電氣工程及其自動化的理解范文
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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.005
0 引言
電氣工程是我國工業生產與建設中的重要支柱,對我國工業發展、人們生活質量以及市場經濟的提升皆具有重要影響作用。近年來,隨著我國對電氣工程的重視,加之市場經濟、機械工程技術、科學技術、電子技術的提升,電氣工程及其自動化技術迎來了新的發展機遇與挑戰。實現電氣工程及其自動化技術的優化發展與應用,對我國社會經濟的發展具有重要推動作用。
1 電氣工程及其自動化的概述
電氣工程及其自動化是一門新興的學科內容,主要是指在電力生產與應用的過程中,實現對電氣工程與管理的自動化控制[1]。電氣工程及其自動化技術是基于電子技術、計算機技術、互聯網技術、機械智能化技術的基礎上得以實現并發展的,因此,電氣工程及其自動化具有綜合能力強、涉及與應用范圍廣、依賴性強等特點。與此同時,電氣工程及其自動化技術在一定程度上有效提升了各企業電力系統的工作質量與工作效率,減輕了員工的工作強度,便于電力企業對電氣設備以及用電量的統計與管理。由此可見,在當今用電量高速增加的環境中,實現電氣工程及其自動化的優化,對電力企業現代化改革與發展具有重要意義。
2 電氣工程及其自動化存在的問題分析
在社會經濟、科學技術以及人們生活質量快速提升與發展的環境中,電氣工程及其自動化在得到全新發展的同時,人們對其也提出了更高的發展需求。在認知到電氣工程及其自動化重要性的基礎上,明確其發展中存在的問題,并給予解決,實現其優化發展具有重要意義。筆者結合自身工作經驗發展,就電氣工程而言,現今電氣工程及其自動化在發展過程中主要存在以下問題:
第一,電力企業對電氣工程的管理存在缺陷:現今,由于用戶用電量的不斷增加,加之用電設備的陳舊,在一定程度上為電氣工程的管理增加了難度。與此同時,電力企業在電氣工程管理中缺乏對電氣工程施工質量與監督的管理機制,致使電氣工程工作效率與工作質量低下,從而不利于電力企業電氣工程及其自動化的優化發展。
第二,電氣工程及其自動化工作效率效率不高:電氣工程及其自動化的主要優勢之一在于提升企業工作質量與工作效率,實現電力企業的競爭與可持續發展,但是在實際發展過程中,由于電力企業缺乏獨立的電氣工程管理系統,電氣工程及其自動化管理技術水平有效,電力項目費用存在浪費現象,從而導致電氣工程及其自動化技術并無法得到顯著提升,并在一定程度上無法滿足企業市場化需求,從而致使電力企業電氣工程及其自動化技術的應用質量與運行效率低下,企業電氣工程及其自動化得不到實質性發展[2]。
第三,信息傳遞存在安全隱患:近年來,隨著我國市場經濟的不斷提升,我國工業行業、制造業、農業、建筑行業等多領域行業得到了一定的革新與發展,與此同時,電氣工程也被應用于各領域以及各行業之中,并發揮著不可特帶的作用。因此,實現電氣工程及其自動化數據信息穩定、準確、安全的傳遞具有重要意義。但是,在實際發展工程中,由于各企業之間其管理機制、電氣工程技術、電氣工程自動化管理設備存在一定的差異性,從而導致電氣企業在進行電氣項目交流與系統自動化管理過程中,其數據信息的傳遞缺乏統一性和安全性。
3 解決對策分析
針對上述電氣工程及其自動化發展中存在的問題,我國電力企業以及相關部門應采取科學、合理的解決對策,實現電氣工程及其自動化的優化發展。
首先,應強化自身對電氣工程及其自動化的理解與認知,轉變發展思想、明確科學發展方向。在基于新時期經濟與企I結構轉型的工程發展環境中,規范企業管理體系,樹立正確發展范觀念,為企業電氣工程及其自動化管理制定科學發展規劃[3]。其次,建立統一的電氣工程及其自動化管理平臺。企業在提升對電氣工程管理與發展的重視的基礎上,合理增加科研投入,引進先進管理理念,借鑒發展優秀的企業經驗,結合自身實際情況,根據所存在的問題制定相應的管理方案,從而建立獨立而統一的電氣工程及其自動化發展平臺。以此同時,建立通用網絡管理系統,優化數據傳遞配置,實現電力企業電氣工程及自動化應用各環節之間信息傳遞的準確性、安全性與實效性。
4 結論
總而言之,電氣工程及其自動化是我國現代工業建設與發展中的重要組成部分,對我國社會經濟的提升、工業現代化建設、人們生活質量的優化發展具有重要影響作用。因此,明確電氣工程及其自動化存在的問題,并給予科學、合理、實效地解決已成為新時期電力企業改革發展的重點。在基于科學技術的基礎上,實現電氣工程以及自動化技術的系統化、規?;?、普及化發展,不僅是我國電氣工程建設發展的主導方向,也是我國電力企業市場化建設的重要目標。
參考文獻:
[1]張志剛,瞿祝殷科生等.大工程觀下電氣工程及其自動化專業課程體系的研究與實踐[N].湖南科技學院學報,2013(08):44-46+49.
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關鍵詞:電氣工程;自動化;問題;對策
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一、電氣工程及其自動化的定義
電氣工程及其自動化是一門涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域的學科,其具有較強綜合性,它的主要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合,電工技術與電子技術相結合,元件與系統相結合,使學生獲得電工電子、系統控制、電氣控制、電力系統自動化、電氣自動化裝置及計算機應用技術等領域的基本技能。通過學習工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,使得人們具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力。電氣工程及其自動化專業就是為各行各業培養能夠從事電氣工程及其自動化、計算機技術應用、經濟管理等領域工作的寬口徑、復合型的高級工程技術人才。電氣工程及其自動化就是現代工業發展的核心技術,它是各個高新技術的總和,在現代化工業的生產中,有著不可替代的重要性。
二、電氣工程及其自動化存在的問題
(一)電氣工程及其自動化的技術問題
電氣工程及其自動化由于是涉及,電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域的學科,在應用過程中會遇到很多的問題,尤其是技術上的種種問題?,F在科技是在飛速的發展,但是和日益需要更新的電子信息技術相比,這些是遠遠不夠的,現在最嚴峻的形勢是,缺乏很高端的技術手段,導致了相關的技術更不上時代的需要,電力電子技術、計算機技術和電機電器技術等等這些市場缺乏大量的人才,在現代化信息技術如此發展的社會,尤其是計算機技術是很時興的,然而由于很多人沒有看好這個市場的前景,又加之這是一個剛剛發展起來的行業,因此在發展初期市場需求量如此大的時期,高新技術人才極度匱乏,很多人由于不能掌握一手很好的計算機技術,因此在工程及其自動化的這個行業的操作中,就出現了卻人卻技術的窘況。因此電氣工程及其自動化在應用過程中,遇到的最大問題也就是技術方面的問題,這個問題亟待解決,也只有盡快找出相關的措施進行解決,才能使得電氣工程及其自動化的技術提上去,更好的為社會發展做貢獻,使得社會工業化進程加快腳步。
(二)電氣工程及其自動化的管理問題
由于現在很多的工業生產都采用了自動化的管理程序,許多的操作已經取代了人工的職能,因此在現代化的工業生產中,電器工程及其自動化變得越來越重要。然而其自動化的管理模式,既是優點又是缺點,其優點有很多,譬如減少了人員的操作,使得操作簡單化、機械化,任何環節的出錯率都會降低,同時由于減少了人工的使用,從而能為企業減少一大筆的薪資開支。但是正是這種便利的管理條件,從而在就了人們懶惰的心理,管理人員對于生產程序的管理也就隨之松懈,平時對于生產程序也許一天二十四小時輪流監督的制度也就相對的放松,改成一天監督一兩個小時,或是隨便看看,并不把它放在心上,隨之產出的商品質量大不如以前,但是管理人員還是不能理解其中的原因,就會使得結果愈演愈烈,最后導致企業蒙受巨大的損失。由于管理理念上出現的問題,從而引發出的一系列損失,因此電氣工程及其自動化的管理問題也是其中一大問題,是必須值得重視的,否則后果不堪設想。
三、電氣工程自動化問題的應對對策
(一)努力實現科技化
科學技術的飛速發展給電氣工程發展及其自動化提輝供了強大的技術支撐,也極大地影響著人們的生產與生活。為了應對電氣工程自動化中出現的問題,借助科技的力量,努力實現科技化是必須的。所謂的科技化就是要在電氣工程自動化發展過程中不斷引進新技術,使用新材料,推出新產品,我國在引進新技術的同時要十分注重自主創新,以降低能耗為主要著力點,在生產實踐中積極推廣低能耗的新技術、新方法與新工藝。在電氣工程自動化發展過程中,我國要善于利用新型的材料,借助信息技術、計算機技術、網絡技術等高新技術研發新的產品。
(二)努力實現信息化
21世紀是信息化的時代,計算機技術的發展以及網絡的普及使得信息的傳輸十分便利,電氣工程自動化要努力實現信息化,也就是在發展過程中十分重視信息技術,將網絡通信技術廣泛并且熟練地應用到電氣設備的設計、制造與運行的過程中,并且在計算機優化與仿真技術、人工智能分析等方面熟練運用網絡通信技術,使信息交流暢通無阻,更有助于電氣工程自動化的實現。
(三)努力實現開放化
電氣工程自動化需要努力實現開放化,也就是要與外界建立一個借口,與外部世界進行連接。計算機網絡技術的發展,使得信息的實時交換以及網絡共享成為了可能,在電氣工程自動化實現開放化的過程中,計算機網絡是重要的基礎設備,也是實現電氣工程自動化管理、決策、控制和制造一體化的關鍵,目前,計算機網絡技術已經光反應用到了電力系統的各個元件以及局部系統的監督、管理與調節中去,已經逐漸成為電氣工程信息管理、技術調度和自動化等方面的核心。
(四)重視電氣自動化專業人才的引進和培養。眾所周知,電氣工程是一項專業性很強的工程,在當今的社會經濟發展過程中發揮著越來越重要的作用,已經成為了一種重要的基礎產業,同時也受到了相當高的重視。伴隨著社會經濟的快速發展以及資源的日益枯竭,因此,只有建立一支高素質、專業化的人才隊伍,才能滿足社會的需要。而電氣工程自動化的建設需要的人才一方面需要具備自然科學知識,同時也需要具備管理科學知識和社會科學知識,此外,還需要具有很強的計算機應用能力。只有通過長時間的培訓以及社會實踐,才能培養出符合未來發展需要的電氣自動化專業人才。
(五)改變管理理念
在現代化的生產中,由于生產模式的改變,其管理模式也得隨之改變,從前采用人工在生產線上生產,因此很容易出現錯誤,因此采用監督制度管理,而現在隨著電子工程及其自動化的普及,減少人員的參與和監督,這是無可厚非的,但是其懶惰的心理,偷懶的管理制度必須改正過來,不能因為采用機械化的生產了,就能放松其管理心態,這是一種錯誤的管理理念。因此,得對相關的管理人員進行培訓,在他們掌握相關技術的同時,不能因為管理的失誤而是企業蒙受巨大的損失。改變有的管理理念,跟著形勢走,不能總是在變,也不能一層不變,只有順應形勢,才能在最有效的時間里創造最大的財富,這也就是自動化技術如此越來越受歡迎的原因。
(六)提高能源利用率,不斷促進工作效率的提高
電氣工程的重點都是節約成本,減少損耗,使資源利用率達到最大化、無謂的能耗最小化,減少不必要的損耗,因此在選擇供電系統的變壓器時,應考慮繞組阻值相對小的變壓器,目的是使電流損耗減少從而達到降低變壓器的運行成本的目的。實際上由于我國工業化的不斷進步與發展,高集成化、智能化、全新化的電氣自動化設備正慢慢計入工業化,但由于國內工業生產利益需求的急切性及新設備的花費不容小覷,許多工業都有意回避新設備,這就進一步造成能源利用率低的問題。因此,要加大對新設備、新技術的推廣,建立更加完善的條例,來提高工作效率。
當然全球化的今天,知識、資源共享已是主流。因此建立一個統一的系統平臺事完全有必要的,更是利大于弊的。試想如果將目前掌握的各種先進的技術融合利用,達到實現科學化管理目標,將先進思想的合理利用可以達到意想不到的效果。
四、結語
電氣工程朝著智能化和現代化的方向發展是社會發展的必然,科學技術的飛速發展給電氣工程的發展提供了強大的技術支撐,也極大地影響著人們的生活。在這種形勢下,政府以及相關單位要抓住發展機遇,不斷進行人才隊伍建設,制定并完善相關的制度,在引進技術的同時進行自主研發,不斷推進電氣工程的發展及其自動化,相信經過長期的努力,我國電氣工程及其自自動化定能邁上一個新臺階。
參考文獻:
[1]劉瑩.芻議電氣工程及其自動化問題及對策[J].黑龍江科技信息,2013,11:142.
[2]高博.電氣工程及其自動化發展問題與對策分析[J].企業技術開發,2014,02:90-91.
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關鍵詞:電氣工程;自動化;討論
一、電氣工程及其自動化
電氣工程及其自動化專業是電氣信息范疇的一門新興學科,但由于和人們的日常生活以及工業消費親密相關,開展十分迅速,如今也絕對比擬成熟。曾經成爲高新技術產業的重要組成局部,普遍使用于工業、農業、國防等范疇,在國民經濟中發揚著越來越重要的作用。
電氣工程及其自動化觸及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多范疇,是一門綜合性較強的學科,其次要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合。該專業培育具有工程技術根底知識和相應的電氣工程專業知識,受過電工電子,零碎控制及計算機技術方面的根本訓練,具有處理電氣工程技術剖析與控制成績根本才能的初級工程技術人才。
電氣工程及其自動化專業是電氣信息范疇的一門新興學科,觸角伸向各行各業,生活中的大大事務,均可見它的身影,與社會工業消費親密相關,開展非常迅速。
二、電氣工程及其自動化建立相關成績
1.電時令能與消費需求矛盾。在電氣工程自動化進程中,動力擔任著十分重要的角色。動力,是電氣工程的開展根基。在動力稀缺的當代,電氣工程自動化建立中觸及的動力成績,多表現爲動力浪費、應用率提升方面。若處理動力耗費成績,我們需注重電氣設計。既應維持電廠的動力供給,使之能正常消費;同時還需掌握修建中的電力運用狀況,防止肆意糜費動力。我國工業開展,需以電氣工程爲支撐,工業消費的諸多環節及運轉,都離不開電氣工程的協調與配合。從某種水平上看,電氣工程對整個工程的運轉提供了牢靠保證。但是,實踐工業消費中,動力糜費景象極爲嚴重,與消費需求間的矛盾日益鋒利。構建綠色的環境、處理節能成績,與電氣工程開展間存在嚴重分歧。
2.設計本錢添加,管理程度受限?,F階段,國際電氣工程、電氣自動化零碎建立僅僅作爲綜合技術,缺乏針對性。在運用進程中,企業技術人員需立足于以后實踐,結合現有技術效果,停止特性化設計,這就容易添加本錢。電氣工程及與之相關的自動化開發平臺多種多樣,在實踐設計、施工、調試、啟動、運轉及前期維護等環節中,軟件開發工夫被延伸,各環節費用分明添加,這就違犯了工程最開端的本錢控制目的,無法完成本錢最優化,甚至能夠給企業帶來嚴重損失。在管理電氣工程時,受電氣工程質量及管理程度影響,電廠往往只注重電氣工程的質量檢測,以及最終報告,而疏忽了施工環節中的質量監管與控制,這無疑給電氣工程運作埋下了平安隱患,對工程前期運用、運轉平安形成了很大影響。
三、電氣工程及自動化成績的處理對策
1.以迷信思想爲指點,完成自主創新。在我國,電氣工程及其自動化運轉未構成迷信的規劃體系及指點思想。理論中,開發人員應事前理解開發目的、受眾群等相關信息,并掌握整個行業開展靜態;詳細操作中,應完成迷信規劃、管理。這樣一來,不只能節省零碎開發工夫,同時也能降低開發本錢。應完成自主創新,不時引進先進的資料及電氣技術。在設計開發階段,應仔細研討設備、零部件以及元器件的技術條件、環境,剖析商品設計參數,并提出針對性的設計方案。此外,應在確定商品屬性、類型的前提上,設定出商品的構造;應確保商品操作、運用功能良好,以增加前期維修本錢。
2.電氣自動化的節能。通常而言,電能傳輸中導線上電阻會損耗有功功率。線路上電流改動不了,要降低電能的傳輸損耗,我們需減小導線電阻。理想中,導線電阻與截面積成負相關,而和電導及導線長度成正相關。詳細而言,我們可經過下列方式,降低導線電阻:首先,選擇電導率絕對較小的材質作爲導線,防止電路上損失過多電能;其次,延長導線的長度。布線時,我們可將導線走直路,延長其長度;再者,變壓器應接近負荷中心,以增加供電間隔。最初,盡量擴展導線的橫截面積,在條件允許狀況下,優先選擇橫截面積偏大的導線,以降低電阻損耗,完成節能目的。
3.構建并完善網架構造,浪費供電本錢。與電氣工程相關的通用網絡構造需堅持高度一致,應用先進網絡技術,傳輸和共享電網中的數據,進而提升電網價值。網絡通訊時期,構建通用的網絡構造可爲電廠電網數據傳輸、共享提供更多便當,提升電氣工程自動化運轉效率。網絡構造,是電氣自動化零碎中的中心環節,可完成電網資源的優化配置,真正完成網絡互通。另外,爲浪費供電本錢,補償各單位自動化工程獨立、功用單一等缺乏,可構建 SCADA與 CIS零碎、現有 CIS、線損管理及牢靠性管理
零碎等相結合的配電管理零碎,高度集成配網自動化零碎相關信息,完成零碎功用的重組與優化。
4.打造高程度、專業化人才隊伍。電氣工程及其自動化建立,是國民經濟與產業開展的中心環節,彼此間互相影響?,F階段,全球經濟在飛速開展,動力緊缺、環境凈化日益嚴重,人力資源占據著十分重要的位置。高素質的技術人才,不只應穩扎穩打地學習實際知識,同時還必需具有良好的應變才能和敏理性。與此同時,應深化參與社會理論,跟進時代潮流,創新思想,力圖成爲優秀的古代化人才。電氣工程自動化以操作爲重點,具有較強的專業性,這就要求相關人才掌握實際、專業知識,并將其使用到理論操作中去,爲電氣自動化開展奉獻力氣。
時代在開展,電氣工程及自動化技術也面臨著新的開展機遇與應戰,這就要求電氣人員注重科技創新,不時提升電氣工程質量管理與控制程度。電氣自動化技術在各范疇失掉了逐漸推行,但其全體應用率偏低。爲此,企業應客觀對待電氣工程自動化開展中呈現的各類成績,經過構建完善的通用網絡零碎,一致數據規范等措施予以處理。在浪費消費本錢的同時,不時提升使用效率,爲企業發明更多經濟效益,進而推進電氣工程自動化邁上新征程。
參考文獻
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關鍵詞:地方院校;電氣工程及其自動化專業;人才培養
作者簡介:魏立明(1974-),男,吉林省吉林市人,吉林建筑工程學院電氣與電子信息工程學院,教授;韓成浩(1972-),男,朝鮮族,吉林延吉人,吉林建筑工程學院電氣與電子信息工程學院,教授。(吉林 長春 130118)
基金項目:本文系吉林省教育科學“十二五”規劃課題(課題編號:GH12181)、2012年吉林建筑工程學院教學質量與建設工程項目的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0007-02
近年來,信息技術的迅猛發展給普通高等院校電氣工程及其自動化專業帶來了較多良好的發展機會,因此,如何對電氣工程及其自動化專業人才進行培養成為各高校的重要任務之一。如何構建新的培養模式,優化相應的人才培養方案,制訂良好的教學體系,培養具有創新能力和工程能力的電氣工程及其自動化專業高級應用型人才成為應用型工科院校所面臨的任務之一。吉林建筑工程學院是吉林省建筑類普通高等本科院校,屬于二本院校,其辦學理念是培養“理論基礎堅實、實踐能力扎實、思想作風樸實”、具有創新精神和創造意識的高級應用型專門人才。吉林建筑工程學院電氣工程及其自動化專業的培養目標是使學生能夠從事建筑電氣領域內的相關設計工作、施工工作、運行與管理工作,并且把他們培養成為應用型高級技術人才。根據吉林省經濟發展的需求和建筑行業的特點,加快電氣工程及其自動化專業應用型人才的培養成為電氣與電子信息工程學院實現飛速發展的有效渠道。為此,電氣與電子信息工程學院在優化培養方案、加強教學質量工程建設、構建應用型實踐教學體系等方面進行了有益的嘗試和探索。
一、優化人才培養方案
地方應用型本科院校的辦學定位應首先強調應用性,所以既不能延續普通本科傳統的教學模式,也不能削弱相關基礎理論的教學,而是應該兩個方面同時發展。特別是應該加強學生工程應用能力的訓練和培養,把相關課程中的應用環節(例如:實驗、課程設計、實習等)充分融入到教學過程之中,以便提高學生的動手能力和應用能力。應用型本科院校在教學環節中應突出實踐應用與理論教學的相互滲透,堅持工程實踐與科學教育并重的原則,逐步建立合理的符合應用型本科人才培養的課程體系。這樣做的目的主要有兩個:一是給學生打下較扎實的基本理論基礎;二是讓學生在大學期間參加相關專業工程的基本訓練,使學生具備建筑電氣方面的專業技能、提高學生在認知過程中發現問題、分析問題和解決實際工程問題的能力。
因此,吉林建筑工程學院組織電氣工程教研室教師進行了廣泛調研,主要通過座談會和實地訪問等多種形式。通過調研了解用人單位對學校所培養的人才的需求和要求。同時向沈陽建筑大學、北京建筑工程學院等有關其他院校進行調研,獲得其人才培養方案。學院還定期組織召開電氣學院校友會,了解往屆畢業生在工作中對大學期間所學知識、技能和能力要求的反饋。學院派教研室主任和骨干教師參加電氣工程及其自動化專業的指導委員會會議,了解該專業最近動向,廣泛聽取設計院和施工企業中的專家、企業負責人的意見及建議。在上述調研的基礎上,優化原有的電氣工程及其自動化專業的培養方案,形成自身的特色。該方案應以夯實基礎、開拓專業知識面、重視應用能力為主要原則,切實加強對學生工程能力的培養。
電氣與電子信息工程學院對電氣工程及其自動化專業的課程設置進行了優化,主要體現工程實踐教育,刪除課程之間重復的內容,構建了注重建筑特色的電氣工程及其自動化專業人才培養方案。電氣工程及其自動化專業課程體系的整合應依據吉林建筑工程學院的辦學定位,主動汲取建筑設計院、建筑施工企業等相關單位的意見,合理確定專業課程的學時以及實踐教學在整個課程體系中的比例。整合后的電氣工程及其自動化專業的課程體系平臺由“專業基礎課程模塊+專業課程模塊”構成。該平臺體現了課程的應用型人才培養。其中“專業基礎課程模塊”包括注冊電氣工程師資格考試應必備的理論基礎,其中有模擬電子技術、電路原理、電機與拖動、電氣控制技術、數字電子技術等課程?!皩I課程模塊”課程的設置應體現建筑行業的特點。我院設置了建筑電氣技術措施、供配電技術、建筑照明、消防與安防系統、建筑電氣施工與概預算等課程。每一模塊含有理論教學、實驗教學和課程設計三個內容。上述課程的設置使電氣工程及其自動化專業符合建筑行業的特點和要求,使得學生在就業時更加明確自己的定位方向。同時課程體系平臺還可以根據就業方向進行相關選修課程的設置,以滿足工程應用性要求,例如設置綜合布線、樓宇智能化技術、嵌入式系統等課程。
二、加強電氣工程及其自動化專業教學質量工程建設
1.課程建設與教材建設
在優化專業課程、強調應用能力的課程建設原則指導下,應用型人才培養所需要的課程建設包括相關課程內容、教學方法改革、教學手段促進等方面的建設。我院電氣工程及其自動化專業的所開課程中電氣控制技術和數字電子技術被評為校級優秀課,單片機原理與應用被評為校級精品課,自動控制原理以及消防與安防系統兩門課程被評為省級優秀課,電路原理被評為省級精品課。在進行課程建設的同時,電氣與電子信息工程學院也非常重視電氣工程及其自動化專業課程的教材建設。教材建設應該體現電氣工程及其自動化專業教學成果,要積極推進紙質教材、電子教案、教學參考書以及教學課件四位一體化的教材建設,選用智能建筑專業指導委員會推薦的高質量教材,同時結合本學院課程撰寫相關建筑電氣教材。
2.教學管理制度的完善
規范有序的教學管理制度是提高學院的教學質量、推動學院教學改革的重要保證措施。為保證電氣工程及其自動化人才培養方案的全面落實,電氣學院充分發揮領導和學院教師的力量,建立起包括畢業設計(論文)規定和實習要求等相關教學管理的規章制度,對教師和教學管理人員的工作進行了具體規定,提出了明確要求,從制度上保證了電氣工程及其自動化專業人才培養的質量。學院成立了由學院領導、教研室主任和實驗室主任組成的二級教學督導組。督導組成員通過平時聽課、 課下與教師、學生交流等形式了解教師教學狀態以及學生的學習狀態,在一定程度上促進了學院教師教學水平的提高,并且為學院進行教學二級化管理提供了相關的依據。
按照電氣與電子信息工程學院教學質量評估實施規定,每學期由每一年級的輔導員組織各班學生對每一位專業任課教師的教學情況進行評估,根據學生所反映出的問題制訂相應的整改措施,以促進教學質量的提高。針對畢業設計(論文)的應用環節,學院結合電氣工程及其自動化專業特點,制訂了相應的畢業設計(論文)工作流程和考核辦法。該辦法規范了畢業設計指導過程中存在的問題,保證學生畢業設計(論文)質量的有效性。
3.采取多種教學形式,提高課堂質量
在教學形式上,改革傳統的“以老師講解為主”的教學形式,實行“老師教與學生學互動”以及“學生之間互動”的教學模式,建立起以培養學生實踐應用能力為主的教學方式。具體措施有:將老師的科研項目帶入課堂,拓寬學生的知識面;學習優秀的學生在課后充當其他學生的“老師”;讓學生討論某一教學內容,采用分組討論的形式。每一位老師將自己的科研項目引入課堂,將本專業的前沿知識引入課堂中,引導學生學習相應的知識點,同時講授該課程知識點在科研項目中是如何應用的。優秀學生當“老師”就是拿出一部分較容易的教學內容讓學生自己講,提高學生學習的主動性和積極性。學生分組討論就是在每一堂課中留出部分時間組織學生討論,每一小組發表自己的觀點,使學生在討論中增強對知識點的理解,培養學生分析問題和邏輯思維能力。與此同時,教師應該充分利用計算機網絡資源,搭建學生與教師溝通的新平臺。具體措施包括建立相關專業課程QQ群、構建課程教學資源網站等。
三、構建以工程能力訓練為特色的實踐教學體系
電氣與電子信息工程學院所構建的實踐教學體系主要以工程能力訓練為主要特色。這其中包括編寫實踐教學計劃、實綱和、專業教材時將本專業的的技術實用性及時反映出來。在制訂課程教學計劃時,應該明確規定所有實踐教學環節的目標和任務,并且按照每一個實踐項目分批次規定教學內容、教學要求和考核辦法等。以往的實驗教學中主要以驗證型實驗為主,現在變為以設計型和綜合型實驗為主導。同時在實驗考核要求上改變以往的考核方法,取而代之的是以每位學生實際操作能力、實驗數據的分析能力以及實驗過程中解決實驗疑難問題的能力的綜合考核方式。對于專業基礎課實驗考核(例如:電路原理、模擬電子技術等課程),應該在做實驗的時候一人一組進行考核。考核時應該根據教師所提的要求單獨設計相關實驗方案,在規定時間內獨立完成實驗,獲得正確的實驗結果并且對實驗結果誤差進行分析。實踐證明,上述做法對于提高學生的動手能力和創新能力是非常有效的。
我院擁有吉林省高等學校智能建筑系統集成與節能控制重點實驗室和吉林省科技廳建筑電氣綜合節能重點實驗室,上述兩個實驗室為電氣工程及其自動化專業本科生提供實踐訓練的場所。我院建立了較完善的大學生課外科技活動制度,舉辦了全國大學生智能建筑實踐技能競賽(北方賽區),從2004年至今連續舉辦了九屆校內大學生電子設計競賽。這些活動豐富了學生的課外科技活動,也充分調動了學生學習的積極性。電氣工程及其自動化專業的學生在所參加的各種課外科技活動中取得了優異的成績,例如2010年參加吉林省大學生電子設計競賽獲得一等獎2項、二等獎3項、三等獎5項的好成績,2010年參加全國大學生智能建筑實踐技能大賽獲一等獎。
四、結語
本文詳細闡述了地方院校在電氣工程及其自動化專業應用型人才培養方面的經驗和做法。具體通過優化人才培養方案、加強專業教學質量工程建設、構建培養學生應用能力的實踐教學體系等方面進行相應的改革與嘗試。同時,根據吉林建筑工程學院人才培養目標提出了電氣工程及其自動化專業人才培養中體現建筑行業發展和要求的新思路。
參考文獻:
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[2]華紅艷,楚隨英.電氣工程及其自動化專業實踐教學改革探索[J].鄭州航空工業管理學院學報(社會科學版),2005,24(1):97-98.
篇5
作者簡介:張莉莉(1982-),女,漢,河南省洛陽人,講師,碩士,畢業于江蘇大學,主要研究方向為電氣自動化、現代控制等。
電氣工程及其自動化是與電能生產和應用相關的技術,也是工程教育體系中的一個學科[1]。隨著社會經濟的發展,電力需求越來越大,電力后備人才的培養迫在眉睫。目前,我國許多大學都開設有該專業,是我國高校招收學生最多的專業之一。洛陽師范學院也開設了該專業,專業包含電力系統及其自動化、過程控制及其自動化、電力電子與拖動三個方向。 該專業安排的課程都是從事電力系統相關工作的基礎知識,有理論性強、且與實際工程聯系密切的特點,它要求學生有較高的動手能力。但由于傳統教學方式存在不足,所以至今教學效果不夠理想[2]。該文在已有教學改革和實踐的基礎上,引入CDIO工程教育理念,并將教學與工程實踐相結合,確定課程教學方案,最終得出一套基于CDIO的電氣工程及其自動化專業(電力系統及其自動化方向)的教學方法,進而培養出工程能力較強的學生。
1 洛陽師范學院電氣工程及其自動化專業發展和現狀
我校是師范院校,電氣工程及其自動化專業開設較晚,與重點工科大學相比,在學校軟硬件方面都存在一定的差距。我校原為師范院校,開設該專業后在課程體系及教學方面還沿用了師范教學的一套理論,難免出現各種問題。
在課程體系和教學內容中,出現了一些問題:一是注重理論教學,忽略了實踐教學,學生實踐能力較差;二是各門課程老師交流較少,各課程教師只是專注于自己教學課程,與相關課程老師交流過少,導致學習內容上的連貫性不是很好;三是校企合作還有待提高;四是教學設備和設施不完善,校內實驗實訓基地和校外實踐教學基地尚未建設好;五是電氣工程及其自動化是長線專業,具有很大的社會需求,尤其服務洛陽地方經濟和相關行業的能力仍待提高。
2 改革思路及方向
2.1 基于CDIO的理論教學改革
CDIO由構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)四個英文單詞的首字母組成。它涵蓋了從產品研發到產品運行的整個周期,引導學生主動學習工程,并注重實踐以及課程之間的聯系,集中體現了“做中學”和“基于項目的教育和學習”的理念,因此理論教學時應注重實踐中的應用內容的講授。
2.1.1電力系統及其自動化方向專業課程設置
電力系統是由多個環節組成的電能生產與消費系統,包括發電、輸電、變電、配電和用電等。為保證系統的良好運作,還在各個環節和不同層次之間設立了相應的信息與控制系統,用來測量、調節、控制、保護、通信和調度電能生產的全過程,以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能。電氣工程及其自動化(電力系統及其自動化方向)主要任務就是理解、掌握并能設計電力系統各個環節。因此該專業主要開設的專業主干課程有:電力電子技術、高電壓技術、發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護、計算機仿真、電力系統規劃等課程等。
2.1.2理論教學改革
學生通過學習專業主干課程對電力系統有一個全面深入的了解,為今后從事相關的工作打下堅實的理論基礎。為了達到好的教學效果,以上各門與實際聯系緊密的課程講授時應以CDIO的教學方式進行教學,使學生主動學習,牢牢掌握電力系統的相關知識。
以《電力系統繼電保護》課程為例[3],對課程基于CDIO的教學,講解內容應分步實現。首先,要讓學生透徹理解繼電保護的內涵,引導學生通過對大型事故案例的分析來主動地發現問題并構思(conceive)。因為繼電保護作用重大,能保護一次系統的安全穩定運行,學生們只有在分析系統正常運行和故障運行的電氣量特性差別的基礎上,才能設定保護方案,所以學生必須牢牢掌握。其次,掌握繼電保護方法是思考和解決保護問題的基礎,學生只有在此基礎上,才能對一次系統故障進行分析,找出相對的辦法來切除故障,并完成設計(design)和實現(implement)過程;再次,典型完備的保護方案應從企業那里借鑒,因為企業在這方面配置十分成熟,啟發學生在配置保護時形成完整的概念,完成運作(operate)過程。上述這種教學內容設計,彌補了原來的繼電保護課程偏重于基本原理的介紹、不注重應用的缺陷。
2.2 基于 CDIO 工程教育模式的實踐性教學環節的改革與實踐
目前我國工程教育不僅重視科學基礎,還重視對學生個人能力、團隊合作能力以及系統適應和調控能力的培養。要真要做到這些,要改革工程人才培養模式。參照CDIO理念進行改革是一種有效可行的思路。這種理念以項目設計為導向、以能力培養為目標,可通過項目設計將整個課程體系系統地、有機地結合起來。該研究為學生設置了1級、2級、3級三個級別的項目。1級項目涵蓋該專業核心課程,體現專業主要能力要求,貫穿于整個本科教學階段,對學生進行構思、設計、實現、運作的整體訓練;2級項目則僅涉及一組相關核心課程的學習,重點突出對某項能力的要求;3級項目則針對單門課程,專為增加學生對該門課程的理解而設。各級項目設立的必要性、所涉及的能力要求等,均根據課程需要而定。通過以上設計,整個培養計劃形成有機整體。
2.2.1基于 CDIO 模式的課程設計的設置(3級項目)
該校電氣工程及其自動化專業有多達二十幾門的專業課課程設計,為了達到實際效果,電力系統及其自動化方向的學生重點對電力電子技術、高電壓技術、發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護、電力系統調度自動化、電力系統自動裝置原理、Matlab控制系統與仿真、單片機原理及應用等課程進行課程設計環節。通過增加實踐環節,增設每一門課的課程設計,可以很好的提高學生的動手能力,改善學生對知識的理解水平,為使學生形成完整的知識體系以及應用能力打下良好的基礎。
3級項目設計旨在鼓勵學生主動學習和綜合學習。項目通過開展學術研討活動,推動學生學習系統建模、模型分析、仿真開發等技能。教師在課程設計項目中要引導學生通過技術研討、方案選擇等形式啟發創新思維。在這種新型模式的課程設計下,學生對研究對象進行系統模型分析計算,可培養其用數學邏輯方法精確描述電力系統的能力。項目內容設計時要考慮學生個體能力的差異,為不同水平的學生提供不同復雜程度的選擇。按照各自的要求完成設計任務,也可以達到鞏固知識和鍛煉能力的目的。比如電力電子技術課程設計設置:⑴單結晶體管觸發電路的設計;⑵正弦波同步移相觸發電路的設計;⑶單相半波可控整流電路的設計;⑷單相橋式半控整流電路的設計;⑸單相橋式全控整流電路的設計;⑹三相半波可控整流電路的設計;⑺三相橋式半控整流電路的設計;⑻三相橋式全控整流電路的設計;⑼單相正弦波脈寬調制SPWM逆變電路的設計;⑽半橋型開關穩壓電源的設計;⑾單相交流調壓電路的設計。以上設計難易程度有所差別,適合不同水平的學生,使不同層次學生都能得到鍛煉。
2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“課程群“綜合設計或實驗設置(2級項目)
2級項目則引導一組相關核心課程的學習,重點突出對某項能力要求。我校把電氣工程及其自動化專業的所有課程建立了四個課程群,其中專業課程群有四個:電子電路課程群、自動控制類課程群、電力系統及自動化課程群、嵌入式系統課程群。這里重點討論電力系統及其自動化方向的課程群。
電力系統及自動化課程群主要涉及電能的產生、變換、輸送、分配、控制的理論,電力系統的規劃、設計、安裝調試、運行規律,以及相應的設備、測量、保護、調節、控制系統的理論和技術。本課程群建設的目的就是將電力電子、電力系統分析等相關的理論課程和繼電保護、發電廠電氣部分、高電壓等技術課程同實際電氣設備和電力系統有機地結合起來, 通過上述訓練,學生能掌握電力系統的設計方法,并鍛煉了分析、計算和解決實際工程問題的能力。因此,該課程群的設置對培養從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、技術開發、信息處理、設計施工等領域工作的應用型工程技術人才具有重要意義。
課程群綜合設計或實驗項目的設置有個原則,那就是必須注重專業核心課程之間知識點的相互聯系,強調設計或實驗構思、設計、實現、運作都要基于項目進行。讓課程群綜合設計給學生更多參與實踐的機會。如該院進行不同電壓等級變電站設計與保護的課程群綜合設計時,將具有很強內在聯系的電力系統分析、電力系統繼電保護、發電廠電氣部分、計算機仿真等課程融合成一個課程群設計。以發電廠電氣主接線方案為平臺,依托短路計算和潮流計算來實現電力系統中設備選擇與運行,通過分析故障特征并進行整定計算來設定保護、最后通過計算機動態過程仿真分析等環節[4]。在這一個課程群設計下,學生工程實踐能力得到提高,而且在學習理論課之前,就能對立電力系統整體知識點有宏觀把握。綜合性設計通過利用開放性實驗室實踐,可以獲得遠遠超過課內實驗學時的實踐操作訓練時間。通過自主性、綜合性、設計性、創新性實驗內容的設置,可以進一步提高學生的學習效率和質量。
2.2.3基于 CDIO 模式的“產、學、研”相結合的畢業設計過程改革(1級項目)
CDIO 工程教育思想要求學生主動學習工程技術,并將課程和實踐有機聯系起來。這符合當前高等教育改革和發展趨勢:即將教學過程與相關行業發展緊密聯系起來。該院1級項目必須完整的貫穿于整個本科教學階段,使學生完整的得到構思、設計、實現、運作等方面的系統訓練。該校電氣工程及其自動化專業的1級項目分初級階段和高級階段。初級階段在一到三年級完成,任務是:了解CDIO理念,通過解剖產品實例來了解其組成部分及設計原理,使學生增加感性認識,并了解本專業核心課程與實際產品之間的對應關系,讓他們可以未來工程師的角色定位去看待所學知識;學生經歷項目構思與設計的實踐過程后,對專業的興趣會大大提高,創新思維也能得到鍛煉。畢業設計是1級項目的高級階段,任務是:學生在完成課程學習與項目訓練后,利用所學知識,完成一個產品項目的構思、設計、實現、運作等的訓練。設置1級項旨在讓學生從解決實際問題出發學習專業知識,激發學生對工程問題的興趣,引導其探索并掌握解決問題的方法。
該院鼓勵學生的畢業設計與工礦企業相結合,具體參與到某個產品或者是某個電力建設過程中去,通過畢業設計著重培養學生綜合分析和解決問題、組織管理、社交、獨立工作等各種能力,以及嚴謹、扎實的工作作風和強烈的事業心、責任感。只有具備這些能力和素養,學生將來走上工作崗位后,才能順利完成所承擔的建設任務。
電氣工程及其自動化專業畢業設計的任務是,通過學習和訓練,使學生了解電氣工程設計基本原理和方法,掌握一般電氣工程設計的基本技能;根據情況合理選擇實施方案;熟練進行電氣工程各方面的計算,并設計出合乎規范的電氣工程施工圖紙。評估學生畢業設計時,要將實施過程和成果相結合進行,要重視過程和社會需求者的評價,對于結果則可以看得輕些,做到以社會需求為導向進行評價。學生畢業設計成績評估由畢業設計撰寫(40%)、畢業設計項目實施過程(40%)、社會需求評價(10%)和平時表現(10%)四部分組成。以項目實施與理論掌握情況考核為主,兼顧社會需求與平時成績,這樣才可以較為全面地評估學生的能力。
篇6
關鍵詞:MATLAB;電路;電力電子;電力系統
中圖分類號:TM1-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 16-0000-02
1 引言
MATLAB是多學科多工作平臺的大型科技應用軟件。它包含眾多的工具各異的工具箱,涉及領域包括:數字信號處理、通信技術、控制系統、神經網絡、模糊邏輯、數值統計、系統仿真和虛擬現實技術等[1]。
2 MATLAB在電氣工程及其自動化專業中的應用
電氣工程及其自動化專業的主要課程是自動控制原理、現代控制理論、電力電子技術、電力系統分析、電力拖動等等,這些課程理論性強,學生學習積極性差,且較難掌握。為了改善這些情況,可以利用MATLAB的Simulink工具對相應課程內容進行模擬仿真,通過這樣一個動態仿真來提高學生學習興趣。
1.1 MATLAB在控制系統中的建模與仿真
電氣工程及其自動化專業中與控制系統相關的課程,主要是《自動控制原理》和《現代控制理論》?!蹲詣涌刂圃怼分械淖詣涌刂葡到y的分析(時域法、頻域法等)和設計方法等,通過MATLAB的仿真,可以使學生了解有關自動控制系統的運行機理、控制器參數對系統性能的影響以及自動控制系統的各種分析和設計方法等。
在控制系統中,主要是應用Simulink系統仿真分析,以定性分析為主,闡述各環節(及各參數)對系統性能的影響與改進性能的途徑,下面舉例來說明,圖1.1.1所示為彈簧-質量-阻尼器機械位移系統。圖1.1.2為此動態系統的Simulink仿真模型,分析系統在外力F(t)的作用下的系統響應,即質量塊的位移x(t))。(其中質量塊質量m=5kg,阻尼器的阻尼系數f=0.5,彈簧的彈性系數K=5;并且質量塊的初始位移與初始速度均為0。)模擬仿真時,外力F(t)可由用戶自己定義,使用戶對系統在不同作用下的性能有更多的了解。圖1.1.3為外力F(t)選幅值為5的階躍輸入的仿真結果。1.2 MATLAB在電力電子技術中的建模與仿真
電力電子技術分為電力電子器件制造技術和變流技術兩個分支?!峨娏﹄娮蛹夹g》現已成為電氣工程及其自動化專業不可缺少的一門專業基礎課,在培養該專業人才中占有重要地位。通過學習該課程,使得學生掌握電力電子器件的伏安特性以及整流,逆變,斬波,變頻,變相等變流技術,學生可以通過利用MATLAB對電力電子器件和變流技術模擬仿真分析,最終對這些內容有深刻的理解。
電力電子器件電力二極管、晶閘管、可關斷晶閘管等器件的應用中可以通過建立模型仿真更好的了解這些器件的特性,熟知器件特性后就可以很好的學習變流技術,下面舉例變流技術中的三相整流技術。例:建立三相橋式全控整流電路的仿真模型,給出三相橋式整流電路帶阻抗負載的仿真結果。參數要求:三相交流電壓源通過三個電壓為220V,50HZ,相位滯后120度的交流電壓源實現,觸發脈沖模塊頻率設為50HZ;R=1Ω,L=1mH。圖1.2.1為三相橋式全控整流電路仿真模型,圖1.2.2 觸發角為30度的波形圖。從波形圖得到仿真結果和理論分析結果一樣。
1.3 MATLAB在電力拖動系統中的建模與仿真
電力拖動系統是生產過程中,以電動機作為原動機來帶動生產機械,并按所給定的規律運動的電氣設備。電力拖動裝置由電動機及其自動控制裝置組成。自動控制裝置通過對電動機起動、制動的控制,對電動機轉速調節的控制,對電動機轉矩的控制以及對某些物理參量按一定規律變化的控制等,可實現對機械設備的自動化控制。因此,《電力拖動自動控制系統:運動控制系統》是電氣工程及其自動化專業的重要課程。主要內容包括閉環控制的直流調速,轉速、電流雙閉環直流調速調節器的設計,脈寬調制,交流調速等等,這些內容都可以通過MATLAB來仿真驗證,以提高學生學習的興趣。
串電阻直流調速舉例,仿真模型如圖1.3.1所示,設置各個器件參數并進行模擬仿真,最后雙擊示波器scope、scope1、scope2可以清晰的看到電動機轉速、電樞電流、勵磁電流的波形圖,這里就不再一一列舉。
1.4 MATLAB在電力系統分析中的建模與仿真
電力系統是由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產、傳輸、分配和消費的系統。電力系統分析電力系統穩態運行分析、故障分析和暫態過程的分析。電力系統分析的基礎為電力系統潮流計算、短路故障計算和穩定計算。這些主要內容的分析都可以通過MATLAB中的simulink進行建模仿真或通過MATLAB語言輔助計算。
電力系統故障分析主要研究電力系統中發生故障(包括短路、斷線和非正常操作)時,故障電流、電壓及其在電力網中的分布。應用MATLAB可對其進行模擬仿真,以下舉例說明電力系統故障分析,仿真模型如圖1.4.1所示,三相短路元件可設置為在某一時刻單相接地故障,參數設定,進行模擬仿真,在示波器scope中可得到單相接地時三相電壓電流曲線。萬用表Multimeter元件中選擇故障點A、B、C電壓,示波器scope1得到故障相電壓的正序、負序、零序分量的幅值和相位;萬用表Multimeter元件中選擇故障點A、B、C電流,示波器scope1得到故障相電流的正序、負序、零序分量的幅值和相位。
1.5 MATLAB在其他典型系統中的應用
以上幾個小結簡單的介紹了MATLAB在電氣工程及其自動化專業的專業課程中的應用,實際中,工作人員一般是利用MATLAB進行一些準備建設的典型系統進行建模仿真后,獲得最佳參數,比如說,近年來,柔直流輸電技術在電力系統中的應用越來越重要。利用MATLAB建立合適的柔直流輸電和系統電網的模型,利用它來研究系統的動態特性,具有實時、準確、方便等多種優點;電力電子技術和運動控制聯合系統應用得特變廣泛,它涵蓋了電子電路、電機拖動、自動控制、微機原理等多學科領域,是綜合性、實踐性和應用性很強的研究對象。由于電力電子器件自身的開關非線性,給電路和系統的分析帶來一定的困難,一般常用波形分析和分段線性處理的方法來研究電力電子電路。MATLAB仿真軟件為電力電子技術和運動控制聯合系統的仿真分析提供了嶄新的方法與平臺。MATLAB還可對很多典型系統進行仿真,在這里就不作一一介紹。
3 小結
本文重點討論了MATLAB在電氣工程及其自動化專業中的應用。論述了MATLAB和Simulink在該專業的主要課程中的應用仿真。MATLAB既可以幫助從事相關領域的工作人員對所設計的電路進行計算機模擬與仿真計算,以優化參數與配置,又可以使得該專業的學生在學習相關課程時,通過模擬仿真一方面提高自己學習的積極性和興趣,另一方面又加深對所學知識的理解,使學生不僅學會知識還能理解各門課程的精髓以及在實際中的使用。
參考文獻:
篇7
關鍵詞:電氣工程;自動化專業;教學現狀
中圖分類號:G710 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)20-0058-01
近年來,電氣工程及其自動化專業為我國培養了一批又一批的工業高素質人才。在電氣工程及其自動化專業教學初期運用了精英化的培養模式,但是這一教育模式并未取得良好的教學效果,是由于中職學生理論知識掌握得不扎實。但是由于學生擁有較強的動手能力,非常活躍的思維,為了提高中職電氣工程及其自動化專業的教學效率,就需要建立起一套適用于中職學生的教學模式,在中職學校中的教學時達到切實可行。
一、電氣工程教學現狀
據相關研究發現,當今的中職電氣自動化教育當中,學生在課堂上的主動性并不是很高,對教學內容很難產生興趣,經常會出現這樣一種現象,學生對實際的操作過程非常熟悉,但是操作過程中涉及到的理論知識卻不懂。一些教師對書本上的知識了解得不夠透徹,一旦有學生提出一些比較深奧的問題,教師就會啞口無言,這就直接影響到了學習效果與課堂效率,為了解決這一系列問題,本文提出了一些對策。
二、相應的改革措施
1. 完善教學模式
由于時代的變換,致使學生的思想與從前的思想有所差異,傳統的教學方式并不能很好地適用于現今的教學,并且電氣工程及其自動化專業是一門實踐性非常強的學科。所以,在教學的過程中,提高學生的實踐能力非常重要,需要教師引導學生逐漸對課堂產生興趣,并且還能夠提升自己的動手能力。在教學的過程中,充分激發學生的潛能,幫助學生更好地掌握知識。
例如,在講解LED組裝時,為了使學生對組裝的步驟更加了解,可以聘用一些專業人員進行相關的講解,也可以將這些人員的講解過程錄制成一個視頻,在課堂中為學生播放,這樣,就可以充分激發學生的學習興趣,更好地掌握知識,提高課堂效果。在講解“臥式車床的電氣控制電路”的時候通過多媒體課件,可以將提前下載好的相關視頻在課堂上播出,讓課堂教學變得更加生動形象,使晦澀難懂的抽象知識得到更直觀的表達。通過反復演示,加深了學生的理解,提高了學生學習的興趣,最主要的是緩解了課時緊湊和教學內容增加的矛盾。
2. 改革專業課程體系
中職電氣自動化專業的學生畢業之后,可以從事企業管理以及生產管理等一系列的高技術行業。為了培養更多的高新技術人才,教師應該在教學的過程中付出更大的精力,幫助學生充分挖掘出自己的潛力,提高動手能力。要對傳統的教學體系進行改革與完善,采用適應當今社會的教學方式,將課堂轉變為傳輸知識的地方,將教師從知識的灌輸者變成學生的引導者,為不同的學生設置不同的教學方式,這樣就能夠大大提高教學的效率,幫助學生提升理解能力以及動手操作的能力。
例如,在講解“維修電工模塊”的時候,教師可以這樣設置:首先,要將安全用電這一思想滲透到整個教學過程中,引導學生在學習的過程中,能夠充分考慮到安全,與此同時,還應該在實際操作的過程中,對學生的職業素養進行培養,要求女同學在工作的過程中,要將頭發扎束好,穿平底膠鞋;男同學在工作過程中,一定要遠離煙火,對工作儀器也要非常熱愛,輕拿輕放,保證儀器的完整性。教學的過程是為了培養高新技術人才,所以,在課堂中,就需要對學生進行國家級別的引導與要求,一些理論知識必須達到國家的級別,實踐操作能力更是要滿足國家的標準。在整個課堂中,都要為學生滲透出國家級別的思想,這樣才有助于學生對當今的就業現狀擁有一個更加準確的理解,為自己的實際學習與掌握知識的能力擁有一個更加準確的定位。
3. 提高教師的綜合素質
在教學中,教師的地位非常重要,是知識的引導者與傳遞者,教師的素質高低直接影響到學生的學習效果。教師的教學方式、教學理念與教學質量擁有著千絲萬縷的聯系,學校一定要充分提升教師的綜合素質,讓教師接觸一些現今的教學理論,在實際的教學當中,運用這些理論,才能夠提升學生對課堂的熱愛程度,這樣才能夠提升課堂的教學效率,為國家培養出更多的人才。
學??梢远ㄆ诮M織教師進行相關的培訓,讓教師與教師之間相互交流,說出自己在教學過程中的心得,使教師能夠相互借鑒,掌握教學的精髓,逐漸完善自己的教學方式。學校也可以設置教師周例會制度,將所有教師集合起來,對每一個教師的教學成果進行匯總,也可以邀請幾個學生說出自己對每個教師的看法,這樣每個教師在例會中都會學習到很多東西。
三、結束語
總而言之,電氣自動化專業還處于不斷創新與摸索的階段。在教學的過程中,教師一定要注重自己的教學方式,提高自身的綜合素質,將理論教學與實踐操作充分結合到一起。注重提高學生對課堂的興趣,使學生在課堂中能夠充分地體現出學習的能動性,這樣才能提高教學效率,培養出更多的高新技術人才。
參考文獻:
篇8
目前,國內多數理工院校設有電氣工程自動化專業,但在具體方向上分工不明確。與專業相對應的教學內容不完善,理論教學課程明顯多于實踐教學課程。學生方面,由于教師占據課堂的主體,加之電氣工程自動化涉及大量的實踐內容,學生理解起來較為困難,因此導致專業學生畢業后實踐能力普遍較差。課程內容上,電氣工程及其自動化沿用了傳統的教材,雖然對其進行了適當的改革,但內容上缺乏針對性,不能及時與企業的先進技術進行融合,教材內容存在滯后性。多媒體的出現一定程度上促進了自動化專業教學效率的提高,但由于教師素質等問題導致新的科技手段應用效率并不高,學生的課堂理解和消化能力差。傳統的教學評價體系上存在缺陷,工科類學生在人才培養過程中重視學生基礎知識考核,但卻忽視了實踐能力培養。在相關實驗和實踐內容上設計較少。且理論課不能形成系統的教學模式,在長期的此種教育制度影響下,我國電氣工程自動化學生的積極性較低,在企業頂崗實習中無法發揮積極作用。
二、電氣工程與自動化專業實踐教學探討
針對高等院校電氣工程自動化專業發展中存在的問題,我們提出了具體的解決策略并分析如下:
(一)建立實踐教學基地,強化學生的實際動手能力
無論是對于理科院校還是文科院校,電氣工程自動化都應進一步加強實踐教學。首先,應加大對專業建設投資,增強學生的實際動手能力。增設實驗教學內容,為基礎教學做好補充。為減少學校壓力,可實施校企合作的模式,一方面減小企業壓力,另一方面可為企業提供和培養實踐人才。
(二)與當地企事業單位聯合,創辦產學研實踐教學基地
上文我們提到,在高校電氣工程自動化教學中可實施校企合作的方式促進實踐教學的發展。在高校教學中,應根據其自身發展特點推進數字化城市建設與信息資源整合。同時,建立高效的、完善的信息網,確保其應急保障設施。目前,我國電氣工程有了突飛猛進的發展,建設通用飛機、教練機甚至無人機都在各個領域取得良好的應用效果。要加快我國電氣工程的發展,應進一步促進民用技術雙向轉化,實現資源共享。另外,建立高科技的數據網、云計算中心以及大數據產業鏈等都是電氣工程發展的最終目標。但在高校教學中,自動化實踐教學還應扎實穩定,不斷完善教學體系,豐富教學內容和教學方法,以發揮其積極的作用。
(三)構建“教學生產型”實踐指導教師隊伍
實踐教學是培養學生實踐能力與綜合能力的重點,當然也是目前高校電氣工程與自動化專業發展的主要任務。教師作為教學的主導,如何發揮其積極作用對于教學效率的提高具有直接影響。為此,應不斷提高我國高校電氣工程專業教學的實踐教學能力,提高其責任心、使教師能夠善于與學生溝通,提高教學的針對性。針對電氣自動化的專業性、多向性特點,應組織教學進行多向性培訓,為學生的實踐指導打好基礎。目前,隨著教育改革的進行,一部分教師不能很快的調整自己。針對這種現象,應樹立正確的目標,在高校內部構建具有特色的“教學生產型”的隊伍。另外,高校還應組織學生參加企業培訓,使教師進入企業參與實訓或工作,只有這樣才能掌握最新的電氣工程發展信息,促進其發展。當然,在構建教師團隊的同時還要注重以完善的、科學的實踐教學管理考核體系作為后盾。要確保教師團隊的專業性和學生實踐積極性的提高。由于長期的傳統教育制度影響,學生對專業缺乏信心,因此在實習過程中態度散漫,學校的重視程度不足,不能及時處理這一問題。要解決這一問題,必須在高校內部建立詳細的實踐教學大綱,建立嚴格的實踐考核制度和組織紀律,針對教學中的主要問題增加實踐環節,確保教學的順利進行。
三、總結
篇9
【關鍵詞】電氣工程及其自動化;創新;能力
電氣工程及自動化專業是一門實踐性較強的學科。因為該專業對學生綜合素質的要求較高,需要學生在理論學習中掌握電工技術、電力電子技術、控制技術和計算機技術等多門課程的知識的同時還要求學生具有較強的實踐動手能力;此外該專業還融合了相關學科,所以對培養應用型人才的教學學院在開設課程,特別是動手能力要求較高的課程也提出了更高的要求[1]。
目前多數院校的電氣工程及其自動化專業都結合地方需求,從學院實際教學情況出發,制定了培養應用型人才的教學目標,為達到相應的教學要求目標,在強調基礎理論教學、能力培養的同時均提出加強學生的實踐教學力度,尤其是培養本專業學生的實踐動手能力和創新意識。
相對來說,建設工科類實驗室往往需要很大的投資,而且還存在實驗設備類型眾多、設備更新快、維護困難等客觀因素,長期以來就形成了在教學環節中重視理論教學,忽視實踐教學環節的現象,甚至部分教師、學生也存在一種認識,既大學生在校期間主要是學習和掌握理論知識,只要理論知識掌握透徹,在今后的實踐操作中就能根據理論知識理解和操作相應的設施,從而忽視了在實驗教學環節中對學生動手能力的培養與鍛煉,但此出發點是基于學生畢業后主要從事理論或研究工作。而事實上,目前大多數院校的電氣工程及其自動化專業的學生在畢業后絕大多數學生將走向基層,走向生產第一線,這就要求在教學活動中應該將實踐教學的地位進行提升,加強學生的實際動手能力,讓學生能更快的在生產一線中發揮作用。
本文對在實踐教學環節中出現的各種情況進行分析,結合對本專業學生在實踐教學各環節中反映的問題進行討論,提出如何從實驗教學、課程設計等方面培養學生的實際動手能力;同時結合實驗教師的經驗,提出在學生學習理論知識的同時,如何通過實驗讓學生得到實際動手能力的培養,讓學生從被動接受教學到主動的參與學習,主動思考如何提高動手能力到真正成為應用型人才,更好的適應社會的需求與發展。
1.電氣工程及其自動化專業實驗教學環節改革的必要性
實踐教學體系作為理論教學內容的補充與映證,二者之間有著非常密切的聯系。實驗可以驗證理論知識的正確性,而要完成相應的實驗需要有豐富的理論知識。在工科類實驗教學過程中,我們要充分利用實踐教學自身的優勢和特點,培養學生的實際動手能力,適應社會發展的需要,同時教師要認識到實驗教學環節改革的必要性。
我院電氣工程及其自動化專業的學生在校期間,通過循序漸進的方式學習了相關理論知識,注重相關課程之間的前后依賴性,力求專業課程開設的合理性達到最優。目的在于讓學生通過系統的學習能對所學知識較好的得以掌握并能融會貫通,從而在今后的工作崗位上達到熟練應用。在教學過程中,我們認為專業基礎實驗課是對學生學習的專業基礎課程的一個強有力的支撐,通過專業基礎課程的學習,學生才能完成后續相關課程的學習,甚至為今后接受更高層次的教育奠定基礎,因此在組織專業實驗課的時候,我們應該從學生今后從事的工作崗位多做考慮,有意識、有目的、有針對性的在學生進行實踐教學環節中加強對學生實踐能力與創新能力的培養與鍛煉,讓學生不再停留于實驗是為驗證理論是否正確,也就是為完成實驗任務而做實驗的層次,在實驗環節中通過改革,提高教師教學水平,改進教學方法,通過實驗培養學生分析、解決問題的能力,讓學生養成在實驗過程中能用工程的觀念對出現的現象或問題進行分析、判斷并最終得以解決。所以在充分調動學生的學習積極性,激發學生主動思考的認識下,對于該專業所開設的各個階段的實踐教學環節中應確??傮w教學學時數,同時應合理的安排各階段的實踐教學學時,以多開綜合性或設計性實驗為主,達到讓學生在實驗中加深理論知識的理解、融會與貫通,在實驗中對動手能力進行培養,同時讓學生的創新思維能力得到鍛煉的目的。
針對上述現實情況,為適應應用型人才培養的需要,必須對應用型本科的實踐教學體系進行改革與創新,從而提高學生應對行業發展的能力。這就需要該專業能根據社會需求不斷的調整實踐教學的重點,不斷調整實踐教學的方向。在實踐教學體系的構建中應明確一個原則,即學生的能力培養。先進的實踐教學體系應以實踐能力和創新能力的培養為主體,設計相應的教學培養模式,即在傳授知識、培養學生科學思維能力、不斷創新探索精神的同時,強調理論教學與實驗教學并重、相互統籌協調的理念,充分認識并落實實踐教學在人才培養和教學工作中的重要作用和地位[2]。
2.創新實驗教學方法、考核評價、管理體系
在傳統的理論教學模式下,教師可根據課程內容、教學大綱等要求安排相應的驗證性教學內容,主要目的是讓學生通過完成相應的實驗內容以達到印證理論知識并掌握其基本應用的能力。對于實踐性較強的課程來說,熟練應用所學知識,達到理論應用于實踐的教學要求需要教師在實踐教學環節中增加綜合性實驗和設計性實驗,讓學生在實踐教學環節中不再是簡單的完成驗證性實驗,而是通過對實驗內容進行分析與思考,提出合適的解決措施,在此過程中就需要學生對所學知識能進行整體應用。只有通過這樣的訓練,學生在今后的工作崗位中才能對出現的問題進行分析并能提出解決方案,這也是提高學生實際動手能力最直接有效的教學方法。所以在教學過程中,就需要教師通過宏觀的指導作用,引導學生從實驗項目、實驗方案的選擇、論證到實驗的最終設計并完成,當然在此過程中需要教師付出更多的精力與熱情,時時參與學生進行討論、引導學生完成實驗,教師的工作量將大大增加,但效果也是非常明顯的,因為學生通過思考,對問題如何解決提出可行的方案過程本身就是對知識的理解和應用,也只有通過討論,學生才能對自己經過思考所提出的方案為什么不能解決問題、原因是什么、應如何考慮等能力得到訓練,當學生通過自己的分析與思考并最終完成實驗項目后,學生的學習興趣會顯著增加。為更好的完成實驗內容,學生將會自發的進行學習和思考。通過良性循環,學生的思考與動手能力將得以提高,這樣的教學效果在開設綜合性、設計性實驗的課程中是非常顯著的。
在改進實驗教學內容和方法的同時,也需要建立完善的實踐教學評價體系來考核學生對知識的掌握情況和學生的實踐動手能力。長期以來,實驗教學的考核均只被看作對理論教學成績的參考,甚至一些專業課程根本不記錄實驗成績。造成某些課程的成績只是對理論知識掌握情況、考試狀態的一個反映的現象。在多數院校中,學生需要在完成相關實驗后遞交對實驗完成情況的實驗報告或總結,教師需要付出較多的時間來完成對報告的批閱,對學生在實驗過程中出現問題就滯留于學生對待實驗報告的書寫態度以及表達方式上,不能真正做到對學生在實踐教學環節中出現問題的原因、解決問題的方法進行掌控,學生的創新思維能力也在應付實驗報告中消于彌形,得不到培養與鍛煉。通過對實驗教學效果的總結與分析,我們認為實驗教學體系執行的好壞取決于課任教師對實驗教學過程中的管理與考核,素質較高的實驗教師在實踐教學環節中能與學生及時進行交流,引導學生自行完成相關實驗的操作,對實驗過程中出現的問題能引導學生分析故障原因,讓學生自己提出解決方案,從而培養學生的分析與解決問題的能力;此外還需進一步完善在實驗教學環節中對學生的考核機制,如隨機提問考核、現場操作考核、故障分析與解決考核等多種方法,給予學生一個能反映其實際動手能力的實驗成績,而且這個實驗成績還應記入學生成績檔案作為學生對該門課程掌握程度的一個反饋情況。讓學生不再成為實驗室中的旁觀者,讓學生能主動參與到實驗項目的完成中,鼓勵學生在完成相關實驗的同時提出創新,鼓勵學生用多種方法完成相關實驗。
培養學生的學習主動性、提高學生實踐動手能力的關鍵是提高教師教學質量、改進教學方法。在新形勢下,根據本專業人才培養目標要求與社會需求,需要完善實踐教學體系的評價與管理,這對學生和教師都提出新的要求,教師要在實驗環節中不斷創新改進教學方法,激發學生積極性,讓學生主動參與到各個實驗項目的設計與完成中,而學生在教師的引導下獨立完成實驗內容,不斷提高自己的動手能力。
3.結束語
完善電氣工程及其自動化專業實踐教學體系改革,提高學生實際動手能力是一個需要在實踐教學過程中不斷的進行探索與思考的過程。通過改進教學手段、提高教師教學激情與水平、鍛煉學生獨立思考,不斷創新,才能最終達到培養滿足社會需要的應用型人才。
參考文獻
篇10
關鍵詞:電氣自動化 工業 系統 應用
中圖分類號:TQ171 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(c)-0091-01
電氣自動化產生于英國的牛津大學,全稱是電氣工程及其自動化。電氣自動化隨著科技的進步,其自身專業水平的逐步提升,也在不斷地完善和進步,慢慢的滲入到了生產和生活的各個行業和領域中?,F如今電氣自動化已經發展到一個相對穩定和成熟的程度,人們的生產生活和社會發展都已經離不開電氣自動化[1]。
電氣自動化近年來無論是在國內還是國際上發展都非常迅速。它不但是技術上的革新和突破,更是電氣工程,計算機技術,編程技術與實際操作的完美結合。在工業領域的應用更是使傳統工業生產模式和管理模式有著質的飛躍。工業生產引入電氣自動化能夠全面的、合理的、科學的、安全的發展。
1 電氣自動化概念理解
電氣自動化是綜合了電氣工程和計算機信息技術的現代化技術。電氣自動化主要是對強弱電的結合,電工技術與計算機技術相互配合,軟件系統與硬件系統的綜合使用進行研究。各個方面相互配合,相互滲透使工業生產精度更高,效益更好,提高工業的生產水平和生產質量。其中電氣工程更是一項基于電路、電磁、電力、信號處理等多門學科的高端技術,它是物理知識與信息技術結合的產物。電氣自動化在工業生產中是一個控制系統,它能夠嚴格的按照程序,指導生產設備完成生產活動。
現代工業生產,除了人的主導地位,電氣自動化是生產中的核心,是生產的靈魂,它能夠保證生產的高效、安全進行。對資源的充分合理利用,生產效率的提高都有著很大的幫助,現代工業生產離不開電氣自動化這個高端的控制系統[2]。
2 電氣自動化在工業上的應用
電氣自動化在各行各業都有所滲透,文章對其在工業領域的應用進行分析。
2.1 電氣自動化在能源工業中的應用
2.1.1 煤炭工業
煤炭的開采屬于能源工業,電氣自動化現如今已經應用于煤炭的開采和管理等各個方面。如自動監控系統為煤礦中的各個部分的實際情況提供真實畫面,能夠把實際情況直觀的展現給管理者,如果發生緊急情況能夠及時被工作人員得知,整個礦區都在監控之下。通訊自動化系統也對煤炭開采起著重要作用,通訊對于礦區的各個部分是非常關鍵的部分,通訊自動化能使礦區部門與部門之間,管理者與員工之間,員工與員工之間聯系更加方便,有助于信息的及時反饋和溝通。消防安全系統自動化也是煤炭開采時所必須的系統,礦區中的消防問題關系著員工的生命財產安全重大問題,消防安全系統自動化能夠及時消除潛在的消防問題,為安全生產提供進一步保障和防護。
2.1.2 電力工業
電力部門也屬于能源工業。目前電力系統的自動化也在逐步建設和完善中。如自動發電控制,配電管理系統,能源管理系統,檢測控制系統,數據采集系統都逐漸應用于電力工業中。這種智能的控制和管理模式,必然會使電力的分配更加合理科學,輸送更加及時,管理方式更加先進。做到電力的充分利用,真正服務于生產生活,及時解決可能出現的問題。
這種綜合自動化系統能夠使各部門之間的控制和檢測相對統一,這就提高企業中的內部聯系。計算機的統一控制,使管理也能夠更直觀,更高效[3]。
2.2 電氣自動化在水利工業中的應用
在水利工業方面,尤其是水廠工業里,電氣自動化的自動檢測系統,自動控制系統等技術的應用。能夠顯著提高水的利用率,使水資源的得到充分的利用不造成不必要的浪費;對于水的檢測也更加嚴格,能夠保證水的質量問題;對于高層管理來說,企業更加系統化,現代化,管理更加全面。真正使企業的管理模式和運行模式很細致的結合在一起。
電氣自動化中的動態安全監控系統在水廠中的應用,能夠精確的測量出電壓和電流的角度和幅值。這種技術的引用能夠保證水廠中電力系統的安全情況和電流、電壓的控制情況。
2.3 電氣自動化在鋼鐵工業中的應用
鋼鐵工業中,電氣自動化也有很重要的地位。傳統的鋼鐵冶煉和加工,大多管理系統陳舊,而且不夠完善。生產過程比較粗糙,不能很精確的完成生產。電氣自動化把傳統的生產,用先進的計算機技術進行統一操作和管理,使生產效率和生產精確程度大大的提高。尤其是自動控制和動態安全監測系統的使用,把鋼鐵生產和加工過程中安全系數大幅度提高,降低生產中的事故發生率。
鋼鐵工業引入電氣自動化的先進技術,保證生產質量的前提下,開發和創新新型的產品。電子技術與生產相互結合,提高企業生產和管理效率。
3 電氣自動化的發展前景
電氣自動化是未來社會中具有相當能量的一種技術手段,它的價值和發展潛力是非常大的。電氣自動化在未來可以作為一項很全面的技術手段出現,它既能作為高端技術手段服務于企業軟實力,又能為企業的各項硬件設備高效運行提供保障。我國工業生產過程中,要求能源高效利用,污染程度最小。電氣自動化不但能滿足工業生產中的這些要求,還能通過計算機技術,實現統一管理,全面管理[4],制定合理的生產方案。使我國工業水平跟上時代的發展步伐,滿足我國發展和人民生活水平的需求。
計算機技術也是在日新月異的發展著,未來是一個信息時代,計算機技術將會在工業中占的比重越來越大。電氣自動化是將電氣工程技術與計算機技術結合的高端技術手段,它將適應時代的發展成為工業發展的命脈。
所以電氣自動化是未來企業的支柱,是工業生產中的靈魂,是未來工業發展中不可或缺一部分。
4 結語
隨著計算機技術的發展,電氣工程技術的進步,電氣自動化也在逐漸的提高和完善。工業的發展也會逐漸走向科學合理,高效節能的發展道路。工業的發展離不開生產力的提高,電氣自動化是生產力提高的推動力量。電氣自動化的合理應用,才能使工業為國家創造更高的價值。這樣國家在發展過程中,才不會在工業生產的環節出現紕漏,導致國家的經濟、資源、人民生活出現問題。工業的發展硬件和軟件必須同時發展,而電氣自動化這個控制系統是工業進一步發展的先決條件和核心環節。
參考文獻
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