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电气类论文范文1
在专业人才准确“画像”的基础上,形成符合行业需求、岗位要求的应用型人才培养方案——“塑像”。我校电气类相关专业根据“画像”,优化人才培养方案,整合课程形成新的课程体系,加强网络课程、优秀课程建设,实践能力培养从“满足学生实践能力基本训练需求”转入“提升学生综合训练和创新训练的质量和效果”,完善“三级”大学生创新训练体系,加强教学过程设计、管理、评估等环节,探索多种应用型人才培养模式,并逐步完善以适应高级应用型人才培养需求。
2课程整合优化,强化专业基础能力培养
应用型人才培养的关键是能力的培养,而基础能力培养又是其他各种能力培养的重要前提。调研发现,有相当一部分电气信息类专业的毕业生在择业、就业时连专业相关的基本能力和基本素质都很缺乏,在就业时就失去了专业的优势,专业领域实力与竞争力明显不足。因此,适应应用型人才培养的课程体系就显得尤为重要。我校电气信息类相关专业以此为人才“塑像”、课程体系整合优化的重要依据,形成了“通识基础+学科基础+专业核心+实践、创新训练环节”课程体系框架,进行课程整合优化,加强网络课程、优秀课程建设,提升学生综合训练和创新训练的质量和效果。如独立出“模拟电子线路”、“数字逻辑电路”课程的课内实验与EDA课程相结合,进行课程整合与教学内容、过程管理、评估考核等方面的创新改革,设立“模电实验”、“数电试验”课程,将传统的课内实验与专业常用的软件工具(如Multisim、Altiumdesigner)相结合,要求学生在进行相关课程实验之前需要用相关的专业软件进行仿真或画出原理图,并调整实验内容增加综合性设计实验,加强过程管理、考核。又如,调整传统的电子实习内容,增强学科基础与专业核心课程、实践创新等的联系,具体做法是将传统的焊接、调试收音机和数字万用表的实习内容调整成利用“模电实验”、“数电试验”课程所学的专业相关软件进行原理图绘制、PCB版图设计,单片机开发套件(我校自行研发)焊接、测试、软硬件联机调试等内容,为后续的“单片机原理及应用”、相关课程设计、综合应用开发、毕业设计及创新训练等做准备,这不仅加强了前后课程衔接,还在实践应用中强化了学生的专业基础能力培养。再如,整合“传感器原理及应用”与“虚拟仪器”课程,增设“检测技术综合训练”环节,以综合项目设计形式将传感器应用与LabVIEW开发平台结合,增强学生的系统设计、工程素质意识,培养学生团队协作精神。
3完善创新训练体系,注重应用型人才工程实践能力与创新意识培养
创新训练包含两个层面的含义:
(1)人才培养模式的创新,以往本科生教育更注重理论学习,而进实验室进行项目化的综合训练机会相对较少,创新训练让更多的学生有机会进入实验室得到实践训练;
(2)真正意义上的创新训练,包括各类创新实践活动及各种学科相关竞赛活动。不管从哪个层面来说,创新训练都成为应用型人才能力、素质等培养不可或缺的重要途径和有效方法。完善省级、校级、二级院系组成“三级”创新训练体系,为应用型人才工程实践能力、创意意识、综合素质培养提供了制度上保障与激励。电子电气工程学院在省级大学生实践创新训练计划、校级实践创新训练计划的基础上,总结多年经验出台了二级院系层面的“实践创新训练计划实施办法”、“学科竞赛组织实施办法”等条例,开放创新实验室,成立了以学生为主导由经验丰富的教授、副教授等为顾问的科技协会,积极组织开展各类科技创新活动,引导学生积极参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动,充分发挥学生学习的主动性、积极性和创新性。这些办法的实施有效地激发学生求知欲望、实践创新意识,培养了一批专业基础扎实、工程实践能力强、有一定研究基础的、综合素质高的应用型人才。先后多次斩获“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”特等奖、一等奖,江苏省大学生机器人大赛冠军、一等奖,江苏省大学生实践创新“最具潜力项目奖”、江苏省普通高校本专科优秀毕业设计(论文)优秀团队、优秀毕业设计,飞思卡尔智能车华东赛区二、三等奖等众多赛事奖项。
4教育教学内容改革创新,强化过程设计、管理与评估
课程体系整合优化完成后,为达到好的教学效果,相应的教育教学内容与教学方式的改革创新也就成为至关重要的一步。教学内容改革注重认知规律、实际应用,以实例、综合性设计等讲解相关知识点等。如电子信息工程专业与电子科学与技术专业的“FPGA系统设计”课程授课内容组织时不受教材的制约,而注重认知规律,循序渐进,逐步推进,减少传统的硬件结构讲解,以实例讲解硬件描述语言,在应用中提升学生的学习兴趣,将枯燥的记忆与实际练习相结合,加深了学生的记忆。在教育教学方式方面打破传统的理论教学和实践教学分离先讲理论后做试验的教学方法,将上课地点安排在实验室,采用边讲边练和竞赛式实践操作的教学方法。这种“练中学,学中练”、“竞赛式”的教学方法,提高了学生的学习兴趣、提高了学习效率、提升了教学效果与教学质量。又如“单片机原理及应用”课程作为推广试点,经过教学内容整合、教学环境及教学方式改革,在电气工程及其自动化专业先期开展,取得了与“FPGA系统设计”课程同样的预期效果。
5探索多种人才培养模式,促进应用型人才培养
电气类论文范文2
雷电是一种自然界常见的放电现象,它具有极大的破坏力。自然界中常见的雷电主要有直击雷、雷击电磁脉冲(LEMP)和球形雷三种。当直击雷对地放电时,在8μs左右达到峰值,并在40μs内完全泄放,因此,直击雷电流具有幅值极高、频率极高、冲击力极强等特点,在地网中产生的电位差会损坏电器设备,甚至直接危及人的生命;雷击电磁脉冲(LEMP)是指因直击雷的路(雷电流引入)和场(空间电磁场)效应,对电气和电子设备的破坏。通过对雷击事故分析的结果可以得出这样一个结论:雷电造成的电子设备的损坏,90%以上是雷击电磁脉冲造成的;球形雷是一种特殊的带电球体,极不常见,还处于研究中。因此,主要是直击雷、雷击电磁脉冲作用在电子衡器上造成不同程度的破坏。
大型电子衡器一般都处于室外露天场所,秤台及钢轨等大型金属构件极易遭受雷电袭击,特别容易产生由于电磁感应而导致的浪涌电压,因此,安装在秤台下的传感器及与其相连的二次仪表和相应的计算机系统,很容易遭到雷电的袭击而损坏。大多数情况下,由于传感器弹性体与秤台是处于电气连通状态的,而传感器的弹性体与电子电路之间耐压极限只有1KV到1.5KV,传感器弹性体上感应的高电压会将传感器的应变片和其后的相应电路击穿,这就是大型电子衡器经常因遭受雷击而损坏的最主要的原因。
当电子衡器遭受雷击时,有强大的电流通过传感器的弹性体,此电流产生的电磁场强度足以破坏传感器内部应变电路和电子电路,进而波及到与其相连的二次仪表及计算机系统。这也是大型电子衡器容易遭雷击而损坏的原因之一;架空的供电电源也极易遭受雷电袭击,所以架空电源也是大型电子衡器易遭雷击而损坏的原因之一。总之,凡是与电子衡器系统有电路连接或信号联系的地方,都有可能引入雷电袭击而产生浪涌电压,造成衡器系统损坏。
二、电子衡器防雷技术
电子衡器防雷技术是一个复杂的综合保护系统,要求在防雷的同时电子衡器的计量性能不变,不能影响衡器的正常使用,这既是电子衡器防雷的关键、特色之处,也是设计的难点,我们按照现代防雷技术的要求,建立“综合防护、系统防护、逐级限压”的全面防护的感念,做到:方案优化、技术合理、经济有效、安全可靠,此外还要考虑秤体结构的特殊性,具体的安装位置等把雷电灾害降低到最低水平。
1、对传感器、二次仪表等电子衡器整体的各个部分,作特殊的等电位防雷保护。等电位保护是电子衡器雷电保护系统的核心和根本。雷击时,在强大的雷电流泻入大地的瞬间,由于接地线存在电阻和电感,因此整体衡器系统对地可产生几万甚至几十万伏的高电位,此电位对电子衡器的各个部分甚至整体系统都是毁灭性的。本系统对整体衡器系统的各部位(传感器、仪表和计算机)的各种接口均做相应的等电位保护,使整体衡器系统的基础电位随地线电位的变化而变化,这就避免了雷电流产生的高电位对电子衡器造成的破坏。
2、切断传感器与秤台的连接通道,另外提供电流的泄放通道。
只做等电位保护还不够,还必须切断传感器与秤台的电气连接。将传感器输出端加分流装置,与秤体连接接地,当有雷电流时,通过传感器分流装置,使得雷电流不经过传感器泻入大地,从而避免了雷电流产生的电磁场对传感器的破坏。
3、供电系统做多级防雷保护。
对二次仪表及计算机系统的供电系统采用多级防雷保护,进行等电位连接,然后将接到接地极。电子衡器系电源统采用三级防雷保护,第一级电源防雷模块安装在系统供电开关后,第二级电源防雷模块安装在稳压电源前,第三级电源防雷模块安装在设备前,此外三级防雷保护做到共地,并与秤体共地,做到等电位。
4、在秤台周围(包括秤台基础)构建防雷接地网(接地井)。
在秤台周围构建包括基础在内的防雷接地网(接地井),整个系统在秤台附近接单接地极。这样,整体衡器系统只有一个基础电位,并与室内设备等电位连接器及房屋接地相连接,做到共地,当发生雷击时,此电位就会随着接地点的电位起伏而变化,确保整体电子衡器系统安然无恙。
5、网络监控系统防雷保护
由于莱钢集团自动化部电子衡器计量实现远程无人值守,其“眼睛”就是网络监控系统,所以对网络监控系统的防雷保护也是非常重要。根据现场需要及监控系统的特点,对硬盘录像机、交换机等设备做到等电位连接,对视频信号、控制信号等安装防雷模块,并作等电位连接。
三、电子信息系统综合防雷技术
二十世纪五十年代以后,由于大量电子设备尤其是微电子设备的广泛应用,电子器件的集成化、小型化水平不断提高,而其耐过压水平、耐过流、抗雷电电磁脉冲的能力大大降低。国际电工委员会标准将各种类型的电子系统,如计算机、通信设备、工业和商业自动化控制系统等归为信息系统。
电子信息系统综合雷电防护原则:整体设计,综合治理,系统实施。
信息系统的防雷及过电压保护是一种系统工程,必须贯彻整体防护的思想,综合运用分流(泄流)、均压(等电位)、屏蔽、接地和保护等各项技术,构成一个完整的防护体系,才能取得最佳效果。电子衡器防雷技术正是按照这一要求进行设计的。
由于电子衡器防雷系统按照现代防雷技术的要求,结合电子衡器的结构原理,衡器安装现场地状况,按照设计规范标准,采取了“综合防护、系统防护、逐级降压”的设计方法,所以它具有规范性、可靠性和先进性。
4、结束语
电子衡器防雷技术是一个性能先进的综合复杂的雷电保护系统,对受保护的电子衡器系统不做任何改动,不影响衡器的计量性能。当有雷电袭击时不用停电,电子衡器(包括动、静态电子轨道衡、电子汽车衡,高炉秤、配料秤、皮带秤等各种电子衡器系统)能够正常计量,并根据其所处雷区的雷电特点,选用不同的设计方案。
摘要:电子衡器防雷技术是一个性能先进的综合复杂的雷电保护系统,主要采用了传感器、仪表等电位保护、传感器电流泄放通道、电源多级防雷保护,尤其是安装防雷接地网等现代雷电防护技术。广泛适用于电子轨道衡、电子汽车衡和高炉配料秤等。
关键词:衡器;防雷技术。
参考资料:
〔1〕《国际建筑物防雷设计规范》IEC1024-1,1990.
〔2〕《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版).
〔3〕《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》.GA267-2000.
〔4〕《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》GB/T17626.5-1999.
〔5〕《电子秤技术》施汉谦、宋文敏,中国计量出版社,1991年9月第1版.
〔6〕《雷击电磁脉冲的防护.2屏蔽、等电位及连接》GB19271.2-2005.
电气类论文范文3
传统的大型油气田的地质类型及其区域特征
1特提斯构造区域
我们从气候学和地质学角度分析,在地球的远古时代,在地球的南北回归线之间的气温、雨水等条件比较适宜生物的繁衍生息,有大量的生物发育成长,有机质是相当丰富的,很适宜随着时间的流逝发育成为优质的烃源岩,在此主要形成了泥质岩。在历史演进的过程中,古特提斯洋发生了大规模的海陆更替,以热带气候为代表的非洲地带富含有机质,在经过地壳运动的若干年后就在地下形成了烃源岩。具体数值灰岩烃源岩的指标仅为泥质烃源岩的十分之一左右。海相油气烃源岩的主要分布特征是在陆棚即斜坡相、台内凹陷等;而陆相石油和天然气的气烃源岩主要分布在内陆湖盆区等低凹的地区。在特提斯构造区域发现了许多的大型的油田,由此不难总结出能产生大型油气田的地质类型及其区域的特征。
2大陆边缘区域
大陆边远地区地质活动频繁,有利于膏盐层的发育,进一步形成储藏层,有些大陆的裂解前后必须经历几个阶段之后,在经过长久的酝酿,逐渐发育成为富油气区。在对深水中的沙砾的研究发现,它们更容易在水中沉积形成可造石油的岩层,这一研究发现对于在深水中的油气田的勘探起到了很重要的作用。
3前陆冲断区域
前陆盆地是有一个形成大型油田的重要地质构造。冲断带的结构形成了断裂带和层带,这类地区一般形成横排的带状,有利于油气聚集形成封闭的造油机制结构,而且烃源岩、储集层、圈闭等按照一定的逻辑关系形成有顺序的结构配置。比如说中东地区的扎格罗斯前路盆地,具被双层结构,其下部的海相烃源岩和上部是储盖有机组合在一起,这种大型的构造圈闭成排成带分布,有着相当大的石油和天然气等的资源储量。我国在中西部的前陆冲断区域有重大发现。
非常规油田区域的特征
1前渊坳陷和斜坡区域
对于前陆盆地来说,分布着广泛的前渊及斜坡区,它的坡度较缓,有利于石油沉积层的形成,也就是说能够形成大型的地层圈闭和连续的油气储集层。比如说加拿大的阿尔伯达省的天然沥青地层的油层就是一个典型的例子。再近一点的就是我国的四川盆地前陆斜坡须家河一带就是这样的致密性砂岩气藏结构类型的。
电气类论文范文4
【关键词】以人为本 住宅电气设计 应用
【 abstract 】 the residence is human habitation, life, enjoy the family warm places, the fundamental starting point is the residential electrical design reflect the society, science and technology development, meet the needs of people. The "people-oriented" concept has become a designer to build each link must be followed in principle. Modern residential electrical design for the resident provides more safe, comfortable and convenient environment, how to follow the rapid changes of people's living needs, further reflect these principles in residential electrical design, the description of the subject is electrical designers. This paper discusses on the human-oriented concept in the application of residential electrical design.
【 key words 】 human-centered residential electrical design applications
中图分类号:TM930.2 文献标识码:A
随着近几年我国经济的高速发展,人们对住宅的要求已不仅仅局限于日常居住的层面,而是人们生活现代化、个性化的重要的构成部分,而住宅高水准的电气化又是住宅实现现代化、个性化的重要保证。但住宅的电气化不能盲目地追求华丽、奢华设计,而应在保证满足电气设施功能要求及确保电气设备安全的基础上,更多地按照“以人为本”的设计原则,力争做到设施安全、健康节能、经济合理、方便实用、美观大方、适应性好及易于建筑安装操作,还应具备能根据住宅电气的发展趋势而更新换旧的发展性。
一、以人为本原则的含义
进入2l世纪,我国提倡以人民的利益为根本出发点,坚持以人为本,为人民的根本利益着想。在关于民生的居民住宅电气设计方面,要从居民的角度出发,参考居民的看法,做到居民住宅的实用性与安全性相结合,这对电气设计以及施工单位工作的顺利进行起到了一定的推动作用。
二、“以人为本”原则要求电气设计具备的其他原则
1、现代化原则。住宅电气的设计与建设是人民生活的重要组成部分。目前,我国正朝着现代化的方向迈进,人民的生活水平与质量在不断提高,对住宅电气的要求也在不断提高,这就促使住宅电气不断朝着现代化的方向迈进。
2、因地制宜原则。在对住宅电气进行设计时,要根据不同的气候环境、不同的地形条件以及不同的住房布局,做出有效地规划,因地制宜,以保证住宅电气设计的质量与品质。
三、“以人为本”的理念的运用
1、住宅用电量的确定。按照住宅设计规范的规定,按照小区住宅面积,多将住宅用电负荷标准设计为2.5KW或4KW左右。然而随着人们生活水平及科学技术的进步,家用电器种类不断增加,如微波炉、电磁炉、大容量冰箱、空调等,家用电器的广泛应用,让用户实际用电负荷远远超过了住宅设计规范中规定的标准。在进行住宅电气的实际设计时,在建筑面积低于90以下的住宅,可以将每户容量设计为4KW-8KW,根据实际情况,合理确定住宅用电量。
2、线路。住宅的电源线路一般为电线穿钢管或PVC 塑料管暗敷设。为了安全和防止电气火灾,当电线敷设于墙内、楼板内和吊顶内时要穿管敷设,护套绝缘电线在正常环境下可以直敷,但不能直敷于吊顶、墙壁和顶棚内。现在市场上有做成踢脚板或顶角线外型的塑料布线槽,既美观又安全,适用于住宅装修。
3、系统插座设计与安装。住宅插座设计是住宅电气设计的重要环节,随着家用电器多元化发展,住宅家用电气设计中家电种类也繁多,这便对其中的插座设计与安装提出了更高的要求。电气系统插座的安装需要参照插座高度与线路布局等要素进行住宅电器的安装,其中尤其要注意微波炉、油烟机及冰箱等电器插座的设计与布局。
笔者基于住宅电气设计规范与实践应用,进行了相关电气的插座安装最佳高度标准,其中微波炉插座最佳高度为1.6m左右,油烟机插座最佳高度为1.7m左右,而冰箱插座安装的最佳高度为0.3―0.5m之间,关于挂式的空调插座的最佳高度为2.4m左右,对于其它家用电器的插座中安装高度低于1.8m的插座都要安装相应的具有安全性能的插座。
4、电能表表箱的设置。住宅照明计量表箱不应设在靠近潮湿房间的墙体上,因为配电箱所在墙的另一面,往往是潮湿房间的0、1和2区,潮湿房间的水分是透过墙体而渗入配电箱内,造成电气事故,这一点设计人员比较容易忽略。按照建筑住宅设计习惯,住宅的卫生间往往设计在靠楼梯侧的住宅入口侧,而楼梯间墙体和入户两侧恰好是电气设计人员喜欢布置分户配电箱的地方,此位置至分户配电箱设置在靠卫生间的墙上,留下安全隐患。
5、防雷设计。防雷设计是电气设计保证居民安全的重要设计内容,是“以人为本”设计的安全设计的组成部分。(1)雷击来源。住宅内部的雷击来源主要包括室外天线、高处的金属构件、电话线及低压配电线等。(2)防雷设计。住宅防雷主要包括防直击雷、防高电位入侵及防感应雷等内容。在进行防直击雷设计时,可在屋面等容易遭到雷击的部位设置接闪器,并应使下线与接地设备连接,在安置时应保证以上部件连接稳固可靠;而在进行防高电位入侵及感应雷时设计时,应保证绝缘子的铁脚支架在电缆的进户口处设置稳同地接地,还应选择合理的部位安置如避雷器的过电压保护器式装置。
6、住宅弱电系统设计。在住宅电气设计中,弱电系统的设计十分关键。弱电系统主要包括网线、电话、电视、报案报警等多种系统。在进行住宅电视系统设施设计时,需要根据当地有线电视网实际发展水平及发展速度相协调。在城市住宅中,家庭电视拥有量接近100%,甚至在一些家庭中,拥有两台或两台以上电视。为此,在进行设计时,可以客厅两面墙上及卧室中进行电视终端盒的设置,电视终端盒距离地面0.3m,且与电源插座保持等高,从而满足用户多台电视需求。在很多小区中,均铺设有宽带数据网,并在每栋楼中设有多个信息插座。保安系统的设计,需要结合电子门锁、对讲门铃、报警系统等,实现远程传呼对讲与遥控开门等功能。
7、消防安全系统。现在的大型住宅中,电气设备越来越多,越来越复杂,各种用电器更加容易发生故障,引发生活安全问题。因此,安装必要的消防安全系统是保证住宅安全的必然要求。在安装大型住宅的消防安全系统时,要做到以下几点:(1)采用多种供电电源,一般可以采用常规电源与应急电源。(2)安装紧急照明系统。(3)安装应急手动火警报警系统,同时加强火灾自动报警系统的建设。(4)所有电路的导线要符合国家防火安全规定。
随着科技技术的进步和发展及“以人为本”的思想的深化,住宅电气设计将被赋以更多的内涵,住宅电气设计要以技术先进、实用可靠、经济合理为原则,建设时要留有一定余地,应考虑技术的先进性、网络的开放性、系统的扩展性和可靠性,尽量采用通用标准及设备,同时,住宅电气设计中也应当做到安全、舒适、方便和环保,从而实现社会、经济和环境效益的统一。
参考文献:
[1]翟晓宁.电气设计中节能措施的浅见[期刊论文]-价值工程2010,29(3)
[2]吴泽芳.住宅电气安全的几点建议[期刊论文]-应用能源技术2009(3)
[3]张骋.由一起漏电事故引发的思考[期刊论文]-低压电器2009(18)
电气类论文范文5
这次烟机设备维修电工技师鉴定是国家实行技师资格鉴定后昆明卷烟厂第一次组织的通用工种类技师鉴定,鉴定工作由云南省第155国家职业技能鉴定所负责实施。参加鉴定人员自愿申报,然后由部门推荐经昆明卷烟厂技师(高级技师)资格审查推荐领导小组严格按照申报条件进行审核。考生先经过集中培训,然后由云南省第155国家职业技能鉴定所根据维修电工技师国家职业技能鉴定标准对考生分别进行基础理论、模拟电子电路、电路故障排除、变频调速、plc编程、教案编写及授课技能、论文写作与答辩等项目的考核,全部考核项目都及格者,才能取得烟机设备维修电工技师职业资格证书。
现就维修电工职业技师资格鉴定的申报条件、鉴定程序和鉴定内容摘抄如下:
鉴定对象和申报条件:
从事维修电工职业的专业人员,经过规定学时技师资格培训合格,并具有下列条件之一者可申报维修电工技师资格鉴定:
1.取得本职业三级(高级)资格证书后在本职业连续工作4年以上;
2.高级技工学校毕业,并取得本职业三级(高级)资格证书后,在本职业连续工作2年以上;
3.本专业大专以上毕业,并取得本职业三级(高级)资格证书后,在本职业连续工作3年以上;
4.连续从事本职业工作15年以上,并取得三级(高级)资格证书。
知识考试范围:
电子技术:晶体管多级放大电路分析;运算放大器组成的典型线路分析及参数设定;典型逻辑组合电路,时序逻辑电路的分析及设计方法;综合性电子电路的分析及设计方法。
电力电子技术:电力电子器件、晶闸管整流电路、逆变电路基本概念。
电气自动控制技术:自动控制基本原理;双闭环直流调速系统工作原理和参数设定;常用传感器工作原理及检测电路分析;复杂设备电气系统安装、调试知识及电气检测与诊断技术。
可编程控制器:用plc基本指令、常用功能指令,进行程序设计;用plc控制生产工艺流程的步骤及设计方法;将继电气线路改造成用plc控制的流程图、程序表。
新技术:数控系统的基本概念;微机应用及接口-技术基本概念;网络通讯基本概念;交流变频调速系统基本概念;交流电机矢量控制调速系统基本概念;专业发展方向。
熟悉气动控制、液压控制的基本原理以及识图、分析及排除故障的方法。
检修工艺编制:能够制定电气系统与电气设备检修、大修工艺,了解电气设计基本方法。
电气类论文范文6
消防工程专业电气防火课程群建设的必要性
电气火灾高发的严峻形势,使得电气防火的教学工作任重道远随着经济的发展,生产和生活用电量大幅度增加。据《国际能源展望2006》判断,“十一五”期间,中国用电量年均增长约8.0%。至2015年,将达到4.5万亿千瓦时。按此发展计算,至2020年,将达到5.6万亿千瓦时。在用电量快速增长的同时,电气火灾近年来也频繁发生[1]。据消防部门统计,20世纪90年代以来,电气火灾在全国总火灾数中所占的比例一直居高不下。1997年~2007年的十年间,我国共发生重特大电气火灾1324起,直接经济损失156526.2万元,造成1936人死亡、1116人受伤,年均占有比例为31.56%、44.3%、28.3%、28.6%,表明重特大恶性火灾多数为电气火灾[2,3]。由于电气火灾的形势严峻,为了预防电气火灾频发,有必要在消防工程专业开设电气防火类课程,在该类课程中,讲授电气火灾形成机理、从电源供配电、电气设备与线路选择、应急照明与疏散、防爆电气以及防雷防静电等设计源头加强电气防火措施。
火灾监控技术是火灾处置的最佳手段之一,其核心内容必然纳入消防工程专业教学范围火灾监控实际上是火灾探测报警和消防设备联动控制的总称,它是依据主动防火对策,以被监测的各类建筑物、油库等为警戒对象,通过自动化手段实现早期火灾探测、火灾报警和消防设备联动控制。所以,火灾监控主要包括了火灾探测、火灾自动报警系统、自动灭火控制系统等。火灾监控技术的先进性和可靠性一直是消防行业探讨的热门课题。作为火灾处置的最佳手段之一,有关火灾监控技术的核心内容必然纳入消防工程专业教学范围。而火灾监控技术是基于弱电技术,在建筑设计中,归属于电气设置范围,因此,火灾监控技术的内容被纳入电气防火课程群。
开设电气防火类课程已成为全国消防工程专业的共识由于电气火灾高发的形势及火灾监控技术的重要性,大部分地方高校消防工程专业均开设了电气防火类课程[4]-[6]。7所地方高校均开设了电气防火类课程。只是不同学校有不同侧重,如中南大学和中国矿业大学侧重于火灾监控技术,西南林学院注重电气防火技术,而沈阳航空工业学院、华北水利水电学院、南京工业大学对电气防火和火灾监控均开设了相关课程。这从一定程度上反映了电气防火类课程的重要性。
消防工程专业电气防火课程群体系设置及相互关系
与地方大学人才培养目标有所不同,武警学院消防工程专业毕业学员从事的是消防监督管理业务。电气消防审核和电气防火监督检查是消防监督业务的重点和难点。因此,构建以《电气防火及火灾监控》课程为核心的电气防火课程群体系在2010版人才培养方案中得到了充分的重视。电气防火课程群体系如图1所示。在图1所列的课程中,《电气防火及火灾监控》、《消防电气控制技术》为必修课程,其他课程为选修课程。从图1可以看出《电气防火及火灾监控》课程的核心地位,并且该门课程由多门课程支撑,保证了课程间的相互联系和融合,紧密衔接和渐次深化。《电气防火及火灾监控》作为河北省精品课程,其课程体系相对成熟,课程内容完整,课程实践丰富。各门课程围绕该门课程来建设这是由它的主要内容决定的。该门课程的主要内容包括两部分,一部分是电气防火部分,在这部分内容中包括电气火灾原因分析、消防供配电系统、变配电所防火、电气设备及线路防火、防爆电气、防雷及防静电等。围绕其核心内容,必然需要《建筑供配电技术基础》作为第一部分的知识补充。同时,对于电气火灾高发的现状,可以运用先进的电气防火检测技术加以预防,因此,及时补充《建筑电气防火检测技术》选修课作为新技术的介绍。第二部分是火灾监控部分,在部分内容中包括火灾探测与信息处理概述、火灾监控系统组成、火灾监控系统的工程设计等。这部分火灾监控技术知识相对完整,但是,对于不断发展的、新的火灾探测与信息处理技术可以由选修课《火灾探测与信息处理》来完成补充。而对于消防设施的联动控制需要加强专业基础的学习,因此,开设了《消防电气控制技术》必修课程讲授技术的实现,而在《电气防火及火灾监控》课程中的联动控制部分只讲授联动控制要求。同时,作为消防工程专业的学员,有必要加强对建筑消防设施的监管,因此,开设了《建筑消防设施维护与管理》选修课作为有益的必要补充。
电气防火课程群改革的具体内容
近年来,电气防火课程群一直在不断改革。从课程内容、实践环节、教学方式及手段、考核改革等方面作了大量工作。改革始终围绕武警学院人才培养方案进行,按照公安部党委构建“大教育”、“大培训”格局的总要求,遵循高等教育基本规律,突出公安现役教育特色,以改革人才模式为切入点,以优化课程体系、深化教学内容改革为重点,着力培养学员的实践能力和创新精神,积极构建课程教学、实验教学、实战训练、日常练兵有机结合的教、学、练、战一体化教学训练体系,更好地满足公安消防部队对人才培养的新要求、新期待。因此,电气防火课程群的改革目标是培养基础理论扎实,专业知识深厚,实践能力强,富有创新精神,能在公安消防部队从事消防监督检查、建设工程消防设计审核和竣工验收等方面工作的应用型高级专门人才。围绕这一改革目标,电气防火课程群的改革核心是改革教学内容、完善实践教学体系、更新教学方式及手段、改革考核方式等。
贴近消防实际,追踪消防科技前沿,改革教学内容随着经济和科技的发展,新材料、新工艺不断出现,不断有新的标准和规范出台或更新。教学内容必须要紧跟消防形势加以调整。因此,在核心课程《电气防火及火灾监控》课程中,对电气绝缘材料等级,依据最新的规范《电气绝缘耐热等级》进行了重新划分;按2008版《民用建筑电气设计规范》,对消防设备供配电、供配电系统防火等进行了教学内容更新;按防爆电气设备的系列标准GB3836-2010,及时更新了防爆电气设备的选择;依据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》,及时增加了电气火灾监控技术的相关内容,并且结合工程实例讲解火灾监控系统的工程应用。在选修课程《建筑消防设施维护与管理》、《建筑电气防火检测技术》和《火灾探测与信息处理》课程中,更是强调了与消防科技前沿的结合,根据最新发展科技及时更新讲义,始终带给学员最新的消防前沿知识。课程建设小组2009年完成的学院教学改革项目“《电气防火及火灾监控》课程教学内容改革与实践”获得了专家组的好评。#p#分页标题#e#
突出能力,强化实践,完善实践教学体系在保证学员专业素质的同时,更加突出能力培养,强化实践教学,按照武警学院教、学、练、战一体化思想,将实验、实训、实习、模拟演练和综合演练贯穿于教学活动的全过程。因此,核心课程《电气防火及火灾监控》课程中,开设了电气火灾模拟实验,电气火灾隐患检测实验、火灾监控实训等模块,突出考核学员的动手能力和创新能力,由课程组设计完成的“电气火灾隐患模拟实验台开发与应用研究”获学院教学成果三等奖。在《消防电气防控制技术》课程中,提出了理论与实践一体化的教学模式,搭建了实训平台,强调了学员动手实践能力和解决实际问题的能力。因此,电气防火课程群从基础到专业,均有相关的实验和实训平台,强化学员理论与实践的结合。此外,在毕业前的综合演练中,电气防火消防监督检查和电气防火审核贯穿于整个专业综合演练的全过程,将所学的理论知识运用于消防实践环节,实现了教、练、用的完美统一。
侧重创新,“教”“导”结合,促进能力提高课堂教学应以培养学生创造性思维能力、动手能力等综合能力为出发点。开展教学方法改革,实现教学方法的“四个转变”[7]。即课堂教学从传统灌输向探索性教学转变,实验教学从验证性实验向综合性、设计性实验转变,考试从知识考核向能力考核转变,毕业设计从模拟训练向工程实践转变。
探索性教学的实现。教学方法的改革方向应把传统的重演绎按部就班的教学方法与侧重归纳、分析、渗透、综合有机结合。如在《电气防火及火灾监控》专业课程中的应用“研讨型”教学。讲课重心从“授”转变为“导”,包括引导、指导、诱导、教导等,使学生由传统教学所形成的被动的思维方式向积极主动的思维方式转变。首先紧扣课程重点内容,精心设计每一个教学单元的研讨主题。主题的设计还要能够充分调动学生的能动性,培养其知识的应用能力。提前布置研讨主题,给学生留出查找资料的时间。在课堂上对学生进行分组,设计问题引导学生进行分析和讨论,教师只提供分析的思路,学生自主完成对问题的分析和解答。最后,教师对于整个过程进行讲评和总结,纠正研讨过程中的问题。因此,在消防供配电系统设计、火灾探测器设计和火灾自动报警系统联动设计这几个研讨式教学环节中,针对教学内容所对应的消防部队业务,设置教案和教学方法,增加互动式教学,利用开发的辅助教学软件,调用相关CAD图纸,模拟场景,让学员参与审核。此外,在变配电所防火和爆炸危险环境电气设备选择这两个研讨式教学环节中,将研讨式教学与教学参观相结合,选择变配电所、加油加气站等场所作为实践教学地点,让学生结合实际单位做设计、做审核、做检查。
综合性、设计性实验的实现。在《电气防火及火灾监控》实验与实训环节,设置了电气火灾模拟、电气火灾隐患检测和火灾监控实训。学员不仅能进行验证性实验,更能设计综合性、设计性实验。如有的同学对不同型号的插座进行过载实验,得出与电气线路过载实验不一样的结论;有的同学在对电气线路过载进行测温实验的基础上,对发烟量进行了测定,得出不同过载倍数的电流发烟量不同规律;还有的同学对人体静电在不同情况下的带电量进行测量,得出相应的规律;特别是有同学利用红外成像仪对电气线路进行实地火灾隐患检测,发表了学术论文。在《消防电气控制技术》课程,设置了综合实训平台,教师只讲授基础理论部分,在“教”的同时,更加注重“导”,引导学员在实验室完成对于消防设施的联动控制,这样既加深了学员对专业理论知识的理解,又强化了实践能力的培养。并且,通过实训,变换不同的接线方式,得出不同的控制关系。
能力考核的实现。高等教学要按照知识、能力、素质全面发展的人才培养总体要求,更新课程考核理念,改革课程考核方式。因此,《电气防火及火灾监控》课程考核改革作为专门的教学改革项目进行了立项研究,在全院作为首批示范考核改革课程。在该门课程的考核环节设置了实验实训考核、研讨式教学环节考核、课程设计考核、平时表现考核及课终考核。在《消防电气控制技术》课程考核中,设置了实训考核,强调创新性实验和综合性实验环节。通过过程考核与课终考核、理论考核与实践实训考核的有机结合,促进知识考核向能力考核的转变。
工程实践的毕业设计。近三年,消防工程专业的毕业论文和设计进行了大改革。强调学员的选题必须符合人才培养方案、符合消防部队的需求,满足第一任职需要。再加之电气防火课程群的设置深化了课程内容,为学员进行工程实践的毕业设计奠定了较好的理论基础。学员的毕业设计紧密围绕工程实践这一主题进行毕业论文的撰写,如撰写建筑消防供配电系统设计、电气火灾监控系统设计、火灾自动报警系统设计等论文,本科毕业论文的水平均有所提高。
“教”“学”相长,建立丰富的教学资源平台教师的“教”和“学”都离不开丰富的信息量。丰富的教学资源能促进教师的视野开阔,同时又能引导学员进行自主学习。为了提升教学质量,进一步深化教学改革成果。课程组建立了“《电气防火及火灾监控》辅助教学系统”、搭建了网络课程教学平台,在这些网络资源中,建立了基本资料库(包括法律、法规、标准等)、案例库、论文资源库、练习题库、课件、网上作业及答疑等。学员通过网络资源实现自主学习,并且能建立与教师沟通的渠道。教师不断更新教学平台,在丰富自己知识的同时,更丰富了学员,实现了“教”“学”相长,相得益彰。由于教学效果突出,2008年,“《电气防火及火灾监控》辅助教学系统开发”获公安部教学成果三等奖。