电气工程学科特点模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇电气工程学科特点，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号：G 64 文献标识码：A 文章编号：1671-623X(2012)01-0072-05

一、引言

学习动机是在语言学习诸个体因素中最具能动性的因素之一［1］。在大学里，英语常规教学时间有限，学生更多依靠自学，学习动机对学生维持英语学习行为，提高外语能力具有重要意义。尤其是工科学生，他们的专业学习任务相对较重，英语学习时间和实践的机会相对较少。如何有效激发工科学生英语学习动机，是英语教育工作者和学生本人关心的问题。了解工科学生英语学习动机的特点及其与英语成绩的关系，无论对丰富教育心理学的理论，还是对大学公共英语教学都很有价值。

目前，国内英语学习动机的研究对动机大多采取了内在―外在动机或工具―融入两分法［2-3］。这种两分法比较简单，划分结果也比较粗略，难以深入了解学生的英语学习动机。加拿大研究者Noels［4］结合了Gardner［5］的工具――融入分类和自我决定理论（Self-Determination Theory）［6］，将大学生外语学习动机区分为：融入型动机（Integrative Motivation）、内在动机（Intrinsic Motivation）、认同调节动机（Identified Regulation）、投射调节动机（Introjected Regulation）、外部调节动机（External Regulation）和动机缺乏（Amotivation）。融入型动机是外语学习中独有的动机，指个体对目标语群体和文化感兴趣，并希望通过学习这种语言而与该群体成员交流，变得与它们相似。内在动机是指个体学习外语是出于对外语本身的兴趣。认同调节动机是指个体看到了外语学习对于个人发展和成长的意义和价值，而认同外语学习过程。投射调节动机是指个体接受外部强加的规则作为推动自己外语学习的规范，如学生为了避免内疚感而学习。外部调节动机是指学习行为由自身之外的因素（如考试、奖励或惩罚）而激发。动机缺乏是指个体完全看不到外语学习的意义和价值，也完全缺乏行动的意图。

Noels的研究［4,7］发现，认同调节动机和外部调节动机是大学生主要的外语学习动机，但积极影响学生学习行为和成绩的是内在动机和认同调节动机，动机缺乏对学生的学习行为和成绩具有消极影响。华人地区的研究［8,9］与Noels的研究存在一定的差异，主要表现为内在动机对学生的学习行为和成绩的作用不明显，研究者将其归结为学习环境和评价体系挫伤学生的内在动机，但是文秋芳［10］对英语专业学生外语学习动机的研究并没有发现这种情况。工科学生工程实践多，语言实践少，外语学习的外部压力大（如要通过四级考试等），这些因素是否会削弱学生的内在动机？影响学生成绩的主要动机又是什么呢？为了更好地揭示工科学生英语学习动机的特点，从而对学生的英语学习提供有针对性的指导，有必要对工科学生英语学习动机的特点、年级差异及其与英语成绩的关系进行研究。

二、研究对象与方法

1. 研究对象

广东某大学370名大一至大三的在校本科生，全部是工科学生，其中大一132名，大二157名，大三75名，年级缺失6人。男生310名，女生46名，性别缺失14人。

2. 研究工具

参照Gardner［5］的态度和动机测验集（AMTB，Attitude and Motivation Test Battery）和Noels［4］语言学习内外在动机量表（Intrinsic and Extrinsic Motivation Scale），编制大学生英语学习动机问卷，共包括6个分量表、41个项目，分别是融入型动机、内在动机、认同调节动机、投射调节动机、外部调节动机、动机缺乏。问卷采用4级计分，从“完全不符合”到“完全符合”计为“1～4分”。除动机缺乏分量表外，其余5个分量表得分越高则动机水平越高。在正式施测前，对问卷进行了预测（被试100人，为工科大学学生），探索性因素分析证明了预先设想的问卷结构，总量表和各分量表的内部一致性系数在078～082之间。在此研究中，总量表和各分量表的内部一致性系数在077～086之间。

3. 研究程序

以班为单位，研究者为主试，使用统一的书面指导语和口头指导语进行集体施测，时间约为25分钟。

同时获得大一、大二学生下学期期末考试成绩以及大三的“四级”统考成绩作为学生成绩指标。为了消除考试不同所造成的误差，测验成绩按照不同的考试进行标准化后转换为T分数来进行后续分析。

4. 数据处理

本研究发放问卷380份，收回有效问卷370份，有效回收率为974％。对问卷各项统一编码，所有数据由Spss for Windows 160进行数据录入、管理和分析。

三、结果

1. 学生英语学习动机、年级和性别差异分析

不同年级学生英语学习动机的平均数和标准差见表1。为了考察学生英语学习动机类型的差异和年级、性别特点，以学生英语学习动机为组内变量，以年级、性别为组间变量，进行重复测量方差分析。

结果表明，学生不同动机类型之间存在显著差异， F（5，344）＝91332，P

为了考察各个年级学生不同动机类型之间的差异，分年级进行了英语学习动机的重复测量方差分析。结果表明，每个年级学生的不同英语学习动机之间存在显著性差异，随后的配对样本t检验发现无论是对总体被试还是对不同年级的被试，除了认同调节动机和外部调节动机之间不存在显著差异以外，其他动机之间都存在显著差异。从表1可以看到，学生的英语学习动机以认同调节动机最高，其次是外部调节动机，接着依次是内在动机、融入型动机、投射调节动机和动机缺乏。

为了考察每种动机类型的年级差异，以每种动机为因变量，年级为自变量进行单因素方差分析。结果发现，内在动机、认同调节动机和动机缺乏存在显著的年级差异，随后的年级多重事后比较发现，无论是内在动机还是认同调节动机，大一到大二都显著下降，大三略有上升，但与大二没有显著差异。动机缺乏则相反，大一到大二显著上升，大三又显著下降。见表1。由此可见，大二是学生英语学习动机的转折点，在大二的时候，学生的英语学习动机变得消极，内在动机和认同调节动机下降，而动机缺乏上升。

2. 学生英语成绩与英语学习动机的相关分析

为了考察学生英语学习动机与英语成绩的关系，计算了两者的Pearson相关。从表2可以看出，学生的测验分数（T分数）与认同调节动机存在显著的正相关，与动机缺乏存在显著的负相关。

3. 英语学习动机对学生英语成绩的回归分析

为了考察各种动机对英语学习的影响，建立了测验分数对各学习动机的回归方程。因为前面的方差分析发现，年级、性别也可能影响大学生学习动机，因此采用分层回归方法，在第一步以强迫进入法（enter）纳入年级、性别变量，第二步再采用逐步回归法（stepwise法）纳入学习动机变量，以考察在控制了年级、性别以后，学习动机对大学生学习成绩的预测作用。由于年级是顺序变量，性别是分类变量，都不能直接作为回归自变量，因此先进行了虚拟变量的转换，年级变量以大一为比较基准，性别变量以男生为基准。

从表3可以看到，在控制了年级、性别之后，认同调节动机和动机缺乏先后进入了回归方程，两者进入模型所引起的决定系数的增量都达到了显著水平（ΔF（1，297）＝14500，P

四、讨论

1.工科大学生英语学习动机的特点

研究发现，认同调节动机和外部调节动机是工科大学生英语学习的主要动机，而内在动机和融入型动机相对较弱，这与Noels的研究［4,7］和国内其他研究一致 ［2,3］。大学生英语学习动机以外部动机为主具有一定发展必然性。在大学阶段，学生的社会经验逐渐丰富，学习动机更加具有目的性和社会方向性，他们在学习时会较多地考虑升学、就业、同伴竞争以及父母期待等因素，外部动机自然较高。但是，发展因素并不是大学生英语学习动机以外部动机为主的唯一解释。实际上，Gottfried［11］根据她在纵向研究中获得的内在动机发展趋势的学科差异，指出学生动机的发展并不是一个纯粹的发展问题，而是一个受多种因素影响的现象，比如教学方法和考核方式等。在公共英语教学中，教师为主导，满堂灌的现象比较常见，教学活动单一，教师教学过程中较少考虑学生的自主性，这些都不利于学生内在动机的培养。此外，学生在日常学习生活中也缺乏使用外语的语境，很难产生为了与他人交流和掌握国外文化而学习的融入型动机。因此，教师在教学中要有意识地激发学生的自主性，比如可以让学生根据自己的特长和兴趣选择相应的考核方式，教师还可以创设各种活动来激发学生学习的热情，也为学生提供英语学习的语境，比如可以采用表现性评价的方法，让学生排演英文短剧、进行英文辩论或者写作英文日记等。

本研究发现，从大一到大二，学生的内在动机、认同调节动机显著下降，动机缺乏显著上升，大二到大三的变化则不显著。大二成为学生英语学习动机的转折点，可能跟大学生英语四级考试（CET）有关。“四级”的高利害关系（如找工作时作为英语能力的一种重要凭证）使准备“四级”考试成为大二学生学习英语的主要任务。由于工科学生专业学习任务较重，英语学习和实践机会较少，“四级”压力比其他学科的学生要大。强大的压力会减少学生学习活动中的积极情感体验，增加焦虑情绪，这种情况会挫伤学生的内在动机。而且，由于“四级的考试”内容跟学生的专业学习和实际应用联系不紧密，学生难以认识到英语学习对自己专业发展、个人成长的意义和价值，所以认同调节动机下降。此外，焦虑情绪还会使学生消极应对，丧失行动的动力，“动机缺乏”自然上升。国内学者文秋芳［10］对英语专业学生历时三年的追踪研究发现，从大一到大三，学生的英语学习内在动机随年级增高而逐渐增强，外在动机则没有显著变化，这与本研究的结果存在差异。这种差异，除了研究方法所导致的外，也可能是因为英语专业的学生有更多的机会来应用所学知识、学习方式更多样，而且英语专业学生的考核方式也更为多样。这对工科英语教学的启发在于，在工科大学的公共英语教育中，应该淡化“四级”考试，将英语学习评价寓于日常教学中，加强英语学习跟专业学习的联系，以此来提高学生的内在动机和对英语学习价值的认同。

2. 工科大学生英语学习动机与英语成绩的关系

工科大学生的“动机缺乏”对其英语成绩具有显著的负向预测作用，这说明，从量上来说，动机的有或无，对学生的学习成绩具有重要的影响。然而，从动机的本质来说，并不是所有动机都对学生的英语成绩有促进作用。工科大学生的认同调节动机对英语成绩的作用显著，但内在动机不显著。这跟Noels的研究［4,7］有些不一致，但跟D Ailly［8］在台湾以及Moneta和Siu［9］在香港的研究结果相似。在他们的研究中，发现内在动机对成绩的影响是负向的，而外在动机的作用却是正向的。

Moneta和Siu认为，华人学生的内在动机对其成绩没有促进作用，其中一个原因可能是因为华人的教育评价体系不认可或奖励创造性的结果。教师对模式化答案的重视将会对学生的创造性答案不利，因为学生新颖的想法常常包含了一些跟常见答案或老师期望的理想答案无关的内容。这也是为什么具有内在动机的学生不容易得高分的原因。在英语学习中，具有内在动机的学生更多寻求的是语言的实际应用和语言整体，而较少将语言分解为词汇、语法等，但这些是标准化英语考试中的重要内容，这也许是内在动机对学生英语成绩没有积极影响的原因，此外，也可能是大学生的内在动机不高，不足以促进学生的英语学习。虽然学生的外部调节动机和认同调节动机都很高，但只有认同调节动机对学生成绩具有促进作用。这可能是因为具有外部调节动机的学生只在有明显的强化物（如考试）的时候才会有所行动，学习的坚持性低。相反，具有较高认同调节动机的学生能够看到英语学习对于自己一生发展的意义和价值，对这种价值的认同使他们能够长期坚持学习，从而获得较好的成绩。但是，如果学习只靠认同调节动机来发动的话，就会变成一个枯燥的过程，长此以往反而不利于学生的学习。同时具有高认同调节动机和内在动机的学生，既有学习的坚持性，又能在学习中体会到乐趣，他们的学习行为就会越积极，也可能获得更好的学习成绩。［12］因此，在我国的公共英语教育中，如何提高学生的内在动机和认同调节动机是广大大学英语教育工作者需要思考的问题。

［1］武和平.九十年代外语/二语学习动机研究述略［J］.外语教学与研究,2001,33（2）:116―121.

［2］李燕芳,郑渝萍,董奇.小学生英语学习动机发展及教师教育行为对其的影响［J］.中国特殊教育,2010,116:74―79.

［3］刘亚宁.大学生英语学习动机研究［J］.山西师范大学学报（社会科学版）,2001,28（3）:121―124.

［4］NOELS K A.Learning Spanish as a second language:Learners orientations and perceptions of their teachers communication style［J］.Language Learning,2001,51(1):107―144.

［5］TREMBLAY P F,GARDNER R C.Expanding the motivation construct in language learning［J］.Modern Language Journal,1995,79(4) :505―519

［6］DECI E L,RYAN R M.Overview of self-determination theory:An organismic dialectical perspective［M］∥DECI E L,RYAN R M (Eds.).Handbook of Self-Determination Research.New York:The University of Rochester Press,2002:3―33.

［7］NOELS K A,CLEMENT R,PELLETIER L G.Intrinsic,Extrinsic,and Integrative Orientations of French Canadian Learners of English［J］.Canadian Modern Language Review,2001,57(3):424―442.

［8］DAILLY H.Childrens autonomy and perceived control in learning:A model of motivation and achievement in Taiwan［J］.Journal of Educational Psychology,2003,95(1):84―96.

［9］MONETA G B,SIU M Y.Trait intrinsic and extrinsic motivations,academic performance,and creativity in Hong Kong college students［J］.Journal of College Student Development,2002,43(5):664―683.

［10］文秋芳.英语学习者动机、观念、策略的变化规律与特点［J］.外语教学与研究,2001,33（2）:105―111.

［11］GOTTFRIED A E,FLEMING J S,GOTTFRIED A W.Continuity of academic intrinsic motivation from childhood through late adolescence:A longitudinal study［J］.Journal of Educational Psychology,2001,93(1):3―13.

［12］KOESTNER R,LOSIER G.F.Distinguishing three ways of being internally motivated:A closer look at introjection,identification,and intrinsic motivation［M］∥DECI E L,RYAN R M (Eds.),Handbook of Self-Determination Research.New York:The University of Rochester Press,2002:101―121.

Characteristics of English Learning Motivation and its Relationship with English Achievement: A Research of Undergraduates from Universities of Technology

ZENG Xi-hua1, LUO Jia-wen2

(1. Department of Psychology, School of Public Health and Tropical Medicine, Southern Medical University, Guangzhou, Guangdong 510515, P. R. China; 2. CPC Commitee office,Guangdong University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510006, P. R. China)

Abstract: Based on self-determination theory and with the participation of 370 students from a university of technology, this study explores the characteristics of college students English learning motivation and the relationship between motivation and English achievement. According to the results, (i) English learning motivation of technology undergraduates is at medium level, with identity regulation motivation on the highest level, extrinsic motivation on the medium level, and amotivation on the lowest level; (ii) the motivation of sophomores, especially their intrinsic motivation, is the lowest among the freshmen, sophomores and juniors; (iii) identity regulation can positively predict students English achievement and amotivation can negatively predict students English achievement.

Key words: English learning motivation; English achievement; technology students

篇2

作者简介：朱海燕（1976-），女，安徽明光人，嘉兴学院实验室与设备管理处，助理研究员；张今朝（1971-），男，安徽庐江人，嘉兴学院机电工程学院，讲师。（浙江 嘉兴 314001）

基金项目：本文系嘉兴学院2012年度教改项目（项目编号：N85151260）的研究成果。

中图分类号：G482 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0104-02

学科建设一直是高等院校提升综合实力的重要手段，也是自身不断发展的终级推手；实验室建设，是学科团队进行教学、科研的物质支撑；而实验室管理则是两者结合的纽带，是体现高等院校特色的重要方面。[1-3]

在浙江省诸多高等院校中，嘉兴学院作为新建本科院校，几年来充分利用浙江省高等教育发展机遇，竭力发挥学校办学特色与优势，坚持“质量立校、人才兴校、科研强校”的办学理念，走可持续发展的办学道路，在实验室建设、管理、师资队伍建设、学科建设、科学研究水平、人才培养等方面取得了不菲成绩。目前已经具备一定的办学条件、办学规模、办学优势，积累了良好的社会声誉和社会知名度。

在新的历史条件下，随着大众化高等教育不断深化，学院在实验室建设和管理中出现的薄弱环节间接地反映了团队建设的不足。如何在学科建设中添加新的内涵，如何提升学科专业水平和综合实力，如何挖掘实验室建设中存在的丰富潜力，夯实实验室建设的每一个环节，再反馈至学科团队建设，形成一个健康良好的动态循环体系，是几个急需解决的问题，因而有着极其重要的社会意义和现实意义。[4-6]

一、电气类学科专业概貌

1.发展中初显规模

嘉兴学院机电工程学院电气工程及其自动化专业，分为电力系统自动化和电机及电气控制两个方向，两个学术基层组织：传动与控制工程研究所、电气装备及其自动化研究所。近几年来，无论在师资队伍引进和实验室平台建设方面都有较大的发展，如图1所示。从2008年至2012年间，电气工程类实验室建设经费从3100万增长到3800万元。

电气工程及其自动化专业建设要以深化教学改革为动力，以培养具有较强创新能力的电气工程高素质应用型人才为核心，以提高办学水平和教学质量为目的，以师资队伍建设为关键，以物质条件建设为保证，以相应的学科建设为依托，推动专业的建设和发展。在人才培养规格上体现强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式上要体现优化课程体系，保证学生知识结构的质量；积极推进素质教育，强化实践环节，努力培养出具有全面素质和竞争力的应用型人才。电气工程及其自动化专业2009年被指定为浙江省高校重点建设专业。

2.需要解决的问题

（1）科研和教学环节的薄弱导致实验室建设势头不足。大众化高等教育背景下，作为地方高校，培养应用型人才一直是教学过程中遵循的培养目标。科研可以提升教学质量，但如何将科研和教学融为一体，相互促进，在实际操作中却遇到问题，也反应在实验室建设中，如：电气工程及其自动化的两个主要专业电力电子与电力传动、电力系统及自动化近两年扩大了实训环节，但由于缺少高层次、高质量的项目支撑，很难将教学与科研融合起来，并落实到实训环节的平台上去。另外，很多教师还没有把科研和教学很好地统一起来，从而导致教学与科研的矛盾不可避免，新建本科院校的教学工作量在客观上一般偏多。于是一部分教师把主要精力放在教学上，对于科研只能是心有余而力不足；实验室建设虽然在硬件上每年投入比较大，但教师的精力有限，很难承担更多的实验室建设任务。

（2）学科特色不够明显。学科建设一直是支撑高等院校的生存和发展之柱，也是体现高校培养能力和学术水平的重要源动力。新建本科院校学科建设基本是从零开始，从师资队伍的组建到学科及专业拓展需要一个长期过程。如嘉兴学院电气类学科还没有从传统学科中走出来，也间接地反映在实验室平台建设中，将实验室建设与当前学科新领域新产业联系起来，发挥新的优势，体现新的特点，也需要长期的积累和沉淀。

（3）师资紧缺、力量分散，实验室建设内容不够丰富。教学和学科活动中，师资力量一直是最为核心的问题，对实验建设和管理质量也有直接的影响。学科建设在实质上还是人员的最优整合过程，作为地方高校，重视人才引进，加强教师队伍的培养教育，是保证学科发展壮大之根本。但由于新建本科院校科研平台较低，特别是近年来对于引进人才的要求更为严格，待遇提升空间不大，一部分科研能力较强的人才难以引进，造成一些紧缺专业如电力系统、电力传动等师资力量严重不足。即便引进一部分师资力量，但存在专业不对口，研究方向分散的队伍结构问题。因而在实验室建设过程中，建设方案缺少更多师资的参与，方案论证比较粗糙，严谨性不够。结果造成建设的专业性和可操作性存在一定缺陷，设备的组合不够完善，内容不够丰富。

二、实验室与学科团队建设的几点思路

1.实验室建设促进学科团队建设

电气工程学科是一个传统型学科，国内不乏名校在该学科领域内一直占领先地位。新建本科院校的共同之处在于学科积累不多，基础薄弱，短时期内很难缩小差距，需要培育团队的研究特色，凝炼团队的优势与亮点。以嘉兴学院电气工程学科建设为例，在继承传统学科精华的基础上，集合新时期学科建设与人才培养的新需求，如图2所示思路，应做好以下工作。

（1）学科团队参与实验室建设，找到自身薄弱环节，并加以提高。实验室建设不是一个简单创建流程，而是从方案的设想、论证、建立以及使用提高的过程，同是也为下一轮建设提升做准备，学科团队共同参与实验室建设，是不同专业和方向有机整合的过程。如电力电子与传动学科实验室，在筹建之初，参与方案制定的团队进行了分工，成员涉及到的不同研究方向包括电力电子、电力传动、控制工程、电子信息、数据传输与总线技术等。实验室建设小组其实是学科团队的一部分，大家充分发挥自身优势，取长补短。实验室平台是学科水平提高的物质基础，在实验室建设过程中，科研水平也得到相应的提高。

（2）将跨学科专业特色在实验室建设中体现出来。从学科特色出发，集合本学科专业特点，寻找新的学科衔接点，拓展跨学科专业。打造新型的实验室平台，提高学科层次，如电机领域可以与故障诊断、噪声处理、汽车工程等领域相集合，经过一段时间的积累，完全可以形成自己的学科特色与优势。另外，围绕实际生产过程的各种机电控制与信号检测及信息处理问题展开研究，研究实现生产过程各物理量检测的新原理、新方法和处理信息、实现控制的新原理、新技术。以新型复杂电气系统的研究为主线，应用嵌入式系统技术提高电子系统的实时处理速度、可靠性和集成度，研究多电机协同控制和研制新型节能电机和新型传感器等。

（3）集中团队力量，建设好实验室研发平台，申报高层次的科研项目，打造标志性科技类成果。通过近几年的课题申报结果来看，电气工程学科团队拿到的省级、国家级项目偏少，原因是多方面的，其中主要包括实验室环节中研究平台的薄弱，缺少技术成果的积累。集中力量挖掘实验室平台的研发潜力，以提高团队实力，夯实学科基础。

2.学科团队参与企业交流，扩充实验室“产、学、研”空间

优秀人才下企业活动是近年来新建本科院校与企业合作的新举措。特别是一些刚毕业的博士已具有一定的科研能力，是高校学科团队的中坚力量。让这些博士参与企业生产或产品开发活动，参加一些难题的攻关研究，了解相关领域在国内当前的发展状况，将企业信息反馈至工程研发环节，并和实验室建设项目结合起来，创办研究基地，加强横向、纵向课题合作，其成果必然为学科的拓展增加新的内涵。

（1）积极参与企业产品研发，优化学科团队结构，创建实验实践示范中心。学科团队不能闭门造车，科研项目中涉及到的实践环节，可以有针对性地带到企业中去，结合企业的生产实践和特点，对学科团队进行合理调整和优化，将实验室平台与实践需求接轨，加强实验室建设，提升层次。

（2）创建校企合作平台，通过“软引进”方法将企业高层次人才融入学科团队中来，互通科研信息，联合申报高层次课题，进行深层次合作。

（3）以研究所或技术研发中心形式，结合卓越工程师培养方式，将实践教学与科研项目结合起来，为未来研究生教育打下坚实基础。

3.学科团队依托实验室平台彰显教学特色

新建本科院校不同于资深本科院校，主要区别之一是新建本科院校以教学为主，重在培养应用型人才，以服务地区经济为主要基石。教学是第一位的，提高教学质量是培养高水平人才的根本举措。在考虑教学与科研的协调问题上，团队在组成上需要进行有效分工，年纪偏大、职称偏高、教学经验丰富的教授可以肩负主要教学任务，对于团队的科研情况做总的方向性指导；而年轻力壮、精力充沛、有科研潜力的教师主要担负科研攻关任务，教学工作量可以适当放宽。教学上以实验室平台为支撑，适当扩大开放性课堂课时，将科研成果结合课程大纲教学内容，有针对性进行项目性、多模块教学模式。

三、结语

近年来，随着大众化高等教育的推进，高校之间的竞争也日益加剧，使得教师面临的教学科研压力也呈现前所未有的势头。电气专业是应用性和实践性很强的专业，实验平台建设的内容和发展，直接反映了团队建设的内涵和层次。大力促进实验室教学和科研平台建设，建立一支技术过硬的专业技术人员，并根据自身特色购置先进的实验设备，与团队建设相适应，形成一支前沿理论有开拓，实验平台可支持的学术梯队，将学科与实验室建设紧密结合，不断优化。

参考文献：

[1]杨德磊，刘凌云，马长波.新建本科院校学科建设的对策与措施[J].教育理论与实践，2010，（18）：10-11.

[2]李喆.谈地方高校内涵式发展的八对关系[J].中国高等教育，

2012，（8）：16-18.

[3]史作安，李宪利，徐柳明.发挥学科建设优势提高本科教学质量[J].实验室研究与探索，2010，29（1）：86-86.

篇3

作者简介：解璞（1977-），女，河北定州人，军械工程学院车辆与电气工程系，副教授；赵锦成（1962-），男，陕西西安人，军械工程学院车辆与电气工程系，教授。（河北 石家庄 050003）

基金项目：本文系军械工程学院教学研究课题（课题编号：Jxlx1382）的研究成果。

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0155-02

实验教学对于培养学生实践能力和创新能力具有不可替代的作用。[1]军械工程学院电气工程学科针对装备供电“安全、可靠、优质”的军事需求，围绕装备电气系统中电能的发、输、配、变、控、管、用等技术环节，以提高电气装备的性能和维修保障能力为目标，研究装备电气工程新理论、新技术和新方法，体现为机械与电气、强电与弱电、设备与系统相结合，技术内涵有别于民用电网，具有明显的军事特色和学科特色。本学科要求研究生除需熟悉电气工程学科的科学研究方法，具有独立获取新知识以及从事科学研究的能力，还应掌握较强的实验技能和解决实际问题的能力。

研究生的实践能力和创新能力是衡量研究生培养质量的重要指标。实验教学是电气工程学科教学的重要环节之一。然而，相比于课堂教学和学位论文研究，实验教学一直是研究生培养工作中亟待加强的环节。[2]重理论轻实践，致使大部分研究生理论水平很高，但动手能力和解决实际问题的能力欠缺。因此如何优化实验教学内容，丰富实验教学方法，打造实验教学平台，培养出综合性、创新型人才是实验教学的关键。

一、传统实验教学存在的主要问题

目前研究生的实验教学没得到足够重视，导致很多研究生实验课程变成了一种形式上的教育，成为研究生用来“混学分”的课程。究其原因，目前研究生实验教学主要存在以下不足之处。

1.实验内容设置欠合理

目前大多研究生实验沿用本科方式，依据理论教学的需要而设置，所开设实验中原理性、验证性的基本实验内容较多。由于受经费及现有实验条件的限制，针对装备电力系统发、输、配、变、用等各个环节电能的测量、调节、补偿、控制则只能部分地进行演示性实验，无法反映电力系统的动态环节，不同程度脱离工程实际和装备实际。另外，与研究生创新能力培养息息相关的综合性、设计性实验数量相对较少，实验内容趋简避繁，从而导致研究生只能进行低水平的重复实验，而缺乏对其创新性思维的培养。

2.实验教学方法不足

传统实验教学方法是教师在课堂上讲授实验内容、演示实验操作，再让学生在规定时间内按照固定实验步骤进行实验。这是一种灌输式的教学模式，比较局限与死板。研究生大多只是忙于完成实验内容，而对实验原理及实验过程中出现的问题没能进行独立而深入的思考。该教学模式严重制约了研究生的独立思考和解决实际问题的能力，无法达到应有的实验效果。

3.实验资源利用率低下

目前多数院校简单地按任务目标和所属部门划分实验室[3]，教学实验室基本不涉及科研工作，科研实验室很少顾及教学，人为地将教学与科研割裂开来，不利于实验室资源的充分利用。实验室开放不够，研究生很少有机会进入专业性更强、设备更先进的科研实验室进行综合性与研究性的实验。有些研究生导师会利用自己的课题经费购置或研制一些先进的实验设备，但出于对设备的保护，利用率低，很少为研究生实验教学所公用。

二、研究生实验教学改革中采取的措施

如何解决研究生实验教学过程存在的上述问题，充分利用实验教学提高电气工程研究生的创新能力？本文结合笔者在研究生实验课程教学中的体会，以及军械工程学院电气工程学科在研究生实验教学过程的实践经验，提出几点改革措施。

1.优化实验教学内容

实验内容的安排、选择及合理分配对实验教学是非常重要的。为此，我们根据电气工程学科不同层次、不同研究方向的研究生，由浅入深、由点到面，分层次优化实验教学内容。目前的实验内容主要分为：验证型实验设计型实验科研型实验。

验证型实验主要用于对研究生学员的基本实验技能进行培训。通过常规实验操作方法的培训，提高学员动手能力，为下一步进入论文阶段并顺利开展打下坚实的基础，每名研究生必须完成这一阶段的训练。

设计型实验主要培养研究生观察问题、分析问题及最终解决问题的能力。让研究生根据自己的专业研究方向设计具有综合性、典型性、开拓性和创新性的实验，由导师和任课教员共同指导学员查阅相关的参考资料，并对实验设计和实施给以指导和帮助。此类实验既锻炼研究生形象思维，又培养其逻辑思维，是促进研究生创新思维、创新意识和创新能力不断提高的有效途径，并可充分调动学员的创新意识和科学研究兴趣，为培养创新型人才打下良好的基础。通过综合实验的设计、实施、分析到完成实验任务，能更好地提高研究生的创新科研能力。

科研型实验是让研究生主动参与到科研实际。充分发挥学科优势，利用科研实验室资源和强大的科研队伍，与武器装备和科研课题接轨，将前瞻性、先进性的科研成果融入到实验教学环节中去，从而使研究生在进入做论文阶段之前熟悉各种专业设备并掌握现本学科中具有代表性的重要研究方法，了解和掌握现代最先进的技术思想，达到依托科研实践培养创新能力的目的，为研究生学员到部队任职打下坚实的基础。

实验教学内容改革要服从服务于人才培养的需要。军校研究生的培养，是为了适应军队建设和信息化条件下作战的需要，为我国国防现代化建设培养各级各类的自主创新人才。在进行实验教学内容优化时，必须在遵循本学科发展规律的前提下，针对武器装备建设和发展中面临的实际问题及研究生后续的课题，明确军事应用背景。

以本教研室的电气工程硕士点为例，该学科针对目前我军装备野战供电保障多采用内燃动力发电机供电而油料保障压力大、战场安全性低、制约军事意图实现等不足，为适应装备供电保障发展趋势，坚持自主创新，构建了风—光—柴混合能源互补供电系统。该微型供电示范系统填补了我军装备野战供电系统保障在混合能源互补供电领域的空白，并将此科研成果应用到研究生的实验教学中。目前依托该平台可开展混合能源互补供电组网、监控、分配、变换、防护等实验，使学员巩固理论知识，了解前沿动态，掌握实验方法，一方面为后续研究生学员开展新能源发电技术、实时智能控制器、新型蓄电池及其充/放电控制技术、混合能源互补供电能量管理与监控技术等方面的课题研究提供了基础和保障，另一方面也使实验课程的内容更加具体化，促进了课程教学内容改革和创新。

2.丰富实验教学方法

教学方法是实验教学的关键。研究生的培养目标是成为独立从事科研工作的个体，因此研究生的实验教学不能停留在传统的教条式层面上。

实验教学方法的改革就是要本着“学员为主，教员为辅”、“学员独立设计，教员重点辅导”的原则。在实验教学环节，有必要培养研究生的实验流程自行规划能力。比如对于验证型的实验，只给出实验节点要求，研究生则要按照自身的理解，自行设计实验步骤，并整理实验结果，甚至自行补充实验内容，进行创新性实验学习。在与研究生课题联系紧密的科研型实验中导师应尽量放手，让研究生充分发挥聪明才智，让实验教学成为一种探索、求知、求新的过程。

同时实验教学应贯穿于研究生培养的全过程，导师应及时根据研究生的课题进展情况，了解其实验中遇到的问题并给予指导或协助解决，让研究生少走弯路，提高效率，这也是一个教学相长的过程。通过这种研究式的实验，可以循序渐进地培养研究生独立分析解决问题的能力。

3.打造实验平台

实验平台是实验教学的保障。为弥补实际装备缺乏所造成的教学条件不足，利用科研资源优势改善研究生实验教学环境，解决实验教学对实际装备的依赖。我院电气工程学科依托军队“2110”装备野战电力支持实验室的建设，结合装备野战供电的发展趋势及需求，以“瞄准前沿、围绕目标、结合装备、强化特色”为发展目标相继搭建了军用电站装备综合技术保障、野战电力支持仿真、电能质量监测与控制3个特色鲜明并互为补充的实验系统。

（1）电力综合技术保障实验系统。该系统能培养电气工程研究生在装备野战电力支持方向的理论联系实际意识和基本实验技能，为电机学、电力系统分析、电气检测技术、供配电技术、电能质量分析与控制等专业课程学习提供了实验条件和良好的科研背景。

（2）野战电力支持仿真实验系统。该系统由1台高效专业服务器和6台台式计算机及显示设备和专业的电力支持仿真计算软件组成，该仿真系统可弥补实验技术的不足，提高研究进度，降低研究费用，具有灵活性、可重复性及安全性高的特点，研究生学员可在装备野战供电系统建模和稳态/暂态仿真分析计算，优化装备野战供电系统设计，提高系统的电能质量、控制运行系统的运行效率和安全稳定性等方向开展实验。

（3）电能质量监测与控制实验系统。该系统为开展负荷结构特性对电能质量的影响研究，实现了负载形式的典型、多样化，兼顾了实际和科研的需要。一方面配置了小型化的电机拖动、照明、变频调速电机、逆变装置等非线性、冲击性负荷，另一方面配置了电子负载、阻感负载等以便建立极端条件下的综合负荷模型，同时还具有国际先进水平的交/直流电压跌落模拟器，可模拟极端的电能质量问题。为研究生电能质量专业课程学习提供了实验条件，为硕士研究生的培养提供了科研环境手段。

目前该实验室面向研究生学员全面开放，共享及利用率较高，已能满足野战条件电能的产生、组网、分配、变换、监控和保障等方面的科学研究，可在更高的研究层次培养研究生创新能力。近三年来以实验室为背景，先后培养各类研究生12名，已毕业硕士研究生8名。实验室在建设中自主开发实现了部分功能，混合能源互补供电系统培养研究生3名，分别实现了混合能源互补供电系统的实时监控和铅酸蓄电池的虚拟测试；军用电站性能检测与测试分系统培养研究生3名，分别开展了军用电站电气参数检测及模块电源虚拟测试系统的研究；2名研究生则分别开展军用电站AVR检测诊断平台及逆变电源供电负荷适应性研究。把实际科研用的装置用于实验教学，使研究生在课程学习中就接触到课题了，这些设备就是下一步研究生做课题直接要用的设备，这些科研平台的设计、运行、实现方法都成为课题可借鉴的资料。这使研究生尽早接触到学科发展的前沿，拓展视野，并加强了研究生实践能力、创新能力的培养。

三、结语

几年来的实践证明，加强对研究生实验教学的改革，一方面加深了研究生对本学科理论知识的进一步理解和掌握，拓宽了知识面，另一方面也使他们学到了许多实验室工作的知识和技能，提高了实验动手能力、语言表达能力、组织教学的能力和理论联系实践的能力，培养了严谨的科学作风，促进了学业的进步。研究生教育要围绕学科特色优势，重视研究生扎实的实验基础、综合运用技能和创新思维的培养，同时还应优化实验教学内容，丰富实验教学方法，打造良好的实验平台，从而为实验教学提供良好的条件，进一步提高研究生实验教学效果，达到全面提升电气工程研究生综合素质的目标。

参考文献：

[1]邝溯琼，杨定新，陶利民.开放式研究生综合实验中心的探索与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（3）：109-111.

[2]周爱华，唐玲.电气专业综合实验中心建设的构思[J].中国电力教育，2011，（33）：187-188.

[3]丁坚勇，饶凌平.加强大学生实验教学 培养电气工程高素质人才[J].中国电力教育，2007，（1）：111-113.

篇4

中图分类号：F407文献标识码： A

一、电气工程技术的发展史

电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴，如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。

1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展

大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。

（1）库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出：两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。

（2）“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特发明了世界上第一个电池，自此人类对电的研究由静电扩大到了动电，开辟了电学研究的新领域。

（3）奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动，之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律，从而奠定了电动力学的基础。

（4）法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人，并归纳出产生感应电流的五种情况：一是变化着的电流；二是变化着的磁场；三是运动的稳定电流；四是运动的磁场；五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能，至今，发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。

（5）麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果，用数学方程式表示电磁场，建立了完整的电磁理论体系，揭示了光、电、磁本质上的统一，并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。

任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献，本文不在一一类举。

电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。

2.电工技术的初期发展

人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。

（1）直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机；1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机；1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机；1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机，结构可靠，电流稳定，输出功率大，被各国广泛采用作为照明灯电源。

（2）远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡，他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂，装有6台直流发电机，通过电缆输送照明用电，不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站，形成了电力工业体系的雏形。

（3）交流发电机电荷电动机的诞生。1876～1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年，英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年，美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统，并创建了交流配电网。1883年，美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机，5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年，德国安装了世界上第一台三相交流发电机，并建成了第一条三相交流输电线路。自此，三相异步电动机得到了广泛应用，电能逐步取代了蒸汽成为动力源，电力工业得到了迅速发展。

3.电工理论的建立

（1）电路理论的建立。关于电路的早期研究有：1778年伏特提出了电容的概念，给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU；1826年欧姆发表了欧姆定律；1831年法拉第提出了电磁感应定律；1832年亨利提出了磁通量计算公式。

1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律：电流定律（任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零）；电压定律（任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零）。这两个定律发展了欧姆定律，奠定了电路系统分析的基础。

1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程，并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论，并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系，奠定了动态电路分析的基础。1855年，汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。

1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法――“相量法”，其实用、易懂，至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。

其间，赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。

（2）电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年，福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理，建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。

1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法，并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路，从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下，器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。

4.新技术革命对电气工程技术的推动

20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。

（1）计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来，经过几十年的发展，计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化，人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管，不仅体积巨大，而且耗电量惊人。1959年～1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管，大大提高了运算速度，减少了耗电量，减小了体积，运用在了军事和科研领域。1964年～1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管，不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本，计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路，实现了计算机网络化，计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展，形成了计算机管理生产系统，提高了生产效率和产品质量。

（2）电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展，人类社会生活也由此发生了巨大变革，人类从此进入信息时代。

1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星，突破了大气层对无线电波的屏蔽，实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用，现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。

电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理：一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现，特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步，科技是第一生产力，创新是社会发展的推动力。

五、电气学科的形成与发展

按我国高等教育学科划分，电气信息学科类属工学门类（门类编号08），其下设五个一级学科：电气工程（一级学科编号0808）、电子科学与技术（0809）、信息与通信工程（0810）、控制科学与工程（0811）和计算机科学与技术（0812）。这五个学科有着相同的学科基础，都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合，电能的突出优点在于：它既是易于传输的工业动力，又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科，在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。

我国电气工程一级学科下设五个二级学科：电机与电器（二级学科编号080801）、电力系统及其自动化（080802）、高电压与绝缘技术（080803）、电力电子与电力传动（080804）、电工理论与新技术（080805），电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

19世纪末欧美大学先后设立了电气工程（Electrical Engineering）专业，100多年来，其名称虽然没变，但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主，现在电子技术和计算机已成为该专业的核心，美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去，单独成立了计算机科学系。

我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门，即我国最早的无线电专业，如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年，清华大学设置了电机系。建国后，我国建立了一大批以工科为主的多科性大学，其中大多设立了电机工程系。1977年以后，大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”，近几年来，部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同，但内涵有很大区别，我国大学一般都是强弱电分开，即电气类与电信类分设在不同的学院。

100多年以来，电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科，形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。

六.国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势：

（1）在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今，信息技术以指数速度进步，它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用，还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持，对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学（如耶鲁大学、麻省理工学院等）大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院，以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。

（2）与其他学科不断交叉融合，拓展了研究领域，大量的研究都是在跨学科领域开展的。

（3）与企业联系密切，科技成果转换能力强，引领产业技术更新。

七.电气技术的发展趋势

与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业，电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。

1.可再生能源技术

1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%，预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世纪，光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源，氢能有其他能源无与伦比的优势：

（1）清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。

（2）储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

（3）热值高。单位重量的发热量叫热值，氢的热值是汽油的3倍，煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源，但目前还处在实验室阶段，距工业应用还有一段距离。

2.输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。

（1）超导储能系统。将电能转换为电磁能，利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统，其使用将提高电网的安全性。

（2）超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性，快速限制电力系统故障短路电流，保障电网安全。

篇5

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）24-0132-03

Study of Major Undergraduate Course System of Electrical En-gineering and Its Automation based on Concept of CDIO//LU Min，

GONG Lijiao， ZHAO Mi， CAI Xinhong

Abstract Based on CDIO model analysis， found the Shihezi Univer-

sity in electrical engineering and its automation major undergraduate curriculum problems through compared with electrical science and

engineering at the Massachusetts institute of technology， according to the CDIO mode and the specific data analysis to build the electri-cal engineering and its automation major undergraduate course system.

Key words CDIO mode； electrical engineering and its automation major； curriculum provision

1 CDIO背景介绍

电气工程及其自动化专业隶属于电气类，目标是培养具有电气工程领域相关的基础理论、专业技术和实践能力，并且能在电气工程领域从事设计、研发、运行等工作的专业技术人员[1-2]，具有典型的工科学科特征，即理论与工程实践相结合的学科[3-4]。

CDIO分别指Conceive（构思）、Design（设计）、Im-

plement（实现）、Operate（运作），是由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯工业大学、皇家技术学院和林雪平大学在2000年提出的一种工程教育改革模式，经过十几年的发展和不断完善，目前已有全球97所相关工程类高校加入，代表了新世纪国际工程教育改革的优秀成果（IET： Engi-neering and Technology Skills & Demand in Industry Annual Survey）。CDIO这一理念的核心是强调工程师的工程能力必须在真实的工程实践和解决工程问题的过程中取得，4个步骤代表了一个工业系统或过程的整个生命周期的所有环节[5]。

2 案例研究与比较

本文以提出CDIO理念的工程高校之一的麻省理工学院电子电气类专业本科最新设置为例，分析该校电气专业培养方案的特点，并与石河子大学电气工程及其自动化专业培养方案作对比，提出新的专业课程设置方案。

麻省理工学院电气与计算机科学系核心课程设置 麻省理工学院电气科学与工程专业最新的核心基础课由2门学科入门课、3门基础课（4选3）和3门专业课（4选3）组成，其中2门入门学科为实验课，结构如图1所示。

从图1可以看出，不同于传统授课形式，该专业的课程设置采用实验理论实验的授课方式。以实验课程入门，可以使学生参与理论模型推导、归纳和验证环节，加强基础概念认知，提倡和鼓励学生自主探索，并且通过后续的专业实验课程能够再来验证前期形成的理论，这样就构成整个学习与实践的循环。

麻省理工学院的电气科学与工程专业在长期的工程实践教育中逐渐形成具有鲜明工程培养特色的课程体系。通过分析麻省理工学院电气科学与工程专业课程的设置特点，对比目前正在实施的石河子大学电气工程及其自动化2013级培养方案的专业课程设置，发现目前石河子大学的电气工程及其自动化的专业设置存在“重理论、轻实践，重专业、轻人文，重必修、轻选修”的现象，具体表现为：

1）培养计划中工程实践课程所占比例较小，理论与实践课程教学相互独立，课程衔接性较差，课程内容较少涉及工程实际；

2）培养计划中工程科学和基础科学课程较少，专业技术课程比例过高，导致学生对于基础的科学知识没有了解；

3）轻视人文社科类课程教学，忽视学生个性的培养，课程计划中人文社科类课程所占比例较小，工科学生的人文素养较差；

4）必修课程和选修课程比例分配不平衡，选修课程数量不足，必修课比例过高，学生自主选择的范围有限。

表1中列出具体的数据，并且给出调整的方向和大小。

3 我国电气工程及其自动化专业本科课程体系模型重构

数据分析与结论 通过表1可以看出，与CDIO模式下的培养计划中各类课程在总学分中的比重相比，石河子大学电气工程及其自动化专业本科课程计划的课程结构模块存在偏高或偏低的比例差距。这不仅反映了课程比例设置不合理，更重要的是反映了电气工程专业在教育理念、培养模式等根本性问题上的差距。因此，想要实现电气工程及其自动化专业本科课程体系模型的重构，不仅仅是对课程结构比例的调整，更重要的是对工科教育的指导思想和教育理念的改革。

在课程体系设计方面，目前石河子大学电气工程专业本科课程体系还是采用传统的公共基础课程、专业基础课程和专业课程的模式，这种模式下课程虽然是循序渐进的，但是各个课程之间关联性较差，理论和实践环节的联系不够紧密，导致学生理论和实践脱节，实际工程能力较差。所以，基于CDIO理念重新设计电气工程及其自动化专业本科课程体系，就要改变目前的课程设置模式和授课方式，将整个学科看作一个整体，按照知识接受程度规划课程进度，并将能力训练或项目设计交叉其中，达到理论与实践相互结合，知识、能力和创新培养一体化。

基于CDIO理念的电气工程及其自动化专业本科课程体系模型 分析目前培养计划不足，借鉴CDIO理念，提出电气工程及其自动化专业本科课程体系，如图2所示。

从图2可以看出，该课程体系模型中，从左到右是按课程或项目的时间进度安排，从下到上表示可以同时开展的课程。整个课程体系模型清楚地显示了电气工程及其自动化专业课程结构和课程组织形式，理论与实践知识相互支撑的一体化课程体系。具体来说，体现在以下两个方面。

1）项目培养为主线。课程体系模型中按照系统化理念分为三级项目，其中，―级项目用以提供基础工程的经验和能力；二级项目为学期项目，主要围绕主题内容进行课程群学习，并以课程群为基础，推动课程计划中―级项目的开展；三级项目属于课程群内课程间或课程内的小规模设计实践活动，可以根据课程自身的内容和特点灵活安排，其目的是强化学生对理论知识的认知和理解，提高学生实践和创新能力，促进二级项目的开展。

2）围绕核心课程的课程群。在课程组织方面，为了推动和促进二级项目的实施，将电气工程及其自动化专业的课程按照不同的主题内容进行组织，形成相关核心学科课程群。

4 总结

本文首先探讨CDIO理念下课程结构组织原则，并具体分析石河子大学机械电气工程学院电气工程及其自动化专业本科课程计划与CDIO标准专业课程计划相比存在的差距。通过差距分析，认为石河子大学电气工程及其自动化专业课程体系应该在课程设计、课程计划的顶层设计和课程体系结构要素设计三个方面进行教学改革。在CDIO理念的指导下，本文重新构建电气专业的课程体系模型，以系统化的三级项目为主线，与理论教学紧密结合，并按照核心课程构建课程群，实现知识、能力和创新培养的一体化，理论与实践的融合。

参考文献

[1]邢贵宁.工学结合模式下电气自动化专业课程开发的研究[D].石家庄：河北师范大学，2011.

[2]潘再平，黄进，赵荣祥，等.全面优化本科教学平台，培养电气工程创新人才：浙江大学电气工程及其自动化特色专业建设[J].电气电子教学学报，2010，32（S1）：20-23.

[3]陈晓英，任国臣，巴金祥，等.电气工程及其自动化专业实验教学体系的构建[J].当代教育理论与实践，2016，

8（2）：51-53.

篇6

具体实施方案

1.以实际办学条件为基础，确立专业培养目标

根据温州大学电气工程及其自动化专业鲜明的服务于地方电器行业的专业定位，本专业旨在培养具有电气工程技术专业扎实的基础理论与专业知识，具有较强的工程实践能力、创新意识以及良好的团队合作精神，具有知识、能力、素质协调发展，能够在电力系统、建筑设计与施工单位、科研机构、电器制造企业等企事业单位与电气工程专业相关领域从事设计、研发、运行、维护、管理和教育等工作的应用型高级工程技术人才，特别是在电器及其智能化方面能够从事研制开发、应用研究、试验分析和生产管理等工作的电气工程师。

2.以CDIO培养模式为基础，确定专业人才培养模式

在人才培养方案的制订过程中，加强相关产业和领域发展趋势及人才需求的调研，吸引产业、行业和用人部门共同研究教学内容，制订与企业生产、区域产业发展需要相结合的培养方案和课程体系。人才培养模式将学习美国麻省理工学院CDIO培养模式，强调人才培养的社会和工程环境，结合产业背景和社会人才需求情况，制订培养方案、课程体系和教学方式，适应职场目标和社会工作岗位的需求，通过专业评估、社会评价和学生评价去修正培养方案、课程体系和教学方式，旨在培养科学基础扎实、个人工程实践能力强、具备团队合作精神的电气工程师，以达到质量工程教育的目的。图1为电气工程及其自动化专业人才培养框架。

3.以学生能力培养为目标，注重工程素质训练

本专业紧紧围绕温州市智能电子电器行业技术研究中心、浙江省低压电器技术创新服务平台，以电气工程师为培养目标，要求学生具备以下几方面的知识和能力：

（1）电子设计能力。要求学生掌握电路原理、模拟和数字电子技术、单片机原理与应用、自动控制原理等主要基础知识，熟练掌握PROTEL等电子设计自动化工具，具备电子设计基本能力，包括电子硬件设计和软件开发，能够综合运用所学专业知识进行电子系统设计、分析和调试，具有一定的创新能力和解决实际工程问题的能力。争取让学生在大二阶段就能完成电路、模电、数电和单片机课程的学习，利用暑假参加电子竞赛的培训，通过参赛以提高学生的专业意识和学习兴趣。

（2）电气产品设计能力。要求学生具有工程制图的基本能力，能看懂一般的机械工程图纸，掌握电器学的基本知识，掌握电气产品的工作原理和设计方法，特别是电器智能化方面的知识，掌握电气工程师必须具备的计算、实验、测试、仿真等基本技能，特别是电器智能化方面的设计能力，能熟练运用常用的设计软件（如AUTOCAD等）进行辅助设计与分析。

（3）电气工程设计能力。掌握电气工程领域供配电方面的专业知识，如供配电技术、电力电子技术、电机及其控制技术、电气检测技术和机电一体化技术，具备自动控制系统的基础知识，熟悉国家及行业的电气标准，了解机电工程安装与项目管理方面的知识；掌握注册电气工程师（供配电方向）必须具备的电气工程项目设计能力，初步具备项目从立项、招投标、安装施工、监理与验收等一系列的项目组织管理和协调能力。

（4）以工程实践能力与工程意识培养为核心建立实践教学体系。工程实践能力培养是电气工程及其自动化专业工程型应用人才培养模式的重要组成部分。在制订人才培养方案时应注重实践，把实践教学贯穿在整个教学过程中，以电子电气工程实验实训中心、校内实践与实习基地、校外实习基地为依托，采用课内实验和课程设计等实践教学环节、专业见习、专业实习、工程技术实践、毕业设计等多种形式，通过学生、学校、企业之间的有机结合构建一个与理论教学体系相对应的实践教学体系，如图2所示。主要开展以下几个方面的实践环节：1）以问题为先导——工程认知环节。[3]通过基本技能训练、专业基础课程实验、专业见习等实践环节，让学生能够认识基本电子、电气类元件和产品、机电或机械零件，如电阻、电感、电容、晶闸管、继电器、断路器、隔离开关、电动机、凸轮、曲轴以及简单的控制电路等，初步了解课堂上讲解的理论知识在实际产品设计和制造中的应用，增加其感性认识，激发他们的学习兴趣。2）以任务为驱动——面向行业的工程实践和创新环节。[3]该环节结合电气工程学科特点，将实践教学内容与实际项目相关联，在电器行业、电气工程设计、电力拖动等方面引领学生进行工程实践创新。教师以案例的方式给学生布置题目，学生则以项目组的形式进行组织讨论、设计和分析，提高学生的专业意识和工程实践能力，同时加强学生的团队合作精神和相互沟通的能力。另外，通过电子电气产品创新、挑战杯创业大赛、科研项目和毕业设计等多个环节对学生进行创新能力的培养，提高学生分析和解决工程实际问题的能力，努力将学生培养成为工程应用型技术人才。

4.加强师资队伍建设，提高教学质量加强教师队伍建设，建设一支适应高质量教学要求的师资队伍是提高教学质量和培养高素质应用型人才的关键。引进和培养学历职称层次高、学术研究水平高、社会行业知名度高的高级人才，以加强学术梯队建设。加强校内专任教师到相关产业和领域一线学习交流；建立相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度，进一步促进产学研紧密结合，提升本专业建设的整体水平和人才培养质量。

5.建立考核评估机制，完善培养方案和课程体系构建学生、教师双向信息反馈与评估机制；加强与企业的联系，及时反馈人才需求和学生培养质量，提升本专业建设的整体水平和人才培养的质量。

特色

1.专业定位体现地方性

针对浙江省及温州乐清区域经济发展、企业人才需求，就温州大学电气工程及其自动化专业形成鲜明的服务于地方电器行业的专业定位；努力为地方培养、输送高质量的专业人才，实现人才的就地培养。

篇7

前言

下面首先探析了电气工程及其自动化的发展现状，其次分析了电气工程中的问题，最后就电气自动化中的问题及对策进行了进一步的研究。

一、电气工程及其自动化发展现状

1.依靠信息技术发展

网络技术、计算机技术、通信技术等信息技术在当今社会各个产业的发展中得到了广泛的应用，其中对信息技术的使用是电气自动化系统中最重要的方面，它具有科学性、高效性和实用性的特点。信息技术在电气自动化系统中的使用主要表现在两个方向。第一，表现在管理层面。例如人力资源管理、会计部门核算工作的相关数据的存取，管理层利用信息技术对基层生产线的实时监控。第二，表现在电气自动化系统和设备的比较层面，由于数据比较的功能是信息技术的一个重要特点，所以可以对不同设备的信息数据进行一个比较，这在市场经济条件下表现出实用价值；随着微电子和微处理器技术的普遍应用，曾经定义明确的设备界限开始慢慢的模糊，以信息技术为基础的通讯能力、软件结构和统一的组态环境就变的必不可少。

2.DCS控制系统

DCS控制系统即分布式控制系统，以微处理器为基础，以控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调为设计原则的仪表控制系统。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。与传统电气控制系统相比较而言，更为高级和先进，是一种比较完善的控制与管理系统。DCS控制系统操作层采用WINDOWS NT操作系统；控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的安全性、实时性和可靠性。

3.采用集中控制手段

将各种信息统一放入一个处理器中综合处理就是集中控制，这种集中控制手段存在明显的缺点。第一、集中控制会使所有的信息集中在一个的处理器中，会大大降低电气自动化系统的运行速度，从而使整个系统的运行受到影响。第二，集中控制使全部信息都存入主机内部，导致主机容量不断减少，后期为了保证系统正常高效的运转，就需要增加电缆数量，大大的增加了系统运行的成本。

二、电气工程的问题及对策

1.电气工程的问题分析

电气工程的问题主要表现在以下两个方面。首先便是电气工程的质量问题。大多数电气工程管理部门在工程质量管理工作方面都普遍存在认识不到位的现象，即过于关注对工程质量的检测，而忽略了对施工质量的管理与控制。这不仅影响了电气工程的施工进度，还降低了电气工程的质量，不利于电气相关部门竞争力的有效提升。另外就是电气工程的节能问题。电气工程为了从多方面的满足建筑项目的建设需求，不仅需要提供照明和温度调节，还需要对保证必要的能源量，在此过程中，则很难避免产生能源浪费的问题。因此，能源浪费造成的资源利用率的降低，也成为了阻碍电气工程发展的又一大重要问题。

2.电气工程问题的对策分析

首先，加强电气工程质量的管理力度。具体来说，既是加强电气工程质量管理队伍的建设力度，对相关管理人员展开定期的培训，以不断提升其对工程质量管理的认识和业务水平；将竞争机制和激励机制进行不断完善，以有效提升员工的积极性与主动性。与此同时，对电气工程的原材料和设备管理进行严格的控制。对于进场的材料及设备，要对其出厂报告及质量证书进行严格的检验，只有通过检验的材料或设备才能够投入到施工现场进行使用，以此有效保证电气工程的质量控制水平。其次，对电气工程节能设计进行优化。相关电气部门应有效找出消耗、浪费能源较高的环节，并在保证满足实际工业生产需求的基础上，有针对性的对节能设计进行改良与优化。例如，在建筑的照明方面，应当尽量利用自然光来代替照明设施，并将寿命长、功效高的智能照明装置安装在走廊等地方，以充分发挥智能照明的智能化的作用，将照明所需的电能消耗降到最低。

三、电气工程自动化存在的问题及对策

1.电气工程自动化存在的问题

电气工程自动化存在的问题主要体现在以下三个方面。其一，网络架构不够统一。相关企业及部门不统一的网络架构，严重阻碍了电力工程自动化系统的有效建设；再加上不同企业之间在程序接口上的差异性，使得软、硬件信息数据的交流与运输受到严重影响，不利于实现企业间资源信息的共享。其二，电气自动化系统的集成性不高。我国现阶段的电气自动化的程度较低，大多数都还停留在多岛自动化的层面上。而这种多岛自动化往往由于功能单一的局限性，而不能实现信息的共享，这便很大程度上影响了电气自动化功效的充分发挥。其三，电气自动化技术的使用一定程度上受主观支配。相关技术人员在开发和应用电气工程自动化技术的过程中，往往容易被主观意识所支配；再加上各技术人员在技能水平上存在差异性，便使得自动化平台之间的差异也较大，进而造成电气工程自动化成本的增加。

2.电气工程自动化问题的对策分析

首先，实现电气工程的科技化。将先进的技术设备引入到电气工程自动化的建设与发展中，并利用新技术、新材料及新设备的应用，来将我国电气工程自动化程度进行不断提升，与此同时，以降低能源消耗为重要方向，对节能技术进行不断研究与创新。其次，实现电气工程的信息化。加强网络技术、计算机技术与自动化技术的结合，并将网络通讯技术有效应用到计算机的优化与仿真技术以及人工智能分析，和电气设备的设计与运行中，以有效促进电气工程自动化的实现。再次，实现电气工程的开放化。将计算机网络技术应用到电力系统的各个元件和局部系统的监督和调解中去，并利用计算机网络技术来完成信息的实时交换和网络资源的共享，进而实现电气工程自动化管理、决策和控制的一体化。

结语

总而言之，电气工程及其自动化作为现代工业发展的核心技术，在现代化工业的生产中有着不可替代的重要作用。而相关企业要想有效促进电气工程及其自动化的发展，就必须要加大人才的建设力度，将相关制度规范进行不断完善，并在引进先进技术设备的同时进行自主研发。唯有如此，才能让我国电气工程及其自动化迈向一个新的台阶，进而促进我国现代化工业事业的稳步发展，为提高我国综合国力打下坚实的基础。

参考文献：

篇8

一、应用型本科人才培养的特点

应用型本科教育的任务是培养面向生产、工程、管理和服务等一线的高级应用型专门人才，它既不是基于技能的职业型教育，也不是基于理论的研究型教育，而是培养介于技能应用型和工程研究型之间的工程应用型人才。专业建设围绕“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的应用型人才培养目标，通过加强师资队伍建设和实验室建设，加强产学合作，将其建成特色明显的应用型工程技术专业，培养具有较强实践能力和创新精神的应用型高级工程技术人才。

二、实践教学在电气工程专业人才培养中的重要性

1．目标定位

应用型本科实践教学必须是专业技术应用能力和专业技术理论有机的结合。因为是针对高科技部门、技术密集产业培养高级技术应用型人才，故要求具有一定的基础知识理论、具有较高的综合素质、具有较强的实践能力和适应性，具有一定创新潜力的技术和技术开发能力，具备解决工程实际问题能力的现场工程师。除此之外，实践教学在培养过程中还可拓宽专业面和知识面，加强学生创新能力和实际工作能力的培养，实现后续发展。

2．学科特色

我校电气工程及其自动化专业是湖南省普通高等学校重点专业，其二级学科电机与电器是湖南工程学院重点建设学科。电气工程学科专业坚持培养应用型工程技术人才，在全国电机、电器行业享有较高知名度和声誉。本学科专业的二级学科电机与电器，在湖南省高校中处于优势地位。在全国高校同类专业中，也有自己的特色，那就是始终坚持培养面向全国电机电器行业从事设计与制造的高级工程技术人才。

3．出现的问题

工科院校人才培养计划中的实践教学环节一般都有随课的实验教学、课程设计、毕业实习和毕业设计。这些实践教学环节大多为具体的理论课程服务，没有形成体系，整体优化程度低，模式比较单一，综合性实践教学环节较缺乏；部分实践教学的培养目标不明确或教学内容与培养目标脱节；设计性的实践教学大多停留在书本上、图纸上，而结合工程实际的内容较少，实施性差；针对实际应用的实践环节对象陈旧，脱离实际；学生一般处于被动学习状态，创造性难以得到发挥等。

三、顶岗实践教学的实施方案

1．基本思路

顶岗实践教学环节与其它实践环节不同。其一是所处学习阶段特别，执行时间一定要在学生已学完公共基础课、专业基础课，而专业课已开设一段时间后。其二是教学环境特别，执行场所一定要在专业对口的企业进行，学生在工作岗位上与工程技术人员或工人一起工作、学习，真实地进行工程综合能力训练。其三是学习目的特别，执行的目的一定是针对实际工作对象解决实际问题，面对的是立体的事物、交叉的技术，而不是平面的、单一理论上的问题。因此，顶岗实践教学的教学形式、内容、方法和手段都要进行相应的改革。顶岗实践教学的总体思路是：根据人才培养目标要求，以实践技能训练为手段，充分利用社会资源，结合理论知识，培养学生的工程综合素质和创新能力，以达到学以致用的目的。

2．组织保证

（1）学校在四年制电气工程及其自动化专业本科生的人才培养计划中设置顶岗实习教学环节。顶岗实践教学设置为2～4周，一般安排在三年级至四年级的暑假或三年级下半学期。这个阶段的学生既修完了公共基础课、专业基础课，又学习了一定的专业知识，是结合已学专业基础理论理解、消化专业知识的最佳时期，既有理性认识，又可增强感性认识。

转贴于

（2）学校应与企业建立长期互利的合作关系。学校在企业创建实习基地，签订长期产学合作的协议，一方面企业为学校提供顶岗实习基地，委派有经验、能胜任的工程技术人员或高级技术工人给学生集中讲课，指导学生现场操作，形成良好的“师徒”关系。另一方面，学校为企业提供强大的技术支持，帮助企业解决生产中的技术攻关课题。再一方面，企业可以在实习的学生中择优挑选满意的学生作为企业的后备人才，提高了学校的一次就业率，同时也提高了企业的知名度。

3．顶岗实践教学过程中的具体执行办法

我校在各企业都建有实习基地，针对学生所学专业方向的不同，把学生分散到企业的各个分厂和车间，采用岗位轮换的办法，安排学生从事技术、管理、生产等不同的工作岗位，按每个岗位的性质不同，定期轮换，在指导教师的指导下参与实际工作，提高动手能力和解决实际问题的能力，实现真正意义上的顶岗。

2004级的学生在湘潭电机集团顶岗实践教学期间，电机专业方向的学生不仅要在生产电机零部件的结构件分公司下料车间、零件车间、线圈车间、模具车间顶岗实习，而且还要在电机事业部的大电机生产车间、中型电机生产车间从事电机局部装配、整装、调试以及型式或出厂试验等工作。对于电器专业的学生来说，电器结构的表面现象不难理解，而为什么要采用不同的结构形式，结构形式对产品的性能有何影响就不那么容易掌握了，尤其是触头电弧的燃烧过程与电弧熄灭需采用的措施，抽象的书本知识是很难理解透彻的。通过顶岗实践教学，学生亲手安装触头、灭弧室，调整触头结构参数，进行出厂试验，在生产过程中与企业技术人员沟通交流，再对照书本上讲过的理论知识，从理论到实际，从浅到深，从表面到内涵，从知其然不知其所以然到完全理解，学生从真正意义上掌握了所学知识，学以致用。

四、顶岗实践教学的实施效果

通过顶岗实践教学后培养出来的学生，用人单位普遍反映：（1）学生的综合素质明显提高。（2）竞争意识、质量意识、创新意识明显提升。（3）自信心明显增强。经过各个岗位的轮换后，学生还清楚地了解到自己真正适合什么样的工作，毕业时有目的地寻找适合自己的工作岗位，明确了自己奋斗的目标，最大程度地实现自我价值。

应用型本科院校毕业生在顶岗实践教学环节中的收获不仅体现在专业知识的拓展、专业技能的提高上，而且还塑造出了胆大心细，不迷信书本，实践出真知的创新意识。在人际方面，毕业生还充分认识到与人为善、尊重他人、宽容的为人之道。

参考文献

[1]夏建国，刘晓保.应用型本科教育:背景与实质[J].高等工程教育研究，2007，(3).

篇9

教学目标及教学内容的全新定位

依托于本校的特色，本专业的定位为在电气工程领域，以铁道电气化为依托，拓展为地方电力系统和城市轨道交通牵引供电系统服务的职能，既服务于铁路建设事业，又能适应地方电力部门需要。“电力电子技术”课程的教学内容必须紧密联系特色专业的定位和行业发展动向，联系新技术及其应用。对教学内容应进行合理组织，精心编排，有机融合相关知识点，避免将各种电力电子器件、功能电路做孤立讲解。此外，可将电子技术、电力电子技术、自动控制技术、牵引供变电技术、高电压技术等课程结合起来，形成支撑特色专业建设的学科体系，同时也体现出“电力电子技术”这门课程在专业知识链中的桥梁作用。

教学内容的全新定位也离不开教材的建设。在传统教材及参考书的基础上，加入电子教案、多媒体教学课件、习题库、网络课程等多种元素，丰富教学资源，有利用促进教学改革、提供教师水平，开拓学生知识获取途径。

教学方式及教学手段的多样化

“电力电子技术”教学过程中主要采用分析法，通过对各种电量的波形分析，使学生了解到电力电子器件和变换电路在各时段的工作状态。传统的教学方式都是以教师的讲授为主，将动态的电路工作过程通过语言和静态的波形输出图给学生逐一分析，细致不够形象，往往适得其反，会让学生因为需要被动地接受知识而产生厌烦情绪，教学效率会受到影响。反之，若是单纯依靠学生去自主学习，课堂上只做简单引导，只能适于学习能力较强的学生，并不适合学习自制能力较弱的学生。对于这种两相矛盾的情况，应该从两个角度入手。一方面，在课堂上对于重点难点应尽力突出，内容要由浅入深，既要保证课程的系统完整性，又要反复强调重、难点，提高课堂效率。另一方面，结合特色专业的特点，采取开放型教学方式，启发、引导学生。具体可采用以下方式：

案例与自学讨论

根据特色专业建设和教学目标的需要，可选取实践性较强的电路案例提供给学生，如SWPM逆变电源，高频高压脉冲电源等。学生可在教师的帮助下深入学习教材中涉及案例的相关内容，并通过文献检索工具查阅相关资料，进行拓展学习。并利用软件平台进行仿真验证。之后根据学习与实践的结果提交一份研究性的报告。

对于一些适当的课程内容，可组织学生通过自学讨论的方式进行教学。学生课前进行自学，课堂上与教师进行互相问答的方式进行知识的巩固和细化，最后掌握。

习题讨论

学生完成课后习题后，以小组的形式进行谈论，互相交流解题思路，之后教师对习题涉及的关键知识点进行点评。

实验实践

传统的实验环节多是规定了具体的实验内容，学生在实验课上只是在老师的教学基础中依葫芦画瓢地动手连接电路或是测量数据，一堂课下来甚至于对实验内容与课程哪些部分相关都毫无印象。实验的目的更多的是学生去实践学习如何去搭建和调试电路，并且还要帮助学生把调试成功的电路与理论课上的基本电路联系起来。另外还可以指导学生进行一些简单实用的综合项目，例如直流电源的实践创新设计，帮助学生提供综合专业能力。

参观学习

2010年兰州交通大学电气工程专业获批为国家级特色专业建设点，2011年被教育部授予第二批“卓越工程师教育培养计划”试点专，并于2012级电气工程专业招手了第一届“卓越试点班”。针对本专业服务铁路面向本地电力系统领域的人才培养原则，在课程的教学过程中要为学生创造能够去企业参观的学习的机会，让学生接触一些“电力电子技术”这门课程在机车牵引供电、电力传输、城轨供电等领域中的应用。这样电力变换电路不再是书本上的电路，而是完整的电力电子控制系统，让学生身临其境大开眼界，做到理论与实际的联系。

这些方式让学生真正参与到教学过程中，并且课将学生的表现结合到平时成绩考核中，对能力强的学生有提高作用，对学习能力弱的学生有警醒作用。

对于“电力电子技术”课程来说，电力电子器件和变换电路种类繁多，波形变化复杂，需要在教学手段上加入多媒体教学手段才能解决教师板书画图占用时间太长且不够形象的问题。但是多媒体教学时容易因为翻页过快，学生往往来不及思考，对知识认识比较肤浅，所以在课件的制作时不能单纯地复制书本内容，授课时单纯地宣读课件内容，而是配合传统的板书教学模式，通过制作精良的课件为学生讲授。采用多媒体教学方式的同时，也应配合多种仿真分析软件，可以使教学更加生动和直观。下面以三相桥式全控整流电路的教学过程来进行具体说明。

首先，在多媒体课件中加入Flas，利用Flas来完整仿真器件导通、关断过程中电压电流波形形成的动画过程，如图1所示，使学生有直观印象，更加容易理解。

另外，可以引领学生利用已学过的仿真软件对教材中的一些典型的、难点的、重点的变换电路进行仿真实践。Simulink提供了动态系统建模、分析和仿真的交互环境，用户只需应用鼠标拖放的方式将所需电气元件的模块添加到模型编辑窗口，并将它们连接起来就可以快速地组建仿真模型实现电力系统的计算仿真。以三相桥式全控整流电路为例，使用Simulink对三相桥式全控整流电路进行仿真的电路及结果。通过提取模型元件库中合适的模块在仿真平台上按电路原理图连接建立仿真模型并进行仿真（α=0°），仿真模型及输出波形如图2所示。

Multisim仿真软件系统高度集成，界面直观操作简捷，可交互式搭建电路原理图并对电路仿真。上例中的三相桥式全控整流电路也可以利用Multisim进行模型搭建及仿真运行，如图3所示。

通过仿真可以看出，α=0°时负载电压ud为三相线电压在正半周的包络线，还可以得到负载电流波形及各相桥臂上晶闸管的电流、电压波形。

在此基础之上，应有计划地进行开放性网络实验平台的建设，即计算机网络环境下的虚拟实验室。区别于利用仿真软件的虚拟实验，所有实验数据皆由设在远端的物理设备真实产生。学生可远程选择实验电路进行组合搭建，并直接获得由远端的实际设备装置测得的实验数据。

教师与学生观念的转变

首先需要转变的就是一张试卷定成绩的情况。除了笔试成绩外，应将平时作业递交、讨论任务完成、课堂及实验环节表现、学习态度等情况记入成绩，减少笔试成绩所占总评比例，使考核能够真正、全面、客观地反映学生的实际情况。

篇10

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（a）-0113-02

“电路原理”是东北电力大学电气工程及其自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、自动化、通信工程等电气信息类专业第一门必修的基础课程[1]。内容主要包括直流稳态分析、交流稳态分析、暂态分析和均匀传输线。该门课程在提供基础知识、计算方法及初步实验技能的同时也着力培养学生对后续课程的学习能力和从事工程技术工作的专业兴趣、思维方式及解决实际问题的能力[2]。

区别于其他基础课程，“电路原理”概念较多，原理较复杂，其内容涉及严谨的数学推导和繁杂的定理定义，学生大多仅限于完成列方程求解电路响应的习题，却缺乏电路从实际元件到模型建模过渡的思维，导致学完该门课程后只能死背公式定理而无法将其解决问题的思维应用于后续课程。随着实践教学与理论教学相结合的教学方法不断创新，传统单一的教学模式已无法满足教育发展需求。结合学科特色，针对课程体系、教学方法、实践教学、评价体系等方面进行深入调研，提出相应的改革措施与方法，是“电路原理”课程亟需解决的问题。

1 优化课程体系

课程体系的优化是培养高素质工程技术人才的重要前提。“电路原理”是一门较成熟的基础课程，在基础教学中似乎变化甚微，但随着新技术、新方法的不断出现，结合专业培养方向，应对课程体系的细节问题进行重新整合和优化。

第一，根据不同课程的授课目的及要求的差异，从不同角度去设置教学内容，以此达到优化与其他学科出现重叠内容的要求。例如“自动控制原理”与“电路原理”同时涉及“二阶系统的时域分析”内容，在“自动控制原理”中主要分析的是闭环极点对响应的影响及系统的上升时间、峰值时间、超调量、调整时间等性能指标[3]；而“电路原理”是以典型电路为例，侧重于求解二阶电路响应的方法并讨论电气参数对响应的影响。

第二，在教学内容上不同专业侧重点应相应进行调整，并设计不同层次的课程体系，提高教学质量。针对我校电气工程及将自动化专业的学生，在教学中突出“系统”的概念，要求学生重点掌握正弦稳态电路的分析并注重相关知识在电力系统领域的应用；而对于电子信息工程、电子信息科学与技术等弱电专业来说，应让学生理解能量处理和信号处理之间的关系，了解同一实际元件在不同工程背景下建立不同模型，并注重介绍相关知识在计算机通信、信号处理等领域中的应用。

2 改革教学方法

教学过程中采取正确的教学方法是提高教学质量的重要手段。针对“电路原理”课程性质和内容，提出以下4点要求。

首先，在原理及公式推导过程中应强调其物理意义。由于该课程涉及了大量过程较繁琐，理论性较强的数学公式推导，如若在课堂中过多地关注推导过程，必将使整个课堂的授课过程变得枯燥乏味，而学生对整个知识点的理解也会变得避重就轻。因此，授课过程中如果淡化繁复的公式推导过程，并强调公式的物理意义，引导学生从数学推导转变为分析物理过程，不仅能提高学生发现问题并解决问题的能力，还可以使教学效果得到一定的提升。

其次，在教学过程中应采取多元化的教学方法。由于“电路原理”具有较强的理论性，所以在传统的教学方式基础上应逐步引入多元化的教学方法，如启发式教学、类比教学、讨论式教学、案例教学等，从而达到理想的教学效果。同时引导学生用分析电路的思维去分析本专业工程领域的实际问题，激发学生的学习热情，引导学生创造性思维的培养，从而提升学生理论联系实际的能力。

“启发式”教学方法是教师引导学生提出问题，并分析问题，从而解决问题的过程，启发学生独立思考，提高解决问题的能力。例如，在求解一阶电路RC的零输入与零状态响应中，应启发学生抓住两种响应的特点，运用以往学过的知识分析其响应的实质即是电容电路的充放电物理过程。这样采取启发式教学方法替代枯燥的数学推导与讲解更能加深学生对知识的理解。

“类比”教学法是将以往学过的知识或分析方法同新的知识点相比较，推断出其相对或相似的特点[4]。例如，在电容和电感元件的学习过程中引入类比教学，把电感电容的定义、电压电流的瞬时值关系、相量关系、相位关系、有效值相类比，使这两个容易混淆的元件的特性和关系一目了然，不仅加深了学生的记忆，而且提高了教学的效果。

“讨论式”教学法是教师针对某知识点设计问题组织讨论，促进教师与学生之间的互动，并使学生在讨论中进一步加深对所学知识的理解。例如，在讲到功率因数的提高时，可以结合相量图讨论如何提高功率因数，减小功率因数角，并在与学生的互动中得出结论。

再次，要与后续课程内容相结合，面向工程教学。“电路原理”涉及的内容及思想是基础课与专业课的桥梁，后续所有专业课都有所涉及，在学科中起到承上启下的作用。因此在讲授基本原理及方法时，应突出专业背景，强调工程实践及应用。例如，以电气工程及其自动化专业为例，在讲授基尔霍夫电流定律时，应提到电力系统继电保护中的纵联保护就是基尔霍夫电流定律KCL在工程实践中的重要应用，激发学生关注电气工程学科技术发展的前沿，提高对本专业学习的兴趣。

最后，要采取多样化的教学手段。“电路原理”课程中也存在一些学生难以理解的抽象内容，比如向量法等知识点，授课时可以借助音频、视频、软件仿真等媒体课件，将抽象的理论形象化，使学生能清晰全面理解课堂内容，并透彻理解所学知识点。

3 构建合理的实践环节

实验教学在整个教学过程中，能够培养学生动手能力和创新能力，并加深对理论知识的理解，激发学习兴趣，是“电路原理”教学中必不可少的重要环节。在实验中以硬件实验为主，将EWB、Multisim等虚拟实验与实际硬件设备相结合，设计多个验证性与设计性实验，使学生可以直观分析不同参数不同条件下电路响应的变化，并实现从接受知识到应用知识的转变。应增加小型综合性的实验，要求学生根据所学知识自行搭建电路同时进行参数测定，分析数据并得出结论。对于大型综合设计性实验，应从具体科研项目、工程案例中提炼适宜的工程问题，并鼓励学生查阅资料，运用所学知识建模寻求解决方案[5]。

4 完善评价体系

有效的课程考核体系是提高教学质量，提升教学成果的重要保障。在评定过程中以综合评价为前提，以能力培养为核心，对全面评价学生的综合素质尤为重要。理论课程应注重考核评价的多元化，应由教学过程考核以及考试考核两部分构成。教学过程考核应同时兼顾出勤、作业、测验及课堂提问等方面，主要考察学生的学习态度以及对课程掌握情况，同时也能将基本情况及时反馈到老师手中，并适当调整教学方法及教学内容，合理安排教学资源。综合考试应由期末考试和课程设计两部分组成。其中期末考试应同时兼顾基础概念理论与综合运用能力的考察，且比例根据学生掌握情况做相应的调整；课程设计应以小型设计为主，注重学生的钻研与探索，让其能够在提出问题到解决问题的过程中获得思考，同时加深对课程内容的理解。

5 结语

该文通过对“电路原理”课程的特点以及教学现状进行分析，总结了教学中存在的问题，并从优化课程体系、改革教学方法、合理安排实践环节、完善评价体系4个方面进行分析，提出一系列的改革措施及建议，对培养学生的基本素质、提高教学质量有很大的帮助，也为该课程今后的教学工作指明了方向。

参考文献

[1] 刘耀年.电路[M].2版.北京：中国电力出版社，2013.

[2] 郝静，刘耀年.电路课程教学改革的方法和体会[J].东北电力学院学报，2004，24（3）：70-73.