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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(yè)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(yè)，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(jié)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(yè)？這個專業(yè)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(yè)素養(yǎng)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(yè)導論只作考查不設考試。

該書作為我們專業(yè)的入門教材，讓我們對以后要學習的專業(yè)概貌有一個比較系統(tǒng)清楚的了解，其章節(jié)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(xiàn)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(yè)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??；現(xiàn)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(yè)的發(fā)源發(fā)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(zhàn)略，落實《國家中長期教育發(fā)展規(guī)劃》而生產(chǎn)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(yè)；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(fā)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(fā)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(fā)展中國家中，電氣專業(yè)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(fā)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(yè)后我們的就業(yè)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(xiàn)代社會中電相當于人的血液。”故在大學設置此專業(yè)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(tǒng)。

電工理論是電機制造和電力系統(tǒng)的理論基礎，電工制造業(yè)為電能的生產(chǎn)和消費提供物質(zhì)裝備，記得老師在課上還有提及隨著科學技術的發(fā)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(yè)擇業(yè)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(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)自動化，早期是受父親的影響，他以前是在鎮(zhèn)上一個二級河床式水電站做雜工，后來調(diào)到鎮(zhèn)的供電所做一個臨時工，雖然是一個邊緣小鎮(zhèn)但是也掛名是南方電網(wǎng)名下，我很小就深受影響，不過慢慢的我也了解到南方電網(wǎng)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(wǎng)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(yè)認證 培養(yǎng)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(yè)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(yè)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(yǎng)計劃”之中，培養(yǎng)和造就新一代的符合專業(yè)認證標準的電氣工程人才是專業(yè)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(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

目前電氣工程及其自動化專業(yè)是按照2011級培養(yǎng)計劃進行的，該計劃已經(jīng)執(zhí)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(yǎng)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(nèi)實驗和集中實驗比例增加，集中實踐教學環(huán)節(jié)增加。在學習通識必修課程和專業(yè)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(yè)方向進行學習。理論授課采用講授和討論相結(jié)合的方式，實踐課采用軟件仿真和實際操作結(jié)合的方式，注重實際技能的培養(yǎng)。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(yǎng)（30%）；考查課考核包括知識掌握（30%）、應用能力（40%）、學習態(tài)度（20%）、道德修養(yǎng)（10%）。

經(jīng)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(xié)助精神提高了，相對來說，創(chuàng)新意識較弱。2010級學生的就業(yè)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(xù)發(fā)展能力欠缺。通過上面的分析，現(xiàn)在的教育模式還有許多不符合專業(yè)認證的地方：

（1）專業(yè)基礎課和專業(yè)任選課內(nèi)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(diào)整和適應，影響學風建設；

（4）專業(yè)方向課程不明確，學生就業(yè)選擇比較盲目 [1，2]。

二.專業(yè)認證下人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的設定

針對我校電氣專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀，積極引進新型的工程教育模式和專業(yè)認證思路，結(jié)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(yǎng)目標是學生培養(yǎng)的導航。專業(yè)應有公開的、符合學校定位的、適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要的培養(yǎng)目標，而且既要包括學生畢業(yè)時的要求，也能反映學生畢業(yè)后5年左右在社會與專業(yè)領域預期能取得的成就。

1.電氣專業(yè)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的確立依據(jù)

（1）遵循我國高等教育發(fā)展規(guī)律

我國在制定高等院校人才培養(yǎng)目標時，要遵循本國高等教育的發(fā)展規(guī)律，這些規(guī)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(fā)展的寶貴經(jīng)驗。

（2）把握高等院校自身發(fā)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(yǎng)目標時，應在順應世界高等教育發(fā)展趨勢、遵循本國高等教育發(fā)展規(guī)律的前提下，主要依據(jù)學校自身發(fā)展的歷史傳統(tǒng)、專業(yè)優(yōu)勢、學科特色等一系列內(nèi)外 現(xiàn)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(yǎng)規(guī)格上，是培養(yǎng)適應生產(chǎn)、建設、管理、服務第一線需要的應用型高級專門人才；在培養(yǎng)模式上，以適應社會需要為目標，以培養(yǎng)技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構和培養(yǎng)方案，以“應用”為主旨和特征構建課程和教學內(nèi)容體系，重視學生的技術應用能力的培養(yǎng)。

2.電氣專業(yè)確立人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的研究方法

（1）以就業(yè)為導向，調(diào)研用人單位對畢業(yè)生的反饋意見；

（2）以學生為載體，回訪就業(yè)學生對培養(yǎng)計劃的意見；

（3）以行業(yè)為背景，調(diào)研行業(yè)專家對學生培養(yǎng)的建議。

3.專業(yè)認證下的人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求

培養(yǎng)目標：本專業(yè)培養(yǎng)適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要，具備在電氣工程相關領域的基礎理論、專業(yè)技術和工程實踐能力，面向裝備制造業(yè)和工程技術企業(yè)，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(xié)作和創(chuàng)新精神的應用型高級專門人才。畢業(yè)后經(jīng)過5年的社會和職業(yè)領域?qū)嵺`，能達到以下要求：

（1）能夠在電氣工程領域的裝配制造、系統(tǒng)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(yǎng)和企業(yè)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(chǎn)品的技術開發(fā)能力；

（4）能夠通過繼續(xù)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(yè)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(yǎng)，能應用數(shù)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(tǒng)、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(tǒng)分析等專業(yè)基礎知識和電氣工程專業(yè)知識；

（4）具有應用現(xiàn)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(yè)自動化領域?qū)嵙曧椖考皩嵙暯Y(jié)果進行分析、解釋的能力；

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

（7）具有創(chuàng)新精神、繼續(xù)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(yè)相關的經(jīng)濟、管理、法律法規(guī)和環(huán)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(nèi)外相關信息的能力，具有國際視野和競爭力。

三.專業(yè)認證下課程體系構建的研究

1.構建重點

理論環(huán)節(jié)，在教學目的和要求方面， 清楚明了本門課程各部分教學內(nèi)容的教學目的、要求、內(nèi)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(yè)教師進行理論課和實踐課的講授，同時對畢業(yè)設計也實行企業(yè)教師和校內(nèi)教師共同指導，重點是培養(yǎng)工程素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)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(yè)主要核心課程和能力要求的項目， 如工業(yè)自動化實訓、專業(yè)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(chuàng)新等所要求的內(nèi)容。最后進行畢業(yè)設計實際工程項目， 利用所學專業(yè)知識， 對一個項目完整地展開構思、設計、實現(xiàn)和運作， 系統(tǒng)地完成一個工程實踐經(jīng)歷， 培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、定義問題、分析問題、獲取知識、解決問題、總結(jié)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(yè)知識結(jié)構及相關技能課程關系。電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)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(yè)實踐、畢業(yè)設計等各種教學方式和環(huán)節(jié)，綜合實現(xiàn)學生知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。

圖1 專業(yè)知識結(jié)構及相關技能課程關系

（2）優(yōu)化課程安排。按照學院關于構建教育內(nèi)容與知識體系整體框架的要求，統(tǒng)籌考慮通識教育、專業(yè)教育和綜合教育內(nèi)容，以強化工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力為核心，對課程體系進行整合。確定了18余門專業(yè)主干課程和10余門專業(yè)核心課程，學分按照通識教育75.5學分，專業(yè)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(yè)教育進行一體化設計，開設了專業(yè)導論課，16學時，安排在大一上學期進行，并配專業(yè)認識實習。

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

③將《模擬電子技術課程設計》和《數(shù)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(yè)基礎課中增加了電力系統(tǒng)課程，并配以相應工企供配電實習。

⑥在專業(yè)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(yè)自動化項目設計整合為工業(yè)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(fā)，培養(yǎng)學生的觀察力、分析綜合力和創(chuàng)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(xiàn)代科技設備，不僅使教學內(nèi)容更加生動、形象、系統(tǒng)，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(xié)調(diào)活動，智力得到充分開發(fā)，還可以使多和睦科學社會主義機地結(jié)合起來，教師選擇最優(yōu)的教法進行教、學生選擇最優(yōu)的學法進行學、師生的積極性得到充分調(diào)動，從而獲得最優(yōu)的教學效果。

（3）聘用企業(yè)工程師做講座和從事教學工作，以就業(yè)為導向的技能教育注重對學生實踐動手能力的培養(yǎng)，對教師的實踐教學能力提出了較高要求，企業(yè)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(yè)做畢業(yè)設計和實習，促進學生就業(yè)，以期更早適應社會發(fā)展[5，6]。

四.培養(yǎng)目標和課程體系矩陣實現(xiàn)

專業(yè)必須通過評價證明所培養(yǎng)的學生是否達到培養(yǎng)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(nèi)容及其考核方式可有效地支撐各項畢業(yè)要求的達成。培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求和各類課程與培養(yǎng)目標的對應關系矩陣見表1和表2。

表1培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求的關系矩陣

培養(yǎng)目標

表1和表2所示的關系矩陣涉及到學科教學體系轉(zhuǎn)換、教學計劃的修訂、教學資源的調(diào)配，是一項需要不斷嘗試、磨合、調(diào)整、完善的工程。在此過程中，必須采取相關的配套措施，如調(diào)整、優(yōu)化專業(yè)結(jié)構、布局；采用現(xiàn)代化的教學方法和手段；創(chuàng)新課程教材和教學模式；創(chuàng)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(xiàn)轉(zhuǎn)變，符合人才培養(yǎng)目標定位。

五.結(jié)論

實現(xiàn)專業(yè)的培養(yǎng)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(xié)調(diào)和補充。課程體系是人才培養(yǎng)計劃的主要構成部分，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標、塑造人才培養(yǎng)規(guī)格、體現(xiàn)人才培養(yǎng)特色的主要教育教學“載體”。所以說，卓越工程師培養(yǎng)教育和專業(yè)認證所確立人才的培養(yǎng)目標，要依靠課程體系優(yōu)化得以實現(xiàn)，培養(yǎng)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(yǎng)的人才符合社會需要。

參考文獻：

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

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

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[5]王天寶.基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)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(nèi)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(yè)的重要專業(yè)基礎課程之一。它所涉及的內(nèi)容是電氣工程專業(yè)學生應具備的知識結(jié)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(fā)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(huán)節(jié)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(chuàng)的活動。但是，該課程概念普遍抽象枯燥、運用數(shù)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(chuàng)新能力的培養(yǎng)，影響了學習該課程的熱情和興趣。所以，如何優(yōu)化該課程內(nèi)容以及如何提高課堂教學質(zhì)量就顯得非常迫切和必要。特別是如何在各校調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)計劃，壓縮技術基礎課教學時數(shù)的背景下（我校該課程壓縮為32學時）提高教學質(zhì)量，是亟待解決的教學改革問題。

一、教學過程最優(yōu)化體系

“教學過程最優(yōu)化”理論創(chuàng)立者前蘇聯(lián)著名教育理論家巴班斯基曾指出：“教學過程的最優(yōu)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(diào)最優(yōu)化是在符合教學規(guī)律和教學原則的基礎上，教師有意識有科學根據(jù)的教學方案的選擇，其優(yōu)化體系包括：教學內(nèi)容的優(yōu)化體系；課堂目標的優(yōu)化體系；課堂教學方法的優(yōu)化體系；教學手段的優(yōu)化體系；學生課程反饋優(yōu)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(tǒng)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(zhì)和基本規(guī)律；對電氣工程中的電磁現(xiàn)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(yè)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(jié)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(huán)節(jié)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(nèi)部電磁場，學習的是工程電磁場的本質(zhì)。掌握電磁場的產(chǎn)生機理、電磁場的邊界條件是學生把握電磁場物理本質(zhì)的重點。傳統(tǒng)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(tài)位的基礎上建立電磁場的重要性質(zhì)與規(guī)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(zhì)和規(guī)律。應用高斯通量定理、安培環(huán)路定理的積分形式計算對稱的簡單場，培養(yǎng)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(shù)的計算原則，掌握平面電磁波在電介質(zhì)及導電媒質(zhì)中傳播的基本規(guī)律[2，3]。

三、《工程電磁場》教學內(nèi)容體系

傳統(tǒng)《工程電磁場》教學內(nèi)容體系包括靜電場、恒定電場、恒定磁場、時變電磁場、準靜態(tài)電磁場等?！豆こ屉姶艌觥返闹饕虒W內(nèi)容中存在兩大體系：一種是先靜態(tài)場后時變場的教材體系。這種傳統(tǒng)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(fā)逐一推演靜態(tài)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(tài)場并以時變場為主的教材體系。這種體系雖然壓縮了靜態(tài)場，充實了時變場的內(nèi)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(nèi)容。特別是近幾年來，隨著我國高校綜合素質(zhì)教育要求的不斷提高，專業(yè)基礎課、專業(yè)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(nèi)容的工程性，教學組織就顯得尤為關鍵[4]。

四、教學內(nèi)容體系的優(yōu)化

針對傳統(tǒng)教學內(nèi)容，教學時數(shù)大幅壓縮而教學質(zhì)量不降低，為了解決這一矛盾，我們對教學內(nèi)容體系采取優(yōu)化措施。

1.優(yōu)化課堂教學。（1）優(yōu)化數(shù)學內(nèi)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(guī)律都有對應的數(shù)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(shù)和數(shù)學物理方程等數(shù)學知識，雖然學生已學過這些數(shù)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(shù)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(shù)學推導，一是課時不允許，二是更加劇了學生的畏懼感。根據(jù)這一現(xiàn)狀，在教學中要簡化數(shù)學推導，優(yōu)化數(shù)學推導過程，直接給出結(jié)論，重點分析數(shù)學公式代表的物理意義。（2）優(yōu)化知識結(jié)構內(nèi)容，減少靜態(tài)場學時，增加時變場學時。減少靜態(tài)場學時數(shù)后，時變場教學時數(shù)增加，內(nèi)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(fā)學生的學習興趣，有興趣才有動力，這是保證學習質(zhì)量的基礎。而以往電磁場理論教學中靜態(tài)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(tài)場教學內(nèi)容應調(diào)整為以講解重點知識為主。靜態(tài)場學時、時變場學時占總學時的比例可由75%和25%優(yōu)化為50%和50%。（3）結(jié)合教師的科研成果進行教學。應結(jié)合教師的科研工作以及最新的科技成就及其發(fā)展趨勢，在課堂上向?qū)W生介紹電磁學內(nèi)容在生活和工程中的廣泛應用。將當今社會發(fā)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(jié)合生活中的電磁輻射與電磁污染的問題、渦流效應在生產(chǎn)生活中的應用等，來激發(fā)學生學習熱情。（4）優(yōu)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(yōu)勢。多媒體課件繪制的圖形具有立體化、動態(tài)化、色彩化等特點。可根據(jù)個人特點、專業(yè)需求，以及學生的具體情況對電子教案進行隨時實施優(yōu)化。（5）增加工程電磁場數(shù)值計算的教學內(nèi)容，在電磁理論教學中引入“數(shù)值計算方法”的教學內(nèi)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(nèi)容有濃厚的學習興趣，教學效果顯著。因此增加此部分內(nèi)容的教學，對于適應電磁場課程后續(xù)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(yǎng)，以滿足較高層次本科大學生的培養(yǎng)要求。

2.優(yōu)化實驗教學環(huán)節(jié)。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(jié)，對促進教學質(zhì)量的提高幫助不大。為了提高教學質(zhì)量，有必要優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，挖掘新型實驗教學內(nèi)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?shù)姆椒▽⒉糠止こ屉姶艌鲅菔緦嶒炁臄z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(guī)律的掌握，培養(yǎng)學生的觀察能力和邏輯思維能力，以激發(fā)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(nèi)容的延伸與補充，如課外答疑，課外習題，電磁場數(shù)值和計算機仿真或虛擬仿真實驗，電磁場動態(tài)建模，電磁兼容的專題研究等。課程的延伸與拓展能培養(yǎng)學生的科研能力和創(chuàng)新能力，使每個學生的能力都得到發(fā)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(zhì)能力的培養(yǎng)起到了積極地作用。

五、結(jié)束語

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

結(jié)合我校該專業(yè)的培養(yǎng)計劃安排，我們對該專業(yè)的《工程電磁場》課程體系理論進行了優(yōu)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(yè)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(wǎng) 新能源 原動力 智能電網(wǎng)技術

1 背景

隨著傳統(tǒng)能源的枯竭和環(huán)境的惡化，全世界逐步達成共識，要大力開發(fā)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(yè)對于節(jié)能減排至關重要。同時人們開始思考如何提高大電網(wǎng)的安全性穩(wěn)定性并使電網(wǎng)具有堅強和自愈的特性。智能電網(wǎng)是21世紀重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢，相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)可以提高電網(wǎng)效率，提高能源安全，改善電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性，完善電力市場，促進社會經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)低碳環(huán)保可持續(xù)發(fā)展。與此同時，現(xiàn)代通信、信息、計算機、微電子和電力電子技術的迅速發(fā)展并引入電網(wǎng)應用，為電網(wǎng)自動化提供了有力工具。

2 智能電網(wǎng)的概念和特點

2.1 智能電網(wǎng)的概念

智能電網(wǎng)不是一個單獨的設備、應用、系統(tǒng)或網(wǎng)絡，甚至不是一個單獨的理念。對于什么是智能電網(wǎng)這個問題，學術上沒有一個統(tǒng)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(wǎng)利用通信技術和信息技術來優(yōu)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(wǎng)的基本概念。

天津大學余貽鑫認為：智能電網(wǎng)是自動的和廣泛分布的能量交換網(wǎng)絡，它具有電力和信息雙向流動的特點，同時它能夠監(jiān)測從發(fā)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(yōu)越性用于電網(wǎng)，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(wǎng)的特點

目前國際上對智能電網(wǎng)的特點基本達成共識，即自愈、安全、兼容、交互、協(xié)調(diào)、高效、優(yōu)質(zhì)集成等。

2.2.1 堅強和智能是現(xiàn)代智能電網(wǎng)發(fā)展的本質(zhì)

堅強意味著電網(wǎng)具有很強的安全性，穩(wěn)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(wǎng)的運行狀態(tài)進行連續(xù)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(fā)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(lián)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(wǎng)穩(wěn)定性。同時通過市場交易激勵電力市場主體參與電網(wǎng)安全管理，提升電力系統(tǒng)的安全運行水平。

2.2.4 優(yōu)質(zhì)電能供應

用戶對電能質(zhì)量越來越重視。智能電網(wǎng)可以根據(jù)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(fā)展，智能電網(wǎng)可以實現(xiàn)電能質(zhì)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(zhì)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(zhì)量。

2.2.5 兼容各種發(fā)電和儲能系統(tǒng)

智能電網(wǎng)不僅可以兼容大規(guī)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(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電單元的關鍵差異。

2.2.6 活躍市場

智能電網(wǎng)對電力市場有推進作用。智能電網(wǎng)實現(xiàn)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(xiàn)自給自足。智能電網(wǎng)為實時電力市場提供完善的技術，發(fā)電側(cè)與用戶的互動性增強，電網(wǎng)的運行效率更高?？梢晕嗟碾娏κ袌鰠⑴c者，分散市場風險，使電力生產(chǎn)、輸送、銷售等環(huán)節(jié)更高效，更公平。同時消費者通過與生產(chǎn)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(wǎng)的驅(qū)動因素

建設智能電網(wǎng)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(tǒng)可靠性。

（2）改善電網(wǎng)可信賴性。

（3）改善電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。

（4）改善電網(wǎng)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(zhàn)。目前的傳統(tǒng)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(jīng)濟社會發(fā)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(huán)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(huán)境的可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟的不斷發(fā)展之間的矛盾。智能電網(wǎng)可以實現(xiàn)安全、高效、清潔的能源目標。

3.2 電網(wǎng)復雜度越來越高

隨著電力系統(tǒng)的范圍和復雜度的不斷增加，各個電力系統(tǒng)之間的互連也更加迫切。為了降低大規(guī)模電力系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性，對電網(wǎng)的安全性，穩(wěn)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(tǒng)來滿足不斷發(fā)展的電力需求。2003年美國東北地區(qū)大停電引起全世界的關注，這場停電給該區(qū)域造成了約60億美元的損失。這場停電充分反映了大規(guī)模電網(wǎng)的脆弱性。智能電網(wǎng)通過實時采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)優(yōu)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(wǎng)的可靠性和電能質(zhì)量提出越來越高的要求。建設智能電網(wǎng)后，電網(wǎng)可靠性和電能質(zhì)量將會有很大的提高。智能電網(wǎng)的高可靠性不僅可以減小未來停電事故發(fā)生的頻率，還能使電網(wǎng)從事故中更快的恢復。

3.4 分布式能源（DER）的接入

智能電網(wǎng)將允許不同類型的發(fā)電及儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)，分布式發(fā)電（DER）有利于高效的連接發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)，使雙方同時參與電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行，同時可以擺脫對單一能源的依賴，提高電網(wǎng)可靠性。風能和太陽能是目前大力發(fā)展的清潔能源，它們具有間歇性，無法預測。大規(guī)模風電和太陽發(fā)電的接入給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來極大的挑戰(zhàn)，也極大的制約了它們的并網(wǎng)。智能電網(wǎng)技術可提高電網(wǎng)管理大規(guī)模間接性可再生能源發(fā)電的能力，對間歇性能源發(fā)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(wǎng)的技術體系

智能電網(wǎng)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(chǎn)管理（AAM）。智能電網(wǎng)4個部分之間是密切相關的，表現(xiàn)在以下方面：

（1） AMI同用戶建立通信聯(lián)系提供帶時標的系統(tǒng)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(tǒng)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(chǎn)使用。綜合文獻，圖4表示了智能電網(wǎng)技術組成。

4.1 高級量測體系（AMI）

智能電網(wǎng)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(xiàn)智能電網(wǎng)的第一步。AMI不是一個獨立的技術體系，它包括家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)，智能表計，本地通信網(wǎng)絡，連接電力公司數(shù)據(jù)中心的通信網(wǎng)絡，表計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集成平臺。智能表計可將耗能情況和電網(wǎng)實時信息傳給本地用戶，電力公司利用AMI的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)來幫助優(yōu)化電網(wǎng)運行。AMI通過網(wǎng)絡將電網(wǎng)、用戶、電商聯(lián)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(yè)的運行機制。

4.2 高級配電體系（ADO）

通常110kV及以下電力網(wǎng)絡屬于配電網(wǎng)絡，配電網(wǎng)絡直接面向用電用戶，是保證電網(wǎng)運行穩(wěn)定，電能質(zhì)量和提高運行效率的關鍵環(huán)節(jié)。我國要實現(xiàn)智能電網(wǎng)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(wǎng)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(diào)度決策提供技術支持；實現(xiàn)與用戶的雙向互動；實施狀態(tài)檢修與在線監(jiān)測，延長設備壽命。

4.3 高級輸電體系（ATO）

ATO強調(diào)阻塞管理和降低大規(guī)模停運的風險，通過新型電力電子裝置和超導研發(fā)裝置研發(fā)實現(xiàn)優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行參數(shù)或網(wǎng)絡參數(shù)，提高交流電力系統(tǒng)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(tǒng)；（3）廣域量測系統(tǒng)；（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(wǎng)絡元件，如電力電子(靈活交流輸電，固態(tài)開關等)、先進的導體和超導裝置；（8）先進的區(qū)域電網(wǎng)運行。

4.4 高級資產(chǎn)管理（AAM）

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

5 智能電網(wǎng)的關鍵技術

實現(xiàn)智能電網(wǎng)，需要研發(fā)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(wǎng)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(cè)和用電側(cè)的橋梁。在智能電網(wǎng)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(wǎng)高效節(jié)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(tǒng)（WAMS）

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

5.2.3 電網(wǎng)設備的在線監(jiān)測

該技術包括電氣量以及非電氣量的監(jiān)測。采用先進的傳感器通過對以上各狀態(tài)量的監(jiān)視，可完成電網(wǎng)設備的在線診斷，為實施電網(wǎng)設備的狀態(tài)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(wǎng)中起著非常重要的作用，可以實現(xiàn)更高輸電容量、更優(yōu)系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量、增強電力效率和實時的系統(tǒng)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(fā)電及儲能裝置；（4）電網(wǎng)友好型裝置等。

5.4 高級控制方法

現(xiàn)代控制理論、優(yōu)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(wǎng)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(zhì)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(tǒng)可識別和確定電網(wǎng)中的實時問題及發(fā)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(tǒng)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(jié)語

智能電網(wǎng)在世界范圍內(nèi)尚屬于新生事物，不同國家具有不同的現(xiàn)實情況和關注焦點，因而發(fā)展的重點也有所不同。但智能電網(wǎng)在世界范圍內(nèi)已成為電網(wǎng)發(fā)展的總趨勢，同傳統(tǒng)電網(wǎng)相比智能電網(wǎng)具有更寬廣的安全穩(wěn)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(tǒng)高安全、高可靠、高質(zhì)量、高效率和電力價格合理，提高國家的能源安全和環(huán)境保護。

我國智能電網(wǎng)的發(fā)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(xiàn)智能電網(wǎng)的目標。歐美國家將重點放在發(fā)展智能配電網(wǎng)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(fā)電的特點及其發(fā)展遠景, 我國也應該把新能源的利用作為我國智能電網(wǎng)發(fā)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?，F(xiàn)就讀于四川大學大學電氣信息學院。專業(yè)為電氣工程及其自動化。

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

劉博文（1992-），男，北京市人?，F(xiàn)就讀于四川大學大學電氣信息學院。專業(yè)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(fā)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(yè)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(tǒng)安全運行的保障。繼電保護裝置與發(fā)電廠和變電站綜合自動化系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)等密切關聯(lián)。繼電保護課程教學質(zhì)量的好壞直接影響到后續(xù)其他專業(yè)課和選修課的教學。繼電保護裝置的更新?lián)Q代對高校繼電保護教學提出了新的要求，培養(yǎng)能熟練設計、安裝調(diào)試、操作維護繼電保護裝置的應用型專業(yè)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(tǒng)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(huán)節(jié)上加大比重，繼電保護課程在專業(yè)計劃中的地位發(fā)生變化，理論教學時數(shù)減小，大部分學生反映很難入門。為此，本文專門從教學內(nèi)容、教學方法、教學手段和實驗、實踐性環(huán)節(jié)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(yè)人才。

一、合理安排教學內(nèi)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(tǒng)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(jù)這些信號如何進行維護；微機保護的實現(xiàn)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(nèi)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(xiàn)學生對運行和維護技術的學習。

其次是教學內(nèi)容安排的合理性。由于教材選用的原因，各專業(yè)教材之間可能會有重復的內(nèi)容，這就要求任課教師在授課前要對整個專業(yè)課程設置和各主要專業(yè)課知識點有一個總體的把握，適當刪減部分內(nèi)容。加強同一結(jié)合點上相關科目的協(xié)調(diào)配合，避免知識重復講授，如模擬量采集系統(tǒng)、數(shù)字濾波等內(nèi)容可跳過不講。同時根據(jù)本專業(yè)就業(yè)所需知識和能力的要求適當增加內(nèi)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(cè)重于一些保護的基本原理與方法，如常規(guī)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(huán)節(jié)、課程設計、畢業(yè)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(nèi)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(nèi)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(yè)方面的資料和素材，擴大專業(yè)領域的專業(yè)知識寬度和深度，鼓勵他們積極參加校內(nèi)科研項目，如繼電保護課件的開發(fā)、保護實驗仿真裝置的設計等，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科研能力。

二、采用多種教學方法

較傳統(tǒng)的專業(yè)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(fā)式教學

啟發(fā)式教學是教師在教學中根據(jù)教學規(guī)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(nèi)容，啟發(fā)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(tǒng)，作用是為一次系統(tǒng)服務的，是反應電力系統(tǒng)故障和不正常狀態(tài)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(fā)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(tài)有哪些？繼電保護裝置對于故障和不正常狀態(tài)最終的處理結(jié)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(nèi)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(jié)束時將本次課的內(nèi)容加以總結(jié)，并針對下次課程內(nèi)容與本次上課內(nèi)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(xù)進行下一部分內(nèi)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(fā)生單相接地故障時采用單相重合閘方式。發(fā)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(fā)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(fā)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(nèi)容既相互聯(lián)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(nèi)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(yè)工種為模塊，把專業(yè)理論和操作技能有機地、系統(tǒng)地結(jié)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(nèi)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(fā)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(nèi)容，但現(xiàn)有教材中介紹整定計算知識不全面，不利于學生系統(tǒng)地學習整定計算知識。而現(xiàn)場實際保護裝置的整定值主要是結(jié)合原始資料，根據(jù)保護原理和設計手冊來計算。因此，在教學中應改變傳統(tǒng)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(huán)節(jié)中。在課程設計或畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中，可將繼電保護中的整定計算知識分為電網(wǎng)保護的整定計算、變壓器保護的整定計算、發(fā)電機保護的整定計算等幾個模塊向?qū)W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(nèi)容。如發(fā)電機保護的整定計算參照某發(fā)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(fā)電機保護的整定方法，然后結(jié)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(jīng)過課堂學習、設計環(huán)節(jié)之后能使學生較系統(tǒng)地掌握繼電保護的整定計算知識。

三、利用現(xiàn)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(yè)知識較多，學生學習起來較難掌握，應采用多種教學形式結(jié)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(fā)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(xiàn)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(tǒng)的未知結(jié)果，又可演示系統(tǒng)隨參數(shù)變化的變化結(jié)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(tǒng)、變電站仿真系統(tǒng)、電力系統(tǒng)物理模擬和計算機仿真系統(tǒng)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(fā)相關的仿真項目應用到繼電保護的教學中。利用開發(fā)的仿真平臺可以模擬實際電力系統(tǒng)故障的發(fā)生、繼電保護的全程動作情況，讓學生親歷電力系統(tǒng)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(nèi)容與生產(chǎn)實際背景密切相關，通過錄制與生產(chǎn)實際背景相關內(nèi)容的教學錄像片，可以讓學生直觀地了解到生產(chǎn)實際中繼電保護裝置的實際安裝、調(diào)試過程的各個環(huán)節(jié)，使他們在集聲、像于一體的多媒體環(huán)境中輕松地掌握復雜、枯燥的安裝調(diào)試過程。比如在介紹電流互感器的結(jié)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(cè)在運行中開路后的現(xiàn)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(huán)節(jié)

目前繼電保護規(guī)定的實驗一般都是認識性、驗證性的實驗，發(fā)揮不了學生的主動性和創(chuàng)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(diào)整參數(shù)，模擬電力系統(tǒng)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(tǒng)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(jù)專業(yè)教學的時間安排好前期課程的設置。在開始專業(yè)基礎課程前，首先安排學生在學校周邊的電力系統(tǒng)進行參觀性質(zhì)的“認識實習”和“專業(yè)導論”，使學生建立起“專業(yè)”的概念和最基本的原理認識，然后在學習了一定的專業(yè)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(yè)實習”。

五、結(jié)束語

電力系統(tǒng)繼電保護是電自專業(yè)的一門核心課程。為適應繼電保護技術的發(fā)展，應加大繼電保護課程教學體系改革力度，在教學中體現(xiàn)繼電保護原理、裝置、整定計算的有機結(jié)合，以適應技術發(fā)展的要求，培養(yǎng)出適應電力行業(yè)需求的專業(yè)人才。

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第6篇：電氣工程及自動化導論范文

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為清晰、完整地展現(xiàn)這3所大學“卓越計劃”專業(yè)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(yè)總學分及平均值、課程結(jié)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(huán)節(jié)）時間、倫理課程設置狀況等幾個方面進行了統(tǒng)計。

1. 總學分及平均值。從表1可以看出，在“卓越計劃”專業(yè)（實驗班）的總學分上，無論從每個專業(yè)還是從各專業(yè)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(nèi)部，各專業(yè)總學分數(shù)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(cè)面反映了不同高校間人才培養(yǎng)的特色和差異。

表1 三所“985工程”大學“卓越計劃”專業(yè)的總學分及平均值

2. 課程結(jié)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(yè)課程、實踐環(huán)節(jié)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(diào)的“以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)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(yè)課程次之，湖南大學和山東大學的學科及專業(yè)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(huán)節(jié)）居末。在各校內(nèi)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(yè)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(huán)節(jié)）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(fā)現(xiàn)，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(yè)教育，山東大學更為重視實踐環(huán)節(jié)。

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

3. 通識課程設置。根據(jù)對這三所“985工程”大學“卓越計劃”專業(yè)人才培養(yǎng)方案中通識（公共）課程的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)這3所大學“卓越計劃”專業(yè)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(jù)比例過大，如湖南大學“測控技術與儀器”專業(yè)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?qū)I(yè)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(jù)對這些專業(yè)中可供選修的通識課程數(shù)量和比例的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)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(yè)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(yè)甚至為零。

4. 實習實踐課程（環(huán)節(jié)）的時間。（1）實踐課程（環(huán)節(jié)）的總時間及企業(yè)學習時間。在17個專業(yè)中，共有16個專業(yè)（山東大學的機械設計及其自動化專業(yè)除外）在培養(yǎng)方案中提供了實習實踐課程（環(huán)節(jié)）的時間信息，但僅有5個專業(yè)（湖南大學的測控技術與儀器專業(yè)、車輛工程專業(yè)、土木工程專業(yè)，山東大學的材料成型及控制工程專業(yè)、自動化專業(yè)）在培養(yǎng)方案中規(guī)定了明確的企業(yè)學習時間。以一學年36周計，僅從實習實踐課程（環(huán)節(jié)）的總時間看，這17個專業(yè)當中就有10個專業(yè)沒有達到教育部在“關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)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(yè)學習”的規(guī)定。如單從企業(yè)學時間看，在明確提供信息的5個專業(yè)中有1個（湖南大學的土木工程專業(yè)）沒能達到這個標準。而如果將軍訓等校內(nèi)實踐與公益勞動等社會實踐的時間去除，將有更多的專業(yè)達不到國家規(guī)定。

（2） 企業(yè)部分的實習實踐課程（環(huán)節(jié)）及時間。從表3可以看出，湖南大學、山東大學“卓越計劃”專業(yè)實習實踐課程（環(huán)節(jié)）的企業(yè)部分大致都包括認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習（頂崗培訓/工作）、畢業(yè)設計等內(nèi)容。明確提供這些實踐內(nèi)容時間信息的專業(yè)為湖南大學的土木工程專業(yè)，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(yè)。從明確提供實踐內(nèi)容時間信息的專業(yè)可以明顯發(fā)現(xiàn)兩個問題：其一，畢業(yè)設計占據(jù)了個別專業(yè)學生企業(yè)學習的大部分時間，這就導致學生直接參與生產(chǎn)、進行工程實踐能力培養(yǎng)的時間不足；其二，畢業(yè)實習（頂崗培訓/工作）與畢業(yè)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(yè)實習實踐課程（環(huán)節(jié)）的企業(yè)部分

5. 倫理課程。經(jīng)統(tǒng)計分析，3所大學共17個“卓越計劃”專業(yè)基本上都只開設了“思想道德修養(yǎng)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(diào)一般的道德修養(yǎng)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(yǎng)與法律基礎”課程就想保證學生的道德修養(yǎng)和職業(yè)倫理是非常困難的。

（三） “卓越計劃”專業(yè)與普通專業(yè)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(yǎng)目標和培養(yǎng)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(yè)（以下簡稱“計劃班”）相比沒有參與該計劃的同一專業(yè)（以下簡稱“普通班”）應該呈現(xiàn)出明顯的特色和差異性。但現(xiàn)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(yǎng)方案大多未在網(wǎng)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(yè)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(jié)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(jié)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(huán)節(jié)看，“計劃班”明確將畢業(yè)設計納入企業(yè)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(yè)實習這個環(huán)節(jié)。

三、 結(jié)論與建議

根據(jù)對“卓越計劃”專業(yè)課程體系的統(tǒng)計、“計劃班”與“普通班”的課程體系比較，大致可以得出如下結(jié)論：

1. 通識課程設置不合理。主要表現(xiàn)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(jù)比例過大，而致力于使學生獲得一般發(fā)展的課程缺乏；將原本屬于學科或?qū)I(yè)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(yè)學習時間尤其是直接的實踐技能培養(yǎng)時間不足。在文章涉及的17個“卓越計劃”專業(yè)中，大多數(shù)（10個）的實習實踐總時間不足一年，如果去除校內(nèi)和社會實踐課程（環(huán)節(jié)）時間，將有更多的專業(yè)達不到教育部所規(guī)定的“要有一年左右的時間在企業(yè)學習”的規(guī)定。不僅如此，畢業(yè)設計還占據(jù)了個別專業(yè)學生企業(yè)學習的大部分時間，導致學生直接參與生產(chǎn)、培養(yǎng)工程實踐能力的時間不足。此外，還存在實踐課程（環(huán)節(jié)）的實施場域沒有進行明確規(guī)定，畢業(yè)實習（頂崗培訓/工作）與畢業(yè)設計的時間沒有做出明確劃分等問題。

3. 倫理課程缺失。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，這3所大學共17個“卓越計劃”專業(yè)基本上都只開設了“思想道德修養(yǎng)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(yè)的特色在實踐教學方面表現(xiàn)得較為明顯。主要表現(xiàn)為更為重視實踐教學，同時將畢業(yè)設計納入企業(yè)學習范疇，同時增加了畢業(yè)實習等環(huán)節(jié)。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(yè)并沒有表現(xiàn)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(jù)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(yè)課程體系的統(tǒng)計所發(fā)現(xiàn)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(yè)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(nèi)的復雜體系[7]。工程的復雜性要求工程師的素質(zhì)結(jié)構是綜合性的，即現(xiàn)代工程師不僅需要掌握工程技術專業(yè)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(yǎng)，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(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術人才，這樣的培養(yǎng)目標也決定了“卓越計劃”需要高度重視通識教育，因為創(chuàng)新型人才的基本特征是“思維的創(chuàng)造性、良好的認知結(jié)構以及獨特的個性品質(zhì)等”，而通識教育“強調(diào)的人格教育為創(chuàng)新人才提供了道德保障，其強調(diào)的知識整合、視野拓展利于構建良好的知識結(jié)構，其注重的能力、方法訓練有利于啟發(fā)創(chuàng)新思維，其蘊含的‘以人為本’有利于創(chuàng)新人才的個性發(fā)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(yè)人才培養(yǎng)中訓練思維、構建良好的知識結(jié)構、個性品質(zhì)養(yǎng)成、公民意識陶冶、非職業(yè)能力培養(yǎng)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(fā)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(fā)展需要。

第二，保證實踐教學時間，細化各實踐課程（環(huán)節(jié)）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(zhì)。我國的現(xiàn)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(yǎng)工程師毛坯而在就業(yè)后再由企業(yè)進行工程師綜合素質(zhì)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(yǎng)學生的實踐能力。其中，企業(yè)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(yǎng)其運用理論解決實際問題的能力，使其獲得生產(chǎn)經(jīng)驗和技能，熟悉和適應企業(yè)環(huán)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(fā)現(xiàn)的問題，需要進一步完善實踐教學，具體來說就是在培養(yǎng)方案中確保學生一年左右的企業(yè)學習時間，并增加學生直接參與生產(chǎn)實踐的時間。同時，還要對各個實踐課程（環(huán)節(jié)）的學時和實施場域分別進行明確劃分，即某環(huán)節(jié)具體是多少時間，究竟在校內(nèi)還是企業(yè)實施。只有規(guī)定明確，才能執(zhí)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(huán)境保護等方面的內(nèi)容[10]。而且一個更為關鍵的問題是，高科技如果由素質(zhì)不高的人去掌握，就難以發(fā)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(fā)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(yè)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(yǎng)環(huán)節(jié)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(yè)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(huán)境與經(jīng)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(zhì)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(nèi)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(jù)其倫理價值觀，依據(jù)一定的倫理原則或規(guī)范進行倫理推理，進而做出判斷”[13]。因此，工程倫理教育的內(nèi)容應包括如下內(nèi)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(fā)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(yǎng)計劃2011年學科專業(yè)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(yǎng)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(yǎng)計劃高校學科專業(yè)名單的通知[EB/OL]. [20130506].http：//.

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