大学生电气论文:电气类技术本科大学生职业生涯规划初探

摘要:目前电气类技术本科大学生的就业问题也变得越来越严峻,在我校“建设合格本科院校”的大背景下,如何做好此类大学生的职业生涯规划就变得非常现实和迫切;在本文中,笔者将就技术本科教育面临的现状、加强技术本科大学生职业生涯规划的途径和措施等展开谈论。

一、引言

什么是职业生涯规划?职业生涯规划是指一个人对其一生中所承担职务相继历程的预期和计划,包括一个人的学习,对一项职业或组织的生产性贡献和最终退休。职业生涯规划对于一个人的就业有着十分重要的意义。“就业”是高校工作中的重要组成部分,“上海电机学院”历年来一直以“高就业率”吸引着来自五湖四海的同学们,近几年我校“建设合格本科院校”的步伐越走越快,随之而且来的是大量的本科毕业生,然而在当前国际金融危机影响不断加深的新形势和新的电机本科毕业生不为社会、企业熟悉的情况下,本科生就业相对难也成了学校就业工作的一个重要课题,如何让学生规划好自己的职业生涯规划并且顺利就业,是有关确保学校就业率和就业工作可持续发展关键所在。

接下来,我想对电气类技术本科大学生职业生涯谈一下我的看法。

二、技术本科大学的现状

高级技术型人才的匮乏,已经成为制约中国经济发展的瓶颈问题,这就需要发展技术本科来弥补。高校扩招后,如果仍然把传统本科院校定位于学术型,那么必然会导致学术型人才大量过剩,而技术应用型人才却供不应求,从而造成人才供给结构失调。如果把一部分传统本科院校改为技术本科,不仅有利于人才培养整体结构的调整,学校本身也能获得重新发展的机会。①

由此可见,从经济、社会的发展要求和技术体系的独立性需要两个角度说明了当前在我国发展技术本科的必要性和紧迫性。发展技术本科教育,是我国教育发展的基本趋势,人才市场对应用新技术本科人才的需求量是相当大的,同时,何为“技术型本科”也应当大范围的为大家所认识,明白技术本科面向什么样的工作,技术本科人才在当今社会发展中的只要性何在。

三、电气类技术本科大学生职业生涯规划的现状和具体措施

在电气类的技术本科大学生中,学生能够通过高校学习期间对专业知识地学习,不断提高自己的技术水平,在毕业时能够获得电工和数控等中、高级证书,去从事多种技术型工作,但是有很大一部分学生却不愿意,觉得自己是个大学本科生,应该是坐在办公室从事一些管理类的事务,这些学生为什么会有这样的想法则是因为他们没有真正了解自己专业在人才市中的需求量,把自己定位于学术型的人才,也就是对自己的职业生涯不明确。事实上,在西方发达国家,从孩子开始接受教育的同时就有系统的职业生涯规划教育,使得孩子们从小就对自己长大以后做什么有着明确的目标。

其实在高校扩招后,高等教育大众化过程同时也就是本科教育向应用型转变的过程。如果仍然把传统本科院校定位为学术型,就会面临我国学术型人才过剩的问题,而同时技术应用型人才再就业市场上供不应求,就造成人才供给结构失调。③这样的人才结构对于技术型人才来说有着很大的优势,电气类技术本科大学生要对自己进行合理的职业生涯规划就应该明白这样的人才结构,然而我国的职业生涯规划教育起步比较晚,几乎所有的学生在填高考志愿的时候还不知道自己将来要做什么,有的是父母决定让他们考哪所学校,有的直到被学校录取了自己还没弄清这所学校是什么类型的学校,将来自己的发展方向是什么,所以我认为,在学生入校的时候就应该对电气类专业进行详细地讲解,让他们明白自己在大学期间应该做些什么,应该考出哪些证书,应该从事什么样的工作,在择业的过程中应该找什么样的单位,要求学生为自己做一个完整的职业生涯规划,同时也可以把职业生涯规划纳入必修课程,让学生能够高度重视。

四、结语

电气类技术本科的职业生涯规划还在初探阶段,还需要我们不断的研究和完善,然学生对自己的职业规划的习惯形成也需要家庭教育和社会教育共同努力。作为工作在大学生就业工作一线的教师,我也应该不断学习不断进步,为学生营造更积极更适合的职业生涯规划的环境,为电气类技术本科大学生就业做出自己的贡献。

大学生电气论文:电气信息大学生创新能力培养

摘要:

针对如何培养电气信息类大学生创新能力问题,从创新能力培养实施基础、采取措施及做法入手,转变教学理念,构建了符合个性化发展CDIO＋5S的创新能力培养模式,辅之以学生创新教育的实践,推动高校创新人才的培养.

关键词:

电气信息类专业;培养体系;实践教学

创新创业教育对国家、社会和个人发展有着重要意义.创新创业教育是目前我国实施创新驱动发展、促进经济提质增效升级、高教强国的必然要求,已经成为教育的重要组成部分,是推动高等教育改革、促进就业的有效手段[1G5].自上世纪末开始,许多高校对创新创业教育日益重视,纷纷采取不同措施开展创新创业能力培养及训练[6G7].清华大学最早设立了大学生创新学分,并进行了创新创业能力培养方面的探索.教育部为了进一步推动创新创业教育的发展,2002年确定了清华大学等9所创新创业教育试点院校,通过开设创新创业课程、提供资金、成立大学生创业园等形式,鼓励学生自主创业.经过10多年的探索和实践,我国高校的创新创业培教育取得一些经验和成果,各高校结合自身条件开展了大学生创新创业能力培养,但还存在创新创业模式缺乏、没有建立创新创业课程体系、创新创业教师师资力量薄弱、创新创业活动与学生个性化需求不紧密、创新创业教育的资源投入等问题[8G9].本文结合我校电气信息工程学院大学生创新能力培养开展情况,通过更新教育观念、注重创新意识培养、构建创新能力模式、加强创新实践环境建设等开展大学生创新能力培养,形成创新教育的培养体系,并在学院创新人才培养中付诸于实践,取得较好效果.

1创新能力培养实施基础

大学生创新能力培养需要有良好的培养环境和氛围,通过对我院多年创新创业教育进行梳理,从转变教学理念着手,构建适应个性化发展的创新能力培养模式、搭建良好的实践场地、制定有效的激励政策等建设创新能力培养实施基础.

1．1转变教学理念

创新能力培养强调创新创业教育观念转化,引导教师不断更新创新创业教育观念,提高教师创新创业指导水平和参与创新创业指导热情.从以前重教书、轻育人向全面素质教育转变,从以传授知识向培养能力转变.学院采取基于“CDIO(构思、设计、实现和运作)＋5S(自我设计、自我管理、自我学习、自我实践、自我完善)”的“CDIO＋5S”模式.其核心内容是:(1)确定培育目标———面:构思、设计教师培养学生工程应用能力和终身学习能力的途径及实现方法;(2)实施过程———线:构思、设计教师培养学生工程应用能力专业核心课程群的组成、内涵和外延;(3)实现方法———点:构思、设计教师培养学生工程应用能力的具体课程的知识点及其实施方案,以知识为载体,以提高学生工程应用能力和素质为目的.

1．2构建适应创新能力培养符合个性化发展模式

为满足学生个性化需求,使学生主动学习,促进学生知识、能力和素质的一体化成长,在创新能力培养中采取“CDIO＋5S”模式,对学生的行为本性(生理与心理,物资与精神)的有效激发,唤醒和激发学生内在的行为动机和潜能,以工程应用能力为主线,以项目为载体,以产品从研发到运行的整个周期为载体,以应用信息技术为手段,通过运用专业应用软件、网络设备、校内真实工程环境和企业实际现场,进行探究式、研究性自我学习,实现以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习.并通过开展“导师＋基地＋项目＋项目经理＋学生团队”五位一体个性化培养方式,引导和促进学生三早定(早定目标,早定方向,早定团队),三早进(早进实验室,早进课题,早进角色).

1．3创新实践场地

为了营造创新教育氛围,学院建立创新实验室、创新基地和俱乐部等多元化创新实践场地,为学生提供职场体验、企业实训、创业训练营和创业大赛等情境式创业实践平台.搭建符合客观实际的良好创新创业环境,为大学生“创新创业,实践成才”提供阵地,有效地发挥学生的主体作用,激发学生的积极性和主动性,充分展现学生个性.

1．4政策指导

为鼓励教师积极参与创新教育指导,学院制定相关的激励政策,同时通过整合社会资源,通过创业基金、合作教育、合作基地等方式形成持续的多元化的创新创业教育投入体系,并利用互联网技术开展学生创新意识、创新创意引导与兴趣激发.为了激励学生参加创新教育培养,制定了“大学生创新与素质拓展学分管理办法”“大学生科技创新基金管理办法”等管理制度.在人才培养方案中设置创新与素质拓展学分课程,实施置换学分机制,可以用创新学分替代部分专业方向选修课或者实践环节的学分.

2采取的措施及做法

2．1更新实验教学内容和改革实验教学方法

为了培养学生实验技能和设计应用能力,通过优化实验教学内容,改进教学手段,提高综合性、设计性实验项目比例,运用现代化技术实施传统实践教学方法.采取理论教学与实践教学相结合,将应用性强的理论课搬到实验室上,实现边讲边练、“做中学”的预期效果.把理论课与实验课放在同等重要的位置,部分实验课独立设课、单独考试.突出学生是实验教学过程主体,培养学生实践能力、研究和创新能力[10G12].

2．2全面实行实验室开放

学院制定了实验室开放制度和导师制,采取老带新、梯队式模式,促进实验室开放的实施.学生可通过实验室开放进行科技制作、实验研究获得创新学分.同时要求参与大学生创新训练计划项目的学生必须到实验室进行项目实施,达到一定学时方可验收,采取激励与约束手段保证实验室全面开放,鼓励教师把自己的科研课题纳入开放课题.

2．3营造真实工程环境,加强实践教学

通过建设与实际企业一致的铝箔生产流水线,在校内建设真实的工程环境,培养学生工程意识及动手能力;将汽车自动装配、电机及变压器装配等典型的生产工艺和控制过程制成电教片,通过多媒体形式让学生体验到真实生产过程,缩短教学与生产实际的距离.另外,以实践基地为窗口、以科研项目为载体,将教师的科学研究与区域行业的生产实际结合起来,提高教师的科研能力、学术水平,使教学内容跟踪领域动态前沿,把科研成果进行总结和提炼,融入到教学中.

2．4管理模式

实施和构建优质、高效以人为本的创新管理模式.以教师为主导,以实现全面创新型人才目标作为技术保障.以学生为主体,面向全体学生发展个性以提高人才培养质量,特别是提高自主学习、自主创新能力,充分调动学生的学习潜质、发挥其个性特长.

2．5分梯队培养方式

学院的创新教育采取分梯队培养和多元化指导方式,具体如下:第一梯队:直接参与课题组的项目称为科研助理.学习成绩优秀、学习态度端正、自学能力强、肯钻研、对参与课题组有充分准备的学生直接介入课题组的在研或预研项目.第二梯队:在课题组内跟踪学习.对课题了解不充分、准备有所欠缺的申请人,由第一梯队教师指导学习相关知识,通过参与项目讨论、观看、模仿、当助手等提高个人能力,使其步入第一梯队.第三梯队:以补充基础,组外学习为主.低年级或理论有所欠缺的人,首先抓基础理论与技能学习,通过开展理论授课、技能操作等培训,使其尽快了解课题,使其步入第二梯队。学院按学科专业方向建设大学生课外创新基地.采取教师＋科研助理＋学长指导方式,教师负责基地工作计划及方向引领,科研助理负责日常管理及工作计划的落实,学长依托某一方面知识能力优势指导新进基地的成员.

3取得效果

面向学院6个专业2000多名本科生开展创新能力培养,激发了学生的学习热情,在学科竞赛、创新实践能力培养等方面取得如下效果.(1)大学生课外创新人才培养模式效果突出.学生竞赛成果显著,获得多项省级以上科技竞赛奖励,其中物联网大赛国家一等奖1项,全国大学生电子竞赛一等奖1项、二等奖5项,全国“飞思卡尔”智能车大赛国家二等奖1项,全国大学生“挑战杯”竞赛三等奖1项,吉林省“挑战杯”特等奖2项,吉林省省长奖1项.学生科技成果在全国科技周、中国载人航天展等大型活动中进行了展示,受到各级领导关注.毕业生一次就业率为90％以上,毕业生质量得到用人单位好评.(2)“基地＋项目＋导师＋学生团队”个性化培养,成效明显,依托“自动化应用技术”吉林省大学生科技创新实践示范基地、工程研究中心,培养了学生的系统设计、系统集成、安装、调试、运行、维护能力.(3)创新人才的培养教育模式得到社会认可和关注,«中国教育报»等主流媒体曾多次给予报道.

4结语

大学生创新能力培养是国家的战略规划需要,创新能力培养是一个系统复杂的工程,应根据学校特点及实际情况,采取切实可行的措施与方案,突破创新教育师资力量缺乏、忽视符合学生个性需求、创新教育趋于形式化及与资金短缺等阻碍,构建起具有自身特色的创新教育模式.

作者:刘德君 段慧达 白晶 苏承慧 单位:北华大学电气信息工程学院

大学生电气论文:电气信息类大学生科技创新实践能力的培养途径分析

【摘要】高级工程技术应用型人才的培养是国家发展的战略核心，针对电气信息类大学生科技创新实践能力的培养，本文通过基础知识学习与综合素质培养并重、加强实践与实验类课程及实训实习类教学环节、引导学生积极参与科技创新实践活动、重视指导教师的积极引导作用几方面做了分析与阐述。

【关键词】科技创新实践能力;培养途径;培养模式

1.研究背景和意义

自主创新是建设创新型国家培养创新型人才的关键， 是我国的发展战略核心。随着社会发展，人才是科技进步、社会发展的决定性因素之一，尤其是具备科技创新实践能力的新型人才。高校作为创新型人才培养的主体场所，对人才素质的培养至关重要，越来越多的高校以培养学生的创新思维、实践动手能力和科研科技创新实践能力作为人才培养目标。大学生的科技创新实践能力与自身因素有关，还收到外界校园学习与锻炼的环境制约，如学校课程体系结构、指导教师的综合能力、学校对学生开展各类活动的关注程度和政策倾斜等。因此结合社会需求，明确大学生具备科技创新实践能力的特性，分析影响大学生科技创新实践能力的因素，探讨如何培养大学生的科技创新实践能力具有十分重要的意义。

电气信息类大学生具有自己的学科特点和专业特点，对于他们的科技创新实践能力的培养有几方面途径，如注重基础知识学习与综合素质培养同时进行;课程体系建设方面注重实践与实验类课程及实训实习类教学环节的设置;鼓励学生广泛参与专业相关的如大学生电子竞赛类的活动等。本文即对如何培养电气信息类大学生科技创新实践能力的培养途径做了分析与阐述。

2.基础知识学习与综合素质培养并重

以培养具有科技创新实践能力的高级工程技术应用型人才为培养目标，制订了新的人才培养方案。在基础知识学习与综合素质培养并重的科技创新实践能力人才培养指导思想的基础上， 根据不同专业发展和社会需求特点， 制订了学科交叉、凸显应用性特质的课程体系，形成了各具特色的创新性人才培养方案。其中理论课程（包括实验）与实践教学环节（包括创新与素质拓展教育）的学时比例保证在3：1左右，保证理论基础知识学习的同时，在课内的实验实践课程上让学生的综合素质得到锻炼。

基础知识学习与综合素质培养并重大学生正处于身心、学识不断发展的阶段，在外界环境和自身因素的作用下，他们表现出主动性、实践性、协作性、发展性的特点。大学生科技创新实践能力要关注他们专业知识的学习，更要关注对他们综合知识、思想品德方面的培养。加强学习深度、拓宽学习的宽度，扩充知识储备，鼓励学生多参与社团活动与社会实践，敢于怀疑、敢于质疑，勇于向权威挑战。培养敏捷的思维理性的判断力、楚初的毅力以及强烈的好奇心。使其具备丰富广博的基础知识和全面发展的综合素质。

3.加强实践与实验类课程及实训实习类教学环节

以工程应用为主线， 按知识模块构建课程群体系， 强化学科的系统性和完整性。课程体系分为六大模块，分别为公共课、基础课、专业基础课、专业课、实践教学环节和创新与素质拓展教育。理论课分为必修和选修部分，实践教学环节包括课程设计及实习实训，如电气工艺实习、专业实习、毕业实习、单片机课程设计、传感器技术课程设计等;实践教学内容以理论学习和应用为目的，引导学生在实践教学环节中边学边做。开设大型综合性、设计型实验课， 培养学生的知识运用能力、动手能力、独立分析问题解决问题的能力，激发学生内在的科技创新实践能力。

建设设备先进，功能完善，特色明显的电气类实验教学中心，建立校内外实习实训基地，为学生基本技能训练和具有科技创新实践能力的人才培养提供实践教学平台。加强学生综合素质培养的同时提升教师的实践教学能力。

4.引导学生积极参与科技创新实践活动

各电气类科技创新实践活动，如大学生电子设计竞赛、大学生创业创新素质训练项目等，引导学生积极参与其中，对科技创新实践能力也有极大的促进作用，可以培养学生的创新思维，激发学生的创新动机，提高学生的创新技能。同时促进对于处理人际关系的能力的培养、良好的团队协作精神的培养，并在活动过程中获得充分的自我肯定与自信心。

组织学生参与科研项目与活动，鼓励积极参加课题设计与研究，把科研成果引入本科教学，使学生接触本学科的科研前沿。引导学生进行科技作品设计、撰写学术论文、数学建模，选择经验丰富的教师作为指导，组织学生参与创新设计与制造等为主要内容的课外科技创新活动。

5.重视指导教师的积极引导作用

在对学生科技创新实践能力的培养过程中，指导教师具有不可忽视的引导性作用，尤其是在学生创新人格、创新技能的培养方面。学生在活动中个人表现出的新意识、个性与特质，指导教师要给与及时关注，并予以肯定与鼓励，正确引导其发展，对其创新人格的培养和创新技能的提升起直接作用，从而使学生逐步具备创新意识和独立解决问题的能力。指导教师的有效指导能提高大学生的科技创新实践能力。指导教师的自身素质对大学生的科技创新实践能力提高起积极的引导作用。

指导教师应加强具自身素质的提高，使自己具有较高的学术水平;在科技创新实践活动中应鼓励学生有批判质疑精神;在活动中与学生经常互动，将学生的主动性与积极性充分调动起来，发掘学生的创造性思考能力。使学生可以运用所掌握的知识创造型的解决新问题。

6.总结

大学生的科技创新实践能力对其自身发展起到至关重要的作用，包含科学研究能力、专业实践能力、创新创业能力等方面。科技创新实践能力的培养是一个复杂的系统工程，尤其是电气信息类学生，从人才培养模式到课程体系建设，各个环节都必不可少，要不断探索电气信息类高级工程技术应用型人才培养方式中的普遍规律，不断提高学生的科技创新实践能力。

作者简介：

郑伟南（1986―），女，硕士，助教，现供职于吉林建筑大学城建学院，主要研究方向：红外检测技术及应用。

曲娜（1982―），女，吉林长春人，硕士，讲师，现供职于吉林建筑大学城建学院，主要从事电子技术方面的研究。

程凤芹（1982―），女，硕士，副教授，现供职于吉林建筑大学城建学院，主要研究方向：信号与信息处理。

大学生电气论文:电气实训中大学生专业意识的培养

摘 要：电气实训是大学生进行电气课程学习的重要部分，其可以帮助学生更好地联系理论与实际，提高学生故障排除的能力。但是在实训过程中，还存在教学过于理论化、学生的动手能力不强、学生的思考机会过少、电气实训安排不合理等问题，严重影响了电气实训的效果。为了解决这些问题，该文主要分析目前电气实训的现状，并且找出有效的解决方法。比如可以通过引导学生进行思考故障的原因，设置故障以训练学生的故障排查能力、提高学生进行动手操作的几率等，使电气教学效率提升的提升，促进学生专业意识的形成。

关键词：电气实训 专业意识 启发式教学

专业意识主要是指人们对自己的专业的独特认识，主要表现为在遇到专业问题的时候，可以及时使用自身的专业能力解决实际的问题。要想获得专业意识不仅需要具有丰富的专业知识，还需要大量的实践进行积累经验。而电气实训对培养学生的专业意识具有重要的作用，因此需要充分利用专业实训的作用，为学生提供进行实践的机会，使学生在不断的练习当中，获得更多的专业知识，并且形成较强的专业意识，使学生获得更好的发展。

1 目前电气实训教学中存在的问题

电气实训的内容主要是电气控制电路的学习，在开展实训的过程中需要按照学生的学习规律选择实践的内容，使学生可以逐渐掌握电气控制电路设计的方法。而且在学习的时候，需要坚持从易到难的规律，使学生可以学会更多的专业知识。但是在教学当中，仍然存在许多的问题，使得电气实训的目标无法实现，具体表现在以下几个方面。

1.1 实训理论性过强

由于学生在参加电气实训之前已经具备大量的理论知识，使得许多学生在进行电气实训的时候，常常只是按照理论要求进行操作，而不会思考操作方法的深层内涵。同时许多学生在实际操作的时候，只是按照老师的教导进行实践，没有探索这样做的原因是什么，使得专业知识的应用比较盲目。在实训结束之后，学生不仅无法积累实践经验，也会影响学生思考问题的能力。另外，一些学生在对专业知识的理解程度不够，在参加电气实训的时候，常常处于比较迷茫的状态，严重影响了电气实训的效果。

1.2 学生的主动性比较弱

在电气实训过程中，很多学生一遇到问题，第一反应就是举手叫老师进行解决。不管是操作步骤出现问题还是机器出现故障，学生总是等待老师的帮助。而老师到来之后，也只是帮学生进行检查故障或者解决问题，但是没有在检查问题的过程中给学生分析问题和解决问题的指导。这种方式，不仅容易使学生养成依赖的心理，也不利于培养学生的逻辑思维能力和形成专业意识。

1.3 学生思考的时间比较少

电气实训的主要内容是进行重现电气控制电路，让学生自行搭建电路，可以让学生有效巩固所学的知识。但是这种学习方法只是让学生验证课本上的知识是否正确，无法引导学生进行思考。同时电气实训只是围绕教材内容开展，没有创新意识，也无法让学生根据自身的想法进行设计电气控制电路，容易影响学生的学习积极性。

1.4 电气实训安排不合理

首先，电气实训需要迎接大量的学生，机器的使用频率比较高，容易出现各种故障。一些比较老旧的机器，即使不断维修之后，也会经常出现问题。当学生遇到出现故障的机器之后，常常会处于不知所措的状态，没有较强的应变能力。其次，实训室的师资力量比较薄弱，无法及时更新实验设计，同时也无法及时改革教学的内容，使得学生学习的知识无法适应时展的需要。最后，电气实训的老师多是按照教材的内容选择实训项目，使得教学模式的革新无法实现。

2 在电气实训当中培养大学生专业意识的对策

2.1 使用理论知识进行引导，提高学生的思考能力

电气实训的过程中常常会涉及到需要专业的知识，比如线路连接方式、电动机的应用方式以及开关的使用方式等。如果实训只是照搬教材内的知识，使其展示给学生观看，则无法达到提高学生的动手能力。为了提高电气实训的效果，首先需要引导学生进行思考，了解教材上操作方法的原理。其次老师在进行讲解的时候，需要适当使用问题进行引起学生的思考，使其了解理论知识当中的规律。最后需要通过实物演示，帮助学生更好地联系理论与实践，提高学生的动手能力和专业意识。

2.2 先纸面设计后实际操作，提高学生的动手能力

在电气实训当中需要建设许多的电气控制线路，可以让学生先在纸上勾勒好电路图，然后再将实际搭建出来，这样不仅可以提高学生的实际操作能力，也可以使学生提高自身的专业意识。同时在设计电路图的时候，老师可以有效引导。比如在学生进行设计之前，老师需要将电路图的有关原理和要求讲出来，但是也要为学生留下思考的空间，以免出现学生所设计电路图雷同的现象。另外学生在实际搭建电路的时候，老师可以在旁进行观看。如果老师发现存在电路故障的问题，需要指导学生动手进行处理故障，而不是代替学生进行排除故障，这样才能使学生学到更多故障处理方法。

2.3 Y合实训问题启发引导，培养学生的逻辑能力

在开展电气实训的时候，学生自己设计和搭建的电路可能会出现许多故障。比如线路短路、电机不能正常启动等。这种故障的出现，可以给学生提供重要的经验，因此老师需要充分利用这些机会，引导学生找出引发故障的原因，并且示范给学生寻找故障的方法，使学生以后在遇到电路故障的时候，可以快速找出故障的所在之处，同时老师需要进行示范处理故障的方法，使学生可以掌握更多解决故障的技巧，并且积累更多宝贵的经验。通过这种方式，不仅可以提高学生的逻辑思维能力，也可以有效培养学生的专业意识。

2.4 进行讲解电气故障排除技巧，丰富学生的专业知识

在学生实践搭建电路，并且已经遇到一点阻碍的情况下，老师需要及时组织学生，进行重点学习电气故障的排除技巧，为接下来的故障排除电气实训做好准备。在教学过程中，不能只是讲解实际的知识，还需要引导学生思考。比如在讲解电气故障排除顺序的时候，最先需要进行检查电源和熔断器的部分。其次假如认为是电路短路的问题，则使用万用表进行检查。最后老师再一个个比较常见的故障现象，鼓励学生思考产生故障的原因，并且指导学生正确排除故障。通过这种方式，才能使学生在掌握专业故障排除技巧的同时获得较强的专业知识。

2.5 安排故障排除电气实训项目，提高学生的专业意识

故障排除电气实训项目需要安排在电气控制线路搭建实训项目之后，然后将已经搭建完成电气控制线路作为实训的基础，有意识地将比较常见的故障安排在线路当中。比如电动机无法正常运行、电路短路、接触器无法吸合等。在开展实训的时候，可以将项目展示到实训专用网板上，然后随机选择故障安排在线路上，每组学生完成故障的排除之后，再将故障进行重新布置，提供给另一组使用。通过给学生进行故障排除实训，可以使学生获得更多将理论知识应用于实践当中的机会，帮助学生充分利用自身的专业意识进行了解故障和处理故障。另外在学生进行排查故障的时候，可以清楚地了解自身不足之处，从而使学生可以认清自我，提高学生主动进行学习的积极性。

3 结语

电气实训开展的主要目的在于提高学生思考能力和动手能力，对培养学生的专业意识具有重要的作用。首先，需要充分利用在电气线路当中出现故障，引导学生分析引发故障的原因，并且鼓励学生找出解决故障的办法，可以有效提高学生的思维能力和动手能力。其次，老可以在电气线路当中安排一些比较常见的故障，让学生分组进行排查故障，可以有效提高学生故障排除的能力。最后，在进行电气实训的时候，需要充分引导学生将理论知识和时间操作结合起来，解决遇到的故障的问题，帮助学生积累更多的操作经验。通过这些方法，不仅可以促进电气实训目标的实现，也可以有效培养学生的专业意识，提高学生的实践能力。

大学生电气论文:电气工程及其自动化专业大学生实践创新能力培养研究

摘 要 随着应用型人才培养机制的改革，我校电类专业通过一系列措施推动大学生实践创新能力的培养。在学生的实践创新能力显著提高的同时，也出现很多问题，本文主要对这些问题进行思考和研究，也提出相关的一些改进措施。

关键词 大学生实践创新能力 问题 改进

教育部《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》和《广东省中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指导意见明确指出：国家普通高等院校1200所学校中，将有600多所地方本科院校转向应用技术型、职业教育型。如何深化教育教学改革，提高应用型人才培养质量成为高等院校尤其是民办高等院校的重要议题。高等教育人才培养可分为研究型人才培养和应用型人才培养两大类。独立学院在国家政策支持、教育教学各方面资源、师生层次结构等综合因素的影响下，更适合进行应用型人才培养。结合我院的实际情况，如何实现创新应用型人才培养，尤其是对理工类大学生实践创新能力培养的现状分析和实践创新能力提升方法，做如下思考与研究。

1 大学生实践创新能力培养的内涵

大学生实践创新能力是相对于个人认知能力来讲的，可理解为运用知识、技能探索和解决实际问题的一种能力，表现为学生的创新思维能力和实际动手能力。①大学生在校期间，尤其是理工类学生，除了要接受系统的专业理论指导，还必须接受创新思维的引导，各种试验、实践、实习、技能训练、科技和其他生活工作和社会活动等实践活动的锻炼。大学生实践创新能力的培养是一个长期的过程，需要学校、教师、学生、家长乃至整个社会的共同配合，需要经过不懈的努力逐步去实现。

2 我校电气自动化专业人才培养的现状

电气工程及其自动化专业（以下简称“电气专业”）是一个强电弱电结合的工程专业，要求学生具有较为深厚的工程理论功底和较强的实践创新能力，能够解决工程实际问题。广东海洋大学寸金学院（以下简称“我校”）该专业自2009年开始招生，随后通过了专业学位评估。目前在校学生约八百余人。近几年随着学校的发展以及应用型人才模式改革，电气专业根据实际情况修订和完善培养方案，进行教学课程体系建设、实验室建设，实习基地建设，以及校校、校企合作等的探索，通过实际行动不断地开展和加强大学生实践实习、科技竞赛、创新创业等各项实践创新活动。

3 我校电气专业大学生实践创新能力培养存在的问题

3.1 对大学生实践能力培养的重视程度不够

电气自动化专业实践活动对大学生实践能力的提升非常重要，需要高度重视和严密组织。很多高校该类专业或者院系都成立专门领导小组和配备相关经费，由专业老师负责培训指导，进行各项科技活动或竞赛等的准备和执行。我校作为粤西地区典型的独立院校之一，校领导对培养大学生实践能力的活动是很支持的，但重视程度还不够，在能力培养的组织和操作上会受到学校各部门管理制度、实践活动评价标准、活动经费、仪器设备和师资等各方资源的限制，要在较大程度上满足学生的实践活动需求，还要经历一个过程。

3.2 课程体系结构设置中实践教学的比例或实施不到位

传统的课程体系重认知重知识，轻实践轻能力，使得实践教学的受重视程度较低。②我校电气专业也存在这样的问题，很多课程即使开设了实验实践环节，但是实验教学内容的开设和实验配套管理并不到位，实践教学没有严格的要求和把控，甚至完全由相应的专业老师自己定制规则，其质量无人问津。此外，验室设施得不到专人及时维护和管理，使得实践活动的开展效果大打折扣。反之，各管理部门之间的一些规章制度，使得教师不能统一灵活安排教学活动以外的实验实践教学环节，师生的主动实践意识和热情未能得到很好的激发，严重影响了学生实践能力的培养质量。

3.3 实践教学评价体系不完善，考核方法不科学

电气专业是一个工科专业，除了理论教学，还需要课外实践活动的支撑。比如学生科技活动类社团的组建、科技活动的举办、竞赛活动的培训和组织等。我校的实践教学主要围绕教学任务展开，教学评价体系及考核方法尚在建设完善中。因此在课外实践活动方面，基本没有统一的建设规划和评价体系，教师和学生进行此类工作时缺乏固定的良好的场所，也得不到很好的支持和认可，学生实践能力培养工作开展很不容易。

3.4 师资队伍实践经验不足，专业操作能力不强

由于受到各方面因素的影响，独立学院专业的师生比远远达不到公立大学的水准，相关专业教师中，多以经验不够的年轻教师为主。随着高校的发展和教育改革的推行，我校也不断地引荐专业人才，电气专业教师以年轻教师为主，主要由专业教师、相关专业教师以及外聘教师构成。即便如此，师生比依然严重不足，教师的经验和专业操作能力也有待提高，教师队伍建设有待加强。

3.5 高校实验室和校内外实习基地建设有待改进

近年来，我校电气自动化专业建成多个基础课及专业课实验室，如基本电工电子实验室、单片机PLC实验室、电机拖动电力电子实验室、维修电工实训室等。同时，也开辟一些校外实习基地，与广东省本地一些学校企业和省内外相关专业全国大学生实习基地取得合作关系。纵观我校实验室和实习基地建设，主要受重视程度、管理制度和建设资金等影响，依然存在两个主要问题：一是实验管理制度和管理员素质有待改善，实验仪器和设备管理维护不到位。二是校内外实习基地的建立缺乏工作制度、建设指标和评价标准。

4 大学生实践能力改进方案

4.1 教育教学观念的转变

随着教育体制改革，应用型人才培养的深化，我们要正视大学生实践能力的培养，提高创新意识，建立实践创新平台，改变以往的“单向灌输”教学模式，从观念上抓起。③首先，学院要重视。如成立专门领导小组、打造较为宽松的实践环境、制订计划后分配专项任务。其次，教师要综合应用多种教学模式，如案例教学模式、体验反思模式、专项技能训练模式，引导训练学生，从课堂教学、实验实习、项目体验、科技活动等逐层开展学生实践活动。最后，用以点带面的形式带动学生逐渐加入大学生实践能力培养的队伍中，逐步促进大学生实践能力建设，形成良好氛围。

4.2 教学实践活动的精心设计

第一，要调整专业课程体系结构，精心设计，合理规划，提升实践创新课程或者动手实践环节的地位。当然，任何实践创新能力的起点，还是学生对核心理论基础的掌握，这就要求专业教师对基础知识和概念加以透彻讲解，学生理解透彻并将其转化为自己的核心竞争力。当然，师生对实践创新能力意识专题理论体系、实践方法论的理解也很重要，若有必要，应补充专门的课程，为后续的研究、指导讲解和实践教学活动做铺垫。此外，具体到课程体系结构调整，譬如，可成立专题教师课程组，将专业课程体系归类并由相应的专业教师负责，分工合作细化任务。

第二，建立课程实验和课程设计体系及规范。分类细化统计专业课程实验和课程设计项目，详明其规范、要求以及实验室配套工作。比如，单片机课程实验各个项目的任务细化安排，包括实验项目本身的目的、要求和实施，以及实验室硬软件环境的准备、配套的管理和实验员配合要求等。

第三，专业实习环节统筹计划。实践创新能力的培养，需要校校、校企结合，让学生能够了解专业的发展动态。比如，我校电气专业学生组织过三峡葛洲坝电厂实习活动，学生见到理论知识在电力系统中的应用，反映收获颇丰。所以电气专业的实践创新能力培养仍需大力加强领导团队、教师团队、学生团队组建，并利用寒暑假或其他时间段，开展实习基地考察、调研和建设等工作。

4.3 实践创新能力环节等课外活动拓展

以教学目标为导向，以实践创新能力提升为目的，进行校内外产学研团队建设课外活动拓展。比如在校领导的支持下，我校学生多次参加飞思卡尔智能车等竞赛活动，获得诸多奖项。另外，我校教务处多次组织师生申报科研项目，大学生创新型创业项目的开展收效显著。今年暑假，机电工程系几位老师自发组织到湛江科技局、湛江企业孵化基地、湛江港务局等单位进行考察调研，随后经由老师引导，我系学生能够积极参加由湛江科技局举办的科技类竞赛活动等，开阔了视野，拿到了奖项，提高了实践创新能力。

4.4 教师队伍发展壮大

适当引进专业对口人才，尤其是有经验的高级专业人才，对我校的长期发展至关重要。此外，鼓励年轻教师注重对自身素养的提高，给他们提供相对宽松的工作科研环境，让年轻教师利用寒暑假或者空余时间主动探索研究，对于本校的素质教育实践能力教育和学生的整体素质提高也颇具影响。④

5 结论

随着应用型人才培养的改革，我校通过完善实验室建设，加强电气自动化专业课程实验环节，优化课程设计环节，开展电子电气类竞赛活动，探索实习基地等方式，在大学生实践创新能力培养工作中做出很大的努力。虽然也遇到很多困难，但是在学院领导和师生的精诚努力下，我校大学生实践创新能力培养工作已经有很大的进展，应用型人才培养质量也将会大大提高。

大学生电气论文:加强专利素质教育促进电气信息类大学生创新能力培养

摘要：在地方院校中，大学生创新能力不强、专利意识淡薄、专利素质教育薄弱、专利权益意识薄弱，严重地影响了大学生科技创新活动的开展。通过创新针对电气信息类学生的专利素质教育，提升专利和学生自身发展双赢关系，构建多渠道、多层次的专利素质教育培养模式，拓宽专利教育渠道，丰富专利教育内容，改进专利教育手段，使学生科技创新成果与专利申报、实现良性互动。

关键词：专利意识；专利素质教育；创造能力

近年来，由于国家对专利申报的重视，为实现专利倍增计划，各级政府都出台了相应政策。地方高校作为对方的人才小高地，是最有可能实现专利倍增的突破口。除了要提高教师的科研水平，专利实用化，也要将学生们的课外科技活动转化为实用新型专利。而目前大学生在申报专利方面还存在很多误区和不足。因此在大学生中开展专利素质教育，增强大学生专利意识，对于学校的内涵式发展多有裨益。在过去的几年里，电气学院通过逐步的探索和改革，在培养学生专利素质方面总结出来一些很有借鉴性的经验和方法。

一、营造良好的专利意识氛围

专利素质教育的氛围营造，不应该是严肃地、紧张地，而应该是轻松地、愉快地、与时俱进地，这样才能够迎合当下90后的年轻人。因此加强大学生专利意识教育，必须要不断地创新素质教育的方法。可行性强、易操作的主要方法有以下几种。

1.邀请专利公司的专利人到课堂开展专题专利课程教育。针对学生在专利方面存在的疑问，重点解读、全面分析。教授学生如何保护自身权益不受侵害、尊重他人的专利。为了更好地拓展专利素质教育，把专利知识教育纳入培养计划，从根本上解决专利素质教育的课程定位。从学校角度考虑，积极与地方知识产业局和专利事务所等组织联系合作，邀请其从实战角度指导大学生如何申请专利、如何使用和保护专利进行指导，提高大学生专利意识和专利申报的成功率。

2.使专利数字教育课程穿插于在学生的创新科技活动中。为了让专利数字教育课程更加生动、易学，专利素质教育相关课程需要穿插于在学生的创新科技活动中。使得学生在进行创新中思考，在创新中接受专利知识的普及和熏陶。日积月累，学生的科研创新意识和专利意识就慢慢培养出来。

3.在专利素质教育过程中，专业的师资队伍尤其重要。组建既懂科技知识又有专利特长的专利教研室是解决此问题的关键。专利教研室老师承担专利教育任务、专利申请事务、开展专利管理研究，他们属于文理交叉的知识结构的专利人才，只有既精通科技又熟悉法律的人才才有希望成为专利工作的专家。在教学过程中，利用其丰富的经验，将理论教学、实践教学、学术研究、转化专利有机结合起来，指导学生参与专利申请过程。

4.通过参加相关的学术活动，指导学生学习专利知识。为了让学生可以和专利“亲密接触”，可以通过参观相关展览、观看专利事务所业务流程、参加各种学术活动等途径，组织、引导学生学习专利相关知识，掌握专利法律法规。在小组内开展模拟申报专利活动，让学生熟悉专利申请的流程。举办模拟法庭审理专利权侵害案，组织学生旁听，学生可以在在唇枪舌剑的法庭辩论中，学习专利知识，认识侵犯专利权的危害性，从而增强遵守专利法律法规、依法保护专利的自觉性；同时学长们要发挥好模范带头作用，对低年级学生进行分组辅导、共同研究、共同提高，形成良好的“以老带新”体制，实现合作团队可继续发展。

二、创新高效的专利素质教育方法

通过营造专利氛围，可帮助学生建立专利意识，从而积极学习相关知识和技能，提升学生创新发明的设计水平。除此之外还需要不断地创新教育方法。针对90后大学生的性格特点，可从以下几方面入手，提高其学习兴趣。

1.组织学生开展多各级科技创新活动。电气信息类专业学生在创新科技锻炼方面很有优势，学院每年都会组织参加多种创新科技活动：如校级竞赛、校级大学生科研立项、区级创新创业训练计划项目立项、部级竞赛、部级项目立项等环节，这些竞赛科技创新活动是大学生专利实现的平台，也是加强大学生专利意识教育的实践载体和手段。另外学校还组建了相应的创新基地，针对大学生进行一些创新项目的实施。通过各级科研活动的参与和创新基地的培养，学生的创新能力逐步被发掘出来。在培养过程中，还可按照学生能力的强弱分类，分别参与各种级别的科研活动，拔尖水平的学生进入深层次的培养，参与教师科研项目、产学研项目，鼓励其发表高水平论文、申报专利。在申请过程中，学生能够亲身体验发明专利申报过程，对专利保护、专利使用也有更加深刻的概念。多年实践证明充分发挥好学生科技创新活动，在创新中培养学生专利意识，非常有效。

2.邀请校外专家讲解实际专利申请成功案例，举例引导。学生可与专利实现距离接触，现场对专家提问，消除疑惑，促进创新思想的发育和成长。实践证明该方式可以高效地激发学生的潜能。

3.建立学生专利促进激励机制。对成功申请专利的学生给予一定的学分奖励和物质奖励，在综合测评、奖学金评比中都要有所倾斜。以鼓励学生发明创造，提高学生申请专利的积极性。

4.设立大学生专利申请专项基金和专利申请指导部门。用于对申请专利的学生提供指导帮助和专利补贴。该举措可以解决学生在申请专利过程中的后顾之忧，保护学生申请专利的积极性，使得学生创新科技活动转换为专利能够可持续发展。

三、构建丰富全面的专利素质教育课程体系

专利信息素质教育的课程体系的构建，在学生的发明创造能力培养过程中非常重要。创新专利课程和发明创造类课程四年不间断教育，是当前大学发明创造培养方案的一个新亮点，该举措可以极大促进专利信息素质教育的纵深发展。研究电气信息类学生专利信息素质教育的课程体系（见图1），在电气信息类学生的发明创造能力培养过程中专利课程和发明创造类课程四年不断线教育，有利于培养学生查找、收集、分析专利文献和专利信息的能力，激发和提升学生的发明创造能力。

在选择专利素质教育课程内容时，需本着“精简、必要”的原则。课程内容立足于学生当前申请专利的需要。在课堂上，专利教研室老师需要把专利的含义、专利的功能、专利制度与作用等基本知识讲清楚；这样学生就具备了基本的能力要求。其次为了扩展学生的专利实战水平，可将《专利法》、《著作权法》等内容纳入授课体系。另外教师可以通过教授学生如何撰写申请专利文件时，如何应用《中国专利公报》、《世界专利索引》等专利检索工具考虑进来，提高学习效率。

另外，为了加深学生的学习效果，可以以典型案例作为载体，模拟专利纠纷让学生开展维权活动，利用法律法规进行专利诉讼。通过文件的撰写学习，学生对专利的含义理解会跟上一层。这些锻炼对学生以后申请、使用、保护专利和防止专利被侵权，都是非常有帮助的。此类实践环节有助于学生树立正确的专利观念和知识产权保护意识。

四、结束语

从地方高校校情实际情况出发，结合电气信息类专业优势，考虑学生能力因素，通过营造专利意识氛围、创新专利素质教育课程和方法，通过课堂教学、实践教学、校级竞赛、校级大学生科研立项、区级创新创业训练计划项目立项、部级竞赛、部级项目立项、创新基地培养等环节中逐步发掘具有较强发明创造能力的学生。通过各级立项和比赛的推动效果，将学生的创新能力逐步实现，鼓励其发表高水平论文。对于较好的产品或技术，通过专利素质教育的引导、专利教育课程的启发，鼓励学生参与申报专利及参加专利成果比赛。将专利素质教育引入培养体系中，填补了学校在专利信息素质教育方面的空白，符合学校的发展需求。在教育过程中充分利用地方院校现有的资源和条件，开展专利素质教育，培养学生的专利意识和专利申报能力，是专业教育发展的一个新契机，也是实现专利倍增计划、提高学校内涵发展和培养学生高素质的又一途径。

大学生电气论文:电气信息类大学生科技创新能力培养的研究探索

摘要：为适应激烈竞争、富有创新的时代要求，高校应加强大学生的科技创新能力特别是创新精神的培养。本文基于电气信息类大学生科技创新能力培养的本质特点，对大学生科技创新能力培养的途径和方法、条件和保障等方面进行了研究探索，对高校能够起到一定的借鉴和指导作用。

关键词：电气信息类；科技创新；大学生；能力培养

随着信息化时代的快速发展和全球经济一体化的到来，国民经济的各个行业已经被电气信息类技术所渗透，因此社会生活的各个方面对电气信息类人才的要求也越来越高。在国家倡导的“创新驱动发展”的战略要求下，高校应紧跟时代的步伐，高度重视电气信息类创新人才的培养，特别是具有科技创新精神和创新能力人才的培养。本文根据电气信息类专业的特点以及该行业对科技创新能力的特殊要求，结合河南城建学院应用型人才培养的思路，探索如何加强大学生科技创新能力的培养，突破原有课程的界限，对教学体系进行整体优化，重点在培养学生的创新意识、启发创新思维、培养科技创新能力。

一、大学生科技创新能力的含义及本质

在科技迅速发展的今天，一个优秀的大学生须具有创新能力，特别是科技创新能力。而电气信息类大学生在思维方式和专业知识上，以及在将来所从事的科研或设计等工作上，都和科学信息技术保持着密切的联系。大学生的科技创新能力培养的内容包括对大学生基本素质的培养，即大学生在面临艰巨问题时，能够有恒心、有毅力，在面对具体科研和设计问题时，能具有一定的想象力、思维力和洞察力，并且要培养大学生的志向和兴趣。因此，大学生的科技创新能力指大学生在科学思想和技术思维指导下，能够运用科学信息的先进理论和方法，在创造性发明领域进行开拓创新，从而取得新的科技成果的能力。其本质是创造性思维能力，在面对任何问题时，并且在发现问题和解决问题的过程中，能够表现出科技创新能力人才的基本素质及基本特征。

二、电气信息类大学生科技创新能力培养的途径和方法

（一）改革和优化当前教学模式

对于课堂教学，应充分发挥学生的主观能动性，教学方法实现由“注入式”向“启发式”、由“教师主宰”向“学生主导”、由“重结论”向“重过程”转变，营造创新型课堂。对于教学手段，实现多媒体与板书的有机结合，并且要求教师能够熟练运用计算机软件来设计课程和教学。对于教学管理，注重发展个性教育，强调因材施教，为培养大学生各方面的发展提供良好的环境和空间。

（二）建立相关创新型课程体系

以培养电气信息类大学生的设计能力为主线，优化相关课程的设置。大学生在大一大二的课程学习中具备专业基础课程的相关理论，这些理论虽各有侧重，又相互配合。在大三大四的课程体系中，加强综合知识的学习力度，将相关理论应用到工程实践中去，建立创新型课程体系。对实践和应用性较强的课程进行课程改革，诸如：FPGA和CAD等课程，可以进行相应改革，变传统授课为师生交流性探讨和实用性、应用性授课，变理论说教为实践应用，发挥学生个性品质中的协作特征，最大程度的激发他们的创新潜能。

（三）开展各类大学生科技创新竞赛活动

为了对课堂教学进行延伸和拓展，可以举行各类科技创新竞赛活动，从而激发学生的创新兴趣和创造潜能，并为培养大学生团队协作意识提供有效的途径。大学生在科技创新活动中，充分利用所学专业知识，加强与其他同学的沟通和交流，并能使所学的知识视野进一步开阔，知识结构更加完善，最终提升学生的就业综合竞争力。例如鼓励学生积极参加全国大学生电子设计大赛、“西门子杯”工业自动化竞赛、GE大赛、飞思卡尔智能汽车设计竞赛、“亚龙牌”智能建筑设计竞赛、“互联网+”竞赛等，并取得了优异的成绩。通过参与这些竞赛，学生能认知本专业相关知识，更好地将专业知识应用于实践，培养了学生的团队协作能力及科技创新能力。

（四）建设科技创新实验室

创新来源于实践，而科技创新实验室搭建了一个大学生走向实践的平台。科技创新实验室的建设，除了兼顾各专业的课程设计与毕业设计等本科日常教学外，最主要的是提高大学生的工程实践、创新意识和科技创新能力，即促进大学生课外科技活动和学科竞赛活动的健康持续发展，同时还可以为教师的科研工作提供实验服务平台。

河南城建学院电气与信息工程学院建设有实训创新实验室、全国电子设计大赛创新设计实验室、电路制版实验室、飞思卡尔智能汽车设计实验室、与美国通用公司GE联合建立的智能化自动化控制实验室等，以培养国家和地方经济建设所需要的电气信息类应用型人才打下良好基础。同时创新实验室对学生开放力度进一步加大，制定相关制度，鼓励学生进入实验室，并且合理引导，培养学生实践兴趣，提高实验室利用率。实验室为低年级学生精心设计一定的验证性和综合性实验项目，为高年级或实践应用能力强的学生设计创新设计性实验，积极发挥实验室在学生科技创新能力培养中的作用。

（五）探索产教融合人才培养新模式

牢固树立党的十八届五中全会确立的“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，积极探索产教融合、协同育人的人才培养新模式，加快电气信息类大学生科技创新应用型人才培养。院系与地方企事业单位联合建立多个大学生实践基地，与多家单位签订了校企合作协议。学校积极融入区域经济社会发展，更好地与当地创新要素资源对接，引领区域经济的新产业、新业态发展，形成创新人才培养和技术创新的新格局。

三、培养大学生科技创新能力的条件与保障

（一）建立健全组织管理机构

学校设立了科技创新能力培养领导小组和学术指导小组，领导小组由教务处、科研处、财务处、学生处、共青团以及各院系等相关部门的负责人组成，领导小组制定相应的政策措施，加大科技创新能力培养资金的投入，加强创新基地的建设，营造良好的科技创新文化氛围，推广应用科技创新项目，并对各院系提交的问题进行分析和解决。学术指导小组由学校各方面的专家、社会上的有关专家和企业专家组成，其职能包括对学生的科技创新项目审核评定、对受资助的创新项目进行监督和指导、制定相关政策、对校级科技创新竞赛进行评审及技术指导。

参照学校的组织管理机构，院系也设立相应的活动领导小组和学术指导小组，并充分发挥院系学生会的自我管理，学生社团的自我服务，科技创新团队的自我培养教育等功能，从而充分调动大学生群体参与科技创新的积极性。

（二）健全科技创新活动的奖励机制

为了培养高素质的科技创新人才，提高学生创新能力，增强学生创新意识，学校下发相关文件，对参加各种科技创新活动并取得名次的学生给予物质和精神奖励。同时将科技创新成果与学分挂钩，如学生参加飞思卡尔智能汽车设计竞赛、全国电子大学生设计大赛等，可根据竞赛获奖级别取得一定的学分。再者建立对指导老师的奖励制度，如设立优秀指导教师奖、对教师指导学生参与科技竞赛给予计算工作量等方面的制度。

（三）加强科技创新指导教师队伍的建设

科技创新能力培养中，指导教师至关重要。教师不仅要传道、授业、解惑，更应该培养学生的创新精神、启发学生的创新思维。教师须有科技创新意识，进行科学研究，才能站在新的高度去构思培养人才的新途径。教师要不断更新知识结构、具有获取新知识的敏感性和求知欲，大胆地吸取新概念、新知识、新技术。同时加大“双师型”人才建设力度，鼓励并督促教师深入一线学习，丰富其工程实践素养，更好的服务学生，为培养创新型人才打下坚实的基础。

四、结论

培养更多科技创新能力强的电气信息类人才，是社会发展的必然需要，是高校教育工作者义不容辞的责任。高校需抓住机遇，迎接挑战，把培养科技创新能力强的大学生与社会进步和经济发展紧密联系，为各行各业源源不断输送人才，以满足知识经济的挑战，实现科教兴国。

大学生电气论文:项目驱动法在电气工程类大学生创新训练项目中的应用

摘 要 以大学生创新训练项目为例，讲述项目驱动法在电气工程类大学生创新训练项目应用中的一些具体做法和经验，证明项目驱动法在大学创新项目应用中的有效性，期望能够为大学生创新训练项目的实施提供一些有益的借鉴作用。

关键词 大学生创新训练项目；项目驱动法；创新创业教育

1 引言

创新创业教育已成为大众化高等教育创新发展的必然要求，是现代教育改革的趋势和高校未来发展的方向。“国家大学生创新创业训练计划”是国家教育管理部门面向本科生立项的项目，也是高等学校本科教学质量与教学改革工程的重要组成部分，主要包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目。大学生创新训练项目主要以学生为主体、以兴趣为出发点、以创新为导向，强调自主性、协作性及实践性，让学生敢想、能做、能写、会说，激发学生的学习兴趣，发挥学生的创造潜能，让学生亲身体验科学研究的过程，着重于与科学研究方法的训练和实践能力的培养[1]。

所谓项目驱动法，是教师和学生在实验室通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。它既是一种课程模式，又是一种教学方法[2]。从学生的角度来看，项目驱动法是一种适用于学习操作性和实践性较强的知识和技能，帮助自身明确学习目标的学习方法。从教师的角度来看，项目驱动法是一种适用于培养学生自主学习、增强其分析并解决问题的能力的教学方法。在项目驱动法中，学生根据项目需求来主动学习、寻求知识，解决实际中出现的问题。

大学生创新训练项目主要由2～5名学生构成一个项目组，首先，学生根据自己的兴趣申报项目课题，申报成功后再进行项目分解、分工合作直至完成项目。指导教师在学生选题、申报、处理项目中的难题等多个过程中给予指导。整个创新项目完成过程中，教师的指导作用为辅，充分发挥学生主动性、积极性为主。学生和教师共同合作，完成大学生创新项目，真正完成一个项目驱动的过程。

大学生创新训练中的项目驱动不同于一般课程中所使用的项目驱动，主要在于一般课程中的项目是由教师预先设定好的，项目是为课程所学内容服务的，整个项目综合性、创新性较弱，学科较为单一。大学生创新训练项目是由学生根据自身兴趣并结合多门所学专业课程进行申报的，项目是学生自主提出来，并且创新项目包括项目提出与申请、项目的总体设计、单元模块制作、总体调试、项目的阶段汇报、项目结题汇报等多个环节，项目具有较强的实践性、综合性和一定的创新性。

本文结合咸阳师范学院大学生创新项目“无刷直流电动机转速控制”，说明项目驱动法的在电气工程专业大学生创新训练项目中的具体应用，希望能够扩展项目驱动法在实践中的应用，也希望能够为其他专业的大学生创新项目的顺利进行提供一些有益的借鉴。

2 大学生创新项目的选题和申报

技术项目是实现项目驱动法的载体，大学生创新项目的确定主要根据学生的兴趣并结合所学专业、密切联系实践来进行选题和申报。电动机广泛应用在工业机床，家用的冰箱、空调、电动自行车等多种电器产品中，也是电气工程专业课程电机与拖动主要的研究对象。项目组几位学生对电动机控制也十分有兴趣，决定选定电动机控制作为创新项目，这样能够把自动控制、模拟电路、电机与拖动等所学多门课程知识进行综合应用，并提高实践动手能力。

电动机分为直流电动机、异步电动机、同步电动机、步进电动机、直流无刷直流电动机等多个种类。直流电动机、异步电动机、步进电动机几种电动机控制方法较为简单，同步电动机控制方法就很难；直流无刷电动机是一种控制电动机，结构比较复杂，控制实现难度相对大，得到锻炼机会也就大。最后决定选用无刷直流电动机速度控制作为大学生创新训练项目进行申报，并主动联系电机与拖动任课教师作为指导教师。按学校要求填写大学生创新项目申报书，请指导教师提出改进意见、凝练创新点，经过多次认真修改，提交到学校并最终得到立项。

3 项目驱动法在电气工程类大学生创新项目中的具体应用

项目实施首要及最重要的部分是进行总体规划和设计。先由项目组学生查找资料，提出系统控制的初步方案，再由指导教师进行改进，然后把整个控制系统分为若干单元模块项目，每个模块任务由学生进行完成，单元模块完成后再进行系统调试。无刷直流电动机速度控制方法主要有专用芯片控制、单片机控制和DSP控制三种。其中专用芯片由专业的芯片公司开发，学生对具体实现过程不能深入理解；DSP控制功能强大，对线路设计要求高，学生还没有系统学习过DSP相关知识。项目组几位学生对单片机知识掌握较好，在项目执行过程能够将所学知识进行良好的应用，因此，最后确定选择使用单片机对无刷直流电动机进行控制的方案。

应用单片机对无刷直流电动机进行转速控制，分为硬件电路和软件控制两大部分，硬件部分要与软件部分进行紧密结合，才能够完成好控制任务。

1）硬件电路部分可以分为4个主要单元模块任务。

①三相逆变器电路：把直流电逆变为交流电通入无刷直流电动机的绕组，完成无刷直流电动机的换相控制，从而达到控制无刷直流电动机连续旋转的目的。

②逆变器驱动电路：把单片机输出的逆变控制弱信号进行放大，控制三相逆变电路的场效应管的关断与接通，完成直流电的逆变作用。

③无刷直流电动机转子的位置检测电路。

④电机正反转及转速的设定电路及转速的显示电路。

2）软件控制部分可以分为2个主要单元模块任务。

①根据硬件电路给定的无刷直流电动机正反转、转速设定信号及转子位置信号，控制输出逆变电路的控制信号，控制逆变电路不同场效应管的导通，达到无刷直流电动机正反转及转速控制的目的。

②无刷直流电动机转速的计算和转速显示控制。

整个项目中硬件部分和软件部分要进行良好的配合，进行硬件设计和软件设计的学生之间要及时沟通，硬件部分进行变化后，软件部分也要进行相应的变化。为了加快项目的进展速度，首先要完成整个系统的主要部分，比如硬件任务的①、②、③及软件任务的①，在此完成的基础上再逐步加入硬件任务④和软件任务②，不断完善系统的功能。把项目分成多个任务，并安排好完成次序，就能够控制项目的完成过程。在每个任务执行过程中，由于任务明确，学生会主动查找相应的资料并自行学习，在教师指导下努力解决，确保项目的顺利进行。

学生会在项目任务进行过程中碰到一些疑难问题，要能够准确描述出现的问题，并与指导教师进行协商，与指导教师共同分析问题出现的原因，找出解决问题的方案，再进行验证和解决。如三相逆变器电路搭建任务过程中，开始时整个电路由有6个N沟道场效应管搭建而成，电路调试中发现上面3个场效应不能关断。学生和教师共同分析原因，发现由于驱动电路输出电压为正值而产生的，决定把上面3个N沟道场效应管改为3个P沟道场效应管，最后整个电路能够正常运行关断。

在项目进行过程中，无刷直流电动机的转速检测等问题，也都是由教师与学生通过共同努力进行解决的。

4 结语

大学生创新项目“无刷直流电动机转速控制”项目软硬系统的顺利完成，证明项目驱动法在大学生创新项目中是一种切实可行的方法，将其应用到课程设计、实训等其他实践性很强的教学课程中，具有重要作用和意义。在大学生创新项目的实施过程中，教师在学生申请项目选题中应该发挥比较重要的指导作用，把握项目的实践性、综合性、创新点及可实现性；在进行项目过程中，要能够把项目进行分解和细化，为项目的顺利实施奠定良好的基础。

在具体指导过程中，指导内容会涉及多门课程的知识和技能，由于大学生创新题目本身具有一些创新点，项目进行过程会遇到一些实践性很强的问题，教师可能也不是很熟悉，这就对教师的知识结构提出特别高的要求。因此，教师也应该不断学习，不断扩展自身的学术范围，在项目进行过程中与学生共同进步，不断提升自身的实践能力。

学生在大学生创新项目中从项目选题、项目申报、项目总体设计、单元任务的完成、团队合作等多方面得到很大的锻炼。学生为了完成项目，会主动学习去分析问题、发现问题和解决问题，每完成一个项目单元，都会增强信心和成就感，为下一个项目单元的顺利进行积累更多的经验。在项目进行的后期，学生经常会提出一些新的想法，用以更好地完善整个项目。学生在基于项目驱动法进行的大学生创新项目中，自学能力、分析问题与解决问题能力、实践动手能力、团队合作能力等多方面的能力都得到很大的提升，为今后进行科研、进入企业工作打下良好的基础。因此，项目驱动法应用在大学生创新项目中是一种特别行之有效的办法。

大学生电气论文:电气类大学生创新梯队的建设与实践

摘要：主要论述新形势下大学生创新梯队建设与实践的必要性以及主要方向和内容。在开展大学生创新实践活动中充分利用梯队建设，培养团队意识，提高学生兴趣，提高实践质量，提高未来就业能力，培养满足企业需要的优秀合格人才。

关键词：创新梯队；团队意识；就业

作者简介：王中鲜（1982-），男，黑龙江哈尔滨人，黑龙江大学机电工程学院，工程师；毕永利（1968-），男，黑龙江哈尔滨人，黑龙江大学机电工程学院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150080）

基金项目：本文系黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目（项目编号：2012C87）的研究成果。

近年来，随着各大高校连年扩招，毕业人数连年增长，并且受金融危机的影响，企业对毕业生的要求越来越严格，致使大学生的就业形势越来越严峻，因此，如何教育培养适合当前经济形势下的大学生成为高校教育研究的热点。为了培养学生能够更好地将理论与实践相结合，学以致用。目前，很多高校已经将创新教育纳入了人才培养方案中，并有针对性地在校内、校外实施了一系列实践活动。以黑龙江大学为例，每年定期组织大学生申报校内大学生创新实践类项目、实验室开放项目等，并且充分利用现有学校、学院资源，针对不同专业学科特点，连年举办校内竞赛，以此促进和提高学生的创新实践能力。随着国家、省、市竞赛的普及，学生可以走出校园，有机会与兄弟院校进行竞技，避免了闭门造车现象，有效地做到扬长补短。然而，由于创新理论不能较好地得到贯彻和参与人员自身专业素质不足，以及指导教师精力有限，致使大学生在创新实践过程中较难完成创新实践项目或者竞赛内容。在高校创新教育中，指导教师和学生是创新实践的两个主体，学校是创新实践的载体。由于高校教师面临着教学、科研等压力，致使指导学生开展实践创新活动在一定程度上成了教师的负担。而且，目前学生受各种因素限制，发现问题和解决问题的能力较差。因此，研究电气工程类专业课外创新实践活动新模式具有较为重要的现实意义。

一、大学生创新梯队的构建

在分析现有电气专业大学生创新不足的条件下，笔者提出了一种金字塔式的大学生创新梯队模式，如图1所示。此模式共分为三层，其中底层主要面向对象为大一新生和大二学生，鼓励学生走进实验室，熟悉实践创新环境，可以初步开展相关课程的综合性和设计性实验项目，提高兴趣，学会发现问题的能力，并根据自身兴趣爱好，掌握一种单片机的使用方法；中层主要的面向对象为大二和大三学生，随着专业课程不断地深入，可以将理论与实践相结合，学会解决问题的能力，提出问题，申请校内外创新实践项目的申报，并参与校内外的专业竞赛，以此检验自身素养，及时发现自身的不足并有针对性地进行弥补；高层主要面向对象为大四学生，经过前期的项目开展和专业竞赛已具备一定实践动手能力，但未能较好地将所学的专业知识系统化，因此，此阶段通过毕业设计可以更好地提高专业素养。

通过此模式构建的创新梯队可以在一定程度上减轻教师的负担，提高学生的积极性。教师可以按照6∶3∶1的时间比例投入到高层、中层和底层学生中，不同群体之间构成师徒关系。即教师与高层群体构成师徒关系，指导学生本科毕业设计，然后再由大四学生带领大二、大三学生开展创新实践项目和竞赛活动，再由大二、大三学生带领大一、大二学生开展实验室开放项目。此“传、帮、带”创新梯队模式不仅解决了教师少、学生多、较难全面指导学生的问题，也在一定程度上构造了一个微型的创新团队，对培养学生团队意识起到了一定促进作用。

二、创新梯队建设的问题与解决途径

随着近年来开展学生创新实践活动，笔者发现目前学生在实践创新中存在以下问题：“单兵作战”现象，不喜欢团队配合，团队意识不强，不能较好地发挥团队力量；“五分钟热血”现象，坚持力较差，往往遇到难题，不喜欢思考解决办法，更多地想着如何放弃；发现问题和解决问题的能力较差；学生在创新实践活动中不能离开教师的指导，只会考试，不会做事，较难将理论与实践有机结合在一起。

针对以上几点问题，笔者采取了如下措施：

主体互换。首先，将学生主体转换为教师主体，由教师自身做起，言传身教，让学生深刻地感受到任何一项项目或竞赛活动的完成都不能单纯依靠个人完成，让学生体会到团队的力量大于个人，并清楚地认识到团队的有效分工对开展实践创新活动的重要性。然后，再由学生作为主体开展实践创新活动，身临其境，从项目的申请到项目的完成可以经历项目的初期讨论、项目内容和技术方案的确定、成员角色的分工和调度、项目进展时间的安排等过程。通过主体互换和微型项目的开展不仅可以提高学生解决问题的能力，还可以避免“单兵作战”现象，以此可以增强学生的团队意识。

定期开展专题讲座和讨论会。对于未开展实践创新活动的学生可以由学院组织专业教师或者由梯队内较为优秀的学生代表开展定期的专题讲座，从“做什么”、“为什么做”、“怎么做”角度介绍专业和创新实践方面的内容以及两者之间的关联，让学生对创新实践活动有感性的认识。对于已经开展实践创新活动的学生需要定期开展讨论会，对阶段性工作进行及时总结，并探讨目前存在的问题，及时指导学生，进一步明确项目或竞赛的目的，加深对项目的认识。

创新源于生活，常与学生分享和探讨生活中发现的与科技活动相关的问题，抛砖引玉，举一反三，调动学生思维，使学生由被动思维转换为主动思考。充分调动学生的热情和积极性，鼓励学生申报创新项目，并与学生一起论证项目的可行性。通过创新项目的开展可以有效增强学生解决问题的能力。

提供创新实践平台，构建创新梯队。巧妇难为无米之炊，学生好比“巧妇”，项目好比“炊”，创新实践平台好比“米”，由此可知，为了顺利地开展创新实践活动，有必要为学生提供一个良好的创新实践平台。然而，鲜少有人天生就是“巧妇”，需要一个培养、培训的过程，而创新梯队的构建不仅可以让学生避免走弯路，而且可以让学生学会“做事”。每一位学生是梯队的组成元素，当学生遇到问题时不能立刻告诉学生答案，应该以引导方式带着学生寻找解决问题的方法，并有意识地将创新实践活动与所学专业相结合，让学生认识到所学专业的应用所在。

三、大学生创新梯队实践成果

通过不同层次创新梯队的构建、创新项目的申报和开展、竞赛等实践活动提高了大学生的学习兴趣和参加创新项目的积极性，同时参加竞赛的学生也越来越多，进而提高了大学生的就业能力。此项改革从2011年开始实施，将实验室开放项目、大学生创新项目、竞赛、毕业设计相结合，有效提高了学生的创新实践能力。以笔者所带领的大学生创新梯队为例，近几年学生参加学校组织的各种大学生创新项目的对比表如表1所示，从表中可以看出参赛的项目数量和人数明显增加。

由表1可知，笔者所指导的创新团队从2009年至2013年，学生申报项目和竞赛数量逐年升高，队伍人数也在逐年增多，并且在2013年获得了一个部级大学生创新项目，是一个由量的积累到质的变化过程。图2所示为近三年学生设计制作的作品实物图，主要为应用性较强的电源和电机驱动方向，其中部分成果已经进行了相关专利的申报。

四、结论

此梯队通过几届大学生的实践取得了一定效果。首先，提高了学生发现问题和解决问题的能力，具备了一定的工程素质，调动了学生的积极性，充分发挥了学生主体的作用。其次，有效地解决了教师少、学生多的问题，可以充分利用有效的时间资源，通过高低年级的“传、帮、带”互动较大程度地提高了学生学习效果。再次，通过各种项目和竞赛的开展，促使学生能够更好地将理论与实践相结合，提高将来的就业能力。总之，通过大学生创新梯队的构建和实践不仅贯彻了创新涵义，而且增强了学生的创新团队意识，满足了企业对人才的需求。

大学生电气论文:《电气控制与PLC》课程改革与大学生创新能力培养

【摘 要】电气控制与PLC是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课，该课程内容丰富，具有较强的理论性和实践性。在课程教学改革中通过调整教学模式、改进教学方法、改革考核形式、加强实践环节等，突出了PLC技术与应用的中心地位，并以此来促进学生创新意识的培养和实践能力的提高。

【关键词】电器控制与PLC；改革；创新能力

随着经济的快速发展，工业生产过程中的自动化程度越来越高，电气自动化设备得到广泛应用，企业对毕业生的开拓创新能力要求也不断提高。这种状况对电气控制与PLC这门课的教学改革和学生的创新能力培养提出了新的要求。结合本人多年来的教学与科研实践，介绍了几点心得体会，希望能够抛砖引玉，与同行探讨。

一、加强教学直观性 激发创造性思维

电气控制与PLC这门课程的特点是电器元件多，如：按钮、接触器、继电器等。所以在课堂教学中要尽可能有意识地结合多种现代教学手段，充分利用多媒体教室，引导学生学会利用视觉、听觉和触觉等器官去感知事物，较好地突破了教学重点、难点，激发学习兴趣，促进学生对知识的感性理解和掌握。相对于以前的传统教学，多媒体教学有着更明显的优势，信息量大，显示清晰，方便修改，所以现在越来越多的教师采用多媒体进行教学，多媒体制作软件很多，常用的有PowerPoint软件，这个软件简单易学，使用方便，但缺点是动态仿真方面不是很好。而Authorware、Flash软件可以在动态仿真方面做的很好，所以在电气控制与PLC这门课的教学过程中，用Flash软件作为动画制作的工具是一个不错的选择。通过多媒体教学，把教材上的信息生动展现给学生。另外，也拿一些常见电器元件的实物让学生课堂观摩，增加学生的感性认识。

二、创新教学思路 提高教学效果

目前，部分院校依然采用传统的教学模式，理论教学与实验教学各自独立进行，理论课以板书教学为主，实验以验证性实验为主，效果不是很好。因此，对电气控制与PLC课程的教学模式需要进行了改革与创新，其教学方法包括：启发互动式教学、仿真教学、项目式教学等教学方法。通过灵活运用这些方法培养学生的“专业能力”，提高学生的“创新能力”。

1.启发互动式教学法

教学改革的总体目标是培养学生的综合设计分析能力，现代化的教学模式应该是以学生为主体，教师既要向学生传授知识，又要注意开发学生的智力，培养学生的能力。目前大多数教学方法采用满堂灌的教学方法，这种方法无法充分发挥学生的主观能动性和调动学生的学习热情，启发互动式教学中，通过设计教学环境，以启发学生问题为手段，充分调动学生在学习过程中的主体性、创新性和和谐性，注重师生间的互动，最大限度地激发学生的学习积极性和主动性，使学生的个性得到更充分的展示，从而可以培养学生的创新精神和自学能力。

2.仿真教学法

电气控制与PLC这门课程，在分析电气原理图时，如果只是对照死板的图纸，学生不太容易理解；如果能将死板的电气原理图做成Flash动画，在讲解时可以人为操作某些按钮、开关，让死的电路活起来、动起来，给学生以具体逼真的感受。这样学生既容易理解，又可以激发其学习兴趣，也可以培养学生的想象力和自主创新能力，取得较好的教学效果。

3.项目式教学方法

所谓项目教学法在指学生在教师的指导下完成一个项目的全过程，通过这一学习过程使学生掌握教学计划内的教学内容。学生全部或是部分自主的组织、安排学习行为，教师在这一过程中不是主导者，而只是在学生在完成项目过程中遇到困难时，起一个引导者、指导者和监督者的角色。

项目教学法的突出特点就是要通过一个完整工程项目的实施，将课程相关知识点贯穿其中。项目教学法主张先练后讲，先学后教，强调学生的自主学习，主动参与，从尝试入手，从练习开始，调动学生学习的主动性、创造性、积极性等，学生唱“主角”，而老师转为“配角”，实现了教师角色的换位，有利于加强对学生自学能力、创新能力的培养。作者就多个方面对项目教学法进行了尝试性的研究与实践，也取得了一定的效果。让学生独立地获取信息、独立地制定计划、独立地实施计划，在动手实践中，自主学习、合作学习和探究性学习，使学生积极思考、乐于实践，教学效果好。

三、完善考核改革 培养创新能力

教学改革中很重要的一环就是考核改革，以提高教学质量、培养创新能力为目标，转变考试观念，重点突出学生的能力和素质。积极探索新型的课程考试评价体系，充分发挥考核评价的积极作用，促进教学内容和教学方法改革，培养和强化学生的创新精神和实践能力，彻底改变“高分低能”和“有分无能”的现象。

结合学生学习的特点和规律，制定出平时成绩 （占20%）、技能（占30%）和理论知识（占60%）的考核比例，构建了多元化的电气控制与PLC课程考核评价体系。电气控制与PLC课程考核评价体系的实施，不仅端正了学生的学习态度，提高了上课的出勤率和学生的实践技能。更培养了学生的创新能力。经过多年实践并取得了良好的效果，对学院课程考核改革起到了示范和推进作用。

四、鼓励课外实践 构建创新氛围

电气控制与PLC是一门实践性较强的技术基础课，课堂讲授的内容大都较为抽象，枯燥无味，难于立即消化和理解，掌握起来有一定的难度。因此迫切需要将理论和实践结合起来，所以要加强学生实践环节，特别是要鼓励参加课外实践。学生可以参加各种层次竞赛，老师应积极参与指导，如校内技能比赛，大学生电子设计竞赛等。还有教师申报的校级项目，省级项目等，都可以让学生积极参与，给学构建出创新的学习氛围。学生通过参加课外实践，可以提高学生针对实际问题进行分析设计、制作的能力。有利于学生创新意识、综合设计能力和团队协作精神等职业素质的培养。同时参加指导的老师也能达到教学相长的效果，有利于本课程教学改革的深化进行。

学校的实验室对学生全面开放，让学生成立科技创新团队，通过让学生可独立选题、自由立项后，经专业教师论证，获得一定的仪器设备和经费支持，进入实验室进行课外科技研究；另一方面，部分教师可以将其承担的横向项目中具有一定难度的课题引入到实验室，结合本院的实验条件和学生的自身能力，吸收部分学有余力的高年级学生参与研究课题的相关内容。

五、结束语

综上所述，在实践性较强的电气控制与PLC教学过程中，通过对其课程的教学改革，逐步形成了一个以电气控制与PLC为理论基础的，以培养大学生实践能力与创新意识为目的的教学与实验体系，使“教”与“学”配合的效果得到较好的发挥，解决了教与学的矛盾。

作者简介：

王丙军，（1970～），男，河南安阳人，硕士，从事机械电子方面的研究。

大学生电气论文:大学生科技创新电气技术实践平台建设的研究

摘 要：针对目前国家对电类科技人才科技创新能力的需求，分析了高校电类大学生科技创新中存在的问题，提出了通过开放现有电类实验室资源、设计独立的电气创新实验室、整合教师资源，建立电类教师创新团队等多种措施建立能够提高学生科技创新能力的电气技术科技创新实践平台。

关键词：科技创新 电气技术 实践平台

建设创新型国家，提高自主创新能力，是我国发展战略的核心和提高综合国力的关键。到2020年，我国要进入科技创新型国家行列。为了能够实现这一目标，关键要靠培养具有创新能力的人才。高校是培养人才的重要基地，高校的科技创新在我国的科技创新中占据着非常重要的地位，高校的大学生科技创新能力的高低直接决定着我国国家人才科技创新能力的高低，促进和发展我国高校的科技创新能力是促进和发展我们国家科技创新能力的必然需求。同时，提高高校的科技创新能力也是高校和大学生自身发展的必然要求。正因如此，各个高校正在积极努力的通过组建各种形式的大学生科技创新平台和大学生科技创新团队来提高大学生的科技创新能力和团队协作能力，培养具有科技创新能力的科技创新型人才。但由于各种原因，目前高校对大学生科技创新能力的培养还存在着这样或那样的问题，本文从电类专业的角度出发，研究了电类学生在科技创新中存在的问题，并提出了建设电类专业学生的科技创新电气技术实践平台的具体措施。

1 电类大学生科技创新存在的问题

1.1 参与科技创新的认知不够、积极性不高

学生由于对国家发展的认识不是很深入，对国家需要什么样的人才理解不是很透彻，又由于很少在社会上实践，对企事业单位需要什么样的人才也知之甚少，所以对大学生科技创新活动的参与积极性不是很高。大部分学生都侧重于课本上的学习，没有充分的认识到科技创新能力对自己将来的发展起着决定性的作用，没有认识到通过大学生科技创新活动可以培养他们的发现问题、思考问题、解决问题的能力，没有认识到通过科技创新可以提高他们团队协作能力。

1.2 学校对科技创新的宣传、组织力度不够

通过调查发现，很多高校的大学生在校期间不知道学校有没有科技创新的活动安排，有没有创新活动的场所，国家、省里有哪些科技创新竞赛活动，这充分说明了学校对大学生科技创新的宣传力度不够。有些高校仅仅让少数人参与国家或省里的一些竞赛活动，或以创新小组的形式进行小范围的科技创新活动，这使得科技创新的成果有限，也无法让绝大多数同学参与其中。

同时，高校在大学生科技创新活动的组织方面，缺乏对学生和老师的激励机制，对学生激励机制的缺失就不能肯定学生的科技创新能力。对教师激励制度的缺失使得教师对学生科技创新精力投入不够。

1.3 科技创新实践资源有限

目前的高校实践教学体制都是以班为单位，实践教学也全是配合着每门课程理论教学进行实验，在实验过程当中，验证实验教学占据着实验总量的绝大部分。学生做完实验，实验室对学生关闭。此种教学方式在一定程度上加深了学生对理论知识的理解，但对学生科技创新的培养意义不大。有很多高校目前都没有为科技创新的学生配置专业的实验基地、场所和教师。学生及使有参与科技创新的想法也无从下手。

2 大学生科技创新电气技术实践平台建设措施

对于电类学生来说，如果要提高科技创新的能力，除了要有深厚的理论知识体系之外，同时还要实时的参与到科技创新活动中去，因此就必须建立一个良好的电气技术实践平台。如何建设一个良好的电气技术科技创新平台，如何让学生在这个平台上够发挥主观能动性和创造性，提高自身的科技创新能力，一些建设措施必不可少。通过参加多年的学生科技创新活动，我们认为建设一个良好的电类科技创新平台应该有以下几方面措施。

2.1 对科技创新学生开放现有电类实验室资源

以某高校为例，该校电信学院电类专业一共有四个，即通信、电子、自动化、建筑电气。每个专业都有若干个与专业课程相配套的实验室。目前，每个实验室在保证正常的实验教学之外，平时都向学生开放，在业余时间学生如果对自己所做过的实验或有新的想法和思路都可来实验室进行设计并调试，通过这种方法不仅使学生参与科技创新的人数大大增加，同时对提高他们对所学理论的认识也大有好处。这也充分利用了实验室资源，避免了浪费。

2.2 设计独立的电气创新实验室

科技创新能力的培养如果只通过现有实验室的开放还不能满足要求，如果提高科技创新能力就必须亲自设计科技作品，而现有的教学实验室还不能满足学生制作各种科技创新作品的要求，这就要求学校能够提供制作科技作品的创新实验室。创新实验室除了提供场地外，还需要有相关的仪器设备。比如：计算机、电子示波器、频谱分析仪、万用表、操作台等各种相关设备。创新实验室要以学生创新为中心，以培养学生的创新能力和创新思维为重点，着重提高学生的各种创新精神，使学生通过创新实验室这个平台能够创作出优秀的科技作品，为他们将来能够成为一名优秀的科技人才打下坚实的基础。

2.3 整合教师资源，建立电类教师创新团队

学生本身由于接触专业的实间不长，对专业的认知不是很深刻，科技创新能力不强，尤其是电类的学生，专业要求素质较高，制约因素较多。为了尽快的提高学生的科技创新水平，高校应该以专业为单位设立教师科技创新团队，以教师引领学生，科技创新团队里面的老师应当具有丰富科研经历，能够把握本学科的发展方向，具有责任心和创新能力及意识，能够理论联系实践，具有较强的动手能力和知识面，具有团队精神。能够帮助和指导学生独立思考，因材施教。高校里面的每个专业都会有科研项目的老师，有科研项目的老师可让学生参与到科研项目当中，比如项目的设计、安装、调试，让学生参与一些实际的科研工作，学生在助研的过程中无形的就提高了科技创新能力和水平。负责科研项目的老师定期的与学生进行交流，讨论一下学生们近期学习了什么，什么方面还有问题，哪些方面还需要提高，应该往哪个方向发展等等。

2.4 建立创新评价体系和创新基金

完善的创新评价体系是学生科技创新持续发展的重要保障，创新评价体系要以公正、公平、公开为原则，通过创新评价体系积极有效的引导大学生参与到科技创新活动上来。通过完善的体系充分发挥学生科技创新的积极性和主动性。做到奖惩合理，对认真研究，积极参与，科技创新能力强的同学给予表彰和奖励。对有违科技创新精神的人给予批评教育或处罚。在有完善的科技创新评价体系的基础上，为了更好的调动学生的积极性和参与热情，保证大学生科技创新项目的顺利开展，学校应给予适当设立创新基金。

2.5 让学生多参加电子设计竞赛和电类科技创新大赛

为了检验本校学生科技创新能力的高低，为了提高学生科技创新的热情和科技创新的深度，学校要鼓励学生积极参加国家和省里的各种电子科技创新大赛，学生通过多参加竞赛才能提高发现问题、思考问题、分析问题、解决问题的能力，发现自己与别人的差距，提高科研活动的能力，学生通过参加科技竞赛能够提高团队合作能力。

2.6 实践与日常教学相结合

学生科技创新能力的培养不仅仅要通过制作科技作品，还要与平时都教学相结合，教师在传授理论知识的同时将科技创新理念传输给学生。在课程设计、生产实习、毕业设计过程中体现科技创新内容，使得科技创新能力的培养体现在平常教学都方方面面。

3 结论

科技创新是推动国家科技实业能够健康发展，提高科技管理水平，促进科技资源优化配置的重要保障和手段，高校作为培养人才基地，应努力的培养出具有科技创新能力的人才。电类专业人才的培养有自身的规律和特点，高校为了能够培养出优秀的电类人才，就需要建设电气技术实践平台来满足科技创新要求。本文通过描述对科技创新学生开放现有电类实验室资源、设计独立的电气创新实验室等几方面措施提出了电类学生电气技术科技创新实践平台的建设思路。这对每所高校培养优秀的科技创新人才具有重要的指导意义。

大学生电气论文:浅析现代大学生公寓电气设计

摘 要：采用文献资料、归纳与综合、专家访谈等研究方法，对现代大学生公寓电气设计进行了系统研究，主要内容包括配电系统、防雷接地、消防系统和智能化四个方面，旨为大学生公寓的电气设计提供有益资讯。

关键词：配电系统；防雷接地；消防系统；智能化

引言

大学生公寓是学生学习、生活的重要场所，是校园精神文明的重要阵地和窗口，改善学生居住条件是高校后勤工作的重中之重。大学生公寓的电气设计随着时代的发展其内容愈来愈多，技术愈来愈先进。因此，在学生公寓电气设计方面也向我们工程设计人员提出了更新更高的要求。从总体上既要满足它的安全性、舒适性的要求，又要节约能源，既要有足够的通讯设备，又要有完善的信息设施及智能化系统，而且在设计中还要满足日后发展的需要。此外，学生公寓的智能化管理要与校园网络系统融为一体，形成一个完整体，便于学校对学生的统一管理，同时考虑与其他专业(建筑、结构、水、暖等)有一个完善的融合，使其在施工中不致于相互“撞车”。本文通过对文献资料的归纳与综合、专家访谈、实践探索等方法对现代大学生公寓电气设计进行了系统研究和探讨，旨为大学生公寓的电气设计提供有益资讯。

1 配电系统

插座回路采用剩余电流动作保护装置(RCD)，动作电流为30mA的高灵敏漏电保护器；空调插座采用单独回路，保护装置应能同时断开相线、中性线。为防止对电器可能出现的瞬时过电压，可在终端箱进户端的相线、N线和PE线回路间跨接浪涌限制器(LT)；为电压隔离,终端箱进户主开关可选用带负荷操作的隔离开关；为提高配电系统的灵活性，增强美感，应采用模数化终端配电设备。所有电源插座均为三线制，采用暗装安全型插座，插座的安装位置要方便学生的使用需要，要选用面板美观的安全型插座，以确保学生用电安全。

照明单独设置一个回路；学生公寓照明设计要有利于学生活动安全和有舒适感，并且要与室内环境和谐统一，浑然一体。照明灯具的选择应推荐采用节能灯具，房间内照明采用电子镇流器的日光灯，走廊及公共场所采用节能灯，尽量减少白炽灯的光源；走廊灯控制开关设计为集中控制，便于管理人员统一管理，定时开关，节约能源。

1．1 单间负荷的计算

学生公寓按用电量，每个单间按一台淋浴器(1.5kW)、一台空调(1.5kW)、一台电脑(0.4kW)、台灯、台扇等日用电器及照明，每个单间用电标准按4.0kW考虑，综合加权功率因数取0.8 ～0.9较合适，本文取0.85，则Ie=Pe/Ue×cosФ=4000/220×0.85=21.4A，根据计算，对学生公寓每个房间的进户总开关、进户线取值：进户总开关脱扣额定电流取25A、进户线(L、N、PE)规格BV-750-3×6(mm2)

1．2 导线的选择

导线的选择主要是确定导线的型号和规格，要考虑到实际使用及未来发展的需要,其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择：选线截面时应留有适当余量，相制中的中性线应与相线截面积相同，三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流，文中每个单间照明回路的线径规格为BV-750-3×2.5(mm2),插座回路的线径规格为BV-750-3×4(mm2)如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量[1]。

1．3 电器设备的选择

电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。

2 防雷与接地

2．1 防雷内容与措施

高校学生公寓一般为多层建筑,按三类防雷建筑物的防雷要求进行防雷设计，防雷接地是将电流导入大地,防止建筑物财产等遭到雷电流的破坏,人身遭受雷击。作为第三类防雷建筑,一般均采用在屋面安装避雷带和避雷小针作为接闪器,利用结构柱内的主钢筋作为引下线,上与接闪器焊接连通下与基础地梁及桩基内的钢筋相互焊接连通作为基础接地体,要求接地电阻小于1Ω。当不满足要求时,可补打接地极。

2．2 安全接地的形式与要求

在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。目前大学生公寓配电系统方式一般采用TN-C-S系统，用四芯等截面电缆埋地敷设，进户后将PEN线重复接地，进总配电箱以后将PE线与N线严格分开。在接地保护时，通常采用防雷接地与保护接地共用接地装置或采用联合接地。每栋学生公寓楼均应在底层设置总等电位联结端子箱（MEB），所有进出建筑物的各种金属管道、铠装电缆的金属外皮、弱电系统的接地、PEN线等均应与总等电位联结端子箱联结，并通过总等电位联结端子箱与接地系统连通。公寓内卫生间均设局部等电位联结端子箱（LEB），卫生间内所有外露金属件均采用BVR-4mm2导线与局部等电位端子箱连接，实现卫生间内的局部等电位联结。

3 消防系统

大学生公寓是学生学习、生活的重要场所，因此安装完善的消防系统，对保护公共财产和学生的人身安全具有十分重要的意义。笔者认为在电气消防方面应做到以下几点：①应采用两路供电方式，一路为市电电源，另一路为应急电源；②有应急照明系统；③应用手动响鸣火警警报系统，如可能可加装火灾自动报警系统；④开关和导线应选用符合防火规范的开关和阻燃型的电线电缆。

4 智能化发展

现代化的学校少不了现代化管理设施、设备的武装。管理信息化水平正在成为衡量学校总体水平的重要因素之一，使用“一卡通”也是学校管理能否达到高水平大学的重要标志。它不但提高了物业管理水平和效率，降低了成本，避免重复投资，而且计算机管理工作得到进一步的深入和完善。该系统集电能计量、负荷控制、用电保护、收费管理和用电资料统计分析功能于一体，采用IC信用卡收缴电费。即“一卡通”技术进行预收费，实现了学生用电“先交费、后消费”的智能化管理模式，用户通过收费终端交费后，所购电量数据即传送到控制系统，当用户分路剩余电量用完时，系统自动切断直至购入新电量。欠费断电提示、透支额度设定可以通过软件设置，阀值报警两次。欠费自动断电，交费自动供电，存款打印存款凭条，及余帐户额报表。管理员终端可对用户购电电量、使用电量、剩余电量、违规情况等历史记录按日、月、季度、年度进行统计分析。在设计布线中，只需一控制线将所有的各层管理机柜与校园管理主机相连，以计算机和通信技术为手段，利用IC 卡的强大功能，在银行网络系统、校园网的支持下，用户通过一张IC卡便可以完成通常的资金结算和某些控制操作，解决了学生携带现金交费等繁杂的手续。

大学生电气论文:面向电气专业的大学生综合实践课教学设计

【摘要】面向电气专业，开设“机器人实践课”，作为综合性实践课，加强了各课程的联系性，提高学生的动手能力和创新能力。采用建构主义教学理论，提出了课程的情境设计方法和具体设计内容，引导学生通过自主学习和独立探索，完成知识体系的构建，并取得良好教学效果。

【关键词】构建主义学习理论；机器人；嵌入式系统；学习情境设计

引言

长期以来，我国大学教学一直以知识为本位，在知识传授过程中，教师起主体作用，学生则被动接受知识，大学教学重知识轻能力、重共性轻个性、重灌输轻引导。在这种师生授受教学模式中，学生的学习主动性和独立性不强，没有探索知识提高创新能力的意识，容易造成学习目的性不明确，知识掌握片面，面对具体问题时无法灵活运用所学知识给予解决。对此，很多研究者提出以学生为主体的教学观，将学生从被动接受知识的容器变为主动学习的探索者，积极运用主体教学原则，通过创设问题情境，以问题驱动式引导学生运用所学知识尝试性解决所面对的问题，通过学生自身的主动学习和探索进行知识的内化。

在以学生为主体的教学思潮中，构建主义学习理论最有影响力。该理论最早由心理学家皮亚杰（J. Piaget）在研究儿童认知发展的基础上提出来的，其核心内容强调以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。随着现代教育技术和信息技术的发展，建构主义所要求各要素可得到满足，这促使建构主义理论日益与广大教师的教学实践结合起来，成为国内外学校深化教学改革的指导思想。

建构主义学习理论虽然在中小学教育中得到广泛接纳，然而，在高校实际教学中，受教学大纲、教学计划（课时）和教材所限制，理论课程在授课方式上主要以“教”为主，教学模式依然以教师为中心，与建构主义思想有一定出入。并且在很多情况下是大班教学，若完全采用以学生为中心，强调学生的自主学习过程，一则由于学生学习差异性超出预期，在教学时间上把握难度大，无法控制教学进度；二则在大班教学下，学生数量多，无法在两节课的时间里良好把握个体的学习情况。对此，理论教学以教师“教”为主，实验教学以学生“学”为主，是当前高校中普遍采用的教学方式。因此，可在实验教学环节中，采用建构主义教学理论，积极把握“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”四大学习要素，以取得良好教学效果。

虽然在实验教学环节能较好地发挥学生自主学习能动性，但对于具体一门实验课，其实验目的及实验内容安排上是围绕对应课程设计的，往往缺乏课程之间的联系性，在教学效果上，学生对知识的把握仍然具有很大的狭隘性，无法将以前所学的相关课程联系起来，当面对实际问题时，依然无法运用所学知识灵活解决，导致人才创新能力培养仍然达不到预期目标。对此，开展大学生课外科技活动，是加强学生自主学习，提高创新能力的有效途径之一，如“挑战杯”竞赛、大学生电子设计竞赛、ACM大学生程序设计竞赛、大学生数学建模竞赛、全国大学生机器人比赛等进一步推动学生课外科技活动的开展，并在相关领域培养了大批高层次人才。在这些课外科技活动中，凡面向竞赛的，其参与者是选拔出来的，这些学生在相应学科都是拔尖者，且只占了在校生中一小部分，导致人才培养理念和培养模式仍然停留在精英教育阶段0。而我国高等教育已经进入大众化阶段，在培养精英的同时，亦须考虑开设面向大众的综合性实践课，以提升教学效果。

本文针对电气专业，研究“机器人实践课”的教学设计方法，根据前导课程特点，提出若干综合性的“情境设计”方案，在保证情境的生动性和丰富性的同时，也加强了电气专业相关课程之间的联系性，有利于学生通过主动学习和独立探索完成意义构建和知识体系的重构升华。

一 “机器人实践课”与其它课程的关联性

“机器人实践课”面向电气信息类专业开设，与其它课程的关联性如图1所示，通过运动控制，可关联到《大学物理》、《高等代数》和《自动控制原理》等课程；通过系统功能实现，可关联到《数字电路》、《模拟电路》、《传感器与检测技术》、《信号与系统》、《嵌入式系统》和《程序设计》等课程。在学习过程中，“同化”是认知结构的量变，“顺应”是认知结构的质变。学习不是简单的信息积累，而是包含新旧知识经验的冲突和双向的相互作用过程，以及由此引发的认知结构的重组。学生在接触机器人之前，学过图1所关联的课程，然而他们对课程中的大部分知识停留在模糊的认知阶段，无法将其内化为自己的知识，并且可能随着时间的迁移逐渐遗忘。在“机器人实践课”上，通过合理的内容编排，可引导学生运用所学的相关课程知识解决所遇问题，加深学生对相应课程的理解和相关知识的应用，使学生在自主学习过程中完成认知结构的“同化”―“顺应”―“同化”―“顺应”的循环往复过程，最终达到知识的构建。

二 课程“情境设计”

在建构主义学习理论中，“情境”、“协作”、“会话”和“意义构建”是学习环境的四大要素。建构主义提倡在教师的指导下，以学习者为中心的学习，在整个学习过程中，既强调学习者的认知主体作用，又不能忽视教师的指导作用，教师是意义构建的帮助者和促进者。从教师的角度看，“情境创设”是最重要的内容之一，只有创设了有利于学生建构意义的情境，学生才能围绕该情境，通过独立研究和“协作”、“会话”的合作方式进行学习活动，最终经过内化完成知识的“意义构建”。针对教学机器人，其情境创设可通过设定相应的实践任务，以任务驱动式方式完成学习内容。

教师在情境创设过程中，要成为学生构建知识的帮助者和引导者，在具体问题上，可向学生提供新旧知识之间联系的线索，并组织协助学习，展开讨论和交流，使之朝有利于意义构建的方向发展。

针对教学机器人，可做以下情境构建：红外寻迹测量；超声测距；磁导寻轨设计；电机驱动、测速与控制；寻轨运动控制。

1 红外寻迹测量情境设计

实验原理：根据不同颜色对光反射性能差异原理，采用TCRT5000反射式红外对管对黑色电工胶布粘成的寻迹线进行测量，由于黑色物相比其他颜色对光的反射性要差，接收管在黑色寻迹线上接收的红外光比其它背景区要弱，导致其感应的电流减小，在接收管上串联适当阻值电阻，可将感应电流转换成电压，进而根据电压的不同可将寻迹线与背景区分出来。

问题设计：1）红外发射管的供电电流会影响检测距离、接收管的感应电流，如何串联合适的限流电阻取得良好的测量效果；2）接收管的感应电流通过串联接收电阻实现电流向电压的转换，如何选取恰当的接收电阻；3）红外寻迹测量信号最后可处理成“0”-“1”的逻辑信号（可通过调节恰当的发射管串联电阻、接收管电阻或采用电压比较器实现）表示探头是否在寻迹线上，也可直接用AD（模拟数字转换）方式将感应电流信号作为模拟信号进行处理，并通过软件设置阀值来判断探头是否在寻迹线上，通过实践比较数字处理方式和模拟处理方式的优劣势。

在教学目的上，该实践课的目的是让学生通过主动搜集并分析相关的资料，运用探索法，去了解红外光的反射特性并掌握相关测量手段，进而在实践过程中对二极管、三极管、电压比较器、等效电阻、戴维宁等效电路等模拟电路以及单片机的数字输入、模拟输入等相关知识有重新的认识和提高。

2 超声测距情境设计

在机器人实践中，超声测距主要用于移动机器人避障。超声测距的实验原理为：超声发射器发射若干个40KHZ超声波，接收器接收到回波经滤波、放大和比较器后将信号调理成“0”―“1”信号，单片机测量发送波与接收波之间的时间差，再根据超声波在空气中的传播速度可计算出距离。在该情境设计中涉及的关联课程有《传感器与检测技术》、《模拟电路》、《嵌入式系统》和《程序设计》。

问题设计：1）超声波在空气中的传播特性；2）超声传感器的方向性；3）超声测距的具体实现。

超声波在空气中的传播速度约为340m/s，并且具有较强的方向性，方位角大小由传感器本身特性决定。由方位角特性引导学生对超声传感器安装高度进行思考，通过两种不同方位角的超声传感器的实际测量效果，让学生明白大方位角的超声传感需要较高的安装高度才能避免地面的反射影响，并结合方位角特性和避障距离，让学生建立模型计算安装高度。经过这两个环节后，学生对超声波的特性比较了解，尤其是对方位角概念会有比较具体的认识，此时可穿插市场价格信息，让学生搜索不同方位角传感器的价格，并从中把握性能和价格的平衡点，培养工程意识。在超声测距技术实现上，主要测量超声发送波与回波之间的时间差，再根据声速即可求得距离。在程序编程环节，着重中断程序处理及中断延迟补偿、结构体与联合体配合使用对8位/16位/32位数据混合操作，PCA捕捉等，结合实际应用需求引入新技术，提高学生对其接受度。经过这个过程，学生经历凭自己的知识体系提出问题的解决方案（较自信阶段），解决方案缺陷逐个暴露并找不到合适的处理方法（陷入思考和迷茫阶段），获得新的线索和新的解决方案（重拾自信和成功喜悦阶段）。在知识结构上，则整个学习过程经历“平衡―不平衡―新的平衡”的循环，并在该循环中得到不断的丰富、提高和发展。

3 磁导寻轨情境设计

实验原理：在导线上一定频率的交变电流会产生交变的磁场，通过电感感应这交变磁场，并通过带通滤波器和放大器对该信号进行滤波放大处理，最后经过检波器将交变信号转成直流信号供单片机AD采样。导线上的交变电流一般选取20KHZ，通过带通滤波器测量该特定频率的交变磁场，可克服地球的永恒磁场、周边电器产生的50HZ磁场等干扰，并且感应的磁场强度和导线与传感器的偏离距离呈单调关系，由此可测量移动机器人与寻轨导线的偏移信息。

问题设计：1）无限长直导线上通交变电流在空间中产生的磁场分布模型分析；2）如何测量磁场；3）检测干扰分析；4）测量电路原理分析；5）有限长弯曲导线通电电流在空间中的磁场分布模型分析及测量改进措施。

维果斯基（Vygotsky）对知识层次进行研究，提出社会发展理论，认为个体的发展具有两种水平：现实的发展水平和潜在的发展水平，现实的发展水平是个体独立活动所能达到的水平，而潜在的发展水平是指个体在教师或其他个体的帮助下所能达到的水平，在这两种水平之间的区域即为“最近发展区”（ZPD：Zone of Proximal Development）。在教学活动中，教师应把握学生的知识水平，合理设计问题，使得学生朝最近发展区提升知识，若问题过难，超越学生知识层次太多，可能会引起他们的知识混淆，降低学习兴趣，或者死记硬背，生搬硬套，丧失创新性。

磁导寻轨测量具有一定的难度，在情境设计上，若一步到位直接给出最终的设计方案，与学生的知识体系有较大的距离，使得学生无法通过自主学习很好地进行内化。对此，磁导寻轨在问题设计上运用了维果斯基ZPD理论，从简化模型入手，循序渐进，步步引导。对通电导线的空间磁场分布，可先假设导线为无限长，引导学生查阅《大学物理》中的安培环路定理，得出传感器与轨迹导线偏移距离与磁场的关系，进而引导学生采用法拉第电磁感应定律，得到电感（传感器）上感应电动势与交变磁场的关系，经过这两个环节，学生逐渐体会到《大学物理》与现实问题的联系，并对传感器与轨迹导线之间的距离与感应信号有一定的理性认识。若导线的通电电流是20KHZ的交变信号，则感应电动势也是20KHZ的交变信号，但该信号很微弱，且夹杂着50HZ的工频干扰。对该信号测量，可在电感检测单元上串联电容，形成谐振电路，再在后继电路中通过三极管进行放大处理，进而经过检波二极管和电容将交变信号变成直流信号。在该环节中涉及《模拟电路》、《传感器与检测技术》、《信号与系统》等相关知识，着重引导学生对频域分析、三极管稳态电路与小信号模型的分析、信号检波等知识的深入理解，并让学生通过Multisim等仿真软件进行电路仿真后再进行实物制作，使学生养成通过原理分析―>仿真验证―>解决问题的工程思维习惯。学生做出原型后，指导教师引导学生往提高精度方向提升，推翻原来的无限长导线假设，针对实际中有限长且可能弯曲的导线，引导学生运用毕奥-萨伐尔定律及有限元进行分析，并在测量环节进行改进，减少非线性放大失真度。经过这些环节后，学生将以前所学的课程知识与当前问题充分联系起来，把抽象的知识的具体化，并且在处理问题的过程中，会出现多次从不同角度涉及相同的知识，使学生对该知识形成比较全面、正确的理解，知识层次上由现有模糊生硬的理解向潜在层次提升，通过量能的积累进而实现质的突破。

4 电机测速、驱动与控制情境设计

电机测速、驱动与控制包含了传感器、执行器和控制器，是闭环控制系统的必要组成部分，该情境对自动化、电气类专业学生加深《自动控制原理》课程理解和实践具有非常大的作用，而测速、驱动和控制的具体实现又与《数字电路》、《电机与拖动》、《嵌入式系统》和《程序设计》等课程具有很强的联系性。

电机测速视传感器而定，目前本教学实践中采用两种传感器：1）单路光电码盘；2）双路正交光电码盘。前者成本低廉，并且可自制反射式光电码盘；后者具有一定加工精度要求。对于多数单片机，没有双路正交码盘接口，需采用数字电路设计思想进行倍频和方向判断，而该环节正好可用到《数字电路》相关知识。以往，学生学完《数字电路》往往只停留在意识层次，并无法与现实问题结合起来并灵活运用该课程思想进行逻辑设计。双路码盘的倍频和测向提供了很好的应用情境，使学生对《数字电路》有重新的认识，并在该解决过程中通过独立思考去发现双路码盘相比单路码盘的优势。

电机驱动采用PWM方式驱动，电流放大芯片有达林顿三极管、MOS管等。在该环节主要设计3个问题：1）PWM的频率与驱动噪声；2）PWM的占空比与电机转速关系；3）驱动能效和驱动芯片的散热控制。PWM驱动频率在音频范围内，尤其是在1KHZ至8KHZ之间会使电机发出音频噪音，指导学生利用PCA时钟或系统时钟改变PWM频率，通过实际驱动现象探讨噪音的产生机理和消除方法。PWM占空比与电机转速需从S域变换和瞬态响应去分析，将电机等效为电感与电阻的串联模型，通过瞬态响应曲线，使学生明白占空比与电机平均电流的关系，另一方面电机电流与电动力矩及转速构成微分方程关系，与《高等代数》、《大学物理》具有联系，可用这些课程的相关内容作为铺垫，逐步加深引入正题。驱动能效和驱动芯片散热问题从《模拟电路》对三极管和MOS管的介绍知识出发，抓住三极管VCE压降及MOS管内阻对驱动管能效及发热的影响，通过开关管换流时的瞬态特性进一步让学生讨论提高PWM频率对能效降低及增加驱动芯片发热量的影响，使其灵活掌握PWM频率平衡设计的机理。整个内容在设计上遵循维果斯基的ZPD学习理论，循序渐进的问题设计可防止由于问题突然加难，打破学生个体的知识结构，有利于学生对知识的内化和创新性培养。

电机控制采用PID控制，通过该环节使学生对经典控制回路的反馈、执行和控制三个环节有更具体的理解。《自动控制原理》用数学语言描述，比较抽象，以往大多学生由于没有经历实际应用，对该课程理解较差，无法活用相关知识。在电机控制中，首先遇到的是建模，本实践课向学生介绍基于信号激励的黑箱建模和基于机理的白箱建模。黑箱建模的激励信号采用阶越响应信号，电机的响应速度经码盘测量后由UART传送到PC端，由Matlab绘制响应曲线，并引导学生用《自动控制原理》中的经典控制理论知识获取动态系统的关键参数，进而以该黑箱模型为对象，让学生设计P（比例）控制器，运用劳斯判据分析系统的稳定性，进而用PID的经验公式进行控制参数设计，并将连续模型转成离散模型在单片机上实现PID控制算法。白箱建模则利用电机的电感-电阻等效模型以及力学分析，建立系统的动态模型，此时对电机的关键参数再通过辨识的方法进行估计，在辨识环节又可引入最小二乘法、随机信号激励等知识，加强了学生的工程意识。在电机驱动芯片上，我们采用带电流反馈的MC33887，使控制系统能获得电机转速和驱动电流，进而可用状态空间方法进行描述，在此环节可让学生用能控性判断―极点配置等环节进行控制设计，之后再将电流测量环节去掉，让学生用能观性判断―观测器设计进行状态估计，并将估计结果与电流真实测量值进行比较。这些环节能贯穿《自动控制原理》的核心知识点，经过这些实践之后，学生对经典控制、PID控制、系统辨识、能控性、能观性、极点配置、观测器设计等环节有比较感性的认识，将抽象的知识具体化。

5 寻轨运动控制情境设计

寻轨运动控制是机器人实践课的综合实践环节。在该环节中，我们增加了无线传感器网络相关技术，把机器人的寻轨传感器、电机转速等信息通过无线传感节点传至PC端，并在PC端采用Labview进行图形化编程，实现寻轨运动控制。在本实践中，受学生所学知识限制，无线传感器节点的编程由指导教师完成，并提供UART通讯接口，学生只需按规定的协议读写UART信息即可实现机器人与PC机的信息交互。Labview提供串口的Visa以及一系列的控制与仿真图形模块，学生在Labview下完成机器人检测与运动状态的图形化显示以及控制指令的发送。

寻轨运动控制可用竞赛的形式组织，我们受Freescale赛车竞赛启发，拟定以下两种形式：1）机器人的自主寻轨竞赛，给定地形，由出发地到目的地，时间最少者胜出；2）手动操纵赛，队员只能看PC端机器人回传数据（不能看机器人实际运动状况），控制机器人从出发地到目的地，时间最少者胜出。两种比赛中，机器人完全偏离轨迹线则直接被淘汰，寻轨技术则分成光电寻轨和磁导寻轨，并分开比赛。目的地前方设一障碍物，要求在距障碍物50cm以内有报警信息（通过超声避障传感器检测避障信息）。

通过该情境设计，学生能将前四个情境的内容贯穿起来，进行二次消化吸收。前四次的情境，指导教师根据学生情况会给予较大的帮助，但在综合实践环节则需要学生自主完成，有利于学生完成整个知识体系的构建。

三 具体教学环节的实现

在教学过程中，可按如下环节展开：1）搜索资料；2）分组讨论及方案设计；3）方案实现；4）交流与方案改进；5）总结与归纳。教学环节中包含了建构主义学习理论的“协作”、“会话”和“意义构建”，通过学生的自主探索与发现，以及协作交流完成特定知识的意义构建。

1 搜索资料

指导教师向学生介绍相关的常用资源网站和搜索资料手段，并让学生自行搜索相关资料。尤其是厂商提供的英文数据手册资料，鼓励学生阅并找出关键信息。在工程应用中，相关的芯片及传感器往往只能找到厂商提供的英文资料，学生往往对这些资料具有较大的畏惧心理，不知如何从中寻找与项目相关的关键信息资料。经过该环节后，能培养学生搜索资料和查阅关键信息的能力，为自主学习创造条件。

2 分组讨论及方案设计

根据学生的自主组队原则，将学生分成若干组，各组成员针对设计目标，结合所搜索的资料，进行方案设计。通过成员间的讨论，有利于培养团队协作精神。在分组讨论之后，可适时开展方案设计交流，指导老师对学生的方案宜持多鼓励少打击的态度，以保持学生的自信心和学习兴趣。对不可行的方案，给予详细的论证，适时地给予否定，但对固执的学生，可让他们先坚持自己的方案，在遇到瓶颈时再给予详细解说其不可行性。

3 方案实现

方案实现是自主学习的重要过程。在机器人实践中涉及电路仿真、电路焊接、电路调试、单片机程序开发、Matlab仿真等内容，在这些实践环节，有利于学生将其他相关课程知识与当前问题联系起来，在方案实现过程中构建知识体系。

4 交流与方案改进

若各组是通过独立探索进行方案设计及实现，则各组在方案实现上必然存在一定的差异性。指导教师应鼓励学生对方案实现的多样性，这是提高人才创新能力的重要环节。由于各组的方案实施进度不一致，在方案提出与方案实现之间可根据具体任务设置一个期限时间（往往是三天至一周的时间），让学生充分利用课外时间进行方案实施。各组方案实现后的讨论是借助集体力量实现知识飞跃的重要环节，讨论的结果可使原本复杂的问题明朗一致起来，并且各组通过对方案实施过程中所遇的问题以及解决方式进行充分交流，能在共享集体思维成果的基础上逐渐形成全面、正确的意义构建。各组通过交流，能发现自身方案的缺陷，并做进一步的改进。

5 总结与归纳

该环节是意义构建的升华环节，但也是容易被学生忽视的环节。总结与归纳要求学生从问题描述、方案比较、方案实施、改进措施、自我体验总结等环节对所涉及的任务以文档形式进行重新组织，学生在文档编写的过程中完成所学知识的最终构建。总结与归纳要轻形式，偏重内容的真实性和原创性。

四 结语

通过“机器人实践课”的开展，不仅落实了高校的“大众教育”精神，使得电气专业多数学生受益，加强了各课程的联系性，使学生在实践过程中提高了认知水平，完善了知识体系，并且对“精英教育”也起到相辅相成作用，使学生在课外科技活动上获得更好成绩。仅2010年，温州大学本学院电气类专业学生获得省级以上相关学科竞赛有：第七届“挑战杯”大学生创业计划竞赛国家金奖1项、省级获奖3项，全国嵌入式设计与开发总决赛二等奖3项，大学生程序设计部级获奖3项，浙江省大学生电子竞赛一等奖2项、二等奖1项、三等奖1项。在今后的教学和培养计划中，应注重综合性和实践性强的课程设置和教学设计，通过此类课程加强专业中各课程的联系性，通过学生的自主学习和独立探索，进行知识内化，完成知识的构建，使得学生的实践能力和创新能力得以进一步提高。