电气工程及自动化学的专业范文
时间：2023-08-07 09:24:52
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[2]《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》. 中华人民共和国教育部[EB/OL].
篇2
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）01-0096-03
一、引言
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的国际合作组织。CDIO的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。CDIO工程教育模式是一种基于项目驱动的教学法，是一个打破课程界限进行教学的方法。教师把教学内容设计成一个或多个具体任务，让学生通过完成一个个具体的任务，掌握教学内容，达到教学目标。信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责。为了使学生在解决问题的过程中能学以致用，所设置的“项目”需要综合应用多门课程的知识。在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责。
二、项目式教学目标
“项目式教学”，顾名思义，就是通过完成项目来进行教学。项目式教学最显著的特点是“以项目为主线，教师为主导，学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。项目式教学对学生而言，通过转变学习方式，在主动积极的学习环境中，激发好奇心和创造力，培养分析和解决实际问题的能力；对教师而言，通过对学生的指导，转变教育观念和教学方式，从单纯的知识传递者变为学生学习的促进者、组织者和指导者；对学校而言，建立全新的课程理念，提升学校的办学思想和办学目标，通过项目式教学法的实施，探索组织形式、活动内容、管理特点、考核评价、支撑条件等的革新，逐步完善和重新整合学校课程体系。
电气工程及其自动化专业是一个综合性较强的工科专业，学生在校期间要能获得工程师的基础训练，能做到理论联系实际，具备电工技术、电子技术、自动检测与仪表、信号处理、计算机技术与应用等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，专业主要课程包括《电路理论》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制原理》、《微机原理与应用》、《电力电子技术》、《电气控制与PLC》、《单片机原理与应用》、《传感器与检测技术》等。普通的课堂教学中，教师利用课堂讲授和实验演示等方式对学生进行了专业知识的讲解和训练，虽然根据课程的不同要求配置了一定学时的实验，但是对于反应不同课程之间联系的综合实验却很少，学生在进入高年级后一度疑惑：“这么多专业课知识都是零零散散的，它们之间有什么联系？”电气工程专业的大三学生带着这样的疑惑参与了本校的项目式教学。
“项目式教学”是跨专业课程的教学方法，在教学过程中，指导老师会将一个相对独立的项目交由学生自己处理，这个“项目”的设置应包含多门课程的知识，学生在拿到“项目”后要收集项目信息、设计方案以及项目实施并最终对项目进行总结。
“项目教学法”通过任务驱动让学生去发现问题、学习知识、解决问题，充分发掘了学生的创造潜能。全面培养学生分析问题和解决问题的思想和方法，提高学生的各种能力，包括实践能力、动手能力、分析能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决实际问题的综合能力。最关键的是“项目教学法”的实践过程中整个计划要同学们自主选题自主设计。
三、项目式教学实施方法
项目式教学的实施过程主要按照选题、查阅资料、电路原理图设计、结合硬件电路编程、仿真调试、电路焊接及硬件调试等几个阶段流程图来进行。整个实施过程中，教师不再是教学过程的“主角”，强调的是学生的自主学习，学生根据自己的兴趣选择相应的项目，从尝试入手，从练习开始，主动参与到教学中。实施过程中的不同环节将电气工程专业中不同的专业课程综合起来运用，其中电路设计部分，综合考察了《电路理论》、《电子技术基础》、《单片机原理与接口技术》、《PLC原理及其应用》、《自动控制原理》等各课程，电路绘制则考察的是学生对于ORCAD、AltiumDesigner、ProtelDXP的使用；系统编程考察的是学生C语言或者汇编语言的使用，其中涉及到了控制理论中的各种算法；仿真调试部分考察了学生对仿真软件Proteus的使用和PCB设计等内容；电路焊接考察了学生的电工技术，包括电子元件的识别、测试、焊接及组装技术，电子仪器的使用，电路板的调试等。
在我校的项目式教学中，教师根据专业的特性设置了数十个不同的项目，项目名称和简介参考表1，不同项目侧重不同的专业课，学生在选好自己感兴趣的项目后开始查阅资料，大多数学生能够很好的运用网络来检索相关资料，不论是学校电子图书馆还是大师云集的论坛，学生总是能找到自己需要的项目资料从而设计自己所选项目的电路图并进行电路图的绘制、电路编程、仿真调试、电路焊机及硬件调试。教师针对学生在项目实施过程中遇到的问题进行解答和帮助，从问题入手，深刻的讲解书本提到过的重难点知识，让学生受益匪浅。
四、项目式教学成果
项目式教学的实施，学生通过做项目发现问题再回头查阅课本或者通过网络搜索来解决问题，达到了很好的学习效果。我校的项目式教学前后共进行了十二周，在最后一周的成果展示活动中，85%以上的同学都做出了功能齐全的实物成品。项目式教学在学生中反响热烈，不少学生表示这次教学改革给他们带来了很大的启发，让他们真正的将书本上的理论和动手实践相结合，同时也大大的提升了学生的自学能力，对书本知识的理解也更加深入。课堂学习虽然知识量丰富，但不够直观，难免的晦涩难懂，伴随着项目的实施，学生发现问题再回头查阅课本或者通过网络搜索来解决问题，达到了很好的学习效果。在成果展示期间，很多学生表达了他们的震撼，讲解员通过为参观的学生讲解原理和使用说明，让不少其他专业的学生对机电与信息工程学院的项目式教学也产生了浓厚的兴趣，更是有不少同学向作品的作者咨询讨教，互留联系方式，也有部分同学大呼要“转专业”，虽然“转专业”是一个玩笑，但也能反应出学生对提高动手能力的迫切希望。
五、结束语
“项目式教学”在我院是一次教学改革的创新实践，取得了初步成果。希望通过实践教学，让学生更加明白：“实践出真知，动手添能力”，使更多的学生从被动学习变为主动学习，掀起爱学习、爱钻研、爱动手、爱实践的热潮。项目式教学在电气工程专业的实施，在一定程度上解决了应用型人才的培养与社会需求之间的矛盾，增强了学生学习的积极主动性，提到了学生的实践能力和创新能力，并培养了学生分析问题解决问题的实际能力以及团队协作能力，从侧面提升了电气工程专业学生的就业能力。
参考文献：
[1]陈春玲，费宁.基于“项目驱动”的软件人才培养模式探索[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2009，11（4）.
篇3
作者简介：张新建（1980-），男，河南驻马店人，华中科技大学文华学院，讲师；刘沛（1944-），女，湖北武汉人，华中科技大学文华学院，教授，博士生导师。（湖北 武汉 430074）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0042-01
一、电气特色专业的建设定位
独立学院在创办初期，学科专业建设基本照搬申办学校的做法，这是独立学院的必然选择。但也必须清醒认识到，这只是权益之计，要及时地对申办学校的资源进行改造和吸收，根据自身情况进行学科专业建设，创立具有独立学院特色的学科专业体系。[1]
华中科技大学文华学院电气工程及其自动化专业成立于2003年9月，开始由华中科技大学电气学院提供人才培养方案。经过近几年的发展，根据自身实际和“育人为本，质量第一”的办学宗旨，文华学院吸收华中科技大学电气学院长期办学过程中形成的专业精神理念、专业优势，形成了强专业、重实践、个性化的特色专业建设指导思想。确立了以市场为导向、面向基层、错位竞争、因材施教、进行个性化教育、培养在电气工程及相关领域的生产、建设、管理等一线岗位及能够直接解决实际问题的复合型、应用型人才的办学思路和专业定位。
二、特色专业建设的具体思路和方案
根据《教育部、财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》对特色专业建设的要求，认真分析电气工程及其自动化专业的优势与不足，集中力量打造本专业的特色，改革的思路是以学科建设为依托、以教学改革为核心、以人才培养为主线。
1.确立面向实际的应用型人才培养目标
电气信息类专业能力体系主要体现在以下几个方面：[2，3]获取知识能力，包括学习能力、表达能力和文献检索能力等；应用知识能力，包括应用知识能力、综合实验能力和工程实践能力等；创新能力，包括创新思维能力、创新实验能力和研究开发能力。
本专业从实际情况出发，着力培养应用型人才。通过对电气工程及其自动化的课程体系和培养计划进行深入研究，构建和实施以通识教育为基础的专业模块教育的课程体系。课程体系以打好基础、加强实践、发挥个性、分流培养、办出特色为原则。加强通识教育与基础教育，重视专业教育，高年级学生按专业模块进行专业方向的培养。通过狠抓第一课堂，活跃第二课堂，注重校内外结合，全方位锻炼学生的能力，不断提升学生的就业竞争力。
2.积极实施教学方法改革
人才培养要通过课程落实到教学中去，教学方法决定了人才培养的方向，适当的教学方法是实现人才培养模式改革目标的必要条件。[4]
教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段的总称。独立学院的教学应充分考虑学生的实际情况因材施教，探索出一种适应独立学院的教学模式。独立学院学生的基础与一本等重点高校相比，基础知识较为薄弱，其使用教材与一本院校必然要有所差异，需因“才”施教，选用适合独立学院学生的教材。独立学院建校较短，目前还没有非常多的成熟的适合独立学院学生的电类教材。专业教师根据近几年的教学实践，适应课程体系改革的要求，重新编写了电类《电路理论》教材，由机械工业出版社出版，已经在教学中正式使用。新教材内容注重基础、突出实用适用，具有针对性，在学生中反映良好。[5]其他的电类改革教材正在建设之中。
电类主干课程教学中普遍存在工作原理推导繁琐、涉及电路图、波形图繁多及基本公式罗列复杂等特点。传统的课堂讲授及实验检验的教学模式给老师的教与学生的学都带来很大困难。此外，由于学时及实验室仪器的限制，学生也不可能一一通过实验来验证所有理论，而运用计算机仿真可以弥补这一不足。因此在有限的课堂和实验学时内，如何把计算机仿真技术系统地融于电气类主干课程教学中，让学生既能牢固掌握基础理论，又能掌握电气工程及其自动化专业研究问题的方法，尽快地掌握电气工程及其自动化专业学科研究的前沿，同时还具有较强的动手能力，是教学方法改革中值得研究的重要问题。计算机仿真技术引入到电气类主干课程教学中，必然会改变以教师为中心的传统授课模式，取而代之的是以学生为中心的自主探究模式学习，从而极大激发学生的学习兴趣，促进学生的个性化发展，这也是个性化教育实施的一个有益探索。目前已经在电类部分课程科目中引入了计算机仿真教学，取得了较好的效果。
3.加强实训体系的建立
实验、实训基地建设是学科专业建设的基础。要想培养实用型技术人才、加强学生实践动手能力，必须加强实验和实训基地的建设。2005年在学院统筹规划下，一批基础实验室和技术基础实验室相继建成，承建了“电路实验室”和“电工实习中心”。2009年学院投入近2亿元建设“工程实训大楼”和“图书馆”，与电气工程及其自动化专业学科建设配套的专业实验室“电力拖动与电力电子实验室”、“电力系统继电保护实验室”、“电力系统综合实验室”等也将逐步建成。此外，学校与葛洲坝水力发电厂、上海电机厂、国家电力科学研究院高电压研究所等单位合作，建立了多个稳定的校外专业实践教学基地，能完全满足本专业学生的实践教学需求，为培养应用型人才奠定了坚实基础。
4.师资队伍建设
师资队伍建设是学科专业建设的关键，在学院的大力支持下，我们一直在努力引进人才。对于青年教师的培养采用了导师制，从教案的修改、组织试讲到跟班听课，六位具有硕士学位的中青年教师在多位老教师的指导下科研能力和教学效果逐步提高，在学院的青年教师教学大赛和教学质量优秀奖评选中获奖。目前，六位专任中青年教师基本形成了自己的科研方向，开展了一些实际课题的科学研究工作，并力争近两年内在一些纵向或横向科研课题上取得进展。
三、总结
独立学院的特殊性决定了其专业建设必须在定位、培养方式等方面形成具有自己特色的学科专业体系。特色专业一定程度上体现了高校的办学特色和社会服务能力，是关系一所高校能否受到社会认可和欢迎的重要因素。经过近几年的改革与建设，电气工程及其自动化专业取得了一些成绩，获得了一定的社会认可。本专业招生录取线一直在二本录取分数线附近，就业率也一直在90%以上，考研率也逐年提高，深受广大考生、家长和用人单位的好评。但要实现特色专业建设目标，还有很多工作要做。在下一步工作中，将继续优化专业结构，凝练特色，改革和完善人才培养方案，加大实践教学改革力度，推进个性化教育。只有经过深入的实践改革才会取得一定的成果，对同类高校电气专业建设和改革起到有益的参考作用。
参考文献：
[1]刘献君.论独立学院的学科专业建设[J].中国高教研究，2007，
（11）：57-60.
[2]李忠明.电气信息类专业本科大类培养模式探讨[A].第七届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会[C].2010.
篇4
作者简介：吴志宏（1964-），男，内蒙古赤峰人，沈阳工程学院电气工程系，副教授；马仕海（1977-），男，辽宁朝阳人，沈阳工程学院继续教育学院，讲师。（辽宁沈阳110136）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）13-0095-02
目前，我国高校毕业生普遍存在实践能力不足的问题。提高人才培养质量，培养满足社会经济建设和发展需求的面向生产、服务一线的应用型人才，关键要解决学生理论应用能力和实践能力的培养问题。笔者从沈阳工程学院电气工程及其自动化专业教学实践出发，借鉴专家和学者的先进思想，就实践教学内容的设计、实践教学模式改革、教学评价和师资队伍建设方面总结存在的问题，提出一些浅显的改革思路和方法。
一、实践教学内容设计
1.面向岗位群的实践教学内容设计
所谓“面向岗位群”的实践教内容设计，就是针对一个行业岗位，或针对一组相关的职业岗位所必需的基本知识技能、专业能力、专业素质进行分解和整合，并以此为依据设计实践教学内容。在比较国内外应用型本科培养计划时发现，国内高校在应用型人才培养中虽然提高了实践环节学时的比重，达到总学分30%以上，但在内容设计上却没有实质性的突破，培养计划中没能体现出对学生的“职业取向”和决策能力的培养。
下面以沈阳工程学院电气工程及其自动化专业为例加以说明。对面向电力行业的电气设备开发与制造岗位及发电厂、变电所电气运行与检修岗位、电力系统设计与安装岗位所必需的基本知识技能、专业能力、专业素质进行分解和整合，分别对应发电专业方向、供用电专业方向、继电保护专业方向，把现有实践环节分成3个层次，即基础实践环节、专业素质培养环节、岗位能力实训环节。每个环节由若干课程或项目组成并分别设定不同的课程（项目）目标。实践教学内容设计思路见图1所示。
2.实践教学的延伸
对学生实践能力培养不仅限于课内，更应该延伸到课堂外。这些方面也可以借鉴美国大学的经验，增加设计性实验项目、独立课题等环节。比如参照澳大利亚TAFE的“培训包”模式。[1]仍以上述电力系统及其自动化专业为例，在其培养计划中增加“实训计划”，这个计划分为知识与技术学习、实践练习、经验总结等三个层次，分别给2个学分，课内和课外学时按1∶5比例分配到2个学年的教学计划中。学生获得接触实际问题―分解为课程中的理论问题―逐个解决问题―总结实践经验的系列实践训练过程。
3.行业主导的实践教学内容开发
在实践教学环节上要强调应用型人才培养与社会人才需求的融合，突出实践能力培养，锻炼学生把知识融入社会的能力。行业企业与高校联合，实现校企合作，由行业专家主导实践教学内容开发、参与课程实施的组织安排、教学和评估等。在这些方面有许多方式可供借鉴，如提供主要的教学文件，包括课程教学大纲、教学指导书、教材或教学辅助资料等。企业与学院共建实训基地，为学院提供兼职教师。具体落实在教学实践上可形成企业在校组织技术讲座、学生到工厂参观与实习、学生到工厂顶岗实习等实践教学项目。
行业主导的实践教学内容开发最大的优点是：学校的培养与学生就业的岗位实现无缝对接。笔者在澳大利亚考查时看到莫道克大学甚至有自己的农场，教师和学生也是农场的经营者和参与者，真正做到教育与企业的结合。这种方式和理念值得借鉴。
二、实践教学模式的创新
教学方式和方法上必须采用灵活多样的教学模式，实施“以能力为本位，以学生为主体，以实践为主导”的实践教学模式。要在有限的学时内，既提高培养对象的专业核心技能，又拓宽专业技术领域的范围，使其掌握更多的专业基本技能。[2]
1.创新课堂教学模式，注重实践能力培养
“以能力为本”不仅体现在实践教学环节中，而且体现在大学教育的全过程，纵观大学教育的全过程，课堂教学模式超过60%，传统观念认为课堂教学的核心功能是使学生系统地掌握课程要求的知识。从实践能力培养的角度看，课堂教学更应该关注学生实践动机和实践能力的发展。关注学生实践能力增长的课堂教学模式一般包括两大基本要素：一是要求学生积极主动参与，学生通常在教学过程中处于中心地位。这是保证学生实践能力真实成长不可缺少的前提条件。二是以案例、问题、项目为中心组织教学，使课堂教学更贴近学生将来的岗位需求。[3]前者常使用基于小组合作的演讲课、讨论课、角色扮演等形式来完成；后者常使用基于项目的教学组织形式。每个成员都会在课题的解决中担任不可替代的角色，并努力以良好的工作成绩来完成课题。[4]
2.营造工程环境，提高动手能力
为学生营造真实的工程实践环境是学生将所学知识应用于实践、适应社会、提高综合实践能力的最直接方式。沈阳工程学院针对电气工程及其自动化专业职业技能要求，首先建立了全数字仿真模拟发电厂、数字仿真变电所、电网调度DTS仿真系统、物理模拟电气运行工程中心，形成了电能生产―电能输送―电能供配整个工程环境的再现。在实习实训环节学生真实地扮演发电厂运行值班员、电网调度值班员、供用电变电所值班员等角色，完成相应岗位上的典型工作任务，既能实现岗位技能培养的目的，又能潜移默化进行职业态度、团队协作精神的培养。其次，通过产学合作的形式，建立稳固的校外实习基地，为在校学生提供进入企业见习、实习的机会。
3.突出以学生为中心的实践活动模式
提高实践能力、专业技能和社会适应能力最重要的途径是身体力行的自我感受和历练，形式多样的以学生为主体的实践活动在国外大学教育中非常普遍。如美国高校内大都有各公司、集团或协会资助的社团。[5]学校鼓励学生多参与社团活动，以此锻炼领导才能、团体工作技能，使学生了解现实社会的状况。学生还可把自已的课题设计与这些实践联系起来，既可得到学分，又可得到经济资助。
在我国，大学生参加科技竞赛、参与教师的助研工作、进行社会调查等实践活动都属于这种形式，但由于没有纳入教学计划或学分管理，所以带动效应不强。沈阳工程学院在实践教学改革中将其合并到课外培养计划，并可选择地计入学分，对提高学生的参与热情有很好的积极效果。
三、结束语
实践教学水平的提高是一个极其复杂的过程，它贯穿大学教育的全过程。本文提出的实践教学内容设计方案、实践教学模式的创新是笔者在教学中的一点体会。近年来，各院校从各自办学的特点出发，针对自身专业和行业特色做了大量实践教学改革的研究和教学实践，并取得了明显的效果。各院校之间相互借鉴，取长补短，必将对应用型本科院校的良好发展产生积极的作用。
参考文献：
[1]施祝斌.学习澳大利亚职教先进理念,提升我国高职教育整体水平[J].南通职业技术学院学报,2009,8(1).
[2]王瑾.高职教育一专多能人才培养模式研究[J].教育与职业,2007,
(6):22-23.
[3]傅维利,陈静静.国外高校学生实践能力培养模式研究[J].教育科学,
篇5
中国分类号：H319
1加强实践教学的必要性
1.1我校电气工程专业教学概况
电气工程及其自动化专业是我校电力主打专业，该专业的培养目标是具有较强的综合素质和创新精神，能够从事电气工程及其自动化领域相关的工程设计、生产制造、系统运行、系统分析、技术开发等方面的复合型工程技术人才。我校学生具有文化课底子薄，学习积极性不高，理论知识教学的教学效果很差，我们必须想方设法提高学生的实际动手能力即实践能力，从而满足工程技术人才培养目标的要求，所以在我校电气工程及其自动化专业的培养体系中，实践教学占有相当重要的地位。如何适应社会发展的需要，深化实践教学改革，培养出更多合格的电气工程技术人才，是我校一直在思考和研究的问题。
1.2电气工程及其自动化专业的特点
电气工程及其自动化专业很多课程都具有很强的实践性，其培养手段和教学方式具有自身的明显特点，人才培养目标的实现需要通过大量的实践教学环节。从目前状况来看，各高校的实践教学还普遍存在着观念上不够重视、缺乏科学的教学体系、内容滞后于工程技术的发展等诸多问题，造成学生在动手实践时对所学知识难以灵活运用，缺乏深入分析和解决相关问题的能力和素养。因此，对电气工程及其自动化专业的实践教学进行深入研究和改革就显得尤为迫切和必要。
2加强电气工程专业实践教学的实施方案
2.1教学方法、教学手段多样化
确立学生在实践过程中的主体地位，强化教师引导者、辅助者的角色，鼓励学生开展自主式、合作式、研究式的学习，在实践过程中独立思考、独立设计、独立操作；要建立行之有效的开放教学模式与管理机制，使有限的资源向学生全面开放；制定科学的考核与成绩评定办法方法。以“突出能力、鼓励创新”为原则，采用笔试、实际操作、实践报告相结合的形式进行考核，要求学生既懂设计和操作，又懂原理和思想，做到能讲能写。这样的考核结果较真实地反应了学生的能力，使考核成为激励学生进取心和创新发挥的手段，充分体现学校定位和人才培养目标，反映学校办学特色，坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高。固化学院已经取得的教育教学研究成果，借鉴、学习外校教学改革的成功经验，体现学校定位和人才培养目标，反映学校办学特色.坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高，使学生得到全面发展.坚持整体优化，科学地处理好各教学环节之间的关系；突出人才培养特色，满足行业发展需求，构建适应未来社会发展以及终身教育需求的知识结构、能力结构及综合素质培养。
2.2建立以实践能力为培养重心
构建以实践能力培养为重心并与注册执业资格教育有效衔接的课程体系。我国正处于高新技术发展与产业结构调整转型的重要时期，生产过程需要大量高级工程技术人才和高级生产管理型人才。在此情况下，提升应用型人才的培养层次，是当前和未来社会的必然要求。为了在激烈的市场竞争中取胜，各层次高校应根据自己的优劣势进行分析，围绕应用型人才的素质、能力及知识需要，进行课程设置与教学安排，打破学科深化型的“深桶式”课程体系，培养最具优势的应用型人才，以形成自己的办学特色，满足社会对不同应用型人才的需求。
2.3突出实践能力和创新能力的培养
突出实践能力和创新能力培养，以研究促进教学，优化实践教学环节，引导学生追踪学科领域最新进展，培养学生创新意识和创新精神，提高学生创新能力。一是培养学生应用能力、创新能力为原则科学设置。主要设置实践教学课程、课程论文、毕业论文。强调：校内外结合，建设多样化实习基地。种类有电工电子实习基地、金工实习基地、计算机信息技术实践基地等实训基地；校企合作、结合专业的社会实践基地等实习基地；二是优化实践教学环节，推进实践教学改革，建立科学系统的实验教学体系；三是重视师资队伍建设。要加强对中心教师尤其是青年教师的培养，创造有利于青年教师成长的学术环境和科研氛围，采用合理的实践教学考评办法，形成完整的监督、制约与激励机制，鼓励教师积极投入和改革创新，最终建立一支教育理念先进、教学科研能力强、核心骨干相对稳定、结构合理实践教学团队。
3结束语
总之，电气工程专业人才培养要与社会需求相适应。人才培养工作是高校永远不变的任务，是高校保持旺盛生命力的源泉。必须明确其培养目标。培养目标是指学校在国家总的教育目标指导下，根据自身的办学条件、学生生源和社会需要，对所要培养的人才质量和规格的总的规定。培养目标具体反映教育思想，直接引领教育实践，同时也是整个教育工作的归宿。培养目标设计的好与坏，在一定意义上决定着人才培养工作的成与败。因此，鉴于高校是集统一性和多样性为一体的组织，高校的培养目标也应具有集中性与个体性双重属性。高校培养目标的共性是同一的，即培养德、智、体等方面全面发展的社会主义事业建设者和接班人，而培养目标的个性则受高校定位和社会发展的影响。一方面，培养目标必须符合国家对高等教育人才培养质量的共同要求；另一方面，培养目标还必须符合高校自身发展条件和社会发展的需求.本着培养具有良好思想道德品质，富有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才；课程体系建设尚需我们不断研究、不断实践，对课程合理配置，在这方面还有许多工作需要我们去做，争取在课程体系的进一步优化、加强利用社会资源使实践教学紧跟工程技术的发展。
参考文献
[1]陈小虎，刘化君，朱晓春等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J].中国大学教学，2006（4）：1-3
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电气工程及自动化专业是一门实践性较强的学科。因为该专业对学生综合素质的要求较高，需要学生在理论学习中掌握电工技术、电力电子技术、控制技术和计算机技术等多门课程的知识的同时还要求学生具有较强的实践动手能力;此外该专业还融合了相关学科，所以对培养应用型人才的教学学院在开设课程，特别是动手能力要求较高的课程也提出了更高的要求[1]。
目前多数院校的电气工程及其自动化专业都结合地方需求，从学院实际教学情况出发，制定了培养应用型人才的教学目标，为达到相应的教学要求目标，在强调基础理论教学、能力培养的同时均提出加强学生的实践教学力度，尤其是培养本专业学生的实践动手能力和创新意识。
相对来说，建设工科类实验室往往需要很大的投资，而且还存在实验设备类型众多、设备更新快、维护困难等客观因素，长期以来就形成了在教学环节中重视理论教学，忽视实践教学环节的现象，甚至部分教师、学生也存在一种认识，既大学生在校期间主要是学习和掌握理论知识，只要理论知识掌握透彻，在今后的实践操作中就能根据理论知识理解和操作相应的设施，从而忽视了在实验教学环节中对学生动手能力的培养与锻炼，但此出发点是基于学生毕业后主要从事理论或研究工作。而事实上，目前大多数院校的电气工程及其自动化专业的学生在毕业后绝大多数学生将走向基层，走向生产第一线，这就要求在教学活动中应该将实践教学的地位进行提升，加强学生的实际动手能力，让学生能更快的在生产一线中发挥作用。
本文对在实践教学环节中出现的各种情况进行分析，结合对本专业学生在实践教学各环节中反映的问题进行讨论，提出如何从实验教学、课程设计等方面培养学生的实际动手能力;同时结合实验教师的经验，提出在学生学习理论知识的同时，如何通过实验让学生得到实际动手能力的培养，让学生从被动接受教学到主动的参与学习，主动思考如何提高动手能力到真正成为应用型人才，更好的适应社会的需求与发展。
1.电气工程及其自动化专业实验教学环节改革的必要性
实践教学体系作为理论教学内容的补充与映证，二者之间有着非常密切的联系。实验可以验证理论知识的正确性，而要完成相应的实验需要有丰富的理论知识。在工科类实验教学过程中，我们要充分利用实践教学自身的优势和特点，培养学生的实际动手能力，适应社会发展的需要，同时教师要认识到实验教学环节改革的必要性。
我院电气工程及其自动化专业的学生在校期间，通过循序渐进的方式学习了相关理论知识，注重相关课程之间的前后依赖性，力求专业课程开设的合理性达到最优。目的在于让学生通过系统的学习能对所学知识较好的得以掌握并能融会贯通，从而在今后的工作岗位上达到熟练应用。在教学过程中，我们认为专业基础实验课是对学生学习的专业基础课程的一个强有力的支撑，通过专业基础课程的学习，学生才能完成后续相关课程的学习，甚至为今后接受更高层次的教育奠定基础，因此在组织专业实验课的时候，我们应该从学生今后从事的工作岗位多做考虑，有意识、有目的、有针对性的在学生进行实践教学环节中加强对学生实践能力与创新能力的培养与锻炼，让学生不再停留于实验是为验证理论是否正确，也就是为完成实验任务而做实验的层次，在实验环节中通过改革，提高教师教学水平，改进教学方法，通过实验培养学生分析、解决问题的能力，让学生养成在实验过程中能用工程的观念对出现的现象或问题进行分析、判断并最终得以解决。所以在充分调动学生的学习积极性，激发学生主动思考的认识下，对于该专业所开设的各个阶段的实践教学环节中应确保总体教学学时数，同时应合理的安排各阶段的实践教学学时，以多开综合性或设计性实验为主，达到让学生在实验中加深理论知识的理解、融会与贯通，在实验中对动手能力进行培养，同时让学生的创新思维能力得到锻炼的目的。
针对上述现实情况，为适应应用型人才培养的需要，必须对应用型本科的实践教学体系进行改革与创新，从而提高学生应对行业发展的能力。这就需要该专业能根据社会需求不断的调整实践教学的重点，不断调整实践教学的方向。在实践教学体系的构建中应明确一个原则，即学生的能力培养。先进的实践教学体系应以实践能力和创新能力的培养为主体，设计相应的教学培养模式，即在传授知识、培养学生科学思维能力、不断创新探索精神的同时，强调理论教学与实验教学并重、相互统筹协调的理念，充分认识并落实实践教学在人才培养和教学工作中的重要作用和地位[2]。
2.创新实验教学方法、考核评价、管理体系
在传统的理论教学模式下，教师可根据课程内容、教学大纲等要求安排相应的验证性教学内容，主要目的是让学生通过完成相应的实验内容以达到印证理论知识并掌握其基本应用的能力。对于实践性较强的课程来说，熟练应用所学知识，达到理论应用于实践的教学要求需要教师在实践教学环节中增加综合性实验和设计性实验，让学生在实践教学环节中不再是简单的完成验证性实验，而是通过对实验内容进行分析与思考，提出合适的解决措施，在此过程中就需要学生对所学知识能进行整体应用。只有通过这样的训练，学生在今后的工作岗位中才能对出现的问题进行分析并能提出解决方案，这也是提高学生实际动手能力最直接有效的教学方法。所以在教学过程中，就需要教师通过宏观的指导作用，引导学生从实验项目、实验方案的选择、论证到实验的最终设计并完成，当然在此过程中需要教师付出更多的精力与热情，时时参与学生进行讨论、引导学生完成实验，教师的工作量将大大增加，但效果也是非常明显的，因为学生通过思考，对问题如何解决提出可行的方案过程本身就是对知识的理解和应用，也只有通过讨论，学生才能对自己经过思考所提出的方案为什么不能解决问题、原因是什么、应如何考虑等能力得到训练，当学生通过自己的分析与思考并最终完成实验项目后，学生的学习兴趣会显著增加。为更好的完成实验内容，学生将会自发的进行学习和思考。通过良性循环，学生的思考与动手能力将得以提高，这样的教学效果在开设综合性、设计性实验的课程中是非常显著的。
在改进实验教学内容和方法的同时，也需要建立完善的实践教学评价体系来考核学生对知识的掌握情况和学生的实践动手能力。长期以来，实验教学的考核均只被看作对理论教学成绩的参考，甚至一些专业课程根本不记录实验成绩。造成某些课程的成绩只是对理论知识掌握情况、考试状态的一个反映的现象。在多数院校中，学生需要在完成相关实验后递交对实验完成情况的实验报告或总结，教师需要付出较多的时间来完成对报告的批阅，对学生在实验过程中出现问题就滞留于学生对待实验报告的书写态度以及表达方式上，不能真正做到对学生在实践教学环节中出现问题的原因、解决问题的方法进行掌控，学生的创新思维能力也在应付实验报告中消于弥形，得不到培养与锻炼。通过对实验教学效果的总结与分析，我们认为实验教学体系执行的好坏取决于课任教师对实验教学过程中的管理与考核，素质较高的实验教师在实践教学环节中能与学生及时进行交流，引导学生自行完成相关实验的操作，对实验过程中出现的问题能引导学生分析故障原因，让学生自己提出解决方案，从而培养学生的分析与解决问题的能力;此外还需进一步完善在实验教学环节中对学生的考核机制，如随机提问考核、现场操作考核、故障分析与解决考核等多种方法，给予学生一个能反映其实际动手能力的实验成绩，而且这个实验成绩还应记入学生成绩档案作为学生对该门课程掌握程度的一个反馈情况。让学生不再成为实验室中的旁观者，让学生能主动参与到实验项目的完成中，鼓励学生在完成相关实验的同时提出创新，鼓励学生用多种方法完成相关实验。
培养学生的学习主动性、提高学生实践动手能力的关键是提高教师教学质量、改进教学方法。在新形势下，根据本专业人才培养目标要求与社会需求，需要完善实践教学体系的评价与管理，这对学生和教师都提出新的要求，教师要在实验环节中不断创新改进教学方法，激发学生积极性，让学生主动参与到各个实验项目的设计与完成中，而学生在教师的引导下独立完成实验内容，不断提高自己的动手能力。
3.结束语
完善电气工程及其自动化专业实践教学体系改革，提高学生实际动手能力是一个需要在实践教学过程中不断的进行探索与思考的过程。通过改进教学手段、提高教师教学激情与水平、锻炼学生独立思考，不断创新，才能最终达到培养满足社会需要的应用型人才。
篇7
随着社会经济的快速发展和科学技术的发展，电气自动化技术成为当今工业发展的主流，该专业人才需求缺口大，尤其是应用型人才和技能型人才。高职院校和高校作为该行业高素质技能型人才和应用型人才的主要输出地，其教学质量关乎该行业的可持续发展，但该行业普遍存在普通劳动力多，高素质专业技能型人才少的现象，这就牵涉到教学质量问题。在高职院校的电气自动化专业，课程开发对于提高教学质量、培养技能型人才具有基础性、长期性作用。高职院校只有认清人才培养形势，深刻领悟课程开发的内涵，才能形成课程开发的基本思路和方法，开展课程开发和建设，既体现出本校教育特征，也提高学生的综合素质。
1 电气自动化专业课程开发的基本内容和原则
1.1 基本内容
工学结合教学模式有利于学生快速实现学校到职业的转变，缩短毕业生适应生产岗位的时间，而高职院校的职业教育就是要实现更好更快地就业，而学生从学校走向岗位并不是那么容易的。工学结合模式使学生在学校长期与企业接触，注重学生动手能力的培养，这有利于学生在毕业后迅速融入就业岗位。同时，工学结合模式是检验高职院校教学水平的试金石，是高职院校进行课程开发的依据。
课程开发是一种特殊的课程形态，与学生经验、社会需要密切联系。具体来说，课程开发就是教师根据课程目标进行教学活动的计划、组织、实施、评价和修订，最终达到课程目标的整个过程。工学结合模式下的课程开发是从课程目标、课程结构、课程教学和教学内容这几个方面进行的开发活动，其课程目标是培养学生的综合职业能力和职业道德素养。
1.2 原则
高职院校的专业目标已经确定，就必须围绕其人才培养目标构建课程体系，而课程体系的结构、内容必须合理，实现教学目标。所以说，高职院校的课程开发一般要遵循适应性、多元性、基础性、协调性原则，以培养应用型职业人才为目标，紧扣市场发展形势，构建与时俱进的教学内容体系，加强基础训练，开展多元化教学活动，提高学生的综合职业素质。
2 高职院校电气自动化专业课程开发现状
电气自动化专业是实践性非常强的专业，加上高职院校职业教育的特点，课程开发必须体现理论知识与技能培养的结合，提高学生的技能水平，促进学生顺利就业，为社会输送更多高素质专业人才。目前，其课程开发主要存在三个方面的问题：开发动力不足、开发环境差、开发系统差。
第一，开发动力不足。课程开发是一项非常艰辛的长时间的工程，需要教师付出许多时间和精力，努力研究学生特点、社会发展趋势、课程目标、教学情况等，进行系统的课程开发和建设。但是，电气自动化专业的课程非常多，教师不仅有繁重的教学工作，还有科研工作，这使得教师很难抽出大量时间来进行课程开发。教师的开发动力不足，课程开发效果差。在这个过程中，学校最重要的是给予教师足够的财力支持和时间支持，以合理的激励机制激发教师的积极性，促进教师投入大量时间和精力做好课程开发工作。
第二，开发环境差。工学结合教学模式是以岗位需求为根本，以职业能力为课程内容进行的教学活动，在实践中学习理论知识、深化理论知识、提高职业技能和职业素养，强调学习过程与学习结果一体的一种的教学模式。在这种教学模式下，课程开发也要以岗位需求为基础，让学生在实际情境中培养职业技能。因此，课程开发人员不仅是专业教师，还有企业人员，但企业投入到课程开发中的人力、物力、财力都偏少，开发环境差。
第三，开发系统性差。课程开发是一个系统的问题，要解决的内容很多，如课程目标、学习领域的课程体系、课程门类、教学标准、评价标准、教学环境建设、师资力量等。就高职院校的电气自动化专业而言，其课程开发包括十几门课程开发，涉及领域广，课程开发不仅是单门课程的开发，而是多门课程的系统开发。而高职院校的课程开发投入过少，系统性不强。
3 课程开发的发展趋势和策略
3.1 发展趋势
3.1.1 开发主体的多元化
前文已提到过，工学结合模式下的高职院校电气自动化专业课程开发主体不应仅仅是学校的专业教师，还应有企业员工，使学习内容与工作内容紧密联系起来。所以说，未来的课程开发主体应是专业教师、企业领导者、行业专家等人组成，共同进行课程开发，培养学生的职业素质，为社会输送更多高素质应用型人才。
3.1.2 评价的社会性
课程评价也是课程开发的一项重要内容，而评价是一种价值判定，反应学生的学习状况。工学结合教学模式下的评价要从社会需求出发，参照行业职业资格标准，将学生的学习内容与岗位要求结合起来，从学生专业知识掌握情况、技能水平、学习态度、社交能力、随机应变能力等方面评价学生的综合素质。评价主体既是专业教师和企业的专业技术人员、管理人员，同时也是学生，充分发挥学生的主动性。而评价结果则必须综合考虑各方评价主体的意见。评价不是用简单的分数或是优良来评价学生的学习成果，而是要让学生看到自己的优缺点，看到自己今后努力方向，促使学生在教师指导下做好职业规划，促进学生进行针对性提高。
3.1.3 开发内容的针对性
工学结合教学模式要求高职院校电气自动化专业课程内容开发必须将理论知识与生产岗位实际结合起来，理论知识不再是纯粹的课本上的知识，它必须具有非常强的针对性，让学生看到知识的应用，使学生在实践学习中深化理论知识，在实践中获取理论知识。理论知识与岗位技能学习内容是相互渗透的，开发的内容从生产岗位实际出发，结合当前企业的新技术、新工艺、新方法，开发适合学生的教学内容，使电气自动化专业的课程内容变得更加生动、具体，激发学生的学习兴趣。
3.2 开发策略
3.2.1 明确专业培养目标
从学生将来从事的岗位和岗位能力要求入手，分析电气自动化专业培养目标，并将其与高校、中职等学校的该专业培养目标进行对比分析，紧密结合高职院校的教学特点和教学深度，确定专业培养目标。简单来说，该专业的培养目标是培养掌握扎实的电气自动化专业基本理论知识和良好职业技能，面向冶金、汽车、电力、化工等行业电气自动化设备及系统的制造、安装、调试、运行与维护等岗位的高技能人才。
3.2.2 确定工作任务
工学结合教学模式要求学校重视学生的实训，重视实习，给予学生足够的时间去实习，在实习中获取知识。在这个过程中，教师就必须进行生产岗位分析，确定电气自动化专业的典型工作任务。一个工作过程的四要素是劳动者、工具、产品和行为，所以在分析时就要注意：劳动者在工作过程中扮演何种角色、产品是用什么工具制成的、生产何种产品、劳动者的行为。结合本校电气自动化专业面向的生产岗位群，开展调研活动，深入调查行业发展现状以及趋势，确定各个岗位的工作任务。比如说：电气维修工的典型任务有：电机维修工具的使用方法、部件故障维修、电机运行与维护、电力系统操作、总线控制设备操作等。
3.2.3 归纳典型任务，确定行动领域
每一个岗位都有大量的工作任务，而学校的教学时间有限，只能选择其中的典型任务来开展教学活动。因此，课程开发中的课程内容开发就必须归纳典型任务，确定学生的行动领域。由专业教师、专业带头人、行业专家共同探讨典型任务，并将典型任务转化成学生的学习内容，对这些学习内容进行简单归类，比如说，将本专业的课程内容分成公共学习领域、基础学习领域、专业学习领域和拓展学习领域，每个领域都有明确的理论知识和实习任务。
3.2.4 编制教学标准
编制教学标准遵循以下几个原则：校企共同参与的基本原则；课堂教学与生产活动的结合的原则；以过程性知识为主，适度够用的理论知识为辅的原则；以经验型和策略型知识为主、概念性知识为辅的原则；理论知识与实践知识的合二为一原则，注重知识的主动建构原则。
3.2.5 在课程开发中进行课程评价
课程评价贯彻教学过程始终，在教学活动中起指挥棒作用。如前文所说，课程评价应积极实现主体的多元化、内容的社会化，将过程评价与结果评价结合结合起来，将评价内容与职业资格鉴定结合起来。安排学生参加维修电工、电气安装等职业资格证书的考试。给学生的顶岗实习做出专业的工作鉴定书评价，在教学活动中努力提高学生的岗位适应能力。课程评价不是一个简单的形式，它是课程开发的内容之一，也是课程开发顺利开展的前提条件，良好的课程评价有利于学生提高职业适应能力，促进学生综合素质培养。
4 结束语
在工学结合教学模式越来越成熟和电气自动化行业的快速发展，高职院校领导和教师要认识到课程开发在提高教学质量上的重要作用，并积极加强与企业的合作，与企业的技术人员和管理人员一起探讨课程开发与建设，构建行之有效的课程体系，为社会培养大量高级技能人才。
【参考文献】
[1]郭艳萍，赵璐.基于工作过程的高职电气自动化技术专业课程开发与实践[J].当代职业教育，2010（11）：18-20.
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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0141-02
一、引言
随着科技的日新月异，自动控制技术的应用与发展在社会各个领域已取得了丰硕成果。在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著进步。为了适应新形式下的人才培养需求，更好地满足我国新能源产业及电力行业的发展要求，石河子大学自开设电气工程及其自动化专业以来，一直将《自动控制原理》课程设为该专业本科生的专业基础课程。
《自动控制原理》是主要讲述控制系统的一般原理和方法论的课程。学生通过该课程的学习，能掌握自动控制方面的基本理论、基本知识和基本技能，以此为基础培养学生的分析和解决问题能力。培养学生从控制论的角度认识和理解系统问题，巩固基本概念和原理、分析和设计控制系统的技术和方法，锻炼基本的实验能力，促进学生养成理论联系实际的学风和实事求是的科学态度。
近年来，《自动控制原理》课程改革与实践工作也在逐步完善中。通过教材改革、授课教师讲课比赛、创建精品课程、多媒体课件大赛和开展双语教学等多种实践工作，不断丰富教学手段，积累教学研究成果。本文立足于综合创新型人才培养的思考和教学改革的必要性，深入解析了《自动控制原理》课程特性及教学过程中存在的若干关键问题，并结合笔者多年课程教学实践与体会，提出了几点课程教学改革举措及展望。
二、课程特性及关键问题分析
1.课程特性分析。《自动控制原理》课程的首要特性是其涉及的理论知识较多，覆盖的学科广及信息量大。在课程学习过程中，学生必须具备宽厚的数学基础，熟练掌握如微积分变换、拉普拉斯变换、Z变换及矩阵运算等数学工具。此外，面向电气工程及其自动化专业，尤其在建模阶段，课程既涉及物理与化学的基础知识，又涉及电气、机械工程等专业学科知识。因此，要求学生有扎实的数学功底和灵活运用知识解决实际问题的能力。《自动控制原理》也是一门综合性的课程，要求学生具有一定的自主设计控制系统的能力。其次，自动控制原理偏向于图形分析法的应用。课程大量使用图形与计算相结合的方法，要求学生具有一定的绘图能力，比如系统的动态连接框图、根轨迹、奈奎斯特图和伯德图等。虽然图形教学法具有直观性与形象化的优势，但传统板书教学耗时量较大，应结合计算机和多媒体技术提升教学效率。最后，《自动控制原理》是一门实践性很强的课程，其工程应用背景浓烈，在教学过程中，必须坚持理论与实践并重，将工程实例与理论教学紧密融合，拓展学生的工程实践思维，培养学生的工程实践能力，这才是《自动控制原理》课程教学改革的侧重点与落脚点。
2.课程教学存在的关键问题。鉴于上述课程特性分析，《自动控制原理》在教学方面存在一些亟需解决的问题。（1）《自动控制原理》课程理论性强，涉及面广，尤其在数学应用方面，抽象性强且计算复杂，教学困难。此外，随着自动化技术的发展，新方法与新问题层出不穷，迫使理论的教与学必须紧跟时代的需求，不断更新内容。如何从大量的数学论证逐渐侧重到工程应用中，为后续专业课程的学习及毕业设计和科研工作是至关重要的。（2）《自动控制原理》课程理论教学与工程实践很难完全同步。由于学生在课堂集中接触的是理论知识，对事物的认知与分析能力有限，很难主动挖掘和联系工程实际中存在的理论与应用问题。此外，随着控制理论自身的不断完善，控制对象的范畴也不断延伸，需要授课教师本身具有很高的专业素养。因此，理论知识与工程实践的严重脱节会造成学生的积极性与主动性不强，严重情况下还会引起课程重要知识点吃不透、想不深的问题。因此，面对“时间紧、内容多、理论难”的问题，传统的教学方法与方式已经完全不能满足《自动控制原理》的教学要求。为了更好地解决教与学、理论学习与实验实践等问题，《自动控制原理》的教学改革与实践措施必须不断完善。
三、教学改革措施初探
笔者根据多年的教学经验和课程总结，基于上述的课程特性分析及教学存在的关键问题，在如何优化课程教学主线、凝练教学内容、加强实践环节等方面进行了改革初探。
1.注重概念，由浅入深，优化教学主线。《自动控制原理》的授课内容应突出控制系统建模、分析与设计方法的讲授，着重于分析与设计理论的重要概念和方法论。在教学过程中，重视知识点的推导思路，淡化数学推导过程，由浅入深地贯穿所有知识点。在满足教学内容系统性的前提下，优化教学主线，注重知识点彼此间的关系。
2.精练课程内容，模块化知识结构，突显教学内容的系统性。考虑学生自身的专业水平、培养目标及实践平台等因素，优化教学内容。根据“自动控制理论”的知识结构特性，课程主要划分为三大模块：数学建模、控制系统分析法和设计原理，其中数学建模是理论基础，系统分析是课程核心，系统设计是控制的最终目标。在教学中必须突出知识的系统性，培养学生“模块化”与“系统化”思维。
3.理论与实践递进式教学。为了培养学生良好的学习素养，必须加强理论知识和工程实际紧密结合，教学既要注重理论知识的传授，又要结合一定的工程应用实例，强调控制系统的物理内涵与应用背景，深化学生对控制理论的认知和理解，培养良好的系统化与工程化的思维方式。
4.积极开展开放性实验，加强实践环节，提高工程应用能力。自“卓越工程师教育培养计划”启动以来，推动了教学改革的新。在教学过程中，充分利用工程分析的思维模式与手段，加强控制思想和工程背景的阐述。建立基于MATLAB/SIMULINK仿真环境的虚拟实验模式，增加综合性和设计性的实验项目。此外，以科研和竞赛为契机，提高实践动手能力，利用大学生创新实验室和开放式实验教学平台，积极鼓励大学生参加课外科技竞赛活动。通过与学生之间的沟通与探讨，从理论与实践、学习方法与科研态度、学习兴趣与价值观等方面全面提升学生的专业能力和科研素养。
四、结语
随着社会的进步和科技的发展，专业知识的更新和能力提升必须与时俱进。因此，课程教学改革和实践是势在必行的。本文探讨了面向应用型本科的《自动控制原理》课程的教学改革问题。通过改革，使课程的教学内容更符合专业的课程体系，教学方法和教学手段更突显专业的系统性和创新性，从而提升教学质量与效率，激发创新意识，提高解决工程实际问题的能力。
参考文献：
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Technological and Applied Undergraduate Education Reform on "Automatic Control Theory"
ZHAO Mi，LU Min，CEN Hong-lei
篇9
一、中心配电室
榆中校区的中心配电室的主要负责将发电厂输送过来的高压电分配给榆中校区各个变电室，并不负责变电工作。
学校中心配电室为高压配电室，由电源通过两条十千伏的高压线（112线和115线）引进电压，我校有9个变电站，由配电柜分成18路数据线，18路数据线每两路引进一个变电站，再由各个变电站将电压分为380V和220V电压分到各个用电单位。
配电室：配电室内有两排配电柜，每排各分为9个相对应的配电柜，一排配电柜由一条十千伏的大变115线供电，称为工作配电柜，另一排由一条十千伏的大变112线，称为备用配用配电柜，配电柜的链接方式由各个母线相串联链接起来，再由相应的配电柜各分出一条线引进各个变电站，当工作时一条线使用，另一条作为备用线，之后有各个变电站将电压分为380V和220V，配电柜上有三只指示灯，红色表示工作，绿色表示不带电，当正在出现故障时，可及时启用备用线，以确保正常供电，此工作方式为双电源备用，平时两条母线之间是断开的，这被称为单母线分段运行。
模拟配电盘：模拟配电盘的作用是监控现场配电设备的工作情况，该设备用到最主要的装置是高压端路器（真空端路器）。
开关柜：每个开关柜上都标有该开关柜设备的开关及电路连接图。
自动装置分为远控和就地，当开关打到就地为直接操作，开关打到远控卫远程操作，操作人员则可坐在控制室内通过电脑发送指令进行操作，110KV以下的变电站基本上要求达到无人值守，所有的操作都是通过远方的调度室进行操作，一来提高自动化程度，再者以保证操作人员的安全及减少人力资源。
变电站自动化装置：完成的功能是接收现场设备工作情况的数据以及监控现场设备的运行情况，将数据整合后传输到工业控制计算机。
1、调度室：监控及管理现场配电设备的运行情况；即通过工业控制计算机检测现场运行的设备，将现场的各设备运行的情况的数据在显示器上呈现，以达到对现场设备运行情况的监控。
2、综合保护仪：该仪器过压、欠压保护值，过流、缺相保护值可以数字设定，并时刻显示电流，电压值。是用于对三相交流出现的过载、单相接地、相间短路、断相、过电压、低电压、相序接反等故障状态进行检测，并能自动切除电源，从而实现综合保护的仪器。
3、变压器的作用：在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗。安全隔离等。
4、电气自动化控制系统的设计思想：
（1）．集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计轻易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
（2）．远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
（3）．现场总线监控方式
目前，对于以太网、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
5、关于手车式开关的生产厂家ABB公司
ABB是电力和自动化技术的全球领导厂商，致力于为工业和电力行业客户提供解决方案，以帮助客户提高生产效率，同时降低对环境的不良影响。ABB集团的业务遍布全球100多个国家，拥有约120,000名员工。主要分为5个部门：电力产品部、电力系统部、自动化产品部、过程自动化部、机器人业务部。
（1）电力产品部
电力产品是输配电工程的重要组成部分。该部门将统领ABB在世界各地的变压器、开关、断路器、电缆和辅助设备制造业务。此外，它还提供相关服务，从而提升产品性能，延长产品生命周期。该部门下设三个分部。
（2）电力系统部
电力系统部为世界各地的输配电网络和发电厂提供全套系统和服务，重点是变电站和变电站自动控制系统。此外，该部门还提供灵活交流输电系统（FACTS）和高压直流（HVDC）输电系统以及电网管理系统。在发电业务领域，电力系统部提供仪表产品以及电厂控制和辅助装置。该部门下设4个分部。
（3）自动化产品部
该部门提供高能效和可靠的产品，帮助提高客户的生产效率。主要产品包括传动器、电机和发电机、低压产品、分析仪器、电力电子产品等。该部门每天向世界各地的最终用户和渠道伙伴供应100多万台/套产品，涉足众多工业领域、电力行业，以及商用和民用建筑行业。
（4）过程自动化部
该部门主要向客户提供集成控制解决方案、工厂优化方案和面向特定行业的应用程序，涉足的领域包括石油天然气、电力、化工和制药、纸浆和造纸、金属和矿产、船舶和涡轮增压等行业。该部门能够帮助客户提高资产生产力，同时降低能耗。
（5）机器人业务部
ABB是全球装机量最大的工业机器人供应商，能够向装配、喷漆、成型和机床操控等作业环节提供机器人软件、外设和模块化制造单元。主要市场包括汽车、铸造、包装、物料搬运和消费品等行业。立足于世界各地数千个成功案例，该部门主要向制造商提供解决方案。
二、配水站
常见的对水的处理技术有：混凝技术、过滤技术、吸附技术、膜分离技术和消毒技术。混凝技术的对象是水中的悬浮物和胶体物质，其关键技术是选择和加投适当的混凝药剂；过滤技术是选择和利用多孔的过滤介质（或称滤料截面）使水中的杂质得到充分的固液分离过程；吸附技术是一种物质附着在另一种物质表面的过程，它可以发生在气—液、气—固和液—固两相之间，在水处理中主要讨论用过滤法和活性碳吸附法除去水中的有害物质。另外还有一种高科技的方法除杂质，即膜分离技术。膜分离技术是利用特殊的有机高分子或无机材料制成的膜将溶液隔开，使溶液中的某些溶质或水渗透出来，从而达到分离的技术。消毒技术其主要目的是杀灭或抑制水中对人体有害的致病微生物。中国饮水卫生的国家标准，是在1985年制定发表公布的，共有35项水质标准，可分为感官性状指标、化学指标、毒理学指标、细菌学指标和放射性指标五大部分。饮水的处理技术目的是改善原水水质，使它符合生活饮用或工业使用的要求，因此水处理技术需要根据原水水质和出水水质的要求加以确定，为了达到处理的要求，有时需要将几种处理技术结合或复合使用。
水的处理过程有以下几个环节：
首先原水经高位水箱进入水力无阀滤池，再由原水调节箱通过原水泵（对水流施加压力，使水流自下而上流动）送入换热器中，再经过多介质过滤器对大颗粒悬浮物质进行过滤，进入活性炭过滤器来去除水中异味，胶体，病毒等。结束以上的过程之后要加入阻垢剂来去除水中钙、钠、碳酸跟等离子和重金属物质，然后才能进入不锈钢精密过滤器中对5um以下的细颗粒物质进行过滤。将经过以上处理的水加碱处理后用高压泵送入反渗透水处理设备进行进一步的净化处理，然后送入蓄水池。
送水的过程很简单，蓄水池中的水通过两个水压上限为4.5kg的高压泵将处理过的水输送给用户。
榆中校区的供水站还配有自动化控制室，它为每一个现场级控制站点分配一个地址，在预定的信息周期内与分散的站点交换信息，总控室中心控制控制现场级站点，由此形成了多级远程分布式控制系统。它通过二泵房控制单元中在每一个信息周期内收集变频器状态、阀门状态、压力、流量、水位等信息，把这些信息传送到PC机，并把PC机的优化信号送回，控制各水泵的启停及转速，配合阀门的控制达到优化的目的。它通过井群中心控制单元控制水源地各水泵的启停。系统集通信、网络、现场总线、PLC、计算机、微波通讯及自动化、远程控制等诸多先进技术于一体，充分体现了现代信息技术和自动化技术在学校供水系统中的应用。
三、锅炉房
西北民族大学榆中校区锅炉房工程概况：
一、本建筑为钢筋混凝土框架结构，主体结构耐久年限为50年；耐火等级为二级；建筑物抗震设防烈度为7度，建筑物抗震设防分类：水处理间、办公室部分、锅炉间及变配电室为丙类；框架抗震等级：水处理间及办公室部分为三级，锅炉间、配电室为二极。烟囱为粘土实心砖砌筑，高度60米；屋面为网架结构，防水等级为三级。锅炉房基础采用人工成孔灌注桩，持力层为角砾层。井桩、框架梁、板、柱混凝土强度等级为C30，外墙面为瓷砖墙面；窗户为中空玻璃铝合金窗。
二、使用功能：锅炉房有3台20吨的热水锅炉和2台10吨的蒸汽锅炉组成，设计有自动上煤系统、除尘系统、配电系统，并设有化验室、水处理室、配电室、值班室、控制室、办公室、机修间、鼓风机房、水泵房等。
厂内的主要设备：水火管组装蒸汽锅炉、分气缸、除尘器、鼓风机、引风机、消音器、软水器、盐箱、除氧器和给水箱。锅炉内的水经过加热后被用户当作暖气使用，之后又回流至锅炉厂。当然，锅炉厂加热的水必须预先经过软化、反洗、吸盐等处理。
天然气
锅炉
用户
分水器
空气
水泵
集水器
除氧器
定压罐
储水箱
软化水装置
1.煤
原煤一般用输煤皮带输送到煤斗。原煤从煤都落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并同时送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉空气混合物经分离器分离后，合格的煤粉经过排粉机送入输粉管，通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热，预热后的热空气，经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外，另一部分直接引至燃烧器进入炉膛。燃烧生成的高温烟气，在引风机的作用下先沿着锅炉的π形烟道依次流过炉膛，水冷壁管，过热器，省煤器，空气预热器，同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气，自身变成低温烟气，经电除尘器净化后的烟气由引风机抽出，经烟囱排入大气。煤燃烧后生成的灰渣，其中大的灰子会因自重从气流中分离出来，沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣，最后由排渣装置排入灰渣沟，再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒（飞灰）则随烟气带走，经电除尘器分离后也送到灰渣沟。
锅炉内的水经过加热后被用户当作暖气使用，之后又回流至锅炉厂。当然，锅炉内加热的水必须预先经过软化、反洗、吸盐、慢洗、快洗等处理。
2.水的应用
水的硬度主要是有钙、镁离子所构成，当含有硬度离子的原水经过软水器内树脂层时，水中的钙镁离子被树指交换吸附，同时等物质释放出的钠离子。从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。当树脂吸收一定量的钙、镁离子之后，就必须进行再生。再生过程就是用盐箱中的食盐当冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软水交换的能力。
除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体，以保证给水的品质。若水中溶解氧气，就会使与水接触的金属被腐蚀，同时在热交换器中若有气体聚积，将使传热的热阻增加，降低设备的传热效果。因此水中溶解有任何气体都是不利的，尤其是氧气，它将直接威胁设备的安全运行。其工作原理：来自低压加热器的主凝结水（含补充水）经进水调节阀调节后，进入除氧器，与其他各路疏水在除氧器内混合，经旋膜多孔管喷出，形成裙状水膜，与由下而上的加热蒸汽进行混合式传热和传质，给水迅速达到工作压力下的饱和温度。此时，水中的大部份溶氧及其他气体基本上被解析出来，达到除氧的目的。从水中析
出的溶氧及其他气体则不断地从除氧器顶部的排汽管随余汽排出器外。进入除氧器的高加疏水也将有一部分水闪蒸汽化作为加热汽源，所有的加热蒸汽在放出热量后被冷凝为凝结水，与除氧水混合后一起向下经出水口流出。为了使除氧器内的水温保持在工作压力下的饱和温度，可通过再沸管引入加热蒸汽至除氧器内。除氧水则由出水管经给水泵升压后进入高压加热器。
随着循环的不断进行，水分也会随之减少，这时则由给水箱给予补水。另外，在锅炉房内由各工作机器产生的噪音则由消音器消除。
3.制冷剂的选择
蒸汽压缩循环内的不可逆性使得实际制冷机的效能系数都在一定程度上与制冷机有关。像制冷机的毒行、可燃性、成本、腐蚀性以及相关温度下的效能系数等特性，在选择制冷剂的时候都是很重要的因素。为了使空气不漏人制冷系统，在蒸发器温度下制冷机的蒸发气压应当大于大气压。另一方面因为受高气压设备投资成本和操作费用的限制，凝集器温度下的蒸汽压也不宜过高。受这两方面的限制，只能在相当少的流体中选择制冷剂。最终的选择还取决于上述的其他特性。
氨、氯代烷、二氧化碳、丙烷和其他烷烃都可以做制冷剂。19世纪30年代以来，卤代烷烃普遍用作制冷剂。最常用的是全卤代氯氟烃，CCL3F（三氯氟甲烷或CFC-11）和CCl2F2）。这些物质的稳定分子可在大气中存留几百年，引起臭氧层的严重损耗。他们的生产现几乎已停止，替代物是某些氟氯氟烃和氢氟烃。对臭氧层损耗相对较少：氢氟烃不含氯，不会引起臭氧层的损耗。其中的代表物质是CHCl2CF3等。
对制冷系统蒸发器和冷凝器操作系统压力的限制也使单击蒸汽压缩循环可运行的温度差Th-Tc受到限制。Th有环境温度决定，制冷温度受到温差限制只能稍低一些。这一限制可通过使用不同制冷剂的两级或多级循环串联运行加以克制。
两级循环操作可以使较低温度下循环2的制冷剂在中间换热器吸热来冷凝较低温度下循环1的制冷剂。两种制冷机的选择应满足在要求的温度下每个循环能在合适的压力下操作。
4.再热循环技术的现状
当锅炉中压力上升从而使蒸汽温度升高时，蒸汽动力循环的效率提高。锅炉中蒸汽过热过程增加也能使效率提高。因此，高的锅炉压力和温度有利于提高温度。然而，这些条件事4设备的投资增加，因为它们需要增强结构和使用更昂贵的材料。在更苛刻的条件下操作，成本的增加可能更快。因为实际的动力装置，操作压力很少大于10000KPa或温度必须高于冷却介质600。随着介质的温度、通常是冷水的温度，该温度受到当地的气候和地理条件的限制。动力装置普遍在实际上尽可能低的冷凝器压力下操作。
最现代的动力装置以配有供水加热器的改进循环进行。来自冷凝器的水不是直接由泵输送返回锅炉，而是首先被涡轮机排出的蒸汽加热。通常用取自涡轮机不同膨胀中间状态的蒸汽，分几个阶段来加热冷凝水。
5.锅炉参数
锅炉参数指锅炉容量、工作压力、工作温度。工业蒸汽锅炉的容量用额定蒸发量（D）表示。额定蒸发量（D）表明锅炉额定蒸汽压力、蒸汽温度、规定的锅炉热效率和给水温度下，连续运行所必须保证的最大蒸发量，其单位为t/h。工业热水锅炉以额定供热热量（Q）表示，其单位为MW。
蒸汽锅炉额定工作压力和温度是指末级过热器出口集箱主蒸汽阀出口处的过热蒸汽压力和蒸汽温度，对于无过热器的锅炉，可用主蒸汽阀出口处的蒸汽压力和温度来表示；热水锅炉额定工作压力和温度是指额定热水出水阀处热水压力和温度。压力单位是Mpa，温度的单位为℃。
蒸汽锅炉给水温度是指进省煤器（节能器）的温度，对无省煤器的锅炉是指进入锅炉锅筒的水温度；热水锅炉一般为额定进水温度。
四、污水处理厂
1、原理:
按污水处理程度不同，污水处理可分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状的固体污染物，主要采用截留、沉降、隔油等物理方法。二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物质，多采用活性污泥法、生物膜法等生物学处理方法。三级处理又叫深度处理，其目的是进一步去除污水中的悬浮物、无机盐类和其他污染物质，常用的方法主要是物理化学和化学的技术方法，如吸附、离子交换、混凝沉淀、氧化等。在污水处理过程中，具体选择哪种方法要根据污水的性质、水量、处理要求、经济条件等方面的因素，在调查研究的基础上决定，既要科学合理，又得经济可行。
2、西北民大学校污水厂污水处理流程：
（1）先经格栅、一次沉淀池（初沉池），去除大的悬浮物和沙砾。
（2）然后进入曝气池进行生物处理，在进入二次沉淀池（二沉池）进行泥水分离。
（3）沉淀分离出的污泥一部分回流入曝气池，另一部分经浓缩、消化、脱水后运出综合利用。
（4）二沉淀池的出水经加氯池消毒后排放或进行深度处理。
格栅的作用：用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。埭头镇污水综合处理厂格栅分为粗格栅和细格栅。粗格栅栅距为10mm，细格栅栅距为5mm。
格栅工艺控制参数：
①过栅流速
污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.4～0.8m/s，经过格栅的流速一般控制在0.6～1.0m/s原因：过栅流速太大，将把本应拦截下来的软性栅渣冲走，降低格栅的工作效率；过栅流速太小，污水中粒径较大的砂粒将有可能在栅前渠道内沉积。
②水头损失
污水过栅水头损失与过栅流速有关，一般在0.2～0.5m之间，
a如果过栅水头损失即格栅前后水位差增大，说明污水过栅流量增大。原因：有可能是过栅水量增加或格栅局部被堵死。
b如果过栅水头损失减小，说明过栅流速降低；原因：注意可能砂在栅前渠道内的沉积。
(2)沉砂器
①原理
其主要功能是去除大颗粒的砂粒和无机物，避免砂粒沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损。为了使分离出来的砂粒和无机物比较干净，不带走有机物，以提高进水COD浓度。
②工艺控制
直接决定砂粒沉降的工艺参数是污水在沉砂池内的漩流速度和旋转圈数，旋转圈数越多，沉砂效率越高；水平流速越大，旋转圈数越少，沉砂效率越低。
当进入沉砂池的污水量增大时，水平流速将增大，此时应增加曝气速度，保证足够的旋转圈数，不使沉砂数量降低。
通过调整曝气强度，可以使曝气沉砂池适应入流污水量的变化及来水中砂粒粒径的变化，保证稳定的沉砂效果，操作人员应根据入流污水中的砂粒的粒径情况，在实践中摸索出曝气强度与水平流速的关系，以利于日常运行调度。目前根据运行情况，调整气水比应在1：5～1：7之间较为适宜。
③排砂操作
排砂操作重点要根据沉砂量的多少及变化规律，合理地安排排砂，保证及时排砂。排砂效果是由气水比及来水水质决定地。采用的是行车连续吸砂，使沉积在砂槽内的砂及时的排走，从而保证沉砂池的正常运行，运行人员应巡视到位，发现吸砂泵不出水后，应及时清除堵塞物，使砂泵恢复正常，防止砂泵烧毁或大量砂子积累而损坏吸砂设施。观察砂水分离器出砂情况，发现异常应查找原因及时排除。
（3）初次沉淀池
采用的是旋流式沉淀池，分两个系列，
初沉池的主要作用是：
（a）去除50％～60％的SS；
（b）使污水BOD5降低25％～35％；
（c）去除漂浮物；
（d）均和水质。
