电气工程及自动化学的内容精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇电气工程及自动化学的内容，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】现代工程化学特色教材建设研究

1 目的意义

《现代工程化学》课程，旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论，了解化学在社会发展和科技进步中的作用，了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色，培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题，并能和化学工作者一起解决，为今后继续学习和工作打下必要的化学基础，也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养，所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材，不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境，实现教与学的便利通畅，更可以完善基础化学教育体系，培养宽厚扎实基础理论的高级人才，尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决，包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。

目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，而化学学科在该专业中一直不受重视，因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来，随着科技的发展，电气设备不断采用新材料，新技术，该专业发展受到化学新材料技术的影响很大，同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下，腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况，在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便，经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4]，但理论内容相对单一，结构层次简单，与电力应用领域联结空白的现实状态，无法满足培养实验班学生的特点要求，而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容，还要拓展前沿领域研究进展，所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。

2.鲜明特色

《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课，是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程，是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发，介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识，密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题，了解化学与其他学科间的交叉渗透，其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点，提高学生的科学素质和创新能力，以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系，同时联结电力行业中化学知识的多方面应用，具有内容简明、联系实际、突出重点的特色，可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材，此外教材强调化学基础理论的系统性，强化基础结构理论，尤其突出前沿领域应用研究，在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。

3.具体方案

3.1精选化学基础理论

通过调研及汇总资料文献，项目负责人及项目组成员认真研究本项目，结合电气工程及自动化专业实验班培养方案，确定教材编写大纲，整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论，如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论，有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论，分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容，物理化学中化学反应规律等，强化理论联系实际，突出工程应用。

3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用

整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论，通过广泛调研，收集材料，结合电力行业特点，介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。

3.3化学前沿领域研究进展

以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导，突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等，同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。

3.4复习指导与课后练习

精心总结各章节复习指导纲要，挑选具有代表性习题，巩固理论内容，并配合编写习题答案。

4.创新性

突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决，包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究，化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点，完善基础化学理论学习体系，有助于引导学生在较高层面学习化学理论，为学好学活工程化学奠定基础。

5.学生受益情况分析

通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设，首先将改变学生无固定教材上课的现状，利于学生系统学习、预习和复习，更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合，添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结，有利于培养学生的化学素养和工程意识，将更能够适应国内电力建设的发展需求，有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作，更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题，综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。

6.致谢

本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持，特此感谢。

参考文献

[1] 周立亚. 工程化学课程的性质和教学探讨[J]. 广西大学学报 No.1， 2002

[2] 李孜. 电气工程专业本科教育改革初探[J]. 中国电力教育 No.15 2012

[3] 李海艳. 工程化学课程的教学实践探讨 [J]. 产业与科技论坛 No.11，2011

[4] 樊华，邓健. 工程化学多媒体教学课件的研制与实践[J]. 【摘要】《现代工程化学》是针对我校电气工程专业实验班开设的本科必修课，是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程，本文详尽阐述了《现代工程化学》教材建设的目的意义、鲜明特色、具体方案、创新性及学生受益情况分析。

【关键词】现代工程化学特色教材建设研究

1 目的意义

《现代工程化学》课程，旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论，了解化学在社会发展和科技进步中的作用，了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色，培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题，并能和化学工作者一起解决，为今后继续学习和工作打下必要的化学基础，也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养，所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材，不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境，实现教与学的便利通畅，更可以完善基础化学教育体系，培养宽厚扎实基础理论的高级人才，尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决，包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。

目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，而化学学科在该专业中一直不受重视，因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来，随着科技的发展，电气设备不断采用新材料，新技术，该专业发展受到化学新材料技术的影响很大，同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下，腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况，在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便，经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4]，但理论内容相对单一，结构层次简单，与电力应用领域联结空白的现实状态，无法满足培养实验班学生的特点要求，而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容，还要拓展前沿领域研究进展，所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。

2.鲜明特色

《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课，是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程，是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发，介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识，密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题，了解化学与其他学科间的交叉渗透，其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点，提高学生的科学素质和创新能力，以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系，同时联结电力行业中化学知识的多方面应用，具有内容简明、联系实际、突出重点的特色，可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材，此外教材强调化学基础理论的系统性，强化基础结构理论，尤其突出前沿领域应用研究，在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。

3.具体方案

3.1精选化学基础理论

通过调研及汇总资料文献，项目负责人及项目组成员认真研究本项目，结合电气工程及自动化专业实验班培养方案，确定教材编写大纲，整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论，如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论，有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论，分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容，物理化学中化学反应规律等，强化理论联系实际，突出工程应用。

3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用

整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论，通过广泛调研，收集材料，结合电力行业特点，介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。

3.3化学前沿领域研究进展

以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导，突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等，同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。

3.4复习指导与课后练习

精心总结各章节复习指导纲要，挑选具有代表性习题，巩固理论内容，并配合编写习题答案。

4.创新性

突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决，包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究，化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点，完善基础化学理论学习体系，有助于引导学生在较高层面学习化学理论，为学好学活工程化学奠定基础。

5.学生受益情况分析

通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设，首先将改变学生无固定教材上课的现状，利于学生系统学习、预习和复习，更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合，添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结，有利于培养学生的化学素养和工程意识，将更能够适应国内电力建设的发展需求，有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作，更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题，综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。

6.致谢

本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持，特此感谢。

参考文献

[1] 周立亚. 工程化学课程的性质和教学探讨[J]. 广西大学学报 No.1， 2002

[2] 李孜. 电气工程专业本科教育改革初探[J]. 中国电力教育 No.15 2012

篇2

关键词：《自动控制原理》；教学改革；工程实践能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0141-02

一、引言

随着科技的日新月异，自动控制技术的应用与发展在社会各个领域已取得了丰硕成果。在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著进步。为了适应新形式下的人才培养需求，更好地满足我国新能源产业及电力行业的发展要求，石河子大学自开设电气工程及其自动化专业以来，一直将《自动控制原理》课程设为该专业本科生的专业基础课程。

《自动控制原理》是主要讲述控制系统的一般原理和方法论的课程。学生通过该课程的学习，能掌握自动控制方面的基本理论、基本知识和基本技能，以此为基础培养学生的分析和解决问题能力。培养学生从控制论的角度认识和理解系统问题，巩固基本概念和原理、分析和设计控制系统的技术和方法，锻炼基本的实验能力，促进学生养成理论联系实际的学风和实事求是的科学态度。

近年来，《自动控制原理》课程改革与实践工作也在逐步完善中。通过教材改革、授课教师讲课比赛、创建精品课程、多媒体课件大赛和开展双语教学等多种实践工作，不断丰富教学手段，积累教学研究成果。本文立足于综合创新型人才培养的思考和教学改革的必要性，深入解析了《自动控制原理》课程特性及教学过程中存在的若干关键问题，并结合笔者多年课程教学实践与体会，提出了几点课程教学改革举措及展望。

二、课程特性及关键问题分析

1.课程特性分析。《自动控制原理》课程的首要特性是其涉及的理论知识较多，覆盖的学科广及信息量大。在课程学习过程中，学生必须具备宽厚的数学基础，熟练掌握如微积分变换、拉普拉斯变换、Z变换及矩阵运算等数学工具。此外，面向电气工程及其自动化专业，尤其在建模阶段，课程既涉及物理与化学的基础知识，又涉及电气、机械工程等专业学科知识。因此，要求学生有扎实的数学功底和灵活运用知识解决实际问题的能力。《自动控制原理》也是一门综合性的课程，要求学生具有一定的自主设计控制系统的能力。其次，自动控制原理偏向于图形分析法的应用。课程大量使用图形与计算相结合的方法，要求学生具有一定的绘图能力，比如系统的动态连接框图、根轨迹、奈奎斯特图和伯德图等。虽然图形教学法具有直观性与形象化的优势，但传统板书教学耗时量较大，应结合计算机和多媒体技术提升教学效率。最后，《自动控制原理》是一门实践性很强的课程，其工程应用背景浓烈，在教学过程中，必须坚持理论与实践并重，将工程实例与理论教学紧密融合，拓展学生的工程实践思维，培养学生的工程实践能力，这才是《自动控制原理》课程教学改革的侧重点与落脚点。

2.课程教学存在的关键问题。鉴于上述课程特性分析，《自动控制原理》在教学方面存在一些亟需解决的问题。（1）《自动控制原理》课程理论性强，涉及面广，尤其在数学应用方面，抽象性强且计算复杂，教学困难。此外，随着自动化技术的发展，新方法与新问题层出不穷，迫使理论的教与学必须紧跟时代的需求，不断更新内容。如何从大量的数学论证逐渐侧重到工程应用中，为后续专业课程的学习及毕业设计和科研工作是至关重要的。（2）《自动控制原理》课程理论教学与工程实践很难完全同步。由于学生在课堂集中接触的是理论知识，对事物的认知与分析能力有限，很难主动挖掘和联系工程实际中存在的理论与应用问题。此外，随着控制理论自身的不断完善，控制对象的范畴也不断延伸，需要授课教师本身具有很高的专业素养。因此，理论知识与工程实践的严重脱节会造成学生的积极性与主动性不强，严重情况下还会引起课程重要知识点吃不透、想不深的问题。因此，面对“时间紧、内容多、理论难”的问题，传统的教学方法与方式已经完全不能满足《自动控制原理》的教学要求。为了更好地解决教与学、理论学习与实验实践等问题，《自动控制原理》的教学改革与实践措施必须不断完善。

三、教学改革措施初探

笔者根据多年的教学经验和课程总结，基于上述的课程特性分析及教学存在的关键问题，在如何优化课程教学主线、凝练教学内容、加强实践环节等方面进行了改革初探。

1.注重概念，由浅入深，优化教学主线。《自动控制原理》的授课内容应突出控制系统建模、分析与设计方法的讲授，着重于分析与设计理论的重要概念和方法论。在教学过程中，重视知识点的推导思路，淡化数学推导过程，由浅入深地贯穿所有知识点。在满足教学内容系统性的前提下，优化教学主线，注重知识点彼此间的关系。

2.精练课程内容，模块化知识结构，突显教学内容的系统性。考虑学生自身的专业水平、培养目标及实践平台等因素，优化教学内容。根据“自动控制理论”的知识结构特性，课程主要划分为三大模块：数学建模、控制系统分析法和设计原理，其中数学建模是理论基础，系统分析是课程核心，系统设计是控制的最终目标。在教学中必须突出知识的系统性，培养学生“模块化”与“系统化”思维。

3.理论与实践递进式教学。为了培养学生良好的学习素养，必须加强理论知识和工程实际紧密结合，教学既要注重理论知识的传授，又要结合一定的工程应用实例，强调控制系统的物理内涵与应用背景，深化学生对控制理论的认知和理解，培养良好的系统化与工程化的思维方式。

4.积极开展开放性实验，加强实践环节，提高工程应用能力。自“卓越工程师教育培养计划”启动以来，推动了教学改革的新。在教学过程中，充分利用工程分析的思维模式与手段，加强控制思想和工程背景的阐述。建立基于MATLAB/SIMULINK仿真环境的虚拟实验模式，增加综合性和设计性的实验项目。此外，以科研和竞赛为契机，提高实践动手能力，利用大学生创新实验室和开放式实验教学平台，积极鼓励大学生参加课外科技竞赛活动。通过与学生之间的沟通与探讨，从理论与实践、学习方法与科研态度、学习兴趣与价值观等方面全面提升学生的专业能力和科研素养。

四、结语

随着社会的进步和科技的发展，专业知识的更新和能力提升必须与时俱进。因此，课程教学改革和实践是势在必行的。本文探讨了面向应用型本科的《自动控制原理》课程的教学改革问题。通过改革，使课程的教学内容更符合专业的课程体系，教学方法和教学手段更突显专业的系统性和创新性，从而提升教学质量与效率，激发创新意识，提高解决工程实际问题的能力。

参考文献：

[1]郭爱文，周洪.“自动控制原理”课程教学改革探讨[J].电气电子教学学报，2014，36（1）：11-12.

[2]张春慧，葛丽娟，宗哲英.面向机电类专业的《自动控制原理》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛，2015，（34）：80-82.

[3]李红星，张大平.浅析自动控制原理课程的教学方法[J].钦州学院学报，2013，28（2）：87-89.

[4]谢林柏，徐颖秦.面向卓越计划的“自动控制原理”课程教学探索[J].中国电力教育，2013，（31）：91-92.

[5]刘金颂，张庆阳，苏晓峰，杨蕾.Matlab软件在自动控制原理实验中的应用[J].实验技术与管理，2014，31（6）：138-141.

Technological and Applied Undergraduate Education Reform on "Automatic Control Theory"

ZHAO Mi，LU Min，CEN Hong-lei

（Machinery and Electricity College of Shihezi University，Shihezi，Xinjiang 832003，China）