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自动化专业相关知识范文1
从教学实践应用的角度上来说,电力系统同步电机准同期并列试验能够更为真实与有效的展开有关全自动准同期、半自动准同期以及手动准同期等多种同步电机装置运行作业的试验研究,教师也可以在此过程当中把握正确的教学时期,引入包括冲击电流、电压波形以及准同期并列极限允许值在内的相关知识,一方面可以辅助学生整个试验活动的进行;另一方面也能够有效加深学生对相关知识的认知与记忆程度。基于现阶段电力系统相关学科教学需求的满足,当前技术条件支持下的电力系统综合化自动试验台还配备有运行独立的微机保护装置,借助于芯片支持提高整个试验台对于电力系统真实情况下的继电保护动作行为加以精确且真实的模拟。此过程当中所涉及到的继电保护动作行为基本包括电压保护、发电机装置保护、变压器装置保护以及阻抗保护这几个方面。为确保电力系统相关学科专业教学有效性的充分发挥,整个电力系统综合自动化试验台还实现了借助于数码管装置对电力系统运行各类关键信息的及时且有效显示,此种功能的实现使得整个电力系统继电保护装置的操作与调试能够以一种更为有效与简便的方式进行。更为关键的一点在于:电力系统继电保护装置还表现出了针对事件进行有效分析、记录、顺序保护以及操作运行的突出应用优势。对于电力系统相关专业学科的教学应用而言,学生能够借助于电力系统继电保护装置所提供的此类功能针对整个试验过程以及试验结果进行合理且有效的记录。不仅如此,新一代电力系统继电保护实验过程中继电保护装置在运行状态下所生成的整定值数据信息能够在整个试验过程当中进行较为有效的浏览与修改,此功能的实现无疑充分强化了学生在整个试验过程中对电力系统继电保护相关概念的认知与分析,借助于对安全性的保障与提升确保整个教学作业能够有效开展。在当前技术条件支持下,整个电力系统综合自动化试验台有多级系统组合构成,实践应用过程当中能够借助于对短路选择按钮操作促使整个电力系统高度仿真的模拟包括单相接地、两相接地、两相相间以及三相短路在内的四种差异性的短路故障设置作业。基于此功能的实现,在将电力系统综合自动化试验台与电力系统相关专业学科教学实践相融合的过程当中,其能够有效完成包括静态稳定性试验以及暂态稳定性试验在内的多种试验教学作业。学生通过这部分试验的切身操作与完成能够有效加深对电力系统稳定性概念的认知与分析,并在此基础知识之上强化对电力系统安全运行的分析处理。
通过对实践教学研究结果的分析,充分证实电力系统综合自动化试验台能够应用于包括继电保护、电力系统自动化以及电力系统分析在内的关键学科教学中,其不单能够针对现代化的电能应用全过程加以有效分析,同时也能够将整个基于现代技术的电力系统自动化的综合性、智能性、信息性以及自动性特点充分呈现在学生面前。电力系统综合自动化实验台在与教学实践相结合的过程当中能够营造一个极为仿真与高效的电力系统运行环境,且各种操作的执行均不会对整个系统造成不良影响。从这一角度上来说,安全性极高的综合自动化实验台能够为学生展开创新性实验,发散创新性思维以及实践能力强化提供基础性支持与保障。
新时期电力行业科学技术及研究开发工作的持续推进对于高校所培养并输出的电力系统相关专业人才有着更为系统与严格的要求。除专业理论知识的熟练掌握以外,新时期电力系统工作还要求学生具备一定的实践能力与创新能力,这也就使得电力系统综合自动化试验台教学方式成为了现阶段整个电力系统相关专业学科教学模式的发展主流。总而言之,本文针对有关电力系统综合自动化试验台与教学应用相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与教学实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
本文作者:冯雪君工作单位:广东省电力工业职业技术学校
自动化专业相关知识范文2
【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。
自动化专业相关知识范文3
关键词:机械工程;专业建设;优化探究
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.083
随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。
1 应用先进的教学模式
企业对机械工程及自动化专业人才要求较高,需要中职学生具有较高的专业能力。因此,中职学校应重视该专业人才的培养,利用先进的教学模式进行课程设置,科学设置课程进度,完善课程内容,不断地加深学生对基础知识的理解,保证学生能够有效地掌握相关理论知识。与此同时,教师进行机械工程以及自动化专业教学时,应重视并培养学生相关知识的应用能力,培养学生的创新能力、思维能力、实践能力,使学生能够有效利用基础知识来解决实际问题。中职学校应用先进的教学模式时,应根据机械工程以及自动化专业特点,科学设置教学课程,将专业课程进行分类。中职学校可根据专业的侧重点不同,设置不同的课程,为社会培养管理型、制造型和设计型等类型的人才。同时,中职学校应重视机械工程以及自动化社会实际应用情况,根据机械工程市场变化情况,对该专业的课程进行调整,分析社会对机械工程以及自动化专业人才要求的重点,研究社会新出现的知识和相关技术,让学生及时掌握该专业知识的应用动态情况,以适应社会的需求。中职学校设置专业课程时,应重视新知识和新技术,并将这些知识融入到教学中,丰富教学内容,保证机械工程以及自动化专业的先进性。
2 建立实践教学系统
机械工程以及自动化专业具有很强的实践性,而建立实践教学系统能够有效培养学生应用专业知识的能力,强化学生的工程意识,使学生的创新能力、技术应用能力得到培养。中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应科学分配理论课程与实践课程,让学生在牢固掌握专业理论知识的同时具备较强的知识应用能力。建立实践教学系统时,应加大对实验设施和实习项目的投入,加强与企业的沟通与交流,建立实习基地,为实践教学的开展奠定基础。教师进行机械工程以及自动化专业的实践教学时,应重视学生实践能力、创新能力、思维能力等能力的培养,重视与学生之间的互动,掌握学生学习的动态,引导学生自主学习,进而充分发挥实践教学的作用。
3 建立系统性的教学体系
机械工程以及自动化专业知识较多,且社会对该专业人才的实际要求较高,不仅需要该专业人才具有较丰富的理论知识,还需要具备过硬的操作技能。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化的市场需求,结合学生的职业发展和国内外该专业的教学经验,建立系统性的教学体系。教师开展机械工程以及自动化教学时,可以在初期将教学重点放在理论知识和基本技能方面,让学生牢固掌握机械工程以及自动化的基础知识,在中、后期,将教学重点放在专业知识的巩固和实际应用方面,提高学生的专业水平,使学生综合应用专业知识的能力得到提高。且中职学校应制定教学目标,科学设置教学大纲,并合理规划教学进度,为机械工程以及自动化专业教学质量的提高奠定基础。
4 建设专业的师资队伍
中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,需要专业水平较高、经验丰富的教师进行教学。因此,中职学校应建设专业的师资队伍,充分发挥机械工程以及自动化教师的专业性,不断提高学校专业教师的素质,优化该专业教师的结构,以推动该专业的发展,为社会培养合格的机械工程以及自动化专业人才。中职学校建设专业的师资队伍时,应根据机械工程以及自动化专业特点和学生的发展需求进行。中职学校应开展各项进修项目,让本校的教师到具备先进知识和技术的单位进行学习,使教师的素质和专业水平均得到提高,且不断提高学校教师的科研、创新能力,为全面提高教学质量打下基础。中职学校应科学建立教师管理制度,重视年轻教师的发展,让教学经验丰富的教师帮助年轻教师,并培养教师不断学习的习惯,使学校教师的整体教学水平不断地得到提升。
5 建设人才培养质量保障体系
中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应鼓励教师积极完善该专业的教学内容和教学模式,强化教师的服务意识,支持教师积极进行该专业内容的科学研究,提高该专业的技术水平,丰富该专业的教学内容。中职学校应建设人才培养质量保障体系,根据机械工程以及自动化专业的教学特点,结合该专业的市场需求,科学制定教学目标,合理进行课程规划,并设置教学管理制度和教学评价制度,保障机械工程以及自动化专业人才的培养。且中职学校应积极应用实验教学模式,增加机械工程以及自动化实验室建设,为机械工程以及自动化专业的教学质量提供保障。
6 结束语
随着我国社会的不断进步,社会需要机械工程以及自动化专业人才的数量逐渐增多,而中职作为培养机械工程以及自动化专业人才的重要渠道,应根据社会时代的要求培养合格的机械工程以及自动化专业人才。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化专业的特点,应用先进的教学模式以完善教学内容,建立实践教学系统以培养学生的实践应用能力,建立系统性的教学体系以改善教学质量,建设专业的师资队伍以提高学校的教学水平,并建设人才培养质量保障体系,为社会培养具有过硬专业能力的机械工程以及自动化专业人才。
参考文献:
[1]王俊关.于机械工程及自动化专业建设与优化探究[J].教育教学论坛,2014(36).
自动化专业相关知识范文4
【关键词】电气;自动化;教学改革;教改
伴随着我国电力电子技术、微电子技术飞速发展,电气自动化已经走出了工厂,并在交通、农业、建筑、办公场所等方面得到了广泛应用,电气自动化作为从电气工程技术发展出来的与电子信息技术紧密结合的一门电气工程应用技术学科,各单位对本专业人才需求日益增加,对人员专业技能要求也不断提高。因此如何培养合格的专业应用型人才是高职高专院校面临的新课题和新挑战。
一、高职类院校电气自动化专业的现状与问题
电气自动化技术人员从事的都是一些技术型较强的工作,有限三年的高职高专教育很难使学生具备扎实的专业技能。部分高校基础课程开设较多,专业课教学时间大大削减;有的高校硬件设施不完善,很难保证学生理论付诸实践;还有一些高校虽然做到了理论、实践课程合理分配,由于书本知识陈旧,学生毕业依然难以投入工作生产中。
二、教学做一体化,课程、岗位相融合的专业实践环节实施体系的建立
专业技术性较强的电气自动化专业人才培养,在高职高专这个环境下马虎不得。首先,课堂教学必不可少,无论普通本科院校还是高职院校,教师课堂面授是学生掌握相关知识的必然途径,也是高等教育同中职教育的区别;然后是学生的自学,这点固然重要,但在高职院校,其自学能力相对薄弱,于是就要相应地加强实践类课程比重,通过实际演练操作巩固课堂知识。现在大多院校都能完成以上教学做的系统步骤,但学生为什么依旧无法掌握相关专业知识技术呢?关键在于教学做的步骤是分立的!那教学做的一体化整合又该如何呢?
就电气自动化专业来讲,教学做一体化整合,并不是网上常见的简单合并削减某些课程,而是把本专业传统的教学大纲、考试大纲、实训大纲重新整理,从“三纲”演变到新的“实践教学与能力培养体系”,这个体系使学生从掌握单项技能逐步加深到掌握综合技能,在三年有限时间内,从简单的单项实训到复杂的综合实训,再从实训逐渐过渡到顶岗实习生产环节,这样学生技能才会从熟练到精湛,同样也使学生完成了校内到校外、学生到员工的平滑过渡。在这个实践教学与能力培养体系内,按照各种能力分学期逐渐升级,对应本专业学生日后从事各种岗位的目标基础上适时安排相应课程(相关岗位见表1)。这样才算是构建起了新的不同于大众的工学结合校企合作模式,为培养出适应能力强,专业知识、技术扎实过硬的技术人才提供了保障。
三、电气自动化专业实践环节实施体系
我院电气自动化专业实践环节实施体系的建立,但取得了不错的效果。实施体系见表1。
四、体系的发展与展望
自动化专业相关知识范文5
关键词:应用型地方院校;自动控制原理;教学改革
作者简介:高玉凯(1970-),男,山东东平人,大庆师范学院物理与电气信息工程学院,副教授;崔峰(1983-),男,黑龙江大庆人,大庆师范学院物理与电气信息工程学院,助教。(黑龙江 大庆 163712)
基金项目:本文系大庆师范学院校教改项目、黑龙江省教育科学规划课题资助项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)05-0050-02
2004年5月,经教育部批准,在大庆高等专科学校的基础上建立大庆师范学院,同时为适应黑龙江省基础教育改革发展、大庆市城市转型和大庆油田创建百年油田的需求,增设了油田和地方需要的相关工科专业,2008年自动化由专科专业升为本科专业,2010年大庆师范学院被确定为黑龙江省特色应用型本科高校培育单位。
“自动控制原理”是自动化专业的专业基础课程,全面地向学生介绍自动控制的基本原理及其工程分析与设计方法,使学生清晰地建立起反馈控制的基本原理和基本概念,学会经典控制理论的分析方法和设计自动控制系统的方法,是自动化专业的方法论,是研究控制系统的普遍规律。该课程不仅要求学生具有扎实的高等数学、矩阵理论、复变函数与积分变换、电路分析、电子技术等基础知识,而且还要有很强的工程分析能力。课程学习的效果直接影响到后续专业课程的学习,是后续“现代控制理论”、“运动控制系统”、“过程控制系统”、“计算机控制”等课程的重要基础。大庆师范学院(以下简称“我校”)自动化专业的培养目标是以自控理论和控制系统为主线,依托学科发展,结合与自动控制相关的学科进行课程教学改革,培养适应油田发展建设、适应地方新型工业化进程、适应我国经济建设需要,具有扎实的自动化专业基础知识、基本理论和基本技能,能在石油石化行业和地方工业过程控制、检测与自动化仪表等领域从事系统分析、设计、运行与维护等方面工作,具有创新精神和实践能力的应用型人才。
我校自动化专业始终坚持依托并发挥大庆油田区域优势,坚持立足大庆,融入油化,面向基层,服务龙江,为石油石化行业和地方经济社会发展服务的服务面向定位。“自动控制原理”是自动化专业的专业基础课,起着将基础知识运用于专业问题的纽带作用,为专业课程的学习打好坚实的基础,并应用于工程实践,解决生产实际问题。结合多年来的工程和教学实践,笔者在该课程教学中主要采取了以下改革措施。
一、教学内容的改革
“自动控制原理”课程理论性强,含有大量的数学公式推导,而我校很多学生数学基础较差,学习较为吃力。为了深化概念和原理,在授课过程中淡化数学推导,在保证控制理论内容的严谨性和系统性前提下,不刻意追求定理证明中数学上的严密性,而是增加系统实例分析。在“绘制根轨迹的基本法则中”,直接给出九条法则的结论,用简单易懂的语言阐明其对于闭环系统特征根的影响及绘制方法,而忽略证明的过程。联系闭环零极点与系统响应的关系,重点强调根轨迹方法的特点和在工程分析中的作用。学生一旦体会到数学抽象的丰富工程含义后,再不会感到枯燥无味,就会沿着逻辑思路,逐步深入理解。
在讲“数学建模及传递函数”时,安排学生对学过的微分、导数、拉氏变换、电路图等有关知识进行预习,课堂上占用一部分时间进行复习,帮助学生把相关的知识联系起来,让学生做到“心中有数”。
该课程在大三第一学期开设,此时“信号与系统分析”、“线性代数”、“复变函数与积分变换”和“传感器”等课程已结课,学生具备了学习自动控制原理的基础知识,还需要对书中的“拉普拉斯变换解决电路分析及微分方程求解”原理性法则和结论有深程度理解,又要善于应用测量传感器实现反馈控制的原理并用于工程实践。讲授时一定要正确处理好理论分析与工程实践二者之间的关系,使学生做到学以致用,用以助学。
二、教学思路的改革
重视习题讨论课。在教学过程中经常出现的问题是,学生课上能听懂,课下却不会做习题。因为多数习题不是理解基本内容、简单套用公式就能解出来的,还必须深刻理解概念和定理,掌握解题的基本思路和方法。为此,每一章都专门设立了习题讨论课,以教材中典型习题为例,进行分析讨论和归纳总结,使学生对题目类型和基本求解过程形成初步认识,然后组织学生对章中习题进行练习,把答案写在黑板上,让其他同学挑错。充分发挥学生自身的主动性和思维能力,让学生自己分析解题思路,自己求解、总结。经过这样的习题课训练,绝大多数学生对各章节的习题都有比较完整、清晰的认识,思维能力和解题速度迅速提高,基本解决了课后不会做习题的问题。
注重介绍控制学科前沿的最新发展,使课程具有先进性和时代感。结合数字化油田的建设,将无线传感网络的相关知识融入控制环节;结合抽油机智能举升科研课题的开展,拓宽课程的知识层面,加强学生提出问题、分析问题和解决问题的能力;PID调节器理论联系加热罐温度控制系统,强调工程应用。通过这些范例可以使学生感性地了解控制系统的结构、理性分析和工程应用的关系,能更好地学习、掌握自动控制的理论,并具备对系统进行定性分析、定量估算和动态仿真的能力。
三、教学手段的改革
按照人才培养方案的要求,我校“自动控制原理”课程需要讲授八章的内容,概念定义多,公式的推导和分析方法的阐述严谨,所以主要教学手段仍然以传统黑板教学授课为主。这样能方便学生跟上教师的教学思路把笔记做好,有利于课后复习,避免遗忘,同时增加了对问题的思考时间,加深了知识的理解。多媒体教学的优势在于所包容的信息量大,可以用简单的方式把公式推导展现出来,节约了课堂时间,丰富了授课内容。但不足之处在于学生把握不住学习的重点,课堂上听得津津有味,课下不知所以然。同时PPT播放速度太快,学生很难做到边听课的同时把授课笔记做得很好。
因此对于主要公式理论的分析,以板书为主,最终用多媒体以图形或数据表的形式给出演示,特别是实际工程课题如果以图形或动画的形式播放,能形象直观地增强学生对理论和应用问题的理解。
“自动控制原理”是一门与数学结合紧密的学科,强调板书教学,可以引导学生采用数学工具解决自动控制问题,切实提高其逻辑思维能力、工程分析能力和自控知识的综合应用能力。
四、实践教学环节的改革
首先,加大对“比例-积分-微分控制”(PID控制)的介绍和应用。在生产过程自动控制的历史发展中,PID控制是历史最久、实现方式最简单、控制效果最显著的基本控制方式,在工业控制系统中得到了广泛应用。从硬件电路搭建PID调节器到学生结合“单片机原理与应用”课程用C语言去实现数字PID调节,使学生体会PID调节的方法及其对控制系统动态特性的影响,熟悉工业PID调节器与工控机、可编程逻辑控制器件之间的连接及编程,并让学生从知网上寻找PID的相关信息及工程应用实例,通过这些方法让学生了解PID调节器的使用,为学习各类先进控制方法奠定基础。
其次,鼓励学生参加大学生电子设计竞赛,拓展创新教育平台。大学生电子竞赛的控制类选题是“自动控制原理”的典型应用。无论是国赛还是省赛,比赛从方案的制订到器件的选择、调试、制作、报告的书写全部由学生独立完成,教师只起到指导性的作用,这就使学生掌握了学习的主动性,自主独立地分析问题,选择参考资料,结合所学的数学建模、时域分析方法、频域分析方法、采样控制方法等理论知识来解决实际问题。通过电子设计大赛,能极大地发挥学生潜能,培养设计能力、动手能力、创新能力和团队合作能力,因此大学生电子设计竞赛为创新教育的开展提供了良好的平台。我校李荣海和肖玮两位同学参加了2010年黑龙江省大学生电子设计竞赛,在“水温控制系统”题目中,利用所学的数学建模的知识,建立了温控系统的数学模型,利用“PID控制”的相关知识,改善系统的稳定性,提高了设计系统的动态性能指标,最后凭借完美的表现获得了黑龙江省大学生电子设计大赛一等奖。
最后,发挥计算机仿真软件的辅助工具作用,为学习提供直观形象的帮助。MATLAB软件提供了分析控制系统的数学平台,其控制工程工具箱能够对系统进行建模、稳定性分析、绘制系统响应图和根轨迹图、描述频率特性响应等,使抽象问题形象化;其Simulink仿真系统提供了一个虚拟平台,可以将实际的控制系统在计算机平台上付诸实践,从而摆脱了实物的限制,使控制系统的分析和设计过程简单化。
五、结论
新建地方应用型本科院校人才培养模式的研究是当今教育改革的一个重要课题,其自动化专业在“宽口径,厚基础,强素质,重实践”的办学方针指导下如何实现特色办学,为地方社会培养应用型人才是高校教师需要积极思考并努力解决的问题。“自动控制原理”课程作为自动化专业的主干课程,其教学质量直接关系到自动化专业人才素质的培养。经过几年不断改革和实践,结合我校实际情况,笔者在应用型地方本科院校“自动控制原理”课程教学改革中取得了一定的经验和体会,通过教学改革,使学生们加深了对自动化专业的理解,调动了学生学习的积极性,使学生的工程实践能力和创新能力都有了进一步的提高。
参考文献:
[1]白晶,浦铁成.应用型本科院校《自动控制原理》课程教学改革[J].中国科教新导刊,2011,(11):73.
自动化专业相关知识范文6
关键词:自动化生产线 教学做一体化 任务驱动
中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.182
1 引言
《自动生产线安装与调试》是一门综合性和系统性很强的专业课。综合性是指在该课程中,机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感器技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术、触摸屏技术等多种技术有机结合,并综合应用到生产设备中;系统性是指生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作,有机融合在一起。通过该课程的学习可以使学生全面实践工业控制自动化职业岗位所需的相关知识,具备在生产一线从事机电和自动化控制设备的操作、调试、维护、生产组织和管理及技术服务的能力,能有效提高学生的职业技能和职业素养。
2 教学方法的选取
目前,在我国职业教育大力改革,更关注学生创新能力、解决问题能力的背景下,特别是职业教育强调“工学结合”的实践性人才培养目标的定位下,《自动化生产线安装与调试》课程采用“教学做一体化”的教学方法,以任务驱动教学,将课堂移到实训室进行现场教学,通过情景教学,将理论和实践有机融合,学生在做中学,学中做。这种教学方法相对于传统的教学方法主要实现了两个转变,一是将以教师为中心转变为以学生为中心,二是将以教材为中心转变为以工作任务为中心。在教学过程中,可将教学内容分成若干个工作任务,根据学生的个性特点将学生分成若干小组,每个工作任务由各小组成员分工协作完成,使学生能自主学习、协作学习,通过完成任务掌握必备的知识和技能,这样不仅提高学生综合运用知识分析和解决问题的能力以及团队协作精神,而且也培养了他们的创新意识和创造才能。
3 教学内容的选取
以YL-335B自动化生产线为教学载体,该生产线包含供料、加工、装配、分拣及输送5个单元,涵盖了传感器技术、气动技术、低压电气控制技术、变频技术、步进电机技术、工业网络技术、PLC技术、电气系统的安装与调试技术、机械系统的安装与调试技术、系统的维护与故障诊断修复技术等,这是一个庞大而复杂的知识体系,教师需要紧紧围绕专业培养目标合理选择教学内容。
教学内容的选取应遵循职业性、针对性、适用性和实践性,即既要重视学生职业素养,使培养的学生适应企业对自动线的安装与调试的需求,也要依据认知规律,内容安排由浅入深,由单一到综合,依据这样的原则,教学内容的选取首先应该从机电设备类企业的调研着手,了解企业的职业岗位需求,包括诸如生产线操作、生产线的控制编程、生产线的安装与调试、生产线的维修、生产线的管理与维护等;其次明确岗位对应的工作任务包括生产辅助设备准备、生产线的调试与使用、生产加工工艺的制订、PLC控制程序的编写、机械电气及驱动装置的安装与调试、故障的诊断分析与排除、生产线的日常管理与维护;再基于这些工作任务进行能力重构,需要学生具备机械结构的装配能力、精度与灵敏度调整的能力、气动系统的安装与调试能力、传感器的选择安装与调整能力、电路的布线、电气设备的安装与调试能力、变频技术与伺服驱动技术的控制能力、PLC编程调试能力等;然后进行学习性任务的建立,包括:自动线结构与功能的认知、自动线的操作、单站的机械安装与调试、单站的气动安装与调试、单站的传感器安装与调试、单站电气线路的安装与调试、单站PLC编程与调试、通讯设置及总线连接、整机调试运行及故障诊断与分析排除,结合这些学习性任务和YL-335B明确教学任务包括:自动生产线的认知、供料单元的安装与调试、加工单元的安装与调试、装配单元的安装与调试、分拣单元的安装与调试、输送单元的安装与调试、自动生产线整机运行与调试。
4 教学组织和实施
教学实施的过程应在学校自动化生产线的理实一体化实训室,如果有校企合作,则可在工业现场,由企业专家边讲边做边评的方式进行,这样可使理论与实践紧密结合,让学生活学活用,大大激发学生的学习积极性,达到事半功倍的效果。
整个教学过程的组织和实施应该是以学生为主体,以教师为主导,将教学内容分成若干个子任务,每个任务的实施分为以下六个步骤进行。
4.1 提出任务
教师应根据教学内容与要求设定任务目标,提出具体要求,启发学生思考要完成此目标需要哪些相关的知识和技能,哪些是学生已经具备的,哪些是需要新学的。学生领任务书,明确任务要求。
4.2 制定计划
教师进行相关知识点的引入,启发学生分析与讨论,制定合理的计划。同时要将学生分组,划分学习小组时,教师要先对每个学生的个性特点、知识水平、能力及综合素质有一个大概的了解,然后采用让同组学生的理论能力、沟通能力、动手能力等形成互补,即“同组异质,组间同质”,通过这种分组方法,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的竞争意识。学生分组自主分析与讨论,进行任务的拆分和人员的分配,制定实施计划。
4.3 方案决策
教师对各组所列方案进行点评,引导学生做出正确的决策方案。学生各组代表汇报计划实施方案。
4.4 任务实施
教师督查整个任务实施过程,进行现场的组织和管理,指导学生安全规范的操作。学生各小组成员分工协作在规定的时间内完成任务。
4.5 任务完成情况检查
教师巡视检查各组学生完成情况,并做平时成绩的记录。学生各小组整理实训台,交验任务完成情况。
4.6 分析评价
教师对学生任务实施的成果进行点评和总结,任务实施过程中遇到哪些问题,怎么解决的,并启发学生进行任务的拓展分析与思考。学生自评、互评,总结,写任务报告,进行拓展任务的思考与实践。
5 总结
该课程的教学一方面实现了课岗对接,教学的过程就是以岗导学的过程,同时学生通过该课程的学习,可以到企业从事生产线的操作、控制与编程、安装与调试、管理与维护等工作,也是学以通岗的过程。教学过程采用以任务驱动的教学做一体化方式符合学生学习的认知规律,能充分调动学生的主动性、积极性和参与性,学生在做中学到大量的知识和技能,实现了教学的整体优化,保证了课程教学目标和人才培养目标的实现。
参考文献: