电气一体化论文篇(1)

关键词：电气试验 工程项目 课程改革

中图分类号：G462 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）06（c）-0191-03

电气工程及其自动化专业的应用型本科教学旨在构建以“知识的适时性、理论的实用性、能力的针对性、技术的先进性和思维的创新型”为主体的教学体系。为突出能力的针对性，即按照电气工程师的基本素质要求，在大学四年完成电气工程师的基本技能和素养的培训[3]，在专业课程的建设中尤其是专业核心课程的建设中引入“工程项目课程设计”，围绕工程项目展开课程的理论教学，拓展以工程项目为基础的实践环节，凸显应用型本科教学的特色。

《高电压技术》课程是电气工程及其自动化专业的专业课，也是专业核心课程。课程主要介绍了电力系统在设计、安装、调试、运行中遇到的高压、绝缘和过电压方面一系列问题。通过学习该专业课程的学习，使学生掌握高电压技术的基本原理、高压设备、高压试验和测试方法。课程建设的硬件条件――电气试验技术实验室，主要以电力变压器为核心设备，围绕电力变压器展开相关电气设备的绝缘预防性试验，从而达到对电气工程专业学生的电气设备试验项目的实验、实训的训练要求。电气设备无论是出厂还是在现场安装，电气试验是设备必须完成的项目。2016年西安思源学院将《高电压技术》课程列为电气工程及其自动化专业的优秀课程建设项目，课题组成员从“电气试验”和“电气系统设计”工程项目入手，突破原有的专业课程授课模式，将具体的工程项目――“电气设备试验”和“防雷接地系统设计”引入《高电压技术》的课程教学中，以各种“电气试验”和“发电厂、变电所电气一次系统设计”的工程项目为基础设计课程教学过程，实践理实一体化的教学方法，在教学中实现能力在针对性实践训练和理论知识的使用性学习的培养。

1 工程项目的课程化设计

基于高电压技术的工程项目大体分两大类，电气试验项目和防雷接地设计项目。电气设备试验一般可分为出厂试验、交接验收试验、大修试验和预防性试验等。而按照试验的性质和要求，电气试验分为绝缘试验和特性试验两大类[1]。防雷接地设计项目是发电厂和变电所电气一次系统设计的重要组成部分。因此，在教学实践过程中，通过工程案例课程化设计（工程项目与理论教学结构图如图1所示），采用“工程项目”糅合理论教学这一“理实一体化”教学手段，进而推进了《高电压技术》课程的优质化建设。

工程项目的课程化设计是指以实际的工程案例为蓝本，将教学任务、教学知识点、教学学时分配融入工程项目中，凸显理论教学的应用性，使学生掌握理论知识的应用性、理论知识的适用性和理论知识的工程性，进而推进“理实一体化”的教学改革。

2 课程设计实施分析

以变压器出厂试验这一电气试验项目为例，分析基于“工程项目”的《高电压技术》课程设计的实施。

2.1 教学任务设计

变压器出厂试验是电气试验项目中非常重要的工程试验项目，该项试验项目所涉及的理论知识点是《高电压技术》课程中[2]的液体和固体介质的绝缘强度、电气设备绝缘试验。依托变压器出厂试验这一工程试验项目，理论联系实际讲授液体和固体介质的绝缘强度 、电气设备绝缘试验等知识点，可增强学生的工程实践意识，锻炼学生的电气试验操作能力。

要求学生掌握的知识点：液体的绝缘强度特性、固体介质绝缘强度特性、局部放电试验、绝缘电阻测量试验、感应耐压试验、直流耐压试验等。

要求学生掌握的试验技能：（1）参数测量；（2）绕组电阻测量；（3）绝缘特性测量；（3）电压比及联结组测量；（4）空载试验；（5）负载试验；（6）感应耐压试验；（7）外施耐用试验。

2.2 教学课时设计

该教学项目需要学时分配为：液体和固体介质的绝缘强度4学时、电气设备的绝缘试验8学时、变压器出厂试验项目实施4学时。

2.3 课程实施过程

教学中首先给定实际电气试验项目：S7-30/6电力变压器出厂试验。从电气验项目入手，确定教学任务――掌握电气设备的绝缘试验理论知识和实践操作。对应于教学的知识点是《高电压技术》课程的第三章中电气设备的绝缘试验的相关内容：绝缘电阻试验、交流耐压试验。图2展示了以“S7-30/6电力变压器出厂试验”具体工程项目为例的课程教学过程设计。

2.4 教学效果

通过个案的“工程项目”课程设计教学实践，取得的教学效果有：（1）以“工程项目”为蓝本，增强教学的应用真实性。以往的教学过程中，讲完理论知识，学生不知道如何来用，在进行实验室实验时又脱离了理论知识。而以“工程项目”为蓝本的课程教学过程中，直接给出工程实例――“S7-30/6电力变压器出厂试验”，直接增强了教学的应用性，不再让理论和实践成为互不相容的关系。（2）以“工程项目”推进理论教学，增强学生实操能力。“工程项目”与理论教学内容相对应，通过项目讲理论，通过项目练技能，通过项目提高应用。“电气试验”工程项目的教学适合在实验室进行，体现“理实一体化”教学。通过实际的电力变压器一边理论教学，一边按工程试验项目进行相关试验，学生在完成理论知识学习的同时，还掌握了电气设备试验的基本技能。一堂课，“双丰收”。

3 结语

工程能力的培养是电气工程师基本技能培训之一。通过“工程项目”进课堂这一理实一体化化教学手段的推进，使学生既学习了专业知识，又亲身经历了项目案例实施的全过程，在教学设计过程中把一个复杂的电气试验项目，通过分解成小型试验项目模块，将理论知识点融入具体的工程项目中，结合具体试验项目的理论教学，增强了学生的学习兴趣，又降低了课程教学的复杂难易程度；既按照教学大纲完成了理论教学，又提升了学生工程训练技能，体现出应用型本科教学的特点。

参考文献

[1] 黄永驹.高压试压[M].黄河水利出版社，2012.

电气一体化论文篇(2)

关键词：电气工程 工程应用 培养体系 建设研究

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0168-02

1 该文研究的背景

1993年，麻省理工学院前院长莫尔提出“大工程观”这一概念，此后，世界高等工程教育领域要求“回归工程”的呼声越来越大。在美国很多工学院设有称为“Special program”的工程实践项目，培养学生工程实践能力。欧洲工程教育整合了工程中的理论与实践，提出了融合“专家型”与“通用型”培养目标、满足多样性需求的课程体系。比利时鲁汶工程联合大学坚持“基于项目的学习”，并通过项目“工程师的一天”，完成学生对于工程师的认知学习。

国内学者也对工程教育进行了深入研究，赵婷婷在《课程综合化：中国高等工程教育改革亟待解决的问题》中强调课程体系的综合化是工程学科综合化当前亟待解决的问题之一。浙江大学王沛民在《工程教育基础-工程教育理念和实践的研究》中，论述了工程教育课程的相关问题。刘吉臻等在《工程教育课程改革的思维转向：工程化的视角》中指出，课程目标要从学科知识体系转向为工程技术与实践能力的培养，必须运用集成化的思维去构建课程体系和内容。王仲民等对传统课程设置中“理论-实践，认识-技能，基础-应用”的单向思维模式提出了质疑，强调工程教育要围绕工程实践重新组织课程。2006年6月，教育部战略研究重大专项课题“面向创新型国家建设的中国工程教育改革”第三次研讨会在徐州召开。此次会议纪要提出：要使课程设置从单一的“工程专业课程”转变为以“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。高等工程要教育培养出能适应社会经济、科学技术、文化发展需要的工程人才。

2 该文研究的目的和意义

电气工程及其自动化专业本身就是一个工程性很强的工科专业，课程体系与结构的设置水平，直接决定其工程应用能力的高低，在改革其课程体系过程中，应突出地反映这一特点。以“大工程观”教育理念为指导，将工程所需的知识、方法、手段等融合到课程体系中，特别是与工程紧密相关的人文、管理、社会责任等，在大工程观的教育理念下采取项目教学的方式将实际工程问题带入课程内容，完善其课程体系，让学生从一个个完整的项目学习过程中，潜移默化地接受工程意识，从而达到增强工程意识与能力的目的。

党的十七大提出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，实现这个目标势必需要大批工程技术人才。这就需要在构建培养体系时突出工程能力的培养，工程能力是工程师最基本的素质之一， 但其培养却是我国当前高等学校教育体制中的薄弱环节。我国高等院校发展近年特色不明显，并偏于强调通才教育的重要性，大部分本科院校的培养目标执着于培养各种高层次的研究型人才，培养的学生侧重于基础理论与研究，本科层次的实践动手能力没有得到应有的重视，从而造成了高等教育人才培养体系中工程实践教育一定程度的缺失。

3 构建面向实践与应用的电气专业课程体系

通过分层次总结和分析国内外高等院校电气工程及其自动化及相关专业培养体系的现状，对国内研究型大学以及国外著名高校的电气工程及其自动化及相关专业培养体系进行分解对比，结合实际，初步制定了电气工程及其自动化专业培养体系框架。在突出特色的同时，希望既能培养电气工程及其自动化专业学生的工程应用能力，又能强化学生的科技创新能力。

根据该校的师资和学生情况，将专业培养目标设定为培养具备电气工程领域扎实的基础理论、专业技术和较强的实践能力，能够在电力系统及其自动化、电力电子及电力传动等电气工程领域从事系统设计、研发、运行维护等工作的工程应用型技术人才，并分为电力系统及其自动化、电力电子与电力传动两个专业方向。电力系统及其自动化方向主要围绕电力系统的规划、运行、调度和监测及控制技术，面向电力系统运行的运行控制、调度等领域进行培养。电力电子与电力传动方向以电气工程领域内的大功率电力电子器件、电气传动控制系统为主要研究对象，培养学生在电能质量控制与新能源技术、现代电力电子器件等方面的技术应用能力。

所有课程分为公共基础课、学科基础课、专业课三大部分，为提高学生的人文素养，在公共基础课中设置了素质选修课，强化人文素质。公共基础课和学科基础课与其它电气类专业大体相同。专业课分为必修，方向选修和任选三部分。为了强化培养学生的工程能力，在课程学时比例设置上加大了实验、实践环节所占的比重。针对主干课程和学生工程能力培养的需求，设立了工程训练、计算机实习、电工电子实习、电子线路课程设计、数字电路课程设计、电力电子技术课程设计、自动控制原理课程设计、运动控制系统课程设计、认识实习、电气控制及可编程控制器课程设计、生产实习、电气工程基础课程设计、电力系统分析课程设计等实践环节，总学时达到了35周，在整个教学环节中所占比重明显提高，达到了总学分比例的20.3%。此外，实验学时在课程总学时的比例也进行了调整，大部分课程都缩减了理论学时，增加了实验学时。如电机及拖动基础，实验由8学时增加为16学时，电气控制及PLC由8学时实验增设为34学时，理论教学缩减为32学时。

4 结语

该文以建立工程应用型电气工程及其自动化专业培养体系为主要研究内容，以提升电气工程自动化专业本科生的工程素质为研究目标，对电气工程及其自动化专业课程体系的建设进行了初步探讨，对于培养面向新型工业化的电气工程及其自动化专业高级工程技术人才具有一定的参考意义和实用价值。在实践过程中还需要根据实际执行状况不断进行反馈，逐步对培养体系进行修正，不断完善培养体系。该文参考了诸多院校网上公布的有关专业的培养方案，在此表示感谢。

参考文献

[1] 赵婷婷，雷庆.课程综合化：中国高等工程教育改革亟待解决的问题[J].高等工程教育研究，2005（2）：32-36.

[2] 王沛民.工程教育基础-工程教育理念和实践的研究[M].高等教育出版社，2015.

电气一体化论文篇(3)

一 培养目标与业务要求

1．培养目标

本专业培养能够从事电气传动和电力系统等与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、试验分析技术管理等领域工作的应用型工程技术人才。

2．业务要求

具有较扎实的自然科学基础；掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电工理论、电子技术、控制理论、电机与拖动、电力工程等；获得较好的工程实践训练，具有较好的动手能力；具有本专业领域的专业基本知识与技能。

二 高职电气工程及其自动化专业课程改革方案

1．电气工程及其自动化专业课程体系构建

依据课程体系构建的原则，在与企业的深度耦合中，通过对职业岗位群从业人员以及在职业岗位上工作的学生的调查，经过分析、归纳、整理、综合，并结合高职教育的特色，分别构建了以模块化课程为基础的理论课程体系与实践课程体系和专门化课程体系。理论课程体系构建按职业岗位群应掌握的知识和能力进行，以知识应用为主线，打破了原有的学科和“三段式”课程设置体系，对课程内容进行优化和整合，有针对性地设置专门化教学模块，并对各个教学模块之间相互重复与交叉的知识进行综合化改造，强调知识间的相互联系和衔接，删减重复的教学内容，不讲求理论知识的系统性和完整性，强调针对性和应用性。据此，我们将专业的理论知识组成一些模块化课程，并设置相关的选修课程，通过这些课程的学习，从知识需要的角度既满足电气工程及其自动化专业学生再学习的基本要求，又满足学生学习的实用性。基础模块包括体育、数学、英语等基础素质课程，主要是国家统定的教学内容，是大学生素质教育的必备环节。

电气工程及其自动化专业岗位的特点决定了电气工程及其自动化专业毕业生要具有良好的专业素质，掌握电气工程及其自动化专业必需的基础知识、基本理论、基本技能，具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓创新的精神，受到工程设计和科学研究方法的基本训练，具备一定的本专业及适应相近专业的工作能力和素质，掌握一种外国语的基础知识，能够阅读本专业外文科技文献和资料，具有正确运用本国语言和文字的表达能力。本课程要做到综合性、实用性、实践性强，完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。

通过专业分流，科学运用竞争激励机制，改变原有单一、被动的学习，建立和形成发挥学生主体性的多样化的学习方式，可从根本上激发学习热情，培养竞争意识，促进校风和学风建设，实现专业培养目标。

2．强化实践，培养学生的科学精神

强化实践就是知识的应用，在这一阶段的教学中，既要巩固知识，进行技能性的转化，又要完成把知识转化为能力的任务，还要考虑适应学生不同智力水平。如果学生有了知识，不去引导他们用于生产实践，也就不可能有所发现、有所创新，所以培养学生的创造能力，一是要培养学生热爱劳动的习惯，二是要严格遵循科学理论和规律，认真踏实去实践、探索。如电气工程及其自动化专业实践教学体系，即：基本技能训练、专项技能训练主要在院内完成，综合技术应用能力训练由学院和企业共同完成。通过师生双方边教、边学、边做来完成具体教学目标和教学任务。该模式具有应用性、综合性、先进性、仿真性等特点，使教学更接近企业技术发展水平，并与企业实际技术同步滚动；营造浓郁的职业氛围，达到能力与素质同步培养的目的；借助先进的生产设备和教学装备，融理论教学、实践教学、技术服务与生产为一体。

参考文献

电气一体化论文篇(4)

1.1电气工程专业人才的培养不能满足市场需求

目前,在高校电气工程专业教育中,虽然招收的学生数量不少,但是却存在一个容易被忽视的问题:很多对电气工程人才需求旺盛的企业都反应高校毕业生只能掌握有限的电气工程操作技能,对自动化技术等现代化电气工程工艺掌握不熟练。这反映了高校电气工程专业教学内容与现代市场需求脱节,不能满足现代电气工程对高素质人才的需求,供需双方错位现象严重。

1.2电气工程课程设置缺乏专业性和科学性

当前我国许多高校的电气工程课程设置缺乏专业性和科学性,基本上都是照抄同一个版本,教学模式相似。在一般情况下,都是根据教学计划进行授课,教学缺乏特色,教学目标不明确,对学生的培养也失去了方向。这种课程设置导致高校电气工程教学失去了自己的特色,不能建立一套培养专业人才的体系。电气工程是一门应用性极高的学科,其发展迅速,对学生实践创新能力的培养也提出了更高的要求。因此,想要培养出满足社会需求的电气工程人才,就应该紧跟时展的潮流,科学的进行课程设置,保证教学计划的有效实施,而目前我国电气工程教学过程往往偏重专业理论教学,忽视了基础理论,如果学生不能熟练的掌握基础学科,尤其是数学基础,就无法培养出具有创新能力的电气工程人才。

1.3实践环节薄弱

电气工程专业的课程应用性极高,它的实用性要求学生应该多参加实践,通过大量的实际操作来掌握电气工程技能。然而,目前我国很多高校的电气工程课程教学仍然以理论教学为主,学校的相关专业实践实验室建设相对落后,硬件实施较差,学生缺乏足够的时间去进行实践操作,就算有一些实验课也往往是机械的完成老师布置的作业,没有时间进行自我摸索与实验,不能对已学知识做进一步理解。实践环节的薄弱导致学生对电气工程专业所需要的实际操作技能的掌握不牢固,学生的创新能力也得不到激发。

1.4师资力量薄弱

虽然电气工程专业发展迅速,但是高校目前的电气工程专业教学中,教师资源相对匮乏。因为电气工程专业的教学比较复杂,学校普遍缺少教学器材,因此,大多数的教学都仅限于教师的理论传授。教师也没有真正的对电气工程所学的知识进行实践,因此,在一些讲解中,往往是“纸上谈兵”,这些导致了学生实践能力无法提高,最终被用人单位淘汰。

2实践教学体系建设思路

当前,我国高校的电气专业存在很多问题,主要表现在实践教学的形式较为单一;实践教学和电气工程的实际脱钩;实验教学设备陈旧,集成化和智能化不足,导致实践教学的环境与实际工程环境不符;教学内容落后,跟不上科学发展的脚步;实践教学硬件设施建设投入不足,实践教学质量不佳。因此,高校应该构建以培养电气工程实践能力和科学创新能力为主的创新实践教学体系,搭建电气工程专业实践教学体系的三级实践教学平台;继续优化实践教学内容,构建于实践教学体系相适应的课程体系,逐步实现三级实践教学平台的实验课程;充分利用网络技术和多媒体教学,提高教学效果;建立与实践教学体系相符的保障机制和考核体系,确保教学体系的顺利运行。

3构建电气工程专业实践教学体系建议

3.1调整课程设置,加强实践环节

在电气工程专业应用性人才培养模式的课程设置上,要科学分析当前国内电气工程行业的发展现状以及社会企业对电气工程专业人才的需求,设置与社会需求相关度较高的电气工程课程。课程的设置中,要注意理论传授与实践操作相结合,适当的减少理论教学的比重,占到总课时的30%～40%即可,同时,加强学生实践技能的培养,使学生在实践中进一步开发自己的创新思维,更好的理解所学到的理论知识,加强学生的分析和解决问题的能力。例如,应该多开设一些与实际电气工程生产相关的实践课程,安排学生有步骤的操作,安排学生定期到社会企业进行实习,回校后安排学生总结实践经验。实践性学习可以分为三个阶段:一是认识阶段,主要是学生在大一时期对电气工程专业理论知识学习后,组织学生去相关企业参观,让学生直观的认识电气工程学科设置和内容;二是基础实践阶段,在学生掌握一部分专业知识后,安排学生到校外进行简单的实践学习,掌握电气工程专业的基础环节操作;三是专业实践阶段,学生在校完成所有的专业课程学习后,由学校组织,安排到对点企业进行较长时间的顶岗实习,使学生掌握实际的电气工程专业操作技能。

3.2加强学生人文素质实践培养

对于理工类高校学生来说,学生的人文素质培养是学生成长成才的重要内容。电气工程的实践教学应该和学生的人文社会实践相结合,促使学生能够在工程实践教学中加强人文素质的培养,是学生能够更好的了解社会、适应社会,树立正确的人生观、价值观和世界观,增强学生的社会责任。努力为社会电气工程领域和行业培养出人文素养良好的高素质人才,增强电气工程专业学生的团队协作能力、社会适应能力和创新能力。对学生人文素质实践培养主要可以通过入学时的军训、学生的社团活动以及社会实践、公益活动和就业教育等方式进行。

3.3建立有效而固定的校外合作实习基地

对于电气工程专业的实践教学,最主要的就是加强学生的实习锻炼,因此,实习基地的建设将直接关系到学校实践教学的质量,对培养学生的实践创新能力具有十分重要的作用。学校在构建实践教学体系过程中,对低年级的学生应该以学习基本的理论知识为主,组织学生到电力系统的相关单位进行观察和培训,加深对所学理论知识的理解,同时培养学生的动手能力和创新能力。此外,进一步的规范学生实习的内容,制定学生实习的指导书,形成一套科学的考核制度。首先,认识学习应该以参观为主,根据不同专业的实际情况,合理的制定学生实习参观的内容和考察路线;其次,专业实训应该以学生的动手操作为主,科学制定实训的内容和时间;再次,生产实训应该合理的安排实习的单位和实习的内容,应该派有教师进行实习跟班,在实习的过程中补充讲解理论知识,并指导现场操作;最后,在学生结束实习时,应该根据自己的实际情况撰写实习报告,通过总结自己的实习过程,深化实习效果,切实提高学生的实践创新能力。

3.4加强师资队伍建设

为了实现高素质人才的培养,就必须加强电气工程专业师资力量的建设。首先,对已有的师资力量应该组织专业系统的培训,及时更新教师的知识结构,提高教师的专业素养;其次,积极引进高素质的师资力量,引进一批学历高,专业知识牢固的优秀博硕士毕业生,更新师资队伍年龄结构。同时还可以聘请校外兼职,通过这种形式聘请著名专家到校授课,提升教学水平。

4结语

电气一体化论文篇(5)

关键词 高等职业教育;自控与电气;专业群;课程体系;职业能力

中图分类号 G712 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2015）29-0027-03

作者简介

陈小荣（1969- ），女，北京电子科技职业学院自动化工程学院副院长，副教授（北京，100176）;黄敦华（1978- ），男，北京电子科技职业学院自动化工程学院机电技术系主任，副教授;张文涛、刘增辉，北京电子科技职业学院

基金项目

北京市教委科技计划面上项目“高等职业教育自控与电气专业群专业技术平台课程的研究与实践”（PXM2014_01 4306_000083），主持人：黄敦华

专业群是由一个或多个办学实力强、就业率高的重点建设专业作为核心专业，若干个工程对象相同、技术领域相近或专业学科基础相近的相关专业组成的一个专业集合[1]。北京电子科技职业学院“自控与电气专业群”由机电一体化技术、电气自动化技术、工业网络技术、城市轨道交通控制、楼宇智能化工程技术、供热通风与空调工程技术6个专业构成。其中机电一体化技术专业是部级重点建设专业和北京市职教分级制改革专业，依据其在专业群中的地位及其作用将其定位为专业群核心专业，引领和辐射其他专业[2];电气自动化技术和工业网络技术两个专业在专业群中起支撑作用，将其定位为骨干专业;其余3个专业具有鲜明的行业特点，将其定位为特色专业。

一、自控与电气专业群课程体系构建思路

调研区域行业企业人才需求，分析研究专业群毕业生成长规律，遵循认知规律，构建基于职业能力目标的“通识贯通、平台递进、模块并行、技能创新”的“1-4-1”课程体系[3]，实现职业素养、理论知识、实践能力和创新能力的全过程培养。“1”是突出知识应用性的“通识课程”，贯通文化知识素养培养;“4”是突出理论及技术应用性的“通用技术平台课程”“专业技术平台课程”“专业技术课程”和“专业方向课程”四个方面的专业课程，实现迭代递进的技术技能培养;“1”是突出技术应用与创新性的“专业实践与创新”这一实践教学环节。

二、自控与电气专业群课程体系构建方案

（一）贯通科学人文素养培养的通识课程

通识课程包括公共基础课程和公共选修课程，通过通识课程学习，促进学生形成比较宽广的知识结构，提升其文化素养。公共基础课程由教育部要求大学专科开设的思想政治理论课、大学英语、应用数学、大学语文、信息技术基础、体育等课程组成，培养学生的基础知识及基本能力。公共选修课以素质教育为导向，以陶冶人格、传承文化、提升人文精神和文化素养为目标，开设50门以上，每位学生按个性化需要选择5门。

（二）“平台+技术+方向模块”的专业课程

1.共享共建的专业群平台课程

专业群平台课程一般是同类专业之间或专业本身的基本理论、基础知识及基本技能构成的课程，是以该群对应岗位群上核心职业能力培养为目标、工作岗位结构为框架、工作过程系统化为主线、工作实践行为为起点，面向生产或服务所需的基本知识、能力和素质结构要求而确定的学习和训练项目。

“自控与电气专业群”面向自动化设备和系统运维、装调、生产、设计、管理等岗位群，提炼本专业群各专业共性要求的基础理论和基础知识，构建了专业群平台课程，包括通用技术和专业技术平台课程，分别为《机械制图》《机械基础》《电工技术基础》《电子技术应用》《电机与电气控制技术》《电工技术应用》《传感检测技术》《单片机技术应用》《PLC控制技术》。

这9门课程要求自控与电气专业群中不同专业学生都要学习，主要培养学生机械基础、电气基础、控制基础三方面知识和能力，为学生后续专业技术课程和专业方向课程的学习以及学生就业或者升学奠定良好基础。

2.核心技术与就业导向的专业技术课程和方向模块课程

专业群内6个专业依据各自的就业领域，构建了不同的专业技术和专业方向课程，各专业的主要课程如图1所示。这些课程以工作为导向，选用合适的教学载体，大多采用教学训做评一体化教学模式，任务驱动教学方法，在专业实训室完成学习。

（三）突出技能的专业群实践与创新环节

实践教学在高职院校的教学中占有重要地位。自控与电气专业群按照专业群岗位能力标准，构建专业群职业基础能力、职业专项能力、职业综合能力和创新能力递进培养的实践课程体系，如图2所示。

自控与电气专业群内所有专业均设置了钳工、低压电工运行维修、电子产品装调、职业素质实践和认岗实习周等基础实训，培养专业群学生职业基础能力。

专业群内各专业设计了不同的综合实训与生产性实训周，培养学生的职业专项能力，实训从简单到复杂，从单一到综合，由浅入深培养学生专业技能，如图3所示。

专业群结合就业岗位设置了顶岗实习和毕业设计，对学生所学进行全面检查和总结，培养学生的职业综合能力，为进入职业岗位做充分的准备。

专业群职业创新能力实践项目包括专业社会实践、职业技能竞赛、参与教师的科研项目、职业资格高级证、参加或开设讲座等。专业群内每个专业相同的实践项目的内容有区别，如专业社会实践安排学生写相关行业、企业调研报告，不同的专业要调研不同的行业和企业;电气自动化技术专业可参加光伏发电系统装调、单片机应用等项目的比赛。机电一体化技术专业可参加机器人应用、自动化生产线装调等项目的比赛，楼宇智能化工程技术专业参加智能电梯装调、楼宇智能化系统装调的比赛;此外，如果有其他能培养学生创新能力的科目，经认可也可获得专业创新环节的学分。

三、结束语

自控与电气专业群基于职业能力目标的“1-4-1”课程体系，建立在企业需求的基础之上，根据行业企业、人才市场对技术技能人才的需求情况设计，通识课程全面培养学生的基本素质，专业平台课程培养学生专业群基本理论和基础技能，专业技术课程重点培养核心技术技能，方向模块课程考虑学生的个性发展，实践课程突出技能应用和创新思维，最终培养出具有可持续发展能力的自控与电气专业领域高端技术技能人才。当然，专业群建设是一个长期的过程，不论是其内涵的理解和建设的实践，都需要进一步探索和完善。

参 考 文 献

[1]袁洪志.高职院校专业群建设探析[J].中国高教研究，2007（4）：52-54.

[2]刘峻.试析高职机电专业群模块化课程体系的构建[J].职业时空，2013（11）：21-23.

[3]肖莹，李宏昭.电气自动化技术专业人才培养体系研究[J].中国电力教育，2014（33）：48-49.

On the Construction of “1-4-1” Curriculum System Based on the Target of Vocational Abilities for Automatic Control and Electrical Specialties of Higher Vocational Education

Chen Xiaorong，Huang Dunhua，Zhang Wentao，Liu Zenghui

Abstract Beijing Vocational College of Electronic Science constructed the “1-4-1” curriculum system based on the target of vocational abilities for automatic control and electrical specialties. Among the curriculum system， the comprehensive literacy of students will be cultivated through general courses， students’ technical skills will be built up through specialized courses of “platform + technology + direction”， and their practical skills and innovative abilities will be built up through professional practices and innovation link.

电气一体化论文篇(6)

关键词： 电解水 实验条件 装置改进

一、问题的提出

“水的组成”是通过“电解水”实验，在阴阳两极收集到氢气与氧气，且体积比为2∶1来证明的。“电解水”实验需用霍夫曼电解器才能收到好的效果。由于霍氏电解器价格昂贵，因此常用简易装置来电解水。但用教科书上的简易装置电解水，实验效果非常不理想，缺点很多。如将收集气体的试管放入或取出时，手会被电解液腐蚀，还会将杂质带入电解液中；另外检验氢气、氧气的体积时操作很不方便，效果很差，只能看到电解现象，不能准确量出氢气、氧气的体积比，给教学带来很多不便。因此，我们实验小组针对“电解水“实验进行了深层次的探究与讨论，并对实验装置进行了改进。

二、研究方法与内容

1.实验原理

水是弱电解质，内部存在电离平衡。

①HO=H+OH

②H+OH=HO

v①=v②

在直流电作用下，放出氢气与氧气，氢离子与氢氧根离子不断减少，打破平衡体系，使水不停地电离，且v①＞v②，所以反应不断进行。

阳极反应：4OH-4e=2HO+O

阴极反应：2H+2e=H

总反应：2HO2H+O

2.实验仪器及药品

药品：氢氧化钾固体、98%浓硫酸、自来水

仪器：电子天平、容量瓶（500ml）、烧杯（500ml、1000ml）、玻璃棒、直流电源、止水夹、注射器（10ml、50ml）、铁架台（带铁夹）、大头针、导线

3.实验装置改进

如图：

注：大头针与导线连接处使用塑料输液管密封，防止电解液也导线接触，腐蚀导线。

4.实验方法与步骤

将烧杯中倒满电解液，连接电极，装置如图，吸电解液至止水夹处（试管中不能留有气泡）。通电一段时间后，记录氢气、氧气的体积。改变电解液浓度、电压分别进行实验，再记录氢、氧气体的体积。

（1）准确称量氢氧化钾固体12.5g、25g、50g、100g，分别配置成1000ml的氢氧化钾溶液。

（2）准确量取98%的浓硫酸12.5ml、25ml、50ml、100ml，分别配置成1000ml的硫酸溶液。

（3）向烧杯中倒入电解液，安装实验装置。吸电解液至止水夹处（试管中不能留有气泡）。接通电源，调节电压至12v，计时5min，断开电源，记录氢气、氧气的体积。

（4）分别调节电压至18v、24v、30v，重复以上实验，记录数据。

三、研究数据处理与分析

通电时间5min，不同浓度KOH在不同电压下对水电解的影响：

通电时间5min，不同浓度HSO在不同电压下对水电解的影响：

理论上电解水时产生的H和O的体积比应该是2∶1，但实际上H的体积往往超过两倍。产生这一误差的原因是多方面的，主要有：两个集气管中水柱压力不相等；氢氧两种气体在电解液中的溶解度不同；在相同温度和压力下，氧气的溶解度比氢气大，还有电极上会发生一些副反应。例如，用自来水配置KOH做电解液，因溶液中含有Cl，阳极放出氧原子与Cl生成ClO，消耗部分氧气；若使用稀HSO做电解液，则有下列副反应发生：

HSO=H+HSO

在阴极：2H+2e=H；在阳极：2HSO-2e=HSO（过二硫酸）

HSO+HO=HSO+HSO（过一硫酸）；HSO+HO=HO+HSO

生成的过氧化氢在酸性溶液环境中较稳定，不易分解放出氧气，使放出的氧气量减少。

四、研究结论

综上实验结果可知，电解水实验的较好条件是：氢氧化钾的浓度以12.5g/L，电源电压在12v至18v之间时最佳。（用稀硫酸做电解液，虽然水的电解速率较快，但误差较大，不宜采用。）用改进的实验装置，在最佳的实验条件下，电解水的实验效果与用霍夫曼电解器同样理想。

另外，在实验时还应注意下述情况：由于氢气、氧气在水中的溶解度不同，如在20℃时，氧气的溶解度为31ml/L，而氢气为18.2ml/L；再则，阳极材料被氧化要消耗一部分氧气，因此在正式实验前，应先进行一次预电解，使氢气、氧气在电解液中饱和，同时使阳极表面氧化形成一层保护膜，在以后和各次实验使用时，不需要调换正、负电极。

参考文献：

［1］课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书（化学）［M］北京：人民教育出版社，2006.

［2］西南师范学院化学系.中学化学教学法实验［M］.北京：高等教育出版社出版，1986.

［3］王希通.化学实验教学研究［M］.北京：高等教育出版社出版，1990.

［4］宋萍，雷复天.电解水实验［M］.青海师专学报，2001，（01）.

电气一体化论文篇(7)

关键词：汽车电子；电力电子；教学改革

作者简介：吴晓刚（1981-），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，副教授；周美兰（1962-），女，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150080）

基金项目：本文系黑龙江省高等教育教学改革项目（项目编号：JG2201201107）、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目（项目编号：A201200004）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）28-0098-02

随着汽车产业的发展，电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外，平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%～25%，一些豪华轿车上装有40多个微处理器，有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为，增加汽车电子装备的数量，促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]

在对汽车电子技术的教学研究中，文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题，提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中，并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统，完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件，并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。

在汽车电子中，涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术，并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业下的电力电子方向，在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上，形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向，并培养了大量的硕士研究生和博士。因此，为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色，结合在汽车电子方向上的研究成果，在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中，特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象，通过课程结构优化设置和考核方式改革，结合现场教学和研究性教学的教学方法，实现具有特色的专业选修课教学。

一、“汽车电子技术”课程结构

“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期，为专业选修课程，2学分，共32学时。其中理论教学22学时，实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置，结合汽车电子技术的主要特点，“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块，如图1所示。

在“汽车电子技术”课的理论教学环节中，第一部分，先介绍汽车电子的基本概念，回顾汽车电子技术的发展历史，通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响，结合电气工程及其自动化专业的相关知识，讲述汽车电子与电力电子的关系。

第二部分，介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器，常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据，汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。

第三部分，在以上介绍的基础上，着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法，主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法，特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。

第四部分，结合新能源汽车的热点问题，充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于，省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分，强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外，还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。

第五部分，介绍汽车电器系统，包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。

第六部分是课程的最后部分，介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。

以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。

在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中，主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段，学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解，并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上，主要分为5个部分，如图2所示。

课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解，而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来，提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程，课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识，以电动汽车控制系统作为设计目标，让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。

二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革

对于“汽车电子技术”课程来说，涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的，而通过传统的板书教学方式，也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式，通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理，使教学的内容直观清晰，易于理解。

在“汽车电子技术”课程的教学过程中，除了正常的多媒体课堂教学外，还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台，使学生到工程中心参观现场演示，并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外，教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时，可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象，从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证，到中间环节的样机开发、功能验证，再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授，学生对汽车电子的感性知识加深，在理论学习中的目的就会变得明确，清楚地认识到需要掌握的主要内容。

三、“汽车电子技术”课程考核方式

为了有效地组织教学，突出“汽车电子技术”课程的实践性，改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%，期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生，选课人数基本维持在40～60人范围内，这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导，因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于，其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩，而作为专业选修课，本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。

目前该门课程的考核采用平时成绩占10%，作业成绩占10%，实验成绩占10%，课程设计占30%，专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是，不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点，并且可以充分激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作精神。

专业小论文作为考核的主要部分，在撰写过程中，授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训，而后引导学生充分利用学校图书馆的资源，根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索；学生分成了3至4名成员一组，选择关于汽车电子的主题项目，可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等，学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后，学生提交科技论文，并以学术会议的形式在课堂上进行交流，老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问，并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出，这样做的好处是激发学生的积极性，所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果，令所有同学信服。

四、结论

根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点，结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况，提出了教学中课程内容优化配置，现场教学结合研究性教学的授课方法；考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革，提高学生学习的积极性和主动性，真正能够在有限的学时内获得最实用的知识，增强学生的实践能力。

参考文献：

[1]李建秋，赵六奇，韩晓东.汽车电子学教程[M].第2版.北京：清华大学出版社，2011.

[2]周雅夫，连静，李琳辉，等.《汽车电子与控制》课程教学改革的探析[J].科技创新导报，2010，（16）：190.

[3]赵科.汽车电子控制技术教学探讨[J].新西部：理论版，2011，（27）：221-222.

[4]赵秀春，徐国凯，陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报，2010，12（5）：497-499.

[5]仇成群.LabVIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户，2011，18（6）：97-98.

[6]张新丰，陈慧，孟宗良，等.控制器V型开发模式实验教学探索[J].实验室研究与探索，2012，31（2）：131-134.