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關鍵詞:電氣工程;核心課程群;工程能力;培養;立體化建設
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)53-0177-02
電氣工程專業的實踐性、工程性很強,其目的是培養在與工業與電氣工程有關的電氣工程、電力電子技術、電力檢測與自動化儀表、運動控制、工業過程控制、電子與計算機技術等領域從事工程設計、系統分析、系統運行、管理與決策等工作,或從事各種電氣自動化設備的研究開發、生產制造以及使用維護等工作的高級工程技術人才,所培養的學生除了要具有扎實的基礎理論,也必須具備較強的實踐能力和工程能力。
一、基于核心課程群的工程能力培養立體化建設的必要性
電氣工程專業核心課程群包括“電力電子技術”、“電力系統分析”、“自動控制原理”、“電機學”、“運動控制系統”、“電氣系統及繼電保護原理”、“供配電技術”等課程。目前電氣工程及其自動化專業課程體系教學模式遵循的是先基礎后專業,即首先學習“電機學”、“電力電子技術”、“自動控制原理”、“電力系統分析”,然后學習“運動控制系統”、“電氣系統及繼電保護原理”、“供配電技術”等課程。電氣工程及其自動化專業核心課程群的實踐教學主要為分離的認識驗證型和簡單設計型實驗,在開設時間上受限于理論課,且實驗各課程間系統性不強,極易形成理論和實驗實訓脫節。對電氣工程類專業的學生來講,由于缺乏必要的工程訓練體系支撐,平時的課程設計、綜合設計、畢業實習和畢業設計等,往往是獨立開設且前后聯系不緊密,這樣,學生通過這些實踐環節很難形成逐步深化提高的工程訓練實踐技能,無法實現電氣工程類專業實踐實訓能力的系統化,更無法保障綜合技能和創新意識的培養。
綜上所述,對基于電氣工程及其自動化專業核心課程群的工程能力培養立體化建設進行探索和實踐,對于提高電氣工程專業學生的工程實踐能力,完善電氣工程及其自動化專業的教學模式具有重要的意義。
二、基于核心課程群的工程能力培養立體化建設方法及體系
電氣工程專業教學體系改革,必須以社會需求為目標,以實際操作為前提,以工程技術為主,以工程能力為培訓的核心,著力培養學生的工程操作、工程技術和工程能力、創新能力與自我學習能力,并建立以學生為中心的培養模式和自主式的實踐模式。因此,我們對基于核心課程群的工程能力培養立體化建設方法進行了研究,并建立了立體化建設體系?;陔姎夤こ碳捌渥詣踊瘜I核心課程群的工程能力訓練包括基礎訓練、綜合訓練、提高與創新訓練三大層次。
(一)基礎訓練層次
基礎訓練層次包括基礎的工程實驗實訓內容,主要涵蓋“電力電子技術”、“自動控制原理”、“電機學”、“電力系統分析”等基礎課程的知識,有的課程依托信息學科進行實驗實訓,為學生后續利用信息技術打下基礎。主要目的是讓學生掌握與電氣工程及其自動化基礎理論相關的工程基本技能,加深對電氣工程及其自動化入門理論知識的理解和應用,為后續課程的學習打下基礎。一方面,使學生直接接觸實際的測試、控制元件與系統,在傳感器、電力電子器件、電機、簡單控制系統等方面受到具體的感性認識與初步訓練;另一方面,培養學生計算機輔助設計的能力,例如要求學生掌握基于MATLAB、Labview的控制、信號處理、電力系統分析的建模與仿真等,為實際的工程設計與研發打下堅實的基礎。
(二)綜合訓練層次
綜合訓練層次包括一般綜合訓練和專業綜合訓練,涉及應用型和設計型工程訓練兩大類型,都強調訓練的開放性和系統性。一般綜合訓練要求能將基礎課程與“運動控制系統”、“供配電技術”、“電氣系統及繼電保護原理”、“電氣測控與儀表”等專業課程的知識進行融合應用。專業綜合訓練主要涵蓋上述電氣工程及其自動化專業核心課程群的知識,要求學生能對多門課程知識進行綜合實踐,獨立完成訓練內容,充分發揮學生的創新能力和自主學習能力。讓學生通過設計型和應用型的實踐操作訓練,具有與電氣工程理論相對應的基本操作能力和專業性的工程技術能力,加強對電氣工程基礎操作的理論知識和專業理論知識的理解與應用,為學生提高創新能力的訓練提供很大的理論和實踐支撐。
(三)創新與提高訓練
創新與提高訓練包括一般創新訓練和研究提高訓練,是提高學生綜合應用電氣工程知識,培養創新意識,提升學生分析和解決電氣工程領域問題的實踐研究能力的重要途徑。根據已學的電氣工程理論知識和儀器儀表的使用知識,通過文獻查閱、資料收集、調查結果進行分析和優化,讓學生能完成研究分析,自己動手設計訓練方案、實驗電路、編寫程序,并在學習實際應用系統、了解工藝結構、運行調試、分析與排除故障的基礎上,培養學生的創新意識和研究能力,為學生競賽提供支撐。
三、基于核心課程群的工程能力培養立體化建設實踐
1.建立有層次的基于核心課程群的工程實踐訓練體系,以更好地優化工程應用研究型人才的培養方式。為讓學生系統、全面地掌握電氣工程學科的知識,并具備實踐應用的能力,分階段、分層次地重點對電力電子、運動控制系統、電力系統等方面進行系統的實驗實訓,并將課程設計、綜合設計、畢業設計融合進來形成實驗實訓體系。
2.為使學生形象化、立體化的理解電氣工程學科的主要知識點及各課程間的關系,也為了鍛煉學生的設計和研究能力,教師設計和開發了電氣工程及其自動化核心課程群中緊密結合課程知識點的仿真題目和設計題目,加深了學生對相關知識點和實際應用課題的印象。
3.在畢業設計中培養學生的綜合工程能力。對于畢業設計選題,需要合理分配方向,提高工程應用型題目所占的比例。在相關開發項目題或者實際問題的基礎上,利用項目驅動的設計方法,使設計內容盡可能地符合工程實際。同時教師也應該利用自己的科研成果來進行畢業設計的選題,使學生能夠接觸到本領域的前沿技術。另外,努力培養學生的創新意識和工程能力,使學生在完成畢業設計的過程中,逐步具備產業研發能力、實踐動手能力和團隊協作能力等。
4.構建“分層次,課內外結合,創新實踐一體化”的實踐教學方式,逐步整合電氣工程實踐訓練課程,探索適應學生個性發展、開放創新的工程訓練實踐教學新方法和新體系,以及多學科基礎知識交叉滲透的工程訓練教學大平臺。
5.分層次采取實踐教學方式?;A訓練層次,往往是教師講授為主,輔以學生的認知訓練。綜合訓練層次,是教師設計初步方案,再由學生選擇實驗設備和材料,設計實驗方案。根據實驗內容進行具體分工,在共同實驗的過程中培養學生的自主學習及團隊協作的能力。創新研究層次,教師引導學生通過自行設計、自編工藝、自己制作、小組組裝等程序,完成從理論設計到產品雛形開發的全開放學習過程。
6.從低年級開始,選拔優秀學生參與教師科研項目或與合作企業的實際項目研究。通過參與實際項目,學生可以對電力行業相關項目開發過程和各項開發管理規程有更為深入的了解,培養學生靈活運用電氣工程專業知識與實際工程規范,在較高層次上培養學生的創新意識和對產品進行開發設計、技術改造的能力。
7.加強電氣工程及其自動化專業核心課程群教師隊伍建設。加強相關課程教師間的交流,組織教師對同一課程及前后銜接緊密的課程內容的教學方式進行交流探討,盡量讓每一個教師在幾年時間內對整個課程體系中的重要課程都能夠講解一遍,使得每一個教師對整個課程群有透徹的了解。堅持“以科研促教學”,鼓勵教師參加電氣工程學科的相關科研活動,了解該學科的最新前沿動態,教師對教材相關內容的理解更為深入,并應用于教學過程中,加強理論知識與實踐的結合。
四、結語
構建了基于電氣工程及其自動化專業核心課程群的工程能力培養立體化建設體系,并對基本涵蓋電氣工程及其自動化專業核心課程群主要內容的,融基礎性、綜合性、創新性于一體的工程訓練方法及其實踐教學方式進行了探索,在培養電氣工程及其自動化專業學生的創新意識及工程能力方面取得了較好的效果。
參考文獻:
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文獻標識碼: A引言:在最近的幾年來,隨著我國經濟的不斷發展以及科學技術水平的不斷提高,進而很好的促進了我國電氣工程自動化的發展。在電氣工程中所涉及到的內容也是相對比較多的,并且也和人們的生活有著息息相關的聯系,因此對其自動化技術的發展探究分析,能夠更好的為人們的生活帶來便利。1.電氣工程及自動化在發展過程中的歷史過程
人們對電的認識在一定程度上已經有著比較久的歷史,但是在十七世紀,人類才對電的相關知識進行系統化的研究。在電發展的歷史中,通常出現一些我們較為熟知名人。但是針對世界來說,我們國家在對電研究以及發展相對來說還是比較晚的。改革開放以來,各行各業開始轉型,對工業控制領域的高效化,智能化,高可靠性,長期連續運行提出了更高的要求。自此開始,國家將電氣工程等相關專業愈發放在極其重要的位置。國家對與工業化相關的一些專業進行不斷地推進和發展,大多數的高校均開設了電氣專業。發展到目前為止,電氣類專業大多數都是學校中比較強勢和必備的專業,同時也是大部分工科院校不可或缺的課程。2.關于電氣工程和自動化專業的發展情況
隨著我國經濟的不斷發展以及科學技術的不斷進入,進而為電氣工程自動化的發展奠定了良好的發展期待,并且隨著我國電氣工程和自動化的發展,也為工業的發展帶來了便利,同時電氣工程自動化在工業發展當中具有著十分重要的作用,進而使其成為了我國經濟發展的一個重要組成部分。
目前隨著世界信息化技術的不斷發展,計算機已經是成為了各行各業所不可缺少的一項工具,并且在電氣工程自動化的行業中,隨著計算機的進入,進而使其得到更加快速的發展,電氣工程自動化通過與計算機的有效結合,進而使其具備了程序編與開發功能,從而在應用的過程中能夠更加準確的去控制有相關的智能化電氣設備,同時也能夠更加快速的提高工作的效率。在工業應用中,通過電氣自動化和計算機結合的應用能夠建立起更加靈活的控制系統,同時其應用的范圍也是更加的廣泛,進而很好的滿足了工業自動化方面的需求。在電器工程和自動化領域中,隨著其不斷的發展以及創新,已經是更好的滿足了目前工業企業的利潤需求,同時也使其從管理到技術方面都變得更加的快捷,進而很大程度的降低了工業生產的成本,在應用的過程中,也更好的提高了工作的效率。電氣工程以及自動化是一門比較綜合的學科,并且其應用的范圍也是相對來說比較廣泛,與此同時也伴隨著計算機技術的不斷發展,進而很好的促進了各行各業的發展和交流,同時對于社會的經濟發展也具有著很好的推動作用。3.關于電氣工程以及自動化發展的概況3.1關于開放式平臺的建立
隨著改革開放的不斷推進,國外高精尖技術在中國不斷地被消化吸收,在電氣及自動化領域,各種可編程邏輯控制器大量涌現,如西門子公司的S5/S7系列的PLC,羅克韋爾公司的SLC-500,controlLogix系列PLC,施耐德公司TWIDO,TSX,昆騰系列PLC等使得自動化控制的手段更加豐富,方便,快捷,效率也更高。再加上各型高可靠性低壓配電器件的大量采用,如施耐德C65系列斷路器,NSX系列斷路器,LC1系列接觸器,LRD系列熱過載繼電器及ABB公司的各種低壓電器大量應用,以及ABB的ACS510/ACS550/ACS800系列變頻器,西門子MM430/MM440T系列變頻器,及各型軟啟動器,直流驅動器,伺服控制器等大規模應用,使得被控對象的穩定,高效率,長時間可靠運行得以實現。與此同時計算機軟件硬件的大量普及促使計算機及觸摸屏等人機界面在工業控制領域扮演著越來越不可缺少的角色,如西門子的wincc組態軟件,羅克韋爾的RSview組態軟件,國產的組態王軟件等工控機應用軟件,使得人機接口變得更加高效,美觀,友好。對以上自動化產品的大規模應用,進而很好的提高了電氣控制的準確程度,目前在各種有關配套的軟件也在不斷的進行更新,同時在不同的場所當中發揮了不同的作用,進而很好的提高了程序人員的工作效率。目前在電氣的領域當中,人機之間的交換已經是成為了發展的主流所在,然而對于用戶來說,則是更加容易的去接受,同時在操作的過程中具有著靈活性以及方便性等特點。3.2現場總線應用以及分布式進行控制的系統建立
由于平臺的建立,現場上的一些總線以及分布式控制系統的應用,在一定程度上對遠距離,大規模,分布式控制得以實現,并且能夠對其數據在傳輸過程中的要求進行滿足,對遠程計算機監控進行實現,不僅使其安全性得到了提高,同時還讓其穩定性得到了不斷的提高。3.3 IT技術對電氣自動化起著革新推動的作用
由于經濟的飛速發展,為了能夠進一步的對當今社會市場需求進行不斷的適應,全球的電子商務化進程得到了進一步的加快。信息技術以及電氣工程和自動化影響不斷的加深,比如:控制儀表,大功率變頻器,智能電表等,企業可以在一定程度上通過互聯網渠道進行不斷的監視,對生產過程進行不斷的遠程指導,故障診斷,遠程服務,這樣就能夠在第一時間內對現產品的相關信息進行實時準確地把握。由于微電子的發展,在一定程度上推動著智能化器件大規模,高效率地得到應用,不僅便捷,同時還能夠對其預定的要求進行精確的表達,節約了時間,成本也在大幅度地下降,有力地推動了自動化產品升級換代。4.關于電氣工程存在著的問題第一是我國電氣工程自動化技術雖然是得到廣泛的應用,然而其性能還需要不斷的進行完善,尤其是國產品牌的電氣及其自動化產品的可靠性,耐用性,高集成度產品,還有很大的不足,尤其在一些重要領域,關鍵性控制節點,工程人員還是要優先選用國外產品,導致工程成本較高。第二是目前隨著產品種類的增加,并且其開發的環境也在增加,電氣工程自動化將會出現各種不匹配的問題,比如數據的傳輸安全性等問題。在日常中因為不同廠家生產的接口不同器件問題,進而導致信息的傳輸受到影響,最終使運營的成本出現增加。5.關于電氣工程自動化的解決措施
文/羅賢亮
摘?要:電氣工程CAD課程的教學目標是對電氣工程及其自動化技術專業的學生進行相關知識和技能的培養。本文介紹了電氣工程CAD課程模塊化教學的優點及模塊化教學的實行方案。
關鍵詞 :電氣工程CAD課程?模塊化改革?技工院校
為了適應新技術發展帶來的創新,以及培養學生AutoCAD電氣工程制圖能力,根據當前情況,需要對技工院校的電氣工程CAD課程進行改革,以期培養出具有專業性、技術性、實踐性的人才。電氣工程CAD課程要求學生能熟練使用AutoCAD軟件,熟悉常用電器元件的繪制,能夠繪制電力電氣工程圖,能用ACE軟件繪圖等。由于課時緊張、教學任務多,要在有限的時間內完成教學任務,就需要通過模塊化教學提高教學效率。
一、模塊化教學的優點
由于學生上課的時間有限,教師在規定的時間內所能傳授的知識也是有限的。在有限的教學時間里,怎樣提高學生的學習效率以及教師講課的速率是我們研究的重點。調查發現,模塊化教學能在很大程度上提高上課期間學生接受知識的能力,教師也能把更多的知識傳授給學生,該教學方法采用總分的結構方式,能更具專業性地介紹知識點。
模塊化教學具有很強的專業性、針對性、快速性等特點。專業性體現在每個模塊就是一次新的課程;針對性體現在教師有效地針對知識點進行重點講解,讓學生學到更多的知識;快速性體現在教師在上課過程中,針對模塊的要點進行講解。
二、電氣工程CAD課程模塊化的實施
1.電氣工程CAD課程的意義
這門課程對于學習電氣工程及其自動化的學生有極其重要的作用,掌握這門課程有助于認圖、繪圖等,這是對電氣工程專業學生最基本的要求。電氣工程CAD可作為高等院校電氣信息類等相關專業或者高職高專相關專業的必修課,是對學生最基本的認圖能力的培養,企業和工廠招聘的專業人才必須具備這方面的能力。
2.電氣工程CAD課程模塊化教學方案
模塊化教學方案包括了教學計劃的制訂、教材的選用、教學模塊的劃分等幾個方面,筆者在這里做詳細的介紹。
教學計劃是學?;趯W生日常生活學習的時間制訂的。在制訂時,充分考慮了實用性、針對性等,增加了學習實踐的項目。
教材的選用尤為重要,好的教材會對學生的學習行為產生很大的影響,能促進學生學習的興趣。一本好的教材在編寫時應該考慮到能讓學生學到什么,培養什么樣的人才等。
在教學模塊的劃分方面,對于電氣工程CAD這門課程來說,主要是為了培養學生的繪圖能力和認識元器件的能力,因此,首先要讓學生熟練掌握并能應用AutoCAD;其次是在學生進行繪圖時,對遇到的各種元器件進行講解;最后就是讓學生獨立繪制電氣工程圖。
學生在學習的過程中經常會遇到各類電氣圖形、符號,要單獨分出一個模塊講解這些圖形和符號,讓學生知道導線和連接件、基本無源元件、半導體管和電子管、電能的發生和轉換、測量儀表、開關、控制和保護器件、二進制邏輯元件等一系列的圖形符號,能識別并加以運用是對元器件認知的最基本的要求。
三、教學內容模塊化方案
模塊一:熟悉電氣工程圖紙的技術要求。本模塊可以繼續分解成幾個子項目,分別是對知識訓練的掌握、對技能訓練的掌握。
模塊二:熟悉AutoCAD軟件的操作。本模塊可以繼續分解成幾個子項目,分別是二維坐標點的表示及輸入方式、AutoCAD技能的訓練、AutoCAD知識的拓展。
模塊三:關于常用電氣元器件的繪制。本模塊可以繼續分解成幾個子項目,分別是創建圖形表,繪制電阻、電容、電感圖形符號。
模塊四:對電力電氣工程圖的繪制。本模塊可以繼續分解成幾個子項目,分別是了解電力電氣工程圖的基礎知識、繪制輸電工程圖。
模塊五:對建筑電氣圖的繪制。本模塊可以繼續分解成幾個子項目,分別是了解建筑電氣圖的特性、繪制建筑豎向配電系統圖。
模塊六:對機械電氣控制圖的繪制。本模塊可以繼續分解成幾個子項目,分別是了解機械電氣控制圖的基礎知識、繪制C630車床電氣原理圖。
模塊七:對樓宇智能化系統圖的繪制。本模塊可以繼續分解成幾個子項目,分別是圖紙的布局、繪制可視對講系統圖。
模塊八:認識ACE繪圖。本模塊可以繼續分解成幾個子項目,分別是認識AutoCAD Electrical、AutoCAD Electrical 2012工作界面,AutoCAD Electrical 2012原理圖繪制與編輯。
參考文獻:
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關鍵詞:卓越工程師;暖通空調設備及控制;建筑電氣與智能化
作者簡介:朱建紅(1971-),女,江蘇通州人,南通大學電氣工程學院,講師,河海大學能源與電氣學院。(江蘇 南京 210098)張蔚(1977-),女,江蘇泰州人,南通大學電氣工程學院,講師。(江蘇 南通 226000)
基金項目:本文系南通大學教學研究項目(項目編號:2010B33、13050653、09034、2010B10)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0090-02
一、 建筑電氣與智能化專業人才需求現狀分析
現代建筑,尤其是高層建筑,正在充分顯示出電子化、信息化和智能化的時代特征。以樓宇自動化、通訊自動化和辦公自動化為標志的智能化建筑將成為未來現代化建筑和現代化城市的發展方向,從而為建筑電氣自動化領域帶來一場深刻變革,為其開拓了充滿希望的廣闊前景。南通建筑業歷來以絕對優勢領先于全省,以“建筑鐵軍”享譽全國,高資質企業進一步增多。但是,目前從事建筑電氣自動化設計、施工、運行和安裝的專業人員,在建筑電氣自動化高新技術方面缺乏嚴格的訓練。高級人才匱乏,人力資源不足。
面對建筑電氣自動化高級人才緊缺的局面,南通大學(以下簡稱“本?!保┰诮ㄖ姎庾詣踊瞬排囵B主要渠道方面,改變原先電氣工程及自動化專業中智能樓宇與建筑電氣方向選修的培養模式。調整專業設置,智能樓宇與建筑電氣方向已變為教育部正式批準的一個新的本科專業——建筑電氣與智能化,并于2009年正式招生,新的專業培養目標定是為建筑行業培養建筑電氣自動化復合型應用人才,為長三角城市化進程培養出合格的高級工程技術人員,即卓越工程師。
該專業是緊密結合地區經濟和社會發展需要而設置的獨立專業,隨著人民生活水平的日益提高,對空氣調節提出了更高的要求,環境需求也復雜多變,高校培養出的學生必須既能從事智能建筑設備控制方面的理論設計,又能從事檢修、監測、監控等應用方面的實踐操作,現場的調試與改進對學生的工程實踐能力提出了更高的要求。學生必須利用在校時間了解相關設備的工作原理,掌握相關的控制策略與設計方案,并會設計一些簡單的控制與綜合監控系統。因此專業課程教學手段的良好與否直接關系到教學質量和人才的質量。
世界各國都在強調節能減排,空調耗能模式取決于其工作機理,控制策略在能量優化控制方面起著重要作用。鑄造綠色空調一直是整個社會追求的目標,因此教學環節應注重對學生創新能力的培養。
卓越工程師目標下的教學策略改進研究就是要順應專業建設的培養目標,重視培養學生綜合實踐能力(工程應用能力),主要對課程的教學內容、方法及手段進行研究。
二、專業調整下課程大綱調整設置
“智能建筑設備及其控制”最早是電氣工程及自動化專業智能樓宇與建筑電氣方向的一門學科方向課,主要包括一些建筑設備的智能控制知識,使學生了解與之相關的最新科學技術,尤其是通信和控制技術在建筑電氣中的應用前景。隨著建筑電氣與智能化專業的開設,原有的培養方案在2010年6月已經被重新修訂。學校也對原來的以專業方向定位的課程教學內容進行調整,相應的課內計劃學時數也發生變化,課程內容重新優化組合,原來32學時的“智能建筑設備及其控制”專業選修課變為新專業方向下48學時的必修課“暖通空調設備及控制”。
學校重新修訂課程大綱,調整不同知識點內容的講解學時分配比例,注重跨專業知識點的合理設置,進一步增添設備方面及空氣調節方面內容,結合工程實踐人才的需求標準,重新研究實驗內容與數量,注重實踐環節內容設置。
三、課程教學環節及內容設計
“建筑電氣與智能化”專業是根據社會對人才的多樣化需求而設的電氣類專業,專業知識與現實生活緊密相連,學生不僅必須具備豐富的理論知識,還要注重工程實踐能力,在專業學習中為以后工作打下扎實的基礎。學生對專業課程進行教學內容、方法與手段方面的研究與改進,有助于更好地培養對口的專業技術人才。
1.認識實習環節內容設計
本課程專業性很強,學生缺少對設備形象的了解,在單刀直入式的課堂教學中很難理解、接受教師課堂教學的內容,所以學校在課堂教學前一周必須設置課程實習環節,通過市場調研了解空調相關的制造及應用行業,獲悉該領域人才的需求情況及對人才工程能力水平的具體要求。實習能夠幫助學生轉變原有的抽象思維,了解空調的不同用途及型號,認識大、中、小型中央空調系統的組成,培養學習興趣,有助于學生確立自己的學習目標。如具體到單個系統,可以使學生著重了解空調系統的冷熱源、空調機及大概的設備管路結構,其工作的原理與具體的控制技術及待完善的技術與發展趨勢。此環節的設置能使學生在大腦中建立形象思維,形成一個系統的概念,為即將展開的理論知識講授奠定基礎。
2.理論教學環節內容設計
由于學生原來從事的專業基礎課程偏電氣方向,所以這個環節的教學必須及時補充一些原來的課程中所未涉及的知識點。但是受限于學時數教學內容又不能太詳細,因此精心設計這個環節意義重大,教師必須充分利用學生的課余時間,鼓勵學生自主學習。除正常課堂教學時數外,教師每次針對下次課的教學內容,預留課外作業,要求學生利用網絡或圖書館資源去了解一些流體力學、熱工儀表等方面的相關知識,鞏固機械制圖知識,使其學會讀圖,了解現有的一些大型空調的先進監控技術,這有利于課堂內容的精練講解。
課程整體內容分為空調系統分類及基本組成、空調冷熱源裝置及工作原理、空氣處理及其設備、空調水系統、空氣溫度、濕度調節原理、空調自動控制系統幾部分,教師對每一部涉及的設備結構及工作原理進行講解,涉及復雜控制部分時補充焓濕圖的知識點,對自動控制部分及時補充傳感器的信號處理、計算機控制技術相關知識,分別從檢測量與控制量角度以及兩者關系詳細講解系統監控原理及結構。
3.實踐環節內容設置
此環節主要是培養學生的實踐動手能力。教師分析現有簡單設備控制系統的功能結構,讓學生剖析現有控制功能的優缺點,獨自設計恒溫恒濕控制系統。學生首先進行系統管路及通信控制網絡的仿真模擬,在上位機模擬系統環境進行試運行,然后進行現場設備試運行,進行調試排故,這樣能夠基本實現設計目標。
4.考試環節的內容設置
這部分內容除檢查學生的理論知識掌握情況外,更多的是檢查學生的實踐能力,所以本校結合每年注冊建造師的一些考試內容,設置了一些自主發揮的題型,著重針對監控設計及實際排障排查能力,設置相關內容進行考核。
四、課堂教學方法及手段改進
卓越工程師不僅要有堅實的理論基礎、較高的綜合素質,還需具備較高的專業素養,具備很好的解決問題發現問題的能力,因此,學校必須重視課堂教學的積極引導。
1.引進動模及實用助學型PPT,建立情景課堂教學模式
中央空調系統本是龐大系統,成本較高,所以不可能形成學生人手一套設備、親臨其境的實驗室教學模式。但如果借助先進的教學軟件引進動模系統可以使學生認識所有設備,解決理論教學與實踐教學脫節的問題。教師在相關理論知識點展開前,通過系統模擬仿真圖讓學生初步認識相關設備,了解其在所屬空調系統中的位置、功能,在此基礎上切換到理論知識的講解,可幫助學生做到思維的自然過渡,使其輕松地理解、接受所授內容,做到事半功倍。
2.注重問題啟發式教學,培養學生解決問題的能力
理論教學內容相對實踐教學,枯燥而抽象,學生的思想在此過程中容易進入游離狀態。因此,該課程的教學,可以沿用先問題后答案、再講解的教學模式。比如,在講解夏天系統空氣調節控制原理時,可以先提出一系列相關問題“如果冷凍水流量很小甚至凍結,房間溫度會怎樣變化?對制冷機機組工作產生什么影響?由什么原因引起?怎么排除故障?哪些部件易出問題不易控制?如何可靠控制”,讓學生先開動腦筋積極思考,實現學生在教學環節中的互動,默契配合教學活動開展。這種教學策略,相比呆板的直切入模式,教學效果更好。
3.引進工程案例,培養學生的創新設計能力
中央空調系統打開、安裝、調試本是一個復雜系統工程問題,學校培養的學生不僅僅要有發現查找問題能力,還要具備分析問題、解決問題的能力,這種能力小到故障的排除,大到系統的改進設計。因此,為培養學生的工程創新能力,必須引進實際工程案例教學。例如,可以用某大廈的空氣調節冷熱源供應作為案例,從穩定的負荷要求到動態的負荷調整,分析區域溫度極端變化的現象,從動態調節控制需求設計入手,要求學生結合建筑物的實際情況,利用檢測環節進行合理的工程再設計。學生課外完成案例設計,教師利用課堂時間進行不同設計案例的分析評價,進一步提出問題,學生通過對系統的不斷改進,培養了創新能力。
【關鍵詞】電氣;自動化;教學改革;教改
伴隨著我國電力電子技術、微電子技術飛速發展,電氣自動化已經走出了工廠,并在交通、農業、建筑、辦公場所等方面得到了廣泛應用,電氣自動化作為從電氣工程技術發展出來的與電子信息技術緊密結合的一門電氣工程應用技術學科,各單位對本專業人才需求日益增加,對人員專業技能要求也不斷提高。因此如何培養合格的專業應用型人才是高職高專院校面臨的新課題和新挑戰。
一、高職類院校電氣自動化專業的現狀與問題
電氣自動化技術人員從事的都是一些技術型較強的工作,有限三年的高職高專教育很難使學生具備扎實的專業技能。部分高校基礎課程開設較多,專業課教學時間大大削減;有的高校硬件設施不完善,很難保證學生理論付諸實踐;還有一些高校雖然做到了理論、實踐課程合理分配,由于書本知識陳舊,學生畢業依然難以投入工作生產中。
二、教學做一體化,課程、崗位相融合的專業實踐環節實施體系的建立
專業技術性較強的電氣自動化專業人才培養,在高職高專這個環境下馬虎不得。首先,課堂教學必不可少,無論普通本科院校還是高職院校,教師課堂面授是學生掌握相關知識的必然途徑,也是高等教育同中職教育的區別;然后是學生的自學,這點固然重要,但在高職院校,其自學能力相對薄弱,于是就要相應地加強實踐類課程比重,通過實際演練操作鞏固課堂知識?,F在大多院校都能完成以上教學做的系統步驟,但學生為什么依舊無法掌握相關專業知識技術呢?關鍵在于教學做的步驟是分立的!那教學做的一體化整合又該如何呢?
就電氣自動化專業來講,教學做一體化整合,并不是網上常見的簡單合并削減某些課程,而是把本專業傳統的教學大綱、考試大綱、實訓大綱重新整理,從“三綱”演變到新的“實踐教學與能力培養體系”,這個體系使學生從掌握單項技能逐步加深到掌握綜合技能,在三年有限時間內,從簡單的單項實訓到復雜的綜合實訓,再從實訓逐漸過渡到頂崗實習生產環節,這樣學生技能才會從熟練到精湛,同樣也使學生完成了校內到校外、學生到員工的平滑過渡。在這個實踐教學與能力培養體系內,按照各種能力分學期逐漸升級,對應本專業學生日后從事各種崗位的目標基礎上適時安排相應課程(相關崗位見表1)。這樣才算是構建起了新的不同于大眾的工學結合校企合作模式,為培養出適應能力強,專業知識、技術扎實過硬的技術人才提供了保障。
三、電氣自動化專業實踐環節實施體系
我院電氣自動化專業實踐環節實施體系的建立,但取得了不錯的效果。實施體系見表1。
四、體系的發展與展望