电气工程及其自动化的理解范文
时间:2023-12-04 18:02:57
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篇1
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.005
0 引言
电气工程是我国工业生产与建设中的重要支柱,对我国工业发展、人们生活质量以及市场经济的提升皆具有重要影响作用。近年来,随着我国对电气工程的重视,加之市场经济、机械工程技术、科学技术、电子技术的提升,电气工程及其自动化技术迎来了新的发展机遇与挑战。实现电气工程及其自动化技术的优化发展与应用,对我国社会经济的发展具有重要推动作用。
1 电气工程及其自动化的概述
电气工程及其自动化是一门新兴的学科内容,主要是指在电力生产与应用的过程中,实现对电气工程与管理的自动化控制[1]。电气工程及其自动化技术是基于电子技术、计算机技术、互联网技术、机械智能化技术的基础上得以实现并发展的,因此,电气工程及其自动化具有综合能力强、涉及与应用范围广、依赖性强等特点。与此同时,电气工程及其自动化技术在一定程度上有效提升了各企业电力系统的工作质量与工作效率,减轻了员工的工作强度,便于电力企业对电气设备以及用电量的统计与管理。由此可见,在当今用电量高速增加的环境中,实现电气工程及其自动化的优化,对电力企业现代化改革与发展具有重要意义。
2 电气工程及其自动化存在的问题分析
在社会经济、科学技术以及人们生活质量快速提升与发展的环境中,电气工程及其自动化在得到全新发展的同时,人们对其也提出了更高的发展需求。在认知到电气工程及其自动化重要性的基础上,明确其发展中存在的问题,并给予解决,实现其优化发展具有重要意义。笔者结合自身工作经验发展,就电气工程而言,现今电气工程及其自动化在发展过程中主要存在以下问题:
第一,电力企业对电气工程的管理存在缺陷:现今,由于用户用电量的不断增加,加之用电设备的陈旧,在一定程度上为电气工程的管理增加了难度。与此同时,电力企业在电气工程管理中缺乏对电气工程施工质量与监督的管理机制,致使电气工程工作效率与工作质量低下,从而不利于电力企业电气工程及其自动化的优化发展。
第二,电气工程及其自动化工作效率效率不高:电气工程及其自动化的主要优势之一在于提升企业工作质量与工作效率,实现电力企业的竞争与可持续发展,但是在实际发展过程中,由于电力企业缺乏独立的电气工程管理系统,电气工程及其自动化管理技术水平有效,电力项目费用存在浪费现象,从而导致电气工程及其自动化技术并无法得到显著提升,并在一定程度上无法满足企业市场化需求,从而致使电力企业电气工程及其自动化技术的应用质量与运行效率低下,企业电气工程及其自动化得不到实质性发展[2]。
第三,信息传递存在安全隐患:近年来,随着我国市场经济的不断提升,我国工业行业、制造业、农业、建筑行业等多领域行业得到了一定的革新与发展,与此同时,电气工程也被应用于各领域以及各行业之中,并发挥着不可特带的作用。因此,实现电气工程及其自动化数据信息稳定、准确、安全的传递具有重要意义。但是,在实际发展工程中,由于各企业之间其管理机制、电气工程技术、电气工程自动化管理设备存在一定的差异性,从而导致电气企业在进行电气项目交流与系统自动化管理过程中,其数据信息的传递缺乏统一性和安全性。
3 解决对策分析
针对上述电气工程及其自动化发展中存在的问题,我国电力企业以及相关部门应采取科学、合理的解决对策,实现电气工程及其自动化的优化发展。
首先,应强化自身对电气工程及其自动化的理解与认知,转变发展思想、明确科学发展方向。在基于新时期经济与企I结构转型的工程发展环境中,规范企业管理体系,树立正确发展范观念,为企业电气工程及其自动化管理制定科学发展规划[3]。其次,建立统一的电气工程及其自动化管理平台。企业在提升对电气工程管理与发展的重视的基础上,合理增加科研投入,引进先进管理理念,借鉴发展优秀的企业经验,结合自身实际情况,根据所存在的问题制定相应的管理方案,从而建立独立而统一的电气工程及其自动化发展平台。以此同时,建立通用网络管理系统,优化数据传递配置,实现电力企业电气工程及自动化应用各环节之间信息传递的准确性、安全性与实效性。
4 结论
总而言之,电气工程及其自动化是我国现代工业建设与发展中的重要组成部分,对我国社会经济的提升、工业现代化建设、人们生活质量的优化发展具有重要影响作用。因此,明确电气工程及其自动化存在的问题,并给予科学、合理、实效地解决已成为新时期电力企业改革发展的重点。在基于科学技术的基础上,实现电气工程以及自动化技术的系统化、规模化、普及化发展,不仅是我国电气工程建设发展的主导方向,也是我国电力企业市场化建设的重要目标。
参考文献:
[1]张志刚,瞿祝殷科生等.大工程观下电气工程及其自动化专业课程体系的研究与实践[N].湖南科技学院学报,2013(08):44-46+49.
篇2
关键词:电气工程;自动化;问题;对策
中图分类号:F407文献标识码: A
一、电气工程及其自动化的定义
电气工程及其自动化是一门涉及电力电子技术,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的学科,其具有较强综合性,它的主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合,电工技术与电子技术相结合,元件与系统相结合,使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。通过学习工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,使得人们具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力。电气工程及其自动化专业就是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。电气工程及其自动化就是现代工业发展的核心技术,它是各个高新技术的总和,在现代化工业的生产中,有着不可替代的重要性。
二、电气工程及其自动化存在的问题
(一)电气工程及其自动化的技术问题
电气工程及其自动化由于是涉及,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的学科,在应用过程中会遇到很多的问题,尤其是技术上的种种问题。现在科技是在飞速的发展,但是和日益需要更新的电子信息技术相比,这些是远远不够的,现在最严峻的形势是,缺乏很高端的技术手段,导致了相关的技术更不上时代的需要,电力电子技术、计算机技术和电机电器技术等等这些市场缺乏大量的人才,在现代化信息技术如此发展的社会,尤其是计算机技术是很时兴的,然而由于很多人没有看好这个市场的前景,又加之这是一个刚刚发展起来的行业,因此在发展初期市场需求量如此大的时期,高新技术人才极度匮乏,很多人由于不能掌握一手很好的计算机技术,因此在工程及其自动化的这个行业的操作中,就出现了却人却技术的窘况。因此电气工程及其自动化在应用过程中,遇到的最大问题也就是技术方面的问题,这个问题亟待解决,也只有尽快找出相关的措施进行解决,才能使得电气工程及其自动化的技术提上去,更好的为社会发展做贡献,使得社会工业化进程加快脚步。
(二)电气工程及其自动化的管理问题
由于现在很多的工业生产都采用了自动化的管理程序,许多的操作已经取代了人工的职能,因此在现代化的工业生产中,电器工程及其自动化变得越来越重要。然而其自动化的管理模式,既是优点又是缺点,其优点有很多,譬如减少了人员的操作,使得操作简单化、机械化,任何环节的出错率都会降低,同时由于减少了人工的使用,从而能为企业减少一大笔的薪资开支。但是正是这种便利的管理条件,从而在就了人们懒惰的心理,管理人员对于生产程序的管理也就随之松懈,平时对于生产程序也许一天二十四小时轮流监督的制度也就相对的放松,改成一天监督一两个小时,或是随便看看,并不把它放在心上,随之产出的商品质量大不如以前,但是管理人员还是不能理解其中的原因,就会使得结果愈演愈烈,最后导致企业蒙受巨大的损失。由于管理理念上出现的问题,从而引发出的一系列损失,因此电气工程及其自动化的管理问题也是其中一大问题,是必须值得重视的,否则后果不堪设想。
三、电气工程自动化问题的应对对策
(一)努力实现科技化
科学技术的飞速发展给电气工程发展及其自动化提辉供了强大的技术支撑,也极大地影响着人们的生产与生活。为了应对电气工程自动化中出现的问题,借助科技的力量,努力实现科技化是必须的。所谓的科技化就是要在电气工程自动化发展过程中不断引进新技术,使用新材料,推出新产品,我国在引进新技术的同时要十分注重自主创新,以降低能耗为主要着力点,在生产实践中积极推广低能耗的新技术、新方法与新工艺。在电气工程自动化发展过程中,我国要善于利用新型的材料,借助信息技术、计算机技术、网络技术等高新技术研发新的产品。
(二)努力实现信息化
21世纪是信息化的时代,计算机技术的发展以及网络的普及使得信息的传输十分便利,电气工程自动化要努力实现信息化,也就是在发展过程中十分重视信息技术,将网络通信技术广泛并且熟练地应用到电气设备的设计、制造与运行的过程中,并且在计算机优化与仿真技术、人工智能分析等方面熟练运用网络通信技术,使信息交流畅通无阻,更有助于电气工程自动化的实现。
(三)努力实现开放化
电气工程自动化需要努力实现开放化,也就是要与外界建立一个借口,与外部世界进行连接。计算机网络技术的发展,使得信息的实时交换以及网络共享成为了可能,在电气工程自动化实现开放化的过程中,计算机网络是重要的基础设备,也是实现电气工程自动化管理、决策、控制和制造一体化的关键,目前,计算机网络技术已经光反应用到了电力系统的各个元件以及局部系统的监督、管理与调节中去,已经逐渐成为电气工程信息管理、技术调度和自动化等方面的核心。
(四)重视电气自动化专业人才的引进和培养。众所周知,电气工程是一项专业性很强的工程,在当今的社会经济发展过程中发挥着越来越重要的作用,已经成为了一种重要的基础产业,同时也受到了相当高的重视。伴随着社会经济的快速发展以及资源的日益枯竭,因此,只有建立一支高素质、专业化的人才队伍,才能满足社会的需要。而电气工程自动化的建设需要的人才一方面需要具备自然科学知识,同时也需要具备管理科学知识和社会科学知识,此外,还需要具有很强的计算机应用能力。只有通过长时间的培训以及社会实践,才能培养出符合未来发展需要的电气自动化专业人才。
(五)改变管理理念
在现代化的生产中,由于生产模式的改变,其管理模式也得随之改变,从前采用人工在生产线上生产,因此很容易出现错误,因此采用监督制度管理,而现在随着电子工程及其自动化的普及,减少人员的参与和监督,这是无可厚非的,但是其懒惰的心理,偷懒的管理制度必须改正过来,不能因为采用机械化的生产了,就能放松其管理心态,这是一种错误的管理理念。因此,得对相关的管理人员进行培训,在他们掌握相关技术的同时,不能因为管理的失误而是企业蒙受巨大的损失。改变有的管理理念,跟着形势走,不能总是在变,也不能一层不变,只有顺应形势,才能在最有效的时间里创造最大的财富,这也就是自动化技术如此越来越受欢迎的原因。
(六)提高能源利用率,不断促进工作效率的提高
电气工程的重点都是节约成本,减少损耗,使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化,减少不必要的损耗,因此在选择供电系统的变压器时,应考虑绕组阻值相对小的变压器,目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展,高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化,但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑,许多工业都有意回避新设备,这就进一步造成能源利用率低的问题。因此,要加大对新设备、新技术的推广,建立更加完善的条例,来提高工作效率。
当然全球化的今天,知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的,更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用,达到实现科学化管理目标,将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。
四、结语
电气工程朝着智能化和现代化的方向发展是社会发展的必然,科学技术的飞速发展给电气工程的发展提供了强大的技术支撑,也极大地影响着人们的生活。在这种形势下,政府以及相关单位要抓住发展机遇,不断进行人才队伍建设,制定并完善相关的制度,在引进技术的同时进行自主研发,不断推进电气工程的发展及其自动化,相信经过长期的努力,我国电气工程及其自自动化定能迈上一个新台阶。
参考文献:
[1]刘莹.刍议电气工程及其自动化问题及对策[J].黑龙江科技信息,2013,11:142.
[2]高博.电气工程及其自动化发展问题与对策分析[J].企业技术开发,2014,02:90-91.
篇3
关键词:电气工程;自动化;讨论
一、电气工程及其自动化
电气工程及其自动化专业是电气信息范畴的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业消费亲密相关,开展十分迅速,如今也绝对比拟成熟。曾经成爲高新技术产业的重要组成局部,普遍使用于工业、农业、国防等范畴,在国民经济中发扬着越来越重要的作用。
电气工程及其自动化触及电力电子技术,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范畴,是一门综合性较强的学科,其次要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。该专业培育具有工程技术根底知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,零碎控制及计算机技术方面的根本训练,具有处理电气工程技术剖析与控制成绩根本才能的初级工程技术人才。
电气工程及其自动化专业是电气信息范畴的一门新兴学科,触角伸向各行各业,生活中的大大事务,均可见它的身影,与社会工业消费亲密相关,开展非常迅速。
二、电气工程及其自动化建立相关成绩
1.電时令能与消费需求矛盾。在电气工程自动化进程中,动力担任着十分重要的角色。动力,是电气工程的开展根基。在动力稀缺的当代,电气工程自动化建立中触及的动力成绩,多表现爲动力浪费、应用率提升方面。若处理动力耗费成绩,我们需注重电气设计。既应维持电厂的动力供给,使之能正常消费;同时还需掌握修建中的电力运用状况,防止肆意糜费动力。我国工业开展,需以电气工程爲支撑,工业消费的诸多环节及运转,都离不开电气工程的协调与配合。从某种水平上看,电气工程对整个工程的运转提供了牢靠保证。但是,实践工业消费中,动力糜费景象极爲严重,与消费需求间的矛盾日益锋利。构建绿色的环境、处理节能成绩,与电气工程开展间存在严重分歧。
2.设计本钱添加,管理程度受限。现阶段,国际电气工程、电气自动化零碎建立仅仅作爲综合技术,缺乏针对性。在运用进程中,企业技术人员需立足于以后实践,结合现有技术效果,停止特性化设计,这就容易添加本钱。电气工程及与之相关的自动化开发平台多种多样,在实践设计、施工、调试、启动、运转及前期维护等环节中,软件开发工夫被延伸,各环节费用分明添加,这就违犯了工程最开端的本钱控制目的,无法完成本钱最优化,甚至能够给企业带来严重损失。在管理电气工程时,受电气工程质量及管理程度影响,电厂往往只注重电气工程的质量检测,以及最终报告,而疏忽了施工环节中的质量监管与控制,这无疑给电气工程运作埋下了平安隐患,对工程前期运用、运转平安形成了很大影响。
三、电气工程及自动化成绩的处理对策
1.以迷信思想爲指点,完成自主创新。在我国,电气工程及其自动化运转未构成迷信的规划体系及指点思想。理论中,开发人员应事前理解开发目的、受众群等相关信息,并掌握整个行业开展静态;详细操作中,应完成迷信规划、管理。这样一来,不只能节省零碎开发工夫,同时也能降低开发本钱。应完成自主创新,不时引进先进的资料及电气技术。在设计开发阶段,应仔细研讨设备、零部件以及元器件的技术条件、环境,剖析商品设计参数,并提出针对性的设计方案。此外,应在确定商品属性、类型的前提上,设定出商品的构造;应确保商品操作、运用功能良好,以增加前期维修本钱。
2.电气自动化的节能。通常而言,电能传输中导线上电阻会损耗有功功率。线路上电流改动不了,要降低电能的传输损耗,我们需减小导线电阻。理想中,导线电阻与截面积成负相关,而和电导及导线长度成正相关。详细而言,我们可经过下列方式,降低导线电阻:首先,选择电导率绝对较小的材质作爲导线,防止电路上损失过多电能;其次,延长导线的长度。布线时,我们可将导线走直路,延长其长度;再者,变压器应接近负荷中心,以增加供电间隔。最初,尽量扩展导线的横截面积,在条件允许状况下,优先选择横截面积偏大的导线,以降低电阻损耗,完成节能目的。
3.构建并完善网架构造,浪费供电本钱。与电气工程相关的通用网络构造需坚持高度一致,应用先进网络技术,传输和共享电网中的数据,进而提升电网价值。网络通讯时期,构建通用的网络构造可爲电厂电网数据传输、共享提供更多便当,提升电气工程自动化运转效率。网络构造,是电气自动化零碎中的中心环节,可完成电网资源的优化配置,真正完成网络互通。另外,爲浪费供电本钱,补偿各单位自动化工程独立、功用单一等缺乏,可构建 SCADA与 CIS零碎、现有 CIS、线损管理及牢靠性管理
零碎等相结合的配电管理零碎,高度集成配网自动化零碎相关信息,完成零碎功用的重组与优化。
4.打造高程度、专业化人才队伍。电气工程及其自动化建立,是国民经济与产业开展的中心环节,彼此间互相影响。现阶段,全球经济在飞速开展,动力紧缺、环境净化日益严重,人力资源占据着十分重要的位置。高素质的技术人才,不只应稳扎稳打地学习实际知识,同时还必需具有良好的应变才能和敏理性。与此同时,应深化参与社会理论,跟进时代潮流,创新思想,力图成爲优秀的古代化人才。电气工程自动化以操作爲重点,具有较强的专业性,这就要求相关人才掌握实际、专业知识,并将其使用到理论操作中去,爲电气自动化开展奉献力气。
时代在开展,电气工程及自动化技术也面临着新的开展机遇与应战,这就要求电气人员注重科技创新,不时提升电气工程质量管理与控制程度。电气自动化技术在各范畴失掉了逐渐推行,但其全体应用率偏低。爲此,企业应客观对待电气工程自动化开展中呈现的各类成绩,经过构建完善的通用网络零碎,一致数据规范等措施予以处理。在浪费消费本钱的同时,不时提升使用效率,爲企业发明更多经济效益,进而推进电气工程自动化迈上新征程。
参考文献
篇4
关键词:地方院校;电气工程及其自动化专业;人才培养
作者简介:魏立明(1974-),男,吉林省吉林市人,吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,教授;韩成浩(1972-),男,朝鲜族,吉林延吉人,吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,教授。(吉林 长春 130118)
基金项目:本文系吉林省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:GH12181)、2012年吉林建筑工程学院教学质量与建设工程项目的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0007-02
近年来,信息技术的迅猛发展给普通高等院校电气工程及其自动化专业带来了较多良好的发展机会,因此,如何对电气工程及其自动化专业人才进行培养成为各高校的重要任务之一。如何构建新的培养模式,优化相应的人才培养方案,制订良好的教学体系,培养具有创新能力和工程能力的电气工程及其自动化专业高级应用型人才成为应用型工科院校所面临的任务之一。吉林建筑工程学院是吉林省建筑类普通高等本科院校,属于二本院校,其办学理念是培养“理论基础坚实、实践能力扎实、思想作风朴实”、具有创新精神和创造意识的高级应用型专门人才。吉林建筑工程学院电气工程及其自动化专业的培养目标是使学生能够从事建筑电气领域内的相关设计工作、施工工作、运行与管理工作,并且把他们培养成为应用型高级技术人才。根据吉林省经济发展的需求和建筑行业的特点,加快电气工程及其自动化专业应用型人才的培养成为电气与电子信息工程学院实现飞速发展的有效渠道。为此,电气与电子信息工程学院在优化培养方案、加强教学质量工程建设、构建应用型实践教学体系等方面进行了有益的尝试和探索。
一、优化人才培养方案
地方应用型本科院校的办学定位应首先强调应用性,所以既不能延续普通本科传统的教学模式,也不能削弱相关基础理论的教学,而是应该两个方面同时发展。特别是应该加强学生工程应用能力的训练和培养,把相关课程中的应用环节(例如:实验、课程设计、实习等)充分融入到教学过程之中,以便提高学生的动手能力和应用能力。应用型本科院校在教学环节中应突出实践应用与理论教学的相互渗透,坚持工程实践与科学教育并重的原则,逐步建立合理的符合应用型本科人才培养的课程体系。这样做的目的主要有两个:一是给学生打下较扎实的基本理论基础;二是让学生在大学期间参加相关专业工程的基本训练,使学生具备建筑电气方面的专业技能、提高学生在认知过程中发现问题、分析问题和解决实际工程问题的能力。
因此,吉林建筑工程学院组织电气工程教研室教师进行了广泛调研,主要通过座谈会和实地访问等多种形式。通过调研了解用人单位对学校所培养的人才的需求和要求。同时向沈阳建筑大学、北京建筑工程学院等有关其他院校进行调研,获得其人才培养方案。学院还定期组织召开电气学院校友会,了解往届毕业生在工作中对大学期间所学知识、技能和能力要求的反馈。学院派教研室主任和骨干教师参加电气工程及其自动化专业的指导委员会会议,了解该专业最近动向,广泛听取设计院和施工企业中的专家、企业负责人的意见及建议。在上述调研的基础上,优化原有的电气工程及其自动化专业的培养方案,形成自身的特色。该方案应以夯实基础、开拓专业知识面、重视应用能力为主要原则,切实加强对学生工程能力的培养。
电气与电子信息工程学院对电气工程及其自动化专业的课程设置进行了优化,主要体现工程实践教育,删除课程之间重复的内容,构建了注重建筑特色的电气工程及其自动化专业人才培养方案。电气工程及其自动化专业课程体系的整合应依据吉林建筑工程学院的办学定位,主动汲取建筑设计院、建筑施工企业等相关单位的意见,合理确定专业课程的学时以及实践教学在整个课程体系中的比例。整合后的电气工程及其自动化专业的课程体系平台由“专业基础课程模块+专业课程模块”构成。该平台体现了课程的应用型人才培养。其中“专业基础课程模块”包括注册电气工程师资格考试应必备的理论基础,其中有模拟电子技术、电路原理、电机与拖动、电气控制技术、数字电子技术等课程。“专业课程模块”课程的设置应体现建筑行业的特点。我院设置了建筑电气技术措施、供配电技术、建筑照明、消防与安防系统、建筑电气施工与概预算等课程。每一模块含有理论教学、实验教学和课程设计三个内容。上述课程的设置使电气工程及其自动化专业符合建筑行业的特点和要求,使得学生在就业时更加明确自己的定位方向。同时课程体系平台还可以根据就业方向进行相关选修课程的设置,以满足工程应用性要求,例如设置综合布线、楼宇智能化技术、嵌入式系统等课程。
二、加强电气工程及其自动化专业教学质量工程建设
1.课程建设与教材建设
在优化专业课程、强调应用能力的课程建设原则指导下,应用型人才培养所需要的课程建设包括相关课程内容、教学方法改革、教学手段促进等方面的建设。我院电气工程及其自动化专业的所开课程中电气控制技术和数字电子技术被评为校级优秀课,单片机原理与应用被评为校级精品课,自动控制原理以及消防与安防系统两门课程被评为省级优秀课,电路原理被评为省级精品课。在进行课程建设的同时,电气与电子信息工程学院也非常重视电气工程及其自动化专业课程的教材建设。教材建设应该体现电气工程及其自动化专业教学成果,要积极推进纸质教材、电子教案、教学参考书以及教学课件四位一体化的教材建设,选用智能建筑专业指导委员会推荐的高质量教材,同时结合本学院课程撰写相关建筑电气教材。
2.教学管理制度的完善
规范有序的教学管理制度是提高学院的教学质量、推动学院教学改革的重要保证措施。为保证电气工程及其自动化人才培养方案的全面落实,电气学院充分发挥领导和学院教师的力量,建立起包括毕业设计(论文)规定和实习要求等相关教学管理的规章制度,对教师和教学管理人员的工作进行了具体规定,提出了明确要求,从制度上保证了电气工程及其自动化专业人才培养的质量。学院成立了由学院领导、教研室主任和实验室主任组成的二级教学督导组。督导组成员通过平时听课、 课下与教师、学生交流等形式了解教师教学状态以及学生的学习状态,在一定程度上促进了学院教师教学水平的提高,并且为学院进行教学二级化管理提供了相关的依据。
按照电气与电子信息工程学院教学质量评估实施规定,每学期由每一年级的辅导员组织各班学生对每一位专业任课教师的教学情况进行评估,根据学生所反映出的问题制订相应的整改措施,以促进教学质量的提高。针对毕业设计(论文)的应用环节,学院结合电气工程及其自动化专业特点,制订了相应的毕业设计(论文)工作流程和考核办法。该办法规范了毕业设计指导过程中存在的问题,保证学生毕业设计(论文)质量的有效性。
3.采取多种教学形式,提高课堂质量
在教学形式上,改革传统的“以老师讲解为主”的教学形式,实行“老师教与学生学互动”以及“学生之间互动”的教学模式,建立起以培养学生实践应用能力为主的教学方式。具体措施有:将老师的科研项目带入课堂,拓宽学生的知识面;学习优秀的学生在课后充当其他学生的“老师”;让学生讨论某一教学内容,采用分组讨论的形式。每一位老师将自己的科研项目引入课堂,将本专业的前沿知识引入课堂中,引导学生学习相应的知识点,同时讲授该课程知识点在科研项目中是如何应用的。优秀学生当“老师”就是拿出一部分较容易的教学内容让学生自己讲,提高学生学习的主动性和积极性。学生分组讨论就是在每一堂课中留出部分时间组织学生讨论,每一小组发表自己的观点,使学生在讨论中增强对知识点的理解,培养学生分析问题和逻辑思维能力。与此同时,教师应该充分利用计算机网络资源,搭建学生与教师沟通的新平台。具体措施包括建立相关专业课程QQ群、构建课程教学资源网站等。
三、构建以工程能力训练为特色的实践教学体系
电气与电子信息工程学院所构建的实践教学体系主要以工程能力训练为主要特色。这其中包括编写实践教学计划、实纲和、专业教材时将本专业的的技术实用性及时反映出来。在制订课程教学计划时,应该明确规定所有实践教学环节的目标和任务,并且按照每一个实践项目分批次规定教学内容、教学要求和考核办法等。以往的实验教学中主要以验证型实验为主,现在变为以设计型和综合型实验为主导。同时在实验考核要求上改变以往的考核方法,取而代之的是以每位学生实际操作能力、实验数据的分析能力以及实验过程中解决实验疑难问题的能力的综合考核方式。对于专业基础课实验考核(例如:电路原理、模拟电子技术等课程),应该在做实验的时候一人一组进行考核。考核时应该根据教师所提的要求单独设计相关实验方案,在规定时间内独立完成实验,获得正确的实验结果并且对实验结果误差进行分析。实践证明,上述做法对于提高学生的动手能力和创新能力是非常有效的。
我院拥有吉林省高等学校智能建筑系统集成与节能控制重点实验室和吉林省科技厅建筑电气综合节能重点实验室,上述两个实验室为电气工程及其自动化专业本科生提供实践训练的场所。我院建立了较完善的大学生课外科技活动制度,举办了全国大学生智能建筑实践技能竞赛(北方赛区),从2004年至今连续举办了九届校内大学生电子设计竞赛。这些活动丰富了学生的课外科技活动,也充分调动了学生学习的积极性。电气工程及其自动化专业的学生在所参加的各种课外科技活动中取得了优异的成绩,例如2010年参加吉林省大学生电子设计竞赛获得一等奖2项、二等奖3项、三等奖5项的好成绩,2010年参加全国大学生智能建筑实践技能大赛获一等奖。
四、结语
本文详细阐述了地方院校在电气工程及其自动化专业应用型人才培养方面的经验和做法。具体通过优化人才培养方案、加强专业教学质量工程建设、构建培养学生应用能力的实践教学体系等方面进行相应的改革与尝试。同时,根据吉林建筑工程学院人才培养目标提出了电气工程及其自动化专业人才培养中体现建筑行业发展和要求的新思路。
参考文献:
[1]陈小虎,刘化君,朱晓春,等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J].中国大学教学,2006,(4):55-56.
[2]华红艳,楚随英.电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2005,24(1):97-98.
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作者简介:张莉莉(1982-),女,汉,河南省洛阳人,讲师,硕士,毕业于江苏大学,主要研究方向为电气自动化、现代控制等。
电气工程及其自动化是与电能生产和应用相关的技术,也是工程教育体系中的一个学科[1]。随着社会经济的发展,电力需求越来越大,电力后备人才的培养迫在眉睫。目前,我国许多大学都开设有该专业,是我国高校招收学生最多的专业之一。洛阳师范学院也开设了该专业,专业包含电力系统及其自动化、过程控制及其自动化、电力电子与拖动三个方向。 该专业安排的课程都是从事电力系统相关工作的基础知识,有理论性强、且与实际工程联系密切的特点,它要求学生有较高的动手能力。但由于传统教学方式存在不足,所以至今教学效果不够理想[2]。该文在已有教学改革和实践的基础上,引入CDIO工程教育理念,并将教学与工程实践相结合,确定课程教学方案,最终得出一套基于CDIO的电气工程及其自动化专业(电力系统及其自动化方向)的教学方法,进而培养出工程能力较强的学生。
1 洛阳师范学院电气工程及其自动化专业发展和现状
我校是师范院校,电气工程及其自动化专业开设较晚,与重点工科大学相比,在学校软硬件方面都存在一定的差距。我校原为师范院校,开设该专业后在课程体系及教学方面还沿用了师范教学的一套理论,难免出现各种问题。
在课程体系和教学内容中,出现了一些问题:一是注重理论教学,忽略了实践教学,学生实践能力较差;二是各门课程老师交流较少,各课程教师只是专注于自己教学课程,与相关课程老师交流过少,导致学习内容上的连贯性不是很好;三是校企合作还有待提高;四是教学设备和设施不完善,校内实验实训基地和校外实践教学基地尚未建设好;五是电气工程及其自动化是长线专业,具有很大的社会需求,尤其服务洛阳地方经济和相关行业的能力仍待提高。
2 改革思路及方向
2.1 基于CDIO的理论教学改革
CDIO由构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)四个英文单词的首字母组成。它涵盖了从产品研发到产品运行的整个周期,引导学生主动学习工程,并注重实践以及课程之间的联系,集中体现了“做中学”和“基于项目的教育和学习”的理念,因此理论教学时应注重实践中的应用内容的讲授。
2.1.1电力系统及其自动化方向专业课程设置
电力系统是由多个环节组成的电能生产与消费系统,包括发电、输电、变电、配电和用电等。为保证系统的良好运作,还在各个环节和不同层次之间设立了相应的信息与控制系统,用来测量、调节、控制、保护、通信和调度电能生产的全过程,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。电气工程及其自动化(电力系统及其自动化方向)主要任务就是理解、掌握并能设计电力系统各个环节。因此该专业主要开设的专业主干课程有:电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、计算机仿真、电力系统规划等课程等。
2.1.2理论教学改革
学生通过学习专业主干课程对电力系统有一个全面深入的了解,为今后从事相关的工作打下坚实的理论基础。为了达到好的教学效果,以上各门与实际联系紧密的课程讲授时应以CDIO的教学方式进行教学,使学生主动学习,牢牢掌握电力系统的相关知识。
以《电力系统继电保护》课程为例[3],对课程基于CDIO的教学,讲解内容应分步实现。首先,要让学生透彻理解继电保护的内涵,引导学生通过对大型事故案例的分析来主动地发现问题并构思(conceive)。因为继电保护作用重大,能保护一次系统的安全稳定运行,学生们只有在分析系统正常运行和故障运行的电气量特性差别的基础上,才能设定保护方案,所以学生必须牢牢掌握。其次,掌握继电保护方法是思考和解决保护问题的基础,学生只有在此基础上,才能对一次系统故障进行分析,找出相对的办法来切除故障,并完成设计(design)和实现(implement)过程;再次,典型完备的保护方案应从企业那里借鉴,因为企业在这方面配置十分成熟,启发学生在配置保护时形成完整的概念,完成运作(operate)过程。上述这种教学内容设计,弥补了原来的继电保护课程偏重于基本原理的介绍、不注重应用的缺陷。
2.2 基于 CDIO 工程教育模式的实践性教学环节的改革与实践
目前我国工程教育不仅重视科学基础,还重视对学生个人能力、团队合作能力以及系统适应和调控能力的培养。要真要做到这些,要改革工程人才培养模式。参照CDIO理念进行改革是一种有效可行的思路。这种理念以项目设计为导向、以能力培养为目标,可通过项目设计将整个课程体系系统地、有机地结合起来。该研究为学生设置了1级、2级、3级三个级别的项目。1级项目涵盖该专业核心课程,体现专业主要能力要求,贯穿于整个本科教学阶段,对学生进行构思、设计、实现、运作的整体训练;2级项目则仅涉及一组相关核心课程的学习,重点突出对某项能力的要求;3级项目则针对单门课程,专为增加学生对该门课程的理解而设。各级项目设立的必要性、所涉及的能力要求等,均根据课程需要而定。通过以上设计,整个培养计划形成有机整体。
2.2.1基于 CDIO 模式的课程设计的设置(3级项目)
该校电气工程及其自动化专业有多达二十几门的专业课课程设计,为了达到实际效果,电力系统及其自动化方向的学生重点对电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统调度自动化、电力系统自动装置原理、Matlab控制系统与仿真、单片机原理及应用等课程进行课程设计环节。通过增加实践环节,增设每一门课的课程设计,可以很好的提高学生的动手能力,改善学生对知识的理解水平,为使学生形成完整的知识体系以及应用能力打下良好的基础。
3级项目设计旨在鼓励学生主动学习和综合学习。项目通过开展学术研讨活动,推动学生学习系统建模、模型分析、仿真开发等技能。教师在课程设计项目中要引导学生通过技术研讨、方案选择等形式启发创新思维。在这种新型模式的课程设计下,学生对研究对象进行系统模型分析计算,可培养其用数学逻辑方法精确描述电力系统的能力。项目内容设计时要考虑学生个体能力的差异,为不同水平的学生提供不同复杂程度的选择。按照各自的要求完成设计任务,也可以达到巩固知识和锻炼能力的目的。比如电力电子技术课程设计设置:⑴单结晶体管触发电路的设计;⑵正弦波同步移相触发电路的设计;⑶单相半波可控整流电路的设计;⑷单相桥式半控整流电路的设计;⑸单相桥式全控整流电路的设计;⑹三相半波可控整流电路的设计;⑺三相桥式半控整流电路的设计;⑻三相桥式全控整流电路的设计;⑼单相正弦波脉宽调制SPWM逆变电路的设计;⑽半桥型开关稳压电源的设计;⑾单相交流调压电路的设计。以上设计难易程度有所差别,适合不同水平的学生,使不同层次学生都能得到锻炼。
2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“课程群“综合设计或实验设置(2级项目)
2级项目则引导一组相关核心课程的学习,重点突出对某项能力要求。我校把电气工程及其自动化专业的所有课程建立了四个课程群,其中专业课程群有四个:电子电路课程群、自动控制类课程群、电力系统及自动化课程群、嵌入式系统课程群。这里重点讨论电力系统及其自动化方向的课程群。
电力系统及自动化课程群主要涉及电能的产生、变换、输送、分配、控制的理论,电力系统的规划、设计、安装调试、运行规律,以及相应的设备、测量、保护、调节、控制系统的理论和技术。本课程群建设的目的就是将电力电子、电力系统分析等相关的理论课程和继电保护、发电厂电气部分、高电压等技术课程同实际电气设备和电力系统有机地结合起来, 通过上述训练,学生能掌握电力系统的设计方法,并锻炼了分析、计算和解决实际工程问题的能力。因此,该课程群的设置对培养从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、技术开发、信息处理、设计施工等领域工作的应用型工程技术人才具有重要意义。
课程群综合设计或实验项目的设置有个原则,那就是必须注重专业核心课程之间知识点的相互联系,强调设计或实验构思、设计、实现、运作都要基于项目进行。让课程群综合设计给学生更多参与实践的机会。如该院进行不同电压等级变电站设计与保护的课程群综合设计时,将具有很强内在联系的电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气部分、计算机仿真等课程融合成一个课程群设计。以发电厂电气主接线方案为平台,依托短路计算和潮流计算来实现电力系统中设备选择与运行,通过分析故障特征并进行整定计算来设定保护、最后通过计算机动态过程仿真分析等环节[4]。在这一个课程群设计下,学生工程实践能力得到提高,而且在学习理论课之前,就能对立电力系统整体知识点有宏观把握。综合性设计通过利用开放性实验室实践,可以获得远远超过课内实验学时的实践操作训练时间。通过自主性、综合性、设计性、创新性实验内容的设置,可以进一步提高学生的学习效率和质量。
2.2.3基于 CDIO 模式的“产、学、研”相结合的毕业设计过程改革(1级项目)
CDIO 工程教育思想要求学生主动学习工程技术,并将课程和实践有机联系起来。这符合当前高等教育改革和发展趋势:即将教学过程与相关行业发展紧密联系起来。该院1级项目必须完整的贯穿于整个本科教学阶段,使学生完整的得到构思、设计、实现、运作等方面的系统训练。该校电气工程及其自动化专业的1级项目分初级阶段和高级阶段。初级阶段在一到三年级完成,任务是:了解CDIO理念,通过解剖产品实例来了解其组成部分及设计原理,使学生增加感性认识,并了解本专业核心课程与实际产品之间的对应关系,让他们可以未来工程师的角色定位去看待所学知识;学生经历项目构思与设计的实践过程后,对专业的兴趣会大大提高,创新思维也能得到锻炼。毕业设计是1级项目的高级阶段,任务是:学生在完成课程学习与项目训练后,利用所学知识,完成一个产品项目的构思、设计、实现、运作等的训练。设置1级项旨在让学生从解决实际问题出发学习专业知识,激发学生对工程问题的兴趣,引导其探索并掌握解决问题的方法。
该院鼓励学生的毕业设计与工矿企业相结合,具体参与到某个产品或者是某个电力建设过程中去,通过毕业设计着重培养学生综合分析和解决问题、组织管理、社交、独立工作等各种能力,以及严谨、扎实的工作作风和强烈的事业心、责任感。只有具备这些能力和素养,学生将来走上工作岗位后,才能顺利完成所承担的建设任务。
电气工程及其自动化专业毕业设计的任务是,通过学习和训练,使学生了解电气工程设计基本原理和方法,掌握一般电气工程设计的基本技能;根据情况合理选择实施方案;熟练进行电气工程各方面的计算,并设计出合乎规范的电气工程施工图纸。评估学生毕业设计时,要将实施过程和成果相结合进行,要重视过程和社会需求者的评价,对于结果则可以看得轻些,做到以社会需求为导向进行评价。学生毕业设计成绩评估由毕业设计撰写(40%)、毕业设计项目实施过程(40%)、社会需求评价(10%)和平时表现(10%)四部分组成。以项目实施与理论掌握情况考核为主,兼顾社会需求与平时成绩,这样才可以较为全面地评估学生的能力。
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关键词:MATLAB;电路;电力电子;电力系统
中图分类号:TM1-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 16-0000-02
1 引言
MATLAB是多学科多工作平台的大型科技应用软件。它包含众多的工具各异的工具箱,涉及领域包括:数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等[1]。
2 MATLAB在电气工程及其自动化专业中的应用
电气工程及其自动化专业的主要课程是自动控制原理、现代控制理论、电力电子技术、电力系统分析、电力拖动等等,这些课程理论性强,学生学习积极性差,且较难掌握。为了改善这些情况,可以利用MATLAB的Simulink工具对相应课程内容进行模拟仿真,通过这样一个动态仿真来提高学生学习兴趣。
1.1 MATLAB在控制系统中的建模与仿真
电气工程及其自动化专业中与控制系统相关的课程,主要是《自动控制原理》和《现代控制理论》。《自动控制原理》中的自动控制系统的分析(时域法、频域法等)和设计方法等,通过MATLAB的仿真,可以使学生了解有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等。
在控制系统中,主要是应用Simulink系统仿真分析,以定性分析为主,阐述各环节(及各参数)对系统性能的影响与改进性能的途径,下面举例来说明,图1.1.1所示为弹簧-质量-阻尼器机械位移系统。图1.1.2为此动态系统的Simulink仿真模型,分析系统在外力F(t)的作用下的系统响应,即质量块的位移x(t))。(其中质量块质量m=5kg,阻尼器的阻尼系数f=0.5,弹簧的弹性系数K=5;并且质量块的初始位移与初始速度均为0。)模拟仿真时,外力F(t)可由用户自己定义,使用户对系统在不同作用下的性能有更多的了解。图1.1.3为外力F(t)选幅值为5的阶跃输入的仿真结果。1.2 MATLAB在电力电子技术中的建模与仿真
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。《电力电子技术》现已成为电气工程及其自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养该专业人才中占有重要地位。通过学习该课程,使得学生掌握电力电子器件的伏安特性以及整流,逆变,斩波,变频,变相等变流技术,学生可以通过利用MATLAB对电力电子器件和变流技术模拟仿真分析,最终对这些内容有深刻的理解。
电力电子器件电力二极管、晶闸管、可关断晶闸管等器件的应用中可以通过建立模型仿真更好的了解这些器件的特性,熟知器件特性后就可以很好的学习变流技术,下面举例变流技术中的三相整流技术。例:建立三相桥式全控整流电路的仿真模型,给出三相桥式整流电路带阻抗负载的仿真结果。参数要求:三相交流电压源通过三个电压为220V,50HZ,相位滞后120度的交流电压源实现,触发脉冲模块频率设为50HZ;R=1Ω,L=1mH。图1.2.1为三相桥式全控整流电路仿真模型,图1.2.2 触发角为30度的波形图。从波形图得到仿真结果和理论分析结果一样。
1.3 MATLAB在电力拖动系统中的建模与仿真
电力拖动系统是生产过程中,以电动机作为原动机来带动生产机械,并按所给定的规律运动的电气设备。电力拖动装置由电动机及其自动控制装置组成。自动控制装置通过对电动机起动、制动的控制,对电动机转速调节的控制,对电动机转矩的控制以及对某些物理参量按一定规律变化的控制等,可实现对机械设备的自动化控制。因此,《电力拖动自动控制系统:运动控制系统》是电气工程及其自动化专业的重要课程。主要内容包括闭环控制的直流调速,转速、电流双闭环直流调速调节器的设计,脉宽调制,交流调速等等,这些内容都可以通过MATLAB来仿真验证,以提高学生学习的兴趣。
串电阻直流调速举例,仿真模型如图1.3.1所示,设置各个器件参数并进行模拟仿真,最后双击示波器scope、scope1、scope2可以清晰的看到电动机转速、电枢电流、励磁电流的波形图,这里就不再一一列举。
1.4 MATLAB在电力系统分析中的建模与仿真
电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。电力系统分析电力系统稳态运行分析、故障分析和暂态过程的分析。电力系统分析的基础为电力系统潮流计算、短路故障计算和稳定计算。这些主要内容的分析都可以通过MATLAB中的simulink进行建模仿真或通过MATLAB语言辅助计算。
电力系统故障分析主要研究电力系统中发生故障(包括短路、断线和非正常操作)时,故障电流、电压及其在电力网中的分布。应用MATLAB可对其进行模拟仿真,以下举例说明电力系统故障分析,仿真模型如图1.4.1所示,三相短路元件可设置为在某一时刻单相接地故障,参数设定,进行模拟仿真,在示波器scope中可得到单相接地时三相电压电流曲线。万用表Multimeter元件中选择故障点A、B、C电压,示波器scope1得到故障相电压的正序、负序、零序分量的幅值和相位;万用表Multimeter元件中选择故障点A、B、C电流,示波器scope1得到故障相电流的正序、负序、零序分量的幅值和相位。
1.5 MATLAB在其他典型系统中的应用
以上几个小结简单的介绍了MATLAB在电气工程及其自动化专业的专业课程中的应用,实际中,工作人员一般是利用MATLAB进行一些准备建设的典型系统进行建模仿真后,获得最佳参数,比如说,近年来,柔直流输电技术在电力系统中的应用越来越重要。利用MATLAB建立合适的柔直流输电和系统电网的模型,利用它来研究系统的动态特性,具有实时、准确、方便等多种优点;电力电子技术和运动控制联合系统应用得特变广泛,它涵盖了电子电路、电机拖动、自动控制、微机原理等多学科领域,是综合性、实践性和应用性很强的研究对象。由于电力电子器件自身的开关非线性,给电路和系统的分析带来一定的困难,一般常用波形分析和分段线性处理的方法来研究电力电子电路。MATLAB仿真软件为电力电子技术和运动控制联合系统的仿真分析提供了崭新的方法与平台。MATLAB还可对很多典型系统进行仿真,在这里就不作一一介绍。
3 小结
本文重点讨论了MATLAB在电气工程及其自动化专业中的应用。论述了MATLAB和Simulink在该专业的主要课程中的应用仿真。MATLAB既可以帮助从事相关领域的工作人员对所设计的电路进行计算机模拟与仿真计算,以优化参数与配置,又可以使得该专业的学生在学习相关课程时,通过模拟仿真一方面提高自己学习的积极性和兴趣,另一方面又加深对所学知识的理解,使学生不仅学会知识还能理解各门课程的精髓以及在实际中的使用。
参考文献:
篇7
关键词:电气工程;自动化专业;教学现状
中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)20-0058-01
近年来,电气工程及其自动化专业为我国培养了一批又一批的工业高素质人才。在电气工程及其自动化专业教学初期运用了精英化的培养模式,但是这一教育模式并未取得良好的教学效果,是由于中职学生理论知识掌握得不扎实。但是由于学生拥有较强的动手能力,非常活跃的思维,为了提高中职电气工程及其自动化专业的教学效率,就需要建立起一套适用于中职学生的教学模式,在中职学校中的教学时达到切实可行。
一、电气工程教学现状
据相关研究发现,当今的中职电气自动化教育当中,学生在课堂上的主动性并不是很高,对教学内容很难产生兴趣,经常会出现这样一种现象,学生对实际的操作过程非常熟悉,但是操作过程中涉及到的理论知识却不懂。一些教师对书本上的知识了解得不够透彻,一旦有学生提出一些比较深奥的问题,教师就会哑口无言,这就直接影响到了学习效果与课堂效率,为了解决这一系列问题,本文提出了一些对策。
二、相应的改革措施
1. 完善教学模式
由于时代的变换,致使学生的思想与从前的思想有所差异,传统的教学方式并不能很好地适用于现今的教学,并且电气工程及其自动化专业是一门实践性非常强的学科。所以,在教学的过程中,提高学生的实践能力非常重要,需要教师引导学生逐渐对课堂产生兴趣,并且还能够提升自己的动手能力。在教学的过程中,充分激发学生的潜能,帮助学生更好地掌握知识。
例如,在讲解LED组装时,为了使学生对组装的步骤更加了解,可以聘用一些专业人员进行相关的讲解,也可以将这些人员的讲解过程录制成一个视频,在课堂中为学生播放,这样,就可以充分激发学生的学习兴趣,更好地掌握知识,提高课堂效果。在讲解“卧式车床的电气控制电路”的时候通过多媒体课件,可以将提前下载好的相关视频在课堂上播出,让课堂教学变得更加生动形象,使晦涩难懂的抽象知识得到更直观的表达。通过反复演示,加深了学生的理解,提高了学生学习的兴趣,最主要的是缓解了课时紧凑和教学内容增加的矛盾。
2. 改革专业课程体系
中职电气自动化专业的学生毕业之后,可以从事企业管理以及生产管理等一系列的高技术行业。为了培养更多的高新技术人才,教师应该在教学的过程中付出更大的精力,帮助学生充分挖掘出自己的潜力,提高动手能力。要对传统的教学体系进行改革与完善,采用适应当今社会的教学方式,将课堂转变为传输知识的地方,将教师从知识的灌输者变成学生的引导者,为不同的学生设置不同的教学方式,这样就能够大大提高教学的效率,帮助学生提升理解能力以及动手操作的能力。
例如,在讲解“维修电工模块”的时候,教师可以这样设置:首先,要将安全用电这一思想渗透到整个教学过程中,引导学生在学习的过程中,能够充分考虑到安全,与此同时,还应该在实际操作的过程中,对学生的职业素养进行培养,要求女同学在工作的过程中,要将头发扎束好,穿平底胶鞋;男同学在工作过程中,一定要远离烟火,对工作仪器也要非常热爱,轻拿轻放,保证仪器的完整性。教学的过程是为了培养高新技术人才,所以,在课堂中,就需要对学生进行国家级别的引导与要求,一些理论知识必须达到国家的级别,实践操作能力更是要满足国家的标准。在整个课堂中,都要为学生渗透出国家级别的思想,这样才有助于学生对当今的就业现状拥有一个更加准确的理解,为自己的实际学习与掌握知识的能力拥有一个更加准确的定位。
3. 提高教师的综合素质
在教学中,教师的地位非常重要,是知识的引导者与传递者,教师的素质高低直接影响到学生的学习效果。教师的教学方式、教学理念与教学质量拥有着千丝万缕的联系,学校一定要充分提升教师的综合素质,让教师接触一些现今的教学理论,在实际的教学当中,运用这些理论,才能够提升学生对课堂的热爱程度,这样才能够提升课堂的教学效率,为国家培养出更多的人才。
学校可以定期组织教师进行相关的培训,让教师与教师之间相互交流,说出自己在教学过程中的心得,使教师能够相互借鉴,掌握教学的精髓,逐渐完善自己的教学方式。学校也可以设置教师周例会制度,将所有教师集合起来,对每一个教师的教学成果进行汇总,也可以邀请几个学生说出自己对每个教师的看法,这样每个教师在例会中都会学习到很多东西。
三、结束语
总而言之,电气自动化专业还处于不断创新与摸索的阶段。在教学的过程中,教师一定要注重自己的教学方式,提高自身的综合素质,将理论教学与实践操作充分结合到一起。注重提高学生对课堂的兴趣,使学生在课堂中能够充分地体现出学习的能动性,这样才能提高教学效率,培养出更多的高新技术人才。
参考文献:
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目前,国内多数理工院校设有电气工程自动化专业,但在具体方向上分工不明确。与专业相对应的教学内容不完善,理论教学课程明显多于实践教学课程。学生方面,由于教师占据课堂的主体,加之电气工程自动化涉及大量的实践内容,学生理解起来较为困难,因此导致专业学生毕业后实践能力普遍较差。课程内容上,电气工程及其自动化沿用了传统的教材,虽然对其进行了适当的改革,但内容上缺乏针对性,不能及时与企业的先进技术进行融合,教材内容存在滞后性。多媒体的出现一定程度上促进了自动化专业教学效率的提高,但由于教师素质等问题导致新的科技手段应用效率并不高,学生的课堂理解和消化能力差。传统的教学评价体系上存在缺陷,工科类学生在人才培养过程中重视学生基础知识考核,但却忽视了实践能力培养。在相关实验和实践内容上设计较少。且理论课不能形成系统的教学模式,在长期的此种教育制度影响下,我国电气工程自动化学生的积极性较低,在企业顶岗实习中无法发挥积极作用。
二、电气工程与自动化专业实践教学探讨
针对高等院校电气工程自动化专业发展中存在的问题,我们提出了具体的解决策略并分析如下:
(一)建立实践教学基地,强化学生的实际动手能力
无论是对于理科院校还是文科院校,电气工程自动化都应进一步加强实践教学。首先,应加大对专业建设投资,增强学生的实际动手能力。增设实验教学内容,为基础教学做好补充。为减少学校压力,可实施校企合作的模式,一方面减小企业压力,另一方面可为企业提供和培养实践人才。
(二)与当地企事业单位联合,创办产学研实践教学基地
上文我们提到,在高校电气工程自动化教学中可实施校企合作的方式促进实践教学的发展。在高校教学中,应根据其自身发展特点推进数字化城市建设与信息资源整合。同时,建立高效的、完善的信息网,确保其应急保障设施。目前,我国电气工程有了突飞猛进的发展,建设通用飞机、教练机甚至无人机都在各个领域取得良好的应用效果。要加快我国电气工程的发展,应进一步促进民用技术双向转化,实现资源共享。另外,建立高科技的数据网、云计算中心以及大数据产业链等都是电气工程发展的最终目标。但在高校教学中,自动化实践教学还应扎实稳定,不断完善教学体系,丰富教学内容和教学方法,以发挥其积极的作用。
(三)构建“教学生产型”实践指导教师队伍
实践教学是培养学生实践能力与综合能力的重点,当然也是目前高校电气工程与自动化专业发展的主要任务。教师作为教学的主导,如何发挥其积极作用对于教学效率的提高具有直接影响。为此,应不断提高我国高校电气工程专业教学的实践教学能力,提高其责任心、使教师能够善于与学生沟通,提高教学的针对性。针对电气自动化的专业性、多向性特点,应组织教学进行多向性培训,为学生的实践指导打好基础。目前,随着教育改革的进行,一部分教师不能很快的调整自己。针对这种现象,应树立正确的目标,在高校内部构建具有特色的“教学生产型”的队伍。另外,高校还应组织学生参加企业培训,使教师进入企业参与实训或工作,只有这样才能掌握最新的电气工程发展信息,促进其发展。当然,在构建教师团队的同时还要注重以完善的、科学的实践教学管理考核体系作为后盾。要确保教师团队的专业性和学生实践积极性的提高。由于长期的传统教育制度影响,学生对专业缺乏信心,因此在实习过程中态度散漫,学校的重视程度不足,不能及时处理这一问题。要解决这一问题,必须在高校内部建立详细的实践教学大纲,建立严格的实践考核制度和组织纪律,针对教学中的主要问题增加实践环节,确保教学的顺利进行。
三、总结
篇9
【关键词】电气工程及其自动化;创新;能力
电气工程及自动化专业是一门实践性较强的学科。因为该专业对学生综合素质的要求较高,需要学生在理论学习中掌握电工技术、电力电子技术、控制技术和计算机技术等多门课程的知识的同时还要求学生具有较强的实践动手能力;此外该专业还融合了相关学科,所以对培养应用型人才的教学学院在开设课程,特别是动手能力要求较高的课程也提出了更高的要求[1]。
目前多数院校的电气工程及其自动化专业都结合地方需求,从学院实际教学情况出发,制定了培养应用型人才的教学目标,为达到相应的教学要求目标,在强调基础理论教学、能力培养的同时均提出加强学生的实践教学力度,尤其是培养本专业学生的实践动手能力和创新意识。
相对来说,建设工科类实验室往往需要很大的投资,而且还存在实验设备类型众多、设备更新快、维护困难等客观因素,长期以来就形成了在教学环节中重视理论教学,忽视实践教学环节的现象,甚至部分教师、学生也存在一种认识,既大学生在校期间主要是学习和掌握理论知识,只要理论知识掌握透彻,在今后的实践操作中就能根据理论知识理解和操作相应的设施,从而忽视了在实验教学环节中对学生动手能力的培养与锻炼,但此出发点是基于学生毕业后主要从事理论或研究工作。而事实上,目前大多数院校的电气工程及其自动化专业的学生在毕业后绝大多数学生将走向基层,走向生产第一线,这就要求在教学活动中应该将实践教学的地位进行提升,加强学生的实际动手能力,让学生能更快的在生产一线中发挥作用。
本文对在实践教学环节中出现的各种情况进行分析,结合对本专业学生在实践教学各环节中反映的问题进行讨论,提出如何从实验教学、课程设计等方面培养学生的实际动手能力;同时结合实验教师的经验,提出在学生学习理论知识的同时,如何通过实验让学生得到实际动手能力的培养,让学生从被动接受教学到主动的参与学习,主动思考如何提高动手能力到真正成为应用型人才,更好的适应社会的需求与发展。
1.电气工程及其自动化专业实验教学环节改革的必要性
实践教学体系作为理论教学内容的补充与映证,二者之间有着非常密切的联系。实验可以验证理论知识的正确性,而要完成相应的实验需要有丰富的理论知识。在工科类实验教学过程中,我们要充分利用实践教学自身的优势和特点,培养学生的实际动手能力,适应社会发展的需要,同时教师要认识到实验教学环节改革的必要性。
我院电气工程及其自动化专业的学生在校期间,通过循序渐进的方式学习了相关理论知识,注重相关课程之间的前后依赖性,力求专业课程开设的合理性达到最优。目的在于让学生通过系统的学习能对所学知识较好的得以掌握并能融会贯通,从而在今后的工作岗位上达到熟练应用。在教学过程中,我们认为专业基础实验课是对学生学习的专业基础课程的一个强有力的支撑,通过专业基础课程的学习,学生才能完成后续相关课程的学习,甚至为今后接受更高层次的教育奠定基础,因此在组织专业实验课的时候,我们应该从学生今后从事的工作岗位多做考虑,有意识、有目的、有针对性的在学生进行实践教学环节中加强对学生实践能力与创新能力的培养与锻炼,让学生不再停留于实验是为验证理论是否正确,也就是为完成实验任务而做实验的层次,在实验环节中通过改革,提高教师教学水平,改进教学方法,通过实验培养学生分析、解决问题的能力,让学生养成在实验过程中能用工程的观念对出现的现象或问题进行分析、判断并最终得以解决。所以在充分调动学生的学习积极性,激发学生主动思考的认识下,对于该专业所开设的各个阶段的实践教学环节中应确保总体教学学时数,同时应合理的安排各阶段的实践教学学时,以多开综合性或设计性实验为主,达到让学生在实验中加深理论知识的理解、融会与贯通,在实验中对动手能力进行培养,同时让学生的创新思维能力得到锻炼的目的。
针对上述现实情况,为适应应用型人才培养的需要,必须对应用型本科的实践教学体系进行改革与创新,从而提高学生应对行业发展的能力。这就需要该专业能根据社会需求不断的调整实践教学的重点,不断调整实践教学的方向。在实践教学体系的构建中应明确一个原则,即学生的能力培养。先进的实践教学体系应以实践能力和创新能力的培养为主体,设计相应的教学培养模式,即在传授知识、培养学生科学思维能力、不断创新探索精神的同时,强调理论教学与实验教学并重、相互统筹协调的理念,充分认识并落实实践教学在人才培养和教学工作中的重要作用和地位[2]。
2.创新实验教学方法、考核评价、管理体系
在传统的理论教学模式下,教师可根据课程内容、教学大纲等要求安排相应的验证性教学内容,主要目的是让学生通过完成相应的实验内容以达到印证理论知识并掌握其基本应用的能力。对于实践性较强的课程来说,熟练应用所学知识,达到理论应用于实践的教学要求需要教师在实践教学环节中增加综合性实验和设计性实验,让学生在实践教学环节中不再是简单的完成验证性实验,而是通过对实验内容进行分析与思考,提出合适的解决措施,在此过程中就需要学生对所学知识能进行整体应用。只有通过这样的训练,学生在今后的工作岗位中才能对出现的问题进行分析并能提出解决方案,这也是提高学生实际动手能力最直接有效的教学方法。所以在教学过程中,就需要教师通过宏观的指导作用,引导学生从实验项目、实验方案的选择、论证到实验的最终设计并完成,当然在此过程中需要教师付出更多的精力与热情,时时参与学生进行讨论、引导学生完成实验,教师的工作量将大大增加,但效果也是非常明显的,因为学生通过思考,对问题如何解决提出可行的方案过程本身就是对知识的理解和应用,也只有通过讨论,学生才能对自己经过思考所提出的方案为什么不能解决问题、原因是什么、应如何考虑等能力得到训练,当学生通过自己的分析与思考并最终完成实验项目后,学生的学习兴趣会显著增加。为更好的完成实验内容,学生将会自发的进行学习和思考。通过良性循环,学生的思考与动手能力将得以提高,这样的教学效果在开设综合性、设计性实验的课程中是非常显著的。
在改进实验教学内容和方法的同时,也需要建立完善的实践教学评价体系来考核学生对知识的掌握情况和学生的实践动手能力。长期以来,实验教学的考核均只被看作对理论教学成绩的参考,甚至一些专业课程根本不记录实验成绩。造成某些课程的成绩只是对理论知识掌握情况、考试状态的一个反映的现象。在多数院校中,学生需要在完成相关实验后递交对实验完成情况的实验报告或总结,教师需要付出较多的时间来完成对报告的批阅,对学生在实验过程中出现问题就滞留于学生对待实验报告的书写态度以及表达方式上,不能真正做到对学生在实践教学环节中出现问题的原因、解决问题的方法进行掌控,学生的创新思维能力也在应付实验报告中消于弥形,得不到培养与锻炼。通过对实验教学效果的总结与分析,我们认为实验教学体系执行的好坏取决于课任教师对实验教学过程中的管理与考核,素质较高的实验教师在实践教学环节中能与学生及时进行交流,引导学生自行完成相关实验的操作,对实验过程中出现的问题能引导学生分析故障原因,让学生自己提出解决方案,从而培养学生的分析与解决问题的能力;此外还需进一步完善在实验教学环节中对学生的考核机制,如随机提问考核、现场操作考核、故障分析与解决考核等多种方法,给予学生一个能反映其实际动手能力的实验成绩,而且这个实验成绩还应记入学生成绩档案作为学生对该门课程掌握程度的一个反馈情况。让学生不再成为实验室中的旁观者,让学生能主动参与到实验项目的完成中,鼓励学生在完成相关实验的同时提出创新,鼓励学生用多种方法完成相关实验。
培养学生的学习主动性、提高学生实践动手能力的关键是提高教师教学质量、改进教学方法。在新形势下,根据本专业人才培养目标要求与社会需求,需要完善实践教学体系的评价与管理,这对学生和教师都提出新的要求,教师要在实验环节中不断创新改进教学方法,激发学生积极性,让学生主动参与到各个实验项目的设计与完成中,而学生在教师的引导下独立完成实验内容,不断提高自己的动手能力。
3.结束语
完善电气工程及其自动化专业实践教学体系改革,提高学生实际动手能力是一个需要在实践教学过程中不断的进行探索与思考的过程。通过改进教学手段、提高教师教学激情与水平、锻炼学生独立思考,不断创新,才能最终达到培养满足社会需要的应用型人才。
参考文献
篇10
关键词:电气自动化 工业 系统 应用
中图分类号:TQ171 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(c)-0091-01
电气自动化产生于英国的牛津大学,全称是电气工程及其自动化。电气自动化随着科技的进步,其自身专业水平的逐步提升,也在不断地完善和进步,慢慢的渗入到了生产和生活的各个行业和领域中。现如今电气自动化已经发展到一个相对稳定和成熟的程度,人们的生产生活和社会发展都已经离不开电气自动化[1]。
电气自动化近年来无论是在国内还是国际上发展都非常迅速。它不但是技术上的革新和突破,更是电气工程,计算机技术,编程技术与实际操作的完美结合。在工业领域的应用更是使传统工业生产模式和管理模式有着质的飞跃。工业生产引入电气自动化能够全面的、合理的、科学的、安全的发展。
1 电气自动化概念理解
电气自动化是综合了电气工程和计算机信息技术的现代化技术。电气自动化主要是对强弱电的结合,电工技术与计算机技术相互配合,软件系统与硬件系统的综合使用进行研究。各个方面相互配合,相互渗透使工业生产精度更高,效益更好,提高工业的生产水平和生产质量。其中电气工程更是一项基于电路、电磁、电力、信号处理等多门学科的高端技术,它是物理知识与信息技术结合的产物。电气自动化在工业生产中是一个控制系统,它能够严格的按照程序,指导生产设备完成生产活动。
现代工业生产,除了人的主导地位,电气自动化是生产中的核心,是生产的灵魂,它能够保证生产的高效、安全进行。对资源的充分合理利用,生产效率的提高都有着很大的帮助,现代工业生产离不开电气自动化这个高端的控制系统[2]。
2 电气自动化在工业上的应用
电气自动化在各行各业都有所渗透,文章对其在工业领域的应用进行分析。
2.1 电气自动化在能源工业中的应用
2.1.1 煤炭工业
煤炭的开采属于能源工业,电气自动化现如今已经应用于煤炭的开采和管理等各个方面。如自动监控系统为煤矿中的各个部分的实际情况提供真实画面,能够把实际情况直观的展现给管理者,如果发生紧急情况能够及时被工作人员得知,整个矿区都在监控之下。通讯自动化系统也对煤炭开采起着重要作用,通讯对于矿区的各个部分是非常关键的部分,通讯自动化能使矿区部门与部门之间,管理者与员工之间,员工与员工之间联系更加方便,有助于信息的及时反馈和沟通。消防安全系统自动化也是煤炭开采时所必须的系统,矿区中的消防问题关系着员工的生命财产安全重大问题,消防安全系统自动化能够及时消除潜在的消防问题,为安全生产提供进一步保障和防护。
2.1.2 电力工业
电力部门也属于能源工业。目前电力系统的自动化也在逐步建设和完善中。如自动发电控制,配电管理系统,能源管理系统,检测控制系统,数据采集系统都逐渐应用于电力工业中。这种智能的控制和管理模式,必然会使电力的分配更加合理科学,输送更加及时,管理方式更加先进。做到电力的充分利用,真正服务于生产生活,及时解决可能出现的问题。
这种综合自动化系统能够使各部门之间的控制和检测相对统一,这就提高企业中的内部联系。计算机的统一控制,使管理也能够更直观,更高效[3]。
2.2 电气自动化在水利工业中的应用
在水利工业方面,尤其是水厂工业里,电气自动化的自动检测系统,自动控制系统等技术的应用。能够显著提高水的利用率,使水资源的得到充分的利用不造成不必要的浪费;对于水的检测也更加严格,能够保证水的质量问题;对于高层管理来说,企业更加系统化,现代化,管理更加全面。真正使企业的管理模式和运行模式很细致的结合在一起。
电气自动化中的动态安全监控系统在水厂中的应用,能够精确的测量出电压和电流的角度和幅值。这种技术的引用能够保证水厂中电力系统的安全情况和电流、电压的控制情况。
2.3 电气自动化在钢铁工业中的应用
钢铁工业中,电气自动化也有很重要的地位。传统的钢铁冶炼和加工,大多管理系统陈旧,而且不够完善。生产过程比较粗糙,不能很精确的完成生产。电气自动化把传统的生产,用先进的计算机技术进行统一操作和管理,使生产效率和生产精确程度大大的提高。尤其是自动控制和动态安全监测系统的使用,把钢铁生产和加工过程中安全系数大幅度提高,降低生产中的事故发生率。
钢铁工业引入电气自动化的先进技术,保证生产质量的前提下,开发和创新新型的产品。电子技术与生产相互结合,提高企业生产和管理效率。
3 电气自动化的发展前景
电气自动化是未来社会中具有相当能量的一种技术手段,它的价值和发展潜力是非常大的。电气自动化在未来可以作为一项很全面的技术手段出现,它既能作为高端技术手段服务于企业软实力,又能为企业的各项硬件设备高效运行提供保障。我国工业生产过程中,要求能源高效利用,污染程度最小。电气自动化不但能满足工业生产中的这些要求,还能通过计算机技术,实现统一管理,全面管理[4],制定合理的生产方案。使我国工业水平跟上时代的发展步伐,满足我国发展和人民生活水平的需求。
计算机技术也是在日新月异的发展着,未来是一个信息时代,计算机技术将会在工业中占的比重越来越大。电气自动化是将电气工程技术与计算机技术结合的高端技术手段,它将适应时代的发展成为工业发展的命脉。
所以电气自动化是未来企业的支柱,是工业生产中的灵魂,是未来工业发展中不可或缺一部分。
4 结语
随着计算机技术的发展,电气工程技术的进步,电气自动化也在逐渐的提高和完善。工业的发展也会逐渐走向科学合理,高效节能的发展道路。工业的发展离不开生产力的提高,电气自动化是生产力提高的推动力量。电气自动化的合理应用,才能使工业为国家创造更高的价值。这样国家在发展过程中,才不会在工业生产的环节出现纰漏,导致国家的经济、资源、人民生活出现问题。工业的发展硬件和软件必须同时发展,而电气自动化这个控制系统是工业进一步发展的先决条件和核心环节。
参考文献