自动化专业前沿技术范文

时间:2023-12-28 17:40:04

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自动化专业前沿技术

篇1

理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。

2电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用

2.1教材选用目的更加明确

教材是高校实施培养计划的重要介质,直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。

2.2培养学生更具有方向性

现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。

2.3将工作经验融入教学

将宝贵的工作经历融于课堂教学,可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。

2.4将企业中应用的前沿技术带进课堂

随着数字化电站、智能电网的建设,大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。

3结语

篇2

关键词:卓越工程师;企业项目设计;实践;创新

中图分类号:G642.44 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)42-0067-02

一、前言

为了满足“卓越工程师计划”人才培养的工程实践能力要求,许多教学工作者对实践教学环节进行了改革与研究。2010年,孙爱军[1]等针对高校工程训练的特点,以真实项目为目标,调动与引导学生发挥主观能动性,综合运用多种学习知识的手段,完成实际项目。2011年,张巨香[2]等设计基于项目的综合训练,提高学生学习兴趣、提高学习效果、促进交流与沟通、实现知识交叉、培养综合素质等。2011年,张淑丽[3]等设计软件工程专业CDIO(conceive/design/implement/operate)的综合训练项目,在项目中强调知识的全面性与实践创新性并重,从而达到协调培养学生知识、能力、素质的目的。2013年,刘胜胆[4]等运用创新训练项目提高工科大学生实践动手、分析和解决问题等多方面的专业能力。2014年,李文[5]等以CDIO工程教育理念为指导,探讨了项目驱动式教学方法,实施了“做C学C悟”3维的立体式教学,实现了以学生为主体的实践教学多层次、多目标。

结合合肥学院“地方性、应用型、国际化”的办学定位,为了达到机械设计制造及其自动化专业“卓越工程师计划”人才培养的需要,本文通过改革实践教学体系,设计企业实践和项目训练,研究机械设计制造及其自动化专业学生卓越工程实践能力的实践培养途径。

二、企业实践和项目训练的校企联合培养模式探索

为了满足机械设计制造及其自动化专业“卓越工程师计划”对学生的工程实践能力要求,与企业联合编制学生在企业学习阶段的培养方案,实行“3+1”校企联合人才培养方式。学生在校累计学习3年以外,还安排去企业进行累计1年以上的分段式学习。通过在企业的认知实习、专项综合训练、企业实践和项目训练、毕业设计等环节,加大工程实践和工程设计的引入,培养和强化学生的工程应用能力。企业实践和项目训练培养内容如表1所示。

三、企业实践与项目训练

企业实践与项目训练课程模块的教学安排内容如下。

1.企业课程学习。通过与合作企业联合开发企业学习课程,引入行业发展前沿技术和规范,并将其融入到专业模块的教学内容中,根据企业对人才知识与能力需求的变化,动态更新和维护模块教学内容,适应技术发展的要求。

2.企业参观。(1)了解工厂的产品、生产规模、车间布置、生产组织及经营管理等;(2)了解机械加工车间、装配车间的工艺设备及辅助设备的布局、生产工艺;(3)熟悉1~2个典型零件的加工工艺、设备与量具;(4)了解工厂的新技术、新工艺、新设备和新材料的应用情况;(5)了解产品的试验和质量检验及其检测系统。

3.项目训练。针对所在实习企业的实际项目课题,进行深入细致的文献、企业现场调查研究:(1)了解国内外有关本课题的技术资料,包括工艺方法、生产率、经济效益等;(2)了解本次设计任务的技术性能指标、主要参数、关键结构图;(3)在企业工程师和学校教师的共同指导下,完成指定的项目训练内容。

4.企业实践和项目训练。在合肥锻压机床有限公司,机械设计制造及其自动化专业卓越工程师班30名学生进行10周的企业实践和项目训练,其中4周时间为企业课程学习,1周时间为参观企业,5周时间为项目设计。

(1)企业课程学习。企业工程师给学生讲授现代最新液压机机械结构、设计技术和常用液压机设备;目前流行的液压机结构、特点、安装和使用;液压机电气设计。主要内容包括:①概论(液压机工作原理、特点、分类、基本参数及发展概况);②液压机的本体结构及设计计算(液压机的本体结构概述、液压缸部件及机架结构部件);③液压机的液压系统(液压系统概述、主要系列液压机工艺特点和液压原理、单缸传动系统的设计、系统中各元件的确定);④液压机电气设计(液压机电气控制结构、电气原理图设计及控制、软件编程)。(2)企业参观。由企业与学校制定具体的参观实习计划,进行为期一周时间的参观学习。在企业现场,工程师给学生介绍企业情况,熟悉企业发展历史、产品类型、车间布置、加工工艺与设备、生产管理、企业文化等,为学生了解企业项目设计背景打下良好的基础。(3)液压机设计。将学生分配2人一组,要求分别设计YH32系列液压机上横梁、下横梁、滑块、主油缸、顶出缸中的一种结构的尺寸参数,并校核强度,或设计液压机电气控制结构,满足设计技术参数要求。同时,运用3D-CAD软件绘制结构图,编写项目设计说明书。学校教师指导4~8个学生,全面负责学生的项目设计内容与设计说明书撰写格式;企业工程师参与指导学生的设计过程,解答学生的疑问。最终,由5名教师和1名企业工程师组成答辩小组,要求学生进行项目设计答辩,并给予设计评语、成绩。结果表明,通过企业实践和项目训练,学生的工程项目设计能力明显提高,取得了良好的教学效果,部分学生作品如图1、2所示。同时,部分学生的素质受到就业企业的高度赞赏。

四、结论

通过企业实践和项目训练,学生能针对性地学习与企业产品有关的课程知识、行业发展前沿技术和规范。在此基础上,在企业工程师与学校教师共同指导下,设计企业具体产品,熟悉企业产品设计流程与规范要求,获得工程师素质的训练,能达到国家卓越工程师培养计划的要求,使学生具备机械产品设计方法、机械加工工艺与团队协作精神等实践综合能力和良好的工程师职业素养。

参考文献:

[1]孙爱军,曲晓海,鲁晓红.工程训练项目教学法的探索[J].现代教育科学,2010,(51):57-58.

[2]张巨香,荆琴,陈牧,等.深化基于项目的综合训练 提高学生的综合素质[J].机械管理开发,2011,(6):166-168.

[3]张淑丽,刘胜辉,张宏国.软件工程CDIO综合训练项目设计与执行研究[J].黑龙江教育,2011,(10):8-9.

篇3

学科建设是一个系统工程,不是一两个人能够完成的,需要一个完善的组织体系作为领导、协调机构,这样才能大幅提升控制科学与工程学科的建设水平,在师资队伍、科学研究、人才培养和国际合作交流等方面出台有利于学科发展的政策制度。为此,应在学院内部成立“控制科学与工程学科建设委员会”,由学院领导班子、各学科方向负责人组成,负责领导学科整体建设方案的制订,监督学科建设方案的实施,协调各分学科之间的关系,并根据学科建设情况对相关集体和个人予以表彰和奖励,形成学院学科建设的“正合力”。

二、“内外兼修”,提升师资队伍质量

学科建设是一种人的主观活动,因此,优秀的师资力量对于学科建设具有重要的促进作用,师资队伍的建设应该具备战略眼光,超出原有的领域范围。

1.设立特聘教授岗位。聘请国内外知名教授,讲授本学科核心课程,指导博士生、硕士生;正确把握本学科的发展方向,提出具有战略性、前瞻性、创造性的研究构想,带领本学科在其前沿领域赶超或保持国际先进水平;面向国家重大战略需求和国际科学与技术前沿,积极争取并主持国家重大科研项目研究;在本学科领域开展原创性、重大理论与实践问题研究和关键领域攻关,力争取得重大标志性成果;领导本学科学术梯队建设,根据学科特点和学科发展需要,组建并带领一支创新团队进行教学科研工作。

2.设立讲座教授岗位。开设本学科前沿领域的课程或讲座,指导或协助指导博士生、硕士生;对本学科的发展方向和研究重点提供重要咨询建议,引领本学科跟踪国际学术前沿;面向国家重大战略需求和国际科学与技术前沿,积极组建或参与组建一支具有国际先进水平的创新团队。

3.青年骨干教师支持、引进计划。根据青年教师自身的基础条件、技术特点及发展潜力,对青年教师实施分类培养,即基础研究类、应用研究类、理论教学类、实践教学类培养。学院、学科方向带头人、青年教师共同研究、制定青年教师的研究方向、发展目标、培养计划、考核办法等,鼓励青年教师出国攻读学位,出国进修,通过多方渠道加强与国内外著名高校、研究机构和专家的联系,为青年教师到国际一流大学,师从一流大师提供便利条件。同时,每年预留教师编制,主动招聘外校授课、科研等方面表现优秀的青年教师和储备人才。

三、大力支持科学研究,增强学科核心竞争力

1.重大项目及成果支持计划。针对学科基础理论和技术发展前沿,围绕国家经济和国防建设需求,统筹规划,发挥现有人才、科研项目、试验平台及合作关系等方面的优势,谋划国家级、高水平基础研究项目,支持高水平科研成果产出,设立学术专著资助和奖励基金,设立高水平科技奖励配套专项。

2.国家级科研基地建设支持计划。认真研究国家级重点实验室、国家工程研究中心、国家工程实验室、国家实验教学示范中心的申报条件、流程及运行办法,整合学院教学实验室的资源,构建与理论教学相辅相成又相对独立的系统化、层次化、开放式、应用型、研究型创新实验教学体系,以建成具有国家实验教学示范中心水平的实验中心为目标。

四、探索人才培养模式,夯实学科建设基础

人才培养的质量是衡量学科发展的重要标志。因此,学科建设应注重学生能力的培养和知识结构的优化,不断加强学生全面素质和创新能力的培养。

1.大学生核心能力的界定与培养

大学生核心能力就是指一名大学生以其拥有的知识和技能为基础,通过对其战略性资源的创造、获取、整合从而使自我获得持续竞争优势的特有的能力。首先,对于控制科学与工程学科的大学生来说,专业知识和专业技能的学习是相对永恒不变的核心能力。在自动化领域,如果没有坚实的专业知识基础和熟练的专业技能,将无法完成行业内设计、研究、开发、运行、管理等任何工作内容。其次,时代是不断发展的,社会需求也是不断变化的,仅注重专业能力的培养只会造就大量高分低能的学生,因此,在保证学生专业能力不断提升的基础上,还要大步伐地拓展核心能力的外延,使核心能力随着社会的进步与发展不断更新和变化。

2.高端人才培育

博士生导师可在优秀本科生中选拔人才,在四年级上学期保送研究生中选出优秀研究型人才,向控制科学与工程学科建设委员会提名重点培养目标,并予以相应的学业指导;延长“优博”后备人选的学制,为其提供优良的生活条件,使其能够潜心从事科学研究工作,产出高水平研究成果;为使学生开拓国际视野,提高研究起点,提升研究水平,跟踪国际前沿技术发展方向,应设立专项资金,支持学生参加高水平国际会议和学术交流活动。

五、重视国际合作与交流,开阔学科建设视野

1.海外学术基地支持计划

为了更好地推进国际合作与交流,拓展合作交流领域,提升合作交流层次,扩大学院和学校的国际影响,“十二五”期间学院将继续扩大中外本科生和研究生互换交流的专业数及其学生数量规模,充分利用现有资源,吸取国外优秀教育理念,力争与国际知名高等院校签署合作协议,长期鼓励青年教师出国进修,联合培养研究生,联合开展科学研究,承办国际会议等,创建中外合作办学的品牌。

2.海外著名学者交流合作计划

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关键词:电气自动化;电力系统;办公系统;污水处理系统;汽车驾驶系统

中图分类号:F407.6 文献标识码: A

1、电气自动化在电力系统中的应用

电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。

1.1电气自动化在电力调度中的应用

电气自动化技术应用于电力调度中主要是为了保证电力系统的安全运行,保证电能的质量符合用用户的用电需求,并且控制电能的传输成本。与传统的电力调度系统相比,自动化电力调度系统具有采集与处理数据迅速,实时性强,在出现事故第一时间可以自动根据设计采取措施,将损失降到最低。电力调度自动系统融合了计算机技术、视频监控技术、电气自动技术等多种技术形式,这种系统的实现可以方便工作人员对电能的运行状态进行实时的监控,

1.2电气自动化技术在电力营销中的应用

当前,电力企业正在进行深入的体制改革,电力营销成为电力部门的重要业务主题。伴随着电力营销技术的发展,自动化系统在其中的应用也展示出了较好的前景。在电力产业面向市场发展的过程中,增加电力行业的敏感度,在电力销售过程中做到决策上的及时、准确,在管理方面也要做到全面、科学、合理,电气自动化技术的运用无疑让这些成为可能与事实。

将电气自动技术应用于电力营销中,不但保证电力系统的设备可以正常运转,还可以降低事故发生的概率,还可以减轻运行检修人员的劳动强度。在计算机系统的协助下,实现电力营销系统的自动化,可以提高电力系统的整体监控能力,可以进一步提高电力系统的管理制度。

2、电气自动化在办公自动化中的应用

2.1办公系统需要实现自动化

办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面,构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持,例如计算机技术,通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法,因此,实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋

势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现,也可基于硬件与软件相结合的方法来实现,但是要注意到系统的开放性,可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性,这样可以有效的节约系统的资源,还可以节约成本,在实际的办公自动系统中

已经有了很多成功的案例。

2.2办公自动化的技术平台

当前,有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种,既Lotus Domino/Notes平台上办公自动化系统,它也是最早的办公自动化应用系统;基于Microsoft平台的办公自动化系统模式,主要采用WinNT/2000操作系统,以ASP为开发语言提供内容存储;还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统,其实现原理与上一种技术基本是一样的,只在是使用的开发语言上略有不同,且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域,也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。

2.3办公自动化系统的核心功能的实现

办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转,其过程实现是较为复杂的,在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协,公文的、修改、删除等操作,都要在办公自动化系

统中实现,其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据,其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。

3、电气自动化在污水处理厂中的应用

3.1将电气自动化应用于污水处理中的意义

伴随着城市化进程的加化,现代城市的用水量急剧增加,污水量也相应了增加了,为了有利的保护人们的生活环境,近些年,国家加大了污水处理厂的建设,控制水体污染,实现污水的循环利用。为了实现污水处理的环保性,为了适应不断增加的污水排放量,在很多污

水处理厂选择了使用电气自动化处理线,电气自动化控制污水处理线可以提高污水处理厂的处理能力,可以降低处理的运行费用,提高处理效率。因此,让污水处理厂实行电动化处理过程,无论是社会效益还是经济效益、生态效益都能取得明显的收益。

3.2污水处理自动化控制系统的设计

污水处理的自动化控制采用的是当前工业界最为流行的工业自控模式,这旨以开放的计算机网络技术为依托,借助于PLC模块来实现的。其系统的设计与实施遵守着尽量少用人值守的原则,还要注重系统的可靠性、先进性、灵活性与实用性。系统的可靠性是指工业控制

系统的功能设计要可靠,尽量做到系统硬件简单,但性能优良;先进性则是指其技术应符合当前自动化系统与污水处理系统的前沿技术要求;灵活性则是指在系统的升级、维护、扩展等方面要灵活度高;实用性则是指自动化系统的控制能力要做到适应性强,实时性强。

4、电气自动化在汽车性能设计上的应用

近些年,我国的经济取得了很大的发展,但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高,驾驶的难度也越来越高,并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前,汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在,汽车的竞争已经进入了白热化

的状态,汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上,其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现,通过厂商的大力发展,自动化技术在提升道路利用率,降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了

进展与突破,收获了可观的经济效益。电气自动化技术我国有几十年的发展历程,其中经过了多次变革与专业的调整,但是由于其应用范围广泛,在社会的各种生产层面都会有所应用,与其他科学技术相结合,也对推动了社会生产力的发展,促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念,必将为我国经济发展起到了重要的作用。

参考文献:

[1] 张伟. 电气自动化在诸多领域的应用. 现代企业文化.2008(36).

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关键词:自动化生产线安装调试与检修;重点课程;岗位要求;课程结构;教学内容

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)27-0146-02

重点课程建设是以现代教育思想为指导,建设具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流实训室、一流教学管理等特点的示范性课程。本文从院级重点课程《自动化生产线安装调试与检修》建设的实践出发,主要从课程教学目标、教学内容、教学方法和教学评价等方面进行探讨。

自动生产线作为典型的机电一体化产品,融合了机械控制、PLC控制、网络通信、触摸屏、电机与变频控制、传感器、气压传动等技术。《自动化生产线安装调试与检修》课程适用于机电一体化专业群,通过该课程训练,使学生巩固机电专业基本理论知识,掌握现代生产线自动化技术领域中的前沿技术,具备较强的独立分析问题和解决问题的能力,塑造适应机电行业现状和发展的理实一体化新型人才。

一、教学目标

职业岗位的能力需求指导人才培养方案的制定,从而进一步指导课程教学目标的制定。经过课程组的调研,确定机电一体化专业面向的岗位群主要有:PLC程序员、高级电工、机电设备安装调试工、机电设备维修工和机电设备设计师。岗位需求的核心能力主要有:机电设备的安装调试能力、机电设备的检修维护能力、机电产品的加工或设计能力以及机电设备的控制与操作能力等。

《自动化生产线安装调试与检修》课程以自动生产线实训装置为载体,针对其安装、控制、调试运行以及维护等过程所应掌握的核心技术进行课程开发,旨在培养学生掌握机电一体化常用设备及器件的安装、调试、控制、保养、故障诊断与维修方面的知识,使学生具备在生产一线从事机电和自动化控制设备的操作、调试、维护、营销、车间生产组织与管理工作及技术服务等能力的综合型人才。

二、教学内容

我院自动化生产线实训室现有6套天煌教仪THJDAL-2型自动化生产线实训装置,为本门课程的校内实训提供了良好的实训条件。根据该实训设备的工作流程设计了教学模块,分别为:认识自动生产线、供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元、自动生产线的整机调试等7个模块。由于有些模块包含很多工序,在这七个模块中又分了21个工作任务,以实现课程教学目标。另外,在课程建设过程中,还要完成以下内容:(1)完成完整的电子教案和多媒体课件。(2)完成课程练习题库和测试题库建设。(3)完成实训项目、设计教学内容资料建设。(4)所有教学内容均实现校园网共享。(5)不断调整教学内容,不断加入先进的技术内容。

三、教学方法

教学方法是指为了达到教学目的,完成教学任务,在一定的教学理念和教学原则指导下的学习方法,是教师教学的方法,又包括了学生在教师指导下的学习方法,是教师教的方法和学生学的方法在教学活动中的高度融合和有机统一。因此,掌握好的、合理的、有效的、先进的教学方法才能更好、更快、更有效地提高教学效率。

为了体现以学生发展为本,遵循学生的认知规律,体现循序渐进与启发式的教学原则,本课程在教学过程中以任务驱动教学法为主,针对课程性质和本校学生特点,采用分组讨论、视频教学和启发等方式相结合进行教学。

1.任务驱动法。通过对教学任务、教师情况、学生情况和教学资源的综合分析,整个教学过程采用任务驱动教学法,将“学习过程工作化,工作过程学习化”,以落实“从做中教,从做中学”的职业教育理念。

2.视频教学法。考虑当今高职学生的学习特点和认知能力,单纯的理论讲解会让学生产生疲劳和乏味的感觉,注意力得不到缓解,很难达到较理想的教学效果,因此引入微视频教学,既给课堂注入了新鲜气氛,又能简明扼要地将重点内容传授给学生。事实证明,学生普遍乐意接受该教学方法,且能较快地掌握该任务的知识点和重点内容。

3.分组讨论法。首先由教师按学习任务的要求向学生提出问题,要求学生作答,在教师引导下,由小组成员围绕这一问题通过发表各自意见和看法,共同研讨,相互启发,集思广益地进行学习。

4.启发法。教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习。

在教学方法的研究过程中,还要不断地总结反思,以研究出更加适应本校学生的新的教学手段和方法,后期的工作重点主要有:(1)总结现有的教学方法,做教学经验交流。(2)研究可行的新的教学方法并运用实践。(3)研究实践性教学方法,提高学生技能能力。(4)及时调整教学过程,切实做到“因材施教”。

四、教学评价

评价对教师和学生具有监督和强化作用。通过评价反映出教师的教学效果和学生的学习成绩。本课程的教学评价包括“对教师教的评价”、“对学生学的评价”、“对教学效果的总体评价”三部分,目的是对教学质量进行监测。其中,教师对学生的学习评价,采用学生自评、组内评价和教师评价相结合。教学效果总评是指对全班学生的学习效果进行统计,通过计算达标人数比率来衡量整体教学效果。通过对教师、学生和教学效果的评价,教学效果会从不同角度得到反馈,促使教师及时改进策略,制定整改措施,完善教学设计方案,最终形成教学过程循环,进一步提高教学质量。

本重点课程的建设不仅能有效提高课程组教师的业务能力、科研能力和实践能力还能够使得课程资源更加全面,学习资料更加丰富,学生的学习目的更加明确,综合能力得到提高。并且在重点课程建设的过程中通过不断地学习和积累经验,能够为本课程申请自治区精品课打下良好的基础。为此,本课程组成员将会不遗余力的致力于重点课程建设的研究与探索。

参考文献:

[1]魏海波,张君薇,等.《自动化生产线安装与调试》课程改革的研究与实践[J].鞍山师范学院学报,2011,(2):22-25.

[2]吕景泉,等.自动化生产线安装与调试[M].北京:中国铁道出版社,2009.

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关键词:信息化测绘技术;特点;前沿技术;发展前景

我国测绘技术的发展当前正进入全面构建数字化中国的关键时期,对于测绘产品服务的需求越来越旺盛,当前的时期也是地理信息产业发展的机遇时期,更是我国发展测绘技术,建设测绘强国的主要时期,所以,对于信息化测绘技术的发展,我们一定要牢牢把握信息化测绘技术发展的特点和其前沿技术的发展方向,以更好的促进其前沿技术在我国国家经济建设中的应用,促进国民经济的发展,提高人民的生活水平。

一、信息化测绘技术的概念

信息化测绘技术的发展是建立在数字化测绘技术发展的基础上,在完全网络化运行的环境下,实时有效的为信息化社会提供地理信息综合服务的测绘技术和功能形态。信息化测绘技术是我国测绘技术发展实现了由传统测绘技术向数字化测绘技术转化和跨越之后进入的又一个新的发展阶段,信息化测绘技术的应用和发展代表着我国测绘技术在进入新世纪后现代化建设总的战略发展方向。信息化测绘技术最本质的内涵和特征就是能够实现实时有效的地理信息的综合服务,这是我国经济发展中最需要的测绘技术,也是我国实现测绘强国的首要依据,只有将信息化测绘技术广泛的应用到国家经济建设中,我国的经济发展才能迅速的更上一层楼。

二、信息化测绘技术的特点

1、数据获取实时化

实施信息化测绘技术可以将对地理信息的获取和数据库建设由静态化转为动态化,实现动态化的信息检测和实时更新。信息化测绘技术通过对航空、航天等一切可以使用的快速观测和收集地理信息的组织运作方式的利用,在最短的时间内获取信息,并且保证数据的精确性,从而实现了信息数据获取的实时化,基础地理信息变化测绘和实时的数据更新,都是基础测绘的基本任务,实现数据获取的实时化,可以有效的实现基础测绘任务的完成,并保证数据的精确性,从而为各项工程的测量提供有力的帮助。

2、信息交互网络化

信息化测绘技术在国民经济的各个方面的应用,实现了数据传输的网络化,数字化测绘技术的应用主要是以局域网的信息收集为主,而在实现了信息化测绘技术的应用之后,数据的传输和信息交互就实现了局域到广域的扩展,网络支撑运行环境也由以前的局部运行环境扩展到了广域的运行环境,实现了数据传输的网络化和广泛的交互化,同时也实现了信息的彻底网络化,保证了信息传递的及时性和完整性。

3、基础设施公用化

对于以前的测绘技术应用的基础设施,都是由专门的测绘技术使用专门的基础设施,如测绘技术应用需要的基准体系和基础地理信息数据库的建立等,随着信息化测绘技术的应用,基础设施由原来的供专业化测绘技术使用,到现在的满足社会公共使用,这种改变,使测绘技术的基础设施实现了广泛的循环利用,提高了基础设施的利用率,实现了资源的节约和成本的降低。信息化测绘技术的重要基础设施是数字中国地理空间的基础框架,随着信息化测绘技术的广泛应用,此系统必然建立成为为社会提供公共服务的平台。

4、信息服务社会化

信息化测绘技术应用之前,对于测绘体系的基础运行都是以测绘系统内部为主,并没有形成对其他部门的应用。随着信息化测绘技术在国民经济各部门的应用,测绘系统的信息服务已经由为其内部提供服务扩展到了对社会各部门的服务,实现了信息服务的广泛化和社会化,将测绘系统的内部信息,广泛的扩展到地理信息产业体系,有效的实现了企业、事业单位和政府机构及广大用户之间的协作运行,保证了信息服务的一体化,从而实现了信息服务的社会化发展。

5、信息共享法制化

信息化测绘技术的应用,为社会公众利用测绘技术提供了越来越多的帮助,有效的降低了各项工程测绘的难度,提高了经济建设的效率,为国家和人民带来了巨大的经济效益和社会效益。但是信息化测绘技术信息的广泛应用,必然会给知识产权问题带来影响,因此,要实现信息共享,就必须从法律上为其创造有利的条件,避免发生信息共享过程中出现安全问题和产权问题,以保证信息共享的广泛实现。在实现信息共享的同时,政府部门要依据其特征建立起相关的法规政策和运行机制,从而实现信息共享的法制化。

6、技术体系数字化

信息化测绘技术的发展依旧是从数字化测绘技术发展的基础上建立起来的,所以它的应用和发展还离不开数字化测绘技术的应用,信息化测绘技术的应用使数字化测绘技术的信息服务的升级和跨越。虽然在当前的经济发展情况下,信息化测绘技术的层面和应用环节都与数字化测绘技术的差别不大,信息化测绘技术的应用依旧是以数字化测绘技术的应用为基础,但是随着经济的进一步发展,在新的测绘技术发展阶段,对于地理信息的综合服务,必然会朝更高层次发展,为测绘技术的应用带来更多的方便。

三、信息化测绘技术中的发展技术

1、现代测绘基准体系建设和维护技术

现代测绘基准体系的建设和维护技术主要是指构建和维护现代空间信息科技发展的总的现代测绘基准体系的技术。现代测绘基准体系建设和维护技术主要包括国际地球参考框架精化技术、天体参考框架构建技术、高精度卫星自主定轨技术等。随着世界经济的不断进步和发展,世界各国的测绘基准体系都在不断的建设和完善,以快速的促进本国经济的发展,随着经济的进一步发展,地心坐标系统代替参心坐标系统已经成为一种发展趋势,实现全球性的高程系统也已经是指日可待。随着现代测绘基础体系和维护技术的应用,将传统的参心坐标系统、局域性和静态的测绘基准体系改变成了高精度、广域、动态的新的测绘基准体系,实现了对地球的完整性和精确性的认知,推动了地理信息测量的历史性进步。

2、综合导航定位技术

综合导航定位技术是信息化测绘技术中的新应用技术,主要包括单点快速高精度定位技术、水下高精度定位技术、地下高精度定位系统和室内高精度定位技术等,随着经济的发展,这些技术已经有了较大的改进,能够适用于不同深度的管线探测和导航定位,极大的促进了地理信息产业的快速发展。随着综合导航定位技术的进一步发展,人们在地球上任何地点都可以快速的实现定位和信息获取,这样就极大的促进了数据收集快速化的实现。

3、移动测量技术

移动测量技术主要是基于可量测实景影像的地理信息服务为下一代地理信息服务提供新的方向,并有效的实现与空间信息网络服务、智能化和实时化解析服务、空间信息自动化服务等新的智能服务有机结合,从而实现地理信息服务的大众化。移动测量技术主要包括传感器时间和空间同步技术、多传感器集成技术、系统检校技术、道路几何特征的快速重建和交通标志的自动提取技术等,这些精密技术的应用极大的促进了测绘行业的需求性转变,有效推动力测绘服务的灵动化和社会化。

4、卫星精密测高技术

卫星精密测高技术是卫星重力探测技术和广义相对论理论获取高精度海拔高程的技术的总和,该技术主要由卫星重力探测技术和全球导航卫星系统重力位差精密测高技术两大类组成。卫星精密测高技术的应用,可以有效实现对全球任意位置高精度海拔高程的快速获取,大大的减轻了高程测量的难度和劳动强度,还有力的提高了工作效率,极大的促进了测绘技术的发展,同时,随着卫星精密测高技术的应用,三维卫星精确定位也将得到普及,并实现测量的简便化,从而使此项技术更好的应用在测量上,促进大地测量向大众化发展。

5、智能化地球观测卫星技术

在信息化测绘技术的应用中 ,智能化地球观测卫星技术是构件智能对地观测系统的关键技术,主要包括小卫星技术、多源卫星遥感影像自动处理技术、新型传感器技术和数据高速传输技术等,当前,这些技术都有了较大程度的发展,由此也大大提升了获取遥感数据的现势性和精确性,并有效的实现了对地理信息数据的全天候、无地面控制的快速获取,极大的促进了地理信息产业的快速发展。

结束语:

随着全球经济的快速发展,信息化测绘技术在数字化测绘技术的发展技术上不断进行完善和推进,信息化测绘技术发展的各项前沿技术的应用有力的促进了地理信息产业的发展,对于经济的发展做出了极大的贡献。在未来的信息化测绘技术的应用过程中,必然能够为国家和人民带来更大的经济效益和社会效益,在有效的促进经济发展的同时,也更加促进信息化测绘技术的广泛应用和全面发展。

参考文献:

[1]. 刘倩,王铁军,孔祥皓. 基于DPGrid.SLM的网络化测图[J]. 信息技术. 2008.(07)

[2]. 刘毅锟,西勤,李建胜,姜鹏远. 浅谈信息化测绘在土地利用与管理中的应用[J]. 测绘与空间地理信息. 2009.(05)

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关键词 自动控制原理 教学改革 中学数学 教学方法

中图分类号:G424 文献标识码:A

On the "Automatic Control Theory" Teaching Reform

WU Yuanyuan[1], LI Qingbo[2]

([1] School of Electric and Information Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou, He'nan 450002;

[2] College of Mathematics and Information Science, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou, He'nan 450002)

Abstract For students majoring in electrical and automation,《Automatic Control Theory》is a professional basic course with complex theory and formula, then it is difficult to teach and study. From the aspects of "Automatic Control Theory" course teaching reform, the reform of teaching contents, teaching methods and experiment are discussed in this paper.

Key words Automatic Control Theory; teaching; reform; junior mathematics; learning style; teaching methods

自动控制原理是电气及自动化类专业的专业基础课,是理论性和工程实践性较强的技术学科,是学习一些后续课程所必要的理论基础。对于学生来说,学好该课程,具有十分重要的意义。因此,对自动控制原理的教学问题进行探究,以取得好的教学效果是有十分必要的。

自动控制原理是一门多学科交叉的课程,它要求具备高等数学、电路等课程的基础,尤其要求扎实的数学基础。大量的数学推导,抽象且难以理解,而实验环节课时少,不能及时实验,造成理论脱离实际。此外,教学手段的单一也使得教学过程枯燥乏味,难以激发学生的学习兴趣和培养学生的创新能力。针对自动控制原理的课程特点以及各专业学生的反馈意见,通过在具体教学过程中通过不断更新课程内容,不断尝试新的教学理念和教学方法,在教学内容、教学方法以及实验环节等方面都进行了改革和探索,取得了较好的教学效果。

1 教学内容改革

1.1 选择教学内容,详略得当

自动控制原理课程包括经典控制理论的时域分析法、根轨迹法、频域分析法、系统校正、非线性系统分析和部分现代控制理论等内容,信息量非常大。如何在有限的课时要求下,选择适当的教学内容是课程教学改革的首要问题。

课程内容多,课时相对较少,那么就需要我们精选重点内容,并且可以弱化数学推导过程。例如时域分析部分,可以重点讲解一阶系统和二阶系统对于阶跃信号的响应分析,而对于其他典型信号的响应分析可以简单介绍其结论。这里提出的弱化数学推导过程要适度把握。有些方法和结论的证明,如稳定性代数和判据的证明等可以省略,侧重讲解判据的含义及应用。但有些内容,如拉普拉斯变换及性质等数学内容,要求学生必须熟练掌握,可以根据学生的程度适当讲解。

1.2 提炼教学内容,思路清晰

教学并不是简单机械地按照教材内容教给学生,而是需要提炼教学内容,加入自己的理解或是想法,要让整个教学内容思路清晰。自动控制原理中,不论前几章的连续系统还是后面的离散系统,内容都是循着基本概念―系统建模―系统分析―系统设计这样一条线来安排的。在讲解每一章节时,要提炼精髓。例如,系统数学模型这一章,时域(微分方程)、复域(传递函数)和频域数学模型(频率特性)以及相互转换关系可以用画图的方法表示,既精练又清晰,如图1所示:

图1

1.3 拓展教学内容,激发兴趣

对于大学生的课程教学,不能单单着眼于教材,要适当地把一些新技术、新方法以及新问题融合到教学中去,将课程教学内容的基础性和先进性、前沿性相结合。伴随着控制技术与计算机的发展与应用,新的控制理论、控制策略也越来越多,在讲授控制理论基本知识的基础上,简单介绍控制理论的前沿技术、发展趋势和热点问题,如鲁棒控制、最优控制、模糊控制和神经网络控制等控制理论新方法,从而提高学生的学习兴趣,拓展学生的知识面,启发学生的创新意识。

2 教学方法改革

2.1 重视板书教学方法,灵活组织课堂教学

随着教学条件的改善,越来越多的课程教学改革把多媒体教学当成了主要的教学手段,从而忽视了传统的板书教学。在大学课程教学中,有时黑板成了摆设,一节课上下来,黑板上没有一个字。课件一页一页翻过,学生想回头看看前面的内容很不方便,甚至听着后边的内容,前面讲的什么都忘记了。尤其自动控制原理内容多,信息量大,因而在课堂教学中,把每次教学内容的提纲以及重要概念名称板书下来,这样学生可以很容易地把握每节课的主要内容。

2.2 辅助多媒体以及Matlab仿真软件等现代化教学手段

传统的板书教学方式虽然对课堂教学有着不容忽视的作用,但是从信息量方面来说,教学效率偏低。因此,可以辅助多媒体等现代教学手段,节省了一些时间(如板书时间、画图时间等),充实了课堂教学内容。此外,利用Matlab仿真软件辅助教学,对系统进行时域分析、根轨迹分析、频域分析、系统校正等问题进行仿真,有助于提高学生的学习兴趣,加深学生对概念的理解。

3 实验环节改革

实验环节是自动控制原理课程教学的一个重要环节,而往往也是一个容易忽视的环节。对于实验环节,一般存在课时较少、实验设备老旧等客观问题。一个简单的实验,由于电路和线路老化,需要反复调试、检验,学生做实验的积极性得不到提高。另外学生所做的实验多为验证性或演示性实验,能让他们自己动手设计、实现的综合性实验不多,难以培养他们的实践创新能力。根据实验室现有条件,合理安排实验课的时间和内容,压缩验证性实验,增加演示性实验和综合性实验,以加深学生对理论知识的理解和掌握,激发学生的学习兴趣和热情,培养学生的动手能力和创新能力。

自动控制原理课程是电气及自动化类相关专业的一门重要的专业基础课,对学生后续课程有重要的作用。该课程的学习,有助于提高学生的分析能力、动手能力和创新意识,因此针对该课程教学中的问题,通过教学改革,提高教学质量是非常必要的。

参考文献

[1] 冯巧玲.自动控制原理( 第二版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.

[2] 于冰.《自控原理》课程教学改革的探索与实践[J].宁波高等专科学校学报,2000(2):88-91.

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《中国制造2025》规划的出台为我国制造业未来的发展指明了方向。在新一轮的产业变革之际,很多制造企业自觉自主朝着“智能制造”方向进行有益的探索。国内最大的汽车制动软管总成生产商――中国化工集团控股的南京利德东方橡塑科技有限公司(以下简称“利德东方”)正在进行一场升级发展的变革,物流系统作为新工厂建设的重点项目受到高度重视。

光荣老厂焕发青春活力

利德东方是一家具有光荣革命传统和历史的企业。其前身是原政府的一个运输大队,南京解放后被军队接管,更名为中国人民7425工厂。该厂在上世纪80年代中后期开始涉足汽车零部件行业――生产汽车胶管,当时主要为南汽跃进供货。2001年,7425工厂与部队脱钩,加入中国化工集团,主要产品是橡胶胶管。

与众多国有企业发展经历类似,在一个历史阶段,由于体制僵化和管理问题,7425工厂的发展遇到一些困难。2011年,该厂进行资产重组后成立南京七四二五橡塑有限责任公司,新任党委书记、总经理鞠建宏走马上任,企业开启了新的发展阶段。

一方面,利德东方进行了体制改造,由原有的国有独资企业变革为国有控股混合制企业――引入激励机制,让管理层和技术骨干持股,引入外部战略投资,增进企业发展活力。顺利完成混合所有制改革后,于2016年3月正式更名为南京利德东方橡塑科技有限公司。

另一方面,利德东方积极开拓有潜力的市场。特别值得称道的是,从2012年开始,中国铁路总公司集合国内有关企业、高校、科研单位等优势力量,开展了自主研制中国标准动车组的工作。利德东方抓住机遇,针对标准动车组要持续高速运行、长距离、开行密度较高、载客量较大,以及耐高寒、高原风沙、沿海湿热、桥梁隧道等苛刻条件,自主研发设计了配套的制动系统橡胶软管总成,于2014年底为标准动车组首列车供货。中国标准动车组于2015年6月正式下线,并在大西铁路客运专线上跑出了385km/h的试验速度,成功通过高速试验,利德东方的产品质量得到了验证,为其成为自主研发生产高铁、动车和城轨车辆制动系统橡胶软管总成的优秀供应商打下了坚实基础。

此外,利德东方已与国际知名企业德国大陆集团达成战略合作协议。大陆集团是全球领先的汽车零部件供应商之一,其业务涵盖制动系统、动力总成及底盘的系统和零部件、仪表、信息娱乐系统、汽车电子、轮胎及工业橡胶制品等。大陆集团有意向通过OEM合作生产的方式,与利德东方展开技术交流合作,之所以看好与利德东方的合作,主要有以下几个原因:一是合作生产的产品市场需求大;二是利德东方是国内最大的汽车制动软管总成生产基地;三是利德东方现有的生产工艺和设备基本都自欧洲引进,与大陆集团的生产工艺、结构十分相似,便于开展合作。

鞠建宏自信地说:“在橡胶胶管这个细分行业,我们在国内已处于行业前沿位置。”

新厂建设中物流系统成技改重点

利德东方原工厂处于南京市区,随着南京城市发展的需要,将搬迁至南京江北地区重建。对于利德东方来说,新厂建设给企业技术改造升级提供了难得的契机,也必将为利德东方未来的发展注入新的推动力。

2015年5月,利德东方江北项目举行奠基仪式。江北项目旨在打造国内一流、国际先进的橡胶制品研发中心。项目规划总占地面积280亩,其中一期使用面积143.6亩,规划建筑面积约8万平方米,总投资约11亿元。新工厂将采用先进的生产工艺和技术,引进世界先进生产设备,建设全自动无人化、智能化生产线,同时秉承“绿色、环保、节能”的理念,通过实现“三废”零排放,打造资源节约型和环境友好型企业,建成后将使利德东方成为以科技、研发、工程为中心,以科研、生产、销售为一体的现代化企业。

记者了解到,利德东方新工厂的物流系统建设项目包括8个部分:①仓储管理系统和设备调度系统;②成品及零件自动化仓库系统;③炼胶工厂胶料自动化仓库系统;④厂区间自动化输送系统;⑤成品及零件自动化仓库来料提升系统;⑥炼胶工厂来料提升系统;⑦机加中心提升系统;⑧物流系统设备整体安装、调试及验收。

鞠建宏告诉记者,物流系统是新工厂建设与技术升级的重点项目和重要环节,对企业未来发展起到重要支撑作用。他说:“我们公司的物流系统分为三大块:第一块是主库房,包括原材料库和零部件库;第二块是从原材料到生产线上的物流,我们预想通过MES系统进行优化,实现精准配送,减少线边库存;第三块是生产线上的物料传送,这个与生产工艺相结合,我们借鉴了专业公司的现代物流理念,准备重新设计工艺流程。”

由于利德东方的生产特点是小批量、多品种,原材料仓库需要准备的各种原材料和零部件有1000多种,再加上每个车型配套的产品不同,库存也不同,给物流管理带来巨大挑战。而原先的原材料库管理是粗放和低效的。采用自动化立体仓库后,预计会取得良好的效果。第一,将大幅减少对劳动力的需求。第二,大大提高生产安全系数,减少安全隐患。第三,保证了原材料和零部件的先进先出。此外,物流技术的进步与物流系统的升级是提高生产技术水平的必然要求。新建设的装配车间将采用机器人装配,实现无人化、黑灯生产。这就要求原料和配料要通过输送系统根据生产节拍精准、自动投送;生产出的产品要自动存储。这都要求新建的物流系统要达到信息化、智能化的标准。由于阳光照射对橡胶制品损害很大,为了保证产品质量的稳定性,物流系统是封闭性的,生产原料、中间件、成品从一个车间到另外一个车间都是通过地下物流小车配送的。

坚持走创新发展之路

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突出优势,强化内涵,奠定轨道交通特色拔尖创新人才培养基础

学校依托轨道交通类国家重点学科、国家特色专业、国家级人才培养模式创新实验区以及一批国家级实践教学平台和科研平台,以行业前沿理论和先进技术为引领,通过学科专业交叉、教学科研协同、学校企业联合,深化课程平台、精品教材、实践平台和师资队伍内涵建设,为轨道交通特色拔尖创新人才培养奠定坚实基础。

1.构建轨道交通特色拔尖创新人才培养课程体系

以行业先进技术为引领,鼓励教师积极将高水平的科研成果和前沿技术带入课堂和实验室,转化为课堂教学内容和实验教学项目,建设了一批与前沿技术接轨的特色专业课程群。在课堂教学中加大双语教学课程比重,拓宽学生的国际视野,提高学生的国际竞争力。

2.编写轨道交通特色教材

以精品教材建设为核心,吸收最新科技成果和前沿理论,不断加强轨道交通特色系列教材建设,编写出版了《交通运输》《车辆工程》《铁道工程》《铁道信号》《轨道牵引电气化》等特色专业系列教材,保持专业课程教学内容和教材内容的先进性。

3.搭建科研教学一体化实践平台

学校在现有的科研平台、实验教学平台和校外基地建设的基础上,及时将科研最新成果转化为实验教学内容与实验教学系统,自主研制一批与轨道交通关键技术发展同步的实验系统,实现了校内优质科研资源、行业企业先进技术条件和实验教学资源的深度融合与共享,为轨道交通拔尖创新人才培养奠定了坚实的实践基础。

4.培养一支掌握轨道交通前沿理论与先进技术的师资队伍

通过引进与培养相结合、承担学科前沿理论研究课题与行业先进技术项目开发相结合等方式,培育了一批掌握轨道交通前沿理论与先进技术、学历层次高、结构合理、教学科研一体化的高水平师资队伍,为拔尖创新人才培养提供了师资保障。聘请长江学者、杰出青年基金获得者、教学名师和学科带头人等优秀教师为拔尖创新人才培养试点班授课,让学生感受大师风范,在拔尖创新人才培养过程中发挥了重要作用。

拓展途径,营造氛围,探索多元化拔尖创新人才培养模式

学校在原有拔尖创新人才培养试点改革建设基础上,持续探索“研究型、复合型和工程型”三类拔尖创新人才培养模式,不断拓展拔尖创新人才培养途径。

1.通过“2+2理科试验班”“通信工程本硕及本硕博连读班”“土木工程茅以升班”,开展专业特色鲜明的研究型人才培养模式探索实践

“2+2理科实验班”是从全校新生中选拔优秀学生,招生规模由原来的60人扩展到现在的180人,这些学生在理学院完成2年深厚理科基础培养后,于第3年根据其兴趣进入相应专业学习;土木工程专业每年从本专业选拔优秀本科生30人进入“茅以升班”;通信工程专业每年从本专业选拔70人进入“本硕博一体化实验班”。这些实验班通过加强基础学科学习和配备学业导师个性化指导,培养基础理论扎实、知识结构合理、专业兴趣浓厚、科研创新能力突出的具有学术带头人素质的拔尖创新人才。

2.通过“轨道交通复合型实验班”开展“运―电、运―控、运―建、运―车”等主学科专业交叉的复合型人才培养探索与实践

该实验班依托北京市级“轨道交通复合型工程拔尖人才培养模式创新实验区”建设,每年从相关专业选拔优秀本科生30余人,从集成线桥隧站、机车车辆、供电传动、信号控制于一体的轨道交通规划与运营管理复合型拔尖人才培养要求出发,实施“3+1+2”本硕连读人才培养模式探索,即在土木工程、车辆工程、电气工程、自动化、通信工程、计算机等专业进行3年的专业教育,选拔优秀学生进行1年轨道交通综合理论与实践学习,再进行2年研究生阶段学习,培养基础宽厚、特色鲜明、视野开阔、个性突出、发展潜力大、创新意识强、综合素质优秀、具有国际竞争能力的“运―建”“运―车”“运―电”“运―控”等轨道交通复合型工程拔尖人才,满足轨道交通关键技术领域的高端人才需求。

3.通过“卓越工程师产学联合培养试点班”校企联合开展工程型拔尖创新人才培养探索与实践

依托教育部“卓越工程师培育计划”试点项目和“探索行业高校产学联合培养人才的模式和机制”国家教育体制改革试点项目,从全校工科专业选拔100余人,通过校企双导师制,开展“3+1+2”卓越工程师产学联合人才试点培养,要求学生1年在企业开展本科毕业实习与毕业设计,后2年研究生论文要在指定企业进行实习和工程项目研究,突出了学生工程素质、工程实践能力和创新能力的培养,为企业培养了急需的卓越工程人才。

科教融合,注重实践,建立一套系统的科研训练方法

通过开设研究方法论课程群、主干课程研究型教学、自主创新实验、专题讲座等,及时将科研成果和前沿技术引进课堂、引进实验、引进教材和引进毕业设计;通过将大学生创新创业计划项目、学科竞赛、企业实践等固化到培养方案中,引导学生早进课题、早进实验室、早进团队、早进企业,形成了“四引进”和“四早进”的科研训练方法。

1.研究方法课程群

包括专业导论课程、科技文献检索课程、学科专业研究方法论课程、产品创意设计与实践课程等,是指导学生认识学科、了解专业、明确专业取向的引导课,是吸引学生了解学科前沿、参与科研项目、探究未知领域、激发科研兴趣的探索课,是培养学生具有严谨的科学态度、系统的研究方法、务实的科研作风和活跃的创新思维的训练课。

2.推行主干课程研究型教学模式

研究性教学载体内容主要来自教师实际科研项目或专题研究项目,在教学内容与科研充分融合的同时,也将科研方法融入教学活动,激发学生的科研兴趣,提升学生的实践能力和科技创新能力。

3.创建了贯穿人才培养全过程的科研训练体系

以大学生创新性实验计划项目、学科竞赛、专题研究和自主创新实验为载体,设立了3个层次的科研训练内容,通过学生创新实践给予自主教育学分,引导学生系统参与科研训练,参与到导师的科研实践中,培养学生掌握专业研究技能和科学的研究方法,不断提升学生的实践能力、研究能力与创新精神。

完善制度,提供保障,形成拔尖创新人才培养长效机制

组织制定各类拔尖创新人才培养改革试点的相关管理文件,制定不同模式下的拔尖创新人才选拔、培养、指导等运行管理办法,建立有利于学生自主学习、个性发展和科研创新的激励措施及经费保障制度,形成了行业特色研究型大学拔尖创新人才培养的长效机制。

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关键词:自动化技术;电厂节能减排;节能自动化产品和技术

前言

虽然我国的物质能源众多,但由于目前的人们存在着这样一种错误的观念,认为我国的能源取之不尽、用之不竭,这种的错误想法在实际操作过程就会导致我国能源的极大浪费,这最终会导致我国可利用资源的严重匮乏,以至于给我国的可持续发展带来不良影响。就目前而言,我国的能源结构主要是以煤炭为主,一些其它的能源为辅进行综合发展,由于我国的煤炭能源的利用效率低、具有污染性、操作不便能特点,已经逐渐不能适应当前社会能源结构的发展,以至于传统的能源结构逐渐被新一代的能源所代替[1-2]。根据我国能源发展的现状,专业人员业经过全方位的了解我国能源在发展过程中存在的难题,努力缓解我国的能源缺乏的问题,进而不断提高人们的环保意识以及对当今能源结构的理解。随着社会电子信息技术的不断发展和完善,尤其是自动化信息技术应用的领域越来越广,不断的推动着我国电力相关行业的发展进步。经过许多专家学者的共同努力探索,将自动化技术应用于电厂的操作运行中,不仅能够克服以往用电效率低、耗费量大等缺点,还进一步彻底改变了电厂以往的用电模式,对于我国节能减排体系的发展具有至关重要的意义[3]。目前而言,我国的节能减排体系还不太完善,供电方式和方法都有待提高的完善,只有逐渐重视电厂中节能减排这一块,才能极大的提高我国电厂的运行效率。

1大型火电厂自动化发展历程

在当今社会信息技术日新月异发展的背景下,我国大型电厂的节能减排设备也在快速地发展,工作人员逐渐将一些最新研发的科学技术运用于其中,例如自动化技术在电厂中的应用发展就经历了以下四个阶段:第一阶段:1971~1977年,应用发展初期,主要是通过专业的网络设备对控制系统、、电子油压式调送器(EHG)等进行有效控制[5]。第二阶段:1978~1984年,第一代数字化发展阶段,主要是通过对网络计算机的设备进行调整,包括对数字化控制系统、数字式电液调速器、顺序控制器(SCS)等的调整。第三阶段:1984~1996年,第二代数字化发展阶段,在这个阶段新添加了“监控岛”的概念,每台计算机都有属于自己的监控体系,不同的网络计算机不能进行通信联系,因此这阶段的网络设备都是孤立的。第四阶段:1996年至今,第三代数字化发展阶段,这个阶段主要采用了开放式自动化系统,不断完善电厂中供电设备的自动化系统,主要包括DCS、数序控制器等[6]。

2自动化技术在火电厂节能减排中的应用

从信息化技术在当今社会所占的重要地位来看,中央以及地方政府越来越重视对于我国新能源的建设,为此还提出了:“用信息化推动现代化、工业化”的发展口号[8]。致力于建立一个资源节约型、环境友好型的现代化社会,逐渐走出一条绿色、生态、健康、环保的发展之路。目前我国电厂运用的火力发动机占总量的75%,而80%的火力发动机用的是燃煤,因此如何将自动化信息技术运用于我国的电厂的运行中是一个非常重要的事情。

2.1实现综合过程自动化系统一体化

过程自动化系统是一个比较复杂的综合体系,该系统是由众多的结构层以及相关部件组成,例如过程控制层、制造命令层、整体规划层等组合而成[9]。在电厂正常的运行过程中,还需要运用先进的设备以及科学的管理手段,同时结合现代自动化体系,来尽最大可能的提高电厂运行效率,进而在一定程度上节省能源的消耗。近些年来,致力于研究电厂自动化技术的专家学者越来越多,例如有个著名学者提出:面向“三高”治理控制装置和专用系统。在一些能源消耗量较大的行业里,例如冶金、造纸、建材等行业,这些行业对当前的生态环境影响也比较大,在这些耗能量较大的行业中实施节能减排就显得尤为重要,因为节能减排不仅能节省大量的能源,还大大减少了对生态环境的污染和破坏。一般而言,节能减排体系主要包括用以降耗、减排、治污等方面的装备设置,是高科技自动化方面的内容,主要包括:节能、减排、环保等方面的技术、特定装置设备的检测技术、最新的耗量控制技术等。

2.2生产自动化与管理信息化相结合

在电厂的节能减排运行过程中,自动化技术的发展应用扮演着至关重要的作用,它包含的内容也比较多,主要有软件、硬件,系统等组成。自动化技术主要是指在电厂供电过程中,能够对相关过程进行检测、控制、调整、从而达到减少耗量、保护环境,促进我国能源经济绿色发展的技术手段[11]。随着现代化信息技术的不断发展,应用于工业领域的技术设备越来越多,例如最近比较流行的传感器、网络计算机设备、存储系统等,这些设备之间的相互配合,进一步推进了我国工业技术的发展进步。近些年来,我国的电子信息、自动化技术在快速地发展,离世界前沿技术水平的差距正在逐步缩小。在我国的自动化信息技术发展过程中,也存在着一些问题,例如过于重视对科学技术的研究探讨,却忽视了对电力相关产业的科学化管理,因此造成了我国工业领域中科学技术控制技术与科学管理手段的不平衡。这种不平衡性在工业领域里主要表现为:自动化信息技术过于先进,而其中运用的管理方式和手段比较后,因此导致两者不能有效连接,这会影响电厂的运行效率,要想解决这个问题,就需要把“技术”与“管理方式”放在同等重要的位置,将自动化与信息化结合[12]。

2.3大力开发

“节能自动化”产品和技术大力开发“节能自动化”产品和技术,不仅能够为企业节省大量的能源,还有利于一些新技术的开发和使用,不断扩展自动化技术的发展前景,谋求更好的出路。为了达到这个目标可以从以下几个方面进行实施:(1)可以总结自己以往的发展经验,同时借鉴国内外优秀的技术,例如美国在自动化技术这一块发展的势头比较猛,我们可以借鉴美国的节电技术;(2)可以通过利用计算机进行控制,同时利用电子追踪技术、安全防护技术等,在特定的情况下可以调整发电机的电压和电率,不断的提高电机的运行效率,从而达到节省资源的目的;(3)ABB节能技术。可以提高发电机的转速,节省一定的能源消耗;(4)AFE技术。在AFE技术的基础上结合TIA驱动技术综合运用。

3自动化技术在电厂节能减排中的成功应用

3.1DCS系统的应用

可以利用DCS系统进一步实现自动一体化的技术功能,从而实现全厂计算机、发电机等相关设备的一体化控制[13]。

3.2变频技术的应用

在工业生产领域中,最常见的能源就是煤、油、天然气,等燃料。在电厂的正常运行过程中,锅炉的自动燃烧控制是一项非常重要的内容。例如某著名公司使用变频吹风机、引风机对锅炉进行自动控制的过程中实现变频。3.3炼焦自动化技术的应用北京某有限公司经过多年来的研究探讨,开发出了智能压力调控系统、自动加煤控制系统-、自动加热控制系统等多项具有高科技含量的技术产品,首次推出市场就得到了广大企业公司的大力欢迎。

3.4碳素焙烧控制技术的应用

在开发碳素焙烧控制技术的过程中,专业研究人员经过充分的研究探讨,并考虑了碳本身所具有的特性以及周边的环境等因素,对于以往碳素的制作流程比较复杂繁琐、效率低,耗能量大等特点,北京该公司联合其它企业联合推出了碳素燃烧控制系统,得到广大用户的信任和认可,同时也为本公司带来巨大的经济效益[15]。

4结语