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關(guān)鍵詞:電氣工程;實踐環(huán)節(jié);實習(xí);教學(xué)改革
基金項目:本文系華北電力大學(xué)科技學(xué)院教育教學(xué)改革立項項目,項目名稱為對獨立學(xué)院電力工程系實踐環(huán)節(jié)(課程設(shè)計、實習(xí))進行教學(xué)改革的探討和研究。
【中圖分類號】TM76-4 ;G642 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2016)34-0007-01
獨立學(xué)院電氣專業(yè)的辦學(xué)原則是根據(jù)實際人才需求導(dǎo)向,設(shè)置與之適應(yīng)的專業(yè)方向,做到學(xué)生適學(xué)對路。在培養(yǎng)方案制定上突出了"電力特色"、"統(tǒng)一性與多樣性相結(jié)合"、"重實踐強能力"等原則。實踐環(huán)節(jié)中的實習(xí)是電氣工程及自動化專業(yè)教學(xué)計劃的重要組成部分,是使學(xué)生獲得工程師基本訓(xùn)練的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),有助于加深學(xué)生對理論知識的理解,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和團隊協(xié)作能力的有積極的作用。本院電氣專業(yè)學(xué)生有兩次實習(xí)機會,一次安排在在大三的上學(xué)期的認識實習(xí),一次是在大四下學(xué)期的生產(chǎn)實習(xí)。
一、實習(xí)的目的和作用
認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)的目的不同,認識實習(xí)是學(xué)生在學(xué)習(xí)完所有的專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)了部分專業(yè)課時進行的實習(xí),實習(xí)的目的是使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有一定的感性認識,了解本專業(yè)的就業(yè)去向,對專業(yè)中將要涉及的的環(huán)節(jié),將要用到的各種設(shè)備,服務(wù)的對象的特點,建立感性認識,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
生產(chǎn)實習(xí)是與今后的職業(yè)生活最直接聯(lián)系的,學(xué)生在生產(chǎn)實習(xí)過程中將完成學(xué)習(xí)到就業(yè)的過渡,因此生產(chǎn)實習(xí)是培養(yǎng)技能型人才,實現(xiàn)培養(yǎng)目標的主要途徑。它不僅是校內(nèi)教學(xué)的延續(xù),而且是校內(nèi)教學(xué)的總結(jié)。生產(chǎn)實習(xí)也是是學(xué)生理論聯(lián)系實際的一個重要環(huán)節(jié),通過生產(chǎn)實習(xí),學(xué)生能夠認識電力生產(chǎn)的整個過程,了解電氣工程及其自動化專業(yè)的主要內(nèi)容和發(fā)展方向,將所學(xué)理論知識和實際工作緊密聯(lián)系,鞏固已學(xué)的理論知識,培養(yǎng)運用理論知識解決工程實際問題的能力,為下一步步入社會工作奠定基礎(chǔ)。
二、實習(xí)內(nèi)容
由于電的特殊性,它本身具有很大的危險性,稍一疏忽大意,就會發(fā)生危及人身安全的事故,故帶學(xué)生出去實習(xí),安全問題是第一位的。
傳統(tǒng)的帶學(xué)生到現(xiàn)場轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),遠遠參觀的實習(xí)形式存在太多問題,根本達不實習(xí)的目的,為了結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標和素質(zhì)教育的要求,大膽提出了改革實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的過程,增加實習(xí)地點。
1.認識實習(xí):
為了達到認識實習(xí)的目的,并讓學(xué)生有機會在一周的時間了解盡可能多的了解電力系統(tǒng)相關(guān)知識,在保證安全的前提下,學(xué)生參觀了保定天威變壓器廠,花莊變電站和保定培訓(xùn)中心11萬變電站仿真設(shè)備及動力實驗室。
保定天威集團變壓器有限公司是有著種類豐富、技g水平先進的電力及特型變壓器制造企業(yè),在這里學(xué)生可以近距離的看到變壓器的生產(chǎn)過程和相關(guān)的實驗,了解變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),有利于掌握跟變壓器相關(guān)的知識,這些在電廠和變電站現(xiàn)場是很難看到的。
參觀花莊變電站之前,變電站的工作人員提前一天對學(xué)生進行安規(guī)教育,并通過照片介紹了變電站的主要電氣設(shè)備,使學(xué)生對變電站的各種設(shè)備有了初步的認識。安規(guī)考試及格,學(xué)生方可被允許實地參觀。實地參觀時,工作人員帶領(lǐng)學(xué)生們穿著工作服,頭戴安全帽,在現(xiàn)場認識和學(xué)習(xí)一次設(shè)備(主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、電容器、避雷器,電力電纜,母線,電抗器等),然后進入監(jiān)控器參觀配電網(wǎng)自動化設(shè)備,配電網(wǎng)的監(jiān)控軟件等,隨后工作人員還對二次設(shè)備進行詳細的講解,這些為學(xué)生們后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
由于電力部門安全生產(chǎn)的特殊性,學(xué)生也只能在警界線外觀看電氣設(shè)備,不少設(shè)備都是封閉起來的,為了解決這個問題,又加入了參觀培訓(xùn)中心的環(huán)節(jié)。在保定培訓(xùn)中心,有11萬的非帶電變電站培訓(xùn)設(shè)備,在這里同學(xué)們可以安全的近距離的觀察變電站的各種設(shè)備,了解各種電氣設(shè)備的外形、結(jié)構(gòu)、型號和技術(shù)特性,增加感性認識。
最后參觀動力實驗室,在實驗室有仿真的模型,同學(xué)們可以通過老師的講解和參觀模型的運行,了解電的產(chǎn)生過程中涉及的各種環(huán)節(jié)和設(shè)備,整個過程清晰安全明了。
2.生產(chǎn)實習(xí):
生產(chǎn)實習(xí)是學(xué)生畢業(yè)之前進行的最后一個實習(xí),本專業(yè)近兩年帶學(xué)生去的是唐山陡河電廠,陡河發(fā)電廠隸屬于大唐國際發(fā)電股份有限公司,它坐落于河北省唐山市,始建于1973年12月,分四期工程建設(shè),總裝機容量1550MW。
在電廠的第一課,就是安全規(guī)程的學(xué)習(xí)。安全問題是重中之重,只有學(xué)好了安全規(guī)程,知道哪些設(shè)備帶電,哪些地方有危險,保證好自身安全和設(shè)備安全的前提下,才能參與班組的日常運行和維護作業(yè)。在電廠,學(xué)生們對電廠的機電爐各個環(huán)節(jié)進行參觀實習(xí),現(xiàn)場工作人還帶領(lǐng)學(xué)生對整個電廠的整體運行狀況進行參觀和講解,使學(xué)生對電力系統(tǒng)的起始環(huán)節(jié)有更深的認識。學(xué)生后幾天的實習(xí)是和工作人員一起值班,有不懂得問題可以現(xiàn)場提問學(xué)習(xí),這樣在有理論支撐的前提下,對原來概念模糊的問題會得到更專業(yè)的現(xiàn)場指導(dǎo),同時也體會了本專業(yè)的部分工作環(huán)境。
通過生產(chǎn)實習(xí),學(xué)生拓寬了知識面,增加了感性認識,把所學(xué)知識條理化系統(tǒng)化,并學(xué)到從書本學(xué)不到的專業(yè)知識,為今后的學(xué)習(xí)和將從事的技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。
三、考核方式
實習(xí)成績根據(jù)實習(xí)報告、實習(xí)紀律執(zhí)行情況及實習(xí)表現(xiàn)等考核來決定。為了避免互相抄襲實驗報告等情況,要求學(xué)生手寫報告,同時要求學(xué)生實重視實結(jié)部分,因為通過學(xué)生書寫的心得體會,可以看出學(xué)生對實習(xí)整個過程的認識程度及實習(xí)的收獲。
四、結(jié)束語
通過對近兩年的認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)的情況,實踐環(huán)節(jié)取得了較好的效果,學(xué)生反應(yīng)不錯。通過實習(xí),學(xué)生對本專業(yè)的相關(guān)設(shè)備和相關(guān)知識,認識的更深刻,為以后步入社會學(xué)習(xí)和工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]徐超,陳敏,韓效釗,張興法.工科院校生產(chǎn)實習(xí)問題的研究與實踐[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版) 2001
____電廠的四臺水輪發(fā)電機組均為哈爾濱電機廠生產(chǎn)的混流式機組,其型號為hla286a—lj—800,轉(zhuǎn)輪直徑800cm,額定流量580m3/s,最大出力351000kw,額定出力307100kw,額定轉(zhuǎn)速75r/min;發(fā)電機型號為sf302.5—80/17000,額定容量345700kva,額定功率302500kw,額定電壓15750v,額定電流12673a,額定功率因數(shù)0.875,[您閱讀的文章來源ˇ文秘站 -文秘站 !注:]額定轉(zhuǎn)子電壓為464v,額定轉(zhuǎn)子電流為1963a。
15.75kv機端電壓經(jīng)單臺容量為360000kva的主變壓器升壓至500kv通過兩回出線——____線和____線與____500kv的主電網(wǎng)相聯(lián),是“西電東送”的重要電源點。至今累計完成發(fā)電量450多億千瓦時,歷史最大年發(fā)電量56.32億千瓦時,是____河十個梯級開發(fā)中的骨干電廠,擔(dān)負著____電網(wǎng)的調(diào)峰任務(wù),在南方電網(wǎng)中有著舉足輕重的地位。
電廠的四臺主變壓器布置在上游副廠房與壩之間的174.0m高程。500kvgis開關(guān)站布置在廠前壩壩坡上的181.0m高程,為戶內(nèi)式全封閉式的開關(guān)站。500kv戶外設(shè)備布置在500kvgis開關(guān)站屋頂?shù)?94.5m高程。主控室、計算機室、繼電保護屏室位于主廠房發(fā)電機層(174.0m)上游側(cè)。
電廠的主變壓器為____變壓器廠生產(chǎn)的強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻變壓器,型號為sfp7—360000/500,額定容量為360000kva,額定電壓為525±2×2.5/15.75kv。主變壓器接線組別為yn,d11。中性點接地方式為直接接地或經(jīng)小電抗接地,根據(jù)主變投入臺數(shù)切換中性點方式。
電廠發(fā)電機電壓接線采用一機一變(一臺發(fā)電機接一臺主變壓器)的單元接線,全封閉母線結(jié)構(gòu)。500kv側(cè)采用3/2斷路器接線,正常運行時,兩組母線同時運行,任一母線故障或任一斷路器檢修都不會影響到電源的輸送,具有較高的供電可靠性和靈活性,但該主接線方式采用的斷路器較多,投資較大。為了增加運行的靈活性,減少500kv斷路器的頻繁操作以及廠用電安全運行,在機組出口處還加裝了一臺瑞士abb公司生產(chǎn)的sf6出口斷路器。
500kv開關(guān)設(shè)備采用瑞士abb公司生產(chǎn)的sf6全封閉組合電氣設(shè)備,占地面積小,設(shè)備穩(wěn)定、可靠,維護工作量小。正常運行情況下四串500kv開關(guān)運行方式較少改變,停機時由機組出口開關(guān)進行解列,此時主變壓器及主變壓器低壓側(cè)的高壓廠用變壓器仍帶電運行,增加了廠用電的可靠性,機組也可用500kv開關(guān)操作并網(wǎng),確保了機組順利開機并網(wǎng),從而提高了對系統(tǒng)供電可靠性。
廠用電系統(tǒng)包括:接于發(fā)電機出口的四臺高壓廠用變壓器、五段10kv母線、負荷出線、十四臺低壓廠用變壓器及400v母線構(gòu)成,正常運行時,10kv母線ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ段分別由四臺機組(主變低壓側(cè))所帶的四臺高壓廠變21tm、22tm、23tm、24tm供電。9201qf為ⅰ、ⅱ段母線聯(lián)絡(luò)開關(guān),9403為ⅲ、ⅳ段母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)。正常運行時,各段母線獨立運行,9201qf、9403qf在切。為保證廠用電可靠,10kvⅴ段由降壓站通過950qf供電,9502qf為ⅱ、ⅴ段母線聯(lián)絡(luò)開關(guān),9504qf為ⅳ、ⅴ段母線聯(lián)絡(luò)開關(guān),正常情況下9502、95040f在切。10kv系統(tǒng)開關(guān)的投入和切除均具有遠方計算機監(jiān)控系統(tǒng)操作和現(xiàn)場手動操作方式。正常情況下應(yīng)采用遠方操作方式。因此從其廠用電的結(jié)構(gòu)形式看,廠用電源是有著非常可靠的保障的。低壓廠用電400v系統(tǒng)的運行方式也是采用單母線分段運行方式,正常運行時廠內(nèi)400vⅰ~ⅵ段母線分別由#1~#6廠低變41tm~46tm供電,正常情況下各段母線分段運行。ⅰ段與ⅱ段母線,ⅲ段和ⅳ段母線,ⅴ段與ⅵ段母線,分別由421zkk、443zkk、465zkk聯(lián)絡(luò),互為備用。400v備用電源自動投入裝置bzt,正常情況下投入運行。各段母線由各低壓廠用變壓器單獨送電,母聯(lián)開關(guān)有備用自動投入裝置,運行方式也較為可靠。
照明用電:本電站照明分為工作照明和事故照明兩種。工作照明采用交流380/220v照明用電供電,設(shè)置了2臺照明變壓器,互為備用。[找文章到文秘站 -一站在手,寫作無憂!文秘站 =站注:]事故照明采用廠用220v直流電源供電。
____電廠自動化水平相當高,它是____首家“無人值班,少人值守”的水電廠,正常運行情況下,只設(shè)兩個值守人員,負責(zé)例行的值班工作,而其它常規(guī)情況下的工作則由計算機監(jiān)系統(tǒng)完成,包括500kv、10kv開關(guān)的操作,機組開停機等操作,中央控制室不設(shè)常規(guī)控制臺。其計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計較為完善,能實現(xiàn)自動功率控制(agc)、自動電壓控制(avc)、自動開停機等遙調(diào)、遙控功能。正常情況下運行人員無需參與機組的調(diào)節(jié)負荷、開停機等操作,全部功能均由____中心調(diào)度所直接下達指令或負荷曲線進行調(diào)度。
____電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)是由____公司在原來美國si公司的基礎(chǔ)上研究開發(fā)的,其軟件部份由____公司設(shè)計,自動化元件保留了部份原美國si公司的自動化模塊。計算機監(jiān)控系統(tǒng)分為7個現(xiàn)地控制單元,分別為機組、500kv設(shè)備、廠用電,機組附屬設(shè)備監(jiān)控,同時設(shè)備現(xiàn)地保留現(xiàn)地控制,防止計算機系統(tǒng)出現(xiàn)問題時無法對設(shè)備操作。對于每臺機組設(shè)有l(wèi)cu、plc兩套控制裝置,機組控制交流電由逆變電源供給,保證不受系統(tǒng)全部停電影響,進一步提高機組運行可靠性。計算機監(jiān)控系統(tǒng)1997年代替常規(guī)控制方式及信號系統(tǒng),經(jīng)過幾年的不斷完善,運行穩(wěn)定可靠,基本能實現(xiàn)各種操作、監(jiān)控、故障處理功能。
直流電源系統(tǒng)部份:____電廠直流系統(tǒng)為兩段分段直流系統(tǒng),共有三個浮充裝置,直流系統(tǒng)供開關(guān)、保護等其它設(shè)備控制電源。每個電源系統(tǒng)采用冗余供電設(shè)計,設(shè)有主、備用浮充裝置,由不同的電源供電,大大提高直流系統(tǒng)供電可靠性。
保護配置情況:變壓器配置有:重瓦斯、輕瓦斯、釋壓、縱差、過激勵磁、零序過電流、過負荷、負序過電流、零序過壓、壓力釋放保護、主變冷卻器全停等保護。發(fā)電機主要配置有:縱差、橫差、匝間、失磁、失步、過電壓、低壓記憶過流、定子接地、定子過負荷、負序過電流、轉(zhuǎn)子接地、勵磁繞組過負荷等保護;500kv線路保護設(shè)有:高頻距離、高頻方向、斷路器失靈、三相不一致
、綜合重合閘、綜合切機、過壓、零序等保護,____線采用集成保護,____線為微機保護。過電壓保護:過電壓保護是對外部雷電過電壓和內(nèi)部過電壓的保護。為防止直擊雷損害電氣設(shè)備和人身安全,本電站主要采用避雷線和屋頂避雷等保護,對于雷電侵入波主要采用避雷器保護。內(nèi)部過電壓包括工頻過電壓、諧振過電壓及操作過電壓。對于工頻過電壓和諧振過電壓,經(jīng)過計算研究,在____線對側(cè)的____變裝設(shè)150mvar的并聯(lián)電抗器,在____線的____側(cè)裝設(shè)150mvar的并聯(lián)電抗器,而____電站出線側(cè)均可不裝并聯(lián)電抗器,能基本上滿足系統(tǒng)各種運行方式下消除自勵磁、限制工頻過電壓和諧振過電壓的需要。對于操作過電壓,本電站500kv母線和出線側(cè)均裝設(shè)了避雷器,并在____線的兩組斷路器裝設(shè)了合閘電阻。
接地裝置:本電站接地裝置的設(shè)計是考慮到當電網(wǎng)發(fā)生接地故障時,不應(yīng)危及電站范圍內(nèi)人身和設(shè)備的安全,維護電力系統(tǒng)的可靠運行。因此,接地設(shè)計的主要目的是將電站范圍內(nèi)的接觸電壓、跨步電壓和轉(zhuǎn)移電位限制在安全值之內(nèi)。經(jīng)計算,本電站接地裝置接地電阻設(shè)計值為r≤0.25ω??偨拥鼐W(wǎng)由廠房及大壩自然接地網(wǎng)和水下人工地網(wǎng)構(gòu)成,最大對角線長約3000m。
機組主勵采用自并勵靜止可控硅勵磁系統(tǒng),發(fā)電機的勵磁電流由勵磁變壓器經(jīng)可控硅整流裝置而獲得。主勵主要功能:提供發(fā)電機在正常運行條件下所需的勵磁功率,維持發(fā)電機端電壓為給定值,防止過激磁。提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)穩(wěn)定性。當電力系統(tǒng)短路引起電壓急劇下降時,自動強行勵磁;機組甩負荷時引起電壓急劇上升時,自動減磁。整定無功調(diào)差,實現(xiàn)并列發(fā)電機間無功負荷自動分配。發(fā)電機內(nèi)部故障及事故狀態(tài)下,能迅速滅磁,以防事故擴大。
計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布結(jié)構(gòu)。主控制級為雙主機冗余系統(tǒng),單元控制級是由8個現(xiàn)地控制單元(lcu)組成,分別控制l#~4#機組、500kv開關(guān)站設(shè)備、10kv廠用電設(shè)備、400v廠用電設(shè)備及全廠公用設(shè)備、溢流壩閘門及壩上變電所設(shè)備等。主控制級由2臺主計算機(包括終端設(shè)備)、4臺運行人員工作站及打印機等組成,分別布置于中央控制室和計算機室。主控制級的主要功能是:根據(jù)電力系統(tǒng)和運行人員的設(shè)定值和命令,協(xié)調(diào)指揮8個現(xiàn)地控制單元自動地采集信息及輸出控制命令,包括機組的啟、停控制及其動態(tài)顯示、模擬量測量的動態(tài)顯示及歷史趨勢、程序控制現(xiàn)地設(shè)備(包括對500kv斷路器的同期和廠用電備用電源的自動投入)、agc和avc、設(shè)備運行檔案、各種運行報表的打印、事件記錄、各種圖形畫面動態(tài)或靜態(tài)顯示以及事故、故障報警等。各現(xiàn)地控制單元主要由前置處理機和可編程序控制器組成。其主要功能是:采集現(xiàn)場設(shè)備的各種信息,處理后傳到主控制級的主計算機,并接收主計算機的命令,處理后輸出到被控制的現(xiàn)場設(shè)備。
直流系統(tǒng):設(shè)置了220v強電直流系統(tǒng)和48v弱電直流系統(tǒng)。220v強電直流系統(tǒng)主要供全廠的控制、保護以及10.5kv斷路器合閘等電源,48v弱電直流系統(tǒng)主要供全廠的信號電源。220v強電直流系統(tǒng)主要由兩組gfd—420型固定防爆式鉛酸蓄電池、兩面浮充電整流屏、一面充電整流屏以及兩面蓄電池饋線屏組成,直流母線采用單母線分段接線,正常情況下以浮充電方式運行。
隨著電氣工程自動化相關(guān)技術(shù)在社會各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛,社會對相關(guān)專業(yè)的人才需求顯著增加。在這一背景下,各大高校紛紛開設(shè)并不斷完善電氣工程自動化專業(yè),該專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建關(guān)系到學(xué)生相關(guān)實踐能力的掌握水平。本文針對電氣工程與自動化課程的特點,提出“三層次、六類別”的實踐教學(xué)體系建設(shè)思路,對實踐教學(xué)方式與內(nèi)容進行改革,以期促進課程體系的優(yōu)化與完善。
一、實踐教學(xué)體系建設(shè)的背景分析
電氣工程與自動化專業(yè)向社會輸送的學(xué)生應(yīng)具備扎實的自然科學(xué)知識、人文社會科學(xué)知識以及語言溝通能力等,能夠掌握本專業(yè)領(lǐng)域必須具備的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識,如電子技術(shù)、電路理論、控制理論、電機拖動理論、計算機硬件、軟件設(shè)計等;掌握本專業(yè)相關(guān)實踐操作技能的應(yīng)用標準,如能夠獨立完成對運動控制、電力電子技術(shù)以及工業(yè)過程控制等相關(guān)實踐內(nèi)容的操作與應(yīng)用。從上述分析中不難看出,電氣工程與自動化專業(yè)是一門實踐性非常強的工科類專業(yè),強調(diào)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握,注重學(xué)生動手能力以及實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實踐教學(xué)作為教學(xué)體系的組成部分,對培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才具有非常重要的意義與價值。因此,結(jié)合電氣工程與自動化專業(yè)實踐,構(gòu)建一套完整的實踐教學(xué)體系,有利于我國創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
二、實踐教學(xué)體系基本結(jié)構(gòu)分析
為促進學(xué)生實踐能力、實驗?zāi)芰σ约皠?chuàng)新能力的綜合發(fā)展,在高校電氣工程與自動化實踐教學(xué)中推行“三層次、六類別”的實踐教學(xué)體系建設(shè)思路,以對學(xué)生基本實驗技能的培養(yǎng)為基礎(chǔ),以獨立設(shè)計能力為中心,以創(chuàng)新研究能力為目標,展開相關(guān)實踐教學(xué)活動。其中,實踐教學(xué)共包括三層,分別為基本型實驗、提高型實驗以及研究創(chuàng)新型實驗三部分。在基本型實驗中,主要涉及電氣工程與自動化專業(yè)的相關(guān)實驗課程或單獨設(shè)立的實驗課程,有基本實驗與選修實驗兩類;在提高型實驗中,主要涉及電氣工程與自動化專業(yè)相關(guān)課程設(shè)計、實習(xí)以及綜合性、設(shè)計性實驗;在研究創(chuàng)新型實驗中,主要是根據(jù)學(xué)生興趣選擇實驗中心的不同開放型、創(chuàng)新型實驗室,由學(xué)生自主擬定研究課題,并建立基金項目或參與教師科研項目。
(一)基本型實驗
基本型實驗通常與電氣工程與自動化專業(yè)相關(guān)學(xué)科課堂理論教學(xué)同步進行,以培養(yǎng)學(xué)生實驗基礎(chǔ)技能為目標,實驗內(nèi)容包括基礎(chǔ)原理以及理論驗證兩種類型。以“電力電子技術(shù)”基本型實驗為例,為體現(xiàn)高校電氣工程與自動化專業(yè)的教學(xué)特色,堅持自制與外購相結(jié)合,對相關(guān)實驗設(shè)備進行自主研制與生產(chǎn),積極改進實驗條件。實驗基礎(chǔ)平臺由校企合作單位提供,實驗掛箱則由高校自主研發(fā)。通過校企合作,一方面能夠滿足實驗教學(xué)的需求;另一方面,能夠為本專業(yè)學(xué)生第二課堂的開展提供大量課題支持。此外,在開發(fā)各類自制儀器的過程中,可以選擇本專業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生參與其中,在教師的引導(dǎo)下參與資料收集、方案論證、電路設(shè)計以及調(diào)試安裝等環(huán)節(jié),以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和團隊協(xié)作能力。
(二)提高型實驗
提高型實驗以基本型實驗為基礎(chǔ),能夠為學(xué)生提供層次較高的綜合型實驗內(nèi)容。開展此類實驗活動的基本目標是培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力。根據(jù)電氣工程及自動化專業(yè)的課程群類別設(shè)置綜合設(shè)計型實驗,實驗內(nèi)容包括專業(yè)實習(xí)型實驗(如電力電子、電機學(xué)習(xí)實習(xí)實驗,電機開放性實驗,電機學(xué)、自動控制原理課程設(shè)計實驗等),綜合設(shè)計實驗(飛行控制實驗、過程控制實驗、導(dǎo)航測控實驗等)。以電力電子與電力傳動專業(yè)為例,本專業(yè)實驗平臺采取積木式結(jié)構(gòu),具有較好的響應(yīng)性和可擴展性。在實踐教學(xué)過程中,教師可以借助基本單元模塊完成基礎(chǔ)性實驗內(nèi)容,也可以在開放式實驗平臺中完成電路設(shè)計。提高型實驗的開展注重學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,如開關(guān)電源、電機學(xué)、自動控制、現(xiàn)代調(diào)速等多項課程專業(yè)知識的交叉,以促進相關(guān)專業(yè)的科研成果及時轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒灲虒W(xué)內(nèi)容。
(三)研究創(chuàng)新型實驗
此類實驗以電氣工程與自動化專業(yè)在新能源發(fā)電、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用為核心。通過構(gòu)建創(chuàng)新型實驗研究平臺,可為學(xué)生提供實踐創(chuàng)新的環(huán)境支持。學(xué)生可以在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中申請創(chuàng)新型項目,或在教師科研課題中分解小項目,也可直接參與創(chuàng)新基金項目,以提升實驗?zāi)芰ΑR浴昂娇蘸教鞈?yīng)用”為例,多數(shù)高校建設(shè)了面向本專業(yè)學(xué)生的重點實驗室和實驗工程中心,實驗室內(nèi)主要由二次電能變換裝置、配電系統(tǒng)、航空電源發(fā)電系統(tǒng)等平臺構(gòu)成,本專業(yè)學(xué)生可以通過實驗工程中心,開展有關(guān)電力電子功率變化、發(fā)電機等相關(guān)創(chuàng)新型知識的研究。
三、實踐教學(xué)體系優(yōu)勢分析
“三層次、六類別”的實踐教學(xué)體系建設(shè)思路充分突顯了行業(yè)特色。該教學(xué)體系以電氣工程與自動化相關(guān)崗位的實際需求為導(dǎo)向,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及實踐能力為核心目標,在實踐教學(xué)過程中引入本行業(yè)標準規(guī)范。此外,通過真實性電氣工程與自動化實訓(xùn)平臺,全面實施實踐教學(xué),以促進學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的提高?!叭龑哟巍⒘悇e”的實踐教學(xué)體系還具有大型工程的特點,該體系教學(xué)目標與“大工程”的概念相吻合,即強調(diào)根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)階段的不同,逐步滲透“工程概念”,以模擬的方式還原“工程師”的角色,以促進學(xué)生合作精神的培養(yǎng)。該體系通過分散工程設(shè)計環(huán)節(jié),借助專業(yè)性的訓(xùn)練環(huán)節(jié)將其貫穿起來,從而有效打破了課程界限,一方面能夠使本專業(yè)理論知識與實踐教學(xué)體系緊密聯(lián)系;另一方面,也促進了學(xué)生實踐能力的提升。
四、結(jié)語
構(gòu)建電氣工程與自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系,需要樹立以實現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展為目標的教育理念。當前,隨著高校教學(xué)改革的不斷深入以及專業(yè)課程的進一步綜合,實踐教學(xué)體系構(gòu)建也需進行相應(yīng)調(diào)整。本文通過分析電氣工程與自動化實踐教學(xué)體系的建設(shè),提出構(gòu)建“三層次、六類別”的實踐教學(xué)體系優(yōu)化策略,并對該體系中的主要結(jié)構(gòu)層次進行分析,探討了應(yīng)用實驗教學(xué)體系的優(yōu)勢,以期進一步完善該課程體系。
參考文獻
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作者簡介:李正斌(1979-),男,河南安陽人,安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院,講師;范秋鳳(1978-),女,河南安陽人,安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院,講師。(河南?安陽?455000)
基金項目:本文系2012年安陽工學(xué)院校級教學(xué)研究基金資助項目(項目編號:AGJ-2012010)的研究成果。
中圖分類號:G642.423?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)27-0083-02
安陽工學(xué)院(以下簡稱“我院”)于2009年開設(shè)了電氣工程及其自動化專業(yè),并于2010開始招生。根據(jù)本科培養(yǎng)方案指導(dǎo)思想的要求,該專業(yè)以培養(yǎng)應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才為主,加強學(xué)生創(chuàng)新意識、競爭意識和適應(yīng)能力的教育,注重學(xué)生綜合能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此在實踐教學(xué)活動中,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力成為實踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)與核心。實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),相對于理論教學(xué),實踐教學(xué)更具直觀性、綜合性和創(chuàng)新性。電氣工程及其自動化專業(yè)是一門實踐性、應(yīng)用性很強的學(xué)科,因此在培養(yǎng)“寬口徑”、“復(fù)合型”高級應(yīng)用型人才中,實踐教學(xué)體系的建設(shè)和實施顯得尤為重要。建設(shè)一個適合本院實際情況的實踐教學(xué)體系,提升電氣自動化、電力系統(tǒng)的實驗/實踐水平迫在眉睫。
一、實踐教學(xué)體系建設(shè)中的問題
第一,建設(shè)電力相關(guān)實驗室要求條件十分苛刻,所需實驗設(shè)備造價昂貴,而與之矛盾的是建設(shè)資金相對不足。第二,從以往的教學(xué)經(jīng)驗來看,部分驗證性實驗中實驗方法、實驗設(shè)備固定,學(xué)生只完成“連線”、“裝配”,缺乏能力培養(yǎng),創(chuàng)新無從談起。第三,學(xué)生到企業(yè)實習(xí),由于理論知識不夠、實踐經(jīng)驗缺乏,同時多數(shù)情況下“能看不能動”,學(xué)生所學(xué)有限,效果欠佳。第四,由于地區(qū)經(jīng)濟較為落后,適合作為實習(xí)實訓(xùn)基地的企業(yè)較少。同時高校連年擴招,原有實踐教學(xué)合作單位容納能力有限。第五,所處地區(qū)不夠發(fā)達,政府投入高效經(jīng)費有限,實習(xí)費用較低。
二、實踐教學(xué)體系建設(shè)
1.實驗室建設(shè)
(1)建設(shè)課程群試驗平臺,滿足課程需求。單一的課程實驗室存在投資大、綜合型實驗開出能力有限的弊端。為解決此問題,我院依托省級實驗示范中心先后建設(shè)“檢測技術(shù)課程群綜合實驗室”與“電力系統(tǒng)綜合實驗室”。其中“檢測技術(shù)課程群試驗平臺”是對“單片機技術(shù)”、“傳感器與檢測技術(shù)”、“嵌入式技術(shù)”等主要專業(yè)課程的整合與關(guān)聯(lián),不僅滿足了課程實驗教學(xué),也能完成相關(guān)畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計。而“電力系統(tǒng)綜合實驗室”是對“電力系統(tǒng)分析”、“供電技術(shù)”、“電力系統(tǒng)繼電保護原理”、“電力系統(tǒng)自動裝置”及“電力系統(tǒng)微機保護”等主要專業(yè)課程實踐實驗環(huán)節(jié)的系統(tǒng)整合。課程群試驗平臺和綜合實驗平臺,不僅解決了資金問題,更可以將各相關(guān)課程有機聯(lián)系在一起,便利開設(shè)各種綜合型、設(shè)計性試驗,同時為學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等提供了硬件平臺。
(2)校企聯(lián)合,共建實驗實訓(xùn)平臺。學(xué)生到企業(yè)實習(xí),多數(shù)情況下“能看不能動”的原因主要是:理論知識不夠、實踐經(jīng)驗缺乏。針對以上情況,我院與許昌中意公司共同開發(fā)建設(shè)“工業(yè)控制實訓(xùn)中心”,該中心模擬中意公司實際現(xiàn)場環(huán)境,配置高端西門子PLC、觸摸屏、伺服控制器、步進控制器、變頻器、以太網(wǎng)模塊以及繼電控制等設(shè)備,并組成系統(tǒng)。學(xué)生可在該中心得到基本知識的學(xué)習(xí)和基本能力的訓(xùn)練,然后在中意公司完成生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)/設(shè)計等環(huán)節(jié)。
(3)依托仿真技術(shù),軟硬兼施,建設(shè)仿真實驗室。在二年級開設(shè)“現(xiàn)代計算機技術(shù)”課程,向?qū)W生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB以及組態(tài)王軟件的使用方法??稍诟吣昙墪r利用上述軟件在仿真實驗室開設(shè)部分關(guān)于“集散控制技術(shù)”、“自動控制技術(shù)”、“電力電子技術(shù)”、“電子技術(shù)”的綜合型、設(shè)計性仿真實驗,提高其創(chuàng)新能力。
(4)建立合作關(guān)系,拓寬實驗領(lǐng)域。電力系統(tǒng)實驗設(shè)備造價昂貴,而我院建設(shè)資金相對不足。在此情況下,積極與安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心聯(lián)系,該中心有各類電力系統(tǒng)設(shè)備,并且允許學(xué)員參觀與操作。我院聘請中心內(nèi)部人員作為“高低壓電器”、“工廠供電”、“變電站綜合自動化”等課程的實驗指導(dǎo)教師,并安排部分實驗在此集中完成。這樣既解決了有關(guān)實驗難題,又提高了學(xué)生的實際動手能力,同時生產(chǎn)實習(xí)等部分集中實踐教學(xué)活動也可在此完成。
2.實習(xí)基地建設(shè)
本專業(yè)現(xiàn)有三個實習(xí)基地,分別是校內(nèi)“工業(yè)控制實訓(xùn)中心”、安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心和河南許繼集團。
“工業(yè)控制實訓(xùn)中心”基地分為兩個部分:第一部分為電機繼電控制的設(shè)計、裝配實訓(xùn),主要面向經(jīng)過專業(yè)課程學(xué)習(xí),具有一定理論基礎(chǔ)的大三學(xué)生進行(生產(chǎn)實習(xí));第二部分為電機PLC控制、伺服電機控制、步進電機控制,主要讓大四學(xué)生進行專業(yè)訓(xùn)練,部分學(xué)生的畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計也在此進行。實習(xí)項目部分按照國家職業(yè)技能培訓(xùn)大綱(中級維修電工)進行,重視實踐環(huán)節(jié)的鍛煉,對于提高學(xué)生的實踐動手能力、解決實際問題的能力,具有很大幫助。經(jīng)過該實習(xí)項目的實操訓(xùn)練,每年有近半數(shù)學(xué)生通過國家維修電工中/高級考試,學(xué)生反映實習(xí)效果非常好。
河南許繼集團主要承擔(dān)部分生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)的參觀學(xué)習(xí)、在崗實習(xí)教學(xué)內(nèi)容,安陽電業(yè)局職工培訓(xùn)中心承擔(dān)部分專業(yè)訓(xùn)練的供電設(shè)備參觀、電氣設(shè)備操作內(nèi)容,以及部分畢業(yè)實習(xí)的實踐教學(xué)內(nèi)容。
除了校內(nèi)實習(xí)基地的進一步建設(shè)與完善,還要繼續(xù)加強與安陽鋼鐵集團、安彩集團、安陽化工集團等合作單位在科研、人才培養(yǎng)、校外實習(xí)基地等方面的合作,特別是在卓越工程師培養(yǎng)計劃的協(xié)議商談中已取得巨大進展。
3.集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)
專業(yè)課程設(shè)計建設(shè)的重點是如何提高學(xué)生的綜合能力,而實現(xiàn)這一目標的前提是選擇合理的課程設(shè)計題目。但是傳統(tǒng)的課程設(shè)計題目大多較為單一,與具體的生產(chǎn)實際要求脫節(jié)較為嚴重,究其原因主要有兩點:沒有合適的實驗硬件條件;缺乏實踐經(jīng)驗的現(xiàn)場指導(dǎo)教師。我院在具體的課程設(shè)計中,十分注重實踐性和可操作性,課程設(shè)計要求在校內(nèi)實訓(xùn)中心完成或由具有工業(yè)現(xiàn)場實踐經(jīng)驗的教師現(xiàn)場指導(dǎo)完成,使學(xué)生從中汲取更多的經(jīng)驗,既鍛煉了獨立思考的能力,也增強了實際操作能力。
畢業(yè)設(shè)計/實習(xí)作為重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),關(guān)鍵是要實現(xiàn)課題的真實性、知識的綜合性和設(shè)計的創(chuàng)新性。近年來,隨著電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生人數(shù)的不斷增多,教師數(shù)量和畢業(yè)設(shè)計課題數(shù)量相對不足的問題日益突出。為此,我們在畢業(yè)設(shè)計課題的選擇上,要求每位畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計,或結(jié)合教師的科研項目,或由實踐教學(xué)合作單位指定,或組織學(xué)生到外地公司和工廠開展畢業(yè)設(shè)計,使學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力得到進一步提高。電氣工程及其自動化專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)設(shè)置如表1所示。
三、實踐教學(xué)教材建設(shè)
通過綜合了解各兄弟院校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)、實驗方面等情況,發(fā)現(xiàn)近年來在綜合型/設(shè)計型實驗和集中實踐教學(xué)方面教材編寫不盡如人意。因此,我院根據(jù)不斷改進和完善的實驗設(shè)備和實習(xí)場所的情況,組織一批教學(xué)、實驗經(jīng)驗豐富的教師和現(xiàn)場工程師編寫了相關(guān)的實驗(實習(xí))大綱和指導(dǎo)書,課程設(shè)計大綱和指導(dǎo)書等教材,并順利投入使用。該實驗教材既能滿足實驗設(shè)備和教學(xué)實踐的要求,又能增強學(xué)生的實訓(xùn)能力,使得學(xué)生的綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新意識不斷得到提高。
四、結(jié)束語
經(jīng)過不斷探索與錘煉,通過軟硬兼施、校企聯(lián)合等方法,建設(shè)并實踐了新增本科專業(yè)電氣工程及其自動化實踐教學(xué)體系,同時對課程建設(shè)、實踐教學(xué)基地建設(shè)等問題也進行了研究與實踐。該方法有效解決了資金有限、學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題。該專業(yè)學(xué)生的理論知識和動手能力不斷提高,也越來越受到用人單位的一致好評。
參考文獻:
作者簡介:周勇(1990-),男,山東淄博人,曲阜師范大學(xué)電氣信息與自動化學(xué)院本科生;張強(1990-),男,山東棗莊人,曲阜師范大學(xué)電氣信息與自動化學(xué)院本科生。(山東 日照 276826)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)36-0107-02
電氣工程及其自動化專業(yè)作為一門實踐性很強的課程,學(xué)生除了要具備基本的理論水平外,還需要開展大量的課外實踐活動來充實自身理論水平,通過實踐來提升創(chuàng)新能力。因此,全面促進電氣工程及其自動化專業(yè)實驗教學(xué)體系改革,建立理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式就成為當前教學(xué)工作的重點。近年來,根據(jù)我國高等教育改革的發(fā)展規(guī)劃,創(chuàng)新教育和創(chuàng)造教育逐漸推進,構(gòu)建特色專業(yè),發(fā)揮高校專業(yè)特長,努力推薦實驗教學(xué)改革,全面地創(chuàng)新了電氣工程及其自動化專業(yè)的實驗教學(xué)體系和教學(xué)模式,并且取得了很多優(yōu)秀的教學(xué)成果。
一、電氣工程及其自動化實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
電氣工程及其自動化實驗是一項非常重要的基礎(chǔ)性實驗課程,通過課程的學(xué)習(xí),可以加深學(xué)生對于一些電氣、電子電路等專業(yè)理論知識的理解,也可以開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的動手能力,為其他工科類的課程學(xué)習(xí)以及科學(xué)研究打好堅實的基礎(chǔ)。目前,高校電氣工程及其自動化實驗教學(xué)中還存在著很多方面的問題。
1.實驗教學(xué)方面
當前,高校電氣工程及其自動化專業(yè)的實驗教學(xué)手段較為簡單,教學(xué)方法和教學(xué)效果并不理想,學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立思考能力得不到有效的發(fā)揮,無法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外,實驗教學(xué)手段的簡單化也造成了實驗教學(xué)成績評估缺乏真實性,實驗設(shè)備的落后致使學(xué)生動手能力與理論水平能力不足;實驗師資隊伍的建設(shè)能力不足等。
2.校外實習(xí)方面
高校工科技術(shù)應(yīng)用人才的培養(yǎng)必須要有良好的硬件設(shè)備,這是高校專業(yè)特色的重點所在。但是當前由于高校經(jīng)費不足,實習(xí)單位接待困難以及其他安全方面的因素,造成了電氣工程及其自動化專業(yè)實習(xí)效果難以得到有效的保障。更多的是學(xué)生自行聯(lián)系實習(xí)單位或者虛造實習(xí)單位,無法實現(xiàn)電氣工程及其自動化專業(yè)的基本培養(yǎng)目標。
3.課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計方面
當前,高校電氣工程及其自動化專業(yè)的設(shè)計題目較為單一,每屆學(xué)生的設(shè)計題目都大同小異,缺乏更新和創(chuàng)新。學(xué)生實踐性少,極易出現(xiàn)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計雷同的現(xiàn)象。加之指導(dǎo)教師缺乏工程設(shè)計實踐經(jīng)驗,因此整體上課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計缺乏一定的創(chuàng)新,學(xué)生的理論和實踐結(jié)合能力欠缺。
4.開放性實驗
由于當前高校實驗室更多以科研為主,科研設(shè)備的投入資金較大,因此實驗室開放性能力不足,學(xué)生對于實驗設(shè)備和實驗平臺缺乏應(yīng)有的了解,一些開發(fā)性的實驗就無法開展,在實驗設(shè)計的過程中也就缺乏創(chuàng)新性。對此,高校實驗室應(yīng)該加大對學(xué)生的開放力度,同時不斷提升實驗室的軟硬件,以適應(yīng)課程實驗教學(xué)的需要。
二、實驗教學(xué)體系改革的方案
1.課堂教學(xué)與工程實踐訓(xùn)練同步進行
電氣工程實踐訓(xùn)練課程的設(shè)置是高校電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的重點。一般來說,該課程的設(shè)置共分為工程實踐訓(xùn)練基礎(chǔ)和工程實踐訓(xùn)練實驗兩個部分。前者以課堂教學(xué)理論為主,主要是從課程理論的方法和技術(shù)上為后面的工程實踐訓(xùn)練打好基礎(chǔ),其目的在于能夠?qū)⒂糜诠こ虒嵺`訓(xùn)練實驗的理論學(xué)習(xí)透徹,引導(dǎo)學(xué)生能夠積極思考和討論。按照提出問題、分析問題和解決問題三步走的思路,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。后者則以實驗教學(xué)為主,注重學(xué)生的動手能力,將課堂理論知識搬到實驗中,帶領(lǐng)學(xué)生熟悉有關(guān)的電氣設(shè)備,并且設(shè)計實驗方案讓學(xué)生能夠自主地對設(shè)備進行安裝、調(diào)試和測量,使講課和實驗有機結(jié)合起來,引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊用,更大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)校興趣,使學(xué)生全身心地投入到電氣工程實踐實驗訓(xùn)練中。
比如,電氣工程及其自動化實驗實訓(xùn)基地大都有成套的裝置和設(shè)備,都是模擬一個變電工程,一般2~4個學(xué)生可以共用一套裝置。而課程設(shè)置則可以涵蓋到供電系統(tǒng)的設(shè)備安裝、調(diào)試、測量、信號、控制等內(nèi)容,可以對學(xué)生進行全過程的工程實踐訓(xùn)練。每個學(xué)生還可以根據(jù)老師布置的課程進行獨立的設(shè)計實驗方案,繪制相關(guān)的圖紙并且根據(jù)設(shè)備的型號和有關(guān)的技術(shù)特性,將設(shè)備安裝到實驗屏上再親自進行全部接線、核對和通電檢測,并且進行各種參數(shù)的測量和一些事故的試驗排查等。教師也可以設(shè)置多種多樣的事故,讓學(xué)生們反復(fù)實踐和探索,逐一進行論證,得出結(jié)論。
2.結(jié)合學(xué)生就業(yè)單位開設(shè)專業(yè)綜合實驗
電氣工程及其自動化專業(yè)屬于一個綜合性和實踐性較強的專業(yè)。一般大學(xué)四年級會開展有關(guān)的實驗課程,而專業(yè)指導(dǎo)教師也可以根據(jù)自身的研究特長來為學(xué)生開設(shè)不同的實驗課題。專業(yè)指導(dǎo)教師還可以根據(jù)學(xué)生的簽約單位生產(chǎn)特征來給學(xué)生進行獨立的課程設(shè)計,使實驗?zāi)軌蚺c生產(chǎn)實際工程結(jié)合起來,這樣也有助于學(xué)生今后的工作開展。
一般來說,電氣工程及其自動化專業(yè)開設(shè)的實驗主要有小接地電流系統(tǒng)的實驗、鐵磁諧振實驗、電網(wǎng)調(diào)度自動化通信綜合實驗、發(fā)電機綜合實驗、變壓器綜合實驗等等。要出色地完成這些綜合實驗項目,必須做到以下幾點:第一,做好資料的查找工作。學(xué)生可根據(jù)課題研究的方向,查閱相關(guān)的資料,根據(jù)查閱的資料設(shè)計相關(guān)的實驗方案和實驗步驟,擬定所需的實驗儀器設(shè)備和有關(guān)的實驗費用。第二,對實驗方案進行解釋和論證。在指導(dǎo)教師的幫助下,要學(xué)會對設(shè)計的方案進行論證,指導(dǎo)教師要對學(xué)生的方案進行復(fù)核,指出其方案操作中可能存在的問題。通過這種方式的實訓(xùn),可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使得綜合運用知識的能力得以全面提升。
三、構(gòu)建實驗課程體系的保障
1.建立創(chuàng)新研究理念,搭建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)模式
創(chuàng)新研究理念是指在電氣工程實驗教學(xué)內(nèi)容中引入能夠反映本學(xué)科專業(yè)的前沿理論知識和一些先進的現(xiàn)代研究成果,以此來更新和完善教學(xué)內(nèi)容,而不是單純依賴于教科書。在教學(xué)手段上,要綜合運用諸如多媒體實驗教學(xué)、現(xiàn)代通訊技術(shù)等來活躍實驗課程氛圍;教學(xué)方式上則可以采用一些諸如回歸啟示法、故意出錯法等研究型的教學(xué)方法和雙向的教學(xué)模式,改變以往的簡單灌輸式的教學(xué)方式,以示范和學(xué)生探索為主,積極開發(fā)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力。另外,還可以根據(jù)實驗項目課程的安排,有選擇性地設(shè)置一些課外研究課題,教授學(xué)生如何獨立地對有關(guān)的課堂進行立項、分析、論證和方案設(shè)計以及實驗成果總結(jié)。必要的時候,可以充分應(yīng)用現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù),使學(xué)生的實驗課程與當前的實際生產(chǎn)相結(jié)合,以課程群方式建設(shè)數(shù)字化的工廠實驗室、校內(nèi)外實踐基地。通過搭建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)模式,來培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力。
2.建立科學(xué)管理體制,完善管理制度
實驗教學(xué)體系改革需要一套完善的管理制度和科學(xué)的管理體制作為保障,因此,要深化管理制度的改革,深化教學(xué)改革,實現(xiàn)辦學(xué)水平的全方位提升。由于我國高等院校管理制度的復(fù)雜性和多樣性,各項制度之間常出現(xiàn)互相抵觸的現(xiàn)象。為此,有必要以現(xiàn)代管理理念對現(xiàn)行的高校管理制度進行研究,使其形成一個完整的體系,更好地促進教學(xué)管理水平的提升。要積極制訂與電氣工程及其自動化專業(yè)實驗教學(xué)相配套的教學(xué)管理制度,制訂有利于符合培養(yǎng)目標要求和完善的教學(xué)計劃,健全實驗教學(xué)質(zhì)量管理責(zé)任制,建立科學(xué)化系統(tǒng)化的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控和評估體系,加強科研管理水平,努力提高實驗教師隊伍的整體素質(zhì),創(chuàng)新教師隊伍管理,重視高校工科技能型人才的培養(yǎng)意義。
3.開放實驗室,開展科技活動
實驗室建設(shè)是實驗教學(xué)體系改革的重點,實驗室是學(xué)生學(xué)習(xí)的第二課堂,有利于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),也是學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力發(fā)揮的重要場所。近幾年,我國高等院校加大了實驗室的建設(shè)投資力度,購買和開發(fā)了許多的先進儀器設(shè)備,并且建立了完善的實驗室管理制度。實驗室建設(shè)涵蓋的專業(yè)和研究領(lǐng)域眾多,課題研究的能力得到了極大的提升。各實驗室還配備了實踐經(jīng)驗豐富和責(zé)任心強的實驗教師,部分高校還利用業(yè)余時間開發(fā)專業(yè)實驗室,讓更多的學(xué)生直接參與到高校的課題研究項目中。另外依托一批實驗系統(tǒng)開發(fā)平臺,更多的同學(xué)有機會參與到電氣工程實驗課題的聯(lián)合實驗中,教師也可以引導(dǎo)學(xué)生利用平臺對實驗進行模擬,與學(xué)生一起聯(lián)合進行課題實踐。因此,實驗室的開放既解決了學(xué)生找不到開展科技活動的儀器設(shè)備和實踐場地的難題,又有效地避免了高校實驗室資源過度浪費的現(xiàn)象。
參考文獻:
中圖分類號:TM92 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)12(b)-0245-02
1 電氣工程及其自動化專業(yè)的簡介及運用范圍
電氣工程及其自動化專業(yè)綜合了電力系統(tǒng)及其自動化、自動控制、高電壓與絕緣技術(shù)、電機電器及其控制等學(xué)科和專業(yè),將強電與弱電、電工與電子技術(shù)、軟件與硬件相結(jié)合,是一門涉及面廣、綜合性強的新興學(xué)科。該專業(yè)在各行各業(yè)都有發(fā)展和應(yīng)用,小到電子元件,大到航空航天器材,都與它的存在有著密切聯(lián)系,從農(nóng)業(yè)到建筑、從生產(chǎn)到研發(fā)等各個領(lǐng)域都有廣泛運用,發(fā)展非常迅速。從事該專業(yè)或者進行對該專業(yè)深入研究就需要具備電工電子技術(shù)、計算機語言技術(shù)、信息處理與控制方面的能力,能夠?qū)ο到y(tǒng)進行分析、設(shè)計、開發(fā)以及管理與決策。既需要電氣工程方面的理論知識與基本實踐能力,又要掌握自動化專業(yè)的相關(guān)知識和技能。對知識面的寬度,專業(yè)基礎(chǔ)的扎實程度,應(yīng)變能力及適應(yīng)能力等都提出了較高的要求。
2 對電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)習(xí)的開展
電氣工程及其自動化專業(yè)在課程設(shè)置上,開設(shè)了必要的人文素質(zhì)課和基礎(chǔ)課以讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識,并具有一定的外語交流、讀寫能力外,該專業(yè)還開設(shè)了電路分析、電機學(xué)、電力電子技術(shù)、C語言程序設(shè)計、單片機原理、信號與系統(tǒng)、自動控制原理、電力系統(tǒng)分析、高電壓與絕緣技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、電力系統(tǒng)繼電保護原理、電氣控制技術(shù)等理論知識。在掌握理論知識的同時,還要求具備一定的實踐能力。通過開設(shè)金工實習(xí)、電路工藝實踐、電氣工程訓(xùn)練、電子設(shè)計綜合創(chuàng)新實踐等課程來培養(yǎng)學(xué)生在電工、電力電子、計算機技術(shù)、機械設(shè)計等方面的工程實踐能力。在完成學(xué)習(xí)任務(wù)之余,通過查閱相關(guān)文獻和信息,了解該專業(yè)學(xué)科前沿的發(fā)展趨勢,以保持對專業(yè)的敏銳度。在學(xué)習(xí)理論知識和實踐培養(yǎng)的過程中積極思考,發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,保持創(chuàng)新意識,同時借助學(xué)校相關(guān)實驗室平臺培養(yǎng)一定的創(chuàng)新能力及科研能力。
3 電氣工程及其自動化專業(yè)各分支學(xué)科發(fā)展方向
3.1 電力系統(tǒng)及其自動化
電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)作為國家級重點學(xué)科,是電氣工程及其自動化專業(yè)中最具有優(yōu)勢的專業(yè)。該專業(yè)主要用于高壓電器設(shè)備的設(shè)計、制造、運行和維護。在電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)畢業(yè)后,可就業(yè)于電力設(shè)備制造行業(yè),從事該行業(yè)高電壓設(shè)備的設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)和管理工作,也可到電網(wǎng)公司,供電局,發(fā)電廠或者一些大型工廠工作,如果專注于該專業(yè)理論研究方面的工作,可以到各大高?;蚩蒲性核碚撗芯抗ぷ?。
3.2 電氣技術(shù)方向
電氣技術(shù)方向主要指的是現(xiàn)代電氣技術(shù)。現(xiàn)代電氣技術(shù)是在傳統(tǒng)電工技術(shù)之上再結(jié)合了現(xiàn)代電子技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)。該方向主要用于電氣測量與控制技術(shù)方面,從事電氣技術(shù)方面的高級電氣工程技術(shù)人才可以負責(zé)信息處理等工作。在電氣技術(shù)方向畢業(yè)后可從事理論研究、技術(shù)開發(fā)、運行管理等技術(shù)工作,可就職于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)、公司,也可以從事該方向的科研或者教學(xué)工作。
3.3 應(yīng)用電子技術(shù)方向
應(yīng)用電子技術(shù)方向作為電氣工程及其自動化專業(yè)中的一個特色專業(yè),結(jié)合了電力電子和信息電子。該專業(yè)主要學(xué)習(xí)的是電氣工程、電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動控制、信號變換與處理等方面。由于該專業(yè)兼?zhèn)淞穗姎馀c電子,融合了電力電子與信息電子,其就業(yè)的范圍也比較寬,從電力、電子,到交通、通信等行業(yè),可以從事技術(shù)研發(fā)、運行及管理等工作,發(fā)展空間較廣。
3.4 高電壓與絕緣技術(shù)方向
作為國家級特色專業(yè),高電壓與絕緣技術(shù)方向就業(yè)前景良好。該專業(yè)主要用于高壓電氣設(shè)備設(shè)計、制造和運行維護等方面。畢業(yè)后可從事高壓電氣設(shè)備的運行維護及相關(guān)管理工作,或者對用于高壓電氣設(shè)備的電力產(chǎn)品進行設(shè)計和研發(fā),也可在各大高校從事高電壓與絕緣技術(shù)教學(xué)、研究工作。
4 電氣工程及其自動化專業(yè)的就業(yè)準備
電氣工程及其自動化專業(yè)作為新興的工科熱門專業(yè),每年都有大量的考生報考,相應(yīng)的就會有大量的畢業(yè)生進入社會,畢業(yè)后的就業(yè)選擇主要有4個方向:電力企業(yè)、高等院校、科研院所、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。電力專業(yè)本科生畢業(yè)生因?qū)I(yè)水平有限,如果想在各高等學(xué)校就業(yè),一般負責(zé)非教學(xué)類工作,如,學(xué)生管理等,具備碩士以上學(xué)歷的畢業(yè)生可從事教學(xué)工作,或在高校實驗室、研究所進行電力技術(shù)科研開發(fā)工作。該專業(yè)畢業(yè)生也可在國家、各地區(qū)、省及市縣的電力公司或供電局就職,從事行政類的管理工作,或者是各級電網(wǎng)的電力輸送的調(diào)度、分配,電力設(shè)施及其配套工程的建設(shè),電力工程設(shè)計等相關(guān)技術(shù)工作。擅長于電力電子相關(guān)產(chǎn)品制造、研發(fā)的畢業(yè)生可進入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)就職。
經(jīng)過4年的本科教育后,電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)生對該專業(yè)所必需的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用知識有了一定的掌握。但這樣的知識能力體系能否完全勝任科學(xué)研究工作或獨立負責(zé)專門的技術(shù)工作呢?答案就不一定了。比如:到電力科學(xué)研究院、電力設(shè)計院、高新技術(shù)企業(yè)等這些要接觸到電力行業(yè)最先進、最前沿的知識的單位企業(yè),它對從業(yè)人員的理論基礎(chǔ),學(xué)習(xí)和掌握大量的高新技術(shù)的能力提出了更高的要求。與本科生在校學(xué)習(xí)理論知識的環(huán)境不同,它不僅需要快速地掌握和吸收高新技術(shù),還需要能夠?qū)⒏咝录夹g(shù)轉(zhuǎn)化為科研成果,進而提升為對技術(shù)的創(chuàng)新。在這樣的工作要求下,本科生所掌握的理論構(gòu)架將會面臨著很大的挑戰(zhàn)。加之本科階段對知識的掌握多數(shù)停留在理論水平,運用理論的能力存在一定缺陷,在科研過程中對問題的發(fā)現(xiàn)、理解和解決的“三步走”就不易施展。但到了研究生階段,對專業(yè)知識有了更進一步的學(xué)習(xí),在課題和項目中學(xué)習(xí)解決問題的方法,對理論的掌握更加深入,對專業(yè)知識的掌握更為系統(tǒng)。研究生在進入科研單位或企業(yè)所需的培訓(xùn)時間短,創(chuàng)新思維能力及創(chuàng)新能力更高,更能為科研單位或企業(yè)創(chuàng)造價值。
5 心得與體會
對電氣工程及其自動化專業(yè)的運用范圍,發(fā)展方向以及從事相應(yīng)崗位或者進行深入研究的情況有了一定了解以后,可以在一定程度上消除了同學(xué)們對于專業(yè)前景,就業(yè)方向的迷茫和顧慮等消極情緒,給同學(xué)制定學(xué)習(xí)目標和明確發(fā)展方向提供了參考信息,有利于掌握該專業(yè)的學(xué)習(xí)模式。在電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)習(xí)過程中,不僅要注重理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí),還要注意培養(yǎng)自己的動手能力,結(jié)合一些校內(nèi)外的比賽或項目來提升自己的實踐創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作能力,有利于今后我們可以更好地適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,為電力行業(yè)的發(fā)展貢獻自己的智慧與力量。
參考文獻
【摘要】為了加強應(yīng)用型本科院校教學(xué)體系建設(shè),電氣工程與自動化國家實驗教學(xué)示范中心把理論與實踐相結(jié)合,將基礎(chǔ)與應(yīng)用相結(jié)合
>> 應(yīng)用型電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)建設(shè)與實踐 應(yīng)用型電氣工程及其自動化本科專業(yè)教學(xué)模式探索 新增本科電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)與實踐 應(yīng)用型本科院校自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè) 應(yīng)用型本科院校自動化專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的研究 應(yīng)用型電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系改革與探索 應(yīng)用型本科電氣工程專業(yè)“電路”課程的改革與實踐 地方本科院校自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的研究與實踐 工程應(yīng)用型電氣工程及其自動化課程體系建設(shè)研究 地方師范院校電氣工程與自動化專業(yè)實踐教學(xué)探討 電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)策略分析 電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究 電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索 電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)探究 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建 民辦高校電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的探索 高校電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建研究 電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的研究 自動化專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的探索與實踐 應(yīng)用型本科院校國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)實踐教學(xué)體系改革探析 常見問題解答 當前所在位置:l,2009-7-6.
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引言
現(xiàn)代社會已經(jīng)進入信息時代,社會化大生產(chǎn)正在向智能化、自動化、信息化的方向高速發(fā)展著。電氣自動化是社會生產(chǎn)力發(fā)展到較高階段的產(chǎn)物,也是信息科學(xué)日臻成熟的結(jié)果。電氣自動化水平的高低,很大程度上反映了一個國家或行業(yè)生產(chǎn)力水平。隨著社會生產(chǎn)活動復(fù)雜程度的加深,電氣自動化所發(fā)揮的作用越來越大,加強電氣自動化在電氣工程中應(yīng)用的研究,有利于我國電氣工程事業(yè)健康發(fā)展,對于實現(xiàn)電力工程現(xiàn)代化有著十分重要的積極作用。
1 電氣自動化與電氣工程基本概念介紹
電氣工程是自然科學(xué)和社會生產(chǎn)結(jié)合最為充分,在現(xiàn)代社會中發(fā)揮作用最為廣泛的一個領(lǐng)域。電子計算機是電氣工程的一個里程碑式產(chǎn)品。由于電子計算機的出現(xiàn),人類社會實現(xiàn)了飛躍式發(fā)展,社會生產(chǎn)力得到顯著提高,發(fā)生了階躍式的巨大變化。生產(chǎn)方式的改變,深深影響到社會各個方面,甚至對人們的思想精神領(lǐng)域也產(chǎn)生了深刻的影響。人類文明由此進入信息時代。作為社會生產(chǎn)力現(xiàn)代化水平的重要載體,電氣工程是否發(fā)達,是評價一個國家科技水平和綜合國力的重要指標。
電氣工程包羅萬象,電氣自動化是其中一個重要分支,其全稱為電氣工程及其自動化。電氣自動化應(yīng)用范圍十分廣泛,各行各業(yè)幾乎都能看到應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的產(chǎn)品或設(shè)備。無論是家用電器,還是航空航天,人類生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域中都有電氣自動化應(yīng)用的身影。電氣自動化對于人類的作用,不僅僅在于提高生產(chǎn)力,改善生活條件,還在于對一個國家或地區(qū)經(jīng)濟、社會事業(yè)發(fā)展的促進作用。電氣自動化領(lǐng)域的競爭,關(guān)系到國計民生,關(guān)系到國家的長治久安和健康發(fā)展,必須得到政府和社會各界的廣泛關(guān)注和高度重視。
2 電氣工程與電氣自動化應(yīng)用設(shè)計的原則和特點
2.1 電氣工程與電氣自動化應(yīng)用設(shè)計的基本原則
無論電氣自動化應(yīng)用的具體形式和目標如何,其根本目的都是為生產(chǎn)提供服務(wù),都需要將產(chǎn)品的生產(chǎn)過程以電氣自動化的形式體現(xiàn)出來,這就是電氣自動化應(yīng)用設(shè)計時需要注意的基本原則。另外,電氣自動化是以機械化大生產(chǎn)為基礎(chǔ)的,機械設(shè)備是平臺,電氣自動化是生產(chǎn)活動的具體表現(xiàn)形式。因此,如何將機械與電氣自動化有機地結(jié)合起來,就是電氣自動化應(yīng)用設(shè)計時需要注意的第二個問題。同時,作為一項生產(chǎn)活動,產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)安全、效率、經(jīng)濟效益等都是電氣自動化設(shè)計需要關(guān)注的問題,在進行電氣自動化設(shè)計時,要正確選擇適當?shù)碾娮釉O(shè)備,使系統(tǒng)在滿足生產(chǎn)需要的同時,兼顧設(shè)備美觀和生產(chǎn)性方面的要求。
2.2 電氣自動化應(yīng)用的設(shè)計特點
上面說過,電氣自動化是為生產(chǎn)服務(wù)的,那么經(jīng)濟效益就是其必須重點考慮的一個要素。進行電氣自動化應(yīng)用設(shè)計時,必須在滿足各項生產(chǎn)需求時,盡量控制其運營成本,提高經(jīng)濟效益。同時,電氣自動化具有廣泛的適用性,在各個領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。那么如何確保電氣自動化系統(tǒng)與各個領(lǐng)域?qū)I(yè)設(shè)備對接順暢,工作正常開展,各項功能順利實現(xiàn),就顯得尤為重要。目前普遍采用電子計算機進行相關(guān)工作活動的控制和管理,從而實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和智能化。
3 電氣自動化應(yīng)用的結(jié)構(gòu)組成
3.1 電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
電氣自動化應(yīng)用廣泛,在不同領(lǐng)域中的表現(xiàn)形式各異。但萬變不離其宗,無論哪種電氣自動化系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)都可以分為以下幾個部分:一是信號接收單元,系統(tǒng)通過該單元接收工作指令,使用者通過對該單元進行相應(yīng)操作與系統(tǒng)相連結(jié),發(fā)放工作信息,進行必要管理。二是信號處理單元,對接收到的信息進行相應(yīng)處理,最后一個單元是將處理好的信號向?qū)?yīng)的電氣設(shè)備輸出,從而完成相應(yīng)的具體功能。
3.2 計算機在電氣自動化實現(xiàn)過程中的作用
計算機在電氣自動化功能實現(xiàn)過程中有著十分重要的作用。通過自動化系統(tǒng)設(shè)置在各個環(huán)節(jié)的傳感器,采集系統(tǒng)運行過程中的各類信息,計算機對系統(tǒng)運行情況進行管理、分析,消除工作誤差,發(fā)出下步工作指令。由于計算機的存在,電氣自動化系統(tǒng)更加智能,便于操作與使用,對于電氣自動化的發(fā)展有著十分有利的促進作用。
4 電氣工程中電氣自動化的應(yīng)用情況
4.1 電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度方面的應(yīng)用情況
電力系統(tǒng)工作狀態(tài)下,每時每刻都有大量業(yè)務(wù)產(chǎn)生,諸多功能的實現(xiàn)和任務(wù)的完成,涉及到許許多多個方面,這就給電網(wǎng)調(diào)度運行工作提出了很高的要求。電網(wǎng)調(diào)度龐大的工作量使其成為電力自動化應(yīng)用的首要選擇。電網(wǎng)內(nèi)的電氣自動化系統(tǒng)在藉由經(jīng)濟調(diào)度確保電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定可控后,對電力生產(chǎn)過程中各類參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測,判斷電網(wǎng)負荷變化走向,從而對電網(wǎng)后續(xù)可能發(fā)生的變化以及遇到的問題進行預(yù)測,并采取相應(yīng)的防范、保障措施,維護電網(wǎng)安全平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)秩序。藉由監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障,并加以排除。這些工作都由電網(wǎng)調(diào)度服務(wù)器以及電氣自動化系統(tǒng)配合完成,極大地提高了工作效率,降低操作人員工作量。
4.2 電氣自動化在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用情況
發(fā)電廠是電力的生產(chǎn)單元,也是電氣自動化應(yīng)用的另一個主要領(lǐng)域。目前,發(fā)電廠采用分散監(jiān)控系統(tǒng)對電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行監(jiān)視與控制。該系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu),大體上包括以太網(wǎng)、過程控制單元以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)三個部分。其中,過程控制單元負責(zé)具體生產(chǎn)運行管理。生產(chǎn)過程中,分散在各部分的傳感器將熱電阻信號、脈沖量等匯總到控制單元,經(jīng)過處理后反饋給對應(yīng)的工作機構(gòu),實現(xiàn)對發(fā)電廠生產(chǎn)過程的檢測與控制。
4.3 電氣自動化在變電站中的應(yīng)用情況
電氣自動化技術(shù)在變電站方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在憑借與信息技術(shù)相配合達到對變電站運行進行自動控制管理的目的。原有的電磁式控制系統(tǒng)為計算機控制系統(tǒng)所取代,操作界面智能化,變電站運行更加高效、安全,操作人員的工作量下降,工作條件得以改善。變電站電氣自動化系統(tǒng)由自動測量裝置、自動監(jiān)控設(shè)備和相關(guān)開關(guān)設(shè)備所組成。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,極大地推動了變電站整體管理、運營自動化水平的提升。
5 結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)日趨成熟,應(yīng)用的領(lǐng)域日趨廣泛,在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮的作用日盛一日,已經(jīng)成為現(xiàn)代社會不可或缺的基礎(chǔ)技術(shù)之一。我國開展社會主義現(xiàn)代化建設(shè),離不開電氣自動化技術(shù)的基礎(chǔ)支持,必須要大力推進電氣自動化應(yīng)用技術(shù)的廣泛研究,不斷提高技術(shù)水平和適用范圍,為我國經(jīng)濟建設(shè)提供強大的發(fā)展動力。
1.電氣工程自動化系統(tǒng)的相關(guān)介紹
所謂電氣自動化通俗的說其實就是一種事先確定、設(shè)計好的程序,當這一程序正常運行的時候,可以使整個系統(tǒng)和設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的運行,這樣也就形成了電氣工程自動化系統(tǒng)。這樣的方式為許多企業(yè)的生產(chǎn)帶來了無法言喻的方便與便捷,而電氣自動化的迅速發(fā)展和運用為人們的生產(chǎn)生活帶來了很大方便,同時起到舉足輕重的作用。電氣自動化系統(tǒng)控制設(shè)備的正常運行,再加上具體電氣工程自動化技術(shù)的運用,使得工業(yè)以及整個社會、經(jīng)濟都有了很大的發(fā)展、進步空間,就目前的情況來看,電氣自動化控制設(shè)備與技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中,為人們生產(chǎn)生活的安全和穩(wěn)定提供了重要的保證。
2.電氣工程自動化系統(tǒng)的研發(fā)
實際上電氣工程自動化系統(tǒng)的形成,主要包括兩個方面的內(nèi)容,分別是電氣工程與自動化的發(fā)展探索、以及電力工程與自動化的實踐。下面我們就從這兩個方面,具體介紹下電氣工程自動化系統(tǒng)的研發(fā)過程:
2.1電氣工程與自動化的發(fā)現(xiàn)探索
(1)電氣工程自動化系統(tǒng)建設(shè)的目標。當今社會最強的競爭力已逐漸轉(zhuǎn)移到對人才的競爭上,而因為科技的不斷發(fā)展,電子學(xué)、計算機技術(shù)也隨之日新月異,電氣工程甚至整個電工許可領(lǐng)域也都發(fā)生了翻天覆地的變化,對于傳統(tǒng)的的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)淘汰殆盡,所以目前階段需要一種綜合了微電子,計算機,電力電子,傳感器技術(shù),檢測與轉(zhuǎn)換,控制等多項技術(shù)性學(xué)科,來讓人們學(xué)習(xí)這些綜合的知識,培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才,而最終能夠達成這一目的的措施就是要將這種知識的體系更加明確,所以電氣工程自動化系統(tǒng)的研發(fā)是必然的結(jié)果。
(2)電氣工程自動化系統(tǒng)建設(shè)的思路。在最開始電氣工程自動化的介紹中,我們就了解到電氣工程為現(xiàn)代化的建設(shè)起到舉足輕重的作用,而在社會發(fā)展的必然趨勢下,在這一方面人才的培養(yǎng)上就更加重要,而其中包含的具體內(nèi)容是以深厚的知識做基礎(chǔ)和寬闊的知識面,應(yīng)變能力要非常強,學(xué)習(xí)能力良好和創(chuàng)新能力都提出了一定的要求,所以這就奠定了電氣工程自動化系統(tǒng)的建設(shè)思路。
2.2電氣工程與自動化的實踐
(1)要明確發(fā)展目標,優(yōu)化人才體系。上面我們具體介紹電氣工程與自動化的發(fā)現(xiàn)探索,明確的認識到電氣工程自動化系統(tǒng)建設(shè)是必然趨勢的問題,所以在建設(shè)目標和思路這些理論的基礎(chǔ)上,我們首先要嘗試的實踐就是明確發(fā)展目標,以達到優(yōu)化人才體系的目的。說到具體的做法上,基于對這一專業(yè)人才的要求,除去基本知識學(xué)科之外,還要另設(shè)體現(xiàn)一級學(xué)科的電氣工程特色,強弱電結(jié)合的三大知識系類的培訓(xùn)工作,因為這些工作的涉入,使人們更加了解電氣工程與自動化建設(shè)的前提條件和理論基礎(chǔ),有利于相近思想的建立,對于專業(yè)的理解和研究也起到重要的作用。[1]
(2)促進生產(chǎn)建設(shè)的改革發(fā)展,有效提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。最新、最專業(yè)的知識的教育是培養(yǎng)電氣工程自動化這方面人才的重要部分,但是在現(xiàn)實的現(xiàn)代化生產(chǎn)中,提高這方面員工的實踐性更為重要,只有將理論與現(xiàn)實結(jié)合起來,才能更加鞏固所學(xué)的知識,并加以運用,除此之外,為了讓員工對這一過程涉及到的知識記憶猶新、理解深刻,可以引導(dǎo)員工在設(shè)備的實際現(xiàn)場進行實踐學(xué)習(xí),還可以切實完善監(jiān)控體制,做最嚴格的考核等。
(3)重點強調(diào)實踐的重要意義,培養(yǎng)開發(fā)員工的創(chuàng)新能力。當今社會人才的競爭不再是以對于所了解、熟識知識的多少作為判定的標準,創(chuàng)新能力的競爭逐漸走向成熟,所以電氣工程自動化系統(tǒng)的研發(fā),主觀上也是一種創(chuàng)新能力的體現(xiàn),為了更好的發(fā)揮系統(tǒng)的效益,對于員工股的創(chuàng)新能力培養(yǎng)愈發(fā)重要。為了使得員工能夠結(jié)合電工電子的測量和實驗技術(shù),電子工程實踐,微機控制和EDA 實驗,單片機的應(yīng)用綜合技術(shù),電子線路的綜合設(shè)計等等綜合的設(shè)計加以實驗訓(xùn)練。[2]
(4)領(lǐng)導(dǎo)體系建設(shè)切實重視,達到實踐學(xué)能力與管理能力雙贏的效果。對于員工人才的培養(yǎng),無論是理論知識的傳授,還是實踐操作的監(jiān)督,都是離不開領(lǐng)導(dǎo)體系的參與的,而就目前企業(yè)的現(xiàn)狀來看,領(lǐng)導(dǎo)隊伍往往因為注重管理而忽視了實際操作經(jīng)驗,但是同樣因為其日常工作的繁重,無法做到讓領(lǐng)導(dǎo)隊伍培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)發(fā)展與生產(chǎn)建設(shè)的人才,所以目前的解決措施是淡季時期,安排員工實際訓(xùn)練,同時進行專業(yè)的交流,并提供平臺使其參與到優(yōu)秀企業(yè)的實際技術(shù)開發(fā)中,充分利用他們所需到的知識與本身的創(chuàng)新能力,從實踐中不斷尋找、培養(yǎng)高知識水平與創(chuàng)新能力的人才。
(5)完善生產(chǎn)管理上的質(zhì)量監(jiān)控體系。生產(chǎn)運行的管理與日常工作的質(zhì)量監(jiān)控體系完善,只有做到有機的結(jié)合,才能使電氣工程自動化系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用更具專業(yè)性和實用性。其中需要達到的標準包括:生產(chǎn)管理要做到規(guī)范化、科學(xué)化、制度化,將企業(yè)本身發(fā)展與員工的發(fā)展同樣考慮在內(nèi),而且這其中要保證監(jiān)督體制切實的發(fā)揮作用,員工的反饋、評估與對員工的監(jiān)控需要共同進行,這樣才能保證監(jiān)控體系的合理與公正,同時也能落實提高生產(chǎn)質(zhì)量的目的。
3.電氣工程自動化系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)介紹
電氣工程自動化系統(tǒng)的研發(fā)需要理論基礎(chǔ)和實際操作的雙重推動,但是其系統(tǒng)的真正使用是離不開具體的技術(shù)要點的,配電系統(tǒng)中的技術(shù)應(yīng)用、電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)應(yīng)用、基于計算機技術(shù)的電氣自動化的熱點技術(shù)的應(yīng)用以及電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試技術(shù)的應(yīng)用,都是與之無法隔離開的,電氣工程的自動化進程經(jīng)過近些年的發(fā)展,具體技術(shù)也逐步向人性化和智能化方向進步,文化因素、美學(xué)因素、人機工程學(xué)因素、環(huán)境因素以及最可靠因素,都存在不同程度的要求,需要我們切實注意與解決,而至于電氣工程自動化技術(shù)的智能化發(fā)展,這些智能化的技術(shù)已然廣泛存在于各行各業(yè)中,可以說將這一進程不斷的繼續(xù)下去,那么不久的未來電氣工程自動化系統(tǒng)將更上一個檔次,發(fā)揮的作用更是無法估量的。[3]
總而言之,電氣工程自動化系統(tǒng)的研發(fā),并不是一朝一夕盲目試驗就能夠得出的專業(yè)知識或技能,它是需要經(jīng)過多次的設(shè)定目標、確定思路以及認真實踐才可以達成的,問題的提出總是有一定困難的存在,電氣工程自動化系統(tǒng)的研發(fā)也無法置身事外,而就目前我國電氣工程自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀和取得的成果來看,我們的選擇是正確的,同時我們還要注意,還有許多其中涉及到的技術(shù)為其做出了貢獻,因為這些共同的推動,才使得電氣工程自動化系統(tǒng)發(fā)揮了作用,進一步推進了社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展。
【參考文獻】
Abstract: with the rapid development of economy, science and technology are also constantly in progress, for electrical engineering and automation in the field of talent demand is very big. This paper focuses on the electrical engineering and automation are related to exploration and practice analysis, mainly from the construction goal, construction, talents cultivation, the creativity of employees, all kinds of system is discussed from five aspects, its main purpose is to achieve electronic comprehensive development.
Keywords: Electrical Engineering; automation; exploration; practice
[中圖分類號] TM76-4 [文獻標識碼]A[文章編號]
一、前言
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,信息時代也隨即而來,因此,對于各類技術(shù)人才的需求量也隨之增多。根據(jù)我國現(xiàn)階段人才需求,我們從中發(fā)現(xiàn)高級人才的需求量是最高的,培養(yǎng)高級人才已經(jīng)成為我國現(xiàn)階段的一項重要任務(wù)。關(guān)于電氣工程與自動化這個領(lǐng)域的人才需求也是迫在眉睫的。我們應(yīng)該要培養(yǎng)大量的電氣工程與自動化領(lǐng)域的人才,為電氣工程與自動化的發(fā)展有一定的促進作用。
電氣工程與自動化的探索與實踐
(一)對電氣工程與自動化的發(fā)展進行探索
1.建設(shè)的目標
在現(xiàn)階段,科學(xué)技術(shù)在不斷的更新中,電子學(xué)、計算機技術(shù)等都得到了快速的發(fā)展,在電氣工程與自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用也逐漸普及。在許多高校,關(guān)于電氣工程與自動化這個專業(yè)也逐漸開辦起來。這門專業(yè)以后的發(fā)展決定著電氣工程與自動化的未來,因此它的重要性是顯而易見的。
2.建設(shè)的思路
社會的經(jīng)濟發(fā)展與進步是離不開具有高素質(zhì)的人才的。這些人才有使命感和責(zé)任感??偹苤姎夤こ膛c自動化在現(xiàn)代這個科技發(fā)展的社會其地位是非常高的,電氣工程與自動化的發(fā)展目標也因此而確定了,其目標就是培養(yǎng)理論和實際都擅長的電氣工程與自動化的高級人才。
(二)電力工程與自動化的實踐
要明確其發(fā)展的目標,重點在于人才的培養(yǎng)
在現(xiàn)階段的所有生產(chǎn)中,其重點都是在強調(diào)技術(shù)要符合應(yīng)用性,主要任務(wù)是提高電氣工程與自動化的工作人員對此項工作的實際運用性,不僅要把理論與實踐相結(jié)合,還要對知識更進一步的掌握,學(xué)以致用。在此之外,其工作人員還要提高外語學(xué)習(xí)的能力,因為外語能力對于電力工程與自動化這個領(lǐng)域來說是至關(guān)重要的。其方法可以通過讓工作人員直接在現(xiàn)場進行實踐學(xué)習(xí),因為這樣的方式可以讓他們記得更加深刻。需要注意的一點是,關(guān)于工作人員培訓(xùn)工作一定要注意其培訓(xùn)的質(zhì)量。
培養(yǎng)并激發(fā)員工的創(chuàng)造力
創(chuàng)造力對于任何一個人來說都是一項重要的能力,而且還是一項綜合的能力。電氣工程與自動化的發(fā)展也離不開這項重要能力,因此對于電氣工程與自動化來說,如何把員工的創(chuàng)造力挖掘出來,是電氣工程與自動化目前面臨的嚴峻問題。專業(yè)的實踐培訓(xùn),也就是一種全新發(fā)展的模式,主要目的就是增強員工的實踐能力和創(chuàng)新能力,就是把原本一個概念分成幾個階段,這幾個階段分別是認知、基礎(chǔ)、提高、創(chuàng)新四個階段。要使員工能夠充分結(jié)合電工電子的測量和其實驗技術(shù),把其最基礎(chǔ)的工作做好。需要注意的一點就是,其電子線路的綜合設(shè)計等技術(shù)要多多加以實踐的訓(xùn)練。其專業(yè)的實驗?zāi)康木褪桥囵B(yǎng)員工的實踐能力。
其各種制度的完善
生產(chǎn)運行管理要與日常工作的質(zhì)量監(jiān)控體系要有機結(jié)合起來,并且要進行不斷的完善。其完善工作主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是在完善生產(chǎn)運行管理的相關(guān)制度上,首先要使制度合理化以及科學(xué)化,不管是對企業(yè)來說還是對員工來說都是非常重要的。二是加強管理的基礎(chǔ)工作。電氣工程與自動化要想更好的發(fā)展,就必須加強基礎(chǔ)管理工作,重點抓好基礎(chǔ),積極采用國際先進標準,嚴格實行各級的分工崗位制度,不斷加強和完善電氣工程與自動化有關(guān)制度。在其的管理的工作中,要建立起管理基礎(chǔ)的工作流程與運行模式。三是要建立管理創(chuàng)新的機制。建立管理創(chuàng)新機制對電氣工程與自動化是至關(guān)重要的。其管理創(chuàng)新要適應(yīng)其自身發(fā)展的需要,就要把管理創(chuàng)新活動納入其重要工作之中,從其自身的實際情況出發(fā),組織、研究、實施管理的新方向和規(guī)劃,落實到有關(guān)部門的負責(zé)人。
結(jié)束語
綜上所述,根據(jù)電氣工程與自動化發(fā)展的需要,對員工加強能力培養(yǎng)、提高員工的專業(yè)素質(zhì)、提高員工的專業(yè)技能這三方面是必要條件。一旦這三面能夠加強,對我國的經(jīng)濟建設(shè)在一定程度上是有促進作用的。電氣工程與自動化這個領(lǐng)域一定要及時的探索和研究,要不斷的進行有關(guān)知識的學(xué)習(xí),爭取實現(xiàn)電子自動化更加全面的發(fā)展。
參考文獻:
[1] 吳巧媚.獨立院校電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的思考與探索[J].教育教學(xué)論壇,2012,(22):37-38.
電氣自動化DCS控制系統(tǒng)DCS系統(tǒng)是指電氣自動化分布式控制系統(tǒng),“DCS”這個名稱是由英語單詞縮寫而來的,即T0taIDistrbutedMicropro—cessorContralSystem。相對于集中式的控制系統(tǒng)而言,DCS系統(tǒng)是一種新型電腦控制體系,這種系統(tǒng)相對與傳統(tǒng)電氣控制而言,更為高級和更為先進。該系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的集中式的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)至上演變、發(fā)展起來的,可靠、實時和可擴充等是該系統(tǒng)的優(yōu)點,因此,在電氣工程的過程中DCS系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。但是此系統(tǒng)通過廣泛的應(yīng)用,出現(xiàn)一些問題,比如受DCS系統(tǒng)模擬混合體系所限制,其仍然采用的是模擬的傳統(tǒng)的儀表,因此,降低了系統(tǒng)的可靠性,在維修維護的時候起來也比較困難;缺乏一種統(tǒng)一的標準,增加了維修的成本。因此,在現(xiàn)代科技進步下,創(chuàng)新電氣自動化控制系統(tǒng)是必不可少的。
信息集成化的電氣自動化控制系統(tǒng)電氣自動化控制系統(tǒng)所包含的主要信息技術(shù)表現(xiàn)在兩個方面,一是在管理層面縱深發(fā)展。二是,信息技術(shù)能夠在電氣自動化設(shè)施、系統(tǒng)和機器之中橫向發(fā)展比較。信息集成化系統(tǒng)在電氣工程中的監(jiān)督控制能夠呈現(xiàn)出動態(tài)的、直觀的畫面,所以能夠及時掌握電氣工程中的信息數(shù)據(jù)資料。
電氣自動化在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用
電氣自動化在電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計TN-S系統(tǒng)是電氣接地系統(tǒng)中最重要的一種,中性線與保護線分開,將一個三相四線和PE線組合的接地系統(tǒng)。通常,在建筑工程項目中設(shè)立單獨的變電/配電所的時候,常常采用這種系統(tǒng)。PE不導(dǎo)電,中性線N是外露可導(dǎo)電是此系統(tǒng)的優(yōu)點。需要注意的是嚴格的獨立分開中性線N和PE線,二者的接地點是變壓器的中性點,除此之外,沒有任何的接地點。此系統(tǒng)的PE線本身沒有電流,對地沒有電壓,安全系數(shù)高。通常,低壓供電系統(tǒng)的民用和工業(yè)建筑使用TN-S系統(tǒng)。在復(fù)雜建筑中運用時,要采用技術(shù)方法與TN-C-S接地系統(tǒng)相似的。在一些電子設(shè)備的應(yīng)用上,如果電子設(shè)備有特殊要求,一般也可以采用TN-S系統(tǒng)。具體考慮系統(tǒng)在使用上的出現(xiàn)的問題。仔細考慮在復(fù)雜建筑運用TN-S系統(tǒng),在這種建筑中,電氣工程設(shè)備用電以單相為主,在負荷方面,占的比重相對較大是單相方式,所以隨機電流負載于中性線N中常常出現(xiàn)。在建筑中照明的熒光燈等設(shè)備用電使用量比較大,外加上三次諧波存在于N線中,二者一同作用在N線上,加大電流量,不安全因素隨之升高,事故容易發(fā)生。假如N線接在PE線上,加上與設(shè)備外殼接觸,更加嚴重的災(zāi)難事故更容易發(fā)生。因此,要充分考慮安全因素,保證電氣工程的順利運行。