电气工程相关论文范文资料,与电气工程专业“电机学”关联性课程建设相关毕业论文开题报告

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摘 要：针对部分高校电气工程专业“电机学”教学中存在的知识体系较封闭并缺乏与相关课程的关联性的问题,以三峡大学电气与新能源学院为例,分析了“电机学”与电路、工程电磁场、电磁场数值仿真等课程的教学内容的相关性,从教材多样化建设、教学网站建设和资源共享服务、教学软件开发、实验课程建设、师资队伍和学科建设以及本科生研究生教学等多个方面出发,提出了电机学关联性课程建设的方案,突出电机学与其相关课程的关联和协调,调动学生主动学习的积极性,加强学生的工程背景和实践能力.

关 键 词：电气工程；电机学；关联性；课程建设

作者简介：张宇娇（1979-）,女,江苏丹阳人,三峡大学电气与新能源学院输电线路工程系主任,讲师；

黄雄峰（1980-）,男,湖北大冶人,三峡大学电气与新能源学院,讲师.

基金项目：本文系2011年湖北省高等学校省级教学研究项目（项目编号：2011223）的研究成果.

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）14-0050-03

一、“电机学”现状及问题

三峡大学电气与新能源学院的“电机学”是面向本科三年级开设的一门电气工程类专业基础课程,承自二年级的“电路与工程电磁场”课程,又与研究生学习阶段的“电磁场数值仿真”等课程密切相关.但是,多年来,电机学教学存在着知识体系风格相对封闭,没有有意识地突出电机学与相关课程、学生培养、教师协调合作和学科支撑等方面的关联性,学生在学习电机学时,不能自觉地运用已经学过的电路、工程电磁场的知识,理解电机学中的概念、掌握电机分析理论和方法.同时,由于工程背景知之甚少,学生对电机学中各种电机的特点,参数变化对性能的影响等等没有感性认识,缺乏长久的学习动力.而研究生在“电磁场数值仿真”课程学习中,也不能主动地将电机作为课程中的主要应用实例.而电机学及其相关课程的教学中,没有充分依据电机学及相关课程的概念原理和基本技能要求从工程实际中发掘教学实例,各门课程之间缺乏充分磋商、协调配合,造成了电机学及其相关课程的关联性降低.

由于电路、工程电磁场、电机学、电磁场数值仿真等课程各自都在强调知识结构的严密性,忽略了各课程间的联系,学生只是被动去掌握各门课程的知识和技能,却不能在课程中灵活应用已学知识和技能,对概念和知识的理解被局限在各门课程框架内,限制了学生思维能力、综合应用知识的能力和工程实践能力.

各门课程的衔接统筹,本科与研究生教育的协调,已经受到一些高校的关注.西安交通大学提出了“2+4+X”的培养模式,[1]核心是通过打通本科生与研究生教育之间的隔离,强调培养内容上的拓展和实践创新能力的提高,实现不同层次教育阶段的平滑过渡和有机衔接,从而构建以本科教育教学改革为主体的创新性人才培养新体系,多规格多层次多模式培养高层次人才.浙江大学电气工程学院提出了电类基础课程的系统关联化建设的想法和方案,[2]并进行了积极的尝试,从系统的观点,按照统一整体观重新设计相互关联的课程,如电路、电磁场、信号、电子技术基础等.同时,对各课程实验进行整合,实现跨课程可持续性实验的开发.

因此,从关联性分析入手,使学生既掌握扎实的基础理论和专门知识,也能将其熟练运用到电机性能分析,实现“电机学”与电气工程中其他相关课程的平滑过渡和衔接,对电气工程专业的本科生和研究生培养都有着重要的意义.同时,通过“电机学”关联性课程建设的探索,将大大加强“电机学”及其相关课程的统一规划建设、师资队伍培养及协调发展,并对相关学科建设可起到促进作用.图1是“电机学”关联性现状与预期示意图.

二、“电机学”关联性分析

1.与相关课程的相关性

“电机学”的课程内容涵盖磁路分析、变压器原理、直流电机、交流电机（感应电机、同步电机）、永磁电机与开关磁阻电机、控制电机、电机绝缘、电机发热和冷却等章节.这些章节绝大多数涉及电路中的很多内容,如回路法、节点法、相量法、自感与互感的概念、三相电路、磁路的概念、谐波分析法等；要用到电磁场中的电磁感应定律、感应电压（反电势）计算、磁路的计算、自感和互感的计算、电磁能量计算、电磁力计算、涡流、损耗等内容,这些知识点在电机学中都直接或间接地体现出来.由于计算机的应用与普及,电磁场、温度场等多物理场数值计算被引入“电机学”教学之中,为电机性能分析和校核提供了更为精确的计算工具,并为研究生的“工程电磁场”课程提供了大量的仿真实例.

2.与课程建设的相关性

“电机学”及其相关课程之间的关联性,决定了在这些课程的建设中应充分考虑它们的关联性.“电机学”及相关课程的建设,与从事这些课程教学的教师、实验技术人员息息相关,师资队伍实力提高和协调配合是实现“电机学”及其相关课程关联性建设的关键.而相应的学科关联性建设是“电机学”及其相关课程建设的有力补充、支撑和保障.学生既是“电机学”关联性课程建设的受益者,又是关联性课程建设的检验者.因此,关联性课程建设离不开学生的积极参与.这些将在本文第三部分进行介绍.图2是“电机学”相关性分析示意图.

三、“电机学”关联性课程建设方案

1.“电机学”关联课程的多样化教材建设

电机学中大量地应用了电路、工程电磁场的概念、知识和分析方法,同时电磁场数值计算也为电机磁场分析和性能分析提供了强有力的工具,也更体现工程教育的背景.首先,在纸质教材中,可引入相关电路、工程电磁场知识背景的链接,或者在讲解理论、公式时,介绍其所体现的电路和工程电磁场的原理,力求使学生明白公式的出处,从而自觉地学会利用已有的知识,加深对电机学中的概念、理论和公式的理解.另外,引入解析解和有限元法等计算方法获得的计算结果,与相应的电机学基于磁路的分析方法相互印证和比较,使学生了解电磁场计算对电机分析的重要性,也开拓他们解决工程实际问题的思路.在电路和“工程电磁场”课程例题或习题中,适当增加体现电机原理的工程类题目,在“电磁场数值仿真”课程中,增加电机电磁场数值分析的例题和习题,挺高学生的工程实践应用能力.随着计算机技术的发展,多媒体技术、互联网技术和软件技术的日益进步对丰富传统教学方式和纸质教材建设起到了极大的促进作用.多样化的电子教材成为纸质教材的有力补充.在现代教育技术中,多媒体教学发挥着越来越多的作用,电机学电子课件可以和其他相关课程相关章节之间进行链接,从而方便地将不同课程知识关联起来.充分利用其他相关课程的资源,使课堂教学得以丰富和完善.

互联网技术为电机学及其相关课程教学形式的丰富提供了理想的平台,各课程网站可提供丰富的教学资源,如习题难题解答、视频、动画等教学素材,而网站中相关课程内容知识链接可使学生迅速将不同课程间相关知识点及相互的继承关系联系起来,便于建立完整的知识体系.

2.电机学软件的开发中突出关联性

开发电

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