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電氣工程基本原理范文第1篇

關鍵詞：教學改革；電氣工程概論；互動式教學法；教學效果

作者簡介：韓楊（1982-），男，四川成都人，電子科技大學機電學院，講師。（四川 成都 611731）

基金項目：本文系電子科技大學中央高校基本科研項目（項目編號：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：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的專業基礎課。課程圍繞電氣工程領域的幾個主要分支——電機電器及其控制、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工新技術等方面進行全面系統的介紹。通過該課程的學習，學生對電氣學科的發展歷史和應用現狀有全景式的了解，對進一步深入電氣工程學科類專業學習起到導航作用，并逐步培養對電氣科學與工程的崇尚與追求的專業精神以及創新意識。[1，2]

實踐表明，學生總是習慣于知識的“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專業理論分析的課程，最初還有些不適應。如何激發學生對電氣專業的興趣，引導學生通過網絡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知識背景，是課堂教學中需要著重思考和實踐的課題。[3-5]筆者經過兩三年的電氣工程概論教學后，在重點講述電力系統自動化、電力電子與電力傳動等的基礎上，把互動式教學方法成功應用到教學實踐中。課堂教學表明，這對于提升學生學習興趣和培養學生自主學習能力方面是非常有效的。

一、 采用互動式教學方法，探索改革教學模式

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

二、調整更新教學內容，提升課堂教學質量

1.課程緒論

（1）主要內容：電氣工程在國民經濟中的地位；電氣科學與工程的發展簡史、前景、理論基礎和常用計算機程序，譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。應達要求：了解電氣科學與工程的產生過程；了解電氣工程及其自動化專業的二級學科分布；了解電氣工程學科的發展前景和在國民經濟中的主要應用和作用。

（2）教學設計：圍繞使學生對本課程的專業背景、主要應用前景有一個清晰的認識和激發其對本專業的熱愛這一目標來展開。在講授過程中，補充智能電網、新能源的開發利用技術等當前國內外的研究熱點，擴展學生的專業視野。

2.電機電器及其控制技術

（1）主要內容：電機的作用及其發展簡史；電機的分類與結構、應用領域、選用與運行控制；電機學的研究內容概要；電器的發展歷史和分類。應達要求：了解電機的基本作用、發展簡史、電器的發展歷史；理解電機在國民經濟中的應用領域；掌握電機的可逆原理；理解電機學的主要研究內容、高壓電器與低壓電器的基本結構與作用；掌握電機分類方法和不同類別的電機特點。

（2）教學設計：介紹電機與電器學科的概況、發展簡史，使學生對電機學等后續專業基礎課程以及電機的微機控制技術等專業課程的學習建立初步的感性認識。通過FLASH制作的同步電機勵磁過程和旋轉磁場模擬動畫來加強學生對電機學理論知識的理解。對于電器部分，通過圖片的形式向學生展示各種電器，增強學生的感性認識；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，拉近學生對高壓電器的感性距離。

3.電力系統及其自動化技術

（1）主要內容：電力系統發展簡史；電力系統簡介；發電廠、電網概述；電力市場簡介；電力新技術與發展趨勢。應達要求：了解電力系統的發展簡史和我國電力工業的發展概況、交直流輸電技術的發展過程、各種類型的能源發電原理及其特點；了解電力市場的概念、電力新技術的發展趨勢；理解電力系統的功能與作用、現代電力系統的主要特點和運行過程。

（2）教學設計：主要講授電力系統的概況、基本概念，內容涉及發、輸、供、配、用幾大部分，按發電部分、電網運行與調度、電力應用三個環節順序介紹。教學過程中首先從系統的角度對電力系統進行介紹，使學生建立對電力系統整體功能及結構的認識，在此基礎上，進一步對各個組成部分分別闡述。在講述電力系統發展前沿技術的時候，本著自動化、數字化、智能化的發展主線，將智能電網的概念引入課堂。

4.電力電子技術與電力傳動

（1）主要內容：電力電子技術的作用與發展簡史；電力電子技術的特點和研究內容、應用領域；電力電子技術的地位、發展方向和電力傳動概況。應達要求：了解電力電子技術的作用、發展歷史；了解電力電子技術的主要應用領域和新技術的發展趨勢；了解電力傳動的主要應用領域；理解電力電子技術的概念與特點和直流電機、交流電機傳動的基本原理。

（2）教學設計：介紹電力電子技術的作用、歷史、主要特點及其發展趨勢。電力電子技術是我院電氣專業一門重要的專業課程。對半導體變流技術的發展歷程進行講授，讓學生明確電力電子技術的本質和重要意義；將實驗室電力電子器件作為道具，在課堂上實物演示，讓學生建立感性認識。在講述電力傳動部分時，結合工程實踐進行案例教學，使學生明確電力傳動在工業中的應用概況；結合科研課題，將典型案例通過PPT向學生展示。

5.高電壓與絕緣技術

（1）主要內容：高電壓與絕緣技術發展簡史及主要內容；高電壓新技術及其在各領域的應用。應達要求：了解高電壓與絕緣技術的作用；了解高電壓的產生原理和試驗設備；了解高電壓新技術及其在各領域的應用；理解基本的高電壓及絕緣試驗操作。

（2）教學設計：介紹高電壓與絕緣技術的發展歷程、應用領域及其試驗技術。本章具有很強的專業背景，因此在教學時，采用了PPT講授和視頻演示相結合的教學手段，突出高電壓技術的產生背景、發展歷程、試驗條件和環境等，達到讓學生建立一個感性認識的目的。

6.電工新技術

（1）主要內容：電工新技術發展趨勢、超導電工技術、聚變電工技術、磁流體技術、可再生能源技術、磁懸浮列車技術、燃料電池技術、飛輪儲能技術和微機電系統。應達要求：了解電工新技術的發展趨勢、超導電工技術、磁聚變電工技術的基本原理及應用，磁流體發電和推進技術、磁懸浮列車技術、燃料電池技術及應用，飛輪儲能技術及應用和微機電系統的基本概念。

（2）教學設計：主要以PPT講授為主。對超導電工、聚變電工、可再生能源發電、燃料電池技術和微機電系統等前沿技術進行專題概述。

三、改革教學方法，創新互動式教學模式

1.注重課堂引導，激發學生學習興趣

在教學過程中，借助網絡資源，向學生介紹電氣行業的應用情況和相關企業的產品和市場情況，譬如給學生介紹聯合證卷行業深度分析“電力電子，我們可以看得更遠”，重點介紹電力電子變頻器、整流設備、無功補償設備SVG、開關電源、直流輸電裝備等技術的實際工程應用，介紹相關企業和上市公司產品和市場概況，激發了學生的學習興趣。

2.加強課堂互動，調動學生積極性

為了加強課堂互動，采用了PPT講解和視頻教學相結合的方法，進行多個專題介紹。譬如：核裂變之歷史回顧、中廣核集團介紹、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、南方電網公司宣傳片；汽輪發電機、水輪發電機安裝視頻和三峽發電廠簡介。學生觀看完視頻后，進行提問：裂變和聚變的區別是什么？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要點有哪些？汽輪機和水輪機的原理是什么等等。鼓勵學生回答問題，凡是舉手回答問題的學生，在平時成績上加2分，調動了學生的積極性。隨后，教師進行總結評論。

3.推行專題報告，活躍課堂氣氛

采用學生專題演講方法，激發自主學習興趣和收集整理資料的能力。學生3人一組，分工協作完成資料收集、PPT制作和課后研究報告撰寫。學生報告題目有：智能電網概述、電氣化鐵路接觸網介紹、電能存儲技術的發展概況、地熱發電的現狀與技術要點、PLC的原理與應用、國內外智能電網發展趨勢、柔性太陽能電池、國內外高壓直流輸電工程簡介、電力系統柔性輸配電技術、城市軌道交通供電系統和電動汽車電源系統等等。學生報告后，其他學生提3～5個問題，報告者首先作答，教師隨后總結，并對相關技術問題進行詳細講解。對提問的同學，在平時成績上加2分。這樣課堂氣氛非常活躍，學生爭先恐后舉手發言。

四、結束語

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

參考文獻：

[1]劉晉，牛印鎖，文俊.國內外“電力電子技術”課程教學研究[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.自主教學法在“電力生產概論”課程教學中的應用[J].中國電力教育，2012，（15）：67-68.

電氣工程基本原理范文第2篇

關鍵詞： 電工理論 基礎課程 教學水平

電工理論基礎是電氣工程專業學生主要基礎課程之一，提高電氣工程專業電工理論基礎課程教學水平迫在眉睫，根據本人長期從事電工理論基礎課程教學的實踐，以下是我就如何提高電工理論基礎課程教學水平的幾點思考。

1.電工類基礎課程的設置

首先，從電工理論基礎知識原本的內在規律上，電與磁是不分家的。

電路理論體現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生在電工裝置、電工設備中的過程，看做是在同樣物理狀態下，這些因素單獨作用的結果之和（疊加原理），運用這個原理，可把由簡單過程得出的結果，推廣到對較為復雜過程的分析和研究上去，還能將復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》，不如此設置課程是不合適的。一則有悖電工理論基礎知識的內在規律，二則不易給學生傳授全面的知識結構和概念，而容易造成學生知識結構的缺失和不完整。

不少工業大國和發達國家高等電氣工程人才教育教學的多年經驗表明，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，是受到后續專業課程教師歡迎的，且能為之后學生進一步深造、攻讀研究生，或從事科學研究工作等打下很好的知識基礎。

2.《電工理論基礎》課程教師的崗位職責

正像前面所介紹的，《電工理論基礎》（包括《電路原理》和《電磁場理論》），《電工理論基礎》課程的建立源于20世紀整個工業的發展，以及電磁場能量的大規模生產、轉換、輸送及其應用方面的不斷拓展，這就要求任課教師要真正理解并體會《電工理論基礎》課程的功能定位，使學生學會并習慣于去探索所研究系統和裝置中所發生的物理現象的實質，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、儀器的模型供學生去分析、思考理論基礎與實際電工電器裝置設備之間的關系，也就是理論與工程實際的關系。

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

3.如何講授《電工理論基礎》課程

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

（2）要很好地掌握電工理論基礎（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知識的角度，對相關問題，尤其是對電路理論中的基本概念問題，給出科學、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》（包括《路》和《場》）等課程教育教學的改革和發展。電氣工程領域的技術發展和進步從未間斷，且近些年來更為迅猛，許多電工裝置和設備甚至可以說是完全變了模樣。《電工理論基礎》（包括《路》和《場》）等課程是20世紀在重大電氣工程、電力系統和電工科技的發展下催生、形成的，仍要在新的電氣工程進步和發展的積極推動下有新的理論和方法誕生。

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

（5）要把《電工理論基礎》（包括《路》和《場》）寫得更“工程”。現在為了評職稱，誰都要出自己的教材，但一些《電工理論基礎》（包括《路》和《場》）的教材寫成了“數學工程”，很精準，不論什么問題，都精確到小數點后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。這些都是怪現象，偏離了《電工理論基礎》（包括《路》和《場》）等課程目標定位。

電氣工程基本原理范文第3篇

實驗平臺建設

（1）傳統實驗平臺存在的問題。電氣工程及其自動化專業傳統的實驗包括課程實驗和綜合實驗兩部分內容。1）課程實驗以驗證性實驗為主。一般會根據二次原理圖完成實驗裝置的接線，通過對裝置加電流、電壓信號對裝置進行測試，并觀察裝置動作結果，記錄相關的實驗數據，以此來驗證理論教學中所學的基本原理。就實驗本身而言，實驗目的比較明確，但因實驗內容較少且過程單一，不能有效的提高學生發現問題、分析問題和解決實際問題的能力；再加上因平臺落后、設備功能有限造成能實際開設的實驗內容更少，根本無法滿足當前的教學需要。2）綜合實驗室硬件條件與當前電力系統的應用現狀及其對人才的培養要求相比存在較大差距。以繼電保護實驗平臺為例，差距主要表現在：第一，保護種類較少，不能涵蓋整個電力系統。當前只有線路保護、變壓器保護，缺少發電機保護、母線保護、斷路器保護及配網保護。第二，保護裝置落后，元器件還是以電磁型繼電器為主，微機線路保護年代久遠，與電力系統的實際情況相差甚遠。第三，測試設備及測試手段落后，與工程實際差別較大。目前工程調試中，對現場電氣量的模擬均采用繼電保護測試儀、信號發生器等完成，而實驗教學則主要使用調壓器、行燈變、移相器、滑線電阻等，這些設備在測量量程、準確度、精度方面根本達不到要求，從而導致很多實驗無法進行。基于這樣的情況，為了適應培養計劃的需求，必須對當前的實驗平臺進行全面的改造，建立與當前電力系統的實際發展水平相適應的實驗平臺。（2）實驗平臺建設。以繼電保護實驗室為例，目前已經建成了包括發電機、變壓器、母線、斷路器、線路及供配電系統的微機繼電保護實驗平臺，并配置了多套先進的繼電保護測試儀，故障采集及分析軟件。實驗裝置的種類、功能大幅度提升，實驗教學內容可以覆蓋從基礎元件到整個電力系統的各個層次，為構建模塊化、多階段、多層次的實驗教學體系奠定了堅實的平臺基礎。在實驗過程中學生不但可以根據主接線的狀態選擇相應的保護類型，確定保護配置，而且可以依據保護原理自行設計保護類型，計算保護定值，確定參數，并通過實驗平臺檢驗動作邏輯及保護動作情況。圖1為微機繼電保護實驗平臺。

教學內容改革

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

電氣工程基本原理范文第4篇

關鍵詞：實訓課程；分層次；模塊化

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

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

電氣工程及其自動化專業在電氣信息領域起著十分重要的作用，主要研究電能的產生、傳輸、轉換、控制、儲存和利用，同時有關電能的轉換及使用的控制在該專業所占的地位也日益重要。[1，2]它和人們的日常生活及工業生產聯系越來越緊密，因而發展迅速，已經成為高新技術產業的重要組成部分，并成為很多高校的一門重要學科。而成都理工大學工程技術學院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業，在專業發展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應當今社會關于應用型人才的培養要求，加強學生的動手能力和實踐技能，突出工程能力和工程素質的培養，結合電氣工程及其自動化專業的人才培養方案制訂了電氣專業工程訓練教學計劃，形成了科學的電氣工程實訓課程體系。體系以培養學生在電機及其電力拖動技術、電力電子與電氣傳動技術、電氣控制技術、電力系統自動化技術等方面的工程技能為基本目標，旨在提升學生在電氣領域的知識應用水平和綜合創新能力，構建起理論知識學習與實際技能訓練、單項能力培養與綜合素質提升之間的橋梁。

一、課程目標定位

課程體系反映了應用型本科對知識能力方面的要求。應用型本科同一般普通本科的培養體系是平行的，相比具有鮮明的技術應用性特征。[3]在培養規格上，應用本科培養的不是學科型、學術型、研究型人才，而是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才；在培養模式上，應用本科以適應社會需要為目標，以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案，以“應用”為主旨和特征構建課程、教學內容體系，重視學生技術應用能力的培養。基于應用型本科的性質，為了加強對學生實踐能力的培養，使學生盡快掌握本專業領域的技能，因此整個體系強調建立一個系統化的實訓過程，通過實訓，學生應該具備以下技能：

掌握電機和電力拖動技術，熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結構，通過實訓熟悉電機運行原理和調速原理。

掌握電力電子與電氣傳動技術，熟悉各種電力電子器件的應用，能正確使用變頻器，并能初步進行電機調速電路的設計和調試。

掌握電力系統自動化技術，通過實訓熟悉繼電保護基本原理，利用MATLAB進行潮流計算，并能進行初步的短路分析。

熟練掌握工廠電氣控制、電氣設計軟件等開發平臺和應用技術，能夠進行系統控制程序設計或者利用軟件進行電路的設計。

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

為了節約成本，加快開發過程，能夠用仿真軟件對電路進行仿真，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知和感性認識，熟悉每種低壓電氣的正確用法，能進行初步的設計，選擇出滿足要求的電器。

二、課程體系的構成原則

實訓基于各課程各章節內容或者課程之間聯系，以實訓項目為主體和載體，以程序或者電路系統設計作為驅動，實現知識、技術、能力和素質的全面提高。以實訓課程體系作為實訓目標的基礎，制訂完善的實訓計劃體系，同時堅持了以下原則：

以就業實際需求為導向，以能力培養為核心，以學生適應就業崗位為目標，以崗位技能為重點，兼顧長遠發展。

注重知識、技術、能力、素質的協調發展，使學生通過實訓既鞏固了所學的知識和技術又提高了應用知識、技術的能力，使素質得到升華。

以實踐能力和工程訓練為重點，突出技術應用能力培養，強調在應用中創新，通過解決問題綜合運用所學的知識。

課程體系體現了開放性、靈活性，及時反映了新能源技術的發展以及新技術的應用。

課程體系與人才培養方案的課程體系銜接，分別針對電氣技術、電力系統自動化、電力電子等方向設立實訓課程。

三、分層次模塊化實訓教學體系的設立

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

針對專業范圍，電氣工程及其自動化專業工程訓練在學院工程訓練中心進行。訓練內容劃分為工程認知訓練、專業技能訓練和綜合創新訓練三個層次。由于我院從專業建立初期就注重實驗室的建設。目前訓練條件優良，已建有電氣技術實訓室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業實驗室。同時，學院工程訓練中心為進一步提升學生在電氣工程領域的綜合創新能力，建設了數控加工中心、基于先進控制技術的運動控制實驗室和柔性制造中心，突出真實的工業應用環境，突出強化學生在系統分析、系統設計、系統開發等方面的工程訓練，有利于高水平應用型人才的培養。

我院電氣工程及其自動化專業課程體系設立了三個方向：電氣技術方向、電力電子技術方向、電力系統及其自動化。針對不同方向和實訓層次設立不同的課程。如圖1所示。

首先，工程認知訓練是電氣工程及其自動化專業整個教學過程中一個重要的實踐性環節。該環節包括生產實習等內容，使學生在生產實際或者科研中驗證從課本上學到的理論知識，加深對知識的理解和認識，從而鞏固所學知識并體會知識的應用價值；培養學生綜合運用所學的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產實際或者科研過程中發生的問題，提高分析問題與解決問題的能力；使學生了解企業的生產工序、工藝流程、管理制度，從而獲得與本專業有關的實際生產知識，并擴大專業知識面；培養學生從事技術專題調查、搜集資料和進行研究的能力，并為即將進行的畢業設計和論文打下良好的基礎。其后是專業技能訓練，針對專業應用領域設置模塊，包括電機、電力電子技術、電力系統自動化、電氣傳動自動控制系統、PLC、電氣CAD等。而學生專業技能是一個復雜的技能系統，諸多技能之間既相互關聯又相互影響，其訓練途徑及實施辦法亦多種多樣，同時必須具備整體性、科學性和互動性。因此，專業技能訓練方案的制訂，內容上密切結合學科和緊扣本專業的培養目標，與專業培養方案一致，注重能力的提高和知識的應用，注重開放性和拓展學生的思維空間構建與理論教學相輔相成、以能力培養為主線的技能訓練方案，為專業培養方案的貫徹執行服務，以適應教育教學改革發展的需要，全面提高人才培養質量。最后是綜合創新訓練，為實現個性化培養提供先進的創新設計、制作的環境與條件。通過綜合創新訓練為學生創造一個能培養興趣、產生好奇心的環境，使他們在這里自己動手創新制作、激發創造力。以創新思維和創新制作能力的訓練為核心，充分發揮學生的自主能力和綜合運用所學知識的能力，培養更多高素質、復合型、應用型人才。綜合創新訓練不但能夠培養學生的綜合素質，增強學生的工程實踐能力，而且還有助于培養學生的創新精神和創新思維，起著其他課程不能替代的作用。

整個課程體系對應于工程素質訓練、金工實習、電機及拖動技術實訓、控制理論和控制系統實訓、PLC與變頻器應用技術實訓、單片機技術工程訓練、CAD實訓、電力系統自動化實訓、電力電子與電氣傳動實訓、自控系統綜合實習、調速系統綜合設計、供配電系統綜合設計等實訓。同時為了突出應用型本科的特點，增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程。實訓課內容如表1所示。

通過該課程體系使學生能夠初步了解機電工程的基本研究領域，具備電氣基本操作技能，掌握電機及拖動系統的類型、組成和控制方法，掌握控制理論及自動控制系統的組成，具備對一般機電控制系統的安裝、分析和維護技能，掌握常用電力電子器件的特性，并能根據要求設計出實用電路，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開發能力，在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力，具有較強的工作適應能力。

四、結論

電氣工程及其自動化專業自2005年在成都理工大學成立以來，針對本學校學生的入學基礎和就業的實際情況對實踐方面的教學課程體系不斷調整，增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程，增加了綜合創新訓練課程，已經形成了完整、科學的實訓體系。從目前的實際運行情況來看，通過實訓，學生的就業率得到提高，同時學生到企業后熟悉崗位的時間縮短，得到了用人單位的好評。

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電氣工程基本原理范文第5篇

關鍵詞：新能源發電；教學方法；教學改革；教學理念

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

從2006年秋季學期開始，我校電氣信息學院就面向電氣工程及其自動化專業學生開設了新能源發電技術方面的選修課，2009年學院改革，對原有專業進行重組、調整，新成立了電氣與新能源學院，開始招收電氣工程及其自動化（新能源發電方向）專業的本科生，重點培養從事新能源技術領域的研究、開發、維護、管理等方面的高級工程技術人才，并在2010年開始招生，現已經達到80人規模，開設的相關課程（含實驗）一般安排在第五學期。

開設“新能源發電技術”專業選修課的目的是為了幫助電氣工程及其自動化專業的學生全面了解能源科學概況、世界范圍內面臨的能源問題及其解決對策和發展前景、新能源開發利用的重要性以及新能源開發利用技術等方面的知識。課程內容涉及新能源基礎知識、太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能等內容。針對目前選修課的建設和完善已成為高校教學改革深化的重要環節，選修課教學已然成為高校基于社會對復合型人才的迫切需求，本文將以新能源發電技術課程為例，分別從教學內容的選擇、教學方法、教學手段和教學理念等方面進行一些改革研究與分析，其目的在于提高選修課教學質量、促進學生綜合能力。

一、精選教學內容

新能源發電技術是一門專業性、綜合性較強的應用學科，涵蓋了風能、太陽能、生物質能等多種新能源的內容，綜合了電氣工程、機械工程、工程力學、物理學等學科知識。因其涉及的專業門類、知識面比較寬廣，學生普遍反映不太容易找到學習規律，難以把握重點，理解稍困難。因此，結合新能源發電技術課程的培養目標，適當選擇課程的教學內容，綜合與電氣工程相關的專業課，在教學過程中以新能源的發電方式為核心，分析各種類型的新能源、能量轉化方式、發電原理等內容之間的相關聯系，引導學生逐步把各個關聯的知識點匯成知識鏈，促進學生學習和記憶。對于各種新能源的發展歷史、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對學生的培養目標要求，比如有關風力機的空氣動力學原理、太陽能熱轉換原理、生物質熱裂解過程等內容可只做概述性講解，讓學生了解其基本概念。教師在教學過程中，需要注意引進當前國際國內的最新科研成果來豐富新能源課程的教學內容。該課程涵蓋多方面學科，是當前大力提倡發展的一個技術方向，其涉及到的信息量多，知識更新快。特別是最近幾年，不斷涌現出研究新能源發電及其相關技術的新方法，使得新能源發電技術得到大力發展。因此，在選擇和組織教學內容時，以教材為主體，綜合大量的相關文獻資料及網絡資源，例如中國新能源網、中國新能源發電網等，適當增加一些不僅能反映新能源發電技術前沿領域的新理論、新技術，而且又能展現學科交叉、擴大學生視野的教學內容，不斷在教學實踐過程中提高這門課程的教學質量。

二、探索靈活的教學方法

在新能源發電技術課程的教學中，需要積極探索，發掘與課程特點相匹配的教學方法。在課堂教學中，需要注重知識性、趣味性，注意理論與實際相結合，可在教學過程中采用啟迪式、比較式、討論式和流程式等多種不同的教學方法，目標明確，重點突出，充分調動學生的學習積極性。

1.啟迪式教學法。這種方法可以較好地激發學生的學習積極性，促進他們主動思考，培養他們分析和解決問題的能力。例如，在講解并網光伏發電系統時，根據學生之前掌握的光伏發電基本原理，啟發他們思考為什么要對獨立的大規模光伏發電系統進行并網、并網的方式是怎樣的、并網的過程中還需要增加哪些相應的裝置。通過在教學過程中設置這樣一些問題，逐漸開闊他們的思維方式，讓他們認識到要使得太陽能發電得到大規模、高效率的利用，必然要對光伏發電系統進行并網，在并網的光伏發電系統中，并網逆變器又是核心設備，不僅能夠把光伏電池組件輸出的直流電轉換成與電網同頻同相的交流電饋入電網，同時還起到調節電力的作用。此外，在講解上述知識點的過程中，還能夠鞏固學生在電力電子技術課程中所學到的關于逆變器的知識點，培養他們對所學到的各種知識點進行融會貫通、舉一反三的學習能力。

2.比較式教學法。采用不同形式的圖表對各種新能源發電方式或同一種新能源的不同利用形式進行互相對比，不但形象直觀，還有利于培養學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力發電系統時，由于這兩種風電系統涉及到的知識點特別多，且較難理解，學生在學習過程中難以深入掌握各種系統的工作原理、結構差別等內容，多數學生僅了解大概情況，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力發電系統的拓撲結構、原理、發電機類型、并網方式等多種角度進行歸納、對比，加強學生對這兩種最重要的風力發電系統的認識，逐步化解學習風力發電的困惑。

3.討論式教學法。這種教學方法不僅可以發揮教師的導向作用，還可引發學生的學習主動性。比如在講解三種經典的太陽能熱發電系統時，可以提前安排三組學生分別搜集關于槽式、塔式和碟式太陽能熱發電系統的資料，并在上課時先分別邀請各組的學生代表描述他們所認識的這三種不同的太陽能熱發電系統，可以從熱發電系統的基本原理、系統結構、組成部件、系統功能、應用情況等方面進行闡述。在講述過程中，教師可適時啟發他們，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行展開，和同學們一起探討，幫助學生深入理解不同類型的太陽能熱發電系統的工作原理等內容。同時，在這種討論式教學過程中，結合不同太陽能熱發電系統的圖片進行講解，可以使得整個教學過程更生動、更豐富多彩。

4.流程式教學法。當涉及到知識點繁多、關聯性強的教學內容時，可以采用流程式教學法。這種方法可首先從系統的角度進行說明，再逐層清晰講解，可幫助學生培養良好的思維習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電工藝流程時，結合美國的H-Power夏威夷垃圾發電廠實例，采用如圖1所示的垃圾發電工藝流程來介紹。

先闡述在垃圾焚燒前，需要經過一系列輸送、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，進入汽輪機發電。最后，還要說明煙氣經鍋爐尾部受熱面后，經靜電除塵達標后，進入煙囪排放，靜電除塵后的細灰渣則可做建材進行綜合利用。通過這樣一個簡潔的垃圾發電工藝流程圖，可讓學生迅速掌握垃圾發電的基本原理，了解各個生產環節的作用和相互關系，培養學生分析復雜問題的系統性思維。

三、采取多樣的教學手段

相對于必修課而言，專業選修課的特點決定了它的教學方式有所不同，其更注重知識體系的完整性和學生興趣的引導。這必然要求教師不斷革新自己的教育觀念，在教學過程中全面認真地設計教案，采用多樣化的教學手段調動學生的學習興趣，充分激發學生的學習積極性，引導他們主動參與到課堂教學過程中，展現他們的課堂主人翁精神。

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

2.應用先進教學手段，提升教學效果。根據精選的授課內容，有效地運用網絡資源，制作形象直觀的多媒體課件，以改善教學的直觀效果，增加授課內容的信息量。例如，當介紹不同類型的水平軸式風力機和垂直軸式風力機時，可以多向學生演示一些與它們相關的圖片和Flas，結合這些多媒體資料講解，可加深學生印象，讓他們對這幾種典型的風力機及其工作方式等內容有更深刻的理解。同時在上述教學過程中，要注意與傳統板書方式相結合，引導學生逐步分析，并適當地留給學生一些思考時間，較好地把握課堂節奏。

3.結合實事，激發學生學習積極性。新能源發電技術課程所講授的一些主要新能源發電方式在目前逐漸得到越來越多的應用，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，可以充分結合當前社會生活中出現的一些相關時事焦點事件，把它們提出來讓學生討論，既能激發他們的學習熱情，活躍課堂氣氛，還加強了他們對講課內容的理解。例如，墨西哥灣的BP公司漏油事件、康菲環渤海灣污染事件，特別是全球石油供需關系的發展態勢、氣候變化和環境保護的壓力，都迫切需要全球共同確定和構筑能源發展的新理念，開創新時期能源發展的新路子。結合上述實例，引導學生思索大力發展新能源、調整能源結構的必要性，讓他們從新能源利用方式等層次進行探討。通過這種教學方式，不僅可讓學生深入理解課程內容，激發他們的興趣，還能培養學生解決實際問題的能力。

4.穿插習題，實時歸納。在風力發電部分的教學過程中，其涉及到的不同類型風力機結構、發電方式、并網方法等知識點比較多，多數學生會感到理解有一定困難。為了讓學生能夠及時掌握課堂所學內容，講課過程中可在恰當時候穿插一些事先準備好的習題，這些習題不一定來自教材，教師可根據其他相關資料自主設計。通過課堂練習，可以考查學生對相關知識點的掌握程度和存在問題，及時解決他們的困惑。比如，在講解變速風機驅動雙饋異步發電機并網系統時，可穿插一個關于發電機轉子回路控制方式的多選題，通過該練習，能夠加深學生對這部分重要內容的理解，從一定程度上也可改善課堂氛圍，充分激發學生的學習主動性，發揮學生的主體作用。

5.結合共同點，學習新能源發電。新能源發電方式與常規能源發電方式，除了在一次能源的來源與能量轉換方式等方面有較大不同外，它們在發電環節大多具有很多共同點。因此，在講授各種新能源發電形式時，注意隨時和常規能源發電方式進行類比，結合兩者之間的共同點講解，不僅可以促進學生對新能源發電方法的理解，還可以鞏固他們對常規能源發電方法的認識。例如，在講授地熱發電時，其和火力發電的原理基本一樣，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能，然后帶動發電機發電。所不同的是，地熱發電不象火力發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熱能。

四、培育素質教育的教學理念

不論是專業必修課，還是選修課，教師都需要培育素質教育的教學理念，新能源發電技術課程的教學更是如此。通過在理論教學過程中，結合一些生動的經典案例等進行講授，既可調動學生學習的主觀能動性，又能加強他們對新能源發電方法的認識，逐漸培養學生探索求知的精神。比如，通過介紹風能發電的幾種典型裝置與設備，以探究風能發電在當前得以大規模運用的原因。正是這些大量科研人員對風能發電裝置的研發，才使得風能發電不僅僅是論文里的成果。通過一些經典案例，充分調動學生學習的主觀能動性、學習興趣和求知欲，這樣才能達到開設專業選修課“培養學生能力，挖掘學生潛能”的目的。

五、結語

新能源發電技術課程是一門知識覆蓋面廣、學科前沿的專業選修課，而隨著其利用方式和技術的不斷發展，這門課程的教學內容也將不斷更新，教學方法也會隨之不斷改進，通過改進教學手段和逐步增加實驗環節，實時強化創新意識，這樣就一定能夠逐步改善人才培養過程中普遍出現的一些問題，如學生能力薄弱、缺乏創造性、主動性等，達到真正提升學生的思維創造能力以及綜合素質的目的，培養出與時俱進的、創新型的合格應用型人才。

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