电气工程的基本概念大全11篇

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《电路》和《信号与系统》课程是电气工程及其自动化本科专业的重要专业基础课，所涉及的基本概念和研究方法已逐渐应用于电气技术中的各个领域。《电路》课程研究电路的基础知识，《信号与系统》课程研究信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法，应用现代数学的方法和结论阐述和解决物理问题，将物理意义与数学论证紧密结合。由于该课程理论性较强，公式和理论推导证明较多，在教学上具有一定的难度，并且该课程的教学质量关系到后续课程的教学质量。本文结合笔者对上海电力学院电气工程及其自动化专业本科大学二年级和大学三年级学生的《电路》和《信号与系统》教学过程中的实践和体会，在教学内容、教学方法和实验教学等方面进行了一些探索和研究。

一、教学内容的选择

针对上海电力学院电气工程及其自动化专业本科的学生，选择由我院教师编写的中国电力出版社出版的《电路》和由我院教师编写的清华大学出版社出版的《信号处理原理与应用》作为教材，教材介绍了电路的基本原理和连续时间信号及离散时间信号与系统的分析[1-2]。我院电气工程及其自动化专业大学二年级的《电路》课程包含正弦交流电路频域分析（相量法）、非正弦电流电路分析（傅里叶级数展开分析方法）、电路的复频域分析（拉普拉斯变换的方法）、系统的网络函数、状态方程等内容，这些内容在传统的《信号与系统》课程中也是授课内容。对于这部分内容，《信号与系统》课程重点从“系统”的角度进行讲授。由于电气工程及其自动化专业后续课程中不再开设《数字信号处理》课程，在《信号与系统》课程中加入了离散傅里叶变换、滤波器的原理与设计等相关知识，让学生能够更多了解数字信号处理的相关技术。

二、教学方法和教学手段的改革

为了提高《电路》和《信号与系统》课程的教学质量，培养学生实践能力及创新能力，对教学方法和教学手段进行改革。

（一）将《电路》课程和《信号与系统》课程的内容有机结合

《信号与系统》课程的核心是几种变换域方法的原理和应用[3]，通过建立“电路、信号与系统”的概念，帮助学生理解各种变换方法。对于连续时间信号与系统，“电路”课程从“路”的角度分析电路的电压、电流和功率；《信号与系统》课程从“系统”的角度分析电路，将该电路看作系统，研究该系统的输入与输出的关系。“时域分析”用数学的方法求解电路，阐述信号与系统的物理意义；“频域分析”研究是系统的幅度频率响应和相位频率响应；“复频域分析”通过拉普拉斯变换的方法，将时域变换到复频域，以较简便的数学方法求解电路。

在《电路》课程中，用相量法对正弦交流电路进行分析，其实质就是采用变换域的方法，将时域变换到频域下进行研究，在讲授“电路”课程的时候，强调变换域的思想；在后续章节讲授拉普拉斯变换，继续阐述变换域的方法，并说明两种变换之间的关系。学生在《电路》课程中较早接触到变换域的思想，学习《信号与系统》课程中连续时间与系统的傅立叶变换，离散时间与系统的Z变换和傅里叶变换，教学方法上突出了承上启下、循序渐进的教学理念，学生容易掌握，教学效果良好。

（二）用类比的方法授课

《信号与系统》课程学习过程中，大部分学生对连续时间信号与系统能够较好的理解和掌握，但是学习离散时间信号与系统存在一定的困难。针对课程中的连续时间信号与系统和离散时间信号与系统具有平行相似的特点，采用类比法讲授两类信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法，学生在了解数学基础较好的连续时间信号与系统理论的同时，通过联想举一反三的充分理解数学基础比较薄弱的离散时间信号与系统理论。《电路》课程中介绍一阶电路的时域分析方法，总结出来三要素法，直观清楚。二阶电路的时域分析方法比较复杂，引入了复频域的拉普拉斯变换，分析高阶电路非常有效，学生直观的意识到通过变换域的方法带来很大的方便。对于《信号与系统》课程中的z域变换的方法可以采用类似的方法授课，让学生较好的理解离散系统[4]。

（三）理论与实际相结合

课堂教学内容要与实际生活联系，让学生保持学习的热情和兴趣。《电路》和《信号与系统》课程的理论性比较强，内容相对比较枯燥。要激发学生的学习兴趣，选取一些生动的实例融入到课堂教学中。电力系统中的谐波分析，通过快速傅里叶变换的方法进行分析。学阶电路的放电过程时，从时钟的钟摆入手。推动钟摆开始摆动，它将以某种频率振荡，控制频率的主要是钟摆的长度。在钟摆中，能量在势能和动能之间转换，这两种形态间的能量的转换就是导致振荡的原因。最后由于摩擦的作用，任何物理振荡都会停止。将电容器和电感器连接在一起组成的二阶电路， 电容器储存电场能量，而电感器储存磁场能量，电容器将通过电感器进行充放电，直到金属导线中的电阻耗完能量振荡结束，振荡频率取决于电感器和电容器的大小。理论联系实际的教学有利于增强学生创新意识和实践能力，提高学生的综合素质。

三、加强实验教学

结合我院的实际情况，将Matlab软件引入《电路》和《信号与系统》教学中，坚持结合工程应用需要，培训学生实验能力。Matlab软件具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化，为该课程的实验体系提供了强大的支持。结合科技界、产业界的应用要求，课程组明确将MATLAB运用技术，并作为实验考核的内容。经过这样训练的学生，既能掌握基本理论和主要算法，又能将它作为工程实现，实践能力得到培养。

四、结束语

前文结合我院“信号与系统”课程教学改革的实践，从学生评教和督导听课来看，学生和督导认可教师的授课方式，大部分学生增强了学习热情，考试成绩也有很大的提高。结合教学要求，科学编排教学内容；结合学生能力培养需要，科学设计实验；结合教学效果需要，推动教学互动，促进教学相长。教学改革有助于提高教学质量，增强学生的实践能力及创新能力。

参考文献：

[1]杨欢红，杨尔滨，刘蓉晖.电路[M].北京：中国电力出版社，2007.

[2]靳希，杨尔滨，赵玲.信号处理原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2008.

[3]许波等.“信号与系统”课程教学改革思考与实践[J] .南京：电气电子教学学报， 2008， 30（1）：8-10.

[4]郭荣艳，刘晓青.“电路”与“信号与系统”课程优化整合与改革实践[J].中国电力教育，2011， 16（16）：80-82.

基金项目：

篇（2）

中图分类号：G4

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）17013301

1引言

工程电磁场作为电气工程及其自动化以及相关专业的一门理论基础课，对于电气工程专业的学生学习后续课程有着非常重要的作用。而由于课程本身的难度和课时量的要求，使得同学们在学习工程电磁场这门课程时感到很吃力。

对于工程电磁场这门课程来讲，学好这门课程需要很好的数学功底，这里面的数学知识就包括高等数学中矢量分析、微积分以及微积分方程的知识。另外，为适应当前学生相应的动手应用能力的提高，这门课程的课时量又有相应的减少，仅有32学时。而对于同学们来讲，上课时需要完成一些微分和积分方面公式的推导，推导过程有时很繁琐，这也会在不同程度影响学生学习这门课程的积极性。这两方面的原因导致了课程的难教和学生的难学。

如何提高学生的学习积极性和主动性是摆在任课教师面前的一个重要课题。我结合我对于这门课程的教学情况提出了一些想法，并且在课堂上取得了较好的教学效果。这种方法就是对于教和学的深入浅出。下面我将从对这门课程如何把知识深入展开，如何使内容通过结合实际应用更加易懂做一些解析。希望能对工程电磁场的教学有所裨益。如果把工程电磁场复杂的公式推导和数学知识比作阳春白雪，那么如何使学生理解起来觉得简单易懂，就是要把这些繁复的知识变成下里巴人的过程。

2工程电磁场课程内容的“深入”

首先是工程电磁场知识的深入，所谓深入是把工程电磁场的基本理论和所需要的数学知识充分地展示给学生，让学生知其然又知其所以然。比如，在实际教学中，可以先在最开始的一两节课笼统地给同学们把相应的基础知识介绍一遍。在这最开始的时候只是让学生对于相应的数学知识有个印象，让他们知道这门课程需要用到那些数学知识，便于学生在课下有针对性的学习。而在开始讲到相应的课程内容时，在结合内容作相对详细的分析和推导。

工程电磁场是在大学物理基础上对其中电磁场部分的延伸和扩展。其课程的主要内容是以麦克斯韦方程组为中心，介绍了涉及到实际应用当中的电磁场的基本概念、基本原理、不同带电体之间的各种相互作用以及这些理论方法在工程上的应用。而由于课程中要求学生应理解和应用“场”的观念来分析和解决问题。而场是一个空间抽象的概念，所以这就要求学生首先要从思维上构建出“场”的分布，这对学生的抽象思维能力和空间想象能力要求比较高。结合学生以后主要向电力公司或部门就业的实际，工程电磁场这门课程教学以静电场、稳恒电场、恒定磁场原理为主，结合一些工程技术问题来探讨和学习。通过对工程电磁场的基本概念和原理等内容的本质理解，获得工程电磁场的系统知识。

3工程电磁场课程讲解的“浅出”

如何使电磁场中很多繁复的概念理解更容易，使学生对于课程知识内容的理解更清晰和生动起来，这就要求教师在教学使用一些方法。前提一些基本的授课条件是需要的，如非常必要的课前预习和课后复习。在授课时，最好是采用多媒体和黑板推导相结合的办法，这样既可以使学生一目了然了解全部过程，也对最后的结论有清晰的印象。多媒体软件的制作和使用会使得原来很枯燥繁复的教学内容变得更加生动活泼，这其中许多通过讲解难以理解的电磁场分布就能形象地展示出来，能够增强学生对于基本概念和原理的理解。此外，还可以在课堂上使用有限元分析软件ANSYS来对电磁场分布演示，这样使学生能够对电场线、磁力线等分布用一个清晰的认识，从而加深了印象，也有利于学生对这门课程产生兴趣。

在课堂教学时，注重与学生的互动，并通过问题驱动式教学，让同学们主动参与进来，使学生学会学习，学会提问，通过自己的思考加深理解。而这样的课堂也会使课堂气氛更加活跃，有利于师生交流，教学相长。在讲解理论内容是我们注重了对于应用的偏重。也就是类似于案例性质的课题。如针对学生主要将向电力公司就业，我们一般在授课时电力公司中设备（变压器，发电机，配电线路等的问题）为切入点结合课程内容分析，这样既能增加学生的学习气氛又使他们了解到这门课程可以如何在实际当中得到应用。

4结语

在经过实际工程电磁场教学中，通过采用启发和引导等教学方法，并结合重庆文理学院课程改革的压缩课程量的实际情况，通过调整课程内容，注重让学生对工程电磁场的基本概念和基本原理的深入理解，结合多种教学手段和方法，使得学生对本课程的学习提高了学习兴趣和学习质量，能够达到本课程要求的教学目标。

参考文献

[1]冯慈璋，马西奎.工程电磁场导论[M].北京：高等教育出版社，2000.

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作者简介：刘蓉晖（1975-），女，湖南邵阳人，上海电力学院电气工程学院，讲师；杨尔滨（1958-），男，上海人，上海电力学院电气工程学院，副教授。（上海 200090）

基金项目：本文系上海电力学院2012年度085智能电网技术本科课程教改研究项目（项目编号：C-8209-11-056）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0063-02

“信号与系统”是电气工程及其自动化本科专业的一门重要的专业基础课，所涉及的基本概念和研究方法已逐渐应用于电气技术中的各个领域。“信号与系统”课程研究信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法，应用现代数学的方法和结论阐述和解决物理问题，将物理意义与数学论证结合起来。由于该课程理论性较强，数学公式和理论推导较多，在教学上具有一定的难度，且该课程的教学质量关系到后续课程的教学质量。本文结合笔者对上海电力学院（以下简称“我院”）电气工程及其自动化专业本科大学三年级学生的“信号与系统”教学过程中的实践和体会，在教学内容、教学方法和实验教学等方面进行了一些探索和研究。

一、教学内容的选取

针对上海电力学院（以下简称“我院”）电气工程及其自动化专业的本科学生特征，选择由我院教师编写、清华大学出版社出版的《信号处理原理与应用》作为教材，该教材介绍了连续时间信号与系统和离散时间信号与系统的原理和分析。[1]我院电气工程及其自动化专业大学二年级的“电路”课程包含正弦交流电路频域分析（相量法）、非正弦电流电路分析（傅里叶级数展开分析方法）、电路的复频域分析（拉普拉斯变换的方法）、系统的网络函数、状态方程等内容，这些也是传统的“信号与系统”课程的授课内容。对于这部分内容，“信号与系统”课程重点从“系统”的角度进行讲授。由于电气工程及其自动化专业后续课程中不再开设“数字信号处理”在“信号与系统”课程中加入了离散傅里叶变换、模拟滤波器和数字滤波器的原理与设计等相关知识，让学生能够更多地了解数字信号处理的相关知识和技术。[2]

二、教学方法和教学手段的改革

为了提高“信号与系统”课程的教学质量，培养学生实践能力及创新能力，我院对教学方法和教学手段进行了改革，体现在以下几个方面：

1.将“电路”课程和“信号与系统”课程的内容有机结合

“信号与系统”课程的核心是几种变换域方法的原理和应用，[3]通过建立“电路、信号与系统”的概念，帮助学生理解各种变换方法。对于连续时间信号与系统，“电路”课程从“路”的角度分析电路的电压、电流和功率；“信号与系统”课程从“系统”的角度分析电路，将该电路看作系统，研究该系统的输入与输出的关系。“时域分析”用数学的方法求解电路，阐述信号与系统的物理意义；“频域分析”研究是系统的幅度频率响应和相位频率响应；“复频域分析”通过拉普拉斯变换的方法，将时域变换到复频域，以较简便的数学方法求解电路。

在“电路”课程中，用相量法对正弦交流电路进行分析，其实质就是采用变换域的方法，将时域变换到频域下进行研究，在讲授“电路”课程的时候，强调变换域的思想；在后续章节讲授拉普拉斯变换，继续阐述变换域的方法，并说明两种变换之间的关系。学生在“电路”课程中较早接触到变换域的思想，对“信号与系统”课程中连续时间信号与系统的傅里叶变换，离散时间信号与系统的Z变换和傅里叶变换，学生容易掌握，在教学方法上突出了承上启下、循序渐进的教学理念，教学效果良好。

2.对比教学

“信号与系统”课程学习过程中，大部分学生对连续时间信号与系统能够较好的理解和掌握，但是学习离散时间信号与系统存在一定的困难。针对课程中的连续时间信号与系统和离散时间信号与系统具有平行相似的特点，采用对比法讲授两类信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法，学生在了解数学基础较好的连续时间信号与系统理论的同时，通过联想举一反三地充分理解数学基础比较薄弱的离散时间信号与系统理论。

3. 教学手段的多样化

“信号与系统”课程的数学公式和理论推导证明比较多，采用板书式的教学手段不能调动学生的主观能动性，学生的积极性不高，教学效果不好。采用计算机辅助教学手段，利用Powerpoint、Matlab等软件制作教学课件，实施多媒体教学，大大提高了学生的学习兴趣。

多媒体教学的信息量大，可以直观演示可视化的结果，能够多角度调动学生的注意力，提高教学的效率。然而完全采用多媒体教学手段，存在一些问题：信息量太大，信息停留的时间短，造成学生理解困难。在实际教学中采用板书与多媒体相结合的教学手段。在学习非周期信号的傅里叶变换时，为了帮助学生更好地理解其概念和物理意义，需要先研究周期信号的幅频特性和相频特性，先用传统的板书方式进行理论推导，在学生建立了定性的概念之后，再用Matlab软件演示周期和脉宽等参数与周期信号频谱的关系，让学生更加感性直观地看到通过改变周期和脉宽的大小对周期信号的幅频特性和相频特性的影响，学生容易理解，提高了教学质量。

4.教学内容与实际紧密结合

“信号与系统”是一门内容抽象的应用性课程，课堂教学中重点阐述信号与系统理论与方法的物理意义，重视案例教学法的应用。教学中加强数学解析的物理含义阐述，有利于提高学生的学习热情，培养创造性思维能力。在学习离散傅里叶变换时，结合具体工程案例介绍快速傅里叶变换（FFT）在电力系统谐波分析中的应用，案例教学有利于增强学生创新意识和实践能力，提高学生的综合素质。

三、加强实验教学

对于“信号与系统”实验教学环节，结合我院的实际情况，将Matlab软件引入“信号与系统”虚拟软件实验教学中。Matlab软件具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化，为该课程的实验体系提供了强大的支持。其中的Simulink支持线性和非线性系统、连续时间系统、离散时间系统、连续和离散混合系统，而且系统可以是多进程的。[4]

学生利用Matlab软件实现连续时间信号的卷积运算，离散系统的频率响应和输出响应，用快速傅里叶变换（FFT）实现信号频谱分析，循环卷积与线性卷积的实现，IIR数字滤波巴特沃斯滤波器的设计等，通过编程实现这些仿真实验，一方面锻炼了学生用计算机解决实际工程问题的能力， 另一方面为后续的相关课程以及毕业设计奠定了基础，培养了一定工程和基本科研能力。在加强基础性实验的同时，增加开设了综合设计性实验内容，例如通过Matlab软件实现在周期方波信号中提取各次谐波分量这样的综合设计性实验，来训练学生综合分析问题和解决问题的能力。

四、结束语

结合我院“信号与系统”课程教学改革的实践，从学生评教和督导听课来看，学生和督导认可教师的授课方式，大部分学生增强了学习热情，考试成绩也有很大的提高。教学改革有助于提高教学质量，增强学生的实践能力及创新能力。

在教学过程中仍会面临一些问题，例如多媒体课件的制作，如何制作更多更好的交互课件，使学生更加容易理解“信号与系统”中重要概念及其物理意义；如何更好培养学生实践能力及创新能力，可以通过后续的课程设计、毕业设计等环节使学生受到工程和基本科研能力的培养，这些问题还有待进一步探索和研究。

参考文献：

[1]靳希，杨尔滨，赵玲.信号处理原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2008.

篇（4）

作者简介：崔双喜（1970-），男，甘肃武威人，新疆大学电气工程学院，讲师，新疆大学电气工程学院博士研究生；常翠宁（1963-），女，锡伯族，新疆伊宁人，新疆大学电气工程学院，副教授。（新疆 乌鲁木齐 830047）

基金项目：本文系国家自然科学基金“分层液膜沿非均匀受热斜面流动传热特性分析”（课题编号：51106132）资助的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）15-0071-02

“电路”课程是高等学校电子与电气信息类等专业的必修技术基础课，也是当代电气工程与电子科学技术重要的理论基础之一。它以分析电路中的电磁现象，研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。[1]“电路”课程理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景。学生通过本课程的学习，对树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。[2]它所涉及的概念、方法和理论为该类专业的后续许多课程提供理论支持，为“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“信号与系统”、“电机学”、“电力系统分析”、“电机与拖动”、“自动控制原理”等课程的学习打下基础。因此“电路”课程在整个电子与电气信息类等专业的课程体系中起到承前启后的作用。鉴于“电路”课程的重要性，学生切实学好这门课程意义重大。那么如何用有限的学时将大纲要求的内容高质量地传授给学生，已成为电路课程教学改革中至关重要的问题。然而在实际教学过程中，根据对教学效果的调查，发现存在很多问题，比如：课程内容比较抽象，概念难以理解；掌握了分析方法，却不会灵活应用；理论和实际联系不起来等等。根据学生在学习该课程过程中普遍存在的问题，已有许多教育工作者提出了不同的教学方法，[3-6]譬如模块式任务先导教学法、行动导向法、“板书+多媒体”的教学手段、引导式教学方法、课堂教学与讨论相结合等。笔者在多年的电路教学过程和教学方法探索中，提出了教师在教学过程中的四个应该和对应培养学生的四个能力的教学模式（笔者将其称之为“四应”、“四能力”教学模式），在多年的教学中取得了一定的实效。

一、电路基本概念教学应力求通俗、易懂，培养学生全面、准确把握概念实质的能力

基本概念是学好电路的根本，电路理论教学中应注重基本概念的理解及应用。课程中基本概念较多，有些概念难以准确把握，针对这些概念，如何以一种轻松而又简洁的方法讲解，在教学大纲规定的学时内既让学生准确把握概念又能取得较好的实效是教育工作者首先面临的难题之一。在学生的作业中，有时会发现做错题几乎是由于概念不清引起的。首先教师应对概念有准确的理解，对概念本身所表达的本质内涵结合教材应有总体的把握；其次，教师应该具有较高的语言表达能力，这对教师来说是必备的基本功。

例如，电路中电压和电流参考方向的概念是初学电路课程的学生应该了解的，它贯穿整个电路课程。按教材中所述参考方向是事先任意假定的方向，如果只对这一点加以讲解的话，学生在做作业时就不能养成在电路图上标注电压电流方向的习惯，学生也有可能就会迷惑，为什么要假设方向呢？在教学中必须使学生明白在电路的运行过程中，尤其在复杂电路的运行过程中，电路中电压和电流的实际方向是事先无法确定的，要对电路进行列方程求解而不知道电压电流的方向是不行的，为此引入参考方向的概念。有了参考方向以后就可对电路列方程，求解出的电压和电流就有正有负，就成了代数量。电压和电流求解出是正的说明事先假定的参考方向与实际方向一致，否则就不一致，即便求解出的电压或电流是负的，也不要把电路中的参考方向改成相反的方向，因为负号足以说明实际方向和参考方向的关系，已经很明确了。如果把方向改了，原先求出答案的正负就得改，所列写的方程也得改，不仅麻烦也完全没有必要。同时使学生明白在以后的各章节中，电路图中所标注的电压或电流的方向均是指参考方向，这样学生对参考方向的概念就会有全面而准确的把握，在以后的课程学习中就会主动对待求解的电压或电流在电路图中标注（参考）方向。

二、电路定理教学应采用多种手段，培养学生准确理解定理并加以应用的能力

课程内容包括设计和安排，首先从课程内容设计入手研究。

电路的基本定律是电路部分的基础，在电路分析中应用非常广泛。电路课程涉及的定律较多。在教学过程中，教师要指导学生学好基本定理，要对定理的内容和适用条件搞清楚，更重要的是要让学生能够熟练运用这些定理对电路进行分析和计算，并在解题中很好地加以应用。例如戴维宁定理可以浅显的方式让学生有一个直观的了解。对负载RL来说，有源一端口NS相当于它的电源，可以用一个实际电压源模型来等效代替，即电压源与电阻的串联组合代替。如图1（b）所示，也可用一个简单的电路例子来说明有源一端口端口处的伏安关系与等效电源的伏安关系完全相同，对负载来说两个电路是等效的，负载RL两端的电压和其中的电流都将保持不变。这样讲解后，学生对戴维宁定理有了感性认识，又对前面章节的等效变换概念有了更进一步认识。

再比如，讲解叠加定理前，可以用一个形象的比喻和设问引出叠加定理。例如：学生A与B对一测力计进行拳击测力，两人同时对测力计出拳，测力计上显示出力的大小F，若学生A单独出拳进行测力，学生B休息，显示出力的大小为F1，然后学生B单独出拳进行测力，学生A休息，显示出力的大小为F2，如果每位学生每次出拳力气均一样大，此时给学生提出一个问题：两个学生同时出拳时测得的力F与他们分别单独出拳测得的力F1及F2之间是什么关系？这时学生略加思考就可以回答上来（F=F1+F2），之后再以含有多个电源的电路为例引出叠加定理，学生就可对叠加定理有很好的理解。而这些定理的应用需要安排例题进行，一道例题，一题多解，每一种解法都综合运用两种或两种以上的电路定理，以此训练学生的发散思维和综合思维及理解应用定理的能力。

三、电路分析求解方法教学应抓住方法实质，培养学生掌握电路基本分析求解方法的能力

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2电工电子技术实训课程体系的改进

针对电气工程教学中存在的问题及基本要求，需要在教学内容的基础上，进一步整合教学资源，合理安排电气工程训练及电工电子技术应用的内容。在实践教学中，应让学生对参与到电气产品的研制、组装及调试等过程中，充分将理论知识与工程实践相结合，及时最前沿电工电子科学技术，保证教学内容符合生产实践的情况。

3加强电气工程训练及电工电子技术教学的措施

通过改进传统的教学模式，推动电气工程训练及电工电子技术应用的有效落实，应打造新型的教学体系。在新的教学体系中，应将独特性及差异性作为教学工作的基本准则，以学生为本，开展教学任务。

3.1因材施教，充分提高学生综合能力

在实践教学中，因学习基础等，学生与学生之间的动手实践操作的能力存在着不同程度的差异，为此，在教学活动中，应坚持因材施教的原则，整体提高学生学习效率。通过因材施教，对理解能力低，实践操作水平较差的学生给予重点支持与鼓励，通过科学引导，提高学生学习的兴趣。要求学生根据自身实际情况，制定出将要达到的目标。在理论教学中，应紧密结合实践操作，增强学生学习兴趣，并提高学习效率。因材施教还可以缓解师生关系，打造和谐课堂，提高教学效果。

3.2完善教学内容，提高教学质量

电工电子技术的教学内容主要包括三个方面，第一，电路基础知识与其分析方法，包括单向交流电路、直流电路、电路瞬态过程等；第二，电机与控制部分知识，如磁路知识、变压器结构、异步电动机等知识，第三为电子技术部分，主要包括数字电子技术、组合逻辑电路、半导体器件等知识。其课程内容的确定，应综合考虑对学生的专业技能、实践技能的培养。电气工程教学主要分为基础性、综合性及创新性三个层次。在完善教学内容的同时，应加强对基础实训内容的教学，提高教学质量，需要重视技术应用及设计实践能力的培养，鼓励实训创新性教学，可以带领学生参与电子设计大赛等。在教学方式上，可以通过多媒体教学、演示教学及实训教学等多种形式相结合的教学方法，通过丰富教学形式，改善教学氛围，培养学生的观察能力及分析能力。应尽量多的安排合作项目，对学生的团队精神进行培养。

3.3调动学生学习的兴趣

为达到实践教学的目的，完成教学任务，应充分调动学生学习的兴趣，通过调动学生学习兴趣，培养学生主动参与及创新能力。为此，需要做到教学灵活性，在教学过程中，将理论知识与实践相结合，利用多种方式的教学，提高教学质量。建立不同的考核标准，在进行电气工程实践教学中，应考虑到学生基础及水平的差别，对实践内容进行调整，合理安排不同达到考核标准，避免统一标准下挫伤部分学生学习积极性及信心。不同考核标准可以让不同程度的学生在学习中获得成就感，从而调动学生学习兴趣。可以建立奖励制度，如在实践教学中，将所有学生分为几个组，并安排组与组之间进行比赛，通过分组比赛的形式，培养学生的团队意识，对表现优秀的小组给予奖励，通过奖励制度的建立，调度学生学习及实践的兴趣。

3.4提高学生动手能力，充分实现理论结合实际

从教学中我们发现，学生对一些电路能进行分析，电路图也能读懂，但一遇到实际问题就懵了，不知从哪儿着手。更有甚者，他们对一些最基本的元器件都不认识，存在着严重的理论与实际相脱离的现象！为此，笔者认为，实际的动手势在必行。对于一些电子电路，可让学生动手制作。从印刷电路板的设计、元件的选取、安装焊接都由学生自己动手。经检查安装无误后，由老师指导调试。实践证明，通过一系列的动手操作，可以有效地克服理论与实践相脱离的痼疾，让学生掌握真正的知识！

3.5改变传统观念，建立实际需求的理念

在传统电子工程教学中，其教学的安排多是在理论框架内进行的，虽然这种教学方式可以全面的介绍各种理论知识，但其缺乏明显的重点，仅仅将知识的完整性体现，却忽视了教学的实践性。为此，应改变传统的教学观念，建立以实际需求为基础的教学理念。及时关注最新电工电子等科学技术的进展，合理安排实践教学，提高学生教学实用性。

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伴随国内经济的全面发展，电气工程自动化的智能化水平也随之得到了完善。现阶段，智能化技术已渗透至电气工程自动化控制与管理，是电气工程自动化主要的构成因子，同时起到了无可替代的作用。为了电气工程自动化的长远发展，设计工作者要持续深化设计水平，开发出前沿的智能化技术，使智能化技术推动电气工程自动化的发展。文章将以基于电气工程自动化的智能化技术应用分析作为切入点，在此基础上予以深入的探究，相关内容如下所述。

1电气工程自动化与智能化技术概述

1.1智能化技术基本理念

此理念即仿真人类的思维予以评定或分析事物，能够予以自主操作及控制，智能化技术在其应用环节侧重于计算机技术，完善的传感技术，全球定位技术跨学科的应用。现阶段，智能化技术在智能机器人方面已全面开展，同时效果也十分显著，能够实现整体的智能化操作。智能化技术的特性即节能环保，同时深化了机器的自动化水平。完善了操作人员作业条件，降低了工作强度，深化了作业品质及有效性。深化了设施的稳定性，减少了维护投资。

1.2电气工程自动化的基本概念

电气工程与自动化技术涵盖了电子电气技术以与计算机技术，电气工程自动化现阶段主要被应用于工业生产。其特性即自动化的体系与相关理念。自动化的理念与技术体系是工业与生产制造领域的核心技术。但是，伴随市场经济的全面发展，常规的电气工程与自动化技术已无法满足于市场需求，进而深化原技术已成为大势所趋，而智能化技术的广泛应用是深化电气工程自动化的先决条件。因此，为了有效的匹配于市场需求，促进电气工程自动化的发展，智能化技术的应用已成为大势所趋。

2电气工程自动化的智能化技术应用

2.1故障分析

电气工程自动化运行环节，一些设施无可避免会发生故障问题，而智能化技术可以对电气设施故障予以实时测检。我们都知道电气设施故障可能会造成连锁反应，针对此情况能够通过智能化技术对电气设施予以整体测检，辅助工作者第一时间实施维护，进而有效处理设施故障。常规的人工检测无法评定故障因素，但是通过智能化技术就能够根据实际情况去明确故障因素，在此基础上缩小故障范围，进而找到故障因素，这在一定程度上节约了检测耗时。

2.2智能化技术控制

目前智能化技术在很多领域都可以满足其自身需求，同样适用于电气自动化控制。智能化应用于电气工程自动化运行，可以深化电气系统智能控制，智能技术在电气工程自动化中的有效应用，满足了电气工程自动化智能控制的需求，深化了无人操作化及远程化的发展。智能化技术应用范围涵盖了实时处理及采集电气系统撒气量、开关量数据，监督各种电气系统与设施运行情况等，同时可以予以在线诊断。

2.3完善设计

对电气设施予以完善的设计即电气工程自动化控制的核心构成因子，电气设施的设计环节具有繁琐的特性，且涵盖了很多学科的知识内容，其中有电气、电路以及磁力等学科，常规的手工设计举措在方案调整环节会存在一定的困难。伴随计算机自动化技术的全面发展，常规的手工设计已被计算机设计所代替，现阶段的设计基本都依附于CAD技术和计算机辅助软件，不但缩减了产品的周期，且有效控制了产品的投资，折让国内产品设计的品质有了质的飞越。

2.4可编程逻辑控制技术的应用

众所周知，电气工程自动化设备是较为常用的一类工业设施，对电气工程自动化设备予以按时的安全性检测是企业安全运行的有力保障，因为电气工程自动化设备存在运输安装繁琐的特性，所以可靠性一般性检测通常要在工程现场进行。若依附于以往的人工操作，那么检测则无法达到十分精准，更无法满足当今安全检测的相关需要。因此检测装置要方便接线，方便携带、可靠性高，控制灵活。而可编程逻辑控制技术能够达到上述的相关需要。近年来国内科技已趋于世界的前沿，可编程逻辑控制技术也被应用于很多行业，在机电控制方面意义深远。所以，能够通过可编程逻辑控制技术达到电气工程对于电力运行的一系列需要，更好地匹配于电力生产，因此深化控制电气工程自动化运营。可编程逻辑控制软继电设备在很大程度上可以代替电气工程系统实物元件的应用，可编程逻辑控制技术可以使供电系统自动切换，完善了电气工程供电系统的稳定性及可靠性。所以，相关系统要持续拓展可编程逻辑控制技术在电气工程领域的应用，因此从根本控制电气工程的稳定运营。

3结论

综上所述，自动化的理念与技术体系是工业与生产制造领域的核心技术。但是，伴随市场经济的全面发展，常规的电气工程与自动化技术已无法满足于市场需求，进而深化原技术已成为大势所趋，而智能化技术的广泛应用是深化电气工程自动化的先决条件。因此，为了有效的匹配于市场需求，促进电气工程自动化的发展，智能化技术的应用已成为大势所趋。在智能化技术应用方面，我们都知道电气设施故障可能会造成连锁反应，针对此情况能够通过智能化技术对电气设施予以整体测检，辅助工作者第一时间实施维护，进而有效处理设施故障。智能化应用于电气工程自动化运行，可以深化电气系统智能控制，智能技术在电气工程自动化中的有效应用，满足了电气工程自动化智能控制的需求，深化了无人操作化及远程化的发展。伴随计算机自动化技术的全面发展，常规的手工设计已被计算机设计所代替，现阶段的设计基本都依附于CAD技术和计算机辅助软件，不但缩减了产品的周期，且有效控制了产品的投资。通过可编程逻辑控制技术达到电气工程对于电力运行的一系列需要，更好地匹配于电力生产，因此深化控制电气工程自动化运营。可编程逻辑控制软继电设备在很大程度上可以代替电气工程系统实物元件的应用，可编程逻辑控制技术可以使供电系统自动切换，完善了电气工程供电系统的稳定性及可靠性。

参考文献

[1]张培铭,缪希仁,江和,李光辉.展望21世纪电器发展方向———人工智能电器[J].电工技术杂志，2015（4）.

[2]林因,张明龙,王大光,鄢庆锰,张明建.福建电力系统与外部互联传输能力的初步研究[J].福建电力与电工，2012（1）.

[3]中国高等学校电力系统及其自动化专业第21届学术年会会议纪要[J].电力系统及其自动化学报，2015（6）.

[4]孙宏斌，孙元章，陈永亭，姜齐荣，童陆园.电力系统本科专业课的研究型教学模式[J].中国高教研究，2013（3）.

篇（7）

电工图形符号标准虽然已经实施，但在很多教材和工具书中并没有认真执行，许多电力工程书籍中对电气符号的使用依然混乱，虽然国家在进行电力工程图形符号的改革，然而在很多文献和教材中依然出现了旧的电力工程符号的身影子，新的电力工程符号使用标准虽然在很多科技类文件和教课书中已经颁布，但却没有认真对其规范，尤其是很多旧电气图形符号，不仅没有被淘汰，反而出现在很多教材中，造成了新旧标准使用混乱的局面。这些新旧符号同时使用的现象影响了电力工程的教育和施工，为电力工程发展带来了很多麻烦。

一、电气图形符号使用混乱带来的影响

电气工程图形符号作为电气技术领域的语言如果不进行规范统一将会对许多方面都产生不利的影响，

（一）首先它不能适应电气技术的交流和更新，阻碍了国际先进电气工程技术的引进。

（二）不利于计算机设备进行绘图.使先进的电力工程施工工具不能用于施工。

（三）容易在教学过程中对员工造成误解，同时对教学还造成了很大的负担，例如教学书籍和资料上的不统一将会影响教学质量和效果，不利于电气工程人才的培养。

二、电气工程图形符号使用混乱的原因

我国最近几年都在加大规范各个行业的生产秩序制定了统一的标准，尤其在电气工程行业将规范电气工程图形符号使用作为了首要发展目标，但这种规范只是体现在少数电气技术类刊物和图纸中，对于实际的电气生产的约束性还是很小。

（一）很多老的电气工程技工人员，更习惯于应用老式的电气工程符号，在传授电气工程符号知识的同时容易将这些观念灌输给新的员工。

（二）很多电气元件由国外进口，由于我国的电气元件符号和国际尚未统一，在本质上就有很大的出入，使电气工程符号在使用出容易出现错误。

（三）很多电气类书籍在编写的过程中一味的照抄、搬写使书籍内容不规范。

（四）很多工程规范编制的过程缺少专业的审核过程，使这些电气工程图形符号缺少统一标准。

三、完善电气工程图形符号的应用措施

电气图纸的识别是一项综合知识很强的学科，它不仅要求对电力工程十分精通解，还要对建筑结构、建筑管线的分布有所了解。电气工程图形符号是电气工程图纸识别的基础，它的规范统一对电气图纸识别教学体系和学科理论的升级十分有利，并且可以根据电气图纸的基本知识，结合AutoCAD和电气设计及电气系统控制等进行学习。

（一）在专业教育的过程中要进行规范，

明确教学目标的同时将电气工程图形符号的使用能力作为一项基本基础来抓，近些年电气行业的人才需求量很大，尤其在生产一线中很多不同的电气元件在使用上要进行查阅、说明书分析，这对电气工程图形符号的应用提出了很高的要求。在实际工作中电气工程图形符号的重要性和技能掌握程度都与电气工程质量直接挂钩，使操作者熟悉电气图和很多基本知识是十分重要的：

（二）增加电气符号的使用率

在职业技能的传授过程中，要锻炼员工根据对各类电气系统控制的分析能力，要使员工能够自行进行资料查阅、系统元件的选型，在培养员工对电气工程设计的分析能力，使员工可以根据一定的设计意图进行电气工程图的绘制和识别，并且加强员工对电气系统技术文档的编写能力，保证能够正确按照电气图纸进行系统装配和调试。通过加强员工职业素质来提高知识的积累，要充分重视员工的职业能力、情感能力，积极开展针对问题的分析、解决课程，使员工能够认识到自身基础能力的差距，并且对电气工程图形符号中的知识点进行分析。

（三）采用考核方法加强员工电气工程图形符号的认识

为了检验项目工作中员工对电气工程图形符号的认识，促使员工更积极主动地投入到项目任务的自主学习和实践中，必须在“电气工程图形符号识别”中打破单一的知识考核、笔试等传统考核方式，而应突出能力考核、过程考核、职业现场考核和企业介入考核等科学的新型考核方式。因此，我们结合专业能力和职业资格证书中相关的考核要求，在评价标准、评价主体和评价过程等方面进行了大胆的改革。评价标准立足社会需求，做到课程标准与职业资格标准的接轨，实现课程标准与员工职业生涯发展的协调；评价主体不仅有教师还有员工；评价过程不仅落实教师评价环节，注重平时各个教学环节员工的知识能力的测评，每个学习情境完成后都对员工进行考评，考评分为员工自评、员工互评、教师评价，员工几人一组，成绩捆绑，共同提高；考评项目分为出勤率、学习纪律、工作态度、团队合作能力、方案设计能力、任务完成情况等方式，形成新的评价体系。在具体实施上，我们采用“过程考核（30%）+实践考核（30%）+理论考核（40%）”的考核方式。其中，过程考核取决于员工在课程进行过程中的技能和职业素质，包括课堂表现（40%）和实践表现（60%）；实践考核要求员工在规定时间内完成课程功能相近的电气控制电路图的绘制与分析，完成报告说明书，并通过答辩给出评价；理论考核主要考查员工对基本概念和所学理论知识的掌握程度及应用能力，采用闭卷方式。

（四）制定电力工程行业管理措施

加强贯彻新标准的使用制度，使电力工程人员都能深刻理解其中的意义，在使用和编制新的电工类书籍时要对新符合的制定执行一定的约束和管理，使国家新标准得到贯彻和执行。在教育的过程中教育工作者要提高自身的素质，并且执行相应的国家标准，要注重规范中对电气图形使用的标准，使撰写和讲学的过程中使使用形式和内容都更加的科学规范严谨。书籍出版部门要做到精益求精，对书中的每个章节都要进行认真的审核，努力减少电工符号使用混乱的现象。电工培训和教育部门在教学的过程中要将国家电力工程相对的行业规范和使用守则做为教育工作的重要主成部分，在建立相应的教学机制的同时，也要执行相对的管理办法：

1.学习在教材订购的过程中，首先要保证教材内容中不出现电力符号混淆的问题，要使教材中的知识点，适合新的国家电气行业规范。

2.在教学的过程中，要将新的电气符号作为基础知识对员工进行传授，要从制图、识图等多个方面保证教学质量。

3.教育的管理部门要将执行贯彻国家最新的考核标准作为教学标准，并且对教学效果和教学质量进行有效的评价。

四、结束语

规范电气图形符号使用规范不仅可以解决电气符号使用相对混乱的局面，同时对电气工程的制图质量的提高有很大的帮助，面对目前电气工程中出现的电气符号问题，要建立相应的强化标准，且在使用中要在很里规章制度的应用变得更加完善，使电气图形符号的应用能够更加合理。规范电气工程图形符号需要一定的规范制度对其约束，要使相关部门能够提高认识程度，只要做到齐抓共管、提高认识，才能贯彻电气图形符号标准的执行，使电气图形符号的使用更加统一。

参考文献：

[1]山颖，王丽荣.《图样的识读与绘制》学习领域课程的有效实施[J].职业技术.2009（08）

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中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）19-0045-02

“电力系统继电保护”是电气工程及其自动化专业重要的专业基础课，该课程理论性与实践性都很强，内容多，而教学学时少；课程概念深，计算烦琐且抽象化，学生也感到难度较大。特别是实验和实践教学部分，因为受实验条件的限制，重庆科技学院（以下简称“我校”）电力系统继电保护只开设了继电器特性试验、功率方向继电器实验、差动继电器实验和自动重合闸4个实验，学生只是简单地学习了继电器的基本概念，对电力网络的计算还停留在电力系统分析课程中简单的2机或3机系统阶段，难以建立起现代电力系统大网络、大互联的知识。

为了适应现代电力系统的新发展，我校电气工程及其自动化专业整合了相关电力系统继电保护的课程，引入了电力系统分析综合程序（PSASP）软件，增设了为时两周的继电保护综合课程设计环节，以培养学生的工程实践能力。本文将探讨如何面向电力系统实际，寻找理论和实际应用技术的最佳结合方式，改革和建设继电保护实践教学体系，来增强学生的工程能力和创新意识。

一、继电保护综合实训的教学体系

为了增强电气工程专业课程实践教学效果，国内有的高校开设了电力系统分析课程设计，有的高校开设了继电保护课程设计，但是以往的设计大都是人工计算的方法，系统简单但计算烦琐，还不易掌握。将PSASP引入到了电力系统分析的教学中，开设了简单电力系统的潮流计算和短路电流计算等实验，取得了一定的效果。[1-2]重庆科技学院（以下简称“我校”）从2010开始，就把PSASP软件引入到电力系统继电保护课程设计的实践教学中，将“电力系统分析”课程设计和“电力系统继电保护”课程设计整合成一门继电保护综合课程设计，利用PSASP进行较复杂电网的潮流计算、短路电流计算、继电保护的整定和暂态稳定计算。通过一个完整的电网计算综合实训，把前后的知识体系连贯起来，让学生对以往抽象、烦琐的分析和计算有一个完整清晰的概念，取得了较好的效果。

图1是“电力系统继电保护”综合实训的教学体系，学生先完成电力系统的短路电流计算和继电保护的整定计算，再通过PSASP软件进行同一个系统的潮流计算、短路电流计算和继电保护的整定计算，最后进行系统的暂态稳定分析。这样一个完整的设计训练，可以让学生建立起大电力系统的初步概念，并且二者可以互相检验，从而验证学生的计算过程是否正确，所学的知识运用是否正确和熟练，达到学以致用的目的。

二、课程设计内容简介

1.建立电力网络并计算元件参数

设计任务书由教师下达，给出电力网络接线以及元件初始参数。鉴于只有两周的设计时间和人工计算的要求，网络接线不宜过于复杂。所以选择了一个三机10节点的110KV/10KV电压等级电力网络，系统网络图如图2所示，学生首先对110kV电网结构、参数进行分析，然后通过《电力系统设计手册》查得电网中各元件的电气参数，再计算元件参数。图中的参数是计算出来以后的结果，为计算方便，忽略了各元件的电阻。电网中的变压器均为YN，D11连接，发电厂升压变中性点接地，其他变压器不接地；发电厂容量为G1=50MW，G2=G3=25MW，功率因数cosΦ=0.8；输电线路的X1=0.4Ω/km，X0=3X1。

2.人工进行短路电流计算

由于短路电流计算是电网继电保护配置设计的基础，因此需要分别考虑最大运行方式（三台发电机全部投入，系统环网取开网运行）时各线路未端短路的情况，最小运行方下（三台中最大的一台退出运行，系统按环网计算）时各线路未端短路的情况。要求学生画出系统等效电路图，化简电路，再分别计算各条线路末端短路的最大和最小短路电流。电网等效电路图如图3所示。如果学生人数较多，为防止抄袭现象，可以采用学生分组的方式，比如某些组计算G、H母线的短路电流，某些组计算I、J母线的短路电流等。

学生需要计算最大运行方式三相短路的短路电流、最小运行方式两相短路的短路电流以及单相接地短路的短路电流，通过计算学生既复习了电力系统故障分析中对称和不对称故障的计算方法，又为下一步的整定计算打下了基础。教学实践中发现，采用人工计算的方法计算短路电流在工程实践中虽然已经被PSASP这样的软件所代替，但教学上仍然十分重要，对于很多基本概念的掌握仍然必不可少。

3.人工进行继电保护的整定

需要整定继电保护包括输电线路110kV三段式相间距离保护，三段式零序电流接地保护以及10kV侧的三段式电流保护，还有变压器的差动保护、过电流保护等。这部分内容计算量较大，限于学时，也可以采用分组的方式，只要求对部分断路器的保护进行整定计算。

篇（9）

中图分类号：TN830.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0344-01

随着我国经济的发展，科技水平有了很大的提高，但是与西方发达国家相比，由于我国发展的时间较短，因此在很多领域中，技术水平还比较落后，因此近年来国家加大了对相关领域的投入，尤其是电气工程等行业，根据实际的发展情况，针对性的出台一些优惠政策，鼓励和扶持我国企业的发展。电气工程作为一门新兴的学科，是现代科技的核心，如电气工程中的电子技术，是现代信息化的基础，很多人认为，电气工程的出现，使得人们从机械时代进入到了信息时代，不但改变了人们的生活方式，也改了工作的模式，因此电气工程的发展水平，已经成为了一个国家信息化的重要标志。

一、电气自动化的基本概念

电气自动化主要是通信技术、计算机技术和运动控制技术的有效综合，通过电气自动化设备和系统，实现自动化控制，具体涉及电气工程中的系统运行、自动控制、信息处理、电力电子设备应用等多个领域。随着科技的不断进步，电气自动化得到不断发展，在电力生产和电力应用中发挥着自动检测和调节功能，可以实现电气设备和电气系统的自动保护，通过信号采集、处理、传输等保障电气工程的高效、稳定运行。

二、电气工程自动化的应用

目前，电气工程自动化在以下两个方面得到了广泛应用：智能建筑领域。建筑的发展越来越智能化，而智能化离不开电气自动化。随着人们生活水平的提高，高档智能化建筑成为了人们居住选择的大方向，同时，也是世界建筑业发展的方向之一。智能化建筑利用电气的自动化实现了资源和设备的合理利用，其内部包含了大量的电子电气设备和复杂的布线格局，并且这些设备和布线需要较高的抗干扰性和耐压性。作为一级负荷建筑，智能化建筑还需具有多层屏蔽的防雷体系。②空调净化系统。自动控制和空调净化系统能够作为单独的系统进行测量，也可以作为具备计算机控制管理功能的复合型系统使用。尤其是在控制温度时，空调净化系统对电气工程自动化的要求较高，可使用DDC控制。在回风管部位装有温度传感器，可对较监温度与设定温度进行比较，并运用微积分等数学预算进行控制操作，以输出相应的电压信号，进而控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀，将温度保持在合理的范围之内，使建筑内的温度符合要求。

三、电气工程及其自动化技术应用的发展

理论的发展要基于实际应用，而理论进步了以后，又能够指导实际应用，因此二者之间有着密切的关系，电气工程及其自动化技术是随着工业的发展，而逐渐形成的一门学科，现在的很多高校中，都开设了相关的课程，从某种意义上来说，电气工程及其自动化技术，是为了满足实际生产的需要，在传统的工业生产中，采用的主要是人工的方式，虽然机械设备出现后，人们可以操控机器来进行生产，极大的提高了生产的效率。但是经济的发展速度更快，对产品的需求量越来越大，在这种背景下，仅仅依靠操作机器的生产方式，已经无法满足市场的需要，必须进一步提高生产的效率，为了达到这个目的，很多企业都实行了二十四小时生产，通过实际的调查发现，采用这样的生产方式，机器可以不停的运转，操作人员却需要足够的时间休息，因此必须增加企业的员工，这样就提高了生产的成本，在市场竞争越来越激烈的今天，企业要想获得更多的效益，必须对生产的成本进行控制，于是有人提出了让机器自行运转的概念，这就是自动化技术。

四、电气工程及其自动化发展中的问题及建设策略

电气工程及其自动化是工业发展不可或缺的一种技术。随着社会的发展，商业间的交流越来越多，交易也越来越复杂，商业和工业的发展带动了经济的腾飞，从而促进了科学技术的进步，反过来也使电气工程及其自动化技术得到更进一步的发展。但是电气工程及其自动化技术在发展过程中仍然面临着一些困难与挑战：①现阶段的电气工程及其自动化的建设没有针对性，面对各个不同的企业的实际需要，在现有的技术成果上再逐个进行针对性的设计不但使成本增加，对于电气设备的设计、运行、调试、使用也增加了不必要的困难，加大了人力、物力的投入，最终使工程的总成本增加，没有达到企业成本控制最优化的目标，给企业造成了一定的损失。②现今社会是一个讲求效率的社会，在保证质量的前提下提高运行效率，加快社会发展的步伐是时代的迫切需求。面对不同的对象进行不同的设计，要力争做到操作方法简便易懂，更容易让人接受，使每个企业在缺乏或者没有相应的专业技术人员时也可以安全地进行操控，这样的电气工程及其自动化的设计才能体现出其自动化的成功性。③电气工程及其自动化专业的发展为人民生活带来了巨大便利，与此同时也给环境造成了巨大污染。如何发展低能耗、高效、无污染的电气设备，也是电气工程及其自动化学科的热点话题。④网络结构的多样化，对电气工程及其自动化产品造成了一定的影响，这是电气工程及其自动化发展与建设过程中不可忽视的问题。电气工程及其自动化现在普遍应用于商业中，而在商业用途中数据传输是非常重要的，既要求数据传输的准确，更要求信息传输的安全。电气工程及其自动化在数据传输方面还是存在一定问题的：在不同企业等商家制造的硬件和软件等产品在信息交换的过程中，受开发商程序接口不同的影响，给数据之间的传输和通信造成了一定的困难，从而增加了电气工程及其自动化数据通信的困难。

结束语

电气工程及其自动化技术作为现在一个热门的学科，由于其能够极大的提高生产效率，因此受到了足够的重视，要想提高工业的生产效率，必须培养大量的专业人才，通过全文的分析可以知道，受到特殊的历史因素影响，我国的经济和科技发展的时间较短，与西方发达国家存在较大的差距，在实际的工业控制中，我国很多企业还没有实现自动化，严重的影响了生产的效率，相信随着国家的重视，必然会加大对企业的扶持力度，这种现象会得到明显的改善。

参考文献

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电气工程及其自动化专业作为传统的工程学科，已有上百年的发展历史。为适应新时期社会对电气工程人才的不同需求，国内外高校不断推动电气工程教育的发展与改革，教育理念也随着时代的发展而变化，从原来的“重理论轻实践”，逐步发展为“厚基础、宽口径、重能力”。[1][2]电力工程作为电气工程及其自动化本科生培养的主干课程，是电气工程本科生人才培养的重点课程，也是整个电气工程专业的基础课程。[3]可见，如何提高电力工程课程的教学水平，这对于提高本科生的教育水平及毕业质量有着重要的意义。电力工程作为一门整合工厂供电及电力系统分析两门课程的综合性课程，对构建本科生电力系统知识体系具有举足轻重的作用。课程内容的丰富性造成了学时紧张、讲课内容泛而不精的情况。为解决该问题，可以从宏观层面出发，将若干电力工程相关课程内容统一整合，从而优化学时，突出重点，推动电力工程课程群建设，使学生对电力系统的整体设备运行、调度、保护及设计有一个完整的了解，最终让学生构建完整的电力工程知识体系，满足电力工业对人才发展的需求。这样，加紧推进电力工程课程群建设与实践，就成为了电气工程本科生教育改革的首要任务。

一、课程群建设理念简介

20世纪90年代，北京理工大学在题为《在课程建设中应当以教学计划的整体优化为目标》的教育改革项目中，首先提出了课程群建设的总体思路，继而逐渐发展成为学科教育改革的新兴理念，为国内众多高校教育改革提供了参考。课程群的主要内涵为[4]：整合三门及三门以上学科相关课程，相互传承，相互渗透，相互补充，从而整合课程授课内容，使课程结构合理，层次清晰，进一步挖掘课程的整体优势，从而建立起学科优势。课程群不仅能使学生能够在较短的学时内掌握重点、有效的知识，构建坚实的知识体系，也能使教师在授课过程中将有限的知识点讲透讲精。课程群的整体是全面而严谨的，这就避免了原来单一课程为求知识全面而进行“蜻蜓点水”般的讲课模式。

二、电力工程课程群建设方案

建立电力工程课程群，首先应分析原有课程授课模式的不足，然后参考课程群的内涵，选择合理的相关课程，建立对应的课程群，这样才能提出合理的优化整合方案。

（一）原有授课模式的不足

电力工程课程是整合工厂供电及电力系统分析相关课程的一门综合性课程，主要讲授电力系统的基本组成和运行原理，电力系统的元件参数计算、稳定运行分析和故障分析的基本方法，电力系统电气主接线设计、主要电器设备选择的原则和方法、继电保护等内容。由于囊括了工厂供电及电力系统分析两门课程的内容，其课程内容丰富且繁重。在有限的学时中讲授如此多的内容在给教师带来极大授课压力的同时，也会让学生渐渐失去学习热情，并最终影响其对整个电力系统知识体系的构建。

（二）课程群课程的选择

电力工程课程群建设，须秉承学科相近的原则，对知识点有重复或传承的课程进行整合优化，从而建立起合理有效的课程群，使教师能轻松地传播知识，学生能有效地学习知识。为此，结合我校电气工程教育的特色与传统，我们挑选出了电力系统继电保护原理、电气控制技术及电力系统调度自动化等三门课程，结合电力工程课程来建设电力工程课程群。电力系统继电保护原理主要讲授继电保护的基本概念、输电线路的电流保护、接地保护、距离保护、纵联保护的基本原理，变压器保护的基本配置及主要保护的基本原理，自动重合闸、发电机保护、母线保护等内容。电气控制技术则主要讨论异步电动机拖动系统和直流电动机调速系统的起动和调速控制技术，以及电气线路的分析和设计，常用电磁式低压电器的作用与分类、结构与工作原理，可编程控制器的基本工作原理等。电力系统调度自动化则以电力系统“四遥”为主线，主要讲述电力系统调度自动化的有关理论，性能和运行特性，涉及电力系统稳态运行的相关基础理论。从上述三门课程讲授的内容可以看出，其与电力工程的课程内容互有传承，相互渗透，并有较多的重复。电力工程主要讲授电力系统分析的基础内容，继电保护则是在其基础上的升华。因为系统的稳定运行离不开保护装置的调节与动作，而保护装置的调节与动作又离不开电气控制设备的判断与运行，而这一切设备的自动化管理都离不开“四遥”技术的调度与管理。因此，从内容上可以较为清晰地看出，这四门课程存在明显的传承关系，因而在授课过程中存在较多知识重复的问题。建立电力工程课程群，就是以电力系统稳定运行为基点，逐步提升知识的难度与高度，使知识结构紧密，易于学生掌握。为建立结构合理、层次清晰的电力工程课程群，就要对教学内容及课时进行整体优化。

（三）电力工程课程群整体优化方案

可以从三个角度来优化电力工程课程群，分别为课程优化、实验优化以及考核优化。课程及实验优化主要以教师为主体，即明确“教什么”，而考核优化则主要以学生为主体，即明确“学什么”。1.课程优化针对四门课程授课内容的特点，可以首先将电力工程课程中的继电保护一节的内容移到电力系统继电保护课程专门讲授，而电力系统监测与控制的内容并入电力系统调度自动化课程中讲授，与开关电器电弧、灭弧相关的原理及相应保护设备，则并入电气控制技术的高低压电器一节讲授。此外，电力系统继电保护的微机保护一节与电力系统调度自动化课程内容有较大的重复，特别是硬件部分有许多相同之处，因此可以考虑将其并入电力调度自动化课程中讲授。由此，通过重新制订教学大纲，根据教学内容重新安排学时，可以使每一门课程的学时数得到合理安排。2.实验优化以往为促进学生理论与实践相结合的能力，每一门课程都配以相应的实验。该类实验的特点是与教材内容结合较为紧密，但主要以验证性及演示性实验为主，实验时间分散，实验内容缺乏系统化。学生通过实验只能片面地了解一部分课程内容，且只能了解部分设备的运行情况，缺乏对整个电力系统运行的深入理解。因此，有必要整合实验内容，将单一分散的实验课时整合为持续时间较长的整体的课程设计。以上述四门课程为例，可以强调四门课程综合的课程设计，如要求学生设计某厂矿的变电所，从而考核学生电气设备选择、电气主接线设计、负荷计算等方面的知识。同时，还可以在此基础上增加继电保护装置的要求，并要求学生绘出遥信遥感的结构图，从而考查学生综合运用知识的能力，使学生能够通过课程设计，达到整体了解变电所设计运行的基本方法以及注意点，从而提高学生系统学习能力的目的。此外，还可以安排学生到临近变电站进行参观实习，让学生了解相关电气设备具体的作用，增强学生的感官认识。相较于以往效率较低的课程实验，这样可以极大地提高学生的学习效率，并促进学生知识的整体消化吸收。3.考核优化课程内容的优化必然带来考核内容的优化。以往由于课程知识点繁杂，学生在期末复习时需要记忆许多与本门课程内容关联度不高的知识点，而课程的核心知识点却由于复习时间紧而未能有效地掌握，从而影响了学生的成绩。因此，通过课程群内容的整体优化，每一门课程都有相应的重点内容，这使得学生能够在复习时能紧紧围绕课程的核心知识点展开，而将关联度并不高的内容放入课程群的其他课程中进行复习，从而提高每一门课程的学习和复习效率。这样既能够提高学生的学习成绩，也能使学生掌握合理有效的学习方法。课程优化、实验优化以及考核优化有效地改善了教师与学生的教学及学习情况，使得教师讲授最优化，学生学习最优化，使学生在有效的时间内牢固掌握核心知识成为可能，从而实现了课程群建设的目标与意义。

三、结束语

本文针对建设的电力工程课程群，分析了课程群内不同课程的特点，从课程、实验、考核三个方面提出了具体的优化方案，为进一步推动电气工程本科生教育改革提供了参考。当然，相关优化方案还需在后续教学过程中根据实际教学效果不断地完善改进，这样才能使教学方法紧跟时展的脚步，使培养的学生能够符合社会对人才发展的要求。

作者:牟龙华 李松峰 张 鑫 王伊健 单位:同济大学

［参考文献］

［1］丁守成，张爱华，黄瑞，等.电工电子实验系列课程体系建设［J］.电气电子教学学报，2015（6）：98-100，104.

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提高质量是世界各国进入高等教育大众化阶段后面临的共同问题，也是我国高等教育发展的必由之路。面对经济社会发展的新形势与新任务，目前我国高等教育改革，已从高等教育的规模发展向高等教育的内涵式发展改变。重基础、宽口径已成为高等教育改革的方向，为适应应用型、复合型、创新型人才培养，提高学生就业创业能力，增强高校人才的适应性，就必须加强基础理论知识的学习、工程素质的培养。 

机械工程基础课程作为一门非机械类专业基础课程，是以原工程制图、金属材料及热处理、机械设计基础、机械制造技术等机械类课程进行整合的一门基础课程，它向学生提供机械产品使用、设计和制造所需的基本理论、方法和技能。该课程是大学阶段培养非机械类学生工程素质的一门重要课程。但目前该课程的设置存在以下几个问题：①由于在教学过程中没有建立认同的课程目标定位标准，目前现有的教学方案仅仅是将相关机械类课程内容的简单组合，教学内容实际是分离的，没有达到课程综合的真正目的；②现有的课程教学内容过分强调内容的系统性、完整性，而没有反映应用型本科教学所要求的“应用型”特点，教学内容过于繁杂；③相关教学内容未能很好地整合，内容重复、前后颠倒、衔接不好等问题不同程度地存在， 不利于学生综合能力的培养；④未与学生的所学专业相关联，学生的学习兴趣要求不高，学习效果较差，学生的工程素质提高不明显[1]。 

机械工程基础课程教学改革以盐城工学院电气工程与自动化专业为例，以培养电气工程师能力为本，以工程素质、应用能力和创新能力培养为主线，进行课程教学改革。教学改革中主要体现“一精二重三讲四会”的教学原则和方法：一精是指基础理论教学要精练，以满足专业课教学所必需的基本理论；二重是指在教学重点上强调基本概念的应用和实践能力的训练；三讲是指授课上要做到基本概念讲清楚，重点内容讲透彻，知识点讲全面；四会是指教学要求上做到基本理论会运用，基本方法会掌握，基本技能会操作，基本问题会分析解决。 

根据我校电气工程与自动化专业的教学改革目标要求，机械工程基础作为该专业开设的一门唯一的机械工程类课程，我们对该课程的教学目标设置、教学内容的准备及教学方法的实施等进行了多方面研究与探讨，使其符合该专业人才培养要求，提高学生的专业素养。 

1.课程教学目标设置 

高等教育培养的是生产、建设、管理、服务需要的高等技术应用型人才，在全面推进素质教育的过程中，不仅要加强文化素质，更要注重工程素质教育。因此，将非机械类的机械工程基础课程性质定位成一门以“机械工程基本素质教育”为主的工程类基础课，符合工程实际对应用型人才基本素质的要求，也符合我校电气工程与自动化专业人才培养目标的要求。 

机械工程基础课程是将机械制图、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造等机械设计制造相关内容，经统筹安排、有机结合而成的一门综合性的技术基础课程。机械工程基础作为非机械类专业开设的一门唯一的机械工程类课程，涉及内容广泛。课程综合化不仅解决了课时有限的问题，而且使学生对机械工程有一个比较全面的了解。以专业岗位职责需求整合相关教学内容，不求原课程知识体系的完整性和系统性，突出实用性和针对性，注重对机械工程知识了解，理顺机械工程知识与专业知识之间的关系，培养学生的横向扩展能力。 

对电类专业而言， 机械工程基础是一门介绍机械工程有关基本概念、基本理论及基本计算、设计方法的一门综合性技术基础课。课程围绕“机械工程材料”、“工程图样表达”、“常用机械传动装置”、“常用机械加工方法与机床”几个典型项目，将与机械设计制造相关的基本内容统筹安排、有机贯通与融合，体现“实用、够用”为度的原则。力图用较少的学时侧重于对涉及机械工程的有关基本概念、基本理论加以阐述。以理实一体教学为纽带，以理论教学与现场教学相结合的手段，培养学生学习理论、实践认识、发现问题、分析问题、解决问题的能力；为后续课程的学习打下坚实基础。 

通过本课程学习，使学生的具有初步工程意识和标准化意识；能用准确、简明、规范的工程语言表达设计思想和意图。学生应达到的能力目标确定为：①能初步确认一般机械零件所用的一般工程材料；②能初步绘制和阅读简单机械工程图样；③了解机器的组成和平面机构的相关知识，了解机械传动和常用零部件的基本内容；④正确理解机械制造的相关概念，了解常用的机械加工方法，能初步确定零件的成型或加工的基本方法。