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关键词:电力电子技术;教学研究;教案;第一堂课
作者简介:汤赐(1978-),男,湖南湘潭人,长沙理工大学电气与信息工程学院,讲师。(湖南 长沙 410114)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0042-03
电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,其应用范围非常广泛,涉及一般工业、交通运输、电力系统、通信网络、计算机、新能源发电等。“电力电子技术”已成为本科教学阶段的专业基础课程,[1]地位十分重要。然而由于课程难,内容多,课时少,所以上好“电力电子技术”是一件具有挑战性的工作。教案的制作和使用有助于应对这一挑战。
很多非师范院校出身的大学教师都没有写过教案,只写过讲稿,笔者也一样。直到拜读北京理工大学龚绍文教授所著《大学青年教师教学入门:大学施教学初步》,[2]才正式接触大学讲课的教案。读完深受启发,对自己所授课程也尝试着写教案,并应用于实际教学,取得了较好的教学效果。下面对如何做好“电力电子技术”教案谈谈自己的一些认识和体会。
一、“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构
“电力电子技术”教案是教师为某次课的宏观指导思想和具体课堂进程而设计的教学方案,用来保证课堂教学质量达到规定要求。
一般来说,一次“电力电子技术”课的教案由两大部分组成:概述和教学进程。概述主要用于阐释教师对本次课的基本认识和实施教学的指导思想,涉及授课对象及其特点(重点是学生的专业特色、就业去向、已有的知识基础和学习能力)、题目或主题、教学目的、重点和难点、讲授方法和教学手段等。[3]教学进程则负责具体组织教学步骤,用以落实概述中的基本分析和指导思想,通常按授课时序写明每个教学段落的教学要求、教学内容、表达方式和时间分配等细节。
二、“电力电子技术”教案优劣的评判标准
由于“电力电子技术”教案制作和使用的目的是为了保证课堂教学的效果,因此教案的基本结构及其具体内容能否真正实现该目的才是评判优劣的标准。一份较好的“电力电子技术”教案应该具备六个特征。
1.教学目的明确
不论是向学生传播电力电子技术知识,还是培养他们的思想品质,都是孕育在具体教学内容的传授之中,因而在制作教案时,要把每次课的教学目的具体化、明确化,并通过教学内容这一载体反映出来。
2.教学内容充实
首先,要保证包含了“电力电子技术”课程最基本、最重要和最核心的教学内容;其次,应适当介绍与上述教学内容有关的最新进展,拓宽学生知识面;最后,可尝试结合自己的科研经历,讲出对上述教学内容实际运用的切身体会。
3.教学重点突出
依据“电力电子技术”课程的基本要求和教学大纲,确定每次课拟向学生介绍的重要知识点或需要培养的重要能力。值得指出的是,随着电力电子技术的发展,特别是电力电子器件的发展,“电力电子技术”课程的教学重点是会发生变化的,因而不应把课程的重点看成是固定不变,年年如此的。[4]例如,西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第4版)[1]实现了以基于晶闸管的电路为主体内容,向以采用全控型器件的电路为主体内容的转移,充分反映了电力电子技术学科的新进展,因此,在教学时,要重点介绍基于全控型器件的电路以及控制这些电路的PWM技术。
4.教学方法得当
教学方法是多种多样的,包括讲授法、谈话法、讨论法、直观教学法、准直观法、边讲边练法、单元教学法、发现教学法、程序教学法、案例教学法、暗示教学法等,[2]上述方法都有各自的优势和不足,适用于不同的场合,因此,不应盲目肯定或否定一种方法,而应结合教学模式、教学手段和教学设备加以综合使用。对于“电力电子技术”这门课程而言,笔者非常信赖案例教学法——通过演示MATLAB/Simulink模型搭建与仿真分析来传授学生点石成金的“金手指”。
5.教学手段多样
语言表达(包括肢体语言)和黑板板书、多媒体屏幕显示、实验演示等是帮助教师阐述教学内容和讲解思路的两类重要教学手段。前者作用于学生的听觉,后者则作用于学生的视觉,二者形成合力,共同保证课程的教学效果。
6.教学进程合理
根据“电力电子技术”学科的发展、自己的理解和听课学生的实际情况,对教材中的内容进行消化、整理和布局,反映在教案上,就是如何给每次课的讲授内容分段并确定它们的讲授顺序。
三、“电力电子技术”教案制作的准备工作
为了制作一份能够体现出教学目的明确、教学内容充实、教学重点突出、教学方法得当、教学手段多样和教学进程合理等诸多特征的教案,需要完成以下三个方面的准备工作。
首先是要做好整体性备课工作。整体性备课是对“电力电子技术”课程的全面准备,是教师能否讲好这门课程的最关键的一步。只有对“电力电子技术”课程有了整体上的把握,对教学内容已经做到了融会贯通,才能在具体讲授每次课时有一个全局的高度、有一种俯视的自信,才能清晰流畅、举重若轻讲授课程,犹如庖丁解牛,游刃有余。
其次是要做好每次课的备课工作。整体性备课是非常重要的,但课还得一次课一次课的讲。事实上,只有每一次课都讲好了,整体性的把握才能落到实处,因此,在每一次讲课之前也要备好课,具体来说:要根据教学安排表明确本次课所讲授内容的大题目,确立教学目的,选择具体内容及讲授重点;根据教学的具体内容确定教学模式,例如,课堂讲授、实验或讨论等;要把教学内容组织成一次讲授式或议论式或谈话式的文稿,应服从并服务于主题,把各部分内容按起始段、中间段到结尾段的顺序安排组织好;选择合适的教学方法和教学手段;写出一份教案来,准备在课堂中使用。
最后是要多向有丰富授课经验的老师请教,尤其是要多听他们的授课,并及时写下自己听课后的体会,融入到自己的授课中去。多听(听人授课)、多讲(自己授课);再带着问题去听,带着体会去讲……完成几个循环往复的提高过程。
四、“电力电子技术”教案示例
为了更直观地说明笔者上述认识和体会,本节给出了“电力电子技术”绪论课的教案实例以供参考。
1.概述
课程名称:电力电子技术
本课内容:绪论
授课单位:电气与信息工程系
授课对象:D电气工程06-4,5,6
授课时间:90分钟
(1)教学目的。通过对“‘电力电子技术’课程及电力电子技术的地位与作用是什么?什么是电力电子技术?它的发展经历了哪些阶段?目前主要应用在哪些领域?”等问题的初步说明,使学生们对电力电子技术有一个宏观意义上的了解。
(2)教学意义。“电力电子技术”作为电力系统及其自动化专业的选修课,理论性较强,比较难学。考虑到本科生都有一定的自学能力,加之内容多、学时少,这就不可能讲授过细。“绪论”可以为学生们从课程整体内容上把握“电力电子技术”的实质问题提供帮助。
(3)教学重点。“电力电子技术”课程及电力电子技术的地位与作用;电力电子技术与电子学、电气工程、控制理论三者的关系;电力电子技术目前主要应用的领域(结合授课对象所学专业的特点及需要)。
(4)教学难点。无。
(5)教学方法。课堂讲授,给出主要内容。
(6)教学安排。先简单进行自我介绍,再引出本次课的主要内容:
回顾学生已学课程,提出问题:各门课程如何衔接并构成整体?“自动控制原理”中的理论如何运用,并实现对交流电动机的控制?
在介绍“什么是电力电子技术?”时,要重点介绍它与电子学、电气工程、控制理论三者的关系。
在介绍“电力电子技术的发展经历了哪些阶段?”时,要扣住电力电子器件的发展史这条主线。
在介绍“电力电子技术目前主要应用在哪些领域?”时,要针对授课对象的专业特点与需要,重点介绍电力电子技术在交直流电机调速、交直流电力机车、电力系统FACTS和HVDC、太阳能和风能发电、电动汽车、超导储能、不间断电源、开关电源中的应用,并注意衔接好电气工程与电子学、控制理论之间的关系。
(7)教学手段。以口授为主,一定量板书。
2.教学进程(见表1)
五、结束语
教学效果和学生的收获是教学研究的出发点和落脚点。由于课程难,内容多,课时少,所以笔者对如何制作并使用教案来上好“电力电子技术”课程谈了谈自己的认识和体会,涉及“电力电子技术”教案制作和使用的目的及其结构,优劣评判标准,以及需要完成的准备工作等方面,并给出了一个具体的教案示例,希望能起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].第4版.北京:机械工业出版社,2000.
[2]龚绍文.大学青年教师教学入门——大学施教学初步[M].北京:北京理工大学出版社,2006.
1.电机电器及其控制技术
(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。
2.电力系统及其自动化技术
(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。
二、改革教学方法,创新互动式教学模式
1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣
在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。
2.加强课堂互动,调动学生积极性
为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。
3.推行专题报告,活跃课堂气氛
采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。
三、结束语
【关键词】电子信息技术 电力自动化 运用
1 分析电力自动化系统
变电、配电、输电和发电等环节一同构成了电力系统。一般把变压器、开关、输电线路和发电机等有关设备视为电力系统一次设备。为了将电力生产的经济效益提升、保证电力一次设备稳定安全的运行,对一次设备就应该进行在线保护、调度控制和测控等。在电力系统里面,还具有电力系统的二次设备,它主要包括:通信设施、计算机系统、计算机监控系统、保护系统、测控系统等。电力自动化系统的很多技术内容都被包含于其中。按照电子信息技术和电力系统运行相结合的技术特征,可以从多个方面来理解和认识电力自动化系统。
2 电子信息技术在电力自动化系统中的应用
2.1 在发电厂中应用
现阶段,在发电厂综合自动化控制系统中,较为广泛的应用了分散控制系统,并且,在开关柜中就地安装了测控装置与保护装置,利用现场总线进行连接,通过信管理机与后台机连接。此系统通常利用多个计算机对多个控制回路进行控制,并且利用通信将控制参数与控制站的现场信号向操作员站的CRT和控制站中传递。在发电厂中应用DCS技术,能够大大的提升其工作效率,尤其是计算机软件组态技术、通信技术与硬件技术所构成的技术,在数字技术的推动下,令前期电站里面比较孤立的控制系统构成了监控参数统一、子系统信号紧密联系、控制功能分散的整体。
2.2 在电网调度中的应用
在确保电网调度稳定、安全运行等方面,电网调度自动化控制系统在其中发挥着重要的作用,而且,对电能的有效分配问题就可以有效的予以解决。将电子信息技术应用到电网调度自动化中,可以实时的监控整个电网的电量分配与电网运行状况,如此一来,能够确保工作者有效快速的掌控电网,保证其稳定、高效、安全的运行。并且,近年来,随着技术的发展,也在不断的推动我国电力自动化系统的进步,高能行的电网调度自动化,令电力系统更加经济实用、更加安全可靠。其次,在该自动化系统中,电力系统在线监测功能与数据采集功能的地位也非常大。现阶段,可以按五级划分电网调度自动化技术,该系统不但可以科学有效的调控电量,同时,可以有效的处理其中所出现的事故。图1是它基本的工作原理。
2.3 在配电网中的应用
通过自动化控制技术、计算机技术、高性能配电装置、通信技术、电子技术等一同构成了配电网自动化系统,在线或者离线智能化控制整个配电网,确保始终能够在可靠、经济、高效、优质、安全的状态下运行配电网,其中配电变压器、架空线路和电缆等为配电网中的主要设备,在电网中,其发护着关键性作用。长期以来,在操作配电网时,只可以利用简单的人工方法来实现。随着技术的不断进步,在配电网中大量的接入了分布式电源,从而在某种程度上冲击了传统配电网的保护,主要对保护的灵活性、选择性和可靠性带来影响。
其中,信息分析、配网分析、自动制图、设备给?馈线自动化等是配网自动化技术的主要内容,通过应用数据库、智能化终端和统一化的后台管理技术,在电子信息技术的基础上,能够自动化的进行配网,确保电能的作用在其中更高的被发挥出来。
3 技术的未来发展趋势分析
(1)将电子器件、远程通讯和危机等应用于控制手段中,今后随着技术的不断演变,我们的工作就会更加轻便、简单,也会大量的普及这种操作,因此,在电子信息技术的基础上,使得我国电力系统自动化控制技术向着更好的方向发展。
(2)通过以提升运行稳定、经济、安全为目的的服务、管理自动化拓展。在计算机技术不断发展的背景下,在电力系统中可以实现通讯、控制、电力装备和计算机的完美融合,实现操作的简单化与功能的一体化,并且,应该不断地发展起内涵外延。在如此快速的背景下发展电力系统,因此,其必然有着更为广泛的设计范围,对于其中的一些细节也与应该认真、细致的进行分析与考虑,不断的丰富其功能性,确保实现人性化的操作。
(3)向着智能化的方向转变控制策略。它的智能化程度会逐步加深,能够跟着人们的想法去转变,并且,确保我们所的各个命令都能够有效的被它所掌握,而且,有着较高的执行效率,从而在较小的范围内控制失误率。
4 结语
在我国电力自动化系统中,电子信息技术为其中一个主要的发展方向。在电力系统中,只要将电子信息技术应用进去,都能够进一步提升电力系统的发展空间。通过在电力自动化控制系统中应用电子信息技术,可以更好的满足人们日益增长的电力需求。
参考文献
[1]俞晓锋.电力自动化安全管理研究[J].科技致富向导,2010(22):569-571.
[2]焦邵华,鲍喜,秦立军.配电自动化的现在与未来[J].云南电力技术,2008(03):896-897.
[3]刘高明.电力系统自动化中计算机技术的应用[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2011(08):332-335.
作者简介
王丰(1985-),男,北京市人。硕士研究生学历。现为北京航天飞行器研究所工程师。研究方向为电子信息技术、信号与信息处理。
关键词:电力电子技术;教材;工程实践
作者简介:田海(1968-),男,北京人,内蒙古科技大学信息工程学院,副教授;崔桂梅(1963-),女,内蒙古包头人,内蒙古科技大学信息工程学院,教授。(内蒙古 包头 014010)
基金项目:本文系2011年内蒙古科技大学教材建设基金(项目编号:2011-2)资助的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0079-02
内蒙古科技大学的前身(包头钢铁学院)是隶属原冶金工业部的部属高等院校,随着国家行政管理体制的调整,1998年原冶金工业部的所属院校改为由中央和地方共建,逐步过渡到地方管理,2003年本校更名为内蒙古科技大学,成为地方建设的高等院校。由于历史的原因,本校许多专业目前还具有较明显的行业背景特征,绝大多数毕业生要到冶金系统的相关企业从事生产、管理和设计等具体的技术工作。因此,在本校新版的自动化专业学生培养方案中,将学生定位于培养成“工程实施型人才”,要求毕业生能够很快适应和胜任工作岗位,具有较强的工程实施能力。[1]经过多年的不懈努力,本校自动化专业建设取得了骄人的成绩,于2008年被评为“国家特色专业”、2012被评为教育部“卓越工程师教育培养计划”实施专业、2005被评为“品牌专业”,自动化专业教师团队2010年被评为“优秀教师团队”,本校2012年被评为15个国家级就业先进高校之一,尤其是自动化专业毕业生一次就业率连续十年保持在95%以上,受到用人单位的普遍欢迎。
一、教材改革的背景
在自动化专业“电力电子技术”课程建设过程中,随着教学改革不断向纵深方向推进,通过课题组深入分析和研究后发现,目前国内采用主流的“电力电子技术”教材及多年来本校采用的“电力电子技术”教材已不能满足新版自动化专业人才培养方案的培养要求。课程建设是专业建设的基础,教材建设又是课程建设的核心。结合本校办学定位和目标,重新编写适合培养“工程实施型人才”的“电力电子技术”教材十分必要,对于提高学生的实践能力和创新精神具有重要的意义。此时正值国家教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会组织编写“十二五”国家级规划教材。根据高等教育改革和国家建设的需要,当前国内大部分普通高等院校将人才培养方案定位于培养工程应用型人才,教育部有关专家普遍认为目前“电力电子技术”教材已不能适应当前的需要,组织编写出版一本针对培养“工程实施型人才”的“电力电子技术”教材十分迫切。本校“电力电子技术”教材编写组凭借对该教材的深入研究积累,以及对编写教材的特色、定位及创新点等方面的综合优势分析,通过与国内多所大学激烈的竞争和教育部相关专家组织的严格评审,最终获得了该国家级“十二五”规划教材的编写任务。
二、目前国内“电力电子技术”教材的对比分析
通过本校组织的“电力电子技术”教材编写组成员前期深入调研后发现,目前国内本科院校自动化专业主要采用的同类教材有二十余种,主流教材的情况汇总如下:
由机械工业出版社出版的王兆安主编的《电力电子技术》(2000年已出第4版)。该教材的特点:结构科学、合理,体系较完整,系统性强,理论分析较为全面,体现了当时电力电子技术的概貌,适合于课堂教学。该教材成为国家“九五”重点教材,是国内工科本科院校的“电力电子技术”经典范例教材,目前国内仍有百余所高校采用该教材。该教材的不足之处是由于技术自身发展的原因,部分内容在当前显得较为陈旧,电力电子新技术的内容不全面,再有,关于培养学生实践能力和创新精神的内容严重不足。
由高等教育出版社出版的陈坚主编的《电力电子学》(2004年已出2版),该教材的特点:层次分明,结构科学合理,主要内容地推证和分析比较详细和全面,便于读者进行自学,成为普通高等教育国家级“十五”规划教材,受到相关专业研究生和国内重点大学相关本科专业学生的欢迎。该教材的缺点是理论分析过于深化,与实践工程应用有些脱节,不适用于工科相关本科专业的教学,更不适用于“工程实施型人才”的培养。
丁道宏主编的《电力电子技术》(航空工业出版社,1999年),以及赵良炳主编的《现代电力电子技术基础》(清华大学出版社,1996年),也是经典教材,也受到众多高校的欢迎。另外贺益康、潘再平主编的《电力电子技术》(科学出版社,2004年)和莫正康主编的《电力电子应用技术》(机械工业出版社,2003年第3版),还有徐德鸿主编的《电力电子应用技术》(科学出版社,2006年第1版),上述教材的特色是尽量照顾到行业特点和实用性,但新技术应用的案例显得不足,与实践教学环节的联系不够紧密,关于培养学生实践能力和创新精神的内容偏少。
三、目前“电力电子技术”教材存在的主要问题
以本校自动化专业培养“工程实施型人才”为目标,结合多年课程实践教学的经验积累,对目前国内院校主要采用的“电力电子技术”教材进行深入的研究,主要存在的问题概括为以下几点:
以往教材内容与现行的实践教学环节脱节严重,存在实践教学与理论教学联系不够紧密的现象。严重偏离本校自动化专业制定的“工程实施型人才”的总体培养目标,有关培养学生提高实践能力和创新素养的内容偏少或严重不足。
“电力电子技术”是一门仍在不断更新和成长中的实用技术课程。由于电力电子技术自身发展较快,编写教材时,当时技术发展的水平有限,上述教材中新知识点介绍严重不足,不能全面介绍电力电子技术当前发展的先进水平。
以往的教材与相关课程的内容衔接不紧密,使自动化专业整体教学的系统性和连续性较差。尤其与运动控制系统课程的教学内容有重叠、断点的现象。重复的内容加重了学生的学习负担,浪费了宝贵的教学时间;衔接上有断点的内容形成许多知识点的“信息孤岛”现象,不利于学生对整个专业知识系统性的理解和学习。[2]
目前,电力电子技术与其相关技术呈现出相互交叉和相互融合发展的新局面,产生了许多新技术应用领域。由于当时新技术的实际应用不够成熟和广泛,以往的教材中有关新技术工程应用内容不足,缺少新技术工程应用实例,尤其是电力电子技术在绿色环保、节能等方面的应用案例严重不足。过多的理论教学不结合先进的实际应用,使学生在学习过程中感觉不到该门课程的价值,不能很好地激发学生的学习热情。
四、本教材的特色及创新点
本校在借鉴以往该类教材优点的基础上,紧密结合本校自动化专业的人才培养方案,将毕业生培养目标定位于“工程实施型人才”。本教材在保证知识先进性和系统性的同时,将着重培养和提高学生的工程实践能力和创新能力的理念贯穿于整个教材内容中。
1.对教材内容进行整合和优化
结合培养目标,在每一章内容编写上都要认真地贯彻优化理论教学内容的理念,坚持以实践教学内容为主导思想。针对工程实施型人才需要掌握知识的特点,在保持理论知识系统性和完整性的前提下,对过于深入的理论教学内容进行弱化整合,对于偏离当前电力电子技术主流技术的理论进行适当的删减。教材内容加强了与实践教学环节的联系,对原有实验内容进行筛选、综合和补充,减少验证性实验,开出综合性和设计性实验,在此基础上,开出一些有助于培养学生工程实践能力和创新素养的实训项目。[3]
2.加强教材的先进性和工程应用性,激发学生的学习热情
为突出工程应用,本教材以“器件-电路-工程应用”为主线,在补充和完善新知识的同时,重点增加介绍新技术工程应用的内容。在各章中都增加了与该部分理论紧密相关的工程应用案例,尤其增加电力电子新技术在节能、绿色环保等方面的成功应用案例。让学生深切体会到该项技术的有用性。兴趣是最好的老师,学生实际能看到该门课程有价值的工程应用案例和广阔的前景,在加深对理论知识理解的同时,必将激发对该门课程的学习热情和主动性。
3.解决与相关课程的内容衔接不好的问题,完善整体专业教学内容的连续性
重复的教学内容加重了师生的负担,浪费了课堂的教学时间;衔接上有断点的内容形成许多知识点的“信息孤岛”现象,不利于学生对整个专业知识系统性的理解和学习。本教材较好地解决了与相关课程的衔接,尤其解决了以往教材与运动控制系统相关课程在内容上存在重复和断点的情况,使整体自动化专业的教学在教材内容上形成一个连续、完整的体系。
4.写作风格通俗易懂,可读性好
一般的专业教材习惯于大量的深奥理论的堆砌和抽象的长篇论述,容易使读者产生为难和反感的情绪,不利于知识的吸收和消化。为此在全书的写作风格上力求浅显易懂。例如,在阐述一个抽象基本原理之前,首先从该原理在日常生活中的小应用或大家熟知的工程应用讲起,引起读者的兴趣,文字描述贴近人们的日常生活,迅速拉近与学生的距离,消除隔阂和为难情绪,然后再逐层深入触及原理核心内容。由浅入深、通俗易懂的写作风格在学生学习过程中会起到引人入胜的奇特效果。[4]
五、结束语
该教材在保证知识先进性和系统性的同时,着重将提高学生的工程实践能力和创新能力的理念贯穿于整个教材。在内容安排上,合理地对理论教学内容进行弱化整定,增加实践性的教学内容,突出工程应用性和实用性,增加对新技术在新领域中的工程应用的介绍。目前,该教材已通过了教育部委托专家的审阅,正在样书的校对过程中,近期由高等教育出版社出版。
参考文献:
[1]崔桂梅,贾玉瑛.自动化专业应用型人才培养模式的改革和实践[J].实验室研究与探索,2009,28(11).
[2]孙根年.课程体系优化的系统观及系统方法[J].系统工程理论与实践,2002,(6):139-144.
关键词:电力特色;信息人才;培养模式
作者简介:汤乃云(1976-),女,江苏盐城人,上海电力学院电子科学与技术系,副教授。(上海 200433)
基金项目:本文系上海自然科学基金(项目编号:B10ZR1412400)、上海市科技创新行动计划地方院校能力建设项目(项目编号:10110502200)资助的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)26-0018-02
信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力,是推动社会变革的重要力量。信息技术的发展,促进了现代科学技术与产业结构的调整。信息技术已经成为了现代电力工业的技术支持。在信息技术的快速发展和推动下,现代电力系统的运行、控制与管理等各方面都发生了根本性的变化。[1-3]行行离不开电、处处是信息的社会以及现代电力技术的发展需求对电力背景下信息人才的培养提出了新的要求。[4-6]为此,我们根据具有电力背景与应用技能人才培养的理念,开展了新形势下电力高校信息类专业人才培养模式的探索,坚持“以基本素质和应用技能培养”为主线,服务于区域经济建设和电力工业发展,理论与实践结合,信息与电力结合,技术与应用结合,强调学生的能力,突出电力特色,提升人才培养质量。
一、“四个一”工程的实施
在具有电力特色的信息类人才培养模式的改革和探索中,为了提高学生的工程能力及创新能力,同时注重信息技术和电力特色的结合,我们按照信息类人才培养目标和要求,开展了“四个一”工程,即一个特色培养计划,一套实践教学体系,一组丰富的科创与社团活动,一条电力特色的产学研教育之路。
1.制订一个具有电力特色的培养计划
培养计划是学校按照培养目标制定的指导教与学活动的规范性文件,它体现了社会对某一种专门人才培养规格的基本要求,是学校组织和管理教学工作的主要依据。作为具有电力行业背景的高校,如何满足现代电力的发展对信息人才的要求,科学地制订培养计划,在培养计划中突出电力特色成为关键。作为具有电力行业背景的高校,上海电力学院(以下简称“我校”)信息类专业坚持“行业为背景、注重实践、培养能力”的培养理念,以“信息与电力结合,以信息为本,电力应用”为特色,制订了一套具有特色的培养计划。如图1所示,我校信息类学科在四年的本科教育中,分四阶段有贯通递进地开设相关的电力知识教学。在这四阶段的相关教学中,有电力科技展示馆的参观,电路及电工理学习及电厂的认识学习,使得学生通过信息学科基础课程如电子电路及电工理论等相关知识的学习,来掌握信息科学在智能电网中的应用。同时,通过开设相关的专业选修课程,如“电力电子技术”等(此课程是电力学、电子学和控制理论三个学科的相关交叉知识,主要内容包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置等),培养学生掌握相关电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术在电力装置及电力系统中的应用,并可直接从事相关工作。
通过这一特色培养计划,我校信息类专业学生除了掌握信息领域中电子技术、计算机技术、信息技术、自动化技术等内容,还掌握了电工学科中关于电的生产、传输、变换、使用等内容,因而真正实现了信息与电力结合、以信息为本、服务电力应用的目标,满足现代电力工业对人才培养的更高要求。不仅提高了学生的就业率,而且保证了毕业生能尽快适应工作并成为技术骨干,使学校无愧于电力工程师摇篮的美誉。
2.开展一套有效的实践教学体系
实践教学是培养学生实践能力的关键环节。几年来,学校不断强化实践教学环节、完善实践教学体系。在实践教学体系中,构建了“实验、技能、实习、设计、综合”五个模块,通过课内实验、独立实验、课程设计、学生科创及毕业设计等教学环节,立体推进实践教学,培养学生的实践能力和创新能力。这些实践教学环节均在学院的统一的实验教学平台上开展。这个实验教学平台的建设以资源的集成、共享、开放为原则,以培养学生基本实践技能为核心,拓展实践和创新能力。围绕这个定位,实验教学中心以社会需求为导向,创建了信息类人才实践教学体系实验平台,下设信息技术实验平台、电力应用实验平台、实践与创新应用平台三层次,具体如图2所示。
信息技术实验平台面向信息类专业的实验教学,通过实验教学和技能培养,使学生掌握专业知识,提高实验技能。电力应用型平台通过开展专业实习和设计,结合电力行业背景开展满足电力特色信息专业的实验教学,使实践教学具备鲜明的行业特色。如在电力系统展示馆对学生进行电力系统模型及工作原理进行认知实践,通过电力系统通信网络实践培养学生将通信技术应用在电力系统中,增加信息类人才服务电力行业的专业技能等。实践创新平台以大学生创新实验基地为主,通过工程项目的综合性训练和科技创新活动,培养学生的综合应用能力,积极引导学生参加各类信息类科技项目比赛,并让部分优秀学生参加到教师的科研项目中,使学生初步具备独立的工作能力,培养创新意识。
3.开展一组丰富的科创与社团活动
在信息类人才的培养中,我们突出以人才培养为中心,加强实验教学,培养学生实践能力和专业综合能力,开展了以“素质教育,特色教育”为主要内容的第二课堂。学院的实验中心建设了电子创新开放室,通过开放课外实验提高学生的实践技能和创新能力。同时学院有机器人协会、微软俱乐部、飞思卡尔智能车和动感网络等学生社团,组织学生参加科技比赛、建设创新应用实验平台等。通过这些扎实有效的工作,极大地丰富了学生的科技创新活动,培养了学生实践能力和创新思维,取得了一定的成果。如学院筹建了电子工艺平台,组织全国大学生电子制作和“飞思卡尔”等比赛,以竞赛为抓手,诱发学生兴趣,使得学生的科技创新活动更加深入,学生的实践能力得到培养提高。
同时,学院组织学生参加科研实训,鼓励采用科创项目与老师科研课题相结合的学生科创、科技竞赛、毕业设计等多种形式提升学生的创新能力。学院内的各实验平台、研究机构等直接面对学生开放,成为学生进行实验教学、科技活动、毕业设计等的重要基地,旨在让学生进入真实的技术开发环境,培养与训练学生科技开发能力。同时,在毕业设计中,为了突出对学生工程素质和工程能力的培养,我院要求毕业设计中工程实践类课题需占毕业设计课题总数的50%以上,2008年RFID技术在医疗设备定位中的应用等相关课题均为工程实践类课题,2012年此类毕业设计选题中工程实践或应用型选题已经超过70%。
4.实行一条行业特色的产学研教育之路
学院注重以科技服务企业、科研促进本科教学,充分利用了高校、企业和研究机构各自在人才培养上的优势,把以课堂传授理论知识为主的学校教育与培养实践能力为主的生产、科研过程结合起来,让科研项目和成果走进课堂,转化本科教学的教学案例和教学内容。
目前,学院与一批设备先进、技术水平高、经营效益好的企业合作建立了12家稳定的校外实习基地。通过这些校内外教学训练基地,让学生在真实的工作环境中顶岗实习,在真实的工作环境中能更快地掌握实践技能,更好地培养职业能力和人际交往能力。同时,为了更好地培养学生的实践能力,充分利用校外实习基地的资源,我院有许多实践性强的实训课程是聘请企业技术专家授课或者直接在企业授课,共聘请企业兼职教师20余人,20%以上的毕业设计在相关企业进行。此外,还经常邀请企业技术专家和管理专家来校参观考察和进行专题讲座,把最新的工艺、技术和管理思想带进学校里。
另一方面,学校与企业、科研单位合作进行科研开发,同时将科研项目和成果引进课堂。如我院在与某公司的合作过程中,将市级供电公司生产运行与生产技术系统、火电厂实时监控SIS仿真系统、电力公司ERP—综合报表系统平台放进专业教学中,使学生了解电力一线对信息知识的需求和应用。
二、小结
“四个一”工程的人才培养体系已经在3个年级的电子科学与技术、电子信息工程及通信工程专业等专业中实施,涉及学生达1200人。通过“四个一”工程的实施,上海电力学院的信息类专业的人才培养以信息技术为本,充分将信息技术与电力技术相融合,服务于电力应用,形成了具有电力特色的信息学科。在当前本科生就业压力较大的市场背景下,学生就业前景看好,一次就业率一直保持在90%以上,进入相关强电类专业就读研究生的学生历年达100人左右,进入电力系统相关单位就业的人数年均20人以上。
参考文献:
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[3]吴永晨.电力系统自动化技术应用与发展[J].中国高新技术企业,2011,(6):111-112.
[4]林广灯.浅谈电力系统中配电自动化及管理[J].科学之友,2010,(3):74-75.
关键词:电力电子;电力特色;信息类专业
作者简介:唐忠(1964-),男,湖南武冈人,上海电力学院计算机学院,教授;江友华(1974-),男,江西南城人,上海电力学院计算机学院,副教授。(上海200090)
基金项目:本文系上海电力学院重点教改项目(项目编号:20111309、20111311)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)06-0070-02
电力电子技术就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术,是一门应用于电力领域的电子技术[1],也是电气工程及其自动化专业的专业基础课,更是上海电力学院培养学生具备电力特色的一门专业课程。电力电子技术如今已发展成了一门横跨电子、电力和控制三个领域的新型工程技术科学,该课程以其电路图多、波形图多、波形图复杂、实践性强等特点,给其教学提出了一定的挑战,尤其对于信息类专业学生,其自身电力知识体系不是很完整,去深入理解拓扑变换、器件开关物理状态、换流方式比较吃力,从而使信息类专业学生学习这门课程没有自信心,最终失去兴趣,使得教学效果不是很理想[2-3]。因此,在这种情况下既要培养出电力特色的信息类专业应用型电力电子技术人才,又只能利用有限的课时进行教学,就必须对传统的“电力电子技术”课程教学进行改革,即结合学生认知的实际和教学大纲对不同专业学生的要求,选择与之相适应的教学内容和教学难度,使不同学生对电力电子技术的认识都有一个提高,都能知道电力电子技术介绍的主要内容,但知道的细节和深度不同。如电气工程及其自动化专业学生需要熟悉电力电子拓扑变换、换流方式及原理、公式推导等知识,而对于信息类专业学生可以要求其不进行复杂的公式推导和知识的深入讨论、研究,只需知道结论和应用即可。
一、上海电力学院信息类专业人才电力特色培养要求
上海电力学院是一所电力特色明显的电力高校,被誉为电力工程师的摇篮。作为具有电力行业背景的高校,计算机与信息工程学院的信息类专业坚持“行业为背景、注重实践、培养能力”的培养理念,以“信息与电力结合,以信息为本,电力应用”为特色。图1显示了上海电力学院培养方案中电力知识相关课程的设置分布。
通过这一特色培养计划,上海电力学院信息类专业学生除了掌握信息领域中电子技术、计算机技术、信息技术、自动化技术等,还掌握了电工学科中关于电的生产、传输、变换、使用等内容,因而真正将“信息与电力结合,信息为本,电力应用”。而电力电子方面的知识是这一特色培养计划及其知识结构不可或缺的组成部分。开设电力电子课程时,同时又要根据信息类专业内涵及培养结构体系,着眼点在控制,授课重点在于电力电子器件及电能变换的控制、信号的检测、保护与数据处理等,主电路变换及拓扑、器件选型等强电知识作为熟悉、了解内容,知道的细节和深度不需要如电气工程及其自动化专业学生那样,这样学生将有更多精力投入到其自身专业背景与知识点,而不必纠结于强电中的功率流换相等复杂的拓扑分析中,从而弱化这门课程的难度,学生会更加有信心学好这门课程,既熟悉了电力相关知识及背景,又加深了信息类控制技术的应用。
二、信息类专业“电力电子技术”课程人才培养方法探讨
信息类专业重点在于弱电及控制,在学习电力电子专业课程时,应该回归本位,把学习重点放在弱电及控制原理,把难于理解及复杂的强电拓扑进行弱化,通过给学生讲解电能变换原理,然后让学生利用所学“DSP原理”课程知识进行编程,产生出电能变换中所需要的脉冲,至于实际的强电变换结果则通过PSIM软件进行仿真。
1.利用多媒体课件生动、直观地展示电力电子拓扑及原理
近年来,多媒体教学逐渐代替了板书成为主流课堂教学手段,有效地利用多媒体手段展示不同电力电子器件开关状态下电路拓扑结构,可将枯燥的分析变得生动[4]。如在讲解晶闸管整流电路时,对于信息类专业学生,重点不在于每个拓扑电路电流分析,而在于其不同触发角所对应的直流电压,触发脉冲如何产生等。图2所示课件中,点击显示波形,电压和电流波形将动态地显示出来。电路电流和波形显示结合起来,有助于学生掌握触发角、移相范围等概念,同时也有助于学生更好地分析和掌握电路。
2.利用PSIM电力专用仿真软件加强信息类专业学生培养内涵
利用多媒体方式的课题教学只能授予学生理论知识,无法提高学生的工程实验能力和创新能力,这样的教学模式也无法培养出满足市场需求的高素质创新型人才。尤其对于“电力电子技术”这门课,其综合性、应用性和实践性都很强,要想让学生真正学好这门课,有必要给学生提供自己动手进行实践的软件和硬件环境,激发学生的主观能动性,使他们利用现有条件,在“电力电子技术”课程的实践学习中,提高自己综合分析和解决工程实际问题的能力,提高自己的创新能力和就业竞争力,满足人才市场日渐增长的需求。因此,必须要增加大量的实践、实训教学环节。
但是电力电子技术实验所涉及的都是功率器件、三相电源、示波器等。这些设备费用高、实验所花时间太长,且危险性大。利用PSIM电力专用模拟工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,具有直观易懂、改变参数容易、精度高和重复性好等特点,学生完全可以在无人指导的情况下,在计算机上自行完成电力电子线路仿真实验[5]。更为重要的是,对于信息类专业学生,不用去分析主电路变换及拓扑、器件选型等强电知识,只需要从库模型中直接拖出,使其不必纠结于强电中的功率流换相等复杂的拓扑分析中,把学习重点放在弱电及控制原理,有利于对所学理论有深刻的理解,而且新的思路和想法可以立即通过仿真加以验证,可促进学生创新能力的培养。这样激发了学生的学习兴趣,提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,起到事半功倍的实际效果。比如在讲解电能变换中的逆变器章节,信息类专业学生只需要了解主电路工作原理,重点在于逆变器的控制及SVPWM信号的产生,如果通过设计实际控制电路来完成,效果不佳。因为所用时间比较长,且学生水平及经费受限,因此可以利用PSIM仿真软件来建立SVPWM模型,如图3所示,其为SVPWM波的产生模型。
3.实际效果分析
通过采用新的教学方法及手段,信息类专业学生在学习“电力电子技术”课程后,其理解深度及体会均得到提高,具体实际效果可从表1对照看出。通过改进教学方式,学生对“电力电子技术”课程内容理解力加强,表现在作业的正确率得到提高;做实验时,实验设备损坏率降低,其主要原因是学生在做实际实验时,先通过PSIM软件进行模型搭建,并分析其各点波形,理论通过后,才允许进入实际实验室进行真实物理模型实验,这样学生在做实验前就已经对实际实验有所了解,设备损坏也就减少,同时其建模速度也得到提高。
三、结论
电力电子技术是对电能进行变换和控制的技术,是电力学院培养学生具备电力特色的一门专业课程。可以把它看成是弱电控制强电的技术,是弱电和强电之间的接口。计算机与信息工程学院属于信息学科,侧重于弱电及控制,因此授课重点在于电力电子器件及电能变换的控制、信号的检测、保护与数据处理等,主电路变换及拓扑、器件选型等强电知识作为熟悉、了解内容,这样学生将有更多精力投入到其自身专业背景与知识点,而不必纠结于强电中的功率流换相等复杂的拓扑分析中,从而弱化这门课程的难度,学生会更加有信心学好这门课程,既熟悉了电力相关知识及背景,又加强了对信息类控制技术的应用。
参考文献:
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关键词:继电保护检修;数字化继电保护技术;发展与策略
作为国家的一个基础领域,电力系统也是现代化建设中的重要行业。整个电力系统能否安全运行与良好的发展,关系现代化进程的快慢,也关系国家综合水平的发展速度的高低。
1 继电保护技术的意义
某种意义上,继电保护检修技术水平的高低代表着国家电力体统发展水平的高低。该项技术在电力系统正常运行和发展中有着非常重要的作用。在现代技术的要求下,整个电力系统的相关技术都进行了改革与创新,电力系统的高速发展直接促进继电保护技术的快速发展。继电保护技术在日益创新改革和完善优化的电力系统技术的带动影响下,也面临着新的发展要求。
继电保护中的检修技术是其主要内容,继电保护技术的进步给继电保护装置带来完善与调整,进而使继电保护装置安全可靠地运行。同时检修技术上的创新给继电保护下的检修水平提供了发展的空间。电力系统离不开变电站这一组成要素,变电站的主要功能是接受分配电能,及时调整电压并变换电压,同时控制电流方向,它是整个配电工作和输电工作的交接点。在变电站中使用数字技术不仅能够将采集、处理以及存储、传递和输出这一程序数字化,而且可以将变电站内所有的信息逐步科学合理化。目前,我国变电站逐步从自动化变为数字化,电网日益智能化,因此电网开始呈现更大的兼容性和自愈性,进而提高电力系统工作的质量和效率,给经济和社会带来充分的电力支持。所以,数字化的继电保护技术是现在电力系统的发展所需,是不可忽视的一项重要技术。
2 继电保护检修技术的发展和应用
2.1 继电保护检修技术的发展
继电保护技术在继电保护装置发展带动下不断发展,该技术对电力系统作用重大,因此应该相应地提高有关技术人员的专业技能,对他们提出更高的技术要求。目前,继电检修技术正以其发展过程为根本,不断进行着改进并完善,同时,应该结合我国现阶段的继电保护发展状况,通过科学地分析和判断每种状态下的继电保护装置,及时把握它们的工作状态。
现阶段的继电保护检修技术依据主动保护检修与被动保护检修的区别分为两种,一种是预防性的继电保护检修技术,另一种是故障发生后的继电保护检修技术。预防性的继电保护检修技术,具有主动检修的特点,因此能够对继电保护设备进行合理保护,有效延长继电保护设备的使用寿命,以此来减少成本投人,提高电力企业的整体效益;而事后继电保护检修技术则是在故障发生之后,分析故障产生的原因,用科学合理的手段进行及时检修保护。通过相关调查可以发现,大部分的电力公司都是采用预防为主,事后检修为辅发的方式对继电保护设备进行保护,这样的安排能够保证继电保护工作的质量,即使预防性的继电保护检修技术出现了漏洞,通过事后保护检修也可以对漏洞进行弥补,减少设备的不安全隐患,延长继电保护设备的使用寿命。其中,预防性的继电保护检修技术又分为预知性维修与状态检修两种模式。预知性检修就是按照事先设计好的检修内容和周期对继电保护设备进行定期检修;状态检修则是根据现阶段继电保护设备的状态,对状态进行检测,并对装置进行诊断,以此来判断出继电保护设备的运行状态,分析研究后确定出进行检修的必要性,确定检修的实际。
但是,现阶段继电保护设备的自检功能与实时检测功能还不够完善,因此,预防性的继电保护检修技术的检修内容复杂,对检修工作的进行十分不利。如今数字技术的发展已经融入到继电保护技术中,继电保护检修技术已经利用监控系统对继电保护设备进行观测,有效地减少了继电保护设备的破坏情况,大大提高了继电保护装置的安全性与可靠性。
2.2 继电保护检修技术的应用
系统故障诊断和继电设备的监测是做好继电保护检修的基础,继电设备的监测方式主要有在线监测和离线监测,通过收集电气装置在工作中的信息来进行科学系统的诊断和分析,进而判断是否要对装置进行维修,然后再详细地制定检修保护策略。具体的继电保护设备检修工作原则和实施的关键环节有:(1)保证设备正常运行是继电保护设备检修工作的基本原则,只有设备运行正常了才能说明检修技术已经发挥了作用,检修技术最根本的目的就是让设备运行处于稳定正常的状态。在日益复杂且规模逐渐扩大的要求下,继电保护检修若想顺利进行就要从大局出发,合理布置全局,最后逐一解决。(2)实施继电保护检修技术的关键,一是要高度重视对检修技术管理方面的要求,我们要对继电保护设备所处的动态进行分析掌握,所以要把管理要求放在重要位置。二是要通过新的技术来监测相关设备,在检修过程中,往往很难开发继电保护的在线检修技术,所以,在保证继电设备安全和电力系统正常运行的前提下广泛引进新技术是非常必要和必需的。
3 数字化继电保护
3.1 数字化继电保护系统的简介
在数字化继电保护系统中,电子式互感器把所采取到的模拟量转换为数字量,然后送入安装好了的合并单元。合并单元再对信号同步采样以及数字化,然后依照IEC6185091的格式要求,利用光纤传递到保护设备。保护设备中的调合闸指令再经变电站事件网络传递到智能操作箱当中,由此调合闸完成。
3.2 数字化继电保护系统的优点
(1)简化二次回路的接线,数字化的继电保护系统是根据间隔来配置合并单元的,在电子互感器的共同作用下,得到数字化的测量值,在此基础上,经过光纤来传输采样值。这样,整个系统就舍弃常规的电磁式互感器中二次电缆传输回路,大大提升了抗干扰的能力。(2)系统在智能操作箱以及电子互感器的作用下,可靠性得到很大的提高。电子式互感器有着很强的抗干扰能力,且没有饱和点,绝缘性能又好,所以,这样测量的数据就有了很高的准确性。(3)统一的通信标准给数字化的继电保护系统带来互操作性和开放性的发展。
根据文章的介绍可以发现,科学的继电保护检修在电力系统中是必不可少的一项技术,电力系统能否安全运行建立在继电保护正常进行的基础上,因此,对继电保护检修工作进行专业的技术水平提升,是完善电力系统,充分体现电力系统的科学灵活且先进性的重要条件,同时使检修工作充分满足电网发展需要。只有及时地对电力系统进行检修并加以解决,才会给继电保护的检修效率带来大大的提高,给各设备的正常运行带来保障,同时确保电力系统整体安全可靠性。对工作人员的水平提升也是继电保护数字化水平提升的关键因素,因此,要对此技术不断创新,保证国家电网安全运行。
参考文献
1.1有利于“复合型”人才的培养
电气工程专业对学生的培养目标就是培养基础扎实、具有较强的实践能力、具有创新能力的能综合掌握电气信息和控制、电子与计算机等应用技能的“复合型”人才。基于这个目标,电气工程专业学生的学习内容主要是电工技术、信息控制、电子技术、计算机技术等,这些技能的掌握和知识的获取是在实践过程中完成的。通过实践创新教学体系的构建,在实践的过程中学生受到一定的训练,能够掌握电气工程专业的基础知识,有利于具有创新能力和实践能力的“复合型”人才的培养。
1.2有利于适应电力工业和电气信息科技的发展步伐
电力工业和电器信息科技的发展速度比较快,在实践过程中,学生通过对实际问题的解决,一方面能够掌握最新的技术来弥补课程的不足;另一方面学生也能够在实践过程中,在解决问题的过程中利用自己的理论知识和实践经验,提出全新的解决问题的方法,从而实现技术的创新。总之,通过实践创新教学体系的构建,有利于培养综合性的人才适应电力工业和电气信息技术的发展。
1.3有利于提高学生的就业能力,缓解就业压力
当今社会对人才需求的重点转移到技术性人才方面,企业需要的不是理论性的人才,而是具有超强实践能力和创新能力的人才。通过实践创新教学体系的构建,有利于电力工程专业的学生在学习的过程中得到实践训练,完成理论和技能的转化,提高自己的实践动手能力,提高自己的创新能力,提高自己的就业能力,缓解就业压力。
2电气工程专业实践创新教学体系的构建策略
基于实践创新能力培养的电气工程专业教学体系的目标应该是将理论知识的学习、实践能力的培养和综合素质的提升融为一体,根据电气工程专业的人才培养目标,本文对基于实践创新能力培养的电气工程专业教学体系的构建提出了以下策略。
2.1调整课程结构,强化实践环节
具有实践创新能力培养的电气工程专业的课程设置,要综合国内电气行业的发展现状和对人才的需求情况来完成课程的设置,加强学校教育和社会的联系度。在设置课程的时候,适当的减少理论知识传授的课程比例,使其占到总课时的30%左右即可;同时重视实践课程的开展,让学生能够更多的参加实践训练,在实践的过程中完成知识的转化和个人能力的提升。比如安排学生参加企业的社会实践,返校之后进行总结。电气工程专业学生实践创新能力的培养可以分为三个阶段,分别是:第一,认识阶段,在这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排大一的新生到企业中去参观,对电气工程有个科学、完整的认识。第二,基础实践阶段,这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排学生到相关企业进行是实践训练,让他们掌握基本的操作技能。第三,专业实践阶段,这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排学生到相关企业进行长时间的顶岗实习,训练学生的专业操作能力。
2.2通过校企合作的方式建立实践教学基地
实践创新能力培养的教学体系的构建需要学校为学生提供一个实践的平台,因为学生的人数比较多,而通过与企业合作的方式将学生送到企业进行实践训练的人数有限,不能很好的完成所有学生的各个阶段的实践创新能力的培养,这就需要学校建立自己的实践培训基地,将实践能力的培养在日常的课堂教学中来完成。学校实践教学基地的建立可以通过校企合作的方式来完成,企业为学校提供资金或者是实践平台,学校为企业提供优秀的人才,这样不仅可以缓解学校的资金压力来完成实践基地的建设,而且还可以增强学校和企业的联系,提高学生的就业率。
2.3加强素质培养
随着社会的发展,目前对人才的人文素质的要求也越来越高,所以在实践创新能力培养的教学体系的建设中要加强对学生人文素质的培养,一方面要将社会主义价值观融入人文素质的教学中,端正学生的人生观、价值观;另一方面要加强对学生团队协作能力和社会适应能力的培养,提高学生的人文素质。
3结语
关键词:职业;能力;电子设备;装接
中图分类号:G4
文献标识码:A
文章编号:16723198(2015)20019001
电子设备装接技术作为电子行业重要的职业领域,其人员的素质的高低直接影响着该技术的发展状态,而技术人员要想真正具备精湛的电子装接技术,就需要进行电子技术和电子组装技术理论知识的学习,并具备较高的科学研发能力,鉴于现在的电子类技术发展与市场发展的联系较为密切,电子设备装接技术职业能力的提高要充分结合企业的发展。在发展职业能力的过程中,不仅要真正掌握电子装接技术的理论知识,还要达到企业要求的具有丰富现场实践操作能力、了解行业实际发展状况和自身技术符合企业相关岗位的技能要求,只有这样才能形成顺应市场形势的职业技术能力。
任何技术的掌握都离不开理论知识的获得与实战经验的掌握,电子装接技术也是这样,在现阶段的电子装接技术中,电子设备装接工人的职业能力要通过分组项目的考评来进行断定,通常是将电子设备装接的职业技术运用分为四个阶段,即“教、学、做、评”一体化,以下就针对电子设备装接技术的具体鉴定方式进行分析,探讨如何有针对性的提高职业要求中的电子设备装接技术。
1 严格遵守电子设备装接的相关国家规定,明确技术的知识与实践技能
考虑到电子设备装接技术的发展势头迅猛,国家专门针对这一行业颁布了相关的职业标准规定,即为“电子设备装接工国家职业标准”,在该项标准中要真正成为电子设备装接的工人就要达到标准中的具体技能水平,而相关的培训部门就要将这些规定在实际培训中进行落实。首先相关部门需要结合电子装接技术的特点对国家相关规定进行具体分析,制定出符合电子设备装接职业技能考查的相关重点,指明考察标准中要求的内容和较为重要的知识培训,深入对其进行开发。这是单方面的从电子设备装接的国家规定方面进行的分析,而从电子设备装接的行业角度来看,则是具有“电气与电子组装件焊接要求”和“电子组装件的可接受条件”这两项最具影响力的规定,这两项规定在实际的技能要求中到普遍的应用。“电子组装件的可接受条件”中,表面贴装组件的各种贴片式组件的具体化定义都被囊括在内,其中更是对焊接的可接受要求和焊接的异常之处都进行了更为细致准确的规定,因而更具有实际应用的价值,被灵活的融入到了提高技能的培训环节中。其次对培训内容和技能提高的详细的规定属于技能培训中的“教”环节,主要包括职业道德的培训、职业素养的培训、职业文化的培训、职业技能的培训和职业能力的培训,职业能力作为职业技术水平培训的重中之重,受到了各课题教学专家学者的重视,教学的负责人要有针对性的对的技术工人进行技能素质上的提高和培训,就要认真研究科学分析电子装接技术的国家规定和行业标准,将两者结合起来共同约束和规范电子设备装接工的工作行为。
2 与时俱进,及时更新对电子装接工的具体培养方案
教学方案的确定不是一劳永逸的事情,时代在不断的发展,技术也会随之不断的改变、提高,因而对于电子设备装接技术的培训也需要因时而异,也就是说培训院校要承担更多的责任与使命。电子设备装接技术工人的存在就是成为国家生产、管理、建设服务等地一线领域中的高素质、高水平和高技能的实践型人才,而培训院校要承担起来的责任就是为国家培养这样的一群人才,培训院校在设定培训方案时,不能过于僵化,应当保证课程教学的内容贴近于实际的技能考核,及时的改进课程培训的结构,确保课程要求的规定对于接受培训者的职业能力提高有极大的推动作用和思维上的拓展作用。相关的培训人员要共同对人才培养方案进行合理的分析和修改,使其更适应于市场对电子设备装接工人素质的要求,满足行业的需求。培训人员应当注意的是不能将眼光局限在完成硬性培训要求方面,还要同时兼顾职业技能鉴定内容的教学与培训,使接受培训人员所接受到的培训都能够与实际应用相融合,充分展现市场中电子企业发展的要求和个人职业技术掌握的熟练程度,为自己获得技术上的肯定提供机会。
3 对于职业能力鉴定中不合理的部分要敢于革新
同增加职业能力鉴定标准一样,职业能力鉴定中也会存在着不合理之处,如果不能够紧跟时展的潮流,就会呈现衰败之势,因而明确电子设备装接技术的考察标准中还应当包括敢于对职业能力鉴定中的不合理之处进行革新,在提高整个考评水平的基础上,提高工人的职业能力。一般电子装接技术考核在强调职
业道德职业素质的前提下,还包括其他几个专业知识技能层面,分为以识读技术文件、准备工具、整理电子材料和元器件为主要内容的工艺准备层面;以功能单元或者整机的检验和检修为主要内容的检验与检修层面;以整机安装、表面贴装技术、连接与焊接技术为主要内容的装接和焊接层面。而这些职业能力要在各自专业化的范围进行学习,就需要有各自专业的技能课程,主要有电工基础、电子产品设计与制作、电子产品质量的管理和电子工艺基础等多种课程类型。在实际的考察中,考评环节的专题组考评人员专门负责对理论性的知识进行出题检测,而具有较大的市场影响力的企业和行业内部的权威人士则是技能实践应用考察的出题人与评定人,不论是理论性质的考评还是技能实践性质的考评,其内容都需要尽量的与市场中普遍的电子企业电子产品生产工艺流程、生产实际检测需要相吻合。在技能考核中,电子产品的生产车间的的各类实用工具、设备、器械、材料和操作场所都会成为必不可少的要素,所以技能考试的场地一般就设置在电子企业中,这样做既避开了培训院校内部考核设施和资源不足的缺陷,又保证了企业能够直接观测参与考评的工人的具体素质高低,使考试更具有现实意义,引导考试顺利进行进行。
4 在技能培训中推行电子设备装接工人的职业资格证书
现阶段很多电子设备装接工人掌握了一定的理论和实践知识,但却没有职业证书,也就无法真正认清自己的职业能力在当前的社会技能水平所处的位置,因此在培训中应当强调的是持证上岗的工作意识。国家对持证上岗十分重视,并极力推行职业资格证书制度,这种制度就是要让技术人员能够通过职业能力的考评来获得专业的肯定,而目前很多企业对资格证书也没有形成重视的状态,造成了员工有证书或者没有证书都能够享受同等的待遇,这就使员工在心理上形成不公平对待的心理,在一定程度上使电子设备装接技术工人的职业素质和职业道德都无法得到有效的提高。为此就需要在实际选择技术人员时形成区别对待,响应国家的号召,提高企业和技术人员的持证上岗意识。
国家十分重视电子产业的发展,对电子产业的发展赋予了极大的期望,各种引导性、支持性的政策出台更是为电子产业的发展营造了一个良好的社会环境,电子产业中高技能型人才的培养是电子产业生存与发展的重点,社会缺少的不是单一的理论型人才,真正缺少的是理论与实践应用双全的人才,故而电子设备装接技术培训中,要充分认识到职业能力培训中的考评内容完善的重要性将教学内容和改革深入贯彻,跟随时展,使职业能力的提高成为培训院校教学大纲中最为完善的教学培训方案,确保实践性技能与理论知识相互渗透、共同促进、彼此影响,强化对市场的适应能力。
参考文献
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