電氣工程導(dǎo)論論文精選(九篇)

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第1篇：電氣工程導(dǎo)論論文范文

關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動化；CDIO；模塊化教學(xué)

作者簡介：劉超（1985-），男，吉林省吉林市人，南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院電子電氣工程學(xué)院，助教；楊蕾（1986-），女，江蘇徐州人，南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院商學(xué)院，助教。（江蘇 泰州 225300）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0069-02

CDIO是由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)提出的一種新的教育模式。CDIO包括構(gòu)思（conceive）設(shè)計（design）實現(xiàn)（implement）運作（operate）四個方面?！皹?gòu)思”是指明確客戶的需求，考慮技術(shù)、企業(yè)戰(zhàn)略和制度等因素，不斷改進(jìn)概念、技術(shù)和商業(yè)要求?！霸O(shè)計”指指定開發(fā)的產(chǎn)品系統(tǒng)所需的各種計劃、圖紙和算法；“實現(xiàn)”指把設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)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(chǎn)品系統(tǒng)的維護(hù)、優(yōu)化和淘汰等。CDIO教育思想的核心內(nèi)容是著重強調(diào)學(xué)生的實際動手能力和工程實踐能力，是將教學(xué)過程與工程實踐項目相結(jié)合，通過理論學(xué)習(xí)解決工程實踐的問題，也通過工程實踐的問題強化理論學(xué)習(xí)內(nèi)容。使學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”達(dá)到工程實踐與理論教學(xué)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(yīng)該以CDIO為基本思想進(jìn)行教學(xué)實踐。南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)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(biāo)，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(xué)院中唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校，教學(xué)效果在應(yīng)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(dǎo)向的電氣工程及其自動化的教學(xué)方法

培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系實際以適應(yīng)將來求職之需的能力和素質(zhì)是所有專業(yè)教育的共性。CDIO理念說明本科應(yīng)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(yīng)當(dāng)是動態(tài)的，隨著新科技成果地不斷出現(xiàn)，本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)必須通過市場調(diào)研，不斷進(jìn)行更新和調(diào)整。對于高校來說，人才培養(yǎng)方案地制訂和調(diào)整絕不僅僅是高校內(nèi)部的事情，高校在制訂和調(diào)整人才培養(yǎng)方案時，應(yīng)當(dāng)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(xué)術(shù)界、政府以及學(xué)生群體的意見和建議，確保人才培養(yǎng)方案的科學(xué)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(shè)應(yīng)從教學(xué)大綱、教材、實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等方面與企業(yè)需求相結(jié)合，形成一切圍繞企業(yè)需求的教學(xué)方法。

2.以大工程為主的宏觀教學(xué)手段

寬口徑人才一直是各大高校所追求的目標(biāo)。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(shù)，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(jié)合起來。CDIO模式根據(jù)這樣一個大工程的理念來建構(gòu)課程體系，CDIO模式培養(yǎng)的不僅僅是技術(shù)專家，而且是能在現(xiàn)代組織管理模式和市場運行機(jī)制下從事產(chǎn)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(zé)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(xué)生對整個系統(tǒng)有一個整體的概念。不能將學(xué)生的視野局限于簡單的一點、一門學(xué)科，而是要讓學(xué)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(biāo)。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(xué)模式還是培養(yǎng)目標(biāo)，都應(yīng)該在這個教育理念下制訂。在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中，可以將一個大項目拆成幾個小的課題，讓學(xué)生組成一個完整的項目組，分?jǐn)傢椖恐械囊粋€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(wù)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(shè)計，形成一套完整的解決方案。在這個項目的設(shè)計中，將大工程的理念貫穿其中，培養(yǎng)學(xué)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(xì)節(jié)分工。

本校將“工程導(dǎo)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(jīng)驗讓學(xué)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(xué)生主動思考工程的每一個部分。使學(xué)生明確工程師的角色和職責(zé)，并且進(jìn)行簡單的問題解決和設(shè)計實踐，養(yǎng)成初步的個人能力、人際交往能力和構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行能力，為今后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，并提高學(xué)習(xí)的興趣。同時進(jìn)行考核方式的改革，不通過筆試的方式給學(xué)生評定分?jǐn)?shù)，而是讓學(xué)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(xué)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(xué)改革

1.以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學(xué)特點

所謂模塊化教學(xué)模式是按照程序模塊化的構(gòu)想和原則來設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的一整套教學(xué)體系，它是在既定的培養(yǎng)目標(biāo)指導(dǎo)下，將全部教學(xué)內(nèi)容按照一定標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)則進(jìn)行分解，使其成為多個相對獨立的教學(xué)模塊，且各教學(xué)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(xué)改革就是將企業(yè)需求放在第一位，學(xué)校的課程設(shè)置根據(jù)企業(yè)項目需求做一系列地調(diào)整，形成職業(yè)化的教學(xué)模塊，這些模塊既相對獨立又相互聯(lián)系。對于實現(xiàn)大學(xué)生的培養(yǎng)必須注重“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強實踐、重創(chuàng)新”的目標(biāo)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(wù)于企業(yè)項目的，將學(xué)生課程的理論學(xué)習(xí)與企業(yè)項目直接掛鉤，從專業(yè)課程的層面就開始讓學(xué)生了解所學(xué)內(nèi)容在項目中所處的位置，既符合以求職為導(dǎo)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(xué)分析

電氣工程一級學(xué)科目錄下有五個方向：電力系統(tǒng)自動化、電機(jī)與電器、電工理論與新技術(shù)、高壓電與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動。結(jié)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(xué)生和自動化專業(yè)的學(xué)生有很多知識的交叉，而且又兼顧了電氣、電機(jī)方面的知識，所以在控制領(lǐng)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(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，是應(yīng)用型本科院校學(xué)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(shù)”、“PLC原理與應(yīng)用”、“變頻器原理與應(yīng)用”等。本校單獨開設(shè)了電氣控制實驗室，以西門子S7-200系列PLC為例，引導(dǎo)學(xué)生自己動手調(diào)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(shè)計。在此基礎(chǔ)上，還開設(shè)了組態(tài)軟件課程，將下位機(jī)與上位機(jī)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(xué)生畢業(yè)設(shè)計地完成起到了拋磚引玉的作用。畢業(yè)設(shè)計中不僅完成了工業(yè)控制PLC下位機(jī)的編程和調(diào)試，還要將下位機(jī)控制的情況通過組態(tài)軟件真實地反應(yīng)，畢業(yè)設(shè)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(shè)計模塊。根據(jù)江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點，電子產(chǎn)業(yè)有著廣闊的就業(yè)前景。單片機(jī)以及電路方面的知識是學(xué)生就業(yè)擇業(yè)的一大重點。各種電子產(chǎn)品的生產(chǎn)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(shù)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“電力電子技術(shù)”等。作為上述課程的補充，本校還開設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”等現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛的專業(yè)課，以及大學(xué)生創(chuàng)新實驗室。該實驗室為完全開放的實驗室，學(xué)生自己動手，操作開發(fā)板、調(diào)試電源器件。在這個實驗室鍛煉過的學(xué)生進(jìn)步很快，就業(yè)選擇優(yōu)勢明顯。

（3）電力系統(tǒng)設(shè)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(shè)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(shè)計施工人員進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計、施工、調(diào)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(hù)”、“發(fā)電廠電氣部分”等。對于應(yīng)用型本科院校，上述課程要以“輕理論，重實踐”為指導(dǎo)思想，通過課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等手段，讓學(xué)生從整個電力系統(tǒng)“大網(wǎng)”運行為入手點，掌握電力系統(tǒng)運行的基本原理。

三、結(jié)語

對于應(yīng)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(xué)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(jié)，取得了顯著效果。本文總結(jié)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(biāo)的分模塊的電氣工程及其自動化專業(yè)的教學(xué)改革。這將對以CDIO工程教育為理念的高校教學(xué)改革提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.

第2篇：電氣工程導(dǎo)論論文范文

關(guān)鍵詞：計算機(jī)控制技術(shù)；寬口徑；教學(xué)改革

作者簡介：孫堅（1978-），女，山西運城人，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，副教授；王強（1974-），男，江西撫州人，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，副教授。（湖北 宜昌 443002）

基金項目：本文系三峽大學(xué)教學(xué)研究項目（項目編號：J2011057和1143）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0130-02

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)出多學(xué)科、多領(lǐng)域相互交叉發(fā)展的現(xiàn)象，加上人才市場體制的建立，按行業(yè)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的格局，已越來越難以適應(yīng)人才市場化需求。而當(dāng)前大學(xué)生就業(yè)已成為社會關(guān)注的焦點，直接關(guān)系到家庭、社會與高校的和諧及可持續(xù)發(fā)展。[1]因此，從培養(yǎng)行業(yè)專業(yè)人才轉(zhuǎn)變?yōu)橹鼗A(chǔ)、寬口徑、可適應(yīng)不同行業(yè)需求的高素質(zhì)、復(fù)合創(chuàng)新型人才是保證高校畢業(yè)生就業(yè)的有力基礎(chǔ)。建立與實施大類培養(yǎng)，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，加強學(xué)科課程和教學(xué)教改建設(shè)，緊跟技術(shù)進(jìn)步，主動適應(yīng)人才市場需求是高校教學(xué)改革不斷深入的基本原則和方向。“計算機(jī)控制技術(shù)”是工科類電氣相關(guān)專業(yè)主干課程之一，了解和掌握典型控制器件性能，學(xué)會以其為核心構(gòu)建物理控制系統(tǒng)和基本應(yīng)用技術(shù)，是該課程培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵所在，使其學(xué)會并掌握使用基于典型控制器進(jìn)行工業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試和參數(shù)整定等一般方法和過程以促進(jìn)畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量，增強社會適應(yīng)力。

一、“計算機(jī)控制技術(shù)”寬口徑平臺構(gòu)建

由教育部1998年7月頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》，把504種專業(yè)調(diào)整到249種，這為高校拓寬專業(yè)口徑，改善就業(yè)，積極探索新型素質(zhì)教育，培養(yǎng)復(fù)合型人才提供了指導(dǎo)依據(jù)。要實現(xiàn)高素質(zhì)復(fù)合型人才培養(yǎng)，就有必要淡化小專業(yè)意識，樹立起大專業(yè)思想。打破工科類電氣相關(guān)專業(yè)近似課程的差異壁壘，，充分挖掘?qū)I(yè)課程的內(nèi)在聯(lián)系，對專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)綜合類課程及實踐類課程進(jìn)行整合，甚至重新設(shè)計制訂，著力構(gòu)建完善的“一綱、兩體、三化”教學(xué)平臺，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)、課堂教育與課外自學(xué)的相互融合及補充。

“一綱”，即一門課程一份教學(xué)計劃大綱。它對理論課程教學(xué)目的、深度及知識體系、教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)法進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定。以2011教學(xué)大綱為例，熱能與動力工程、機(jī)械工程及其自動化、電氣工程及自動化、自動化、電子信息等專業(yè)都開設(shè)“計算機(jī)控制技術(shù)”課程。原教學(xué)大綱分專業(yè)設(shè)置，教材、教學(xué)時數(shù)略有差異，現(xiàn)學(xué)大綱和教學(xué)要求。采取就高不就低的原則，教材和教學(xué)內(nèi)容以自動化專業(yè)為標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一調(diào)整為32學(xué)時，并整合教師資源成立課程教研組，負(fù)責(zé)課程的建設(shè)與教學(xué)實施。

“兩體”，即實踐環(huán)節(jié)主體和理論教學(xué)主體。專業(yè)導(dǎo)師通常在“計算機(jī)控制技術(shù)”理論課程接近尾聲時，根據(jù)專業(yè)設(shè)置情況開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課，介紹各專業(yè)最新前沿發(fā)展動態(tài)，以幫助學(xué)生更好地了解各專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容及研究方向，使其結(jié)合自身興趣愛好和能力，合理選擇后期實踐性教學(xué)內(nèi)容。

“三化”，即教學(xué)過程的全程化、全員化和個性化。全程化，指的是不論在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，還是在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，每個工作日都安排老師進(jìn)行答疑。全員化即“計算機(jī)控制技術(shù)”課程教研組成員人人參與，建立面向全體學(xué)生服務(wù)意識和健全答疑制度。個性化指導(dǎo)，主要以提高學(xué)生專業(yè)技能和就業(yè)競爭力為目標(biāo)，對每一專業(yè)、每一個實踐小組進(jìn)行“綜合設(shè)計一對一，指導(dǎo)服務(wù)一對一”的培養(yǎng)模式。

二、“計算機(jī)控制技術(shù)”理論教學(xué)模式改革

1.教改原則

在以往的計算機(jī)控制教學(xué)實踐中，大多采用條塊分割，按章逐節(jié)進(jìn)行講解。本次教改過程中，把計算機(jī)控制課程視為一個完整的系統(tǒng)（如圖1所示），通過引導(dǎo)學(xué)生用系統(tǒng)的觀念去認(rèn)識和把握該門課程。[2]即系統(tǒng)建模是理論分析基礎(chǔ)；典型控制器件和電路或附件組成系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)；依據(jù)工控對象特性及數(shù)量，選擇適宜的控制策略和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次。在實際教學(xué)中，以某一工程實例為背景，教學(xué)結(jié)合工程實例，遵循從上到下的原則，按照圖1每個模塊的層次依次展開。但由于在現(xiàn)實設(shè)計中，由于工控機(jī)的高度模塊化和插板結(jié)構(gòu)，在“數(shù)據(jù)通信技術(shù)”模塊的教學(xué)中，對通信原理無需作為重點，學(xué)生學(xué)會如何組建“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四種典型控制系統(tǒng)即可；同樣，在計算機(jī)接口電路方面，如輸入/出通道、通信接口等，教學(xué)內(nèi)容以標(biāo)準(zhǔn)主流板級產(chǎn)品為主，把主流產(chǎn)品的工作原理、技術(shù)參數(shù)及應(yīng)用方法進(jìn)行重點介紹。

2.理論教學(xué)案例

講授完“系統(tǒng)數(shù)學(xué)建?；A(chǔ)”后，將以“電爐溫控系統(tǒng)”為工程實例。教師首先講解工作原理圖和系統(tǒng)的工作過程及重要相關(guān)概念，對整體系統(tǒng)進(jìn)行說明后，再將系統(tǒng)按功能模塊給予分割，如：硬件結(jié)構(gòu)包括典型控制器（計算機(jī)）、接口電路、檢測電路、調(diào)理電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，軟件部分可使用匯編語言或高級語言進(jìn)行編程；帶學(xué)生到實驗室演示已設(shè)計好的系統(tǒng)，同時明確指出每個功能模塊所對應(yīng)的教學(xué)知識點，將理論知識與實物對應(yīng)起來，化抽象為具體，把課本上枯燥的文字?jǐn)⑹鲛D(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的物理系統(tǒng)。這樣，就很容易調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的欲望和動手實踐的激情。不過，值得注意的是，在課程講授初時，不宜過多使用專業(yè)術(shù)語，盡可能采用通俗易懂的教學(xué)語言。

學(xué)生建立起計算機(jī)控制技術(shù)的“系統(tǒng)”概念后，教師在“教”的過程中有意識地“以面談點，逐個突破”，即：從“電爐溫控系統(tǒng)”再次回歸到圖1對應(yīng)的“理論模塊”。在講解每一功能模塊時，都結(jié)合“系統(tǒng)”展開，明確概念，強調(diào)重點和說清難點。在學(xué)生掌握了基于PID控制算法后，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容改變被控對象和數(shù)量，引申出其它知識點進(jìn)行講解。如此這般，通過“系統(tǒng)-理論教學(xué)模塊-系統(tǒng)”螺旋式循環(huán)過程，不僅有助于學(xué)生對“計算機(jī)控制技術(shù)”這門課程核心思想的深刻理解，還有利于學(xué)生切身感受從性能指標(biāo)出發(fā)到方案構(gòu)想、系統(tǒng)設(shè)計的全過程，無形中加強了分析問題、解決問題能力的鍛煉。

三、“計算機(jī)控制技術(shù)”實驗體系

1.實驗體系構(gòu)建思想

在大專業(yè)教改原則下的“計算機(jī)控制技術(shù)”實踐教學(xué)中，構(gòu)建一個對立統(tǒng)一的實踐體系是保證課程連續(xù)性和區(qū)別性，以滿足不同專業(yè)特點的內(nèi)在需求。教學(xué)團(tuán)隊在實際操作中，把握“一個基本點，兩條途徑，三種層次”的從下到上教學(xué)思想。[2]即一個基本點是指以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力為中心；學(xué)生從物理實驗和仿真實驗兩條途徑獲取互補學(xué)習(xí)的方法；三種層次是指實驗教學(xué)體系包含有驗證性實驗、設(shè)計性實驗和特色性綜合設(shè)計實驗三個層次的遞進(jìn)。

2.實驗教學(xué)案例

第一層次驗證性實驗主要針對學(xué)生所學(xué)的“計算機(jī)控制技術(shù)”相關(guān)知識進(jìn)行，這部分實驗內(nèi)容又分為限選項目和自選項目。限選項目主要有“數(shù)字量輸入輸出通道”、“模擬量輸入輸出通道”、幾類“經(jīng)典控制算法”等，主要定位為通識教育。學(xué)生可通過物理性和仿真性實驗，達(dá)到幫助理解課堂所學(xué)知識，對課程重點加深認(rèn)識和把握。而對于復(fù)雜控制系統(tǒng)，如“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四種典型控制系統(tǒng)的組建、復(fù)雜控制算法歸為自選項目，這部分內(nèi)容主要由學(xué)生自主在開放實驗室仿真平臺上完成。

第二層次設(shè)計性實驗主要有“交流電動機(jī)速度控制”、“水塔水位控制”、“彩燈控制系統(tǒng)”等。學(xué)生可根據(jù)自身愛好和能力，進(jìn)行自主選題和難易取舍，初步要求學(xué)生能查閱相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生運用學(xué)過的知識和方法，發(fā)揮自己的思考和想象，自行編制控制算法程序來實現(xiàn)性能指標(biāo)。如某學(xué)生選擇精確型“交流電動機(jī)速度控制”，在進(jìn)行輔導(dǎo)時，指出交流電動機(jī)是一非線性、多變量、強耦合的控制對象，其數(shù)學(xué)模型較難精確建立，為克服常規(guī)模糊控制器隸屬函數(shù)不變的缺陷，可考慮設(shè)計一種具有自學(xué)習(xí)功能的控制器，[3]更為詳細(xì)內(nèi)容可通過查找相關(guān)文獻(xiàn)途徑獲取。

特色性綜合設(shè)計實驗為第三層次，一般在完成第一層次和相關(guān)理論課程教學(xué)后，以興趣愛好或?qū)ｎ}形式進(jìn)行。經(jīng)過學(xué)生報名和教師篩選，讓一部分有能力、有潛力的本科同學(xué)進(jìn)入實驗室學(xué)習(xí)和研究。在這一過程中，教給他們科學(xué)的工作方法，使他們學(xué)會利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源查閱資料，提出解決方案并進(jìn)行論證。[4]每個特色性綜合設(shè)計實驗題目均以工程實際需求為背景，如：綜合設(shè)計性題目“程控型高穩(wěn)定輸出交流電壓源研制”，教師組織興趣組學(xué)生對方案的總體設(shè)想和技術(shù)路線進(jìn)行引導(dǎo)；在系統(tǒng)裝置控制策略的把握上，提醒同學(xué)使用輸出電壓瞬時值反饋可提高輸出的穩(wěn)態(tài)精度滿足性能指標(biāo)要求，但這可能帶來系統(tǒng)的不穩(wěn)定，用并聯(lián)微分校正——引入濾波電容器電流反饋可達(dá)到改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。[5]這種啟發(fā)式、互動式的教學(xué)方式，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的工作方法和縝密的研究習(xí)慣，達(dá)到高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的。

四、結(jié)束語

本文從寬口徑“計算機(jī)控制技術(shù)”人才培養(yǎng)需求出發(fā)，對理論和實踐教學(xué)進(jìn)行改革。從系統(tǒng)層面上有效認(rèn)識和把握各模塊間的內(nèi)在聯(lián)系，實現(xiàn)了認(rèn)識層面從孤立到統(tǒng)一的轉(zhuǎn)變，有助于學(xué)生的融會貫通。實踐教學(xué)體系的構(gòu)建和實驗內(nèi)容的設(shè)置，既保持了課程的統(tǒng)一性，又體現(xiàn)了不同專業(yè)的對立性。而通過特色性綜合設(shè)計實驗，將對立與統(tǒng)一進(jìn)行了很好的融合。

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第3篇：電氣工程導(dǎo)論論文范文

從“離網(wǎng)”向“并網(wǎng)”的跨越

光伏并網(wǎng)發(fā)電是當(dāng)今世界光伏發(fā)電的主要發(fā)展方向，是光伏技術(shù)步入大規(guī)模發(fā)電階段，成為電力工業(yè)組成部分之一的重大技術(shù)步驟。許多統(tǒng)計資料表明，近幾年來世界光伏并網(wǎng)發(fā)電市場發(fā)展迅速，光伏并網(wǎng)發(fā)電的裝機(jī)容量從1 996年的7MWp上升到2000年的140MWp，光伏并網(wǎng)發(fā)電在光伏行業(yè)中的市場比例也從1 996年的10％上升到2000年的50％，2007年光伏并網(wǎng)發(fā)電的市場比例已達(dá)到80％。而在中國，光伏發(fā)電也將在未來的電力供應(yīng)中扮演重要的角色，其累計裝機(jī)容量預(yù)計至201 0年將達(dá)600MWp，2020年將達(dá)到30GWp，2050年將達(dá)到100GWp。根據(jù)電力科學(xué)院預(yù)測，到2050年，中國可再生能源發(fā)電將占到全國總電力裝機(jī)的25％，其中光伏發(fā)電則占到5％。顯而易見，光伏并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)是大規(guī)模光伏發(fā)電的主要趨勢。

早在上世紀(jì)80年代，合肥工業(yè)大學(xué)已經(jīng)開展起太陽能光伏與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究，張興就是在那個時候走入合肥工業(yè)大學(xué)校門的。在這所留下他半生印記的學(xué)校里，不僅走過了從學(xué)士到博士的求學(xué)之路，而且也撇下了攻關(guān)，探索的辛勤汗水。他對太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究，源于1 997年新疆新能源研究所原所長王國華研究員在合肥工業(yè)大學(xué)的一次講學(xué)。在那次講學(xué)中，張興對歐美日等發(fā)達(dá)國家正在興起的光伏并網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，當(dāng)時，我國的光伏發(fā)電技術(shù)與產(chǎn)業(yè)還是針對技術(shù)相對落后的光伏離網(wǎng)系統(tǒng)，很少有人關(guān)注技術(shù)新穎且有一定難度的光伏并網(wǎng)技術(shù)。盡管深知其中的挑戰(zhàn)，張興卻從未想過低頭，他抓住光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器這一核心技術(shù)，開始了潛心的研究。經(jīng)過一年多的努力，他終于成功研制了500W光伏并網(wǎng)樣機(jī)。在1 998年的全國光伏年會上，該樣機(jī)一經(jīng)展出即引起了同行的高度關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，1999年，張興教授又與新疆新能源研究所開展了技術(shù)合作，共同承擔(dān)起自治區(qū)的科技攻關(guān)項目。當(dāng)時，逆變電源專家曹仁賢創(chuàng)辦的合肥陽光電源有限公司起步不久，雖然主打產(chǎn)品主要是離網(wǎng)型光伏逆變器，但他還是給予了這一項目充分的肯定和支持。在共同的努力下，該項目組于2000年成功開發(fā)出3kW工程化樣機(jī)，并在新疆鄯善縣成功地進(jìn)行了應(yīng)用測試，取得了預(yù)期性能。隨之，在經(jīng)過一年多的試運行之后，2001年，該項目順利通過了新疆維吾爾自治區(qū)組織的專家鑒定，得到了一致的好評。

而正是這個項目的成功，拉開了張興教授與合肥陽光電源有限公司產(chǎn)學(xué)研合作的帷幕。此后，國家“十五”科技攻關(guān)項目“并網(wǎng)光伏發(fā)電用系列逆變器的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”、科技部新能源行動計劃項目等諸多科技攻關(guān)項目在他們的攜手并進(jìn)下，得以產(chǎn)業(yè)化實踐，同時建造了多個并網(wǎng)光伏示范電站，其中，科技部新能源行動計劃項目“60kW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用與研究”項目獲得新疆維吾爾自治區(qū)科技進(jìn)步二等獎。

與“陽光”同行

“陽光”，一個聽起來倍感明媚的詞語。而在電源領(lǐng)域，這一個詞語則讓人聯(lián)想起我國知名的新能源發(fā)電電源專業(yè)制造商――合肥陽光電源有限公司(以下簡稱“陽光電源”)。

自1 997年成立以來，陽光電源專注于可再生能源發(fā)電產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，囊括了光伏發(fā)電電源、風(fēng)力發(fā)電電源、回饋式節(jié)能負(fù)載、電力系統(tǒng)電源等系列產(chǎn)品，曾成功參與北京奧運鳥巢、上海世博會、三峽工程，全球環(huán)境基金可再生能源項目、西班牙MaIaga 5MW大型光伏電站，英國和法國小型風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電項目、青藏鐵路等重大工程，獲得了國內(nèi)外業(yè)界的一致好評。多年來，陽光電源先后獲得“安徽省優(yōu)秀民營科技企業(yè)”、“安徽名牌產(chǎn)品”、“優(yōu)秀創(chuàng)新企業(yè)”，“安徽省‘115’產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊”、國家發(fā)改委REDP項目“技術(shù)進(jìn)步優(yōu)秀項目獎”，“太陽能光伏產(chǎn)品金太陽認(rèn)證”等榮譽，是安徽省可再生資源電源工程技術(shù)研究中心依托單位、安徽省研究生產(chǎn)學(xué)研示范基地。

同樣，經(jīng)過二十余年的努力，合肥工業(yè)大學(xué)在太陽能光伏與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)等可再生能源發(fā)電技術(shù)方面也取得了長足的進(jìn)展，如今，不僅擁有電力電子與電力傳動國家級重點學(xué)科、教育部光伏工程研究中心，還進(jìn)入了國家培育優(yōu)勢重點學(xué)科的“111計劃”，成為“可再生能源并網(wǎng)發(fā)電國家級創(chuàng)新引智基地”。而在可再生能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的科學(xué)研究中，張興教授與陽光電源的產(chǎn)學(xué)研合作尤其值得稱道。

從1 999年共同開展新疆維吾爾自治區(qū)的科技攻關(guān)項目開始，他們的產(chǎn)學(xué)研合作已經(jīng)整整十年。十年間，他們聯(lián)手創(chuàng)造了不少成績，近年來更是成果選出。

“上海電力局奉賢10kW光伏屋頂示范工程項目”屬于上海電力局新能源發(fā)展計劃項目，工程于2003年3月建成并投入運行，2004年7月通過專家鑒定，是上海首個全部采用國產(chǎn)化技術(shù)的光伏屋頂并網(wǎng)示范系統(tǒng)，該系統(tǒng)所用的1臺10kW三相并網(wǎng)逆變器即由張興課題組與陽光電源聯(lián)合研制。

他們合作的“并網(wǎng)光伏發(fā)電用系列逆變器的產(chǎn)業(yè)化”項目是國家科技部“十五”科技攻關(guān)項目，該項目于2005年2月通過科技部的專家鑒定。其成功研發(fā)解決了并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵部件逆變器的產(chǎn)業(yè)化難點，推進(jìn)了我國并網(wǎng)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如今，該項目系列產(chǎn)品已在陽光電源實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，并定型了多種規(guī)格的并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品。

隨即，在國家科技部新能源行動計劃項目“新疆烏魯木齊大型光伏并網(wǎng)工程”研發(fā)中，張興課題組承擔(dān)起72臺60kW并網(wǎng)逆變器的系統(tǒng)及控制設(shè)計任務(wù)，而陽光電源則對逆變系統(tǒng)的制造，現(xiàn)場安裝與調(diào)試工作進(jìn)行了全權(quán)負(fù)責(zé)。2004年12月，該工程完滿建成并投入運行，2006年3月，通過科技部驗收及專家鑒定。經(jīng)鑒定，該項目采用可調(diào)度型并網(wǎng)發(fā)電結(jié)構(gòu)，并具有并網(wǎng)發(fā)電、蓄電池充放電和獨立逆變?nèi)剡\行功能，省略了常規(guī)的充電控制器，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大提高了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的性價比，是當(dāng)時新疆地區(qū)最大且功能最為先進(jìn)的光伏并網(wǎng)示范工程，其成果被授予新疆維吾爾自治區(qū)科技進(jìn)步二等獎。

此外，在“上海生態(tài)示范園光伏屋頂工程”、安徽省科技攻關(guān)項目“合肥陽光電源30kW光伏屋頂示范工程項目”以及

科技部科技攻關(guān)推廣項目“上海崇明30kW光伏屋頂示范工程”研發(fā)中，他們的表現(xiàn)也不負(fù)眾望。

“非?！弊非?/p>

電力電子與新能源應(yīng)用技術(shù)的多年研發(fā)、與陽光電源十年的產(chǎn)學(xué)研合作，點點滴滴的付出，張興教授用自己的智慧和汗水寫出了一個不一般的科研生涯。

在風(fēng)力發(fā)電研究方面，其MW級變流器作為核心技術(shù)一直被外國壟斷，其國產(chǎn)化的路途極其艱辛和富有挑戰(zhàn)性，2004年，張興教授與陽光電源再度聯(lián)手進(jìn)行科技攻關(guān)，他們首先完成了安徽省“十五”科技攻關(guān)項目“風(fēng)力發(fā)電用交直交并網(wǎng)變流器”，并獲得安徽省2006年度科技進(jìn)步二等獎。接著，作為課題負(fù)責(zé)人之一，張興教授與陽光電源聯(lián)合申報并獲得了“十一五”國家科技支撐計劃“大功率風(fēng)電機(jī)組研制與示范”的兩個重大項目的資助――“1 5MW以上直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器的研制與產(chǎn)業(yè)化”與“1，5MW以上雙饋式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器的研制與產(chǎn)業(yè)化”。經(jīng)過大家不懈的努力，目前，MW級雙饋型與直驅(qū)型風(fēng)機(jī)變流器基本實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，部分機(jī)型已經(jīng)批量向整機(jī)廠商供貨。

在柔性直流輸電變流與控制研究方面，張興教授著眼于柔性直流輸電技術(shù)與風(fēng)力發(fā)電相結(jié)合，對安徽省自然基金項目“電網(wǎng)異常條件下風(fēng)場柔性直流輸電網(wǎng)側(cè)變流器控制策略研究”進(jìn)行了攻關(guān)研究。與此同時，在合肥工業(yè)大學(xué)本科評建項目的支持下，他自主研發(fā)成功了一套1 5kW柔性直流輸電變流及控制系統(tǒng)研究平臺。

在PWM整流器技術(shù)研究方面，張興教授完成了包括HT--7u超導(dǎo)托卡馬克等離子移快控電源、蓄電池雙向饋電電源、背靠背雙向變流器等多項研究成果，并在其博士學(xué)位論文基礎(chǔ)上，由“電氣自動化新技術(shù)叢書”編委會資助并由機(jī)械工業(yè)出版社出版了《PWM整流器及控制》學(xué)術(shù)專著，該學(xué)術(shù)專著在新能源并網(wǎng)發(fā)電的逆變器研究與應(yīng)用領(lǐng)域得到了學(xué)術(shù)界專家學(xué)者的肯定并被廣泛引用。

在積極進(jìn)行科研攻關(guān)的同時，張興教授還將大量精力投入到特色實驗室建設(shè)中。2006年，他主持完成了“合肥工業(yè)大學(xué)風(fēng)力發(fā)電變流器及其控制實驗室”的建設(shè)，其主要包括“250kW中低壓雙饋、交流異步全功率風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動平臺”、“永磁同步直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動平臺”，以及分布式發(fā)電系統(tǒng)中的“風(fēng)力發(fā)電模擬平臺”，“柔性直流輸電變流及控制系統(tǒng)研究平臺”等。而他與陽光電源合作，還為該公司建成了“2MW雙饋型風(fēng)力發(fā)電變流器試驗平臺”、“2MW同步直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電變流器試驗平臺”。這些實驗研究平臺基本上涵蓋了張興教授及其團(tuán)隊近年來的大部分成果，在這些成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過深入地自主研制，這些平臺已經(jīng)開始發(fā)揮各自的功用，不僅大大促進(jìn)了合肥工業(yè)大學(xué)新能源應(yīng)用及其電力電子研究技術(shù)的發(fā)展，使其成為全國高校風(fēng)力發(fā)電變流器研究條件一流的單位，也為國家支撐項目的取得與完成提供了良好的研究條件與基礎(chǔ)。

經(jīng)過多年的拼搏，張興教授不僅在風(fēng)力、太陽能并網(wǎng)發(fā)電的變流器技術(shù)的研究和工程應(yīng)用方面取得眾多的成果，積累了大量研究與工程經(jīng)驗，同時也為陽光電源以及電力電子行業(yè)輸送了一批高素質(zhì)人才。從當(dāng)年初次涉足光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)，到如今的MW級風(fēng)電變流器的研制成功，在太陽能光伏并網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電變流控制與驅(qū)動領(lǐng)域的多年研究，使他和團(tuán)隊得到了錘煉和成長，逐漸發(fā)展為一支擁有2名教授、2名副教授、3名博士畢業(yè)的青年科研骨干教師以及近30名博士、碩士研究生的優(yōu)秀團(tuán)隊，在一起，他們總是能形成一股強大的科研力量。而與陽光電源長期的優(yōu)勢互補合作，其科研水平經(jīng)受了考驗，更是得到了升華。