發(fā)布時間：2023-03-02 15:01:08
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的電器自動化專業(yè)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞:舞臺藝術燈;PLC;編程設計;運行功能
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374 (2010)27-0061-02
0引言
可編程控制器(PLC)是以計算機技術為核心的通用工業(yè)自動化裝置,它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機技術結合在一起,具有高可靠性、靈活通用、易于編程和使用方便等特點,近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化以及改造傳統(tǒng)產業(yè)等方面得到了廣泛的應用,被譽為現(xiàn)代工業(yè)生產自動化的三大支柱之首。本論文針對典型舞臺藝術燈的實際控制要求,運用三菱PLC基本指令和功能指令兩種編程方法,在I/O分配的基礎上,將整個舞臺藝術燈實際控制系統(tǒng)分解為拱形和梯形兩個部分,進行PLC梯形圖程序設計和程序功能分析。
1舞臺藝術燈的控制要求
(1)如下圖所示,共有8道燈,其中5道燈呈拱形,3道燈呈梯形;
(2)7號燈一亮一滅交替進行;
(3)6、5、4、3號燈由內到外依次點亮,全亮后再全滅;
(4)2、1、0號燈由上到下依次點亮,全亮后再全滅。
2I/O分配表
4Y和M的邏輯關系
Y0=M0+M2+M4;Y1=M0+M4;Y2=M1+M4;Y3=M2+M4;Y4=M3+M4
Y5=M11+M14;Y6=M12+M14;Y7=M13+M14
5程序梯形圖
6程序功能分析
(1)本程序分控制和輸出兩大部分,控制部分運用PLC功能指令編寫,輸出部分則運用PLC基本指令編寫。
(2)將舞臺藝術燈的控制要求劃分為以下兩部分:其一,7號燈一亮一滅交替閃爍,同時6、5、4、3號燈由外到內依次點亮,全亮后再全滅;其二,2、1、0號燈由上到下依次點亮,全亮后再全滅。
(3)7、6、5、4、3號燈運行周期為6秒,分別用輔助繼電器M0～M5表示,啟動X0和停止X1分別運用PLC置位和復位指令(操作對象是M20)實現(xiàn)。指令LDI T0和OUT T0 K10實現(xiàn)每間隔1秒的循環(huán)。PLC左位移功能指令傳送M0在此6秒周期內,只有第1秒為ON(即邏輯為“1”),其他5秒都為OFF(即邏輯為“0”),故每隔1秒,M0～M5依次只有一個線圈得電。當?shù)?秒未傳送到M6線圈得電時,啟動區(qū)間復位指令ZRST,輔助繼電器M1～M6全部復位,自動進入下一個周期循環(huán)。
(4)2、1、0號燈運行周期為5秒,分別用輔助繼電器M11～M15表示。PLC左位移功能指令傳送M11在此5秒周期內,只有第1秒為ON(即邏輯為“1”),其他4秒都為OFF(即邏輯為“0”),故每隔1秒,M12～M15依次只有一個線圈得電。當?shù)?秒未傳送到M16線圈得電時,啟動區(qū)間復位指令ZRST,輔助繼電器M11～M15全部復位,自動進入下周期循環(huán)。
(5)輸出部分運用PLC基本指令編寫,即用M輔助繼電器來控制輸出繼電器Y:某一輸出量在某幾步中都為ON(即“多對一”),就將代表各步的輔助繼電器的常開觸點并聯(lián)后,驅動該輸出繼電器的線圈。
7結語
以上舞臺藝術燈系統(tǒng)的PLC程序經過上機模擬調試,與實際控制要求完全一致,方便實用。在程序設計上,本系統(tǒng)可以采用經驗設計法,達到精簡程序的目的。另外,由于論文篇幅原因,沒有繪制本系統(tǒng)的外部接線圖,讀者可對照所給出的I/O分配表進行設計(輸入接PLC內部工作電源,輸出接外部負載工作電源)。
參考文獻
[1] 孫振強,王暉,孫玉峰.可編程控制器原理及應用教程[M].北京:清華大學出版社,2008.
關鍵詞 教學改革 課程體系 實踐教學
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048
On Independent Institute Electrical Engineering and
Automation Course Construction
XU Jiangling， YUAN Jinjuan
（Department of Electrical Automation， Faculty of Mechanical and Electrical Engineering，
Wuhan University of Science and Technology City College， Wuhan， Hubei 430083）
Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations， the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula， and proposes appropriate solutions.
Key words reform in education; curricular system; practice teaching
0 引言
上世紀90年代末期，教育部對我國高校各大專業(yè)進行了大范圍的重新調整。控制類本科專業(yè)調整為“自動化”和“電氣工程及其自動化”兩個方向。針對就業(yè)方向的不同，把自動化專業(yè)確定為弱電專業(yè)，而電氣工程及其自動化專業(yè)確定為強電專業(yè)。在高校布局結束之后，首先要解決的問題就是設置教學內容，通俗一點講就是設置課程，課程的設置往往是教學的核心內容。
獨立學院，是國家借鑒國外的先進經驗，利用國家機構以外的社會組織或者個人的資本，以實施本科學歷為主的高等學校。通常，在國外，重點大學大多是私立大學，他們的資金來源的主要是校友的捐款，少部分來自于政府撥款;而我們國恰恰相反，我國的重點大學都是公立大學，它們的資金來源通常是財政撥款，幾乎沒有任何社會資金的投入。由于我們國家財力有限，很難滿足大部分高中畢業(yè)生生讀大學的需求，所以獨立學院就孕育而生了。獨立學院的開設則是完全采用社會資本辦學，政府沒有一分錢投入，大大緩解了我國教育經費嚴重短缺的問題，并且使很多之前根本無法上大學的高中畢業(yè)生提供了受教育的機會。而在獨立學院創(chuàng)辦初期，學科課程建設基本照搬申辦母體的做法，這是因為在獨立學院創(chuàng)辦初期，學校是沒有任何經驗可循的，只能依靠母體。但也必須清醒認識到，這只是權益之計。因為獨立學院的生態(tài)和母體學校有很大的區(qū)別，這就要及時地對母體學校的教學資源進行創(chuàng)造性的改造，根據(jù)自身情況進行響應調整。
目前，獨立學院在我國的定位是應用型本科，所以它要面向平民化、大眾化，學生的就業(yè)渠道主要面向基層。要使學生能夠減少適應的工作的時間，這就需要從兩個方面入手。一是減少課程的內容和降低課程的難度。因為，我們之前的大學教學主要是精英教學，教學的內容既多又難，而獨立學院學生的生源質量偏低，如果按照傳統(tǒng)的教育方法無異于緣木求魚、刻舟求劍。二是必須增加學生實踐動手能力的培養(yǎng)和訓練。因為，獨立學院的學生通常理論水平不高，但是很多同學實踐動手能力較強。另外，他們最后的就業(yè)面向基層，而基層的工作通常不需要很多理論知識，而特別重視實踐能力的培養(yǎng)。本文針對這兩個問題以所教學的電氣工程及其自動化專業(yè)，進行一些相關的探討。
1 減少理論課程數(shù)量
傳統(tǒng)的電氣工程及其自動化專業(yè)的理論課程主要包括電工技術、自動控制原理、電機與拖動基礎、控制電機、運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、可編程控制器、電力電子技術、傳感器與檢測技術、現(xiàn)場總線技術、電工電子技術、電氣工程、專業(yè)英語等四十余門課程。在傳統(tǒng)的理論教學中，存在著課程數(shù)目多，面比較廣，不深入、難度大等缺陷。學生進入大二之后，常常要在一周面臨著上28課時至32課時的情況，這對一本學生無可厚非。而獨立院校的學生由于普遍基礎較差，接受能力有限，從而造成了學生的負擔過重，教學效果不好，造成了老師與學生互相埋怨。仔細一想，很多理論課程都是有調整的空間的。在信息爆炸的今天，一些課程的設置就沒有太大的必要，甚至完全可以取消。以傳感器與檢測技術這門課程為例，這門課程多是介紹性的內容，沒有任何公式推導以及分析計算，學生在工作遇到相應的傳感器通過網上查閱資料即可。但是在理論教學過程中，不能一味地減少課程，要有保有壓。在教學過程中必須突出核心課程，進行大量的訓練。例如，單片機這門課程，就需要大大增強，很多高新企業(yè)招聘學生的過程中，常常要考查單片機的相關知識，但是在很多獨立院校中，單片機的課時得到不斷的壓縮，得不到相應的重視。
2 改善實踐教學
2.1 減少驗證性實驗內容，增加設計性實驗內容
傳統(tǒng)的實驗教學大多數(shù)是驗證性的，主要讓學生通過實驗驗證某一物理定律和物理現(xiàn)象。這種教學方式學生沒有任何的主觀能動性，只是按照老師所給的圖紙進行接線、通電，最后得出實驗結果。這種實驗教學的缺陷在于結論已知，沒有任何神秘感。很多學生在沒有做出實驗結果的情況下，編造或者抄襲數(shù)據(jù)，造成老師無法判斷學生成績的混亂境地。在教學過程應該逐步用一些設計性、綜合性的實驗項目取代簡單驗證性實驗。這些設計性、綜合性的實驗由于實驗結果未知，會增加學生的興趣，提高了學生自身分析問題、解決問題的能力，使學生的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)揮。
2.2 用仿真實驗來代替現(xiàn)實實驗
使用教學仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺電腦中做多個仿真實驗，減少由于實際實驗過程中造成的元件損耗，大幅度降低教學成本。另外一方面可以利用仿真軟件對實驗結果進行處理很分析，并根據(jù)實際需要自動繪制出系統(tǒng)的特性曲線，大大減輕了學生的工作量，例如在電氣工程及其自動化專業(yè)，組態(tài)王仿真軟件就得到了師生的好評，很多學校都開展了工控組態(tài)的實驗教學。
2.3 嚴抓實訓教學考核
實訓和實驗不同，實驗通常是驗證某一存在的物理定律和物理現(xiàn)象，而實訓通常是完成某一任務，來達到訓練的目的。實訓成績的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對學生普通反映出的實訓教學的打分隨意，彈性大的缺點，通過在實訓教學過程中采用過程考核的方法，把一個實訓教學課程分成若個的子項目，每個子項目又分成若干個子子項目，每個子子項目都有相應的權重。每完成某個子項目就打相應的分數(shù)，最大程度上保證實訓教學考核科學化、規(guī)范化、標準化。
2.4 取消課程設計環(huán)節(jié)，以相應的實訓環(huán)節(jié)來代替
以筆者個人的求學經歷和教學經歷來說，絕大部分的學科的課程設計環(huán)節(jié)是失敗的，至少是不成功的。傳統(tǒng)的課程設計，是在該門課程結束后，根據(jù)課程要求，與實際應用相結合，出一些設計題目，讓學生自己完成。例如在學習完單片機課程后，通過安排學生兩周的時間內，按照要求，設計出一種用單片機控制的實際電路，并把它制作出來，通電調試、運行，寫出規(guī)范的設計報告交老師。然而在實際的操作過程中常常變味了，具體的做法是把學生圈禁在一個帶有電腦的大教室里面，給學生布置一個題目，學生在這個教師里面完成課程設計報告即可，其中沒有任何學生實際動手的內容，這樣的課程設計對學生的鍛煉是極其有限的。學生通常互相抄襲課程設計報告是常事，老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。
針對這種情況，筆者認為應該取消課程設計，取而代之的是一些與課程對應的實訓環(huán)節(jié)。作為獨立學院的學生，課程設計對他們來說不現(xiàn)實，在以后的工作中，企業(yè)也很難有機會讓獨立學院的學生做設計，給他們安排的工作往往是實際操作。與其效果不好，還不如讓學生多做實訓練練手。比如在完成了電子電路設計理論課程之后，安排學生做相應課程的實訓環(huán)節(jié)，在規(guī)定的時間按照圖紙安裝、調試出一個萬能充電器，寫出實訓報告即可。
2.5 取消畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，以頂崗實習報告來代替
我國本科生的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)一直被教育專家所詬病，關于畢業(yè)論文的存廢一直存在較大的爭議，一定程度上這不是一個學術問題，而是一個利益問題。通常來說，一個本科生的畢業(yè)設計按照工作量計算10個學時，一般的教師帶10～15個學生，這就是100～150學時，而老師一學期的基本教學任務就在200學時左右。如果取消了畢業(yè)論文，老師的利益會受到影響，高校老師肯定會反對。而且，畢業(yè)設計不僅僅對老師有利益瓜葛，而且對學校中的打印社有巨大的經濟利益。按照一個學生打印的費用為100元計算（包括初稿和終稿），按學校有3000學生來計算，這就有30萬元的經濟利益，由學校的幾家打印社瓜分。所以，作為利益共同體，學校的打印社也不希望取消畢業(yè)論文。
畢業(yè)設計到底對學生多大好處呢？畢業(yè)設計的全過程一般是這樣的：通常在大四上學期期末給學生布置畢業(yè)論文題目之后，學生就去企業(yè)頂崗實習了，根本沒有時間寫所謂的畢業(yè)論文。到了來年的4月底5月初的時候，學校會通知學生返校交論文，并且安排五月中旬答辯。大部分學生寫畢業(yè)論文的時間在五月初，寫畢業(yè)論文的時間都在1～2周。這樣的畢業(yè)論文到底有什么意義？大家心知肚明。除了浪費紙張擴大內需以外，一點用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學校都取消畢業(yè)設計，取而代之的是頂崗實習報告。頂崗實習報告主要讓學生寫一下在企業(yè)中實習內容以及感想，同樣也可以安排答辯。筆者經過調查，大部分學生均可以接受頂崗實習報告，它具有可操作性。
2.6 加強第二課堂的教學
加強第二課堂的教學工作，以申請實驗室的契機，在校內開展一些諸如電工實訓技能大賽的活動，提高學生學習專業(yè)的興趣。另外，挑選那些對專業(yè)有興趣的學生，組隊參加電子設計大賽、數(shù)學建模大賽和挑戰(zhàn)杯等等。總之，通過這些比賽，引導學生對專業(yè)學習的熱情和興趣，幫助和指導學生開展科研活動，探討通過所學職業(yè)知識解決實際問題的思路和方法。通過這些活動，提高學生的實際動手能力，造成一種崇尚科學、追求真理、勇于探索的學習氛圍，激勵學生創(chuàng)新思想火花的碰撞，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新觀念。
4 結語
獨立學院的產生，不可否認帶來很多積極的作用，它讓很多人獲得了受教育的機會，提高了我們國家國民的整體素質。但是由于成立時間較短，在教學過程中存在很多問題，需要進行一定的改革。這樣的改革單靠高校教師個人呼吁作用不大，需要教育部門根據(jù)獨立學院的實際情況做頂層設計，突破部門利益的藩籬，使獨立學院的專業(yè)建設和課程設置更加貼近于市場的需要。
參考文獻
“汽車電子技術”課程開設在大學四年級上學期，為專業(yè)選修課程，2學分，共32學時。其中理論教學22學時，實踐教學10學時。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)的基礎課程和平臺課程設置，結合汽車電子技術的主要特點，“汽車電子技術”課程的理論教學可分為6個模塊，如圖1所示。在“汽車電子技術”課的理論教學環(huán)節(jié)中，
第一部分，先介紹汽車電子的基本概念，回顧汽車電子技術的發(fā)展歷史，通過實例分析介紹汽車電子對汽車安全與節(jié)能的影響，結合電氣工程及其自動化專業(yè)的相關知識，講述汽車電子與電力電子的關系。
第二部分，介紹汽車電子技術中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器，常用于汽車電子控制系統(tǒng)中的單片機選型及選用依據(jù)，汽車電子控制系統(tǒng)中所用的交直流電機、電磁閥等執(zhí)行器件的工作原理和控制方法。
第三部分，在以上介紹的基礎上，著重介紹汽車變速器電控、ABS系統(tǒng)、動力轉向電控等汽車電子控制系統(tǒng)的設計方法，主要內容包括電控系統(tǒng)開發(fā)遵循的標準、硬件電路設計和軟件編程方法，特別強調目前汽車電子控制系統(tǒng)中所用的V流程開發(fā)模式。
第四部分，結合新能源汽車的熱點問題，充分發(fā)揮電氣工程及其自動化專業(yè)知識在電動汽車方面的運用。本門課與目前車輛工程專業(yè)所開設的“汽車電子技術”不同之處在于，省去了傳統(tǒng)以發(fā)動機作為主導的汽車動力系統(tǒng)控制部分，強化了電驅動系統(tǒng)的匹配與設計部分。該部分內容除了包含對于汽車動力系統(tǒng)設計方法和匹配規(guī)律的介紹外，還增加了對于電動汽車動力系統(tǒng)控制的一般方法介紹。
第五部分，介紹汽車電器系統(tǒng)，包括汽車儀表系統(tǒng)、燈光照明系統(tǒng)、電動門鎖系統(tǒng)、電動車窗、電動后視鏡、電動天窗、電動座椅、車載空調系統(tǒng)、車載音響系統(tǒng)、車載電視娛樂系統(tǒng)、車載無線通訊系統(tǒng)、電子導航與全球定位系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)和車載網絡系統(tǒng)等方面的內容。
第六部分是課程的最后部分，介紹汽車電子控制系統(tǒng)中可靠性的評價標準和一般的故障診斷方法。
以上六部分構成了我校電氣工程及其自動化專業(yè)“汽車電子技術”理論教學的主要內容。在“汽車電子技術”課程的實踐教學過程中，主要有實驗和課程設計兩種方式。實驗課作為學生在校內實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的一種比較有效的手段，學生通過實驗能夠加深對課程理論知識的理解，并能夠培養(yǎng)一定的實踐能力。我校在電氣工程及其自動化專業(yè)“汽車電子技術”實驗課的設置上，主要分為5個部分，如圖2所示。課程設計是提高學生分析問題和解決問題能力的重要手段，它不但可以使學生加深對理論和實驗課程的理解，而且能夠使學生將所學的課程內容與相關課程綜合起來，提高了知識的應用能力。
“汽車電子技術”是一門實踐性很強的課程，課程設計主要結合我校電氣工程及其自動化專業(yè)平臺課的知識，以電動汽車控制系統(tǒng)作為設計目標，讓學生結合電力電子技術的相關知識進行設計。
二、“汽車電子技術”課程教學方法的改革
對于“汽車電子技術”課程來說，涉及到的汽車電子控制系統(tǒng)單靠語言描述是很難講清楚的，而通過傳統(tǒng)的板書教學方式，也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統(tǒng)的原理和工作過程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學的方式，通過多媒體課件制作出的動畫及示意圖等來展示汽車電子控制系統(tǒng)的結構、組成及工作原理，使教學的內容直觀清晰，易于理解。在“汽車電子技術”課程的教學過程中，除了正常的多媒體課堂教學外，還采用了現(xiàn)場教學結合研究性教學的授課方法。現(xiàn)場教學即依托我校汽車電子驅動控制與系統(tǒng)集成教育部工程中心的實驗平臺，使學生到工程中心參觀現(xiàn)場演示，并試用工程中心開發(fā)的汽車電子產品實驗樣機。這些教學手段可以使學生對汽車電子的功能及開發(fā)有更直觀的認識。除此之外，教學內容中以汽車電子產品的項目開發(fā)作為主導。例如在“汽車電子控制系統(tǒng)的設計”這部分內容講授時，可自始至終以工程中心開發(fā)的汽車變速器控制單元作為對象，從汽車電子產品開發(fā)的前期調研、方案論證，到中間環(huán)節(jié)的樣機開發(fā)、功能驗證，再到最后環(huán)節(jié)的樣機標定、測試等進行全方位的介紹。通過這樣的講授，學生對汽車電子的感性知識加深，在理論學習中的目的就會變得明確，清楚地認識到需要掌握的主要內容。
三、“汽車電子技術”課程考核方式
為了有效地組織教學，突出“汽車電子技術”課程的實踐性，改革了這門課程的考核方式。我校其他專業(yè)課程的考核方式大部分是以平時成績占30%，期末卷面成績占70%的比例進行綜合評定。而由于“汽車電子技術”課程面向電氣工程及其自動化專業(yè)電力電子方向的本科生，選課人數(shù)基本維持在40～60人范圍內，這樣的人數(shù)規(guī)模便于授課教師進行小范圍內的專業(yè)指導，因此在考核方式上提出了平時成績、作業(yè)成績、實驗成績、課程設計與專業(yè)論文撰寫相結合評定的方式。與其他課程不同之處還在于，其他課程安排的課程設計都是最終給定一個獨立的成績，而作為專業(yè)選修課，本門課程的課程設計成績只是最終成績的其中一部分。
目前該門課程的考核采用平時成績占10%，作業(yè)成績占10%，實驗成績占10%，課程設計占30%，專業(yè)小論文占40%的比例權重進行成績的評定。這樣做的好處是，不但能夠充分發(fā)揮本門課理論與實踐緊密結合的特點，并且可以充分激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的團隊合作精神。專業(yè)小論文作為考核的主要部分，在撰寫過程中，授課老師首先利用2學時的時間對學生進行科技論文撰寫的培訓，而后引導學生充分利用學校圖書館的資源，根據(jù)各自分配到的科技論文主題進行文獻的檢索；學生分成了3至4名成員一組，選擇關于汽車電子的主題項目，可建議主題為電動汽車整車控制器的設計、汽車防抱死ABS系統(tǒng)設計、汽車自動變速器控制系統(tǒng)設計等，學生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時間以后，學生提交科技論文，并以學術會議的形式在課堂上進行交流，老師和其他同學可以自由根據(jù)報告者的內容提問，并提出意見和建議。該部分成績可以當場給出，這樣做的好處是激發(fā)學生的積極性，所給定的成績能夠實現(xiàn)主觀與客觀兼顧的效果，令所有同學信服。
四、結論
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
1 引言
“智能科學與技術”專業(yè)是國家教委在2006年設置的新專業(yè)，代碼；080627S，屬于工學電氣信息類。現(xiàn)已有南開大學、西安電子科技大學等12所高校獲準招生。
智能科學技術是信息科學技術的核心和現(xiàn)代科學技術的前沿和制高點，涉及自然科學的深層奧秘，觸及哲學的基本命題。智能科學技術的研究將對國民經濟、社會進步、國家安全生產產生深刻而巨大的影響，并將為智力革命、知識革命和信息革命建立理論基礎，為智能系統(tǒng)的研制提供新概念、新思想、新途徑。智能科學的興起和發(fā)展標志著對人類為中心的認知和智能活動的研究已進入新的階段。目前，國際上對智能科學及其相關學科的研究高度重視。我國對該領域的發(fā)展特別關注。
智能科學與技術在一定程度上代表著信息技術的前沿，其理論研究與應用開發(fā)對我國現(xiàn)行的教育與教學理念提出了挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有的教育體系中增加智能理論和智能技術教學，對全面地培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新的思維方式及激發(fā)學生們對信息技術未來的追求具有積極的意義。因此，為適應智能科學與技術的深入研究和社會對從事智能化產品研發(fā)人員的迫切需求，在本科階段設立相應的“智能科學與技術”專業(yè)是十分必要和及時的。因此，我校設立“智能科學與技術”專業(yè)是適應了社會發(fā)展要求的，必將為河北乃至全國的社會、經濟發(fā)展作出巨大的貢獻。
近5年來，我校自動化系先后從事的包括11項國家級項目在內的70余項科研課題，發(fā)表的近200篇學術論文，均不同程度地與“智能科學與技術”領域相關，積累了深厚的學術基礎。由于良好的辦學隊伍和實驗條件，由我校申報的“智能控制技術與裝置教育部工程研究中心”已經通過省級審查上報，因此，學科已經具備了承辦“智能科學與技術”新專業(yè)的條件。
2 辦學條件
2.1 師資狀況
從我校辦學發(fā)展來看，“智能科學與技術”專業(yè)的設立主要來自于近年來“自動化”專業(yè)在“智能化”和“信息化”方向的逐漸發(fā)展，以及“自動化”專業(yè)與“信息工程”、“計算機科學與技術”等專業(yè)的交叉。受專業(yè)發(fā)展特色和學時等因素的限制，僅靠在原有“自動化”專業(yè)課程中增設新課已經難以滿足相關領域人才培養(yǎng)的需要，因此可以說“智能科學與技術”專業(yè)是由量變積累超出“自動化”專業(yè)領域而質變派生出的一個新專業(yè)。基于此原因，“智能科學與技術”專業(yè)主要由自動化系中抽調人員組織專業(yè)課程階段的教學任務，專業(yè)基礎課程階段的教學任務則由電工電子教學中心等單位系協(xié)助完成。
由于我校“智能科學與技術”專業(yè)是由“自動化”專業(yè)發(fā)展派生出的新專業(yè)，兩個專業(yè)多門課程的教學內容是相同的，因此“智能科學與技術”專業(yè)可以得到“自動化”專業(yè)的協(xié)助，從而避免多數(shù)新專業(yè)先期出現(xiàn)的師資力量欠缺問題。
2.2 相關支撐專業(yè)
“智能科學與技術”專業(yè)的主要相關支撐專業(yè)有“自動化”、“信息工程”、“計算機科學與技術”等，其中與同屬電氣信息類的“自動化”專業(yè)關系最近。考慮到我校的具體情況，在新專業(yè)的辦學初期，“智能科學與技術”專業(yè)和“自動化”專業(yè)在科研、辦學經費、研究生培養(yǎng)等方面的統(tǒng)籌安排上統(tǒng)一劃歸省重點學科“控制理論與控制工程”管理。兩個本科專業(yè)的教學與學科的總體發(fā)展相互協(xié)調和支持，共同進步。
2.3 實驗條件
由于“智能科學與技術”和“自動化”兩個專業(yè)多門專業(yè)課程的教學內容是相同的，因此“自動化”專業(yè)的多個本科生實驗室可以與“智能科學與技術”專業(yè)共用，包括：微機原理與微機控制技術實驗室、控制理論實驗室等，可完成“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”、“微機原理”、“微機控制技術”和“單片機原理與應用”等多門專業(yè)基礎課程的實驗。
2.4 生源及就業(yè)形勢
智能科學與技術已經成為信息技術創(chuàng)新的重要增長點，其廣泛的應用前景日趨明顯，如智能化電器、智能化樓宇、智能機器人、智能化機器、智能化物流等，所培養(yǎng)的學生正是目前高新技術研究及產業(yè)發(fā)展急需的人才，同時這類人才也會對傳統(tǒng)產業(yè)的提升起到積極的作用，就業(yè)前景廣闊。在招生生源和畢業(yè)生就業(yè)方面均具備比較好的條件。
3 近期辦學規(guī)劃
3.1 師資隊伍建設
在師資建設方面，需要采取積極的人才戰(zhàn)略，走引進和培養(yǎng)并重的道路，注重引進和培養(yǎng)具有智能信息處理或智能控制研究背景的人才。同時，聘請人工智能領域經驗豐富的專家、教授對本專業(yè)的實驗及教學進行指導，積極鼓勵教師們的學術交流活動。
3.2 實驗室建設
(1)利用自動化專業(yè)的微機原理與微機控制技術實驗室、控制理論實驗室等，完成“智能科學與技術”專業(yè)本科教學環(huán)節(jié)中“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”、“微機原理”、“微機控制技術”、“單片機原理與應用”5門課程的實驗。
(2)建設“智能信息處理實驗室”，以通用實驗平臺的模式用于“數(shù)字信號與數(shù)字圖像處理”、“軟件工程”、“數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘”等課程的實驗和上機。
(3)利用教師在承擔智能科學與技術相關領域科研課題中購置的相關實驗設備和儀器，滿足學生在畢業(yè)設計階段和參加科技創(chuàng)新活動中對實驗設備的需求。3，3新專業(yè)課程體系建設
(1)積極向已經設立“智能科學與技術”專業(yè)的南開大學、北京科技大學等高校學習，通過廣泛的調研，使新專業(yè)的教學體系和課程內容逐步合理化。
(2)緊跟科技發(fā)展新趨勢，突出“智能科學與技術”新專業(yè)的特色，注重學生實踐能力的培養(yǎng)，在智能化電器、智能化樓宇、智能機器人、智能化機器、智能化物流等方面培養(yǎng)社會急需的特色人才。
(3)在控制科學與工程一級學科碩士點下設立“智能科學與技術”的相關研究方向，加強該專業(yè)的學術梯隊建設和人才培養(yǎng)，促進學院整體教學科研的和諧發(fā)展。
4 培養(yǎng)方案
4.1 培養(yǎng)目標
我們努力使學生德、智、體、美全面發(fā)展，具有堅實的數(shù)學、電子、計算機、自動控制和信息處理的基礎知識，系統(tǒng)地掌握智能科學的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法，受到良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的訓練，具有分析問題和解決問題的能力，以及知識自我更新和不斷創(chuàng)新的能力。學生能適應智能科學與技術的飛速發(fā)展。在個人素質方面，具有全面的文化素質、良好的知識結構和較強的適應新環(huán)境、新群體的能力，并具有良好的語言和計算機運用能力。
4.2 基本要求
使學生系統(tǒng)地掌握“智能科學與技術”的基礎理論知識，以適應自動化、智能信息處理與技術等方面的工作需求；掌握電路與系統(tǒng)的基本理論和實驗技術，具備分析和設計電子設備的能力；掌握信息獲取、處理的基本理論和方法，具有系統(tǒng)設計、集成、應用的基本能力；了解智能科學與技術領域的學科前沿、最新進展和發(fā)展動態(tài)；了解自動化和信息系統(tǒng)及網絡技術的應用現(xiàn)狀和理論前沿，具有研究開發(fā)新系統(tǒng)、新技術和各種智能化工程裝備的初步能力。
4.3 主要課程
我校“智能科學與技術”專業(yè)的主要規(guī)劃課程包括電路、電子技術、微機原理、自動控制理論、現(xiàn)代控制理論、嵌入式系統(tǒng)、軟件工程、計算機網絡、數(shù)字信號與數(shù)字圖像處理、智能控制、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘、人工智能概論、信息管理系統(tǒng)等。
在課程的設置上，我校適應社會發(fā)展需求，突出“工學并舉”實踐能力的培養(yǎng)，開展有自身特色的“智能科學與技術”本科生教學。區(qū)別于北京大學等高校的智能理論算法為主、南開大學等高校的智能信息處理為主、西安電子科技大學等高校的通信工程應用為主的辦學主導方向，突出河北工業(yè)大學地方工科院校的自身特色，以培養(yǎng)學生研究開發(fā)新系統(tǒng)、新技術和各種智能化工程裝備的基礎能力為目標，設置相關的課程。其中，學科基礎課程、專業(yè)必修課程和專業(yè)選修課程安排如表1～表3所示。
關鍵詞：電氣工程及其自動化；CDIO；模塊化教學
作者簡介：劉超（1985-），男，吉林省吉林市人，南京理工大學泰州科技學院電子電氣工程學院，助教；楊蕾（1986-），女，江蘇徐州人，南京理工大學泰州科技學院商學院，助教。（江蘇 泰州 225300）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0069-02
CDIO是由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學提出的一種新的教育模式。CDIO包括構思（conceive）設計（design）實現(xiàn)（implement）運作（operate）四個方面。“構思”是指明確客戶的需求，考慮技術、企業(yè)戰(zhàn)略和制度等因素，不斷改進概念、技術和商業(yè)要求。“設計”指指定開發(fā)的產品系統(tǒng)所需的各種計劃、圖紙和算法；“實現(xiàn)”指把設計轉變?yōu)楫a品的過程，包括硬件制造、軟件編程、測試、檢查和驗證；“運行”指對產品系統(tǒng)的維護、優(yōu)化和淘汰等。CDIO教育思想的核心內容是著重強調學生的實際動手能力和工程實踐能力，是將教學過程與工程實踐項目相結合，通過理論學習解決工程實踐的問題，也通過工程實踐的問題強化理論學習內容。使學生在“學中做、做中學”達到工程實踐與理論教學相輔相成的效果。
電氣工程及其自動化作為極具工程背景的專業(yè)，最應該以CDIO為基本思想進行教學實踐。南京理工大學泰州科技學院（以下簡稱本校）電氣工程及其自動化專業(yè)，以培養(yǎng)“現(xiàn)場工程師”為教育目標，2010年被吸納為CDIO工程教育改革試點高校，成為江蘇省獨立學院中唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校，教學效果在應用型本科院校中處于前列。
一、以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)改革特點
1.以求職為導向的電氣工程及其自動化的教學方法
培養(yǎng)學生學以致用、理論聯(lián)系實際以適應將來求職之需的能力和素質是所有專業(yè)教育的共性。CDIO理念說明本科應用型人才培養(yǎng)方案既不是一蹴而就的，也不是一成不變的。工程教育應當是動態(tài)的，隨著新科技成果地不斷出現(xiàn)，本科應用型人才培養(yǎng)目標必須通過市場調研，不斷進行更新和調整。對于高校來說，人才培養(yǎng)方案地制訂和調整絕不僅僅是高校內部的事情，高校在制訂和調整人才培養(yǎng)方案時，應當把雇主對人才培養(yǎng)的需求作為重要依據(jù)。同時，廣泛征求用人單位、學術界、政府以及學生群體的意見和建議，確保人才培養(yǎng)方案的科學性、全面性和可操作性。以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)建設應從教學大綱、教材、實驗、課程設計、畢業(yè)設計等方面與企業(yè)需求相結合，形成一切圍繞企業(yè)需求的教學方法。
2.以大工程為主的宏觀教學手段
寬口徑人才一直是各大高校所追求的目標。CDIO模式從一個寬廣的視野來解讀工程，在這個視野中工程不再局限于技術，工程與社會發(fā)展、市場規(guī)律、管理模式、歷史文化、價值觀念、心理、審美等緊密結合起來。CDIO模式根據(jù)這樣一個大工程的理念來建構課程體系，CDIO模式培養(yǎng)的不僅僅是技術專家，而且是能在現(xiàn)代組織管理模式和市場運行機制下從事產品系統(tǒng)開發(fā)的工程師，更是以人類福祉為宗旨的具有社會責任感的工程人才與社會文明的締造者。
對于電氣工程及其自動化專業(yè)來說，要教育學生對整個系統(tǒng)有一個整體的概念。不能將學生的視野局限于簡單的一點、一門學科，而是要讓學生深刻理解所做工作在整個工程中的意義和地位，這樣才能實現(xiàn)寬口徑人才的目標。以一種系統(tǒng)宏觀的視角來培養(yǎng)工程人才，無論是課程體系、教學模式還是培養(yǎng)目標，都應該在這個教育理念下制訂。在學生畢業(yè)設計中，可以將一個大項目拆成幾個小的課題，讓學生組成一個完整的項目組，分攤項目中的一個部分。比如說：將一個建筑電氣化的項目分成三個部分：建筑供配電、電梯控制、監(jiān)控系統(tǒng)。這三部分看似相互獨立，實際緊密相連。建筑供配電要給電梯控制；監(jiān)控系統(tǒng)提供電源，保證其穩(wěn)定運行；電梯控制需要監(jiān)控系統(tǒng)的輔助，才能保證運行的安全性，監(jiān)控系統(tǒng)服務于建筑供配電，實時監(jiān)控各部分的穩(wěn)定運行。通過三部分的設計，形成一套完整的解決方案。在這個項目的設計中，將大工程的理念貫穿其中，培養(yǎng)學生工程實踐中的大局觀使其更加真實地了解工程實踐的各個細節(jié)分工。
本校將“工程導論”作為大一的必修課，請多年從事實踐工程的教授作為主講教師，以其豐富的工程經驗讓學生了解電氣工程及其自動化專業(yè)的發(fā)展方向。課程中全部以大工程為案例，讓學生主動思考工程的每一個部分。使學生明確工程師的角色和職責，并且進行簡單的問題解決和設計實踐，養(yǎng)成初步的個人能力、人際交往能力和構思、設計、實施、運行能力，為今后的學習打下基礎，并提高學習的興趣。同時進行考核方式的改革，不通過筆試的方式給學生評定分數(shù)，而是讓學生通過PPT展示自己對電氣工程及其自動化專業(yè)的理解，使學生積極參與到課程之中，獲得了良好的效果。
二、以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學改革
1.以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學特點
所謂模塊化教學模式是按照程序模塊化的構想和原則來設計教學內容的一整套教學體系，它是在既定的培養(yǎng)目標指導下，將全部教學內容按照一定標準或規(guī)則進行分解，使其成為多個相對獨立的教學模塊，且各教學模塊之間可以按照一定的規(guī)則有選擇性地重新組合。
以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學改革就是將企業(yè)需求放在第一位，學校的課程設置根據(jù)企業(yè)項目需求做一系列地調整，形成職業(yè)化的教學模塊，這些模塊既相對獨立又相互聯(lián)系。對于實現(xiàn)大學生的培養(yǎng)必須注重“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創(chuàng)新”的目標有很重要的作用。以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教育，是服務于企業(yè)項目的，將學生課程的理論學習與企業(yè)項目直接掛鉤，從專業(yè)課程的層面就開始讓學生了解所學內容在項目中所處的位置，既符合以求職為導向的教育方法，又符合CDIO大工程的理念。
2.以企業(yè)項目需求為核心的電氣工程及其自動化專業(yè)模塊化教學分析
電氣工程一級學科目錄下有五個方向：電力系統(tǒng)自動化、電機與電器、電工理論與新技術、高壓電與絕緣技術、電力電子與電力傳動。結合獨立院校的自身特點，依據(jù)市場需求和企業(yè)需求可將電氣工程及其自動化專業(yè)分為以下幾個模塊：
（1）電氣控制模塊。電氣工程及其自動化專業(yè)的學生和自動化專業(yè)的學生有很多知識的交叉，而且又兼顧了電氣、電機方面的知識，所以在控制領域有很廣的就業(yè)前景。電氣控制模塊不僅直接與工業(yè)控制方面掛鉤，甚至涉及火力發(fā)電廠集控運行等方面，應用領域極為廣泛，是應用型本科院校學生就業(yè)的重點，也是“現(xiàn)場工程師”所必須掌握的一個重要模塊。
其核心課程包括：“電器控制技術”、“PLC原理與應用”、“變頻器原理與應用”等。本校單獨開設了電氣控制實驗室，以西門子S7-200系列PLC為例，引導學生自己動手調試。完成了“五層電梯PLC控制”、“郵件分檢系統(tǒng)PLC控制”等課程設計。在此基礎上，還開設了組態(tài)軟件課程，將下位機與上位機連接起來，更加貼近真實項目，使枯燥的編程變得更加生動，也對學生畢業(yè)設計地完成起到了拋磚引玉的作用。畢業(yè)設計中不僅完成了工業(yè)控制PLC下位機的編程和調試，還要將下位機控制的情況通過組態(tài)軟件真實地反應，畢業(yè)設計論文與工程實踐更加緊密貼合，具有較高的水平。
（2）電子電路設計模塊。根據(jù)江蘇省經濟發(fā)展的特點，電子產業(yè)有著廣闊的就業(yè)前景。單片機以及電路方面的知識是學生就業(yè)擇業(yè)的一大重點。各種電子產品的生產與開發(fā)，都離不開軟件或者硬件工程師。
其核心課程包括：“數(shù)字邏輯電路”、“模擬電子技術”、“微機原理與接口技術”、“單片機原理及應用”、“電力電子技術”等。作為上述課程的補充，本校還開設了“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”等現(xiàn)階段應用廣泛的專業(yè)課，以及大學生創(chuàng)新實驗室。該實驗室為完全開放的實驗室，學生自己動手，操作開發(fā)板、調試電源器件。在這個實驗室鍛煉過的學生進步很快，就業(yè)選擇優(yōu)勢明顯。
（3）電力系統(tǒng)設計運行模塊。能源問題一直是工業(yè)社會發(fā)展的熱點問題，電氣工程及其自動化專業(yè)的一個極為重要的就業(yè)方向就是電力系統(tǒng)設計運行。發(fā)電廠、供電公司需要大量的“現(xiàn)場工程師”來保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運行；建筑行業(yè)需要大量的設計施工人員進行供配電系統(tǒng)的設計、施工、調試，該模塊有廣闊的就業(yè)前景。
其核心課程包括：“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“發(fā)電廠電氣部分”等。對于應用型本科院校，上述課程要以“輕理論，重實踐”為指導思想，通過課程設計和畢業(yè)設計等手段，讓學生從整個電力系統(tǒng)“大網”運行為入手點，掌握電力系統(tǒng)運行的基本原理。
三、結語
對于應用型本科院校來說，CDIO工程教育模式是極具借鑒意義的教育改革理念。本校作為江蘇省獨立學院唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校，在“現(xiàn)場工程師”的培養(yǎng)道路上不斷摸索，積極總結，取得了顯著效果。本文總結了以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)改革，提出一種以企業(yè)項目需求為目標的分模塊的電氣工程及其自動化專業(yè)的教學改革。這將對以CDIO工程教育為理念的高校教學改革提供參考。
參考文獻：
[1]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.
關鍵詞：創(chuàng)新能力 培養(yǎng) 課程改革 實踐
黨的十報告中指出：“全面實施素質教育，深化教育領域綜合改革，著力提高教育質量，培養(yǎng)學生社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力”。同志提出的“中國特色、世界水平的現(xiàn)代教育”是“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興夢的重要組成部分。劉延東同志在2014年高校咨詢會上也提出：“要把立德樹人、提高質量貫穿綜合改革全過程，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，切實落實人才培養(yǎng)中心地位”。當前，高校在人才培養(yǎng)模式、課程教學內容和方法、實踐教學環(huán)節(jié)等方面還存在著一些不足，如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育工作者需要著重關注和實踐的課題。我校電氣信息類專業(yè)結合2014版培養(yǎng)計劃修訂，做了部分課程的教學改革與實踐嘗試，現(xiàn)與大家交流學習。
一、主要改革內容及實施情況
（一）充分發(fā)揮培養(yǎng)計劃在引領學生創(chuàng)新能力
在2014級電類學生培養(yǎng)計劃修訂中，對電類三個專業(yè)的學科基礎課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課、集中實踐教學環(huán)節(jié)進行課程調整、學時調整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計劃在引領學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。
（1）2014級船舶電子電氣工程專業(yè)教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是將“單片機原理及應用”課程（36+20）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗分別獨立的兩門課程。
在專業(yè)核心課中：取消了“船舶通信與導航”課，改列為專業(yè)選修課。
在專業(yè)選修課中：取消了電子綜合設計輔導（2學分、24+8學時、第5學期）課，新增加了“電子技術創(chuàng)新實驗輔導”實驗課程（1學分、32學時實驗、第5學期）。
在集中實踐教學環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子技術課程設計”（2學分、2周、第3學期）新增了針對性更強的兩門“模擬電子技術課程設計”（1.5學分、1.5周、第4學期）及“數(shù)字電子技術課程設計”（1學分、1周、第4學期）課；二是將“單片機課程設計”（1學分、1周、第5學期）改成（1.5學分、1.5周、第4學期）；三是取消了“船舶電氣設計與檢驗課程設計”（1學分、1周、第6學期），新增了“船舶機艙測控系統(tǒng)課程設計”（1.5學分、1.5周、第6學期）。
（2）2014級電氣工程及其自動化專業(yè)教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是取消了“電氣工程導論”課程；二是取消了“計算機輔助設計”，新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；三是將“單片機原理及應用”課程（42+16）改為“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）兩門課程；四是將“電路分析”課程（52+16）改為理論與實驗獨立的兩門課程。
在專業(yè)核心課中：一是將“單片機原理及應用”調整到學科基礎課；二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程（2.5學分、36+4學時、第7學期），改增為“工廠供電”課程（3學分、40+8、第7學期）；三是將“檢測與轉換技術”（2學分、26+6學時、第4學期）學分調整為（2.5學分、28+12學時、第4學期）；四是將“自動控制原理”課程（3.5學分、48+8學時、第5學期）學分調整為（4學分、52+12學時、第5學期）。
在專業(yè)方向課中：一是取消了“變壓器應用技術”課程（2學分、28+4學時、第7學期）；二是取消了“船舶動力裝置與輔助機械”（2學分、28+4學時、第6學期）課；
在專業(yè)選修課中：一是取消了6門課程，分別是：信號與系統(tǒng)、文獻檢索、企業(yè)管理、電氣工程專題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設計輔導；二是新增“電子技術創(chuàng)新實驗輔導”（1學分、32學時實驗、第5學期）、“新能源技術”（1學分、16學時、第5學期）兩門課程；三是將“AUTOCAD”課程（2學分、16+16上機、第5學期）改為實驗課程（1學分、32學上機、第5學期）。
在集中實踐教學環(huán)節(jié)中：一是取消了“專業(yè)綜合課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“測控技術課程設計”（1學分、1周、第5學期）及“電氣控制技術課程設計” （1學分、1周、第6學期）兩門課程。
（3）2014級電子信息工程專業(yè)教學計劃修訂情況
在學科基礎課中：一是取消“計算機輔助設計”（16+16）課，改成了“電路原理圖與PCB設計”課程（32學時實驗）；二是增加了由專業(yè)核心課調整來“單片機原理及應用”課程（32學時理論）及“單片機原理及應用實驗”課程（32學時實驗）；三是將“電路分析”課程（52+16）改為理論（56）與實驗（16） 兩門獨立的課程。
在專業(yè)核心課中：取消了“信息論與編碼”（24+8）課程并調整“單片機原理及應用”課程（40+16）到學科基礎課。
在專業(yè)方向課中：一是在通信系統(tǒng)方向：將“程控交換”（32）課程換成為“移動通信”（22+10）課程；二是在嵌入系統(tǒng)方向：將“ARM處理器原理及應用”改為“嵌入式系統(tǒng)”（22+10），新增“ 計算機操作系統(tǒng)”（16+16（上機））及調整來“ 電子綜合設計輔導”（16+16）；而“DSP原理及應用”、 “多媒體技術”、“ 電子設計自動化”調整到專業(yè)選修課中；三是取消了電子系統(tǒng)設計方向。
在專業(yè)選修課中：一是取消了“復變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語言程序設計”、“數(shù)據(jù)結構”、“數(shù)據(jù)庫技術及應用”、“Linux軟件設計”、“計算機接口與通信”、“自動控制原理”、“電視原理”8門課程；二是由專業(yè)方向課調整來“DSP原理及應用”、“多媒體技術”、“電子設計自動化”3門選修課；三是新增“專業(yè)導論”、“學科前沿信息”、“新能源技術”、“現(xiàn)代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設計”、“計算機網絡安全”7門課程。
在集中實踐教學環(huán)節(jié)中：一是取消了“電子設計方向專業(yè)課程設計”（2學分、2周、第7學期）；二是新增了“工程訓練C”（1周，1學分），調整了“模擬電子技術課程設計”（2周，2學分）、“數(shù)字電子技術課程設計”（2周，2學分）、“單片機原理及應用課程設計”（4周，2學分）。
（二）加強幾門關鍵課程的課改示范工作，提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關鍵作用
（1）電子綜合設計輔導課程的教改實施情況
電子綜合設計輔導課程是訓練學生綜合設計能力的課程。學院2009年起將原來的“電裝實習”改成（電子裝配）“工程訓練”和“電子綜合設計輔導”（2學分、24+8學時、第5學期）兩門課程，并結合課余電子制作訓練作為補充。電子綜合設計輔導課程每一年的設計制作內容在原有的基礎上都有新增，加強設計內容的新型性和實用性，至今實驗室已有50多個設計實訓模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計劃中“電子綜合設計輔導”課程調整為實驗課程“電子技術創(chuàng)新實驗輔導”（實驗30學時）。
電子裝配工藝訓練對學生的知識基礎要求較低，在原2010版教學計劃中安排在大一第二學期進行，重點是訓練學生的電子電路焊接技術，為以后的電子裝配打下基礎。教學時數(shù)為一周，時間上分散進行，歷時半個學期。電子綜合設計輔導課程是學生進行電子設計的入門課，除公選課、選修課形式外，興趣小組形式的學習培養(yǎng)也是一個最有成效的環(huán)節(jié)，使得對電子設計有基礎、有興趣的同學得到充分發(fā)揮與提升能力。對電子制作訓練做到有計劃性，一般分為四個階段：
第一階段：為電子制作基本能力訓練。安排在入學后的第二學期，以興趣小組形式進行。內容主要為：焊接技術訓練、認識基本元器件（學會萬用表的使用）、識圖、音頻放大電路制作。
第二階段：電子制作入門訓練。安排在入學后的第三學期，以公選課的形式進行。主要學習繪圖、制作與測量（學習Protel（Altium Designer）軟件的使用，學會常用電子儀器的使用，利用波形圖分析電路的工作狀態(tài)，分析能力訓練），內容有：簡單電源電路、電動機驅動電路、光控燈開關電路、溫控加熱器電路等。
第三階段：電子設計基礎訓練。主要是結合理論知識設計電路，安排在入學后的第四學期，以選修課的形式進行。內容有：音響電路（含音調電路、功率放大器電路）、隔離放大器電路、充電器電路等。
第四階段：電子設計綜合能力提高訓練。主要為綜合設計中、大規(guī)模電路，安排在入學后的第五學期，以選修課的形式進行。內容有：搶答器電路、開關電源電路、數(shù)控電源電路、無線通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉速檢測電路、充電器電路。
（2）單片機原理及應用課程的教改情況
單片機作為電子自動化控制的主要手段，其作用越來越重要。我院該課程為省級精品課程，課程組老師進行了一系列的教學實踐，編寫了新的教學文件，每年修改電子教案、課件，出版新的教材與實驗指導書，不斷完善學習資源，實施電子考試等等，為學生的自動化電子設計起到了重要的支撐作用。在2014版教學計劃中理論學時改為32，實驗改為獨立設課，學時為32，課程設計為1.5周。單片機實驗電路板全部為校內老師設計制作，實驗室至今有單片機綜合應用設計電路板30多件。
（3）新增電子技術實踐公選課
針對大學生電子設計競賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學與學生實踐應用能力脫離現(xiàn)象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始學院在二年級學生中設立“電子技術實踐”公選課程，從學生學習電子技術知識的初始階段就引導學生向技術應用方向發(fā)展，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、實際凝練為理論知識的能力，拓展學生的創(chuàng)新思維能力。電子技術實踐課程在一定程度上打破課程的專業(yè)界限、學科界限，使得知識、技術、信息等多方面融會貫通，在還不能完全打破現(xiàn)有教學模式的情況下，以教學實驗班的形式增加一個補充教學環(huán)節(jié)，以音頻功率放大器的設計制作為立足點，從應用目標出發(fā)搜索知識點，解決技術問題，培養(yǎng)思維方式。電子技術實踐公選課作為教學模式創(chuàng)新探索，在教學過程中最大程度地改變學生被教師控制之下被動地學習的局面，改變單純死記硬背完成學業(yè)的局面，轉而讓學生養(yǎng)成從解決問題的角度去思考、查找知識，提高學生的主觀能動性、創(chuàng)新意識。在教學環(huán)節(jié)上將實驗教學、理論教學、課程設計三點連成一線。在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求，適應技能考證的要求，適應用人單位對應用型人才的需求。
（三）編寫、修訂教材、教案，建立完善教師與學生教學學習資源
編寫出版《電子綜合設計常用模塊與實例指導》、《單片機設計實例集》等實踐指導教材；為學生開展考證培訓修訂《電子工程師考證培訓講義》等；編寫新的教學文件及電子教案、課件等，建立完善教師與學生教學學習資源。
一是修訂出版了《單片機實驗與課程設計指導（Proteus仿真版）》、《電子設計常用模塊與實例》、《單片機設計實例選集（一）》、《51系列單片機原理及應用》等實踐指導性強的教材；二是在原網絡課程的基礎上進行了單片機慕課網站的建設，新編了150題左右的作業(yè)練習題庫；三是修改2014級教學大綱、電子教案及課件；四是設計開發(fā)2014級用的新實驗電路板并用于每年的學生電子設計競賽訓練。
（四）加強實踐能力培訓，提高學生的綜合能力
加強實踐能力培訓，提高學科競賽的獲獎數(shù)量、提高學生、專利證書數(shù)量、提高學生電子工程師/板級工程師/電工等從職證書數(shù)量。
（1）加強了學科競賽的輔導力度。一是組織學生電子協(xié)會，每周至少開展一次活動，以加強低年級同學的基礎技能訓練；二是與飛思卡爾智能汽車競賽相結合，利用各種提高學生能力的資源，充實學生的實踐活動；三是培養(yǎng)充實指導教師力量，2014年學院的指導教師隊伍擴大至9人，落實了組隊學生與指導教師的互選環(huán)節(jié)，密切指導教師與參賽學生的聯(lián)系，特別是在暑期中通過明確訓練計劃、訓練內容增加指導教師的投入精力；四是針對大學生電子設計競賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學與學生實踐應用能力脫離現(xiàn)象比較嚴重的問題，從2014年下半年開始在二年級學生中設立電子技術實踐公選課程，在教學效果上力求學以致用，學有所用，以適應大學生電子設計競賽的要求。
（2）重視指導學生、申報專利工作，培養(yǎng)科學研究能力 。通過學生課程設計、畢業(yè)設計、電子競賽、省創(chuàng)新研究項目等實踐，指導學生以論文或專利的形式固化研究成果，近年來學生發(fā)表的電子設計類論文、實用專利、省大學生科技創(chuàng)新（電子電氣類）項目、國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目增加明顯。
（3）加強校內電子工程師等考證培訓工作。學院培訓中心通過了市職業(yè)技能鑒定條件驗收，成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員，可進行中、高級電工，中、高級維修電工，初級電子設計工程師、板級設計工程師、單片機C語言程序設計師7種電子電氣類證書的證書認定，為學生培訓考評提供了極大的便利。
（4）加強了畢業(yè)設計真題實做的要求。學院將畢業(yè)設計任務早計劃、早布置，以提高畢業(yè)設計論文的真題實做時間，現(xiàn)一般是在第7學期初就布置任務，畢業(yè)論文答辯分二次進行，在較長的時間內可給學生留出較多時間完成高質量的畢業(yè)設計論文，學生畢業(yè)設計真題實做的比例在90%以上。
（五）落實考證考級替代學分考試的制度
落實考證考級替代學分考試的制度，將提高從職能力的技能考證、考級、競賽獎等納入到教學學分中。
學院出臺了關于《本科生畢業(yè)設計（論文）替代管理辦法》（試行）的文件，規(guī)定了5類學生學業(yè)成果（考證、考級、論文、專利、競賽獎）或經學院本科畢業(yè)設計（論文）工作小組認定可以代替畢業(yè)設計（論文）的其他成果可替代畢業(yè)設計（論文）學分。
二、實踐成果
兩年間，學生在電子工程師、電工考證、學科競賽獲獎方面成績提高明顯，取得電子工程師證書30 人；電工證書192人；在大學生電子設計競賽中，獲省一等獎學生為9人，二等獎學生為18人，三等獎學生為21人；在全國（省）飛思卡爾智能汽車競賽及智能機器人大賽中獲一等獎6人，特等獎2人，二等獎9人，三等獎24人。兩年間，學生發(fā)表電子設計類論文10篇，取得電子設計類實用專利35項。
三、不足分析
一是教學計劃改革后課時量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象，并由課程門數(shù)增多及投入精力不足造成教學改革的實踐效果下降；二是團隊精神在學院教改項目中體現(xiàn)不夠，大多數(shù)教師還是安于老的教學方式，教改積極性不高，大范圍的教改項目推進困難。
提高教學質量不僅需要領導重視，更需要教師的人人參與。教學改革不能停留在口號上，更應建立在教師行動上。高校要把提高教師的影響力與學生的競爭力作為學校發(fā)展的基本目標，以社會需求為導向，進一步改革人才培養(yǎng)模式，為社會輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應用人才。
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【關鍵字】哈工大；電機學；課堂教學；專業(yè)課
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097（2008）13―0073―02
一 引言
在全國理工類高校中，多數(shù)都設置有電氣工程系。電氣工程系既為自己的學生講授電類技術基礎課和專業(yè)課，也為其他的非電類院系講授電工基礎、電子學等技術基礎課。其中，電機學是電氣工程及其自動化專業(yè)學生非常重要的專業(yè)基礎課，是學習后續(xù)諸多專業(yè)課程的基礎。它面向電氣工程及其自動化專業(yè)的本、專科生，講授常見的幾個種類電機的基本原理、結構和運行特性，使學生能夠較深入地了解電機內部的基本電磁關系和基本分析方法。當然，二級學科專業(yè)方向不同，側重的內容可能也不同。以哈工大為例，一級學科、二級學科以及工作領域如圖1所示。
很顯然，電機學基礎如何，電機理論扎實與否，對學生以后從事專業(yè)工作影響巨大而深遠。本文簡要介紹了哈工大電機專業(yè)和電機學課程的發(fā)展歷史，以及電機專業(yè)方向專業(yè)課的設置情況，希望能與兄弟院校互相交流，共同提高。
二 我校電機學課程的發(fā)展歷史
從年代上劃分，我校電機專業(yè)和電機學課程的發(fā)展歷史主要分為如下幾個階段：
（1） 五十年代的創(chuàng)建階段
電機專業(yè)是我校最早建立的專業(yè)之一。1953年正式成立電機教研室，1954年開始有蘇聯(lián)專家來校講學，并為本科生講授電機學。1957年建立了完整的電機實驗室。在此期間，翻譯了蘇聯(lián)教材《電機學》作為課本，并在歷屆全國教學法會議上介紹專業(yè)建設和人才培養(yǎng)經驗，對全國兄弟院校電機學授課體系的建立起到了良好的促進作用。電機學授課教師有竺培熏、孔昌平、湯蘊等在全國久負盛名的教師。該階段電機學分3學期授課，共240學時，除了四大機種和共同問題外，還包括大作業(yè)、課程設計和實驗等內容。
（2） 六十年代的轉變階段
從五十年代末開始，為了適應國家發(fā)展需要，哈工大電機專業(yè)向微電機方向轉變，1962年成立了微電機研究室。與此對應的，電機學中關于微特電機部分大大簡化，單獨成立了微電機原理課程。在該階段，電機學授課教師有王宗培、陸永平、顧其善等全國知名教師。該階段電機學分3學期授課，共180學時，主要包括四大機種和共同問題等內容。
（3） 七八十年代的恢復與保持階段
1977年恢復高考后，電機學課程體系基本參照六十年代進行，但學時進行了精簡。電機學分2學期授課，共120學時，主要包括四大機種和共同問題等內容。在該階段電機學授課教師有徐盤熹、郭慶吉、劉彥彬等教師。
（4） 九十年代以后的改革與發(fā)展階段
九十年代以后，根據(jù)國家發(fā)展需要，我校電機學課程也陸續(xù)進行了知識體系改革。主要有：
1995年，電機學從電機專業(yè)必修課改為電氣工程系全系必修課電機學I，共80學時，其中實驗6學時。同步電機部分單獨設立為電機學II，專門為電機專業(yè)及電力系統(tǒng)專業(yè)開設，總共20學時，實驗4學時。
1998年，再次進行教學計劃修訂，本著內容精化突出實踐的原則，電機學I總學時減為70學時，其中實驗增加為12學時。
2004年，電機學被評為哈工大本科優(yōu)秀課程。
2006年，電機學被建設為哈工大精品課程。
2007年，電機學為哈工大成人教育學院開設網上遠程教育。
2008年，電機學成為哈工大首批開設全外語授課全校選修示范課程之一。
三 電機學課程的授課情況
電氣工程系為非電類院系講授的電機學內容包括在電工基礎課程中。就電機學課程而言，我校電機學覆蓋了本科生、專科生、成人教育等各個方面，授課形式也涵蓋了課堂授課、函授、遠程教育等多種方式，基本情況如表1所示。
從九十年代中期開始，隨著國家重點學科建設的進行，我校也加強了師資隊伍的建設，在電機學教師隊伍中體現(xiàn)的尤為明顯。現(xiàn)在，哈工大電機與電器學科是國家重點學科、國防科工委重點學科和黑龍江省重點學科，電機學授課教師隊伍的基本情況如表3所示。
四 電機專業(yè)方向的專業(yè)課授課情況
進入大三學年之后，電氣工程及其自動化專業(yè)全系本科生以導師制方式進入二級學科的專業(yè)方向，從而逐漸進入專業(yè)課學習階段。電機專業(yè)方向的專業(yè)課基本情況如表4所示。由于突出微特電機特色，所以微特電機方面的課程占的比重相對比較大。
五 結束語
本文主要介紹了哈工大電機專業(yè)和電機學課程的發(fā)展歷史，本科生、專科生的電機學開課情況，教師隊伍，以及電機專業(yè)方向專業(yè)課的設置情況。學校的具體情況不同，選用的教材不同，可能課程的基本情況也不同，希望能與各兄弟院校互通有無，互相交流，促進我國高校電機學課程的教學改革和良性發(fā)展。
參考文獻
[1] 何山,李勇偉,黃嵩.有限元軟件在電機教學中的應用.現(xiàn)代教育技術,2008,18(3):125-128.
關鍵詞 熱控集散系統(tǒng)；熱控設備的發(fā)展；安裝改進
中圖分類號TK17 文獻標識碼A 文章編號 1674—6708（2012）76—0167—02
0引言
在當今時代的發(fā)展中自動化技術的發(fā)展越來越被重視，DCS（熱控集散系統(tǒng)）。在火力發(fā)電廠集控室發(fā)揮的功能越來越大。
熱控集散系統(tǒng)DCS中已經代替了原始的疾控功能，傳統(tǒng)的機爐和現(xiàn)代的電氣疾控臺盤有著本質上的區(qū)別。其最大不同點就是電氣集控系統(tǒng)未能在設計中得到良好的體現(xiàn)。促使人員在操控過程中對作業(yè)造成很大的不方便。為了能使熱控集散系統(tǒng)能發(fā)揮最大的功能性就要求電氣專業(yè)和熱控專業(yè)設計中完美的結合，相互輔助。
存在的電氣問題在DCS系統(tǒng)中的實現(xiàn)，實現(xiàn)了DCS發(fā)展的必然趨勢：操作集中化管理、危險預先分散。這就是是自動化機組體現(xiàn)其高精度的主要特征。電氣控制技術在整體的電氣熱控集散在DCS組態(tài)中，作為單獨的劃分為獨立的功能電氣控制系統(tǒng)，簡稱ECS。目前各類機組由于在設計ECS功能時涉及面的大小不等。所以ECS在DCS中的重要性也有所不同。
電氣6kV以上開關設備在DCS中遠操具有一個特點。主要在設備上采用一個并聯(lián)借口進行控制，或者以電氣柜的邏輯運算為主，而集控臺盤的操作只是輔助功能，所以就地設備的狀態(tài)變化與集控的操作關系不大，大部分時候要求設備無條件反映就地狀態(tài)。
1熱控設備的發(fā)展
集散系統(tǒng)的設計應用：
集散控制系統(tǒng)（Distributed control system）是以微處理器為基礎的對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)，簡稱DCS系統(tǒng)。該系統(tǒng)在硬件配置上采取分散控制，也就是在一個工作系統(tǒng)中采用多部控制設備對其控制。在通過計算機信息網絡管理化對各部控制設備進行監(jiān)管。在保證信息最優(yōu)化管理的同時，保證常規(guī)監(jiān)管系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)相互結合的管理方式。這樣不僅去掉了傳統(tǒng)儀表監(jiān)控單一的功能也將計算機系統(tǒng)控制危險性高度集中的缺點進行分散。把功能性、荷載性和危險性有效進行轉換，充分實現(xiàn)了傳統(tǒng)與現(xiàn)代管理貌似相結合的方法。
2熱控設備介紹
熱控設備從電廠布置可分為人機接口設備、控制設備、中間設備、現(xiàn)場設備四大類。
人機接口設備包括：顯示儀表、操作器、記錄儀、帶有CRT的操作員站、各種打印機、熱工信號等。
控制設備包括：可編程控制器、可編程調節(jié)（運算）器、集散系統(tǒng)各控制單元、通訊網絡、具有一定功能的控制裝置。中間設備包括：中間控制箱、中間繼電器、中間轉換器、馬達控制中心等。
現(xiàn)場設備包括：各種一次元件（熱電偶、熱電阻、各種開關等）、變送器（壓力、流量、溫度、位置、振動、轉速等）、就地顯示儀表（流量、壓力、溫度、化學分析）、基地式調節(jié)儀表、執(zhí)行器及各種電動（氣動）裝置。
3 DCS安裝、調試中經常出現(xiàn)的問題及改進措施
在今后大型機組的改造與新建都將采用分散控制系統(tǒng)（DCS），這一點已經成為熱控技術發(fā)展的必然趨勢。從電力機組的計劃設計到電力機組的調試運營，（DCS）的安裝與調試貫穿著整個工作試運營段。168H的試運行以及移交運營是對機組高質量完成的一種基本保證。以下我們隊DUS系統(tǒng)在工作的調試、運營中出現(xiàn)的一些常見問題給予總結。
4 DCS系統(tǒng)的安裝與調試
環(huán)境因素是影響DCS運行的組要因素之一。因此DCS的安裝環(huán)境要引起我們充分重視的。當DCS設備機房要再裝修、空調以及消防系統(tǒng)徹底完工后才能交付使用。在DCS系統(tǒng)安裝時必須保證室內的溫度與濕度相互平衡。室內在安裝過程還要保證空氣的流通以避免塵土對設備運行后照成損傷。
5 DCS的接地要求
為了保證DCS系統(tǒng)在運營時得到一個穩(wěn)定的基準電壓參考點，我們要再運營中充分考慮其接地點得設置要求，接地設置能有效的避免當電流超過系統(tǒng)荷載電壓時對系統(tǒng)硬件造成的損傷，從而對DCS提供屏蔽及有干擾的電流。可見接地的設置是保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運行手段之一。接地系統(tǒng)的設置對DCS的保護在工作中起到很重要的作用。很多實例都證明了在DCS系統(tǒng)的安裝調試階段接地設置不當都會引起熱控系統(tǒng)的故障。一般在接地系統(tǒng)的設置中會出現(xiàn)以下常見的問題：1）虛焊問題；在電線和連接頭的壓焊不牢固的時候容易出現(xiàn)；2）螺栓焊點：螺栓在焊接的時候由于強度不夠在設備運營時產生振動造成的接地點斷裂；3）銹蝕問題：在不同材料焊接時容易出現(xiàn)焊點銹蝕（有色金屬焊接）造成斷裂；4）電阻問題：當電壓不穩(wěn)定時電阻正大容易出現(xiàn)電網斷閘。
6地線分布配備問題
DCS在設備自動化的接線和改線問題上發(fā)揮著很大的作用。在保證接改線工作的質量保證要重視以下環(huán)節(jié)。1）分工細作華：DCS系統(tǒng)的外網工程由響應施工單位完成，而內部程序工作要由響應資質的DCS廠家完成，二者不得相互違規(guī)操作；2）工序交接：內線工作與外網工作相互要相互配合，在程序對接的過程中要形成技術交底模式，避免在對接中發(fā)生不必要的損失；3）設計變更：在施工單位如果進行改動時尤其是小型機組的變更要再接線問題上保證對接質量。
7結論
隨著火力發(fā)電廠單元機組單機容量向著越來越大發(fā)展的趨勢，熱工DCS自動化控制程度也越來越普遍，而且向著越來越智能化的方向發(fā)展，有些先進的機組甚至可以達到“一鍵啟停”的地步，因此熱控的工作量是越來越多的。在大力發(fā)展熱控技術的同時，也要考慮到其設計的合理性，只有其在設計與實際工作中相互結合才能使熱控集散系統(tǒng)發(fā)揮應有的作用。
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