电气基础理论知识(收集3篇)
电气基础理论知识范文篇1
一、引言
电气传动技术课程群是电气工程及其自动化本科专业的课程主线之一,其课程包括“电机学”、“电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电气数字控制技术”、“电气传动控制技术”等。课程的数量多、相互衔接和耦合紧密,因此对课程群中各门课程的所需基础、课程内容、掌握程度、时间安排和实践方式方法等都需要合理设计、规划和实施,否则出现一个环节不合理,就会影响整个教育质量。
目前,高校的教学改革主要针对两个方面:一个是宏观层次,即研究某一专业的课程规划和设置,以该专业学生在毕业之后应具备的素质和能力为牵引,提出全周期的总体课程规划和时间安排。例如,文献[1]讨论了电气工程及其自动化专业的总体培养目标及毕业后的服务对象,对专业四年中应当学习的公共基础类课程和专业技术类课程进行规划设置,但没有考虑课程的具体内容和统筹衔接。另一个是微观层次,即针对某一门具体的课程,提出相应的课程内容改革、教学方法改革等,如文献[2]、[3]等分别讨论了“电机学”、“电力电子技术”等课程的改革和教学方法,这些研究都是从课程自身建设的角度出发,都没有考虑该门课程和其他课程之间的接口关系。而课程群是处于二者之间的一种课程体系,它既讲究内容安排,又讲究衔接关系,集系统性和个体性于一体。现有的教育科研对电气工程专业的课程群系统教学方法鲜有研究。因此需要针对电气工程及其自动化专业本科学生的最终培养目标,对课程群中的各个课程的课程内容和授课时序等进行统筹安排,才能在达到良好教学效果的同时提高教学效率。
二、电气传动技术课程群的培养目标和课程设置
电气工程及其自动化专业学生的培养目标是要求学生在掌握电气工程学科基础理论、基本知识和学科研究方法的基础上,系统地掌握电气工程专业的专业理论,具有较强的实践实作、工程计算、仿真建模等方面的能力,能够综合运用所学知识分析解决工程技术实际问题。同时具有归纳、评估、处理各种资料信息并加以利用的能力。
电气传动技术课程群作为电气工程及其自动化专业的重要分支方向必然要配合专业的人才培养要求实现高素质人才的培养。结合电气工程及其自动化专业的总体人才培养目标以及电气传动技术课程群方向的实际情况,可制定电气传动技术课程群的分培养目标为:在掌握电路、电子技术基础、自动控制原理、数字信号处理等专业基础课程基本知识与实践方法的基础上,能够系统深入地掌握电机学、电力电子技术、电气传动控制技术的理论基础以及对电气传动系统进行数字控制的编程基础;能够综合运用所学的各门专业知识实现对电气传动系统的分析、计算与仿真,最终完成电气传动系统的软件、硬件设计与制作。
上述培养目标决定了电气传动技术课程群融合了电机学、电力电子技术、现代交直流电气传动技术以及数字控制技术等多个方向的理论知识与实践知识,在有限的教学周期内需要多门课程的理论教学与实践教学统筹规划才能更好地完成。
三、电气传动技术课程群教学内容统筹规划
在传统的教学方法中,课程群中的各个课程和课时虽然安排比较多,但是,一方面各个课程内容上交叉重复较多,另一方面仍然缺少电气传动技术所亟需的一些教学内容,因此需要进行合理的梳理和统筹规划,以提高教学效率和效果。为此采用以下措施。
(一)课程设置调整
取消“电力拖动基础”课程,把课程中的传统电力拖动部分的内容并入到“电机学”中进行讲授。把“现代交直流调速控制技术”课程调整为“电气传动控制技术”课程,课时由60学时调整为40学时,并新增40学时的“电气传动控制技术综合设计及实践”课程,以强化学员的综合分析、设计和实践能力。新增40学时的“电气数字控制技术”课程,使学员掌握电气传动控制所需要的单片机、PLC等方面的数字控制知识。
(二)课时及课程内容安排
“电机学”的课时由122学时调整为110学时,精简合并有关直流电机特性、特殊用途的直流电机、变压器的并联运行和不对称运行、非正弦分布磁场下绕组电动势中的高次谐波及削弱方法等部分内容,强化直流电动机的电力拖动和交流异步电动机电力拖动部分的教学内容,使得被取消了的“电气传动”课程中与传动电力拖动控制相关的内容在电机学中进行了补充。
“电力电子技术”作为电气工程专业的专业基础课程,除了为电气传动技术课程群服务之外,还要为电力系统自动化课程群服务,因此其教学时数保持60学时不变,但是对教学内容进行调整,删减部分基于晶闸管器件的教学内容,增补电气传动控制技术所需要的SVPWM、多电平控制、间接直流变换等内容。对于四大基本变流器以及PWM控制技术的内容仍然作为重点在“电力电子技术”课程中讲授。
调整后的“电气传动控制技术”变为40学时,删减PWM控制和变流技术部分的内容,该部分内容由“电力电子技术课程”统一讲授。
(三)教材调整
由于课程及课程内容进行了调整,因此对各个课程的教材也进行调整:
“电机学”的教材改为自编教材《船用电机学》;“电力电子技术”课程的教材改为王兆安编《电力电子技术》第5版;“现代交直流调速技术”课程调整为“电气传动控制技术”后,选用的教材为阮毅、陈伯时编写的《电力拖动自动控制系统》第4版;“电气数字控制技术”课选用的教材为:韩俊峰等编写的《单片机原理及应用》和王阿根等编写的《电气可编程控制原理与应用》。
(四)课程时序安排
课程群中的各个课程,既相对独立,又相互联系,有的课程需要其他的课程作为基础,因此在开课顺序上要合理安排,否则在授课和学习上都会造成困难。
电气传动技术课程群的各个课程中,“电气传动控制技术”及其综合实践应当是终极课程,其他课程都是为该课程服务并作为该课程的基础,因此应在其他课程之后开课。此外,“电机学”是所有其他课程的基础,应当在课程群中最先开课。因此在课程时序安排中,应当把握以上基本原则。
四、结语
电气基础理论知识范文篇2
电工技能和电力拖动是实用性很强的专业课程。如果只是在实训课堂中完成几个电路或项目,不能激发学习的学习热情。必须和生产和生活中的应用紧密联系起来。例如在进行照明电路实训时,结合项目要求,让学生提问和回答,说说自己在照明用电中的经验和认识,家庭用电中出现过一些什么问题,能不能解决,现在实训的知识能否解决或应用到实际生活中。比如日光灯两端发红点不亮,不断闪烁起动不了,在深夜里发现关了灯开关后灯管仍有白光“,嗡嗡”的噪声很大等现象是什么原因造成等。通过与学生互动,发现很多同学都乐意回答,愿意说出自己的想法,也很想知道为什么,感觉到实习内容与实际应用密切相关,学习兴趣便会提高。比只是按实训要求接通一个电路,完成一个项目更有目的性,学习的效果也较好。再如在单相电动机实训中,如果只是按要求接通一台电动机控制电路并通电试车,同学们的印象不会深刻,兴趣不会很大。但如果结合家庭的电风扇是如何连接的,通过何种方法实现调速,家庭中洗衣机的电机又是如何实现正反转洗涤衣服的,这样学生的兴趣便提起来了。在这个互动的过程中发现课堂上很多学生都激发学习兴趣,拓展基础知识,提高电工实训教学质量陈永新湛江机电学校广东湛江524094认真做笔记,抄下实用的电路图,课间也经常围着老师问一些实际应用中不理解或解决不了的问题,教学效果较好。这样既能提高学生的学习兴趣和热情,也能融洽师生关系。同学们更加乐意和老师交流和互动,在实习课堂上是充实和快乐的。
2有的放矢,巩固和拓展基础知识
针对学生理解基础较差的实际情况,在课堂上对基础知识“温故而知新”,回顾理论基础知识或补充知识点,让学生在实训中懂得基本原理,做到“知其然”,也“知其所以然”。例如在电工技能实训中,很多同学都能完成线路连接并通电试验成功,但对于什么是相线、中线、接地保护线不甚了解,甚至对电压、电流、电感等概念模糊。因为学校没有开设电工基础课程,电工技能课程对基本概念的介绍也比较简单,同学们理解起来比较困难。因此,本人在技能实训课程中,在电路或项目训练指导时,结合实训项目,用适当的时间,简明扼要,深入浅出地讲解一些电工基础或电拖知识,让学生领会其中的道理。例如,在单相照明实训时,讲解单相电是什么意思,相线,零线,保护接地线是什么回事,简单介绍发电机原理,引出三相四线制以及单相三线制概念,讲解什么是线电压,什么相电压,为什么单相是220v,两相之间是380v等,再如在讲日光灯电路时,讲解镇流器的作用,引出电感和感抗的概念,使学生更容易理解其镇流作用。在讲解电度表电路时,介绍功率、电压、电流等物理量。这其实也是对学生初中学习过的物理知识复习,使学生明白用理论指导实训,除了去做,更应该知道为什么这样做。明白理论基础的重要性,教育学生在以后的理论课堂中要认真听课。此外,在电力拖动、机床电气等实训课堂也十分注意给学生补基础课,尽可能把实训项目中用到的基础知识给学生讲解清楚。当然,这一做法要在课堂中把握好尺度,不能本末倒置,要分配好时间,有针对性地开展。实训课仍然是以操作为主,理论基础的拓展与补充不能占用太多的时间,要针对开展的实训项目做到有的放矢。例如在电动机正反转控制电路实训中,对非电类专业的学生,可补充电动机的规格、型号、以及铭牌参数和和电动机接法的知识,而对机电、机电一体化等机电类专业的学生,则可巩固交流电、直流电概念,什么是相位、相序等知识。在进行三相配电实训时,则补充讲解互感原理,电流互感器,电压互感器的作用,有功功率、无功功率、功率因数等电工基础知识。而在电力拖动实训中,因为有相关的理论课程,则只须简单的复习,回顾所学的内容,重点应放在看电路图接线及工艺要求上。通过这种做法,同学们在实训课堂中除了学到技能,也能巩固基础知识,从而激发学习兴趣,提高学习的积极性。通过实训课堂拓展学生的基础知识,是理论与实践的相结合,并非简单意义上的一体化教学。一体化教学侧重知识的连贯性、系统性,是理论指导实践,实践加强对理论认识的一种讲授与操作结合的教学方法。在实训课程教学中对知识的拓展与补充,目的是让学生对实训项目内容加深理解,真正学懂实训内容,从而激发兴趣,提高实训教学质量,因而在教学过程中可根据不同班级、年级、专业、不同项目以及实训时间的长短适当运用。
3教学方法必须灵活而有针对性
在实训课堂中,教师必须灵活运用教学方法和手段。可采用演示法、现场教学法、情景教学、个别辅导、项目设计等方法。做到教学现场气氛活跃、师生互动、学生兴趣浓厚、学习热情高涨才是根本目的。也只有这样才能更好地完成实习项目任务。例如,在电力拖动实训中采用演示法,通过老师的演示,示范接线方法。如何做到横平竖直,如何避免交叉。让学生通过观察,学习老师的方法,领会应该怎么做才能达到要求。再如在导线连接的教学中,演示法十分必要。教师必须动手接线演示,并把要领和技巧传授给学生才能收到良好的效果。而在机床电气实训中,本人则采用现场教学法。实训时不是在模拟电路板上完成电气图的连接与检测,而是带领学生到真实的机床上去实践。让同学们到两个实习工厂车间去见习。实地观察平面磨床、工具磨床、摇臂钻床、万能铣床、线切割机床等电气装置。现场讲解各元器件的布置、名称、作用,如何进行电气操作等知识,并在C6140A、C6132A、Z3050等机床上设置故障让学生分组维修。同学们兴趣十分浓厚,跃跃欲试,都想尽快利用所学的知识把机床电气修理好。这种教学方法收到良好的教学效果。所以,在实训中应用何种方法,必须根据项目内容灵活而有针对性,才能发挥最好的作用。
4结束语
电气基础理论知识范文篇3
2014年3月22日,教育部副部长鲁听在中国发展高层论坛上表示,国家将出台实现两类人才、两种模式高考的新方案,目前国内600多所地方本科高校将向应用技术、职业教育类型转变。
随着地方高等学校向应用技术、职业教育类型方向发展,怎样调整专业培养方案、新建理论课程体系和实践课程体系,培养出适应相关企业需求的具有较强创新能力的应用型人才,成为目前地方高校重点思索的问题。
根据我国当前农业电力工程领域对应用型人才的需求,通过与相关企业合作,进行深入现场调研,了解企业对专业人才的需求,与优质企业建立校外實训基地,利用校企合作的优势,共同研讨制订符合企业需求的专业人才培养目标、人才质量规格、课程标准等,构建了具有鲜明特色的农业电气化专业培养方案。
一、培养目标与培养规格
(一)培养目标
本专业培养德、智、体、美全面发展,能较系统地掌握农业电气化专业的基础理论和专业知识,具有较强的专业技术应用能力和工程实践能力,在农业电力工程领域和地方企业从事电气设计、设备安装、运行、检修、试验、技术改造等工作的应用型高级工程技术人才。
(二)培养规格
本专业要求学生坚持四项基本原则,有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感。本专业学生主要学习电路理论、电子技术、电力系统、计算机应用技术、自动控制和企业管理方面的基本理论和基本知识,接受农业电力工程规划设计和科研开发等方面的基本训练,具备在农业电力工程领域和地方企业供用电岗位工作的基本能力。
二、理论教学体系
我校农业电气化专业理论教学体系主要包括公共基础课、专业基础课和专业课三大类,三类课程在学生的知识体系构建和能力培养过程中发挥着不同的作用。准确把握各类课程的特点规律,优化课程教学组织实施,使三类课程的教学内容既不重复,又不脱节,实现无缝衔接,促进学生知识与能力协调发展,是农业电气化专业教学改革要研究的一个重要课题。
课程的设置应包括传授知识、培养能力和提高素质三方面的内容,从人文素质、专业素质、思维创新和可持续发展等方面全面提升本专业学生的工作岗位竞争能力。
(一)公共基础课
公共基础课是大学生入学后首先接触的课程,它是为学习后续课程作知识铺垫,在整个课程体系中发挥理论先导的作用。在公共基础课教学过程中,围绕人才培养目标和专业需求,要处理好公共基础课与专业基础课的关系,对公共基础课的各门课程要合理设计,充分体现公共基础课为专业基础课服务的教学理念,实现公共基础课知识与专业基础课内容的合理衔接。
我校农业电气化专业开设了大学外语、高等数学、体育、线性代数、概率论与数理统计、计算机基础、C语言程序设计、大学物理等12门基础课程,其中高等数学和大学外语设置为本专业的主干课程,同时要求每门课程都要强调教学内容的实用性和针对性,主动配合专业教学,在内容上满足专业基础课程教学的要求。
(二)专业基础课
专业基础课是连接基础课和专业课的纽带,它起着前伸后延作用,能促进整个知识和能力系统协调发展。合理设计各门专业基础课内容,能实现与基础课和专业课教学的无缝衔接。
围绕人才培养目标和专业需求,我校农业电气化专业开设了工程制图与CAD、机械基础、复变函数与积分变换、微机原理与接口技术、电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机及拖动、自动控制原理、电力电子技术、单片机原理及应用等10门专业基础课程。其中电路、模拟电子技术、电机及拖动、自动控制原理设置为专业的主干课程。教师在讲授专业基础课过程中就要使学生逐渐感受到专业基础课与专业课的内在联系,认识到学好专业基础课的重要性,为学生学好专业课程打下良好的基础。
(三)专业课
专业课既是将专业基础课知识拓展到专业领域的过程,也是对专业基础课知识的深化和巩固的过程,专业知识的直观性将有助于基本概念的辨析,专业知识的应用性将有助于基本理论的阐明,引导和培养学生的学习兴趣、求知欲和探索精神。
围绕人才培养目标和专业需求,我校农业电气化专业,开设了电力系统分析、电能计量技术、变电工程设计、架空线路设计、电力系统继电保护、高电压技术等专业课程。其中电力系统分析、电能计量技术、变电工程设计、高电压技术设置为专业的主干课程。专业教师在教学中结合实际,利用设备实物、设备图像或在现场实际讲解,旨在为学生提供未来可持续性发展所必学的知识。
(四)专业选修课
专业选修课是大学课程体系中不可缺少的重要组成部分,它是按照培养目标的要求,结合学生专业方向、学科发展的趋势,为开阔学生的视野、拓展学生知识面、贯彻因材施教、完善学生知识智能结构而开设的供学生选读的课程。
专业选修课是在专业课的基础上对专业知识的外延,一般把专业选修课安排在后几学期开设。围绕人才培养目标和专业需求,我校农业电气化专业选修课规划为四个课程模块建设。
1.学科前沿模块:包扩智能电网、配电自动化、电力系统通信技术等课程。
2.专业特色模块:包扩农业电气化导论、工业用电设备、电气安全技术、发电厂概论、电气CAD、电力英语、二次回路等课程。
3.信息技术模块:包扩数据库应用技术、Matlab基础、电气控制技术等课程。
4.经济管理模块:包扩用电营业管理、电力工程概预算、电力法等课程。
三、实践教学体系
实践教学是高等教育实现人才培养目标的重要环节,它不仅有利于培养学生的动手能力、分析和解决问题的能力,更有利于培养他们的思维创新能力,从而全面提高其综合素质。合理设计实践教学内容可满足不同专业层次人才培养的需求,清晰且系统的实践教学体系是保证人才培养质量的基础,建设时必须根据学生所学理论课程的不同阶段和认识发展的基本规律,注重各实践教学环节之间的相互联系与有效衔接,把实践教学环节视为一个有机整体加以筹划、组织和实施,将实践教学贯穿于人才培养全过程。
围绕人才培养目标和专业需求,我校农业电气化专业除在课程中开设必要的实验内容外,还开设了40周的集中性实践环节,并把其规划为七个实践教学模块建设。
1.社会实践模块:《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》社会实践(2周)。
2.工程基础训练模块:包括计算机基础实训(2周)、C语言程序设计课程设计(1周)、工程制图与CAD实训(1周)、金工实习(2周)、電工实习(1周)、模拟电子技术课程设计(1周)、电子工艺实习(1周)。
3.专业技能训练模块:包括变电站与线路认识实习(1周)和电能计量实习(2周)。
4.专业课程设计模块:包括电力系统分析课程设计(1周)、电力系统继电保护课程设计(1周)、变电工程设计课程设计(1周)。
5.专业实习模块:包括电气设备装配与检修实习(1周)、电气运行实习(2周)、变电站仿真实习(1周)、电网仿真调度实习(1周)、毕业实习(2周)。
6.综合实验模块:包括继电保护综合实习(1周)和电缆施工工艺实习(1周)。
7.毕业设计模块:毕业设计(14周)。
四、第二课堂建设
第二课堂是第一课堂的延续和补充,是在学校的支持和教师的引导下,通过有组织的课外集体活动,对学生施加影响的教学活动。学校在新的培养方案改革中,强调了第二课堂的重要作用,并出台了一系列有效措施,把第二课堂规划为三个模块进行建设。
1.特色活动模块。在这个模块里让学生参加教师的科研项目、特色课堂、科技讲座及进行科研专题调查、公开发表文章、参与科技制作等。着重培养学生了解科学研究的方法和解决问题的能力。
2.竞赛模块。在这个模块里让学生参加数学建模大赛、电子技术设计大赛、大学生挑战杯大赛、课件开发大赛、英语竞赛、体育竞赛及考取专业技能证书等。着重培养学生自我提高、外语应用、创新思维的能力。
3.团体活动模块。在这个模块里让学生参加学校组织的各种社团活动、参加暑(寒)假社会调查活动、参加志愿者服务工作、参加综合文艺汇演比赛等。着重培养学生与人交流、与人合作、乐观向上的心理性格和良好的团队意识。
五、结束语
以教学为主的地方高等院校工科专业,只有抓住机遇,加速改革,提升教学水平,提高科研能力,才能办出特色,形成优势。通过农业电气化专业综合试点改革,系统的梳理了教与学的关系,极大的调动了教师在教学工作中的积极性。通过课程组的建设带动教师深入学科前沿研究,不仅提高教学质量,而且激发了教师科研的兴趣,更有利于形成稳定的研究方向,制定出具有我校农业电气化专业特色的人才培养方案,满足企业对人才知识面宽、创新能力强、具有开拓进取精神的需要,为社会经济的发展服务。
参考文献
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