电气自动化导论论文范文第1篇

关键词： 电气工程导论 教学理念 教学方法 考核方式

引言

本世纪初，为适应高校大规模专业目录调整、专业口径大大拓宽的要求，我国高校各相关专业普遍开设了专业导论类课程，旨在帮助大学一年级学生在正式学习专业课之前，对本学科、专业有一个概括的、全景式的了解，这对学生后续专业课的学习乃至职业生涯的规划具有重要的指导意义。

导论类课程根据其覆盖面，大致可以分为“学业导论”、“学科导论”、“专业导论”、“课程导论”四个层次，各层次导论课的任务目的不同[1]。《电气工程导论》课程是我校针对电气工程及其自动化专业大学一年级学生开设的“专业导论”课，总学时为16学时。课程的目的是使学生对本专业的专业课程和知识体系有一个全面、系统的了解，对大学阶段后续课程的学习起到提纲挈领的作用。

1.课程教学理念

教学理念是对教学活动认识的集中体现，是人们对教学活动中各种行为的看法和持有的基本的态度与观念。明确表达的教学理念对搞好教学有重要的指导意义，因此在开始课程教学之前明确表达教学理念是有必要的。在任何教学活动中，教师都必须回答以下三个问题：（1）开展教学活动的意义及教学的目标是什么？（2）采用何种教学方法和教学手段来实现教学目标？（3）如何进行教学评价才能客观、科学地评判教学目标是否实现及实现的程度怎样？对这三个问题的回答，实际上集中体现了教师的教学理念。

教学要以学生为本，以提高学生的学习能力和综合素质为目标。现代教育越来越强调人性化、人道化，尊重学生和学生的个性，因此在教学活动中，要突出学生在整个教学过程中的主体地位，培养主体意识，提高学生的主体能力。这就要求我们改变传统的课程观，使课程由过去教师讲解、学生被动接受，转变成为师生共同参与的由教师引导的探求知识的过程。在教学过程中，教师的责任不在于教会学生多少知识，而主要在于教学生学会如何学习，在于对学生学习的认识论和方法论的导引。课程内容的组织从单一学科向跨学科、综合化和更具启发性的方向发展，从强调知识的掌握与积累向新知识的探索和发现发展。

教学要讲效果，同时要讲效率，教学中应采用多样化、现代化的教学方法和教学手段来减轻学生的学习负担，提高学生的学习兴趣。随着信息技术的飞速发展，全球掀起数字化教育浪潮。世界各国争相实施各类教育信息化工程，日益重视以多媒体和因特网为手段的现代教育方法，表现方式主要有：多媒体技术、计算机网络技术、网络多媒体教学、多媒体远程教学、虚拟现实技术等。教育信息化对现行教育从教学内容、教学过程、教学方式到教学活动中的师生角色、教育目标等方面都产生了深刻影响。究其原因，在于采用信息技术的教学手段教学效果好、学生学习效率高，使学生能够在比较轻松的气氛中获得知识、提高学习能力和兴趣。

课程考核方式要以提高学生综合素质为出发点，注重突出评价的发展和激励，采用能更客观地反映学生学习的能力，能促使学生勤于思考、积极探索的考核方式。进行评价时，不是简单地区分学生学得好与差，而要重视对学生学习动力和潜能的评价，致力于促进学生的学习进步和能力发展。为使评价更加科学、客观，结合课程的特点，应改变评价主体的单一性，即不由教师单方面进行评价，而应调动学生参与评价的积极性，实现评价主体的多元化，建立由教师和学生共同参与的评价机制。

2.课程教学实践

2.1教材建设

《电气工程导论》作为电气工程及其自动化专业的前导性课程，其内容应紧跟相关领域科技的飞速进步，目前出版的教材，其版本的更新速度难以满足这一要求。因而在教材建设方面，我们组织了电气工程相关教研室若干位有经验的教师根据各自研究领域分别编写了教材的总论、电机电器、电力电子、电力系统、高电压与绝缘技术、电气测量、电工理论与新技术等部分的讲义，编写时尽可能采用新材料、参考最新研究成果，保证教材的新颖性和前沿性。讲义着重介绍电气工程专业相关的基本概念、实际应用和发展趋势，涉及的专业面宽，而不涉及过多的理论。除文字形式的讲义教材外，还收集整理了丰富的以现场教学为主的视频教材，以及扩充阅读网络链接地址等，作为学生的自学材料。

2.2课堂教学

随着专业口径的大幅拓宽，作为专业前导课的《电气工程导论》所涵盖的知识也开始广泛。不积累必要的基础知识，现场教学、课堂讨论及学生学习能力的提高就成了无源之水、无本之木。因此按照教学方案，《电气工程导论》课程中的基本概念、基础知识由前述编写了教材相关部分的教师各自负责讲解，教学中采用丰富的多媒体、网络资源，教师的专业性和教学手段的信息化保证了讲课的质量和效率，同学们也能感受到我们以学生为本的教学理念，认真听讲的积极性大大提高。

2.3案例及现场教学

从2013年实施教学改革以来，我们在《电气工程导论》课程教学中增加了案例及现场教学环节。在学生完成必要的基础知识学习后，针对我校电气工程及其自动化专业的两个专业方向――发输变电和供配电，设置了电厂、变电站案例教学，通过案例教学，学生对电厂、变电站的构成和基本原理有了一定认识，之后组织学生到案例教学原型电厂、变电站进行现场参观学习，通过现场学习，了解了电气安全、电气生产及系统运行等内容，增加了感性认识，学生对基础知识的掌握更加牢固、对案例的理解更加深刻，提升了对专业课的学习欲望和兴趣，为今后专业课的学习奠定了良好的基础。最后让学生用一个下午时间写出电气工程导论学习报告。

2.4课外自学及课堂讨论

电气工程及其自动化专业宽口径的特点要求学生的知识面广、学习能力强，课外自学及课堂讨论正是为强化这一教学目标而设立的。课外自学是在教师的指导下，班级学生分为若干小组，以小组为单位，利用课外时间通过上网等方式，就电气工程感兴趣的领域自选主题，进行小组学习讨论，并做好演示PPT幻灯片。小组的选题如“为什么电能会成为能源的主要形式？”、“发电方式的发展趋势是怎样的？”、“电动汽车是汽车的发展方向吗？”等。各小组制作的PPT幻灯片在讨论课上作为讨论材料，首先由小组每位成员分工合作，对选题进行阐述，保证每位同学都参与讨论过程，其次由其他小组根据讲述内容提问，进行课堂辩论，教师引导讨论的进行并作必要的点评，最后小组进行讨论后总结。这一过程充分调动了学生主动学习、积极参与的热情，提高了学生分析问题、自主学习的能力。

3.课程考核

课程考核是课程教学的一个重要环节，直接影响到学生的学习状态，它是衡量教学效果的教学活动，适当的考核方式更是有效激发学生学习的主动性、强化学习效果的有力手段。

《电气工程导论》课程的教学设计及特点，决定了传统的一张考卷定成绩的做法是不合适的。依据教学的方式方法及要求，采用多元化的课程考核方式，对学生进行多方位综合测评。考核项目分为：①课堂考勤与平时作业（占15%）；②案例及现场学习报告（占15%）；③课堂讨论（占30%）；④期末考试（占30%）；⑤课程学结报告（占10%）几部分。通过这些方面的考核，能客观地反映学生的学习态度、学习能力、实践能力、知识积累及总结提高的能力。其中课堂讨论和期末考试在总成绩中占比较大，原因分述如下：课堂讨论要求小组学生采取分工合作的形式收集原始资料，加工整理并制作PPT幻灯片，在课堂上阐述并进行答辩，在这一过程中，每位同学对小组的贡献率实际上是每位同学学习主动性和学习能力的集中体现。它由小组全体成员经过民主评议给出，是学生参与课程评价的具体体现。这种学生间的互评更能激发学生的学习主动性和积极性，而学生学习的主动性和学习能力的提高是我们课程教学的一个重要目标。期末考试采用闭卷形式，主要考察课程要求掌握的作为电气工程及其自动化专业学生应知应会的基本概念、基础知识和对电气工程基本问题的认识，这是构建学生电气工程知识体系的基石，对学生后续专业课的学习起重要的铺垫作用。

结语

在电气工程及其自动化专业中开设专业导论课程已成为国内各高校的共识，但如何根据课程特点提高课程的教学质量尚值得探讨。我们在总结我校《电气工程导论》课程开设以来教学经验的基础上，逐步形成了课程的教学理念，并对该课程实施了教学改革，通过三年的实践，学生对电气工程学科和专业的认识、自主学习的能力、对学习专业课的期望、对课程的满意度都有了明显提高，同时学习过程中的精神面貌有很大的改观，这些都证明了我们对《电气工程导论》课程的教学改革有成效。

参考文献：

[1]Griva G，Profumo F，Bojoi R，et al.General adaptation law for MRAS high performance sensorless induction motor drives[J].PESC，IEEE 32nd Annual，2001（2）：1197-1202.

[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统：运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.

[3]黄志武，阳同光，桂卫华，等.一种改进的基于MRAS的速度辨识方法[J].微特电机，2007，（6）：32-35.

[4]师黎，陈铁军，李晓媛，等.智能控制理论及应用[M].北京：清华大学出版社，2009.

[5]黄永安.MATLAB 7.0/Simulink 6.0建模仿真开发与高级工程应用[M].北京：清华大学出版社，2005.

[6]工程导论课课程建设研究

电气自动化导论论文范文第2篇

发电厂电气部分 课程性质 实用性

一、发电厂电气部分课程性质

发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业的专业选修课。“该课程在专业教学体系中起承上启下的作用，教学内容具有理论与实践并重的特点。”它主要介绍了发电厂、变电所的电气一次系统的工作原理、基本结构、设计方法及运行理论及部分电气二次系统的原理和技术。课程的主要任务是从应用的角度出发，使学生掌握发电厂、变电站主接线基本形式、各类发电厂的接线特点、主接线设计方法、厂用电接线、配电装置、主要电气设备及其选择方法、控制与信号以及电弧理论、发热理论、电动力理论等内容，让学生初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法，树立理论联系实际的观点，培养实践能力、创新意识和创新能力，为以后从事有关电气设计、检修、安装、运行、维护及管理等工作奠定必要的基础。

二、优化课程内容与学时

发电厂电气部分课程教学内容繁多、理论性强，教学学时相对偏少。针对这样的特点，我们要进行合理的优化。课程内容的优化要达到实效性，要充分抓住本课程的教学重点，突破教学的难点，合理优化课时分配。

1.抓住教学重点

经过本人长期教学实践，整合发电厂电气部分教学的内容，确定以下教学重点：不同类型发电厂的特点；电气主接线的概念，主要一次设备的功能；300MW、600MW发电机组电气部分接线特点；导体载流量计算的方法，载流导体短路时发热计算；各种电气主接线基本接线形式及应用；主变压器的台数、容量及型式选择方式；发电厂、变电所典型电气主接线的分析与设计；厂用电接线的原则和接线形式；不同类型发电厂的厂用电接线；电弧的产生和熄灭；断路器、电流互感器及电压互感器的工作原理和选择；户内、户外配电装置的形式及应用范围；二次回路接线图的类型及应用；断路器的电磁控制电路分析等。在教学中，我们要在繁多的教学内容里牢牢抓住这些重点，引导学生深入学习。

2.突破教学难点

由于发电厂电气部分教学理论性较强，难点较多，这就需要我们合理运用教学手段突破以下教学难点：

火力发电厂生产过程；发电机组电气部分接线分析；载流导体短路时发热计算；带旁路母线的接线、一台半断路器接线、角形接线电路分析；电气主接线的设计；电动机自启动的校验方法；正确理解电弧的熄灭条件，互感器的接线形式及用法、误差分析；发电机与配电装置（或变压器）的连接方式；断路器的电磁控制电路分析等。

3.优化学时分配

在确定了教学重难点的基础上，我们要进一步优化学时，充分利用好有限的教学时间，努力实现最优教学效率。我们要将较多的课时分配在发电、变电和输电的电气，常用计算的基本理论和方法，电气主接线及设计，厂用电接线及设计，导体和电气设备的原理与选择，配电装置等相关内容方面。

三、理论知识与能力并重

“确定基础理论教育的范围及相关的要求时，应重视学生解决基础理论问题能力训练及将来的适用性。”发电厂电气部分是一门理论与实践紧密结合的课程，我们要重视学生理论知识的把握，同时也要加强相关技能的发展，做到理论与能力并重。

理论层面。我们要引导学生把握不同类型发电厂的发电过程，掌握发电厂、变电站主接线基本形式；理解导体发热、电动力计算的实质，掌握计算方法；熟练掌握电气设备的图形符号和文字符号，熟悉其工作原理及应用场合；理解最小安全净距的概念，了解配电装置的类型，掌握配电装置的布置原则；熟悉二次回路不同的接线方式，掌握断路器的控制与信号电路的分析方法；熟悉发电厂变电站运行操作的相关规程、规范；熟悉常用电气设备使用的手册；熟悉3～110kV发电厂变电站设计手册。

学生能力、技能层面。我们要通过多种教学方法与实践活动，培养学生电气设备选择和校验的能力，电气元件安装、调试的能力；熟悉操作票制度和工作票制度，掌握常用电气装置之间倒闸操作的操作过程；具备初步的中小型发电厂和变电所主接线设计的能力等。

四、优化教学方法与手段

有效的教学方法与教学手段，往往收到事半功倍的效果。发电厂电气部分教学方法与手段的选择要根据发电厂电气部分课程的特点。目前，运用较多的是多媒体教学法。“多媒体教学以其直观、形象、信息量大、界面友好和交互性强等优势，正被广大师生认可和应用。”这种方法将文本、图像、图形、音视频等有效组合起来，增加了课堂的趣味性，教学更直观形象；基本理论与电路图、实物图相结合法，是常用的传统教学方法，简单却有效；原理媒体模拟法易于通过运用现代化技术手段模拟原理，使抽象的原理形象化；课堂教学与课后习题结合法能够通过练习的形式，及时了解学生课堂学习效率，及时查找不足；实践法、工程实例法则将理论教学与实践有机结合起来，使学生在理论与实践能力两个层面都获得发展。无论采用怎样的方法与手段，都要遵循有利教学原则。

五、丰富课程相关课外阅读

发电厂电气部分教学内容繁杂，教学学时少。怎样利用有效的时间较好的完成教学任务呢？加强课外相关书籍的阅读可以有效实现课堂的延伸，使学生更全面、更丰富的了解与把握发电厂电气部分的知识。当然这方面的书籍资料资源较为丰富，教师要进行有效引导，列出相关的书目。根据我本人的阅读经验列出下列书籍供参阅：

1.《发电厂电气部分课程设计参考资料》，黄纯华编，中国电力出版社，2001年出版；

2.《电力系统暂态分析》（第三版），李光琦，西安交通大学，2002年出版；

3.《电力工程电气设计手册》，第一分册，六院合编，中国电力出版社。

4.《发电厂电气部分》，姚春球，2007中国电力出版社；

5.《电气设备运行与维护》，刘增良，2004中国电力出版社等。

六、结论

发电厂电气部分课程具有较强的实用性。加强本课程教学研究，有利于提高学生分析问题与解决工程问题的实际能力，有效缩短理论与实践的差距，使学生较好地满足社会的需求，为学生的未来发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]李梅.发电厂电气部分课程改革初探.科技信息，2011，（08）.

电气自动化导论论文范文第3篇

关键词：电气自动化 自动化教学 技工院校 理论和实践

技工院校电气自动化教学工作的开展，对于专业化电气自动化人才培养至关重要。而电气自动化是一门实践性强、理论知识体系复杂的课程。教师需要针对学科特点，积极促进电气自动化教学理论和实践相互结合，以提高教学质量和水平，实现专业化电气自动化人才的培养。

一、电气自动化教学现状及问题

通过调查以及结合笔者学院实践发现，现阶段技工院校电气自动化教学工作存在以下问题：其一，技工院校电气化实践和理论相结合的教学管理制度不健全，学生综合考核体系存在不科学的地方；其二，技工院校电气自动化实践和理论相结合的师资力量不足，难以切实开展电气自动化课程；其三，技工院校开展理论联系实践的活动比较少，难以切实实现学生理论实践能力的培养；其四，技工院校院电气自动化实验室设备不足，难以为电气自动化课程创造一个良好的教学环境。如果上述问题长期存在，势必导致技工院校电气自动化教学质量的下降，更加影响到专业化电气自动化人才的培养进程。因此，我们应该积极从上述问题出发，探析如何更加高效地解决实际问题的方法。

二、技工院校电气自动化教学理论和实践相互结合的策略

1.建立健全电气自动化理论实践相结合制度体系

健全的教学制度体系是技工院校电气自动化教师开展教学工作的依据，也是技工院校电气自动化专业学生培养自我能力、素质的关键。对于这方面的工作，我们需要从以下几个角度入手：其一，积极制定技工院校电气自动化理论实践相结合的管理制度，结合技工院校电气自动化专业特征以及教学实际情况，切实改善和调整教学的目标、方案、制度，为开展教学工作打下坚实的制度基础；其二，建立健全技工院校电气自动化教学评价考核体系，保证对教师教学工作的监督和控制，结合学生实践能力和理论能力的综合成绩去考核教师课程开展的有效性，并以此进行教师绩效考核；其三，健全技工院校电气自动化创新机制，积极鼓励学生在教学过程中开展电气自动化创新活动，对于表现良好的学生给予一定的鼓励，以实现学生动手实践能力的提高。

2.高度重视电气自动化教师团队素质和能力的提高

在技工院校电气自动化教学过程中，教师能力和素质对于教学质量起着关键性的作用，可以从以下几个角度来加强师资力量：其一，技工院校积极建立电气自动化教学经验交流平台，教师可以针对自己的经验和教学，以研讨会、交流会、座谈会的方式进行交流和沟通，实现对理论和实践相结合的教学体系的总结和归纳；其二，学校应该积极组织电气自动化教师培训，以电气自动化理论和实践相互结合为培训的重点和难点，不断将此方面的专家纳入培训体系，以不断提高教师团队的教学水平、素质和技能；其三，积极扩展渠道，为教师进修创造良好的条件，为其开展自动化理论与实践相结合创造有利的基本环境。

3.加大对于自动化教学基础设施的投资力度

技工院校电气自动化理论与实践相结合，不仅要求学生理论体系的健全，还要求学生具备一定的实践操作能力。因此，健全的电气自动化基础设备是必需的。具体来讲，我们可以从以下几个角度来探析：其一，结合自动化专业设置和专业人才培养目标，开展电气自动化实验室的构建工作，为学生动手实践能力的提高提供物质基础；其二，积极开展与电气自动化相关行业和企业的联系，建立校企联合开拓的实验基地，以保证学生能够接触到实际的电气自动化案例，为职业规划打下基础；其三，积极争取国家和社会对于高校教育的投资，将其切实用到电气自动基础设施教学体制中，以实现自身电气自动化专业特色的发展。

三、小结

技工院校电气自动化教学理论和实践相互结合是一项系统化的工程，不是一朝一夕就能完成的。对此，需要学校、企业、政府、学生、教师等多个主体去构建技工院校电气自动化理论和实践体系。笔者相信，随着在此方面的教学经验的积累，教学水平和质量将会不断提高，在此基础上去实现技工院校培养电气自动化专业人才的教育目的，指日可待。

参考文献：

[1]俞仲文等.高等职业技术教育实践教学研究[M].北京：清华大学出版社，2011.

电气自动化导论论文范文第4篇

论文关键词：电气工程技术；电气学科；发展史

一、电气工程技术的发展史

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

1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展

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

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

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

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

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

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

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

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

2.电工技术的初期发展

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

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

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

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

3.电工理论的建立

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

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

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

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

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

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

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

4.新技术革命对电气工程技术的推动

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

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

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

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

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

二、电气学科的形成与发展

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

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

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

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

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

国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势：

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

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

（3）与企业联系密切，科技成果转换能力强，引领产业技术更新。

三、电气技术的发展趋势

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

1.可再生能源技术

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

（1）清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。

（2）储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

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

2.输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。

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

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

（3）超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗，提高能源效率。

灵活交流输电技术（FACTS）。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制，以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。

电气自动化导论论文范文第5篇

关键词：毕业设计；团队合作模式；毕业设计改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0161-02

近年来，在高校不断扩招，就业形势日益严峻的背景下，使得学生压力倍增，纷纷把考取研究生和找一个理想的工作作为头等大事，忽略了实践环节对于专业学习的重要性，这一矛盾对于通常安排在第八学期的毕业设计而言显得更加突出。在毕业设计环节，有些学生应用人单位要求提前到岗实习。然而到了工作岗位上，既要尽快熟悉新的工作环境，又要努力做好手头的工作，在相当短的时间内完成从学生角色到员工角色的转变，开始一种全新的生活，对不少学生来说在其心理上和生理上都是一个很大的挑战，很难再有精力去做好毕业设计。更有甚者，部分学生顶岗实习后，由于专业不对口，工作环境根本不具备做毕业设计的条件，尤其对于电气工程及其自动化这种实践性较强的专业而言，没有最基本的实验设备和实验环境，学生无法去做毕业设计，只能马马虎虎，敷衍了事。[1-4]

本文针对当前高校毕业设计（论文）环节存在的普遍问题探寻针对性的解决方案，以电气工程及其自动化专业BG1001试点班为例，尝试建立符合人才培养规律与学校定位的毕业设计（论文）模式。

一、改革方案

1.方案制订

为了使每个学生都能在毕业设计中得到实在的锻炼，目前，毕业设计（论文）基本实行单人单题目制度，学生在毕业设计（论文）过程中独立完成自己的工作。这种主要的模式虽然有利于培养学生独立解决问题的能力，但在协作能力的培养上却有所不足。因此，试点班BG1001电气工程及其自动化（试点班）尝试通过相互协作的团队合作模式，即2个学生相互合作、完成一个较大的综合性题目的模式。指导教师选择上尽量选择具有一定硬件开发能力及具有较高学术造诣的教师，此次试点班指导教师配备了2名教授、5名副教授（高工）、2名讲师。论文选题如表1所示。

团队合作模式的最主要特征就是个人的设计内容与他人的相互关联，具有下列特点和要求：

（1）题目具有一定的综合性或合作性，能培养学生的综合能力、创新能力和合作精神。为了能够满足2个学生共同完成一个项目课题，选题就比较重要，需要满足2个学生的工作量，又能彼此分工。本次选题要求能够完成实物，并在正式答辩时能够进行实物展示。

（2）题目来源多样化、自由化。指导教师可以根据专业内容或自己的科研课题命题，也可结合学生的想法和思路与学生商议共同命题。例如：基于ARM的四轴飞行器姿态控制研究项目有学生自己提出。本次选题类型有硬件设计、PLC控制、基于单片机的开发、基于ARM的开发、基于DSP的开发、仿真设计等。

（3）团队合作模式可以有三种方式：同一项目分工，可以一个硬件设计、一个软件开发。例如：超低功耗无线车位探测控制系统设计研究、光伏最大功率跟踪电路设计等项目就是采取该模式。同一项目可以不同方案实现。该方案在本次毕业设计中没有团队采用。同一项目，可以一个通过软件仿真实现、另一个完成实物开发。

（4）要求教师对合作的两个学生同时进行指导。除了按照统一的毕业设计（论文）管理规范给予指导外，还要针对相关联和合作的内容，组织相关学生共同分析、探讨题目完成中遇到的问题等。

团队合作模式的优点是：每个学生不仅在各自的研究内容中得到科学研究方式方法的培养和训练，且能从相互间的配合和协作，培养学生的团结精神，为今后从事科学研究打下一定的基础。[5]

二、毕设执行情况

对于试点班的毕设执行情况，跟其他班的采取措施一致，同时进行。BG1001学生人数为43人，学生按照签约单位要求，在签约单位实习学生人数为29人。毕业实习单位主要有上海三菱电梯有限公司、上海阿尔斯通交通设备有限公司、上海振华港机重工有限公司中国电子科技集团公司第21研究所等17家单位。因此该班也存在着提前到岗的情况，给毕设工作的开展带来不少的困难。

1.开题报告

2014年3月7日，电气工程及其自动化专业举行了2014届本科毕业设计（论文）开题答辩，电气系共有149位本科毕业生，系部组织了6个答辩小组。试点班的学生答辩时分配到各个小组，同一课题的学生分到同一组。由于试点班的学生是2个人一个题目，答辩时，可以两个人一起进行答辩。这样方便参加答辩的老师整体上把握学生的研究内容、工作量，及时指出不足。答辩老师肯定了试点班学生按新方式进行毕业设计。认为学生的分工比较明确，题目选取上也有一定的工作量和难度，适合学生开展此课题。开展毕设过程中，能把该专业学过的电路、电子技术、嵌入式开发语言等灵活运用，达到了开展毕设的目的。但同时，但也指出了一些同学的不足。

试点班具体情况汇总如下：有的毕业设计（论文）研究目的、内容不明确以及课题范围太广，需要补学的东西较多，论文工作量偏大。例如基于ARM的四轴飞行器姿态控制研究，该课题涉及无线遥控、通讯，四个电机的驱动，飞行姿态的控制，工作量比较大，尤其是飞行姿态的控制涉及到空气动力学的知识，而电气工程及其自动化专业没有学过这方面的课程，因此需要补学得知识就比较多，学生完成该设计的难度也会比较大。有的毕业设计（论文）研究内容稍简单，难度偏低，工作量偏小，应增加其量程及控制功能。例如“基于单片机的电压-电流转换电路系统设计”，该题目主要是完成电压-电流转换，这个主要是运用运放及其反馈知识，相对来说比较简单，但是如果能增加其量程的选择、能够有效的控制切换并进行良好的显示，也能符合毕设的要求。“一种新型非接触式钢轨裂纹检测系统”该题目需增加其巡检功能，检测系统不仅能在固定的位置检测出裂纹，而且在移动中也能正常工作。

2.中期检查

为保证毕业设计质量，加强对毕业设计过程环节的监控，切实做好毕业设计工作，2014年4月18日，电气系举行了2014届本科毕业设计（论文）中期检查答辩，要求每一位毕业生进行PPT汇报答辩，并检查了毕业设计任务书、毕业设计课题的进度、毕业设计（论文）教师指导记录本、中期检查报告等。电气系中期答辩的分组跟开题报告答辩时一致，这样参加答辩教师对学生所做的东西比较熟悉，能够对学生现阶段的成果进行点评和指导。

经过答辩学生的宣讲、答辩组老师的询问和学生所交材料的检查，发现学生的毕业设计还存在着一些问题。试点班总共不通过人数为7人，具体情况见表2。其中4人是缺席了中期检查，三人应论文存在问题比较多，进度严重滞后而没有通过答辩。缺席4人次也说明这个班的部分学生对待毕设的态度也不是很积极。

存在问题：部分同学对毕业设计不够重视，投入精力较少，在中期检查中发现他们对研究内容尚不清楚，对毕业设计（论文）的要求理解不透彻，课题研究还处于起步阶段，没有真正突出重点。例如：光伏最大功率跟踪电路设计论文，该论文没有实际开展，对文献综述也比较简单，对里面的重点技术MPPT也不是太了解，论文中期报告也没有按照学校要求的格式撰写。部分学生收集、整理、分析信息、资料的能力欠缺，毕业设计内容稍单薄，数据运算、分析、处理能力不够，图纸规范化程度低，设计实验线路和搭建实验装置、实验数据的处理（图表，曲线）、实验结果与讨论能力稍欠缺。

3.全院毕业设计（论文）答辩

2014年5月27日、30日、31日，电气学院举行了2014届本科毕业设计（论文）答辩，要求每一位毕业生进行PPT汇报答辩，并检查了毕业设计任务书、毕业设计（论文）等。具体情况汇总如下：本届共有394位本科毕业生，学院组织了18个答辩小组，共有391位同学参加了答辩。其中3位同学（其中一位海外留学生）因为毕业设计（论文）没有完成，故没有参加答辩。经过答辩学生的宣讲、答辩组老师的询问和学生所交材料的检查，答辩组老师认为大多数同学能在规定的时间内完成毕业设计任务陈述、基本上能围绕主题展开，概念基本清楚。试点班学生基本按照预先的要求完成了实物，14个作品进行了展示。

在参加首次答辩的391位同学中，最后经过答辩组专家的一致推荐有38位同学（其中试点班学生9名）的毕业设计被评为电气学院优秀毕业设计，试点班学生约占23.7%。经过电气学院学术委员会的选优答辩、讨论研究，最终推荐8位同学（其中试点班学生2名，约占25%）参加学校的公开答辩，最终试点班学生一名获得三等奖，一名获得优秀奖。

三、结论

本次BG1001电气工程及其自动化（试点班）毕业设计，对毕设模式进行了一些尝试，采取了团队合作模式，即2个学生相互合作、完成一个较大的综合性题目的模式；另外选题上主要是以实物开发为主；指导教师选择上尽量选择具有一定硬件开发能力的教师；且要求毕设答辩时需递交实物进行展示。试点班毕业设计改革表明，尽管有67%学生毕设期间一直在企业实习，但毕设质量还是有明显改善，试点班的学生占电气学院的优秀率为23.7%，校级优秀占25%。

参考文献：

[1]张勋才，牛莹.“卓越工程师教育”背景下电类专业毕业设计改革探索[J].中国电力教育，2012，（6）：98-99.

[2]闵敏，孙新华.卓越工程师教育下的本科毕业设计改革探索[J].产业与科技论坛2012，11（18）：200-201.

[3]左晓明，许兆美，郑晓虎.周仁和应用型人才培养模式创新实验区的探索与实践[J].中国制造业信息化，2010，39（23）：76-78.