发布时间：2023-03-02 15:01:08
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关键词:舞台艺术灯;PLC;编程设计;运行功能
中图分类号:TP311文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)27-0061-02
0引言
可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置,它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,具有高可靠性、灵活通用、易于编程和使用方便等特点,近年来在工业自动控制、机电一体化以及改造传统产业等方面得到了广泛的应用,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之首。本论文针对典型舞台艺术灯的实际控制要求,运用三菱PLC基本指令和功能指令两种编程方法,在I/O分配的基础上,将整个舞台艺术灯实际控制系统分解为拱形和梯形两个部分,进行PLC梯形图程序设计和程序功能分析。
1舞台艺术灯的控制要求
(1)如下图所示,共有8道灯,其中5道灯呈拱形,3道灯呈梯形;
(2)7号灯一亮一灭交替进行;
(3)6、5、4、3号灯由内到外依次点亮,全亮后再全灭;
(4)2、1、0号灯由上到下依次点亮,全亮后再全灭。
2I/O分配表
4Y和M的逻辑关系
Y0=M0+M2+M4;Y1=M0+M4;Y2=M1+M4;Y3=M2+M4;Y4=M3+M4
Y5=M11+M14;Y6=M12+M14;Y7=M13+M14
5程序梯形图
6程序功能分析
(1)本程序分控制和输出两大部分,控制部分运用PLC功能指令编写,输出部分则运用PLC基本指令编写。
(2)将舞台艺术灯的控制要求划分为以下两部分:其一,7号灯一亮一灭交替闪烁,同时6、5、4、3号灯由外到内依次点亮,全亮后再全灭;其二,2、1、0号灯由上到下依次点亮,全亮后再全灭。
(3)7、6、5、4、3号灯运行周期为6秒,分别用辅助继电器M0～M5表示,启动X0和停止X1分别运用PLC置位和复位指令(操作对象是M20)实现。指令LDI T0和OUT T0 K10实现每间隔1秒的循环。PLC左位移功能指令传送M0在此6秒周期内,只有第1秒为ON(即逻辑为“1”),其他5秒都为OFF(即逻辑为“0”),故每隔1秒,M0～M5依次只有一个线圈得电。当第6秒未传送到M6线圈得电时,启动区间复位指令ZRST,辅助继电器M1～M6全部复位,自动进入下一个周期循环。
(4)2、1、0号灯运行周期为5秒,分别用辅助继电器M11～M15表示。PLC左位移功能指令传送M11在此5秒周期内,只有第1秒为ON(即逻辑为“1”),其他4秒都为OFF(即逻辑为“0”),故每隔1秒,M12～M15依次只有一个线圈得电。当第5秒未传送到M16线圈得电时,启动区间复位指令ZRST,辅助继电器M11～M15全部复位,自动进入下周期循环。
(5)输出部分运用PLC基本指令编写,即用M辅助继电器来控制输出继电器Y:某一输出量在某几步中都为ON(即“多对一”),就将代表各步的辅助继电器的常开触点并联后,驱动该输出继电器的线圈。
7结语
以上舞台艺术灯系统的PLC程序经过上机模拟调试,与实际控制要求完全一致,方便实用。在程序设计上,本系统可以采用经验设计法,达到精简程序的目的。另外,由于论文篇幅原因,没有绘制本系统的外部接线图,读者可对照所给出的I/O分配表进行设计(输入接PLC内部工作电源,输出接外部负载工作电源)。
参考文献
[1] 孙振强,王晖,孙玉峰.可编程控制器原理及应用教程[M].北京:清华大学出版社,2008.
关键词 教学改革 课程体系 实践教学
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048
On Independent Institute Electrical Engineering and
Automation Course Construction
XU Jiangling， YUAN Jinjuan
（Department of Electrical Automation， Faculty of Mechanical and Electrical Engineering，
Wuhan University of Science and Technology City College， Wuhan， Hubei 430083）
Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations， the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula， and proposes appropriate solutions.
Key words reform in education; curricular system; practice teaching
0 引言
上世纪90年代末期，教育部对我国高校各大专业进行了大范围的重新调整。控制类本科专业调整为“自动化”和“电气工程及其自动化”两个方向。针对就业方向的不同，把自动化专业确定为弱电专业，而电气工程及其自动化专业确定为强电专业。在高校布局结束之后，首先要解决的问题就是设置教学内容，通俗一点讲就是设置课程，课程的设置往往是教学的核心内容。
独立学院，是国家借鉴国外的先进经验，利用国家机构以外的社会组织或者个人的资本，以实施本科学历为主的高等学校。通常，在国外，重点大学大多是私立大学，他们的资金来源的主要是校友的捐款，少部分来自于政府拨款;而我们国恰恰相反，我国的重点大学都是公立大学，它们的资金来源通常是财政拨款，几乎没有任何社会资金的投入。由于我们国家财力有限，很难满足大部分高中毕业生生读大学的需求，所以独立学院就孕育而生了。独立学院的开设则是完全采用社会资本办学，政府没有一分钱投入，大大缓解了我国教育经费严重短缺的问题，并且使很多之前根本无法上大学的高中毕业生提供了受教育的机会。而在独立学院创办初期，学科课程建设基本照搬申办母体的做法，这是因为在独立学院创办初期，学校是没有任何经验可循的，只能依靠母体。但也必须清醒认识到，这只是权益之计。因为独立学院的生态和母体学校有很大的区别，这就要及时地对母体学校的教学资源进行创造性的改造，根据自身情况进行响应调整。
目前，独立学院在我国的定位是应用型本科，所以它要面向平民化、大众化，学生的就业渠道主要面向基层。要使学生能够减少适应的工作的时间，这就需要从两个方面入手。一是减少课程的内容和降低课程的难度。因为，我们之前的大学教学主要是精英教学，教学的内容既多又难，而独立学院学生的生源质量偏低，如果按照传统的教育方法无异于缘木求鱼、刻舟求剑。二是必须增加学生实践动手能力的培养和训练。因为，独立学院的学生通常理论水平不高，但是很多同学实践动手能力较强。另外，他们最后的就业面向基层，而基层的工作通常不需要很多理论知识，而特别重视实践能力的培养。本文针对这两个问题以所教学的电气工程及其自动化专业，进行一些相关的探讨。
1 减少理论课程数量
传统的电气工程及其自动化专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中，存在着课程数目多，面比较广，不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后，常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况，这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差，接受能力有限，从而造成了学生的负担过重，教学效果不好，造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想，很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天，一些课程的设置就没有太大的必要，甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例，这门课程多是介绍性的内容，没有任何公式推导以及分析计算，学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中，不能一味地减少课程，要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程，进行大量的训练。例如，单片机这门课程，就需要大大增强，很多高新企业招聘学生的过程中，常常要考查单片机的相关知识，但是在很多独立院校中，单片机的课时得到不断的压缩，得不到相应的重视。
2 改善实践教学
2.1 减少验证性实验内容，增加设计性实验内容
传统的实验教学大多数是验证性的，主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性，只是按照老师所给的图纸进行接线、通电，最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知，没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下，编造或者抄袭数据，造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知，会增加学生的兴趣，提高了学生自身分析问题、解决问题的能力，使学生的创新能力得到充分的发挥。
2.2 用仿真实验来代替现实实验
使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验，减少由于实际实验过程中造成的元件损耗，大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析，并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线，大大减轻了学生的工作量，例如在电气工程及其自动化专业，组态王仿真软件就得到了师生的好评，很多学校都开展了工控组态的实验教学。
2.3 严抓实训教学考核
实训和实验不同，实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象，而实训通常是完成某一任务，来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意，弹性大的缺点，通过在实训教学过程中采用过程考核的方法，把一个实训教学课程分成若个的子项目，每个子项目又分成若干个子子项目，每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数，最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。
2.4 取消课程设计环节，以相应的实训环节来代替
以笔者个人的求学经历和教学经历来说，绝大部分的学科的课程设计环节是失败的，至少是不成功的。传统的课程设计，是在该门课程结束后，根据课程要求，与实际应用相结合，出一些设计题目，让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后，通过安排学生两周的时间内，按照要求，设计出一种用单片机控制的实际电路，并把它制作出来，通电调试、运行，写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了，具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面，给学生布置一个题目，学生在这个教师里面完成课程设计报告即可，其中没有任何学生实际动手的内容，这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事，老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。
针对这种情况，笔者认为应该取消课程设计，取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生，课程设计对他们来说不现实，在以后的工作中，企业也很难有机会让独立学院的学生做设计，给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好，还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后，安排学生做相应课程的实训环节，在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器，写出实训报告即可。
2.5 取消毕业论文环节，以顶岗实习报告来代替
我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病，关于毕业论文的存废一直存在较大的争议，一定程度上这不是一个学术问题，而是一个利益问题。通常来说，一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时，一般的教师带10～15个学生，这就是100～150学时，而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文，老师的利益会受到影响，高校老师肯定会反对。而且，毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛，而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算（包括初稿和终稿），按学校有3000学生来计算，这就有30万元的经济利益，由学校的几家打印社瓜分。所以，作为利益共同体，学校的打印社也不希望取消毕业论文。
毕业设计到底对学生多大好处呢？毕业设计的全过程一般是这样的：通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后，学生就去企业顶岗实习了，根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候，学校会通知学生返校交论文，并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初，写毕业论文的时间都在1～2周。这样的毕业论文到底有什么意义？大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外，一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计，取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想，同样也可以安排答辩。笔者经过调查，大部分学生均可以接受顶岗实习报告，它具有可操作性。
2.6 加强第二课堂的教学
加强第二课堂的教学工作，以申请实验室的契机，在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动，提高学生学习专业的兴趣。另外，挑选那些对专业有兴趣的学生，组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之，通过这些比赛，引导学生对专业学习的热情和兴趣，帮助和指导学生开展科研活动，探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动，提高学生的实际动手能力，造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围，激励学生创新思想火花的碰撞，培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。
4 结语
独立学院的产生，不可否认带来很多积极的作用，它让很多人获得了受教育的机会，提高了我们国家国民的整体素质。但是由于成立时间较短，在教学过程中存在很多问题，需要进行一定的改革。这样的改革单靠高校教师个人呼吁作用不大，需要教育部门根据独立学院的实际情况做顶层设计，突破部门利益的藩篱，使独立学院的专业建设和课程设置更加贴近于市场的需要。
参考文献
“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期，为专业选修课程，2学分，共32学时。其中理论教学22学时，实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置，结合汽车电子技术的主要特点，“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块，如图1所示。在“汽车电子技术”课的理论教学环节中，
第一部分，先介绍汽车电子的基本概念，回顾汽车电子技术的发展历史，通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响，结合电气工程及其自动化专业的相关知识，讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分，介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器，常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据，汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分，在以上介绍的基础上，着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法，主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法，特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分，结合新能源汽车的热点问题，充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于，省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分，强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外，还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分，介绍汽车电器系统，包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分，介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中，主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段，学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解，并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上，主要分为5个部分，如图2所示。课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解，而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来，提高了知识的应用能力。
“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程，课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识，以电动汽车控制系统作为设计目标，让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说，涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的，而通过传统的板书教学方式，也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式，通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理，使教学的内容直观清晰，易于理解。在“汽车电子技术”课程的教学过程中，除了正常的多媒体课堂教学外，还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台，使学生到工程中心参观现场演示，并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外，教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时，可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象，从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证，到中间环节的样机开发、功能验证，再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授，学生对汽车电子的感性知识加深，在理论学习中的目的就会变得明确，清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学，突出“汽车电子技术”课程的实践性，改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%，期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生，选课人数基本维持在40～60人范围内，这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导，因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于，其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩，而作为专业选修课，本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%，作业成绩占10%，实验成绩占10%，课程设计占30%，专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是，不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点，并且可以充分激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作精神。专业小论文作为考核的主要部分，在撰写过程中，授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训，而后引导学生充分利用学校图书馆的资源，根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索；学生分成了3至4名成员一组，选择关于汽车电子的主题项目，可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等，学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后，学生提交科技论文，并以学术会议的形式在课堂上进行交流，老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问，并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出，这样做的好处是激发学生的积极性，所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果，令所有同学信服。
四、结论
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 引言
“智能科学与技术”专业是国家教委在2006年设置的新专业，代码；080627S，属于工学电气信息类。现已有南开大学、西安电子科技大学等12所高校获准招生。
智能科学技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点，涉及自然科学的深层奥秘，触及哲学的基本命题。智能科学技术的研究将对国民经济、社会进步、国家安全生产产生深刻而巨大的影响，并将为智力革命、知识革命和信息革命建立理论基础，为智能系统的研制提供新概念、新思想、新途径。智能科学的兴起和发展标志着对人类为中心的认知和智能活动的研究已进入新的阶段。目前，国际上对智能科学及其相关学科的研究高度重视。我国对该领域的发展特别关注。
智能科学与技术在一定程度上代表着信息技术的前沿，其理论研究与应用开发对我国现行的教育与教学理念提出了挑战。在现有的教育体系中增加智能理论和智能技术教学，对全面地培养学生的信息素养、创新的思维方式及激发学生们对信息技术未来的追求具有积极的意义。因此，为适应智能科学与技术的深入研究和社会对从事智能化产品研发人员的迫切需求，在本科阶段设立相应的“智能科学与技术”专业是十分必要和及时的。因此，我校设立“智能科学与技术”专业是适应了社会发展要求的，必将为河北乃至全国的社会、经济发展作出巨大的贡献。
近5年来，我校自动化系先后从事的包括11项国家级项目在内的70余项科研课题，发表的近200篇学术论文，均不同程度地与“智能科学与技术”领域相关，积累了深厚的学术基础。由于良好的办学队伍和实验条件，由我校申报的“智能控制技术与装置教育部工程研究中心”已经通过省级审查上报，因此，学科已经具备了承办“智能科学与技术”新专业的条件。
2 办学条件
2.1 师资状况
从我校办学发展来看，“智能科学与技术”专业的设立主要来自于近年来“自动化”专业在“智能化”和“信息化”方向的逐渐发展，以及“自动化”专业与“信息工程”、“计算机科学与技术”等专业的交叉。受专业发展特色和学时等因素的限制，仅靠在原有“自动化”专业课程中增设新课已经难以满足相关领域人才培养的需要，因此可以说“智能科学与技术”专业是由量变积累超出“自动化”专业领域而质变派生出的一个新专业。基于此原因，“智能科学与技术”专业主要由自动化系中抽调人员组织专业课程阶段的教学任务，专业基础课程阶段的教学任务则由电工电子教学中心等单位系协助完成。
由于我校“智能科学与技术”专业是由“自动化”专业发展派生出的新专业，两个专业多门课程的教学内容是相同的，因此“智能科学与技术”专业可以得到“自动化”专业的协助，从而避免多数新专业先期出现的师资力量欠缺问题。
2.2 相关支撑专业
“智能科学与技术”专业的主要相关支撑专业有“自动化”、“信息工程”、“计算机科学与技术”等，其中与同属电气信息类的“自动化”专业关系最近。考虑到我校的具体情况，在新专业的办学初期，“智能科学与技术”专业和“自动化”专业在科研、办学经费、研究生培养等方面的统筹安排上统一划归省重点学科“控制理论与控制工程”管理。两个本科专业的教学与学科的总体发展相互协调和支持，共同进步。
2.3 实验条件
由于“智能科学与技术”和“自动化”两个专业多门专业课程的教学内容是相同的，因此“自动化”专业的多个本科生实验室可以与“智能科学与技术”专业共用，包括：微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等，可完成“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”和“单片机原理与应用”等多门专业基础课程的实验。
2.4 生源及就业形势
智能科学与技术已经成为信息技术创新的重要增长点，其广泛的应用前景日趋明显，如智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等，所培养的学生正是目前高新技术研究及产业发展急需的人才，同时这类人才也会对传统产业的提升起到积极的作用，就业前景广阔。在招生生源和毕业生就业方面均具备比较好的条件。
3 近期办学规划
3.1 师资队伍建设
在师资建设方面，需要采取积极的人才战略，走引进和培养并重的道路，注重引进和培养具有智能信息处理或智能控制研究背景的人才。同时，聘请人工智能领域经验丰富的专家、教授对本专业的实验及教学进行指导，积极鼓励教师们的学术交流活动。
3.2 实验室建设
(1)利用自动化专业的微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等，完成“智能科学与技术”专业本科教学环节中“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”、“单片机原理与应用”5门课程的实验。
(2)建设“智能信息处理实验室”，以通用实验平台的模式用于“数字信号与数字图像处理”、“软件工程”、“数据库与数据挖掘”等课程的实验和上机。
(3)利用教师在承担智能科学与技术相关领域科研课题中购置的相关实验设备和仪器，满足学生在毕业设计阶段和参加科技创新活动中对实验设备的需求。3，3新专业课程体系建设
(1)积极向已经设立“智能科学与技术”专业的南开大学、北京科技大学等高校学习，通过广泛的调研，使新专业的教学体系和课程内容逐步合理化。
(2)紧跟科技发展新趋势，突出“智能科学与技术”新专业的特色，注重学生实践能力的培养，在智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等方面培养社会急需的特色人才。
(3)在控制科学与工程一级学科硕士点下设立“智能科学与技术”的相关研究方向，加强该专业的学术梯队建设和人才培养，促进学院整体教学科研的和谐发展。
4 培养方案
4.1 培养目标
我们努力使学生德、智、体、美全面发展，具有坚实的数学、电子、计算机、自动控制和信息处理的基础知识，系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识和基本技能与方法，受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练，具有分析问题和解决问题的能力，以及知识自我更新和不断创新的能力。学生能适应智能科学与技术的飞速发展。在个人素质方面，具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力，并具有良好的语言和计算机运用能力。
4.2 基本要求
使学生系统地掌握“智能科学与技术”的基础理论知识，以适应自动化、智能信息处理与技术等方面的工作需求；掌握电路与系统的基本理论和实验技术，具备分析和设计电子设备的能力；掌握信息获取、处理的基本理论和方法，具有系统设计、集成、应用的基本能力；了解智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态；了解自动化和信息系统及网络技术的应用现状和理论前沿，具有研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的初步能力。
4.3 主要课程
我校“智能科学与技术”专业的主要规划课程包括电路、电子技术、微机原理、自动控制理论、现代控制理论、嵌入式系统、软件工程、计算机网络、数字信号与数字图像处理、智能控制、数据库与数据挖掘、人工智能概论、信息管理系统等。
在课程的设置上，我校适应社会发展需求，突出“工学并举”实践能力的培养，开展有自身特色的“智能科学与技术”本科生教学。区别于北京大学等高校的智能理论算法为主、南开大学等高校的智能信息处理为主、西安电子科技大学等高校的通信工程应用为主的办学主导方向，突出河北工业大学地方工科院校的自身特色，以培养学生研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的基础能力为目标，设置相关的课程。其中，学科基础课程、专业必修课程和专业选修课程安排如表1～表3所示。
关键词：电气工程及其自动化；CDIO；模块化教学
作者简介：刘超（1985-），男，吉林省吉林市人，南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院，助教；杨蕾（1986-），女，江苏徐州人，南京理工大学泰州科技学院商学院，助教。（江苏 泰州 225300）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0069-02
CDIO是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学提出的一种新的教育模式。CDIO包括构思（conceive）设计（design）实现（implement）运作（operate）四个方面。“构思”是指明确客户的需求，考虑技术、企业战略和制度等因素，不断改进概念、技术和商业要求。“设计”指指定开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法；“实现”指把设计转变为产品的过程，包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证；“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。CDIO教育思想的核心内容是着重强调学生的实际动手能力和工程实践能力，是将教学过程与工程实践项目相结合，通过理论学习解决工程实践的问题，也通过工程实践的问题强化理论学习内容。使学生在“学中做、做中学”达到工程实践与理论教学相辅相成的效果。
电气工程及其自动化作为极具工程背景的专业，最应该以CDIO为基本思想进行教学实践。南京理工大学泰州科技学院（以下简称本校）电气工程及其自动化专业，以培养“现场工程师”为教育目标，2010年被吸纳为CDIO工程教育改革试点高校，成为江苏省独立学院中唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校，教学效果在应用型本科院校中处于前列。
一、以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革特点
1.以求职为导向的电气工程及其自动化的教学方法
培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质是所有专业教育的共性。CDIO理念说明本科应用型人才培养方案既不是一蹴而就的，也不是一成不变的。工程教育应当是动态的，随着新科技成果地不断出现，本科应用型人才培养目标必须通过市场调研，不断进行更新和调整。对于高校来说，人才培养方案地制订和调整绝不仅仅是高校内部的事情，高校在制订和调整人才培养方案时，应当把雇主对人才培养的需求作为重要依据。同时，广泛征求用人单位、学术界、政府以及学生群体的意见和建议，确保人才培养方案的科学性、全面性和可操作性。以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业建设应从教学大纲、教材、实验、课程设计、毕业设计等方面与企业需求相结合，形成一切围绕企业需求的教学方法。
2.以大工程为主的宏观教学手段
宽口径人才一直是各大高校所追求的目标。CDIO模式从一个宽广的视野来解读工程，在这个视野中工程不再局限于技术，工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等紧密结合起来。CDIO模式根据这样一个大工程的理念来建构课程体系，CDIO模式培养的不仅仅是技术专家，而且是能在现代组织管理模式和市场运行机制下从事产品系统开发的工程师，更是以人类福祉为宗旨的具有社会责任感的工程人才与社会文明的缔造者。
对于电气工程及其自动化专业来说，要教育学生对整个系统有一个整体的概念。不能将学生的视野局限于简单的一点、一门学科，而是要让学生深刻理解所做工作在整个工程中的意义和地位，这样才能实现宽口径人才的目标。以一种系统宏观的视角来培养工程人才，无论是课程体系、教学模式还是培养目标，都应该在这个教育理念下制订。在学生毕业设计中，可以将一个大项目拆成几个小的课题，让学生组成一个完整的项目组，分摊项目中的一个部分。比如说：将一个建筑电气化的项目分成三个部分：建筑供配电、电梯控制、监控系统。这三部分看似相互独立，实际紧密相连。建筑供配电要给电梯控制；监控系统提供电源，保证其稳定运行；电梯控制需要监控系统的辅助，才能保证运行的安全性，监控系统服务于建筑供配电，实时监控各部分的稳定运行。通过三部分的设计，形成一套完整的解决方案。在这个项目的设计中，将大工程的理念贯穿其中，培养学生工程实践中的大局观使其更加真实地了解工程实践的各个细节分工。
本校将“工程导论”作为大一的必修课，请多年从事实践工程的教授作为主讲教师，以其丰富的工程经验让学生了解电气工程及其自动化专业的发展方向。课程中全部以大工程为案例，让学生主动思考工程的每一个部分。使学生明确工程师的角色和职责，并且进行简单的问题解决和设计实践，养成初步的个人能力、人际交往能力和构思、设计、实施、运行能力，为今后的学习打下基础，并提高学习的兴趣。同时进行考核方式的改革，不通过笔试的方式给学生评定分数，而是让学生通过PPT展示自己对电气工程及其自动化专业的理解，使学生积极参与到课程之中，获得了良好的效果。
二、以企业项目需求为核心的模块化教学改革
1.以企业项目需求为核心的模块化教学特点
所谓模块化教学模式是按照程序模块化的构想和原则来设计教学内容的一整套教学体系，它是在既定的培养目标指导下，将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解，使其成为多个相对独立的教学模块，且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性地重新组合。
以企业项目需求为核心的模块化教学改革就是将企业需求放在第一位，学校的课程设置根据企业项目需求做一系列地调整，形成职业化的教学模块，这些模块既相对独立又相互联系。对于实现大学生的培养必须注重“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的目标有很重要的作用。以企业项目需求为核心的模块化教育，是服务于企业项目的，将学生课程的理论学习与企业项目直接挂钩，从专业课程的层面就开始让学生了解所学内容在项目中所处的位置，既符合以求职为导向的教育方法，又符合CDIO大工程的理念。
2.以企业项目需求为核心的电气工程及其自动化专业模块化教学分析
电气工程一级学科目录下有五个方向：电力系统自动化、电机与电器、电工理论与新技术、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动。结合独立院校的自身特点，依据市场需求和企业需求可将电气工程及其自动化专业分为以下几个模块：
（1）电气控制模块。电气工程及其自动化专业的学生和自动化专业的学生有很多知识的交叉，而且又兼顾了电气、电机方面的知识，所以在控制领域有很广的就业前景。电气控制模块不仅直接与工业控制方面挂钩，甚至涉及火力发电厂集控运行等方面，应用领域极为广泛，是应用型本科院校学生就业的重点，也是“现场工程师”所必须掌握的一个重要模块。
其核心课程包括：“电器控制技术”、“PLC原理与应用”、“变频器原理与应用”等。本校单独开设了电气控制实验室，以西门子S7-200系列PLC为例，引导学生自己动手调试。完成了“五层电梯PLC控制”、“邮件分检系统PLC控制”等课程设计。在此基础上，还开设了组态软件课程，将下位机与上位机连接起来，更加贴近真实项目，使枯燥的编程变得更加生动，也对学生毕业设计地完成起到了抛砖引玉的作用。毕业设计中不仅完成了工业控制PLC下位机的编程和调试，还要将下位机控制的情况通过组态软件真实地反应，毕业设计论文与工程实践更加紧密贴合，具有较高的水平。
（2）电子电路设计模块。根据江苏省经济发展的特点，电子产业有着广阔的就业前景。单片机以及电路方面的知识是学生就业择业的一大重点。各种电子产品的生产与开发，都离不开软件或者硬件工程师。
其核心课程包括：“数字逻辑电路”、“模拟电子技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“电力电子技术”等。作为上述课程的补充，本校还开设了“嵌入式系统开发”等现阶段应用广泛的专业课，以及大学生创新实验室。该实验室为完全开放的实验室，学生自己动手，操作开发板、调试电源器件。在这个实验室锻炼过的学生进步很快，就业选择优势明显。
（3）电力系统设计运行模块。能源问题一直是工业社会发展的热点问题，电气工程及其自动化专业的一个极为重要的就业方向就是电力系统设计运行。发电厂、供电公司需要大量的“现场工程师”来保证电力系统稳定安全的运行；建筑行业需要大量的设计施工人员进行供配电系统的设计、施工、调试，该模块有广阔的就业前景。
其核心课程包括：“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“发电厂电气部分”等。对于应用型本科院校，上述课程要以“轻理论，重实践”为指导思想，通过课程设计和毕业设计等手段，让学生从整个电力系统“大网”运行为入手点，掌握电力系统运行的基本原理。
三、结语
对于应用型本科院校来说，CDIO工程教育模式是极具借鉴意义的教育改革理念。本校作为江苏省独立学院唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校，在“现场工程师”的培养道路上不断摸索，积极总结，取得了显著效果。本文总结了以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革，提出一种以企业项目需求为目标的分模块的电气工程及其自动化专业的教学改革。这将对以CDIO工程教育为理念的高校教学改革提供参考。
参考文献：
[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.
关键词：创新能力 培养 课程改革 实践
党的十报告中指出：“全面实施素质教育，深化教育领域综合改革，着力提高教育质量，培养学生社会责任感、创新精神和实践能力”。同志提出的“中国特色、世界水平的现代教育”是“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴梦的重要组成部分。刘延东同志在2014年高校咨询会上也提出：“要把立德树人、提高质量贯穿综合改革全过程，创新人才培养机制，切实落实人才培养中心地位”。当前，高校在人才培养模式、课程教学内容和方法、实践教学环节等方面还存在着一些不足，如何培养创新人才是高校教育工作者需要着重关注和实践的课题。我校电气信息类专业结合2014版培养计划修订，做了部分课程的教学改革与实践尝试，现与大家交流学习。
一、主要改革内容及实施情况
（一）充分发挥培养计划在引领学生创新能力
在2014级电类学生培养计划修订中，对电类三个专业的学科基础课、专业核心课、专业方向课、专业选修课、集中实践教学环节进行课程调整、学时调整。充分发挥培养计划在引领学生创新能力培养中的核心作用。
（1）2014级船舶电子电气工程专业教学计划修订情况
在学科基础课中：一是新增加了“电路原理图与PCB设计”课程（32学时实验）；二是将“单片机原理及应用”课程（36+20）改为“单片机原理及应用”课程（32学时理论）及“单片机原理及应用实验”课程（32学时实验）两门课程；三是将“电路分析”课程（52+16）改为理论与实验分别独立的两门课程。
在专业核心课中：取消了“船舶通信与导航”课，改列为专业选修课。
在专业选修课中：取消了电子综合设计辅导（2学分、24+8学时、第5学期）课，新增加了“电子技术创新实验辅导”实验课程（1学分、32学时实验、第5学期）。
在集中实践教学环节中：一是取消了“电子技术课程设计”（2学分、2周、第3学期）新增了针对性更强的两门“模拟电子技术课程设计”（1.5学分、1.5周、第4学期）及“数字电子技术课程设计”（1学分、1周、第4学期）课；二是将“单片机课程设计”（1学分、1周、第5学期）改成（1.5学分、1.5周、第4学期）；三是取消了“船舶电气设计与检验课程设计”（1学分、1周、第6学期），新增了“船舶机舱测控系统课程设计”（1.5学分、1.5周、第6学期）。
（2）2014级电气工程及其自动化专业教学计划修订情况
在学科基础课中：一是取消了“电气工程导论”课程；二是取消了“计算机辅助设计”，新增加了“电路原理图与PCB设计”课程（32学时实验）；三是将“单片机原理及应用”课程（42+16）改为“单片机原理及应用”课程（32学时理论）及“单片机原理及应用实验”课程（32学时实验）两门课程；四是将“电路分析”课程（52+16）改为理论与实验独立的两门课程。
在专业核心课中：一是将“单片机原理及应用”调整到学科基础课；二是取消了“供配电系统”课程（2.5学分、36+4学时、第7学期），改增为“工厂供电”课程（3学分、40+8、第7学期）；三是将“检测与转换技术”（2学分、26+6学时、第4学期）学分调整为（2.5学分、28+12学时、第4学期）；四是将“自动控制原理”课程（3.5学分、48+8学时、第5学期）学分调整为（4学分、52+12学时、第5学期）。
在专业方向课中：一是取消了“变压器应用技术”课程（2学分、28+4学时、第7学期）；二是取消了“船舶动力装置与辅助机械”（2学分、28+4学时、第6学期）课；
在专业选修课中：一是取消了6门课程，分别是：信号与系统、文献检索、企业管理、电气工程专题讲座、集散控制系统、电子综合设计辅导；二是新增“电子技术创新实验辅导”（1学分、32学时实验、第5学期）、“新能源技术”（1学分、16学时、第5学期）两门课程；三是将“AUTOCAD”课程（2学分、16+16上机、第5学期）改为实验课程（1学分、32学上机、第5学期）。
在集中实践教学环节中：一是取消了“专业综合课程设计”（2学分、2周、第7学期）；二是新增了“测控技术课程设计”（1学分、1周、第5学期）及“电气控制技术课程设计” （1学分、1周、第6学期）两门课程。
（3）2014级电子信息工程专业教学计划修订情况
在学科基础课中：一是取消“计算机辅助设计”（16+16）课，改成了“电路原理图与PCB设计”课程（32学时实验）；二是增加了由专业核心课调整来“单片机原理及应用”课程（32学时理论）及“单片机原理及应用实验”课程（32学时实验）；三是将“电路分析”课程（52+16）改为理论（56）与实验（16） 两门独立的课程。
在专业核心课中：取消了“信息论与编码”（24+8）课程并调整“单片机原理及应用”课程（40+16）到学科基础课。
在专业方向课中：一是在通信系统方向：将“程控交换”（32）课程换成为“移动通信”（22+10）课程；二是在嵌入系统方向：将“ARM处理器原理及应用”改为“嵌入式系统”（22+10），新增“ 计算机操作系统”（16+16（上机））及调整来“ 电子综合设计辅导”（16+16）；而“DSP原理及应用”、 “多媒体技术”、“ 电子设计自动化”调整到专业选修课中；三是取消了电子系统设计方向。
在专业选修课中：一是取消了“复变函数与积分变换”、“JaVa语言程序设计”、“数据结构”、“数据库技术及应用”、“Linux软件设计”、“计算机接口与通信”、“自动控制原理”、“电视原理”8门课程；二是由专业方向课调整来“DSP原理及应用”、“多媒体技术”、“电子设计自动化”3门选修课；三是新增“专业导论”、“学科前沿信息”、“新能源技术”、“现代控制理论[双语] ”、“信息论与编码”、“集成电路设计”、“计算机网络安全”7门课程。
在集中实践教学环节中：一是取消了“电子设计方向专业课程设计”（2学分、2周、第7学期）；二是新增了“工程训练C”（1周，1学分），调整了“模拟电子技术课程设计”（2周，2学分）、“数字电子技术课程设计”（2周，2学分）、“单片机原理及应用课程设计”（4周，2学分）。
（二）加强几门关键课程的课改示范工作，提升课程在电子能力培养中的关键作用
（1）电子综合设计辅导课程的教改实施情况
电子综合设计辅导课程是训练学生综合设计能力的课程。学院2009年起将原来的“电装实习”改成（电子装配）“工程训练”和“电子综合设计辅导”（2学分、24+8学时、第5学期）两门课程，并结合课余电子制作训练作为补充。电子综合设计辅导课程每一年的设计制作内容在原有的基础上都有新增，加强设计内容的新型性和实用性，至今实验室已有50多个设计实训模数电路板。2014版培养计划中“电子综合设计辅导”课程调整为实验课程“电子技术创新实验辅导”（实验30学时）。
电子装配工艺训练对学生的知识基础要求较低，在原2010版教学计划中安排在大一第二学期进行，重点是训练学生的电子电路焊接技术，为以后的电子装配打下基础。教学时数为一周，时间上分散进行，历时半个学期。电子综合设计辅导课程是学生进行电子设计的入门课，除公选课、选修课形式外，兴趣小组形式的学习培养也是一个最有成效的环节，使得对电子设计有基础、有兴趣的同学得到充分发挥与提升能力。对电子制作训练做到有计划性，一般分为四个阶段：
第一阶段：为电子制作基本能力训练。安排在入学后的第二学期，以兴趣小组形式进行。内容主要为：焊接技术训练、认识基本元器件（学会万用表的使用）、识图、音频放大电路制作。
第二阶段：电子制作入门训练。安排在入学后的第三学期，以公选课的形式进行。主要学习绘图、制作与测量（学习Protel（Altium Designer）软件的使用，学会常用电子仪器的使用，利用波形图分析电路的工作状态，分析能力训练），内容有：简单电源电路、电动机驱动电路、光控灯开关电路、温控加热器电路等。
第三阶段：电子设计基础训练。主要是结合理论知识设计电路，安排在入学后的第四学期，以选修课的形式进行。内容有：音响电路（含音调电路、功率放大器电路）、隔离放大器电路、充电器电路等。
第四阶段：电子设计综合能力提高训练。主要为综合设计中、大规模电路，安排在入学后的第五学期，以选修课的形式进行。内容有：抢答器电路、开关电源电路、数控电源电路、无线通信电路、锁相环振荡电路、转速检测电路、充电器电路。
（2）单片机原理及应用课程的教改情况
单片机作为电子自动化控制的主要手段，其作用越来越重要。我院该课程为省级精品课程，课程组老师进行了一系列的教学实践，编写了新的教学文件，每年修改电子教案、课件，出版新的教材与实验指导书，不断完善学习资源，实施电子考试等等，为学生的自动化电子设计起到了重要的支撑作用。在2014版教学计划中理论学时改为32，实验改为独立设课，学时为32，课程设计为1.5周。单片机实验电路板全部为校内老师设计制作，实验室至今有单片机综合应用设计电路板30多件。
（3）新增电子技术实践公选课
针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题，从2014年下半年开始学院在二年级学生中设立“电子技术实践”公选课程，从学生学习电子技术知识的初始阶段就引导学生向技术应用方向发展，培养学生理论联系实际、实际凝练为理论知识的能力，拓展学生的创新思维能力。电子技术实践课程在一定程度上打破课程的专业界限、学科界限，使得知识、技术、信息等多方面融会贯通，在还不能完全打破现有教学模式的情况下，以教学实验班的形式增加一个补充教学环节，以音频功率放大器的设计制作为立足点，从应用目标出发搜索知识点，解决技术问题，培养思维方式。电子技术实践公选课作为教学模式创新探索，在教学过程中最大程度地改变学生被教师控制之下被动地学习的局面，改变单纯死记硬背完成学业的局面，转而让学生养成从解决问题的角度去思考、查找知识，提高学生的主观能动性、创新意识。在教学环节上将实验教学、理论教学、课程设计三点连成一线。在教学效果上力求学以致用，学有所用，以适应大学生电子设计竞赛的要求，适应技能考证的要求，适应用人单位对应用型人才的需求。
（三）编写、修订教材、教案，建立完善教师与学生教学学习资源
编写出版《电子综合设计常用模块与实例指导》、《单片机设计实例集》等实践指导教材；为学生开展考证培训修订《电子工程师考证培训讲义》等；编写新的教学文件及电子教案、课件等，建立完善教师与学生教学学习资源。
一是修订出版了《单片机实验与课程设计指导（Proteus仿真版）》、《电子设计常用模块与实例》、《单片机设计实例选集（一）》、《51系列单片机原理及应用》等实践指导性强的教材；二是在原网络课程的基础上进行了单片机慕课网站的建设，新编了150题左右的作业练习题库；三是修改2014级教学大纲、电子教案及课件；四是设计开发2014级用的新实验电路板并用于每年的学生电子设计竞赛训练。
（四）加强实践能力培训，提高学生的综合能力
加强实践能力培训，提高学科竞赛的获奖数量、提高学生、专利证书数量、提高学生电子工程师/板级工程师/电工等从职证书数量。
（1）加强了学科竞赛的辅导力度。一是组织学生电子协会，每周至少开展一次活动，以加强低年级同学的基础技能训练；二是与飞思卡尔智能汽车竞赛相结合，利用各种提高学生能力的资源，充实学生的实践活动；三是培养充实指导教师力量，2014年学院的指导教师队伍扩大至9人，落实了组队学生与指导教师的互选环节，密切指导教师与参赛学生的联系，特别是在暑期中通过明确训练计划、训练内容增加指导教师的投入精力；四是针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题，从2014年下半年开始在二年级学生中设立电子技术实践公选课程，在教学效果上力求学以致用，学有所用，以适应大学生电子设计竞赛的要求。
（2）重视指导学生、申报专利工作，培养科学研究能力 。通过学生课程设计、毕业设计、电子竞赛、省创新研究项目等实践，指导学生以论文或专利的形式固化研究成果，近年来学生发表的电子设计类论文、实用专利、省大学生科技创新（电子电气类）项目、国家级大学生创新创业训练项目增加明显。
（3）加强校内电子工程师等考证培训工作。学院培训中心通过了市职业技能鉴定条件验收，成立了市“职业技能鉴定所”和电工方面考证员，可进行中、高级电工，中、高级维修电工，初级电子设计工程师、板级设计工程师、单片机C语言程序设计师7种电子电气类证书的证书认定，为学生培训考评提供了极大的便利。
（4）加强了毕业设计真题实做的要求。学院将毕业设计任务早计划、早布置，以提高毕业设计论文的真题实做时间，现一般是在第7学期初就布置任务，毕业论文答辩分二次进行，在较长的时间内可给学生留出较多时间完成高质量的毕业设计论文，学生毕业设计真题实做的比例在90%以上。
（五）落实考证考级替代学分考试的制度
落实考证考级替代学分考试的制度，将提高从职能力的技能考证、考级、竞赛奖等纳入到教学学分中。
学院出台了关于《本科生毕业设计（论文）替代管理办法》（试行）的文件，规定了5类学生学业成果（考证、考级、论文、专利、竞赛奖）或经学院本科毕业设计（论文）工作小组认定可以代替毕业设计（论文）的其他成果可替代毕业设计（论文）学分。
二、实践成果
两年间，学生在电子工程师、电工考证、学科竞赛获奖方面成绩提高明显，取得电子工程师证书30 人；电工证书192人；在大学生电子设计竞赛中，获省一等奖学生为9人，二等奖学生为18人，三等奖学生为21人；在全国（省）飞思卡尔智能汽车竞赛及智能机器人大赛中获一等奖6人，特等奖2人，二等奖9人，三等奖24人。两年间，学生发表电子设计类论文10篇，取得电子设计类实用专利35项。
三、不足分析
一是教学计划改革后课时量压缩造成教师“抢课”现象，并由课程门数增多及投入精力不足造成教学改革的实践效果下降；二是团队精神在学院教改项目中体现不够，大多数教师还是安于老的教学方式，教改积极性不高，大范围的教改项目推进困难。
提高教学质量不仅需要领导重视，更需要教师的人人参与。教学改革不能停留在口号上，更应建立在教师行动上。高校要把提高教师的影响力与学生的竞争力作为学校发展的基本目标，以社会需求为导向，进一步改革人才培养模式，为社会输送合格的创新创业型应用人才。
参考文献：
[1] 唐树森，李维. 电气信息类专业基础课程综合改革的研究与实践[J]. 中国电子教育，2004，03：44-46.
[2] 张军国，刘西瑞，张健，燕飞，阚江明. 以电子设计大赛为契机 加强大学生创新能力与实践能力的培养[J]. 中国林业教育，2009，S1：93-95.
【关键字】哈工大；电机学；课堂教学；专业课
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097（2008）13―0073―02
一 引言
在全国理工类高校中，多数都设置有电气工程系。电气工程系既为自己的学生讲授电类技术基础课和专业课，也为其他的非电类院系讲授电工基础、电子学等技术基础课。其中，电机学是电气工程及其自动化专业学生非常重要的专业基础课，是学习后续诸多专业课程的基础。它面向电气工程及其自动化专业的本、专科生，讲授常见的几个种类电机的基本原理、结构和运行特性，使学生能够较深入地了解电机内部的基本电磁关系和基本分析方法。当然，二级学科专业方向不同，侧重的内容可能也不同。以哈工大为例，一级学科、二级学科以及工作领域如图1所示。
很显然，电机学基础如何，电机理论扎实与否，对学生以后从事专业工作影响巨大而深远。本文简要介绍了哈工大电机专业和电机学课程的发展历史，以及电机专业方向专业课的设置情况，希望能与兄弟院校互相交流，共同提高。
二 我校电机学课程的发展历史
从年代上划分，我校电机专业和电机学课程的发展历史主要分为如下几个阶段：
（1） 五十年代的创建阶段
电机专业是我校最早建立的专业之一。1953年正式成立电机教研室，1954年开始有苏联专家来校讲学，并为本科生讲授电机学。1957年建立了完整的电机实验室。在此期间，翻译了苏联教材《电机学》作为课本，并在历届全国教学法会议上介绍专业建设和人才培养经验，对全国兄弟院校电机学授课体系的建立起到了良好的促进作用。电机学授课教师有竺培熏、孔昌平、汤蕴等在全国久负盛名的教师。该阶段电机学分3学期授课，共240学时，除了四大机种和共同问题外，还包括大作业、课程设计和实验等内容。
（2） 六十年代的转变阶段
从五十年代末开始，为了适应国家发展需要，哈工大电机专业向微电机方向转变，1962年成立了微电机研究室。与此对应的，电机学中关于微特电机部分大大简化，单独成立了微电机原理课程。在该阶段，电机学授课教师有王宗培、陆永平、顾其善等全国知名教师。该阶段电机学分3学期授课，共180学时，主要包括四大机种和共同问题等内容。
（3） 七八十年代的恢复与保持阶段
1977年恢复高考后，电机学课程体系基本参照六十年代进行，但学时进行了精简。电机学分2学期授课，共120学时，主要包括四大机种和共同问题等内容。在该阶段电机学授课教师有徐盘熹、郭庆吉、刘彦彬等教师。
（4） 九十年代以后的改革与发展阶段
九十年代以后，根据国家发展需要，我校电机学课程也陆续进行了知识体系改革。主要有：
1995年，电机学从电机专业必修课改为电气工程系全系必修课电机学I，共80学时，其中实验6学时。同步电机部分单独设立为电机学II，专门为电机专业及电力系统专业开设，总共20学时，实验4学时。
1998年，再次进行教学计划修订，本着内容精化突出实践的原则，电机学I总学时减为70学时，其中实验增加为12学时。
2004年，电机学被评为哈工大本科优秀课程。
2006年，电机学被建设为哈工大精品课程。
2007年，电机学为哈工大成人教育学院开设网上远程教育。
2008年，电机学成为哈工大首批开设全外语授课全校选修示范课程之一。
三 电机学课程的授课情况
电气工程系为非电类院系讲授的电机学内容包括在电工基础课程中。就电机学课程而言，我校电机学覆盖了本科生、专科生、成人教育等各个方面，授课形式也涵盖了课堂授课、函授、远程教育等多种方式，基本情况如表1所示。
从九十年代中期开始，随着国家重点学科建设的进行，我校也加强了师资队伍的建设，在电机学教师队伍中体现的尤为明显。现在，哈工大电机与电器学科是国家重点学科、国防科工委重点学科和黑龙江省重点学科，电机学授课教师队伍的基本情况如表3所示。
四 电机专业方向的专业课授课情况
进入大三学年之后，电气工程及其自动化专业全系本科生以导师制方式进入二级学科的专业方向，从而逐渐进入专业课学习阶段。电机专业方向的专业课基本情况如表4所示。由于突出微特电机特色，所以微特电机方面的课程占的比重相对比较大。
五 结束语
本文主要介绍了哈工大电机专业和电机学课程的发展历史，本科生、专科生的电机学开课情况，教师队伍，以及电机专业方向专业课的设置情况。学校的具体情况不同，选用的教材不同，可能课程的基本情况也不同，希望能与各兄弟院校互通有无，互相交流，促进我国高校电机学课程的教学改革和良性发展。
参考文献
[1] 何山,李勇伟,黄嵩.有限元软件在电机教学中的应用.现代教育技术,2008,18(3):125-128.
关键词 热控集散系统；热控设备的发展；安装改进
中图分类号TK17 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0167—02
0引言
在当今时代的发展中自动化技术的发展越来越被重视，DCS（热控集散系统）。在火力发电厂集控室发挥的功能越来越大。
热控集散系统DCS中已经代替了原始的疾控功能，传统的机炉和现代的电气疾控台盘有着本质上的区别。其最大不同点就是电气集控系统未能在设计中得到良好的体现。促使人员在操控过程中对作业造成很大的不方便。为了能使热控集散系统能发挥最大的功能性就要求电气专业和热控专业设计中完美的结合，相互辅助。
存在的电气问题在DCS系统中的实现，实现了DCS发展的必然趋势：操作集中化管理、危险预先分散。这就是是自动化机组体现其高精度的主要特征。电气控制技术在整体的电气热控集散在DCS组态中，作为单独的划分为独立的功能电气控制系统，简称ECS。目前各类机组由于在设计ECS功能时涉及面的大小不等。所以ECS在DCS中的重要性也有所不同。
电气6kV以上开关设备在DCS中远操具有一个特点。主要在设备上采用一个并联借口进行控制，或者以电气柜的逻辑运算为主，而集控台盘的操作只是辅助功能，所以就地设备的状态变化与集控的操作关系不大，大部分时候要求设备无条件反映就地状态。
1热控设备的发展
集散系统的设计应用：
集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。该系统在硬件配置上采取分散控制，也就是在一个工作系统中采用多部控制设备对其控制。在通过计算机信息网络管理化对各部控制设备进行监管。在保证信息最优化管理的同时，保证常规监管系统和计算机控制系统相互结合的管理方式。这样不仅去掉了传统仪表监控单一的功能也将计算机系统控制危险性高度集中的缺点进行分散。把功能性、荷载性和危险性有效进行转换，充分实现了传统与现代管理貌似相结合的方法。
2热控设备介绍
热控设备从电厂布置可分为人机接口设备、控制设备、中间设备、现场设备四大类。
人机接口设备包括：显示仪表、操作器、记录仪、带有CRT的操作员站、各种打印机、热工信号等。
控制设备包括：可编程控制器、可编程调节（运算）器、集散系统各控制单元、通讯网络、具有一定功能的控制装置。中间设备包括：中间控制箱、中间继电器、中间转换器、马达控制中心等。
现场设备包括：各种一次元件（热电偶、热电阻、各种开关等）、变送器（压力、流量、温度、位置、振动、转速等）、就地显示仪表（流量、压力、温度、化学分析）、基地式调节仪表、执行器及各种电动（气动）装置。
3 DCS安装、调试中经常出现的问题及改进措施
在今后大型机组的改造与新建都将采用分散控制系统（DCS），这一点已经成为热控技术发展的必然趋势。从电力机组的计划设计到电力机组的调试运营，（DCS）的安装与调试贯穿着整个工作试运营段。168H的试运行以及移交运营是对机组高质量完成的一种基本保证。以下我们队DUS系统在工作的调试、运营中出现的一些常见问题给予总结。
4 DCS系统的安装与调试
环境因素是影响DCS运行的组要因素之一。因此DCS的安装环境要引起我们充分重视的。当DCS设备机房要再装修、空调以及消防系统彻底完工后才能交付使用。在DCS系统安装时必须保证室内的温度与湿度相互平衡。室内在安装过程还要保证空气的流通以避免尘土对设备运行后照成损伤。
5 DCS的接地要求
为了保证DCS系统在运营时得到一个稳定的基准电压参考点，我们要再运营中充分考虑其接地点得设置要求，接地设置能有效的避免当电流超过系统荷载电压时对系统硬件造成的损伤，从而对DCS提供屏蔽及有干扰的电流。可见接地的设置是保证整个系统稳定安全的运行手段之一。接地系统的设置对DCS的保护在工作中起到很重要的作用。很多实例都证明了在DCS系统的安装调试阶段接地设置不当都会引起热控系统的故障。一般在接地系统的设置中会出现以下常见的问题：1）虚焊问题；在电线和连接头的压焊不牢固的时候容易出现；2）螺栓焊点：螺栓在焊接的时候由于强度不够在设备运营时产生振动造成的接地点断裂；3）锈蚀问题：在不同材料焊接时容易出现焊点锈蚀（有色金属焊接）造成断裂；4）电阻问题：当电压不稳定时电阻正大容易出现电网断闸。
6地线分布配备问题
DCS在设备自动化的接线和改线问题上发挥着很大的作用。在保证接改线工作的质量保证要重视以下环节。1）分工细作华：DCS系统的外网工程由响应施工单位完成，而内部程序工作要由响应资质的DCS厂家完成，二者不得相互违规操作；2）工序交接：内线工作与外网工作相互要相互配合，在程序对接的过程中要形成技术交底模式，避免在对接中发生不必要的损失；3）设计变更：在施工单位如果进行改动时尤其是小型机组的变更要再接线问题上保证对接质量。
7结论
随着火力发电厂单元机组单机容量向着越来越大发展的趋势，热工DCS自动化控制程度也越来越普遍，而且向着越来越智能化的方向发展，有些先进的机组甚至可以达到“一键启停”的地步，因此热控的工作量是越来越多的。在大力发展热控技术的同时，也要考虑到其设计的合理性，只有其在设计与实际工作中相互结合才能使热控集散系统发挥应有的作用。
参考文献
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