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电气和自动化论文

时间:2023-03-27 16:54:56

电气和自动化论文

第1篇

关键词:

电气自动化教学;校内实训;双师型教师队伍

中图分类号:

F49

文献标识码:A

文章编号:16723198(2013)12014901

高职电气自动化教学是培养专职技术人才的有效途径,而其教学不仅仅涉及到理论知识的传授,还包括实践技能的培养。因此,实行高职电气自动化理论和实践相结合的同步教学是对学生技能、素质培养的最好方法。在高职电气自动化理论和实践相结合的同步教学中,必须将理论知识和实践活动融为一体,其教学具体应从以下三个方面入手:

1结合理论知识,开展校内实训活动

为突显高职院校技术型人才培训的目的,高职院校应该让学生们大多数的时间用在企业进行操作技能的培训,让学生们走入生产一线现场,接受企业一线的技术和设备,这样能有效培养学生的实践操作能力,使学生一毕业便可以进入企业参与工作。但是,许多高职院校设计的企业实习时间跟学校理论知识学习时间存在着一定的时间差。集中安排的企业实习将不利于高职学生所学理论知识的及时应用,一定程度上影响着理论知识跟实践的结合效果。因此,高职院校应该为电气自动化专业学生创建校内实训基地,让他们在对专业理论知识学习的同时,开展校内实践活动,及时地锻炼其动手实践能力。因为学生们只有在了解和实践各个电气自动化操作过程后,方可对工艺技术进行应用和创新,才能加深对电气自动化理论知识的把握和理解。所以,高职院校为电气自动化专业学生创建校内实训基地势在必行。通过校内实训基地的建设,学生们可以在学习完理论知识后及时地投入到电气自动化工作现场进行实践,也可以及时的接触电气自动化所需要的器具,让课堂上的内容及时地深刻地渗透到学生们的头脑之中,从而为学生参与企业实习奠定良好的基础。而在创建校内实训基地过程中,可以分为电气自动化实训室、设备实训室、主体实训室、基础实训室等等。在每个实训室中都摆设有电气自动化工作现场应有的工艺实体,从而让学生更生动、具体的接触电气自动化工作实际操作过程。

2创建理论、实践双师型教师队伍,提升电气自动化师资力量

高职教育中,拥有一支高素质、高技能、实践经验丰富的双师型教师队伍对高职电气自动化教学质量的提高有着重要的作用。在高职电气自动化实践教学中,高职电气自动化师资力量的建设不仅要从电气自动化教师的专业技能出发,同时还要重视电气自动化教师的实践经验,要求教师兼有理论基础知识和丰富的实践技能,不然将很难培养出高素质、高技能的电气自动化人才。为了加强高职电气自动化实践教学师资力量的建设,一方面高职院校必须对电气自动化实践教学的教师提出一些具体的实践教学要求,要求教师们更多时间的参与学生的实习、实训指导,同时要求电气自动化教师所采用的教学方法更多的倾向于实践教学。另一方面高职院校还应定期不定期的对高职电气自动化实践教学教师展开实践教学能力的培训。让更多的电气自动化教师具有专业技能,让更多的电气自动化教师获得相关的高等级技能证书。再者,高职院校除了对校内电气自动化教师的培养之外,还应该加强校外兼职电气自动化教师队伍的建设,高职院校应该定向的向一些企业聘请那些一线技术人员来校做兼职电气自动化教师,授予学生们实践技能和参与学生的实训实习指导。总之,建设“双师型”教师队伍必须提升专任教师中拥有丰富企业工作经验的教师的比重。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。同时,双师型教师队伍的建设也要求对在校实践经验丰富的教师进行定期的再培训,有计划的安排他们进入企业挂职培训,让他们不断更新企业实践新工艺、新知识、新技术,从而提升教师们的实践教学更新能力。从而随着企业工作流程和工作技术、方法更新较快,高职院校电气自动化教师应该跟进实践工艺、技术的发展速度,及时进行实践经验课的补修。

3完善高职实践教学管理制度,建立健全学生综合考核体系

高职院校应该加强高职电气自动化实践教学管理制度的建设。首先应该强调电气自动化专业学生的主体地位,以人为本,在电气自动化实践教学中,更多地采用参与式教学,让学生主动积极的参与电气自动化实践教学活动中去,学生自己动手,自己发现问题,解决问题,从而锻炼学生的解决问题、创新意识的能力。其次,应该建设一套系统的电气自动化实践教学考评机制,使实践教学有一个有效的标准,设计一些可靠的评价指标。从而最终完善高职实践教学的质量。这一套综合考核体系不但要涉及学生理论知识的掌握程度,对学生基础理论知识进行考核,而且还必须涉及学生在校内实训、校外实习的表现,对学生实践能力进行考核。于是,高职院校应该创建高职院校学生科研奖励制度、高职院校学生实践创新奖励制度、高职院校学生实践经费使用制度。同时对实践教学实行实践学分制度,让学生既有一定的压力,又有一定的动力,促使高职院校电气自动化专业学生积极地参与校内外实践活动中去,从而提升他们的动手实践能力。

综上所述,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,必须结合理论知识,开展校内实训活动;必须创建理论、实践双师型教师队伍,提升电气自动化师资力量;必须完善高职实践教学管理制度,建立健全学生综合考核体系。

参考文献

[1]纪芝信.职业技术教育学[M].福州:福建教育出版社,2007.

第2篇

关键词 电气工程及其自动化;就业前景;解决问题

中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)116-0037-02

1 电气工程的定义

传统的电气工程定义是用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和,而随着社会的不断进步,科技的迅猛发展,电气工程已经不单单只在传统定义的范畴之内。21世纪的电气工程涵盖了绝大部分和电子、光子相关的工程行为,涵盖面大幅度增加,电气工程的从业者也应该顺应时展,创造出满足科技进步的先进科研环境。

2 电气工程及其自动化专业学习中的要求

学生应该具有计算机的基本理论和操作能力,能够独立解决电气工程及其自动化的技术层面问题。熟练的掌握操作机电一体化等电气工程及其自动化技术。

3 电气工程及其自动化专业学习中应该具备的专业素质

掌握基础的数理知识,具备一定的英语能力。熟练掌握和电气工程及其自动化专业相关的电学与力学知识。熟练操作计算机,善于发现问题,大胆创新,并且能够独立解决问题,进行相应的技术开发,具备科研能力。

4 电气工程及其自动化学科分支

4.1 电力系统及其自动化

此专业是电气工程及其自动化专业中的重点专业,主要做高压电器设备的设计、制造、运行和维护。培养国家高级工程技术人才,是国家级重点学科。在电力系统及其自动化专业毕业后,优秀的学生可以在电业局、发电厂等大型工厂工作,也可以从事电力设备制造行业,还可以进入各大高校从事理论工作。

4.2 高电压与绝缘技术方向

高电压与绝缘技术方向是国家级特色专业,就业前景良好。优秀的毕业生可以在工厂做设备维护,或者做相关电力产品的设计和开发。

4.3 电气技术方向

电气技术是多种电子技术相结合的现代电气技术,此专业旨在大规模的培养高级电气工程技术人才,进行信息处理等工作。学生毕业以后可以进行电参量和磁参信息获取与处理技术等科学研究工作,也可以进入科研机构专心于理论研究。

4.4 应用电子技术方向

在电气工程及其自动化专业中,应用电子技术方向是极具特色的一个专业。此专业电力电子和信息电子相结合,电气和电子同时具备。是培养复合型人才的专业。优秀的应用电子技术毕业生可在电子、通讯、交通等多个领域进行工作,发展空间十分广阔。

5 影响电气工程的因素

5.1 信息技术

百度百科上,信息技术被定义为是主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。也常被称为信息和通信技术,主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。电气工程对于信息技术的发展有着不可估量的巨大影响,信息技术的发展离不开电气工程的不断进步,而信息技术发展得越迅速,电气工程也就有了越先进的技术依托,信息技术与电气工程相依相存,互相影响,推进了科研工作向前发展的脚步。

5.2 物理科学

固体电子学是曾经并不发达的电气工程能够发展起来的重要推动者,而在如今科技手段先进的21世纪,电气工程仍旧和物理科学有着密不可分的关系。不仅如此,电气工程还在其他领域进行了创新型的探索,未来将尝试进入到生物系统领域。

5.3 变化

社会发展日新月异,科技发展的速度也逐渐加快,技术的不断完善和设计的飞速发展让我们必须学会迅速的发现问题和解决问题,并且具有丰富的创新意识。

6 自动化

百度百科上讲,自动化是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。自动化科学涉及了很多学科,包括力学、化学和社会科学等。多种学科的掺杂使得自动化的应用及其广泛,不仅应用在控制飞机、汽车等交通工具上。更能够在制造生产工具的时候用自动化的机器取代人手进行工厂作业。随着时代的进步,自动控制理论出现了许多问题,很多涉及到计算机科学和数学学科的问题解决起来非常艰难,在21世纪,自动化逐渐被划分到了计算机和数学的研究范畴里。

自动化技术能够按照输入的指令进行自动作业,节省了资源,提高了工作效率。在国际上,自动化程度的强弱已经成为评判一个国家经济发展水平的重要指标。

7 就业方向

电气工程可涉及强电和弱电两方面,强电大多数是大型的电厂,以及制造大型机器的工厂。相较于强电,弱电覆盖面广,几乎涵盖了市面上所有的家用电器,所以比强电的就业面相对宽一些。但是无论强电还是弱电行业,都需要扎实的专业能力,这就要求学生在专业学习中的努力。

1)认真学习课本知识,不能只注重实践而轻视理论,一定要打下扎实的理论基础,在缜密的理论基础上学会举一反三,才能更好的进行实践;

2)除了本学科的知识外,也要多去涉足其他专业领域。比如电子工程和弱电的很多专业相接近,就可以在本专业的学习结束之后学习一些电子方面的技术技巧,扩展知识面,多角度全方位的提高自己的能力。除了电子工程,机械也是和电气工程息息相关的一门学科,在实际应用中很多产品的研发都离不开机械知识,多学习机械方面的知识有益于以后工作的发展,促进科研成果的取得,达到事半功倍的效果;

3)不能拘泥于理论知识的束缚,而是应该自己动手去进行实践。学生可以几个人组成一个小组,组成小型的实验室,每隔一段时间组织到一起去二手电子市场选购一些经济实惠的电子物品,通过对电子物品的拆卸和组装来进行设计与研究。这种团体实验室的研究方式不仅节省了实验成本,更能够加强同学间不同思想的沟通,全面的提高了学习效率和专业素养;

4)多多关注业界资讯,随时更新电气工程及其自动化专业领域的实时动态,把握时代的脉搏。

8 结论

电气工程及其自动化专业的学生只有在对专业内容有了一定的理解,才能更加明确未来的发展道路,端正态度,认真的学习与专业相关的理论知识,从而更好地在实践工作中取得成果。在电气工程及其自动化的学习中,应该追根溯源,打好扎实的基础,理论和实践相结合,清醒的认识专业以及专业的发展前景,制定好发展计划,勇于创新,迎接挑战,成为一名合格的科研工作者。

参考文献

[1]王锡凡.电气工程基础.2版.西安交通大学出版社,2009.

第3篇

关键词:电气 自动化 工程 应用

一、概述

作为一门综合性科学,电气自动化的研究领域主要包括系统分析和管理,其基本技术手段是电力电子、计算机、网络。两大理论(控制理论和电力网理论)作为基础共同支撑起了电气自动化的理论体系。确保预期的控制目标获得实现,是控制理论的基本任务。为此,控制理论强调,要对信号反馈加以探究和利用,并藉此调整和修正动态系统的性能和行为。控制理论应用范围很广,并渗透在许多科学领域(数学、通讯技术、自动化技术、电子计算机等)之中。控制理论与电力网理论的有机结合,就催生出了电气自动化理论和技术。这一成果由于使电力工程作业的要素得到更优化配置,而极大提高了工作效率;并且由于提高了资源使用率,而使资源成本和时间成本都大大降低。同时,这一理论还能及时调整动态系统,而进一步完善了生产技术,并使系统的运行质量得到有效提高。

二、构成和设计原则

1、构成

电气自动化由两部分(电气自动化系统和信号接收、处理、输出系统)构成。其第二部分包括,1、信号导入(借助微型计算机),2、系统细分(把第一部分细分为信号接收部分、信号处理部分、信号输出部分),3、技术目标,(自动记录信号、分析信号,对反馈来的信息进行汇总,对运行过程中的误差进行判断和处理)

2、设计原则

总的原则是既要使产品的数量和质量目标得到实现,又要符合工艺自动化的技术标准。从目标设计上看,则必须在保证机械高效运转和电气控制之间找到动态平衡,即电气技术确实能使机械装备的功用得到最大发挥。从外观和操作上看,则在对配置的电子设备进行选择时,必须系统拥有美观的外表,以及相对简单和安全的操作。

3、特点

一是设置地点特定。通常的做法是在电动机内安装电气设备,以完成设置电气自动化系统;这一系统一般也会设置在配电室。二是维修困难较大。这主要是由于电气自动化系统构成复杂,必须使用数量较多的电子元件;还由于系统集成后,其在运行中产生的大量信息数据需要即时处理。三是操作和控制相对简单;其一般控制并不需要太过于频繁,相关操作指令的间隔时间可以相对较长(系统正常运行期间)。电气设备对系统保护状态提出了较高的要求。在操作环节,由于其拥有较快的运行速度和较快的操作速率,因此即使其操作技术和规律的逻辑性都较强,但完成操作程序也相对较难。电气自动化系统的构建关键是控制体系的建立。首先必须把系统构建与现代化的监控技术相结合,全方位、多维度监控电气设备的运行;其次在具体布设系统结构时,态度要严谨、方案要科学、程序要认真、措施要优化,确保装备和技术最优结合,确保建立一个环境安全、运行高效的电气自动化控制系统。

三、应用现状

1、与IT 技术的融合发展

当前,信息技术已经极大改变了各种产品特别是电气产品的技术标准和外观面目。例如,信息技术的应用使传感器、控制器等接收信号更加快捷,处理数据更加准确。计算机网络技术则使迅速汇总和处理系统运行产生的海量数据成为可能。而多媒体技术则使系统各部分运行情况可见、可听、可感,使操作更为精确,控制更为精准,有效提升了工程效率。

2、与人工智能的结合。

在生产中大规模使用人工智能,代表了工业化的未来发展方向。电气工程由于与科技进步联系更为紧密,所以对其敏感度和依存度也更高。现代化的电气工程建设和运中,已经越来越离不开计算机技术的辅助作用。在实践中,电气自动化要在三个层面引入人工智能:一、人工智能可以进入超越人类生存极限的环境,人工智能也没有情绪化限制,所以在电气工程监测和诊断中拥有巨大应用需求:二、人工智能在数据运算上更快捷更准确,所以可以大规模应用于对产品的保护和对序列的控制;三、人工智能可以按照程序对电气工程进行逻辑判断,查找出系统薄弱环节(漏洞),并提出调整建议,因此也能够进一步完善电气工程。

3、应用开放式的平台

第一,采用统一标准(IEC61131)可以使管理程度、平台应用效率、升级周期等分别得到优化、提高和相对减少;并统一产品技术规范,尤其是标准化的编程接口,为程序间通讯提供了可靠的保证。

第二,统一的操作系统(Windows),这一系统已经普遍应用于我国工业控制。

四、应用探究

1、发电厂分散监控系统

通常,发电网的电气监控系统主要由两部分组成。一是过程控制系统,通过网络,对单元和数据通讯网进行控制;二是分散监控系统。分层结构是设置分散监控系统时采取的主要方式。过程控制有几个要点。第一,单元产生于发散监控系统对实际运行过程的监控;第二实时监控完成过程控制的相关信号(单元脉冲量和热电阻);第三实时监控处理检测信号。

2、变电站

电气自动化技术应用于变电站实际运行和管理,软件环节依赖于三项技术(控制技术、传输技术、信息技术)的紧密结合,硬件环节则依赖于计算机技术装备的配置。只有借助计算机设备进一步实现操作界面的智能化,才能真正建立高工作效率、高安全度的电气自动化系统。变电站的发展方向是综合化,其电气自动化设备配置中,一是要有自动监控设备,以减少人力劳动,提高监控效率;二是要有简单开关操作设备,使其能够被普通工作人员所掌握;三是要有自动测量装置,强化对运行数据的收集能力。

3、电网高度

电气自动化系统,可以应用于电网高度的自动化控制研究领域。通过与相关电网高度服务器结合,就能够实现这一控制目的。其应用主要突出在三个方向。第一是电网运行调度的经济性,这需要自动化系统为其提供安全稳定的运行状态;第二是准确预测未来运行状况,这需要自动化系统即时研究、分析、检测电力系统中的相关数据,并在负荷状态已经产生的情况下,自主自动进行预测;第三是故障发生后,对电网系统相关运行数据进行对比分析,及时判定和锁闭故障位置,指导和帮助迅速排除故障。

结语:电力工程是推动国民经济繁荣发展的关键性因素,随着我国装备技术和计算机技术的创新进步,电气工程技术尤其是电气自动化技术,也在不断推动着现代化电力控制系统的构建,并走在了世界前列。控制理论和电力网理论共同构成电气自动化的理论基础,自动化、电子通信、网络信息等三大技术则为其提供了实现手段。电子自动化技术直接节省了系统运行资金和时间成本,并能够进一步优化和完善电气工程。

参考文献;

[1] 马学娟. 探讨电气的自动化在电气工程中融合运用[J]. 民营科技. 2012(09)

第4篇

【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。

第5篇

关键词:电气工程 自动化 现状 问题 对策

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(c)-0032-02

电气工程及其自动化建设的水平是影响我国经济建设,提高工业建设水平的重要支点。随着我国经济建设水平的不断发展,信息化建设水平的提高,电气工程及其自动化越来越成为经济建设的核心内容。近些年随着一些高新技术、装备、信息网络的成熟,电气工程及其自动化的建设有了新的发展点,效率也在不断进步,使我们的生产生活更加方便快捷,也推动了电气工程本身在行业内的发展。该文主要论述了当前我国电气工程自动化的发展现状和面临的问题,提出了相应解决对策。

1 电气工程及其自动化在我国的发展现状

在很长一段时间里,制约电气工程自动化发展的主要问题是效率问题。在计算机技术和信息技术发展的初级阶段,电气工程的信息化程度不高,专业化水平低,从业人员的知识面窄,自动化与其他专业之间的融合度低,这些都是传统电气工程的一些发展现状特点。

从现在来看,缩短电气工程及其自动化的汇编程序时间,提高工作效率,以集成化的思维融入电气工程从而实现系统控制,这是当前主要的发展方向。再者对电气工程信息和数据的处理与存储可以大大节约数据信息传输和控制的时间,这就需要不断加强对介质访问的控制和研究。现场对总线的控制可以解决很多宏观层面的问题,对企业而言,总线控制加快了数据和信息传输的效率和精准性,也是电气工程未来科学化发展的前提条件,同时也给企业带来了成本上的节制。尽管从电气工程及其自动化的外部建设水平和内部治理结构上看,信息和数据处理的自动化水平随着网络科学技术的发展而有所进步,电气自动化也使得很多企业得利,但还面临很多问题需要解决。

2 电气工程及其自动化发展中存在的问题

总体而言,对电气工程及其自动化的发展中所存在的问题可以从其内部系统结构与质量管控两个主要方面进行分析。

(1)内部系统结构与组织。组织是系统的主要框架和核心,组织的组成对系统的目标实现有决定性作用。对电气工程的系统组成来说,主要分为系统的用电和供电两个方面,也可以将电气信息系统加入到其中。而由于对电气工程及其自动化整体考虑,很多时候电气工程的设计人员往往注重其中一个方面而忽视了其他两个方面,这使得电气系统在组织架构上存在缺漏,尚不能形成一个整体,不利于系统的长远发展和运营。

(2)质量水平是工程建设的核心问题,如果电气工程建设中不对质量进行严格监督与控制,系统就会存在很大风险,甚至引发安全问题。当前我国的电气工程建设人员由于缺乏对标准规范的理解与掌握,在实际工程建设中更多是依靠经验,暴露出很多安全隐患。从企业的层面而言,电气工程建设缺乏一个系统、联动的控制系统,导致很多环节上管理的难度大大增加,设计人员没有从思想上矫正观念,导致设计的质量水平会不达标,很多时候强调结果而忽视过程,强调问题而忽视解决措施,这是不利于电气工程及其自动化发展的。

3 提高电气工程自动化水平的对策研究

电气工程及其自动化建设水平的高低直接影响企业的发展与管理水平,影响区域与经济建设的发展水平,也会影响到自动化行业发展的成熟与创新,针对之前提出的两个方面问题,笔者认为提高自动化建设水平应做好以下几方面工作。

(1)合理科学地组织电气工程及其自动化的系统构架。合理完善的系统构建是提高电气工程自动化建设水平的第一步。在当前信息化背景下,计算机技术、大数据技术、信息处理与存储技术、程序语言的汇编技术都应该根据自己的特点被合理运用到系统的构建中。开机、测试、管理、检测和维护都应该一体化设计与考虑,对系统的运行应坚持节约成本、提高效率为原则。针对不同应用层面的目标,系统的开发人员和设计人员要能够合理、科学地植入当前最先进和最具有创新性的技术措施。

(2)提高网络信息传输结构的效率。电气工程系统中,网络结构对信息的传输有控制作用,完善的通用网络结构可以保证信息和数据快捷、高效地呼唤与传递。此外,通用网络结构在系统对数据进行处理后可以提高资源的配置,管理和协调电气系统各个组成部分,保证数据传输的精准性和科学性。

(3)提高电气自动化建设的专业性。提高电气工程及自动化的专业性要从体系和人才两个方面进行。电气工程及其自动化在设计与安装过程中要严格遵守相关的技术标准和规范,针对不同企业管理和应用层面,对设计人员和操作人员进行专业化训练,使他们对现有的控制系统和开发系统有清晰了解,使他们明白电气系统维护与运营的环境特征,将合理的设计运用到合理的工程建设中,将客户的安全和质量目标摆在第一位。

(4)提高电气工程及其自动化的学术研究水平。学术研究水平的提升有助于运用价值。当前我国电气工程自动化的学术研究还不够成熟,一些新的观点和研究思路尚未应用到实际工程中,只有针对学术研究和应用实践进行不断论证和新再论证才可以完善技术,完善电气工程自动化的发展思路。

4 结语

电气工程及其自动化在社会经济建设中,企业管理方面的应用越来越广泛,在工业发展如此迅速的年代,电气工程及其自动化的建设水平必须结合新的形势,依托于信息和科学技术的发展,同时需要理论与实践的不断结合,需要一批专业化的电气工程自动化专业人才。

参考文献

[1] 徐立新.电气工程及其自动化的发展趋势分析[J].科技致富向导,2015,5(4):106-107.

[2] 刘海蛟.电气工程及其自动化的发展[J].科技创新与应用, 2013(18):124.

[3] 武现聪.电气工程及其自动化专业实践教学体系改革[J].江苏科技信息,2016(12):42-43.

第6篇

关键词:电气工程;核心课程群;工程能力;培养;立体化建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0177-02

电气工程专业的实践性、工程性很强,其目的是培养在与工业与电气工程有关的电气工程、电力电子技术、电力检测与自动化仪表、运动控制、工业过程控制、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、管理与决策等工作,或从事各种电气自动化设备的研究开发、生产制造以及使用维护等工作的高级工程技术人才,所培养的学生除了要具有扎实的基础理论,也必须具备较强的实践能力和工程能力。

一、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设的必要性

电气工程专业核心课程群包括“电力电子技术”、“电力系统分析”、“自动控制原理”、“电机学”、“运动控制系统”、“电气系统及继电保护原理”、“供配电技术”等课程。目前电气工程及其自动化专业课程体系教学模式遵循的是先基础后专业,即首先学习“电机学”、“电力电子技术”、“自动控制原理”、“电力系统分析”,然后学习“运动控制系统”、“电气系统及继电保护原理”、“供配电技术”等课程。电气工程及其自动化专业核心课程群的实践教学主要为分离的认识验证型和简单设计型实验,在开设时间上受限于理论课,且实验各课程间系统性不强,极易形成理论和实验实训脱节。对电气工程类专业的学生来讲,由于缺乏必要的工程训练体系支撑,平时的课程设计、综合设计、毕业实习和毕业设计等,往往是独立开设且前后联系不紧密,这样,学生通过这些实践环节很难形成逐步深化提高的工程训练实践技能,无法实现电气工程类专业实践实训能力的系统化,更无法保障综合技能和创新意识的培养。

综上所述,对基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力培养立体化建设进行探索和实践,对于提高电气工程专业学生的工程实践能力,完善电气工程及其自动化专业的教学模式具有重要的意义。

二、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设方法及体系

电气工程专业教学体系改革,必须以社会需求为目标,以实际操作为前提,以工程技术为主,以工程能力为培训的核心,着力培养学生的工程操作、工程技术和工程能力、创新能力与自我学习能力,并建立以学生为中心的培养模式和自主式的实践模式。因此,我们对基于核心课程群的工程能力培养立体化建设方法进行了研究,并建立了立体化建设体系。基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力训练包括基础训练、综合训练、提高与创新训练三大层次。

(一)基础训练层次

基础训练层次包括基础的工程实验实训内容,主要涵盖“电力电子技术”、“自动控制原理”、“电机学”、“电力系统分析”等基础课程的知识,有的课程依托信息学科进行实验实训,为学生后续利用信息技术打下基础。主要目的是让学生掌握与电气工程及其自动化基础理论相关的工程基本技能,加深对电气工程及其自动化入门理论知识的理解和应用,为后续课程的学习打下基础。一方面,使学生直接接触实际的测试、控制元件与系统,在传感器、电力电子器件、电机、简单控制系统等方面受到具体的感性认识与初步训练;另一方面,培养学生计算机辅助设计的能力,例如要求学生掌握基于MATLAB、Labview的控制、信号处理、电力系统分析的建模与仿真等,为实际的工程设计与研发打下坚实的基础。

(二)综合训练层次

综合训练层次包括一般综合训练和专业综合训练,涉及应用型和设计型工程训练两大类型,都强调训练的开放性和系统性。一般综合训练要求能将基础课程与“运动控制系统”、“供配电技术”、“电气系统及继电保护原理”、“电气测控与仪表”等专业课程的知识进行融合应用。专业综合训练主要涵盖上述电气工程及其自动化专业核心课程群的知识,要求学生能对多门课程知识进行综合实践,独立完成训练内容,充分发挥学生的创新能力和自主学习能力。让学生通过设计型和应用型的实践操作训练,具有与电气工程理论相对应的基本操作能力和专业性的工程技术能力,加强对电气工程基础操作的理论知识和专业理论知识的理解与应用,为学生提高创新能力的训练提供很大的理论和实践支撑。

(三)创新与提高训练

创新与提高训练包括一般创新训练和研究提高训练,是提高学生综合应用电气工程知识,培养创新意识,提升学生分析和解决电气工程领域问题的实践研究能力的重要途径。根据已学的电气工程理论知识和仪器仪表的使用知识,通过文献查阅、资料收集、调查结果进行分析和优化,让学生能完成研究分析,自己动手设计训练方案、实验电路、编写程序,并在学习实际应用系统、了解工艺结构、运行调试、分析与排除故障的基础上,培养学生的创新意识和研究能力,为学生竞赛提供支撑。

三、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设实践

1.建立有层次的基于核心课程群的工程实践训练体系,以更好地优化工程应用研究型人才的培养方式。为让学生系统、全面地掌握电气工程学科的知识,并具备实践应用的能力,分阶段、分层次地重点对电力电子、运动控制系统、电力系统等方面进行系统的实验实训,并将课程设计、综合设计、毕业设计融合进来形成实验实训体系。

2.为使学生形象化、立体化的理解电气工程学科的主要知识点及各课程间的关系,也为了锻炼学生的设计和研究能力,教师设计和开发了电气工程及其自动化核心课程群中紧密结合课程知识点的仿真题目和设计题目,加深了学生对相关知识点和实际应用课题的印象。

3.在毕业设计中培养学生的综合工程能力。对于毕业设计选题,需要合理分配方向,提高工程应用型题目所占的比例。在相关开发项目题或者实际问题的基础上,利用项目驱动的设计方法,使设计内容尽可能地符合工程实际。同时教师也应该利用自己的科研成果来进行毕业设计的选题,使学生能够接触到本领域的前沿技术。另外,努力培养学生的创新意识和工程能力,使学生在完成毕业设计的过程中,逐步具备产业研发能力、实践动手能力和团队协作能力等。

4.构建“分层次,课内外结合,创新实践一体化”的实践教学方式,逐步整合电气工程实践训练课程,探索适应学生个性发展、开放创新的工程训练实践教学新方法和新体系,以及多学科基础知识交叉渗透的工程训练教学大平台。

5.分层次采取实践教学方式。基础训练层次,往往是教师讲授为主,辅以学生的认知训练。综合训练层次,是教师设计初步方案,再由学生选择实验设备和材料,设计实验方案。根据实验内容进行具体分工,在共同实验的过程中培养学生的自主学习及团队协作的能力。创新研究层次,教师引导学生通过自行设计、自编工艺、自己制作、小组组装等程序,完成从理论设计到产品雏形开发的全开放学习过程。

6.从低年级开始,选拔优秀学生参与教师科研项目或与合作企业的实际项目研究。通过参与实际项目,学生可以对电力行业相关项目开发过程和各项开发管理规程有更为深入的了解,培养学生灵活运用电气工程专业知识与实际工程规范,在较高层次上培养学生的创新意识和对产品进行开发设计、技术改造的能力。

7.加强电气工程及其自动化专业核心课程群教师队伍建设。加强相关课程教师间的交流,组织教师对同一课程及前后衔接紧密的课程内容的教学方式进行交流探讨,尽量让每一个教师在几年时间内对整个课程体系中的重要课程都能够讲解一遍,使得每一个教师对整个课程群有透彻的了解。坚持“以科研促教学”,鼓励教师参加电气工程学科的相关科研活动,了解该学科的最新前沿动态,教师对教材相关内容的理解更为深入,并应用于教学过程中,加强理论知识与实践的结合。

四、结语

构建了基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力培养立体化建设体系,并对基本涵盖电气工程及其自动化专业核心课程群主要内容的,融基础性、综合性、创新性于一体的工程训练方法及其实践教学方式进行了探索,在培养电气工程及其自动化专业学生的创新意识及工程能力方面取得了较好的效果。

参考文献:

[1]杨凯.提高大学生实践能力的探索[J].高校教育工程,2010,(3):71-72.

[2]吕念玲,苏图,殷瑞祥.独立开展实验教学竞赛,不断提高教学质量[J].实验技术与管理,2011,(11):20-22.

[3]桑新民,谢阳斌.在学习方式的变革中提高大学教学质量和办学水平[J].高等教育研究,2012,(5):64-69.

[4]赵枝娥,苏小林.电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的建设与实践[J].中国电力教育,2010,(33):152-153.

[5]高燕,郑文,刘文洲.强化能力培养的电气工程及其自动化专业实践教学体系的研究与实践[J].中国电力教育,2009,(10):147-148.

[6]徐滤非,胡学芝,吴鸿霞.电气工程及其自动化专业课程体系研究[J].黄石理工学院学报,2008,24(1):57-64.

第7篇

1、电气工程中应用电气自动化技术的意义 

电气自动化技术在电气工程中的应用,可以实现电气工程系统运行的安全性和稳定性,同时可以提高电气工程的自动化和智能化水平,因此说电气工程中应用电气自动化技术有着十分重要的意义,具体体现在以下两个方面: 

1.1有利于实现对电气工程系统运行的实时监控 

通过电气自动化技术的应用而实现对电气工程系统运行的实时监控,可以为电气工程的运行质量提供必要的保证。电气工程的规模一般都比较大,尤其是国网的电气工程,涉及到的监控工作量十分大,也较为繁琐,通过电气自动化技术的应用,实现对系统运行的实时监控,可以及时发现运行中存在的问题和故障点,并且及时采取有效的处理措施,能够避免和预防很多事故的发生,增强电气工程系统的稳定性和安全性。 

1.2有利于提高电气工程设备的智能化水平 

如今,电气自动化技术已经在电气工程中得到广泛的应用,其不仅提高了电气工程运行的效率,也显著增强了电气工程设备的自动化和智能化水平,同时也提高了电气设备的管理水平,对于实现电气工程持续发展有着重要的推动作用。 

2、电气工程中电气自动化设计原则与特点 

2.1电气自动化技术的设计原则 

首先,电气自动化技术的应用应当可以满足电气设备在生产工艺和产品方面的自动化需求,因此在进行电气自动化技术的设计时,必须遵循这一基本原则;其次,电气自动化的设计须满足电气与机械设备之间的协调动作,电气自动化技术的应用目的就是为了满足电气工程的自动化生产需要,设计上必须与电气工程现有的设备进行有效的协调与调节,才能实现整个设备系统的正常稳定运转;最后,在电气自动化技术的设计过程中,要保证电气设备的选用与电气工程自动化生产的要求相符,在满足电气工程自动化运行和操作要求的基础上,增强设备系统的美观性和可靠性。 

2.2电气自动化的设计特点 

电气自动化设计的特点在于通过电子设备的连接,实现系统和设备之间的协调运转,同时确保电气设备的功能得到充分发挥,进而通过应用计算机,实现电气工程控制与管理的自动化和智能化,提高电气工程运行的效率。 

3、电气工程中电气自动化技术的具体应用 

3.1电力调度自动化 

电气自动化技术的应用可以实现电力系统发电与供电的正常调度运行,实现电力调度自动化管理,通过调度自动化技术,可以达到以下两个方面的效果: 

第一,持续稳定监控电网系统正常运行状态、动作状态。电力调度自动化能让调度人员对电网系统运行的潮流指标、电压指标、负荷指标与周波指标等实施全面的控制与监测管理,确保在整个电力系统运行状况下系统设备运转情况和每一项工况指标都全面得到反映。第二,能保证电网运行状况下安全事故的分析与处理。采用电力调度自动化技术,能确保电网系统在多种运作状态下,能开展安全性运作分析,并且还可提供和安全事故相对应的处理方式,最大程度的避免出现安全性事故,这对电网系统运行的安全性来说具有非常重要的意义和价值。 

3.2变电站的自动化 

变电站电气工程中应用电气自动化技术,可以实现对变电站运行的自动化监控,同时也可以提高变电站电气工程的运行效率。通过自动化技术的应用,可以代替传统的人工监测,更有效的提高监测的准确性,避免人工监测过程中存在的弊端,这与社会发展对电气系统运行的高要求是相符合的。电气自动化技术的应用对变电站电气系统运行状态的进行实时监测,并且将监测的信息及时传递到终端计算机的控制系统,控制系统可以根据获得的信息判断电气工程的运行状况,并且做出相应的优化调整,这在预防变电站电气工程运行事故和降低控制难度方面有着重要的作用。同时,电气自动化技术用计算机控制系统代替了传统的电磁控制模式,操作人员只需要在监控室中观察计算机显示器,便可以通过监测信息获得整个系统的运行状况以及相应的参数,不仅减轻了操作人员的工作负担,同时也可以对电气系统运行状态的实时数据进行记录和统计,以此满足电气工程系统运行的自动化和智能化要求。 

3.3电气工程的状态检测 

本文的状态检测指的是电气工程状态监测技术,其主要是运用于电气工程设备资产管理系统,对电气工程运行的过程进行实时检测,从而发现运行过程中存在的故障,根据运行状态判断故障的形式和原因,并可以此提出相应的处理措施,消除故障,保证系统的正常运行。通过电气自动化技术的应用,可以提供相关状态检修所对应的设备其使用方面的综合功能,提供相对应设备在正常运作状态下的信息和有关数据,结合设备信息、数据来完成对电气工程系统运作状态和可能存在的隐患或故障展开全面有针对性的检测。根据这一状态检测方式,可将传统的故障检修模式转变为常态监测检修方式。从实践应用的视角来讲,将状态检测方面的技术运用到电气工程内,能确保电气设备的安全性与稳定性,并且也让定期检修作业模式下可能遗漏的的隐患缺陷问题能得到及时发现和消除,确保系统正常运作。

3.4计算机控制 

电气自动化技术在电气工程中的应用,是通过计算机控制系统来实现的,无论是输变电电气工程,还是发配电电气工程,都可以应用电气自动化技术通过计算机实现自动化控制,因此计算机控制系统在电气工程中发挥着重要的作用。伴随着计算机技术的快速发展,计算机控制系统将不断的更新与完善,电气自动化技术通过与计算机控制系统结合运用,利用不断更新与完善的计算机控制程序软件,实现对电气系统运行的监测与控制,保持电气系统的安全稳定运行,进而优化系统的运行方式和状态,逐步实现整个电网系统的智能化。 

4、推动电气自动化技术持续发展的建议 

电气自动化技术在电气工程中的应用,发挥了很大的作用,也受到了越来越多的关注。然而,由于我国在电气自动化技术方面的研究工作起步较晚,因此在技术的成熟程度方面还赶不上国外,这也导致电气工程运行过程中出现了一些譬如电气系统超负荷运行、电磁波对装置产生干扰等问题时,未得到有效的解决方法,对于电气自动化技术的应用成果也产生了较大的影响。对此,笔者提出了两点推动电气自动化技术持续发展的建议如下: 

4.1设置统一、开放的电力系统技术开发平台 

统一、开放的电力系统技术开发平台可以实现资源的优化配置,同时也可以保证各项资源得到充分利用,有利于促进电气自动化技术的研发。通过该平台的建设,持续发展包括电气自动化技术在内的电力技术,并应用到电力系统中,提高电力系统运行的安全性、稳定性,以及自动化、智能化。在研发的新技术应用过程中将发现的问题信息进行及时的共享和传递,为技术人员在研发改进和运行人员在运用中提供更多的相关数据、解决意见和运用帮助,从而促进包括电气自动化技术的电力技术的先进性和智能化提升,发挥技术应用的经济效益和社会效益。 

4.2注重人文理念的融入 

电气自动化技术的应用可以理解为利用计算机技术实现对电气工程运行的控制,但是从实质上来说,最终的控制因素是人,因此要重视人的因素在电气工程运行中的重要地位。在电气自动化技术的应用过程中,加强人文理念的融入,尊重人的主体地位,在系统和设备的研发设置方面可以添加更多人性化的设计思路,对人的视觉、听觉进行充分考虑,照顾到光线、声音等对人产生的影响,将人的重要性摆在前,给用户提供更多的舒适使用感受,促进自动化技术的可持续发展。 

5、结束语 

近些年来,社会和经济快速发展推动了我国工业化进程的加快,电气工程作为推动工业生产的原动力之一,必须不断的提升其自动化水平,进而实现智能化程度,为电气自动化技术的应用创造更广阔的空间,促进我国现代化文明社会的建设和持续发展。 

参考文献 

[1]于洋,电气自动化技术在电气工程中的应用研究[J],科技创新与应用,2015-02-28。

[2]高召宁,李培华.刍议电气自动化在电气工程中的应用[J],青年与社会,2013-09-05。 

第8篇

Abstract: With the gradual development of the society, electrical engineering has become a key project in mechanical engineering construction. Compared with the traditional manual labor, such an automated engineering model has very important significance in the entire history of the development process. In this paper, the application of artificial intelligence in electrical engineering automation will be analyzed and discussed concretely.

关键词: 电气工程;自动化;人工智能;具体运用

Key words: electrical engineering;automation;artificial intelligence;concrete application

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)01-0151-02

0 引言

最近这些年,随着我国科技不断发展,人工智能也在逐渐发展的过程中愈渐成熟。并且已经在许多领域都得到了广泛应用,特别是在电气工程行业,这项智能的普及已经取得了很大进步。它具有操作简单精准的特点。但是这项技术在,其应用过程中依然存在着一些缺点,在目前科技飞速发展的时代,对人工智能的应用技术逐渐改善,对于我国各项工程行业均有着重要意义。

1 人工智能的简介

最开始提出人工智能这个概念是在二十世纪末,这项技术在研究最初主要是以计算机应用为主体,这个设计中包含了自动化,对信息进行相关控制以及模仿、逻辑、语言等等不同的行业的一门综合程序框架。人工智能如其名称而言,就有很强的人工性。这是一套与人类思想相近的理论体系,可以胜任任何人类可能完成的各项工作。在目前社会对于各项科学技术的发展而言,人工智能仍是一项新兴技术企业。它主要体现于人类大脑所反映的思想、图像、语言,甚至动作行为。而这项技术的运行主要包括,电子技术研制开发以及对计算机信息图像处理等不同专业。由于科学技术正在不断进步,计算机已经无论是在学习工作还是生活都已经逐渐渗透到我们日常生活当中。计算机的快速发展,对于人工智能的开发研究而言也有着相当重要的地位。人类的大脑是目前所知的最精密的分析“设备”,这是不能完全复制的,计算机只能根据其发出的信息进行模拟收集和反馈。电气自动化在对程序进行加强互换生产方面有着非常重要的作用,对电气自动化实现人工智能可以有效减少人力资源的投入成本,并且可以在一定程度上使工作效率有效提高。

2 电气自动化中人工智能技术现状

对电气自动化设备进行相关完善,是一项非常复杂的工作,在这项工作进行过程中,需要对电路以及整个磁场知识进行熟悉掌握,还需要根据在设计过程中一些经验对可能存在的问题进行预测和对问题提前解决。过去电气自动化产品通常应用的是最古老的方法,通过手工的方式进行工作。因此在这个过程中并没有产生最优秀的设计方案,但是由于我国社会科技正在不断进步,计算机研究技术也在不断提高。通过自动化的方式可以有效减少电器产品在设计过程中的设计时间,这在很大程度上缩短了整体研究周期。这样不仅仅对于产品质量有着很大提升,也在一定程度上提升了其工作效率。目前由于自动化技术正在不断发展,智能控制,电气自动化已经逐渐成为现实。主要步骤包括对数据进行采集和处理,对整个电气自动化运行过程的监视,以及对可能出现的问题进行警报。在电气自动化设备运行的过程中,需要根据相关需求对工作过程中的数据进行采集记录。这样可以有效观察是否在自动化运行过程中出现问题,并随时监测事故相关警报极限,对可能发生的问题进行记录,通过对语音图像进行存储。操作人员在自动化设备进行操作时,主要是通过路器进行切断来保证其在标准负荷下进行自动化工作。电气自动化设备也可以通过人工智能对故障波形进行记录和时间控制。设计模型如图1所示。

3 人工智能应用于电气工程自动化中的优势

3.1 受外界影响因素较小

在使用人工智能电气自动化系统时,不会受到不同数值计算类型、模型参数变化等因素影响,利用人工智能化之后,不需要获取精准的动态模型。同时运用人工智能化之后,会降低电气工程对模型环境以及运行参数的要求。由此可见,人工智能可以有效提高电气自动化水平,降低众多的干扰因素。

3.2 节省资源

传统的电气工程在操作中需要使用相关的控制器、变压器、线路、电线电缆等多种电气设备,为了保证电气工程稳定运行还需要为这些电气设备配备专业的维修管理人员。这些不但增加了风险几率,而是也加大了人力物力的消耗。与传统的控制器相比,人工智能电气工程降低了对电线电缆以及变压器的依赖,不但可以提高电气设备的整体工作效率,也减少了成本投入。

4 人工智能的运用

人工智能在电气自动化设备中的应用主要是通过各项自动控制系统如继电器,绝缘开关等。这些相对简单的系统,共同构成了电力系统庞大的控制监测管理框架。电力自动化系统在其进行实时保护时包括两种机制,分别是分离和持续连接状态,由于人工智能在对不同状态进行识别时主要是通过对其现象进行评估。励磁控制在电气自动化系统中是一种持续连接状态体系。当发电机由于各项原因造成体系内容量剧增时,自动控制系统可以通过对分离状态进行启动对整体,电气装置有着强大的保护作用。在电气系统的应用过程中,也需要不断对其产品进行优化,在最初设计时需要将科学已经验相结合才能使这个产品无论是现在还是未来都能有效应用于社会生活工作当中。最近几年科学技术也在不断发展,通过对人工智能的应用使得这一技术在其不断被应用的过程中,可以逐渐进步并且进行创新,使得产品在设计时可以更加适用并且具有科学性。如果电气设备在使用过程中一旦出现问题,他所表现出来的现象和其设备出现的问题是十分复杂的,在短时间内很难对其进行判断,但是如果应用人工智能智能技术就可以对这个现象进行很好处理。

诊断电气设备中的故障:出现问题时,电气设备表现出来的症状及现实问题是非常复杂的,有时间很难判定和查找,而人工智能技术的操纵恰好可以解决这一问题,同时操纵人工智能故障诊断技术在机电和发机电也是很常见的。由于电气设备的非线性故障,不确定性和复杂性的特点导致传统的诊断方法准确率低,效果不明显,而人工智能通过将专家系统和模糊理论有机结合起来使用,能够确保故障诊断的高精度。

5 结束语

目前当今社会,人们对于自动化的要求也在逐渐升高,人工智能技术,无论是在电气自动化控制方面,还是在未来其他工程行业应用方面都将是这项技术在几十岁过程中对技术含量要求很高。如果一旦对这项技术进行改进,那么其在应用过程中可以节省大量的人力物力,对人力资源方面而言,也可以说是一种进步发展的重要趋势。

参考文献:

[1]李彦斌.人工智能在电气工程自动化中的运用[J].中国科技,2015,45.

[2]李浩.人工智能在电气工程自动化中的应用分析[J].电气设备,2014,49.

第9篇

【关键词】建筑电气;智能建筑;网络通信;智能控制;学科交叉

1 建筑电气与智能化学科的发展、现状与前景

同许许多多自然学科一样,建筑电气与智能化学科的诞生和发展取决于两个主要的因素:一是社会经济文化的发展与进步;二是相关学科技术的发展。早期建筑行业中的电气工种,其任务主要是为建筑物的照明、简单的动力设备及其控制配电,以及进行防雷接地设计等,而且当时的照明技术也比较单调、落后,建筑电气工种在整个建设工程中的从属地位非常明显。从事这项工作的技术人员几乎都是通用电气工程各相关学科,如电机与电器学科,电力系统学科,以及工业企业供配电学科毕业的学生。20世纪60年代,从广义含义上讲,传统电气工程学科得到了突飞猛进的发展,电力电子技术,控制理论与控制工程,尤其计算机科学的发展更是超出人们的预料,人们对其工作和生活环境的要求随着经济文化的进步也愈来愈高,建筑行业中的电气技术人员首次面临了第一次严峻的挑战,以消防自动报警与联动控制系统、共用天线电视系统(CATV)和建筑电话系统为主的所谓建筑弱电工程应运而生,不少设计院(所)还专门成立了“弱电”设计室,部分高等学校,尤其是建筑类院校也相继设立了建筑电气专业,以满足市场的人才需求。到20世纪80年代末90年代初,以计算机网络和数字通讯技术为主的现代科学技术的进一步发展,诞生了智能建筑的概念。可以认为这是建筑行业中电气技术人员所面临的新的、第二次重大的挑战,他们不仅仅是只面对传统的电气技术和经典自动控制技术,还要面对计算机网络技术、数字通讯技术以及现代智能控制技术等在建筑行业中的应用问题,显然这种多学科交叉知识给从事建筑电气设计、施工、系统产品(软、硬件)开发,甚至建筑物业管理人员带来极大地冲击和考验,同时也给高等院校建立建筑电气与智能化学科,培养这类宽口径、复合型知识人才带来了机遇。事实上,任何传统的单一学科已经很难适应现代知识社会的需要。传统学科之间的交互与融合已成为大势所趋,现代各类高科技知识与技术势必将渗入到建筑行业中,建筑业不再是所谓的劳动密集型产业,而成为高科技产业一个重要组成部分。建筑电气与智能化工种在整个建筑业中的地位也将越来越高,所占比重也会越来越大,这将是毋庸置疑的趋势。

2 建筑电气与智能建筑的关系

人们一般习惯将建筑电气与智能建筑视为建筑电气与智能化学科的两个层次。事实上两者之间的关系十分密切,绝不会存在什么“分界线”。当然,传统建筑电气包括建筑(建筑物或建筑小区)供配电、电气照明、动力工程、防雷、接地,以及电话、闭路电视和消防自动报警与联动控制系统等内容,支撑其的理论基础主要是狭义的电气工程和经典控制理论。而对于智能建筑,我们可以毫不夸张地给它下一较为准确的定义:它是以建筑为平台,综合运用现代计算机技术、网络通讯技术、现代自动控制技术及电气技术的多学科集合的新兴交叉学科,它显然具有五元交集的结构特点,即:

AEI=AR∩CT∩NC∩AC∩ET

式中:AEI――建筑电气与智能化(Arch itectural Electricity & Intellectualizatio n);

AR――建筑学(Architectural Art);

CT――计算机技术(Computer Techniq ue);

NC――网络通信技术(Netwrk Commun ica-tion);

AC――自动控制技术(Automatic Cont rol);

ET――电气技术(Electrical Technique)。

第10篇

关键词:电力系统电气自动化技术

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

随着我国各项事业的快速发展,电气自动化领域也在根据国家发展的需求不断更新自身发展的目标,以适应市场发展需求,提高自身发展的技术含量。电力系统的电气自动化的发展也走入了一个新的历史阶段,在不断的创新和完善的过程中,其因适用性更广、专业面更宽等特点而逐渐的显现出更大的应用优势。

一、 电气自动化系统的现状与发展

我国从20世纪90年代以后,利用电气监控纳入分散控制系统实现热工控制协调,标志着电气系统开始进入DCS时代。DAS是早期进入DCS的数据采集系统,主要是在DCS中实现对重要电气开关量和模拟量以及电度脉冲量的状态监视、 越限报警和事故顺序记录、打印报表等工作。计算机监控系统也广泛的应用于网络控制室中。然而现阶段的电气控制系统中,电气控制系统还没能取消常规的手动控制方式,电气控制屏还得以大量的保留。不仅无法减少单元控制室的面积,而且也加大了电气控制系统的投资,并没有实现真正意义上的计算机控制。

网络技术和网络可靠性的不断提高,电气控制和电气保护设备也在不断的发展,这些都为电气网络化的实现提供了优越的外部条件。电力系统电气部分的综合化,必将随着自动化网络的不断扩大而实现,并最终归入DCS系统中,从而实现信息资源在全厂范围内的共享,整个电力系统的自动化水平也必然会达到一个新的高度。

二、自动化技术系统的配置应用

1.远程监控技术

智能化远程控制、集中控制以及现场总线系统控制方式是电气自动化系统配置的应用主体。智能化远程控制利用硬接线电缆将采集柜和现场的信号进行连接,并利用光纤、双绞线等将 DCS主机和采集柜进行连接,这种方式将电缆材料极大的节省了,简化了安装环节,降低了操作成本,有效降低了控制面积,将整体系统的可靠性和智能型提升了一个较高的层次,实现了自检、数据处理及自校正等功能。集中控制主要是通过利用现场的电气馈线设置设备的接口,然后采用硬接线电缆合理连接集散控制系统的通道,实施对发电全场的监控。其具有良好的维护运行效果,较为快速的对应速度,针对监控站实施的防护水平适中,DCS 的系统成本造价也相对合理等特点。

2.集中式监控技术应用

集中式监控技术在电气工程中得到广泛使用的原因在于该系统具有设计比较容易、操作比较简单且日常维护方便都比较容易等特点。在电气工程中能够更加容易的满足工程的需要,不需要投入太多其他设备,大幅度减少成本支出。集中式就是在一个系统中对全部项目运行进行处理。由于之间的单独散乱的监控需要用到多个处理器,需要的电缆数量也比较多,这就造成成本投资的增加,加上多种电缆搅合在一起,会造成系统引入安全性和可靠性低现象。同时,电气工程中的断路器以及隔离刀闸均在使用硬接线,而这种硬接线由于其质地比较硬在连接时其紧密度比较弱,因此,常出现连接点连接失灵的问题,直接影响整个电气工程的所有设备在一段时间内无法运行,短时间的暂停运行直接造成整体的极大损失。因此,通过选择集中式监控技术,实行统一监控,不但使电气工程处于一种有序运行的模式,还减少工程的投入。

3.现场总线监控技术应用

现场总线监控技术是当前电气工程使用最为广泛且有效性最高的一项技术。它的主要工作原理是根据电气工程实际的不同间隔采取相对应的措施,其监控具有较好的针对性。现场总线监控技术能够适量的减少隔离设备以及端子柜等的使用,能够减少电气工程的大量设备成本投入[2]。加上这种技术拥有远程监控技术的特点,所有电气工程设备均是采取现场安装,选择最直接最省电缆的方式,并且是以通讯方式来连接监控设备完成全部监控过程,这种模式能够大量节约成本资金,增加电气工程的效益。同时,由于设备之间主要是通过通讯网络信号设备相互连接,其独立性和灵活性相对比较强,一个设备出现故障不会波及全部设备,提整个电气工程的安全性和可靠性。

三、电气自动化技术在电力系统中的应用

1、电力系统调度自动化

电力系统调度自动化技术是目前发展最快的技术之一,其功能的强大性能够确保电力系统在运行过程中的准确性、可靠性和经济性。电力系统的数据采集和监控功能是调度自动化的基础,此外,电力系统的市场运营和决策也是不可忽略的环节。

2、变电站自动化

变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,对变电站全部设备的运行都能够实现实时监控。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。这种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,实现输电过程的高质量,保证经济效益。

3、配电网自动化技术

长期以来,配电网只能够采取手工操作的控制方法,随着技术的进步,逐渐能够运用独立的孤岛自动化技术,但是对电能的分配方面还是存在不足之处,因此,配电网自动化技术对于电能的分配和监控十分重要。配电网自动化主要包括馈线自动化和自动制图、设备管理、信息分析和配电网分析自动化,它依靠大量的智能终端、丰富的后台软件和数据库资料支持,通过信息技术的带动,实现配电网自动化,确保了对电能的充分利用。

四、电力系统及其自动化的研究方向

1、电力市场理论与技术

第一,认真研究有关电力市场的运营模式,深入探讨运营过程中各步骤的具体规则和流程。第二,提出适合我国现阶段状况,电力市场运营模式的期货交易、转运服务等模块的具体数学模型和算法。第三,紧紧围绕我国模拟电力市场运营中亟待解决一些的理论问题。

2、光电式电力互感器

光电互感器根据高压侧工作单元是否需要供电,可分为有源型光电互感器和无源型光电互感器两大类。光电互感器有着传统电磁式互感器无法比拟的优点,是电磁式互感器理想的替代品。虽然,国内在光电式电流互感器的研究方面特别是高电压等级上还面临一些问题,但是随着技术的发展和研究的深入,光电互感器取代传统互感器将只是一个时间上的问题,必将使电力互感器技术进入一个崭新的时代。

3、电力一次设备在线状态检测

对电力系统一次设备如汽轮机、发电机、断路器、变压器以及开关等设备进行连续长期的在线监测,不仅可以监视设备的运行状态,而且还可以分析各参数的变化趋势,判断是否存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。

4、变电站综合自动化与智能保护

此理论针对电力系统保护的新原理进行了研究,将国内外最新的网络通信、人工智能、自适应理论、综合自动控制理论以及微机新技术等应用于新型的继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,从而大大提高了电力系统的安全水平。

5、电力系统分析与控制

对在线测量技术实施相角测量、研究电力系统稳定控制理论与技术、选择小电流接地选线方法、探讨电力系统振荡机理及抑制方法、研究发电机跟踪同期技术和调速控制、电力负荷预测方法、电网调度自动化仿真、电网故障诊断理论与技术等。在非线性理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新模型、新理论、新算法和新的实现手段进行了研究。

结语

电力系统是一个较为复杂的系统,虽然当前在电力系统中自动化技术使得电力无论是在控制、操作,还是处理过程中变得较为简便易行,由于电力系统自身的复杂性,加之我国自动化发展技术与国际发展水平相比还有一段差距,所以,我国电气自动化技术的发展还应不断汲取他国的先进技术,以促进我国电力系统朝向更为健康的方向发展。相信随着科技的日新月异,我们会迎来科技含量更高的电力系统。

参考文献:

[1] 钱素娟.浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势[J].沿海企业与科技,2009,(7).

第11篇

理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。

二电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用

1教材选用目的更加明确

教材是高校实施培养计划的重要介质,直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。

2培养学生更具有方向性

现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。

3将工作经验融入教学

将宝贵的工作经历融于课堂教学,可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。

4将企业中应用的前沿技术

带进课堂随着数字化电站、智能电网的建设,大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。

三结语

第12篇

关键词:电气工程及其自动化;创新人才培养模式;特色

作者简介:袁铁江(1976-),男,四川成都人,新疆大学电气工程学院博士研究生;晁勤(1959-),女,湖南邵阳人,新疆大学电气工程学院,教授。(新疆乌鲁木齐830047)

基金项目:本文系新疆大学“21世纪教育教学改革工程”二期项目(XJU2008JGZ15)、新疆大学《电力系统继电保护》校级精品课程的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)06-0060-02

电气工程及自动化专业的培养目标是培养能够从事与电气工程有关的系统运行、通讯、综合自动化、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才和管理人才[1]。要培养创新人才,首先要解决的重点和难点问题是实践教学[2],其目的是:通过实践教学各环节的实施培养学生的动手能力,促使学生综合应用专业知识,优化学生的知识智能结构,为培养优秀的、适应市场需求的应用创新型人才创造条件。以新疆大学为例,介绍电气工程及自动化专业教学改革思路、成果、经验,为今后进一步进行更有成效的教学模式改革提供借鉴和帮助。

一、创新人才培养模式改革思路

根据教育部关于实施大学生创新性实验计划的精神,围绕电气工程及其自动化专业人才培养目标,根据电力行业的发展方向和现状,结合人才市场需求,与电力行业的企、事业单位多次交流,总结了往届毕业生走向工作岗位后所遇到的问题、工作中暴露出的知识弱点,结合学生在学习专业知识时所遇到的困难,认真研究分析了电气工程及其自动化专业实践教学各环节中存在的不足之处,以实践教学为试点,突出学生职业素质、实践能力和创新精神培养,积极探索实践教学模式创新,主要从以下几个方面进行了尝试。

(1)将电气行业先进设备应用到实践教学中,完善实践教学内容,提高实践教学的现代化程度。

(2)精心设计实践教学内容,打破课程界限,优化学生的专业知识结构[3]。由于某些课程的实践教学环节与电力系统行业结合不紧密,学生不能很好地了解各课程内容在电力系统的具体应用。通过改革创新,加强各专业课程间的联系,实践教学体现专业培养方案的整体性。以继电保护实践教学为例,通过改革创新研究,微机保护实验室在完成继电保护实践教学内容的同时,将电力系统分析、电力工程、单片机原理、软件编程、电力通信、电力自动化、电力系统故障计算、电力系统仿真等多个课程的知识应用在继电保护的实践教学活动的各个环节,使学生对这些专业课在专业中的作用及课程间的联系有整体的认识。

(3)将实践教学与工业现场所需相结合,既丰富实践教学内容,也锻炼学生解决生产第一线实际问题的能力,充分体现高等教育为当地的经济建设和生产实践服务的宗旨[4]。如在微机保护实践教学环节中,在教师指导下,学生以新疆实际电网结构为研究对象,对继电保护问题进行分析计算。

(4)鼓励学生参与教学实验设备的开发和实践教学改革,学生要顺利完成指定任务,不但要拥有本专业各种知识,还要自学很多其它知识,因此吸收学生参与实践教学改革,有助于提高学生的自学和创新能力[5],既锻炼学生的实践动手能力又激发学生的求知兴趣,促使学生综合应用所学知识,优化学生知识智能结构。同时,参与设备开发的学生分别负责不同内容,而整体功能的实现需要团结协作;实践教学过程的实施,同样要求通盘考虑,整体设计。因此通过实践教学内容及教学模式的改革有助于培养学生的团队精神。

实践教学改革的成果可用于相同设备及类似设备的二次开发,具有一定推广价值;提高了实验设备的功能和现代化程度,拓宽实验设备的应用范围,开发后的实验装置不仅能用于教学任务,还可用于科学研究。可避免设备过早淘汰,具有一定的经济效益。

(5)通过教学改革创新,加强师资队伍建设,丰富教师各自讲授课程的教学内容,体现各个专业课程间的整体性和连贯性,提高师资队伍的教学科研能力,形成一支年龄结构合理,知识体系优良的教学团队。在实践教学模式改革中,项目组成员要充分发挥自身优势,团结协作完成任务,相互学习,取长补短,拓宽各自知识面。

二、创新人才培养模式实现方法和具体措施

1.电气工程及其自动化毕业学生需求分析调研及就业措施

通过对新疆各电力相关的企事业单位的走访调研,对本专业领域技术发展现状及人才需求等情况进行了分析,全疆电力系统预计近几年中每年都有700余人专业技术就业岗位需求,加之大型电力设备制造业和油田等各大型企业自备电厂以及厂矿企业电气部分,预计每年需要电气技术人员1000余人。但是内地学生来疆就业人数少,且部分不能长期在疆工作,目前新疆大学的招生量并未达到饱和程度,有很广阔的就业前景。因此,新疆大学电气工程学院陆续与新疆电力公司等相关单位签署了多项定向培养的协议书,已有部分学生履行了协议并在新疆喀什、伊犁等地就业。

2.专业知识结构和课程设置、培养方案调研及地方特色人才培养模式改革

有关课程设置和培养计划制定,我们向新疆电力公司和金凤科技等多家行业单位发函征求了意见,同时参加了全国电气专业教改年会,收集了大量兄弟院校电气专业教改资料,经过电气全体教师仔细讨论和研究,确定了专业发展定位,制定了包含电力和风电两个方向的全新的专业培养方案,学院又专门组织专家和负责人进行了论证讨论,提出很多修改意见,形成了两套分别针对民汉学生的具有地方特色的培养方案[7]。

3.大学生创新实践、毕业生毕业设计结合现场实际取得良好效果

在各届学生中进行了大学生创新实践活动,获得多项国家大学生实验创新项目和校级科研实训项目。从新疆多个涉电企业外聘导师,联合进行了认识实习、毕业设计和毕业实习,并取得了较好的效果,社会用人单位对各届毕业生思想品德、敬业精神、工作态度、专业知识、工作能力、创新能力等综合评价良好。

4.专业主干课程与专业实验室相结合实践创新

主干课程建设中,在兼顾专业技术知识结构基础上制定了电力系统继电保护、电力系统分析和电力系统自动化等电气专业主干课程7门[3]。并在广泛调研的基础上建成了与主干课程对应的10个专业实验室,如:微机继电保护实验室、电力系统运行与控制实验室、电力系统数字仿真实验室、变电站自动化实验室等。实验室建设与运用的效果与特色非常明显,可进行上述电气专业7门主干课程全部理论验证性实验和设计型实验及创新型实验,也可进行本科毕业设计及研究生硕士论文撰写中的创新部分验证,还可进行教师科研项目研发。大部分实验设备与电力现场一致,缩短理论教学与行业实际差别,还可进行与现场完全一致的电力系统数字物理联合动态模拟试验,也可进行二次设计开发。实验软件采用动画实景三维实现,安全、逼真、可靠、经济、实用。目前这些设备使用率高,实验组数多,实验效率和效果好,可提高学生分析问题的能力。

5.精品课程、课件、题库、教材、教学大纲、网络课堂建设

“电力系统继电保护”获得校级精品课程,“电力系统分析”获自治区级精品课程。编制电气专业教学大纲1套,完成“电力系统继电保护”和“电力系统分析”题库2套,开发“电气特色专业”和“电气紧缺专业”网页2套,开发“电力系统继电保护”、“电力系统分析”、“高电压技术”课程教学网页3套,课件多套。电气专业所有课程选用优秀教材,还由教师主编并出版教材多部。如重庆大学出版社出版国家“十一五”规划教材《自动控制原理》、《发电机组基础》;机械出版社出版《风电场运行与维护》、《风电并网技术》,大连理工大学出版社出版《单片机原理及应用》。

6.外聘现场专家和工程技术人员进行现场教学

与新疆电力公司多个变电站和发电厂以及风电场、八钢自备发电厂、石河子天富热电厂等签订了实习协议,特聘陕西电力公司和新疆电力公司调度中心、新疆红雁池电厂、新疆水电设计院、新疆送变电公司、吐鲁番电业局等电力行业高级工程技术人员进行电气设计指导和现场教学,收到良好效果。

三、主要改革创新成果、实践效果和特色

(1)根据电气工程行业特点和实际情况,改造和更新实践教学平台,通过软、硬件购置和开发,把实验室仿真成工业控制现场,使实验过程接近实际工作环境,缩短学校教育与行业实际的距离,为毕业设计和创新制作提供一个良好的实践场所,节省设备投资。

(2)根据电气工程就业岗位群对实践能力要求,改革了实践教学模式,精心设计教学内容,体现各个专业课程间的整体性和连贯性,在实践教学中综合电力系统分析、电力系统继电保护、高电压技术、电力工程、单片机原理、软件编程、电力通信、电力自动化、电力系统故障计算、电力系统仿真等多门课程知识,打破从单个课程进行实践教学的界限,实现一体化实践教学体系,并增加了风电方向课程,提高了就业率。

(3)选择来自工业现场的具有代表性的生产实践问题作为教学案例,实现实践教学与工业现场相结合,锻炼学生解决生产第一线实际问题的能力,同时为生产企业提供技术支持。

(4)对学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等方面进行综合训练,提高学生的科技创新能力。参与开发的学生发表了多篇学术论文,多人考取了研究生,其余多就业于大型企业。调查结果显示,考取研究生的学生在研究生的学习过程中,在科研方面显示出了明显的优势,在研究生学习阶段比同届学生提前发表学术论文,早出科研成果,显示出较好的科研能力;走向工作岗位的毕业生能很快胜任工作,得到了用人单位的好评。可见,通过实践教学激发了学生求知欲,拓宽学生知识面,优化学生知识结构,提高了学生的就业率。

(5)课程实验、毕业设计、短学期教学、科研实训多个环节相结合,充实短学期的教学内容,提高短学期的教学效果及本科生毕业设计质量。

(6)形成一支年龄结构合理,知识体系优良的教学团队。教师发表了多篇教研论文及科研论文,多人获得了本科生毕业设计优秀指导教师,在开发的实践平台上完成了各自科研项目部分内容。获得自治区级电气工程及其自动化专业教学团队,多人获自治区级教学名师。

四、成果水平和实际推广应用价值

通过对实践教学内容和教学模式的改革,使得教学内容更加完善,教学方式多样化,既可以进行常规和理论实验验证,又可以设计和创新,而且由于多项实验采用计算机可视化界面,使实验过程更形象更容易理解。促进了理论教学,从而提高教学质量,培养学生的实践动手和科技创新能力,缩短学校与市场差距,全方位提高电气工程及其自动化专业毕业生水平,具有实际推广应用价值。

五、进一步实施方案和完善措施

采取多种措施严格执行培养方案、课堂教学、课件使用、实验室及设备管理,加强对理论教学、实践实习的执行,进行有效的过程监控。

建立、健全规章制度及完善有效的教学体系文档资料,积累教学经验,进行质量反馈,切实提高教学质量。

完善实验指导书的编制,提高实用性。

完善课件质量,使其更加直观、形象、逼真,具有动态效果。

充实网络教学资源,使学生更易于独立实现预习复习和巩固提高专业知识的技能。

参考文献:

[1]陆秀令,张松华.电气工程及自动化专业实践教学改革探索与实践[J].中国现代教育装备,2010,(17).

[2]于恒,张幼琴,王惠丽.浅谈理论教学与实践教学的关系[J].实验室科学,2006,(4).

[3]高燕,刘文洲,徐政.电气工程及其自动化专业课程建设的探索与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版),2007,(1):10-12.

[4]张成华,廖志凌.提高毕业设计实践教学环节质量的方法[J].农机化研究,2005,(6):273-274.

[5]刘海燕.培养电力行业高科技创新型人才的思考[J].中国电力教育,2006,(S2):398-399.