◆贾文超
(长春工业大学电气与电子工程学院)
《电气工程导论》教材建设总结
◆贾文超
(长春工业大学电气与电子工程学院)
近年来,设置电气工程及其自动化专业的高校,在入学新生中相继开了《学科概论》课程,但相适应的教材较少。为了满足教学需求,从2003年着手编写该教材,2007年10月出版,发行量较好。介绍了教材的主要内容、特色以及进一步修订的设想。
电气工程 教材建设 教材修订
1998年,我国高校进行了大规模专业目录调整,将电工类专业和电子与信息类专业合并为“电气信息类”,专业数大大减少,专业口径大大拓宽。其中,一些高校新生入学第一学期设置了20左右学时的《专业工程概论》或《学科概论》课程,但是相适应的教材出版很少,本书正是为满足这一需求而编写的。
本书内容主要来自作者自2003年开设本课程的讲稿,在此基础上着重添加新内容,由西安电子科技大学出版社组织相关专家进行了充分的论证,于2007年10月正式出版发行,现已连续重印3次,效果较好。
《专业工程概论》或《学科概论》课程是电气工程及其自动化专业的入门课程。作为新生入学第一学期开设《专业工程概论》或《学科概论》课程的教材,本书着重介绍电气工程的基本理论和实际应用领域,其涉及的专业面宽、内容新,但不涉及过多的理论,目的是使学生对该专业的概貌有一个全面、系统地了解,对电气工程类学生学习可以起到“导航”作用。教材正是基于这样的出发点开始建设。
本教材立足于电气工程一级学科而编写,以便适应所有二级学科设置本专业的学校。全书共分4章。第1章绪论部分,首先,介绍了电气工程及其自动化专业发展史、专业的地位和任务、专业的特点和发展趋势;其次,介绍了国内外大学电气工程专业设置情况;第三,介绍了电气工程及其自动化专业的课程体系、专业人才培养目标;第四,介绍了国内大学电气工程领域研究生培养情况。
第2章,首先,介绍了我国电气工程学科的状况;其次,介绍了我国本科生和研究生专业分类情况;第三,介绍了电气工程的知识体系和内涵;第四,介绍了电气工程的几个主要研究领域和未来研究热点。
第3章,详细介绍了电气工程一级学科所属五个二级学科的主要研究内容,首先,介绍了电力电子与电力传动学科,主要包括:电力电子与电力传动的发展史、电力电子与电力传动的主要研究内容、电力电子技术的主要应用领域、电力传动控制系统的主要类型、典型应用技术举例;其次,介绍了电机电器及控制学科,主要包括:电机的工作原理及作用、电机的发展概述、电机的类型及主要应用领域、电机运行方式及控制技术、电机控制系统的主要类型、电机控制技术的发展趋势、电器的发展概述、常用低压电器及应用领域;第三,介绍了电力系统自动化学科,主要包括电力工业的发展概况、电力系统的组成与特点、发电厂和变电所的类型及特点、电力系统的接线方式和电压等级、电力系统的电能质量及负荷曲线、电力系统中性点的运行方式、电力系统自动化技术、典型应用技术举例;第四,介绍了电工理论与新技术学科,主要包括电工理论发展简史、电工新技术的主要研究内容、电工理论与新技术在电气工程领域的地位与作用、我国电工科学的现状与发展;第五,介绍了高电压与绝缘技术学科,主要包括高电压与绝缘技术领域的发展现状、高电压与绝缘技术学科方向的主要研究内容、高电压与绝缘技术的发展趋势。
第4章列举了电气工程技术在一些重要行业的应用案例,主要包括雷达伺服控制技术、数控机床电气控制技术、轧钢及冶炼电气控制系统、电气工程技术在化工行业的应用以及电气技术与相关技术的融合情况。
教材建设是学校教学工作的一个重要方面,已出版的《电气工程导论》教材,符合创新型人才培养模式、体现学科发展的新课程体系,结合学校品牌、特色专业建设反映了我校学科的特点。
在1998年颁布的“普通高等学校本科专业目录”中,将原“电机电器及其控制”“电力系统及其自动化”“高电压与绝缘技术”“电气技术”专业(部分)合并为“电气工程及其自动”专业,将原“工业自动化”专业、“自动控制”专业、“电气技术”专业(部分)等专业合并为“自动化”专业。在同时颁布的“工科本科引导性专业目录”中,又把“电气工程及其自动化”专业和“自动化”专业(主要指“工业自动化”专业部分)合并为“电气工程与自动化”专业。
可见,电气工程及其自动化专业,知识体系覆盖面广,写概论之类的教材内容取舍难度较大,这一点在教材的撰写过程之中,已经深有体会。我和卢秀和副院长从2003年酝酿撰写本书,五易其稿,每次在请电气工程领域的专家审阅之后,都深感自己知识的肤浅,并且在大一新生中,开设本课程在没有专业基础知识的前提下,教材的叙述方式也显得尤为重要。本教材达到以下几方面的要求:
1.坚持四项基本原则,符合党和国家的方针、政策,努力运用辩证唯物主义和历史唯物主义的观点,阐述本门学科的基本规律。
2.具有与本门学科发展相适应的科学水平,有较强的理论性和系统性,能够正确地阐述本门学科的科学理论和概念,贯彻理论联系实际的原则。
3.符合本门课程在教学计划中的地位和作用,内容取材恰当、合适,内容的阐述循序渐进、富有启发性,便于自学,使学生能够掌握基本理论、基本知识和基本技能。
4.文字准确、流畅,符合规范化要求。
5.插图正确,文图配合恰当。
6.体现强电与弱电的结合、元件与系统的结合、软件与硬件的结合。
7.体现我校办学体色,以适用、够用为原则,针对地方工业大学的特点,着力写出符合地方工业大学特色的教材。
8.教材在国内的使用率较高,提高了我校办学声誉。
9.把最新的科研成果,融入教材之中。
本教材修订已经列入长春工业大学“十二五规划教材”资助项目。教材进一步修订力争将2007年我校教育部立项建设的“电气工程及其自动化专业国家级人才培养模式创新实验区”项目、2006年吉林省教育科学“十一五”规划重点课题“面向国内人才市场的电气工程及其自动化专业建设与改革研究”项目、2005年吉林省教育厅立项的“电气工程及其自动化专业学生工程能力培养的研究与实践”项目的相关成果融入教材之中,使本教材的特色更加鲜明。
按照1999年中华人民共和国教育部高等教育司编的《中国普通高等学校本科专业设置大全》的统计,在1999年,我国设有“电气工程及其自动化”的大学共有109所;设置工科引导性目录专业“电气工程与自动化”专业的大学共有14所。根据《中国普通高等学校本科专业设置大全》的统计,设置“电气工程及其自动化”和“电气工程与自动化”专业的高等学校已增到300余所。可以看出,十余年来,我国设置电气工程专业的大学数迅速增加,这一方面,说明了我国对电气工程专业人才的需求相当旺盛;另一方面,说明电气工程专业在我国高等教育中占据十分重要的地位。同时,教材的完善与建设显得十分重要。
修订仍然以强电为主线,以突出电气工程及其自动化专业特色,同时兼顾元件与系统、软件与硬件。其中的元件包括电机、电器、电力半导体器件等,系统主要介绍电机电器控制系统、电力系统计算机控制系统等,软件主要在电气技术应用领域做介绍。由于本门课程是在大一开设的技术基础课程,文中插图力争插入的是原理性框图,主要说明工作原理和工作过程即可,因此文图的恰当配合也是本次修订重点。本次修订力争使学生在学完高中物理中的基本电磁关系后,就能够看懂文中的所有插图,对插图的解释力争用浅显语言解释。
《电气工程导论》可以作为电气工程及其自动化专业的《专业工程概论》或《学科概论》课程教学用书,也可作为相关领域的参考用书。本书自2007年10月出版以来,除长春工业大学使用外,已经在将近10所兄弟院校中使用,下次修订将征求这些院校的使用意见,进一步充实完善本教材的内容,提高教材的使用率。
[1]贾文超.电气工程导论.西安:西安电子科技大学出版社,2007.
[2]范瑜.电气工程概论.北京:高等教育出版社,2006.