电气工程及其自动化笔记
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电气工程及其自动化笔记范文第1篇
[中图分类号] G642.477 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）24-0060-02
一、引言
毕业设计作为一次实验性的教学环节，学生在专业教师或工程技术人员的指导下围绕一个课题任务进行有计划有步骤的学习、实践、探索和开发的过程。其目的是培养学生独立地综合运用所学地理论基础、专业知识和基本技能，提高分析和解决实际问题的能力。检查学生能否融会贯通大学时期的所学及能否将其拓展和升华。同时，毕业设计的成果是检验学生能否合格毕业和能否获得学位资格认证的标准。
本专业培养的学生应具有一定的获取知识的能力，具备综合运用知识解决实际工程问题的能力。能够在供配电、电气设备制造、电力电子及新能源与节能技术应用、智能电网等领域从事系统设计开发和系统运行、管理、维护等技术工作。
C（Conceive—构思）、D（Design—设计）、I（Implement—实施）、O（Operate—运行）。其改革愿景是为学生提供一种在实际系统和产品的构思—设计—实施—运行的背景环境下强调工程基础的工程教育，使学生能够掌握深厚的技术基础知识，领导新产品和新系统的开发与运行；理解工程技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。本专业在接近实际工程的环境下，以中小型电力系统和新能源系统项目为主要载体，培养学生获取知识的能力、较强综合运用知识解决实际工程问题的能力。本专业面向中低压供配电技术和新能源及其应用领域，服务于地方经济建设，培养从事电气工程技术应用的生产工程师、服务工程师及少量设计工程师。因此，在毕业设计环节精心进行CDIO改革，是必要及可行的。
二、改革思路及配套方法
（一）课题来源及学生选题
根据题目来源可分为科研项目、自选题目、生产实践和其它等类型；题目类型：设计开发、理论研究、科学实验和其它。分为四个阶段：选题、调研、设计和答辩，每个阶段都有不同的任务和目标。
毕业设计课题首先应符合学生所学专业的培养目标，要体现可行性、实用性和创新性。而学生选择题目时，应选择与专业需求一致，难度和工作量适当。并且自己要感兴趣，如果设计题目和就业方向相关则更好。除此之外，学生也可以自行构思设计题目，体现CDIO的构思C（Conceive）。指导教师则应把握好学生构思出的设计题目是否与专业相关，其难度和工作量是否合适。供配电和智能电网等领域的毕业设计选题，适用于CD或者CDI。电力电子及新能源与节能技术应用等方面则适用于CDI或者CDIO。
（二）开题工作
开题工作也是属于CDIO的C（Conceive—构思）和D（Design—设计）。毕业设计开题是指学生从选择课题到完成课题详细设计调研报告（或开题报告）的阶段。该阶段约占四分之一的时间，是相对较辛苦和细致的阶段，关系到设计能否最终成功。在选定毕业设计课题后，老师便将毕业设计任务书下达给相关学生，其中包含设计题目、设计内容、基本要求、设计条件及参考资料。而课题调研则就是围绕设计任务书的要求尽可能地收集详尽资料，从而对课题涉及的各方面有较深入的理解。具体的实现方式主要有：
1.参与课题相关的专题讲座，学术报告，了解本课题的技术成分，前沿动态和发展趋势。
2.充分利用网络资源，搜索有价值的参考资料。
3.图书馆、院系资料室及书店查阅各类书籍和期刊。
4.在实验室和生产中实地调查研究，多想多问。
通过对文献资料进行仔细研读及完成一定的实践调查后，应该对如何完成设计有一定的见解了，由此提出两到三种课题的解决方案，并详细分析各个方案的优缺点和可行性。然后在教师的指导下将各方案进行定性分析和初步估算，针对设计条件确定出一个最佳的设计方案。在依据方案，拟定设计详细的时间计划表，体现每个阶段的工作内容，需完成的任务，视需要可以具体安排到每周需完成的任务。因此，开题阶段衔接了CDIO的构思与设计两个阶段，属于承上启下的阶段。
（三）设计实施工作
开题报告审核通过后，进入到毕业设计实施阶段，其属于CDIO的D（Design—设计）、I（Implement—实施）、O（Operate—运行）。首先可以按照课题的难度将设计内容分解成系列任务模块。如果遇到技术困难，要客观分析，积极寻找原因，并寻找合适的解决方法。该阶段的D（Design—设计）可包括原理图设计、PCB设计或者供配电方案设计；I（Implement—实施）可包括元器件购买、焊接，调试或者供配电系统图绘制、预算表拟制。O（Operate—运行）则是软硬件联调后通过后的整机运行，供配电方案设计则不包含运行这一步。
如果在设计中遇到之前无法预见的困难，在征求导师的意见后，可考虑适当调整设计内容。调整内容不是降低难度，而是寻找另外一种新的替代途径。但要把握好调整的分寸，应保证总体格局尽量不变。这一点关系到设计最终能否顺利完成。
设计阶段非常重要的一点就是指导老师需每周定时对每个学生的工作进度进行监督和指导，做好过程管理。
（四）毕业论文撰写工作
完成整体设计并调试通过后，紧接的一项重要的工作就是毕业论文的撰写了。毕业论文一般有以下组成部分：中英文摘要、关键词、前言、正文、结论、致谢、参考文献、附录。
1.中文摘要的内容则应阐述设计研究的前提、目的和任务，使用的理论、算法、材料和设备，实验研究的数据和由此推出的结论及该结论对今后的课题研究有何启发。写作时应该保持客观性，简洁性。英文摘要则要求尽量何中文摘要相对应，无语发错误。
2.关键词是应采用能覆盖毕业设计（论文）主要内容的通用技术词条，选为3～6个较为合适。
3.前言是在概要介绍本领域国内外前人研究成果状况的基础上，提出尚待解决的问题，从而引出毕业设计（论文）的研究目的、理论依据和实验基础。主要回答为什么研究。文字简练，直入主题，避免将前言写成综述。
4.论文的正文部分是核心部分，所占篇幅也最长。设计的研究成果都应体现在该部分，一般包括下面几个方面：任务和目标；总体方案设计；各部分的设计和实现，比如：硬件、软件设计和调试。正文要求结构清晰严谨，内容翔实准确。
5.结论是对整个设计的一个总结，是经过推理、判断、归纳等逻辑分析后得到的综合观点，包含设计的创新点所在，也可以提出进一步完善的意见或建议。
6.其余部分可按照论文的格式模版如实进行编写。
三、考核办法及改革成效
毕业设计的考核办法，总结起来就是：重视中期检查关，严守毕业答辩关。这个准则也体现了CDIO中对于过程的有效管理。中期检查对进度超前的学生，是一种认可和鼓励，对进度滞后的学生，则是一种督促和鞭策。对设计者而言，毕业答辩是一种有组织、有计划、有鉴定的正规的审查毕业设计（论文）的重要形式。毕业答辩，是完成了CDI后，最后在老师评审面前进行O（Operate—运行）的演示。作为指导老师，应在答辩前，对学生进行指导，指导其做好答辩前的准备工作。
笔者紧跟本校的CDIO教育改革步伐，在2008年本校推行CDIO改革后，对于指导的几届毕业设计，严格过程管理。所带学生均取得较好的设计成绩，每一届没有不及格学生，学生毕业设计成绩优良率占所带学生比例的70%以上。并且将每一届所带的优秀毕业设计学生召集起来，与低年级学生的相关CDIO工程实践项目进行专门的技术交流及指导。并从CDIO工程实践项目的小组成员中，鼓励学生发挥创造力，对将来的毕业设计进行方向思考，凝练出一个好的设计题目。最终使得好的构思能有创新性和传承性。
四、结论
毕业设计作为高等学校本科教育人才培养计划中的重要组成部分，是本科教学过程中最后一个重要的教学环节，是人才培养质量的重要体现。本文通过对毕业设计的流程进行梳理，结合CDIO的理念，对培养学生如何用工程的观点正确对待毕业设计工作的各个环节，并顺利开展工程实践工作，都有一定的参考价值。
[ 参 考 文 献 ]
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[2] 顾佩华，沈民奋，陆小华，译.重新认识工程教育——国际CDIO培养模式与方法[M].北京：高等教育出版社，2009.
[3] 康万新.毕业设计指导及案例剖析-应用电子技术方向[M].北京：清华大学出版社，2007.
电气工程及其自动化笔记范文第2篇
论文关键词：创新教学模式 教学与科研互动 创新课程体系 发电厂电气主系统
论文摘要：针对电气工程及其自动化专业的课程体系和教学内容进行改革与创新，提出了“以创新教育与科学研究贯穿干教学全过程”为主线，创建了以“教学、科研、实践”三结合的课程教学创新模式，构建了“同类合并、相对脚、教学内容与当前专业最新技术相结合”的课程教学内容改革理念与思路，优化教学内容，改革教学方法与教学手段，以达到全面提高学生综合素质能力的目的。
教育教学改革涵盖了学科专业建设、专业教学内容、课程体系、教学方法与手段等各个方面，只有通过这一系列的改革才能不断完善高等教育的目的，从而达到创新型、应用型、复合型人才培养的根本目标。而作为工作在第一线的工科教师，尤其对刚提升为本科院校的中青年教师，如何把自己所教的课程不断地改革完善，怎样“以教学促科研、搞好科研为教学”则是首先应该考虑的问题。
本文针对电气工程及其自动化专业的《发电厂电气主系统》课程体系和教学内容进行了改革与实践，提出了“以创新教育与科学研究贯穿于教学全过程”为主线，创建了“教学、科研、实践”三结合的课程教学创新模式，构建了“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”的课程教学内容改革理念与思路，优化教学内容，改革教学方法与教学手段，合理地解决了专业课程教学过程中教学内容繁、多、杂与教学时数偏少以及专业课程教学内容交叉与学生难以理解和掌握之间的矛盾。
一坚持“教学、科研、实践三结合”的思路来构建创新教学模式
教学要发展，培养创新型人才，科研水平的提高是关键。没有科研的支撑，就没有创新型教学，科研可以保证创新型教师的培养，只有创新之师才能造就创新之生。作为刚提升为本科的地方性院校来说，科研水平相对滞后，相当一部分教师，尤其是中青年教师由于教学任务重，难以找到自己的研究课题和研究方向。作者通过几年的努力实践和探索，总结出以下三条经验，以供商榷。
一是要坚持创新教学与科学研究相结合，实现教学科研互动。在教学中搞科研，深入钻研每一个知识点的内涵，面向生产实际和专业前沿发现问题，寻找课题，以挖掘创新潜能和发现所要解决的问题；搞好科研促教学，将在科研工作中所取得的一些成果及科研论文中的主要论点引入课堂教学和指导学生毕业设计(论文)中，以此启发学生独立思维与专业思维，努力形成师生互动，激发学生的创新灵感。
二是坚持科学研究与创新实践教学相结合。结合电力行业特征，采用技能训练资格认定和校企互动方式，使学生学习知识与社会需求直接挂钩，大大地调动了学生的学习积极性，增加了就业机会；同时，教师、学生深入企业，发现问题，找到研究问题的切入点，师生共同研究，并将研究成果应用于企业，帮助企业解决生产过程中所遇到的难题和关键技术问题，产生经济效益，形成教学、科研、实践良性循环。
三是坚持创新实践教学与专业技术发展相结合。根据专业建设的需要，结合学科发展前沿，将实验室建设成集实验、实习、新产品开发与设计及科学研究于一体的多功能实践教学平台，实现了工程素质训练、科学研究试验与专业技术进步的有机结合。
二以“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”原则来优化教学内容，创新课程教学体系
专业课教学过程中，大多数存在教学内容多、繁、杂与教学时数偏少以及学科专业技术发展快与教材更新慢的矛盾，要达到创新型、复合型人才的培养目标，必须首先要对所授课程的教学目的和知识点的内涵十分明确，根据专业特征，结合学科专业发展方向和行业发展最新技术，优化整合教学内容。
“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”的课程教学内容改革理念就是指将原分散在各个章节属同一类或相关的教学内容进行优化重组，删除过时的旧内容，增加学科专业当前的最新技术、发展动态、研究热点等内容，在内容编排上按照“基本原理与方法——应用技能——当前研究动态”的层层诱导递进式顺序来编写，使重组后的课程教学内容与知识结构更加科学合理、先进实用。
《发电厂电气主系统》是一门涉及面广、内容丰富，实践性、综合性强，面向工程，与其它专业技术基础课、专业课联系非常紧密相互交叉的主干专业课。根据上述特点和要求，对
三实施“三个模块”，采用“全程案例贯穿式”教学方法．激发了学生的学习热情
“三个模块”是指将课程的整个教学内容划分为重要内容、一般内容和自学内容三个模块。重要内容(主要是指基本原理、基本方法和应用技能)在课堂上精心讲解，并通过课外作业、专题研究、实验等其他环节的训练得到巩固和提高；一般内容(主要是指新技术、新产品应用介绍等)则充分利用现代化教育技术进行展示、介绍；自学内容(主要培养学生的专业综合素质和创新能力，进行个性化教育)则通过设问、质疑、写读书笔记、小论文的形式得到训练。
“全程案例贯穿式”教学法是指根据课程特点与专业特征精心选择或设计一个规模大、有代表性、有实用价值，并且能引起学生兴趣的典型案例，通过案例引导学生进入课程，随着课程教学的展开，让学生一步步深入到案例中，学到案例中相关的知识，随着课程教学的结束，学生在不知不觉中已把案例中的相关问题一一得到解决。
本课程选择推出“一个火力发电厂电气部分的设计”为全程教学案例，围绕该案例，实施“三个模块”，引导学生深入探究，展开一个个知识点，最终完成整个课程的学习。
电气工程及其自动化笔记范文第3篇
关键词：电气；安全；师资
作者简介：杨勇（1979-），男，回族，河南太康人，河南工业大学电气工程学院，高级工程师。（河南 郑州 450001）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0045-02
在涉及电气专业的实际工程中，人身安全是第一位的，其次是设备安全和环境安全，在保证以上条件的基础上才能论及电气系统的运行问题，可见“电气安全”课程是电气工程专业中一门重要的专业课程。[1-2]该课程涵盖的知识面较广，内容枯燥，知识点琐碎，如何提高学生的学习兴趣，使学生系统地理解和掌握电气安全技术在电力系统各个环节的应用，增强学生的电气安全意识和工程意识，是本课程的主要教学目标。
一、课程的特点和教学目标
“电气安全”课程主要包括人身安全、设备安全和环境安全三部分内容，具有以下特点：[1-4]
1.综合性
“电气安全”课程包括电击防护、雷电防护、过电压保护、静电防护、电磁兼容等多方面的具体内容，涉及“电路”、“电力系统”、“高电压技术”、“电磁场”等多门专业课程的基础知识，对学生上课前的知识掌握有一定的要求。
2.实践性
“电气安全”课程的内容主要来源于工程实际，同时又要用电气安全技术知识指导实际工程应用。
3.系统性
“电气安全”课程涉及到材料选用、设备选型、结构设计等环节，各个电气安全问题不是孤立的，都是电气系统安全的一个方面，整个电气系统安全的保障是各个电气安全技术环节综合应用的结果。
“电气安全”课程的教学目标为：通过“电气安全”课程的学习使学生了解和掌握电气危害的途径和种类，更加重视以后工作和生活中的电气安全，远离电气危害；掌握电气危害的理论分析方法和电气危害防护的工程方法，具有安全意识和工程意识，能够应用电气安全技术知识分析和解决电气安全问题，为以后的工作和生活打下基础。
二、教学方法探讨
该课程涵盖的知识面较广、内容丰富，如果仅靠教师在课堂上讲解书本上的内容和知识点，学生被动地接受，会显得该课程知识点琐碎、枯燥无味，当然教学效果也不会好。所以，该课程应采用多媒体教学和实践教学相结合的方式，结合图片展示、视频播放和案例分析等手段，使课堂教学内容丰富、生动，提高学生的学习兴趣，通过感观刺激提高学生的安全意识，结合实际生活和工程中的电气事故，通过案例分析提高学生的工程意识。[5-8]
利用幻灯片展示和讲解“电气安全”课程中的基本知识点和基本概念，展示电气系统的基本结构和运行方式，分析电气安全问题的产生原因、危害机理、可能造成电气危害的位置，使学生掌握电气危害的规律、特点和防范措施等基础知识。对于“电气安全”课程幻灯片的制作，应避免文字太多，如果文字太多则显得知识点琐碎，应尽可能地采用图形图像来展示教学内容并配合任课教师的讲解，这样才能引起学生的兴趣。
采用图片展示各种变压器、开关、隔离器、熔断器、断路器、剩余电流保护器、接闪器、人工接地体、避雷器、电涌保护器等电气安全保护器件的形状和外观，解释保护器件的型号以及各参数所表示的意义，使学生能认知各种电气安全保护器件，为以后工作中的应用打下基础。利用图片展示电气绝缘老化和损坏的情况、常见的触电情况等，使学生对可能出现电气危害的场所有一定的认识。利用图片展示发生电气危害和电气火灾后的画面，使学生知悉电气安全技术的重要性以及一旦发生电气事故所带来的严重后果。
利用视频播放，向学生展示电气危害发生的过程。例如：雷击过程的视频、带负荷隔离开关动作时的视频、电气火灾视频、不当操作引发电气事故的过程和造成严重后果的视频。在观看视频的过程中，学生大脑的视觉、听觉等神经中枢都比较兴奋，视频中所展示的知识点会在学生大脑中留下深刻的印象。
将案例分析方法融入到教学过程中，可以提高学生学习知识的兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的工程意识，并有助于教师和学生之间展开积极的探讨和良好的互动。对于案例的选择一定要有针对性、典型性并贴近生产生活实际，这样学生才能理论联系实际、才会应用电气安全技术知识进行积极的思考和发言。例如，讨论住宅中的电气安全设计，[9-10]在讨论的过程中可使学生掌握等电位联结电击防护措施的原理、分类、作用和工程实施方法，掌握漏电断路器的选型、作用和工程实施方法，掌握住宅防雷的知识和电涌保护器设置方面的知识；讨论电气设备维护时，涉及到保护接地、漏电保护器的设置、安全电压等方面的电气安全知识，不但可使学生掌握这些知识，还可提高学生解决实际问题的能力，减小电气危害发生的概率；讨论新房装修的电气安全问题时，[11-12]涉及到导线材质和截面、电气布线方式、漏电保护、插座和开关的选择与安装、等电位联结等电气安全技术知识，由于卫生间的湿度较大，还可组织学生讨论卫生间内的局部等电位联结问题、插座的电气隔离问题、电气设备的防水防溅问题、设置单独的供电回路问题等，在以后的生活中，学生们都可能会用到这些知识，可激发起学生学习的兴趣和热情。
在“电气安全”课程的教学过程中，还应重视实践教学，可以组织学生参观小型变电站、电工房、高压试验室等，让学生走进生产实际，真实地了解工作现场的电气安全布置措施。例如，在组织学生参观高压试验室时，可以给他们介绍高压试验室为什么要拥有单独的接地网、接地网的形状和构建方法、接地电阻的大小要求和测量方法、在进行试验时接地的重要性、安全阻隔、安全间距等知识。实践教学作为理论教学的延伸，更加突出应用性和针对性，可以加强学生分析问题、解决问题和工程设计能力的培养，深化电气安全知识、强化工程意识。
另外，作为电气安全知识的扩展，还可以让学生了解一些《电力安全工作规程》，观看一些电力系统专业工作人员违反规程时所造成的电气危害，使电气安全意识深入人心。
三、任课教师的知识结构
电力、通信、自动控制等诸多技术领域都面临着电气安全问题，“电气安全”课程涵盖的知识面广，不但要求任课教师掌握“电路”、“电力系统”、“高电压技术”、“电磁场”等多门课程的基本知识，最好还要有一定的实际工程经验和熟悉电力安全操作规程，这些都将增强“电力安全”课程的讲授质量和效果。
四、教学效果
1.课堂和实践教学效果
通过采用多媒体教学和实践教学相结合的方式，学生在课堂上能积极主动地思考教师提出的问题，能与教师共同探讨一些工程和生活中常见的电气安全技术问题，形成了良好的互动。学生学习电气安全知识的兴趣有所提高，能够在教师的引导下主动提出在某些特殊场合下（例如卫生间和浴室）加强电气安全的技术措施，能够运用所学的电气安全知识来大致评价某些电气系统的安全性，对实际生活中的用电安全问题有了较深的理解，增强了电气安全意识。
在实践课上，学生对工作现场的电气安全布置措施非常感兴趣，积极向教师和相关工作人员请教各种电气安全技术方面的问题，加强了对理论教学内容的理解，基本掌握了防止触电的基本知识，增强了电气危害防范意识，取得了实践教学应有的效果。
2.大作业反馈教学效果
从学生上交的大作业中随机抽取30份，分析教学效果。学生的主观能动性在选题上得到了充分发挥，选题涉及电气安全技术的多个方面，如居民住宅防雷、电气火灾的预防、低压配电系统接地形式的选择、“滚球法”在变电站防雷设计中的应用、日常生活中电气危害的预防、电气设备用电安全、农村用电安全、对人体电击防护安全的探讨、实验室电气安全技术、笔记本电磁辐射、计算机机房电气安全的讨论、家庭装修电气设计中的电气安全问题等，涉及到电气安全技术的多个方面。在完成大作业的过程中，学生通过查阅相关参考文献和个人积极思考，初步掌握了电气安全技术的基础知识和基本应用，巩固了课堂和教材上的内容。
总之，多媒体和实践相结合的教学方式比较适合“电气安全”课程，通过教师和学生的共同努力，一定可以提高该课程的教学质量、学生对该课程的学习兴趣以及学生在实际工作和生活中应用电气安全技术的能力。
参考文献：
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电气工程及其自动化笔记范文第4篇
【关键词】信号与系统; MATLAB ;教学改革
著名教授奥本海姆在他所著教科书《Sign-als and Systems》的前言中指出：“信号与系统课程不仅是工程教学中一门非常基本的课程，而且也成为工科学生在大学教育阶段所修课程中最有得益而又引人入胜和最有用处的一门课”。我校为电子信息和电气工程及其自动化专业本科生开设了此课程。“信号与系统”一方面以高等数学、工程数学及电路分析等课程为基础，同时又是相关专业自动控制原理、数字信号处理和计算机控制系统等专业课程的先修课程，在教学环节中起着承上启下的作用。
其教学目的是让学生掌握信号和线性系统分析的基本理论、原理和方法，能够在后续课程的学习中灵活应用这些方法解决遇到的问题。因此，如何有效地提高“信号与系统”课程教学质量和教学效果，使学生在信号分析与处理领域具有较强的获取知识和独立解决问题的能力，是值得研究的。针对该课程现状及教学中存在的问题，本文将信号与系统和MATLAB语言等组合，进行教学方法的探索与实践。
1.优化整合教学内容
信号与系统[1]课程包含内容很多，而学时有限，因此在不影响课程内容连续性和系统性的前提下，须对教学内容进行优化。例如：连续时间系统的时域分析、傅里叶变换、S域分析等是信号与系统课程的核心内容，这些部分需分配较多的学时，以保证课堂教学内容的完整、全面、细化。离散时间系统的时域和Z域分析这两章，由于在后续课程《数字信号处理》中还要学习，因此可以只是引述，使学生作定性了解，为今后的学习奠定基础。此外在授课过程中尽量理论联系实际，将信号调制解调理论的讲解与交通广播系统的实际联系起来;将抽样定理与电话通信联系起来;将信号滤波与非正弦周期信号分解与合成的实验现象联系起来。这样不仅可以调动学生的学习积极性，也能够加深学生对基本理论的理解，还能够培养学生利用基本理论分析和解决实际问题的能力。从课堂反映情况来看，收效明显。
2.教学手段改革
在充分利用现代电子教学手段的同时重视传统教学手段，两者有机结合，优势互补。应用电子教案、动画和Matlab[2]编写的教学辅助软件，通过多媒体教学代替原来大量的板书，这样既可节省时间，使教师集中精力传授教学内容，又可通过生动形象的演示，加强学生对教学内容的理解，更能够吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，提高教学[3]效果。如讲解信号的频谱分析时，往往要推导大量的公式，学生很难理解信号在频域的特征，而通过幻灯片演示，就可以细致地了解信号的时域和频域特征及它们之间的相互关系，一目了然。对于逻辑性较强的推导过程、例题的解答等内容则适于采用传统的板书方式，以引起学生的足够重视，也利于学生记笔记。再例如图解法计算卷积积分是教学中的一个难点，可以先用板书进行整个过程的求解，再用Flas展示板书求解过程。
近几年，MATLAB因其通俗易用、强有力的科学计算能力等优点成为工程师和科研工作者的首选工具软件。在欧美的高校，MATLAB已经成为自动控制理论、信号与系统、数字信号处理等课程的基本教学工具，如佐治亚理工大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校等。国内的高校也积极开展了MATLAB语言的教学，并逐渐由研究生课程向本科生课程过渡。
MATLAB语言是一门实践性很强的数学类应用软件，虽然其基本内容简单易学，但是如果不将其用于解决实际问题，可以说是一种教、学的资源浪费，而且教与学都是一个枯燥的过程。因此，在目前信号与系统缺少科学的教学工具、MATLAB语言没有合适的应用对象的情况下，将两者有机结合起来进行组合式教学，学大纲，合理安排教学内容与学时，实现手段和内容上的互补，既可以用全新的表述、分析和计算的教学方法实现信号与系统课程的讲授，生动地演示以往枯燥的理论知识，还可以让学生更深入地了解MATLAB语言及编程技巧，锻炼并提高其运用所学的理论知识及软件工具解决实际问题的能力，达到事半功倍的效果。如抽样定理是学生掌握的一个重点与难点，当一个带限信号的抽样时间慢慢变大，其频谱由不混叠到混叠的变化过程用Matlab[4]编写的辅助教学软件展现出来，再用板书进行相关推导与例题的讲解，学生就有一种恍然大悟的感觉，不但加深了印象，而且激发了兴趣。此外，网络教学平台也是课堂教学的有益补充。充分利用网络教学平台，为学生提供更多的教学资源，包括文本、动画、软件和视频的教学资料;利用教学平台的留言板实现教学互动和师生交流，基本上不受时间和空间的限制。
3.教学方法改革
在信号与系统授课过程中充分利用对比教学方法。傅立叶变换与拉普拉斯变化的对比;连续时间信号系统与离散时间信号系统的对比。在傅立叶变换和拉普拉斯变换两章的教学中注意两种变换的基本原理的比较， 就会发现许多相似的结论;也可把傅立叶变换和拉普拉斯变换的性质进行比较，就会发现它们很多性质是相同或相似的，这也有利于学生的理解和记忆。信号的分析有时域分析和变换域分析两种方法。在连续信号与系统中，信号是函数，系统是微分方程，频域分析采用傅氏变换和拉氏变换;离散信号与系统中，信号是序列，系统是差分方程，频域分析采用DTFT和ZT。两大系统的描述和分析方法又有许多相似和可比之处。根据我校学生个性化强、个人目标的差异以及我校多规格、个性化、模块化的应用型人才培养模式，在实际的课程教学过程中因才施教，分层次教学。
在实验教学中，通过工程实例完成应用题目的设计，包括平面上汽车制动系统、银行贷款偿还问题、回波的产生与消除、用一维滤波器的图像处理、单摆系统、特工007的密码等。工程实例用MATLAB[5]语言开发实现，具备现场计算、动态演示的功能。还可以利用学校便利的计算机网络资源将工程实例扩展为软件实验平台，补充硬件实验的不足。这样，学生可以将MATLAB作为学习工具，以积极主动的学习者角色开展研究型学习，并在学习中不断提高自己的创造能力，改变传统的被动接受知识的教学模式。
4.结束语
通过近几年《信号与系统》教学改革实践效果来看，多手段多平台教学模式的运用，使学生不但较好地掌握了基础知识，而且对高难度题目也能够灵活运用所学知识进行解答。通过具有综合性、实践性工程实例的设计开发，学生在枯燥的理论学习同时，知道了这门课的理论用在哪里，如何运用，对课程学习的兴趣有较大提高。希望此种模式的教学方法能从理论上丰富高校教学的基本理论，找出一条适应新知识经济时代、培养新型人才的新方法。
参考文献
[1]陈后金，胡健，薛健.信号与系统[M]北京：清华大学出版社，2011.
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[4]楼顺天.基于MATLAB的系统分析与设计―信号处理[M].陕西：西安电子科技大学出版社，2001.
电气工程及其自动化笔记范文第5篇
关键词：大学英语；英语综合应用能力；ESP；教学改革
作者简介：曾祥玲（1966-），女，吉林省吉林市人，东北电力大学外国语学院副院长，教授；李志远（1985-），男，吉林省吉林市人，东北电力大学外国语学院，助教。（吉林 吉林 132012）
基金项目：本文系北京外国语大学中国外语教育研究中心第六批“中国外语教育基金”资助（项目编号：ZGWYJYJJ2012A17）、东北电力大学研究生教育研究课题的部分研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0222-04
2007年教育部颁布了修订后的《大学英语课程教学要求》，为我国大学英语教学指明了方向，即：通过大学英语课程教学，培养学生的英语综合应用能力。这里的综合应用能力既指一般意义上的口头和书面交际能力，更指利用英语获取专业方面的国际前沿知识和技术的能力。然而，“我国大学英语教学长期以来重视语言基础，偏重人文素质的培养，轻视甚至反对专业英语教学，结果是学生的语言应用能力和交际能力得不到有效的培养”。[1]鉴于此，必须转变传统的教学模式和教学内容。
而从这一方面来说，ESP（English for Special Purposes，即专门用途英语）教学就显示出了其特有的优越性。无论在其教学内容上还是教学目标上都与《大学英语课程教学要求》和社会对人才的能力需求高度契合。我国的英语教育专家刘润清也指出：“专门用途英语教学将成为21世纪的英语教学的主流”。[2]由此可见，我国的大学理应适应时代和社会的需要，大力推动以ESP为导向的大学英语教学。
本文将以此为切入点，结合国内外相关研究成果，以东北电力大学为例，采用问卷调查和面对面访谈等实证研究方法来探讨ESP相关课程在工科院校的课程设置、教学方法和内容等问题，从而为我国工科院校大学英语教学提供一定的借鉴。
一、国内外相关研究现状
专门用途英语（ESP）首先在西方国家兴起。从时间上看，大致兴起于20世纪60年代，并在随后的时间内进入快速发展阶段。从内容上看，Stevens等学者指出专门用途英语呈现出四个基本特征：满足学习者的特定需求；内容与特定的专业或者职业有关；在词汇、语法、语义以及语篇分析上，重点关注与特定专业或者职业及与其相关活动的语言运用；与普通英语相对照。[3]从发展过程上来看，国外专门用途英语的研究也呈现出五个不同的发展阶段，分别为：语域分析（register analysis）、修辞或篇章分析（rhetorical or discourse analysis）、目标情景分析（target situation analysis）、技巧策略分析（skills and strategies analysis），以及以学习为中心（learning-centered）的阶段等。[4]在这五个阶段中，现在正处于第四个阶段，而第五个阶段则还处于萌芽中。[5]总的来说，目前国外不论是在ESP本体还是ESP教学的研究中都呈现出了理论水平不断提高，教学实践上也趋向于正规化和系统化的特征，[6]可以说已经形成了一个较为完整、成熟的体系。
与国外相比，我国的专门用途英语教学与研究则起步较晚，大致始于20世纪80年代，最初以“科技英语”为头衔进行教学和研究，目前以我国的大学为主战场。由于受到课程内容和教师知识结构的限制，我国目前大学英语课程呈现出“两张皮”的现象，即：英语教师主要进行基础英语的教学，专业课教师进行专业英语或双语课程的教学，两者之间没有有效衔接。
另外，我国大学历来比较重视普通英语（General English）等一系列因素，导致我国专门用途英语教学和研究出现了众多问题。李箭将其总结为三个方面：一是“三重三轻三无”现象，即：重综合性客观研究，轻ESP教学中某一专题的研究；重经验介绍，轻理论研究；重思辨式的争鸣，轻实证研究。二是研究方向存在单一化倾向。三是ESP研究人员整体素质不高。[7]姜毅超、李娜等则进一步补充了我国ESP研究的其他问题之所在，如：国内ESP教学研究视阈以语言学理论为主，缺乏相关学科的理论支撑以及关于ESP教师教育的研究稀少等。[8]可见，我国目前的专门用途英语教学与研究确实存在诸多问题，但是值得欣慰的是，我国高校中有越来越多的教师开始投入到ESP教学研究与实践当中，专门用途英语的重要性也得到了越来越多的人的认可，从相关研究论文的数量上就可看出。王恒的研究表明，2000～2007年这八年间有关ESP研究的论文总数是2000年之前二十几年研究成果总和的7倍。[9]另外，我国也出现了专门从事ESP教学研究的机构（如北京外国语大学专门用途英语学院），成立了专门用途英语委员会并创办了专业的研究期刊《中国ESP研究》。这些机构和期刊的创办都为我国专门用途英语的进一步纵深发展奠定了良好的基础。
二、研究设计
1.研究背景
东北电力大学于2011年3月14日正式印发了《东北电力大学“十二五”发展规划纲要》（以下简称《纲要》）。在《纲要》中提出了学校“十二五”发展的总体目标，即：“‘十二五’期间，通过科学规划和重点工程等措施的实施，加大建设与发展力度，积极推进国内知名、省内一流、特色鲜明的高水平教学研究型大学建设”。基于此，学校的各方面教学、研究以及相关政策等必然也要与此相适应，只有这样才能保证学校发展目标的顺利实现。而学校以教学为本，必须要积极打造符合学校发展目标的教学内容和课程体系。在学校的整个教学体系中，大学英语是一门在全校范围内开设的公共基础必修课程，其教学内容和教学效果直接关系到学校的人才培养质量。可以说大学英语在整个学校的教学活动中具有举足轻重的地位。
通过调查可以看出（见表1），只有少量的学生认为目前大学英语符合其要求，大多数学生表达了他们对大学英语课程的不满意之处。尤其值得注意的是有相当一部分学生选择了“无所谓”。这也从一个侧面说明大学英语课程不能或很少能给学生的工作和生活带来帮助。因此，对于大学英语学习，他们抱着无所谓的态度，也没有太多兴趣学学英语。而且纵观国内的一些研究不难发现，许多研究人员均得出了相似的结果。这就需要教育工作者不断思考，究竟大学英语课程应教授哪些内容？课程应如何设置？学生的实际需求又是什么？对于这些问题的思考不但是必要的而且也是十分急需的。这样的研究也必将是符合东北电力大学实际情况、满足学校改革发展需要的，同时也是值得推广借鉴的。正是在这样的背景下本研究应运而生。
2.研究内容与方法
本研究是在ESP相关理论的指导下，采用定量和定性相结合的方式进行的。研究内容主要围绕东北电力大学的具体情况并借鉴国内外相关研究设计和展开。具体如下：大学英语学生对待英语和英语学习的态度如何（问题1～4）；大学英语学生对目前大学英语课程的态度以及他们对大学英语课程的需求如何（问题5～13）；大学英语学生对专门用途英语系列课程的需求程度如何（问题14～18）。除此之外，在本问卷最后，笔者还设计了一道开放性问题来征求学生对于大学英语课程的意见和建议。
在具体研究实施过程中，本次调查采用任课教师在课堂上发放问卷并让学生作答的方式。共发放问卷323份，回收323份，其中有效问卷305份。随后，对有效问卷进行整理并对问卷中的各变项数量及其所占比例进行统计。
3.研究对象的选取
东北电力大学是一所具有鲜明行业特色的工科院校，在校生以理工科类专业背景为主，且数量庞大。这些条件都为研究提供了良好的外部保障。在研究对象的选取上，以进行了一年大学英语和专业课程学习的2011级大学英语学生为研究对象，从每个学院（外国语学院、国际交流学院和继续教育学院除外）中选取编号为1的专业，再从这些专业中选出编号为1的班级（如电气工程学院、电气工程及其自动化专业、电自111班）。这样共得到如表2所示的11个自然班，涉及全校理、工、经、管、法各个专业的大学英语学生323人。
三、分析与讨论
本部分笔者主要依据问卷的结果进行分析和讨论。
1.大学英语学生对英语和英语学习的基本认识
我国学学英语的学生众多，了解他们对英语及英语学习的基本认识有助于我们把握他们的学习目标、方式等内容，从而更加有效地进行教学改革。根据问卷调查，笔者首先对大学英语学生主要的英语学习方式进行了总结，其结果如表3所示。
通过表3的数据可以发现，在目前大学英语学生学习英语的主要方式中占有较大比重的是教师的课堂教授（54%）以及学生课外通过娱乐活动进行的英文电影、电视赏析（31%），而阅读英文报纸和背诵英文文章两项所占的比重则非常少。表明虽然目前大力提倡英语课外自主学习并开展了相关的第二课堂活动，但学生主要还是依靠教师的课堂讲授来学习英语，极少有人会在课外进行大量的英文材料阅读，更不用说难度较大的专业英语文献阅读了。因此，笔者认为进行以ESP为导向的大学英语教学改革，必须重视教师的课堂主体作用，加强对学生的引导，彻底改变“费时低效、高分低能”的大学英语尴尬状态。
通过表4可以看到，大学英语学生尤其是工科院校的学生学习英语的目的性非常强。他们认为学习英语更多的是为了日后工作的需要（47%）和自己更加深层次学习的需要（39%）。这一结果也是由工科院校自身的专业特色和学生日后的就业领域所决定的。因此在改革课程设置的过程中必须要充分考虑学校的自身特色，制定出符合学生学习要求的课程内容。要达到这一目标，必须进行广泛的学生需求分析调研。需求分析（needs analysis）是指通过内省（自我观察法）、访谈、观察以及问卷调查等工具对实际需求进行研究。在需求分析中很重要的一个方面就是学习者想学知识，即：“学习者面对特定情景而感到想要学习的部分”。[10]通过本部分学习目的的分析可得知，学生“想学知识”必然与其学习目的相吻合，也只有设计出满足学生需要的大学英语课程，才能真正赢得学生的欢迎。
2.大学英语学生对目前大学英语课程的满意度和看法
在问卷调查的第二部分，笔者对大学英语学生关于大学英语课程的满意度和看法进行了调查。因问题较多，多以在本部分只将问题和所占比例较大的两个结果总结在表内（见表5），以便于观察和分析。
通过表5的数据可以清晰地看到，目前大学英语课程与学生的期望还存在一定的差距。大学英语学生普遍认为大学英语课程的实用性不是很强。这在笔者与学生的访谈中也得到了相似的答案。许多大学英语学生认为在完成高中的英语课程后，他们已经掌握了基本语法和一定量的词汇。大学英语课程中很多内容都与高中内容重复，更重要的是在完成一段时间的大学英语学习后，自己的英语水平并无明显提高且在阅读相关专业性较强的英文文献时还是不能很好地理解。这也是学生对目前教材中的英语学习材料兴趣下降的主要原因之一。同时，此部分调查也更加直接地使我们了解到大学英语学生的实际需求所在，即：与自己专业和职业更加相关的课程内容；在选材上也要更加贴近国外真实的语言使用情况和场合。以上所有数据都揭示出大学英语教学改革的必要性和开设ESP系列课程的可适性，且这样的改革也是符合世界英语教流的。蔡基刚等人指出不论是从外语专家还是世界公共英语教学的趋势上来看，我国的大学英语都应该以ESP为发展方向。[11]作为一所工科院校，笔者坚信ESP有其发展的必要和广阔的空间。
3.大学英语学生对于专门用途英语的看法
在了解了大学英语学生的实际需求和他们对于当前大学课程的看法后，又设计了相关问题对ESP系列课程的需求情况进行分析。详细内容见表6。
由表6可以看出，大多数大学英语学生支持开设ESP系列课程。但若开设此类课程则应避免目前的大班教学方式，转而以小班研讨为主。现在的大班英语授课留给学生的课堂活动和自我展示机会均较少，大多数学生并不能得到有效的操练。若开设的ESP课程继续沿用传统的大班授课方式收效必然不会明显。此外，在考核方式上相当一部分学生也比较支持改革，比如提交专项作业等方式就是可能的尝试。最后也是最关键的一点是授课教师应具有丰富的专门用于英语实践的经验（如国际会议口笔译经验等），这样才能使专门用途英语的教学与实践相结合，做到学以致用。
四、建议与结论
大力推进大学英语教学改革和研究已成为各个学校教学改革中心内容之一。根据学校自身特色，笔者认为工科院校有必要也有能力探索出一条适合自己的、有特色的大学英语教学改革之路。而基于ESP的大学英语系列课程就是其中一个不错的选择。
1.授课内容与考核方式多样化
传统的大学英语授课模式基本以读写和视听说为主。这两项内容虽能有效帮助学生打好语言的基础但过于单一和统一的方式却忽视了学生的个性化特征与需求。因此，在ESP课程教学过程中，可以打破读写和视听说的限制，使教学内容丰富多样。需要提到的是这里讲到的ESP课程既不是对基础英语的简单重复，也不是以英语书写的专业课程或双语课程，而是基础英语和专业（双语）课程之间的一个过渡与桥梁，即：学术英语（English for Academic Purposes，简称EAP）。学术英语是专门用途英语中的一个下属类，它教授学生如何听学术讲座、做笔记、学术阅读和写作以及结合专业语篇进行学术交流。[12]
在课程的设置过程中要充分考虑到各专业学生的需求。以东北电力大学为例，可以将学术英语分为理工、经管、人文三大类，并在此基础上分别开设类别不同的课程。此外，还可以在大类的基础上开设“国际会议交流英语”、“学术英语文献阅读与翻译”、“英文学术论文写作”等不同内容的专门用途英语课程。与课程改革同步，专门用途英语课程的考核方式也应做出相应的调整。在具体实施过程中，可以建立专门用途英语试题库或依据课程内容进行灵活的测试，如学术英语交流课程，若学生获得参加国际会议的资格并在会上进行相关英语交流或发表、宣读英文论文者即可视为该同学课程考核合格。这样既可满足不同目的、不同需要学生的个性化学习，又可达到学生学有所得、学以致用的良好效果。
2.教学方法的改变——大力推行基于CBI的ESP教学
在进行ESP的教学过程中，除了要改革授课内容和考核方式外，还可推行教学方法上的革新，其中CBI（Content-based Instruction，即内容依托式教学法）就是卓有成效的方法之一。内容依托式教学法并不围绕语言大纲或其他大纲进行教学组织，而是围绕学习的内容或信息来进行教学组织。[13]它将语言教学基于某个学科教学或基于某种主题教学来进行，被认为是将外语同内容结合起来学习的一种有效途径。[14]在内容依托式教学法的指导下笔者在进行ESP系列课程教学时，就可以根据具体内容进行教材编写。如前文所述，根据学生所属专业类别和学校自身就业特色进行内容组织。就东北电力大学来说，可以在ESP教学中加入电力英语相关内容。因为学校自身特色决定了有相当数量的学生将进入电力相关行业就业，电力英语的引入必将会对学生日后的学习和工作带来积极影响。除教材依据内容编写外，教师授课也可以根据不同内容灵活组织、循序渐进，使学生在学习内容的同时学习语言知识，将语言学习与专业学习有效融为一体，为日后深入学习奠定基础。
3.做好ESP教师培养
要想真正将基于ESP的大学英语课程改革顺利进行下去，高素质的ESP教师队伍更是其中不可或缺的一环。但目前大学英语教师的学历结构却制约了大学英语的教学发展，[15]尤其是ESP教学的发展。目前我国的大学英语教师均毕业于国内外大学英语语言专业，他们的主要学习和学术背景也都相应的集中在了语言学、英美文学、翻译学以及西方文化等领域。这就决定了广大大学英语教师对ESP相关理论研究不足，同时又缺乏ESP实践经验。在教学过程中必然感到吃力，不能做到得心应手，也就不能保证高质量的完成ESP课堂教学。因此，只有培养优秀的ESP教师，才能保证教学改革的顺利进行。比如，可以成立ESP教学团队，使ESP教学团队相对固定并组织这些教师进行专门培训；可将教师按照所教课程的大类进行分组，再请相关专业的教师对各大类教师进行基础培训；有能力的高校也可组织任课教师到国内外大学观摩学习甚至攻读ESP方向的博士学位或将相关专家请到学校。从而逐步改善教师的教学技能，促进ESP课程的良性发展。
总之，ESP理论及其系列课程在我国大学英语未来的教学改革，尤其是在工科院校的大学英语教学改革中大有所为。但是在改革过程中也必须要结合学校自身特色，认真审视自身的发展定位、人才培养目标等问题，并在此基础上再采取重构课程体系、改革教学方法、培养教师队伍等一系列措施。只有这样才能走出一条独具特色的大学英语改革发展之路。
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