弱电工的基础知识范文篇1

【关键字】电气工程及自动化；应用型人才；实践教学

电气工程专业主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合。随着社会经济和科学技术的发展，对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言，培养范围不仅要有一级学科“电气工程”的特色，应具备“强弱电”的知识结构，而且也应当具备较广的人文、社会等方面的知识，有较强的实践动手能力。因此要加快实验室建设步伐，逐步实现实验教学条件现代化，必须积极开拓，建好一批有层次、相对稳定的实习教学基地。

1电气工程及其自动化专业课程体系的探讨

随着科技的发展，电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术，电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。要求培养的学生具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量，提高运行的合理性和可靠性，提高运行效率。弱电知识需要越来越多，强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。电气工程及其自动化专业课程体系的构建：

1.1根据培养目标确定对学生知识结构和能力结构的要求

根据培养目标，学生应该具备的主要知识结构和能力结构为:第一点是要求掌握比较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学基础和外语综合能力；第二点是要具有系统地掌握电路理论、电子技术、电力拖动与控制、计算机基础及应用等专业知识，具有解决和处理企、事业单位中日常电气控制与运行的技术能力；第三点是应获得较好工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力和较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、技术开发、实际工作能力；第四点是掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的市场分析和决策能力，通过锻炼能够在企、事业单位从事管理与决策工作。

1.2如何构建课程体系

按专业培养目标和培养方向，结合用人单位对专业人才素质、知识和技能的要求，要根据学生应具备和达到的知识结构和能力结构构建课程体系，课程的设置和专业教学内容不是毫无联系的排列，研究课程的内在联系，形成条块清晰而又相互融合的专业体系结构是必需的。根据本专业特点，除了公共基础课程大平台外，涉及本专业的课程可划分为四个课程群:电子技术课程群、计算机应用技术课程群、自动控制课程群、电机与电能系统课程群。

电气工程学科的快速发展与应用离不开电子技术的飞速发展，所以本专业应加强电子技术课程设置并优化其教学内容，特别是应加强集成电路、超大规模集成电路、可编程超大规模集成电路CPLD等内容的学习。由于自动化的发展一直都是借助计算机技术的发展而发展的，所以工业自动化的前途在于计算机技术服务于控制技术的发展，因此从小的控制装置到大型的控制系统都要应用计算机技术。课程设置包括计算机应用基础、程序设计、微机原理及应用、单片机原理与接口技术、嵌入式处理器及操作系统、数字信号处理器(DSP)原理及应用、工业计算机网络等。另外工业工程系统实现的重要原理及技术，对于促进学生专业思想的形成，理解专业构建的体系以及对今后的控制工程应用都是十分重要的。

按照学生学习过程中的认知规律和实践教学自身的客观规律，与学习的不同阶段相对应，研究建立了四层次结构实践教学体系。它的层次性体现于从低年级到高年级循序渐进、由浅入深，从认识性实践，到验证性、设计性、综合性及创新实践。培养具有工程素质、创新能力和较强动手能力，能独立分析解决实际问题的应用型高级人才，不仅在理论教学中应致力于理论的应用，更重要的是加强实践环节，建立知识和能力并重、实验教学与理论教学有机结合，而且相对独立的实验教学体系。

2加强实践教学管理

首先通过对课程的优化，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验和系统性的实习环节。通过开放性实验和创新学分平台，开展个性化实践教学改革，让学生根据自己就业意向、实习兴趣和特长，选择实验内容和设计方案，组织实验和实习教学。在系统的实习过程中要求学生完成从元件的选择到系统的组装，从单元电路调试到系统调试，使其具有系统实践应用能力。

2.1要抓紧实践教学的质量

在合理构建实践教学体系中，努力建设相对完整、与理论教学联系紧密的实践教学体系。实践教学内容的更新,必须注重加强对学生创新思维和综合能力的培养。要对现有的实验教学内容进行整合，进一步减少验证性实验，增加综合性、设计性及研究创新型实验。要充分利用网络等现代化技术及先进的教学手段，积极使用计算机教学软件和多媒体教学课件，推广运用虚拟仿真技术和实践相结合，并逐步建立以学生为主体、以学生自我学习和训练为主的实践教学开放教学体系，并逐步扩大开放教学的比例。不同类型的实践教学环节(实验、实习、课程计、生产实习、毕业论文与毕业设计等)在教学计划中的学分、顺序及时间分配等方面要符合培养目标要求，要与相关课程保持协调一致的关系。

2.2要保证实践教学基本条件

我们一方面要聘请基地所在单位的专家、专业技术人员和管理干部一起参与实习教学环节的管理和指导；另一方面积极帮助基地所在单位开展员工技术培训、科技开发和科研等工作，使实习基地同时成为科技开发和人才培训基地。在互惠互利的基础上，不断拓展校外实习基地建设的新道路。以实现加快实验室建设步伐，逐步实现实验教学条件现代化的目的。实践教学各环节的规范化管理是保证实践教学质量的基本前提。理顺管理体制，建立与完善实践教学评价体系，是提高实践教学质量的重要措施。

3电气工程及自动化专业培养目标及方法

基础课一定要给较多学时，让学生牢固掌握，为后续课程的学习和自主学习提供有力的保障。专业课的门数较多，学时较少，主要给学生介绍专业内容和国内外发展动向。在重点、难点讲解的基础上，激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力和终生学习思想。电气工程专业在一定程度上要进一步拓宽专业口径，新的强电专业的人才必须掌握更多的信息技术、自动化技术和计算机技术。遵照教育要“面向现代化，面向世界，面向未来”的精神，贯彻德智体全面发展，培养基础理论扎实，知识面宽，重视理论联系实际，强化实践动手能力，重视自学能力、创新能力和“复合型”“应用型”人才的培养。针对电气自动化技术的不断发展变化，理论教学内容也应进行适当调整，删除一些陈旧落后的技术课程，加入一些最新技术和当前应用比较广泛的技术作为课堂教学内容。

为使我们培养的人才能顺利进入市场参与竞争，高等学校的毕业证书和学位证书是毕业生获得从事相应专业工作的必备的两张准入证。专业人员职业资格证书(高级维修电工)是毕业生获得从事相应专业工作的又一准入证。在此基础上学生走向社会，经一段时间的工作锻炼，可向注册工程师等有关的专业技术人员职业岗位的资格认证努力。

4结语

世界科学技术迅猛发展和信息时代的到来，对我国高等人才的规格和质量要求也越来越高。另外，我国社会主义现代化进程及经济发展的需要，使高等人才的培养面临着新的挑战。在人才培养过程中，我们应注重强电与弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、运行与制造结合，使学生毕业后的就业有很强的适应性，既可以从事电力系统及其相关领域的工作，也可以在自动化及信息技术领域从事工程设计、研究开发、系统运行等其他方面的工作。

参考文献：

弱电工的基础知识范文篇2

长期以来，嵌入式系统是高等学校电子与信息类专业的一门主干基础课程[1]，强调跨学科、跨专业的理论、方法与技术的融合应用，是一门理论与实践结合紧密、综合性较强的课程[2]。而对于机械类专业，在其课程体系设计中虽然包含了部分嵌入式系统先修课程内容，但较少开设专门的嵌入式系统课程，也缺乏合适的供机械类专业本科生使用的嵌入式系统教材。

本文以近几年的教学实践经验为基础，归纳了机械电子工程专业嵌入式系统的教学特点，并探讨了面向机电专业的嵌入式系统教学内容与方法。

1机电专业嵌入式系统教学的特点

在机电类专业开设嵌入式系统课程是大学本科课程自我更新的一种新的路径，也是计算机技术发展而导致的本科课程体系更新过程中的一个自然而然的结果[3]。嵌入式系统在工业现场应用广泛，对于机电专业本科生而言，因其在机电设备开发、控制于维护方面有着较强的应用背景知识，且具有一定的先修课程基础，因此嵌入式系统课程较适合机电专业本科生的学习。

但同时，与电类专业不同，机械类专业电基础较为薄弱，导致了机械电子专业嵌入式系统教学具有以下特点：

1.1课程内容综合性强

嵌入式系统是一个软硬件系统的综合体[4]，在课程中要向学生讲解嵌入式微处理器的基础知识以及其他相关硬件知识，包括处理器结构、指令系统、寄存器设置等，又要讲解嵌入式软件方面的知识，包括Linux系统、交叉编译、设备驱动程序、多进程通信等。

1.2课程的课时有限

作为一门专业选修课，嵌入式系统课程设置的教学时长为32学时，而电类专业该课程一般有48学时以上的课时，甚至达到72学时，在这其中，实验课时又有8个。由于课内学时数偏少，较容易发生学生能够听懂某些细节但缺乏整体认识，或者能够把握大框架但实际动手时一筹莫展的情况。

1.3先修课程基础薄弱

尽管机电专业本科生已经有C程序语言设计、模拟/数字电子技术、微机原理、单片机接口技术、电子CAD等先修课程基础，但受到大学教学活动短学程化的影响，学生在背景知识的掌握上存在不够全面或不够深入的情况。特别对于机械类学生而言，不仅计算机硬件基础较为薄弱，软件开发能力和经验欠缺，同时对操作系统方面的知识掌握基本空白，给嵌入式系统课程的教学带来一定困难。

2机电专业嵌入式系统的教学内容与方法

根据机械电子工程专业嵌入式系统教学现状与特点，有针对性地确定了课程体系的设置，安排相应的教学内容与教学方法。

2.1教学内容选择

作为专业选修课，嵌入式系统课程的目标不是为了使学生深入掌握这一领域全面的并得到良好巩固的知识，而是为了使学生在已有基础上步入这一新的领域中，概括性的掌握其基本原理与基本方法，并对进一步探索该领域产生浓厚的兴趣。

根据这一思路，针对机械类专业嵌入式系统的教学特点，应特别注意突出重点，合理分解难点。由于学生已有微机原理和单片机接口相关基础，在教学中弱化了对ARM芯片作为高档单片机使用的相关内容。在详述处理器结构、介绍基本指令的基础上，仅对定时器、中断、SDRAM、NandFlash控制器和时钟系统等资源加以介绍，并多采用C语言程序设计案例，避免学生在繁复的指令系统和寄存器设置体系中迷失方向。

由于机械类学生没有操作系统相关背景知识，因此在嵌入式系统软件学习中存在一定困难。嵌入式Linux操作系统及其开发环境是嵌入式软件的基础，学生需要掌握基本的Linux系统命令和交叉编译方法，而对shell程序和Makefile文件则通过案例教学呈现。Linux操作系统下设备驱动的基本思想、程序框架以及编写步骤是课程的重点之一，体现了软件与硬件的结合，因此针对这一部分，不仅安排了较多学时的课内讲解，也安排了实验。在Linux操作系统下的线程、进程和进程间通信部分，由于学时限制，弱化了实际编程操作，而主要以案例和演示实验，使学生掌握基本思想和方法。

2.2教学方法初探

嵌入式系统是一门应用课程[5]，对于机械电子工程专业的本科生而言，其意义在于更好地实现机电一体化应用。为此，结合“卓越工程师”培养计划的实施，在教学中加入了较多的应用案例，突出了学用结合的教学模式，重视对学生工程素养的培养，建立面向工程的思维方式，掌握解决实际工程问题的科学方法。

在课堂教学中，变灌输式教学为启发式教学，特别注意引导学生联系以往在微机原理和单片机接口技术课程中接触到的8051单片机的相关概念与方法，使之对嵌入式系统硬件部分产生逻辑上的继承和联想，有效理解硬件的工作原理。在嵌入式系统软件部分的教学中，则以学生熟悉的Windows操作平台为例，讲解嵌入式Linux操作系统所要解决的问题和实现方法，促使学生破除对这一未知领域的神秘感，并激发其进一步深入学习的兴趣。

弱电工的基础知识范文篇3

以智能化、信息化为标志的智能电网、轨道交通等的迅速发展，对电气工程人才的知识结构、思维方式、实践手段、创新能力提出了新要求。浙江大学电气工程学院基于“以学生为本的个性化”人才培养理念，以“强化辩证思维、促进研究探索、激发创新意识、提升实践能力”为目标，率先在2006年提出了五位一体的“爱迪生班电气工程创新人才培养”新模式，在成果第一完成人负责的6项国家质量工程等支撑下，实施“教学资源和培养方案开放式、学习计划和教学模式个性化、课程体系系统化、工程能力教学实践化、创新能力培养研究化”的五位一体改革思路，营造宽松自主的学习环境，教学内容体现前沿性与整体性，实践与研究体现多样性。

浙江大学电气工程大类专业覆盖电力、电机、电子、IC、控制等多个方向，具有培养强弱电有机融合人才的优势。但是传统专业化培养方案单一，电类课程多且相互独立，内容繁、难、旧，强弱电知识体系相对分离，信息化渗透不足，创新性教学环节过于单调，导致人才综合创新能力偏弱。为解决电气工程大类学生共性与个性培养的融合问题，强电类专业的基础电类课程强弱电融合问题，贯穿大学四年一贯制的实践与研究教学融合问题，浙江大学电气工程学院通过：（1）制度创新。制定柔性化的电气工程本科生培养计划，依托重点学科，在低年级学生中建立导师制，多样化的创新研究平台与学生成效激励政策相结合，在学生中尽早建立创新学习意识。（2）课程创新。基于系统观整合关联课程，构建内核宽泛精炼、外延交叉的课程体系。课程内容更新、实验项目开发、实验设备研制同步进行，并依托课程练习形成问题导向的启发式、研究探索型教学新模式。强化强弱电的融合，将电工、电子、信号等课程进行整合，构建集成电子电气的课程体系。（3）过程创新。贯穿四年一贯制的大学生创新学习理念，建立以探索性课程实验、开拓性工程实践、自主性学科竞赛、创新性项目研究为主体的一条龙的创新实践与创新能力培养体系，突出创造力的培养。

成果解决教学问题的方法

提出“爱迪生班”电气工程创新人才培养新模式，在全过程教学中灌输创造、创新的教学理念，以“教学资源和培养方案开放式、学习计划和教学模式个性化、课程体系系统化、工程能力教学实践化、创新能力培养研究化”五位一体的多元化培养新方法，实施培养计划、课程内容、实践环节、科学训练等多方位的教学改革。

教学资源与培养方案开放式

提出“电气工程-爱迪生班创新人才培养”新方案，从培养计划源头进行调整，精炼电气大类的基础课程、提高学生自主选课比例（达到总学分的40%）、加强实验与实践环节的训练与考核。推进重点实验室、示范中心、特色实验平台的全开放，满足学生自主式、开放式培养的需求。

学习计划和教学模式的个性化

电气工程大类内制定电力、电机、电子、控制、IC设计等方向的贯穿4学年个性化、柔性化的培养计划。学生在导师指导下，瞄准专业方向制定各异的个性化培养计划，通过搭建校内科训、校外实践、国际交流等多种学习平台，满足学生的差异化学习，并通过多种自主学习的学分互换机制实现个性化培养目标。

电类课程体系的系统化

以提升拓展探索能力为目标，按照知识递进和认知规律进行电类系列课程内容的整合，率先建设“内核+外延”式电路与电子技术系列课程，以关联为中枢的信号分析与处理课程，强弱电知识融合的电力电子技术、电机学等专业核心课程，构成了系统关联的课程体系。电路与电子技术基础课程“内核”涉及电路、电子、信号系统、场与路的核心知识点的精炼与整合，“外延”则体现工程应用及专业课程衔接。课程体系既有“精、宽、新”的内容，又能使得强弱电核心知识按螺旋式递增。

电气工程能力教学的实践化

以50余个创新性课堂实验和自制6大类20余种先进教学设备为支撑，构建了“四阶段（电气认知、电气基础、电气融合、电气电子集成），三层次（基本技能、综合能力、研究能力）”实验教学平台;与27个国际著名企业建有校内联合实验室，与国网浙江电力、飞利浦电子等26家电气行业骨干企业建立校外学生长效实践基地。既能适应低年级学生开展探究性实验需求，又能满足高年级学生工程实践需求。

创新能力培养的研究化

除课程体系创新教学外，还依托电气工程国家重点学科的优势，构建开放式大学生智能汽车、智能电网、IC设计等大学生研究平台，完善多种激励与奖励措施，激发学生参与科学研究的积极性，促进学生开展高水平研究、发明专利提炼等能力提升，并通过大量的SRTP、导师科研项目、学科竞赛等环节得到充分体现。

成果的创新点

在培养方式上，提出了“开放式、个性化、系统化、实践化、研究化”五位一体的培养体系，形成了电气大类强弱电专业学生多样化创新能力培养的新途径。

率先创建了“爱迪生班”电气工程拔尖创新人才培养实验区，从教学计划、课程体系、实验与实践环节、科技创新、教研互动等全方位改革原有的教学方式，体现微电子IC设计、功率器件设计、功率转换装置、复杂电子与电力系统等知识教学的全面性培养特色，有机地辐射到电气工程大类专业学生的交叉培养与个性化培养。以开放式与个性化转变知识的接受方式，以系统化转变知识的传授形式，以实践与研究型学习转变知识的迁移过程，最终达到“三个转变”的教学效果。该项教改得到10个部级质量工程项目支持，毕业生的培养质量明显提升。

在课程体系上，强化电气工程强弱电的紧密结合，建立了电类专业课程关联性集成化的新颖教学体系

面向新能源、智能电网、信息技术等现代科技的发展，强化强弱电融合、电气与信息的交互，率先以系统观整合优化了原有电路、电子、信号等基础课程内容与结构，重新建立电子电气课程教学体系。结合专业方向，构建了“层次化、模块化、探究式”的专用IC设计、电能转换、系统集成等整体化大类专业培养的课程体系，编写完成了电气新技术发展的立体化优秀教材73部，含“十二五”部级规划教材6部、“十一五”部级规划教材29部。

在培养过程中，提出了实验―实践―科训一条龙的研究型学习方法

首先在低年级电类基础课程学习中实施探索性实验，建立了课程实验-工程应用-科学研究的四年一贯制大学生研究实践平台，提出多样化的学生科学训练以及导师制的个性化教研结合学习方法，达到学生在合作研究与探究中获取新知。从基础到专业建有“十一五”“电工电子实验教学”和首批“十二五”“机电类专业”部级实验教学示范中心，与国际500强等企业建立了26个工程实践中心。学生的创新能力显著提高。

成果的推广应用效果

学生培养质量

该成果以“爱迪生班”为试点、辐射到电气工程大类3个专业，受益学生数已达到2280名，已毕业人数1020名，其中继续深造的学生获得世界排名前100名高校研究生录取率达到20%，实施前少于5%，55%应届就业学生进入国际500强企业工作。本科生在国际顶级期刊IEEETrans.OnPowerElectronics、PowerSystem（导师第一、本科生第二）以及第一作者在《中国电机工程学报》《自动化学报》等国内顶级期刊上217篇，其中SCI、EI收录89篇。

学生获得国家专利233项，其中授权发明专利32项，公开发明专利45项，实用新型授权专利129项，获得国际学科竞赛一等奖18人次、二等奖11人次，国内特等奖6人次、一等奖56人次、二等奖35人次。

课程体系与教材独具特色，有良好的示范效应

“电力电子技术”“信号分析与处理”“集成电子技术”等课程入选国家精品资源共享课程。出版了体现电类课程整合的教材73本，其中“十一五”部级规划教材29本，“十二五”部级规划教材6本，教材与课件已经被清华大学、上海交通大学、华中科技大学、西安交通大学等国内100多所高校参考使用，部分教材连续使用15年以上，同时也得到包括李衍达、马伟明、韩英铎、严陆光、臧克茂、唐任远6位院士，电气工程及其自动化教指委主任胡敏强教授，电子电气基础课程教指委主任王志功教授，自动化教指委主任周东华教授等35位专家的推荐与好评。

自主开发研究型实验教学内容与设备广泛应用

强化电类课程基础实验的启发式与探究式，研制开发了模块化、关联性的实验设备与组件，并列入由全国实验示范中心电子组牵头编写的“电工电子创新实验”教材，得到推广。此外，相继开发6大类20余种实验教学设备，涵盖电气信息类所有基础课程，通过与教学仪器公司合作，辐射包括清华大学、上海交通大学等350多所院校。