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基于泛在物联网情形下的电气专业教学模式探讨论文

发布时间:2021-02-20 14:41:16 文章来源:SCI论文网 我要评论














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摘要:近年来,随着传感器、互联网、大数据和云计算等科学技术的发展,各行业的信息化和数字化水平也逐步提高。泛在物联网概念的提出更是给电力、工业自动化等行业的发展带来了新的机遇和挑战,然而,行业的不断进步和发展也提高了对电气专业人才专业素养的需求。文章结合泛在物联网情形下电气行业的发展特点,分析了电气专业传统的教学模式特点及其存在的问题,并对泛在物联网情形下电气专业的教学模式进行了探讨。

关键词:泛在物联网;教学模式;电气自动化

本文引用格式:倪喜军.基于泛在物联网情形下的电气专业教学模式探讨[J].教育现代化,2019,6(83):163-164.

电气专业作为一门工程应用型学科,其培养的人才除具备扎实的专业知识基础以外,还应具有较强的实践能力,以及不断自主学习和创新的能力。由此可见,电气学科与电力、工业自动化产业的发展相互关联,相辅相成。电力、工业自动化产业的发展需要电气专业培养的合格人才和学科的科技发展来支撑、推进,电气工程学科也需要依附电力、工业自动化产业先进的生产技能和高新项目需求去指导学生和支撑学科科研的发展。因此,电气工程专业的教学更应适应电力、工业自动化行业的不断发展,为其提供高层次的人才。本文基于此背景,结合泛在电力物联网方向发展的趋势,对传统的电气专业教学模式进行了分析,并对基于泛在物联网情形下电气专业的教学模式进行全面的探讨,以期能够改进电气教学模式,进一步提升学生的培养质量。

一泛在物联网及其在电力行业的应用

(一)泛在物联网


物联网顾名思义就是将各种物品互相关联起来的网络。其本质是通过先进的传感设备,进行实时、大范围采集各类事物的信息,再将这些数据与互联网相连接,按照约定的协议,进行信息的交换和通信,并通过大数据处理以实现物品间互联互通的一种网络。“泛在物联网”即是指广泛、实时存在,无处、无时不在的网络,任何时间、任何地点都能够实现物与物、人与人、人与物之间信息的获取、传递和交换。

(二)泛在物联网在电力行业的应用

随着泛在物联网概念的提出和发展,国家电网公司明确,泛在物联网将在电网现有的业务基础上,从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新四个方面对公司的综合能力进行提升,并提出了建设“泛在电力物联网”的战略目标。泛在电力物联网即是泛在物联网在电力行业的具体应用和表现的形式。泛在电力物联网就是充分应用先进的信息、通信技术,实现电力发—输—变—配等各个环节的实时信息互联、共享和人机交换。泛在电力物联网能够全面监管电力各环节的状态,快捷高效的处理信息,应用灵活便捷,是电力行业以后的发展趋势,根据国家电网公司战略安排,到2024年将全面建成泛在电力物联网。

二 传统电气专业教学模式

(一)传统电气专业教学模式的特点


电气专业教学多是由课堂教学、实践教学和毕设论文等部分组成。在传统的教学方法中,老师根据学校设置好的课程体系并通过课堂讲授的方式传授给学生与电气相关的一些理论专业知识,较难有调整空间。传统电气教学模式中的实践教学,基本是在学校现有的实验室或实训中心由校内老师指导完成一些基本的PLC、电力电子等论证性实验;少部分时间到电厂和电力公司等单位进行认识性实习,但由于涉及安全等问题,学生未能实际参与工作环境。论文设计一般是学生在掌握和理解电气相关的理论、实践知识的基础上,在毕业设计老师的指导下完成研究课题。这类训练能培养学生对工程实践有一定认识,但很难达到用人单位的实际需求,因此,国网或其他电气公司需要对每年入职的新员工进行长期的脱产实践培训。

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(二)传统电气专业教学存在的问题

1.缺乏有效的教学引导方法,学生学习的积极性不高。多数学校电气专业课程体系没有及时地根据行业发展需求和趋势来实时的调整培养计划,导致课程知识老化和实践内容僵硬化,且知识点过于分散,并不能建立起完整的知识体系,也不能很好地调动学生学习的积极性,提高学习效率。此外,较重的学习任务、自由懒散的学习环境和缺失的人生规划等,导致学生不注重对主动学习意识和兴趣的培养,也是学习积极性不高的原因。

2.缺少校企合作和先进的实践实训平台。出于安全和便于组织安排的考虑,学校与相关电气企业的合作交流不够普及,学生能到电气相关企业进行深入实践实训的机会比较少,多是在学校现有的实践实训平台上完成。此外,由于资金不足或重视度不够的问题,学校的实验实训平台、实训内容和教师的知识结构通常更新的比较缓慢,跟不上行业快速发展趋势,难以为培养符合社会发展需求的高素质人才提供有效的软硬件保障。

3.教学监管评价体系不够完善。部分学校对学生专业能力的培养目标和培养质量的规定和考核办法过于陈旧和机械,导致不能在培养教育的过程中及时发现问题,也不能进行改善和补充,从而逐步丧失优化培养教育方案,提高电气人才教育质量的目的。

三 泛在物联网情形下的电气专业教学模式

在分析了传统电气专业教学模式的特点和存在的问题之后,本文结合社会和电气行业的发展趋势,对电气专业教学模式展开了以下的探讨。

四 设置合理的课程体系和多元化的教学方式

电气专业的课程设置应与行业的发展密切关联,以培养高素质人才、满足相关岗位人才需求为目标,设置合理、系统、互动的课程体系。因此,可以借助泛在物联网技术来实现电气课程体系与行业信息互联。通过持续的采集和更新有关电气行业对各类人才的需求信息,并与现有的课程信息进行交互、比较,进而不断地促进电气专业课程体系的改进和完善。

基于泛在物联网技术还可以实现教学方式多元化、信息化。物联网的发展促进了网络教学、在线教学等多元化教学方式的产生,打破了常规课堂授课法的单一性,实现了教学的移动性和随时性,使学生的选课模式和上课方式更灵活,有了更多的选择自由度。还可建立学生学习数据网,根据学生专业基础、喜欢的教学方式、对新知识的接收和领悟能力的不同,制定差异化的教学方法,进而提高教学效率。打破专业课程的严格界限,根据专业的热门发展方向,开设内容新颖、项目化管理的选修课,打破模式化的旧课程体系。除此之外,利用泛在物联网技术,设置基于远程、软件模拟和3D虚拟现实效果的课程,打破实践课程时间、空间和安全的限制,增强学生对实际场景的感观和模拟,并利用在线统计信息反馈,总结学生在实践过程中的典型问题,实现授课内容和形式的及时修正。

(一)构建现代化的教学管理体系

结合网络信息化的发展趋势,优化和改进传统的教学管理体系,进而提高电气教学的实际效率。学校可根据自身电气专业学生招收和就业情况,建立专项的教学信息管理库,实时的收集每个学生的学习信息,课程信息及各个老师的教学科研信息,并对信息进行多元化的处理,对学生和老师进行全方位的教学过程管理。除此之外,促进各学校之间、各个老师之间和相关企业之间共享电气教学的信息资源,实时收集行业的发展需求,借助这些信息制定完整的、高效的教学体系。还可以增加企业老师授课比例,通过设置专门的章节和热门的选修课,提升课程的实效性;与企业设立基于泛在物联网技术的工作站,根据企业的需求和管理条例,设计项目化的课程管理体系,引导学生规范化地执行行业标准,增强学生的核心竞争力。

(二)构建先进的教学监督评价系统

教学监督评价体系是保证教学质量的关键,也是提高学习质量的重要保证。通过基于泛在物联网技术设计课程评估系统,利用软件模拟和3D虚拟现实课程可以及时、高效地发现教学过程中存在的漏洞和学生学习的成效,以便及时地进行改善,进而优化教学体系,提高学习质量。同时,由于采用虚拟数字技术,基于物联网技术的教学监督评价系统能够根据不同的教学目标、方式和进度,灵活地制定不同的评估方法。此外,基于物联网技术的教学监督评价系统还具有广泛性、易操作性特点,可以针对课程设置、教材的选取以及教学的目标、方法、态度等不同的内容,通过物联网大数据处理技术构建不同的评价指标来进行评估,靶向针对性、周期性制定和调整相应的评估方法和评估指标。

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五 结束语

随着信息化的不断发展和泛在物联网的广泛应用,泛在电力物联网已成为今后电力发展的方向和战略目标,这给我国电气专业教学带来了更大的挑战和机遇。本文将泛在物联网技术应用到电气教学过程中,通过软件模拟、3D虚拟现实教学,从课程设置、教学方式、教学管理策略、教学监督评价体系等多方面进行系统的提升和优化,使电气专业教学模式更适应现代技术和行业发展的需求,促进产业和高校的有效融合,进一步提高电气专业人才的培养质量,从而更好地推动整个电气学科和行业的发展。

参考文献

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