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电气自动化问题论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:电气自动化控制技术;ESC系统;安全稳定
0 引言
电气自动化控制技术是建立在电子信息和自动化技术之上的,以电气控制系统为核心,以电动机为主要传输动力,具有自动检测、信息控制等多项功能,利用自动化技术可使各项电气设备自主控制完成电力生产任务。将其应用于电力系统中,可有效解决其复杂结构带来的一系列问题,降低工作难度,减少人工劳动量,进而维护系统稳定运行,提高生产效率。然而在实际应用时,还有一些不足之处应引起重视,促进该技术在未来有更好的发展。
1 电气自动化技术的功能及其在电力系统中的应用
1.1 功能
首先是自动控制功能,即对电力设备的自动控制,是自动化技术的一个重要体现。多采用分散式控制方式,实现对整个操作系统的控制,运行中若有设备出现异常,自动控制系统会及时发现, 并将故障电路切除,以免有电流经过,使得故障进一步扩大。而电力系统结构庞大,线路复杂,要想准确切断电路,还需依靠分散控制来完成,所以说自动控制功能是维护系统整体稳定的一个重要保障。
其次是保护功能,受内部运行或外部环境影响,电力设备难免会出现各种故障,进而影响到系统安全。而电气自动化控制技术则能够保护设备运行安全,如输入电压不稳定时,自动控制系统会控制设备自动将高电压转换为低电压,保护设备内部的元件和导线不被损坏,将可能会出现的风险降至最低,尽可能地保护设备安全。电力设备运行时的承受能力有限,一旦电流过大,必将受损,所以说自动化控制技术的应用,可提高设备的使用寿命。
此外是监督功能,主要是监督不稳定电流,因为电流不稳定时,对设备危害较大,自动化控制系统则能对其加以监督。此时显示器上的指针会有所偏移,且信号灯闪烁,提示工作人员对线路进行检查。进而控制不稳定电流,避免故障发生。
1.2 应用
首先是电气产品的设计,为生产出高质量的产品,设计者必须具备极强的专业知识,并了解当前需要解决的关键问题,以及产品的用途和工作环境。以往多以经验为主,缺少科学性,而且工作量较大,精确度低。而现代化产品则要利用高科技和现代化工具,如计算机等。另外,控制理论也越来越成熟,尤其是专家系统、遗传算法等的应用,为产品提供了质量保障。
其次是设备故障的诊断,现代化电气设备功能增多,智能化程度越来越高,故障也变得更加复杂,具有非线性的特点,检测处理难度加大。传统的方法显然已不适用,而当前则逐渐形成了一套设计理论,以此对故障进行检测。这是一大创新,在智能化产品故障检测中较为适用,效率很高。当然还可以结合模糊逻辑系统等使用,进一步提升检测效率。
2 新型电气自动化控制技术的应用分析
2.1 案例
某电力企业为提高生产效率,降低故障发生频率,于2003年引进了DCS系统。随着用电需求的增长,电力系统变得更加复杂多变,DCS系统的应用可控制输入输出设备,从而采集系统的有关信息,并进行分析处理,然后对功率计电压等加以适当调整。该系统以控制系统为基础,具有分散控制、分级管理、集中操作等功能,在电力生产中一度发挥着重要作用。但随着电网事业的改革,这种系统的弊端日益显现,信息处理量有限,抗干扰能力较差,接线复杂,成本昂贵,且反应太慢,往往不能很好地处理瞬态电信号。为此,企业于2007年开始引进并应用电气监控管理系统(Electric Control System),简称ESC系统,这是对计算机、信号处理、现场总线等技术的综合应用,可对电力系统的自动化装置进行有效的测量控制,并保护其安全。
2.2 ESC系统
该系统包括以下3层:(1)间隔层:由多个智能元件构成,如直流接地选线装置、常用电压保护装置、自动准同期控制装置等,可完成系统的专业化功能。多是通过嵌入式软硬件技术开发的,由CPU、现场总线等设备;(2)通信管理层:主要由通信网络和相应的管理装置组成,利用以太网和现场总线将DSC系统、各项智能设备及其他子系统相连,实现其网络通信工作;(3)站控层:包括各种专业软件、通讯接口、服务器和监控设备,且软件都具有数据采集、故障诊断的功能。
2.3 特点和功能
ECS 系统采用通信管理层和站控层组态一体化的设计, 可保证组态调试的一次性完成, 进行调试时可以更加方便, 并且符合人的操作习惯。 并且从整体出发综合考虑系统的通信功能,保证站控层、通信层、间隔层的通信速度,并开设与 DCS、 MIS、 SIS 的通讯接口。并且 ECS 与 DCS 互相通信是不受限制, 还可以节省大量的通信缆线和变送器。 ECS 采用先进可靠地自动化电气装置, 完全可以不受通讯功能限制并可以独立运行, 保证了系统的安全性和可靠程度。
ECS 系统的间隔层采用保护测控装置, 抗干扰能力强,适用于复杂环境。且系统还采用了冗余容错技术, 包括双现场总线网络、 站控层设备冗余等多种措施,保证了系统稳定。系统保护测控装置局采用高性能的 DSP 并 IJ 微处理器,硬件系统采用多 CPU 智能化结构,大大提高了数据的处理速度。
3 结束语
电气自动化控制技术在电力系统中起着重要作用,可保护系统安全稳定,提高工作效率。在今后,将进一步朝着智能化方向发展,有很多事项需注意,对于其中存在的问题,应及时解决。
参考文献:
[1]蒋志荣.电气自动化控制技术的研究[J].黑龙江科技信息,2014(01):109-110.
[2]陈俊红.浅论电力系统中电气自动化控制技术的运用[J].商品与质量,2014(02):143-145.
关键词:建筑工程 电气自动化前言
我国根据自身实际情况,加紧提升建筑工程行业的电气自动化水平已经成为了当务之急,这对于我国在国际上提升竞争力有着极其重要的做用。本篇文章主要是针对现代社会的电气自动化现状,并找出了其中所出现的问题,深入的探究了电气自动化不断发展的意义所在,并且提出了相应的建议,以期对其他工程在进行电气自动化应用过程中提供参考。
一、我国建筑行业电气自动化现状和存在的问题
1.我国建筑行业电气自动化现状
由于我国人口众多,建筑行业已经成为了我国经济增长的主要支撑之一,其建筑的发展对于社会经济发展和人们生活水平的发展有着紧密的联系。随着科技技术的发展,我国的经济和文化交流都进入了一个新的阶段,人民的生活水平以及生活的质量也有了较大的提升,并且不断对建筑工程的设计、质量以及管理都提出了更为严格的要求,从而使得社会不断加强对建筑行业中的电气自动化的研究力度,只有建筑水平和施工工艺得到了发展,人们才会提高对电气工程的满意度,从而提高建筑电气化工程的质量和自动化的水平,是我国建筑行业迫在眉睫的发展路线。
只有企业通过不断的研发,才能使得电气自动化的脚步不会停滞,也不会使得电气自动化技术与国际建筑自动化技术脱轨,极大的促进电气自动化在我国的贵广速度和发展应用,电气自动化技术已经为我国的建筑行业发展做出了巨大的贡献,但是通过我国目前整体自动化水平来看,我国还在存在着较多的问题,例如电气自动化化设计不够严谨、合理,生产管理不完善等问题。我国的电气自动化技术,无论是在电气自动化程序或者电气自动化水平上都远远低于国际发达国家的发展程度,这就使得我国各个方面都没有很强的竞争力,新时期、新经济下,我国应该如正确而理性的对待我国的电气自动化水状态,去找出电气自动化中的缺陷,加强对电气自动化的研究力度,最大限度的提升我国电气自动化水平,这是我国在现代化发展过程中所必须要面临的抉择和态度要求[1]。
2.我国建筑行业电气自动化存在的问题
(一)电气自动化高端人才不足,电气自动化缺乏核心支撑
目前我国各个建筑行业的规模都偏小,相对来说没有国际跨国建筑企业公司的强大实际,其自身的经济能力也不足,难以留下更多的高端管理人才,企业在整体上缺少建筑建设经验,最终导致了建筑行业中的电气自动化设计核心人员不断的离开,绕整个建筑企业内部的电气自动化水准不断的降低,缺少技术创新[2]。
(二)新技术新设备应用缓慢,核心竞争力不足
虽然我国的一些建筑行业在电气自动化的发展过程中,取得了一定的进步,但是由于缺少专研的和突破的研究技术的精神,没有掌握相关的核心技术,各种电气自动化设备几乎完全靠国外进口,并且推广的速度极为缓慢,这就导致了我国的企业难以拥有核心的专利,更难以保证自身电气自动化设备在国际上的竞争力,这也使得使得目前市场上的各种自动化产品信息不完善,没有一个健全的体系,市场出现恶意的产品竞争或者说整个市场的建设不规范,自由的产品系列较为单调,品牌在整体上没有拥有知名度,极难与国际上知名的电气自动化设备制造企业相媲美。
(三)建筑行业对电气自动化的管理不善,电气自动化的质量难以保证
虽然我国目前建筑行业发展极为迅速,但是,许多企业的管理者为了追求更高的利益,相近一切办法来压榨电气自动化设备的制造成本,是用劣质的物料投入到生产指导当中去,从而使得设计制造的产品不符合过程的相关标准或者不符合相关的施工安装措施,其设施的使用质量难以得到保障。使得整个电气自动化的设计生产行业的产品,质量难以得到保证。
二、我国建筑电气自动化的重要意义
1. 这是保证工程建设质量和进度的客观要求
实施电气自动化,加强对先进技术和设备的应用速度,采用科学严谨的设计方式和施工程序,加强对电气自动化的管理,加强对各种电气设备,电气材料的管理监督,保证了整个工程建筑的工程质量,同时,可以大幅度降低工程成本,并合理的控制工程的进度,电气自动化的水平提高,亦有助于保证整个工程建筑中的安全。
2. 实施建筑电气自动化,有助于整个建筑市场的规范化
电气自动化的进程加快,对整个电气行业的技术人员和管理人员都提出了更高的要求,不仅仅要求有丰富的管理经验,更需要有精湛的电气技术和较高的工作素养,同时,电气自动化很大程度上减少了工程中的暗箱操作等弊端,敦促着工作人员依法办事,严格执行相关的规章制度,有助于促进整个建筑市场的规范化管理。
三、我国建筑行业电气自动化的发展趋势探究和发展建议
1. 电气自动化将会朝着智能化方向发展。
纵观我国目前的建筑工程发展行情,电气自动化的发展应用,智能化是其核心部分,所谓智能化表现在其具有多种新功能。在在建筑行业控制方面,有关的现场仪表在一起,在现场实现自主调节,提高了整个系统的可靠性。
2. 电气自动化的操控更为精确,更加精工。
建筑行业中竞争越发激烈,对工程产品质量的要求越来越严格,实施电气自动化,先进技术的采用,科学管理方式的实施,整个建筑工程的自动化水平不断升高,使得施工标准更为严格,产品的精度朝着更高的方向发展,因此,自动化在建筑工程中会有着更严密精确的要求。
3.政府加强对建筑工程电气自动化实施的引导和扶持
建筑工程电气自动化企业关系到国民经济的发展和人们生活水平的提高,政府加大对建筑行业电气自动化的支持引导,建筑行业要加强对各种电气设备和电气设计施工技术的研究探讨,加强各个建筑单位之间的通力合作,不断加大对新技术新设备和心的管理理念的引进和运用,加大投入,实现各种电气自动化核心技术的突破,使得建筑行业实现整个设计施工方式的转变,提高整体的核心竞争力。
四、结束语
综上所述,建筑行业不仅仅关系到经济的发展,还关系到我国居民生活环境的舒适性,只有不断的加强建筑的现代电气自动化进程,提高对于建筑电气自动化的研究力度,从各个方面的突破现有的束缚,是人民生活水平能否提高以及各个建筑行业电气自动化水平能否更好发展的前提条件,因此必须要受到社会各界的支持和关注,促进建筑电气自动化的发展,带到全社会的经济进步的步伐,这是关系到我国社会经济发展的问题。
参考文献
论文关键词:人工智能技术,电气自动化,自动化控制,策略
智能化技术是技术领域的一种革新,使得各个行业都实现了全面发展。在电气自动化控制中应用人工智能技术,可以使得电气设备的系统运行更加简单智能,对系统可以进行优化处理。与此同时,人工智能技术的应用也为电气自动化控制提供了技术保障和安全保障,减少了各种电气设备操作对人员带来的伤害,在节省人力和物力的基础上提高了工作质量。在电气行业的发展过程中,自动化发展就必须要利用人工智能技术。
1 人工智能技术概述
1.1 人工智能技术的定义
人工智能技术指的是借助计算机技术对人脑进行模拟,并且发出类似人类的行为指令,从而对各种操作进行完成的过程。人工技能技术是多个领域的研究结果的融合,比如传统的数学和计算机,同时还结合了人文学科、自然和社会学科的知识,在很多领域中都有十分广泛的应用。计算机技术可以实现对人脑的有效模拟,因此使得工作的效率更高,系统的运行更加灵活也更加稳定,能够增强各种设备的自动化处理水平。
1.2 人工智能技术在电气自动化应用中的功能
第一,实现数据的采集和处理。人工智能技术在电气自动化控制中进行应用的时候,可以实现对设备中的一些数据进行采集,根据功能的不断完善,还能对一些数据进行存储。
第二,监视运行系统,并及时发出报警。人工智能技术可以对电气设备在使用过程中出现的一些问题进行有效地监控,而且还能对电气系统进行有效地模拟,对设备的开关量进行监视,防止出现异常情况,一旦出现了异常情况,要自动启动报警装置,同时还能对一些电气设备进行切断,从而使得电气设备处于安全状态。
第三,对电气设备的操作进行控制。电气自动化过程中,人工智能技术的应用,可以使得电气设备的操作过程变得更加简单,通过鼠标和键盘可以实现对断路器和电动隔离开关的控制,还可以对励磁电流进行调整。通过这种技术的应用,就可以极大地减少工作人员的工作量,降低劳动强度。
2 人工智能技术在电气自动化过程中的应用
2.1 在电气设备中的应用
电气设备的设计要符合自动化操作的要求,在进行设计的过程中,也应该要加强对人工智能技术的应用。由于电气设备的系统比较复杂,包含了很多方面的知识和技能,因此在进行设计的时候,有的系统设计也可以借助人工智能技术来完成,比如可以通过计算机设置一些算法,对电气设备系统设计中的一些参数进行计算,从而便于电气设备控制系统的设计,极大程度地提高设备的工作速率与质量。
2.2 在电气控制工作中的应用
在电气领域内,对电气设备进行控制是一个十分重要的部分,自动化设备是当前电气行业的主要发展方向,在设备的控制上,也要逐渐实现智能化,可以极大程度增强工作效率,缩减资金成本,并且降低从业者的劳动强度。比如人工智能技术中的模糊控制、神经网络控制、专家系统等,都是比较先进的控制技术,可以实现对各种设备的有效控制,韩剧热的反思而且控制的效果很好,产生的误差较小。比如在模糊控制中,较为常用的模糊控制方法有Sugeno与Mamdani两种技术,后者主要是应用在对设备的速度调节的控制上,模糊控制的方法能够以一种更高的效率来处理交流传动控制的相关问题,从而使得电气设备的工作质量和工作效率有很大的提升。
2.3 在电气设备的日常操作过程中的应用
电气行业与民众的日常生活与工作都存在紧密的关联,各种电网十分复杂、电气设备繁多,日常的控制工作也十分繁琐。传统的日常操作比较复杂,而且也会增加电气系统控制的时间,降低控制效率。对此,要积极加强对人工智能技术的应用,在日常工作过程中,可以通过人工智能技术设置一些基本的控制算法,应用在日常系统操作期间,能够将复杂的操作流程变得简洁,而且仅仅需要电脑就可以实现对各种操作的控制,最重要的是,通过人工智能技术的深化,还能实现远程控制,可以将操作界面进行简化,及时处理并保存相关重要数据,为将来的查找与应用提供方便。在日常操作过程中,对于很多数据都要进行记录,比如电气设备的损耗情况、电量等,如果采用人工记录,则会有巨大的工作量,还容易出错,但是应用人工智能技术编制相应的表格和数据采集系统,则可以实现对数据的采集和有效保存,降低了工作强度,同时提高了工作效率。
2.4 在故障诊断过程中的应用
在电气运行过程中,无论是客观因素还是其他的主观因素,都会造成电气设备的故障以及事故,如果对于这些故障没有及时进行处理,找不到相应的原因,则很有可能造成更严重的危害,会有较大的经济损失。电气自动化过程中,对设备的使用性能、故障等方面的诊断也要逐渐实现自动化,而人工智能技术的应用,将使得故障诊断过程变得更加简单。神经网络、模糊理论及专家系统是人工智能技术在电气诊断过程中应用的三种方式,这三种方法在故障的诊断以及事故的发生过程中发挥了十分重要的作用。借助智能技术,将神经网路、模糊理论等系统的结合在一起,就能够处理电气故障检测耗费时间长、等待结果时间长等问题,可以对各种故障进行精准的判断,并且为后续的故障处理提供更多充足的时间和依据。
2.5 在简化自控流程中的应用
电气领域的自动化控制是一个十分复杂的过程,对于各个步骤的要求都比较严格,一旦某个环节出现了纰漏,则会造成严重的后果,引发较大的经济损失。人工智能技术的应用可以对各种设备使用情况、故障情况等进行分析,进而设计出合理的故障处理方法,尽可能确保电气自控工作的质量。而且这种技术的应用,还可以实现远程维修,简化了过程。
3 结语
综上所述,人工智能技术在电气自动化过程中的应用包括多方面内容,比如电气设备的操作、故障的诊断、自动控制流程的简化等,都可以借助人工智能技术,使得各个过程变得简单、快捷,促进电气设备的自动化水平不断提升。
【参考文献】
[1]胡燕来.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].建筑·建材·装饰,2015(03).
关键词:电力系统;自动化技术;应用
引言
随着我国电气自动化控制设备普及程度的不断提高,电气自动化控制设备的可靠性严重就显得尤为重要了,对电气自动化技术进行探究,不但可以提高电气自动化控制设备的质量,还可以提高电气自动化控制设备生产企业的企业形象,同时还能提高电气自动化控制设备的市场竞争力和市场占有率。
电力系统自动化通过应用各种自动检测装置,进行控制和决策,同时对电力系统的元器件和电力全系统进行远程监控、控制、协调,保证电力系统能够稳定可靠运行,为生产生活提供高质量的电能供应。电力系统自动化要求实现电力供应稳定、安全、可持续的自动化目标,另一方面,电力事业的进一步发展,对自动化的要求也越来越高,电力系统自动化是电力系统发展的必然要求,既可以降低电力系统运行的成本,又能提高电力系统的运行效率。电力系统的节约化和自动化是电力系统可持续发展的根本目标。
1 电力系统自动化要求
电力系统自动化对电力系统元器件、元器件之间的协调、电力设备的使用寿命提出了要求。电力系统自动化要求能够对电力系统局部和整个电力系统运行参数进行实时的搜集和监测;同时电力系统元器件应经济、实用、安全,为电力系统进行控制和调节提供依据,很多自动化系统能够直接实现对电力系统元器件的调控;电力系统自动化还需要实现对电力系统各部分、各层次之间进行协调,自动化系统已经成为电力系统经济、安全运行的保证;电力系统自动化可以减少大量繁杂的人工劳动,减少人力强度,提高劳动效率,同时由于系统故障能够及时排除,系统的安全性提高,事故大量减少,并实现电力系统寿命的延长。电力系统自动化技术,有效地避免了大面积停电事件的发生。
2 电力系统自动化新技术的应用
随着自动化对工作效率的有效提高,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,主要体现在电力系统智能化控制技术、变压器设备在新监控、微机实时保护系统等方面。
2.1 电力系统智能化控制技术
随着科技的进步,电力系统自动化技术经历了几个主要的发展历程。首先,通过传递函数进行单输入输出进行控制时期;随后,线性最优化控制盒非线性和多机进行协调控制时期;最近几年,智能化控制时期。随着智能控制功能的越来越强大,在新兴的电力系统中有着越来越广泛的应用,电力系统智能化控制技术在多机系统的静止无功发生器控制、人工神经网络励磁、快关综合控制系统等相关领域得到了大量应用。
2.2 实现对变压器设备在线监控
随着我国经济的快速发展,对电能的需求量越来越大,电网的规模不断扩大,电力系统的容量也得到了极大提高。电力系统的稳定安全运行已经成为社会经济生活正常进行的保障,对人们的生产生活有着重大影响,对电力设备的性能提出了越来越高的要求。因此,供电企业必须保证电力系统稳定可靠运行,减少故障的产生。电力系统中,通过对电力设备进行检修可以提高设备的可靠性,降低设备故障率。电力设备进行检修主要通过检查和修理。对电力设备检修的形式通常有检修故障、状态检修和定期检修。对电力系统进行实时监测,能够全面了解设备的工作状态,同时根据设备运行的参数进行设备变化趋势预测,可以提前对故障进行排除,在发生故障时也可快速进行修理。
2.3 电力系统微机实时保护系统
微机保护能够提高电力系统的可靠性,同时微机保护又有着高实时性和高扩展性的特点,电力系统中的微机保护系统有着通信能力强,人机交互界面友好等优点。随着我国电力自动化的发展,电力系统中使用的微机保护装置越来越多。
电力系统微机保护不仅需要较高的硬件设施,对嵌入式软件要求也比较高,在电力系统微机保护中使用实时操作系统,能够同时对多任务进行高效管理,也有着很好地可移植性和扩展性,有效提高了电力系统自动化控制效率。现在,电力系统中使用了越来越多的电力系统危机保护装置,电力系统中使用的RIOS可以有效提高电力自动化系统的可靠性和及时性。实时性问题是电力系统自动化继电保护的首要问题。电网事故通常发生在瞬间,一旦稳定措施发生延迟,将无法发挥自动化保护装置的作用,也将产生许多其他安全问题,很容易对电力系统产生严重破坏。电力系统自动化保护需要对设备数据进行实时监测,同时也需要能够对数据进行分析,及时进行处理。嵌入式技术既可以对设备数据进行监测,又可以在很短的时间内对数据进行处理,快速做出反应。RTOS能够对应用程序进行分解,还可以同时开启监控进程,对系统中运行的各个程序进行监控,当出现异常情况时,UNIX中对出现问题的程序进行终止,还可以调用另外的进程实现问题修复功能。由此可见,电力系统中RTOS使系统自动化可靠性很大程度提高。此外,由于电力系统开发采用的C语言或者C++语言有着较好的灵活性,在模块化设计中,某一模块发生损坏,可以通过模块的更换进行问题排除。
3 电力系统自动化的发展前景
电力系统应用自动化技术有着及时、安全、可持续、稳定等优点,通过自动化技术的应用,能够实现系统长期、可靠、稳定、可持续运行。目前的电力系统已经不如通过计算机进行监控的新阶段,通过对传统技术设备的改进,可以早日实现电力系统自动化。
我国社会经济的发展,对电力的需求越来越大,对电力系统提出了更高的要求,也促进了我国电力事业的发展,电力系统自动化越来越朝着智能化和最优化方向发展;微型机和远程通信越来越多在电力系统自动化中应用,成为电力系统自动化控制手段的发展方向。通过DMS系统,可以提高电力系统的管理水平,也迎合了电力系统发展的趋势,有效保护了电力设备,大面积停电等事故大量减少,电力系统更加安全可靠;另一方面,电力设备自动化程度的提高,也使得变电站的值班和操作方式发生了很大变化,现在的变电站很多采用无人值守管理方式。电力系统通过数据共享,通过微机保护,可以实现硬件监控和保护的共享,减少了大量冗余工作和人工成本,真正实现了精兵简政的目的。也有助于实现电力系统节约化和自动化的根本目标。
4 结束语
科学技术是提高生产效率的重要途径,自动化技术有着自身特殊的优势。电力系统自动化发展使得电力系统运行更加稳定高效,保障了电力系统的安全运行,为经济社会建设做出了重要贡献。控制技术、计算机技术和信息技术的相互融合和发展,电力系统自动化水平将更加智能化,运行更高效,并逐渐形成电力系统自动化的相关标准,促进电力系统整体发展水平。
参考文献
[1]白艳伟,薛辰斌,赵晓强,等.计算机技术在电力系统自动化中的应用分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013,12:277-278.
[2]刘进,张绍文.电气自动化技术在电力系统中的应用解析[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院,2015:1.
[3]武洋.浅析电力系统自动化控制技术[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院,2015:1.
[4]王平.电气自动化技术在电力工程中的应用[A].《现代教育教学探索》组委会.2015年11月现代教育教学探索学术交流会论文集[C].《现代
教育教学探索》组委会,2015:1.
关键词:电气自动化;专业英语;教学;改进
作者简介:张励(1981-),女,湖北武汉人,湖北水利水电职业技术学院电力电子工程系,讲师。(湖北 武汉 430070)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0266-02
随着全球科技信息化的迅速发展,世界范围内电气自动化专业人员之间的技术交流越来越频繁,社会对电气人才的英语能力提出了更高的要求。目前很多高职院校,为了提高学生的综合素质和就业竞争力开设了电气自动化专业英语课程,但教学效果并不理想。本文针对电气自动化专业英语的特点,对教学中存在的问题进行了分析,提出了相应的教学改进方法。
一、高职电气自动化专业英语的重要性
目前世界上大部分的技术资料都是用英语通过互联网传播的,电气工程类的绝大部分专业资料和信息也都是以英语形式出观。专业技术人员的研究成果展示,例如申报国家奖项、申请专利、发表学术论文等,80%以上的科技资料都是以英语形式出版的。国际交流合作也需要专业人员具备良好的专业英语表达、听说、应变能力。所以,电气自动化专业英语是为了培养和提高学生对英文专业文献的阅读、听说和翻译等综合能力而开设的课程,对于学生在专业方向上的可持续发展,如硕士入学考试、工作面试、阅读和翻译实际工作中遇到的英文专业文献等,具有十分重要的作用。根据笔者对湖北水利水电职业技术学院2006届~2012届电气自动化毕业生的调查回访发现,有相当一部分毕业生现在都在国外从事水电站的建设与技术支持工作或者经常要阅读国外进口电气设备的产品说明书,他们普遍认为在学校学习专业英语是十分必要的。
二、电气自动化专业英语教学中存在的问题
1.教学对象
由于高等职业院校的高考录取分数线普遍低于普通本科院校,所以学生们的基础英语水平不高。再加上电气自动化专业的学生大多数是理科生,在高中时英语基础就不牢固,不识音标,不会读单词,记不住单词,不敢说,看不懂,阅读能力、写作能力较差。在教学时碰到有些学生反映,由于高中时严重偏科,英语基础不好,在大一时的大学英语课堂上也听不懂教师说什么,到了大三对于专业英语就更恐惧了,有破罐子破摔的厌学心理。
2.学校和专业教师的重视程度
随着近几年来“工学结合”、“项目教学法”等理论思潮在我国高职院校的兴起,有些高职院校盲目跟风,认为工学模式结合就是强调操作技能,根本不开设专业英语课;有的甚至把电气专业英语当成了选修课,可开可不开;有的虽然开设,但在课时安排上很不合理,学时太少,无法做到深入细致的详细讲解。另外,在电气专业英语教学中,教师也没有像对待其他专业课那样给予足够的重视。很多教师认为电气专业英语教学的重点就是翻译,备课讲课不如其他专业课认真,也没有像其他专业课那样严格按照教学大纲(或课程标准)、教学计划去授课,导致电气专业英语的教学内容与教学方式的随意性。
3.师资力量
随着我国高等教育的普及,在校学生数量的剧增,教师队伍数量的相对不足已经成为制约高等职业教育发展的突出问题。很多专业教师的教学任务繁重,平均每周16个学时以上,有的教师一学期承担了两到三门的专业课的教学任务,导致学校缺少专门的电气专业英语教师。很多学校要么是聘请英语基础较好的专业课教师来教授专业英语,要么直接由基础英语教师教授专业英语。专业课教师一般专业知识技能较强,但英语水平相对一般,上课欠缺生动;而基础英语教师的英语基础虽然良好,但又缺少电气专业知识。如fuse一词,普通英语翻译为“融化”,而电气专业翻译为“熔断器”;又如step一词,普通英语翻译为“脚步、台阶”,但在专业英语中,它常用来表示阶跃信号,用在step esponse短语中,表示“阶跃响应”,所以直译原文会导致很多专业文献翻译不准,影响教学效果。
4.学生自身的认识
大学基础英语有全国英语三级、四级等考试,而且还与学生的毕业证挂钩,对其学生都比较重视,但学校对专业英语并没有任何要求,所以大多数学生没有专业英语学习的压力和动力。另外,如果专业英语教师不能正确引导学生认识学习电气专业英语对于他们将来工作的重要性,那么很多学生会认为专业英语属于非专业主干课程,自然就放松了对专业英语的学习。再加上大学生课余社团活动多,实习也多,学生们由于时间、精力有限就更顾不上好好学习专业英语了,上课随便听听,课前不预习,课后不复习,草草应付,只要考试及格即可。
5.教材与教学内容
目前高职电气专业英语所使用的教材内容大多是选用国外原版专业书籍的一些章节、科研文献等,教材或讲义难度深浅不一,对三年职业教育专业课的覆盖度不够,缺乏系统性与完整性。还有一些学校选用的是本科教材,定位偏高,学生学习有困难,教师只能放慢教学速度,如果中途碰到实习实训,专业英语的教学任务更难以完成。从教学计划的安排来看,大部分学校的电气专业英语安排在三年级的上或下学期,专业英语的安排与专业课的教学进度不协调,导致学生相应的专业课还没学就要学专业英语了,学生很难理解课文内容,学习热情和积极性不高,教学效果不理想。
三、电气自动化专业英语教学改进方法探讨
1.重视专业英语教学
教师自身要加强教学责任心,严格按照教学大纲的培养要求进行教学,引导学生充分认识到电气专业英语对于未来工作和学习的可持续发展的重要性,激发学生们的学习兴趣和积极性。针对高职院校学生英语基础普遍较差的特点,要从基础的教学生认识音标,读准音标,根据音标读单词做起;然后学习基本语法,掌握简单句、复合句、关连词。教学中要以阅读理解为主,避免过分地强调听、说、读、写;重点掌握基本的专业词汇和词意。由于高职院校学生普遍缺乏自信,教师在授课的同时,也要在思想上多给学生们鼓励,学习上教会他们科学的方法,帮助学生树立信心,使学生通过渐进性和阶段性的方式逐步提高自己的专业英语水平。
2.采用灵活的教学模式
第一,专业英语注重语言的实用性,教师在上课时不能采用直接翻译全文、满堂灌的教学模式,应注重以学生为主体,精讲多练,少讲空洞理论,加强师生的讨论与互动。可以借鉴专业课中的案例教学法,例如教师可以就某个变电站主接线图讲解电气设备,让学生在课堂上分组讨论,最后由各组代表用英语进行设备的符号、用途、结构的讲解。也可以采用多媒体教学或电子书将设备图片等呈现在课堂上配合电气专业英语的教学,或者播放一段电力系统事故的英文视频,让学生分组讨论事故的原因和解决措施,最大限度地调动学生们学习专业英语的学习兴趣。
第二,教师在课堂组织教学时应以实践为主,侧重技能训练,要尽可能的为学生提供各种各样的实践机会,尽可能安排学生到企业进行与专业英语密切相关的实习等。如果条件允许,教师最好带学生到校办工厂或企业实习车间参观,面对电气设备实物讲解名称和结构,不仅让学生在实践中记住重要的专业英语词汇,而且还巩固了专业课知识。
第三,电气教研室可以充分利用现代化的教学手段,和其他专业课一样,建立专业英语教学网站,制作电气专业英语精品课程,积极丰富和更新相关内容,方便学生们自学。有条件的院校可以采用网络教学,也可以用QQ群、微信群等现代语音软件让学生与教师在线交流和答疑,检测、提高学习效果。
3.加强教师队伍建设
针对目前高职电气类专业英语教师欠缺的现状,一方面要提高专业教师的英语水平。可以采用对教师在岗培训、长期培训和集中短期培训相结合,个人进修和公派进修相结合的方式,鼓励教师积极进修深造,提高专业课教师的英语水平,使具有一定英语基础的专业课教师经过培训提高后承担电气专业英语课程的教学。另一方面可以从电气专业的外资企业中引进具有实践经验的专家担任电气专业英语教学的专职或兼职教师。同时要求任课教师要充分备课,严格执行大纲计划,在课堂中增加学习的趣味性,调动学生的学习积极性,提高专业英语的教学效果。
4.精心选择教材,积极开发数字教材
专业英语教材的选取要尽量符合高职学生的英语基础,文章要难度适宜,与高职学生的实际英语水平相匹配。内容上要注意反映新技术、新材料,符合高职高专人才培养目标要求。教材编排结构要合理,篇幅较短,且自成体系,图文并茂,通俗易懂,有利于激发学生的学习兴趣。另外,职业教育和企业对接紧密,行业新工艺不断诞生,决定了高职教材不能一成不变。学校可以根据实际需要,及时更新专业英语的教学内容,开发教学资源,在编写专业英语教材时可以组织教师去相关专业的企业进行调研,了解该专业所需要涉及到的专业英语信息,然后进行总结和编写。还可以开发灵活的专业英语数字教材,引入iPad等软件进行专业英语的教学,制作“电子书”。因为在现代社会,如果学生只掌握纸质出版,缺乏电子书出版知识,已经不能适应行业发展需求,所以数字教材就像一本“活页本”,可根据行业新动态随时添加知识,学生的学习积极提高了,学习效果也会更好。
四、结论
在实际的电气自动化专业英语教学中存在很多影响教学质量与教学效果的问题,为此要在教学内容、教学方法、教师队伍建设等多方面进行改进,使学生由被动学习专业英语变为主动学习,使听、说、读、写等各方面的能力得到同步提高,以便吸收更多的最新技术情报,跟踪和了解电气自动化领域的世界前沿,为今后的工作和学习创造更多的机会。
参考文献:
[1]吴红兵.高等职业教育工科专业英语教学初探[J].职业教育研究,2009,(9).
关键词 电气自动化 课程 教学设计
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 电气自动化控制系列课程分析
电气自动化控制系列课程中包含了许多门专业课,如:电路、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术等等很多门专业课。电气自动化控制系列课程是学生以后专业技能的基础,学习效果的好坏直接关系到了学生以后的就业问题,可见电气自动化控制系列课程对学生的重要性。传统的电气自动化控制系列课程以理论知识为核心,实验作为辅助的教学手段。教学过程中以理论知识为主线,一切都是以理论知识为主线。的确,如果没有坚实的理论知识是什么都做不了的,但是各高校教师在理论知识为主线的教学环境中的同时自己的意识也受到了影响,对实验和实践环节都放松了,所以会导致学生在毕业之后再遇到一线设备的操作维护、查询故障、排除故障问题的时候就不知所措,导致了大批的“纸上谈兵”的学生。还有就是目前各高校的教学考核系统尚不完善,考场作弊的现象非常严重,制定出一个严格的教学考核系统对电气自动化控制教学的设计也是非常重要的。
2 电气工程自动化控制课程教学设计
2.1 电气工程自动化控制系列课程的设计理念
CDIO 设计理念:将教师或者经典的实际项目引入到电气工程自动化控制课程设计中,通过实施项目的 C(构思)-D(设计)-I(实施)-O(运作)完整过程,如果这样做会使得学生不仅牢靠地掌握了专业课的知识,又能使学生了解到在工作现场是如何运用已学的知识,使得学生在理论知识和工作现场技能两方面得到了很好的锻炼。
集成化课程设计理念:可以把一个完整的项目引入到电气工程自动化控制的课程中来,我们把这个项目称作“Ⅰ”项目,“Ⅰ ”项目里面包含许多门专业课,再把这个“Ⅰ ”项目中的每个分支拿出来分发给各个专业课的教师我们把它称作项目“Ⅱ”教师通过讲解各个分支使学生获得专业知识,学生在获得专业知识的同时又具备了整体的概念,把“Ⅱ”项目和“Ⅰ ”项目有机的联系到了一起,这样就做到了把电气工程自动化课程集成化的目的,这样做能让学生能够更好、更快、更完整的掌握了各门专业课知识。
2.2 教学方法与手段设计
由于社会的经济、环境不断发展原有的教学设计已经不能满足学生的对专业知识的需求,所以我们要对原有的教学方法和手段设计进行改革,新的教学设计中要突出实践性、应用性和实践性,因此电气工程自动化控制系列的教学设计的教学手段也要进行相应的调整,根据每门课现有的条件采用“教”、“学”、“做”一体的手段进行教学设计。
2.3 重构教学内容体系,无缝对接教学与生产
现有的教学内容只要是以理论知识为主线,有很多的学生虽然掌握了理论知识,但是在以后的工作中遇到实际问题仍然是不知从何入手,导致工作后工作效率低,最终影响自己的专业生涯。所以我们要重构教学内容体系,把原有的电气工程自动化控制系列课程中的理论知识缩减三分之一,把实践内容融合到教学内容中去,因为原有的理论知识抽象、难理解,还有就是学生在学习枯燥乏味的理论知识的时候会思索一个问题,学了这个知识能在以后的哪些地方用到?学生们找不到答案就会认为学习它们也没有太大的用处,所以有的学生干脆放弃了学习,但是我们一旦把实际问题引入到教学环境中去,这个问题就迎刃而解。再把教学和生产有机地统一在一起之后还会激发学生无穷的兴趣,学生们会根据自己的兴趣去把理论和实际生产的知识牢牢地掌握住,电气工程自动化控制系列课程如此设计就能高效地完成培养目标,为培养社会需要的综合型人才做出了巨大的贡献。
2.4 结合新教学内容体系,编写生产性教材
教学内容设计重构后,原有的教材就已经不能够适应新的教学方法了,所以我们要结合新的教学内容重新编写教材,把实际生产等实践内容编写到教材中去。目前大部分高校的教材是实验部分和理论部分分开,而且实验部分不占有大部分课堂时间,所以同学平时更是很少翻看实验教材,如果把实验教材编写到理论教材中,就是使得实验和理论部分捆绑,这样在无形中就会让学生有更多的机会去了解实际生产内容,让学生拥有良好配套教材。这样的教学设计能够让学生有更多的机会了解专业课知识和实践技能。
2.5 加强实验教学设计
(1)以“基础+工艺+应用+综合”为主的实验内容设计。课程实验内容分为基础实验、工艺实验、应用实验、综合实验4种类型。基础实验主要包括:并励直流电机调速、星三角降压起动。工艺实验主要包括:交流异步电机的结构认识及装配、交流异步电动机的单向连续运行电气控制柜的装配。应用实验主要包括:工作台的自动往复控制、皮带传输机的电气控制、生产设备的多地控制。
在实验内容的编排上,改变了过去的一味验证理论性实验思路,更强调了电气控制的综合设计及工艺应用性。
(2)以“必做+选做”为主的实验任务设计。在任务的安排上,分必做实验和选做实验。基础实验为必做实验,占实验总学时的50%。工艺、综合、应用实验为选做实验,占总学时的50%。授课教师根据大纲给定的选做内容,有计划地选择实验内容。学生在实验过程中,可以有2学时的机动时间,可以自主设计方案,也可以从教师提供的实验中选择实验。并且在每个实验中,教师根据不同的班级情况及教学效果,将实验内容分为必做内容和选做内容。必做内容为每个学生必须完成的内容,为实验的基础部分。选做内容是教师提供的相关环节或学生自主设计的环节,为层次较好的同学服务,为实验的提高部分。
2.6 严格监管电气工程自动化控制系列课程的考试情况
更好地设计电气工程自动化控制系列教学的内容,就是为了想让学生掌握更多的专业课知识以及实践技能,但是现在部分高校虽然做到了高效的课程设计,但是把这其中的重中之重给忽略了,就是考试作弊情况。所以各高校要严格监管考场纪律,不要让我们辛辛苦苦做出的教学设计成为泡影。
3 结束语
按照电气工程自动化控制系列课程教学设计来实施教学任务能够明显提高教学质量,增强实验器材的利用率,使得学生对专业课知识的掌握更加牢靠,有效避免了由于大学生毕业后对专业掌握不熟练而与工作机会失之交臂的情况,同时也为社会培养了高技能型专业人才。
参考文献
[1] 杨世兴,黄向慧,黄梦涛,汪梅.现代电气自动控制技术[M].人民邮电出版社,2006.
[2] 陈渝光.电气自动控制原理与系统[M].机械工业出版社,2004.
【关键词】电气自动化;节能设计技术;电气工程
伴随世界经济的迅猛发展,能源越来越大规模地被应用,然而这广泛的能源使用却造成了很大的能源浪费现象,能源短缺的问题越来越突出,现已经成为了世界上各个国家都高度重视的问题了。其中,电力设计及能源耗费也得到了众多研究人员的重视。因此,人们对于电气自动化中节能设计技术开始了积极地研究与探索,要求不但要设计的合理,同时还要满足客户的要求,此外,还必须考虑节能设计技术的研究开发。
一、电气自动化以及节能技术的介绍
电气自动化是电气信息这个领域里的一个新兴学科,它同工业生产以及人们日常生活紧密相关,在改善劳动条件、提高劳动生产率及工作效率、降低运行的成本等方方面面都起着极大的作用。现如今,伴随着绿色革命的不断兴起,当前国民经济在建设的过程中,节能俨然已成为一个非常重要的目标。然而,要想真正实现节能减排,其重要的推动力是自动化技术。展望未来,在经济的发展过程中,节能技术展业将会占据主导地位。电气自动化节能设计技术的应用也将会拥有更加广阔的发展空间和前景。
二、电气系统的节能技术
(一)降低电能的传输消耗
导线里面存在电阻,因此,在传输电能的过程中,一定会消耗有功功率。但是线路的电流会保持不变。所以,为了降低在线路上传输电能所产生的消耗,就只能想办法降低导线电阻。我们知道,导线电阻同导线的长度和导线的电导成反比例的关系,同截面的面积成正比例的关系。因此,要想降低导线电阻,可从以下几个方面来着手:
1、在选择导线的材质的时候,尽量选择具有较小电阻率的,这是一个降低线路上电能消耗的一个办法;2、缩短导线长度,且在布线的时候要尽量避免产生过多的弯路;3、为了缩短供电距离,可以将变压器与负载中心间的距离拉近;4、增大导线横截面积。选择那些横截面积较大的导线,这样能减低电阻,进而降低消耗。
(二)变压器的选择
在设计的过程中,选择变压器要着重注意几下几个方面:
1、为了降低变压器的有功功率的消耗,要选择节能型的变压器;2、为了保持三项电电流平衡,要采用单向自动补偿设备。减少负载的不平衡,从而把变压器自身损耗减小到最低。
(三)无功补偿
在配电设备里,无功功率占有着相当大的容量,这样会增加线路损耗,并且把电网的电压降低,同时也会在一定程度上影响到电能质量以及电网的经济运行。无功功率对用户最直观的体现是功率因数偏低。如果功率因数小于0.9,那么用于需要缴纳罚款,这样做其实是在无形之中将用户用电的成本增多了,同时在一定程度上影响了经济效益。但是,为了无功就地平衡的实现,可以选择恰当的无功补偿设备,增加功率因数,让系统的电压保持稳定,提高电能的质量,达到节能减耗目的,为提高经济效益和社会效益提供了支持与保障。
电力系统在运行的过程中,如果采取无功功率补偿,需要做到以下几点要求:
1、确定电容器的容量,以自然功率因素和配电电压容量等参数为依据,通过对其计算来得到,如果在补偿过程中有谐波的产生,需要串联一定数目的电抗器,以此来滤除线路上产生的谐波;2、为了能够有效预防无功倒送、投切震荡以及过补偿,在选择投切参数物理量的时候,最好能够选择无功功率;3、过去的补偿电容里面的循环投切及等量分组和后期的投切开关按级投切及按比例分配,这些都没有办法达到理想补偿效果。现如今,正在使用着的模糊投切的效果很不错,不但跟踪很准确,并且调节很平滑,适应面广泛。在使用的时候,投切复合开关需在低压时使用,而针孔接触器需在高压补偿柜里面使用。
(四)有源滤波器
为了有效避免发生电气设备的误动作,要尽量消除谐波。使用有源滤波器是最有效的消除谐波的方法。误动作的发生原因主要是电气设备数量的增多,进而谐波也越来越多。但是由于这些谐波同基波在电网阻抗上面发生了重叠,造成电压发生了畸变,进一步造成了电气设备误动作。总的来说,有源滤波器功能如下:反映灵敏;具有优异的动态性能功率使用范围较宽,能够达到理想的无功补偿的效果。一般来说,有源滤波器能够滤除谐波,这样就会避免发生电气设备误动作,进而提高电气设备运行的效率,真正实现节能减排。
三、电气自动化节能设计技术的应用
(一)电气工程设计
想要达到电气工程节能的目标,最关键的一个环节就是设计电气设备以及安装电气工程。这一个步骤是为未来的成功使用以及达到节能的目标做一个良好的铺垫。
(二)优化配电设计
电力系统的服务宗旨是为电气系统工程设备给予必要的动力。因此,对于配电设计的基本要求就是充分考虑电力系统适用性。对于电力系统适用性,一定要达到用电设备的可靠性和负荷容量两点要求,此外还需要对于电气设备控制要求做出一定的保障。
在配电的过程中,不仅要保障用电设备的基本要求,还要保证电力系统具有可靠性、灵活性、易控性以及稳定和高效。此外,还要保证电力系统安全性,为了做到这个要求,规定导线的绝缘性能必须优良,在布线的时候,要控制好导线间的绝缘距离。除此之外,还要保证导线的动态相对稳定,最后一点,要做好接地和防雷的设施。
(三)提高电气系统运行的效率
选择节能设备是电力系统首要完成的事情,当然,这也是为节能做好基础和铺垫。与此同时,电力系统在运行的过程中,为了真正实现节能,还可以采取降低电路的损耗、无功功率补偿以及均衡负荷等方法。举个例子来说,在进行配电设计的时候,可以通过合理选择设计的系数和合理调整负荷来实现。采取这样的方法,能够保证在电力系统运行及安装的过程中,能够让设备运行效率和电源综合利用率都获得有效的提高,这样就能够做到降低电能损耗。
总结
自从进入21世纪以来,中国就全面展开了节能经济,国家也全面推行起了节能经济战略。与此同时,还出台了更加优惠的政策来鼓励企业展开节能经济,对于企业开发节能经济提供了最大的支持和扶持。当前,电气自动化中节能技术尚且处于发展初级阶段,我们一定要站在节约能源的立场出发,尽力降低能源的消耗并且避免污染环境,为使用者提供一个舒适健康的环境。现如今,在节能领域,我国正在努力提升自主创新能力,并且不断地开发和研究各种先进节能技术。在这样大好的形势之下,我国的电力自动化的企业一定要抓住机遇,敢于挑战,树立起节能的理念,努力研发各种电气自动化的技术及产品,为节能经济的发展发挥促进作用。
参考文献
[1]韩子磊.节能技术在建筑电气设计中的应用[J].智能建筑电气技术,2008(06).
[2]郭晓岩.电气节能与建筑节能[J].智能建筑电气技术,2007,(04).
关键词:毕业设计;行业需求;新模式
作者简介:高彩霞(1981-),女,江西九江人,河南理工大学电气工程与自动化学院,讲师;陈昊(1979-),男,河南永城人,河南理工大学团委,讲师。(河南 焦作 454003)
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0194-02
毕业设计是学生在修完教学计划规定的全部课程后所必须进行的一种学习、探索、实践和创新相结合的综合性实践教学环节,是对学生综合运用所学知识解决本专业实际问题能力的考核,也是学习深化与升华的重要过程,旨在培养学生综合运用所学专业知识和基本技能(设计、绘图、计算机应用、翻译、查阅文献等)独立分析与解决问题、开展实验研究、技术经济分析、撰写科技论文和技术报告等方面的能力,对学生综合素质与工程能力的培养具有重要和深远的意义。[1]
一、结合科研、行业和就业方向合理选题
学生进行毕业设计的基础性步骤是选题,毕业设计的角度、范围以及方向在一定程度上是由选题来确定的,适合学生个人情况的选题是确保完成高质量毕业设计的前提和条件。为保证毕业设计选题的质量,河南理工大学电气工程与自动化学院采取了以下选题措施:
1.构建毕业设计题目数据库
组织专家从发电厂设计、电机设计、变电站设计、电气设备故障诊断、控制系统设计等方面建立毕业设计题目库,可根据使用情况进行更新。
2.结合科研项目,接触到电气学科最先进的科技前沿
从指导教师的科研项目中选题,根据科研项目的研究内容和学生的特点与能力,围绕项目研究内容设计数个子课题,供广大学生进行自己的毕业设计选题。这种题目对指导教师和学生来说都是一种创新,学生能在很大程度上发挥自己的主观能动性,对学生的分析能力和创新能力的提高也有很大帮助。电气学院的科研项目大多来自省部级以上的科研课题与企业委托课题,如绿色能源方面有光伏、风能发电等课题,智能电网方面有变电站综合自动化、微机保护、智能电器等课题,使学生接触到最先进的技术和学科前沿。
3.加强与实验室建设的结合
河南理工大学电气工程与自动化学院在学生的毕业设计环节寻求到了一种行之有效的方法:学生可通过毕业设计自主开发、组装实验仪器设备,自己动手制作实验仪器,这种做法同时也在一定程度上促进了实验室建设,达到了一举两得的目的。通过广大学生的毕业设计,河南理工大学电气工程与自动化学院已成功研制出了一批实验装置,主要范围涉及到:单片机接口实验箱、电力系统继电保护装置、电力电子实验装置、自动化仪表、稳压电源等。
4.结合行业需求
与煤矿电气自动化、电力行业和电工制造行业的需求密切结合,采用“项目驱动”模式强化质量进行选题,可以在较大范围内实现真题真做,让进行毕业设计的学生亲身体会在企业现场可能面临的机遇与挑战,培养学生的自主创新意识和综合素质,增强电力企业与毕业生之间的了解和沟通,同时可以帮助学校解决在硬件资源方面欠缺的问题。
5.结合就业方向
由于部分学生在第七学期就已经签约了工作单位,确定了工作性质,因此这部分学生在进行毕业设计选题时,教师和学生可共同研究,结合签约企业的情况进行自主命题,选择与学生毕业后所从事岗位结合比较紧密的设计题目,使其尽早熟悉工作性质,减小在校所学的基本理论同现场实际工作的差距,而且鼓励学生到签约单位做毕业设计。学生到签约单位做毕业设计,既锻炼了学生的动手能力和创新思维能力,也可以让学生提前进入未来的工作环境,深受单位的欢迎。这种毕业设计模式可使学生到签约企业以后马上调整自己的角色,不仅在一定程度上增加了自己的岗位竞争力,而且提高了本校的声誉,使毕业生在各用人单位提前发挥优势,为电气专业的毕业生就业打下了坚实的基础,构建了良性的平台。
二、加强毕业设计过程的规范化管理
1.严格审题
河南理工大学电气工程与自动化学院制定了毕业设计的选题规范,在第七学期开始进行毕业设计的选题工作。首先,指导教师要向学生所在系(室)上交《毕业设计选题申报表》,拟出毕业设计题目、所研究的内容和具体要求,经系(室)专家组同意研究后,汇总提交到学院。学院每年组织专家成立“毕业设计指导委员会”,按照“综合性、专业性、创新性、实践性、可行性”原则对各系(室)上报的毕业设计选题进行筛选,对同本专业相关度不强、选题水平低下、涉及内容陈旧的予以删除;对有多名毕业生合作完成同一课题的情况,给每位学生选取相对独立的任务。“毕业设计指导委员会”根据实际情况进行审批,上报给学校教务部门备案。[2]
2.加强毕业设计日常管理
为加强对毕业设计的日常管理,使毕业设计工作严格规范,电气工程与自动化学院严格遵照《河南理工大学本科生毕业论文(设计)管理办法》等文件的相关规定,制定了本院的相关管理办法,在实际工作中逐步形成了如图1所示的“343”质量监控体系,即学校、电气工程与自动化学院、各系(室)之间相互协调的三级管理体制;四期检查制分为毕业设计工作前期、毕业设计阶段性检查、毕业设计中期、毕业设计后期;三方评分制是指毕业设计指导教师、毕业设计评阅教师、毕业设计答辩委员会(包括开题报告答辩、阶段性检查答辩、中期检查答辩、毕业设计答辩)。
“三级管理制”的具体实施步骤:各系(室)负责本系(室)学生毕业设计(论文)的组织管理工作;各学院要按要求成立“毕业设计(论文)工作领导小组”,领导小组成员由各专业骨干教师担任,全过程、全方位进行监控,做好毕业设计(论文)开题、每个学生指导教师的落实、毕业设计(论文)文本规范程度、毕业答辩情况、认真填写评语、严格进行成绩评定等环节的各项工作,严把毕业设计(论文)质量关;学校主要对毕业设计(论文)进行宏观组织管理工作,定期对毕业设计(论文)进行抽查。在系(室)、学院、学校的三级管理体制下,毕业设计(论文)的各个环节环环相扣、层层相连,确保质量过硬。
“四期检查制”的实施步骤:对毕业设计(论文)进行前期检查,主要审查指导教师是否具备资格,选题是否符合规范,是否严格执行一人一题,毕业设计(论文)题目的类型、难度以及工作量是否符合学校规定的要求,设计的技术路线是否合理可行,毕业设计(论文)任务书编排是否符合学校的要求,首次指导的教师是否熟悉学生选题的内容;阶段性检查以文献资料的查阅、资料的收集和总体方案的审查为主;中期检查主要检查毕业设计(论文)的完成质量是否过硬,工作进度是否符合要求,其中学院检查要全方位覆盖所有进行毕业设计(论文)的学生,校级检查在一定范围内进行随机性的抽查;后期检查主要是检查毕业设计(论文)是否有资格答辩,评分过程是否合理,答辩过程是否严格执行学校的规定,毕业设计(论文)质量是否达到要求。通过三次重点检查的实施,基本上覆盖了毕业设计(论文)的重点阶段,有效进行了过程控制。
“三方评分制”的主要内容:答辩委员会、评阅教师和指导教师对毕业设计(论文)进行评分。指导教师对自己所带学生的毕业设计(论文)负责,认真审阅、指出问题,给出解决方案,学生自己进行修改,指导教师再次审查后严格按照评分标准给定成绩、根据学生情况作出评语,并将相应资料提交到答辩委员会;答辩委员会指定一名或多名评阅教师再次评阅毕业设计(论文),评阅教师要同指导教师相结合,给出公平的评语和评阅成绩;答辩委员会在规定的时间内组织答辩工作,综合学生的开题报告答辩、阶段性检查答辩、中期检查答辩、毕业设计答辩等情况给出符合实际的各阶段的评语和答辩成绩,然后计算出总成绩。这三部分成绩按比例进行评定的方法保证了学生毕业设计(论文)的水平,准确全面地进行了考核。
3.校企联合指导,实行双导师制
对在企业进行毕业设计的学生可采用双指导教师制,即在企业安排一个指导教师,在校内安排一个指导教师。企业的指导教师主要在技术上进行指导,校内的指导教师主要从毕业设计的规程、内容写作与规范到最后回到学校进行答辩等进行指导与管理。实践证明,双导师制效果良好。目前河南理工大学与平顶山煤业集团公司、山西潞安煤业集团、许继集团、焦作电厂、山西晋城煤业集团等建立了长期稳定的合作关系。
三、结论
结合行业需求和就业方向进行的毕业设计,河南理工大学电气工程与自动化学院已开展了两年,并取得了显著的效果。
1.结合科研项目与实验室建设的“项目驱动”式毕业设计模式
这种模式使学生接触到最先进的技术和学科前沿,能充分发挥学生的主观能动性,更能锻炼学生的动手能力和科学创新思维能力。
2.校企联合指导,双导师制毕业设计模式
一方面,学生能够在毕业设计过程中直接参与到工作单位的实际课题,有利于培养学生的动手能力和实践能力,解决了学生眼高手低的问题。另一方面,学生以准员工的身份参加现场的实践,进行课题研究,真正进行了一次岗前大练兵,有利于增强他们的使命感、责任感和事业心,增强现场工作的能力和对实际岗位的适应性。
3.“三四三”质量监控体系
该监控体系实行了过程与目标并重,以及全程、全面、全员的监控,系统科学,使毕业设计的质量从制度上得到了有效保证。
参考文献:
[1]李乾军.关于本科毕业设计的几点探讨[J].中国电力教育,
2010,(3):154-155.
论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。
对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。
本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。
一、教学内容、方法及形式改革
1.教学设计
近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。
2.教学方法
将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。
3.教学手段
在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和CAI课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。
4.教学改革与教学研究
精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以MATLAB软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将MATLAB平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。
二、实践教学改革
实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。
1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系
实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与MATLAB环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。
由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。
课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。
2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目
引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。
三、控制理论专题授课方案
根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。
四、应用现代教育技术
开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。
计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用MATLAB软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将MATLAB控制工具箱的相关功能集成一体。
网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。
五、建立科学、有效的教学信息回馈
坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。
六、结束语
在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。
参考文献:
[1]王瑛.控制理论实验开放式教学的探索[J].实验室研究与探索,2002,
4(21):15-17.
[2]黄缘虹,等.从倒立摆装置的控制策略看控制理论的发展和应用[J].广东工业大学学报,2001,9(18):49-52.