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論文摘要:按大類招生是普通高等學校為適應市場需要，不斷深化教育體制改革、人才培養改革和招生制度改革的新舉措，本文就我校電氣信息類大類招生實踐、具體實施和經驗教訓作一些探討。
隨著我國社會主義市場經濟的快速發展，培養適合市場經濟需求的多元型人才成為我國高等學校教育改革的強大推動力。目前，我國高等學校正不斷地深化教育體制改革和人才培養模式改革，按大類招生、分流培養，實現“厚基礎、寬知識、重個性、強能力、高素質”的人才培養目標已成為高校教育體制改革的熱點。高等學校培養的畢業生應滿足市場經濟對人才的選擇和合理流動的需要，培養基礎寬厚、知識綜合、適應面廣，具備擴展知識領域的潛力以及終身學習能力，符合市場經濟需求的復合型人才。
1按大類招生是社會發展和人才培養的需要
按大類招生的人才培養模式是市場經濟的要求，也是實現大學生素質全面發展的內在要求。大類招生培養模式是高等學校為適應市場經濟的發展、實現人才培養目標，改變傳統的招生和培養方案，招生不分專業，按學科大類或院系招生，讓學生經過一段時間的基礎平臺學習后，根據本人意愿、興趣、就業去向以及社會需求和自主擇業的實際情況，進行中期專業分流的一種新的人才培養模式。它能使學生更好地結合自己的興趣、自身條件、社會需求而選擇專業，減少高考填報志愿的盲目性，縮短專業選擇與就業的時間，使得招生、培養、就業有機地結合在一起;滿足了大學生個性化發展的需要，同時也順應了學科發展綜合化、人才需求多元化的趨勢;能及時反映市場需求進而有利于學校對專業結構進行調整，優化專業設置，體現“按需培養”原則，提高辦學效率。目前，很多高等學校采取大類招生這一形式，作為提高人才培養質量，加強學校競爭能力的手段。
2電氣信息類按大類招生的人才培養目標和模式
為了拓寬專業口徑，及時調整人才培養方向，增強學生的社會適應能力和就業競爭力，實施個性化培養，我校實施試行了電氣信息類(包含:計算機科學與技術、網絡工程、通信工程、電子信息工程四個專業)的大類招生。對于電氣信息類大類招生培養方案，我們確定了“通識教育、按類教學、倡導探索”的教育教學理念。“通識教育”是強調基礎教育、平臺教育和全面素質教育，作為非師范專業學生我們還加強了“人文素質”的教育熏陶。“按類教學”體現三方面的含義:一是按大類教學，拓寬專業口徑;二是為有不同優勢的學生開展分級教學、因材施教;三是為有不同興趣、不同畢業去向的學生開展分流教學。“倡導探索”是建設基于創新能力培養的教學課程體系，培養具有創新、創業潛質和探索精神的學科專門人才。
本科生培養方案是學校組織和管理教育教學過程的基本依據，是學校培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才目標和定位的具體落實。我校本著解放思想、實事求是、與時俱進的精神，結合我校的具體情況，對電氣信息大類招生制訂了“寬口徑、厚基礎、高素質、強能力、重個性”的人才培養目標。
我校電氣信息大類招生培養方案按照“寬口徑、厚基礎、高素質、強能力、重個性”的人才培養目標要求，根據我校特色和堅持“育人為本、德育為先”的辦學理念，明確了人才培養目標定位和規格，規定了畢業生所應具備的基本素養、專業知識和業務能力。設置“2+2”教學平臺，拓寬專業口徑，增加基礎類課程學時和實踐學時，以實踐教學為突破點，切實加強學生實踐能力與創新意識、創業意識的培養;因材施教、增加“柔性”，積極為學生的個性與興趣發展創造條件。加大課程整合力度，提高課程的通用程度，增強培養方案對彈性學習年限的適應性以及教學安排的靈活性和針對性，提高教學質量和滿足學生的升學與擇業需要。
3我校電氣信息類按大類招生的實施
(1) 對電氣信息類學生采取“2+2”的培養模式，實行寬口徑分流培養
學生在一二年級不分專業，按學科大類統一學習規定的基礎平臺課程，加強通識教育，實行寬口徑知識培養，取得規定的學分后，于第五學期分流到相應的專業繼續學習的“2+2”培養模式。電氣信息類學生分流限定在學生就讀的大類所含專業方向內，在專業方向分流中，學生在充分了解各個專業的基礎上，根據個人的興趣、特長、志愿可以在一年級后初選專業、二年級后選定專業，兩次選擇專業方向，避免了專業選擇的盲目性和隨意性。
(2) 構建四個平臺，實現人才培養目標調整
為實現“寬口徑、厚基礎、高素質、強能力、重個性”的人才培養目標，我校堅持基礎牢固、理論踏實、專業靈活的原則;注重知識傳授、能力培養、素質教育的協調統一。為電氣信息類大類招生學生構建了“公共基礎平臺、學科基礎平臺、專業方向平臺、個性發展平臺”四個平臺，形成了有一定特色的課程體系、知識體系、教學模式有機結合的“三位一體”人才培養結構模式。公共基礎平臺主要開設通識課程為主，學科基礎平臺開設高質量的專業基礎類課程，專業方向平臺則根據學生專業分流后的方向開設相應的專業課程，個性發展平臺盡量多開設一些限選課和選修課，以利于自由發展，培養學生個性。在課程比例上，四個平臺所開設課程大約分別占總課時的25%、18%、35%和22%左右;必修課占70%，選修課占30%左右，其中實驗課大約占總課時的20%。前兩個平臺以高質量的通識課程和專業基礎課程夯實學生知識基礎，拓寬學生專業面，完善學生知識結構，為后兩個平臺的學習打下良好的基礎，給學生個性發展的留下了良好空間。
(3) 加強通識教育，拓寬學生知識面
通識教育是注重學生基本素養教育的需要，順應了當代高等教育發展和市場經濟發展的要求。為完善學生知識結構，拓寬學生知識面，使學生具有開闊的視野和寬泛的基礎，我校對大類招生學生在通識教育課程方面，要求每個學生必須選修自然科學類、人文社科類、藝術類等跨學科課程四門以上(大于144課時)，并聽一定次數的學術報告。通過通識教育，強調學生拓寬基礎，溝通文理，使學生擴展視野，開闊思路，提高學生的科學素養和人文素養，在較為寬實的基礎上培養學生的素質和能力。
(4) 深化教學改革研究，培養學生的創新能力
我校電氣信息類大類招生是整合了兩個院系的四個專業方向而成，我們采取優化師資隊伍，鼓勵教師大力開展教學研究，深化教學改革，引導廣大教師結合人才培養方案的修改，進一步優化課程結構，凝練核心課程和選修課程，構建有利于學科交叉與融合的課程體系。廣大教師不斷深化教學內容改革，根據經濟社會發展和科技進步的需要，及時更新教學內容，將新知識、新理論和新技術充實到教學內容中，為學生提供符合時代需要的知識體系;各專業課任課教師積極開展啟發式、討論式教學活動，從重視知識單向傳授向重視師生平等討論和知識創造轉變，注重因材施教，注重創新能力的培養，注重學生的個性發展，逐步實現從注重知識傳授向更加重視創新能力和素質培養的轉變。
(5) 提供多樣化學習方式，培養學生的自主學習能力
為培養學生的自主學習能力，我校為電氣信息類學生提供了除課堂學習之外的多種學習方式，專業課程都提供了網絡在線學習、多媒體課件學習、在線視頻學習、在線輔導答疑、虛擬實驗、網絡學習論壇等多種學習方式。學生在課堂教學之外，可以自由選擇自己喜愛的學習方式進行鞏固，提高課堂所學知識。通過多種學習方式的結合，一定程度上提高了學生研究性學習的興趣，既有效地引導學生掌握了基礎知識和基本技能，又培養了學生主動學習、積極探究的自主學習意識和能力。
(6) 加強實踐教學，培養學生動手能力
為實現學生應用能力的培養，我校對原有實踐教學體系進行優化，為電氣信息類大類學生制定切實可行的實踐培養目標和方案，按要求安排相應的實踐教學內容。專業基礎課程和專業主干課程均安排有實驗、課程設計等，并將實驗課程進行單獨設課，提高實驗課程中綜合性、設計性實驗的比例，增加實驗學時，部分課程的實驗學時達到理論學時的50%，并保障實驗開出率達到100%。通過改進培養方案架構，提高實驗課時比例，加強實踐環節的教學和管理，使實踐教學體系與理論教學體系的結構同樣完整，實現了實踐教學四年不斷線。我校還通過開放實驗室、到實習基地見習和實習等實踐活動，提高學生的實踐知識，培養的實踐操作能力和應用能力。
(7) 加強學生科技活動，培養學生自主創新思維
為鼓勵學生參與學科競賽、校外學習、社會實踐等創新和實踐活動，使學生在活動中開發學習和研究的興趣和潛能，提高學生的實踐能力、交流能力和社會適應能力。我校制訂了全套實驗室開放的管理規范，部分實驗室對學生全天候開放;在相關院系建立創新實驗室，成立興趣小組，在老師的指導下進行電子設計、軟件設計等科技活動;創新實驗室還面向參加全國和省級各種競賽的大學生免費開放;院系設立了大學生創新項目，并制定了保障措施，給予一定的經費支持，使學生能夠充分發揮個人才能和創新能力。通過以上活動和措施，使得學生軟硬件開發能力、電子應用能力和網絡應用能力得到了顯著提高。近三年電氣信息類相關專業學生獲省“電子設計大賽”一等獎、省“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽二等獎等若干獎勵，發表學術論文20篇。
(8) 增加教學投入，提高學生專業競爭力
我校近三年來，對電氣信息類大類招生相關專業共投資一千多萬元對原有實驗設備和儀器進行更新和完善，新購實驗設備1500余臺(件)，實驗室用房面積增加3000多平方米，我校三個省級基礎課實驗教學示范中心有兩個可為電氣信息類相關專業實驗服務，還擁有電子技術實驗室、硬件綜合實驗室、計算機與網絡基礎實驗室、模式識別與數字圖像處理實驗室、創新實驗室等專業實驗室，為電氣信息類相關專業實驗建設和實驗教學改革提供了良好的硬件環境。學生能夠在教師的指導下，進行各種專業實驗和創新學習，豐富的實驗內容，提高了學生的動手操作能力，進一步激發學生學習的主動性、積極性。我校還采取鼓勵學生參加老師的科研課題研究活動，盡早開展科學技術研究訓練，使學生在奠定學科技術基礎的同時了解社會，參與科研與社會實踐，提高學生專業競爭力。
(9) 加強教學管理，指導學生做好個人專業發展規劃，順利實現專業分流。
從學生入學起，我校就通過輔導員和專業課教師對電氣信息類學生進行嚴格的教學管理和專業教育，并在一二年級指導學生做好個人專業發展規劃。學生在學習1～2年后，根據本人意愿、就業市場信息進行專業選擇，避免了學生由于對專業設置不了解而產生“一報定終身”的狀況。我校在尊重學生志愿的同時，也從專業布局，人才市場需求和社會發展需要出發合理調整專業人數，避免修讀方向人數嚴重失衡，以保證國家和社會對專業人才的需求。專業分流工作根據學生志愿，按學生加權平均分排序從高到低依次挑選的辦法，嚴格遵照公平、公正、公開的原則進行，向學生公示，無異議后確定，并報教務處批準。分流名單審定后，學生按審定的專業方向修讀三四年級課程，使得學生專業思想穩定，愿意學習，樂于進取。
4電氣信息類按大類招生的積極意義
(1) 有利于優化教學資源、提高辦學規模和水平
電氣信息類按大類招生使我校有限的優秀教師資源和物質資源得到了有效的整合，學生的公共基礎課、專業基礎課實行合班上課，使更多的學生可以得到優秀教師的教誨，欣賞他們的風采，提高了學生的學習興趣和積極性。同時通過教師競爭上崗，促進了教師間的良性競爭，提高了教學效果，達到了資源共享、規模辦學的目的。
(2) 有利于高校培養適應社會和經濟發展的人才
隨著我國經濟建設的高速發展，對人才的要求日益呈現多元化、綜合化趨勢，具備較為寬廣的知識面和較全面的綜合能力是時代對人才的新需求，也使得高等教育面臨著巨大的發展機遇和嚴峻的挑戰。大類招生改變了傳統的以專業為核心的培養模式，使學生不過早地局限在某個專業之內，以免造成知識面過窄、導致就業面太窄、創新精神和適應能力不足的現象。按大類招生能強化學生的基礎訓練，拓寬專業口徑，完善學生專業知識結構。良好的“通才教育”和符合學生實際情況的“個性發展”，使學生更好地適應了時代對人才的需求。
(3) 有利于提高學生的學習動力
我校電氣信息類按大類招生、實施專業分流，加強了學習競爭，提高了學生的學習積極性，形成了良好的、積極向上的學習氛圍。引導學生順利度過中學教育到大學教育過渡的不適應期，激勵學生積極努力學習基礎知識，力爭先進，一定程度上實現人才培養模式厚基礎的目標。
(4) 有利于學生個性發展
大學新生的高考志愿一般是由家長、老師代為填報的。選擇專業時往往以就業形勢估計為依據，常常忽略了學生自身的真正興趣，使學生學習缺乏內在動力，影響學生學習的積極性。按大類招生，學生入學后通過一二年級基礎課學習，拓寬了知識面，不僅為以后的專業學習打下了牢固的基礎知識，而且增長了見識，更利于學生根據自己的愛好和興趣，選擇合適的專業學習，發揮自己的特長，使得學生的個性得以張揚。
(5) 有利于學生準確預測就業形勢，提高就業率
學生入學兩年以后根據興趣愛好和專業前景進行專業分流，推遲了選擇專業的時間，提高了對就業形勢預測的準確性，有利于學生根據自身特點選擇社會急需的專業學習和進行專業分流，改善學生就業率下滑的現狀。
5電氣信息類按大類招生的體會
(1) 電氣信息類按大類招生必須與專業建設、教學改革相結合，要有充分的準備工作，不宜倉促而上，而要遵循一定的原則。按大類招生培養模式，是一項根本性的教學改革，必須建立在優化專業布局，加強專業建設的基礎之上。不是幾個相近專業的簡單疊加，需要在教學理念、人才培養目標、培養方案、課程大綱、教育教學方法等方面有根本性的更新。必須整合優質教學資源，優化專業結構，深化教學改革，及時把握市場信息，使人才培養和社會需求緊密結合，適應市場經濟和社會對人才的需求。
(2) 大類招生必須加強師資隊伍建設，提高教師隊伍業務水平。大類招生培養模式強調要培養厚基礎、寬知識、具備終生學習能力、擴展知識領域的潛力和適應社會人才市場的多變的復合型人才。這就必須要求有高水平、高素質的師資隊伍。我校鼓勵中青年教師報考博士、碩士研究生，并采取“引進來，送出去”的方式培養、引進電氣信息類相關專業博士9名(2名在讀博士)、碩士27名，提高了專業教師隊伍學歷層次，使青年教師迅速成長起來，成為教學和科研的中堅力量。
(3) 電氣信息類按大類招生包括專業方向不宜過多，在強調基礎訓練的同時，不宜過度淡化專業教育。大類招生突出基礎教育、通識教育，強化素質培養，有利于學生拓寬知識口徑和進一步深造。強化基礎，必定一定程度上淡化了專業教育，但也不能過度淡化專業教育，畢竟高校的培養目標是培養社會需要的高級專門人才，必要的專業知識是學生服務于社會的基礎。這就要求教師精練教學內容，增加課堂容量，提高教學效率，采取網絡化立體教學，提高教學效果，使學生在寬知識的基礎之上不降低專業素質和能力的培養。我校對專業課程采取多媒體教學、網站教學、開放實驗等多種形式對提高教學質量收到了較好的效果。
(4) 加強專業分流引導，防止學生“順大流”而使某一專業方向過熱或過冷。大類招生學生經過一到兩年的學習，結合自己的興趣愛好、發展潛力、就業條件選擇合適的專業方向繼續學習，一定程度上反映了社會需求和學生個性發展。但由于學習的主要是基礎課程，專業知識學習不足，再加上從眾心理影響等，選擇專業還具有一定的盲目性。這就要求高校必須及時把握市場和社會需求信息，對就業形勢做出準確估計，對學生加強專業分流引導，使學生深入了解專業內涵，培養學生的獨立精神，進而引導學生根據實際情況選擇合適專業方向。
參考文獻
[1] 陳士夫，王瑛. 關于地方高校大類招生培養模式的思考[J]. 中國大學教學，2008(1).
摘要：物聯網的飛速發展對傳統教學模式造成了沖擊，使得其已不能滿足國家、社會的迫切需求。為培養適應國家和社會緊缺的創新創業型人才，針對電氣信息類專業學生，該文擬從課程教學改革、團隊組建、實驗室建設和校企合作4方面入手，建立一套應用型創新創業教育體系。該體系有助于培養實踐水平高、創新能力強、具備競爭力的高素質復合型人才。
關鍵詞：物聯網;電氣信息類;創新創業;校企合作
物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分，是當今經濟發展和科技創新的戰略制高點，特別是5G技術的逐步落地，將物聯網帶入更深的發展層次，其已成為各國構建社會新模式和重塑國家競爭力的先導。目前我國物聯網產業已與多個領域相結合，逐漸走進了人們的生活。其中最有代表性的是移動、聯通、電信均與南方電網展開合作，利用機器到機器通信(M2M)技術建設智能電網，實現對電力能源的優化配置和高效利用，為結構合理、技術先進、安全可靠的現代化智能電網保駕護航[1]。顯而易見，物聯網的高速發展必將對高校傳統教學模式帶來巨大沖擊，其綜合性、應用性強，涉及領域廣泛，使得傳統教學模式下培養的學生已無法滿足國家、社會的需求。因此，針對電氣信息類專業創新創業教育存在的普遍問題，進行物聯網背景下的創新創業教育改革刻不容緩，具有重要戰略意義。
1創新創業教育普遍存在的問題
2018年9月，國務院下發《關于推動創新創業高質量發展打造“雙創”升級版的意見》中提到，要強化大學生創新創業教育培訓，把創新創業教育和實踐課程納入高校必修課體系。迄今，各大高校雖已逐步開展創新創業教育，但由于培養模式等原因，使得創新創業教育存在各種問題，主要如下幾點。（1）創新創業主動性不足。經教學實踐和考查，電氣信息類專業學生在課程學習過程中普遍缺乏創新思維，且僅有少數學生愿意利用課余時間參與各類雙創項目、競賽。究其原因，主要是課程教學缺乏創新實踐內容及創新能力考核環節；另外，學校教學與考核對創新創業能力培養沒有較大偏向，未起到有效提高學生創新創業主動性的作用。（2）課程教學與雙創項目、學科競賽相脫節。現階段電氣信息類專業課程教學仍多注重于基礎知識講授，存在教學內容與項目、學科競賽嚴重脫節的問題，且在項目和學科競賽的評價體系中重成果、輕設計、缺實踐，對學生的創新精神培養、創新教育培養的重視和投入嚴重不足[2]。（3）雙創實踐缺少多學科融合。現有各學科的創新創業實踐交流較少，知識面涉及不廣且未深入，缺少跨專業合作完成的項目。這樣不僅無法將學生的創新創業能力發揮到最大，還在現今物聯網高速發展的時候，暴露出雙創實踐廣度、深度不夠，技術落后的嚴重不足。（4）缺乏校企協同育人。要實現“將物聯網技術與創新創業融合培養實踐水平高、創新能力強、具備競爭力的高素質復合型人才”，需要推動校企合作由表層結合走向深度融合，協同開展人才培養工作[3]。校企合作培養創新人才有利于促進學生全面發展，而促進學生全面發展是推動校企協同育人的現實需要[4]。
2物聯網背景下的“四位一體”創新創業教育體系
為解決上述創新創業教育存在的問題，可在物聯網背景下，構建如圖1所示的“四位一體”創新創業教育體系。從課程教學改革入手，培養大批基礎知識扎實、思想活躍的專業人才，并通過建設實驗室，進一步促進多學科融合發展，再輔以專業團隊指導，提高創新創業水平與質量，最后與企業交流合作，可將成果進一步轉化，以期實現真正意義上的創新創業。（1）采用如圖2所示的課程教學改革措施。把學生作為主體，以課帶項、賽，以項、賽促教，以項、賽促學，以項、賽促改，形成“教、學、項、賽”一體化的課程培養體系；根據物聯網領域新進展，積極進行教學內容調整與更新，以創新創業項目、學科競賽為契機，不斷完善實踐教學內容，以課程知識為基礎確保項目和學科競賽順利進行，又以項目和學科競賽的開展帶動課程知識學習；采用案例教學、互動式教學、啟發式教學等多種教學方法，考核上注重多方法多層次的雙創能力評價，從而構建出滿足電氣信息類專業發展和人才培養需要的創新創業課程教學模式。（2）將優秀競賽和雙創項目經驗轉化為開放性實驗項目，構建特色專業實驗室，為學生參加雙創項目、學科競賽等，提供人力、場地、設備等全面保障。同時，為加強實驗室管理，采用如圖3所示的成員任務分配和管理方式。對大一新生進行基礎學習與訓練，再根據實驗室申報的大創項目、學科競賽組建大一到大三的學習小組，每組選出一個負責人，管理日常事務和匯報進度。在項目執行過程中，大二與大三學生分別進行專業基礎和提高訓練，并由高年級學生指導低年級學生共同完成項目。教師、企業導師負責指導大四學生完成畢業設計，另外每1~2周開一次組會，聽取小組負責人匯報工作并解決組內遇到的疑難問題。（3）為適應物聯網發展需求，組建多學科的師生及企業專家團隊。該團隊由不同專業學生組成、相互學習，以促進多學科融合、團隊協作和知識能力提升。同時，配以專業教師、企業專家指導，并對教師、專家團隊進行精細化管理[5]，從而將知識技能、創新創業能力、團隊核心力量發揮到最大。（4）將企業參與和校內培養模式有機結合，構建如圖4所示的校企深度協同育人體系。通過與知名企業達成長期合作，建立聯合培養機制以及校企合作實習實訓基地，柔性聘請企業專家參與課程教學、畢業設計、開設講座等全方位雙創型人才培養過程以實現校企雙方良性對接，共育與需求對口的電氣信息類專業應用型人才；為教師提供企業掛職機會，強化專業教師的行業經驗，并引入企業實戰和科技創新等一系列項目，為學生創造應用實踐機會，有效提升學生創新意識、創新創業能力和職業素養。為確保該雙創教育改革的順利進行和持續發展，建立如圖5所示的“雙閉環”質量監控體系。構建院領導決策、系小組管理執行、師生監督反饋的“內環”持續改進機制。根據人才培養目標，制定基于物聯網的雙創教育發展規劃、各項規定和方案，根據師生反饋信息及目標偏差，分析原因并實時調整策略。另外，接受校督導組、往應屆畢業生、用人單位等組成的“外環”監管反饋，以確保該物聯網背景下雙創教育的可持續更新和發展。
3結語
該文在分析了創新創業教育普遍存在問題的基礎上，提出構建物聯網背景下的“四位一體”創新創業教育體系，分別從課程教學改革、實驗室建設、團隊構建、校企合作等方面闡述了改革方法。該體系不僅有助于培養實踐水平高、創新能力強、具備競爭力的高素質復合型人才，還能有效幫助教師實現科研、育人的任務。
關鍵詞 電氣信息大類培養 微機原理 課程整合 教學改革
中圖分類號：G642
文獻標識碼：A
1 電氣信息類大類培養模式
近年來，我國高等院校正不斷推進教育體制綜合改革和人才培養模式改革，按照大類招生、分流培養模式已成為高等院校教育體制改革的熱點，其目標是培養“厚基礎、寬知識、重個性、強能力、高素質”的人才。
為了適應教育體制與人才培養模式的改革要求，我校于2009年開始實施電氣信息類大類招生，按照2+2人才培養模式來培養學生①。學生按照電氣信息大類招生入校，學院不分專業，統一編班，學。大一大二這兩年，學習公共基礎課程與電氣信息類專業基礎，拓寬專業基礎，整合同類課程，適度交叉，著重培養學生的創新意識與知識綜合運用的能力。大三大四這兩年，學生在完成前兩年的教學任務后，已掌握了電氣信息大類專業基礎知識，學生可根據個人興趣、學習成績、在校表現等加權平均，選擇具體專業繼續專業課程的學習。
2 微機原理類課程介紹
微機原理及應用課程內容主要包括：計算機的基礎知識、8086/8088微型計算機基礎知識、8088/8086的指令系統、匯編語言程序設計、中斷技術等，課程詳細地講述8088/8086微處理器的編程結構及8088/8086的匯編語言編程技巧。單片機原理及應用課程內容主要包括：MCS-51系列單片機的硬件結構、組成原理、尋址方式、指令系統、擴展技術、中斷系統機制、定時器、計數器、串行通信接口技術等，課程詳細地講述MCS-51系列單片機匯編語言的編程技巧，重點闡明單片機的擴展方法及組成單片機應用系統的設計技術。
這兩門課程具有很多的共性知識，重復面較大。主要表現在以下三個方面：第一，兩門課程均為技術基礎類課程，其先修課均為電子技術基礎課，可以說兩門課均為復雜同步時序邏輯電路的應用，應歸屬于電子技術應用范疇，所以學好電子技術基礎課將有助于這兩門課程的學習。第二，兩門課程體現著強烈的概念性、抽象性和原理性，兩門課程均強調硬件結構加上軟件的執行構成的微機原理。第三，兩門課程同時也是實踐性很強的課程，有一定的實用技能，在學習過程中應充分注重理論與實踐相結合，軟件與硬件相結合，只有這樣才能學到真正的知識。
傳統的微機原理類課程教學，以教師課堂講授為主，學生通過習題和有限的幾次實驗進行學習，而選用的教材仍沿襲上個世紀90年代初的內容。微機原理及應用教學內容以INTEL 8086處理器為主要芯片進行講授，而單片機原理及應用教學內容則從上世紀90年代至今，始終以MCS-51單片機為主。隨著技術的進步，這些曾今的主流芯片已經與現代工程實際存在一定差距，造成學生不能學以致用，理論與實際嚴重脫節。因此，開展微機原理類課程的教學改革顯得尤為重要。
3 微機原理類課程整合與改革方案
3.1 課程整合方案
微機原理及應用、單片機原理及應用課程內容具有很多的共性知識，重復面較大。為了避免課程內容的重復，應合理取舍教學內容，注重對學生能力的培養，以彌補技術基礎課程學時短、內容多，學生難以在課堂內準確理解并全面接受教學內容之不足。
綜合國內一流大學在微機原理類課程改革的幾種方案，結合我校電氣學院大類培養的特點，對微機原理及應用、單片機原理及應用課程內容進行如下調整：（1）微機原理及應用課程，以MCS-51單片機代替INTEL 8086處理器進行授課。安排在第四學期，授課56學時，不開設實驗。（2）取消單片機原理及應用課程，增加單片機課程設計，安排在第五學期，為期兩周，含16學時上機實驗。要求學生設計并制作出具體實物，通過檢測其具體性能參數指標獲取考核成績。
3.2 教學模式改革方案
除了將微機原理類課程進行整合外，還要對課程的教學模式做調整，改變原有傳統的教師授課、學生聽課的教學模式。教師在教學活動中，要將培養學習者學習本門課程的興趣作為基本的教學原則②。在課堂教學中，教師應盡可能地設置情景，如采用實物、運用CAI課件等進行案例式教學、項目導向式教學，使學習者看得見，摸得著，建立感性認識，減少空洞和抽象。在學習過程中，開展基于問題、基于工程實際的教學方式，引導學生進行思考、進行分析、進行創新。當然，還可從身邊入手，選擇一些簡單快捷、經濟實用、容易成功的小試驗、小制作入門，讓學習者親自動手，勇于實踐，使他們能學以致用，能解決某些身邊的實際問題，擁有成就感，嘗到學習該課程的甜頭，產生繼續學習的欲望和進一步提高學習的動力。
3.3 考核方式改革方案
考試內容、手段及方法對學生的學習起較大的引導作用。學生會根據考試的要求來進行學習內容的選擇。在微機原理類課程的考核中，采用靈活多樣的考核方式，注重實驗技能、項目設計與分析，引導學生用心理解所學知識，提高分析問題、解決問題以及創新實踐能力。具體方案為：（1）實行教考分離，改變傳統的“誰講課，誰命題，誰改卷”的做法，由課程負責人建立統一試題庫，并負責維護與更新，真正做到考試隨機抽取題目，規范考試流程。（2）實驗與課程設計環節采用實際動手操作與口試答辯結合的考核方式，避免抄襲現象③。考核過程中，采用題目完成程度占50%，口試答辯占30%，課程報告占20%的評分標準，同時推行創新加分制度，教師根據學生是否有創新改進情況給予10%的加分。通過這種考核方式，引導學生將理論知識落實到實踐操作，提高學生的實踐動手能力與創新的欲望。
4 結束語
微機原理類課程是電氣信息大類人才培養教學中的重要課程，特別強調實踐動手能力。通過課程整合與課程改革，學生的動手實踐能力得到了顯著提高。課程密切結合時展的需求，結合當今主流的微機控制芯片進行授課，使理論緊密聯系實際，提高了學生的就業競爭力。
注釋
① 武明虎,廖冬初,吳鐵洲等.按大類招生電氣信息類人才培養模式研究[J].中國科教創新導刊,2010.5:52-53.
關鍵詞:電氣信息類本科教育;創新型人才;培養模式改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
根據科學發展觀的指導思想,結合我校建設創新型大學的實際,通過從事電氣信息類本科教育的廣大師生堅持不懈的努力,我們的人才培養模式改革取得了一系列可喜的成果,學生的創新精神和各項素質也有了顯著的提高。
人才培養是高校的根本任務。要擔負起全面推進素質教育、培養高素質創新型人才的歷史使命,必須更新教育觀念,深化教育改革,重新構建創新型人才培養模式。電氣信息類本科教育應該堅持科學發展觀的指導,堅持以“學生”為本,深化教育體制改革,完善創新人才培養模式。
1探索電氣信息類本科生培養的理念
一直以來,電氣信息類致力于本科創新人才的培養,以創新理念為指導,吸收國內外高等教育改革和發展的先進經驗,在構建創新型人才培養模式方面進行了積極地探索,從中累計了豐富的經驗,形成了高素質創新型人才的培養理念。
1.1高素質創新型人才的培養必須以高水平的學科建設為依托
學科建設是培養高素質創新型人才的基礎,只有具備了高水平的學科建設才能提高教學質量,更好的推動人才的培養。
經過我們的不懈努力,電氣信息類的學科建設取得了長足的進展:現有控制科學與工程一級學科博士點;控制理論與控制工程、計算機應用技術、計算機軟件與理論、模式識別與智能系統、檢測技術與自動化裝置、系統工程、導航、制導與控制、交通信息工程及控制8個二級學科博士點;以及5個一級學科碩士點和21個二級學科碩士點。控制科學與工程、計算機科學與技術兩個一級學科博士后科研流動站;控制理論與控制工程、交通信息工程及控制為國家重點學科;計算機技術應用技術、檢測技術與自動化裝置為湖南省重點學科。
1.2創新型人才的培養需要有良好的硬件保障
要培養高素質的創新型人才,必須要有相應的硬件基礎,對于電氣信息類本科生來說,良好的實驗環境是他們成才的重要保障。
電氣信息類本科生實驗環境主要包括:自動化實驗室、人工智能實驗室、機器人實驗室、測控技術與儀器實驗室、微機實驗室、多媒體及Internet實驗室、計算機組成原理實驗室、局域網實驗室、現代通信實驗室、信號與信息處理實驗室、DSP實驗室、EDA實驗室、計算中心、電工電子實習基地、數電實驗室、模電實驗室、電工基礎實驗室、電拖實驗室、工廠供電實驗室……上述實驗室提供了電子電工實習、編程設計、計算機組成原理、自動化工程訓練、過程控制系統課程設計、數據結構課程實習、綜合課程設計、數字信號處理與通信原理課程設計、嵌入式微機應用系統設計等200多個實驗,為學生提供了足夠的實踐動手機會,為創新型人才的培養提供保障。
1.3高水平的師資隊伍造就一流的創新型人才
具有創新能力、較高學術水平、豐富教學經驗的師資隊伍是培養創新型人才的根本。
我校電氣信息類學科現有教職工320人,其中國家級“教學名師”1人、教育部“長江學者”特聘教授2人、教育部“長江學者”講座教授1人、湖南省“芙蓉學者”本研究受中南大學教學改革與研究課題“電氣信息類本科創新型人才培養模式、途徑和方法的理論研究與實踐”(2008129)支持。
特聘教授1人、中南大學“升華學者”特聘教授1人,國家杰出青年基金獲得者2人,教育部優秀青年教師獎獲得者3人,博士生導師36人。學院與國內外同行的聯系與交流緊密,聘請有任期內包括院士、國內外著名大學知名教授在內的名譽教授、客座教授、兼職教授58名,他們不定期來學院指導學術研究和主辦學術講座。只有這樣的師資隊伍才能為我們的創新型人才培養起到巨大的推動作用,他們都站在各個學科的前沿領域,了解學科的發展動態,研究的問題大多也是學科內的熱點問題,這樣不但對本科生教學,對學科的建設乃至對學校的發展都起到了很大的作用。 1.4明確的培養目標是創新型人才培養的前進方向
在培養目標方面,電氣信息類依據厚基礎、寬口徑、強素質、注重文理交叉的原則,培養在知識結構、能力結構和人文素質結構三方面兼顧的復合型人才。培養學生掌握扎實的專業基礎理論、專業知識及專業技能;使學生具有較全面的人文素質和承擔社會責任的能力;同時是他們具有較強的自主獲取相關專業新知識的能力、實踐能力和一定的創新能力。
1.5因材施教,注重創新能力和實踐技能的培養
電氣信息類本科教育注重因材施教,知識和實際并重的原則。集合各專業優勢,淡化專業界限,強調學科交叉,拓寬基礎,特別注重創新意識、創新能力以及實踐技能的培養。電氣信息大類從新生中選拔品學兼優、思維敏捷的學生組成教改試驗班,以“加強基礎、拓寬專業、學科交叉、注重能力,培養全面素質”為辦學思路。實行導師制,在導師的指導下,選擇課程、選擇研究方向,逐步進入導師的科研工作,強化科研能力的培養,對學有余力的特優生,可以提前選修研究生課程。每個學生必須參加包括社會實踐在內的各項活動。
2創新型人才培養模式的改革
加強素質教育,倡導個性張揚,構建大學創新型人才培養模式,是當代中國大學教育的重要課題。在培養模式的設計方面,需要在面向社會實際、強調學科交叉、重視能力培養、加強實踐環節、培養團隊精神、訓練系統思考和創新能力等方面努力。創新人才的培養是一項系統工程,是傳統的教育培養模式所難以勝任的,這就需要我們從教學制度、教學內容、教學方法、實踐環節、師資隊伍、國內外交流合作等六個方面努力,探索新的模式、途徑和方法。
2.1推進教學制度改革,為創新人才成長提供切實保障
完善學分制培養方案的改革。讓學生在選課、選師、選時上具有更多的自,盡可能地滿足學生的個性興趣和自主發展的需求,以充分發揮其個性優勢與潛力;實行彈性學制。允許學生提前畢業、中途休學或分段完成學業。建立暑期學制。為一些求學欲很強、有自己發展特殊要求的學生提供一些科學研究訓練、素質拓展教育、專業深化教育、工程實踐教育或職業培訓教育的機會,幫助學生全面發展。實行末位淘汰制。建立適當的淘汰機制,對學業成績差、業務能力低、學術水平較差的學生進行適當淘汰,始終要讓學生有一種危機意識,以此來激發學生進取的斗志,提高人才培養質量。
關鍵詞:民族院校 電氣信息 研究型 實踐型 課程體系
一、引言
為適應新形勢對大學生的要求,廣西民族大學在拓寬專業口徑、修訂教學計劃和實施學分制管理等方面進行了不斷的探索和實踐。歷年來,該校畢業生的去向主要是民族地區基層單位的第一線,民族地區基礎教育薄弱,客觀上要求畢業生要全面發展,不僅具備扎實的專業理論基礎,而且還要有較強的實際動手能力和創新能力等綜合素質。民族院校作為我國高等教育的重要組成部分,肩負著為少數民族和民族地區培養和造就大批具有創新精神和創新能力的高素質人才的重任。民族地區高等院校的學生大部分來自基礎教育水平相對較低的民族地區,生源總體質量與發達地區高等院校存在明顯的差距,個體之間也存在明顯的差異。為了能辦出特色,學校要根據民族地區高等院校的實際情況和生源特點,扎扎實實地培養和造就民族地區建設所需要的各種層次的有用之才。隨著民族地區的經濟、文化水平不斷的提高,民族地區也迫切需要理論基礎扎實、實踐能力強、科研學術水平高和創新能力強的人才,而構建好課程體系是人才成功培養的保證。因此,構建適合民族地區人才需求的教學研究型課程體系具有重要的意義。
二、民族院校電氣信息類專業教學研究型課程體系構建的思路
作為一所綜合性大學,不僅要搞好抓好教學質量,還應該重視科研工作,這樣才能不斷提高學校的教學、學術和科研水平。要培養和造就合格人才,就要有科學的、合理的專業課程教學體系。課程體系不僅要全面貫徹落實黨的教育方針,遵循高等教育的基本規律,體現與時俱進的時代精神和現代教育觀念、教學方法、教學內容及教學改革的新成果,同時也要體現學校的辦學定位、辦學思路和辦學特色,體現包括課程設置、教學模式等開放性的特點,堅持知識、能力、素質協調發展和綜合培養的原則,培育德才兼備、文理兼通、富于開拓創新、適應民族地區經濟建設和社會發展需要的復合型人才。在布置制訂本科教學計劃工作中,學校明確要求:堅持“拓寬基礎,提高平臺,整合系列,立體推進”的方針,加強公共課、通識通選課和學科專業課的基礎理論性教學、實踐性教學和研究性教學,強化教學內容的系統性和開放性,建構起一個開放性的基礎理論課、實踐課和研究課立體推進的課程結構體系和教學內容,以實現教學質量、學術和科研水平上新臺階。
三、構建民族院校電氣信息類專業教學研究型課程體系的實踐
根據學校提出的“拓寬基礎,提高平臺,整合系列,立體推進”的方針。該校物理與電子工程學院幾年來不斷總結經驗,對電氣信息類專業的教學計劃進行了較大的改革,近年來,在人才質量的培養方面,取得了明顯的提高。
1.拓寬基礎。針對現有的通信工程、電子信息工程、自動化等三個專業,按專業大類制訂寬口徑的人才培養計劃,構建專業大類的學科基礎課平臺。在課程設置方面,這三個專業前兩年所開設的基礎課程完全一樣,實現同一個學科下不同專業的基礎課程完全打通,從而進一步拓寬了學生的學科專業基礎。在后期兩年的培養中,針對不同的專業,分別制定不同的教學計劃,各個專業的專業限選課又分為若干個子模塊。
2.提高平臺。進行大類培養后,對課程體系進行了一系列的改革,降低了必修學時,減少了學生課堂負擔和精神壓力,有利于發揮學生主體思考和創造性,使學生有更多選擇空間。由教研室認真審核各門課程內容,避免不同課程出現內容重復的現象。同時,增設學科前沿性和綜合性課程,把高平臺的知識和最新的知識傳授給學生。還請校內外學術造詣高的教師、專家不定期地給學生進行專業講座或開展學術報告。
3.整合系列。為適應學分制發展和拓寬基礎的需要,通過整合相關課程,做到同一學科下的不同專業課程相互打通,把原來為某一專業單獨開設的課程整合為其他學科和專業都能選修的課程,選修的課程面向全校學生選修。通過對系列課程的整合,形成一個縱橫相連的知識結構體系,在一定的程度上克服廣西民族大學師資相對不足的矛盾,實現了資源共享。
4.理論課、實踐課和研究課三大平臺課程立體推進。堅持知識、能力、素質協調發展的原則,在對學生傳授知識的同時,必須突出學生實踐能力和創新精神的培養。通過整合后的新課程結構主要由公共課、通識通選課、學科專業課等三大部分組成。在三大部分課程中,保證基礎平臺課程、實踐平臺課程和研究平臺課程的立體推進,主要課程均分為理論教學部分、實踐教學(包括實驗和上機)部分、研究教學部分。
幾年來,在電氣信息類專業的建設,建設主要有以下幾點明顯的變化:
(1)2004級以前,課程的學時結構分為理論學時和實踐學時(包括實驗和上機)等兩部分,而2005級后,課程的學時結構分為理論學時、實踐學時(包括實驗和上機)和研究學時等三部分,增設了研究學時,目的是通過教師引導學生開展課程研究和學術活動,以提高學生的科研和學術水平。
(2)2004級以前的課程中,理論課學時占總學時的比例為88.28%,實踐課學時占總學時的比例為11.72%,2005級后的課程中,理論課學時占總學時的比例為70.40%,實踐課學時占總學時的比例為19.80%,研究課學時占總學時的比例為9.80%。可以看出,2005級后相比2004級前,理論學時占的比例減少了,實踐學時占的比例大幅度增加了,同時還增設了研究課學時,在培養人才要求上有了更新、更高的目標,這完全符合新時期下學校的人才培養要求。2005級后電氣信息類專業的教學計劃實施了幾年,初步顯露出了新的教學計劃的優點,特別是在實踐環節上總體感覺該2005級后學生比往屆學生的同期水平有明顯提高,另外,更多的同學踴躍投入到了課外實踐活動和加入到教師的課題研究中。
(3)2005級后與2004級以前的各年級教學計劃中的實踐教學環節的內容和學時都明顯加強,2004級以前有國防教育與軍事訓練、綜合課程設計I.綜合課程設計 II.綜合課程設計 Ⅲ.電子高級技能培訓、畢業設計(論文)、畢業實習、公益勞動等實踐教學環節,在此基礎上,2005級以后增加了金工實習、電子高級技能培訓等兩個專業實踐教學課程,這樣從教學計劃表的安排看,基本上每個學期都有三周時間專門用來進行專業實踐教學,從而大大地增強了實踐教學環節。
另外,從第一學期到第七學期都開設有與計算機有關的課程,實現不間斷的計算機教育,第一至第四學期開設公共英語課,第五學期開設專業英語課,之后的學期中還開展了一些專業課程的雙語教學。
為鼓勵學生自覺地參加實踐和科學研究活動,學校還建立了在校生參加校內外各類競賽活動優勝的獎勵機制。
四、構建民族院校電氣信息類專業教學研究型課程體系實踐的幾點思考
“研究型教學”的實施對提高民族院校的教學質量、實踐能力、學術科研水平的提高起到促進作用,然而,“研究型教學”實施還會碰到種種困難,需要在實踐中克服和完善。比如,由于資源設備不足、教師隊伍中個人的教學和科研素質參差不齊等條件的制約。近年來的課程體系的改革與建設對人才培養產生明顯的良效果,但同時也暴露出了一些問題,下面談談幾點問題。
(1)課程內的學時劃定問題。在課程內的學時分配上,有些課程一直以來只有純理論教學,沒有相關的實踐教學,如學科基礎課中的線性代數,一直以來都是純理論教學,沒有相應的實踐教學。而另一方面,有些課程一直以來是理論課與實驗課獨立開設的,如數字電路,盡管理論和實驗相關密切,但因為對于電氣信息類專業來說該課程十分重要,所以一直以來,理論課和實驗課是分開為兩門獨立課程,并分別記錄成績的,對于這類情況,制訂教學計劃時保留了原來的做法。
(2)實踐教學的開展問題。減少了驗證性實驗,增加具有啟發性、興趣性、實用性、代表性、能反映當前最新科技成就的綜合性、設計性實驗,鼓勵學生開展創新性實驗研究,對不同層次的學生提出不同的要求,因材施教。以全面提高學生實驗動手和開拓創新能力為目標,體現實驗教學對人才培養的本質需求,不斷深化實驗教學改革,不斷保持實驗教學的先進性和活力,多元化地培養學生的實踐能力、創新能力。
(3)研究課的開展問題。什么是研究課?如何在普通本科(特別是民族院校本科)教學中開展研究教學,顯然,研究課不能用一個統一的模式來要求,但如何實施才算是研究,在實際教學中,由于教師的專業水平、專業素質以及科研學術水平參差不齊,如何開展研究型教學,還有待于大家共同探索。
(4)通識通選課的問題。由于目前學校面向全校開設的通識通選課門數還是相對較少,涉及的面也窄,特別是對理工科學生來說,在現有的通識通選課明顯不能滿足學生的選擇,在一定程度上影響了工科專業人才的培養目標。
(5)提高平臺問題。新的課程體系既注重了創新能力、實踐能力的培養,也注重了理論基礎的提高。為了加強實踐和研究課程,教學計劃中把過去只面向參加全國大學生電子競賽的少數學生而進行的強化培訓的內容作為一門正式的選修課,從而讓更多的學生得到了有較的實踐能力的培養。為能向更高層次培養人才,學校一直重視本科生的考研工作,在選修課中,有針對性地開設了一些與考研相關的綜合選修課,提供給學生選學,為培養高層次人才積極創造條件。
五、結束語
要保證研究型教學計劃的順利開展,不僅要具備眾所周知的教學條件,還必須要擁有一支具有高度責任感的、有奉獻精神的、理論水平較高的、實踐能力強和教學科研經驗豐富的師資隊伍。一直以來,國內外許多大學都開展了研究型教學,而我國民族院校如何開展研究型教學,值得同行們共同探索。需要指出的是,研究型教學的開展不應該僅局限于課堂教學中,而應該在時間、內容、形式、范圍等方面真正地實現全面開放,才能實現民族高等院校培養高素質人才的目標。
參考文獻:
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2.廣西民族學院教務處.廣西民族學院關于制訂2009級本科教學計劃的基本意見[Z].2009.4
3.汪蕙,鄧麗曼等.電子與電氣信息類專業人才培養改革的思考與實踐[J].中國大學教學.2004(10)
關鍵詞：專利意識；專利素質教育；創造能力
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）50-0089-02
近年來，由于國家對專利申報的重視，為實現專利倍增計劃，各級政府都出臺了相應政策。地方高校作為對方的人才小高地，是最有可能實現專利倍增的突破口。除了要提高教師的科研水平，專利實用化，也要將學生們的課外科技活動轉化為實用新型專利。而目前大學生在申報專利方面還存在很多誤區和不足。因此在大學生中開展專利素質教育，增強大學生專利意識，對于學校的內涵式發展多有裨益。在過去的幾年里，電氣學院通過逐步的探索和改革，在培養學生專利素質方面總結出來一些很有借鑒性的經驗和方法。
一、營造良好的專利意識氛圍
專利素質教育的氛圍營造，不應該是嚴肅地、緊張地，而應該是輕松地、愉快地、與時俱進地，這樣才能夠迎合當下90后的年輕人。因此加強大學生專利意識教育，必須要不斷地創新素質教育的方法。可行性強、易操作的主要方法有以下幾種。
1.邀請專利公司的專利人到課堂開展專題專利課程教育。針對學生在專利方面存在的疑問，重點解讀、全面分析。教授學生如何保護自身權益不受侵害、尊重他人的專利。為了更好地拓展專利素質教育，把專利知識教育納入培養計劃，從根本上解決專利素質教育的課程定位。從學校角度考慮，積極與地方知識產業局和專利事務所等組織聯系合作，邀請其從實戰角度指導大學生如何申請專利、如何使用和保護專利進行指導，提高大學生專利意識和專利申報的成功率。
2.使專利數字教育課程穿插于在學生的創新科技活動中。為了讓專利數字教育課程更加生動、易學，專利素質教育相關課程需要穿插于在學生的創新科技活動中。使得學生在進行創新中思考，在創新中接受專利知識的普及和熏陶。日積月累，學生的科研創新意識和專利意識就慢慢培養出來。
3.在專利素質教育過程中，專業的師資隊伍尤其重要。組建既懂科技知識又有專利特長的專利教研室是解決此問題的關鍵。專利教研室老師承擔專利教育任務、專利申請事務、開展專利管理研究，他們屬于文理交叉的知識結構的專利人才，只有既精通科技又熟悉法律的人才才有希望成為專利工作的專家。在教學過程中，利用其豐富的經驗，將理論教學、實踐教學、學術研究、轉化專利有機結合起來，指導學生參與專利申請過程。
4.通過參加相關的學術活動，指導學生學習專利知識。為了讓學生可以和專利“親密接觸”，可以通過參觀相關展覽、觀看專利事務所業務流程、參加各種學術活動等途徑，組織、引導學生學習專利相關知識，掌握專利法律法規。在小組內開展模擬申報專利活動，讓學生熟悉專利申請的流程。舉辦模擬法庭審理專利權侵害案，組織學生旁聽，學生可以在在唇槍舌劍的法庭辯論中，學習專利知識，認識侵犯專利權的危害性，從而增強遵守專利法律法規、依法保護專利的自覺性；同時學長們要發揮好模范帶頭作用，對低年級學生進行分組輔導、共同研究、共同提高，形成良好的“以老帶新”體制，實現合作團隊可繼續發展。
二、創新高效的專利素質教育方法
通過營造專利氛圍，可幫助學生建立專利意識，從而積極學習相關知識和技能，提升學生創新發明的設計水平。除此之外還需要不斷地創新教育方法。針對90后大學生的性格特點，可從以下幾方面入手，提高其學習興趣。
1.組織學生開展多各級科技創新活動。電氣信息類專業學生在創新科技鍛煉方面很有優勢，學院每年都會組織參加多種創新科技活動：如校級競賽、校級大學生科研立項、區級創新創業訓練計劃項目立項、國家級競賽、國家級項目立項等環節，這些競賽科技創新活動是大學生專利實現的平臺，也是加強大學生專利意識教育的實踐載體和手段。另外學校還組建了相應的創新基地，針對大學生進行一些創新項目的實施。通過各級科研活動的參與和創新基地的培養，學生的創新能力逐步被發掘出來。在培養過程中，還可按照學生能力的強弱分類，分別參與各種級別的科研活動，拔尖水平的學生進入深層次的培養，參與教師科研項目、產學研項目，鼓勵其發表高水平論文、申報專利。在申請過程中，學生能夠親身體驗發明專利申報過程，對專利保護、專利使用也有更加深刻的概念。多年實踐證明充分發揮好學生科技創新活動，在創新中培養學生專利意識，非常有效。
2.邀請校外專家講解實際專利申請成功案例，舉例引導。學生可與專利實現距離接觸，現場對專家提問，消除疑惑，促進創新思想的發育和成長。實踐證明該方式可以高效地激發學生的潛能。
3.建立學生專利促進激勵機制。對成功申請專利的學生給予一定的學分獎勵和物質獎勵，在綜合測評、獎學金評比中都要有所傾斜。以鼓勵學生發明創造，提高學生申請專利的積極性。
4.設立大學生專利申請專項基金和專利申請指導部門。用于對申請專利的學生提供指導幫助和專利補貼。該舉措可以解決學生在申請專利過程中的后顧之憂，保護學生申請專利的積極性，使得學生創新科技活動轉換為專利能夠可持續發展。
三、構建豐富全面的專利素質教育課程體系
專利信息素質教育的課程體系的構建，在學生的發明創造能力培養過程中非常重要。創新專利課程和發明創造類課程四年不間斷教育，是當前大學發明創造培養方案的一個新亮點，該舉措可以極大促進專利信息素質教育的縱深發展。研究電氣信息類學生專利信息素質教育的課程體系（見圖1），在電氣信息類學生的發明創造能力培養過程中專利課程和發明創造類課程四年不斷線教育，有利于培養學生查找、收集、分析專利文獻和專利信息的能力，激發和提升學生的發明創造能力。
在選擇專利素質教育課程內容時，需本著“精簡、必要”的原則。課程內容立足于學生當前申請專利的需要。在課堂上，專利教研室老師需要把專利的含義、專利的功能、專利制度與作用等基本知識講清楚；這樣學生就具備了基本的能力要求。其次為了擴展學生的專利實戰水平，可將《專利法》、《著作權法》等內容納入授課體系。另外教師可以通過教授學生如何撰寫申請專利文件時，如何應用《中國專利公報》、《世界專利索引》等專利檢索工具考慮進來，提高學習效率。
另外，為了加深學生的學習效果，可以以典型案例作為載體，模擬專利糾紛讓學生開展維權活動，利用法律法規進行專利訴訟。通過文件的撰寫學習，學生對專利的含義理解會跟上一層。這些鍛煉對學生以后申請、使用、保護專利和防止專利被侵權，都是非常有幫助的。此類實踐環節有助于學生樹立正確的專利觀念和知識產權保護意識。
關鍵詞 船舶電氣化;智能設計;數字化;信息模型
中圖分類號：U665 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）21-0053-01
船舶電氣設計是高學科交叉性的復雜設計過程，無論從設計方案的確定，還是分析模型的建立，都離不開高度集中的數字化模型的支持，只有在數字化模型下，才能創造性的設計出符合設計需要，滿足設計精度高、周期較短、各種資源得到優化利用的現代船舶電氣智能系統。對于船舶的電氣設計具有重要的決定性作用，也為船舶的設計發展提供重要的基礎性支撐。
1 船舶電氣化智能設計系統設計
船舶電氣智能設計系統是建立數字化模型的基礎，在探討建立船舶電氣智能系統時，了解電氣智能系統的需求分析和框架結構以及關鍵技術實現――數字化信息系統模型的建立。
1）系統設計功能需求分析。
船舶電氣智能設計系統需要解決船舶設計質量、精度、周期以及資源的合理利用，在這些方面需要大量的數據支撐，并對大量的變量數據進行合理估算，最終形成規律性自動化完成。在設計方案結算首先需要找到合適的母型船，并修正成為目標船;找出相應的圖紙改變成目標圖紙，形成出廠資料的電氣系統圖紙;其次，在設計和生產階段，根據方案設計最終確定的船舶電氣性能主要約束數據，對于每個系統的運行界面給出科學的設計方法，設計流程以及檢驗標準，形成經濟性、安全性的參考數據，達成《船舶電氣說明書》、《電氣設備匯總表》。形成較為規律的參數繪圖;最后，對于實現數據的統一和關聯性上形成較為完整的規范性數據，這個過程即是數字化信息系統需要操作的，實現數據的交互。
2）系統設計框架結構分析。
船舶電氣的結構設計框架由于受到船舶的獨特性，在電氣系統的規律上存在較大的差別，本文主要探討的是較為基本的船舶電氣智能化設計系統，考慮到開發和設計的成本，系統主要包含以下幾個方面：操作界面、主程序、參數繪圖以及數據庫和資料庫。這些環節之間只相互聯系的統一整體，所以這需要利用數字化信息系統進行信息的交互和連接，最終形成系統的高效運作，不同的框架模塊之間的聯系是非常緊密的，信息最終在信息化系統中實現相互的連接。控制船舶電氣智能系統的正常運轉，在系統的建設中，無不體現了數字化信息系統在期間發揮的重要作用。
3）數字化信息系統模型對智能設計的重要意義。
從船舶電氣智能系統的設計環節中，不難發現數字化信息系統模型在期間發揮的重要作用，其重要意義主要表現在以下幾個方面：首先，信息的交互和連接，智能設計系統其核心是信息能夠無障礙的傳輸、處理和加工，實現自動化、智能化操作，數字信息系統實現了信息之間的相互交互，滿足信息交互的需求，所以說數字化信息系統模型對于整個智能設計的重要意義;其次，保證整個系統的正常運行，在船舶電氣智能設計系統中，強調整個系統的高速、智能、自動化操作，缺少數字化信息模型的串聯和溝通，很容易導致信息的閉塞和信息的遺漏，也會增加整個系統的運行負擔，不能及時的發現系統問題，導致系統的智能化操作受到嚴重的限制。
2 數字化信息模型的設計
上文中簡要敘述了數字化信息模型在船舶電氣智能設計系統中的重要作用，在船舶電氣智能設計系統中，如何才能建立數字化信息模型，滿足船舶電氣智能化設計的需要，是整個智能設計系統設計的重要內容。
1）信息構成。
在協同設計和資料管理中，電氣信息主要包括設計流程信息、設計任務信息、電氣功能模塊信息以及其他專業設計信息，在設計流程中，為了執行相關任務，滿足設計傳遞的需求，保證信息的第一時間執行，最終縮小設計周期，保證設計質量，主要需要了解和明白設計的流程和要素，其電氣智能設計主要包括以下設計流程：任務、約束、條件、資源、結果以及關聯。在設計活動中，為了實現不同角色的相互協同，及時的進行產品模型分析和評價，設計活動又包括了以下內容：啟動的條件、結束標準、設計結果以及角色。在過程中，理清相關限制性因素，是提高整個系統設計的運行效果的關鍵。設備信息在數字化信息系統中具有重要的作用，其包含了電氣參數、總體參數、輪機參數、通用參數等。
在了解整個系統的設計信息構成之后，對各種復雜的信息進行有效集成，最終保證這些信息能夠在數字化信息模型在完成操作。
2）信息集成。
主要采取的方式是分層、分塊的信息集成方式，首先，將船舶電氣信息分為主管流程和數據管理流信息、表達船舶電氣產品信息、設備信息三大模塊，對于信息進行有效的信息集成，并最終形成總體集成。
管理信息集成，根據流程、任務和數據控制建立管理信息模型，滿足任務結束之后能夠實現控制程序發送相關任務，判斷是否滿足條件，滿足即可啟動該任務并形成協同工作。為了減少模型的可重用性以及減少模型的規模，對于任意任務的控制流程和業務流程進行規范和約束。
產品信息集成，由于各個階段的設計模型不相同，所以在產品信息模型是按照設計習慣分為初步設計模型、詳細設計模型、生產設計模型、運營維護模型以及退役拆解模型，不同的設計模型的任務編碼不盡相同，并且在不同的船舶電氣智能設計中實際情況也不盡相同，在設計時需要實事求是，對產品信息按照分類，進行逐個討論。
設備信息集成，結合船舶的不同設備分類以及設備的布局，尺寸以及出廠通用屬性等等，表達的模型和產品信息集成類似，要確定型號規格和信息數值，實現三個集成模塊的數據之間的集成。
3）船舶電氣化信息數據庫的構建。
按照公式建立的數據在操作過程中，會出現大量不需要的信息，在建立數據庫是要在公式的基礎之上對于數據庫的優化方法和軟件進行優化，做出相應的調整，對于技術性數據進行一定的改進，并且形成較為規范的《施工工藝文本》和《電氣說明書》，提高整個船舶電氣智能設計的規范性，減少設計成本，提高數字化信息模型建立的效用。
參考文獻
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1.我國的電氣自動化現狀分析
1.1電氣自動化系統集成信息化
電氣自動化的發展離不開信息技術的幫助，信息技術主要在兩個方面對電氣自動化有滲透作用：第一個方面是信息技術對電氣自動化管理層縱向的滲透。企業在運行的過程中，它的數據處理系統首要的任務就是幫助企業對一些數據進行及時的存取，這能夠保證企業有條不紊地運行。通過數據處理系統對當前一些信息的及時處理，企業的工作人員可以對企業當前的生產過程進行動態畫面式的管理，在節省工作量的同時，還能夠更加準確的掌握企業運行狀況。信息技術對電氣自動化的另一方面滲透就是信息技術已經橫向滲透到了電氣自動化的機器、設備以及系統中。當今信息技術的運用極其普遍，微電子和微處理器技術在電氣自動化中的應用也得到了廣泛的普及，這帶來的直接影響就是一些原先就已經明確定義的“設備界線”變得很模糊了，最典型的例子就是控制設備、PLC以及控制系統不像以前定義的那樣了，現在不能對其進行準確的定義。
1.2電氣自動化系統的維護簡易
隨著電氣自動化的快速發展，為使其始終處于快速的發展軌道上，就必須對電氣自動化配備標準平臺以及使用規范。Windows NT 就是電氣自動化很好的一類標準平臺以及使用規范，在電氣自動化領域，PC的人機界面在電氣自動化領域內已經成為了主流，因為基于PC的一些控制系統具有靈活性高且容易受控制的特點，使得它已經被很多的用戶采納使用，這就使得將Windows 作為它的操作系統時，不僅便于了電氣自動化的使用，而且對電氣化的維護工作也更加便捷了。
2.電氣自動化在高層建筑中的應用
高層建筑中的電氣自動化系統，其工作原理可以分成下面三個環節：首先，實行數據的采集。所謂數據采集指的是對那些電氣裝置的瞬時值進行檢測及輸入;其次，控制決策的實行。當完成各裝置瞬時值的檢測及輸入后，應該對這些數據進行簡單的加減運算，依據運算結果作為所需調整方向與量值的參考值;最后，進行控制的輸出。該環節根據控制性決策的結果，來對各執行機構所發出的信號進行控制，從而保證各個控制任務的完成。現將電氣自動化在高層建筑中的應用建設如下。
2.1交流電的工作接地
本文所講的工作接地指的是變壓器的中性點接地。其中，中性線必須使用銅芯絕緣線。在配電過程中會存在輔助等電位結點端子，而這些等電位接線端子通常都處于箱柜內。另外需要注意的是，這一等點位接線端子千萬不能暴露在外，也不同其它接地系統如屏蔽接地系統、直流接地系統等混接。在高壓系統中，如采用中性點接線方式，那么則能夠起到消除由于單相電弧基地而產生的電壓。中性點接地方式的另外一點好處是能夠避免出現零序電壓偏移情況，從而保證三相電壓的平衡，實現了單相電源的方便使用，從某種意義上來講，這對整個低壓系統具有重要作用。
2.2直流電接地
在一幢現代化高層自動化建筑物中，一般都除了具有傳真、電話、消防以及其他傳統設備外，各種計算機通信網絡也是必不可少的一部分。只有當高層建筑物中配備了這些自動化設備，才能使高層建筑中的各項優勢體現出來。然而這些電子類的設備在進行信息輸入、輸出、信號放大、能量轉換等過程都離不開微電流及微電壓的快速運轉，此外，這些電子類設備通常需要通過一個整體的互聯網絡平臺才能保證工作的正常運行。為了保證這些設備運行的穩定性及準確性，除了提供最基本的穩定電源外，還必須為其提供一個穩定的基準點位。因此，可以使用一個截面積較大的絕緣銅芯線作為引線，引線一端直接同基準點位連接，一端直接同供電電源相連接。這里需要注意的是引線除了不應該同PE線直接連接外，還不能和中性線連接。
2.3防雷接地
在高層建筑的電氣自動化系統中，含有大量的電子類設備和布線系統如火災報警系統、通信自動化系統、消防聯動控制系統、辦公自動化系統、建筑自動化系統、安全自動監控系統、大樓閉路電視自動化系統一起其他自動化系統等。對于這些電子類設備以及布線系統，它們的布線系統的耐壓等級通常較低，但防干擾要求卻很高，如果這些電子類設備遭受雷擊，無論是直擊、反擊還是串擊都會對這些電子類設備造成極大的破壞。因此在高層建筑的電氣自動化系統中，所有的接地功能必須具備較強的防雷性能接地系統，在此基礎上，通過建立一套完整且嚴密的防雷結構，從而保證這些電子類設備免遭自然雷擊的影響。一般來講，高層建筑屬于一級負荷，因此在設計高層建筑的時候應該嚴格參照一級防雷建筑物標準來設計，在接閃器選擇方面，最好選用有針帶的組合接閃器，而避雷針則應該選擇25.0×4.0mm規格的鍍鋅網格避雷針，這樣做的好處一方面是能夠有效避免自然雷電破壞高層建筑內電子類設備，另一方面是能夠起到電子設備免遭電磁波干擾的作用。
3.高層建筑電氣自動化的發展及展望
近些年，隨著我國經濟的快速發展以及人們生活水平的不斷提高，人們對建筑物的功能要求也在不斷提高。高層建筑內的安保、消防、通信、照明等系統的自動化控制水平也成為衡量現代化高層建筑質量的重要指標之一。現代高層建筑的電氣自動化是實現建筑智能化的必經之路，它必定成為今后建筑的發展趨勢。同時，電氣自動化技術作為現代高層建筑建設的核心技術之一，它正經歷了前所未有的機遇及挑戰。高層建筑的電氣工程師應該綜合考慮信息、控制、電氣、決策及管理等各方面，通過以實現高層建筑的節能、安全、個性化為主要目標，對高層建筑的電氣自動化系統進行更深層次的探索研究，把我國乃至全世界的電氣自動化產業推向一個歷史高度。
4.結語
通過本文以上內容的闡述，我們可以看出電氣自動化在高層建筑中有著非常廣泛的應用。本文通過從電氣接地系統和電氣保護設計兩方面出發，分析了電氣自動化在高層建筑中的應用，最后，對高層建筑的電氣自動化的未來發展進行了展望，從而為確保高層建設設備安全運行提供強有力的保障。
參考文獻：
長期以來，我國電力系統對電力設備執行定期檢修制度，即根據計劃的時間周期對設備檢測和維護，這樣就存在檢修過度和檢修不足的弊端。本文結合大電網安全的現狀，提出利用在線監測信息評估電氣設備和電網的安全狀態，并分析了在線監測的具體操作，以期為大電網安全監控提供一些有意義的參考。
【關鍵詞】大電網安全 在線監測 信息數據收集
1 大電網安全與在線監測信息概述
1.1 大電網安全相關問題
近年來，隨著我國大電網建設的不斷發展，對大電網的穩定與節能提出了越來越高的要求，特別是電網安全問題到得到了國家的高度重視。一般情況下，電氣設備或因未盡早發現元件故障隱患而出現故障，或因氣象環境影響造成電氣設備退出運行，從而進一步引發區域性的故障跳閘等電網安全事故，對大電網的安全穩定運行造成了巨大的威脅。在現階段，由于電網調度EMS系統中，只有正常和故障兩種反映電氣設備的安全狀態，只能根據可靠性的規范要求以及電網故障統計歷史結果，對故障進行篩選，難以顧及故障隱患和氣象環境等因素對大電網運行安全的影響。
1.2 電氣設備的在線監測情況
電氣設備在線監測技術，是指在電氣設備正常運行狀態下，通過對常規絕緣特征參數進行測量，從而發現電氣設備運行中的問題的技術。當前，我國許多學者都在努力研究電氣設備的在線監測技術，在變壓器、換流閥等方面取得了突出的成果，并已經投入現場實際運行。通過在線監測等狀態監測方式，根據實時監測的電氣參數，將其與標準參數進行對比，以此來判斷電氣設備的狀態，從中發現電氣設備內部的故障隱患，并對設備加以檢修維護。然而，這一技術的研究成果，基本是應用于電氣設備的檢修和維護，仍被局限于具體的設備應用階段，并沒有發揮其在大電網安全管理中的作用。
1.3 大電網中的在線監測信息
通過在線監測信息技術的運用，將電氣設備的安全狀態，從正常或故障兩種狀態，調整為大數據狀態，從而運用故障篩選和重點監控的方法，實現大電網的安全分析、安全控制以及風險預警。與大電網安全具有直接或間接關系的在線監測信息，主要包含以下幾類：第一類是導線舞動方面的幅值、絕緣子泄漏電流方面的幅值、桿塔和地線的傾斜與偏差以及環境氣象等與輸電線路相關的信息；第二類是絕緣油的各種屬性狀況、局部放電、鐵芯和繞組的情況以及套管、接頭開關等與變壓器相關的信息；第三類是機械特性的屬性、電氣特性的數據以及氣體微水含量等與斷路器相關的信息；第四類是晶閘管各項指標、換流閥電壓及冷卻水等與換流閥相關的信息。
2 利用在線監測信息確定安全狀態的方式
2.1 在線監測的現行問題
在理想狀態下，充分運用在線監測數據，對電氣設備出現問題的可能性實行實時評估，從而更加有效地確定電氣設備的安全狀態。但是，從目前情況來年，因受技術和設備的限制，在線監測數據并不能完全保證其的準確性與可靠性，如果只是單方面地指望在線監測數據，將其作用電氣設備故障概率評估的唯一依據，并不符合當前大電網電氣設備安全保障的實際。
2.2 在線監測的相應輔助
為了彌補在線監測的現行缺陷，應將專家經驗納入其中，構建一套模糊層次的評估方法，從而更好地確定電氣設備的安全狀態。通過通信網絡，將輸電線路等電氣設備的在線監測數據傳輸并匯集到數據采集模塊，根據每個監測項目的正常值域范圍，結合其相應的故障特征，將在線監測數據用一個區間而非具體數值進行表示，然后集中傳輸到在線評估模塊。之后，由具有較高水平和能力的行業內專家進行評審，結合他們的意見和結論，再進行進一步的估值，從而更加準確有效地確定電氣設備的安全狀態。
2.3 在線監測信息對大電網安全監控的影響
（1）通過在線監測，將重點監控對象通過高亮顯示、趨勢判斷、警示信息等方式，對其進行突出管理并確定安全預控方案，更可以區分短期預警和長期監控的對象，使大電網安全監控更加具有針對性。
（2）將故障篩選的依據由統計故障概率改為實時故障概率，從而實現實時調整大電網安全分析的掃描周期，對安全分析的計算量與安全掃描之間的相互不利影響降到最低。
（3）采用更加實用的概率模型，使風力發電、太陽能發電等新能源波動特性能夠得到清晰明確的表征，從而使大電網安全監控具有普遍性和通用性。
3 在線監測信息進行大電網安全監控的具體操作
3.1 在大電網安全監控中在線監測信息的操作模式
利用在線監測信息實現大電網安全監控，主要采取以下兩種模式：第一種操作模式，是直接建立一個統一的調度主站，負責所有在線監測信息的匯總，并對電氣設備安全狀態進行具體評估，以及實現大電網安全的實時監控；第二種操作模式，是將電氣設備安全評估與大電網安全監控進行分別處理，即在調度主站之前先設置一道關卡，即所有的在線監測信息都先在變電站集中，在此處完成電氣設備安全狀態的評估等工作，評估結果生成后再傳送到調度主站，由此再完成大電網安全監控。第一種模式在于效率高、中轉環節少，而第二種模式的優點是區分處理，能夠提高大電網安全監控的針對性和監控質量。由于在線監測信息中的氣象環境數據，通常是單獨處理和建設，因此采取第一種操作模式更加適宜，當然條件合適的情況下也可以對上述兩種模式進行折中處理。
3.2 在線監測信息的數據收集方式
在大電網的輸電主干網上，包括輸電線路、變壓器、斷路器、換流閥等主要電氣設備，都需要進行全方位的監測信息數據收集，因此上述設備都應該安裝在線監測裝置。對于架空輸電線路的在線監測裝置，可以根據實際情況，沿線在線路的首末兩端、條件比較嚴苛或歷史統計故障較多的輸電桿塔處等進行選點安裝，并將獲取的監測數據上傳到其中一邊的變電站或調度主站進行在線評估。輸電線路通常采用GSM/CDMA公網等通信方式，⒃諳嘸囁厥據傳輸到數據采集終端；除輸電線路以外，其他電氣設備通過采用RS485、TCP/IP網絡等近距離通信方式傳輸。
3.3 在線監測信息的氣象數據收集范圍
氣象環境數據是大電網安全監控在線監測信息中的重要組織部分，對大電網安全特別是多回架空輸電線路具有一定的影響，主要包括宏觀氣象和微氣象環境兩類數據。其中，宏觀氣象指的是某一地區降雨、風力等整體氣象條件，一般可通過聯網氣象局數據方式獲得。雷電、雨量、風速、覆冰等微氣象環境數據，則可以采用就地傳感器獲取。
4 結論
隨著電網全國聯網的不斷加強，大電網在線實時監控與安全狀態動態分析的作用日益突出，該技術的研究與應用已不能滿足于電力系統運行的實際工作需要。我們必須緊緊圍繞信息化和大數據的時代變化，研究利用在線監測信息實現大電網安全監控的方法，并將其運用到實踐中，為大電網的安全監控作出更大的貢獻。
參考文獻
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作者簡介
喬進軍（1971-），男，河南省濟源市人。大學專科學歷。現國網濟源供電公司工程師，從事電網監控專業。
關鍵詞：船舶電氣 ，生產設計 ，TRIBON系統
Abstract: modeling, layout, the figure is TRIBON system in Marine electrical production design of the applications of the three most. In this system, Marine electrical production design will not only the hull, outfitting and electromechanical integration, still achieve data sharing, data update and computers and the function of the work, make the work efficiency has been greatly enhanced.
Keywords: Marine electrical, production design, TRIBON system
中圖分類號：U66文獻標識碼：A 文章編號：
當前，TRIBON系統在船舶電氣生產設計中已得到了非常廣泛的應用，尤其是在現代化和數字化造船模式提出之后，TRIBON系統發展的更加完善。TRIBON系統是依據在計算機中設計建立的數字模型，完成滿足客戶需求的可以生產施工的圖紙，該系統在船舶電氣的生產設計中不僅將船體、舾裝和機電融為一體，還實現了數據共享、數據及時更新和多臺計算機同時作業的功能，使工作效率得到了大大的提高。
TRIBON所提供的模塊功能非常強大，針對船舶電氣生產設計，主要包括Structure Modeling、Components、Equipment、Cable Monellin等，船舶電氣生產設計主要是在這些模塊所提供的功能綜合完成的，建模、布置、出圖是TRIBON系統在船舶電氣生產設計中應用的三個大部分。
1 建模
船舶電氣的建模有兩種類型，第一種類型是建立電氣設備和其底座模型，第二種類型是建立電纜托架、貫通件等模型。
電氣設備的建模主要使用Drafting模塊進行，同時要依據每種電氣樣本。Drafting模塊所提供的Volume功能能夠把每種電氣設備構建為Volume實體，之后與相關信息一齊備份到Components庫中，目的是為了條用布置設備。相關信息主要有材料類型、重量大小、生產廠家、設備的描述、模型的構建者等。有10種源模型被Volume提供，有方便快捷的特點，這樣就能利用其特點建立設備模型。TRIBON庫具有聯機性和開放性的特點，能夠實現多人合作，可以大大提高構建設備庫模型的效率。
電氣設備托架，電纜托架和貫通件的建模同樣也使用Volume功能建立，同時一并備份到Components庫中，與電氣設備建模不同的是要手工填寫這些元件的重量。這些元件要打印制作圖，需要船廠生產，因此需要重量的信息，這就要求通過模型計算出自身的重量，但Volume構建的模型沒有此特點。所以，這種模型要使用Structure模塊完成構建，建立虛構件和實構件是在Structure中建立模型的兩類方式。諸如平面板材、角鋼、T型材等實構件的建立是提前在Components庫中構建好的，包含了材料、大小、重量、采購廠家等信息，所以，由實構件構建的Structure模型包含的重量信息非常詳細。與虛構件構建的Structure模塊相比，具有簡便、快捷的特點，無須構建部件庫，在對重量要求較高的情況下使用。
電氣設備和各類托架及貫通件的構建采用的是TRIBON系統，以此進行船舶電氣生產設計，之后的設備和電纜托架的布置、檢查干涉及工程圖紙等全部需要三維模型所提供的信息。所以，要建立全面、準確、詳細的模型。
TRIBON系統有在資源共享條件下的多電腦同時工作的特點，所以在生產效率提高的同時要做好共享數據的管理工作。構建模型的基礎是樣本冊，要對構建的電氣模型和電氣托架模型準確記錄，同時要準確記錄電纜托架和貫通件等模型，以方便工作中的查漏補缺。
2 布置
TRIBON系統建模的空間布置原則應該完全統一，要在空間上按層次劃分輪機管、電氣托架和風管等系統，以保證各個系統在規定的區域內進行有效布置，有效避免各系統之間在空間上的互相干涉。一般的空間布置原則是最上方是主干電纜托架，中間是輪機管路，下方是通風管路。如果空間有限，則要具體分析，各方人員共同探討加以協商解決。
在船舶電氣生產設計中，所謂的模型布置是指依據詳細設計而做出的各種電氣系統圖、主干電纜走向圖和電氣設備布置圖，把電氣設備和電纜托架、電纜管、貫通件等模型布置于完成構建的船體三維模型庫內，同時與船體、風管、輪機等模型系統相結合，然后干涉檢查模型，保證電氣設備和電纜的布置既合理又美觀。
要以設計好的氣設備布置圖和電氣系統圖電為基準來布置電纜托架和電氣設備的艙室，要船級社要求和相關企業規范要求為參照進行艙室內的具體布置。電纜托架布設之前，要依據電纜節點圖的要求，計算每個節點所通過的電纜根數和直徑，根據計算結果來選擇合理的電纜托架與貫穿件。在布置電纜托架和貫穿件時，通常情況下分為主干電纜托架布置階段和支路托架布置階段，主干電纜托架的布置一般依據主干電纜走向圖，支路托架布置要依據電氣設備在艙室或分段的走向，要合理避免電纜路徑的重復。在進行電氣設備支架、電纜托架和貫通件時的布置時，要區別露天區域和艙室這兩個場所，同時，防火等級不同的艙壁有著不同的貫穿要求，非水密艙與水密艙的貫穿要求也不一樣等。
因為艙室空間狹小，系統要求不一樣，在某些區域內會有設備與舾裝件的相互干涉碰撞的情況發生。TRIBON系統構建的模型與實際物體是成一定的比例，所以，三維模型如實表達了未來船舶電氣生產施工時的空間比例關系，如果有相互干涉的情況發生，就要對模型及時修正，這也體現了數字造船概念能夠提高生產效率，節約成本的優點。這就使得布置電纜托架時與該區域內構建好的風管與輪機等模型一起調到視圖內，以防模型之間相互碰撞。同樣道理，在完成某一系統設備或某一分段電纜托架的布置后，要把風管、輪機等系統的模型調入，以便進行干涉檢查，多方共同討論，以便盡早排除干涉，保證后續的建模工作和出圖工作的順利進行。
3 出圖
船舶電氣生產設計的圖紙必須包含的信息有設備和設備底座的名稱、電纜托架及設備底座和貫通件的制作、設備的安裝位置、設備的安裝等。所以，要為船廠提供3種圖紙，分別是設備基座及鐵舾裝件布置圖、電氣設備安裝圖和電氣鐵舾裝件制作圖及材料表。要按船廠生產的要求，合理設計電氣設備圖紙，要按照生產批次的要求，按順序出圖。
出圖的方式有分段出圖和區域出圖兩種方式。3種圖紙有著不同的重點和要求，設備基座及鐵舾裝件布置圖要求標注的布置位置具體而準確，電氣鐵舾裝件制作圖及材料表要求統計布置安裝所需貫通件的數量及種類，電氣設備安裝圖要求統計安裝所使用的零部件的數量及種類。
因為要依據船廠的實際要求來完成電氣設備的圖紙，因此要在制圖軟件AutoCAD中完成尺寸的標注和圖框的設計與制作。要在TRIBON軟件的模型數據庫及強大的剖圖功能幫助之下，從3個方向把所需要的模型剖視出來，然后在AutoCAD中導入剖視圖，完成出圖工作。
結 語
在船舶電氣生產設計過程中，TRIBON系統所提供的功能貫穿始終，系統內各模塊協調統一的應用，能夠大大提高工作效率，保證造船質量。另外，在TRIBON系統所提供的平臺下，數字造船這一模式得以實現，還可以提前反映出實際生產中存在的諸多問題，以便及時提出解決方案。最后，TRIBON的聯機共享工作模式，細化了每個設計人員的工作，同時又實現了每人工作內容的實時共享，加快了船舶電氣生產設計的進度。
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關鍵詞：計算機科學技術；電氣自動化；智能化技術
中圖分類號：G623.58文獻標識碼： A
電氣自動化的發展是離不開計算機科學技術發展，隨著計算機學科新分支——人工智能技術的誕生和發展，電氣自動化也有了一定程度新突破。
一、智能技術的應用是電氣自動化發展的新突破
電氣自動化程度是衡量一個國家工業科技水平高低的標尺，是電氣工程發展的必由之路和最終目的。電氣自動化應用可以減少電氣工人勞動強度、提高電氣控制的精確度和電氣設備設計速度等。電氣自動化主要體現在三方面：電氣化工程信息自動采集、信息數據自動化統計分析計算和電器設備自動化控制。
電氣自動化發展要依靠計算機科學技術發展，計算機科學技術發展是電氣自動化發展的基石：電力系統信息采集、信息數據分析計算、電力系統管理控制無一不用到計算機技術。所以，作為計算機科技的新分支——人工智能技術的出現在一定程度上刺激了電氣自動化發展，而隨著人工智能技術的發展，電氣自動化技術也有了突破性的發展。
二、智能技術的內涵與外延
1956年麥卡錫等人提出“人工智能”，標志著智能技術正式誕生。智能技術是指利用計算機編程實現模擬人類識別圖像文字、收集和分析信息并作出自主決策的能力，解決一些只有依靠人類智能才能解決的難題。其最大特點是模擬人類思維方式自動處理問題。而隨著智能技術的發展，上世紀80年代初一些電氣專家將其應用于電氣工程自動化領域，帶來了電氣自動化領域的迅速發展。
（一）智能技術的工作原理
在電氣自動化系統遇到問題時，智能系統通過在相關數據庫中查找行業專家的知識、經驗和行業內規則并以此為依據，對照、分析和判斷當前所遇到的問題，最終采取合適方法有效解決該問題，從而保障其所在電力系統正常運行。一個完整的電氣自動化系統至少要用到專家系統、模糊推理、遺傳算法和人工神經元網絡四種智能化技術。
（二）智能技術的應用優勢
智能化技術可以優化電氣設備設計，提高電力系統的可靠性、電力單位的工作效率和電力工人的安全度。具體可以從以下幾方面來講：
1.一部分智能技術屬于非線性函數近似器，如遺傳算法等，這種分類方法便于電氣工作人員從總體上了解電氣自動化系統。但是非線性函數的最大優勢是和傳統線性函數相比較，非線性函數的近似器對其所控制對象的數學模型并不需要過分苛刻地精確，只要其控制對象的模型在一定區間內，智能技術就能憑借相關數據庫知識調整自身，以期適應系統正常運行。
2.人工智能控制的電氣設備可以通過相對應的語言和信息進行設計，比傳統函數控制的電氣設備更容易調整。因為這樣的電氣設備具有高度統一性，在投入使用時，電氣工作者可以忽略驅動器對它的影響，對輸入的陌生數據進行直接估計。如：在反模糊化和模糊化檢測過程中，只要堅持使用規則庫控制器和隸屬函數就能對系統進行實時確定。
三、智能技術在電氣自動化中的應用現狀
從上世紀80年代初智能技術在電氣自動化工程應用開始，智能技術為電氣工程自動化的發展程度立下了汗馬功勞，廣泛地應用在電氣設備優化設計、電氣故障診斷、電氣自控與保護、電氣負荷測試、電子機器人、電力電子裝置和驅動、繼電保護等領域。本文接下來就從模糊邏輯、專家系統、遺傳算法和人工神經網絡這四種最常見的智能技術切入，為大家闡述智能技術在電氣自動化工程中的具體應用。
（一）模糊邏輯的應用
模擬人類的思維方式，模糊邏輯認為所有實物的發展變化都有一定的度，而不是“非好即壞”的簡單邏輯，其依據人類心理學，結合數學函數，通過用模糊集的方式反映出類似于人類的心理變化。例如在“好”和“壞”的變化中，模糊邏輯可以模仿人類心理一般將其分為好、不太好、一般、有點兒壞、壞五個等級。這種模擬人類心理的自然分法最大程度地方便了其從數據庫中搜索專家經驗應對難以解決的問題。
模糊邏輯一般用在電力工人對電力系統發生的故障過程不甚了解，或是被保護的電氣對象數學建模模糊時，用來進行數據挖掘和統計、確定最佳電容分配方案和預測系統障礙型操作等。
（二）專家系統的應用
專家系統是指在某一領域中，以人類專家的專業水平來解決本領域無法用準確數字模型來表示的難題的計算機程序，程序最重要的部分是建立專家經驗數據庫和模擬人類判斷推理程序。它的工作原理很簡單，當遇到難以解決的問題時，計算機就會在專家數據庫中查找類似問題，依據這些數據進行推理判斷，最后做出正確決策使問題得以解決。
專家系統一般用于電力系統恢復、歸類畸變電壓和電流、分析判斷電磁兼容率和電網調度等方面。
（三）遺傳算法的應用
遺傳算法是一種模擬自然界適者生存和生物遺傳規律的程序，遺傳算法先把把每一個有可能的候選解都按順序編制成一個程序，類似于“染色體”，而相應的編碼位置則是“基因”。接下來用適應度函數來測試“染色體”，最后根據適者生存將適應函數能力強的程序保存下來作為最優解。遺傳算法主要應用于全面計算、組合問題優化求解、圖像處理等領域。
遺傳算法在電氣工程自動化的應用主要是選擇電氣信號最佳采樣率、無功優化電力系統、輸電系統中電容的最優控制和配比等。
（四）人工神經網絡的應用
人工神經網絡系統是一種模擬人類神經網絡傳輸信息和處理信息的計算機程序。此系統具有容錯、聯想、記憶、判斷、推測、自學等類似人類思維的復雜邏輯和自主邏輯。
人工神經網絡系統通常被應用于實時監控電力系統、檢測與診斷障礙、負荷預測等領域。具體是用來建立諧波模型、分析系統動態和靜態的安全度、基于系統可靠性上的容錯控制、故障診斷和警報處理等。
四、智能技術在電氣自動化中的應用前景
從上文可以看出，智能系統目前在電力自動化工程的大多領域都有應用。但是，智能化技術本身的缺陷也給電氣自動化帶來了不少麻煩，如模糊邏輯本身的復雜性為建立數據庫帶來麻煩，并且模糊集并不能將人類專家的準確判斷全部包含在內，這為障礙判斷帶來不確定性；專家系統不具備自學能力和電力知識的龐雜性使得專家系統建立和維護的工作量過大，而建立的系統一旦數據不完備，還將會導致推理紊亂，造成損失；目前遺傳算法中最重要的是確定適應度函數中的交叉算子和變異算子理論支撐不足；人工神經網絡的缺點則是只能局部模擬人的神經，無法適用于大型電網系統運用。
為彌補智能技術各自的不足和缺陷，未來智能技術在電氣自動化系統中的應用應該是混合式智能技術應用，如利用人工神經網絡的自學性和推理性彌補模糊邏輯無法包括專家所有體驗的缺憾和專家系統無自學能力的不足；利用專家系統為人工神經網絡提供大量研究樣本，提升其推理判斷能力；利用人工神經網絡系統和專家系統、模糊系統為遺傳算法提供更多有依據的交叉算子和變異算子，使其挑選出更為合理的優化解法。
五、總結
總之，伴隨著智能技術在電氣控制、電氣障礙檢測等方面的應用，電氣工程自動化有了顯著的突破。未來電氣自動化的發展則同樣要依靠智能技術發展，混合式智能技術將會推動電氣工程自動化的進一步的突破，推動其上一個更高的臺階。
參考文獻：
一、關于電氣工程技術發展環節分析
隨著計算機網絡系統的健全，電氣工程應用技術也在不斷深化，其現代電氣工程系統逐漸健全，滿足了時代經濟對于電氣工程技術的發展需要，電氣工程的發展，離不開對其內部理論應用體系的健全，實際上電氣工程理論體系的健全與當時的經濟時代背景是分不開的，特別是在學科相互融合交叉的今天。科學技術的每一次重大突破都會導致生產力的跨越式發展和人類社會的巨大進步，科技是第一生產力，創新是社會發展的推動力。
二、關于電氣學科環節的分析
1隨著電氣工程系統的不斷健全，電氣學科理論知識也在不斷深化應用，這兩者實現了相互促進。我國對于電氣信息學科的劃分包括以下內容，其屬于工學門類，其學科分支有電氣工程、信息通信工程、計算機科學技術等。無論是哪一個學科分支，其都以計算機應用為基礎，這是電氣學科的理論實踐基礎，也是電氣工程的應用基礎。隨著時代的發展，其技術工程及其電磁類的基礎學科得到有效結合。實現了對其現代電氣工程的發展，滿足了市場經濟的發展需要。我國電氣工程一級學科下設五個二級學科：電機與電器、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術，電氣工程包含的專業基礎理論有電路原理、模擬電子、數字電子、微機原理與接口技術、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業理論有電力系統及其暫態分析、電力電子、電機學、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業供電、電力市場等。
2目前來說，國外發達國家的電氣工程專業體系是比較健全的，隨著經濟時代的發展，其內部理論實踐體系日益健全，伴隨著科學技術的發展而發展。在以前的電氣工程專業中，國外發達國家的教學是以電力工程為主要的模式，隨著知識經濟時代的發展，其電子技術及其計算機技術逐漸成為電氣工程的應用核心，其電氣學科體系日益健全。有些國外高校的電氣工程教學過程中，實現了對電力工程學科的取締，取而代之的是電氣工程的計算機應用教學，這滿足了國際經濟發展的局勢，實現了對電氣工程的更新，保障了電氣學科系統的健全，確保其內部各個環節的有效協調，無論是電氣學科的健全還是電氣工程技術的更新，這一定程度提升了國外發達國家的發展的軟硬實力。我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學的電機電工學科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機專科設立了電訊門，即我國最早的無線電專業，如今的電子信息及計算機專業群都是由此發展演化而來的。1932年，清華大學設置了電機系。建國后，我國建立了一大批以工科為主的多科性大學，其中大多設立了電機工程系。1977年以后，大部分高校的“電機工程系”陸續更名為“電氣工程系”，近幾年來，部分高校又把“電氣工程系”發展成為“電氣工程學院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同，但內涵有很大區別，我國大學一般都是強弱電分開，即電氣類與電信類分設在不同的學院。
隨著我國經濟的發展，我國高校的電氣工程教學中，電力學科也逐漸實現了與現代信息技術的融合，符合了國家信息化經濟的法發展需要，這有效推動了我國的電氣工程的學科應用系統的健全，進行其電氣工程領域的技術創新模式的應用，保障其內部技術應用環節的優化。在此過程中，我們為了本國的電氣經濟的發展需要，需要進行國外電氣學科的先進管理經驗的汲取。國外發達國家的著名大學大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學院，以利于在電氣工程學科中融入大量的信息技術知識。與其他學科不斷交叉融合，拓展了研究領域，大量的研究都是在跨學科領域開展的。與企業聯系密切，科技成果轉換能力強，引領產業技術更新。
三、關于電氣技術發展前景的分析
電氣技術的未來發展前景是非常廣闊的，其影響著電力工業及其相關電力行業發展，可以說電氣技術的應用發展，是國家經濟建設的重要環節。電氣技術的發展，也推動了可再生能源技術的深化應用，滿足了國家經濟的健康可持續發展，實現了對風電技術、光伏技術及其氫能的有效應用，這符合未來電氣工程的發展需要，滿足低碳經濟的發展需要。特別是氫能技術的應用，氫能有其他能源無與倫比的優勢，其反應后的生成物為水和氮化氫，對環境沒有污染。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。單位重量的發熱量叫熱值，氫的熱值是汽油的3倍，煤炭的4倍。現在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源，但目前還處在實驗室階段，距工業應用還有一段距離。超導技術的深化，滿足了電氣工程的發展需要，促進其綜合社會效益的提升，通過對其超導儲能系統的深化應用，實現對其電能的有效轉換，實現對其電磁能的應用。它是一種高效的儲能系統，能夠實現對電網的安全性的提升，滿足了實際工作的需要。保障電網安全。超導大容量電纜，可大大降低輸電過程中的電耗，提高能源效率。靈活交流輸電技術，用大功率電子器實現對電力系統電壓、參數、功率、相位角等的實時調節控制，以實現電力系統的安全穩定性和輸電過程中的能耗。
四、結束語
為了滿足國家經濟的健康可持續發展，該文就電氣工程技術與學科發展環節展開了研究深化，以方便現實難題的解決，促進電氣工程系統的健全。
本文作者：蔡志 單位：黑龍江省三建建筑工程有限責任公司
