电气专业综合课程设计创新教学模式改革
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 ４１卷 第 ２期 ２０１９年 ４月
源自文库
电气电子教学学报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＥＥ
Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１９
电气专业综合课程设计创新教学模式改革
史敬灼，王 勇，梁云朋
（河南科技大学 电气工程学院，河南 洛阳 ４７１０２３）
摘要：本文针对原有课程设计教学模式存在的知识条块分割、实践能力培养不足等弊端，选择智能小车作为设计对象，尝试进行面向电气工程
以广泛应用的电气传动系统为例，在电气工程 及其自动化专业的课程设置中，“电机学”课程讲授 该系统中的控制对象，“自动控制理论”课程讲授其 控制器设计的理论基础，“电气传动自动控制系统” 课程则专注 于 电 气 传 动 系 统 的 控 制 方 法，“电 力 电 子技术”课程讲授其执行机构，“电气测试技术”课 程知识用来 构 成 反 馈 信 号 的 测 量 单 元，“单 片 机 原 理”、“高级语言 程 序 设 计 ”、“电 路 ”、“模 拟 电 子 技 术”、“数字电子技术”等课程则为系统的硬、软件设 计提供支撑。
大学生智能车竞赛分为电磁组、摄像头组、光电 平衡组等不同的比赛组别。其中，摄像头组智能小 车使用摄像头通过图像处理来感知赛道信息，图像 处理技术超出了电气专业本科知识范畴，故不采用。 光电平衡组为两轮直立小车，控制难度较大，用来作 为全体学生参与的综合课程设计的设计对象，恐部 分学生无法完成，可能打击学生动手实践的积极性， 也不采用。电磁组智能小车通过检测赛道微弱磁场 来获取赛道 信 息，而 磁 场 量 的 检 测 是 电 气 专 业 “电 气测试技术 ”课 程 的 核 心 授 课 内 容 之 一，符 合 专 业 能力培养需求，因此，将其作为综合课程设计内容十 分合适。
本文介绍了电气工程及其自动化专业综合课程
设计改革的一些尝试，通过统一设计对象，贯通多门 相关课程的课程设计时间和设计内容，使学生在动 手中学习、在解决问题的过程中增长能力，提高学生 创新实践能力培养水平。
１ 综合课程设计改革的起因
该专业原有的课程设计，都是针对某一门课程 的，课程设计时间一般为 １～２周。由于课程设计时 间相对较短，内容往往限于纸面设计，没有实物验证 环节，导致学生缺少实践经验的积累，甚至不知自己 设计的对错，不能填补课程理论知识与实际应用之 间的距离，课程设计流于形式。
０ 引言
课程设计是大学本科人才培养体系中的一个实 践教学环节，与特定课程相对应，在深化课程知识理 解、培养知识运用能力和实践能力方面，具有重要作 用。
传统的课程设计模式，存在着课程知识条块分 割、实践能力 培 养 不 足 等 弊 端 ［１～２］。 在 提 倡 加 强 工 科大学生创新实践能力培养的背景下，有必要对包 括课程设计在内的各个教学环节的教学方式、方法 进行新的思考，以使之发挥应有作用，更好地服务于 学生能力培养［３～５］。
在课程的课堂教学以及与之相关的实践教学过 程中，如果不能从系统的角度去把握不同课程之间 的内在联系，而是将不同课程的知识人为地割裂开 来，使得课程与课程之间相互孤立，不成体系，会直 接影响学生对各门课程知识的正确理解与有效应 用。
针对这些问题，将过去对应于一门课程的课程 设计，改变为对应于几门相关课程的综合课程设计。 在培养方案设定的学分框架下，这一综合课程设计 的时间可以适当长一些，在完成设计、实现、调试等 整个设计流程中，使学生通过动手实践，将几门课程 的知识融汇贯通，更好地培养学生的创新实践能力。
及其自动化专业五门课程的综合课程设计改革。实践证明，这种教学模式能够显著提高学生的学习、实践兴趣，有助于学生创新实践能力的培
养。
关键词：课程设计；实践能力；创新能力；教学方法
中图分类号：Ｇ６４２．０
文献标识码：Ａ 文章编号：１００８０６８６（２０１９）０２０１１８０４
ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＴｒａｉｎｉｎｇＲｅｆｏｒｍ ｏｆＣｏｕｒｓｅＤｅｓｉｇｎｆｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＳｐｅｃｉａｌｔｙ
ＳＨＩＪｉｎｇｚｈｕｏ，ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ，ＬＩＡＮＧ Ｙｕｎｐｅｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０２３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｃｕｓｔｏｍａｒｙｔｅａｃｈｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｏｆｃｏｕｒｓｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍｉｎｉｃａｒｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｏｂｊｅｃｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｃｏｕｒｓｅｄｅｓｉｇｎｗｈｉｃｈｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｔｏｆｉｖｅｃｏｕｒｓｅｓｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｔｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｐｒａｃｔｉｃｅｓｈａｖｅｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｔｅａｃｈｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｏｆｃｏｕｒｓｅｄｅｓｉｇｎｎｏｔｏｎｌｙｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｓｔｕｄｙａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｎｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｏｆｐｒａｃｔｉｃｅａｎｄｉｎｎｏｖａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｕｒｓｅｄｅｓｉｇｎ；ｐｒａｃｔｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ；ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ；ｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄ
第 ２期
史敬灼，王勇，梁云朋：电气专业综合课程设计创新教学模式改革
１ １９
往有着内在联系，课程之间先后衔接；或者，几门课 程讲授的知识对应于一个实际系统的不同功能单 元。在电气行业应用中，一个系统的设计、分析，通 常需要综合运用几门课程所学知识；对应于不同课 程知识的各个功能单元相互依托，共同达成系统功 能要求。
另一方面，专业培养方案中的不同课程之间，往
收稿日期：２０１８０２０４；修回日期：２０１８０６２８ 项目基金：河南省高等教育教学改革项目（２０１４ＳＪＧＬＸ２００），河南科技大学重大教育教学改革项目（２０１４ＺＤ０１２） 第一作者：史敬灼（１９７４），男，工学博士，教授，主要从事电力电子技术等课程教学工作，Ｅｍａｉｌ：ｓｈｉｊｚ＠ｈａｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
源自文库
电气电子教学学报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＥＥ
Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１９
电气专业综合课程设计创新教学模式改革
史敬灼，王 勇，梁云朋
（河南科技大学 电气工程学院，河南 洛阳 ４７１０２３）
摘要：本文针对原有课程设计教学模式存在的知识条块分割、实践能力培养不足等弊端，选择智能小车作为设计对象，尝试进行面向电气工程
以广泛应用的电气传动系统为例，在电气工程 及其自动化专业的课程设置中，“电机学”课程讲授 该系统中的控制对象，“自动控制理论”课程讲授其 控制器设计的理论基础，“电气传动自动控制系统” 课程则专注 于 电 气 传 动 系 统 的 控 制 方 法，“电 力 电 子技术”课程讲授其执行机构，“电气测试技术”课 程知识用来 构 成 反 馈 信 号 的 测 量 单 元，“单 片 机 原 理”、“高级语言 程 序 设 计 ”、“电 路 ”、“模 拟 电 子 技 术”、“数字电子技术”等课程则为系统的硬、软件设 计提供支撑。
大学生智能车竞赛分为电磁组、摄像头组、光电 平衡组等不同的比赛组别。其中，摄像头组智能小 车使用摄像头通过图像处理来感知赛道信息，图像 处理技术超出了电气专业本科知识范畴，故不采用。 光电平衡组为两轮直立小车，控制难度较大，用来作 为全体学生参与的综合课程设计的设计对象，恐部 分学生无法完成，可能打击学生动手实践的积极性， 也不采用。电磁组智能小车通过检测赛道微弱磁场 来获取赛道 信 息，而 磁 场 量 的 检 测 是 电 气 专 业 “电 气测试技术 ”课 程 的 核 心 授 课 内 容 之 一，符 合 专 业 能力培养需求，因此，将其作为综合课程设计内容十 分合适。
本文介绍了电气工程及其自动化专业综合课程
设计改革的一些尝试，通过统一设计对象，贯通多门 相关课程的课程设计时间和设计内容，使学生在动 手中学习、在解决问题的过程中增长能力，提高学生 创新实践能力培养水平。
１ 综合课程设计改革的起因
该专业原有的课程设计，都是针对某一门课程 的，课程设计时间一般为 １～２周。由于课程设计时 间相对较短，内容往往限于纸面设计，没有实物验证 环节，导致学生缺少实践经验的积累，甚至不知自己 设计的对错，不能填补课程理论知识与实际应用之 间的距离，课程设计流于形式。
０ 引言
课程设计是大学本科人才培养体系中的一个实 践教学环节，与特定课程相对应，在深化课程知识理 解、培养知识运用能力和实践能力方面，具有重要作 用。
传统的课程设计模式，存在着课程知识条块分 割、实践能力 培 养 不 足 等 弊 端 ［１～２］。 在 提 倡 加 强 工 科大学生创新实践能力培养的背景下，有必要对包 括课程设计在内的各个教学环节的教学方式、方法 进行新的思考，以使之发挥应有作用，更好地服务于 学生能力培养［３～５］。
在课程的课堂教学以及与之相关的实践教学过 程中，如果不能从系统的角度去把握不同课程之间 的内在联系，而是将不同课程的知识人为地割裂开 来，使得课程与课程之间相互孤立，不成体系，会直 接影响学生对各门课程知识的正确理解与有效应 用。
针对这些问题，将过去对应于一门课程的课程 设计，改变为对应于几门相关课程的综合课程设计。 在培养方案设定的学分框架下，这一综合课程设计 的时间可以适当长一些，在完成设计、实现、调试等 整个设计流程中，使学生通过动手实践，将几门课程 的知识融汇贯通，更好地培养学生的创新实践能力。
及其自动化专业五门课程的综合课程设计改革。实践证明，这种教学模式能够显著提高学生的学习、实践兴趣，有助于学生创新实践能力的培
养。
关键词：课程设计；实践能力；创新能力；教学方法
中图分类号：Ｇ６４２．０
文献标识码：Ａ 文章编号：１００８０６８６（２０１９）０２０１１８０４
ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＴｒａｉｎｉｎｇＲｅｆｏｒｍ ｏｆＣｏｕｒｓｅＤｅｓｉｇｎｆｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＳｐｅｃｉａｌｔｙ
ＳＨＩＪｉｎｇｚｈｕｏ，ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ，ＬＩＡＮＧ Ｙｕｎｐｅｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０２３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｃｕｓｔｏｍａｒｙｔｅａｃｈｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｏｆｃｏｕｒｓｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍｉｎｉｃａｒｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｏｂｊｅｃｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅｃｏｕｒｓｅｄｅｓｉｇｎｗｈｉｃｈｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｔｏｆｉｖｅｃｏｕｒｓｅｓｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｔｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｐｒａｃｔｉｃｅｓｈａｖｅｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｔｅａｃｈｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｏｆｃｏｕｒｓｅｄｅｓｉｇｎｎｏｔｏｎｌｙｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｓｔｕｄｙａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｎｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｏｆｐｒａｃｔｉｃｅａｎｄｉｎｎｏｖａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｕｒｓｅｄｅｓｉｇｎ；ｐｒａｃｔｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ；ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ；ｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄ
第 ２期
史敬灼，王勇，梁云朋：电气专业综合课程设计创新教学模式改革
１ １９
往有着内在联系，课程之间先后衔接；或者，几门课 程讲授的知识对应于一个实际系统的不同功能单 元。在电气行业应用中，一个系统的设计、分析，通 常需要综合运用几门课程所学知识；对应于不同课 程知识的各个功能单元相互依托，共同达成系统功 能要求。
另一方面，专业培养方案中的不同课程之间，往
收稿日期：２０１８０２０４；修回日期：２０１８０６２８ 项目基金：河南省高等教育教学改革项目（２０１４ＳＪＧＬＸ２００），河南科技大学重大教育教学改革项目（２０１４ＺＤ０１２） 第一作者：史敬灼（１９７４），男，工学博士，教授，主要从事电力电子技术等课程教学工作，Ｅｍａｉｌ：ｓｈｉｊｚ＠ｈａｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ