电气专业学生线路设计论文

2022-04-26

摘要首先介绍中国石油大学(华东)电气卓越班电子技术实践教学现状,然后针对存在的问题进行较深入的分析和探讨,提出从电子技术课程设计题目的选择、时间的安排、合理搭配分组、合理指导学生、改革考核方式等方面对电气卓越班电子技术课程设计环节进行建设和改革。下面小编整理了一些《电气专业学生线路设计论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

电气专业学生线路设计论文 篇1:

如何提高“电气控制线路设计”课堂训练教学效果

电气控制线路设计训练是维修电工的必修课程,是技工院校的维修电工专业实训操作项目中必不可少的专业技能。要想学好这一项专业技能并不容易,在这里我谈谈自己在平时教学中的几点建议。

一、结合学生实际操作能力,培养学生独立思考

实际的生产机械的电气控制线路是多种多样的,我们不可能也没有必要去一一讨论,无论多么复杂的线路,都可以认为是由基本控制线路组合而成,因此,在学生设计一个新的控制线路之前,应先引导学生复习学过的线路,然后提出新的控制要求,启发学生根据控制要求,运用学过的知识,自己动手和动脑,设计出符合控制要求的线路。再与教材中给出的线路对比,找出存在的差别,分析原因并进一步改进,最后教师再归纳、总结、讲评,讲解线路中的关键问题。通过学生的主动参与,既能使学生加深对线路工作原理的理解,又能培养学生独立分析、解决实际问题的能力。在此基础上,教师可以再提出一些新的控制要求,引导学生去思考改进线路,通过反复的训练,使学生牢固掌握各种基本控制线路,逐步提高电气控制线路设计能力。

二、结合学生实际基础,采用互动式教学,让学生尽可能多的参与到教学活动中,提高教学效果

在互动式教学过程中,教师要注意学生的主观能动性和主动参与意识的培养。当学生已经积累了一些基本控制线路,具有了一定的分析和设计简单控制线路的能力时,教师布置的任务要与学生的知识和技能水平相适应,难度适当,逐步深入,遇到问题要鼓励学生多思考,探索,注意调动学生的学习积极性。

教师可引导学生以分析线路的思路去设计线路,以提高学生的读图能力和设计能力,为以后学习和实际工作打好基础。学生在设计一个新的控制线路时,可在与学生讲清线路工作原理的基础上,给出主电路,提出对主电路的控制要求,引导学生自己去设计符合要求的控制电路,这样学生有成就感,学习兴趣自然很高,对自己所设计线路的工作原理,学生自然也能很好地理解了。

三、结合生活实际,采用多媒体教学的优势,有效促进记忆,提高学习兴趣

多媒体教学集图、文、声、像多重刺激于一体,使学生大脑、视觉、听觉等中枢神经都处于兴奋状态,相关知识在大脑中就会留下深刻印象。多媒体教学符合人类的记忆过程,多媒体展示知识空间的联系,将电气专业知识系统化和模块化,有利于学生对知识进行比较、加工、归纳,形成理解基础上的记忆。原来抽象乏味的知识变得形象生动起来,由感性认识提升到理性认识,激发学生的求知欲望和学习兴趣。

四、结合实践教学,精心备课,提高教学效率

一体化教学是近年来职业教育的方法,旨在提高被教育者的综合素质,采用理论教学与实践相结合的方法。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,突出学生动手能力和专业技能的培养,是充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。

一体化教学对教师的备课提出了更高的要求,教师课前不光要备内容,备学生,还要备材料,备场地。讲授线路时,要事先安装好示教板电路,以便上课时能利用示教板电路进行工作状态的演示,根据电路动作过程引出电路结构,分析工作原理,真正做到理论与实训教学的一体化以提高学生的学习兴趣,加强教学的直观性,实训前,不仅准备好训练用的器材,还应该准备好示范盘,以便学生在练习的过程中对配线的准确性、规范性和外观质量能有参照标准。

五、结合工作实际,注意新产品、新技术的应用,开阔学生的视野,激发学生的学习兴趣

随着科学技术的飞速发展,生产自动化程度的不断提高,电器的使用范围日益扩大,新品种,新规格不断增加,产品在不断的更新换代,教材不可能讲清所有实际工作中学生可能遇到和使用的电器,教师要结合生产实际,不断更新知识,拓宽知识面,并在教学过程中及时向学生介绍一些新知识,新的技术,和新产品在生产实际中的应用,以开阔学生的视野,激发学生的学习兴趣。

六、结合学生个别差异,做到因材施教,使每个学生的才能都得到充分的发展

当课程进行到一半内容左右时,学生的知识水平的差别可能会很大。教学过程中更应该注意学生的实际能力,教师根据实际情况对学生提出“较高要求”“一般要求”和“最低要求”,把原来统一的实习内容变为不同层次的实习内容,让不同层次的学生自主选择适宜自己的目标要求,并在学习中表现为达成目标所做出的积极行为。对基础知识扎实、学习能力强的同学,要适当给予一些难度大、有探索性的问题,以吸引其学习兴趣,以免这些学生因学习好了而失去学习的兴趣。而对部分较差的同学,应多给予指导,布置一些与其能力相适应的任务,逐步提高其学习兴趣。

(作者单位:江苏仪征技师学院)

作者:陈恩东

电气专业学生线路设计论文 篇2:

电气卓越班电子技术课程设计改革与实践

摘 要 首先介绍中国石油大学(华东)电气卓越班电子技术实践教学现状,然后针对存在的问题进行较深入的分析和探讨,提出从电子技术课程设计题目的选择、时间的安排、合理搭配分组、合理指导学生、改革考核方式等方面对电气卓越班电子技术课程设计环节进行建设和改革。几年的实践结果表明,改革后的课程设计不仅提高了学生的学习兴趣,同时提高了学生的综合实践能力,收到良好的教学效果。

关键词 电子技术课程;电气卓越班;课程设计;电子竞赛;课外导师制

1 前言

2010年6月,国家教育部启动“卓越工程师培养计划”。为适应打造“卓越工程师培养计划”的这一宏伟目标,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院通过对报名学生进行遴选,选拔出优秀学生组成若干个电气专业的“卓越计划”试点班(以下简称“卓越班”)。针对学校卓越工程师计划培养要求,结合电气专业的特点,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院对相应的许多理论课程做出调整和改革,比如小班授课、单独设课等,但对电子技术课程实践教学环节,由于场地、经费、时间等原因,教学效果没有明显的变化。因此,探索卓越班电子技术课程实践教学改革,增强教学效果,势在必行。

2 卓越班电子技术实践教学现状及改革的必要性

受时间和场地的限制,课程设计内容被人为地分为数字部分和模拟部分,学生缺乏对电子技术的综合性训练和培训 每年暑假30多个班级都要进行为期两周的电子技术课程设计,为了充分利用时间和实验室,两周的课程设计被分成两部分:第一周,一部分专业在机房做数字部分课程设计,另一部分专业在实验室做模拟部分课程设计;到了第二周,两部分学生互换,教师不换。正是因为受时间和场地的限制,卓越班的课程设计也只能与其他班安排在一起做同样的内容,导致课程设计教学效果较差,课程设计的功能作用没有得到充分发挥。

电子技术课程设计题目单一,难易程度相差不大,区别度较低,教学效果较差 受时间及资金投入方面的限制,课程设计是以班级为单位。通常每班由两名教师指导,甚至还有极少数情况每班只有一名指导教师,课题的选择也由指导教师确定。课程设计普遍存在设计课题数量较少、与实际需求脱离严重、设计题目长期不改且局限于某一特定领域、内容综合性不强、以软件代替硬件等问题。对于卓越班来说,虽说题目相对较新,与专业比较相关,但是受教师数目和客观条件所限,基本还是一班一题,全班共做一题,没有完全调动学生的积极性、主动性、创造性,影响了课程设计效果。

3 卓越班电子技术实践教学改革的措施和方案[2]

针对以上存在的问题,课题组提出以课外导师制和项目教学法为手段,以电子竞赛作为推动力,从时间安排、内容设置、教学方法和考核模式等方面全面进行建设和改革。

调整课程设计时间,从暑期小学期调整到春季学期 传统的教学方法是在理论教学完成某单元内容之后安排相应的实验,课程的理论教学完成之后安排课程设计。实践证明,这种方法限制了学生对这门课程的总体认识,割裂了知识点之间的联系,造成学生总体设计电路能力的下降。理论教学、课程实验和课程设计相辅相成、相互促进,不能相互割裂。因此,这三个环节可以交互进行。基于此,把卓越班的电子技术课程设计放在春季学期,作为一门课与理论课、实验课同步进行,这样做有如下好处。

1)时间由2周延长到1学期,学生有充分的时间进行思考和设计。过去因为时间很紧,学生没有充足的时间进行思考和设计;而现在,在理论课初期就可以选择课程设计的题目等,并在适当的时间节点上引入相关知识点的学习,学生有充足的时间来进行设计和思考,形成不同的思路和方法,这样设计方案可以优中选优。

2)实现实验与课程设计的无缝衔接。课程设计的内容由不同的功能模块组成,是对电子技术这门课程的一个整体概括和总结。实验是课程设计的基础,因此,课程设计的选题原则上应结合电子技术理论课的进度,与已开设的实验项目保持渐进性关系。而在以前等实验做完再做课程设计,因为没有带着任务做实验,学生缺乏对实验课程的整体把握,为做实验而做实验,知识点没有任何衔接,做课程设计时又需要重新熟悉实验的内容和实验内容之间的关系。而现在学生为了完成课程设计,除了需要掌握除实验教学所涉及的知识之外,还必须自学尚未教到的内容,这样在实验教学结束的时候,学生对电子技术的整体把握和掌握程度远远超过普通班的学生。

导师负责制,竞赛培训式管理,发挥指导教师的主导作用[3] 传统的课程设计因为集中在暑期小学期,课程设计的班级比较多,师资力量有限,一个导师需要辅导和管理一个班级的学生,辅导时间也有限,因此,辅导效果也大打折扣。现在因为把卓越班的课程设计放在平时,教研室的许多教师都可参与,师资力量大大加强,平均一个导师只需要辅导3~5人,完全有条件实行竞赛培训式管理,所以可以从题目的选择到方案的设计等,教师可在理论教学时间及课余时间随时指导学生进课程设计;在进入课程设计的中后期时,原则上要求每周至少安排辅导答疑1~2次,结合学生的具体问题有针对性地进行辅导,加强师生之间的交流。

改革课程设计选题,学生可自主选题、可多人多题[4] 改革教师指定设计题目的弊端,采取学生自主选题和教师命题相结合的方式。以前课程设计的课题多是教师指定并给出相关设计框图和结构图,学生按部就班地完成其余部分内容,限制了学生主观能动性的发挥。基于此,从多方面对课程设计的命题进行研究和探索。

1)导师命题,实行项目教学法。因为在平时指导教师比较多,每个教师负责出3~4个题目,这样放到一起就有30多个题目,题目的范围可以覆盖到数字电路部分、模拟电路部分,甚至可以涉及少量专业知识,学生根据自身情况选题,可以多人多题,可以一人一题。因为每个教师所从事的专业和科研方向不同,所以题目所考查的知识点和涉及的行业也各不相同,给了学生较大的选择余地,激发了学生的学习兴趣,同时也从源头上杜绝了部分想作弊偷懒的学生的念头。与此同时,通过项目管理的形式来完成课程设计,以便达到更好的教学效果。

2)以电子竞赛为参考进行选题。目前,全国大学生电子设计竞赛已经进行多年,经过专家挑选的设计题目既考虑了学生的实际能力,又融合了电子线路设计的最新的发展方向。课程设计的选题,可以参考历年的电子设计竞赛的题目,把目前与电子技术相关的竞赛内容结合到课程设计环节,尽可能地开发一些综合性、设计性内容,这样极大地提高学生的实践能力。

3)学生自主命题。因为每个学生的基础和兴趣方向差距较大,部分学生很早就对某方面的电子制作感兴趣,所以除了允许选择现有的设计题目外,鼓励学生自行选题、自己制订设计方案。方案经过教师审核,在实验室客观条件允许的情况下,只要达到课程设计的目的即可实施。

创建开放的创新实验室,使实验与课程设计有机结合 充分利用现有实验室资源,创建开放的创新型实验室。每学期电子技术实验室需要接待大量的学生做实验,时间段非常集中,但在开学初、期末以及晚上,实验室相对空闲。作为卓越班的学生,因为人数相对较少,便于管理,在没有课的情况下,可以实现由班长负责,安排对其全天候的开放。这样做有如下优点。

1)便于加强实验室的日常管理,缓解实验室教师严重缺编的尴尬。安排卓越班学生进入实验室学习,实现实验室全天开放,学生在做实验之余,参与实验室仪器的维修以及教师的科研,主观上给学生提供了实验室资源,提高了学生的素质,客观上也加强了实验室管理。

2)由于受时间和课时所限,实验室有许多实验内容在正常课时无法安排。通过开放实验室,学生可以针对自己感兴趣的部分进行进一步的深入学习和探讨,很多学生感慨第一次真正感受到学习的乐趣。

改革考核方法,实现答辩为主、实验报告为辅的考核方式 答辩是课程设计的最后一个环节,是对整个设计的过程和设计的质量的最终检验。安排每组5~10分钟的答辩时间,要求首先讲述自己的设计PPT,然后展示和讲解自己的硬件作品,最后回答教师针对作品提出来的相关问题。通过这一过程,学生不但可以能了解别人的设计思路,开阔了眼界,而且能从别人的设计中吸取一定的经验教训。这样一来,答辩过程就成了再学习、再提高的过程,学生受益匪浅。

4 结束语

针对电气卓越班的专业特色和学校的实际情况,针对课程设计的内容、方法、手段进行相应的改革和尝试,通过一段时期的试行,取得不错的教学效果。事实证明,只要教师认真钻研、努力探索,挖掘一切可利用的条件,同时不断创新,就一定会提高实践教学的质量,培养出社会所需要的优秀人才。

参考文献

[1]刘志刚.三分天下有其一:加强实验教学工作,培养高素质创新人才[J].实验室研究与探索,2009,28(2):1-4.

[2]冯林,吴振宇,于丽英.大学生综合创新实验中心建设的探索与实验[J].实验技术与管理,2011,28(8):110-113.

[3]王宝玺.关于实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高校教育管理,2012,6(1):6-19.

[4]邬家瑛,钱辉.论本科生科研训练存在的问题及解决思路[J].中国高教研究,2009,7(1):63-64.

作者:陈璨 任旭虎 李林 张旭

电气专业学生线路设计论文 篇3:

继电保护课程教学模式之探索

摘 要:继电保护课程的教学应将电力系统继电保护原理与微机式继电保护装置相结合, 利用现代化多媒体技术、网络教学、实验分析、课程设计等手段和方法来提高学生的实践与创新能力,以适应智能电网时代对继电保护人才素质的新要求。本文针对目前继电保护课程教学存在的问题,进行了该课程教学模式的探索与实践。

关键词:继电保护;课程;教学模式

电力系统、计算机技术、电子技术与通信技术的飞速发展给电力系统继电保护不断注入了新的活力,提出新的要求。现代电力系统是高度数字化、信息化和自动化的超大区域网络结构,电力系统继电保护是对其安全稳定运行至关重要的一门技术[1]。21世纪继电保护的未来发展趋势是计算机化;网络化;保护、控制、测量、数据通信一体化;智能化[2]。以新疆农业大学(以下简称“我校”)为例,在现有教学模式基础上,本文探讨继电保护课程教学中提高学生实践与创新能力的方法,为将学生培养成具有实践能力、创新精神的人才而努力,为该课程的教学改革提供理论支持和智力保证。

一、电力系统继电保护课程的特点

我校“电力系统继电保护原理”课程理论教学36

学时,网络教学6学时,总计42学时,作为电气工程及自动化及农业电气化与自动化的专业必修课,设置在大四上学期初;“微机继电保护”课程共26学时,均为课堂理论教学学时,作为专业选修课安排在“电力系统继电保护原理”结束后的大四上学期末开设,目的是顺应现代电力系统高度数字化的趋势,让学生了解现代数字式继电保护硬软件的知识,内容涉及到原理、保护算法、硬软件设计方法等;“继电保护课程设计”为期一周,与“微机继电保护”同时安排在大四上学期期末,目的是培养学生综合运用所学的基础理论知识分析与解决电力系统中的实际问题的能力[3]。

二、继电保护课程教学存在的问题

为适应现代数字电力系统继电保护技术的新发展,目前我校继电保护的教学内容已加入“微机继电保护”,作为少学时内容与“电力系统继电保护”共同设置在大四上学期,同时开设的其它几门专业课使得学生大四上学期课程较为集中,学习任务量较大。此时学生即将面临毕业设计开题、复习考研或找工作,第一学期过高的学习任务和课程的相对集中对其学习效果有一定影响;在课程教学上,基本停留在传统模式:即利用板书或者多媒体课件形式,将继电保护原理及其实现方法按照教材的章节和顺序进行课堂讲授,这主要存在以下几个问题。

(一)重理论,轻实践,无法提高学生的实践能力与创新精神

对教师而言,继电保护原理单纯靠板书或多媒体课件较难讲透;对学生而言,继电保护内容比较抽象且实践性强,知识描述更需要形象化演示去理解,配合学生自主实践学习才会有好的效果。比如,“零序过电流保护原则上是按照躲开在下级线路出口处相间短路时出现的最大不平衡电流来整定”,若单纯由教师口头讲授原理,学生难以理解; “微机继电保护”课程主要分析现代数字式继电保护软硬件相关知识,内容涉及原理、保护算法、硬软件设计方法等。若单纯讲解微机继电保护算法,使学生难以消化,从而会削弱其学习的积极性。

(二)教学理念不够强,教学内容需要优化

继电保护课程组与“单片机技术”、“数字信号处

理”、“电力系统自动化”、“高低压电气设备”等课程有很多联系,但教学上往往孤立、脱节,缺乏全局梳理,使学生对继电保护完整系统缺乏全面认识。课堂上,教师若能将继电保护教学作为一个整体,以实例联系相关课程内容,紧跟行业发展前沿并且结合实践,教学效果会更好;此外,目前继电保护教科书内容繁多,与其他专业课程也有所重复,需要对课程内容进行整合优化。

(三) 学生自主选择力不强

学生对继电保护内容的兴趣点各有不同,部分学生未来并不从事继电保护工作,或考研方向与此关系不大。目前情况是,继电保护课程组教学课时相对较多,内容较为宽泛,对于上述内容部分学生显得索然无味,学生根据自己情况自主选择的能力不够强。为此,以学生为本,可以在课程形式上稍做一些调整。

三、教学模式的探索及实践

针对继电保护课程教学存在的问题,本文探讨了几种改进模式和方法,且部分已开始具体实施,取得了一定的教学效果。

(一)优化专业培养计划

将原本设置在大四上学期分开教学的“电力系统继电保护原理”和“微机继电保护”两门课整合为一门,设置在大三下学期。“继电保护课程设计”可设置在大四上半学期。这样设置有两方面考虑:内容上,减少学生学习任务量,突出重点,使教学有针对性。比如,可缩减“电力系统继电保护原理”教材中电磁型继电器、断路器等与“高低压电气设备”教材有所重复的内容,减少或者删除“微机继电保护”教材中与“微机原理与应用”、“单片机技术”“数字信号处理”等相关课程的重复内容;时间上,我校电气专业学生于大三至大四暑假期间设置了为期5周的发电厂生产实习,实习前对继电保护内容的理论学习,为生产实习期间学生对继电保护装置、电力系统设备等内容建立感性认识打下基础,从而提高学生的实践与创新能力。

(二)改进教学手段与教学方法

教师可采用多样化的教学手段和方法进行教学。以传统教学手段为辅,以现代化网络媒体、实验教学等方式为主。以提高学生学习的积极性及其实践创新能力为目的,建立学生对电力系统继电保护的整体概念,使学科前沿知识与教材内容相结合,课堂教学与实践教学相结合。

1.网络课程建设。利用学校现有网络平台,上传电子教案、视频,演示动画等资源,并建立一套自测系统,使学生可以主动借助网络课程平台观看和使用这些资源。教案、课件既可以作为学生的预习资源以及弥补疏漏的课后复习资料,也可以作为教师选择的教学资源库;视频资源以声、像集合的形式使学生直观了解继电保护的动作过程及原理;具有交互性的演示动画可以提高学生学习的趣味性,比如,利用FLASH将继电保护动作过程制作成SWF动画,或用Visual C++开发保护动作演示模块[4];自测系统可以使学生在正式考试前自我检测,弥补疏漏的知识点。利用网络交互平台有助于增强课后教师与学生之间的互动性,使教师及时了解学生遇到的问题并展开网上讨论,以提高学生对课程学习的主动性。因此,网络资源的建设需要教师有针对性地选择教学内容,或利用专业软件开发演示模块,并及时更新资源。目前,我校网络课程建设已取得初步成果。

2.实验平台建设。微机保护已成为当前继电保护的主要形式。华北电力大学、湖南大学等高校先后自主开发了微机型线路保护教学仿真实验装置。实验平台建设思路为面向实践平台的建设,使学生能够对本专业内容形成完整的知识链[5]。我校可采用引进设备或者利用现有教师队伍和资源对微机继电保护实验设备进行开发。目前,我校基于TMS320F28335+PC机的继电保护教学实验平台的研制正在进行。

实验平台可作为本专业教学科研平台,不仅方便用于学生实验、课程设计和毕业设计,也可以作为教师的科研平台。该平台能够使学生直观了解微机继电保护硬件结构,并且通过配置不同的软件模块实现不同原理、不同对象的继电保护功能;开设综合性实验和设计性选做实验,有利于提高学生的积极性及实验、设计能力,有助于开阔学生的视野、发挥创新能力。

3.课程设计内容优化,加强毕业论文设计。课程设计是培养学生的实践能力、创新能力和综合能力的重要环节[6],在传统设计内容基础上可以充分利用实验平台,先进行整定计算,后在平台上模拟故障时继电保护动作;建立以任务驱动,由教师引导、学生进行自主探究学习的框架。根据继电保护原理建立主题,比如,电流保护、距离保护、纵差保护等;也可以根据继电保护对象形成“主题”,比如,电力变压器保护、输电线路保护等。

课程设计可以在大三下学期上课期间布置下去,使学生带着问题学习,并结合大三暑假为期五周的“发电厂生产实习”,使课程设计更具针对性、实践性,从而激发学生的创新意识。此外,通过毕业论文的设计强化为工作打下基础。

4.完善评价体系。适应新的教学方法与手段,改进传统课程考核评价方式。继电保护理论课成绩应综合考勤、课堂表现、小组讨论、平时作业、网络自测、综合实验等教学环节进行考评。将平时成绩比例增大,有利于激发学生平时学习的积极性;课程设计可以对每个学生进行公开答辩及严格书面考核;毕业论文(设计)成绩评定标准应以提高学生的实践与创新能力为目的,综合文献综述、论文质量、创新能力、实验态度等因素进行考评。

本文以新疆农业大学电气工程专业、农业电气化专业为例,对继电保护课程的教学模式进行探索与实践,重点激发学生平时学习的主动性,使其能够掌握必要的工程技术、测试方法以及先进设备的研究方法。若能将每个环节都做好做实,师生就能在一整套良好有序的教学体系中受益,从而培养出适应智能电网时代、具有实践能力、创新精神的人才。

参考文献:

[1]何瑞文,陈少华.现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报,2004,(3).

[2]付乔.继电保护发展现状综述[J].攀枝花学院学报,2006,(2).

[3]李文武,袁兆强.继电保护课程组教学改革的探索[J].中国电力教育,2010,(12).

[4]曾煜晓.继电保护教学培训辅助软件系统的开发与设计[D].济南:山东大学,2008.

[5]李秀琴,李华.微机继电保护实验教学的改革[J].实验室研究与探索,2008,(4).

[6]何瑞文,陈少华.电力系统继电保护课程设计模式的探索与实践[J].电力系统及其自动化学报,2009,(3).

作者:管晓虎 李雪莲 石砦

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