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关键词:
1前言
电气工程专业在各高校颇受欢迎,很多学生选择这个专业可能是因为它的就业前景,但是也有一些学生是真正爱上这个专业,并且乐于学习电气工程。不可否认,电气工程是一个非常有用而且重要的学科,无论在能源发掘、还是再生能源开发上面,电气工程的作用都是不可估计的。因此,培养出有用的、高素质的电气工程学科拔尖人才成为一大热门话题。
2培养电气工程学科拔尖创新人才的原因
目前,国家越来越重视电气工程学科拔尖创新人才的培养,笔者从以下几个方面分析了培养这方面人才的原因所在。
2.1电气工程的发展关系着国民经济的持续发展
与电气工程专业直接挂钩的是我国的电力行业,而电力作为能源的一种,在当前这个高科技、高能耗的世界中扮演着不可或缺的角色。电力行业是我国国民经济的基础产业,在整个国民经济的组成中有着举足轻重的地位。电力行业的健康、迅速发展,直接关系着国民经济的健康、迅速发展。目前中国推行建设资源节约型和环境友好型社会,面对这一目标,电气行业的发展就越发显得重要。事实上,传统的煤炭和石油等化石能源不可再生,且价格高,环境污染问题严重,日后必然走向枯竭。在这种形势之下,可再生能源就进入了大众的视线,可再生能源的开发利用受到了全世界的高度重视,己经成为很多国家能源战略的重要组成部分。21世纪,发掘水能、风能、热能等可再生能源是发展趋势,这些可再生能源能够支持我国经济持续健康发展,实现可持续发展战略,但同时我们也应该明了,这项工作任重而道远。这是因为,可再生能源的开发和利用是一项颇有技术含量的任务,需要大量相关技术人才参与其中进行科研工作。所以,培养电气工程专业拔尖人才对于国家经济的发展非常重要。
2.2电气工程学科拔尖人才能推动电力行业发展
电气工程学科拔尖人才必然能够推动电气行业的发展。人才是这个世界最为宝贵的资源,人才的存在影响着世界的发展,某些时候甚至能够决定着世界的发展。随着我国经济的发展,人才的需求量也大大增加。电气行业不可避免地需要大量拔尖人才来推动行业的发展,而电气工程学科拔尖人才就业后能够参与高压输电线路雷电防护研究、特高压直流入地电流对于交流系统影响研究、特高压换流站电磁干扰与雷电防护研究等工作,这些工作技术含量高,对工作人员的专业素质要求高,而想要这些工作能够顺利进行,进而推动电气行业的发展,电气工程学科拔尖人才是必不可少的因素。
3培养电气工程学科拔尖创新人才的措施
培养电气工程学科拔尖人才,要从以下几个方面入手。
3.1定位电气工程学科人才培养目标
有目标才有进步,电气工程专业学生首先要做的就是定位目标方向,注重培养基础扎实、创新能力强的电气工程人才。实践出真知,以实践为目的的培养目标是非常重要和关键的。在定位目标之后,还要因材施教,帮助学生发掘优点、克服缺点。对在学术研究方面有较大兴趣、素养和潜力的学生进行重点培养,使其成长为具有深厚的科学知识基础、较强创新能力、优秀的人文素养的优秀学生,并努力成长为拔尖创新人才。
3.2以科研为载体培养学生的专业能力
对于国内高校而言,在传统的人才培养方向的基础上,还要进行创新,不断探索多样化的人才培养模式,提高人才培养质量,以适应社会发展的需求。电气工程专业注重实践作业,很多时候会忽略科研的重要性。培养学科拔尖人才需要大力发掘热爱科研的学生,借鉴国际一流大学的人才培养经验,结合电气工程学科作为具有较强行业背景的基础学科的实际,建立科研为主的拔尖创新型人才培养模式。在专业内筛选最好的学生参与科研工作,重点培养,建立以科研为载体,以实验室为科研平台,做到学研结合,真正培养出全面发展的拔尖人才。
4结束语
电气工程学科拔尖人才能够真正实现电气工程对于国家能源发掘的作用,因此培养学科拔尖人才就显得至关重要。但是,培养电气工程学科拔尖人才不是一件简单的事情,需要学校和教育部门大力投入,比如科研实验室的建立、学生参观能源基地的费用和通行等,这些举措有利于提高学生的科研能力,引发学生对能源开发的兴趣,从而爱上电气科研工作。但是,这些投入和建设需要一定的过程和时间,要想真正实施并不容易。
参考文献:
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【中图分类号】F407.63【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0367-02
【Abstract】 At present, UESTC(University of Electronic Science and Technology of China) is now moving forward to tha goal of making the university , which is well-known at home .This paper describes the development and overview of foreign electrical engineering ,and introduced the professional mission, educational goals and outcomes of some well-known American School of Electrical Engineering. Then using it as the basis for an analysis of the characteristics of the development of professional disciplines.
【Keywords】 Educational Objectives;American University;University of Electronic Science and Technology of China(chengdu);Electrical Engineering
1 国外电气工程类专业发展概述
电气工程(Electrical Engineering简称EE)是现代科技领域中的核心学科之一。就目前国际水平而言,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。因此, 电气工程的教育和科研在发达国家高校中一直占据着十分重要的地位。
国外该学科(系)在科研、教学及学术组织形式上与国内电气工程学科有较大不同。了解国外学科状态及教学、科研方向,对调整我们的学科方向、提高教学、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美国著名大学电气专业教育培养特点,并与电子科技大学(成都)的电气工程专业的培养目标、课程设置等多方面进行对比分析,对我校课程设置提出一些建议。
2 电子信息与电气工程专业的使命、教育目标及结果
2.1 电子科技大学(成都)(University of Electronic Science and Technology of China)
使命
使学生具备本学科和跨学科的基础与综合素质,专业能力强、综合素质高,具有国际视野的宽厚型、复合型优秀人才。
本科生培养目标
1.具备扎实的自然科学基础与较好的人文科学基础。
2.掌握强电与弱电、电力电子、硬件与软件、多学科的基础理论。
3.掌握电力电子设备与系统的基本分析与设计方法;具有设计、开发、调试、应用电气系统的基本能能力。
4. 了解电气系统的基本方针、政策和法规;了解该领域最新进展与发展动态;具有良好的外语基础与国际交流能力,具有一定的科学研究和实际工作能力。
主干课程:
电路分析基础、信号与系统、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、微型计算机系统原理及接口技术、电力拖动自动控制系统、嵌入式控制系统等。
主要实践教学环节
1.实验:电机与电拖自动控制实验、电机的微机控制技术实验。
2.上机:软件技术基础上机、单片机原理及应用上机。
3.课程设计:电路分析基础课程设计、电力拖动自动控制系统课程设计、电力电子技术课程设计、电机拖动与PLC控制系统课程设计、供配电课程设计、二维精密伺服系统设计课程设计。
4.实习实训:基础工程训练、电工电气技术实训、电装实习、生产实习、综合课程设计、毕业设计等。
2.2 麻省理工学院工程学院电气工程与计算机科学系( Department of Electrical Engineering and Computer Science,School of Engineering,MIT)
使命: 电气工程与计算机科学系的首要使命在于培养学生。发展创新技术、思维及实践并培养能够处理世界复杂问题的创新型领导。
本科生教育目标
1.提高学生电气工程与计算机科学必要的数学工具、基础科学和基础知识的应用能力。
2.发展学生对电气工程与计算机科学的专业理解以便为未来就业做好准备。
3.发展学生对社会、工商业、技术以及人类生存环境的重要性的理解,以便产品设计的程序符合实际需要。
本科生学习结果
1.基础:了解科学与工程的基础, 并能够加以应用。
2.广度:熟悉包括电气工程(EE)和计算机科学(CS)基本要素在内的多种重要的技术领域。
3.深度:运用电气工程领域的V1- 1课程计划、计算机科学领域的V1- 3课程计划、以及这两个领域的V1- 2课程计划的一种或多种专业方向全面的知识。
4领导能力:在EE 和CS 设计和发展所面临的更大的挑战背景下的鉴别能力。
电气工程学士学位( BSEE) 课程计划的教育目标
必修课与选修课的结合确保学生在电路、数字系统、电子设备、电磁以及线性系统等专业领域获得一个宽广的知识基础。
BSEE课程计划的目标
BSEE 课程计划使学生在毕业后为取得以下职业和专业成就做好准备:
1.通过设计、产品开发、研究、生产、咨询测试、销售以及管理等技术性作业来练习电气工程。
2.熟练使用现代化的设计工具。
3.参与和提供由多种专业和文化背景的个体组成的团队的领导。
4.掌握有效的书面和口头沟通技能以传递信息、表达观点。
2.3 斯坦福大学工程学院电气工程系( Department of Electrical Engineering,School of Engineering,Stanford University)
使命
本科课程计划的毕业生被要求掌握电气工程的基础知识和至少一门专业领域的知识。毕业生被要求具有基本的实验、设计和沟通能力以便为研究生阶段的继续学习做好准备, 或者为要求掌握电气工程、科学与技术的一门基础知识的初级岗位做好准备。
教育目标
1.技术知识: 提供电电气工程原理的基础知识、必要的计算支撑知识、工程基础、数学和科学。培养计划必须至少包括一个有深度的专门领域, 当前包括计算机硬件、计算机软件、控制、电子、场与波、通信与信号处理。
2.实验室与设计技能: 培养进行和设计实验方案需要的基本技能,培养简述问题与描述方案的能力, 培养采用先进技术知识和技巧, 规划求解方案的过程的能力。
3.交流技能: 培养组织编撰报告的能力, 用英文进行写作和演讲的能力。
4.为深造打基础: 为后续研究生、或终身成功学习准备足够宽深的知识。
5.为就业作储备: 培养适应很多不同职业岗位的技能和品质, 包括经济头脑、道德规范、领导能力、专业组织能力、安全意识、服务态度、协作精神等。
电气工程本科课程改革趋势
本科新课程主要变化: 在2- 3 年级采用一组由6 门课程组成的核心课程, 为学生在7 个EE 分支学科从事高级学习提供一个基础。通过将必要的链条扁平化, 作为高年级学生, 学生能够从一个更广泛的高级课程中进行选择。
3 电子信息与电气学科专业教育基本特点比较及分析
从以上学校介绍及分析可以看出:
总体来说,国外的电气课程具有如下特点:
(1)教学体系呈现百花齐放的态势,教学内容涵盖面广。
(2)在所分析的几所美国大学里, 在同一学院, 不同学科的低年级学生在同一基础平台上接受相同的教育, 淡化专业方向, 这有利于培养学生宽广的知识面并使其就业途径更加多样化。
(3)各校该学科专业的使命和教育计划都强调厚基础, 重视学生解决实际问题的能力、理论与实践相结合的能力、创新能力、终身学习的能力、有效沟通和交际的能力以及人文和社会科学素养的培养和提高, 重视学生个性的和谐发展年, 重视专业教育与道德教育的结合。
在教学内容和教学方式上,国外大学有很多值得我们借鉴的地方。在教学内容上,必须强调抽象方法的应用,这对于学生理解分析方法和建立实际器件和电路的概念都会有帮助。我国的教学内容遵循比较完整的经典理论体系,近年来在更新知识体系与内容方面做了一些工作,但是在反映新技术新方法、紧密联系快速发展的电子技术方面仍显得不足。
国外的教学组织和管理运行机制与国内最根本的区别在于:国外的教学是以学生为主导的,在学习知识的过程中,学生的主动性、自觉性和自律性更强,国外高校的学分制体系和学生的高淘汰率,保证了较高标准的教学水平。
故我校可以参考以下建议进行改进
1.关于课程教学方法
实现从单一传授知识向综合能力培养转变;实现从重教轻学向以教师为主导以学生为主体转变;充分利用计算机技术和网络技术为教学服务;使课程网站和课程教学紧密结合,加强好课件的使用交流。
2.关于课程实验教学内容
目前,各个学校都十分注重对学生动手能力的培养,在课程中加强实践性教学环节。应加强工程实践内容,增加综合设计性和研究性实验。
3.关于教材建设
在广泛吸取国外教材成功经验以及总结我国教材建设经验的基础上,建议各高校根据人才培养目标的定位和实际需要,编写一些更具特色的教材。
由此,只要我们深入学习并结合本校实际情况,认真分析并学习国内外名牌高校的优势所在,加强师资建设、对课程设置进一步优化、提高学生实践学习时间,就一定能够培养出知识面宽、基础扎实、能力强、素质高的大学本科毕业生。
参考文献
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毕业设计是高校实现人才培养目标的综合性实践教学环节,是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节,也是对学生在学期间综合运用所学的基本知识、基本理论、基本技能和获得的分析问题、解决问题的能力,独立进行理论与实际结合的基本训练。通过毕业设计能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的训练,因此毕业设计教学环节,尤其是工科,对培养学生的综合素质、工程实践能力和创新意识具有十分重要的意义和作用。
近年来,由于各方面的原因,全国高校普遍存在毕业设计质量下滑的趋势,学生独立思考能力和创造性能力培养不足,实际动手能力较弱,无法适应新形势下综合性人才培养目标等问题。
电气工程是一个理论与实践结合十分紧密的学科,以培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才为培养目标,要求学生具备系统的基本理论知识和较高的工程实践技能,而毕业设计工作则是实现这一培养目标的重要手段,毕业设计质量的高低将直接影响专业人才的培养质量。
因此,结合专业特点,电气工程学科在毕业教学环节可着重关注两点:(1)如何有效利用学生在校最后一个教学环节培养学生工程能力和创新意识以强化电气工程学科专业特色、提升学科品牌意识;(2)以就业多样性为导向,在面向电气行业的基础上,满足传统领域转向新领域(如新能源、工业自动化领域)对人才的需求。
一、普通高校毕业设计现状与趋势
毕业设计是学生即将完成学业的最后一个教学环节,也是最重要的实践环节,是大学生衔接学校和社会的一个重要阶段。随着高校的扩招和毕业生就业压力的不断增大, 传统的毕业设计模式越来越不能适用社会对高素质人才培养的需求。目前在毕业设计环节依然存在以下问题:
1.选题面窄且缺乏新意。部分指导老师没有参加过工程实践,缺乏对课题深难度的把握,题目范畴也比较单一,创新性不强,学生毕业设计内容必然大同小异。选题简单化、形式化现象较为普遍,不少选题过于陈旧,缺乏前沿性;有的题目范围很窄,相当于课题设计,工作量明显不足;有的题目非常大,不可能完成,也无实用价值。
2.与行业实践脱钩。毕业设计教学内容的安排存在缺陷,利用毕业实习、毕业设计环节对学生进行工程训练的综合性不足,有的缺乏阅读技术资料能力的训练,有的没有安排利用计算机进行设计的环节。此外结合用人单位实际需要的选题不多,使毕业设计失去了让学生进行岗前锻炼的功能。
3.指导方式单一化。本科专业的逐年增加,对师资队伍的数量和专业结构都提出了新的挑战,目前大部分院系均存在着指导教师数量不足和专业结构不合理的问题,同一老师往往指导多名学生,根本没有足够的精力去指导每一个学生和辅导每一个学生在毕业设计过程中所遇到的问题,结果必然导致毕业设计质量下滑,学生的能力也得不到锻炼和提高。因此,如果仍然采用传统单一的毕业设计指导模式还将无法满足毕业设计指导要求。
4.对该环节的重要性认识不够。目前对毕业环节的重要性认识不够是一种普遍现象,大多数学生因找工作而无心认真对待毕业设计,教师也忙于科研和其它教学环节而无法顾及毕业设计的指导。在论文撰写阶段,部分学生对相关资料不进行分析、消化和
5.毕业设计报告撰写质量不高。毕业设计报告不仅能反映学生专业素质与科学态度,也能在一定程度上反映完成的整体质量。部分同学从网上下载文章进行拼凑,同时论文中现了大量书写,错漏摘要、关键字不规范,参考文献格式不清楚,文字处理不够规范等现象。
6.毕业设计教学质量的过程控制把关不严。虽然目前已制定了毕业设计工作规范,规定了检查和评价标准,但执行起来往往难度较大。尤其是对部分已到校外实习、就业的毕业生,由于实习单位比较分散,无法实现统一管理,更有学生答辩前才与指导老师见面的情况。
二、毕业设计教改方法探讨
根据以上存在的问题,可采用以下方法进行解决。
1.调研当前毕业设计教学环节存在的问题。主要从当前电气学科毕业设计教学环节普遍存在的问题入手,抓住主要问题如选题结构不合理,毕业设计质量下滑的原因,为改革毕业设计教学提供理论支撑。
2.结合电气工程学科特点,对毕业设计教学环节进行理论分析,探讨合适的分析方法,在此基础上建立相应的反馈体系,研究毕业设计教学环节有效改革方法。
3.结合以下要点,实施有电气工程学科特色的教学改革模式。
(1)优化选题结构,实行双向选择。毕业设计选题应以项目为导向,从生产实际、科研项目、电气工程学科最新科技成果和热点需求中选题,兼顾新兴交叉行业的发展与需求,与社会需求、生产实际结合紧密,选题应具有前瞻性和实用性,真正将理论与实际结合,克服传统毕业设计与社会、与现场实际脱节的问题。在立题方面可鼓励教师结合科研课题、工程实践、实验室建设等实际工作进行立题,注重综合素质和创新能力的培养,大力拓宽题目类型,既有覆盖多门专业课程的传统设计题目,又有与教师科研课题紧密结合、反映时代需要的理论与工程研究,还有致力于专业实验室建设的专题制作。其次,在毕业设计题目满足要求的前提下,充分认识学生在毕业设计工作中的主体地位,全院范围内进行师生双向选择。
(2)充分利用课外科研小组。毕业设计工作中,可充分利用校内课外科研小组,让一部分学生提前进入工程实践训练阶段,尽早接触工程实际,培养学生的创新能力。在毕业设计选题前可提前让学生接触专业的教学和研科项目,引导学生选择感兴趣的研究方向,并指派专门指导教师对各个科研小组进行指导,使一部分学生在毕业设计前夕就掌握设计过程所必需的基本技能和系统调试能力。这部分同学进入毕业设计阶段后,就能够很快进入状态,从而能在规定时间内完成毕业设计内容。将毕业设计与其他教学环节有机结合起来,是培养学生创新能力十分有效的措施。
(3)结合实验室建设,构造开放式专业实验室。为进一步加强实验室建设,可利用毕业设计自行研制开发实验仪器,如信号发生器、示波器、仿真开发平台等,扩充实验室资源,也是一种比较有效的方法。
(4)产学研相结合指导毕业设计。产学研结合是培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力的重要环节。产学研结合指导毕业设计,使学生学到先进的技术,接触到最新的电气产品,同时接受现代管理理念熏陶,综合能力得到提高,同时增进了学校和企业,企业和学生之间的了解,增强了合作,为学生就业拓宽了渠道。
毕业设计指导教师可根据毕业实习情况来拟定毕业设计题目,开创毕业实习和毕业设计一体化新模式,可以使学生在毕业实习过程为毕业设计积累实际的经验和技能,提前进入毕业设计,有针对性的进行知识和技能储备,为高质量完成毕业设计提供时间保障。在指导教师数量不足的情况下,也可以通过聘请企业的管理人员或工程技术人员担任现场兼职教师来弥补毕业设计教学环节的不足。
(5)建立现代远程教育平台,加强对网络技术的运用。由于目前部分学生由于找工作、毕业实习等情况不能按时在校进行毕业设计,也就无法正常接受指导对课题的指导,因此指导老师应根据实际情况调整指导方式。以互联网络技术为核心的现代教育技术符合学生的认知规律,同时也有利于教师自身素质的提高,减轻教师的教学负担。
三、结束语
本科毕业设计是作为培养大学生实践能力和创新能力,提升本科教学质量的一个重要环节。结合科研和生产实际的题目、校企共同指导等方式可以保证了毕业设计质量的同时,提高学生走向社会的竞争能力。因此,毕业设计教学环节改革的实施是一项亟待解决的艰巨任务。
参考文献:
中图分类号: TU855 文献标识码: A 文章编号:
引言:
科学技术的发展,促进了信息技术的快速发展,电气工程及其自动化也得到了迅猛发展,并且应用在生活中的各行各业。随着社会的发展,培养一批具有高素质、高技术水平的电气工程人才显得至关重要,并且这个问题应该受到高校教育工作者的重视。为此,高校应该以培养具有理论与实践相结合,既能动手也能动口的专业人才为目标,建设出一支强大的队伍,把高起点、高质量、高标准作为奋斗目标,加强资源上的整合,从而促进本专业建设的发展。
一.本专业的社会需求以及人才的培养
电气工程及其自动化作为一门传统学科,起到促进国民经济发展的作用,本学科得到了有关方面的重视,并且取得了快速发展。随着社会的发展,社会对电气工程类人才的需求会越来越大,因此,必然会对本专业提出新的要求。我国经济的持续发展,说明电气工程学科在对结构进行调整、对资源进行整合以及对条件进行改善的前提下,还有很大的发展空间,电气工程学科正越来越多地被应用到各行各业。电气工程在与计算机信息技术相结合之后,其专业更是焕发出了蓬勃的生机,并且更能适应社会的发展,适应市场经济的发展。
对于电气工程学科的学生而言,他们在毕业之后,将到各种电类企业、单位进行从事相关工作,因此,这就对他们提出了要求,那就是对其本专业熟练掌握程度的要求,要求本专业学生不仅要具备熟练的理论知识,还要具备较强的计算机能力、英语水平,创新能力以及应变能力等,这也是新形势下,社会对该专业学科所提出的要求,因此,我们要培养具有专业技术能力的高技术人才。
二.对本专业的建设
1.制定出完整的课程体系
为了实现本课程的培养目标,则要制定出一套完整的课程体系,而且这套课程体系不仅要具有先进性、科学性,还必须具有特色性及整体性,在对这套课程体系进行建立时,要把课程进行细致划分,分为精品、优秀、重点、特色、合格等几个方面。对于精品课程,要由具有较高学术造诣、并且课堂教学经验丰富的教授来进行传授,通过他们对精品课程的传授,从而形成具有较高教学水平,人员稳定的教师队伍,然后配有一定的实验教师和辅导教师,进一步鼓励硕士、博士多参加精品课程的建设;优秀课程呢,则要求要有一支合格的教师队伍,教师不仅授课水平要高,并且要取得好的效果,可以采取主讲教师负责制的原则,并且主讲的教师要是副教授或者教授,对青年教师队伍进行培养,在教学大纲上,要求不仅具有科学性,还要有实用性,并要具有一定的特色水平;重点建设课程,则要建立一支具有较高水平、并且结构上要合理的教师队伍,对于课程的教学,要有明确的计划,从课程特点出发,首先要制定出具有实用性、科学性的教学大纲,通过对现代教育技术水平的运用,对教学方法和手段进行改革、探讨;特色课程则对有经验的教师进行鼓励,鼓励他们编写有特色内容的讲义、教材,培养出专业人才为地方的经济建设作出贡献。
2.要有一支强有力的教师队伍做后盾
对于人才的培养,则首先要有一批强有力的教师队伍做坚强的后盾。作为电气工程学科的专业教师来说,则要在拥有丰富的理论知识的同时,还必须具备熟练的科学技能,也就是既要会动口,也要能动手的双师型的教师队伍。对于高校教师来说,很大部分都是在大学毕业之后就走上工作岗位,在社会实践方面缺少丰富的经验,因此,培养高素质应用型的人才对他们来说比较困难,学校可以要求这些教师在完成课业活动时,在节假日或者周末到相关单位进行锻炼,在企业中参与技术的开发,对技术进行研讨,并以此作为企业的技术资源进行共享。不仅如此,高校还要对这些教师多加鼓励,让他们积极参与课题的研究,以使他们能够把理论与实际进行完美的结合。久而久之,教师在这样的环境下,自然会成长为一支专业素质高、技术能力强的队伍。
3.使实验实训资源使用效率有所提高
3.1首先,要把校外的实训基地进行巩固并扩充,把校内的实训中心建立起来。可以通过资源整合的形式,根据自身的特点,建立设备先进、功能齐全的实训基地,使实训基地能够提高使用寿命。对于学生来说,可以根据他们自身的兴趣爱好以及自身特长,进行操作或技能学习,让学生在实训基地进行科学实验、进行技术研究等一些活动。校内实训基地有个显著特点,就是在教学上具有方便、随意性,并且能取得显著的特点,因此可以进行充分利用。对于高校来说,在目前的情况下建立校内实习工厂的可能性不大,还要进行校外实践教学,学校可以与校外的企业进行合作,寻找、挖掘一些稳定的公司作为实训基地,在对学生进行一些岗位培训之外,还可以使学生学到一些关于产品的设计、技术的革新以及管理方面的知识等相关内容。
3.2要使观念进行转变
首先,要对实践教学的重要性进行强调,使学生与教师都能有深刻的认识,清楚工程专业的根本在于实践,要深刻认识实践教学与理论教学一样,都有重要地位,只有经过努力实践,才能学到内在的知识,这也是成才之本。
3.3对实践教学进行探索
高校在进行实践教学时,要掌握一定的教学规律,要对技能与能力训练的培养进行重视,按照层次性、系统性的原则,进行循序渐进的教学活动,从而进行基本技能的学习、专项能力的操作以及应用能力水平的培养,把理论与实践进行相互结合。具体要做到以下几点:首先,要根据学校的专业进行定位,并且树立培养目标,在安排教学计划时,要把理论教学的学时进行缩短,进一步增加实践教学学时,把实践教学内容做进一步调整,在允许的条件下,对课程实验进行改造并使其得到充实,对于验证性的实验则要进行减少,可以适当增加一些设计性或者综合性较强的实验。其次,在进行实验授课时,要打破常规的实验方法、步骤,有意识地避免照本宣科地进行教学,而要做到灵活多变,使学生乐于接受。在进行综合性较强的实验教学中,教师可以根据实际需要,提供一些相关的设计课题,这些课题可以由学生独立进行。当学生在解决问题的过程中碰到困难时,教师可以与学生进行共同处理,寻求问题的答案。不仅如此,教师还可以根据学生的特点,从他们的爱好和兴趣出发,在对必须完成的项目完工之后,再根据自己的实际情况选择一些实验项目的课题,如此,才能发挥教师与学生的主观能动作用,激发学生学习知识的强烈欲望,使学生养成研究性学习的好习惯。除此之外,学校还要对第二课堂进行开辟,从而培养大学生的实践能力。可以组织学生参加学校组织的一些科研项目活动,学生在参加此项活动时,亲身经历了整个项目的全过程活动,包括对项目所做的申请、项目的制作过程以及结题的全过程,使学生得到全方位的锻炼,学校还可以开展各项活动,组织学生参加全国性的一些竞赛,从而进一步为开展全方位的实践训练打下基础。
三.结束语:
总而言之,要对电气工程及其自动化专业进行建设,除了对本专业学生进行专业素养的培养外,还要提高他们的实践能力。为此,高校要不断地进行研究、探索,从而为国家培养出更高素质的应用型的人才。
【参考文献】:
[1]李晓,刘天野.电气工程及其自动化专业工程应用型人才培养研究[J],中北大学学报2007,23
作者简介:刘团结(1982-),男,河南驻马店人,淮南师范学院电气信息工程学院,助教;杨国诗(1954-),男,上海人,淮南师范学院电气信息工程学院,教授。(安徽?淮南?232038)
基金项目:本文系淮南师范学院质量工程建设项目(项目编号:HSJY201024)的研究成果。
中图分类号:G647?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)22-0008-02
为适应社会主义建设需要,培养能够从事设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制、电力电子技术以及电子与计算机技术应用的应用型高级工程技术人才,为实现由单一师范教育向多科性、综合型本科院校的转型,淮南师范学院在2010年开办了电气工程及其自动化专业。由于是新建专业,大部分教师是新聘的老师,没有足够的经验,导致学生的质量存在问题。为此,淮南师范学院电气信息工程学院在电气工程及其自动化专业2011级学生中试行导师制。该专业有110名学生,由学院指派两名专业导师对学生的专业、学习、能力和素质的培养等各方面进行指导。
一、新建工科专业实行专业导师制的意义
目前,很多院校大学生的思想政治教育由辅导员教师承担,每个辅导员要带好多班级,工作压力大,学生的思想素质明显下降。学生的专业教育由专业课教师通过课堂传授,下课后学生和老师的交流少之甚少,使得学生的学习积极主动性差,专业课基础薄弱,对未来的前途没有很好的规划。淮南师范学院从2009年实行学分制,这使对专业认识不清的本科生更加迷茫,他们迫切需要教师的指导。针对以上情况,为发挥教师在学生培养中的主导作用和学生的主体作用,提高学生的综合素质,在电气工程及其自动化专业推行专业导师制具有更加现实的意义。
1.充分发挥教师教书育人的作用,增进师生友谊
高校教师只负责教学科研、辅导员专门负责学生管理是高校普遍存在的一个现象,造成学生的专业教育和思想教育分离,不利于教师教书育人作用的发挥,更不利于学生的成长。再者,由于电气工程及其自动化专业是新建专业,学生进校之后没有师兄师姐的指导,往往对学习和生活感到迷茫。实施专业导师制,导师以自己良好的品德指导学生正确认识自我,认识社会。在师生频繁的交往过程中,导师的道德修养、人格魅力会给学生以深刻的影响,提高学生的思想道德素质。同时,导师也可以在业务知识上指导学生形成正确的四年规划。通过在思想和专业课方面对学生的指导,学生感受到老师的关爱和引导,也对自己的任课教师有了更好的认识,从而对于教师威信和良好的师生关系的建立提供了重要的保证,有利于充分发挥教师教书育人作用、提高教学质量和增进师生友谊。
2.有利于使学分制得到进一步完善
学分制是教育模式的一种,学生选课,教师辅导,是以学分积累为核心的高等教育教学管理制度,在提高学生的自主性和独立性方面有重要作用,但也存在着一些弊端。学生刚进入大学,学分制的管理模式与高中教育的管理模式差异很大,学生往往感到无所适从,觉得选课是一件相当迷茫和复杂的事情。一部分学生贪图轻松,在选课时专门选一些好拿学分的课程;一部分学生为了就业,选一些热门专业的课程,忽视全面发展,表现出过分的职业化倾向。为了避免学生盲目选择,在高校实施专业导师制有利于学生更好地适应学分制的管理。通过导师对学生的专业指导和言传身教,学生可以认识到学习内容的完整性和系统性,使学生能够理智选课,促进全面发展。
3.有利于培养学生的实践动手能力
目前,很多高校存在科学研究和教学与本科生培养分离的现象。一些教师专职从事科研工作,不介入本科生培养;一些教师主要从事教学工作,几乎不参与科研工作;还有一些教师虽然既从事教学工作又参加科研工作,但科研内容与本科生教学的联系并不紧密。科研工作在本科生的培养中没有发挥其应有的作用。实行本科生导师制既可以让学生参加到教师的科研活动中,又可以在教学中增加科研的内容和实践环节。这有利于高校科研工作与本科生培养之间加强结合,从而强化本科生动手能力和创新意识的培养。
二、导师制建设的具体措施
1.合理选聘专业导师
电气信息工程学院在2011级电气工程及其自动化本科新生中实行专业导师制,共配备2名专业导师,由一名教授和一名具有硕士学历的青年老师担任。这样组成的“导师团队”兼顾职务职称的高低搭配,既可以减轻教授导师的指导压力,也可以提升职务职称较低的教师专业能力和综合素质。专业导师是学生直接接触的对象,因此导师良好的自身素质是实行专业导师制的重要保障。
(1)专业导师应为人师表,言传身教,热爱学生,具有良好的沟通能力。这样能够在实际工作中耐心地帮助学生,付出实践和精力开展学生工作,拉近师生之间的心理距离,增进师生友谊。
(2)专业导师应具有丰富的教学经验,还要熟悉学校的教学管理文件和专业培养目标。这样能够在学业上给予学生进行学分制的指导和专业指导。
建筑电气工程,通常指的是工业与民用建筑中强电及弱电工程,它是建筑工程项目的重要组成部分。现代建筑电气技术综合应用了建筑电气的设备制造、工程设计、实施及电工、电子、信息技术与控制形成成熟的产业链,并且随着建筑智能化的迅速发展,电气工程的地位和作用越来越重要,直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,工程质量直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能。
1 建筑电气
1.1建筑电气的定义
建筑电气,我国广大电气,设计及施工安装从业人员经过多年的艰苦实践和科学的探索,形成了今天这样一个综合性的工程学科。建筑电气广义上的解释是“建筑电气是以建筑为平台,以电气技术为手段,在有限空间内为创造人性化生活环境的一门应用学科。建筑电气,狭义的解释是“在建筑物中,利用现代先进的科学理论及电气技术,含电力技术、信息技术及智能化技术等,统称为建筑电气。
1.2 电力技术
电力系统是指以提供电能和传输,使用电能为目的的电路及其相关线路,电力系统通常又称为供电系统或输配电系统,输配电线路和变电所是连接发电厂和用户的中间环节,是电力系统的一部分,称为电力网。在电力系统中,直接供电给用户的线路称为配电线路。配电网是 及以下的配电线路和变配电所组成的,它的作用是将电力分配到各类用户,“建筑电气”中的电力系统通常指10kV及以下的配电网,而发电、高压供电网则不属于“建筑电气”范畴。
1.3信息技术及各类楼宇智能技术
信息及各类楼宇智能系统通常指计算中心,以及电话、广播、电视、机电设备自控、计算机网络、火灾自动报警等系统。它们是体现建筑现代化的重要组成部分,承担了思考和指挥的信息专递。
2建筑电气在建筑工程中的应用
2.1 建筑工程中的电气工程
对建筑电气工程进行优化设计,建筑工程的设计人员应该对电气工程进行分项施工,深入施工现场,有效和工作人员进行沟通,根据工程的实际情况和负荷特点,考虑建筑的使用功能、结构特征和环境特点等各种影响因素,全面的对电气节能技术进行分析比较,得到最适合的设计方案利用各种新的建筑电气工程方案,保证建筑电气工程设计方案可以收获最大的经济和社会效益。
建筑工程管理人员应该对电气设计项目的审核加强管理,选择适合的变压器,适应电力的负荷变化,减少不必要的电能损耗。供电系统中的电动机、变压器和一些其它电器等都具备电感性,会导致电流失去作用,而且在系统中是从高低压线路传输到用电设备末端的,增加了电力线路的功率损耗。所以,对配电系统进行合理设计,对电气节能有着极为重要的作用强化管理建筑电气系统的运行。
实现建筑工程施工过程中的电气节能的一个有效途径,就是对建筑电气系统的运行加强管理。首先是加强电气设备管理,电气设备的运行状况对电气节能有着很大程度的影响,所以节约电气资源要保证电气设备安全、有效和稳定地运行。其次是加强电气设备控制管理,电气设备的控制系统要具备开发性,功能性和操作简单的特性,这样才能保证电气节能工作的正常进行。最后是加强对工作人员的管理,严格要求工作人员,提高管理人员素质,保证电气设备的正常运行,确保工作的顺利开展。
2.2电气工程的质量控制
电气工程质量的好坏直接影响建筑物功能是否正常运行,影响该建筑的社会效益及经济效益,优质的建筑工程是由高素质高水平的施工人员完成的,这就要求施工前要对施工队伍及人员进行考核和评估,并调整好技工和普工的比例,根据实际操作水平电气工程师要根据工程的实际情况编制施工组织设计,并严格审查,要求有完善的质量保证体系,保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范对施工班组及人员进行工程的总体技术交底,由于施工人员流动性较大,还要根据工程的进度情况分阶段进行交底,明确现行实用的规范及操作规程和顺序,对工程所需的资料表格及相关技术文件,要求、标准做到心中有数,对工程中所有的材料、设备进行考查和确认。
施工准备阶段的质量控制,电气工程师要根据工程的实际情况编制施工组织设计并严格审查,要求有完善的质量保证体系,保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范施工阶段的质量控制,施工中必须根据已会审后的电气设计图纸和有关技术文件,按照国家现行的电气工程施工及验收规范,地方有关工程建设的法规、文件,经审批的施工组织设计,施工中若发现图纸问题应及时提出并处理,不允许未经同意私自变更设计。
3 电气设计在建筑工程中的实际应用分析
3.1 供电系统的节能设计
在对绿色建筑的供电系统进行设计时,要充分考虑到供电系统的节能。一般要求供电系统务必要具有高可靠性,但是又不能太复杂 具体来说,在绿色建筑中,同一电压的变配电的级数应少于或等于二级,避免因电级数过多而导致的电能的无端损耗,而且变配电所要尽可能的靠近负荷中心,并合理分配供电网络,从而减少电路铺设过程中的浪费并有效降低线路的电压损失,保证供电的稳定性和供电效率。
3. 2 照明系统的节能设计
在绿色建筑中,照明一般是使用量非常大,涉及的建筑面积也比较广,相对其他电气系统来说,具有较强的节能潜力。在绿色建筑中,可以采用高效的光源。白炽灯虽然发出的光色较好,但是发光效率非常低,很不利于节能。建筑工程设计中还要善于利用白天的自然采光功能。对于学校、商场等空间较大的场所来说,应与外窗平行设计灯具,并且灯具应该能够实现分区和分级,从而能够充分利用自然光并节约能源。
3.3电器的节能设计
随着城市的发展,使得城市用地日益紧张,许多大型建筑不断涌西安出来,而较大规模的建筑在排水、空调、供暖以及电梯等方面需要耗费大量的资源,缓解这一现状的措施之一是在大型建筑物中采用楼宇的自动控制系统,加强对用电电器设备的控制,从而可以节省大量的能源在具体设备的选择上,应选用节能型的电动机以及变频空调、水泵等节能设备,从而达到节能的目的。
4 总结
建筑工程中的电气工程的合理设计能够有效的提高建筑工程质量,节约资源,缓解能源危机,提高人民的生活质量。随着建筑智能化的发展,电气工程将在建筑工程项目发挥越加重要的作用,其中涉及的专业领域多,技术更新快,更加复杂,提高工程质量,需要广大从业者不断开拓进取,与时俱进。
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实践教学环节在建筑电气与智能化专业的教学计划中是必不可少的。然而,各高等学校普遍存在着重视理论教学环节、轻视实践教学环节,对实践教学的重要性、目的性和系统性研宄不够,在实践教学环节的设置上缺乏连续性、科学性。在对学生实践教学环节的考核上照搬照抄理论教学的考核方法,无法有效地评价学生的工程实践能力。甚至存在一些实践教学环节仅仅流于形式,没有实际效果或者实践教学的效果不明显,这不仅影响后续实践教学环节的实施,也影响理论教学的效果,影响学生分析问题和解决问题能力的提高。
部分实验课程教学理念陈旧,基本上针对理论教学的知识性验证,缺少相关课程和相近学科知识间的联系与验证,学生所学知识不连贯,缺乏系统概念;理论教学与实践教学脱节,理论课教师和实践课教师各司其职,缺少沟通;实验教学时间短,没有真正培养学生动手能力,没有调动学生主动性和创造性;实验课程质量监督体系和学生成绩考核机制不健全,导致学生对实验课程不重视;从事实验教学人员大多年轻,实践经验缺乏,实验教学不深入,效果欠佳;缺少学术交流氛围,学生不能及时了解和参与具有明显专业背景的科研项目和工程技术等。针对这些现实问题,建筑电气与智能化专业教育必须转变人才培养观念,创新实践教学管理与操作模式,切实培养学生对知识的系统综合和实际工程能力,以适应社会发展需求。
另外,我国建筑电气与智能化本科教育对实践教学特征的理解存在误区,主要表现在:一是因为强调建筑电气工程学科具有很强的实践性,就片面地理解为,在建筑智能化专业课程教学中,必须把工程实际操作作为主要教学内容和考核内容;二是因为强调建筑智能化教育必须深入实际工程环境,就简单地理解为让学生去某些企业熟悉建筑智能化工作的过程和具体的工程技术处理措施;三是因为强调必需提高学生适应社会需要的能力,而片面认为应把提高学生的实际操作能力作为直接教学目标。对此,我们必须从理论与实践的辩证关系出发,通过对建筑电气实践教学改革的研宄与探索,改变当前建筑智能化实践教学的实施方案,以适应应用型本科学生的教学要求。
二、建筑电气与智能化专业实践教学改革的基本思路和设想
结合多年从事建筑电气专业教学的体会,笔者认为建筑电气与智能化专业在实施实践教学过程中需要从以下几个方面考虑:
(一)构建完善、合理的实践教学体系
我校建筑电气与智能化专业本科以培养“应用型人才”为主要目标,在具备坚实的建筑智能化基本理论教育基础上,必须加强实践教学环节改革,以培养出具有较强动手能力的建筑智能化应用型人才。由于建筑智能化技术是随着现代化建筑的发展而形成的新技术,它集现代通讯技术、现代计算机技术、现代控制技术于一体,是一门综合的行业,学科知识更新快。建筑电气与智能化专业是建筑智能化技术与电气工程技术的融合,毕业生需要既具备建筑智能化专业的实践技能,又具备扎实的专业基础理论知识,才能适应知识的快速更新和现场条件、需求的变化,充分发挥学生自身的潜在能力,更好地适应社会对建筑电气人员的需要。因此,在建筑智能化专业实践教学改革中,一方面要加强专业实践性教学环节,同时不能忽视专业基本理论教学;逐步提高实践性教学环节在整个教学计划中的比重,加强培养实践动手能力,制定出符合建筑智能化‘‘应用型人才”教育要求的教学计划、专业发展规划、相关课程建设计划和专业实践教学计划。
为了实施实践教学,需要建立完整配套的电气智能化专业实践教学体系,实践教学内容应包括实习(包括认识实习、电子工艺实习与毕业实习)、课程实验、课程设计和毕业设计等环节。在实习教学的设置方面,与理论教学一样,各种实践教学环节均要精心编制教学大纲。各种实习都要求学生认真完成规定的实习任务、认真撰写实习报告、完整记录实习内容、仔细分析实习情况、归纳实习心得。
课程设计要强调专业课程的实用性、综合性,注重提高学生分析问题和解决问题的能力,制定相应的指导书和任务书。通过合适选题,锻炼学生全面分析、综合、解决实际问题的能力。开放实验室为学生提供实训条件,为愿意和有能力的同学提供试验平台,从而可以让他们体验成就感,提高学习兴趣与学习积极性。
毕业设计是学生毕业前对四年所学专业知识的概括与总结,要认真抓好毕业设计的选题与审题、设计指导和毕业答辩三个环节,目的是通过毕业设计这个教学环节,培养学生热爱建筑电气智能化专业的思想、严谨求实的工作作风和认真负责的工作态度,进一步培养学生综合运用所学知识进行分析问题与解决问题的能力,使学生受到良好的实际工程训练和一定的科研工作训练。毕业设计要制定相应的指导书和任务书,要抓好全过程监控与考核,强化毕业设计的全过程管理是保证毕业设计教学质量、提高学生实践能力的基础,而毕业设计的考核(答辩)是提高毕业设计的质量、衡量毕业设计水平的重要手段。
(二)加强基本理论课程设置和实践教学课程的结合
建筑电气与智能化专业教学计划所规定的课程中,各课程之间是既相对独立而又紧密结合,基础课的实践教学环节与专业课教学相互呼应。在教学计划的安排上,理论课和实践课的时间应合理分配,让有些课程的教学可在实践中完成。例如:《电子技术》《建筑消防控制系统》等课程,以解决学生对电子元件不认识和对电子设备概貌知识贫乏等问题,以便加深学生对建筑智能化专业相关知识的理解和提高学生的实际动手能力。毕业设计安排在最后,是对前面所学各门课程教学内容的提炼与升华,以体现建筑智能化技术综合能力的培养效果。
建筑智能化学科是一门实践性很强的专业学科,每门专业课程的学习,都要根据该课程的主要内容开设验证性(设计性)实验;为达到良好的实验效果,建立直观的工程印象,应尽量采用相对真实的,或者模拟真实环境的实验装备进行实验,使学生在完成课程实验的过程中,如同置身建筑电气工程实际生产的真实环境,从而达到实验目的,锻炼实践动手能力。同时,进一步完善电气工程综合实验室,扩大综合实验设备规模和涉及面,提升实验水平。建筑智能化专业的所有专业、综合实验室要对学生开放,让学生随时都可以来实验室进行课程实验,实现兴趣制作,以提高实验设备的使用效率。实验教师利用多媒体课件、仿真软件辅助教学,可以直观、形象地介绍建筑电气工程智能化设计、安装、调试、测试与运行的全过程。
(三)加强产学研合作,努力培植完善的校外实习场所
由于建筑电气与智能化专业是一个实践性很强的工程专业,所以利用各种条件与企事业或科研院所共建实验室,签定实习基地、产学研合作协议,联合指导毕业设计可全面提高学生的专业素质和人文素质。加大力度加强产学研合作,努力培植完善的校外实习场所,本着互惠互利原则,实行学校与企业共建,实现实践教学资源合理配置与使用,并努力使实习基地尽可能涵盖有代表性的相关企业。有些实习可以安排参观、考察,也可以是上岗参与专业相关的工作,实习时间一般不长,每学年将安排一次。
另外,可以安排学生到相关企业的技术及施工部门实习,请企业电气工程技术人员讲解有关产品的电气控制原理、设计、安装、调试、运行等相关问题。通过这种组织方式的实习,给学生们制造了身临其境的机会,接触实际工程,可以使学生更好地理解和掌握所学基础理论知识。而且,通过校外实习基地的现场实习,学生有机会到实际工作中演练,使学生在实习过程中增强对建筑电气工程工作的感性认识,提高学生的实践动手能力,提高学生对电气智能化专业技能进行综合运用的能力。同时,通过建立校外实习基地可以建立与企业的合作关系,争取现场生产与技术改造等方面的课题,使学校在社会上得以延伸发展,为企业技术人员、现场操作人员进行培训,提高企业人员的技术素质,从而使学校和企业获得双赢。
(四)加强师资队伍建设
教师是高校教育事业发展的基础和源泉,实践教学的效果与实践教学教师的经验和能力密切相关。普通高校,尤其是应用型本科院校现有教师大多是从学校到学校,没有在企业工作的经历,实践经验不足,理论脱离实际,为此,各高校应与电气工程相关的企业建立联系和交流机制。在不影响教学的前提下,鼓励并组织部分教师到企业、相关研究所等进修,让他们接触、熟悉电气工程实践,积累实践工程经验,提高实践能力,拓宽知识面。同时组织教师到兄弟院校参观学习,交流教学经验,邀请现场专业技术人员来学校讲学;组织有关企业与学校参加学术交流、研讨活动,提供相互学习的平台。在教学实施过程中,教师应有意识地将自己所获得的实践经验与技能传授给学生,以提高学生分析、解决实际问题的能力。
教师的科研工作是教师建立工程实践经验、提高工程设计能力的重要渠道,因此鼓励教师积极争取并完成纵横向科研项目,撰写专业学术论文。通过做项目、写论文,既可以提高教师实践工作能力,又可以提高教师的理论水平和授课水平。同时,鼓励学生积极参加教师的科研项目,在研究工作过程中,拓展知识面,培养兴趣,增长才干。
(五)完善实践教学评价体系,合理设置实践性教学考核方法
实践性教学体系的规范与完善,必然需要运用科学的考评方法,这是实践性教学改革的重点。电气智能化专业实践性教学的环节多,内容丰富,因此,对实践性教学的考核,最好通过答辩与实际现场考核相结合的方法。通过提问、实际操作的检查,可以综合考核学生理论与实践相结合的能力。
作者简介:张晓东(1980-),男,山东青岛人,河南工业大学电气工程学院,讲师;孙丽君(1968-),女,河南郑州人,河南工业大学电气工程学院,教授。(河南 郑州 450001)
基金项目:本文系河南省高等教育教学改革研究项目(项目编号:2012SJGLX151)、河南省教育科学“十二五”规划实验课题“基于开放实验室的嵌入式系统教学改革与实践”(课题编号:[2011]-JKGHAC-0150)、河南工业大学高等教育研究项目(项目编号:2012一般项目-15)、河南省“自动化”特色专业项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0035-02
进入21世纪以来,随着信息技术特别是嵌入式技术的快速发展,嵌入式系统已经广泛渗入到工业测控仪表、军事技术、汽车电子、医疗仪器、无线通信、智能家居以及消费电子产品等众多重要行业,成为“后PC时代”最有前景的研究热点之一。[1]作为一种新兴的技术领域,嵌入式技术融合了传统的计算机软、硬件技术以及通信、半导体和微电子技术,属于多种学科交叉的综合性学科。由于嵌入式产品市场的蓬勃发展以及嵌入式技术的广泛应用,嵌入式系统软、硬件开发工程师等技术人员在就业市场上较为紧缺,社会对嵌入式相关技术人才有迫切需求。[2,3]因此,嵌入式系统正逐渐成为国内相关高校的重点开设课程,高校嵌入式相关人才的培养方案还是一个较为新颖的重要的研究课题。
嵌入式系统设计技术已经成为电子信息类工程技术人员必备的专业知识和技能。不同领域嵌入式产品的应用特点不尽相同,高校不同学科、专业的嵌入式教学内容也应该各有侧重。河南工业大学电气工程学院自2007年开始面向自动化、电气工程及其自动化等多个专业的本科生开设了“嵌入式系统设计”等专业选修课程。运行六年以来,作为省级和地厅级多个教改课题的支持项目,学院在嵌入式系统系列课程的教学研究方面进行了教学实践与深入探索,获得了一些有益经验。
一、课程体系的目标与定位
“嵌入式系统设计”课程是河南工业大学电气工程学院面向自动化等专业开设的结合ARM体系结构、ARM应用系统设计、实时操作系统、驱动程序设计、SOPC技术、嵌入式数据库等嵌入式软、硬件技术的重要任选课程。[4]该课程旨在使学生掌握嵌入式系统软、硬件的基本原理,实践嵌入式系统项目开发的基本流程。重点培养能够解决嵌入式系统领域具体应用问题且具备的分析、设计、调试、运行等实践动手能力的应用型工程技术人才,为深入开展嵌入式系统相关的后续科研开发奠定良好基础。
对于选修“嵌入式系统设计”课程的学生,要求其具备电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、计算机组成原理、微机原理及接口技术、C语言程序设计、软件技术基础等课程的先修基础。在课程体系的组织上,重点熟悉嵌入式系统的硬件结构和基于ARM9处理器的硬件开发平台;掌握嵌入式操作系统的内部原理及嵌入式Linux系统的裁剪、编译与移植技术;学习嵌入式开发环境的建立和嵌入式Linux应用程序开发与调试过程;尝试常用设备驱动程序的开发和嵌入式图形用户界面的编程;最终使学生具备独立设计一个较为完整的嵌入式系统的初步能力。[5]
根据美国电气和电子工程师协会IEEE的定义,嵌入式系统即为用于控制、监视或辅助设备、机器或者工厂运行的装置。[6]嵌入式系统的主要特点是软、硬件结合,面向应用;嵌入性、专用性和计算机系统是嵌入式系统的三个基本要素。[7]因此,“嵌入式系统设计”是一门综合性、实践性以及应用性都较强的专业任选课,必须通过课程实验、项目开发、科技竞赛等环节进一步加深对课堂理论内容的理解,才能将理论知识与实践应用有机地融合起来。
二、建立网络教学平台
“嵌入式系统设计”是一门融合了多学科内容的综合性课程,所授课程涉及的知识面广泛,课堂信息量较大。[8]但作为一门专业选修课程,受制于培养计划的限制,课内理论讲授及实验学时数都较少,在有限的学时内教师要尽可能地使学生掌握嵌入式系统更多的内容。此外,近年来选课学生人数还在持续增多,大班额导致教学效果变差的问题也越来越突出。传统的板书或投影仪授课方式已经远远不能满足该课程理论密切联系实践的讲授需要。
笔者所在的教学团队经研讨试讲后,决定充分利用河南工业大学电气工程学院嵌入式系统实验室的硬件资源建立网络教学平台,进行教学模式改革探索。利用实验室电脑以及“电子教室”多媒体教学网络平台,教师使用一台教师机进行集中讲授,学生在实验室近在咫尺的几十台网络终端旁即可实现理论授课及实验讲解的全程可视化。利用“电子教室”的远程传输功能,教师可以在实验课前将相关的课件、指导书等各种电子资源快速分发给学生机;通过“电子教室”的广播演示功能即可将实验步骤及实验过程中发现的一般性问题清晰准确地讲解给学生;讲解或实验过程中学生甚至可以通过“电子举手”等对话功能将所遇到的问题反映给教师,随时向教师提问。将传统讲堂搬进实验室,利用先进的网络平台进行教学虽然增加了教师的课前准备时间和课堂工作量,但是大大提高了有限课堂时间内的授课效率。授课方式变得活泼生动,学生对授课及实验细节的掌握程度也要远远好于传统板书或投影仪授课方式。
三、开放式实验教学改革
嵌入式系统以应用为中心,嵌入式工程技术人才的培养也离不开实践环节的锻炼。“嵌入式系统设计”课程是一门强调理论知识联系实际应用的课程,学生必须在实验中通过项目实践锻炼才能真正了解嵌入式系统设计的相关知识,掌握嵌入式驱动程序和应用软件开发的主要过程。[9]高校传统的实验教学方式一般采用填鸭式教学。在教师讲解实验大纲后,学生根据其中的实验目标和实验步骤进行验证式实验。学生缺乏主观能动性,难以满足嵌入式系统课程开设综合性设计性实验的需要,无法真正激发学生的创新意识、培养其实践动手能力。
为了解决上述问题,实现河南工业大学电气工程学院应用型工程技术人才的培养目标,必须要进行嵌入式系统课程的实验教学改革。为此,实验室筹措经费大力改进实验环境,购置了多套典型的周立功EasyARM2131开发套件、博创UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台以及UP-ICE200仿真器、扩展板、网络摄像头、嵌入式操作系统、仿真软件等配套软硬件,为嵌入式系统相关课程的开放实验教学改革提供了良好的条件。另一方面,在实验组织形式上采用了开放式实验教学模式。开放实验室为学生提供了优良的硬件设施和实验场所。实验课前教师根据近期所讲授的理论知识制订部分小型项目课题,学生可从中选题或自带课题。在实验过程中将解决实际应用问题的思想作为实验教学切入点,以项目驱动的方式促使学生分模块、分任务针对实际应用问题进行分析;引导学生根据所学的嵌入式软硬件开发方法实现项目提出的软硬件开发目标或解决开发过程中的实际应用问题。指导教师注意在实验过程中给予学生必要的指导并在实验结束后及时进行总结点评。经过对实验效果的对比验证,开放式实验教学模式强调以学生作为实验中心,充分发挥、调动了学生的主观能动性和创造性,是传统实验教学改革的一次有益尝试。
四、教材和师资队伍建设
1.课程教材建设
教材是课程资源的载体和媒介,在教学活动中发挥着至关重要的核心作用。[10]国内高校嵌入式系统相关课程的开设时间较短,开课较早的清华大学、上海交通大学、华中科技大学等高校嵌入式系统的授课历史也只有十年左右。此外,嵌入式系统一般都是“软硬结合”,授课内容与实验室中嵌入式实验平台所用的微处理器类型密切相关,因此市场上很难找到合适的嵌入式系统课程通用教材。经过历年的嵌入式系统教学实践探索,笔者迫切感觉到该课程教材建设的重要性。
为此,自嵌入式系统开课之初,笔者就结合所选的嵌入式硬件实验平台编写了《嵌入式系统实验指导书》等校内讲义。在历经多次试用、补充、修改完善并总结多年教学经验的基础上,笔者所在的嵌入式系统教学团队积极筹划高水平教材的建设,组织优秀师资力量编写了《嵌入式系统设计》,并已被列入“普通高等教育电气工程与自动化(应用型)‘十二五’规划教材”和“河南工业大学校级规划教材”的编写计划。该教材坚持“基本理论适度、注重工程应用”的基本原则,在介绍嵌入式系统软、硬件设计基本方法的基础上着重实践嵌入式系统项目的开发流程。该配套教材重视知识更新和实用性,具有较强的学科前沿性和针对性;同时文后增加了工程设计实例,注重理论与实践相结合,使学生在学习过程中做到理论知识与实践技能的融会贯通,可有效提高学生对理论知识的掌握程度和实践动手能力。
2.师资队伍建设
开放式实验教学模式改革对师资队伍的建设提出了全新的挑战。与传统实验教学模式相比,教师课前要布置并不断更新贴近实际应用的开放式项目课题;实验过程中需要对现场涌现出来的各种问题及时给予解答、指导;由于嵌入式技术的快速更新,教师在课余也要不断了解嵌入式系统的最新技术信息。“嵌入式系统设计”等系列课程的教学需要有一支基础知识扎实、实践经验丰富的教师队伍。因此,学院抽调精干师资力量组建了嵌入式系统教学团队。一方面督促教师不断提高自己的业务素质,鼓励教师多次参加北京博创科技、北京旋极信息等业内知名公司组织的培训、讲座;另一方面也提倡教师积极参与嵌入式相关的企业横向课题的研发工作,提升教师自身的研发能力。这些措施使得嵌入式系统教学团队的业务素质和授课水平有了较大的提高。
五、结语
河南工业大学电气工程学院“嵌入式系统设计”选修课程自2007年开设以来,选课人数不断增加并获得了学生的好评。随着嵌入式技术的快速发展和社会对嵌入式研发人才要求的不断提高,电气工程学院嵌入式系统教学团队十分重视嵌入式系统课程的教学研究和教学改革,相继荣获河南省教育科学研究优秀成果一等奖、河南省素质教育理论与实践教育教学一等
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奖并培养学生获得多个国家级大学生科技竞赛的奖励。在以往多年教学实践的基础上,教学团队积极改革教学方法,采用多种教学手段,使学生掌握好嵌入式系统理论基础的同时真正做到了理论联系实践和学以致用,为后续相关课程的学习和嵌入式系统课题的研发打下了良好的基础。
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全新的社会形势令人才需求愈发复杂化、具体化,高校作为人才培养专门机构的负担也由此加重了。电气工程及其自动化专业作为高校教育的重要区块之一,必须要迅速适应这种变化,改革教育模式,这样才能获得更好地发展。
一、电气工程及其自动化的专业特征
1. 教学特征
作为一种应用型本科专业,电气工程及其自动化专业存在一定的特殊性。具体来说,该专业同时具有较强的科研性与应用性。其科研性来自于日益发达的电气科技,在这种背景下,该专业的工程技术人才对技术理论有着非常高的需求,为了满足这些需求,不得不加大理论知识的教学密度和教学比例,兼之该专业依托于电气工程类的博士授权学科,更加深了其技术科研色彩。其应用性则来自于应用型本科专业的固有特征,电气工程及其自动化专业的根本目的是为国家培育电气工程方面的高级技术人才,其教学理所当然地对实验、实践比较看重。这两种特征对电气工程及其自动化的教学需求有一定的矛盾性,加大了该专业教学安排的难度。
2. 学生特征
电气工程及其自动化是我国的老牌本科专业,发展历史已经超过30年,因此,生源一直相当充足,学生基础素质良好,就业形势和发展方向也趋于稳定。但近些年来,伴随着高校扩招、教育改革等一系列因素的影响,电气工程及其自动化专业的学生产生了一定的动荡。这种动荡可以分为几个方面:第一方面是扩招等原因导致的生源数量激增,学生基础素质也出现了一定的参差不齐现象,对该专业的正常教育工作产生了一定的影响。第二方面是学生对自身的定位出现偏差,有相当一部分学生将该专业视作研究型学科,在学习时重理论研究,轻技术实践,以获得更高的学位为目的,这使得该专业培养出的学生中应用型人才的比例逐年下降。
3. 社会特征
近些年来,社会形势对电气工程及其自动化专业的冲击很大。一方面社会的总体就业压力越来越大,学生数量众多而且增长迅速的电气工程及其自动化专业必然面临较大的人才供需矛盾,这令许多高校在该专业的发展上呈现茫然状态,难以确定发展方向。另一方面,社会对电气工程人才的需求正产生急剧变化,传统的人才培养模式渐渐不能再满足新的人才需求,各个高校的人才培养创新与改革已经迫在眉睫。这两大社会特征并非电气工程及其自动化专业所独有,而是所有与社会联系紧密的应用型本科专业都要面临的问题。
二、电气工程及其自动化的人才培养需求
1. 社会对电气工程及其自动化的人才培养需求
社会对电气工程及其自动化的人才需求可以分为以下两方面:第一方面是对高级技术人才的需求与日俱增,电气工程技术人才不仅要了解电气工程系统的基础操作和维修方法,还要能完全掌握系统的工作原理、缺陷、发展方向,以便能自行进行适当地更新与改造。第二方面社会越来越看重人才的综合素质,除了要求人才具有足够的理论水平和实践操作能力外,团队合作精神、管理能力、服务精神乃至个人品德都是人才素质评估的重要因素。在这种情况下,高校传统重能力轻素质的人才培养模式已经无法再适应形势,在培养电气工程及其自动化人才时必须要更重视育人的环节。
2. 学校对电气工程及其自动化的人才培养需求
各个高校目前大多在进行教育改革工作,这种改革工作必然带来诸多变化,为了保证稳定地提供优秀的电气工程及其自动化人才,学校必然要求该专业的人才培养体系具备高适应性,能适应教育改革带来的一系列变化。因此,电气工程及其自动化的人才培养体系必须与高校的总体发展方向保持一致。
3. 学生对电气工程及其自动化的人才培养需求
学生是电气工程及其自动化人才培养的主要对象,而学生自身必然存在一定的发展需求,这些需求视学生个体的不同,存在一定的差异。学校根据这些需求差异适当微调对个体的培养模式,才能在人才培养上收到事半功倍的效果。
三、电气工程及其自动化的人才培养问题
1. 定位问题
目前来看,各个高校在电气工程及其自动化专业的人才培养上都存在着或多或少的定位问题。一方面学生中有相当一部分缺乏该专业是应用性学科的认识,另一方面许多教师也对该专业的新形势感到迷茫,无法对学生的认识予以有效地引导,两相叠加下,电气工程及其自动化专业人才培养定位就难免变得模糊。这种模糊不仅令教学目标、教学纲要、教学结构等变得不清晰,影响了教学效率,在个别学校甚至引起了学生间对教学重点的争执与冲突,而且令许多高校的电气工程及其自动化专业陷入了发展停滞阶段。在发展速度越来越快,竞争越来越激烈的社会背景下,这种发展停滞的负面影响非常严重。
2. 课程问题
电气工程及其自动化专业的课程可以分为三类:公共基础课、专业技术课和实践课。在传统的教育模式中,这三类课程的学分比例大致是3∶5∶2,实践类课程的比例严重偏低。近些年来,随着教育改革的深入,人们越来越认识到实践课程的重要性,该比例被逐渐调整为3∶4∶3,与原本的学分比例相比更为合理。但需要注意的是,这种以学分比例评估课程结构的方式并不完善,因为即使是相同的学分,获取难度不同,学生的重视程度和所下的功夫也会有所区别。根据笔者的教学经验,电气工程及其自动化实践课程的学分获得非常容易,往往只要出席相关实践课程即可获得,师生往往把更多的精力投入到需要考试才能获得学分的专业技术课程上,这降低了该专业人才的应用培养能效。因此,电气工程及其自动化专业的课程比例仍需进一步调整优化。
3. 实践问题
电气工程及其自动化的实践教学主要包括四种手段:分别是课程实验、课程设计、实习教学和毕业设计,这四种手段目前都存在一定的能效不足问题。具体来说,课程实验与理论教学的脱节情况很严重,学生对实验的认知往往停留在按教师的要求操作和撰写实验报告上,实验的实践教学能效得不到发挥。课程设计审查不严,抄袭现象屡见不鲜,学生更多地将课程设计当作一种需要应付的任务,而不是学习环节。实习教学大多走马观花,能效的发挥停留在提高学生对电气工程及其自动化的实践认识上,更深层的能力素质培养职能发挥不出来。毕业设计失于单一,电气工程及其自动化专业的毕业设计课题基本完全由教师硬性规定,学生缺乏自主选择权,兴趣也不高。教师在规定毕业设计课题时往往有一定的模板,这些模板大多相当陈旧,没有实践价值,部分学生的毕业设计课题甚至与课程设计题目完全相同。
4. 发展问题
如前文所述,许多高校的电气工程及其自动化专业在发展上已经陷入停滞,相对的,社会、学校、学生对该专业发展的动态化需求越来越强,最终导致培养出众多不符合社会需求的“无用”人才的现象。各个高校大多对这种严峻的情况有所认识,也采取了一定的措施推动电气工程及其自动化专业的人才培养发展,但由于定位不明确、措施不到位等多种原因,收获的效果甚微。举例来说,部分高校直接照搬其他学校电气工程及其自动化专业发展的先进模式,忽略了自身的实际情况和客观条件,新模式得不到落实,旧模式也已经支离破碎,反而更降低了人才的培养能效。
四、 电气工程及其自动化的人才培养优化
1. 通过明确服务定位建立人才培养的新模式
对电气工程及其自动化专业的定位加以明确是建立全新人才培养模式的第一步。虽然理论知识在该专业中的重要性越来越高,但要牢记,电气工程及其自动化专业的理论知识终归是为应用服务的,不能喧宾夺主,将应用型专业发展成科研型专业。要结合社会、学校、学生的实际需求,将服务性人才培养理念纳入新的培养模式。为此,不仅要与社会上的电气工程人才需求机构加强交流合作,了解其人才需求,而且要将学校自身的教育改革目标融入人才培养目标,还要与学生积极沟通,了解其自身的发展和就业意向,建立起服务型的应用人才培养新模式。
2. 通过调整课程结构建立人才培养的新模式
综合学分、学时、考核方式等多方面的因素,订立综合性的课程结构比例体系。此外,因为当前社会对学生综合素质的要求越来越高,因此,对学生综合素质的培养能效最好的公共基础课程应适当增加比例,专业技术类课程应适当降低比例。加大教学密度与教学精度,结合当前的教育改革,对教学内容进行适当地删减与精炼,并增强这部分教学内容与实践类课程的互动功能。实践类课程一方面要适当增加考核难度,一方面也要注意与专业技术课的结合。具体来说,公共基础课、专业技术课、实践课程、技术实践融合课程的比例要控制在4:2:2:2,构成新的课程结构体系。
3. 通过完善教育实践建立人才培养的新模式
传统的教育实践模式必须予以转变,具体来说,首先,要把课程实验独立出来,作为前文所述的技术实践融合类课程,提高指导性实验、开放性实验所占的比例,让这类课程成为勾连理论与实践的纽带。其次,要提高对课程设计的审核力度,严格打压课设抄袭的不正之风。第三,要适当参考技术专科学校的实习教学模式,尝试将校企合作这种实习教学模式应用于电气工程及其自动化这类应用型本科专业。第四,要尽可能丰富毕业设计,一方面在决定课题前要与学生交流,根据学生的兴趣方向决定毕业设计课题,另一方面要提高课题的灵活度,尽可能赋予学生开放性课题,避免毕业设计公式化、模式化。
4. 通过实现动态发展建立人才培养的新模式
尽可能缩短人才培养模式的更新周期,在条件允许的情况下以学期为单位更新人才培养模式的细节,以适应发展变化极快的电气工程人才需求,换言之,要建立动态发展的人才培养模式。该模式的建设可以与电气工程及其自动化专业的信息化建设相结合,通过信息技术收集动态发展需求,为模式细节的调整提供必要的参考依据。
五、结语
我国对高级电气工程人才的迫切需求在未来相当长的一段时间内仍将持续下去,因此,电气工程及其自动化专业的重要作用在这段时间内只会有增无减。在这种背景下,全新的人才培养模式势必发挥更多的效用,值得进一步研究和推广。
参考文献:
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中图分类号:TM72 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(c)-0000-00
电能的广泛应用被认为是20世纪中最具影响力的成就之一。随着电能的发展和技术的完善,现在电能已经逐渐深入到了国民经济和人们日常生活中的各个方面,是现代人类社会主要生存的基础。因此电力工业也是现阶段我国最重要的基础产业之一。由于过去传统电网在运行的过程中存在很多缺点,因此储能技术的应用在很大程度上提升了电网的安全性和灵活性,保证了经济的进步和发展。针对这种情况,本文就针对储能技术在电气工程领域中的应用和发展进行研究,以期对今后我国电力的发展和社会现代化水平的提升起到更大的积极影响[1]。
一、未来电气工程学科面临的主要问题及储能技术的作用
(一)电力系统安全高效运行问题更加突出
现代社会中我国的电力系统不断向着大电网的方向进行发展,因此保持电网的稳定不仅对电力的发展有着重要的影响,同时也对电力系统整体的安全运行产生重要的作用。随着现代电网规模的发展和扩大,互联电网将逐渐展现和传统电力系统不同的特征,在这个过程中,每个环节中的强耦合性、系统运行条件下的随意性等都会比之前更为突出。与此同时,大型的互联电网稳定性的逐渐丧失将给我们带来越来越大的影响。
(二)可再生能源的规模化利用和分布式能源系统的建立是必然的趋势
在社会的不断发展过程中,石油、煤炭等不可再生的化石能源随着不断使用和开发已经呈现了逐渐枯竭的趋势和状态,因此这也导致了全球范围内的能源危机,在这个基础上我们只有不断寻求更好的新能源对其进行替代,才能保证人类社会的正常发展和进步。因此太阳能、风能、地热能等可再生资源的有效利用,不仅能对这一问题进行解决,同时还能更好的实现可持续发展的基本要求,是一种有效地发展途径。但是在实际开发这些能源的时候,由于这些能源的共同特点都是稳定性较差,同时能量的密度也比较低,因此开发的过程中会存在很大的问题和困难,我们要不断对这一问题进行解决[2] 。
(三)环境保护问题的重要性
环境污染问题中一个比较重要的方面就是大气污染,特别是在现代社会中交通运输工具的发展下,越来越多的尾气排放都被排放到大气中,因此这一问题现在也引起了人们的广泛关注和重视。在传统交通工具的使用过程中,主要是以燃烧化石燃料为主要的动力来源,比如石油、柴油等。但是我们为了更好的对现代尾气问题和环境污染问题进行解决,我们也提出“低碳环保,绿色出行”的理念,因此交通运输工具的驱动系统逐渐转为电力驱动也是在这个背景下提出的。
二、现有储能技术的方式
(一)抽水储能技术
按照相关的容量对抽水储能电站进行建造,一般情况下,储存能量在释放的时候能释放少则几个小时,多则几天,并且效率都能保持在百分之七十五左右。这种方式通常应用在能量管理和频率控制的领域。抽水储能的一项最大的特征就是储存的能量非常大,也正是由于这项特点,所以和电力系统的发展是十分切合的[3]。
(二)蓄电池储能技术
用于储能的NaS电池可以对脉冲功率进行输出,同时由于高效的功率,因此在通常输出的功率也是额定功率的六倍,但是整项工作的开展通常不会超过三十秒。这一特点使得我们能更好的对电能进行调整和完善,将整体的设备经济性进行有效地提升和发展。
(三)超级电容器储能技术
一般情况下,超级电容器要比常规的电容器更具有介电常数、耐压力且拥有较大的表面积。例如,陶瓷超级电容器的绝缘能力就比较强,同时由于陶瓷超级电容器的耐压水平比较高,因此这项技术也被今后储能的应用和发展提供了良好的基础。
三、改善电能存储技术的主要方向
在社会的不断发展中,我国的现代化脚步也在逐渐加快,因此怎样更好的对高密度、大容量的电能存储技术和方式进行研究也是现阶段我们需要解决的主要问题[4]。
(一)发展电力电子技术
在电力行业的发展过程中,各种能量形式能否真正的进行有效地转换和发展,会直接对我国储能技术产生影响。因此对于快速、大容量同时成本又比较低的能量转换问题进行解决,就是一项非常重要的问题。因此在这个基础上,我们发展电力中的电能存储技术将是电力行业得到更有效的进步和提升。
(二)对于各种储能技术的有效利用
由于每项储能技术的特点不同,因此在优点和缺点上都会有很多不同。在实际生产建设过程中,我们也不可能只采用一种储能技术对工作进行开展和完成。在这个基础上我们就要对各种技术进行适当的发挥和利用,根据实际生产和应用的具体要求,我们要对储能技术中的优势进行有效地利用,对不足的地方进行改善[5]。
(三)寻找新的应用领域
在发展的过程中,我们在对储能技术进行完善和发展的过程中,也要适当的开发和研究新的储能技术,保证技术在不断地提升和进步。我们在对原有的技术和应用领域进行改善的时候,要及时的对原有的问题进行改善,避免出现局限性。同时我们要想让储能技术在应用的过程中向着更全面的方向发展,我们在进行服务的过程中就要不断开发新的应用行业和领域,将储能技术在今后的发展过程中得到更好的进步和应用。
结束语:
综上所述,我们通过研究了解到,作为我国社会发展中一项十分重要的基础性产业,电能无时无刻都在影响着我们的生活和社会的发展。而本文通过对储能技术在我国电气行业和工程中的应用进行分析,不仅对储能技术的重要性进行了有效地突出,同时还对我国今后怎样提升电能存储方式和方法提出了一定的建议,对电能的发展有着很大的帮助。希望通过本文的研究和分析,能帮助今后我国电力行业的发展起到更大的帮助作用,全面促进我国社会发展和现代化水平的进一步提升。
参考文献:
[1] 程时杰,李刚,孙海顺等.储能技术在电气工程领域中的应用与展望[J].电网与清洁能源,2011,25(2):1-8.
[2] 王碧波.储能技术在电气工程领域中的应用与展望[J].城市建设理论研究(电子版),2015,35(17):8138-8139.
作者简介:李克讷(1978-),男,广西贵港人,广西科技大学电气与信息工程学院。(广西 柳州 545006)
基金项目:本文系广西工学院博士基金项目(项目编号:院科博12Z05)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0257-02
随着电气工程科学技术日新月异的发展,社会对人才的需求逐渐趋向于复合型和应用型。因此,各高校日益重视培养本科生对专业英语的运用能力。[1]但二本院校普遍存在一些共性问题:[2]学生英语基础不好、专业知识掌握不牢、学生学习不够投入等。那么,电气工程专业英语课程的教学目标该如何定位,其内容如何讲授才能提升教学质量?笔者针对教学中出现的上述问题进行了分析,并提出了相应的解决措施。
一、电气工程专业英语的特点
电气工程专业英语是用英语表述与电气工程相关专业课程中的一些概况和基本原理,课程具有独特性、专业性、灵活性等特点。由于专业英语具有较强的实践性,通过死记硬背的方法是很难学好的,更无法做到灵活应用。很多大学生认为专业英语难度大,究其原因在于其基础不够扎实,再者专业英语词汇也具有多功能性。例如:“power”在基础英语中译为“力量”、“权力”和“能力”,而在专业英语中用来表示相关的专业术语,如“功率”、“电力”和“电源”等。另外,电气工程专业英语惯用非限定动词、被动语态、条件句和长句,在词汇方面则大量使用专业词汇和半专业词汇,而且常采用合成法、混成法、缩略法和简化法等构词法,学起来有一定的难度。[1]
二、专业英语教学中存在的问题
笔者对电气工程专业英语教学过程中存在的问题进行分析,并总结出了以下三个方面的主要原因。
1.学生英语功底薄,对专业英语的学习力不从心
在大一、大二阶段,由于同学们刚从苦闷、紧张的高中学习步入了崭新的大学生活,学习目标还不明确,并且受二本院校学风差的影响,于是放松了对自己的要求,也不再坚持英语早读的习惯。[2]英语学习热情的逐渐消退,直接影响了英语的单词积累和语感的培养,造成英语基础的薄弱。而且,专业英语课本里的单词往往没有标注音标,大部分学生不查词典,拼读起来容易出错,甚至是无法拼读。另外,语法也成为学生理解课文的拦路虎,一些长句、难句难以理解到位。因此,学生常对专业英语学习感到力不从心,甚至心生畏惧。
2.学时安排过少,学生对专业英语的重要性认识不够
专业英语学时不足也直接影响到教学效果。以笔者所在的学校为例,电气工程专业英语是一门选修课,学时数很少,只有24个学时,课本内容只能挑选部分来讲,其他内容则由学生在课外补充阅读。但由于二本院校的学风较差,且电气工程专业需修读的课程较多,这样实现起来就有很大难度。[1,2]由于课时紧张,任课教师上课忙于讲解课文,不能板书太多,只能讲解一些关键语法,也无法与同学形成有效互动,课堂授课的价值就会大打折扣。灌输教学模式使得同学们囫囵吞枣般接受知识,这样或许能应付短期的期末考试,但不能从根本上解决教学质量问题。同时,也使学生对专业英语的重要性不能形成正确认识,只是把专业英语当做大学英语的简单延续和补充,导致基础较差的学生仍然心怀畏惧感,直接选择逃避学习,而基础一般的学生则认为把时间花在大学英语四、六级考试上更为实际,甚至挤占专业英语课堂时间来复习和备考四、六级英语。
3.专业英语教学目标和学生学习重点有偏差
由于二本院校学生数理基础较差,导致理论创新意识不强,更注重于知识的技术性和实用性,所以学生对计算机编程以及电子设计的兴趣较大,或者热衷于考证,[2]认为自己掌握实践技能即可,不需要很深入地理解专业理论知识,更不需要看英文的理论资料等。另外,少数考研学生起早贪黑地到自习室和图书馆里复习相关的几门考研科目,不惜以旷课的代价来复习。[2]甚至有部分学生已经打算毕业后不从事本专业,更是应付式地学习。二本院校学生的这些思想观念要求教师要有的放矢地设计课堂内容和授课方式,把专业英语教学和学生追求的目标进行有机统一,让学生从心理上认同专业英语学习是帮助自己实现目标,才能取得良好的教学效果。
三、电气工程专业英语的目标定位
为了提升教学质量,需要结合二本院校学生基础差、接受能力较弱的特点,[2]对电气工程专业英语教学进行合理定位:一是帮助学生掌握基本的电气工程专业知识的英文表达,掌握一定的专业词汇;二是培养学生阅读、查找电气工程专业英文文献和提高电气工程专业英语的应用能力。
另外,为全面提升二本院校电气工程专业学生的英语水平和就业与考研等竞争力,学校应当注重引导学生大一、大二阶段的大学英语基础学习,并增设相关的专业课双语教学等后续课程,以进一步巩固、充实学生的专业英语知识。
四、专业英语教学问题的解决措施
上课过程中要及时发现学生表现出的问题,引导大家发言,以摸清同学们的想法。要充分利用课余时间与同学沟通、交流,征求学生的意见,逐步改进和完善教学方式方法。总体而言,可以从以下几个方面进行改进或加强。
1.引导学生有效地记忆单词,加强词汇量的积累
英语词汇量匮乏是二本院校学生的一个比较明显的弱势,甚至使学生产生了逃避学习的态度,使得专业英语的教学工作难以开展。因此,教师需要帮助该部分学生端正学习态度,树立起学好专业英语的信心。同时,引导学生安排好自己的单词记忆计划,并采用适当的单词记忆方法以达到事半功倍的效果。比如采用滚雪球法、联想法和“6S”法等方法来记忆专业词汇,逐步扩大词汇量。[3,4]另外,要鼓励学生根据自己的情况适当安排周计划或者月计划,使用精读的方法来阅读一些英文专业文献,一方面可以消除对英文文献的心理畏惧感,另一方面还可以从文中学习单词,不但可以理解它的用法、词性,还可以提高分析句子的能力和对文章的把握度。
2.阐明专业英语的实用性,激发学生的学习兴趣
大多数二本院校学生毕业后选择就业,因此,教师上课时可适当增加专业英语应用的讲授,以贴合学生的实际和需求;布置作业时可以让同学们练习英文简历的制作、商务信函的写作或产品说明书的描述等。部分学生喜欢基于单片机、DSP芯片等设计编程,积极主动进行电子设计制作和参与学科竞赛活动等,这是比较难得的。[5]因此,任课教师可挑选一些典型的英文文档资料进行讲授,以帮助学生克服畏难心理,并体会到直接阅读英文原版文档的便利。
3.调整教学方法和考核方式,引起学生的重视
由于专业英语课时少、内容多等,如果在讲台上只有教师在“唱独角戏”,则难以取得理想的教学效果。而且在课堂上学生才是主体,比较好的方式是师生一起融入、参与课堂,并尝试互换角色。比如,把学生按兴趣特点进行灵活分组,轮流讲解英文资料的翻译作业,教师和其他同学一起点评,强化交流互动。另外,考核方式也要进行相应调整,划分为平时成绩和期末考试成绩两部分。平时成绩由课后作业和课堂互动表现构成;期末考试可增加英文资料翻译,以进一步调动学生的学习积极性。
4.阐明专业英语与其他专业课程的关系,有机学目标和学习目的
专业英语和其他专业课程是紧密结合、相互促进的。电气工程专业英语的内容主要包括“电子应用技术”、“计算机技术”、“控制理论”和“电气工程”等几部分,[1,6]通过这些内容的学习,既可以复习已学课程,也可以对即将学习的专业课程进行展望。因此,教师在授课过程中,可根据学生的专业课修课情况,对已修读的课程着重讲解相关原理和内容,对未修读的课程主要讲述概述性、介绍性内容,避免让学生感觉专业英语是一门独立的课程。
五、结语
经过不断努力和教学实践,笔者总结了二本院校电气工程专业英语教学中存在的问题,并根据学生的兴趣、特点改进和完善了教学方式方法,把课程教学目标和学生学习目的进行了有机统一,调动了学生的学习积极性,为今后进一步的教学改革提供了研究基础和理论依据。
参考文献:
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