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隨著計算機科學技術的飛速發展,應運而生的智能化技術在社會各個領域都有著廣泛應用。因為其智能化水平極高,控制的效果能夠達到一般電氣自動控制的需要,在電氣自動控制工程中的控制效果和控制方式都比傳統的電氣控制具有更好的效果,因此在電氣自動控制工程中廣泛地利用智能化技術,可以大大提升生產效率和控制效率。該文分析了電氣自動控制工程中智能化技術的應用分析,并提出一些相關意見以供參考。
關鍵詞:
智能化技術;電氣工程;應用分析
隨著經濟的發展和社會的進步,電力已經成為了人們生產生活中必不可少的一部分。作為電網運行的必不可少的設備,電氣自動控制設備的更新和日常維護更顯重要,研究智能化控制電設備,對在電子自動化控制中存在的問題需要進行及時解決,例如在系統設計和邏輯推理機器語言轉換這些方面上需要進行進一步的智能化優化設計,提升對故障和問題的有效防御和解決,才能在電氣自動控制中提升其控制效率。
1電氣工程與智能化設備的相關原理
1.1電氣自動控制工程智能化的理念
當今社會電力技術的重要性不言而喻,智能化技術在今后的社會發展和電力設施更新中是一個新的增長點,為實現電網的信息化、自動化、互動化、數字化、智能化,電氣自動控制工程要能適應當今快節奏發展的社會腳步。智能化電氣工程自動控制的工作目標和存在意義是為了更好地保障生產的健康運行,保障對企業的基礎供電,為生產提供電力保障。其中,智能化的電氣工程自動化控制設施是實現對設備壽命的實時監測和預測,并對其生命周期內進行管理的設備。
1.2電氣自動控制的目標
電氣工程智能化的輸變電是指在電力設備正常運行中,可以對自身狀態進行自我評估、對故障進行自我診斷,且可以全面及時地獲取運行信息及電力設備運行的功能狀態。對設備運行的可靠性有質的提高,是實現智能化的基礎,在此基礎上,加強電網網絡化,利用先進的網絡技術和專業的系統為智能化自動化控制設備保駕護航,輔助其進行狀態的評估和故障的監督,及時發現,及時處理,保證企業生產的健康運行,提升對故障和問題的有效防御和解決,這是電氣自動化控制工程的工作目標。
1.3電氣工程智能化控制的優勢
相對于之前的電氣控制設備,智能化的電氣自動控制設備具有信息化、智能化、節能環保等優勢。對于老一代的電氣控制設備,它能更好地檢測電網設備工作情況,并及時反饋,先進信息技術的使用有利于電網管理人員對電力設備的控制,更提升了電力設備的網絡化管理。同時,智能化的自動控制設備大幅提升了電氣控制設備的使用壽命和利用率,節省了基礎設備建設的費用,在工作中可以減少人員對于故障排查的工作量,節省了相關人員費用,同時也較之前的設備更為環保耐用,實現了節能環保的目標,體現了智能化的優勢。
2智能化技術在電氣自動化應用中的優勢
2.1減少人力勞動的投入
傳統的電氣控制操作是一個非常耗費人力的操作,在實際的工作環境中常常需要同時觀察和操作許多儀器和線路,進行判斷和數據分析,因此往往需要多個操作人員同時進行操作。而利用了智能化技術后,電氣自動化控制就能夠更好地實現,利用先進的計算機技術和互聯網技術減少了大量的人力投入,不管是在人力方面,還是對于設備操作難度上,都有很大降低,對于加速生產和節約人力資源成本具有關鍵作用,可以從根本上提升企業經濟效益。
2.2限制人為誤差
傳統的電氣系統控制方法難免會因為極小的誤差產生巨大的事故或者故障,從而造成企業生產電力系統的故障,給企業的生產和經濟效益帶來巨大損失。而使用了智能化的電氣自動化控制的電氣系統,可以利用計算機精確的計算功能檢測和觀察電力系統運行中出現的各個數據和誤差,進行自動地調節和更正。這一過程可以不用人為參與,因此在運行過程中沒有人為因素的存在,可以大大地限制人為誤差的產生,具有極高的精確度和自我反饋調節能力。
2.3設計無需建設控制對象
由于電氣控制設備是精密儀器,其本身的結構和功能構成都需要進行嚴密地設計和考慮,這個過程通常非常復雜。而使用了智能化的電氣自動化控制設備后,在運行過程中可以對參數變化和非線性進行實際觀測,得到兩者精確的動態方程,根據方程計算出所需的數據,從而可以順利建立被控對象的數據設計模型,因此智能化的電氣自動控制可以在工作過程中利用檢測的數據自動進行控制對象的模型建立,節省了人力物力的投入。
2.4具有較好的一致性
智能化技術的電氣自動化可以利用一個事先設定好的程序進行電氣設備的控制和操作,使得產品具有很好的一致性。這個功能存在的基礎是利用了智能電氣自動控制的反饋功能,在實際操作中,可以針對電氣系統的變動和誤差進行及時調整和校對,對于信息的整合和擴展十分便捷,大大提升了電氣設備的運行智能化,又增強了電氣自動控制系統的穩定性,對于提升企業生產能力和發展具有重大意義和作用。
3智能化技術在電氣工程中的應用分析
3.1智能化技術應用于電氣優化設計中
電氣的優化設計可以從根本上提升電氣系統的工作能力。傳統電氣控制系統的設計需要長時間的經驗積累和豐富的電氣系統設計知識來支持,即便這兩個條件都具備,實際過程中有時候也很難設計出一個相對合理的電氣控制系統。而運用了智能化技術的電氣自動化系統設計,可以利用計算機進行精密部分的系統設計,使得系統開發的周期大大縮短,智能化電氣系統主要由中央處理電元即CPU為主要處理中樞,通過輸入電路輸入數據進行數據收集,通過CPU后將數據輸出就能完成一個數據控制過程,系統性能大大優化。電氣自動化控制系統的大致設計圖如圖1所示。
3.2智能化技術應用于電氣控制中
傳統的電氣控制系統的控制要求更高也更嚴格,同時需要投入的人力物力也較多,在控制的過程中需要許多操作人員進行實時的監控和數據的計算操作,因而難免產生一些人為的誤差。而智能化的電氣自動控制完全使用精密的計算機計算技術,將數據的檢測和計算納入計算機的智能監控之下,會根據各個環節的數據要求,利用編制好的程序進行實時的監督計算,實現電氣控制的完全自動化,相比傳統的電氣控制系統更加智能化和高效化,節省了大量的人力物力。
3.3智能化技術應用于電氣故障診斷之中
對于電氣系統的故障維修來說,最重要的就是對電氣系統的故障可以進行準確定位和排查,而智能化電氣自動控制系統是一項可以可靠地獲取當前設備工作狀態和工作信息的技術。它利用了新型制作工藝材料和計算機智能技術,利用多個傳感器,并利用光學和化學等多學科原理,對設備的運行狀況可靠地提取和檢測不利因素,監測工作實時狀態及數據,可以從系統中診斷出各個部分發生故障的準確位置,方便故障的排查和修復,有利于電氣自動控制系統的順暢工作。
3.4智能化技術應用于風險的預測之中
智能化電氣自動控制設備故障監測能力和自我排解能力之強是史無前例的,在綜合利用了多種技術之后,對于信息的搜集能力、匯總能力、分析能力、處理能力都得到大幅提升,使智能化電氣自動控制系統的防御力和自愈能力大大提升。不僅如此,對于故障的預測和監測能力也將大大提升,在植入可靠的分析處理方法后,對于經濟性的分析、設備維修策略等都做出了巨大貢獻,大大提升了企業的經濟效益,未來的發展前景良好。
3.5智能化技術對于電氣自動化控制系統信息的收集
智能化電氣自動控制系統利用了先進的網絡技術,使多元的信息融合程度加深,并提升了利用率。多種的物理量經由傳感器匯集至中樞處理系統,在建立電力系統正常運行標準的前提下,自動評估診斷系統運行狀況。只要植入智能化的系統分析方法,在信息融合和數據挖掘上,就可以實現自動化,這大大提升了智能化輸變電設備信息的利用率和有效率,可以在電氣自動控制設備中得到更好的利用,從而取得更大的效益。
4結語
電氣工程不僅在企業的生產控制中具有重要作用,更關系著我國社會和經濟的發展,因此提升電氣系統的高效性和安全性是勢在必行的一個研究方向。而智能化技術是人類人工智能技術的結晶,具有極高的自動化特征,能夠滿足電氣系統極高控制精確性的要求。在控制時可以節省大量的人力物力,還能夠對電氣系統的設計和優化提供一些策略上的服務,有助于提升企業整體的電力系統控制效率和經濟效益。
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清華大學、浙江大學、吉林大學、上海交通大學、西安交通大學、北京交通大學、北京理工大學、重慶大學、南京航空航天大學、東北大學、華南理工大學等知名學府均設有機械工程及自動化專業。東北大學自建校之初便設有機械工學系,1993年7月成立機械工程與自動化學院。其中的機械工程及自動化專業為國家特色專業,它是1998年學校隸屬于教育部后,根據教育部新頒布的《普通高等學校本科專業目錄》,在“厚基礎、寬口徑、精專業、強能力”的本科人才培養模式下構建的年招生11―13個標準班的一個特大型專業。
主要課程有工程力學、機械設計基礎、工程熱力學、現代控制理論、材料加工工藝與設備、測試技術等,由于該專業對應用能力有較強的要求,故在本科學習期間,還要參加金工、電工、電子實習、認識實習、生產實習和社會實踐。
通過本專業四年學習,成績優異、科技創新能力強、科研潛力巨大的優秀畢業生可直接選擇到清華大學、浙江大學、上海交通大學等國內名校攻讀碩士學位。如果是直接就業,也有廣闊的發展空間。該專業學生可以到各大型企業,如沈陽機床集團、沈陽鼓風集團、深飛集團、北方重工集團、鞍鋼集團、寶鋼集團、首鋼集團、華為、中興集團、海爾集團、美的集團、中國一重集團、中國一汽集團、中國五礦集團、航天科技集團、航天科工集團、中國廣東核電集團等世界500強企業和行業龍頭企業就業。據統計,目前該專業畢業生供少于求,為學生就業提供了廣闊的選擇空間。
擁有國家特色專業院校:清華大學、東北大學、北京交通大學、南京航空航天大學、武漢科技大學等
電氣工程與自動化
2007年6月,經過嚴酷高考的洗禮,在報志愿時,我對交大電氣工程與自動化專業有了詳細的了解,全國唯一電氣學科設置齊全、師資雄厚的交大電氣培養出無數優秀學子,我也渴望循著這些前輩的足跡,走出一條同樣絢爛的人生之路。最終我幸運地進入百年名校西安交通大學就讀于電氣工程與自動化專業。
電氣工程與自動化專業是按國家教育部工程類引導性專業目錄設置的寬口徑專業,學習內容涉及強電理論和弱電控制等,主要包括電類相關基礎課程、高電壓技術、電網運行等強電專業知識和自動化控制類的弱電理論。各個學校根據自身不同的優勢略有偏重,如西安交大在電力系統運行方面享譽盛名,西南交大則偏重于鐵路供電系統人才的培養,而浙大則在電力電子方面有很強的實力,還有學校則在電機控制方面成績突出。總之,該學科強調電氣工程與自動化相結合、強弱電相結合、地質工程
地質工程是研究人類工程活動與地質環境之間相互制約關系,主要研究如何獲取地質環境條件,并利用各種地質信息分析研究人類工程活動與地質環境相互制約形式,進而認識、電工理論與電子理論相結合。
西安交通大學具有全國學科設置最齊全的電氣工程與自動化專業,這里包括電機、電器、電力工程、高電壓、絕緣、工業自動化和電工電子七個專業方向,我們入校時是作為電氣工程與自動化專業被錄取的。我們不僅要學習電氣工程與自動化專業的全部基礎課程,包括電路、模擬電子技術、數字電子技術等,而且在大三下學期和大四我們根據自己的專業方向,還需要重點學習自己方向的專業課程,不同的專業方向學習的課程也不同,如電力工程主要課程是電力系統分析,高電壓主要學習內容有高電壓絕緣技術和過電壓理論,電器方向主要學習高低壓電器。這就使得我們既有全面的電氣知識,又略有側重地掌握專業知識。為了使我們更加了解每個方向的研究情況,學院在大二時開設了電氣新技術專題這門課程,這門課程的不同之處在于講解的內容是各個方向最新的研究點和發展動態的介紹,同時授課老師都是每個方向最資深的教授,他們都是我們平時仰慕但又難得一見的教授,使我印象最深的是電器的榮命哲院長,榮老師當時給我們講的是電器的在線監測,這是開關電器乃至整個電網向智能化發展的重要方向。榮老師還提出在研究過程出現的問題,不斷地啟發同學們思考,和同學們交流互動。不僅如此,他還給我們講了很多做人的道評價、改造和保護地質環境的專業,它對我國的經濟建設起到舉足輕重的作用。地質工程專業知識能夠普遍應用到人們平時的生活中,涉及領域有地質調查、油氣及固體礦產資源的普查勘探與評價、大型工礦企業和水利水電建設、公路和鐵道建設、工程地質、水文地質、地質環境及地質災害理,這使我想起交通大學唐文治校長對交大學子提出的“砥礪一等品行方能求一等學問、成一等事業、為一等人才”的要求,這也是每一個交大人不斷踐行的信仰。通過兩年的學習,我們對電氣領域有了一定的了解,我們根據自己的興趣選擇自己的方向。在選擇方向前,我們去找各個方向的老師,進一步了解每個方向的情況,每一位接待我的老師都是那么真誠,不厭其煩地回答我們的問題。這再一次使我感受到了交大老大師可敬可愛之處。
不知不覺走到了大四,一部分同學選擇了繼續在西安交大深造,另一些同學則選擇工作。其中,工作和讀研的同學比例大約各50%,電氣工程與自動化專業的學生主要的就業單位包括國家電網和南方電網下屬的各供電局和電力設計院、國內外設備制造企業和研究所等。考慮到專業對口和工作待遇、性質等,絕大多數同學選擇進入供電局工作。對于讀研的同學,絕大多數選擇繼續在西安交大電氣深造,一方面考慮到用人對學歷和能力要求日益提高,希望進一步培養自己的實踐能力,另一方面西安交大電氣是國內電氣領域實力雄厚的高校之一,能夠師從高水平的教授無疑能過學到更多東西,因此,很多同學最終選擇留在本校深造。
擁有國家特色專業院校:西安交通大學、上海交通大學、南京航空航天大學、中國礦業大學、山東建筑大學、福州大學等的調查、勘察及監測等。
前期的地質條件勘察工作,將直接關系到能否安全地完成一項工程項目,如果前期工程地質勘察出現了錯誤,在工程建設中期,發生了沉降問題,結果導致工程全部被停工,之前完成的也要被完全拆除。這是由于地質工程方面做的不足所導致的,由此可見,地質工程的重要性。
地質工程專業主要學習的課程有工程力學、巖土力學、礦物巖石學、構造地質學、工程地質學和工程技術學科的基本理論。除了理論學習,更需要我們參加更多的實踐,我所在的中國地質大學(武漢)地質工程本科就有三大實習基地:“北戴河地質認識實習基地”“周口店基礎地址實習基地”“三峽秭歸工程地質野外實習基地”等。武器系統與工程
2008年,我進入南京理工大學就讀于武器系統與工程專業。在大學四年期間,無數次被周圍同學閑談問及當初為什么選擇這個專業的時候,我們專業
的同學都會很詼諧地答出:手中有槍,心中不慌嘛!
武器系統與工程專業目前在國內院校開設較少,因此,也就造就了它的獨特之處――
作為一個工科專業,打好專業理論知識基礎是很重要的,高等數學、英語、大學物理等基礎學科是我們學好專業的工具,特別是英語,本專業有許多課本和資料是英語版本的。同時,學習地質工程,需要您有足夠的耐心、細心、專心。因為我們將來工作面對的大都是大工程,大項目,作為地質工程師責任重大,工作上來不得半點馬虎。
另外一點就是地質工程專業應用較廣,它所涉及的行業特別多,從資源勘察到工程建設,再到道路橋梁、市政等等。所以,根據自己的興趣愛好,選定一個適合您的發展方向,然后潛心去發展將會很有前途。
在嚴峻的就業形勢下,地質工程專業就業率仍然保持較高的水平。畢業生有被保送名校攻讀碩士,也有進
獨一無二的專業知識
我所在的南京理工大學兵器科學與技術學科排名全國第一,本科專業武器系統與工程屬于機械工程學院,是國家級的特色專業。武器系統與工程專業可以說是全國獨此一家,別無分號。在其他幾所軍工特色院校里,雖然也有類似的專業,但是如果您想學習火箭彈是如何精確定位打擊目標,末敏彈是如何高效毀傷坦克,95式自動步槍有什么特色,火炮是如何工作的等等,相信只有進入這個專業,才能得到滿意的答案。
獨樹一幟的教學方法
大學學習風氣相對高三而言不可同日而語,高考后同學們都會放松自己,進入大學后對自己要求的不嚴格以及相對寬松的環境等等,都會把高中養成的學習好習慣逐漸遺忘,所以逃謀的現象就愈演愈烈了。但是在我就讀的這四年里,不能保證100%,至少99%的同學是肯定沒有逃過專業課的。為什入中國石化、中國石油、中國中鐵、中國鐵建等世界五百強企業,還有投身西部大開發貢獻祖國的基層建設的。每年我所在學校有大型招聘會,幾百家用人單位到學校要招聘,除了繼續讀研或者出國深造的,基本全部一次性就業。根據往年用人需求量來看,地質隊、地礦局、施工單位等的需求比較多,但這些單位有時會有出野外的工作,必須能夠吃苦耐勞。在工作后,也可以在工作崗位上汲取工作經驗,根據國家標準去考工程師證等資格證件:設計院門檻高點,需要碩士以上學位。但是相應的待遇也要好些,對將來發展也會更好。
擁有國家特色專業院校:中國石油大學(北京)、長安大學、中國礦業大學、西南交通大學、西安科技大學等么這個專業能有這種魔力,吸引了所有同學呢?因為老師是帶槍來的。您沒有聽錯,這就是南京理工大學的特色專業的特色授課方式,作為一名即將畢業的大四學生,我猶記得第一次上專業課時的緊張與激動。
武器系統與工程專業有自己的專業教室,就在南京理工大學的兵器博物館內。所以我們上課方式基本上就是就地取材。環顧教室四周,都是懸掛的各種槍、彈,以及隨處陳列的各種制式火炮。所以說。我們專業的課永遠不會枯燥,因為隨處都是能讓您感到新鮮的事物,更不會聽不懂,因為老師隨時都能從周圍的陳列品中找出一兩個的代表性的例子,化抽象為具體,生動形象地為每一個同學闡述明白。
在四年學習中,我們有許多的實驗課。其中有許多關于穿甲彈、破甲彈等的試射以及參數的獲取。有許多同學都會想,這種成本很高的實驗是不是僅僅就是紙上談兵呢,答案當然是否定的。南京理工大學武器系統與工程專業擁有國內一流的師資水平和教學條件,所屬兵器科學與技術學科還擁有碩士、博士學位授予權,設有博士后流動站;設有智能彈藥技術研究室為國防重點學科實驗室。這一切都保障了本專業所有的實驗用的都是真正的裝備,包括火炮、彈藥。這在絕大多數高校都是不可能完成的(安全問題是學校絕對能保證的)。因為在武器系統與工程專業里,所有的老師都很看重實驗,并且教育我們只有實驗才能得到真正的數據,日后的戰爭可不僅僅是看課本就能打贏的。
材料科學與工程
北京科技大學 楊小佳
用一句真實并且高度概括的話說,人類的世界始終是一個由材料組成的世界。在人類社會的發展過程中,材料的發展水平始終是時代進步和社會文明的標志。在當代,材料、能源、信息是構成社會文明和國民經濟的三大支柱,其中材料學更是科學技術發展的物質基礎和技術先導。以此,足以明了材料學在國民經濟發展中的地位和重要性。
我國的材料學科始于解放初期,這與西方國家的材料學起步幾乎是在同一個時期,初期的材料學科主要是研究金屬材料,因此當時研究材料學的學院大多都屬于冶金部。向國家輸送的人才主要是面向軍工產業以及鋼鐵廠。發展到今天,材料學科已經發展到一個十分龐大的領域,從物理化學屬性來分可分為無機物材料(金屬材料、無機非金屬材料)、有機物材料和不同類型材料
獨步天下的就業前景
當然,還有現在所有人都很關心的就業問題。從網上搜索,您會發現本專業的就業率連續好幾年都是100%。很多人都不信,但以我四年的大學生活來看,這個數字絕對沒有任何水分。我目前已經簽好工作,從找工作經歷來看,就讀于本專業的學生,對于找工作絕對不要有任何的疑慮,很多人都是投完簡歷,當場都可以簽,對于這點沒有任何的夸張,我身邊的例子比比皆是。
而且,對于我們來說,因為專業的特殊性,來應聘的企業絕大多數都是國企和科研院所。北方兵器工業集團和南方兵器裝備集團以及眾多下屬子單所組成的復合材料。從用途來分可分為電子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。
由于材料科學與工程專業涉及面廣,目前,許多大學的材料科學與工程專業按大類招生或大類培養,如我所在的北京科技大學按材料科學與工程一級學科大專業招生,入學前兩年進行基礎課學習,三年級后按材料科學與工程、材料物理、材料化學、材料成形與控制工程、無機非金屬材料工程、功能高分子材料、表面科學與工程、納米科學與技術等若干個專業方向進行培養。北京化工大學打通了“材料科學與工程”一級學科專業的基礎課,設置共性專業基礎課,三年級按兩個專業方向(無機非金屬材料、金屬表面工程)學習,囊括了金屬和無機非金屬材料的制備、加工、結構-性能關系、復合材料等課程;同時,還增加了高分子選修課程。湖南大學該專業則包括材料物理、材料化學、高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料等5個專業方向。
位每年都是固定來校招聘的友好兄弟單位,如208研究所,著名的95式自動步槍就是從那里定型;還有中國航天科技集團、航天科工集團、中航集團、船舶工業集團、船舶重工集團、中電集團等科研院所,都對本專業的學生非常青睞。如果考研究生,沒關系,日后更多的機會同樣會有。工作后想攻讀碩士提高自己,當然可以,大部分企業部支
持員工繼續在系統內深造。
對于我來說,進入到這個專業學習了四年,是一個幸運的選擇。對于每一個擁有報國志向的熱血男兒,我也希望您也能從本專業揚起保家衛國、獻身國防的風帆,乘風遠航。
由于專業方向多,所以在學習中,首先要認真對待基礎課程的學習,比如高數、線代、概率統計、無機化學、大學物理等。在大一大二時學習,到了大三學材料科學基礎的時候,還要再學一遍。其次要努力學好專業課,材料科學與工程專業方向多,各個專業方向的課程有所不同,材料物理主要偏向于理論、材料控制工程主要偏向于實踐與操作,而材料科學便介于二者之間,學習材料物理要注重量子力學的學習,材料控制工程的控制論與機械制圖都挺重要。
當然,每一門專業課都是為自己的知識體系構建儲備,所謂不積跬步、無以至千里,只有厚積,才能薄發,所以,一定要將專業知識學精、學透。最后,要注重實驗課的學習,材料科學與工程專業本科期間開設的實驗課程非常多,大學四年要做近百個實驗。俗話說,紙上得采終覺淺,絕知此事要躬行,實驗課是理論聯系實際的橋梁,要重視每一個實驗,從實驗目的、實驗原理到實驗
相遇是一種緣分
回想與礦物資源工程的第一次相遇,在一個陽光明媚的午后。那日,在那鮮艷的錄取通知書上,赫然印著“礦物資源工程”專業。從此,便與礦物資源工程結下了不解之緣。其實,在我最初看見“礦物資源工程”時除了驚詫,更多的是茫然。因為,我最開始并沒有報礦物資源工程專業,是被調劑到這個專業的。但是,我想那么多專業我為什么就偏偏被調劑到這個專業了呢,或許這就是一種緣分。為了這種緣分,我便開始去了解礦物資源工程,上網、查資料、進圖書館 以及后來上學后咨誨專業老師詢問學長學姐等等,漸漸地我便與礦物資源工程開始了相知。步驟、實驗結果、實驗分析,每一個細節都應當弄透弄懂。事實上,從實驗課程我們能夠學習到與我們專業在實際生活中相聯系的最為有用的知識。所以,要重視實驗課的學習。
研究方向非常廣泛,就業前景也十分廣闊,從材料學畢業的學生能去鋼廠發展當然會是一個很好的選擇,材料科學與工程專業的學生畢業后可以到高分子材料及高分子復合材料成型加工、高分子合成、化學纖維、新型建
相知是一種福分
礦物資源工程專業一般設有2個專業方向:采礦工程和礦物加工工程,一般經過一年的基礎課程學習后,從大二第一學期開始根據學生意愿選擇采礦工程或礦物加工工程方向進行專業學習。主要學習礦山地質和工藝礦物學、礦床開采技術和方法、礦物加工技術和方法、礦產資源開發規劃與設計、礦物加工利用規劃與設計、礦山技術經濟和管理、礦產資源理論前沿等內容。主要課程包括工程力學、彈性力學、巖石力學、流體力學、無機化學、有機化學、物理化學、礦石學、礦床地質、工程測量、運籌學、礦物加工學、采礦學、爆破工程、礦井通風與安全、礦物加工廠工藝設計、礦物加工試驗研究方法、礦山企業設計原理、井巷工程、技術經濟學等。
礦業本身就是工業的龍頭行業,承擔為工業企業提供能源及動力的重任,在國民經濟發展中地位重要。特別是2003年以后,我國的礦業形式更是迎來了新的春天。在這種良好形式下,采礦工程專業的人才卻相對稀少。所以近年來,本專業的就業率一直都高居榜首。據了解,現已畢業的礦物資源工程筑裝飾材料、現代噴涂與包裝材料、汽車、家用電器、電子電氣、航天航空等企業從事設計、新產品開發、生產管理、市場經營及貿易部門工作,也可以到高等學校、科研單位從事科學研究與教學工作,還可以到政府部門從事行政管理、質量監督等工作。
擁有國家特色專業院校:北京科技大學、北京化工大學、武漢理工大學、中南大學、貴州大學、西南科技大學等學生都從事現代化礦山開采、礦物加工、大型巖土工程規劃設計、生產經營管理、科學研究、技術監督、資源評估、投資分析等各個領域的工作,其中不乏很多畢業同學都已當上礦業公司的總經理、礦山的礦長等,待遇非常可觀。同時,由于本專業的寬基礎學習,很多學生在本科畢業時選擇了讀研,有近半左右被推薦或考取攻讀碩士學位。
執子之手與子偕老
而今,從酷暑到寒冬,不知不覺礦物資源工程已然陪我走過了近3年的光景,我們由起初的遇見變為如今的相知相伴。此時此刻,作為一名礦物資源工程的忠實支持與擁護者,為了進一步與各位有共同愛好的朋友相親相愛,共同打造礦業的青春與明天,真誠地希望您選擇礦物資源工程。
Abstract: With the development of science and technology in 21st century, digital technology has been widely applied, including the publication industry, medical and pharmaceutical industry, the film and television industry, agriculture and industry, as well as other fields, and, with the continuous development of power technology, power industry gradually achieve its digital development, and achieve automation. At present, the information becomes development, all kinds of high-tech industries continuously emerge, as one of industrial electric, as related to the daily lives of the people, was particularly highlighted their importance.
關鍵詞: 數字技術;工業電氣自動化;創新應用;技術手段
Key words: digital technology;industrial electrical automation;innovative applications;technical means
中圖分類號:F407.67 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)08-0022-02
0 引言
工業電氣自動化在學術領域上的探究截至當前,其應用已經逐漸向另一個高度提升,往電力電子技術以及信息工程、系統應用等不同方向發展,其計算機技術主要囊括了管理決策分析、設計開發系統等,結合強電弱電以及聯合軟硬件等各種高科技手段,實現了文理工三科學科的綜合應用,并且在實際生活中具有越來越廣泛的應用。新時代下,仍需依靠信息化、數字化等先進技術,來實現工業電氣的自動化。在數字化中擁有的像:操作簡單便捷、提高準確率等,從這些所具有的優勢來看,都奠定了數字化信息技術在工業電氣自動化中各方面所發揮出的實用性作用。
1 數字技術在工業電氣自動化中的應用
1.1 可靠性分析 眾所周知,數字化技術所采用的電氣系統技術先進,且其網絡系統具有高度的智能化,因此,其應用有利于減少傳統設備數量,削減其使用步驟,其擁有操作簡單,方便,具有較高的準確率等突出特點,再與數字化互感器以及化纖網絡的綜合使用,更加能夠有效地解決了工業電氣自動化在使用過程中可靠性以及有效性的問題。就拿工業自動化儀器網絡化、智能化以及數字化來看,其順利實現了初始階段模擬技術的升華,轉化成數字技術。同時,其具有較高的性能,應用性極強,良好的平衡性以及明確的定位,數字化程度高。因此,其在市場中也具有非凡的競爭力。根據有關數據表明。目前,數字化技術在工業電氣自動化中應用概率已經超過了將近70%。顯示數據表明,工業電氣自動化中的數字化技術充分地發揮有具有的實用性和靈活性。
1.2 從性價比方面來看 工業電氣自動化中對數字技術的應用,在自用、自診、自查等方面保證工業電氣自動化更加有效,增強通信能力,智能化形式好,決策信息量更加豐富,結構更加清晰,較高程度實現了標準化,即保證了質量又節約了成本。數字技術造就了工業電氣自動化和數字技術共享的完美結合。
舉例來講,在分析化學儀器方面,既可以定位評估以及在線分隔同時又可以進行樣品測試,調控極端條件與環境,還可以對數據信息的輸出和輸入進行把控,使操作服務更加快速。還可將多項技術進行鏈接,對自動化各項復雜的任務進行分析,各種技術的聯合以及串用,可以進一步提高計算結果的準確性,且處理方式也得到了優化。
1.3 有關其可操作性 數字化技術只需要下達指示命令,它的操作流程便可以采用全自動化的方式進行,數字化技術自帶有分辨和判斷的功能,經過光纖和網絡等傳輸媒介進行傳輸,并且邏輯能力強,可以進行信息數字量以及模擬量,對信息的正確與否進行有效識別,從而減少了物力和人力的浪費和支出,非常輕松而且比較安全。它的平臺的開放式發展使得編程接口的標準化,同時也提高了代碼的使用率,縮短了編程的周期;另外,如Windows、NT等等的微軟技術,已經開始成為標準語言和規范的示范化平臺,PC的控制系統有它特有的集成性、靈活性,也因此使得它在用戶當中逐漸深受喜愛,也就因此得到了宣傳。在信息技術引領下,信息產業目前已經逐漸轉化到電子商務產業上來,從管理層面滲透來看也好,從電氣自動話內部存取應用來看也好,目前,幾乎所有涉及到的層面都采用了模擬監控方式,隨著微電子技術及微電子處理器的逐漸應用,目前電氣自動化應用環境逐漸優化,而數字化技術作為其支撐技術之一,其重要性也不斷得到強化。
2 數字技術在工業電氣自動化中的創新
如今的數字化技術在工業電氣自動化的應用也存在著一些問題,數字化技術在它的應用時限相對比較短,不合格統一的標準模式,網絡技術方面的欠缺,仍然使得它處于智能化水平相對較低。所以,數字技術的應用在科技技術方面要取得進步才能使存在的問題能夠得以解決。
2.1 引進“智能終端”從而實現就地化安裝 在工業化電氣自動化的應用中,可以采用光纖連接,通過間隔層和智能終端對數據進行采集和控制,智能終端的雙重化配置會更高效,使在工業電氣自動化當中的數字技術的可靠性進一步得到了增強。與此同時,工業電氣自動化得到的良好的運作,自身依賴具有標準化概念的程序接口,簡而言之,解決PC平臺自動化,方便企業的MES系統與ERP系統連接,在辦公環境中使用TCP/IP作為通訊標準,這樣一來就能有效的解決了這一難題也能滿足用戶的需求。不同用戶對軟硬件產品數據交換的要求在更加標準化的程序中得到了保證,在一定的程度上提高了智能化效果以及通訊質量。
2.2 GOOSE虛端子概念 GOOSE虛端子的提出以及應用,在傳統模式的基礎上將二次回路進行了優化,使二次回路更便于理解、便于操作,并且,在智能終端和保護裝置兩者之間的測控裝置以及信息交互中應用GOOSE技術,已經受到越來越多用戶的喜愛和推廣,對全站線路和母線、母聯和開關及主變等方面進行有效控制,從而實現了跳合閘功能,并借此保護了用聯閉鎖的間隔層以及測控遙控裝置。如今,COOSE網絡已經幾乎完全替代了了傳統的二次回路,在對溫度調試、調試檔位等非電量信息可以進行便捷操控,完全是有賴于它更高效率的本體智能終端。另外一方面,GOOSE網、MMS具有簡便的配置模式,且結構較為清晰,由很多相關接口組屏組成,同時,層次也較為分明。MMS網跟IED兩者的通信管理可以在各臺主機間實現,還能夠利用GOOSE網來實現各種功能,如跳閘保護以及閉鎖功能。
2.3 加強程序化操作的理念 數字化的執行能力是整個行業中都非常注重的,在下達調度命令前,應該在票據審核完畢之后,將其儲存在電腦里,在實操時,對人工操作界面進行設置,確認閘刀以及開關等操作設備的設計合理性,并不斷完善其系統功能,并進行模擬預演,確保其能夠自我識別和自動完成操作,真正實現數字化和自動化。目前,根據工業電氣自動化的進一步發展,其將會呈現開放化和分布式的趨勢。
而在這里,處理信息化的手段也必然會更加全面,并且可以和網絡技術相結合;開放化則的重點在于和外界的關聯上,當外部網絡與內部系統兩者融為一體時,其處理和指示才能具有確定性,數字化處理也準確度進一步提高;智能系統被分解成不同的智能模塊,其具有合理的內部組成結構,既可以獨立運作,又可以分散運行,這樣的一種不相互干擾的工作方式,有利于完善系統的應用功能。
3 結束語
本文根據數字化技術在工業電氣自動化中的廣泛應用展開論述,說明它對電力電子技術、電子信息工程、電力系統應用給予的實踐和開發的價值,既是對性價比、數字技術的可靠性和操作性的不斷完善,又在生活實踐中具有重要的應用和指導意義。就算是這樣,但因數字技術還不成熟,也就引發了人們對數字技術在工業電氣自動化中的創新應用進行了進一步的研究和探討。
參考文獻:
[1]郭素艷.淺議工業電氣自動化及其在生產中的實踐[J].科技風,2010(04).
關鍵詞:電路課程;教學設計;整體與局部;文理交融
作者簡介:張偉(1978-),女,遼寧鞍山人,河南理工大學電氣工程與自動化學院,副教授;韓素敏(1979-),女,河南洛陽人,河南理工大學電氣工程與自動化學院,副教授。(河南 焦作 454000)
基金項目:本文系河南理工大學教育教學改革項目(項目編號:2012JG024)、河南理工大學電氣學院教育教學改革項目(項目編號:2012DQJG05)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)06-0046-02
整體與部分(局部)是唯物辯證法揭示客觀事物整體和它的組成部分間相互關系的一對哲學范疇。[1]整體是由若干個部分組成,但非機械相加,當整體中各部分以有序、合理、優化的結構形成整體,整體功能大于各個部分功能之和,產生部分所沒有的新的功能和特性,在事物發展中起主要或決定作用。部分是整體的一個方面,一個環節,是體現整體多樣性的內容之一,對整體的發展起一定的影響作用。若用整體與局部的哲學關系分析問題,需要首先從整體上把握事物,立足整體,統籌全局,觀察整體利于看清全局與各部分間的關系;觀察局部可以幫助更好地理解整體,并使其在整體中發揮最大作用。
整體與局部的哲學關系在電路課程中也有所體現,筆者通過教學實踐,從整體與局部的哲學認識角度出發,梳理電路課程主要內容,進行積極有趣的教學設計,幫助學生更好地理解課程中的相關內容,獲得了很好的教學效果。這里僅對改革的主要方面進行闡述,目的是希望使更多的理工科老師能在教學中滲透文科思想及知識,這樣不僅對學生學習課程內容大有裨益,改變枯燥的授課方式,同時對于學生處理問題的思維能力也有所幫助。
一、電路課程主要內容的整體與局部關系
電路理論課程內容一般分為兩個大部分:電路分析和電路綜合,其關系如圖1所示。
現有教材及課程主要涉及電路分析部分,即以實際電路(主要針對集總參數電路)抽象出來的電路模型為研究對象,應用合適的分析方法對給定的電路模型進行分析,通過電路中電壓、電流、功率(能量)等主要變量分析電路工作狀態及運行特性。
由于課程內容中所講的定理、定律、方法眾多,學生在有限的課程學時內對內容的理解不深,在應用時經常在選取何種方法上難做選擇。[2]圖2給出整個課程的內容關系圖(選用教材[3]),在緒論及每章內容之前給學生一個清晰的“位置”呈現。
從整體角度看電路分析的主要內容可理解為“一個中心,三大類分析方法,三種電路類型”。“一個中心”體現了研究對象——集總參數電路必須滿足的兩大約束:整體的拓撲約束關系(即基爾霍夫電壓、電流定律)和局部的支路約束關系(即元件約束VCR)。讓學生明確這個中心是所有求解問題的歸宿點,任何所討論的問題都可以由其得出結論,同時提醒其“萬能”但并非最簡的分析方法。在這個統領中心之下便有課程內容的“三大類分析方法”:等效變換法、系統分析法、電路定理解題。他們是研究工作者經過長期研究得到的這個中心的更為具體的體現。這三大類方法以最簡單的直流電阻電路為例進行說明,但對于另外兩種電路類型,正弦穩態電路和動態電路也是相通的,只需做相應思維擴展。
這樣的一個從整體(課程的核心)到局部(具體內容和方法)的關系由圖形直觀展現,給學生一個較清晰的全局認識,在緒論和每個新章節授課前筆者都會再展示該課程圖,并向學生強調將要學習部分與整體和其他學過部分間的關系,收到了很好的教學效果。下面給出筆者在教學設計中采用的兩個整體與局部思想的較為成功的應用案例。
二、整體與局部關系在課程內容中的體現
1.疊加原理
疊加原理不僅是電路分析中的一種主要分析方法,對于線性問題的分析具有重要的意義,也是人們在處理一大類問題中應用整體與局部、分解與合成思想的成功應用范例。筆者通過一個簡單的引例進行內容的教學設計,如圖3所示首先給出兩個簡單的電阻電路,讓學生給出2歐電阻兩端電壓,如虛線框所示,再給出第三個電路圖,問此時的電壓,學生很容易得出正確結果。
教學設計中要注意關鍵的三點引導工作。引導一,指出若首先給定的電路是復雜的,則處理思路是什么?引導二,這里蘊含著整體與部分的思想,與之對應的處理方式類同于分解與合成的思路。引導三,對于線性電路,這就是疊加定理的基本內容(疊加定理闡述:對于任何線性電路,電路任意處的響應(電壓、電流)是所有激勵源單獨作用下響應的代數相加),疊加后體現了事物的整體特性。
在進行一些特殊問題時要稍做處理,利用這種先感性后理性,文理交融式的教學設計,不僅把內容興趣化,由淺入深地學習了內容,同時對學生的思維引導也是一個積極調動的過程。
2.非正弦周期電流電路分析
非正弦周期電流電路是應用廣泛的一種實用電路,如相關的諧波抑制問題、信號處理問題等都與此相關。本課程中側重于非正弦周期激勵源作用于線性電路時的一類電路分析。多年實踐教學表明,學生對此部分內容掌握經常抓不住要點。通過啟發式的教學引導,主要應用要整體與局部(其處理方式是分解與合成)的思想進行如下教學設計。
第1層引導,請學生們思考所討論的非正弦周期量與周期量的關系,由簡單直觀的一個引例配合說明,如圖4所示。指明分解是為了看清事物中每個單元的特點和作用,合成是為了表示每個單元共同作用后的整體特性。
第2層引導,非正弦周期信號能不能分解成一些正弦量的合成?在滿足狄里赫利條件下(電工中遇到的物理量一般滿足該條件)由傅立葉級數展開處理成式(1)的表達。
(1)
第3層引導,以這樣的函數作為激勵源下的線性電路分析便是課程的非正弦周期電流電路分析。其處理思路如圖5所示。
非正弦周期電流電路分析的處理方法實質依然以疊加原理為核心,也即分解與合成、整體與局部的問題處理思維,只是此時要處理兩種電路類型(直流電阻電路和正弦穩態電路)。有了這樣的感觀認識后,再輔以習題加深體會,同時做特殊強調,學生就可以較輕松地掌握處理問題的要點。
上面僅對電路課程教學中應用整體與局部思想進行教學設計的兩個案例進行說明,若教師能在教學過程中細心分析、聯系,還可以進行一些類似的教學設計,如動態電路的全響應、零狀態和零輸入響應關系等。
三、結論
在教學過程中,老師與學生若想獲得雙贏的良好結果,也要處理好部分與整體的關系。老師在教學過程中要注意抓住學生的整體水平進行教學設計,不能過高過低地評估學生能力,也就是關注了整體性,需要讓大部分學生跟上教學進度,同時也要注意個別學生的反映,通過有效手段調動他們的積極性,實現一個有效的“閉環控制”。
用整體與局部關系的哲學視角對電路課程教學問題進行思考,既對整體與局部關系的認識得以加深,理論聯系實際,又為枯燥的理工科知識注入了利于理解的人文信息,啟迪科研思路和人生。希望本文的獨特視角能提醒理工科的研究工作者在教學和科研工作能滲透人文、哲學的信息,從而可以更好地開展教學科研工作,若能將其用于理工科的教學中,必將有效提高教學質量。
參考文獻:
[1]金觀濤.整體的哲學[M].成都:四川人民出版社,1987.
【關鍵詞】 高校;學科專業;結構優化;陜西區域經濟;互動發展
知識經濟時代,知識取代物質資本成為經濟增長最重要的生產要素。這使得地方高等教育學科專業與區域經濟的互動關系越來越密切,區域經濟的發展促使高等教育區域化,高等教育區域化直接推動區域經濟的發展。然而,陜西省作為典型的“高教大省,經濟小省”,其相對落后的經濟發展水平與相對發達的高等教育之間相互脫離的狀況日趨嚴重。那么,陜西高校學科專業結構與本省經濟互動發展存在什么樣的瓶頸問題及如何解決,文章就以A學院為例,對此問題進行以下研究。
一、高等教育與區域經濟互動發展的研究現狀
我國高等教育在與地方經濟的互動過程中借鑒國外經驗的運行模式并結合其自身特點形成了自己的互動模式,主要表現為三位一體模式、協同式學習模式和職教合作模式,同時,我國也建立了許多國家級大學科技園。其中,王達萌等(2012)在《地方高校與區域經濟互動發展的探討》中就地方高校與區域經濟發展的關系進行了論述,并指出了目前存在的主要問題,提出了相應的對策;馮士芹(2012)在《地方高校與區域經濟互動關系研究》從高校和企業兩個角度給出了地方高校與區域經濟互動發展的對策;華冬萍(2003)指出人才已日趨成為經濟發展中最為重要和充滿活力的可變因素;任少波(2006)等人認為高校作為知識經濟時代經濟與社會發展的發動機,尤其是承擔區域知識創新重任的研究型大學與都市圈發展存在著密切互動的關系等。
以上學者主要從高等教育與社會、經濟的關系和微觀層面的研究,主要以技術創新和人力資源為出發點;主要在處理問題的角度上和宏觀層面的研究,不具備很好的實踐操作性,不宜于廣泛推廣使用。而對陜西省地方高校與區域經濟互動的研究還比較零散、膚淺和單薄,還沒來得及建立自己的學科范疇和理論體系。本文擬從陜西省高校學科專業結構與區域經濟互動發展的現狀出發,針對存在的問題建立相應的路徑,提出相應的建議與對策,不僅能有效地促進陜西經濟的發展,而且有利于探索一條實現地方高校可持續發展的路子,推動“富民強省”和“教育強省”戰略的實施。
二、A學院學科專業結構與區域經濟互動發展的現狀分析及存在的問題
目前,陜西省共有普通本科高校42所(不包括高職高專和獨立院校)在全國排第5位,以全國排第16位的經濟總量取得如此成績是很不容易的。而經濟是高等教育發展的基礎,不甚強大的經濟實力與相對發達的高等教育之間必然存在諸多矛盾,下面以A學院為例,分析A學院學科專業結構與區域經濟互動發展的現狀。
1、A學院現有學科專業
A學院現開設文學、工學、藝術學、農學、管理學、經濟學等6大門類;外國語言文學類,工商管理類,新聞傳播學類,音樂與舞蹈學類,中國語言文學類,流管理與工程類,旅游管理類,電子信息類,計算機類,電氣類,交通運輸類,戲劇與影視學類,經濟與貿易類,林學類等14大學科門類;英語,日語,廣播電視編導,新聞學,廣播電視學,漢語言文學,電子信息工程,財務管理,市場營銷,工商管理,物流管理,旅游管理,計算機科學與技術,電氣工程及其自動化,交通運輸,藝術設計,表演,國際經濟與貿易,園林等19個本科專業。
2、A學院學科專業結構存在的問題
(1) 綜合性不強。我國高校現行有12個學科門類,分別是:哲學、經濟學、法學、教育學、文學、歷史學、理學、工學、農學、醫學、軍事學以及管理學。而A學院現有經濟學、管理學、文學、工學、農學、法學等6大學科門類,只占到了全國現行的50%,說明A學院的學科門類還不夠全面,距離綜合性大學還有一定距離。
(2)部分學科專業結構穩定性差。由于從“金字塔”具有很強的穩定性,如果將A學院現有的學科專業結構描述成“金字塔”圖,不難發現,A學院的6大學科門類中只有管理學、藝術學和文學的學科專業結構相對比較穩定。工學的專業結構穩定性一般,而經濟學和農學的穩定性非常差,也可以說不存在穩定性,穩定性差直接會導致該學科的發展。
(3)資源共享率低。管理學、工學、藝術學和文學門類下專業較多,且專業間聯系性較強,因此這三類專業間教師和實驗室等資源間的共享率很高。相反,其他三大門類下只有一個專業,這就導致了教師和實驗室等資源貢獻率低,因而成本投入也就比較高。
(4)專業老化,特色不明顯。A學院缺乏與國家或區域經濟發展相適應的特色專業。并且,專業設置往往圍著招生宣傳的需要轉,重視專業名稱能否跨上社會熱點,而對專業實質性內容關注較少,這往往造成換湯不換藥的狀況,教學執行者在專業名稱上不斷地改來改去,但在專業本身的發展上投入的精力卻很少。
(5)缺乏科學論證。學校在設置新專業時無視現有的資金、師資力量和教學設備的不足,不考慮自身的特色,盲目爭辦熱門專業,使得整個學科專業的分布不合理,低水平重復建設嚴重;新專業設置以后,又忽視了新設專業的培養目標,教學質量低下,培養出的學生適應能力較差。
3、A學院學科專業結構與區域經濟產業結構的現狀分析
高等院校最重要的作用就是為區域經濟發展服務,本文從專業類型行業符合度方面來闡述A學院學科專業結構與區域經濟互動發展的現狀,其中,專業類型的行業相關度=指該專業類型與本省重點產業領域相符合的個數/本省重點產業領域的個數。
陜西省現有3個產業結構(第一產業、第二產業及第三產業)、7個產業類別(農業、能源化工、裝備制造業、戰略新興產業、傳統產業、生產業及生活業)和37個重點領域(包括糧食、煤炭等),通過將A學院現有的14個專業類型與陜西省37個重點領域進行對比統計得到,A學院外文類、工管類、物管類、旅管類、經貿類、電信類、計算機類、電氣類、交運類、設計類、戲劇類、林學類、新聞類及中文類共14個專業類型的行業相關度依次為:0.005、0.019、0.014、0.008、0.01、0.008、0.024、0.016、0.003、0.014、0.003、0.003、0.005、0.005,由此可知,A學院專業類型的行業相關度整體不高,其中,最高的計算機類為0.024,最低的戲劇類、林學類及交通運輸類,僅有0.003,這說明A學院開設的專業還不能很好的為本省經濟服務,也說明A學院在專業設置上存在很多問題。
三、A學院學科專業結構優化與區域經濟互動發展的對策研究
1、降低高校辦學“同質化”現象,增強辦學自
所謂“同質化”是指同一大類中不同品牌的商品在性能、外觀甚至營銷手段上相互模仿,以至逐漸趨同的現象。我國高等教育學泰斗潘懋元曾指出:“高校同質化嚴重”,受評估和中央教育經費投入存在巨大差距兩個因素的影響,我國高校的同質化現象十分嚴重,為了讓各高校健康發展,必須降低高校辦學的“同質化”現象,以此來增強辦學自。
2、加大高校特色學科建設力度,優化學科專業結構
通過對陜西部分學校學科專業設置的調查分析,發現陜西大部分高校存在求大求全現象,即由特色鮮明的大學向綜合性大學的轉變。具體表現為所設置專業的專業重復度較高,人才培養質量明顯下降,行業相關度較低,這就導致了高校不能積極主動為社會培養應用型人才,因而更不能發揮它引領和促進社會經濟發展的作用,因此,應該以地方經濟建設的特色來建設學科和專業,更應該改變過去傳統的由領導或者專家組開會討論申請新專業的方法,而是應該從實際出發,申請能為地方經濟服務的新專業,以更好的突出特色。
3、注重高校科技成果轉化率
據統計,我國高校科技成果能夠簽約的不到30%,轉化后能產生經濟效益的又占被轉化成果的30%,因此只有約10%的成果能取得較好的效益,陜西和全國情況大致相同。究其原因:第一,高校教師的科研動機仍僅限于出論文,出成果,評職稱及爭取經費,卻很少關注科技成果的轉化,忽視了社會發展的需要;第二,科研選題之前沒有深入調查,忽視了市場的導向作用;第三,企業不愿承擔科研成果轉化的風險;第四,缺乏政府的激勵制度和完善的權益分配制度等。因此,要使得地方高校與區域經濟互動發展,必須改變過去傳統的只為了評職稱、爭經費或掙課時(一些學校用科研項目來頂替課時),大多數高校課題的科技成果只是做了很多理論上的研究,并沒有很好地為當地經濟服務。
4、提高高校學科專業結構與區域經濟中行業的相關度
由以上分析可以看到,A學院學科專業結構與區域經濟中行業的相關度都不高,因此,提高該相關度可以使得A學院能更好地為區域經濟服務。
【參考文獻】
關鍵詞:民族高校;實踐教學;體系
隨著西部大開發戰略的實施和中央新疆工作座談會的召開,民族地區的經濟水平得到了進一步發展,政治、文化和社會生活水平的不斷提高,對高校畢業生有了新的要求,對其的實踐能力有了更高的要求。如何建立起適應新形勢、新挑戰的高校本科實踐教學的新體系成為當前高校教學的新課題。
新疆大學通過完善教學內容和課程體系改革,重點探索新疆少數民族理工科應用型人才實踐能力的培養與實踐經驗,對本科實踐教學體系按照認知、技能和創新的教育目標進行頂層設計,并采取邊研究邊實踐的方法,探索構建少數民族地區高校本科實踐教學新體系。
1. 構建一個體系
根據民族地區學生的認知規律特點,在人才培養方案中合理安排理論與實踐教學環節,使二者有機地融為一體,切實做到理論聯系實際。應用型本科專業采取3+1、3+0.5+0.5等進程安排理論教學與集中實踐教學;要求學期內理論教學與集中實踐教學相適應。按“長短+長短”、“長+中+短”、“ 短+中+長”等比例安排理論與實踐教學;要求課程群中按課內實踐、獨立實踐、課外實踐等類型組織實踐教學內容;要在課程內設置不同的實踐項目。
2. 實現兩個貫通
縱向貫通突出基礎實驗“厚”,綜合實驗“寬”,專業實驗“深”;橫向貫通要求學科類各專業共同設置學科基礎實驗內容,要求專業內各方向共同設置專業基礎實驗內容。化學類、化工類、生物科學類各專業設置基礎化學實驗平臺課,同樣,藝術設計類各專業設置三大構成課程實踐;機械工程及其自動化專業、中國少數民族語言文學專業內各方向也同樣設置相應的專業基礎課程實驗或實踐。
3.強化三個階段
學生的專業學習將經歷基本技能訓練階段、實踐能力鍛煉階段和創新能力培養階段,經過這三個階段的培養和訓練,使學生成為符合新疆社會經濟發展需要的復合型、應用型人才。
(1)基本技能訓練。根據文、理、工專業對知識結構與學習能力要求的差異,充分發揮新疆大學作為疆內最大綜合性大學的優勢,在培養學生人文和科學素質的同時,科學設計專業實踐教學內容,文科類專業重點培養學生的人文素質和職業素質,理科類專業著重加強學生的科學素質和創新能力的培養,工科類專業將提高學生的實踐能力和工程能力作為重點,這些舉措顯著提高了實踐教學方案的針對性和可操作性。
在設置軍訓、公益勞動、教學實習或社會實踐的基礎上,要求工科專業開設現代制造技術實習、“電工電子技術”課程設計、1~2門專業“課程設計”、1~2項綜合(創新)實驗等;要求文科專業開設社會調研、1~2門“課程論文”、1~2次學年論文等;要求實踐教學累計學分占培養方案總學分的比例為:文科類專業20%以上,理科專業25%以上,工科類專業30%以上(高于教育部要求文科類專業的l5%,理工類專業的25%)。08版“培養方案”又提高了“自治區重點產業緊缺人才專業”集中實踐教學總周數和學分要求;發揮綜合大學學科齊全的優勢,要求理工科類學生至少獲得藝術類課程2個學分和文科類課程4個學分;文科類學生至少獲得藝術類課程2個學分和理工科類課程4個學分;對于同專業漢族班、民考漢和民族班,根據“削枝保干”的原則,整合課程內容,進一步強化實踐教學環節。
(2)實踐能力鍛煉。新疆大學根據不同學科和專業的特點創建了面向本科生的個性化實驗室和實訓中心,并在此基礎上構建起鼓勵學生自主學習的實踐教學平臺。如法學院自2006年起開設“法律診所”和“模擬法庭”實訓環節;經濟與管理學院依托“沙盤實驗室”將“電子沙盤”作為必修實訓環節,使學生通過接受實戰模擬訓練受益匪淺,屢次在全國電子沙盤設計大賽中獲獎;信息科學與工程學院“電子設計開放實驗室”設置的實訓環節極大激發了廣大學生的積極性和創造性,已經成為學生向往的“實踐夢工廠”。此外,學校以實施“國家大學生創新性實驗計劃”為契機,通過完善制度建設,加強政策引導,采用擬定項目競標與學生自主選擇兩種方式,通過指導教師有針對性的引導,幫助學生自擬課題、自選方式、自由組合、自我評估、自行測算資金,讓學生在實踐中實現提高創新能力、提升實踐水平、培養團隊合作意識等多重目標。
(3)創新能力培養。新疆大學根據學科領域的類別設置了創新學分,按學校和學院二個層面設計了“社會實踐及科技創新實施方案”。要求學生在畢業前至少獲得2個創新學分、“自治區重點產業緊缺人才專業”的畢業生至少要獲得6個創新學分。同時,對創新學分的設立內容進行了分類,對各類學科競賽獲獎、在公開刊物上等設置科技活動類創新學分;對獲得各種專業或其他相關技能等級證書設置技能類創新學分;對學生自主參與提高素質的各種活動(包括各類講座、報告會、讀書報告)設置素質類創新學分。
4. 搭建四個平臺
(1)基礎實驗平臺。以學科建設和實驗教學體系改革為先導,以實驗室內涵建設為核心,對實驗室進行了整體優化。2005年將117個實驗室整合為54個,在10個理工科學院設置實驗中心,2007年增設新聞與傳播學院文科實驗中心,將信息科學與工程學院和電氣工程學院實驗中心整合為電工電子實驗教學中心。近5年來,累計投入經費近2億元用于建設和改善實驗室,各實驗教學中心面積、空間和布局科學合理,生均使用面積超過2.5平方米。新疆大學各中心每年面向學生開設實驗達3600學時。
(2)仿真模擬平臺。新疆大學一向重視建設高水平的校內實習基地,將其視為培養優秀應用型人才的重要保證。現有校內實習基地6個,分別為:工程訓練中心、旅游學院實習基地(2個),新疆大學建筑設計研究院、美國OBU大學與外國語學院語言實習基地、數學與系統科學學院新疆大學附屬中學實習基地。以工程訓練中心為例,該實習基地建筑面積為6867平方米,各類金工設備的配套組數齊全,能夠滿足學生用于機械制造基礎和現代制造技術實驗,已經成為工科學生實現仿真模擬實驗的重要平臺。作為實踐教學的基礎平臺,新疆大學充分發揮校內實習基地補充并拓展課堂教學內容的作用,不斷優化教學內容,創新教學方法,切實配合好實驗教學和校外實習基地的教學實踐,不斷提高學生的實踐能力。
(3)技能培訓平臺。依托1個國家級哲學社會科學重點研究基地、4個省部共建重點實驗室、6個自治區重點實驗室等優勢資源,使更多的學生通過參與教師科研、進行科研訓練項目、制作學科競賽作品等,將大學生的基本技能訓練與科研素質訓練結合起來;將大學生的理論知識和工作要求結合起來,學生做到了盡早接受科研訓練;做到了盡早接受工作能力的訓練,增強創新精神和實踐能力,培養了團隊協作的能力。
(4)創業平臺。通過設置創新學分,使創業教育與專業教育實現對接。為了引導和培養學生的創新意識、創新精神、創新能力,新疆大學根據學科領域的類別設置了創新學分,按學校和學院二個層面設計了“社會實踐及科技創新實施方案”。要求學生在畢業前至少獲得2個創新學分、“自治區重點產業緊缺人才專業”的畢業生至少要獲得6個創新學分。同時,對創新學分的設立內容進行了分類,例如,對各類學科競賽獲獎、在公開刊物上等設置科技活動類創新學分;對獲得各種專業或其他相關技能等級證書設置技能類創新學分。
在做好校內實習基地的基礎上,先后與地州、企業、科研院所共建校外實習基地近200個。這些基地涵蓋學校本科所有的8個學科門類,分布在疆內13個縣市60余家企事業單位和全國6個省區。這些校外實習基地布局合理、管理先進、功能完善、設施先進,在專職輔導老師的指導下,為鞏固學生專業理論知識、培養動手能力、開發潛能提供了良好的條件,很好地滿足了實踐教學的要求;另外,通過多種的工學結合方式,使學生在生產實踐或社會實踐中增加真知、增長才干,使得他們更加了解社會、更加貼近社會、更好融入社會。
通過本科實踐教學新體系的實踐,新疆大學兼顧到了全校8個學科門類的80個本科專業的不同特點和專業要求,圍繞本科應用型、復合型和創新型人才培養目標,充分發揮了新疆大學學科優勢和特色,緊密結合新疆特殊的區位優勢和人文優勢,實現了思維方式、教學內容、教學模式的綜合性,做到了“厚基礎、重實踐、強能力、高素質”的實踐教學,為新疆社會經濟的發展培養出了大批的優秀人才,成為新疆本地高等人才的重要輸出地。
參考文獻:
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[3]唐一科,李華,伍一.促進研究型大學本科教育目標與學科建設的融合.中國高等教育,2004(17):27—28.
[4]張來斌.積極探索工程實踐教育方法與途徑.中國高等教育,2006(12):38—39.
[5]侯曙光,桑辰.淺析交通工程專業本科教學中開放實驗的意義.科技咨詢導報,2007(30):202.
[6]王秀芝.案例教學中需要研究的幾個問題.中國高等教育,2006(12):44—45.
[關鍵詞]卓越工程師 給水排水工程 人才培養模式 教學方法
[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)14-0059-03
一、前言
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中提出:“實施卓越工程師人才教育培養計劃是提升高等教育質量的主要內容之一”。2010年6月,教育部在全國開設工科專業的1003所本科高校中批準了61所高校為第一批“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)試點院校,其中給水排水工程專業“卓越計劃”的高校共有4所。[1]經過幾年的發展,全國現已有10余所大專院校開展了給水排水工程專業的“卓越計劃”,并取得了一定的研究成果。這其中除了既包括同濟大學、哈爾濱工業大學、西安建筑科技大學等老牌重點院校外,也涵蓋了諸如山東建筑大學、安徽建筑大學、天津城建大學等新興力量。可以看出,給水排水工程專業的“卓越計劃”是大勢所趨,也是今后給水排水工程專業辦學轉變理念和改革教學思路的主導方向。
創辦于1952年的武漢理工大學給水排水工程專業有著長達60余年的辦學歷史和較為豐富的培養經驗,曾被譽為全國高校給水排水專業中的“老八校”。隨著社會的不斷發展和對人才需求的不斷變化,大學教育的人才培養模式發生了較大變化,我校給水排水工程專業在全國的排名和影響力已今不如昔。為了貫徹落實綱要精神,配合教育部開展的高等學校“卓越計劃”,我們以培養造就具有創新能力、適應經濟社會發展需要的高素質給水排水工程技術人才為教育目標,對給水排水工程專業卓越工程師人才培養模式改革進行了研究,力爭跟上時代的步伐,不斷發展和壯大我校的給水排水工程專業。
二、給水排水工程專業人才培養質量標準
“卓越計劃”是對創新型人才培養的一種新探索,重在提升學生的工程素養,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力,是人才培養模式的改革和創新。[2]其主要目標是面向工業界、面向世界、面向未來,培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。[3]與此同時,人才培養質量標準也是保障和評價教學質量最重要的依據。結合給水排水工程專業的自身特點,參考國內已開展給水排水工程專業“卓越計劃”院校的相關有益經驗,以及本專業主要就業單位對畢業生要求的反饋信息,我們主要從給水排水工程專業卓越工程師的學術性標準、職業性標準等方面,建立兼具工科專業普遍特點和給水排水工程專業自身特色的人才培養質量標準。
(一)學術性標準
大學教育首先是學術性教育,而“卓越計劃”最大的特點則是在學術性教育的基礎上培養學生的探究性和自主性,給予學生寬松和諧的學術環境,鼓勵學術創新,促進其專業化、個性化的發展,提高學生的自學能力、發現能力和實踐能力。因此,保證“學術為本”這一根本價值,建立合理的學術型標準,構建適合的知識結構系統是培養創新性人才的必要條件。結合給水排水工程專業自身的特點,相關的學術性標準既可包括廣泛的通識性知識(諸如人文社科知識,自然科學基礎知識等)、專業基礎知識(諸如水力學、微生物學等)、專業性知識(諸如給水工程、排水工程、建筑給水排水工程等),也應涵蓋具有實踐性和創新思維能力的知識(諸如生產實習、畢業設計等)。而如何將這些知識點進行有機組合,將創新能力作為系統的核心,則是構建完善的學術性標準體系的一大難點。
(二)職業性標準
所謂職業性標準,就是以畢業生在實際工作中所發揮的作用和崗位適應性程度來評價高校的教育質量。[4]給水排水工程專業的職業性標準制定,應樹立服務于市政工程行業、給水排水工程行業和水污染控制工程行業的工程教育理念,以社會需求(供水、排水)和環境需求(水源保護、水體修復)為導向,以就業單位對畢業生要求的反饋信息為補充,以各種實際的給水排水工程實例為依托,以水處理技術為主線,通過校企聯合、校企互助,統籌規劃學生應達到的培養目標,著力提升學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。
三、給水排水工程專業培養計劃
基礎課程教學、專業課程教學和實踐實訓教學是工程類人才培養的基本要素,是能否培養出合格的工程技術型人才的關鍵。傳統的課程體系、教學內容和教學環節已經不能適應“卓越計劃”對工程人才培養的要求。[5]我們以現行的《武漢理工大學給水排水工程專業培養計劃》為基礎,以培養給水排水工程專業卓越工程師為目標,提出“寬口徑、厚基礎、重實踐、多交叉”的培養目標,并據此進行給水排水工程專業培養計劃的修訂,鞏固培養計劃中的多種類基礎課程,強化培養計劃中的實驗類課程,增加培養計劃中的創新性課程,注重培養計劃中的實踐實訓性課程,以此構建跨學科交叉整合的課程體系。
(一)“寬口徑、厚基礎、重實踐、多交叉”的培養目標
人才培養的目標和定位是實施人才培養的綱領,“卓越計劃”的培養目標和定位就是要培養具備健全人格,知識、能力、素質協調發展,自主學習能力強,適應社會與經濟發展需要,具有創新創業精神和強烈的社會責任感,具有國際視野和跨文化交流、競爭與合作能力的棟梁人才。因此,我們制定了“寬口徑、厚基礎、重實踐、多交叉”的培養目標。
首先“寬口徑”,即不拘泥于給水排水工程行業內的知識,引導學生廣泛涉獵各個專業,使學生具有開闊的視野,個性突出,具備不同行業發展的潛力。其次“厚基礎”,要求學生對基礎性知識牢固掌握,為復合型人才的培養打下堅實的基礎。再次“重實踐”,即對學生進行給水排水工程理論與實踐的訓練,通過校企聯合、產學研結合等方式的引入,突破以往“填鴨式”課程教學為主的模式,強化工程實踐和工程應用能力,強化動手能力而。最后是“多交叉”,通過對交叉學科的學習,幫助學生找尋不同學科的交叉互通點,以引導式思考、案例式教學等為中心的多元培養模式,發揮學生的個性特長,增強學生自主學習、探索研究、工程實踐和創新能力,培養造就具有給水排水工程、土木工程、環境工程、電氣工程及自動化、工程經濟等專業學科背景,滿足給水排水工程各關鍵技術領域及其相關不同行業需要的基礎寬厚、創新意識強、工程素養突出、綜合素質優秀具有發展潛質和國際競爭力的卓越工程人才。
(二)跨學科交叉整合的課程體系
作為“卓越計劃”的培養對象,拔尖創新人才必須具備不同知識的交叉融合,有較強的研究創新能力。因此,構建跨學科交叉整合的課程體系是給水排水工程專業“卓越計劃”培養方案中不可或缺的一部分。我們參考和借鑒國內外高校同類專業的建設經驗,以給水與污水處理為核心技術來進行專業定位、專業發展和專業交叉滲透融合,從教學計劃和教學大綱入手加以優化。在重點介紹基礎內容的同時,強調水處理工程的最新進展情況及相關專業的行業動態,如新增設了水環境化學、建筑暖通空調、水工程新技術與新材料、環境監測與評價、給排水工程監理、人工濕地技術等課程,著力改變以往單純以本學科知識點為標準構建課程體系的觀念,按照“卓越計劃”培養目標和培養標準的要求,以滿足學生自身未來發展和行業當前需求為目的,進行相關學科的交叉融合;增加選修課程、綜合性課程的數量,讓學生自主選擇,引導他們自主地確定今后的發展方向。同時,通過與美國、日本、澳大利亞等著名高校的緊密聯系,加強外文教材的引進和修訂工作,進一步提高雙語教學的質量,使學生能夠真正接觸到國際最新專業進展情況。
四、給水排水工程專業實踐教學方法
在“卓越計劃”通用標準討論稿中,對本科層次工程師的知識與能力要求包括“具有綜合運用所學科學理論、分析和解決工程實際問題的能力,能夠參與生產及運作系統的設計,并具有運行和維護能力”。[6]實踐是工程的靈魂和根本,實踐類教學是大學工科教育的重要組成部分。因此,我們加大了給水排水工程專業實踐類教學的改革力度,以期通過增設“工程實踐課群”和建立“1+1+1”培養模式,加強和提高學生的實際工作能力。
(一)工程實踐課群
產學研結合是工程教育的重要特征和本質要求,我們設立了以課程實踐、項目實踐和工程實訓為基礎的工程實踐課群,涵蓋與基礎理論相關的實驗課程(如水處理實驗、給水水質檢測實驗)和課程設計(如自來水廠設計、污水處理廠設計)、與實際工程相關并到實地參觀、親身參與的實習課程(如認識實習、生產實習)及實訓課程(如給排水基礎強化訓練、給排水能力拓展訓練);優化實踐教學體系,強化實踐教學內容,整合相關的課程實踐、項目實踐和工程實訓課程,創建工程實踐課群;合理分配實踐類課程的課時及開設時間,使學生在學習相關專業知識后,馬上通過工程實踐課群的鍛煉,加深印象,在鞏固基礎知識的同時,提高學生的實際動手操作能力,培養學生分析并解決工程實際問題的能力。
(二)“1+1+1”培養模式
“1+1+1”培養模式即將課堂教學―實踐操作―企業實訓三者有機結合,從這三種不同類型培養方式的教學方式、教學設計、教學評估及教學保障入手,建立完善的給水排水工程專業培養模式和實踐教學體系,解決當前實踐性教學的結構不完善、教學內容單薄、教學方法單一的問題。依據培養內容在不同時間點上所處的不同階段和層次,我們按照理論學習、動手操作、實踐創新層層推進的方式構建“1+1+1”培養模式,使學生通過學習―動手―實踐層層推進的方式,完善工程創新能力的形成、培養和訓練過程,在理論學習―模擬試驗―工程現場相結合的學習環境中逐步造就成一名合格的給水排水工程專業卓越工程師。
五、結語
作為國家中長期教育改革和發展規劃的基本要求,如何建立卓越工程師人才培養模式是擺在每位大學教育工作者面前的一道全新的難題。本文針對我校開展的相關教育改革研究工作,從給水排水工程專業人才培養質量標準、給水排水工程專業培養計劃、給水排水工程專業實踐教學方法等三個方面對給水排水工程專業卓越工程師人才培養模式改革進行了初步的探討,其中不可避免地存在各種瑕疵及未能深入研究的內容。在此僅希望能拋磚引玉,為新形勢下我國大學工程教育的卓越工程師人才培養模式發展探索新的思路。
[ 注 釋 ]
[1] 張建鋒,黃廷林.基于“卓越工程師”目標下的給水排水工程專業實踐教學改革[J].西安建筑科技大學學報(社會科學版),2011(5):93-96.
[2] 高等學校給水排水工程學科專業指導委員會第五屆第二次會議[C].廣西:桂林,2011.
[3] 陳希.著力培養卓越工程師后備人才[N].人民日報,2010-07-09(A8).
[4] 陳玉強,朱斌.高校人才培養質量標準體系研究[J].教育教學論壇,2011(31):203-204.