電氣工程及自動化導論精選(九篇)

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第1篇：電氣工程及自動化導論范文

高考成績出來后，在一些專業人員的指導下好不容易地在填報志愿時選擇了廣州大學-電氣工程及其自動化專業，從那以后我也開始變得很忙了，雖然比不上杜子美和包希仁忙，鄰居、三姑六婆、同學、認識的或不認識的都用各種各樣的問題來問候我，總結起來不過是三類問題，真佩服親們能演化出如此多的問法，這問題是?報哪間大學？報哪個專業？這個專業是學什么的？前三個問題還可以勉強應付可是最后一個就，不過通過開學幾周的學習我想以后應該可以理直氣壯地回答了吧。

這門課程還是有一定深度的，不過粗略了解還是可以的但是想吃透就需要一定的專業素養了，大概校方也明白這個道理，不想為難我們這些懷著美好大學夢砍殺幾十萬同胞打破幾十萬同胞的大學夢而踏過高考這條獨木橋的天真爛漫的祖國花朵，于是做出了一個非常人性化的決定----專業導論只作考查不設考試。

該書作為我們專業的入門教材，讓我們對以后要學習的專業概貌有一個比較系統清楚的了解，其章節安排十分合理，也方便老師按部就班地講述，學生聽起來也舒服，畢竟在從多科必考課中難得有一門課可以解解壓，如果要挑選一門課來代表我國幾十萬現在還在題海中徘徊的高三學子們心中的大學課堂生活，那么《專業導論》當仁不讓。偷偷說一句吧，我們這些理科人都有一些學科性通病，看待問題一般是用線性思維，更杯具的是絕對沒有特殊情況，說話一字千金，不加任何修飾，不用任何例子，不管你聽還是不聽，只說地球人不懂的話，而且這種病的病情會隨著對這些科目研究得越深而加劇；現在有資格站在講臺上上演一群人的獨角戲的老師絕對有非常深入的研究，所以對于我們這個專業的發源發展及展望會沒有獨到的見解嗎？？想到這里不得不佩服校方的精心安排，為了貫切國家科教興國的戰略，落實《國家中長期教育發展規劃》而生產一大批人才，可謂用心良苦。

說回我們學生吧，人總會在被所愛的深深傷害過后對之有更加理性的認識。我不知道是不是每個人都對大學有先入為主的認識--認為大學是十二年學生生活的天堂，是應該放松一下的時候了；但是至少我從自出娘胎以來6000多個日夜里見到的認識的地球人口中聽到的都是這種不約而同的回答，也就是說上“專導”這門課的大學才是國人心中的大學，其它的都是不務正業；這讓少部分想學好課學一些技能的學生頭上的鴨梨超大，但是正如在20世紀初期，果實被盜，連魯迅先生也開始徘徊的黑暗時期仍然有蘇曼殊這樣的星星發出微弱的光芒，那些少部分覺醒者通過學習不多不少也學到一點知識也有一點的學習心得。

我們電氣工程是工科中兩大最基礎學科之一，而且是工科中歷史最悠久的，沒有之一。21世紀后，雖然歐美發達國家對于電氣類人才的需求量已達到飽和，但是在我們這個最大的發展中國家中，電氣專業依然保持著旺盛的生命力（注意這不代表我國落后于西方，官方的解釋是兩者所處的歷史發展階段不同），也就是說電氣類人才的需求旺盛，很有市場，所以畢業后我們的就業前景相對來說還是比較樂觀的。

有一位中科院院士曾說過：“現代社會中電相當于人的血液。”故在大學設置此專業其重要程度不言而喻。

電氣工程分三個重要領域，分別是電工理論，電工制造和電力系統。

電工理論是電機制造和電力系統的理論基礎，電工制造業為電能的生產和消費提供物質裝備，記得老師在課上還有提及隨著科學技術的發展，電氣工程學科與其他學科交叉與融合會日益密切，這是不是暗示了我們的就業擇業范圍更大了，總之對于我們這些以有無有用為唯一判斷標準的現實主義大學生來說無疑不是一個天大的喜事。

此外，電氣工程還包括五個重點學科，即電子電力與電力傳動，電機電器與控制，電力系統自動化，高壓電與絕緣技術；其中最感興趣的當然是-電力系統自動化，早期是受父親的影響，他以前是在鎮上一個二級河床式水電站做雜工，后來調到鎮的供電所做一個臨時工，雖然是一個邊緣小鎮但是也掛名是南方電網名下，我很小就深受影響，不過慢慢的我也了解到南方電網是一個很年輕的國企，充滿生機和活力，想或在里面工作的人都是人才，作為一個電氣人都以能進入南方電網公司為榮。

第2篇：電氣工程及自動化導論范文

【關鍵詞】工程教育 專業認證 培養模式 電氣工程

【基金項目】基于黑龍江工程學院教育教學改革工程項目

Studying of the electrical professional training objectives and courses system

under the international mutual recognition of engineering education

WANG Xi-feng1 ， CHU Hong-xia1，SONG Qi-chao1，GE Hong-jun，LI Huan-xin2

（1.College of electrical and information engineering， Heilongjiang institute of technology，150050 Harbin

2.Harbin Institute of physical education， Office of General Affairs ，150000 Harbin）

【Abstract】To promote international mutual recognition of engineering education in our university and setup engineering education quality monitoring system， our college went into studying the electrical professional training objectives 、graduation requirements and courses system. It facilitates the implementation of the professional certification of "outstanding engineers training plan"， but improves the teaching quality of education. This paper analyses the current situation of the electrical engineering and its automation professional talent training， but summarizes the aspect of the disharmony between professional certification standard. And then it puts forward the revision to talents training target and graduation requirements. In addition， on the basis of talent training target and graduation requirements， it optimizes the curriculum system by establishing the matrix of the relation between talents training target and graduation requirements， as well as graduation requirements and course system. Through the research of the electrical professional training objectives， graduation requirements and course system， this paper expounds the potential impact of the engineering education professional certification about the electrical and its automation engineering education. It thinks that the implementation of professional certification would promote the combination of engineering education and industry， but also the contact and the cooperation in enterprise and itself. Thus these measures will improve the theoretical study and practical application ability.

【Keywords】Engineering education； International mutual recognition； Cultivation mode； Electrical Engineering.

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）09-0043-03

自2007年以來，關于高等工程教育專業認證的研究工作得到了國家相關政府部門和非政府組織的高度重視，隨著我國高等工程教育改革的進行，我校也積極探索工程教育改革模式。就電氣工程及其自動化專業而言，如何針對我校目前實際情況，將先進的工程教育理念應用到“卓越工程師教育培養計劃”之中，培養和造就新一代的符合專業認證標準的電氣工程人才是專業教育工作者應該關注和積極探索的問題，也是亟待解決的問題。

一.電氣專業人才培養現狀

目前電氣工程及其自動化專業是按照2011級培養計劃進行的，該計劃已經執行4年，是從2010級的學生開始的，該計劃是以應用型人才為培養目標，總學分大幅度減少，必修課程減少，選修課程增加，考試課程減少，考查課程增加，課內實驗和集中實驗比例增加，集中實踐教學環節增加。在學習通識必修課程和專業基礎課后，學生可以選擇電機及其控制技術方向和電力電子技術及其裝置兩個專業方向進行學習。理論授課采用講授和討論相結合的方式，實踐課采用軟件仿真和實際操作結合的方式，注重實際技能的培養。課程考核方式，分考試和考查，考試課主要是期末考試（60%）和平時成績（40%）的綜合，其中平時成績包括知識應用能力（50%）、課堂筆記（20%）、人個修養（30%）；考查課考核包括知識掌握（30%）、應用能力（40%）、學習態度（20%）、道德修養（10%）。

經過一個周期（4年）的運行，實踐證明，學生的實際動手能力增強了，團隊協助精神提高了，相對來說，創新意識較弱。2010級學生的就業率達到到94.84%，從用人單位反饋的意見來看，學生前期上手比較快，比較踏實，動手能力強，團隊精神好，但可持續發展能力欠缺。通過上面的分析，現在的教育模式還有許多不符合專業認證的地方：

（1）專業基礎課和專業任選課內容過于陳舊，學生學習無的放矢；

（2）實踐課較分散，學生的綜合能力得難以加強；

（3）各學期課程安排不是很合理，尤其是大一課程較少，大二課程較多，學生難以調整和適應，影響學風建設；

（4）專業方向課程不明確，學生就業選擇比較盲目 [1，2]。

二.專業認證下人才培養目標和畢業要求的設定

針對我校電氣專業人才培養的現狀，積極引進新型的工程教育模式和專業認證思路，結合我校特點，形成自身的特色，制定切實可行且可支撐的培養目標是學生培養的導航。專業應有公開的、符合學校定位的、適應社會經濟發展需要的培養目標，而且既要包括學生畢業時的要求，也能反映學生畢業后5年左右在社會與專業領域預期能取得的成就。

1.電氣專業人才培養目標和畢業要求的確立依據

（1）遵循我國高等教育發展規律

我國在制定高等院校人才培養目標時，要遵循本國高等教育的發展規律，這些規律濃縮了我國高等教育百余年的歷史積淀、特別是近 30年改革發展的寶貴經驗。

（2）把握高等院校自身發展特征

每所高等院校既身處當今世界，又隸屬自己祖國。 因此，當定位各自的人才培養目標時，應在順應世界高等教育發展趨勢、遵循本國高等教育發展規律的前提下，主要依據學校自身發展的歷史傳統、專業優勢、學科特色等一系列內外 現實條件[3]。

（3）符合應用型本科院校定位

我校是應用型本科院校，在培養規格上，是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的應用型高級專門人才；在培養模式上，以適應社會需要為目標，以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案，以“應用”為主旨和特征構建課程和教學內容體系，重視學生的技術應用能力的培養。

2.電氣專業確立人才培養目標和畢業要求的研究方法

（1）以就業為導向，調研用人單位對畢業生的反饋意見；

（2）以學生為載體，回訪就業學生對培養計劃的意見；

（3）以行業為背景，調研行業專家對學生培養的建議。

3.專業認證下的人才培養目標和畢業要求

培養目標：本專業培養適應社會經濟發展需要，具備在電氣工程相關領域的基礎理論、專業技術和工程實踐能力，面向裝備制造業和工程技術企業，能夠從事電機及其控制技術和電力電子裝置及控制領域的相關工作，具有較強的自主學習能力、團隊協作和創新精神的應用型高級專門人才。畢業后經過5年的社會和職業領域實踐，能達到以下要求：

（1）能夠在電氣工程領域的裝配制造、系統運行等部門從事工程設計、測試、安裝、施工、管理及服務等技術工作；

（2）有較強的工程技術素養和企業文化底蘊，有能力進入研究生階段的學習；

（3）具有一定的電氣工程及相關領域產品的技術開發能力；

（4）能夠通過繼續教育或其它的終身學習途徑拓展自己的知識和能力；

（5）有服務社會的能力和意識，能承擔社會責任。

畢業要求：通過大學3-6年學習，應達到以下要求：

（1）具有人文科學素養，能應用數學、物理等自然科學基礎知識，解決電氣工程領域問題；

（2）具有電路分析、電子技術、信號與系統、電磁場等學科基礎知識；

（3）具有電機學、電力電子技術、電力系統分析等專業基礎知識和電氣工程專業知識；

（4）具有應用現代電氣儀器、技能及工具進行分析、設計、繪圖、計算等工程實踐及應用能力；

（5）具有設計、完成各類電氣工程及工業自動化領域實習項目及對實習結果進行分析、解釋的能力；

（6）在解決電氣工程及工業自動化領域問題中具有相互協作精神和良好的心里素質；

（7）具有創新精神、繼續學習和不斷更新知識的能力；

（8）具備良好的語言、文字表達溝通能力和較強的人際交往能力；

（9）了解與本專業相關的經濟、管理、法律法規和環境保護等基礎知識；

（10）了解電氣工程領域科學技術的前沿知識，具備收集、分析、判斷、選擇國內外相關信息的能力，具有國際視野和競爭力。

三.專業認證下課程體系構建的研究

1.構建重點

理論環節，在教學目的和要求方面， 清楚明了本門課程各部分教學內容的教學目的、要求、內容、重點難點、教學方式方法、資料模型教具、要達到的學習效果等。另外，聘請企業教師進行理論課和實踐課的講授，同時對畢業設計也實行企業教師和校內教師共同指導，重點是培養工程素質、實踐能力和創新能力。

實踐項目，實踐項目分為三類： 第一類為單門課程的項目，如電力電子實習、電子技術課程設計等； 第二類為包含一組相關核心課程及能力要求的項目， 如電機工程實訓實習；第三類為包含本專業主要核心課程和能力要求的項目， 如工業自動化實訓、專業方向課程設計等。三類項目涵括基本實驗、綜合應用、技能培訓、科技創新等所要求的內容。最后進行畢業設計實際工程項目， 利用所學專業知識， 對一個項目完整地展開構思、設計、實現和運作， 系統地完成一個工程實踐經歷， 培養學生發現問題、定義問題、分析問題、獲取知識、解決問題、總結新知識、傳播知識、與人溝通和團隊合作的能力[4]。

2.課程體系

（1）專業知識結構及相關技能課程關系。電氣工程及其自動化專業人才培養以工程能力為核心，以項目為牽引構建核心課程群和實踐教學體系，通過課堂教學、實習實訓、課程設計、企業實踐、畢業設計等各種教學方式和環節，綜合實現學生知識、能力和素質的培養。

圖1 專業知識結構及相關技能課程關系

（2）優化課程安排。按照學院關于構建教育內容與知識體系整體框架的要求，統籌考慮通識教育、專業教育和綜合教育內容，以強化工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力為核心，對課程體系進行整合。確定了18余門專業主干課程和10余門專業核心課程，學分按照通識教育75.5學分，專業教育105.5學分，綜合教育10學分比例分配。課程整合如下：

① 借鑒卓越師教育理念對專業教育進行一體化設計，開設了專業導論課，16學時，安排在大一上學期進行，并配專業認識實習。

②將《數字電子技術》與《EDA技術》兩門課程有機地融合為一門課程《數字電子與EDA技術》，同時將《數字電子技術實驗》和《EDA技術實驗》融合為《數字電子與EDA技術實驗》。

③將《模擬電子技術課程設計》和《數字電子技術課程設計》有機地整合為《電子技術課程設計》。

④將《電工電子工藝實習》和《PROTEL實習》有機地融合為《電工電子工藝實習》。

⑤專業基礎課中增加了電力系統課程，并配以相應工企供配電實習。

⑥在專業任選課中，適當增加多學科交叉綜合性課程，并建立模塊化的方向性選修課，如建筑電氣設計、機器人等課程。

⑦將PLC控制工程實踐、電氣控制與電器裝配工程實踐、工業自動化項目設計整合為工業自動化實訓。

⑧成立了理論課課程組。電機學與電力拖動技術、電力電子技術、自動控制原理、電氣控制與PLC技術。

3.教學方式與方法的改革

（1）注重學生智能的開發，培養學生的觀察力、分析綜合力和創造力，教師進行了“推動探究式學習、基于問題的學習、基于項目的學習、案例教學法”等多種教學方式的嘗試。

（2）在教學手段上注重現代科技設備，不僅使教學內容更加生動、形象、系統，更富有吸引力、直觀必和科學性，而且使學生的多種分析器協調活動，智力得到充分開發，還可以使多和睦科學社會主義機地結合起來，教師選擇最優的教法進行教、學生選擇最優的學法進行學、師生的積極性得到充分調動，從而獲得最優的教學效果。

（3）聘用企業工程師做講座和從事教學工作，以就業為導向的技能教育注重對學生實踐動手能力的培養，對教師的實踐教學能力提出了較高要求，企業工程師的聘請有利于打造高水平的師資隊伍。

（4）鼓勵學生到企業做畢業設計和實習，促進學生就業，以期更早適應社會發展[5，6]。

四.培養目標和課程體系矩陣實現

專業必須通過評價證明所培養的學生是否達到培養目標要求，尤其是提供支撐的材料。各類課程中所設置的課程能夠支撐目標中的各項要求，課程的內容及其考核方式可有效地支撐各項畢業要求的達成。培養目標與畢業要求和各類課程與培養目標的對應關系矩陣見表1和表2。

表1培養目標與畢業要求的關系矩陣

培養目標

表1和表2所示的關系矩陣涉及到學科教學體系轉換、教學計劃的修訂、教學資源的調配，是一項需要不斷嘗試、磨合、調整、完善的工程。在此過程中，必須采取相關的配套措施，如調整、優化專業結構、布局；采用現代化的教學方法和手段；創新課程教材和教學模式；創建合理教學梯隊；實行彈性學制、學分制、導師制等教學管理機制；加大實驗室建設和投人力度等多方面舉措，才能真正使課程體系實現轉變，符合人才培養目標定位。

五.結論

實現專業的培養目標，不是僅僅靠一門或幾門課程所能奏效的，而是靠全部開設課程的協調和補充。課程體系是人才培養計劃的主要構成部分，是實現人才培養目標、塑造人才培養規格、體現人才培養特色的主要教育教學“載體”。所以說，卓越工程師培養教育和專業認證所確立人才的培養目標，要依靠課程體系優化得以實現，培養目標變化與課程體系改革是連鎖反映，兩者最終目的是一致的，即培養的人才符合社會需要。

參考文獻：

[1]江帆. 機械專業CDIO培養模式探索[J] 裝備制造技術，2010（6）：192-194.

[2]區嘉潔.機械工程CDIO特色專業培養模式研究與探索[J]西南師范大學學報，2012（9）：152-156.

[3]郭明順.大學理念視角下本科人才培養目標反思[J]化中科技大學，2008（29）：84-88.

[5]王天寶.基于CDIO的創新型工程人才培養模式研究與實踐[J].中國高等教育，2010（1）：25-31.

第3篇：電氣工程及自動化導論范文

關鍵詞：工程電磁場；教學內容；教學方法；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0139-02

《工程電磁場》是電氣工程專業的重要專業基礎課程之一。它所涉及的內容是電氣工程專業學生應具備的知識結構的必要組成部分，同時又是一些交叉領域的學科增長點和新型邊緣科學發展的基礎[1]。它既有自己的理論體系又有很強的工程實踐性。在《工程電磁場》課程的各教學環節中，理論教學是基礎，對學生學習課程的知識起著關鍵性的作用。而理論教學又是以課堂教學為主的形式，課堂教學應是師生共創的活動。但是，該課程概念普遍抽象枯燥、運用數學工具多、理論分析推導繁瑣等特點，影響了學生學習所需的認知能力、創新能力的培養，影響了學習該課程的熱情和興趣。所以，如何優化該課程內容以及如何提高課堂教學質量就顯得非常迫切和必要。特別是如何在各校調整專業培養計劃，壓縮技術基礎課教學時數的背景下（我校該課程壓縮為32學時）提高教學質量，是亟待解決的教學改革問題。

一、教學過程最優化體系

“教學過程最優化”理論創立者前蘇聯著名教育理論家巴班斯基曾指出：“教學過程的最優化，就是指通過選擇一種適合教育過程具體情況的教學方法，使教師和學生在花費最少的必要時間和精力的情況下，獲得最好的效果”，同時強調最優化是在符合教學規律和教學原則的基礎上，教師有意識有科學根據的教學方案的選擇，其優化體系包括：教學內容的優化體系；課堂目標的優化體系；課堂教學方法的優化體系；教學手段的優化體系；學生課程反饋優化與矯正的體系。

二、教學目標與要求

《工程電磁場》教學在普通物理電磁學的基礎上，使學生通過系統的電磁理論的學習，能夠達到以下的學習目標：進一步熟悉宏觀電磁場的基本性質和基本規律；對電氣工程中的電磁現象和電磁過程，能用場的觀點進行初步分析；對一些簡單的問題能進行計算；為學習專業或進一步研究電氣設備電磁場問題，準備必要的理論基礎。教學以靜電場、恒流電場和恒定磁場原理為主，結合電磁輻射、電磁污染、電磁兼容、渦流效應等工程技術問題分析，通過課堂教學、實驗和虛擬實驗教學、習題練習和考試等環節完成整個教學過程。電氣工程的電磁場課程研究的是各種電氣設備內部電磁場，學習的是工程電磁場的本質。掌握電磁場的產生機理、電磁場的邊界條件是學生把握電磁場物理本質的重點。傳統的電磁場教學要求在深刻理解重要的物理量電場強度和電位移、電位、電流密度、磁感應強度和磁場強度、矢量磁位、動態位的基礎上建立電磁場的重要性質與規律——積分形式和微分形式的電磁場方程組，并解釋電磁場的性質和規律。應用高斯通量定理、安培環路定理的積分形式計算對稱的簡單場，培養學生在分析電磁場問題中能正確尋找并應用邊界條件的能力。讓學生能夠理解電磁場能量的分布及傳輸，掌握通過能量關系計算電場力、磁場力的方法，了解電路參數的計算原則，掌握平面電磁波在電介質及導電媒質中傳播的基本規律[2，3]。

三、《工程電磁場》教學內容體系

傳統《工程電磁場》教學內容體系包括靜電場、恒定電場、恒定磁場、時變電磁場、準靜態電磁場等。《工程電磁場》的主要教學內容中存在兩大體系：一種是先靜態場后時變場的教材體系。這種傳統體系起點較低，學生比較容易接受，但與物理學中電磁學部分重復較多，學生會感到厭煩。同時從這些基本定律出發逐一推演靜態場的特性必然費時很多，導致時變場被壓縮。另一種是先時變場后靜態場并以時變場為主的教材體系。這種體系雖然壓縮了靜態場，充實了時變場的內容，但起點高，學生不易接受。無論選用哪種體系的教材，對教師來說，至關重要的是如何組織教學、整合與表達教材內容。特別是近幾年來，隨著我國高校綜合素質教育要求的不斷提高，專業基礎課、專業課普遍存在壓縮課時的總趨勢。因此，在較短的課時中要講清要點，精簡多練，突出教學內容的工程性，教學組織就顯得尤為關鍵[4]。

四、教學內容體系的優化

針對傳統教學內容，教學時數大幅壓縮而教學質量不降低，為了解決這一矛盾，我們對教學內容體系采取優化措施。

1.優化課堂教學。（1）優化數學內容。電磁場理論是以麥克斯韋方程組為核心的理論體系，所有的電磁規律都有對應的數學模型，會在電磁場理論中大量使用矢量分析與場論、特殊函數和數學物理方程等數學知識，雖然學生已學過這些數學知識，但是在學習時沒有具體應用，所以，當需要應用這些數學工具時，學生就會感到很困難。學生本就對電磁理論的學習有畏懼感，如果我們上課時再進行大量的數學推導，一是課時不允許，二是更加劇了學生的畏懼感。根據這一現狀，在教學中要簡化數學推導，優化數學推導過程，直接給出結論，重點分析數學公式代表的物理意義。（2）優化知識結構內容，減少靜態場學時，增加時變場學時。減少靜態場學時數后，時變場教學時數增加，內容從電磁感應、麥克斯韋方程組、波動方程到平面波和輻射，學生可以較全面地了解電磁場理論體系，掌握時變場的分析計算方法。從一個新的角度學習電磁理論，更容易激發學生的學習興趣，有興趣才有動力，這是保證學習質量的基礎。而以往電磁場理論教學中靜態場教學時比例偏大，其基本概念學生在電磁學知識中已學過，學生覺得沒有新意，只是簡單重復，沒有學習興趣，因此靜態場教學內容應調整為以講解重點知識為主。靜態場學時、時變場學時占總學時的比例可由75%和25%優化為50%和50%。（3）結合教師的科研成果進行教學。應結合教師的科研工作以及最新的科技成就及其發展趨勢，在課堂上向學生介紹電磁學內容在生活和工程中的廣泛應用。將當今社會發展中的新設備、新技術貫穿于教學過程。例如在講到電磁感應時，可以結合生活中的電磁輻射與電磁污染的問題、渦流效應在生產生活中的應用等，來激發學生學習熱情。（4）優化教學手段。在教學中采用多元化的輔助教學手段是解決電磁場理論難教、難學問題的有效手段。例如采用多媒體教學手段可以解決以前在黑板上很難講清楚的問題和那些書寫量很大的問題，特別是在課時少的情況下，具有非常大的優勢。多媒體課件繪制的圖形具有立體化、動態化、色彩化等特點。可根據個人特點、專業需求，以及學生的具體情況對電子教案進行隨時實施優化。（5）增加工程電磁場數值計算的教學內容，在電磁理論教學中引入“數值計算方法”的教學內容，教學實踐表明，基于深化和加強電磁場工程分析能力，學生對此學習內容有濃厚的學習興趣，教學效果顯著。因此增加此部分內容的教學，對于適應電磁場課程后續教學的需要，加強本科生分析和解決工程電磁場問題的能力非常必要，并使學生不間斷地接受計算機輔助分析能力的培養，以滿足較高層次本科大學生的培養要求。

2.優化實驗教學環節。以往的實驗教學多在實驗室進行，做的實驗也往往是一些驗證性的實驗，學生感覺實驗與理論脫節，對促進教學質量的提高幫助不大。為了提高教學質量，有必要優化實驗教學內容，挖掘新型實驗教學內容，可將一些易于攜帶、裝置簡單、輕便的儀器直接帶入課堂，采取邊講解邊演示的方式，或以適當的方法將部分工程電磁場演示實驗拍攝成錄像短片，在授課過程中配以使用，也會起到非常好的教學效果。在教學過程中，通過工程電磁場實驗演示可以強化學生對理論知識的理解，對電磁理論規律的掌握，培養學生的觀察能力和邏輯思維能力，以激發學生學習工程電磁場的興趣。

3.課程的延伸與拓展。課程的延伸與拓展是對課堂教學內容的延伸與補充，如課外答疑，課外習題，電磁場數值和計算機仿真或虛擬仿真實驗，電磁場動態建模，電磁兼容的專題研究等。課程的延伸與拓展能培養學生的科研能力和創新能力，使每個學生的能力都得到發展。實踐表明，我們開展的課程的延伸與拓展受到了學生的歡迎，對于學生素質能力的培養起到了積極地作用。

五、結束語

針對《工程電磁場》課程教學時數大幅減少這一事實，我們研究了課程教學內容體系優化等問題。我們緊緊圍繞工程磁場的物理實質，將課堂教學、實驗教學環節和課程延伸與拓展三部分形成完整的《工程電磁場》教學內容優化體系，在實施過程中注意遵守教學內容的科學性原則，優化教學資源配置，以學生能力養成為本，以21世紀工科人才培養為目標，切實提高《工程電磁場》的教學質量。

結合我校該專業的培養計劃安排，我們對該專業的《工程電磁場》課程體系理論進行了優化，實踐證明，收到了滿意的教學效果。

參考文獻：

[1]馮慈璋，馬西奎.工程電磁場導論[M].北京：高等教育出版社，2000：1-60.

[2]畢德顯.電磁場理論[M].北京：電子工業出版社，1985：235-291.

第4篇：電氣工程及自動化導論范文

【關鍵詞】智能電網 新能源 原動力 智能電網技術

1 背景

隨著傳統能源的枯竭和環境的惡化，全世界逐步達成共識，要大力開發新技術，使用清潔能源。各種能源最終以電能的形式被人們使用，電力行業對于節能減排至關重要。同時人們開始思考如何提高大電網的安全性穩定性并使電網具有堅強和自愈的特性。智能電網是21世紀重大科技創新和發展趨勢，相比于傳統電網，智能電網可以提高電網效率，提高能源安全，改善電能質量，提高電網的穩定性與安全性，完善電力市場，促進社會經濟發展，實現低碳環保可持續發展。與此同時，現代通信、信息、計算機、微電子和電力電子技術的迅速發展并引入電網應用，為電網自動化提供了有力工具。

2 智能電網的概念和特點

2.1 智能電網的概念

智能電網不是一個單獨的設備、應用、系統或網絡，甚至不是一個單獨的理念。對于什么是智能電網這個問題，學術上沒有一個統一的定義。美國能源部和電力公司普遍遵循一個主題：智能電網利用通信技術和信息技術來優化從供應者到消費者的電力傳輸和配電。圖1所示為智能電網的基本概念。

天津大學余貽鑫認為：智能電網是自動的和廣泛分布的能量交換網絡，它具有電力和信息雙向流動的特點，同時它能夠監測從發電廠到用戶電器之間的所有元件，它將分布式計算和提供實時信息的通信的優越性用于電網，并使之能夠維持設備層面上即時的供需平衡。

2.2 智能電網的特點

目前國際上對智能電網的特點基本達成共識，即自愈、安全、兼容、交互、協調、高效、優質集成等。

2.2.1 堅強和智能是現代智能電網發展的本質

堅強意味著電網具有很強的安全性，穩定性，有極強的抵御風險的能力。智能意味著高度自動化和自愈能力。

2.2.2 自愈

對電網的運行狀態進行連續的在線自我評估，并采取預防性的控制手段，消除故障隱患；故障發生時，在沒有或少量人工干預下，能夠快速隔離故障、自我恢復。

2.2.3 互動

使電力供應商與消費者建立實時信息聯系，及時向用戶通知電價、停電消息以及其他一些服務信息，而用戶也可以將自己的用電計劃及時反饋給供應商，平衡供需關系，有力于電網穩定性。同時通過市場交易激勵電力市場主體參與電網安全管理，提升電力系統的安全運行水平。

2.2.4 優質電能供應

用戶對電能質量越來越重視。智能電網可以根據不同的電力價格提供不同等級的電能。隨著電力電子技術、測控技術和通信技術的發展，智能電網可以實現電能質量問題的快速診斷和解決方案，對于線路故障等故障引起的質量波動，它的高級組件可以使用最新的超導、儲能、電力電子等方面的研究成果提高電能質量。

2.2.5 兼容各種發電和儲能系統

智能電網不僅可以兼容大規模集中式的電廠，還將兼容不斷增多的分布式能源（DER）。分布式能源包括分布式電源和儲能。表1顯示了分布式發電與傳統發電單元的關鍵差異。

2.2.6 活躍市場

智能電網對電力市場有推進作用。智能電網實現了用戶與供電商“雙向通信”和“雙向電力傳輸”，使普通用戶參與進電力市場，甚至有部分用戶可實現自給自足。智能電網為實時電力市場提供完善的技術，發電側與用戶的互動性增強，電網的運行效率更高。可以吸引更多的電力市場參與者，分散市場風險，使電力生產、輸送、銷售等環節更高效，更公平。同時消費者通過與生產商的“雙向通信”可以獲得實時電價，制定用電計劃并反饋給供電商，使電力市場價格更合理。

3 智能電網的驅動因素

建設智能電網的價值和效益是綜合的，如圖2所示，主要包括以下方面：

（1）改善系統可靠性。

（2）改善電網可信賴性。

（3）改善電網運行的經濟性。

（4）改善電網運營效率。

3.1能源需求不斷增加

全世界正面對著人口不斷增加和不可再生能源不斷遞減的嚴峻挑戰。目前的傳統能源只夠維持幾十年到200年之間，圖3所示為不斷減少的能源。能源是經濟社會發展的保證，從國家層面上講，必須提高能源利用效率，走能源更安全，環境更友好的道路。新世紀以來電能成為越來越重要的能源，中國電能占終端能源消費的比重每提高1個百分點，單位GDP能耗可下降4%。我們必須處理好可靠的能源供給、環境的可持續發展以及經濟的不斷發展之間的矛盾。智能電網可以實現安全、高效、清潔的能源目標。

3.2 電網復雜度越來越高

隨著電力系統的范圍和復雜度的不斷增加，各個電力系統之間的互連也更加迫切。為了降低大規模電力系統發生故障的可能性，對電網的安全性，穩定性提出了新的更高的要求，要求用更加智能化的電力系統來滿足不斷發展的電力需求。2003年美國東北地區大停電引起全世界的關注，這場停電給該區域造成了約60億美元的損失。這場停電充分反映了大規模電網的脆弱性。智能電網通過實時采集數據，經過數據優化分析完成自我診斷，采取預防性控制，極大的保證電力的可靠運行。

3.3 電力用戶的需要

電力用戶對電網的可靠性和電能質量提出越來越高的要求。建設智能電網后，電網可靠性和電能質量將會有很大的提高。智能電網的高可靠性不僅可以減小未來停電事故發生的頻率，還能使電網從事故中更快的恢復。

3.4 分布式能源（DER）的接入

智能電網將允許不同類型的發電及儲能系統接入電網，分布式發電（DER）有利于高效的連接發電側和用戶側，使雙方同時參與電力系統的優化運行，同時可以擺脫對單一能源的依賴，提高電網可靠性。風能和太陽能是目前大力發展的清潔能源，它們具有間歇性，無法預測。大規模風電和太陽發電的接入給電網安全穩定運行帶來極大的挑戰，也極大的制約了它們的并網。智能電網技術可提高電網管理大規模間接性可再生能源發電的能力，對間歇性能源發電的峰和谷作出即刻的反應，從而吸納更多的可再生能源。

4 構建智能電網的技術體系

智能電網主要由4部分構成：高級量測體系（AMI）；高級配電體系（ADO）；高級輸電體系（ATO）；高級資產管理（AAM）。智能電網4個部分之間是密切相關的，表現在以下方面：

（1） AMI同用戶建立通信聯系提供帶時標的系統信息。

（2）ADO使用AMI的通信收集配電信息改善配電運行。

（3） ATO使用ADO信息改善輸電系統運行和管理輸電阻塞，使用AMI讓用戶能夠訪問市場。

（4） AAM使用AMI，ADO和ATO的信息與控制改善運行效率和資產使用。綜合文獻，圖4表示了智能電網技術組成。

4.1 高級量測體系（AMI）

智能電網按一定順序建設可以降低成本，減小難度。一般把AMI視為實現智能電網的第一步。AMI不是一個獨立的技術體系，它包括家庭網絡系統，智能表計，本地通信網絡，連接電力公司數據中心的通信網絡，表計數據管理系統和數據集成平臺。智能表計可將耗能情況和電網實時信息傳給本地用戶，電力公司利用AMI的歷史數據和實時數據來幫助優化電網運行。AMI通過網絡將電網、用戶、電商聯成一個整體，是用戶直接參與到電力市場的同時，也將大力提高電力企業的運行機制。

4.2 高級配電體系（ADO）

通常110kV及以下電力網絡屬于配電網絡，配電網絡直接面向用電用戶，是保證電網運行穩定，電能質量和提高運行效率的關鍵環節。我國要實現智能電網的要求，智能配電要重點研究。ADO的技術組成主要包括：高級配電自動化、智能通用變壓器、DER運行、微網運行和需求響應。ATO具有自愈和不間斷供電功能；將設備進行可視化管理，為運行人員調度決策提供技術支持；實現與用戶的雙向互動；實施狀態檢修與在線監測，延長設備壽命。

4.3 高級輸電體系（ATO）

ATO強調阻塞管理和降低大規模停運的風險，通過新型電力電子裝置和超導研發裝置研發實現優化電力系統的運行參數或網絡參數，提高交流電力系統線路的輸電能力。其技術組成主要有：（1）變電站自動化；（2）輸電的地理信息系統；（3）廣域量測系統；（4）高速信息處理；（5）高級保護與控制；（6）模擬、仿真和可視化工具；（7）高級的輸電網絡元件，如電力電子(靈活交流輸電，固態開關等)、先進的導體和超導裝置；（8）先進的區域電網運行。

4.4 高級資產管理（AAM）

AAM是智能電網主要技術之一，功能包括優化資產使用運行、輸配電網規、基于條件的維修、工程設計與建造、顧客服務、工作與資產管理及模擬仿真。實現AAM需要在系統中裝設大量可以提供系統參數和設備“健康”狀況的高級傳感器。AAM的應用使電力資產時刻處于最佳工作狀態，從而對電力資產的優化和科學管理起到積極作用。

5 智能電網的關鍵技術

實現智能電網，需要研發和應用一系列技術。綜合文獻，這些技術可以被歸納為以下5個關鍵技術領域：

（1）集成通信。

（2）傳感與測量

（3）高級電力設施

（4）高級控制方法

（5）決策支持。

5.1 集成通信

集成通信技術是5個關鍵技術中的基礎，也是整個智能電網所必須的。集成通信技術包括：（1）電力寬頻通信。（2）無線通信技術。（3）其它通信技術。

5.2 傳感與測量

5.2.1 智能電表

智能電表既可以收集，檢測信息，又可以作為連接供電側和用電側的橋梁。在智能電網架構下，要求智能電表具有實時計量的功能，以提供帶時標的電量信息，為電網高效節能管理提供了有用的實時信息，同時也要求它具有雙向通信的功能

5.2.2 廣域測量系統（WAMS）

廣域測量系統是由基于全球定位系統（GPS）的同步相量測量裝置PMU 群及其通信系統組成。它可以動態地測量和計算電力系統的運行狀態相量和發電機功角。

5.2.3 電網設備的在線監測

該技術包括電氣量以及非電氣量的監測。采用先進的傳感器通過對以上各狀態量的監視，可完成電網設備的在線診斷，為實施電網設備的狀態檢修和管理提供必要的信息。

5.3 高級電力設施

高級電力設施在電網中起著非常重要的作用，可以實現更高輸電容量、更優系統穩定性和電能質量、增強電力效率和實時的系統診斷。高級電力設施主要包括：（1）電力電子裝置；（2）超導裝置；（3）分布式發電及儲能裝置；（4）電網友好型裝置等。

5.4 高級控制方法

現代控制理論、優化理論和人工智能技術在控制領域的綜合應用形成了先進的控制技術。高級控制方法是用來分析、診斷和預測智能電網狀況的裝置和算法，并決策和采取合適正確的動作去排除、緩解或者避免電力短缺和電能質量問題。

5.5 決策支持

很多情況下，給予管理人員思考的時間是很少的。管理人員需要實時的電力設備信息和工具來快速做出決定。決策支持系統可識別和確定電網中的實時問題及發展趨勢，然后運用知識庫和科學推理方法進行分析，以提出解決問題和決策支持的方案，并將相應的系統情況、多種選擇以及每種選擇的可行性等展示給運行人員。

6 結語

智能電網在世界范圍內尚屬于新生事物，不同國家具有不同的現實情況和關注焦點，因而發展的重點也有所不同。但智能電網在世界范圍內已成為電網發展的總趨勢，同傳統電網相比智能電網具有更寬廣的安全穩定分析與控制，可以利用的信息更多更準確。它可以保證電力系統高安全、高可靠、高質量、高效率和電力價格合理，提高國家的能源安全和環境保護。

我國智能電網的發展應立足于國情需要，制定一個適合中國國情的目標，以便少走彎路，盡快實現智能電網的目標。歐美國家將重點放在發展智能配電網上，而我國在重視ATO的同時，也應對AMI、ADO和AAM予以足夠的重視。考慮到新能源發電的特點及其發展遠景, 我國也應該把新能源的利用作為我國智能電網發展的重心。

參 考 文 獻

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作者簡介

李昂（1994-），男，山東省菏澤市人。現就讀于四川大學大學電氣信息學院。專業為電氣工程及其自動化。

趙彥一（1993-），男，遼寧省鞍山市人。現就讀于四川大學大學電氣信息學院。專業為電氣工程及其自動化。

劉博文（1992-），男，北京市人。現就讀于四川大學大學電氣信息學院。專業為電氣工程及其自動化。

第5篇：電氣工程及自動化導論范文

關鍵詞：繼電保護；啟發式教學；模塊化教學；教學改革

作者簡介：霍蘭茹（1980-），女，河北保定人，延安職業技術學院，助教。（陜西延安716000）

中圖分類號：G712     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）09-0065-02

繼電保護是電力系統安全運行的保障。繼電保護裝置與發電廠和變電站綜合自動化系統、電網調度自動化系統等密切關聯。繼電保護課程教學質量的好壞直接影響到后續其他專業課和選修課的教學。繼電保護裝置的更新換代對高校繼電保護教學提出了新的要求，培養能熟練設計、安裝調試、操作維護繼電保護裝置的應用型專業人才成為當務之急。繼電保護課程是一門理論性、實踐性都很強的課程，要求學生起點高且必須具備電工基礎、電子技術、電機學、電力系統等方面的相關知識。近年來國家提倡高職高專院校要在實踐環節上加大比重，繼電保護課程在專業計劃中的地位發生變化，理論教學時數減小，大部分學生反映很難入門。為此，本文專門從教學內容、教學方法、教學手段和實驗、實踐性環節等方面提出了課程改革的思路，力求使學生成為適應市場需求的應用型技術專業人才。

一、合理安排教學內容

首先是教材的選取。高職高專學生和本科院校學生的課程目標不同，在教材選取上更加偏重于實用性。目前大部分電力系統繼電保護教材都是圍繞保護原理、動作整定編寫，忽略了對各種電氣設備進行繼電保護配置和對繼電保護運行、維護和檢修技術的介紹。對于高職學生來說，他們應該掌握的技能是：面對各種電氣設備時該設置哪些保護；每一種保護的電路布置；每一種保護在運行和動作時信號顯示情況以及根據這些信號如何進行維護；微機保護的實現形式以及動作原理。為了適應高職教育需要，繼電保護教材還應包含下列內容：電氣設備的繼電保護配置，主要介紹電氣設備繼電保護的配置、保護的原理圖和展開圖識讀；繼電保護運行、維護和檢修技術，用各種案例實現學生對運行和維護技術的學習。

其次是教學內容安排的合理性。由于教材選用的原因，各專業教材之間可能會有重復的內容，這就要求任課教師在授課前要對整個專業課程設置和各主要專業課知識點有一個總體的把握，適當刪減部分內容。加強同一結合點上相關科目的協調配合，避免知識重復講授，如模擬量采集系統、數字濾波等內容可跳過不講。同時根據本專業就業所需知識和能力的要求適當增加內容。對重點、難點部分合理分配課時，比如在講解動作值整定計算時只需介紹保護整定的原則，不作復雜的理論分析計算，讓高職學生從復雜、難懂的困境中解脫出來，把主要精力放在繼電保護的實用技術上。講授理論側重于一些保護的基本原理與方法，如常規保護（電流保護、距離保護等）及有關具體保護裝置的實驗、實訓環節、課程設計、畢業設計；對于一些學生能自行理解的、工程實際中不再采用或用的很少的內容應少講或不講；多講解一些課本上沒有編入的但工程實際中已應用廣泛的內容。

由于學生基礎水平不同，學習能力也存在很大的差異性，任課老師應及時收集學生的反饋信息，把握好教學的深度和廣度，因教制宜。對于那些學有余力的學生，可以組織成課外學習小組，讓他們自己收集相關電氣工程專業方面的資料和素材，擴大專業領域的專業知識寬度和深度，鼓勵他們積極參加校內科研項目，如繼電保護課件的開發、保護實驗仿真裝置的設計等，培養學生的創新能力和科研能力。

二、采用多種教學方法

較傳統的專業課教學方法是教師單一傳授式的方法。這種方法使學生處于被動的學習過程中，不利于知識的學習和掌握。為提高教學效果，在課堂教學中應采用靈活多樣的教學方法。

1.啟發式教學

啟發式教學是教師在教學中根據教學規律，采取各種手段來引導學生獨立思考、積極思維，以獲取新知識的教學方法體系。對于不同的教學內容，啟發式教學的具體做法也不同。

在介紹繼電保護的基本概念時，首先告訴學生繼電保護屬于二次系統，作用是為一次系統服務的，是反應電力系統故障和不正常狀態并做出動作的一種自動裝置。然后就可以采用提問的方法啟發學生溫故知新，可邊提問邊回答：常用的一次設備有哪些？故障包含哪些？不正常狀態有哪些？繼電保護裝置對于故障和不正常狀態最終的處理結果如何？后面在介紹繼電保護的原理時同樣可以采用此法，先告訴學生只要找出正常運行與故障時電氣量或者非電氣量的差別即可找出一種原理，引導學生積極思考。

繼電保護課堂教學注重知識的銜接，可以在每次上課開始時花3～5分鐘時間復習上次課程知識點，然后引出新內容。鼓勵學生提前預習，對所要學習的知識有大致的了解，上課結束時將本次課的內容加以總結，并針對下次課程內容與本次上課內容的不同進行提問，提出本次課中繼電保護方法的不足，針對不足提出解決辦法。這樣讓學生心存疑問，繼續進行下一部分內容的學習。在學習“自動重合閘”這一章時，首先介紹單相重合閘和三相重合閘，在此基礎上引出綜合重合閘的概念，即當線路發生單相接地故障時采用單相重合閘方式。發生相間故障時，采用三相重合閘方式。綜合考慮這兩種重合閘方式的裝置稱為綜合重合閘。然后提問：如果發生單相接地短路時，選相元件拒動，綜合重合閘如何動作？兩相先后接地短路時如何動作？通過這樣的啟發方式讓學生對三種重合閘方式進行逐步深入的學習，從而掌握各種工作方式的保護原理、特點。

繼電保護中有些內容既相互聯系又容易混淆，這時就要適當引導學生進行多方面對比，在對比分析中加深理解，在理解基礎上加深記憶。比如在講到距離保護時可以將之前講解過的電流保護的知識點加以對比。尤其是二者的整定原則和靈敏性校驗有什么相似和不同？不同點的根本原因是什么？動作電流與動作阻抗有什么關系？通過這些知識點的對比既可以讓學生更好地掌握距離保護的相關知識，同時對電流保護的內容加以復習，這樣能夠使學生將繼電保護這門課程更好地深入理解。

2.模塊化教學

模塊化教學法是以專業工種為模塊，把專業理論和操作技能有機地、系統地結合在一起進行的理實一體化教學。它在理論學習和操作技能訓練之間找到了最佳的切入點，注重教學內容的實用性。通過模塊教學方法的實施可以強化學生的技能訓練，促進學生動手能力的提高。教師在模塊化教學過程中起到貫通、點撥作用，只講解一些難懂的、易錯的地方以及一些更快更有效的學習方法，從而更全面地發揮學生的學習自主性。

整定計算是繼電保護知識中的重要內容，但現有教材中介紹整定計算知識不全面，不利于學生系統地學習整定計算知識。而現場實際保護裝置的整定值主要是結合原始資料，根據保護原理和設計手冊來計算。因此，在教學中應改變傳統的學習方法，對于整定計算部分授課時只作簡要介紹，學習的重點放到設計環節中。在課程設計或畢業設計環節中，可將繼電保護中的整定計算知識分為電網保護的整定計算、變壓器保護的整定計算、發電機保護的整定計算等幾個模塊向學生詳細講解，使學生通過具體的實例理解整定計算原則，并掌握整定計算內容。如發電機保護的整定計算參照某發電廠或程設計任務書，提出設計要求。設計時，首先讓學生查閱資料，了解各種發電機保護的整定方法，然后結合設計要求講解各種保護，進一步理解整定原則和方法。這樣，經過課堂學習、設計環節之后能使學生較系統地掌握繼電保護的整定計算知識。

三、利用現代化教學手段

繼電保護課程理論知識比較抽象，涉及的專業知識較多，學生學習起來較難掌握，應采用多種教學形式結合的方式講解。

1.多媒體教學的合理應用

可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行開發多媒體課件，將復雜的繼電保護設備、電路接線、工作原理以聲音、圖像、圖形和動畫等形式表現出來，有助于學生深入理解。目前，多媒體教學手段已被各級院校、教師接受和推廣使用。

2.借助仿真軟件進行演示

仿真技術輔助教學既可演示復雜系統的未知結果，又可演示系統隨參數變化的變化結果或變化趨勢，有助于學生對抽象理論的理解，更能彌補實驗手段的不足。目前，各種火電機組仿真系統、變電站仿真系統、電力系統物理模擬和計算機仿真系統等仿真平臺已得到廣泛應用，可以在這些仿真平臺的基礎上開發相關的仿真項目應用到繼電保護的教學中。利用開發的仿真平臺可以模擬實際電力系統故障的發生、繼電保護的全程動作情況，讓學生親歷電力系統運行的實況，學會對事故的分析和處理，進一步理解保護的原理。

3.采用電化教學演示

繼電保護課程的許多教學內容與生產實際背景密切相關，通過錄制與生產實際背景相關內容的教學錄像片，可以讓學生直觀地了解到生產實際中繼電保護裝置的實際安裝、調試過程的各個環節，使他們在集聲、像于一體的多媒體環境中輕松地掌握復雜、枯燥的安裝調試過程。比如在介紹電流互感器的結構及工作原理時，可以播放有關在電廠或變電站中的TA二次側在運行中開路后的現象、后果以及更換電流表或電流繼電器時采取的方法與措施的錄像，使學生在生動有趣的教學情境下掌握電流互感器的相關知識和操作技能。

四、重視實訓、實踐環節

目前繼電保護規定的實驗一般都是認識性、驗證性的實驗，發揮不了學生的主動性和創造性，因此，可減少驗證性試驗比例，適當增加設計性、綜合性的實驗項目，讓學生自己接線和調整參數，模擬電力系統故障和保護裝置的動作過程。通過實驗進一步理解電力系統繼電保護的工作原理和組成。

為了達到很好的實習效果，需要根據專業教學的時間安排好前期課程的設置。在開始專業基礎課程前，首先安排學生在學校周邊的電力系統進行參觀性質的“認識實習”和“專業導論”，使學生建立起“專業”的概念和最基本的原理認識，然后在學習了一定的專業知識后再組織學生到電廠、變電站或其他相關單位進行“畢業實習”。

五、結束語

電力系統繼電保護是電自專業的一門核心課程。為適應繼電保護技術的發展，應加大繼電保護課程教學體系改革力度，在教學中體現繼電保護原理、裝置、整定計算的有機結合，以適應技術發展的要求，培養出適應電力行業需求的專業人才。

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第6篇：電氣工程及自動化導論范文

>> 地方大學對“卓越工程師教育培養計劃”的思考 基于卓越工程師教育培養計劃的大學英語教學研究與實踐 “卓越工程師教育培養計劃”下的大學英語課程體系建設實踐研究 “卓越工程師教育培養計劃”與本科大學生創新能力培養淺議 基于“卓越工程師教育培養計劃”的大學英語教學改革研究 地方院校實施卓越工程師教育培養計劃的研究與實踐 青海大學實施“卓越工程師教育培養計劃”對策性研究 地方高校“卓越工程師教育培養計劃”大學英語教改探析 卓越工程師教育培養計劃與工程素質的培養 卓越工程師教育培養計劃企業階段的培養實踐 依托行業背景的卓越工程師教育培養計劃的實踐 卓越工程師教育培養計劃下的實踐教學改革探索 試論“卓越工程師教育培養計劃”的實踐和思考 高校“卓越工程師教育培養計劃”背景下的思政教育研究 “卓越工程師教育培養計劃”方案制訂與實施 “卓越工程師教育培養計劃”學生選拔模式研究與探索 對我國卓越工程師培養計劃的思考 基于“卓越工程師教育培養計劃”的實驗教學改革探索 基于卓越工程師教育培養計劃的電路課程教學改革研究 “卓越工程師教育培養計劃”可持續實施的困難及解決對策 常見問題解答 當前所在位置：l；山東大學培養方案見http：///zygcs/pyfa/.

為清晰、完整地展現這3所大學“卓越計劃”專業的課程體系，以了解其課程設置的實際狀況，本部分從各校各專業總學分及平均值、課程結構及各類課程的平均學分和比例、通識課程設置、實習實踐課程（環節）時間、倫理課程設置狀況等幾個方面進行了統計。

1. 總學分及平均值。從表1可以看出，在“卓越計劃”專業（實驗班）的總學分上，無論從每個專業還是從各專業的平均值看，華中科技大學都是最高的，湖南大學其次，山東大學最低。而且在以上3所大學內部，各專業總學分數值也相近，如華中科技大學在188.5—206分之間，湖南大學在173—178之間，山東大學在160—166.5分之間，這從一個側面反映了不同高校間人才培養的特色和差異。

表1 三所“985工程”大學“卓越計劃”專業的總學分及平均值

2. 課程結構及各類課程的平均學分和比例。從表2可以看出，3所大學的課程大致都包括通識課程、學科及專業課程、實踐環節3個板塊（其中華中科技大學另有課外學分部分），這與“卓越計劃”所強調的“以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心”的要求是一致的。不同于華中科技大學通識教育基礎課程平均學分及所占比例最多（高）而學科及專業課程次之，湖南大學和山東大學的學科及專業課程無論絕對值（學分）還是相對值（比例）都處于決定地位，通識課程次之，實習實踐課程（環節）居末。在各校內部，這三類課程的絕對值與相對值大小是一致的，即某類課程的絕對值大，其相對值也大。具體來說，3所大學通識課程的平均學分及比例由多

（高）到少（低）依次為華中科技大學、湖南大學和山東大學，而在學科及專業課程方面，依次為湖南大學、山東大學、華中科技大學；在實踐課程（環節）方面，依次為山東大學、華中科技大學和湖南大學。因此，從平均學分及比例這個角度可以發現，相對而言，在這3所大學當中，華中科技大學更為重視通識教育，湖南大學更為重視學科及專業教育，山東大學更為重視實踐環節。

表2 三所“985工程”大學“卓越計劃”專業的課程結構及各類課程的平均學分和比例

3. 通識課程設置。根據對這三所“985工程”大學“卓越計劃”專業人才培養方案中通識（公共）課程的統計，發現這3所大學“卓越計劃”專業的通識課程設置存在以下問題：其一，思政課程（“兩課”）、傳授工具性知識與技能的課程（如英語、計算機）等占據比例過大，如湖南大學“測控技術與儀器”專業除開放實驗、體育與軍事課程外幾乎全為此類課程；其二，將原本屬于學科或專業范圍的課程置于通識課程體系當中，擠占了通識教育的實施空間，如華中科技大學“電氣卓越計劃實驗班”的“電路理論”課程。此外，根據對這些專業中可供選修的通識課程數量和比例的統計，發現選修課程比例較低，學生選擇余地小。在這3所大學17個“卓越計劃”專業當中，可供學生自由選修的通識課程學分占總學分的比例平均為5.12%，最高的僅為12.5%，其余皆在10%以下，若干專業甚至為零。

4. 實習實踐課程（環節）的時間。（1）實踐課程（環節）的總時間及企業學習時間。在17個專業中，共有16個專業（山東大學的機械設計及其自動化專業除外）在培養方案中提供了實習實踐課程（環節）的時間信息，但僅有5個專業（湖南大學的測控技術與儀器專業、車輛工程專業、土木工程專業，山東大學的材料成型及控制工程專業、自動化專業）在培養方案中規定了明確的企業學習時間。以一學年36周計，僅從實習實踐課程（環節）的總時間看，這17個專業當中就有10個專業沒有達到教育部在“關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見”中所要求的“本科及以上層次學生要有一年左右的時間在企業學習”的規定。如單從企業學時間看，在明確提供信息的5個專業中有1個（湖南大學的土木工程專業）沒能達到這個標準。而如果將軍訓等校內實踐與公益勞動等社會實踐的時間去除，將有更多的專業達不到國家規定。

（2） 企業部分的實習實踐課程（環節）及時間。從表3可以看出，湖南大學、山東大學“卓越計劃”專業實習實踐課程（環節）的企業部分大致都包括認識實習、生產實習、畢業實習（頂崗培訓/工作）、畢業設計等內容。明確提供這些實踐內容時間信息的專業為湖南大學的土木工程專業，山東大學的材料成型及控制工程、電氣工程及其自動化、自動化專業。從明確提供實踐內容時間信息的專業可以明顯發現兩個問題：其一，畢業設計占據了個別專業學生企業學習的大部分時間，這就導致學生直接參與生產、進行工程實踐能力培養的時間不足；其二，畢業實習（頂崗培訓/工作）與畢業設計的時間沒有做出明確劃分。

表3 兩所“985工程”大學“卓越計劃”專業實習實踐課程（環節）的企業部分

5. 倫理課程。經統計分析，3所大學共17個“卓越計劃”專業基本上都只開設了“思想道德修養與法律基礎”或“道德與法律”這一門與倫理教育直接相關的課程山東大學的機械設計制造及其自動化未詳細列出全部課程名稱及其實施場域，因此無從判斷，但在列出的課程中沒有與倫理教育直接相關的課程。，專門的工程倫理課程幾乎沒有。強調一般的道德修養固然重要，也更為根本，但它不能代替專門的工程倫理教育。而且在目前“兩課”重灌輸輕實踐的教學方式下，僅僅依靠單一的“思想道德修養與法律基礎”課程就想保證學生的道德修養和職業倫理是非常困難的。

（三） “卓越計劃”專業與普通專業的課程體系比較

作為國家實施的高等教育重大計劃，“卓越計劃”有著特定的培養目標和培養模式。因此，有無特色是“卓越計劃”是否有存在必要的根本，也是這項重大教改計劃成敗的關鍵。進入“卓越計劃”的專業（以下簡稱“計劃班”）相比沒有參與該計劃的同一專業（以下簡稱“普通班”）應該呈現出明顯的特色和差異性。但現實狀況是否如此呢？為此，我們需要了解這兩者之間的差異狀況。由于以上3所“985工程”大學“普通班”的人才培養方案大多未在網上公布以及不詳細等原因，因此本文僅選取了華中科技大學電子信息工程（第一組）、土木工程（第二組）和山東大學材料成型及控制工程（第三組）共3個專業進行“普通班”和“計劃班”的對比（見表4和表5）。

通過對比分析，大致可以得出以下結論：第一，在通識課程學分及占總學分的比例上，兩者差異并不明顯；第二，兩者的課程結構幾乎一致，即基本上課程模塊是相同的；第三，相對于“普通班”，“計劃班”明顯更為重視實踐教學，無論從學時、學分以及占總學分的比例來看都是如此；第四，從實踐環節看，“計劃班”明確將畢業設計納入企業實踐范疇。此外，華中科技大學土木工程和山東大學材料成型及控制工程“計劃班”較之“普通班”還增加了畢業實習這個環節。

三、 結論與建議

根據對“卓越計劃”專業課程體系的統計、“計劃班”與“普通班”的課程體系比較，大致可以得出如下結論：

1. 通識課程設置不合理。主要表現為思政課程、工具性知識與技能課程等外在功利性明顯的課程占據比例過大，而致力于使學生獲得一般發展的課程缺乏；將原本屬于學科或專業范疇的課程置于通識課程體系當中，擠占了通識教育的實施空間；選修課程比例較低，學生選擇余地小。

2. 企業學習時間尤其是直接的實踐技能培養時間不足。在文章涉及的17個“卓越計劃”專業中，大多數（10個）的實習實踐總時間不足一年，如果去除校內和社會實踐課程（環節）時間，將有更多的專業達不到教育部所規定的“要有一年左右的時間在企業學習”的規定。不僅如此，畢業設計還占據了個別專業學生企業學習的大部分時間，導致學生直接參與生產、培養工程實踐能力的時間不足。此外，還存在實踐課程（環節）的實施場域沒有進行明確規定，畢業實習（頂崗培訓/工作）與畢業設計的時間沒有做出明確劃分等問題。

3. 倫理課程缺失。統計發現，這3所大學共17個“卓越計劃”專業基本上都只開設了“思想道德修養與法律基礎”或“道德與法律”這一門倫理教育課程，而沒有設置專門的工程倫理課程。

4. “卓越計劃”專業的特色在實踐教學方面表現得較為明顯。主要表現為更為重視實踐教學，同時將畢業設計納入企業學習范疇，同時增加了畢業實習等環節。但在通識教育部分以及整個課程體系的構成上，“卓越計劃”專業并沒有表現出明顯的差異性。

為進一步完善“卓越計劃”，加強“卓越計劃”的特色，根據對3所實施“卓越計劃”的“985工程”大學及其第一批“卓越計劃”本科專業課程體系的統計所發現的問題，初步提出如下建議：

第一，完善通識課程。正如有些學者所指出的那樣，當代工程的疆界已遠遠超出了工業活動的范圍，已成為以制造活動為基礎，涉及科學活動、社會活動、管理活動、文化活動在內的復雜體系[7]。工程的復雜性要求工程師的素質結構是綜合性的，即現代工程師不僅需要掌握工程技術專業知識和技能，同時還應當具備良好的自然科學、人文社會科學素養，這就需要以通識教育作為基礎。另一方面，“卓越計劃”旨在造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，這樣的培養目標也決定了“卓越計劃”需要高度重視通識教育，因為創新型人才的基本特征是“思維的創造性、良好的認知結構以及獨特的個性品質等”，而通識教育“強調的人格教育為創新人才提供了道德保障，其強調的知識整合、視野拓展利于構建良好的知識結構，其注重的能力、方法訓練有利于啟發創新思維，其蘊含的‘以人為本’有利于創新人才的個性發展”[8]。因此，鑒于通識教育的重要性和當前“卓越計劃”實施當中通識課程設置不合理的問題，高校需要完善通識課程設置，強化通識教育在專業人才培養中訓練思維、構建良好的知識結構、個性品質養成、公民意識陶冶、非職業能力培養等方面的作用。具體來說，一是堅持通識課程的“通識”特性，即“具有貫通性、普遍性的知識，對于人的成長和發展具有根本意義的原理性知識”[9]；二是加強通識課程中選修課的比例，以給學生廣泛的選擇空間，以適應其學習興趣和發展需要。

第二，保證實踐教學時間，細化各實踐課程（環節）的學時和實施場域。卓越工程師屬于應用型人才，扎實的實踐能力是其必須具備的基本素質。我國的現實決定了我國的高等工程本科教育不可能像美國那樣走培養工程師毛坯而在就業后再由企業進行工程師綜合素質與能力訓練的兩階段模式[10]，而需要在本科教育期間就通過多種實踐教學方式培養學生的實踐能力。其中，企業學習階段的各種實踐對于學生來說因具有鞏固和拓展知識，培養其運用理論解決實際問題的能力，使其獲得生產經驗和技能，熟悉和適應企業環境等功能，所以其成效就成為決定“卓越計劃”成敗的一個關鍵因素。針對前文發現的問題，需要進一步完善實踐教學，具體來說就是在培養方案中確保學生一年左右的企業學習時間，并增加學生直接參與生產實踐的時間。同時，還要對各個實踐課程（環節）的學時和實施場域分別進行明確劃分，即某環節具體是多少時間，究竟在校內還是企業實施。只有規定明確，才能執行順暢，落實到位。

第三，設置專門的工程倫理課程。面對一項工程，需要關注的不僅是“會不會做”，還要問“值不值得做”、“可不可以做”、“應不應該做”。因此，工程教育還要凸顯工程理念、工程倫理、工程文化、工程安全、環境保護等方面的內容[10]。而且一個更為關鍵的問題是，高科技如果由素質不高的人去掌握，就難以發揮其正面的作用，就可能以其負面的作用嚴重危害人類，遺患后世，甚至造成難以想象的災難性后果[11]。近些年發生的“瘦身鋼筋”、“地溝油”以及屢屢見諸媒體的“樓脆脆”等低劣短命建筑事件就在一定程度上反映出工程技術人員的道德問題。這既受目前整個社會不良風氣的影響，同時也源于高等教育自身的功利主義傾向。

當下我國高等工程教育偏愛技術知識和專業能力的訓練，而以價值理性與人本主義文化所構成的“非技術能力”的培養環節被長期且嚴重壓抑[12]。這就容易導致學生形成技術至上的工程理念，而忽視了工程倫理和職業道德。因此，基于工程倫理教育的重要性和專門工程倫理課程的缺失，需要設置專門的工程倫理課程。在課程目標方面，“一個人的品性更多地來自遺傳以及幼年時的家庭環境與經歷”，因此，“意圖通過大學里的工程倫理教育讓一個不道德的人成為品德高尚的人，顯然不可行。但對于道德品質良好的學生，通過工程倫理教育，提高他們識別倫理問題、倫理推理與判斷的能力等卻大有可為”[13]。

在課程內容上，“提升倫理意識，應讓學生了解工程中存在的形形的倫理問題，使他們擁有道德敏感性，能夠在工程實踐中快速察覺其中可能存在的倫理問題，為進一步的倫理判斷打下基礎。提升倫理判斷能力，需要學生在識別工程中存在的倫理問題的基礎上，根據其倫理價值觀，依據一定的倫理原則或規范進行倫理推理，進而做出判斷”[13]。因此，工程倫理教育的內容應包括如下內容：工程中的倫理問題、工程中的倫理沖突和倫理決策過程的影響因素[13]。

在教學方式上，要想取得良好的教學效果，就必須改變以往的灌輸式教學方法，采取案例教學、學生討論、課堂辯論等方式，如“可讓學生先閱讀倫理理論課本和相關材料，寫出自己的感悟報告，然后在教師的組織安排和引導下展開課堂辯論、小組討論，在師生互動和學生相互啟發下逐漸生成自己的倫理智慧”[12]。

參考文獻

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[2] 教育部辦公廳關于公布卓越工程師教育培養計劃2011年學科專業名單的通知[EB/OL]. [20130506].http：//.

[3] 教育部關于批準第二批卓越工程師教育培養計劃高校的通知[EB/OL]. [20130506].http：//.

[4] 教育部辦公廳關于公布第二批卓越工程師教育培養計劃高校學科專業名單的通知[EB/OL]. [20130506].http：//.

[5] 教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見[EB/OL]. [20130506].http：//.

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[10] 張安富，劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養計劃”的思考[J].高等工程教育研究，2010（4）：5659.

[11] 楊叔子.下學上達，文質相宜[M] //眭依凡.學府之魂——中外著名大學校長教育理念：第1卷.南昌：江西教育出版社，2001：95104.