电工基础实用教程

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电工基础实用教程范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

电工基础实用教程范文第1篇

“过程完整化教学模式”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法。强调学生的学习活动必须与问题相结合，以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机，让学生带着问题思考和探究，使学生拥有学习的主动权。教师要充分激发学生的学习兴趣和潜能，通过讨论、实验、探究等多种教学组织形式，引导学生积极主动地学习。本人将多年《电工基础》课程的教学经验与“过程完整化教学模式”相结合，运用到教学过程中，教学效果得到了显著提高。

一、过程完整化教学模式

过程完整化教学模式的备课包括教学设计以提炼结构化问题为主，课堂上以问题形式呈现教学内容，学生以解决问题或完成任务的方式进行学习，围绕问题实现师生互动。老师开始上课就以结构化问题表达教学思路、呈现课题性问题或任务；学生探索教学思路问题，若学生能猜想验证并能得到正确结论，老师则以学员的身份做出小结或让学生阅读相关教材并提出相关子问题，若学生遇到困难，则老师采用变换问题的方式帮助、鼓励学生自主思考、探究，直到学生能得出正确结论；课堂终结阶段中，提供一个具有促使学生把新概念、规律与原有知识体系协调一致功能的问题；临下课前，还可以提供下节课的结构化问题中的核心问题。

二、过程完整化教学模式在《电工基础》课程中的应用

过程完整化教学模式包含“问题的设置――学生自主探究――合作学习――交流反馈――提出疑问”的纵向开放结构，在实施该教学模式的过程中，课堂教学在一定程度上变成了小型的“课题研究”过程，带有探索的色彩，为学生独立求知提供了有效的平台，有利于学生的自主获取知识的能力的培养。本文以过程完整化教学模式在“RL串联电路”这一节课中的应用举例说明。

授课伊始，我会以常见的物体引导学生进入本节课的教学内容。日光灯是我们常见的物体，同学们知道它的电路结构是怎样的吗？其实日光灯就是最常见的RL串联电路，它是把镇流器（电感线圈）和灯管（电阻）串联起来，再接到交流电源上。让学生们搞清楚电路的连接形式后，提出第一个问题：镇流器两端的电压和灯管两端的电压之和为什么不等于交流电压的220V？这个现象和我们之前所学的串联电路的电压关系为什么不一致呢？学生如果有疑问，就用下面的子问题予以提示：交流电路中，用仪器仪表测出的都是电压的什么值呢？通过分析大部分学生能搞清楚测得的镇流器（电感线圈）两端电压和灯管（电阻）两端电压都是交流电压的有效值，两者之和并不等于电源电压的有效值220V。此时应提出第二个问题：从电压的有效值的角度分析，镇流器（电感线圈）两端电压、灯管（电阻）两端电压和交流电源电压的有效值三者之间应满足什么关系呢？学生若感觉分析起来有困难，就用下面的子问题予以提示：（1）纯电阻和纯电感电路中，电压与电流的相位关系分别是怎样的呢？（2）交流电路中，串联电路的总电压的瞬时值仍等于各串联原件电压的瞬时值之和，这一关系请同学们作出其向量图。第二个问题是本节课的难点，应适当多留一些时间让同学们自行分析，最后大部分同学都能通过作图得出电压的直角三角形关系。此时应提出第三个问题：RL串联电路的阻抗应满足什么关系？根据串联电路电流相等这一特性，将电压三角形三边同时除以电流，同学们能很快分析出阻抗的直角三角形关系。此时应提出第四个问题：RL串联电路的功率应满足什么关系？仍然根据串联电路电流相等这一特性，将电压三角形三边同时乘以电流，同学们能很快分析出功率的直角三角形关系。

通过上述四个问题的提出、分析及解决过程，RL串联电路的电压三角形、阻抗三角形及功率三角形清晰的展现在同学们面前。本节课教师讲得少，学生思考、分析的时间长，思路不受限制，所以能将概念理解的更深，知识掌握的更牢。

电工基础实用教程范文第2篇

关键词：VHDL 等精度 串行 BCD码除法

一、总体设计

基于传统测频原理的频率计的测量精度将随被测信号频率的下降而降低，在实用中有较大的局限性，而等精度频率计不但具有较高的测量精度，而且在整个频率区域能保持恒定的测试精度。

本设计采用可编程逻辑器件（CPLD）制作，利用EDA软件编程，下载烧制实现。将所有器件集成在一块芯片上，体积大大减小的同时还提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真，调试，每个设计人员可以充分利用软件代码，提高开发效率，缩短研发周期，降低研发成本。易于进行功能扩展，可以利用频率计的核心技术，改造成其它产品。实现方法灵活，调试方便，修改容易。

测频采用等精度测频，按定义式F=N/T进行测量，但闸门时间随被测信号的频率变化而变化。如图1所示，被测信号Fx经放大整形形成时标ГX，将时标ГX经编程处理后形成时基TR。用时基TR开闸门，累计时标ГX的个数，则有公式可得Fx=1/ГX=N/TR。此方案闸门时间随被测信号的频率变化而变化，其测量精度将不会随着被测信号频率的下降而降低。

图1 测频方案方框图

测频方案中用到了定义式：F=N/T，即要用到除法运算。利用FPGA实现二进制除法运算，一种方法是采用逼近法，这种方法速度低、准确性不高。另一种方法是采取被除数与除数的倒数相乘的方法，即将除数作为寄存器的地址，其倒数的小数部分作为寄存器的内容，通过一次寄存器寻址来计算除数的倒数。这种方法在一个时钟周期内即可完成一个完整的除法运算，虽然速度较高，但对于多字节除法运算，不仅程序复杂，而且占用资源较多。根据频率计的实际情况，本设计采用串行除法运算，利用多个时钟周期完成一个完整的除法运算，从而兼顾了频率计对速度和资源两方面的要求。

二、多位串行BCD码除法原理：

本设计采用循环式除法运算，循环原理可以用下面的公式表示：

ω[j+1]=rω[j]-dqj+1

式中，ω[j]为第j步的余数，ω[0]为被除数；d为除数；qj+1为第j+1步所得的商；r为与移位步长有关的常数，在此取为16。

循环步骤如下：

1.将ω[j]左移四位，构成rω[j]。

2.通过多次BCD码减法运算，求得部分商qJ+1，得到部分余数。

3.部分余数、部分商移位，准备下次循环。

高速串行BCD码除法是建立在BCD码减法运算基础上的循环运算。用被除数减除数得到部分余数的BCD码，如果够减，则使商加1；否则，余数和商同时左移四位，并记录移位的次数m，根据对有效位数的不同要求，可以对m进行赋值，如果要求保留8位有效数字，则m=8。

在这种循环除法运算中，减少循环的次数是提高运算速度比较有效的方法。在一般循环式除法运算中，是从低位开始进行循环相减，循环次数等于商。如果是8位除法运行，则得到一个8位的商，要进行8位次的BCD码减法循环，例如：56895230/8=7111903.8，要进行7111903.8次循环，计算的速度可想而知。

在本设计中借鉴了一般十进制除法的运算方法，从高位开始相减，大大减少了循环次数。下面以一个例子说明它的原理：

1.将被除数和除数移位，使其第一位BCD码不为0000，并记录移位的次数P（例如：56895230/80000000，p=8）。

2.比较最高位的大小，如果除数的最高位大于被除数的最高位，则将除数右移4位，同时将P减1（即：56895230/08000000，且p=7）。

3.得到的数卢为小数点的位置（F：7说明小数点的位置在第七位数后）。

4.循环相减。当部分余数小于08000000，再将部分余数左移四位，继续进行相减。循环m次后即可得到m个有效数字的结果，然后根据p可以确定小数点的位置。

使用这种方法计算一个8位数的除法运算，循环减法次数最大为80次，每次循环使用时间为8个时钟周期。如果工作频率为100MHz，则最长的运算时间为6.4μs，运算速度大大提高。

参考文献

[1]潘松，黄计业.EDA 技术实用教程[m].北京：科学出版社.2002。

[2]黄智伟主编，王彦，陈文光，朱卫华编著.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京：电工业出版社 2005.

[3]南华大学第六届全国电子设计竞赛全体参赛成员 .第六届电子大赛资料[C]

电工基础实用教程范文第3篇

关键词：电路；MATLAB；教学改革；仿真设计

作者简介：谢迎娟（1976-），女，江苏常州人，河海大学物联网工程学院，讲师；邓立华（1977-），女，江西宜春人，河海大学物联网工程学院，讲师。（江苏 常州 213022）

基金项目：本文系河海大学常州校区2013年教育教学改革项目的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0073-03

“电路”是电类各专业重要的基础课，在专业培养中起着重要作用，课程本身也有着广阔的工程实践背景。“电路”课程的教学重点是电路的基本理论知识和各种分析方法，理解概念和方法的推导过程，但由于分析结果要进行大量的矩阵运算、数值计算和绘图，既不容易求解又容易出错，有时甚至得不到解析解，[1]用FORTRAN、C等语言分析电路，计算问题又转化成复杂的编程问题，对于不具备编程能力的低年级学生来说，仍难以获得计算结果，[2]计算问题成为了学生学习的障碍。很多学生因为求解不出结果，导致对理论不能理解，影响了课程的学习效果，造成了理论与实际的脱节。

在教学中引入仿真技术，可以帮助学生解决计算、绘图等问题，让学生把注意力放到对基本概念和各种分析方法的理解与掌握上，克服理论教学的抽象性。用具体、直接、生动的仿真结果来演示电路分析过程、比较各种分析方法的特点以及电路的特性和技术指标，不仅可以改善教师的教学手段，提高学生的学习兴趣，同时也可以在电路分析过程中帮助学生掌握工具软件，为后续的课程学习和工程实践打下基础。国内外高校和一些优秀教材都把电路的仿真分析作为不可或缺的教学内容，[3-5]仿真软件的应用已成为教学研究与工程应用不可缺少的助手，也是未来电路教学的必然趋势。

常用的电路分析仿真工具有PSpecie、MATLAB、EWB、Multisim、Protel、OrCAD等，[6]这也是工程实践中经常使用的工具软件。本文结合教学实践，重点介绍了MATLAB在电路教学中的具体应用。

一、MATLAB命令输入法的教学应用

MATLAB拥有高效的数值计算、符号计算以及完备的图形处理功能，学生可以根据电路理论列写方程，而将计算、求解和作图交由计算机来处理，同时还可以编制友好的分析界面或建立模型，实现自由探索性的研究。[7]

动态电路的分析包括对一阶电路、二阶电路、状态方程等问题的分析，因为涉及微分方程的建立和求解以及绘图，一直是学生学习的难点。采用MATLAB命令输入法进行计算，命令简单，容易实现，几个简单的命令就可以将学生从繁琐的数学计算中解脱出来，迅速完成作业中的计算和绘图。动态电路的求解可以采用以下三种方法：一是根据电路理论列些方程，然后计算；二是用dsolve函数求解微分方程；三是写成状态方程的形式，用数值计算法（龙格―库塔法）求解。

根据电路理论，因为，所以放电过程是非振荡的。

按照前面介绍的三种求解方法，该二阶电路的求解结果为：

第一种方法：根据电路理论，该电路的特征根为：，为不等实根。因此，根据电路公式，可以计算出电容电压、电感电流和电感电压分别为：

可以看到参数变化对电路响应结果的影响。与命令输入方法观察到的电路特性是完全一样的。

三、Simulink仿真教学设计

Simulink是MATLAB中的重要模型功能，可以实现系统动态数学模型建模和仿真分析，具有可视化、模块化的特点。[8]模型建好后，可以实时改变模块参数，研究不同参数对系统的影响，整个过程形象、直观、交互性强。利用MATLAB/Simulink提供的基本模块，创建用于电路分析的模块，在课堂教学中进行建模和演示，成为增强启发式、互动式的教学手段，也作为课后自由探索性实验，促进学生的研究和创新意识。

单相和三相正弦交流电路一直是电路教学中的重点与难点，对复数运算的不理解和不熟悉导致学生难以理解正弦电路的基本概念。简化正弦电路的计算，让学生专注于理论和分析方法的学习是该部分教学内容的难点。在教学实践中，采用MATLAB来进行复数运算，简化了计算复杂度，也可以在GUI界面中修改参数或进行Simulink仿真，实时观察参数变化对波形变化的影响。图5（a）是一个采用Simulink设计的正弦交流电路，测量电路的有功功率、无功功率、复功率和功率因数等参数的仿真模型。

设置电路的参数为：频率为50Hz，电压有效值为220V，RL串联支路：，RC串联支路：

。在Simulation/Configuration Parameter中将Stop time设为0.1s（5个周期），求解方式设为Variable-step（变步长），ode23tb求解器。在powergui中可以计算出电路中u的有效值为220V，相位0°，i的有效值为1.537A，相位-23.51°。由此可以根据电路定理计算出电路的复功率为。图5（a）电路的仿真运行结果与理论值一致，有功功率和无功功率的结果可以用Active & Reactive Power模块测得。另外，也可以根据功率公式和自定义测量模块组合测得。可以将自定义测量模块组合创建成子模块如图5（b）所示，作为新的模块应用在其他仿真电路中。

四、结束语

本文介绍了MATLAB在电路教学中的一些具体设计与应用，其M文件命令、GUI设计、Simulink仿真在电路教学中应用方法灵活多变、形式多样。由此设计了一套“MATLAB电路教学仿真平台”，用于课堂教学演示，以供学生课后自由研究，从而弥补传统教学模式中的不足，使其成为更新教学观念、完善教学手段的新模式。利用仿真技术，可以在课堂上和课下创建一种探索式、讨论式、参与式的教学方法，充分调动学生学习的积极性，提高学生的综合实践创新能力，为后续课程的学习和解决实际问题打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]蔺红，陈洁.Matlab在电路理论分析中的应用[J].计算机应用与软件，2007，（3）：106-107.

[2]刘同娟，马向国.MATLAB在电工电路基础教学中的应用[J].中国现代教育装备，2009，（2）：55-57.

[3]邱关源.电路[M].第5版.北京：高等教育出版社，2006.

[4]James W.Nilsson，Susan Riedel，Electric Circuits[M].8th Edition.北京：电子工业出版社，2009.

[5]Charles K.Alexander，Matthew N.O.Sadiku，于韵杰.电路基础[M].第3版.北京：清华大学出版社，2008.

[6]王群，耿云玲.电路教学中常用的分析和仿真软件[J].高教论坛，2009，（10）：50-54.

电工基础实用教程范文第4篇

【关键词】专业英语 教学实践 自主学习

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）09-0080-02

随着科学技术的迅猛发展和国际间日益频繁的交流与合作，大量前沿学科的研究成果以英文的形式出现，专业英语成为高等院校大学英语教学中一个重要的组成部分。作为高新技术领域的核心之一的电气工程专业，其专业术语也涉及较多的专业领域，随着电气行业新技术、新设备、新工具的不断出现，专业词汇不断更新与涌现，迫使专业技术人员的专业英语水平必须具备更高的要求。电气专业英语被很多工科院校列为专业基础必修课，电气工程专业毕业生要求“具有一定的本专业外文书籍和文献资料的阅读与翻译能力，能写专业文章的外文摘要，能使用外文进行一般流。”[1]但在实际教学情况中，对于这样的要求却不太乐观。结合近几年教学经验和体会，笔者总结了教学中存在的一些问题，并尝试将一些新的教学手段用于教学以改进。

一、电气专业英语教学现状

（一）学生对该课程重视不够，兴趣不高

学生对于电气专业英语重视不够，兴趣不高的原因可以归结为以下几点。其一，一般的高等院校都是在大三下学期或大四上学期才开设专业英语，而学生在大二下学期学完了《大学英语》基础课程以后，就疏于对英语的学习。这使得英语的教学连续性出现了空档，导致学生对于专业英语的学习状态和积极性不够。其二，当下大学生普遍未建立较强的自我学习意识，习惯于高中以来的被迫型学习模式。学习的功利性目的太强。一旦中断英语课程，便疏于英语的学习安排，如果在这一时期学生通过了英语四、六级考试，则更容易放松对英语的学习。其三，大三和大四阶段，许多学生已经开始忙于考研准备或找工作，学习专业英语的兴趣和精力都受到很大影响。其四，对于专业英语内容和重要性都盲目轻视。许多学生往往认为专业英语相比基础英语来说，无非只是增加几个专业术语和专业词汇，甚至可有可无，正是缺乏课前准备，专业英语生词繁多，翻译内容枯燥的特点，使很多学生对该课程普遍重视不够，缺乏自主学习的动力和兴趣。

（二）专业英语涉及面太大，学时太少

一般电气工程英语教材的内容章节都涉及到很多专业知识背景，如我院使用的教材是清华大学出版社出版的祝晓东、张强化、王Z《电气工程专业英语实用教程》，其内容涉及电工技术、电子技术、电磁场、电机学、自动控制原理、微机原理等。[2]专业知识太宽，而学时只有32个，在如此短的时间内要求学生掌握大量知识，并能阅读相关的专业书籍或文献，这是很难实现的一个目标。由此，笔者认为，对于专业英语教材的编辑和选订，应该根据不同专业的学生有针对的进行教材编写和选取。

二、专业英语教学尝试

专业英语教学中，老师们为了活跃课堂气氛，调动大家学习积极性，往往会采用抽点个别同学回答问题并计入平时考核成绩的形式，但由于教学时间的限制，抽到的学生人数非常有限，学生存在被动思考问题的态度和侥幸心理，对大多数同学来说，效果并不太好。针对平时教学中常见的一些问题，通过教学方法的不断摸索和尝试，可以促进教学更好的开展。以下就是笔者在专业英语课堂中的一些尝试。

（一）第一堂课，重视学习

专业英语第一堂课并没有必要匆匆上课，在这一堂中，一定要让学生懂得专业英语的重要性。比如：有助于查阅国外文献，以便在毕业设计中全面的搜集资料，了解国际前沿科研动态;撰写毕业论文或学术论文的英文摘要;是研究生学习阶段必须具备的专业素质;是进入很多外企工作的优先条件等。当然，教师在授课中应根据教学要求，有意识的引导，让学生主体能真正主动学习，才能更好的达到教学目标。

此外，也要告诉学生这门课所具有的难度，让学生有充分的心理准备。同时，也要鼓励学生，在以后的教学中，相互的配合就可以达到很好的教学效果，使学生既紧张又不至于丧失信心。

（二）卡片教学，打破冷场

很多学生对专业知识的掌握并不太好，导致对专业英语文献的阅读中往往是明白语义语法却又不知所云，这也一定程度上打击了学生学习的积极性，也影响了课堂教学开展。在具体教学过程中，教师希望教学互动的环节中很容易出现冷场现象。笔者发现，学生几乎不会主动回答问题。经私下和部分学生交流了解，发现许多学生并不是不会回答教师提出的问题，而是很多冷场的情况下不愿意成为鹤立鸡群的“少数人”。针对这个问题，笔者曾经尝试采用一种“卡片”教学的方式。在第一堂课时和学生约定，如果在课堂中主动回答一个问题，无论错对，均可获得一张卡片。这张卡片的作用就是与平时成绩挂钩，一张卡片积1分，一个学生最多可以积10分。这种方法让许多想回答问题的同学“有理由？”积极参与，也即时看到了“成效”，并很快形成了群体效应，极大的活跃了课堂学习气氛，调动了大家争先恐后积极思考和解决问题的能力。

卡片教学带动了学生的积极性，但许多学生只是急切想获得卡片而并非认真思考问题，也会导致课堂效果低下。由此，在使用卡片教学几周后，应该调整卡片发放方式，调动学生积极性之后，笔者进行了更多的尝试。其目的就是促使学生自己学习，让学生相互督促，参与学习。比如，在平时作业布置上，把学生分成几组，让学生完成相关的作业要求，到验收时，由老师随机抽点小组成员回答问题，如果达到了验收水平，该小组每个成员都可以获得卡片。这种方式一方面加强了学生团结协作的意识，另一方面也促使学生积极参与其中，而不仅仅是在课堂获得卡片积分。

（三）自主选题，自主评委

在有限的课时中，可以抽出1-2个课时，采用教师精选主题让选择感兴趣的主题，或者学生完全自主题目，按小组分配任务，小组自行分工和课后准备，课内随机抽点一两名小组代表走上讲台讲演的形式，同时让其余小组成员作为评委打分、点评，并明确该代表的得分将决定小组各个成员的一个基础得分。此外，教师把握全局，对所有参与讨论的学生的表现综合评分。通过这种方式，带动了几乎所有的学生集体协作，团队攻关的意识，使他们能充分利用课外时间学习和交流，这种良好的专业英语实践氛围不仅加强了学生之间的沟通，也很大程度上提高了他们学习的兴趣，锻炼了他们的组织能力，表达能力和自主学习的能力，有益于学生群体的专业英语综合素质的提升。

（四）翻译竞赛，丰富教学

此外，在教学过程中，选取了与电气工程相关的题材用于视频教学，让学生体会不同的教学方式，教师也可以由视频内容展开，给学生分组，每组抽点一名代表即兴用专业英语描述该视频的主要内容，同组人员可以提示或者补充。另外，找一些英文字幕发给学生，让他们按组去翻译字幕，这样可以使学生获得极大的自豪感，这种效果远比让学生翻译课文更能激发学生兴趣。

三、增强教师素质

由于专业英语的特殊性，教师一方面要加强学习专业知识，一方面应广泛阅读专业英语文献，搜集教学素材。此外，学校应该给专业英语教师提供更多的接受培训和学习的机会，比如到外校观摩教学或国外进修等;同时，笔者认为，为了更好的贴近学生，了解学生学习兴趣和心态，教师可以多阅读关于大学生心理学类的书籍，这将有助于建立良好的师生关系，有利于教学的开展，而这可能是很多专业英语教师忽略的地方。

电气专业英语的教学质量和教学效果的有效改善，取决于很多因素。教师应走近学生，不断总结教学经验，提升自身综合素质，大胆尝试新的教学方法，帮助学生明确学习目标，引导学生的学习兴趣和培养其主动学习和终生学习的能力，为学生今后从事电气工程科研工作，成为复合型的人才打下良好的基础。

参考文献：

[1]电气工程及其自动化专业教学指导分委会.电气工程及其自动化专业规范（讨论稿）[A]

[2]祝晓东，张强华，王Z.电气工程专业英语使用教程[M]（第二版），北京：清华大学出版社，2012.

电工基础实用教程范文第5篇

关键词：特色；专业建设；自动化；科研

作者简介：潘玉民（1958-），男，蒙古族，内蒙古赤峰人，华北科技学院电子信息工程学院，副教授；张全柱（1965-），男，内蒙古乌兰察布人，华北科技学院电子信息工程学院副院长，教授。（北京 101601）

基金项目：本文系河北省教育科学研究“十一五”规划重点课题（项目编号：06020601）的研究成果。

中图分类号：G649.4 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）13-0051-03

特色专业建设是高等学校“质量工程”的重要内容，是国家为深化高校教学改革、优化专业结构、提高人才培养质量、办出专业水平和特色而出台的一项重要举措。特色专业建设既符合时代要求，又是体现自身价值、凝炼培育自身特色、更好地为区域经济和社会发展服务、增强高校核心竞争力的重要途径。

特色专业建设是一个系统工程，需要从办学理念、培养方案、师资队伍、实验室建设等多方面进行统筹规划，凝练特色。目前，“特色”专业建设没有统一的标准，因校而异。高校根据自身优势、专业和学科背景、地理环境、科研实力、行业特点等确定特色专业的建设方向，采取“人无我有，人有我优，人优我新”的差异化策略，发现和培育专业可持续发展的生长点，提升专业、学科实力。“特色”是专业建设的生命力，是有别于同类专业独具匠心的同质竞争力，也是一所高校能否办出品牌专业的关键，因此必须在突出“特色”和“质量”上下功夫。

华北科技学院自动化专业始建于1993年，2003年升格为本科专业，2008年成为校级重点建设专业，2009年被批准为教育部特色专业。尽管本专业办学历史不长，但由于学校十分重视和着力加强特色专业建设工作，经过几年的发展，自动化专业取得了长足的发展。

一、树立工程教育理念，增强专业创新实力，适应时代和社会发展需要

华北科技学院自动化专业以培养适应21世纪需要的具有扎实理论基础、具备工程实际应用能力的复合型高素质专业技术人才为目标，适应行业和产业发展的要求。着力提升专业师资队伍的创新能力，凸显特色，培育可持续发展的机制，培养创新型工程人才。树立服务行业、企业需求的意识，确立能力为重、全面发展的人才培养理念，构建结构优化、主动适应经济社会发展需要的特色专业，体现国家工程教育的发展方向。

自动化技术的应用领域几乎渗透到国民经济的各个行业和社会生活的各个方面，是当展最迅速、应用广泛、最引人瞩目的高新技术之一，也是推动新技术和产业革命、迈向知识经济时代的关键技术。因此，自动化专业的培养目标是与自动化科学特点紧密联系的，自动化科学是控制理论与计算机、通信与网络、电子技术相结合的最典型的交叉学科。因此，华北科技学院自动化专业既通过服务于行业突出专业特色，但又不局限于行业，而是将自动化最新技术、信息科学及发展融入专业建设，以学科发展引领专业建设。

二、依托行业和学校优势，以学科凝炼专业特色，发挥专业教师的主导作用

根据行业特点建设特色专业犹如“近水楼台”。行业本身就是自然形成的特色，因此，专业特色建设与行业以及学校优势密切结合，将会事半功倍。华北科技学院是隶属于国家安全生产监督管理总局唯一直属的行业院校，以安全生产为第一服务方向，是一所以工为主、以安全科技为特色的多科性高校。因此，华北科技学院自动化专业以“安全科技”为特色是必由之路，通过依托学校的资源与环境优势，打造自动化专业品牌，使专业为行业和地方经济服务，切实解决安全生产技术问题。

在特色专业建设的诸多因素中，师资队伍是实现特色可持续发展的关键，也是一个专业形成特色的基石，“教授即大学”的提法体现了高校发展的基本点。近年来，华北科技学院通过各种途径引进高层次、高学历的学科带头人，由教授、博士后、博士为核心形成了较强的学历和科研优势，使自动化专业师资队伍实力不断增强；其次，重视学科建设规划，凝炼学科方向，使之进入特色学科行列，以学科建设作为专业“特色”的重要支撑。

本专业现有教师16人，其中教授3人、副教授4人、博士后1人、博士3人、硕士10人。华北科技学院自动化专业以“电力电子技术”和“控制理论与控制工程”学科为基础，以“信息与控制技术研究所”为科研平台，提升教师的科研能力，推动课程教学的改革与发展。充分发挥专业教师的主导作用，特别是专业教师在电力电子学科方向积累了多年的产品研发经验，与多家企业建立了长期稳定的合作关系，对凸显和凝炼专业特色起到了积极的作用。

三、以质量工程项目建设丰富的专业特色内涵

华北科技学院自动化专业的发展依托三个平台：自动化专业教学团队和科研团队、省级实验教学示范中心、信息与控制技术研究所。

自动化专业教学团队是华北科技学院首批成立的教学团队之一，团队负责人由校级教学名师担任，教学团队成员同时也是科研团队的主体。本专业的科研团队由学科带头人、教授、博士后、博士及专业技术人员等组成。自动化专业依托华北科技学院河北省电工电子实验教学示范中心和信息与控制技术研究所，目前本专业已建成“自动控制原理”省级精品课程。

省级电工电子实验教学示范中心为本专业的工程实践教学提供了有力的支撑，示范中心在满足本科基本教学基础上成为学生综合应用基础理论与专业知识、实现创新设计与研究的实践基地，为提高学生就业竞争力提供了优良的软硬件平台。目前电工电子实验中心有三个实验、实训平台：基础实验教学平台、综合实训实验教学平台、创新实验教学平台。其中“安全监控实训基地”为突出专业安全科技特色建设提供了良好的实验条件。中心所属“创新实验室”为自动化专业大学生实践动手能力培养搭建了平台，学生在各类创新大赛中取得了良好的成绩。

四、以科研促进教学，科教研转化为教学内容，提高学生的实践能力，提升学术和学科建设水平

科研是教学质量的推进器，以科研促进教学改革和教育创新，形成科研、教学的良性互动，是提高教学质量的重要途径。华北科技学院自动化专业有一支实力较强的科研团队，建立了科技创新基地——信息与控制技术研究所，以此为科研平台提高教师的工程实践能力和科研能力。

信息与控制技术研究所是由自动化专业教师组成的校级科研单位，目前拥有多项前沿核心技术，如DSP控制技术、现场总线技术、变频技术、电力电子技术等，具有为企业研发项目和产品的实力。2007年与华北电网北京新鸿信科技有限公司联合开发项目：MW级风力发电机组DC/AC变流器主电路的研制；2008年与同煤集团联合开发研制采煤机牵引变频器及电控系统维护检修平台；2009年为中国海洋海油田服务股份有限公司研制海洋油田FET-1机械节功能模拟测试验台；2010年为中海油田服务股份有限公司研制海洋油田FET-1型井下交流电机控制系统，已走出国门，销往利比里亚、缅甸等国家。2010年为中海油田服务股份有限公司研制测井马达电机供电电源，已出口到东南亚、中东、非洲等地区；2010年与外企（日本）松下电工有限公司合作，研发NCT8000功能测试系统，并为国际化“卓越工程师”培养和技术交流积累了一定的经验等。科研项目的进展为申报“卓越工程师”培养项目奠定了坚实的基础和后盾，并通过双赢策略实现校企合作的可持续发展。

目前自动化专业致力于开展具有行业特色的科研项目和产品研发工作，面向安全生产第一线，为煤矿电气技术装备的改造与升级、安全生产信息监测与管理、节能降耗、提高劳动生产效率等应用领域解决技术问题。如工矿轨道机车牵引传动及其控制、矿井高压电机提升变流器及其控制、井下防爆蓄电池智能充电设备、矿用高压电机参数辨识及无速度传感器矢量控制、矿井瓦斯涌出量检测与智能预警系统等项研究，以彰显自动化专业安全科技特色。

现代工程教育的实施，建立与企业稳固的合作关系是必要的。[4]企业需求的核心技术是与企业融合的桥梁与纽带，而且高校教师具有理论性强的优势，可以为企业进行技术培训与成果转让，因此，这种合作是牢固和持久的。其意义在于：自动化专业理论教学的落脚点在企业的控制设备或系统，通过科研实现教学的彻底改革；共享企业设备资源，弥补高校现场设备的不足；为课程教学提供现场实例；建立在企业的实践基地，为学生面向企业实现就业创造条件；快速提高创新能力，促进产、学、研一体化进程等。

研究所以科研课题为依托，与行业内多家知名企业建立了密切合作关系，将科研成果服务于企业，取得一系列有自主知识产权的科研成果。遵从市场发展原则，通过研发出拥有自主知识产权的高新技术产品，依托特色行业，通过产品的销售及核心技术成果的转让积累资金持续创新，形成了滚动发展的态势。

本专业教师开展科研的最终目的在于促进专业教学、提高创新能力和服务社会。通过科研促进学科建设，获得教学改革的主动权，将科研实践渗透到教学过程，为专业课程教学注入活力，而不拘泥于教材，使教师真正拥有“一桶活水”，从而可以创造性地开展教学工作。

研究所在研发过程中，每个项目都吸收本科生积极参与，并以小课题形式制作了各种装置，如：小功率交流电机变频调速器的研制、多路开关电源的研制、异步电机输出变量观测器的研制、矿用铅酸蓄电池组状态检测及管理系统的研制等。本科生对科研兴趣浓厚，通过参与科研开阔视野，实践动手能力大幅度提高，强化了工程创新能力，激发了学生的求知欲和兴趣，感触到实际工程技术，加深了对课堂理论知识的深层理解。既支持了科研工作又使学生获得了将理论联系实际极好的锻炼机会。实践证明，学生参与科研项目的过程中科研能力、适应市场、熟悉企业、团队协作等综合素质得到全面提高，并在各类创新竞赛中取得良好的成绩。通过与企业的技术合作，一些企业通过研究所招聘毕业生，也为学生就业开辟了新途径。

五、教学改革

本专业教学改革体现在以下几个方面：优化专业课程体系结构，适应人才培养目标要求；改革课程教学方法；培育产学研一体化机制等。

自动化技术的新发展表明传统的课程设置已经不能适应时代要求，需要网络、通信技术、信息技术等多学科并举。近年来，学校在专业课程教学体系和教学内容的安排上进行了多次改革与实践，优化课程体系结构。如突出现场总线控制技术、嵌入式系统、PLC、系统仿真技术等课程，强化学生的工程意识和实践能力的培养。学生通过课程教学真正掌握控制系统的基本概念、系统分析、设计的基本方法，了解自动化发展前沿，学会运用MATLAB、Protel等软件进行控制系统辅助分析设计方法，为专业课的学习和进一步深造打下必要的理论基础和基本技能。

1.教学方法的改革侧重多媒体教学改革为主

多媒体教学手段与传统的教学方式有机结合，优势互补。信息时代的高等教育，教师已不再被认为是知识的唯一拥有者和传授者。网络通信和多媒体技术形成海量信息资源的全球环境，使学生获取新知识的渠道更加广泛、迅速，可以与教师同步接受新知识，教学时空观已发生变化，这就从客观上要求教师转变教育观念，更新教育思想，掌握各种信息技术，与时俱进。但不应以现代教育技术、信息技术的发展而摒弃传统的教学模式，传统教学方法是现代教学法发展的基石和根本，二者有机结合才会使当代教育升华。

2.多媒体教学使信息技术向学科课程渗透

建立立体化教学模式，使抽象的理论平面化、立体化。针对自动化专业课程教学，以Eda、MATLAB、Protel等更贴近学科课程的软件作为多媒体教学的一个组成部分。把信息技术融入到学科课程，从教学内容到教学手段实现与学科课程的广义“整合”，对当代大学的发展具有现实意义。

对自动化学科课程来说，信息技术与学科课程“整合”可以将现代教育技术向前推进一步，即与具体的课程内容相融合。如“自动控制原理”、“电力电子技术”、“过程控制系统”等课程的教学可以充分利用MATLAB或工业组态软件的友好界面使控制原理的根轨迹、频率特性、过程控制系统的状态可以具体测试，采集波形及参数，有助于透过现象把握事物的本质，提高学科课程内容的传授力度和透明度。

3.实践教学改革

利用已完成的《信号与系统EDA仿真研究》项目研究成果，进行了自动化专业的教学改革，编写了《电子设计自动化技术实用教程》规划教材，使学生掌握从计算机仿真、电子电路板制作到控制系统设计的全过程，切实提高学生的实践动手能力。在理论教学与实际系统开发之间以仿真技术作为桥梁，实现无缝过渡。

利用河北省“十一五”教研重点课题“应用型本科强化工程训练提高学生创新能力培养的研究与实践”成果，通过建立新的课程体系以及新的实践平台突出应用型本科学生的工程训练。该项目通过建立新的课程体系以及新的实践平台，突出应用型本科学生的工程训练。整合现有的实验内容，独立开设为专业方向服务的工程训练项目。如单片机控制系设计工程训练、PLC工程实训项目等。以模块化的设计制作为主要方式，配有专门指导教师，从而保证工程训练的效果。通过该项目的训练，学生扎实掌握本专业控制系统设计方法，加强实践动手能力，培养工程意识和创新能力。

2010年专业教师根据产品研发经验编写了《煤矿安全检测技术与监控系统》规划教材，在校内作为安全、电子、自动化、通信等专业“安全监控系统”课程教材使用。

六、进行技术培训，加强学术交流

建在华北科技学院的中国煤矿安全技术培训中心具有煤矿和安全生产两个国家一级培训资质。“培训中心”为自动化专业参与企业技术培训起到了桥梁的作用。本专业教师通过在厦门、大同等地进行企业技术培训，同时引进了多项科研项目，建立了校企合作关系，既服务于行业又与企业资源共享，依托企业的设备资源、实验室环境进行试验调试，扩大了专业和学校的社会知名度，提高了为社会服务的能力。

大学的生命力在于学术。本专业把学术研究与交流作为工作重点，推出了“自动化专业学术论坛”，为学术交流搭建了一个平台。教师可以介绍自己的最新研究进展，开展学术报告和讲座，促进科教研成果及时转化为教学内容，并加强对外合作与交流。

七、结论

特色专业建设是一个复杂的系统工程，涵盖了人才培养的各个方面，需要通过长期的积淀和不断探索、创新。但是，发现和培育自身优势、亮点和闪光点，并以此作为特色发展的契机加以发扬，从系统的观点进行科学规划可以大大缩短特色专业建设周期，提高特色专业建设效率。

参考文献：

[1]隋秀英.国家级特色专业建设和发展研究[J].辽宁师范大学学报（社会科学版），2011，34（3）：66-68.

[2]刘岚，论特色专业的“特色”及其建设[J].理工高教研究，2009，

28（5）：50-52.

[3]刘传林.适应行业需要 创建特色专业[J].中国高等教育，2005，