時間：2022-08-12 02:02:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣與自動化工程論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
姓 名： ***
性 別： 男
出生日期： 1972-01-02
籍 貫： 安徽
目前城市： ***
工作年限： 十年以上
目前年薪： 8-10萬人民幣
聯(lián)系電話： 13800000000
E-mail：*****
應(yīng)聘方向
求職行業(yè)： 儀器儀表/工業(yè)自動化，機械/設(shè)備/重工，采掘業(yè)/冶煉，電力/水利。
應(yīng)聘職位： 技術(shù)研發(fā)工程師，其他
求職地點： ***
薪資要求： 800010000元/月
工作經(jīng)歷
2008/03現(xiàn)在： *** 連際自動化控制系統(tǒng)有限公司
所屬行業(yè)：儀器儀表/工業(yè)自動化
工程部 項目經(jīng)理
主要職責(zé)：
承擔(dān)整個項目的實施，包括設(shè)計選型、調(diào)試、工程協(xié)調(diào)和驗收等工作
工作業(yè)績：目前實施項目為寧夏引黃灌溉綜合自動化工程，主要包括四個泵站的35/6KV高壓微機保護裝置、后臺畫面和泵站PLC的程序設(shè)計，畫面軟件使用intouch和力控(電力版)，PLC使用三菱Q系列，工程已基本結(jié)束。
2005/072008/01 ***新技術(shù)有限公司
所屬行業(yè)：其他行業(yè)
項目部 工程/設(shè)備工程師
主要職責(zé)：
公司為ABB傳動系統(tǒng)集成商，以工程服務(wù)為主，主要從頻傳動、自動化及儀表的系統(tǒng)集成和現(xiàn)場服務(wù)工作。本人主要從事前期方案論證及后期的設(shè)計和現(xiàn)場調(diào)試工作，具備豐富的現(xiàn)場傳動調(diào)試經(jīng)驗和自控編程組態(tài)能力，傳動方面調(diào)過ABB ACS系列、Simens 6SE70及MM系列變頻器，其他還有富士、山肯、安川和國產(chǎn)英威騰變頻器等；自控以Simens PLC為主，主要是S7-200、300和400，組態(tài)軟件主要使用WinCC6.0和國產(chǎn)的組態(tài)王，其他還用過GP、臺達和easyView觸摸屏；另外對儀表的使用和安裝以及視頻安裝調(diào)試都有豐富的經(jīng)驗。
工作業(yè)績：期間獨立完成的項目：
1、江西贛州自來水公司變頻調(diào)速工程的設(shè)計和現(xiàn)場調(diào)試工作(包括PLC軟件設(shè)計),主要設(shè)備:ABB ACS800系列變頻器、Siemens S7-200PLC和GP Pro-face觸摸屏；
2、蘇州蘇能垃圾發(fā)電廠變頻調(diào)試工作,主要設(shè)備:ABB ACS800系列變頻器；
3、廣西百色融達銅業(yè)有限責(zé)任公司儀表安裝、現(xiàn)場校驗及視頻監(jiān)控工程,主要設(shè)備:虹潤儀表、鴻格采集模塊、亞控組態(tài)王；
4、冷水江博大鋼鐵廠沖渣泵房變頻改造，主要設(shè)備:英威騰變頻器；
5、深圳方正微電子恒壓供水項目；
6、廣東韶鋼松山股份公司轉(zhuǎn)爐氧槍變頻后備電源項目，主要設(shè)備：DPS電源、ABB晶閘管、德國松樹電池、西門子PLC；
7、甘肅銀光化工集團配電設(shè)備項目,共十個配電柜，二十九個操作箱，配電柜設(shè)計為GGD柜體，全部采用ABB低壓電器包括隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、斷路器和接觸器等；
8、中國鋁業(yè)集團山西分公司新工藝試驗項目，Simens S7-300PLC，組態(tài)軟件WinCC6.0，另配有一個臺達觸摸屏,上位實現(xiàn)報警、實時趨勢及報表打印功能；
9、冷水江博大鋼鐵950中板水處理自動化項目,Siemens S7-400為主站,外掛ET200從站,上位采用WinCC6.0組態(tài)。
2003/102005/06 ***集團領(lǐng)威科技有限公司
所屬行業(yè)：機械/設(shè)備/重工
工程部 電氣工程師/技術(shù)員
主要職責(zé)：
在該公司期間主要從事壓鑄周邊設(shè)備電氣的開發(fā)設(shè)計工作,包括給湯機、鋁合金定量爐、鎂合金熔爐等設(shè)備。其中用OMRON CQM1H及SIEMENS的S7 300PLC實現(xiàn)。本人熟悉電氣元件、電氣儀表的選型和使用；具有較強的電氣設(shè)備現(xiàn)場安裝調(diào)試經(jīng)驗及分析能力和故障診斷能力。
工作業(yè)績：期間完成的開發(fā)工作：
1、SL300給湯機的開發(fā)設(shè)計；
2、SE-01取件機的開發(fā)設(shè)計；
3、鋁合金及鎂合金定量爐的開發(fā)設(shè)計。
2000/022003/09 馬鋼股份有限公司
所屬行業(yè)：采掘業(yè)/冶煉
PLC維護中心 電氣自動化工程師
主要職責(zé)：
主要從事公司PLC維護工作，熟悉Quantum及Modicon Premium，對Siemens的S7-300、400也有很深的認識，了解工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
1992/072000/01 ***股份有限公司
所屬行業(yè)：采掘業(yè)/冶煉
電氣科 電氣工程師/技術(shù)員
主要職責(zé)：
主要從事工廠電氣管理與維護，包括交、直流及其調(diào)速裝置，繼電器控制柜等，具有很強的實踐經(jīng)驗，熟悉現(xiàn)場環(huán)境，此外還從事過電氣設(shè)備的點檢、大中修計劃的安排及電氣制度的制訂等管理工作.曾發(fā)表過《移動機聯(lián)鎖存在問題及解決方案》論文并參加本公司S、K系統(tǒng)膠帶機聯(lián)鎖改造等諸多技改項目。
教育培訓(xùn)
1998/092001/06 ***工業(yè)大學(xué)（原***冶金學(xué)院）
計算機科學(xué)與技術(shù) 本科
曾系統(tǒng)學(xué)習(xí)過計算機軟、硬課程，獨立設(shè)計過《倉庫材料備件查詢管理系統(tǒng)》（用VB實現(xiàn)），熟練使用AUTOCAD。
1989/091992/07 ***電子工程學(xué)院
關(guān)鍵詞：建筑工程 電氣自動化前言
我國根據(jù)自身實際情況，加緊提升建筑工程行業(yè)的電氣自動化水平已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急，這對于我國在國際上提升競爭力有著極其重要的做用。本篇文章主要是針對現(xiàn)代社會的電氣自動化現(xiàn)狀，并找出了其中所出現(xiàn)的問題，深入的探究了電氣自動化不斷發(fā)展的意義所在，并且提出了相應(yīng)的建議，以期對其他工程在進行電氣自動化應(yīng)用過程中提供參考。
一、我國建筑行業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀和存在的問題
1.我國建筑行業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀
由于我國人口眾多，建筑行業(yè)已經(jīng)成為了我國經(jīng)濟增長的主要支撐之一，其建筑的發(fā)展對于社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，我國的經(jīng)濟和文化交流都進入了一個新的階段，人民的生活水平以及生活的質(zhì)量也有了較大的提升，并且不斷對建筑工程的設(shè)計、質(zhì)量以及管理都提出了更為嚴(yán)格的要求，從而使得社會不斷加強對建筑行業(yè)中的電氣自動化的研究力度，只有建筑水平和施工工藝得到了發(fā)展，人們才會提高對電氣工程的滿意度，從而提高建筑電氣化工程的質(zhì)量和自動化的水平，是我國建筑行業(yè)迫在眉睫的發(fā)展路線。
只有企業(yè)通過不斷的研發(fā)，才能使得電氣自動化的腳步不會停滯，也不會使得電氣自動化技術(shù)與國際建筑自動化技術(shù)脫軌，極大的促進電氣自動化在我國的貴廣速度和發(fā)展應(yīng)用，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)為我國的建筑行業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻，但是通過我國目前整體自動化水平來看，我國還在存在著較多的問題，例如電氣自動化化設(shè)計不夠嚴(yán)謹(jǐn)、合理，生產(chǎn)管理不完善等問題。我國的電氣自動化技術(shù)，無論是在電氣自動化程序或者電氣自動化水平上都遠遠低于國際發(fā)達國家的發(fā)展程度，這就使得我國各個方面都沒有很強的競爭力，新時期、新經(jīng)濟下，我國應(yīng)該如正確而理性的對待我國的電氣自動化水狀態(tài)，去找出電氣自動化中的缺陷，加強對電氣自動化的研究力度，最大限度的提升我國電氣自動化水平，這是我國在現(xiàn)代化發(fā)展過程中所必須要面臨的抉擇和態(tài)度要求[1]。
2.我國建筑行業(yè)電氣自動化存在的問題
（一）電氣自動化高端人才不足，電氣自動化缺乏核心支撐
目前我國各個建筑行業(yè)的規(guī)模都偏小，相對來說沒有國際跨國建筑企業(yè)公司的強大實際，其自身的經(jīng)濟能力也不足，難以留下更多的高端管理人才，企業(yè)在整體上缺少建筑建設(shè)經(jīng)驗，最終導(dǎo)致了建筑行業(yè)中的電氣自動化設(shè)計核心人員不斷的離開，繞整個建筑企業(yè)內(nèi)部的電氣自動化水準(zhǔn)不斷的降低，缺少技術(shù)創(chuàng)新[2]。
（二）新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用緩慢，核心競爭力不足
雖然我國的一些建筑行業(yè)在電氣自動化的發(fā)展過程中，取得了一定的進步，但是由于缺少專研的和突破的研究技術(shù)的精神，沒有掌握相關(guān)的核心技術(shù)，各種電氣自動化設(shè)備幾乎完全靠國外進口，并且推廣的速度極為緩慢，這就導(dǎo)致了我國的企業(yè)難以擁有核心的專利，更難以保證自身電氣自動化設(shè)備在國際上的競爭力，這也使得使得目前市場上的各種自動化產(chǎn)品信息不完善，沒有一個健全的體系，市場出現(xiàn)惡意的產(chǎn)品競爭或者說整個市場的建設(shè)不規(guī)范，自由的產(chǎn)品系列較為單調(diào)，品牌在整體上沒有擁有知名度，極難與國際上知名的電氣自動化設(shè)備制造企業(yè)相媲美。
（三）建筑行業(yè)對電氣自動化的管理不善，電氣自動化的質(zhì)量難以保證
雖然我國目前建筑行業(yè)發(fā)展極為迅速，但是，許多企業(yè)的管理者為了追求更高的利益，相近一切辦法來壓榨電氣自動化設(shè)備的制造成本，是用劣質(zhì)的物料投入到生產(chǎn)指導(dǎo)當(dāng)中去，從而使得設(shè)計制造的產(chǎn)品不符合過程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者不符合相關(guān)的施工安裝措施，其設(shè)施的使用質(zhì)量難以得到保障。使得整個電氣自動化的設(shè)計生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品，質(zhì)量難以得到保證。
二、我國建筑電氣自動化的重要意義
1. 這是保證工程建設(shè)質(zhì)量和進度的客觀要求
實施電氣自動化，加強對先進技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用速度，采用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計方式和施工程序，加強對電氣自動化的管理，加強對各種電氣設(shè)備，電氣材料的管理監(jiān)督，保證了整個工程建筑的工程質(zhì)量，同時，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進度，電氣自動化的水平提高，亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2. 實施建筑電氣自動化，有助于整個建筑市場的規(guī)范化
電氣自動化的進程加快，對整個電氣行業(yè)的技術(shù)人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經(jīng)驗，更需要有精湛的電氣技術(shù)和較高的工作素養(yǎng)，同時，電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)章制度，有助于促進整個建筑市場的規(guī)范化管理。
三、我國建筑行業(yè)電氣自動化的發(fā)展趨勢探究和發(fā)展建議
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發(fā)展。
縱觀我國目前的建筑工程發(fā)展行情，電氣自動化的發(fā)展應(yīng)用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現(xiàn)在其具有多種新功能。在在建筑行業(yè)控制方面，有關(guān)的現(xiàn)場儀表在一起，在現(xiàn)場實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確，更加精工。
建筑行業(yè)中競爭越發(fā)激烈，對工程產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格，實施電氣自動化，先進技術(shù)的采用，科學(xué)管理方式的實施，整個建筑工程的自動化水平不斷升高，使得施工標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，產(chǎn)品的精度朝著更高的方向發(fā)展，因此，自動化在建筑工程中會有著更嚴(yán)密精確的要求。
3.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導(dǎo)和扶持
建筑工程電氣自動化企業(yè)關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，政府加大對建筑行業(yè)電氣自動化的支持引導(dǎo)，建筑行業(yè)要加強對各種電氣設(shè)備和電氣設(shè)計施工技術(shù)的研究探討，加強各個建筑單位之間的通力合作，不斷加大對新技術(shù)新設(shè)備和心的管理理念的引進和運用，加大投入，實現(xiàn)各種電氣自動化核心技術(shù)的突破，使得建筑行業(yè)實現(xiàn)整個設(shè)計施工方式的轉(zhuǎn)變，提高整體的核心競爭力。
四、結(jié)束語
綜上所述，建筑行業(yè)不僅僅關(guān)系到經(jīng)濟的發(fā)展，還關(guān)系到我國居民生活環(huán)境的舒適性，只有不斷的加強建筑的現(xiàn)代電氣自動化進程，提高對于建筑電氣自動化的研究力度，從各個方面的突破現(xiàn)有的束縛，是人民生活水平能否提高以及各個建筑行業(yè)電氣自動化水平能否更好發(fā)展的前提條件，因此必須要受到社會各界的支持和關(guān)注，促進建筑電氣自動化的發(fā)展，帶到全社會的經(jīng)濟進步的步伐，這是關(guān)系到我國社會經(jīng)濟發(fā)展的問題。
參考文獻
【關(guān)鍵詞】建筑；電氣工程；自動化；構(gòu)成系統(tǒng)
在我國國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的影響下，我國的建筑技術(shù)也得以迅猛發(fā)展，人們的物質(zhì)生活條件大大地改善，并且人們也要求越來越高的建筑技術(shù)。建筑工程中的一項重要工程就是建筑電氣工程，建筑電氣工程的施工自動化質(zhì)量對建筑物的安全應(yīng)用、節(jié)能效果、建筑作用的發(fā)揮有著直接性的影響。因此，我國建筑電氣工程質(zhì)量的提高，有利于滿足人們對建筑電氣工程的需要，以及對建筑工程質(zhì)量的提高和建筑行業(yè)的發(fā)展具有非常大的作用。
1建筑工程與電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)的區(qū)別
在電力系統(tǒng)中，自動化技術(shù)的應(yīng)用是十分普遍的，這主要有變電站的自動化技術(shù)、電網(wǎng)調(diào)度的自動化技術(shù)、分散測控系統(tǒng)這幾個部分。在通常的情況下，發(fā)電廠的分散控制系統(tǒng)實施的是分層分布形式，它的四個構(gòu)成部分是過程控制模塊、工程師工作站、運行員工作站、冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)調(diào)度自動化的重要組成部分是調(diào)度控制中心的大屏幕顯示器、服務(wù)器，以及計算機系統(tǒng)，它是的連接是通過電力系統(tǒng)廣域網(wǎng)而實施的，此外，還包括下一級電網(wǎng)調(diào)度控制、調(diào)度范圍的發(fā)電廠，以及變電站終端裝置等。
而在建筑工程中，電氣的自動化技術(shù)主要體現(xiàn)在：第一，對建筑物的接地性能通過接地測試，再進行施工，特別是注重應(yīng)用防雷自動化技術(shù)，務(wù)必確保接地引下線。在進行施工的時候，建筑人員應(yīng)當(dāng)標(biāo)記鋼筋，以避免混亂施工現(xiàn)象的出現(xiàn)。第二，對一系列接地支線的標(biāo)記進行關(guān)注，換言之，并非一切建筑物的電氣是金屬材質(zhì)的，特別是在建筑中普遍地應(yīng)用新的塑料制品，為此，施工人員需要區(qū)分一系列接地支線的作用與位置。第三，選用適合的接地支線和分線，因為作用不一樣的接地線的直徑也不是完全一樣的，如果用錯了，就會對接地的效果產(chǎn)生不利的影響，甚至是給用戶的用電安全造成比較大的危害。第四，在完成建筑工程的時候，應(yīng)對接地線路通過電氣工程自動化技術(shù)進行檢測，以避免接地線因為應(yīng)用太長時間而被腐蝕的情況發(fā)送，這也能夠有效地防止出現(xiàn)火災(zāi)。
2建筑工程電氣自動化技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1變配電系統(tǒng)
2.1.1變配電系統(tǒng)的具體施工步驟
在建筑工程電氣工程及其自動化系統(tǒng)中，變配電系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的。第一，將建筑電氣工程施工所需要的材料準(zhǔn)備好，再進行定位和測量，且應(yīng)當(dāng)開箱檢查設(shè)施。第二，安置設(shè)施基礎(chǔ)型鋼，對母線槽垂直方向的尺寸和水平進行測量。第三，安置電纜橋架，再連接和敷設(shè)電纜橋架，在連接完之后試驗和調(diào)整變配電系統(tǒng)。
2.1.2高壓配電
高壓配電的系統(tǒng)構(gòu)成是由至少1000V的電壓組合而成的配電裝置。高電壓配電指的是高壓干線的配電，而鏈?zhǔn)礁邏号潆姟淞⑹礁邏号潆姡约胺派湫愿唠妷号潆姷纫幌盗械男问綐?gòu)成了高壓配電的方式。
2.1.3低壓配電
低壓配電是指低壓電線的配電。放射性、樹干式、鏈?zhǔn)竭@幾種形式是低壓的配電方式，而由配電設(shè)施與配電線路構(gòu)成了低壓配電系統(tǒng)。在通常情況下，低壓電氣裝置是指電氣裝置小于1000V，比如，建筑施工時所見到的刀開關(guān)、熔斷器、接觸器，以及低壓配電柜等等。
2.2樓宇的自動化控制
通常而言，計算機集散控制即所謂的分散控制集中管理，這屬于樓宇自動化控制中心。通常使用數(shù)字控制器（DDC）來充當(dāng)樓宇自動化的分散控制器，它重點是通過上位計算機監(jiān)控與管理計算機畫面。它的主要方式是一系列專門化的數(shù)據(jù)庫、文本、動畫、曲線、腳本、控件。樓宇自動化控制的關(guān)鍵系統(tǒng)是：通風(fēng)和空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)、電梯運行系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、綜合保安系統(tǒng)，以及電力供應(yīng)系統(tǒng)等。設(shè)計樓宇自動化控制的目的是為了處理、歸類、分析與判斷建筑中的一系列機電設(shè)施，并且統(tǒng)一地控制與管理一系列的系統(tǒng)裝置，進而確保一系列子系統(tǒng)裝置可以協(xié)調(diào)統(tǒng)一和井然有序，從而創(chuàng)設(shè)一種高效、舒適和安全的工作場所，最大化地減少日常能源與管理成本以及一系列系統(tǒng)的造價，有效地提高智能建筑的現(xiàn)代化管理能力，最終使得建筑工程的投資實現(xiàn)一個比較大的匯報。
2.3電氣安全
近些年以來，在我國國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展的影響下，人們的物質(zhì)生活條件得以改善，與此同時，人們要求比較高的建筑電氣工程的電氣安全性。這是由于建筑電氣工程的電氣安全性跟人們的工作、實際生活有著非常密切的關(guān)系，因此我國建筑電氣工程行業(yè)的前提和基礎(chǔ)就是建筑電氣工程的電力。然而，在人們注重電力能源發(fā)展和追求滿足的影響下，建筑電氣工程阻礙了建筑電氣工程的發(fā)展。因為建筑電氣工程而導(dǎo)致的一系列問題使得人們遭受著損失和煩惱。為此，人們也日益關(guān)注建筑電氣工程當(dāng)中的電力安全，這就要求在建筑電氣工程電力施工的過程中密切配合建筑電氣工程的施工人員，保障職工生命安全和健康、消除安全隱患，以及正確操作電氣，從而順利地完成一系列的任務(wù)。
2.3.1安全載流量
在建筑電氣工程當(dāng)中，可以在導(dǎo)體里面不間斷通過的電流量就是電氣導(dǎo)體的安全載流量。倘若不間斷經(jīng)過導(dǎo)體的電流超出了安全載流量，就會使得導(dǎo)體的發(fā)熱超出了一定的要求，進而損壞絕緣，還會導(dǎo)致火災(zāi)或者是漏電情況的出現(xiàn)。因此，通過建筑電氣工程當(dāng)中導(dǎo)體的安全載流量能夠?qū)υO(shè)備的選用與導(dǎo)體截面的確定有非常大的幫助。
2.3.2安全距離
物體或者是人體在靠近帶電體的過程中盡可能地防止出現(xiàn)危險的可靠和安全距離就是建筑電氣工程中的電力安全距離。比如，人體和帶電體、帶電體和其它的裝置之間、帶電體和帶電體之間，以及地面和帶電體之間，都需要保持一定的距離。因此，在變配電裝置和配電線路工作上，更加需要重視線路的安全距離，以及檢修的安全距離與安裝變配電的安全距離。
2.3.3電氣絕緣
電氣絕緣能夠確保電氣裝置與配電線路良好的絕緣性，電氣絕緣能夠確保建筑電氣工程電氣裝置的順利運行與施工人員的人身安全。主要是通過電氣裝置的介質(zhì)損耗、泄露電流、耐壓強度等一系列的參數(shù)確定電氣絕緣性。在建筑電氣工程的施工當(dāng)中，電氣絕緣和電氣安全的隱患之間的關(guān)系是非常密切的。也正是有了電氣絕緣對電氣裝置的檢驗，才有效地減少或者是避免了建筑電氣工程中電力安全事故的發(fā)生。
3結(jié)語
總而言之，為了保障建筑電氣裝置的高效運行和建筑施工的安全性，建筑電氣施工企業(yè)不但應(yīng)當(dāng)具備好的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技能，而且還應(yīng)當(dāng)認真地做好自動化的施工技術(shù)。只有如此，才可以保障建筑電氣的施工質(zhì)量和安全性，為建筑電氣工程做出應(yīng)有的貢獻。
參考文獻
[1]孟凡莉.建筑電氣施工質(zhì)量問題及防治[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報，2010，（03）：73―75
[2]鄭康年.公共建筑電氣工程關(guān)鍵節(jié)點驗收的研究[J].建筑施工，2010，33 （03）：215―216
關(guān)鍵詞 工程教育認證；現(xiàn)代控制理論；復(fù)雜工程問題；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）18-0106-03
Abstract Engineering education certification is the professional cer-tification for the higher education institutions to set up specialized education， and it requires the undergraduate education to be aimed at the analysis and solution of complex engineering problems. In this
paper， the characteristics and purse of modern control theory course are pointed out， the problems existing in teaching this course for under-
graduates are stated， and some detailed methods of teaching reform on modern control theory are proposed. Using a multi-disciplinary method stimulates the students’ interest in learning， improves the tea-ching effect， and enhances the students’ analysis and solving ability for the complex automation engineering problem.
Key words engineering education certification； modern control theory；complex engineering problems； teaching reform
1 引言
近年來，由于我國設(shè)立工科專業(yè)的本科高校、開設(shè)的工科本科專業(yè)、工程教育本科在校生等規(guī)模比較大，工程教育認證得到越來越多工科院校的廣泛關(guān)注與積極申請[1]。2015年3月，中國工程教育認證協(xié)會修訂了《工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)》，包括通用標(biāo)準(zhǔn)和各專業(yè)補充標(biāo)準(zhǔn)，并在“畢業(yè)要求”上做了重大改變，增加為12條要求，而且重點突出本科教育要落實在“復(fù)雜工程問題”的分析與解決[2]。雖然沒有明確定義“復(fù)雜工程問題”，但認證標(biāo)準(zhǔn)對“復(fù)雜工程問題”特征屬性進行了詳細說明[2]。
作為控制理論的基礎(chǔ)知識，現(xiàn)代控制理論是眾多高校自動化相關(guān)專業(yè)的高年級本科生的必修課程，其課程教學(xué)也引起越來越多的重視[4-7]。江南大學(xué)自動化專業(yè)和電氣工程及其自動化專業(yè)每年有近250名學(xué)生必修現(xiàn)代控制理論課程，所以探討工程教育認證背景下現(xiàn)代控制理論課程的教學(xué)改革迫在眉睫。筆者根據(jù)多年從事現(xiàn)代控制理論課程教學(xué)的實踐經(jīng)驗，深入分析該課程的特點、目的以及教學(xué)中存在的難點，針對如何提高學(xué)生對復(fù)雜工程問題的分析與解決能力，介紹一些具體的解決辦法與途徑。
2 課程特點及教學(xué)目的
現(xiàn)代控制理論是工科自動化相關(guān)專業(yè)的必選專業(yè)課程，其目的是使學(xué)生在學(xué)習(xí)自動控制原理基礎(chǔ)上，對控制理論的有更深入、更廣泛的學(xué)習(xí)與掌握。作為專業(yè)必修課程，現(xiàn)代控制理論的課程特點是：理論性偏強，過于抽象；內(nèi)容豐富，綜合性強。對于大學(xué)本科生而言，通過本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)該能夠掌握狀態(tài)空間分析方法的基本概念，在時域中建立控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式數(shù)學(xué)模型的方法，求解控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式的解，線性控制系統(tǒng)的能控性和能控性分析，線性控制系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析方法，線性定常系統(tǒng)的綜合法，線性離散系統(tǒng)的分析和綜合方法，并為畢業(yè)后從事自動化及其相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)和研究奠定堅實的理論基礎(chǔ)。目前，工程教育認證要求現(xiàn)代控制理論課程要切實解決自動化復(fù)雜工程問題，提高學(xué)生對自動化復(fù)雜工程問題的分析與解決能力。
3 現(xiàn)代控制理論教學(xué)的特點與存在的問題
作為自動化、電氣工程等專業(yè)的必修課程，現(xiàn)代控制理論是在完成自動控制原理、線性代數(shù)等基礎(chǔ)課程之后開設(shè)的，使學(xué)生更深入了解本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識、應(yīng)用前景與發(fā)展方向。因此，教學(xué)過程中要注重教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜工程應(yīng)用性、實踐性、針對性和專業(yè)性。參照工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)，本科現(xiàn)代控制理論課程教學(xué)普遍存在如下問題，亟待改革。
理論性強，課堂教學(xué)沉悶 由于現(xiàn)代控制理論具有理論性強和內(nèi)容抽象的特點，講課重點通常落實在理論知識、概念和公式推導(dǎo)上，忽視對學(xué)生工程實踐能力的引導(dǎo)與培養(yǎng)，從而學(xué)生很難將現(xiàn)代控制理論應(yīng)用于實際工程系統(tǒng)的設(shè)計中，很難提高復(fù)雜工程問題的分析與解決能力。此外，很多教師采用多媒體課件進行教學(xué)，課堂上一味地播放演示文稿，缺乏與學(xué)生的交流和互動，致使課堂氣氛沉悶，教學(xué)效果差。
教材內(nèi)容單一，脫離工程實踐 現(xiàn)有教材的特點主要有：內(nèi)容重點關(guān)于理論概念和公式演算，通過簡單示例來演示，包括RLC電路、電機系統(tǒng)、牛頓運動定律等[3]，其他專業(yè)相關(guān)的復(fù)雜工程示例偏少；概念抽象，公式復(fù)雜，從而缺失了工程形象感官，脫離了工程實踐，教學(xué)效果往往達不到預(yù)期；與經(jīng)典控制相比，現(xiàn)代控制理論對解決多變量復(fù)雜控制系統(tǒng)具有優(yōu)越性，而這一特點在教學(xué)過程中往往被忽視，同時這一點也是解決復(fù)雜自動化工程問題的有力手段；此外，與經(jīng)典控制理論之間的聯(lián)系不夠緊密。
課程時間安排滯后 以江南大學(xué)為例，在教學(xué)中，學(xué)生對該課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果還取決于基礎(chǔ)數(shù)學(xué)線性代數(shù)的掌握情況，但是現(xiàn)代控制理論課程安排滯后于線性代數(shù)至少4個學(xué)期，大部分學(xué)生對線性代數(shù)的內(nèi)容已經(jīng)陌生，所以教學(xué)效果沒有達到最好。
學(xué)生對仿真設(shè)計軟件陌生 隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在自動化類專業(yè)課程教學(xué)中起到越來越重要的作用，且自動化相關(guān)專業(yè)所涉及的仿真軟件非常多，如MATLAB[8]、LabVIEW[9]、Multisim[10]等。現(xiàn)代控制理論課程中的數(shù)學(xué)模型所針對的實際對象可以通過仿真軟件來模擬，如電路、水箱等，尤其針對復(fù)雜自動化工程問題，仿真實驗可以加強學(xué)生對控制理論的掌握，加深對控制理論的理解，同時增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如四旋翼無人直升機、倒立擺控制系統(tǒng)、球桿控制系統(tǒng)等[7]。然而，大多數(shù)本科生對這些仿真軟件比較陌生，很難對控制理論問題進行仿真研究，尤其無法對復(fù)雜工程問題進行仿真研究。
4 教學(xué)改革措施與途徑
由于現(xiàn)代控制理論課程存在對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高，理論性偏強，課程安排滯后數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，缺乏工程實踐驗證等問題，教與學(xué)的過程中都存在問題，尤其在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在數(shù)學(xué)推導(dǎo)枯燥無味、缺乏工程背景、所學(xué)知識難以理解等問題。由于是自動化相關(guān)專業(yè)的本科培養(yǎng)計劃的必修課程，現(xiàn)代控制理論的教學(xué)改革研究引起眾多高校教師的關(guān)注[4-7]。結(jié)合多年從事現(xiàn)代控制理論教學(xué)工作的經(jīng)驗，筆者從自身實踐出發(fā)，參考工程教育認證中的畢業(yè)要求，提出相應(yīng)的課程教學(xué)改革研究的思路與想法。
注重理論思維，簡化理論推導(dǎo)，選取典型示例 教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要參考，現(xiàn)代控制理論課程的教材和教學(xué)內(nèi)容的適當(dāng)選擇對教學(xué)效果有至關(guān)重要的影響。在教學(xué)內(nèi)容的選取方面應(yīng)該做到：強調(diào)控制思想的邏輯貫通，弱化數(shù)學(xué)公式的推演，演示豐富有趣的實際示例，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對數(shù)學(xué)模型，選擇示例演示也要根據(jù)具體內(nèi)容進行安排、難易適中，實際教學(xué)中可以采用學(xué)生易接觸和易掌握的示例，如RLC電路、質(zhì)點運動等。
呼應(yīng)經(jīng)典控制，切合工程實踐，解決復(fù)雜工程問題 現(xiàn)代控制理論是基于線性代數(shù)與矩陣論的專業(yè)基礎(chǔ)課程，旨在增強學(xué)生的控制理論基礎(chǔ)，加強和提升學(xué)生的控制思想和控制方法。教師在教學(xué)過程中應(yīng)該將現(xiàn)代控制理論聯(lián)系經(jīng)典控制理論，不時將兩者進行對比、對照（如數(shù)學(xué)模型、運動軌跡、穩(wěn)定性、控制器設(shè)計等），從而使學(xué)生對現(xiàn)代控制理論基本概念的理解得以加強。此外，任課教師須從工程應(yīng)用角度來提出現(xiàn)代控制的重要概念，如能控性、能觀性、穩(wěn)定性等，增強學(xué)生對理論概念的理解和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。針對現(xiàn)代控制理論教學(xué)內(nèi)容，再結(jié)合教師自身的科研與學(xué)術(shù)經(jīng)驗，應(yīng)安排一定的課時來著重闡述如何利用現(xiàn)代控制理論來解決復(fù)雜工程問題，如四旋翼飛機的控制器設(shè)計問題、復(fù)雜過程控制系統(tǒng)的分析與控制器設(shè)計等。
課內(nèi)課外綜合教學(xué) 借助于多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，教學(xué)方法和手段也得到不斷改進，但如何采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法與手段來活躍課堂氣氛，進而達到比較好的教學(xué)效果，仍然需要進一步探討。獲得良好教學(xué)效果的首要前提：授課者必須明確教學(xué)大綱，深刻理解與掌握教學(xué)內(nèi)容，備課充分。同時，課堂教學(xué)中除了演示文稿或抄寫板書，必須注重教學(xué)方法的改進，結(jié)合多種教學(xué)方法來活躍課堂氣氛，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣：針對教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計構(gòu)造性問題來激發(fā)學(xué)生思考、討論和回答，通過互動交流來活躍課堂氣氛；隨著計算機與通信等技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)多姿多彩，不再是單一的播放幻燈片，動畫、音響和錄像等其他多媒體形式也得到廣泛應(yīng)用，尤其在復(fù)雜工程問題的引入與講解過程中更具有生動性和真實性，多樣的教學(xué)內(nèi)容來吸引學(xué)生的關(guān)注和學(xué)習(xí)興趣；為加強現(xiàn)代控制理論課程的掌握，教師需要學(xué)生在課后進行習(xí)題演練，利用現(xiàn)有的一些課后作業(yè)輔導(dǎo)APP，及時與學(xué)生進行輔導(dǎo)交流，學(xué)生能夠?qū)崟r與教師交流，增強學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
虛擬實驗教學(xué)改進 現(xiàn)代控制理論的教學(xué)目標(biāo)除了要求學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握理論知識，還要求學(xué)生能夠應(yīng)用控制系統(tǒng)的設(shè)計方法解決實際問題，為本科畢業(yè)設(shè)計（論文）和研究生階段學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)，因此，現(xiàn)代控制理論教學(xué)需配備相應(yīng)的實驗（或虛擬實驗）教學(xué)。現(xiàn)代控制理論主要考察多變量系統(tǒng)，為了增強學(xué)習(xí)效果，可以通過仿真軟件對多變量系統(tǒng)進行仿真實驗，應(yīng)用相對比較廣泛的軟件有MATLAB、LabVIEW、Multisim等仿真軟件。運用MATLAB和LabVIEW軟件所包含的控制工具箱和庫函數(shù)，可以簡單快捷地設(shè)計控制器，并應(yīng)用到系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型或?qū)嶋H模型的控制中，更能直接體會與感受控制器的性能特點與控制效果。使用LabVIEW軟件可以設(shè)計前面板，模擬實際對象，更具有可觀賞性；使用Multisim軟件可以設(shè)計復(fù)雜電路，模擬真實電路，觀察電流、電壓變化情況，對系統(tǒng)的分析與綜合更具有直觀性，加強學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解。同時，MATLAB軟件的M語言和LabVIEW軟件的G語言的程序編寫控制算法程序可以加深學(xué)生對工程實踐中控制算法的實質(zhì)與具體實現(xiàn)的理解。由于課時的局限性，大部分院校都沒有開設(shè)實驗課程，但可以通過教師展示實驗流程和提供實驗方案，安排學(xué)生課后完成相應(yīng)實驗內(nèi)容。
5 結(jié)語
針對《工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)》中畢業(yè)要求強調(diào)的復(fù)雜工程問題的分析與解決，筆者結(jié)合現(xiàn)代控制理論課程的教學(xué)特點和目標(biāo)，根據(jù)自身教學(xué)經(jīng)驗分析教學(xué)過程中的關(guān)鍵問題，給出相應(yīng)的教學(xué)改革策略。根據(jù)本文的教學(xué)改革方案，對現(xiàn)代控制理論課程進行教學(xué)實踐，并從教學(xué)過程中不斷總結(jié)與分析，使得學(xué)生掌握現(xiàn)代控制理論的理論知識與設(shè)計應(yīng)用，增強復(fù)雜工程問題的解決能力。
參考文獻
[1]林健.工程教育認證與工程教育改革和發(fā)展[J].高等工程教育研究，2015（2）：15-19.
[2]工程教育認證工作指南[S].中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會秘書處，2015.
[3]劉豹，唐萬生.現(xiàn)代控制理論[M].3版.北京：機械工業(yè)出版社，2006.
[4]鄭志強，翁智.“現(xiàn)代控制理論”課程教學(xué)改革探索[J].實驗室研究與探索，2013，32（11）：381-383.
[5]徐辰華.CDIO模式下《現(xiàn)代控制理論》課程輻射教學(xué)方法探索[J].教育教學(xué)論壇，2016（3）：109-110.
[6]陳峰.CDIO模式下《現(xiàn)代控制理論》課程教學(xué)改革的探討[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2012，10（3）：69-70.
[7]樓旭陽.基于球桿系統(tǒng)的現(xiàn)代控制理論課堂教學(xué)實例設(shè)計[J].高教學(xué)刊，2016（8）：78-80.
[8]李暉，林志陽.Matlab/Simulink應(yīng)用基礎(chǔ)與提高[M].北京：科學(xué)出版社，2016.
1.傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計運行機制存在的問題。
（1）制度形式化導(dǎo)致的重復(fù)使用現(xiàn)象嚴(yán)重，由于規(guī)定畢業(yè)設(shè)計題目每生一題，三年不得重復(fù)，而每個教師所指導(dǎo)學(xué)生均在6~8名，導(dǎo)致每年畢業(yè)設(shè)計只有題目變化而沒有內(nèi)容變化，實際為重復(fù)使用。（2）實驗條件較差，企業(yè)合作較虛，大部分畢業(yè)設(shè)計課題缺乏實驗條件，受實驗室場地不足、實驗設(shè)備匱乏或緊張的瓶頸束縛，導(dǎo)致相當(dāng)大部分學(xué)生只能閉門造車，甚至抄襲他人作品，使畢業(yè)設(shè)計結(jié)果粗糙、質(zhì)量低劣。（3）畢業(yè)設(shè)計時間安排不科學(xué)導(dǎo)致的抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，畢業(yè)設(shè)計通常是在大學(xué)四年級中后期啟動，在大約四個月的時間內(nèi)，學(xué)生首先要接受課題，理解內(nèi)容，掌握工具；然后要完成設(shè)計方案，調(diào)研論證，實施試驗，分析總結(jié)，撰寫論文，答辯等；同時又要面臨來自就業(yè)、考研等方面的綜合壓力，時間上的緊迫性與來自外界的各種壓力導(dǎo)致學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)抄襲等問題嚴(yán)重。（4）學(xué)風(fēng)、教風(fēng)與師德缺陷，導(dǎo)致部分教師責(zé)任性不強，學(xué)生積極性不高，郊區(qū)辦學(xué)造成了教師與學(xué)生間輔導(dǎo)交流時間極少，有研究生的導(dǎo)師將本科畢業(yè)設(shè)計全權(quán)交由碩士研究生負責(zé)，從形式和本質(zhì)上都失去了本科畢業(yè)設(shè)計的意義。個別教師與學(xué)生也將畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新爭優(yōu)作為了一種為學(xué)習(xí)成績不佳而獲得破格學(xué)位等的手段。
2.專業(yè)分流機制下畢業(yè)設(shè)計運行機制造成的新問題。
（1）大類招生造成學(xué)生對專業(yè)方向冷熱不均的現(xiàn)象，專業(yè)知識學(xué)習(xí)不足的問題，導(dǎo)致前兩年實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的泛而不精，淺而不實，大部分無法與此后的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)銜接。（2）個別學(xué)生雖可已通過相關(guān)的專業(yè)競賽補足專業(yè)實踐內(nèi)容，但大部分學(xué)生實際都無法完成本專業(yè)培養(yǎng)計劃中的基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)，影響了此后工程實踐能力的培養(yǎng)。（3）分流辦法導(dǎo)致的學(xué)生對本專業(yè)學(xué)習(xí)興趣下降，分類指導(dǎo)與學(xué)生特色培養(yǎng)無法實現(xiàn)等。綜上所述，這些問題在很大程度上影響了整體畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的提高，不利于對學(xué)生工程實踐能力及創(chuàng)新能力等的培養(yǎng)。
二、改革與創(chuàng)新
畢業(yè)設(shè)計運行機制改革創(chuàng)新的時間改革是研究參考國際工程教育設(shè)計模式，將畢業(yè)設(shè)計工作內(nèi)容和設(shè)計深度要求分解為基礎(chǔ)設(shè)計和詳細設(shè)計兩個階段，基礎(chǔ)設(shè)計階段包括從大學(xué)第四學(xué)期末啟動專業(yè)分流前到第七學(xué)期啟動詳細設(shè)計前的學(xué)習(xí)階段，打破原有畢業(yè)設(shè)計“時間固定、立題隨機、選題被動”的傳統(tǒng)模式，可以把學(xué)生本科階段完成的課程設(shè)計、大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、大學(xué)生學(xué)科競賽等學(xué)習(xí)成果與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容有機結(jié)合，有效提高學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計深度和設(shè)計質(zhì)量，按照人才培養(yǎng)出口的能力要求，“自頂向下”地促進實踐性教學(xué)內(nèi)容的改革，以畢業(yè)設(shè)計為實踐教學(xué)時間改革的觀察與考核點，總結(jié)凝練應(yīng)用型本科畢業(yè)設(shè)計立題選題、提前實施等創(chuàng)新模式，檢驗工程教育的實效，為不斷完善應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系提供理論創(chuàng)新和實踐經(jīng)驗。畢業(yè)設(shè)計運行機制改革創(chuàng)新的空間改革是針對應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)，對畢業(yè)設(shè)計運行機制存在的問題進行廣泛深入的調(diào)研，著重研究以“雙團隊”滿足“三需求”的畢業(yè)設(shè)計運行創(chuàng)新模式進行改革，即：構(gòu)建教師團隊大類立題、學(xué)生團隊大類選題的“雙團隊”運行管理機制，強化畢業(yè)設(shè)計過程管理機制和質(zhì)量保障機制，以學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)滿足社會需求、專業(yè)需求和學(xué)生需求。實施過程中具體的改革創(chuàng)新內(nèi)容包括：
1.在運行機制方面
將畢業(yè)設(shè)計劃分為基礎(chǔ)和詳細設(shè)計階段，分階段提前實施。結(jié)合實施試點專業(yè)大類招生改革，將基礎(chǔ)設(shè)計與各學(xué)期的實踐性教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，提前安排在學(xué)生專業(yè)分流學(xué)期前各學(xué)期的實踐教學(xué)計劃中，實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計的分層化和連續(xù)性，即克服了大類招生專業(yè)分流帶來的弊端，也完成基本的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，然后在第八學(xué)期集中進行的詳細設(shè)計階段中，完成提高畢業(yè)設(shè)計深度和設(shè)計質(zhì)量的工作。
2.在培養(yǎng)內(nèi)容方面
強調(diào)各學(xué)期中設(shè)置的實踐環(huán)節(jié)與畢業(yè)設(shè)計之間的內(nèi)在聯(lián)系，體現(xiàn)各學(xué)期實踐環(huán)節(jié)與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)這一改革的創(chuàng)新舉措。結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課程，由教學(xué)團隊負責(zé)安排與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計任務(wù)，如市場調(diào)研、工程計算、零件設(shè)計、單元設(shè)計、數(shù)據(jù)分析案例設(shè)計與競賽等等，在最終設(shè)計階段將各學(xué)期模塊化學(xué)習(xí)的成果總結(jié)、深化、提煉為符合專業(yè)能力要求的畢業(yè)設(shè)計文件及成果。這種積累的過程和學(xué)習(xí)成果可以增強學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的自信和成就感。教師指導(dǎo)團隊在教學(xué)的過程中可結(jié)合學(xué)生的興趣志向和能力要求，綜合考慮專業(yè)需求和社會需求，確定并指導(dǎo)學(xué)生從事自己想設(shè)計、能設(shè)計、能成功的畢業(yè)設(shè)計課題，可以從一定程度上避免原有機制下的形式化、盲目性和抄襲等現(xiàn)象。
3.在質(zhì)量保障方面
，學(xué)生可以把各學(xué)期的課程設(shè)計、綜合實驗，課外的大學(xué)生科技創(chuàng)新項目、大學(xué)生學(xué)科競賽等學(xué)習(xí)成果有機地整合到自己的畢業(yè)設(shè)計中，既保持原有課程設(shè)計的教學(xué)目的和要求，又為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中強化畢業(yè)設(shè)計深度奠定了基礎(chǔ)。在詳細設(shè)計階段，學(xué)生可以集中精力完善最終設(shè)計文件編寫、期刊論文撰寫、申請專利等強化畢業(yè)設(shè)計深度的相關(guān)工作，促進人才培養(yǎng)計劃中實踐課程設(shè)置與能力培養(yǎng)的一致性，有效畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。
三、實踐運行
畢業(yè)設(shè)計運行機制改革創(chuàng)新研究構(gòu)建應(yīng)用型本科畢業(yè)設(shè)計教學(xué)新模式與運行機制，以上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院為實驗對象，該學(xué)院現(xiàn)有電氣工程及其自動化、自動化和電子信息三個本科專業(yè)，選取其中自動化專業(yè)為例，具體研究與實踐內(nèi)容如下：
1.分流前培養(yǎng)。
重點研究在學(xué)生專業(yè)分流前專業(yè)基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)與進入專業(yè)分流后專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的有機結(jié)合方法、措施與管理。由于分流前的前兩年教學(xué)主要以基礎(chǔ)課為主，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)通過“雙團隊”運行管理機制，參考國際工程教育設(shè)計模式，將該階段完成的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、大學(xué)生學(xué)科競賽等學(xué)習(xí)成果有機結(jié)合，開展教師團隊立題和學(xué)生團隊選題，結(jié)合這一階段的教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建與各種大學(xué)學(xué)生競賽緊密結(jié)合的電子電路設(shè)計、智能監(jiān)控裝置設(shè)計、小型智能儀表設(shè)計、小型電源設(shè)計、簡單控制裝置設(shè)計等多個大類實踐學(xué)習(xí)團隊，每個大類的團隊按模塊分為若干模塊，如：傳感器模塊、器件模塊、軟件設(shè)計、輸入/輸出設(shè)計、處理模塊設(shè)計、干擾抑制模塊設(shè)計、電源供給設(shè)計、結(jié)構(gòu)件設(shè)計等等。打破原有畢業(yè)設(shè)計“時間固定、立題隨機、選題被動”的傳統(tǒng)模式，加強學(xué)生的團隊合作等綜合能力培養(yǎng)，實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計運行機制改革創(chuàng)新的時間改革的基礎(chǔ)階段培養(yǎng)，以及空間改革的“雙團隊”和“三需求”培養(yǎng)目標(biāo)。
2.分流后培養(yǎng)。
實施應(yīng)用型、工程一體化目標(biāo)培養(yǎng)教育的詳細設(shè)計階段，研究銜接專業(yè)分流前專業(yè)基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)形成的基礎(chǔ)，從學(xué)生初步了解工程知識的認知階段，到理解專業(yè)基礎(chǔ)基本概念和基本專業(yè)技能，逐漸培養(yǎng)掌握專業(yè)所需的知識體系和基本技能。主干實踐教學(xué)以若典型工程設(shè)計與實施的案例為載體開展教學(xué)，尤其是以教師和研究生從事的工程科研項目為載體，依據(jù)“雙團隊”和“三需求”培養(yǎng)方法，將該階段完成的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、A-B杯全國大學(xué)生自動化系統(tǒng)應(yīng)用大賽、飛思卡爾杯智能車大賽、“西門子杯”工業(yè)自動化挑戰(zhàn)賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、全國電子專業(yè)人才設(shè)計與技能大賽等大學(xué)生學(xué)科專業(yè)競賽和教師的科研項目有機結(jié)合，開展教師團隊立題和學(xué)生團隊選題，組成與學(xué)科專業(yè)各項競賽相關(guān)的智能監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計、自動化工程系統(tǒng)設(shè)計、集散控制系統(tǒng)集成與設(shè)計、檢測與控制裝置設(shè)計與研制、智能儀表設(shè)計與應(yīng)用、電氣傳動與控制系統(tǒng)設(shè)計、大功率電源系統(tǒng)設(shè)計、運動控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用、圖像信號處理與控制系統(tǒng)設(shè)計等多個大類和模塊的團隊，使學(xué)生設(shè)計能力培養(yǎng)主線貫穿于大學(xué)本科專業(yè)教育全過程，主線兩側(cè)每學(xué)期設(shè)置的基礎(chǔ)設(shè)計實踐性環(huán)節(jié)均以科研和競賽項目為導(dǎo)向，使學(xué)生獲得相應(yīng)的能力匯集到能力主線上，最終使學(xué)生有能力獨立完成相對完整的實際的工程設(shè)計項目等。
3.實踐結(jié)果。
關(guān)鍵詞：Saber；電力電子技術(shù)；課堂教學(xué)
作者簡介：丁新平（1975-），男，甘肅定西人，青島理工大學(xué)自動化工程學(xué)院，副教授；馬淋淋（1979-），男，黑龍江黑河人，青島理工大學(xué)自動化工程學(xué)院，講師。（山東 青島 266520）
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）06-0053-02
隨著半導(dǎo)體器件技術(shù)的日益成熟和數(shù)字控制技術(shù)（Digital Signal Control）的飛速發(fā)展。電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟和工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越突出：節(jié)能減排的很大一部分比重都是通過以電力電子技術(shù)為核心的變頻調(diào)速、高效節(jié)能燈具等電力電子節(jié)能產(chǎn)品完成。在國家大力發(fā)展的新能源利用以及分布式發(fā)電等領(lǐng)域，電力電子技術(shù)也是大有用武之地，作用越來越明顯。同時，電力電子技術(shù)人才供不應(yīng)求，國家需要大量電力電子技術(shù)的應(yīng)用型人才。
本科教學(xué)中，對電力電子技術(shù)的要求越來越高。而電力電子技術(shù)教學(xué)中存在的主要問題是該門功課屬于理論和實踐結(jié)合性非常強的課程，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到學(xué)習(xí)效果。高校中電力電子技術(shù)課堂教學(xué)主要以理論講解為主，在教學(xué)過程中配以部分典型電路的實驗驗證等實踐教學(xué)。而實驗項目的完全封閉性（考慮到學(xué)生安全性等原因）造成了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的盲目性和迷茫感。學(xué)生很難把課堂所學(xué)理論知識和實際應(yīng)用項目聯(lián)系起來。筆者調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生由于缺乏對理論知識相對應(yīng)實踐環(huán)節(jié)的感性認識，學(xué)習(xí)的主動性和積極性不高。學(xué)生最主要的迷茫感是——學(xué)習(xí)的電力電子電路能用到什么地方？怎么去用？成天講的電力電子器件在實際中到底如何控制？這些問題在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中得不到有效解決，久而久之，學(xué)生就喪失了學(xué)習(xí)的積極性。單純?yōu)榱朔謹(jǐn)?shù)的學(xué)習(xí)使得教師教得費勁，學(xué)生學(xué)得沒勁。
Saber仿真軟件是一款專門針對電力電子學(xué)而開發(fā)的仿真軟件，其主要應(yīng)用于科研人員對新型拓撲電路的驗證上，為實驗驗證提供相關(guān)參數(shù)和對新電路的有效性進行驗證。[1，2]先有很多仿真軟件都是把物理特性用數(shù)學(xué)模型表示出來，然后在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上進行仿真。這些仿真電路和實際硬件電路相差較多，更不能給人帶來更直觀的硬件電路設(shè)計指導(dǎo)作用。Saber仿真軟件最大的優(yōu)點是“硬件化”仿真思想的植入，其在仿真時能夠完整還原真實系統(tǒng)，而不是用數(shù)學(xué)模型來代替系統(tǒng)特性進行設(shè)計研究。Saber仿真軟件應(yīng)用在電力電子技術(shù)課堂教學(xué)中將解決目前在學(xué)習(xí)過程中困擾學(xué)生的主要難題。
第一，增加學(xué)生的成就感，進而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。很多時候，學(xué)生在接觸到一門新課的時候，都會有一個過程：滿懷信心和好奇地去了解和學(xué)習(xí)感性認識和理論入門主動（或被動）學(xué)習(xí)考試。在一門課程學(xué)習(xí)過程中，起關(guān)鍵作用的是感性認識和理論入門階段，如果此時能有真實的應(yīng)用電路來入門，其必然的結(jié)果將是學(xué)生主動和有興趣去學(xué)習(xí)，效果將不言而喻。Saber軟件的“硬件化設(shè)計”給人以電力電子電路的真實感，解決了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中由于理論公式推導(dǎo)而造成的“實際電路和理論分析對不上號”的困境，能夠起到“感性認識電路仿真出結(jié)果學(xué)習(xí)成就感學(xué)習(xí)興趣”的良性循環(huán)。
第二，培養(yǎng)學(xué)生的主動思考能力。一改傳統(tǒng)教學(xué)中課堂上教師枯燥地講和學(xué)生被動聽的教學(xué)模式，變被動聽課為主動參與設(shè)計電路，通過在仿真軟件上自己搭建電路及設(shè)計閉環(huán)控制器，培養(yǎng)了學(xué)生主動思考問題的能力。
第三，在課堂教學(xué)中，引入硬件仿真電路的現(xiàn)場演示，增加電路的直觀和感性認識。通過仿真電路對電力電子電路工作原理和工作模式的驗證和演示，現(xiàn)場用“硬件電路”驗證了理論分析的結(jié)果，加深了學(xué)生對所學(xué)電力電子電路知識的認識和掌握。
第四，實驗前認識電路工作原理，驗證各部分實驗波形，為知識點的更好掌握和實驗的順利進行做前期準(zhǔn)備工作。有些論文介紹計算機仿真軟件能夠部分或者全部代替實驗教學(xué)，[3]筆者持否定觀點。仿真軟件無外乎是理論知識的驗證，其根本代替不了實驗對學(xué)生實踐動手能力的鍛煉。筆者認為要學(xué)好學(xué)通“電力電子技術(shù)”這門課程，不但要保留電力電子實驗，還應(yīng)該增加相關(guān)課程創(chuàng)新項目等實踐活動來增加學(xué)生在實際設(shè)計中對理論知識的加強和融會貫通。
一、典型電力電子電路工作原理介紹
幾乎所有的電力電子電路都可以用Saber軟件實現(xiàn)仿真，其中包括各種電能轉(zhuǎn)換電路：AC-DC，DC-DC，DC-AC，以及AC-AC電路。在現(xiàn)代電力電子技術(shù)里面頗具代表性的幾種典型電路有：應(yīng)用于開關(guān)電源中的DC-DC斬波電路之Boost /Buck/Buck-boost電路；廣泛應(yīng)用于節(jié)能減排中，作為變頻調(diào)速系統(tǒng)主要能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的電壓源全橋逆變電路（VSI）；大功率場合應(yīng)用較廣的可控整流電路。限于篇幅限制，本文主要以Boost電路和電壓源逆變器為例進行闡述。
作為應(yīng)用較廣的電路之一，Boost電路能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入電壓的任意升壓功能，通過控制開關(guān)管的占空比能夠控制輸出電壓的大小。在閉環(huán)控制器的作用下，該電路能夠抑制輸入電壓擾動和負載擾動對系統(tǒng)的影響，保持恒定的輸出電壓。Boost電路除了應(yīng)用于開關(guān)電源DC-DC中外，主要應(yīng)用在PFC電路實現(xiàn)功率因數(shù)的校正。同時，在新能源能量轉(zhuǎn)換電路中，其可以作為前級電路以實現(xiàn)MPPT（Maximum Power Point Tracking）調(diào)整功能，在實現(xiàn)光伏模塊和燃料電池等新型能源的最大功率輸出的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對輸入電壓的升壓功能。圖1所示為Boost電路在光伏電池發(fā)電中實現(xiàn)MPPT和升壓功能的原理圖。圖2為實現(xiàn)PFC功能的Boost電路，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的功率因數(shù)，減少了開關(guān)電源對電網(wǎng)的影響，并得到相對穩(wěn)定的直流電壓。
圖3為應(yīng)用廣泛的變頻器主電路圖，電網(wǎng)輸入，經(jīng)過二極管不控整流得到6脈波波動的直流電，再通過電壓源逆變器實現(xiàn)DC-AC轉(zhuǎn)換，得到所需的可控交流電（CVCF或者VVVF），實現(xiàn)電機的變頻調(diào)速功能。全橋電壓源逆變器控制可以采用比較簡單的SPWM控制或者SVPWM方法實現(xiàn)。
二、Saber軟件在電力電子典型電路中的應(yīng)用
1.課堂授課中的應(yīng)用
Saber軟件應(yīng)用到課堂教學(xué)中，可以增加上課時學(xué)生的參與性和理論知識驗證的直觀性。為枯燥的課堂教學(xué)帶來生機，具體例子為：在講授DC-DC斬波電路時，必須要講明白兩個前提（概念）：一是穩(wěn)態(tài)的概念，二是電感的伏秒平衡（電容的安秒平衡）法則。在此基礎(chǔ)上，所有的變換電路都可以解釋并推導(dǎo)出來。在講到這兩個概念的時候，學(xué)生很難理解透徹，大多數(shù)情況下學(xué)生都是一知半解的狀態(tài)，這時能夠利用Saber軟件進行說明則會起到事半功倍的效果。在電路啟動階段，此時電感電流從零開始上升，然后振蕩幾個周期，最后進入穩(wěn)態(tài)階段，具體如圖4所示。穩(wěn)態(tài)狀態(tài)最關(guān)鍵的現(xiàn)象是：每個開關(guān)周期，電感電流的上升變化量和下降變化量保持相等，通過電感公式VL=Ldi/dt可以推導(dǎo)出電感的伏秒平衡法則。用該法則可以推導(dǎo)出幾乎所有DC-DC斬波電路輸出-輸入電壓關(guān)系。用該仿真軟件直觀驗證和理論推導(dǎo)相結(jié)合教學(xué)效果非常好。
在講不同DC-DC電路輸出-輸入電壓關(guān)系時，推導(dǎo)的公式可以直接用Saber仿真軟件驗證，具體如圖5所示，Vout=（1/（1-D）Vg=12/0.6=20V。圖5直觀顯示出兩個關(guān)鍵現(xiàn)象：一是讓學(xué)生知道了開關(guān)管是如何驅(qū)動的；二是輸出-輸入電壓增益的驗證。DC-DC斬波電路另一個比較關(guān)鍵的概念是電路的連續(xù)工作模式（CCM）和斷續(xù)工作模式（DCM）。通過仿真軟件能夠非常直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，當(dāng)電感電流較大的時候，電路工作在連續(xù)工作模式（CCM）下；當(dāng)電感電流變小到在一個開關(guān)周期里面有部分時段電感電流等于零，此即進入了斷續(xù)工作模式（DCM）。具體仿真演示結(jié)果如圖6所示。
在講到其他電力電子電路時，Saber仿真軟件在講課中的直觀性優(yōu)勢也非常明顯，譬如以電壓源逆變器為例，其交流輸出電壓頻率和幅值受調(diào)制波的控制而變化。最直觀的講解如圖7仿真所示，圖7上半部分為調(diào)制因子M的波形，可以控制交流輸出電壓的大小，也就是說輸出交流電的頻率和調(diào)制信號頻率相同，而幅值和調(diào)制信號幅值成正比。通過上下兩部分仿真圖的比較，非常直觀地看出逆變器輸出電壓和調(diào)制信號之間的關(guān)系。
2.課后設(shè)計電路時的應(yīng)用
Saber仿真軟件還可以作為課后設(shè)計電路參數(shù)和閉環(huán)控制器的主要依據(jù)。工業(yè)應(yīng)用中，絕大部分產(chǎn)品都是工作在閉環(huán)控制方式下，以達到抑制輸入擾動和負載擾動、最后輸出穩(wěn)定的直流電壓。在主電路參數(shù)（L，C）選型和閉環(huán)控制器設(shè)計上，Sabrer軟件起到指導(dǎo)和驗證的作用。在控制器參數(shù)設(shè)計完畢后，可以通過Saber仿真軟件進行初期驗證，對參數(shù)進行優(yōu)化和微調(diào)以得到最優(yōu)的控制參數(shù)。圖8所示是Boost變換器在閉環(huán)控制器的作用下進行的負載擾動和輸入擾動仿真驗證，由圖可以看到在PI閉環(huán)控制器的作用下，系統(tǒng)具有抑制負載擾動和輸入電壓擾動的能力，輸出電壓Vout很少受兩種擾動的影響。
三、結(jié)論
本文研究了Saber仿真軟件在“電力電子技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用。在教學(xué)中通過引入Saber軟件使得課堂教學(xué)生動直觀，一改傳統(tǒng)教學(xué)中的死板和枯燥。以“電力電子技術(shù)”課程里的幾種典型電路為例，詳細地說明了如何有效地應(yīng)用Saber軟件輔助傳統(tǒng)課堂教學(xué)以收到直觀生動和事半功倍的效果。
參考文獻：
[1]李艷林，宋海良，陳凱，等.基于saber的電壓源仿真設(shè)計[J].科技信息，2012，（33）：30-31.
“新能源與節(jié)能技術(shù)”作為我校的一門新開課程，為適應(yīng)教學(xué)要求，我們在翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)理念的啟發(fā)下，堅持學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，同時注重培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時堅持科研反哺教學(xué)，結(jié)合本專業(yè)已有的科研課題，邀請相關(guān)教師作為課程的科研指導(dǎo)教師，將相關(guān)的課題以專題講座、參觀等形式引入到課程教學(xué)中來，并將課堂實驗與已有科研平臺相接軌，引導(dǎo)學(xué)生參與到科研項目的研究中。
2教學(xué)開展
2．1課堂教學(xué)
“新能源與節(jié)能技術(shù)”的課程目標(biāo)決定了課程需要探索新的教學(xué)方式、及時更新教學(xué)內(nèi)容。課堂教學(xué)是課程的主要講授方式，為了克服過去的“填鴨式”教學(xué)的弊端，講授方式需要加以探索、創(chuàng)新。“新能源與節(jié)能技術(shù)”在教學(xué)過程別注重備課、授課以及反思三個環(huán)節(jié)。(1)在備課環(huán)節(jié)，認真研讀教材和參考書。教材由于編寫時間的滯后性，某些觀點和數(shù)據(jù)都有待更新，盲目地按照教材編制教案不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求，需要通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等多種渠道獲取更全的、更新的知識和數(shù)據(jù)。豐富授課內(nèi)容。將視頻、音頻和動畫等豐富的教學(xué)素材引入到教案中，讓課堂學(xué)習(xí)不再枯燥。例如在講述能源導(dǎo)致的環(huán)境污染專題中，結(jié)合南京的實際，將霧霾引入課堂，并鼓勵學(xué)生思考如何治理、保衛(wèi)我們的生活環(huán)境，并給出充足的時間讓學(xué)生進行討論。如此貼合實際的話題，學(xué)生討論的非常熱烈，圍繞少開或者不開車、關(guān)閉重污染工業(yè)、改造渣土車和嚴(yán)格治理工地揚塵等種種方法展開熱烈的討論，讓學(xué)生充分進行發(fā)散性的思考，效果顯著。(2)在授課環(huán)節(jié)，堅持以課堂教學(xué)為主線，同時采用多種靈活的方式方法，如穿插一些教師準(zhǔn)備的專題講座、學(xué)生進行的主題報告以及分組討論等，在保證教學(xué)內(nèi)容與質(zhì)量的同時，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。同時，在教學(xué)過程中注意營造輕松愉悅的課堂氣氛，鼓勵學(xué)生就某個問題進行課堂交流、討論，并將學(xué)生在課堂上表現(xiàn)記入平時成績，注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核。(3)在課后反思環(huán)節(jié)，應(yīng)及時對教學(xué)內(nèi)容進行查漏補缺，不斷總結(jié)課堂教學(xué)的經(jīng)驗，指導(dǎo)后續(xù)教學(xué)。同時，新能源技術(shù)日新月異，時時刻刻都有新的發(fā)展動向，作為授課教師要注重從多個渠道汲取最新的知識，及時更新教案內(nèi)容。
2．2課外輔導(dǎo)
課外輔導(dǎo)是一個重要但又易被忽略的環(huán)節(jié)。通過課外輔導(dǎo)能夠與學(xué)生進行充分的溝通，及時了解課堂教學(xué)的效果，幫助教師改進教學(xué)方式方法，促進教師快速成長。特別是青年教師，與學(xué)生的年齡差距小，更加容易溝通，“新能源與節(jié)能技術(shù)”在課外輔導(dǎo)環(huán)節(jié)大膽嘗試，不但每周固定時間地點與學(xué)生面對面交流，并且充分利用微信、QQ和郵箱等方式與學(xué)生交流、溝通。通過輔導(dǎo)，不但為學(xué)生解決教材上的疑問，同時還能引導(dǎo)學(xué)生進行前沿課題的研究，幫助對新能源與節(jié)能科研課題感興趣的學(xué)生深入學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生進行科研文獻的查找、閱讀與總結(jié)。在與學(xué)生的交流溝通中，教師自身也在成長，同時也收獲了學(xué)生的友誼與尊敬。
2．3課程考核
課程考核是教學(xué)活動的重要組成部分，是課堂教學(xué)的有效補充。普遍采用的閉卷考試方式，雖然能夠促進學(xué)生掌握課程知識，但是束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性、發(fā)散性思維，不完全適用于“新能源與節(jié)能技術(shù)”這門課程。本課程的考核堅持在公平、公正的基礎(chǔ)上，大膽改革、創(chuàng)新，采用多樣化考核方式，將成績分為“課堂表現(xiàn)”、“平時作業(yè)成績”以及“期末成績”三部分。其中“課堂表現(xiàn)”占30%，是對學(xué)生資料查閱、出勤考查、參與討論以及回答問題等課堂表現(xiàn)的綜合考核;“平時作業(yè)成績”占30%，主要考核學(xué)生完成作業(yè)的情況。這兩項考核都是將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程作為考核重點，占總成績的60%。本課程在“期末成績”考核中，大膽地提出兩種考核方式:專題報告和結(jié)課論文。選擇專題報告方式的學(xué)生，三到四人組成一個小組，按照要求，選擇一個能源專題進行30分鐘的專題匯報，由組長負責(zé)分工;考核時教師和全班同學(xué)一起對該小組的匯報進行考核，學(xué)生的評分作為主要依據(jù)，在此基礎(chǔ)上，由組長根據(jù)組員的分工、貢獻對組員進行評價，該評價是教師評分的重要依據(jù)。該種方式充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時還能鍛煉學(xué)生的組織管理能力與表達能力，受到學(xué)生的歡迎。其余學(xué)生采用結(jié)課論文方式。作為專題報告方式的互補，該方式激勵學(xué)生進行發(fā)散性思維，將課堂上學(xué)到的知識應(yīng)用到實際問題的解決中，也可以針對教材中的某一種具體的發(fā)電技術(shù)、能源利用方式等，進行深入的研究，還鼓勵學(xué)生檢索最新的研究成果，進行前沿性的學(xué)習(xí)和研究，引導(dǎo)學(xué)生進行科研探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生進一步深造作鋪墊。從結(jié)課論文的選題和內(nèi)容來看，學(xué)生的思考比較廣泛和深入，許多學(xué)生貼近實際，提出了“由霧霾引發(fā)的對于新能源利用的思考”，“霧霾里的思考”，“核能的和平利用”，“太陽能與生物能”等論文報告，將課堂知識與身邊的社會現(xiàn)實聯(lián)系起來。對于期末考核，我們給出詳細的考核指標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn)，同時還給出了論文的模板。鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找科研資料，鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計甚至就業(yè)和深造奠定基礎(chǔ)。
3科研反哺
教學(xué)和科研的有機結(jié)合是教師無法回避的一個問題。教師特別是青年教師在科研上創(chuàng)新點多、精力充沛，但是教學(xué)經(jīng)驗不足，不能很好地將科研課題與教學(xué)工作進行銜接。而科研課題與工程實踐關(guān)系最密切，是專業(yè)知識在實際應(yīng)用中的體現(xiàn)。課程邀請相關(guān)教師作為課程的科研指導(dǎo)教師，邀請其進行專題講座，開展了“風(fēng)光儲發(fā)電應(yīng)用”和“太陽能發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷”等專題講座，將教材的知識延伸到工程實際，讓學(xué)生切實體會到技術(shù)的魅力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究興趣。同時課程還通過組織學(xué)生參觀電力系統(tǒng)動模與新能源實驗室、電力系統(tǒng)仿真實驗室等實踐教學(xué)平臺，組織興趣小組參與“基于電力系統(tǒng)脆性的風(fēng)電入網(wǎng)后連鎖故障預(yù)警方法研究”等省部級自然科學(xué)基金的研究，為本科學(xué)生參與科研提供了良好的指導(dǎo)和實踐環(huán)境，也為踐行教學(xué)與科研相統(tǒng)一的思想進行了有益的探索和嘗試。
4結(jié)語
學(xué)校在2004年全國高職高專院校人才培養(yǎng)工作水平評估中獲得優(yōu)秀。多次榮獲北京市職業(yè)教育先進單位，2005年榮獲全國職業(yè)教育先進單位。2007年被教育部、財政部批準(zhǔn)為“國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計劃”項目建設(shè)單位，是國家在“十一五”期間重點建設(shè)的百所示范性高職院校之一。2010年被教育部批準(zhǔn)為國家級高等職業(yè)教育綜合改革試驗區(qū)建設(shè)單位。
目前，學(xué)校全日制在校生12612人，教職工1178人，其中專任教師597人，具有碩士及以上學(xué)位的教師占39.4%，具有高級職稱的教師占38%。建校以來，學(xué)校已累計為北京現(xiàn)代制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)培養(yǎng)了10萬余名高素質(zhì)技能型人才。
學(xué)校設(shè)有機械工程學(xué)院、汽車工程學(xué)院、自動化工程學(xué)院、電信工程學(xué)院、生物工程學(xué)院、藝術(shù)設(shè)計學(xué)院、經(jīng)濟管理學(xué)院7個二級學(xué)院。開設(shè)機械與數(shù)控、汽車與交通、自控與電氣、電子與信息、食品與生物、藝術(shù)與設(shè)計、經(jīng)濟與管理7大類48個高職專業(yè)，所設(shè)專業(yè)覆蓋了北京市重點發(fā)展的各個支柱產(chǎn)業(yè)。
學(xué)校現(xiàn)有國家級精品課程4門，北京市精品課程11門；國家級教學(xué)團隊1個，北京市優(yōu)秀教學(xué)團隊、學(xué)術(shù)創(chuàng)新團隊和專業(yè)創(chuàng)新團隊共7個；全國優(yōu)秀教師5人，北京市優(yōu)秀教師15人，北京高校學(xué)術(shù)創(chuàng)新人才1人，北京市教學(xué)名師5人； 2008年以來，學(xué)校獲得北京市教育教學(xué)成果一等獎1項，二等獎2項。
學(xué)校積極探索了“產(chǎn)學(xué)一體、實境再現(xiàn)、能力遞進”的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建了具有自身特色的工學(xué)結(jié)合的教學(xué)體系模型，系統(tǒng)設(shè)計課程體系，實施以工作過程為導(dǎo)向的項目課程教學(xué)，提高了學(xué)生的職業(yè)能力。
學(xué)校率先進行北京市職業(yè)教育分級制度改革探索。針對職業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)教育機構(gòu)、職業(yè)教育對象、職業(yè)教育模式、職業(yè)教育評價以及職業(yè)教育政策等各個方面開展研究。受北京市教委委托，學(xué)校作為牽頭單位，負責(zé)將德國“IHK”證書引入北京高等職業(yè)教育，開展中德合作職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)體系研究推廣工作。
學(xué)校按照構(gòu)建滿足“專業(yè)基本技能、專業(yè)綜合技能和專業(yè)生產(chǎn)技能”需要的三層次實訓(xùn)體系的思路建設(shè)實踐教學(xué)環(huán)境。學(xué)校現(xiàn)有中央財政支持的實訓(xùn)基地3個，市級實訓(xùn)基地2個。已在505家企業(yè)建立校外實訓(xùn)基地。與企業(yè)合作新建、改建34個實訓(xùn)室，建成20個生產(chǎn)性綜合實訓(xùn)基地。
學(xué)校立足開發(fā)區(qū)，面向首都區(qū)域經(jīng)濟，創(chuàng)新體制機制，積極與行業(yè)企業(yè)合作，搭建了“政校企行”共享資源、共育人才、共謀發(fā)展、互惠共贏的合作機制平臺。與戴姆勒、奔馳汽車、捷豹路虎、諾基亞、SMC、天壇生物、北一大隈等知名企業(yè)深度合作，共同制定人才培養(yǎng)方案，共同開發(fā)工學(xué)結(jié)合課程及教材，共同培訓(xùn)師資建設(shè)教學(xué)團隊，共建互設(shè)校內(nèi)外實訓(xùn)基地，合作建立培訓(xùn)基地、研發(fā)中心、技術(shù)中心、職業(yè)技能鑒定站點。學(xué)校聘請行業(yè)企業(yè)大師和技術(shù)骨干擔(dān)任兼職教師，為企業(yè)訂單培養(yǎng)學(xué)生，為企業(yè)培訓(xùn)員工，開展技術(shù)服務(wù)，企業(yè)在學(xué)校投入設(shè)備和研發(fā)服務(wù)經(jīng)費，接收學(xué)生頂崗實習(xí)和就業(yè)。
學(xué)校高度重視技能訓(xùn)練，把技能競賽與教學(xué)相結(jié)合，積極開展校、市、國家三層級技能競賽活動，學(xué)生積極參與各級各類技能競賽。2008年以來，我校學(xué)生共獲得全國職業(yè)院校技能大賽高職組一等獎10項、二等獎9項，全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽一等獎2項、二等獎5項，全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽二等獎5項。獲得北京市職業(yè)院校技能大賽高職組一等獎22項、二等獎27項，北京市大學(xué)生電子設(shè)計大賽一等獎8項、二等獎16項，北京市大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎4項、二等獎9項。2010年在有3000多個代表隊參加的“國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模”競賽中獲國際二等獎1項。
學(xué)校高度重視科技創(chuàng)新，近5年來教師以第一作者身份在核心期刊和三大檢索上發(fā)表、收錄論文413篇，正式出版著作、教材359部，獲得發(fā)明和實用新型專利21項，軟件著作權(quán)9項。學(xué)校主持或參與國家自然科學(xué)基金項目、國家科技計劃項目和北京市自然科學(xué)基金項目以及省部級、市教委科研項目等共計41項，承擔(dān)來自企業(yè)和社會的橫向課題87項，獲得科研經(jīng)費600余萬。學(xué)校努力實現(xiàn)科技為社會服務(wù)，不斷完善橫向課題管理制度，逐步規(guī)范科技服務(wù)流程，積極培育科研團隊，憑借專業(yè)優(yōu)勢，先后為70多家企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、攻克技術(shù)難關(guān)。
學(xué)校充分發(fā)揮校企合作優(yōu)勢，充分發(fā)揮示范校建設(shè)成果的輻射作用，積極開展社會培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定、科技研發(fā)、技術(shù)服務(wù)等，為企業(yè)發(fā)展服務(wù)，為首都經(jīng)濟及開發(fā)區(qū)建設(shè)服務(wù)。2008年以來，學(xué)校開展各種類型的社會培訓(xùn)達40000多人次，其中為企業(yè)培訓(xùn)員工5000多人次，為其它職業(yè)院校培訓(xùn)師資7000多人次。學(xué)校已獲批準(zhǔn)4個國家級職業(yè)技能鑒定機構(gòu)，鑒定工種達到57個。學(xué)校還被批準(zhǔn)為機械行業(yè)特有工種職業(yè)技能鑒定點，承擔(dān)鑒定的職業(yè)（工種）達15個。
學(xué)校秉承“求實、創(chuàng)新、厚德、重藝”的校訓(xùn)，確立了“求實作風(fēng)強、創(chuàng)新能力強、個人品德強、專業(yè)技能強”的“四強職業(yè)人”教育理念，注重學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力、職業(yè)能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，注重學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，開展健康向上、豐富多彩的校園文化活動。
