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电力工程和电气工程区别

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电力工程和电气工程区别

电力工程和电气工程区别范文第1篇

关键词:电气工程;施工图;预算;准确性

中图分类号:F407文献标识码: A

工程预算工作是一个综合了多学科内容的工作,它要求工作人员不仅要具有一定的专业知识水平,对国家的相关法规和政策有充分的认识和理解,还要了解包括项目图纸设计、施工材料、施工设备以及施工方法在内的多种项目施工知识。对于工程建设而言,提高工程预算的准确性,做好项目造价管理,有效的控制投资和结算,是保证项目施工企业社会效益和经济效益的重要工作内容。

一、 电力企业电气工程施工预算的现状

随着我国电力企业的不断发展,电气工程建设越来越多。针对我国现行的电气工程预算进行分析,电力企业目前的工程预算书通常是由施工方来制定的,然后交给建设单位进行审批,目前也有大部分的企业提倡采用建设单位提供的工程设计,根据施工单位自身的情况进行分析,自主报价。但是这种方式在趋于成熟的电气安装行业来说,实现起来会遇到许多问题,由于电气安装行业的市场正处于一个激烈竞争的现状,施工单位与建设单位签订合同时常常处于弱势,同时在开工阶段也经常会遇到签证难的情况,导致目前的电气安装行业竞争降价。由于工程的报价时间要求比较紧,所以很难实现具体的现场勘测,没能对施工现场和施工费用进行有效的分析和评估,由于电气工程的规模比较大,相对投资也比较大,经常受到社会、经济、政策以及法律等外界因素的影响,合同通常采用总价包干形式,施工材料的价格也不断的增长等一系列因素对工程成本的控制,导致施工企业在电气工程的预算中从在许多风险。此外,在施工单位中也经常会出现技术与经济分离的状况,由于施工单位的技术人员过于注重技术问题,却忽视了技术方案的经济性,缺乏经济观念,不能很好的对成本进行控制,施工单位的工程造价人员并没有对施工情况以及施工现场进行彻底的理解,只是纸上谈兵,导致对工程造价的管理处于被动,没能对造价进行合理的控制。而有些的工程造价人员由于自身的技术水平不够,甚至对工程不够重视,不能对电气工程预算进行主动管理,导致预算过程中无法得到准确的工程预算,直接影响电气工程施工的顺利开展,甚至会导致施工单位出现亏损等现象。

二、 提升电气施工企业工程预算准确性的途径

2 . 1 利用好施工图

对于任何工程的施工而言,施工图都是确定工程造价的一个非常重要的依据,电气施工也是如此。一套准确细致的电气施工图往往就是电气施工企业工程预算的核心依据,它是电气安装工程量的计算依据,也是编制预算文件的基础。如果无法准确的计量电气施工的工程量,那么就更不用谈预算的准确性了。电气施工图一般是由说明书、电气设备和相关材料的汇总表、施工图例、施工平面图、系统图、配电箱(柜)的结线图以及大样图等组成的。要利用好施工图,首先要从说明书和电气设备和相关材料汇总表着手,了解整个电气工程的大致情况,然后根据施工平面图以及其他图样对整个工程量进行大致的确定[1]。

2.2 掌握电气系统的相关知识

了解和掌握电气系统的有关概念,可以帮助我们准确套用预算定额。因为不同种类、不同型号的电气设备,其功能和安装方式也各不相同,所以套用预算定额子目也不相同。如组装型和成套型荧光灯的区别,组装型所采购的灯具均为散件,需要在现场组装、接线,组装型吊链式双管荧光灯安装 2-1744 综合单价为 561.67元/10 套;而成套型所采购的灯具的灯脚、整流器等已装好并连接好导线,成套型吊链式双管荧光灯安装 2-1751 综合单价为 259.34元/10 套,每 10 套基价相差 302.33 元,如果不清楚组装型和成套型概念的区别,就会造成较大的错误,影响了预算的准确性。又如配电箱安装子目 2-304 综合单价为 208.12 元/台,控制屏安装子目2-277 综合单价为 448.74 元/台,两个子目每台安装综合单价相差240.62 元[2]。如何套用配电柜、配电屏、配电箱安装定额子目呢?这就要求了解柜、屏、箱的概念,来选用定额,柜的尺寸较大,四面封闭,一般用于高压;屏:尺寸小于柜,正面安装设备,背后敞开,一般用于低压及直流控制保护;箱:尺寸小于柜,四面封闭,一般来说用途单一,易于维护。在电气单位工程预算编制工作中,类似的问题不胜枚举,严重影响了预算的准确性。只有了解电气的有关概念,才能避免错误,使编制的预算更趋于准确。

2.3 准确的计算工程量

在工程预算的编制中,对工程量的计算是一项复杂的工作,要求工作人员必须进行细致的计算,工程量的计算也是工程预算编制的一个重要指标,工程量计算的是否准确直接决定工程预算的准确性。在工程量的计算中,影响计算准确性的因素主要有:①编制人员对工程量的计算规则以及电气工程的结构了解不够透彻,在计算工程量时就会出现遗漏和偏差。②前期工程的设计深度不足,导致后期工程发展较大的变化,并且管理人员没有与施工人员进行及时沟通,使电气工程量的计算产生偏差。

2.4 对设备和材料价格的控制

电气设备及材料的费用占整个工程预算的60%~70%左右,电气材料设备的价格对整个工程造价影响非常大,因此,掌握好设备材料的费用对整个电气工程预算的准确性以及整个工程项目的进度和质量有很大的影响[3]。目前,随着电气工程的市场需求的日益增多,市场的供求的主动权完全在建设单位上,造价人员完全可以通过多方询价的方式选择质量最好、性价比最高的材料采购。因此,为了降低工程造价的成本,提高工程预算的准确性必须要求造价工作人员及时了解市场上现行的材料设备价格,收集全面的设备材料信息,定期询问供应公司以及生产厂家设备、材料的价格变化情况,确保设备材料的价格真实可靠。

2.5提高造价工作人员的专业素养

电气工程是近年来快速发展的高新技术领域,相关的电气设备均有不同的种类和型号,系统的导电功能以及导电安装方式也有所不同,很多工程量的计算也比较复杂,在进行电气工程造价预算的过程中,必须要求造价工作人员能够正确的识读施工图,正确区分电气安装工程中的材料及设备,熟悉预算定额的标准规范及工程量的计算规则,及时掌握电气设备及材料的现行价格,因此,造价工作人员必须充分了解相关的电气专业知识,具备一定的专业基础,在工作中不断的提高自身的专业素质,在遇到任何的突发事件时,可以用专业知识以及相关的工作经验采取及时的处理,从而规范电气施工过程的预算工作,提高工程预算的准确性[4]。随着我国国民经济的快速发展,人们的生活水平也在不断的提高,对电力的需求程度也随之增加,使电气工程这种高新技术产业得到了广泛的应用和发展,电气工程的预算造价是电气经济技术工作中的重要环节,做到电力技术与经济的有效配合才是电力产业长久、快速发展的关键,有效提高预算造价的准确性不仅有利于整个电气施工工程的顺利开展,保证施工的进度和质量,同时还可以有效的提高施工工程的经济效益。

文章提出了从利用好施工图、掌握电气系统的相关知识、准确的计算工程量、对设备和材料价格的控制、提高造价工作人员的专业素养及结合企业定额等几个途径提高工程预算的准确性。只有提高预算的准确性,才能使得施工企业在激烈的市场竞争中取得先机。

参考文献:

[1]蒙小丽.有关如何提高施工企业中电气工程预算准确性的探讨[J]. 科技资讯,2013,30:137-139.

[2]严育红. 浅议如何提高电气施工企业工程预算的准确性[J]. 科技资讯,2011,27:170.

电力工程和电气工程区别范文第2篇

关键词:建筑施工;电气工程监理;图纸设计

中图分类号:TU712 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0100-02

一、建筑施工中电气工程监理的职责

建筑施工中电气工程监理的承担的职责非常重大,但不是像大家简单理解的监督和管理,监理的职责远远不是这些,他们在整个施工中都起了很重要的作用。从最开始的建筑图纸设计到施工过程中的进度开展及竣工后的费用计算都离不开他们的管理。

(一)施工前的图纸设计

建筑施工的首要任务就是建筑物的整体设计即图纸设计,在这方面电气工程监理要综合考虑每一个细小的因素包括建筑物的分布格局、楼层高度等,设计好每一个细节。在图纸设计上,电气工程监理不能仅凭自己的理论知识进行描绘,他们要结合建筑、场地的实际情况设计出合理、美观的建筑楼层。这方面就要求监理不仅要有过硬的专业设计知识,还必须有随机应变的实际能力。

施工前的准备除了图纸设计外,电气监理还要考虑设计出的图纸是否可以在实际中操作以及施工中所用到的器材、零部件是否能够最经济的购买到。如果图纸中设计材料的价格非常昂贵,这样在建筑开支上会浪费很多资金,也不便于建筑业的发展。

(二)施工中的质量控制

图纸设计只是建筑施工的准备阶段,在施工的过程中我们不仅要重新检查一下图纸设计的可实施性,还要把握好安装、调试等具体质量控制。如果发现图纸设计中的错误,一定要第一时间提出,千万不要因为怕被责罚而隐藏不说,只有将错误慢慢找出,整个施工才能更安全更顺利的进行下去。

1.把握好施工的主体设计质量

在施工阶段我们首先要把握好主体设计的质量控制。这主要表现在电气材料的购买上,对于不合格的线盒等材料要要个排除在工程之外,对于购买合格的材料一定要最好记录。

除了做好申请表等记录外,在一些细节方面也应该引起足够的注意。像在镀锌钢管的厚度要求上,厚管的厚度应该大于2.5mm,而薄壁管的厚度要大于1.5mm;对于电线管的要求,不能把电线并排在一起,不能填埋在钢管的外侧,而且管道交界处一定要连接牢固,不能另设线路;另外对于各种管件的连接是依靠胶水的,对于胶水的质量一定要重视,如果质量太差,将不能把管道连接起来,最好选用与管道统一品牌的胶水,这样就能保证管道连接成功的可能性很大。

2.把握好施工中安装、调试的质量控制

施工过程是整个电力监理中最重要的环节,施工涉及到很多些小的材料安装,而这些器具的正确安装及质量很重要,施工中一定要注意每一环节。

在配电箱、线盒的安装中要注意布线整齐、连接牢固,避免电线混乱,出现问题时很难检查;在建筑施工接地线时要注意方面措施,各种金属门窗要注意接地,符合安全操作要求;对于气电设备运行的时候要注意操作流程,一定要先空载运行,然后带负荷运行,这样减少了安全事故的发生。

施工过程中有很多质量控制要求,电气监理一定要全方位考虑,力争考虑每一个因素,减少事故的发生。

(三)施工后的费用开支

电气工程监理不仅仅在建筑施工前要布置好图纸设计,施工中注意每一个零部件的安装和设备的试行,在施工后还要统计好运费的开支,为承包单位的开支做好记录,避免成本浪费。

二、电气工程监理常见的问题

建筑施工中电气工程监理在整个施工过程中起到了举足轻重的作用,他们全权负责建筑的进度开展,但是在实施的过程中遇到了很多问题,从开始的图纸绘画到最后的消费开支,前前后后对会遇到一些问题,这些问题看起来微不足道,但是忽略了细小的问题,建筑施工将会漏洞百出。

(一)施工前图纸设计问题

电气工程是一项综合性学科,涉及到很多领域的知识,为此在图纸设计上不仅仅要弄懂一些电气符号,还要弄清一般的机械零件符号,只有把零部件符号及装配符号、电气符号看清,在实施的过程中才能更好的按要求开展下去。

在消防线路的铺设上,注意各个线路不要交错,保证井然有序,另外管道外面还要铺设一定厚度的保护层,避免被氧化或腐蚀。

在线路接地的问题上,要注意不通器件间是否可以同时接地。在建筑施工过程中很多设备都需要接地,像一些避雷的电气设备接地、电力接地等。如果他们同时接地,可能会造成意外事故。

(二)施工中常见问题

很多施工人员往往看清了图纸的要求,但是真正操作起来很多小环节都没有引起足够的重视,致使出现许多意想不到的事故,为此我们要抓住每一个细节,在施工中我们会遇到以下问题。

1.防雷接地不符合要求

为了保证生命安全,建筑上采取了很多避雷措施,但是在引下线、均压环、避雷等连接处往往因为工艺水平不佳,出现夹渣、焊瘤、虚焊、焊缝等问题,如果焊渣不弄掉,也很容易出现雷击事故。

2.电线管敷设不符合要求

在安装的过程中,很多施工人员为了节省时间、操作简便,把电缆管多层熏叠和并排紧贴,完全没有按照要求把把它们安装好,有的地方甚至高出钢筋的面筋。除此之外,有的电线管埋在墙里的深度不够,在电线管里出现死弯、痛折、凹痕等不良现象。最后在电线管进入配电箱时,管口在箱内未做紧锁固定,这样长时间使用用后,很容易松动。

3.导线的接线及质量和色标不符合要求

在建筑施工中会用到很多导线,这些导线都有质量要求,一般多股导线不采用铜线。而在与开关、配电箱等接线端连接时,一个端子上可以接几根导线,导线最容易出现的问题就是由于运输、安装会磨损掉外表皮,导致线头。最后很容易被人们忽略,但是会引起安全事故的就是导线的三相、零线、接地保护线的色标不一致或者混淆,如果没有注意这方面的问题,在通电之后可能会发生触电现象甚至引起火灾。

4.开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求

实际操作中开关的安装及接线会出现很多问题,像线盒填埋太深,标高不在同一位置上,同时匠板与墙体间有时会有缝隙,蕊板有胶漆污染等。最后开关也会出现电线头的情况,还有开关座固定不牢固,容易松动。

三、电气工程监理预防措施

(一)安全防雷接地措施

防雷接地是一项技术活,首先要加强对安装施工人员的技能培训,促使他们明白每一个要求,力争做到焊缝处均匀美观,对于像立焊这样不方便的电焊更应该引起重视。除了在行动中让他们明白安全的重要性,更要在思想上进行教育。

(二)电线合理铺设措施

电线的铺设合理性决定着建筑的安全性,为此要求管理人员熟悉有关规范,从严管理,特别要注意电线层不能并排紧贴。电线管要埋入砖墙内,离其表面的距离小应15mm,管道铺设要横平竖直,注意在拐角处避免出现扁折、凹痕等不良现象。

(三)导线质量保证的安全措施

建筑施工中会用到很多电线,每一种电线都有自己的型号和质量要求,一般多股导线的连接,应镀锌铜,而且导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体。最后对于施工人员,不仅要求他们知晓安装电线的正确方法,更应该从细节着手,分清相线、零线、接地保护线的作用和色标的区别。安装时如果三种电线的色标分不清楚,等接电后很容易引起安全事故。

四、结束语

建筑施工中电气监理起了承前启后的作用,在整个施工过程中都有自己的职责,这就对监理一方面提出了自身过硬素质的要求,另一方面也提出了具备丰富的实践经验的要求。但是往往在施工中会遇到很多问题,不仅表现在操作流程不规范,还表现在施工人粗心大意,没有引起足够的重视。为此,采取有效合理的预防措施很有必要,我们就要从细节着手,注重每一环节,只有这样建筑施工才能安全完成。

参考文献:

[1]程健.建筑电气工程监理常见问题及控制手段[J].黑龙江科技信息,2009(11).

电力工程和电气工程区别范文第3篇

关键词:高职高专;电力系统;课程;构建

作者简介:李焕(1971-),男,辽宁海城人,应天职业技术学院机电工程系,讲师,工程师。(江苏 南京 210023)刘海涛(1972-),女,湖北宜昌人,南京工程学院电力工程学院,副教授。(江苏 南京 211167)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)30-0126-02

一、应用型技术人才培养的背景

高等职业院校是高等学校的重要组成部分。从世界范围看,高等职业教育是经济社会发展到一定阶段出现的一种新型高等教育,是和传统普通高等教育有着不同质的区别的另一种类型的高等教育,是以培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线职业岗位的实用型、技术型和技能型专门人才为目的的高等教育,是职业技术教育的高等阶段。

我国的高职教育起步较晚,发展扩张速度过快,在人才培养方面还存在很多不足。目前,很多高职院校的电力系统自动化技术专业沿袭了普通本科高校“重理论、轻实践”的人才培养方案,然而高职院校的专业建设和人才培养目标与强调学科体系的本科院校有明显的区别。[1-2]高职电力系统自动化技术专业的培养目标应兼顾学生职业的可持续发展,“以服务为宗旨、以就业为导向”,着重于培养应用型技术人才,适应电力系统生产一线的需要。

“电力系统稳态分析”课程是应天职业技术学院电力系统自动化专业的核心课程。该课程的主要内容为电力系统的组成和技术特点、电力系统接线方式和电压等级、电力元件的参数计算及系统等值网络、潮流的分析与计算、线路导线选择、电压调整和频率调整、电力网络经济运行等。

现阶段,如何结合现有的教学和实验手段,从而进一步提高“电力系统稳态分析”课程的教学效果,提升教学质量,为电力类应用型技术人才的培养提供可借鉴的思路和改革方向,是一个值得深思和探讨的问题。

二、“电力系统稳态分析”课程中存在的问题

1.课程理论性强

“电力系统稳态分析”课程包括电力系统的稳态分析和暂态分析,是一门理论分析严谨、涉及内容广泛的电气工程自动化专业的核心课程。本课程既是后续专业课程电力系统继电保护、发电厂电气部分、电力系统自动装置等相关课程的理论基础,更是学生基本专业素质形成的关键课程。该课程内容理论性强,知识体系严谨。在以应用性和技能性为基本要求的高职教学中,对理论知识的要求是以“必须,够用”为度,因此,该课程在高职教学过程中存在着冲突与矛盾。

2.课程对于学生的运算能力、专业基础能力要求较高

“电力系统稳态分析”课程涉及的基本学科有电路、电机、电磁理论等。对电气理论、基本的分析和计算能力都有较高的要求。同时课程涉及的知识面广,综合知识的运用能力要求也比较高。

3.“电力系统稳态分析”课程结构上是以知识内容为主线,强调知识结构和知识体系

传统的结构为:电力系统的基本知识元件的参数和等值电路潮流计算有功功率平衡及频率调整无功功率平衡及电压调整电力系统的经济运行。这种结构对于高职学生来说,往往会造成知识内容无法连贯,无法和实际应用有效结合。

三、电力系统稳态分析课程的构建

1.课程内容的重组

“电力系统稳态分析”课程是以学生的专业基本素质的培养、基本的运算能力、技能的提高为基本目标,结合符合高职培养目标,以项目化教学为基本方法进行重组的。高职教育对理论知识的要求是以“必须、够用”为度,不强调理论知识的体系性。因此,对理论知识的要求应围绕着工程实际应用。“电力系统稳态分析”课程包括电力系统的基本知识、电力元件的参数及等值电路、潮流计算、有功功率平衡及频率调整、无功功率平衡及电压调整、电力系统的经济运行等部分内容。其中,电力系统基本知识方面要求重点掌握电力系统电压等级的概念。在教学实践中发现学生对额定电压的概念不太容易理解和掌握,因此必须不断强化额定电压的概念,进行相应的训练以加深理解;电力元件的参数及等值电路中要求会计算中等长度的架空线路、双绕组变压器的参数的计算,对于长线路、三绕组变压器和自耦变压器的参数不要求计算。对于参数的归算,以掌握工程计算中常用的平均额定电压之比计算为主,强调实用性,忽略知识结构的完整性;潮流计算工程中已实现计算机的计算,但手工计算是基础,因此通过开式网的潮流计算来训练潮流的基本计算方法和计算能力。对于计算机基础较好的学生拓展介绍计算机算法;频率调整重点要求学生掌握有功功率和频率的关系,掌握一、二次调频的过程,计算训练强调对基本概念的理解;电压调整重点掌握通过改变变压器变比进行调压的计算,其中重点训练双绕组变压器的调压计算。

应该指出的是,课程内容的调整、重组与课程教学模式有很强的相关度,如何通过内容的重组与教学模式的创新更好地融合是该课程教学实施中关键的问题。

2.课程教学模式的创新

新型教学理念要求以学生为教学的主体。传统教育中以“课堂为主、教材为主、教师为主”,学生上课认真听课、仔细做笔记是一种被动的学习,对于提高学生的技能和能力的效果并不理想。因此,在教学过程中要不断强化学生的主动参与意识。让学生针对问题主动学习,提高知识的运用能力,增强运用知识解决实际工程问题的能力。

首先,教师给学生下达项目任务,让学生利用各种方法围绕目标任务自行分组讨论学习。在讨论学习过程中,教师参与并引导讨论,帮助学生理清思路,分解任务目标,分解知识点,寻找解决问题的方法和途径;其次,由学生根据目标任务结合讨论结果进行分析和计算;最终由老师总结知识点,解决疑难概念和计算中的问题,师生共同完成项目任务。

项目化的教学实践性强,与真实世界密切联系,学生的学习更加具有针对性和实用性;学生的学习有很大的自主性,学生可以根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会,学生能够自主、自由地进行学习,从而有效地促进学生创造能力的发展;项目化教学可以将长期项目与阶段项目相结合,构成实现教育目标的认知过程,并具有学科交叉性和综合能力运用的特点。

在本课程教学实践中,采用了长期项目与阶段性项目相结合的方法,即以某地区110kV区域电力网的设计为长期项目,分四个阶段性项目(如表1所示)。

所有的教学工作都围绕着总体的项目任务来展开。这种任务化的方法使得学生在学习过程中对工作目标始终是明确的。对于概念的掌握、基本计算能力的训练都有很强的目的性和针对性,在具体实践中取得了良好的教学效果。

3.课程考核方式的改革

考试既是检验学生学习效果的一种手段,也是检查教师教学成效的重要途径。为此,设置一种科学合理的考核方法也是教学改革中十分关键的环节之一。本课程传统的考核方法是闭卷考试。闭卷考试作为考核的主要方法之一,是有其优点的。但是在高职院校以能力为本位的应用型技术人才培养过程中,闭卷考试的不足之处也是非常明显的。其最主要的缺点是对学生的技能不容易考查。

针对项目式教学方法的使用,在考核方式的改革实践中可以加强形成性考核。即在每个阶段性项目实施结束后进行阶段性考核。考核的内容和形式可以是多种多样的,如可以直接采用阶段性项目实施结果作为考核依据,也可以在阶段性项目实施过程中根据学生的学习情况、讨论情况进行成绩的采集,甚至可以对分组讨论中学生分组配合、团队协作的过程进行考核。因此,这种考核是全方位、多方面的,对学生的综合能力、应用能力、协作能力都能进行比较全面的考查。

四、结论

高职教育的培养目标是培养应用型专门技术人才。理论学习要求“必须、够用”。通过“电力系统稳态分析”课程内容的重组和教学模式的创新以及考核方式的改进实现了以工程应用为主线、技能培养为目标、将理论知识融于实际应用的良好互动。教学实践证明,该方法使得学生不但较好地掌握了专业基础知识,而且显著提升了工程实践能力,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]李贤政.高职院校人才培养方案核心要素的思考与分析[J].中国高教研究,2010,(2).77-78.

[2]黄宽,纪静波.高职电气自动化专业人才培养方案研究与探索[J].中国电力教育,2013,(2):46-47,53.

[3]贺秋丽,黄盼,许梅.电力系统及其自动化专业实验课教改探索[J].广西大学学报,2003,(S1):139-141.

[4]汤雨.“电力系统自动化”课程教学改革方法思考[J].中国电力教育,2013,(2):57-58.

电力工程和电气工程区别范文第4篇

关键词 MATLAB;教学改革;教学质量

中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)33-0130-02

1 引言

MATLAB软件是适合多学科、多种工作平台的功能强大、界面友好、开放性很强的大型优秀应用软件,给几乎所有的科学研究领域提供了强有力的支持。同时也是国内外高等院校数学、数值分析、数学建模、数字信号处理、自动控制理论以及工程应用等课程的基本教学和实验仿真工具,已成为大学生必须掌握的基本技能之一。因此,MATLAB成为电子信息、电气工程、自动化、电力工程与管理等专业本科生的基础必修课,为后续课程的学习、工程设计和科学研究打下基础。可见,学生对该课程掌握的程度将直接影响高校对学生的培养质量。从往年的教学效果看,并不是很理想,许多学生在大一或大二就开始学习MATLAB软件,但直到大四做毕业设计时,一些人还不能熟练掌握MATLAB语言。

探其根源,一方面依据该课程的特点,国内大部分院校都将其课程性质设置为考查课,因此学生的重视程度不够,缺少学习的热情和动力。而且近些年的扩招使入学学生的素质平均水平相对下降,学习效果自然不理想。另一方面,MATLAB是一个将通用性与专业性、一般目的应用与高深科学技术应用有机结合的一个功能强大的软件,而高校里安排本课程时,包含实验教学课时在内,总的教学课时一般在36~45学时,教师在有限的课时内,根据所授学生的不同专业,有针对性地选取教学内容的得当与否,将影响该门课程的教学质量。

如何在新的形势下,与时俱进,提高该课程的教学质量?近几年,笔者根据淮阴师范学院物理与电子电气工程学院(以下简称“我院”)的实际情况,对该门课程的教学内容和教学方法进行了不断探索与改进。教学实践说明,这些措施的实施有效地激发了学生的学习兴趣,调动了学生的能动性,取得比较好的教学效果。

2 上好第一节课,强调课程地位,增加学生的重视程度与学习兴趣

通常,学生在决定是否花时间和精力去学习某门课程时,很大程度上取决于他们对该门课程的认识与印象,而对该门课程的重视程度就决定他们能否投入足够的学习能量以及采取什么样的学习方式(被动地应试学习还是主动地增强型学习)。这在很大程度上决定该课程的教学效果。一个学期某门课程出勤率的最高峰值是在第一节课,学生精力最集中、好奇心最强的时间段就处在第一节课,第一节课将决定学生对该门课程的认识与印象。因此,第一课不论是对学生还是教师都非常重要。那么,第一课到底应该讲些什么内容才能增强学生对该门课程的重视程度呢?

首先,通过互联网,搜索美国麻省理工学院和国内西安交通大学所设置的MATLAB课程的基本信息、对该课程的定位、对学生学习的基本要求,通过比较和分析,让学生认识到MATLAB是当代大学生必须掌握的几大计算机语言之一,以此来增加学生对本课程学习的紧迫感和主动性。

然后,列举几个学生在之前其他的课程中曾经用相应的方法解决过的问题,看看通过MATLAB又是怎样解决的。

例1:计算矩阵的行列式和逆矩阵。

例2:求解微分方程。

例3:在电路分析课中,利用网孔法得到的方程组为,求各支流的电流。

例4:绘制正弦、余弦曲线。

通过这些熟悉的题目,使学生基本上不知不觉地了解了MATLAB的部分功能,看到同样的题目在MATLAB中通过输入简单的几行语句就可以准确地运算出他们用其他的方法花上几倍的时间才能得出的结果,打消了学生学习该课程的畏惧感,激起学习本课程的兴趣。

3 形式多样的教学方法

由于该门课程内容庞杂,如果教学内容针对性不强,教学重点不突出,就会遮盖MATLAB软件专业工具的特性,学生掌握起来也会失去方向。如果教学中采用“满堂灌”的教学方式,教师只注重了教学中“讲”的作用,而忽视了学生“学”的作用。这样几次课下来,学生就失去学习兴趣,更不可能有积极性和主动性,从而影响教学效果。因此,摆在教师面前的问题就是必须要找到一些更合适的教学方法,以增强教学效果。

3.1 针对性教学

近些年来,为了提高学生的综合素质,各高校都在调整教学计划和课程门类,优化课程体系,以使学生的知识结构能够适应21世纪对人才的需求。课程门类的增加必然会减少教学学时。而MATLAB软件具有指令众多,内部集成函数丰富的特点。在传统MATLAB教学中,教师为了在有限的学时里尽可能多地讲授内容,通常采用“满堂灌”的教学方式。但这种方式往往导致学生无法长时间集中精神跟随教师的思路,长此以往就会使学生抓不住重点,失去学习的兴趣。因此,为了保证培养目标的有效实现,其相应的教学内容也要进行调整,以便体现教学的重点,突出教学的针对性。

笔者认为教学内容突出针对性和实用性,关键是要在专业特色上下功夫,即体现出为专业服务的宗旨。根据不同专业的需要,教学内容的选取必须与专业背景紧密配合,重点讲授与本专业密切相关的内容,这样才能突出针对性。例如,在讲授MATLAB的绘图功能时,针对电子专业的学生,重点绘制幅频、相频曲线,单位冲激响应曲线;而针对自动化专业的学生,重点绘制根轨迹图和伯德图。同时,教师在教学过程中应注意引导学生使用MATLAB中的help功能,让学生自己去探索其他相关知识点,以帮助他们触类旁通地理解与掌握相关指令和函数的用法,提高教学效率。

3.2 实践性教学

在重视理论教学的同时,必须加强上机实践环节。学生只有积极主动地参与上机实践,才能更好地促进理论教学,避免出现“听得懂,编不出”的现象。当然,在上机的实验中,不能仅仅停留在学生读程序,输入程序然后显示结果用以验证的阶段。而应该根据专业特色,布置一些与本专业相关的有趣的实际问题,让学生自己找资料或上网查找解决问题的方法。这样既培养学生写程序、调试程序的能力,提高学生上机的兴趣,又能锻炼学生自主实验和工程实践的能力。

例如,在综合性设计实验中,要求学生设计一个GUI界面,实现对图像的简单处理。要求:1)在GUI界面上显示原图像和处理后的图像;2)利用按钮或菜单对图像实现加常量、加椒盐噪声和乘以常量3种基本处理。这样调动学生学习的主观能动性,才能使学生真正学会如何编写和调试程序来解决实际问题。同时,我院也尝试开设合作式、讨论式实验,培养学生合作能力与从事科研工作的严谨的思考能力。

3.3 交互式教学

计算机多媒体技术区别于其他媒体技术的显著特点之一就是可以进行人机交互,能够实现信息的反馈交流。校园网络为辅助课堂教学提供了一个很好的平台。不仅能实现学生与计算机之间的交互,还能实现学生之间、学生与教师之间的多向交流。在课堂之外,教师可以将有关MATLAB课程的多媒体课件、参考文献及其他学习资料在网络教学平台上,学生除了可以自主选择和决定学习内容与时间外,还可以在学习的过程中针对遇到的各种问题,通过网络及时地与同学和教师进行交流,及时解决问题,避免部分学生因长时间得不到有效帮助而失去信心与兴趣,从而放弃学习的情况。教师借助校园网络,在各种信息反馈中也可以对教学不断加以总结和改进,进一步提高课程教学质量和教学效率。

4 结语

以上是笔者近些年来根据我院的实际情况对MATLAB课程的一些教学体会与实践。MATLAB课程教学要想取得良好的教学效果,其关键就在于怎样将教学内容和教学方法进行合理有效地组合,最大程度地激发学生的学习兴趣,这需要不断地探索与实践。

参考文献

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[3]陈琦玮,张静亚.“信号与系统”课程教学的探索和实践[J].中国电力教育,2008(21):123-124.

[4]廖延娜.MATLAB在《信号与系统》课程教学中的应用[J].西安邮电学院学报,2009(5).