前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的机电工程与电气工程的区别主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】电气;自动化;教学改革;教改
伴随着我国电力电子技术、微电子技术飞速发展,电气自动化已经走出了工厂,并在交通、农业、建筑、办公场所等方面得到了广泛应用,电气自动化作为从电气工程技术发展出来的与电子信息技术紧密结合的一门电气工程应用技术学科,各单位对本专业人才需求日益增加,对人员专业技能要求也不断提高。因此如何培养合格的专业应用型人才是高职高专院校面临的新课题和新挑战。
一、高职类院校电气自动化专业的现状与问题
电气自动化技术人员从事的都是一些技术型较强的工作,有限三年的高职高专教育很难使学生具备扎实的专业技能。部分高校基础课程开设较多,专业课教学时间大大削减;有的高校硬件设施不完善,很难保证学生理论付诸实践;还有一些高校虽然做到了理论、实践课程合理分配,由于书本知识陈旧,学生毕业依然难以投入工作生产中。
二、教学做一体化,课程、岗位相融合的专业实践环节实施体系的建立
专业技术性较强的电气自动化专业人才培养,在高职高专这个环境下马虎不得。首先,课堂教学必不可少,无论普通本科院校还是高职院校,教师课堂面授是学生掌握相关知识的必然途径,也是高等教育同中职教育的区别;然后是学生的自学,这点固然重要,但在高职院校,其自学能力相对薄弱,于是就要相应地加强实践类课程比重,通过实际演练操作巩固课堂知识。现在大多院校都能完成以上教学做的系统步骤,但学生为什么依旧无法掌握相关专业知识技术呢?关键在于教学做的步骤是分立的!那教学做的一体化整合又该如何呢?
就电气自动化专业来讲,教学做一体化整合,并不是网上常见的简单合并削减某些课程,而是把本专业传统的教学大纲、考试大纲、实训大纲重新整理,从“三纲”演变到新的“实践教学与能力培养体系”,这个体系使学生从掌握单项技能逐步加深到掌握综合技能,在三年有限时间内,从简单的单项实训到复杂的综合实训,再从实训逐渐过渡到顶岗实习生产环节,这样学生技能才会从熟练到精湛,同样也使学生完成了校内到校外、学生到员工的平滑过渡。在这个实践教学与能力培养体系内,按照各种能力分学期逐渐升级,对应本专业学生日后从事各种岗位的目标基础上适时安排相应课程(相关岗位见表1)。这样才算是构建起了新的不同于大众的工学结合校企合作模式,为培养出适应能力强,专业知识、技术扎实过硬的技术人才提供了保障。
三、电气自动化专业实践环节实施体系
我院电气自动化专业实践环节实施体系的建立,但取得了不错的效果。实施体系见表1。
四、体系的发展与展望
摘要:在建筑工程建设工程中机电设备的安装是非常重要部分,建筑机电安装技术要求较多,工程项目技术人员要结合工程实际,在工作中做好施工质量的控制,还要认真对待机电工程的安装,不怕麻烦,深入现场,严格技术管理,保证其使用功能,从根本上增加经济效益。本文笔者对机电设备安装工程存在的问题进行分析,并提出施工过程中的安全保护措施,以和大家交流。
关键词:机电设备 安装 要点 措施
前言
近年来,随着城市智能化建筑的快速发展,人们对居住环境安全越来越重视,特别是对建筑物本身的质量和使用功能,同时建筑行业施工新技术不断更新,对建筑行业施工单位的各项施工质量控制要求更高。机电安装在建筑工程中是非常重要的一部分,在整个建筑工程中都要进行建筑机电的安装工程,但是机电设备安装工程的主要部分是在建筑主体结构完工以后进行的,而且所有的机电设备安装工程都要在建筑装修前结束。所以,应认真做好安装工程项目的每一个环节质量控制,充分发挥项目人员的职责,加强项目施工质量的控制,在技术上和理念上创新,保证机电安装的质量,减少事故率,保证机电设备系统工程的正常运行,增加经济效益。
1、机电设备安装工程的特点
机电设备安装施工工程是建筑工程重要环节之一,它不仅包括工业、民用、公用工程中的各类设备,还包括给排水、电气、采暖、通风、消防、通信及自动化控制系统的安装。施工过程从设备采购开始涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段,以满足建筑物的使用功能为最终目标。机电安装施工过程中涉及新技术、新工艺、新材料、新设备等新兴技术的使用,大型工程对吊装、装配、检测技术的要求越来越高,这就需要不断更新施工技术及施工设备。机电安装工程施工质量的验收其特点主要表现为对质量评估方法、工程验收和售后服务手段的区别。但由于建筑机电的施工安装技术工种、材料的多样性和工艺的复杂性,在实际施工过程中要投入大量的人力物力,需要各施工单位及相关工程单位有丰富的施工经历和经验。机电安装工程贯穿整个工程施工过程,主要部分在结构工程结束以后开始施工并在装饰工程开始以前基本结束,所以对整个工期有重要影响。
2、机电设备安装工程存在的问题
2.1 通用电气线路存在的安全隐患
(1)接地出现电弧性短路。电弧性短路是引起火灾的主要原因,通常人们只知道发生电气短路会导致火灾,却不清楚何种短路最易引起火灾以及如何防止。电气短路主要有金属性短路与电弧性短路 2 种:1)金属性短路。由于高温、熔融,短路时电流过大,线路产生高温而引起火灾。通常认为该种短路具有较大的起火危险性,但实际不然,在短路时保险丝被电流切断而无法起火。2)电弧性短路。电弧性短路是因短路点没有被焊死,引起电火花、电弧,其短路电流较小,保险丝无法被烧断,然而电弧仍然存在,局部温度可达 2 500 ℃,极易引燃可燃物质,因此电弧性短路通常是火灾的主要起火点。
(2)电气线路出现谐波电流。如今,非线性负荷电气设备正在逐渐增多,随着电脑、电烤箱、微波炉、电视机的广泛应用,这些设备中产生的负荷电流存在多次谐波电流,可引起电气短路,尤其是中性线负荷过大引起发热,使绝缘老化速度加快,导致短路起火。此外,因使用三次谐波、奇数倍谐波的中性线,其谐波无法相互抵消而是相互叠加,在叠加之后,电流最大值相当于相线电流的 2 倍,引起中性线过载发热。通常为片面降低成本,控制中性线的截面面积,一般选用的中性线只相当于相线截面积的1/2,从而为楼房使用留下起火隐患。
2.2 消防电气线路存在的安全隐患
消防电气线路存在的安全隐患主要有 3 点:
(1)原有的住宅电气设计标准比较低,不能适应目前住宅电气迅速发展的要求。
(2)线路负荷估算偏小。居民住宅长期存在线路负荷估算偏小而导致线路过载短路起火的问题,但这一问题尚未得到充分认识。住宅用电的特点之一是负荷难以估算,随着人们生活水平的迅速提高,居民住宅用电还将持续增长。根据国外经验,必须对住宅用电增大给予充分的估计,留有足够的发展余量。
(3)缺乏专门的电气线路设计规范。国际上电气安全技术不断完善和提高,而一些行之有效的电气安全基本要求在我国一些地区新建和改建线路规定中却未见到,设计与施工只能参考电力设计规范和防火手册中的有关规定,内容零散,不易操作。
出现火灾时,电气线路通常被烧断、切断,为最大限度减少火灾损失,充分发挥消防设备作用,某些特殊电气线路,需进行防火设计。确定消防用电设备接地线、控制线、动力线、信号传输线等敷设方式,确保消防设备的电气配线可靠,保证消防设备能正确得到供电,便于人员疏散、扑救火灾。电气配线必须具有耐火性,出现火灾时,确保消防设备的配电线路在火灾中可持续供电。因此,在消防电气设备中,通常与建筑电气施工、设计相结合,采用耐热、耐火的配线措施,以保证消防配电线路的耐火性、可靠性。
3、严格把握建筑机电设备安装要点
(1)基本要点:1)需按照用电设备的位置,明确管线的走向与标高,插座与开关的位置。2)在电源线配线过程中,导线的截面积需达到用电设备输出功率的最大值。3)在暗线敷设时,需配管。若管线长度大于 15 cm 或有 2 个直角弯,应增设接线盒。4)对于同一回路电路,需穿入至同一根管,但管内的总根数不能大于 8,回路电线的总截面积不能大于管内截面积的 40%。5)通讯线、电源线不能在同一根管内敷设。6)插座、电源线与插座、电视线的水平间距应大于 500 mm。7)燃气管、热水管、暖气管、电线间平行距离应大于 300 mm,其交叉距离应大于 100 mm。8)配管导线接头应在接线盒内设置,牢固搭接接头,绝缘胶布应均匀紧密。9)在安装电源插座过程中,保护接地应面向插座中间上方,右侧接相线,左侧接零线。10)若吊灯的自重大于 3 kg,将吊灯安装在顶板上后,设置埋件,接着在后置埋件上固定灯具。禁止在木砖、木楔上安装灯具。连接螺口灯导线、开关时,应将相线与开关连接,在开关处引出相线,与灯中心端子连接,在螺口端上连接零线。11)导线对地、导线之间的电阻不应小于 0.5 MΩ。12)对于室内的电视、电话、电源等插座面板,应在同一标高上设置,高差应不超过 5 mm。对于卫生间、厨房,应设有防溅插座,应在门外开启侧墙体安装开关。对于电源插座,与地面的距离应为300 mm 左右,平开关板底边与地面的距离应为 1 400 mm 左右。
(2)对于机电设备安装工程,选择的半成品、成品、设备、电气的规格、型号、铭牌、性能、施工安装质量,必须满足设计要求和相关专业标准。
(3)严格验收电气安装工程。验收内容主要有:电气管线、灯具、固定用材林的配线、穿线,埋设接地极,连接接地线,连接电路端子,连接电线,埋设避雷网,连接引下线。严格接地测试、绝缘测试,根据设计要求,严格监督检查使用材料、分项工程、分部工程等,对于不符合规范规定、设计要求的,坚决不予验收。
4、机电设备安装中的安全保护措施
对于机电设备的安装,最主要的问题是绝缘保护、过载、短路保护。其流程图如图 1 所示。
图 1 机电安装设备流程图
(1)绝缘保护。设备、材料进场时,应严格进行绝缘检查。《建筑电气工程施工质量验收规范》对半成品、成品、材料、主要设备等做出了详细的要求。例如,对于成套灯具,其绝缘电阻应大于 2 MΩ,其内部的导线绝缘厚度应大于 0.6 mm。对于插座、开关,因其极性不同,带电部位的电气间隙和爬电距离应大于3 mm,其绝缘电阻值应大于 5 MΩ。盘、箱、屏、柜等导线之间,线对于地之间的绝缘电阻应不小于 0.5MΩ,二次回路不小于 1MΩ。对于电缆、电线等产品,需有安全认证标志,绝缘层要完整。
(2)过载、短路保护。线路在出现短路时,线路电流会比正常值大几倍甚至是几十倍,而常用的熔断器无法满足配电设备的短路保护。熔断器需标注额定电流、额定电压,按照配电系统的最大故障电流,同时需具有相应的分断能力,额定电流相当于用电设备额定电流的 1.5 倍左右,而过载保护通常由自动开关完成,按照实际需要,可配备的自动开关有分离脱扣器、失压脱扣器、电流脱扣器等。为加强自动开关的过载保护,其额定电流必须与负载电流匹配。
5、质量控制方法
在安装电气设备时,工程师要提高自身的专业素质、业务能力,以确保电气工程的质量。首先,掌握相关规范,把好质量关。
由于电气施工的规范较多,在实际过程中控制人员需边干边学,一点一滴积累经验,牢记相关规范条例,严禁伪劣产品进入工程,以确保电气施工工程安全。其次,预控质量目标。机电设备安装是一种安全工程,作为管理人员,需明确工程重点,做到“有预则明、有明则清”。因此,必须按照合同仔细推敲,严格进行管理,创建优质的机电线路网络。
6、结语
随着人们对生活环境质量的要求越来越高,对建筑功能的要求也越来越高,作为建筑中的重要组成部分,建筑机电安装工程的施工质量也显得尤为重要,我们不仅要加强技术上的进步与创新,也要加强管理工作,控制工程质量,促进工程的建设发展。
参考文献:
[1]黄志彬.建筑机电设备安装管理问题的几点思考[J].价值工程.2010.
[2]姚红峰.建筑机电设备安装常见问题与对策[J].世界家苑.2011.
关键词:机电;安装;特点;问题;对策
机电安装涉及的面、学科也是非常的广。虽然其具有本身固有的特征,但是通用性也很强。要想增加更高的企业效益,在竞争日益激烈的市场中提高企业竞争力,就必须抓好机电安装工程施工技术及施工过程中的质量管理。因此加强机电工程设备安装过程的管理,保障工程设备安装质量,已经成为施工企业管理中的一项重点。
一、机电设备安装的特点
机电设备安装包括工业、民用、公用工程中的各类设备、给排水、电气、采暖、通风、消防、通信及自动化控制系统的安装。其施工活动从设备采购开始、涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段,最终是以满足建筑物的使用功能为目标。机电安装施工过程中,涉及施工过程中采用新技术、新工艺、新材料、新设备等新兴技术。大型工程对吊装、装配、检测技术的要求越来越高,这就需要不断更新施工技术及施工设备。机电安装工程施工质量的验收与建筑构筑物相比较,也有着明显的不同,其特点主要表现为对质量评估方法、工程验收和售后服务手段的区别。但由于机电设备施工安装技术工种、材料的多样性和工艺的复杂性,在实际施工过程中要投入大量的人力、物力,需要各施工单位及相关工程单位有丰富的施工经历和经验。机电安装工程贯穿在整个工程施工过程中,主要部分在结构工程结束以后开始施工,并在装饰工程开始以前基本结束,所以对整个工期有重要影响;机电安装工程的质量对工程竣工后的使用功能有着关键作用,要求施工单位在施工过程中严格把关。
二、机电安装过程中存在的问题
1、螺栓联接问题
螺栓、螺母联接是机电行业的一种最基本的装配,联接过紧时,螺栓在机械力与电磁力的长期作用下容易产生金属疲劳,发生剪切或螺牙滑丝等联接过松的情况,使部件之间的装配松动,引发事故。对于电气工程传导电流的螺栓、螺母联接,不仅要注意其机械效应,更应注意其电热效应,压接不紧,接触电阻增大,通电时产生发热- 接触面氧化-电阻增大的恶性循环,直至严重过热,烧熔联接处,造成接地短路、断开事故。
2、振动问题
(1)泵:转子不平衡,轴承间隙大,转子和定子相磨擦,转子与壳体同心度差等,这些都是机械方面的问题。
(2)电机:转子不平衡,轴承间隙大,转子和定子气隙不均匀。
(3)操作:主要是工艺操作参数偏离泵的额定参数太多,引起泵的运行不平稳。
(4)安装缺少减震措施。如减震垫,挠性接头等。
3、超电流问题
(1)泵:轴承损坏,转子与壳体相磨擦,泵内有异物等。
(2)电机:功率偏小,过载电流整定偏小,线路电阻偏高,电源缺相等。
(3)工艺操作:所送介质超过泵的设计能力,如密度大、粘度高、需求量高等。
4、电气设备问题
(1)安装隔离开关时动、静触头的接触压力与接触面积不够或操作不当,可能导致接触面的电热氧化,使接触电阻增大,灼伤、烧蚀触头,造成事故。
(2)断路器弧触指及触头装配不正确,插入行程、接触压力、同期性、分合闸速度达不到要求,将使触头过热、熄弧时间延民,导致绝缘介质分解,压力骤增,引发断路器爆炸事故。
(3)电流互感器因安装检修不慎,使一次绕组开路,将产生很高的过电压,危及人身与设备安全。
(4)有载调压装置的调节装置机构装配错误,或装配时不慎掉入杂物,卡住机构,也将发生程度不同的事故。
(5)主变压器保护拒动。主变压器内部或出线侧发生短路、接地事故,而保护拒动、断路器不跳闸,巨大的短路电流不仅使短路处事故状态扩大,也使主变内部温度骤升,变压器油迅速汽化、分解,成为高爆性的可燃物质,这可能发生主变爆炸的恶性事故。
三、完善机电安装过程中问题的对策
1、做好安装准备工作
安装之前反复对其进行外观质量检查。如各种螺栓、螺母有无松动; 焊接件焊缝处有无裂纹、气孔等缺陷; 燃润油及水、气的储量和管道接头是否牢固, 有无泄漏; 电路布线是否整齐, 绝缘性能如何, 所有旋转、往复运动部位的安全保障机件的有效、齐全程度等等。此外, 还应进一步查看安装所需的小型机具、材料的准备情况。
2、严格施工组织设计并按设计要求施工
施工组织设计和设备、设施选择是经有关工程技术人员共同研究商定的, 通过技术计算和验算, 既有其使用价值, 又可保证良好的经济效益, 不能随便更改选用设备, 否则会影响基础工作的进展。每一项机电设备安装工作顺序都有其科学性。本工程的计划排队是经过多方面的考虑, 经过技术论证排出的, 是有科学根据并有一定指导性的, 不能随便改动, 否则造成背工窝工, 工程进度连续不上。每一种设备的安装, 都有很严格的技术要求, 只有按设计技术要求施工, 才能减少不必要的时间流失和材料消耗。每种设备的基础是经过设计部门的设计计算出来的, 按要求施工, 才能保证质量, 保证安全。
3、按常规安装方式对设备进行安装
每种设备的安装, 都有一定的作业方式和工作顺序, 不能急于求成, 工序颠倒。安装过程中, 随时对机电设备的主机各总成、各部件及附属设备做外观质量检查。安装现场由专人负责指挥,并采取相应安全防范措施。安装人员全部佩戴安全帽, 安装工作按顺序进行。安装分工协作, 如: 机械部分由机械人员负责安装,电气部分由电气人员负责安装。安装后, 对设备安装的完整性、合理性、安全性等进行检查。发现问题立即做好分析, 找出问题的症结, 用最好、最快的办法给予解决, 保证设备准时进入调试程序。
4、做好通电调试
工程实体安装完毕,必须清洁场地经过仔细的检查和准备后进入调试步骤。笔者摸索出调试过程需要注意的事项:
(1)必须遵循“五先五后”原则先单机后联调;先手动后自动;先就地后远方(遥控);先空载后负载;先点动后联动。
(2)要以“安全第一”为准则包括人身安全和设备安全。不能急于求成而忽视安全的重要性。所有配电屏、柜和设备的送(受)电必须严格按规程操作,实行“送(受)电令”制度。送电单位由专人负责、统筹安排;不论是送电还是受电,都要在双方管理的监督下完成。
(3)形成有关工程调试数据资料要求施工单位提交的资料真实、准确、完整。有的管理人员只是用巡视的方法简单地介入调试过程,不熟悉调试情况和调试结果,对调试资料中的数据持怀疑态度,往往不及时签署或要求重新安排调试,造成资料延迟、失真或浪费人力、物力,也不能体现管理在关键工序的旁站管理作用。 设计深度的不足,很可能造成设备可用性低。自我国改革开改以来,电工产品的市场发展格外迅猛,国内外各个型号、不同规格的产品种类繁多,国家无法统一电气设备与材料的行业标准。出于这个原因,在前期设计时就标明各种设备材料的规格与型号参数就显得格外的重要,这种清晰的注释可以作为业主或者施工单位进行设备采购的重要根据。
总之,机电设备安装作为工程项目中的重要组成部分,影响着整体工程的高效性和安全性。通过分析机电设备安装产生的问题,查找问题的根源,然后才能从根本上解决问题,进而在机电设备安装施工时从组织及工艺等方面加以改进,并努力提高安装团队的整体业务素质,这样才能达到对机电设备安装的要求水平。
参考文献:
[1]聂志满.如何对建筑机电设备安装工程进行项目管理[J].中华民居:学术刊,2011(1),142- 143.
关键词:机电工程 Protel DXP 技术 问题 措施
0 引言
随着科技的进步,以及集成电路向超大规模发展,EDA软件已经成为人们进行电子设计不可缺少的工具。目前,众多软件公司开发了大量EDA软件。其中,Protel DXP当之无愧排在前列。因此从事电子专业的相关人士必须要对Protel DXP的应用具有清晰的认识,并且对其在应用过程中出现的问题进行总结,从而为电子专业的进一步发展提供更好的服务。
1 Protel DXP软件的概述
Protel DXP为电子学设计带来了全新的理念,集成了世界领先的EDA特性和技术,极大地提高了电子线路的设计质量和设计效率,有效减轻了设计人员工作的复杂度和劳动强度,为电气工程师提供了便捷的工具。同时,Protel DXP是一款基于Windows XP操作系统的设计软件,它集成了FPGA设计功能,从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计集成在一起。Protel DXP以其强大的设计输入功能为特点,在FPGA和板级设计中同时支持原理图输入和HDL输入模式;同时支持基于VHDL的设计仿真、混合信号电路仿真和布局前后信号完整新分析。Protel DXP的布局布线采用完全规则驱动模式,并且在PCB布线中采用了无网格的Situs TM拓扑逻辑自动布线功能,同时将完整的CAM输出功能的编辑结合在一起。而且,Protel DXP打破了传统的设计模式,提供了以项目为中心的模式,包括强大的导航功能、对象管理、源代码控制、设计变量和多通道设计等高级设计方法。
2 在电子线路当中Protel DXP的应用探讨
2.1 在设计原理图中的具体应用
原理图的设计流程包括:启动Protel DXP原理图编辑器、设置原理图图纸大小及版面、元器件放置、布线、调整元器件位置、电气检查和保存并输出。Protel DXP可以直接建立原理图文档,但是为了设计的连贯性,一般在一个PCB项目下进行。穿件完成PCB项目文件后,在项目文件中追加一个原理图文件,然后按照设计要求设置图纸参数,加载元器件库,放置各种元器件及各种非电器的电路组件,根据元器件的电器链接关系放置导线,最后进行电器检查并保存、输出电路原理图。在原理图设计过程中,各种元器件等电器组件的放置过程都必须综合考虑各种因素,另外对非电气组件的使用也要注意和电气组件区别。对于复杂电路的原理图,在工程上往往是首先设计一个系统总框图,并对整个电路进行功能划分。总框图主要由功能方块图来组成,以显示各个功能单元电路之间的电气关系,然后再分别绘制各个功能电路图。
2.2 在设计元器件库中的具体应用
新建一个新元器件必须在原理图的元器件编辑状态下进行,原理图的元器件编辑器主要用于编辑、制作和管理元器件的图形符号库,其操作界面和原理图的编辑界面基本相同,不同的是增加了专门用于制作元器件和进行库管理的工具。制作一个新的元器件一般需要以下几个步骤:打开库元器件编辑环境,创建一个新元器件,绘制元器件外形,放置引脚,设置引脚属性,设置元器件属性,追加元器件的封装模型和保持元器件等。
2.3 在设计印制电路板中的具体应用
用Protel DXP设计PCB的基本设计流程有以下几步:设计电路原理图,设置PCB设计环境,PCB布局,布线规则设置,自动布线,手动调整布线,保持文件并输出。在设计制作PCB时,首先要学会PCB文档的创建、打开和保存等基本操作。利用Protel DXP创建一个新的PCB文档方法有很多,推荐使用的方法是根据PCB向导创建新的PCB文档。在用Protel DXP设计PCB的过程中,环境参数的正确设置也是非常重要的,包括对图纸参数的设置和编辑器参数的设置。
2.4 在设计PCB元器件库中的具体应用
用Protel DXP设计元器件的封装基本流程包括PCB库的创建和保存、项目元器件库和集成元器件库的创建等操作。在元器件库创建了之后,用户除了能够使用PCB元器件向导来创建元器件封装外,还可以选择手工创建PCB元器件封装。在手工绘制元器件之前,需要收集该元器件的封装信息,包括元器件的封装形状、尺寸大小、引脚数量等。
3 结语
Protel DXP在电子线路设计中的应用,有效的把电子设计人员从传统的设计工作中解放出来。利用Protel DXP,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量的工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析、器件制作到设计印制电路板的整个过程在计算机上自动处理完成。随着科学技术的不断发展,利用Protel DXP设计电子线路必然会得到进一步的应用。
参考文献:
[1]刘刚,彭荣群.Protel DXP 2004 SP2原理图与PCB设计[M].电子工业出版社,2011.
[2]郭勇.Protel DXP 2004 SP2印制电路板设计教程[M].机械工业出版社,2009.
[3]李雪梅,白炽贵.Protel DXP 2004基础与实训[M].电子工业出版社,2014.
关键词:高职高专;电力系统;课程;构建
作者简介:李焕(1971-),男,辽宁海城人,应天职业技术学院机电工程系,讲师,工程师。(江苏 南京 210023)刘海涛(1972-),女,湖北宜昌人,南京工程学院电力工程学院,副教授。(江苏 南京 211167)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)30-0126-02
一、应用型技术人才培养的背景
高等职业院校是高等学校的重要组成部分。从世界范围看,高等职业教育是经济社会发展到一定阶段出现的一种新型高等教育,是和传统普通高等教育有着不同质的区别的另一种类型的高等教育,是以培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线职业岗位的实用型、技术型和技能型专门人才为目的的高等教育,是职业技术教育的高等阶段。
我国的高职教育起步较晚,发展扩张速度过快,在人才培养方面还存在很多不足。目前,很多高职院校的电力系统自动化技术专业沿袭了普通本科高校“重理论、轻实践”的人才培养方案,然而高职院校的专业建设和人才培养目标与强调学科体系的本科院校有明显的区别。[1-2]高职电力系统自动化技术专业的培养目标应兼顾学生职业的可持续发展,“以服务为宗旨、以就业为导向”,着重于培养应用型技术人才,适应电力系统生产一线的需要。
“电力系统稳态分析”课程是应天职业技术学院电力系统自动化专业的核心课程。该课程的主要内容为电力系统的组成和技术特点、电力系统接线方式和电压等级、电力元件的参数计算及系统等值网络、潮流的分析与计算、线路导线选择、电压调整和频率调整、电力网络经济运行等。
现阶段,如何结合现有的教学和实验手段,从而进一步提高“电力系统稳态分析”课程的教学效果,提升教学质量,为电力类应用型技术人才的培养提供可借鉴的思路和改革方向,是一个值得深思和探讨的问题。
二、“电力系统稳态分析”课程中存在的问题
1.课程理论性强
“电力系统稳态分析”课程包括电力系统的稳态分析和暂态分析,是一门理论分析严谨、涉及内容广泛的电气工程自动化专业的核心课程。本课程既是后续专业课程电力系统继电保护、发电厂电气部分、电力系统自动装置等相关课程的理论基础,更是学生基本专业素质形成的关键课程。该课程内容理论性强,知识体系严谨。在以应用性和技能性为基本要求的高职教学中,对理论知识的要求是以“必须,够用”为度,因此,该课程在高职教学过程中存在着冲突与矛盾。
2.课程对于学生的运算能力、专业基础能力要求较高
“电力系统稳态分析”课程涉及的基本学科有电路、电机、电磁理论等。对电气理论、基本的分析和计算能力都有较高的要求。同时课程涉及的知识面广,综合知识的运用能力要求也比较高。
3.“电力系统稳态分析”课程结构上是以知识内容为主线,强调知识结构和知识体系
传统的结构为:电力系统的基本知识元件的参数和等值电路潮流计算有功功率平衡及频率调整无功功率平衡及电压调整电力系统的经济运行。这种结构对于高职学生来说,往往会造成知识内容无法连贯,无法和实际应用有效结合。
三、电力系统稳态分析课程的构建
1.课程内容的重组
“电力系统稳态分析”课程是以学生的专业基本素质的培养、基本的运算能力、技能的提高为基本目标,结合符合高职培养目标,以项目化教学为基本方法进行重组的。高职教育对理论知识的要求是以“必须、够用”为度,不强调理论知识的体系性。因此,对理论知识的要求应围绕着工程实际应用。“电力系统稳态分析”课程包括电力系统的基本知识、电力元件的参数及等值电路、潮流计算、有功功率平衡及频率调整、无功功率平衡及电压调整、电力系统的经济运行等部分内容。其中,电力系统基本知识方面要求重点掌握电力系统电压等级的概念。在教学实践中发现学生对额定电压的概念不太容易理解和掌握,因此必须不断强化额定电压的概念,进行相应的训练以加深理解;电力元件的参数及等值电路中要求会计算中等长度的架空线路、双绕组变压器的参数的计算,对于长线路、三绕组变压器和自耦变压器的参数不要求计算。对于参数的归算,以掌握工程计算中常用的平均额定电压之比计算为主,强调实用性,忽略知识结构的完整性;潮流计算工程中已实现计算机的计算,但手工计算是基础,因此通过开式网的潮流计算来训练潮流的基本计算方法和计算能力。对于计算机基础较好的学生拓展介绍计算机算法;频率调整重点要求学生掌握有功功率和频率的关系,掌握一、二次调频的过程,计算训练强调对基本概念的理解;电压调整重点掌握通过改变变压器变比进行调压的计算,其中重点训练双绕组变压器的调压计算。
应该指出的是,课程内容的调整、重组与课程教学模式有很强的相关度,如何通过内容的重组与教学模式的创新更好地融合是该课程教学实施中关键的问题。
2.课程教学模式的创新
新型教学理念要求以学生为教学的主体。传统教育中以“课堂为主、教材为主、教师为主”,学生上课认真听课、仔细做笔记是一种被动的学习,对于提高学生的技能和能力的效果并不理想。因此,在教学过程中要不断强化学生的主动参与意识。让学生针对问题主动学习,提高知识的运用能力,增强运用知识解决实际工程问题的能力。
首先,教师给学生下达项目任务,让学生利用各种方法围绕目标任务自行分组讨论学习。在讨论学习过程中,教师参与并引导讨论,帮助学生理清思路,分解任务目标,分解知识点,寻找解决问题的方法和途径;其次,由学生根据目标任务结合讨论结果进行分析和计算;最终由老师总结知识点,解决疑难概念和计算中的问题,师生共同完成项目任务。
项目化的教学实践性强,与真实世界密切联系,学生的学习更加具有针对性和实用性;学生的学习有很大的自主性,学生可以根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会,学生能够自主、自由地进行学习,从而有效地促进学生创造能力的发展;项目化教学可以将长期项目与阶段项目相结合,构成实现教育目标的认知过程,并具有学科交叉性和综合能力运用的特点。
在本课程教学实践中,采用了长期项目与阶段性项目相结合的方法,即以某地区110kV区域电力网的设计为长期项目,分四个阶段性项目(如表1所示)。
所有的教学工作都围绕着总体的项目任务来展开。这种任务化的方法使得学生在学习过程中对工作目标始终是明确的。对于概念的掌握、基本计算能力的训练都有很强的目的性和针对性,在具体实践中取得了良好的教学效果。
3.课程考核方式的改革
考试既是检验学生学习效果的一种手段,也是检查教师教学成效的重要途径。为此,设置一种科学合理的考核方法也是教学改革中十分关键的环节之一。本课程传统的考核方法是闭卷考试。闭卷考试作为考核的主要方法之一,是有其优点的。但是在高职院校以能力为本位的应用型技术人才培养过程中,闭卷考试的不足之处也是非常明显的。其最主要的缺点是对学生的技能不容易考查。
针对项目式教学方法的使用,在考核方式的改革实践中可以加强形成性考核。即在每个阶段性项目实施结束后进行阶段性考核。考核的内容和形式可以是多种多样的,如可以直接采用阶段性项目实施结果作为考核依据,也可以在阶段性项目实施过程中根据学生的学习情况、讨论情况进行成绩的采集,甚至可以对分组讨论中学生分组配合、团队协作的过程进行考核。因此,这种考核是全方位、多方面的,对学生的综合能力、应用能力、协作能力都能进行比较全面的考查。
四、结论
高职教育的培养目标是培养应用型专门技术人才。理论学习要求“必须、够用”。通过“电力系统稳态分析”课程内容的重组和教学模式的创新以及考核方式的改进实现了以工程应用为主线、技能培养为目标、将理论知识融于实际应用的良好互动。教学实践证明,该方法使得学生不但较好地掌握了专业基础知识,而且显著提升了工程实践能力,取得了良好的教学效果。
参考文献:
[1]李贤政.高职院校人才培养方案核心要素的思考与分析[J].中国高教研究,2010,(2).77-78.
[2]黄宽,纪静波.高职电气自动化专业人才培养方案研究与探索[J].中国电力教育,2013,(2):46-47,53.
[3]贺秋丽,黄盼,许梅.电力系统及其自动化专业实验课教改探索[J].广西大学学报,2003,(S1):139-141.
[4]汤雨.“电力系统自动化”课程教学改革方法思考[J].中国电力教育,2013,(2):57-58.