HI,欢迎来到学术之家,发表咨询:400-888-7501  订阅咨询:400-888-7502  股权代码  102064
0
首页 精品范文 电气一体化论文

电气一体化论文

时间:2022-06-20 14:45:53

电气一体化论文

电气一体化论文范文1

关键词:电气自动化 一体化教学 技工院校

电气自动化专业大多课程具有很强的实践操作性以及应用性,学生应该通过大量的练习操作提高自己的技能。对于技工院校学生而言,电气自动化专业的技校生就业岗位大多是从基础装配工作做起,为此,需要在教学中注意提高学生的实际操作能力与创新精神。

一、新常态下电气自动化专业人才培养目标

新常态下的制造业需要更多的高技能人才。为此,电气自动化专业应该根据行业发展的新方向,确立专业职业岗位。电气自动化专业的职业岗位定位体现在:电气设备的组装、运行、维修、调试以及电气产品的开发等;机械与电气联合制造产品的装配、运行、维修、调试等,比如数控机床电气设备。

二、一体化教学模式的含义

一体化教学模式指的是理论与实践相结合,在同一课时内,由一名或者两名老师共同组织教学,在教学过程中,教师让学生理论与实践交替学习,从而使得理论与实践有机结合起来,提高学生学习的兴趣,使教学达到事半功倍的效果。

三、基于一体化教学模式下的电气自动化专业教学改革

1.优化课程,使课程与企业生产有机结合

电气自动化专业的特点是非常抽象,理论性强。技工院校学生系统掌握电气自动化专业知识是非常困难的,因此,很有必要优化课程,使课程更加贴近企业生产实践。PLC、触摸屏、电磁阀、汽缸等都具有比较强的实践应用性,在讲授这些知识时,可以以项目为单元安排一体化教学。例如要求学生设计一个供水灌溉控制系统,学生可以将PLC、触摸屏、传感器、可编程控制器、马达等设备设计成一个供水灌溉控制系统。这种一体化教学,能够激发学生学习兴趣,学生的专业能力能够得到显著提升,对于学生将来进入社会以及为企业生产提供需要的人才具有重要意义。

2.教师队伍一体化

教师队伍的一体化,要求教师更多是双师型教师,即教师既能有效传授理论知识,又能进行实践指导。教师要能够有效组织教学,比传统教师的要求更高,要求教师能够有效保证一体化教学的顺利进行。

3.教学过程一体化

在进行一体化教学过程中,教学内容的安排非常重要。项目设计是一体化教学的基础,项目的选择要体现应用性,具有典型意义,否则会失去“项目”的意义与价值,项目的确立需要教师深入企业生产,与企业、行业合作办学,共同开发课程。

教学过程一体化指的是把课堂搬到实习实训基地中。在一体化教学中,要处理好三个层面的关系,即理论与实践关系,建立工学结合模式;发挥教师的指导性,处理好教与学的关系;以学生为主体,发挥学生的主动性,让学生在做中学、学中做,处理好学生学与做的关系。

四、电气自动化专业一体化人才培养方案设计

1.岗位剖析

技工院校电气自动化专业培养面向的岗位主要是电气维修、自动化仪表安装与调试等。技能证书主要是电工上岗证、维修电工、电气工程师等。

2.培养目标

知识结构:一定的文化知识,如语文、数学、英语、历史文化等;电路、电气控制技术、单片机、自动化控制等专业基础知识; AutoCAD、PLC、供配电系统维护等。

能力结构:提高学生对知识和技能的自学能力,会运用一些电工电子测试工具,会运用AutoCAD等软件绘制简单电气自动化工程图,会对简单电气工程系统进行设计、调试与维护。

3.考核评价一体化

建立多元化评价系统,具体方案:在每个项目完成后,由指导老师与企业人员共同评价学生完成项目的优劣,并且把项目评价结果告诉学生,该项目过程评价的分值所占的比例最大,另外发挥笔试以及平时表现作为考核评价的辅助作用。这种一体化考核评价是一种以过程操作考核为主,平时表现以及笔试为辅的考核评价体系。

4.毕业设计过程的一体化

一体化教学要求学生主动参与教学实践过程,突出强调了学习技能,以提高综合素质为目标。为此,在一体化教学过程中,要加强与社会各行业的联系。技工院校应该以一体化教学思想为指导,不仅在理论教学、实践教学中贯彻一体化教学模式,在毕业设计过程中也可以实施一体化模式,从而有效促进产学研发展。

五、小结

一体化教学模式的开展,对教师提出了更高的要求。教师在一体化教学实践过程中,要不断总结归纳,丰富一体化教学的内涵,探讨出适应技工院校自身实际情况的一体化教学模式,从而提高技工院校教学质量,促进技工院校的发展。

参考文献:

电气一体化论文范文2

关键词:应用型人才;自动化;

教学形式应用型技术人才是电气工程自动化领域发展的基础,在这一行业中新技术、新设备的更新很快,传统的电气工程自动化人才培养不能满足实际的应用型需要,这对电气工程自动化行业的人才培养提出了很大的挑战,我们正需要建立一个系统的高素质人才培育系统来满足电气工程自动化人才的需要。

一、制定全新的电气工程自动化人才培养目标

在我国进行电气工程自动化人才的培养主要来自三个方面,第一为学术性人才,他们的主要进行电气工程自动化上的学术上交流,他们的学历较高,多以本科以上学历为主。其次为技术型人才,他们的主要来自高职院校,这些人才是电气工程自动化发展中的基础。比较重视操作能力。而应用型人才是现阶段我国电气工程自动化行业中十分缺乏的,他们一般具备本科学历,有传统电气工程自动化理论知识学习经验,并且能够吸收最新的电气工程自动化技术,有助于行业发展。所以针对这一现象我们必须确定全新电气工程自动化人才培养目标。要培养出能够运用所学知识和工程实践技能解决实际问题,能在电力系统装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电子电气产品研究开发、经济管理以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。所以这就要求这些学生必须具备扎实的理论基础和系统的专业学习过程,能够通过掌握电气工程自动化发展方向,能够有针对性的进行自主研究。

二、建立完善的电气工程自动化人才培养教学体系

电气工程自动化人才培养是一个十分系统的工程,我们所培养出的人才不仅能够具备一定的理论性,还要有很强的实践能力。所以这就要求能够形成一个完整的人才培养主线。首先要使人才培养能够面对社会,面对行业需求,要以发展电气工程自动化行业作为目标,将理论素质和工程技术应用能力主要培养方向,且在坚持基础性、实践性的同时,竭力将能力结构和知识体系结构相互融合。要做到围绕实际需求,按照灵活、多样性的教学方法进行人才培养,同时能够更新课程结构和教学内容,要将技术应用能力的培养作为主导思想,在教学过程中必须使用。要建立一个构建理论教学、实践教学和综合素质养成的现代教学体系,使其能够实现多方面、多形式的发展。

1.培养方向和教学内容要符合社会需求

电气工程自动化人才要注重实效性,不能是学生所学习技术在毕业后就已经被淘汰,要注意教学内容的前瞻性,课程的内容要保证精简。教师在教学的过程中不仅要能够给予学生自学、研究的过程,还要形成一个以学生为主体、教师为导体的,自主性学习模式,要时刻教育学生能够拥有强烈的创新意识和创新精神,要能够通过崭新的能力形式来结局实际的问题。

2.提高教师的角色转变

传统的教学培养中教师是一高向导,教师很难脱离单一的说教形式,所以在进行新型人才培养的过程中,要使相关的课程教学进行一定程度上的更正,教师在具有灵活、正确的指导思想下,能够改革教学手段,并且根据不同的教学内容进行灵活多样的教学过程,提高师生间的互动内容,并且要使学生能够积极的产于的教学过程中来,将学生的能力培养和教学形式相互融合。

3.改进理论讲授

采取启发式、引导式、讨论式、研究式等引人入胜的教学方法,使课堂教育从重灌输转为重引导,着重培养能力。同时教师应根据学生实际情况、学科发展现状等对教学内容作适当调整、增补,以保证教学内容的前瞻性。

4.建立项目教学模式

新型的教学形式可以将教学内容进行改建,例如将学习内容转化为一种科研项目,使学生的学习过程成为一个研究的过程,这样对提高学生的思想潜能,激发学生的感性认识有着很强的帮助。

三、根据应用型人才的性质建立教学模式

应用型人才不仅需要理论知识作为基础,更加强调学生的动手实践能力,要以突出学生实践能力作为培养方向。我们根据电气工程自动化的教学方案,从学生实际、动手能力培养、教学情况的应用程度等方面进行入手,并且最大程度的开设试验、设计、实习、实践等教学培养,做好第一、第二课堂的研究。以突出学生实际工程应用能力作为重点项目,在组织学生进行深入的实践同时,根据专业的系统性、层次性等进行循序渐进的教学,在构成基础理论的同时,较基础技术能力、专项能力、应用能力等方面进行多阶段的培养,努力将理论和教学实践进行有机的结合。

1.落实教学环节的转换

电气工程学科要想完成应用型人才的培养,必须在传统的教学环节上进行改革,要将教学体系分为多个层次来完成。首先要建立一套基础的实践技术和理论相互结合教学方式,可以通过专业课、实践课等课程完成实验教学的主体,并且适当的减少公式化、形式化的理论学习。其次要合理的进行精英型培养,要提倡学习成绩优异的学生进行自主性的客体研发,从而提高学生的创新能力。

2.组建专业社团

电气工程及其自动化专业学生可成立电气工程及其自动化协会社团,学生在专业教师的指导下展开专题调研。专业社团可以在校园内外开展诸如单片机电子设计竞赛、电气控制设计竞赛、聘请校外专家讲座等活动。

四、结束语

就目前的电气工程自动化程度来看,应用型技术人才成为了最为主要的培养对象,常规的电气工程人才培养模式已经不能适应行业的需要,所必须根据自动化人才培养的形式建立应用型人才的培育方式,并且通过改革、创新等方式提高电气工程自动化人才的培养,让其能够适应时展,满足市场需求。

参考文献:

[1]徐敏,彭彦卿.电气工程及其自动化专业学生实践能力培养刍议[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005年.

[2]梁小冰,黄萍,韩昆仑,姜爱华.建设具有自己特色的电气工程及其自动化专业[A].第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C].2007年.

[3]陈杰,姬敬,何晓红,纪明伟,刘红宇.电气工程及其自动化专业人才培养模式的探索[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005年.

电气一体化论文范文3

关键词:燃料电池发动机;启动过程;效率特性;启动工况测试

中图分类号:U467.2+1文献标文献标识码:A文献标DOI:10.3969/j.issn.2095-1469.2013.02.02

质子交换膜燃料电池以其高效率,室温启动快等优点,成为燃料电池汽车的首选动力源。车用燃料电池发动机(Fuel Cell Engine,FCE)在运行的过程中,和传统内燃机一样必须面临66%~80%的动态工况,因此对其动态特性的研究显得尤为重要。目前对于燃料电池发动机动态性能的研究文献很多,但此类研究大多数是集中在电压与电流之间的关系上,通过建模或者仿真分析考察电极极化等因素对输出电压的影响,而关于燃料电池效率的影响只是从电压效率、氢气利用率等方面做定性分析[1-3]。Hou 等人[4]对稳态效率特性进行分析,并建立了燃料电池发动机效率与电流等之间关系的数学模型。影响燃料电池发动机效率的因素有很多,膜电极的性能、燃料电池堆的设计制作水平和装配工艺、以及燃料电池发动机的运行环境和加湿情况等都会对其有所影响,很多文献主要从操作参数如行压、输入气体流量、输入气体加湿温度和电池温度等对效率的影响方面进行了具体分析[5-8]。启动工况是车用发动机的主要动态工况之一,本文通过对燃料电池发动机在启动过程中的效率特性试验研究及分析,旨在得到效率在动态工况下的变化规律及影响因素,为改善燃料电池发动机动态性能提供理论依据。

1 试验方法

1.1 试验台原理

本文的燃料电池发动机启动工况测试是基于同济大学自主开发的燃料电池发动机测试平台进行的,图1是测试平台结构图。

如图1所示,整个测试平台包括控制系统、辅助电源系统、氢气供应系统、电子负载系统和被测对象FCE五大部分。辅助电源系统由20 kW直流电源和12 V蓄电池组成,20 kW直流电源给FCE的辅助系统提供电源,12 V蓄电池给FCE控制系统提供控制电源;氢气供应系统包括氢气瓶、质量流量计以及减压阀等,向FCE提供减压后的氢气;电子负载给FCE进行加载;控制终端通过PLC控制柜对氢气流量、燃料电池发动机的输出电压和电流等参数进行实时检测,测试平台的所有子系统由PLC控制柜和控制终端来控制。

测试所用FCE的额定功率为45 kW,燃料电池堆由560片单电池串联组成,有效工作面积为270 cm2。

1.2 启动工况测试

燃料电池发动机的典型起动状态分为冷启动和热启动两种方式。冷机方式是指燃料电池发动机(冷却液加注完成)在规定的温度和湿度条件下保温足够长的时间以保证燃料电池发动机内部温度与环境温度相同;热机方式是指使燃料电池发动机工作在一定功率,同时监测燃料电池堆冷却液的出口温度,一旦燃料电池堆冷却液的出口温度达到正常工作温度,即认为燃料电池发动机达到热机状态。冷启动与车辆的实际启动情况相对应,故本文采用冷启动测试,启动初始环境温度为12.8 ℃。

测试按照连续加载方式进行,功率增量值为10% PE(额定功率)。图2是FCE启动过程中的燃料电池堆电流的变化曲线。启动2 s后燃料电池发动机功率从0启动到15 kW,电流由0增至34 A,由于燃料电池堆温度上升缓慢阻碍了反应的进行,功率等级越大,上升所需的时间也越长,故电流在60%~80%额定功率范围内持续时间较长。由图2可知,燃料电池堆电流在燃料电池发动机的启动时间为450 s,启动完成后电流为122 A,随着启动时间的增加,电子负载阶跃增加,电流瞬间上升,并有一个超调量,经过1 s左右然后下降到稳态。

2 FCE效率变化规律分析

质子交换膜燃料电池通过氢气和氧气的氧化还原反应将化学能转化为电能,其化学反应方程为

燃料电池效率是指燃料中转化为电能的那部分能量占燃料中所含能量的比值。当氢和氧反应生成液态水时,其标准电池电动势为1.229 V,根据电化学反应可以从理论上得到燃料电池堆的理论效率,但进入燃料电池堆的氢气无法被全部利用,一些氢气没有反应就排出电池,故燃料电池堆的实际效率需要考虑电池堆的理论效率和氢气利用程度两方面的影响。

除了燃料电池堆之外,一个完整的燃料电池发动机系统还需要包括氢气供应系统、空气供应系统、水热管理系统和控制系统在内的辅助系统的支持,故燃料电池发动机的系统效率还需考虑辅助系统的影响。下面从氢气利用率、电池堆效率和系统效率三方面来分析燃料电池发动机在启动过程中的效率变化规律。

2.1 氢气利用率的特性

单电池反应消耗的氢气流量与电流之间的关系符合Faraday定律,而燃料电池堆通常由若干片单电池串联到一起,则燃料电池堆氢气流量hflow与电流I之间的关系如下。

式中:N为燃料电池堆中单电池的片数;m为氢原子的摩尔质量(2.016);n为反应所包含的电子数(2);F为Faraday常数(96 485 C/mol)。

对于质子交换膜燃料电池来说,由氢氧的化学反应方程可知水在阴极生成。电池工作过程中,阴极区吹入过量空气以供给反应所需氧气,同时空气可以将绝大部分多余的水分吹扫出去。但是由于质子交换膜非常薄,生成水容易从阴极扩散到阳极区域。由于电解质的质子传导能力与水含量成正比,水的这种迁移一方面能使电解质处于湿润状态,从而具有良好的质子传导能力,而另一方面当水含量过高时会引起电解质淹没,并导致阳极和气体扩散层中的孔道被水堵塞。因此燃料电池的阳极必须具备排出过量水的能力,一般采用间歇性排出氢气的方法,故实际的氢气流量与电流之间并不是严格的正比关系。

图3为启动过程中的氢气流量试验值,随着启动时间的增加,实际氢气流量总体上呈逐渐增加的趋势。发动机启动刚开始时氢气流量较大,这是为了扫除残留在燃料电池阳极内的杂质气体。电流阶跃上升时,氢气流量也上升,由于电磁阀门相对于电流变化的滞后性,氢气流量并不是直接达到稳态值,而是有一定程度的滞后,然后再逐渐趋向稳态值。排氢时氢气流量先急剧增加而后急剧减小,随着负载的增加,排氢的频率上升,而排氢的幅值变化减小。

为了更好地表征燃料电池发动机整个系统对于氢气的利用程度,定义理论氢气流量与实际氢气流量之比为氢气利用率,计算公式如下。

图4为氢气利用率的变化特性,启动开始后氢气的利用率以较快的速度急剧增加,随着启动时间的增加,当电流达到一定值后,氢气利用率增加趋势变缓,说明在大电流区域内燃料电池堆排氢量较大,理论氢气流量与实际氢气流量之间的差值随着电流的增加而增加。电流阶跃上升时,由于氢气流量的滞后特性,氢气利用率先上升后下降,峰值甚至可能超过100%。排氢时由于氢气流量的急剧增加,氢气利用率出现周期性回落的现象,随着排氢幅值变化的减小,氢气利用率的波动幅值也减小。

2.2 燃料电池堆效率特性

质子交换膜燃料电池工作过程中不涉及氢气和氧气的燃烧,仅仅是氢气和氧气通过化学反应生成水来提供电能,因此燃料电池的效率不遵循卡诺循环的效率极限。如果氢气的吉布斯自由能都转化为电能,效率即为100%,但是由于电池内部存在由于活化极化、欧姆极化和浓差极化等引起的不可逆损失,理论上的燃料电池效率(以低热值计算)可由下式计算得到。

图5是燃料电池堆的理论效率变化曲线,由图可知燃料电池堆的理论效率在50%~80%之间,随着启动时间的增加电池堆的理论效率总体上缓慢下降。电池堆电流阶跃上升时,燃料电池堆的理论效率下降,并有一个低调量,随着启动时间的增加,逐渐上升到稳态。这是因为当电流阶跃上升时,电渗透拖拽作用使大量的水从阳极转移到阴极,而水的反向扩散较慢,导致阳极的干化,从而出现膜的内阻突增,电压急剧下降。一定时间后反扩散作用使阳极的干化现象得到一定的恢复,膜的内阻也有一定程度的减小,电池堆电压逐渐上升到稳态。所以说明了燃料电池堆的理论效率特性与单电池相同,即燃料电池堆的理论效率与电压成正比。

图6是燃料电池堆实际效率的变化特性。刚启动时氢气利用率非常低,导致燃料电池堆的实际效率出现极值,从而出现理论效率与实际效率之间的差异。随着启动时间的增加,实际效率总体上先急速上升然后缓慢下降,燃料电池堆效率在50%左右波动,波动幅值随着时间的增加逐渐减小,波动频率增加,这是因为排氢时氢气流量急剧增大,随着排氢的结束氢气流量减小,燃料电池堆的实际效率先下降然后上升,此时氢气利用率是影响燃料电池堆效率的主要因素。在电流阶跃上升时,实际效率急剧上升,此时燃料电池堆实际效率的影响因素主要有两个方面:一是电池堆电压下降,导致电池堆功率下降;二是电池堆氢气流量的滞后特性,使氢气流量滞后于功率的变化,氢气流量偏小。在这个过程中,氢气流量的滞后特性对效率的影响更加明显,所以总体效果使燃料电池堆效率急剧上升。

2.3 FCE系统效率特性

燃料电池发动机的系统效率是指发动机的输出功率与实际氢气流量的化学能之比,计算式如下。

图7是FCE系统效率的变化特性。与燃料电池堆的实际效率的变化特性相同,刚启动时系统效率很小,随着启动时间的增加,系统效率总体上先急速上升然后缓慢下降。系统效率在45%左右波动,由于排氢导致的波动幅值随着时间的增加逐渐减小,波动频率增加。电流阶跃上升时,氢气利用率增加,故系统效率急剧上升。

燃料电池发动机的输出功率为电池堆功率与辅助系统功率的差值,故系统效率也可以表示为

式中:PA为辅助系统功率,kW。计算式表明辅助系统功率与电池堆效率的比值PA/PS越小,系统效率越大。

可定义辅助系统功率与电池堆功率之比PA/PS为电堆功率因子,反映了辅助功率在燃料电池堆总输出功率中所占的比重,也反映了整个发动机系统的匹配情况。图8是电堆功率因子随启动时间的变化曲线,2 s以前,电池堆的功率为0.2 kW左右,而辅助系统消耗的功率为0.56 kW,辅助系统功率超过了电池堆功率,功率因子PA/PS远大于1,20 kW直流电源提供了超出部分的功率,但由于功率值都很小,故对系统效率影响不大。2 s时燃料电池堆的功率由0.2 kW阶跃上升至15 kW,由2 s到220 s的时间段内PA/PS基本稳定在5%,电流阶跃上升时,PA/PS急速增加并有一个超调量,然后下降到稳态值,220 s后PA/PS逐渐上升至7%。

对比图6和图7可知,启动时间在2 s以前的系统效率与电池堆效率基本为0,2 s时系统效率与燃料电池堆效率的差值迅速增加,增加到最大值9%后,然后缓慢减小并逐渐趋于稳定在5%左右。由图8可知,这是因为随着启动时间的增加,辅助系统功率占燃料电池堆功率的比值逐渐在增大。故系统效率与燃料电池堆效率之间差值的变化是由于辅助系统消耗功率导致的。

2.4 FCE效率异常现象

由燃料电池发动机在启动过程中的效率变化规律可知,电流阶跃上升时,氢气利用率和效率急剧上升,甚至会出现氢气不足而引起电池堆实际效率大于理论效率的异常现象,氢耗量滞后性引起的氢气不足是导致效率异常的主要原因,电流上升时有一个超调量对效率异常也有影响。当氢气不足以提供所需的电流时,阳极电势升高,电池堆中会发生水电解反应和碳氧化反应来提供氢离子和电子。

水电解生成氧气会使阳极腔发生氢氧混合,在铂电极的作用下发生迅速的化学反应,使局部温度迅速升高,可以导致质子交换膜被烧穿,引起电池组的失效。而碳作为电极的支撑体发生氧化后,一方面引起电极孔结构的变化,影响到反应气体的传质,另一方面附着在电极的电催化剂也会发生流失,导致电极活性的下降。从而加速电池性能的衰减,降低电池堆的寿命,因此在燃料电池发动机运行当中应尽量避免氢气不足以及效率异常的出现。

3 结论

(1)燃料电池堆的理论效率与电压成正比,实际效率随着启动时间的增加而急剧增加,当实际效率达到最大值后,随着启动时间的增加,实际效率缓慢减小。氢气利用率是造成燃料电池堆实际效率与理论效率变化规律不同的唯一因素。

电气一体化论文范文4

关键词:电气自动化;理论与实践;教学

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)10-021-01

高职电气自动化教学是培养具备电子电器设备的安装程序、调理机器、使机器成功运行和机器维修能力的专业性和综合性的技术人员。高职电气自动化教学要想取得很好的效果就要做到理论与实践相结合,但是由于现今的高职电气自动化教学有规范计划性、师生资源不理想、学校实训设备差、技术水平有限等缺陷;实践一直是高职电气自动化教学的“心头病”,实践与理论在高职电气自动化教学一直得不到相互促进,导致高职电气自动化教学也处于不理想状态。为了提高学生的专业技能和素质素养,促进学生的全面发展,应当在高职电气自动化教学中把理论和实践相结合。

一、高职电气自动化实践教学存在的问题

1、高职学校教师对实践教学不重视

我国传统教学基本上都有“满堂灌”的错误方式,虽然有实训课,但实训课科室较少,而且在实训课上,教师一般值是粗略讲解一下课本上的知识,然后就让学生自己动手。虽然课本上也有操作图,但是学生的理解能力毕竟有限,这是教师对实践教学的不重视。有学者对部分高职院校进行调查,发现这些院校基本没有校外实践,校外实践要和企业进行联系,以保证学校学生能有定时定点的实训单位,但其过程相当麻烦,也需要发费一定的资金,所以院校并没开展此类实践活动。

2、高职学校实践器材设备陈旧

虽然学校按照国家标准进购了一些电气自动化设备,但用的时间却很少,尤其有些学校的设备已经陈旧不堪了,但是院校仍没有进行更换,而设备的发展、更新速度学校也跟不上,一般都是设备都已经好几年了,学校才刚刚用上,这就使得有些功能学生没有学习到,造成学生对设备的理解层次低,严重阻碍了学生的全面发展。

3、学校缺少师资力量,师资力量弱

目前由于大幅度的扩招,导致学校对教师的数量需求增加,但因为学校准备不够充分,学校教师有时要担任好几个课时,导致教师没有时间对教学方式进行更深刻的研究。而学校对教师的培训也是少而又少,老师没有得到进一步的发展,继而用传统的方法教学生,学生也就一直得不到更好的学习和发展。这样导致学校师资架构不合理,总体素质不高,实践教学质量难以保证[1]。

二、高职电气自动化实践教学的解决办法

1、对实践教学予以重视并建立健全的实践管理体系

长期以来受“应试教育”的影响,对实践教学只采取“点到为止”的教学方法,高职电气自动化实践教学应当有效的将实践运用到教学当中,俗话说“实践出真知”,这确实能在实践中发现问题并解决问题。因此我们应当在实践教学中建立一套健全的时实践管理体系,者应当包括:实践的校内实训、实践的校外实训以及定期的实践的实训考核。实践的校内实训主要是指在学校学习了理论知识后进行深刻的了解;校外的实践实训主要是让学生对参加共的工作性质和工作内容有一个全方面的深层的认识;实践的实训考核主要是考核学生的专业技能和综合能力。只有先建立了健全的实践管理体系之后,师生才会对实践教学予以重视,这样才能保证实践教学能达到理想状态。

2、及时更新维修高职学校实践器材设备

高职电气自动化专业本身就是一个要求动手能力强的专业,要想学好这一门学科,实践必不可少,所以高职院校应当及时更换实践所需要的器材设备,这样学生不仅能跟得上时代的脚步,走在新技术的前沿,还能在很大的程度上提高学生的兴趣。当代科技发展的态势特别注重专业间的交叉、融合,电子技术、信息技术、传感器技术、控制技术、机械技术的高度结合,实现生产线的柔性化和智能化[3]。所以想让学生走在技术的前沿,应当及时更新维修高职学校实践器材设备。

3、增强师资力量,培养“双师型”教师

高职电气自动化专业对教师的要求也很高,因为它是一个专业性很强的学科,而教师是学生的引领者、启发者,在一定程度上可以改变学生的人生。高职电气自动化专业教师不仅要对理论有很深的理解,对实践也要有很高造诣;并且能将这些知识传授给学生领会。但时代总是在不断地进步所以学校应当在学校开展培训课,培训教师的实践能力,另外还可以请校外知名实践教学的专业技术人员来对校内师生进行理论和实践上的演讲和探讨。要成功塑造“双师型”教师队伍必须采取“请进来,送出去”的途径,实现专业教师的“双师型”发展,优化高职院校电气自动化专业教师队伍建设,是学生实践教学的重要保障。

通过以上分析,高职电气自动化教学中必须加强理论教学和实践教学的结合,本文主要对当前高职电气自动化实践教学的基本情况以及存在的问题做出分析,并对当前高职电气自动化实践教学存在的问题提供了解决方案。但本文对实践教学的基本情况还存在不足,这需要更多的研究学者对其进行研究和探讨,以便高职电气自动化教学理论与实践能更加的相融合。

参考文献:

[1] 章小印 欧阳慧平 肖军.高职电气自动化技术专业实践教学的现状与对策[J].萍乡高等专科学校学报,2006,03:87-89.

[2] 张银歌 陈志飞.论高职电气自动化实践教学的新方向[J].科技视界,2013,24:52.

电气一体化论文范文5

论文答辩问题及其答案解析一:

1.为什么选择这个论文题目?

答:因为在电力输送过程中经常出现电流过大使得电气系统短时间无法工作的情况,而采用瞬态过电保护技术进行电流分化减流。当电力输送电流超出峰值的时后瞬态过电保护器开始工作,使电流超出的部分引入接地体,有效的的保证了电气系统的正常工作。通过这篇论文的描述让我对瞬态过电保护的应用有了更深刻的了解。所以选择了这个论文题目。

2.研究这个题目的意义和目的是什么?

答:通过研究表明正确的预防电力输送过程中电流过大的有效方法,电气调试质量的好坏直接影响到变电站今后的安全、稳定、经济运行。科学的调试质量控制管理将对变电站安装工程整体质量的提升起到至关重要的作用。

3.什么是瞬态过电保护?

答:瞬态过电保护是指电气系统的电力输送过程中峰值超标的重要保护装置,当电力输送电流超出峰值的时候瞬态过电保护器开始工作,使电流超出的部分引入接地体,有效的保证了电气系统的正常工作。

4.电气系统包括了哪些?电气系统又是如何预防瞬态过电而产生的故障?答:电气系统包括了电力发电机、供电设备、交直流变压器、电力供电线路、断路器等设备。电气系统中的设备预防瞬态过电而产生的故障是采用瞬态过电保护技术进行电流分化减流。在电力供电设施上使用瞬态过电保护技术因采取隐蔽的方式,当电力输送电流超出峰值的时后瞬态过电保护器开始工作,使电流超出的部分引入接地体,有效的的保证了电气系统的正常工作。

5.UPS电源的主要功能及作用是什么?

答:UPS电源的主要功能是在突然电力输送系统停止工作的时候,不间断电源保护开始动作,起到保护电气设备以及计算机系统和技术资料不会因为断电而丢失的作用。

6.电气系统中电流峰值保护一般分为几级,每级的作用是什么?

答:电气系统中电流峰值保护一般分为四级。基础一级作为瞬间电流峰值从雷电防护区引流向雷电屏蔽区,将达到万单位或更高的电流峰值控制在两千伏到三千伏之间的作用。二级保护目的给予一级标准的瞬态过电保护器没有防护完全下的瞬态电流峰值控制在一千伍佰伏到两千五百伏之间的作用,三级标准保护是

一二级残留下的瞬态峰值降低到一千伏以内,使瞬态的峰值对设备的危害降低到最小。四级保护依据被保护产品的防压水平而控制瞬态过电保护的电流峰值。

7.写这篇毕业论文的体会。答:在写作这篇论文当中发现了自己很多知识的欠缺,通过在书店及网上收集有关资料弥补自己有关电气系统瞬态过电保护不足的知识面。通过这篇论文的写作,让我对电气系统瞬态过电保护有了进一步的了解。

论文答辩问题及其答案解析二:

1、导师问:你的这篇论文系抄袭的。

答:老师,您好,我的这篇论文在写之前的确参考了大量的网络文献资料,然后再根据自己的实际情况进行修改整编的,绝非全部抄袭的,比如说,这个论文中的论点******是我根据****得出的结论,这种情况下请大家结合论文举例说明是最有效的答辩。

2、导师问到论文中的专业问题。

答:根据自己论文中写的,用自己的话复述一遍,如果是论文之外的,根据自己的实战经验来写,如果实在不知道,就告诉老师“闻道有先后,术业有专攻,我对这个不是很了解,谢谢老师的指出我的不足,回去后我会加强对着一块的学习的”。

3、导师问论文以外的题目。

答:面带微笑,尽量回答,切忌沉默不语。

电气一体化论文范文6

关键词:光机电一体化;实训装置;理实一体化教学;项目化教学;模块化教学

中图法分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)01-254-03

Application of the Opto-Mechatronics Practice Training Equipment in Course Teaching of Mechanical Specialty

FANG Gui-sheng, SUN Ping

(Zhejiang Water Conservancy and Hydropower College, Hangzhou 310018, China)

Abstract: The traditional teaching equipment is mainly used to verification experimental teaching. It is deficient to foster students practical ability and creativity. The opto-mechatronics practice training equipment which adopts open architecture and modular structure, applies various technologies, such as mechanical technology, electrical control technology, PLC technology, pneumatic technology, sensing technology to train students comprehensive ability. In this paper basic structure and main functions of the opto-mechatronics practice training equipment are introduced. Some course modules and course projects of mechanical specialty are designed based on the equipment. Finally, by making an example in the electrical control and PLC course teaching, the teaching method combining theory with practice is described.

Key words: opto-mechatronics; practice training equipment; teaching combining theory with practice; project teaching; modular teaching

1 概述

职业教育的核心是提高学生的实践动手能力和分析解决实际问题的能力。传统的职业教育模式是专业理论课和实训课分开进行,其弊端是理论和实践相分离,重理论而轻实践,教师教学缺乏新意,上课枯燥乏味,学生听课不感兴趣,上课昏昏欲睡,这样直接造成的后果就是培养的学生动手能力差,解决实际问题的能力差,课程教学难以达到职业教育培养目标的要求。解决该问题的关键是适当引入实训设备,探索理实一体化教学模式。

理实一体化教学作为职业院校专业教学中探索创新的一种教学模式,它强调充分发挥教师的主导作用,将理论学习和实际训练紧密结合起来,注重培养学生的动手能力,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。理实一体化教学要求学校建立专业教室,配备相应的专业设备和计算机辅助教学设施,将有关专业设备和教学设备同置一室,将专业理论课和生产实习等实践性教学环节安排在专业教室中进行教学[1-2]。

高职高专机电类课程教学大多需要实验实训设备的支撑。传统的教学仪器设备主要为了满足某门课程验证性实验的需要,缺乏对学生实践动手能力和创新能力的培养。光机电一体化实训装置融合了机械、电气、PLC、气动、传感等多种技术,采用了开放式和模块式结构,可满足《电气控制与PLC》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程理论实践一体化教学的需要。正是基于以上考虑,我校在省财政的支持下,面向机电一体化、数控技术、电气自动化等专业课程教学的需要,引入了光机电一体化实训装置和模块化生产线等设备,并积极探索理实一体化教学模式,取得了初步成效,显著提高了学生的实践动手能力和社会竞争力。

2 光机电一体化实训装置的基本构成

2.1 光机电一体化实训装置的总体结构

光机电一体化实训装置由型材导轨式实训台、典型机电一体化设备机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、低压电器模块、模拟生产设备实训模块(包含上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等)、接线端子排、各种传感器、警示灯和气动电磁阀等组成。整体结构采用开放式和拆装式设计,学生可以组装、接线、编程和调试由上料机构、搬运机械手机构、皮带输送线和物料分拣组成的光机电一体化设备。装置的总体结构示意图如图1所示。

2.2 装置主要模块的基本组成

1) PLC主机:采用了CPU226 AC/DC/晶体管(24路数字量输入/16路晶体管输出)、两个RS-485通信口、EM222(8路数字量输出),在PLC的每个输入端均有开关,PLC主机的输入/输出接口均已连到面板上,方便用户使用。

2) 变频器模块:采用西门子MM420变频器,三相380V供电,输出功率0.75KW。集成RS-485通讯接口,提供BOP操作面板;集成3路数字量输入/1路继电器输出,1路模拟量输入/1路模拟量输出;具备过电压、欠电压保护,电机过热保护,短路保护等。提供调速电位器,所有接口均采用安全插连接。

3) 电机模块:包括三相交流异步电动机,步进电机和步进电机驱动器等。

4) 低压电器模块:配备了交流接触器、热继电器、电子式时间继电器、中间继电器、变压器、整流电路、能耗制动电阻、带灯按钮、断路器、熔断器、行程开关、组合开关、转换开关、速度继电器、磁性开关、急停按钮、复位按钮、自锁按钮等低压电器。

5) 气动模块:包括了静音气泵、单杆气缸、双杆气缸、气动手爪、单控电磁阀、双控电磁阀、旋转气缸等。

6) 传感器模块:具备了电感传感器、漫反射式光电传感器、对射式光电传感器、光纤传感器,可区分金属物料和非金属物料、不同颜色的物料。

7) 触摸屏与组态模块:配备了深圳步科EVIEW MT4200工业触摸屏和EV5000组态编程软件。

2.3 装置主要部件的工作原理[3]

1) 机械手搬运机构

当存放料台检测光电传感器检测物料到位后,机械手手臂前伸,手臂伸出限位传感器检测到位后,延时0.5秒,手爪气缸下降,手爪下降限位传感器检测到位后,延时0.5秒,气动手爪抓取物料,手爪夹紧限位传感器检测到夹紧信号后;延时0.5秒,手爪气缸上升,手爪提升限位传感器检测到位后,手臂气缸缩回,手臂缩回限位传感器检测到位后;手臂向右旋转,手臂旋转一定角度后,手臂前伸,手臂伸出限位传感器检测到位后,手爪气缸下降,手爪下降限位传感器检测到位后,延时0.5秒,气动手爪放开物料,手爪气缸上升,手爪提升限位传感器检测到位后,手臂气缸缩回,手臂缩回限位传感器检测到位后,手臂向左旋转,等待下一个物料到位,重复上面的动作。在分拣气缸完成分拣后,再将物料放入输送线上。

2) 物料分拣机构

当入料口光电传感器检测到物料时,变频器接收启动信号,三相交流异步电机以30HZ的频率正转运行,皮带开始输送工件,当料槽一到位检测传感器检测到金属物料时,推料一气缸动作,将金属物料推入一号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,电动机停止;当料槽二检测传感器检测到白色物料时,旋转气缸动作,将白色物料导入二号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,旋转气缸转回原位,同时电动机停止;当物料为黑色物料直接导入三号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,电动机停止。

3 基于实训装置的课程模块与项目设计

光机电一体化实训装置融合了机械、电气、电动机、PLC、气动、传感等多项技术,并面向职业教育发展的需要,采用了开放式和拆装式结构,可根据课程内容需要选用不同的模块组合,满足《电气控制与PLC》、《液压与气动控制》、《变频调速技术》、《检测与传感技术》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程理实一体化教学的需要。表1为利用该实训装置开发的课程模块和教学项目。

4 基于实训装置的理实一体化教学

4.1 理实一体化教学场地安排

传统的职业教育模式是理论教学和实践教学分开进行,造成理论与实践分离,而且实验实训室功能单一,设备利用率低。为了改变这种现状,突出职业教育的实践性,我校引入了光机电一体化实训装置,并根据现场化教学的需要,将教学环境设计为现场教学模式, 建立理论与实践一体化教学的专业教室,融教室、实训、实验、考工于一体, 使专业教室具有传统教学、多媒体教学、实物展示、演练实训、考工强化训练和考工等多种功能, 营造出良好的职业氛围和环境。整个一体化实训室面积达150m2,室内配备了九台光机电一体化实训装置,一套MPS模块化生产线实训装置,以及46台电脑和投影、音响教学设备,配备了统一的实验桌椅、黑板、仪器柜等,可满足单班课程现场化教学的需要,实现课程教学做于一体,教学场地布置如图2所示。

电脑与操作台区属于基础教学部分,主要用于知识讲解、课程讨论、软件编程、低压电器实训等。实验桌上安装了网孔板,既用于液晶显示器的保护,又可固定常用的低压电器,作电工实训用。光机电一体化实训区属于应用部分,既可用于单门课程的实训需要,也可满足课程综合教学的需要,如PLC实训、变频调速实训、机电设备安装与调试操作等。模块化生产线区属于高级扩展部分,配备了自动传输、立体仓库、三坐标测量、模拟加工等八个模块,模块与模块之间采用了以太网和现场总线进行相互连接,侧重于生产线的总体控制实训等。

4.2 《电气控制与PLC》理实一体化教学思路

我校的《电气控制与PLC》课程在2005年被确定为省级精品课程,四年来项目组老师根据我校学生的特点探索了多种现代化教学方法,其中效果最显著的当属基于光机电一体化实训装置的理实一体化教学模式。以下为实施该教学模式而采取的一些有效措施:

1) 课前根据实训装置的特点,合理设计教学项目,编写教学讲义,制作多媒体教学课件和仿真动画,以提高课程教学的实用性和针对性,提高学生学习的积极性和趣味性。这部分工作是关键所在,直接关系到理实一体化教学模式能否顺利进行。

2) 在课程教学之初,组织学生到校工程训练中心进行参观,增加感性知识,了解普通车床、铣床、钻床的工作原理和控制要求,以及实际的电气控制电路;了解常用低压电器、PLC在数控车床、数控铣床、加工中心、电梯控制系统中的应用等。

3) 在讲解电气控制部分时,每个实验桌上放一套常用的低压电器和电工工具,方便学生了解各种低压电器的结构,学习基本控制电路的安装、调试方法等。

4) 在讲解PLC基础部分时,每个实验桌上放一个PLC和一套常用的低压电器,方便学生了解PLC的结构、接线方法等;方便学生自己动手设计、调试基于PLC的电机控制电路等。

5) 根据学生的特点,实行分类教学,充分发挥学生间的传、帮、带作用。对于平时表现优秀的学生,给与较高的要求,安排较难的设计任务,并要求不光自己学会设计和操作,还需要帮助组内的同学完成设计任务。对于平时表现一般的学生,需要加强引导和督促,适当加以鼓励,激发学生的学习兴趣和求知欲。对于平时表现较差的学生,则需要给予较多的关注,必要时采用强制措施,迫使他们掌握本课程的基础知识和基本技能。

6) 加强中间过程考核和期末实践考核,增添答辩环节,提高学生的口头表达能力,强化学生综合技能的培养。对教学过程中的每个项目组织考核,并根据学生的表现进行打分,计入平时成绩。在期末再安排一次实践考核,随机抽取平时训练过的项目任务,并给予评分,计入总评成绩。在实际操作过程中,这一招对平时不太爱学习的学生有很大的促进作用。

5 结束语

将光机电一体化实训装置引入课程教学,实现理论与实践一体,不仅提高了学生的学习兴趣和实践动手能力,同时也提高了教师的教学业务能力。整个实训装置包括了机械、电气、PLC、组态设计、气压、传感器等多项知识,不仅要求教师要有过硬的理论知识,更重要是具备综合运用知识和解决问题的能力,随时解决学生在操作中碰到的各种问题。另外新的实训设备引入,也需要教师根据实训装置编写合适的讲义,探索新的教学模式,这样对教师个人能力的培养也有很大的促进作用。

参考文献:

电气一体化论文范文7

关键词:电气工程;自动化技术;设计应用

电气工程及其自动化技术的出现使得我国生产和生活发生巨大的变化,大大提升了人们工作的效率,节省了时间与空间的投入,保证我国科技的全面发展与进步。随着技术的不断创新,信息时代到来,在发展中逐步的使用到各项工作中去,实现技术的全面进步,为我国科技的进步提供必要的技术支持。

1 电气工程及其自动化概述

1.电气工程及其自动化含义。电气工程及其自动化是指随着科技的不断进步,在进行生产的过程中将计算机技术、电气化技术和机电技术整体的结合起来,将各项技术的优点和信息控制技术全面的进行整合,提升整体的运行质量。电气工程及其自动化系统的发展经历了一定的过程,起初被认为是计算机与科技发展的产物,随着使用范围的不断延伸,使得定义也在不断的延伸,不再单纯的将其定义在传统的电气与电子产品相关的学科,而是将其进行扩展,使用计算机技术等,将软件和硬件技术全面的结合起来,作为衡量国家科技进步的标志性工作,提升了整体的科技质量。

2.电气工程及其自动化的技术特点.电气工程及其自动化技术将现阶段较多的科技技术使用到其中,包括计算机技术、电子电力技术、机械自动化技术等较多的技术成果,因此在发展中具有较强的包容性,技术成果也较为突出,在发展中可以更加全面的掌握科技发展的实用性特征,对科学技术进行全面的使用,提升社会各界的对电气工程及其自动化系统的认可度,从而更加全面的对电气系统及其自动化技术进行使用。

2 电气工程及其自动化技术的设计

1.设计原则。在进行设计的过程中首先需要对电气自动化系统进行全面的技术分类,将管控技术与系统维修技术整体的整合起来,然后进行信息化的处理,充分的对信息数据的整体性与集成性进行控制,并在管控过程中将整体的状态情况进行监控,实现检修期间的正常运行,保证设备的安全性和稳定性。同时在进行管理的过程中还需要提升数据的传输有效性,对设备的实际运行状态进行全面的监控,并将数据进行传输,这样可以根据实际监测结果对潜在的危险进行故障的诊断,排除故障的干扰因素,从而实现对系统的整体监控和指导,对技术进行全面的管理,减少资源的投入,提升工作效率。

2.设计方法。在进行设计的过程中应该从硬件和软件方面着手,进行设计时通常先进行硬件的设计,在设计的过程中严格的按照电气工程及其自动化的设计原则,在进行工业控制的时设置相应的中央处理器,处理器选择的时候尽量保证计算机运行系统的安全性,并选择处理器较强的设备,充分全面的考虑到电子元器件的设备性能,提升整体的使用效果。在基本的硬件设备选用完成之后,需要硬件上设备通过合适的方法进行连接,并在运行中将设备管理的效果整体的进行验证,从而最大限度的提升设备的运行效率。

在软件方面,进行设计的过程中选择适合企业发展的电气工程与自动化软件系统,针对企业的实际情况提出设计要求,尽量将设计过程和实际情况进行匹配,更加全面的考虑软件开发中可能遇到的问题,在进行设计的过程中对可能出现的问题进行验证,保证设备运行的安全性,并且在工作中尽量减少安全隐患,同时在设计的过程中还需要加入相应的自动化监控系统和安全防护系统,将设备运行的整体性全面的整合起来,实现设备管理的智能化和全面化。

3 电气工程及其自动化技术的应用

1.在工业行业的应用。电气工程及其自动化技术在首先在工业上得到较为广泛的应用,通过对继电保护器等各个方面的优化,可以对工业生产进行全面的监控,节省相应的人力物力,实现终端的实时控制,保证整体系统在管理中的应用效果,节省人力在进行故障排除时的时间,为人员的安全提供必要的安全保障,提升设备的运行效果,出现故障及时报警,保证整体系统管理的技术性。

2.在智能建筑行业得到使用。现阶段建筑行业也在向着智能化的角度发展,因此在楼宇间安装智能化的监控系统,这就使用到电气工程及其自动化系统,这样不仅可以全面的对接地装置进行防护,防止楼电视事故的发生,同时可以对整体建筑中的各项信息进行全面的监控,形成数字程控交换为主要基础的网络控制中心,将计算机技术使用到管理中去,为居民提供更加优质周到的服务。

3.在电力系统中的应用。电气工程与自动化在电力系统中的应用也是较为广泛的,为了更好的保障我国电力的发展,在电力系统中引入了电气工程及其自动化系统,从而实现对电网的整体全面控制,实时监控电网的管理水平,灵活的对电网中的各项运行设备进行监控,并对运行中的各项信息进行整理,保证整个电气工程与自动化技术的安全运营,灵活的对供电和供热系统进行调度,增加电网运行的效率,保证电网运行的高效性。

4 结束语

电气工程及其自动化随着科技的发展逐步的展示出来,在较多的领域得到较为广泛的应用,并保证在使用中得到足够的重视,这样才能更好的提升科技发展水平和我国的综合实力。因此在进行发展的过程中需要对电气工程及其自动化的研究价值和实际价值做进一步的挖掘与研究,将电气工程及其自动化技术的优点发挥到极致,保证我国科学技术的快速发展。

参考文献

[1]成梓伦. 自动化技术在电气工程中的应用探析[A]. 今日财富杂志社.2016年第二届今日财富论坛论文集[C].今日财富杂志社:,2016:1.

[2]卢育文. 浅论电气工程及其自动化技术的设计与应用[J]. 科技视界,2016,(02):79+85.

电气一体化论文范文8

【论文摘要】汽车电气设备构造与维修课程是汽车专业的一门主干课程。随着汽车机电一体化程度的不断加深,推行实践教学成为该课程关键。如何培养优秀人才,促进汽车专业特色建设,培养学生实战能力,成为教师专业素质的重要衡量标准。教师要在课程的实践教学中注重学生实战能力的培养。

汽车电气设备构造与维修课程是汽车运用与维修专业的一门重要课程,是从事汽车修理行业,特别是现代汽车修理的必备知识。其课程主要包括汽车电气设备的构造、原理、特性、使用、维修、故障检测判断与排除等内容,需要电工学、电子学、物理及电工学等知识,兼具理论性和实践性。

一、汽车电气设备构造与维修课程实践教学存在的问题

实验设备不足。实践教学主要方式为以班级为整体的演示性教学。演示性教学不仅要求教师正确讲解,更重视学生的动手操作。实验室设备台套数不足,学生很难有操作机会,不能实际操作,教师也不能预计学生操作过程中可能出现的状况,无法进行针对性讲解,完全不能发挥学生的能动性和教师的指导作用。

学生主导地位不突出。教学过程中,教师通常根据生产实际设置故障,然后带领学生进行分析、诊断和排除,不能培养学生的独立判断能力。

实践指导教师队伍教学脱节。实践指导队伍有理论课和实践课。理论课教师不注重实践训练,实践课老师不注重理论学习,造成理论和实践的脱节,重复教学但是效果不佳。教学队伍的“断层”不利于高素质应用型人才的培养,尤其是汽车这种实践性较强的学科。

反馈信息无法测评。教师的教学效果,学生是否在实践过程中掌握了理论知识,并能独立操作,都无法进行测评。学生的反馈信息无法传达到教师那里,造成单向教学,教学效果势必受影响。

二、汽车电气设备构造与维修课程实践的教学方向

设计教学模块,明确目标。

鉴于汽修专业学生的就业岗位主要集中在汽修、售后或相关部门,该专业学生首先必须掌握构造原理特性等基础知识;其次必须具有独立的故障判断、排除等修理技能。此外,还应了解汽车电气设备的型号、性能特点以及相关设备使用等技能。根据以上情况,可以将教学工作分为如下几个模块:第一模块:种类型号模块。该模块主要就汽车电气的种类、型号、型号特性等进行分析讲授。第二模块:原理特性模块。该模块为基础模块,通过原理和特性掌握,为下一步学习故障判断和排除打下基础。第三模块:构造、拆装、检修模块。第三模块和第二模块结合,理论和实践相结合,通过实物演示和操作,便于进一步理解和掌握理论。第四模块:识图、接线、故障判断和排除模块。该模块是教学工作的关键,是汽修专业必备的专业技能。第五模块:仪器设备使用模块。该模块要求学生认识使用仪器设备,学会用才能会修。以上模块的划分,是为了使教学知识点更为集中,方便教学工作开展和学生学习。

一体化教学。

所谓一体化教学,就是指课堂教学为主线,辅助教学设备为载体,理论和实践相结合,视觉、听觉和行动为一体,听课、提问、实践操作相贯通,全方位教学。一体化教学的出发点,是使学生的能力得到最大化的培养,不仅要注意理论与实践的相互结合,更要注意各个模块的相互渗透,以能力为主线,全方位实施。严格遵循教学规律,结合学生实习,充分利用课堂和校外场所等教学资源,逐步深入、循序渐进;注重师生互动,以教师为主导,以学生为主体,使学生获得实实在在的能力。

需要注意的是,实行一体化教学,需要把握以下几个环节:合理设计教学模块,教学模块是一体化教学的依据,教学模块的设计,但一定要考虑本专业就业岗位的需要,在遵循课程教学体系的基础上进行设计;以循序渐进为原则,注意模块之间的相互关系,由浅到深,从基础到专业,避免“断层”;处理好理论教学和实践教学的比例关系,不能过分注重理论学习,更不能盲目增加实践学习时间,造成理论和实践比例失当,可以将理论学习放在实践教学中;突出学生的主体地位,切忌“满堂灌”,加强师生互动,活跃课堂氛围。

三、汽车电气设备构造与维修课程实践教学的具体措施

实行“三位一体”的教学方法。即汽车电气设备构造与维修课程的现场教学、技能训练、模拟故障三者结合,以学生为主体,以教师为主导,教学工作围绕学生实际操作技能开展。通过现场教学进行实践,通过学生实际操作进行理论学习,提高学生学习积极性。

实行“协作学习”的组织模式。协作教学的组织模式是基于汽车电气设备构造与维修课程自身的特点而定。该课程的教学计划中,包括蓄电池的结构与工作原理的认知、充电系统和故障诊断、汽车空调系统的故障判断和排除等,都有大量实践环节,加上教学设备、实践导师缺乏和学生自身兴趣等原因,引入“协作学习”模式很有必要。协作学习指以学生为中心、培养学生与学生之间的团结协作能力精神为宗旨,根据学生成绩、技能水平和学生兴趣,随机分成不同档次,组成协作小组。协作学习不仅培养了学生之间的团结协作精神,对促进学习效果,提高学生学习积极性,提高教学质量都有很大的作业。

实行“理论加实践”的考核模式。传统考核模式侧重于理论(理论成绩70%,实践成绩20%,平时成绩10%),忽视实践成绩,不利于学生综合能力的提高和教学质量的总体上升。“理论加实践”的考核模式,就是给予理论成绩和实践成绩对等的地位,提高实践所占比重,促使学生加强实践能力的训练,加强理论和实践的结合,提高自身的综合能力。同时增加实践成绩的比重,也避免了学生在考核过程中滥竽充数、相互抄袭的现象,保证了考核的真实性。

结语:

汽车电气设备构造与维修课程实践教学本身就是理论教学和实践教学相结合,突出实践教学的地位,将理论教学融入实践教学,避免脱节。本文从汽车电气设备构造与维修课程实践教学存在的问题出发,从教学方法和具体实施方面进行分析,提出一体化教学,三位一体和协作学习等模式。笔者希望以上模式能对汽车电气设备构造与维修课程实践教学提供参考价值,促进教学质量的提高,为汽修行业培养更多专业化人才。

参考文献:

[1]冯崇毅.汽车电子控制技术[M]北京:机械工业出版社,2004.

郭斌峰.汽车电气设备的构造与维修课程实践教学新法[J]企业技术开发,2010,22.

电气一体化论文范文9

关键词:电气自动化;教学改革;市场调研;教学方法

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)21-295-02

长期以来,电工类专业几乎是按照传统教学体系,先要经过一个阶段的理论教学,用卷面的成绩来衡量学生学业水平,然后再进行实习教学。虽然这样能让学生系统的掌握理论知识,但是很难避免理论教学与实际操作的偏差,甚至有些实习内容都没有相适应的理论教材,最终导致实习教学中还要再穿插理论教学,既浪费了时间又浪费了资源。所以一定要进行教学教改。

一、进行市场调研,明确改革意义

电气自动化技术专业调研的预测可以确保教学改革的顺利进行,要对企业的电气自动化技术专业的人才需求进行调查和分析,对毕业生的就业岗位、就业单位以及用人单位对毕业生知识和能力的反馈意见来分析电气自动化技术专业的培养目标以及课程体系的设置。通过调研发现,电气自动化技术的应用主要有:从事各种生产机械电气控制系统的运行以及维护;电气控制系统制造公司从事自动控制系统的安装、调试以及改造的工作,等等。而且,市场对电气自动化专业人才的需求量很大,而且对学生的要求也很高,要求学生的理论知识扎实,动手能力强以及有很强的适应能力。电气自动化技术专业的教学改革是为经济建设服务的,如何对电气自动化技术专业教育的专业培养方案进行定位、如何制定教学计划、围绕培养计划来设置电气自动化技术专业的课程体系,从而与社会的需求相适应,是教师应该深思的。为了实现高技能应用型人才培养的目标,学校的教育要能够与社会实践活动有机结合到一起,要培养具有创新精神的人才。通过项目的建设,制定配套的管理制度,按照工学结合的培养模式的要求,加强师资队伍的建设,优化办学条件,使电气自动化技术专业达到省内同类院校领先水平,带动机电一体化技术、建筑电气工程技术、生产自动化技术以及电力系统自动化技术的建设以及发展。

二、培养学生学习和就业的目标,明确方向

学校还应根据对企业需求的分析,培养学生的学习和就业目标,让学生要明确企业通常需要以下专业人才:要有一定电气理论基础知识,有较强实践动手能力和创新精神的电气自动化方面的专业知识和专业技能,面向电气控制和电器维修领域第一线,从事电气设备自动控制、企业供配电系统的设计、安装、调试、维修及技术管理等工作;培养德才兼备、全面发展的人才,要有综合素质,工作需要“下得去、留得住、用得上”,实践能力强,具有良好职业道德的高素质、高技能的人才。因此,学校应把这些要求落实到具体的人才培养上。围绕这一目标,学校还应确定学生所要具有的能力,主要包括:学习能力,能够不断获取新知识;工作能力,电气自动控制系统的操作与维修,并能运用所学知识解决工作中的实际问题;创新思维能力,能够提出多种解决实际问题的方法。根据这些能力,学校要对学生提出任务要求:了解电气防爆防火的基本知识,理解工厂供电与高压设备操作得基本内容,掌握电工仪表正确使用与安装,掌握电控机械零件安装与调试维修,掌握供配电设备的安装维护与保养,从而培养出适合各企业需求的电气自动化专业的技能应用型人才。

三、注重教学的方法,让知识形象化、层次化

电气自动化专业属于技能型较强的专业,与专业相关的新产品、新技术、新工艺、新技能层出不穷。为了让学生学习有关的新技术、新工艺、新技能,在教学中需要使用到大量的实物和最新的产品,但由于学校现有的条件限制,相关的设备和产品得不到及时的更新,教师在教学中可以采用大量的图(图片)、实物作为开展教学活动的蹊径。让学生通过图片、实物亲身感受。如在C650普通车床电路故障排除项目实训环节中,教师可以通过现有的实物给学生讲解和实践操作,也可以通过网络和产品介绍资料等渠道收集到不同产品的图片,利用多媒体辅助教学,让学生从不同的角度观察实物的结构、不同器件的结构等,让学生从观察维修人员的操作过程中得到启示,并能学习他们的维修经验。体现出“看着机器教机器”“开着机器做产品”的现代教学方法,让学生在“做”中求知,实现了教学与实践操作的零距离对接。教师在专业知识教学中,对理论知识的教学要做到“浅”,让大部分学生都能够听懂即可;对操作技能的教学要做到“深”,不仅要教会学生如何操作,又要教会学生为什么要这样“操作”,还应教会学生如何操作更加“科学”“合理”。如:在洗衣机原理与维修课程中,“洗衣机不能进水”是一个常见的故障。教师只需要简单地介绍不同种类洗衣机的进水系统,也可以让学生通过实物自己找出进水的管路;特别是进水电磁阀的结构、工作原理等可以不讲,只需要通过实物让学生认识进水电磁阀及其功能、如何工作的即可。需要深入学习的是进水电磁阀的故障有哪些、如何进行检测和判断等。

四、建立一套有效的质量考核评估体系

电气一体化论文范文10

关键词 油气田;电气;安全

中图分类号:X937 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)14-0186-01

在油气田的生产环境中,电力作为基础性能源成为贯穿生产活动始终的重要支持性力量,相应的电气以及用电安全,也对于油气田生产环境的整体安全开展意义重大。与此同时,油气田工业环境本身的复杂特征,又在一定程度上加剧了其内部电气系统安全隐患存在的机会。基于此种考虑,必须针对油气田环境中现存的电气系统展开深入分析,及时发现可能存在的安全隐患并且加以排除,确保电力能够在安全的基础上成为推动石油工业发展的重要力量。

1 油气田电气环境分析

油气田工业生产过程中的电气环境相对而言较为复杂,这种复杂特征一方面来源于油气田工作环境本身,诸多电气设备种类繁多,电压需求各有不同,强电弱电混杂其中,似的电气系统的布置和安全都增加了复杂特征。另一个方面油气田工业环境广大,用电体系庞杂,其维护工作出了必要的线路维护和安全用电以外,包括底层变电站也都会包括进油气田电气环境之中,因此维护工作无论从技术还是工作量层面看都相对较大,这也成为油气田电气环境的一个特征。

对于油气田工作环境而言,安全是必须要注意的重要方面。与普通工业不同,首先油气田本身的产品,包括石油天然气在内的其他众多加工产品和半成品等,都属于易燃易爆的范畴。在这样的环境之下,电气系统作为可能触发明火的重要因素,对于油气田工业环境而言甚至可以看作是一种潜在的危害,这种状况从客观上要求在该工业环境下对电气系统实现更为完善的管理和安全控制。其次,油气田工业环境从地理角度看相对分散,因此其电气系统也同样延伸了相对较大的地理区域。这种状况直接影响到了对于电气系统的安全维护工作量,对于维护工作人力资源的要求相对较高。也正是这种状况,从一个侧面角度推动着电气自动化在油气田工作环境中的应用,然而虽然自动化技术能够帮助实现对于电气系统中潜在问题的及时发现,但是自动化技术本身也加剧了物理层面电气体系的复杂程度,并且自动化系统自身也需要一个完善和发展的过程。

综合当前油气田生产环境下的电气安全特征以及其突出价值,一方面需要从质量上坚持对于该领域电气环境的建设,另一个方面则需要认真关注自动化技术的发展,使其切实成为油气田电气环境的有力保障和重要支持力量。与此同时,相关工作人员和部门也必须能够直面当前负责电气体系中的各种设备和线路,确保其正常开展工作,有效支持油气田工业本身的展开。

2 加强油气田生产环境下的电气安全建设

对于目前存在于油气田生产环境下电气系统的安全薄弱环节以及相关特征,必须认真对待并且发现其中的不足和加以改进,唯有审慎地审视和不断坚持建设,才有可能取得良好效果。虽然当前电气系统建设相关技术已经日趋成熟,但是对于油气田工业环境而言,却并不能因此有所懈怠,进一步的完善和管理仍然需要加强进行。

总结而言,在油气田工业环境中的电气安全体系建设,需要在如下几个方面重点引起重视。

2.1 加强线路以及设备维护

对于线路以及设备的维护,是以变电站作为主要的维护工作重点,并且逐步展开辐射整个输电供电网络的维护行为。首先需要建立起坚实的维护工作人员团队,并且为其提供必要的培训和相关知识支持,在此基础之上,加强工作人员对于主变压器以及其他相关设备工作状态的认识,借以提升电气网络维护巡视工作效率和效果。通过长期工作,应当能够形成必要的行为标准和规程,在当前信息化程度逐步加深的整体环境之下,必须以多媒体作为主要载体,实现更为完善的行为规程,使其能够成为实际工作中的重要支持和助力。

2.2 加强电气工程敷设质量控制

相关统计表明,电气系统中超过60%的故障发生与工程本身质量管控有直接关系,基于此种考虑,必须进一步加强对于工程敷设质量控制工作的力度。首先需要对电气系统中的线路选材和设备购进严加控制,确保所用设备和线路能够满足相应环境中的电力电气需求,并且应当杜绝质量方面的问题。其次,应当依据油气田实际电力需求情况作出合理设计,并且随着整个电力网络的发展,相应的电气系统也应当不断展开检查,并且在必要的环境下进行再设计。最后,鉴于油气田本身的独有特征,还应当在线路保护等方面作出更多考虑,诸如防雷保护等,都应当给予更多重视。

2.3 加强数据环境建设

当前在整个油气田环境之下,人们对于数据的价值都已经有了一个普遍的认识,相关仪表数据也都参与到整个数据体系中,成为展开油气田工作的重要依据。与之相对地,电气体系自动化同样飞速发展,其中的大量数据,同样极具价值,需要深入的挖掘和发现。为电气环境建立起完善的数据体系,是将电力系统视为相对独立的部门,实现其自身服务特征的必由之路。应当明确数据的价值,不仅仅需要在第一时间内获取告警信息,更为重要的是需要尽最大可能及时发现潜藏于电气环境中的威胁和故障,在理想的情况下,自动化的电气环境还应当能够统计出电力使用状况和发展走向,为电气系统自身的发展提供决策依据。必须承认,这种推动电气系统发展的思路,就是从保持电气系统和需求环境良好契合方面实现对于电气体系安全的保障。

3 结论

电气工程设计专业领域庞杂,尤其是在油气田工业环境中,更是需要面对诸多禁忌和更为严格的环境需求。这些都加剧了油气田工业环境中的电气体系技术复杂程度。相关电气部门以及电气工程师,只有不断学习和积累经验,与行业发展保持沟通,才能确保电气系统的有效运行,使其成为推动工业发展的重要力量。

参考文献

[1]揭福衢.浅论电气自动化在油田化工中的应用[J].科技创新导报,2010(24).

电气一体化论文范文11

关键词:电气自动化 电力系统 发展趋势 具体应用

中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0131-01

1 电气自动化的发展趋势

在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。

1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代

从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。

1.2 变频器电路由低频发展为高频

高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。

1.3 通用变频器大量的投入到使用中

通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,U/F控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件IGBT为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。

1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动

20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的PC机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。

电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。

2 电气自动化在电力系统中的应用

电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。

2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用

2.1.1 变电站自动化

对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。

2.1.2 电网自动化调度

主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。

2.2 电气自动化的研究方向

2.2.1 变电站的智能保护

在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。

2.2.2 我国电力部门的实施策略

从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。

2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制

对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。

2.2.4 配电网的自动化

在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,DSP数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。

3 结语

综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。

参考文献

[1]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(2).

[2]郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业月刊,2011(12).

电气一体化论文范文12

关键词:电气控制;PLC;课程改革;建筑电气与智能化

作者简介:李小凡(1981-),男,江苏盐城人,盐城工学院电气工程学院,讲师。(江苏盐城224051)

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)09-0067-02

建筑电气与智能化专业是随着建筑智能化进程的要求而发展起来的新型专业。近十年来,现代人居住生活方式的改变促进了建筑智能化的发展。传感技术、计算机技术、通信技术的迅速发展为现代建筑电气技术提供了有力的技术保证。建筑智能化有快速和大规模的发展趋势,这对建筑电气与智能化专业人才的数量和层次提出了更高的要求。

建筑电气与智能化专业的人才培养目标是培养适应21世纪社会主义现代化建设需要的,德、智、体、美全面发展的,能够从事建筑电气和智能化系统的设计、安装、调试、运行、监理和管理等领域工作的应用型高级工程技术人才。而建筑电气与智能化离不开控制技术,“电气控制与PLC”课程的培养目标是从教育规律和工程应用能力培养的需要出发,将理论教学、实验融为一体。从应用角度出发,以方法论为手段,培养学生对分析、安装、调试电气可编程控制系统的能力。

盐城工学院于2008年申报建筑电气与智能化专业,并通过了教育部的专业增设评审,2009年开始招收学生。原本适应电气工程及其自动化专业的“电气控制与PLC”课程的教学内容已不适应建筑电气与智能化专业的要求,不能适应现代建筑智能设备电气控制技术的新方法;传统的教学组织、教学方法、考核体系也不能完全满足建筑电气与智能化专业的需要。 为此,笔者结合自身的教学经验,分别介绍适应建筑电气与智能化专业背景的“电气控制与PLC”课程的教学内容、教学组织、教学方法、教学网站建设和考核体系。

一、课程教学内容选取和组织

1.课程教学内容选取

“电气控制与PLC”课程的传统教材一般是按常用低压电器、典型电气控制基本电路、PLC的基本结构和工作原理、PLC基本指令及应用、步进顺控指令、功能指令和PLC扩展设备等几部分组成。这样的教材理论性太强,比如一百多条功能指令的讲解很枯燥,学生学习时容易死记硬背、教师教学时也容易照本宣科,由此造成学生学习积极性不高,课程组织难以突出所学知识的实用性,理论与实际脱节、教学效果差等问题,同时传统教材也不能很好反映学生的专业背景。

为此,为了培养出合格的建筑电气与智能化专业学生,可根据现代建筑行业的发展需要,依据能够胜任现代建筑行业的施工技术职业岗位所必需的知识、能力、素质来选择课程的教学内容,所选教学内容要满足对本专业后续课程起到很好的支持作用。课程内容的讲授顺序应该是基于由单一到综合、由简单到复杂的工作过程来组织教学内容,并要考虑课程理论知识的系统性和连贯性,为学生后面发展奠定良好的基础。

在分析现代建筑行业背景的基础之上,选择具有典型性的现代建筑电气控制对象为项目,将课程教学内容以项目进行教学。具体教学项目如下:

项目1:电梯的继电接触控制,工作对象为电梯,工作手段为继电接触控制。

项目2:给排水系统的电气控制,工作对象为水泵,工作手段继电接触控制。

项目3:将项目1电梯继电接触控制系统改为PLC控制系统,工作对象为电梯,工作手段为PLC控制。

项目4:PLC与变频器、触摸屏在恒压供水系统中的应用,工作对象为水泵,工作手段为PLC控制。

项目5:PLC与变频器、触摸屏在中央空调节能技术中的应用,工作对象为空调,工作手段为PLC控制。

这5个项目是由单一到综合,由简单到复杂,并体现了课程理论知识的系统性和连贯性及建筑电气与智能化专业的行业背景。

2.课程教学组织

以5个项目为教学载体,将项目分为若干个任务,例如项目1的工作对象为电梯,工作手段为继电接触控制。工作内容可分解为四个循序渐进的任务:任务1为电梯上升的点动控制;任务2为货物电梯的连续运行控制;任务3为电梯上升、下降的自动控制;任务4为电梯的自动停止控制。工作组织形式为分小组协作;工作环境为模拟工作场景的实验室。

将项目任务与知识学习有机地结合起来,并指导学生按照完成项目任务的四个步骤(信息收集、方案确定、方案实施、检查评估)来完成各个教学项目。

(1)信息收集:学生根据教师布置的项目任务查阅学习资料,获取与项目相关的信息。

(2)方案确定:学生根据收集到的信息撰写项目的预习报告;教师批阅学生的预习报告,并指导学生,共同讨论方案的确定。

(3)方案实施:学生根据确定的方案动手操作实施(实验室模拟),完成项目。

(4)检查评估:学生自评、互评和教师评价,并进行知识总结、讲解。

二、课程教学方法

在教学过程中要突出教师为主导、学生为学习主体的原则,注重教师与学生互动性,引导学生积极参与教学的整个过程,使学生真正由“要我学”转变成“我要学”。教师可通过课程教学网站对学生学习过程中遇到的问题进行在线答疑,即在学生“学”中“教”。教师是指导者,要以学生为中心,教师精心组织,使学生获得知识和职业能力。

在教学过程中可多种教学方法并举,有效增强教学效果,使学生由外部刺激的被动者转变为获取知识的主动者,教师也由知识的单一传授者变为学生主动学习的促进者。下面给出几种具体教学方法:

1.现场实物展示直观教学

现场实物展示直观教学就是一边利用多媒体中的动画讲授,一边在实验室利用实物操作演示教学,使理论联系实际,使抽象的原理变得生动,使学生更直观地理解所教内容,从而解决教学中的重点和难点,也激发学生动手操作的欲望。

2.实验教学法

将理论知识教学融合到实验中,让学生一边学习理论知识,一边通过操作实验来验证理论知识,并针对实验的难点和重点,教师事先在实验中设置故障,让学生排除故障,真正做到理论联系实际,并通过设置实验思考题达到培养学生在实验中发现问题、解决问题的能力。这样不仅提高了学生的动手操作能力,也加深了学生对理论知识的理解。

3.小组教学法

由2~4名学生自由组合,选取小组感兴趣的项目,题目是否合乎要求、难度是否适中等问题由教师把握,经过修改后确定每个兴趣小组的教学项目。项目可包括购买元器件、搭建系统电路、编制程序、调试、书写项目实施报告等完整的项目实施流程。由于项目题目是学生自定,学习兴趣浓厚,可极大地发挥每个学生的学习积极性和主观能动性。

4.提示教学法

在检查学生的项目完成情况时,当发现学生的错误时并不直接指出,而是通过提示学生,使其主动找到错误的地方。

三、课程教学网站建设

为了使学生能够方便、快捷地享用优质教学资源和课外答疑,充分利用校园网和学校购买的“天空教室”软件,建设“电气控制与PLC”课程教学网站,摸索现代教育技术在教学中的应用。课程网站资源可包括教学资源、学习资源、题库资源、教学互动、实践教学等,具体见表1。

四、课程考核体系

考核是检验课程教学效果的手段,是对学生学习的促进。为了实现对学生的团队协作精神和综合实践能力的培养,应该弱化传统的理论考核。课程考核体系应建立在对学生完成项目情况、学习态度的考核基础上;应考虑课程教学过程考核和期末考核两大部分,其中,课程教学过程考核包括学生课堂表现、作业完成情况和项目考核(项目成果、学习态度)。具体考核体系见表2。

五、结束语

本文提出的教学模式采用以项目为导向、以任务为驱动、“教、学、做”一体化的教学形式,并可结合当前建筑电气与智能化发展现状,设置课程项目。实践证明,从培养学生工程实践能力出发,有针对性的项目教学不仅巩固了学生的课程理论知识,也提高了学生的工程实践能力和创新能力,为学生将来从事现代建筑行业的工作打下良好的实践基础,也为培养更多符合社会需要的建筑电气与智能化专业人才起到一定的推动作用。

参考文献:

[1]翁国庆,张有兵.“电气控制及PLC技术”课程实践教学的改革与优化[J].中国电力教育,2010,(6):143-145.

[2]王燕芳.“PLC原理及应用”课程教学模式的探讨[J].中国电力教育,2011,(10):85-86.

[3]范次猛.可编程控制器原理与应用[M].北京:北京理工大学出版社,2006.