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电器自动化专业论文

时间:2023-01-18 20:15:18

电器自动化专业论文

电器自动化专业论文范文1

关键词:汽车电器;实训;探索

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.

[2] 蒋璐璐,骆美富.高职院校汽车电器课程开放式实训教学的他探索[J].浙江交通职业技术学院学报,2006,7(4):57-59.

电器自动化专业论文范文2

关键词:测试技术及仪器;导论;教学

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.

[5]鄢泰宁.为新生开设专业概论课有助于激发学生的学习热情[J].中国地质教育,2008,(2):76-77.

电器自动化专业论文范文3

关键词:高职高专;电气自动化;教学改革;“双师型”

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.

[2] 张剑萍.开放式教学法在药物化学教学中的应用[DB/OL].中国论文下载中心.

电器自动化专业论文范文4

关键词:电气工程;人才培养模式;区域产业

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:

[1]王立欣,等.电气工程及其自动化专业建设与创新人才培养[J].电气电子教学学报,2008,(8):65-69,33.

电器自动化专业论文范文5

【关键词】自动化专业英语;一体化;教学

一、引言

自动化专业英语课本是高校自动化专业开设的一门专业课,一般分为3个学期来学习,教学课时大约在60~80左右,但是,我们学校只是每周2课时,也是第一次开课,得到的重视度不高。实际上,近年来,随着自动化技术的发展,先进的自动化设备和产品不断出现,国外许多企业的产品和设备的使用手册及说明书都是用英文编写的,此外,优秀的仿真软件、前沿学科的研究论文、自动化专业优秀教材、互联网上大量的专业技术信息等多数也是英文的。不少学生毕业后,在工作中仍会面临查阅大量英文资料的问题,没有良好的专业英语知识,他们很可能会失去来之不易的工作。所以,专业英语的学习对自动化专业学生来说不是可有可无、无关紧要的,而是必不可少和十分重要的。

二、认识一体化教学

一体化教学体系,就是整理融会教学环节,把培养学生的职业能力的理论与实践相结合的教学作为一个整体考虑,单独制定教学计划与大纲,构建职业能力整体培养目标体系,通过各个教学环节的落实来保证整体目标的实现。一体化教学是近年来职业教育的方法,旨在提高被教育者的综合素质,采用理论教学与实践相结合的方法。

传统的教学模式已不能适应实现职业学校人才培养目标的需求。因此,构建一个以就业为导向,以职业为本位的符合职业教育目标要求的教学体系显得尤为重要。这种教学体系就是一体化教学体系。通过一体化教学,可以达到以下几个转变:教学从“知识的传递”向“知识的处理和转换”转变;教师从“单一型”向“行为引导型”转变;学生由“被动接受的模仿型”向“主动实践、手脑并用的创新型”转变;教学组织形式由“固定教室、集体授课”向“室内外专业教室、实习车间”转变;教学手段由“口授、黑板”向“多媒体、网络化、现代化教育技术”转变,从而以“一体化”的教学模式体现职业教育的实践性、开放性、实用性。

三、自动化专业英语一体化教学探讨

1、教材内容的合理安排

全书有3部分组成,即电力电子技术基础篇、楼宇智能化技术篇、电气自动控制技术篇。内容基本涵盖了电力电子技术基础、仪器仪表使用与维护、电能输送、电力系统监控、继电器工作原理、楼宇智能化、办公自动化、可编程逻辑控制器、传感器技术、自动化控制技术等,内容丰富、题材广泛。分为24单元,每个单元包括课文、生词、专业术语、长难句解析、翻译技巧和阅读材料。

由于内容多、知识面广、课时有限,在授课过程中,要结合专业培养目标及学生所学的专业课程合理安排教学内容。具体来讲,对于一些次要和简单的内容可以不进行课堂讲解,由学生自学。比如电力输送、继电器工作原理、楼宇智能化作为学习专业课的辅助内容,可以安排学生自学,教师答疑;电力电子技术基础、仪表仪器使用与维护、办公自动化等每部分可以安排2-3个学时,做到精讲精练,掌握重点。在教学进度的安排上,在学生刚开始学习《专业英语》时,由于学生初次接触专业英语,教学进度要放慢,而在学生逐渐了解了专业英语的特点、句子结构特点以及一些基本的专业词汇后,可以加快教学进度。这样根据学生不同时期的具体情况合理选取教学内容、精心安排教学进度,有利于学生对知识的吸收和理解。

2.现场教学

专业英语不同于基础英语,它偏重于专业知识,特点就是理论与现实紧密结合。以前我们的教学仅局限于教室,学生仅仅从课本上获得一些抽象的专业词汇和语法知识,离开课程后对所学的知识没有太深的印象。为了加深学生对所学内容的理解和记忆,在专业英语教学过程中可以尝试了现场教学,将课堂内封闭的英语学习与现场结合起来,一方面可以将专业知识融进英语教学当中,在获得语言知识的同时,也学习了专业知识,有助于提高学生的职业素质;另一方面能加强教学的互动性,提高学生的学习兴趣。例如在讲解《Integrated Circuit》和《Multimeter and Oscilloscopes 》时,教师可以带领学生走进实训室或实习工厂,对照实物,模拟现场所使用的有关用语,结合专业知识,避免了专业英语教学脱离现场实际的空洞乏味,将抽象和形象思维灵活运用在教学中。教师设置不同场景,与学生进行简单的对话。通过简单的问答,学生易于将具体部件与专业词汇、术语联系起来记忆,印象深刻,学习效果好,以达到理论和实践相结合的一体化教学目标。

3、实物教学

有些章节所讲述的内容,可以通过实物教学帮助学生理解课文。通过实物教学,学生可以将生动直观的视觉信息与课本内容有机结合起来,加深对全文的理解。在学习《Resistor,Capacitor and Inductor 》和《Generators and Motors》时,可以从实训室借来各种电阻、电容、电感元器件,及发电机和电动机的模型,逐一介绍。为了巩固所学内容,教师每拿出一种元器件或模型,让学生用英语说出其属于什么器件或模型及其特点。通过这种一体化的教学方式,可以使内容由抽象变得具体有趣,加深学生对专业词汇和实物的联系,便于记忆。

4、多媒体教学

随着自动化技术的快速发展,大量先进的自动化设备和产品不断出现,为了跟上自动化技术发展的步伐,我们可以从网络和杂志上搜集一些新技术、新产品的英文资料,上课时利用多媒体设备将这些资料图文并茂的展现在学生面前,指导学生如何对这些信息量较大的专业英文资料进行快速地阅读和翻译,并留一些内容让学生课后进行阅读和翻译练习,这样在提高了学生的英语应用能力的同时也扩充了学生的知识面,更是让他们认识到学习专业英语的重要性和必要性。如在学习《Resistor,Capacitor and Inductor 》,相关的单元也可在网络上搜索到一些详细的补充材料及图片资料。以引起学生的好奇心,很容易就使他们接受了所学内容,并且课堂气氛活跃。

四、结论

一体化教学模式与强调实践的英语教学相契合,可以充分发挥学生学习的积极主动性和能动性,提高学生的学习兴趣。通过一体化教学,学生学以致用,既应用和巩固了知识,语言交际能力和综合能力也可大大提高,以取得明显的成效。不过学校应该结合各专业完善一体化教学的教学设施,为英语课外活动提供条件。

参考文献:

电器自动化专业论文范文6

关键词:内涵 目标 实施

职业院校电子电器专业是一个很大专业群的总称,是职业院校面对人才市场需求,为适应毕业生不包分配这一特点而设置的。该专业包括电子、电器两大分支。电子产品是以电子技术为基础设计和生产的各种产品;电器类产品是以电动、电热、电磁原理为基础设计和生产出的各种产品。每个分支按实际工作需要,又可分成若干个门类、工种。在笔者所在学院实际教学中,理论教学与实训教学的衔接环节曾存在许多不合理的内容,导致教学效果不佳。近年来学院在电子电器专业教学中逐步引入项目教学法,既保证了技能训练的内容与实施,又使理论与技能训练同步教学,收到了良好的教学效果。

一、内涵

项目式教学法是建构在任务驱动模式基础之上的教学法,是以理论项目与实训项目为引导,改变过去在电子电器专业教学中存在的教师满堂灌输的教学方式,启发学生在做中学,学中悟,悟中做,从而培养学生具备职业院校电子电器专业最关键的实践能力,避免以往毕业生重理论、轻实践而无法适应用人单位的实际需要、就业率较低的弊端,最能体现职业教育的岗位应用特性。以往的教学法照搬普通义务教育学校的方法,忽视了职业教育的教育目标、教育对象的特殊性,直接影响了课堂教学效果的实现,不利于学生今后的就业与发展。

二、目标

根据教育部职教司的文件精神,结合实际教学现状,学院将电子电器专业的培养目标定位为培养掌握该专业所需要的文化基础知识、专业技术知识与实际操作技能的中、高级技术工人。在课程的开设上针对学生的基础素质,采用积木式教学法,将电子电器专业课分为两段教学,第一段教学安排在一年级与二年级的前半段,主要针对电子电器专业各工种共有的专业知识要求与基本技能要求开设,第二段教学安排在二年级后半段至三年级前半段,根据用人单位的需要开设课程。同时,为了实现“一专多能”的培养目标,还安排一定比例的专业选修课,如音频与视频维修、制冷与空调设备原理与维修技术等,第二段教学具有“对口就业”倾向,课程设置上可灵活掌握,根据用人单位的实际需求调整设置。

三、实施

职业院校的电子电器专业教学通常已采用“双轨制”,即将理论与技能训练分别授课,同步教学。如电子技术基础和电子技术技能与训练配套使用,验证性实验归到电子技术基础,而电子技能与训练这门技能培训课程,主要根据电子行业工人技术等级标准中的技能要求,进行专业技能训练。这样,理论课与技能课分工明确,更有利于教学和提高教学质量。笔者以电子CAD中的项目“编辑、创建原理图元器件”为例说明项目式教学法的实施。

1.项目分析

“编辑、创建原理图元器件”项目包括认识原理图元器件及其元器件编辑器、修改元器件图形符号、制作元器件图形符号;知识要点是认识原理图元器件以及She Lib原理图元器件编辑器;学习目标是会对库中元器件的图形符号进行修改,会创建新的原理图元器件的图形符号,会调入自己创建的元器件库文件,并调出所需自制元器件。

2.任务目标分析

在教学中,教师向学生讲解在原理图设计过程中,经常会遇到库中元器件不能满足要求的情况。例如,Miscellaneous Device.ddb元器件库内晶体管的图形符号与国标不符,且元器件引脚标号与Advpeb. Lib元器件封装库中小晶体管封装的引脚标号不一致,造成在PCB编辑器中,装入从原理图生成的网络表文件时,晶体管引脚不能连接,所以必须修改晶体管的图形符号和引脚编号。

3.实施步骤

电器自动化专业论文范文7

关键词:虚拟仿真技术;电子信息类专业;教学

虚拟仿真技术,是一种借助于计算机进行图形处理,实现图像再现的方法,将其引入电子信息类专业教学中,有助于提高教学质量与学生兴趣,拓展学生的知识面,丰富课堂的教学内容,培养学生的应用创新意识与能力。

一、虚拟仿真技术及其在电子信息类专业教学中的应用优势

虚拟仿真技术在电子信息类专业教学中的应用,主要体现在两个方面,一是虚拟仪器,二是仿真。其中,虚拟仪器利用“软件即仪器”的思路,借助于虚拟仿真软件,实现了一系列仪器的功能。仿真是指借助于模型开展电子信息类实验,通过仿真软件等的模拟功能,模拟实验环境与过程,达到教学实践与理论相结合的目的。

虚拟仿真技术在电子信息类专业教学中的应用,改变了传统的以教师为中心的单项输入式教学模式,通过指导性的虚拟实验设计与自主学习活动设计,增强了学生的主体地位,最大化地节约实验教学成本,打破了时空的限制,可在任何地点、任何时间进行电路仿真,便于利用便携式硬件及虚拟仪器验证仿真结果,极大地提升了实验效果。学生可以借助于虚拟仿真技术迅速完成实验,避免了大量枯燥的反复操作,提升了教学实验测量、显示精度,节约了该环节所需时间,为学生提供了更多实验探索设计的机会,同时,还确保了实验过程的安全性。

二、电子信息类专业教学中虚拟仿真技术的典型应用

1.Multisim软件

该软件是NI公司所研发的一款专业化电子仿真软件,具有操作简便、易上手等优势,其元器件十分丰富,而虚拟实验仪器更是功能强大,不仅提供了万用表、示波器等多种常用仪器,还兼具虚拟网络分析、频谱分析等功能,操作方便。该软件在电路类课程中的应用十分广泛,由于通信子线路课程具有较大的难度,理论知识过于抽象,因此,理论教学无法使学生深刻地理解。若想采用专业化通信设备,就要投入庞大的资金,这也是很多学校无法承担的,因此,可以借助于虚拟仿真软件模拟实验过程。

例如,在讲解调制解调器时,为了帮助学生理解三种调制,可以利用Multisim软件进行二极管桥型调幅电路的绘制,借助于“虚拟示波器”XSC1,就调幅信号所观测到的波形进行展示,这样学生可以清晰地看到波形变化与调载幅度变化保持一致,频率、相位并没有发生变化,学生可以对任意参数进行修改,并对波形变化规律进行观察,无需担心会对测试仪器造成破坏。利用该软件帮助学生学会如何使用虚拟示波器,再碰到实物示波器时,学生就能从容地操作了。

2.Proteus软件

该软件包括ISIS、ARES两个软件,其中,ISIS是一款电子系统仿真软件,能够对模拟、数字、模数混合电路进行仿真,并对微控制器系统及其电子元器件进行仿真,实现了软硬件的充分结合与实时仿真。以单片机课程中的LED点阵为例,其虽然结构较为简单,但加上驱动电路,要想使学生理解其显示原理仍较困难。可以利用Proteus软件,绘制8×8点阵电路图,点阵行采用74LS245作为驱动,由P2口进行控制,点阵列由P1口进行控制,并动态显示出来,再将源代码装入单片机,即可实现模拟仿真。采用该软件仿真极大地调动了学生的兴趣,便于其更好地理解LED显示原理。

3.MAX+plus II软件

该软件包括设计输入、处理、校验、编程下载等四大部分,提供诸如VHDL、AHDL等多种硬件设计的输入语言功能。该软件为硬件编程提供了条件,实现了硬件的在线升级,可以根据自身需求设计出独一无二的集成电路,因而在数字电子技术课程中有广泛的应用。例如,在设计一位全加器时,包括三种输入ain、bin、cin和两个输出sum、cout,通过绘制其内部原理图,软件可自动生成全加器逻辑符号,并对其逻辑波形进行观察。通过对波形时序关系进行分析,明确所设计全加器是否存在错误,是否需要修正。若无问题,可以选择菜单中的芯片型号,如选取EPM7128SLC84-15芯片,并对管脚重新加以分配、定位,将编程进行下载,完成操作过程。

三、结语

如今,虚拟仿真技术已经成为创新型电子信息类专业人才培养的必要手段。通过虚实结合、虚实互补模式,提高学生综合应用、工程实践与创新的能力,同时,实现了电子信息类专业教学资源的开放化与深度共享,全面提高电子通信类专业的教学效果。

参考文献:

电器自动化专业论文范文8

关键词:传感器技术;理论教学改革;实践教学改革;成绩评定方式

作者简介:张艳霞(1979-),女,河南漯河人,郑州信息科技职业学院机电工程系,助教;郑伟伟(1984-),男,河南新密人,郑州信息科技职业学院机电工程系,助教。(河南 郑州 450046)

基金项目:本文系郑州信息科技职业学院教改项目(项目编号:CZYB2014009)的研究成果。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0130-02

传感技术包括传感器的研究、设计、试制、生产、检测和应用,传感器是现代测控系统的首要环节,它集机械、动力、物理、化学、光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科于一体,应用领域十分广泛,与当前多学科交叉融合的趋势相一致,在专业课程体系中起到重要的承上启下作用,是实践性非常强的综合性应用技术。[1-3]

目前,传感器技术是高职高专院校机电一体化、电气自动化、汽车检测与维修等专业的一门专业技术课。该课程涉及知识面广,且实践性很强,不但学生觉得难学,对老师来说也是一个挑战。另外,近几年来,中国逐渐普及大学教育,高职高专的学生大多基础知识不太牢固,接受这门课程较难,更不用说提高学习兴趣了。因此结合高职院校的传感器技术教学经验,对该课程教学改革进行了探索。

一、高职院校传感器技术课程教学现状

1.理论教学方面

谈到理论教学,首先要追溯到教材问题。当前,高职院校的传感器技术理论教材种类繁多,琳琅满目,大多教材偏重于抽象的传感器原理推导,基础知识差的学生很难掌握,导致学生学不会的现象严重。其次,涉及到教学方法上。目前,大多数高职院校的传感器技术教学依然沿用传统的教学模式,教师灌输知识,学生被动接受,模式单一,无法调动学生的学习积极性,更不用说培养学生的创新能力了。因此,高职院校的理论教学要遵循“必需、够用”的原则,改变传统思维,不断探索一些新的教学方法,把抽象的传感器技术原理变得具体化、简单化,使其有利于学生的学习与接受。

2.实践教学方面

高职院校的培养目标是高级技师、高级技工,对于教学来讲,主要侧重于各类传感器的应用。目前,大部分高职院校做传感器技术的实验设备落后、匮乏,学生只能在实验台上按部就班地完成一些验证性的实验,缺乏主动性和探索性,很少涉及传感器实际应用,更谈不上创新和工程实践,根本无法提升学生分析问题和解决实际问题的能力。近些年来,新型传感技术的发展日新月异,涌现出大批先进的传感器,与学校做的简单验证性实验、演示性小实验相差甚远,学生毕业以后相当长一段时间都与自己的工作接不上轨。

二、理论教学内容与教学方法的改革

传感器技术课程有以下特点:首先是该课程涉及知识面范广,涵盖信息量大。各章节的教学内容大部分按照传感器的原理类型分开,相对比较独立、分散,缺乏延续性和整体性。其次是该课程实践性强。由于传感器的实际应用十分广泛,大至宇宙飞船、飞机,小至家用电器洗衣机、热水器都用到传感器,因此,该课程与实践结合非常紧密。

这门课传统的理论教学都是先介绍传感器的工作原理,再进行理论推导、定量分析,涉及实际应用较少,课堂组织形式单一,很难调动学生的积极性。所以高职高专的传感器理论教学应本着“必须、够用”的原则,简化理论推导和分析,尽可能结合工程实践介绍各种传感器的主要性能、信号转换与处理的方法、实际应用效果。为突出理论教学重点,提高学生的学习兴趣,在教学实践中采用了以下教学方法:

1.利用多媒体技术,丰富教学手段

教师根据自己的教案制作多媒体课件,并将多媒体课件与板书相结合,通过声、光、电、图片、动画、视频等手段突出教学的重点,分散教学难点。以差动电感传感器的工作原理为例,把差动变隙式和差动螺线管式的工作原理做成动画,两个衔铁的上下动作把由于衔铁运动而引起的感应电动势的变化表现得非常形象,学生能很轻松地理解差动电感传感器的工作原理,弥补了由于客观硬件先天不足而引起的操作不可实现性。另外还可以从网上下载滚柱直径分选装置应用的一些视频,放到多媒体课件里,课堂上能让学生身临其境地观看该装置的工作过程。

2.用实例演示,形象教学方法

为了打破理论教学的单调无味,在课堂上,教师可以结合日常生活设计一些简单的小实验演示给同学们看。比如讲授气敏电阻传感器时,可以让学生拿来啤酒做现场演示;讲授霍尔传感器时,可将霍尔开关装在教室的门上,来演示霍尔元件对磁铁的感应;讲授热电偶传感器时,可用打火机烧铜丝和铁丝的接头来产生电动势,灼烧过程中可以让同学们观察万用表的电压读数。当然,这些简单的小实验也可以请一部分同学在课堂上亲自演示,激发同学们的学习兴趣。另外,也可以购买一些工业上实用的传感器在课堂上进行展示,例如用途广泛的数字温度传感器以及小型液位变送器等,可以把这些传感器直接拿到学生的面前,让学生对其有个形象直观的认识,然后讲解他们的应用价值、应用实例以及接线过程。对于一些无法在课堂上实现演示的传感器,可以搜集一些工程实践应用的图片、视频放在PPT上展示给学生。

3.鼓励学生课外电子设计制作

电子设计制作有助于学生把所学的理论知识转化为实践技能,并在实践中充实理论知识;同时也能把专业领域内其他学科的理论知识有机结合起来,形成整体的专业知识体系,更有利于完备学生的知识结构。比如学习压阻传感器时,可以让同学们自己设计一个电子称,电子称系统包括压力传感器、电桥、放大电路、AD转换电路、显示电路等,需要学生掌握电路、电子、编程等课程的相关知识。[4]

三、实践教学方法改革

1.巧妙设计课内实训项目

现有实验室的传感器都集成在实验箱里,而且是固定的几个验证性实验,功能性、综合性实验较少,与日新月异的传感器的发展相差甚远。为了让学生更多地了解目前传感器的发展与使用现状,缩小教学与实际应用之间的差距,必须加强教学实践环节,把课内实训转化成项目实践。可以采用CDIO(CDIO,Conceive-Design-Implement-Operate,即“构思-设计-实现-运行”)工程教育模式,以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的方式学习工程。[5]该教育理念就是让学生身临其境地感受到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,培养学生学会解决问题的能力,执行过程中以教师为主导,以学生为主体。例如,可以让学生运用学过的知识,给机器人做一个一闪一闪的眼睛。先引导他们思考该系统都用到哪些知识,可能是单片机控制器、LED灯、电缆、调试器、传感器、相关软件等;把学生分成小组,小组里的每个同学分别承担一项任务,引导他们完成设计、实现、运行;每个同学都把自己的作品展示出来,向老师和同学汇报自己的思路和所做的工作;经过提问、解答,教师可以给小组里的每同学所做的工作进行分析、评定。

2.带领学生参与设计大赛

机器人创新大赛和电子设计大赛都是教育部倡导的大学生学科竞赛,它们不但有助于培养学生的创新意识、团队协作精神和良好的工程素养,而且还可以让学生逐步形成理论联系实际的学风,积极踊跃地参加课外科技活动的习惯,为国家培养创新人才打下良好的基础,为优秀人才的脱颖而出创造条件。在整个参与比赛的过程中,学生不但可以进一步巩固、完善所学的传感器知识,还能有机地结合其他学科的知识,把抽象的理论知识转化综合成实践能力,充分理解各种原理和应用,建立起完备的知识网络,促进教学。

四、课程考核方式和评价的改革

以往这门课考核的是各个知识点的记忆、与传感器原理相关的计算、分析,几乎很少涉及实际应用,而期末考试一考定音势必限制了学生的知识范围和思维模式,现在尽量考核学生的理论知识应用能力、动手实践能力、创新合作能力和语言表达能力。成绩的评定也不再单纯由教师承担,而是由学生自我测评、学生之间互评与教师评价相结合来完成。

这种考核模式以提高学生的能力和素质为目的,以考勤、作业项目、课外实践、实验能力、专业知识、语言表达能力和创新合作精神为依据,综合对学生进行成绩评定。例如可以是平时成绩(作业+考勤)占20%、实验能力20%、课外项目实践30%、期终报告占30%;其中后三项各项评价中教师占50%,自我评价占15%,学生评价占35%。另外,让学生参与成绩评定的同时也培养他们正确的自我评价和评价他人的能力。

五、完善教学配套设施

前面所述的各种改革措施,不仅需要教师投入大量的时间和精力来实施,学生付出大量的时间和行动来配合,更重要的是需要学校从软硬件各方面来完善配套。首先是从政策上倡导并支持教师教育教学改革,其次是从硬件上提供相应的条件。

六、结束语

针对目前高职院校传感器技术课程教学的种种缺陷,结合本院学生的特点和实际情况,本文提出的分应用多媒体技术、灵活运用实物演示以及鼓励学生参与课外制作的理论教学方法,极大地激发了学生的学习热情,明显提升了课堂教学效果;在实践教学方面,本文提出的加强课内实训设计和带领学生参与设计大赛的实践教学方法,很好引领了学生的创新意识,并且为学生提供了足够的自由度,激发了学生的主动性和创造性,使不同学习层次的学生都能体会到设计的乐趣,加深对传感器及其应用的理解和掌握,达到理想的教学效果。本文提出的成绩评定方式不但规范了日常教学过程的管理,而且提高学生学会学习、自主学习的能力。

参考文献:

[1]张玉莲.传感器与自动检测技术[M].北京:机械工业出版社,

2007.

[2]彭承琳.生物医学传感器原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3]郁有文,常建,程继红.传感器原理及工程应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.

电器自动化专业论文范文9

关键词:应用型人才;电气控制与PLC;教学改革;电工职业技能

当前,应用型人才被许多高校列为培养目标。这是因为科学技术和社会经济的飞速发展,生产过程中的技术含量大幅度提升,社会对技术型、技能型(即应用型)人才提出了迫切的需求[1]。电气自动化控制类作为一个长线专业,在社会上需求量很大。该专业学生应该具备那些方面的职业能力和职业素质,而社会上对该专业学生真正需求的能力是什么,面对这样的问题,我们通过调查,从课程体系中的具体课程入手,解析他们与学生能力培养的关系。在该专业中选择了针对工业现场生产设备的电气控制技术、与工厂实践密切结合的《电气控制与PLC》这门具有代表性的课程,作为该专业学生基本应用能力培养的平台,通过以提高学生应用型能力为主要目的的课程教学改革与设计,以适应社会对该专业应用型人才的需要。

一、本课程对专业应用型能力培养的重要性

现在大力提倡应用型能力的人才培养,是为了满足社会需求的变化。应用型人才是应用客观规律为社会谋取直接利益的人才。是实现科学技术转化为现实生产力的一支十分重要的力量[1]。电气自动化控制类专业的学生应该掌握什么样的应用型能力?对这个问题的正确回答只能来源于实践。通过与我们校企联合的一些单位的深入调查,与单位负责人,技术人员进行深入交流,根据“电气自动化控制类”专业的培养目标及相关行业生产第一线的实际需要和职业资格认证要求,归纳出本专业学生应该具备电路应用技术、单片机应用技术、电气控制与PLC应用技术和电气传动应用技术等四大模块的应用技能[1]。而在这四种技能中具有代表性的、实用性最强的应该是电气控制与PLC应用技术。《电气控制与PLC》课程包括低压电器、电动机控制线路、机床设备的电器控制线路和PLC控制技术的应用。是将电气自动化控制类课程体系中电路分析、自动控制原理、电力电子技术、电机与拖动、自动调速系统和微机控制技术等集于一体的综合性、应用型课程。课程内容涵盖了电气识图、设备运行、设备安装、设备调试、设备维护、故障处理,电气设计等基本应用型技能,内容设计上与维修电工的国家职业技能要求相融通。也就是说电气自动化控制类专业毕业的本科生掌握电工职业技能,应该是基本应用能力。因此在电气自动化控制类专业的能力结构中,本课程占有重要位置。

二、本课程改革的目的

1、现实状况

在就业现场,往往很多单位都对用人有一个工作经验的要求,甚至对刚毕业学生也是这样。什么是工作经验?实际就是应用能力问题。以前是学生在企业中获得工作经验,现在这一任务下移到学校。社会需求发生的变化,学校不能无动于衷。不然你培养的人与社会需要是脱节的。这样不仅造成学生就业困难,而且学校自己生存也会带来危机。在工业现场,只要打开电气控制柜,里面尽是电气元器件及其组成的控制线路。尽管内容在校都学了,但下厂实习时学生能一下子正确认识的并不多。这说明学生应用型能力培养是不成功的。原因是多方面的:有学生自身的问题,教师教法的问题,也有课本内容跟不上技术发展步伐等问题。

(1)学生学习自主性不强,学习兴趣不高。现在的高等教育已经是大众化教育,学生的素质差别较大,尤其是我们新晋升的二本院校中的学生素质更是如此。如何让这样的一些人,在大学的教育过程中收获一些东西,掌握一定的专业技能,立足于社会,是我们要积极面对的实际情况。在电气自动化控制类专业中,学生四年要学习的课程很多,要做到都学好是不实际的。因此在教学课程体系中,要正视学生的这些特点,选择一些理论知识不太难,实用性强的能体现职业技能的课程,作为教学的重点引导和调动学生的学习积极性,让他认识到学习这些课程对他以后职业生涯的重要性,从而改变学生的学习态度。

(2)现在好多教师自身缺乏工厂实际经验和工程背景[2]。讲课不能理论联系实际,仍然继承传统教学模式,老师黑板上讲课,学生底下被动听讲。在小学中学是这样,到大学还是这样,偏重于强调知识的传授,而不是能力的培养,所培养的人才理论与实际脱节。我们通过问卷调查,老师上课的方法不科学是现在学生厌学的一个主要原因。并且对大学老师上课的技能有更高的期待。因此探索和应用新的教学模式,提高教师自身素质,增强学习效果也是高校老师自身研究的问题。

(3)课本内容落后于技术发展的步伐是普遍的问题。当今技术发展非常快,工厂企业都在使用了,我们的课本内容还没有反映,尤其是电气技术的进步更是日新月异。因此根据当下实际情况,要加快教材内容建设,快速反应社会需求。

2.课程改革的目的

当前,许多学校都把应用型人才定位为培养目标。专业不同,应用型能力也是不同的。每种专业应具备什么样的应用型能力,以及构建怎样的课程体系,使用什么样的教学模式来具体实现培养目标,都是我们高校老师要面临的新课题。我们在电气自动化控制类专业课程体系中,结合我们学校自己的具体情况,选择了理论知识不太难,实用性强的能体现职业技能的课程《电气控制与PLC》作为改革平台,探索以具体专业课程体系中的某些代表课程对应学生专业应用能力的思路,以专业应用能力提升为牵引目标,重新对课程开发与设计。通过课程教学改革,提高学生自主学习的兴趣,也提高教师自身教学水平。为本学校应用型人才的培养方案和目标的具体实施探索一定的方法,总结一定的教学经验。

三、课程整体开发方案设计

《电气控制与PLC》课程的内容体现出实用性、技能性、应用性的特点,该课程在专业教学体系中起着体现学生专业基本应用能力的重要作用。所述知识技能是学生适应岗位能力的基本要素,也是进一步掌握专业其它课程知识、技能的基础。我们在专业培养方面有的放矢地制定教学方案,围绕应用型能力提升开发课程教学体系。

以学生未来岗位技能为核心,结合维修电工国家职业技能考核标准和行业发展的新技术、新方法、新设备,突出以维修电工职业技能为该专业基本应用型能力的培养,确定出该课程的教学目标(知识目标、技能目标、素质目标),见图1所示。根据教学目标构建课程理论教学和实践教学任务,再按照教学规律将理论学习和实践学习内容设计为该课程的教学环节,形成基于工作过程、项目引导、任务驱动为主要思想的案例教学、理论与实践并行教学、现场教学、课程设计、课程实训、生产实习、职业技能认证、毕业设计等教学环节[3],见图2所示。以突出维修电工职业技能为该专业基本应用型能力的课程设计方案,在教学设计上解构了传统的学科体系的教育模式,以实践性和职业性作为切入点,体现该专业学生基本应用型能力的要求。

四、课程教学环节的组织与实施

在理论教学上注意理论与实践高度融合,强化动手能力培养,促进以学生就业的职业教育思想引领课程教学,按照“工学结合、职业导向、技能本位”的理念组织课程教学;以丰富的教学资源、真实的实践环境作为课程教学的基础和支撑;创新教学方法和手段,突出应用、强化能力,实现课程教学目标。为此我们要求做到三个“一体化”[4]:(1)教材一体化。即理论教材与实验(实践)教材融合;(2)教室一体化。即大部分理论内容课程搬到实验室中去上,使教、学、动手相结合;(3)教师一体化。即理论课与实践课由一位老师讲解,做到了教学和实验两个环节的有机衔接。三个一体化的目的就是有利于学生对课程的认知和实践的结合。一改往日理论教学和实验教学分离,不能有机结合互相支持的局面。

1.理论教学内容的组织与实施

理论教学内容按照课本进行整合,吸纳了变频器和触摸屏等新设备和新技术。形成了以低压电器原理应用、电动机控制线路、机床设备的电气控制线路、PLC控制技术、变频器技术和触摸屏技术等模块为主要教学内容的形式,使本课程内容更加充实、完善和实用。课本只是知识的一个载体,不能课本上有什么讲什么,没有我不讲。一定要对课本内容进行自我消化,进行序化整合,补充或者删减。不能按部就班讲课。

在每一个模块理论教学内容中都设计一些简单但非常典型能帮助理论学习的实践内容,将教学任务中的理论教学和实践教学融为一体。例如低压电器原理应用模块,就设计了交流接触器、按钮、继电器的拆装练习。通过 “低压电气器件的认识” 这个工作项目,具体拟定成一个工作任务:“交流接触器、按钮、继电器的拆装练习”。通过学生在实验室工作台上亲自动手完成“工作任务”,借助多媒体课件,老师一边讲、学生一边做的过程,达到认识交流接触器、按钮、继电器的结构及组成部件,比以往看图抽象讲解要真实得多,更符合知识的认知规律,从而轻松掌握其工作原理、应用的方法和注意事项。再如“PLC控制技术”内容教学时,先找来一段由PLC控制的自动生产线视频播放给大家看,借助大家兴致很高,急切想了解为什么的时候,再引入到PLC的作用和结构等正题上来。在实验室PLC控制台上,老师边讲边做,亲自搭接一个简单的PLC控制的红绿灯轮流点亮的演示实验,这样本来一堂很枯燥的理论课,由于加入了视频背景和演示实验这样的案例,使学生的学习热情和主动性得到提高,从而唤起学生动手实践的欲望。另外在PLC指令的学习中,应采用学、说、做一体化的教学方法,每一个指令都要在电脑上练习一遍,观察其功能变化。对于像《电气控制与PLC》这种实用性和实践性很强的课程,只有动手练习才会有学习效果。如果还是在课堂上按照课本宣讲的旧模式,不创新理论联系实际的新模式,学生是根本没有兴趣听下去的。让学生亲自动手去摸、去做,身临其境教学,增加动手的时间和机会,有利于提高学生的应用型能力。

2.实践教学内容的组织与实施

应用型能力的培养,实践教学是非常重要环节,为了凸显该课程在学生应用型能力培养的重要性,采用连续的、强化性的、与实际工作过程任务对接的形式,制定实践教学计划。设计了电工实训,大型实验,电气控制与PLC课程设计,电气控制与PLC课程设计实训,电工职业资格证考取培训(课外)及毕业设计等6个实践教学环节。各个环节之间呈衔接与递进关系,由简单认知到综合性设计、组装、调试、排障过渡,从单纯的教学过渡到岗位需求能力培养,做到环节连续,强化训练。

由于在理论课时,已经安排了支持理论内容教学的基础性小实验,因此该课程的实验环节都设计成大型实验,采用基于生产过程,贴近实际的项目为引导,即实验内容综合,控制功能完整的实验项目为主不再做验证性实验。例如设计了“PLC控制变频器多段频率调速实验”[5],掌握PLC和变频器两个智能控制设备配合使用的方法。还有“继电控制、PLC控制及变频器控制的电动机正反转综合实验”[5]。从这个实验中可以分析不同控制方法的特点。课程设计和毕业设计环节以任务驱动、行业规范引导,选择真题实作,按照实际工程设计步骤、方法去要求。例如设计结果的成形图纸,就要求使用CAD计算机制图,图框、标题栏、设备表等一应俱全,图形符号、文字符号、画法要求都要遵循国家规范和电气行业规范要求,比对国家甲级设计院出图标准,引导学生进行真实的职业能力训练。课程实训主要基于具体的课程设计为项目引导、任务驱动进行,即以实际工作过程还原课程设计结果,在真实的环境中检查自己的设计结果,从而完成设计、安装、接线、调试、修正等工艺环节。即训练技能也要求岗位职业素质。在强化对技术型和技能型人才的培养过程中,国际上普遍推行双证制度---毕业证和职业资格鉴定证书。社会化的职业资格鉴定体系为技术和技能的资格认定制定了科学合理的标准,是对拥有某种能力的通用证明。借助职业技能鉴定平台,在实践环节的设计上,以职业导向、技能本位的思想引导鼓励学生考取电工资格鉴定证书。我们利用课外时间,对参与的同学进行辅导和开放实训场地练习。帮助他们成功获取证书,证明自身能力。

五、结语

培养应用型人才,不能简单认为就是在课程体系中加大实践环节学时数。一定要将应用能力的获得追根溯源即学生应用型能力培养与专业课程之间的关系,抓住这个关键点,再将实践学时有的放矢地分配好,利用现代教学理念探索利于专业应用型能力培养的教学模式,重构理论与实际相结合的的一体化教学形式。我们基于这样的认识,通过分析电气自动化控制类专业学生应用型能力培养与专业课程之间的关系,以该专业典型应用性课程《电气控制与PLC》改革为切入点,将社会变化需求,转化成自身生产力。改善了教学与企业和工厂对人才使用要求脱节的问题;提高了电气自动化控制类专业的教学质量和学生的自主参与学习能力,较好地解决了学生动手能力弱的问题,得到用人单位的普遍好评。

[参考文献]

[1]钱平,赵金荣.电气自动化控制类大学生职业技能培训教材(PLC应用技术卷)[M].北京:高等教育出版社,2005。

[2]张艳明.地方本科院校应用型人才培养与CDIO教学模式的实施[J].首都教育学报,2012,06:84-86。

[3]刘燕,王峰.基于工作过程导向的《发电厂电气部分》课程开发[J].高教论坛, 2009,07。

[4]任晓芳.电气控制与PLC教学改革探索[J].中国科教创新导刊,2012,05:38-39。

电器自动化专业论文范文10

关键词:电工基础;电类专业培养;非电类专业培养

中图分类号:TM1 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0092-02

《电工基础》课程是哈尔滨工程大学在2009版本科生培养方案中首创的面向所有理工类专业的公共平台课,该课程融合了2005版培养方案中面向电类专业的《电路基础》课程和面向非电类专业的《电工技术》课程,旨在体现宽口径、厚基础、高素质的人才培养理念。通过两年的教学实践,我们对《电工基础》课程的设置有了进一步的认同,并切实体会到该课程在保证学生电路基础理论的扎实和电路知识体系的完整方面具有重要的作用。但是,由于所有理工类专业的教学内容相同,无法体现该课程与后续各专业课程的联系,这不利于调动学生的学习积极性。因此,我们在对各专业院系进行充分调研的基础上,并结合国内其他高校的培养方案,在教学实践中融入了相关的内容,取得了较好的教学效果。

一、电类专业培养

在2005版培养方案中,我校面向电类专业开设了技术基础课《电路基础》,其主要教学内容为:电路理论及分析方法、复杂电路分析、特殊电路研究,其特点为重理论连贯性及严谨性、重实践技能。国内其他高校的培养方案与其类似,如浙江大学将《电路基础》课程分为甲、乙两部分,甲部分遵循从易到难、循序渐进的原则,采用先静态、后稳态、再动态的教学体系,系统而全面地介绍电路理论的基本概念、基本分析方法和基本定律;乙部分作为甲部分的深入与拓展,介绍电路原理课程与相关专业课程的边缘知识。在2009版培养方案中,为使电类专业的学生掌握后续专业课程必备的电路、磁路知识,除开设了公共平台课《电工基础》之外,还开设了专业基础课《网络与系统分析》。作为《电工基础》课程的拓展与延伸,《网络与系统分析》课程的主要教学内容为动态电路的复频域分析法和状态变量分析法、恒定磁通磁路的计算和铁心变压器的电路模型。为使学生对动态电路的分析方法有更系统、完整的认识,我们在《电工基础》课程中讲授动态电路的时域分析法时,引入了该方法与后续课程中复频域分析法的联系,并重点强调了复频域分析法中必须掌握的《电工基础》课程的内容:基尔霍夫定律、电路元件伏安关系、节点电压法、戴维南定理等。为使学生更好地掌握实际电路器件——变压器,我们在《电工基础》课程中讲授互感电路时,引入了空心变压器的电路模型,如下图所示没有图。空心变压器是由具有互感的两个线圈构成的,其中,R1、R2为两线圈的电阻,L1、L2为两线圈的自感,M为两线圈之间的互感,US为正弦电压源,ZS为电源内阻抗,ZL为负载复阻抗。通过分析电路方程,得到了空心变压器的等效电路,并重点强调了空心变压器与后续课程中铁心变压器的联系。

二、非电类专业培养

在2005版培养方案中,我校面向非电类专业开设了技术基础课《电工技术》,其特点为重工程应用性、重知识覆盖面。根据面向专业的不同,《电工技术》课程分为A、B、C三个系列。其中,《电工技术A》面向机类(机械、动力、核工程等),其主要教学内容为电路基本理论及分析方法、工业常用电器及其控制与应用;《电工技术B》面向近机类(船海、材料、化工等),其主要教学内容为电路基本理论及分析方法;《电工技术C》面向计算机技术,其主要教学内容为电路基本理论及分析方法、电工电子新技术。国内其他高校的培养方案与其类似,如浙江大学的《电工电子学》课程,遵循强弱结合、模数结合、电测结合的教学体系,重点介绍电工和电子技术的基本理论、基本知识和基本分析方法,以及电工和电子技术的基本应用。在2009版培养方案中,面向所有非电类专业均开设公共平台课《电工基础》,该课程理论性比较强,对电路的分析计算需要大量的数学知识,如果只是单调地介绍理论知识,这很难调动学生的学习兴趣,而适当地介绍相关的专业实例,既可以活跃课堂气氛,又能使学生认识到《电工基础》课程的重要性,从而由被动学习变为主动学习。以材化专业为例。我们在了解其后续专业课程设置的基础上,对学生进行了问卷调查。根据学生的反馈:想听与化学电源相关的知识、化学仪器上的电路、大规模输电知识、实际的电路器件、集成电路等。综合课程的需求和学生的兴趣,我们在讲授理想电路元件时引入了实际电阻器、电容器及电感线圈的电路模型,并重点介绍了实际的化学电源,包括干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池等,既丰富了课堂的教学,也拉近了与学生的距离。通过与各专业院系的深入沟通,我们体会到非电类专业的《电工基础》课程应兼顾理论连贯性和工程应用性,因此我们在以板书为主讲授理论知识的同时,借助丰富多彩的多媒体课件大量介绍应用实例。例如,在讲授谐振电路时介绍了RLC滤波器,若电容电压为输出,则通过低频信号、抑制高频信号,此为低通滤波器;若电感电压为输出,则通过高频信号、抑制低频信号,此为高通滤波器;若电阻电压为输出,则通过频带信号、抑制其他信号,此为带通滤波器;若电抗电压为输出,则抑制频带信号、通过其他信号,此为带阻滤波器;在讲授暂态电路时介绍了微分电路和积分电路,当占空比为50%的矩形脉冲作用于RC电路时,若时间常数远小于脉宽,则电阻电压与输入电压微分成正比,此为微分电路;若时间常数远大于脉宽,则电容电压与输入电压积分成正比,此为积分电路,微分电路输出尖顶脉冲,积分电路输出锯齿波。

《电工基础》课程是面向所有理工类专业的公共平台课,为了兼顾电类、非电类完全不同的教学要求,我们与各专业院系进行座谈,了解后续专业课程对《电工基础》的理论需求,在学生中进行问卷调查,掌握学生对课程内容的兴趣所在,建立《电工基础》教学内容与后续专业课程的联系,并将这种联系贯穿于教学实践,既调动了学生的学习热情,也提升了课程的教学质量。

参考文献:

[1]陈希有.电路理论基础(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]付永庆.电路基础[M].北京:高等教育出版社,2008.

电器自动化专业论文范文11

【摘要】电子材料与器件课程作为电子材料专业的基础和入门课程,对于学生夯实基础、激发学习兴趣、展开深层次学习具有至关重要的作用。而该课程的教学方式方法,对于学生掌握电子材料与器件知识有着重要影响,在本文中,笔者将新形势下电子科技学科教学改革的特点和教学经验相结合,通过对电子材料与器件课程的教学内容、课程安排、教学形式等方面的研究,探索更加完善的教育教学方法,努力提高电子材料与器件课程的教学质量。

关键词 电子科学与技术;电子材料与器件;教学方法

电子材料与器件课程是电子科学技术相关专业的基础性课程,对于学生巩固基础知识和提高专业技能是极为重要的。而提高电子材料与器件课程教学的质量,使课程与社会需求相结合,是高校教师探索的重中之重。笔者承担着我校电子材料与器件课程的教学任务,在总结教学经验的基础上,笔者在教学内容、课程安排和教学形式等方面进行了尝试,并取得了一定的教学成果。

1.电子材料与器件简介

处于电子科学技术产业链前端的电子材料和元器件是众多核心基础产业的重要组成部分,是计算机网络、通讯、数字音频等系统和相关产品发展的基础。电子材料与器件是指在电子技术和微电子技术中使用的材料和器件,包括半导体材料与器件、介电材料与器件、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料光电子材料和磁性材料、电磁波屏蔽材料以及其他相关材料与器件。电子材料与器件是现代电子产业和科学技术发展的重要物质基础,同时又是科技领域中技术导向型学科。它涉及到物理化学、电子技术、固体物理学和工艺基础等多学科知识。根据材料的化学性质,可以分为金属电子材料,电子陶瓷,高分子电子、玻璃电介质、气体绝缘介质材料,电感器、绝缘材料、磁性材料、电子五金件、电工陶瓷材料、屏蔽材料、压电晶体材料、电子精细化工材料、电子轻建纺材料、电子锡焊料材料、PCB制作材料、其它电子材料。

2.电子材料与器件课程教学模式

2.1电子材料与器件课程教学形式

电子材料与器件课程既包含电子材料的物理特性和电子器件的工作原理,还包含丰富的电子材料与器件的理论知识,并且与实践应用紧密结合。为了更好的培养学生的时间能力,增强实践意识,达到学以致用的目标。因此,电子材料与器件的课程教学应采取实验教学和理论教学相结合的教学形式,教师安排合理的实验活动,将理论教学与实验教学有机结合,达到学生巩固理论知识、增强实践技能的教学目标。

2.2电子材料与器件教学课时安排

教学采用教材《电子材料与器件原理》。在电子材料与器件教学的课时安排上,该课程作为电子科学与技术专业的核心课程,电子材料与器件课程的总课时应不少于80学时,理论课学时设计应在64学时左右,实验课学时应在16学时左右,任课教师可以根据教学过程中的实际情况增加或减少某一章节的课时安排。

2.3电子材料与器件课程教材选择

在电子材料与器件课程的教材选择方面,由于电子材料与器件是电子科学技术的一部分内容,目前我国关于电子科学技术的参考书籍很多,其中也不乏经典教材,但考虑到本科生对于该课程接触时间段、基础知识薄弱等特点,笔者认为任课教师可以自行编写课件和讲义,以便学生更好的理解教学内容。除此之外,由加拿大萨斯喀彻温大学电气工程系教授、加拿大电子材料与器件首席科学家萨法·卡萨普编写的《电子材料与器件原理(第3版)》也是业界公认的电子材料与器件教学的参考书籍。

3.电子材料与器件课程的理论教学

在新时期素质教育的背景下,电子材料与器件课程的理论教学更侧重于加强学生的实践能力,因此需要对传统的电子科学技术教学中重视原理、定律和规律的模式进行调整,在教学内容的设置方面,为了便于学生更好的理解知识体系,以笔者讲授电子材料与器件理论课程(共80学时)为例,该理论课程共被划分为材料科学的基本概念、固体中的电导和热导、量子物理基础、现代固体理论等四个章节,这四个章节阐述了电子材料与器件涉及的基础理论,内容包括材料科学基础理论、固体中的电导和热导、量子物理基础和现代固体理论,以及对各种功能材料与器件的原理与性能的讨论。另外,在讲授每章内容时,任课教师应注意弱化理论知识,增加实践知识。

4.电子材料与器件课程的实验教学

电子材料与器件的实验教学要与理论教学紧密结合,并重点介绍理论课上讲过的电子材料与器件,实验课程学时不能偏少,开设实在要安排在理论教学完成之后,使学生能够充分将理论知识应用于实践中。在实验开始前,教师要要求学生充分掌握理论知识,实验结束后,学生要写实验报告,使实验切实产生作用,而不是走马观花。在实验课程的设定方面,要尽量避免与其其它验课程的重复,还要确保理论与实践相辅相成,充分利用实验资源。

5.电子材料与器件课程的学生评价体系

素质教育的电子材料与器件课程的学生评价标准应区别于传统的考试评价方式,教师要将学生的平时表现、理论知识掌握、实践能力等纳入对学生的评价体系中。促使学生不再局限于对电子材料与器件规律、定义等知识的僵化掌握,而是将学习重点偏向于实践和应用。这种评价方式的转变,有利于学生积极主动的掌握知识,在实践中巩固理论知识,在理论中深化实践知识,全面提高电子材料与器件的课程教学效率和质量。

电子材料与器件在信息产业的发展与科学技术的研究中的重要性与日俱增。它既是电子科学技术体系专业知识中的重要环节,更为电子科学专业的学生提供了良好的科研基础和就业竞争力。本文通过对电子科学与技术专业特点与电子材料与元器件课程内容的分析,探讨了电子材料和元器件在电子科学专业领域的重要性,笔者还结合自身多年电子科学专业的教学经验,对电子材料与元器件教学的教学形式、课时安排、教材选择进行了新的探索,对电子材料和元器件的理论和实践课程提出了新的意见和建议,以便于提高教学质量,提升学生专业素养。

参考文献

[1]萨法·卡萨普.《电子材料与器件原理(第3版)》.西安交通大学出版社.2009年6月

[2]安毓英,刘继芳,李庆辉.光电子技术[M].3版.北京:电子工业出版社,2013

电器自动化专业论文范文12

关键词:工程教育专业认证;检测与传感技术;教学改革;寓教于乐

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)42-0111-02

工程教育专业认证核心之一是“能力导向”。“能力”指工程类学生培养的质量及利用学科知识分析与解决问题的能力。工程教育专业认证可促进我国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。我国工业科技发展迅速,需要大量不同规格的工程技术人才,这些高质量的工程技术人才主要依靠高等学校培养。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价。工程教育专业认证是各高校促进专业建设、提高人才培养质量的契机,也是工程教育改革的必然趋势和内在要求。目前,不同类型高等学校培养目标趋于雷同;实践教学、工程课程设计、毕业设计等实践类的课程开设严重不足;培养的人才不能完全适应产业发展的要求,要培养以能力导向为目标的电子类专业人才,必须加强对工科学生实践动手能力的培养,实行“应用型、差异化、重实际”的培养模式。借鉴国内、外优秀大学培养人才理念,不断改进优化专业培养。

一、课程特点及存在问题

《检测与传感技术》介绍检测技术的定义、工业检测现场所涉及的检测手段、常见传感器结构、工作原理、主要参数、检测电路及其典型应用。学生可以了解传感器的基本概念、构成及与传感器原理有关的物理定律,传感器及现代检测技术发展的趋势。涉及到的学科面广,是自动控制学、物理学、电子技术、数学、机械工程学的交叉融合,是电子信息类专业必修的一门实践性很强的学科平台课,主要内容有电阻应变式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光电式、超声波传感器等。本学院电子信息类专业所开设的《检测与传感技术》总课时44学时,目前没有实践环节。由于一些基础理论知识的推导,使得学生开始学习本课程时感觉抽象、枯燥、不适应。上课学生学了一肚子枯燥的理论,又没有相应的实验验证及课程设计去动手实践,所以学了等于纸上谈兵。学生的实践能力没有得到提升,也无法培养学生实际设计电路分析电路的能力。还有,本课程包括各类传感器基础理论、检测技术基础理论,短短40多个学时是远远不够的。课堂教学内容的选择是个问题。另外,传感器的发展日新月异,教材选取及教学内容的更新是个重要内容,要能使学生全面了解传感器发展最新动态,从而提高将来毕业后对工作的适应能力。针对以上存在的问题,本文笔者就课堂教学中教材选取、课程内容和教学方式、实践环节、考试及成绩评定形式等方面改革进行探讨。

二、教材选取要图文并茂

本课程在电子专业的课程体系中,起着承前启后的作用,其目的是在于增强创新开发能力和提高专业技术水平。学生学习该课程时,通常感觉思维跟不上,知识点多而分散。因此为了学科发展,为了迎接工程教育专业认证,首先在指导书及上课教材的选取上颇下了功夫。现在可选取的教材多而杂乱,满目尽是公式和多而繁乱的原理剖图。教师把书上公式搬到黑板上或者多媒体课件上对着念,下面是一群昏昏欲睡的学生。教材选取的原则一定要“图文并茂”,最好能让学生“看图识记”、“看图说话”,为配合工程教育专业认证并从根本上改变该课学生厌学不好学的现状,笔者正主编《自动检测与传感技术及实例分析》,该教材注重学科纵向体系模式,将常见传感器知识整合成6大模块,将该领域的专业内容与能力培养同时进行,按照工业生产要求和实际需要,模块着重于新知识和新技术的应用,突出专业知识的综合应用和专业能力的培养,设计了模块目标、要求、计划、实施等环节,并及时给学生介绍。该教材比较注重实用性,清晰易懂,把原理与应用有机融合,在实例中讲原理,在配套的课件演示动画图中,了解电路设计的原理及工业现场模拟运行状况。目前课程组老师准备编写自己的实验指导书,每章都涉及到一种传感器小而实际有趣的应用实例,以提出问题的形式引发学生思考并完成。在理论授课时,先从一些生活中的例子、直观的图片、视频、媒体大片中曾出现先进传感器的短片等资料入手,以典型应用为起点,先激发学生的学校兴趣,带着好奇心去了解相对应传感器的工作原理,用多媒体课件和网络学习相结合的方法,课件制作以教材为基础,不断加入最新的科学技术成果及内容,充分利用现代化教学设备和手段辅助教学,扩展学生视野,最终使学生掌握检测技术的基本技能。充分结合生产生活实际。在总学时上,考虑增加到60学时。增加课程设计环节,提高学生的专业素质、创新意识和实践能力。

三、实践教学内容要寓教于乐,娱寓于学

实践教学内容要贯穿于实验、课程设计及毕业设计等所有实践环节中,让学生有一个学以致用、做中教、做中学、做中练、做中熟的学习过程。工程教育认证重点突出应用,突出专业特色,所以对于课程来说,突出实践性应用不但要从课堂教学不断渗透,更要在实验、课程设计中逐步引导和加强。如果教师教学没有什么实践性内容,只有条不紊地按照传感器的各种转换原理,从一种传感器组织讲解到另一种传感器,决定了很少甚至几乎与企业发展、传感器本身技术发展相脱节,学生学习和教师教学也显得枯燥乏味。实践教学包括实验及课程设计两个部分,严格说来也包括了部分同学的毕业设计。实践环节一定要调动学生积极性及求知欲。传感器的基本工作原理和其对应的测量电路无论听起来还是学起来都比较乏味,而传感器的应用结合生活中的实例会比较有趣。超市收银扫描笔、银行自动感应门、小区楼道自动感应灯、自动干手机等都是能引起学生兴趣的不错的例子。开始上课之前的绪论部分,可以用大量生动形象的与生活及生产息息相关的例子如机器导盲犬、智能安全门、智能电子锁、生命探测仪等引导学生步入传感器世界。比如讲授电涡流传感器时,从四、六级重大的考试进场前防止学生带手机的金属探测仪,到看的老战争影片中的排雷仪,到一些重要场所的安检通道,让学生首先了解这类传感器应用的广泛性和重要性,激起学生兴趣。然后,我们引出电涡流传感器的工作原理:由于金属的电涡流效应,当探测线圈靠近金属物体时,金属导体表面会产生电涡流,电涡流产生的磁场会使探测仪振荡回路中的能量损耗增大,检测出这种变化并转换成电信号,再由此判定探测线圈下面是否有金属物体。就让学生借此了解为什么能够检测,就是工作原理的讲述。讲述完再进入实例,让学生自己去发现电涡流传感器在位置测量、安检中的应用要点,测量转换电路应该怎么设计。最后让学生主动思考,平时生活中,能在哪方面应用,应该怎么去设计,然后应该选什么型号。这样学生对于这类传感器肯定就印象深刻了。另外,在讲一种传感器时,要结合已经学过的传感器,找出各章联系点或者这种传感器优点。比如电涡流接近开关,与电容式的接近开关有哪些不同,各自适合在什么场所应用。比如在讲述防盗监控方面,压电式周界报警电缆与红外的优缺点及区别,这样在趣味中体会学习知识的快乐。

四、考核方式及成绩评定方式

《检测与传感技术》内容难学,各章节具有独立性,知识点之间的联系较少,涉及到电子技术、电路分析、物理化学、数学等基础知识。针对以上特点,考核方法重在应用与综合,不以识记为主,所以考试形式由原来闭卷改为开卷考试。从调查的情况看,可以减轻学生考试压力,不用单独追求分数的高低,把学习的重点用于应用和实际解决问题的能力训练上,几乎所有的学生对开放性的实验和课程设计给分方式持欢迎和支持态度,有利于引导学生向能力培养方向发展。实践课内容灵活多样,强调应用与综合,强调对知识的分析和归纳,比如让学生设计自动分检器,分拣出金属和非金属,白色和黑色物质的生产流水线,设计教室照明自动识别系统,识别是否有学生在自习,从而决定打开灯的数量和位置等。在一定程度上减少学生作弊,对端正考风有帮助。成绩最终的评定以设计和最终作品两个部分,使成绩成为衡量学习态度及学到多少知识的标准,而不是简单的得到学分的工具。

在工程教育认证背景下,通过几年来对《检测与传感技术》这门课程的探索、教学改革,充分调动了学生学习的积极性,提高了该课程的教学质量。在实践教学方面,实验室购进了部分典型的传感器,可以直接看到内部实物的构造,让学生有个直观的认识。在14版大纲中,又增加了具体课程设计内容,确定几种应用较多且价格相对便宜的传感器,让学生在其中自由选题并做成实物,从而引发学生学习兴趣及作品完成的成就感。电子技术学科组会继续努力探索,进一步提高该课程的教学质量。使该专业学生能在学习本课程后,适应一般生产需要,在日常自动检测技术的应用及设计方面有突出的成绩。

参考文献:

[1]陈振学,刘成云.工程教育背景下“检测技术”教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2013,35(2):36-37.

[2]苑惠娟,秦勇,周真.“传感技术”课程设计改革探索[J].电气电子教学学报,2010,32(4):91-92.