電機學(xué)課程教學(xué)改革論文

時間:2022-02-05 03:58:59

導(dǎo)語:電機學(xué)課程教學(xué)改革論文一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

電機學(xué)課程教學(xué)改革論文

一、新能源發(fā)展趨勢及技術(shù)型人才需求

盡管我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,然而針對新能源行業(yè)的技術(shù)型人才培養(yǎng)卻相對滯后。高素質(zhì)技術(shù)型人才的缺失已嚴(yán)重制約著我國當(dāng)前新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。預(yù)計到2020年,在風(fēng)電、光伏、新能源汽車、節(jié)能建筑等新能源領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員需要將達到數(shù)十萬,而全國新能源相關(guān)專業(yè)每年畢業(yè)生總量卻不足1000人。因此,培養(yǎng)適合于新能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)型人才刻不容緩。2007年華北電力大學(xué)成立可再生能源學(xué)院,2008年10月南昌大學(xué)成立了光伏學(xué)院,同年,復(fù)旦大學(xué)成立新能源研究院,河海大學(xué)設(shè)立了風(fēng)能與動力工程專業(yè)?!?a href="http://www.eimio.cn/lunwen/jxztlw/jxgglw/201502/590592.html" target="_blank">電機學(xué)”與“運動控制系統(tǒng)”作為電氣自動化專業(yè)重要的專業(yè)課程,始終相互銜接、互為支撐,是培養(yǎng)新能源技術(shù)人才的重要基礎(chǔ)課程,徐州工程學(xué)院信電工程學(xué)院對“電機學(xué)與運動控制系統(tǒng)”課程群的調(diào)整開展了有益思考與探索。

二、課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.理論教學(xué)

由于本課程集電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)等基礎(chǔ)知識為一體,理論性和實踐性都非常強,再加上電機學(xué)本身的理解難度,使得目前課堂教學(xué)更注重講授知識的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性。一方面,重點講授電動機的基本原理、運行特性和控制方法,發(fā)電機的基礎(chǔ)知識和技術(shù)難點課堂教學(xué)課時分配較少,針對新能源技術(shù)領(lǐng)域的知識講授更是一帶而過;另一方面,當(dāng)涉及到實際工程應(yīng)用時,均以系統(tǒng)框圖為背景,例如直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、三相同步發(fā)電機的運行與并網(wǎng),課堂講解與工程實際的應(yīng)用偏差較大,學(xué)生普遍感覺比較抽象??傮w而言,新能源相關(guān)的新知識、新技術(shù)在教學(xué)中的更新較慢。

2.實驗教學(xué)

我院的實驗教學(xué)基本以驗證性實驗為主,并且由于現(xiàn)有的實驗設(shè)備高度集成,學(xué)生在做實驗時往往看不到其內(nèi)部結(jié)構(gòu),只要對外部端子進行簡單接線,然后手工記錄數(shù)據(jù)即可,整個實驗過程無法將理論與實際的元器件聯(lián)系起來??紤]實驗設(shè)備的限制,在系統(tǒng)仿真環(huán)節(jié),課程多利用MATLAB的SIMULINK工具箱,大多是以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)進行計算機數(shù)字仿真,與工程實際也存在較大的差距。

三、課程教學(xué)改革與探索

1.課程教學(xué)內(nèi)容改革

“電機學(xué)”與“運動控制系統(tǒng)”是電氣工程及其自動化專業(yè)的傳統(tǒng)經(jīng)典課程,我院在保留課程主干內(nèi)容的基礎(chǔ)上,適度縮減與工程實際差距較大的理論知識講授課時,著重加大關(guān)于發(fā)電機運行原理與控制技術(shù)的分析和論述,借此進一步夯實學(xué)生關(guān)于新能源發(fā)電技術(shù)的理論基礎(chǔ),并逐步增加“新能源發(fā)電技術(shù)”、“風(fēng)力發(fā)電與控制技術(shù)”、“車用電機原理及控制”、“光伏發(fā)電與微網(wǎng)技術(shù)”等專業(yè)選修課程,通過調(diào)整使新的課程體系能滿足新能源人才培養(yǎng)需要。

2.課堂教學(xué)方式改革

在理論教學(xué)過程中,學(xué)生始終是教學(xué)活動的主體,而教師發(fā)揮著重要的主導(dǎo)作用,需要充分調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如更多采用多媒體動畫演示、MATLAB/SIMULINK軟件搭建仿真模型、新能源技術(shù)視頻展示和項目小組討論等多種形式,對工程實際系統(tǒng)進行深入的研究性學(xué)習(xí)。同時注意增加學(xué)生新技術(shù)實驗與實踐成績占課程總成績的比重,鼓勵學(xué)生更注重探索新知識、掌握新技能,適度降低課程期末考試成績的比重,以避免學(xué)生疲于應(yīng)付考試。在實驗教學(xué)過程中,充分利用我院大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃,采用CDIO工程教育培養(yǎng)模式,在授課班級中開展項目小組討論的形式,圍繞新能源相關(guān)課題進行項目構(gòu)想、設(shè)計、實施、改進以及答辯討論。每個項目小組中的學(xué)生都需要至少一次作為項目負(fù)責(zé)人,提升學(xué)生的個人技能和團隊寫作能力。針對眾多新能源相關(guān)課題,學(xué)生自由組合、自主選題,在課題開始階段,學(xué)生充分利用圖書館文獻數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)資源,查閱相關(guān)文獻并進行整理和提煉,形成項目的整體推進思路;在課題推進過程中,課題負(fù)責(zé)人對課題進行子課題分解,對課題中的具體工程實現(xiàn)進行設(shè)計、實施和改進;在課題答辯討論階段,項目負(fù)責(zé)人將課題進展結(jié)果在課堂上以PPT的形式加以闡述,班級同學(xué)均可就其結(jié)論和觀點展開討論,最后以指定的論文格式要求上交紙質(zhì)論文或樣機實物,教師對課題成果進行綜合評定,并計入課程總成績中。

3.實踐教學(xué)分層次能力提升

在實踐教學(xué)過程中,按照項目設(shè)計—系統(tǒng)實現(xiàn)—實施改進三個層次的漸進過程。在項目設(shè)計階段,學(xué)院組織教師結(jié)合企業(yè)新能源方面的需求和教師的科研課題進行命題,學(xué)生分小組選題,并根據(jù)課題進行協(xié)作設(shè)計。設(shè)計完成后,學(xué)院組織專門的評審委員會進行設(shè)計的評講活動,學(xué)院對于設(shè)計成果有創(chuàng)新的進行獎勵。在系統(tǒng)實現(xiàn)階段,充分利用我院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃專項經(jīng)費,解決學(xué)生理論與實際脫節(jié)的問題,利用MATLAB的電力系統(tǒng)工具箱(SimPowerSystem)和Pspice軟件,開展了系統(tǒng)仿真,工具箱在元件庫中提供的電氣元器件能夠反映相應(yīng)實際元器件的電氣特性,激發(fā)了學(xué)生獨立動手實踐的積極性。在實施改進階段,學(xué)院組織評審委員對系統(tǒng)的實現(xiàn)進行再評講活動,提出實施改進意見,讓學(xué)生對自己的設(shè)計、實現(xiàn)成果進行完善性改進,從而進一步提高成果的層次和質(zhì)量水平。2009年我院購置“電機學(xué)”與“運動控制系統(tǒng)”兩門課程的成套實驗教學(xué)設(shè)備,2010級電氣國際課程實驗班的實驗內(nèi)容就進行了相應(yīng)的調(diào)整,減少數(shù)字仿真的內(nèi)容,增加工程實踐訓(xùn)練內(nèi)容。新的實驗指導(dǎo)書要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí),根據(jù)實驗內(nèi)容、原理圖和實驗裝置設(shè)計實驗控制系統(tǒng)的具體接線圖,列出實驗步驟;能夠運用理論知識對實驗現(xiàn)象、結(jié)果進行分析和處理,解決實驗中遇到的問題,能夠綜合實驗數(shù)據(jù),解釋實驗現(xiàn)象,編寫實驗報告,實施了從構(gòu)思、設(shè)計、實施到運行的一個全CDIO過程,達到培養(yǎng)學(xué)生全面的專業(yè)、個人、職業(yè)、團隊、交流及社會意識與能力。

四、結(jié)束語

我院以電氣工程及其自動化專業(yè)為依托,以培養(yǎng)應(yīng)用型新能源技術(shù)人才為目的,在“電機學(xué)”與“運動控制系統(tǒng)”兩門課程中實施了教學(xué)改革。從教學(xué)效果來看,學(xué)生在掌握了專業(yè)基礎(chǔ)知識的前提下,經(jīng)過工程實踐訓(xùn)練,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力,為“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的教學(xué)改革提供了借鑒經(jīng)驗。

作者:張旭隆王峰曹言敬單位:徐州工程學(xué)院信電工程學(xué)院