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电气工程及其自动化论坛范文1
关键词:电气工程;自动化技术;电力系统自动化
电力能源在我国整个能源结构中占据较为关键的位置,也是基础产业的能源基础,在整个生活生产生活中占据重要的地位,但是随着电力体制改革的不断推进,电力市场的竞争也在不断的加剧,对供电的质量要求不断的增加,这样就出现了电气工程与自动化技术,在该技术成果下电力系统逐步向着自动化的角度发展,实现了电力系统运行的无人化供电和系统故障的自动化排除,降低了电力系统的消耗,从而进一步提升电力企业的社会效益和经济效益,促进电力事业的全面发展与进步。
1 电气工程及其自动化概述
1.电气系统以及自动化定义。电气工程及其自动化在整个的管理中是综合性较强的学科,对于知识的涉及点也较多,不仅牵涉到日常的电力电子技术,还包括网络控制技术、机电一体化技术以及计算机技术等各项现代化的科技手段,将电力系统中的强弱电、运行原件、运行系统等全面的结合起来,将新型的技术使用到电力系统中,提升电力系统运行的整体质量,并减少系统运行中的人力物力,从而进一步促进电力系统整体水平的提升,为电力系统运行质量的提升创造前提。
2.电气系统及其自动化作用。电气系统及其自动化是通过技术人员对电气化的有效仿真,将电力工作中的各项装置进行模拟,从而获得更多的精确数据,这样在进行实际工作中可以不用担心对系统的浪费,系统管理得到更加全面的使用,获得更加准确的参数,提升整个电力系统的运行效果。其次,电力系统在运行的过程中经常会遇到各种不同的的故障,这就需要在日常的行为中更好的对电力系统的故障进行管理,从而保证整体系统的运行效果,而通过电气系统及其自动化,可以对运行效果进行模拟,从而使得整体系统的运行更加的真实有效,提升整体系统的运行效果。
3.电气自动化的使用现状。随着我国经济的不断发展与进步,电气自动化已经成为工作化的标志,并在各个行业得到更加全面的应用,这个过程不仅降低了工人的劳动强度,同时对于系统的稳定性也具有较强的效果,进一步保证可人身的安全,在生产中对技术进行更加全面的使用,保证了技术使用的安全性。合理的对电气化自动化系统进行使用,可以将系统的多项智能控制和故障模拟技术进行全面的使用,提升数据分析的详细性,为数据的全面管理提供有效的管理和帮助。
2 电气工程及其自动化关键技术分析
1.智能控制系统。电力智能控制系统是实现电气工程及其自动化的关键技g,通过对电力系统的智能化控制,可以实现整体系统的合理管理和控制,为电力工业的发展提供更加科学的发展方向。电力智能控制系统通过计算机技术对整个电力系统进行智能化的监控、操作和使用,减少人工操作系统带来的风险,应用的潜力非常巨大,将系统操作复杂的问题进行解决,使得不稳定性系统和非线性等得到更加全面的发展,为电力系统的整体运行提供了较为稳定的操控效果。
2.柔流输电系统。该系统是目前自动化输电系统的核心,在系统中涉及到较多的远程遥感技术、传感技术、电力电子技术和微机处理技术等高科技的技术成果,同时将一些新型的节能技术使用的控制系统中,实现串联补偿、SVC技术等各项先进的技术使用到输电系统中,对整体的操作系统进行智能化和自动化的调控,对整体的电力系统进行调节,使整个输电更加的可靠,提升了输电的效率和输电系统的性能,整个输电系统更加的稳定可靠。
3.安全动态监控系统。在进行系统管理的过程中电力系统的运行存在一定的风险,因此需要对系统进行安全动态监控,发现故障及时调整,这是电力系统自动化实现的关键技术,因此在电力系统运行的过程中加入了SCADA系统与监视控制这两个模块,主要的目的是为了对发生的故障进行整体全面的检测,并对出现故障的位置进行记录,将故障发生的信息进行传输,这样就能够全面的提升系统的监控和维护的效率,将传统管理中故障记录的问题进行解决,提升数据监控的准确性与可靠性。
3 电气工程与自动化系统的发展趋势
1.人工智能技术。人工智能技术是计算机技术的分支,通过人工智能技术的使用,可以提升电力系统的发展方向,依靠计算机编程模拟人类对信息进行收集、判断和识别,并在此基础上对模拟人类做出反映,这样的方式应用到电力系统中可以提升设备的使用效率,并在人力、物力的投入方面节省相应的资源,提升整体的工作效率,实现整体系统管理的智能化和高效化。
2.自动化仿真技术。自动化仿真技术也是今后电力系统发展的重要方向,在发展中通过计算机仿真技术,可以模拟整体电力系统的运行过程,对于电力系统建设中出现的设备安全隐患、不规范的情况进行及时的调整,从而全面的对系统管理中的各项规定进行提升,实现电力系统整体的全面的发展与进步,为技术的发展提供必要的技术基础。
4 结束语
电气工程及其自动化技术是电力系统的进步,也是电力系统自动化发展的主流方向,实现了电气工程及其自动化技术的全面应用,为我国电力事业的发展提供必要的技术支持,因此我国应该积极的相应国家的相关号召,推动电力工业领域的全面推广与进步,实现电力工业自动化的建设,为电力工业的发展提供必要的支持。
参考文献
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[2]朱泽宇.基于电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用探析[J].自动化与仪器仪表,2015,06:34+37.
电气工程及其自动化论坛范文2
关键词: 课程体系改革 优化课程内容 工程实践
当前国家重点强调,对于二本院校着力进行转型发展,然而二本院校转型发展的主要目标是以符合社会需求培养应用型人才[1]。我院为社会培养应用型人才的核心和实现培养目标的关键是课程体系建设,那么怎样对现行的课程体系做出改革,培养当前适合制造大国的应用型人才是众多二本学校需要研究的一个关键问题[2-5]。
纵观工学院的电气工程及其自动化专业的课程体系,专业建立已经有几年,也多次对课程体系进行改革和调整,但是从前后知识的逻辑性连接,学科间的交叉学习及内容的详尽性等方面考虑,不适应对学生应用能力和创新能力的培养[6-10]。具体反映在以下几个方面:
课程设置缺乏整体性。很多教学课程缺乏整体性的课程内容规划,比如课堂上对于理论知识的讲解内容不够完整,跟不上当前电气专业一个行业的发展现状,而且主要出现一些较严重的重复性的教学内容,对于将理论与实践紧密联系进行教学的深度远远不够,大多数课程甚至缺乏实践环节,整体规划和合理的课程安排欠缺妥当。
依旧存在学科本位思想的课程模式。对于我院的电气工程及其自动化专业课程体系的改革建设,学科本位思想仍产生一定的影响,主要体现在对于本专业的教学计划和课程结构设置依旧采用学科本位的思想。也就是“公共基础课+专业基础课+专业课”的“三段模式”,大多习惯学科课程的思想方式,以致从教学内容到方法都没有发生本质性的改变,没有向培养学生的实践动手能力方向实现本位转换。
1.构建新的课程体系及教学内容
采取以工学结合为主要途径,培养学生的自主学习能力为主要目的,同时融合行动、本位和知识体系等课程模式的优点,对我校工学院的电气工程及其自动化专业课程体系进行改革,创建以项目为本体结合课程学习方式的课程体系。
(1)培养目标的确定。
本院将主要培养以岗位和职业资格需求为目标的应用型人才。采用这样的培养方式,不仅可以使学生通过在校的四年时间学习专业知识及从业的一些资格证书,而且可以在学习时就掌握企业岗位所需求的职业技能,不至于出现众多学生口中念叨的毕业季失业季的现象。
电气工程及其自动化专业的培养目标主要是:培养一批能够适应社会,为社会服务,在具备坚实的专业知识之后从事企业第一生产线的相关工作,并具有优秀的职业道德情操和熟练的职业技能,真正成为德智体美劳全面发展,而且具备完美的创业精神和可持续发展的应用基础能力,对企业自动化生产线的系统进行设计、安装和调试等工作的高薪人才。
(2)课程体系的重构。
当前我院电气工程及其自动化专业课程体系的重构主要以适应社会企业的职业岗位能力为核心,从整体突出课程框架中技术工作过程的主线地位,构建整体性工学结合的适合我院应用型人才发展的课程体系。根据本专业的具体定位和培养目标,并通过合作企业的指导,共设置五个模块:职业核心课程、专业核心课程、专业基础课程、专业拓展课程和顶岗实习,要求对企业自动化系统设备的正常运行涉及的各环节有全面了解。
(3)课程设置的确定。
本院采取以企业工作任务引领方式,主要以适应企业从业的岗位需求实行对本专业课程的设置。学生将在校所学的专业课程知识轻松自如地应用到企业的相应岗位中,体现理论联系实践、将理论应用到实践中去的课程理念。对于社会此方面动态性的发展和前瞻性,将会不断调整适合我国自动化专业发展趋势的课程设置体系。
(4)专业核心课程的建设。
重点打破传统课堂理论教学模式,以项目和理论教学为主体方式,以课题研究的主要工作为组织课程的中心内容,让学生在实际做项目的过程中边做边学习专业知识,将理论应用到实践中,实践以理论为指导,加强对学生的职业能力训练。
(5)“教、学、做一体化”的教学模式。
重点采取以项目为主导的实践行为,在课程教学中实行教、学、做一体化教学模式,做到以学生为主体,真正实现边教边学、边学边练和学做合一的适合社会需求的新型教学模式,极大地激发学生的项目研究兴趣。
2.课程体系及教学内容的具体实施
本校工学院的电气工程及其自动化专业课程的开发是一项系统工程,通过前期的实践,发现采取校企合作的培养方式是最基本和最有效的途径。具体共同采取措施和培养方法如下:
(1)专门针对我院的电气工程及其自动化专业成成了课程体系开发组,该课题组主要由我院经验丰富的专业课程教师和企业内的行业专家组成。
(2)为了明确适应社会人才的培养目标,特意进行相关企业岗位需求调研。在此基础上,我院专业教师和企业优秀人员进一步进行洽谈论证,进行详细的分析并得出本专业的培养目标:努力培养德智体美劳全面发展,并且从方方面面反映出的具备优秀的追求完美的创新精神和精益求精的工作态度,同时对专业理论知识掌握牢靠,具有熟练的职业技能,能够勇于冲上企业第一生产线,并胜任自动化生产线的各种设备的维修、调试和设计等工作。
(3)重构课程体系。结合前述的课程定位和专业的培养目标,以培养学生的团队协作和交流沟通,以及提高学生的实践创新能力、就业能力及创业能力为主体目标,重构课程体系。根据我们与企业人员共同研讨论证,按照工作岗位业务范围工作领域工作任务职业能力学习领域(课程)的工作流程进行课程体系的开发。
(4)专业课程的重置。面对当前社会企业对本专业人才的需求,重置专业课程。设置中参照劳动和社会保障部门对职业核心能力的培训设立职业核心能力课程;根据企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的专业理论和基本技术的需求构建了专业技术基础课程;根据当前社会的岗位需求和职业技能的要求设立专业技能核心课程,而且将相关的职业资格标准引入课程教学内容中;为加强学生的生产实习和社会实践,安排一个学期到上海丰武光电有限公司的顶岗实习。
(5)建设专业核心课程。当前社会对应于型人才的需求要求越来越高,所以综合考虑社会需求现状,针对企业的岗位要求的职业能力,本院重点提炼了核心课程教学内容,着重以实际真实的工作创造真实的教学环境,努力让学生在这种真实的学习任务中,不断成长,不断探索和开拓进取。
(6)采用基于工作过程的“教学做”一体化教学模式。针对本院的电气工程及其自动化专业核心技能课程,所有学习任务将都防灾实训过程中以理论讲授、实验和实习合为一体化的教学方式完成。实行企业中实际项目作为学习导向,统一应用边学边做边看边教的教学做一体化模式进行教授和学习,真正发挥教师的主导作用,以学生为主体学习者,从被动的知识接受者成为开发项目的主体,让他们自行体会自己真心要干什么,能干什么,最想干什么,这样对各方面的积极性的调动具有很强的促进作用。
(7)改进考核评价方式。每所高校基本都离不开试卷形式的考查,故本院设立的理论试卷考查形式,重点针对职业核心能力课程和专业技术基础课程的考核,在实训和试验中完成对实训成果、技术报告、对仪器设备的操作熟练程度和正确程度上的实际考查。各项考核按一定权重相加评定实验和实训成绩。
当前我院经过两年的实践及全体老师和学生的共同努力,对于专业课程体系和教学内容的改革取得初步的成效。以主体为项目课程的课题体系不仅仅让学生的专业基础能力在教学过程和学习过程中得到更好的培养,更重要的是对于岗位的细化,让学生真正与社会紧密联系,拓展就业口径,实现按需办学。
参考文献:
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电气工程及其自动化论坛范文3
关键词:大学生 自动化 入职规划
概述:很快,2013届大学毕业生就要离校了,这个时候,“就业”再次成为公众热议话题。为了让大学生们能在社会上更快更好地找到自己的定位,大学时期的就业规划非常重要。本次调研通过调查宁波大学信息学院在校的电气工程及其自动化专业同学对未来就职的规划,为本专业目前在学院里就读的学生提供职业规划指导。通过对该专业学生的就职规划了解,可以向学院提出建议,针对入职需求,为学生提供帮助。
调出对象和内容:
对宁波大学2010级和2011级电气工程及其自动化专业的全体同学进行了全方位的问卷调研,获得了各项数据。通过分析,我们得到了这两届同学对将来入职的规划、希望得到的就职帮助等多方面的信息和结论。
调研方法:
一年以来,我们对宁波大学信息科学与工程学院电气工程及其自动化专业的大二大三的学生进行了问卷调查(问卷回收率均达到80%以上),对于调研的结果,我们采用百分比数据的形式呈现出来,并进行了分析总结。
结果与分析:
我们主要针对电气工程及其自动化大二大三同学选择该专业的考虑因素,就业意向和标准、职业规划及希望得到的信息等几个方面做了调查,具体情况如下:
1.在校的该专业同学普遍更为关心就业去向(大二30%,大三43.5%)、毕业生薪酬水平(大二24%,大三19.4%)和专业特色及优势(大二24%,大三19.4%)这三项;对于考研(大二10%,大三8.1%),出国(大二5%,大三6.4%)等并不关注。
2.该专业的大三同学认为大学中最重要的实践环节按照重要性分别是专业课程实习/实训(36.0%),实践活动(如学生会、兼职、暑期实践活动等)(25.3%),专业性课外活动(如各项技能大赛)(22.7%),考取各类证书(13.3%)。
3.对于毕业后的方向,就业(大二46%,大三50.1%)的占据主体,其次是考研(大二30%,大三20.5%),自主创业(大二7%,大三15.9%),出国(大二4%,大三0%),还没想过(大二13%,大三4.5%)。
4.从大二同学的创业意向上来看,45%表示有创意意向,但是没有好的项目,18%表示有创业意向,但是缺乏志同道合的伙伴,3%的同学表示正在进行开网店之类的小创业活动。
5.从目标职业来看,电力系统最受欢迎(大二51%,大三53.5%),之后是相关国企(大二19%,大三21.4%),事业单位(大二11%,大三10.7%),此外,民企(大二7%,大三3.6%),外资企业(大二10%,大三8.9%),石化冶炼行业(大二0%,大三1.8%)。
6.从选择职业的标准来看,薪资待遇(大二28%,大三28.1%),工作环境(大二18%,大三23.6%),工作的稳定性(大二13%,大三13.5%)这三项最受看重;单位或公司整体效益及发展前景(大二17%,大三7.9%),个人兴趣爱好(大二10%,大三11.2%),交通便利(大二3%,大三6.7%)。
7.从对该专业大三的同学的调研来看,他们表示最需要公司高管/业务人员的指导(34.7%),之后依次为往届毕业生(28.6%),导师(26.5%),专家(8.2%)。
8.大三同学认为学校就业指导中存在的主要问题依次是同毕业生的沟通交流不够(22.5%),同用人单位的沟通不够(16.9%),就业指导不够专业(14.1%),就业信息匮乏(14.1%),就业政策的解读不够全面(11.3%),向社会上毕业生的信息不够(9.9%),就业心理教育缺乏(5.6%),职业道德教育缺乏(5.6%)。
9.从需要加强的技能来看,依次为专业技能(大二23%,大三20.0%),人际交往能力(大二26%,大三15.2%),创业技能(大二12%,大三13%),外语(大二17%,大三9.5%),表达能力(大二20%,大三9.5%),写作能力(大二2%,大三1.9%),团队合作能力(大三3.8%),组织协调能力(大三7.6%),实践动手能力(14.3%),环境适应能力(4.8%)。
10.从大二同学了解的学校的和职业发展有关的组织、赛事来看,排序依次是宁波大学就业指导中心(27%),职场挑战大赛(21%),职业规划大赛(19%),宁波大学就业协会(12%),信息学院分团委职业发展部(10%),KAB课程(8%),宁波大学就业指导月(3%)。
讨论与建议:(1)定期举办“我的未来是由我做主”系列职业沙龙,由职业发展部或相关组织部门牵头,让大家聊一下自己的职业目标,当前职业规划的进度,相互督促,相互引导,共同进步。让一部分科研标兵、优学生干部等成为这些沙龙的中流砥柱,发扬同学们的职业发展氛围。
(2)定期举办“过来人”系列论坛,让一部分有代表性的优秀毕业生、职业发展较好的优秀校友返校进行专题讲座,和同学们交流,形成校友反哺的良好态势。每期论坛结束后,由专门组织搜集整理所得信息等资源,做成简报的形式发给同学,让同学们对此有所了解和收获。
(3)设立专门的组织调研社会企业、国家机关事业单位的用人要求,人才供需状况,结构性矛盾等当前形势,传达给同学们,让同学们在在校期间能够衡量自己的现有基础,有针对性地充实自己所需要的能力。
(4)举办“who am I”系列自我探索活动,在同学做完职业测评后,有人讲解,有人指导,有人答疑。发现自己的能力,提高自己的才能,弥补自己的不足。
参考文献
电气工程及其自动化论坛范文4
【关键词】发电厂、电气自动化、技术创新
中图分类号:F407.67文献标识码:A
一、新时期发电厂电气自动化技术的发展
电气自动化技术的发展与成熟经历了智能控制技术、电子技术、信息网络技术等技术的飞速发展与革新的过程。将以上几种科学技术应用到电气工程中来使得电气自动化技术日趋成熟。电气自动化,是主要涉及电力电子技术,计算机技术,机电一体化技术与网络控制技术,机电机电器技术信息等诸多领域。发电厂的电气自动化也是如此。电气自动化,主要涉及电力电子技术,计算机技术,机电一体化技术与网络控制技术,机电和电器技术等诸多领域。发电厂的自动化也是如此。信息技术、计算机技术及网络技术的快速发展,给发电厂电气自动化系统在功能和结构上开拓了一个广阔舞台。发电厂的电气自动化在我国新时期,新发展形式的引领下必须适应我国经济发展的新需求。当前,发电厂电气自动化系统应该是一个集计算机、通信、控制、电力电子及网络等技术于一体的科学的综合系统。这样的系统不但可以完成对单一发电厂的控制,还应更进一步实现对垮流域的几个发电厂实现安全控制和安全监控。
机电或电力产品的不断发展催生了电气自动化,才使得“自动化”一词的出现。但在当时,要实现“自动化”却是由继电器和接触器来完成提前设定好的逻辑和判断功能,使得机器可以按照人的意志来完成工作。即便是这样,这样的设计也促进了电气自动化的变革与发展。也推动自动化技术进入到一个全新的发展阶段。可见微型计算机的发展,以及信息处理技术与自动控制技术相结合,推动自动化技术发生了质的变化。
二、发电厂电气自动化技术创新发展的主要影响因素
1.发电厂电气自动化技术与物理方面科学理论联系较紧密
在20世纪后半叶,与电气工程及发电厂相关的工业领域得到了重大的发展。大规模集成电路技术的日益成熟,促进了电气自动化与物理学理论联系日益密切,这是日后电气自动化发展的关键,而且将逐步拓宽到生物学、微电学和光子学中。
2.现代科技信息技术对发电厂电气自动化技术创新的必要性影响。
信息技术,是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。一切与信息的获取,加工,表达,交流,管理和评价等有关的技术都可以称之为信息技术。 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。它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。自动化技术的创新与发展很大程度上是以信息技术的发展与进步为基础的。所以信息技术对电气自动化的快速发展具有重要的支配性。
3.现代智能控制技术对电气自动化技术创新发展的影响
现代技术的飞速发展以及先进的分析方法促使着电气自动化的设计方法快速的发展。随着经济的不断发展,我国的人均生活水平逐步提升,在这种形势的带动下,我国的用电量随之逐年递增。近些年来,因为我国用电量攀升幅度不断提升,致使一些地方用电短缺现象的出现,夏季尤为突出。因为全球变暖,气候等因素的影响,造成在夏季居民需要过多的使用电扇和空调解暑,这就增加了居民的用电使用量,致使发电厂的电量供应出现:由于用电量过多而跳闸,发电厂设备在长期工作运行中处于高负荷状态,导致发电、输电设备故障的发生;故障检修不及时等供电服务滞后的特征,为居民的正常用电造成不利影响。
解决这种情况,就需要发电厂的技术设计者和管理组织者,运用智能控制技术,促进发电厂电气自动化技术的创新发展。因为,发电厂的发电设备并仅仅是一台,所以技术设计者要想做到对机电设备合理进行操作,就要运用现代智能化的控制技术,进行对机电设备的时间、温度以及输电运行状态方面的有效控制。智能化控制技术可以在设备运行时,对输电设备的各项参数实行有效且实时的监控。作为发电厂的发电设备操作人员能事先对标准参数进行设定,如果在检测过程中发现其中某台设备出现正常运行,超出了规定时间、规定温度,那么就可以直接将设备停止运行,等待设别温度正常后再进行自动重启,这样在减少操作人员的工作量同时,还有利于增加发电设备工作的安全性和准确性。这样的智能化控制技术有利于发电厂电气自动技术的创新发展。
三、发电厂电气自动化技术控制系统的创新设计方案
1.新时期发电厂采用的集中监控的现代管理模式
集中监控方式的优点是运行安全,维护方便,对于监控站的防护要求不高,且系统设计较容易。其缺点则是,集中监控需要将整个系统的各个功能集中到同一个处理器中进行处理,这样对处理器的要求就会相应的提高且处理速度会受到一定的影响。当发电厂的电气设备进入监控系统,便会使电缆数量增加,主机冗余下降,投资成本加大,一些长距离的电缆引入更会对系统造成干扰,影响系统的可靠性,所以这样的集中监控现在管理模式有助于减少对发电系统的干扰,增加发电设备运行的高效性和准确性。
2.发电厂进行远程监控的现代管理方式
发电厂的远程监控方式,可以节约大量的电缆、节省材料、减少安装成本、可靠性高、组态灵活。但是,发电厂的各种现场总线的通讯速度并不高,且发电厂电气部分通讯量比较大,这种管理方式仅适用于一些小的发电厂。对于较大的发电厂或发电厂群的监控和管理确是心有余而力不足。
3.新时期发电厂的工作现场总线监控模式
目前,现场总线、以太网等计算机网络技术已普遍的应用于发电厂的系统中,并且在智能化方面也有了快速的进步。这些都为发电厂的自动化系统发展奠定了良好的基础。
总之,电气自动化技术是现代社会先进科技的代表之一,也是现代工业发展取得长足进步的重要标志。凭借科学技术的发展而提升电气自动化的水平,便能更好的服务于现代工业的发展。在新时期下,不论是机电工程企业还是电力企业都必须不断提升自身的能力水平,使得电气自动化技术更好、更快的发展,促使我国自动化技术的革新,促进电力企业的先进、科学、长远的发展。
【参考文献】
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电气工程及其自动化论坛范文5
关键词:微电网;特色专业;实训基地;“三强”型人才
作者简介:井天军(1980-),男,北京人,中国农业大学信息与电气工程学院,讲师;杨建华(1963-),男,河南卫辉人,中国农业大学信息与电气工程学院,教授。(北京 100083)
基金项目:本文系中国农业大学教改项目(项目编号:11023)的研究成果。
中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0106-02
高等学校的专业建设是其人才培养基础和保障条件,也是反映高校办学水平和竞争力的一项主要指标,而特色专业因其所具有的独特性、创新性以及不可替代的特征,决定了它必然是高等学校的特质资源与核心竞争力之一。[1-4]我国高等教育通过面向21世纪教学内容和课程体系改革,逐步推广国家新的发展形式下的人才培养模式。但如何结合本专业的最新发展动向,针对创新意识、动手能力和合作精神“三强”型人才的培养,并与行业内用人单位的岗位技能需求挂钩,在实践教学环节实现具有专业特色的人才培养模式仍值得探索。中国农业大学信息与电气工程学院根据当前电力系统发展特点,结合自身科研开发的历史积累,在深化实验、实习、课程设计和毕业设计等实践教学改革的同时,正在微电网实训基地方面探索服务于我国电力行业的“三强”型人才之路。
一、电气工程实践教学环节的主要问题
实践教学是电气工程类专业必不可少的环节,是学生将所学课本知识理论联系实际,锻炼学生创新能力和实践能力的一种基本训练。然而实践教学中存在一些问题,影响了实践教学的效果。
1.校内实践环节设备的局限性
受到经费制约,校内实践环节的硬件设备普遍存在老化、维护不足等问题,实践的方法、方式和手段无法紧跟当前电气工程领域的发展,严重阻碍了实践教学效果与质量的提高。
2.校外生产实习的局限性
目前受到学生人数和电力企业安全生产的限制,电力企业现场很难接受学生真正进入运行班组进行跟班实习,只能短期安排学生参观电力生产运行的基本过程,现场学习收获有限,实习效果与教学目标不佳。此外,电力系统涵盖发、变、输、配、用电各个环节,而校外生产实习受实习现场条件、实习经费和实习时间等各方面的限制,学生实习只可能了解上述某一个环节,无法从全局了解电力系统整体生产、运行、控制和保护之间的内在关系,更无法进行电气设备的操作、维修和调试。这些实践环节的缺失既影响了学生的学习兴趣,也无法结合所学理论知识去发现问题、解决问题,制约了在实践教学环节中对学生创新和实践能力的提高。
二、微电网的发展与实践教学环节的结合
随着电气工程领域的科技发展和电气工程教育实践教学方案的改进,不少高等学校都在新能源发电及节能减排新形势下探索新的人才培养模式。[5,6]
1.电网的发展需要高校教学与时俱进
在电网规模不断扩大,逐步发展成集中发电、远距离输电的超大互联系统的同时,电网运行的稳定性和安全性趋于下降,而且难以满足多样化供电需求。另外,对全球常规能源的逐渐枯竭、环境污染等问题的担忧却日益突显,环保、高效和灵活的分布式电源广受青睐。
2.微电网作为未来电网发展方向之一需要增强教学环节与之配套
为协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式电源为电网和用户带来的价值与效益,提出并不断发展了微电网的概念。[7]微电网作为一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。微电网技术涉及电力系统运行控制、电力电子、储能变流控制、分布式发电控制、网络通讯和数字信号处理等专业方向内容,微电网教学需要在现有高校教学框架的基础上,通过实验教学等环节培养电气工程的“三强”型人才。[7-9]
三、微电网实验教学建设内涵
1.微电网实践教学发展应依托于电气工程学科的发展
教与学是综合的系统工程,微电网实践教学环节由于具有较强的交叉性,不一定需要通过课程的形式开展,可以通过相关课程的渗透,借助实践教学环节有效开展,避免内容重复,提要教学效率。微电网实践教学环节立足于培养当代电气工程新型技术人才,通过相关“电力系统分析”、“继电保护”、“电力电子技术”、“电力系统调度自动化”和“单片机原理”等核心课程的交叉,以从事微电网相关科研工作的教师为主体面向高年级本科生进行教学与课程实践工作。
2.微电网实践教学环节促进特色专业建设的发展
特色专业建设是进一步优化高校专业设置,提升专业建设整体水平,提高人才培养质量、效益和人才竞争力的重要手段。建设特色专业首先必须确立自己的特色,并且不断加以深化完善和升华。特色专业建设目标应包括教学、科研和社会服务三个方面,符合社会人才需求的现状和变化趋势,应与学校的办学方向、层次、规模、能力和特色相适应。
微电网由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置等汇集成小型发配电系统。从电气工程特色专业建设方面来看,微电网从技术上具有先进性,另外,微电网是小型自治系统,有助于帮助学生理解大电网的工作过程,使学生在电力系统知识学习中具有全局观。此外,微电网系统容量小,实践教学中的物质条件要求少,易于展示,便于通过操作实现互动。
3.微电网实践教学环节与电气工程其他专业方向的关系
微电网教学内容是多门核心课程的交叉点,如果在教学中采取专门课程讲授,可能会导致多课程内容的重叠。此外,微电网教学与实践联系紧密。因此,可以通过其他课程内容的引申和渗透,从基本原理解决微电网教学难点,通过实践环节开展微电网的学习。
四、微电网实践教学实训基地建设
1.微电网实践基地建设
(1)校内实践基地。借助学校“985”建设资助的电气工程创新平台和国家“十一五”科技支撑科研平台,目前已经实现在院科研教学楼顶层安装400W风电机组和5kW光伏并网发电阵列,并实现了微电网典型发电设备的数据采集、存储与调用,为微电网实践教学提供了必要的素材。另外,在院实训中心开设了电气工程实训中心,用于微电网可视化教学展示与有关实验课程。
(2)校外实践基地。通过国家“十一五”科技支撑和“863”科研项目等示范工程,设立校外实训基地,定期组织学生参观、操作和维护,了解实际微电网的应用效果,区别于实验室环境,帮助学生熟悉实际环境中运行的问题与解决方法。
2.微电网专题讲座
针对高年级本科生开设有关微电网规划、电气设计、运行控制策略设计、实际运行案例分析等内容的讲座,帮助学生实现从基本专业知识到微电网相关知识的转化,锻炼学生知识迁移能力,为学生在今后的工作中不断学习新知识奠定基础。
3.微电网实训课程开设
(1)光伏发电实训。选取分布式发电中具有代表性的光伏发电,开设分布式发电实训。实训中分发电资源模拟、光伏发电控制、负荷控制及系统运行分析等项目,使学生通过实训理解分布式发电因发电资源特点所产生的波动性,微电网并入主网及微电网设计储能设备的必要性等。
(2)微电网运行监控实训。采用图1所示系统结构,开发微网监测软件,集成已有气象数据、发电数据,实现界面显示直观清晰。建立微电网监测数据库,包括气象数据、可发电功率计算数据、风力发电数据、光伏发电数据及电网运行数据。
(3)微电网运行控制测试实训。为了帮助学生掌握微电网运行中各组成部分之间的相互影响,通过可操作的微电网实验系统试验,展示系统各部分工作原理,通过学生进行离并网切换实验、发电控制实验、并网同步实验及黑启动实验熟悉电网、储能、发电资源及负荷发生变化后对系统各部分的影响。
五、微电网实践教学与本科学生职业规划
我国大学生就业有国家在转变经济发展方式和调整经济结构的过程当中形势严峻的大背景,但通过教学方式的转变可以帮助学生找到明确的定位,有针对性的提升自己的专业技能和行业经验。
微电网涉及了电力系统发、变、输、配、用的多个环节,微电网实践环节可以帮助学生通过实习操作掌握电力系统工作的行业特点。在教学中以微电网涉及的点为线索拓宽学生在电力系统知识方面的广度,使学生通过实践与实习可以更好地发现自己的兴趣点,可以起到引导学生在较高专业水平上进行职业规划的作用,帮助学生树立战胜就业难的信心及实力。
六、结论
特色专业建设是高等学校深化教学改革、特色强校的重要要素。进行特色专业的实训基地建设,是高校在高等教育大众化新形势下得以生存和发展的重要战略手段。微电网代表了电气工程发展的新方向之一,同时表现了较强的综合性和实践性,适宜通过特色专业建设增强。同时微电网实践教学的形式灵活多样,可操作性强,易于激发学生学习兴趣,引导学生全面掌握专业知识,培养创新意识、动手能力和合作精神,合理进行职业规划。
参考文献:
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电气工程及其自动化论坛范文6
关键词:传感器与自动检测技术;教学方式;项目驱动
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)36-0150-02
传感器与自动检测技术是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等电气信息类专业的主干课程,它在工业自动化、军事国防、家用电器、医疗卫生等各领域都有着广泛应用。在现代化的企业、科研机构及高等院校,科技人员和教师会经常遇到大量复杂的测量及检测工作,若对所使用传感器的转换基本原理、各种物理量的实验设计和数据分析等缺乏基本的理论和实验技能,就无法胜任企业工作和教学工作。教学和科研是研究型大学至关重要的两个重要方面,两者相辅相成且相互促进。教师只有在科研创造性活动中取得了研究成果,才能作为真正的知识传授给学生,也只有这种教学才是真正的大学教学[1]。而国内,众多大学的教学模式为教师授课、学生被动听课和被动完成课后作业与实验。然而,这种教学方法不利于充分激励学生学习的主动性,不利于发挥学生的想象力和创造力,无法适应当前学生学习与社会发展的迫切需求。传统上,传感器与自动检测技术课程,可按照传感器、检测技术和智能检测系统模块,将整个课程学习内容划分为传感技术基础、各类传感器的原理及应用、各类检测技术和信号处理技术、智能检测系统等。其课程内容包括传感技术概述、传感器的基本特性、各种类型的传感器工作原理与应用(主要包括应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、热电式和光电式等),传感器的标定方法等;检测技术主要包括参数检测与估计的一般原理、检测仪器接口与总线技术、虚拟仪器、微弱信号检测方法、抗干扰技术、测量信号处理与信息融合方法等;智能检测系统包括智能型的检测系统基本概述、一般性的设计方法以及典型的智能检测系统示例(主要包括智能机器人系统、无线传感器网络)等。这类课程可满足本科课程教学大纲的基本目标要求,也适度地反映了本学科国内外科学研究和教学研究的先进成果和最新发展。但是,如果采纳教师授课、学生被动听课等教学模式,仍然无法确保教学效果和人才培养质量[2,3]。
为此,亟待改革传统教学方式,本文借鉴欧美国家研究型大学的教学法,在传感器与自动检测技术课程上进行了以教师科研项目为中心的教学方式,将科研成果引入教学环节中。
一、项目驱动法
一般,项目驱动法指的是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。这种方法认为学生学习的动力来自生存环境的压力――待解决的问题。针对课堂教学而言,项目驱动教学法以教师科研项目为中心,由教师根据当前教学大纲目标设计相关知识的项目任务。针对所提出的实践问题,采取PPT演示等方式,给出完成项目的策略。引导学生边学边练、协同合作、互助学习。简言之,它是实施探究式教学方法的一种,是以老师为引导、以学生为主体、以任务为驱动,它既是一种课程设计模式,又是一种教学方法。主要目标是使学生置身于探索知识的情景之中,即在真实世界中应用相关的知识解决特定的项目问题,从而促使学生主动吸收、重组自己的知识结构,从而从根本上将传统课堂中老师“满堂灌转”变为“学生为主体,教师为主导”的教学模式。这种教学的关键在于培养学生自我学习、认知能力和团队协作能力,并使教学理念的实施更符合人的认知学习规律。
二、以科研项目驱动的教学法具体策略
1.设计驱动项目。教师可根据传感器与自动检测技术教材和教学大纲总体教学目标将课程内容分为有限的小项目。教师在开课前,介绍项目驱动法基本概念,并使学生明确所设计每个各项目中的任务;每次授课前,及时公布项目内容以及项目所需知识点,请同学做好预习。
2.创设教学情境。如制作新颖的多媒体PPT课件,内容为《传感器与自动检测技术》中“应变式传感器”,教学对象为四年制电气工程及其自动化专业三年级本科生;教师将课前设计好的项目作为学生。
3.引导学生自主学习。提出项目任务后,教师详细讲解项目相关的知识和要求、解释案例和项目内容,促使学生对项目训练产生好奇心,进而产生兴趣;然后将学生划分为几个小组,即项目组,分组讨论与分析项目,初步找出完成项目的基本策略,再经由多次师生沟通完成项目的设计。
4.完成项目课题之后,项目组在课堂演示各自的项目作品;通过相互交流,不断学习,总结经验和体会,最终通过小组间的交流弥补各自学生的不足。同时,学生应及时汇报本组完成项目的过程和结果,便于教师指导学生进行设计,从而及时解决学生在设计过程中遇到的瓶颈问题。
三、以科研项目驱动的教学法特色及优点
以教师科研项目为中心的教学方式具备以下几个方面的特色。
1.授课内容实用:针对典型传感器,提供实用的应用电路,并做详尽分析,取材新颖有针对性,科研项目范例使用。
2.可激发学生的想象力:一般传感器与自动检测技术教材的课后练习题,多数有固定答案,缺少对学生想象力的挖掘和引导。而科研项目任务的分析与设计需要学生自由发挥,让他们意识到传感器不仅是一个测量工具,最强大的传感器设计技术来源于他们实践项目时的头脑,有利于激发学生的想象力;学生通过主动参与教师教学过程,亲身实践,激发了学生的内在学习动机,从而更深化了对理论知识的理解,有利于培养开放性思维和创造性。
3.科研学习任务可以分为必选任务和可选任务:科研项目任务的设计要结合学生的实际知识框架、对特定知识的学习兴趣,对于大多数学生,只要求完成科研项目的基础部分,即必选的项目任务;而对于学习兴趣较为强烈的同学,可以将项目依据难易程度、复杂程度为其设计不同层次的可选任务。
4.提高教师的教学科研水平:这种教学方法可促使教师所从事的科学研究,不断地得到提高。当然,其中需要教师把在科研项目中取得的关键、重要技术成果转变成与本课程相关的知识,再传授给学生,从而提高教学水平;可有效改变因满足于做教书匠、吃老本的旧习惯,从而避免知识陈旧和老化,使教师既能提高自我意识与动力,也能不自闭于书本知识,提高务实实践技能。
5.跨学科性:科研项目为中心的教学方式具备着跨学科性,它是指通过教师科研项目内容所包容的跨学科的综合内容来达到教学的完整性,这在传统的传感器与自动检测技术教材学习中不能较好地实现。
四、结束语
我院电气工程及其自动化专业课程的构建还处于探索发展期,教师和学生一致认为项目驱动的传感器与自动检测技术课程教学方式有较大的收获。下一步,我们还将根据学生反馈,进一步改进科研项目的设计,达到更贴近学生实际情况的目的。同时,还将进一步完善教学大纲和课程计划,对课程相关科研项目的衔接进行深入优化与设计。
参考文献:
[1]李勇,贺庆棠.国外研究型大学教学模式的优势及借鉴[J].中国高等教育,2009,(1):60-62.
[2]王宏,刘冲.以研究项目为中心的数字信号处理课程教学法研究与实践[J].教育教学论坛,2014,(6):114-115.