序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇電氣工程及自動(dòng)化學(xué)的專業(yè)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2013）36-0124-03

1 引言

EDA技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，以相關(guān)的EDA開(kāi)發(fā)軟件為工具，以CPLD、FPGA等可編程邏輯器件為設(shè)計(jì)載體，以VHDL、Veriolg HDL等為硬件描述語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[1-2]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、各種仿真軟件的快速發(fā)展與進(jìn)步，新興的EDA技術(shù)使設(shè)計(jì)者逐步從使用硬件轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)硬件，從單個(gè)電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級(jí)電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，可見(jiàn)基于EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)是現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的核心和主流，是電子設(shè)計(jì)的重要工具。無(wú)論是設(shè)計(jì)芯片還是設(shè)計(jì)系統(tǒng)，如果沒(méi)有EDA工具的支持，都將是難以完成。因此，學(xué)習(xí)EDA語(yǔ)言編程技術(shù)和利用EDA技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，必然成為許多高校電類(lèi)專業(yè)學(xué)生的必修課。當(dāng)然要學(xué)習(xí)和掌握這項(xiàng)技術(shù)，學(xué)生還應(yīng)該具備數(shù)字電子、單片機(jī)技術(shù)、C語(yǔ)言等基礎(chǔ)知識(shí)[3]。

EDA是一門(mén)應(yīng)用廣、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，這樣的課程理論學(xué)時(shí)較短且比較抽象。比如對(duì)于大規(guī)模邏輯器件CPLD和FPGA結(jié)構(gòu)功能的學(xué)習(xí)，進(jìn)行理論講解時(shí)，學(xué)生就很難跟實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)；對(duì)于VHDL語(yǔ)言要素的講解，如果不結(jié)合程序進(jìn)行分析，不結(jié)合軟件進(jìn)行編輯編譯，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題，學(xué)生對(duì)語(yǔ)言要素的內(nèi)容、程序的規(guī)范書(shū)寫(xiě)、應(yīng)用軟件的功能就很難理解，或許當(dāng)時(shí)聽(tīng)明白了，但要應(yīng)用于實(shí)際，還是很茫然。因此，應(yīng)該結(jié)合EDA技術(shù)課程的特點(diǎn)，強(qiáng)化教學(xué)效果，達(dá)到能使學(xué)生學(xué)以致用，并將知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的目的。

筆者通過(guò)對(duì)電氣專業(yè)該門(mén)課程的教學(xué)探索和思考，發(fā)現(xiàn)目前所面臨的問(wèn)題是理論課時(shí)短、內(nèi)容多、進(jìn)度快，實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新不夠，因此教學(xué)效果不明顯，也體現(xiàn)不出以“學(xué)習(xí)為主，教學(xué)為輔”的思想。為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生能夠在實(shí)踐中加深理論知識(shí)，同時(shí)能在理論指導(dǎo)下對(duì)實(shí)踐進(jìn)行驗(yàn)證的良好教學(xué)效果，本文從以下幾個(gè)方面對(duì)EDA教學(xué)改革展開(kāi)研究。

2 多練少講，講練結(jié)合

將理論與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，將教學(xué)地點(diǎn)設(shè)在機(jī)房，實(shí)現(xiàn)一人一機(jī)，全程在實(shí)訓(xùn)室教學(xué)。結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)于較難的內(nèi)容可以“先講后練”，不難理解的知識(shí)點(diǎn)可“邊講邊練”，比較簡(jiǎn)單的知識(shí)可以“先練后講”。這樣不僅能使學(xué)生集中注意力，還能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生只是被動(dòng)接受，不思考、不動(dòng)手的教學(xué)弊端。而且這種教學(xué)模式能很好地將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。

例如，在利用Quatrus進(jìn)行VHDL語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)時(shí)，首先要在MAX+PLUSⅡ軟件環(huán)境中設(shè)計(jì)一個(gè)完整的工程，然后選擇VHDL硬件描述語(yǔ)言方式輸入，編輯好的文件經(jīng)過(guò)編譯、引腳分配，仿真測(cè)試成功后可以下載到指定芯片上，在對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行硬件測(cè)試。雖然建立工程和進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的過(guò)程比較簡(jiǎn)單，但在MAX+PLUSⅡ軟件使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到一些問(wèn)題。比如編輯源文件時(shí)，不論是原理圖編輯還是文本編輯，其文件的存盤(pán)路徑中不能包含中文符號(hào)，且不能直接保存在驅(qū)動(dòng)盤(pán)的根目錄里，否則將會(huì)在編譯時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示“can’t openwork”[4]，正確的存盤(pán)路徑應(yīng)該是在驅(qū)動(dòng)盤(pán)的子目錄里。另外，源文件存盤(pán)的文件名不能和軟件器件庫(kù)中已有的器件名相同，同時(shí)所編輯的各個(gè)源文件模塊名稱不能沖突。如果源文件是文本文件，那么存盤(pán)的文件名必須和實(shí)體（ENTITY）名一致，文件的擴(kuò)展名必須與語(yǔ)言類(lèi)型相符，如描述語(yǔ)言是VHDL語(yǔ)言，則文件的擴(kuò)展名就應(yīng)為“.vhd”。

學(xué)生只有親手操作，自己或者在教師的指導(dǎo)下解決了這些問(wèn)題，才能有深刻的理解，也才能注意到這些細(xì)節(jié)，才能理解教師講解過(guò)的理論知識(shí)，并把理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，真正達(dá)到教與學(xué)的目的，體現(xiàn)出利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的重要性和特點(diǎn)。

3 EDA教學(xué)與電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)相結(jié)合

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程之后，集中安排的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是電子技術(shù)教學(xué)體系中非常必要的實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)，是對(duì)電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和更深層次的領(lǐng)悟，也是對(duì)電子技術(shù)課程知識(shí)的全面貫通和綜合應(yīng)用。除此之外，課程設(shè)計(jì)能提高和增強(qiáng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，能把所學(xué)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。尤其是將EDA的內(nèi)容引入課程設(shè)計(jì)中后，利用EDA軟件的強(qiáng)大功能，特別是仿真分析，學(xué)生可在計(jì)算機(jī)上利用EDA工具畫(huà)出原理圖并進(jìn)行仿真驗(yàn)證，得出最理想的電路設(shè)計(jì)方案，最后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行搭線和電路調(diào)試。由此可見(jiàn)，DEA教學(xué)與電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)結(jié)合的重要環(huán)節(jié)是如何選擇EDA軟件工具。

當(dāng)前，EDA軟件層出不窮，但要結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特色和軟件的使用功能，有選擇性地學(xué)習(xí)和掌握，甚至熟悉部分EDA軟件的功能和應(yīng)用。為適應(yīng)飛速發(fā)展的電子產(chǎn)品市場(chǎng)，改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，21世紀(jì)高校培養(yǎng)的電子技術(shù)人才必須掌握更加實(shí)用、快捷的EDA工具，以最快的速度開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)良、質(zhì)量一流的電子產(chǎn)品。另外考慮到課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)，建議在教學(xué)中選用以下三種EDA軟件。

目前EDA技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中大部分時(shí)間在做仿真，因此在EDA工具中仿真工具占據(jù)重要的位置和主要的發(fā)展趨勢(shì)。由加拿大Interative Image Technologies公司推出的一個(gè)用于電子線路設(shè)計(jì)仿真的“虛擬電子工作臺(tái)”EWB（Electronics Workbench）軟件是在Spice基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的一個(gè)用于仿真的設(shè)計(jì)軟件。其最新版本Multisim是目前國(guó)內(nèi)高校中應(yīng)用最多的仿真軟件之一，它功能強(qiáng)大，界面友好，仿真的手段切合實(shí)際，虛擬儀表使用不受限制，因此至今為止是在世界上使用最方便、最直觀的仿真軟件。工程師可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真[5-6]。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò)Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。

Protel是PROTEL（現(xiàn)為Altium）公司在20世紀(jì)80年代末推出的CAD工具，是PCB設(shè)計(jì)者的首選軟件。它較早在國(guó)內(nèi)使用，普及率最高，很多的大、中專院校的電路專業(yè)開(kāi)設(shè)了Protel課程，幾乎所有的電路公司都要用到它?，F(xiàn)在普遍使用的Protel99SE是完整的全方位電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、多層印刷電路板設(shè)計(jì)（包含印刷電路板自動(dòng)布局布線），可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客戶/服務(wù)體系結(jié)構(gòu)），同時(shí)還兼容一些其他設(shè)計(jì)軟件的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。將EDA的全部?jī)?nèi)容整合為一體，因而該軟件發(fā)展?jié)摿艽?，是EDA教學(xué)中最好的選擇軟件之一，必須讓學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握。

MAX+PLUSII是Altera公司推出的第三代PLD開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。使用MAX+PLUSII的設(shè)計(jì)者不需精通器件內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)者可以用自己熟悉的設(shè)計(jì)工具（如原理圖輸入或硬件描述語(yǔ)言）建立設(shè)計(jì)，MAX+PLUSII把這些設(shè)計(jì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成最終所需的格式[7-8]。其設(shè)計(jì)速度非?？?。對(duì)于一般幾千門(mén)的電路設(shè)計(jì)，使用MAX+PLUSII，從設(shè)計(jì)輸入到器件編程完畢，用戶拿到設(shè)計(jì)好的邏輯電路，大約只需幾小時(shí)。特別是在原理圖輸入等方面，MAX+PLUSII被公認(rèn)是最易使用、人機(jī)界面最友善的PLD開(kāi)發(fā)軟件。設(shè)計(jì)輸入方式的多樣性和靈活性是MAX+PLUSII的主要特點(diǎn)，學(xué)生通過(guò)該軟件的學(xué)習(xí)不僅能掌握一種硬件描述語(yǔ)言（VHDL語(yǔ)言或Veriolg HDL語(yǔ)言）的編程，還可以理解可編程邏輯器件的原理與應(yīng)用，并且在仿真后可在實(shí)驗(yàn)板上下載驗(yàn)證，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也為以后進(jìn)行工程實(shí)際問(wèn)題的研究打下設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

4 改革考核形式，注重學(xué)生勤于思考和動(dòng)手能力的評(píng)價(jià)

許多課程的考核形式注重考察學(xué)生是否掌握了教學(xué)大綱要求的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而理論知識(shí)的學(xué)習(xí)雖不能理解，但可以靠記憶獲得，因此學(xué)生即使平時(shí)不努力，考試前突擊也可以取得較好的成績(jī)。而對(duì)于像EDA這種以“實(shí)踐為主，重在應(yīng)用”性質(zhì)的課程，舊式的考核方式顯然跟不上時(shí)代的要求，也有失公平。因此，改革考核方式勢(shì)在必行。

1）平時(shí)成績(jī)考核（30%），包括三部分：①出勤率；②隨堂測(cè)驗(yàn)；③上課討論和創(chuàng)意發(fā)言情況。

2）結(jié)合MAX+PLUSII上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作（40%）：學(xué)生完成數(shù)字搶答器、數(shù)字鐘、頻率計(jì)、交通燈管理、乒乓球比賽機(jī)、彩燈控制器、洗衣機(jī)控制器、出租車(chē)計(jì)價(jià)顯示等實(shí)驗(yàn)?？梢赃x擇原理圖、VHDL語(yǔ)言、波形描述等任意形式，只要運(yùn)行正確，即滿分。

3）綜合設(shè)計(jì)（30%）：將學(xué)生進(jìn)行分組，布置綜合性比較強(qiáng)的設(shè)計(jì)題目，最后以答辯的形式進(jìn)行考核。

結(jié)合上述考核方式，在授課之初就讓學(xué)生明確善于思考、勤于動(dòng)手的重要性，學(xué)生就會(huì)自主進(jìn)行實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)意識(shí)，并從學(xué)習(xí)中嘗到樂(lè)趣；還能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作精神，為以后進(jìn)入企業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，EDA是一門(mén)新型的學(xué)科，它在高等院校電氣類(lèi)專業(yè)的教學(xué)和科研工作中占有越來(lái)越重要的地位和作用，并以其鮮明的時(shí)代特征、不可阻擋的科技誘惑以及超凡的速度和效率走入教學(xué)。只有充分利用學(xué)?，F(xiàn)有的EDA實(shí)訓(xùn)設(shè)備，給學(xué)生提供便利的學(xué)習(xí)、實(shí)踐和極大的創(chuàng)造空間，采用新的教學(xué)模式和考核體系，培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，注意學(xué)生知識(shí)層次的綜合全面發(fā)展，才能培養(yǎng)出具有現(xiàn)代化電子設(shè)計(jì)能力的大學(xué)生.

參考文獻(xiàn)

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篇（2）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）01-0096-03

一、引言

CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)近2000萬(wàn)美元巨額資助，經(jīng)過(guò)四年的探索研究，創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國(guó)際合作組織。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來(lái)工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的12條標(biāo)準(zhǔn)。

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。CDIO工程教育模式是一種基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法，是一個(gè)打破課程界限進(jìn)行教學(xué)的方法。教師把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)具體任務(wù)，讓學(xué)生通過(guò)完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)，掌握教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)。為了使學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中能學(xué)以致用，所設(shè)置的“項(xiàng)目”需要綜合應(yīng)用多門(mén)課程的知識(shí)。在老師的指導(dǎo)下，將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理，信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)。

二、項(xiàng)目式教學(xué)目標(biāo)

“項(xiàng)目式教學(xué)”，顧名思義，就是通過(guò)完成項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行教學(xué)。項(xiàng)目式教學(xué)最顯著的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽(tīng)”被動(dòng)的教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。項(xiàng)目式教學(xué)對(duì)學(xué)生而言，通過(guò)轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，在主動(dòng)積極的學(xué)習(xí)環(huán)境中，激發(fā)好奇心和創(chuàng)造力，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；對(duì)教師而言，通過(guò)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，轉(zhuǎn)變教育觀念和教學(xué)方式，從單純的知識(shí)傳遞者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、組織者和指導(dǎo)者；對(duì)學(xué)校而言，建立全新的課程理念，提升學(xué)校的辦學(xué)思想和辦學(xué)目標(biāo)，通過(guò)項(xiàng)目式教學(xué)法的實(shí)施，探索組織形式、活動(dòng)內(nèi)容、管理特點(diǎn)、考核評(píng)價(jià)、支撐條件等的革新，逐步完善和重新整合學(xué)校課程體系。

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的工科專業(yè)，學(xué)生在校期間要能獲得工程師的基礎(chǔ)訓(xùn)練，能做到理論聯(lián)系實(shí)際，具備電工技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)與儀表、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識(shí)，專業(yè)主要課程包括《電路理論》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《自動(dòng)控制原理》、《微機(jī)原理與應(yīng)用》、《電力電子技術(shù)》、《電氣控制與PLC》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》、《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》等。普通的課堂教學(xué)中，教師利用課堂講授和實(shí)驗(yàn)演示等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行了專業(yè)知識(shí)的講解和訓(xùn)練，雖然根據(jù)課程的不同要求配置了一定學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，但是對(duì)于反應(yīng)不同課程之間聯(lián)系的綜合實(shí)驗(yàn)卻很少，學(xué)生在進(jìn)入高年級(jí)后一度疑惑：“這么多專業(yè)課知識(shí)都是零零散散的，它們之間有什么聯(lián)系？”電氣工程專業(yè)的大三學(xué)生帶著這樣的疑惑參與了本校的項(xiàng)目式教學(xué)。

“項(xiàng)目式教學(xué)”是跨專業(yè)課程的教學(xué)方法，在教學(xué)過(guò)程中，指導(dǎo)老師會(huì)將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理，這個(gè)“項(xiàng)目”的設(shè)置應(yīng)包含多門(mén)課程的知識(shí)，學(xué)生在拿到“項(xiàng)目”后要收集項(xiàng)目信息、設(shè)計(jì)方案以及項(xiàng)目實(shí)施并最終對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)。

“項(xiàng)目教學(xué)法”通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、學(xué)習(xí)知識(shí)、解決問(wèn)題，充分發(fā)掘了學(xué)生的創(chuàng)造潛能。全面培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思想和方法，提高學(xué)生的各種能力，包括實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、分析能力、應(yīng)變能力、交流能力、合作能力和解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。最關(guān)鍵的是“項(xiàng)目教學(xué)法”的實(shí)踐過(guò)程中整個(gè)計(jì)劃要同學(xué)們自主選題自主設(shè)計(jì)。

三、項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)施方法

項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)施過(guò)程主要按照選題、查閱資料、電路原理圖設(shè)計(jì)、結(jié)合硬件電路編程、仿真調(diào)試、電路焊接及硬件調(diào)試等幾個(gè)階段流程圖來(lái)進(jìn)行。整個(gè)實(shí)施過(guò)程中，教師不再是教學(xué)過(guò)程的“主角”，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇相應(yīng)的項(xiàng)目，從嘗試入手，從練習(xí)開(kāi)始，主動(dòng)參與到教學(xué)中。實(shí)施過(guò)程中的不同環(huán)節(jié)將電氣工程專業(yè)中不同的專業(yè)課程綜合起來(lái)運(yùn)用，其中電路設(shè)計(jì)部分，綜合考察了《電路理論》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》、《PLC原理及其應(yīng)用》、《自動(dòng)控制原理》等各課程，電路繪制則考察的是學(xué)生對(duì)于ORCAD、AltiumDesigner、ProtelDXP的使用；系統(tǒng)編程考察的是學(xué)生C語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言的使用，其中涉及到了控制理論中的各種算法；仿真調(diào)試部分考察了學(xué)生對(duì)仿真軟件Proteus的使用和PCB設(shè)計(jì)等內(nèi)容；電路焊接考察了學(xué)生的電工技術(shù)，包括電子元件的識(shí)別、測(cè)試、焊接及組裝技術(shù)，電子儀器的使用，電路板的調(diào)試等。

在我校的項(xiàng)目式教學(xué)中，教師根據(jù)專業(yè)的特性設(shè)置了數(shù)十個(gè)不同的項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱和簡(jiǎn)介參考表1，不同項(xiàng)目側(cè)重不同的專業(yè)課，學(xué)生在選好自己感興趣的項(xiàng)目后開(kāi)始查閱資料，大多數(shù)學(xué)生能夠很好的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)來(lái)檢索相關(guān)資料，不論是學(xué)校電子圖書(shū)館還是大師云集的論壇，學(xué)生總是能找到自己需要的項(xiàng)目資料從而設(shè)計(jì)自己所選項(xiàng)目的電路圖并進(jìn)行電路圖的繪制、電路編程、仿真調(diào)試、電路焊機(jī)及硬件調(diào)試。教師針對(duì)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行解答和幫助，從問(wèn)題入手，深刻的講解書(shū)本提到過(guò)的重難點(diǎn)知識(shí)，讓學(xué)生受益匪淺。

四、項(xiàng)目式教學(xué)成果

項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)施，學(xué)生通過(guò)做項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再回頭查閱課本或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索來(lái)解決問(wèn)題，達(dá)到了很好的學(xué)習(xí)效果。我校的項(xiàng)目式教學(xué)前后共進(jìn)行了十二周，在最后一周的成果展示活動(dòng)中，85%以上的同學(xué)都做出了功能齊全的實(shí)物成品。項(xiàng)目式教學(xué)在學(xué)生中反響熱烈，不少學(xué)生表示這次教學(xué)改革給他們帶來(lái)了很大的啟發(fā)，讓他們真正的將書(shū)本上的理論和動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合，同時(shí)也大大的提升了學(xué)生的自學(xué)能力，對(duì)書(shū)本知識(shí)的理解也更加深入。課堂學(xué)習(xí)雖然知識(shí)量豐富，但不夠直觀，難免的晦澀難懂，伴隨著項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再回頭查閱課本或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索來(lái)解決問(wèn)題，達(dá)到了很好的學(xué)習(xí)效果。在成果展示期間，很多學(xué)生表達(dá)了他們的震撼，講解員通過(guò)為參觀的學(xué)生講解原理和使用說(shuō)明，讓不少其他專業(yè)的學(xué)生對(duì)機(jī)電與信息工程學(xué)院的項(xiàng)目式教學(xué)也產(chǎn)生了濃厚的興趣，更是有不少同學(xué)向作品的作者咨詢討教，互留聯(lián)系方式，也有部分同學(xué)大呼要“轉(zhuǎn)專業(yè)”，雖然“轉(zhuǎn)專業(yè)”是一個(gè)玩笑，但也能反應(yīng)出學(xué)生對(duì)提高動(dòng)手能力的迫切希望。

五、結(jié)束語(yǔ)

“項(xiàng)目式教學(xué)”在我院是一次教學(xué)改革的創(chuàng)新實(shí)踐，取得了初步成果。希望通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生更加明白：“實(shí)踐出真知，動(dòng)手添能力”，使更多的學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，掀起愛(ài)學(xué)習(xí)、愛(ài)鉆研、愛(ài)動(dòng)手、愛(ài)實(shí)踐的熱潮。項(xiàng)目式教學(xué)在電氣工程專業(yè)的實(shí)施，在一定程度上解決了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)與社會(huì)需求之間的矛盾，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，提到了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，并培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的實(shí)際能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，從側(cè)面提升了電氣工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳春玲，費(fèi)寧.基于“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的軟件人才培養(yǎng)模式探索[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2009，11（4）.

篇（3）

針對(duì)原有課程體系不能適應(yīng)現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展新形勢(shì);傳統(tǒng)重知識(shí)傳授教學(xué)模式不利于理論與實(shí)際相結(jié)合;原有實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容雜散且與工程實(shí)際結(jié)合不緊密以及原有實(shí)踐平臺(tái)難以支撐工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的問(wèn)題，東北電力大學(xué)提出“知識(shí)規(guī)格滿足專業(yè)外延需求、能力素質(zhì)勝任專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展”的人才培養(yǎng)理念。通過(guò)構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展新形勢(shì)的課程體系和突出工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的課內(nèi)外相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系，形成了遵循“系統(tǒng)-元件-系統(tǒng)”認(rèn)知規(guī)律的做學(xué)結(jié)合教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)協(xié)調(diào)共進(jìn)，促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐能力的提高和全面發(fā)展。

成果解決教學(xué)問(wèn)題的方法

提出“知識(shí)規(guī)格滿足專業(yè)外延需求、能力素質(zhì)勝任專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展”的人才培養(yǎng)理念

針對(duì)生源質(zhì)量下滑問(wèn)題，面向行業(yè)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的新要求，認(rèn)真分析原有人才培養(yǎng)方案的不適性，結(jié)合人才培養(yǎng)定位，總結(jié)已有辦學(xué)傳統(tǒng)和特色，提出了“知識(shí)規(guī)格滿足專業(yè)外延需求、能力素質(zhì)勝任專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展”的人才培養(yǎng)理念，面向工程，強(qiáng)化實(shí)踐，統(tǒng)籌開(kāi)展課程建設(shè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)、教學(xué)方法改革等方面的工作。

構(gòu)建適應(yīng)電力工業(yè)發(fā)展新形勢(shì)的課程體系

構(gòu)建了“（基礎(chǔ)-技術(shù)-專業(yè)）課程群+技術(shù)前沿課”型的專業(yè)課程體系，將新能源發(fā)電技術(shù)、新型輸電技術(shù)等前沿技術(shù)引入課堂，及時(shí)反映專業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，既激發(fā)了學(xué)生的專業(yè)興趣，又增強(qiáng)了人才培養(yǎng)對(duì)行業(yè)需求的適應(yīng)性，為拓寬學(xué)生就業(yè)面奠定了必要的知識(shí)儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)了“知識(shí)規(guī)格滿足專業(yè)外延需求”。

構(gòu)建遵循“系統(tǒng)-元件-系統(tǒng)”認(rèn)知規(guī)律的做學(xué)結(jié)合教學(xué)模式

根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成及運(yùn)行特點(diǎn)，構(gòu)建了相應(yīng)的元件特性認(rèn)知實(shí)踐項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)元件特性的認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)元件工作原理的認(rèn)識(shí);在此基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)整體行為特性及元件個(gè)體行為特性的關(guān)聯(lián)性，掌握基于元件運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整的系統(tǒng)整體行為調(diào)節(jié)方法，明確實(shí)際系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，進(jìn)而了解實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行約束和注意問(wèn)題。此模式應(yīng)用于“電力系統(tǒng)分析”“發(fā)電廠電氣部分”等5門(mén)核心課程教學(xué)。

構(gòu)建突出工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的課內(nèi)外相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系

構(gòu)建了“實(shí)驗(yàn)-實(shí)訓(xùn)-實(shí)習(xí)-設(shè)計(jì)”和“電工數(shù)學(xué)競(jìng)賽-工程師認(rèn)證考試”結(jié)合的課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)體系，以突出“工程認(rèn)知-工程探究-工程實(shí)踐-工程優(yōu)化”能力的實(shí)踐培養(yǎng)，即能力形成于實(shí)踐，表現(xiàn)于實(shí)踐，又升華于實(shí)踐。

建設(shè)系列“工程場(chǎng)景式”的電力特色實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

新建全國(guó)高校唯一的教學(xué)用66kV/220kV真實(shí)變電站、全國(guó)規(guī)模最大的電力生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)模型演示中心、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的輸變電運(yùn)行仿真中心（獲得中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)頒發(fā)認(rèn)證資質(zhì)）、電力系統(tǒng)安全運(yùn)行與節(jié)能技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室（省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）等特色實(shí)踐平臺(tái);另外，校企共建12個(gè)工程實(shí)踐教育基地。

采用“引培結(jié)合、專兼相濟(jì)、科研帶動(dòng)”等措施，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

引進(jìn)和自主培養(yǎng)具有博士學(xué)位的教師28人，聘請(qǐng)電力企業(yè)專家17人作為兼職教師，師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)明顯改善。教學(xué)之余，積極開(kāi)展科研實(shí)踐，提升教師的學(xué)術(shù)水平和科研能力，為“面向工程、強(qiáng)化實(shí)踐”的人才培養(yǎng)提供了重要的師資保障。

成果的創(chuàng)新點(diǎn)

形成了以“知識(shí)規(guī)格滿足專業(yè)外延需求、能力素質(zhì)勝任專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展”的人才培養(yǎng)理念

優(yōu)化課程體系，引入前沿技術(shù)課程，增強(qiáng)人才培養(yǎng)對(duì)行業(yè)快速發(fā)展的適應(yīng)性，為拓寬學(xué)生就業(yè)面向奠定必要的知識(shí)儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)“知識(shí)規(guī)格滿足專業(yè)外延需求”。理論教學(xué)注重教對(duì)學(xué)的促進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)協(xié)調(diào)共進(jìn);實(shí)踐教學(xué)突出實(shí)踐項(xiàng)目的工程導(dǎo)向性以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程，即強(qiáng)化實(shí)踐提升能力，增強(qiáng)人才素質(zhì)對(duì)行業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)“能力素質(zhì)勝任專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展”。

形成了遵循“系統(tǒng)-元件-系統(tǒng)”認(rèn)知規(guī)律的做學(xué)結(jié)合教學(xué)模式

通過(guò)對(duì)元件特性的認(rèn)知，探究系統(tǒng)整體行為特性及元件個(gè)體行為特性的關(guān)聯(lián)性，掌握基于元件運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整的系統(tǒng)整體行為調(diào)節(jié)方法，明確實(shí)際系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，進(jìn)而了解實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行約束和注意問(wèn)題。既強(qiáng)化了知識(shí)運(yùn)用，又培養(yǎng)了學(xué)生的認(rèn)知能力，知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)協(xié)調(diào)共進(jìn)。

構(gòu)建了系列“工程場(chǎng)景式”電力特色實(shí)踐平臺(tái)支撐的突出“工程認(rèn)知-工程探究-工程實(shí)踐-工程優(yōu)化”能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系

根據(jù)學(xué)生能力形成的不同階段和認(rèn)識(shí)發(fā)展的基本規(guī)律，將實(shí)踐環(huán)節(jié)視為有機(jī)整體加以籌劃，將突出“工程認(rèn)知-工程探究-工程實(shí)踐-工程優(yōu)化”能力的培養(yǎng)貫穿于“實(shí)驗(yàn)-實(shí)訓(xùn)-實(shí)習(xí)-設(shè)計(jì)”和“電工數(shù)學(xué)競(jìng)賽-電氣工程師認(rèn)證考試”相結(jié)合的課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中;“工程場(chǎng)景式”電力特色實(shí)踐支撐平臺(tái)增強(qiáng)了實(shí)踐培養(yǎng)的工程導(dǎo)向性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;全國(guó)電工數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽提供了能力展示平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了能力形成于實(shí)踐，表現(xiàn)于實(shí)踐，又升華于實(shí)踐。

成果的推廣應(yīng)用效果

近四年，“面向工程、強(qiáng)化實(shí)踐”的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)取得了豐碩成果，在校內(nèi)外產(chǎn)生積極反響。

人才培養(yǎng)效果

該成果自2009年應(yīng)用以來(lái)，受益學(xué)生3000多人;學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力明顯提高，發(fā)表研究論文108篇，參加教研項(xiàng)目54項(xiàng)、科研課題24項(xiàng)，獲獎(jiǎng)273項(xiàng)（國(guó)家級(jí)23項(xiàng)、省級(jí)53項(xiàng)）。吸引國(guó)家（南方）電網(wǎng)公司、各發(fā)電集團(tuán)等央企來(lái)校招聘，年均簽約率79%，考入清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)等著名高校讀研學(xué)生占比11%，就業(yè)率94%。學(xué)校獲推薦優(yōu)秀應(yīng)屆本科畢業(yè)生攻讀碩士學(xué)位的資格，并入選“2012-2013年度全國(guó)畢業(yè)生就業(yè)典型經(jīng)驗(yàn)高校50強(qiáng)”。

輻射作用效果

自2009年以來(lái)，已有20多所高校前來(lái)學(xué)習(xí)、考察與交流。承辦一次全國(guó)性教材教學(xué)研討會(huì)議，400余人參會(huì);8次在全國(guó)性教學(xué)研討會(huì)上作經(jīng)驗(yàn)交流。發(fā)表教研論文19篇，出版《電機(jī)學(xué)》《300MW（直吹）火電機(jī)組集控運(yùn)行與仿真》《電網(wǎng)及變電站運(yùn)行分析與仿真》等教材6部，應(yīng)用于10多個(gè)省份高校。為國(guó)內(nèi)外20多家電力企業(yè)開(kāi)展業(yè)務(wù)培訓(xùn)1566人。承辦的“全國(guó)大學(xué)生電工數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”已吸引198所高校、7506人參賽，成為全國(guó)電氣工程學(xué)科的品牌特色競(jìng)賽活動(dòng)，被譽(yù)為國(guó)內(nèi)最具有影響的大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽之一。

專家評(píng)價(jià)

清華大學(xué)電機(jī)系教授、中國(guó)工程院院士韓英鐸評(píng)價(jià)“東北電力大學(xué)學(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí)、物理概念清晰、實(shí)踐能力強(qiáng)”。國(guó)家電網(wǎng)公司總工程師張啟平教授級(jí)高工評(píng)價(jià)“東北電力大學(xué)畢業(yè)生概念清晰、理論扎實(shí)、崗位適應(yīng)快、不怕吃苦”。

師資隊(duì)伍建設(shè)成效

篇（4）

【文章摘要】

當(dāng)前電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)中， 實(shí)踐教學(xué)占據(jù)著十分重要的地位，特別是對(duì)于中職學(xué)校中的技術(shù)專業(yè)的學(xué)生們來(lái)說(shuō)，優(yōu)秀的動(dòng)手實(shí)踐能力是未來(lái)他們獨(dú)立面對(duì)工作崗位的基礎(chǔ)。因此對(duì)于中職電氣自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，只有提升動(dòng)手操作能力，才能培養(yǎng)出理論與實(shí)踐兼具的全方位、實(shí)用性人才，也是未來(lái)中職學(xué)校必須不斷創(chuàng)新實(shí)踐的課題。本文針對(duì)于當(dāng)前電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀展開(kāi)分析，對(duì)教學(xué)模式和課程體系的改革探索進(jìn)行了詳細(xì)探討。

【關(guān)鍵詞】

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)；教學(xué)模式；改革；實(shí)踐

1 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)實(shí)踐現(xiàn)狀

當(dāng)前電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)還屬于一個(gè)比較年輕的專業(yè)，發(fā)展趨勢(shì)有著現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì)和氣息。雖然電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科發(fā)展還處于時(shí)代的前沿，并且國(guó)家教育部門(mén)和教學(xué)機(jī)構(gòu)都給與了較高的關(guān)注度，但是為了促進(jìn)學(xué)科具有更加廣闊的專業(yè)發(fā)展前景，還應(yīng)當(dāng)不斷總結(jié)當(dāng)前的經(jīng)驗(yàn)和不足，不斷促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的發(fā)展?？v觀當(dāng)前學(xué)科的發(fā)展情況，我們應(yīng)當(dāng)看到還存在著教學(xué)機(jī)構(gòu)不完善，實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)不足的問(wèn)題，而教學(xué)力量的不足直接導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生更多的問(wèn)題。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)于人才的需求量越來(lái)越大，因此改善理論性的傳統(tǒng)教學(xué)，注重實(shí)踐型人才的培養(yǎng)越來(lái)越重要。

當(dāng)前電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在理論教學(xué)與實(shí)踐上還存在脫節(jié)的問(wèn)題，沒(méi)有充分考慮到實(shí)踐對(duì)于學(xué)科知識(shí)掌握的重要性，因此當(dāng)前電氣工程及其自動(dòng)化教學(xué)中存在的主要問(wèn)題就是沒(méi)有將理論與實(shí)踐充分結(jié)合。實(shí)踐能力的不足，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)走上工作崗位后遇到重重障礙，動(dòng)手能力不強(qiáng)，也常是用人單位反映的問(wèn)題。造成這種現(xiàn)象的原因，還要從學(xué)校課程設(shè)置上說(shuō)起，當(dāng)前中職院校的實(shí)驗(yàn)課程通常都是與實(shí)習(xí)過(guò)程相分離的，而教學(xué)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)部分有非常單一，不僅難以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還讓學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中不知道如何解決遇到的一些棘手問(wèn)題，因此這也是當(dāng)前學(xué)生就業(yè)狀況不佳的一個(gè)重要原因。如何提升專業(yè)人才的價(jià)值，將學(xué)校和企業(yè)的矛盾降到最低，對(duì)于中職院校的人才培養(yǎng)計(jì)劃尤為重要，也是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。因此當(dāng)前此專業(yè)的現(xiàn)狀就是企業(yè)不愿意接納實(shí)習(xí)生進(jìn)入企業(yè)工作，讓精英和應(yīng)用型人才的發(fā)展遇到了障礙。

2 教學(xué)模式與課程體系的改革

2.1 教學(xué)模式的改革196

篇（5）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76-4；G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）03-0286-01

一、引言

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)工程性和基礎(chǔ)性都很強(qiáng)的專業(yè)。電氣工程的基礎(chǔ)性決定了其具有很強(qiáng)的學(xué)科交叉和派生能力，如今的通信工程專業(yè)、電子信息工程專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)乃至生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)都是從電氣工程專業(yè)派生或再派生而形成，這些專業(yè)統(tǒng)稱為電子與信息類(lèi)專業(yè)而它們和電氣工程專業(yè)一起又被統(tǒng)稱為電類(lèi)專業(yè)，電氣工程專業(yè)是電子與信息類(lèi)專業(yè)的母體，而這些專業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展又大大推動(dòng)了電氣工程專業(yè)的發(fā)展，這一特點(diǎn)就要求我們?cè)谥贫▽I(yè)培養(yǎng)方案時(shí)不能僅局限于電氣工程自身而應(yīng)兼顧整個(gè)電類(lèi)專業(yè)，基于上述思想我們認(rèn)為該專業(yè)的目標(biāo)是：培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的裝備制造、系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、信息處理、試驗(yàn)分析、研究開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才。

二、電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展歷史

希臘學(xué)者米利都是最早對(duì)電有認(rèn)識(shí)的人，他觀察用布摩擦琥珀后，會(huì)吸引如羽毛等輕小的東西。但是最早對(duì)靜電有系統(tǒng)和科學(xué)的研究則是從17世紀(jì)開(kāi)始的。17世紀(jì)的英國(guó)醫(yī)生吉爾伯特所著的書(shū)中，對(duì)“電”進(jìn)行了最早的論述，英語(yǔ)“E-lectric”一詞即起源于希臘語(yǔ) “Electrica”和拉丁語(yǔ)“Electrum”。隨后，英國(guó)人格雷發(fā)現(xiàn)了電的導(dǎo)體和絕緣體。法國(guó)人杜菲在眾多實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，幾乎所有物質(zhì)都可以摩擦生電，并且他更仔細(xì)地發(fā)現(xiàn)，所產(chǎn)生的電有兩種，帶有異種電者會(huì)相互吸引，帶有同種電者會(huì)相互排斥。

18世紀(jì)美國(guó)人富蘭克林用“風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)”證明了電的存在。19世紀(jì)上半葉，安培安培發(fā)現(xiàn)電流的磁效、法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。19世紀(jì)下半葉，電磁理論集大成者麥克斯韋爾的理論為電氣工程奠定了基礎(chǔ)。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，西方國(guó)家的大學(xué)陸續(xù)設(shè)置了電氣工程專業(yè)。

1908年，南洋大學(xué)堂（交通大學(xué)前身）設(shè)置了電機(jī)專科，這是我國(guó)大學(xué)最早的電氣工程專業(yè)，至今已有一個(gè)世紀(jì)。1920年，東南大學(xué)設(shè)置了電機(jī)工程系。1932年，清華大學(xué)設(shè)置了電機(jī)系。1949年后，我國(guó)出現(xiàn)了一大批以工科為主的多科性大學(xué)，也出現(xiàn)了一批機(jī)電學(xué)院，這些學(xué)院基本上都有電機(jī)工程系。1958年，在北京電力學(xué)校的基礎(chǔ)上成立了北京電力學(xué)院，當(dāng)時(shí)的電力工程系設(shè)有“發(fā)電廠電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)專業(yè)”、“高壓電技術(shù)專業(yè)”等，它們就是現(xiàn)在的“電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)”的前身。1961年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的發(fā)電教研室部分教師和學(xué)生并入北京電力學(xué)院，充實(shí)了該專業(yè)的力量。1961至1962年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)又有發(fā)電、高壓和電自三個(gè)專業(yè)的10名研究生轉(zhuǎn)入北京電力學(xué)院，開(kāi)啟了研究生培養(yǎng)的先河。1977年，恢復(fù)高考后，大部分學(xué)校的“電機(jī)工程系”陸續(xù)改為“電氣工程系”。1986年，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)“電力系統(tǒng)及自動(dòng)化”為博士學(xué)位授權(quán)學(xué)科。1988年，我國(guó)高校進(jìn)行了大規(guī)模專業(yè)目錄調(diào)整，將電工類(lèi)專業(yè)和電子與信息類(lèi)專業(yè)和電子與信息類(lèi)專業(yè)合并為“電氣信息類(lèi)”，專業(yè)數(shù)大大減少，專業(yè)口徑大大拓寬。

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)

1、安全性

隨著國(guó)家制度法規(guī)的不斷完善以及科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，人身安全的重視程度了逐漸凸顯。由于我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化水平較低，使得一些較為危險(xiǎn)的機(jī)器相當(dāng)一部分是依靠人工操作的，一旦操作失誤或者機(jī)器出現(xiàn)故障，容易帶來(lái)極大的人身安全隱患。而自動(dòng)化控制技術(shù)利用終端系統(tǒng)的操作，建立了選擇程序，通過(guò)自動(dòng)識(shí)別操作規(guī)范問(wèn)題，及時(shí)停止電氣操作或者切斷電源，能極大程度的避免事故的發(fā)生。

2、效率高

作為科技發(fā)展的核心產(chǎn)物，電氣自動(dòng)化技術(shù)在處理數(shù)據(jù)信息的高速性和準(zhǔn)確度上的優(yōu)勢(shì)是巨大的。其運(yùn)行模式是由接收特殊指令的應(yīng)用設(shè)備來(lái)完成最終的執(zhí)行指令。對(duì)于不同的設(shè)備自動(dòng)生成不同的指令，減少了錯(cuò)誤率，加之傳輸速度很快，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的反饋校驗(yàn)功能，機(jī)器運(yùn)行的高效以及精準(zhǔn)度就越發(fā)明顯，確保了運(yùn)作的及時(shí)有效。

四、電氣自動(dòng)化教學(xué)成果特點(diǎn)

1、便捷性

電氣自動(dòng)化產(chǎn)品主要是把電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等集于一個(gè)產(chǎn)品上，達(dá)到產(chǎn)品的功能自動(dòng)化，這就給人們的生活帶來(lái)了極大地便利，為社會(huì)節(jié)省了大量的人力物力，這在很大程度上促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。

2、廣泛性

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)消費(fèi)品的要求也越來(lái)越高，這就使自動(dòng)化產(chǎn)品的市場(chǎng)很大，這個(gè)從大家日常生活中隨處可見(jiàn)的此類(lèi)產(chǎn)品可見(jiàn)一斑，比如人們每天所坐的公交車(chē)的車(chē)門(mén)、市民經(jīng)常使用的電梯等，人們逐漸適應(yīng)了這種自動(dòng)化產(chǎn)品所帶來(lái)的便利，這也使此類(lèi)產(chǎn)品占據(jù)著很大的消費(fèi)市場(chǎng)。

3、發(fā)展性

電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的發(fā)展一般都與計(jì)算機(jī)的發(fā)展相配套，這是因?yàn)樽詣?dòng)化的過(guò)程需要計(jì)算機(jī)來(lái)操作，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的發(fā)展會(huì)更加智能化，也就是自動(dòng)化程度會(huì)更高，所能完成的任務(wù)量及速度也會(huì)更大和更快捷。

五、結(jié)語(yǔ)

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)集電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)信息、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及機(jī)電一體化技術(shù)等諸多專業(yè)技術(shù)于一體，是一門(mén)綜合性較強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科，能夠適應(yīng)各行各業(yè)的發(fā)展需求。該專業(yè)屬于信息產(chǎn)業(yè)，被人們譽(yù)為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展相當(dāng)迅速，市場(chǎng)對(duì)專業(yè)人才的需求巨大，是當(dāng)今高科技發(fā)展的新趨勢(shì)。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)推動(dòng)我國(guó)工業(yè)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。當(dāng)今社會(huì)總的形勢(shì)是國(guó)家綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)、人民生活水平及需求不斷提高，催生了自動(dòng)化產(chǎn)品的大量普及，智能家居、智能交通等高新技術(shù)產(chǎn)品逐漸進(jìn)入老百姓的家庭，為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉海蛟.《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》2013年.

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一、實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在問(wèn)題分析

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)一般分為三類(lèi)：課程實(shí)驗(yàn)類(lèi)、課程設(shè)計(jì)類(lèi)、教學(xué)實(shí)習(xí)類(lèi)。近些年，隨著教育成本的提高，尤其民辦高校教育經(jīng)費(fèi)的限制，以及辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足等因素的限制，有些民辦高等院校淡化了的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高，甚至忽視了此教學(xué)環(huán)節(jié)的重要作用，實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)成了理論教學(xué)的附屬品。那么就不能順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，更不能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需求的應(yīng)用型本科人材。

結(jié)合本項(xiàng)目組老師的教學(xué)體會(huì)以及本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)存實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題如下。

1.課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容單一

課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，很多教師采用多年不變的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容陳舊，不能跟上新技術(shù)的發(fā)展，而學(xué)生又按部就班地做一樣的實(shí)驗(yàn)，雖然學(xué)生為了獲得平時(shí)成績(jī)到實(shí)驗(yàn)室上課，但在課堂上幾乎不動(dòng)手，最后抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交了事。學(xué)生缺乏基本的學(xué)習(xí)興趣，無(wú)法調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，不利于學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。

2.課程設(shè)計(jì)及實(shí)習(xí)的教學(xué)考核內(nèi)容不全面、不完善

課程設(shè)計(jì)及實(shí)習(xí)是本科教學(xué)過(guò)程中的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，一般都是在學(xué)習(xí)完相關(guān)理論課程后，結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用，或深入到生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行觀察學(xué)習(xí)、實(shí)際操作，以達(dá)到理論與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的過(guò)程，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié)。目前，很多高校實(shí)踐在該環(huán)節(jié)的考核方式上比較簡(jiǎn)單，一般僅憑學(xué)生出勤情況、課程設(shè)計(jì)或?qū)嵙?xí)中的表現(xiàn)以及最后提交的材料來(lái)評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，考核內(nèi)容簡(jiǎn)單，沒(méi)有與相關(guān)課程設(shè)計(jì)或?qū)嵙?xí)的內(nèi)容及實(shí)踐課程的特點(diǎn)相結(jié)合，不能夠客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的設(shè)計(jì)或?qū)嵙?xí)效果，不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)學(xué)生的能力和水平。缺少科學(xué)合理的考核測(cè)評(píng)指標(biāo)體系，不利于實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革。

3.教師的實(shí)踐教學(xué)能力有待提高

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，專業(yè)學(xué)習(xí)是螺旋式上升的過(guò)程，即理論-實(shí)踐-再理論-再實(shí)踐的提高過(guò)程。而目前很多教師，大多是由理論到理論的高學(xué)位的人才，但高學(xué)歷不等于高技能，實(shí)際的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)能力比較薄弱，教師的動(dòng)手能力與技術(shù)創(chuàng)新素質(zhì)有待進(jìn)一步提高。

4.校企雙贏合作有待加強(qiáng)

技術(shù)創(chuàng)新是現(xiàn)代企業(yè)生存發(fā)展的源動(dòng)力，企業(yè)需要技術(shù)創(chuàng)新，高校需要實(shí)踐教學(xué)，要真正提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，校企合作是雙贏的最佳途徑。目前很多合作都流于形式，如何真正達(dá)到校企合作雙贏，還需探討。

二、實(shí)踐教學(xué)體系的改革思路和對(duì)策

為了解決上述問(wèn)題，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的實(shí)效性，從民辦高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)入手，構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系，只有這樣，實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)才能真正落到實(shí)處，才能切實(shí)起到鍛煉和培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的作用。

1.構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系

根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作精心梳理和研究，使各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)和相應(yīng)的理論教學(xué)密切銜接。以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，遵循實(shí)踐教學(xué)先基礎(chǔ)后應(yīng)用，構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系，如下圖所示。

多年的教學(xué)實(shí)踐證明，該實(shí)踐教學(xué)體系有利于提高實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，對(duì)提高學(xué)生創(chuàng)新能力和培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)起到了積極作用。采用了如下的方法：

整體優(yōu)化課程體系與課程設(shè)置，構(gòu)建合理的實(shí)踐性教學(xué)體系，充實(shí)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，明確能力培養(yǎng)目標(biāo)；適當(dāng)減少理論課教學(xué)學(xué)時(shí)，增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)；重點(diǎn)學(xué)科基礎(chǔ)課（如電子技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用等）、專業(yè)課的理論課與實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，應(yīng)有機(jī)的結(jié)合，嘗試了理論課搬到實(shí)驗(yàn)室上課，邊上課邊做實(shí)驗(yàn)。

對(duì)重點(diǎn)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，設(shè)置課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，重點(diǎn)增加設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試環(huán)節(jié)，目標(biāo)是培養(yǎng)專業(yè)技能和實(shí)踐能力；同時(shí)加強(qiáng)對(duì)課程設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)內(nèi)容和指導(dǎo)能力等方面的研究與實(shí)踐，提高教師指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，提高學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。

2.實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)效果要靠考核來(lái)檢驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)也必須充分考慮實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)，細(xì)化評(píng)價(jià)內(nèi)容，明確評(píng)價(jià)方法，增加考核模式的可操作性，以期徹底解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)考核模式存在的具體問(wèn)題。

3.加強(qiáng)“雙師型”的師資隊(duì)伍建設(shè)，以及與企業(yè)合作建立實(shí)習(xí)基地

要提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作不應(yīng)只停留在一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)上，而應(yīng)花更多精力在提高學(xué)生工程觀念和創(chuàng)新能力上。讓更多既有深厚理論知識(shí)，又有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師到實(shí)驗(yàn)室中去。

針對(duì)民辦高等學(xué)校實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足，要加強(qiáng)與企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)研實(shí)習(xí)基地，充分利用一切資源，優(yōu)化改善技術(shù)創(chuàng)新條件，實(shí)現(xiàn)真正意義上的產(chǎn)學(xué)雙贏。

三、新型實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)踐與效果

新型實(shí)踐教學(xué)考核體系已進(jìn)行了試點(diǎn)實(shí)踐，取得了理想的效果。不但可以激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)及相關(guān)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的主動(dòng)性，提高了出勤率，而且使學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到增強(qiáng)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程起到促進(jìn)作用。

學(xué)生的實(shí)踐能力和水平明顯提高，學(xué)生積極參加各類(lèi)科技競(jìng)賽活動(dòng)、小發(fā)明、小制作、課外科研活動(dòng)，哈爾濱劍橋?qū)W院電氣與電子工程學(xué)院學(xué)生自2008年以來(lái)，參加全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽、美新杯國(guó)際大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、飛思卡爾杯全國(guó)大學(xué)生智能車(chē)競(jìng)賽、K-工具“挑戰(zhàn)杯”黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽，全國(guó)“TRIZ”杯大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，累計(jì)共獲各類(lèi)獎(jiǎng)項(xiàng)55項(xiàng)，其中獲國(guó)家二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，國(guó)家優(yōu)勝獎(jiǎng)4項(xiàng)，國(guó)家三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省一等獎(jiǎng)6項(xiàng)，省二等獎(jiǎng)8項(xiàng)，省三等獎(jiǎng)34項(xiàng)。

本文研究提出的新型實(shí)踐教學(xué)體系為高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)改革探索出一條行之有效的途徑。但在實(shí)踐教學(xué)的進(jìn)程中，還有很多內(nèi)容值得進(jìn)一步研究，使實(shí)踐教學(xué)體系更加完善。

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【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2014）21-0103-01

一 電氣自動(dòng)化專業(yè)課程開(kāi)發(fā)的基本內(nèi)容和原則

1.課程開(kāi)發(fā)的基本內(nèi)容

工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式有利于學(xué)生快速實(shí)現(xiàn)學(xué)校到職業(yè)的轉(zhuǎn)變，縮短畢業(yè)生適應(yīng)生產(chǎn)崗位的時(shí)間，而高職院校的職業(yè)教育就是要實(shí)現(xiàn)更好更快地就業(yè)，而學(xué)生從學(xué)校走向崗位并不是那么容易的。工學(xué)結(jié)合模式使學(xué)生在學(xué)校長(zhǎng)期與企業(yè)接觸，注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，這有利于學(xué)生在畢業(yè)后能迅速融入就業(yè)崗位。同時(shí)，工學(xué)結(jié)合模式是檢驗(yàn)高職院校教學(xué)水平的試金石，是高職院校進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)的依據(jù)。

2.課程開(kāi)發(fā)的原則

高職院校的專業(yè)目標(biāo)已確定，即必須圍繞其人才培養(yǎng)目標(biāo)構(gòu)建課程體系，而課程體系的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容必須合理以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。所以，高職院校的課程開(kāi)發(fā)一般要遵循適應(yīng)性、多元性、基礎(chǔ)性、協(xié)調(diào)性原則，以培養(yǎng)應(yīng)用型職業(yè)人才為目標(biāo)，緊扣市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)，構(gòu)建與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)體系，加強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練，開(kāi)展多元化教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)。

二 高職院校電氣自動(dòng)化專業(yè)課程開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

電氣自動(dòng)化專業(yè)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的專業(yè)，加上高職院校職業(yè)教育的特點(diǎn)，課程開(kāi)發(fā)必須體現(xiàn)理論知識(shí)與技能培養(yǎng)的結(jié)合，提高學(xué)生的技能水平，促進(jìn)學(xué)生順利就業(yè)，為社會(huì)輸送更多高素質(zhì)的專業(yè)人才。目前，其課程開(kāi)發(fā)主要存在兩個(gè)方面的問(wèn)題：開(kāi)發(fā)動(dòng)力不足、開(kāi)發(fā)系統(tǒng)性差。

第一，開(kāi)發(fā)動(dòng)力不足。課程開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)非常艱辛的長(zhǎng)時(shí)間的工程，需要教師付出許多時(shí)間和精力，努力研究學(xué)生特點(diǎn)、社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)、課程目標(biāo)、教學(xué)情況等，進(jìn)行系統(tǒng)的課程開(kāi)發(fā)和建設(shè)。但是，電氣自動(dòng)化專業(yè)的課程非常多，教師不僅有繁重的教學(xué)工作，還有科研工作，這使教師很難抽出大量的時(shí)間進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)。

第二，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)性差。課程開(kāi)發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題，要解決的內(nèi)容很多，如課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程體系、課程門(mén)類(lèi)、教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)環(huán)境建設(shè)、師資力量等。就高職院校的電氣自動(dòng)化專業(yè)而言，其課程開(kāi)發(fā)包括十幾門(mén)課程開(kāi)發(fā)，涉及領(lǐng)域廣，課程開(kāi)發(fā)不僅是單門(mén)課程的開(kāi)發(fā)，而是多門(mén)課程的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。而高職院校的課程開(kāi)發(fā)投入過(guò)少、系統(tǒng)性不強(qiáng)。

三 課程開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)和策略

1.發(fā)展趨勢(shì)

第一，開(kāi)發(fā)主體的多元化。工學(xué)結(jié)合模式下的高職院校電氣自動(dòng)化專業(yè)課程開(kāi)發(fā)主體不應(yīng)僅僅是學(xué)校的專業(yè)教師，還應(yīng)有企業(yè)員工，使學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作內(nèi)容緊密聯(lián)系起來(lái)。所以，未來(lái)的課程開(kāi)發(fā)主體應(yīng)由專業(yè)教師、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者、行業(yè)專家等人組成，共同進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，為社會(huì)輸送更多高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

第二，開(kāi)發(fā)內(nèi)容的針對(duì)性。工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式要求高職院校電氣自動(dòng)化專業(yè)課程內(nèi)容開(kāi)發(fā)必須將理論知識(shí)與生產(chǎn)崗位實(shí)際結(jié)合起來(lái)，理論知識(shí)不再是純粹的課本上的知識(shí)，它必須具有非常強(qiáng)的針對(duì)性，讓學(xué)生看到知識(shí)的應(yīng)用，使學(xué)生在實(shí)踐學(xué)習(xí)中深化理論知識(shí)，在實(shí)踐中獲取理論知識(shí)。

2.開(kāi)發(fā)策略

第一，明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。從學(xué)生將來(lái)從事的崗位和崗位能力要求入手，分析電氣自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，并將其與高校、中職等學(xué)校的該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，緊密結(jié)合高職院校的教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)深度，確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

第二，歸納典型任務(wù)，確定行動(dòng)領(lǐng)域。每一個(gè)崗位都有大量的工作任務(wù)，而學(xué)校的教學(xué)時(shí)間有限，只能選擇其中的典型任務(wù)來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。因此，課程中的課程內(nèi)容開(kāi)發(fā)就必須歸納典型任務(wù)，確定學(xué)生的行動(dòng)領(lǐng)域。

第三，在課程開(kāi)發(fā)中進(jìn)行課程評(píng)價(jià)。課程評(píng)價(jià)貫徹教學(xué)過(guò)程始終，在教學(xué)活動(dòng)中起著指揮棒的作用。課程評(píng)價(jià)應(yīng)積極實(shí)現(xiàn)主體的多元化、內(nèi)容的社會(huì)化，將過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)，將評(píng)價(jià)內(nèi)容與職業(yè)資格鑒定結(jié)合起來(lái)。安排學(xué)生參加維修電工、電氣安裝等職業(yè)資格證書(shū)的考試。給學(xué)生的頂崗實(shí)習(xí)做出專業(yè)的工作鑒定書(shū)評(píng)價(jià)，在教學(xué)活動(dòng)中努力提高學(xué)生的崗位適應(yīng)能力。

四 結(jié)束語(yǔ)

隨著工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式越來(lái)越成熟和電氣自動(dòng)化行業(yè)的快速發(fā)展，高職院校領(lǐng)導(dǎo)和教師要認(rèn)識(shí)到課程開(kāi)發(fā)在提高教學(xué)質(zhì)量上的重要作用，并積極加強(qiáng)與企業(yè)的合作，與企業(yè)技術(shù)人員和管理人員一起探討課程開(kāi)發(fā)與建設(shè)，構(gòu)建行之有效的課程體系，為社會(huì)培養(yǎng)大量的高級(jí)技能人才。

篇（8）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）04-0141-02

一、引言

隨著科技的日新月異，自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域已取得了豐碩成果。在控制技術(shù)需求的推動(dòng)下，控制理論本身也取得了顯著進(jìn)步。為了適應(yīng)新形式下的人才培養(yǎng)需求，更好地滿足我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)及電力行業(yè)的發(fā)展要求，石河子大學(xué)自開(kāi)設(shè)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)以來(lái)，一直將《自動(dòng)控制原理》課程設(shè)為該專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

《自動(dòng)控制原理》是主要講述控制系統(tǒng)的一般原理和方法論的課程。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，能掌握自動(dòng)控制方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題能力。培養(yǎng)學(xué)生從控制論的角度認(rèn)識(shí)和理解系統(tǒng)問(wèn)題，鞏固基本概念和原理、分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的技術(shù)和方法，鍛煉基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

近年來(lái)，《自動(dòng)控制原理》課程改革與實(shí)踐工作也在逐步完善中。通過(guò)教材改革、授課教師講課比賽、創(chuàng)建精品課程、多媒體課件大賽和開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)等多種實(shí)踐工作，不斷豐富教學(xué)手段，積累教學(xué)研究成果。本文立足于綜合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的思考和教學(xué)改革的必要性，深入解析了《自動(dòng)控制原理》課程特性及教學(xué)過(guò)程中存在的若干關(guān)鍵問(wèn)題，并結(jié)合筆者多年課程教學(xué)實(shí)踐與體會(huì)，提出了幾點(diǎn)課程教學(xué)改革舉措及展望。

二、課程特性及關(guān)鍵問(wèn)題分析

1.課程特性分析。《自動(dòng)控制原理》課程的首要特性是其涉及的理論知識(shí)較多，覆蓋的學(xué)科廣及信息量大。在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生必須具備寬厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，熟練掌握如微積分變換、拉普拉斯變換、Z變換及矩陣運(yùn)算等數(shù)學(xué)工具。此外，面向電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，尤其在建模階段，課程既涉及物理與化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，又涉及電氣、機(jī)械工程等專業(yè)學(xué)科知識(shí)。因此，要求學(xué)生有扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底和靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力?！蹲詣?dòng)控制原理》也是一門(mén)綜合性的課程，要求學(xué)生具有一定的自主設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的能力。其次，自動(dòng)控制原理偏向于圖形分析法的應(yīng)用。課程大量使用圖形與計(jì)算相結(jié)合的方法，要求學(xué)生具有一定的繪圖能力，比如系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)連接框圖、根軌跡、奈奎斯特圖和伯德圖等。雖然圖形教學(xué)法具有直觀性與形象化的優(yōu)勢(shì)，但傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)耗時(shí)量較大，應(yīng)結(jié)合計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)提升教學(xué)效率。最后，《自動(dòng)控制原理》是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其工程應(yīng)用背景濃烈，在教學(xué)過(guò)程中，必須堅(jiān)持理論與實(shí)踐并重，將工程實(shí)例與理論教學(xué)緊密融合，拓展學(xué)生的工程實(shí)踐思維，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，這才是《自動(dòng)控制原理》課程教學(xué)改革的側(cè)重點(diǎn)與落腳點(diǎn)。

2.課程教學(xué)存在的關(guān)鍵問(wèn)題。鑒于上述課程特性分析，《自動(dòng)控制原理》在教學(xué)方面存在一些亟需解決的問(wèn)題。（1）《自動(dòng)控制原理》課程理論性強(qiáng)，涉及面廣，尤其在數(shù)學(xué)應(yīng)用方面，抽象性強(qiáng)且計(jì)算復(fù)雜，教學(xué)困難。此外，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，新方法與新問(wèn)題層出不窮，迫使理論的教與學(xué)必須緊跟時(shí)代的需求，不斷更新內(nèi)容。如何從大量的數(shù)學(xué)論證逐漸側(cè)重到工程應(yīng)用中，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)和科研工作是至關(guān)重要的。（2）《自動(dòng)控制原理》課程理論教學(xué)與工程實(shí)踐很難完全同步。由于學(xué)生在課堂集中接觸的是理論知識(shí)，對(duì)事物的認(rèn)知與分析能力有限，很難主動(dòng)挖掘和聯(lián)系工程實(shí)際中存在的理論與應(yīng)用問(wèn)題。此外，隨著控制理論自身的不斷完善，控制對(duì)象的范疇也不斷延伸，需要授課教師本身具有很高的專業(yè)素養(yǎng)。因此，理論知識(shí)與工程實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)會(huì)造成學(xué)生的積極性與主動(dòng)性不強(qiáng)，嚴(yán)重情況下還會(huì)引起課程重要知識(shí)點(diǎn)吃不透、想不深的問(wèn)題。因此，面對(duì)“時(shí)間緊、內(nèi)容多、理論難”的問(wèn)題，傳統(tǒng)的教學(xué)方法與方式已經(jīng)完全不能滿足《自動(dòng)控制原理》的教學(xué)要求。為了更好地解決教與學(xué)、理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐等問(wèn)題，《自動(dòng)控制原理》的教學(xué)改革與實(shí)踐措施必須不斷完善。

三、教學(xué)改革措施初探

筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和課程總結(jié)，基于上述的課程特性分析及教學(xué)存在的關(guān)鍵問(wèn)題，在如何優(yōu)化課程教學(xué)主線、凝練教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了改革初探。

1.注重概念，由淺入深，優(yōu)化教學(xué)主線?！蹲詣?dòng)控制原理》的授課內(nèi)容應(yīng)突出控制系統(tǒng)建模、分析與設(shè)計(jì)方法的講授，著重于分析與設(shè)計(jì)理論的重要概念和方法論。在教學(xué)過(guò)程中，重視知識(shí)點(diǎn)的推導(dǎo)思路，淡化數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程，由淺入深地貫穿所有知識(shí)點(diǎn)。在滿足教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性的前提下，優(yōu)化教學(xué)主線，注重知識(shí)點(diǎn)彼此間的關(guān)系。

2.精練課程內(nèi)容，模塊化知識(shí)結(jié)構(gòu)，突顯教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性?？紤]學(xué)生自身的專業(yè)水平、培養(yǎng)目標(biāo)及實(shí)踐平臺(tái)等因素，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)“自動(dòng)控制理論”的知識(shí)結(jié)構(gòu)特性，課程主要?jiǎng)澐譃槿竽K：數(shù)學(xué)建模、控制系統(tǒng)分析法和設(shè)計(jì)原理，其中數(shù)學(xué)建模是理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)分析是課程核心，系統(tǒng)設(shè)計(jì)是控制的最終目標(biāo)。在教學(xué)中必須突出知識(shí)的系統(tǒng)性，培養(yǎng)學(xué)生“模塊化”與“系統(tǒng)化”思維。

3.理論與實(shí)踐遞進(jìn)式教學(xué)。為了培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)素養(yǎng)，必須加強(qiáng)理論知識(shí)和工程實(shí)際緊密結(jié)合，教學(xué)既要注重理論知識(shí)的傳授，又要結(jié)合一定的工程應(yīng)用實(shí)例，強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)的物理內(nèi)涵與應(yīng)用背景，深化學(xué)生對(duì)控制理論的認(rèn)知和理解，培養(yǎng)良好的系統(tǒng)化與工程化的思維方式。

4.積極開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高工程應(yīng)用能力。自“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”啟動(dòng)以來(lái)，推動(dòng)了教學(xué)改革的新。在教學(xué)過(guò)程中，充分利用工程分析的思維模式與手段，加強(qiáng)控制思想和工程背景的闡述。建立基于MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境的虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，增加綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。此外，以科研和競(jìng)賽為契機(jī)，提高實(shí)踐動(dòng)手能力，利用大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，積極鼓勵(lì)大學(xué)生參加課外科技競(jìng)賽活動(dòng)。通過(guò)與學(xué)生之間的溝通與探討，從理論與實(shí)踐、學(xué)習(xí)方法與科研態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣與價(jià)值觀等方面全面提升學(xué)生的專業(yè)能力和科研素養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，專業(yè)知識(shí)的更新和能力提升必須與時(shí)俱進(jìn)。因此，課程教學(xué)改革和實(shí)踐是勢(shì)在必行的。本文探討了面向應(yīng)用型本科的《自動(dòng)控制原理》課程的教學(xué)改革問(wèn)題。通過(guò)改革，使課程的教學(xué)內(nèi)容更符合專業(yè)的課程體系，教學(xué)方法和教學(xué)手段更突顯專業(yè)的系統(tǒng)性和創(chuàng)新性，從而提升教學(xué)質(zhì)量與效率，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，提高解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

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ZHAO Mi，LU Min，CEN Hong-lei

篇（9）

中圖分類(lèi)號(hào)： U664 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

伴隨著科技的迅猛發(fā)展和人們生活環(huán)境的改善，人們對(duì)于潔凈水源也提出了更高的要求。水是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾Y源，水處理自動(dòng)化系統(tǒng)是否可靠穩(wěn)定已經(jīng)成了當(dāng)前城市水資源管理部分重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。信息技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，提高了水處理控制的智能化程度，因?yàn)镻LC和3C技術(shù)相結(jié)合具有較強(qiáng)的抗干擾性、穩(wěn)定性、靈活性而成了水處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的主要控制部件，并有效提高了水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化程度，減少了人力資源的投入。

一、污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提升生產(chǎn)效率和出水水質(zhì)，在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：(1)可靠性原則：污水處理與一個(gè)城市居民的身體健康和居住投資環(huán)境息息相關(guān)，所以設(shè)計(jì)的可靠性原則為所有原則之首。(2)技術(shù)成熟性原則：在設(shè)計(jì)的適合，不但要考慮滿足設(shè)計(jì)的需要，還要重視使用較為成熟、先進(jìn)、方便后期維護(hù)的設(shè)備和技術(shù)。(3)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性原則：重視當(dāng)前以及未來(lái)技術(shù)發(fā)展的需求，選擇實(shí)用性強(qiáng)、兼容性好、性價(jià)比高的方案和設(shè)備配置。

二、污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

（一）污水處理控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

依據(jù)污水處理工藝過(guò)程要求，為了使自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)可靠性，系統(tǒng)采用分層控制結(jié)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)分三層結(jié)構(gòu)和二級(jí)網(wǎng)絡(luò)。三層結(jié)構(gòu)有：設(shè)備層、數(shù)據(jù)采集層和監(jiān)控層(中心控制室) 。其中，設(shè)備層主要由設(shè)置在各污水處理單元內(nèi)的COD 監(jiān)測(cè)儀、氨氮監(jiān)測(cè)儀、PH 計(jì)、電流傳感器等等設(shè)備組成；數(shù)據(jù)采集層由設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的PLC 數(shù)據(jù)采集單元(下位機(jī)) 組成；監(jiān)控層由設(shè)置在中心控制室內(nèi)的操作站計(jì)算機(jī)(上位機(jī)) 及組態(tài)軟件組成?，F(xiàn)場(chǎng)每一種數(shù)據(jù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊采集，并通過(guò)Profibus DP 現(xiàn)場(chǎng)通訊總線傳送至中央控制室操作站進(jìn)行集中監(jiān)視和管理。二級(jí)網(wǎng)絡(luò)主要有： PROFIBUS－DP 現(xiàn)場(chǎng)通訊總線和以太網(wǎng)。PROFIBUS－DP 現(xiàn)場(chǎng)通訊總線負(fù)責(zé)設(shè)備層和數(shù)據(jù)采集層之間的通訊和數(shù)據(jù)傳輸；以太網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集層和監(jiān)控層之間的通訊和數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

（圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 ）

（二）PLC的選擇

污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)要求PLC 的性能較高，首先，PLC是污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，需具備穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，可以預(yù)處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行集中傳輸，故障保護(hù)能力高；其次，控制分站中的控制器要具備可以獨(dú)立控制分區(qū)各項(xiàng)任務(wù)的功能，如果監(jiān)控站或者監(jiān)控中心意外停止運(yùn)行，相鄰區(qū)域控制器也能進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換；再次，如果某控制站中的控制量出現(xiàn)變化，就要根據(jù)預(yù)定方案采取措施，相應(yīng)的調(diào)整相關(guān)區(qū)域設(shè)備。因此，必須要具備實(shí)現(xiàn)集中或獨(dú)立工作方式，尤其是能在獨(dú)立控制時(shí)實(shí)現(xiàn)與相鄰控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)處理、容錯(cuò)等功能。綜合考慮整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)性能及運(yùn)營(yíng)周期等因素之后再選擇適宜的設(shè)備，尤其在氣候環(huán)境條件惡劣的情況下及規(guī)模相對(duì)較大的污水處理廠，必須選用性能更高的雙機(jī)熱備冗余PLC。

一般環(huán)境下或規(guī)模較小的污水處理廠，通常多使用SIMATIC S7系列標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型作為現(xiàn)場(chǎng)控制器，對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)與多種現(xiàn)場(chǎng)總線的支持性、系統(tǒng)開(kāi)放性及兼容性都很好，采取遠(yuǎn)程智能分布式結(jié)構(gòu)控制方式，可以符合污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)處理的不同需求。

（三）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

1、PLC 程序設(shè)計(jì)

Step7 v5.4 是西門(mén)子S7－300 系列PLC的編程軟件，支持梯形圖編程、STL 語(yǔ)句表編程、I /O 模塊布局配置、數(shù)據(jù)庫(kù)編輯，且能進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試。PLC 具體程序控制流程圖如圖2所示。

（圖2 PLC 程序控制流程圖 ）

（三）組態(tài)軟件設(shè)計(jì)

上位工控機(jī)軟件運(yùn)用北京亞控公司的組態(tài)王V6．55版本。組態(tài)王是專門(mén)為過(guò)程控制和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控而開(kāi)發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件，具有很好的數(shù)據(jù)處理能力和友好的用戶界面，并提供了大量的數(shù)據(jù)庫(kù)功能和在線幫助功能，因?yàn)樗?jiǎn)單易學(xué)，具有豐富的工具箱、圖庫(kù)和操作向?qū)?，界面為全中文，所以深受?chē)?guó)內(nèi)廣大用戶的青睞，在電力、制冷、化工、機(jī)械制造、交通管理等領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。在任何應(yīng)用場(chǎng)合，都能使用組態(tài)王快速構(gòu)造出美觀的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)生化曝氣池運(yùn)行工藝畫(huà)面和日?qǐng)?bào)表畫(huà)面分別如圖3、圖4所示。

（圖3現(xiàn)場(chǎng)生化曝氣池運(yùn)行工藝畫(huà)面）

（圖4 日?qǐng)?bào)表畫(huà)面）

三、污水處理廠的自動(dòng)化系統(tǒng)中的問(wèn)題

1、不能夠精確地對(duì)程序進(jìn)行控制，且運(yùn)行人員的工作量沒(méi)有減少。污水處理工藝較為復(fù)雜，一般是由多個(gè)子系統(tǒng)完成不同的過(guò)程,然而現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制只是針對(duì)某一個(gè)工藝過(guò)程,缺乏完善的聯(lián)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)多個(gè)工藝過(guò)程的控制，且沒(méi)有實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)控制過(guò)程。

2、沒(méi)有研制出具有人性化的計(jì)算機(jī)監(jiān)控程序，所以缺乏操作性，使得自動(dòng)化系統(tǒng)的效率未能提高。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)滯后，缺乏可靠性，使得生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)基本都屬于星型網(wǎng)絡(luò)，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)割斷，就會(huì)影響到其他子系統(tǒng)的運(yùn)行。

四、解決措施

1、在計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)中需要研發(fā)出可以把多個(gè)工藝過(guò)程相連接的聯(lián)動(dòng)程序。比如自動(dòng)控制格柵間及進(jìn)水泵房；格柵間實(shí)現(xiàn)螺旋輸送機(jī)先于格柵機(jī)打開(kāi),滯后于格柵機(jī)停，并能在監(jiān)控軟件中設(shè)定啟停的間隔時(shí)間。

2、開(kāi)發(fā)出具有人性化的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，便于操作人員的工作，能夠促進(jìn)多個(gè)指定畫(huà)面的研發(fā)。

3、對(duì)污水處理廠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善,可采用光纖環(huán)網(wǎng)，這樣則可以避免星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)引發(fā)的問(wèn)題，增強(qiáng)其可靠性。

五、污水處理過(guò)程的單元控制

（一）提升泵房運(yùn)行以及控制

由于排水管網(wǎng)的實(shí)時(shí)調(diào)度難度比較大，所以要提高泵房就應(yīng)運(yùn)用合理的編組策略，要主動(dòng)適應(yīng)管網(wǎng)的淶水流量進(jìn)行變化。泵選型的提升直接影響著編組策略，需要綜合的考慮控制流量與能源效率的關(guān)系。在確定提升泵以后，其提升水量還要與提升出口液位、集水井液位以及格柵前液位具有一定的函數(shù)關(guān)系。提升泵的編組數(shù)學(xué)含義就是需要采用不同的編組的數(shù)字含義，就是要運(yùn)用不同的編組形成的流量分段函數(shù)接近于連續(xù)變化的管網(wǎng)來(lái)水流量。

在工程施工過(guò)程中，一般情況下要依據(jù)集水井液位進(jìn)行模糊的控制和分段控制，控制的效果會(huì)受到提升泵選型以及排水管網(wǎng)特性等一些因素的影響。 （二）初沉池的運(yùn)行以及控制

初沉池的運(yùn)營(yíng)會(huì)極易受水量波動(dòng)的影響，從而使泥層的厚度以及初沉出水的水質(zhì)發(fā)生改變。初沉池的控制參數(shù)也主要是排泥量及其停留時(shí)間，降低排泥量、延長(zhǎng)停留的時(shí)間有對(duì)于難降解有機(jī)質(zhì)在初沉池的泥層中進(jìn)行水解以及發(fā)酵反應(yīng)有幫助，可以提升初沉池的出水有機(jī)質(zhì)的濃度以及易降解組分的比例，大部分都是被應(yīng)用在進(jìn)水碳源含量相對(duì)較低的情況。

（三）生化處理單元的運(yùn)行以及控制

生化處理單元的過(guò)程參數(shù)主要有內(nèi)回流以及曝氣量等，過(guò)程的主要特征是滯后性明顯、慣性較大，很難精細(xì)的對(duì)其進(jìn)行控制。目前，較成熟的對(duì)策就是以曝氣量以及管道壓力作為中間變量的串級(jí)反饋的控制算法。串級(jí)反饋結(jié)構(gòu)主要是分離了相對(duì)較快的曝氣過(guò)程以及相對(duì)緩慢的氧傳質(zhì)以及消耗的過(guò)程，而且還能夠較好的實(shí)現(xiàn)溶解氧濃度的穩(wěn)定控制情況。此外，還有很多關(guān)于模糊控制、專家系統(tǒng)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等溶解氧的控制算法的研究成果，還可以在工程的實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行嘗試以及完善。

內(nèi)回流的控制與水負(fù)荷情況息息相關(guān)，依據(jù)進(jìn)水的水質(zhì)和水量情況特點(diǎn)，對(duì)內(nèi)回流泵進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)，可以在一定的條件下對(duì)其總氮的去除效果進(jìn)行改善。

（四）二沉池的運(yùn)行以及控制

二沉池的控制過(guò)程主要包含外回流、泥位以及排泥量?？刂贫脸氐哪辔贿M(jìn)行可以獲取較為穩(wěn)定的泥水分離的效果，可以對(duì)二沉池出水的水質(zhì)量進(jìn)行改善。對(duì)外回流的控制可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的活性污泥濃度進(jìn)行改變和控制，從而獲取穩(wěn)定的污泥負(fù)荷或者是生物量。對(duì)排泥量的控制可以考慮改變系統(tǒng)的污泥齡。

同時(shí)二沉池的控制還需要綜合、統(tǒng)一的和生化單元的控制進(jìn)行考慮，可以依據(jù)進(jìn)水流量的整體變化，時(shí)的預(yù)警和判斷泥位，對(duì)于排泥泵和回流泵進(jìn)行及時(shí)和有效的控制。

（五）化學(xué)除磷過(guò)程的運(yùn)行以及控制

由于生物的除磷過(guò)程有一定的局限性，污水的處理廠還常常需要增加化學(xué)的除磷單元對(duì)出水的總磷進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)。目前，一般所采用恒量的投加化學(xué)除磷藥劑的方式和方法，極易導(dǎo)致藥劑的浪費(fèi)或者是影響污泥的活性等。化學(xué)除磷的控制技術(shù)通常都包含磷符合前饋控制技術(shù)以及出水磷濃度的反饋控制技術(shù)等等。在進(jìn)行控制的策略方面，可以依據(jù)有關(guān)工藝的特點(diǎn)選擇合適的加藥點(diǎn)，分析化學(xué)藥劑的性能，從而再依據(jù)磷的濃度或者是符合的變化對(duì)藥劑的投加量進(jìn)行動(dòng)態(tài)的控制。

（六）深度處理單元的運(yùn)行以及控制

深度的處理單元主要包含過(guò)濾、消毒以及高級(jí)氧化等其他工藝，一般都是成套化的設(shè)備，具備獨(dú)立的控制系統(tǒng)。目前，深度處理單元的水力學(xué)控制技術(shù)相對(duì)較為成熟，然而在水質(zhì)學(xué)的控制方面還有很多不足之處，還不對(duì)污染物的去除量進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)此外，要是還需要在整個(gè)工藝過(guò)程中只能對(duì)污染物的去除比例進(jìn)行合理的分配，這就需要統(tǒng)籌的對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行考慮。

六、污水處理工藝的整個(gè)流程控制策略

為了可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)流程的控制，需要有效的對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行解決。

（一）進(jìn)一步發(fā)展和完善單元的控制技術(shù)

單元的控制技術(shù)是整個(gè)流程控制的基礎(chǔ)。目前，提升泵房控制以及溶解氧等控制單元的過(guò)程控制技術(shù)，紫外線消毒以及深度處理濾池等設(shè)備控制技術(shù)也已經(jīng)在大型的污水處理廠有了較為廣泛的應(yīng)用。其他的單元控制技術(shù)還是需要進(jìn)一步結(jié)合工程的實(shí)際情況加以完善，從而提高技術(shù)的使用性。

（二）提高在線儀表的可靠性

要開(kāi)發(fā)新型的過(guò)程類(lèi)儀表。在線的水質(zhì)測(cè)量?jī)x表的價(jià)格比較昂貴，維護(hù)起來(lái)也有些困難，而且其可靠性不足，這些都對(duì)我國(guó)城市污水處理廠實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制技術(shù)形成了制約。因此，這就需要可以提高在線水質(zhì)儀表的質(zhì)量以及國(guó)產(chǎn)化的水平，從而改變運(yùn)行人員對(duì)在線所測(cè)定的水質(zhì)數(shù)據(jù)的信心不足問(wèn)題。此外，由于水質(zhì)參數(shù)主要是狀態(tài)變量，還不可以快捷和直觀的對(duì)過(guò)程特征進(jìn)行反映，因此還需要推廣在線沉降速率儀、在線呼吸速度儀等價(jià)格低廉的新型過(guò)程類(lèi)的儀表，進(jìn)而適應(yīng)過(guò)程控制的需要。

（三）對(duì)不同系統(tǒng)便捷的工藝優(yōu)化運(yùn)行策略進(jìn)行研究

污水處理系統(tǒng)的控制對(duì)策主要可以分為生化單元控制、廠網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行以及污水處理工藝優(yōu)化運(yùn)行三個(gè)層次。不同的系統(tǒng)邊界所產(chǎn)生的優(yōu)化結(jié)果往往不同，因此，就需要詳細(xì)的對(duì)工藝進(jìn)行分析，從而得到主要矛盾選取合適的邊界進(jìn)行研究以及示范。

結(jié)束語(yǔ)

伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)污水處理廠的程序開(kāi)始大量引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)。通過(guò)運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)污水處理的無(wú)人無(wú)人值守全自動(dòng)控制。因此自動(dòng)化系統(tǒng)也就成了現(xiàn)在污水處理的關(guān)鍵，需要注重研制出有效的、科學(xué)的、合理的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，使污水處理可以更加有效。

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