第一篇:留学生电工电子实验教学改革研究论文(最终版)
摘要:随着我校留学生的人数的不断增加,中国矿业大学电工电子实验中心,结合留学生的学习现状,在电工实验教学方面根据其自身特点进行了富有特色,多元化的教学改革。经多年实践证明,此举措对激发留学生的学习热情,培养其实验动手能力,综合创新能力起到了良好的促进作用。
关键词:电工电子实验;留学生;教学改革
随着我国一带一路战略的不断推进,慕名而来的海外留学生逐年增多,我校截止至2017年9月,在校留学生人数已多达700人,涵盖本硕博各个层次。所以,制定适应留学生的教改方案,培养高质量留学生已经成了当前的一项重要任务。《电工学》是工科类学校的公共基础课程,《电工技术与电子技术实验》是《电工学》重要的实践性教学环节,实验教学的目的不仅是使学生巩固和加深理解所学知识,更重要的是训练学生的实验技能,提高学生能的动手能力和综合实践能力,同时培养学生电气操作技能的综合素质和严谨的科学作风。中国矿业大学电工电子实验中心(以下简称“中心”)在多年来的留学生实验教学中,积累了大量的经验,已初步建立一套较为完善的针对海外留学生的教学方案。
1留学生电工实验教学方案
经过多年的观察总结,海外留学生普遍存在以下问题:由于我校留学生多来自于哈萨克斯坦,巴基斯坦,老挝,越南,柬埔寨,塔吉克斯坦等基础教育水平欠发达的国家和地区,所以他们的基础相对于中国学生较为薄弱。汉语水平也参次不齐。将他们和中国学生放在一个班级中进行学习是比较吃力的。所以,中心为留学生单独开设了实验班级,并编撰了适合他们当前知识水平的实验教材。
1.1实验教材
由于留学生的教育基础和汉语水平的制约,中心教师根据实验难度的不同将原来的一个实验拆分成诺干个小实验,以减少留学生的畏难情绪。例如:将从前的“电路的基本定律”实验拆分成了两个小实验“基尔霍夫定律实验”以及“戴维宁定理实验”。且适当地对电路图做了一定的简化,采用中英文对照的模式,编著了实验教材。为了使教材更为严谨更为易懂。每次实验结束教师会征集留学生对于本节课教材的意见,纠正一些不正确,不严谨的表达方式,使之更适合留学生轻松阅读。
1.2课前预习
据多年观察,相对于中国学生,留学生极少在课前抄写预习报告,即使抄写,也只是简简单单的模仿,不能理解实验的意义与原理,达不到预习的效果。中心于2016年联合润尼尔公司搭建了虚拟仿真实验教学平台,平台内设有虚拟仿真实验室,虚拟实验室中的元器件高度还原真实实验室中的设备与元器件。留学生可以通过此平台熟悉相应的实验设备,搭建相应的实验电路。激发其学习兴趣。更人性化的是,平台具有智能纠错功能,可以帮助学生指出电路中的错误,使学生对实验室中可能发生的一些问题有了一定的认知,起到了良好的预习效果。教师也可以通过查看其搭建的电路,给出相应的预习成绩。
1.3课堂教学
对于留学生,我们采用的是国外普遍的小班教学法,每班10~16人,每人单独操作一套实验仪器,以保证教学质量。课堂上,不再采用教师主讲实验目的,实验仪器,实验原理,演示实验操作,学生模仿并记录数据的传统模式。原因是在从前的实验中,由于留学生对于电路的原理,连线的方法理解不清,出现了捋教师导线的现象,捋一根,接一根,满屋乱跑,破坏了课堂应有的教学秩序。如今针对留学生课堂实验教学,我们采用了新型授课方式,教师在课堂上主讲实验原理与接线方法,学生可以在此过程中自由向教师提出问题,并给出自由讨论的时间。然后由汉语功底好,理解能力强的学生用他们的语言来总结本节课的主要内容,使留学生更好的跨越语言障碍,解决了听不懂中文的难题。到了真正的实践阶段,学生可以使用实验室配备的计算机,在虚拟仿真实验平台上复习接线的方法,因为有预习的基础,又理解了原理,所以连接起实物更是事半功倍,增强了留学生学习电工的信心。
1.4考核形式
学生的实验成绩评定分为:课前预习,课堂操作,实验报告,期末测试几个部分,所占总成绩比例分别是:课前预习15%,课堂表现40%,实验报告30%,期末测试15%。保证了成绩的全面性与综合性。
1.5开放实验,综合提高
留学生来自不同的国家,基础不同,更应因材施教,分层次教学。对于基础差,接受程度低的学生,教师会给他安排相对简单的实验,由浅入深,不打击其学习的积极性。而留学生中不乏接受能力强,有一定动手能力的同学。可以引导他们做一些综合性,创新性的实验。首先引导他们将自己的想法在仿真平台上进行试验,然后预约开放实验室,来做实物实验。由于留学生从小生活在国外,思维更为发散,不受束缚,更容易出现创新型成果。经多年贯彻落实,不断改进,此培养方案得到了大多数留学生的认可,显著地提高了电工电子实验教学质量。
2结语
提高留学生的教育质量,对提高我校的国际影响力起到了至关重要的作用。所以我们应当继续推进针对留学生的教学改革,激发留学生的学习兴趣。更致力于提高其分析问题,解决问题的能力。待其学成归国之后,争取为中国的一带一路的建设做出自己的贡献。
参考文献
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第二篇:电工电子实验教学改革实践
电工电子实验教学改革实践
【摘要】根据西南石油大学电工电子实验教学的实际情况,对电工电子实验教学改革进行了研究,提出了实验教学改革的措施与方法。教学实践证明这些改革与措施是有效的。
【关键词】电工电子实验 实验教学 教学改革
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)01(a)-0035-02
引言
教育的目标是培养和造就大批高质量的人才,实施创新教育是当前采取的重要举措。江泽民曾经讲到:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”党的十六届六中全会明确指出:“要保证高校招生规模合理增长,注重增加学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。”周济部长在2004教育工作会议上强调“创新是发展的动力,管理也是生产力,并且要进一步提高对加强资产管理、加大实验室开放力度和资源共享水平的重要性和必要性的认识,要充分重视资源占有和设备资源使用效率、效益。”
我国高校长期以来重理论轻实践,重课堂教学轻实践教学,实践教学被看成理论教学的附属,造成实践教学环节薄弱,学生的动手能力、创新意识与国外相比相差太大的现状。作为学校基础实验室之一的电工电子实验室,其涉及到学生最基本、最重要的实验项目,实验量大,覆盖面广,是引导学生理论联系实际,加强学生理解和掌握所学理论,培养学生的创新精神和实践能力的重要保障。电工电子实验教学内容、教学方法和教学手段的改革,对全面提高本科学生的培养质量,多出高水平的人才无疑具有非常重要的意义。传统电工电子实验教学中存在的问题
2.1 实验内容较为陈旧
在科学、经济飞速发展的今天,传统的实验教学内容往往跟不上新知识和新技术的产生,不能让学生及时了解前沿的知识和技术,学生的思维得不到拓宽。
2.2 实验教学形式单一,教学手段落后
电工电子实验教学依附于理论教学,一般都是老师讲、学生听的传统灌输式的教学模式,且验证性实验和孤立的单元性操作实验多,设计性、综合性、创新性实验少,大大抑制了学生的创新思维,使学生的创造能力得不到培养,个性得不到发展。
2.3 实验学时少
实验学时与总学时的比例不到20%,甚至有些专业的不到13%,远远不满足实验教学的要求。再加上教师除了上实验课外很少进实验室,教师和学生对实验的重视不够,学生的动手机会大大减少,动手能力、独立分析问题以及解决问题的能力得不到很好的培养。
2.4 不能实行因材施教
随着高校规模的不断扩大,学生数量的不断增加,学生层次多样化更加显著。以往的教学模式都将学生同等对待,使得动手能力强的学生“吃不饱”,能力较差者又感到吃力,实验教学目的很难达到。改革思路与具体实践
3.1 建立实验教学新体系
2002年西南石油大学因发展的需要实行两地办学,电工电子实验室改变了接待对象,主要负责一、二年级学生的多门技术基础课程的实验以及部分专业实习、实训、课程设计等。为加强学生工程实践能力和创新能力的培养,我们建立了新的实验教学体系与相应的实验室设置如图1所示。根据学校的现状,针对低年级学生,科学地设置实验项目,从学科专业实践教学和工程训练需求出发,建立覆盖各学科电类基础课和专业基础课的多层次开放式模块化实践教学体系,包括:“基础训练、工程实践能力训练、创新能力培养”3个教学环节。它们依次深入,由易到难,循序渐进地提高学生的动手能力。
(1)基础训练。验证性实验主要使学生掌握和加深理论知识,培养基本实验操作技能,它是必不可少的。在课程内精选部分与课程内容密切相关的一些经典实验作为必做实验,并适当增加一些综合性、设计性实验,为培养学生的综合设计能力打下基础。
(2)工程实践能力训练。工程实践主要是训练学生的认知能力、实际操作能力和知识应用能力,在电工电子实验新体系中占有很大的分量。通过各种电子产品的制作,使学生的手工焊接、布线、元器件认识和应用、通用仪器使用、电子产品组装和调试等工程实践能力得到系统的培训。
(3)创新能力培养。针对低年级中部分优秀的学生,开设“设计性实验”、“综合性实验”、申请开放实验项目等,提高学生的综合创新能力。
3.2 建设高素质实验队伍
提高实验教学质量,教师是关键。在校、系领导的支持下,不断引进新人才,改变了师资队伍梯队结构不均衡的情况。同时,我们实验教师也不满足已掌握的实验技能,积极选择学习方向,进行在岗自学、听课或短期培训进修,拓宽了知识面,增强了综合知识的应用能力,业务素质都有较大的提高。近年来,在教研室的支持下,经常组织任课教师和实验教师交流实验教学体会,集中解决实验教学中存在的问题,讨论实验教学的发展方向,研究实验教学的方法。
3.3 改革教学方法
(1)改变过去单一的教学模式,采用多层次、开放式教学,统筹安排实验教学和理论教学,合理分配课时,多给学生认真思考的时间。
(2)实验分组采用人少为宜的原则,使学生在预习准备、实验操作、实验报告等方面都完成,学生增加了独立操作的机会,减少了依赖性,有利于学生能力的提高。
(3)电路原理、电工、电子实验进行操作技能测试,成绩记入本门课的总成绩,使教师与学生对实验课重视程度大大增加。
(4)实验室对学生预约开放。学生不能按时完成或选做的实验,实验室将安排其他时间对学生实行开放,学生可到实验室补做、复习实验,进一步巩固理论知识,增强实验动手能力。
(5)独立开设“电子实训”和“趣味电子制作”, 采用理论教学集中授课和实验开放式教学的办法。学生通过自行安排时间进入实验室制作电子作品和个性化作品,使手工焊接、布线、元器件认识和应用、通用仪器使用、电子产品组装和调试等工程实践能力得到系统的培训。
(6)推行了开放实验。学生申请开放实验项目,根据所学的专业理论知识及查阅文献的方法自行设计实验方案、方法和步骤,经教师加以辅导修改后再进行实验测试,最后由学生独立完成。学生在实验中发现的问题,指导教师积极引导学生进行思考、解决,组织学生开展讨论,充分确立学生在教学活动中的主体地位,调动学生学习积极性、主动性和创造性,激发学生的进取心和创造欲望。
(7)尽可能多使用现代化的教学仪器设备,以使学生掌握先进仪器设备的使用,同时设备的效益得到充分的发挥。
(8)结合实验室的建设积极开展第二课堂活动与课外科技活动,激发学生学习的积极性,提高学生课外电子制作的热情。
3.4 建立科学的实验考核体系
实验教学考核的目的:检查学生实验能力的提高程度;检验学生对所学知识的应用能力。新的实验考核体系改变传统的以实验数据为依据的考核方法,将笔试、口试和操作性考核有机地结合起来,加大口试和操作性考核的比重,考核任务必须由学生单独完成。实验考核根据实验所用时间、有无错误操作、实验线路的正确性、实验步骤的完整性等进行综合的评分,真实反映了学生排除疑难问题和故障、实际操作及综合运用知识的能力。结语
实践证明,我校电工电子实验教学的改革在提高学生实验动手能力,改变学生对待实验教学的态度,及在培养学生良好的科学作风等方面取得了显著的成效。从2003年开始至2007年,低年级学生参加学校组织的开放实验共80余项,获校级一、二、三等奖40余项。学生从中学到了很多工艺方面的知识,并对电工电子产生了浓厚的兴趣,动手能力和创新能力也得到了很大提高。教无止境,电工电子实验教学的改革仍在不断地摸索中,我们将在实践中不断总结完善,提高实验教学效率,为“高素质应用型人才培养”奠定坚实的基础。
参考文献
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[2] 秦晓静.开放实验教学培养创新人才[J].实验技术与管理,2005(7):87-89.
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[4] 陈伟文.开放实验室 培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2007,(5):130-132.
第三篇:电工电子实验教学改革的研究与实践
电工电子实验教学改革的研究与实践
摘 要:由于社会发展进程提速,各种现代的科技被应用于社会建设和推进发展中,在电工电子的学科发展中,根据电工电子实验教学的经验,指出当代电工电子实验教学中存在的问题,在阐述电工电子技术理论技术的基础上,用独特的视角分析教学改革的必要性,并且将具体操作呈现出来,希望对于电工电子实验教学改革有所帮助,探索出一条适合我国电工电子实验教学发展完善的独特之路。
关键词:电工电子 实验教学 改革研究与实践
我国的教育水平在不断的发展过程中得到了一个质的提升,今年来突出的问题是大学毕业生的实践能力欠缺,工作性不强,这对于我国的教育提出了一定的问题指向,如何在电工电子学科中取得实践能力的培养经验,使我国的电工电子教学中更具有说服力。
一、进行电工电子实验教学改革的必要性
1.专业社会性
电工电子技术是工科院校一门重要基础课程,在以后学习的电路模电电工知识学习上都是一个绝对的积累过程。在社会上也得到了很多的认可,是一个需要发展的学科,社会意义已经远远的不只是本身的教育性,更多的是一个社会意义的教育学科,有其社会意义和社会职能。
2.就业需求分析
针对近年来电工电子专业的就业情况来看,未来为支援我国建设会持续加大在该专业上的人才需求,就要求学生不但要有扎实的理论功底,还要有很强的实践能力,才能实现电工电子行业的就业。
3.当前电工电子专业实验教学现状
对于面向就业的电工电子学科来说,实践能力的培养是重中之重,注重学生实践能力的日常训练体现在教学过程中就是实验教学的教学方法,但是当前电工电子实验教学的推进却并没有预期的效果,由于学校的实际情况不同,具体的实行也受到很多因素的影响,实验有许多不尽如人意的地方,时间安排也有冲撞,实验室的设备也不同程度的缺失,使得实验教学方法的推进存在问题。
二、电工电子实验教学深入研究
1.实验教学条理性
电工电子学科的实验教学过程中,需要特别注重逻辑性,要在实验之前准备好实验器材,要充分了解实内容和实验原理,有一定的基础理论知识作为支撑,对于实验原理,实验步骤以及相关数据的记录都要进行严格控制,在实验原理的基础上进一步引导学生考虑相关问题,贯穿实验教学的始终。
2.注重理论和实践的结合
电工电子学科的教学最终是更加注重实践技能的培养,但是在进行实验教学的,一定要注重理论和实践的结合,在书本内容理论知识的支撑下进行实践,对时间过程进行指导,也在实践中将书本知识转化成技能,完善教学过程,帮助学生将知识消化,沉淀,及时解决学习过程中的难题。
三、电工电子实验教学改革实践
1.确定指导思想和发展方向
对于电工电子专业教学的改革是需要在程度上进行深化的一个部分,因为现在的电工电子学科实验教学发展的状况还算标准,只是存在一些小的瑕疵,整体上方向很正确,所以当前的改革就是要保持原有的态度,从我国的经济建设状况出发,抓住当前人才需求,以素质教育为根本,强调能力上的培养,知识能力和素质都均衡发展或者是相应发展的结构体系,强调理论与实践的结合,以此作为指导思想,培养具有实际操作能力的电工电子专业人才。
2.确定专业培养模式,教学器材的完善
面向就业性而言,电工电子的就业是要求学生的实践技能有一定的标准,对于未来的电工电子的行业发展趋势进行分析,模拟行业发展方向进行专业的培养目标和人才的规划与制定。就要根据学生自我的能力,和优势方面突出的特性进行分门别类的教育。可以为学生提供相应广泛的选择,针对个人的特点潜能进行不同的选择,但是都要保证技能型的培训,所以各个学校一定要在教学环境和教学器材上更加重视,加大资金和技术投入,在实验室的建设上,在实验仪器的购置上,在实验材料的补充上,使学生有良好的学习环境,也有优质的学习条件,建立一个完善的专业培养模式。
3.强化对教师的选拔和考核
在学生的学习成长过程中,教师所起到的作用是绝对的,不论是引导还是培养,教师的能力也将直接影响到学生的发展以及改革进行的是否顺利还有学生接受的程度,所以,必须要强化对教师的选拔和考核,保证教师的高水准和强能力,在教师的实验技能上作为一个重要的选拔标准,还要安排专门的人进行实验室的相关问题处理等推动改革的深入实行。
【总结】电工电子作为一个现代特征较强的学科,需要绝对灵活的教学范式进行人才培养,选择实验教学,是整个专业和未来就业的要求,在实验过程中培养实践能力,为了弥补当前的实验教学弊端,进行了改革的深入探索。
参考文献:
[1]夏斯权;王莉;蒋念平;??玮;王山山.构建主义理论在电工电子实验教学中的应用[J].实验室科学.2017(01)
[2]王冠军;周勇;江海峰;赵莹;李向群.基于翻转课堂与MOOC的嵌入式软件工程实践教学研究[J].实验技术与管理.2016(04)
[3]王紫婷;孙爱良;姚晓通;孔洁;张文婷.构建分层次创新活动平台,提高大学生的创新能力[J].实验室研究与探索.2008(07)
[4]王冠军;周勇;江海峰;赵莹.“数字系统设计”实验教学微课程设计与实践[J].实验室研究与探索.2015(06)
作者简介:
武秀梅(1970.3.21-),女,汉族,陕西省府谷县,高级实验师,研究方向:电工电子实验
马艳霞(1975.2.24-),女,汉族,甘肃武威人,高级实验师,会计电算化专业
宋改梅(1969.9.15-),女,汉,籍贯:内蒙,实验师,计算机
第四篇:电工电子实验中心建设和教学改革总结
电工电子实验中心建设和教学改革总结
总结材料
成 果 完 成 人 卢道明、王效华、李锐奇、叶希梅、许碧荣、欧阳林群、陈丽华、范有机、邵海龙
武夷学院 2009年3月6日
电工电子实验中心建设和教学改革总结
电工电子实验中心自2005年以来,根据本科实验教学的需要和实验教学发展趋势,在学校领导的大力支持下,中心的全体实验教师和实验技术人员,积极开展实验室建设和实验教学改革,取得了很大的成绩。现在电工电子实验中心的实验室设备配置基本达到了本科教学大纲和省级示范中心的标准,基本满足电类各专业的实验教学的需要。电工电子实验中心于2008年顺利通过省示范中心的申报工作。
1.根据本科要求,加强实验室建设工作
我系电工电子实验教学中心在原有大学物理实验室、模拟/数字电路实验室、单片机/微机接口实验室的基础上,经过近五年来的建设,已形成能满足电子类学科本科实验教学和学生开展科技创新活动的综合实验教学中心。现中心下设大学物理实验室、电路/电工基础实验室、模拟电子技术实验室、数字电子技术实验室、电机与拖动实验室、电力电子实验室、高频电路实验室、传感器实验室、微机接口技术/单片机原理实验室、ARM/DSP实验室、EDA/PLC实验室、电子制作室、电子研发室。能开出实验项目300多项。2005年以来,我们在实验室建设和教学改革方面做了大量的工作,取得了一定的成绩,到目前为止,在科研与实验教学相互促进,提高学生创新能力方面取得一序列成果。新增实验室,扩大实验范围,填补了多门专业课程实验的空白。自2005年以来,增建了ARM/DSP实验室、电机拖动/电力电子实验、电子实训室。弥补了《电机拖动技术》、《电力电子技术》、《ARM嵌入式系统》、《DSP数字信号处理》等课程的实验教学需要,扩展了单片机实验、PLC实验、EDA实验的教学内容,增加了20多项综合性和设计性实验;增加了应用性强的综合型和研究设计型实验题目,现在这几门实验实课开设的实验项目80%以上为综合型和研究设计型实验项目,对于培养学生的创新精神和科学研究能力发挥了重要的作用。通过建设,现在各实验室不仅可以完成正常课程的实验教学任务,还可以为学生科研训练、毕业设计及其它科技活动提供实验条件和场所。
2.组织教师完成了实验讲议编写
为了适应现代科学技术与教育技术、手段的迅速发展,实验教材内容要根据我校的实验设备更新、教学工作中总结的经验、发现问题,不断改进和完善实验项目、内容、方法,及时改编实验教材。
近年来,中心人员根据实验中心的新设备自编的实验教材目录如下:《电路分析实验教程》、《电工学实验教程》、《模拟电路实验教程》、《数字电路实验教程》、《单片机原理实验教程》、《微机接口实验教程》、《PLC实验教程》等。
⒊加大实验室开放和科技活动,培养学生的实践能力
为培养学生的创新精神,充分发挥学生学习的主动性,实现资源共享,实验教学中心教师和实验技术人员,利用课余时间和节假日全面对学生开放,效果良好,深受广大同学的欢迎。为提高学生的实践能力,实验教学人员利用实验室开放的时间积极组织学生参加各种科技活动。鼓励学生到实验室从事科技制作、科学小实验等课外科技创新活动,通过学生的自主学习、合作学习和研究性学习,使学生的创新意识和实践动手能力在实验中得到显著提高。
⒋加强实验室管理,进一步完善了实验室的规章制度
为加强实验室建设和教学管理,电工电子实验中心制定了实验室的规章制度。
为了保证实验教学的正常进行,实验中心强化科学管理,制定了《武夷学院实验教学管理条例》、《武夷学院电工电子实验室工作管理规程 》、《电工电子实验中心学生实验守则》等一系列规章制度,理顺了管理体制,有效地促进了实验室建设和实验教学改革。实现了资源共享,实行标准化服务,提高服务质量。
为规范实验设备管理,实验教学中心制定了一系列规章制度,如:《仪器设备损坏、丢失赔偿制度》、《低值耐用品管理办法》、《仪器设备管理制度》、《实验室安全卫生制度》、《仪器设备操作规程》、《仪器室管理制度》等,这些规章制度的建立,使我中心的实验设备的管理进一步规范化、制度化,实验设备利用率和完好率得到提高。
为加强实验中心人员管理,增加中心人员的责任心和使命感,充分发挥中心人员的积极性,制定了《实验教师岗位职责》、《实验技术人员岗位职责》等各类人员和岗位职责。
5.积极开展了教学改革
(1)建立了一个分层次、多模块、各教学子系统相互衔接的实验教学体系。加强了学生实践能力和创新精神的培养,学生的科技创新能力明显提高。
(2)积极开展实验新项目的开发工作,努力进行创新性实验的研究。近5年来,共完成单片机能用实验模块,智能仪表通用模板和实用变频技术实验电路等实验新项目,已新增新实验项目20多项。目前尚有多项的创新性实验项目正在进行之中。
(3)将科研案例、成果及先进的科研方法引入实验教学,增强实践教学的生动性、开阔学生的视野和知识面。遵循以学生实践能力、创新能力、科学思维能力和创新精神的培养为核心的实验教学理念,重视实验教学与科研、工程和社会应用实践的结合。吸收部分学生在业余时间参与科研项目的开发和实验室的建设,增强学生的实践动手能力、培养学生的创新精神。组织学生参与教师的科研工作,与教师共同进行实验研究,研制出适合于电工实验室使用的多功能电功率仪表,现已应用于我校的电路基础/电工实验室,使用效果良好。(4)积极进行“校企合作,工学结合”,努力为企业服务,提供了多种新产品,多个产品被省市科技部门立项扶持。
(5)加强学生创新精神培养和科技训练。对参加福建省大学生电子设计竟赛的学生进行培训,2008年在福建省大学生电子设计竟赛中取得一等奖2项、二等奖1项、三等奖2项,2007年获福建省大学生电子设计竟赛2等奖1项的好成绩。积极开展劳动技能培训,5年来,共有200多学生获得劳动部颁发中级维修电工证书。
6.加强了中心的科研平台和示范作用
(1)中心的教学资源向校内全面开放,中心各实验室不仅向本院学生开放,也向校内其它学院的师生开放,为教师提供教学科研条件,为相关专业学生提供科技创新场所。
(2)中心新的教学理念、先进的教学方法、以及实验教学研究成果,不仅可以向校内推广,也可同省内外高校交流,起到辐射作用。
(3)中心接受武夷山职业学院和闽北职业技术学院等多个兄弟院校的学生的培训。在闽北地区具有一定的示范性和辐射性作用。
(4)中心的教师近年来共发表有关教研、科研及教研科研相结合的论文60余篇,其中被SCI收录的7篇,被EI收录的3篇,核心期刊20余篇。
武夷学院电工电子实验中心 2009年2月28日
第五篇:电工电子论文
电工电子技术现状与发展
电工电子技术研究电气工程领域中电磁现象、规律及其应用的基础学科。该学科主要承担电网络、电磁场和电工新技术的理论、方法及其应用的研究任务;它既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。对“电气工程”学科的发展和社会进步,对二十一世纪电力工业和电工技术的发展和高级技术人才的培养具有重大的学术和技术基础的支撑作用。
一、电工电子技术基本理论
电工技术基础理论:
一、直流电路
1、①、电路的定义: 就是电流通过的途径
②、电路的组成: 电路由电源、负载、导线、开关组成 ③、内电路: 负载、导线、开关 ④、外电路: 电源内部的一段电路
2、负载: 所有电器
3、电源: 能将其它形式的能量转换成电能的设备
4、基本物理量:电流,电压、电动势,电阻
5、①、部分电路欧姆定律: 电路中通过电阻的电流,与电阻两端所加的电压成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.计算公式为 U = IR ②、全电路欧姆定律: 在闭合电路中(包括电源),电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比,称全电路欧姆定律.6、电路的连接:串连、并连、混连
7、电功
①、电流所作的功叫做电功,用符号 “A”表示.电功的大小与电路中的电流、电压及通电时间成正比,计算公式为 A = UIT =I2RT电功及电能量的单位名称是焦耳,用符号 “J”表示;也称千瓦/时,用符号 “KWH”表示.1KWH=3.6MJ电功率
②、电流在单位时间内所作的功叫电功率,用符号 “P”表示.电功 单位名称为 “瓦”或 “千瓦”,用符号 “W”或 “KW”表示;也可称 “马力.1马力=736W 1KW = 1.36马力
8、电流的热效应、短路
①、电流的热效应
定义: 电流通过导体时,由于自由电子的碰撞,电能不断的转变热能.这种电流通过导体时会发生热的现象,称为电流的热效应
②、短路
定义: 电源通向负载的两根导线,不以过负载而相互直接接通.该现象称之为短路.短路分析: 电阻(R)变小,电流(I)加大,用公式表示为 短路的危害: 温度升高,烧毁设备,发生火灾;产生很大的动力,烧毁电源,电网破裂.保护措施: 安装自动开关;安装熔断器.二、交流电路
1、单相交流电路
①、定义: 所谓交流电即指其电动势、电压及电流的大小和方向都随时间按一定规律作周期性的变化,又叫正磁交流电.②、单相交流电的产生: 线圈在磁场中运动旋转,旋转方向切割磁力线,产生感应电动势.③、单相交流发电机: 只有一个线圈在磁场中运动旋转,电路里只能产生一个交变电动势,叫单相交流发电机.由单相交流发电机发出的电简称为单相交流电.2、交流电与直流电的比较: 输送方便、使用安全,价格便宜。
3、交流电的基本物理量: 瞬时值与最大值,周期、频率和角频率,相位、初相位、相位差
纯电阻电路:负载的电路,其电感和电容略去不计称为纯电阻电路. 纯电感电路:由电感组成的电路称为纯电感电路. 纯电容电路:将电容器接在交流电源上组成的电路并略去电路中的一切电阻和电感.这种电路称为纯电容电路.
4、三相交流电路
①、三相交流电的定义:在磁场里有三个互成角度的线圈同时转动,电路里就产生三个交变电动势.这样的发电机叫三相交流发电机,发出的电叫三相交流电.每一单相称为一相. ②、三相交流电的特点
转速相同,电动势相同;线圈形状、匝数均相同,电动势的最大值(有效值)相等;三个电动势之间互存相位差;eA、eB、eC为三相对称电动势.计算公式为:
eA = EmSinnt eB = EmSin(wt-1200)eC = EmSin(wt-2400)③、电源的连接(在实际连接中)星形连接 "Y"
相电压:每个线圈两端的电压.相电压为220V
线电压:两条相线之间的电压.线电压为380V 相电流:流过每一相线圈的电流.用I相表示
三角形连接 "Δ" ④、三相电路的功率计算
单相有功功率:P = IU(纯电阻电路)功率因数:衡量电器设备效率高低的一个系数.用Cosø表示..对于纯电阻电路,Cosø = 1.对于非纯电阻电路,Cosø < 1. 单相有功功率的计算公式为(将公式一般化)P = IUCosø
三相有功功率:不论 “Y”或"Δ"接法,总的功率等于各相功率之和
三相总功率计算公式为 P = IAUACosø + IBUBCosø + ICUCCos = 3
三、常用电工仪表和测试的认识及应用
1、电工仪表的基本原理
磁电式仪表用符号 ‘∩’表示.其工作原理为:可动线圈通电时,线圈和永久磁铁的磁场磁场相互作用的结果产生电磁力,从而形成转动力矩,使指针偏转.
电磁式仪表用符号 ‘ ‘表示,分为吸引型和排斥型两种.吸引型电磁式仪表工作原理:线圈通电后,铁片被磁化,无论在那种情况下都能使时钟顺时方向转动.排斥型电磁式仪表工作原理:线圈通电后,动定铁片被磁化, 动定铁片的同极相对,互相排斥,使动铁片转动.电动式仪表用符号 ‘ ‘表示.其工作原理为:固定线圈产生磁场,可动线圈有电流通过时受到安培力作用,使指针顺时针转动.2、常用的测量仪表
电工测量项目:电流、电压、电阻、电功率、电能、频率、功率因素等.五、互感器的选用:
1)选用穿互感器的匝数必须满足母线电流,小于允许电流;2)购买配套仪表:例如选用1匝150/5,则选用150/5仪表
三、电子设备现状与发展: 十二五”期间,随着政策环境的不断完善、战略性新兴产业的快速发展,国际国内市场迅速增长、新兴增长点不断涌现、应用领域进一步拓宽,为我国电子专用设备仪器产业发展提供了广阔的空间和坚实的政策支持。但全球经济形势存在不确定性、国产设备仪器的推广应用难度加大,也使产业发展面临较大挑战。十二五”期间,随着我国继续加快发展战略新兴产业,加大对“极大规模集成电路装备制造技术及成套工艺”、“新一代宽带无线移动通信网”等重大科技专项的支持,新能源、新材料等新兴产业的发展以及量大面广的电子元器件的需求,将为电子专用设备仪器企业的进一步发展创造良好的发展机遇。同时,产业也面临着制造企业对于采购本地设备仪器的积极性不高,在采购本土设备时需要面对工艺与设备的融合,新工艺开发缺乏技术支持等一系列问题。为本地开发的专用设备仪器提供良好的市场销售环境和政策支持,进一步降低国产设备仪器的使用成本,提升本土产品的配套率,提升本土产品的竞争优势,提振用户对国产设备仪器信心,是“十二五”期间需重点关注和解决的问题。
四、电工新技术: 工新技术的发展有着重大的国民经济发展和科技进步的意义。一些重要技术从其出现到成熟,形成产业,常常需要半个多世纪,几代人的持续努力,需要有稳定的支持和重大国家项目的带动。发展电工新技术,要把主力放在将已形成的重要分支向着产业化的方向努力推进,与此同时,要密切注视新原理、新技术、新材料的出现,及时抓住苗头,不断开辟新的方向与领域。已有30多年历史的中国科学院电工研究所多年来以发展电工电能的应用基础理论及其新技术为主要方向,组织了磁流体发电、超导电工、聚变电工、微电子专用设备、特种和微型电机及其控制系统、新能源、高电压脉冲放电技术、电加工、数控技术、计算机在电工领域的应用,以及高速交通的电工新技术等多方面的电工高新技术的研究发展工作,形成了良好的队伍和较好的基础,做出了一些重要贡献。
1、受控核聚变。受控核聚变的实现将为人类提供实际上用之不竭的洁净能源,从根本上解决人类能源,环境与生态的持续协调发展。
2、磁流体发电。磁流体发电是将高温导电燃气与磁场相互作用而将热能直接转化成电能的新型发电方式。由于其初温可高达3000K,与已有的燃气及蒸汽发电组成联合循环,可望将燃煤电站的热电转换效率提高到50%以上,具有高效率、低污染、少用水的重大优越性。
3、太阳能与风力发电。太阳能与风能是最重要的可再生能源,它们是广泛存在,机会均等,自由索取,最终可依赖的初级能源。
4、磁浮列车。一部人类社会交通运输发展史,在某种意义上可以说是一部以提高运输速度为主要目标的技术开发史。
5、磁流体船舶推进。磁流体船舶推进是一种正在发展的新技术。它利用强磁场与海水中的电流相互作用产生的罗伦兹力,使海水向后喷射,依靠其反作用力推进舰船向前行驶。
6、超导电工。实用超导线与超导磁体技术与应用的发展,以及初步产业化的实现无疑是20世纪下半叶电工新技术的重大成就。
五、电子新技术: 众所周知,现代科学技术的发展异常迅速,并在不断改变着人类的生活和生存方式。专家预言,以下一些面向未来的电子新技术将影响着人们的未来世界和生活。
1、万亿字节存储技术
现在的硬盘磁头读写数据的方式是水平的,下一代硬盘磁头读写数据方式是垂直的(PMR)。这么说理解起来有一定难度。形象的比喻是水平读写数据犹如割倒的玉米杆躺在地里,而垂直读写数据如同没有收割的玉米挺立在地里。由于每比特数据占用磁盘空间较少,垂直读写数据方式能够在相同的磁盘空间存储更多的数据,而且由于数据排列紧密,磁头读写时移动距离要比水平读写方式小很多,所以耗能也少,在移动计算的情况下可以有效地延长电池使用时间。
2、无线漫游的技术
无线通信领域是一个标准混乱的世界。手机通信、无线局域网、军用无线通信及公共安全无线网络各自在特定的频段工作,这一工作频率是相关硬件在工厂生产时就已经设定的。所以美国的CDMA手机在欧洲不能用,而欧洲的许多GSM手机在***也没法用。这在平时只是麻烦而已。但是在某些紧急情况如911,消防队同警察居然无法通过无线通信设备联系,因为频率不同,设备不兼容。
为了解决这一问题,新兴企业Sa bridge技术公司以及Vanu等正在用软件替代相关硬件,从而能够与不同标准、不同工作频段的无线通信网络兼容。这种技术称为软件无线电(softwareradio)。
软件无线电技术的崛起走的是从军用到民用的老路。无线通信中CDMA(码分多址)本来是军用卫星通信技术,后来用到民用移动通信,并因此出现了高通这样的企业。所以就是在今天,军用领域的需求仍然是推动技术发展的动力。
六、总结:
一门新技术的发展都离不开人类孜孜不倦的探索,尤其是像电工电子技术,已经在人类史上经历了一百多年。在这一百多年期间,电工电子技术为人类的进步做出突出贡献,人类生产力的进步在极大程度上依赖于电工技术的进步,今天人类的生活、生产活动须臾离不开他。因此对于电类的工科生来说,掌握好电工电子技术是有必要的,也是社会所需要的。