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电器自动化专业论文大全11篇

时间:2023-03-17 18:01:38

电器自动化专业论文

电器自动化专业论文篇(1)

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)18-4407-02

随着我国经济的持续快速发展和人们生活水平的不断提高,汽车尤其是小型家庭汽车已逐步进入千家万户。同时,汽车行业的电控化已成为当代社会的普遍现象,现代汽车的电控化、多媒体化和智能化使得人们对汽车的用途发生了变化,汽车不仅仅是人们的代步工具,同时也具有了娱乐等多种功能。

面对汽车的社会化普及和汽车电控化的出现,部分高校的汽车实训教学不只限于对汽车专业学生开设,同时也延伸到了面向全校各专业的学生开设不同内容的汽车电器实训教学。但目前教学的单一、枯燥等问题制约了汽车电器实训教学的发展。本文结合南昌航空大学自制汽车电器实训台在实践教学中的成功应用,主要探讨汽车电器实训教学模式的改革方向。

1 汽车电器实训课程特点

1.1 汽车电器实训教学的特点

汽车电器实训教学通常是理论教学之后的实践练习部分,汽车电器课程本身理论较抽象、线路繁杂众多,对各系统的总体感性认知和理论分析必须通过实践教学才能掌握。因此学生需要花大量的时间才能熟悉各电器系统、整车电路,并经过反复实践操作,才能领悟其中的原理。但对于非汽车专业学生学校不会安排大量时间让学生去实践,这就需要指导教师将理论有侧重点的浓缩讲解,并通过易于理解的实践形式去快速吸收相应知识。

1.2 汽车电器实训教学现状

目前,大部分汽车电器实训教学都为汽车专业学生开设的,只有少数学校在探索着面向全校各专业的学生开设不同内容的认知型的汽车电器实训教学。并且在汽车电器实训教学中全国相关院校都采用购置或自制实验台、示教板或教学车辆等形式进行,设备昂贵,同时,这种教学专业性太强,不适合普及性教育。

除了教学硬件各院校投入不同外,从事汽车电器实训教学的指导教师水平也参差不齐,这也制约了教学的发展。

2 汽车电器实训教学改革方向

针对汽车电器实训教学现状,南昌航空大学工程训练中心自2006年起结合学生认知性实训需求自行研制了汽车电器实训台,并结合硬件设施进行了一系列改革。

2.1 汽车电器实训教学硬件建设

自行研制的汽车电器实训台是以原理图的形式展示给学生,学生必须了解控制原理和看懂原理图方可进行正确连线。从实习学生掌握知识角度看,此实训台具有较强的实践性。

自制汽车电器实训台是以桑塔纳2000的汽车电器为模型,综合了点火开关、照明、信号、刮水/洗涤、电动后视镜、车门玻璃升降、电喇叭等电路的接线训练。电路的元器件以汽车电器规范的符号形式,展现在实训台的接线面板上,各元器件的引脚都引入到插座。在汽车电路中搭铁线(接地线或31号线)为蓄电池的负极,分布在汽车全身,所以,有些元器件只引出单脚插座,另一脚已经接在车身上。有些引脚的标志,就是根据我国制定的新《汽车电器接线柱标志》。

除实训台外教学中还配备了相应器件的实物,方便教师讲课过程中的示范和增加学生的兴趣。

2.2 汽车电器实训教学模式改革

大多汽车实训练习都是理论教学的补充和实践,但对于非汽车专业学生没有安排相应理论课,在实训中兼顾理论讲解,因此为了提高学生的学习兴趣和积极性,采取了一系列措施:

1) 汽车电器实训模块化教学

根据课程的要求和各专业学生侧重点不同,在实训中采用模块化教学方式,将汽车电器实训课程分为电源系统、起动系统、点火系统、照明系统、信号与仪表系统和辅助系统等六大模块。根据专业不同各模块讲解的侧重点各异,但对于认知性实训教学,该实训以电路连接训练作为主要内容,兼顾系统功能介绍和主要元器件介绍。

2) 采用电教化教学手段

枯燥、生硬的理论讲解后减少学生对实训的兴趣,为了能将理论讲解的更加形象生动和深入浅出,我校制作了多媒体课件并配备了多媒体设施,将难于理解的部分用图表或动画的形式向学生演示,通过视觉和听觉的双重作用提高学生学习兴趣。

3) 理论结合实物讲解

一味的讲解理论知识学生难于理解,因此,在理论讲解中配合实物,能够增加直观性,例如:讲到起动系统时,火花塞的工作原理尽管配合动画仿真讲解但是从工作过程讲解,学生并不了解实物的结构,此时,教师将实物展示给学生让其自己观察总结,加深了学生的印象也调动了学习的主动性。

4) 讲解、示范、总结相辅相成

教师的讲解是教学中老师传授知识的必要途径,但学生处于被动接受状态,通过老师示范讲解强调实习过程和实习内容,增加学生的自信,然后让学生动手操作,并且教师巡回指导、检查,学生操作结束老师对该项目进行总结,给学生更正时间,通过教-练-改-教的方式能提高实训效果,学生掌握的也更好。

5) 实训考核的科学性

实训考核的目的是检验学生的学习效果和对技能的掌握情况,科学合理的实训考核体系可以增加学生的学习兴趣。指导老师在巡回指导过程中观察学生的操作熟练程度、学习态度、纪律性、安全意识、节约意识等,并做相应记录,练习结束后老师规定题目对学生进行实训操作考核,并且分配考核指标准这项目所占比例,最后得出考核总成绩。

6) 加强实训教师队伍建设和实训教材建设

汽车电器实训教学具有很强的专业性,它要求实训指导老师不仅要传授基本的专业知识,还要讲解、示范、指导等操作过程,这就需要对教师实践操作能力的提高,教师不仅要具有相应职称还应具有职业资格证书,因此“双师型”实训教师队伍建设迫在眉睫。

3 结束语

汽车电器实训在非专业院校进行教学,是目前少数学校正在进行的改革,也是学生与时俱进更新实训内容的必要过程,本文结合南昌航空大学自制汽车电器实训台在学生实训中的改革进行探索,并取得一定的效果,但还有很多方面仍需进一步加强,比如在实训课之前面向全校学生开设相应理论选修课等,因此汽车电器实训教学的模式改革还需大家不断探索和实践。

参考文献:

[1] 徐长英,杨作文.汽车电器实训室建设的探索与实践[J].黑龙江科技信息,2009(27):35.

电器自动化专业论文篇(2)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0218-02

一、虚拟仪器技术简介

虚拟仪器(Virtual Instruments,简称VI)的概念,最早是由美国国家仪器公司(National Instruments Corp. 简称NI)于1986年提出来的,其基本原理是以计算机为硬件平台,使原来需要硬件实现的各种仪器功能尽可能地软件化,利用高效灵活的软件控制高性能的硬件来完成各种测试、测量和自动化的应用,以便最大限度地降低系统成本,增强系统功能与灵活性。用形象语言来概括虚拟仪器的原理,即“软件就是仪器”[1]。虚拟仪器在组成和改变仪器的功能和技术性能方面具有灵活性与经济性,因而特别适应于当代科学技术迅速发展和科学研究不断深化所提出的更高更新的测量课题和测量需求。

(一)虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的背景

电子与通信类专业在金陵科技学院工程类专业中占有重要的地位,对我校应用型本科专业的建设具有示范作用。然而,在这两个工程类专业的教学中长期存在一些问题,具体表现为:

1.重视理论知识的学习,轻视动手能力和实践环节的培养,学生动手能力差,工程实践经验明显不足,而这些问题又反过来弱化学生对于理论知识的理解,最终导致学生对所学专业缺乏兴趣与信心[2]。

2.从未或很少将真实的物理信号引入课堂教学中,导致教学过程理论脱离实际,学生对于本专业的理论知识和应用场景缺乏真实的、直观的认识。

3.理论学习环节与实践实习环节相脱离,实践实习环节往往安排在理论学习结束之后,间隔时间较长,学生无法及时对所学知识进行巩固与提高,导致实践实习环节效果不理想[3]。本文将介绍虚拟仪器技术在电子与通信类专业教学中的应用,帮助学生将理论学习、工程实践和创新能力结合起来,提高学生在工程实践中获取知识的能力、综合分析的能力、解决问题的能力和实践创新的能力,从而突出我校应用型本科教学的特点。

(二)虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业教学中的指导思想

电子与通信类专业的特点是工程实践性强,对学生的动手能力和动手意愿要求较高。这一特点就决定了实践对于专业学习至关重要的作用[4]。所以,虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的教学也主要体现在对于工程实践教学环节的意义,其指导思想如下:

1.在工程导论环节,对于刚入学的大一新生,让他们接触各种基于虚拟仪器技术的综合电子系统,如基础机器人系统,传感器与驱动器器系统、人机交互系统等,介绍其中的软硬件知识和技术,增加学生对于所学专业的兴趣和信心。

2.在专业课的理论学习环节,教师努力将真实的物理信号引入课堂,如传感器信号、调理信号、AD/DA信号,模拟通信信号、数字通信信号、调制域信号等。真实信号的引入可以增加学生理论联系实际的能力,提高其自主学习的兴趣和动力。

3.发挥虚拟仪器作为“口袋实验室”的作用,鼓励学生将真实的信号带回宿舍。宿舍是学生课余活动主要的场所,如果学生能将宿舍时间有效地利用起来进行专业实践和创新,无疑将对提高学生专业能力产生极大的帮助。

(三)虚拟仪器技术创新教学案例

我们将介绍几个在教学中使用虚拟仪器进行教学创新的案例,来阐述使用虚拟仪器技术的特点。

1.共基极放大电路的教学。共基极电路是一类重要的基本放大电路,如何让学生掌握电路特征并计算电路参数,如发射极电流、集电极电流、电压增益、输入/输出电阻等,一直是教学中的重点。我们在教学中是采用基于虚拟仪器技术的仿真结果和真实电路结果相比较的方法。

电路仿真采用NI Multisim,该软件主要是为工程师提供先进的电路分析和设计能力。图1为共基极放大电路在Multisim中的仿真。

可以使用Multisim提供的万用表测量仿真结果中的电压和电流。并可以很方便的在软件中修改电路参数进行重复实验,得出不同工作状态下电路的参数。

不同于传统的电路仿真,我们在NI Elvis面包板上搭建上图所示的电路原理图,如图2。利用NI Elvis自带的数字万用表DMM对电路参数进行测量,对于交流信号,可使用Elvis自带的示波器对波形进行测量。

将NI Elvis的测量结果和软件仿真结果进行比较,可以加深学生对于电路基本特征和参数的认识。同时,NI Elvis设备可以很方便的在课堂教学中进行演示,可以起到很好的教学效果。

2.无线通信系统教学。射频和无线通信课程的教学长期以来都基于数学公式的推导和仿真来进行的,学生在课堂上很少能接触到真实的通信信号,并且教学的过程中也是分模块进行教学,学生几乎没有设计整条通信链路的机会。在教学中,我们采用NI Universal software radio peripheral(USRP)和Labview则可以很好的克服上述问题。利用USRP和Labview,学生可以很轻松的进行诸如信道编码、信号调制、随机码元产生、信号均衡等现代通信技术。最终学生可以完成从发射机到接收机中间完整的通信链路,这在传统的射频和无线通信课程中是很难完成的。利用USRP,可以很轻易地在课堂上演示一个完整的数字通信系统,学生能够看见一个数字调制域信号,能够看见真实的850MHz GSM信号上行链路,可以分析真实信号的频谱。甚至可以组建一个FM广播信号发射和接收台,见图3。

二、结语

虚拟仪器技术结合统一的软件平台加上模块化的硬件平台,使理论学习和实践操作能力得以有效结合,使学生能够实现自行设计实验及实际动手操作,加深其对理论专业知识的理解,促进其对现场专业知识的了解,增强其对专业知识的感性认识,同时提高其实际动手操作能力,培养其创新能力。

参考文献:

[1]朱岩,余愚.虚拟仪器技术研究现状与展望[J].现代制造技术与装备.2008,(6):12-14

电器自动化专业论文篇(3)

1电子电器专业人才的社会需求现状

近十年来,我国电子信息产品制造业以三倍于 GDP 增长的速度高速发展,电话、DVD、彩电等产品以及不少电子元器件的生产数量均位居世界第一。但是到 2010 年我国专业技术人才仍供不应求,缺口近 2000 万。目前,在我国的技术工人中,文化程度低的多,高的少;技术等级低的多,高的少;高级技术工人年龄大的多,年轻的少。中职电子电器专业的毕业生很受企业青睐。适应的工作岗位类型也比较广泛,主要有维修电工、电子产品维修,质量检验、营销与采购、产品设计、技术主管等。中职学校必须以正确的办学指导思想定位为前提。一是培养中、初级技能人才,而不是高级或高级以上专业人才,这是最基本的层次定位;二是培养应用型人才,而不是理论型人才,更不是研究型人才,这是人才使用方向的定位。

2我国中职电子技术应用专业生源与教育体系现状

一方面我国中职绝大部分学生的情况是文化基础不好、怕考试、厌学、习惯懒散、不自信,最多也只有 15%的学生是因为真正希望学习技能、或者是出于理性思考而选择上中职的。另一方面中职电子技术应用专业教育体系存在不足,具体表现在:专业设置缺乏针对性,职教特色不突出;课程设置侧重理论,教学内容较陈旧;实践基地建设滞后;师资队伍建设亟待加强;忽略了需求与供给关系

3中职电子技术应用的现状改进对策

3.1提高电子电器专业学生的学习兴趣

一位伟人曾经说过"兴趣是最好的老师",在职业教学过程中,教师必须对学生进行趣味教育。只有学生自己真正的意识到电子电器专业的重要性,并对此感兴趣,才能更好的对其进行研究,更好的掌握电子电器专业的精髓。通常情况下,学生在入学的时候,会对电子电器专业充满好奇心。教师要抓住这一特点,充分运用各种教学方法,让学生始终保持对电子电器专业的热情。教学开始初期,可以做简单的实验,如在讲二极管的工作原理时,作为教师之需要为学生提供开关、万用表、电源及高度发光二极管即可,让学生自己去琢磨、去制作,在制作中体会到成功的乐趣,真正的意识到自己是课堂的主体,同时也学到电子电器方面的知识,学习效率也得到了提高。

3.2采用因地制宜的教学法

每个学生都是独立的个体,其内在的潜能也是无穷无尽的。教师在教学时,必须以多种角度去考虑问题,必须考虑每一个学生的接受能力及其性格特点。在此基础上寻找适合学生的教学方法,用新的教学方法代替传统的教学方法,将传统的教学模式的内容分加以新化,使其达到更加的教育效果。教师必须重视学生课堂主体的地位,把学生当作课堂的主体,让学生在课堂中,能在了解的基础上真正的把握知识要点。教师在课堂中主要起辅助作用,在学生遇到难题时,可以就其具体内容进行指导,鼓励学生进行自主知识探索,给学生以动力,使其能够主动的去充实自己,并形成乐观进取的精神。以积极的态度,乐观饱满精神状态去学习,在掌握知识的同时,学习效率也得到了提高。

3.3改变教学内容传授方式

传统教育模式是教师讲书本上的内容传授给学生,学生死记硬背,很多时候并不能真正理解其中含义。为了使学生能够更好接受,并充分的掌握电子电器知识,教师必须鼓励学生自主学习,根据自己已经掌握的知识去理解分析当下学习的内容。学生要想有效的理解书中的内容,必须要有积极主动的意识,在学习中,还要有独特的见解。为了提高学生的主动性,教师在教学内容上,应该增加一些学生感兴趣元素,调动学生的学习积极性,鼓励学生根据自己的方式进行自主学习。使学生始终保持乐观向上的态度,在快乐中掌握先进的理论知识和技能知识。

3.4使学生对理论知识正确的认识

理论知识是实践的基础前提,理论是通过实实践总结出来的。无论是在教室教学过程中还是学生在学习过程中,都有应该做到理论联系实际,使教、学、用有机统一起来。二者培养的目标是一致的,理论课教师在对本专业学生进行培养的时候,必须根据实际需要有计划的把理论知识传授给学生。使学生在理解理论知识的前提下,更好把理论知识与实践联系在一起。教师在教学的过程中,要将理论知识以合理的方式将其导入到实践中去,用理论知识指导实践。让学生掌握好实践过程中的理论依据,使理论和实践真正的结合起来,使学生真正的意识到理论与实践的重要作用,使学生更加灵活运用各种技巧对电子电器设备进行操作,是其实践的技能不断提高,更好的适应现代化企业的发展。

3.5重视实践教学

针对电子电器专业的特性,采用实践教学方式。电子电器专业是一门实践性很强的学科,其主要的目的就是培养学生的综合技能。在实验过程中,可以组织学生在实验室里观察、亲手操作、实验学习,使学生在巩固理论知识的同时,掌握较强的节能本领。改变原来那种纸上谈兵的状态,真正做到学以致用。只有这样,才能为社会提供具有专业知识技能和较强实践能力的高素质技术人才。

4结论

职业中专电子电器专业技能课教学,应该以市场及企业为主导,不断的对其进行改革。改变不适合现代化发展的教学模式,以新的模式对电子电器学生进行教育,在提高其扎实专业知识的同时,还要提高其技能及创新能力,使学生的综合素质得到全面的提高,能够更好的为现代化企业提供优质的服务。

电器自动化专业论文篇(4)

作者简介:王平(1977-),男,浙江杭州人,南京航空航天大学自动化学院,副教授。(江苏 南京 210096)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0119-02

一、在本科教学中开展本专业导论课程的必要性

测控技术与仪器专业是建立在精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术基础上,以工为主,多学科综合的专业,探讨各种精密测试和控制技术的新原理、新方法。开发激光、传感器、光电检测和计算机等新技术在精密测试仪器仪表中的应用,及以计算机技术为中心的面向机电运动、面向自动化生产的控制技术,使精密仪器仪表及测试和控制技术向高精度、动态、自动化、综合和多功能等机电一体化和信息化方向发展。因此,本专业本科教学具有鲜明的特点,包括:

1.课程门类较多,具有交叉学科特征

本专业的主要课程包括机械设计基础,电工电子学、微机原理与应用、自动控制、光学、测控电路、光电检测技术、传感器技术、智能仪器仪表设计、电路分析基础、电子技术基础、误差理论及应用、计算机程序设计、微型计算机原理与接口技术等,涵盖机械、电子、计算机等多门类的主干课程,课程信息量大。

2.注重复合能力的培养

本专业从培养人才方面来看,培养包括面向零件几何精度参数、机械量和热工过程参数的计量测试和控制技术,及仪器的应用和开发研究的高级工程技术人才,广泛适用于质量监督部门、机械、电气、汽车、造船、航空、航天、动力、冶金和石化等多方面产业和科研部门对人才的需求。因此,学生必须掌握机、电、计算机等多个领域的专业技能。

而本专业的学生入学情况则比较复杂,呈现如下几种特点:很多学生是在高考时报考的是通信、电子、自动化等其他热门专业,后经过调剂进入本专业学习,对本专业的特点缺乏认识,对于本专业课程多、跨学科能力培养的情况不太了解;存在与高中学习习惯的衔接问题,对大学学习的主动性不够;对于90后的新一代本科生而言,普遍对于社会具有一定程度的认识,面临较大的竞争压力,但是对于本专业的就业前景以及如何提高自身的就业能力还缺乏清晰的认识。

针对这种情况,在高等学科开展本专业的导论课程对刚入学的学生进行专业特点、课程体系的设置、就业情况等方面的介绍和学习引导是非常必要的。

二、课程的教学目标和难点

本课程的教学目的在于初步建立起概念体系,了解专业的知识体系以及后续学习的科目,明确课程之间的衔接关系,合理分配时间,明确学习目的、用法。此外,应使得学生了解专业的应用和发展过程、发展前景、毕业分配和可能职位。

本课程的教学难点在于,本科新生不具备本专业的基本知识,只能用大量的、实例、类比去定性解释基本概念以及课程体系结构,教学内容的深浅较难把握。同时,导论课的课时一般较少,通常在16学时左右,如何在短时间内让学生建立对专业的初步认识具有难度。

三、课程内容

本课程通过4部分进行讲授,主要包括:

1.基本概念

如测控技术、仪器仪表定义的介绍,包括什么是仪器仪表以及测控技术,并对现实生活中的仪器仪表分类举例,包括医疗、家电、工厂自动化、军事领域、航空仪表、宇航测控等应用的介绍;仪器的历史简介以及仪表的最基本功能组成部分,包括传感器、信号处理、转换、传输部分、信号显示、与人交互部分等;仪器仪表的分类,以及各部分功能的演变、评价指标等。

2.介绍传感器技术

包括其基本概念、分类、相关课程(如“传感器技术”),以及性能指标(包括静态指标、动态指标等)。介绍信号调理,用图示方式介绍噪声概念,模拟信号放大、模拟信号滤波的作用,以及相关课程(如“模拟电子技术”);介绍信号处理,包括频谱分析、滤波等应用简介以及实现平台,包括硬件平台、软件平台及工具简介;介绍相关课程如“数字信号处理”、单片机、DSP等相关技术;介绍可靠性设计,包括特定条件、特定时间、完成特定功能的含义;介绍一般可靠性设计方法,包括电源、信号调理、屏蔽、改善应用环境等方法;介绍通讯技术,简单介绍通信技术的基本概念。

3.课堂讨论

课堂讨论仪器仪表的设计方法,回顾仪器仪表的评价指标,并讨论选择如下功能模块的实现技术:包括传感器的类型、原理、使用环境、寿命、精度、厂家、成本、对后续处理的要求;处理部分采用什么结构,模拟电路部分设计、模数转换设计、数字电路部分设计主要芯片选择、处理结构和算法;仪器整体结构,包括PC虚拟仪器结构、独立仪器结构,以及显示方式、输入方式以及主要模块的选择;根据信息存储要求、存储手段、数据导出特征选择存储技术;并考虑可扩展技术,如多台仪器能否联网、如何协调工作、选用何种协议等问题。

4.总结

仪器仪表(检测技术)与别的学科的关系以及检测技术在工科体系中的地位,指明信息学科的最前端,使用最广泛,需求最迫切。

四、教学方法的运用

传统的教学方法手段单一,缺乏交流,尤其专业导论课程内容抽象,教学效果往往不理想。为了取得较好的教学效果,可以采用以下方法:

1.精心制作PPT教案

由于教学内容是以专题形式组织,且尚缺少成型的教材,因此需要制作教案。采用文字、图像、声音、视频等多种媒体表现形式,以利于将背景知识及应用情况讲透。教学过程中利用大屏幕投影的优势,将一些需要教师在黑板上动态演示的过程作成FLASH动画,既可以在课堂上演示,也可以由学生在课后自己观摩。

在应用实例讲解中,对现实生活中的仪器仪表分类举例:医疗器械:例如心脏起博器、肠胃镜、X光、B超、核磁共振、检测监护仪器等,反映了检测技术造成医疗手段的进步;家电行业中空调、热水器、GPS定位导航系统技术进步造成消费者舒适度的提高;在工厂自动化中对温度、压力、转速的测量,以及生产需要的信息资料的获取等;在军事领域,包括对敌监控等直观、学生感兴趣的应用作为切入点介绍。在对传感器的定义介绍,举例包括:温度传感器,可以是双金属片:温度转换为机械变形;热电偶:温度转换为电压;数字传感器:温度转换为数字量等不同类型,但是功能相同。对信号处理、转换、传输部分的介绍,采用图表方式,表现各种信号处理、转换、传输举例:在信号显示、与人交互部分,用图举例,包括指针表盘、LCD显示、计算机屏幕等。在介绍评价指标时,以测温度为例举例,对于体温、环境温度、实验室精密生化反映温度控制、发电厂生产车间炉温监测等几种情况下需要的量程以及测试精度的对比。目的在于使仪器仪表抽象的知识形象化,便于学生理解。

2.教学形式上引入课堂讨论

组织学生就感兴趣的背景问题进行课堂讨论和辩论,讨论议题包括仪器仪表的应用、就业、学科在社会上的作用、前景等有争议的问题,以激发学生的学习兴趣和潜能,明确学习目的。

3.考核方式的选择

专业导论考核方式应采用能反映学生对专业认识掌握程度的一些方法,如采用课程论文、调研等形式,既可以避免死背书的弊端,又可以培养学生专业的兴趣。在这种考核方式下,学生不需要记忆枯燥的概念,而需要建立相应的知识体系。

五、教学效果

经过16课时的学习,大学一年级新生对于本专业的概念体系、知识体系和课程体系有了初步的了解和认识,并对后续学习的科目以及课程之间的衔接关系做了主动的调研,为今后四年的本科学习合理分配时间、明确学习目的打下了基础。此外,学生对专业的应用和发展过程、发展前景、毕业分配和可能职位均做了一定的了解。经过六年的教学经验证明,开设本课程对于学生的发展起到了明显的促进作用。

参考文献:

[1]樊秀娣.开设大学工程专业导论课程的构想 [J].同济大学学报:人文社会科学版,1994,5(1):85-89.

[2]侯媛彬.测控技术与仪器专业导论[M].北京:北京大学出版社,2010.

[3]刘光明,于斐,周雅,等.大学低年级课程中开设专业导论课的探索[J].高教论坛,2007,(1):37-39.

[4]罗福午.提高对于专业概论课的认识[J].中国高教研究,1992,(2):82-85.

电器自动化专业论文篇(5)

作者简介:朱培逸(1980-),男,安徽潜山人,常熟理工学院电气与自动化工程学院,讲师;徐本连(1974-),男,江苏镇江人,常熟理工学院电气与自动化工程学院,副教授。(江苏常熟215500)

基金项目:本文系常熟理工学院教研教改项目“大电类专业实践教学体系平台设计与研究”(JX11012104)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)13-0017-02

根据常熟理工学院电气与自动化工程学院自动化专业培养卓越工程师计划的标准,以个人发展和行业企业需求为导向,以自动化专业所需的工程技术为主线,以企业工程项目为背景,遵循企业开发实际项目的要求,以增强学生的工程实践能力、设计能力和创新能力为核心,改革、整合和优化现有的课程体系,以满足培养复合型、高素质、满足未来需要的优秀工程型人才的需求。[1-3]从提高人才培养质量、实现培养标准的角度,在坚持人文精神与科学精神融合、通识教学与专业教育整合、个性培养与社会责任并重的同时,着力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法,加强学生创新意识和创新竞赛训练,“真刀真枪”做毕业设计,从而进一步提高学生能力和素质的培养,充分发挥课程教学在卓越工程师培养中的重要作用。[4,5]本文将介绍实践教学、创新教育、国际化教育和校企合作培养模式等方面的探索实践。

一、加强实践教学

常熟理工学院自动化(智能低压电器技术)专业“卓越工程师教育培养计划”坚持联系工程实际,强调以智能低压电器行业为背景,通过学生在本科四年学习期间的专业认识实习、专业课程群实践、专业综合性工程实践和毕业设计四个环节进一步加强实践教学。通过专业认识实习建立智能低压电器领域的整体概念,以各生产车间现场轮流实习、集中讲解、个人调研等形式完成实习,使得学生了解智能低压电器、智能低压电网供配电系统等电气技术对工农业生产及社会生活的影响和作用;了解智能低压电器、智能低压电网供配电系统的工作原理、基本结构与组成、生产工艺与组装流程等;重点了解智能型低压电器、智能低压电网供配电系统生产过程、技术工具、系统架构、管理规范、实施过程、电气技术及应用系统的发展趋势等。专业课程群实践主要是与专业课程知识密切相关的企业学习阶段,通过结合生产实际,系统学习自动化(智能低压电器技术)专业的企业核心课程群即智能低压电器技术课程群中的低压电器设计与制造、智能电网供配电系统、运动控制系统、现代电力电子应用技术四门课程;课程的理论部分由相关企业导师进行讲解,结合课程的理论学习所进行的现场参观、考察、讲解和操作,使学生验证、理解并掌握课程理论的内容,提高学生应用理论解决实际工程问题的能力。同时增加专业综合性工程实践,通过采取跟班工作或顶岗工作方式让学生了解智能低压电器产品的设计、制造和检测等过程,掌握工程研发过程管理及文档编写,全面提高学生工程意识、创新意识等。毕业设计环节是实践教学改革最为关键的部分,要求学生能结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践,毕业设计的题目和内容由校内导师与企业导师共同制订,设计指导采取双导师制,在企业完成;毕业设计要求学生独立完成,通过设计、毕业论文的撰写和答辩过程使学生具备综合运用所学理论知识和工程技术与解决实际问题的能力,独立完成具有智能低压电器行业背景和实际应用价值的毕业论文,使学生运用知识的能力和解决工程实践问题的能力得到显著提升。

二、注重创新教育

卓越工程师创新教育就是以培养学生的创新精神和实践能力为基本的价值取向,就是以实现学生的全面发展和培养创新型人才为主的教育;就是增强学生锐意进取、开拓创新的精神,使学生形成创造性的思维和能力,具有坚强的意志、持久的毅力,具有求真务实的科学态度和科学精神;就是培养学生善于发现问题和解决问题的能力;就是培养学生善于质疑、乐于动手、勤于实践的意识和习惯,提高实践操作能力;就是培养学生能够参与生产经营、推动技术进步的实践,促进科技成果向现实生产力转化的能力,能够适应和支撑产业发展,掌握过硬实用技能,具有较高科学文化素质的工程人才。[6]注重创新教育,抓住关键环节,掌握其内在规律,才能取得理想的效果。首先,培养创造型人才的关键是要有创造型教师,因此,对教师进行创新教育要加强教学团队和专业平台建设。通过在教学团队和专业平台上精心设计教学内容,提高教师的创造能力,譬如自动化(智能低压电器技术)专业的核心课程群(即智能低压电器技术课程群中的低压电器设计与制造、智能电网供配电系统、运动控制系统、现代电力电子应用技术四门课程)在教学内容上抛弃了传统的教学内容,完全采用基于工程背景的方式来编写教材,将传统教材中的原理描述融合到工程问题、工程案例和工程项目中,将课程理论的讲述直接搬到企业的工程现场,派工程经验丰富的企业导师和实践能力较强的校内导师共同讲解,将以前学生感觉工程原理和工程实际完全脱钩的现象彻底扭转。其次,还要加强创新教育的课程和内容,增强学生学习的兴趣,利用课程知识运用所产生的社会价值激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的创新激情。树立以人为本的教育理念,注重学生的个性发展。因此卓越计划教育不仅要培养学生的创造才能,更要注重学生的个性和志向的发展,做到爱护、尊重和激发学生学习的主动性、积极性和独立性,让每个学生的个性和潜能得到更大的发展。再次,需要加强教学方法的创新。在教学方法方面,凡教学内容与生产实践关系密切、工程知识密集的课程,如智能低压电器技术专业课程群所涉及的课程(现代电力电子应用技术、低压电器检测技术、低压电器制造过程控制工程、计算机控制技术、电网供配电系统组态软件及其应用等),以工厂、车间、工段、生产线、单机设备等为教学背景,或结合工厂实际讲授,或在企业培训期间对相关课程的内容进行强化。通过自学、讨论、设计、研究、训练和竞赛等方式设置能力培养型课程。以课程设计类的大作业替代部分作业和考试,进行基于问题、基于项目、基于设计的教学,增强学生的工程设计能力和工程知识运用能力,改革课程的考核方法。考核方式应该使学生由评价的客体转变到评价的主体,增加学生课堂学习的主动性和参与实践的积极性,充分发挥学生的学习自。最后,作为卓越计划的最后一个环节――毕业设计不仅要求毕业设计的内容形式上注重其创新性,同时还可以检验卓越计划的效果。毕业设计要求结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践,毕业设计的题目和内容由校内导师与企业导师共同制订,设计指导采取双导师制,在企业完成。毕业设计要求学生独立完成,通过设计、毕业论文的撰写和答辩过程使学生具备综合运用所学理论知识和工程技术与解决实际问题的能力,独立完成具有智能低压电器行业背景和实际应用价值的毕业论文,使学生运用知识的能力和解决工程实践问题的能力获得显著提升。

三、强调国际化

“卓越工程师教育培养计划”树立了“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,因此要加强学生国际化的培养。[4]首先,课程体系的国际化。一方面培养学生能在国际化和多元文化的社会工作环境下生存的能力;另一方面吸引外国留学生到本校学习,他们的参与对本专业学生和教学过程都有益处。通过设置与国际接轨的课程体系和教学内容,提高课程国际通用程度,实现课程的精品化、国际化与网络化,从而提高学生应用外语来学习和掌握学科专业先进知识的能力。其次,语言学习国际化。为学生提供国际化的语言学习环境,采用前两年分级模式的英语课程、后两年自主选修提高层次的英语课程,辅以英语专题实训、竞赛等课外活动实现外语教学四年不断线,因材施教,使不同水平基础和不同发展需求的学生的英语水平和能力得到发展,具备外语交流的可持续发展能力。同时积极组织学生参与国际交流、到海外企业实习,拓展学生的国际视野,提升学生跨文化交流、合作能力和参与国际竞争的能力。最后,教师队伍国际化。积极引进国外先进的教育资源和具有高水平国际知识、经验的工程教师,提高师资队伍的国际化水准,一方面可以通过增加教师出国访问进修的人员比例以及到国外进行学术交流的人数,另一方面邀请知名学者、专家来校进行访问和举办讲座,聘请著名学者为客座教授或高级访问学者等措施,使教师构成呈现国际化的特征。[7,8]

四、注重企业参与

“卓越工程师教育培养计划”实行3年校内的系统理论学习、1年校外的企业工程实践的人才培养模式,因此企业的参与是该计划的关键。首先,专业认识实习阶段将以企业的各个生产车间现场为主题,轮流实习、集中讲解、个人调研等形式完成实习,企业将为学生认识阶段的学习提供场地――企业的生产车间,提供学习的对象――企业生产的产品以及讲授的老师――企业提供具有丰富实践经验的企业导师,学生通过听取企业文化教育专题报告、参观企业产品展示中心、到企业各生产车间现场实习与轮流调研、网上调研与查找资料等方式,增加对自动化(智能低压电器技术)专业的认识。其次,针对智能低压电器技术课程群教材的编写,我们将充分发挥企业导师实践经验丰富、校内教师归纳、概括能力较强的优势,结合企业的工程问题、工程案例和工程项目编写出版《低压电器设计与制造》、《智能电网供配电系统》、《低压电器检测技术》、《低压电器制造过程控制工程》、《电网供配电系统组态软件及其应用》等教材,而且课程的理论部分也由相关企业导师进行讲解,结合课程的理论学习所进行的企业现场参观、考察、讲解和操作,使学生验证、理解并掌握课程理论的内容,提高学生应用理论解决实际工程问题的能力。再次,专业综合性工程实践环节采取跟班工作或顶岗工作方式让学生了解智能低压电器产品的设计、制造和检测过程;通过参与企业实际项目完成规定的实践环节学习。在企业进行专业综合工程实践过程中安排具有工程师资格的现场人员做指导教师,锻炼学生的专业综合应用能力。最后,毕业设计环节也是结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践,设计指导采取校内导师与企业导师双导师制,在企业完成。整个学习过程中,企业将全程提供场地并且通过向学生展示或学生参与智能低压电器领域相关产品的设计、制造、检测、调试、维护、系统集成、管理等过程。同时,从实习单位聘请一批稳定的、经验丰富的工程师担当学生在企业学习阶段的指导老师,其中包括企业实习教师、企业授课教师和企业导师。企业实习教师承担学生企业实习环节的指导;企业授课教师承担在学校内或企业中的课程教学、专题讲座等;而企业导师主要负责学生的日常学业指导和学生的毕业设计(论文)指导,进行学生实践能力的培养。企业导师一般为企业有丰富工程实践经验的工程技术人员,在企业学习阶段实行校内导师和校外导师指导的双导师制,在企业学习过程中通过学校教师、企业相关技术人员授课,学生现场学习,通过认识实习、专业课程群实践、专业综合性工程实践和毕业设计四个环节参与企业的生产、工程项目和科研实践。

参考文献:

[1]张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究,2010,(4).

[2]林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6).

[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案再研究[J].高等工程教育研究,2011,(4).

[4]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010,(4).

[5]袁剑波,郑健龙.工程实践能力:培养应用型人才的关键[J].高等工程教育研究,2002,(3).

电器自动化专业论文篇(6)

一、虚拟仪器技术简介

虚拟仪器(VirtualInstruments,简称VI)的概念,最早是由美国国家仪器公司(NationalInstrumentsCorp.简称NI)于1986年提出来的,其基本原理是以计算机为硬件平台,使原来需要硬件实现的各种仪器功能尽可能地软件化,利用高效灵活的软件控制高性能的硬件来完成各种测试、测量和自动化的应用,以便最大限度地降低系统成本,增强系统功能与灵活性。用形象语言来概括虚拟仪器的原理,即“软件就是仪器”[1]。虚拟仪器在组成和改变仪器的功能和技术性能方面具有灵活性与经济性,因而特别适应于当代科学技术迅速发展和科学研究不断深化所提出的更高更新的测量课题和测量需求。

(一)虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的背景

电子与通信类专业在金陵科技学院工程类专业中占有重要的地位,对我校应用型本科专业的建设具有示范作用。然而,在这两个工程类专业的教学中长期存在一些问题,具体表现为:1.重视理论知识的学习,轻视动手能力和实践环节的培养,学生动手能力差,工程实践经验明显不足,而这些问题又反过来弱化学生对于理论知识的理解,最终导致学生对所学专业缺乏兴趣与信心[2]。2.从未或很少将真实的物理信号引入课堂教学中,导致教学过程理论脱离实际,学生对于本专业的理论知识和应用场景缺乏真实的、直观的认识。3.理论学习环节与实践实习环节相脱离,实践实习环节往往安排在理论学习结束之后,间隔时间较长,学生无法及时对所学知识进行巩固与提高,导致实践实习环节效果不理想[3]。本文将介绍虚拟仪器技术在电子与通信类专业教学中的应用,帮助学生将理论学习、工程实践和创新能力结合起来,提高学生在工程实践中获取知识的能力、综合分析的能力、解决问题的能力和实践创新的能力,从而突出我校应用型本科教学的特点。

(二)虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业教学中的指导思想

电子与通信类专业的特点是工程实践性强,对学生的动手能力和动手意愿要求较高。这一特点就决定了实践对于专业学习至关重要的作用[4]。所以,虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的教学也主要体现在对于工程实践教学环节的意义,其指导思想如下:1.在工程导论环节,对于刚入学的大一新生,让他们接触各种基于虚拟仪器技术的综合电子系统,如基础机器人系统,传感器与驱动器器系统、人机交互系统等,介绍其中的软硬件知识和技术,增加学生对于所学专业的兴趣和信心。2.在专业课的理论学习环节,教师努力将真实的物理信号引入课堂,如传感器信号、调理信号、AD/DA信号,模拟通信信号、数字通信信号、调制域信号等。真实信号的引入可以增加学生理论联系实际的能力,提高其自主学习的兴趣和动力。3.发挥虚拟仪器作为“口袋实验室”的作用,鼓励学生将真实的信号带回宿舍。宿舍是学生课余活动主要的场所,如果学生能将宿舍时间有效地利用起来进行专业实践和创新,无疑将对提高学生专业能力产生极大的帮助。

(三)虚拟仪器技术创新教学案例

我们将介绍几个在教学中使用虚拟仪器进行教学创新的案例,来阐述使用虚拟仪器技术的特点。1.共基极放大电路的教学。共基极电路是一类重要的基本放大电路,如何让学生掌握电路特征并计算电路参数,如发射极电流、集电极电流、电压增益、输入/输出电阻等,一直是教学中的重点。我们在教学中是采用基于虚拟仪器技术的仿真结果和真实电路结果相比较的方法。电路仿真采用NIMultisim,该软件主要是为工程师提供先进的电路分析和设计能力。图1为共基极放大电路在Multisim中的仿真。可以使用Multisim提供的万用表测量仿真结果中的电压和电流。并可以很方便的在软件中修改电路参数进行重复实验,得出不同工作状态下电路的参数。不同于传统的电路仿真,我们在NIElvis面包板上搭建上图所示的电路原理图,如图2。利用NIElvis自带的数字万用表DMM对电路参数进行测量,对于交流信号,可使用Elvis自带的示波器对波形进行测量。将NIElvis的测量结果和软件仿真结果进行比较,可以加深学生对于电路基本特征和参数的认识。同时,NIElvis设备可以很方便的在课堂教学中进行演示,可以起到很好的教学效果。2.无线通信系统教学。射频和无线通信课程的教学长期以来都基于数学公式的推导和仿真来进行的,学生在课堂上很少能接触到真实的通信信号,并且教学的过程中也是分模块进行教学,学生几乎没有设计整条通信链路的机会。在教学中,我们采用NIUni-versalsoftwareradioperiphera(lUSRP)和Labview则可以很好的克服上述问题。利用USRP和Labview,学生可以很轻松的进行诸如信道编码、信号调制、随机码元产生、信号均衡等现代通信技术。最终学生可以完成从发射机到接收机中间完整的通信链路,这在传统的射频和无线通信课程中是很难完成的。利用USRP,可以很轻易地在课堂上演示一个完整的数字通信系统,学生能够看见一个数字调制域信号,能够看见真实的850MHzGSM信号上行链路,可以分析真实信号的频谱。甚至可以组建一个FM广播信号发射和接收台,见图3。

二、结语

虚拟仪器技术结合统一的软件平台加上模块化的硬件平台,使理论学习和实践操作能力得以有效结合,使学生能够实现自行设计实验及实际动手操作,加深其对理论专业知识的理解,促进其对现场专业知识的了解,增强其对专业知识的感性认识,同时提高其实际动手操作能力,培养其创新能力。

作者:刘海陵 徐志国 陈正宇 单位:金陵科技学院

参考文献:

[1]朱岩,余愚.虚拟仪器技术研究现状与展望[J].现代制造技术与装备.2008,(6):12-14

电器自动化专业论文篇(7)

教育部于2006年颁布了《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》,明确了高职教育要“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路”,同时还明确了高职教育的主要任务是培养高素质技能型专门人才,这与以传统的学科为导向的教育模式有着明显的区别。随着高职教育培养模式的不断更新,使得高职教育的办学宗旨、教学内容与课程体系、教学方法与手段以及教学管理等诸多方面也随之改变。因此,教学改革也成了《常用电器设备控制与检修》课程设计理念中值得深入思考的问题。本文仅就高职高专《常用电器设备控制与检修》课程的教学改革作一些探讨。

一、《常用电器设备控制与检修》课程的特点、学习目的和教学现状

1.《常用电器设备控制与检修》课程的特点。《常用电器设备控制与检修》课程是电气自动化、电子信息技术和机电一体化等专业的一门专业课,涉及的基础理论和知识面广,是电磁学、力学等学科的综合。该课程的主要内容有常用低压电器、继电器、接触器控制电路基本环节、三相异步电动机控制线路、常用机床的电气控制、桥式起重机的电气控制等几个部分[1]。在学习该课程时,经常运用到法拉第电磁感应定律、楞次定律、基尔霍夫定律、能量守恒定律等知识。本课程衔接着必修课程《电子电路分析与实践》、《电机检修》和后续课程《PLC控制系统编程与实现》、《自动线的安装调试与检修》,是整个培养方案中的桥梁。对学生适应电气设备检修、安装、调试、维护及管理工作的职业能力培养起主要支撑作用。

2.《常用电器设备控制与检修》课程的学习目的。通过本课程的学习,使学生具备工具仪表使用、电器元件选择、电路制作和检修的基础知识;使学生能够借助维修手册、设备技术资料、维修资料作一般电路的制作和检修的工艺计划并实施;同时还要使学生能够组织对较复杂控制电路进行测试、绘制原理图、故障分析及处理。

可见,该课程与其它课程相比而言,不仅要求学生掌握好理论,更要求学生侧重对所学理论加以应用,进行实际操作,根据故障现象分析故障原因和故障点,是一门理论性、实践性、技术性和操作性都非常强的专业课程。

3.《常用电器设备控制与检修》课程的教学现状。不同教育层次的教学要求是不同的。在高等教育中,本科教学侧重理论研究,中专教学侧重实际操作技能和动手能力的培养。而高职教育是介于两者之间的一个特殊教育群体,其教学要求是理论知识以“够用”为度,突出相关技术分析和实际应用方法的传授。高职高专《常用电器设备控制与检修》课程的教学现状不容乐观,主要表现在以下几个方面:

第一,授课仍以教师讲授为主,教学模式单一,从书本到书本,从理论到理论,完全是研究型的一套教学方法,课堂教学与实际生产脱节、与社会需求脱节,不能学以致用。学生实际动手能力的没有得到一定的提升。

第二,部分从事《常用电器设备控制与检修》课程教学的教师缺乏必需的企业实践经验,尤其是年轻教师都从学校到学校,没有实际的生产操作经历经验,只能从书本到书本,从原理到原理。授课内容单一,学生的学习积极性难以调动起来。

第三,学校对《常用电器设备控制与检修》课程的实习实训设备的投入不足,对培养和提高既懂理论又有实际操作能力的“双师型”教师队伍建设重视不够。

第四,课程教学形式单调,缺乏生动的教学手段,以致学生的学习兴趣不高。再加之该门课程理论较强,部分内容的理论还较深,学生听起来有些枯燥乏味,课堂氛围非常沉闷,学习效果不太理想。

二、《常用电器设备控制与检修》课程的教学改革

1.转变教育思想和观念,以学生的就业需求为导向。高职教育不是学科教育,教学过程中除了加强理论知识的系统性、学科体系的完整性以外,还要以应用为目的,理论以必须够用为度,以讲清概念、强化应用为教学重点。这就要求教师要改变传统的重理论轻实践的教学理论,树立理论服务与实践以“实践而教”、“技能而教”的教育理念,要不断强化面向基层和生产一线培养技能型人才的观念,一切教学要以学生就业为导向。

在《常用电器设备控制与检修》课程的教学中,教师应改变过去要学生完整地掌握一整套电气控制理论的做法,而应该突出的是各类电气控制线路分析思路都是相似的,要善于对各类电气控制方式进行比较和剖析。根据控制电路掌握最基本的控制环节,将整个控制电路按功能不同分成若干局部控制电路,逐一分析,然后再统观整个电路,形成一个整体概念。而对于常用机床、铣床、桥式起重机的电气控制等内容由于比较抽象,理论较深,不必花太多时间要求学生掌握,教师只需简单介绍,让后续内容够用即可。

2.加强实践性教学,提升学生的操作技能。高职教育是培养高素质技能型人才的教育,实践技能是它的核心。同时,《常用电器设备控制与检修》课程本身又是一门实践性很强的专业课、需要作大量的验证性实验、线路故障检测训练和控制电路的控制效果实验。应该说,《常用电器设备控制与检修》的大多数章节的内容都需要结合实际反复进行验证,才能达到较好的学习效果。对于该课程的实践教学可分成四大模块,首先是三相笼型异步电动机的安装与维修、正反转控制电路的安装与维修。其次是三相笼型异步电动机降压启动控制电路的安装与维修、顺序控制电路的安装与维修。再次是三相笼型异步电动机的制动控制电路的安装与维修、三相绕线转子异步电动机控制电路的安装与维修。最后是机床电气控制电路模拟故障排除,对C6140车床、Z3050摇臂钻床、X62W万能铣床等人为设定的故障,进行观察和故障现象分析、归纳,并确定故障点。通过对模拟机床电气故障的分析,加深对机床机械、电气、液压等之间的配合关系的了解,更加完整、准确地掌握机床电气控制电路的要求。

当然,教师在对这类实践性很强的课程进行教学时,应采用工作过程系统化对实际问题进行剖析,运用所学的专业理论知识来分析、解释实际现象。让学生学以致用,不断提升专业水平。

3.要改进教学方法,培养学生的学习兴趣。大部分高职学生基础知识比较薄弱,缺乏良好的习惯,这就要求教师要利用多种形式进行形象、生动的教学,以激发学生的学习热情,提高其学习兴趣,从而达到较好的学习效果。具体可采用以下方法:

多媒体教学法。将现代化的教学手段融入课堂,使授课内容通过声音、文字、图形、动画、归纳图表等形式传递给学生,特别是将过去在课堂上难以表达的图形、难以演示的操作过程通过屏幕直观、生动、形象地展示出来,往往可使高深的理论简单化,使抽象的问题形象化,有利于培养学生的学习兴趣。

项目教学法。在项目教学中,学习过程成为人人参与的实践活动,注重的不仅仅是最终的结果,而是整个项目的完成过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程所要求的专业知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题、解决问题的能力及协作能力和团队精神等。项目教学法在《常用电器设备控制与检修》课程设计中的应用与实践,教学效果显著,主要体现在激发了学生的学习兴趣,促进了学生独立思考、自主学习、互相借鉴、自主规划、自主完成任务的意识,充分调动了学生的学习积极性,并学会运用所学知识去处理遇到的问题,提高了学生的实践技能。

开放式教学法。开放式教学结合教学内容、教学过程、教学形式、教学评价等方面进行实施;开放的基本原则必须坚持以学生为主体、以教师为主导、以提高学生的专业技能和创新意识为目的。通过开放式教学在《常用电器设备控制与检修》课程中的运用,使学生的学习能力和创新意识得到进一步增强,学生的专业技能有所提高,加深了对电气控制理论知识的理解、掌握和应用,学生查阅文献资料的能力也大大提高,同时也促进了教师自身的成长,教师的科研水平和教学业务水平在教学过程中得到了显著提高[2]。

4.以打造优秀教学团队为契机,加强“双师型”队伍建设。高职教育的教学内容是随着生产实践的发展而不断变化的,教学时空跨度大,学生的求学目标与知识基础有很大的差异,这就从客观上决定了从事高职教育的教师必须是“双师型”的。目前,扬州工业职业技术学院电气自动化技术专业为江苏省示范性重点建设专业,教学团队作为院级优秀教学团队,其队伍结构合理、人员稳定。教师水平高,教学效果好。专职教师由教授、副教授、高级技师、高级工程师、讲师、考评员等17人组成,聘请企业一线技术专家及引进企业人才共6人参与课程开发全过程。课程组多次组织专业骨干教师到企业参观学习[3],但是,由于长期存在的教育管理体制缺陷,大部分教师基本上都是高等教育完成后就一直从事教育工作,直接参与企业生产实践机会不是太多,缺乏专业实践工作的经历、经验和技能,实际动手能力欠缺。要解决这个问题。可以通过以下两个途径。

一方面通过一些鼓励性的政策措施,分期、分批地将理论较系统的教师送到企业去做访问工程师,让他们在实践中掌握专业技能、提高自身的科研能力,而且直接从企业获得信息反馈,推动教育体系和教学内容的改革。另一方面可以从行业或企业中引进具有丰富实践经验、相关职业能力强的技术人员作专职或兼职教师,优化高职教育教师队伍的知识素质和专业技能结构,使理论型与技能型教师相互转化,从而不断加强“双师型”队伍建设。

三、结语

教无定法,但需得法。从现代教学改革设计思想的理念出发,但在新形势下,面对不一样的学生群体,我们现在对《常用电器设备控制与检修》课程的教学内容、教学方法和教学手段的设计只是进行了初步探索和改革。随着社会经济的不断发展和知识的不断更新,在信息化时代的背景下,把教与学更好地进行结合,才能使教学活动真正建立在学生自主学习和独立探索的基础上,为提高学生的专业技能、创新意识和综合素质提供更大的空间[4]。

参考文献:

[1] 李宗华.电气控制技术[M].重庆:重庆大学出版社,2008.

电器自动化专业论文篇(8)

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)22-0049-03

On Collaborative Training of Undergraduate Technology Inno-

vation Ability with Carrier of Robot//LIU Baojun, ZHOU Yanming,

PENG Fang, WANG Fan, NI Liyong

Abstract Taken robot, a typical mechatronical system as the carrier, collaborative training of undergraduate technology innovation ability

is implemented with the idea of CDIO engineering education via mul-

tiple styles and multiple channels such as enhancing teaching reform and creative experiment project, project-based extracurricular tech-nology training activities, participation in teacher’s science research project and university-enterprise cooperation cultivation, and it is obviously proved that the ability is greatly upgraded.

Key words robot; CDIO; technology innovation ability; university-enterprise cooperation

1 引言

创新是民族进步的灵魂。大学生科技创新能力训练是目前我国高校培养大学生创新精神的重要研究课题。本课题以机器人这一典型的机电一体化系统为载体,采用CDIO工程教育理念,通过多环节、多渠道,成功实施大学生科技创新能力的协同培养实践。

2 机器人是大学生科技创新训练的重要载体

机器人是集机械结构、电子技术、计算机软件、自动控制和通信技术等多学科知识和新技术于一体的典型机电一体化系统,形式多样、应用广泛。而对于以应用型技术人才培养为核心任务的应用型大学,其大学生普遍具有思维活跃、喜爱应用实践和动手制作的特点。同时由于机器人自身构造和功能的无限可能性,大学生对机器人充满好奇和喜爱,也都十分渴望拥有自己设计和亲手制作的各类机器人作品。机器人目前已成为机械、自动化、电子、通信、计算机等各学科和专业大学生开展科技创新实践训练的重要载体[1]。

本课题运用由MIT倡导的CDIO工程教育理念,将机器人的理论知识、设计制作和创新构想等众多环节,通过注重实效“以学生为主体”的理论和实验课程教学改革、“教师―科协―学生”合作的大学生课外科技训练实践、学生参与教师科研项目、校企合作共建研究服务平台为工业企业提供应用支持等多渠道来实施协同育人,更好地引导大学生开展广泛而持续性的机器人构思、设计和制作活动,提高广大学生学习兴趣,增强学习动力和信心,助推相关各专业的建设与发展,其目的在于培养出一大批理论扎实、应用实践能力强、拥有创新精神和能力的应用型人才,增强办学特色。

3 基于CDIO理念开展大学生科技创新能力协同培养的实践途径

CDIO(Conceive-Design-Implement-Operation,即构思―设计―实现―运行)国际工程教育理念由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家理工学院等共同发起和倡导,并认为:应为学生提供基于产品开发全周期的重视工程基础的工程教育环境。学生应该在学校、工业和社会环境下,按照一个产品或系统从基本构想、设计、研制实现直到实际运行的完整开发过程这种情境,学会解决问题,并完成特定的工程或项目[2]。

以机器人这一典型机电一体化系统为载体,将CDIO工程教育理念进一步拓宽,运用到大学生科技创新能力的协同育人实践,构成多环节、多渠道的训练和培养途径。

日常教学注重教学改革,开展CDIO项目式创新实验 在平常的理论和实践课堂教学中,教师坚持“以学生为主体”的原则,重视启发式教学、交互式教学、案例教学法、合作学习、项目教学法等教学方法的运用。例如:通过机械设计、工业机器人、机电一体化系统、液压与气动技术、材料成型等课程的课程设计或实验,强化大学生良好的机械设计和制作能力;通过电子技术、传感器、单片机、计算机控制技术等一系列课程的教学改革实践,奠定大学生良好的电路设计和软件编程能力。提高课程实践教学比重,而且更重视实践的内容,通过机电一体化综合实践、自动化制造系统实践、自动化专业综合实践等,以自动巡线机器人、分拣机器人、搬运机器人、表情C器人、篮球机器人等综合性课题设计,由学生组成项目开发小组,学生因此塑造了基本、稳固而系统性的机器人设计开发思想。

实验实训环节是促进大学生理解和消化吸收理论知识、提高动手实践和应用能力的关键环节。就机电类专业而言,除拥有一系列的基础和专业实验室外,还设置了机电综合创新实训室、柔性制造自动化控制生产线实训室、慧鱼机电一体化创新实训室、机器人综合创新设计实训室等综合创新实训空间,同时添置如工程机器人、水中机器人、空中机器人等各类新型机器人设备。丰富的机器人相关实验设备和开放的实验实训管理机制,为大学生开展创新实验提供了条件。

结合CDIO项目式训练理念,实验实训的课内环节鼓励学生自己构思实验实训课题、设计课题内容、引导开展综合性实验项目,课外环节则大力鼓励学生主动发掘社会生活中的实际需求、构思和设计综合创新性应用实践项目并加以实现,从而很好地激发学生的主动性和创新思维,这已成为训练大学生科技创新能力的基础环节[3]。

基于CDIO理念、以机器人为载体的大学生课外科技训练 机器人课外科技竞赛项目通过吸引机械、自动化、电信、计算机学院等相关学科各专业学生开展协作性的设计和制作,并不断改进和完善,形成功能较为完善的机器人科技作品。通过参加各类机器人学科竞赛,在激烈的比赛过程中发现不足并及时调整,争取最好的表现。在机器人设计、制作和竞赛过程中,学生既能充分利用已学理论知识并转化应用到实际的机器人作品设计和制作中,又会遇到各种未学过的知识和技术需要学习和钻研,而遇到各种困难时则需要发现问题、查找问题的根本原因并努力设法解决。由于机器人的技术综合性,整个过程通常由多人组成的不同功能设计小组合作完成,需要学生间和小组间的互相合作和良好的沟通交流。

因而,机器人作品从构思、设计和制作、调试完成到实际参赛时的作品运行或对抗性比赛的完整过程,完全契合目前CDIO“产品开发全生命周期”的工程教育理念。既可以锻炼大学生将理论知识转化为具体应用设计和实践制作的能力,提高发现问题和解决问题的能力,也可以很好地锻炼其团队合作和沟通交流能力,并能通过参加整个过程拓宽视野,结交不同学科和爱好的朋友,更全面地认识和理解机器人[4]。

日常教学不仅注重培养大学生良好的理论和实践基础,而且在教学中渗透各种以机器人为典型载体的各类机电一体化自动化设备的设计思想。与此同时,以大学生参加机器人科技竞赛的作品作为课堂讲解的典型设计案例,较好地丰富了课堂的教学内容,促使更多的学生在搞好平时学习的基础上,更渴望参加到课外的机器人设计和制作实践活动中来。目前在机器人学科竞赛项目指导教师团队的指导下,自动化科技协会每年招新人数屡创新高,吸引力不断增强,成员不仅来自机电、自动化、计算机、电子技术、通信等工科专业,甚至经管、人文、管理等文管类专业的学生也积极参加。

实践证明,通过机器人的课内外科技实践活动,已经培养了一大批理论基础好、实践应用能力强、工程素养良好、富有创新能力的应用型大学生,并逐渐达到“基础广泛、大量培训、选优参赛、以赛促学、以赛促教、以研带赛、教学研赛共赢”的良性循环。

带领学生参加教师团队科研项目训练,提升科技创新能力 机器人指导教师团队目前由学校多个不同专业的教师团队专项负责,以机器人相关各类科技竞赛项目作品的指导训练为基础,引导学生参加教师科研项目训练,如管线巡检机器人研制、消防救援机器人研制、智能轮椅服务机器人研制、注塑机械手控制系统开发、六轴工业机器人控制系统开发等,加强对学生的科技文献查阅能力、方案构思与知识综合运用能力、问题解决能力、团队协作和合作能力的指导和培养,并突出创新能力、实践应用能力的培养和学生的个性化发展,很好地提高了学生的专业技能和钻研深度,拓宽了学生的科研视野,增强了学生的科研态度和职业道德精神。这正符合CDIO培养能力大纲中关于个人专业能力和职业素养、团队合作与交流能力的要求。

实践证明,由来自多个学科、不同专业方向的教师作为机器人团队指导教师,可以显著提高大学生的科技训练指导水平。多学科不同专业的指导教师团队也可以吸引更多不同专业的学生参加到机器人的科技实践活动和教师的科研项目中,有利于师生之间、学生之间的互相交流和技术提高,不断提高机器人的整体设计水平,更有利于通过不同视角的思想交叉碰撞而激发和形成新的创新思维。

由于机器人技术的交叉性和迅速发展,跨学科不同专业的机器人教师团队指导学生开展科研项目训练,已成为培养优秀大学生科技创新能力的重要途径。

校企合作共建机器人研究和服务平台,协同培养应用型人才 重视校企合作,建设深入合作的大学生实践基地,在通常的参观实习活动时,安排学生开展顶岗实习锻炼,甚至为企业的生产制造过程、产品开发与设计提出合理化建议和可行的设计方案,为学生实践能力的提高做好实践环境保障,成为大学生科技创新能力训练的又一重要渠道。由于大学生在机器人普及教育阶段时已经打下良好基础,在机器人科技竞赛方面取得优异成绩,在科研训练上展现出良好的应用能力和创新能力,从事自动化生产技术和机器人应用推广的某知名企业主动与学校开展合作建设中山市工业机器人技术应用推广服务中心;并共同建设校级机器人技术应用和机电研究平台,进一步推动学校的机器人技术教育和应用服务。这为大学生开展CDIO体系中社会环境下的科研训练提供了新途径。

借助机器人技术研究平台和应用服务中心的设备和资源,更多大学生参与工业机器人项目开发,直接为机器人在工业企业的应用提供技术支持服务,有力助推了校企合作共同培养高素质的应用型技术人才。而该合作项目目前已成为创新强校质量工程项目,正有力地推动机器人相关学科和专业的建设和发展,增强大学生科技创新能力的训练,提高应用型人才的培养质量。

4 结语

多年来,以机器人这一涉及多学科不同专业知识和技能的典型产品为载体,运用国际先进的CDIO工程教育理念,通过日常教学改革与创新实验实训环节、大学生课外科技竞赛训练、参加教师科研项目训练、校企合作平台共同培养锻炼等多环节、多途径,开展大学生科技创新能力的协同培养实践,取得良好的成效。

在科技训练实践过程中,逐步探索形成一套行之有效的“基础工程、专项强化、综合训练、自主创新”四阶段、阶梯式的大学生科技创新能力训练体系,对大学生的科技创新能力培养起到良好的保障和推动作用。大学生在校期间以机器人为主要设计和研究载体,获得众多全国性学生科技竞赛一等奖,开展国家和省级大学生创新创业项目,毕业后进入国际知名企业和大型高新技术企业从事相关关键技术开发岗位,在机器人行业成功创业并获得省创新创业资金扶持等,正是本课题成果的有力佐证。参考文I

[1]张云洲,吴成东,崔建江,等.基于机器人竞赛的大学生创新素质培养与实践[J].电气电子教学学报,2007,29(1):

116-119.

电器自动化专业论文篇(9)

二、专业方向培养目标及要求

宁德师范学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德、智、体、美全面发展,基础扎实、实践能力强,具有科学发展观和创新意识,适应区域经济发展和社会需要,掌握电气与自动化等相关领域的基础理论、专业知识及基本技能,毕业后从事电机与电器的产品工程设计、加工制造、运行分析和检测控制、经济管理等方面的应用型高级专门人才。该电气专业方向的培养要求是:使学生成为综合素质高、专业基础知识扎实、实践能力与创新能力强、能适应社会需要的应用型高级专门人才,为地方经济建设和社会发展服务。主要学习“电路”、“电子技术”、“自动控制理论”、“电机学”、“电机电子技术”、“现代电机测试技术”、“单片机原理及应用”、“电磁场”等专业课程知识。能应用所掌握的专业理论分析和解决工程应用中出现的实际问题。制订人才培养方案、课程标准和教学方案,适应经济建设和社会发展的需求,通过水平评估、服务社会、毕业学生的评价去完善培养模式等,其中图1为电气专业电机电器及其控制方向人才培养的结构框图。

三、专业课程体系

在设置电机电器及其控制专业方向课程时,充分体现实践性、应用性,以满足地方经济建设对人才的需求,考虑了电气专业的专业必修基础课程、电机电器及其控制方向限选课、选修课模块的特点,并注意课程之间的融会与贯通。基础课程安排有:“大学英语”、“高等数学”、“大学物理”、“计算机应用基础”、“工程制图”、“线性代数及概率论与数理统计”等。人文通识课安排有:“马克思主义基本原理”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“中国近现代史纲要”等。专业基础课安排有:“电路”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等。专业平台课安排有:“自动控制原理”、“电机学”、“单片机原理及应用”、“C程序设计”、“电气控制与PLC”、“电力工程基础”等。专业方向限选课安排有:“机械设计基础”、“电器理论”、“特种电机及控制”、“现代电机测试技术”、“电机电器制造工艺”、“电机设计”、“电机控制”等。专业选修课安排有:“DSP技术”、“电磁场”、“高低压电器”、“单相电机”、“电气绝缘材料”、“传感器原理与检测技术”等。工具课安排有:“MATLAB基础”、“AUTOCAD软件上机”、“AltiumDesigner软件上机”、“ANSYS软件上机”等。其中表1为电气专业电机电器及其控制方向限定选修课的课时和学时安排。

四、特色的教学体系

1.专业方向定位明确针对福建省宁德市区域经济发展及企业人才需求,就电气专业电机电器及其控制方向形成鲜明的服务地方电机电器行业的专业定位。形成以“产学合作、做学融合、研学融合”的工程教育理念为指导,不断提高人才培养质量,大力培养拔尖创新人才,充分发挥电机电器的行业特色优势和地域优势,建立优质教育资源共享、协调合作的体制机制,实现工程技术拔尖人才培养的协同创新。

2.建立导师制培养从大二下学期开始为每位学生确定导师。导师优先安排由副教授以上职称或由骨干青年教师担任。导师应负责不定期的与学生沟通,解决一些学习中遇到的问题。引导优秀学生参与教师的科研项目,不定期举办沟通交流、学术报告,邀请已毕业的优秀学生、企业管理人员及工程师等进行工作体会交流。有针对性的指导学生申报校级及以上大学生创新性实验项目,培养学生的协作管理、策划组织和自主创新能力。

3.案例教学及深度交流定期邀请行业专家、教授来校做学术专题报告,以提升学生专业技能的前瞻性;聘请产业界专家讲授部分专业课程,使学生跟踪技术发展和应用前沿,具备良好的工程实践能力。

电器自动化专业论文篇(10)

作者简介:蒋小洛(1970-),女,浙江温州人,温州大学物理与电子信息工程学院,副教授;吴桂初(1957-),男,浙江温州人,温州大学物理与电子信息工程学院,教授。(浙江 温州 325035)

基金项目:本文系2011年温州大学教改项目(项目编号:11jg47B)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0036-02

一、专业建设背景和人才需求分析

传统的电气工程及其自动化专业被认为是强电专业,随着信息和网络技术的发展,弱电类课程的比重正逐渐增加,[1]现在的电气工程及其自动化专业已经成为强弱电相结合的专业。不同高校根据自己的办学条件和现有师资均有所侧重,目前重点高校基本上侧重于强电,以电力系统及其自动化为主要方向;而有些高校由于条件的限制或学生的就业情况侧重于弱电。不同层次学校的人才培养,其就业岗位和工作任务、性质也不一样,因此应充分考虑到社会对本专业人才的不同需求。

浙江省是我国第二产业比重较高的省份之一,高低压电器和机电业的发展处于突出的位置。温州电器经过20多年的发展,已成为全国生产规模最大、生产能力最强、市场占有率最高、产业种类最齐的工业电器生产基地,“中国电器之都”、“国家火炬计划智能化电器产业基地”、“中国断路器产业基地”和“中国防爆电器生产基地”等部级产业基地均坐落于温州市(乐清)境内。

温州低压电器企业的规模虽然大,但是技术水平还比较落后,平均盈利能力低于整体水平,与北京、福建、天津、上海的企业相比,差距甚大,其主要原因是:产品档次偏低,技术含量不高,缺乏附加值。究其根本是技术人才严重缺乏,技术人才的缺乏已经制约了温州区域经济的发展,尽管全省已经有多所高校设置了电气工程及其自动化专业,但是这些专业培养的侧重点不一样,不能满足温州地区对低压电器人才的需求。因此,亟需地方性高校为温州电器产业培养急需的人才。

二、专业建设思路

根据人才市场需求,温州大学电气工程及其自动化专业建设的具体思路是:定位建成立足温州、服务浙江、辐射行业的工程应用型人才培养特色专业;建立合理的、具有鲜明特色的理论和实践两个教学体系;培养学生电子设计、电气产品设计和电气工程设计这三方面的能力;实现理论教学与实践教学、课程体系与地方产业、人才培养与专业特色的紧密结合;使学生成为理论基础扎实、具有一定工程应用能力和创新能力的工程应用型人才,体现具有“应用性”和“地方性”特色的电气工程及其自动化专业工程型服务地方区域的人才培养模式。

三、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。

四、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。

2.产学研合作

以专业建设为基础,充分利用温州市智能电器重点实验室、省级低压电器技术创新服务平台,整合利用浙江省低压电器产业技术创新战略联盟的优势资源,以重点发展学科、重点实验室、技术开发中心等为依托,加快建设工程应用型人才培养基地,促进学科链、产业链和人才链的有机结合;突出产学研一体化的办学优势,争取在电气工程领域,特别是电器行业中,不管是人才培养还是科研项目的开发和创新方面均起到示范和带头作用。

参考文献:

电器自动化专业论文篇(11)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)05-0061-02 可编程控制器(PLC)作为一种通用的工业自动化装置,在工业控制的各个领域都有着广泛的应用。PLC课程已经成为电气工程及自动化专业的一门专业主干课程。但学生尚不能以一个专业的角度,正确认识和综合理解、运用所学专业知识。本着系统的观念,作者以PLC为核心控制器,从自动控制系统的知识结构出发,构建一套交流电动机的闭环调速体系,并采用适当的教学引导方法,给学生日后在电气自动化领域从事生产和科学研究打下坚实的基础。

一、实验内容研究

1.训练平台的拓展。为使学生更好地掌握PLC实用技术,并以此提高学生的专业综合能力,实验将PLC置身于一套完整的电力拖动自动控制系统中,即不是孤立的训练某种PLC的使用方法,而是依靠现有的实验设备,为学生搭建一整套以PLC为控制器,变频器为执行环节,三相异步电动机为被控对象,直流测速发电机为测量环节的交流闭环调速系统(如图1所示)。整个系统输入给定和状态监测可由触摸屏或组态软件来实现,并采用一台直流发电机带变阻器模拟负载情况。

由于系统中转速检测环节所采用的直流测速发电机为模拟量输出,变频器为模拟量输入,系统则配备了A/D、D/A等特殊功能模块。而且学生也可以选择西门子和三菱两个系列的小型PLC来自行构建实验系统。

2.训练内容的展开。(1)西门子S7-200、三菱FX2N系列PLC基本指令使用,实现三相异步电动机正、反转、星-三角启动等开关量顺序控制;(2)常规变频器的使用方法,练习使用PLC通过变频器控制三相异步电动机;(3)触摸屏的软硬件设计,练习触摸屏编程软件GT-Designer2,实现于工业现场的人机交互;(4)西门子和三菱特殊功能模块的使用,包括基本扩展模块、温度模块、高速计数模块、A/D及D/A模块等;(5)采用触摸屏作为数字给定,通过PLC及D/A模块送模拟量给变频器,由变频器驱动三相异步电动机,构建一交流开环调速系统;(6)在上述开环调速系统基础上加入直流测速发电机结合A/D模块构成一交流闭环调速系统,采用数字PID控制实现闭环调速。

二、教学方法研究

1.以系统的观点,引导启发式教学。从实验内容的展开情况可以看出,整个训练过程是以一个实际系统为载体,由浅入深、循序渐进的过程。首先,以最基本的三相异步电机正、反转和星三角启动等简单系统,练习PLC基本指令的使用及主回路和控制回路的设计和接线。在此基础上联系现场情况,启发学生采用按钮、开关和指示灯等主令和显示电器也可以用触摸屏来实现,然后引导学生学习触摸屏的软件开发和硬件通信。然后,在上述电气控制系统的基础上自然过渡到调速系统,并通过调速方法的比较引入目前应用较为广泛的变频调速,进而引导学生如何使用变频器,常规变频器的输入多为模拟量,如果用PLC控制,学生自然想到需要采用D/A模块。再联系触摸屏的使用,学生就有能力设计一个采用触摸屏给定数字转速再通过PLC及D/A模块控制变频器的开环调速系统。再通过改变系统负载大小,观察开环情况下电机转速的变化,引导出对闭环系统的需求,那么速度反馈环节采用测速发电机是模拟量输出,学生在掌握了D/A模块的基础上很快就能掌握A/D模块的使用。这样学生就逐渐掌握了如何构建交流闭环调速系统的实际方法。

2.以理论指导实践,以实践验证理论,侧重实践能力培养。截止到PLC实训之初,学生已经对电气工程及自动化专业的理论知识部分有了一定的认识,但尚未和现场实际情况建立起必要的条件反射,比如学生虽然大部分学过三相电动机正、反转,也都做过实验,而且在PLC控制时也看见输出继电器动作,但电机真正要运行,主电路是必不可少的,所以学生需要补充工厂电气的相关知识和技术,亲自动手将三相交流电经过熔断器、接触器主触点、热继电器送入三相电动机。

在构建开环系统之前,学生需要复习电力电子技术及电机学等理论,然后才能具体实现异步电动机的变频调速。再随着开环系统负载的变化,开环机械特性的缺点又显现出来,这就用到了自动控制原理,指导学生构建闭环调速系统,再加上同样的负载,比较开环和闭环的输出变化情况。学生也可以通过改变PID参数观察系统稳定性、快速性和准确性的变化规律。这样学生就掌握了改善交流调速系统性能的调试方法。

三、教学实践及效果

本PLC实验教学平台,目前已经在我校电气工程及自动化专业的实践环节中开展了三年,所搭建的教学平台和电力拖动控制系统课程进行组合已经被评为校级精品课程,并被批准为省级精品课程重点建设项目。

已经有相当一部分学生经过训练,在理论联系实际的能力和动手能力上有了显著的提高,并在求职过程中表现出色,先后有几十个学生被多家国内知名企业录用,而且从单位反馈的信息来看,学生的理论知识和专业技能都有着很强的竞争力。徐州人力资源和社会保障局也组织业内专家对此平台进行了评估和鉴定,专家对此实训平台给予了充分的认可,并批准为国家三级PLC系统设计师考核平台。

综上所述,本文介绍了以PLC为自动控制系统控制器,从系统的角度入手进行PLC实验的方法,方法注重理论和实践的联系,将PLC知识融入自动控制系统,使学生在进行一门课程实验的同时综合运用了多门专业课程。目前准备继续扩大系统的容量,将计算机网络技术、现场总线技术及组态软件等课程内容进一步集成一个完整的自动化课程实训内容,为学生打造一个更为综合的动手能力训练平台,提高学生运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]郎朗,等.PLC课程体系的多层次实验结构的研究[J].电气电子教学学报,2010,30(2):70-72.