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【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動(dòng)化;問(wèn)題;解決措施
在新形勢(shì)下電氣工程自動(dòng)化還存在諸多問(wèn)題亟需解決,為此應(yīng)當(dāng)努力發(fā)展電氣工程及其自動(dòng)化,從根本上提升電氣自動(dòng)化水平,在符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要。本文以此為切入點(diǎn)進(jìn)行深入分析,針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化中出現(xiàn)的問(wèn)題提出解決對(duì)策,為提升電氣工程自動(dòng)化水平奠定基礎(chǔ)。
1電氣工程及其自動(dòng)化的概述
電氣工程及其自動(dòng)化顧名思義是指在電力生產(chǎn)到電力消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)和層次都使用自動(dòng)層次都使用自動(dòng)化控制,電氣工程及其自動(dòng)化涉及電子技術(shù),電機(jī)技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)操作技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)等多樣學(xué)科,是一門系統(tǒng)性強(qiáng),涉及面廣的學(xué)科,其主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合,機(jī)電結(jié)合,電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合,部分與系統(tǒng)相結(jié)合,使學(xué)生獲得電氣控制、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域的知識(shí)。而電力企業(yè)則運(yùn)用各種設(shè)備進(jìn)行發(fā)電、輸電變電、配電等步驟從而輸送電量至用戶。在一定程度上講,推進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用為電氣工程及其自動(dòng)化層面的正常運(yùn)行提供了基礎(chǔ)條件,進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2電氣工程及其自動(dòng)化存在的問(wèn)題
2.1電氣工程耗能過(guò)大
現(xiàn)今在電氣工程及其自動(dòng)化這一屬地內(nèi)最為嚴(yán)峻的問(wèn)題便是如何做到電氣的節(jié)能環(huán)保。而這個(gè)問(wèn)題與我國(guó)的基本國(guó)情,于節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策息息相關(guān),直接聯(lián)系著我國(guó)的工業(yè)資源。在電氣工程日益發(fā)展,科技水平日益提高的今天,電氣工程在建筑工程領(lǐng)域中的作用不言而喻,因而對(duì)電氣工程的質(zhì)量和管理的要求也越來(lái)越高。另一方面來(lái)講,電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展水平是建筑行業(yè)發(fā)展的奠基石和助推器,這在充分利用能源,資源利用最大化方面更是尤為重要,這包括電氣工程對(duì)整個(gè)建筑內(nèi)部的溫度的調(diào)節(jié)、照明的控制、清潔打掃的需要以及文娛場(chǎng)所的非正常耗電等。在大量?jī)?nèi)部建筑電氣使用量日益加大的今天,節(jié)約能源問(wèn)題顯得十分重要,由于建筑電氣的管理體制不健全,存在漏洞以及電氣工程本身存在的一些缺陷可能會(huì)對(duì)資源造成嚴(yán)重浪費(fèi)。
2.2電氣工程及其自動(dòng)化在管理和質(zhì)量上有所欠缺
從國(guó)內(nèi)外對(duì)比來(lái)看,我國(guó)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)起步較晚,在高素質(zhì)人才、設(shè)備科技水平方面都相對(duì)落后,據(jù)電氣工程行業(yè)的有關(guān)調(diào)查研究指出:國(guó)內(nèi)很多電氣企業(yè)和部門在電氣生產(chǎn)管理上存在較大漏洞,他們過(guò)于注重產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn),而忽視了對(duì)電氣工程質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。尤其體現(xiàn)在設(shè)計(jì)部門和施工部門二者缺少應(yīng)有的溝通,這使得電氣工程在設(shè)計(jì)和施工階段不能很好地協(xié)調(diào)從而造成了可避免的浪費(fèi);在接下來(lái)的職工培訓(xùn)中也缺少相應(yīng)的管理,這使得培訓(xùn)管理難以正常發(fā)揮作用;在建筑工程的前半階段,生產(chǎn)部門和企業(yè)之間并未積極主動(dòng)地加入電氣工程的施工當(dāng)中,只是苛刻地要求施工后期的工程質(zhì)量,而忽視對(duì)施工質(zhì)量管理的嚴(yán)格監(jiān)管,這樣就造成了電氣工程整體安排的雜亂無(wú)章,工程質(zhì)量達(dá)不到既定要求,這使得電氣工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和安全質(zhì)量受到深遠(yuǎn)影響。因此,面對(duì)電氣工程中存在的大量缺陷與不足,我們必須采取具有針對(duì)性的措施予以解決。
3推進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化進(jìn)程的應(yīng)對(duì)策略
3.1加強(qiáng)電氣工程質(zhì)量管理
電氣工程及其自動(dòng)化企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量問(wèn)題的重視,深刻認(rèn)識(shí)質(zhì)量問(wèn)題的重要性。一方面,企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)員工隊(duì)伍的建設(shè),定期對(duì)員工的業(yè)務(wù)水平進(jìn)行培訓(xùn),提高他們的業(yè)務(wù)水平,提高他們的職業(yè)素養(yǎng)。另一方面,企業(yè)相關(guān)部門要嚴(yán)守產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān),對(duì)于施工材料及品質(zhì)按要求進(jìn)行嚴(yán)格審查,對(duì)施工所需的材料不定期進(jìn)行抽查確保施工材料合乎標(biāo)準(zhǔn),電氣工程的質(zhì)量能夠得到保證。此外,在電氣工程整個(gè)施工過(guò)程中,管理人員要加強(qiáng)對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的檢查和監(jiān)督,整個(gè)施工過(guò)程必須按照規(guī)定進(jìn)行,在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高施工速度與效率,推進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化的進(jìn)程。
3.2構(gòu)建電氣自動(dòng)化系統(tǒng)
電氣工程企業(yè)要不斷改進(jìn)和完善電氣工程自動(dòng)化功能,構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一、科學(xué)的自動(dòng)化系統(tǒng)以提高效率。首先,積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù),推進(jìn)管理水平的科學(xué)化、高效化,將國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐中去。其次,在電器自動(dòng)化系統(tǒng)的開始、運(yùn)轉(zhuǎn)、操作等多個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用高效的系統(tǒng)模式進(jìn)行編程設(shè)計(jì),引進(jìn)國(guó)外高水平的創(chuàng)新水準(zhǔn),應(yīng)用到我國(guó)的電氣工程自動(dòng)化進(jìn)程中去,使得電氣工程機(jī)器自動(dòng)化進(jìn)程更加科學(xué)高效,能夠滿足不同企業(yè)的多重需要。最后,建立一套電氣工程及其自動(dòng)化的完整網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在各個(gè)企業(yè)之間實(shí)現(xiàn)操作運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)高效,做到信息和數(shù)據(jù)的快速傳播與共享,從而促進(jìn)電氣工程的進(jìn)一步發(fā)展。
3.3提高自動(dòng)化系統(tǒng)集成程度
由于我國(guó)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成化起步比較晚,目前系統(tǒng)集成化的程度比較低,還處于獨(dú)立化的層次,在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化開發(fā)過(guò)程中,各個(gè)電氣工程企業(yè)需要使用一致的系統(tǒng)操作平臺(tái),同時(shí)要加大對(duì)技術(shù)人員技術(shù)和專業(yè)水平的培養(yǎng)力度,更好的發(fā)揮職工個(gè)人的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力,更有利于提高自動(dòng)化的系統(tǒng)集成程度,實(shí)現(xiàn)不同的電氣工程之間的兼容,目前電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也逐步向著集成化的方向進(jìn)行發(fā)展,這也是電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向,這樣不僅能夠降低電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行成本和維護(hù)成本,而且也有利于降低設(shè)計(jì)成本,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的低成本高收益。
4結(jié)語(yǔ)
電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用愈加重大,電子信息技術(shù)也在不斷變化,伴隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提升,當(dāng)代社會(huì)的飛速發(fā)展,電氣工程及其自動(dòng)化進(jìn)程有關(guān)的技術(shù)人員也面臨著復(fù)雜的難題,在電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的一次次技術(shù)變革的征途上,會(huì)遇到種種阻礙電氣人員前進(jìn)步伐的絆腳石,因此,只有更加注重自動(dòng)化的發(fā)展水平,更加注重工程的質(zhì)量管理,注重科技的不斷創(chuàng)新進(jìn)步,才能夠促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,使得該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)飛速提升,爭(zhēng)取為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供有利保障。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和信息化水平的提升,相應(yīng)的電氣工程及其自動(dòng)化也在進(jìn)步,其直接作用于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展電氣工程及其自動(dòng)化正常運(yùn)行,關(guān)乎各行各業(yè)的發(fā)展,從某種意義上來(lái)說(shuō),關(guān)系到我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,提升電氣工程及其自動(dòng)化水平,創(chuàng)建科學(xué)、統(tǒng)一的自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng),利用先進(jìn)技術(shù)服務(wù)于電力工程及其自動(dòng)化系統(tǒng),將國(guó)家所倡導(dǎo)節(jié)能減排的理念融入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程,進(jìn)而推動(dòng)電力行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展是大勢(shì)所趨。
參考文獻(xiàn):
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1現(xiàn)階段電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的情況
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中涉及的范圍比較廣,因此在對(duì)該專業(yè)進(jìn)行教育或是學(xué)習(xí)的過(guò)程中,我們不僅能夠?yàn)樯鐣?huì)培養(yǎng)更多的專業(yè)型人才,同時(shí)也能為今后我國(guó)的電氣行業(yè)的發(fā)展起到極大的幫助作用。但是現(xiàn)階段該專業(yè)的知識(shí)涉及面積比較廣,要求學(xué)生掌握豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐能力,因此學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)的過(guò)程中,特別是開展專業(yè)基礎(chǔ)課的時(shí)候,學(xué)生普遍認(rèn)為理論課的過(guò)于枯燥,在加上理論知識(shí)比較難,學(xué)生難以理解,因此很難達(dá)到學(xué)以致用。在這個(gè)基礎(chǔ)上,學(xué)生就會(huì)逐漸對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)習(xí)喪失興趣,甚至產(chǎn)生恐懼的心理,十分不利于這門學(xué)科的學(xué)習(xí)和發(fā)展。在這個(gè)基礎(chǔ)下,我們就要適當(dāng)?shù)臏p輕學(xué)生的實(shí)際壓力,并針對(duì)以上問(wèn)題,筆者也在實(shí)際授課中研究出以下幾種方式,希望對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣可以起到更大的幫助作用[2]。
2趣味教學(xué)在專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用
2.1聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)理論和實(shí)際的聯(lián)系
在過(guò)去學(xué)習(xí)的過(guò)程中,我們經(jīng)常把只知道讀書、背課本,掌握的知識(shí)和實(shí)際生活不相符的人稱作為“書呆子”。聯(lián)合國(guó)教科文組織曾經(jīng)在《學(xué)無(wú)止境》一文中明確的說(shuō)明:“全球的問(wèn)題和矛盾千千萬(wàn)萬(wàn),但是最應(yīng)該使人類頭痛的問(wèn)題就是應(yīng)該怎樣更好的開發(fā)自身的創(chuàng)造力,充分發(fā)揮潛能,全面提升人類對(duì)復(fù)雜問(wèn)題解決的能力,以此來(lái)減少和消除人類應(yīng)對(duì)全球問(wèn)題的差距。”這也說(shuō)明在未來(lái)社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中,我們不能做一個(gè)只知道盲目讀書的書呆子,而是要積極地跟上社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,不斷為社會(huì)創(chuàng)造出更多的創(chuàng)新性人才。在對(duì)人的創(chuàng)新性和創(chuàng)造力進(jìn)行開發(fā)的過(guò)程中,我們要積極地挖掘潛能,將創(chuàng)造性思維能力進(jìn)行優(yōu)化和培養(yǎng),也是現(xiàn)階段對(duì)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的一項(xiàng)重點(diǎn)工作[3]。比如:筆者之前在進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中,為了更好的使書本上的理論知識(shí)和實(shí)際生活相聯(lián)系,因此特意對(duì)這一環(huán)節(jié)進(jìn)行了細(xì)致的講述。像是開展電力系統(tǒng)正常、不正常狀態(tài)的講述時(shí),還特意在網(wǎng)上對(duì)相關(guān)的資料和圖片進(jìn)行了下載。比如為了貓為了捉到老鼠躲在配電箱中,導(dǎo)致短路現(xiàn)象的產(chǎn)生;或是刮風(fēng)后電線倒塌導(dǎo)致單相接地的樹等。在講到繼電保護(hù)的配合工作時(shí),我們也可以在開展教學(xué)的過(guò)程中,適當(dāng)?shù)膽?yīng)用動(dòng)畫或是圖片對(duì)相繼動(dòng)作進(jìn)行解釋和講述。通過(guò)這種教學(xué)方式的開展,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將得到明顯的提升和發(fā)展,同時(shí)課下找老師進(jìn)行問(wèn)題探討的學(xué)生人數(shù)將得到明顯的增加。通過(guò)這種教學(xué)方式的開展,使筆者感到欣慰的是,在這項(xiàng)教學(xué)方式的開展過(guò)程中,學(xué)生已經(jīng)初步的認(rèn)識(shí)到了只有將理論知識(shí)和實(shí)際生活更好的聯(lián)系,才能更好的對(duì)興趣進(jìn)行提升,學(xué)習(xí)的過(guò)程中才能更有自信。
2.2注重效果,及時(shí)溝通
在教育改革不斷發(fā)展和推行的過(guò)程中,學(xué)生對(duì)于課堂教學(xué)有了新的問(wèn)題或是看法,都能夠自由的通過(guò)不同的方式進(jìn)行表達(dá)和提出。但是在很多因素的影響下,學(xué)生即便是有了意見或是不同的看法,也很少會(huì)主動(dòng)進(jìn)行發(fā)表或是提出,因此我們也將現(xiàn)階段這種現(xiàn)象稱為“學(xué)生沉默現(xiàn)象”。這種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因通常是因?yàn)閷W(xué)生還沒(méi)有充分地認(rèn)識(shí)到自身在課堂上的主體性,但是想要將這種情況進(jìn)行有效的解決并不是容易的工作。因而,筆者也在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中對(duì)趣味教學(xué)方法進(jìn)行了研究和改進(jìn),希望有效地對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行提高[4]。比如:我在對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中,也開展了幾次實(shí)習(xí)工作。在進(jìn)行專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)之后,有一名學(xué)生對(duì)某風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行參觀后,在實(shí)習(xí)報(bào)告中記錄:“工人師傅說(shuō),每個(gè)風(fēng)車為1500瓦,因此兩個(gè)風(fēng)車就能對(duì)很多地區(qū)的供電問(wèn)題進(jìn)行解決。那么在今后的風(fēng)電發(fā)展了,就完全能代替電廠,為我們提供有效地電源?!焙髞?lái)我找到這個(gè)學(xué)生后,和他的交流中發(fā)現(xiàn),雖然在實(shí)習(xí)的過(guò)程中他認(rèn)真的對(duì)筆記進(jìn)行了記錄,但是有很多錯(cuò)誤或是不準(zhǔn)確的地方,但是由于受到“學(xué)生沉默現(xiàn)象”的影響,學(xué)生即使認(rèn)識(shí)到問(wèn)題或是錯(cuò)誤也不會(huì)輕易指出。所以通過(guò)這個(gè)例子,我們能看出及時(shí)和學(xué)生進(jìn)行溝通和交流是一項(xiàng)多么重要的工作。后續(xù)課程的開展過(guò)程中,筆者也適當(dāng)?shù)膶?duì)教學(xué)方法進(jìn)行了調(diào)整,加強(qiáng)了和學(xué)生的日常交流和溝通,通過(guò)這種方式發(fā)現(xiàn)對(duì)教學(xué)的開展還是起到了很大的幫助[5]。
3結(jié)語(yǔ)
以上是筆者針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)中對(duì)趣味教學(xué)的研究和分析。由于電氣工程課程在開展的過(guò)程中很多的理念都比較抽象,因此在教學(xué)的過(guò)程中我們也可以適當(dāng)?shù)睦枚嗝襟w或是其他現(xiàn)代化的教學(xué)手段開展專業(yè)的教學(xué),通過(guò)對(duì)先進(jìn)工具的利用,學(xué)生在對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行理解的時(shí)候就能更好的將其進(jìn)行形象化和具體化,對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的注意力和興趣有著十分有效地提升和促進(jìn)作用。希望通過(guò)本文的研究,在今后的教學(xué)過(guò)程中,更有效的對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)專業(yè)的教育,提升學(xué)生的專業(yè)技能。
作者:李慶 單位:江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:技能標(biāo)準(zhǔn);應(yīng)用能力;電力系統(tǒng);電氣傳動(dòng)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)36-0214-02
一、引言
本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)自2007年開辦以來(lái),高度重視校企融合,先后與多家企業(yè)合作,校企雙方聯(lián)合制訂人才培養(yǎng)方案,突出實(shí)踐教學(xué),行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以課程形式嵌入,注重學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),更強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。充分發(fā)揮企業(yè)集團(tuán)辦學(xué)、校企融合的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),取得了很多可喜的成績(jī),并被評(píng)為山東省民辦本科高校優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)。
本專業(yè)注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng),學(xué)院先后與南山電廠、南山輕合金公司、南山電力總公司、南山鋁業(yè)、皇明太陽(yáng)能集團(tuán)知名企業(yè)簽訂協(xié)議,形成了穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地及較強(qiáng)的畢業(yè)生就業(yè)網(wǎng)絡(luò),畢業(yè)生深受用人單位歡迎。通過(guò)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),畢業(yè)生即可上崗工作,縮短了上崗適應(yīng)期,相當(dāng)一部分學(xué)生留在了實(shí)習(xí)單位工作就業(yè)。目前,已建校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室20多個(gè),校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地6個(gè)。本專業(yè)教學(xué)方面,學(xué)院圍繞南山集團(tuán)各公司以及山東半島地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、支柱產(chǎn)業(yè)的需要,不斷進(jìn)行專業(yè)建設(shè)方面的研究改進(jìn),不斷探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)的有效途徑。
二、專業(yè)技能
本專業(yè)要求學(xué)生具有分析較復(fù)雜的電子電路及設(shè)計(jì)、調(diào)試電子電路的能力;具有對(duì)電氣系統(tǒng)物理量及其有關(guān)信息進(jìn)行檢測(cè)分析處理的能力;具有單片機(jī)、PLC等控制器及電器的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用能力;掌握工廠企業(yè)供電和電氣控制、繼電保護(hù)及自動(dòng)控制技術(shù)、電力市場(chǎng)、電力電子技術(shù)、電機(jī)及其控制、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)分析等方面領(lǐng)域的基本理論和專業(yè)基本知識(shí),以及本專業(yè)領(lǐng)域1~2個(gè)專業(yè)方向的專業(yè)知識(shí)和技能;熟練掌握至少一個(gè)專業(yè)方向的基本知識(shí)與相關(guān)理論(專業(yè)方向設(shè)置為電力系統(tǒng)及自動(dòng)化方向和電力電子與電氣傳動(dòng)方向);掌握相關(guān)行業(yè)崗位技術(shù)能力及標(biāo)準(zhǔn);具有通過(guò)工程實(shí)踐訓(xùn)練掌握系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)開發(fā)方面的知識(shí)。具體要求如表1所示。
三、專業(yè)技能考核標(biāo)準(zhǔn)
針對(duì)表1中所列學(xué)生需要掌握的專業(yè)技能,根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)相關(guān)崗位需求列出以下專業(yè)技能考核標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)專業(yè)項(xiàng)目、對(duì)應(yīng)的考核內(nèi)容及技能要求、相應(yīng)的考核手段與方法,借鑒職業(yè)資格認(rèn)證方式,以現(xiàn)場(chǎng)操作、設(shè)計(jì)答辯、參賽等方式為主,進(jìn)行測(cè)試考核。具體見表2。
四、結(jié)語(yǔ)
本技能標(biāo)準(zhǔn)是總結(jié)我校長(zhǎng)期實(shí)踐教學(xué)而制定的,與專業(yè)培養(yǎng)方案有機(jī)結(jié)合,探索了電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的方法和思路,強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué),注重能力培養(yǎng),提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,符合學(xué)校對(duì)該專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的定位。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動(dòng)化;優(yōu)勢(shì);探索;實(shí)踐
一、電氣工程自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)
(一)信息的集成
電氣工程自動(dòng)化充分利用信息技術(shù)來(lái)收集大量的信息數(shù)據(jù),為企業(yè)的目標(biāo)決策提供重要的依據(jù)。信息集成能夠讓管理者對(duì)企業(yè)的具體情況有清晰的認(rèn)識(shí),分析和處理不同種類的信息數(shù)據(jù)。同時(shí)電氣工程自動(dòng)化中采用的信息集成技術(shù)還能代替人工操作,提高了工作質(zhì)量和效率。
(二)高效率
電氣工程自動(dòng)化中采用人機(jī)合一的方式,利用計(jì)算機(jī)本身的優(yōu)勢(shì)減少工作中的失誤,不僅保證了工作質(zhì)量,還大大提高了工作效率。在自動(dòng)化和規(guī)范化的工作模式下,生產(chǎn)工作流程也得到完善,很大程度上提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,為今后的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。
(三)安全性
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對(duì)于安全性的要求更高,工作人員的人身安全是首要考慮的因素,只有安全得到了保障才能順利進(jìn)行下一步的工作。目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的水平還降低,大部分采取的是人工操作的方式,在生產(chǎn)中很容易出現(xiàn)安全事故,給工作人員的安全造成了嚴(yán)重的威脅。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠很好避免生產(chǎn)中的安全問(wèn)題,危險(xiǎn)系數(shù)較高的設(shè)備可以直接由系統(tǒng)控制,系統(tǒng)還能自動(dòng)識(shí)別工作人員的操作是否規(guī)范,一旦生產(chǎn)中出現(xiàn)安全問(wèn)題,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)或者是直接停止工作,大大改善了工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境。
二、建設(shè)電氣工程自動(dòng)化的具體措施
(一)根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)規(guī)劃
建設(shè)電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)之前應(yīng)該分析實(shí)際情況來(lái)樹立正確的觀念,了解建設(shè)的目標(biāo)、目標(biāo)用戶以及行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,了解各方面的信息之后才能制定明確的計(jì)劃,規(guī)劃系統(tǒng)的運(yùn)作流程以及發(fā)展方向??茖W(xué)規(guī)劃能夠?qū)⒔ㄔO(shè)的成本控制在合理的范圍,利用有限的資源創(chuàng)造出最大的價(jià)值。由于受到企業(yè)自身?xiàng)l件以及客戶需求的限制,建設(shè)的系統(tǒng)平臺(tái)一定要符合相關(guān)的規(guī)定,滿足不同產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。建設(shè)統(tǒng)一化的系統(tǒng)平臺(tái)不僅能夠?qū)ιa(chǎn)工作進(jìn)行有效的管理,提高工作質(zhì)量,還能降低建設(shè)的成本,為企業(yè)下階段的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
(二)重視系統(tǒng)接口的規(guī)范化建設(shè)
系統(tǒng)接口的設(shè)計(jì)直接決定了整個(gè)電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)作效率,標(biāo)準(zhǔn)化的接口設(shè)計(jì)能夠高效安全地完成信息傳輸工作。系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)中要充分利用先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),在應(yīng)用過(guò)程中自動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同接口之間的連接,既實(shí)現(xiàn)了建設(shè)的目標(biāo),還減少系統(tǒng)開發(fā)的成本。標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間信息傳輸和共享的關(guān)鍵,因此開發(fā)和建設(shè)階段要特別重視。
(三)建立科學(xué)完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)離不開網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建設(shè),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠?qū)ζ髽I(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)、管理活動(dòng)以及技術(shù)等方面進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控,不同系統(tǒng)之間能夠高效、安全實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的交換。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中不可或缺的一部分。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅能夠?qū)ζ髽I(yè)的一切活動(dòng)進(jìn)行有效的管理,還能大大提高信息傳輸?shù)乃俣?,?shí)現(xiàn)資源的共享。
(四)重視人才的培養(yǎng)
為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,培養(yǎng)電氣工程自動(dòng)化人才是十分必要。人才是企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提,員工的素質(zhì)直接決定了企業(yè)的實(shí)力。電氣工程自動(dòng)化人才不僅要掌握各種電氣專業(yè)知識(shí)、自然科學(xué)知識(shí)和管理知識(shí),還要能夠靈活處理計(jì)算機(jī)問(wèn)題,工作人員應(yīng)該在實(shí)踐活動(dòng)中不斷積累知識(shí),提高自身的職業(yè)技能,為企業(yè)的自動(dòng)化建設(shè)貢獻(xiàn)自己的一份力。
三、電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
(一)電氣自動(dòng)化在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
1、就地控制技術(shù)
就地控制技術(shù)簡(jiǎn)單地說(shuō)就是指根據(jù)電壓的實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施,一旦電壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障系統(tǒng)就會(huì)立即斷電修理。就地控制技術(shù)不用檢測(cè)電壓就可以實(shí)現(xiàn)故障的隔離,當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障,生產(chǎn)工作中很容易出現(xiàn)跳閘的情況,給生產(chǎn)設(shè)備造成危害。面對(duì)這種情況就地技術(shù)會(huì)讓故障兩端的負(fù)荷分開,使重合器重新開始工作。當(dāng)負(fù)荷開關(guān)達(dá)到規(guī)定的時(shí)間就可以將故障與其他部分隔離,電氣系統(tǒng)故障處理之后就可以繼續(xù)工作。
2、遠(yuǎn)程遙控技術(shù)
遠(yuǎn)程遙控技術(shù)是電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中重要的組成部分,在電氣工程中應(yīng)用的范圍十分廣泛。這種技術(shù)主要是借助通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)對(duì)線路的開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。其中包含負(fù)荷開關(guān)、控制中心以及遠(yuǎn)程控制終端三個(gè)部分,遠(yuǎn)程控制終端能夠很好地收集開關(guān)的使用情況,根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況來(lái)判斷電氣系統(tǒng)中是否存在故障,控制中心會(huì)對(duì)故障部分實(shí)行詳細(xì)的分析和研究,通過(guò)分析終端獲得的信息來(lái)確定故障的準(zhǔn)確位置,對(duì)負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)故障就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,處理完故障后系統(tǒng)重新開始工作。
(二)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
1、電網(wǎng)調(diào)節(jié)
電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)節(jié)是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵步驟,我國(guó)的電網(wǎng)可以分為國(guó)家、大區(qū)、省級(jí)、地區(qū)以及縣級(jí)五個(gè)不同的等級(jí)。自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)節(jié)工作中要發(fā)揮很重要的作用,不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)給出客觀科學(xué)的評(píng)估,還能預(yù)測(cè)調(diào)度工作中的電力負(fù)荷,針對(duì)不同地區(qū)的用電情況來(lái)發(fā)電,調(diào)節(jié)各地的用電矛盾。
2、分散監(jiān)控系統(tǒng)
分散監(jiān)控主要包括工作站、控制單元以及通信網(wǎng)絡(luò)等幾個(gè)部分,分別負(fù)責(zé)不同環(huán)節(jié)的工作,過(guò)程控制單元由主控模件和智能模件組成,主要是對(duì)發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和控制,當(dāng)系統(tǒng)接受熱電阻、電氣量以及開關(guān)量等信息后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算。分散監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)將設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)以及各項(xiàng)參數(shù)顯示出來(lái),利用自身的優(yōu)勢(shì)來(lái)控制設(shè)備的使用,動(dòng)態(tài)控制和管理生產(chǎn)過(guò)程,一旦設(shè)備在運(yùn)作中出現(xiàn)問(wèn)題,分散監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)給出提示并立即采取措施予以解決。
3、變電站使用自動(dòng)化技術(shù)
變電站采用自動(dòng)化技術(shù)的主要目的是加強(qiáng)對(duì)工作環(huán)境的監(jiān)控,提高工作質(zhì)量和效率,自動(dòng)化技術(shù)能夠很好解決變電站中存在的問(wèn)題。變電站工作期間,自動(dòng)化技術(shù)會(huì)監(jiān)控各種電氣設(shè)備的使用情況,提高設(shè)備的性能。自動(dòng)化技術(shù)可以用微機(jī)化的設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電氣設(shè)備,提高工作效率和安全系數(shù)。自動(dòng)化技術(shù)在監(jiān)控過(guò)程中會(huì)將相關(guān)的信息顯示在屏幕上,便于工作人員了解電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)采取措施解決,減少了經(jīng)濟(jì)損失,保證生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。
總 結(jié)
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的條件下,我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)獲得了更大的發(fā)展空間,但與此同時(shí)也面臨更多的挑戰(zhàn),工業(yè)化建設(shè)是促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的主要手段。電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)不僅能夠促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展,還能改善人們的生活水平,因此加強(qiáng)自動(dòng)化系統(tǒng)的探索和實(shí)踐是必然的發(fā)展趨勢(shì)。電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)在發(fā)展的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各式各樣的問(wèn)題,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,電氣自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)不斷完善,為工業(yè)的發(fā)展提供重要的保障,實(shí)現(xiàn)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:本科生;專業(yè)導(dǎo)師制;電氣工程及其自動(dòng)化;新建專業(yè)
作者簡(jiǎn)介:劉團(tuán)結(jié)(1982-),男,河南駐馬店人,淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院,助教;楊國(guó)詩(shī)(1954-),男,上海人,淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院,教授。(安徽?淮南?232038)
基金項(xiàng)目:本文系淮南師范學(xué)院質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):HSJY201024)的研究成果。
中圖分類號(hào):G647?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)22-0008-02
為適應(yīng)社會(huì)主義建設(shè)需要,培養(yǎng)能夠從事設(shè)計(jì)制造、研制開發(fā)、試驗(yàn)分析、系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才,為實(shí)現(xiàn)由單一師范教育向多科性、綜合型本科院校的轉(zhuǎn)型,淮南師范學(xué)院在2010年開辦了電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)。由于是新建專業(yè),大部分教師是新聘的老師,沒(méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致學(xué)生的質(zhì)量存在問(wèn)題。為此,淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)2011級(jí)學(xué)生中試行導(dǎo)師制。該專業(yè)有110名學(xué)生,由學(xué)院指派兩名專業(yè)導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的專業(yè)、學(xué)習(xí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)等各方面進(jìn)行指導(dǎo)。
一、新建工科專業(yè)實(shí)行專業(yè)導(dǎo)師制的意義
目前,很多院校大學(xué)生的思想政治教育由輔導(dǎo)員教師承擔(dān),每個(gè)輔導(dǎo)員要帶好多班級(jí),工作壓力大,學(xué)生的思想素質(zhì)明顯下降。學(xué)生的專業(yè)教育由專業(yè)課教師通過(guò)課堂傳授,下課后學(xué)生和老師的交流少之甚少,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性差,專業(yè)課基礎(chǔ)薄弱,對(duì)未來(lái)的前途沒(méi)有很好的規(guī)劃。淮南師范學(xué)院從2009年實(shí)行學(xué)分制,這使對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)不清的本科生更加迷茫,他們迫切需要教師的指導(dǎo)。針對(duì)以上情況,為發(fā)揮教師在學(xué)生培養(yǎng)中的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)推行專業(yè)導(dǎo)師制具有更加現(xiàn)實(shí)的意義。
1.充分發(fā)揮教師教書育人的作用,增進(jìn)師生友誼
高校教師只負(fù)責(zé)教學(xué)科研、輔導(dǎo)員專門負(fù)責(zé)學(xué)生管理是高校普遍存在的一個(gè)現(xiàn)象,造成學(xué)生的專業(yè)教育和思想教育分離,不利于教師教書育人作用的發(fā)揮,更不利于學(xué)生的成長(zhǎng)。再者,由于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是新建專業(yè),學(xué)生進(jìn)校之后沒(méi)有師兄師姐的指導(dǎo),往往對(duì)學(xué)習(xí)和生活感到迷茫。實(shí)施專業(yè)導(dǎo)師制,導(dǎo)師以自己良好的品德指導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自我,認(rèn)識(shí)社會(huì)。在師生頻繁的交往過(guò)程中,導(dǎo)師的道德修養(yǎng)、人格魅力會(huì)給學(xué)生以深刻的影響,提高學(xué)生的思想道德素質(zhì)。同時(shí),導(dǎo)師也可以在業(yè)務(wù)知識(shí)上指導(dǎo)學(xué)生形成正確的四年規(guī)劃。通過(guò)在思想和專業(yè)課方面對(duì)學(xué)生的指導(dǎo),學(xué)生感受到老師的關(guān)愛和引導(dǎo),也對(duì)自己的任課教師有了更好的認(rèn)識(shí),從而對(duì)于教師威信和良好的師生關(guān)系的建立提供了重要的保證,有利于充分發(fā)揮教師教書育人作用、提高教學(xué)質(zhì)量和增進(jìn)師生友誼。
2.有利于使學(xué)分制得到進(jìn)一步完善
學(xué)分制是教育模式的一種,學(xué)生選課,教師輔導(dǎo),是以學(xué)分積累為核心的高等教育教學(xué)管理制度,在提高學(xué)生的自主性和獨(dú)立性方面有重要作用,但也存在著一些弊端。學(xué)生剛進(jìn)入大學(xué),學(xué)分制的管理模式與高中教育的管理模式差異很大,學(xué)生往往感到無(wú)所適從,覺得選課是一件相當(dāng)迷茫和復(fù)雜的事情。一部分學(xué)生貪圖輕松,在選課時(shí)專門選一些好拿學(xué)分的課程;一部分學(xué)生為了就業(yè),選一些熱門專業(yè)的課程,忽視全面發(fā)展,表現(xiàn)出過(guò)分的職業(yè)化傾向。為了避免學(xué)生盲目選擇,在高校實(shí)施專業(yè)導(dǎo)師制有利于學(xué)生更好地適應(yīng)學(xué)分制的管理。通過(guò)導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的專業(yè)指導(dǎo)和言傳身教,學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性,使學(xué)生能夠理智選課,促進(jìn)全面發(fā)展。
3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力
目前,很多高校存在科學(xué)研究和教學(xué)與本科生培養(yǎng)分離的現(xiàn)象。一些教師專職從事科研工作,不介入本科生培養(yǎng);一些教師主要從事教學(xué)工作,幾乎不參與科研工作;還有一些教師雖然既從事教學(xué)工作又參加科研工作,但科研內(nèi)容與本科生教學(xué)的聯(lián)系并不緊密。科研工作在本科生的培養(yǎng)中沒(méi)有發(fā)揮其應(yīng)有的作用。實(shí)行本科生導(dǎo)師制既可以讓學(xué)生參加到教師的科研活動(dòng)中,又可以在教學(xué)中增加科研的內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)。這有利于高??蒲泄ぷ髋c本科生培養(yǎng)之間加強(qiáng)結(jié)合,從而強(qiáng)化本科生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
二、導(dǎo)師制建設(shè)的具體措施
1.合理選聘專業(yè)導(dǎo)師
電氣信息工程學(xué)院在2011級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化本科新生中實(shí)行專業(yè)導(dǎo)師制,共配備2名專業(yè)導(dǎo)師,由一名教授和一名具有碩士學(xué)歷的青年老師擔(dān)任。這樣組成的“導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)”兼顧職務(wù)職稱的高低搭配,既可以減輕教授導(dǎo)師的指導(dǎo)壓力,也可以提升職務(wù)職稱較低的教師專業(yè)能力和綜合素質(zhì)。專業(yè)導(dǎo)師是學(xué)生直接接觸的對(duì)象,因此導(dǎo)師良好的自身素質(zhì)是實(shí)行專業(yè)導(dǎo)師制的重要保障。
(1)專業(yè)導(dǎo)師應(yīng)為人師表,言傳身教,熱愛學(xué)生,具有良好的溝通能力。這樣能夠在實(shí)際工作中耐心地幫助學(xué)生,付出實(shí)踐和精力開展學(xué)生工作,拉近師生之間的心理距離,增進(jìn)師生友誼。
(2)專業(yè)導(dǎo)師應(yīng)具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),還要熟悉學(xué)校的教學(xué)管理文件和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。這樣能夠在學(xué)業(yè)上給予學(xué)生進(jìn)行學(xué)分制的指導(dǎo)和專業(yè)指導(dǎo)。
(3)專業(yè)導(dǎo)師應(yīng)具有較強(qiáng)的科研能力,學(xué)會(huì)用現(xiàn)代技術(shù)手段獲取信息,進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生,保證學(xué)生科研能力的提高。新建本科專業(yè)導(dǎo)師遴選確定后,由電氣信息工程學(xué)院存檔備案。
關(guān)鍵詞: 電氣工程及自動(dòng)化 教學(xué)改革 課程體系結(jié)構(gòu) 實(shí)踐教學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)
電氣工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,專業(yè)主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、理論知識(shí)學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合。學(xué)生除了接受課堂教學(xué)外,還需進(jìn)行大量的實(shí)踐活動(dòng),通過(guò)實(shí)踐鍛煉,使學(xué)生畢業(yè)后具有解決各種電能變換技術(shù)與電力傳動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力。對(duì)于學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的提高,可通過(guò)強(qiáng)化綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)和進(jìn)行高級(jí)技能職業(yè)資格的培訓(xùn)與考核來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)課堂教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的鍛煉,使學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)際工作能力,在重視課堂理論知識(shí)教學(xué)的前提下,還應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和鍛煉,因此,要大膽調(diào)整課程體系結(jié)構(gòu),加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)鍛煉,抓好畢業(yè)設(shè)計(jì)。
一、大膽改革課程體系結(jié)構(gòu)
由于科技進(jìn)步和自動(dòng)化程度的不斷提高,強(qiáng)電專業(yè)人才的需求量將會(huì)有所減少,而對(duì)其知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求也會(huì)變化。電氣工程愈來(lái)愈多地應(yīng)用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等,電氣工程的學(xué)科結(jié)構(gòu)、研究方向都發(fā)生了較大的變化。因此,電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)在一定程度上要進(jìn)一步拓寬專業(yè)口徑,新的強(qiáng)電專業(yè)的人才必須掌握更多的信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展變化,課堂理論教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,對(duì)專業(yè)的課程設(shè)置進(jìn)行調(diào)整,刪除一些陳舊落后的技術(shù)課程,加入一些最新技術(shù)和當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)作為課堂教學(xué)內(nèi)容。
獨(dú)立學(xué)院應(yīng)結(jié)合自身特點(diǎn),按照本三層次“應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)”,大膽改革、勇于創(chuàng)新,把電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)成經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要的特色專業(yè)。專業(yè)建設(shè)應(yīng)主要包括兩個(gè)專業(yè)方向:電力電子與電力傳動(dòng);電氣自動(dòng)化。專業(yè)特點(diǎn):強(qiáng)弱電結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、電氣技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合、理論知識(shí)與應(yīng)用能力結(jié)合。培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實(shí)、知識(shí)面寬、具有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力和綜合應(yīng)用能力、人文精神、科技素養(yǎng)與創(chuàng)新精神相結(jié)合的高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用型人才。
本專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課主要課程有電路原理、模電、數(shù)電、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)(語(yǔ)言、軟件硬件基礎(chǔ)、單片機(jī)等)、信號(hào)與系統(tǒng)、控制理論。專業(yè)課及專業(yè)選修課主要課程有:電力拖動(dòng)與控制、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電氣檢測(cè)技術(shù)、高低壓電器等??倢W(xué)分?jǐn)?shù)為176.5。其中通識(shí)教育基礎(chǔ)課和學(xué)科基礎(chǔ)課106.5學(xué)分,專業(yè)選修課13學(xué)分,學(xué)科選修課12學(xué)分、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)35學(xué)分、文化素質(zhì)和公告選修課10學(xué)分。
上述的課程體系適用于研究型重點(diǎn)院校,對(duì)我們本三教學(xué)應(yīng)用型院校來(lái)講需要作以下修改和調(diào)整:
(1)學(xué)科基礎(chǔ)課主要課程設(shè)置基本類同,刪去理論較深、適用于研究型院校的“工程電磁場(chǎng)”課程。
(2)“電機(jī)學(xué)”理論較深,課時(shí)過(guò)多(5學(xué)分,含1學(xué)分實(shí)驗(yàn)),適用于“電機(jī)與電器”專業(yè)方向。教材修改為“電機(jī)與拖動(dòng)”,學(xué)分降為3.5學(xué)分,含0.5學(xué)分實(shí)驗(yàn)。
(3)原課程體系的專業(yè)選修課適用于“電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化”專業(yè)方向,不適用我們擬訂的專業(yè)方向,須作較大的修改。擬設(shè)置市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)熱門的、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程:電器控制技術(shù)、PLC原理與應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用、傳感器原理與應(yīng)用、微機(jī)測(cè)控技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、電氣工程基礎(chǔ)(學(xué)位課)、變頻器原理與應(yīng)用、開關(guān)電源、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。
二、對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革
本三層次應(yīng)用型人才的培養(yǎng)應(yīng)從知識(shí)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)等多方面著手。不僅在理論教學(xué)中致力于理論的應(yīng)用,注重課程體系的系統(tǒng)性、綜合性、先進(jìn)性及實(shí)用性,更重要的是加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),突出系統(tǒng)性、工程性、實(shí)踐性教育。本專業(yè)人才培養(yǎng)定位:為適應(yīng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展對(duì)高等教育人才培養(yǎng)的要求,遵照教育要“面向現(xiàn)代化,面向世界,面向未來(lái)”的精神,貫徹德智體全面發(fā)展,培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實(shí),知識(shí)面寬,重視理論聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)化實(shí)踐動(dòng)手能力,重視知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)施因材施教,重視自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和“復(fù)合型”“應(yīng)用型”人才的培養(yǎng)。
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革必須用創(chuàng)新的思路抓好以下五個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié):
(一)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。
1.大膽淘汰技術(shù)陳舊的項(xiàng)目,采用新技術(shù)、新器件、新方法、擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。項(xiàng)目的內(nèi)容要具有應(yīng)用廣泛、實(shí)用性強(qiáng),能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,提高思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的特點(diǎn)。
2.改革實(shí)驗(yàn)方法,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)管理,量化實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),將實(shí)驗(yàn)成績(jī)定量納入期末成績(jī)綜合記分。
(二)校內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。
1.組織高年級(jí)學(xué)生積極開展課外科技活動(dòng):學(xué)校提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,學(xué)生自擬題目、課外設(shè)計(jì),搭制線路,到實(shí)驗(yàn)基地調(diào)試。教師給予答疑指導(dǎo),沒(méi)有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,只有實(shí)驗(yàn)工具書。學(xué)生通過(guò)自我探索、充分發(fā)揮創(chuàng)新思維,不斷提高獨(dú)立工作、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和互幫互學(xué)的團(tuán)隊(duì)精神。
2.引導(dǎo)學(xué)生自我創(chuàng)業(yè):獨(dú)立學(xué)院可能目前不能培養(yǎng)出院士、科學(xué)家,但可以培養(yǎng)出企業(yè)家、社會(huì)活動(dòng)家。本三學(xué)校很多學(xué)生有良好的家庭背景和社會(huì)人脈資源,學(xué)生的智商、情商也較高,有較強(qiáng)的活動(dòng)能力。學(xué)校提供有關(guān)創(chuàng)業(yè)方面的課程、鍛煉平臺(tái),來(lái)拓展他們的創(chuàng)業(yè)素質(zhì),挖掘創(chuàng)業(yè)潛能,可大大提高學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力。
(三)生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。
目前,由于眾所周知的各種原因,學(xué)校組織的集中式生產(chǎn)實(shí)習(xí)均以參觀、授課為主,學(xué)生不能親自動(dòng)手,參加實(shí)習(xí),使實(shí)習(xí)流于形式,既花錢費(fèi)勁,又收效不大。
改革設(shè)想:利用一周時(shí)間進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí),參觀3―4個(gè)企業(yè)。參觀了解產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、企業(yè)管理、質(zhì)量保證、加工設(shè)備等環(huán)節(jié),使學(xué)生進(jìn)一步了解社會(huì)、了解企業(yè),更好地與市場(chǎng)接軌。其余二周時(shí)間與畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間合并,這樣可以更有效地利用時(shí)間,節(jié)省生產(chǎn)實(shí)習(xí)的經(jīng)費(fèi)開支,從而可以進(jìn)一步提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
(四)校內(nèi)職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。
目前是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,企業(yè)成為了社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主體,具有選任和用人的決定權(quán)。專業(yè)技術(shù)人員必需接受企業(yè)化和社會(huì)化的雙重管理,其中職業(yè)準(zhǔn)入制度是專業(yè)技術(shù)人員社會(huì)化管理的有效方式。職業(yè)注冊(cè)資格制度是現(xiàn)代化專業(yè)人員準(zhǔn)入管理的國(guó)際通行做法,是人類社會(huì)文明步入質(zhì)量認(rèn)證時(shí)代的一個(gè)標(biāo)志。
為使我們培養(yǎng)的人才能順利進(jìn)入人才競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng),高等學(xué)校的畢業(yè)證書是畢業(yè)生獲得從事相應(yīng)專業(yè)工作的第一張準(zhǔn)入證。專業(yè)人員職業(yè)資格證書(高級(jí)維修電工)是畢業(yè)生獲得從事相應(yīng)專業(yè)工作的第二張準(zhǔn)入證。在此基礎(chǔ)上學(xué)生走向社會(huì),經(jīng)一段時(shí)間的工作鍛煉,可向注冊(cè)工程師等有關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)崗位的資格認(rèn)證努力。
三、抓好畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在大學(xué)期間的最后學(xué)習(xí)階段,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和能力獨(dú)立進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)校對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)定和組織、學(xué)生素質(zhì)和態(tài)度、教師水平與指導(dǎo)情況以及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)境等多種因素相關(guān)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能,提高分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和初步科學(xué)研究的能力,是實(shí)踐教學(xué)最主要的環(huán)節(jié)。
(一)抓好畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、審題關(guān)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)課題應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)、科研和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的實(shí)際任務(wù)。有較強(qiáng)的工程背景,能促進(jìn)教學(xué)、科研、生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合;課題要符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),要有一定的深度和廣度,工作量要飽滿,使學(xué)生在規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi),經(jīng)努力能按時(shí)完成任務(wù)。
(二)產(chǎn)、學(xué)、研緊密結(jié)合,共同抓好畢業(yè)設(shè)計(jì)。
為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,提高學(xué)生的就業(yè)率,鼓勵(lì)學(xué)生在即將就業(yè)的單位(校外),緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,由學(xué)校、校外單位共同指導(dǎo),抓好畢業(yè)設(shè)計(jì)。
(三)鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。
對(duì)于有創(chuàng)業(yè)意向和愿望的學(xué)生,鼓勵(lì)他們立題,在教師的指導(dǎo)下,在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,利用學(xué)校儀器、設(shè)備,盡快研制出產(chǎn)品的原理樣機(jī)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在大學(xué)中的最后的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。為了提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量和充分發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計(jì)的作用,要在學(xué)校組織實(shí)施、教師指導(dǎo)、提高學(xué)生本身的學(xué)習(xí)動(dòng)力,盡快為學(xué)生解決上機(jī)機(jī)時(shí)、提供現(xiàn)場(chǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)和解決與畢業(yè)設(shè)計(jì)、找工作的沖突以及在考研等問(wèn)題上及時(shí)作出應(yīng)有的努力。
四、結(jié)論
在電氣工程領(lǐng)域,需要具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力,能較系統(tǒng)地掌握電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與寬廣專業(yè)知識(shí),并具備一定的科技開發(fā)和科學(xué)研究能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。在人才培養(yǎng)過(guò)程中,我們注重強(qiáng)電與弱電結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合、運(yùn)行與制造結(jié)合,使學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)有很強(qiáng)的適應(yīng)性,既可以從事電力系統(tǒng)及其相關(guān)領(lǐng)域的工作,也可以在自動(dòng)化及信息技術(shù)領(lǐng)域從事工程設(shè)計(jì)、研究開發(fā)、系統(tǒng)運(yùn)行等其他方面的工作。隨著實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的增加,我們將結(jié)合教育管理的客觀規(guī)律,根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)與學(xué)科發(fā)展的要求,不斷修改完善教學(xué)改革方案,并不斷進(jìn)行探索和研究。
參考文獻(xiàn):
[1]華紅艷,楚隨英.“電氣工程及其自動(dòng)化”專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革探索[J].鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報(bào),2005,24,(1):97-98.
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;CDIO;工程課程置換
作者簡(jiǎn)介:郭明良(1970-),男,遼寧海城人,黑龍江科技大學(xué)電氣與控制學(xué)院,教授。(黑龍江 哈爾濱 150027)
基金項(xiàng)目:本文系黑龍江省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題(項(xiàng)目編號(hào):GBB1212052)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)02-0158-02
CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育及應(yīng)用型人才培養(yǎng)改革提出的全新教育理念和最新成果,CDIO分別代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)。[1]CDIO是一種以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的新型工程教育模式,在教學(xué)活動(dòng)中課程設(shè)置、理論教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等都圍繞“項(xiàng)目設(shè)計(jì)”這個(gè)核心,形成一個(gè)有機(jī)的整體。實(shí)踐證明,CDIO工程教育模式適合電類本科教育教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié),讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。[2]
黑龍江科技大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保┦堑胤教厣r明的一所高等院校,我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)被評(píng)為黑龍江省重點(diǎn)專業(yè)、國(guó)家特色專業(yè),與很多國(guó)有礦業(yè)、電力企業(yè)建力了長(zhǎng)期合作關(guān)系。為推動(dòng)?xùn)|部煤電化基地建設(shè)及國(guó)家振興東北老工業(yè)基地對(duì)人才的需求,從2007年起,在已經(jīng)完成的電氣工程實(shí)踐國(guó)家級(jí)精品課程建設(shè)和電氣工程實(shí)踐國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的支持下,在教學(xué)體系中開始引進(jìn)CDIO教育模式。將原來(lái)理論教學(xué)+實(shí)驗(yàn)+工程實(shí)訓(xùn)的獨(dú)立教學(xué)體系進(jìn)行研究和改革探索,將專業(yè)課程劃分成4個(gè)核心專業(yè)課程群,采用CDIO三級(jí)項(xiàng)目模式。整個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃以一級(jí)項(xiàng)目為主線,以二級(jí)項(xiàng)目為支撐,以三級(jí)項(xiàng)目為基礎(chǔ),并創(chuàng)新性提出三級(jí)項(xiàng)目實(shí)施理論教學(xué)三級(jí)項(xiàng)目再實(shí)施的第三級(jí)項(xiàng)目實(shí)施方案,將核心課程群建設(shè)與三級(jí)項(xiàng)目實(shí)施有效結(jié)合起來(lái),強(qiáng)調(diào)學(xué)生作為主體參與整個(gè)教學(xué)過(guò)程,學(xué)生要親自完成項(xiàng)目,真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”。將過(guò)去的被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果明顯提高。
一、CDIO試驗(yàn)實(shí)踐工程項(xiàng)目體系構(gòu)建
在培養(yǎng)方案制定的過(guò)程中,將CDIO三級(jí)項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)體系緊密融合進(jìn)電類本科教學(xué)的各個(gè)階段,CDIO工程項(xiàng)目體系自上而下共分為三級(jí):一級(jí)項(xiàng)目處于頂層,貫穿于整個(gè)電類本科教學(xué)階段,包括具有我校特色的導(dǎo)師制、學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃、電子大賽、大學(xué)生科研立項(xiàng)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),使學(xué)生在四年的學(xué)習(xí)過(guò)程中得到構(gòu)思(C)、設(shè)計(jì)(D)、實(shí)現(xiàn)(I)、運(yùn)作(O)的系統(tǒng)訓(xùn)練。二級(jí)項(xiàng)目以電氣工程實(shí)踐教學(xué)示范中心為依托,將全部專業(yè)課程劃分為若干核心課程群,一核心課程群以對(duì)學(xué)生能力的相關(guān)能力要求為基礎(chǔ),主要培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用相關(guān)課程群知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,以及學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力。三級(jí)項(xiàng)目以單門專業(yè)課程為基礎(chǔ),根據(jù)單門專業(yè)課程學(xué)習(xí)的需要設(shè)立小規(guī)模工程實(shí)踐項(xiàng)目,加深和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程理論的理解與應(yīng)用。根據(jù)我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)方案和目標(biāo),將專業(yè)課程劃分為4個(gè)核心課程群,合理選擇和設(shè)置CDIO三級(jí)項(xiàng)目體系,如圖1所示。
1.一級(jí)項(xiàng)目構(gòu)建
首先在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生中實(shí)施導(dǎo)師制,從新生入學(xué)開始,為每名學(xué)生選配專業(yè)教師擔(dān)任整個(gè)四年學(xué)習(xí)的導(dǎo)師,導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、興趣愛好、專業(yè)課程的設(shè)置、未來(lái)就業(yè)意向等為學(xué)生制定學(xué)習(xí)規(guī)劃,選擇合適的工程項(xiàng)目案例,讓學(xué)生有目的地學(xué),主動(dòng)地學(xué),使學(xué)生得到構(gòu)思(C)、設(shè)計(jì)(D)、實(shí)現(xiàn)(I)、運(yùn)作(O)的系統(tǒng)訓(xùn)練。加強(qiáng)導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)輔導(dǎo),同時(shí)開設(shè)職業(yè)生涯規(guī)劃課程,并在職業(yè)道德、誠(chéng)信和職業(yè)素質(zhì)上予以指導(dǎo)。
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是一級(jí)項(xiàng)目訓(xùn)練的主要實(shí)施方式之一。二者相互銜接,讓學(xué)生從解決工程問(wèn)題的角度學(xué)習(xí)專業(yè)理論課程,激發(fā)學(xué)生對(duì)工程的興趣,逐步掌握工程思維方法。在實(shí)施的過(guò)程中,加大對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)方式的改革,將畢業(yè)設(shè)計(jì)的開始時(shí)間前提至大三下學(xué)期,與CDIO二級(jí)項(xiàng)目體系較好地銜接過(guò)渡。
根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn),通過(guò)組織學(xué)生成立電子協(xié)會(huì)、課外活動(dòng)小組、電子設(shè)計(jì)大賽小組,申報(bào)校級(jí)和省級(jí)大學(xué)生立項(xiàng)項(xiàng)目、參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目、舉辦小型學(xué)術(shù)討論,參加省、國(guó)家電子大賽、航模大賽、建模大賽等方式,進(jìn)行工程項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn),培養(yǎng)協(xié)同工作能力和系統(tǒng)協(xié)調(diào)能力。
2.二級(jí)項(xiàng)目構(gòu)建
二級(jí)項(xiàng)目以電氣工程實(shí)踐教學(xué)示范中心為依托,將教學(xué)培養(yǎng)方案中的課程進(jìn)行模塊化劃分,形成若干核心課程群,如由單片機(jī)原理、PLC、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)形成的計(jì)算機(jī)控制核心課程群,由電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)組成的電子基礎(chǔ)課程群,由計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用課程組成的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)核心課程群,由電力系統(tǒng)分析、繼電保護(hù)、工廠供電、高電壓技術(shù)、發(fā)電廠及變電站二次回路等課程組成的電力系統(tǒng)核心課程群等。以相關(guān)核心課程群及專業(yè)能力要求為基礎(chǔ),構(gòu)建二級(jí)項(xiàng)目,二級(jí)項(xiàng)目既是對(duì)核心課程群內(nèi)各課程能力培養(yǎng)的綜合,也是對(duì)整個(gè)教學(xué)體系的補(bǔ)充,為一級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施提供支撐。
3.三級(jí)項(xiàng)目構(gòu)建
以單門課程為基礎(chǔ),構(gòu)建三級(jí)項(xiàng)目,并創(chuàng)新采用了實(shí)踐—理論—再實(shí)踐的項(xiàng)目實(shí)施方法,即課程之前先進(jìn)行三級(jí)項(xiàng)目工程實(shí)踐實(shí)施,讓學(xué)生在實(shí)踐中找到需要學(xué)習(xí)和掌握的知識(shí)和重點(diǎn),快速對(duì)所有學(xué)習(xí)的核心課程及應(yīng)用有基本的理解,對(duì)所學(xué)課程更加感興趣,帶著問(wèn)題進(jìn)行理論學(xué)習(xí),避免了學(xué)習(xí)的盲目性。理論學(xué)習(xí)結(jié)束之后,再次進(jìn)行更加深入綜合的三級(jí)項(xiàng)目實(shí)施,即三級(jí)項(xiàng)目實(shí)施理論教學(xué)三級(jí)項(xiàng)目再實(shí)施的第三級(jí)項(xiàng)目實(shí)施方案,取得了良好的教學(xué)效果。
根據(jù)課程教學(xué)自身需要設(shè)立小規(guī)模實(shí)踐項(xiàng)目,既可以是課堂上針對(duì)某個(gè)知識(shí)的小組設(shè)計(jì)討論,也可以是幾個(gè)章節(jié)的綜合應(yīng)用,如單片機(jī)基礎(chǔ)工程實(shí)踐,主要包括單片機(jī)流水燈控制、步進(jìn)電機(jī)控制、LED顯示等實(shí)踐內(nèi)容,加深學(xué)生對(duì)單片機(jī)接口、匯編語(yǔ)言編程等的理解和應(yīng)用。
開設(shè)反映電氣工程領(lǐng)域科技前沿的特色選修講座和交叉學(xué)科選修課,作為核心課程的有益和可選擇的補(bǔ)充,以開闊學(xué)生視野和個(gè)性化的培養(yǎng)。
二、CDIO三級(jí)項(xiàng)目體系的實(shí)施
1.電氣工程實(shí)踐基地建設(shè)
我校的電氣工程實(shí)踐基地是CDIO試驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系改革的平臺(tái)(見圖2)。[3,4]根據(jù)專業(yè)課及核心課程群的設(shè)計(jì),建成了電子工藝、電子工程、通信工程、計(jì)算機(jī)裝配、電氣控制和單片機(jī)基礎(chǔ)等12個(gè)基礎(chǔ)工程實(shí)踐基地。有單片機(jī)應(yīng)用、ARM、DSP、ASIC、傳感器及檢測(cè)技術(shù)、PLC應(yīng)用等13個(gè)專業(yè)工程實(shí)踐基地以及3個(gè)大學(xué)生創(chuàng)新工程實(shí)踐基地。
基礎(chǔ)工程實(shí)踐基地主要負(fù)責(zé)三級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施,針對(duì)核心課程群的主干課程,根據(jù)課程教學(xué)大綱,合理安排實(shí)踐內(nèi)容,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解,并創(chuàng)新采用了實(shí)踐—理論—再實(shí)踐的單機(jī)項(xiàng)目實(shí)施方法,即課程之前先進(jìn)行三級(jí)項(xiàng)目工程實(shí)踐,讓學(xué)生在實(shí)踐中找到需要學(xué)習(xí)和掌握的知識(shí)和重點(diǎn),快速對(duì)所有學(xué)習(xí)的核心課程及應(yīng)用有基本的理解,帶著問(wèn)題進(jìn)行理論學(xué)習(xí),理論學(xué)習(xí)結(jié)束之后,進(jìn)行第二次三級(jí)項(xiàng)目,加深理解,取得了良好的教學(xué)效果。
專業(yè)工程實(shí)踐基地主要負(fù)責(zé)二級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施,根據(jù)核心課程群的劃分,選取綜合運(yùn)用核心課程群內(nèi)各課程知識(shí)的二級(jí)項(xiàng)目,如采取指導(dǎo)教師提出任務(wù)、學(xué)生分組協(xié)作完成的方式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,也使學(xué)生組織能力、團(tuán)隊(duì)精神得到鍛煉和提高。
三個(gè)大學(xué)生創(chuàng)新工程實(shí)踐基地主要為學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生科研立項(xiàng)、電子協(xié)會(huì)等學(xué)生組織活動(dòng)及學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)需要的試驗(yàn)和調(diào)試等提供支持,負(fù)責(zé)一級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施。
2.電氣工程實(shí)踐安排
在大二下學(xué)期學(xué)生開始接觸專業(yè)基礎(chǔ)課程開始,到大四上學(xué)期,在制定培養(yǎng)方案時(shí)充分考慮CDIO三級(jí)項(xiàng)目體系實(shí)施的需要,每學(xué)期安排5個(gè)教學(xué)周進(jìn)行三級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施,共計(jì)20個(gè)教學(xué)周的工程實(shí)踐,根據(jù)每學(xué)期所開設(shè)核心課程群中專業(yè)課程的進(jìn)度安排合理選擇工程實(shí)踐項(xiàng)目。[5]核心課程群內(nèi)全部課程理論教學(xué)及三級(jí)項(xiàng)目完成之后,分階段安排在專業(yè)實(shí)踐平成二級(jí)項(xiàng)目,第8學(xué)期結(jié)合導(dǎo)師安排的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,選擇相應(yīng)的實(shí)踐基地或大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新基地安排10周的綜合工程實(shí)踐。
3.構(gòu)建電氣工程實(shí)踐網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系
依托電氣工程實(shí)踐國(guó)家精品課的豐富教學(xué)資源,構(gòu)建獨(dú)立于傳統(tǒng)理論教學(xué)體系的實(shí)踐教學(xué)體系網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),為教學(xué)提供豐富多彩的多媒體內(nèi)容、輔助學(xué)習(xí)工具以及交流通訊工具,圖形、音頻、視頻、軟件、參考資料等。學(xué)生可以有效利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自主學(xué)習(xí),與理論實(shí)踐教學(xué)互為補(bǔ)充。
三、“工程課程置換”學(xué)生培養(yǎng)模式
根據(jù)我校特色及電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn),與很多國(guó)有礦業(yè)、電力企業(yè)建力了長(zhǎng)期合作關(guān)系。為推動(dòng)?xùn)|部煤電化基地建設(shè)及國(guó)家振興東北老工業(yè)基地對(duì)人才的需求,積極探索 “工程課程置換”的教育模式。在大四上學(xué)期,學(xué)生完成全部專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)及部分專業(yè)課程的學(xué)習(xí),經(jīng)過(guò)一部分一級(jí)項(xiàng)目及二級(jí)項(xiàng)目的訓(xùn)練,對(duì)所學(xué)專業(yè)有了一定的了解,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、特長(zhǎng),以及未來(lái)的就業(yè)取向,和企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目和專業(yè)課程的“工程課程置換”,學(xué)校和企業(yè)共同確定工程課程置換培養(yǎng)目標(biāo)和方案,學(xué)生深入企業(yè)參與特定的工程項(xiàng)目,在工程項(xiàng)目訓(xùn)練的同時(shí),完成對(duì)置換專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及深入應(yīng)用,使學(xué)生及早熟悉了解企業(yè)需要的知識(shí)和技能,提高了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。
四、結(jié)論
結(jié)合電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)及黑龍江科技大學(xué)的特色,將CDIO項(xiàng)目工程教育理念融入實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建中,建立CDIO三級(jí)項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)體系,并根據(jù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和難點(diǎn),創(chuàng)新在CDIO第三級(jí)項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中采用實(shí)踐—理論—再實(shí)踐的實(shí)施方式,同時(shí)與企業(yè)合作實(shí)施“工程課程置換”模式,全面實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”,取得了良好的效果。
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為了構(gòu)建工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系和工程教育與工程界的聯(lián)系機(jī)制,實(shí)現(xiàn)我國(guó)工程教育的國(guó)際互認(rèn),提升我國(guó)高等工程教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力[1],教育部于2006年3月正式啟動(dòng)了工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作。作為四個(gè)試點(diǎn)認(rèn)證專業(yè)之一,電氣工程專業(yè)的認(rèn)證籌備會(huì)議于2006年4月5日在北京召開,著手起草相關(guān)文件和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等;隨后的會(huì)議又進(jìn)一步修改與完善了相關(guān)文件等[2]。
電氣工程專業(yè)認(rèn)證首要的關(guān)鍵問(wèn)題是判斷培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容等是否符合專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)[3]和補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)[4]。為此,對(duì)照上述標(biāo)準(zhǔn)的要求,我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)進(jìn)行了課程設(shè)置方面的相應(yīng)改革,為順利通過(guò)專業(yè)認(rèn)證[5]奠定了基礎(chǔ)。
一、學(xué)分規(guī)定與畢業(yè)要求學(xué)分
我校按照理論課程16學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)1學(xué)分、獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程30學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)1學(xué)分進(jìn)行學(xué)分設(shè)置。根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃,電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必須修滿168個(gè)學(xué)分方可畢業(yè),包括理論教學(xué)學(xué)分和集中實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分。理論教學(xué)占132學(xué)分、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)占36學(xué)分;其中,理論教學(xué)中的必修課為98學(xué)分,人文及社會(huì)科學(xué)選修課為6學(xué)分,其它選修課為28學(xué)分。
為了全面推進(jìn)素質(zhì)教育,激勵(lì)學(xué)生樹立創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì),學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生積極參加第二課堂活動(dòng),制定了《長(zhǎng)沙理工大學(xué)第二課堂學(xué)分認(rèn)定暫行辦法》。第二課堂活動(dòng)主要包括:各級(jí)各類競(jìng)賽,論文和科技成果,科研活動(dòng),各類過(guò)級(jí)考試和職業(yè)技能考核,社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),公益勞動(dòng)等,“大學(xué)生素質(zhì)拓展中心”或“陽(yáng)光藝術(shù)團(tuán)”組織的各類培訓(xùn)班,學(xué)生會(huì)或?qū)W生社團(tuán)聯(lián)合會(huì)組織的活動(dòng),各學(xué)院根據(jù)自身特點(diǎn)確定的活動(dòng)或項(xiàng)目。學(xué)生參加上述各類活動(dòng)并至少獲得10學(xué)分方可畢業(yè)(第二課堂學(xué)分不包含在畢業(yè)總學(xué)分之中)。
二、教學(xué)計(jì)劃的修訂
我校對(duì)于教學(xué)計(jì)劃修訂有較為完善的制度,一般每隔4年左右就對(duì)培養(yǎng)方案進(jìn)行一次修訂,教學(xué)計(jì)劃的修改隨同進(jìn)行。培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃一經(jīng)確定,將保持一定的穩(wěn)定性;其修訂原則上根據(jù)國(guó)家或社會(huì)發(fā)展的要求進(jìn)行。教學(xué)計(jì)劃批準(zhǔn)后,教學(xué)組織和實(shí)施嚴(yán)格按照教學(xué)計(jì)劃表執(zhí)行。
根據(jù)電力行業(yè)的發(fā)展需求,近年來(lái),電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)分別于2006年、2008年、2010年和2013年對(duì)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了修訂,由專業(yè)負(fù)責(zé)人帶頭、骨干教師參與,廣泛征詢學(xué)生和相關(guān)行業(yè)的企事業(yè)單位意見,并經(jīng)學(xué)校組織的校內(nèi)外專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后才確定。2013年在遵循學(xué)校指導(dǎo)原則的大前提下,結(jié)合學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo),尤其是在聽取校外的企業(yè)專家對(duì)培養(yǎng)方案審核意見的基礎(chǔ)上,為了更好的彰顯專業(yè)特色,增強(qiáng)本專業(yè)人才培養(yǎng)的工程適應(yīng)性與工程應(yīng)用性,同時(shí)為了使課程之間的銜接更為合理,針對(duì)本專業(yè)培養(yǎng)方案細(xì)節(jié)進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。例如,增加了本專業(yè)直接與工程應(yīng)用緊密相關(guān)的幾門最重要的專業(yè)課和專業(yè)平臺(tái)課的學(xué)時(shí):“發(fā)電廠電氣部分”、“繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”三門課程的課時(shí)由原方案的56學(xué)時(shí)增加為64學(xué)時(shí),“高電壓技術(shù)”課程由原方案的40學(xué)時(shí)上升為48學(xué)時(shí);另外,適當(dāng)加強(qiáng)了與本專業(yè)工程應(yīng)用聯(lián)系較為緊密的基礎(chǔ)課與專業(yè)基礎(chǔ)課:“線性代數(shù)”由32學(xué)時(shí)調(diào)整為40學(xué)時(shí),“電路理論A(上)”與“電機(jī)學(xué)A(上)”皆由48學(xué)時(shí)增加為56學(xué)時(shí),并新增了一門選修課“工程力學(xué)”;為了使課程安排與銜接更為合理,將“線性代數(shù)”提前到第一學(xué)年的秋季學(xué)期,以便與課程“電路理論A”更好的銜接,將“發(fā)電廠動(dòng)力部分”提前到第二學(xué)年春季學(xué)期,使其與“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)”更好的配合,將比較重要的專業(yè)限選課“電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)”提前到第三學(xué)年春季學(xué)期,以加強(qiáng)其教學(xué)效果;將限選課“電力電子技術(shù)A”提前到第三學(xué)年秋季學(xué)期,以便與“電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)”更合理的銜接;另外考慮到原方案中所設(shè)置的高電壓專業(yè)方向的應(yīng)用面較窄,往屆學(xué)生選擇該專業(yè)方向的很少,甚至無(wú)法開班,因此,本次方案中取消了高電壓專業(yè)方向,但為了適當(dāng)加強(qiáng)高電壓技術(shù)方面的內(nèi)容,增加了“高電壓技術(shù)綜合應(yīng)用”這門選修課。
三、課程開設(shè)體系
根據(jù)專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)[3]和補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)[4],在電氣工程及其自動(dòng)化特色專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上,根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位,其培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)途徑和培養(yǎng)質(zhì)量都以培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成為導(dǎo)向,課程的開設(shè)也緊緊契合培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)生能力要求。本專業(yè)課程體系稱為“6+1”結(jié)構(gòu):由人文及社會(huì)科學(xué)類、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類、工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類、專業(yè)類、工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)6個(gè)模塊和課外教育活動(dòng)模塊組成,課程結(jié)構(gòu)比例為:人文及社會(huì)科學(xué)類課程(含外語(yǔ))占總學(xué)分的21.1%,數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程占總學(xué)分的15.5%,工程基礎(chǔ)類課程、學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程占總學(xué)分的43.2%,工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)占總學(xué)分的20.2%;具體課程開設(shè)情況見表1,主要課程的先修關(guān)系如圖1所示。課外教育活動(dòng)主要考慮學(xué)生綜合素質(zhì)及個(gè)性化能力培養(yǎng),在課堂之外可獲得的創(chuàng)新學(xué)分(我校普教本科生第二課堂活動(dòng)學(xué)分折算表見表2)。
四、課程體系的特點(diǎn)分析
通過(guò)對(duì)表1、表2和圖1所示課程體系的分析,可以發(fā)現(xiàn)以下特點(diǎn):
(1)通過(guò)人文及社會(huì)科學(xué)類課程,培養(yǎng)學(xué)生人文科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)道德,使之具備一定的經(jīng)濟(jì)和管理知識(shí);并具有國(guó)際視野和跨文化的交流、競(jìng)爭(zhēng)與合作能力;
(2)通過(guò)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識(shí)解決本專業(yè)中工程問(wèn)題的能力;
(3)通過(guò)工程基礎(chǔ)類課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)國(guó)內(nèi)外最新科技文獻(xiàn)的能力;
(4)通過(guò)專業(yè)基礎(chǔ)類課程的學(xué)習(xí),掌握學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基本理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力;
(5)通過(guò)專業(yè)類課程的學(xué)習(xí),了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā),能正確認(rèn)識(shí)電力技術(shù)對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響;了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì);
(6)通過(guò)工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等工程實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段解決實(shí)際問(wèn)題的能力和追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí);培養(yǎng)學(xué)生的組織管理能力、表達(dá)能力和人際交往能力以及在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用的能力。
顯然,上述課程體系滿足了《工程教育專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)》[3]中培養(yǎng)學(xué)生“十大”能力的要求,同時(shí)通過(guò)專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課的學(xué)習(xí),滿足《電子信息與電氣工程類專業(yè)認(rèn)證補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》[4]中知識(shí)要求、能力要求、工程要求和特別要求條款。通過(guò)選修課的設(shè)置,學(xué)生可根據(jù)自身實(shí)際及職業(yè)規(guī)劃的需要有選擇性的學(xué)習(xí)。
隨著功率變換技術(shù)的不斷完善,電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用更加廣泛,形成了現(xiàn)代電氣工程及其自動(dòng)化的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。電力電子技術(shù)在電能的生產(chǎn)、儲(chǔ)存等各個(gè)環(huán)節(jié)中都有著非常廣泛的應(yīng)用。本文通過(guò)對(duì)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置、有源電力濾波等幾個(gè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了闡述,分析了電力電子技術(shù)的作用。電力電子技術(shù)在電氣工程中并將獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù) 電氣工程
電力電子技術(shù)是利用電子器件及技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能變化與控制的技術(shù),涉及到電力、電子與控制三個(gè)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了利用弱電子控制強(qiáng)電力,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源、國(guó)防等眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用也比較廣泛,例如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用提高了電能生產(chǎn)與利用、轉(zhuǎn)換方面的效率,有著節(jié)約能源與提高生產(chǎn)率的顯著作用;電力系統(tǒng)中的應(yīng)用增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性,使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了靈活可控,提高了運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。因此,要在學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)的前提之下,了解電力電子技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用,提高對(duì)電力電子技術(shù)的認(rèn)識(shí)與利用。
1 電力電子技術(shù)的發(fā)展
電力電子技術(shù)包括兩個(gè)方面,一方面是器件制造技術(shù),另一方面是電力電子電路的應(yīng)用電路,即變流技術(shù)。電力電子器件經(jīng)歷了三代的發(fā)展,第一代電力電子器件是半控型,第二代是全控型,第三代是復(fù)合型。通過(guò)不斷的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了包含驅(qū)動(dòng)、控制、保護(hù)電路、功率器件為一體的功率集成電力,雖然當(dāng)前功率較小,但是代表了電力電子技術(shù)未來(lái)重要的發(fā)展方向。
2 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置
隨著工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的不斷發(fā)展,電網(wǎng)中的功率要求的變化也更加頻繁,尤其是一些沖擊性的負(fù)荷不斷增加,給電網(wǎng)的穩(wěn)定造成了不良的影響。靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置能夠通過(guò)對(duì)沖擊性負(fù)荷的無(wú)功補(bǔ)償來(lái)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高電能的質(zhì)量。
無(wú)功率補(bǔ)償能夠提高電力系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù),減少系統(tǒng)中功率的損耗,能夠?qū)﹄妷哼M(jìn)行穩(wěn)定,從而提高供電方面的質(zhì)量。靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置包括:晶匣管控制電抗器(TCR)、晶匣管投切電容器(TSC)、靜止同步補(bǔ)償器、可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置(TCSC)等。
晶匣管控制電抗器(TCR)中包括兩個(gè)反并聯(lián)的晶匣管、一個(gè)電抗器,這些器件之間是串聯(lián)的關(guān)系,通過(guò)晶匣管觸發(fā)延遲角的改變就能夠控制電抗器電流的大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗器的基波無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。晶匣管控制電抗器中的三相交流調(diào)壓電流通常采用的是支路控制三角形的方式進(jìn)行聯(lián)結(jié)。
晶匣管投切電容器(TSC)是屬于單相結(jié)構(gòu)的,其中的小電感的作用是對(duì)電容器投入電網(wǎng)是可能出現(xiàn)的沖擊電流進(jìn)行抑制。晶匣管投切電容器的優(yōu)點(diǎn)為無(wú)機(jī)磨損、響應(yīng)快速、平滑投切、綜合補(bǔ)償效果高等。
靜止同步補(bǔ)償器指的是利用電力半導(dǎo)體橋式變流器實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置,該裝置調(diào)節(jié)的速度較快、運(yùn)行的范圍較廣。靜止同步補(bǔ)償器中的多重化、PWM技術(shù)等能夠使補(bǔ)償電流中的諧波的含量降低。靜止同步補(bǔ)償器的原理為通過(guò)并聯(lián)的形式將自換相橋式電流聯(lián)結(jié)在電網(wǎng)上,通過(guò)對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功電流的吸收或者發(fā)出,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。
可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置(TCSC)中電控器是有晶匣管來(lái)控制的,主要的聯(lián)結(jié)方式就是實(shí)現(xiàn)電容器與電控器之間的并聯(lián)。通過(guò)晶匣管的導(dǎo)通角的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)電抗器電流的改變,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償裝置基頻等效電抗的變化??煽卮?lián)補(bǔ)償裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的補(bǔ)償,還能夠通過(guò)阻尼控制環(huán)境的加入來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)阻尼狀況的改善,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻振蕩的有效抑制,使系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性與暫態(tài)穩(wěn)定性提高。
3 有源電力濾波器
有源電力濾波器的原理是對(duì)補(bǔ)償對(duì)象進(jìn)行檢測(cè),從而得到諧波電流的等分量,通過(guò)補(bǔ)償裝置來(lái)產(chǎn)生一個(gè)與諧波電流分量相等但是極性相反的補(bǔ)償電流分量,通過(guò)對(duì)諧波電流的抵消來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)入電網(wǎng)的電流是包含基波電流而沒(méi)有諧波電流。有源電力濾波器諧波電流抵消的理論基礎(chǔ)就是瞬時(shí)無(wú)功功率理論。有源電力濾波器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度非常快,而且補(bǔ)償功能多樣化,在補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中補(bǔ)償?shù)奶匦圆粫?huì)受到電網(wǎng)阻抗的影響,因此是諧波電流抑制的一個(gè)重要的發(fā)展方向。
有源電力濾波器中包含兩部分,一部分是指令電流運(yùn)算電路,另一部分是補(bǔ)償電流發(fā)生電路。指令電流運(yùn)算電路的作用是對(duì)補(bǔ)償電流進(jìn)行檢測(cè),從而得到其中諧波與無(wú)功電流的等分量,補(bǔ)償電流發(fā)生電路使根據(jù)前者的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生實(shí)際的補(bǔ)償電流。
4 高壓直流輸電技術(shù)
高壓直流輸電主要的功能就是將發(fā)電廠輸出的交流點(diǎn)經(jīng)過(guò)換流器的作用之后轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,然后在將得到的直流電通過(guò)輸電線路輸送到受電端,達(dá)到受電端之后再將直流電逆變?yōu)榻涣麟姡笤佥斔徒o用戶使用。
高壓直流輸電能夠傳輸?shù)墓β瘦^大,而且傳輸過(guò)程中所需線路的造價(jià)也較低,較為容易控制,因此在當(dāng)前是高電壓大容量、長(zhǎng)距離輸電、異步聯(lián)網(wǎng)等輸電過(guò)程中的重要手段。直流輸電架空線路的成本非常小,而且損耗也較小,利用直流輸電方法能夠確保輸電的穩(wěn)定性,還能夠?qū)㈩~定頻率不同的電網(wǎng)進(jìn)行互相聯(lián)網(wǎng)。直流輸電工程按照直流聯(lián)絡(luò)線可分為單級(jí)聯(lián)絡(luò)線、雙極聯(lián)絡(luò)線、同極聯(lián)絡(luò)線和背靠背直流輸電系統(tǒng)。
5 總結(jié)
電力電子當(dāng)前最大的應(yīng)用領(lǐng)域就是電力系統(tǒng)與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝備。對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的電力電子技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行深入的了解,才能夠更好地掌握電力電子技術(shù),明確電力電子技術(shù)對(duì)電氣工程專業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用。
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作者簡(jiǎn)介
樊清山(1992-),女,青海省西寧市人。2015年畢業(yè)于沈陽(yáng)工程學(xué)院,電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)。
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