电气工程和集成电路的关系范文
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篇1
[关键词]电气工程 智能系统 继电保护 专家系统
中图分类号:F407文献标识码: A
一、 引言
把人工智能技术与计算机技术相结台,用电气工程智能系统来使电气CAD 系统具有更高的智能,从而改变传统的设计观念与手法,使高新技术在电气工程设计
中得以发挥。电气工程智能系统在继电保护中得到了应用,但专家系统在数据结构和类型知识的描述方面存在不足,针对不足提出了设计条件和设计对象及设计目标数据结构的通用知识表示方法,使其得到了改进。
二、继电保护发展现状
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500 kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。
在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。
我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
三、电气工程智能系统结构
电气工程智能系统(ICAD)的结构模型如图1所示。
在本系统中把专家系统引入到电气CAD 中,采用编译型Turbo PROLOG语言,高级算法语言FORTRAN 77和Auto LISP语言交互编制电气ICAD系统。这样,充分地利用了各种语言自身的优点,也方便了程序的编制。在此通过设计用户菜单,来补充系统提供的能力,并把无功功率补偿专家系统嵌入CAD系统中。通过用户菜单,用户可以十分方便地选择自己的工作方式。系统的这种实现方式的特点是:直观、简洁且容易接受。可以使用户在很短时间内掌握操作方法,方便地调用相应的子模块。设计效率高,降低了设计成本;减轻了设计者的负担。
四、数据结构的改进
专家系统对设计的数据结构和类型知识的描述较为简单、不能满足系统的通用
性和扩展性,故对设计条件和设计对象及设计目标数据结构提出了通用的知识表示方法。电气设计从宏观上讲是一个正向推理过程,由一些初始数据来驱动推理机,进行规则匹配、解决冲突,然后得到结论。这些初始数据对于继电保护系统设计来说,就是一次系统的结构、参数及对保护系统的设计要求。对于变压器等主设备的继电保护的初步设计来说,所用到的一次系统初始数据参数种类采用关联组元或关系谓词予以表达。关联组元表达形式:(对象名:属性名=属性值)它适于描述孤立对象的属性概念;关系谓词表示形式:( 主体对象名,客体对象名:谓词属性名= 属性值)在表示事实等知识时,既含有对象实体的属性,又含有多个对象之间的关系。
图2 给出了一个变压器保护系统框架的具体构成,可分为系统级、故障类型保护级、保护方式级、继电器J 类型级及具体继电器产品J 型号级。每一级的框架均具有近似相同的结构,并且每个框架都隶属于一个更高级的框架。下面给出系统中一个电流继电器框架的具体描述:
框架结构:
框架名称= C R
/ 电流继电器
框架编号=56
所属框架号=46
/ 属于低压过流保护方式框架
相数= 1
/ 单相继电器
型号=DL233/6
/ 调DL233/6继电器子框架
Iset=
/ 电流整定值
如需计算=ISETO
/如需计算,可调用ISETO过程计算Iset
用户选择=Ilist
/如用户自定,则显示Ilist列表以供选择
由上可知,本框架表示的对象实体为CR继电器,系统编号为56,属于46号低压过流保护方式框架。其中”相数=1”是最简单的属性槽,其属性值在设计推理的过程中由规则直接赋值。“Iset=”可以在推理中直接赋值,或在需要计算时调用ISETO程序计算赋值,还可以调出定值列表Ilist有用户自行选择赋值。“型号= DL233/6”是在框架槽,它可以引出具体继电器DL233/6这个下层子框架。框架的如此嵌套关系可以构成对整个保护系统的描述。这种框架系统构成了复杂的语义网络,其中的子框架能继承或更改父框架的槽值约定。这样即可以节省表示的信息以减少数据冗余,又能较容易地保持信息的一致性或无矛盾性。
五、 结语
建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。本文介绍了电气工程智能系统的系统结构以及在继电保护中的实现,并通过对专家系统数据结构的改进,使其更加具有通用性,实践证明效果良好。
[参考文献]
[1] 林尧瑞等. 专家系统原理与实践.清华大学出版社,1988.
篇2
关键词:数字电子技术;教学方法;理论教学;实验教学
作者简介:孙丽君(1968-),女,河南郑州人,河南工业大学电气工程学院,教授;张晓东(1980-),男,山东青岛人,河南工业大学电气工程学院,讲师。(河南 郑州 450001)
基金项目:本文系河南省高等教育教学改革研究项目(项目编号:2012SJGLX151)、河南工业大学高等教育教学改革研究项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0067-02
“数字电子技术”是电气信息类专业本科生在电子技术方面入门性质的技术基础课,它具有自身的体系,且实践性很强。该课程的教学目标是通过对常用电子器件、数字电路及其系统的分析和设计的学习使学生获得数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能,学会使用标准的集成电路,掌握典型数字电路的分析方法,具有应用数字逻辑电路初步解决数字逻辑问题的能力,为深入学习数字电子技术及其在专业中的应用打好基础。
河南工业大学(以下简称“我校”)作为地方应用型本科院校,人才培养的主要目标是按照“加强基础,拓宽专业,强化能力,提高素质”的指导思想,培养适应社会需要、具有良好的科学素养、扎实的基础理论知识和较强的创新精神与实践能力、面向企事业单位、工程技术和经营管理第一线的高素质应用型专业人才。数字电子技术基础课程是我校自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的必修技术基础课。针对现行人才培养目标,在充分调研和分析社会需求以及国内外高校教学模式改革的基础上对数字电子技术课程教学内容和教学方法进行了改进,主要内容包括:把握课程重点,强化能力培养;加强实验环节;选用国内优秀教材,及时更新教学内容;结合多媒体教学手段,促进教学方法和手段改革;改革考试和考核方式,强调学生创新思维和能力的培养。通过改革使本课程理论和实验教学紧跟当前新技术发展,体现我校办学特色,努力培养适应社会需要的应用型创新人才。
一、数字电子技术课程教学现状
21世纪,社会科技发展突飞猛进,知识和信息呈爆炸趋势。为顺应时代的发展,高校教学改革要求培养的学生具有扎实宽厚的基础知识以及较强的知识运用能力,人才培养方案中开设课程数量增加,尤其是专业选修课的数量大幅增加,从而导致每门课程的学时数逐步削减。“数字电子技术”课程在实际教学工作中同样需要面对如下问题:一方面是随着数字电子技术的发展,新技术、新器件不断涌现,数字电子技术课程涉及的教学内容增多;另一方面是人才培养方案中课程门数的增加带来授课学时的减少,其结果是给教学实施带来了巨大的压力和挑战。
教学方法和教学手段改革是高校教学改革的重要方面,是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效举措,是全面提高教学质量、提升办学水平的重要途径。传统的教学模式以教师为主导,采用“灌输式”的教学方法,教学内容局限在课本上,学生听课缺乏积极性、主动性,教学效率低下,学生在未来的工作中对所学知识的运用能力不佳。目前“数字电子技术”课程在一些院校仍采用传统的教学方法,教学仍然偏重于以理论教学为主、实验教学为辅的模式,且开设的实验项目主要以验证性实验为主。“数字电子技术”这门课的理论性、系统性较强,对学生来说比较抽象,在课堂讲授过程中应注重理论联系实际。另外,数字电子技术的应用具有很强的实践性,其实验教学是培养学生科研素质和创新能力的重要途径。因此,“数字电子技术”课程的教学改革势在必行。
二、“数字电子技术”课程教学改革措施
1.把握教学重点,提高课堂教学质量
教学方法改革旨在激发学生学习的积极性和主动性,培养学生发现问题、分析和解决问题的能力。“数字电子技术”课程具有知识更新快、教学内容多、学时有限、教学难度大等特点。针对这些特点,课程组对传统的满堂灌、填鸭式等课堂教学方法进行了彻底改革,积极倡导先进的教育理念,推行启发式、讨论式、师生互动式和辩论式等教学方法,活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣,促进学生积极思考。在课堂上注重处理好难点与重点、概念与应用、标准与灵活的关系,做到精讲多练、边讲边练、讲练结合。合理取舍教学内容,把握教学重点,在教学过程中加强数字电路分析与设计方法的教学,使学生掌握典型数字电路的分析方法以及常用数字电路的分析和设计方法,逐步培养其独立分析与设计逻辑电路的能力。例如,在讲述数模转换和模数转换电路这一章时,考虑到现在已将其作为基本单元器件使用,不必考虑设计问题,只需采用一个最简单的转换电路来介绍其工作原理,重点放在转换电路的特性介绍上面,从而优化了教学的内容,调动了学生的兴趣和主动性。
同时,采用多媒体技术等现代化教学手段,丰富课程教学内容,提高学习效率,改变以往课堂教学以教授为主、学生被动听课、缺乏积极性和主动性的局面,为学生营造了宽松活跃的课堂气氛,培养了学生的创造性思维,从而有效提高了课堂教学质量。
2.改革实验教学,提升学生能力
实验教学是高校教学体系的重要组成部分,对实施素质教育、培养学生的创新精神和实践能力起着不可替代的重要作用。“数字电子技术”实验教学是在一定的理论基础指导下培养学生的基本实践技能,为理论学习与实际应用之间架起一座桥梁。为了体现“理念够用,实验为重”的思想,针对“数字电子技术”实验教学目前出现的问题,学校现行电气信息类专业本科人才培养方案中“数字电子技术”实验单独开课,增加实验学时的同时提高了实验课时利用率。在实验教学过程中注重学生能力的培养,实验教学循序渐进,从基础到综合,再到设计与创新,构建了“基础模块、应用模块、综合模块、设计模块”多层次实验教学体系。学生在进行数字电路实验时选择一些电路规模相对小、设计容易的课题,从最简单的集成电路测试开始,然后进行集成电路芯片的功能扩展设计,最后在扩展电路的基础上完成各种指定功能电路的设计。
3.注重学生综合能力的培养
教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,也是深化教育教学改革、全面推进素质教育、培养创新人才的重要保证。教材选用是学校教学管理工作的重要组成部分,选用高质量的教材是提高教学质量的基础。课程组依据专业人才培养目标及课程教学要求,采用了阎石主编的普通高等教育“十五”国家级规划教材《数字电子技术基础》第五版。该教材根据电子技术的发展水平和加强基础、拓宽专业面的需要重新提炼课程的基本内容,把电子技术的最新成果引入到教材中,删减已相对陈旧、过时的内容;加强电子设计自动化技术及其应用的介绍,并对与之相关的理论内容进行增删和调整;对例题、习题进行增删和调整,尤其增加综合训练题和设计性题目的比重以培养学生综合运用知识的能力;改用国际上流行的电路符号和逻辑符号,便于教学及使用国际上流行的EDA软件。目前,教材使用情况良好。
4.注重学生综合能力的培养
随着就业压力的增大,用人单位更注重学生的综合素质。因此,为了让学生能够更快更好地融入社会,有必要培养学生的科研能力、创新能力、动手能力和团队精神。
现行人才培养方案中增设的电子技术课程设计是学生在掌握模拟电子技术和“数字电子技术”课程后的综合实践环节。其设置目的在于培养学生对电子电路的设计能力和综合应用能力,训练和培养学生分析问题、解决问题的能力,更好地将理论与实践相结合。通过课程设计的锻炼调动了学生的积极性,培养了学生的创新思维,提高了学生的动手能力,增强了合作意识和团队精神。
5.改革考试与考核方式
随着高等教育教学改革的深入,教学内容的多重性、教学方法的多样性特征越来越明显。课程组根据“数字电子技术”课程的特点,采取多样化的考试考核方法,如平时作业、课堂讨论、技能操作、期末考试相结合,把课程期末考试与过程考核中学生取得的成绩作为判断学生成绩的重要依据;在加强考试与考核方法改革的同时建立课程考试质量分析制度,对考试内容、命题质量及成绩评定进行认真分析,不断完善考试考核办法。
三、结论
数字电子技术是当今发展最为迅猛的学科之一,是一门逻辑性、应用性、实践性很强的学科。随着集成电路生产技术和生产工艺的快速发展,数字集成器件也随之不断发展和演变。这对传统教学来说是严峻的挑战,同时也加大了教学难度。课题组在深入研究和探讨数字电子技术课程教学内容与教学方法的基础上对“数字电子技术”课程教学进行改革,在保证数字电子技术基本理论体系的前提下合理取舍教学内容,把握教学重点,加强数字电子技术实验教学环节,将教学实践中注重理论联系实际,使学生在参与中学习,大大提高其学习的兴趣、积极性和主动性。
参考文献:
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[3]周远清,姜言东.深化教学改革提高教学质量[N].中国教育报,
2006-12-12.
[4]蓝良生.浅谈数字电路实验教学改革[J].科技信息(学术研究),
篇3
关键词:数字电子技术;教材改革;工程应用
1.引言
《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字电子技术、数字系统的高速发展,以FPGA(FieldPro-grammableGateArray)和CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)为代表的大规模可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)的广泛应用,使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势,对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革,在教材内容的安排和例题选用上,立足于应用型人才培养,以现代信息技术为依托,注重理论联系实际,取得较好的应用效果。
2.教材改革的基本思路
随着数字电子技术的快速发展,如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系,是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线,构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上,将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体,系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法;在教材内容编写上,以培养学生的应用能力和实践能力为目的,采用案例式或项目式编写思路,将理论知识和实际应用相结合,把突出知识的应用性和实践性作为主要方向,做到理论和实践并重,既强调理论基础,又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍,增加EDA(ElectronicDesignAutomation)技术基础知识[3],利用Multisim软件对部分电路进行功能仿真,并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法,利用VHDL语言设计部分数字电路,利用QuartusⅡ软件进行仿真分析,适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。
3.教材的主要特点
3.1教材内容组织
按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求,对《数字电子技术》教材内容进行重新组织,将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识,主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍EDA技术的基础知识,包括Multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点,并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识,然后讲解组合逻辑电路的应用,最后利用Multi-sim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析,并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用,并利用Multisim对触发器进行功能仿真,介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法,介绍常用时序逻辑电路的功能和应用,并分别利用VHDL语言和Multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路,重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍A/D转换和D/A转换的工作原理和主要技术指标,对集成DAC和ADC的基础知识及应用进行简单介绍,并利用Multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程,通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。
3.2强调基础理论
随着数字电子技术的发展,数字电子技术已逐渐渗透到各个行业,《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程,是学生走向数字化时代的第一门课程,也是某些高校相关专业的考研课程,其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性,将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容,并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求,增加部分教学内容。例如,在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容,使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。在教材内容编排上,反复训练基础理论知识,使学生更好地学习并掌握基础理论知识,为进一步学习打下坚实的基础。例如,第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法,然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用,其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述,编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述,使教材内容循序渐进、深入浅出,适用于学生自学,有利于培养学生自主学习能力。
3.3突出实践应用
在教材编写过程中,注重学生对知识应用能力培养的需要,强调具体操作过程中学习理论基础,将知识应用能力培养贯穿整本教材,突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时,删除集成电路内部电路的分析,强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5],例如,介绍555定时器时,在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上,以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。在第九章“数/模和模/数转换器”中,以DAC0808、DAC0832、AD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法,并分别给出DAC0832、AD7543与单片机AT89C51的接口电路,既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6],又突出教材内容的应用性。
3.4增加EDA技术知识
EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。教材第二章EDA技术基础知识介绍了Multisim和QuartusⅡ两种EDA工具的操作界面和使用方法,并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构,使学生借助EDA工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成电路的Multisim仿真电路和VHDL描述方法,并在第十章“数字系统设计”中,以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例,结合Multisim和QuartusⅡ软件,详细介绍简单数字系统的设计过程,丰富教材内容。
4.结语
《数字电子技术》教材改革是一项长期工程,随着数字电子技术的发展,必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版,2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用,得到了广大师生的关注,收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用,需要对教材内容进行进一步改革。
参考文献:
[1]陆冰,魏芸,闾燕,等.“数字电子技术”课程教学改革的实践[J].电气电子教学学,2013,35(4):46-47.
[2]宁改娣,杜亚利.教材:《数字电子技术》教材改革探索[J].教育教学论坛,2012(8):98-99.
[3]黎艺华,谢兰清.高职数字电子技术项目课程教材建设探索[J].教育与职业,2011(15):131-132.
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[5]王国新,张桂凤,宋婀娜.“数字电子技术”课程教学改革探究[J].中国电力教育,2014(12):73-74.
篇4
关键词:电气专业;语言特色;翻译技巧
笔者在工作实践中发现电气工程技术人员对电气设备构造,工作原理相当了解,并具有良好的英语基础。但在翻译电气英语资料时却无从下手,或译文与原文表达出现偏差,无法指导现场施工。其根本原因在于技术人员对电气工程专业英语语言特色不够了解,缺乏相关翻译技巧。本文以电气工程专业施工方案为文本分析其语言特色,总结出一些翻译技巧,为电气工程专业工作者及翻译工作者提供一些建议。
一、电气工程英语语言特色
电气工程专业英语(Specialized English for Electrical Engineering)隶属于科技英语,是科技英语的一部分,具有科技英语的特点:专业技术术语繁多且规范、句法精炼。
(一)词义特点
电气工程专业词汇涉及电缆端接、电气设备安装、日常维护等。有专业性强、词义狭窄和单一等特点。如substation变电站、变电所;phase相;ground接地;relay继电器。
然而在电气资料的翻译过程中,经常会遇到一些我们熟知的普通名词,在电气文本中却被赋予了全新的含义。如bus母线;plant电站;repeater中继器;feeder馈线。
(二)词汇构成
英语构词法有合成性、转化性、派生性、缩写性和借用性等五大特点。笔者对电气专业英语的构词方法进行研究,其一般采用合成法、派生法、缩写法、人名法来构成大量新词。
1、 合成法
合成法即两个或更多的词合成一个新词,有的也需要加连字符。电气英语中有大量的词汇是用合成法构成的。如storage battery蓄电池;remote control远程控制;vacuum circuit breaker真空断路器;one-to-one control一对一控制。
2、派生法
通过对词根加上前缀或后缀来构成新词,电气英语文本中大量的词汇采用派生构成新词。如技术人员掌握一定的前缀和后缀的使用,会对电气文本翻译及施工有很大帮助。一般情况下词根前加上前缀不会跟变词性,只会改变词义。如添加表示否定意义的前缀un构成unarmoured(非铠装);添加专业领域的前缀thermo构成thermo-couple(热电偶);通常情况词根添加后缀,会改变词性,但原词义基本不会变化,如添加ance构成resistance(电阻);添加less构成wireless (无线的)。
3、 缩略词法
为了使语言简洁、直观和术语规范化,电气专业英语大量使用缩略词。常见的缩写方法有以下两种。
(1)单词缩写法
在电气专业英语中,有些词的使用频率很高。为了使用方便,逐渐发展成为对一个单词的后半部分进行省略构成单词缩写,且大多数每个字母后都附有一个句点,这就是单词缩写法。如assy. assembly装配;dia. diameter直径;amp. amplifier放大器;qt. quantity数量。
(2)首字母缩写
AC alternating current交流电;HV high voltage高压;LED light emitting diode不发光二级管。
4、人名遣词法
对一些科学家,发明家所发现或发明的理论、方法、定理或定律、东西和物品等,用他们的名字组成新词。如Ohm欧姆;Ampere安培;Volt伏特;Hertz赫兹;Watt瓦特。
二、语法特点
在语法方面,电气英语有自己独有的特点。了解这些语法特点,对今后的电气英语翻译帮助很大。
(一)广泛使用被动语语态
电气施工方案主要是叙述施工步骤及工艺流程。为追求客观、严谨,大量使用被动语态。
Section grounding should be performed according to construction document.型钢接地应按照施工文件要求进行。
(二)广泛使用非谓语形式
非谓语动词在句子中可以起到名词、形容词或副词的作用。
Changing resistance is a method for controlling the flow of the current.改变电阻是控制电流的一种方法。(本句用动名词短语做主语)
The function of a fuse is to protect a circuit. 保险的作用就是保护电路。(使用不定式短语替代表示目的和功能的从句或短语。)
(三)省略句频繁使用
为了节省篇幅、使表达更为简洁和紧凑,电气专业英语中经常使用省略。省略的成分有状语从句中的主语,全部或部分谓语;定语从句中的关系代词which和that,从句中的助词等,还常用介词短语替代从句。
Each CRDM is a magnetic jack with three coil.每个CRDM都是一个三芯磁力提升器。(with 替代which has)
(四)It句型和祈使句使用频繁
It is not suitable to direct bury and lay pipeline.管路不宜直接埋地敷设。(it充当形式主语,避免头重脚轻)
Connect the adjacent vertical component using bolt.用螺栓连接前后相邻的垂直部件。(为了表示指示、建议、劝告和命令等意思,在科技英语中常常采用祈使语气[1])
(五)复杂长句使用频繁
电气英语多用于描述施工工序、工作原理、设备构造等。为了准确阐述,使用大量从句。
When pipeline connects to high-temperature process equipment or pipe, measures for compensating the expansion of mechanical equivalent of heat. (when 引导的条件状语从句)
三、翻译原则
从以上电气英语的语言特点可以看出,其语言逻辑性强、术语繁多、语言严谨。在翻译过程中就要求译者对所描述的概念清楚、条理分明、逻辑正确。翻译家严复提出的“信,达,雅”一直为不少科技文翻译工作者所接受,而电气专业英语更侧重于“信、达”,因此在电气专业英语文本翻译过程中应遵循准确、通顺、规范的原则。
(一)专业词汇的翻译
对于专业词汇的翻译应以直译为主,结合专业知识,专业词典。避免说“外行话”。如:optical fiber光纤;circuit components电路元件;voltage divider分压器; magnetic field磁场;integrated circuit集成电路。
(二)被动句的翻译
英文的被动结构应尽量处理成主动结构,或没有明确形式标记的被动句。这样更符合汉语习惯。如果被动句中有介词短语表示的逻辑语(如by),可将逻辑语译为主语,而将原来的主语译为宾语。
The refresh cycles are usually performed by a peripheral called a DRAM controller.刷新周期一般由一个叫DRAM控制器的外设完成。
(三)祈使句的翻译
采用直译法,将英语的祈使句直接翻译成汉语的祈使句,正确的再现原文的语气。
Fix the cabinet on the floor using special provided nut and bolt.使用专门提供的螺母和螺栓将盘柜固定在地面上。
(四)长句的翻译
对英汉两种语言进行对比理解,英语是屈折语(Inflectional language),而汉语是非屈折语(non- inflectional language)贾玉新在《跨文化交际学》中将英汉语言在句法上的差异很精练地概括如下:“英语高度形式化、逻辑化,句法结构严谨完备,并以动词为核心,重分析轻意合;而汉语则不注重形式,句法结构不必完备,动词的作用没有英语中那么突出,重意合、轻分析。[2]”翻译的过程是信息传达的过程,翻译前必须对原文本要理解透彻,找出核心句,然后根据逻辑关系重新组合,并符合原文本的语言风格。可根据实际情况采用:顺译法、逆译法、分译法、合译法。笔者将结合日常翻译实践进行分析。
1、顺译法
长句翻译前应判断句子是并列复合句还是主从复合句,弄清句中主要成分与修饰成分或并列成分之间的逻辑关系,如其表意顺序与叙述层次与汉语相同基本上可以根据原来的顺序拆分成若干小句,逐次译出。
For the installation of heat shrinkage sleeve, heat shrink the heat shrinkage sleeves using the torch or hot air gun on the outer insulation layer cutting position, adjust the torch flame a gentle blue flame with a yellow tip.对于热缩套管的安装,将热缩套管套在每根电缆外绝缘层切割处,用热风枪或喷灯热缩。应对喷灯火焰调整到柔和的带黄色焰边的蓝色火焰。
2、逆译法
中英语言存在很大的差异,在语序上表现为:表示因果关系的英语复合句中,因果顺序灵活,在汉语中多数情况是原因在前,结果在后;表示条件(假设)与结果关系的英语复合句中,条件(假设)与结果的顺序也不固定,在汉语中则是条件在前,结果在后;表示目的与行动关系的英语复合句中,目的与行动的顺序比较固定,多数是行动在前,目的在后,汉语也是如此,但是为了强调,也可把目的放在行动之前。因此译者在翻译时要将英语的语序转化成中文的语序进行表述,符合中文特色。
The pipe must be clean and clear of all varied things, solder drops, metal shavings, in order to avoid foreign object damage on the tightness seat and the mechanisms.为防止异物损伤密封座及机械装置,管道必须保持清洁,无焊渣,金属屑等。(目的从句译为中文后,目的在前,结果在后)
3、分译法
英语重形合,在表达多层逻辑关系时,通常通过连接手段和形态变化,把许多修饰成分、分句或从句连接起来。汉语重意合,表达同样的意思,通常用短句、分句、流水句层层展开。因此,在翻译长句时应根据汉语习惯将长句化短,使译文表达连贯,符合汉语表达特点。
When lifting this assembly, the lifting device should have sufficient capacity and should be lifted from several different lifting points and not solely from the lifting lugs on the actuator.吊装组件时,吊装设备应有足够的提升能力。吊装时应从不同的吊点起吊,禁止仅从驱动器上的吊耳处起吊。
4、合译法
长句的合译指把原文的由两套主谓结构的复合句译成汉语的只有一套主谓结构的句子,即简单句。使译文更加简洁,重点突出。
When the new power station will be put into operation has not been decided.新电站投入运行的时间尚未确定。(主句从句的合译)
Remove the hex head screws which attach the bracket to the cylinder.拆除连接托架与气缸的内六角螺丝。(定语从句的合译)
参考文献:
篇5
【关键词】电气工程;自动化;工程设计;原则;应用
目前,随着我国社会经济的快速发展,信息科技水平取得了极其大的提高,然而相比于西方比较发达的国家,因为我国有着相对比较短的发展时间,所以在很多的领域当中,有着非常落后的技术水平,所以,在最近几年中我国对相关的领域加大了投入,特别是电气工程等各个行业,按照目前真实的发展状况,比较有针对性的出台了很多优惠方面的政策,积极鼓励并扶持我国相关企业的稳定发展。
1.电气工程及其自动化进行设计的基本原则
1.1对电气工程的自动化设计进行优化
在安装电气工程的自动化过程中,合理科学的进行设计是非常重要的,需要对电气工程的自动化进行设计方面的优化。首先,应该保证电气相关设备可以很好的适应工程的实际需要,来有效满足各项电力方面的负荷,同时有着非常高的可靠性以及稳定性。此外,安装这些电气设备时,应该追求安全。一般来讲,电气工程的自动化属于非常复杂的一项工程,在整个系统当中有着非常多的高科技方面的设备,同时这些设备具有非常特殊的安装方面的要求,这要求安装设备的相关人员在安装电气设备的时候应该充分考虑所有设备应该具有的性能以及安装时所需要的一些条件。比如,防水设置、防雷设置、绝缘设置以及防火设置等。与此同时,还应该安装比较必要的一些保护方面的措施,尽可能有效减少电气工程在运行的过程当中存在的安全隐患。
1.2对设备的运行效率进行提高
电气工程自动化在进行设计的时候,应该有效保证设备的相关运行效率,最大程度上减少设计过程当中存在的电能损耗。应该先保证电气工程自动化方面的设计可以有效维持建筑物在安全进行运行前提之下,尽可能可以减少设计需要消耗的一些成本。另外,安装电气工程自动化的过程当中,应该尽量选择节能效果好、质量高以及负荷比较均衡的一些设备,这些设备能够有效减少设备在运行的实际过程中造成的损害,可以有效提高设备运行的利用效率,从而能够减少设备维修过程中消耗的费用,很大程度上降低成本。
2.电气工程自动化的相关设计
2.1电气工程自动化技术的相关概念
通过这些年的发展,电气工程已经取得了相对比较完善的发展,在电子产品刚开始进行出现的时候,人们将电气和电子产品相关的一些学科,比较统一的称为电气工程,目前已进入信息化比较高的时代,相关电子产品的材料以及加工工艺取得了非常大的进步,在这样的背景之下,电气工程这个概念逐渐取得了非常广泛的应用。经过各种调查能够发现,对电气工程发展进行影响得因素主要有物理科学以及信息技术,物理科学指的主要是集成电路等各种硬件的设备,而信息技术一般指的是互联网技术以及信息技术,从这些能够明显的看出,电气工程大体能够分成软件以及硬件两个主要的方面,在设计的实际过程当中,也需要分为两个部分来实际进行。当前,电气工程的自动化相关技术一般都是在工业的控制系统当中进行运用,利用相关的控制系统以及设备,可以让生产线进行自行的运转,很大程度上进行人为因素的减少,经过调查能够发现目前许多企业都已经运用了自动化方面的技术来进行一定的生产,当前我国的电气工程发展受到了很多方面的限制,所以有着非常低的工业自动化水平。
2.2电气工程自动化技术的相关设计
电气工程自动化技术的实际设计过程中,需要从软件以及硬件两个方面来进行充分的考虑,一般情况之下,应该按照工业控制的实际需要,比较有针对性的进行电子元器件的选择,应该先设置一个中央的服务器,同时还应该运用比较先进的计算机当作系统的核心,之后进行辅助相关设备的选择,比如控制器以及传感器等,经过连接线路,能够组建一个相对非常完整的系统,在实际的设计过程当中,应该严格遵循上面的可行理论,还需要特别注意在现实当中的实际可行性。因为生产线属于已经实际存在的,相关自动化控制方面的系统设计应该严格遵循对生产型不进行改变的基础之上,对安装硬件设备有着非常高的要求,假如设备有着非常大的体积,很可能会影响比较正常的加工,如果想对控制系统设计出可以进行稳定的工作,那相关的设计人员应该对实地进行实际考察,之后有效结合实际的真实情况,确定出设备的型号。设计完硬件之后,应该设计软件系统,当前在市面上,存在许多比较通用的自动化方面控制系统的相关软件,然而为了能够有效提高自动化的水平,企业一般会有效选择一些软件公司,按照企业的实际生产情况以及硬件的安装等,设计针对性比较强的软件。
3.电气工程和自动化方面的技术的实际应用
3.1电气工程和自动化方面的技术在工业控制当中的应用
目前的电气工程和自动化的技术一般都是应用在工业控制这个领域,通过感应器、继电器以及其它的电子元器件,可以有序控制整个的生产过程,人们只需要进行相应软件程序的编写,那么系统就可以根据程序上的相关命令,逐渐去进行执行,进而实现机器自行进行生产的目的。在本质意义上来说,自动化技术属于模拟人的实际操作,在之前传统的工业生产当中,人是主要的一个生产力,加工精度等都会受人员素质方面的影响,并且有着相对比较低的生产效率,随着我国工业水平逐渐的发展,特别是电子产品的逐渐出现,有着越来越高的加工精度,比如目前的晶体管的进行加工的精度现在已经达到了纳米的那个级别,现在已经额U发用肉眼进行加工,靠人来进行操作已经不能完成,应该用机器才能够进行自行的运转。在电气工程自动化技术的实际应用当中,目前还不能做到全部的自动化,这就需要维护人员来有效保证生产线正常的运行,因为技术以及设备方面的不完善等,在生产的实际过程当中,往往会出现很多的问题,比如技术漏洞以及设备的损伤等,导致生产过会层当中会出现一些停顿,这就需要技术人员来进行相关的处理,有效保证设备的正常以及平稳运行。
3.2电气工程有关智能化技术方面的应用
目前,人工智能有着很大差别的种类,那使用的那些控制方法就存在着一定的差异。为了可以更好的实现控制以及开发,能够将遗传算法、模糊逻辑以及神经网络全部都看成是和非线性函数比较相似的内容。一般的函数估算器根本不存在这方面的优势,并且有效控制和熟练把握精确函数以及动态方程的难度比较大,在控制方面存在着非常多的不能确定的因素,比如参数变化以及非线性都应该根据鲁棒性能的下降时间方面的不同,来设计智能化的控制,相关的对象模型能够利用自身方面的适当调整实现性能方面的提升。
4.结束语
目前,电气工程以及它的自动化技术属于现在非常热门的一个话题,由于它能够有效提升生产的效率,所以引起了很大的重视,来尽可能提高工业生产过程的实际效率,我们需要进行专业人才的大量培养。在工业的实际控制当中,我国大部分的企业目前还根本没实现完全的自动化,会对生产的效率造成严重的影响,随着国家足够的重视,应该加强对于企业的扶持力度,一定会明显改善这种现象。
【参考文献】
[1]李俊.浅谈电气工程自动化的设计与应用[J].商品与质量・建筑与发展,2013(10):158-159.
篇6
就当前我国在电力电子技术方面的发展而言,其研究的主要内容包括以下四个方面:(1)电力电子元器件以及功率集成电路。(2)电力电子变换器技术。该技术研究的内容主要包括新能源的节约、电力能源的节约、新能源电力电子、空间以及军事应用中的特殊电力电子变换器技术等。(3)电力电子技术的应用。在其应用方面研究的主要内容是将超高功率转换器应用于钢铁、电力牵引、可再生能源发我国电力电子与电力传动系统发展问题和方向的分析代维菊黑龙江省绥化学院电气工程学院152061电、电力、船舶推进、冶金等工业方面以及电力电子系统的网络化、信息化发展。(4)电力电子系统的集成。在系统集成方面,其研究内容主要包含标准化电力电子模块、多芯片系统的集成、单芯片系统的集成、集成电力电子系统的可靠性以及稳定性研究等。
2我国电力电子在发展过程中遇到的问题
目前,我国在研究电力电子技术方面还存在着诸多的问题,这些问题都严重的制约了我国经济的发展。主要问题有:现今我国电力电子产品大多是采用的晶闸管,虽然利用晶闸管可以创造出一部分科技含量较高的产品和设备,但是这些产品和设备多使用的是国外的生产设备以及多组分组集成制造法,特别是很多先进的全控型电力电子器件,几乎全都需要从国外进口,才能满足国内的技术要求,尤其是很多关系着我国的经济发展以及社会安全的关键领域中的核心技术、设备、软件等。另外,我国电力电子技术与国外发达国家的差距甚大,这在一定程度上影响着我国与国外经济的合作。在过去的几十年中,我国经济发展的各部门都先后从欧美发达国家中引进了先进的电力电子技术,并且开始重视国内技术的发展。就目前的发展情况而言,虽然表面上显示出我国在很多技术方面可以满足国内的要求,但实际上在很多关键技术领域,我国的电力电子技术依然需要进口,国内的技术水平依然相对较低。国内与国外发达国家在电力电子技术方面的主要区别在于电力电子技术的发展依然存在着技术含量低、产品可靠性差、数字控制水平满足不了社会的要求、系统控制软件的水平低、应用程序的控制技术差、重大项目领域缺乏经验等问题。这就使得我国必须要依赖从国外进口高性能、高功率的电力电子转换器设备才能满足国内的使用。
3提高我国电力传动系统性能的主要方法
现今,我国电力传动系统研究工作主要围绕着交流传动系统进行。伴随着交流电动机调速装置的性能越来越完善以及调速理论的重大突破,电动机的调速技术渐渐从直流发电机—电动机组调速、晶闸管可控整流器、直流调压调速向交流电动机变频调速转变。之所以交流传动系统发展的这么迅速,其原因与我国在功率半导体器件的制造技术、交流电动机控制技术、以大规模集成电路和微型计算机为基础的数字化控制技术、电力变换技术等关键性技术方面的突破有关。要提高交流传动系统的整体性能,可从以下三个方面开展研究工作:(1)PWM技术的应用随着电压型PWM逆变器在高性能交流驱动系统中的广泛应用,我国对PWM技术的研究更为深入。PWM功率半导体器件的开关控制主要采用是高频技术,一般来说,PWM技术可分为三类进行研究,即随机PWM、正弦PWM以及优化PWM。正弦PWM的开关频率对于提升电力电子器件的功率有着非常突出的作用,这使得该技术在中小功率交流驱动系统中的应用极为广泛。不过,这种技术不适用于容量过大的电源转换设备,因为高开关频率将会引起极大的开关损失。(2)直接转矩、矢量控制技术的应用对于交流电机的交流驱动系统而言,其具有强耦合、多变量、非线性等特点,这就使得其控制工作变得十分的动态化,不过我国目前在这方面的研究还是较为成功的。在上世纪七八十年代,我国就提出了交流电机的动态控制理论,该理论要求不仅要对各个变量的振幅进行全面的控制,同时还要对各个阶段进行控制。直接转矩控制技术以及矢量控制技术是我国在交流驱动系统控制中的主要技术,此外,随着科学技术的发展,神经网络控制、模糊控制等智能控制技术也在我国逐渐发展起来,对提高交流传动系统的控制精确度有着极其重要的作用。(3)微电子技术的应用微电子技术对于提高我国数字控制处理芯片的运算能力以及可靠性有着极大的作用。当前,适合用在交流传动系统中的微处理器有ApplicationSpecificIntegratedCircuit—ASIC、DigitalSignalProcessor—DSP、单片机等。其中,高性能计算机的结构形式主要采用的是多总线结构、多处理器结构以及流水线结构等。
4结束语
篇7
【关键词】调试 测试 精度和可靠性 故障分析与处理
在电子工业中,电子电路的安装与调试在电子工程技术中占有重要地位,它是把理论付诸于实践的进程,是把人们的主观设想转变为电路和电子设备的过程,是把设计转变为产品的过程。正是这一过程为电子技术在社会生活和生产实践应用中发挥巨大作用提供了现实性和可能性。当然,这一过程也是对理论设计做出检验、修改,使之更加完善的过程。所谓电子电路的调试,就是以达到电路设计指标为目的而进行的一系列的“测量判断调整再测量”反复进行的过程。电路测试和调整是电子设备的一个重要环节。通过调试发现和纠正设计方案的不足和安装的不合理,然后采取措施加以改进,使电子电路或电子装置达到预定的技术指标。
1 电子电路的调试
一般测试的步骤和方法如下:
1.1 不通电检查
(1)检查连线电路安装完毕后,不要急于通电,先认真检查接线是否正确,包括错线、少线、多线。多线一般是因接线时看错引脚,或者改接线时忘记去掉原来的旧线造成的,在实验中经常发生,而查线时又不易发现,调试时往往会给人造成错觉,以为问题是由元气件造成的。不论用什么方法查线,一定要在电路图上对查过的线做出标记,并且还要检查每个元件的引脚的使用端数是否与图纸相符。查找时最好用指针式万用表的“R×1”,或用数字万用表的“X档”。
(2)直观检查直观检查电源、地线、信号线、元件引脚之间有无短路;连线处有无接触不良;二极管、三极管、电解电容等引脚有无错接;集成电路是否插对等。
1.2 通电观察
把经过准确测量的电源电压加入电路,但信号源暂不接入,电源接通之后不要急于测量数据和观察结果,首先要观察有无异常现象,包括有无冒烟,是否闻到异常气味,手模元件是否发烫,电源是否有短路现象等。如果出现异常现象,应立即关断电源,待排除故障后方可重新通电。然后再测量各元件引脚的电源电压,而不是只测量各路总电源电压,以保证元器件正常工作。
1.3 分块调试调试包括测试和调整两个方面
测试是在安装后对电路的参数及工作状态进行测量,调整是指在测试的基础上对电路的参数进行修正,使之满足设计要求。为了使测试顺利进行,设计的电路图上应标出各点的电位值、相应的波形以及其它数据。测试方法有2种:第一种是采用边安装边调试的方法,也就是把复杂的电路按原理图上的功能分成块进行安装调试,在分块调试的基础上逐步扩大安装调试的范围,最后完成整机调试,这种方法称为分块调试。采用这种方法能及时发现问题,因此是常用的方法,对于新设计的电路更是如此。另一种方法是整个集成电路安装完毕,实行一次性调试。这种方法适用于简单电路或定型产品。本文仅介绍分块调试。分块调试是把电路按功能分成不同的部分,把每个部分看成一个模块。比较理想的调试程序是按信号的流向进行,这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号,为最后的联调创造条件。分块调试包括静态调试和动态调试。
1.4 整机联调
整机联调在分块调试的过程中,由于是逐步扩大调试范围,故实际上已完成了某些局部联调工作。下面只要作好各功能块之间接口电路的调试工作,再把全部电路接通,就可以实现整机联调。整机联调只需要观察动态结果,即把各种测量仪器及系统本身显示部分提供的信息与设计指标逐一比较,找出问题,然后进一步修改电路参数,直到完全符合设计要求为止。调试过程中不能单凭感觉和印象,要始终借助仪器观察。使用示波器时,最好把示波器的信号输入方式置于“DC”档,它是直流耦合方式,同时可以观察被测信号的交直流成分。被测信号的频率应处在示波器能够稳定显示的范围内,如果频率太低,观察不到稳定的波形时,应改变电路参数后测量。例如,观察只有几赫兹的低频信号时,通过改变电路参数,使频率提高到几百赫兹以上,能在示波器上观察到稳定的信号并可记录各点的波形形状及相互间的相位关系,测量完毕,再恢复到原来的参数继续测试其它指标。
2 系统的精度及其可靠性
测试系统精度是设计电路很重要的一个指标。测量电路的精度校准元件应该由高于测量电路精度的仪器进行测试后,才能作为校准元器件接入电路校准精度。例如,测量电路中,校准精度时所用的电容不能以标称值计算,而要经过高精度的电容表测量其准确值后,才能作为校准电容。对于正式产品,应该就以下几方面进行可靠性测试:抗干扰能力;电网电压及环境温度变化对装置的影响;长期运行实验的稳定性;抗机械振动的能力。
3 调试中应注意的事项
在调试过程中,自始至终都必须具有严谨细致的科学作风,不能存在侥幸心理,当出现故障时,不要手忙脚乱,要认真查找故障的原因,仔细分析作出判断,切忌一遇到故障,解决不了问题就要拆掉线路而重新安装,或者盲目的更换元器件。因为即使重新安装,线路的问题可能依然存在,何况在原理上,问题并不是重新安装就能够解决的。再则,重新安装而找不出原因,会使自己失去一次分析和解决问题的锻炼机会,要认真查找故障原因,仔细分析判断,根据原电路原理找出解决问题的办法。
在调试过程中,要注意安全,接线、拆线和仪器仪表的连接一定要在断电的情况下进行,注意仪器仪表电压电流的量程,彻底杜绝人身事故和仪器仪表损坏事故的发生。
综上所述,我们即可对于电子设备等进行调试,通过调试过程,使电路的各项性能指标达到要求,使系统能够正常的工作。
参考文献
[1]王慧玲.电子技术实验低频、高频、数字、集成[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]毕满清.电子技术实验与课程设计[M].北京:机械工业出版社,2001.
[3]王廷才,赵德申.电子技术实训[M].北京:高等教育出版社,2003.
篇8
【关键字】电气自动化;应用;设计;发展;科技
中图分类号:F407.6 文献标识码:A文章编号:
1 前言
电气工程及其自动化涉及到多方面的内容,主要包括有电工、电子、自动化和计算机工程等一些相关的综合性学科,本专业属于传统的基础性的国民经济发展需求专业,有较多的社会岗位需要本专业技术人才。电气专业的明显特点就是强弱电的相互结合和计算机技术与自动化技术的专业结合,共同实现一些大型生产中的生产设备智能型和生产过程电气化自动化。以20世纪90年代为分界线,现代电气设备已发展为一种计算机技术、通信技术和网络技术等为基础的变配电综合电气控制自动化系统。
2 自动化技术在电力系统中的应用
2.1 电网调度的自动化
以电网调度的中心服务器、打印设备、大屏幕显示器、工作站和相应的计算机网络共同组成的电网调度自动化系统是一种通过电力系统专属的局域网将在系统可调度范围内的发电厂、下级电网调度中心和测量控制设备等变电站终端实现有效连接的自动化系统。在现代的电网调度领域中,电气自动化技术发展着重要的作用,主要表现方面有对电力系统的运行状态进行实时评估和依照累计获得的数据对电力负荷进行预测,并在这个基础上实现有关经济调度和发电控制的自动化,然而一般的只有在省级以上的电网中才会出现这种要求的许可。对数据进行实时的采集和处理和监控是电力系统在生产过程中的主要内容,在获得数据支持的情况下把握好电网的运行状况和安全情况,保证其可以很好的适应现代电力市场的实际运营需求。[1]
2.2 发电厂分散测控系统
一般的发电厂分散系统采用分层分布结构于实际的应用过程中,主要有以太网、高速数据通讯网、运行人员工作站、过程控制单元和工程师工作站共同组成。在过程控制单元中有输入/输出模件和可冗余配置的主控模件,而在主控模件中又通过冗余智能输入/输出和输入/输出总线模式进行通讯连接。可以直接用于生产过程的有过程控制单元,还可以直接接受热电阻、热电偶、电气量、开关量、脉冲量和现场变送器等信号,并在运算处理完成后实现对设备的运行状态和运行参数的实时显示、打印和信号输出,运用这种方式实现对执行机构的直接驱动和成产过程中最终的联锁保护、检测和控制。在工程师工作站和运行员工作站使用的是人机接口,由向运行员工作站发送信息和接受由工作站发送过来的指令两方面共同组成,这两种方式共同实现操作人员监视和控制机组运行状态采用的方式或者是手段。最后一种为工程师提供设置和修改系统组态的诊断方式和维护方式的工作站就是工程师工作站。
2.3 变电站自动化
取代电话人工操作和人工监视同时加强对于变电站的监控能力就是在变电站中采用电气自动化技术的主要目的,这种变电站自动化在实际应用中还可以提高变电站的运行水平和运行效率。换而言之,就是实现变电站全方位多层次的监视站内各种电气设备的运行状况和实现对其有效的控制就是在变电站中应用自动化技术的主要目的。这种变电站自动化的几点特点有如下几个方面:以往使用的电磁式装置全部又全微机化的设备来替代,同时实现计算机屏幕化的操作监视,在数据传输工程中较多的应用电力信号电缆代替计算机电缆,对于变电站的管理和统计记录实现自动化。由上述一些应用功能,不难发现,在电力现代化生产过程中的一个不可或缺的部分就是实现变电站的自动化,同时由于其可以满足变电站的各种操作任务二使得电网调度自动化同样是一个不可分割的重要组成部分。[2]
3 电气自动化的应用发展趋势
电气自动化应用领域十分广泛同时还十分复杂,比如,日常生活中的电器开关和工业生产中的飞机汽车等,可以发现电气自动化的应用无处不见,在未来的电气自动化发展中,其应用范围会得到更加广泛的扩展,在我国的经济发展进程中发挥越来越重要的作用。
3.1 向核心竞争力的方向发展
企业核心竞争力的重要组成部分就是电气自动化,随着我国经济的快速发展,各领域的企业都投入了越来越多的人力、物力和财力在研发电气自动化设计方面,这种雄厚的投入必然会为我们带来自动化技术的长足长进,科技进步了必然会缩短我国发展中国家和一些发达国家之间的差距,对于提高企业核心竞争力和实现电气自动化的全面自主创新研发有着十分重要的意义。[3]
关于自动化向着核心竞争力方向发展的趋势主要有分布式和开放时两方面。保证电气自动化系统中建立相对独立的功能性模块系统的属于分布式结构,这种结构的的特点是可以有效的降低系统运行中的风险,提高系统正常运行保障。实现电气自动化系统和外界系统之间联系的属于开放式的系统趋势,这种方式可以实现生产管理的融合和网络自动化管控一体化的目标。
3.2 以电气自动化推动电气智能化的发展
在近几年的发展中,CIMS、自动控制、机器人出品和专用集成电路等方面的发展是有目共睹的,一些电气自动化的开发设计公司在关于电气自动化的智能化发展理念上提出了他们自己的设计模式,将电气自动化的智能化发展呈现出了多种形态。以工艺知识库为核心同时以交互式设计模式为基础的综合智能化CAPP开发平台和应用框架推出的系列产品有金叶CAPP、同方CAPP等,这些产品的出现很具说服力的证明了电气自动化在未来发展中的发展趋势最终由技术进步发展到真正的电气智能化。
4 电气自动化的设计
4.1 设计原则
在电气自动化设计中主要遵守的原则有六点,分别是:最大程度的满足生产机械和工艺对电气控制的基本要求;满足控制要求为主要目的提倡整体方案的简单、经济、安全;处理好电气和机械之间的关系,同时考虑设计成本因素;从经济性、技术性的角度选择最适合的电器元件;设计应经过严格的质量和安全测试;在现有生产技术条件下大规模的生产和应用并保证使用和维护比较方便。[4]
4.2 设计思路
电气自动化是一门相对复杂的学科,设计过程中涉及到较多的学科内容,在设计过程中应遵循以下三点设计思路;一,集中监控的设计思路,这种模式可以保证使用和维护电气自动化系统的便利性;二,远程监控的设计思路,这种模式可以保证节约大量的电缆、安装费用和其他材料,降低设计成本;三,现场总线监控设计思路,这种思路在变电站的综合自动化系统中得到了很好的应用,有着十分丰富的技术和经验。设计思路是建立在以太网、现场总线等计算机网络技术基础上的,在技术和使用上都是一种较为成熟的技术,实现了功能模块的独立和自由组合,保证了系统运行的可靠性,是设计电气自动化的重要发展方向之一。
5 结束语
强弱电的结合是电气自动化的一个最突出的专业特点,这个学科在经济发展中发挥着十分重要的作用,在实际的建设施工过程中需要电气和自动化两方面的协调配合来完成工作。我们的国家在经济上的迅猛发展和在技术上的不断突破,电气自动化在未来的发展中将有着十分良好的发展前景。
【参考文献】
[1]任杰,姬颖.试论工业电气自动化及其在工作的实践[J].科技致富向导,2011,(16):56-57.
[2]李哲.浅谈电气自动化的应用与发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011,(36):75-76.
篇9
1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4. 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。
5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。
6. 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
二、预习要求 3.分析与设计时序控制电路。
4. 画出定时抢答器的整机逻辑电路图
三、设计原理与参考电路
1.数字抢答器总体方框图
如图11、1所示为总体方框图。其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清除"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置?quot;开始"状态,宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时,扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
图11、1数字抢答器框图
2.单元电路设计
(1) 抢答器电路
参考电路如图11、2所示。该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程:开关S置于"清除"端时,RS触发器的 端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的 =0,使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下S5),74LS148的输出 经RS锁存后,1Q=1, =1,74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经译码显示为"5"。此外,1Q=1,使74LS148 =1,处于禁止状态,封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时,74LS148的 此时由于仍为1Q=1,使 =1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置?quot;清除"然后再进行下一轮抢答。74LS148为8线-3线优先编码器,表11、1为其功能表。
图11、2 数字抢答器电路
表10、1 74LS148的功能真值表
(2)定时电路
图11、3 可预置时间的定时电路
(3)报警电路 图11、4 报警电路
(4)时序控制电路
时序控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能:
①主持人将控制开关拨到"开始"位置时,扬声器发声,抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态。
②当参赛选手按动抢答键时,扬声器发声,抢答电路和定时电路停止工作。
③当设定的抢答时间到,无人抢答时,扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作。
图 11、5 时序控制电路
四、实验仪器设备
1. 数字实验箱。 3. 电阻 510Ω 2只,1KΩ 9只,4.7kΩ l只,5.1kΩ l只,100kΩ l只,10kΩ 1只, 15kΩ 1只, 68kΩ l只。 5. 三极管 3DG12 1只。
6. 其它:发光二极管2只,共阴极显示器3只。
五、实验内容及方法
1.组装调试抢答器电路。
2.设计可预置时间的定时电路,并进行组装和调试。当输人1Hz的时钟脉冲信号时,要求电路能进行减计时,当减计时到零时,能输出低电平有效的定时时间到信号。
3.组装调试报警电路。
4.完成定时抢答器的联调,注意各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能,使其满足设计要求。
一、摘 要:数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
关键字: 抢答电路 定时电路 报警电路 时序控制
Summary
The figure vies for the answering device by the subject circuit and expands the circuit to make up . Have priority in code circuit , latch , decipher circuit and export the input signal of the entrant team on the display; Starting the warning circuit with the control circuit and host's switch, two the above-mentioned parts make up the subject circuit. Through timing circuit and decipher second signal function while outputs and realizes counting on the displaying that pulse produce circuit, form and expand the circuit. Through connect up , weld , debug figure vie for answering device take shape after the work.
Key word: Vie for answering the circuit Timing circuit Warning circuit Time sequence controlling
三、方案论证与比较:与普通抢答器相比,本作品有以下几方面优势:
1、具有清零装置和抢答控制,可由主持人操纵避免有人在主持人说“开始”前提前抢答违反规则。
2、具有定时功能,在30秒内无人抢答表示所有参赛选手获参赛队对本题弃权。
3、30秒时仍无人抢答其报警电路工作表示抢答时间耗尽并禁止抢答。
四、总体设计思路:
(一)设计任务与要求:
1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2.设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4.抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。
5.参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。
6.如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
(二)设计原理与参考电路
1.数字抢答器总体方框图
如图11、1所示为总体方框图。其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清除"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置“开始”状态,宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时,扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
五、多功能硬件与软件设计及其理论分析与计算:
各单元部分电路设计如下:
(1) 抢答器电路
参考电路如图2所示。该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程:开关S置于"清除"端时,RS触发器的 端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的 =0,使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下S5),74LS148的输出 经RS锁存后,1Q=1, =1,74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经译码显示为"5"。此外,1Q=1,使74LS148 =1,处于禁止状态,封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时,74LS148的 此时由于仍为1Q=1,使 =1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。74LS148为8线-3线优先编码器,表1为其功能表。
表1 74LS148的功能真值表 (3)报警电路 4)时序控制电路
时序控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能:
①主持人将控制开关拨到"开始"位置时,扬声器发声,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
②当参赛选手按动抢答键时,扬声器发声,抢答电路和定时电路停止工作。
③当设定的抢答时间到,无人抢答时,扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作。 六、系统的组装与调试及测试方法:
3块实验电路板分别做成数字抢答器电路、可预置时间的定时电路、报警电路及时序控制电路,根据EWB仿真电路及工程上的可操作性布置芯片、元件、导线等。
在焊接过程中,由于经验不足多次发生虚焊或者相邻焊点接触导致短路等事故,心急时也有小组成员被电烙铁烫伤的事发生。
制作的第一块板即数字抢答电路板一开始测试时不能工作,又由于没有稳压电源而不能检验。情急之下,灵机一动,把3节干电池制成4.5伏电压源,又用万用表逐点排查,原来有虚焊的点。找出原因后并排斥故障后,电路板正常工作。深感欣慰!
制作第2块板即可预置时间的定时电路时,3位成员都已有了自我感觉十分娴熟的焊接技术,不料忙中出错,重蹈覆辙,又有虚焊点。遂相互提醒,前事不忘,后事之师。
七、EWB仿真图: 八、仪器:
1. 数字实验箱。 3. 电阻 510Ω 2只,1KΩ 9只,4.7kΩ l只,5.1kΩ l只,100kΩ l只,10kΩ 1只, 15kΩ 1只, 68kΩ l只。 5. 三极管 3DG12 1只。
6. 其它:发光二极管2只,共阴极显示器3只。
九、扩展功能:
1、可以设计声控装置,在主持人说开始时,系统自动完成清零并开始计时的功能。
2、在主持人读题的过程中,禁止抢答,可以在主持人控制的开关上另接一个与图2一样的电路,即可实现“违规者可见”的功能,即在主持人读题时如果有人违反比赛规定抢先按动按钮,显示器可以显示是哪个参赛队抢先,便于作出相应的处理。如果提供相应的器材及时间上的宽限,我想我们已定可以完成上述扩展功能,进一步完善我们的作品。
十、心得体会:
经历数星期的电子竞赛眼看尘埃落定,感觉忍不住要长出一口气。我们组的3位成员除学习外均有一定的日常工作,数日来,为了这个竞赛可谓废寝忘食,在实验室里日出而作,日落不息。将所有的课余时间均奉献给了这个比赛。
结果怎样已然不再重要,在这几日里,我们经历了阶段性成功的狂喜、测试失败后的绝望、陷入困境时的不知所措,重新投入的振作。这样的比赛是无法孤军作战的,只有通力合作才有可能成功。3位成员在数日里的朝夕相伴中培养出了无与伦比的默契和深厚的友谊。
由于前几次去实验室比较晚,结果没有空余的电脑可供使用,我们商量后,决定早上6点到实验室。于是,在零下的温度下,我们陆续到达。途中数次感叹,早晨的空气真好。
除此之外,我们学会了焊接电路板,掌握了书本以外的电子技术知识,培养了专心致志的工作学习习惯,懂得了相互之间的理解与体谅,可谓获益匪浅。
如果非要用一句话来概括我们的体会的话,那只能是:痛并快乐着。
十一、致谢:
感谢电气工程学院提供者次比赛的机会;感谢长通公司提供电子器件;感谢电子实习基地提供场所及工具;感谢电子信息系主任王建元老师在我们陷入困境时的点拨;感谢我队指导于建立同学对我们的切实指导;感谢02级学长学姐们在实验室对我们的帮助与鼓励。
十二、 2.《电子技术课程设计》历雅萍、易映萍编;高等教育出版社
3.《电子技术课程设计指导》彭介华 主编;高等教育出版社
4.《电子线路设计、实验、测试》 谢自美主编;华中理工出版社
5.《经典集成电路400例》任致程主编;机械工业出版社
2、《74系列芯片手册》 重庆大学出版社 1999年9月 主编:李海 二、 参考元件 74LS00 74LS121 发光二极管 共阴极显示器
目录:
绪论
原理分析与电路设计
一、设计内容与要求:
1)设计内容
2)学习要求
3) 设计要求
二、元器件的功能和作用
-------集成电路定时器555及其基本应用
三、设计原理与参考电路
1)数字抢答器总体方框图
2)电路及其电路图
四、整机电路设计
五、实验调试
六、电路的检测方法
感想
绪论
数字技术是当前发展最快的学科之一,数字逻辑器件已从60年代的小规模集成电路(SSI)发展到目前的中、大规模集成电路(MSI、LSI)及超大规模集成电(VLSI)。相应地,数字逻辑电路的设计方法在不断地演变和发展,由原来的单一的硬件逻辑设计发展成三个分支,即硬件逻辑设计(中、小规模集成器件)、软件逻辑设计(软件组装的LSI和VSI,如微处理器、单片机等)及兼有二者优点的专用集成电路(ASIC)设计。
目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机,自动控制,电子测量仪表,电视,雷达,通信等各个领域。例如在现代测量技术中,数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高,功能高,而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展,尤其是中,大规模和超大规模集成电路的发展,数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门,并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展,要求我们要理论联系实际,,数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会,通过这种综合性训练,要学生达到以下的目的和要求:
1.结合课程中所学的理论知识,独立设计方案。达到学有所用的目的.
2.学会查阅相关手册与资料,通过查阅手册和文献资料,进一步熟悉常用电子器件类型和特性,并掌握合理选用的原则,培养独立分析与解决问题的能力。
这次课程设计是在我们指导老师的带领下,由我们学生自主设计并完成的,主要是对我们上学期所学≤数学电路与逻辑设计≥这门课程的一次复习和实际的应用,主要训练和提高的有以下几个方面:
1.复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理。
2.设计可预置时间的定时电路。
篇10
关键词:校内生产性实训基地;电子类专业;教改方案
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)05-1109-02
1电子类行业人才需求现状
2011年《湖北省经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确提出:重点发展光电子信息、下一代网络、应用电子等产业…加快电子元器件产品升级。培育新型显示、集成电路等核心基础产业…扩大新型消费电子产品生产规模,打造半导体照明完整产业链,提高新型电力电子器件的研发和生产能力…。电子信息产业是国民经济四大支柱产业之一。电子信息产业的产生、发展与壮大是在引入大量的国外资本、技术、管理的条件下实现跨越式发展的。在湖北“十二五”规划重点建设的七大高新技术产业和战略性新兴产业中,电子产业已处于全国优势地位。武汉城市圈已逐渐成为全国电子电气产品的重要生产加工基地。湖北电子产业的飞速发展,对各种层次专业人才的需求不断增加,特别是电子、集成电路、通讯、电气工程、自动控制、计算机、信息服务等专业更需要大量的生产、管理、销售、服务第一线实用型技术人才。因此,行业对于高素质、高技能的电子类专业人才需要非常迫切。
2电子类专业校内实训基地的现状
应用电子技术是一门实践性很强的专业,在人才培养上必须特别重视学生的职业素质与职业技能,突出实践教学环节的重要性。目前电子类专业实践教学形式大多都仅局限于传统的校外实训基地实习。校内实训基地也是实践教学环节的重要组成部分,是提高学生实践能力、充分发挥专业特色的重要途径。但大多数院校的校内实训室一般都集中在验证性的电子实验方面,如电工电子基础实验室、高频电子实验室等。目前也陆续建立了实战性更强的,如电子工艺、PLC自动控制、光纤通信、智能交通等针对实践操作的实训室,在一定程度上可以再现电子企业的实践仿真,但此类仿真还不能完全替代具有现代电子企业生产、管理的全过程,真正能涵盖的实践内容也较少,也没有形成实践链,目前大多数实践还属于消耗性实训。学校管理成本大,学生融入角色较难,实训效果并不突出。
3电子类专业校内生产性实训基地的定位
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》提出:高等职业院校要按照教育规律和市场规则,本着建设主体多元化的原则,紧密联系行业企业,不断改善实训、实习基地条件,积极探索校内生产性实训基地建设的校企组合新模式。建立关系密切、实践效果明显的校内生产性实训基地即是其中一种可行的方式。
生产性实训具有以下特点:
1)生产性实训活动是在有生产任务的企业进行,具有项目导向、任务驱动型教学的特点。
2)生产性实训一般是结合产品的生产进行的,根据产品整合知识点来组织教学活动。
3)生产性实训的形式是学生直接参加生产的实践活动。
4)生产性实训的教师由校内的双师素质专业教师和企业具有高级职称的技师担任,他们一般具有生产管理、生产技术能力和熟练的操作技能。
5)生产性实训能实现一定的社会价值。作为学生勤工俭学的一条途径,可以吸收学生参与,提高学生的自立意识、自立能力和成就感。
高等职业教育的培养目标是面向生产和服务一线的高素质技能型人才,要求毕业生不但要懂得专业基础理论与基本知识,具有岗位群所需要的生产操作和组织能力,善于将技术意图或电路图纸转化为物质实体,并能在生产现场进行技术指导和组织管理,还应善于处理、交流和使用信息,能够进行设备、工艺和产品改进,专业理论够用,生产技术操作熟练,组织能力较强。校内生产性 实训不但为师生创造了真实的职业环境,还可以利用其创造的经济效益购置设施设备、改善教学条件、加强管理等,这种变消耗性实训为创造效益的生产经营活动,既解决了学生实践的困难,为学校节约了管理的成本,也为实训基地的可持续发展奠定了坚实的基础,可谓两全其美。
4完善基于校内生产性实训基地的教改方案
4.1教改方案的要点
①教学改革是根据国家教育部对高职高专应达到的职业技能要求,以提高学生的动手能力、工程实践能力、自学能力、分析问题和解决问题的能力为目的;
②要充分考虑到未来3~5年招生情况、分配制度及企业用人机制的变化,考虑到市场经济对应用型人才需求的影响;③教改方案要同时考虑企业需求与服务社会;
④教改要结合现有的实训设,备和师资状况,做到对已有设备充分利用,新增设备逐步引入,量力而行。
4.2教改的主要内容和具体措施
4.2.1改革课程体系
适量精简部分公共课及基础课,加强了以技术能力课为主的核心课程的建设,淘汰部分技术过时的课程,增强了以实际动手能力方面为主的使学生能掌握过硬本领的技术领域课程。同时理论教学也是高职教学必不可少的教学环节,根据高职技术教育的特点,从2009年以来在电子类专业的课程建设上不断改革,在保证理论、实践课程教学体系完整的前提下,对部分本专业的核心课程进行了一定的整合调整:
1)在第一学期学习完模拟电子技术及数字电子技术后,增设基于此2门课程的提高课程《电子系统设计》及《电子系统产品制作》。充分提高学生的实践动手能力,利用校内生产性实训基地的功能,结合每年举办的全国电子设计大赛,课程以每年的大赛项目为原型,解剖、分析、再现竞赛项目,不仅巩固了前面所学的模拟电子、数字电子课程,更为学生今后的工作打下比较好的电子项目设计基础。
2)根据市场的发展方向及电子企业今后的产品设计方面,将原来的单片机原理及应用课程调整为《单片机技术》及《单片机开发实习》。教学方向不再以理论为主,转向以应用为主,并以实际案例的形式授课,少理论,多实践,做到少教多学,结合校内生产性实训基地所生产的产品及电子设计大赛中的项目,真正做到了做中学,学中做。
3)通过学生今后的就业方向及校内生产性实训基地的现有资源,增设《SMT技术》及《SMT技术综合实训》。本专业的大部分实习就业企业目前都采用了较为先进的SMT贴片技术制造工艺,从编程、调试到简单的维修,就是为了让学生今后零距离就业,经与校外实践基地工程技术人员协商调整增设以上两门实用性强、企业认可度高的实践动手课程。
4)删除了在本专业不是非常必要开设的部分专业周边课程,如:《光纤通信》及《现代网络通信技术》,同时适当加大了本专业核心课程的实践环节的学时数,不仅充分得用了校内生产性实训基地的作用,还为学生今后的实际工作奠定了比较好的理论及实践基础。
以上课程改革的根本是基于大量的企业调研,特别是对企业生产线一线现场的调查基础上制定的。通过课改,基本形成具体高职特色的技术教育、面向电子企业生产一线的课程体系,开成新的电子类高职课程体系和知识领域框架结构,强调技术的实用性、应用性。
4.2.2加强实践环节
将理论教学和实践教学环节结合起来,对学生进行规范化的技术训练,加强以技术应用能力培养为主的工程实践训练,加强校内生产性实训基地的建设,并利用基地的先进设备培训学生动手能力,目前在基地设立了以下项目:
1)手工插件、手工焊;
2)电子线路板的绘制;
3)电子线路板的制作;
4)电子线路的设计、安装、调试;5)SMT编程;
6)SMT设备故障的排除;
7)PLC可编程控制器实用训练;
8)电子电气产品的品质管理;
9)根据基地的实际订单参与各类电子电气产品的制作训练。
通过以上的专业实践训练可以使学生基本达到一般工程技术人员所应具备的工程实践能力,如:撰写技术文件、技术报告,进行一般电子电气控制系统的辅助设计,进行安装、调试、运行维护,具有常用电子仪器仪表的使用能力及计算机一般应用能力。
5下一部深化合作中需要重点解决的问题
1)选择能满足校方实训要求的合作企业。首先,校内生产性实训基地要服务教学,能够完成已经制定好的实践性教学任务。基地企业要有积极性,能够配合学校共同培养电子电气类人才;其次,企业的技术人员要具备一定的专业成长经历、能掌握初步的教学方法,并能够完成以岗位为基础实习指导任务,促进学生生产实践技能的提高;最后,基地企业还要具备必要的实训环境条件,保障学生的安全。这样既有利于学生的就业,又能为企业提供人力资源,达到双赢。
2)需要学校全方面的支持及健全的制度。校内生产性实训基地的建立,合作电子企业的引入,会直接影响学校传统的校企合作管理模式,这其中涉及到学校的经费开支、后勤管理人员、人动等,这都会影响到合作的长期性、稳定性。
3)合作双方中校内专业教师的确定。能指导学生企业实践的专业教师是学校与企业的桥梁,其综合素质及责任心直接影响到该项实训方案的实施。如何正确地把学校的培养要求与企业的合理利益有机的结合起来,这是校企双方能否达到双赢的关键。
4)实习期间待遇的确定。学生在岗实习为企业减轻人员的负担,也创造了一定的社会价值,但毕竟也是在校学习期间,选题标准的确定会直接影响到学生的工作积极性与价值观。
参考文献:
[1]赵志群.高职工科专业的教学改革[J].职业技术教育,2006,4.
[2]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京;教育科学出版社, 2007.