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依据近期国家提出的深化高等学校创新创业教育改革的新形势,对如何培养创新型电气工程及其自动化专业(以下简称电气专业)人才进行了多方面的探究。在新形势下电气专业的特点及其存在的问题、人才的定位及培养目标、创新人才培养的教学改革尝试等方面进行了具体研究,致力于探寻实现面向全体、分类教授、紧贴专业、加强实践,促进学生自由全面发展,不断完善和改进电气专业的创新创业教育体制机制。为了满足电气专业的高要求、高目标,应为我国培育出具有创新能力的复合型人才而努力奋斗。
关键词:
电气工程;教学改革;复合型人才;电气专业
新形势下,在电气专业各个方向上都需要大批人才,仅仅强调培养拥有高级知识的专业人才已经变得不与时俱进。当前面临的问题是如何在学生中有效普及创新、创业教育,使新一轮大学生适应新形势下创业引领计划预期的目标。就上述观点,本文先分析了新形势下电气专业培养特点以及存在的问题,进而阐述了新形势下电气人才的定位及培养目标,最后提出了新形势下电气专业的教学改革尝试的部分措施。
1新形势下电气专业的特点及存在问题
目前,我国电气专业发展水平提升明显,已基本达到国际水平,甚至某些领域已达到国际前沿水平。尽管如此,我国的电气总体水平仍略低于国际先进水平。新形势下,有必要重新分析电气专业特点及其存在的问题,有针对性地解决问题。
1.1新形势下电气专业的特点
目前,在高新技术领域中电气技术已成为主角,电气专业的综合性、适应性、渗透性很强,属跨行业专业,应用性广泛。智能化发展水平为其衡量标准,具有亟待创新的特点。电气专业集网络控制、信息和电机电器等诸多专业技术于一身,是一门综合性极强的专业学科,在很多科学领域都具有极强的适应性、渗透性。电气专业跨行业专业的特点与新形势下以信息化带动工业化、走新兴工业化道路的国情相符合。这就要求电气专业不断创新,培养能促进工业化社会高速发展,满足各种智能化系统的发展需求的高素质人才。
1.2新形势下电气工程专业存在的问题
新形势下,电气工程领域面临的主要问题是电力系统的安全问题,以及如何对可再生资源进行规划及规模化利用的研究。这些问题都对电气专业的人才培养造成了重要的影响。当前亟待解决的问题主要有“重学轻能”现象严重、课程专业设置不合理、课程教材难以适应新形势下的发展需要、教学模式单一、缺乏较强的师资力量、设备落后、实习手段缺乏、人才知识结构与需求不对等等一系列问题。学生在应用能力方面比较弱,学校在专业建设上“重学术、轻能力”的传统思想仍比较严重。电气专业因其学科较多、交叉性强、实践性强的特点,导致相应的教材更新比较困难,实现有效教学非常困难;专业课程师资力量严重不足的情况突出,实验设备缺乏,与现场脱节。此外,传统的单一课堂教学模式,严重影响了学生主动学习的积极性,导致学生的创新能力难以发挥,创新教育明显滞后。
2电气工程人才定位及培养目标
2.1电气工程专业人才的定位及其目标
培养高素质、高端应用型技术人才是电气工程专业的教育目标,以正确的指导思想定位为前提,以坚持服务于地方经济为宗旨,将就业作为导向,培养出符合技术、生产、服务、管理第一线需要,具有良好职业道德的高级应用型技术人才,使他们成为电气生产、设备安装、调试、维修及操作的主力军。评价电气工程人才培养质量的重要指标已成为创新精神、创业意识和创新创业能力。
2.2电气工程创新型人才的内涵
创新型电气人才是指具有较高层次的电气专业知识层次高、基本功扎实、业务精湛,个人素质和职业道德较高、具有较强科技和管理创新能力,又具有管理协调能力的人,尤其是善于将发明创造转化为产品的高端人才。
3电气专业创新人才培养的教学改革
面对飞速发展的社会,教学方式的改革迫在眉睫,主要可从以下7个方面入手:①完善师资队伍体系;②改善教学方法和考核方式;③按时完善教材建设;④强化实验、实践环节;⑤进行课程体系改革,加强专业课程之间的衔接和融合;⑥完善教学管理制度;⑦创新人才培养机制;⑧校企合作建设“产学研”培养基地、创新性试验基地以及试验中心;⑨以创新引领创业,以创业带动就业。要加强对青年教师的培养,使其成长为教学骨干的中坚力量,加强创新创业教育与创业就业指导专职教师队伍,支持教师以各种形式将科技成果产业化,并鼓励领导学生创新创业;改革考试考核方式,注重考查学生运用知识分析、解决问题的能力,突破“高分低能”的瓶颈,开展教材内容的及时更新。在实验、实践环节中利用现代网络资源,促使学生深入学习和掌握知识的内在联系;加强建设科学的教学评价体系和行之有效的教学管理制度等;探索建立以需求为导向的学科结构,以及以创业为导向的人才培养新机制,坚持走“产学研”相结合的道路,促进教学、科研、生产三者的结合;大力推进成果转化、产教结合的改革模式,实现创新引领创业、创业带动就业。
4结束语
当前形势下,电气专业人才创新创业教育以深入贯彻党的教育方针、政策,全面落实立德树人为根本任务,开辟了创新引领创业、创业带动就业的新路子,积极、主动地适应了经济新常态,重点推进了以素质教育为主题,以提高人才综合素质为核心,以创新型人才培养重点,以完善设施条件和相关政策保障为支撑,加快培养了富有创新精神、敢于投身实践的创新创业人才队伍。
作者:于少娟 谷将 刘立群 单位:太原科技大学电子信息工程学院
参考文献
[1]张俊权.关于电气工程及其自动化专业人才培养模式的探究[J].科技创新与应用,2014(07).
[2]贾世川.浅析我国电气工程及其自动化的发展现状[J].科技资讯,2015,13(11).
[3]刘桂英,粟时平.电气工程及其自动化专业大学生创新能力培养模式探讨[J].中国电力教育,2009(04).
关键词 电气工程及其自动化 工程实践能力 地方经济发展
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.024
Exploration on the Development of Electrical Engineering and
Automation Specialty in Local University
JIA Qun
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Huai'nan Normal University, Huai'nan, Anhui 232038)
Abstract Local Application-oriented Institutions Oriented open electrical engineering and automation professional must serve the local economic development, to teaching as the center focus on expansion of the engineering practice ability of students, to meet the demand of the professional personnel from the local economy. In place of the normal universities, the transition to engineering and other aspects of the adjustment process, because of its engineering professional foundation is weak, professional accumulation time is short, local colleges and universities need to further integrate various resources, find out for their own development characteristics of students training objectives, requirements, quality requirements.
Key words Electrical Engineering and Automation; engineering practice ability; local economic development
电气工程及其自动化专业是一门特色非常鲜明的应用型工程技术类专业。本专业主要是研究有关于电能的生产、输送、应用、测量、转换和控制等方面的内容。电气工程及其自动化专业适用范围广,毕业生既可以从事于强电领域、又可以从事于弱电控制等领域,也可在国家电力生产行业、国家电网、火电、水电、风电、太阳能等绿色新能源领域工作,对于地方性本科院校在电气工程及其自动化专业的发展上更应注重学生应用性能力的培养。
1 地方院校培养电气工程及其自动化专业的定位
电气工程及其自动化专业是一个归并了多个电类专业的宽口径专业,它以物理学、电子学、电工学、自动控制、计算机、测量技术等原理为基础的一门综合性技术科学。在电气工程学科的历史沿革中一直具有很强的实际应用背景,航天、航空、交通、电力、冶金、化工、电力、石油、食品、生产制造等行业的需求是自动化学科的诞生和发展的主要动力,可以说电气工程专业的应用范围已经涉及到社会生产和发展的各个方面,电气工程学科必然能够为实现国家战略目标和国民经济的跨越式发展发挥巨大的作用。①
随着我国能源利用的结构性调整,未来我国在核能的利用和发展、高铁电气化线路的规划和实施、广大农村的电网改造工程、城镇电网和变电站的优化和升级工程、电动汽车及充电桩电网工程等,这些具有标杆性的国家大项目、大工程的建设和发展上,将对具有高素质、电气技术过硬的电气工程专业毕业生保持旺盛的专业需求。我校申办电气工程及其自动化专业主要考虑到学校所在城市是国家重要的煤炭、电力、化工、能源基地,需要电气工程及其自动化专业及相关强电专业背景的人才,同时安徽省在近些年经济快速发展过程中也需要大量的本专业人才来充实到工业生产的第一线,可以说电气工程及其自动化专业应该和区域经济社会发展需要有较强的吻合度。所以,在电气工程及其自动化的专业建设上应需要厚实基础,有效地进行专业积累,整合各方面的教学资源,专业特色的挖掘,找出适合自身发展的目标,而不能停留在模仿和学习别人,要在别人经验基础上找出适合自己发展的途径,并立足于教学这条生命线,积极根据职场的定位需求,认真合理地找出本专业的定位。②③④
2 电气工程及其自动化专业培养目标分解
关于人才培养模式,教育部原副部长周远清曾作过简明扼要的阐述:所谓人才培养模式,实际上就是人才培养目标、培养规格和基本方式。
教育部《关于深化教学改革,培养适应21世纪需要的高质量人才的意见》也指出:人才培养模式是学校为学生构建知识、能力、素质结构,以及实现这种结构的方式。
在电气工程及其自动化本科专业人才培养方案修订过程中,应遵循教育教学规律,更新教育教学观念,正确处理理论与实践、知识与能力等关系,注意协调统一;进一步优化和整合课程结构体系。⑤⑥ (如表1所示)
3 适合我校电气工程及其自动化专业特点的培养目标和要求
我校是一所地方性、应用型本科高校。学院在升本后这几年的发展过程中,始终本着以“质量立校、人才强校、特色兴校、依法治校”的发展策略,不断地进行改革和创新,并进一步统筹办学规模与质量、统筹师范教育与非师范教育、统筹招生与就业、统筹办学资源与办学效益、统筹师资队伍数量与结构,努力做到规模、结构、质量、效益的协调发展,初步形成具有特色的教学和科研发展工作的新局面。我院明年将面临本科专业评估,这要求我们在抓教学质量的同时必须上规模,只有尽快创造条件进行规模建设,从而降低办学成本,提高办学效益,所以我们考虑整合现有的教学资源,融合其他相关的学科,构成互相交叉,共同发展的学科群,根据人才市场的需求来调控教学模式和培养方向的能力。
突出以教师为主导、学生为主体,加强实践教学环节、创新实践教学的内容,培养应用型、创新型人才为重点,深化教学体系改革,优化课程教学体系及注重教学环节的实效,使电气工程及其自动化专业的教育理念、教学内容、教学方法、教学手段、教学效果以及教学模式,能后适应本阶段培养人才的需求,创造良好的教学情境与教学氛围。贯彻好我校师范性、地方性、应用型的办学定位,人才培养的强弱结合、强电为主。立足淮南,服务周边,面向安徽,辐射全国,为本地区及安徽省内其他地区的电力行业、工矿企业、研发单位、科研院所、技术公司等输送具有宽口径、厚基础、强能力、高素质,优秀的应用型工程技术人才。
培养目标:本专业培养能够掌握电力系统自动化、电机及其控制等工程技术领域基础理论和基本知识,具有电气工程师基本素养,能在电力工程、制造加工、化工生产等行业领域,从事设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制、电力电子技术、生产管理以及电子与计算机技术应用等方面工作的高素质应用型专门人才。
知识要求:掌握高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理等数理知识,掌握电路分析、模拟电子、数字电子等电子技术基础知识;了解电气工程领域的新技术、新方法,掌握电机学、电力系统分析、电力电子技术、自动控制原理、电力系统继电保护等电气工程专业知识。
能力要求:掌握电子技术、电工技术等方面的基本知识和实验技能;具有一定的制图绘图能力、程序设计能力、电子设计能力。具备电力系统工程理论分析、设计能力和应用能力,具有较宽的知识面、较强的适应和发展能力,并具有自主学习的能力。
素质要求:具有强烈的社会责任感和主人翁意识,具有良好的环境保护意识和职业道德;养成良好的体育锻炼和卫生习惯,具有健全的心理和健康的体魄,达到国家规定的大学生体质测试标准要求;了解相近专业及基本的人文社科知识,具备较宽的知识面和一定的社会实践能力;具有良好的从事实际工作的心理准备。
4 以教学为中心的具体措施和初步成效
(1)实验装置潜能的挖掘:随着学校政策倾斜和支持力度加大,应该说近两年来电气工程及其自动化专业实验室建设发展速度很快,购置了很多大型、重型设备,但同时由于实验装置本身具有一定的复杂性,且教师人数偏少,所以今后随着教学任务的开展,我们教研室的主要工作就是要深入挖掘实验装置的潜能,合理安排教学资源,构思好设计性、综合性实验项目等。
(2)教师的应用能力水平需要进一步提高:教师要注重学习、注重知识的更新、注重理论联系实际、做好“双师型”方向的发展,结合好这两年新建的实验装置,充分发挥实验装置的效能及实验项目的延伸。
(3)课程之间内容上的关联性需要深入梳理。专业课程之间在内容上往往会有很多的相关性、关联性,由于任课教师在授课环节上基本上是独立进行的,且根据自身的知识结构在授课内容可能有一定的随意性,这可能会造成学生在上不同的课程时会感觉到有些内容是不同教师重复讲过的内容,这将造成教学效果的下降。所以,针对这一问题应积极开展教学内容、教材内容的梳理,同时规范各门专业课程内容合理的教学范围,以此规避教学内容上的重叠。
我校电气工程专业虽起步迟,但通过多年来不断的工作付出和卓有成效的努力,逐步建立起较为完善的立体化教学体系,并在学校的政策支持下不断地进行实验室硬件建设,形成了具有发电厂电气控制仿真系统、供配电控制系统、电力系统分析平台、电工技术实训平台等较为完备的电气工程方向实验实训教学框架体系,在此基础上本专业学生在西门子、飞思卡尔等全国知名工程类赛事上获得了较优异的(下转第104页)(上接第48页)成绩。
4 结语
总之,做好一个专业需要投入较大精力,地方院校可能更关注生源和招生数量,往往在资源配置上由于专业较多很难集中有效的教学力量来切实有效地应用到电气工程专业发展和建设中。专业方向要有所调整和分析,要紧随国家能源政策的步伐,在课程的开设上力图符合时展的脉搏。
基金资助:淮南师范学院2014年校级教研项目(编号:2014hsjyxm03)基金资助
注释
① 巫付专,王晓雷,付邦胜.电气专业应用型人才培养方案的构建[J].中国电力教育,2010(6):46-47.
② 赵丽华.电气工程及其自动化专业水电特色实践教学体系探索[J].科教导刊,2014(10).
③ 艾欣,刘宝柱.华北电力大学电气工程及其自动化专业的建设及发展[C].第四届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集:92-95.
④ 宋起超,杨春光,乔爽,王希凤.应用型本科院校电气工程及其自动化专业多元化实践教学模式的构建[J].中国冶金教育,2010(2):12-15.
关键词:高校;电气工程;自动化;课程体系;改革措施
现阶段我国电气科学发展实力已然攀升至更高的等级层次,为日后通信、电子、计算机、自动化操作等一系列创新技术要素有机融合,提供了合理的保障条件。处于新时期之下,为了愈加理想化满足社会各业的人才需求,各类高校务必要竭尽全力开展电气工程及其自动化专业课程体系的改建工作。换句话说,就是凭借就业作为基础性导向媒介,强化市场型人才的培养实效,并且推动社会不同行业领域的改革发展进程。
一、电气工程及其自动化专业课程的特征
论证步入新时代之后,电气工程各类知识点都开始在社会不同领域之中贯穿融入,特别是在信息和自动化技术设施支持作用下,为不同行业高效率竞争和发展,提供较为强劲的推动力。电气工程及其自动化专业本身保留较强的工程、实践应用特性,并且可以延展出电工理论、电气装备制造与应用、电力系统运行与监控等重要性结构单元。为了确保实时性向特定岗位培养供应实用型人才,高校电气工程及其自动化专业不单单要做好基础性电气理论知识讲解工作,同时要引导内部学生参与相关实践活动,以此使学生熟练把控各类操作技巧。
二、高校传统电气工程及其自动化专业课程体系中存在的弊端
透过宏观角度观察认证,传统的高校电气工程及其自动化专业课程体系遗留许多缺陷,最为常见的现象是教学理念和引导方式的滞后状况,如若长期放置不管,只会持续削减该类专业课程整体教学水平。经过围观层面审视,如今我国高校电气工程和其自动化专业课程体系,主要依照公共和学科基础课、专业主干和方向课、实践指导的结构层次加以构。不过时代变迁过后,这类专业人才需求自然不可能停滞不前,因此既有的课程体系同步开始和新形势要求产生诸多强烈的冲突现象。具体细节则表现为:
1.课程内容设置存在漏洞
一些高等院校设置电气工程及其自动化专业的时间并不是十分久远,因为个体实践经验不足,预先设置的课程体系始终遗留许多缺陷,其中最富有代表性的莫过于课程内容,至于相关细节则如下所示:首先,公共基础课程门数设置超标,令学生承受过重的身心压力,如若长期放纵下去,势必会在该类专业课程学习过程中产生严重的注意力分散状况。其次,专业课程定位方向不够明确,仅锁定在电机控制和电力系统自动化操作两类方向上,并且其间对应模块课程设置的数量明显有所不足。最后,实践类教学课程数量不多,包括该类专业的限选和任选课在内,甚至都未曾组织合理程度的实践训练环节。
2.学时安排不够科学妥善
通常状况下,高校既有的电气工程和其自动化课程体系要求学时控制在2900学时范畴以内,当中公共基础课大约890学时,占据比例为31%。这部分基础课程主要在高校二年级前期设置,经常表现为总体学时数量过多,且广泛涉猎政治、英语、体育等不同类型课程内容,至于能够和本专业产生关联的公共基础课学时数量不过才120学时左右,几乎占据公共基础课总体学时数量的14%。这种课程内容设置方式,尤其对于电气工程及其自动化专业的低年级学生群体来讲,必然会存在较强的消极影响问题。例如,当该类专业学生保留较高的专业知识学习激情时,却面临相关性公共基础课课时较少的挑战困境,长此以往,只会持续打消学生的求学信念,严重情况下令他们滋生出许多不好的学习习惯。有关专业方向课的学时没能得到妥善化控制。例如,电力系统继电保护原理、发电厂电气主体系统、变电站综合自动化、电力路系统自动控制和远动技术等,他们彼此预设的学时数量则分别为43、35、40、36,总体学时数量偏少,即当中第一和第三类课程包含实践训练环节,提供的学时数量极为有限。
三、进行高校电气工程及其自动化专业课程体系科学化创新改革的措施
1.凭借就业作为基础性导向媒介,逐步强化对学生的实训力度
在当前人才市场竞争趋势的持续激化和就业困难大背景影响作用下,涉及高校电气工程及其自动化专业务必要凭借就业作为基础性导向,在重新创建整体课程体系期间培养学生多重职业技能和素养。换句话说,就是利用实训活动组织,使该类专业学生细致化感知和熟练化掌握电气工程及其自动化技术的交接过程,为后续学生执行力有机强化,提供丰富的指导性依据。需要额外加以强调的是,在组织现代专业课程体系构建工作过程中,为了有效贯彻落实该类体系构建的实效性目标,就应该遵守就业的导向作用基础上,在第一时间内将和电气工程关联缜密的职业要素加以沿用,并且确保结合特定行业规范标准制定实施富有针对性的就业指导方案。首先,设置生动化的教学引导情境,组织学生参与各类小组实践活动项目,进一步使这类学生全面化掌握电气工程自动化行业领域之中所需的各项技能和素质。其次,为了更为人性化地服务就业,高校有必要选择和企业合作,共同建立适当规模的实训基地,在确保完成理论教学和实践应用相互融合任务的同时,激发出电气工程及其自动化专业学生更加完善化的创新技能和职业思维。例如,为了有机凸显高校电气工程及其自动化专业课程原有的创意性效果,相关教学设计人员应将电气设备的一系列有关技术作为一类关键性项目基础上,联合丰富实践经验进行妥善化的经营管理。其间可以考虑将特定专业特定班级学生划分为不同小组,并且分别赋予他们市场调查、设备操作、创新技术应用等挑战性任务,之后组织对应的评价工作并要求师生共同参与,进一步为日后该类专业学生熟练掌握不同职场环境的专属性业务内容等目标达成,做足准备工作。
2.开展合理规模的校企合作活动,辅助学生提前掌握必要的职业技能
为了培养更多的职业技能应用型人才,有关高校领导要积极开拓校企合作路径之余,进一步为内部电气工程及其自动化专业学生设置完善化的职业技能训练平台,这对大幅度提升学生的职业素养有着十分深刻的影响作用。归结来讲,经过校企合作机制大力推广执行之后,包括电气工程及其自动化等专业的学生在内都可以及时观察、学习到最先进的电力系统环境,掌握自动化、通信、计算机等相关技术的操作流程,有利于日后学生快速地步入相关企业进行实习并接受专业化技术教师指导,使这类学生群体预先适应过于复杂的职场环境。企业在获取人才方面保留明显的优先权力,如若和高校合作开展学生实训工作,可及时发现一些天资卓越和素质完善的人才,节省日后大规模人才招聘上消耗的精力。由此看来,开展校企合作,培养更高等级层次的技能应用型人才,是高校电气工程及其自动化课程体系改革工作中的必然选择。学校要优化教学方案的实施模式,引导学生更为高效率的实践应用所学知识。为了确保高校电气工程和自动化专业教学活动发挥出应有的实效性,学校必须选择预先进行完善化的教学方案规划执行,确保在及时引入合理数量和性能质量的设施条件基础上,逐步完善课程体系中的内容和资源,进一步搭建起多元化且高效率地实践模拟基地,为日后该类专业学生系统化学习和实践应用等需求满足,奠定基础。电气工程及其自动化专业学生在参与实践学习过程中所需的一系列资源,包括电气设备、实践操作工具和模具等,务必在第一时间内予以补充;之后顺势将理论课堂搬到实践模拟基地之中,在促进理实一体化学习结果的同时,完成这类学校体系的持续完善使命。
综上所述,为了全面迎合时展趋势,为相关行业培养更多数量的电气工程和自动化操作型人才,学校必须选择针对高校既有的专业课程体系创新改良,如设置全新的教学内容、在校企合作基础上创造实践技能训练平台等,方便日后教学中更加大范围地推广沿用理实一体化教学方案。这可以为我国电气工程及其自动化等行业可持续竞争发展,提供不竭的支持服务动力。
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电气工程专业在美国属于POWER A类专业,所开设的高校很多,但极大多数偏重于电子与通信、电力电子与自动控制、电路设计等弱电专业,侧重强电类的不多。PSERC的宗旨为:打造未来电力系统灵魂工程师,为社会建设一个高效、安全、灵活、自适应、经济的电力系统,提供一个能应对电力系统危急时的知识决策的培养新一代电力系统科技人才的高质量、可持续的平台。加入到美国PSERC中心并通过ABET认证的高校基本分为两类。一类偏重电力系统的设备制造、规划设计、运行控制,如亚利桑那州立大学、德克萨斯农工大学、爱荷华州立大学、佐治亚理工学院和威斯康辛大学。另一类则偏重于自动控制、通信、物理、电子信息等,如:加州大学伯克利分校、伊利诺伊大学香槟分校、卡内基梅隆大学、华盛顿州立大学和霍华德大学。两类大学的电气工程专业所设学科相互支撑与交叉,满足了电气工程专业所牵涉的电能的生产、传输和利用领域开展科学研究、技术开发、规划设计、设备制造、厂网建设、系统调试、信息处理、系统运行、保护控制、状态监测、维护检修、环境保护、经济管理、市场交易以及系统的自动化和智能化等活动的需要。下面从培养目标、专业课程体系及实践教学环节等方面对PSERC高校电气工程专业的教学体系进行剖析。
二、PSERC高校教学体系
1.PSERC高校的培养目标。
ABET通用培养目标规定,专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标;培养目标应包括学生毕业时的要求,还应能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就;高校应建立必要的制度定期评价培养目标的达成度,并定期对培养目标进行修订。ABET通用标准对毕业要求明确提出毕业生应具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德;具有从事工作所需要的相关数学、自然科学以及经济和管理知识;掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识,具有系统的工程实践学习经历;了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备设计和实施工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析;掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识,具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力,设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素;掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响;具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力;对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。作为国家科学基金资助的校企合作研究中心,PSERC充分挖掘发挥各高校的能力,充满激情地面对电力工业中的各种挑战。PSERC的宗旨是为未来电力系统培养高素质的工程师。在PSERC的旗帜下,多所高校通力合作,朝着如下目标努力:共同思考未来工业会面临的挑战;在这个合作平台下,利用交叉学科优势,研究这些挑战的应对方法;在工业危机事件时能在学术机构、工业机构、政府之间达成有效沟通和知识共享;培养下一代电力工业工程师。而校企合作研究中心PSERC则需要为下一代电力工业工程师的培养提供如下条件:为分布于美国不同地方、不同学科的有着丰富经验的研究者提供一个聚集平台;为企业团队和高校专家提供一个科学前沿的具有经济技术性的研究方向;为未来电力工程师提供高水准的培养平台。随着可再生能源发电、智能电网的发展,以功率变换、检测、控制、通信、信息处理为特征的智能电气装备成为现代电力系统的支撑。PSERC高校电气工程专业以工程认证为标准,结合行业发展需要,形成了具有典型特征的培养目标和毕业要求。由于新时代电气工程专业由电子信息工程、计算机科学、自动控制等多个交叉学科支撑,几乎所有的高校都将电气工程专业与计算机科学专业设置在同一学院,没有了传统的以电气工程单一学科形成的院系;几乎所有的高校都将出色的专业能力、学习能力、领导能力、协调解决问题的能力作为培养目标。
2.PSERC高校的专业课程体系。
培养适应和引领新工业革命人才的基本载体是课程,工程教育是由不同类型的课程来实施的,工程教育回归工程的本质就是课程体系要更加接近工程的真实过程,并符合新的工程观念。ABET标准也规定,课程体系应符合专业和学校培养目标,包括通识教育课程和工程教育课程。 PSERC中心倡导多个交叉学科互为支撑,其专家阵营领域包括:电力系统、应用数学、复杂系统、计算机技术、控制理论、电力电子、运行研究、非线性系统、经济学、工业组织和国家政策。PSERC各高校均设置有适宜电气工程学科的数学和基础科学的组合课程;各校的研究方向略有差异,但都强 化数学、物理及工程理论的课程设置;有关电子信息、计算机技术、自动控制、通信技术、光纤通信技术、电磁场理论、电力电子技术、电机及电力系统基本理论等方面的课程,几乎是每所高校电气工程专业的必修课程,并设置了适宜电气工程专业学生所学领域学科的工程科学和工程设计课程。个别高校拥有自己的诸如医学电子电气设备特色方向,有些高校强化人文教育。如此由若干不同学科交叉便于交叉学科的科学研究及一流人才的培养,如此宽广的课程设置为学生后续发展打下了很好的基础,创建的是社会性综合大工程型通才培养的模式。
3.PSERC高校的实践教学。
正如前述ABET标准明确指出,工程实践是必需环节。为了保证培养目标和课程体系符合工程科技发展与适应社会需求,ABET标准规定,必须有企业和行业专家全程参与培养目标和课程体系的设计与修订过程,尤其是提出对工程实践与毕业设计的要求。PSERC中心加盟者不仅包括10多所在电气工程领域著名的高校,还包括美国电力公司、水电公司、电力科学研究院、美国能源公司、美国电力交易公司等以及诸如ABB、GE、Mitsubishi等30多家世界知名的电气企业,成立专门的工业委员会,构建PSERC与各工业企业间的合作平台。通过该平台,各高校获取研究和教学的机会,也可通过该平台商讨和推荐工程项目。该平台每两年进行一次大型研讨,企业和高校在研讨中总结已完成的项目,并提出下一步要进行合作的项目。为了培养能适应于工业、商业和政府机构的电气工程人才,要求本科生在完成基础工程课程后,必须专门修习电路、电磁场和电磁波、微处理器、通信和控制系统、电力电子和电力系统的集成电路设计训练课程。对大三或大四的高年级学生,针对不同学科模块方向,设置有各种专题课程,并且配有专门的综合设计专题,该设计课程一般安排在每年的秋季末或春季末,参加设计的学生各组间可以进行设计大赛,获胜者有荣誉证书并获得一定的奖金。研讨课程是高年级学生必修的另一门与工程实践结合紧密的课程。PSERC中心由合作高校和合作企业共同商议决定重大研究课题,高年级学生可以获得参与该类研究课题的机会,其经历将计入修习学分。高年级学生的专题及个性化研究专题一般都是企业合作项目。
三、对我国电气工程专业建设的启示
我国一些由传统的电力系统及其自动化、电机与电器专业为核心的高校有少部分仍以电气工程或电力工程为院系名称,极大多数以应用电子和电气并列为院系命名,但其教学内涵依然是偏重强电,就业领域以电网为主。但我国开设电气工程专业的高校有200多所,电网对人才吸纳有限,且各校的办学基础、行业背景差异较大,这些高校如何把握电气工程专业的建设,如何满足电气工程专业工程教育认证的要求,本文认为:由上述PSERC高校已通过认证的电气工程专业特点,有如下几点值得我们借鉴:
1.学校根据自身办学特点及行业背景,制定符合学校定位的人才培养目标和毕业要求。
2.将与电气工程专业相关的电子信息、自动化、计算机专业尽量设置在同一院系,便于交叉学科的研究和人才培养。
3.在电气工程基础课程体系中,扩展电子计算机技术、信号分析与处理、自动控制、网络通信等方面的课程,根据自身办学特点制定专业课程群,实现强电与弱电结合,学科交叉,互相渗透,加强基础、拓宽专业领域,提高学生的适应能力、学习能力,打造通才教育。
4.各学校根据自身的专业优势与行业背景,设置专业必修课和专业选修课,并对实践环节和毕业设计提出配套要求,培养与培养目标对应的宽口径厚基础特色人才。
[关键词]智能化技术;电气工程;自动化控制
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0391-01
1、引言
近些年来,我国电气市场发展迅猛,一些电气相关产业也得到了飞速发展。其中较为突出的是电气工程的发展。传统的电气自动化控制技术存在缺陷,使得效率低下不适应电气工程自动化的发展。新型自动化控制技术――智能化技术的引进,通过人工智能和计算机等高科技,大大弥补了电气工程自动化控制技术存在的缺陷,促进电气工程的发展。智能化技术作为一种新型的控制技术,在电气工程自动化的应用现阶段还处于起步阶段,在未来具有很大的发展前景,且会逐渐应用于其它行业。
2、智能化技术
2.1 智能化技术概念
智能化技术是一门涵盖多门学科的具有较强综合性的科目,包括语言学、控制学、信息学、生物学等。智能化技术主要研究目的是研究机器人工智能,让机器能够通过程序等独立完成某些高危险、高难度工作,体现了节能与环保,降低了工作强度,提高了工作效率与工作质量。通过结合计算机技术,研究在运用过程中对智能化技术实现实时操作,让其具有现实意义,并进行一些具有时效性的相关智能机器的开发研究工作。智能化技术主要应用体现在计算机技术、GPS定位技术、传感技术等,日趋智能化的产品也使得其很好的应用在实际操作中,在发展中不断提高机器的智能化水平和自动化程度,降低维修成本,提高设备可靠性。
2.2 智能化技术在电气工程自动化中的特点
智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,主要是电子电气技术、信息的收集与处理等,体现出较好的实用性和适应性。智能化技术在电气工程自动化中的大量应用,很多案例证明其已经取得了一定的效果,如电气工程自动化控制工作效率的提高,工程投资成本的降低和控制人员工作强度的减轻等,实现了人力资源的合理配置。智能化技术在电气工程自动化中的应用较传统控制技术大幅上升,主要特点表现在以下几方面。
(1)智能化技术在电气工程中可实现自我调节的无人化超控
在电气工程自动化中的应用,普遍认为智能化控制器技术的实际工作效果比传统控制器技术好。这是由于调节系统的控制程度主要结合了鲁棒性变化、下降时间和响应时间三者,确保了自动化控制的工作,且智能化技术的使用对电气设备进行控制调节,很大程度上降低了人工工作强度,通过改变相关技术就可有效进行系统的自我调节,实现无人化超控。除了调整电气系统的控制器,实现控制智能化,且能实现在一定距离内的自我调节控制特点。
(2)智能化技术简化电气工程自动化模型
传统的电气工程自动化控制是通过建立模型来实现的,但模型的复杂性特点使其建立不同于实际情况,而实际的操作过程也会出现不同于模型的地方。实际操作的不唯一性和操作控制情况与模型产生矛盾等,需要在实际操作中进行调节。当出现预测之外的或超出估量设定情况之外的事,则会影响电气工程自动化 的工作效率。智能化技术应用于电气工程自动化控制,一定程度上避免了出现一些复杂的、不可预测的情况,从而大大提高了控制工作效率,简化了电气工程自动化模型,且让自动化控制更加的精密。
(3)智能化技术促进电气工程自动化的一致性
智能化技术控制器可以处理输入的任何数据并取得较为准确的估计,即使输入的是不常应用的数据,也可以实现快速的评估工作,具备较高的一致性。在电气工程自动化控制中应用智能化技术,从而对电气工程系统中的设备和数据进行控制,促进电气工程自动化的一致性。电气工程自动化的高度一致性,提高了系统运行效率,提高了服务质量。
3、智能化技术在电气工程自动化的应用
20世纪80年代初,开始在电气工程自动化中应用智能化技术,随着智能化技术的发展,其应用范围不断扩大,且促进了电气工程的发展。
3.1 智能化控制
智能化技术在电气工程自动化中的应用,使得电气工程自动化控制实现了远程控制、无人化超控、自主化和高效化的控制。在应用过程中,为智能化控制提供了一个更广阔的发展空间,而智能化技术在电气自动化技术中的广泛应用也侧面说明了智能化技术具备的一定优越性,且随着应用发展奠定了良好的基础,促使其在其他领域得到了更多发展机会。
3.2 优化设计过程
进行电气工程自动化控制时,不可避免的要涉及去设计电气设备,而设计电气设备是一项较为繁琐的工作。电气设备设计涵盖电气、电路、磁力等多门学科,这要求设计人员具备多学科的专业知识,且能综合应用于设计中,且设计人员必须具备相当的工作经验。传统的设计方式是结合经验与实验,采取手工设计方式来完成方案,成果达标率低,修改起来难度也大。采取智能化技术后,通常利用CAD技术以及计算机辅助软件来进行方案设计,大大降低了设计周期,提高了设计方案质量,具备较好的使用性能。应用智能化技术进行优化设计的过程最具体的形式则是体现在遗传算法中,突出显示了其较好的实用性和先进性,实现整个设计方案的一个优化。
3.3 故障诊断
电气工程自动化系统在实际运行应用过程中,不可避免的会发生一些电气设备故障情况,而在故障发生前必定会产生一些症状来反映故障相关部位。应用智能化技术,可以在故障发生前进行整个系统的精确诊断,及时或提前找出故障部位,减少损失。特别是电气设备中的变压器部位,在整个系统中占有特别重要的地位,需要设备管理人员时刻关注其运行状况,采取不定时的方式进行设备检测和维修、保养等工作,但即使这样还是不能完全保证电气故障不出现。为了在实际应用中降低电气故障损失,必须及时地将故障诊断出来,而智能化技术在这一方面具有独特的优势。
运用智能化技术进行变压器的故障诊断采取的诊断方式,最常见的是分析变压器中渗漏油的分解气体,从而能对变压器发生故障的大致范围尽快确定出来,再逐步缩小范围直至发现故障具置,再针对故障进行维修和保养。采取智能化技术不仅有利于故障诊断率的提高,加快了检修速度,而且降低了电气设备的损害,提高电气工程自动化系统运行的经济效益。
4、结语
智能化技术的应用,提高了电气工程的设计效率和质量,一些曾经无法解决的问题,在智能化技术下能得到较好的解决。未来的智能化技术必然会形成一种高效的、混合的智能技术,并进一步优化电气工程自动化控制系统。智能化技术在电气工程自动化中的应用,提高了电气工程控制能力,增加了电气设备的设计质量,提高了系统安全性,降低了故障发生概率和人工劳动强度,提高了电气工程的经济效益,并为电气工程的健康发展提供了技术保证。在科研人员的不断开发、探索和创新下,智能化技术的进一步发展,必然会推动电气工程自动化新时期的到来。
参考文献
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[2] 牛美英;渠基磊.人工智能在电气工程自动化中的应用[J].价值工程.2013年23期.
【关键词】电气工程;施工管理;质量控制
引言
电气工程的施工具有很强的隐蔽性,电气工程中的线、管、盒等都暗设在结构的主体内,一旦出现质量问题,不容易被发现和解决,返工难度比较大;电气工程施工程序比较多,周期较长,整个施工工程有时会超过主体施工过程;电气工程有很多子系统,包括动力系统、安全监控系统、电视接收系统、照明系统、通信系统,以及宽带网络系统等等,并且这些子系统之间是有着紧密联系的,电气施工质量的控制要从系统的整体出发。
1 电气工程施工质量管理存在问题分析
1.1 监督力度不够强
在电气施工的过程中,还要做好电气工程的监管工作,建立系统、健全的监督系统,保证整个施工过程的施工质量。在电气施工过程中,要对开关和后插座盒的线头、预埋管的深度、进场的材料等进行检验,以确保其符合质量要求。但是,一些工程项目意识不到监管的重要性,并没有安排专门的人员来开展监督工作,致使一些施工人员投机取巧、钻空子偷工减料,大大的降低了电气工程的施工质量。
1.2 电气工程施工秩序混乱
由于对电气工程现场施工缺乏强有力的现场管理,因此电气工程施工秩序混乱的问题较为严重。在对电气工程进行施工时,一些工作人员对工作毫无计划,时常是想起一件干一件,虽然工程施工管理者对电气工程一些关键的工作划分了专门的工作人员,但是对于大多数工程施工工作人员来说,其主要负责的工作内容并不明确,这就在很大程度上造成了工程施工秩序混乱、无序的现象发生。秩序混乱的电气工程施工,增加了电气工程施工的工作量,影响了电气工程的整体质量。
1.3 意识浅薄,不够重视
工程的施工是由多项工程组成的,电气工程施工只是其中的一项工程,有些工程的施工单位对电气工程施工质量的控制不够重视,对电气工程施工的质量要求也不严格,并且在电气工程施工缺乏中缺乏相适应的质量监控系统。所以在施工过程中会频繁出现偷工减料的现象,存在很大的安全隐患。不仅是施工单位意识不到电气工程施工质量控制的重要性,建设单位对电气工程安装重要性的人士也不够,通常建设单位的电气工程的施工会按照要求来进行,但是电气工程施工对整个工程项目的影响却常常被忽略。
1.4 施工人员的专业素养不高
电气工程施工人员中,一半以上是来自于农村的农民工,他们中的大多数受教育程度不高,并且在上岗前也没有经过专业的职业技能培训。同时电气工程施工队伍当中的一些技术人员,大部分也都是经过后期的培训而形成的,而不是从专业的电气工程技术学校毕业的,在专业技术上没有经过严格的考核。正是由于缺少专业的培训和学习,这些人对安全施工的认识不深刻,不能充分地掌握电气工程施工的相关技术手段,在具体施工过程中容易出现操作上的失误,不仅使施工质量难以达到电气工程要求的标准,同时也增加了工程的不安全因素,使其自身生命安全受到影响。
2 电气工程管理质量控制分析
2.1 施工准备阶段的管理质量控制
施工准备阶段质量控制即在电气工程施工之前对整个工程的施工质量控制进行管理控制。在这一阶段,一是要做根据电气工程施工质量标准来审核电气工程施工项目的图纸以及技术标准。在对电气工程施工项目进行设计时,要充分考虑工程的开放性,以便于日后在功能方面对工程的扩展。要坚决杜绝一味求全、求大的情况发生,树立工程安全意识,在保证电气工程施工质量、安全的基础上考虑企业经济的承受力节约投资成本。二是要严把材料关,在购置与电气工程施工相关的设备、材料时,一定要严格按照电气工程施工质量标准所规定的内容来进行。在购置完之后,要根据所购置物品的详细情况填写物品购置申请表,并委派专门人员来对物品购置申请表进行审核,把不符合要求的产品剔除出去,对于其余合格的产品则可用于电气工程施工当中。如对于镀锌钢管管壁厚度的选择,薄管≥1.7mm、厚管≥2.6mm;PVC 管必须使用中型以上的,应符合阻燃管、重型管的要求。三是在施工之前要根据电气工程本身的具体情况与业主进行全面、详细的沟通,以了解业主的需求、明确工程的定位,进而以此作为制定电气工程施工计划的依据。
2.2 施工阶段的管理质量控制
施工阶段质量控制是指对电气工程施工的整个过程进行控制。要将预先制定好的电气工程施工的具体流程以及施工设计作为电气工程施工的依据,并严格执行。在这一过程中,无论是工程的管理人员、施工人员还是设计人员都必须严格按照施工规范、设计图纸来实施自己的行为,严谨工作态度,树立安全施工的理念。同时要保证配电箱、电力电缆、配电设备这关键的三个设备之间能够顺利运行、接触协调。对电气工程的重要施工环节进行严格的质量控制并组织相关技术人员对重要施工环节进行监督、检查。另外,在电气工程施工的过程中,还必须做好核实工作,保证电气工程施工工作能够严格按照施工计划进行,预防施工过程中偏差的产生,一旦在核实过程中发现问题,必须立即对工程施工进行调整。
2.3 竣工阶段的管理质量控制
竣工阶段的质量控制就是在电气工程完工、验收阶段对电气工程的施工质量控制进行管理。在对已完工的电气工程进行工程验收时,要根据国家相关的电气工程质量验收标准来进行严格验收。电气工程中所用到的成品、设备、电器、材料的性能、规格、型号、品牌以及工程施工的技术质量等,都必须符合电气工程施工质量验收的相关规范和工程设计规划,以及相关专业标准、规范。同时允许电气工程施工质量偏差的存在,但是其偏差范围应符合相关规定的要求。对验收不合格的工程要及时对其作出准确的处理,要求施工方重新对电气工程进行返工,以保障电气工程的质量。
2.4 提高施工人员的整体素质
施工人员是电气工程施工的具体操作者,对电气工程施工质量具有直接的影响,因此,施工单位要注重对工程施工人员的教育、培训工作。具体来说应从两方面做起: 第一,提高施工人员的专业技能。在录用电气工程施工人员时,按照择优录取的方针,优先选择那些在电气施工方面有丰富操作经验的、文化水平较高的人员。并组织专业人员对新进员工针对电气工程施工当中的一些应用较广的专业施工技术以及其需要就职的岗位特点进行岗前培训,帮助新进员工熟悉工作流程和具体的工作内容。不定期对新老员工进行施工技术培训和考核,并在企业内部制定员工激励政策,激发员工的工作热情,鼓励员工深入学习电气工程施工技术。第二,提高施工人员的安全意识。施工企业要通过讲座、实例介绍、张贴标语等方式,使员工树立安全施工的意识,提高工作人员在电气工程施工过程中的安全警觉性。
3 结束语
随着高新技术的不断发展和智能化的逐渐普及,电气工程将占据愈来愈重要的地位,其所涉及和涵盖的领域将更广泛,技术更新也将愈加复杂和频繁,所以优化电气工程愈发显得任重而道远。因此,只有实施有效的施工管理,严格执行相关规定,才能保证电气工程的整体质量和安全,确保工程项目的全面竣工。
参考文献:
[1]李春颖.建筑电气工程施工过程中存在的质量通病及防治[J].黑龙江科技信息,2011(15).
【关键词】教育目标;美国大学; 电子科技大学(成都); 电气工程
【中图分类号】F407.63【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0367-02
【Abstract】 At present, UESTC(University of Electronic Science and Technology of China) is now moving forward to tha goal of making the university , which is well-known at home .This paper describes the development and overview of foreign electrical engineering ,and introduced the professional mission, educational goals and outcomes of some well-known American School of Electrical Engineering. Then using it as the basis for an analysis of the characteristics of the development of professional disciplines.
【Keywords】 Educational Objectives;American University;University of Electronic Science and Technology of China(chengdu);Electrical Engineering
1 国外电气工程类专业发展概述
电气工程(Electrical Engineering简称EE)是现代科技领域中的核心学科之一。就目前国际水平而言,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。因此, 电气工程的教育和科研在发达国家高校中一直占据着十分重要的地位。
国外该学科(系)在科研、教学及学术组织形式上与国内电气工程学科有较大不同。了解国外学科状态及教学、科研方向,对调整我们的学科方向、提高教学、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美国著名大学电气专业教育培养特点,并与电子科技大学(成都)的电气工程专业的培养目标、课程设置等多方面进行对比分析,对我校课程设置提出一些建议。
2 电子信息与电气工程专业的使命、教育目标及结果
2.1 电子科技大学(成都)(University of Electronic Science and Technology of China)
使命
使学生具备本学科和跨学科的基础与综合素质,专业能力强、综合素质高,具有国际视野的宽厚型、复合型优秀人才。
本科生培养目标
1.具备扎实的自然科学基础与较好的人文科学基础。
2.掌握强电与弱电、电力电子、硬件与软件、多学科的基础理论。
3.掌握电力电子设备与系统的基本分析与设计方法;具有设计、开发、调试、应用电气系统的基本能能力。
4. 了解电气系统的基本方针、政策和法规;了解该领域最新进展与发展动态;具有良好的外语基础与国际交流能力,具有一定的科学研究和实际工作能力。
主干课程:
电路分析基础、信号与系统、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、微型计算机系统原理及接口技术、电力拖动自动控制系统、嵌入式控制系统等。
主要实践教学环节
1.实验:电机与电拖自动控制实验、电机的微机控制技术实验。
2.上机:软件技术基础上机、单片机原理及应用上机。
3.课程设计:电路分析基础课程设计、电力拖动自动控制系统课程设计、电力电子技术课程设计、电机拖动与PLC控制系统课程设计、供配电课程设计、二维精密伺服系统设计课程设计。
4.实习实训:基础工程训练、电工电气技术实训、电装实习、生产实习、综合课程设计、毕业设计等。
2.2 麻省理工学院工程学院电气工程与计算机科学系( Department of Electrical Engineering and Computer Science,School of Engineering,MIT)
使命: 电气工程与计算机科学系的首要使命在于培养学生。发展创新技术、思维及实践并培养能够处理世界复杂问题的创新型领导。
本科生教育目标
1.提高学生电气工程与计算机科学必要的数学工具、基础科学和基础知识的应用能力。
2.发展学生对电气工程与计算机科学的专业理解以便为未来就业做好准备。
3.发展学生对社会、工商业、技术以及人类生存环境的重要性的理解,以便产品设计的程序符合实际需要。
本科生学习结果
1.基础:了解科学与工程的基础, 并能够加以应用。
2.广度:熟悉包括电气工程(EE)和计算机科学(CS)基本要素在内的多种重要的技术领域。
3.深度:运用电气工程领域的V1- 1课程计划、计算机科学领域的V1- 3课程计划、以及这两个领域的V1- 2课程计划的一种或多种专业方向全面的知识。
4领导能力:在EE 和CS 设计和发展所面临的更大的挑战背景下的鉴别能力。
电气工程学士学位( BSEE) 课程计划的教育目标
必修课与选修课的结合确保学生在电路、数字系统、电子设备、电磁以及线性系统等专业领域获得一个宽广的知识基础。
BSEE课程计划的目标
BSEE 课程计划使学生在毕业后为取得以下职业和专业成就做好准备:
1.通过设计、产品开发、研究、生产、咨询测试、销售以及管理等技术性作业来练习电气工程。
2.熟练使用现代化的设计工具。
3.参与和提供由多种专业和文化背景的个体组成的团队的领导。
4.掌握有效的书面和口头沟通技能以传递信息、表达观点。
2.3 斯坦福大学工程学院电气工程系( Department of Electrical Engineering,School of Engineering,Stanford University)
使命
本科课程计划的毕业生被要求掌握电气工程的基础知识和至少一门专业领域的知识。毕业生被要求具有基本的实验、设计和沟通能力以便为研究生阶段的继续学习做好准备, 或者为要求掌握电气工程、科学与技术的一门基础知识的初级岗位做好准备。
教育目标
1.技术知识: 提供电电气工程原理的基础知识、必要的计算支撑知识、工程基础、数学和科学。培养计划必须至少包括一个有深度的专门领域, 当前包括计算机硬件、计算机软件、控制、电子、场与波、通信与信号处理。
2.实验室与设计技能: 培养进行和设计实验方案需要的基本技能,培养简述问题与描述方案的能力, 培养采用先进技术知识和技巧, 规划求解方案的过程的能力。
3.交流技能: 培养组织编撰报告的能力, 用英文进行写作和演讲的能力。
4.为深造打基础: 为后续研究生、或终身成功学习准备足够宽深的知识。
5.为就业作储备: 培养适应很多不同职业岗位的技能和品质, 包括经济头脑、道德规范、领导能力、专业组织能力、安全意识、服务态度、协作精神等。
电气工程本科课程改革趋势
本科新课程主要变化: 在2- 3 年级采用一组由6 门课程组成的核心课程, 为学生在7 个EE 分支学科从事高级学习提供一个基础。通过将必要的链条扁平化, 作为高年级学生, 学生能够从一个更广泛的高级课程中进行选择。
3 电子信息与电气学科专业教育基本特点比较及分析
从以上学校介绍及分析可以看出:
总体来说,国外的电气课程具有如下特点:
(1)教学体系呈现百花齐放的态势,教学内容涵盖面广。
(2)在所分析的几所美国大学里, 在同一学院, 不同学科的低年级学生在同一基础平台上接受相同的教育, 淡化专业方向, 这有利于培养学生宽广的知识面并使其就业途径更加多样化。
(3)各校该学科专业的使命和教育计划都强调厚基础, 重视学生解决实际问题的能力、理论与实践相结合的能力、创新能力、终身学习的能力、有效沟通和交际的能力以及人文和社会科学素养的培养和提高, 重视学生个性的和谐发展年, 重视专业教育与道德教育的结合。
在教学内容和教学方式上,国外大学有很多值得我们借鉴的地方。在教学内容上,必须强调抽象方法的应用,这对于学生理解分析方法和建立实际器件和电路的概念都会有帮助。我国的教学内容遵循比较完整的经典理论体系,近年来在更新知识体系与内容方面做了一些工作,但是在反映新技术新方法、紧密联系快速发展的电子技术方面仍显得不足。
国外的教学组织和管理运行机制与国内最根本的区别在于:国外的教学是以学生为主导的,在学习知识的过程中,学生的主动性、自觉性和自律性更强,国外高校的学分制体系和学生的高淘汰率,保证了较高标准的教学水平。
故我校可以参考以下建议进行改进
1.关于课程教学方法
实现从单一传授知识向综合能力培养转变;实现从重教轻学向以教师为主导以学生为主体转变;充分利用计算机技术和网络技术为教学服务;使课程网站和课程教学紧密结合,加强好课件的使用交流。
2.关于课程实验教学内容
目前,各个学校都十分注重对学生动手能力的培养,在课程中加强实践性教学环节。应加强工程实践内容,增加综合设计性和研究性实验。
3.关于教材建设
在广泛吸取国外教材成功经验以及总结我国教材建设经验的基础上,建议各高校根据人才培养目标的定位和实际需要,编写一些更具特色的教材。
由此,只要我们深入学习并结合本校实际情况,认真分析并学习国内外名牌高校的优势所在,加强师资建设、对课程设置进一步优化、提高学生实践学习时间,就一定能够培养出知识面宽、基础扎实、能力强、素质高的大学本科毕业生。
参考文献
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关键词:建筑电气;工程质量;问题;对策
近些年来,随着我国社会经济的不断变化和发展,其建筑行业的施工质量问题成为当前社会生活中越来越受大众关注和重视的热点问题之一。二十一世纪的经济社会中,质量决定成败,尤其是建筑行业更是如此。因此,要想加快我国建筑行业的不断进步和发展,就必须加强其质量管理工作。本文通过对建筑电气工程中存在的一些质量问题进行分析和讨论,并就其如何加强电气工程的施工质量提出自己的意见和看法,从而更好的提高建筑电气工程的施工质量,促进和推动建筑工程整体的使用性能,为人们营造一个安全、舒适、环保、节能的工作生活环境。
一、建筑电气工程中的质量问题
目前,在建筑电气工程的施工过程中,主要存在以下几个方面的质量问题,具体体现在:
1、 防雷接地的问题
在防雷接地项目中,常常出现的问题包括:
1)同避雷带的截面相比,引下线的截面要偏小,并且其焊缝的质量较差,没有将高出屋外的金属体或者构筑物同防雷装置进行可靠的连接。
2)避雷带没有采用镀锌圆钢材料,其感观质量较差,定位不科学、不合理。
3)接地体的间隔或者埋深不足,没有进行较好的防腐处理,其焊接的面积偏小。
4)断接卡处的螺柱没有超过M8,没有对变形缝设置补偿装置,并且接地的电阻偏大。
2、 电线管铺设的问题
在电线管铺设项目中,常常出现的问题包括:
1)没有进行很好的金属管口的毛刺处理,在焊接直接进行对口的焊接,没有在中间接线盒处和丝扣连接处进行跨接钢筋的焊接,“焊穿”和“点焊”现象较为严重。
2)管壁的厚度不够,在材料的选择上用PVC管替代了金属管、黑铁管替代了镀锌管。
3)在电线管通过建筑结构的沉降缝或者伸缩缝时,没有进行过路箱的设置,从而造成安全隐患。
4)钢管的接地不牢或者直接没有接地。
5)电线管的埋地、埋墙的深度不足。
3、 配电箱安装的问题
在配电箱安装项目中,常常出现的问题包括:
1)箱面板的布线不规整,其回路缺乏编号,且安装没有紧贴墙面。
2)没有对导线进行绑扎,对多股线没有进行压接或者搪锡,没有通过敲落孔使管子进箱,箱内的地线、零线没有进行合理、清晰的规整,箱体缺乏专用的接地螺栓。
3)配电箱的标高、坐标不准确,在安装时常常出现变形、移位、凹入墙面等问题,没有对箱盖中的杂物进行及时的清除,没有进行有效的防腐处理。
4)没有在安装完配电箱后,进行线路的检查和测试,对配电箱中导线同地面以及导线之间的绝缘电阻没有进行科学、有效的测试。
4、照明等的问题
在照明等项目中,常常出现的问题包括:
1)插座的地线、零线、相线的放置混乱,有的甚至没有接地线。
2)插座、开关的面板不平整,并同建筑物的表面存有缝隙,各开关的开、关方向不统一。
3)没有将日光灯同镇流器、启辉器等进行配套使用,双链的设置不平行,没有进行挂线盒的设置。
4)吊扇或者成排灯具的中心线的偏差超出了设计施工的允许范围值,其安装的高度不符合设计规定的要求。
5)偷工减料、以次充好的问题时有发生。
二、强化建筑电气工程质量的对策
针对电气工程施工安装中存在的质量问题,在今后的施工安装中,施工单位可以采取以下几个方面的措施,来提高和加强建筑电气工程的施工质量和水平。
1、 接地防雷的施工
对接地防雷项目的施工质量控制主要体现在:
1)要按照施工设计图纸的要求对底板与柱之间的主筋焊接,基础底板的钢筋贯通,以及相应的防腐处理等进行施工,并根据实际情况的需要增设人工接地,从而减小接地的电阻值。
2)要按照施工要求和规定进行接地端子的预留以及接地线的连接。
3)做好外墙的防护栏杆、金属门窗,以及屋面金属的大件部分的防雷工作,并加强其工序之间的衔接,完善设备外壳的接地,防止接地防雷工作出现遗漏。
2、 电线管敷设的施工
对电线管敷设项目的施工质量控制主要体现在:
1)对弯管器进行选择时要遵循以下要求,即:当薄壁钢管和镀锌管的内径大于32mm时,通常选用液压式的弯管器;当内径小于25mm时,则选用相应的手动式弯管器;同时根据实际的情况对PVC管选择适当的弹簧弯管。
2)要对施工人员进行定期的技术培训,提高他们的电气安装技术和水平,强化他们的职业道德素质,从而确保他们能够高效、高质的完成电气工程的施工安装。
3)在安装过程中,监理人员必须对项目施工进行严格的把关,根据施工设计的要求对每一个安装环节的质量进行检查,对不符合规定的项目要坚决予以返工。
3、 配电箱的安装施工
对配电箱项目的安装施工质量控制主要体现在:
1)技术管理人员在进行配电箱的安装前,要做好相关的准备工作。例如,对解箱盒的标高、坐标等进行详细的了解,并用钢筋套圈将定位好的箱盒进行焊接固定,以防止配电箱出现变形或移位问题。
2)要根据相关的施工设计要求对箱盒与配管的标高、位置、预留、预埋等进行设置。并对管线的内外壁进行管口毛刺的剔除处理,以及防腐、除锈处理等。要确保其弯曲半径符合使用设计的相关要求和规范,并采用半硬质或者硬质的阻燃塑料管进行预埋。
3)在进行配电箱的墙面安装时,要确保盖板同墙面之间的紧贴,以防止出现缝隙,同时,还要保证其灵活性,并在箱体上进行合理、科学的开孔。在开孔时要注意用机械或者敲落孔进行开孔,严禁使用气割或者电焊进行开孔作业。
4)对箱体接地螺栓的选择应用大于M8的专用螺栓。同时,在配电箱的安装完成后,施工人员一定要对其进行线路的检查和测试,在各项指标都合格后方可进行送电运行,从而保证配电箱导线之间的良好接触以及同地面之间的接地处理。
4、 照明灯的安装施工
对照明项目的安装施工质量控制主要体现在:
1)要根据施工设计的要求以及施工现场的具体情况对插座、开关、灯具、吊扇等进行安装位置的确定,尤其是对吊扇接线盒以及成排灯具的预埋位置的确定,必须要确保其正确性和精准性,从而确保其安装的误差控制在施工设计的允许范围值中。
2)在进行日关灯的施工安装时,要根据设计图纸的要求以及建筑物的实际使用需求选择适当型号和规格的日光灯进行工程的安装。同时,还要科学、合理的设定预埋接线盒的相应适当位置,并尽可能的将其偏于一侧,从而确保电气工程的顺利施工。
结语:
随着我国近几年的社会市场经济的不断飞速变化和发展,建筑施工行业也随之进入到了一个大范围建设发展时期。其中,作为建筑工程施工中的一项不可或缺的组成部分的电气工程,它的施工质量和使用性能对整个建筑工程的施工质量和运行情况能有着至关重要影响和作用。因此,施工单位必须提高和加强建筑电气工程的施工安装质量和技术水平,完善和规范施工过程中的操作行为,从而更好的推动我国建筑电气工程的快速、平稳、长期的建设和发展。
参考文献:
[1] 刘军. 建筑电气工程质量问题及对策[J]. 科技博览,2011(13)
[2] 符超. 建筑电气工程管理中存在的质量问题分析与处理措施探讨[J]. 四川建材,2010(03)
[3] 陈俊航.建筑电气工程质量问题与对策[J]. 现代商贸工业,2012(09)
关键词:住宅电气工程 质量 防治
1、防雷、接地
1.1 通病
①屋面金属物(管道、铁梯、设备外壳等)未与防雷系统相连。② 插座接地线从一个插座串接另一个插座。③ 设备的“地排”未与接地干线直接连接,而是经过支架、槽钢等过渡,接地线位置,截面积都不详。④ 多层住宅采用TN-S 系统时,进线在总表箱处未重复接地,(小)高层住宅未在配电间做总等电位连接箱(MEB)。⑤ 防雷接地测试点不设暗箱、设置高度随意;测试扁钢不设测试用螺栓。⑥引下线、均压线、避雷带搭接处有漏焊、错焊、夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉、未除焊渣等缺陷。⑦ 用螺纹钢代替圆钢作搭接筋;直接用对头焊接的主筋作防雷引下线。
1.2 原因分析
操作人员责任心不强、焊接技术不高;施工员对《防雷与接地安装》2003合订本、GB50169-2000《接地装置》执行力度不够。
1.3 防治措施
① 屋面金属物应与引下线相连。② 插座接地线接入插座端子前采用焊接或“T”接,避免由于端子松动造成后续插座接地失效。③ 设备 “地排”须与接地干线直接连接,基础槽钢应跨接接地并有接地标识。④ TN-S 系统的PE 线在总表箱处应重复接地,(小)高层在配电间应做LEB。⑤ 测试点设250*180*160 箱墙内暗装、高度统一。当设计无要求,箱底距室外地坪500mm。测试扁钢头打Ф10孔配Ф8 螺栓或蝶形螺母平垫弹簧齐全,箱口有明显接地标记。⑥ 无职业上岗证人员一律不得进行电焊操作,加强焊工技能培训。⑦ 禁用螺纹钢代替圆钢作搭接筋,在引下线主钢筋对头碰焊处按规定补一搭接圆钢。
2 线管(钢管、PVC 管、FPC 阻燃管)敷设
2.1 通病
预埋PVC 线管时不是用塞头堵管口,而是用火烧夹扁封口或钳子夹扁拗弯封口。两根以上电线管并排或两排紧贴捆绑暗埋于柱中,电线管多层(三层以上)重叠埋于梁板内,甚至高出梁板面筋层“浮于”混凝土面上。电线管埋墙太浅,甚至埋在抹灰层中。管子出现死弯、压折、凹痕现象。电线管进入配电箱,管口在箱内不顺平、露出太长,管口不平整、长短不一。
2.2 原因分析
电气施工人员对有关规范不熟悉。工作态度马虎、图方便省事,不按规定执行。施工员管理不到位。建筑设计布置和电气专业配合不够,造成多条线管路径在同一狭
窄平面或立面上。
2.3 预防措施
① 预埋PVC 线管时,禁用火烧封口、禁用钳子夹扁管口拗弯,应用符合管径的PVC 塞头封盖管口,并用胶布绑扎牢固。② 电线在梁板、柱内不能并排(或两排)紧贴捆绑暗埋,施工中可以将钢筋班组常用的混凝土垫块分别夹在电线管间固定,以保持一定间隙利于混凝土浇注,从而减少对结构承重能力的影响。③ 电线管埋入砖墙内,离表面不应小于15mm,管道敷设要“横平竖直”。 ④ 线管弯曲半径(暗埋)≥10d,管子弯曲要用弯管机或弹簧使弯曲处平整光滑,不出现扁折、凹痕现象。⑤ 电线管进入配电箱要平整顺直,统一露出3---5mm,管口要用护套并锁紧箱壳。
3 导线穿管、连接、包扎与色标
3.1 通病
① 穿线后才装护口,护口只起装饰作用;管内导线数量过多,穿线困难,管伤线损。②多股导线不用铜接头,直接作成“羊眼圈”状;接头不搪锡,螺栓少垫圈、簧片等。③ 与开关、插座、配电箱的连接端连接时,一个端子上接几根导线。④线头、导线排列不齐;削线工具把导线剪伤,线芯留下横向伤痕;未捆绑包扎。⑤ 配线用的导线颜色混乱,给今后线路检修留下不便和隐患。
3.2 原因分析
操作人员思想不重视,对导线布线、连接、包扎的工艺和工序不熟悉,与电气设计要求不一致,对各种颜色导线需求量统计不准、随便替代。
3.3 防止措施
① 导线穿管时管口需要安放护口后才能穿线;管内导线总截面积占管内总截面积比率应≤60%,以有利于顺利穿线和导线散热。② 多股导线的连接应用镀锌铜接头压接,尽量不要做“羊眼圈”;若要做时,也应均匀搪锡。③ 在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1 根;若需接2 根,中间要加平垫片;禁止3 根以上的连接。④ 导线编排要横平竖直;削线时最好用电工刀削,既不伤线又刮掉线头上的一层绝缘薄膜,使接触更良好;削线头时应保持各线头长度一致;导线压入接线端子后不应有导线;铜接头与导线连接处要用与导线表皮同颜色的绝缘胶布包扎。⑤ 工程配线的线色应符合:相线A—黄色,B—绿色,C—红色;中性线N—淡蓝色;保护接地线PE—黄绿双色;回火线应为相线颜色。主要质量问题是黑色、深蓝色用于零线,黄绿双色用于零、火线。导线的类型由特定颜色区分,不可随意替代。
4 开关与插座
4.1 通病
① 线合预埋太深、安装偏位。② 面板与墙体间有明显缝隙;面板不平直、有胶漆污染;线合留有沙浆杂物。③合中接线混乱,开关方向不一致,相线、零线、PE
线有串接现象。
4.2 原因分析
施工人员责任心不强,对电器使用安全重要性认识不足,图方便。
4.3 防治措施
① 密切配合土建专业,准确、牢靠固定底合,底合过深时可加装一个底合。安装面板时要“横平竖直”;可用水平仪调校水平,保证上尺定位(上下层插座位置一致)和水平定位。② 安装面板后要饱满补缝,不允许留有缝隙;做好清扫、清洁维护。③ 单相2、3 孔插座,面对插座按“左零右火”、“下零上火”、“左零右火上地”的顺序接线;插座的PE 线须单独敷设,不允许与工作零线混用;开关应切断相线,同一户开关分合方向应一致。④ 加强管理监督,使用专用检查插头和检测笔检查,确保开关、插座中的相线、零线、PE 线不能串接。
5、灯
5 配电箱
5.1 通病
① 箱壳开孔不合要求,尤其是用电焊开孔导致箱体变形、防锈层严重破坏。② 箱
体与墙有明显缝隙,箱体不平直,箱体杂物未清理干净。
5.2 原因分析
生产厂家未完全按现场要求制作;安装箱体时与土建配合不够。
5.3 防治措施
① 定货时严格标定尺寸,按尺寸生产,使箱体“敲落孔”与进线管匹配。若不匹
配。需机械开孔或反厂重新加工。② 装箱时与土建配合好,土建补缝饱满;使用
水平仪校准水平,最后认真清理箱内外杂物、污垢。
6、消防联动控制、安防工程
6.1 通病
① 消防探头松动,与顶板、吊顶有缝隙。② 多层及高层住宅内未预埋门禁控制及
对讲系统管线,后期安装随意开孔、凿洞,严重破坏楼内装修。③ 监控系统弱电
防雷措施不可靠,甚至未做防雷设计;雷雨季节系统遭雷电侵袭功能受损甚至全
部瘫痪。
6.2 原因分析
① 施工人员在安装探头底合时未认真找平、固定。② 开发商对安防工程重视不足,
节省投资成本。
6.3 防治措施
① 增强施工人员责任心;底座一定要与顶、 墙面找平,注意拧紧螺丝。② 应在
设计和施工中考虑安防三大系统(监控系统、门禁对讲系统、停车场系统)的各
种管线随主体及时预埋。③ 咨询当地防雷检测主管部门,在安防三大系统设计、
施工中考虑系统的防雷措施,防范于未然。
7、结束语:
新建建筑电气工程中常见通病远不止本文所列的七个方面,这里就本人在
工作中所见悟的提出来供大家参考和探讨。切实推动我国住宅建设向更高层次、
标准发展的目标给我们从事电气安装的专业设计、管理和施工人员提出了更高的