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電氣工程基本原理范文第1篇

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；電氣工程概論；互動式教學(xué)法；教學(xué)效果

作者簡介：韓楊（1982-），男，四川成都人，電子科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院，講師。（四川 成都 611731）

基金項目：本文系電子科技大學(xué)中央高?；究蒲许椖浚椖烤幪枺?672011ZYGX2011J093）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0057-02

“電氣工程概論”課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程圍繞電氣工程領(lǐng)域的幾個主要分支——電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動、電工新技術(shù)等方面進(jìn)行全面系統(tǒng)的介紹。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對電氣學(xué)科的發(fā)展歷史和應(yīng)用現(xiàn)狀有全景式的了解，對進(jìn)一步深入電氣工程學(xué)科類專業(yè)學(xué)習(xí)起到導(dǎo)航作用，并逐步培養(yǎng)對電氣科學(xué)與工程的崇尚與追求的專業(yè)精神以及創(chuàng)新意識。[1，2]

實踐表明，學(xué)生總是習(xí)慣于知識的“定量”化灌輸模式，而對于這樣一門以“定性”介紹為主、沒有公式講解和詳細(xì)專業(yè)理論分析的課程，最初還有些不適應(yīng)。如何激發(fā)學(xué)生對電氣專業(yè)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索和圖書館資料查詢等手段，去主動了解和掌握一些專業(yè)知識背景，是課堂教學(xué)中需要著重思考和實踐的課題。[3-5]筆者經(jīng)過兩三年的電氣工程概論教學(xué)后，在重點講述電力系統(tǒng)自動化、電力電子與電力傳動等的基礎(chǔ)上，把互動式教學(xué)方法成功應(yīng)用到教學(xué)實踐中。課堂教學(xué)表明，這對于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面是非常有效的。

一、 采用互動式教學(xué)方法，探索改革教學(xué)模式

“電氣工程概論”課程涵蓋內(nèi)容多，采用傳統(tǒng)滿堂灌式教學(xué)方法，效果不佳。筆者通過教學(xué)實踐，摸索出一套有效的方法，教學(xué)安排按照如下順序：教師理論講解—多媒體PPT展示—視頻演示—給學(xué)生布置課后調(diào)研題目—學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分組研討、制作PPT—學(xué)生課堂專題演講—同學(xué)問答互動、教師總結(jié)—教師提出整改意見—學(xué)生課后再次收集資料、完成研究報告。這種互動式方法培養(yǎng)了學(xué)生對課程的興趣，使他們在PPT演講、書面表達(dá)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面都起到積極作用。

二、調(diào)整更新教學(xué)內(nèi)容，提升課堂教學(xué)質(zhì)量

1.課程緒論

（1）主要內(nèi)容：電氣工程在國民經(jīng)濟(jì)中的地位；電氣科學(xué)與工程的發(fā)展簡史、前景、理論基礎(chǔ)和常用計算機(jī)程序，譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。應(yīng)達(dá)要求：了解電氣科學(xué)與工程的產(chǎn)生過程；了解電氣工程及其自動化專業(yè)的二級學(xué)科分布；了解電氣工程學(xué)科的發(fā)展前景和在國民經(jīng)濟(jì)中的主要應(yīng)用和作用。

（2）教學(xué)設(shè)計：圍繞使學(xué)生對本課程的專業(yè)背景、主要應(yīng)用前景有一個清晰的認(rèn)識和激發(fā)其對本專業(yè)的熱愛這一目標(biāo)來展開。在講授過程中，補(bǔ)充智能電網(wǎng)、新能源的開發(fā)利用技術(shù)等當(dāng)前國內(nèi)外的研究熱點，擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)視野。

2.電機(jī)電器及其控制技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：電機(jī)的作用及其發(fā)展簡史；電機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域、選用與運(yùn)行控制；電機(jī)學(xué)的研究內(nèi)容概要；電器的發(fā)展歷史和分類。應(yīng)達(dá)要求：了解電機(jī)的基本作用、發(fā)展簡史、電器的發(fā)展歷史；理解電機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用領(lǐng)域；掌握電機(jī)的可逆原理；理解電機(jī)學(xué)的主要研究內(nèi)容、高壓電器與低壓電器的基本結(jié)構(gòu)與作用；掌握電機(jī)分類方法和不同類別的電機(jī)特點。

（2）教學(xué)設(shè)計：介紹電機(jī)與電器學(xué)科的概況、發(fā)展簡史，使學(xué)生對電機(jī)學(xué)等后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程以及電機(jī)的微機(jī)控制技術(shù)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)建立初步的感性認(rèn)識。通過FLASH制作的同步電機(jī)勵磁過程和旋轉(zhuǎn)磁場模擬動畫來加強(qiáng)學(xué)生對電機(jī)學(xué)理論知識的理解。對于電器部分，通過圖片的形式向?qū)W生展示各種電器，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識；對于高壓電器部分，由于裝置體積龐大，采用視頻錄相講解的方法，拉近學(xué)生對高壓電器的感性距離。

3.電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)發(fā)展簡史；電力系統(tǒng)簡介；發(fā)電廠、電網(wǎng)概述；電力市場簡介；電力新技術(shù)與發(fā)展趨勢。應(yīng)達(dá)要求：了解電力系統(tǒng)的發(fā)展簡史和我國電力工業(yè)的發(fā)展概況、交直流輸電技術(shù)的發(fā)展過程、各種類型的能源發(fā)電原理及其特點；了解電力市場的概念、電力新技術(shù)的發(fā)展趨勢；理解電力系統(tǒng)的功能與作用、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要特點和運(yùn)行過程。

（2）教學(xué)設(shè)計：主要講授電力系統(tǒng)的概況、基本概念，內(nèi)容涉及發(fā)、輸、供、配、用幾大部分，按發(fā)電部分、電網(wǎng)運(yùn)行與調(diào)度、電力應(yīng)用三個環(huán)節(jié)順序介紹。教學(xué)過程中首先從系統(tǒng)的角度對電力系統(tǒng)進(jìn)行介紹，使學(xué)生建立對電力系統(tǒng)整體功能及結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對各個組成部分分別闡述。在講述電力系統(tǒng)發(fā)展前沿技術(shù)的時候，本著自動化、數(shù)字化、智能化的發(fā)展主線，將智能電網(wǎng)的概念引入課堂。

4.電力電子技術(shù)與電力傳動

（1）主要內(nèi)容：電力電子技術(shù)的作用與發(fā)展簡史；電力電子技術(shù)的特點和研究內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域；電力電子技術(shù)的地位、發(fā)展方向和電力傳動概況。應(yīng)達(dá)要求：了解電力電子技術(shù)的作用、發(fā)展歷史；了解電力電子技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和新技術(shù)的發(fā)展趨勢；了解電力傳動的主要應(yīng)用領(lǐng)域；理解電力電子技術(shù)的概念與特點和直流電機(jī)、交流電機(jī)傳動的基本原理。

（2）教學(xué)設(shè)計：介紹電力電子技術(shù)的作用、歷史、主要特點及其發(fā)展趨勢。電力電子技術(shù)是我院電氣專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。對半導(dǎo)體變流技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行講授，讓學(xué)生明確電力電子技術(shù)的本質(zhì)和重要意義；將實驗室電力電子器件作為道具，在課堂上實物演示，讓學(xué)生建立感性認(rèn)識。在講述電力傳動部分時，結(jié)合工程實踐進(jìn)行案例教學(xué)，使學(xué)生明確電力傳動在工業(yè)中的應(yīng)用概況；結(jié)合科研課題，將典型案例通過PPT向?qū)W生展示。

5.高電壓與絕緣技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：高電壓與絕緣技術(shù)發(fā)展簡史及主要內(nèi)容；高電壓新技術(shù)及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用。應(yīng)達(dá)要求：了解高電壓與絕緣技術(shù)的作用；了解高電壓的產(chǎn)生原理和試驗設(shè)備；了解高電壓新技術(shù)及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用；理解基本的高電壓及絕緣試驗操作。

（2）教學(xué)設(shè)計：介紹高電壓與絕緣技術(shù)的發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域及其試驗技術(shù)。本章具有很強(qiáng)的專業(yè)背景，因此在教學(xué)時，采用了PPT講授和視頻演示相結(jié)合的教學(xué)手段，突出高電壓技術(shù)的產(chǎn)生背景、發(fā)展歷程、試驗條件和環(huán)境等，達(dá)到讓學(xué)生建立一個感性認(rèn)識的目的。

6.電工新技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：電工新技術(shù)發(fā)展趨勢、超導(dǎo)電工技術(shù)、聚變電工技術(shù)、磁流體技術(shù)、可再生能源技術(shù)、磁懸浮列車技術(shù)、燃料電池技術(shù)、飛輪儲能技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)。應(yīng)達(dá)要求：了解電工新技術(shù)的發(fā)展趨勢、超導(dǎo)電工技術(shù)、磁聚變電工技術(shù)的基本原理及應(yīng)用，磁流體發(fā)電和推進(jìn)技術(shù)、磁懸浮列車技術(shù)、燃料電池技術(shù)及應(yīng)用，飛輪儲能技術(shù)及應(yīng)用和微機(jī)電系統(tǒng)的基本概念。

（2）教學(xué)設(shè)計：主要以PPT講授為主。對超導(dǎo)電工、聚變電工、可再生能源發(fā)電、燃料電池技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)等前沿技術(shù)進(jìn)行專題概述。

三、改革教學(xué)方法，創(chuàng)新互動式教學(xué)模式

1.注重課堂引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在教學(xué)過程中，借助網(wǎng)絡(luò)資源，向?qū)W生介紹電氣行業(yè)的應(yīng)用情況和相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品和市場情況，譬如給學(xué)生介紹聯(lián)合證卷行業(yè)深度分析“電力電子，我們可以看得更遠(yuǎn)”，重點介紹電力電子變頻器、整流設(shè)備、無功補(bǔ)償設(shè)備SVG、開關(guān)電源、直流輸電裝備等技術(shù)的實際工程應(yīng)用，介紹相關(guān)企業(yè)和上市公司產(chǎn)品和市場概況，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.加強(qiáng)課堂互動，調(diào)動學(xué)生積極性

為了加強(qiáng)課堂互動，采用了PPT講解和視頻教學(xué)相結(jié)合的方法，進(jìn)行多個專題介紹。譬如：核裂變之歷史回顧、中廣核集團(tuán)介紹、日本核事故回顧、歐洲核聚變裝置、中國托克馬克聚變裝置、日本新干線與中國高速鐵路、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)公司宣傳片；汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)安裝視頻和三峽發(fā)電廠簡介。學(xué)生觀看完視頻后，進(jìn)行提問：裂變和聚變的區(qū)別是什么？日本核泄漏事故的原因是什么？避免核事故的方法有哪些？日本新干線和中國高鐵的技術(shù)要點有哪些？汽輪機(jī)和水輪機(jī)的原理是什么等等。鼓勵學(xué)生回答問題，凡是舉手回答問題的學(xué)生，在平時成績上加2分，調(diào)動了學(xué)生的積極性。隨后，教師進(jìn)行總結(jié)評論。

3.推行專題報告，活躍課堂氣氛

采用學(xué)生專題演講方法，激發(fā)自主學(xué)習(xí)興趣和收集整理資料的能力。學(xué)生3人一組，分工協(xié)作完成資料收集、PPT制作和課后研究報告撰寫。學(xué)生報告題目有：智能電網(wǎng)概述、電氣化鐵路接觸網(wǎng)介紹、電能存儲技術(shù)的發(fā)展概況、地?zé)岚l(fā)電的現(xiàn)狀與技術(shù)要點、PLC的原理與應(yīng)用、國內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢、柔性太陽能電池、國內(nèi)外高壓直流輸電工程簡介、電力系統(tǒng)柔性輸配電技術(shù)、城市軌道交通供電系統(tǒng)和電動汽車電源系統(tǒng)等等。學(xué)生報告后，其他學(xué)生提3～5個問題，報告者首先作答，教師隨后總結(jié)，并對相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行詳細(xì)講解。對提問的同學(xué)，在平時成績上加2分。這樣課堂氣氛非?；钴S，學(xué)生爭先恐后舉手發(fā)言。

四、結(jié)束語

通過和學(xué)生的溝通發(fā)現(xiàn)，學(xué)生非常喜愛這種互動式教學(xué)方法，感覺課堂不再枯燥，而是充滿活力，在知識獲取和創(chuàng)新、演講能力和書面表達(dá)方面都得到全面的鍛煉，收獲頗豐。學(xué)生的積極性被充分調(diào)動起來了，課堂氣氛活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)中找到了快樂，對電氣工程專業(yè)提升了興趣。教學(xué)實踐表明，互動式教學(xué)方法在電氣工程概論課程的應(yīng)用是成功的。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉晉，牛印鎖，文俊.國內(nèi)外“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)研究[J].中國電力教育，2012，（6）：64-65.

[2]楊鴻波，高晶敏，侯霞，等.“電路分析”課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].中國電力教育，2011，（2）：99-100.

[3]蔣陸萍，蔣宇琦.自主教學(xué)法在“電力生產(chǎn)概論”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2012，（15）：67-68.

電氣工程基本原理范文第2篇

關(guān)鍵詞： 電工理論 基礎(chǔ)課程 教學(xué)水平

電工理論基礎(chǔ)是電氣工程專業(yè)學(xué)生主要基礎(chǔ)課程之一，提高電氣工程專業(yè)電工理論基礎(chǔ)課程教學(xué)水平迫在眉睫，根據(jù)本人長期從事電工理論基礎(chǔ)課程教學(xué)的實踐，以下是我就如何提高電工理論基礎(chǔ)課程教學(xué)水平的幾點思考。

1.電工類基礎(chǔ)課程的設(shè)置

首先，從電工理論基礎(chǔ)知識原本的內(nèi)在規(guī)律上，電與磁是不分家的。

電路理論體現(xiàn)了解決工程問題需要牢固樹立的思想和方法，尤其是其中的線性電路理論部分，使人們可把若干同類因素作用下發(fā)生在電工裝置、電工設(shè)備中的過程，看做是在同樣物理狀態(tài)下，這些因素單獨作用的結(jié)果之和（疊加原理），運(yùn)用這個原理，可把由簡單過程得出的結(jié)果，推廣到對較為復(fù)雜過程的分析和研究上去，還能將復(fù)雜問題分解成若干較為簡單問題。

但是，電工方面的很多問題不可能完全用線性理論來分析，而只能用電磁場理論的相應(yīng)分析方法來解決。所以，既要講授《電路理論》，又要講授《電磁場理論》，不如此設(shè)置課程是不合適的。一則有悖電工理論基礎(chǔ)知識的內(nèi)在規(guī)律，二則不易給學(xué)生傳授全面的知識結(jié)構(gòu)和概念，而容易造成學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的缺失和不完整。

不少工業(yè)大國和發(fā)達(dá)國家高等電氣工程人才教育教學(xué)的多年經(jīng)驗表明，把電路和電磁場作為一門課程、作為一類知識整體地加以講授，或者既講授《電路理論》又講授《電磁場理論》的做法也是很成功的，是受到后續(xù)專業(yè)課程教師歡迎的，且能為之后學(xué)生進(jìn)一步深造、攻讀研究生，或從事科學(xué)研究工作等打下很好的知識基礎(chǔ)。

2.《電工理論基礎(chǔ)》課程教師的崗位職責(zé)

正像前面所介紹的，《電工理論基礎(chǔ)》（包括《電路原理》和《電磁場理論》），《電工理論基礎(chǔ)》課程的建立源于20世紀(jì)整個工業(yè)的發(fā)展，以及電磁場能量的大規(guī)模生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、輸送及其應(yīng)用方面的不斷拓展，這就要求任課教師要真正理解并體會《電工理論基礎(chǔ)》課程的功能定位，使學(xué)生學(xué)會并習(xí)慣于去探索所研究系統(tǒng)和裝置中所發(fā)生的物理現(xiàn)象的實質(zhì)，從而更有意識地、自覺地、主動地在講授電工的基本原理和基本方法時，盡可能多地選用典型的實際裝置、儀器的模型供學(xué)生去分析、思考理論基礎(chǔ)與實際電工電器裝置設(shè)備之間的關(guān)系，也就是理論與工程實際的關(guān)系。

《電工理論基礎(chǔ)》課程的教學(xué)目標(biāo)定位，要靠所有承擔(dān)《電工理論基礎(chǔ)》課程講授任務(wù)的教師，以課程教學(xué)大綱為指導(dǎo)，以課程講義為基礎(chǔ)，以課程教學(xué)為載體，以最適宜的教學(xué)方法為手段，以典型、生動的裝置、設(shè)備案例為依據(jù)，以令人信服的講述、論證及解釋作保障，去實現(xiàn)它，達(dá)到它，完成它。按我的體會和理解，這就是我們從事相關(guān)課程教學(xué)（包括《電路原理》和《電磁場理論》）的教師的崗位職責(zé)。

3.如何講授《電工理論基礎(chǔ)》課程

（1）要以物理學(xué)為基礎(chǔ)。電路理論和電磁場理論是物理學(xué)原理和概念應(yīng)用于以電路和磁路表征電工電器裝置中所發(fā)生過程、所具有特性的學(xué)問和知識，是物理學(xué)的實用化、工程化學(xué)術(shù)表征。電工理論基礎(chǔ)（包括《路》和《場》）要能實現(xiàn)“為全面認(rèn)識實際電工裝置和設(shè)備中所發(fā)生過程提供研究分析方法和實驗指導(dǎo)原則”這樣的目標(biāo)，就要以物理學(xué)為基礎(chǔ)。

（2）要很好地掌握電工理論基礎(chǔ)（包括《路》和《場》）課程知識。以電、磁不分家為基本原則，力爭做到能從電磁場理論基礎(chǔ)知識的角度，對相關(guān)問題，尤其是對電路理論中的基本概念問題，給出科學(xué)、合理、精確、有說服力的解釋和證明，提供合理有效的測量方法。

（3）要積極探索《電工理論基礎(chǔ)》（包括《路》和《場》）等課程教育教學(xué)的改革和發(fā)展。電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步從未間斷，且近些年來更為迅猛，許多電工裝置和設(shè)備甚至可以說是完全變了模樣。《電工理論基礎(chǔ)》（包括《路》和《場》）等課程是20世紀(jì)在重大電氣工程、電力系統(tǒng)和電工科技的發(fā)展下催生、形成的，仍要在新的電氣工程進(jìn)步和發(fā)展的積極推動下有新的理論和方法誕生。

（4）力爭把課程目標(biāo)體現(xiàn)在每一堂課當(dāng)中。要為每堂課的內(nèi)容多準(zhǔn)備若干個有關(guān)電工裝置、設(shè)備及儀器的典型例子，要么適時地穿插在講課的內(nèi)容當(dāng)中去；要么在提前講授完預(yù)定內(nèi)容，但還未到下課時間時“拋給”學(xué)生去開眼界；或留作思考題，讓學(xué)生自己課下去完成。

（5）要把《電工理論基礎(chǔ)》（包括《路》和《場》）寫得更“工程”?，F(xiàn)在為了評職稱，誰都要出自己的教材，但一些《電工理論基礎(chǔ)》（包括《路》和《場》）的教材寫成了“數(shù)學(xué)工程”，很精準(zhǔn)，不論什么問題，都精確到小數(shù)點后2位甚至更多位；全都是理想元件，找不著電場、磁場，看不見實際裝置和實際器件的影子，甚至連磁路也都從教材中刪去了。不少教材的序言中都看不到作者的思想，不知道為什么要出這樣一本新教材。這些都是怪現(xiàn)象，偏離了《電工理論基礎(chǔ)》（包括《路》和《場》）等課程目標(biāo)定位。

電氣工程基本原理范文第3篇

實驗平臺建設(shè)

（1）傳統(tǒng)實驗平臺存在的問題。電氣工程及其自動化專業(yè)傳統(tǒng)的實驗包括課程實驗和綜合實驗兩部分內(nèi)容。1）課程實驗以驗證性實驗為主。一般會根據(jù)二次原理圖完成實驗裝置的接線，通過對裝置加電流、電壓信號對裝置進(jìn)行測試，并觀察裝置動作結(jié)果，記錄相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，以此來驗證理論教學(xué)中所學(xué)的基本原理。就實驗本身而言，實驗?zāi)康谋容^明確，但因?qū)嶒瀮?nèi)容較少且過程單一，不能有效的提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實際問題的能力；再加上因平臺落后、設(shè)備功能有限造成能實際開設(shè)的實驗內(nèi)容更少，根本無法滿足當(dāng)前的教學(xué)需要。2）綜合實驗室硬件條件與當(dāng)前電力系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其對人才的培養(yǎng)要求相比存在較大差距。以繼電保護(hù)實驗平臺為例，差距主要表現(xiàn)在：第一，保護(hù)種類較少，不能涵蓋整個電力系統(tǒng)。當(dāng)前只有線路保護(hù)、變壓器保護(hù)，缺少發(fā)電機(jī)保護(hù)、母線保護(hù)、斷路器保護(hù)及配網(wǎng)保護(hù)。第二，保護(hù)裝置落后，元器件還是以電磁型繼電器為主，微機(jī)線路保護(hù)年代久遠(yuǎn)，與電力系統(tǒng)的實際情況相差甚遠(yuǎn)。第三，測試設(shè)備及測試手段落后，與工程實際差別較大。目前工程調(diào)試中，對現(xiàn)場電氣量的模擬均采用繼電保護(hù)測試儀、信號發(fā)生器等完成，而實驗教學(xué)則主要使用調(diào)壓器、行燈變、移相器、滑線電阻等，這些設(shè)備在測量量程、準(zhǔn)確度、精度方面根本達(dá)不到要求，從而導(dǎo)致很多實驗無法進(jìn)行?；谶@樣的情況，為了適應(yīng)培養(yǎng)計劃的需求，必須對當(dāng)前的實驗平臺進(jìn)行全面的改造，建立與當(dāng)前電力系統(tǒng)的實際發(fā)展水平相適應(yīng)的實驗平臺。（2）實驗平臺建設(shè)。以繼電保護(hù)實驗室為例，目前已經(jīng)建成了包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、線路及供配電系統(tǒng)的微機(jī)繼電保護(hù)實驗平臺，并配置了多套先進(jìn)的繼電保護(hù)測試儀，故障采集及分析軟件。實驗裝置的種類、功能大幅度提升，實驗教學(xué)內(nèi)容可以覆蓋從基礎(chǔ)元件到整個電力系統(tǒng)的各個層次，為構(gòu)建模塊化、多階段、多層次的實驗教學(xué)體系奠定了堅實的平臺基礎(chǔ)。在實驗過程中學(xué)生不但可以根據(jù)主接線的狀態(tài)選擇相應(yīng)的保護(hù)類型，確定保護(hù)配置，而且可以依據(jù)保護(hù)原理自行設(shè)計保護(hù)類型，計算保護(hù)定值，確定參數(shù)，并通過實驗平臺檢驗動作邏輯及保護(hù)動作情況。圖1為微機(jī)繼電保護(hù)實驗平臺。

教學(xué)內(nèi)容改革

在新建實驗平臺的基礎(chǔ)上，從以下幾個方面來合理的安排教學(xué)內(nèi)容。（1）從課程出發(fā)安排教學(xué)內(nèi)容。電氣工程的理論課程包括：“繼電保護(hù)”、“自動裝置”、“高電壓技術(shù)”、“電力系統(tǒng)分析”等，與此相關(guān)的課程實驗一般以元件實驗為主，同樣包括繼電保護(hù)元件實驗、自動裝置課程實驗、高電壓技術(shù)實驗。在現(xiàn)有的實驗平臺上，元件和裝置已合為一體，可取消繼電保護(hù)元件實驗室，課程試驗可在綜合實驗室內(nèi)完成。而經(jīng)過改造后實驗室功能更加完善，實驗內(nèi)容可以涉及到實驗原理的各個環(huán)節(jié)，包括：硬件電路、保護(hù)定值修改和固化、元件定值校驗、動作特性實驗及動作報告故障分析等。這樣既可以節(jié)省場地和資源，同時又可以制定更加豐富的實驗內(nèi)容，從而改變了以往課程實驗內(nèi)容少、手段單一的缺點。（2）從實際工程出發(fā)安排教學(xué)內(nèi)容。技術(shù)應(yīng)用型電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方向根據(jù)工程實際和社會需求，全面強(qiáng)化實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，對實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全面整合和優(yōu)化。三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院緊密結(jié)合工程實際和電力行業(yè)需求，設(shè)置了以下專業(yè)綜合實驗：微機(jī)繼電保護(hù)綜合實驗、綜合自動化實驗、水電仿真實驗以及電氣設(shè)備檢測實驗。下面以微機(jī)繼電保護(hù)綜合實驗為例介紹實驗內(nèi)容的安排。微機(jī)繼電保護(hù)綜合實驗分為微機(jī)保護(hù)軟件設(shè)計實驗和微機(jī)保護(hù)屏體實驗。在軟件設(shè)計實驗中，學(xué)生可以完成以下實驗內(nèi)容：一是編制保護(hù)軟件主程序。一般包含三個基本模塊：初始化和自檢循環(huán)模塊、保護(hù)邏輯判斷模塊和跳閘處理模塊。二是設(shè)計數(shù)字濾波器。三是微機(jī)保護(hù)算法實驗。完成軟件設(shè)計并在微機(jī)實驗平臺上運(yùn)行，可以作為課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容。微機(jī)保護(hù)屏體實驗以發(fā)電機(jī)微機(jī)保護(hù)為平臺，學(xué)生可以完成以下實驗內(nèi)容：一是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗。包括零點漂移檢查，電流、電壓精度檢查，電流、電壓變換器線性范圍檢查。二是保護(hù)定值校驗及動作特性實驗。三是開關(guān)量輸入軟件及硬件回路定義設(shè)計。四是開出量輸出、跳閘回路及軟/硬壓板的投/退檢查。五是模擬各種保護(hù)動作，形象直觀的觀察保護(hù)動作情況，打印并分析故障報告。[3，4]（3）從學(xué)生出發(fā)安排教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)以學(xué)生為主體，實驗教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置及教學(xué)方法要適應(yīng)“自主學(xué)習(xí)”的教學(xué)理念。[5]這就要求教師因材施教，認(rèn)真組織教案，實驗教學(xué)的內(nèi)容公布在學(xué)校求索學(xué)堂網(wǎng)站上，不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生可以根據(jù)自身特點選擇實驗項目與內(nèi)容，教學(xué)過程中教師以問題式和引導(dǎo)式實驗教學(xué)為主，注重啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，整個實驗只提要求和目標(biāo)，具體實驗的設(shè)計、實驗前的分析及實驗后數(shù)據(jù)的處理都應(yīng)該由學(xué)生獨立完成。例如：在微機(jī)變壓器保護(hù)實驗教學(xué)中，首先可以提出需要進(jìn)行的實驗項目：一是變壓器主保護(hù)（變壓器差動或零序差動）；二是變壓器后備保護(hù)（復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)或零序方向過流）。然后，根據(jù)所選的試驗項目確定實驗內(nèi)容，其中包括：回顧和復(fù)習(xí)變壓器保護(hù)的基本原理；熟悉保護(hù)回路（交流電流電壓回路、輸入輸出回路）；熟練使用繼電保護(hù)測試儀；在實驗平臺上實現(xiàn)保護(hù)功能；觀測動作結(jié)果，記錄實驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。實踐表明，以學(xué)生為主體，推出“自主學(xué)習(xí)”的教學(xué)理念，將會使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性大大加強(qiáng)，很好地激發(fā)了學(xué)生對理論課程所介紹的專業(yè)知識的濃厚興趣，具有很好的教學(xué)效果，也能很好地滿足技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求。[1]（4）探索實驗室開放管理，通過產(chǎn)學(xué)研合作的形式，建立穩(wěn)固的校外實習(xí)基地，為在校學(xué)生提供進(jìn)入企業(yè)見習(xí)、實習(xí)的機(jī)會。目前已與湖北超高壓輸變電公司宜昌輸電公司、宜昌電力勘測設(shè)計院有限公司簽訂產(chǎn)學(xué)研基地合作協(xié)議。積極鼓勵學(xué)院教師與電力企業(yè)加強(qiáng)合作交流，及時了解先進(jìn)的電力技術(shù)，依靠行業(yè)和企業(yè)辦學(xué)，形成相互支持、相互依托的互動式產(chǎn)學(xué)研結(jié)合基地，有力地保證了學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

電氣工程基本原理范文第4篇

關(guān)鍵詞：實訓(xùn)課程；分層次；模塊化

作者簡介：李自成（1970-），男，四川資陽人，成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院自動化系，副教授。（四川?樂山?614000）

中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0086-02

電氣工程及其自動化專業(yè)在電氣信息領(lǐng)域起著十分重要的作用，主要研究電能的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制、儲存和利用，同時有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換及使用的控制在該專業(yè)所占的地位也日益重要。[1，2]它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系越來越緊密，因而發(fā)展迅速，已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，并成為很多高校的一門重要學(xué)科。而成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業(yè)，在專業(yè)發(fā)展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應(yīng)當(dāng)今社會關(guān)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，加強(qiáng)學(xué)生的動手能力和實踐技能，突出工程能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案制訂了電氣專業(yè)工程訓(xùn)練教學(xué)計劃，形成了科學(xué)的電氣工程實訓(xùn)課程體系。體系以培養(yǎng)學(xué)生在電機(jī)及其電力拖動技術(shù)、電力電子與電氣傳動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)等方面的工程技能為基本目標(biāo)，旨在提升學(xué)生在電氣領(lǐng)域的知識應(yīng)用水平和綜合創(chuàng)新能力，構(gòu)建起理論知識學(xué)習(xí)與實際技能訓(xùn)練、單項能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提升之間的橋梁。

一、課程目標(biāo)定位

課程體系反映了應(yīng)用型本科對知識能力方面的要求。應(yīng)用型本科同一般普通本科的培養(yǎng)體系是平行的，相比具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用性特征。[3]在培養(yǎng)規(guī)格上，應(yīng)用本科培養(yǎng)的不是學(xué)科型、學(xué)術(shù)型、研究型人才，而是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才；在培養(yǎng)模式上，應(yīng)用本科以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程、教學(xué)內(nèi)容體系，重視學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。基于應(yīng)用型本科的性質(zhì)，為了加強(qiáng)對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生盡快掌握本專業(yè)領(lǐng)域的技能，因此整個體系強(qiáng)調(diào)建立一個系統(tǒng)化的實訓(xùn)過程，通過實訓(xùn)，學(xué)生應(yīng)該具備以下技能：

掌握電機(jī)和電力拖動技術(shù)，熟悉變壓器、直流電機(jī)、交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)，通過實訓(xùn)熟悉電機(jī)運(yùn)行原理和調(diào)速原理。

掌握電力電子與電氣傳動技術(shù)，熟悉各種電力電子器件的應(yīng)用，能正確使用變頻器，并能初步進(jìn)行電機(jī)調(diào)速電路的設(shè)計和調(diào)試。

掌握電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，通過實訓(xùn)熟悉繼電保護(hù)基本原理，利用MATLAB進(jìn)行潮流計算，并能進(jìn)行初步的短路分析。

熟練掌握工廠電氣控制、電氣設(shè)計軟件等開發(fā)平臺和應(yīng)用技術(shù)，能夠進(jìn)行系統(tǒng)控制程序設(shè)計或者利用軟件進(jìn)行電路的設(shè)計。

掌握電氣系統(tǒng)或者控制程序的調(diào)試方法，能通過實際操作較好地判斷出電氣系統(tǒng)或者控制程序的缺陷，并進(jìn)行改進(jìn)。

為了節(jié)約成本，加快開發(fā)過程，能夠用仿真軟件對電路進(jìn)行仿真，熟練使用各種仿真軟件，包括Protel DXP等。

能熟練使用各種檢測工具，具備對低壓電器的認(rèn)知和感性認(rèn)識，熟悉每種低壓電氣的正確用法，能進(jìn)行初步的設(shè)計，選擇出滿足要求的電器。

二、課程體系的構(gòu)成原則

實訓(xùn)基于各課程各章節(jié)內(nèi)容或者課程之間聯(lián)系，以實訓(xùn)項目為主體和載體，以程序或者電路系統(tǒng)設(shè)計作為驅(qū)動，實現(xiàn)知識、技術(shù)、能力和素質(zhì)的全面提高。以實訓(xùn)課程體系作為實訓(xùn)目標(biāo)的基礎(chǔ)，制訂完善的實訓(xùn)計劃體系，同時堅持了以下原則：

以就業(yè)實際需求為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為核心，以學(xué)生適應(yīng)就業(yè)崗位為目標(biāo)，以崗位技能為重點，兼顧長遠(yuǎn)發(fā)展。

注重知識、技術(shù)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，使學(xué)生通過實訓(xùn)既鞏固了所學(xué)的知識和技術(shù)又提高了應(yīng)用知識、技術(shù)的能力，使素質(zhì)得到升華。

以實踐能力和工程訓(xùn)練為重點，突出技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用中創(chuàng)新，通過解決問題綜合運(yùn)用所學(xué)的知識。

課程體系體現(xiàn)了開放性、靈活性，及時反映了新能源技術(shù)的發(fā)展以及新技術(shù)的應(yīng)用。

課程體系與人才培養(yǎng)方案的課程體系銜接，分別針對電氣技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電力電子等方向設(shè)立實訓(xùn)課程。

三、分層次模塊化實訓(xùn)教學(xué)體系的設(shè)立

電氣工程及其自動化專業(yè)主要是研究電能應(yīng)用的專業(yè)。近幾十年來，有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換、控制在該專業(yè)所占的地位日益重要，專業(yè)名稱中的“及其自動化”反映了科學(xué)技術(shù)的這種發(fā)展和變化。電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應(yīng)用、電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制三個部分。[4，5]因此實訓(xùn)課程的設(shè)立也應(yīng)該反映這些專業(yè)范圍。首先，電工理論是電氣工程的基礎(chǔ)，主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學(xué)中電學(xué)和磁學(xué)的發(fā)展、延伸。而電子技術(shù)、計算機(jī)硬件技術(shù)等可以看成是由電工理論的不斷發(fā)展而誕生，電工理論是它們的重要基礎(chǔ)。電氣裝備制造主要包括發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器等電機(jī)設(shè)備的制造，也包括開關(guān)、用電設(shè)備等電器與電氣設(shè)備的制造，還包括電力電子設(shè)備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內(nèi)容。電氣裝備的應(yīng)用則是指上述設(shè)備和裝置的應(yīng)用。電力系統(tǒng)主要指電力網(wǎng)的運(yùn)行和控制、電氣自動化等內(nèi)容。制造和運(yùn)行不可能截然分開，電氣設(shè)備在制造時必須考慮其運(yùn)行，如電力系統(tǒng)由各種電氣設(shè)備組成，其良好的運(yùn)行必然要依靠良好的設(shè)備。

針對專業(yè)范圍，電氣工程及其自動化專業(yè)工程訓(xùn)練在學(xué)院工程訓(xùn)練中心進(jìn)行。訓(xùn)練內(nèi)容劃分為工程認(rèn)知訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練和綜合創(chuàng)新訓(xùn)練三個層次。由于我院從專業(yè)建立初期就注重實驗室的建設(shè)。目前訓(xùn)練條件優(yōu)良，已建有電氣技術(shù)實訓(xùn)室、電機(jī)及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護(hù)實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業(yè)實驗室。同時，學(xué)院工程訓(xùn)練中心為進(jìn)一步提升學(xué)生在電氣工程領(lǐng)域的綜合創(chuàng)新能力，建設(shè)了數(shù)控加工中心、基于先進(jìn)控制技術(shù)的運(yùn)動控制實驗室和柔性制造中心，突出真實的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，突出強(qiáng)化學(xué)生在系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等方面的工程訓(xùn)練，有利于高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

我院電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系設(shè)立了三個方向：電氣技術(shù)方向、電力電子技術(shù)方向、電力系統(tǒng)及其自動化。針對不同方向和實訓(xùn)層次設(shè)立不同的課程。如圖1所示。

首先，工程認(rèn)知訓(xùn)練是電氣工程及其自動化專業(yè)整個教學(xué)過程中一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)包括生產(chǎn)實習(xí)等內(nèi)容，使學(xué)生在生產(chǎn)實際或者科研中驗證從課本上學(xué)到的理論知識，加深對知識的理解和認(rèn)識，從而鞏固所學(xué)知識并體會知識的應(yīng)用價值；培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識去觀察、解釋并進(jìn)一步嘗試解決生產(chǎn)實際或者科研過程中發(fā)生的問題，提高分析問題與解決問題的能力；使學(xué)生了解企業(yè)的生產(chǎn)工序、工藝流程、管理制度，從而獲得與本專業(yè)有關(guān)的實際生產(chǎn)知識，并擴(kuò)大專業(yè)知識面；培養(yǎng)學(xué)生從事技術(shù)專題調(diào)查、搜集資料和進(jìn)行研究的能力，并為即將進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計和論文打下良好的基礎(chǔ)。其后是專業(yè)技能訓(xùn)練，針對專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)置模塊，包括電機(jī)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電氣傳動自動控制系統(tǒng)、PLC、電氣CAD等。而學(xué)生專業(yè)技能是一個復(fù)雜的技能系統(tǒng)，諸多技能之間既相互關(guān)聯(lián)又相互影響，其訓(xùn)練途徑及實施辦法亦多種多樣，同時必須具備整體性、科學(xué)性和互動性。因此，專業(yè)技能訓(xùn)練方案的制訂，內(nèi)容上密切結(jié)合學(xué)科和緊扣本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，與專業(yè)培養(yǎng)方案一致，注重能力的提高和知識的應(yīng)用，注重開放性和拓展學(xué)生的思維空間構(gòu)建與理論教學(xué)相輔相成、以能力培養(yǎng)為主線的技能訓(xùn)練方案，為專業(yè)培養(yǎng)方案的貫徹執(zhí)行服務(wù)，以適應(yīng)教育教學(xué)改革發(fā)展的需要，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。最后是綜合創(chuàng)新訓(xùn)練，為實現(xiàn)個性化培養(yǎng)提供先進(jìn)的創(chuàng)新設(shè)計、制作的環(huán)境與條件。通過綜合創(chuàng)新訓(xùn)練為學(xué)生創(chuàng)造一個能培養(yǎng)興趣、產(chǎn)生好奇心的環(huán)境，使他們在這里自己動手創(chuàng)新制作、激發(fā)創(chuàng)造力。以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新制作能力的訓(xùn)練為核心，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，培養(yǎng)更多高素質(zhì)、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。綜合創(chuàng)新訓(xùn)練不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的工程實踐能力，而且還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維，起著其他課程不能替代的作用。

整個課程體系對應(yīng)于工程素質(zhì)訓(xùn)練、金工實習(xí)、電機(jī)及拖動技術(shù)實訓(xùn)、控制理論和控制系統(tǒng)實訓(xùn)、PLC與變頻器應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)、單片機(jī)技術(shù)工程訓(xùn)練、CAD實訓(xùn)、電力系統(tǒng)自動化實訓(xùn)、電力電子與電氣傳動實訓(xùn)、自控系統(tǒng)綜合實習(xí)、調(diào)速系統(tǒng)綜合設(shè)計、供配電系統(tǒng)綜合設(shè)計等實訓(xùn)。同時為了突出應(yīng)用型本科的特點，增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程。實訓(xùn)課內(nèi)容如表1所示。

通過該課程體系使學(xué)生能夠初步了解機(jī)電工程的基本研究領(lǐng)域，具備電氣基本操作技能，掌握電機(jī)及拖動系統(tǒng)的類型、組成和控制方法，掌握控制理論及自動控制系統(tǒng)的組成，具備對一般機(jī)電控制系統(tǒng)的安裝、分析和維護(hù)技能，掌握常用電力電子器件的特性，并能根據(jù)要求設(shè)計出實用電路，掌握可編程控制器和變頻器的使用方法，具有一定的電氣控制系統(tǒng)開發(fā)能力，在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力。

四、結(jié)論

電氣工程及其自動化專業(yè)自2005年在成都理工大學(xué)成立以來，針對本學(xué)校學(xué)生的入學(xué)基礎(chǔ)和就業(yè)的實際情況對實踐方面的教學(xué)課程體系不斷調(diào)整，增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程，增加了綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程，已經(jīng)形成了完整、科學(xué)的實訓(xùn)體系。從目前的實際運(yùn)行情況來看，通過實訓(xùn)，學(xué)生的就業(yè)率得到提高，同時學(xué)生到企業(yè)后熟悉崗位的時間縮短，得到了用人單位的好評。

參考文獻(xiàn)：

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電氣工程基本原理范文第5篇

關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電；教學(xué)方法；教學(xué)改革；教學(xué)理念

中圖分類號：TM619 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）14-0217-03

從2006年秋季學(xué)期開始，我校電氣信息學(xué)院就面向電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生開設(shè)了新能源發(fā)電技術(shù)方面的選修課，2009年學(xué)院改革，對原有專業(yè)進(jìn)行重組、調(diào)整，新成立了電氣與新能源學(xué)院，開始招收電氣工程及其自動化（新能源發(fā)電方向）專業(yè)的本科生，重點培養(yǎng)從事新能源技術(shù)領(lǐng)域的研究、開發(fā)、維護(hù)、管理等方面的高級工程技術(shù)人才，并在2010年開始招生，現(xiàn)已經(jīng)達(dá)到80人規(guī)模，開設(shè)的相關(guān)課程（含實驗）一般安排在第五學(xué)期。

開設(shè)“新能源發(fā)電技術(shù)”專業(yè)選修課的目的是為了幫助電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)生全面了解能源科學(xué)概況、世界范圍內(nèi)面臨的能源問題及其解決對策和發(fā)展前景、新能源開發(fā)利用的重要性以及新能源開發(fā)利用技術(shù)等方面的知識。課程內(nèi)容涉及新能源基礎(chǔ)知識、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿葍?nèi)容。針對目前選修課的建設(shè)和完善已成為高校教學(xué)改革深化的重要環(huán)節(jié)，選修課教學(xué)已然成為高?；谏鐣?fù)合型人才的迫切需求，本文將以新能源發(fā)電技術(shù)課程為例，分別從教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)理念等方面進(jìn)行一些改革研究與分析，其目的在于提高選修課教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生綜合能力。

一、精選教學(xué)內(nèi)容

新能源發(fā)電技術(shù)是一門專業(yè)性、綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科，涵蓋了風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等多種新能源的內(nèi)容，綜合了電氣工程、機(jī)械工程、工程力學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科知識。因其涉及的專業(yè)門類、知識面比較寬廣，學(xué)生普遍反映不太容易找到學(xué)習(xí)規(guī)律，難以把握重點，理解稍困難。因此，結(jié)合新能源發(fā)電技術(shù)課程的培養(yǎng)目標(biāo)，適當(dāng)選擇課程的教學(xué)內(nèi)容，綜合與電氣工程相關(guān)的專業(yè)課，在教學(xué)過程中以新能源的發(fā)電方式為核心，分析各種類型的新能源、能量轉(zhuǎn)化方式、發(fā)電原理等內(nèi)容之間的相關(guān)聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生逐步把各個關(guān)聯(lián)的知識點匯成知識鏈，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶。對于各種新能源的發(fā)展歷史、資源分布和特點則可做簡單介紹。另一方面，考慮到電氣工程專業(yè)對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)要求，比如有關(guān)風(fēng)力機(jī)的空氣動力學(xué)原理、太陽能熱轉(zhuǎn)換原理、生物質(zhì)熱裂解過程等內(nèi)容可只做概述性講解，讓學(xué)生了解其基本概念。教師在教學(xué)過程中，需要注意引進(jìn)當(dāng)前國際國內(nèi)的最新科研成果來豐富新能源課程的教學(xué)內(nèi)容。該課程涵蓋多方面學(xué)科，是當(dāng)前大力提倡發(fā)展的一個技術(shù)方向，其涉及到的信息量多，知識更新快。特別是最近幾年，不斷涌現(xiàn)出研究新能源發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)的新方法，使得新能源發(fā)電技術(shù)得到大力發(fā)展。因此，在選擇和組織教學(xué)內(nèi)容時，以教材為主體，綜合大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料及網(wǎng)絡(luò)資源，例如中國新能源網(wǎng)、中國新能源發(fā)電網(wǎng)等，適當(dāng)增加一些不僅能反映新能源發(fā)電技術(shù)前沿領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)，而且又能展現(xiàn)學(xué)科交叉、擴(kuò)大學(xué)生視野的教學(xué)內(nèi)容，不斷在教學(xué)實踐過程中提高這門課程的教學(xué)質(zhì)量。

二、探索靈活的教學(xué)方法

在新能源發(fā)電技術(shù)課程的教學(xué)中，需要積極探索，發(fā)掘與課程特點相匹配的教學(xué)方法。在課堂教學(xué)中，需要注重知識性、趣味性，注意理論與實際相結(jié)合，可在教學(xué)過程中采用啟迪式、比較式、討論式和流程式等多種不同的教學(xué)方法，目標(biāo)明確，重點突出，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.啟迪式教學(xué)法。這種方法可以較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)他們主動思考，培養(yǎng)他們分析和解決問題的能力。例如，在講解并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)時，根據(jù)學(xué)生之前掌握的光伏發(fā)電基本原理，啟發(fā)他們思考為什么要對獨立的大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)、并網(wǎng)的方式是怎樣的、并網(wǎng)的過程中還需要增加哪些相應(yīng)的裝置。通過在教學(xué)過程中設(shè)置這樣一些問題，逐漸開闊他們的思維方式，讓他們認(rèn)識到要使得太陽能發(fā)電得到大規(guī)模、高效率的利用，必然要對光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)，在并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，并網(wǎng)逆變器又是核心設(shè)備，不僅能夠把光伏電池組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻同相的交流電饋入電網(wǎng)，同時還起到調(diào)節(jié)電力的作用。此外，在講解上述知識點的過程中，還能夠鞏固學(xué)生在電力電子技術(shù)課程中所學(xué)到的關(guān)于逆變器的知識點，培養(yǎng)他們對所學(xué)到的各種知識點進(jìn)行融會貫通、舉一反三的學(xué)習(xí)能力。

2.比較式教學(xué)法。采用不同形式的圖表對各種新能源發(fā)電方式或同一種新能源的不同利用形式進(jìn)行互相對比，不但形象直觀，還有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力。例如在講解恒速恒頻與變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)時，由于這兩種風(fēng)電系統(tǒng)涉及到的知識點特別多，且較難理解，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以深入掌握各種系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)差別等內(nèi)容，多數(shù)學(xué)生僅了解大概情況，因此，十分有必要采用圖表形式，分別從恒速恒頻與變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、原理、發(fā)電機(jī)類型、并網(wǎng)方式等多種角度進(jìn)行歸納、對比，加強(qiáng)學(xué)生對這兩種最重要的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的認(rèn)識，逐步化解學(xué)習(xí)風(fēng)力發(fā)電的困惑。

3.討論式教學(xué)法。這種教學(xué)方法不僅可以發(fā)揮教師的導(dǎo)向作用，還可引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。比如在講解三種經(jīng)典的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)時，可以提前安排三組學(xué)生分別搜集關(guān)于槽式、塔式和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的資料，并在上課時先分別邀請各組的學(xué)生代表描述他們所認(rèn)識的這三種不同的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，可以從熱發(fā)電系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成部件、系統(tǒng)功能、應(yīng)用情況等方面進(jìn)行闡述。在講述過程中，教師可適時啟發(fā)他們，就其中的某一知識點，可以是大家感興趣的，或者是十分重要的知識點進(jìn)行展開，和同學(xué)們一起探討，幫助學(xué)生深入理解不同類型的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的工作原理等內(nèi)容。同時，在這種討論式教學(xué)過程中，結(jié)合不同太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的圖片進(jìn)行講解，可以使得整個教學(xué)過程更生動、更豐富多彩。

4.流程式教學(xué)法。當(dāng)涉及到知識點繁多、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容時，可以采用流程式教學(xué)法。這種方法可首先從系統(tǒng)的角度進(jìn)行說明，再逐層清晰講解，可幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和分析解決實際問題的能力。例如，在講解有分揀場垃圾發(fā)電工藝流程時，結(jié)合美國的H-Power夏威夷垃圾發(fā)電廠實例，采用如圖1所示的垃圾發(fā)電工藝流程來介紹。

先闡述在垃圾焚燒前，需要經(jīng)過一系列輸送、篩選和粉碎裝置，把那些不易處理和不能燃燒的垃圾首先在分揀場清理掉。再介紹經(jīng)過處理后的垃圾則被送入高溫焚燒爐中焚燒，形成的殘渣、灰渣送出填埋。煙氣在排放前需注入石灰脫硫，中和酸性氣體，并傳熱給水變成高溫高壓蒸汽，進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。最后，還要說明煙氣經(jīng)鍋爐尾部受熱面后，經(jīng)靜電除塵達(dá)標(biāo)后，進(jìn)入煙囪排放，靜電除塵后的細(xì)灰渣則可做建材進(jìn)行綜合利用。通過這樣一個簡潔的垃圾發(fā)電工藝流程圖，可讓學(xué)生迅速掌握垃圾發(fā)電的基本原理，了解各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作用和相互關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析復(fù)雜問題的系統(tǒng)性思維。

三、采取多樣的教學(xué)手段

相對于必修課而言，專業(yè)選修課的特點決定了它的教學(xué)方式有所不同，其更注重知識體系的完整性和學(xué)生興趣的引導(dǎo)。這必然要求教師不斷革新自己的教育觀念，在教學(xué)過程中全面認(rèn)真地設(shè)計教案，采用多樣化的教學(xué)手段調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)他們主動參與到課堂教學(xué)過程中，展現(xiàn)他們的課堂主人翁精神。

1.主次分明，突出重點。由于新能源發(fā)電技術(shù)課程涵蓋內(nèi)容較多，而授課學(xué)時又有限，因此在教學(xué)中不可能講授全部內(nèi)容，必須做到重點突出，精講主要內(nèi)容。比如在縱多類型的新能源發(fā)電方式中，根據(jù)我們學(xué)院的專業(yè)設(shè)置特點，可重點講授太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和小水力發(fā)電。此外，還要注意詳略結(jié)合，對主要的、基本的內(nèi)容仍可采用講課方式，而對其他內(nèi)容則可以講座、討論方式開展，增大課堂教學(xué)的信息容量。比如在講授太陽能發(fā)電時，就應(yīng)以講課方式詳細(xì)講解光伏發(fā)電，而以講座方式講解太陽能熱發(fā)電。這種主次分明的講課模式，不僅能使學(xué)生扎實學(xué)到本課程最主要、最核心的內(nèi)容，還可以開闊他們的知識面和視野。

2.應(yīng)用先進(jìn)教學(xué)手段，提升教學(xué)效果。根據(jù)精選的授課內(nèi)容，有效地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，制作形象直觀的多媒體課件，以改善教學(xué)的直觀效果，增加授課內(nèi)容的信息量。例如，當(dāng)介紹不同類型的水平軸式風(fēng)力機(jī)和垂直軸式風(fēng)力機(jī)時，可以多向?qū)W生演示一些與它們相關(guān)的圖片和Flas，結(jié)合這些多媒體資料講解，可加深學(xué)生印象，讓他們對這幾種典型的風(fēng)力機(jī)及其工作方式等內(nèi)容有更深刻的理解。同時在上述教學(xué)過程中，要注意與傳統(tǒng)板書方式相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生逐步分析，并適當(dāng)?shù)亓艚o學(xué)生一些思考時間，較好地把握課堂節(jié)奏。

3.結(jié)合實事，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。新能源發(fā)電技術(shù)課程所講授的一些主要新能源發(fā)電方式在目前逐漸得到越來越多的應(yīng)用，與人們的日常生活也越來越緊密。在介紹不同類型的新能源時，可以充分結(jié)合當(dāng)前社會生活中出現(xiàn)的一些相關(guān)時事焦點事件，把它們提出來讓學(xué)生討論，既能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，活躍課堂氣氛，還加強(qiáng)了他們對講課內(nèi)容的理解。例如，墨西哥灣的BP公司漏油事件、康菲環(huán)渤海灣污染事件，特別是全球石油供需關(guān)系的發(fā)展態(tài)勢、氣候變化和環(huán)境保護(hù)的壓力，都迫切需要全球共同確定和構(gòu)筑能源發(fā)展的新理念，開創(chuàng)新時期能源發(fā)展的新路子。結(jié)合上述實例，引導(dǎo)學(xué)生思索大力發(fā)展新能源、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的必要性，讓他們從新能源利用方式等層次進(jìn)行探討。通過這種教學(xué)方式，不僅可讓學(xué)生深入理解課程內(nèi)容，激發(fā)他們的興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

4.穿插習(xí)題，實時歸納。在風(fēng)力發(fā)電部分的教學(xué)過程中，其涉及到的不同類型風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)、發(fā)電方式、并網(wǎng)方法等知識點比較多，多數(shù)學(xué)生會感到理解有一定困難。為了讓學(xué)生能夠及時掌握課堂所學(xué)內(nèi)容，講課過程中可在恰當(dāng)時候穿插一些事先準(zhǔn)備好的習(xí)題，這些習(xí)題不一定來自教材，教師可根據(jù)其他相關(guān)資料自主設(shè)計。通過課堂練習(xí)，可以考查學(xué)生對相關(guān)知識點的掌握程度和存在問題，及時解決他們的困惑。比如，在講解變速風(fēng)機(jī)驅(qū)動雙饋異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)時，可穿插一個關(guān)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路控制方式的多選題，通過該練習(xí)，能夠加深學(xué)生對這部分重要內(nèi)容的理解，從一定程度上也可改善課堂氛圍，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

5.結(jié)合共同點，學(xué)習(xí)新能源發(fā)電。新能源發(fā)電方式與常規(guī)能源發(fā)電方式，除了在一次能源的來源與能量轉(zhuǎn)換方式等方面有較大不同外，它們在發(fā)電環(huán)節(jié)大多具有很多共同點。因此，在講授各種新能源發(fā)電形式時，注意隨時和常規(guī)能源發(fā)電方式進(jìn)行類比，結(jié)合兩者之間的共同點講解，不僅可以促進(jìn)學(xué)生對新能源發(fā)電方法的理解，還可以鞏固他們對常規(guī)能源發(fā)電方法的認(rèn)識。例如，在講授地?zé)岚l(fā)電時，其和火力發(fā)電的原理基本一樣，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是，地?zé)岚l(fā)電不象火力發(fā)電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地?zé)崮堋?/p>

四、培育素質(zhì)教育的教學(xué)理念

不論是專業(yè)必修課，還是選修課，教師都需要培育素質(zhì)教育的教學(xué)理念，新能源發(fā)電技術(shù)課程的教學(xué)更是如此。通過在理論教學(xué)過程中，結(jié)合一些生動的經(jīng)典案例等進(jìn)行講授，既可調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，又能加強(qiáng)他們對新能源發(fā)電方法的認(rèn)識，逐漸培養(yǎng)學(xué)生探索求知的精神。比如，通過介紹風(fēng)能發(fā)電的幾種典型裝置與設(shè)備，以探究風(fēng)能發(fā)電在當(dāng)前得以大規(guī)模運(yùn)用的原因。正是這些大量科研人員對風(fēng)能發(fā)電裝置的研發(fā)，才使得風(fēng)能發(fā)電不僅僅是論文里的成果。通過一些經(jīng)典案例，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性、學(xué)習(xí)興趣和求知欲，這樣才能達(dá)到開設(shè)專業(yè)選修課“培養(yǎng)學(xué)生能力，挖掘?qū)W生潛能”的目的。

五、結(jié)語

新能源發(fā)電技術(shù)課程是一門知識覆蓋面廣、學(xué)科前沿的專業(yè)選修課，而隨著其利用方式和技術(shù)的不斷發(fā)展，這門課程的教學(xué)內(nèi)容也將不斷更新，教學(xué)方法也會隨之不斷改進(jìn)，通過改進(jìn)教學(xué)手段和逐步增加實驗環(huán)節(jié)，實時強(qiáng)化創(chuàng)新意識，這樣就一定能夠逐步改善人才培養(yǎng)過程中普遍出現(xiàn)的一些問題，如學(xué)生能力薄弱、缺乏創(chuàng)造性、主動性等，達(dá)到真正提升學(xué)生的思維創(chuàng)造能力以及綜合素質(zhì)的目的，培養(yǎng)出與時俱進(jìn)的、創(chuàng)新型的合格應(yīng)用型人才。

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