电气工程设计课程

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电气工程设计课程范文第1篇

关键词：工作过程；汽车电器设备检修；课程设计

中国分类法：G423

1 引言

根据我国的国情，高职高专的课程改革势在必行，这样才能比较有效的提高高职高专学生的动手能力，这也是改革的最终目的。对汽车类的高职学生来说，对其动手能力的要求更高，这就要求课程改革一定要到位，能够达到提高学生动手能力的最佳效果。下面就以汽车类高职高专的一门核心课程――汽车电器设备检修的一个任务单元――汽车交流发电机的检修为例介绍基于工作过程的课程改革的设计方法。

2 学习情境与任务单元的设计

将汽车电器设备检修这门课程设计八个学习情境，分别为：蓄电池的检修；交流发电机的检修；起动机的检修；点火系的检修；照明与信号系统的检修；仪表与报警系统的检修；安全与舒适系统的检修；空调系统的检修。每个学习情境又下分几个任务单元，比如交流发电机的检修这个学习情境，分为如下的5个任务单元：转子总成的检修、定子总成的检修；整流器的检修；电刷组件的检修；带轮与风扇的检修。

3 课程的实施过程

3.1 案例导入

实际的案例的导入，充电指示灯常亮的原因是什么？经过分析，最可能的原因是交流发电机出现了故障，就需要对交流发电机进行相应的故障诊断。因此我们要进入第二步教学的实施过程――相关知识的学习。

3.2 相关知识的学习

交流发电机的总体结构，由下列部件组成：转子总成、定子总成、整流器、电刷组件、带轮与风扇，各个部件的作用如何。

交流发电机的工作过程：磁场的产生、整流过程、励磁过程。

这部分的学习主要是通过教师的讲解来完成，教师可以借助现代化的教具，比如多媒体来完成这部分的教学工作。

3.3 示范教学

教师通过实物示范描述交流发电机的工作过程并拆装各组成部件，之后示范交流发电机的故障诊断的方法。下面简单介绍一下交流发电机的故障诊断方法。

3.4 小组实施

学生分组讨论、分析、总结，教师跟踪释疑。学生首先对交流发电机进行拆装操作，在拆装过程中，使学生掌握各个组成部件之间的位置关系，同时进一步掌握各个组成部件的作用。然后再进行故障的诊断，要求学生能够正确使用故障诊断的工具，也能够根据所测得的结果判断出交流发电机具体出现什么样的故障或者是正常的。同时学生在实施过程中要相应完成任务工单。

3.5 师生点评

学生完成任务工单，小组自评、互评，教师进行总评。提出本次任务完成的总体效果，学生之间进行自我评价与互相评价，优势都有哪些，以后继续保持，不足有哪些，加以改进。这样更加有助于学生对所学内容的掌握，而且可以为提高学生实际操作动手的能力提供一个学生自己反思的过程。教师进行的总体评价可以让学生更进一步的知道自己以后应该如何去做，动手能力会得到更进一步的提高。

电气工程设计课程范文第2篇

关键词：电气工程；电机学；关联性；课程建设

作者简介：张宇娇（1979-），女，江苏丹阳人，三峡大学电气与新能源学院输电线路工程系主任，讲师；

黄雄峰（1980-），男，湖北大冶人，三峡大学电气与新能源学院，讲师。

基金项目：本文系2011年湖北省高等学校省级教学研究项目（项目编号：2011223）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0050-03

一、“电机学”现状及问题

三峡大学电气与新能源学院的“电机学”是面向本科三年级开设的一门电气工程类专业基础课程，承自二年级的“电路与工程电磁场”课程，又与研究生学习阶段的“电磁场数值仿真”等课程密切相关。但是，多年来，电机学教学存在着知识体系风格相对封闭，没有有意识地突出电机学与相关课程、学生培养、教师协调合作和学科支撑等方面的关联性，学生在学习电机学时，不能自觉地运用已经学过的电路、工程电磁场的知识，理解电机学中的概念、掌握电机分析理论和方法。同时，由于工程背景知之甚少，学生对电机学中各种电机的特点，参数变化对性能的影响等等没有感性认识，缺乏长久的学习动力。而研究生在“电磁场数值仿真”课程学习中，也不能主动地将电机作为课程中的主要应用实例。而电机学及其相关课程的教学中，没有充分依据电机学及相关课程的概念原理和基本技能要求从工程实际中发掘教学实例，各门课程之间缺乏充分磋商、协调配合，造成了电机学及其相关课程的关联性降低。

由于电路、工程电磁场、电机学、电磁场数值仿真等课程各自都在强调知识结构的严密性，忽略了各课程间的联系，学生只是被动去掌握各门课程的知识和技能，却不能在课程中灵活应用已学知识和技能，对概念和知识的理解被局限在各门课程框架内，限制了学生思维能力、综合应用知识的能力和工程实践能力。

各门课程的衔接统筹，本科与研究生教育的协调，已经受到一些高校的关注。西安交通大学提出了“2+4+X”的培养模式，[1]核心是通过打通本科生与研究生教育之间的隔离，强调培养内容上的拓展和实践创新能力的提高，实现不同层次教育阶段的平滑过渡和有机衔接，从而构建以本科教育教学改革为主体的创新性人才培养新体系，多规格多层次多模式培养高层次人才。浙江大学电气工程学院提出了电类基础课程的系统关联化建设的想法和方案，[2]并进行了积极的尝试，从系统的观点，按照统一整体观重新设计相互关联的课程，如电路、电磁场、信号、电子技术基础等。同时，对各课程实验进行整合，实现跨课程可持续性实验的开发。

因此，从关联性分析入手，使学生既掌握扎实的基础理论和专门知识，也能将其熟练运用到电机性能分析，实现“电机学”与电气工程中其他相关课程的平滑过渡和衔接，对电气工程专业的本科生和研究生培养都有着重要的意义。同时，通过“电机学”关联性课程建设的探索，将大大加强“电机学”及其相关课程的统一规划建设、师资队伍培养及协调发展，并对相关学科建设可起到促进作用。图1是“电机学”关联性现状与预期示意图。

二、“电机学”关联性分析

1.与相关课程的相关性

“电机学”的课程内容涵盖磁路分析、变压器原理、直流电机、交流电机（感应电机、同步电机）、永磁电机与开关磁阻电机、控制电机、电机绝缘、电机发热和冷却等章节。这些章节绝大多数涉及电路中的很多内容，如回路法、节点法、相量法、自感与互感的概念、三相电路、磁路的概念、谐波分析法等；要用到电磁场中的电磁感应定律、感应电压（反电势）计算、磁路的计算、自感和互感的计算、电磁能量计算、电磁力计算、涡流、损耗等内容，这些知识点在电机学中都直接或间接地体现出来。由于计算机的应用与普及，电磁场、温度场等多物理场数值计算被引入“电机学”教学之中，为电机性能分析和校核提供了更为精确的计算工具，并为研究生的“工程电磁场”课程提供了大量的仿真实例。

2.与课程建设的相关性

“电机学”及其相关课程之间的关联性，决定了在这些课程的建设中应充分考虑它们的关联性。“电机学”及相关课程的建设，与从事这些课程教学的教师、实验技术人员息息相关，师资队伍实力提高和协调配合是实现“电机学”及其相关课程关联性建设的关键。而相应的学科关联性建设是“电机学”及其相关课程建设的有力补充、支撑和保障。学生既是“电机学”关联性课程建设的受益者，又是关联性课程建设的检验者。因此，关联性课程建设离不开学生的积极参与。这些将在本文第三部分进行介绍。图2是“电机学”相关性分析示意图。

三、“电机学”关联性课程建设方案

1.“电机学”关联课程的多样化教材建设

电机学中大量地应用了电路、工程电磁场的概念、知识和分析方法，同时电磁场数值计算也为电机磁场分析和性能分析提供了强有力的工具，也更体现工程教育的背景。首先，在纸质教材中，可引入相关电路、工程电磁场知识背景的链接，或者在讲解理论、公式时，介绍其所体现的电路和工程电磁场的原理，力求使学生明白公式的出处，从而自觉地学会利用已有的知识，加深对电机学中的概念、理论和公式的理解。另外，引入解析解和有限元法等计算方法获得的计算结果，与相应的电机学基于磁路的分析方法相互印证和比较，使学生了解电磁场计算对电机分析的重要性，也开拓他们解决工程实际问题的思路。在电路和“工程电磁场”课程例题或习题中，适当增加体现电机原理的工程类题目，在“电磁场数值仿真”课程中，增加电机电磁场数值分析的例题和习题，挺高学生的工程实践应用能力。

随着计算机技术的发展，多媒体技术、互联网技术和软件技术的日益进步对丰富传统教学方式和纸质教材建设起到了极大的促进作用。多样化的电子教材成为纸质教材的有力补充。在现代教育技术中，多媒体教学发挥着越来越多的作用，电机学电子课件可以和其他相关课程相关章节之间进行链接，从而方便地将不同课程知识关联起来。充分利用其他相关课程的资源，使课堂教学得以丰富和完善。

互联网技术为电机学及其相关课程教学形式的丰富提供了理想的平台，各课程网站可提供丰富的教学资源，如习题难题解答、视频、动画等教学素材，而网站中相关课程内容知识链接可使学生迅速将不同课程间相关知识点及相互的继承关系联系起来，便于建立完整的知识体系。

2.电机学软件的开发中突出关联性

开发电机学软件，从工程实用背景出发，可包含电机设计和电机电磁场分析软件，[3]这些软件可使学生在实际工程环境中将学到的电路、工程电磁场和电磁场数值仿真知识与电机学贯通融合。在运行这些软件时，学生可通过帮助弹出电路、工程电磁场、电磁场数值仿真和电机学中相应的理论和公式，在工程实际应用中掌握相互关联的理论，并培养工程实践能力。笔者开发了电机设计软件和电机多物理场分析软件，通过这些软件，加强学生对电机学及关联课程的掌握。图3是电机设计软件界面及相应帮助信息。

3.“电机学”及其相关课程实验改革中的关联性

电机学本科实验以三相变压器参数测定、连接组测定和传统电机如（直流、异步、同步电机）的参数测定、运行特性测试为主，多属于验证性实验。随着教学改革的深入，更多新型电机如永磁电机、开关磁阻电机和横向磁通电机等的出现，为电机学实验的改革提供了新的思路。如“测定永磁同步电机转子中内嵌永磁体的剩磁”实验，作为新型电机的参数测定，需要“工程电磁场”和“电磁场数值仿真”课程中的相关知识；而电路实验课程中，也可开设单相变压器参数测定和性能测量，为“电机学”打下基础。三峡大学电工电子实验教学中心已有意将电路、模拟电字技术和数字电子技术实验协调统一设置，体现这些电工电子基础课程实验的关联性，[4]因此，在更为广泛的相关课程范围内，从关联性观点出发，整合实验项目和内容，将有助于包括“电机学”及其相关课程实验在内的电气工程类实验课程的协调发展。

4.师资队伍和学科建设是关联性课程建设的保证与支撑

关联性课程建设，不是单一课程建设，涉及到各专业多门课程中对多种形式的教材、教学网站等资源、教学软件开发和各层次实验的统筹安排和协调配合。这对参加具有关联性课程建设的教师而言，要求更高。这些教师不仅需要对自己讲授课程的教学内容和教学规律非常熟练，而且要深入了解其他相关课程，特别是各个课程的关联性。在本文第三部分中详细讨论了“电机学”及其相关课程在多样化教材建设、教学软件开发和实验课程建设的关联性，可以看出，从关联性角度进行课程建设，需要承担相关课程各教学环节的教师和实验技术人员投入大量的时间和精力，熟悉和了解各相关课程的教学内容，经过充分讨论和磋商，找出各课程的关联内容和关联方式，巧妙制定各课程各种教学环节中的教学内容关联方法，并通过教师的努力加以实现。这些工作量大，需要教师和实验技术人员的相互协作，因此，强有力的领导集体、切实有效的激励机制和资源保障措施必不可缺。充分调动参与关联性课程建设教师和实验技术人员的积极性，稳定和扩大师资队伍，并不断通过协调和磋商，及时解决课程建设中出现的各种问题，推动关联性课程建设的协调发展。

在关联性课程建设中，相关学科的学科建设同样起到了支撑作用。“电机学”及其相关课程涉及电气工程一级学科中的“电机与电器”和“电工理论与新技术”等二级学科，这些学科的研究成果，可以提供工程实际应用范例，总结新的原型例题，开发新的开放创新实验，可丰富“电机学”及其相关课程各教学环节的教学内容。同时，参加学科建设，参与科学研究，明确教师的发展方向，调动教师的积极性，同样对教师队伍起到稳定作用，同样可以促进课程建设。

5.充分发挥本科生自主学习能力和研究生助教的作用

本科生往往不具备工程实际背景，因此，对知识的掌握都是在个别点上，不易融会贯通。因此，通过本科生对“电机学”关联性课程的学习和软件的使用，逐步培养本科生的自主学习的能力，建立“电机学”及关联课程的整体系统知识体系。研究生由于参加实际的工程问题研究，如对电机进行设计、优化、控制和故障监测，积累了一定的工程实践经验，其从事助教工作，可以将自己的工程背景知识传给低年级同学，使本科生在学习“电机学”及关联的课程时，可通过实例掌握电机学及相关课程的系统知识。

四、结论

本文针对三峡大学电气工程专业的“电机学”教学中存在的知识体系相对封闭，不利于学生将所学各相关课程知识融会贯通等问题，分析了“电机学”及其相关课程如电路、工程电磁场和研究生电磁场数值仿真课程的关联性，提出了在“电机学”关联性课程中开展多样化教材建设、教学网站建设及共享资源制作、教学软件开发的关联性课程建设方案。探讨了师资队伍和学科建设对关联性课程建设的重要性，通过关联性课程建设，提高学生对“电机学”及相关课程的掌握程度，加强学生的工程背景知识和实践能力。

参考文献

[1]学校举行“2+4+x”人才培养模式讨论会[EB/OL]. http：///jxxx/2006-10/1160446199d11067.shtml.

[2]姚樱英，范承志，等.探索电类基础课程的系统关联化建设[C].高等学校电路和信号系统、电磁场教学与教材研究会第八届年会.桂林，2012.

电气工程设计课程范文第3篇

【关键词】汽车电工与电子基础； 精品课程； 课程教学模式； 课程评价模式； 课程实践条件

我校的《汽车电工与电子基础》精品课程紧紧围绕教学内容、教学方法和手段、教学梯队、教材建设、教学效果等几大方面来进行建设。经过一段时间的建设，取得了一定的成效。现将此门精品课程的建设过程呈现以此，以供同仁参考和雅正。

1 课程设置

（1）课程教学模式：本课程的教学采取“理――实”一体化教学模式。分别进行理论讲授、实践操作的教学和辅导，让学生有充足的实践操作时间。

（2）课程内容设计：根据国家汽修专业设置标准与职业能力标准将课程总教学时数设置为56学时，分成8个项目：安全用电、汽车常用工具量具、汽车电路常识、汽车电子半导体元器件、交流电路与发电机、磁路与电磁器件、直流电动机、汽车电路图识读。以工作任务为载体将8个学习项目中分别设置了23个学习项目，每个学习项目中设置不同的工作任务。

（3）课程内容组织形式。教材：以专业人才培养方案和国家职业技能要求为标准，汽修组专门编写了《汽车电工与电子基础》教材，教材采用项目化、任务化的编排模式，该教材由从事汽修专业教学的一线教师和企业的一线技术人员编写。

教学设计方案：具体包括教学目标的选取、教学重难点的突破、教学过程的设计，职业能力目标的要求，学情分析、学习情境的描述，教学环境的分析，教学方法的选用，教学过程中的组织安排以及考核方法等。

学案：在每一情景实施中，注重学生综合能力的培养（包括专业技能、与人沟通等能力、分析能力和终生学习的能力）。

PPT课件：每一课时的教学PPT课件，可指导教师的教育教学，同时也可作为学生自学的材料。

学习任务单（任务工作单）：在每一个任务中都设置有任务工作单，工单的设计按照“项目教学法”注重和实际工作过程中的操作流程、操作工艺等的一致性，用于引导学生养成自主学习的能力。

习题集：每一个项目设置项目习题，用于检测学生项目的学习效果，达到查漏补缺的目的，同时配备有教材的复习题、技能考工练习题等，供学生的学习。

资源库：资源库中配有汽车维修电工手册、汽车维修电工学习指导手册、汽车电路大全、汽车电气维修短片、汽车仿真教学软件等资源，方便教师和学生的课外与课内学习。

实训指导书：主要对学生的实训目的、实训注意事项、实训操作要领与步骤、实训效果评价等进行指导。同时也可作为实训教师的教学指导材料。

2 教学团队

（1）本课程的教学团队建设分别是从课程负责人、课程主讲教师、课程实训指导教师和兼职教师4个方面着手进行建设。

（2）本课程是一门以培养学生专业技能为主的专业课程，我们积极从汽车维修企业中吸收一部分能工巧匠加入到该课程的师资队伍中，让企业培训学生和教师的同时，我校汽修专业也对这些企业人员进行了教学教法的指导和培训，让他们具有一定的教学能力，为本门课程的教学和研究打下坚实的人力资源基础。

3 课程实践条件

（1）校内现有条件：根据教学要求，汽车运用与维修专业需配备理实一体化专业教室、汽车电器实训室、汽车发动机实训室、汽车底盘实训室、汽车整车实训室、仿真实训室等。

（2）《汽车电工与电子基础》课程依托专业，先后与省内外多家汽车服务与维修企业签订了校外实训基地，让学生和教师共同实践和进步。

4 课程管理

在本课程的管理上实行三级管理模式，分别是学校教学督导组管理、专业部管理、学科组管理的模式，对课程的教育和教学进行多方位的管理模式，达到对课程的教学质量进行多方面的监控。

5 特色与创新

（1）校企合作共同开发建设课程：我校汽修专业与多家汽修企业建立深度合作，校企合作进行专业建设，根据企业需要制定人才培养的具体目标。根据岗位需求共同开发课程，共同确定教学内容，制订教学标准、教学计划。

（2）构建突出实践教学的理论实践融为一体的专业技能培养体系；本课程教学学时为56学时，其中实践教学2时，保证了教学中一半以上的时间来进行实践操作，充分体现了“理――实”一体化的教学模式。

（3）任务引领，灵活运用多种教学方法：以基于工作过程的任务驱动教学法为主，辅以角色扮演法、案例教学法、小组学习法、项目教学法等，充分发挥了各种教学方法的特点，培养了学生的综合职业能力。

（4）建立以职业能力为标准的评价体系：本课程的考核评价主体：由校内老师、校外企业人员、学生考核评价相结合的方式。 建立以形成性评价、终结性评价集平时考核、期末考核、校内外实训考核的考核评价方式。

参考文献

[1] 乌仁图亚.关于高校如何建设精品课程的理解和感悟.内蒙古师范大学传媒学院.2007年

[2] 孔七一.精品课程建设规划实施方案.湖南交通职业技术学院.2007年

[3] 侯治富、金祥雷.精品课程建设目标及实现途径的研究与实践.中国大学教学.2006年

电气工程设计课程范文第4篇

关键词：电气工程 毕业设计 教改

毕业设计是高校实现人才培养目标的综合性实践教学环节，是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节，也是对学生在学期间综合运用所学的基本知识、基本理论、基本技能和获得的分析问题、解决问题的能力，独立进行理论与实际结合的基本训练。通过毕业设计能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的训练，因此毕业设计教学环节，尤其是工科，对培养学生的综合素质、工程实践能力和创新意识具有十分重要的意义和作用。

近年来，由于各方面的原因，全国高校普遍存在毕业设计质量下滑的趋势，学生独立思考能力和创造性能力培养不足，实际动手能力较弱，无法适应新形势下综合性人才培养目标等问题。

电气工程是一个理论与实践结合十分紧密的学科，以培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才为培养目标，要求学生具备系统的基本理论知识和较高的工程实践技能，而毕业设计工作则是实现这一培养目标的重要手段，毕业设计质量的高低将直接影响专业人才的培养质量。

因此，结合专业特点，电气工程学科在毕业教学环节可着重关注两点：（1）如何有效利用学生在校最后一个教学环节培养学生工程能力和创新意识以强化电气工程学科专业特色、提升学科品牌意识；（2）以就业多样性为导向，在面向电气行业的基础上，满足传统领域转向新领域（如新能源、工业自动化领域）对人才的需求。

一、普通高校毕业设计现状与趋势

毕业设计是学生即将完成学业的最后一个教学环节,也是最重要的实践环节,是大学生衔接学校和社会的一个重要阶段。随着高校的扩招和毕业生就业压力的不断增大, 传统的毕业设计模式越来越不能适用社会对高素质人才培养的需求。目前在毕业设计环节依然存在以下问题：

1.选题面窄且缺乏新意。部分指导老师没有参加过工程实践，缺乏对课题深难度的把握，题目范畴也比较单一，创新性不强，学生毕业设计内容必然大同小异。选题简单化、形式化现象较为普遍，不少选题过于陈旧，缺乏前沿性；有的题目范围很窄，相当于课题设计，工作量明显不足；有的题目非常大，不可能完成，也无实用价值。

2.与行业实践脱钩。毕业设计教学内容的安排存在缺陷，利用毕业实习、毕业设计环节对学生进行工程训练的综合性不足，有的缺乏阅读技术资料能力的训练，有的没有安排利用计算机进行设计的环节。此外结合用人单位实际需要的选题不多，使毕业设计失去了让学生进行岗前锻炼的功能。

3.指导方式单一化。本科专业的逐年增加，对师资队伍的数量和专业结构都提出了新的挑战，目前大部分院系均存在着指导教师数量不足和专业结构不合理的问题，同一老师往往指导多名学生，根本没有足够的精力去指导每一个学生和辅导每一个学生在毕业设计过程中所遇到的问题，结果必然导致毕业设计质量下滑，学生的能力也得不到锻炼和提高。因此，如果仍然采用传统单一的毕业设计指导模式还将无法满足毕业设计指导要求。

4.对该环节的重要性认识不够。目前对毕业环节的重要性认识不够是一种普遍现象，大多数学生因找工作而无心认真对待毕业设计，教师也忙于科研和其它教学环节而无法顾及毕业设计的指导。在论文撰写阶段，部分学生对相关资料不进行分析、消化和

5.毕业设计报告撰写质量不高。毕业设计报告不仅能反映学生专业素质与科学态度，也能在一定程度上反映完成的整体质量。部分同学从网上下载文章进行拼凑，同时论文中现了大量书写，错漏摘要、关键字不规范，参考文献格式不清楚，文字处理不够规范等现象。

6.毕业设计教学质量的过程控制把关不严。虽然目前已制定了毕业设计工作规范，规定了检查和评价标准，但执行起来往往难度较大。尤其是对部分已到校外实习、就业的毕业生，由于实习单位比较分散，无法实现统一管理，更有学生答辩前才与指导老师见面的情况。

二、毕业设计教改方法探讨

根据以上存在的问题，可采用以下方法进行解决。

1.调研当前毕业设计教学环节存在的问题。主要从当前电气学科毕业设计教学环节普遍存在的问题入手，抓住主要问题如选题结构不合理，毕业设计质量下滑的原因，为改革毕业设计教学提供理论支撑。

2.结合电气工程学科特点，对毕业设计教学环节进行理论分析，探讨合适的分析方法，在此基础上建立相应的反馈体系，研究毕业设计教学环节有效改革方法。

3.结合以下要点，实施有电气工程学科特色的教学改革模式。

（1）优化选题结构，实行双向选择。毕业设计选题应以项目为导向，从生产实际、科研项目、电气工程学科最新科技成果和热点需求中选题，兼顾新兴交叉行业的发展与需求，与社会需求、生产实际结合紧密，选题应具有前瞻性和实用性，真正将理论与实际结合，克服传统毕业设计与社会、与现场实际脱节的问题。在立题方面可鼓励教师结合科研课题、工程实践、实验室建设等实际工作进行立题，注重综合素质和创新能力的培养，大力拓宽题目类型，既有覆盖多门专业课程的传统设计题目，又有与教师科研课题紧密结合、反映时代需要的理论与工程研究，还有致力于专业实验室建设的专题制作。其次，在毕业设计题目满足要求的前提下，充分认识学生在毕业设计工作中的主体地位，全院范围内进行师生双向选择。

（2）充分利用课外科研小组。毕业设计工作中，可充分利用校内课外科研小组，让一部分学生提前进入工程实践训练阶段，尽早接触工程实际，培养学生的创新能力。在毕业设计选题前可提前让学生接触专业的教学和研科项目，引导学生选择感兴趣的研究方向，并指派专门指导教师对各个科研小组进行指导，使一部分学生在毕业设计前夕就掌握设计过程所必需的基本技能和系统调试能力。这部分同学进入毕业设计阶段后，就能够很快进入状态，从而能在规定时间内完成毕业设计内容。将毕业设计与其他教学环节有机结合起来，是培养学生创新能力十分有效的措施。

（3）结合实验室建设，构造开放式专业实验室。为进一步加强实验室建设，可利用毕业设计自行研制开发实验仪器，如信号发生器、示波器、仿真开发平台等，扩充实验室资源，也是一种比较有效的方法。

（4）产学研相结合指导毕业设计。产学研结合是培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力的重要环节。产学研结合指导毕业设计，使学生学到先进的技术，接触到最新的电气产品，同时接受现代管理理念熏陶，综合能力得到提高，同时增进了学校和企业，企业和学生之间的了解，增强了合作，为学生就业拓宽了渠道。

毕业设计指导教师可根据毕业实习情况来拟定毕业设计题目，开创毕业实习和毕业设计一体化新模式，可以使学生在毕业实习过程为毕业设计积累实际的经验和技能，提前进入毕业设计，有针对性的进行知识和技能储备，为高质量完成毕业设计提供时间保障。在指导教师数量不足的情况下，也可以通过聘请企业的管理人员或工程技术人员担任现场兼职教师来弥补毕业设计教学环节的不足。

（5）建立现代远程教育平台，加强对网络技术的运用。由于目前部分学生由于找工作、毕业实习等情况不能按时在校进行毕业设计，也就无法正常接受指导对课题的指导，因此指导老师应根据实际情况调整指导方式。以互联网络技术为核心的现代教育技术符合学生的认知规律，同时也有利于教师自身素质的提高，减轻教师的教学负担。

三、结束语

本科毕业设计是作为培养大学生实践能力和创新能力，提升本科教学质量的一个重要环节。结合科研和生产实际的题目、校企共同指导等方式可以保证了毕业设计质量的同时，提高学生走向社会的竞争能力。因此，毕业设计教学环节改革的实施是一项亟待解决的艰巨任务。

参考文献:

[1]华小梅,丁坚勇,饶凌平.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践[j].中国电力教,2008.12.

电气工程设计课程范文第5篇

关键词 机械电子工程专业；虚拟仪器设计；教学改革；

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）22-0047-02

Teaching Reforms and Practices in Course of Design of Virtual Instrument in Machinery and Electrical Engineering//GENG Qidong， WANG Fuyuan， WANG Jun， LI Chunyan

Abstract The design of virtual instrument is a professional course， because the time of open is too late， the teaching effect is not good. In order to change the status quo， the design of virtual instrument has

been reformed from itself. Respectively from the teaching goal， tea-ching content， teaching methods on the corresponding improvement， finally has obtained a good effect.

Key words machinery and electrical engineering； design of virtual instrument； teaching reforms

1 引言

拟仪器技术是现代计算机技术与仪器技术相结合的产物，它将测量技术、通信技术、信号与数据处理技术、传感器技术等融为一体，在测控领域举足轻重。虚拟仪器技术在教育、交通、通信、工业、农业等各行业也有相应的应用。在短学时、少学时的课程背景条件下，如何提高教学质量及增强学生实践技能，一直是本课程不断改革的方向。

盐城工学院机械工程学院机械电子工程专业从2011年起开设虚拟仪器设计课程，主要讲授虚拟仪器的结构以及LabVIEW软件使用。由于课时较少、硬件设施不全、学生基础薄弱及主动性较差等原因，本门课程的教学效果不佳。从2015年起，虚拟仪器技术教学小组针对本课程的特点，从教学内容、教学方法、教学实验等环节开展教学改革，强化仪器技术的基本概念，增强学生的实践能力。本文将介绍虚拟仪器设计课程教学改革过程及结果。

2 教学目标改革

在以往绝大多数教学中，教学目的以掌握本课程知识为根本。这在很大程度上导致学生学习的目的性不强，为了挣学分而学习、为了拿学分而学习、为了考高分而学习。本门课程的改革首先从教学目的开始，将教学内容引导到学科竞赛及技能认证上。

在教学过程中，将教学内容定位为竞赛服务。从2009级起，本科生教育培养方案中要求学生在校期间完成相应的素质拓展学分。学科竞赛是获得本学分的主要形式，鼓励和引导学生参加虚拟仪器技术的相关竞赛，既可以锻炼能力，也能完成学分要求。

学生在就业过程中，技能认证的证书对于能否成功就业起到非常重要的作用。虚拟仪器设计的学习离不开NI（美国国家仪器公司）开发的相关平台，该公司提供的助理工程师（CLAD）认证是虚拟仪器设计技术水平的一种考量。CLAD认证通过者能够基本熟练地在测试和测量领域应用虚拟仪器设计软件，如LabVIEW、LabWindows/CVI等。CLAD认证的核心是对虚拟仪器开发系统全面和广泛的了解，并能够应用相关知识运行、调试、维护所设计的虚拟仪器模块。拥有此类证书，可以增强学生的就业选择面，提升就业成功率。学生可以在测试及测量等相关领域寻找合适的工作，同时在继续深造方面选择方向也增多。

3 教学内容改革

教学内容在很大程度上决定了学生对本课程的喜爱程度。在实际教学中，往往发现这样的问题，学生总是认为学习本课程没有可用之处。因此，教学改革的重要工作就是对教学内容进行改革。在进行本课程教学前，给学生灌输虚拟仪器技术课程的重要性，同时明确本课程的学习目的。将教学内容定位于学科竞赛及技能认证，在内容上需要进行调整，分为软件学习、软件及硬件结合的项目设计学习和硬件资源学习。

软件方面 LabVIEW是一种程序开发环境，由NI研制开发，类似于C和BASIC开发环境。LabVIEW软件是虚拟仪器设计最为流行的软件，是测试及测量领域的设计核心。在教学中，以学习LabVIEW软件为开始，逐步进入虚拟仪器技术的学习中。首先，熟练安装LabVIEW软件和熟悉软件操作环境；其次，掌握运用基础语言的编程技巧进行初步学习；最后，设计较为综合的虚拟仪器程序。在实际教学中，从虚拟温度计的设计开始，学习VI创建方法、随机数产生方法、输入输出控件使用方法，进一步掌握了VI的创建、数学控件运用、报警、数据记录存储。虚拟温度计设计是一个典型的虚拟仪器设计范例，通过教师课程上演示操作、课程自主学习以及实验中自我体会等形式，最终掌握虚拟仪器设计的基本步骤及原理。

硬件资源 虚拟仪器是由软件和硬件组成的，硬件资源好坏也是虚拟仪器设计成败的关键。现有实验室资源是学生获得的第一手硬件信息，NI提供的硬件资源以各种板卡为主，教学中主要介绍PCI模块、CDIO、SCXI信号调理模块，同时结合NI最新的产品做相关的介绍。NI为各大高校学生参加虚拟仪器设计大赛提供各种设备的租借服务，因此在硬件资源不足的情况下，可以通过此方式尝试使用及掌握相关硬件模块。在实验室中，各个模块的讲解结合实验进行，学生边听讲边实地观察相关设备，有时还进行动手操作，以加强对模块的印象。

综合设计 在软件操作及硬件资源都掌握的基础上进行综合设计。综合设计涉及的知识较多，学生应掌握信号处理技术、传感器技术、控制技术等相关知识。综合设计首先以掌握数据采集卡项目为开始，逐步熟悉虚拟仪器设计步骤及规范，最后以实际项目为考核。

4 教学方法改革

教学方法的优劣决定了教学的效果，改进现有教学方法，增强教学效果，也是教学改革成败的关键。虚拟仪器设计课程教学的重点在于培养学生的实践能力及解决实际问题的能力，引导学生主动学习本门课程比灌输式教学更有效。

采用目标驱动式教学法，首先制定一个合理目标，然后实施教学活动，最后逐步检验目标实现情况并修正目标。整个教学改革分三个阶段。

第一阶段：将现有学时数进行调整，理论课时与实践课时各占一半，主要目的是提高学生动手及实践能力。现阶段的虚拟仪器设计教学内容以理论教学为主，课堂气氛较为沉闷，学生的积极性不高，因此教学效果不好。改变现有学时分配，引导学生主动学习虚拟仪器设计。

第二阶段：要求学生进入虚拟仪器网络论坛初级课程学习，以通过网络初级课程为考核通过标准。在学院资源有限的情况下，充分利用外界资源。利用NI提供的网络平台，组织学生进行学习，从基础课程开始，逐步加深，以通过LabVIEW助理工程师（CLAD）考试为最终目标。同时鼓励学生参加全国虚拟仪器设计大赛，以参赛为目的，锻炼学生的设计能力。

第三阶段：组织考核通过CLAD，目标通过率为5%；组队参加虚拟仪器设计大赛，目标为三等奖。

5 教学改革的意义

长期以来，高等学校的专业教学以应试为目的，注重理论教学而疏忽实践及创新方面的教学。在这样的培养模式下，学生走上工作岗位后，往往存在懂一点儿理论知识，而动手能力弱、毫无创造力的现象。针对这一状况，需要从专业课的教学中做改进。专业课程的教学是学生离开学校前最后接收的知识，这一阶段的教学内容有助于学生认清自身优势。因此，要加强专业课程教学，促进学生理解专业概念，培养创新精神。

虚拟仪器设计课程有一定的特殊性，在实际教学中存在硬件资源不足、软件资源较陈旧的情况。面向学科竞赛和技能认证的目标，旨在改革教学内容、教学方法，使学生能够主动投入该课程的学习之中，利用现有资源，发挥自身的想象力和创造力。在网络时代“人人为我，我为人人”的思想影响下，充分利用现有的网络资源，可以参与各大论坛的学习及交流，参与网络公开课程的学习，参与研讨会的讨论等。

虚拟仪器技术是仪器技术、网络技术、信息技术、传感器技术、控制技术等相融合产生的。该技术一直处于发展之中，虚拟仪器设计课程的教学需要跟随时展的脚步，通过对教学内容、方法、目标进行改革，采用目标推进的方法，逐步实现改革目的。参考文献

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