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中圖分類號: F406 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、前言
智能技術(shù)理論是開發(fā)、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學(xué)的一個分支,人工智能技術(shù)解釋了智能的實質(zhì),并在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出一種與人類智能有相類似反應(yīng)的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統(tǒng)和自然語言處理等系統(tǒng)。電氣工程主要是研究和電氣工程有關(guān)的自動控制、系統(tǒng)運行、信息處理、電子電氣技術(shù)、研制開發(fā)、信息處理和計算機與電子應(yīng)用等領(lǐng)域。
二、人工智能控制器的優(yōu)點
人工智能相對而言具有十分明顯的優(yōu)點,但是,需要針對人工智能控制的不同類型而進行分析探討。比如,一些人工的智能器,例如模糊神經(jīng),遺傳算法等總體而言,都是一種類型,屬于非線形類型的函數(shù)近似器,在實際操作過程中,通過使用這樣一種分類,對于總體的了解和加深對總體的認(rèn)識是十分有利的,同時也有助于促進對一些控制策略的綜合開發(fā)和利用。相對而言,上面所講述的一些人工智能的函數(shù)類型近似器相對于傳統(tǒng)的函數(shù)估計器而言,具有其獨特的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在,在現(xiàn)實中很多的情況下,想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態(tài)方程式一件很困難的事情,其過程也很復(fù)雜,在這種情況下,當(dāng)控制器在對一些實際要控制對象的模型時候,會產(chǎn)生很多的不確定因素,這便很大程度的讓設(shè)計過程中變得更為復(fù)雜,比如遇到非線性,參數(shù)的變化等,這些都是一些比較難以掌握的數(shù)據(jù),而人工智能控制器在進行這些設(shè)計時候,一般都不需要這些控制對象的模型,只是依據(jù)這些控制對象的下降時間和響應(yīng)的時間差異,人工智能控制器就能夠適當(dāng)?shù)恼{(diào)整自身的性能。
三、電氣自動化智能控制系統(tǒng)在電氣工程中的設(shè)計理念
1.利用集中監(jiān)控式設(shè)計理念。在電氣自動化工程中,使用集中化的監(jiān)控途徑具有比較大的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在,首先是其維護和運行起來比較簡單,其次,是受到控制站的要求相對較低,同時,相對而言,在進行系統(tǒng)設(shè)計時候,要相對簡單一些。利用這種方式時候,很大程度上實現(xiàn)了集中化,將系統(tǒng)各個分項的功能都放到一個處理器上進行運行處理,雖然相對而言要集中了很多,但是也一定程度上加重了處理器的負(fù)擔(dān),處理器的運行速度也一定程度上會受到影響。通過筆者多年的相關(guān)工作經(jīng)驗了解到,當(dāng)一些電氣設(shè)備從運行進入到監(jiān)控狀態(tài)時候,伴隨著監(jiān)控對象的逐漸增加,我們發(fā)現(xiàn),主機的冗余將會逐漸下降,電纜的數(shù)量也隨之不斷增加,這就一定程度的使得投資的成本也隨之增加了。在此過程中,一些長距離的電纜也使得系統(tǒng)的可靠性受到了影響。由于隔離閘刀上面的一些操作閉鎖以及一些斷路器的聯(lián)鎖一般而言都是采取的是硬接線,同時,很多情況下,隔離閘刀上面的輔助接點有時候難以到位,當(dāng)這種情況發(fā)生時候,電氣工程中的很多電氣設(shè)備都將會無法操作。相比而言,這種二次接線的方式是比較麻煩的,很容易發(fā)生一些操作失誤,因此,集中式的監(jiān)控方式在電氣工程中應(yīng)用時相對比較廣泛的。
2. 利用遠程監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用
相對而言,遠程的監(jiān)控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在,它可以節(jié)省大量電纜的增加數(shù),同時,還能夠一定程度上節(jié)約很多的安裝費用,也能夠節(jié)約很多的材料成本,這只是其在成本和費用上的優(yōu)勢,其次,相比而言,這種方式還是擁有著組態(tài)靈活的強大優(yōu)勢,有著十分高的可靠性,因此,受到了比較廣泛的應(yīng)用,但是,這種方式也存在著其局限性,主要表現(xiàn)在,電氣工程中,各種施工的現(xiàn)場總線的通訊速度相對而言是比較緩慢的,加強一些電氣工程中通訊量很大,因此,遠程的監(jiān)控方式一般而言都比較廣泛的運用于電氣工程中一些相對而言較小的系統(tǒng)監(jiān)控,而一些面對全長的電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控則不太適合使用這種方式。
3.利用現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用
現(xiàn)場總線監(jiān)控可以使系統(tǒng)設(shè)計有針對性,對于不同的間隔采用不同的功能,這樣就可以根據(jù)間隔的情況來設(shè)計。采用這種監(jiān)控方式除了這些優(yōu)點外還具有遠程監(jiān)控方式的優(yōu)點,同時還可以在隔離設(shè)備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少,而且電氣智能設(shè)備是就地安裝的,與監(jiān)控系統(tǒng)是通過通訊設(shè)備連接的,可以節(jié)省了電纜的大量運用,還節(jié)約了過多的投資和安裝維護上的工作量,進而減少了成本。
四、智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用探討
1.電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動化
將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程中有著很重要的作用,主要就是能過實現(xiàn)實時評估電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并根據(jù)所積累的數(shù)據(jù)來對電力負(fù)荷進行預(yù)測,故而在此基礎(chǔ)上將發(fā)電控制和經(jīng)濟調(diào)度實現(xiàn)自動化,但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網(wǎng)才給予要求。電力系統(tǒng)在運行的過程中要實現(xiàn)實時的進行數(shù)據(jù)上的采集和處理,并根據(jù)數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,且在數(shù)據(jù)支持的情況下對電網(wǎng)的運行狀態(tài)和安全進行掌握,使其能夠很好的適應(yīng)現(xiàn)代電力市場的運營需求。
2. 電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)
電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)在實際的應(yīng)用過程中一般采用的是分層分布的結(jié)構(gòu),其組成是由以太網(wǎng)、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等等方面。而這里說的遠程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成,且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產(chǎn)運行過程中的,并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關(guān)量和現(xiàn)場變送器等等設(shè)備上的信號,還可以再運算完成以后在對設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)來進行實時的打印、顯示和信號的輸出,以此來直接驅(qū)動其執(zhí)行機構(gòu),最終實現(xiàn)電氣自動化在電氣工程中的生產(chǎn)運行過程的聯(lián)鎖保護、控制和檢測等方面的功能。
3.電氣工程中變電站的自動化
電氣工程中的變電站應(yīng)用的是自動化技術(shù),其主要的目的在于取代人工操作、人工監(jiān)視和電話通訊,并根據(jù)相應(yīng)的情況來加強對變電站的監(jiān)控能力,并且還可以實現(xiàn)在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說,變電站中應(yīng)用自動化技術(shù)就是為了全方位的,多層次的來監(jiān)視變電站各種電氣設(shè)備的運行狀況,完成有效地控制。該自動化的特點有:以全微機化的設(shè)備來代替以前使用的電磁裝置,并實現(xiàn)計算機屏幕化操作上的監(jiān)視,在數(shù)據(jù)傳輸過程中實現(xiàn)自動化運行的管理和統(tǒng)計記錄,是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現(xiàn)的。
五、結(jié)束語
智能化技術(shù)是先進科學(xué)技術(shù)成果的結(jié)合體,對電氣工程自動化的控制具有十分重要的意義,在電氣工程施工過程中,要加大對智能化技術(shù)的應(yīng)用和推廣,如此,可以更好的促進我國電氣工程的快速健康發(fā)展。
參考文獻:
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3.電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計研究
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57.基于CDIO的電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革探索
58.不變與應(yīng)變——自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的再思考
59.電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)畢業(yè)實習(xí)教學(xué)模式探討
60.自動化儀表專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的改革實踐
61.MATLAB在自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用
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66.畢業(yè)設(shè)計與畢業(yè)分配掛鉤新的教學(xué)模式 記92屆電氣自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計
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70.電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中的問題及改進措施
71.電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)實習(xí)改革探索
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74.機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式的教學(xué)改革
75.畢業(yè)設(shè)計過程中學(xué)風(fēng)因素及治學(xué)方略研究——以機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為例
76.本科畢業(yè)設(shè)計過程中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐和思考
77.工業(yè)自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計注重能力培養(yǎng)的實踐
78.高職電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計選題探討
79.本科畢業(yè)設(shè)計過程管理平臺的設(shè)計與實踐
80.基于學(xué)科平臺開展本科畢業(yè)實習(xí)的改革與實踐
81.實驗室自動化系統(tǒng)應(yīng)用對檢驗醫(yī)學(xué)本科生實習(xí)的影響與對策
82.加強實踐教學(xué),提高本科生畢業(yè)設(shè)計能力
83.畢業(yè)設(shè)計過程中如何培養(yǎng)獨立學(xué)院學(xué)生的創(chuàng)新能力
84.“變電站綜合自動化”教學(xué)實踐
85.醫(yī)院藥房自動化管理系統(tǒng)應(yīng)用進展
86.人工與自動化雙分揀區(qū)系統(tǒng)品項分配優(yōu)化
87.機械自動化技術(shù)的應(yīng)用研究
88.基于配電網(wǎng)自動化的多Agent技術(shù)在含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護中的研究
89.基于不同接線模式的饋線自動化實現(xiàn)方式
90.自動化炒青綠茶生產(chǎn)線的設(shè)計與應(yīng)用
91.薄煤層綜采工作面自動化技術(shù)綜述
92.饋線自動化自適應(yīng)快速保護控制方案
93.滾筒采煤機自動化與智能化控制技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用
94.國外圖書館自動化系統(tǒng)市場發(fā)展?fàn)顩r研究
95.正念訓(xùn)練的去自動化效應(yīng):Stroop和前瞻記憶任務(wù)證據(jù)
96.電力自動化技術(shù)的新發(fā)展
97.軟件測試自動化技術(shù)應(yīng)用研究
98.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的軟件自動化測試框架
99.省級氣象計量檢定業(yè)務(wù)自動化系統(tǒng)
100.辦公自動化系統(tǒng)的應(yīng)用
101.壓力容器焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展
102.薄煤層綜采自動化配套裝備開采技術(shù)
103.電氣自動化控制設(shè)備可靠性探究
104.自動化裝配設(shè)備的總體設(shè)計
105.配電自動化
106.探討220kV變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用
107.機械制造及其自動化的發(fā)展趨勢分析
108.電氣自動化控制設(shè)備可靠性探究
109.從國內(nèi)外建設(shè)經(jīng)驗探討廣州配電自動化建設(shè)模式
110.檳榔包裝的自動化生產(chǎn)線設(shè)計
111.我院基于整體設(shè)計的自動化藥房建設(shè)
112.配電自動化實用化關(guān)鍵技術(shù)及其進展
113.云計算環(huán)境下圖書館自動化系統(tǒng)發(fā)展探索
114.電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用淺談
115.基于CAN總線的船舶自動化系統(tǒng)研究與設(shè)計
116.基于SMART準(zhǔn)則的配電自動化建設(shè)效果評價體系研究
117.基于Android的自動化測試的設(shè)計與實現(xiàn)
118.電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用
119.自動化綜采工作面概念探討
120.任務(wù)復(fù)雜度對自動化意識的影響
121.探析智能型機械自動化應(yīng)用趨勢
122.自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
123.軟件自動化測試概述及應(yīng)用工具分析
124.試論化工自動化控制的發(fā)展趨勢
125.基于IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)的配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用研究
126.遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用
127.智能配電網(wǎng)饋線自動化發(fā)展及展望
128.圖書館自動化開源系統(tǒng)的市場可行性研究
129.國內(nèi)石油鉆機自動化技術(shù)現(xiàn)狀與建議
130.變電站綜合自動化系統(tǒng)的選型
131.IEC61850在高級配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用
132.機械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景的探索
133.智能電網(wǎng)發(fā)展的機制及其對電網(wǎng)自動化技術(shù)的影響
摘 要:實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對于增強學(xué)生的綜合能力以及社會適應(yīng)力都有重要作用。獨立學(xué)院作為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)基地,實踐教學(xué)的作用顯得尤為重要。本文總結(jié)廣州大學(xué)松田學(xué)院現(xiàn)行實踐教學(xué)中存在的主要問題,逐步分析問題形成的原因,在此基礎(chǔ)上結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)本身特點,在實驗教學(xué)、畢業(yè)論文等多個方面提出新的改革方式,進而開展多層次、多渠道的實踐教學(xué)改革,對促進獨立學(xué)院教學(xué)工作具有重要意義。
關(guān)鍵詞:電氣工程及其自動化 實踐教學(xué) 實習(xí)基地 畢業(yè)設(shè)計
中圖分類號: G64文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(a)-0000-00
Exploration of teaching practice of the Independent College of electrical engineering and automation
Liao Ganzhou Ceng Xia Liu Yan
Guangzhou University sontan College Electrical and Automotive Engineering Department Guangdong Guangzhou 511300
Abstract: Practice teaching is the key to train students' practical ability, innovation ability and comprehensive ability, have an important role in enhancing students' comprehensive ability and social resilience. Independent colleges as applied talents training base, the role of practice teaching is particularly important . This article summarizes the main issues of Guangzhou University Sontan College teaching in current practice, and gradually formed the analysis of the problem, on the basis of combined electrical engineering and automation itself paper proposes a new experimental teaching reform in many areas, thesis, etc. way, and then carry out multi-level, multi-channel practice teaching reform has important significance to promoting independent college teaching.
Keywords: Electrical Engineering and Automation, practice teaching, practice base, graduation design
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,具有不可替代的作用。電氣工程及其自動化專業(yè)主要是面向工程培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實、知識面寬、實踐能力強、具有創(chuàng)新能力的電氣工程,自動化工程、電子與計算機應(yīng)用工程等領(lǐng)域的“寬口徑、復(fù)合型”高級技術(shù)人才。廣州大學(xué)松田學(xué)院無論在學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)或課程設(shè)置上,都非常重視學(xué)生的實踐能力。
1 現(xiàn)行實踐教學(xué)存在的主要問題
實踐教學(xué)主要包括各類實驗課程、課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文等。目前的實踐具有教學(xué)難以脫離課堂,與知識經(jīng)濟時代對創(chuàng)新人才的需求不相稱等特點,且存在以下主要問題。
1.1 對實驗課程重視不夠
實驗課程是在掌握理論知識和老師幫助的基礎(chǔ)上,學(xué)生將所學(xué)理論知識應(yīng)用于實踐,以提高分析問題和解決問題能力的訓(xùn)練過程。目前,由于實驗設(shè)備不足、教師在備課時沒能將課程的實踐教有機地融入課程體系中等原因,在實驗環(huán)節(jié)只能簡單的完成驗證性實驗,難以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力;此外,由于實驗環(huán)節(jié)缺乏有效管理機制,甚至存在學(xué)生不參加實驗課程、偽造實驗數(shù)據(jù),抄襲實驗報告敷衍了事等情況,以致實驗課程效果有限。
1.2 專業(yè)實習(xí)缺乏有效管理
由于本校采用“3+1”教學(xué)模式,學(xué)生大四在外進行專業(yè)實習(xí)、完成畢業(yè)論文,而缺乏學(xué)校的管理、老師的監(jiān)督。久而久之學(xué)生容易產(chǎn)生倦怠心理,而在實習(xí)期間缺乏學(xué)校的幫助,接觸本專業(yè)先進技術(shù)機會較少。
1.3畢業(yè)論文選題過于形式
由于獨立學(xué)院工科的科研項目較少,在畢業(yè)論文選題上,教師只能自擬題目,導(dǎo)致有些選題過于陳舊,難以有突破;學(xué)生缺乏實驗條件,導(dǎo)致難以完成本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計,選題往往只能停留在電子電路設(shè)計、計算機程序設(shè)計等對實驗條件要求較低的選題,不能和專業(yè)相結(jié)合,嚴(yán)重制約了學(xué)生的對畢業(yè)論文的積極性。
2 針對獨立學(xué)院存在的問題進行的探索研究
2.1 實驗教學(xué)方面
加大實驗室投入,在原有實驗室的基礎(chǔ)上,新建“電力控制實驗室”、“綜合控制實驗室”、“智能仿真實驗室”,滿足學(xué)生的實驗課程學(xué)習(xí)需求,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。完善實驗室管理制度,在原有制度的基礎(chǔ)上,進一步完善各種規(guī)章制度,建立實驗課程反饋機制,加強實驗課程考核制度,提高學(xué)生對實驗課程的重視程度。
2.2 加強校外實習(xí)基地的建設(shè)
增加實習(xí)基地的數(shù)量和質(zhì)量,有助于學(xué)生更好地進行專業(yè)實習(xí),使學(xué)生將所學(xué)理論知識與生產(chǎn)實踐有機地結(jié)合起來,增強學(xué)生感性認(rèn)識。我系采用集中實習(xí)、自主實習(xí)結(jié)合的方式,學(xué)生的和實習(xí)基地可以通過雙向選擇的方式進行合作。加強實習(xí)管理,本系建立學(xué)生校外實習(xí)工作的監(jiān)督機制,每年有5-6次的實習(xí)檢查安排,通過實習(xí)檢查,可以了解到學(xué)生的實習(xí)狀態(tài)、單位對學(xué)生的反饋意見,以便規(guī)范校外實習(xí)的相關(guān)管理制度、與實習(xí)基地建立起更緊密的合作關(guān)系。
2.3 強化畢業(yè)設(shè)計管理
畢業(yè)設(shè)計選題分為三類:與學(xué)生實習(xí)單位的相關(guān)的選題、指導(dǎo)教師科研題目和學(xué)生自擬題目,無論是何種選題,都必須具有一點的代表性,并且嚴(yán)格執(zhí)行一人一題政策,一旦發(fā)現(xiàn)雷同或者抄襲,指導(dǎo)教師應(yīng)及早制止并督促其獨立完成。學(xué)生分別進行15分鐘左右答辯,根據(jù)畢業(yè)論文以及答辯情況綜合評定成績。
3 結(jié)語
實踐教學(xué)對于電氣工程及其自動化專業(yè)有著極其重要的作用,在校內(nèi)通過實驗課加強學(xué)生的動手能力,為校外實習(xí)提供基礎(chǔ);在校外通過校外實習(xí)基地增強學(xué)生的實際工作能力,反之可以鞏固學(xué)生在校所學(xué)的知識;最后通過畢業(yè)設(shè)計(論文)檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。通過本學(xué)期的實驗教學(xué)改革,學(xué)生的總體實驗?zāi)芰γ黠@提高,對于校外實踐教學(xué)以及畢業(yè)論文具有一定的引導(dǎo)作用。
參考文件:
作者簡介:左望霞(1978-),女,湖北廣水人,南華大學(xué)電氣工程學(xué)院,講師;蘇澤光(1966-),男,湖南衡東人,南華大學(xué)電氣工程學(xué)院,副教授。(湖南 衡陽 421001)
基金項目:本文系2013年南華大學(xué)高等教育研究與改革課題(課題編號:2013XJG23)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)36-0103-02
本科畢業(yè)設(shè)計是綜合檢驗學(xué)生大學(xué)四年所學(xué)的情況,加深對本專業(yè)發(fā)展趨勢了解和方向認(rèn)識的一個重要途徑,也是本科實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中用時最多、學(xué)分比重最大,涉及學(xué)科知識最廣的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。因此,如何有效地做好本科畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)工作,在整個教學(xué)工作中至關(guān)重要。
目前,電氣工程及其自動化專業(yè)(簡稱電氣工程)因其專業(yè)特點和學(xué)生就業(yè)形勢、生源來源等的變化,決定了該專業(yè)的本科畢業(yè)設(shè)計教學(xué)也面臨著新形勢、新變化。
一、電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計面臨的新變化
1.學(xué)生就業(yè)方向日益多樣化導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計方向需求多樣化
電氣工程及其自動化專業(yè)是一個就業(yè)口徑相對較廣的專業(yè),該專業(yè)的本科畢業(yè)生除了部分考研的同學(xué)外,剩余選擇就業(yè)的同學(xué)其就業(yè)流向也從傳統(tǒng)的以進入電力系統(tǒng)部門工作為主逐漸發(fā)展為設(shè)備制造業(yè)、軟件設(shè)計、硬件設(shè)計等多途徑就業(yè)。鑒于畢業(yè)設(shè)計能為所從事的方向做具體的指引工作,不同就業(yè)的需要就使得畢業(yè)設(shè)計方向更加多樣化。
2.各種競賽活動和課程設(shè)計等的引導(dǎo)使得學(xué)生的研究興趣多樣化
在筆者供職的學(xué)校,電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生歷年參加全國電子設(shè)計大賽的人數(shù)不在少數(shù)。除此以外,“大學(xué)生創(chuàng)新計劃”的開展和本專業(yè)“電子技術(shù)課程設(shè)計”等課程設(shè)計的各種引導(dǎo)以及各種大學(xué)生興趣協(xié)會的熏陶,都使得學(xué)生的研究興趣不再只局限于本專業(yè)強電方向的幾種傳統(tǒng)工程設(shè)計類型。
3.考研人群的增加和本科生生源來源的多途徑使得畢業(yè)設(shè)計類型選擇出現(xiàn)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(xué)和研究生教學(xué)銜接起來,一些學(xué)生更愿意選擇研究型畢業(yè)設(shè)計。與此同時,另一些同學(xué)因其家庭(比如有些屬于電力系統(tǒng)內(nèi)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(xué)更愿意選擇應(yīng)用型畢業(yè)設(shè)計。
4.學(xué)生本身的知識基礎(chǔ)差異性使得研究能力出現(xiàn)差別
錄取來自全國不同省份和地區(qū)的本科生,其地域等差異性造成學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)也有較大區(qū)別。在筆者供職的學(xué)校,其中幾屆電力專業(yè)的本科生來源還包括部分專升本學(xué)生,這樣迥異的知識背景加上不同學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度,在接下來三年多的本科基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)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(xiàn)更多差別。
在電氣工程及其自動化本科畢業(yè)設(shè)計中出現(xiàn)的這些新問題無處不體現(xiàn)了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)工作也有必要隨之做相應(yīng)改革。
二、面向具體對象的多元化、差異性教學(xué)改革
1.畢業(yè)設(shè)計選題的多元化、差異性改革
電氣工程及其自動化專業(yè)適合本科生畢業(yè)設(shè)計的幾種傳統(tǒng)工程設(shè)計主要包括變電站或發(fā)電廠電氣部分設(shè)計、繼電保護設(shè)計、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計等。這些傳統(tǒng)設(shè)計不僅種類較少,且設(shè)計模式大同小異,往往在網(wǎng)上有大量相似的范本。若大比例出此類題型,既難控制學(xué)生的抄襲行為,也未能適應(yīng)學(xué)生興趣及就業(yè)新形勢所帶來的新變化。因此,畢業(yè)設(shè)計選題種類更應(yīng)多元化發(fā)展,除體現(xiàn)專業(yè)的“強電”特色外,還要兼顧所學(xué)的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識,[1]給學(xué)生更多選擇。
畢業(yè)設(shè)計選題的差異性則主要表現(xiàn)在具體對象化的選題。針對學(xué)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(yè)設(shè)計題目,并指引學(xué)生進行適合自身情況的選擇。即:既不讓學(xué)生見到題目后因無從下手而產(chǎn)生畏難情緒,又不要讓基礎(chǔ)好的同學(xué)一拿到畢業(yè)設(shè)計題目就產(chǎn)生輕視的態(tài)度甚至覺得和課程設(shè)計沒什么區(qū)別。不僅如此,不管對于研究型還是應(yīng)用型的設(shè)計,也均需根據(jù)本專業(yè)學(xué)生自身特點和需要把控好各自比例來進行選擇。[2]
2.畢業(yè)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的多元化改革
教學(xué)內(nèi)容的豐富多樣不僅要表現(xiàn)在各種文獻的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業(yè)軟件的使用教學(xué)以及論文寫作方法、規(guī)范的講授上,[3]更要表現(xiàn)在最新的專業(yè)發(fā)展趨勢的把握以及在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的貫穿上。例如,隨著新能源的發(fā)展,近年來有不少學(xué)生相繼進入風(fēng)電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容中也要有意識逐步加入這部分內(nèi)容。表2對這些內(nèi)容均做了部分列舉。
3.教學(xué)方式和教學(xué)平臺的多元化、差異性改革
(1)差異性的教學(xué)方式改革。因人而異的教學(xué)方式對于電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作尤其重要,特別是在一些有專升本學(xué)生的院校。因本專業(yè)學(xué)生在理論知識和實踐知識水平上各有側(cè)重,因此差別較大。其中統(tǒng)招的學(xué)生在理論知識上水平整體較高,而專升本同學(xué)因其之前學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)不同的原因致使其理論知識相對較弱,但與電力系統(tǒng)相關(guān)的實踐知識卻較豐富。因此,在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)工作中認(rèn)清這些差別,分別進行差異化的教學(xué)是十分必要的。例如,對于專升本的同學(xué)應(yīng)注重過程教育,讓其掌握基本知識、基本規(guī)范、設(shè)計原則、標(biāo)準(zhǔn)等,而對于理論知識較豐富的學(xué)生則主要注重方法指導(dǎo)和難度稍高的資料提供等。[4]
(2)教學(xué)平臺的多元化利用。動用包括校企合作、聯(lián)合指導(dǎo)、校外設(shè)計等多元化的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)平臺,給學(xué)生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計效果的改革要素之一。比如,現(xiàn)在很多用人單位都要求本科生在簽約之后進入該企業(yè)進行工作前的實習(xí),為了使得畢業(yè)設(shè)計更貼合學(xué)生今后工作的內(nèi)容,鼓勵學(xué)生在實習(xí)期間充分利用企業(yè)人力技術(shù)及設(shè)備平臺來完成畢業(yè)設(shè)計也是相當(dāng)可取的一種方式。
對應(yīng)于多元化、差異性的教學(xué)方式和平臺,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及評價體系也應(yīng)反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學(xué)校公開答辯抽查、學(xué)校和學(xué)院論文抽查以及論文重復(fù)率抽檢等多個質(zhì)量監(jiān)控和評價環(huán)節(jié)外,[5]指導(dǎo)老師更應(yīng)注重學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的平時表現(xiàn),對于在校外進行畢業(yè)設(shè)計的同學(xué),還應(yīng)定時聯(lián)系并做好校內(nèi)校外指導(dǎo)教師的雙重監(jiān)督和評價。
三、結(jié)語
隨著信息技術(shù)對電力工業(yè)日益深遠的影響,電氣工程及其自動化專業(yè)知識強弱結(jié)合的特點也日益突出。為適應(yīng)這一變化并綜合考慮學(xué)生的就業(yè)去向、個人興趣以及研究能力,提出了電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計多元化、差異性教學(xué)方法改革思路。通過課題組專業(yè)教師的多年實踐,證明該思路能有效提高學(xué)生的研究能力和研究熱情,使基礎(chǔ)較差的學(xué)生也能減少畏難情緒并有較大收獲,為電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐教學(xué)積累經(jīng)驗。這些經(jīng)驗也可推廣到與電氣信息相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)中,去經(jīng)受更多實踐的檢驗。
參考文獻:
[1]黃文力,何琳琳.電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索[J].中國電力教育,2013,(8).
[2]王作為,鄒曉健.分類培養(yǎng)目標(biāo)下的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)方法的研究探索[J].中國電力教育,2013,(4).
引言:
在現(xiàn)代化的今天,依舊應(yīng)用傳統(tǒng)的自動化控制技術(shù)來控制電力工程,無法滿足電氣工程發(fā)展的需求。此種情況下,應(yīng)當(dāng)利用智能化技術(shù)來優(yōu)化和創(chuàng)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(fā)展??梢哉f,智能化技術(shù)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(shù)如何有效的應(yīng)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(fā)展有所幫助。
一、電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的特點
電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的特點主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(一)智能化技術(shù)的自動化水平高
相對于傳統(tǒng)電力工程自動化控制來說,運用智能化技術(shù)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(shù)來控制和調(diào)節(jié)電氣設(shè)備,是按照設(shè)定的情況來標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的控制調(diào)節(jié)電氣設(shè)備,這會使電氣設(shè)備以最佳的狀態(tài)來運行,如此就可以科學(xué)、合理的控制電力工程,使之安全、穩(wěn)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(shù)而構(gòu)成的智能化控制器,其具有緊密系數(shù)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(guān)數(shù)據(jù)。以此為依據(jù),對電力工程進行科學(xué)的、合理的、有效的控制,使其正常、穩(wěn)定的運行。利用智能化控制器的應(yīng)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(shù)的數(shù)據(jù)處理能力較強
與傳統(tǒng)電力工程自動化控制相比,在電力工程自動化控制中應(yīng)用智能化技術(shù),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(yīng)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)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(shù)也不能夠?qū)崿F(xiàn)控制對象全面化。所以,在未來發(fā)展電力工程自動化控制時應(yīng)當(dāng)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(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢
智能化技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物,將其應(yīng)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(yōu)化和調(diào)整電氣工程自動化控制,促進電氣工程良好發(fā)展的同時,節(jié)約人力資源。可以說,電氣工程自動化控制中應(yīng)用智能化技術(shù)具有多種優(yōu)勢。主要表現(xiàn)為:
(一)智能化函數(shù)近似器應(yīng)用性更高
因為智能化技術(shù)的應(yīng)用,可以說人工智能在電氣工程自動化控制中充分發(fā)揮作用。也就是根據(jù)電氣工程自動化控制的對象,智能化函數(shù)近似器會選用適合的函數(shù)計算方法來計算控制對象相關(guān)的數(shù)據(jù),得到精確度高和真實的數(shù)據(jù)結(jié)果(如圖一所示)。以此為依據(jù),科學(xué)、合理的調(diào)控電氣工程,可以提高電氣工程的質(zhì)量和效率。
(二)智能技術(shù)更易于調(diào)節(jié)
在電氣工程自動化控制中應(yīng)用智能化技術(shù),可以實現(xiàn)人工智能控制器對電氣工程數(shù)據(jù)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(guān)專家作指導(dǎo),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(chuàng)造條件。
三、智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用
綜合上文電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的特點和優(yōu)勢,可以確定智能化技術(shù)有效的應(yīng)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(fā)展做鋪墊。
(一)智能化技術(shù)能夠診斷電氣工程存在的故障
電氣工程系統(tǒng)運行過程中,電氣設(shè)備會受到環(huán)境因素、自身因素等因素的影響,使其出現(xiàn)故障,影響電氣工程系統(tǒng)運行效果。為避免此種情況出現(xiàn)在電氣工程系統(tǒng)中,智能化技術(shù)的有效應(yīng)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(shè)備。在此基礎(chǔ)上對故障設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)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(shè)備再次有效應(yīng)用創(chuàng)造條件。
(二)智能化技術(shù)對電氣設(shè)備優(yōu)化設(shè)計
電氣工程自動化控制的過程中,經(jīng)常需要對電氣設(shè)備進行設(shè)計,確保所設(shè)計的電氣設(shè)備可以有效的應(yīng)用,為促進電氣工程有效應(yīng)用提供條件。但是,要想設(shè)計出,滿足電氣工程需要的電氣設(shè)備是比較困難的。因為電氣設(shè)備設(shè)計是非常復(fù)雜和繁瑣的,設(shè)計人員不僅要掌握專業(yè)的知識,還要具有較強的設(shè)計經(jīng)驗,在設(shè)計中詳細的分析電氣設(shè)備的功能和作用,在此基礎(chǔ)上科學(xué)、合理的設(shè)計,才能夠確保電氣設(shè)備可以有效應(yīng)用。但智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備設(shè)計中,可以利用遺傳算法、智能化CAD技術(shù)等來輔助電氣設(shè)備設(shè)計,這可以在一定程度上優(yōu)化電氣設(shè)備的設(shè)計,為設(shè)計出功能強、性能佳的電氣設(shè)備創(chuàng)造條件。
(三)智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的智能控制
智能化技術(shù)應(yīng)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(fā)展。之所以這么說,主要是電氣工程自動化控制中應(yīng)用的智能化技術(shù),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(tǒng)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),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(fā)展創(chuàng)造條件。
結(jié)束語:
在我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下,傳統(tǒng)的電氣工程自動化控制已經(jīng)無法,滿足電氣工程的發(fā)展。此種情況下,應(yīng)當(dāng)在電氣工程自動化控制中科學(xué)、合理的應(yīng)用智能化技術(shù),促使智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中充分發(fā)揮作用,診斷電氣工程存在的故障、電氣設(shè)備優(yōu)化設(shè)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(fā)展創(chuàng)造條件。所以,智能化技術(shù)科學(xué)、合理的應(yīng)用于電氣工程自動化控制中至關(guān)重要。
參考文獻:
[1]甘雷.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用探討[J].《電子技術(shù)與軟件工程》 2014(20).
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(xué)和研究生教學(xué)銜接起來,一些學(xué)生更愿意選擇研究型畢業(yè)設(shè)計。與此同時,另一些同學(xué)因其家庭(比如有些屬于電力系統(tǒng)內(nèi)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(xué)更愿意選擇應(yīng)用型畢業(yè)設(shè)計。
2.學(xué)生本身的知識基礎(chǔ)差異性使得研究能力出現(xiàn)差別
錄取來自全國不同省份和地區(qū)的本科生,其地域等差異性造成學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)也有較大區(qū)別。在筆者供職的學(xué)校,其中幾屆電力專業(yè)的本科生來源還包括部分專升本學(xué)生,這樣迥異的知識背景加上不同學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度,在接下來三年多的本科基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)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(xiàn)更多差別。在電氣工程及其自動化本科畢業(yè)設(shè)計中出現(xiàn)的這些新問題無處不體現(xiàn)了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)工作也有必要隨之做相應(yīng)改革。
二、面向具體對象的多元化、差異性教學(xué)改革
1.畢業(yè)設(shè)計選題的多元化、差異性改革電氣工程及其自動化專業(yè)適合本科生畢業(yè)設(shè)計的幾種傳統(tǒng)工程設(shè)計主要包括變電站或發(fā)電廠電氣部分設(shè)計、繼電保護設(shè)計、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計等。這些傳統(tǒng)設(shè)計不僅種類較少,且設(shè)計模式大同小異,往往在網(wǎng)上有大量相似的范本。若大比例出此類題型,既難控制學(xué)生的抄襲行為,也未能適應(yīng)學(xué)生興趣及就業(yè)新形勢所帶來的新變化。因此,畢業(yè)設(shè)計選題種類更應(yīng)多元化發(fā)展,除體現(xiàn)專業(yè)的“強電”特色外,還要兼顧所學(xué)的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識,給學(xué)生更多選擇。畢業(yè)設(shè)計選題的差異性則主要表現(xiàn)在具體對象化的選題。
針對學(xué)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(yè)設(shè)計題目,并指引學(xué)生進行適合自身情況的選擇。即:既不讓學(xué)生見到題目后因無從下手而產(chǎn)生畏難情緒,又不要讓基礎(chǔ)好的同學(xué)一拿到畢業(yè)設(shè)計題目就產(chǎn)生輕視的態(tài)度甚至覺得和課程設(shè)計沒什么區(qū)別。不僅如此,不管對于研究型還是應(yīng)用型的設(shè)計,也均需根據(jù)本專業(yè)學(xué)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(yè)設(shè)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(yè)畢業(yè)設(shè)計選題的多元化、差異性改革宗旨。
2.畢業(yè)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的多元化改革
教學(xué)內(nèi)容的豐富多樣不僅要表現(xiàn)在各種文獻的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業(yè)軟件的使用教學(xué)以及論文寫作方法、規(guī)范的講授上,更要表現(xiàn)在最新的專業(yè)發(fā)展趨勢的把握以及在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的貫穿上。例如,隨著新能源的發(fā)展,近年來有不少學(xué)生相繼進入風(fēng)電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容中也要有意識逐步加入這部分內(nèi)容。表2對這些內(nèi)容均做了部分列舉。
3.教學(xué)方式和教學(xué)平臺的多元化、差異性改革
(1)差異性的教學(xué)方式改革。因人而異的教學(xué)方式對于電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作尤其重要,特別是在一些有專升本學(xué)生的院校。因本專業(yè)學(xué)生在理論知識和實踐知識水平上各有側(cè)重,因此差別較大。其中統(tǒng)招的學(xué)生在理論知識上水平整體較高,而專升本同學(xué)因其之前學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)不同的原因致使其理論知識相對較弱,但與電力系統(tǒng)相關(guān)的實踐知識卻較豐富。因此,在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)工作中認(rèn)清這些差別,分別進行差異化的教學(xué)是十分必要的。例如,對于專升本的同學(xué)應(yīng)注重過程教育,讓其掌握基本知識、基本規(guī)范、設(shè)計原則、標(biāo)準(zhǔn)等,而對于理論知識較豐富的學(xué)生則主要注重方法指導(dǎo)和難度稍高的資料提供等。
(2)教學(xué)平臺的多元化利用。動用包括校企合作、聯(lián)合指導(dǎo)、校外設(shè)計等多元化的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)平臺,給學(xué)生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計效果的改革要素之一。比如,現(xiàn)在很多用人單位都要求本科生在簽約之后進入該企業(yè)進行工作前的實習(xí),為了使得畢業(yè)設(shè)計更貼合學(xué)生今后工作的內(nèi)容,鼓勵學(xué)生在實習(xí)期間充分利用企業(yè)人力技術(shù)及設(shè)備平臺來完成畢業(yè)設(shè)計也是相當(dāng)可取的一種方式。對應(yīng)于多元化、差異性的教學(xué)方式和平臺,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及評價體系也應(yīng)反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學(xué)校公開答辯抽查、學(xué)校和學(xué)院論文抽查以及論文重復(fù)率抽檢等多個質(zhì)量監(jiān)控和評價環(huán)節(jié)外,指導(dǎo)老師更應(yīng)注重學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的平時表現(xiàn),對于在校外進行畢業(yè)設(shè)計的同學(xué),還應(yīng)定時聯(lián)系并做好校內(nèi)校外指導(dǎo)教師的雙重監(jiān)督和評價。
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)36-0161-02
近年來,在高校不斷擴招,就業(yè)形勢日益嚴(yán)峻的背景下,使得學(xué)生壓力倍增,紛紛把考取研究生和找一個理想的工作作為頭等大事,忽略了實踐環(huán)節(jié)對于專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性,這一矛盾對于通常安排在第八學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計而言顯得更加突出。在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),有些學(xué)生應(yīng)用人單位要求提前到崗實習(xí)。然而到了工作崗位上,既要盡快熟悉新的工作環(huán)境,又要努力做好手頭的工作,在相當(dāng)短的時間內(nèi)完成從學(xué)生角色到員工角色的轉(zhuǎn)變,開始一種全新的生活,對不少學(xué)生來說在其心理上和生理上都是一個很大的挑戰(zhàn),很難再有精力去做好畢業(yè)設(shè)計。更有甚者,部分學(xué)生頂崗實習(xí)后,由于專業(yè)不對口,工作環(huán)境根本不具備做畢業(yè)設(shè)計的條件,尤其對于電氣工程及其自動化這種實踐性較強的專業(yè)而言,沒有最基本的實驗設(shè)備和實驗環(huán)境,學(xué)生無法去做畢業(yè)設(shè)計,只能馬馬虎虎,敷衍了事。[1-4]
本文針對當(dāng)前高校畢業(yè)設(shè)計(論文)環(huán)節(jié)存在的普遍問題探尋針對性的解決方案,以電氣工程及其自動化專業(yè)BG1001試點班為例,嘗試建立符合人才培養(yǎng)規(guī)律與學(xué)校定位的畢業(yè)設(shè)計(論文)模式。
一、改革方案
1.方案制訂
為了使每個學(xué)生都能在畢業(yè)設(shè)計中得到實在的鍛煉,目前,畢業(yè)設(shè)計(論文)基本實行單人單題目制度,學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)過程中獨立完成自己的工作。這種主要的模式雖然有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力,但在協(xié)作能力的培養(yǎng)上卻有所不足。因此,試點班BG1001電氣工程及其自動化(試點班)嘗試通過相互協(xié)作的團隊合作模式,即2個學(xué)生相互合作、完成一個較大的綜合性題目的模式。指導(dǎo)教師選擇上盡量選擇具有一定硬件開發(fā)能力及具有較高學(xué)術(shù)造詣的教師,此次試點班指導(dǎo)教師配備了2名教授、5名副教授(高工)、2名講師。論文選題如表1所示。
團隊合作模式的最主要特征就是個人的設(shè)計內(nèi)容與他人的相互關(guān)聯(lián),具有下列特點和要求:
(1)題目具有一定的綜合性或合作性,能培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、創(chuàng)新能力和合作精神。為了能夠滿足2個學(xué)生共同完成一個項目課題,選題就比較重要,需要滿足2個學(xué)生的工作量,又能彼此分工。本次選題要求能夠完成實物,并在正式答辯時能夠進行實物展示。
(2)題目來源多樣化、自由化。指導(dǎo)教師可以根據(jù)專業(yè)內(nèi)容或自己的科研課題命題,也可結(jié)合學(xué)生的想法和思路與學(xué)生商議共同命題。例如:基于ARM的四軸飛行器姿態(tài)控制研究項目有學(xué)生自己提出。本次選題類型有硬件設(shè)計、PLC控制、基于單片機的開發(fā)、基于ARM的開發(fā)、基于DSP的開發(fā)、仿真設(shè)計等。
(3)團隊合作模式可以有三種方式:同一項目分工,可以一個硬件設(shè)計、一個軟件開發(fā)。例如:超低功耗無線車位探測控制系統(tǒng)設(shè)計研究、光伏最大功率跟蹤電路設(shè)計等項目就是采取該模式。同一項目可以不同方案實現(xiàn)。該方案在本次畢業(yè)設(shè)計中沒有團隊采用。同一項目,可以一個通過軟件仿真實現(xiàn)、另一個完成實物開發(fā)。
(4)要求教師對合作的兩個學(xué)生同時進行指導(dǎo)。除了按照統(tǒng)一的畢業(yè)設(shè)計(論文)管理規(guī)范給予指導(dǎo)外,還要針對相關(guān)聯(lián)和合作的內(nèi)容,組織相關(guān)學(xué)生共同分析、探討題目完成中遇到的問題等。
團隊合作模式的優(yōu)點是:每個學(xué)生不僅在各自的研究內(nèi)容中得到科學(xué)研究方式方法的培養(yǎng)和訓(xùn)練,且能從相互間的配合和協(xié)作,培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)精神,為今后從事科學(xué)研究打下一定的基礎(chǔ)。[5]
二、畢設(shè)執(zhí)行情況
對于試點班的畢設(shè)執(zhí)行情況,跟其他班的采取措施一致,同時進行。BG1001學(xué)生人數(shù)為43人,學(xué)生按照簽約單位要求,在簽約單位實習(xí)學(xué)生人數(shù)為29人。畢業(yè)實習(xí)單位主要有上海三菱電梯有限公司、上海阿爾斯通交通設(shè)備有限公司、上海振華港機重工有限公司中國電子科技集團公司第21研究所等17家單位。因此該班也存在著提前到崗的情況,給畢設(shè)工作的開展帶來不少的困難。
1.開題報告
2014年3月7日,電氣工程及其自動化專業(yè)舉行了2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題答辯,電氣系共有149位本科畢業(yè)生,系部組織了6個答辯小組。試點班的學(xué)生答辯時分配到各個小組,同一課題的學(xué)生分到同一組。由于試點班的學(xué)生是2個人一個題目,答辯時,可以兩個人一起進行答辯。這樣方便參加答辯的老師整體上把握學(xué)生的研究內(nèi)容、工作量,及時指出不足。答辯老師肯定了試點班學(xué)生按新方式進行畢業(yè)設(shè)計。認(rèn)為學(xué)生的分工比較明確,題目選取上也有一定的工作量和難度,適合學(xué)生開展此課題。開展畢設(shè)過程中,能把該專業(yè)學(xué)過的電路、電子技術(shù)、嵌入式開發(fā)語言等靈活運用,達到了開展畢設(shè)的目的。但同時,但也指出了一些同學(xué)的不足。
試點班具體情況匯總?cè)缦拢河械漠厴I(yè)設(shè)計(論文)研究目的、內(nèi)容不明確以及課題范圍太廣,需要補學(xué)的東西較多,論文工作量偏大。例如基于ARM的四軸飛行器姿態(tài)控制研究,該課題涉及無線遙控、通訊,四個電機的驅(qū)動,飛行姿態(tài)的控制,工作量比較大,尤其是飛行姿態(tài)的控制涉及到空氣動力學(xué)的知識,而電氣工程及其自動化專業(yè)沒有學(xué)過這方面的課程,因此需要補學(xué)得知識就比較多,學(xué)生完成該設(shè)計的難度也會比較大。有的畢業(yè)設(shè)計(論文)研究內(nèi)容稍簡單,難度偏低,工作量偏小,應(yīng)增加其量程及控制功能。例如“基于單片機的電壓-電流轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)設(shè)計”,該題目主要是完成電壓-電流轉(zhuǎn)換,這個主要是運用運放及其反饋知識,相對來說比較簡單,但是如果能增加其量程的選擇、能夠有效的控制切換并進行良好的顯示,也能符合畢設(shè)的要求?!耙环N新型非接觸式鋼軌裂紋檢測系統(tǒng)”該題目需增加其巡檢功能,檢測系統(tǒng)不僅能在固定的位置檢測出裂紋,而且在移動中也能正常工作。
2.中期檢查
為保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量,加強對畢業(yè)設(shè)計過程環(huán)節(jié)的監(jiān)控,切實做好畢業(yè)設(shè)計工作,2014年4月18日,電氣系舉行了2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查答辯,要求每一位畢業(yè)生進行PPT匯報答辯,并檢查了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計課題的進度、畢業(yè)設(shè)計(論文)教師指導(dǎo)記錄本、中期檢查報告等。電氣系中期答辯的分組跟開題報告答辯時一致,這樣參加答辯教師對學(xué)生所做的東西比較熟悉,能夠?qū)W(xué)生現(xiàn)階段的成果進行點評和指導(dǎo)。
經(jīng)過答辯學(xué)生的宣講、答辯組老師的詢問和學(xué)生所交材料的檢查,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計還存在著一些問題。試點班總共不通過人數(shù)為7人,具體情況見表2。其中4人是缺席了中期檢查,三人應(yīng)論文存在問題比較多,進度嚴(yán)重滯后而沒有通過答辯。缺席4人次也說明這個班的部分學(xué)生對待畢設(shè)的態(tài)度也不是很積極。
存在問題:部分同學(xué)對畢業(yè)設(shè)計不夠重視,投入精力較少,在中期檢查中發(fā)現(xiàn)他們對研究內(nèi)容尚不清楚,對畢業(yè)設(shè)計(論文)的要求理解不透徹,課題研究還處于起步階段,沒有真正突出重點。例如:光伏最大功率跟蹤電路設(shè)計論文,該論文沒有實際開展,對文獻綜述也比較簡單,對里面的重點技術(shù)MPPT也不是太了解,論文中期報告也沒有按照學(xué)校要求的格式撰寫。部分學(xué)生收集、整理、分析信息、資料的能力欠缺,畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容稍單薄,數(shù)據(jù)運算、分析、處理能力不夠,圖紙規(guī)范化程度低,設(shè)計實驗線路和搭建實驗裝置、實驗數(shù)據(jù)的處理(圖表,曲線)、實驗結(jié)果與討論能力稍欠缺。
3.全院畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯
2014年5月27日、30日、31日,電氣學(xué)院舉行了2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯,要求每一位畢業(yè)生進行PPT匯報答辯,并檢查了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計(論文)等。具體情況匯總?cè)缦拢罕緦霉灿?94位本科畢業(yè)生,學(xué)院組織了18個答辯小組,共有391位同學(xué)參加了答辯。其中3位同學(xué)(其中一位海外留學(xué)生)因為畢業(yè)設(shè)計(論文)沒有完成,故沒有參加答辯。經(jīng)過答辯學(xué)生的宣講、答辯組老師的詢問和學(xué)生所交材料的檢查,答辯組老師認(rèn)為大多數(shù)同學(xué)能在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)陳述、基本上能圍繞主題展開,概念基本清楚。試點班學(xué)生基本按照預(yù)先的要求完成了實物,14個作品進行了展示。
在參加首次答辯的391位同學(xué)中,最后經(jīng)過答辯組專家的一致推薦有38位同學(xué)(其中試點班學(xué)生9名)的畢業(yè)設(shè)計被評為電氣學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計,試點班學(xué)生約占23.7%。經(jīng)過電氣學(xué)院學(xué)術(shù)委員會的選優(yōu)答辯、討論研究,最終推薦8位同學(xué)(其中試點班學(xué)生2名,約占25%)參加學(xué)校的公開答辯,最終試點班學(xué)生一名獲得三等獎,一名獲得優(yōu)秀獎。
三、結(jié)論
本次BG1001電氣工程及其自動化(試點班)畢業(yè)設(shè)計,對畢設(shè)模式進行了一些嘗試,采取了團隊合作模式,即2個學(xué)生相互合作、完成一個較大的綜合性題目的模式;另外選題上主要是以實物開發(fā)為主;指導(dǎo)教師選擇上盡量選擇具有一定硬件開發(fā)能力的教師;且要求畢設(shè)答辯時需遞交實物進行展示。試點班畢業(yè)設(shè)計改革表明,盡管有67%學(xué)生畢設(shè)期間一直在企業(yè)實習(xí),但畢設(shè)質(zhì)量還是有明顯改善,試點班的學(xué)生占電氣學(xué)院的優(yōu)秀率為23.7%,校級優(yōu)秀占25%。
參考文獻:
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[2]閔敏,孫新華.卓越工程師教育下的本科畢業(yè)設(shè)計改革探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇2012,11(18):200-201.
PLC技術(shù)從概念上來講是一類利用編程控制的技術(shù),把PLC技術(shù)使用到編程中,將其貯存在內(nèi)儲存器中,然后幫助內(nèi)部程序進行儲存,再根據(jù)用戶發(fā)出的指令進行有邏輯性的計算。此外,PLC技術(shù)可以被用于專門軟件系統(tǒng)中來進行其他方面的工作。這是由于PLC技術(shù)的控制工作指令排序?qū)Ω黝悢?shù)據(jù)進行掃描分析,再統(tǒng)一處理,隨后將運行結(jié)果利用控制信號的方式實現(xiàn)傳遞。通常來講,CPU可進行循環(huán)執(zhí)行。可是,將PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣工程及其自動化控制中,會讓接線量的使用次數(shù)急劇減少,因為在運用PLC技術(shù)時接線端口所需的輸入端口和輸出端口有限。利用PLC技術(shù)進行工作時,其工作線路會使用數(shù)學(xué)形式存儲到PLC中,其中只要PLC發(fā)生任何變化,其存儲器的程序可進行更改,從而實現(xiàn)穩(wěn)定控制的目標(biāo)。
在電氣工程及其自動化控制中使用PLC技術(shù)的原因和表現(xiàn)
使用PLC技術(shù)的原因?qū)LC技術(shù)應(yīng)用到自動化控制中,讓電氣工程及其自動化控制得到了很大發(fā)展。在控制工作開展中也獲得了相應(yīng)的優(yōu)勢。這主要是由于編輯邏輯控制器所具備的功能特點來實現(xiàn)的。編輯邏輯控制器具有很多優(yōu)點,包括抗干擾能力強、使用方便、適應(yīng)能力強、功能性能突出以及維修保養(yǎng)方便等??垢蓴_能力強是因為編輯邏輯控制器使用的軟件代替了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)所控制的各種繼電器,替代后的軟件使系統(tǒng)運行時出現(xiàn)故障的頻率大幅降低,因此讓PLC技術(shù)的抗干擾能力更加突出。利用PLC技術(shù)的抗干擾能力可幫助軟件進行自我檢測和故障檢測,一旦發(fā)現(xiàn)故障問題,還可利用PLC技術(shù)檢測故障源頭,從而及時對故障進行排除,保障繼電器的正常運行。其適應(yīng)性能力強可主要表現(xiàn)在硬件裝置的各類特征上,利用PLC技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)備都可進行標(biāo)準(zhǔn)化格式設(shè)置,因此,用戶可在使用過程中根據(jù)自身需要來對設(shè)備的各項性能和強度進行適應(yīng)性配置。功能性增強是為了電氣工程及其自動化控制中讓機器設(shè)備間的各項要求符合標(biāo)準(zhǔn),讓復(fù)雜的控制性工作變得更加簡便,從而減少任務(wù)量,利用PLC技術(shù)中的編程,從而實現(xiàn)編程語言更加簡明扼要。
在電氣工程及其自動化控制中使用PLC技術(shù)的表現(xiàn)
將PLC技術(shù)使用到電氣工程及其自動化控制中,可以展現(xiàn)其強大的功能特性,包括模擬控制、邏輯控制、數(shù)據(jù)處理控制等相應(yīng)的能力,在電氣自動化上面使用PLC技術(shù),其運用主要包含兩個部分,即開關(guān)量控制和順序控制。在推進發(fā)展電氣工程及自動化控制的全過程中,PLC技術(shù)的有效利用有利于邏輯控制能力的實現(xiàn),可以將其用于全面提高自動控制系統(tǒng)的工作能力。在PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用其技術(shù)優(yōu)勢來幫助彌補手工操作出現(xiàn)的錯誤和各種缺陷。在電機工程繼電器控制中使用PLC技術(shù),還可幫助順序控制器實現(xiàn)正常工作。其主要可分為遠程搖桿、主站層和現(xiàn)場控制等三個部分,還包括電氣工程及生化控制中所需的數(shù)據(jù)處理問題,相應(yīng)控制工作也需要在PLC技術(shù)的支持下變得更加可靠??偟膩碚f,PLC技術(shù)能夠?qū)^電器數(shù)據(jù)分析過程中出現(xiàn)的錯誤進行彌補,幫助提高使用效率,從而加強其運用成效。
在電氣工程及其自動化控制中使用PLC技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢
將PLC技術(shù)使用到電氣工程及其自動化控制中已經(jīng)成為是目前發(fā)展的必然走向。當(dāng)前,社會科技水平和信息化技術(shù)的飛速發(fā)展,使得PLC技術(shù)在機械制造工藝上使用計算機技術(shù)也成為今后發(fā)展的重點。利用PLC技術(shù)的優(yōu)點,在電氣設(shè)備的智能控制、儲存容量和運算速度等方面加以優(yōu)化和鞏固。根據(jù)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度,今后PLC技術(shù)在電氣設(shè)備中的使用會更加完善和先進,其產(chǎn)品規(guī)格的發(fā)展也會更加完善和齊全,與現(xiàn)代化的實際生產(chǎn)要求是完全符合的。隨著PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的日漸普及,可以幫助電氣設(shè)備的應(yīng)用水平進一步增強,讓智能化技術(shù)更加完善和提高,讓設(shè)備使用的效果更加科學(xué)合理,在PLC技術(shù)的使用下,不同電氣設(shè)備的控制更加先進。根據(jù)我國目前的發(fā)展?fàn)顩r來看,將PLC技術(shù)應(yīng)用到綜合型電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中是其他任何技術(shù)無法取代的。PLC技術(shù)作為其核心技術(shù),正在不斷向著集成化、智能化、信息化、安全化、小型化的方向探索發(fā)展。例如,利用PLC技術(shù)進行計算機集散控制系統(tǒng)的優(yōu)化就是其成功案例,這一案例讓PLC技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)該和計算機系統(tǒng)實現(xiàn)有效結(jié)合,從而讓電氣設(shè)備自動化技術(shù)的控制效果更加明顯。
作者簡介:李自成(1970-),男,四川資陽人,成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院自動化系,副教授。(四川?樂山?614000)
中圖分類號:G642.0?????文獻標(biāo)識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0086-02
電氣工程及其自動化專業(yè)在電氣信息領(lǐng)域起著十分重要的作用,主要研究電能的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制、儲存和利用,同時有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換及使用的控制在該專業(yè)所占的地位也日益重要。[1,2]它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系越來越緊密,因而發(fā)展迅速,已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,并成為很多高校的一門重要學(xué)科。而成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業(yè),在專業(yè)發(fā)展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應(yīng)當(dāng)今社會關(guān)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,加強學(xué)生的動手能力和實踐技能,突出工程能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng),結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案制訂了電氣專業(yè)工程訓(xùn)練教學(xué)計劃,形成了科學(xué)的電氣工程實訓(xùn)課程體系。體系以培養(yǎng)學(xué)生在電機及其電力拖動技術(shù)、電力電子與電氣傳動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)等方面的工程技能為基本目標(biāo),旨在提升學(xué)生在電氣領(lǐng)域的知識應(yīng)用水平和綜合創(chuàng)新能力,構(gòu)建起理論知識學(xué)習(xí)與實際技能訓(xùn)練、單項能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提升之間的橋梁。
一、課程目標(biāo)定位
課程體系反映了應(yīng)用型本科對知識能力方面的要求。應(yīng)用型本科同一般普通本科的培養(yǎng)體系是平行的,相比具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用性特征。[3]在培養(yǎng)規(guī)格上,應(yīng)用本科培養(yǎng)的不是學(xué)科型、學(xué)術(shù)型、研究型人才,而是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才;在培養(yǎng)模式上,應(yīng)用本科以適應(yīng)社會需要為目標(biāo),以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案,以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程、教學(xué)內(nèi)容體系,重視學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)?;趹?yīng)用型本科的性質(zhì),為了加強對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),使學(xué)生盡快掌握本專業(yè)領(lǐng)域的技能,因此整個體系強調(diào)建立一個系統(tǒng)化的實訓(xùn)過程,通過實訓(xùn),學(xué)生應(yīng)該具備以下技能:
掌握電機和電力拖動技術(shù),熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結(jié)構(gòu),通過實訓(xùn)熟悉電機運行原理和調(diào)速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術(shù),熟悉各種電力電子器件的應(yīng)用,能正確使用變頻器,并能初步進行電機調(diào)速電路的設(shè)計和調(diào)試。
掌握電力系統(tǒng)自動化技術(shù),通過實訓(xùn)熟悉繼電保護基本原理,利用MATLAB進行潮流計算,并能進行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設(shè)計軟件等開發(fā)平臺和應(yīng)用技術(shù),能夠進行系統(tǒng)控制程序設(shè)計或者利用軟件進行電路的設(shè)計。
掌握電氣系統(tǒng)或者控制程序的調(diào)試方法,能通過實際操作較好地判斷出電氣系統(tǒng)或者控制程序的缺陷,并進行改進。
為了節(jié)約成本,加快開發(fā)過程,能夠用仿真軟件對電路進行仿真,熟練使用各種仿真軟件,包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具,具備對低壓電器的認(rèn)知和感性認(rèn)識,熟悉每種低壓電氣的正確用法,能進行初步的設(shè)計,選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構(gòu)成原則
實訓(xùn)基于各課程各章節(jié)內(nèi)容或者課程之間聯(lián)系,以實訓(xùn)項目為主體和載體,以程序或者電路系統(tǒng)設(shè)計作為驅(qū)動,實現(xiàn)知識、技術(shù)、能力和素質(zhì)的全面提高。以實訓(xùn)課程體系作為實訓(xùn)目標(biāo)的基礎(chǔ),制訂完善的實訓(xùn)計劃體系,同時堅持了以下原則:
以就業(yè)實際需求為導(dǎo)向,以能力培養(yǎng)為核心,以學(xué)生適應(yīng)就業(yè)崗位為目標(biāo),以崗位技能為重點,兼顧長遠發(fā)展。
注重知識、技術(shù)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,使學(xué)生通過實訓(xùn)既鞏固了所學(xué)的知識和技術(shù)又提高了應(yīng)用知識、技術(shù)的能力,使素質(zhì)得到升華。
以實踐能力和工程訓(xùn)練為重點,突出技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng),強調(diào)在應(yīng)用中創(chuàng)新,通過解決問題綜合運用所學(xué)的知識。
課程體系體現(xiàn)了開放性、靈活性,及時反映了新能源技術(shù)的發(fā)展以及新技術(shù)的應(yīng)用。
課程體系與人才培養(yǎng)方案的課程體系銜接,分別針對電氣技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電力電子等方向設(shè)立實訓(xùn)課程。
三、分層次模塊化實訓(xùn)教學(xué)體系的設(shè)立
電氣工程及其自動化專業(yè)主要是研究電能應(yīng)用的專業(yè)。近幾十年來,有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換、控制在該專業(yè)所占的地位日益重要,專業(yè)名稱中的“及其自動化”反映了科學(xué)技術(shù)的這種發(fā)展和變化。電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應(yīng)用、電力系統(tǒng)運行和控制三個部分。[4,5]因此實訓(xùn)課程的設(shè)立也應(yīng)該反映這些專業(yè)范圍。首先,電工理論是電氣工程的基礎(chǔ),主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學(xué)中電學(xué)和磁學(xué)的發(fā)展、延伸。而電子技術(shù)、計算機硬件技術(shù)等可以看成是由電工理論的不斷發(fā)展而誕生,電工理論是它們的重要基礎(chǔ)。電氣裝備制造主要包括發(fā)電機、電動機、變壓器等電機設(shè)備的制造,也包括開關(guān)、用電設(shè)備等電器與電氣設(shè)備的制造,還包括電力電子設(shè)備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內(nèi)容。電氣裝備的應(yīng)用則是指上述設(shè)備和裝置的應(yīng)用。電力系統(tǒng)主要指電力網(wǎng)的運行和控制、電氣自動化等內(nèi)容。制造和運行不可能截然分開,電氣設(shè)備在制造時必須考慮其運行,如電力系統(tǒng)由各種電氣設(shè)備組成,其良好的運行必然要依靠良好的設(shè)備。
針對專業(yè)范圍,電氣工程及其自動化專業(yè)工程訓(xùn)練在學(xué)院工程訓(xùn)練中心進行。訓(xùn)練內(nèi)容劃分為工程認(rèn)知訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練和綜合創(chuàng)新訓(xùn)練三個層次。由于我院從專業(yè)建立初期就注重實驗室的建設(shè)。目前訓(xùn)練條件優(yōu)良,已建有電氣技術(shù)實訓(xùn)室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業(yè)實驗室。同時,學(xué)院工程訓(xùn)練中心為進一步提升學(xué)生在電氣工程領(lǐng)域的綜合創(chuàng)新能力,建設(shè)了數(shù)控加工中心、基于先進控制技術(shù)的運動控制實驗室和柔性制造中心,突出真實的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境,突出強化學(xué)生在系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等方面的工程訓(xùn)練,有利于高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
我院電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系設(shè)立了三個方向:電氣技術(shù)方向、電力電子技術(shù)方向、電力系統(tǒng)及其自動化。針對不同方向和實訓(xùn)層次設(shè)立不同的課程。如圖1所示。
首先,工程認(rèn)知訓(xùn)練是電氣工程及其自動化專業(yè)整個教學(xué)過程中一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)包括生產(chǎn)實習(xí)等內(nèi)容,使學(xué)生在生產(chǎn)實際或者科研中驗證從課本上學(xué)到的理論知識,加深對知識的理解和認(rèn)識,從而鞏固所學(xué)知識并體會知識的應(yīng)用價值;培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產(chǎn)實際或者科研過程中發(fā)生的問題,提高分析問題與解決問題的能力;使學(xué)生了解企業(yè)的生產(chǎn)工序、工藝流程、管理制度,從而獲得與本專業(yè)有關(guān)的實際生產(chǎn)知識,并擴大專業(yè)知識面;培養(yǎng)學(xué)生從事技術(shù)專題調(diào)查、搜集資料和進行研究的能力,并為即將進行的畢業(yè)設(shè)計和論文打下良好的基礎(chǔ)。其后是專業(yè)技能訓(xùn)練,針對專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)置模塊,包括電機、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電氣傳動自動控制系統(tǒng)、PLC、電氣CAD等。而學(xué)生專業(yè)技能是一個復(fù)雜的技能系統(tǒng),諸多技能之間既相互關(guān)聯(lián)又相互影響,其訓(xùn)練途徑及實施辦法亦多種多樣,同時必須具備整體性、科學(xué)性和互動性。因此,專業(yè)技能訓(xùn)練方案的制訂,內(nèi)容上密切結(jié)合學(xué)科和緊扣本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),與專業(yè)培養(yǎng)方案一致,注重能力的提高和知識的應(yīng)用,注重開放性和拓展學(xué)生的思維空間構(gòu)建與理論教學(xué)相輔相成、以能力培養(yǎng)為主線的技能訓(xùn)練方案,為專業(yè)培養(yǎng)方案的貫徹執(zhí)行服務(wù),以適應(yīng)教育教學(xué)改革發(fā)展的需要,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。最后是綜合創(chuàng)新訓(xùn)練,為實現(xiàn)個性化培養(yǎng)提供先進的創(chuàng)新設(shè)計、制作的環(huán)境與條件。通過綜合創(chuàng)新訓(xùn)練為學(xué)生創(chuàng)造一個能培養(yǎng)興趣、產(chǎn)生好奇心的環(huán)境,使他們在這里自己動手創(chuàng)新制作、激發(fā)創(chuàng)造力。以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新制作能力的訓(xùn)練為核心,充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力和綜合運用所學(xué)知識的能力,培養(yǎng)更多高素質(zhì)、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。綜合創(chuàng)新訓(xùn)練不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),增強學(xué)生的工程實踐能力,而且還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維,起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應(yīng)于工程素質(zhì)訓(xùn)練、金工實習(xí)、電機及拖動技術(shù)實訓(xùn)、控制理論和控制系統(tǒng)實訓(xùn)、PLC與變頻器應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)、單片機技術(shù)工程訓(xùn)練、CAD實訓(xùn)、電力系統(tǒng)自動化實訓(xùn)、電力電子與電氣傳動實訓(xùn)、自控系統(tǒng)綜合實習(xí)、調(diào)速系統(tǒng)綜合設(shè)計、供配電系統(tǒng)綜合設(shè)計等實訓(xùn)。同時為了突出應(yīng)用型本科的特點,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程。實訓(xùn)課內(nèi)容如表1所示。
通過該課程體系使學(xué)生能夠初步了解機電工程的基本研究領(lǐng)域,具備電氣基本操作技能,掌握電機及拖動系統(tǒng)的類型、組成和控制方法,掌握控制理論及自動控制系統(tǒng)的組成,具備對一般機電控制系統(tǒng)的安裝、分析和維護技能,掌握常用電力電子器件的特性,并能根據(jù)要求設(shè)計出實用電路,掌握可編程控制器和變頻器的使用方法,具有一定的電氣控制系統(tǒng)開發(fā)能力,在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力,具有較強的工作適應(yīng)能力。
四、結(jié)論
電氣工程及其自動化專業(yè)自2005年在成都理工大學(xué)成立以來,針對本學(xué)校學(xué)生的入學(xué)基礎(chǔ)和就業(yè)的實際情況對實踐方面的教學(xué)課程體系不斷調(diào)整,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程,增加了綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程,已經(jīng)形成了完整、科學(xué)的實訓(xùn)體系。從目前的實際運行情況來看,通過實訓(xùn),學(xué)生的就業(yè)率得到提高,同時學(xué)生到企業(yè)后熟悉崗位的時間縮短,得到了用人單位的好評。
參考文獻:
[1]賈文超.電氣工程導(dǎo)論[M].西安:電子科技大學(xué)出版社,2007.
[2]范瑜.電氣工程概論(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.
作者簡介:黃文力(1974-),男,河南孟州人,鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機電工程學(xué)院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南鄭州人,鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機電工程學(xué)院,副教授。(河南 鄭州 450015)
基金項目:本文系河南省教育廳科技攻關(guān)計劃項目(項目編號:2010B470010)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0005-03
近年來,由于隸屬機制由原中國航空工業(yè)總公司轉(zhuǎn)變?yōu)橹醒肱c地方共建、日常管理以河南省為主,同時學(xué)生的就業(yè)形勢也由定向培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向選擇、自主擇業(yè),因此為適應(yīng)新形勢發(fā)展要求,鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院改變過去單一管理類的專業(yè)設(shè)置,調(diào)整設(shè)立了“管工結(jié)合、文理并重、管理學(xué)科優(yōu)勢明顯、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展”的辦學(xué)方針,大力發(fā)展工科專業(yè)。于2001年籌建了電氣工程及其自動化專業(yè),其后根據(jù)河南省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的特點,對電氣工程及其自動化專業(yè)進一步細分,于2008年新設(shè)置了自動化專業(yè),從而引起了對電氣專業(yè)原有的專業(yè)特色、人才定位、課程設(shè)置等一系列新的思考。本文主要介紹鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)發(fā)展的特點,討論相應(yīng)課程體系的建設(shè),及突出實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對本專業(yè)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
一、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位
1.電氣工程及其自動化專業(yè)的特點
電氣工程及其自動化專業(yè)是1998年教育部在高等學(xué)校專業(yè)目錄調(diào)整時,把原來的“電力系統(tǒng)及其自動化”、“電機電器及其控制”、“高電壓與絕緣技術(shù)”及“電氣技術(shù)”四個強電類專業(yè)合并而成的專業(yè),是新專業(yè)目錄中合并調(diào)整原有專業(yè)最多的新專業(yè)之一。[1]新專業(yè)的建設(shè)遵循“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的原則,改變了過去專業(yè)設(shè)置過多、過細的做法,強調(diào)本科階段對專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握,具有強電與弱電、電工技術(shù)與電子技術(shù)、軟件與硬件、元件與系統(tǒng)相結(jié)合的特點。由上述的發(fā)展可以看出,電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)該是一個以強電為主、強弱電相結(jié)合的專業(yè),應(yīng)該體現(xiàn)以“強電為體、弱電為用”的理念,培養(yǎng)的學(xué)生既要懂強電又要懂弱電,既搞硬件也搞軟件,既掌握電氣技術(shù)的專業(yè)知識,亦了解計算機與電子技術(shù)的應(yīng)用。[2]
鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)德智體全面發(fā)展的,適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟需要的,具有良好的文化科學(xué)素質(zhì)及電氣工程專業(yè)知識和應(yīng)用能力的,能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗分析、研究開發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑、創(chuàng)新型、復(fù)合型高級工程技術(shù)人才。該專業(yè)的學(xué)生由于受到電工、電子、信息控制及計算機等技術(shù)的基礎(chǔ)訓(xùn)練,既具有電氣工程方面的專業(yè)知識,又具有自動化與計算機方面的基礎(chǔ)知識,使其在今后的就業(yè)中具有較大的優(yōu)勢。
2.電氣工程及其自動化專業(yè)面臨的發(fā)展機遇
我國電力工業(yè)經(jīng)過多年的快速發(fā)展,現(xiàn)今無論是發(fā)電裝機總量還是年發(fā)電量在世界上均居第二位,僅次于美國,但人均裝機量與人均年發(fā)電量都遠遠落后,仍有很大的發(fā)展空間。電力工業(yè)的“十一五”發(fā)展規(guī)劃提出了特高壓的發(fā)展戰(zhàn)略,并且提出構(gòu)建智能型堅強電網(wǎng)的概念與目標(biāo),為電力工業(yè)、電氣設(shè)備制造業(yè)及相關(guān)的機械、材料工業(yè)提供了無限的發(fā)展?jié)摿?。[3]
河南省在第十一個五年發(fā)展規(guī)劃中指出:“加強電網(wǎng)建設(shè),增強電力輸送能力。加快計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和信息技術(shù)的推廣應(yīng)用,提高城網(wǎng)的自動化水平”與“重點發(fā)展高壓超高壓輸變電成套設(shè)備,電站輔機以及中高端電工專用設(shè)備,風(fēng)能、低溫余熱發(fā)電設(shè)備”?,F(xiàn)如今,發(fā)展循環(huán)、低碳經(jīng)濟,建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會成為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),電力工業(yè)必將在其中扮演更重要的角色。
事實表明,高質(zhì)量的電能供應(yīng)是中國社會現(xiàn)代化建設(shè)的重要保障,也是河南區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展的基礎(chǔ)條件,需要有大量合格的電氣工程師,而這正是電氣工程及其自動化專業(yè)的根本使命與發(fā)展前景。因此,鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電氣專業(yè)緊密跟蹤我國電力工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的特點,及時調(diào)整專業(yè)的辦學(xué)方向,力爭辦出專業(yè)特色,培養(yǎng)出更多的電氣工程技術(shù)專門人才。
3.電氣工程及其自動化專業(yè)的現(xiàn)狀
鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方經(jīng)濟和航空工業(yè)生產(chǎn)第一線,培養(yǎng)輸出復(fù)合型應(yīng)用人才的重要基地。電氣工程及其自動化專業(yè)于2001年籌建,根據(jù)電力工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與區(qū)域經(jīng)濟特點,提出了電氣工程及其自動化專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),并且結(jié)合鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院工科發(fā)展的水平及電氣工程及其自動化專業(yè)的師資力量,編制了偏于電機電器及其控制的課程體系。電氣工程及其自動化專業(yè)經(jīng)過數(shù)年的建設(shè),并且與21世紀(jì)電力工業(yè)的迅猛發(fā)展相適應(yīng),于2008年對原有的電氣工程及其自動化專業(yè)進行了細分,新設(shè)置了自動化專業(yè),并且該專業(yè)在師資方面也有了較大的進步,這些都促進了電氣工程及其自動化專業(yè)強電本色的回歸,推動了對相應(yīng)課程體系及專業(yè)定位的思考。
雖然近幾年鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)有了較大的發(fā)展,但是專業(yè)基礎(chǔ)與兄弟院校相比還很薄弱,實驗條件與師資力量還很有限,仍然處于快速發(fā)展時期,總體仍處于較低水平。因此,目前的電氣工程及其自動化專業(yè)仍需且必須定位于工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng),學(xué)生畢業(yè)以后可以到電廠、電力設(shè)計單位、電氣制造企業(yè)及各工礦企業(yè)從事與電氣相關(guān)的設(shè)計、運行、管理等工作。
4.應(yīng)用型人才的特點與培養(yǎng)
應(yīng)用型人才的特點是學(xué)科基礎(chǔ)知識扎實,實踐能力與創(chuàng)新意識強,除了具有較好的科學(xué)素養(yǎng)外,還具有良好的工程素養(yǎng),具備解決工程實際問題的能力,畢業(yè)以后主要在生產(chǎn)第一線從事運行與管理等工作。應(yīng)用型人才首先是一種創(chuàng)新人才,具有把理論知識和技術(shù)轉(zhuǎn)化為實踐生產(chǎn)力的創(chuàng)新能力;其次也是一種復(fù)合型人才,因為應(yīng)用型人才的工作是以解決實際問題為根本,而要解決一個實際問題往往不能僅靠一種專業(yè)知識,實踐的創(chuàng)新多出現(xiàn)在學(xué)科邊緣或者各學(xué)科的交叉處,因此應(yīng)用型人才也是一種復(fù)合型創(chuàng)新人才。[4]
對應(yīng)用型人才的培養(yǎng),不是簡單地增減幾門課就能做到的,構(gòu)建科學(xué)的課程體系是培養(yǎng)合格應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)。如何建立以強電課程為主,滲透電子技術(shù)、信息技術(shù)與計算機技術(shù)的電氣工程及其自動化專業(yè)的課程體系,是一項系統(tǒng)性的工程,需要透徹理解相關(guān)的課程及經(jīng)受實踐的檢驗。
二、課程體系的建設(shè)
在電氣專業(yè)新課程體系的設(shè)置上著重突出“以強電為主,弱電為輔,強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術(shù)相結(jié)合”的專業(yè)特色,主要依據(jù)四個基本原則:一是突出強電特色,并且結(jié)合電力發(fā)展前景與現(xiàn)有師資力量,設(shè)置了電力系統(tǒng)及其自動化與電機電器及其控制兩個專業(yè)方向的課程模塊;二是緊密結(jié)合自動化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用,保持電子與計算機技術(shù)相關(guān)課程教學(xué)四年不斷線;三是強化本專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特色,保持實踐教學(xué)環(huán)節(jié)四年不斷線;四是激勵學(xué)生的個性化發(fā)展,結(jié)合學(xué)生就業(yè)需要,注重課程安排的科學(xué)性與系統(tǒng)性。
新課程體系的主要特點是適應(yīng)鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院原電氣工程及其自動化專業(yè)細分為電氣工程及其自動化專業(yè)與自動化專業(yè)的發(fā)展需要,突出了電氣工程及其自動化專業(yè)的強電特色,根據(jù)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、強應(yīng)用”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式而設(shè)置。
1.課程體系的改革
鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院原電氣專業(yè)結(jié)合了電氣工程及其自動化與自動化兩個專業(yè)的內(nèi)容,專業(yè)的特點為“強弱結(jié)合、適當(dāng)偏弱”;新電氣專業(yè)的特點轉(zhuǎn)變?yōu)椤皬娙踅Y(jié)合、強電為主”,專業(yè)課程的口徑相對變窄。新電氣專業(yè)的課程設(shè)置不再是電氣專業(yè)與自動化專業(yè)的區(qū)分,而是電氣專業(yè)內(nèi)電力系統(tǒng)及其自動化與電機電器及其控制兩個方向的設(shè)立。由此考慮把原來的學(xué)科基礎(chǔ)課—專業(yè)基礎(chǔ)課—專業(yè)選修課—跨專業(yè)選修課—實踐環(huán)節(jié)的課程體系改為更符合新電氣專業(yè)特點的一級學(xué)科基礎(chǔ)課—二級學(xué)科選修課—跨二級學(xué)科選修課—跨專業(yè)選修課—實踐環(huán)節(jié)的課程體系,如表1所示。新的課程體系保證了學(xué)生的理論教學(xué)在滿足基本學(xué)分的前提下,能夠小于2500學(xué)時,同時優(yōu)化了課程內(nèi)容,擴大了選修課程范圍,擴展了學(xué)生的知識面,激勵了學(xué)生的個性化發(fā)展。
表1 電氣工程及其自動化專業(yè)新的課程體系
課程類型 課程名稱
一級學(xué)科
基礎(chǔ)課 自動控制原理(雙語)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電路(雙語)、電磁場、微機原理與接口技術(shù)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、電機學(xué)、電力系統(tǒng)分析、電力電子變流技術(shù)、信號分析與處理、專業(yè)技術(shù)講座
二級學(xué)科
限選課 電力系統(tǒng)自動化、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)遠動及調(diào)度自動化、發(fā)電廠電氣部分
電機設(shè)計及優(yōu)化、電機與拖動基礎(chǔ)、電力拖動自動控制系統(tǒng)、電器學(xué)
跨二級學(xué)科
選修課 高電壓技術(shù)、發(fā)電廠動力部分、供配電技術(shù)、電力市場基礎(chǔ)、電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真與應(yīng)用;檢測技術(shù)及儀表、傳感器應(yīng)用技術(shù)、樓宇自動化系統(tǒng)、微特電機、交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真;單片機原理及應(yīng)用、DSP原理及應(yīng)用、電氣與PLC控制技術(shù);機械制圖CAD技術(shù)、軟件技術(shù)基礎(chǔ)(雙語)、可視化程序、EDA技術(shù)(雙語)、工業(yè)組態(tài)技術(shù);科技論文寫作
跨專業(yè)
選修課 管理學(xué)、市場營銷學(xué);音樂欣賞、美術(shù)鑒賞;機械設(shè)計基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)(雙語)
實踐教學(xué)
環(huán)節(jié) 金工實習(xí)、專業(yè)實習(xí)、專業(yè)調(diào)查、認(rèn)識實習(xí)、軍事訓(xùn)練、社會調(diào)查、公益勞動、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計;單片機課程設(shè)計(選)、PLC課程設(shè)計(選)、電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計(選)、發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(選)、電力拖動課程設(shè)計(選);電氣專業(yè)制作實踐、電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計、電機學(xué)課程設(shè)計、電力電子課程設(shè)計
2.課程內(nèi)容的優(yōu)化
新的課程體系在強電專業(yè)“寬口徑”的前提下,突出“厚基礎(chǔ)”的要求,公共基礎(chǔ)課與學(xué)科基礎(chǔ)課的學(xué)時比例達到總學(xué)時的74%。在實現(xiàn)了同一專業(yè)的通識教育課、專業(yè)基礎(chǔ)課完全打通,專業(yè)主干課程也基本相同,而專業(yè)方向的不同只體現(xiàn)在專業(yè)課程中的非主干課程及實踐環(huán)節(jié)的要求的基礎(chǔ)上,[1] 新課程體系既實現(xiàn)了對學(xué)生人文社會科學(xué)與自然科學(xué)知識的培養(yǎng),又強化了對學(xué)生對本專業(yè)基礎(chǔ)知識的要求,同時還突出了不同的專業(yè)方向特色。
新課程體系在課程內(nèi)容上更加突出強電特色,突出計算機技術(shù)與弱電控制技術(shù)在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的運用。按照電力系統(tǒng)及其自動化與電機電器及其控制兩個專業(yè)方向,設(shè)置了兩個特色顯著的課程模塊作為任選的必修環(huán)節(jié)。另外,按照“拓寬”與“加深”的原則,開設(shè)總數(shù)達到19門的二級學(xué)科選修課,學(xué)生可以選修其中的5~7門。按照提高學(xué)生綜合素質(zhì)的要求,設(shè)置了跨專業(yè)選修課與全校公共選修課,要求學(xué)生在人文社科、經(jīng)濟管理等方面修習(xí)約6門課程。
3.授課時序的調(diào)整
按照先基礎(chǔ)后專業(yè)、由淺入深、循序漸進的原則,保持計算機教學(xué)、英語教學(xué)不斷線,科學(xué)分配各門課程的授課時間與學(xué)時。
(1)保持計算機教學(xué)不斷線。計算機課程按照教學(xué)次序包括:“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”、“C++語言”、“機械制圖CAD技術(shù)”、“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”、“微機原理與接口技術(shù)”、“工業(yè)組態(tài)技術(shù)”、“電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真與應(yīng)用”、“單片機原理”、“交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真”、“EDA技術(shù)”、“可視化程序”、“計算機網(wǎng)絡(luò)”、“畢業(yè)設(shè)計”。
(2)保持英語教學(xué)不斷線。建議取消“專業(yè)英語”課程,增開雙語課程教學(xué)。用英語(或雙語)教學(xué)的相關(guān)課程包括:“大學(xué)英語”、“電路”、“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”、“自動控制原理”、“EDA技術(shù)”、“計算機網(wǎng)絡(luò)”、“畢業(yè)設(shè)計”。
(3)科學(xué)分配各學(xué)期的課時量。如第一、第二學(xué)年學(xué)生的學(xué)習(xí)效果較好,可以適當(dāng)增加基礎(chǔ)課與專業(yè)課的課時量;第四學(xué)年學(xué)生因社會實踐、找工作、考研等,學(xué)習(xí)效果下降,此時可以突出計算機與實踐教學(xué)環(huán)節(jié),利用課程的強實用性平抑學(xué)生的浮躁心態(tài),最大限度保證學(xué)習(xí)效果。
三、加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實踐教學(xué)是高等院校培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的必備環(huán)節(jié),是提高人才核心競爭力的決定性要素。各高校電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)的人才水平的高低,取決于實踐教學(xué)水平的高低,包括實驗條件的完善、實驗內(nèi)容的設(shè)計及實驗教師的素質(zhì)。鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電氣專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)主要由課程實驗、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計等組成,組成了一個比較系統(tǒng)、由線到面、由基礎(chǔ)到綜合,分層次、全方位的內(nèi)容體系。[5]
1.課程實驗與課程設(shè)計
課程實驗包括電工電路、電子技術(shù)、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)自動化、電力電子技術(shù)、電機與拖動、C++語言、單片機原理、電氣PLC原理等。
課程設(shè)計是工科專業(yè)實踐教育的重要一環(huán),是培養(yǎng)大學(xué)生獨立思考、信息檢索、相互合作,初步從事科學(xué)研究能力的重要途徑。課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)主要由核心專業(yè)課程與部分實用性強的專業(yè)課程如“電機設(shè)計”、“電力系統(tǒng)分析”、“單片機原理”、發(fā)電廠電氣部分等的課程設(shè)計構(gòu)成。
2.實習(xí)基地
實習(xí)基地由校內(nèi)與校外兩部分組成。校內(nèi)實習(xí)基地主要由校辦工廠組成,完成金工實習(xí)、電工電子技術(shù)、計算機輔助設(shè)計等基礎(chǔ)性專業(yè)訓(xùn)練;校外實習(xí)基地主要包括陜西航空電氣有限責(zé)任公司、成都飛機制造廠、貴州飛機制造廠等,學(xué)生在校外實習(xí)基地主要接受現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)教育,培養(yǎng)工程實踐能力。
3.畢業(yè)設(shè)計
電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的課題多來自于工程實踐。題目通常由導(dǎo)師自行擬定,或者來自于導(dǎo)師科研項目的某一模塊,或者來自于導(dǎo)師熟悉的專業(yè)領(lǐng)域,與工程實際結(jié)合緊密。針對畢業(yè)設(shè)計中存在的問題,如題目陳舊、知識面過窄、實驗條件較差、學(xué)生支差應(yīng)付、成果可操作性不強等問題,現(xiàn)階段可積極采取以下措施:一是加強對教師和學(xué)生的管理。對教師尤其是青年教師中期抽查考核,組織討論,詢問學(xué)生等;對學(xué)生加強考勤,不定期考查,組織中期檢查與預(yù)答辯等。二是鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)科知識范圍內(nèi)自由選題,激勵他們選擇來自于生活實踐、能夠解決實際問題的課題。三是創(chuàng)造條件允許學(xué)生到實習(xí)或工作單位做設(shè)計,聘請企業(yè)中有高級職稱的人員參與畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作。
除了以上基本的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)之外,還可以積極組織學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”、“電子設(shè)計”等全國大賽,鼓勵學(xué)生進行科技創(chuàng)新制作,建設(shè)專業(yè)的開放型實驗室,積極探索有助于提高學(xué)生創(chuàng)新能力、工程實踐能力的教育教學(xué)模式。
四、結(jié)束語
電力工業(yè)巨大的發(fā)展空間與鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院辦學(xué)方針的轉(zhuǎn)變,為電氣工程及其自動化專業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇。抓住此發(fā)展契機,基于“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的電氣專業(yè)的教育理念,構(gòu)建了科學(xué)有效的課程體系,為今后培養(yǎng)大量合格的應(yīng)用型電氣技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)。對該專業(yè)課程體系的建設(shè)與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過程仍需經(jīng)受實踐的檢驗。
參考文獻
[1]丁堅勇,向鐵元,張承學(xué).電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革之管見[J].中國電力教育,2000,(1):34-37.
[2]華容.“電氣工程及其自動化”專業(yè)建設(shè)和課程設(shè)置的思考及探索[J].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2002,(2):34-37.
中圖分類號:F407.6 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著人們生活水平的提高,電氣工程及自動化的要求也越來越高,它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實用、方便的使用效果。
1 供配電系統(tǒng)
現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)及整個社會生活中電力應(yīng)用非常廣泛,一般建筑采用低壓供電,高層建筑通常10kV電壓供電。
1.1 電力系統(tǒng)及電力負(fù)荷
(1)電力系統(tǒng)概念。在電力系統(tǒng)中,如果每個發(fā)電廠孤立地向用戶供電,其可靠性不高。如當(dāng)某個電廠發(fā)生故障或停機檢修時,該地區(qū)將被迫停電,因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續(xù)性、運行的經(jīng)濟性,并提高設(shè)備的利用率,減少整個地區(qū)的總備用容量,常將許多發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電力用戶連成一個整體。這里由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶組成的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。
(2)我國電網(wǎng)電壓等級。電力網(wǎng)的電壓等級比較多,從輸電的角度來講,電壓越高則輸送的距離就越近,傳輸?shù)娜萘吭酱?但電壓越高,要求絕緣水平也相應(yīng)提高,因而造價也越高。目前,我國根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要,技術(shù)經(jīng)濟上的合理性及電機電器制造工業(yè)的水平等因素,由國家頒布制定了我國電力網(wǎng)的電壓等級主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級。其中電網(wǎng)電壓在1kV及以上的稱為高壓,1kV以下的電壓稱為低壓。
1.2 10KV 變(配)電所及高壓設(shè)備
(1)變(配)電所位置的選擇原則。①接近負(fù)荷中心,這樣可降低電能損耗,節(jié)約輸電線用量;②進出線方便;③接近電源側(cè);④設(shè)備吊裝、運輸方便;⑤不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動的場所;⑥不宜設(shè)在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場所,如無法遠離時,不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè);⑦不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方或貼鄰;⑧變(配)電所為獨立建筑物時,不宜設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所;⑨高層建筑地下層變(配)電所的位置,宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場所。
(2)主結(jié)線的方式及特點。變(配)電所的主結(jié)線(一次接線)是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù),也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。
主結(jié)線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。
(3)變電所的形式和布置。①變電所的形式有獨立式、附設(shè)式、桿上式或高臺式、成套式變電所。附設(shè)式又分為內(nèi)附式和外附式。②10kV變電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。
(4)常用高壓設(shè)備。常用的高壓一次電氣設(shè)備有:高壓熔斷器、高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓斷路器、高壓開關(guān)柜、高壓避雷器和互感器等。
1.3 低電壓配電系統(tǒng)及低壓設(shè)備
(1)低電壓配電方式。低電壓配電系統(tǒng)是由配電裝置和配電線路組成。低電壓配電方式是指低電壓干線的配電方式。低電壓配電方式有放射性、樹干式、鏈?zhǔn)饺N形式。
(2)常用低壓設(shè)備特點及用途。低壓電氣設(shè)備通常是指電壓在1000V以下的電氣設(shè)備,在建筑工程常見的低壓電氣設(shè)備有刀開關(guān)、熔斷器、自動空氣開關(guān)、接觸器、低壓配電柜等。
2 樓宇自動化
樓宇自動化控制采用的是計算機集散控制,所謂計算機集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數(shù)字控制器(DDC),利用上位計算機進行畫面的監(jiān)控和管理。主要手段是動畫、曲線、文本、數(shù)據(jù)庫、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動化包括:空調(diào)與通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、電力供應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)、電梯運行監(jiān)控系統(tǒng)、綜合保安系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。
設(shè)計樓宇自動化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機電設(shè)備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用最優(yōu)化的控制手段,對各系統(tǒng)設(shè)備進行集中監(jiān)控和管理,使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運行,在創(chuàng)造出一個高效、舒適、安全的工作環(huán)境中,降低各系統(tǒng)造價,盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項費用,保證系統(tǒng)充分運行,從而提高了智能建筑的高水平的現(xiàn)代化管理和服務(wù),使投資能得到一個良好的回報。
3 電氣安全
隨著人類對電力能源的重視與不斷應(yīng)用,電力設(shè)施與設(shè)備已與現(xiàn)代人類的工作與生活密不可分,電力甚至成為現(xiàn)代各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)前提。但不可否認(rèn)的是由于種種原因,電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時,由電氣設(shè)備產(chǎn)生的問題也帶給人類的生產(chǎn)與生活不少煩惱與損失,有時甚至表現(xiàn)為災(zāi)難。因此,電氣安全不僅已成為各國電氣操作與維護人員消除安全生產(chǎn)隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項任務(wù)的重要工作內(nèi)容,同時也是電氣專業(yè)工作者首要面臨并著力解決的課題。
3.1 電氣絕緣
保持配電線路和電氣設(shè)備的絕緣良好,是保證人身安全和電氣設(shè)備正常運行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好,可通過測量其絕緣電阻、耐壓強度、泄漏電流和介質(zhì)損耗等參數(shù)來衡量。
3.2 安全距離
電氣安全距離,是指人體、物體等接近帶電體而不發(fā)生危險的安全可靠距離。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設(shè)施和設(shè)備之間,均應(yīng)保持一定距離。通常,在配電線路和變、配電裝置附近工作時,應(yīng)考慮線路安全距離,變、配電裝置安全距離,檢修安全距離和操作安全距離等。
3.3 安全載流量
導(dǎo)體的安全載流量,是指允許持續(xù)通過導(dǎo)體內(nèi)部的電流量。持續(xù)通過導(dǎo)體的電流如果超過安全載流量,導(dǎo)體的發(fā)熱將超過允許值,導(dǎo)致絕緣損壞,甚至引起漏電和發(fā)生火災(zāi)。因此,根據(jù)導(dǎo)體的安全載流量確定導(dǎo)體截面和選擇設(shè)備是十分重要的。
4 建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)
建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)實際上是一套中央監(jiān)控系統(tǒng)。它通過對建筑物(或建筑群)內(nèi)的各種電力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、冷熱源設(shè)備、防火、防盜設(shè)備等進行集中監(jiān)控,達到在確保建筑內(nèi)環(huán)境舒適、充分考慮能源節(jié)約和環(huán)境保護的條件下,使建筑內(nèi)的各種設(shè)備狀態(tài)及利用率均達到最佳的目的。
參考文獻
[1] 武金山.基于CAN總線的樓宇自動化系統(tǒng)設(shè)計[D].合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文,2008(11).