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電氣工程及其自動化涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術信息與網絡控制技術、機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合、機電結合、軟硬件結合、電工技術與電子技術相結合,元件與系統相結合,使學生獲得電工電子、系統控制、電氣控制、電力系統自動化、電氣自動化裝置及計算機應用技術等領域的基本技能。
該專業培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。電氣工程及其自動化專業是為各行各業培養能夠從事電氣工程及其自動化、計算機技術應用、經濟管理等領域工作的寬口徑、復合型的高級工程技術人才。
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助推作用。為了適應市場的需求,電氣工程及自動化專業的教學改革也在如火如荼地進行著,讓職業院校為社會培養更多的實用
性強的技術人才吧!
一、教學改革要綜合考慮各個學科之間的聯系
電氣工程及自動化專業主要包括電工學、電氣控制、電力系統安裝與維護、電機學四個部分,電氣工程及自動化專業是一個理論和實踐緊密聯系的專業。因為電氣工程及自動化專業是一門基礎性強、知識涉及面廣的專業,因此也使得它與其他基礎學科進行交叉與融合成為必然。例如,“電氣工程”與“應用電子技術”交叉融合產生了“電力電子技術”,“電氣工程”與“機械設計與制造”及“計算機控制技術”的交叉融合產生了“機電一體化”學科。現已形成以“機械”為主體、電氣控制技術和計算機控制技術為核心的“機械+電氣+計算機”的有機融合,“機電一體化”學科的產生實際是電氣工程及自動化專業持續發展的必然趨勢,也是電氣工程及自動化領
域中機械技術與電子技術高度發展的必然結合。
二、教學改革要考慮專業人才的培養必須符合社會的需要
隨著社會的進步與科學技術的發展,電氣工程及自動化專業
的內涵也隨之發生了變化,即由強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合,在電氣工程、電力電子、信息控制技術、計算機技術等方面對學生進行嚴格的基本訓練,使學生能得心應手地解決電氣工程與自動控制技術領域中的任何實際問題。電氣工程及自動化學科的主要目的是提高機器運行效率,而提高效
率的關鍵在于電力系統運行和維護的技術水平,從而達到運行的
科學性和可靠性。社會對工作崗位的需求使得強、弱電結合成為必然趨勢,隨即電氣工程及自動化專業應運而生。在教學中要根據學生現有的基礎知識,以及學生應該具備的理論知識和基本技能來
構建合理的課程體系,以達到良好的教學效果。
三、教學改革要注重提高學生素質
教學改革,不僅要改革教學方法和教學手段,更重要的是在教學過程中注重學生素質的不斷提高。學生素質的提高重點是教師素質的提高,只有教師的素質提高了才能培養出高素質的學生。所以,教學改革不僅要強化教師的教學能力、指導能力,更重要的是教師整體素質的提高。在教學評價中要把“卷面成績”“實訓操作”“道德評價”“行為規范”等有機結合起來,進行綜合性評價,綜合評價成績作為推薦學生就業的依據。學生為了獲得更好的就業機會,在平時學習中就格外用心,在提高“技能”的同時更注重“成人”,學生的綜合素質得到了提高。
隨著社會的快速發展,學生不僅要具備基本的理論專業知識
電氣工程及其自動化專業就業前景
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科,觸角伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。
發展前景:“自動化”一是屬于信息產業。信息產業被人們譽為“朝陽產業”,發展快、需要人才多、待遇高,是當今科技發展的趨勢所在。因此,作為信息產業中的重要一員,自動化專業同樣有著光輝的前途。二是自動化應用范圍廣。
隨著我國經濟的不斷發展,現代化工業的不斷發展使電氣自動化技術方面的人才市場有著相當大的潛力。尤其是廣東地區,自動化生產技術不斷提高,自動化產品不斷普及,智能樓宇和智能家居的應用,智能交通的不斷發展,為電氣自動化技術專業提供了廣闊的發展前景。
電氣工程及其自動化專業培養目標
本專業培養適應社會主義建設需要,德智體美全面發展,受到工程師基本訓練,具備電機及其控制、電器及其控制、電力系統及其自動化、建筑電氣等工程技術領域基礎理論和基本知識,能夠從事設計制造、研制開發、試驗分析、系統運行、自動控制、電力電子技術、生產管理以及電子與計算機技術應用的應用型復合型高級工程技術人才。
本專業學生畢業后可在工業與電氣工程有關的運動控制、工業過程控制、電氣工程、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術等領域從事工程設計、系統分析、系統運行、研制開發、經濟管理等方面的工作。
從事行業:
畢業后主要在儀器儀表、機械、建筑等行業工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業自動化;
2、機械/設備/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、電子技術/半導體/集成電路;
6、房地產;
7、其他行業;
8、汽車及零配件。
從事崗位:
畢業后主要從事電氣工程師、電氣設計師、技術員等工作,大致如下:
1、電氣工程師;
2、電氣設計師;
3、電氣設計工程師;
4、電氣技術員;
5、技術員;
6、機械工程師;
關鍵詞:電氣工程;自動化;問題;解決措施
我國的電氣化工程及其自動化包括網絡控制技術和機電一體化技術,以及電機電器及計算機技術。電氣工程及自動化是我國各項生產開展的前提和基礎,但是目前我國的電氣工程及其自動化存在著許多問題,對存在的問題進行分析,并對這些問題提出相關對策,希望可以供電氣領域人士提供參考。
1.我國電氣工程及其自動化的現狀
目前,我國的電氣工程及其自動化已經被廣泛應用到各個領域,并且占有非常重要的地位;電氣工程屬于一種新興的自動化科學技術,并成為高新技術產業的重要組成部分,廣泛應用于國防、農業和工業等各個領域中,推動了我國工業現代化和高科技的快速發展,并隨著當前電氣工程及其自動化技術的不斷改進和更新。
2.電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1電氣工程及其自動化能源消耗大
電氣工程及其自動化涉及到工業生產的方方面面,隨著我國電氣工程及其自動化水平的提高,在工業生產中逐漸引進各種先進的電氣自動化設備,不僅提高了生產效率,同時生產質量也得到了充分保證。但是電氣工程及其自動化在使用過程中還伴隨著能源消耗過大的問題,這在一定程度上加大了我國的能源資源緊張問題。
2.2不達標
由于人們的安全意識逐漸提升,在施工過程中,人們對電氣工程及其自動化的質量也越來越重視電氣工程及其自動化質量的好壞直接影響著整個工程的使用壽命,很多人缺乏對施工電氣工程質量的控制重視意識和自身安全的意識;但是沒有設立監管制度,因此在質量管理上缺乏監督機制,工程質量難以得到保證,很難達到預期的標準。
2.3電氣工程及其自動化系統的集程度不高
目前,我國的電氣化工程及其自動化的各方面的功能都得到了顯著提高,并且逐步開始向集成化方向發展,但是在發展過程中還存在著一些問題,比如受到獨立自動化,起步比較晚的影響因素,從而導致集成化水平低,各個工程之間缺乏有效的連接,因此電氣工程及其自動化的優勢得不到充分發揮。
3.電氣工程及其自動化問題的相關對策
3.1優化節能技術
設計電氣工程自動化的時候需要充分考慮節能優化設計,從而可以滿足電氣工程在實際使用中的節能的要求,最大限度的降低能耗。同時,在設計電氣工程自動化的時候,需要選擇小的供電系統變壓器,降低能源的損耗,節能減排,推動電氣工程及其自動化的可持續發展。
3.2提高電氣工程及其自動化的集成程度
各個企業需要使用相同的平臺進行電氣工程及其自動化的系統開發,同時對專業技術人員定期開展專業技能和綜合素質的培訓,提高專業技術人員的業務水平,專業技術人員應發揮其主觀能動性學習新知識和先進理念,提升電氣工程及其自動化的集成。質量安全問題考量工作進行的過程中應當注意到的一些問題,安全問題現階段已經逐漸得到了我國社會各個領域中相關人士廣泛的關注,質量安全問題也應當得到充分的重視,現階段我國范圍之內處于運行狀態的電廠當中使用到的滯后性比較強的機械設備應當得到及時的更換,并且應當針對處于運行狀態的機械設備將說明以及應當注意到的問題標注名表,并且還應當標注上的一個問題是在實際應用的過程中應當注意到的安全問題,在此基礎之上也就可以對質量安全問題引發的事故出現幾率形成有效的控制,其次,應當使得整個企業當中施工隊伍的整體水平得到一定程度的提升,在企業實際運營的過程中應當定期針對員工施行必要的技術培訓工作,在引進一定數量的機械設備的情況之下也應當開展嶄新的訓練工作,從而也就可以對每一個工作人員操作的熟練程度做出一定程度的保證。最終,在各個團隊中的工作人員施行相關操作的情況之下,一定需要嚴格的依據施工標準中提出的要求。最終在團隊施行相應的操作的情況之下,應當嚴格的遵循現行規程中提出的明確要求,以此為基礎來使得施工作業的質量及效率水平得到一定程度的提升,從而也就可以對電氣工程后續各項施工相關工作的順利開展做出一定程度的保證。電氣工程領域中建設工作的開放性水平應當得到一定程度的提升。敞開性的建造工作其實也就是將信心資源的共享工作妥善的完成,在上文中提及到的這一個目標得以實現的情況之下,也可以使得電氣工程施工相關工作的效率水平得到一定程度的提升。電氣工程的敞開性水平從某些層面上來說,可以使得信息資源共享工作的有效性水平得到一定程度的提升。在和外界當中的計算機系統進行一定程度的相互融合的基礎上,可以在信息和資源領域中實現共享這一個目標,最終使得我國電氣工程施工相關工作的效率水平得到一定程度的提升。
4.結語
隨著科學技術的快速發展,在新形勢下,電氣工程及其自動化被廣泛應用于各個領域,并在人們的生產和生活中起著重要的作用,因此,需要加強電氣工程及其自動化的的健康可持續發展。
作者:李峰
參考文獻
1.電氣專業金工實習現狀
根據我校電氣工程及其自動化專業的人才培訓目標:培養學生適應經濟社會發展需要,德、智、體、美全面發展,掌握電氣工程及其自動化領域的基本理論與專業技能,能在用戶終端供配電、工業自動化、檢測與過程控制、電機與電器制造、電氣智能化等行業,從事電力系統裝備制造、系統運行、工業自動化控制、電氣產品研究開發、營銷、經濟管理等工作的高素質工程技術人才。從培養目標出發,該專業開設了金工實習等實踐課程,目前,金工實習主要是以讓學生熟悉機械制造的一般過程、熟悉機械加工設備的安全操作規程及注意事項,為學生今后從事工業電氣設計及相關領域奠定基礎。結合電氣類專業的特點,我校電氣工程專業開設的金工實習主要包括以下三個類型:車工、焊工和鉗工。主要是圍繞普通車床展開實習,沿用目前大部分高校采取的方式,即圍繞某個作品而進行,學生作品樣式單一,同時創新性不夠。
2.教學改革的重要性
電氣類專業金工實習改革既是當前社會發展的需要,又是培養學生動手能力的需要。隨著自動化生產水平的提高,對傳統機械加工帶來很大沖擊。因此,需要對傳統金工實習進行相應改革,不能再是單純地圍繞某個作品而展開的實習,而應該讓學生了解更多有關機械加工設備的先進加工技術,這樣有利于激發學生對后續電氣相關課程學習的激情,能夠讓學生更好地將所學的電氣控制技術運用在工程技術中,為學生今后發展奠定良好的基礎。在此背景下,我院提出了對電氣工程專業金工實習進行教學改革。
3.改革采取的措施針對電氣工程專業金工實習現狀,我院加大對金工實習教學實踐改革的力度,做出了極大的調整,以配合金工實習的教學改革,部分措施已經得到落實。
3.1指導教師調整原來金工實習由理論教師擔任,雖然理論教師學歷高,但是由于缺乏實際加工生產的經驗,使得指導效果不顯著。從2015年開始,我院電氣工程專業的金工實習全部由具有實際現場加工經驗的教師擔任,改變了過去理論與實際存在脫節的現象。只有提高指導教師的綜合素質,才能培養出適應社會發展需要的、具有工程意識和創新能力的高素質人才。
3.2教學模式調整傳統金工實習主要以師傅帶徒弟的形式,學生按指導老師布置的要求開展實習[3],讓學生以了解機床基本操作及產品生產流程為主,學生失去了自由發展的空間,不利于掌握先進的機械加工技術。針對現狀,可以采取“模塊化”教學,以教師指導為主,學生自主選擇加工項目為輔開展金工實習,這樣更有利于培養在這方面有一定愛好的學生,實現對學生創新能力的培養。
3.3教學設備目前我校電氣專業金工實習所采用的設備都是比較傳統的機械加工設備,還是以依托我校機電工程學院實驗中心展開金工實習。為了讓學生更好地了解先進的加工技術,可以通過逐年添購先進的加工設備的方式改善實習條件。也可以采取校企聯合培養的方式開展金工實習,借助企業先進的機械設備和加工方式加深學生對先進加工技術的了解,根據企業實際,適當調整教學內容,以便學校教學與社會需要相結合。
3.4考核體系調整目前的考核方式下,部分學生存在“吃大鍋飯”的心理,只要每天按時出勤,不管加工程序及要求,只要完成作品就認為達到了實習目的,部分學生之后所交作品都是其他同學代為加工的。這樣導致的結果是實習效果不顯著,不能達到實踐環節所要求達到的目的。針對目前以出勤率和最終作品的考核方式,可以采取其他靈活多變的考核方式。不再單純以作品和出勤作為唯一的考核指標,同時加入金工實結和答辯的考核要求,實現對學生綜合素質的考核。督促學生認真完成金工實習,實現金工實習培養的目標。
4.結語
關鍵詞:電氣自動化;工程建設;發展
電氣工程自動化水平的高低對企業在市場競爭中的強弱有著一定的關聯性,因此企業必須重視對電氣工程自動化的發展,以及在生產過程中的應用。電氣工程自動化對于企業來講,可以對企業內部的信息進行交換,方便各部門信息資源的共享,以及企業對特殊部門數據的存取和監控,另外企業在生產中,電氣工程的自動化可以保證生產的順暢進行,代替部分人工操作,節省了生產成本和降低了工作失誤率。所以,企業發展電氣自動化是十分必要的。
一、電氣自動化工程的現狀分析
現階段,我國使用的大多數自動控制系統都是將所有的功能集中在一個處理器中,導致處理器運行較慢,機器運行速度更為緩慢。一方面集中控制下導致主機空間降低,電纜數量增加,設備成本也隨之增大,傳輸距離的增加導致信息可靠性降低。另一方面集中監控的方式導致設備所有的器件都是通過硬件進行連接,不利于設備功能的擴展,若出現機器故障,查找起來比較困難,設備維修所需時間較長,影響企業正常工作的運行。電氣工程控制系統,主要信息技術體現在以下兩方面:一是管理層次縱向延伸。在電氣控制系統中,企業的人力資源管理部門和財務部門需要通過特殊的瀏覽器進行信息的讀取、儲存等,能夠及時掌握企業人員和財務信息的變動情況,對企業人員的工作情況進行動態監控,及時將相關信息反映給有關部門領導。二是信息技術橫向發展。隨著信息技術的不斷進步,設備在功能上越來越全面,即使不同的設備在使用過程中發揮的作用也越來越相近。因此,實現電氣自動化控制系統功能的全面性,對于未來在市場中的發展壯大至關重要。DCS體統是一種新型的計算機控制系統,它相對于集中控制系統而言具有可靠性、實時性、擴充性等特點,普遍應用于企業生產活動中。但是隨著市場不斷的變化,DCS系統已無法滿足快速發展的社會,它的缺點也逐漸表現出來。如DCS系統在不能進行混合體模仿、維修過程比較困難、安裝價格相對昂貴等。因此,在未來科技發展過程中,要對其技術進行創新,研發出適合企業需要的新型系統。
二、電氣工程自動化的應用現狀
(一)建筑行業的應用
電氣工程自動化的應用隨著我國經濟發展步伐的加快,在建筑領域中,工地施工智能化逐漸得以實現。我國的很多的施工單位,在施工過程中,都是依靠機械來進行。作為操控機械工作的核心技術――電氣工程自動化,在科學技術發展所取得的成績的基礎上,已經在建筑領域中得到了廣泛的運用。通過電氣自動化的催化,我國建筑行業的發展速度大大增加,并且,隨著我國科學技術的發展,我國建筑行業的機械自動化程度也在逐步提高,技術逐漸完善。
(二)防爆安全中的應用
隨著采礦事業的崛起,為了照顧采礦人員的人身安全,我國在采礦發展中對人力、物力和財力的投入一直沒有間斷過,但是礦井坍塌或者爆炸的事件卻屢屢發生,沒有得到很好的改善。為了減少這類事件的發生,我國很多的采礦大省,都加大了對井下安全的投入,井下電氣自動化的安全防爆產品質量得到大大提高,努力改善煤礦井下安全生產的條件,加強安全保障,為我國采礦事業的安全做出了貢獻。
三、電力工程自動化的發展前景
(一)統一標準化
為了實現電氣工程運行系統的開發設計,為了實現電氣工程自動化的統一管理和電氣工程的通用化,也為了滿足業主的實際需要,促進電氣工程自動化系統的統一性成為了一項必要措施。這項措施若真正運行,它可以周期性的對產品進行規劃和設計,并且可以精確地進行產品測試和試運行,對產品的開機、調試、運行和維護都很有利,而且促進其統一性可以有效地減少產品的設計、生產以及產品安裝所需要的時間,從而降低生產成本,既快速又經濟。實現標準化的接口,是實現廠家之間數據交換的重要保證,對辦公室體系和電氣工程自動化體系兩者之間實現資源和數據的共享非常有利。這樣一來,不但降低了電氣工程的生產成本,也減少了工程的實施時間。當電氣工程策劃方案與實現地之間的距離很遠時,實現接口標準化可以確保資料準確的傳遞。電氣工程自動化走向市場化,是電氣工程發展的需要,有利于資源配置提高效率。
(二)生產安全化
電氣工程自動化正在向安全防范技術的集成系統這個方向努力發展著,并且加強了安全以及非安全系統集成一體化的控制。眼下,如何在客戶安全系統控制的基礎上,花費最少的設計開發的經費、實現最大的自身計劃的安全方案,是電氣工程產品研發者需要慎重考慮的、最重要的問題。客戶對產品安全性能的要求越來越高,在不久的將來,電氣自動化產品其安全性能將是電氣工程自動化系統研究的核心和重點問題。從事電氣工程自動化的研究技術人員的專業技能,對實現電氣工程自動化系統的集成功能和實現高度智能的目標起著決定性的作用。因此,未來,電氣自動化的企業對專業技術人員的培訓力度會越來越大,以便增加其技術人員對整個系統流程的熟悉度,使技術人員可以更加熟練的掌握軟件以及硬件的操作,熟練的運用其專業知識。通過提高技術人員的專業素質間接地提高自動化系統的安全性以及可靠性。
四、結束語
21世紀科技發展重在人才的培養,只有高科技人才才能促進經濟的進步,我們必須站在時代和和社會發展的高度去迎接挑戰,加強電氣自動化方面的人才培養,為我國塑造一批高科技人才。
參考文獻:
理科男生適合學機械設計制造及其自動化專業,該專業是傳統的機械設計制造和先進的自動化技術相結合的產物,是機電一體化的寬口徑專業。機械行業是個老行業,人才需求一直是不冷不熱。不過,近年來我國大型工業逐漸復蘇,制造業發展正面臨高級人才短缺的嚴峻挑戰,工業制成品的自主技術和科技創新能力明顯不足,且能耗、物耗高,浪費、污染嚴重,龐大的工程技術隊伍不能有效轉化為人力資源優勢,正成為制約制造業快速發展的主要因素。業內專家介紹,制造業高級人才大致可以分成研發、設計、工藝、裝配四種。目前這四種人才都嚴重短缺,呈現明顯的供不應求趨勢。同時,具有開發能力的數控人才也成為各企業爭奪的目標。
2、電氣工程及其自動化
理科男生適合學電氣工程及其自動化專業,該專業適應范圍非常廣,小到一個家庭,大到整個社會,都離不開這些專業人才的工作。電氣工程及其自動化專業對廣大考生有很強的吸引力,屬于熱門專業,高考錄取分數線往往要比其他專業方向高許多。考生需要具有扎實的數學、物理基礎和一定的動手操作能力。
3、車輛工程專業
【關鍵詞】電氣自動化;電氣工程;融合運用
0.前言
計算機通信技術行業的快速發展,為電氣工程帶去了新鮮的血液,電氣的自動化裝置大多是通過計算機通信技術來控制和協調的,電氣自動化與電氣工程的融合運用,使電氣工程的安全性以及供電性得到了很好的體現,大大的提高了電氣工程的運行效率。電氣自動化裝置可以對電氣系統實施很好的監控,一旦發現異常或危險都會發出警告信號;此外若電氣工程的線路設置出現超負荷的狀況,電氣自動化裝置會自動跳閘,保證系統的安全;電氣工程的自動化應用還可以減少人員操作的損失。
1.電氣自動化及電氣工程概述
1.1何為電氣自動化技術
一般的自動化技術包含兩方面的內容,一是生產控制自動化;二是經營管理自動化。兩者相輔相成,構成自動化系統中必不可少的組成部分。
所謂的電氣自動化技術包括的內容主要有電氣技術、電力自動化技術和電氣設備。近年來,隨著科技的發展,我國開始注重培養電氣控制,自動化系統設計以及產品研發、技術管理等一些專業人才。
電氣的自動化就是要實現機械設備以及生產管理的無人化參與,并且在沒有人員操作的情況下,機械設備也可以實現對產品或系統的自動監測和自動處理等功能。
1.2電氣工程
電氣工程是人類生產生活必不可少的工程,它由以下幾部分構成:通常的電力系統、電能的產生和應用、電網的設計與實施、電力設備的設計和選擇以及高電壓下氣體絕緣的性能等。
1950年左右,我國的電力系統所擁有的容量已經有了一定的千瓦數量,而自動化的電力系統容量卻少于10萬千瓦,那時的電力系統大多采用單項自動裝置,主要的功能就是安全保護以及過程自動調節。但是到了90年代的后期,隨著科技和經濟的發展,我國加大了對電力自動化的研究力度,并且電力系統的規模也大大的擴增,只是單機的電力自動化系統容量就超過了前期的2倍左右,因此對于電氣工程的自動化提出了更高的要求。
1.3電氣自動化技術在電氣工程中的應用現狀
經濟和技術是衡量一個國家綜合實力的重要標準,要想在國際上立于不敗之地就必須發展國家的經濟和科技。就目前而言,我國的電氣自動化技術在電氣工程中的應用及融合都不太理想。電氣工程中的自動化技術成為電氣工程發展進步的制約性因素,雖然電氣工程中的自動化技術還沒有達到國家的技術標準,但是在不斷的摸索中,電氣工程中的自動化技術應用也有了很大進步,例如電氣工程的自動化編程周期和電氣的自動化整體效率都有了很大進步。
并且,隨著科學技術的不斷更新和進步,電氣工程中的自動化技術也在逐步完善,在朝著建立靈活的集成控制系統方向發展,在不久的將來電氣自動化技術將會與電氣工程很好的融合在一起,以滿足電氣工程自動化領域的技術需求。
2.電氣自動化與電氣工程中的融合運用
電氣系統的自動化與電氣工程的融合運用包括三個方面:供電方式及一次設備、遠動系統及二次設備、通信方案及設備以及主站網絡與軟功能。
2.1供電方式及一次設備
由于受到地域與經濟發展的影響,并且為了便于管理,我國把配電網分成了城市電網和農村電網。城市電網主要包括一些大中城市,并且是電纜網;而農村電網覆蓋的范圍為鄉村和縣城,并且采用的電網覆蓋方式是架空線。
決定配電網供電方式的因素是電源點、線路開關設備和網架即線路聯結。
電源點與網架有多種多樣的組合方式,這也就決定了供電方式的多樣性,配電網中常用的供電方式有單電源輻射狀供電、雙電源互備供電、多電源互備供電、雙電源環網供電、多電源環網供電和網格狀供電等方式;而線路開關設備的多樣性為供電系統功能的多樣性提供了可能,常用的線路開關設備有環網柜、重合器、分段器、斷路器和負荷開關等。
一次設備指的主要是配電網中配電線路的主設備。
城市電纜網中配電線路的主設備一般為環網柜,這種設備由真空斷路器、SF6斷路器以及負荷開關等部件組成;而農村中的架空線配電網中配電線路的主設備是斷路器、重合器和負荷開關以及分段器等。
2.2遠動系統及二次設備
電氣工程自動化系統的遠動系統設置的目的是依靠FTU、TTU 等完成對配電線路中的線路開關以及配電臺區即變壓器的監控和檢測。遠動系統和二次設備的布置是為了起到保護動作、環網控制、遠方控制以及就地手動的目的。電氣工程中要想實現配電過程的自動化就必須解決儀表與操作電源和傳輸規約中的問題,其中關鍵問題就是要設計出既適用于戶外環境又可靠的不間斷電源。鑒于配電線路設備分布具有地理特性,現今的變電站中遵守的CDT、POLLING等規約都不能很好的應用于電氣工程配電的自動化系統,而近年來新制定的101規約在一定范圍上得到了應用,但是最終能否采用該技術標準,尚難確定,需要有關部門制定出完善的傳輸協議標準。
2.3通信方案及設備
電氣工程與電氣自動化技術的融合包括自動化的通信方案,該方案在廣義上來說不僅要包括主站對子站的通信和主站對現場單元的通信,還要包括子站對現場單元的通信、各子站之間的通信以及現場各單元之間的通信等。
通信歷來是電氣工程自動化的重難點,由于我國是一個地形和環境氣候復雜多樣的國家,各地區的通信方案也是多種多樣。一般的通信方案依靠的的是光纖、電力載波、有線電纜、微波等。
2.4主站網絡與軟件功能
電氣工程自動化的主站功能有實時監控、地理信息系統在線管理、電網經濟運行分析等,因此主站的網絡與軟件功能的開發與應用是實現電氣工程與電氣自動化融合最可靠的技術保障。
3.結語
由于電氣自動化技術是一項知識密集型技術,因此要想使電氣自動化能夠與電氣工程很好的融合運用,就必須從實際的電氣工程入手,認真分析,并對電氣自動化裝置進行有效的研究,只有先熟悉了電氣自動化裝置的結構,并且把圖紙進行完善(遵循一定的技術標準)后,才能使兩者很好的融合運用。此外,還應該總結電氣自動化與電氣工程融合運用案例的經驗和規律,盡量避免一些不必要的錯誤。
【參考文獻】
[1]楚力.電氣自動化在電氣工程中的應用分析.電力建設廣東科技,2012,05(9).
關鍵詞:電氣工程;應用型人才;課程體系;實踐教學
作者簡介:黃文力(1974-),男,河南孟州人,鄭州航空工業管理學院機電工程學院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南鄭州人,鄭州航空工業管理學院機電工程學院,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計劃項目(項目編號:2010B470010)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼: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總公司轉變為中央與地方共建、日常管理以河南省為主,同時學生的就業形勢也由定向培養轉變為雙向選擇、自主擇業,因此為適應新形勢發展要求,鄭州航空工業管理學院改變過去單一管理類的專業設置,調整設立了“管工結合、文理并重、管理學科優勢明顯、多學科協調發展”的辦學方針,大力發展工科專業。于2001年籌建了電氣工程及其自動化專業,其后根據河南省區域經濟發展的特點,對電氣工程及其自動化專業進一步細分,于2008年新設置了自動化專業,從而引起了對電氣專業原有的專業特色、人才定位、課程設置等一系列新的思考。本文主要介紹鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業發展的特點,討論相應課程體系的建設,及突出實踐教學環節對本專業工程應用型人才的培養。
一、應用型人才培養的定位
1.電氣工程及其自動化專業的特點
電氣工程及其自動化專業是1998年教育部在高等學校專業目錄調整時,把原來的“電力系統及其自動化”、“電機電器及其控制”、“高電壓與絕緣技術”及“電氣技術”四個強電類專業合并而成的專業,是新專業目錄中合并調整原有專業最多的新專業之一。[1]新專業的建設遵循“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的原則,改變了過去專業設置過多、過細的做法,強調本科階段對專業基礎知識的掌握,具有強電與弱電、電工技術與電子技術、軟件與硬件、元件與系統相結合的特點。由上述的發展可以看出,電氣工程及其自動化專業應該是一個以強電為主、強弱電相結合的專業,應該體現以“強電為體、弱電為用”的理念,培養的學生既要懂強電又要懂弱電,既搞硬件也搞軟件,既掌握電氣技術的專業知識,亦了解計算機與電子技術的應用。[2]
鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業的培養目標是:培養德智體全面發展的,適應社會主義市場經濟需要的,具有良好的文化科學素質及電氣工程專業知識和應用能力的,能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研究開發、經濟管理以及電子與計算機應用等領域工作的寬口徑、創新型、復合型高級工程技術人才。該專業的學生由于受到電工、電子、信息控制及計算機等技術的基礎訓練,既具有電氣工程方面的專業知識,又具有自動化與計算機方面的基礎知識,使其在今后的就業中具有較大的優勢。
2.電氣工程及其自動化專業面臨的發展機遇
我國電力工業經過多年的快速發展,現今無論是發電裝機總量還是年發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電量都遠遠落后,仍有很大的發展空間。電力工業的“十一五”發展規劃提出了特高壓的發展戰略,并且提出構建智能型堅強電網的概念與目標,為電力工業、電氣設備制造業及相關的機械、材料工業提供了無限的發展潛力。[3]
河南省在第十一個五年發展規劃中指出:“加強電網建設,增強電力輸送能力。加快計算機技術、自動化技術和信息技術的推廣應用,提高城網的自動化水平”與“重點發展高壓超高壓輸變電成套設備,電站輔機以及中高端電工專用設備,風能、低溫余熱發電設備”。現如今,發展循環、低碳經濟,建設環境友好型、資源節約型社會成為經濟社會可持續發展的戰略目標,電力工業必將在其中扮演更重要的角色。
事實表明,高質量的電能供應是中國社會現代化建設的重要保障,也是河南區域經濟快速發展的基礎條件,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的根本使命與發展前景。因此,鄭州航空工業管理學院電氣專業緊密跟蹤我國電力工業的發展規劃,結合地區經濟發展的特點,及時調整專業的辦學方向,力爭辦出專業特色,培養出更多的電氣工程技術專門人才。
3.電氣工程及其自動化專業的現狀
鄭州航空工業管理學院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方經濟和航空工業生產第一線,培養輸出復合型應用人才的重要基地。電氣工程及其自動化專業于2001年籌建,根據電力工業發展現狀與區域經濟特點,提出了電氣工程及其自動化專業的應用型人才培養目標,并且結合鄭州航空工業管理學院工科發展的水平及電氣工程及其自動化專業的師資力量,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經過數年的建設,并且與21世紀電力工業的迅猛發展相適應,于2008年對原有的電氣工程及其自動化專業進行了細分,新設置了自動化專業,并且該專業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強電本色的回歸,推動了對相應課程體系及專業定位的思考。
雖然近幾年鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業有了較大的發展,但是專業基礎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仍需且必須定位于工程應用型人才的培養,學生畢業以后可以到電廠、電力設計單位、電氣制造企業及各工礦企業從事與電氣相關的設計、運行、管理等工作。
4.應用型人才的特點與培養
應用型人才的特點是學科基礎知識扎實,實踐能力與創新意識強,除了具有較好的科學素養外,還具有良好的工程素養,具備解決工程實際問題的能力,畢業以后主要在生產第一線從事運行與管理等工作。應用型人才首先是一種創新人才,具有把理論知識和技術轉化為實踐生產力的創新能力;其次也是一種復合型人才,因為應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知識,實踐的創新多出現在學科邊緣或者各學科的交叉處,因此應用型人才也是一種復合型創新人才。[4]
對應用型人才的培養,不是簡單地增減幾門課就能做到的,構建科學的課程體系是培養合格應用型人才的基礎。如何建立以強電課程為主,滲透電子技術、信息技術與計算機技術的電氣工程及其自動化專業的課程體系,是一項系統性的工程,需要透徹理解相關的課程及經受實踐的檢驗。
二、課程體系的建設
在電氣專業新課程體系的設置上著重突出“以強電為主,弱電為輔,強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術相結合”的專業特色,主要依據四個基本原則:一是突出強電特色,并且結合電力發展前景與現有師資力量,設置了電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向的課程模塊;二是緊密結合自動化技術在電氣工程領域的應用,保持電子與計算機技術相關課程教學四年不斷線;三是強化本專業應用型人才培養的特色,保持實踐教學環節四年不斷線;四是激勵學生的個性化發展,結合學生就業需要,注重課程安排的科學性與系統性。
新課程體系的主要特點是適應鄭州航空工業管理學院原電氣工程及其自動化專業細分為電氣工程及其自動化專業與自動化專業的發展需要,突出了電氣工程及其自動化專業的強電特色,根據“厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用”的應用型人才培養模式而設置。
1.課程體系的改革
鄭州航空工業管理學院原電氣專業結合了電氣工程及其自動化與自動化兩個專業的內容,專業的特點為“強弱結合、適當偏弱”;新電氣專業的特點轉變為“強弱結合、強電為主”,專業課程的口徑相對變窄。新電氣專業的課程設置不再是電氣專業與自動化專業的區分,而是電氣專業內電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個方向的設立。由此考慮把原來的學科基礎課—專業基礎課—專業選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系改為更符合新電氣專業特點的一級學科基礎課—二級學科選修課—跨二級學科選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系,如表1所示。新的課程體系保證了學生的理論教學在滿足基本學分的前提下,能夠小于2500學時,同時優化了課程內容,擴大了選修課程范圍,擴展了學生的知識面,激勵了學生的個性化發展。
表1 電氣工程及其自動化專業新的課程體系
課程類型 課程名稱
一級學科
基礎課 自動控制原理(雙語)、模擬電子技術、數字電子技術、電路(雙語)、電磁場、微機原理與接口技術、復變函數與積分變換、電機學、電力系統分析、電力電子變流技術、信號分析與處理、專業技術講座
二級學科
限選課 電力系統自動化、電力系統繼電保護、電力系統遠動及調度自動化、發電廠電氣部分
電機設計及優化、電機與拖動基礎、電力拖動自動控制系統、電器學
跨二級學科
選修課 高電壓技術、發電廠動力部分、供配電技術、電力市場基礎、電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用;檢測技術及儀表、傳感器應用技術、樓宇自動化系統、微特電機、交直流調速系統與MATLAB仿真;單片機原理及應用、DSP原理及應用、電氣與PLC控制技術;機械制圖CAD技術、軟件技術基礎(雙語)、可視化程序、EDA技術(雙語)、工業組態技術;科技論文寫作
跨專業
選修課 管理學、市場營銷學;音樂欣賞、美術鑒賞;機械設計基礎、計算機網絡(雙語)
實踐教學
環節 金工實習、專業實習、專業調查、認識實習、軍事訓練、社會調查、公益勞動、畢業實習、畢業設計;單片機課程設計(選)、PLC課程設計(選)、電力系統繼電保護課程設計(選)、發電廠電氣部分課程設計(選)、電力拖動課程設計(選);電氣專業制作實踐、電力系統分析課程設計、電機學課程設計、電力電子課程設計
2.課程內容的優化
新的課程體系在強電專業“寬口徑”的前提下,突出“厚基礎”的要求,公共基礎課與學科基礎課的學時比例達到總學時的74%。在實現了同一專業的通識教育課、專業基礎課完全打通,專業主干課程也基本相同,而專業方向的不同只體現在專業課程中的非主干課程及實踐環節的要求的基礎上,[1] 新課程體系既實現了對學生人文社會科學與自然科學知識的培養,又強化了對學生對本專業基礎知識的要求,同時還突出了不同的專業方向特色。
新課程體系在課程內容上更加突出強電特色,突出計算機技術與弱電控制技術在本專業領域內的運用。按照電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向,設置了兩個特色顯著的課程模塊作為任選的必修環節。另外,按照“拓寬”與“加深”的原則,開設總數達到19門的二級學科選修課,學生可以選修其中的5~7門。按照提高學生綜合素質的要求,設置了跨專業選修課與全校公共選修課,要求學生在人文社科、經濟管理等方面修習約6門課程。
3.授課時序的調整
按照先基礎后專業、由淺入深、循序漸進的原則,保持計算機教學、英語教學不斷線,科學分配各門課程的授課時間與學時。
(1)保持計算機教學不斷線。計算機課程按照教學次序包括:“計算機應用基礎”、“C++語言”、“機械制圖CAD技術”、“軟件技術基礎”、“微機原理與接口技術”、“工業組態技術”、“電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用”、“單片機原理”、“交直流調速系統與MATLAB仿真”、“EDA技術”、“可視化程序”、“計算機網絡”、“畢業設計”。
(2)保持英語教學不斷線。建議取消“專業英語”課程,增開雙語課程教學。用英語(或雙語)教學的相關課程包括:“大學英語”、“電路”、“軟件技術基礎”、“自動控制原理”、“EDA技術”、“計算機網絡”、“畢業設計”。
(3)科學分配各學期的課時量。如第一、第二學年學生的學習效果較好,可以適當增加基礎課與專業課的課時量;第四學年學生因社會實踐、找工作、考研等,學習效果下降,此時可以突出計算機與實踐教學環節,利用課程的強實用性平抑學生的浮躁心態,最大限度保證學習效果。
三、加強實踐教學環節
實踐教學是高等院校培養工程應用型人才的必備環節,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培養的人才水平的高低,取決于實踐教學水平的高低,包括實驗條件的完善、實驗內容的設計及實驗教師的素質。鄭州航空工業管理學院電氣專業的實踐環節主要由課程實驗、課程設計、生產實習與畢業設計等組成,組成了一個比較系統、由線到面、由基礎到綜合,分層次、全方位的內容體系。[5]
1.課程實驗與課程設計
課程實驗包括電工電路、電子技術、電力系統繼電保護、電力系統自動化、電力電子技術、電機與拖動、C++語言、單片機原理、電氣PLC原理等。
課程設計是工科專業實踐教育的重要一環,是培養大學生獨立思考、信息檢索、相互合作,初步從事科學研究能力的重要途徑。課程設計實踐環節主要由核心專業課程與部分實用性強的專業課程如“電機設計”、“電力系統分析”、“單片機原理”、發電廠電氣部分等的課程設計構成。
2.實習基地
實習基地由校內與校外兩部分組成。校內實習基地主要由校辦工廠組成,完成金工實習、電工電子技術、計算機輔助設計等基礎性專業訓練;校外實習基地主要包括陜西航空電氣有限責任公司、成都飛機制造廠、貴州飛機制造廠等,學生在校外實習基地主要接受現代化企業的生產教育,培養工程實踐能力。
3.畢業設計
電氣工程及其自動化專業畢業設計的課題多來自于工程實踐。題目通常由導師自行擬定,或者來自于導師科研項目的某一模塊,或者來自于導師熟悉的專業領域,與工程實際結合緊密。針對畢業設計中存在的問題,如題目陳舊、知識面過窄、實驗條件較差、學生支差應付、成果可操作性不強等問題,現階段可積極采取以下措施:一是加強對教師和學生的管理。對教師尤其是青年教師中期抽查考核,組織討論,詢問學生等;對學生加強考勤,不定期考查,組織中期檢查與預答辯等。二是鼓勵和引導學生在學科知識范圍內自由選題,激勵他們選擇來自于生活實踐、能夠解決實際問題的課題。三是創造條件允許學生到實習或工作單位做設計,聘請企業中有高級職稱的人員參與畢業設計的指導工作。
除了以上基本的專業實踐環節之外,還可以積極組織學生參加“挑戰杯”、“電子設計”等全國大賽,鼓勵學生進行科技創新制作,建設專業的開放型實驗室,積極探索有助于提高學生創新能力、工程實踐能力的教育教學模式。
四、結束語
電力工業巨大的發展空間與鄭州航空工業管理學院辦學方針的轉變,為電氣工程及其自動化專業提供了良好的發展機遇。抓住此發展契機,基于“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的電氣專業的教育理念,構建了科學有效的課程體系,為今后培養大量合格的應用型電氣技術人才奠定了基礎。對該專業課程體系的建設與應用型人才的培養過程仍需經受實踐的檢驗。
參考文獻
[1]丁堅勇,向鐵元,張承學.電氣工程及其自動化專業教學改革之管見[J].中國電力教育,2000,(1):34-37.
[2]華容.“電氣工程及其自動化”專業建設和課程設置的思考及探索[J].上海應用技術學院學報,2002,(2):34-37.
[3]黃文力,張丹.構建和諧電力系統研究[J].鄭州航空工業管理學院學報,2009,27(3):53-55.