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1.1發展
電氣工程學科的發展重在理論實踐的結合,因此要重視理論基礎的鞏固,同時擴展知識面的寬度。隨著現代社會的發展對新技術的要求,電氣工程科技必須不斷的進步和創新,其專業的人才必須掌握多方面的技術,把自動化專業技術和計算機信息技術綜合在一起。
1.2重要性
在信息技術化的今天,電氣工程影響著整個民族科學技術進步的水平。電氣工程的開始要追溯到十九世紀上半葉“磁效應”和“電磁感應定律”的發現,電磁理論的發明奠定了電氣工程的理論基礎。不久,西方國家開設了電氣工程專業。在我國,電氣工程專業始于1908年的南洋大學堂,在之后的一個多世紀,開設該專業的大學數量不斷增多,這是我國相關人才的匱乏的體現,電氣工程專業在我國大專院校中的地位日益提高。
2專業建設
科學技術發展到今天,廣泛的電氣工程學科下的很多技術都陸續被獨立出來,成為獨專業的學科,但由于它們來自于電氣工程學科,與電氣工程的內容有著扯不斷的聯系,不是其他學科能夠比較的。所以,現在電氣工程具有良好的發展和就業前景。本專業把電氣工程包含的所有專業以及交叉學科的相關知識都做了系統的分析,理論與實踐相結合,注重德育的教育,培養了一大批合格的高技術型人才。電氣工程專業將來會以電機控制、電力與電子技術、電力系統的自動化三個專業為發展方向。
3建議
為了更好的發展電氣工程專業,把培養技術人才作為目標觀念,采取開放性的人才策略,充分利用現有的人才,并不斷培養和引進人才。就必須成立優秀的教師隊伍,完善師資力量,培養和引進兩手都要抓。
3.1人才引進
各學校要根據發展規劃,積極引進擁有高資歷的國內外人才,尤其是具有國家性的專業研究經歷、參與過過國內河國外較大工程項目的人才。根據學校學科建設和教學的需要,制定引進計劃和人員的數量。
3.2師資建設
積極培養現有的教師隊伍,通過學習參觀的方式進行深造。不斷提高教師自身的水平,使各科老師的學歷、年齡等結構分配上更加合理。加強年輕老師的計算機和外語水平,對其進行崗前培訓,并加入到社會實踐中。指定德高望重且教學水平高的老教師指導青年教師,使青年教師盡快了解教學重點,順利進入教師的角色。針對青年教師的教學,學院可組織聽課或座談的形勢,改進青年教師的教學方法,提高他們的教學質量。
3.3提高教學水平
教師教學水平與科學新領域的開拓息息相關,教學水平的高低影響著教師在學生面前的威信。教師是否有威信,也是教師的品質、能力、知識以及教育方式的一種體現,直接表現在學生在內心深處崇拜和敬佩的態度。老師的教學水平是影響著學生的學習興趣和愛好,是影響教學效果的一個關鍵因素,是學生是否愿意接受教育的前提之一。自古以來,我國的教師就有著愛崗敬業、默默奉獻、工作負責、為人師表、以學生做為根本的優良傳統。對教師業務水平的管理,是各個學校對教師教學的能力以及水平進行幫助和提高的一種表現,是學校管理層為使教師具備精湛的專業知識、淵博的文化儲備和教育教學方法,運用多種模式對教師業務水平有計劃有安排進行整體加強的過程。由于教師是知識的傳授者,并對學生的能力進行培養和發展,因此教師的水平直接對學生的智力開發有著影響。教師業務水平的管理,有助于提高專業知識的教學水平,教師只有對教材內容熟練的掌握和適度的拓展,才能更好的進行專業知識的教育,把合適的學習方法傳授給學生,使學生對專業知識輕松的掌握和理解,很好的運用到現實生活中。
4結束語
【關鍵詞】電氣工程 改造 自動化
1.電氣工程應用實踐狀況
我們日常生活的各個方面都涉及到電氣工程,比如污水處理系統、工業生產經營、電力系統等。電力為發展生產、提高人類生活水平提供了重要物質基礎,隨著人類生活水平的提高,今后時期內,對電力需求將越老越高,社會對電氣工程自動化系統及其自動化科技工作者的需求將會日益提升。電氣工程將會成為反映人民生活現代化和國民經濟的一個重要標志?,F代社會的工業生產中,不是僅僅依靠人力來完成機械化管理運作,當我們使用機器設備的時候,是由人來操作,運行操控一旦開啟,機器就將終處于生產狀態,它將會一直自己運行下去。要讓它精確的自動啟動與停止,這就需要涉及到電氣自動化的科學輔助。什么是電氣自動化呢?它就是通過繼電保護裝置、感應器等電氣元件來保證機器的自動化運轉,從而實現嚴密的操作順序控制以及控制恰當的持續時間。與此同時,電氣自動化系統可以將外部環境的變化情況反饋到內部系統,從而優化更新輸出量,最終保證可持續性,達到安全穩定的目的。下面列舉幾種常見電氣工程的實際應用。
1.1凈化系統。目前,凈化空調系統在對于空氣質量有特殊要求的手術室、實驗室食品廠房等區域凈化空調系統被廣泛應用。凈化空調系統的核心構成部分就是凈化空調的自動控制系統,它既可以設計為某個單一系統的控制,測量系統,又可以設計為以數字計算機控制管理的系統。凈化空調系統采用DDC 控制來實現溫度的控制,溫度傳感器將它檢測到的溫度傳遞到DX 一9100,接著系統將自動調控冷水電動調節閥或者是加熱電動調節閥,將回風溫度控制在需要的范圍之間,這樣就能達到潔凈室溫度GMP 要求??茖W的引入了電氣工程技術從而使凈化空調系統具備了智能化調節空氣環境溫度、數字化、自動化監控等綜合功能。
1.2智能建筑中的應用。在建筑行業,智能化建筑成為當今建筑行業領域的主要發展方向。電氣自動化在建筑領域的科學利用,令它具備了安全電子設備、智能化控制、節約能源等多種新的功能。智能建筑合理的利用各種設備,為自動化控制系統下的設備有效的節省了人力。
2.電氣工程改造與自動化趨勢
2.1功能趨向于多樣化。在未進行改造之前,發電,輸電就是傳統電力系統的重點功能,這種電力系統結構比較單一,能源浪費多,在傳輸過程中不能對電能值的大小進行轉換。在進行電氣工程系統自動化改造之后,電力系統的功能逐漸多樣化,電能分配、電壓轉變和用電調控等功能更加完善,電氣工程系統自動化的發展,為電力系統高負荷運行狀態的操作提供了技術方面的保障。
2.2操控一體化發展。電力系統自動化改造的發展趨勢包括:人與機器的一體化,機械一體化和機電一體化等模式。只有在電力系統設備實現智能化以后,系統操控的一體化才有可能實現。“省力、省時、省錢”是電力系統一體化操控的優勢,電力系統一體化操控也能為后期繼電保護裝置的運用提供了必要的條件。
2.3結構更加簡單化。妨礙電力系統功能發展的一個重要因素就是結構問題,當很多種設備同時與系統連接的時候就會導致技術操作人員的調控質量大大降低,有一部分設備在系統運行的時候有可能失靈,不能發揮它的作用。系統自動化改造以后系統結構變的更加簡化,同時系統功能也顯著的優化。建構的簡單化使得電力行業的發展前景更廣闊。
2.4設備逐漸智能化。電廠中發電、變電和輸電等多個環節都需要依賴機器設備的操作與運行。電力系統發揮作用的載體就是電力設備。計算機作為自動化改造的控制中心,使用專用的程序代碼來調控電力設備的操作,這種方式智能化執行了設備的命令,從而有效提高了工作效率。
3.電氣工程及其自動化建設的措施
3.1建立通用網絡結構。網絡結構在電氣工程及其自動化系統中占據舉足輕重的地位,通用的網絡結構可以再各行業實施工業領域自動化的進程中,對于生產過程中的技術監控該系統、企業管理系統和設備控制系統等各個環節間的數據搞下、便捷、安全的實現交換。通用的網絡結構,還可以進行對中心控制系統以及其他管理通信設備之間的網絡資源配置,以便做到數據正確安全及時的傳輸。
3.2突破現有技術,建立統一的系統同平臺。在創新開電氣工程及其自動化技術的同事,應該以正確的思想為主導,對開發的目的、目標人群、目標行業的等信息進行充分調研了解,做到科學規劃實施。在具體的實施、試運行等環節中,更要給予科學的流程指導,以便節約成本和時間,將企業的消耗降到最低。此外,無論是面對其終端客戶的不同要求,還是企業項目的流程特點,任何的控制系統,都應符合基于PC自動化系統的相關需求,以便建成電氣工程及其自動化系統的唯一平臺,這樣,既可以減少電氣工程及其自動化技術的科研成本,也可以減少企業的運營成本。
總而言之,時展到今天,經濟全球化已經成為必然趨勢。工業經濟改革也朝著更加先進的方向發展。而我國作為世界經濟強國之一,參與國際競爭也日漸激烈,我國只有充分發揮本國自己的經濟優勢,才能爭取到更多的籌碼,得到更大的經濟利益。而電氣工程及其自動化技術不但解決了工業自動化系統的技術問題,而且為商業的發展帶來了巨大變革。因此,研究電氣工程改造及其自動化這門學科,顯然成為了提升我國經濟實力的必然途徑。
參考文獻:
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關鍵詞:電氣工程;自動化;計算機技術;機電一體化 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM76 文章編號:1009-2374(2016)07-0130-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.066
電氣工程及其自動化在當前社會中對人們的生活會造成極大的影響,它已經成為一門獨立的學科。由于其涉及電氣工程技術、計算機技術、機電一體化等多個領域的內容,是一門綜合性極強的學科。而無論是電氣工程技術亦或是計算機技術都對當前的社會生活造成了極大的影響,所以其在社會發展進步過程中的重要性越來越凸顯出來。當然,由于各種原因,我國電氣工程及其自動化發展過程中還存在著不少的問題,嚴重制約著該領域的發展,未來應當加強對其理論和實踐的研究,希望能夠給該領域相關人員以幫助。
1 概述
在研究電氣工程及其自動化之前,我們有必要對相關的概念進行厘清。電氣指的是電能的生產、傳輸、分配、使用等過程產生的一系列活動的統稱,它又是實踐性非常強的一門學科,主要研究內容是電能的轉換和利用。它是人來改造世界的一項活動,通過人類活動將其他能量轉化為電能,從而為人們的生產和生活提供最基本的電力資源。與電氣相關聯又容易混淆的一個概念是電器,前者指的是一門綜合性的科學和人類活動,而后者指的是電氣活動使用的器具和設備。電氣工程是研究電氣的具體實踐和應用的一門學科,一般來說其研究成果主要應用于工業控制領域。而電氣工程的自動化則是伴隨著電氣工程的發展和科學技術的進步產生的一門綜合性學科,不僅是電力工程學科的重要組成部分,還是高新技術產業研究的重要組成部分,在當下已經廣泛應用于工農業建設和國防領域。隨著科學技術的不斷發展,電氣工程的自動化程度勢必會越來越高,電氣工程的自動化研究也將更加深入。
2 研究電氣工程及其自動化的發展的必要性和我國當前該領域發展現狀
2.1 研究電氣工程及其自動化發展的必要性
首先,當前我國的國內外社會現實要求對其進行深入的研究。2015年,黨的十八屆五中全會在京召開,確定了“十三五”發展規劃,確定了未來五年是全面建成小康社會的決勝階段,在這個階段,社會經濟的發展仍然是重中之重。而電氣工程及其自動化專業則是社會經濟發展不可或缺的重要組成部分,工業生產和人民群眾的日常生活是離不開各種電氣,所以研究電氣工程及其自動化在當前具有十分重要的現實意義。除此之外,國際局勢瞬息萬變,整個世界的電氣工程及其自動化發展都在如火如荼進行當中,我國面臨著嚴峻的國際局勢的
考驗。
其次,當前我國相關人才的缺失和對其的重視程度遠遠不能達到社會發展需要的程度。該領域從概念到理論再到時間完全是舶來品,在我國并沒有堅實的發展基礎,所以國內對其的重視程度遠遠不夠。再加上各大院校對于該專業的師資力量盡管很強大,但是由于嚴峻的就業問題和其他社會問題的影響,該專業的人才并不多,并且該專業內容較深、較難,當前很多大學生不愿意學習該專業,從而造成人才的斷層。
最后,當前時代特征對該領域該專業的要求。盡管當前的時代是計算機和網絡的時代,計算機和網絡行業發展也較為迅猛,但是人們總是容易忽略,工業才是國家的支柱產業,而計算機和網絡也依賴于計算機硬件,所以在當前時代該專業仍然是社會經濟發展的重點專業之一。并且該專業的涉及面極廣,可以通俗地說,只要有電力資源應用的地方就有電氣工程及其自動化的用武之地,所以必須要對其重視并且進行深入的研究。
2.2 我國當前電氣工程及其自動化發展現狀分析
首先,電氣工程及其自動化已經覆蓋我國社會的各個角落,各項技術已經得到廣泛應用。截至2014年底,我國發電裝機容量為136019萬千瓦,同比增長8.7%。全國基建新增發電設備容量為10350萬千瓦。除此之外,發電設備的關鍵技術也取得了長足的進步。而伴隨著科學技術的進步,電氣工程的自動化程度也越來越高,將更多的勞動者從繁重的工作中解放出來,大大提升了勞動生產效率。
其次,其操作和維修越來越簡單。計算機技術的發展是由難到易的,以計算機技術為基礎的自動化技術也越來越容易操作。早期的電氣工程自動化設備并不能很簡捷地實現人機互動,操作也較為繁瑣。而當前的人機交互簡便易行,運用Windows系統和基于該系統的各種語言可以很容易實現對于電氣自動化平臺的控制。
最后,電氣自動化標準化已經初步實現,電氣自動化與計算機技術的融合也較為成熟。當前,基于國家頒布的相關標準,電氣工程編程接口開始統一化、標準化,這對于提升編程效率有著極大的促進作用。并且電氣工程和計算機技術相互融合、相互促進,電氣工程行業正迎來一個最好的發展契機和現實社會條件。
3 我國電氣工程及其自動化出現的問題及未來展望
3.1 我國當前電氣工程及其自動化過程中出現的問題
盡管經過數十年的發展,我國的電氣工程及其自動化已經取得了豐碩的成果,但是值得注意的是,無論是理論還是實踐都還存在著一些問題:
首先,當前我國的電氣工程及其自動化針對性較差,這就給各個企業帶來了額外的成本。當前電氣工程及其自動化應用最為廣泛的是工業生產領域,而不同類型的企業對其的需求是不同的,企業也因為自身的特點對自動化的使用程度和要求是不同的。但是當前該領域發展并沒有針對不同企業的實際需要,企業都會在現有的技術成果上進行針對性的添附,造成企業成本提升。
其次,相關專業人才稀缺。盡管我國很多高校都開設有電氣工程及其自動化課程,但是總體上來說理論和實踐經驗都較為豐富的人才仍然較為稀缺。各種電氣設備的使用和日常維護常常不能按照規范進行,造成不必要的損耗,甚至某些時候會出現各種故障。在這種情形下,電氣工程及其自動化非但沒有朝著更加簡潔明了的方向發展,還越來越追求復雜化、科技化,更加增加了其操作和維護難度。
再次,污染嚴重。這個問題已經是老生常談的問題了。在上世紀末本世紀初,中國正處在經濟飛速發展的時期,這個時期恰恰是電氣工程及其自動化發展最為迅猛的時期。為了追求經濟效益而犧牲生態環境的情況在我國層出不窮。十后,生態文明建設成為當前黨和國家五位一體建設社會主義國家的重要組成部分,但是電氣工程及其自動化的發展過程中的污染情況仍舊不容樂觀。
最后,電氣工程及其自動化受到計算機科學和網絡技術的影響較大。計算機技術和網絡技術已經在全球各個領域獲得了廣泛的應用,并且其相關技術的發展仍然是飛躍式的,那么電氣工程及其自動化發展受到的影響是巨大的,這是因為電氣工程往往周期較長,設備也較為昂貴,而自動化技術不斷發展,很容易造成工程與時代脫節的情形出現,所以研究如何能夠讓相關電氣工程設備的更新換代跟得上時展步伐就尤為重要。
3.2 電氣工程及其自動化的發展趨勢
針對我國當前該領域的發展現狀和存在的問題,未來該領域的發展可能會朝著下面的方向發展:
首先,標準化和個性化相結合,各種可選硬件和軟件將成為電氣工程及其自動化發展的必然趨勢。標準化給電氣工程的發展帶來了新的契機,整個行業將以一個相同的標準進行發展,相互之間的交流和溝通勢必會加強;而企業又要根據自身的需求和特點進行個性化的設置。技術和設備標準化和個性化的有機統一將為電氣工程及其自動化帶來全新的篇章。
其次,各種自動化產品將會不斷出現在市場中。電氣工程及其自動化本身就是與先進的科學技術息息相關的一門科學,而科學技術仍舊在朝著爆炸式趨勢發展。那么各種電氣自動化產品將會不斷出現在市場中,并且越來越多的產品將會裝載獨立自主的核心技術,企業的市場競爭力將因此變得更強,我國該領域在世界范圍內的影響力也將越來越大。
最后,各種復合型人才將會越來越被重視。并不是一切涉及“自動”的領域和科學都不需要人工的參與,相反,自動化設備的運行需要更專業的人員的監管,日常維護和故障維修專業性也將越來越強,所以未來復合型人才將會更受歡迎。未來具有扎實的數學和物理技術、掌握較好的電學常識和具有專業的計算機水平的人員將成為該領域各大企業需要的人才。
4 結語
必須承認的是,經過數十年的發展,我國的電氣工程及其自動化已經取得了不小的成果,其對于社會經濟的推動作用也是無可否認的。但是相較于西方發達國家來說,我國電氣工程的自動化和現代化程度還遠遠不夠,很多該領域的核心技術仍然掌握在發達國家手中,我國在該領域的研究是不太成熟的。但是隨著社會的不斷發展,相信我們一定能夠戰勝一切困難,探尋出符合中國國情的、具有鮮明中國特色的電氣工程及其自動化道路,進行核心技術創新,從而為我國未來的社會發展和經濟建設提供更加堅實的基礎。
參考文獻
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關鍵詞:電氣工程;改造;自動化;趨勢研究
發展是推動社會進步的根本要素,制定科學發展觀是促進我國國民經濟效益增收的最佳方式。工業經濟是三大產業的核心,決定了未來國民經濟的改革發展趨勢,搞好工業產業的內部結構模型是極為關鍵的。電氣工程是工業經濟的重點項目,對企業生產加工、系統供電、人機操作等均有較大的決定作用。經濟全球化發展以來,中國企業參與國際競爭成為了必不可少的趨勢,只有充分發揮本國經濟等方面的優勢,才能爭取創造更多的經濟收益。從社會主義科學發展觀角度思考,工業經濟改革也應朝著更加先進的方向邁進。實施電氣工程改造既可以提升電力行業的科技實力,也能為廣大用戶創造更加有力的條件。本文主要分析了電氣工程自動化改造的相關問題。
一、電氣工程及其自動化
電氣工程是現代科技領域中的核心學科之一,更是當 今高新技術領域中不可或缺的關鍵學科。例如正是電子技術的巨大進步才推動了以計算機網絡為基礎的信息時代的到來,并將改變人類的生活工作模式等等。從某種意義上講,電氣工程的發達程度代表著國家的科技進步水平。正因為此,電氣工程的教育和科研一直在發達國家大學中占據十分重要的地位。今后若干年內對電氣工程發展影響最大的主要因素包括以下內容。
1.信息技術
信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊系統,以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。信息技術對電氣工程的發展具有特別大的支配性影響。信息技術持續以指數速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學科領域的持續技術創新。反過來,信息技術的進步又為電氣工程領域的技術創新提供了更新更先進的工具基礎。
2.操控系統
由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展,固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵,并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統(MEMS)。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統和新技術將來自上述領域。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異,使得我們必須每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查。
二、電氣工程的實際運用情況
1.智能建筑
智能化建筑的發展必然離不開電氣自動化,隨著我國國民經濟的飛速發展以及數字電子化科技發展,高檔智能化建筑無疑已經成為當今建筑界的主要發展方向。自然達到合理利用設備,在資源方面,人力的節省就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的電子設備與布線系統。這些電子設備及布線系統一般都屬耐壓等級低,防干擾要求高,是最怕受到雷擊的部分。智能建筑多屬于一級負荷,應該設計為一級防雷建筑物,組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。
2.凈化系統
凈化空調系統控制自動監控裝置,可以設計成單個系統的測量、控制系統,也可以設計成以數字計算機控制管理的系統。在溫度控制方面,凈化空調系統采用DDC控制。裝設在回風管的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX一9100,與設定點比較,用比例加積分、微分運算進行控制,輸出相應電壓信號,控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作,控制回風溫度應保持在18度-16度之間,從而使得潔凈室溫度符合GMP要求。
3 電氣自動化控制系統的設計
最大限度滿足生產機械和工藝對電氣控制的要求。生產機械和工藝對電氣控制系統的要求是電氣設計的依據,這些要求常常以工作循環圖、執行原件動作節拍表、檢測元件狀態表等形式提供,對于有調速要求的場合,還應給出調速技術指標。其他如:啟動,轉向、制動、照明、保護等要求,應根據生產需要充分考慮;在滿足控制要求的前提下,設計方案應力求簡單,經濟;妥善處理機械與電氣的關系。很多生產機械是采用機電結合控制方式來實現控制要求的,要從工藝要求、制造成本、結構復雜性、使用維護方便等方面協調處理好二者的關系;正確合理地選用電器元件;確保使用安全、可靠;制造美觀、使用維護方便。
(1)集中監控方式
集中監控方式不但運行維護方便,控制站的防護要求也不高,而且系統設計也很容易。但由于這種方式是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理,所以處理器的任務相當繁重,處理速度也會受到一定的影響。由于電氣設備全部進入監控,致使主機冗余的下降、電纜數量增加,投資加大,長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時,隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線,由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位,這也會造成設備無法操作。這種接線的二次接線比較復雜,查線也不方便,而大大增加了維護量,還存在在查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。
(2)遠程監控方式
遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高和組態靈活等優點。但由于各種現場總線的通訊速度不是很高,使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大,所以這種方式大都用于小系統監控,而在全廠的電氣自動化系統的構建中卻不適用。
(3)現場總線監控方式
目前,對于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中,而且已經擁有了豐富的運行經驗,智能化電氣設備也有了較快的發展,這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了堅實的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加具有針對性,對于不同的間隔可以有不同的功能,這樣就可根據間隔的情況進行設計。這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外,還可以減少大量的隔離設備、端子柜、模擬量變送器等,而且智能設備就地安裝,與監控系統通過通信線連接,節省了大量控制電纜,節約了很多投資和安裝維護工作量,從而降低成本。此外,各裝置的功能相對獨立,組態靈活,使整個系統具有可靠性而不會導致系統癱瘓。因此,現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。
三、結束語
總之,電氣工程是社會現代化發展的重點工程,關系著我國工業經濟及科學技術水平的進步情況。深入研究電氣工程改造及其自動化趨勢,是企業未來發展的必然要求。面對電氣工程自動化改造活動,企業應加強多方面的調控管理,確保改造工程達到預期的成效,提升電氣工程的運行水平。
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【關鍵詞】現代電氣工程;技術方法;探討
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
電氣工程(Electrical Engineering)是現代科技領域核心學科之一,傳統的電氣工程定義為用于創造產生電氣與電子系統的有關學科的總和。21世紀的電氣工程概念已經遠遠超出這一范疇,如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關的工程行為。電氣工程的發展程度直接體現了國家的科技進步水平,因此,電氣工程的教育和科研在發達國家大學中始終占據重要地位。
二、電氣工程中技術的安全與規范
在現代社會中,電力是國民經濟的各行各業與人民生活不可缺少的重要資源。而電氣工程的安全性,則是工程重要的內容之一。在電氣工程的設計與安裝施工中,必須做到安全原則的貫徹,應做到以下幾點:
電氣工程進行前期設計時,須嚴格依據相關電氣安全設計規范以及施工驗收規范的要求進行設計。
電氣工程中的電氣元器件的選擇需要符合現行國家、行業及企業標準。
安裝施工中,嚴格依據電氣施工規范要求進行施工,注重隱蔽工程的施工技術要求。
電氣工程竣工后須按規定進行嚴格驗收,尤其對于涉及安全的各項電氣性能按規定做好測試與記錄。
三、電氣工程施工作業技術
1、施工中的穿線技術
在穿線施工作業,易出現導管細與導線多現象,造成管內的空間余量小,散熱面不夠的問題。此種技術原因一般是由于施工人員技術素質低,不按圖施工,從而加快導線絕緣層的老化速度,降低了使用壽命。在敷設導管的過程時,要在施工過程中嚴格按設計要求的驗收規范施工,做到事前控制。在穿線作業中,操作人員需要注意導線顏色。穿線作業技術含量并不高,管理人員需要加大檢查力度,增強施工人員的責任心,避免此種技術問題的出現。
2.接線技術
建筑中通常使用的電線為多芯聚氯乙烯絕緣的外皮線,在進行插座、連接開關等部位的安裝時,電線的外皮需要扒掉。在實際操作過程中,施工人員使用扒皮鉗子操作過程中,用力大小不便于掌握。易在線芯上留下橫向傷痕,造成接線時受損較大。在電氣工程的實際使用運行中,一旦負荷稍大,其臨界承載負荷事實就由于上述人為原因而降低。在受損的處瞬時負荷過大時,極易產生發熱現象甚至會釀成火災,帶來物質甚至人員的傷亡損失。因此,在操作過程中,施工人員應使用電工刀,接線時要注意接觸良好,從而提高施工質量,確保施工技術。
3、避雷系統的安裝技術
避雷系統的技術原理通過導電與受電端向空中放電,與雷雨云中的電荷進行中和,從而減弱雷雨云電場強度,達到防雷的目的。若受電端果是直擊雷,那么避雷針則可把雷電流引入大地,起到保護作用。避雷系統對高層與超高層建筑的保護起到重要作用。對于在避雷系統安裝施工過程中,引下線通常采用鍍鋅圓鋼或者利用構造柱的四根主筋沿墻體或者柱內進行敷設。對于引下線出現的技術問題研究,應加強監督,嚴格現場管理。
四、電氣工程中設備調試與試運行技術
電氣調試工作,是指利用相關技術,在電氣設備安裝工作結束后,依據國家相關的規范與規程以及制造廠家的技術要求,對各個設備進行逐步的調整試驗,從而得出安裝質量與設備質量是否符合相關技術要求,是否能夠投入正常運行的結論。
電氣工程中調試技術是指:
對全部的電氣設備,在安裝過程中以及安裝結束后進行的調整試驗。
通電檢查所有設備的相互作用與相互關系,根據生產工藝的要求,對電氣設備進行空載與帶負荷下的調控試驗。
對設備進行調整使其在正常工況下與過度工作下都可以正常工作。
對于繼電保護進行整核對定值,審核與校對圖紙,編寫復雜設備與裝置的調試方案,編寫重要設備的試驗方案以及系統啟動方案。
對整套啟動過程中的電氣設備進行調試工作并且進行過關運行的技術指導。對于調試過程中的技術問題,作為調試人員,需要在事前掌握圖紙資料、設備制造廠家出具的試驗報告與相關技術資料,并且了解現場設備的布置情況與有關的電氣系統接線等情況,然后根據規范與規程規定,制定設備調試的方案。
2、電氣設備調試的技術包括:
(1)電力保護裝置調試技術。電力保護的配置技術是指機組在進行繼電保護的總體配置時,需要在最大限度內來確保機組的安全,并且盡可能地縮小故障的破壞范圍,或者對某些異常的工況進行自動處理,尤其要避免錯誤的保護裝置動作,并且拒絕動作,來避免不必要的突然停機。因此,電力的保護裝置調試技術,要求電力保護裝置做到準確靈活。對于差動保護裝置的調試技術是指發電機變壓器組在發生內部故障時,需要進行外部電源的切除從而采用的主要保護裝置。針對差動回路的接線與裝置調試,應著重注意以下幾個技術問題:a、差動回路中的電流互感器變比的配合;b、差動回路保護中的相位補償;c、差動保護中的極性關系,與電流互感器的極性有關,差動保護是通過電流互感器測量元件兩端的電流有無差異而進行的保護,根據不同廠家微機保護裝置的不同,算法就不同,與電流互感器的極性相關;d、差動回路保護裝置校驗的技術要求。
(2)電氣設備的絕緣技術。絕緣試驗技術可分為絕緣特性試驗技術與絕緣強度試驗技術。設備絕緣技術試驗的目的,是為了檢驗電氣設備在長期的額定電壓下進行運行時絕緣性能的可靠度,及承受短時過電壓時,避免有害局部放電或者設備絕緣損壞的發生。
(3)其他電氣設備試驗技術。電氣設備試驗技術還包括發電機與變壓器等靜態試驗技術與動態試驗技術、電動機動靜態試驗、高壓斷路器試驗、電流、電壓互感器試驗、電纜試驗、絕緣油試驗、電容器、避雷器試驗、高壓母線試驗、接地電阻試驗等技術手段。3.電氣裝置試運行技術。
3、電氣裝置試運行技術。電氣工程在施工完成后需要進行試運行技術的調試,根據對電氣裝置與電氣裝置安裝工程施工質量的檢驗確保電氣工程的投入使用。試運行技術確保了電氣工程符合圖紙技術規范的要求與質量問題的發現解決。
五、電氣技術的發展趨勢
與電氣工程學科相關的產業主要有電力工業、電氣裝備制造業以及幾乎所有使用電力的行業,電氣技術的發展與應用也主要集中在這些行業。
1、可再生能源技術
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%,預測到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世紀,光伏技術、風電技術、生物質發電技術等得到了快速發展。下面著重介紹人類的未來能源――氫能??茖W家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源,氫能有其他能源無與倫比的優勢:
(1)清潔。其反應后的生成物為水和氮化氫,對環境沒有污染。
(2)儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。
(3)熱值高。單位重量的發熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍?,F在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實驗室階段,距工業應用還有一段距離。
2、輸電信技術超導技術在電氣工程中的廣泛應用已成為發展趨勢。
(1)超導儲能系統。將電能轉換為電磁能,利用超導線圈儲存起來。超導儲能系統是除電池儲能系統之外的又一儲能系統,其使用將提高電網的安全性。
(2)超導故障限流器。利用超導體超導與正常狀態的轉變特性,快速限制電力系統故障短路電流,保障電網安全。
(3)超導大容量電纜??纱蟠蠼档洼旊娺^程中的電耗,提高能源效率。靈活交流輸電技術。用大功率電子器實現對電力系統電壓、參數、功率、相位角等的實時調節控制,以實現電力系統的安全穩定性和輸電過程中的能耗。
六、結束語
當代電氣工程的地位與作用日益重要,與整個工程的質量、投資與預期效果有直接關系,其工程質量對于建筑物整體設備的運行安全、節能有直接影響,因此我們須合理的應用電氣工程技術。
【參考文獻】
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關鍵詞:電氣工程及其自動化專業教學改革人才培養方案
前言:隨著我國電氣工程及其自動化技術的發展,各中等職業學校電氣工程及其自動化專業都在積極進行學科建設,促進深化該專業教學改革,在專業建設和教學理念上實現變革,更新傳統的教學觀念。以正確的辦學理念和專業建設觀念為指導思想,以實施質量工程為主題,牢固樹立學生、教師發展為本的辦學理念,以市場為導向,進行人才培養方案的建設與改革,夯實工程基礎,強化實踐性教學,培養出為建設品牌特色專業服務。
1.人才培養方案的建設與改革
人才培養方案是實現專業培養目標、構建教育體系,確定教學內容,組織教學活動的總體設計。首先,要把培養適應工程生產第一線的現實和發展需要的工程中等技能型應用人才作為服務面向定位。其次,以市場為導向,結合服務面向定位和專業人才培養目標,以素質教育為主題,以工程教育為主線,確定學生的知識、能力、素質結構。第三,強化工程教育,是工程教育貫穿人才培養的全過程,實行“通識與專業并重的專業教育”教學模式,通識課平臺與工程學科平臺課為工程基礎教育階段,專業平臺課為工程專業教學階段。前者主要培養現代工程意識,夯實工程基礎,掌握工程工具;后者加強工程的實踐訓練,培養工程的具體能力,重點是強化知識創新、設計創新、工程創新、工藝和技術創新。再就注重學生個性發展,加強因材施教,努力培養應用型人才。培養學生主動追求、自我設計知識結構和專業方向的能力,通過逐步夸大選修課的種類和數量、開設跨系選修課和跨學科輔修專業、實行學分制、精簡課內學時、設置課外學分等措施引導和培養學生的個性。
2.夯實工程基礎,強化實踐性教學
電氣工程及其自動化專業是一個工程性很強的專業,為使學生獲得較好的工程實踐訓練,,具有良好的工程意識,實踐意識和質量意識,綜合分析學科技術問題的能力,能處理解決實際工作中遇到的相關技術問題,因此要夯實工程基礎,強化實踐性教學。
一是硬件基礎建設。要培養中等技術應用型人才,必須有必備的硬件設施和條件,這是形成中等職業教育應用型特色人才培養的物質基礎。加強實驗室建設和實訓基地建設是專業建設的一項重要任務,拓展校外實踐基地建設的同時完善專業實驗室建設。
二是工程意識和工程素質的培養。強化教師的實踐動手能力。根據本專業特點和培養目標,對現有的教師要增強實驗動手能力的培訓,每年派出教師到工廠調研、學習,了解新技術在工廠的應用,了解生產一線從事的工程設計、試驗、制造和生產工藝與技術創新,提高教師的專業技術應用能力和研究開發能力。對引進的人才要特別注意考察其實踐技能,目的是保證本專業相關的教師均能指導實踐性教學。加強并引導學生的實習、見習、社會考察活動,注重工程意識和工程能力的培養,求實效。
三是軟件建設。加強實驗室管理,充實實驗室的人員,建立和健全實驗室的規章制度,提高實驗人員的實驗管理水平。編寫實驗指導書、實踐教學大綱,聘請專家參與實踐教學,共同培養學生的專業實踐能力。要加強實驗、實踐教學改革,完成實踐性教學內容的重組和優化,實現每門專業實驗課程都有60%以上的綜合應用、創新性設計實驗,切實保證提高學生的原創性、創新性研究和實踐的思維和動手能力,切實培養學生對工業自動化傳統技術和現代技術的應用能力。
四是建立考核評估機制。構建學生、教師雙向信息反饋與評估,教學觀摩與教學經驗研討,期中(末)教學檢查為主要方式的教學質量控制體系,實行課程負責制和主講教師制度。實行教學示范課與觀摩課制度,實行聽課評課和教學研討制度;改革教學方式與教學手段(多媒體教學、雙語教學);改革實驗課教學內容和教學方法,增加綜合性、設計性實驗課程;努力提高學生的實驗技能、動手能力;繼續實行學生獎勵制度(包括考研、科技創新、英語、計算機過級和各類比賽等)。嚴格執行《教學工作管理條例》,將教師的教學紀律、教學效果和教研成果納入教師年終考核。
關鍵詞:卓越計劃;伺服驅動與實踐;教育改革
作者簡介:劉明芳(1981-),女,山東臨沂人,常州工學院電子信息與電氣工程學院,講師;俞霖(1981-),男,江蘇常州人,常州工學院電子信息與電氣工程學院,講師。(江蘇 常州 213002)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0174-02
隨著高校的擴招,越來越多的學生面臨就業難的問題,究其原因主要是高校所培養的學生不能夠滿足企業和社會的需求。大量“高智能型學生”在工作過程中常常不能較好地完成任務,達不到現場工程師的要求。為了改善這種現象,“卓越工程師教育培養計劃”作為國家中長期教育改革與發展規劃綱要組織實施的一項重大項目,它表明中國高等工程教育改革的發展思路的重要變化[1],明確提出對工程類專業學生需要重視工程教育的實際訓練,并且由過去客觀存在的理論教學為主、時間為輔的現實轉變為基礎理論與工程實踐能力并重。
自動化是未來工業發展的必然趨勢,而伺服驅動系統又是其中的關鍵子系統,同時伺服驅動系統的設計也就成為自動化工業的關鍵技術。伺服驅動與實踐課程是針對電類專業學習伺服驅動知識要求而開設的重要專業基礎課之一。[2]它是一門研究各種伺服驅動器、變頻器及PLC等理論與實際緊密聯系的課程,具有發展速度快、理論抽象、實踐性強等特點。[3]隨著時代的前進,伺服驅動技術的發展突飛猛進,傳統的教學方法已經明顯單調和落后,理論內容不能夠及時更新,致使學生所學內容與工作后接觸到的完全脫節。因此,本文立足于電氣工程及其自動化專業獲批“卓越工程師教育培養計劃”,以常州工學院施耐德電氣自動化聯合實驗室為研究硬件支持,在學校和二級學院的支持下,對伺服驅動與實踐課程進行改革,培養學生理論與實踐相結合的能力,具備未來作為電氣工程師所必備的工程能力,成為新一代的優秀的應用型人才。
一、伺服驅動與實踐課程教改措施
本課程改革的主旨在強調理論基礎的同時突出專業特色,減少與其他課程的重復內容,優化教學質量,加強理論教學與實踐教學的同步性,加強實踐環節的教學。搭建實驗平臺,實現多種教學手段相融合的教學構想,實現理論教學、課程設計與實踐教學各環節之間的有機融合,使得學生能盡快掌握課程的精髓,將知識融會貫通,成為創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量電氣工程技術人才。
1.將網絡資源與傳統教學手段有機結合
網絡技術的發展大大擴展了所擁有的信息資源,對教育理念、教育模式、教學方法產生深刻的影響。對于伺服驅動與實踐應用類課程教學的未來發展趨勢將會走向網絡資源與傳統教學模式相融合的結果,這也是應用類課程教學新模式的未來發展方向。
伺服驅動與實踐是一門實踐性、應用性較強的課程,目前高校授課中普遍存在的問題是重視理論教學,忽視實踐教學,重視知識傳授而忽視學生能力的培養,主要表現為照本宣科,形勢單調,內容枯燥,學生缺乏參與互動的機會,并且存在課堂時間無法有效利用、知識容量小等問題。為了解決以上問題,改善教學課件,精煉教材內容可以達到較好的授課效果。利用圖像、聲音和動畫等多媒體手段將基本原理形象逼真地傳輸給學生,并通過網絡手段介紹國內外前沿的相關知識和原理,網絡資源作為更新最快的知識寶庫,和教學緊密結合既是教學內容改革的需要也是教學手段優化的必然。網絡資源由于表現形式多樣,如文本信息、圖像、動畫等等。教學實踐中,制作精美的網絡課件往往能很好地調動學生學習的積極性。豐富的網絡資源使學生在老師的指導下,通過個人的自主學習,徹底改變傳統教學過程中學生被動接受的狀態,學生處于積極主動的地位,因而在學習過程中獲得更多的自由和空間,有利于學生潛能的開發和發散性創作性思維的發展。這樣不僅擴大學生的知識面,而且充分利用課堂時間,在課后通過搭建網上信息交流平臺,利用電子郵件、聊天室等方式給學生留有關鍵詞,運用開放式教學手段鍛煉學生基于網絡手段查閱相關資料,激發學生自身學習,提高查詢資料、閱讀資料以及歸納總結資料等各方面的學習能力,增進師生之間的互動。
2.增加課程設計環節
一般課程設計往往安排在學期之末,即在專業課程完全講授完以后開始進行課程設計,會造成在講授理論知識時學生無法掌握這些理論知識所具有的實踐價值,同時,由于需要安排課程設計的專業課程比較多,造成課程設計的整體質量不高,并存在嚴重的抄襲現象。因此,在伺服驅動與實踐課程中引入理論教學與課程設計同步的教學思想,將課程設計穿插在理論教學的過程中,做到理論知識與實際應用的有機結合,同時提高了學生的學習積極性。
傳統的課程設計題目單一,和實際工程要求脫節,設計的標準很多都不符合工程規范,并存在雷同現象。課程設計建設的重點在于課程設計的選題和遵循相應的工程技術規范上。伺服驅動與實踐課程設計的題目以“卓越計劃”為基礎,從實際工程中提取題目,每個學生選擇不同的側重點、不同的產品型號,避免設計雷同現象。
3.教材建設
關鍵詞:電氣;自動化工程;控制;系統;發展
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.23.131
在科技迅猛發展的態勢下,電氣工程自動化控制系統成了現代工業化發展的重要指標,它在一定程度上代表了國家的發展狀況及程度,可以極為有力地推動國家和社會的進步,在社會大多數行業之中,智能化和自動化作業都離不開電氣自動化工程,隨著市場經濟規模的擴大、競爭難度的加大等因素,電氣自動化工程控制系統需要不斷創新,以標準化、安全化、專業化作為電氣自動化工程發展的方向,從而推動社會現代工業化生產向更為安全可靠、高效的方向邁進。
1 電氣自動化工程的概念及其優勢體現
電氣工程簡稱為EE,是現代高新科技中的關鍵學科之一,在電子通信技術的迅速發展背景下,以計算機網絡為核心的信息網絡時代正在來臨,電氣工程也以其發達程度成了國家科技進步的標志性象征,電氣自動化工程技術融合了智能儀器和計算機設備、熱能工程知識等先進技術,通過電氣自動化設備的控制手段,對相關參數進行檢測、分析和控制,它可以達到機組自動適應、隨時變化的效果,涵括有三大主要系統,即:測量系統;執行系統;控制系統,這些系統之中都引入了智能化設備和微處理器,可以實現自動檢測、順序控制和自動預警等功能。
電氣自動化工程控制系統的主要優勢在實踐應用中,得到突出的體現,主要表現在以下幾個方面。
1.1 精準快速的高效性能
在電氣自動化工程控制系統之中,它通過數字化系統,對設備發出操作指令,這些操作指令由于有不同的地址代碼,因而不會相互干擾和混淆,可以極為精準地進行自動控制操作,誤操作的幾率極低,相較于人工操作而言,極大地提高了準確度。同時,電氣自動化工程控制系統還可以實現良好的實時交互功能,在網絡信息的實時交互之下,可以實現相關信息數據的及時反饋,從而最大程度地保證其信息傳輸和交互的精準度。
1.2 實現了全程全時段的自動化監控
經過大量的實踐證明,電氣故障發生時段大多處于深夜或管理盲區,這些時段之內較難把控,尤其是在人工傳統管理模式之下,極易發生疏漏,造成電氣安全故障事故或問題,因而,電氣數字化自動控制系統具有傳統模式不可比擬的優勢,它在實時信息采集之后,對信息數據進行精密的分析,并將信息數據的分析結果加以反饋,形成一整套系統而完善的監控系統,在監控系統和指令系統的協同作用下,可以實現全程、全時段的自動化監控和調配。
1.3 極大地提高了安全可靠性
由于電氣工程牽涉多個設備及機械設施,由于外在環境因素和自身內部的因素,電氣工程存在一定的風險性,甚至會造成重大的事故傷亡。而電氣自動化工程控制系統則可以憑借其優良的遠程實時控制,隨時發現電氣系統中的故障問題,對于異常情況可以及時進行靈敏的反應,尤其是在高壓、強電流或變電場所等危險區域,電氣自動化工程控制技術可以最大程度上減少安全威脅,從而提高電氣工程的安全可靠性能。
2 電氣自動化工程控制系統的現實狀態
電氣自動化與行業自動化技術密不可分,在市場經濟不斷擴大的規模之下,電氣自動化技術得到了廣泛的應用,然而,與國際電氣自動化技術相比,我國的電氣自動化工程控制系統還面臨諸多的挑戰,為此,需要對當前我國電氣自動化工程控制系統的發展現狀,加以全面的分析和探討。
2.1 電氣自動化工程的分布式控制
在電氣自動化工程控制系統中,還主要是由DCS分布式控制系統所構成,它是相對于集中式控制系統而言的,在工業生產領域得到了普及性的運用,具有實時性、擴展性等優點,然而,隨著DCS分布式控制系統的普及,我們也看到它所存在的缺陷,DCS分布式控制系統仍舊采用傳統的模擬型儀表,歸屬于模擬數字的混合體系,在極在大的程度上降低了其使用的可靠性,同時由于該分布式系統缺乏統一的標準,在維修過程中的互換性較差,因而,維修成本較為昂貴,有待于進一步改進和創新。
2.2 電氣自動化工程的集中監控
電氣自動化工程在集中監控方式下,存在處理速度緩慢的缺陷和不足,這主要是由于這種集中監控手段將所有的功能置于同一個處理器之中,而且系統所有的設備都處于監控之中,這樣,監控數量就顯得庸腫,縮小了系統空間,同時,由于集中監控狀態下的聯鎖、隔離器件中的閉鎖都是采用硬接線的方式,這樣,系統中的設備就難以實施擴容運作,并在接線反復的過程中,也在無形中增加了線路故障查找的難度,使指令下的誤操作增多,導致整修電氣自動化系統的控制安全性降低。
2.3 電氣自動化控制系統的信息集成化
電氣自動化控制系統可以從信息技術和信息管理兩個方面加以體現,從信息技術的層面而言,它會在自動化設施和系統設備中進行橫向的擴展性對比,而在微電子技術不斷應用的形勢下,原先清晰的設備界定逐漸模糊,這就突顯出結構軟件及統一通訊的重要意義。從信息管理的層面而言,它是采用縱向延伸的方式,如:企業人力資源管理、財務核算管理等,這些生產數據信息都是在特定的界面之下進行操作的,顯示出動態的、縱深化的監督與控制。
3 電氣自動化工程控制系統的發展前景展望
3.1 自動化技術不斷創新
隨著OPC技術以及Windows平臺的普及性運用,未來的電氣自動化技術正在以太網和Internet技術之下,進行創新的革命,在市場需求的驅動之下,電子商務以及IT平臺都在加速電氣自動化的進程,企業為了提升自身的核心競爭力,不斷加大創新力度,不斷增強對自動化系統的研發和自主知識產權的爭取,引領電氣自動化工程系統先進化、創新化。
3.2 電氣控制系統的標準化和統一化
在電氣自動化工程控制系統中,為了增強其應用的普適性,需要對系統的統一化和標準化進行研究,要最大程度地縮短系統的維修周期,從客戶的根本性需求出發,推進系統接口的標準化和統一化,從而使系統具有良好的普適性,可以使不同企業在不同的接口條件下,實現數據信息的傳輸和交換,最大程度上實現數據信息資源的共享與利用。并且,統一化的電氣自動化工程控制系統可以將開發系統獨立于運行系統,從而最大化地發揮其效能。
3.3 增強電氣自動化系統的安全性能
電氣自動化工程控制系統要以安全為前提,在我國工業化發展進程中,電氣自動化水平的安全性能備受關注,它正在朝著安全防范技術的集成系統方向發展,更為強調和注重安全與非安全系統控制的一體化集成,并以市場實際特點為切入點,全面而深入地研究電氣自動化系統的安全與防范設計與開發。
3.4 提升電氣自動化控制系統的專業化
在未來的電氣自動化工程控制系統領域,專業人才是關鍵,這不僅包括研發人員和制造人員,還包括操作人員,要注重對新員工的技術培訓,加強電氣自動化崗位的專業技能培訓,讓他們明晰整個安裝流程,提升電氣自動化工程控制系統的專業化水平。
4 結束語
綜上所述,在我國現代化經濟迅猛發展的背景下,電氣自動化應用顯現出不可比擬的優勢,具有極為廣泛的適用性和寬闊的專業性,并且隨著各種新技術、新理論的研究和應用,在極大程度上推進了電氣自動化工程的應用水平,使我國的電氣自動化控制不斷向縱深方向發展,呈現出創新化、標準化、安全化、專業化的發展趨勢,更好地應用于社會各個行業之中,為社會創造更多的價值。
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產學研用協同創新人才培養培養模式是一種以市場和用戶需求為導向,有效促進企業、高校、科研院所與用戶四者之間在各方面的深度合作,有效促進新型實踐教學體系的構建,有效推進學生的工程能力、創新能力和綜合素質的培養的教育形式。而電氣工程專業作為與企業聯系比較緊密的專業,更應通過校企深度合作,改革現有的教育模式,形成高校教育特色,促進校企雙方協同發展,進一步推動區域經濟和社會的快速穩定可持續發展,來打造一種新型的高等教育辦學模式。
[關鍵詞]
電氣工程專業;產學研用協同效應;創新應用型人才培養;校企深度合作;路徑
一、引言
隨著我國電氣裝備行業的發展,電纜、電機、變壓器的研究與生產的重要性越來越顯現出來,企業對電氣工程類技術人才的需求迅速增長,同時也對人才的綜合質量和培養方式提出了新的要求。因而,深化教育改革,實施素質教育,培養實用創新型人才已成為21世紀的新要求[1-3]?!秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》指出,科研水平的提升、高校人才培養質量的提高、社會服務能力的增強、結構的優化、特色辦學是高等學校的辦學宗旨[4]。而實現高等教育質量的全面提高,必須不斷地對人才培養模式進行改革與實踐。2011年在清華大學慶祝建校100周年大會上,同志提出,要把實現創新驅動發展作為戰略選擇。為了實現這一偉大的目標,高等院校應全面提高教育教學質量,大力增強科研能力,在“提升原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新能力”的同時,“積極推動協同創新,鼓勵高校同科研機構、企業開展深度合作,建立協同創新的戰略聯盟”。這一重要講話從國家戰略發展的高度對高校協同創新的機制體制改革提出了明確的規劃[5]。而產學研用協同創新人才培養模式則是讓產、學、研、用分別從生產、教育、科研和需求的角度出發指導人才培養模式,有效地改變原有師資隊伍的素質結構,真正實現理論與實踐的有機結合,同時將生產、科研中出現的新技術、新成果及社會經濟發展的前沿和熱點問題納入到人才培養計劃中的人才培養模式。它可使學生更多認識到學科發展的前沿態勢,并形成有的知識體系,學以致用,實踐創新,為將來畢業在用人單位開展更高層次的開發與創新打下堅實的基礎。現階段的人才培養模式雖已為電氣行業培養出了能在一定程度上滿足社會需求的人才,但面臨科學技術快速發展和更新換代快的現狀,目前的人才培養模式不利于人才培養質量的提高。特別是現在部分課程教學內容重復陳舊,不能較好地體現最新學科發展趨勢,教學方式也不能與企業實際相接軌,更嚴重是實驗教學方面,基本上是圍繞本課程知識的驗證性實驗,欠缺具有實用價值的設計性實驗,導致學生工程實踐能力的培養,不能較好的滿足企業和行業的要求。隨著教學改革研究的深入,發現在確保專業發展所需要的基礎理論和系統知識的前提下,實現人才培養模式改進,更好地適應行業發展對電氣工程人才的需求,成為電氣工程專業人才培養所遇到的重要問題。
二、人才培養模式研究現狀
人才培養是高等學校的職責和使命,從國家到高校再到教師,都非常重視,但由于我國教育體制的特殊性,有些客觀因素限制了高等院校創新人才的培養。我國廣大的學者從上世紀90年代初開展人才培養模式的研究,許多優秀的研究成果已經呈現,但仍然有一些重要的問題需要深入研究[6-8]。首先,人才培養模式研究脫離實踐。目前有些以培養應用型人才為目標的地方應用型大學和以培養精英人才為目標的研究型大學的人才培養模式竟然具有很高的一致性,令人深感困惑和不解。究其原因可能有兩種:一是部分院校將人才培養模式僅作為一種理論,而流于形式,并不用其來指導人才培養;二是部分高校完全脫離自身的特點和優勢,盲目照搬有些優秀高等學校的人才培養模式,在不同教育理念的指引下,形成自身優勢和特色不突出的人才培養方式。再由于全國高校本身占有的資源、地域條件等都不相同,生搬硬套某種培養模式對于高等學校人才的培養是不利的。其次,對人才培養模式的構成要素認識不全面。目前的研究對人才培養模式構成要素的觀點不統一,但一些關鍵性的要素還是具有較高的一致性,如培養目標、教學方法和手段、教學管理與評價等。然而,現階段人才培養模式的構成要素常常僅以學校作為主體,忽視了學校與企業與社會的交互作用。校企合作培養是目前最大限度發揮實踐教學的人才培養模式,高等學校和企業共同參與培養學生,初步提高學生的綜合素質。而產學研合作相比校企合作培養,引入科研院所參與人才培養,實現產學研深度合作,充分發揮學校、企業和科研院所的不同教育環境和資源,并充分發揮產學研三方在人才培養方面的各自優勢,實現教育資源的有機融合。特別是產學研用聯合實踐教學體系的構建,將校企研用四方力量深度融合,共同構建實踐教學體系。在實踐教學體系構建時,學校充分考慮企業實踐資源,將其與學校實踐資源有機結合,建立以校內實踐資源為主的校內實踐教學平臺和以企業實訓基地為依托的校外實踐教學中心。目前較突出的問題是在現有人才培養模式下大學生的工程創新能力明顯不足,表現在:①創新意識和自信心缺失,不能較好利用高校現有教育條件。有研究表明大學生的創新意識可以定義為是否能無意識或有意識地自發地進行實踐活動,并呈現很高的自覺創新性。我國部分高校的人才培養模式一方面缺乏必要的創新啟蒙和傳統創新文化的教育,另一方面應試教育的無效引導和啟發的影響,使得培養出來的學生大多缺乏個性和自信心,冒險精神薄弱,創新意識淡薄并缺少主動創新精神。②創新性思維欠缺。教學理念落后、創新性教學方法缺乏和現在的人才培養模式與市場需求脫離,使得我國部分在校生養成了跟隨性和依賴性的學習習慣,養成了單一的或直線式的呆板片面性思維方式。③創新技能弱,創新性研究成果少。由于受學校教學設施不足和高考擴招的雙重影響,學生理論實踐的的平均機會不多,大學生的科研參與度明顯不足,嚴重影響了高等院校學生提高創新技能和獲取創新性研究成果。通過采取課堂教學、實驗教學和企業研究課題相結合方式進行探索,做到“學思結合、知行合一、因材施教”,“校內實踐基地與校外實習基地相結合[9]”;并把培養創新精神和實踐能力納入人才培養模式的重要環節,充分發揮企業需要的科研引領作用、企業資源的教育實踐作用,將其與高校的創新與實驗實踐資源有機結合起來,探索有效的創新實踐人才培養模式,來培養適應我國經濟和科學技術發展需要的、具有國際競爭力的創新實用型電氣裝備制造業人才,同時對同類院校電氣工程人才培養模式的改革具有一定的示范作用。
三、研究路徑
在確保電氣工程專業學生基礎理論和知識學習的前提下,從緊跟科技發展和社會需求出發,融合高等院校與企業和研究機構的優勢,堅持“理論和實踐相結合、教學和科研相結合、校企合作培養”的產學研用協同創新人才培養宗旨,調整優化人才培養過程、教學內容和方法,建立適合電氣工程的產學研用協同創新人才培養模式,并為相關院校和專業人才培養模式的研究提供參考和理論與實踐支持,從以下五個方面開展研究工作:(1)高等院校的理論課教學是產學研用協同創新人才培養模式的基礎,強化和整合電氣工程相關基礎理論知識的講授,開設產學研用合作教育的教學課程,突出學生實踐教學的主導地位,確保電氣工程及其自動化專業學生具備完整且創新的理論知識。(2)完善產學研用深度合作的創新型實踐教學體系,建立起“科技創新活動—課題研究—畢業設計”為主線的校企聯動實踐基地,嘗試畢業設計“雙導師制”模式,完善畢業設計管理、監控體系;改革實驗教學,鼓勵學生開展設計性和研究探索性實驗,構建校內實踐教學體系;加強創業課程體系建設,培養學生創業能力。(3)教學和科研相融合,注重科研訓練,采取“工-讀結合”“研-讀結合”的途徑,將系統的科研能力培養和訓練應用大學一年級有潛質的學生,建立科研與人才培養模式互動機制,充分利用合作企業的工程技術資源、研究開發平臺,促進學生創新能力的提高;(4)校企深度合作,建立穩定的企業實訓基地,構建校外實踐教學中心,企業參與人才培養過程,實行“訂單式”培養與“A+B”培養等多樣化培養模式,增強學生的實踐能力和社會適應能力,促進學生素質的全面發展;(5)認真分析總結該人才培養模式,積極發揮各協同主體(如高校、企業、科研院所等)的自身優勢,促進高等院校的理論教學,完善產學研用四方協同創新環境的人才培養模式。產學研用四方協同創新人才培養模式的研究路線如圖1所示。通過結合專業優勢,與知名電氣裝備制造企業展開積極合作,優化整合校企資源,積極探索關于電氣工程產學研用協同創新人才培養模式等相關問題??梢詫崿F:①探索找到“互惠”的利益結合點,有效推進校企深度合作。有效挖掘企業技術人才資源,以專題講座的形式進入大學課堂,將企業需求和先進技術盡早地展示給學生,幫學生們樹立目標。②充分利用企業資源,構建由高校校內的實踐教學平臺和產研用的實踐教學中心組成的電氣工程專業實踐與教學相互配合相互促進的人才培養體系。嘗試畢業設計與指導教師的科研項目相結合,與電氣工程類企業需求相結合,實現畢業設計的“模式創新”。③建立適合電氣工程專業的產學研用協同創新人才培養模式,并可為相關院校的相關研究提供參考和理論實踐支持。緊跟科技發展和抓住科技人才需求,融合高等院校、企業和研究機構的優勢,堅持“理論和實踐相結合、教學和科研相結合、校企合作培養”的人才培養宗旨,調整優化人才培養過程、教學內容和方法,培養創新型實用型人才。
四、結語
在已有研究成果的基礎上,結合學校電氣工程專業的自身優勢,積極開展與知名制造業企業深度合作,探索電氣工程人才培養模式等相關問題,改革現行的人才培養模式,優化整合校企資源,建立產學研用協同創新人才培養模式。發揮實踐即是內容最豐富的教科書,又是實現工程創新最重要的源泉的積極作用,同時強化實踐育人的意識,合理完善實踐教學體系,更要順應國家“2011計劃”的要求,結合高校實際成立協同創新中心,加大實踐教學改革的投入,有效利用企業和科研院所優勢,來改進人才培養的模式。因此,高等院校如何實現與企業、科研院所和用戶的深度合作,有效利用其優勢資源構建產學研聯合實踐教學體系,是適應新形勢下人才培養所面臨的重要問題。
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