電氣工程及其自動化內(nèi)涵
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電氣工程及其自動化內(nèi)涵范文第1篇
電氣工程及其自動化是一門綜合性較強的學科,其中涉及到了電力電子技術(shù)、電機電器技術(shù)、計算機技術(shù)以及信息和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。電氣工程及其自動化的主要特征是將強弱電進行有效結(jié)合,機電結(jié)合,系統(tǒng)和元件相結(jié)合以及軟件和硬件相結(jié)合,換句話說,電氣工程和及其自動化主要是將工程中的強力學和網(wǎng)絡(luò)信息匯總的軟件學進行相互結(jié)合。也因此,人們在對電氣工程及其自動化進行學習的過程中,需要重點掌握計算機工程和電氣方面的知識。電氣工程及其自動化學科在設(shè)置一些具體的課程時,將學生的動手能力充分考慮在內(nèi),使得學生們在日常的學習當中,就能夠有效地掌握到該學科的重點知識。學生們通過對于電氣工程及其自動化的學習,不僅學習到了相關(guān)的基礎(chǔ)知識,同時還能夠根據(jù)自身的能力去挑戰(zhàn)一些更高水平的技術(shù)實驗[1]。
2機器人內(nèi)涵
機器人主要是指那些能夠使用自動功能進行一些既定工作的機械設(shè)備。隨著社會科學技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代的機器人能夠自如地進行一些簡單工作,比如一些投籃、快跑等運動項目以及協(xié)助人類從事一些危險行為等。當前該項技術(shù)較為先進的國家,已經(jīng)在機器人的研究領(lǐng)域取得了較大的成功,使得機器人能夠有效投入到建筑學、醫(yī)學以及軍事建設(shè)等多方面的工作當中,對于提高工作效率、減少人們工作量具有重要意義。機器人的研究水平越來越高,當前的機器人已經(jīng)逐漸更趨向于高度人性化,不僅僅只是一些機械設(shè)備的堆砌,但是距離機器人能夠真正擁有和人類一樣的思維還用很長一段路要走[2]。
3機器人設(shè)計中對于電氣工程及其自動化的應(yīng)用
電氣工程及其自動化是重要的技術(shù)手段,能夠為機器人的研究和開發(fā)發(fā)揮重要作用。當前眾多的機器人設(shè)計中也將電氣工程及其自動化作為了主要的技術(shù)支撐,通過對于機器人內(nèi)部設(shè)備的主要構(gòu)造情況進行詳細分析,能夠有效發(fā)現(xiàn)電氣工程及其自動化的應(yīng)用情況。通常情況下,機器人都是由多種機械部件進行拼接,主要應(yīng)用了電機和連接桿的連接作用。在裝置機器人的電機時,需要將步行或者跳躍的功能充分考慮在內(nèi),同時將生活中常見的鋁板鋁條做好構(gòu)建鏈接工作。機械人在完成構(gòu)件組裝工作后,需要進行在相關(guān)裝置的檢測工作,從而能夠有效保證機器人內(nèi)部機械的運行效果。檢測裝置是機器人初步完成之后的重要檢測工具,能夠有效記錄出機器人的內(nèi)部信息和實際信息,當兩者之間的信息出現(xiàn)偏差較大的時候,需要及時進行信息的設(shè)定工作,偏差較小則可以忽略,從而直接投入到實際使用當中?，F(xiàn)代先進的機器人能夠進行相關(guān)信息的分析工作,從而能夠有效代替人類進行相關(guān)對象的識別工作,同時還能夠及時地將這些識別信息進行反饋,對于提高機器人工作的精度具有重要意義。機器人的組裝只是機器人能夠正常投入使用的一個前提,想要機器人真正自如地進行工作,需要在其內(nèi)部安裝一定的驅(qū)動裝置,利用計算機系統(tǒng)中的驅(qū)動設(shè)備,能夠在機器人的內(nèi)部設(shè)置一些指定信號,當機器人接收到之后,就能夠進行下一步的工作。除了少量機器人能夠根據(jù)已經(jīng)事先編排好的程序自動動作之外,大部分的還需要人為進行操作。因而將電氣工程及其自動化有效應(yīng)用到其中,能夠起到良好的作用和效果。電氣工程及其自動化自身的優(yōu)勢和功能較多,能夠為機器人的設(shè)計工作提供重要的參考和輔助作用[3]。
電氣工程及其自動化內(nèi)涵范文第2篇
【關(guān)鍵詞】電氣工程；辦學條件；專業(yè)規(guī)范
一、電氣工程專業(yè)教育概論
電氣工程及其自動化專業(yè)，主要包含計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)、機電一體化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等眾多領(lǐng)域，是綜合性相對較強的學科，具有機電相結(jié)合、元件與系統(tǒng)相結(jié)合、強弱電相結(jié)合、電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合、軟硬件結(jié)合等突出特點，使學生掌握系統(tǒng)控制、電工電子、電氣自動化裝置、電力系統(tǒng)自動化和電氣控制技術(shù)等多方面的基本技能。
該專業(yè)主要培養(yǎng)能掌握電氣工程專業(yè)知識和工程技術(shù)基礎(chǔ)知識，具備分析和控制電氣工程技術(shù)問題的能力的高級工程專業(yè)技術(shù)人才。電氣工程及其自動化專業(yè)的宗旨是為社會培養(yǎng)出能在電氣工程及其自動化、經(jīng)濟管理和計算機技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的過硬綜合素質(zhì)高級技術(shù)專業(yè)人才。本文涉及的電氣工程專業(yè)一般是包含電氣工程和自動化專業(yè)的。中國電力工業(yè)目前處于高速發(fā)展階段，對于電氣工程人才有大量需求，因此我國電氣工程領(lǐng)域?qū)ε囵B(yǎng)相應(yīng)的人才非常重視，并且我國主要的工科大學在教育和科研上對電氣工程專業(yè)的投入比重相對較大。
二、電氣工程專業(yè)的學科內(nèi)涵
中國電氣工程專業(yè)的研究對象是電能，主要研究電能從產(chǎn)生到利用各個階段的規(guī)律的專業(yè)。其理論基礎(chǔ)主要是電磁理論。電能從產(chǎn)生到利用的各個環(huán)節(jié)中需要充分掌握和利用電信息，因此電信息技術(shù)的研究是電氣工程和自動化專業(yè)的不可或缺的內(nèi)容。
同時，現(xiàn)代通信和計算機載體主要是電信息。所以電信息技術(shù)的研究也屬于電類專業(yè)，其中電氣工程是專業(yè)母體。電氣工程是基礎(chǔ)性的學科，因此具有較強的學科派生和交叉能力。如其與生命科學的交叉造就了新的專業(yè)―生物醫(yī)學工程和生物電磁學；電氣工程同材料科學的結(jié)合造就了納米電工技術(shù)和超導電工技術(shù)；電氣工程同電子科學的結(jié)合造就了電力電子技術(shù)，而后者也進一步推動了電氣工程的發(fā)展，并且逐漸發(fā)展成為電氣工程的一個分支。電氣工程專業(yè)的范圍主要有電電力系統(tǒng)運行和控制、電氣裝備制造與應(yīng)用以及電工基礎(chǔ)理論三部分電氣工程的基礎(chǔ)，是以電磁場理論和電路理論為主的電工理論。他們屬于電磁學的發(fā)展外延。
電工理論運用于實踐產(chǎn)生了新的電子技術(shù)和計算機硬件技術(shù)等性技術(shù)，因此電工理論是主要的理論基礎(chǔ)。電氣裝備制造一般涉及制造電動機、變壓器、發(fā)電機等電機設(shè)備，也涉及用電設(shè)備等電氣設(shè)備和電器制造，同時包括電力控制裝置的制造、各種電氣控制裝置、電子設(shè)備的制造等內(nèi)容。電氣裝備的應(yīng)用則主要指上述裝置和設(shè)備的具體應(yīng)用。電力系統(tǒng)一般涉及電氣自動化和電力網(wǎng)的運行和控制等內(nèi)容。需要注意的是制造和運行必須相互統(tǒng)一，電氣設(shè)備的制造同時要兼顧實際運行狀況，如電力系統(tǒng)穩(wěn)定的運行需要依靠良好的設(shè)備。
三、電氣工程專業(yè)的方法論、影響因素、培養(yǎng)目標和要求的介紹
電氣工程專業(yè)由于理論分析較多，比較注重對數(shù)學工具的使用。作為一門工科專業(yè)，實驗研電氣工程需要通過實驗研究來完成主要的學習和教學任務(wù)，在一定的實驗條件和實驗研究的支持下，學生在學習電氣工程專業(yè)知識過程會事半功倍。
電氣工程專業(yè)緊隨現(xiàn)代科技，引入了以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的仿真模擬技術(shù)進行教學研究。同時在進行電氣工程的理論分析、試仿真模擬和實驗研究時，教學也經(jīng)常運用到等效與類比等科學方法。
電氣工程專業(yè)是一門典型的基礎(chǔ)性很強的學科專業(yè)，在與其他學科的交叉過程中，派生出了很多如電子科學與技術(shù)專業(yè)、電子信息工程專業(yè)、通信工程專業(yè)、計算機科學與技術(shù)專業(yè)專業(yè)等學科。這些專業(yè)由于是電氣工程專業(yè)派生而來，被劃為電子與信息類專業(yè)，電氣工程專業(yè)與其派生而來的專業(yè)統(tǒng)一被稱作為為電類專業(yè)。電氣工程專業(yè)作為電子與信息類專業(yè)的母體，又被派生而來的專業(yè)注入了新的發(fā)展活力。
電氣工作專業(yè)的專業(yè)宗旨主要是培養(yǎng)能夠在電氣工程領(lǐng)域的研究開發(fā)、系統(tǒng)運行、裝備制造、和相關(guān)管理等方面工作的，掌握技術(shù)開發(fā)、組織管理和科學研究能力的高素質(zhì)綜合型專業(yè)技術(shù)人才。電氣工程的培養(yǎng)具體目標主要是，該專業(yè)學生要掌握計算機技術(shù)、信息技術(shù)和電子技術(shù)等專業(yè)技術(shù)，控制理論和電工理論等基礎(chǔ)理論知識，通識性知識和對應(yīng)的專業(yè)知識。
基于電氣工程專業(yè)特點，學生在下列知識和能力上也有要求：
第一，掌握扎實的數(shù)理化等基礎(chǔ)學科理論知識，掌握人文學科的管理基礎(chǔ)知識，具備一定的外語運用能力；
第二，系統(tǒng)地學習與電氣工程相關(guān)的工程技術(shù)知識，如信息處理、電機學、控制理論、計算機軟硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等知識；
第三，得到良好的工程實踐訓練，掌握對電氣工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題的分析和解決能力；
第四，熟練運用計算機的能力；
第五，能在電工領(lǐng)域內(nèi)掌握不低于1個專業(yè)方向的專業(yè)技術(shù)和理論，并清楚學科發(fā)展未來趨勢；
第六，具備一定的適應(yīng)工作條件、進行科學研究和信息管理等實際工作能力。
四、電氣工程專業(yè)知識結(jié)構(gòu)要求和知識體系
第一，熟悉系統(tǒng)的模擬和數(shù)字電子技術(shù)和相關(guān)電路理論；熟悉并會運用電子電路原理，會分析和解決相對復雜的電工電子電路問題；能掌握基礎(chǔ)的電磁場理論；掌握控制理論、計算機軟硬件、程序設(shè)計等相關(guān)知識；具備能檢測、分析并處理電氣系統(tǒng)物理量的能力。
第二，掌握扎實的電力系統(tǒng)、電力電子技術(shù)和電機學理論等相關(guān)知識；掌握力學和機械學科中最基本的原理和方法。
第三，能掌握不低于一個專業(yè)方向的基本技術(shù)和理論知識。第四，能掌握在工程中測試與表示常用物理量的能力，以及掌握設(shè)計和調(diào)試電氣系統(tǒng)的相關(guān)知識。
電氣工程專業(yè)教育內(nèi)容和知識體系一般包括：
第一，通識教育和基礎(chǔ)教育；
第二，專業(yè)類基礎(chǔ)技術(shù)與理論知識（電磁場理論、控制理論、電路理論、、信號分析與處理、計算機網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)、檢測技術(shù)等）；專業(yè)基礎(chǔ)知識一般涉及電力系統(tǒng)、電力電子技術(shù)和電機學基礎(chǔ)理論和知識；
第三，專業(yè)方向技術(shù)與知識。如電機電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)以及其他專業(yè)方向的技術(shù)。
第四，實驗和實踐技能。實驗和實踐技能主要包括簡單的設(shè)計與調(diào)試電氣系統(tǒng)實驗技能、設(shè)計和調(diào)試相對復雜電氣系統(tǒng)的初步實驗的技能。
電氣工程及其自動化內(nèi)涵范文第3篇
作者簡介：張莉莉（1982-），女，漢，河南省洛陽人，講師，碩士，畢業(yè)于江蘇大學，主要研究方向為電氣自動化、現(xiàn)代控制等。
電氣工程及其自動化是與電能生產(chǎn)和應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)，也是工程教育體系中的一個學科[1]。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求越來越大，電力后備人才的培養(yǎng)迫在眉睫。目前，我國許多大學都開設(shè)有該專業(yè)，是我國高校招收學生最多的專業(yè)之一。洛陽師范學院也開設(shè)了該專業(yè)，專業(yè)包含電力系統(tǒng)及其自動化、過程控制及其自動化、電力電子與拖動三個方向。 該專業(yè)安排的課程都是從事電力系統(tǒng)相關(guān)工作的基礎(chǔ)知識，有理論性強、且與實際工程聯(lián)系密切的特點，它要求學生有較高的動手能力。但由于傳統(tǒng)教學方式存在不足，所以至今教學效果不夠理想[2]。該文在已有教學改革和實踐的基礎(chǔ)上，引入CDIO工程教育理念，并將教學與工程實踐相結(jié)合，確定課程教學方案，最終得出一套基于CDIO的電氣工程及其自動化專業(yè)（電力系統(tǒng)及其自動化方向）的教學方法，進而培養(yǎng)出工程能力較強的學生。
1 洛陽師范學院電氣工程及其自動化專業(yè)發(fā)展和現(xiàn)狀
我校是師范院校，電氣工程及其自動化專業(yè)開設(shè)較晚，與重點工科大學相比，在學校軟硬件方面都存在一定的差距。我校原為師范院校，開設(shè)該專業(yè)后在課程體系及教學方面還沿用了師范教學的一套理論，難免出現(xiàn)各種問題。
在課程體系和教學內(nèi)容中，出現(xiàn)了一些問題：一是注重理論教學，忽略了實踐教學，學生實踐能力較差；二是各門課程老師交流較少，各課程教師只是專注于自己教學課程，與相關(guān)課程老師交流過少，導致學習內(nèi)容上的連貫性不是很好；三是校企合作還有待提高；四是教學設(shè)備和設(shè)施不完善，校內(nèi)實驗實訓基地和校外實踐教學基地尚未建設(shè)好；五是電氣工程及其自動化是長線專業(yè)，具有很大的社會需求，尤其服務(wù)洛陽地方經(jīng)濟和相關(guān)行業(yè)的能力仍待提高。
2 改革思路及方向
2.1 基于CDIO的理論教學改革
CDIO由構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）四個英文單詞的首字母組成。它涵蓋了從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的整個周期，引導學生主動學習工程，并注重實踐以及課程之間的聯(lián)系，集中體現(xiàn)了“做中學”和“基于項目的教育和學習”的理念，因此理論教學時應(yīng)注重實踐中的應(yīng)用內(nèi)容的講授。
2.1.1電力系統(tǒng)及其自動化方向?qū)I(yè)課程設(shè)置
電力系統(tǒng)是由多個環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)，包括發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等。為保證系統(tǒng)的良好運作，還在各個環(huán)節(jié)和不同層次之間設(shè)立了相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，用來測量、調(diào)節(jié)、控制、保護、通信和調(diào)度電能生產(chǎn)的全過程，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的電能。電氣工程及其自動化（電力系統(tǒng)及其自動化方向）主要任務(wù)就是理解、掌握并能設(shè)計電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)。因此該專業(yè)主要開設(shè)的專業(yè)主干課程有：電力電子技術(shù)、高電壓技術(shù)、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護、計算機仿真、電力系統(tǒng)規(guī)劃等課程等。
2.1.2理論教學改革
學生通過學習專業(yè)主干課程對電力系統(tǒng)有一個全面深入的了解，為今后從事相關(guān)的工作打下堅實的理論基礎(chǔ)。為了達到好的教學效果，以上各門與實際聯(lián)系緊密的課程講授時應(yīng)以CDIO的教學方式進行教學，使學生主動學習，牢牢掌握電力系統(tǒng)的相關(guān)知識。
以《電力系統(tǒng)繼電保護》課程為例[3]，對課程基于CDIO的教學，講解內(nèi)容應(yīng)分步實現(xiàn)。首先，要讓學生透徹理解繼電保護的內(nèi)涵，引導學生通過對大型事故案例的分析來主動地發(fā)現(xiàn)問題并構(gòu)思（conceive）。因為繼電保護作用重大，能保護一次系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，學生們只有在分析系統(tǒng)正常運行和故障運行的電氣量特性差別的基礎(chǔ)上，才能設(shè)定保護方案，所以學生必須牢牢掌握。其次，掌握繼電保護方法是思考和解決保護問題的基礎(chǔ)，學生只有在此基礎(chǔ)上，才能對一次系統(tǒng)故障進行分析，找出相對的辦法來切除故障，并完成設(shè)計（design）和實現(xiàn)（implement）過程；再次，典型完備的保護方案應(yīng)從企業(yè)那里借鑒，因為企業(yè)在這方面配置十分成熟，啟發(fā)學生在配置保護時形成完整的概念，完成運作（operate）過程。上述這種教學內(nèi)容設(shè)計，彌補了原來的繼電保護課程偏重于基本原理的介紹、不注重應(yīng)用的缺陷。
2.2 基于 CDIO 工程教育模式的實踐性教學環(huán)節(jié)的改革與實踐
目前我國工程教育不僅重視科學基礎(chǔ)，還重視對學生個人能力、團隊合作能力以及系統(tǒng)適應(yīng)和調(diào)控能力的培養(yǎng)。要真要做到這些，要改革工程人才培養(yǎng)模式。參照CDIO理念進行改革是一種有效可行的思路。這種理念以項目設(shè)計為導向、以能力培養(yǎng)為目標，可通過項目設(shè)計將整個課程體系系統(tǒng)地、有機地結(jié)合起來。該研究為學生設(shè)置了1級、2級、3級三個級別的項目。1級項目涵蓋該專業(yè)核心課程，體現(xiàn)專業(yè)主要能力要求，貫穿于整個本科教學階段，對學生進行構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作的整體訓練；2級項目則僅涉及一組相關(guān)核心課程的學習，重點突出對某項能力的要求；3級項目則針對單門課程，專為增加學生對該門課程的理解而設(shè)。各級項目設(shè)立的必要性、所涉及的能力要求等，均根據(jù)課程需要而定。通過以上設(shè)計，整個培養(yǎng)計劃形成有機整體。
2.2.1基于 CDIO 模式的課程設(shè)計的設(shè)置（3級項目）
該校電氣工程及其自動化專業(yè)有多達二十幾門的專業(yè)課課程設(shè)計，為了達到實際效果，電力系統(tǒng)及其自動化方向的學生重點對電力電子技術(shù)、高電壓技術(shù)、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化、電力系統(tǒng)自動裝置原理、Matlab控制系統(tǒng)與仿真、單片機原理及應(yīng)用等課程進行課程設(shè)計環(huán)節(jié)。通過增加實踐環(huán)節(jié)，增設(shè)每一門課的課程設(shè)計，可以很好的提高學生的動手能力，改善學生對知識的理解水平，為使學生形成完整的知識體系以及應(yīng)用能力打下良好的基礎(chǔ)。
3級項目設(shè)計旨在鼓勵學生主動學習和綜合學習。項目通過開展學術(shù)研討活動，推動學生學習系統(tǒng)建模、模型分析、仿真開發(fā)等技能。教師在課程設(shè)計項目中要引導學生通過技術(shù)研討、方案選擇等形式啟發(fā)創(chuàng)新思維。在這種新型模式的課程設(shè)計下，學生對研究對象進行系統(tǒng)模型分析計算，可培養(yǎng)其用數(shù)學邏輯方法精確描述電力系統(tǒng)的能力。項目內(nèi)容設(shè)計時要考慮學生個體能力的差異，為不同水平的學生提供不同復雜程度的選擇。按照各自的要求完成設(shè)計任務(wù)，也可以達到鞏固知識和鍛煉能力的目的。比如電力電子技術(shù)課程設(shè)計設(shè)置：⑴單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的設(shè)計；⑵正弦波同步移相觸發(fā)電路的設(shè)計；⑶單相半波可控整流電路的設(shè)計；⑷單相橋式半控整流電路的設(shè)計；⑸單相橋式全控整流電路的設(shè)計；⑹三相半波可控整流電路的設(shè)計；⑺三相橋式半控整流電路的設(shè)計；⑻三相橋式全控整流電路的設(shè)計；⑼單相正弦波脈寬調(diào)制SPWM逆變電路的設(shè)計；⑽半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計；⑾單相交流調(diào)壓電路的設(shè)計。以上設(shè)計難易程度有所差別，適合不同水平的學生，使不同層次學生都能得到鍛煉。
2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“課程群“綜合設(shè)計或?qū)嶒炘O(shè)置（2級項目）
2級項目則引導一組相關(guān)核心課程的學習，重點突出對某項能力要求。我校把電氣工程及其自動化專業(yè)的所有課程建立了四個課程群，其中專業(yè)課程群有四個：電子電路課程群、自動控制類課程群、電力系統(tǒng)及自動化課程群、嵌入式系統(tǒng)課程群。這里重點討論電力系統(tǒng)及其自動化方向的課程群。
電力系統(tǒng)及自動化課程群主要涉及電能的產(chǎn)生、變換、輸送、分配、控制的理論，電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、安裝調(diào)試、運行規(guī)律，以及相應(yīng)的設(shè)備、測量、保護、調(diào)節(jié)、控制系統(tǒng)的理論和技術(shù)。本課程群建設(shè)的目的就是將電力電子、電力系統(tǒng)分析等相關(guān)的理論課程和繼電保護、發(fā)電廠電氣部分、高電壓等技術(shù)課程同實際電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)有機地結(jié)合起來， 通過上述訓練，學生能掌握電力系統(tǒng)的設(shè)計方法，并鍛煉了分析、計算和解決實際工程問題的能力。因此，該課程群的設(shè)置對培養(yǎng)從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、技術(shù)開發(fā)、信息處理、設(shè)計施工等領(lǐng)域工作的應(yīng)用型工程技術(shù)人才具有重要意義。
課程群綜合設(shè)計或?qū)嶒烅椖康脑O(shè)置有個原則，那就是必須注重專業(yè)核心課程之間知識點的相互聯(lián)系，強調(diào)設(shè)計或?qū)嶒灅?gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作都要基于項目進行。讓課程群綜合設(shè)計給學生更多參與實踐的機會。如該院進行不同電壓等級變電站設(shè)計與保護的課程群綜合設(shè)計時，將具有很強內(nèi)在聯(lián)系的電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護、發(fā)電廠電氣部分、計算機仿真等課程融合成一個課程群設(shè)計。以發(fā)電廠電氣主接線方案為平臺，依托短路計算和潮流計算來實現(xiàn)電力系統(tǒng)中設(shè)備選擇與運行，通過分析故障特征并進行整定計算來設(shè)定保護、最后通過計算機動態(tài)過程仿真分析等環(huán)節(jié)[4]。在這一個課程群設(shè)計下，學生工程實踐能力得到提高，而且在學習理論課之前，就能對立電力系統(tǒng)整體知識點有宏觀把握。綜合性設(shè)計通過利用開放性實驗室實踐，可以獲得遠遠超過課內(nèi)實驗學時的實踐操作訓練時間。通過自主性、綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗內(nèi)容的設(shè)置，可以進一步提高學生的學習效率和質(zhì)量。
2.2.3基于 CDIO 模式的“產(chǎn)、學、研”相結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計過程改革（1級項目）
CDIO 工程教育思想要求學生主動學習工程技術(shù)，并將課程和實踐有機聯(lián)系起來。這符合當前高等教育改革和發(fā)展趨勢：即將教學過程與相關(guān)行業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)系起來。該院1級項目必須完整的貫穿于整個本科教學階段，使學生完整的得到構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作等方面的系統(tǒng)訓練。該校電氣工程及其自動化專業(yè)的1級項目分初級階段和高級階段。初級階段在一到三年級完成，任務(wù)是：了解CDIO理念，通過解剖產(chǎn)品實例來了解其組成部分及設(shè)計原理，使學生增加感性認識，并了解本專業(yè)核心課程與實際產(chǎn)品之間的對應(yīng)關(guān)系，讓他們可以未來工程師的角色定位去看待所學知識；學生經(jīng)歷項目構(gòu)思與設(shè)計的實踐過程后，對專業(yè)的興趣會大大提高，創(chuàng)新思維也能得到鍛煉。畢業(yè)設(shè)計是1級項目的高級階段，任務(wù)是：學生在完成課程學習與項目訓練后，利用所學知識，完成一個產(chǎn)品項目的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作等的訓練。設(shè)置1級項旨在讓學生從解決實際問題出發(fā)學習專業(yè)知識，激發(fā)學生對工程問題的興趣，引導其探索并掌握解決問題的方法。
該院鼓勵學生的畢業(yè)設(shè)計與工礦企業(yè)相結(jié)合，具體參與到某個產(chǎn)品或者是某個電力建設(shè)過程中去，通過畢業(yè)設(shè)計著重培養(yǎng)學生綜合分析和解決問題、組織管理、社交、獨立工作等各種能力，以及嚴謹、扎實的工作作風和強烈的事業(yè)心、責任感。只有具備這些能力和素養(yǎng)，學生將來走上工作崗位后，才能順利完成所承擔的建設(shè)任務(wù)。
電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是，通過學習和訓練，使學生了解電氣工程設(shè)計基本原理和方法，掌握一般電氣工程設(shè)計的基本技能；根據(jù)情況合理選擇實施方案；熟練進行電氣工程各方面的計算，并設(shè)計出合乎規(guī)范的電氣工程施工圖紙。評估學生畢業(yè)設(shè)計時，要將實施過程和成果相結(jié)合進行，要重視過程和社會需求者的評價，對于結(jié)果則可以看得輕些，做到以社會需求為導向進行評價。學生畢業(yè)設(shè)計成績評估由畢業(yè)設(shè)計撰寫（40%）、畢業(yè)設(shè)計項目實施過程（40%）、社會需求評價（10%）和平時表現(xiàn)（10%）四部分組成。以項目實施與理論掌握情況考核為主，兼顧社會需求與平時成績，這樣才可以較為全面地評估學生的能力。
電氣工程及其自動化內(nèi)涵范文第4篇
依據(jù)近期國家提出的深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的新形勢，對如何培養(yǎng)創(chuàng)新型電氣工程及其自動化專業(yè)（以下簡稱電氣專業(yè)）人才進行了多方面的探究。在新形勢下電氣專業(yè)的特點及其存在的問題、人才的定位及培養(yǎng)目標、創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學改革嘗試等方面進行了具體研究，致力于探尋實現(xiàn)面向全體、分類教授、緊貼專業(yè)、加強實踐，促進學生自由全面發(fā)展，不斷完善和改進電氣專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體制機制。為了滿足電氣專業(yè)的高要求、高目標，應(yīng)為我國培育出具有創(chuàng)新能力的復合型人才而努力奮斗。
關(guān)鍵詞：
電氣工程；教學改革；復合型人才；電氣專業(yè)
新形勢下，在電氣專業(yè)各個方向上都需要大批人才，僅僅強調(diào)培養(yǎng)擁有高級知識的專業(yè)人才已經(jīng)變得不與時俱進。當前面臨的問題是如何在學生中有效普及創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育，使新一輪大學生適應(yīng)新形勢下創(chuàng)業(yè)引領(lǐng)計劃預(yù)期的目標。就上述觀點，本文先分析了新形勢下電氣專業(yè)培養(yǎng)特點以及存在的問題，進而闡述了新形勢下電氣人才的定位及培養(yǎng)目標，最后提出了新形勢下電氣專業(yè)的教學改革嘗試的部分措施。
1新形勢下電氣專業(yè)的特點及存在問題
目前，我國電氣專業(yè)發(fā)展水平提升明顯，已基本達到國際水平，甚至某些領(lǐng)域已達到國際前沿水平。盡管如此，我國的電氣總體水平仍略低于國際先進水平。新形勢下，有必要重新分析電氣專業(yè)特點及其存在的問題，有針對性地解決問題。
1.1新形勢下電氣專業(yè)的特點
目前，在高新技術(shù)領(lǐng)域中電氣技術(shù)已成為主角，電氣專業(yè)的綜合性、適應(yīng)性、滲透性很強，屬跨行業(yè)專業(yè)，應(yīng)用性廣泛。智能化發(fā)展水平為其衡量標準，具有亟待創(chuàng)新的特點。電氣專業(yè)集網(wǎng)絡(luò)控制、信息和電機電器等諸多專業(yè)技術(shù)于一身，是一門綜合性極強的專業(yè)學科，在很多科學領(lǐng)域都具有極強的適應(yīng)性、滲透性。電氣專業(yè)跨行業(yè)專業(yè)的特點與新形勢下以信息化帶動工業(yè)化、走新興工業(yè)化道路的國情相符合。這就要求電氣專業(yè)不斷創(chuàng)新，培養(yǎng)能促進工業(yè)化社會高速發(fā)展，滿足各種智能化系統(tǒng)的發(fā)展需求的高素質(zhì)人才。
1.2新形勢下電氣工程專業(yè)存在的問題
新形勢下，電氣工程領(lǐng)域面臨的主要問題是電力系統(tǒng)的安全問題，以及如何對可再生資源進行規(guī)劃及規(guī)?；玫难芯?。這些問題都對電氣專業(yè)的人才培養(yǎng)造成了重要的影響。當前亟待解決的問題主要有“重學輕能”現(xiàn)象嚴重、課程專業(yè)設(shè)置不合理、課程教材難以適應(yīng)新形勢下的發(fā)展需要、教學模式單一、缺乏較強的師資力量、設(shè)備落后、實習手段缺乏、人才知識結(jié)構(gòu)與需求不對等等一系列問題。學生在應(yīng)用能力方面比較弱，學校在專業(yè)建設(shè)上“重學術(shù)、輕能力”的傳統(tǒng)思想仍比較嚴重。電氣專業(yè)因其學科較多、交叉性強、實踐性強的特點，導致相應(yīng)的教材更新比較困難，實現(xiàn)有效教學非常困難；專業(yè)課程師資力量嚴重不足的情況突出，實驗設(shè)備缺乏，與現(xiàn)場脫節(jié)。此外，傳統(tǒng)的單一課堂教學模式，嚴重影響了學生主動學習的積極性，導致學生的創(chuàng)新能力難以發(fā)揮，創(chuàng)新教育明顯滯后。
2電氣工程人才定位及培養(yǎng)目標
2.1電氣工程專業(yè)人才的定位及其目標
培養(yǎng)高素質(zhì)、高端應(yīng)用型技術(shù)人才是電氣工程專業(yè)的教育目標，以正確的指導思想定位為前提，以堅持服務(wù)于地方經(jīng)濟為宗旨，將就業(yè)作為導向，培養(yǎng)出符合技術(shù)、生產(chǎn)、服務(wù)、管理第一線需要，具有良好職業(yè)道德的高級應(yīng)用型技術(shù)人才，使他們成為電氣生產(chǎn)、設(shè)備安裝、調(diào)試、維修及操作的主力軍。評價電氣工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標已成為創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2.2電氣工程創(chuàng)新型人才的內(nèi)涵
創(chuàng)新型電氣人才是指具有較高層次的電氣專業(yè)知識層次高、基本功扎實、業(yè)務(wù)精湛，個人素質(zhì)和職業(yè)道德較高、具有較強科技和管理創(chuàng)新能力，又具有管理協(xié)調(diào)能力的人，尤其是善于將發(fā)明創(chuàng)造轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的高端人才。
3電氣專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學改革
面對飛速發(fā)展的社會，教學方式的改革迫在眉睫，主要可從以下7個方面入手：①完善師資隊伍體系；②改善教學方法和考核方式；③按時完善教材建設(shè)；④強化實驗、實踐環(huán)節(jié)；⑤進行課程體系改革，加強專業(yè)課程之間的銜接和融合；⑥完善教學管理制度；⑦創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制；⑧校企合作建設(shè)“產(chǎn)學研”培養(yǎng)基地、創(chuàng)新性試驗基地以及試驗中心；⑨以創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)，以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)。要加強對青年教師的培養(yǎng)，使其成長為教學骨干的中堅力量，加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與創(chuàng)業(yè)就業(yè)指導專職教師隊伍，支持教師以各種形式將科技成果產(chǎn)業(yè)化，并鼓勵領(lǐng)導學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；改革考試考核方式，注重考查學生運用知識分析、解決問題的能力，突破“高分低能”的瓶頸，開展教材內(nèi)容的及時更新。在實驗、實踐環(huán)節(jié)中利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源，促使學生深入學習和掌握知識的內(nèi)在聯(lián)系；加強建設(shè)科學的教學評價體系和行之有效的教學管理制度等；探索建立以需求為導向的學科結(jié)構(gòu)，以及以創(chuàng)業(yè)為導向的人才培養(yǎng)新機制，堅持走“產(chǎn)學研”相結(jié)合的道路，促進教學、科研、生產(chǎn)三者的結(jié)合；大力推進成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)教結(jié)合的改革模式，實現(xiàn)創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)。
4結(jié)束語
當前形勢下，電氣專業(yè)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以深入貫徹黨的教育方針、政策，全面落實立德樹人為根本任務(wù)，開辟了創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)的新路子，積極、主動地適應(yīng)了經(jīng)濟新常態(tài)，重點推進了以素質(zhì)教育為主題，以提高人才綜合素質(zhì)為核心，以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)重點，以完善設(shè)施條件和相關(guān)政策保障為支撐，加快培養(yǎng)了富有創(chuàng)新精神、敢于投身實踐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才隊伍。
作者：于少娟 谷將 劉立群 單位：太原科技大學電子信息工程學院
參考文獻
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［3］劉桂英，粟時平.電氣工程及其自動化專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探討［J］.中國電力教育，2009（04）.
電氣工程及其自動化內(nèi)涵范文第5篇
[關(guān)鍵詞]電力工程；課程群；優(yōu)化方案
[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0063-02
電氣工程及其自動化專業(yè)作為傳統(tǒng)的工程學科，已有上百年的發(fā)展歷史。為適應(yīng)新時期社會對電氣工程人才的不同需求，國內(nèi)外高校不斷推動電氣工程教育的發(fā)展與改革，教育理念也隨著時代的發(fā)展而變化，從原來的“重理論輕實踐”，逐步發(fā)展為“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”。[1][2]
電力工程作為電氣工程及其自動化本科生培養(yǎng)的主干課程，是電氣工程本科生人才培養(yǎng)的重點課程，也是整個電氣工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程。[3]可見，如何提高電力工程課程的教學水平，這對于提高本科生的教育水平及畢業(yè)質(zhì)量有著重要的意義。電力工程作為一門整合工廠供電及電力系統(tǒng)分析兩門課程的綜合性課程，對構(gòu)建本科生電力系統(tǒng)知識體系具有舉足輕重的作用。課程內(nèi)容的豐富性造成了學時緊張、講課內(nèi)容泛而不精的情況。為解決該問題，可以從宏觀層面出發(fā)，將若干電力工程相關(guān)課程內(nèi)容統(tǒng)一整合，從而優(yōu)化學時，突出重點，推動電力工程課程群建設(shè)，使學生對電力系統(tǒng)的整體設(shè)備運行、調(diào)度、保護及設(shè)計有一個完整的了解，最終讓學生構(gòu)建完整的電力工程知識體系，滿足電力工業(yè)對人才發(fā)展的需求。這樣，加緊推進電力工程課程群建設(shè)與實踐，就成為了電氣工程本科生教育改革的首要任務(wù)。
一、課程群建設(shè)理念簡介
20世紀90年代，北京理工大學在題為《在課程建設(shè)中應(yīng)當以教學計劃的整體優(yōu)化為目標》的教育改革項目中，首先提出了課程群建設(shè)的總體思路，繼而逐漸發(fā)展成為學科教育改革的新興理念，為國內(nèi)眾多高校教育改革提供了參考。課程群的主要內(nèi)涵為[4]：整合三門及三門以上學科相關(guān)課程，相互傳承，相互B透，相互補充，從而整合課程授課內(nèi)容，使課程結(jié)構(gòu)合理，層次清晰，進一步挖掘課程的整體優(yōu)勢，從而建立起學科優(yōu)勢。課程群不僅能使學生能夠在較短的學時內(nèi)掌握重點、有效的知識，構(gòu)建堅實的知識體系，也能使教師在授課過程中將有限的知識點講透講精。課程群的整體是全面而嚴謹?shù)?，這就避免了原來單一課程為求知識全面而進行“蜻蜓點水”般的講課模式。
二、電力工程課程群建設(shè)方案
建立電力工程課程群，首先應(yīng)分析原有課程授課模式的不足，然后參考課程群的內(nèi)涵，選擇合理的相關(guān)課程，建立對應(yīng)的課程群，這樣才能提出合理的優(yōu)化整合方案。
（一）原有授課模式的不足
電力工程課程是整合工廠供電及電力系統(tǒng)分析相關(guān)課程的一門綜合性課程，主要講授電力系統(tǒng)的基本組成和運行原理，電力系統(tǒng)的元件參數(shù)計算、穩(wěn)定運行分析和故障分析的基本方法，電力系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計、主要電器設(shè)備選擇的原則和方法、繼電保護等內(nèi)容。由于囊括了工廠供電及電力系統(tǒng)分析兩門課程的內(nèi)容，其課程內(nèi)容豐富且繁重。在有限的學時中講授如此多的內(nèi)容在給教師帶來極大授課壓力的同時，也會讓學生漸漸失去學習熱情，并最終影響其對整個電力系統(tǒng)知識體系的構(gòu)建。
（二）課程群課程的選擇
電力工程課程群建設(shè)，須秉承學科相近的原則，對知識點有重復或傳承的課程進行整合優(yōu)化，從而建立起合理有效的課程群，使教師能輕松地傳播知識，學生能有效地學習知識。為此，結(jié)合我校電氣工程教育的特色與傳統(tǒng)，我們挑選出了電力系統(tǒng)繼電保護原理、電氣控制技術(shù)及電力系統(tǒng)調(diào)度自動化等三門課程，結(jié)合電力工程課程來建設(shè)電力工程課程群。
電力系統(tǒng)繼電保護原理主要講授繼電保護的基本概念、輸電線路的電流保護、接地保護、距離保護、縱聯(lián)保護的基本原理，變壓器保護的基本配置及主要保護的基本原理，自動重合閘、發(fā)電機保護、母線保護等內(nèi)容。電氣控制技術(shù)則主要討論異步電動機拖動系統(tǒng)和直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的起動和調(diào)速控制技術(shù)，以及電氣線路的分析和設(shè)計，常用電磁式低壓電器的作用與分類、結(jié)構(gòu)與工作原理，可編程控制器的基本工作原理等。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化則以電力系統(tǒng)“四遙”為主線，主要講述電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的有關(guān)理論，性能和運行特性，涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行的相關(guān)基礎(chǔ)理論。
從上述三門課程講授的內(nèi)容可以看出，其與電力工程的課程內(nèi)容互有傳承，相互滲透，并有較多的重復。電力工程主要講授電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)內(nèi)容，繼電保護則是在其基礎(chǔ)上的升華。因為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行離不開保護裝置的調(diào)節(jié)與動作，而保護裝置的調(diào)節(jié)與動作又離不開電氣控制設(shè)備的判斷與運行，而這一切設(shè)備的自動化管理都離不開“四遙”技術(shù)的調(diào)度與管理。因此，從內(nèi)容上可以較為清晰地看出，這四門課程存在明顯的傳承關(guān)系，因而在授課過程中存在較多知識重復的問題。建立電力工程課程群，就是以電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行為基點，逐步提升知識的難度與高度，使知識結(jié)構(gòu)緊密，易于學生掌握。為建立結(jié)構(gòu)合理、層次清晰的電力工程課程群，就要對教學內(nèi)容及課時進行整體優(yōu)化。
（三）電力工程課程群整體優(yōu)化方案
可以從三個角度來優(yōu)化電力工程課程群，分別為課程優(yōu)化、實驗優(yōu)化以及考核優(yōu)化。課程及實驗優(yōu)化主要以教師為主體，即明確“教什么”，而考核優(yōu)化則主要以學生為主體，即明確“學什么”。
1.課程優(yōu)化
針對四門課程授課內(nèi)容的特點，可以首先將電力工程課程中的繼電保護一節(jié)的內(nèi)容移到電力系統(tǒng)繼電保護課程專門講授，而電力系統(tǒng)監(jiān)測與控制的內(nèi)容并入電力系統(tǒng)調(diào)度自動化課程中講授，與開關(guān)電器電弧、滅弧相關(guān)的原理及相應(yīng)保護設(shè)備，則并入電氣控制技術(shù)的高低壓電器一節(jié)講授。此外，電力系統(tǒng)繼電保護的微機保護一節(jié)與電力系統(tǒng)調(diào)度自動化課程內(nèi)容有較大的重復，特別是硬件部分有許多相同之處，因此可以考慮將其并入電力調(diào)度自動化課程中講授。由此，通過重新制訂教學大綱，根據(jù)教學內(nèi)容重新安排學時，可以使每一門課程的學時數(shù)得到合理安排。
2.實驗優(yōu)化
以往為促進學生理論與實踐相結(jié)合的能力，每一門課程都配以相應(yīng)的實驗。該類實驗的特點是與教材內(nèi)容結(jié)合較為緊密，但主要以驗證性及演示性實驗為主，實驗時間分散，實驗內(nèi)容缺乏系統(tǒng)化。學生通過實驗只能片面地了解一部分課程內(nèi)容，且只能了解部分設(shè)備的運行情況，缺乏對整個電力系統(tǒng)運行的深入理解。因此，有必要整合實驗內(nèi)容，將單一分散的實驗課時整合為持續(xù)時間較長的整體的課程設(shè)計。
以上述四門課程為例，可以強調(diào)四門課程綜合的課程設(shè)計，如要求學生設(shè)計某廠礦的變電所，從而考核學生電氣設(shè)備選擇、電氣主接線設(shè)計、負荷計算等方面的知識。同時，還可以在此基礎(chǔ)上增加繼電保護裝置的要求，并要求學生繪出遙信遙感的結(jié)構(gòu)圖，從而考查學生綜合運用知識的能力，使學生能夠通過課程設(shè)計，達到整體了解變電所設(shè)計運行的基本方法以及注意點，從而提高學生系統(tǒng)學習能力的目的。此外，還可以安排學生到臨近變電站進行參觀實習，讓學生了解相關(guān)電氣設(shè)備具體的作用，增強學生的感官認識。相較于以往效率較低的課程實驗，這樣可以極大地提高W生的學習效率，并促進學生知識的整體消化吸收。
3.考核優(yōu)化
課程內(nèi)容的優(yōu)化必然帶來考核內(nèi)容的優(yōu)化。以往由于課程知識點繁雜，學生在期末復習時需要記憶許多與本門課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不高的知識點，而課程的核心知識點卻由于復習時間緊而未能有效地掌握，從而影響了學生的成績。因此，通過課程群內(nèi)容的整體優(yōu)化，每一門課程都有相應(yīng)的重點內(nèi)容，這使得學生能夠在復習時能緊緊圍繞課程的核心知識點展開，而將關(guān)聯(lián)度并不高的內(nèi)容放入課程群的其他課程中進行復習，從而提高每一門課程的學習和復習效率。這樣既能夠提高學生的學習成績，也能使學生掌握合理有效的學習方法。
課程優(yōu)化、實驗優(yōu)化以及考核優(yōu)化有效地改善了教師與學生的教學及學習情況，使得教師講授最優(yōu)化，學生學習最優(yōu)化，使學生在有效的時間內(nèi)牢固掌握核心知識成為可能，從而實現(xiàn)了課程群建設(shè)的目標與意義。
三、結(jié)束語
本文針對建設(shè)的電力工程課程群，分析了課程群內(nèi)不同課程的特點，從課程、實驗、考核三個方面提出了具體的優(yōu)化方案，為進一步推動電氣工程本科生教育改革提供了參考。當然，相關(guān)優(yōu)化方案還需在后續(xù)教學過程中根據(jù)實際教學效果不斷地完善改進，這樣才能使教學方法緊跟時展的腳步，使培養(yǎng)的學生能夠符合社會對人才發(fā)展的要求。
[ 參 考 文 獻 ]
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