电气工程及自动化的课程范文第1篇

关键词：IT 技术 专业课 融合

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0213-01

在高校开设电气工程及自动化专业，其目的是为培养适应当代经济社会发展，具备基本理论知识和技能的专业工程师。让学生通过学习掌握电气及控制、电力控制、电力系统及自动化等知识。培养能够从事电气系统的设计、制造、研发、测试和分析工作，进行系统运行、自动控制、电力电子技术管理及生产管理的应用型高级技术人才。电气工程及自动化专业于上世纪80年代中期在高校开设，在90年代中后期课程的设置有了较大的发展，形成了电气工程及自动化专业的特色，具备了完备的专业课程体系，在课程安排、实验教学、教材体系设计、教学手段及方法上有了较大的改进和完善。

1 IT技术融合到电气工程及自动化专业课程中的改革

在制订电气工程及自动化专业教学计划时，由于部分类别的课程所设置的口径过于狭窄，于是在课程设计时将课程内容陈旧的部分进行了合并和更新，增加了许多新的基于信息技术的课程，如电子信息技术基础、计算机网络等课程，特别是加入了“现场总线技术”、“网络化测量技术”、“智能测控技术”等课程，作为信息技术的基础课程，在基于计算机技术、自动控制技术、网络通讯技术的基础上，建立起了与信息技术相融合的课程。对于电气工程及自动化专业的毕业生而言，可有效的拓宽就业领域。由于电气工程及自动化专业学生课程与社会用人单位的实际需求结合较好，很多建筑设计单位特别是承接了智能化住宅建筑项目的单位非常欢迎此专业的毕业生。这些改革后的课程已放到在校大学生“教学计划”的课程教学体系中。建立了计算机技术、自动化控制技术、网络通信技术基础上的全新的专业课程体系。电气工程及自动化专业的课程在融入IT技术后，与计算机技术和网络通信技术的核心课程属于同一范畴内。

2 IT技术融合到电气工程及自动化专业课教学中的实践环节配套建设

随着科学技术的发展，电气工程及自动化专业所研究的内容发生了较大的变化，在技术研究的学科结构中已经包涵了电气工程领域、信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术等领域，电力电子技术和自动化技术、电气工程及其自动化专业的内涵也越来越广泛，强电和弱电及硬件和软件相结合的系统，要求学生在电气工程、电子信息控制、计算机技术等方面有较高的能力。电气工程教学中的主要任务是要提高电力系统和电气设备的技术掌握的能力，以提高实际工作中的运行质量，提高操作的合理性和可靠性，提高经营效率。在教学中强、弱电教学的融合是电气工程专业教育的必然趋势。大学电气工程及自动化专业的实验室建设较早，在缺少成熟案例、经验欠缺的情况下，根据目前国内外楼宇智能化工程技术的标准，规划设计了实验室，并进行了建设，由学校外部的专家组对学校实验室的建设进行了分析，在基于浏览器/服务器模式下组建了学校的计算机网络系统，构建了系统的硬件和软件框架，基于信息技术建立和更新了相关的实验课程，因此实验设备的利用率极高，学生在实验室实验学习的效果良好。

3 精品课程建设及应用

3.1 精品课程建设

电气工程及自动化专业要加大精品课程的建设，促进教学工作的开展。如开设楼宇智能化技术课程，在信息传输网络技术的教学过程中，加入智能大厦智能化技术、建筑设备自动控制技术、PDS布线技术、信息传输网络技术、楼宇自动化技术、互联网建设技术等，加大建筑中的安全技术的应用、智能建筑消防技术的应用等。在基于计算机技术、自动控制技术、网络通信技术基础上，展开教学课程的教学与学习。在课程教学的实践中，以自主创新为指导思想，鼓励学生思考，自主学习，加深对知识的理解。比如对于智能化技术、门禁系统、可视对讲系统的学习探索与实验，加强网络监控系统、智能消防控制系统等安全系统的学习，研究智能抄表系统的应用，并通过实验的方式多加理解，进行各种软件应用的实验。通过多方位的实习让学生能够掌握更多的专业知识进行更多的实践操作。目前已进行了开放型、自主型的实验，通过这些实验可加强实践教学。在电气工程及自动化专业的教学中，采用传统的课堂教学与多媒体教室相结合的方式，通过教师制作的优秀课件的方式加深学生对于专业课程的理解，通过IT技术可实现网上学习、网上提问答疑等工作。

3.2 精品课程应用

电气工程及自动化专业的许多实验课采用了开放型、自主型的教学方式。在课程设计时方便与实验室系统平台结合在一起，学生在实验时进行实践操作，有着特别浓厚的兴趣。在电气工程及自动化专业的教学中充分利用多媒体教室，采用优秀的课件来开展课堂教学活动，增强学生学习课程的兴趣，激发学生学习交互式的课程，丰富课堂教学内容，让学生课程学习难度降低，增大了学习的信息量，提高了教学的效率。

4 结语

采用IT技术与电气工程及自动化专业课融合的教学体系，在高校的教学研究和实践中取得了非常显著的成绩。在当前信息技术飞速发展，经济建设日新月异的时代，要让电气工程及自动化专业的教学跟上时代的发展，还需要进一步健全和完善课程设置，在基于组件技术的专业课程的基础上展开一系列的教学改革。顺应当代社会的发展要求，提高对电气工程及自动化专业的学生的要求，学生除应具备较强的基本理论外，还要具备非常完备的专业知识，并需要密切联系实际，有较强的动手能力。这样的人才能满足社会的需求，更好地服务于社会。

参考文献

电气工程及自动化的课程范文第2篇

关键词：电气工程 工程应用 培养体系 建设研究

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0168-02

1 该文研究的背景

1993年，麻省理工学院前院长莫尔提出“大工程观”这一概念，此后，世界高等工程教育领域要求“回归工程”的呼声越来越大。在美国很多工学院设有称为“Special program”的工程实践项目，培养学生工程实践能力。欧洲工程教育整合了工程中的理论与实践，提出了融合“专家型”与“通用型”培养目标、满足多样性需求的课程体系。比利时鲁汶工程联合大学坚持“基于项目的学习”，并通过项目“工程师的一天”，完成学生对于工程师的认知学习。

国内学者也对工程教育进行了深入研究，赵婷婷在《课程综合化：中国高等工程教育改革亟待解决的问题》中强调课程体系的综合化是工程学科综合化当前亟待解决的问题之一。浙江大学王沛民在《工程教育基础-工程教育理念和实践的研究》中，论述了工程教育课程的相关问题。刘吉臻等在《工程教育课程改革的思维转向：工程化的视角》中指出，课程目标要从学科知识体系转向为工程技术与实践能力的培养，必须运用集成化的思维去构建课程体系和内容。王仲民等对传统课程设置中“理论-实践，认识-技能，基础-应用”的单向思维模式提出了质疑，强调工程教育要围绕工程实践重新组织课程。2006年6月，教育部战略研究重大专项课题“面向创新型国家建设的中国工程教育改革”第三次研讨会在徐州召开。此次会议纪要提出：要使课程设置从单一的“工程专业课程”转变为以“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。高等工程要教育培养出能适应社会经济、科学技术、文化发展需要的工程人才。

2 该文研究的目的和意义

电气工程及其自动化专业本身就是一个工程性很强的工科专业，课程体系与结构的设置水平，直接决定其工程应用能力的高低，在改革其课程体系过程中，应突出地反映这一特点。以“大工程观”教育理念为指导，将工程所需的知识、方法、手段等融合到课程体系中，特别是与工程紧密相关的人文、管理、社会责任等，在大工程观的教育理念下采取项目教学的方式将实际工程问题带入课程内容，完善其课程体系，让学生从一个个完整的项目学习过程中，潜移默化地接受工程意识，从而达到增强工程意识与能力的目的。

党的十七大提出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，实现这个目标势必需要大批工程技术人才。这就需要在构建培养体系时突出工程能力的培养，工程能力是工程师最基本的素质之一， 但其培养却是我国当前高等学校教育体制中的薄弱环节。我国高等院校发展近年特色不明显，并偏于强调通才教育的重要性，大部分本科院校的培养目标执着于培养各种高层次的研究型人才，培养的学生侧重于基础理论与研究，本科层次的实践动手能力没有得到应有的重视，从而造成了高等教育人才培养体系中工程实践教育一定程度的缺失。

3 构建面向实践与应用的电气专业课程体系

通过分层次总结和分析国内外高等院校电气工程及其自动化及相关专业培养体系的现状，对国内研究型大学以及国外著名高校的电气工程及其自动化及相关专业培养体系进行分解对比，结合实际，初步制定了电气工程及其自动化专业培养体系框架。在突出特色的同时，希望既能培养电气工程及其自动化专业学生的工程应用能力，又能强化学生的科技创新能力。

根据该校的师资和学生情况，将专业培养目标设定为培养具备电气工程领域扎实的基础理论、专业技术和较强的实践能力，能够在电力系统及其自动化、电力电子及电力传动等电气工程领域从事系统设计、研发、运行维护等工作的工程应用型技术人才，并分为电力系统及其自动化、电力电子与电力传动两个专业方向。电力系统及其自动化方向主要围绕电力系统的规划、运行、调度和监测及控制技术，面向电力系统运行的运行控制、调度等领域进行培养。电力电子与电力传动方向以电气工程领域内的大功率电力电子器件、电气传动控制系统为主要研究对象，培养学生在电能质量控制与新能源技术、现代电力电子器件等方面的技术应用能力。

所有课程分为公共基础课、学科基础课、专业课三大部分，为提高学生的人文素养，在公共基础课中设置了素质选修课，强化人文素质。公共基础课和学科基础课与其它电气类专业大体相同。专业课分为必修，方向选修和任选三部分。为了强化培养学生的工程能力，在课程学时比例设置上加大了实验、实践环节所占的比重。针对主干课程和学生工程能力培养的需求，设立了工程训练、计算机实习、电工电子实习、电子线路课程设计、数字电路课程设计、电力电子技术课程设计、自动控制原理课程设计、运动控制系统课程设计、认识实习、电气控制及可编程控制器课程设计、生产实习、电气工程基础课程设计、电力系统分析课程设计等实践环节，总学时达到了35周，在整个教学环节中所占比重明显提高，达到了总学分比例的20.3%。此外，实验学时在课程总学时的比例也进行了调整，大部分课程都缩减了理论学时，增加了实验学时。如电机及拖动基础，实验由8学时增加为16学时，电气控制及PLC由8学时实验增设为34学时，理论教学缩减为32学时。

4 结语

该文以建立工程应用型电气工程及其自动化专业培养体系为主要研究内容，以提升电气工程自动化专业本科生的工程素质为研究目标，对电气工程及其自动化专业课程体系的建设进行了初步探讨，对于培养面向新型工业化的电气工程及其自动化专业高级工程技术人才具有一定的参考意义和实用价值。在实践过程中还需要根据实际执行状况不断进行反馈，逐步对培养体系进行修正，不断完善培养体系。该文参考了诸多院校网上公布的有关专业的培养方案，在此表示感谢。

参考文献

[1] 赵婷婷，雷庆.课程综合化：中国高等工程教育改革亟待解决的问题[J].高等工程教育研究，2005（2）：32-36.

[2] 王沛民.工程教育基础-工程教育理念和实践的研究[M].高等教育出版社，2015.

电气工程及自动化的课程范文第3篇

关键词：电气工程及自动化核心竞争力探索发展

一、核心竞争力的相关理论

核心竞争力是指在一个组织内部经过整合了的知识和技能，尤其是关于怎样协调多种生产技能和整合不同技术的知识和技能。从与产品或服务的关系角度来看，核心竞争力实际上是隐含在公司核心产品或服务里面的知识和技能，或者是知识和技能的集合体。核心竞争力是一个企业能够长期获得竞争优势的能力，是企业特有的、能够经得起时间考验的、具有延展性并且是竞争对手难以模仿的技术或能力。核心竞争力体现在教育中的表现是学校要逐渐形成自己的教育优势，21世纪是一个以创新和发展为核心的知识经济时代，为适应社会发展的需求，各个高校也在不断形成自己的核心竞争力，这种竞争的宏观表现是地区和地区之间的学校、各个高校之间进行竞争，微观表现是专业和专业之间的竞争。学校要围绕形成自己学校的核心竞争力开展学校的相关专业的设置，以形成学校的核心竞争力。

二、电气工程及自动化专业的发展现状

电气工程及自动化专业的专业范围集中体现在电工的相关基础知识、电气制造及应用、电力系统的运行以及控制等方面，这三个部分是电气工程及自动化专业的核心内容。电气工程及自动化因其课程的设置与其他学科有很强的交叉内容，与其他学科的交叉也产生了新的学科，像电气工程和电子科学的交叉产生了电子电力技术，电气工程和机械工程的交叉产生了机电一体化，这些学科的交叉都是电气工程及自动化发展的必然产物，都是对电气工程及自动化专业进一步发展的促进作用，有助于电气工程化及自动化专业实现机电一体化。机电一体化是电气工程及自动化专业实现技术不断提高，专业不断适合社会发展需要的趋势。

目前电气工程及自动化专业的学习主要是集中在各高校的院校专业设置中，而电气工程及自动化专业设置的课程内容繁杂，根据不完全的统计结果，电气工程及自动化专业学习的内容涉及到电工技术、电子技术、自动化控制技术以及计算机的应用等方面，各个学校因专业设置的时间长短及学校自身发展特色的不同，电气工程及自动化专业的教学方式及内容也会有所不同，有学校是以电子技术的发展为主要内容来进行电气工程及自动化专业的教学，有学校是以自动化的控制为主要内容，也有学校是以电气工程及自动化专业中计算机的应用为主要内容，但不管以哪种内容作为教学的主要内容，都离不开实践的学习，电气工程及自动化专业的设置及教学主要是为了符合社会经济的发展需要，电气工程及自动化最主要还是回归到企业发展的实践操作中。因此在教学设置中各高校都建设了电气工程及自动化的专门实验室，实验室是将知识转化成实践的重要步骤，也是连接大学课程教学和社会的纽带，随着经济全球化趋势的加强及各企业对电气工程自动化的重视，各高校对该专业设置形式的多样化，电气工程及自动化在我国的发展逐步呈现良好趋势。

三、电气工程及自动化专业核心竞争力培养的措施分析

电气工程及自动化专业核心竞争力的培养主要应从两大方面进行，一是从学校方面，二是企业方面。学校方面应在电气工程及自动化专业的核心竞争实现方面起主导作用，学校应从以下几方面进行电气工程及自动化专业核心竞争力的培养：

1.进行专业课程设置的更具体化和细致化。根据本学校的教学特色和电气工程及自动化专业的专业特色进行课程的设置。有针对性的对实践性强的教学内容进行相关课程的设置，并对实践性强的教学内容侧重于实践教学。在课程的设置内容上，要先考虑课程的交叉内容的设置，例如电力系统和继电保护课程的设置，继电保护的实现离开不电力系统的分析计算的结果，电力系统在不同时间段、不同地点的计算结果都会对继电保护的实现产生重要作用，因此在教学过程中要侧重于教授学生怎样通过对数据的分析来更好地保护继电系统。

2.教师在教学过程中要不断更新教学理念和教学方法，教师教学时要指导学生进行理论和实际的结合，培养学生解决工程中出现的实际问题，改变学生依赖教师进行相关知识的教授的思想。像在进行电网的接线图讲解时，教师只是给学生提供相关的材料，让学生根据相关材料进行接线图知识的了解。并要在选择课本时选择具有新理论的课本，在编写课本时将新的理论及教学概念编进教材中。

3．学校要注重师资队伍建设。电气工程及自动化专业因其较强的理论性，要求教师有很强的理论水平，而且还要求教师具有一定的科研开发能力。学校要充分利用和企业的合作机会，建立适合教学发展的教师队伍。还可以从企业中聘请一部分高技术水平人员到学校进行任教，通过他们的实践操作经验来提高学生的学习水平和操作能力。

4.企业方面，要不断给学生提供更多的实习岗位，让学生能更好的进行岗位的选择。通过在岗位的锻炼对学生学习的相关知识的了解程度进行掌握，并将掌握的信息及时反馈给学校，通过和学校的及时沟通，更好地实现电气工程及自动化专业的教学。同时也要采取多种途径给学生提供实践机会，采取激励机制，使学生在企业实习的同时也能给自己创造好的工作机会。

结束语

将企业的核心竞争理论引入到教学中，培养学生的实践技能，制定相关的人才培养的方案，并在高校教学中设置相应的课堂体系，采用理论教学和实践教学相结合的方式，培养出符合社会经济发展的电气工程及自动化专业的人才，更好地实现与国际社会的接轨。

参考文献

[1]龚志广.电气工程及其自动化专业核心竞争力的培养探析[J].高等建筑教育，2008（18）

[2]王刚.电气工程及自动化专业教学改革探索[J]南京理工大学学报，2009（16）

电气工程及自动化的课程范文第4篇

关键词：电气工程及其自动化 CDIO 电力系统 电力系统继电保护

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

作者简介：张莉莉（1982-），女，汉，河南省洛阳人，讲师，硕士，毕业于江苏大学，主要研究方向为电气自动化、现代控制等。

电气工程及其自动化是与电能生产和应用相关的技术，也是工程教育体系中的一个学科[1]。随着社会经济的发展，电力需求越来越大，电力后备人才的培养迫在眉睫。目前，我国许多大学都开设有该专业，是我国高校招收学生最多的专业之一。洛阳师范学院也开设了该专业，专业包含电力系统及其自动化、过程控制及其自动化、电力电子与拖动三个方向。 该专业安排的课程都是从事电力系统相关工作的基础知识，有理论性强、且与实际工程联系密切的特点，它要求学生有较高的动手能力。但由于传统教学方式存在不足，所以至今教学效果不够理想[2]。该文在已有教学改革和实践的基础上，引入CDIO工程教育理念，并将教学与工程实践相结合，确定课程教学方案，最终得出一套基于CDIO的电气工程及其自动化专业（电力系统及其自动化方向）的教学方法，进而培养出工程能力较强的学生。

1 洛阳师范学院电气工程及其自动化专业发展和现状

我校是师范院校，电气工程及其自动化专业开设较晚，与重点工科大学相比，在学校软硬件方面都存在一定的差距。我校原为师范院校，开设该专业后在课程体系及教学方面还沿用了师范教学的一套理论，难免出现各种问题。

在课程体系和教学内容中，出现了一些问题：一是注重理论教学，忽略了实践教学，学生实践能力较差；二是各门课程老师交流较少，各课程教师只是专注于自己教学课程，与相关课程老师交流过少，导致学习内容上的连贯性不是很好；三是校企合作还有待提高；四是教学设备和设施不完善，校内实验实训基地和校外实践教学基地尚未建设好；五是电气工程及其自动化是长线专业，具有很大的社会需求，尤其服务洛阳地方经济和相关行业的能力仍待提高。

2 改革思路及方向

2.1 基于CDIO的理论教学改革

CDIO由构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）四个英文单词的首字母组成。它涵盖了从产品研发到产品运行的整个周期，引导学生主动学习工程，并注重实践以及课程之间的联系，集中体现了“做中学”和“基于项目的教育和学习”的理念，因此理论教学时应注重实践中的应用内容的讲授。

2.1.1电力系统及其自动化方向专业课程设置

电力系统是由多个环节组成的电能生产与消费系统，包括发电、输电、变电、配电和用电等。为保证系统的良好运作，还在各个环节和不同层次之间设立了相应的信息与控制系统，用来测量、调节、控制、保护、通信和调度电能生产的全过程，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。电气工程及其自动化（电力系统及其自动化方向）主要任务就是理解、掌握并能设计电力系统各个环节。因此该专业主要开设的专业主干课程有：电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、计算机仿真、电力系统规划等课程等。

2.1.2理论教学改革

学生通过学习专业主干课程对电力系统有一个全面深入的了解，为今后从事相关的工作打下坚实的理论基础。为了达到好的教学效果，以上各门与实际联系紧密的课程讲授时应以CDIO的教学方式进行教学，使学生主动学习，牢牢掌握电力系统的相关知识。

以《电力系统继电保护》课程为例[3]，对课程基于CDIO的教学，讲解内容应分步实现。首先，要让学生透彻理解继电保护的内涵，引导学生通过对大型事故案例的分析来主动地发现问题并构思（conceive）。因为继电保护作用重大，能保护一次系统的安全稳定运行，学生们只有在分析系统正常运行和故障运行的电气量特性差别的基础上，才能设定保护方案，所以学生必须牢牢掌握。其次，掌握继电保护方法是思考和解决保护问题的基础，学生只有在此基础上，才能对一次系统故障进行分析，找出相对的办法来切除故障，并完成设计（design）和实现（implement）过程；再次，典型完备的保护方案应从企业那里借鉴，因为企业在这方面配置十分成熟，启发学生在配置保护时形成完整的概念，完成运作（operate）过程。上述这种教学内容设计，弥补了原来的继电保护课程偏重于基本原理的介绍、不注重应用的缺陷。

2.2 基于 CDIO 工程教育模式的实践性教学环节的改革与实践

目前我国工程教育不仅重视科学基础，还重视对学生个人能力、团队合作能力以及系统适应和调控能力的培养。要真要做到这些，要改革工程人才培养模式。参照CDIO理念进行改革是一种有效可行的思路。这种理念以项目设计为导向、以能力培养为目标，可通过项目设计将整个课程体系系统地、有机地结合起来。该研究为学生设置了1级、2级、3级三个级别的项目。1级项目涵盖该专业核心课程，体现专业主要能力要求，贯穿于整个本科教学阶段，对学生进行构思、设计、实现、运作的整体训练；2级项目则仅涉及一组相关核心课程的学习，重点突出对某项能力的要求；3级项目则针对单门课程，专为增加学生对该门课程的理解而设。各级项目设立的必要性、所涉及的能力要求等，均根据课程需要而定。通过以上设计，整个培养计划形成有机整体。

2.2.1基于 CDIO 模式的课程设计的设置（3级项目）

该校电气工程及其自动化专业有多达二十几门的专业课课程设计，为了达到实际效果，电力系统及其自动化方向的学生重点对电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统调度自动化、电力系统自动装置原理、Matlab控制系统与仿真、单片机原理及应用等课程进行课程设计环节。通过增加实践环节，增设每一门课的课程设计，可以很好的提高学生的动手能力，改善学生对知识的理解水平，为使学生形成完整的知识体系以及应用能力打下良好的基础。

3级项目设计旨在鼓励学生主动学习和综合学习。项目通过开展学术研讨活动，推动学生学习系统建模、模型分析、仿真开发等技能。教师在课程设计项目中要引导学生通过技术研讨、方案选择等形式启发创新思维。在这种新型模式的课程设计下，学生对研究对象进行系统模型分析计算，可培养其用数学逻辑方法精确描述电力系统的能力。项目内容设计时要考虑学生个体能力的差异，为不同水平的学生提供不同复杂程度的选择。按照各自的要求完成设计任务，也可以达到巩固知识和锻炼能力的目的。比如电力电子技术课程设计设置：⑴单结晶体管触发电路的设计；⑵正弦波同步移相触发电路的设计；⑶单相半波可控整流电路的设计；⑷单相桥式半控整流电路的设计；⑸单相桥式全控整流电路的设计；⑹三相半波可控整流电路的设计；⑺三相桥式半控整流电路的设计；⑻三相桥式全控整流电路的设计；⑼单相正弦波脉宽调制SPWM逆变电路的设计；⑽半桥型开关稳压电源的设计；⑾单相交流调压电路的设计。以上设计难易程度有所差别，适合不同水平的学生，使不同层次学生都能得到锻炼。

2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“课程群“综合设计或实验设置（2级项目）

2级项目则引导一组相关核心课程的学习，重点突出对某项能力要求。我校把电气工程及其自动化专业的所有课程建立了四个课程群，其中专业课程群有四个：电子电路课程群、自动控制类课程群、电力系统及自动化课程群、嵌入式系统课程群。这里重点讨论电力系统及其自动化方向的课程群。

电力系统及自动化课程群主要涉及电能的产生、变换、输送、分配、控制的理论，电力系统的规划、设计、安装调试、运行规律，以及相应的设备、测量、保护、调节、控制系统的理论和技术。本课程群建设的目的就是将电力电子、电力系统分析等相关的理论课程和继电保护、发电厂电气部分、高电压等技术课程同实际电气设备和电力系统有机地结合起来， 通过上述训练，学生能掌握电力系统的设计方法，并锻炼了分析、计算和解决实际工程问题的能力。因此，该课程群的设置对培养从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、技术开发、信息处理、设计施工等领域工作的应用型工程技术人才具有重要意义。

课程群综合设计或实验项目的设置有个原则，那就是必须注重专业核心课程之间知识点的相互联系，强调设计或实验构思、设计、实现、运作都要基于项目进行。让课程群综合设计给学生更多参与实践的机会。如该院进行不同电压等级变电站设计与保护的课程群综合设计时，将具有很强内在联系的电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气部分、计算机仿真等课程融合成一个课程群设计。以发电厂电气主接线方案为平台，依托短路计算和潮流计算来实现电力系统中设备选择与运行，通过分析故障特征并进行整定计算来设定保护、最后通过计算机动态过程仿真分析等环节[4]。在这一个课程群设计下，学生工程实践能力得到提高，而且在学习理论课之前，就能对立电力系统整体知识点有宏观把握。综合性设计通过利用开放性实验室实践，可以获得远远超过课内实验学时的实践操作训练时间。通过自主性、综合性、设计性、创新性实验内容的设置，可以进一步提高学生的学习效率和质量。

2.2.3基于 CDIO 模式的“产、学、研”相结合的毕业设计过程改革（1级项目）

CDIO 工程教育思想要求学生主动学习工程技术，并将课程和实践有机联系起来。这符合当前高等教育改革和发展趋势：即将教学过程与相关行业发展紧密联系起来。该院1级项目必须完整的贯穿于整个本科教学阶段，使学生完整的得到构思、设计、实现、运作等方面的系统训练。该校电气工程及其自动化专业的1级项目分初级阶段和高级阶段。初级阶段在一到三年级完成，任务是：了解CDIO理念，通过解剖产品实例来了解其组成部分及设计原理，使学生增加感性认识，并了解本专业核心课程与实际产品之间的对应关系，让他们可以未来工程师的角色定位去看待所学知识；学生经历项目构思与设计的实践过程后，对专业的兴趣会大大提高，创新思维也能得到锻炼。毕业设计是1级项目的高级阶段，任务是：学生在完成课程学习与项目训练后，利用所学知识，完成一个产品项目的构思、设计、实现、运作等的训练。设置1级项旨在让学生从解决实际问题出发学习专业知识，激发学生对工程问题的兴趣，引导其探索并掌握解决问题的方法。

该院鼓励学生的毕业设计与工矿企业相结合，具体参与到某个产品或者是某个电力建设过程中去，通过毕业设计着重培养学生综合分析和解决问题、组织管理、社交、独立工作等各种能力，以及严谨、扎实的工作作风和强烈的事业心、责任感。只有具备这些能力和素养，学生将来走上工作岗位后，才能顺利完成所承担的建设任务。

电气工程及其自动化专业毕业设计的任务是，通过学习和训练，使学生了解电气工程设计基本原理和方法，掌握一般电气工程设计的基本技能；根据情况合理选择实施方案；熟练进行电气工程各方面的计算，并设计出合乎规范的电气工程施工图纸。评估学生毕业设计时，要将实施过程和成果相结合进行，要重视过程和社会需求者的评价，对于结果则可以看得轻些，做到以社会需求为导向进行评价。学生毕业设计成绩评估由毕业设计撰写（40%）、毕业设计项目实施过程（40%）、社会需求评价（10%）和平时表现（10%）四部分组成。以项目实施与理论掌握情况考核为主，兼顾社会需求与平时成绩，这样才可以较为全面地评估学生的能力。

3 小结

该文介绍了基于 CDIO 的电气工程及其自动化（电力系统及其自动化方向）专业教学的改革与实践，通过将教学内容项目化，培养了学生系统工程技术能力，以及自学创新能力、团队协作精神和社会责任感。转变学生的学习方式，让他们主动结合实践学习，从而使该课程由偏重理论性逐步转变为理论与实践并重。这种新的教学思维模式，以突出工程实践应用为特色，能够切实满足电力相关行业对该领域专业人才的迫切需求。

参考文献

[1] 范瑜.电气工程概论[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[2] 顾佩华等.从 CDIO 到 EIP-CDIO[J]，高等工程教育研究，2008（1）.

电气工程及自动化的课程范文第5篇

关键词：电气控制与PLC；精品课程；教学改革

作者简介：赵涛（1965-），男，江苏丰县人，南京工程学院自动化学院，教授；张永号（1962-），男，陕西西安人，南京工程学院自动化学院，副教授。（江苏 南京 211167）

基金项目：本文系南京工程学院2011年精品课程（项目编号：JG201117）、南京工程学院教学改革项目（项目编号：JG201311）的研究成果。

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0101-02

“电气控制与PLC”是将软件知识和硬件电路设计融合的课程，具有很强的实践性和应用性。课程涉及知识面较广，不仅包括各种电器及PLC的介绍、PLC 程序编写技能、电气控制系统硬件电路的搭建能力和系统的调试技巧，还涵盖了计算机和网络方面的相关知识。[1，2]南京工程学院（以下简称“我校”）是以工为主，以数控技术及机械自动化装备技术为特色的工程应用型本科院校，其自动化（数控技术）专业是江苏省特色专业，专业设置的“电气控制与PLC”课程于2011年通过校级精品课程建设立项。经过两年的精品课程建设，课程组从课程体系与教学内容优化、教学方法和教学手段及实践教学等多个环节进行了探索与实践。[3]

一、电气控制与PLC的应用现状

近年来随着计算机技术、电子技术的不断发展，以PLC、现场总线、HMI及新型传动驱动为技术特征的电气控制系统在工厂自动化生产、机械自动化装置等领域的应用程度不断提高，这在客观上增大了对电气控制及PLC 应用人才的需求。南京工程学院自动化（数控技术）专业2009届、2010届毕业生就业量最多的前两个行业分别是电气设备制造业，其就业比例为23%；工业成套设备制造业，其就业比例为19%。就业量最大的前三个职业分别是：电气工程技术员、电气工程师、电气技术员，共占就业比例为33%。[3]图1给出了南京工程学院自动化专业2009届、2010届毕业生就业量最大的前三个职业的比例示意图。

在对应用人才需求的同时，也对大学生在产品设计能力、产品维修能力及和技术创新能力等方面也提出了更高要求。但实际情况是，有较多的毕业生在这方面的能力比较欠缺，无法满足用人单位的需求，形成了毕业生就业难，用人单位却找不到适合人才的现象。这表明既往的教学在教学内容、课程考核体系及实习与实践环节还存在改进之处；对培养工程应用人才所需要的学习方法、科学分析等基本工作能力培养方面还有不足。根据文献[3]中教学最需要改进的地方可以发现，往届的毕业生中比较多的人选择调动学生学习兴趣、实习和实践环节及课程内容几个方面。

鉴于上述存在的问题，课程组从“电气控制与PLC”的课堂教学开始，以工程项目为载体，对课程教学进行改革，最大程度激发学生的学习热情，培养学生的综合实践能力，以满足社会对工程应用人才日益增长的要求。

二、课程体系与教学内容优化

课程体系是课程建设的核心，将直接影响人才培养质量。按照“重视基础、反映现代、趋向前沿、综合交叉”的课程建设与内容体系优化原则，把精品课程建设纳入到整个专业教学的课程体系建设中，形成课程模块，建立理论基础、专业设计、专业标准和规范，及电气控制与PLC的综合设计实训三位一体的教学体系。

教学内容以工程技术为导向，工程项目为载体，提高案例在教学中的比重。专业课的教学，知识面一定要宽，但不一定要非常深。因为教了西门子S7的200系列，还有300、400系列，学了三菱的FX，还有A系列、Q系列，此外还有其他厂家、其他型号的PLC。所以应当准确定位“电气控制与PLC”课程在自动化专业人才培养过程中的地位和作用，正确处理该门课程建设与相关系列课程建设的关系，突出电气控制与PLC的共性技术，强化基本理论体系，而削减那些孤立的、繁琐的细节内容。确保课程教学内容的先进性，及时反映本学科领域的最新科研成果。

“电气控制与PLC”为自动化学院的自动化专业两个方向和测控技术与仪器专业学生共同的专业课程，在强调共性的同时，不能忽视三个专业（或方向）各自的特点，如针对自动化专业的学生，重点介绍自动化生产线、自动化生产装备的电气控制和PLC应用的内容，而对数控技术方向的学生突出数控机床的电气控制，测控技术与仪器专业则加强针对PLC的现场总线控制方面内容。为此，根据不同专业方向，制订了不同的教学大纲，理论学时、实验学时及课程内容都有所不同。表1给出了我院自动化不同专业方向的电气控制与PLC课程的教学与实验教学的学时分配情况。

三、教学方法与教学手段改革

1.理论教学

课程建设主要围绕培养学生的工程实践能力和工程设计能力，在教学过程中，始终贯彻“基于工程技术，以工程项目为载体，理论与实践相结合”的基本思路。整个教学过程有针对性的采用案例分析、启发式、交互式、逆向式、分组讨论和角色扮演等不同的教学方法，形成一套科学的教学、实践体系。比如在分析一个复杂的电气控制系统时，请多个同学扮演不同的电器，根据工况由学生表述该电器的动作状态，所有同学都需要关注系统的工况，并实时做出反应，要求学生做到灵敏、准确、可靠。而在工程实例学习中，学生可以担任工艺人员设计人员、施工人员和工程经理，这样可以完成工艺要求、性能的提出、系统设计、安装调式、进度和成本管理等工程项目的各环节。

在教学过程中突出学生主题意识，充分发挥学生的主观能动性。一方面课堂所传授的知识远远不能满足实际需要，另一方面积极学习也是职业所需要基本工作能力。课程组通过学校精品课程教学网站，建立了较为全面的教学资源库，包括主要的课件、试题库、仿真模型及程序、典型电路、设计实例和工业自动相关网站的链接，为学生开辟了第二课堂。

2.实践教学

“电气控制与PLC 技术“是一门实践性较强的技术专业课程，迫切需要将理论和实践结合起来，并进一步加强实践环节。文献[4]指出我校自动化2009届、2010届平均有31%的学生认为实习和实践环节不够，其中75%的毕业生认为最需要加强专业实习。但由于客观条件的限制，能为大学生提供专业对口的专业实习机会并不多。为此，课程组对照工程人才的标准，培养会设计、能分析的工程技术人员，并加强职业道德及社会责任感教育，依托我校和西门子公司共建的西门子先进自动化联合示范实验中心及学院的电气控制与PLC、现场总线实验室，建立了有课程实验、课程设计、实习、毕业设计和大学生创新实验等多层次多方面的实践环节。

学生除了完成教学大纲要求的基本实验外，根据不同的要求，还要完成课程设计、课程实习。课程组对课程设计与实习课题进行修订，突出实用型，以工程项目为背景。在课程考核中，强调设计图纸规范、清洁、整齐，图形符号、文字符号和有关说明、标准符合国家有关制图标准。比如，数控技术卓越班的同学要完成为期3周的课程实习，在课程实习阶段要学习S7-300PLC的硬件组态、软件编程，掌握触摸屏和变频器的应用，最后完成基于PLC、触摸屏和变频器的工程实践设计。

此外，课程组还设计了电气控制实验装置和基于PLC高速输入口的温度检测、转速检测的PLC接口模块，为学生提供了多层次的实训平台。图2为学生自行开发的PLC实验接口模块原理图，该模块包括LM2596构成的DC-DC电路。将PLC的24V电源变换为5V，为模块的其他电路提供电源；此外有AD590和LM331实现温度检测、信号调理及压频转换，将温度信号转换为频率信号提供给PLC高速计数口；由CD4511构成了译码锁存电路，通过PLC的输出口显示检测的数值。

课程组成员结合自身承担的横向课题，确定了多个和电气控制相关的课题。以2012年为例，课程组老师指导与PLC相关的毕业设计课题32项。通过高度贴近实际工程的毕业设计，使学生可以从事电气工作的能力大大提高，为他们以后的工作奠定了很好的基础。

对部分学有余力的学生，还鼓励他们参加大学生科技创新活动，学生可通过独立选题、自由立项等方式申报可以创新项目。此外学校还定期举办PLC编程大赛。通过这些实践教学，使学生树立起正确的设计思想，掌握电气控制与PLC设计的基本方法和技能，培养分析和解决问题及独立设计的能力，训练设计构思和创新能力。

四、结语

综上所述，通过电气控制与PLC精品课程的建设，完善和优化了教学内容，建立了比较丰富的教学资源库，构建了多层次的实验和实习的平台，逐步形成了一个以基于以工程项目为载体的，以社会需求为导向的，以培养大学生生实践能力、工程应用能力和创新意识为目的的教学与实验体系。

参考文献：

[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：北京航空航天科技大学出版社，2010.

[2]侯世英，冯彩绒，孙韬.基于CDIO 的“可编程控制器应用技术”教学改革[J].电气电子教学学报，2012，（34）：15-16，41.