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關鍵詞:建筑 電氣工程 防雷
引言
在科學技術日新月異的新時代,隨著社會經濟的發展,現代人們的生活物質水平也得到了大幅度提高,因此在現代的房屋建筑中,電氣設備也越來越多,從而為人們創造美好生活奠定了堅實的基礎。然而由于近幾年來經報道的雷電災害屢見不鮮,由于雷電的襲擊給人們的生活和生命財產安全造成了極大地影響,甚至給社會帶來巨大的損失。盡管隨著科學技術的日新月異和建筑行業的高速發展,現代建筑的防雷措施都非常完善,然而由于電子科技的高速發展和智能化建筑的不斷涌現,從而使得現代建筑必須要進行電氣工程防雷,從而才能提高建筑的防雷水平,確保用戶的生命財產安全,與此同時,隨著建筑行業的高速發展,建筑行業中各種先進的技術層出不窮,從而為建筑電氣工程防雷創造了有利的條件。但是,就目前建筑電氣工程防雷的實際情況而言,傳統的防雷方式和技術已經不能夠滿足現代建筑的需要,因此,為了提高建筑電氣工程防雷水平,還必須要加大對建筑電氣防雷的分析研究力度,從而才能夠總結出更加科學完善的建筑電氣工程防雷技術,進而才能夠為社會的安居樂業和經濟的高速發展奠定堅實的基礎。本文從雷電的形成及其危害出發,對建筑電氣工程防雷進行了深入的分析,然后對建筑電氣工程防雷問題進行了詳細論述。希望能夠起到拋磚引玉的效果,使同行相互探討共同提高,進而為我國今后的建筑電氣工程防雷起到一定的參考作用。
一、雷電的形成及其危害
1雷電的形成
雷電是一種大氣放電現象。當太陽把地面曬得很熱時,地面的熱空氣攜帶大量的水汽不斷地上升到高空,形成大范圍的積雨云,積雨云的不同部位聚集著大量的正電荷或負電荷,形成雷雨云,而地面因受到近地面雷雨云的電荷感應,也會帶上與云底相反極性的電荷。當云層里的電荷越積越多,達到一定強度時,就會把空氣擊穿,打開一條狹窄的通道強行放電。當云層放電時,由于云中的電流很強,通道上的空氣瞬間被燒得灼熱,溫度高達6000—20000℃,所以發出耀眼的強光,這就是閃電,而閃道上的高溫會使空氣急劇膨脹,同時也會使水滴汽化膨脹,從而產生沖擊波,這種強烈的沖擊波活動形成了雷聲。
二、建筑防雷
1外部防雷裝置與內部防雷裝置
國際電工委員會編制的標準(IEC1024-1)將建筑物的防雷裝置分為外部防雷裝置和內部防雷裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器是指避雷針、避雷帶和避雷網,它位于建筑物的頂部,其作用是引雷或叫截獲閃電,即把雷電流引下。引下線,上與接閃器連接,下與接地裝置連接,它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。接地裝置位于地下一定深度之處,它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。內部防雷裝置的作用是減少建筑物內的雷電流和所產生的電磁效應以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。除外部防雷裝置外,所有為達到此目的所采用的設施、手段和措施均為內部防雷裝置,它包括等電位連接設施(物)、屏蔽設施、加裝的避雷器以及合理布線和良好接地等措施。
2防雷電感應和雷電波侵入
雷電放電時,在附近導體上產生的靜電感應和電磁感應,它可能使金屬部件之間產生火花。因此被保護建筑物內的金屬物接地,是防雷電感應的主要措施。首先,是做好等電位聯結。對一、二類防雷建筑物內平行或交叉敷設的金屬管道,其凈距小于100mm時,應采用金屬線跨接,是防止電磁感應所造成的電位差能將小空隙擊穿,而產生電火花,每隔≤30m做好接地。
由于雷電對架空線或金屬管道的作用,雷電波可能沿著這些管線侵入屋內,危及人身安全或損壞設備。因此,做好進線端的防雷保護,做好均壓環及防側擊雷是防雷電波侵入的主要措施。 一、二類防雷建筑低壓進線全線采用直埋地引入,將線路架空引入戶內時不少于15m的一段應換電纜(金屬鎧裝電纜直埋地,護套電纜穿鋼管)進戶,并在架空與電纜換接處做好避雷保護。二類防雷建筑當架空線直接引入時,除在入戶處加裝避雷器,并將進戶裝置鐵件做好接地外,靠近建筑物的兩根電桿上的鐵件也應做好接地,且沖擊接地電阻≤30Ω,所有弱電進線的保護應同強電進線。防雷建筑要做好均壓環及防側擊雷保護。均壓環從三層開始,環間垂直距離≤12m,所有引下線、建筑物的金屬結構和金屬設備均與環可靠連接,均壓環可利用結構圈梁內的鋼筋(鋼筋必須貫通成環路)。一類防雷建筑30m以上,二類防雷建筑45m以上,三類防雷建筑60m以上,要做好防側擊雷保護,沿建筑物外墻做一周水平避雷帶,帶與帶間垂直距離≤6m,外墻上所有金屬欄桿,門窗均與避雷帶可靠連接,避雷帶再與引下線可靠連接。豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置可靠連接,目的是在于等電位,并且由于兩端連接使其與引下線形成并聯線路,使雷電流更訊速的入地。
3防雷電流經引下線和接地裝置時產生高電位對金屬設備或電氣線路反擊的措施
目前建筑物內大多采用共同接地裝置,當雷直擊于本建筑物防雷裝置時,假設流經靠近低壓電氣裝置處接地裝置的雷電流為20KA,當沖擊接地電阻=1Ω時,接地裝置上電位升高為20KV,而一般室內低壓裝置的耐沖擊電壓最高為8KV。其結果就使低壓電氣裝置絕緣較弱處可能被擊穿而造成短路,發生火災、損壞設備,這是非常危險的。
關鍵詞:《電氣工程畢業設計》;畢業設計;教學設計;實踐教學
交流電流測量《電氣工程畢業設計》課程是專業教學的最后一個環節,是整個電氣工程及其自動化專業教學的總結,是培養學生綜合運用所學知識和技能,進行工程技術和科學研究基本訓練的重要教學環節,也是對大學生培養階段教學質量的綜合檢驗。
一、教學目的與要求
通過畢業設計環節,要突出對學生綜合能力的培養和訓練。要培養學生查閱和運用文獻資料的能力,外語閱讀和翻譯能力,獨立分析與思維能力,書面與口述表達能力,創新能力;結合畢業設計工作內容,有側重地培養學生熟練進行程序設計和開發計算機應用系統的能力;培養學生樹立嚴謹求實的工作作風。通過畢業設計(論文),要求學生在指導教師的指導下,獨立完成一項選定的設計任務或專題研究題目,最終撰寫出符合要求的畢業設計(論文)。包括:(1)調查研究,查閱、收集和綜合文獻資料的能力;(2)進行方案論證,分析比較,制訂計劃和試驗研究方案的能力;(3)工程設計、計算和繪圖能力;(4)安裝、調整和實驗研究的能力;(5)總結提高、撰寫畢業設計論文的能力。
二、過程組織與管理
《電氣工程畢業設計》課程總學時10周,10學分,安排在第8學期進行,可以校內集中或校外進行,也可以校內、校外相結合。第一階段:選題。在第7學期末,根據學生人數,教研室安排老師布置畢業設計課題,給出每個課題的《畢業設計申報表》和《畢業設計任務書》,對相關畢業設計課題的任務要求、工作內容和時間安排做好確定,并填寫《畢業設計選題登記表》,組織學生進行選題。確定畢業設計課題后,老師引導學生對課題進行分析,學生查閱、收集相關文獻資料,分析研究后,撰寫《開題報告》和《英文翻譯》,為后續的課題設計做好準備。第二階段:課題設計過程。在第8學期,進入畢業設計課題的具體工作階段。在這個過程中,學生根據任務書中的工作內容和時間安排,對每個環節進行方案的分析、論證、選擇、設計和調試,每周與老師交流兩次,并填寫《過程管理手冊》,對問題和解決方法進行總結。在交流電流測量設計課題中,要求交流電流輸入量程5A,經過信號取樣電路、調理電路,采樣保持電路,A/D轉換電路,將采樣值送單片機,計算并顯示出電流有效值。第三階段:答辯。由學院答辯小組負責組織畢業設計(論文)答辯工作,指定有經驗的教師擔任組長。每個學生的答辯分兩階段進行:①自述的學生扼要報告自己畢業設計的內容和成果,約10分鐘;②答辯小組成員提問和學生回答問題,10分鐘~15分鐘。每個學生答辯的總時間一般不超過40分鐘,特殊情況可酌情適當延長。通過《電氣工程畢業設計》課程,學生應用已學過的專業知識達到設計任務的要求,實現從理論到實踐的過程,同時在設計工程中積累經驗、培養工程意識和思維方式,加強對學生創新能力、實踐能力的培養,為以后工作能力的提高打好基礎。
參考文獻:
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本文受廣東省教育科學研究項目“獨立學院電氣工程及其自動化專業實踐教學模式改革創新與實踐探索”項目資助。
摘 要:實踐教學是培養學生實踐能力、創新能力和綜合能力的關鍵環節,對于增強學生的綜合能力以及社會適應力都有重要作用。獨立學院作為應用型人才的培養基地,實踐教學的作用顯得尤為重要。本文總結廣州大學松田學院現行實踐教學中存在的主要問題,逐步分析問題形成的原因,在此基礎上結合電氣工程及其自動化專業本身特點,在實驗教學、畢業論文等多個方面提出新的改革方式,進而開展多層次、多渠道的實踐教學改革,對促進獨立學院教學工作具有重要意義。
關鍵詞:電氣工程及其自動化 實踐教學 實習基地 畢業設計
中圖分類號: G64文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(a)-0000-00
Exploration of teaching practice of the Independent College of electrical engineering and automation
Liao Ganzhou Ceng Xia Liu Yan
Guangzhou University sontan College Electrical and Automotive Engineering Department Guangdong Guangzhou 511300
Abstract: Practice teaching is the key to train students' practical ability, innovation ability and comprehensive ability, have an important role in enhancing students' comprehensive ability and social resilience. Independent colleges as applied talents training base, the role of practice teaching is particularly important . This article summarizes the main issues of Guangzhou University Sontan College teaching in current practice, and gradually formed the analysis of the problem, on the basis of combined electrical engineering and automation itself paper proposes a new experimental teaching reform in many areas, thesis, etc. way, and then carry out multi-level, multi-channel practice teaching reform has important significance to promoting independent college teaching.
Keywords: Electrical Engineering and Automation, practice teaching, practice base, graduation design
相對于理論教學,實踐教學更具直觀性、綜合性和創新性,具有不可替代的作用。電氣工程及其自動化專業主要是面向工程培養出基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、具有創新能力的電氣工程,自動化工程、電子與計算機應用工程等領域的“寬口徑、復合型”高級技術人才。廣州大學松田學院無論在學生的培養目標或課程設置上,都非常重視學生的實踐能力。
1 現行實踐教學存在的主要問題
實踐教學主要包括各類實驗課程、課程設計、專業實習和畢業論文等。目前的實踐具有教學難以脫離課堂,與知識經濟時代對創新人才的需求不相稱等特點,且存在以下主要問題。
1.1 對實驗課程重視不夠
實驗課程是在掌握理論知識和老師幫助的基礎上,學生將所學理論知識應用于實踐,以提高分析問題和解決問題能力的訓練過程。目前,由于實驗設備不足、教師在備課時沒能將課程的實踐教有機地融入課程體系中等原因,在實驗環節只能簡單的完成驗證性實驗,難以培養學生創新創造能力;此外,由于實驗環節缺乏有效管理機制,甚至存在學生不參加實驗課程、偽造實驗數據,抄襲實驗報告敷衍了事等情況,以致實驗課程效果有限。
1.2 專業實習缺乏有效管理
由于本校采用“3+1”教學模式,學生大四在外進行專業實習、完成畢業論文,而缺乏學校的管理、老師的監督。久而久之學生容易產生倦怠心理,而在實習期間缺乏學校的幫助,接觸本專業先進技術機會較少。
1.3畢業論文選題過于形式
由于獨立學院工科的科研項目較少,在畢業論文選題上,教師只能自擬題目,導致有些選題過于陳舊,難以有突破;學生缺乏實驗條件,導致難以完成本專業畢業設計,選題往往只能停留在電子電路設計、計算機程序設計等對實驗條件要求較低的選題,不能和專業相結合,嚴重制約了學生的對畢業論文的積極性。
2 針對獨立學院存在的問題進行的探索研究
2.1 實驗教學方面
加大實驗室投入,在原有實驗室的基礎上,新建“電力控制實驗室”、“綜合控制實驗室”、“智能仿真實驗室”,滿足學生的實驗課程學習需求,提高學生學習積極性。完善實驗室管理制度,在原有制度的基礎上,進一步完善各種規章制度,建立實驗課程反饋機制,加強實驗課程考核制度,提高學生對實驗課程的重視程度。
2.2 加強校外實習基地的建設
增加實習基地的數量和質量,有助于學生更好地進行專業實習,使學生將所學理論知識與生產實踐有機地結合起來,增強學生感性認識。我系采用集中實習、自主實習結合的方式,學生的和實習基地可以通過雙向選擇的方式進行合作。加強實習管理,本系建立學生校外實習工作的監督機制,每年有5-6次的實習檢查安排,通過實習檢查,可以了解到學生的實習狀態、單位對學生的反饋意見,以便規范校外實習的相關管理制度、與實習基地建立起更緊密的合作關系。
2.3 強化畢業設計管理
畢業設計選題分為三類:與學生實習單位的相關的選題、指導教師科研題目和學生自擬題目,無論是何種選題,都必須具有一點的代表性,并且嚴格執行一人一題政策,一旦發現雷同或者抄襲,指導教師應及早制止并督促其獨立完成。學生分別進行15分鐘左右答辯,根據畢業論文以及答辯情況綜合評定成績。
3 結語
實踐教學對于電氣工程及其自動化專業有著極其重要的作用,在校內通過實驗課加強學生的動手能力,為校外實習提供基礎;在校外通過校外實習基地增強學生的實際工作能力,反之可以鞏固學生在校所學的知識;最后通過畢業設計(論文)檢驗學生的學習成果。通過本學期的實驗教學改革,學生的總體實驗能力明顯提高,對于校外實踐教學以及畢業論文具有一定的引導作用。
參考文件:
[1] 張愛玲, 韓富春, 卜慶華. 電氣工程及其自動化專業人才培養方案及課程體系改革的研究. [J] 太原理工大學學報(社會科學版).第19 卷 第1 期. 2001.3.
關鍵詞:畢業設計;團隊合作模式;畢業設計改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)36-0161-02
近年來,在高校不斷擴招,就業形勢日益嚴峻的背景下,使得學生壓力倍增,紛紛把考取研究生和找一個理想的工作作為頭等大事,忽略了實踐環節對于專業學習的重要性,這一矛盾對于通常安排在第八學期的畢業設計而言顯得更加突出。在畢業設計環節,有些學生應用人單位要求提前到崗實習。然而到了工作崗位上,既要盡快熟悉新的工作環境,又要努力做好手頭的工作,在相當短的時間內完成從學生角色到員工角色的轉變,開始一種全新的生活,對不少學生來說在其心理上和生理上都是一個很大的挑戰,很難再有精力去做好畢業設計。更有甚者,部分學生頂崗實習后,由于專業不對口,工作環境根本不具備做畢業設計的條件,尤其對于電氣工程及其自動化這種實踐性較強的專業而言,沒有最基本的實驗設備和實驗環境,學生無法去做畢業設計,只能馬馬虎虎,敷衍了事。[1-4]
本文針對當前高校畢業設計(論文)環節存在的普遍問題探尋針對性的解決方案,以電氣工程及其自動化專業BG1001試點班為例,嘗試建立符合人才培養規律與學校定位的畢業設計(論文)模式。
一、改革方案
1.方案制訂
為了使每個學生都能在畢業設計中得到實在的鍛煉,目前,畢業設計(論文)基本實行單人單題目制度,學生在畢業設計(論文)過程中獨立完成自己的工作。這種主要的模式雖然有利于培養學生獨立解決問題的能力,但在協作能力的培養上卻有所不足。因此,試點班BG1001電氣工程及其自動化(試點班)嘗試通過相互協作的團隊合作模式,即2個學生相互合作、完成一個較大的綜合性題目的模式。指導教師選擇上盡量選擇具有一定硬件開發能力及具有較高學術造詣的教師,此次試點班指導教師配備了2名教授、5名副教授(高工)、2名講師。論文選題如表1所示。
團隊合作模式的最主要特征就是個人的設計內容與他人的相互關聯,具有下列特點和要求:
(1)題目具有一定的綜合性或合作性,能培養學生的綜合能力、創新能力和合作精神。為了能夠滿足2個學生共同完成一個項目課題,選題就比較重要,需要滿足2個學生的工作量,又能彼此分工。本次選題要求能夠完成實物,并在正式答辯時能夠進行實物展示。
(2)題目來源多樣化、自由化。指導教師可以根據專業內容或自己的科研課題命題,也可結合學生的想法和思路與學生商議共同命題。例如:基于ARM的四軸飛行器姿態控制研究項目有學生自己提出。本次選題類型有硬件設計、PLC控制、基于單片機的開發、基于ARM的開發、基于DSP的開發、仿真設計等。
(3)團隊合作模式可以有三種方式:同一項目分工,可以一個硬件設計、一個軟件開發。例如:超低功耗無線車位探測控制系統設計研究、光伏最大功率跟蹤電路設計等項目就是采取該模式。同一項目可以不同方案實現。該方案在本次畢業設計中沒有團隊采用。同一項目,可以一個通過軟件仿真實現、另一個完成實物開發。
(4)要求教師對合作的兩個學生同時進行指導。除了按照統一的畢業設計(論文)管理規范給予指導外,還要針對相關聯和合作的內容,組織相關學生共同分析、探討題目完成中遇到的問題等。
團隊合作模式的優點是:每個學生不僅在各自的研究內容中得到科學研究方式方法的培養和訓練,且能從相互間的配合和協作,培養學生的團結精神,為今后從事科學研究打下一定的基礎。[5]
二、畢設執行情況
對于試點班的畢設執行情況,跟其他班的采取措施一致,同時進行。BG1001學生人數為43人,學生按照簽約單位要求,在簽約單位實習學生人數為29人。畢業實習單位主要有上海三菱電梯有限公司、上海阿爾斯通交通設備有限公司、上海振華港機重工有限公司中國電子科技集團公司第21研究所等17家單位。因此該班也存在著提前到崗的情況,給畢設工作的開展帶來不少的困難。
1.開題報告
2014年3月7日,電氣工程及其自動化專業舉行了2014屆本科畢業設計(論文)開題答辯,電氣系共有149位本科畢業生,系部組織了6個答辯小組。試點班的學生答辯時分配到各個小組,同一課題的學生分到同一組。由于試點班的學生是2個人一個題目,答辯時,可以兩個人一起進行答辯。這樣方便參加答辯的老師整體上把握學生的研究內容、工作量,及時指出不足。答辯老師肯定了試點班學生按新方式進行畢業設計。認為學生的分工比較明確,題目選取上也有一定的工作量和難度,適合學生開展此課題。開展畢設過程中,能把該專業學過的電路、電子技術、嵌入式開發語言等靈活運用,達到了開展畢設的目的。但同時,但也指出了一些同學的不足。
試點班具體情況匯總如下:有的畢業設計(論文)研究目的、內容不明確以及課題范圍太廣,需要補學的東西較多,論文工作量偏大。例如基于ARM的四軸飛行器姿態控制研究,該課題涉及無線遙控、通訊,四個電機的驅動,飛行姿態的控制,工作量比較大,尤其是飛行姿態的控制涉及到空氣動力學的知識,而電氣工程及其自動化專業沒有學過這方面的課程,因此需要補學得知識就比較多,學生完成該設計的難度也會比較大。有的畢業設計(論文)研究內容稍簡單,難度偏低,工作量偏小,應增加其量程及控制功能。例如“基于單片機的電壓-電流轉換電路系統設計”,該題目主要是完成電壓-電流轉換,這個主要是運用運放及其反饋知識,相對來說比較簡單,但是如果能增加其量程的選擇、能夠有效的控制切換并進行良好的顯示,也能符合畢設的要求?!耙环N新型非接觸式鋼軌裂紋檢測系統”該題目需增加其巡檢功能,檢測系統不僅能在固定的位置檢測出裂紋,而且在移動中也能正常工作。
2.中期檢查
為保證畢業設計質量,加強對畢業設計過程環節的監控,切實做好畢業設計工作,2014年4月18日,電氣系舉行了2014屆本科畢業設計(論文)中期檢查答辯,要求每一位畢業生進行PPT匯報答辯,并檢查了畢業設計任務書、畢業設計課題的進度、畢業設計(論文)教師指導記錄本、中期檢查報告等。電氣系中期答辯的分組跟開題報告答辯時一致,這樣參加答辯教師對學生所做的東西比較熟悉,能夠對學生現階段的成果進行點評和指導。
經過答辯學生的宣講、答辯組老師的詢問和學生所交材料的檢查,發現學生的畢業設計還存在著一些問題。試點班總共不通過人數為7人,具體情況見表2。其中4人是缺席了中期檢查,三人應論文存在問題比較多,進度嚴重滯后而沒有通過答辯。缺席4人次也說明這個班的部分學生對待畢設的態度也不是很積極。
存在問題:部分同學對畢業設計不夠重視,投入精力較少,在中期檢查中發現他們對研究內容尚不清楚,對畢業設計(論文)的要求理解不透徹,課題研究還處于起步階段,沒有真正突出重點。例如:光伏最大功率跟蹤電路設計論文,該論文沒有實際開展,對文獻綜述也比較簡單,對里面的重點技術MPPT也不是太了解,論文中期報告也沒有按照學校要求的格式撰寫。部分學生收集、整理、分析信息、資料的能力欠缺,畢業設計內容稍單薄,數據運算、分析、處理能力不夠,圖紙規范化程度低,設計實驗線路和搭建實驗裝置、實驗數據的處理(圖表,曲線)、實驗結果與討論能力稍欠缺。
3.全院畢業設計(論文)答辯
2014年5月27日、30日、31日,電氣學院舉行了2014屆本科畢業設計(論文)答辯,要求每一位畢業生進行PPT匯報答辯,并檢查了畢業設計任務書、畢業設計(論文)等。具體情況匯總如下:本屆共有394位本科畢業生,學院組織了18個答辯小組,共有391位同學參加了答辯。其中3位同學(其中一位海外留學生)因為畢業設計(論文)沒有完成,故沒有參加答辯。經過答辯學生的宣講、答辯組老師的詢問和學生所交材料的檢查,答辯組老師認為大多數同學能在規定的時間內完成畢業設計任務陳述、基本上能圍繞主題展開,概念基本清楚。試點班學生基本按照預先的要求完成了實物,14個作品進行了展示。
在參加首次答辯的391位同學中,最后經過答辯組專家的一致推薦有38位同學(其中試點班學生9名)的畢業設計被評為電氣學院優秀畢業設計,試點班學生約占23.7%。經過電氣學院學術委員會的選優答辯、討論研究,最終推薦8位同學(其中試點班學生2名,約占25%)參加學校的公開答辯,最終試點班學生一名獲得三等獎,一名獲得優秀獎。
三、結論
本次BG1001電氣工程及其自動化(試點班)畢業設計,對畢設模式進行了一些嘗試,采取了團隊合作模式,即2個學生相互合作、完成一個較大的綜合性題目的模式;另外選題上主要是以實物開發為主;指導教師選擇上盡量選擇具有一定硬件開發能力的教師;且要求畢設答辯時需遞交實物進行展示。試點班畢業設計改革表明,盡管有67%學生畢設期間一直在企業實習,但畢設質量還是有明顯改善,試點班的學生占電氣學院的優秀率為23.7%,校級優秀占25%。
參考文獻:
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關鍵詞:畢業設計;質量;實踐環節;提高
電氣工程類本科專業主要培養在電氣工程、自動化、電子與計算機技術應用等領域能夠從事工程設計、系統分析與運行、科學研究、技術開發與管理,能獨立分析和解決電氣工程實際問題,適應本專業領域各項工作的高級工程技術人才。因此,該學科方向具有強電與弱電結合,理論與實踐并重,學科特色明顯等特點。這些都決定了畢業設計不能流于形式,應該嚴格保證質量,過程管理應當規范細致。但目前由于高校擴招、軟硬件資源缺乏、畢業分配制度改革及就業形勢嚴峻等問題,導致畢業設計效果不盡如人意。筆者分析了電氣工程類畢業設計的現狀和不足,并提出了相應的改革措施和方法。這些措施和方法對于培養創新型和復合型電氣工程類人才有一定的借鑒意義。
1 畢業設計現狀和不足分析
通過近幾年指導畢業設計教學的親身體會,筆者發現在電氣工程類畢業設計中主要存在如下方面的問題和不足。
1.1 畢業設計選題方面
選題是畢業設計的開始,在很大程度上決定著設計的方向和質量。選擇合適的課題是順利、高質量完成畢業設計任務的關鍵所在。目前,教師給出的部分選題過于陳舊、范圍偏窄,工作量明顯不足,有的選題甚至幾年不變,不能明顯反映本專業的發展現狀和發展趨勢。有些選題雖然反映了本專業的前沿技術和發展動態,但作為本科生的畢業設計選題,則顯得偏難、工作量偏大。同時學生在選題時認識不足,認為畢業設計只是走走過程,只選一些簡單易做的題目,而不結合自己的興趣和今后的工作方向。由于重視程度不夠,投入時間不足,也就造成了畢業設計質量不高。
1.2 教學資源不足方面
隨著1999年全國高校開始擴招,很多學校的師資隊伍、實驗室條件等都不能滿足學生的發展需求。我校電氣工程及自動化專業共計10余名教師,但近年電氣工程及自動化專業就業形勢良好,每屆學生人數均在150人以上,導致每位教師人均指導畢業設計10人以上,教師除了承擔教學任務外,還承擔著科研任務。同時由于實驗條件跟不上,許多畢業設計只能是簡單理論的重復。這些情況從根本上限制了畢業設計的規范性和學生實踐動手能力的提高。
1.3 學生個人因素方面
目前,本科生就業是每個學校招生就業工作的重中之重。因此,在大學時代最后一個學期找工作就成為大部分本科生的重心。這一時間段也是考研學生復試的關鍵時期,導致他們對畢業設計不會投入很多精力,只選一些簡單易做的題目。而學校在這種情況下管理也比較寬松,導致學生在思想上不夠重視,不認真扎實地做設計。已經簽訂工作協議的學生認為已經找到工作,畢業設計的好與不好無關緊要,畢業設計在一定程度上流于形式。
1.4 復制抄襲現象方面
由于網絡資源豐富,每個學校的圖書館都有大量的論文資源數據庫,這對于學生查找資料、了解學科的發展動態和方向非常有利。但有些學生缺乏科學態度和創新意識,在撰寫論文過程中會抄襲他人成果,有的章節或內容幾乎是成段、成章節地復制,整篇論文中基本沒有自己的觀點和思想。
2 提高畢業設計質量的措施
針對畢業設計出現的上述問題及畢業設計教學工作的特殊性和重要性,我們需從以下幾個方面進行改革,以不斷提高畢業設計的質量。
2.1 選題的優化及選題形式多樣化
指導教師在出畢業設計選題時,應該每年更換三分之一以上的題目,保證選題不過于陳舊。合理評估畢業設計工作量的大小,選題不宜過難、過大、過寬,以保證學生能獨立完成或協作完成。找到工作的學生可以根據自己今后工作的方向自定題目,不局限于指導教師所出的題目,這對學生走上工作崗位及今后的發展都大有好處??傊?,在選題上應該革陳推新,保持選題的新穎性和多樣性。
2.2 強化過程規范管理
畢業設計是大學本科時代時間最長的一次實踐教學環節,一般在4個月左右,這么長的時間內必須強化過程規范管理,才能做到對畢業設計全過程的有效管理。我校引入畢業設計(論文)智能管理系統,該系統對畢業設計在時間上嚴格劃分,每一個畢業設計階段必須完成相應的工作任務,并提交給系統,在指導教師審閱合格后,方可進行下一階段的設計工作。這樣不僅對學生的畢業設計進行了規范管理,也對教師的指導過程進行了約束,起到了強化過程監督的作用。同時指導教師也可以要求學生在進行畢業設計過程中每周見面2次,并進行畢業設計答疑,這樣就能更好地了解學生的畢業設計過程,從而要求學生全身心地投入,以保證畢業設計的質量。
2.3 建立創新及激勵機制
為了調動學生和指導教師的積極性,提高畢業設計質量,對于在畢業設計過程中嚴格要求自己、畢業設計論文有創新點,能與企業生產實際緊密結合的學生,在成績評定上應給以傾斜。鼓勵有科研課題的教師指導一定數量的畢業設計,讓學生參與到教師的課題中,通過實際科研項目的鍛煉,培養學生的科研意識。這樣不僅可以提高畢業設計質量,也可以提高學生分析問題、解決問題的能力,為他們今后就業打下良好的基礎。
2.4 完善質量監控與評價體系
學校教學管理部門及二級學院應加強畢業設計的全過程管理,可分別成立校級教學督導組和各二級學院教學督導組,定期檢查畢業設計的各個環節完成情況,同時對指導教師的指導情況進行監督,使學生和指導教師都能夠從思想上認識到畢業設計的重要性。為了防止學生成句、成段地抄襲,我校教務處利用學術不端行為檢測系統對畢業設計論文進行比對,有效防止了學生在撰寫論文過程中大量抄襲的情況。在答辯、評定畢業設計成績時,由于設計題目類型較多,各位答辯教師的評分標準不一致,因此應建立質量評價機制,做到畢業設計評分工作的公正、公平,有利于在專業教研室形成正確、積極的價值判斷標準和氛圍,對教師的畢業設計指導工作有潛移默化的影響。
3 結束語
通過對電氣工程類本科畢業設計現狀進行分析,分別從選題優化及選題形式多樣化、建立創新和激勵機制、強化過程管理及完善質量監控與評價體系等方面提出了相應的改進措施和方法,這些措施和方法對提高電氣工程類畢業設計的質量及層次,培養創新型和復合型電氣工程類應用型人才有一定的借鑒意義。
參考文獻
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關鍵詞:地方院校;電氣工程及其自動化專業;人才培養
作者簡介:魏立明(1974-),男,吉林省吉林市人,吉林建筑工程學院電氣與電子信息工程學院,教授;韓成浩(1972-),男,朝鮮族,吉林延吉人,吉林建筑工程學院電氣與電子信息工程學院,教授。(吉林 長春 130118)
基金項目:本文系吉林省教育科學“十二五”規劃課題(課題編號:GH12181)、2012年吉林建筑工程學院教學質量與建設工程項目的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0007-02
近年來,信息技術的迅猛發展給普通高等院校電氣工程及其自動化專業帶來了較多良好的發展機會,因此,如何對電氣工程及其自動化專業人才進行培養成為各高校的重要任務之一。如何構建新的培養模式,優化相應的人才培養方案,制訂良好的教學體系,培養具有創新能力和工程能力的電氣工程及其自動化專業高級應用型人才成為應用型工科院校所面臨的任務之一。吉林建筑工程學院是吉林省建筑類普通高等本科院校,屬于二本院校,其辦學理念是培養“理論基礎堅實、實踐能力扎實、思想作風樸實”、具有創新精神和創造意識的高級應用型專門人才。吉林建筑工程學院電氣工程及其自動化專業的培養目標是使學生能夠從事建筑電氣領域內的相關設計工作、施工工作、運行與管理工作,并且把他們培養成為應用型高級技術人才。根據吉林省經濟發展的需求和建筑行業的特點,加快電氣工程及其自動化專業應用型人才的培養成為電氣與電子信息工程學院實現飛速發展的有效渠道。為此,電氣與電子信息工程學院在優化培養方案、加強教學質量工程建設、構建應用型實踐教學體系等方面進行了有益的嘗試和探索。
一、優化人才培養方案
地方應用型本科院校的辦學定位應首先強調應用性,所以既不能延續普通本科傳統的教學模式,也不能削弱相關基礎理論的教學,而是應該兩個方面同時發展。特別是應該加強學生工程應用能力的訓練和培養,把相關課程中的應用環節(例如:實驗、課程設計、實習等)充分融入到教學過程之中,以便提高學生的動手能力和應用能力。應用型本科院校在教學環節中應突出實踐應用與理論教學的相互滲透,堅持工程實踐與科學教育并重的原則,逐步建立合理的符合應用型本科人才培養的課程體系。這樣做的目的主要有兩個:一是給學生打下較扎實的基本理論基礎;二是讓學生在大學期間參加相關專業工程的基本訓練,使學生具備建筑電氣方面的專業技能、提高學生在認知過程中發現問題、分析問題和解決實際工程問題的能力。
因此,吉林建筑工程學院組織電氣工程教研室教師進行了廣泛調研,主要通過座談會和實地訪問等多種形式。通過調研了解用人單位對學校所培養的人才的需求和要求。同時向沈陽建筑大學、北京建筑工程學院等有關其他院校進行調研,獲得其人才培養方案。學院還定期組織召開電氣學院校友會,了解往屆畢業生在工作中對大學期間所學知識、技能和能力要求的反饋。學院派教研室主任和骨干教師參加電氣工程及其自動化專業的指導委員會會議,了解該專業最近動向,廣泛聽取設計院和施工企業中的專家、企業負責人的意見及建議。在上述調研的基礎上,優化原有的電氣工程及其自動化專業的培養方案,形成自身的特色。該方案應以夯實基礎、開拓專業知識面、重視應用能力為主要原則,切實加強對學生工程能力的培養。
電氣與電子信息工程學院對電氣工程及其自動化專業的課程設置進行了優化,主要體現工程實踐教育,刪除課程之間重復的內容,構建了注重建筑特色的電氣工程及其自動化專業人才培養方案。電氣工程及其自動化專業課程體系的整合應依據吉林建筑工程學院的辦學定位,主動汲取建筑設計院、建筑施工企業等相關單位的意見,合理確定專業課程的學時以及實踐教學在整個課程體系中的比例。整合后的電氣工程及其自動化專業的課程體系平臺由“專業基礎課程模塊+專業課程模塊”構成。該平臺體現了課程的應用型人才培養。其中“專業基礎課程模塊”包括注冊電氣工程師資格考試應必備的理論基礎,其中有模擬電子技術、電路原理、電機與拖動、電氣控制技術、數字電子技術等課程?!皩I課程模塊”課程的設置應體現建筑行業的特點。我院設置了建筑電氣技術措施、供配電技術、建筑照明、消防與安防系統、建筑電氣施工與概預算等課程。每一模塊含有理論教學、實驗教學和課程設計三個內容。上述課程的設置使電氣工程及其自動化專業符合建筑行業的特點和要求,使得學生在就業時更加明確自己的定位方向。同時課程體系平臺還可以根據就業方向進行相關選修課程的設置,以滿足工程應用性要求,例如設置綜合布線、樓宇智能化技術、嵌入式系統等課程。
二、加強電氣工程及其自動化專業教學質量工程建設
1.課程建設與教材建設
在優化專業課程、強調應用能力的課程建設原則指導下,應用型人才培養所需要的課程建設包括相關課程內容、教學方法改革、教學手段促進等方面的建設。我院電氣工程及其自動化專業的所開課程中電氣控制技術和數字電子技術被評為校級優秀課,單片機原理與應用被評為校級精品課,自動控制原理以及消防與安防系統兩門課程被評為省級優秀課,電路原理被評為省級精品課。在進行課程建設的同時,電氣與電子信息工程學院也非常重視電氣工程及其自動化專業課程的教材建設。教材建設應該體現電氣工程及其自動化專業教學成果,要積極推進紙質教材、電子教案、教學參考書以及教學課件四位一體化的教材建設,選用智能建筑專業指導委員會推薦的高質量教材,同時結合本學院課程撰寫相關建筑電氣教材。
2.教學管理制度的完善
規范有序的教學管理制度是提高學院的教學質量、推動學院教學改革的重要保證措施。為保證電氣工程及其自動化人才培養方案的全面落實,電氣學院充分發揮領導和學院教師的力量,建立起包括畢業設計(論文)規定和實習要求等相關教學管理的規章制度,對教師和教學管理人員的工作進行了具體規定,提出了明確要求,從制度上保證了電氣工程及其自動化專業人才培養的質量。學院成立了由學院領導、教研室主任和實驗室主任組成的二級教學督導組。督導組成員通過平時聽課、 課下與教師、學生交流等形式了解教師教學狀態以及學生的學習狀態,在一定程度上促進了學院教師教學水平的提高,并且為學院進行教學二級化管理提供了相關的依據。
按照電氣與電子信息工程學院教學質量評估實施規定,每學期由每一年級的輔導員組織各班學生對每一位專業任課教師的教學情況進行評估,根據學生所反映出的問題制訂相應的整改措施,以促進教學質量的提高。針對畢業設計(論文)的應用環節,學院結合電氣工程及其自動化專業特點,制訂了相應的畢業設計(論文)工作流程和考核辦法。該辦法規范了畢業設計指導過程中存在的問題,保證學生畢業設計(論文)質量的有效性。
3.采取多種教學形式,提高課堂質量
在教學形式上,改革傳統的“以老師講解為主”的教學形式,實行“老師教與學生學互動”以及“學生之間互動”的教學模式,建立起以培養學生實踐應用能力為主的教學方式。具體措施有:將老師的科研項目帶入課堂,拓寬學生的知識面;學習優秀的學生在課后充當其他學生的“老師”;讓學生討論某一教學內容,采用分組討論的形式。每一位老師將自己的科研項目引入課堂,將本專業的前沿知識引入課堂中,引導學生學習相應的知識點,同時講授該課程知識點在科研項目中是如何應用的。優秀學生當“老師”就是拿出一部分較容易的教學內容讓學生自己講,提高學生學習的主動性和積極性。學生分組討論就是在每一堂課中留出部分時間組織學生討論,每一小組發表自己的觀點,使學生在討論中增強對知識點的理解,培養學生分析問題和邏輯思維能力。與此同時,教師應該充分利用計算機網絡資源,搭建學生與教師溝通的新平臺。具體措施包括建立相關專業課程QQ群、構建課程教學資源網站等。
三、構建以工程能力訓練為特色的實踐教學體系
電氣與電子信息工程學院所構建的實踐教學體系主要以工程能力訓練為主要特色。這其中包括編寫實踐教學計劃、實綱和、專業教材時將本專業的的技術實用性及時反映出來。在制訂課程教學計劃時,應該明確規定所有實踐教學環節的目標和任務,并且按照每一個實踐項目分批次規定教學內容、教學要求和考核辦法等。以往的實驗教學中主要以驗證型實驗為主,現在變為以設計型和綜合型實驗為主導。同時在實驗考核要求上改變以往的考核方法,取而代之的是以每位學生實際操作能力、實驗數據的分析能力以及實驗過程中解決實驗疑難問題的能力的綜合考核方式。對于專業基礎課實驗考核(例如:電路原理、模擬電子技術等課程),應該在做實驗的時候一人一組進行考核??己藭r應該根據教師所提的要求單獨設計相關實驗方案,在規定時間內獨立完成實驗,獲得正確的實驗結果并且對實驗結果誤差進行分析。實踐證明,上述做法對于提高學生的動手能力和創新能力是非常有效的。
我院擁有吉林省高等學校智能建筑系統集成與節能控制重點實驗室和吉林省科技廳建筑電氣綜合節能重點實驗室,上述兩個實驗室為電氣工程及其自動化專業本科生提供實踐訓練的場所。我院建立了較完善的大學生課外科技活動制度,舉辦了全國大學生智能建筑實踐技能競賽(北方賽區),從2004年至今連續舉辦了九屆校內大學生電子設計競賽。這些活動豐富了學生的課外科技活動,也充分調動了學生學習的積極性。電氣工程及其自動化專業的學生在所參加的各種課外科技活動中取得了優異的成績,例如2010年參加吉林省大學生電子設計競賽獲得一等獎2項、二等獎3項、三等獎5項的好成績,2010年參加全國大學生智能建筑實踐技能大賽獲一等獎。
四、結語
本文詳細闡述了地方院校在電氣工程及其自動化專業應用型人才培養方面的經驗和做法。具體通過優化人才培養方案、加強專業教學質量工程建設、構建培養學生應用能力的實踐教學體系等方面進行相應的改革與嘗試。同時,根據吉林建筑工程學院人才培養目標提出了電氣工程及其自動化專業人才培養中體現建筑行業發展和要求的新思路。
參考文獻:
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關鍵詞:電氣工程;專業英語;教學方法;教學改革
作者簡介:黃慧(1982-),女,河南長葛人,華北水利水電學院電力學院,助教。(河南鄭州450011)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)10-0148-02
專業英語,顧名思義,以英語講解專業知識,是大學英語的后續課程。專業英語課程的目的是為了使學生能夠閱讀英語專業文獻,了解國外學術及業內動態,為將來從事本專業工作后參加學術會議、聽取國外學者的演講報告、學術討論會、出國留學或參觀考察等提供基礎。專業英語也是電氣工程專業的基礎課程,它使學生能夠對國內外的行業現狀、研究前沿、研究難點和研究熱點有一個比較清晰的認識和了解。因此可以認為,專業英語為電氣工程專業學生的進一步發展建立了一個平臺?;谶@個平臺,學生可以深化既得知識,擴展專業知識領域,了解專業領域的全貌,洞察該領域中技術和理論研究的前沿,為學生在本專業領域中與國內外的同行進行交流創造條件。
電氣工程專業涉及面廣,設置課程包含“電氣工程”、“電子應用技術”、“計算機技術”、“控制理論”等內容,與之相應,專業英語也應涵蓋這些內容。因此學習專業英語要具備一定的專業知識,并且要區別于基礎英語的學習。為了使學生順利地從基礎英語過渡到專業英語,并將所學專業知識與英語能力相結合,提高專業英語的聽、說、讀、寫能力,本文結合實際教學,在教學內容、教學方法和教學設計與安排等方面提出一些改進方法。
一、教學內容
大學本科教育的目的主要是培養學生扎實的專業功底和獨立獲取知識的能力,為學生繼續學習和獨立從事本專業的研究工作奠定基礎。為此,專業英語課程對內容和教材的要求就不能局限于用英語念原文、翻譯課文、用中文講解難點、用中文解釋重點,這樣就很難把基礎英語與專業英語區分開。
電氣工程專業英語教材的課文內容主要包括構詞法、翻譯和寫作的內容。構詞法主要介紹電氣工程專業英語中一些常用的詞根、前綴、后綴以及合成詞等構詞方法。大學生掌握了構詞法,就可以達到對專業英語詞匯舉一反三、融會貫通的效果。熟練和掌握構詞法是學習專業英語的基礎,為以后閱讀英文專業文獻資料、學習新的詞匯做鋪墊,也是擴展詞匯量的一種高效方法。翻譯是針對專業英語的句子特點,比如長句多、句子結構復雜等,介紹其翻譯技巧。翻譯技巧涉及詞義選擇、語序的變換、用詞的增加和省略等內容。掌握翻譯技巧是學習專業英語的更高一層次要求。翻譯要做到信、達、雅,符合中英文的語言表達習慣和語法規則。寫作是比專業英語翻譯更高一層次的內容。英文寫作包括應用文、學術論文、學位論文等。熟悉應用文寫作有利于幫助學生到工作崗位后盡快適應工作、熟悉工作。學術論文、學位論文的寫作為學生進一步的深造奠定了基礎。這三方面內容是專業英語教材內容中要講解的重點。
學習專業英語,除了以上這些內容之外,內容安排還應該注意以下兩點。
第一,專業英語的教學內容越新越好,內容應與國內外最新的專業知識技術和前沿熱點保持同步。鑒于此,筆者認為,電氣工程專業英語的教材內容可以選取一些國外相關專業技術期刊或報紙上的文章,并且要與時俱進。每學期安排幾個學時,專門用來探討這些技術發展的新動態。
第二,電氣工程專業英語的教學內容還應該兼顧傳統內容與現代內容、基礎知識與前沿熱點之間的聯系。教材中的內容是一些基礎的專業詞匯以及基本的原理介紹。通過教材學習,可以讓學生從基礎英語過渡到專業英語,了解專業英語的特點以及一些詞法和句法特點,使學生在有限的教學時間內提高自己的聽、說、讀、寫能力,鍛煉出一種能夠終生受用的專業英語應用能力。
二、教學方法
傳統的教學觀以知識為本,而不是以人為本,立足于向學生傳授知識,而不考慮學生的需求和學生的接受程度。課堂上教師講、學生聽,“滿堂灌,注入式”的教學方法不根本改變,學生的學習主動性就不會調動起來,電氣工程專業英語教學要實現從知識傳授向綜合能力和素質培養的轉變,著力培養學生的創新精神和創新能力。這一實現過程,教學方法尤為重要。
1.采用啟發式與交流式教學
電氣工程專業英語內容本身比較枯燥,而且難于理解。因此,教師在教學過程中要采用各種手段和方法去調動學生學習的主動性和積極性,讓學生參與進來,營造一個輕松的學習環境,讓學生作為課堂的主體全身心投入到教學過程中,啟發和激勵學生的興趣使其主動地思考問題。學生在不知不覺中通過自己的積極參與、自由交流,無障礙地發表見解,在寬松和自由的氛圍中完成學習任務,枯燥的學習內容也變成了有趣的內容不容易忘記。例如在電氣工程專業英語教學中,專業術語和專業詞匯比較多,筆者啟發學生運用構詞法,如前綴、后綴、合成詞等聯想和記憶更多的單詞,并讓學生課下制作單詞卡片在課堂分組進行交流,讓學生在自由的交流中找到單詞的規律,激發興趣來記憶;另外利用多媒體教學方法給一些單詞增加適當的圖片解釋以活躍課堂氣氛。
2.覓食發現法
在教學中發揮學生的主體作用是一種教學的指導思想和理念。如何實現這一教學方法因課程、教師的不同而不同,其關鍵是從學生的角度出發。針對電氣工程專業英語,筆者認為,應該從“講、議、讀、練、評”這幾個方面使學生積極、主動地學習。
(1)講,是讓學生上講臺來講,改變教師講一課堂的做法。比如教材文章,可以提前布置給學生閱讀,自己歸納。在下一節課,以自愿的方式讓學生上臺講課,由其他學生來補充不足,最后教師進行歸納和點評。采用這種方法,使學生可以自由地發表自己的觀點,學生得到了交流的機會,又活躍了課堂氣氛。
(2)議,即精心地設計和組織課堂討論。結合當前電氣工程專業發展的新趨勢,確定一些具有代表性、普遍性和現實性的熱門話題,提前一周布置,指導學生閱讀有關資料和信息,分小組討論并推薦代表發言,最后由教師評析和總結。如在電氣工程專業英語教學中,筆者給學生布置關于智能電網、風能、光伏發電、電動汽車等熱點話題進行討論,討論其當前發展的現狀和未來發展的趨勢,以及發展過程中各自的優缺點和技術難題。通過自主學習和討論,使學生感受到身邊這些新技術和新科技為自己生活帶來的變化,讓學生加深對自己所學專業知識的了解。學生們積極發表自己的見解,踴躍討論,激發學習興奮點,從課堂討論中獲得了大量專業發展的前沿知識。教師從學生的發言和辯論中也獲得了大量的信息,從中掌握了學生的思想動態,增強了教學的針對性。
(3)讀,即讀書,不僅讀課本,還要讀與專業相關的書,如國外電氣工程專業的期刊雜志,國外電氣工程專業網站等,一方面學生可以加深對課堂內容的理解,另一方面也可以豐富學生的文化底蘊,了解英語的語言表達習慣和語法規則,拓寬學生的知識面,有助于培養學生自主學習和獨立思考的能力。
(4)練,就是設計以培養學生能力為目的的“問題體系”。這個問題體系可以根據學生的能力發展水平分層次進行。通過不同層次的練習,逐步培養學生自主發現、分析問題、創造性解決問題的能力。
(5)評,每個教學階段結束,可以讓學生對自己學習專業英語的收獲進行自評和互評,并對教師的教學工作進行評價,發揚教學民主,了解學生對課堂的教學意見和建議,提高教學的透明度,支持和鼓勵學生參與到教學改革中來,增強學生的主體意識,同時也督促教師不斷提高自己的教學水平。
采用這些教學方法,引導學生創造性地獲取與運用知識,在不知不覺中培養專業英語能力。與此同時,教師的能力也獲得了提高,心智獲得了完善。
三、教學設計與安排
學完電氣工程專業英語后,學生應該掌握一定量的專業詞匯,掌握閱讀專業相關英文資料的技巧,能夠熟練閱讀和翻譯相關的專業文獻資料,并且具備一定的聽、說、讀、寫、譯的能力。因此,電氣工程專業英語的教學安排也應該培養學生的聽、說、讀、寫、譯的能力,而不是只偏重于某一面能力的培養,忽視了其他方面。
在規定的教學學時內,教學內容可以分塊進行講授。比如,安排幾個學時的聽說課教學,幾個學時的讀寫譯,再通過幾個學時把這幾個方面綜合起來。這樣學生會在每一階段教學結束后很有收獲感。并且課下也更容易有重點地去學習,去提高自己。
充分運用現代化的教學手段,建立了真正意義上的網絡課程。教學輔導、作業布置與批改、問題的討論與回答都在網上進行,除要求學生通過網絡完成并提交作業外,還規定每個學生必須提出當前最新的專業發展的技術前沿問題,并參與其他同學提出的問題的討論。課程結束時,每位學生在網上跟同學的討論都可以查到,并且點擊率很高。這不僅明顯提高了學生運用現代化手段進行學習的能力,而且還可以讓學生隨時參與討論自己想要了解的問題,教學效果與效率都令人滿意。
四、結束語
電氣工程專業英語的教學目的是為學生提供一種把握國外同一專業發展脈絡和趨勢的能力。不但要提高學生運用英語閱讀專業書籍的能力,而且要提高他們運用英語進行專業學術交流的能力。因此,教學效果除了與教師自身的因素有關外,還與學生自身的專業基礎和英語基礎有很大關系。雖然文中介紹了一些改進措施,但是教師除了自身與時俱進外,還應該因材施教,根據每一屆學生的個性不同來不斷地對專業英語的教學改革進行探索。
參考文獻:
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關鍵詞:研究生培養;課題選擇;創新能力培養;表達能力培養;綜合能力培養
作者簡介:黎靜華(1982-),女,廣西博白人,廣西大學電氣工程學院,副教授。(廣西 南寧 530004)
中圖分類號:G643 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)16-0016-02
電氣工程以電磁學理論為理論基礎,將電能作為研究對象,是通信和計算機信息的載體,與生命科學、材料科學、電子科學和控制科學交叉,是基礎理論性較強的交叉學科。同時也是工程性很強的專業。龐大電力工業的安全運轉、人類偉大的電氣化時代離不開電氣工程學科的發展。電氣工程學科是一門既有著強基礎理論支撐的、又有著廣泛應用背景和應用平臺的交叉混合型學科,基礎研究與應用研究并重。[1]該學科的學生既需要掌握理論分析的知識,又需要掌握服務于國家能源發展、電力工業的特殊技能。研究生教育肩負著為國家電力工業建設培養高素質、高層次創造性人才的重任,以培養科學和專門技術中德才兼備的高級科學專門人才為目的。[2]因此,應根據電氣工程學科的特點探索適合電氣工程學科的研究生培養模式和途徑,向電力行業和社會輸送更多更優秀的高層次研究型人才。
一、電氣工程學科研究生培養的目標
1.電氣工程學科碩士學位培養的目標
具有嚴謹求實的科學態度和工作作風、勇于創新的開拓意識和良好的職業素養;掌握電氣工程學科的基礎理論、系統的專門知識和必要的技能;了解本學科有關研究領域國內外的學術現狀和發展方向,具備較好的國際化視野和國際交流能力;具備獨立分析和解決本學科的專門技術問題的能力,能勝任電氣工程領域相關的科研、教學、工程技術開發及管理工作。
2.電氣工程學科博士學位培養的目標
具有嚴謹求實的科學態度和工作作風、勇于創新的開拓意識和良好的職業素養;在電氣工程學科內掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識,了解本學科專業的前沿動態;具有獨立從事科學研究工作的能力,并要初步具有主持較大型科研、技術開發項目或解決和探索我國經濟、社會發展問題的能力;掌握數學的基本知識、具有應用計算技術解決本學科相關技術問題的能力,具備一定的交叉學科知識,拓寬知識面,可以開展跨學科內容的研究;科學或專門技術上做出創造性的成果,能夠勝任本專業或相近專業的科研、教學和管理工作。
為實現上述電氣工程學科研究生培養的目標,筆者認為應從多方面加強對研究生的培養。
二、課題的選擇
課題的選擇是研究生做好科學研究的基礎。良好的課題可以激發學生的積極性和創新性,主動地投入研究工作,從而獲得創新性強、有實用價值的研究成果。[3]可見,新穎、創新、具有理論意義和實踐意義的選題至關重要。導師在結合學科特點、綜合考慮學生的能力和興趣愛好的基礎上,可從如下幾個方面獲得良好的課題:
1.創造機會到電力工業或電力部門去調研
電氣工程學科是一個工程性很強的專業,具有良好的應用平臺。作為電氣工程學科的研究生,首先應了解電力工業的發、輸、配和用的各個生產環節,不僅需要到電廠、變電站、電力部門等傳統部門去調研交流,更需要到新建設的、符合國家能源發展戰略和滿足電力工業發展需要的新建設的基地和部門去調研交流,全面了解當前電力工業迫切需要解決的困難和問題,并據此作為研究的切入點或課題,將使得所選擇的課題具有重要的研究意義和價值。
2.查閱行業網站和相關的學術網站
電氣學科的研究生應多瀏覽行業信息網站,了解中國電力工業的最新發展和研究動向,并掌握國家對電力工業發展的戰略導向。其次,應多瀏覽相關的學術網站,如國外的風電等新能源網站。這些是豐富自身知識、把握電力工業發展的前沿、明晰未來工業發展方向的良好途徑。同時,也對指導科學研究的選題具有重要作用。
3.廣泛閱讀國內外文獻
尋找解決問題的方法也是科學研究或研究生科研的重要組成部分,廣泛地閱讀文獻則是獲得解決問題方法的重要途徑。通過學習經典的書籍和高水平的論文可以了解所需解決問題里程碑的方法、當前研究的進展、已有方法存在的不足以及需要改進的地方,從而明晰解決問題的方法和思路。此外,可以針對所需解決的問題開展對數學領域以及交叉學科知識的學習,運用數學知識或者借鑒其他學科的知識解決本學科科學技術問題。
4.結合導師科研項目
導師的科研項目已經是經過調研、論證比較可行的課題,研究生可以立足導師所立項目所需解決的問題去探索和研究解決問題的方法、手段,并以此作為自己的課題。一般地,依據導師的科研項目進行選題在研究經費、實驗條件等方面都有較好的保障,學習過程中融合導師的科研過程,有更多的機會與導師進行交流學習。
三、創新能力和思考能力的培養
創新能力是指利用已經積累的知識和經驗,經過科學的思維加工和再造,產生新知識、新思想、新方法和新成果的能力。[4,5]一個國家和民族創新能力的基礎是人才,尤其是具有創新能力的高層次人才。研究生培養就是要為我國培養拔尖創新型人才。筆者認為,可以通過如下途徑加強對創新能力和思考能力的培養:
1.參加學術交流會議
學術交流會議是研究生之間相互交流、相互學習、獲取科學前沿動態、實現學科交叉的一個重要平臺,其對于研究生創新能力的培養至關重要。學生可以從報告人講述的內容中感悟到不同的創新方法和思維方式,獲得廣博的知識,作為自身學科創新的物質基礎,從而以不同的方法思考本專業的問題,往往會獲得一般方法難以得到的科研成果。目前電氣工程學科舉辦的大型學術會議越來越多,比如全國電自專業高校年會、全國電工學科研究生論壇、電機工程協會的年會、博士生論壇等,研究生們都可以積極主動地去參加。
2.多參加交叉學科的學術講座
電工學科本身就是一門交叉學科。電力系統的問題也不可能僅僅依賴于電力系統本身的知識去解決,學習交叉學科的知識也是培養創新能力的肥沃土壤。在講座中,可以聽到報告人對自己學科工作的綜述和研究體會,可以學習到學術大師們治學的理念、態度和方法,從而啟迪和激發自己的思想,達到以他山之石攻自己之玉的效果。
3.重視組內學生之間的交流
相對來說,學術會議和學術講座的頻率并不是太高,且由于開會地點、時間和科研經費等的限制,學生并不能經常參加學術會議。因此,組內學生之間的交流就顯得愈加重要。課題組內不同研究方向的學生應該每周舉行一次交流會,相互匯報各自的研究成果和遇到的問題,自由爭辯,取長補短,相互促進,共同提高,使認識得到發展,在相互的交流中碰撞出新思想的火花,從而有可能產生新的科學假說,開辟新的研究途徑。
四、表達能力的培養
人最高層次的能力是表達能力,包含寫和說的能力。研究工作需要得到認可或需要得到別人建議和幫助都依賴于良好的表達。思維敏捷、條理清楚地闡述自己的學術觀點或展示自己的研究工作是使自己的科研工作得到認可或獲得有價值建議的重要途徑。可以通過如下方法加強和培養表達能力:
1.多練習口頭匯報
首先,參加會議時要爭取匯報的機會。表達能力是需要不斷練習和鍛煉的,有時候想得很好的內容未必能有條理地進行講述。其次,要勇于提問,善于表達自己的想法。同學之間的相互討論是非常寶貴的學習機會。提問不僅能充分把握新知識,且能鍛煉自己的表達能力。研究生們時常膽怯,不敢提問,生怕暴露自己知識的淺薄。錢偉長先生經常說:“報告總是不能全聽懂的,要提問題,沒有愚蠢的問題,不提問的才是愚蠢的!”青年學生應充分重視提問,在增長知識的同時提高自身的表達能力。
2.多寫學結
科學研究中一定要重視書面的表達。多數學生覺得這些問題自己已經掌握了,沒必要寫出來,殊不知這里面隱含著很大的學問。把內容和觀點寫出來是對自己工作的梳理,是理清問題的一個重要途徑。書面表達后會使得自己對問題的認識更加清晰,條理更清楚,更能加深理解和記憶。學結包括許多方面,不僅僅是寫學術論文和畢業論文,其具有多種多樣的形式,如寫開會的會議紀要、會議報道、記錄每天的學習進展、總結每周的學習內容或對某個階段成果的梳理等。
3.反復體會教師修改后的論文
人總是在學習中成長和進步的。只有充分認識到不足和發現自身與別人的差距才能更好地學習和進步。導師就是研究生階段最好的學習榜樣。不少同學并不重視導師修改過的論文、ppt等材料,這無形中損失了許多寶貴的學習機會。研究生應細細品味導師修改后的表達方式和領悟導師的意境,及時豐富和糾正自身存在的不足,日積月累,水平自然會得到快速提高。
五、綜合能力的培養
創新能力和專業知識固然是培養研究生的重要內容,但是研究生的思想修養、嚴謹求實的科學態度和工作作風、積極向上的處事態度也至關重要。俗話說:要想做好學問,首先要做好人。學習專業知識和進行科學研究并不應該是研究生學習和培養的全部。許多學生認為只要學習好就行,其他事情與他無關,這在很大程度上使學生降低了對自己的要求。在科學研究過程中,要有嚴謹的治學態度、腳踏實地做事的作風。此外,學生應該做導師的好助手,協助導師做好本科生畢業設計、課程設計的指導。對于課題組的其他公益事務研究生也應該主動承擔,認真完成,抱著“既行之,極致之”的態度,增強自己的責任心。
六、結語
培養具有電氣工程學科特點的高層次研究人才對推動電力工業的發展具有重要作用和意義。本文結合該學科的特點提出了關于研究生選題、創新能力培養、表達能力培養和綜合能力培養的具體途徑及方法,希望研究生能通過參加實踐調研、廣泛閱讀文獻、積極參加學術交流和交叉學科的學術講座以及勇于提問、善于表達等途徑全面提高自身的素質和水平,達到培養的目標,在科學或專業技術上取得創造性的成果。
參考文獻:
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關鍵詞:汽車電子;電力電子;教學改革
作者簡介:吳曉剛(1981-),男,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院,副教授;周美蘭(1962-),女,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院,教授。(黑龍江 哈爾濱 150080)
基金項目:本文系黑龍江省高等教育教學改革項目(項目編號:JG2201201107)、哈爾濱理工大學高等教育研究重點項目(項目編號:A201200004)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0098-02
隨著汽車產業的發展,電子技術在汽車上的應用已成為汽車設計研究部門考慮汽車結構革新的重要原因。在國外,平均每輛汽車上的電子裝置在整車成本中占20%~25%,一些豪華轎車上裝有40多個微處理器,有的汽車電子產品甚至占整車成本的50%以上。許多汽車制造商都認為,增加汽車電子裝備的數量,促進汽車電子化是奪取未來汽車市場的有效手段。[1]
在對汽車電子技術的教學研究中,文獻[2]提出優化“汽車電子與控制”配置課程的內容、改革結構體系、改革教學方法和手段、加強實驗建設和課程設計環節等改革思路。文獻[3]分析了“汽車電子控制技術”課程在理論教學和實踐教學方面的問題,提出了靈活多樣的理論教學改革方案和采用項目教學法等加強實踐環節教學的建議。文獻[4]介紹了汽車電子控制技術課程精品實驗項目的設計思想、主要環節及具體實踐。文獻[5]將虛擬儀器LabVIEW軟件應用于汽車電子技術綜合性和設計性虛擬實驗中,并進行了實驗教學的實踐。文獻[6]開發了汽車電子控制系統實驗教學所需要的嵌入式系統,完成了實驗箱硬件及教學實驗所需的支撐軟件,并在此基礎上開展了教學實踐。文獻[7]介紹了在電子信息工程專業開設汽車電子系列特色課程的研究。
在汽車電子中,涉及到電力電子技術的內容通常稱為汽車電力電子技術,并且成為了電力電子技術的重要分支。哈爾濱理工大學(以下簡稱“我校”)電氣工程及其自動化專業下的電力電子方向,在汽車電子研究上已有了十幾年的基礎。在依托汽車電子驅動控制與系統集成教育部工程研究中心和黑龍江汽車電子技術研究中心科研基地的基礎上,形成了以新能源汽車動力系統控制和汽車電子驅動控制為特色的研究方向,并培養了大量的碩士研究生和博士。因此,為了在本科教學中體現我校電氣工程及其自動化專業的辦學特色,結合在汽車電子方向上的研究成果,在2010年制定的電氣工程及其自動化專業電力電子方向本科生培養方案中,特別增設了“汽車電子技術”專業方向選修課。本文以“汽車電子技術”課程作為研究和實踐對象,通過課程結構優化設置和考核方式改革,結合現場教學和研究性教學的教學方法,實現具有特色的專業選修課教學。
一、“汽車電子技術”課程結構
“汽車電子技術”課程開設在大學四年級上學期,為專業選修課程,2學分,共32學時。其中理論教學22學時,實踐教學10學時。根據電氣工程及其自動化專業的基礎課程和平臺課程設置,結合汽車電子技術的主要特點,“汽車電子技術”課程的理論教學可分為6個模塊,如圖1所示。
在“汽車電子技術”課的理論教學環節中,第一部分,先介紹汽車電子的基本概念,回顧汽車電子技術的發展歷史,通過實例分析介紹汽車電子對汽車安全與節能的影響,結合電氣工程及其自動化專業的相關知識,講述汽車電子與電力電子的關系。
第二部分,介紹汽車電子技術中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器,常用于汽車電子控制系統中的單片機選型及選用依據,汽車電子控制系統中所用的交直流電機、電磁閥等執行器件的工作原理和控制方法。
第三部分,在以上介紹的基礎上,著重介紹汽車變速器電控、ABS系統、動力轉向電控等汽車電子控制系統的設計方法,主要內容包括電控系統開發遵循的標準、硬件電路設計和軟件編程方法,特別強調目前汽車電子控制系統中所用的V流程開發模式。
第四部分,結合新能源汽車的熱點問題,充分發揮電氣工程及其自動化專業知識在電動汽車方面的運用。本門課與目前車輛工程專業所開設的“汽車電子技術”不同之處在于,省去了傳統以發動機作為主導的汽車動力系統控制部分,強化了電驅動系統的匹配與設計部分。該部分內容除了包含對于汽車動力系統設計方法和匹配規律的介紹外,還增加了對于電動汽車動力系統控制的一般方法介紹。
第五部分,介紹汽車電器系統,包括汽車儀表系統、燈光照明系統、電動門鎖系統、電動車窗、電動后視鏡、電動天窗、電動座椅、車載空調系統、車載音響系統、車載電視娛樂系統、車載無線通訊系統、電子導航與全球定位系統、智能交通系統和車載網絡系統等方面的內容。
第六部分是課程的最后部分,介紹汽車電子控制系統中可靠性的評價標準和一般的故障診斷方法。
以上六部分構成了我校電氣工程及其自動化專業“汽車電子技術”理論教學的主要內容。
在“汽車電子技術”課程的實踐教學過程中,主要有實驗和課程設計兩種方式。實驗課作為學生在校內實現理論聯系實際的一種比較有效的手段,學生通過實驗能夠加深對課程理論知識的理解,并能夠培養一定的實踐能力。我校在電氣工程及其自動化專業“汽車電子技術”實驗課的設置上,主要分為5個部分,如圖2所示。
課程設計是提高學生分析問題和解決問題能力的重要手段,它不但可以使學生加深對理論和實驗課程的理解,而且能夠使學生將所學的課程內容與相關課程綜合起來,提高了知識的應用能力。[8]“汽車電子技術”是一門實踐性很強的課程,課程設計主要結合我校電氣工程及其自動化專業平臺課的知識,以電動汽車控制系統作為設計目標,讓學生結合電力電子技術的相關知識進行設計。
二、“汽車電子技術”課程教學方法的改革
對于“汽車電子技術”課程來說,涉及到的汽車電子控制系統單靠語言描述是很難講清楚的,而通過傳統的板書教學方式,也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統的原理和工作過程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學的方式,通過多媒體課件制作出的動畫及示意圖等來展示汽車電子控制系統的結構、組成及工作原理,使教學的內容直觀清晰,易于理解。
在“汽車電子技術”課程的教學過程中,除了正常的多媒體課堂教學外,還采用了現場教學結合研究性教學的授課方法。現場教學即依托我校汽車電子驅動控制與系統集成教育部工程中心的實驗平臺,使學生到工程中心參觀現場演示,并試用工程中心開發的汽車電子產品實驗樣機。這些教學手段可以使學生對汽車電子的功能及開發有更直觀的認識。除此之外,教學內容中以汽車電子產品的項目開發作為主導。例如在“汽車電子控制系統的設計”這部分內容講授時,可自始至終以工程中心開發的汽車變速器控制單元作為對象,從汽車電子產品開發的前期調研、方案論證,到中間環節的樣機開發、功能驗證,再到最后環節的樣機標定、測試等進行全方位的介紹。通過這樣的講授,學生對汽車電子的感性知識加深,在理論學習中的目的就會變得明確,清楚地認識到需要掌握的主要內容。
三、“汽車電子技術”課程考核方式
為了有效地組織教學,突出“汽車電子技術”課程的實踐性,改革了這門課程的考核方式。我校其他專業課程的考核方式大部分是以平時成績占30%,期末卷面成績占70%的比例進行綜合評定。而由于“汽車電子技術”課程面向電氣工程及其自動化專業電力電子方向的本科生,選課人數基本維持在40~60人范圍內,這樣的人數規模便于授課教師進行小范圍內的專業指導,因此在考核方式上提出了平時成績、作業成績、實驗成績、課程設計與專業論文撰寫相結合評定的方式。與其他課程不同之處還在于,其他課程安排的課程設計都是最終給定一個獨立的成績,而作為專業選修課,本門課程的課程設計成績只是最終成績的其中一部分。
目前該門課程的考核采用平時成績占10%,作業成績占10%,實驗成績占10%,課程設計占30%,專業小論文占40%的比例權重進行成績的評定。這樣做的好處是,不但能夠充分發揮本門課理論與實踐緊密結合的特點,并且可以充分激發學生的學習興趣,培養學生的團隊合作精神。
專業小論文作為考核的主要部分,在撰寫過程中,授課老師首先利用2學時的時間對學生進行科技論文撰寫的培訓,而后引導學生充分利用學校圖書館的資源,根據各自分配到的科技論文主題進行文獻的檢索;學生分成了3至4名成員一組,選擇關于汽車電子的主題項目,可建議主題為電動汽車整車控制器的設計、汽車防抱死ABS系統設計、汽車自動變速器控制系統設計等,學生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時間以后,學生提交科技論文,并以學術會議的形式在課堂上進行交流,老師和其他同學可以自由根據報告者的內容提問,并提出意見和建議。該部分成績可以當場給出,這樣做的好處是激發學生的積極性,所給定的成績能夠實現主觀與客觀兼顧的效果,令所有同學信服。
四、結論
根據“汽車電子技術”理論與實際緊密結合的特點,結合所開設課程在電氣工程及其自動化專業的實際情況,提出了教學中課程內容優化配置,現場教學結合研究性教學的授課方法;考核上提出了平時、作業、實驗、課程設計與科技論文撰寫相結合的方式。通過這些教學改革,提高學生學習的積極性和主動性,真正能夠在有限的學時內獲得最實用的知識,增強學生的實踐能力。
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