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专业电气工程及自动化

时间:2024-02-06 14:46:02

专业电气工程及自动化

专业电气工程及自动化范文1

【关键词】电气工程;办学条件;专业规范

一、电气工程专业教育概论

电气工程及其自动化专业,主要包含计算机技术、电力电子技术、机电一体化技术和网络控制技术等众多领域,是综合性相对较强的学科,具有机电相结合、元件与系统相结合、强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软硬件结合等突出特点,使学生掌握系统控制、电工电子、电气自动化装置、电力系统自动化和电气控制技术等多方面的基本技能。

该专业主要培养能掌握电气工程专业知识和工程技术基础知识,具备分析和控制电气工程技术问题的能力的高级工程专业技术人才。电气工程及其自动化专业的宗旨是为社会培养出能在电气工程及其自动化、经济管理和计算机技术应用等领域工作的过硬综合素质高级技术专业人才。本文涉及的电气工程专业一般是包含电气工程和自动化专业的。中国电力工业目前处于高速发展阶段,对于电气工程人才有大量需求,因此我国电气工程领域对培养相应的人才非常重视,并且我国主要的工科大学在教育和科研上对电气工程专业的投入比重相对较大。

二、电气工程专业的学科内涵

中国电气工程专业的研究对象是电能,主要研究电能从产生到利用各个阶段的规律的专业。其理论基础主要是电磁理论。电能从产生到利用的各个环节中需要充分掌握和利用电信息,因此电信息技术的研究是电气工程和自动化专业的不可或缺的内容。

同时,现代通信和计算机载体主要是电信息。所以电信息技术的研究也属于电类专业,其中电气工程是专业母体。电气工程是基础性的学科,因此具有较强的学科派生和交叉能力。如其与生命科学的交叉造就了新的专业―生物医学工程和生物电磁学;电气工程同材料科学的结合造就了纳米电工技术和超导电工技术;电气工程同电子科学的结合造就了电力电子技术,而后者也进一步推动了电气工程的发展,并且逐渐发展成为电气工程的一个分支。电气工程专业的范围主要有电电力系统运行和控制、电气装备制造与应用以及电工基础理论三部分电气工程的基础,是以电磁场理论和电路理论为主的电工理论。他们属于电磁学的发展外延。

电工理论运用于实践产生了新的电子技术和计算机硬件技术等性技术,因此电工理论是主要的理论基础。电气装备制造一般涉及制造电动机、变压器、发电机等电机设备,也涉及用电设备等电气设备和电器制造,同时包括电力控制装置的制造、各种电气控制装置、电子设备的制造等内容。电气装备的应用则主要指上述装置和设备的具体应用。电力系统一般涉及电气自动化和电力网的运行和控制等内容。需要注意的是制造和运行必须相互统一,电气设备的制造同时要兼顾实际运行状况,如电力系统稳定的运行需要依靠良好的设备。

三、电气工程专业的方法论、影响因素、培养目标和要求的介绍

电气工程专业由于理论分析较多,比较注重对数学工具的使用。作为一门工科专业,实验研电气工程需要通过实验研究来完成主要的学习和教学任务,在一定的实验条件和实验研究的支持下,学生在学习电气工程专业知识过程会事半功倍。

电气工程专业紧随现代科技,引入了以计算机技术为基础的仿真模拟技术进行教学研究。同时在进行电气工程的理论分析、试仿真模拟和实验研究时,教学也经常运用到等效与类比等科学方法。

电气工程专业是一门典型的基础性很强的学科专业,在与其他学科的交叉过程中,派生出了很多如电子科学与技术专业、电子信息工程专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业专业等学科。这些专业由于是电气工程专业派生而来,被划为电子与信息类专业,电气工程专业与其派生而来的专业统一被称作为为电类专业。电气工程专业作为电子与信息类专业的母体,又被派生而来的专业注入了新的发展活力。

电气工作专业的专业宗旨主要是培养能够在电气工程领域的研究开发、系统运行、装备制造、和相关管理等方面工作的,掌握技术开发、组织管理和科学研究能力的高素质综合型专业技术人才。电气工程的培养具体目标主要是,该专业学生要掌握计算机技术、信息技术和电子技术等专业技术,控制理论和电工理论等基础理论知识,通识性知识和对应的专业知识。

基于电气工程专业特点,学生在下列知识和能力上也有要求:

第一,掌握扎实的数理化等基础学科理论知识,掌握人文学科的管理基础知识,具备一定的外语运用能力;

第二,系统地学习与电气工程相关的工程技术知识,如信息处理、电机学、控制理论、计算机软硬件和网络技术等知识;

第三,得到良好的工程实践训练,掌握对电气工程领域实际问题的分析和解决能力;

第四,熟练运用计算机的能力;

第五,能在电工领域内掌握不低于1个专业方向的专业技术和理论,并清楚学科发展未来趋势;

第六,具备一定的适应工作条件、进行科学研究和信息管理等实际工作能力。

四、电气工程专业知识结构要求和知识体系

第一,熟悉系统的模拟和数字电子技术和相关电路理论;熟悉并会运用电子电路原理,会分析和解决相对复杂的电工电子电路问题;能掌握基础的电磁场理论;掌握控制理论、计算机软硬件、程序设计等相关知识;具备能检测、分析并处理电气系统物理量的能力。

第二,掌握扎实的电力系统、电力电子技术和电机学理论等相关知识;掌握力学和机械学科中最基本的原理和方法。

第三,能掌握不低于一个专业方向的基本技术和理论知识。第四,能掌握在工程中测试与表示常用物理量的能力,以及掌握设计和调试电气系统的相关知识。

电气工程专业教育内容和知识体系一般包括:

第一,通识教育和基础教育;

第二,专业类基础技术与理论知识(电磁场理论、控制理论、电路理论、、信号分析与处理、计算机网络、电子技术、检测技术等);专业基础知识一般涉及电力系统、电力电子技术和电机学基础理论和知识;

第三,专业方向技术与知识。如电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术以及其他专业方向的技术。

第四,实验和实践技能。实验和实践技能主要包括简单的设计与调试电气系统实验技能、设计和调试相对复杂电气系统的初步实验的技能。

专业电气工程及自动化范文2

我校是一所由重庆大学举办的独立学院,本着“厚德、博学、求是、创新”的办学理念,以国家和区域经济社会发展需求为导向,以“基础实、能力强、素质高”应用型本科技术技能型人才培养为目标,坚持理论与实践并重的原则,强化实践教学环节,重点突出学生创新实践能力、就业创业能力的培养和提高。我校电气工程及其自动化专业一直秉承学校的宗旨,遵循“适应需求、服务行业、类群集聚、协调发展”的原则,逐步形成了“强弱结合,以强为主,以弱助强;高低兼备,侧重高压;重专业基础,强学以致用”的专业建设理念。目前,我们专业紧跟学校的应用技术大学转型发展步伐,为了培养出应用型技术技能型人才而不断努力研究与探索具有应用技术大学特色规格的人才培养方案。电气工程及其自动化专业是一个工程实践性、应用性强的应用型本科专业,其大多数课程都需要大量实践来培养学生的工程实践能力和自学创新能力。实践教学是人才培养方案中的重要组成部分,较理论教学更具直观性、综合性和创新性,对培养学生的综合素质和创新实践能力有着重要意义。所以,在构建理论教学体系和实践教学体系相互并行、融合交叉的人才培养方案的过程中,实践教学体系的建设发挥着重要的地位和作用。

1树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,明确实践教学地位

为了构建良好的电气工程及其自动化专业新型实践教学体系,我们确定以培养学生分析和解决问题能力作为其基础和核心,树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,坚持以“培养学生的实际应用能力和创新实践能力”为目标,采取多层次多环节的实践活动,努力提高学生的创新实践能力,最终达到应用型技术技能型人才培养目标。在新型实践教学体系中,融知识、能力、素质为一体,把实践教学提升到与理论教学并重的地位,促进高素质应用型技术技能型人才的培养。

2构建以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系

我校电气工程及其自动化专业实现人才培养目标的根本保证是构建一个完整的、科学合理的、适应社会需求的新型实践教学体系。在最近几年的教学实践中,我们通过多次对相关企业和部分兄弟院校的调研,了解到本专业应用型人才培养存在的问题以及国内相关企业生产和技术应用对该专业应用型人才需求的现状,遵循由浅入深、循序渐进、嵌套递进、自学创新的原则,在人才培养方案的修订中构建出了与理论教学体系有机结合又相对独立的以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系。我们形成了由单一到综合、由独立到融合、实际应用能力和创新实践能力培养贯穿始终的三层次新型实践教学体系。

3新型实践教学体系建设

3.1实验环节

实验环节是实践教学体系中的最基本、最主要的组成部分。改革实验教学内容和模式,创造新型开放实验环境,给学生提供工程实践和自学创新的环境。增加实验环节比例,专业基础课和专业课有实验环节的课程所占比例增加到70%左右,并且将实验环节的课程学分设在0.5~1.5学分之间。实验教学体系按基础性、专业性、综合性三个层次构建,以实验技能和目标整合为实验模块,每个模块的实验项目又按基础、设计、应用三个层面构建。为了保证学生必要的实验条件和提高学生的动手和学以致用的能力,学校加大了对实验室的经费投入。最近几年,本专业实验室建设本着综合性、开放性、先进性和可扩展的原则,陆续改建了电工电路实验室、电子技术实验室、微机/单片机实验室等;新建了电力拖动自动控制系统实验室、电力系统仿真实验室、电力自动化及继电保护实验室、创新实验室等。为了充分利用有限的实验室资源,增加师生到实验室的机动性、提高学生积极性,我们逐步改建或新建3~4个具备智能管理功能的高标准开放型实验室。

3.2实习环节

实习是理论和实践相结合的重要方式,是提高政治思想觉悟与业务水平的重要环节,可促使学校教育与社会教育更好地结合起来。学生通过实习了解社会、接触实际,增强劳动观念和事业心、责任感,获得本专业相关的实际知识,巩固理论知识,具备应有的专业技能和实际工作能力。本专业的实习主要有专业认知实习和毕业实习两大模块。专业认知实习(一)安排在第一学期,由专业负责人带领学生参观专业实验室、校内实习基地(如电子工艺实训中心、工程训练培训中心等);专业认知实习(二)安排在第三学期,在校外实习基地(如华能珞璜电厂、重庆新世纪电气有限公司等)进行参观学习。毕业实习培养学生综合运用知识,分析和判断技术问题的能力。本专业的毕业实习安排在第六学期的最后两周,其形式采用集中组织和分散自找相结合的模式。目前,集中毕业实习的校外实习基地主要是湖北宜昌葛洲坝电厂培训部和重庆铜梁威斯特电梯有限公司。

3.3课程设计环节

课程设计是最重要的实践教学环节,是让学生完成的一项综合性、创造性、设计性的大作业,对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及提高工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。目前我校本专业安排了8门主干课程设计,如电力电子技术课程设计、发电厂/变电站电气设备课程设计、电力系统分析课程设计等。课程设计均要求学生针对某一选题,1~3人为一个小组,2周内完成。为了保证课程设计的教学质量,要求学生充分利用各仿真和硬件实验室,做到软、硬件有机结合。努力开设综合性、系统性的课程设计,有机结合理论与实践,让学生自主完成选题、方案论证、系统设计、器件选择、组装调试、编写报告等一系列工作,充分发挥他们的主观能动性,培养其综合实践能力。

3.4毕业设计环节

整个教学中最后一个综合性的,至关重要的实践教学环节是毕业设计。它是学习知识深化和提高的重要过程;是学生运用所学知识的一次全面总结和综合训练;是学生综合素质与工程实践能力效果的检验,有利于培养学生良好的工作作风、科学的工作方法和较高的职业能力。在整个毕业设计中,我校本专业要求指导教师引导学生进行自我主动学习的模式,只为学生提供基本的设计资料,采用小组讨论的方式,由指导教师进行适当提示,增强学生独立分析和解决问题的能力;以就业为导向来选题,对于已确定工作单位的同学,允许学生到就业单位进行毕业设计,缩短其适应工作的周期;为了保证对每个学生的指导时间和质量,限制了每个教师所带学生人数,并聘请了部分有工程背景的外校老师,规定了每周与学生见面指导的次数,同时采取电话、微信、QQ、E-mail等辅助方式进行随时指导。

3.5第二课堂环节

第二课堂是第一课堂活动的重要补充,是大学素质教育的重要载体,能够锻炼和提高学生的创新创业能力和综合素质。第二课堂活动主要包括社会实践、学术社团、学科竞赛、科技创新等等。通过组建学生科技创新实践社团的引导,学生积极主动参加科技创新实践社团在本专业已蔚然成风,并在各级比赛中多次获奖,成绩斐然。科技社团成立教师指导团队指导学生、高年级学生带动低年级学生、以自拟项目或参加竞赛等方式锻炼学生的综合能力,从而打造了全方位的创新实践平台。社团的学生们既能在学生中有条不紊地自主组织和推进各项创新活动,提高自身的组织管理能力,又能与实体的企事业单位联系,争取活动赞助经费,承接小型科研项目,提高自身的沟通能力和科研能力。以项目引导、竞赛驱动的创新实践平台建设极大地鼓励了学生参与各种项目和竞赛的积极性和主观能动性,促进了他们动手、创新、协作,积极进取,学以致用,提升了他们的实践技能。学生从立项到收集资料,从确立方案到动手制作、组装、调试,从一次次失败到最后成功,带给学生的是坚持和自信,为他们今后面对社会积累了宝贵的经验。

3.6“双师型”教师队伍建设

要培养应用型技术技能型人才和提高实践教学质量,还需要一支理论水平扎实、实践能力强的师资队伍。通过多层次、多形式的培训和教科研活动,以及“老带新”方式来不断加强专业带头人和骨干教师的培养。每年制定并落实专业教师轮流下企业工程实践,要求青年教师每年至少有15~30天时间到校外参与实践,获取与本专业相关的生产技术与科研、工程技能与经验,提高他们的专业技能和业务水平,增强教学、实践科研能力。同时,鼓励专业带头人或骨干教师在合作企业中积极参与或独立承担企业技术指导和产学研项目开发,使他们脱颖而出,成为具有较高“双师”素质的骨干教师。

3.7实践教学教材与教学大纲建设

实践教学教材与教学大纲建设也是保证和提高实践教学质量的一个重要环节。由于构建的新型实践教学体系赋予了新内容以及实验室引进了新设备等情况,我校本专业组织专业教师编写了具有一定特色和较高水平的实验、课程设计教材和教学大纲。对实践教学大纲的编写学校提出严格的要求,由学校安排校内专家进行审核,保证了实践教学大纲的科学合理性和适用性。我校目前电气工程及其自动化专业的实践教学教材基本上是教师的自编教材。教材直接针对我校的具体设备和实践要求,并且随着它们的改进而不断修订实践教材的教学内容。

3.8实践教学监控和评价体系建设

为了加强学生的实践能力和培养学生工程素质,需要加强监控和严格考评,建立一套多层次、多阶段的立体实践教学监控和评价体系。多层次包括学校、学院、教师、学生以及相关单位等多个监控和评价主体,各层次主体各司其职。学生如何体现作为监控和评价主体之一呢?例如改革对课程设计、实习的成绩评定方法,制定多元化的综合考核方法。即采取平时考核(占40%)、设计/实习报告(占40%)和综合答辩(占20%)来评定学生成绩。答辩整个过程要体现出“以学生为中心、教师为主导”的教学理念,由学生组成答辩委员会,由学生自主完成答辩过程中的组织、提问和评价等工作。这样既考核了掌握知识情况,又考核了综合能力,更注重培养了创新精神,极大地鼓励学生大胆思考和运用所学知识去分析问题和解决问题,并对不合理的方面提出见解。而对实验环节则采用“学生签名—学生做实验—老师检查实验—老师点名”的管理方法,杜绝了学生偷懒、不动手、抄写实验报告等现象的发生,极大地提高了实验效果,也相应地增加了教师的工作强度。

4结束语

专业电气工程及自动化范文3

助推作用。为了适应市场的需求,电气工程及自动化专业的教学改革也在如火如荼地进行着,让职业院校为社会培养更多的实用

性强的技术人才吧!

一、教学改革要综合考虑各个学科之间的联系

电气工程及自动化专业主要包括电工学、电气控制、电力系统安装与维护、电机学四个部分,电气工程及自动化专业是一个理论和实践紧密联系的专业。因为电气工程及自动化专业是一门基础性强、知识涉及面广的专业,因此也使得它与其他基础学科进行交叉与融合成为必然。例如,“电气工程”与“应用电子技术”交叉融合产生了“电力电子技术”,“电气工程”与“机械设计与制造”及“计算机控制技术”的交叉融合产生了“机电一体化”学科。现已形成以“机械”为主体、电气控制技术和计算机控制技术为核心的“机械+电气+计算机”的有机融合,“机电一体化”学科的产生实际是电气工程及自动化专业持续发展的必然趋势,也是电气工程及自动化领

域中机械技术与电子技术高度发展的必然结合。

二、教学改革要考虑专业人才的培养必须符合社会的需要

随着社会的进步与科学技术的发展,电气工程及自动化专业

的内涵也随之发生了变化,即由强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合,在电气工程、电力电子、信息控制技术、计算机技术等方面对学生进行严格的基本训练,使学生能得心应手地解决电气工程与自动控制技术领域中的任何实际问题。电气工程及自动化学科的主要目的是提高机器运行效率,而提高效

率的关键在于电力系统运行和维护的技术水平,从而达到运行的

科学性和可靠性。社会对工作岗位的需求使得强、弱电结合成为必然趋势,随即电气工程及自动化专业应运而生。在教学中要根据学生现有的基础知识,以及学生应该具备的理论知识和基本技能来

构建合理的课程体系,以达到良好的教学效果。

三、教学改革要注重提高学生素质

教学改革,不仅要改革教学方法和教学手段,更重要的是在教学过程中注重学生素质的不断提高。学生素质的提高重点是教师素质的提高,只有教师的素质提高了才能培养出高素质的学生。所以,教学改革不仅要强化教师的教学能力、指导能力,更重要的是教师整体素质的提高。在教学评价中要把“卷面成绩”“实训操作”“道德评价”“行为规范”等有机结合起来,进行综合性评价,综合评价成绩作为推荐学生就业的依据。学生为了获得更好的就业机会,在平时学习中就格外用心,在提高“技能”的同时更注重“成人”,学生的综合素质得到了提高。

随着社会的快速发展,学生不仅要具备基本的理论专业知识

专业电气工程及自动化范文4

关键词:电气工程;应用型人才;课程体系;实践教学

作者简介:黄文力(1974-),男,河南孟州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南郑州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授。(河南 郑州 450015)

基金项目:本文系河南省教育厅科技攻关计划项目(项目编号:2010B470010)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0005-03

近年来,由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主,同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业,因此为适应新形势发展要求,郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置,调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针,大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业,其后根据河南省区域经济发展的特点,对电气工程及其自动化专业进一步细分,于2008年新设置了自动化专业,从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点,讨论相应课程体系的建设,及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。

一、应用型人才培养的定位

1.电气工程及其自动化专业的特点

电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时,把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业,是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则,改变了过去专业设置过多、过细的做法,强调本科阶段对专业基础知识的掌握,具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出,电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业,应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念,培养的学生既要懂强电又要懂弱电,既搞硬件也搞软件,既掌握电气技术的专业知识,亦了解计算机与电子技术的应用。[2]

郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德智体全面发展的,适应社会主义市场经济需要的,具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的,能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练,既具有电气工程方面的专业知识,又具有自动化与计算机方面的基础知识,使其在今后的就业中具有较大的优势。

2.电气工程及其自动化专业面临的发展机遇

我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]

河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。

事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。

3.电气工程及其自动化专业的现状

郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。

虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。

4.应用型人才的特点与培养

应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]

对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。

二、课程体系的建设

在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。

新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。

1.课程体系的改革

郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。

表1 电气工程及其自动化专业新的课程体系

课程类型 课程名称

一级学科

基础课 自动控制原理(双语)、模拟电子技术、数字电子技术、电路(双语)、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座

二级学科

限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分

电机设计及优化、电机与拖动基础、电力拖动自动控制系统、电器学

跨二级学科

选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用;检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真;单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术;机械制图CAD技术、软件技术基础(双语)、可视化程序、EDA技术(双语)、工业组态技术;科技论文写作

跨专业

选修课 管理学、市场营销学;音乐欣赏、美术鉴赏;机械设计基础、计算机网络(双语)

实践教学

环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计;单片机课程设计(选)、PLC课程设计(选)、电力系统继电保护课程设计(选)、发电厂电气部分课程设计(选)、电力拖动课程设计(选);电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计

2.课程内容的优化

新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。

新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。

3.授课时序的调整

按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。

(1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。

(2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。

(3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。

三、加强实践教学环节

实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5]

1.课程实验与课程设计

课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。

课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。

2.实习基地

实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。

3.毕业设计

电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。

除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。

四、结束语

电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变,为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机,基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念,构建了科学有效的课程体系,为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。

参考文献

[1]丁坚勇,向铁元,张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育,2000,(1):34-37.

[2]华容.“电气工程及其自动化”专业建设和课程设置的思考及探索[J].上海应用技术学院学报,2002,(2):34-37.

[3]黄文力,张丹.构建和谐电力系统研究[J].郑州航空工业管理学院学报,2009,27(3):53-55.

专业电气工程及自动化范文5

关键词:电气工程及其自动化;专业建设;人才;培养

电气工程是现代科技领域中的核心学科之一,更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科,电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平,因此电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。

随着新的科学技术成就不断涌现,现代电子学和计算机技术飞速发展,并迅速渗透到传统电工学科的各个领域,使电工学科理论和技术发生了巨大的变化。在新形势下如何培养和造就具有创新意识的电气工程人才是电气工程教育界关注和积极探索的问题。

一、依托电气学科优势,加强特色专业建设

福州大学是一所以工科为主的“211工程”大学,电气工程及其自动化专业是国家特色专业建设点,作为传统学科创建于1958年,经过近几年大力度的投入、改革和建设,在工程能力和创新能力培养等方面已形成一定的优势与特色。现阶段面临很多很好的发展机遇,特别是福建省在海峡西岸经济区建设纲要中明确提出人才强省、走新型工业化道路、大力发展科技含量高的高新技术产业的建设思路,更为福建高校电气学科的进一步发展带来了新的契机。

二、树立创新教育理念,建立多元培养模式

根据电气工程及其自动化领域的新发展、新要求,围绕发挥特色专业优势,培养电气创新人才的主题,我们在制订培养计划时转变继承性教育思想,树立创新教育的理念。结合卓越工程师培养计划、国际合作办学、培养创新拔尖人才等教学工作,动态优化重构人才培养方案,探索多元人才培养模式,建立系统传授与探索研究相结合的新教育体系。

1.追踪学科发展,优化培养计划

追踪学科的发展,推行以创新为核心的素质教育,修订课程教学大纲,更新教学内容,以培养工程实践能力和创新能力为目标,优化原有的培养计划,将计算机、电子与控制等新兴技术及新能源应用引入,重视与行业企业共同开发紧密结合,在专业课教学中引进企业(集团)生产实践典型案例。组织力量编写反映学科特色的教材及生产实际的特色教材,满足课程建设的需要。

改革课程教学内容和优化课程体系,开设国际化课程,对传统专业进行更新改造、实施研究型教学、重构实践创新教学体系,加强新形势下特色专业建设的探索与实践,突显产、学、研一体化的办学优势,以知识、能力和素质协调发展为原则,创建强化工程意识、工程能力和创新思维的电气工程人才培养新模式。

2.重视工程教育,实施卓越计划

自福州大学电气工程及其自动化专业成为国家卓越工程师计划实施试点专业后,先后与上海诺雅克电气有限公司、台湾康舒科技股份有限公司、德国英飞凌(中国)公司等企业建立了卓越工程师计划合作关系,成立了校企卓越工程师人才联合培养指导委员会,指导本学院有关专业方向卓越工程师人才培养计划的制订和执行。培养计划在保证本专业基本理论知识学习的基础上,建立与实施贯穿人才培养全过程的工程实践和科研训练体系,采取集中与分散相结合的方式完成实践环节,打造一批工程教育特色课程,如电气工程创新性设计、电气设备制造与测试技术等新的实践课程。

对参加卓越计划的学生实行校内、外双导师制。在大学一年级和二年级的基础学习阶段配备校内专业导师,对学生开展学业规划和指导,进入大学三年级后再为学生配备校内和企业双导师,根据学生情况和企业生产实际需要选定合适的培养方向,并为学生学习、实践、毕业设计和科技创新提供指导。一些实践性强的课程或项目聘请企业工程技术人员授课或学生到企业通过实践完成,同时引导学生参与各类实践活动,注意培养学生的工程应用能力、协调能力和创新能力,以综合应用能力作为教学评价的主要依据,体现卓越工程师人才培养实验班教育的特色。培养学生用科学的方法和观点发现、分析、解决工程实践问题,提升学生的实践能力与创新精神。

3.加强个性教育,培养拔尖人才

探索建立拔尖创新人才培养的新机制和促进拔尖创新人才脱颖而出是现代高水平大学的历史使命,是建设人力资源强国的迫切要求。

福州大学电气工程与自动化学院对具有学术理想和创新潜质的优秀学生进行创新教育,学生在国家规定的必修课外可自主制订学习计划和个性化的人才培养计划,根据兴趣、爱好和特长可自主选择课程,自主参与科研项目。实施全程有效的学科导师制,引导学生进行研究性学习、主动实践和科技创新,学生全面接受科研方法的训练,每位学生都要参加导师的科研课题,以真实科研项目为平台条件,将专业理论知识的学习与科研项目实训紧密结合,增强学生自主和快速学习能力、创新思维能力和实践动手能力。学生在学科导师的指导下按个性化培养方案完成学业。

三、加强师资队伍建设,打造优秀教学团队

建立以学科带头人、专业带头人、课程负责人和实验室建设负责人及教学名师为首的教学团队,以学科建设为龙头,以课程(群)建设为基础,以品牌特色专业方向建设为重点,以实验室建设为保障,不断深化教学内容和教学方法的改革,以打造优秀教学团队为重点,组成国家特色专业“电气工程及其自动化”建设小组,促进科学研究与教学工作的有机融合,大力加强教师队伍的教学能力建设和整体提高工作,特别是青年教师的工程能力培养工作;适当引进电气制造企业(集团)的工程技术人员参与教学工作,努力建设一支教学水平与学术造诣高、学历职称结构合理、充满生机和活力的高素质、高水平教学团队,为进一步提高人才培养质量奠定坚实基础。

专业电气工程及自动化范文6

关键词:电气工程及其自动化;实践教学;实践能力;创新能力;综合能力

高校的传统教学模式以理论教学为主,忽视了实践教学内容。在教学改革之后,我国高校开始开设实践教学课堂,增加实践教学在教学计划中的比重,以此提高学生的创新能力和动手能力。实践教学改革需要构建实践教学体系、改革实践教学方法,理顺实践教学管理机制,建立科学合理的实践教学评估体系和质量保障体系。

一、现行电气工程及其自动化专业实践教学存在的主要问题

1.对课程实践教学重视不够

实践教学内容课时一般安排在理论教学课时之后,学生将在理论课上学到的知识运用于实践中,理论与实践相结合,以提高自身的分析能力和自学能力。但是工程类本科院校对课程实践教学认识不够,认为理论课已经教给学生如何进行实践操作,没有意识到实践教学激发学生创造性、提高学生分析问题和解决问题能力的重要性。从当前的教学计划和教学内容上来看,实践内容未能与理论教学内容相结合,也没有建立相应的实践教学管理机制。学生在实践过程中经常会伪造数据和实验报告,机械复制教师的操作^程,对操作过程中出现的问题视而不见,以至于高校实践教学的质量不高。

2.集中实践教学环节流于形式

集中实践教学环节是电气工程及其自动化专业中的重要组成部分,主要包含教学实习、课程设计和毕业设计等内容。由于电气工程专业涉及的机械设备价格昂贵,难以使每个学生都有动手操作的机会;课程设计的范围较窄,可供学生选择的设计题目少,并且现有的设备陈旧,无法满足教学要求。有些设备强调计算机应用能力,与电气工程实践内容相背离;有的题目涉及的实践内容量大,学生无法独立完成。

3.实践模式比较被动

被动实践教学是一种强迫性教学方式,无法有效提高学生的创新能力,培养学生的创新思维。对电气工程及其自动化专业来说,过多的被动实践教学不利于培养高质量的创新型人才,因为该专业实践教学中复杂的知识点较多,如果学生不能够独立思考每个实践环节,学生就只能学到浅层知识,实践教学内容难以在学生的头脑中留下深刻的印象,很容易出现实践课上巩固理论课知识的现象。

4.实践环节中没有建立起科学的教学体系

由于我国高校开设实践教学的课程时间较短,校领导对实践教学的重视度不够,以至于缺乏完整而又相对独立的实践教学计划。实践教学培养目标大同小异,教学体系不完善,并且实践教学教材少且旧,理论知识更新与实践教材更新不同步,专业课整体结构不完整,最直接的表现是学生动手能力和创新能力差。

二、电气工程及其自动化专业实践教学模式的创新

1.实践教学方面的创新

实践教学创新主要是创新实践教学模式,开设仿真教学课堂。创新教学模式的重点是加强理论教学课堂与实践教学课堂之间的联系,使学生课堂将理论知识运用于实践操作,以实践操作论证理论知识,具体表现是根据学生实际学习情况,创新实践教学方式,通过课题讨论和实际操作,引导学生提高独立思考能力和解决问题能力。对于开设仿真教学课堂,最主要的目的是让学生通过仿真操作,感受理论知识中的奇妙现象,从而建立起理论知识构架,形成实践操作过程流程图,因此,高校应当建立实训基地,让教师组织学生在实训基地上模拟真实场景,增强学生对理论知识的理解程度。

2.教学手法方面的创新

提高创新能力最关键的部分是合理运用各种教学方法或手段。在电气工程及其自动化专业的实践教学课堂中,可以增加实践教学验证实验、创新实验和综合实验,举办实践操作方案讨论活动,引导学生思考问题,寻找办法解决问题。在仿真实践教学中,应恰当运用情境教学法,将学生带入设定的情境中思考问题和解决问题,加强实训效果,让学生体会到将理论知识应用于实践的乐趣,提高学生的积极性。

专业电气工程及自动化范文7

(一)实习目的与意义:专业生产实习是电气工程及其自动化专业的必修课程,安排在第三学年暑期短学期开设。该项实习是为了充分利用社会资源,增强电气工程及其自动化专业大学本科生的实践能力,实践的主要目的如下:

①专业生产实习是全面推进素质教育、培养学生创新精神和实践能力的一种重要手段,是学生理论联系实际的一个重要环节,是大学生择业就业之前接触社会、了解社会的一次重要机会。

②通过专业生产实习,使学生认识电力生产的整个过程,了解电气工程及其自动化专业的主要内容和发展方向,掌握专业的基本常识,为专业课程学习奠定感性认识,形成对本专业的认同感、提高学生学习本专业的兴趣,激发学生的竞争意识、责任意识和开拓意识。

③通过有组织的开放性专业生产实习活动。培养大学生自主管理、社会交往、互相帮助、独立完成任务等方面的综合能力。

④学生参加生产实习时将所学理论知识和实际工作紧密联系,巩固已学的理论知识,积累一定的实际生产技术和管理知识,培养运用理论知识解决工程实际问题的能力,注重知识创新和能力培养,为适应社会工作和生活打下坚实的基础。

(二)实习地点:

①成都——西南交通大学。

②成都——交大许继股份责任有限公司。

③昆明——铁路局供电段。

④昆明——云南变压器股份责任有限公司。

(三)实习时间安排与主要实践过程:

①7月14日下午14点在西南交通大学参加学院组织的实习安排、工作布置课程。

②7月15日~17日上午9点~11点30分、下午14点~16点30分在西南交通大学参加学院组织的专业知识讲座。

③7月15日上午9点~11点30分在交大许继股份责任有限公司参观实习。

④7月18日~20日上午乘车前往昆明。

⑤7月20日下午14点~16点30在昆明供电段教育室参加生产实习安全教育。

⑥7月21日上午9点~下午16点30在昆明供电段(昆南)参观实习。

⑦7月22日上午9点~下午16点30在昆明供电段(昆西)参观实习。

⑧7月23日上午9点~11点30分在云南变压器股份责任有限公司参观实习。

⑨7月23日下午14点~16点30分在昆明供电段教育室参加实结大会。

mm2011年9月

目录

前言…………………………………………………………………………………1

目录…………………………………………………………………………………3

第一章:电力系统…………………………………………………………………4

第一节:我国电力工业的主要特点及其发展………………………………………4

第二节:电力系统的基本组成………………………………………………………6

第三节:供配电系统常用的电气设备………………………………………………8

第四节:继电保护的作用及常见故障………………………………………………10

第五节:输配电新技术发展………………………………………………………12

第二章:牵引变电所………………………………………………………………16

第一节:二次设备电路概述………………………………………………………16

第二节:安全监控系统……………………………………………………………17

第三章:接触网……………………………………………………………………20

第一节:接触网零件、线索及绝缘子………………………………………………20

第二节:碗臂及其装配……………………………………………………………22

第三节:锚段及锚段关节…………………………………………………………23

第四章:变压器……………………………………………………………………28

第一节:变压器的种类及其制造工艺………………………………………………28

第二节:几种牵引变压器的原理分析与比较选择…………………………………30

第五章:总结与心得体会…………………………………………………………34

参考文献……………………………………………………………………………36

第一章电力系统

第一节我国电力工业的主特点及其发展

一、我国电力工业发展的现状

“十五”期间我国发电量由13685亿千瓦时增至24975亿千瓦时,年均增长12.8%;发电装机容量由31932万千瓦增至51718万千瓦,年均增长10.1%。发电量的增速高于gdp的增速,电力弹性系数1.35,高于前20年的平均值(0.8)。单位产值电耗增加。

表1-1XX-XX年内我国gdp及用电量增长情况

XX年XX年XX年XX年XX年XX年

全国gdp增长率(%)7.389.110.19.910.9

全国用电量(万亿千瓦时)1.471.641.892.182.482.82

用电量增长率(%)9.011.615.415.1813.5914.0

全国装机容量(亿千瓦)3.383.573.804.425.176.22

资料来源:《中国电力统计年鉴》,中国电力出版社

二、我国电力工业的特点及发展趋势

1、电力需求和装机容量持续、快速增长。近年来,我国电力需求增长迅猛。尽管电力工业保持了2位数的增长率,但仍然出现了大面积的电力短缺。今后10~20年,大陆每年平均新增装机将达30gw。

2、电网在资源优化配置中将发挥重要作用,远距离输电规模宏大。由于资源状况、电力需求增长和技术条件的限制,今后相当长一段时间内,我国发电一次能源仍将主要依赖煤炭和水能。可开发水电资源近三分之二分布在西部的四川、云南、三省区,煤炭保有储量的三分之二分布在山西、陕西、内蒙三省区;而约占三分之二的用电负荷分布在沿海和京广铁路沿线以东的经济发达地区,这些地区发电能源资源严重不足。为解决发电资源分布与用电负荷分布极不均衡的矛盾,需要大容量、远距离的输电。根据目前的规划研究,到2020年,中远距离的输电规模将可能达到250gw左右,其中2/3以上的输电距离可能超过1000km。

3、实现全国联网和跨国联网。电网庞大、复杂。目前,我国大陆电网除西北采用330kv/750kv电压序列外,其它电网均采用220kv/500kv电压序列。东北、华北和华中实现了同步联网,华中与西北、华东和南方电网通过直流实现联网,形成了北起东北伊敏、南抵四川二滩的链型同步电网。随着电力工业的发展,我国电网将成为世界上最庞大、复杂和技术最先进的电网,其特征是:拥有世界上最大规模的电站-三峡电站(最终装机将达2240万千瓦);世界上最大的电源基地-西南水电基地(外送规模将达7000万千瓦左右);拥有世界上平均海拔最高的750kv电网;将建设百万伏级交流和±800kv直流输电工程,拥有当今世界上最高运行电压的交直流电网;将构成以特高压交直流为骨干网架的国家电网,形成世界上最大规模的远距离输电(通过特高压交直流电网传送的容量可能超过200gw);可能形成世界上规模最大的同步电网(华北-华中-华东同步电网);是世界上直流输电规模最大的国家(容量在1gw以上的直流输电工程有20多个,比世界上此类规模的直流输电工程总和还多);形成国家、大区和省三级电力市场;按国家、大区、省、地(市)、县五级调度。

4、自动化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重视。先进的继电保护装置、变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统以及电网安全稳定控制系统得到广泛应用。随着电网建设和网架结构的加强、电网自动化水平的提高,大陆电网安全稳定事故大幅下降。从上世纪70年代的19次/年,到80年代下降为5.2次/年,90年代为2.7次/年。1997年以后,未发生主网稳定事故。电网供电可靠性也有较大提高,平均供电可靠性为99.820%。

5、经济、高效和环保。随着大容量机组的应用、电网的发展以及先进技术的广泛采用,煤耗与网损逐年下降。上个世纪九十年代以后,供电煤耗平均每年以3.6g/kwh的速度下降。到XX年,供电煤耗为379g/kwh,电网线损率为7.6%。新建火电厂将广泛采用大容量、高效、节水机组,采用脱硫技术和控制nox的排放。到2020年,在人口密集地区,将建设60gw的天然气发电机组和40gw的核电机组。在电网建设方面,将采用先进技术提高单位走廊输电能力、降低网损,加强环境和景观保护,城市电网将逐步提高电缆化率、推广变电站紧凑化设计。

6、我国电力工业的产业政策是:大力发展水电,优化发展火电,加快发展核电,因地制宜地积极发展风电、太阳能等可再生能源发电,加快发展电网。同时,坚持建设与节约并重,把节约用电放在优先位置,加强电力需求侧管理,提高资源利用效率;大力推进技术进步和产业升级,提高关键设备制造和供应能力。

三、2020年我国电源结构规划设想

根据我国能源结构的状况,我国电源结构在相当长的时期内,直到2020年都将以煤电为主,这是难以改变的。

(1)、煤电发展。到2020年约为6亿kw,占总装机9.5亿kw的63.1%,发电址3亿kwh,占总电量的70%,比XX年火电装机的74.4%和电量的81%下降11个百分点,平均每年下降0.5个百分点;相应的发电量约3亿kwh需耗原煤约14亿t,占2020年原煤预计产旦20亿一22亿t的64%-70%左右。

(2)水电发展。到2020年水电要达到2亿kw,占总装机容量的21.1%,电盘7000亿kwh,占总电量的16%;抽水蓄能电站装机达到2500万kw,占到总装机容量的2.6%,比XX年装机比重的24.9%下降了1个百分点,电量比重的17.8%下降1.8个百分点。但水电开发率已由XX年装机开发率的21%提高到2020的53%,电量开发率相当由12.6%提高到36%,都超过目前世界平均水平。

(3)核电发展。到2020年,规划核电容量约为4000万kw,占总装机的4.2%,发电量的6%,比XX年1.2%上升约5个百分点,使电源结构有所改善。我国核电起步不晚,发展缓慢。XX年只有210万kw,到XX年末为370万kw。在2020年以内建设的4000万kw核电站,在技术路线上建议原则上仍坚持以原定的100万级压水堆的路线,并充分吸取国际上的技术进步和改造的经验。具体堆型可在明确安全、经济及国产化率的条件下,通过国际标准来确定,并用以批量建设100万级核电站。这是充分发挥现有核电制造能力和建设、管理方面的经验,尽快实现核电设备供应和建设、管理上的国产化的重要条件之一,是使我国核电”既安全,又经济”的可行路线。与此同时,还要在核电技术上加强开发研究,跟踪国际的先进技术,努力发展有自主知识产权的新一代堆型的核电,争取在20年内建设示范堆型,为20年后批量过渡到新一代堆型做好技术供应的准备。

(4)气电发展。规划到2020年燃气发电的容量达7000万kw,占总装机容量的7.3%,电量约3000亿kwh,占总电量的7%。这将使20年内燃气轮机组的比重提高6个百分点多,使电源结构得到一定程度的改善。

(5)新能源发电。规划到2020年达到1500万kw,占总装机的1.5%,发电皿400亿kwh,占1%。新能源发电主要包括风力发电、潮汐发电和太阳能发电,也包括地热发电和垃圾、生物质能发电等。

第二节电力系统的基本组成

世界上大部分国家的动力资源和电力负荷中心分布是不一致的。如水力资源都是集中在江河流域水位落差较大的地方,燃料资源集中在煤、石油、天燃气的矿区。而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市,因而发电厂和负荷中心往往相隔很远的距离,从而发生了电能输送的问题.水电只能通过高压输电线路把电能送到用户地区才能得到充分利用。火电厂虽然能通过燃料运输在用电地区建设电厂,但随着机组容量的扩大,运输燃料常常不如输电经济。于是就出现了所谓坑口电厂,即把火电厂建在矿区,通过升压变电站、高压输电线、降压变电所(站)把电能送到离电厂较远的用户地区。随着高压输电技术的发展.在地理上相隔一定距离的发电厂为了安全、经济、可靠供电.需将孤立运行的发电厂用电力线路连接起来。首先在一个地区内互相连接,再发展到地区和地区之间互相连接,这就组成统一的电力系统。

图1-1电力系统结构简图

通常将发电厂、变电所、用电设备之间用电力网和热力网连接起来的整体,叫做动力系统。动力系统中的电气部分,即发电机、配电装置、变压器、电力线路及各种用电设备连接在一起组成的统一整体。称为电力系统。电力系统中由各级电压等级的输配电线路及升降压变电所组成的部分,称为电力网。在我国习惯将电力系统称作电网,例如华中电力系统称为华中电网。电力线路是电力系统的重要组成部分,它担负着输送和分配电能的任务。由电源向电力负荷中心输送电能的线路,称为输电线路或送电线路。送电线路的电压较高,一般在110kv及以上。主要担任分配电能任务的线路,称为配电线路,配电电压较低,一般在35kv及以下。为了研究和计算方便,通常将电力网分为地方电网和区域电网。电压在110kv及以上、供电范围较广、输送功率较大的电力网,称为区域电力网。电压在110kv以下、供电距离较短、输电功率较少的电力网,称为地方电力网。电压在6~10kv的配电阿.称为中压配电网。城市电网中35kv的配电网亦称为中压配电网。电压为380/220v的配电网。称为低压配电网。但这种划分方式,其间井投有严格的界限。

图1-2电力系统结构简要图例

根据电力网的结构方式,又分为开式电力网和闭式电力网。凡用户只能从单方向得到电能的电力网,称为开式电力网;凡用户至少可以从两个或更多方向同时能得到电能的电力网,称为闭式电力网。根据电压等级的高低,电力网还可分为低压、高压、超高压几种。通常把1kv以下的电力网称为低压电网,1~220kv的电力网称高压电网,330kv及以上称超高压电网。

第三节供配电系统的常用电气设备

一、电气设备的定义

供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电以及用电的所有设备,包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电负荷设备(如电动机、照明)等。

二、变配电常用的高低压电气设备介绍

1、电力变压器主要用于公用电网和工业电网中,将某一给定电压值的电能转变为所要求的另一电压值的电能,以利于电能的合理输送、分配和使用。

2、互感器的作用是使二次设备与一次电路隔离和扩大仪表、继电器的使用范围。电流互感器二次额定电流一般为5a,电流互感器串联于线路中,有四种结线方式;在使用时要注意:①二次侧不得开路,不允许装设开关或熔断器;②二次侧有一端必须接地;③注意端子的极性。电压互感器二次额定电压一般为100v,常用的电压互感器有单相和三相(五芯柱式)两类。电压互感器并联在线路中,通常接在母线上,有四种结线方式;电压互感器在使用时要注意:①一、二侧均不得短路;②二次侧有一端必须接地;③注意端子的极性。

3、熔断器分为高压熔断器和低压熔断器两种。高压熔断器有户内、户外两种类型,一般跌开式熔断器和负荷型跌开式熔断器为“非限流”式。低压熔断器主要用于低压线路及设备的过载和短路保护,有插入式(rc型)、螺旋式(rl型)、无填料密闭管式(rm型)、有填料封闭管式(rt型)及引进技术生产的有填料管式gf、am系列和高分断能力的nt型等。按保护性能也可分为有限流特性和无限流特性两种。

4、高压开关设备主要有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关等。高压断路器的作用是断开或接通负荷,故障时断开短路电流,有油断路器,真空断路器,sf6断路器三种类型。高压隔离开关主要功能是隔离高压电源,保证人身和设备检修安全,它不能带负荷操作,常与断路器配合使用并装设在电源侧。高压负荷开关具有简单的灭弧装置,可以通断一定的负荷电流和过负荷电流,由于断流能力有限,常与高压熔断器配合使用。

5、低压开关设备主要有低压断路器、低压熔断器、低压刀开关等。低压断路器是一种能带负荷通断电路,又能在短路、过负荷、欠压或失压时自动跳闸的电气开关设备,低压断路器有万能式(框架结构)和塑壳式(装置式)两大类型,按安装方式分有抽屉式和固定式两种;按用途分有配电用、电动机保护、照明、漏电保护四种。

6、避雷器是保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或内部过电压损害的一种保护设备,有保护间隙、管型、阀型、金属氧化物等几种类型,在成套装置中氧化锌避雷器使用较为广泛。

7、成套配电装置是制造厂成套供应的设备,在制造厂按照一定的线路结线方案预先把电器组装成柜再运到现场安装。按电压高低可分为高压成套配电装置(也称高压开关柜)和低压成套配电装置(低压配电屏和配电箱)。高压开关柜有固定式和移开式两大类。固定式高压开关柜的柜内所有电器部件包括其主要设备如断路器、互感器和避雷器等都固定安装在不能移动的台架上,一般用在企业的中小型变配电所和负荷不是很重要的场所。新型固定式高压开关柜常用的有hxgn系列(固定式高压环网柜)、xgn系列(交流金属箱型固定式封闭高压开关柜)和kgn系列(交流金属铠装固定式高压开关柜)等。手车式高压开关柜是将成套高压配电装置中的某些主要电器设备固定在可移动的手车上,它检修方便安全,恢复供电快,供电可靠性高,但价格较高,主要用于大中型变配电所和负荷较重要、供电可靠性要求较高的场所,主要新产品有jyn系列、kyn等系列等。低压配电屏(柜)有固定式、抽屉式和混合式三种。固定式低压配电屏结构简单,价格低廉,目前使用较广的有pgl、ggl、ggd等系列,适用于发电厂、变电所和工矿企业等电力用户作动力和照明配电用。抽屉式低压配电屏(柜)体积小、结构新颖、通用性好、安装维护方便、安全可靠,广泛应用于工矿企业和高层建筑的低压配电系统中作受电、馈电、照明、电动机控制及功率补偿之用,常用的抽屉式配电屏有bfc、gcl、gck等系列,它们一般用作三相交流系统中的动力中心(pc)和电动机控制中心(mcc)的配电和控制装置。动力配电箱和照明配电箱是车间和民用建筑的供配电系统中对用电设备的最后一级控制和保护设备,分别用于动力配电、控制和照明、小型动力线路的控制、过负荷和短路保护。

第四节继电保护的作用及常见故障

随着电力系统的高速发展和计算机技术,通讯技术的进步,继电保护向着计算机化、网络化,保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域,这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取,达到提高供电可靠性的目的,保障电网安全稳定运行。

一、继电保护在供电系统障碍中的作用

(一)保证继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提:继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提。一般来说继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。

(二)继电保护在电力系统安全运行中的作用:

继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下三点:

1.保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。

2.对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

3.对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置,同时也是监控电力系统正常运行的装置。

二、继电保护常见的障碍

电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行非常重要,pt二次回路设备不多,接线也不复杂,但pt二次回路上的故障却不少见。由于pt二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验,pt二次电压回路异常主要集中在以下几方面:pt二次中性点接地方式异常;表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样pt二次接地相与地网间产生电压,该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上,使各相电压产生幅值和相位变化,引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。pt开口三角电压回路异常;pt开口三角电压回路断线,有机械上的原因,短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中,为达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻短接,有的使用小刻度的电流继电器,大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时,零序电压较大,回路负荷阻抗较小,回路电流较大,电压(流)继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈,使pt开口三角电压回路在该处断线,这种情况在许多地区发生过。pt二次失压;pt二次失压是困扰使用电压保护的经典问题,纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。

电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器能够真实地反映一次电流的波形,特别是在故障时,不但要求反映故障电流的大小,还要求反映电流的相位和波形,甚至是反映电流的变化率。而传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通过铁心耦合实现一、二次电流变换的。由于铁心具有磁饱和特性,是非线性组件,当一次电流很大,特别是一次电流中非周期分量的存在将使严重饱和,励磁电流成几十倍、几百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次谐波分量,造成二次电流严重失真,严重影响了继电保护的正确动作。由电工基础理论可知,电流互感器在严重饱和时,其一次电流中的直流分量很大,使其波形偏于时间轴的一侧。铁心中有剩磁,且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同,在短路电流直流分量剩磁的共同作用下,铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是,一次电流全部变为励磁电流,二次电流几乎为0。由于电流互感器严重饱和,使其传变特性变差甚至输出为0,才导致了断路器保护的拒动,引起主变压器后备保护越级跳闸。

针对目前微机继电保护装置自身的特点,造成了微机保护装置故障一般有以下这些原因:电源问题,比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降,若电压下降过大,会导致比较电路基准值的变化,充电电路时间变短等一系列问题,从而影响到微机保护的逻辑配合,甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作,要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时,微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象,应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电源应加强现场管理,在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。干扰和绝缘问题,微机保护的抗干扰性能较差,对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用,会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后,由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃,可使两焊点之间形成了导电通道,从而引起继电保护故障的发生。

第五节输配电新技术发展

一、输电技术的发展前景

输配电技术的应用范围涉及输配电系统的规划、设计、施工、远行和维修各个领域。这些技术有的是现有成熟技术的延伸;有的是近年研究成功,接近商业化的新技术;有的则是面向未来长远需求正在研究。

(一)三相高压交流输电仍是主流。

目前,常规的三相高压交流输电在远距离输电工程中占主导地位,在未来相当长的时间内仍将是输电和联网的主要方式。商业化的交流输电工程最高电压为765kv(800kv等级)。前苏联建成了900km的1150kv特高压输电线路并经过了试运行,后因多种原因降压为500kv运行。

(二)高压直流输电日显重要。

端对端直流输电这是一种成熟的远距离输电技术。从1954年到1998年,全球己建成57个直流输电工程,10项正在建设中。巴西伊泰普输电工程直流部分是世界上最大的直流输电工程,电压为士600kv。这些工_程在远距离输电、电网互联、跨海送电等方面发挥了重要作用。中国建成了士500kv葛洲坝一上海输电工程、天一广直流输电工程。三峡一华东的直流输电工程正在建设中。贵州一广东、三峡一广东的直流输电工程的建设业已启动。预计端对端直流输电在未来仍是远距离输电和联网的重要方式。

(三)灵活交流输电方兴未艾。

灵活交流输电(facts)是基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位实施灵活快速调节的输电技术。它可以用来对系统的有功和无功潮流进行灵活控制,以达到大幅度提高线路输送能力、阻尼系统振荡、提高系统稳定水一平的目的。

(四)输电线路发展趋势。

1.紧凑型线路。紧凑型线路是指用增加分裂导线数、缩短相间距离、合理排列相导线等措施以降低线路波阻抗,从而提高线路输送能力的输电线路。紧凑型输电线路可视为用改变线路的几何结构的方法实现线路“自然的补偿”的一种线路。研究紧凑型输电线路的主要目标是提高线路的输送能力,节省线路走廊。近年来国内外研究的优化导线和杆塔结构以减少线路产生的电磁场的环境影响的线路、在城市中为改善景观而紧凑化的线路也常归入紧凑型线路的范畴。导线和杆塔结构不作重大改动的一般的紧凑型输电线路,输送能力比常规线路可以提高20-30%。

2.气体绝缘线路。气体绝缘输电线路(gil)是以六氟化硫气体绝缘的、带有与导线同轴的接地金属外壳的输电线路,与电缆相比,其优点是绝缘击穿后可恢复、承载电流大。它可沿地面敷设,也可在地下敷设。气体绝缘的输电线已在水力发电厂的出线等场合得到应用。在沙特阿拉伯建设了一条总长17km的420kvgilo1997年投运。日本中部电力公司安装了一条275kv3.3公里的gil,1998年投运,输电1300mw,应用强迫冷却后可送2850mw。未来,由于架空输电线路的造价日增,输电线路走廊的获得越来越困难,气体绝缘的输电线的研究和开发受到重视。据预测,对大容量(1000mw以上)输电,g工l在线路走廊昂贵的地方可以与架空输电线路竞争。

3.超导输线路。超导输电是一种低损耗的输电方式。由于输电电压低,电场影响很小。电缆的同轴结构和三相同管道,使磁场的影响也不大。故超导输电是一种与环境协调的高效输配电方式。ybco-123超导体的临界电流密度己达l00ka/cm2的数量级。利用原来的电缆管道,安装超导电缆可满足大城市供电增容的需要。利用原来的电缆管道,安装超导电缆可满足大城市供电增容的需要。目前,超导电缆的价格很高,冷冻系统的可靠性有待检验,用于长距离输电工程的前景尚不明朗。

(五)变电站发展趋势

1.集成化电力设备为了实现电气设备紧凑化、模块化、智能化的目标,出现了不同电气设备集成以及强电设备和弱电设备集成的倾向。现在已研究出包括断路器、隔离月-关、接地开关、电压及电流互感器、传感器及计算机处理器在内的紧凑化模块化的智能开关设备,它可以视为简化的g工s和控制设备的集成(又称为pass)。因为占地小、结构简单,可以减少变电站投资、缩短安装周期。由于控制、保护、通信等微电子设备与高电压大电流主设备安装于一体,因此满足电磁兼容性要求将成为重要的技术关键。目前275kv等级的pass在运行,效果如何尚待实践检验。外国公司最近研制成功“电力发生器”(powerformer),实质上是高压发电机。由于电缆技术的进步,可以用电缆来代替原来发电机定子中的矩形截面的导线,使电机绝缘的耐压成数量级的提高。因此,发电机出口的电压可以提高到400kv,不需要升压变压器就自接联接到架空线路。“电力发生器”的优点除了使升压变电站大大简化以外,还有散热性能好,短路电流小,便于检修等优点目前在一个水电站试运行。

2.与环境友好的变电站变电站对环境的影响之一是它产生的噪声。变电站产生的噪声主要是电气设备机械振动噪声,如主变压器、电抗器的振动噪声;油泵、风机的噪声、高压断路器跳合闸的机械撞击噪声等。其次是变电站泄漏和废弃物影响。变电站中电气设备的可能产生的泄漏(如油、气的泄漏)和废弃物(废电缆头、废导线、废绝缘子等)对周围环境的影响,日益受到重视。许多国家制定了对废弃物管理的规定。解决办法主要有:建立严格的管理制度;提高设备制造质量、加强维护,防止泄漏发生;采用无油设备;实施废弃物回收和再生等另外,减少变电站对景观的影响也提到议事日程。在输配电系统设计时,还应当考虑线路和变电站可能产生的景观影响,即从建筑学的角度有碍观瞻的问题。通过线路的紧凑化:从律筑学的角度仲杆塔设计得比较美观,与周围的环境和谐一致。

二、配电技术展望

(一)可靠的网络结构。合理的网络结构是保证可靠供电的基础。放射式配电网的优点是设施简单、投资少,但供电可靠性比较低。多回线平行的配电网可提高可靠性,但保护配置较复杂。环式配电网和网络式配电网可以进一步提高供电可靠性,但配电设施多、保护配置比较复杂、短路电流水平高,因而造价较高,应根据实际需要加以选择。

(二)配电自动化技术。配电自动化是配电系统中技术更新最快的一个领域,其内容通常包括:scada系统、馈线自动化系统、地理信息和设备管理系统gis、故障报修应答系统、负荷管理系统、自动抄表系统等。这些系统通常有不同的组合,并可与离线的管理信息系统集成。未来的配电自动化系统发展的趋势是:发展建立在开放式计算机平台上的综合的配电自动化系统,以实现配电系统的数据采集监视、无功自动调节、故障隔离、设备管理、负荷控制、用电管理等功能同时,还可以与其他离线的管理系统和信息系统交换共享信息资源。

(三)电能质量控制技术。电能质量控制技术将成为重要的配电技术。电能质量不只局限于对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还需要对各种瞬态的波动和干扰,如电压闪变、电压暂降、脉冲、振荡加以抑制,因而需要发展电能质量控制新技术。用户特定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术为用户提供用户特定要求质量电能的技术。主要设备有:用于配电网的静止同步补偿器,动态电压恢复器等灵活、可靠、智能配电系统是一种灵活、可靠性高、可提供多品质电力的电能流通系统。它相当于用户附近的一个电力改质中心。改质中心产生多种品质的电能,通过静止开关可与高压侧配电线和低压侧配电线灵活地连接。另一方面通过连结的光缆网,改质中心还进行信息处理和交换。

(四)先进表计系统。先进仪表是未来配电的重要组成部分。现代电能表计系统除电能计量的功能外,还具有负荷调查、实时电价、电价区间指示、电能质量监控的功能,如记录分析电压暂降、谐波、电压闪变等。此外还具有双向通信、用户访问、自诊断及警报、误差软件补偿功等重要的功能。

(五)配电施工技术。城市配电工程的施工一般要在地下管路纵横交错、交通繁忙的市区进行,为了尽可能减少对市政交通的影响、加快施工进度,已经研究出新的城市配电施工技术,如电缆定向连续敷设技术,地下设施探测定位技术,例如“地下物体雷达定位系统”可在计算机屏幕上显示地面4米以下的物体。

(六)分布式电源。分布式发电装置是指功率为数kw至mw的小型模块式的,与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第三方所有,用以满足电力系统和用户的特定的要求,如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电,节省输变电投资、提高供电可靠性等等。当今的分布式电源主要是指微型燃气轮机和燃料电池。由于公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑,开辟新的线路走廊越来越困难。此外,由于电力市场自由化减低电价的需要,直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种有竞争力的替代方案。分布式的电源可大大地提高供电可靠性,可在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下维持重要用户的供电。如何确保一些重要的集会和庆典供电安全常是困扰电力部门的一个重要问题。如果有分布式的电源处于运行状态,则供电的可靠性会大大提高。对供电网难以达到的边远分散用户,分布式的电源在技术经济上具有竞争力。此外,发展电动车的电源是研究发展分布式的电源的重要推动力

第二章牵引变电所

第一节二次设备电路概述

一、二次接线电路图

供电系统中,为保障一次高压电气设备安全运行和实现对其操作控制而设置的控制、信号、监测与继电保护、自动装置等一系列低压、弱电电气设备,通常称为二次设备。用来表明二次设备相互联接的电气结线图,称为二次电路图。一般有三种表达形式:①是原理接线图(即归总式原理图),②是展开接线图(即是展开式原理图)以及③是安装接线图。如图2-1所示的展开接线图,其主要特点是:在原理接线图基础上,将其总体形式的电路分解为交流电流、电压回路及直流回路等相对独立的各个组成部分。这时,设备元件的不同线圈与触点等,将分别绘入相应部分的回路图。其读图规则:直流回路部分,力求按照各部件流通电流的顺序,即按其工作时各部件的动作次序,自上而下、由左至右地排列成行。对同一元件的不同线困、接点等应用相同的文字标注,并在展开接线图的一侧可以方便地加注文字说明,从而便于清楚地了解相应部分电路的作用。

图2-1二次接线展开接线图

对于归总式原理图的特点是图中标有相关的主电路部分,各设备元件都以整体的形式表示,并对所包括的交流电压回路、交流电流回路和直流控制、信号电路等各组成部分都一并画出。而安装接线图的特点则为:一般包括盘面布置图、盘后接线图和端子排接线团等组成部分。在盘后接线图和端子排接线图中,对继电器、表计等元件及其辅助端子、连接导线等,都需按其实际形状、位置尺寸成比例地由盘后视绘制出来。图中不画出连接导线而是采用“相对标志”的方法加以表示。所谓“相对标志”法也就是在调子排(或设备元件)的每一端头标记出与它连接的另一端头所接设备元件(或端子排端子号码)的标志。

二、控制方式

二次设备的控制方式按执行地点的不同可以画分为:

(一)就地控制:在一次电气设备安装地点进行直接控制,断路器等位置信号也在配电间隔上显示。一般用于交流10kv以下系统。

(二)距离控制(集中控制):在主控室内对变电所的一次电气设备集中进行控制,监测仪表和开关位置信号、中央信号及继电保护装置均配置在主控室屏台上,便于监视和管理运行。按实现方法不同,可分为一对一的分别控制方式和一对多的集中选控方式。

(三)远动控制(遥控):在远离变电所的调度端对变电所(执行端)的电气设备进行控制。已实现远动化的系统,往往同时具备距离和远动两种控制方式。

三、控制室

牵引变电所对一次电气设备的控制操作通常采取集中控制的方式。其控制、信号、监测、保护、自动装置等二次电气设备多集中装在控制室中。在控制室里配备有各种控制盘(分类),二次电路的各种装置都分别装设在相应的控制盘上。其中控制盘的分类可以分为主控制盘、继电保护盘、中央信号盘、计量盘、自动、运动装置盘以及自用电盘等。控制系统在变电所内起着神经中枢的重要作用,值班人员根据控制盘上的各种仪器、表计、信号等的指示来监视、判断变电所电器设备的运行状态,并通过控制电路设备对一次电路设备进行各种控制操作。其主要原则有:(1)盘面上仪表、控制、信号设备与模拟主电路的布置应简单明了,便于控制、监视和维护。(2)各电气设备之间装设距离应根据正面、背面所占最小位置及布线尺寸确定的标准全面考虑。(3)盘面配置应考虑盘后两侧接线端子合理安排。(4)尽量采用标准盘的布置方式,以满足经济性与可靠性等要求。

第二节安全监控系统

一、系统概述

牵引变电所的安全防护有消防系统、环境监测系统、视频监控系统、综合自动化系统等,但均为分立系统,各司其职,相互之间没有太多的联系,距离智能安全防护系统还有不小的差距。针对变电所安全运行的问题,本文提出了一种解决方案,系统配置如图2-2所示。系统卞网采用双10/100m以太网配置,采用iec-60870-103以太网协议。主网的双网配置完成负荷平衡及热备用双重功能,在双网正‘常清况下,双网以负荷平衡工作,一旦其中一网络故障,另一网就完成接替全部通信负荷,保证实时系统的loo}o可靠性。

图2-1安全监控系统配置

二、变电所自动化系统

日前国内的计算机监控系统软件普遍采用c++、tcp/ip,oledb、sql、doom、activex等国际标准,具有很好的开放性。针对变电所综合自动化系统,根据安全需要,系统本身要具有如下安全竹理系统功能。

(1)权限竹理子系统。包括对变电所监控系统的操作、监护、保护设置、报表维护、数据库维护;对于较高的安全要求,在变电所操作时也要把操作信息送往调度端,调度端可以监视变电所的操作,必须经申请一批准的环节,操作才能被执行。通过数据库的参数设置,调度卞站和变电所都可以操作,调度卞站的优先级更高。同时,一方操作会在另一方生成告警提示,提醒有人正在进行操作。

(2)模拟操作。执行遥控操作之前,先进行一次模拟操作,以保证操作的正确性,系统要提供模拟操作的功能。

(3)报警功能。在系统接收到保护事件或保护故障等信息后,综合自动化系统的告警模块依据事先定义的信息确定告警级别。设置二级告警级别,即事故告警、一般异常告警、严重异常告警,并采用不同颜色、不同音响自动告警。

(4)系统安全机制。系统在线运行时,能够定时进行自诊断,能够检测其工作状态,判断故障内容,指出故障的设备及插件,并使其自动退出在线运行,以便能迅速更换;双机系统中的一台卞机发生故障时,自动切换至另一台的时间不大于30s。该系统满足安全监控的技术要求。

三、变电所智能视频监控系统

变电所级网络视频监控系统分前端摄像机、后端数字视频显示控制系统、存储竹理与服务系统及网络传输平台。主要由3部分组成:图像采集子系统、信号传输子系统、控制子系统。该系统主要实现系统全部视频信号汇集、控制、监视、录像存档、检索查询、远程监控,实现对系统前端设备操作控制,实现对前端信号采集系统和信号传输系统故障判断报警等功能。该系统可对大范围、多种室内外场景、多路摄像头采集的视频图像进行智能分析。视频监控系统可与综合自动化系统、环境安全系统形成联动,通过安防系统统一设置。

四、变电所环境安全监控系统

变电所内环境安全监控信息通过所内安全监控通信单元送至安全防护卞机,再送至远方监控中心。该系统实现所内各安全环节中的不同警戒乎段的集中和联动,监控模块出现异常时,均能及时给出现场报警信号和综合报警信号,反映在安防工作站上,及时给出报警信息,并推出相关画面,提示值班人员关注提示信息,并给出初步的安全判断。

五、变电所设备在线监测系统

变电所高压电气设备绝缘在线监测系统采用分层分布式结构,综合运用先进传感器技术、数字信号处理技术、计算机技术等,实现了信号采集的就地数字化和智能化,并由现场总线将实时数据送入变电所通信竹理系统。通过网络通信还可以把监测数据汇集送至安全监控系统,实现对变电所内电气设备绝缘状态的在线监测和诊断。

第三章接触网

第一节接触网零件、线索及绝缘子

一、接触网零件

接触网各导线之间、导线与支持结构之间、支持结构与支柱之间的所有连接器件,统称为接触网零件。

(一)零件分类

接触网零件按用途可以分为:悬吊零件、定位零件、连接零件、锚固零件以及支撑零件。按零件的制造材料分为:铸黄铜件:用于铜线中的线夹连接;可锻铸铁件:用于承力和外形复杂且用量较多的零件;灰口铸铁件:用于承受压力的垫块及非承力零件;普通碳素钢件:用于圆钢、角钢、槽钢等型材锻制或焊接零件。

(二)零件的使用要求

接触网零件在使用前,除了检查是否符合型号、规格之外,还应对零件进行外观检查,其应符合下列要求:

1.表面应光洁、无裂纹、毛刺、砂眼、气泡等缺陷。

2.零件的活动部位应灵活,配套连接无障碍。

3.凡经过热镀锌的零件,应锌层均匀,无脱落、锈蚀现象。

4.焊接零件应连续焊实,无虚焊、假焊等现象。

二、线索

接触网线索主要有接触线、承力索及附加导线。

(一)接触线

接触线的功用是保证质量良好地向电力机车供电。接触线应具有良好的导电性,具备足够的机械强度和耐磨性。我国目前采用的接触线有铜接触线和钢铝接触线两种。

1.铜接触线:铜接触线一般由电解铜硬拉制成。它具有良好的导电性能,有足够的机械强度,耐腐蚀,施工安装及运营维修方便等优点。但耗费大量铜材,价格较高。铜接触线可分为tcg-110、tcg-100、tcg85等型号。tcg表示铜接触线,后面的数字为标称截面积,单位为mm2。

2.钢铝接触线:钢铝接触线的上部为铝,作为导电部分,下部为钢以保证有足够的机械强度和耐磨性,两种金属采用压接的方法构成。钢铝接触线具有机械强度高、稳定性好、耐磨耗、造价低等优点。但施工、维修困难,钢铝处易开裂,抗腐蚀能力差等。钢铝接触线分为215glca100和173glca80两种型号,glca和glcb分别表示钢铝接触线的两种规格,后面分式的分母表示该型接触线截面的总面积,分子表示导电性能相当于铜接触线的截面积,单位为mm2。

(二)承力索

承力索的主要功用是通过吊弦将接触线悬吊起来,提高悬挂的稳定性,与接触线并联供电。承力索应能承受较大的张力,具有较强的抗腐蚀能力,随温度变化较小。承力索一般采用单芯多层铰线。目前我国采用的有铜承力索和钢承力索两种。

1.铜承力索:铜承力索导电性能好,抗腐蚀能力强。但价格较贵,机械性能比钢承力索低,随温度变化较大。铜承力索的常用型号有:tj-95,tj-120等。tj表示铜绞线(也称铜承力索),后面的数字表示标称截面积,单位为mm2。

2.钢承力索

钢承力索的优点是机械强度高,随温度变化小,造价低。但导电性能差,抗腐蚀能力差。目前采用镀铝锌钢绞线(表示符号:lxgj)其缺点得到了一定改善。钢承力索常用型号有:gj-50,gj-70等。gj表示钢承力索(也称钢绞线),后面的数字为标称截面积,单位为mm2。

三、绝缘子

绝缘子的作用是保持接触悬挂对地的电气绝缘。由于绝缘子是串接在支持装置或接触悬挂中,所以绝缘子应具备承受一定机械负荷的能力。绝缘子多数是瓷质的,由瓷土加入石英砂和长石烧制而成,表面涂有一层光滑的釉,以防止水份渗入瓷内。钢件与瓷件用不低于42.5mpa的硅酸盐水泥胶合剂浇注在一起。接触网常用的绝缘子有:悬式、棒式、针式和柱式四种类型。其绝缘子的电气性能:

1.绝缘子干闪络电压:指绝缘子在干燥、清洁的状态时,施加电压使其表面达到闪络时的最低电压。

2.绝缘子的湿闪络电压:指雨水在降落方向与绝缘子表面呈45度角淋在绝缘子表面时,使其闪络的最低电压。绝缘子发生闪络时,只是瓷体表面放电,而瓷体本身未受损害,闪络消失后绝缘性能即可恢复。发生闪络后,其绝缘性能有所下降,容易再次发生闪络。击穿电压。指绝缘子瓷体被击穿而失去绝缘作用的最低电压。绝缘子击穿后不能继续使用,必须更换。绝缘子的冲击闪络电压则表示了绝缘子满足一定防雷要求的电气性能指标。绝缘子的电气性能不是一成不变的,随着时间的增长,其绝缘强度会逐渐下降,这种现象称为老化。泄漏距离(又称爬电距离)是指沿绝缘子表面的曲线展开长度。轻污区泄漏距离规定为920mm,重污区规定为1200mm。

第二节碗臂及其装配

一、碗臂的组成

腕臂装配是应用最为广泛的支持装置。其装配结构形式较多,主要有中间柱、转换柱、中心柱、道岔柱、定位柱装配等类型。根据支柱所在的线路位置(直线、曲线)、侧面限界的大小等分为不同的装配形式。腕臂根部通过棒式绝缘子,与安设在支柱上的腕臂底座相连接;其顶端通过套管铰环、调节板及杵环杆(或压管)、悬式绝缘子串(或棒式绝缘子)与旋转腕臂拉杆底座固定在支柱顶部。杵环杆和拉杆底座、腕臂与腕臂底座之间均为铰结。当腕臂装配受到顺线路力的作用时,将沿力的方向旋转。旋转腕臂底座、旋转腕臂拉杆底座是腕臂装配结构与支柱之间的联结零件,安装时应选择与支柱相适应的型号。通过调整调节板、套管铰环的位置,可以使被悬挂的承力索位置符合设计要求。下面主要介绍腕臂、杵环杆及压管。腕臂安装在支柱上,用以支持接触悬挂,并起传递负荷的作用。腕臂一般用圆钢管制成,个别地方也有用槽钢、角钢制成的。腕臂的长度与腕臂所跨越的线路数目、接触悬挂结构高度、支柱侧面限界、支柱所在位置(即直线还是曲线)等因素有关。腕臂的类型按跨越股道的数目可分为单线路腕臂、双线路腕臂和三线路腕臂。按电气性能可分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。

二、碗臂的预配

(一)材料准备

根据腕臂预配表中所列零件的型号和数量,并查安装图,提出领料计划,把材料转运到预配场地,做好预配的准备工作。

(二)预配

根据安装图装配形式和预配表所列数据,按杆号顺序将零件组装在一起。如拉杆腕臂的组装方法为:

1.将棒式绝缘子、腕臂、定位环、套管铰环、钩头鞍子、管帽、调节板、杵环杆依次组装在一起。

2.组装悬式绝缘子串并装双耳连接器。

3.在腕臂上用漆标明区间和支柱号码,如果是双腕臂则需标明工作支和非工作以及安装在哪一侧。

(三)技术要求及注意事项

1.套管铰环和定位环上的缺口(扁口)须朝受力的反方向安装。

2.套管铰环的双耳和棒式绝缘子的耳环应在同一断面内。

3.所有联结件应紧牢固,螺母、垫片齐全。

4.开口销掰开角度不小于60°,开口处不得有裂纹、折断现象。

第三节锚段及锚段关节

一、锚段

为满足供电和机械受力方面的需要,将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段,这种独立的分段称为锚段。其作用是:设立锚段可以限制事故范围。当发生断线或支柱折断等事故时,由于各锚段间在机械受力上是独立的,则使事故限制在一个锚段内,缩小了事故范围。设立锚段便于在接触线和承力索两端设置补偿装置,以调整线索的弛度与张力。设立锚段有利于供电分段,配合开关设备,满足供电方式的需要。可实现一定范围内的停电检修作业。

二、锚段关节

两个相邻的锚段的斜接部分称为锚段关节。锚段关节结构复杂,其工作状态的好坏直接影响接触网供电质量和电力机车取流。电力机车通过锚段关节时,受电弓应能平滑、安全地由一个锚段过渡到另一个锚段,且弓线接触良好,取流正常。锚段关节按用途可分为非绝缘锚段关节和绝缘锚段关节两种。区别在于:非绝缘锚段关节只起机械分段作用,不进行电分段;绝缘锚段关节起机械分段作用,又进行电分段作用。按锚段关节的衔接长度可分为二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、八跨、九跨锚段关节等几种不同形式。目前,常用的是三跨非绝缘锚段关节、四跨绝缘锚段关节和七跨或八跨电分相锚段关节。

(一)三跨非绝缘锚段关节

三跨非绝缘锚段关节的组成由两根下锚柱和两根转换柱及电连接线,通过这些设备实现锚段的衔接和过渡。三跨非绝缘锚段关节也是仅用作接触悬挂在机械方面的分段,电气方面仍然相联结。此时用电连接线将工作支和非工作支连接起来,保证电流通过。在这种锚段关节内,其承力索和接触线在两转换支柱之间的跨距中心处过渡。过渡处,两接触线等高,且相距100mm,非工作支在转换支柱处抬升200mm,然后拉向锚支柱(抬升500)去下锚。三跨非绝缘锚段关节如图3-1所示。

图3-1三跨锚段绝缘关节

三跨非绝缘锚段关节技术要求:

(1)锚段关节内,两转换柱间的两条接触线在水平面上的投影应平行,线间的距离为100mm。在立面图中,两接触线的立体交叉点应在该跨距中心处。

(2)转换支往处,非工作支接触线比工作支接触线抬高200mm。下锚处非工作支比工作支抬高500mm。

(3)连接两锚段电路的两组电连接线,应分别装在两转换柱的锚柱侧10m处。

(4)下锚支接触悬挂在转换柱水平面处改变方向时,其偏角一般不应大于6度,困难情况下不得超过15度。

(5)两转换柱与锚柱间,在距转换柱10m处应安装电连接线。在特殊的隧道群地带,隧道间距离较短,无法设置三跨时,可利用两跨锚段关节代替三跨锚段关节。但两跨锚段关节机车运行取流条件较差,应尽量避免采用。

(二)四跨绝缘锚段关节

四跨绝缘锚段关节组成由两根锚柱、两根转换柱和一根中心支柱形成四个跨距。电力机车受电弓在中心支柱处实现两锚段的转换和过渡,两锚段靠安装在转换支柱上的隔离开关实现电气连接。四跨绝缘锚段关节除了进行机械分段外,主要用于电分段,多用于站场和区间的衔接处。这种锚段关节的特点是相邻两锚段的两组悬挂,其承力索之间、接触线之间在垂直方向和水平都彼此相距500mm,以保证其电气方面的绝缘。在中心支柱处,两接触线等高,并保证受电弓在由一个锚段过渡到另一个锚段时,过渡较平稳,其平面布置如图2—6所示。在图中,j表示绝缘锚段关节;zj2、qj2为中心支柱装配形式,zj1、zj3及qj1qj3表示直线区段和曲线区段转换支柱的装配形式。如图3-2所示。

图3-2四跨锚段绝缘关节

四跨绝缘锚段关节技术要求:

(1)在两转换柱间,两接触线的投影应保持平行,线间距离为500mm,允许误差±50mm。

(2)在转换柱处,非工作支接触线比工作支接触线抬高500mm,允许误差±50mm。

(3)四跨绝缘锚段关节在中心柱处两接触线距轨面等高,允许误差±10mm;三跨绝缘锚段关节在两转换柱跨距中间处两接触线距轨面等高(为受电弓转换点)。

(4)非工作支接触线和下锚支承力索在转换柱靠中心柱处加装一串(4片)绝缘子(为分段绝缘子)。

(5)在两转换柱与锚柱间距转换柱10m处,设电连接线各一组。

(6)两个锚段的电路连通或断开由隔离开关控制。

在四跨绝缘锚段关节中,中心支柱需装设双腕臂,在曲线区段中心支柱和两根转换支柱均设置双腕臂。

(三)八跨加辅助线电分相锚段关节

八跨加辅助线电分相锚段关节的基本结构由两个绝缘锚段关节其基本结构有两个绝缘锚段关节和一个分相(中性)锚段组成。此绝缘锚段关节采用四跨结构,两绝缘锚段关节重叠区域有2跨。在中性区和列车行进方向的锚段间舍友隔离开关,在机车停于无电区且和来车方向锚段间满足绝缘条件时,通过闭合隔离开关可使机车恢复供电开出无电区。中性锚段不带电,也不接地,列车通过时起到过渡作用。如图3-3所示。

图3-3八跨加辅助线电分相锚段关节

八跨加辅助线电分相锚段关节的结构有如下特点:

1、绝缘距离:在电分相的锚段关节内,两支接触悬挂的水平间距均为500mm,两支接触悬挂间空气绝缘间隙应≥450mm,施工误差应控制在0~500mm,各个定位点抬高允许误差土20mm。

2、中性区:如图所示的中性区长度为35m,机车惰行通过中性区,其长度应大于单台机车升双弓取流时的受电弓间距(一般不大于26m)。为了满足重联机车通过要求,35m中性区长度不足时,可以采用九跨式电分相(两个绝缘锚段关节间只重叠1跨),中性段(包括中性区加两个过渡区)的长度应符合设计要求,施工允许偏差为0~500mm。

3、接触线坡度采用五跨绝缘锚段关节的八跨电分相接触线抬高有个更大的过渡距离(和采用四跨绝缘锚段关节的七跨电分相比较),可以满足接触线坡度≤4‰的要求。

专业电气工程及自动化范文8

    1、引言

    随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。

    2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件

    多媒体课件不能将课本的内容用PPT直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入PPT,插入必要的电力电子技术实验原理的Flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。

    3、加强实践能力培养

    教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和PWM控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成PCB电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。

    4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学

    教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。

    5、结束语

    电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。

专业电气工程及自动化范文9

服务地方经济,开展多行业的人才培养定位

大量的地方性本科院校人才培养定位不准导致了本科阶段职业教育的缺位,从而使得高等职业教育成为“终结性教育”,也导致了当前我国高等教育人才培养结构与社会需求结构性的矛盾。随着国家《现代职业教育体系建设规划(2014-2020年)》的出台为地方性本科院校指明了方向。

根据我校专业教师对浙江省10多家企业的调研分析,综合考虑本专业已有建设条件及学生生源特点,打造专业特色,并且提供给学生主动选择专业方向的权利,因此,本专业的人才培养主要定位于在制造业、汽车行业、建筑业等多个行业的电气技术与服务人员。

制造业对电气技术人才的需求

浙江省是世界重要的新型制造业基地之一,制造业已成为浙江省的支柱产业,产值占全省GDP的46%,提供的就业岗位占1/3,财政收入占58%,出口额占93%;浙江省将围绕先进制造业建设三大产业带、十个全国制造业中心和二十个重要产业基地,实施打造先进制造业强省战略。宁波市是一个经济发展非常迅速的城市,存在着大量的生产制造型企业,生产设备大多是进口的、由计算机进行控制的机电一体化设备。在企业技术岗位中,蓝领层(承担机床具体操作的技术工人)约占70%,是目前需求量最大的技术工人。企业对蓝领层的技术工人有很大的需求,并且对他们的知识和能力要求越来越高;灰领层(承担编程的工艺人员和机床维护、维修人员)约占25%,随着企业进口大量的设备,灰领层人才需求明显增加。电气工程及其自动化专业毕业生可从事电气自动化工程的安装、调试、运行、维护、维修和管理工作。

汽车行业对电气技术人才的需求

近几年,我国的汽车市场发展很快,汽车保有量直线上升,汽车售后维修保养服务市场也迅猛发展。但是目前,汽车服务行业从业人员的职业素质、技术水平及数量远不能满足汽车行业发展的要求。随着汽车技术的发展,汽车的电子化水平越来越高,汽车保养维修越来越复杂,大批高科技检测与维修设备应用于汽车维修行业,对从业人员的素质和技能要求也越来越高。汽车保有量的增加需要大量的汽车检测与维修人才,汽车新技术的迅速推广使用也需要高端技能型应用人才支撑。各级汽车维修保养企业急需掌握汽车电控应用技术,具备相应检测、诊断、维修、维护与保养的高端技能型人才。

建筑行业对电气技术人才的需求

一直很热门的建筑行业中,电气设计人才需求增加明显,未来市场依然看好。据知名分行业专业人才招聘网站英才网联旗下建筑英才网统计数据显示,建筑电气工程师需求连续三年保持高速增长态势。与建筑电气行业直接紧密相连的工业化、城镇化、信息化、市场化、国际化将更加深入发展,这不仅为建筑电气行业的发展蕴藏着广阔的发展空间和巨大的市场潜力,更为中国建筑电气行业的发展带来丰富的内涵和重要意义。可以预见,在未来建筑电气设计人才的需求将持续增加。

从职场行情看,制造业仍然是电气工程及其自动化专业人才的需求大户,其需求还将进一步增长,重点发展领域人才的需求特点是:高层次研发人才需求呈现旺势;具有一线操作和管理经验的高技能工人呈现供不应求的态势;复合型、实用型、经验型人才是需求重点。

通过对地方行业的调研分析,本专业的定位及人才培养目标是培养德、智、体全面发展,系统掌握电气自动化基础理论,具有较强的工程实践与应用能力,具有电气系统技术应用、运行维护、分析测试、客户服务和销售的能力,能够在制造业、汽车电器、建筑电气等领域从事工程技术工作和产品服务等工作,具有多元人文背景,有道德、善学习、勤思考、富有创新意识、团队合作精神、社会责任感高素质应用型人才。

重构人才培养方案

理论教学课程体系

围绕着上述人才培养定位与目标,人才培养方案的重构以“培养企业需要的人”为主导思想,进一步完善理论教学、实践教学和素质拓展三大课程体系,以“应用能力和专业技能培养”为核心,校企合作,共同构建课程体系,建立起“电气控制、汽车电器、建筑电气”为专业方向的模块课程群。图1为以多方向人才培养为特点的理论课程教学体系。第一层为普通教育课程,第二层为专业基础教育课程,第三层为专业核心课程,第四层为专业方向课程。

普通教育课程与传统高校一样,设置专业论证所需的各门课程。专业基础课程主要包含电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等课程,主要整合的思路是“理论与实验一体化”。如传统的课程体系中,设置有模拟电子技术理论课程4学分,模拟电子技术实验课程1.5学分,还有模拟电子技术设计课程1学分,现在整合成模拟电子技术及实践1门课程,总学分为6,开展项目驱动式教学,全程在实验室小班化教学,做中学,学中做,理论与实践融合教学。专业核心课程主要包含单片机原理及应用、电力电子技术、自动控制原理、可编程控制器、传感器与检测技术、变频调速系统等,开设的课程为成为电气技术人员必备的课程,理论性太强不适合应用型人才培养的课程大胆删去。第四层即根据人才培养定位而设计的方向课程,设计“电气控制”“汽车电器”及“建筑电气”三个专业方向。

实践教学体系

实践教学体系如图2所示。结合“卓越工程师计划”培养理念和本科职业教育改革特点,经过五年的探索和努力,构建了基本技能训练、专业基础实践训练、专业实践能力训练、行业技能训练、毕业综合设计5个层次的实践教学体系,开放创新及沟通交流、团队合作等综合素质训练贯穿整个实践教学体系。第一层是基本实践技能培养层。其教学目标为培养学生的电子基本技能、电工基础认知、程序编程思想及计算机基础。相关的课程有金工实习、电工基本技能实习、电子基本技能实习、计算机应用软件实习、C语言程序设计、电子线路辅助设计等。第二层是基本专业基础实践能力培养层。其教学目标为全面培养工科学生应具有的扎实的专业实践能力、科学有序的实践素质和进行科学实践研究的兴趣,具有分析问题和解决问题的能力。通过相关实验的操作,使学生懂得电子电路原理,掌握数字电路设计、模拟电路设计与制作、基于单片机的软硬件的设计,具备基本读图能力、电路设计能力、电子系统初步设计能力等,提高学生理论与实践相结合的能力、软硬件测试能力。第三层是专业实践能力培养层。其教学目标使学生掌握电气技术核心专业实践能力,如电机特性测试、电机速度自动控制方法、电力电子电路的设计与测试能力、非电信号的检测能力、工厂电气设备控制电路分析及排故能力、基于PLC与触摸屏、变频器的系统设计及分析能力。相关的实验实践课程有维修电工实训、电机拖动实验、可编程控制器实践等。

专业方向模块课程

人才培养方案最大的特色是专业方向模块课程的构建。这些课程群的设计需要行业人士的参与,而且基本上以行业专家的意见为主。三个专业方向课程设置参见表1。

表1 三个专业模块课程设置

专业模块方向 课程设置 学分

电气控制

(15学分) 交流调速系统 3.0

计算机控制技术 3.0

DSP及应用 3.0

可编程逻辑器件应用 3.0

控制电机实训 3.0

汽车电器

(15学分) 汽车构造 4.0

汽车电子技术 4.0

汽车技术服务与营销 3.0

汽车综合实训 4.0

建筑电气

(15学分) 智能建筑概论 2.0

建筑安防与消防工程 3.0

建筑供配电及照明技术 2.0

综合布线技术 4.0

电气识图与绘制 4.0

模块课程细分就业市场,课程设计与行业需求对接,产教融合,学生可根据自己的兴趣特长及将来喜爱的就业方向选择一个模块学习,把学习的主动权交给学生。课程在第6学期全程在实验室开展教学,理论与实践结合,重点对学生进行行业能力训练。

教学内容与方法改革

在理念上,提升实践教学体系的地位,明确实验教学在工科教育中的主导地位,使之重要性不亚于理论教学体系。在课堂教学中大力提倡“做中学、学中做”,把理论教学和实践教学有机结合。在维修电工实训、可编程控制器中融入维修电工考证与PLC设计师考证内容。方向课程由企业专家参与建设。目前本专业学生的实验课时数已经占总课时数的70%左右。在教学方法上,采用小班化、合作探究式教学方法,培养学生学习兴趣,提高学生自主学习能力及实践动手能力,使学生在实践过程中掌握理论知识并学会应用。

电路分析、自动控制原理等理论性较强的课程则尝试将部分时间安排在实验室,基于Matlab/Simulink等仿真软件,通过虚实结合的仿真实验项目实现“做中学,学中做”的教学。

单片机原理及应用等实践性较强的课程实施全程在实验室的“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的教学。教学内容围绕着“单灯闪烁、键控灯亮、流水彩灯、简易电子琴、竞赛抢答器、双机串行通信、温度计、简易信号发生器、人机交互设计”等9个任务进行课堂的学习与课外的项目化练习。

专业电气工程及自动化范文10

    关键词:电气工程及其自动化;核心竞争力;培养目标

    所谓核心竞争力就是指一个企业的某项专业技术在技术或管理模式方面优于同行业内的其他企业,并且可以凭借这个优势取得较高的经济收益。核心竞争力是企业独特拥有的、能为消费者带来特殊效用、使企业在某一市场上长期具有竞争优势的能力。核心竞争能力、核心产品和最终产品之间的关系好比树根、 树干和花果之间的关系: 企业好比一棵大树, 核心产品是树干, 业务单位是树枝, 树叶、花朵和果实则是顾客所需要的最终产品, 而核心竞争力是树根, 是所有这一切赖以存在的根本。核心竞争力实际上是隐含在核心产品里面的知识和技能或者它们的集合, 是企业所特有的, 并且是竞争对手难以模仿的。核心竞争力是企业获得长期稳定的竞争优势的基础, 其中创新是核心竞争力的灵魂, 主导产品 (服务 )是核心竞争力的精髓[1]。

    核心能力理论不仅适用于企业, 同样适用于高等教育。2l世纪是以知识的创新和应用为重要特征的知识经济时代,随着经济全球化的推进和市场经济的发展, 教育市场已经形成,高校之间的竞争日趋激烈,其竞争宏观上体现在校与校、地区与地区之间,微观上体现在专业和专业之间的竞争。因此,如何培育自己的核心竞争力是摆在每一所大学面前的任务。学校只有围绕创建专业核心竞争力开展各种管理活动,才能抓住市场机会,为学校带来持久的竞争优势。电气工程及其自动化专业的竞争力包括师资力量、专业特色、培养方向等多因素,其核心竞争力的体现就是各个因素的优化。下文就将结合电气工程及其自动化专业专业培养目标的明确度、师资力量的加强、教育经费的增加投入、实践教学的合理开展、对行业领先技术的学习和研究、教学管理的强化和教学质量的提高、专业特色的突出等方面,对电气工程及其自动化专业的核心竞争力进行综合的论述。

    一 明确专业培养目标

    对于电气工程及其自动化专业来说,其课程的设置必须满足将来电器工程发展所需人才资源的培养需求。在对电气工程及其自动化专业潜在人才的教育中,要注入行业对人才需求的具体要求,教育机构和学校要明确专业培养的方向。如何明确专业目标,我认为应该着重培养者和被培养者对电气工程及其自动化专业的认识,并在认识的基础之上形成专业培养目标。

    二 加强师资力量

    对于一个专业课程教育质量的提高,最重要的就是师资的质量和优质师资的数量。对于电气工程及其自动化专业来说,加强师资力量是非常必要的。电气工程及其自动化专业目前正处于一个发展的瓶颈期,其具有很大的发展空间,但是不具备发展的资源和条件,因此电气工程及其自动化专业的发展一直处于增长不明显状态。为了加快电气工程及其自动化专业的发展和课程的提升,必须对电气工程及其自动化专业进行一定的优化。对于该专业来说,专业的优质师资力量不够充分。为了实现电气工程及其自动化专业实践的改革,师资力量就必须得到足够的加强。当然,这种加强既包括数量的增加,还包括质量的提升。

    三 加大教育经费投入

    每一门专业课程的教学和实践都会依赖于其经济基础的扎实程度,故言之“经济基础决定上层建筑”。专业技术课程的引进、专业实践操作软件的使用、专业教师的招聘等,都需要有资金的支持来实现操作的可能性。目前,电气工程及其自动化专业在资金投入方面还需加强。对于一项教学专业课程来说,电气工程及其自动化专业应该得到更多的教育经费的投入。教育经费的投入主要用于专业教育相关的各类费用。教育经费的投入,可以从多方面入手,如与电气工程及其自动化相关行业内企业加强合作,积极宣传并倡导企业对专业教学加大教育经费的投入。

    四 合理开展实践教学

    对于一门课程的理论而言,其都来源于长期的实践,理论的学习也是为了更好的促进实践的进步和发展。电气工程及其自动化专业是一门极具实践性的课程,对于它的理论的学习也是必须结合实践的开展,才能更好的得到理解和解释。

    在电气工程及其自动化专业教学过程中,要积极组织实践教学,如对电气工程及其自动化系统和设备的实地考察,实施模型、模拟等教学方案。 对于实践教学的开展,要选择适当的参考案例和参考基地,在学生对理论有了一定的认识时进行理论教学,以达到在实践中总结理论,在理论中探究实践的目的。

    五 跟进行业领先技术学习和研究

    电气工程及其自动化专业是一门处于发展中的专业课程,其实在相关行业的不断实践和总结中的到了发展。当然,处于市场经济的时代里,电气工程及其自动化专业必须不断得到改善和优化,才能实现该门课程最终的教学目的。电气工程及其自动化专业的改善和优化主要体现在对行业内现金技术的学习和研究,要积极主动与市场和国际并轨,要不断总结理论、更新理论,从而达到促进实践进行的目的。

    六 强化教学管理,提高教学质量

    对于一门课程在宏观方面的改进,主要就是对课程和教学的管理工作的改进。当然,电气工程及其自动化专业的宏观方面也主要体现为该门专业学科的教学管理和教学质量。要是宏观方面的元素起到促进和催化的作用,就必须对这些元素进行一定的改变和提升。要强化电气工程及其自动化专业的教学管理,是教学可以顺利实施,是教学的次序逻辑分明、主次得当,从而使教学的质量得到提高。教学管理的强化和教学质量的提高,使得电气工程及其自动化专业的开设目的得到更好的实现,从而对学生的实践学习打下牢固的根基。

    七 突出专业特色

    一门专业课程的教学和研究必须拥有其自身的专业特点,电气工程及其自动化专业也是如此,必须突出其专业色彩,以便更好地发挥教学的特色和作用。对于电气工程及其自动化专业来说,要如何突出其专业特色,本人提出以下两点建议。

    第一是在对基础的扎实稳固前提之下,建立电气工程及其自动化专业特色教学模式,兼顾教与学的双方互动作用,突出电气工程及其自动化专业理论的学习是为了实践进行的特点。积极开展模型建立,积极做好专业实习工作等。

    第二是要在专业理论的基础上,与电气工程及其自动化行业内企业建立友好合作单位关系,参与其在项目实施过程中的理论研究部分,在项目实施期间,要积极组织学生参与相关的实习工作等。

    综上而言,要突出电气工程及其自动化专业的特色,就必须结合教与学,充分开展理论与实际互相结合的学习和教学,从而促进电气工程及其自动化专业核心竞争力的提升。

    结束语:办学特色是一个学校的灵魂,专业特色是一个专业的灵魂只有具备了鲜明的专业特色,才能得到社会的承认,学生才能在激烈的就业竞争中具有自己的竞争力。在未来的电气工程及其自动化行业内,相关专业核心竞争力建设队伍中,电气工程及其自动化专业的核心竞争力的培养将会更加重要和关键。

    参考文献:

    [1]龚志广,赵艳秋等.电气工程及其自动化专业核心竞争力培养的探索与实践[J].高等建筑教育,2008,(04).

    [2]唐志平,过军等.电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养的探索与实践[J].常州工学院学报,2005,(06).

专业电气工程及自动化范文11

摘 要:分析了电气工程及其自动化专业实践教学体系的现状和不足,并对实验教学等实践环节进行改革, 逐步建立起科学合理的实践教学体系。

关键词:电气工程及其自动化;实践教学体系;教学改革

电气工程及其自动化专业在我国已经有100余年的办学历史,是一门实践性很强的学科,学生需进行大量的实践活动,才能培养其动手、创新等专业综合能力。要使学生在四年短暂的时间内,将所学理论知识转换为实际工作能力,必须十分强调实践能力的培养和训练。因此,实践教学体系至关重要,必须高度重视。

1 电气工程及其自动化专业实践教学体系现状

1.1 第一课堂实践教学体系现状

第一课堂实践教学内容是整个实践教学体系的基础。在电气工程及其自动化专业本科人才培养计划中,课程设置注重实验课程的比例,专业实验有验证性、设计性、综合性实验。

目前开设的课程实验教学学分数占总学分的12%,现有两个专业实验室,分别是电气控制与继电保护实验室、电力电子与电机拖动实验室。所配实验装置配备完善、设备先进,能满足本科课程所开设的实验,实验开出率达到85%。

专业实验(实践)教学由长期稳定的校外实习基地担任,目前与四川省电力公司下属的2个实训基地签署了校企合作协议。校外实习基地设施齐全,基本能满足学生参观、检修、生产运行实习的需要。

毕业论文(设计)是培养学生应用所学的专业知识解决实际工程应用的综合能力的一门实践教学课程,其学分数占总学分的9%。大多数任课教师能够根据实际工程选择多个论文(设计)题目,基本能满足学生的需要。

这一课堂通过理论、实践两种教学方式的相辅相成,培养了学生的专业基本技能。

1.2 第二课堂实践教学体系现状

第二课堂实践教学内容是整个实践教学体系的提高和有益补充部分。电气工程及其自动化专业本科人才培养计划中,注重开放性实验、学生参与教师科研、学术讲座、科技竞赛、社会实践活动等实践教学活动。

电力系统继电保护、电力电子技术等课程是电气工程及其自动化专业学生的必修课程,为了配合课堂教学,使所学理论知识与实际紧密结合,培养学生的实际运用知识的能力,本专业对实验室进行了合理的时间和项目上的开放式管理。将科研和专业实验教学有机结合,提供一定的开放实验选题,培养学生的研究兴趣、科研素质和创新能力,并鼓励学生参与教师的科研项目研究和工程实践。

近年来,学校一直非常重视学生的实践能力和创新能力的培养。组织学生积极参加各项科技活动,积极有效地推动学生各具特色的科技文化活动的开展;并且开展力度大,种类多,学生参与面广;取得了显著的效果和优异的成绩,培养了学生创新精神和实践能力。

丰富多彩的学术讲座有利于培养学生的专业兴趣,拓宽学生的知识面。一方面聘请校外专家和学者来校开展学术交流活动,另一方面积极在校内开展专业教师的学术研讨,带动了学生的学习兴趣,获得了学生一致好评。

显然,第二课堂的实践教学在第一课堂的实践教学的基础上培养了学生的专业综合能力。

2 电气工程及其自动化专业实践教学体系中存在的问题

近年来学校发展迅速,招生规模和专业数量都有了快速增长。电气工程及其自动化专业作为新办专业,在实践教学体系构建上仍然处于摸索阶段,存在着诸多方面的不足:

(1)实验教学体系。

实验是实践教学体系的重要部分。传统的实验教学手段简单,实验教学效果不理想,达不到培养学生独立思考和创新能力的目的;实验项目与实际工程存在部分脱节;实验师资队伍建设力度不足等问题。

(2)校内外实习及实践基地建设。

培养高级专门工程应用人才必须有良好的硬件设施和条件,也是形成应用型特色的物质基础。

3 电气工程及其自动化专业实践教学体系改革思路

3.1 第一课堂实践教学体系改革思路

为了更科学的设置实践教学体系,在原有第一课堂实践教学环节的基础上进行深入研究,并结合“电气工程及其自动化专业应用型人才培养方案改革与实践”教改研究项目的进行,拟从实验师资队伍、课程体系改革、实验体系改革等方面完善第一课堂实践教学体系的建设。

继续实施学校高层次人才引进办法,在中青年实验师资骨干、高学历青年人才引进上有较大进展,创造条件在现有师资队伍中培养“双师型”骨干教师。

学校拟对课程体系进行深入研究与改革,现已启动“电力电子课程体系的改革与实践”教改研究项目。 

实验教学体系拟从两个层次进行改革。第一层次为基础理论与操作技能,培养学生的基本实验技能和理论联系实际、分析问题和解决问题的能力。基础课、专业基础课和专业课实验要改变以验证性实验为主的局面,逐步减少这类实验的比例,增加设计性、综合性实验。第二层次为科学技术研究与创新实践,为高年级学有余力的优秀学生提供一个综合设计、开发研究的环境,鼓励学生自主选题,从而培养学生的创新意识与创新能力。

3.2 第二课堂实践教学体系改革思路

电气工程及其自动化专业实践教学体系在学校运行取得了一定的成绩,今后除继续巩固已取得的成绩外,拟在金工实习基地建设、校外实训实习基地建设等方面完善第二课堂实践教学体系的建设。

金工实习是工科类专业学生必不可少的实践性教学环节。为了适应学科发展和社会需求,将筹建适用范围广的金工实习基地,满足电气工程及其自动化专业人才培养的需要,提高学生的实际动手能力。

在专业实习方面,与已有的担任实践教学任务的校外实习基地保持良好联系的基础上,积极寻找与电气工程及其自动化专业实践教学环节相符合的校外实习基地,保证完成实践教学任务,使学生的工程实践能力真正得到培养。

总之,在巩固现有实践教学体系取得的成绩基础上,按以上第一、第二课堂实践教学体系改革思路进行改革,将会逐步建立起科学合理的实践教学体系,提高电气工程及其自动化专业的教学质量和在社会上的声誉。

参考文献

[1]有关电气工程及其自动化专业实践教学体系的汇报[J].成都信息工程学院控制工程系,2007.

[2]华红艳,楚随英.“电气工程及其自动化”专业实践教学改革探索[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2005,1.

专业电气工程及自动化范文12

关键词:电气工程及自动化实践教学;实践教学体系;实施方法;教学改革

中国分类号:H319

1加强实践教学的必要性

1.1我校电气工程专业教学概况

电气工程及其自动化专业是我校电力主打专业,该专业的培养目标是具有较强的综合素质和创新精神,能够从事电气工程及其自动化领域相关的工程设计、生产制造、系统运行、系统分析、技术开发等方面的复合型工程技术人才。我校学生具有文化课底子薄,学习积极性不高,理论知识教学的教学效果很差,我们必须想方设法提高学生的实际动手能力即实践能力,从而满足工程技术人才培养目标的要求,所以在我校电气工程及其自动化专业的培养体系中,实践教学占有相当重要的地位。如何适应社会发展的需要,深化实践教学改革,培养出更多合格的电气工程技术人才,是我校一直在思考和研究的问题。

1.2电气工程及其自动化专业的特点

电气工程及其自动化专业很多课程都具有很强的实践性,其培养手段和教学方式具有自身的明显特点,人才培养目标的实现需要通过大量的实践教学环节。从目前状况来看,各高校的实践教学还普遍存在着观念上不够重视、缺乏科学的教学体系、内容滞后于工程技术的发展等诸多问题,造成学生在动手实践时对所学知识难以灵活运用,缺乏深入分析和解决相关问题的能力和素养。因此,对电气工程及其自动化专业的实践教学进行深入研究和改革就显得尤为迫切和必要。

2加强电气工程专业实践教学的实施方案

2.1教学方法、教学手段多样化

确立学生在实践过程中的主体地位,强化教师引导者、辅助者的角色,鼓励学生开展自主式、合作式、研究式的学习,在实践过程中独立思考、独立设计、独立操作;要建立行之有效的开放教学模式与管理机制,使有限的资源向学生全面开放;制定科学的考核与成绩评定办法方法。以“突出能力、鼓励创新”为原则,采用笔试、实际操作、实践报告相结合的形式进行考核,要求学生既懂设计和操作,又懂原理和思想,做到能讲能写。这样的考核结果较真实地反应了学生的能力,使考核成为激励学生进取心和创新发挥的手段,充分体现学校定位和人才培养目标,反映学校办学特色,坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高。固化学院已经取得的教育教学研究成果,借鉴、学习外校教学改革的成功经验,体现学校定位和人才培养目标,反映学校办学特色.坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高,使学生得到全面发展.坚持整体优化,科学地处理好各教学环节之间的关系;突出人才培养特色,满足行业发展需求,构建适应未来社会发展以及终身教育需求的知识结构、能力结构及综合素质培养。

2.2建立以实践能力为培养重心

构建以实践能力培养为重心并与注册执业资格教育有效衔接的课程体系。我国正处于高新技术发展与产业结构调整转型的重要时期,生产过程需要大量高级工程技术人才和高级生产管理型人才。在此情况下,提升应用型人才的培养层次,是当前和未来社会的必然要求。为了在激烈的市场竞争中取胜,各层次高校应根据自己的优劣势进行分析,围绕应用型人才的素质、能力及知识需要,进行课程设置与教学安排,打破学科深化型的“深桶式”课程体系,培养最具优势的应用型人才,以形成自己的办学特色,满足社会对不同应用型人才的需求。

2.3突出实践能力和创新能力的培养

突出实践能力和创新能力培养,以研究促进教学,优化实践教学环节,引导学生追踪学科领域最新进展,培养学生创新意识和创新精神,提高学生创新能力。一是培养学生应用能力、创新能力为原则科学设置。主要设置实践教学课程、课程论文、毕业论文。强调:校内外结合,建设多样化实习基地。种类有电工电子实习基地、金工实习基地、计算机信息技术实践基地等实训基地;校企合作、结合专业的社会实践基地等实习基地;二是优化实践教学环节,推进实践教学改革,建立科学系统的实验教学体系;三是重视师资队伍建设。要加强对中心教师尤其是青年教师的培养,创造有利于青年教师成长的学术环境和科研氛围,采用合理的实践教学考评办法,形成完整的监督、制约与激励机制,鼓励教师积极投入和改革创新,最终建立一支教育理念先进、教学科研能力强、核心骨干相对稳定、结构合理实践教学团队。

3结束语

总之,电气工程专业人才培养要与社会需求相适应。人才培养工作是高校永远不变的任务,是高校保持旺盛生命力的源泉。必须明确其培养目标。培养目标是指学校在国家总的教育目标指导下,根据自身的办学条件、学生生源和社会需要,对所要培养的人才质量和规格的总的规定。培养目标具体反映教育思想,直接引领教育实践,同时也是整个教育工作的归宿。培养目标设计的好与坏,在一定意义上决定着人才培养工作的成与败。因此,鉴于高校是集统一性和多样性为一体的组织,高校的培养目标也应具有集中性与个体性双重属性。高校培养目标的共性是同一的,即培养德、智、体等方面全面发展的社会主义事业建设者和接班人,而培养目标的个性则受高校定位和社会发展的影响。一方面,培养目标必须符合国家对高等教育人才培养质量的共同要求;另一方面,培养目标还必须符合高校自身发展条件和社会发展的需求.本着培养具有良好思想道德品质,富有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才;课程体系建设尚需我们不断研究、不断实践,对课程合理配置,在这方面还有许多工作需要我们去做,争取在课程体系的进一步优化、加强利用社会资源使实践教学紧跟工程技术的发展。

参考文献

[1]陈小虎,刘化君,朱晓春等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J].中国大学教学,2006(4):1-3

[2]潘维真.地方性大学人才培养模式多样化改革探索[J].中国大学教学,2005(10):8-10