摘要

針對機床電氣與PLC課程設計教學情況，結合項目教學法的指導思想，改進該課程設計的指導過程。改進后的內容包括題目選擇、需求分析、方案選定、流程圖設計以及電氣原理圖設計等步驟，指導教師的指導方式也進行了相應的改變。實踐表明，改進的項目教學法能很好地激發學生想學要學的動力，使學生在“做中學”，提高了學生的動手能力，達到了實踐教學的目的。

關鍵詞

項目教學法;課程設計;機床電氣與PLC;實踐與探索

1項目教學法

項目教學法結合實驗室可用資源，以項目的形式給學生提出問題;學生根據問題主動查閱相關資料，并給出設計方案，最終方案先經過小組討論，后與指導教師討論確定，最后由學生完成整個設計過程［1］。項目教學法根據每組學生能力的差異與特長合理分工，讓所有學生在實踐過程中都能參與，都有收獲，讓所有學生都能體會到完成任務的成就感，激發學生的學習興趣，使一些成績稍差的學生對自己有信心。項目教學法注重教師的引導作用和完成項目的過程，目的是在教學過程中把理論和實踐結合起來，充分拓展學生的創新思維，提高學生的自學能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力，以及相互合作和相互交流的能力。項目教學在實施的過程中包括以下幾個方面［2－3］:確定項目任務、制定工作計劃、組織項目實施、檢查考核評估、總結評比歸檔。南京工程學院在多門課程中實施項目教學法，從實踐中總結項目教學法的方法和規律，達到“學以致用”的目的。從制定大綱、管理模式等方面對項目教學法進行研究［4－6］，對其中幾門課實施項目教學法，在實踐中檢驗項目教學法實施的效果［7－9］。在以上理論和實踐的基礎上，我們繼而在機床電氣與PLC課程設計中開展項目教學法，并不斷改進。實踐結果表明，改進的方法對培養并提高學生的動手能力、解決問題的能力，激發學生的學習興趣具有非常重要的意義。

2機床電氣與PLC課程設計教學現狀

摘要：目前，現代化建設迅速。傳統的現代學徒制，突出兩個重點，一是高等院校自身對學生開展的高等教育，二是學生在企業中進行頂崗實習工作的企業實習教育。這兩點，是緊密結合在一起的。當代的學徒制度，大多數建立在校企合作的基礎上，即通過產學合作的方式，把學生作為學徒，當作企業培養的核心。

關鍵詞：電氣自動化專業；工學一體化；人才培養模式探析

1引言

伴隨科技發展水平的提升與經濟社會的快速發展，現階段工業的發展以電氣自動化技術的應用最為廣泛，同時在人才方面的缺口非常大，特別缺乏應用型與技能型人才。在對這些方面的人才進行培養時，高校和職業教育院校是主要的陣地，教學水平的高低與教學質量的優劣在很大程度上決定了行業能否實現持續發展。現階段，該行業的發展呈現出一般勞動力過多，技能型人才較少的態勢，這與教學質量有非常密切的關系。職業教育院校在進行電氣自動化教學時，對于人才培養非常關鍵，發揮著基礎性和長期性的作用。

2專業人才培養的定位

從電氣自動化這個專業角度來看，它具有很強的實用性，社會對這方面的人才需求也比較多。在新的時代下，電氣自動化專業應該改變發展思路，以培養專業的技術性人才為指導思想，強調學生的實踐能力的培養。同時，還要讓學生對這個專業有準確的定位，認識社會對這個行業的基本需求以及確定自己能力培養的途徑。同時，電氣自動化專業教學應以學生就業為導向，提高學生的實踐能力，還要讓他們對電氣自動化專業有正確的認識，提高服務質量，更好的服務于社會，而不僅僅是得到高收入。近年來，隨著我國經濟的持續穩定增長，社會對電氣行業的發展有了更高的要求，這也使在校學生面臨很大的就業壓力，不利于學生正確看待自己的能力，樹立為社會服務的學習理念。在教學過程中，教師要向學生傳輸社會信息，讓他們了解這個行業的發展形勢，思考自己應該做哪些方面的努力。教師在制定人才培養目標的時候，也要力足于實際情況，進行長期的市場調查，開展校企聯合工作，讓學生參與實踐活動，提高自身的能力，更正自己的價值觀，對這個行業有正確的認識。

3優化措施分析

作為當前新型的教育模式，工程教育包括構思、設計、實現以及運作等幾個方面，其中構思主要指的是進一步明確客戶的實際需求，在結合企業戰略、制度以及技術等因素的基礎上，改進當前的商業要求；設計指的是在開發產品時需要的設計圖紙、算法以及計劃等；實現指的是將設計圖紙轉變為實際產品，包括測試、軟件編程以及硬件制造等方面；運行指的是維護優化產品系統。工程教育理念的關鍵在于有效增強學生的工程實踐以及實際動手能力，在教學期間結合實踐問題，使學生可以在實際操作中融合理論。電氣工程及自動化具備較強的工程背景，教學實踐期間應充分遵循工程教育的理念，重視提升學生的實踐操作能力，培養出更多的現場工程師。本文便據此分析了工程教育背景下，電氣工程及自動化專業的改革措施，以期為此后電氣自動化教學的順利進行打下堅實的基礎。

一、工程教育簡介

工程教育屬于系統化的可行教育模式，可以強化人才的專業培養，提升學生的綜合素質水平，并進一步強化與鞏固教學效果。愿景、大綱以及標準等均屬于工程教育模式的組成部分，其中愿景主要指的是工程教育的基本內容，可以促進工程實踐的良好發展；大綱明確了工程的發展方向；標準指的是行為的標準與規范。工程教育模式在我國發展時間較短，但具備良好的實踐效果，在諸多高等院校得到了廣泛采用，且未來具備良好的發展前景，可以更好的促進電氣專業化人才的良性培養。

二、電氣工程自動化專業改革特點

（一）求職導向性

電氣工程及自動化在人才培養方面始終秉承學以致用的原則，促進理論與實踐的良好結合，從而切實提高學生的綜合素質水平。在工程教育背景下，電氣工程及自動化專業應實行創新的人才培養方案，保證其適用性。同時，高校也應做好學生定向以及課程安排等工作，在滿足實際市場需求的基礎上不斷更新人才培養方案，并綜合企業、學生以及相關政府部門的意見，從而保證改進后的人才培養方案可以滿足社會的發展需求。除此之外，高校也應密切關注電氣工程及自動化課程的實踐問題，使學生可以在實際崗位中有效鍛煉，增強崗位的適應性，從而實現自身的全面進步。

（二）大工程性

1民辦本科高校的特點

1.1學生來源廣泛，基礎各異

三江學院（以下簡稱“我校”）是教育部批準的民辦本科學業，我校電氣類的辦學模式有普通本科教育，職業技術教育，中外合作教育等多種教育模式。學生來源廣泛，基礎各異，這使得我校的電氣類的同學在培養過程中需要根據學生的實際情況和基礎水平進行相應靈活的調整。我校普通本科學生理論基礎相對較好，在理論課程上對學習的深度要求相對較高，職業技術教育的同學理論相對較薄弱，更注重基礎知識的補充和專業知識與基礎的銜接，總的來說，民辦本科注重學習和掌握應用型基礎知識，提高學生動手能力和操作能力。

1.2學習的功利性較強，內在動力有時不足

學生對自身學業有著強烈的成才愿望，對社會熱門知識學習具有較為濃厚的興趣。但由于基礎較弱，在學習的過程中經常感到迷茫和困惑，對未來發展前途缺乏信心和方向感，需要采用多種教育方法進行積極引導。

1.3興趣廣泛，好奇心強，易于培養動手能力和實踐能力

學生具有活潑好動的特點，而且有些學生熱衷于各種社會活動，這些特點使得他們對實踐和動手環節非常感興趣，由于基礎知識的欠缺，又使得實踐難以聯系理論，需要采用靈活多變的教育模式和教學手段來提升學生的學習興趣，鞏固學習效果。

摘要：“電力系統穩態分析”課程是電氣工程及其自動化專業的一門較為重要的專業課，是學生基本專業素質形成與發展的關鍵課程。為了適應應用型本科院校的發展方向，提高學生的實踐能力，針對傳統“電力系統穩態分析”課程設計存在的問題，對課程設計的內容、實施方式和指導方式進行了改革探索。新的設計不僅可以減少學生的工作量，而且能夠幫助學生更加直觀地理解網絡的潮流和影響潮流分布的因素，有助于培養學生的工程實踐能力。

關鍵詞：電力系統穩態分析；課程設計；改革探索；實踐能力

0引言

“電力系統分析”是電氣工程及其自動化專業的專業主干課，分為電力系統穩態分析和電力系統暫態分析。涉及的主要內容有潮流計算、頻率調整、電壓調整、短路計算和穩定性分析，具有很強的理論性和綜合性，同時又具有一定的工程實踐性，對學生的專業素質培養起著重要作用［1－2］。基于“電力系統分析”的重要作用和課程特點，在人才培養方案中為其設置了課程設計環節，一方面有助于鞏固學生的理論知識，另一方面有利于提高學生的實踐能力。在“電力系統分析”的主要教學內容里，潮流計算屬于電力系統穩態分析的內容，主要研究電力系統的穩態運行情況，是電力系統故障分析和穩定性分析的基礎，因此潮流計算是電力系統中應用最廣泛、最基本和最重要的一種計算［3－4］。為了突顯潮流計算的重要作用，“電力系統穩態分析”課程設計的內容就是要求學生通過Matlab編程完成給定網絡的潮流分布，但教學效果不是很理想，并沒有加深學生對潮流計算的理解。故本文對“電力系統穩態分析”課程設計進行了改革和探索。

1傳統課程設計的現狀

（1）課程設計內容與實際脫離我校電氣工程及其自動化專業起步較晚，大部分教師都是青年教師，缺少行業背景和工程實踐能力。而電氣工程及其自動化專業的課程設計大部分是由本系老師承擔，這就導致了課程設計的選題內容相對單一，理論性較強，但與工程實際相差較遠。為了克服這方面的缺點，適應我校應用型本科院校的定位，新版的人才培養方案中將一部分的課程設計替換為實驗操作，但考慮到“電力系統分析”課程的特點以及沒有與之配套的實驗室，故仍采用課程設計的形式完成實踐教學。（2）學生重視度不夠目前，“電力系統穩態分析”課程設計是由指導教師給出設計題目，學生根據給定的網絡和各元件的原始參數，對網絡進行化簡并得到其等值電路，為了減少人工手算的工作量，選擇的網絡一般比較簡單，然后根據化簡的等值電路求出網絡的節點導納矩陣，最后通過Matlab編程求出網絡的潮流分布，得到各母線電壓和各線路的功率。一方面由于設計過程比較枯燥，學生學習興趣不高；另一方面學生人數較多，教師指導不到位，導致學生重視度不夠，抄襲現象比較嚴重。（3）課程設計時間安排緊湊“電力系統穩態分析”課程設計一般安排在理論課程結束之后的1－2周這段時間內，但此時大部分課程都已結課，馬上面臨四六級考試和期末考試，學生大都將精力放在學習上。為了讓學生有更多的時間復習，一般都是每個班集中連續做幾天課程設計，由于時間安排比較緊湊，學生容易疲乏，大部分學生都是草草了事、簡單應付，導致課程設計的教學效果較差，無法達到預期的目標。

2課程設計的改革

1教學實踐改革

1.1優化課程設計

以培養應用型人才為目標，在課程的設計上，正確分析企業對于電氣專業人才的需求情況，并做到充分了解當前電氣工程行業的發展情況。將課程設計與社會對人才的需求緊密結合。在對課程的優化中，更加注重對實踐的踐行。正確分配理論課與實驗課所占的比例。適當的縮短理論課所占的課時，占到總課時的40%。將整個實踐分為三部分：一是理論課實驗的學習，培養學生充分掌握專業的理論知識，將理論知識應用到學校內的實驗課上，實驗主要包括數電、電路、模電實驗、電機拖動基礎實驗、PLC實驗、傳感器實驗與單片機等實驗，做到對常用芯片工具的應用；二是課外的課程設計，主要包括參加電子設計大賽，智能車設計大賽等電子類競賽，單片機等的課程設計；三是參加一系列的實習，金工實習、認識實習、電子電氣實習以及畢業實習。

1.2強化實驗管理

培養學生實際動手能力，改革實驗的內容，鼓勵學生自己動腦，不限定實驗室用的方法，也不限定所使用的器件，真正做到以學生為動手的主體。并讓學生意識到實驗的重要性，將實驗成績計入學生成績總評定系統中，并與期末獎學金等榮譽的評定掛鉤。從而激發學生對實驗的熱情，主動性，提高學生動手能力。

1.3理論聯系實際

將課程設計的內容與實際相結合，培養學生對實際問題的思考與解決能力。指導教師在對課程設計內容的選擇上，應該選擇實用性與綜合性較高的設計內容。例如設計生活中常見的萬用表，洗衣機模塊。電梯、紅綠燈設計，與實際相聯系。實驗教師將課程設計的任務書提前發給學生，但是不要制定設計步驟與所用器件，讓學生自由發揮，自由選題。由學生自己查閱相關資料，擬定設計方案，并且鼓勵學生之間相互討論。再與老師討論方案是否可行。最后由學生獨立完成設計、編程與調試工作。最后撰寫課程的設計報告。這對提高對專業認知能力有很大幫助，并有助于培養學生自己動腦分析問題，解決問題的能力。

一、改革教學模式

通過采用啟發式和討論式的教學模式，使學生產生較高的學習熱情，進而提高課堂教學效率和教學質量，使培養的學生覺得學有所用，學有所長。師生在討論式互動教學過程中坦陳已見，做到良好溝通，促進教學良性循環，從而達到教學相長的目的。

教師既要在課堂上講好本課程的基本概念、基本原理和基本計算、分析方法，又要指明本課程的重點和難點，使學生對所學知識有整體把握。這就要求教師講課時能夠做到突出重點，牢固基礎，透析各知識點的內在聯系，連接好知識網絡。對于本課程和相關領域內的新知識點、新技術應用及時適當補充、說明，拓展學生視野，以適應其工作需求。對于本課程教學中的一些相對次要內容，可以采用多媒體課件的形式，或引導、幫助有興趣的學生課后學習。這種針對不同教學內容采用不同教學手段的教學模式，可以充分發揮現代化教學設備的功效。所采用多媒體課件和仿真實驗、配電柜裝配、試驗臺操作等的先進教學手段，可以較好地改變過去的教師講、學生記的弊端，對于一些比較抽象的物理概念，通過直觀化圖形、動畫教學課件使學生理解相對容易，并可吸引學生注意力，培養其學習興趣。并不是要求所有課程內容都采用多媒體教學模式，要根據不同章節的不同知識內容采用不同的教學方法。對于電力負荷計算、導線截面選擇、短路電流計算及電氣設備校驗等內容，仍采用傳統的板書教學方法，在課堂上講授好重點知識，學生通過課后習題、作業等對知識點進行加深理解和拓展。對電氣工程基礎等基本概念，繼電保護裝置整定計算，工廠供配電裝置防雷與保護接地，高低壓供電線路選擇、設計與敷設，變電所地址選擇與供電系統設計、布置，以及系統無功補償與高/低壓放電實驗等內容，可以采用計算機仿真教學、觀看現場錄象和校外供電廠實習基地教學等手段，進一步增強學生對該知識點和領域的掌握與理解程度。對變壓器和高低壓供、配電設備，如各種配電柜等的結構、原理、設計方案和設計標準等內容，則充分利用校外配電柜實習基地的便利條件，以下廠培訓為主，實物教學為輔，使學生充分理解和消化相關內容。

二、增加課程設計環節

電氣工程基礎課程設計是對學生進行工程概念滲透和培養的重要教學環節，也是電氣工程基礎課程教學與實踐的有機結合。通過課程設計訓練，可以讓學生集中精力進行課程復習與設計，包括工廠供配電系統設計方案經濟、技術比較，方案選擇，具體設計步驟及設計內容等，保證了課程設計質量。通過課程答辯，強化學生對知識點的掌握，到企業后經比較短的見習就能較快適應本專業技術工作。

（一）選擇設計題目

通常選擇10/35kV變電所作為設計藍本。在設計中，提供給學生較新的參考資料，如設計規范、設備手冊等，供學生設計時參閱。這樣，可以使學生課程設計內容與當前電氣工程基礎技術相適應，不至于落后甚至流于形式。同時，采用AutoCAD等工程設計軟件，使學生能夠跟上社會發展，滿足社會對畢業生工作技能的要求。

第一篇

1電氣工程及其自動化技術的設計

1.1電氣工程及其自動化技術的概念

信息技術主要就是指計算機技術和互聯網技術等，而物理科學就是指集成電路等硬件設備，由此可以看出，電氣工程可以分為硬件和軟件兩個方面，在實際的設計過程中，也應該分成兩個部分來進行。目前電氣工程及其自動化技術主要用于工業控制系統中，通過相應的設備和控制系統，能夠讓生產線自行運轉，最大程度上減少人為的因素，通過實際的調查發現，現在很多企業都采用了自動化技術來進行生產，尤其是日韓和西方發達國家，自動化的水平已經非常高，而我國受到各方面因素的限制，目前工業自動化的水平較低。

1.2電氣工程及其自動化技術的設計

在實際的電氣工程及其自動化技術的設計中，應該從硬件和軟件兩個方面來進行考慮，通常情況下，都是先進行硬件的設計，根據實際的工業控制需要，針對性的選擇電子元器件，首先應該設置一個中央服務器，并采用先進的計算機作為系統的核心，然后選擇外圍的輔助設備，如傳感器、控制器等，通過線路的連接，組建成一個完整的系統。在實際的設計時，除了要遵循理論上的可行外，還應該注意現實中的可行性。由于生產線是已經存在的，自動化控制系統的設計，必須在不改變生產型的基礎上進行，對硬件設備的安裝有很高的要求，如果設備的體積較大，就可能影響正常的加工，要想使設計的控制系統能夠穩定的工作，設計人員必須進行實地的考察，然后結合實際的情況，對設備的型號進行確定。在硬件設計完成之后，還要進行軟件系統的設計，目前市面上有很多通用的自動化控制系統軟件，但是為了最大程度的提高自動化水平，企業通常都會選擇一些軟件公司，根據硬件安裝和企業生產的情況等，進行針對性的軟件設計。

2電氣工程及其自動化技術的應用