电气工程学科的发展趋势范文

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电气工程学科及其相关的学科在内容方面的交叉使得电气工程学科在内容方面变得更加的充实，在未来的发展中也必将受到信息技术的很大影响。电气工程学科运用新的研发手段和新方法，让学科的发展更具有科学性。在发展的过程中注重理论与实践相结合，重视理论知识的夯实，扩大知识面。为了能够应对现代社会对于新技术的发展需求，电气工程学科必须应对挑战，不断的进步和创新。对于研究电气工程的专业人员要注重学习，多加积累，掌握多方面的知识，将自动化的专业知识和信息网络很好的结合起来。由于科学技术的快速发展，所属于电气工程学科的很多技术都不断的独立，成为一门专业的学科，然而它们在内容上与电气工程仍然有很大的关联，不是其他的一个学科就能够比较的，电气工程在现阶段的严峻的就业形势下，依然具有非常可观的发展和就业的前景。在电气工程的理论教学中，将交叉学科所关联的知识都做了较为系统的学习和分析，理论与实践相结合，在平时的教学中，将德育教育放在首要的位置，这样才能培养出大量的合格高技术人才。。电气工程专业将来会分为三个主要的专业方向，分别为电机的控制、电力与电子技术、电力系统的自动化。

二、电气工程学科发展对策

1.我国的高校在建立电气工程学科的时候，要考虑到国家和市场的真正需求，培养出国家和社会真正需要的人才，这样才可以促进我国高校在专业的分配方面做到更加的科学和合理。各个高校要根据市场的具体需要，在建立起该学科和科研基地的过程中，也要突出学校的特色，培养出社会需要的人才。不同的高校要真正的发挥出自己的专业性优势，找到自己的办学定位，只有这样才可以让我国的高校间形成一个具有不同层次和类型的分布格局。同时对于经济比较发达的地区，就要建设一些高水平的电气工程科研基地。将较为先进的设备投入到科研基地中，这样就可以为我国的电气工程行业带来巨大的动力。高校就可以不断的进行科技创新，也可以培养出高素质的人才，对于人才的培养和输送也更加的符合电气行业的要求。电气工程行业相对于其他的行业来说具有较强的理论性和实践性。因而在进行人才平培养的过程中，就要注重实践能力的培养，将实践与理论知识紧密结合。教师作为电气工程学科建设的一个重要组成部分，要在积极进行电气工程学科建设的同时，也要注重教师能力和素质的培养。尤其是近年来国家放宽政策，高校学生数量持续增长，这样就导致高校内的教师数量明显的不足。因而对高校内的师资队伍加强培育。对于现在高校内教师数量少的情况，要扩大对优秀教师的招聘，同时也应该定期地将骨干型教师进行培训指导，不断的提高他们的能力和水平，这样可以提高整个高校的科研水平。

2.在各个高校的电气工程学科间，要建立起相互学习和交流的渠道，相互交流经验，能够很好的提高教师的教学水平。而且在教学的过程中，不应该拘谨学课本，要密切的了解电气工程学科在市场中的具体行情，及时了解发展方向，进而根据电气工程行业的发展趋势制定出相应的教学方案，这对于电气工程学科的学生就业有很大的益处。教师在知识的传授过程中，对学生的能力培养有着至关重要的作用。教师教学能力的管理对于提高电气工程专业的教学水平有很大的益处。教师对电气工程的知识具有熟练掌握和扩展能力，这样对于专业知识的传授与更大的帮助。在实际的教学过程中，将科学的学习方法传授给学生，能够让学生在稳固掌握和理解的基础上在实际生活中予以应用。电气工程学科的教师在教学过程中要多组织形式多样的实践活动。在一定程度上，计算机技术和信息网络技术以及机械自动化技术对于电气工程行业的发展具有推动性的作用。然而电气工程行业在实际的工作过程中需要很强的实践性，这就需要教师在教学过程中，适当的增加实践活动的内容，将科研活动与实践教学结合起来，这样可以让学生对于电气工程的知识理解的更加透彻，理论与实践相结合，对于将来走向工作岗位有很大的帮助，也大大的促进了电气行业科研水平的提高。

三、总结

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关键词：电气工程专业；现状分析；浙江省属高校；发展策略

作者简介：翁国庆（1977-），男，浙江衢州人，浙江工业大学信息学院电气与自动化系副主任，副教授；黄飞腾（1984-），男，浙江温州人，浙江工业大学信息工程学院，实验师。（浙江 杭州 310023）

基金项目：本文系浙江工业大学优秀课程建设项目（项目编号：YX1206）、院教改项目“以科研优势为依托的特色新兴专业建设”的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0035-02

由于与国民经济发展的紧密关联性，电气工程专业的教育和科研在我国高校中一直占据十分重要的地位。一方面，电气学科和行业发展迅猛，信息化、智能化和新能源的广泛应用已成为未来电气工程领域的发展趋势；另一方面，未来高等教育的核心任务是培养适应社会需求、综合能力强的高层次专业人才。据统计，全国大约共有320多所本科院校开设电气工程相关专业，其发展层次和水平、服务行业和区域各异，如何进行科学合理的专业规划、量身定制其专业发展和人才培养目标成为具有重要意义和迫在眉睫的问题。

一、专业人才培养目标和成长规律

电气工程是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合、机电结合、软硬件结合。本专业培养的人才是具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子、系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力，学生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作，是宽口径“复合型”高级工程技术人才。本专业良好的就业和发展前景对高考考生有很强的吸引力，属于热门专业。目前，电气工程领域面临两大新的发展趋势：信息化、智能化将成为未来电气工程专业发展趋势；[1]新能源的广泛应用将成为未来电气工程领域的热点。这两个领域对高水平人才的需求很大，未来人才缺口将更加凸显。

但是，事实证明并非每个学生都可以很好成才。随着新的科学技术不断涌现以及社会需求不断变化，经济社会发展、产业转型升级对电气专业人才培养带来了新的影响与要求。要想成为专业精英人才，需要在以下几个方面进行提升：[2]

（1）全面的综合素质。需要具有扎实的数学、物理基础、较强的外语综合能力，为今后能够掌握并且灵活运用专业知识做准备。

（2）良好的动手实践能力。非常重视实验、课外科技竞赛、项目研究、生产实习、专业实习等各种实践环节，培养利用所学知识解决实际问题的动手能力。

（3）强烈的创新欲望。积极参与学校各种相关课外创新活动、学科老师的课题研究，培养自己的创新思维，积累解决问题的创新能力。

（4）开阔、前沿的知识视野。积极关注本领域科技前沿新技术、新设备、新机制，选修和自修相关特色选修课以及交叉课程，开阔自己的视野，了解当今科技前沿。

（5）充分考虑自己的兴趣，找到最适合自己发展的方向和方式。

二、国内外专业发展现状及趋势

1.国外高校专业发展现状

根据调研，一般而言国外名校（如剑桥大学、麻省理工大学、普林斯顿大学、悉尼大学等）电气工程相关专业具有以下特点：[3，4]

（1）学院、专业和学位设置：研究方向很宽泛， 与信息工程、计算机科学间交叉渗透程度很高。

（2）宽口径的基础平台教育。

（3）人才培养模式多样化。

（4）培养目标以教学、科研与社会服务并重，更务实。

（5）专业课程教学具有以下特点：课程分类细、学时少；实验学时多， 重视实践能力的培养；规定教辅材料， 强调学生自学能力的培养；注重课堂练习和辅导， 根据课堂练习或实验情况确定平时成绩；强调实验规范和各种能力的培养；具有网络支持， 每门课设置课程辅导员通过网络上载与课程有关材料；强调计算机操作和计算机应用能力，强调使用CAD工具。

2.国内高校本专业发展现状

根据教育部提供的资料，全国1100余所本科高校中开设有4年制全日制本科电气工程相关专业的本科学校有320多所。根据不同的发展水平和定位，各学校对专业人才的培养目标基本可概括为3个层次：具有国际视野的高素质创新人才和未来行业领导者；宽口径“复合型”高级工程技术人才和管理人才；高级应用型工程技术人才。

自2008年开始，教育部、财政部分批（1～6批）在全国高等学校中立项总共有51所电气工程特色专业建设点。专业排名靠前或得到教育部重点建设的学校中，主要可分几种类型：

（1）专业整体实力超强型。具有国家重点实验室、一级重点学科、一级学科博士学位授予权等高水平学科平台；覆盖电机与电器、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、高电压与绝缘技术等全系列学科方向；列入国家 “211”和“985”工程重点建设项目；其目标是培养具有创新精神和国际视野的高素质创新人才和行业未来领导者；以高层次的教学建设项目和教学成果为支撑，具有很高的教学质量；非常重视学生的研究和创新实践能力，着力培养精英人才，开设系列研究型和创新实践课程，设立国家级人才培养模式创新实验区，参与卓越工程师教育培养计划。

（2）行业或地区背景型。如有些高校本身与电力行业、与某行业密切相关。它们将学科建设、专业教育与地方紧缺、优势行业紧密结合，重点发展，在科研项目、人才培养、学生就业等诸多方面均有较大的偏向性。

（3）具有明显特色方向型。如西安交通大学的高压绝缘方向、西南交通大学的电气化铁路方向、合肥工业大学的太阳能应用方向等在课程设置、专业教育、人才培养等多方面紧密结合其特色方向，形成独特的特色和优势方向。

三、浙江省属高校电气专业发展策略探索

1.省属高校专业发展现状

经调查统计，除浙江大学外，目前设置有电气工程及其自动化（或电气工程与自动化）专业的浙江省内高校共有10余所。根据2009年公布的《浙江省已有本科重点专业及国家特色专业学科专业分布情况表》及《浙江省本科重点专业建设项目立项名单》，截至2009年浙江省属高校中电气工程相关专业为浙江省重点（建设）专业的共有4所，分别是宁波大学、杭州电子科技大学、嘉兴学院和浙江海洋学院。其中，宁波大学、嘉兴学院和海洋学院重点方向基本为电气传动控制、工业自动化、电气装备及其自动化、检测和智能仪器等，基本不涉及电力系统领域，尚无强势学科和科研项目支撑。杭州电子科技大学设有电气工程与自动化、电气信息工程两个相关专业，专业课程设置覆盖面较全，包括一般电气自动化、电力系统及其自动化、新能源技术等多领域。

笔者任职的浙江工业大学是浙江省首个获批省部共建的省属重点高校，虽然电气专业发展较晚（始建于2000年），但由于学校大力支持、教师团队发奋图强及突出的生源质量，近年来取得了快速的发展。目前，已成功获批“电力电子与电力传动”浙江省重点学科，并成为全校具有“三位一体”自主招生资格的少数专业之一，已在浙江省属院校同类专业中处于领先地位，得到社会的广泛认可和良好评价。

2.专业发展存在问题和差距

通过与国内外电气相关专业名牌高校多方面详细调研分析，可以发现浙江省省属高校电气专业存在的一些问题和差距：

（1）除浙江大学外，浙江省省属高校电气专业的整体实力与国外内超强型学校对比，在师资力量、学科支撑、教学平台、就业质量等多方面均有很大的差距。

（2）大部分高校电气专业成立时间较晚，在很多方面均处于较落后位置，亟待学校在专业建设、学科建设，特别是平台建设上进一步进行大力建设。

（3）即使是已获批省重点（建设）专业的几所院校，也大部分归因于建设较早、学校重点发展、行业特点等因素，整体实际实力并不高。

（4）近年，国家电网等优质用人单位对招聘对象进行了严格限制，规定原则上只招收985、211工程院校电工类专业毕业生，对省属高校（即使省部共建）优秀学生的就业选择带来一定影响。

3.专业未来发展策略

浙江省是电气行业传统强省，具有庞大、完善的产业链，拥有众多知名电气企业。随着国家向七大新兴产业转型，新能源以及智能电网技术得到了国家的大力扶持，被人们高度重视并得到快速发展，是电气行业和产业领域今后重点发展的方向。浙江省在信息化、新能源、海洋经济等产业领域具有得天独厚的优势和扎实的基础。

《浙江省教育厅关于“十二五”期间全面提高本科高校教育教学质量的实施意见》明确提出要根据浙江省产业集群发展需要，对于战略性新兴产业相关的急需紧缺专业要大力培育和建设300个省级新兴特色专业，新能源产业名列其中。因此，浙江省属高校电气专业未来发展策略应该是在巩固原有传统电气控制领域教育的基础上积极响应电气行业在新能源、智能电网等新的发展趋势，紧密联系浙江省的经济特色和产业集群，根据各学校本专业的发展情况和历史传承，调整和规划专业内涵，凝练并努力建设特色新兴方向。

4.示例：浙江工业大学

作为浙江省省部共建的排头兵，浙江工业大学电气工程及其自动化专业密切结合行业发展趋势和社会重大需求，瞄准新能源应用、智能电网等非常具有产业前景的新兴技术，大力培育和建设“新能源与智能电网”这一新形势下的新兴特色方向，并将以此作为我校本专业进一步快速发展的突破口和发展策略。

目前，学校已经从学科支撑、教师培养、课程设置、实验室建设、就业引导等多个方面展开了方向培育和建设，并已经在以下几个方面形成明显的优势：

（1）课程设置：专业课程结构体系中已构建适应新能源与智能电网方向的丰富的课程群体系。

（2）突出的学科支撑：专业已成功获批“电力电子与电力传动”浙江省重点学科，并继续依托信息处理和自动化技术省“重中之重”强势学科，拥有强大的师资力量，非常有利于智能电网对电气工程、信息工程、计算机科学等多学科之间紧密交叉渗透的内在需求。

（3）特色方向教师队伍：新能源及智能电网是本专业教师的强势研究领域，并且组建了“智能电网”创新团队。目前已在太阳能应用理论及产品开发、智能微电网、电动汽车V2G技术、电能质量智能监测、新能源发电系统及节能控制设备研制等方向形成了具有鲜明特色的教研梯队。近年来，专业教师已在新能源与智能电网领域取得了突出的学术成果。

（4）实验室建设：目前，学校在原有整套电力系统自动化实验室基础上另投资100多万元建设较大规模的含多种分布式发电电源，集测量、分析、控制、保护为一体的智能微电网实验室，兼顾该方向的研究和教学实验。

四、结论

为适应电气学科和行业中信息化、新能源广泛应用的未来发展趋势，培养出适应社会需求、综合能力强的高层次专业人才，各高校需根据其发展层次和水平、服务行业和区域各异进行科学合理的专业规划，量身定制发展策略。本文首先对电气工程专业概况、学科发展趋势及专业人才的成长规律进行分析，接着对国外高校电气工程相关专业的主要特点进行总结，并将国内电气专业发展水平较高的高校归纳为3大类：专业整体实力超强型、行业或地区背景型、具有明显特色方向型。以此为基础，进一步对浙江省属高校电气相关专业发展进行了认真的现状分析，找出其问题和差距，提出“巩固原有传统优势，明确学科未来发展趋势，紧密结合浙江经济特色，积极调整和规划专业内涵，凝练并努力建设特色新兴方向”的发展策略，并以浙江工业大学为例进行该策略的具体阐述。

参考文献：

[1]周渝慧，王立德，朱洁琳.电气信息化将成为未来电气工程专业发展趋势[A].第六届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集《下册》[C].2009：930-932.

[2]薛毓强.电气工程及其自动化专业建设与人才培养模式探索[J].中国电力教育，2012，（9）：54-58.

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关键词：电气工程及其自动化 专业 简介 发展

中图分类号： F407 文献标识码： A

正是因为电气工程的发展，才有今天庞大的电力工业，人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。人类发展到任何时候也离不开能源，而能源是人类永恒的研究对象，而电能是利用最为方便的能源形式，以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。

一、专业内容介绍

电气工程及其自动化涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科。电气工程及其自动化的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电气工程及其自动化专业的基础性也决定了它具有很强的学科交叉和融合能力。

培养要求：该专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力。

主干学科：电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。

主要课程：电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术（语言、软件基础、硬件基础、单片机等）、信号与系统、控制理论等。

电气工程一般分为电力系统和应用电子（也就是电力电子）。

二、专业发展前景

电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域，与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透，拓宽了电气工程学科的内涵与外延。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。例如“电气工程”和“电子技术”以及“控制科学”交叉融合产生了“电力电子技术”； “电气工程”与“材料科学”的交叉融合产生了“超导电工技术”和“纳米电工技术”； “ 电气工程”与“机械工程”及“计算机学科” 的交叉融合产生了“机电一体化”新学科，已形成了以“机械”为主体、电气工程和计算机控制为技术核心、“机械+电气+计算机”的有机融合，“机电一体化”技术实际上就是电气自动化技术高度发展的一个阶段的必然产物，它是电气自动化领域中机械技术与电子技术有机结合的一种高新技术，也可以说隶属于“电气工程及其自动化”的专业范畴。随着科学技术的高速发展，电力成为国民经济中重要的生产资料及人民生活中必不可少的生活资料。当今，电气化水平的提高使得各种经济活动都离不开电（用油的交通工具除外），我国电能占终端能源消费的比重已接近20%，高于世界平均水平。我国的电气化水平也决定了电力数据具有大范围的覆盖性。有专家表示，电力工业的发展方向是智能电力系统，或者是坚强智能电网或者是智能电网。智能电力系统是实现电力工业发展价值特征的最有效途径，也是现代电力工业的发展方向，发展智能电力系统能够确保更安全、更经济、更绿色、更和谐，同时智能电力系统是一个广义的坚强智能电网，能够有效地破解未来发展的挑战。

三、专业应用与就业方向

电气工程及其自动化的几个方向：

1.电力系统方向

电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向，为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电器设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站，覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科，电力系统为国家级重点学科。同时，该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。

就业方向：可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作，可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作，就业于电业局、供电局、发电厂，也可在科研院所从事教学和科研工作。

2.电气技术方向

电气技术是电气工程及其自动化专业的一个方向。该专业是重点专业，具有电气工程一级学位博士学位授予权，电气工程领域拥有博士后流动站，在高电压与绝缘技术、电机与电气和电力电子与电力信息处理学科具有工学硕士授予权。

就业方向：电气技术方向主要培养电气测量与控制技术方面的高级电气工程技术人才，从事电参量和磁参信息获取与处理技术研究工作，以及电气技术自动化控制领域的装置与系统的设计开发与应用研究工作。学位获得后，可在电气工程技术领域的企业、承担理论研究、技术开发、运行管理等技术工作，也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

3.电机与电气方向

电机与电气学科在一体化电机的理论与技术方面，主要研究了步进电机、无刷直流电机、感应同步器等。在电机的电力电子驱动技术方面，研究了电动车、电机驱动系统的结构与控制策略，变频电源谐波抑制技术。在高环境、高可靠电机与电器方面，研究了高环境电器可靠性理论与技术航天电器的理论与技术、卫星姿控用飞轮的可靠性设计。在新型电磁机构的理论与应用方面，研究了特种电机、磁性流体密封、旋转轴的在线平衡、电磁成型技术。其中在步进电机和无刷直流电机等特种电机及航天电器方面具有较大的影响。

就业方向：可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事电子领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作，也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

4.应用电子技术方向

应用电子技术方向是电气工程及其自动化专业的一个特色专业方向，特点是电气与电子兼备，电力电子与信息电子相融。培养从事电气工程、电子技术、电力电子技术、自动控制、信号变换与处理等方面工作的宽口径、复合型高级工程技术人才。

就业方向：可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事应用电子技术领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作，也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

结束语

总之，随着我国经济的飞速发展，计算机科学与技术也在不断进步，通过计算机软硬件控制，实现电气化已成为现实。计算机模拟操作，更为现实电力系统运行状况提供了方便快捷的监视和判断功能。PC和网络技术已经在工商管理中得到普及。在电气自动化领域，基于PC的人机界面普遍被采用，并以其直观性、灵活性和易于集成等特点备受用户青睐。选择了电气工程及其自动化专业，就应该立志成为一位优秀的电气工程人才，让我国的电力工业不落后于国际先进水平，推动社会主义现代工业化进程。

参考文献 ：

[1]巫云飞,陈小松.探讨电气的自动化在电气工程中的融合运用[J].大观周刊,2011(38)

[2]张礼崇，郜祥，王焱，李兴。电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势［J］。技术与市场，2012，（1）．

[3]朱仲海.分析电气工程及其自动化的建设与发展[J].城市建设理论研究，2012.（12）.

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【关键词】住房；电气工程；发展

但是随着科技的发展，电气工程已经涵盖了所有包括电子光子有关的说有工程学科。住宅的电气工程，和实际施工紧密联系，其应用的新工艺新设备新技术都可以提升住宅的设计方面，施工的档次，还能提高居住生活质量，达到健康居住的效果。住宅的电气工程，也就包括了所有我们日常生活中所用到的跟电有关的设施。比如有照明用电的设计，也就是我们所说的点光源的选择，我们的客厅，卧室，厨房，卫生间等都要保证光源的显色性适度，亮度分布合理，眩光少，还有视觉要舒适等要求，而且还要尽可能的节能。

1 我国住宅电气工程的发展

电气工程在我国的发展可谓是突飞猛进的。它不仅作为一门学科在我国多个高等学府设为专业，而且在在所有住宅的兴建起到至关重要的作用。传统的住宅电气工程设计过于简陋。不够精致精准。设计理念单一，不够创新大胆，而且既耗时又耗能，以无法跟上社会发展的步伐。但是随着人们对住宅实用性和环境的要求，现今的住宅电气工程已经不同于传统的电气工程。不仅设计理念创新，而且趋向智能化，科技含量增加。由于全球对环境保护的呼声渐高，住宅的电气设计也要求在给大家提供更好的条件和享受的同时，越节能越好。

我们首先关注的就是智能化的住宅电气工程设计了。什么是智能化呢?智能化住宅是指在外部条件的支持下，利用户内网络系统和设施，实现生活设施的自动控制，且具有现代化信息等多种服务功能的住宅。智能化住宅电气工程的设计为我们的生活带来了数字化的生活环境。首先我们了解一下住宅的智能化电气工程都包括哪些方面：

1.1 配电系统

我们所说的配电系统的配电电压采用220／380V。且每个住宅单元设计宅配电总箱楼层电表箱和住户配电箱，楼层电表箱与住户配电箱应非开设置。实行一户一表，分层安装，也可以根据实际情况，适当集中安装。公用走廊，楼梯间的照明符合应单独设公用电表计量。

1.2 智能化住宅的照明设计

智能住宅是信息时代的必然产物,是随着智能化技术的发展，社会的进步，人们需要不断增长，完善，发展形成的,它包含了设备物理建筑环境又包含了管理和服务等方面的软环境。根据不同功能的要求发展形成了智能住宅小区管理网络。首先考虑的是智能化住宅的照明度标准、光源和灯具。尽量采用节能交过显著的光源，比如紧凑型荧光灯，唤醒荧光灯和直管荧光灯等。照明灯具也应根据各房间功能及特殊视觉作业的要求，选用空光性能合理，光效高，配光特性稳定，反射及投射系数高的节能灯具。其次我们考虑各功能房间对照度的基本要求比如客厅起居室，是按照一般的照度基础上设置辅助照明或重点照明。再比如餐厅，我们可以在餐桌上的正上方安装吸顶灯，或者采用吊灯或升降式灯具。照度二档就好，根据自家人和有客人时不同的亮度采用高显色性能的白炽灯。除了客厅和餐厅，我们还有厨房和卫生间，浴室不同的照明需要。

最后还有我们的公共走廊，楼梯间对照明的需求。如多层住宅共用走廊楼梯间可选用吸顶灯或者壁灯，控制式可采用带指示灯两地延时控制开关，红外探测控制开关，声光控延时开关及其他节能自熄开关等等。若是高层住宅楼梯间，防烟楼梯前室，消防电梯间及其前室等，都要设置应急照明。应急照明正常供电可接照明配电箱的专用回路，还有高层住宅的疏散通道和安全出口都要设置疏散指示标志等。

1.3 接地面与电气安全

首先就是接地与总等电位联结。等位联结对用电安全防雷以及电子设备的正常工作和安全使用都是十分重要的，接地时大范围的等电位联结，安全接地也是等电位联结，它不过以大地单位为参考电位的大范围的等电位联结。在一般概念中接地只是接大地，不接大地就是违反了电气安全的基本要求，这一概念是局限的。其次建筑内部的低压配电系统应该采用TN-C-S接地系统，此外还有漏电保护装置和过电压保护装置的设置。住户配电箱分支回路除壁挂式分体空离电源插座外，其他电源插座通路均应设置30mA瞬时动作的漏电保护装置。重要弱点设施接口处应设置过电保护装置。

漏电保护装置的选用。漏电断路器：漏电断路器就是具有断路及漏电过载保护功能的装置。还有漏电继电器，漏电保护插座的应用。智能化的电气工程设计。在我们的生活中也起着至关重要的作用。例如我们的安全防范系统，门禁系统，保护我们的私人空间不用担心入室抢劫盗窃的威胁，再如红外线报警系统，用于窗口和阳台的防范。又有防盗对讲系统，这一体系的安全措施。保护我们人身安全的还有可燃性气体泄漏报警系统，紧急呼救系统，水电气远程自抄系统等。而且，家电设备的自动化控制，通信系统的发达，也为我们的生活提供了便利。

在中国住宅的电气工程的智能化发展过程中，也同其它一些发展同样，都会存在一些不足。如开关插座选择及布置有些地方不合理，灯具的选择和布置的不合理，有些照明质量不高，防雷，接地的设施不合理等等，这些问题都影响了智能化电气工程设计的精准性，也可能为住宅安全带来隐患。但随着科技的发展，这些住宅电气工程存在的问题一定会被解决并且完善的。

2 结论

我们在这里分析的住宅电气工程的发展，是对我国住宅电气工程的一个简要探讨。电气工程作为日渐凸显其重要性的一门学科，还需要更多更完善的技术和创意。人们的生活离不开衣、食、住、行四个方面，又以住为根本生活。有住的地方就有家的感觉。所以对于住房的要求也不仅是传统的交通便利，面积合适，还要求体现人们的生活态度和个性，并兼具经济合理，功能齐全和安全可靠等特点。所以，电气工程的发展会带领人们走入一个日异月新的住房新时代。

参考文献

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基金项目：本文系2011年温州大学教改项目（项目编号：11jg47B）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0036-02

一、专业建设背景和人才需求分析

传统的电气工程及其自动化专业被认为是强电专业，随着信息和网络技术的发展，弱电类课程的比重正逐渐增加，[1]现在的电气工程及其自动化专业已经成为强弱电相结合的专业。不同高校根据自己的办学条件和现有师资均有所侧重，目前重点高校基本上侧重于强电，以电力系统及其自动化为主要方向；而有些高校由于条件的限制或学生的就业情况侧重于弱电。不同层次学校的人才培养，其就业岗位和工作任务、性质也不一样，因此应充分考虑到社会对本专业人才的不同需求。

浙江省是我国第二产业比重较高的省份之一，高低压电器和机电业的发展处于突出的位置。温州电器经过20多年的发展，已成为全国生产规模最大、生产能力最强、市场占有率最高、产业种类最齐的工业电器生产基地，“中国电器之都”、“国家火炬计划智能化电器产业基地”、“中国断路器产业基地”和“中国防爆电器生产基地”等国家级产业基地均坐落于温州市（乐清）境内。

温州低压电器企业的规模虽然大，但是技术水平还比较落后，平均盈利能力低于整体水平，与北京、福建、天津、上海的企业相比，差距甚大，其主要原因是：产品档次偏低，技术含量不高，缺乏附加值。究其根本是技术人才严重缺乏，技术人才的缺乏已经制约了温州区域经济的发展，尽管全省已经有多所高校设置了电气工程及其自动化专业，但是这些专业培养的侧重点不一样，不能满足温州地区对低压电器人才的需求。因此，亟需地方性高校为温州电器产业培养急需的人才。

二、专业建设思路

根据人才市场需求，温州大学电气工程及其自动化专业建设的具体思路是：定位建成立足温州、服务浙江、辐射行业的工程应用型人才培养特色专业；建立合理的、具有鲜明特色的理论和实践两个教学体系；培养学生电子设计、电气产品设计和电气工程设计这三方面的能力；实现理论教学与实践教学、课程体系与地方产业、人才培养与专业特色的紧密结合；使学生成为理论基础扎实、具有一定工程应用能力和创新能力的工程应用型人才，体现具有“应用性”和“地方性”特色的电气工程及其自动化专业工程型服务地方区域的人才培养模式。

三、具体实施方案

1.以实际办学条件为基础，确立专业培养目标

根据温州大学电气工程及其自动化专业鲜明的服务于地方电器行业的专业定位，本专业旨在培养具有电气工程技术专业扎实的基础理论与专业知识，具有较强的工程实践能力、创新意识以及良好的团队合作精神，具有知识、能力、素质协调发展，能够在电力系统、建筑设计与施工单位、科研机构、电器制造企业等企事业单位与电气工程专业相关领域从事设计、研发、运行、维护、管理和教育等工作的应用型高级工程技术人才，特别是在电器及其智能化方面能够从事研制开发、应用研究、试验分析和生产管理等工作的电气工程师。

2.以CDIO培养模式为基础，确定专业人才培养模式

在人才培养方案的制订过程中，加强相关产业和领域发展趋势及人才需求的调研，吸引产业、行业和用人部门共同研究教学内容，制订与企业生产、区域产业发展需要相结合的培养方案和课程体系。人才培养模式将学习美国麻省理工学院CDIO培养模式，强调人才培养的社会和工程环境，结合产业背景和社会人才需求情况，制订培养方案、课程体系和教学方式，适应职场目标和社会工作岗位的需求，通过专业评估、社会评价和学生评价去修正培养方案、课程体系和教学方式，旨在培养科学基础扎实、个人工程实践能力强、具备团队合作精神的电气工程师，以达到质量工程教育的目的。图1为电气工程及其自动化专业人才培养框架。

3.以学生能力培养为目标，注重工程素质训练

本专业紧紧围绕温州市智能电子电器行业技术研究中心、浙江省低压电器技术创新服务平台，以电气工程师为培养目标，要求学生具备以下几方面的知识和能力：

（1）电子设计能力。要求学生掌握电路原理、模拟和数字电子技术、单片机原理与应用、自动控制原理等主要基础知识，熟  第一论文 网练掌握PROTEL等电子设计自动化工具，具备电子设计基本能力，包括电子硬件设计和软件开发，能够综合运用所学专业知识进行电子系统设计、分析和调试，具有一定的创新能力和解决实际工程问题的能力。争取让学生在大二阶段就能完成电路、模电、数电和单片机课程的学习，利用暑假参加电子竞赛的培训，通过参赛以提高学生的专业意识和学习兴趣。

（2）电气产品设计能力。要求学生具有工程制图的基本能力，能看懂一般的机械工程图纸，掌握电器学的基本知识，掌握电气产品的工作原理和设计方法，特别是电器智能化方面的知识，掌握电气工程师必须具备的计算、实验、测试、仿真等基本技能，特别是电器智能化方面的设计能力，能熟练运用常用的设计软件（如AUTOCAD等）进行辅助设计与分析。

（3）电气工程设计能力。掌握电气工程领域供配电方面的专业知识，如供配电技术、电力电子技术、电机及其控制技术、电气检测技术和机电一体化技术，具备自动控制系统的基础知识，熟悉国家及行业的电气标准，了解机电工程安装与项目管理方面的知识；掌握注册电气工程师（供配电方向）必须具备的电气工程项目设计能力，初步具备项目从立项、招投标、安装施工、监理与验收等一系列的项目组织管理和协调能力。

（4）以工程实践能力与工程意识培养为核心建立实践教学体系。工程实践能力培养是电气工程及其自动化专业工程型应用人才培养模式的重要组成部分。在制订人才培养方案时应注重实践，把实践教学贯穿在整个教学过程中，以电子电气工程实验实训中心、校内实践与实习基地、校外实习基地为依托，采用课内实验和课程设计等实践教学环节、专业见习、专业实习、工程技术实 践、毕业设计等多种形式，通过学生、学校、企业之间的有机结合构建一个与理论教学体系相对应的实践教学体系，如图2所示。主要开展以下几个方面的实践环节：

1）以问题为先导——工程认知环节。[3]通过基本技能训练、专业基础课程实验、专业见习等实践环节，让学生能够认识基本电子、电气类元件和产品、机电或机械零件，如电阻、电感、电容、晶闸管、继电器、断路器、隔离开关、电动机、凸轮、曲轴以及简单的控制电路等，初步了解课堂上讲解的理论知识在实际产品设计和制造中的应用，增加其感性认识，激发他们的学习兴趣。

2）以任务为驱动——面向行业的工程实践和创新环节。[3]该环节结合电气工程学科特点，将实践教学内容与实际项目相关联，在电器行业、电气工程设计、电力拖动等方面引领学生进行工程实践创新。教师以案例的方式给学生布置题目，学生则以项目组的形式进行组织讨论、设计和分析，提高学生的专业意识和工程实践能力，同时加  第一论文 网强学生的团队合作精神和相互沟通的能力。另外，通过电子电气产品创新、挑战杯创业大赛、科研项目和毕业设计等多个环节对学生进行创新能力的培养，提高学生分析和解决工程实际问题的能力，努力将学生培养成为工程应用型技术人才。

4.加强师资队伍建设，提高教学质量

加强教师队伍建设，建设一支适应高质量教学要求的师资队伍是提高教学质量和培养高素质应用型人才的关键。引进和培养学历职称层次高、学术研究水平高、社会行业知名度高的高级人才，以加强学术梯队建设。加强校内专任教师到相关产业和领域一线学习交流；建立相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度，进一步促进产学研紧密结合，提升本专业建设的整体水平和人才培养质量。

5.建立考核评估机制，完善培养方案和课程体系

构建学生、教师双向信息反馈与评估机制；加强与企业的联系，及时反馈人才需求和学生培养质量，提升本专业建设的整体水平和人才培养的质量。

四、特色

1.专业定位体现地方性

针对浙江省及温州乐清区域经济发展、企业人才需求，就温州大学电气工程及其自动化专业形成鲜明的服务于地方电器行业的专业定位；努力为地方培养、输送高质量的专业人才，实现人才的就地培养。

2.产学研合作

以专业建设为基础，充分利用温州市智能电器重点实验室、省级低压电器技术创新服务平台，整合利用浙江省低压电器产业技术创新战略联盟的优势资源，以重点发展学科、重点实验室、技术开发中心等为依托，加快建设工程应用型人才培养基地，促进学科链、产业链和人才链的有机结合；突出产学研一体化的办学优势，争取在电气工程领域，特别是电器行业中，不管是人才培养还是科研项目的开发和创新方面均起到示范和带头作用。

参考文献：

[1]王立欣，等.电气工程及其自动化专业建设与创新人才培养[J].电气电子教学学报，2008，（8）：65-69，33.

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关键词 电气工程及其自动化；控制系统；系统功能；发展策略、趋势

中图分类号 TM76 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0185-01

随着电子信息技术的发展，电气工程及其自动化已融于生产和社会生活的各个领域，文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，设备智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。在工业自动化领域，立足人才培养目标，按照高质量、高起点、高标准的原则，完善教学管理和教学质量监控体系五个方面对电气工程及其自动化专业建设进行了探讨。

1 电气自动化发展状况

电气自动化是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的。它主要研究自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。建国初期，人民政权面临的是百废待兴的局面，社会主义经济建设需要有先进的生产技术。于是在党和国家的支持下，一批学校如清华大学、北京大学、上海交通大学、北京理工大学都纷纷设立了相关专业教育和专业技术研究所。近二三十年来，现代电子技术、计算机技术和可再生能源技术的迅猛发展并渗透到传统的电气工程的各个领域，使电气工程学科的理论和技术发生了巨大的变化。在电气工程领域工作的科技人员仅具备传统的电工理论及其应用的知识结构已无法胜任工作。

2 电气综合自动化系统的功能

现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。

任何一台自动化设备都是由执行元件，传感器部分，控制器部分三部分组成，当自动化设备突然出现故障不工作，或者工作顺序失常，就必须进行故障诊断。例如：

1）检查自动化设备的所有电源，气源，液压源。电源，气源和液压源的问题会经常导致自动化设备出现故障。比如供电出现问题，包括整个车间供电的故障，比如电源功率低，保险烧毁，电源插头接触不良等；气泵或液压泵未开启，气动三联件或二联件未开启，液压系统中的泄荷阀或某些压力阀未开启等。检测自动化设备时应包括以下几个方面：电源，包括每台设备的供电电源和车间的动力电。气源，包括气动装置所需的气压源。液压源，包括自动化设备液压装置需要的液压泵的工作情况。

2）检查自动化设备的传感器位置是否出现偏移。由于设备维护人员的疏忽，可能某些传感器的位置出现差错，比如没有到位，传感器故障，灵敏度故障等。要经常检查传感器的传感位置和灵敏度，出现偏差及时调节，传感器如果坏掉，立刻更换。很多时候，此外，由于自动化设备的震动，大部分的传感器在长期使用后，都会出现位置松动的情况，所以在日常维护时要经常检查传感器的位置是否正确，是否固定牢固。

3）检查自动化设备的继电器，流量控制阀，压力控制阀。继电器和磁感应式传感器一样，长期使用也会出现搭铁粘连的情况，从而无法保证电气回路的正常，需要更换。在气动或液压系统中，节流阀开口度和压力阀的压力调节弹簧，也会随着设备的震动而出现松动或滑动的情况。这些装置与传感器一样，在自动化设备中都是需要进行日常维护的部件。

4）检查电气，气动和液压回路连接。如果以上三步都没有发现任何问题，那么检查所有回路。查看电路中的导线是否出现断路，尤其是线槽内的导线是否由于拉扯被线槽剐断。检查气管是否有损坏性的折痕。检查液压油管是否堵塞。如果气管出现严重折痕，立刻更换。液压油管一样要更换。

3 应对电气自动化问题的发展策略

电气自动化控制系统在使用过程中，避免不了会出现一系列问题状况，在应用电气自动化控制系统时，要及时采取措施解决问题和障碍。

1）随着电气化的不断发展，对操作人员的要求与越来越高，电气自动化控制系统在设计与安装过程中，随时维护和操作该设备人员了解安装过程，这有助于操作人员对新系统产生感性认识。

2）IT技术与电气工业自动化紧密结合，现代化的信息技术对工业世界的渗透主要来自于，一是信息技术的横向扩展和自动化的设备、机器和系统中，信息技术以渗透到产品所有的层面，不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。二是从管理层纵向的渗透，企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实的存取。

3）通用的网络结构。一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构。任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。

4）标准化的程序接口。使用WindowsNT/Windows2000作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的交换,不需担心它们之间的通讯问题。

4 电气自动化控制系统的发展趋势

现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。

5 结束语

在新世纪中，控制类学科将具有更加光明的前景，控制类研究内容将具有挑战性，研究的范围将更加广阔，电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新，电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。

参考文献

[1]范辉,陆学谦.电气监控系统纳入DCS的几点体会[J].电力自动化设备,2001,21(3):52-54.

[2]薛葵.发电厂电气监控系统[J].电力系统装备,2002,1:72-73.

[3]李继生,刘文良,孙振环,王杰.电气工程及其自动化专业人才培养方案的改革与探索[J].中国轻工教育,2003,3:34-35.

[4]张军,李楠.浅谈电气控制系统(RCS)的应用和发展[J].自动化博览,2004,21(6):66-69.

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关键词：电气工程；改造；自动化；趋势研究

中图分类号：C35文献标识码： A

1 电气工程及其自动化

1.1 信息技术

信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯系统，以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来，信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。

1.2 操控系统

由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展，固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键，并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统（MEMS）。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异，使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。

2 电气工程的实际运用情况

2.1 智能建筑

智能化建筑的发展必然离不开电气自动化，随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展，高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备，在资源方面，人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低，防干扰要求高，是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷，应该设计为一级防雷建筑物，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

2.2 净化系统

净化空调系统控制自动监控装置，可以设计成单个系统的测量、控制系统，也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面，净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100，与设定点比较，用比例加积分、微分运算进行控制，输出相应电压信号，控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作，控制回风温度应保持在18度-16度之间，从而使得洁净室温度符合GMP要求。

3 电气自动化控制系统的设计

3.1 集中监控方式

集中监控方式不但运行维护方便，控制站的防护要求也不高，而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，所以处理器的任务相当繁重，处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控，致使主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂，查线也不方便，而大大增加了维护量，还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

3.2 远程监控方式

远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高，使得电厂电气部分通讯量相对又比较大，所以这种方式大都用于小系统监控，而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。

3.3 现场总线监控方式

目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，而且已经拥有了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，节省了大量控制电缆，节约了很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。此外，各装置的功能相对独立，组态灵活，使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此，现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

4 电力系统自动化改造的趋势

4.1 功能多样化

传统电力系统的重点功能集中于发电、输电，在传输期间对电能值大小的转换缺乏足够的功能。电力系统自动化改造之后，系统功能日趋多样化，电压转变、电能分配、用电调控等功能均会得到明显的改善，系统自动化状态，符合了系统高负荷运行状态的操作要求。

4.2 结构简单化

结构问题是阻碍电力系统功能发挥的一大因素，多种设备连接于系统导致操作人员的调控质量下降，部分设备在系统运行时发挥不了作用。系统自动化改造后结构得到了充分的简化，且功能也明显优越于传统模式，促进了电力行业的持续发展。

4.3 设备智能化

电力设备是系统发挥作用的载体，电厂发电、输电、变电等各个环节都要依赖于设备运行。早期人工操控设备的效率较低，自动化改造之后可利用计算机作为控制中心，利用程序代码指导电力设备操作，智能化执行设备命令，以逐渐提升作业效率。

4.4 操控一体化

当电力系统设备实现智能化之后，系统操控的一体化便成为现实。如：机械一体化、机电一体化、人机一体化等模式，都是电力系统自动化改造的发展趋势。电力系统一体化操控“省力、省时、省钱”，也为后期继电保护装置的安装运用创造了有利的条件。

5 继电保护运用于自动化改造

5.1 针对性

由于电力系统自动化改造属于技术改造范畴，需要对系统潜在的故障问题检测处理。继电保护具有针对性的处理功能，可根据系统不同的故障形式采取针对性的处理方案。如：电力设备出现短路问题，继电保护可立刻把设备从故障区域隔离；线路保护拒动作时，继电保护可将线路故障切除，具有针对性的故障防御处理功能。

5.2 稳定性

继电保护对电力系统的稳定性作用显著，特别是在故障发生之后可维持系统的稳定运行，以免故障对设备造成的损坏更大。良好的运行环境是设备功能发挥的前提条件，如：继电保护装置能快速地切除故障，减短了设备及用户在高电流、低电压运行的时间。通过模拟仿真，保证了系统在故障状态下的稳定运行，防止系统中断引起的损坏。

5.3 现场总线监控方式

目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，而且已经拥有了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，节省了大量控制电缆，节约了很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。此外，各装置的功能相对独立，组态灵活，使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此，现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

结论

总之，电气工程是社会现代化发展的重点工程，关系着我国工业经济及科学技术水平的进步情况。深入研究电气工程改造及其自动化趋势，是企业未来发展的必然要求。面对电气工程自动化改造活动，企业应加强多方面的调控管理，确保改造工程达到预期的成效，提升电气工程的运行水平。

参考文献

[1]李艳.继电保护设备的实时数字仿真测试系统综述[J].电气应用,2008,12(05):30-31.

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关键词：建筑电气技术 应用发展趋势

中图分类号：F407文献标识码： A

随着高科技的发展，人们对建筑的实用功能要求越来越多，其中对建筑电气的要求更多，如建筑中的空调设备、冷热源设备、通风设备、给排水设备、输配电设备、照明设备、电梯等，要求其技术要不断的更新、完善，使其达到人们所期望的标准。上世纪60年代，建筑业发展进入第一个高峰期，标志性的特征就是高层建筑的建设逐步成熟，建筑电气是建筑的重要部分，电气技术的发展促进高层建筑功能的多样性，多样性的发展过程就是建筑电气技术的发展过程。

一、建筑电气技术的内涵

“人性化”是建筑电气最重要的特征。建筑物中所安装的设备需要可靠的供电电源，同时也需要对电气设备运行时的参数进行不间断的监测与掌控，安装的设备越多，需要的技术也随之增多，电气技术由此发展而来，上世纪80年代初，我国的建筑工程意识到电气技术己不能简单的附带在建筑工程之上，于是就形成了综合性的工程学科-建筑电气技术。建筑电气技术广义的解释是：建筑电气是以建筑为平台，以电气技术为手段，在有限的空间内，去创造人性化生活环境的一门应用学科；建筑电气技术狭义的解释是：在建筑物中利用先进的科学理论和技术（含电工技术、电子技术、控制技术和信息技术）去创造一个人性化工作生活环境的电气系统，称为建筑电气技术。

二、建筑电气技术的发展现状

随着人们生活水平的提高，建筑物内部的需求也是愈加多样化，为了满足使用功能的多样化，就必须在建筑物中采取多种新设备，运用多种新技术，这就促使建筑电气技术逐步呈现出多样化的需求结构，具体表现在这几方面：

1、建筑电气技术的智能化

智能化的电气技术包括：建筑设备监控系统、火灾自动报警及消防联动系统、停车场管理系统、广播系统、有线电视系统、数字会议及视频会议系统、安全防范系统等十几个子系统所组成。

2、建筑设备监控技术

在90年代末期，随着计算机技术、控制技术、网络与通信技术的发展，使得建筑设备监制技术得到迅速发展，表现为：第一现场总线技术在监控系统中得到广泛应用；第二在对控制网络的组网技术，实时网络操作系统，可靠性技术等方面有了深入研究后出现了以太网的控制技术；第三控制网络与信息网络的集成使得控制网络技术在建筑物中应用也日益成熟；第四各种控制网络的新技术在建筑物监控系统中得到应用，如计算机领域的OPC技术、web技术、TCP/IP技术等。

3、通信网络技术

建筑物中的通信网络包括计算机网络、有线电视传输网络、电话网络等，其中在计算机网络中，以太网因自身的优点：易于维护保养、走线简单、性能好，逐渐成为通信技术的主流，其传输速率由最初的10Mbps、100Mbps发展到1Gbps、10Gbps，甚至更高。电话通信网络的发展，使电话的功能不再局限于语音通信，它还具有了数据传输、图像传递等功能，实现电话或电视会议的目的。由于宽带进入小区及小区规模的扩大，现在又出现了数字化社区的概念，数字化社区具有局域网、广域网、互联网的接入，通过完备的网络可以实现社区机电设备和家庭电器设备的自动化、智能化掌控。

4、安全防范技术

安全防范技术包括：闭路电视监控、入侵报警系统、通道控制系统、巡更对讲系统、周界防越系统等，安防系统从最初的各子系统相互独立，发展到如今的各系统之间的联动，极大提高了安全防范措施的严密性和可靠性，为人们的工作、学习、生活提供了安全保障。

三、建筑电气技术的发展趋势

随着科技的发展，建筑的功能日益丰富，建筑电气技术成为整合了电气技术、计算机技术、通信技术、控制技术等，创造、维持和改善建筑空间的声、光、电、热、通信、管理的一门综合技术，建筑电气正在形成自己的专业理论体系。未来的建筑电气技术有如下所组成：①采用现场总线技术②融合了弱电技术与强电技术③融合了计算机技术④以弱电通信的方式控制强电⑤现场控制方便⑥管理使用方便⑦节能⑧环保。特别是环保成为建筑电气技术应用的首要任务，在国家发展的大前背景下，绿色建筑己不是口号，而是在建设，在运行，出现新的节能和环保标准，这个标准不仅能对建筑物信息流与能源流的分配与控制，而且采用智能化与数字化技术实现各种节能控制与优化管理，为建筑市场的竞争提供了动力，同时智能化、数字化、绿色化必将成为现代建筑的发展趋势。

建筑电气技术的应用不但从理论上丰富了电气技术，使其成为电气工程领域的重要分支，而且它己成为国民经济建设中的一条重要成长链，使得建筑电气技术的人才、设备得到很大提升，为我国的建筑电气技术走在世界的前列做出贡献，为推动建筑电气技术的大发展积累经验。

参考文献：

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关键词 电力电子技术；研究热点；装置

中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-006-01

电力电子学结合了电工学、电子学以及控制学的内容，在这一基础之上发展成为了一种新型的高新技术。近几年来，电力电子技术发展的异常迅猛，其涉及的范围非常广泛，对多重领域都起到了推动和促进的作用。如今的电力电子技术已经成为了一门成熟的不可或缺的重要学科，几乎在所有的电能应用场合都可以对其进行利用。电力电子技术发展到今天，逐渐的成为了电气工程所有学科中最为重要和最活跃的分支，用其不断地革新和进步推动着电气工程的现代化进程，成为了电气工程领域的活力来源。电力电子技术中的研究热点也很多，下面本文就对这些热点进行分析。

1 电力电子器件

功率器件从历史上来看是就像是一颗将电力电子技术革命点燃的火种，电力电子器件的每一次革新都为电力电子技术带来了一次新的革命。电力电子器件对于这项技术来说是其源头的发展基础。美国GE在20世纪50年代所开发出来的晶闸管是电力电子技术发展的开端；门极可关断晶闸管随后出现在20世纪60年代；70年代又出现了电力双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管以及电力场效应晶体管；到了80年代，异军突起的绝缘栅双极型晶体管发展的异常迅猛；90年代，基于晶闸管技术和IGBT、GTO等技术的成熟，新型器件集成门极换流晶闸管被开发研究出来。目前，电力电子器件的开发和研究逐渐的步入了新的时代，即标准模块化、智能化、集成化以及高频化的时代。在未来，可靠性极高的电力电子积木（PEBB）以及集成电力电子模块IPEM技术会成为这一领域中的发展热点。

2 电力电子装置

2.1 电磁兼容

专家认为电磁兼容是目前电力电子技术的研究热点。电力电子装置在近些年来应用的范围不断地扩大，大功率的装置和一些超大功率装置也不断地被应用开来，电力电子装置对电网产生了严重的污染。这些电子污染成为了我国电子装置走向国际市场的严重制约因素，因此必须要加以解决。绝大多数的电力电子装置和电网进行连接都是依靠着整流器的，治理电网污染最重要的就是要提高整流器的功率因数以及整流器的谐波抑制。所谓的灵活交流输电指的是，利用电力电子装置、技术来对电力系统的各种参数（潮流、电压、阻抗、相位差等）以及其网络结构进行的快速的控制，用这种控制来达到输电线路输电能力的提高以及系统稳定性的提高目的。由此可见，在我国灵活交流输电也是电力电子技术领域中一个研究的热点。

2.2 谐波抑制

我国的研究学者对谐波抑制技术已经进行了很多年的研究，这种技术是将有源电力滤波器作为其代表的，专家学者对于这种技术的研究主要集中于串联型有源电力滤波器、并联型和混合型的有源电力滤波器，取得了十分显著的成效。在这其中，研究技术最为成熟的是对并联型有源电力滤波器的研究，研究方法是以实验研究和理论研究为主的，朝着电能控制技术的研究方向进行拓展。在电能质量控制技术中，不仅有谐波抑制技术，还有其他的用户电力技术和UPS等技术方向。

2.3 交流变频调速

在电力电子技术领域中，对交流变频调速的研究一直是一个热点，尤其是在近些年，在中压变频调速以及电力牵引领域中的研究更加备受瞩目。进口的变频器基本已经达到了性能化极高、功能极多、价格廉价以及体积精小的标准，并正在朝着智能化的发展方向进行改革。在我国，变频器国产化制造有一定的困难，与此同时，变频调速技术的推广也面临着一定的困境。但是，我国市场经济发展的十分迅猛，科技领域与国际也进行着紧密的接轨，这都预示着我国的变频器和交流调速产业未来会有更好的发展。

2.4 软开关技术

在电力电子技术领域中，由于软开关技术具有独特的优越性而成为了一个研究热点。变换器中的开关元件在开关过程中的损耗完全可以通过软开关技术来减小甚至是完全的消除，缓冲吸收电路的存在就十分的多余了。如果采用软开关，开关频率就不会受到开关损耗的限制，使得开关器件工作频率大大的提高，同时也将其散热体积减小了。

3 总结

综上所述，电力电子技术发展的时间虽然不是很长，但是却极具潜力，是现代社会中智力、知识、信息密集型的高新技术，实用性非常强。将电力电子技术广泛的应用到各个领域中，可以为我国的国民经济提供更好的服务。而电力电子技术的创新，将为生产和科技进步做出更大的贡献， 电力电子学的发展将向消除电力公害、减少电磁干扰和电噪声方向进行不懈的努力。这也正是二十一世纪电力电子技术的新发展趋势之一。

参考文献

[1]吕庆敏，陆馨.浅谈电力电子技术领域中的研究热点[J].电力电子技术，2011（05）：106-107.

篇10

［关键词］课程设计；电机调速；工程教育认证；新工科

一、背景

国内的工科教育先后经历了20世纪50年代的“技术范式”、20世纪80年代的“科学范式”以及20世纪90年代的“工程范式”。2006年我国启动工程教育专业认证，对工程技术人才培养模式提出了更高的要求。中国工程教育认证协会于2012年7月重新修订了《工程教育专业认证标准》，其认证的通用标准以“学生”为中心，强调达成度过程评价和持续改进[1]。2017年2月，教育部高等教育司了《关于开展新工科研究与实践的通知》，明确指出新工科项目的开展与实施应当围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量和新体系进行[2][3]。同时，电气化是20世纪最伟大的工程成就；进入21世纪后，电气化向更宽更深发展，并且直接面向智能制造。电机调速与控制[4][5]是电气工程及其自动化的专业课，掌握各种类型电机的调速原理，对学生毕业参与机器人、数字机床等智能制造领域工作有极大的帮助。加强实践环节是工程教育认证的迫切要求，没有实践的理论是苍白无力的，同时也难以被学生深刻掌握。电机调速与控制课程对应的课程设计可以帮助学生将所学的理论知识用于实际的工程活动中。华侨大学电气工程及其自动化专业已于2019年通过工程教育认证受理，在此之前便以工程教育认证为指导思想，对电机调速与控制课程设计进行了改革探索，旨在增强所培养学生解决复杂工程问题的能力。

二、现有课程设计存在的问题

电机调速与控制课程设计是电气工程专业的一门重要实践课，可以加深学生对课程基础知识的理解，同时也能提高学生运用知识和实践的能力。而传统的课程设计教学方式如下：在两周内布置课题任务，给定目标电机参数，学生通过MATLAB仿真软件，设计其闭环控制方式与整定环路参数。这种教学方式的弊端在于：（1）教学与学生实施安排过于集中：此前的课程设计一般安排在理论课程知识教授结束后的两周内完成，学生尚未对理论知识充分理解，并且短时间内难以建立与工程的联系，实施的效果不佳。（2）课程设计题目固化：此前课程设计一般由电机调速与控制原理教材上的例题改编，设计题目较为固定，或者只对其中的电机参数、控制结构简单改动，学生的设计一般可以参考往年学生留下的模板，甚至有照搬现象。因此在设计过程中，学生并没有真正理解电机控制原理，从而导致课程设计流于形式，无法达到考查的目的。（3）课程设计使用的设计工具单一：在电机调速与控制的课程设计中，虽然借助了计算机辅助仿真软件MATLAB，但是单一的设计工具限定了学生发挥的空间；并且在将来学生走向科研、工作岗位后，使用的开发工具可能有所不同。（4）课程设计脱离工程实际：此前的课程设计先通过理论计算进行电机控制系统的参数计算，并在MATLAB仿真软件上进行模型验证。学生完成课程设计后仍无法理解实际工程中的电机调速系统是何种形式，其控制系统载体以及软件实现又是什么样的，因此并没有真正打通理论和工程实践这条通路。（5）课程设计缺乏交叉融合：众所周知，电气工程是一门交叉融合的综合性学科，电路、模拟电子、数字电子、电力电子此电类课程是本专业的基础课程，电机调速与控制是在此类课程基础上的专业应用型课程。但是配套的课程设计并没有真正实现电类课程的融合，学生在课程设计实施完后，并不能很好地掌握如电子元器件的使用、电力电子拓扑的选取等内容。针对上述问题，为了适应工程教育认证以及新工科学科建设要求，加强学生理论知识和实践能力的联系，以及提高其解决复杂工程问题的能力，笔者提出了一些措施对电机调速与课程设计的教学进行改革。

三、教学改进措施

（一）教学组织的改革

传统的电机调速与控制课程设计实施安排过于集中，且与日常教学相脱节，学生在学习理论知识后不能马上通过实践巩固，不能较好地达到课程设计应有的效果[6]。针对该问题，将课程设计实践环节按照工程项目管理中的任务目标分解的方式，结合到理论课程的教学工作中。在学期开始时即布置总体设计任务，并且在理论课程各个章节讲授中布置分解任务，如讲授绪论，可让学生开展关于目前工业应用的电机及其驱动器的调研，了解关于驱动器拓扑及功率器件型号、控制板和驱动板的器件选型等方面内容；在较宽裕的学期安排中，可提前布置学生熟悉相关的仿真软件以及电路设计软件；在讲授第三章关于转速电流双反馈电机调速系统时，布置的作业可与学生要开展的设计题目结合，学生在理论课程学习时可完成参数计算，减轻之后的设计工作量。通过这种以学生学习为中心全周期的工程实践培养模式，既加深了学生对理论知识与课程设计实践的关联性，同时也使得整个课程设计开展在相对轻松的氛围下进行。

（二）课程设计题目的改革

在课程设计题目的改革方面，经过高校教师、企业专家共同参与的培养方案修订研讨会，将课程设计名称变更为基于电路设计软件的电机控制系统课程设计，并以学生发展为中心，设计具有挑战性的教学目标和教学内容，使实践教学内容与时俱进。课程设计的目标为中小型直流、交流电机控制系统设计驱动电路，通过设计掌握中小型电机驱动方法及电路设计软件的使用。在课程设计的目标对象电机上，与实际工程应用更加贴合，选取了工业制造应用的实际电机参数。要求学生根据电机的工作原理，分析电机驱动的基本形式，完成驱动电路的方案设计，主要包括：主电路拓扑、直流母线电压等级、整流电路、滤波电路、斩波电路、电流检测电路、转速/位置检测电路等，并利用辅助设计软件绘制驱动电路原理图、布板，撰写设计总结报告。报告内容主要包括：设计目的与要求、系统技术指标或设计要求、系统控制方案、器件选型、硬件工作原理及有关参数计算、主要参考资料及心得体会。差异化的课程设计题目，既可以让学生形成分组讨论，又不容易陷入固有模式。

（三）开发性的设计工具

此前的课程设计使用单一的设计软件，原因是课程设计题目和教学内容的局限性。由于改革了教学目标和内容，学生在课程设计实施过程中可使用多种工具，如参数计算与模型仿真时可使用MATLAB，硬件电路原理设计与布板布线时可使用AltiumDesigner、Protel、KiCad等，在虚拟仿真时可使用Protues，在控制软件设计时可使用Keil、CCS等不同处理器平台的开发环境。这种开发的方式，不强制学生使用何种工具进行开发，可以激发学生探索的热情，开展自主性深度学习，并投身到更具挑战性的工程实践中。

（四）与工程实践接轨

课程设计的改革在专业基础上，结合新工科发展趋势，注重学科交叉和综合性；在理论学习基础上，加强学生动手方面的训练，增强学生工程、成本和项目管理意识，提高学生解决复杂工程问题的能力。例如，通过课程设计期望学生掌握电机调速系统的功能需求、标准、电路设计与器件选型以及控制算法仿真和软件编写；并熟悉项目开发的一般流程、工程文档的编制。课程设计不仅可以增强学生的动手能力，也在一定程度上增加了学生的行业认知，毕业后可更快地投入工作中。

（五）注重专业融合

课程设计的改革，更加注重专业内的融合[7]。如在电机调速系统拓扑的设计上结合了电力电子技术课程中的PWM变换器与逆变器部分；在硬件设计上结合了模拟电子线路与电路；在数字化控制技术方面，对于微处理的应用结合了数字电路与单片机应用技术；在电机控制软件的实现上，结合了自动控制理论内容。通过一个完整的实践训练，学生能更加理解专业内课程的联系以及其应用场合，并且能够以学习效果为中心，进行有效检验与实施，并形成性教学评价。

四、实施效果

本课程设计从教学组织形式、教学目标、教学内容等方面进行了改革，并从2018—2019学年起在电气工程及其自动化专业2016级两个班进行了试点，至今已开展实施2年，学生的评教有显著提高，相应的理论课程的学习效果也有所提高，学生的动手与工程能力也明显提升，学生去往相应的工作单位已初步具备行业认知，可以更快融入工作。图1、图2为学生开展课程设计提交的PCB设计图与硬件设计原理图。

五、持续改进