時間:2023-01-02 18:20:05
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣與自動化專業論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞是能反映論文主旨最關鍵的詞句,一般3-5個。
目錄。既是論文的提綱,也是論文組成部分的小標題,應標注相應頁碼。
引言(或序言)。內容應包括本研究領域的國內外現狀,本論文所要解決的問題及這項研究工作在經濟建設、科技進步和社會發展等方面的理論意義與實用價值。
正文。是畢業論文的主體。
結論。論文結論要求明確、精煉、完整,應闡明自己的創造性成果或新見解,以及在本領域的意義。
參考文獻和注釋。按論文中所引用文獻或注釋編號的順序列在論文正文之后,參考文獻之前。圖表或數據必須注明來源和出處。
摘要:為了響應《中國制造2025》綱領的號召,及時了解并適應市場和區域經濟的發展,合理調整專業人才培養模式,對揚州地區電氣類相關企業進行了人才需求情況調研。通過調研,找準了高等職業院校電氣自動化技術專業人才的定位,總結了企業對于專業人才培養的意見建議,為后續人才培養方案的指定提供了可靠的依據和保障。
關鍵詞:中國制造2025高職教育 電氣自動化技術專業
電氣自動化技術專業結合了多個學科和技術,專業口徑較寬,適用范圍廣泛,就業方向靈活。為了明確企業對于電氣自動化專業的人才培養需求情況,找準定位,確定目標,真正體現就業導向、能力本位的辦學方針,因地制宜與時俱進地進行人才培養模式改革,需要有針對性的對江蘇揚州及周邊地區企業進行調研,了解企業對本專業人才培養的意見和建議。
1專業人才培養的社會背景
《中國制造2025》為我國制定了走向制造強國的行動綱領,而人才培養是實現建設制造強國的根本前提,《中國制造2025》中明確提出了“人才為本”的基本方針,要求要加快培育制造業發展急需的專業技術技能人才,這就給高等職業教育電氣自動化技術專業帶來了巨大的機遇和挑戰。與此同時,《中國制造2025》也提出要堅持市場的主導地位,因此本專業的人才培養模式的制定也應當堅持以企業、市場、社會乃至國家的需求為標桿。只有以《中國制造2025》為綱領,以崗位、企業和社會的需求為準繩,進一步推動改革,深化落實,全方位進行人才培養模式的調整,才能培養出企業需要、社會認可、國家滿意的具有電氣自動化技術專業背景的高素質技術技能型人才。
2專業人才培養的區域與行業背景
隨著揚州市經濟和社會的飛速發展,目前已建成了半導體照明、綠色新能源、智能電網、數控金屬板材加工設備、汽車及零部件共5個國家特色產業基地??偼顿Y80億元產能為30萬輛的上海大眾汽車第三大生產基地落戶揚州儀征,濰柴集團亞星客車有限公司、揚州江淮汽車公司、大洋造船等大型國企民企也紛紛搶灘揚州沿江區域。與此同時,擴大至整個江浙地區,電氣機械和器材制造業,通用設備制造業,計算機、電子通信和交通設備制造業等均為該兩省的支柱產業?!吨袊圃?025》提出的電力裝備,高檔數控機床和機器人,新一代信息技術產業等共十大領域,其中大部分領域均涉及到了各種電氣類裝備制造。由此可知,揚州地區乃至整個江浙地區的支柱產業與《中國制造2025》提出的重點發展領域是高度統一的。因此,未來幾十年內,在揚州乃至整個江浙地區,企業、市場和社會對電氣類人才需求量將與日俱增且有增無減。
電氣自動化技術專業畢業生可就業于各類工礦企業,如制造、石油、化工、電力、紡織、制藥、食品、輕工等行業,從事電氣自動化系統及設備的操作監控、安裝調試、運行維護、技術升級改造、故障搶修等工作,或從事工廠供配電設備管理、維護、操作等工作,或在技術服務型公司,從事技術合作項目的安裝、調試和后期技術服務工作,也可在中央控制室、自動化產品營銷等部門工作。
由此可見,具有電氣自動化技術專業背景的高素質技術技能型人才具有廣闊的就業空間和良好的發展前景。
3企業對專業人才培養改革的意見建議
我們對江蘇揚農化工集團、江蘇牧羊集團、揚州新大通科技有限公司、江蘇縱橫蘇天網絡發展公司、南京擎天科技有限公司等揚州及周邊城市的30家企業進行走訪調研,調研結果表明,企業對具有電氣自動化技術專業背景的高素質技術技能型人才的需求巨大,但同時,企業還對本專業的人才培養提出了幾點意見和建議。
3.1人才培養模式有待調整人才培養目標定位必須與行業的實際保持緊密聯系,以及時滿足市場、企業和社會的需求。培養模式必須形成有機的、統一的整體,讓學生抱著濃厚的興趣,實現學中做、做中學,最大程度提高教學效果與教學質量,讓學生可以將所學到的基礎理論知識轉化為熟練的實踐動手技能。人才培養過程中,還應當大力開展各類校企合作項目,推進聯合辦學,進一步與企業維持一種持久深入且具有系統性的共贏合作,讓學生能夠靈活運用課堂上所學習到的知識和技能,主動發現,仔細分析,準確解決未來實際工作崗位中遇到的具體問題。只有這樣才可以真正做到實現知識技能的融會貫通,將內化的知識應用于實踐,造福企業乃至社會。
3.2專業課程設置有待改進電氣自動化技術隨著科學技術的進一步發展已經進入一個新的階段,新的概念和體系已經基本形成。自動控制技術、電子信息技術、通信技術、計算機技術與網絡技術等多門學科高度融合和交叉,企業對具備以上綜合知識技能的復合型的人才需求很大。課程設置要進一步拓寬,要有一定的計算機網絡技術、通信技術、設備制造與加工、機械與電力傳動及的基礎知識,并且盡可能多的介紹各類控制對象和控制方法。與此同時,還應當讓學生了解最前沿的電氣自動化新技術,以此達到培養學習興趣,激發創新意識的目的。
3.3非智力因素培養有待加強企業所需要的高素質技術技能型人才除了掌握必備的專業文化知識和技術技能外,還應當具備良好的職業道德修養和敬業精神,擁有服務社會的意識、協作共贏的團隊意識和經濟安全環保的可持續發展的意識,具備較強創新能力和自學能力,并能夠及時快速的適應新環境、接收新知識、掌握新技術,并具有良好的文字表達、溝通協作的能力。因此,在人才培養的過程中,除了傳授科學知識和鍛煉專業技能,還不能忽略非智力因素的教育。
4人才培養模式改革的策略和實踐措施
4.1以行業為標桿,改進人才培養模式人才培養機制應當以企業需求為準繩,以實用為根本,以就業為目標。該專業定期組織教師和專家深入相關企業,進行崗位需求與知識、能力等其他素質方面要求的相關調研,根據企業的具體崗位需求和相關基本素質要求,有針對性地改革人才培養模式,動態地調整人才培養方案,從而保證以此為依據培養出的學生符合行業要求和企業需求。
該專業創新性的提出并實踐了“1+1+1專業導師制”人才培養模式,該人才培養模式充分發揮專任教師的導學、導能和導業的作用,積極與企業進行溝通交流與合作,為每一位同學配備一個專業背景的班級導師和企業導師,企業導師定期進課堂、辦講座,既傳授了基本的科學理論知識,又鍛煉了企業實際需要的動手實踐的操作能力,從而為其畢業后的順利就業提供了強有力的保障和依據。借此人才培養模式,將專業教師的傳授和企業導師的指點充分融入到人才培養的全過程,能夠及時有效的根據企業的動態需求實時進行調整和改革,充分發揮行業需求在人才培養方面的引領作用。
4.2以實踐為宗旨,調整課程體系建設本專業以企業崗位素質要求為標準,以培養專業技能為主要目的,以實際工程項目為中心,以具體教學情境為載體,進一步完善和改進課程體系,加強專業知識與實踐技能的相互滲透和彼此融合。因此本專業在課程設置上,重點選擇具有較強實踐性和實用性的課程。
4.3以項目為導向,大力推進理實一體為了滿足國家對于高等職業教育工學結合的要求,有針對性的進行實踐教育教學改革,優化教學方法,加大再造力度,該專業教師基于多年的實踐教學經驗,結合來自相關合作企業的反饋和建議,與企業工程師合作,從高職學生的認知規律和特點出發,以企業實際生產過程案例為載體,以具體實踐項目為依托,針對主干課程編寫了相應的項目化教材。截至目前為止,該專業教師已主編與參編了《生產過程控制系統的設計與運行維護》、《先進組態控制技術及應用》、《傳感器檢測與應用》、《PLC應用技術圖解項目化教程》等共18部適用于高職高專教學的項目化教材??茖W知識的學習與實踐操作能力的提高緊密融合貫穿于每個具有實際背景的典型案例之中,逐步突破重點難點,激發學生濃厚的學習興趣,通過實際動手操作鞏固對理論知識的認識理解并鍛煉其實踐操作的能力。有利于畢業生更快的適應具體崗位的實際工作,鍛煉培養了其利用學校所學習到的理論知識去發現、分析并解決實際工作中遇到的具體問題的能力。
4.4以素質為終極,加強非智力因素培養《中國制造2025》提出了以創新為驅動,要提高國家制造業的創新能力,這就為該專業培養學生的非智力因素指明了方向,即要大力培養學生的科技創新能力。本專業成立若干導師工作室,根據學生的興趣以及專業知識的掌握程度合理搭配并分組,因材施教,充分發揮學生自身的主觀能動性與創新積極性,讓學生在專任教師的引導和帶領下,基于理論知識基礎和熟練的實踐動手能力,自主設計研發,制作專業創新作品,參加創新創業大賽,申請創新發明專利。通過組建學生科技創新社團和創新創業中心,鼓勵學生基于所學習的理論知識和所掌握的專業技能,勇于創新,自主創業,借此加強學生對新技術新產品的敏感度和開發新市場的敏銳度,為其未來的發展開辟科技創新和自主創業的新領域。
5結論
在《中國制造2025》的社會背景下,根據企業與社會的要求,相應對人才培養方案進行改革和完善已成為勢不可擋的趨勢。總結企業對專業人才的培養建議后,應當采取相應的改革措施,應當以行業為標桿,改進人才培養模式,以實踐為宗旨,調整課程體系建設,以項目為導向,大力推進理實一體,以素質為終極,加強非智力因素培養。
電氣自動化技術專業只有始終堅持以《中國制造2025》為綱領,以滿足企業需求為目標,動態調整人才培養模式,大力推進人才培養改革,積極采取應對的實踐措施,才能培養出基本知識功底扎實,實踐動手技能高超,同時具有卓越的科技創新思維和突出的職業能力素質,廣受企業的好評并深受社會的認可的高素質技術技能型人才。
參考文獻
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1.考研人群的增加和本科生生源來源的多途徑使得畢業設計類型選擇出現差別
隨著研究生的擴招和考研本科生的增多,為了更好地使本科教學和研究生教學銜接起來,一些學生更愿意選擇研究型畢業設計。與此同時,另一些同學因其家庭(比如有些屬于電力系統內職工的子女)和個人的原因更愿意選擇走上工作崗位,因此這部分同學更愿意選擇應用型畢業設計。
2.學生本身的知識基礎差異性使得研究能力出現差別
錄取來自全國不同省份和地區的本科生,其地域等差異性造成學生的知識結構和基礎也有較大區別。在筆者供職的學校,其中幾屆電力專業的本科生來源還包括部分專升本學生,這樣迥異的知識背景加上不同學習能力和學習態度,在接下來三年多的本科基礎知識學習過程中造成了更多差異性,這就使得他們的研究能力也出現更多差別。在電氣工程及其自動化本科畢業設計中出現的這些新問題無處不體現了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業的畢業設計教學工作也有必要隨之做相應改革。
二、面向具體對象的多元化、差異性教學改革
1.畢業設計選題的多元化、差異性改革電氣工程及其自動化專業適合本科生畢業設計的幾種傳統工程設計主要包括變電站或發電廠電氣部分設計、繼電保護設計、電網規劃設計等。這些傳統設計不僅種類較少,且設計模式大同小異,往往在網上有大量相似的范本。若大比例出此類題型,既難控制學生的抄襲行為,也未能適應學生興趣及就業新形勢所帶來的新變化。因此,畢業設計選題種類更應多元化發展,除體現專業的“強電”特色外,還要兼顧所學的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識,給學生更多選擇。畢業設計選題的差異性則主要表現在具體對象化的選題。
針對學生自身水平及興趣要求制訂不同難易程度、不同類型的畢業設計題目,并指引學生進行適合自身情況的選擇。即:既不讓學生見到題目后因無從下手而產生畏難情緒,又不要讓基礎好的同學一拿到畢業設計題目就產生輕視的態度甚至覺得和課程設計沒什么區別。不僅如此,不管對于研究型還是應用型的設計,也均需根據本專業學生自身特點和需要把控好各自比例來進行選擇。表1簡單列舉了改革后的一些畢業設計選題的案例,這些案例可以大致反映電氣工程及其自動化專業畢業設計選題的多元化、差異性改革宗旨。
2.畢業設計教學內容的多元化改革
教學內容的豐富多樣不僅要表現在各種文獻的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業軟件的使用教學以及論文寫作方法、規范的講授上,更要表現在最新的專業發展趨勢的把握以及在本專業畢業設計的貫穿上。例如,隨著新能源的發展,近年來有不少學生相繼進入風電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業設計的教學內容中也要有意識逐步加入這部分內容。表2對這些內容均做了部分列舉。
3.教學方式和教學平臺的多元化、差異性改革
(1)差異性的教學方式改革。因人而異的教學方式對于電氣工程及其自動化專業學生的畢業設計指導工作尤其重要,特別是在一些有專升本學生的院校。因本專業學生在理論知識和實踐知識水平上各有側重,因此差別較大。其中統招的學生在理論知識上水平整體較高,而專升本同學因其之前學校的培養目標不同的原因致使其理論知識相對較弱,但與電力系統相關的實踐知識卻較豐富。因此,在本專業畢業設計教學工作中認清這些差別,分別進行差異化的教學是十分必要的。例如,對于專升本的同學應注重過程教育,讓其掌握基本知識、基本規范、設計原則、標準等,而對于理論知識較豐富的學生則主要注重方法指導和難度稍高的資料提供等。
(2)教學平臺的多元化利用。動用包括校企合作、聯合指導、校外設計等多元化的畢業設計教學平臺,給學生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動化專業學生畢業設計效果的改革要素之一。比如,現在很多用人單位都要求本科生在簽約之后進入該企業進行工作前的實習,為了使得畢業設計更貼合學生今后工作的內容,鼓勵學生在實習期間充分利用企業人力技術及設備平臺來完成畢業設計也是相當可取的一種方式。對應于多元化、差異性的教學方式和平臺,教學質量監控及評價體系也應反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學校公開答辯抽查、學校和學院論文抽查以及論文重復率抽檢等多個質量監控和評價環節外,指導老師更應注重學生畢業設計的平時表現,對于在校外進行畢業設計的同學,還應定時聯系并做好校內校外指導教師的雙重監督和評價。
三、結語
[關鍵詞]互動教學法;中職教育;電氣自動化;運用
當前中國社會經濟快速發展,人才起到了巨大的推動作用。國家適時提出了“人才是第一生產力”的觀念,使得人才培養得到了越來越多的關注,人才培養模式以及教育模式改革也成為當前教育界研究的焦點。在這種形勢下,中職院校采用傳統的教學模式已然不能滿足新形勢下對創新人才培養模式的社會需求。在實踐教學過程中發現互動教學法在中職院校的教學活動中效果顯著,教學水平明顯提高。下文將結合中職電氣控制和自動化專業素質要求對互動教學法在中職電氣控制和自動化專業中的運用進行詳細分析。
1 中職電氣控制和自動化專業素質要求
中等職業教育的培養目標是培養德智體美全面發展,具有綜合職業能力,在生產、服務、技術和管理第一線工作的高素質勞動者和中初級專門人才。目標核心是以素質為基礎、以能力為本位。結合中等職業教育的培養目標,從電氣控制和自動化專業發展趨勢來看,該專業的中職學生需要具備以下幾點職業素質:
一是專業能力。專業能力的培養包括培養學生的電氣自動化系統的安裝調試能力、電氣自動化設備的維護維修能力、電氣自動化設備的技術改造能力以及其后的生產組織能力、質量管理能力等等。
二是實踐能力。實踐能力包括方法能力和社會能力兩個部分。方法能力是指學生應當掌握識圖繪圖、計算機、信息處理等學習方法;社會能力則是指培養學生與他人合作的能力和遇到困難解決問題的能力。
2 互動教學法在中職電氣控制和自動化專業中的運用
2.1 理論與實踐相結合,提升教學水平
在傳統的電氣控制和自動化專業教學中,教師是將理論知識教學和實踐操作教學分開的,雖然一定程度上保證了理論知識的傳授,但是以這種教學方式獲得的知識相對抽象,無法給學生留下深刻的印象,課堂氛圍相對枯燥。運用互動教學法,把課堂引入實驗室,在教師講課的同時學生在教師的引導下進行操作演示,將課堂上所掌握的理論知識和專業技能及時進行鞏固。學生遇到的理論理解和操作技能疑問能夠的得到及時解答,理論與實踐融會貫通。與此同時,教師可以根據學生的課堂反饋適時調整自己的教學內容和進度,教學更加有的放矢。運用互動教學法,不僅課堂氛圍變得輕松熱烈,教師的教學水平也得到了質的飛躍。
2.2 調動課外學習熱情,開展專業技能競賽
在將理論與實踐相結合的互動教學法運用中,學生的學習興趣得到激發,學習的主動性和探索性也得到了提升。而互動教學法除了可以運用在課堂教學中,也可以在課外以開展專業技能競賽的形式得到體現。開展專業技能競賽主要以創新發明的形式展開,既鼓勵學生發明新事物新方法,也鼓勵學生對前人的發明創造進行改良改進。這樣,在課外開展專業技能競賽,不但使得互動教學法在課堂教學中的運用成果得到體現,而且也進一步調動了學生的學習熱情和積極性。課內課外相輔相成,使互動教學法在中職電氣控制和自動化專業中的運用 效果加倍放大,達到1+1>2的理想效果。同時專業技能競賽的展開,也滿足了中等職業教育以能力為本位的培養要求,有利于學生的就業,使之成為適應電氣控制和自動化專業素質要求的高技能人才。
2.3 分層教學,提高學生整體水平
每一個學生都有自己的特點,有的學生天資聰穎,接受新事物能力強,有的學生相對笨拙,無法獨立完成任務。因此在互動教學過程中,教師應該根據每個學生的特點因材施教,區別對待。例如有這樣一位學生,通常很簡單的一個電氣改造,他總是有各種各樣奇怪的問題,有時甚至他提出的問題老師也沒有想到??吹竭@位學生如此強烈的好奇心和求知欲,筆者推薦他去查看一些專業期刊論文資料,了解專業的最新研究成果,并且竭力推薦他去參加校內外開展的電氣控制和自動化專業創新活動,最終都取得了令人滿意的成績
還有一位學生則非常懶惰,不能及時完成老師布置的任務,喜歡拖拉。對于這樣的學生,老師應該以更加嚴厲的要求去規范他們,督促他們改掉自己的不足。通過這樣的分層教學,每個學生的特點和長處都得到了最大的發揮,學生整體水平得到提高。
2.4 加強專業與企業之間的合作
理論與實踐相結合,不僅要求理論知識與實踐操作相結合,還要求理論知識與生產實踐相結合。二者的區別在于將電氣控制和自動化教學從課堂搬到了企業生產車間,使得學生能夠將所學得的理論知識進行更深刻、更具有現實意義的實踐。為此可以以加強專業與企業之間合作的方式開展互動教學。一方面可以加深學生對理論知識的理解,提高專業技術能力;另一方面可以為學生提供良好的實習環境,豐富就業履歷,使學生成為符合中職電氣控制和自動化專業素質要求,適應社會、企業要求的人才。
3 結語
綜上所述,將互動教學法運用到中職電氣控制和自動化專業教學中,可以為社會、為企業培養出既具有專業理論知識又具有專業技術能力的高素質人才。學生能夠在中職畢業之后最快地融入社會,融入自己的崗位。
參考文獻
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關鍵詞:《電氣工程畢業設計》;畢業設計;教學設計;實踐教學
交流電流測量《電氣工程畢業設計》課程是專業教學的最后一個環節,是整個電氣工程及其自動化專業教學的總結,是培養學生綜合運用所學知識和技能,進行工程技術和科學研究基本訓練的重要教學環節,也是對大學生培養階段教學質量的綜合檢驗。
一、教學目的與要求
通過畢業設計環節,要突出對學生綜合能力的培養和訓練。要培養學生查閱和運用文獻資料的能力,外語閱讀和翻譯能力,獨立分析與思維能力,書面與口述表達能力,創新能力;結合畢業設計工作內容,有側重地培養學生熟練進行程序設計和開發計算機應用系統的能力;培養學生樹立嚴謹求實的工作作風。通過畢業設計(論文),要求學生在指導教師的指導下,獨立完成一項選定的設計任務或專題研究題目,最終撰寫出符合要求的畢業設計(論文)。包括:(1)調查研究,查閱、收集和綜合文獻資料的能力;(2)進行方案論證,分析比較,制訂計劃和試驗研究方案的能力;(3)工程設計、計算和繪圖能力;(4)安裝、調整和實驗研究的能力;(5)總結提高、撰寫畢業設計論文的能力。
二、過程組織與管理
《電氣工程畢業設計》課程總學時10周,10學分,安排在第8學期進行,可以校內集中或校外進行,也可以校內、校外相結合。第一階段:選題。在第7學期末,根據學生人數,教研室安排老師布置畢業設計課題,給出每個課題的《畢業設計申報表》和《畢業設計任務書》,對相關畢業設計課題的任務要求、工作內容和時間安排做好確定,并填寫《畢業設計選題登記表》,組織學生進行選題。確定畢業設計課題后,老師引導學生對課題進行分析,學生查閱、收集相關文獻資料,分析研究后,撰寫《開題報告》和《英文翻譯》,為后續的課題設計做好準備。第二階段:課題設計過程。在第8學期,進入畢業設計課題的具體工作階段。在這個過程中,學生根據任務書中的工作內容和時間安排,對每個環節進行方案的分析、論證、選擇、設計和調試,每周與老師交流兩次,并填寫《過程管理手冊》,對問題和解決方法進行總結。在交流電流測量設計課題中,要求交流電流輸入量程5A,經過信號取樣電路、調理電路,采樣保持電路,A/D轉換電路,將采樣值送單片機,計算并顯示出電流有效值。第三階段:答辯。由學院答辯小組負責組織畢業設計(論文)答辯工作,指定有經驗的教師擔任組長。每個學生的答辯分兩階段進行:①自述的學生扼要報告自己畢業設計的內容和成果,約10分鐘;②答辯小組成員提問和學生回答問題,10分鐘~15分鐘。每個學生答辯的總時間一般不超過40分鐘,特殊情況可酌情適當延長。通過《電氣工程畢業設計》課程,學生應用已學過的專業知識達到設計任務的要求,實現從理論到實踐的過程,同時在設計工程中積累經驗、培養工程意識和思維方式,加強對學生創新能力、實踐能力的培養,為以后工作能力的提高打好基礎。
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關鍵詞:智能化技術;電氣工程;自動化控制
引言:
在現代化的今天,依舊應用傳統的自動化控制技術來控制電力工程,無法滿足電氣工程發展的需求。此種情況下,應當利用智能化技術來優化和創新電氣工程自動化控制,這可以大大提高電氣工程自動化控制效率,推動電氣工程良好發展??梢哉f,智能化技術是推動電力工程自動化控制水平提高的有效手段。那么,智能化技術如何有效的應用于電氣工程自動化控制中呢?本文筆者將在下文圍繞此問題展開分析和探討,希望對于促進電力工程良好發展有所幫助。
一、電氣工程自動化控制中智能化技術的特點
電氣工程自動化控制中智能化技術的特點主要表現在以下幾方面。
(一)智能化技術的自動化水平高
相對于傳統電力工程自動化控制來說,運用智能化技術的自動化控制可以在無人控制和操作的情況下,有序的、有計劃的運行。這是因為利用智能化技術來控制和調節電氣設備,是按照設定的情況來標準的、規范的控制調節電氣設備,這會使電氣設備以最佳的狀態來運行,如此就可以科學、合理的控制電力工程,使之安全、穩定、有效的運行。
(二)智能化控制器無需操作模型
利用智能化技術而構成的智能化控制器,其具有緊密系數高的特點,在具體的控制電力工程的過程中,可以相對精確的、詳盡的掌握電力工程相關數據。以此為依據,對電力工程進行科學的、合理的、有效的控制,使其正常、穩定的運行。利用智能化控制器的應用,無需依靠操作模型來進行電氣工程控制,這大大提高了電力工程自動化控制效率。
(三)智能化技術的數據處理能力較強
與傳統電力工程自動化控制相比,在電力工程自動化控制中應用智能化技術,可以使增強自動化控制水平,使其能夠針對不同對象,進行相應的數據分析和數據處理,合理控制,提高控制效果。但是有些控制對象具有多樣性,不容易控制,及時利用智能化技術也不能夠實現控制對象全面化。所以,在未來發展電力工程自動化控制時應當注意此種方面的強化。
二、電氣工程自動化控制中智能化技術應用的優勢
智能化技術作為科學技術的產物,將其應用于電氣工程自動化控制中,可以對信息進行收集、分析、處理、反饋,優化和調整電氣工程自動化控制,促進電氣工程良好發展的同時,節約人力資源??梢哉f,電氣工程自動化控制中應用智能化技術具有多種優勢。主要表現為:
(一)智能化函數近似器應用性更高
因為智能化技術的應用,可以說人工智能在電氣工程自動化控制中充分發揮作用。也就是根據電氣工程自動化控制的對象,智能化函數近似器會選用適合的函數計算方法來計算控制對象相關的數據,得到精確度高和真實的數據結果(如圖一所示)。以此為依據,科學、合理的調控電氣工程,可以提高電氣工程的質量和效率。
(二)智能技術更易于調節
在電氣工程自動化控制中應用智能化技術,可以實現人工智能控制器對電氣工程數據進行收集和分析,進而合理控制電氣工程。此種電氣工程自動化控制方式,即使沒有相關專家作指導,也能夠有效的完成電氣工程的控制,為使電氣工程良好運行創造條件。
三、智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用
綜合上文電氣工程自動化控制中智能化技術的特點和優勢,可以確定智能化技術有效的應用于電氣工程自動化控制中,可以大大提高自動化控制水平,為推動電氣工程良好發展做鋪墊。
(一)智能化技術能夠診斷電氣工程存在的故障
電氣工程系統運行過程中,電氣設備會受到環境因素、自身因素等因素的影響,使其出現故障,影響電氣工程系統運行效果。為避免此種情況出現在電氣工程系統中,智能化技術的有效應用,可以電氣工程進行全面的、詳細的檢測,找出故障的電氣設備。在此基礎上對故障設備的相關數據進行收集、分析、反饋,找出解決故障的有效方法,為使故障的電氣設備再次有效應用創造條件。
(二)智能化技術對電氣設備優化設計
電氣工程自動化控制的過程中,經常需要對電氣設備進行設計,確保所設計的電氣設備可以有效的應用,為促進電氣工程有效應用提供條件。但是,要想設計出,滿足電氣工程需要的電氣設備是比較困難的。因為電氣設備設計是非常復雜和繁瑣的,設計人員不僅要掌握專業的知識,還要具有較強的設計經驗,在設計中詳細的分析電氣設備的功能和作用,在此基礎上科學、合理的設計,才能夠確保電氣設備可以有效應用。但智能化技術應用于電氣設備設計中,可以利用遺傳算法、智能化CAD技術等來輔助電氣設備設計,這可以在一定程度上優化電氣設備的設計,為設計出功能強、性能佳的電氣設備創造條件。
(三)智能化技術在電氣工程自動化控制中的智能控制
智能化技術應用到電氣工程自動化控制中,可以促使自動化控制向自動操作化、自主化、高效化、智能化的方向發展。之所以這么說,主要是電氣工程自動化控制中應用的智能化技術,可以針對控制對象實際情況,提出行之有效的控制方案,進而對自動化控制系統進行適當的調節,使其可以按照控制方案來控制電氣工程各個方面,提升電氣工程水平,為促進電氣工程良好發展創造條件。
結束語:
在我國科學技術不斷發展的當下,傳統的電氣工程自動化控制已經無法,滿足電氣工程的發展。此種情況下,應當在電氣工程自動化控制中科學、合理的應用智能化技術,促使智能化技術在電氣工程自動化控制中充分發揮作用,診斷電氣工程存在的故障、電氣設備優化設計、電氣工程自動化控制中的智能控制,提升電氣工程自動化控制水平,推動電氣工程良好發展創造條件。所以,智能化技術科學、合理的應用于電氣工程自動化控制中至關重要。
參考文獻:
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[2] 耿英會.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J];科技創新導報;2012(02).
為了構建工程教育質量監控體系和工程教育與工程界的聯系機制,實現我國工程教育的國際互認,提升我國高等工程教育的國際競爭力[1],教育部于2006年3月正式啟動了工程教育專業認證試點工作。作為四個試點認證專業之一,電氣工程專業的認證籌備會議于2006年4月5日在北京召開,著手起草相關文件和認證標準等;隨后的會議又進一步修改與完善了相關文件等[2]。
電氣工程專業認證首要的關鍵問題是判斷培養目標、課程設置及教學內容等是否符合專業認證通用標準[3]和補充標準[4]。為此,對照上述標準的要求,我校電氣工程及其自動化專業進行了課程設置方面的相應改革,為順利通過專業認證[5]奠定了基礎。
一、學分規定與畢業要求學分
我校按照理論課程16學時對應1學分、獨立設置的實驗課程30學時對應1學分進行學分設置。根據培養計劃,電氣工程及其自動化專業學生必須修滿168個學分方可畢業,包括理論教學學分和集中實踐環節學分。理論教學占132學分、集中實踐環節占36學分;其中,理論教學中的必修課為98學分,人文及社會科學選修課為6學分,其它選修課為28學分。
為了全面推進素質教育,激勵學生樹立創新意識,培養學生的實踐能力和創新能力,提高學生綜合素質,學校鼓勵學生積極參加第二課堂活動,制定了《長沙理工大學第二課堂學分認定暫行辦法》。第二課堂活動主要包括:各級各類競賽,論文和科技成果,科研活動,各類過級考試和職業技能考核,社會實踐活動,公益勞動等,“大學生素質拓展中心”或“陽光藝術團”組織的各類培訓班,學生會或學生社團聯合會組織的活動,各學院根據自身特點確定的活動或項目。學生參加上述各類活動并至少獲得10學分方可畢業(第二課堂學分不包含在畢業總學分之中)。
二、教學計劃的修訂
我校對于教學計劃修訂有較為完善的制度,一般每隔4年左右就對培養方案進行一次修訂,教學計劃的修改隨同進行。培養方案和教學計劃一經確定,將保持一定的穩定性;其修訂原則上根據國家或社會發展的要求進行。教學計劃批準后,教學組織和實施嚴格按照教學計劃表執行。
根據電力行業的發展需求,近年來,電氣工程及其自動化專業分別于2006年、2008年、2010年和2013年對教學計劃進行了修訂,由專業負責人帶頭、骨干教師參與,廣泛征詢學生和相關行業的企事業單位意見,并經學校組織的校內外專家評審通過后才確定。2013年在遵循學校指導原則的大前提下,結合學院培養目標,尤其是在聽取校外的企業專家對培養方案審核意見的基礎上,為了更好的彰顯專業特色,增強本專業人才培養的工程適應性與工程應用性,同時為了使課程之間的銜接更為合理,針對本專業培養方案細節進行了相應調整。例如,增加了本專業直接與工程應用緊密相關的幾門最重要的專業課和專業平臺課的學時:“發電廠電氣部分”、“繼電保護原理”、“電力系統暫態分析”三門課程的課時由原方案的56學時增加為64學時,“高電壓技術”課程由原方案的40學時上升為48學時;另外,適當加強了與本專業工程應用聯系較為緊密的基礎課與專業基礎課:“線性代數”由32學時調整為40學時,“電路理論A(上)”與“電機學A(上)”皆由48學時增加為56學時,并新增了一門選修課“工程力學”;為了使課程安排與銜接更為合理,將“線性代數”提前到第一學年的秋季學期,以便與課程“電路理論A”更好的銜接,將“發電廠動力部分”提前到第二學年春季學期,使其與“認識實習”更好的配合,將比較重要的專業限選課“電力系統自動控制技術”提前到第三學年春季學期,以加強其教學效果;將限選課“電力電子技術A”提前到第三學年秋季學期,以便與“電力系統自動控制技術”更合理的銜接;另外考慮到原方案中所設置的高電壓專業方向的應用面較窄,往屆學生選擇該專業方向的很少,甚至無法開班,因此,本次方案中取消了高電壓專業方向,但為了適當加強高電壓技術方面的內容,增加了“高電壓技術綜合應用”這門選修課。
三、課程開設體系
根據專業認證通用標準[3]和補充標準[4],在電氣工程及其自動化特色專業課程體系的基礎上,根據本專業培養目標定位,其培養規格、培養途徑和培養質量都以培養目標達成為導向,課程的開設也緊緊契合培養目標和畢業生能力要求。本專業課程體系稱為“6+1”結構:由人文及社會科學類、數學與自然科學類、工程基礎類、專業基礎類、專業類、工程實踐與畢業設計(論文)6個模塊和課外教育活動模塊組成,課程結構比例為:人文及社會科學類課程(含外語)占總學分的21.1%,數學與自然科學類課程占總學分的15.5%,工程基礎類課程、學科專業基礎類課程與專業類課程占總學分的43.2%,工程實踐與畢業設計(論文)占總學分的20.2%;具體課程開設情況見表1,主要課程的先修關系如圖1所示。課外教育活動主要考慮學生綜合素質及個性化能力培養,在課堂之外可獲得的創新學分(我校普教本科生第二課堂活動學分折算表見表2)。
四、課程體系的特點分析
通過對表1、表2和圖1所示課程體系的分析,可以發現以下特點:
(1)通過人文及社會科學類課程,培養學生人文科學素養、社會責任感和職業道德,使之具備一定的經濟和管理知識;并具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力;
(2)通過數學與自然科學類課程的學習,培養學生應用數學與自然科學知識解決本專業中工程問題的能力;
(3)通過工程基礎類課程的學習,培養學生掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關國內外最新科技文獻的能力;
(4)通過專業基礎類課程的學習,掌握學科基礎知識和專業基本理論知識,培養學生不斷學習和適應發展的能力;
(5)通過專業類課程的學習,了解與本專業相關的職業和行業的生產、設計、研究與開發,能正確認識電力技術對于國民經濟和社會發展的影響;了解本專業的前沿發展現狀和趨勢;
(6)通過工程實踐與畢業設計(論文)等工程實踐環節,提高學生綜合運用理論和技術手段解決實際問題的能力和追求創新的態度和意識;培養學生的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力。
顯然,上述課程體系滿足了《工程教育專業認證通用標準》[3]中培養學生“十大”能力的要求,同時通過專業基礎、專業課的學習,滿足《電子信息與電氣工程類專業認證補充標準》[4]中知識要求、能力要求、工程要求和特別要求條款。通過選修課的設置,學生可根據自身實際及職業規劃的需要有選擇性的學習。
【關鍵字】電氣工程及自動化;應用型人才;實踐教學
電氣工程專業主要特點是強弱電結合、軟件與硬件結合、理論知識學習與實踐應用能力培養相結合。隨著社會經濟和科學技術的發展,對于電氣工程及其自動化專業學生的知識結構而言,培養范圍不僅要有一級學科“電氣工程”的特色,應具備“強弱電”的知識結構,而且也應當具備較廣的人文、社會等方面的知識,有較強的實踐動手能力。因此要加快實驗室建設步伐,逐步實現實驗教學條件現代化,必須積極開拓,建好一批有層次、相對穩定的實習教學基地。
1 電氣工程及其自動化專業課程體系的探討
隨著科技的發展,電氣工程的學科結構、研究領域、技術領域發生了很大變化。電氣工程愈來愈多地應用信息技術、計算機技術、通信技術、電力電子技術和自動化技術,電氣工程及其自動化專業內涵也發展演變為強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合、元件和系統結合。要求培養的學生具有解決電氣工程與自動控制技術問題的基本能力。電氣工程學科的主要任務是提高電力系統和用電設備的技術含量和運行質量,提高運行的合理性和可靠性,提高運行效率。弱電知識需要越來越多,強弱電融合是電氣工程專業教育的必然趨勢。電氣工程及其自動化專業課程體系的構建:
1.1 根據培養目標確定對學生知識結構和能力結構的要求
根據培養目標,學生應該具備的主要知識結構和能力結構為:第一點是要求掌握比較扎實的數學、物理等自然科學的基礎知識,具有較好的人文社會科學基礎和外語綜合能力;第二點是要具有系統地掌握電路理論、電子技術、電力拖動與控制、計算機基礎及應用等專業知識,具有解決和處理企、事業單位中日常電氣控制與運行的技術能力;第三點是應獲得較好工程實踐訓練,具有較熟練的計算機應用能力和較強的工作適應能力,具備一定的科學研究、技術開發、實際工作能力;第四點是掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的市場分析和決策能力,通過鍛煉能夠在企、事業單位從事管理與決策工作。
1.2 如何構建課程體系
按專業培養目標和培養方向,結合用人單位對專業人才素質、知識和技能的要求,要根據學生應具備和達到的知識結構和能力結構構建課程體系,課程的設置和專業教學內容不是毫無聯系的排列,研究課程的內在聯系,形成條塊清晰而又相互融合的專業體系結構是必需的。根據本專業特點,除了公共基礎課程大平臺外,涉及本專業的課程可劃分為四個課程群:電子技術課程群、計算機應用技術課程群、自動控制課程群、電機與電能系統課程群。
電氣工程學科的快速發展與應用離不開電子技術的飛速發展,所以本專業應加強電子技術課程設置并優化其教學內容,特別是應加強集成電路、超大規模集成電路、可編程超大規模集成電路CPLD等內容的學習。由于自動化的發展一直都是借助計算機技術的發展而發展的,所以工業自動化的前途在于計算機技術服務于控制技術的發展,因此從小的控制裝置到大型的控制系統都要應用計算機技術。課程設置包括計算機應用基礎、程序設計、微機原理及應用、單片機原理與接口技術、嵌入式處理器及操作系統、數字信號處理器(DSP)原理及應用、工業計算機網絡等。另外工業工程系統實現的重要原理及技術,對于促進學生專業思想的形成,理解專業構建的體系以及對今后的控制工程應用都是十分重要的。
按照學生學習過程中的認知規律和實踐教學自身的客觀規律,與學習的不同階段相對應,研究建立了四層次結構實踐教學體系。它的層次性體現于從低年級到高年級循序漸進、由淺入深,從認識性實踐,到驗證性、設計性、綜合性及創新實踐。培養具有工程素質、創新能力和較強動手能力,能獨立分析解決實際問題的應用型高級人才,不僅在理論教學中應致力于理論的應用,更重要的是加強實踐環節,建立知識和能力并重、實驗教學與理論教學有機結合,而且相對獨立的實驗教學體系。
2 加強實踐教學管理
首先通過對課程的優化,減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗和系統性的實習環節。通過開放性實驗和創新學分平臺,開展個性化實踐教學改革,讓學生根據自己就業意向、實習興趣和特長,選擇實驗內容和設計方案,組織實驗和實習教學。在系統的實習過程中要求學生完成從元件的選擇到系統的組裝,從單元電路調試到系統調試,使其具有系統實踐應用能力。
2.1 要抓緊實踐教學的質量
在合理構建實踐教學體系中,努力建設相對完整、與理論教學聯系緊密的實踐教學體系。實踐教學內容的更新,必須注重加強對學生創新思維和綜合能力的培養。要對現有的實驗教學內容進行整合,進一步減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性及研究創新型實驗。要充分利用網絡等現代化技術及先進的教學手段,積極使用計算機教學軟件和多媒體教學課件,推廣運用虛擬仿真技術和實踐相結合,并逐步建立以學生為主體、以學生自我學習和訓練為主的實踐教學開放教學體系,并逐步擴大開放教學的比例。不同類型的實踐教學環節(實驗、實習、課程計、生產實習、畢業論文與畢業設計等)在教學計劃中的學分、順序及時間分配等方面要符合培養目標要求,要與相關課程保持協調一致的關系。
2.2 要保證實踐教學基本條件
我們一方面要聘請基地所在單位的專家、專業技術人員和管理干部一起參與實習教學環節的管理和指導;另一方面積極幫助基地所在單位開展員工技術培訓、科技開發和科研等工作,使實習基地同時成為科技開發和人才培訓基地。在互惠互利的基礎上,不斷拓展校外實習基地建設的新道路。以實現加快實驗室建設步伐,逐步實現實驗教學條件現代化的目的。實踐教學各環節的規范化管理是保證實踐教學質量的基本前提。理順管理體制,建立與完善實踐教學評價體系,是提高實踐教學質量的重要措施。
3 電氣工程及自動化專業培養目標及方法
基礎課一定要給較多學時,讓學生牢固掌握,為后續課程的學習和自主學習提供有力的保障。專業課的門數較多,學時較少,主要給學生介紹專業內容和國內外發展動向。在重點、難點講解的基礎上,激發學生的學習興趣,培養學生的自學能力和終生學習思想。電氣工程專業在一定程度上要進一步拓寬專業口徑,新的強電專業的人才必須掌握更多的信息技術、自動化技術和計算機技術。遵照教育要“面向現代化,面向世界,面向未來”的精神,貫徹德智體全面發展, 培養基礎理論扎實,知識面寬,重視理論聯系實際,強化實踐動手能力,重視自學能力、創新能力和“復合型”“應用型”人才的培養。針對電氣自動化技術的不斷發展變化,理論教學內容也應進行適當調整,刪除一些陳舊落后的技術課程,加入一些最新技術和當前應用比較廣泛的技術作為課堂教學內容。
為使我們培養的人才能順利進入市場參與競爭,高等學校的畢業證書和學位證書是畢業生獲得從事相應專業工作的必備的兩張準入證。專業人員職業資格證書(高級維修電工)是畢業生獲得從事相應專業工作的又一準入證。在此基礎上學生走向社會,經一段時間的工作鍛煉,可向注冊工程師等有關的專業技術人員職業崗位的資格認證努力。
4 結語
世界科學技術迅猛發展和信息時代的到來,對我國高等人才的規格和質量要求也越來越高。另外,我國社會主義現代化進程及經濟發展的需要,使高等人才的培養面臨著新的挑戰。在人才培養過程中,我們應注重強電與弱電結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合、運行與制造結合,使學生畢業后的就業有很強的適應性,既可以從事電力系統及其相關領域的工作,也可以在自動化及信息技術領域從事工程設計、研究開發、系統運行等其他方面的工作。
參考文獻:
關鍵詞:自動化專業;實踐教學體系;構建
0 引言
高等學校自動化專業教學指導分委員會將自動化學科專業分為“研究主導型”本科自動化專業、“工程研究應用型”本科自動化專業、“應用技術主導型”本科自動化專業和“技術技能型”??谱詣踊瘜I。而“應用技術主導型”本科自動化專業分布在地方非重點院校和新升本院校,相對于理論教學而言,實踐教學是教學過程中最薄弱的環節。實踐教學是整個教學體系中重要的組成部分,是“應用技術主導型”本科自動化專業教育中不可缺少的重要環節。
要改革人才培養模式,提高人才培養質量,增強畢業生的適應能力,教學內容和課程體系的改革是當前高等教育教學改革的重點和難點,通過對課程體系的整體優化來培養出“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的創新人才,是高校所面臨的一個重大理論和實踐課題。高校要發展,必須以人才培養質量為生命線,而實踐教學環節是影響當前高校人才培養質量的最突出的環節。因此,構建實踐教學體系是高等院校教學基礎建設的重點。實踐教學體系建設的核心內容包括:系統科學的實踐教學模塊構建、內外結合的實踐教學基地建設、實踐教學教師隊伍建設等等。
近年來,我校在切實加強實踐教學體系建設方面進行了積極有益的探索與實踐,效果明顯。本文結合我校自動化專業教學內容和課程體系的整體優化,就實踐教學環節進行了闡述。
1、構建科學合理的實踐教學體系
根據自動化專業的培養目標,對實踐教學環節作精心梳理和研究,使各個實踐環節和相應的理論教學密切銜接。以培養學生實踐能力和創新能力為目標,遵循實踐教學先基礎后應用、四年實踐連成線的原則,加大實踐教學的比例,增加集中實踐周數,構建各個環節優化組合的新體系,實現實踐教學的層次化。實踐教學體系如圖1所示。
1.1入門層。入門層大學物理實驗是學生進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端,是對學生進行科學實驗基本訓練的重要基礎,在激發學生的想象力、創造力,培養和提高學生獨立開展科學研究工作素質和能力方面具有重要的奠基作用。電工電子實訓安排在大學一年級結束后,在學生還沒有學習專業技術基礎課電工、電子技術前進行。通過有趣的且貼近生活的“電工電子實訓”項目,如家用電器安裝;簡易電子產品焊接、制作及安裝調試;計算機組裝(DIY);繼電控制柜裝配等項目,建立對電工、電子元器件、工藝流程、電器設備、電子儀器等的初步認識,激發學生學習電子電路工作原理、設計技巧的熱情,熱愛所學的專業,對后續技術基礎課和專業課學習有很強的促進作用。
1.2基礎層。基礎層以獨立設課的教學形式學習電路和電子技術,完成系列電工實驗、電子技術實驗。該層次要求學生理論聯系實際,完成嚴格的電工、電子實驗技能訓練。該層次中增加設計型、綜合型實驗內容的比例,有利于培養學生的分析問題解決問題的能力、創新能力,為后續拓展層的實驗教學打下堅實的理論和實踐基礎。
基礎層的基本要求是:培養學生基本工程素質、基本實驗技能和分析問題解決問題的能力。
1.3拓展層。拓展層是學生試驗和小型設計環節的核心層。學生要完成嚴格的專業課程的實驗技能訓練和設計能力鍛煉。
本層實驗系列主要包括:過程控制系統系列實驗、、計算機應用技術系列實驗。
過程控制系統系列實驗完成《自動檢測與儀表》、《過程控制工程》、《計算機控制技術》、《現場總線》、《自動控制系統》、《工業計算機網絡》和《自動化綜合實訓》等主干課程和教學環節的基本課程實驗和綜合實驗。
控制技術系列實驗完成電機與拖動實驗、電氣控制實驗、電力電子實驗、自動控制原理實驗、交流變頻調速實驗、檢測技術實驗、計算機控制技術實驗等。
計算機應用技術系列實驗完成單片機原理與應用實驗、嵌入式系統實驗、EDA實驗、DSP實驗、微機原理與應用實驗、程序設計實驗等等。
各課程的實驗內容可分為基本型、設計型、綜合型三種類型的實驗,可以有機組合,滿足實驗學時增加和設計型、綜合型實驗比例增加的要求。
本層課程設計系列主要包括電子技術課程設計(小型電子系統、電子產品的設計與制作)、PLC綜合設計、自動化技術綜合實訓、微機控制課程設計、控制系統課程設計、過程控制課程設計等。
拓展層的基本要求是:掌握扎實的專業實驗技能,具有系統分析、設計、應用的能力,特別是綜合運用所學知識的能力和創新能力,強調自主學習、自主實驗。
1.4提高層。提高層是學生綜合運用所學知識進行設計開發、技術應用研究的高層次實踐教學環節。包括開放性設計項目、畢業實習、畢業設計,也包括學生課外科技活動,全國電子設計大賽的培訓、參賽科技制作的實驗研究等。
提高層基本要求:自主設計、設計實驗、自主研究,培養學生的創新精神和創新能力,增強學生的工程設計和綜合應用素質。
2、結語
自動化實踐教學體系的建設是一項復雜的系統工程。隨著自動化專業教學改革的進一步深入,自動化實驗室的建設也在逐步前進。經過幾年來的實踐,培養了學生的實踐能力、實踐技能和創新能力,培養了學生的工程意識和創新精神,全面提高人才培養質量。有一批學生參加全國大學生電子設計競賽活動且獲獎,多位教師指導的畢業論文獲湖北省優秀學士學位論文。電子技術協會獲“全國高校甲等A級優秀社團”、湖北省大學生“優秀社團”榮譽稱號。雖然我們已取得了一些階段性的成果,但和我們制定的建設目標還有不小的差距,仍然需要不斷總結經驗,勇于進行新的探索和實踐,才能圓滿完成自動化實踐教學體系的建設任務。
參考文獻
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論文摘要:中等職業教育源源不斷地向社會輸送著高素質的技能型勞動者,是我國經濟社會能夠迅速發展的重要保證。電氣自動化專業的中等職業教學旨在培養能夠從事電氣自動化相關工作的技能型人才,在現代教育技術和學習模式走向信息化的今天,教師應當不斷自我更新發展能力、更新先進教學理念、采用多種教學方法相互滲透、加強職業競技校企合作來提高教學質量,為社會培養更多德才兼備的優秀電氣自動化專業技術人才。
論文關鍵詞:自我發展;樹立目標;教學質量;校企合作
中等職業的電氣自動化專業教學旨在培養能夠從事與電氣自動化相關的系統運行、設備檢修、自動控制、實驗分析等工作的技能型人才,所針對的對象主要是初、高中畢業生以及為了提高專業水平進行入職前短期培訓的系統職工。下面筆者結合教學實踐談談對中職生電氣專業教學的一些思考。
中職生大多是初、高中畢業生,這些孩子正處于青春期,身體和心理都在悄悄發生著巨大的變化,他們反應靈敏、記憶好、興趣愛好廣泛,任何事情都覺得新鮮好奇,都想去嘗試,但卻沒有明確的奮斗目標和方向。由于填報志愿大多是由父母代替,大部分學生并不清楚自己的專業,對于專業的學習僅僅是浮于表層,缺乏深入學習的動力和自覺性。個別學生還可能因為缺乏興趣而產生應付心理,容易產生迷茫的情緒,因而影響到專業思想的穩固性,影響到專業人才的培養。
電力行業是一個十分特殊的行業,要求建設一支規模宏大的高素質的員工隊伍,培養造就一大批具有高超技藝和精湛技能的勞動者人才。電氣自動化專業中職教育服務于電力行業,主要設置電工、電機、繼電保護、電力電子技術和高電壓技術等課程,這些是使學生能夠轉變為高素質勞動者和中初級專門人才必備的基本知識和基本技能,為今后能夠從事電氣專業工作打下必要的基礎。該專業授課內容包括各種常用電氣設備結構的認識、工作原理的理解及運行條件參數計算等,這些專業課程不乏有很多理解起來比較困難的專業術語、繁瑣枯燥的原理公式推導,這對于本身基礎知識相對薄弱的中職學生來講比較抽象復雜,理解有一定難度。而與之不同的文學類課程則能引入很多歷史或現實中的事例,教師可以將課堂進行得有聲有色、生動有趣,吸引學生的注意力,達到很好的教學目的。因此很多專業教師在教學中會發現,一些學生在學習中遇到困難而不能及時解決,便逐漸失去學習專業課程的興趣,失去對專業學習的熱情,這對于專業教學來說是非常不利的。在現代教育技術和學習模式走向信息化的今天,專業教學是否僅僅就是多次重復的簡單勞動呢?如何才能將專業教學工作做好,成為培養高素質和高技能人才的好教師呢?筆者認為應該從四個方面入手。
一、教師擁有深厚的專業知識,不斷自我更新發展能力
教師作為人類靈魂的建筑師,不但要有淵博的知識,還需要有優良的心理品質、一定的審美能力、獨特的教學風格、先進的教學理念、不斷自我更新發展能力。在電氣自動化專業教學中,由于該專業工作本身就具有嚴謹性和高要求性,因此教師一定要掌握扎實的專業理論知識,還應該通曉基本的社會學科、自然學科知識,博學多才。尤其是作為電氣自動化專業的教師,應該不斷提升自我,加強進修和不斷學習,參加研究項目,跟蹤電氣專業學科的最新學術動態,了解新觀點,掌握新信息、新技能和新設備,不斷更新知識,讓現代電力系統的迅速發展與教學接軌,這樣才不會將專業知識講死,才能適應教學改革,培養適合社會需要的復合型人才。
二、幫助學生找到學習興趣,引導學生樹立學習目標
人民教育家陶行知倡導啟發式教育,反對注入式教育,注重培養學生的興趣。他認為治學應以興趣為主。我國古代教育學家也說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”可見一個人對所從事的事業有無積極性,興趣起到至關重要的作用。在電氣專業教學中,不能整堂課面無表情從頭到尾講原理、講推導、講公式、講計算,一味講授課本上的理論知識,這樣會使理論知識和實踐活動脫節,使學生產生倦怠情緒,失去學習興趣,找不到學習的動力。教師應該幫助學生了解自己的專業,讓他們知道電氣專業屬于“朝陽產業”,是當今科技發展的趨勢所在,在未來幾十年里具有過硬技術的電氣人才將會有更加充分的發展空間;讓他們了解電力系統中各個崗位的工作性質以及重要性,知道各個崗位的工作人員應該具備哪些素質和能力才會在工作中勝任其職;引導他們去發覺現在所學習的這些電氣專業知識,目的就是為了以后能從事電氣相關職業,在崗位上充分發揮能力,不會被快速發展的電力行業所淘汰。這樣一來,學生逐漸對自己的專業產生濃厚興趣,就可以發現學習的樂趣。作為專業教師,應該采用各種方法主動和學生進行溝通,幫助他們樹立短期、中期以及長期學習目標,引導他們設計自己的前途,規劃自己的人生,使自我價值和社會需要有機結合。這樣,教學帶有了目的性,學生學習的主動性才會比較強。
三、多種教學方法相互滲透,不斷努力提高教學質量
傳統的課堂通常是一張嘴,一本書,學生們被動接受著知識,現在看起來不免有點枯燥。特別對于電氣專業教學中出現的內部結構復雜的設備運行轉動原理等問題,例如三相交流電動機的運動原理,光憑老師講,讓學生在腦袋里構成電動機內部磁場運動產生動力驅使繞組轉動的動畫,這除了要求老師有很好的語言組織表達能力外,還需要學生良好的空間想象能力和百分之百集中的注意力,但這通常很難同時達到,因此不能達到良好的教學目的。視聽結合可以有更大的信息量、更高的效率和更好的保持率。因此,在電氣專業教學課堂中,可以引入多媒體、電氣設備模型和實驗設備等。多媒體的引入,將一些難以理解的設備運動原理制作成動畫,通過彩色的畫面,再加上教師恰當的解說,能幫助學生有效觀察和透徹理解動態教學內容、相關運動原理,還可以代替危險現場的參觀和觀察,比如高壓斷路器的拉弧現象,增加學生的現場經驗,加強電力安全意識。模型的引入可以讓學生對大型電氣設備進行近距離直觀的了解,而實驗設備的引入則可以幫助學生將理論和實踐相結合,加強操作動手能力,適應現代社會對中職生實踐能力的高要求,突出中職生的優勢。
四、開展專項綜合專業實訓,加強職業競技校企合作
在電氣專業教學中,除了理論知識教學外,專業實訓也占有很大比例,是重要的實踐教學環節,包括電子實訓、電工實訓、電機拖動實訓、工廠供電實訓、登桿作業實訓等。這些實訓的開展,培養學生理論聯系實際的能力,訓練其基本技能,增強實踐能力,喚起學生對專業領域的探求欲望,在能力得到鍛煉的同時體驗愉悅和成就感。在實踐中還能及時發現理論知識掌握不夠熟練的地方,提高分析問題和解決問題的能力,增強獨立工作能力,培養學生團結協作的精神,這對達到中職教育培養目標的要求有著十分重要的作用和深遠的意義。而專業技能競賽的舉辦,采用正確的比賽規則和多樣化的比賽內容,例如鉗工比賽、焊接比賽等,則給學生一個展示積極向上風貌、熟練專業技能的平臺,讓他們在競爭中充分展示自己、肯定自己,從而激發學生的學習興趣、創造熱情,讓學生在競賽中感受到學習的樂趣,在樂趣中迅速成長。
關鍵詞 產學研結合 高校 電氣專業
中圖分類號:G647.38 文獻標識碼:A
On Industry-School- Research Combination Mode of
College Electrical Engineering Professional
LI Jie
(College of Automation Engineering, Nanjing University of
Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu 210016)
Abstract This article studies on college Industry-School-Research mode and applied talents training, take College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics as an example, analyzes the importance of using research cooperation in personnel training in the school system, so as to explore the combination meet the social needs of ways.
Key words industry-school-research combination; college; electrical professional
產學研即產業、學校、科研機構等相互配合,發揮各自優勢,形成強大的研究、開發、生產一體化的先進系統并在運行過程中體現出綜合優勢。產學研合作是指企業、科研院所和高等學校之間的合作,通常指以企業為技術需求方,與以科研院所或高等學校為技術供給方之間的合作,其實質是促進技術創新所需各種生產要素的有效組合。隨著技術發展和創新形態演變,政府在創新平臺搭建中的作用,用戶在創新進程中的特殊地位進一步凸顯,知識社會環境下的創新2.0形態正推動科技創新從“產學研”向“政產學研用”,再向“政用產學研”協同發展的轉變。①高校既是創新人才的集聚地,也是科技創新成果的發源地。如何以高水平的創新成果和高素質的創新人才服務經濟社會的發展?最重要的是堅持科學發展,促進產學研合作。高校的產學研合作可以有兩種,一種是國家經濟層面,為科技創新服務,促進科研成果,促進經濟社會發展;另一種是為教育服務,通過產學研與學術的培養、教師的科研相結合,將學生培養成才。
1 南京航空航天大學電氣工程專業產學研結合現狀
南京航空航天大學電氣工程專業為國家級特色本科專業、國防特色重點專業、江蘇省品牌特色專業、江蘇省“十二五”重點專業以電氣工程領域為對象,注重計算機科學、控制理論和信息科學在電氣工程各領域中的應用,具有廣闊的發展前景,相關研究領域在國內具有重要影響力。該專業設有電力電子與電力傳動、電機與電器、電力系統及其自動化三個方向。培養具有電氣工程領域較寬廣的專業基礎知識和工程技術基礎,具有較好的電氣分析、電氣設計、電氣系統設計、電氣系統運行、科學研究、技術開發和管理工作能力的適應國民經濟建設特別是航空航天、國防工業和新能源產業發展的高素質的電氣領域的高級工程技術人才。
作為南京航空航天大學這樣一所重點大學,重點是培養研究型人才,進行知識創新活動,最終目標是為社會服務,高校通過產學研合作,不僅能夠解決學校教育與社會脫節問題,縮小學校和社會對人才培養與需求之間的差距,增強學生在社會的競爭力,而且也能夠促進科技發展。近年來,南京航空航天大學開展了較多廣泛且有效的產學研合作與實踐,尤其在電類領域的合作,效果較為顯著。通過合作,實現了將技術攻關、成果轉化、平臺共建、人才培養、干部交流等全方位的合作,實現了互利共贏,助推了經濟發展。以南京航空航天大學與無錫市開展風電領域政產學研合作為例,自合作以來,無錫市委書記楊衛澤率領無錫市黨政代表團先后兩次訪問學校,并就政產學研合作事宜與學校的領導深入交流。而且,學校黨委書記崔銳捷、校長朱荻等校領導也多次帶領學校相關部門負責同志及部分專家走訪無錫市惠山區,實地考察區域經濟發展,探索合作模式,推動政產學研合作。②
2 電氣專業產學研結合的思考及具體做法
電氣專業是電氣信息領域的一門學科,由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,成為高新技術產業的重要組成部分,觸角伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。這個專業的學生能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗技術、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的工作,是“寬口徑”、“復合型”高級工程技術人才。該領域對高水平人才的需求很大,正是由于社會大量的需求,不言而喻,電氣專業培養學生的素質與質量,對該個專業領域,乃至我國國民經濟領域的發展影響也是極其重要的。那么,培養出來的學生是否被社會所接納,被企事業單位所需求,需要我們高校在培養學生時要制定合理的培養目標、培養模式,因此,產學研的結合,為高校的學生培養、學科發展提供了良好的契機。
2.1 產和研的結合
企業有較好的生產能力,但科技含量低,科學研究創新不夠,如果要想在激烈的市場競爭中脫穎而出,甚至立于不敗之地,需要把高校的知識資源和科技研究成果可以很好地轉化,技術上進行創新。而作為高校,是服務發展的主體,是科學知識的生產者和提供者,對科學知識的傳播、整合和流通起著重要的推動作用。高校在搞科研的目的也是為生產服務、為社會服務。產學研結合就是充分利用學校與企業、科研單位等多種不同教學環境和教學資源以及在人才培養方面的各自優勢,建立良好的互動,把以課堂傳授知識為主的學校教育模式與直接獲取工程經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐有機結合,才能適時調整學生的培養模式,使學生獲得良好的實習機會和實習場所,讓高校培養出來的學生更容易走上社會,被企業所需求。電氣工程專業就是一個實踐性很強的專業,能夠解決電氣工程技術分析與控制等實際生產問題。
但是,在產學研合作中,高校在科研管理機制上存在一些問題,主要表現在:(1)科技成果轉移渠道不暢。很多企業拿著大量資金尋找科技創新成果,而高校的科研成果又轉移不出去,導致了高校、企業、科研院所等各方科技資源分散,浪費精力、物力和人力。(2)科研人員考核制度不利于成果轉化。當前,高校普遍采用職稱和職務等級發放科研津貼的,而職稱職務的獲得,主要是看權威性期刊的數量、申請的項目獲得的獎勵,專利情況等,對于科技成果能否實現產業化問題很少重視,致使高校老師很多科技項目申請后,過多地偏重于技術與理論,與社會需求脫節,大部分科研成果很多是只申請了專利,或者發表了論文的水平上,實際應用產出的效果不高。另一方面,當前部分教授評職稱前,發論文,申報項目,有較多的研究成果,但職稱評定后,科研動力不足,研究成果停滯不前,更多的是享受這個教授待遇,從而導致研究資源流失。(3)科技成果推廣機制不完善,重視不夠。高校由于學科建設發展需求、整體實力提升等眾多因素影響,學??萍疾亢屠蠋煹年P注點在于國家或省部級重大項目的申報上面,比如國家自然科學基金、國家級973、863等重大項目課題、各項科研成果獎勵申報,而對真正獲得的科技成果,如何將其轉化投入不夠,重視不足。
因此,在高度重視產學研合作的同時,更應該要結合學科、科研特色和優勢,充分發揮科研管理制度對科技創新的激勵、支持和引導作用,要進一步搭建平臺,發揮政府的作用,與政府、企業、科研院所及高校,產業四力強強聯合,不斷推動產學研協同創新的形成和發展,為科學技術的研究和創新做出貢獻。
2.2 學和研的結合
隨著電子、計算機、通信和信息等技術在電力行業的廣泛應用和發展,給電氣專業的學生帶來了很好的發展機遇,這就需要高校培養出的電氣專業學生,需要具備一定的科研能力,能夠獨立承擔相應研究方向的科研課題。首先,讓學生參與到老師的科研當中。從我校電氣專業學生培養來看,學生實行“導師制”,對于優秀的學生,從大學開始就跟隨導師做相應的課程設計,等到了研究生階段,不僅能夠很早,而且將課題研究有延續性,能更好地做出科研成果,培養科研能力。第二,讓學生參與到各種科技創新比賽,老師進行指導,培養了學生的獨立科研能力和科技創新能力。
產學研合作教育是培養具有創新精神和實踐能力的高素質學生的重要途徑。近年來,我校電氣工程專業畢業設計課題,以及研究生課題,有80%的題目與產學研基地的實際和教師科研課題緊密結合,有部分學生直接參加教師承擔的課題。通過多種渠道,不僅可以使學生更深入接觸工程實際,增強實際工程意識,提高綜合實踐能力,在完成自己學業任務的同時,培養了科研創新能力和實踐能力,
2.3 產和學的結合
人才培養是高校教育的發展之路。經濟社會的發展對人才的需求是多種多樣的,精英教育、大眾化教育是高等教育的兩個方向。精英教育培養拔尖人才,大眾化高等教育培養各級各類專門人才,各具功能,不可替代。學校應根據不同的社會需求進行科學、準確的定位,確立自己的發展方向,形成有特色的人才培養模式、培養目標、培養方法和質量標準。③
電氣專業的學生培養,需要保持和加強原有專業特色和優勢,培養學生較強的工程實踐能力,提高學生的就業競爭力。在實際操作中,學校應因材施教,引入各類培養機制,如結合產學研的合作平臺,一是和企業聯系,為學生提供相應的實習基地;另一種則是根據企業的需求,企業的科研方向,制定我們培養學生的目標、模式及課程體系。如開設專門的“卓越工程師”班,單獨組織學生完成一門企業課程授課,一次企業參觀實習,一次“工程技術講座”。除此之外,每年暑假,我校的電氣專業與陜西航空電氣有限公司、陜西西航動力股份有限公司、河南許繼集團、南京機電液壓工程研究中心等多個校外產學研合作教育基地開展合作,這些企業每年為電氣專業學生提供實習條件,提供合作科研項目。
3 總結
電氣工程專業行業屬于高精尖端行業領域,尖端人才的培養十分重要,它的社會需求較廣,而培養這樣的優秀人才,就需要高校制定適合社會需求的人才培養模式,通過產學研合作的模式,讓學生、教師有良性發展,才能促進電氣學科的發展,而外部則需要社會與企業的需求,產學研的結合便是達到這一目標的良好途徑。
基金項目:南京航空航天大學基本科研業務費青年科技創新基金-高??蒲泄芾碇挟a學研協同創新機制研究(資助編號:NR2013029;項目負責人:李潔)成果之一
注釋
① 宋剛.錢學森開放復雜巨系統理論視角下的科技創新體系――以城市管理科技創新體系構建為例[J].科學管理研究,2009.27(6):1-6.
【關鍵詞】工業電氣自動化 應用原理 節能技術 發展趨勢
隨著科技的高速發展,人民生活水平得到了日益提高,解放勞動力和節能減排是當前急需解決的工業問題,因此,工業電氣自動化應用與節能技術被廣泛提及,工業電氣自動化也被我國的各個系統、部門應用著。尤其是改革開放以來,工業電氣工程的自動化也變得更加人性化,為我國的工業建設帶來了比較大的經濟效益和社會效益。因為工業電氣自動化的先進性,使得這項技術可以被應用于工業生產的方方面面,時至今日,更是發展成了比較完善的體系,預測其未來的發展趨勢基本可以體現在以下三個方面:一次設備的智能化發展、一次設備在線監測的實現、電力互感器向光互式方向發展。
1工業電氣自動化概述
工業電氣自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科,作為一項新興技術,工業電氣自動化更是與人們的日常生活密不可分,其發展速度十分迅速、發展態勢十分迅猛,與工業生產的密切關系也使得這項技術日趨成熟,已經成為高新技術產業的重要組成部分,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。在概念方面,工業電氣自動化是指電氣裝置或者電氣設備在沒有人操作的前提下,按照提前輸入的指令對工業進行控制或者操作的過程。目前電氣自動化在工業、農業、醫療等多個與人類生存息息相關的領域被廣泛應用,其中工業電氣自動化不僅可以解放生產中的勞動力,還能使生產過程更高效、安全,很多情況下,工業電氣自動化已經成立一個國家的技術先進與否的重要標準。因此,我國對工業電氣自動化的關注程度、開發力度都是前所未有的。
2工業電氣自動化的應用情況
上個世紀五十年代,電氣自動化專業在我國出現,并由此拉開了工業電氣自動化技術快速發展的時代序幕,經過半個多世紀的發展,電氣自動化技術已經被推廣到了與人們的日常生產、生活息息相關的多個領域。電氣自動化技術的飛速發展離不開科學技術的支持,它被廣泛應用在工業領域,便是由自動化的機器代替人工完成工作任務,不僅可以節約人力資源、物力成本,電氣自動化還能夠提高工作效率、保證工作質量,為工業創造經濟價值。尤其是一些危險系數高的工作,以安裝了自動化程序的機器為主要勞動力,可以直接避免對人員造成的身體傷害。日常生活中隨處可見工業電氣自動化技術,例如在空調設備中、制暖設備中、樓宇通信設備中。目前,我國從事工業電氣自動化技術研發的人才更多、領域更廣泛,很多高校已經開設了電氣自動化專業。為工業電氣自動化的發展與創新提供支持的是信息技術的發展,信息技術的特點推動了工業電氣自動化的多方面應用。
2.1工業電氣自動化的應用原理
隨著科技的進步,電氣自動化也被應用到各個領域中,尤其是工業電氣自動化的發展更為迅速,OPC技術出現以后更是極大地推動了工業電氣自動化的發展。工業電氣自動化的發展基于控制系統,表現為易于集成、比較靈活,并能夠有效地節約資源、降低成本,它的應用能夠促進工業發展,短時間內便可帶來經濟效益和社會效益。整個應用原理是:充分利用現場總線控制系統,該系統控制準確性高、智能程度高、互動開放性強、時效性強,能加強工業底層生產過程和生產所需設備之間的關系,加快信息交流過程,能夠保證管理層面和執行層面的通信透明和自動化數據的存取。如此一來,工業電氣自動化應用這一系統后準確度更高、控制更靈活,同時還降低了成本和生產程序誤差,這也正是近年來工業電氣自動化被應用到了諸多領域的原因所在?;诖嗽恚姎庾詣踊嵘斯I的生產效率和產品的可靠性,應用此項技術的企業無異于獲得了一項強有力的技術支持,從而一躍站在同等行業的頂峰,提升了企業的核心競爭力,雖然工業電氣自動化技術發展迅猛,但也存在一些需要調整和改進的地方,需要繼續發展。
2.2將工業電氣自動化應用于建筑行業
因為我國城市化進程加快,固定的城市區域內集中了大量的城市人口,對建筑行業的要求也越來越高,需要在盡量短的時間內保質保量地完成建筑任務。工業電氣自動化應用于建筑行業是最常見的,在建筑行業中應用工業電氣自動化技術可以降低建筑成本、提高施工效率、簡化施工過程、從危險系數較高的任務中解放施工人員,因為這種自動化的技術可以按照最科學合理的方法進行人員分工、資料分配、時間安排等,將復雜的建筑施工任務簡單化、便捷化。電氣自動化技術為建筑行業增添了新的活力,通過在建筑物中實現現場總線控制系統連接自動化系統和智能設備,就可以快速解決系統之間的信息傳遞問題,真正實現工業自動化。同時,在高樓大廈中的安全、防御、防火、監控、通訊、辦公等多個環節也需要應用電氣自動化,這種技術使得目前的建筑行業更加智能化、高端化。使用自動化技術還能夠減少后期電纜的使用,在材料上節省支出,也為后期電纜維護省去了不少麻煩。
2.3將工業電氣自動化應用于空調設備
文獻資料顯示,除建筑行業外,空調設備采用工業電氣自動化的情況也比較多??照{是家庭中常備的家用電器,因其制冷、制暖的雙重功能而廣受歡迎,使人們能夠在炎熱的夏季和寒冷的冬季都能夠感受到適宜的溫度,但是空調能夠為人們既提供涼爽,也提供溫暖的特點,使得空調設備必須要應用電氣自動化技術,也是電氣自動化技術成就了空調的這兩項基本功能??照{設備的運行原理是:它可以利用內部的電氣自動化裝置,通過比例積分的運算方式對相關數據進行計算和處理,空調設備中的溫濕度傳感器可以敏銳地“感受”室內的溫度和濕度,比較事先設定好的溫度、濕度和內部傳感器獲得的溫度、濕度數據,并將比較后的信號傳輸到通風濕度控制上,以實現對室內溫度、濕度的調控,使室內的溫度、濕度與設定數值相符。當室內的溫度、濕度達到了預先設定值的時候,傳感器再度通過運算使空調停止運轉,實現對室內溫濕度的控制。這樣的過程便是在空調設備中應用工業電氣自動化的原理。
3工業電氣自動化的節能技術
工業電氣自動化的節能技術是最為領先的技術所在,在節省運行成本、提高生產效率、改善工業環境等方面都起著積極作用,伴隨“綠色工業革命”的興起,在工業領域的節能技術廣受推崇,并已經成為了當前的經濟建設和工業建設的雙重目標,電氣自動化日益成為了工業領域節能的有效武器。在電氣自動化系統中,最為顯著的是對電力資源的節約,以下從減少電能損耗、選對變壓器、無功補償和選對濾波器等四個方面闡述工業電氣自動化的節能技術。
3.1減少電能損耗
工業電氣自動化的機器在運行中一定會需要電力支持,但是在節能方面首先要考慮的就是盡量減少對電能的無謂損耗。在電氣自動化運行過程中,通過電力傳輸才能產生效果,然而由于導線電阻緣故,勢必會造成電力的損耗,這種消耗是沒有任何意義的,因此應該采取措施來減少這種電能消耗。第一,在導線的材質方面要選擇電導率相對小的;第二,線路的走向要合理,因為減短導線的長度就可以減少因電阻而產生的不必要消耗;第三,適當加大導線的橫截面積,這樣便可將電阻減小。
3.2選對變壓器
變壓器是工業電氣自動化不可缺少的一部分,但是這種常見的電器設備卻會消耗很多電力,為了節約能源,在變壓器的選擇上也有很多門道。首先,要選擇節能變壓器,便可以在源頭解決耗費電能源的問題;其次,要減少負荷不平衡,只有維持好三相電的平衡才能減少對變壓器的損耗,從而減少耗電,例如采用單相自動補償設備、三相四線制供電等將用電平分到三相電源上。
3.3無功補償
無功補償在電力供電系統中有著重要作用,它可以降低損耗、提高供電效率,從而改善供電環境,正因為無功功率補償裝置不可或缺,但又比較耗電,所以要合理、正確地選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少電網的損耗,以達到提高電網質量的目的。第一,通過嚴格計算來確定電容器補償的使用;第二,采用具有調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等諸多優點的模糊投切方式,改變原有方式來實現補償效果的最優化;第三,要盡量防止整個過程中的投切振蕩、無功倒送等情況出現;第四,無功補償設備就地安裝、就地補償,避免在傳輸過程中出現二次耗能。
3.4選對濾波器
電源濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。濾波器可以對電源線定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除,得到一個特定頻率的電源信號,或消除一個特定頻率后的電源信號。因為突然增加設備,在電網擴建過程中難免會產生諧波電流,而這些電流又會因為電網的阻抗而產生容易產生畸變的電壓,增加對電氣設備誤操作的可能性,從而影響電網的正常使用。因此需要選對濾波器來實現節約能源,應用有源濾波器,可以過濾到部分諧波電流,從而增加電氣設備有效率,節約電力資源。
4我國工業電氣自動化未來發展趨勢
通過對工業電氣自動化應用情況的分析得知,電氣自動化技術未來的發展趨勢就是被廣泛應用在各種領域,無論是工業、農業,還是醫療、教育,甚至在國防領域,因為工業電氣自動化技術可以節約成本、解放勞動力、增加工作準確率,獲得更多的經濟社會效率。
近年來,我國的工業電氣自動化水平得到了快速提升,不僅可以直接應用技術,還能夠實現對電氣自動化技術的自主研發,該技術的應用推動了科學技術進步、國民經濟發展,逐漸拉近了與工業強國之間的距離。我國工業電氣自動化未來發展趨勢主要有以下幾點。
第一,對于工業電氣自動化技術的應用應該建立成熟的機制和完善的體制。目前,工業電氣自動化技術還屬于高新技術,發展時間尚短,因此應該在努力研發更先進的技術和產品時注意保證生產的規范和標準,不能一味只求高效創收而忽視和諧發展,在發展中需要考慮的問題有污染問題、浪費問題、安全問題、產權問題等。建立成熟的機制和完善的體制就是要確保工業電氣自動化的研發有章可循,在以創新為主導地位的前提下,堅持科學發展觀指導思想,做到以人為本,實現經濟的快速增長、科技的飛速發展。
第二,實現各領域聯動發展。工業電氣自動化技術不僅能夠應用于工業領域,還能夠為其他領域和行業創造效益,因此未來的發展趨勢之一就是實現各領域聯動,集工業、農業、商業、醫療、教育、國防等領域的高精尖人才,共同開發電氣自動化技術,實現社會的整體發展。
第三,為自主研發電氣自動化系統和產品提供發展空間。電氣自動化的研發就是一個創新的過程,因此,應該為這種創新工作提供足夠的空間和優越的條件,大力推動電氣自動化技術的發展,開創工業電氣自動化技術科學發展的新局面。
5結語
綜上所述,工業電氣自動化被廣泛應用于各個領域和系統之中,因其高效、準確、自動等特點為我國的工業建設帶來了重大經濟效益。但是若想工業電氣自動化發揮更大的效能,除繼續發展技術之外,還要做到節約能源。本論文從工業電氣自動化概述、工業電氣自動化的應用情況、工業電氣自動化的節能技術以及工業電氣自動化的未來發展等方面分析我國工業電氣自動化的應用與節能技術。在我國,工業電氣自動化主要被應用于建筑行業和空調設備,要想做到節約電力資源需要減少電能損耗、選對變壓器和濾波器、做好無功補償,方能發揮工業電氣自動化的最佳效用。另外,本文還簡要預測了我國工業電氣自動化未來發展趨勢,電氣自動化技術未來的發展趨勢就是被廣泛應用在各種領域:對于工業電氣自動化技術的應用應該建立成熟的機制和完善的體制、實現各領域聯動發展、為自主研發電氣自動化系統和產品提供發展空間。
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1.1電氣控制類課程設計創新教學模式的思路
課程設計是綜合一門或多門課程知識的實踐性環節,是學校實踐教學環節的重要組成部也是培養學生綜合素質的重要環節。對于電氣控制類專業,比如自動化和電氣工程及其自動化等專業,常見的課程設計有計算機程序課程設計、電子技術課程設計、嵌入式系統課程設計、電氣工程綜合課程設計、可編程邏輯控制課程設計和工業控制系統綜合課程設計等,大部分課程設計都具有“硬件和軟件相結合”的特點,實踐性和實用性很強,與企業需求結合非常緊密,契合度較高?;谠擃愓n程設計的特點,在課程設計教學中,筆者打破原有的課程設計教學思路,采用與企業深度合作,將企業需求職位的專業和技能要求融入課程設計教學過程中,對學生進行有針對性的訓練,在培養學生的創新精神和實踐能力的同時,注重培養其良好的職業素養和綜合能力。課程設計的內容結合相關企業的某個工程項目,教學過程盡可能與工程項目的運作過程接近,使學生熟悉工程項目的運作流程和不同職位的工作內容和專業技能要求。學生以團隊合作的形式,由3~5人組成一個工作小組,根據企業需求,每位成員都有相對獨立的任務分工。通過這種方式的課程設計,學生可以對企業的需求有深入的了解,對自己的能力有進一步的認識。在此基礎上結合自己的專長和愛好,學生可以盡早明確自己的工作方向,完善個人的職業規劃,最大可能成為企業需求的綜合性人才。
1.2基于企業需求的電氣控制類專業的職位
在課程設計創新教學模式中,課程設計的過程盡可能與企業中工程項目的運作過程接近。根據對企業職位設置的調研,筆者將該教學模式中團隊中各成員的職位和任務說明如下:
(1)項目管理工程師是一個團隊的核心人物,負責制定和管理項目進程,組織必要的討論和會議。對于項目管理工程師而言,如何調動團隊內每個成員的工作積極性,最大程度地發揮成員的專長是其主要任務??梢?,良好的溝通能力和個人魅力最為重要。這個職位為學生畢業后的個人創業或某些管理職位提供了基本的訓練。
(2)硬件工程師和軟件工程師完成整個項目的核心技術工作,包括系統的方案設計、繪制圖紙等。在國內外倡導工程教育的背景下,工程師的工作尤其要與企業需求和行業規范相結合,指導教師對軟硬件工程師的具體工作提出嚴格的要求。
(3)外觀或結構設計師需要機械類專業的知識,不是電氣控制類專業的主要學習范疇,在教學實施過程中將機械類與電氣控制類專業的學生進行混合,組成一個更加專業的團隊,不僅有利于更好地完成任務,而且擴大了團隊成員的知識面。而且,一般情況下電氣控制類專業的學生也會學習機械制圖(或AutoCAD),若設計要求不是很高,他們也能完成任務。
(4)銷售工程師在企業人員的職位中也是比較重要的角色。在我校電氣控制類專業的畢業生中,有不少同學都從事市場或銷售方面的工作。一方面企業需要有該類專業背景的畢業生,另一方面電氣控制類專業某些學生善于言談,親和力強,更喜歡做與人溝通的工作。銷售工程師需要掌握一定的銷售理論,做全面的市場調研,提煉產品特色和產品賣點,制定完整的銷售計劃。
(5)秘書的主要任務是會議記錄,制作項目陳述PPT,撰寫論文等文字性工作。從方案設計開始,秘書就開始構思并撰寫論文。秘書的工作是整理和總結資料,大部分的文檔原始資料都需要其它成員提供。秘書需要經常和每一個成員溝通,盡量按照畢業設計論文的標準完成課程設計論文的撰寫。
2課程設計創新教學模式的實施
2.1對課程設計團隊的要求
團隊人數要適宜,若人數過多,任務分配不均,必然有成員的工作較輕松,易偷懶,造成不團結;若人數過少,每個人承擔任務較多,不能起到成員間交流合作,培養良好職業素養的目的。經過實踐,根據任務復雜程度,一個課程設計團隊的組成人數以3~5人為宜。團隊中每個成員根據需要可以承擔多項工作,比如項目管理工程師可以兼任其他任何職位,外觀設計工程師兼任銷售工程師,采購人員兼任秘書;而軟件和硬件工程師一般獨立設置,而且在項目軟件編程任務較多時,可以采用模塊化設計,由多個人共同承擔。團隊內每位成員按照分工都有自己明確的工作任務,具有強烈的責任感和使命感。而且,由于是團隊工作的性質,團隊之間的競爭更為激烈,在工作過程中每位成員也會強烈地感受到集體的凝聚力和榮譽感。在這種情況下,個體能力強并不意味著集體的成功,只有大家團結合作、互幫互助才能取得最終的成功。因此,在做好課程設計的同時培養了成員的工作主動性、積極性和團隊協作意識。
2.2選題要求
多數應用型大學的電氣控制類課程設計都是諸如電子鐘、交通燈的控制之類的小題目,設計題目單一,與專業技術的當前應用脫節[4],而且容易查找到現成的資料,不利于培養學生的實踐能力和創新精神。由于以團隊形式工作,人數增加,可以適當地增加課程設計題目的難度。課程設計選題可以結合教師科研項目,與企業進行深度合作并能為其解決實際問題的綜合性選題最好。比如在單片機系統課程設計中,與某企業合作,設計題目為“多功能電壓力鍋”;在工業控制系統綜合課程設計中,與某自動化公司合作,設計題目為“恒壓供水系統的PLC控制與遠程監控”[5]。在課程設計過程中不滿足于只考慮軟硬件是否能實現任務要求的基本功能,還可以在圖紙的完整性和規范性、系統的安全性和可靠性等方面提出更高的工程要求。
2.3工作流程
在課程設計實施過程中,教師引導團隊的工作過程盡可能與實際項目的運作過程接近[6],在任務量、時間節點等方面制定詳細的計劃,使成員在具有一定壓力下,既緊張又有條理地完成任務。課程設計基本工作流程如圖1所示。小組會議是一個較為正式的環節,由項目管理工程師主持,秘書做會議記錄,指導教師或企業工程師以及組內成員參加,目的是引導學生明晰工作目標和工作內容,合理安排時間,順利完成任務。在第一次會議上,項目管理工程師陳述系統總體設計方案,各成員分別總結前期研究內容和明確后期的工作步驟和內容,并制定詳細的工作計劃。在團隊成員分工后,項目管理工程師也可以根據需要多次組織會議,秘書做好會議記錄,為最終的論文提供素材。指導教師在以學生主導的會議中,有目的、有意識地引導,培養學生在設計過程中有計劃地學習、研究問題,綜合運用自己的理論、專業和實踐知識進行解決問題,從而提高實踐創新能力[7]。指導教師通過提問掌握每個學生的工作進展情況,并對存在的問題做出正確的啟發,鼓勵學生進行互動討論。各成員總結自己的階段性成果,提出工作中遇到的困難,成員之間充分溝通。項目陳述和答辯環節是課程設計創新模式中重要的一個環節,培養學生總結能力、表達能力和PPT的制作和展示能力,使其學生在公眾下能夠不怯場,敢于表現自己。
2.4考核與評分
在課程設計創新教學思路和創新模式的引導下,考核也要更新觀念,要與人才培養目標相一致。借鑒荷蘭高校對學生實踐能力的考核方法,不僅注重基于任務分工表現出的實踐應用能力,而且還要兼顧學生在課程設計過程中展現的思路創新、表達溝通和團隊協作能力[8]。由于課程設計的教學時間一般為一至兩周,所以考核與評分不能過于繁瑣,筆者在兩輪課程設計實踐基礎上總結了一套與培養目標一致、相對公平和便于實施的考核評分方案,如表1所示。個人的最終成績是由小組成績和個人成績兩部分組成[9],各占50%,其中小組成績由指導教師根據不同分項及其權重給出,個人成績由指導教師和組內成員共同給出。組內成員互評均分權重為0.2,這個獨創的考核細節大大激發了學生的工作熱情并營造了工作團隊內互幫互助的和諧氛圍,培養了學生的團隊合作精神。
3課程設計創新教學模式的支撐體系
(1)加強師資隊伍的培養。對于應用型大學而言,高水平的師資隊伍是應用型創新人才培養的關鍵。要培養出企業需要的應用型人才,必須建立一支綜合素質強的“雙師型”教師隊伍。而大多數教師從學校畢業又進入學校授課,本身沒有在企業工作過,教師的工程素質和實踐經驗不足,具有豐厚工程背景又有學術水平的“雙師”型教師尤其缺乏[10-12]。一方面,可以建立教師有計劃分批次輪流到企業鍛煉的常規制度;另一方面,吸引企業的優秀工程師兼職或全職到教師崗位,充分發揮其多年來的企業工作經驗。
(2)重視校企合作。校企合作是解決實踐教育缺失的根本途徑[13-14]。一方面大力吸引企業參與到高校實踐教學過程中來,在教學計劃和教學內容上廣泛征詢和適當采納相關業內專家的意見;另一方面,增加學生在企業進行專業技能訓練和專業拓展課程的學習機會,理論聯系實際,開拓視野,拓寬思路,促進學生的創新意識與創新靈感,為課程設計創新教學模式提供強有力的實踐平臺支撐。與相關企業建立長期合作關系,良性循環,最大可能實現更多學生畢業和就業上崗的零過渡,校企共同培養“適銷對路”的應用型人才。
(3)開設公共選修課。公共選修課是高校面向全體學生開設的綜合素質培養課程,對學生知識結構完善,知識面擴大,興趣和個性發展和綜合素質提高有重要意義。對于工科專業來說,根據企業對人才的需求,高校開設如市場營銷、會計、社交技巧等人文類和經濟類選修課,不僅有利于培養學生的綜合能力,而且學生也可以結合自身職業生涯規劃科學地進行選課,為將來的職業儲備和積累知識[15]。
4結語