电气工程设计课程范文

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从应用和设计角度看，要求各章节间的完整性，让学生能够把多而散的理论知识结合起来解决实际电力系统设计、运行及故障处理等技术问题。理论教学由于学时少、学时分散不集中等原因，无法满足工程设计的需求。为解决这个问题，近两年在笔者所在学校新设的电气工程及其自动化专业开设了《电气工程基础课程设计》，以加强实践性教学和工程训练，强化对学生综合设计能力的培养。为了完成既定的培养计划，教师在运用传统的课程设计的教学方法的基础上，从培养学生工程设计能力、提高综合素质角度出发，对《电气工程基础课程设计》实践环节进行了改革与探索，取得了很好的教学效果。

目前根据教学计划，《电气工程基础课程设计》授课时间是一周。为了在一周内尽量使学生充分理解和掌握变电所设计的步骤和基本工程设计方法，我们在设计内容上进行了精心安排。车间变配电所设计包括：负荷计算及无功功率补偿方案、地点、方式及容量的确定;变配电所所址的选择;供电方案的优化设计;短路电流计算，变电所一次设备的选择、动稳定和热稳定校验（根据学生具体情况布置全部校验或部分校验）;变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定;变配电所防雷保护与接地装置的设计（根据学生的具体情况选作）;绘制变配电所主结线图（采用AutoCAD或Protel）;撰写设计说明书。设计过程中，教师在讲明设计总体思想、设计要求、注意事项以及设计中的没有硬性要求的地方后，针对不同学生，采用不同的指导方法。对爱学习、将来有志于从事供配电系统工作的学生放开手，在他们完成要求的设计后，通过提出一些问题引导他们进行深一步的设计和思考，如变电所的防雷、接地等问题;对大多数的学生进行有针对性地提示和重点指导，使其在教师的监督指导下，综合运用工程手册、国家标准和参考资料独立完成要求的设计任务，并能提高他们对课程的掌握和理解;对自律性不强的学生，实行严格考勤重点指导，在讲清基本原理、基本设计思路，帮助他们通过设计把课程的知识点串联起来。总之，通过各种方法，克服学生之间相互依赖、甚至相互抄袭的想法，充分调动学生，提高学生的独立思考能力，并在设计中获取更多的实践经验。

注重创新能力的培养

为了实现培养应用型人才的目标，我们在设计时非常注重设计方案的合理性与可行性及创新性。如在供电方案的优化设计时，要求学生就常规变电所和无人值班变电所、负荷供电可靠性的要求，初步确定两种以上合理的电气主结线方案，引导学生就不同方案的灵活性、可靠性、性价比等进行比较，鼓励他们独立思考并创新。在创新的基础上注重方案的合理性、可行性、经济性的论证，确定最佳设计方案。支持学生用不同方案进行设计，尽管有的设计方案可能不是最佳的，但只要可行就支持学生做下去。这不仅培养他们的独立思考能力和创新思维，同时也进一步能够验证书上的实用公式和理论的正确性、合理性。设计结束时，要求学生利用AutoCAD、Protel等绘图软件绘制供电系统图，不仅可以提高他们的计算机应用能力，同时使之更符合实际电气工程设计的要求。

注重新技术、新设备的采用

电气设备发展迅速，在指导设计过程中，注重新知识、新技术、新设备的采用。例如：在主变压器型式、型号的选择时，要介绍优先采用低损耗、体积小、重量轻的S9系列变压器，尽量避免采用体积大、高损耗的SL系列的变压器。对教材上较少提到的高层建筑或易燃易爆的企业所使用的新型不燃或难燃的变压器、多雷山区使用的防雷变压器等特种变压器，也在适当的时候加以介绍，使学生增长、拓展这方面的知识储备。同时收集国家电力系统的新的设计标准、规范，供学生设计时使用和参考，使学生的设计成果与国家供电新技术的发展相适应。在高低压开关设备的选择时，向学生介绍高低压开关设备的发展趋势及智能型低压电器等供电发展前沿的有关知识。可充实课程的理论教学，使学生对新设备、新知识及所学课程和将来的就业前景表现出浓厚兴趣。

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中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（a）-0134-02

1 电气工程导论教学的重要性及内容

今后若干年内对电气工程发展影响最大的主要因素包括：

（1）信息技术的决定性影响。信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带、电气工程图、计算机网络及通讯系统，以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来，信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。

（2）与物理科学的相互交叉面拓宽。由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展，固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键，并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统（MEMS）。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。

（3）快速变化。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异，使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。

从以上知道，本课程的内容包含了电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及应用、信号与系统、自动控制原理、电机与拖动、电力电子技术、电力拖动自动控制系统、电气控制技术与PLC应用、微机控制技术、供电技术、计算机技术、通信技术。

2 本课程教学存在的问题及解决方法

2.1 课程教学存在的问题

（1）教师素质问题。

电气工程导论的内容及其丰富，包含的课程知识十分复杂，这对如何聘用新的教师，如何培养学生学习本专业有很大影响。

延伸到电气专业外相关的很多技术发展，要激起学生对外来世界更加信息化的好奇，对未来人类生活的向往，比如智能家居，通过无线就能控制家用电器等，方便快捷安全，抑或更加人性化和自主化的小型分散发电，超导技术等。

目前的大学教师，对导论的教学，只是局限于本身的内容讲解，使用相关的PPT；以为讲完一本书就算完成了的《电气工程导论》的教学，对于能不能激起学生的兴趣关心不够，达不到教学效果；其次，没有哪一个人能够全面掌握《电气工程导论》包含的所有内容。一个教师讲完一本教材不适应本课程的教学。

（2）学生认知问题。

导论，顾名思义是讲述有关专业的发展和应用，但是因为接触的专业课程还不是很多，所以对怎么样去学好这个专业、需要哪些方面的专业技能、当今社会乃至世界这方面的发展情况如何等等都不是很清晰，不能给自己一个学习和探索的定位；通过这门课，学生需要对本专业进行深刻的认识。

但是，本课程多开设在大学一年级第一学期，学生刚从高中毕业进入大学校门，尚不适应大学学习，此时开设内容如此丰富的内容的课程，许多学生不能理解开本课程的目的和意义。另外，本课程的内容决定本课程考查课，学生的重视程度达不到一定高度。

（3）教材问题。

技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异，使得以出版的《电气工程导论》教材的寿命极短，也就是说，任何一本《电气工程导论》教材的使用都会面临不能满足现代教学问题。

2.2 解决方法

针对以上问题，通过一下教学设计解决问题。

（1）教师设计。

打破传统的一门课程一个老师的教学方法，将本课程分解为：电子、电气、测量、控制、信息技术、网络通信技术等几个方面内容；每一部分内容安排一个具有实践经验的老师讲解。

教师与学生一个是教，一个是学；不同的资深老师讲解不同的知识，会使学生认为学校对他们很重视，使他们的自尊心得到满足，从而激发学习兴趣。

（2）教法设计。

采用案例或者参观方法，取代以往的以教材为主的讲课方式，让学生从案例中知道电气工程专业的重要性，或者从企业现场体会电气工程的作用及重要性，以及电气工程专业涉及的相关技术及应用。

（3）过程设计。

打破传统的每周两个课时的授课过程，改变为集中时间进行案例分析和实践活动。在案例分析和参观实践过程中，让学生多进行讨论以激发学生主动认知能力。

（4）学生设计。

学生是学习的主题，在本课程教学过程中，加强学生知识面的培养，贯彻“考研、出国、技能的人才培养导向，全面提升学生的综合素质与创新能力；让学生知道电工、电子、信息、控制理论以及计算机软硬件的基础知识学习的重要性，让学生知道较好的工程实践的重要性”。

2.3 教学实践

河南工程学院针对2011，2012级学生进行了教学改革，在两个星期之内完成了对当届学生《电气工程道路两年的教学工作》，教师及教法设计具体方案如图1所示。

将《电气工程导论》所涉及的内容规划到不同的教研室，然后，各教研室安排相应的具有实践经验的老师进行案例教学并带领学生到相关知识领域参观。每个案例分析及参观分配3天时间，其中一天讲述案例，一天参观学习，一天讨论。

最后的总结过程，由学院委派资深教师对学生系统讲解电气生产、电气安全及技术开发等内容，并让学生用一个下午时间写出电气工程导论学习报告。

2.4 满意度调查

河南工程学院连续几年对《电气工程导论》学习满意度进行调查，几年来，调查结果见表1。

表1中，2009及2010年没有进行教学改革，2011及2012进行了本课程的教学改革，从表1可以看出，进行教学设计以后，学生对教师及教法满意度有了极大地提高，对本专业的学习内容有了极大地理解，产生了极大地学习兴趣。

3 结论

《电气工程导论》是电气工程及自动化专业的必修课，本课程的教学效果直接影响了学生对本专业的学习兴趣；本课程的教学改革，使得学生对本专业有了深刻认识，达到了教学要求。

参考文献

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2建筑电气工程简述

建筑电气工程技术涉及到了控制技术、电工技术以及信息技术、电子技术等诸多技术领域，并在电气设备以及智能建筑中获得了较为广泛的应用。建筑物的相关电气供电系统除了包括强电系统以及弱电系统以外，还是融合控制系统、电工系统与电子系统等的科学的应用系统。现代建筑的发展对建筑物内部的电气设备要求比较高，主要是因为人们对居住环境、电气设备依赖的程度随着生活生平的不断提高而增高。因此，在建筑物的使用过程中必须要配置相应的电气设备，以更好地满足人们的需求。由于建筑物内部各类电气设备的自动化程度不断加深，人们对电气设备的安全性、可升级性以及稳定性也提出了更高的要求，那么在建筑电气工程设计及施工的时候只有将电气、控制与电工等各项技术科学地统一起来，在设计施工的各方面都与国际接轨，对各种先进的设计理念及施工技术进行合理利用，才能使建筑电气工程施工高效地完成。建筑工程使用的寿命相对较长，而对建筑物内部电气工程的改造却十分困难，一旦对其进行改造就需要涉及到整个电气工程结构的改造或者重建，这些作业的进行必然会影响到建筑物的使用年限。因此在建筑电气工程设计及施工时就要充分考虑建筑物今后的发展及使用情况，以更好地满足建筑物的使用需求。

3建筑电气工程的科学设计

3.1强电系统的科学设计强电系统主要包括动力线路、消防系统的控制线路、照明线路、生活以及实用的各种辅助线路等。在进行强电系统设计的过程中还要对预期内、预期外的可能需要的电路系统进行合理的增设，以更好地满足人们对建筑电气工程现代化、智能化以及自动化的要求。对于取暖的电气能源、空调设备以及家用电气设备等，在建筑电气工程强电系统设计的时候都必须要将其纳入设计的考虑范畴。此外，在强电系统设计时还要在原有线路的基础上合理加上许多新内容，因而电路系统制约机制的精度及准度、复杂程度以及难度也逐渐升高。

3.2弱电系统的科学设计在设计弱电系统的时候，除了科学设计电话、直线广播、直线电视以及火灾系统以外，还要对多媒体系统线路以及电路电视系统线路等进行合理的设计。随着社会的快速发展以及未来科技的不断进步，在弱电系统用设计的过程中还要根据相关需要增加某些电气工程线路的设计，以使其更好地适应社会、科技的发展，并促进建筑电气工程的发展，为我国建筑行业的发展创造良好的条件。

3.3电气接地系统保护装置的科学设计电气接地系统保护装置的线路设计要求有：要设计相应的屏蔽保护系统线路，建筑物的某些房间需要安装相应的屏蔽磁场或者电磁场的线路，随着多媒体技术、计算机信息技术的快速发展，这种特殊要求的房间必定会越来越多，因此在建筑电气工程设计时要对其进行合理、科学的考虑及安排；设计的时候要较好地满足电气工程防雷接地、引线均压环等的特殊要求，以提高建筑工程设计的科学性、有效性，从而保证建筑电气工程的总体质量。

4影响建筑电气工程施工的主要因素

建筑电气工程中影响其施工的主要因素包括：

4.1防雷装置的安装施工不够科学电气设备接地干线与地排间不是直接连通的，防雷支架间的距离也相对较大，在引下线及带间通常是用单面焊接或者对焊技术，焊接口的锈蚀现象也十分突出，这导致钢类装置难以较好地发挥其作用。

4.2电气工程施工的规范性不强相关施工人员对建筑电气工程的材料、设备不够熟悉，盲目地进行安装施工，因为建筑电气工程之中会涉及到许多资料及记录，施工过程中的设备也较为复杂，如果不按照操作标准进行规范施工，就会影响施工质量及进度，埋下安全隐患。

4.3管线选材及管线敷设不合理有的施工人员在施工过程中偷工减料，有的使用质量不达标或者不符合规格的材料，如缩小管线的管壁厚度、用其他管线材料代替镀锌管、管线的埋墙深度不够等，这些现象的存在都极大地影响了施工质量的提高，并给建筑电气工程的安全使用留下诸多隐患。

5建筑电气工程的科学施工

5.1传统建筑电气工程施工中的暗配管选材对于传统建筑电气工程施工中进行暗配管选材的时候，大多数时候都是选用不同规格、不同类型的钢管。根据强电系统以及弱电系统网络的相关物理要求，在选择并行、交叉以及重叠线路暗配管的时候除了要对暗配管的实用、坚固问题进行考虑以外，还要对其化学以及物理性能的适用性、科学性等进行考虑。为了较好地保证所选材料的有效性，在选择的过程中应凭借相关试验、科学论证来保证暗配管选择的最佳方案。除此以外，在浇筑建筑物混凝土的过程中要以新工艺的相关要求为基础，采用适合的非金属质料的暗配管，并认真进行暗配管的固定，以避免出现管路阻塞、脱落的现象。

5.2对整个施工工程进行科学研究在施工过程中对整个施工工程进行科学研究，对各种影响因素进行全面考虑，对各个电路给予科学配置是保证建筑电气工程质量的首要前提。电气工程涉及到的接地保护系统、弱电以及强电系统等都应该在建筑物的墙壁之中有相应的指定空间对其进行合理有效的安排；对于各电气系统线路的并行、交叉等要在科学、规范设计的前提下进行管位位置的合理设置，特别是网络线路设置的过程中更是要对各线路之间的互相感应、物理影响以及可能产生的相关电学现象等给予高度的重视，对其可能引发的后果同样要给予准确的计算、有效的分析，并采取有效的防范措施，以确保施工的顺利完成。

5.3在施工前以相关设计要求为依据对电气材料质量给予严格检查要实现建筑电气工程的科学施工还要在施工之前以相关设计要求为依据对电气材料质量给予严格的检查，从供货商到相关材料的验收都要进行严格的把关，并加强材料的认证，以免用错材料，从而影响到工程的施工。除了对材料质量严格控制以外，还要对材料进行妥善的保管，按照材料的保存标准进行科学保存。有的施工人员缺乏专业知识，理论知识、实践知识还不牢靠，因而未对电气材料进行科学合理的使用，最终导致各种安全问题、质量问题频繁发生。针对这一问题，建筑电气工程施工企业要对材料质量给予高度的重视，并建立起完善的建筑电气工程质量监管体系，以为材料质量的控制提供监管依据。还要根据电气工程的质量标准，制定出有效的质量监管目标，以完成对电气材料规格、外观以及数量的有效控制，进而为建筑电气工程的科学施工奠定坚实的基础。

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建筑电气工程要面向未来进入21世纪，和平与发展仍是世界的主流，现代科学技术迅猛发展竞争激烈，我国加入WTO后，各项产业要逐步与国际接轨。要求我们的科学技术，各项产业和社会生活，都要更快的发展和提高。特别是大的银行、企业、事业对生产、办公和生产环境要求越来越高，建筑工程向电气化、自动化、智能化和生态化方向发展。这所有的一切，都要求建筑的电气工程的设计与施工，必须面向未来，面向现代科学技术和社会发展的趋向。建筑工程建成后，使用年限相对较长，几十年甚至近百年。建筑在此期间，对建筑的内外装饰，可以多次进行重新维修，或重新装饰和进行改造。但对建筑的电气工程，特别是建筑工程内部的电气工程立体结构，是难于重新维修和进行改装，改造的。

因为这涉及到对建筑工程结构的破坏、改造和重建、难度大，费用高，对建筑物使用年限和安全系数都有损坏及不利影响。这就要求建筑的电气工程在设计和施工前，有长远的考虑和发展的目光，打破传统和常规电气工程设计与施工思想，有适应客观发展，面向未来的建筑电气，工程建设的新思想。建筑工程随着使用要求，如办公、生产、生活、娱乐的现代化、自动化、智能化及生态化的要求不断提高，各种各类的以电能为源动力的设施、设备、仪器、用具越来越多，丰富多彩。加之我国电力生产和电能资源不断丰富，电量消耗不断增加，这对建筑的电气工程提出了新的课题和要求。在建筑电气工程的设计、施工以及新工艺，新材料等方向，都有新的技术和工艺要求。建筑的电气工程，必须具有面向未来的设计与施工思想。

以下是本人在电气工程设计中的一些见解：1、强电系统网络设计；2、弱电系统网络设计；3、避雷系统的安装技术

1、强电系统的网络设计系统：照明线路、动力线路；各种实用与生活辅助用电线路，各种实验用电插座线路，消防系统中的照明、动力、控制线路。还要增加办公、生产、生活现代化、自动化、智能化以及生态化发展要求的用电弦线路。预期内及预期外，可能增加的电气网络系统线路。空调设备、饮食电气、厨具及取暖用电气能源等等，在强电系统设计时，一次性都需纳入设计之中，强电系统的网络设计，要比以往在线路要求上，增加了许多新的内容，制约机制也更加复杂了，设计的复杂性，难度和精确要求，越来越严越高。

2、弱电系统网络设计除常规的电话系统线路，直线广播系统线路，直线电视系统线路、火灾系统线路外。要增加电子计算机终端系统线路，网络终端系统线路，闭路电视射、放系统线路，多媒休系统线路，以及电化教育系统、直流子母钟系统线路等等。未来科技和社会发展还会增加某些系统线路的要求，也是想象之中的事情，在弱电系统网络设计之时，就要有所预见，有所考虑，有些项目的增设纳入设计，也是必要的。电气接地保护装置线路设计。其中包括：一是防雷接地装置线路，现代建筑工程，除防雷接地一般装备要求外，还有些特殊要求，引线均压环及闭合接地装置等，就属其特殊要求，而这些都有竖向敷设线路。二是屏蔽保护接地线路。在一些建筑物中，一些特殊的房间要求对电场、磁场或电磁场屏蔽直接地线路。这些接地引下线路，要求通过建筑物的某部分，直到地面为止。而随着计算机、多媒体及网站的迅速发展，建筑物中具有这些要求的房间，会越来越多。这在现代化建筑电气工程设计过程，都是必须考虑和事先安排周到的。建筑电气工程的科学施工认真研究，全面考虑，科学配置电路。强电系统网络、弱电系统网络、接地保护装置线路等，都要安排在建筑物墙壁内特定的有效空间。各种电气系统网络线路的并行与交叉，都必须设计得科学、合理、排列顺序规范，各种线路管位位置配置方便得体。特别要注意的是各种电气系统网络线路的配置，不仅要研究空间配置科学合理，更要注意各种电气系统网络线路之间的物理影响，各线路之间的相互感应，感应的强弱以及可能产生的电学现象。对其可能产生的物理现象的后果，要有科学的分析，精确的计算和相应的措施。

3、避雷系统的安装技术避雷系统的技术原理通过导电与受电端向空中放电，与雷雨云中的电荷进行中和，从而减弱雷雨云电场强度，达到防雷的目的。若受电端果是直击雷，那么避雷针则可把雷电流引入大地，起到保护作用。避雷系统对高层与超高层建筑的保护起到重要作用。对于在避雷系统安装施工过程中，引下线通常采用镀锌圆钢或者利用构造柱的四根主筋沿墙体或者柱内进行敷设。对于引下线出现的技术问题研究，应加强监督，严格现场管理。

电气工程中设备调试与试运行技术电气调试工作，是指利用相关技术，在电气设备安装工作结束后，依据国家相关的规范与规程以及制造厂家的技术要求，对各个设备进行逐步的调整试验，从而得出安装质量与设备质量是否符合相关技术要求， 是否能够投入正常运行的结论。

参考文献：

[1]民用建筑电气设计规范，JGJ16-2008

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中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048

On Independent Institute Electrical Engineering and

Automation Course Construction

XU Jiangling， YUAN Jinjuan

（Department of Electrical Automation， Faculty of Mechanical and Electrical Engineering，

Wuhan University of Science and Technology City College， Wuhan， Hubei 430083）

Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations， the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula， and proposes appropriate solutions.

Key words reform in education; curricular system; practice teaching

0 引言

上世纪90年代末期，教育部对我国高校各大专业进行了大范围的重新调整。控制类本科专业调整为“自动化”和“电气工程及其自动化”两个方向。针对就业方向的不同，把自动化专业确定为弱电专业，而电气工程及其自动化专业确定为强电专业。在高校布局结束之后，首先要解决的问题就是设置教学内容，通俗一点讲就是设置课程，课程的设置往往是教学的核心内容。

独立学院，是国家借鉴国外的先进经验，利用国家机构以外的社会组织或者个人的资本，以实施本科学历为主的高等学校。通常，在国外，重点大学大多是私立大学，他们的资金来源的主要是校友的捐款，少部分来自于政府拨款;而我们国恰恰相反，我国的重点大学都是公立大学，它们的资金来源通常是财政拨款，几乎没有任何社会资金的投入。由于我们国家财力有限，很难满足大部分高中毕业生生读大学的需求，所以独立学院就孕育而生了。独立学院的开设则是完全采用社会资本办学，政府没有一分钱投入，大大缓解了我国教育经费严重短缺的问题，并且使很多之前根本无法上大学的高中毕业生提供了受教育的机会。而在独立学院创办初期，学科课程建设基本照搬申办母体的做法，这是因为在独立学院创办初期，学校是没有任何经验可循的，只能依靠母体。但也必须清醒认识到，这只是权益之计。因为独立学院的生态和母体学校有很大的区别，这就要及时地对母体学校的教学资源进行创造性的改造，根据自身情况进行响应调整。

目前，独立学院在我国的定位是应用型本科，所以它要面向平民化、大众化，学生的就业渠道主要面向基层。要使学生能够减少适应的工作的时间，这就需要从两个方面入手。一是减少课程的内容和降低课程的难度。因为，我们之前的大学教学主要是精英教学，教学的内容既多又难，而独立学院学生的生源质量偏低，如果按照传统的教育方法无异于缘木求鱼、刻舟求剑。二是必须增加学生实践动手能力的培养和训练。因为，独立学院的学生通常理论水平不高，但是很多同学实践动手能力较强。另外，他们最后的就业面向基层，而基层的工作通常不需要很多理论知识，而特别重视实践能力的培养。本文针对这两个问题以所教学的电气工程及其自动化专业，进行一些相关的探讨。

1 减少理论课程数量

传统的电气工程及其自动化专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中，存在着课程数目多，面比较广，不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后，常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况，这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差，接受能力有限，从而造成了学生的负担过重，教学效果不好，造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想，很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天，一些课程的设置就没有太大的必要，甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例，这门课程多是介绍性的内容，没有任何公式推导以及分析计算，学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中，不能一味地减少课程，要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程，进行大量的训练。例如，单片机这门课程，就需要大大增强，很多高新企业招聘学生的过程中，常常要考查单片机的相关知识，但是在很多独立院校中，单片机的课时得到不断的压缩，得不到相应的重视。

2 改善实践教学

2.1 减少验证性实验内容，增加设计性实验内容

传统的实验教学大多数是验证性的，主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性，只是按照老师所给的图纸进行接线、通电，最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知，没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下，编造或者抄袭数据，造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知，会增加学生的兴趣，提高了学生自身分析问题、解决问题的能力，使学生的创新能力得到充分的发挥。

2.2 用仿真实验来代替现实实验

使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验，减少由于实际实验过程中造成的元件损耗，大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析，并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线，大大减轻了学生的工作量，例如在电气工程及其自动化专业，组态王仿真软件就得到了师生的好评，很多学校都开展了工控组态的实验教学。

2.3 严抓实训教学考核

实训和实验不同，实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象，而实训通常是完成某一任务，来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意，弹性大的缺点，通过在实训教学过程中采用过程考核的方法，把一个实训教学课程分成若个的子项目，每个子项目又分成若干个子子项目，每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数，最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。

2.4 取消课程设计环节，以相应的实训环节来代替

以笔者个人的求学经历和教学经历来说，绝大部分的学科的课程设计环节是失败的，至少是不成功的。传统的课程设计，是在该门课程结束后，根据课程要求，与实际应用相结合，出一些设计题目，让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后，通过安排学生两周的时间内，按照要求，设计出一种用单片机控制的实际电路，并把它制作出来，通电调试、运行，写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了，具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面，给学生布置一个题目，学生在这个教师里面完成课程设计报告即可，其中没有任何学生实际动手的内容，这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事，老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。

针对这种情况，笔者认为应该取消课程设计，取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生，课程设计对他们来说不现实，在以后的工作中，企业也很难有机会让独立学院的学生做设计，给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好，还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后，安排学生做相应课程的实训环节，在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器，写出实训报告即可。

2.5 取消毕业论文环节，以顶岗实习报告来代替

我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病，关于毕业论文的存废一直存在较大的争议，一定程度上这不是一个学术问题，而是一个利益问题。通常来说，一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时，一般的教师带10～15个学生，这就是100～150学时，而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文，老师的利益会受到影响，高校老师肯定会反对。而且，毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛，而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算（包括初稿和终稿），按学校有3000学生来计算，这就有30万元的经济利益，由学校的几家打印社瓜分。所以，作为利益共同体，学校的打印社也不希望取消毕业论文。

毕业设计到底对学生多大好处呢？毕业设计的全过程一般是这样的：通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后，学生就去企业顶岗实习了，根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候，学校会通知学生返校交论文，并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初，写毕业论文的时间都在1～2周。这样的毕业论文到底有什么意义？大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外，一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计，取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想，同样也可以安排答辩。笔者经过调查，大部分学生均可以接受顶岗实习报告，它具有可操作性。

2.6 加强第二课堂的教学

加强第二课堂的教学工作，以申请实验室的契机，在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动，提高学生学习专业的兴趣。另外，挑选那些对专业有兴趣的学生，组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之，通过这些比赛，引导学生对专业学习的热情和兴趣，帮助和指导学生开展科研活动，探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动，提高学生的实际动手能力，造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围，激励学生创新思想火花的碰撞，培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。

4 结语

独立学院的产生，不可否认带来很多积极的作用，它让很多人获得了受教育的机会，提高了我们国家国民的整体素质。但是由于成立时间较短，在教学过程中存在很多问题，需要进行一定的改革。这样的改革单靠高校教师个人呼吁作用不大，需要教育部门根据独立学院的实际情况做顶层设计，突破部门利益的藩篱，使独立学院的专业建设和课程设置更加贴近于市场的需要。

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1设计过程要点

1.1工艺部分

(1)基础资料和数据。首先要保证基础数据的准确性，基础数据主要包括气源供气量、气象地理自然条件调研资料(温度，线路长度、高差等)、气体组分和气质分析数据资料。(2)市场分析和供配气方案。应对目标用气市场需求做细致调研，取得地方管网规划、当地输气系统发展现状和规模、与输气系统有关的已建的各类管道系统状况(包括电、通信、水)等资料，取得地方政府有关人口、社会经济发展的中长期规划资料，并取得下游用户尤其是工业大户的用气协议。在此充分调研基础上，根据该地目前的人口、社会经济状况及中长期发展规划，对居民用气、商业用气、工业用气、汽车用气等不同领域的用气需求进行逐年的、合理的预测，预测跨度不小于10年，以保证工艺计算的合理性和可行性。(3)输气工艺方案比选。设计工作中应根据设计输量，气象地理自然条件调研资料，考虑管道管材市场价格因素，用气区域长期用气发展情况，进行压力、管径的技术经济比选，从而推荐合理的输气方案。(4)适应性分析。工艺方案确定后，应对工艺系统进行适应性分析，主要包括计算管道末段储气能力，管道最大输送能力分析，管道调峰分析和事故工况适应性分析。

1.2线路部分

(1)线路走向方案的确定。设计在遵守线路选线原则的基础上，要提出2-3个可能的线路走向方案，进行技术经济方案对比，并结合地方政府和建设单位的意见，确定推荐路由方案。(2)地区等级和设计系数的确定。严格按照《输气管道工程设计规范》(GB50251-2015)4.2节确定管道沿线地区等级和设计系数，当经过重要人口密集区、商业区、工业区、规划发展区等地区时，适当提高地区等级和设计系数。(3)线路用管。目前国内输送天然气管道采用的钢管类型有无缝钢管、螺旋缝埋弧焊钢管、直缝埋弧焊钢管、直缝电阻焊钢管等，应根据各种类型钢材的钢管性能、质量、供货周期、使用量、建设方需求、工程情况和投资等因素，提出推荐选用的钢管类型，并说明理由。管道用管类型确定后，进行线路用管钢级比选，列出不同钢级下对应的不同的管材壁厚和管材投资进行技术经济比选，推荐合理的钢级。(4)管道校核。按《输气管道工程设计规范》(GB50251-2015)5.1节进行钢管强度校核、稳定性校核。按照《油气输送管道线路工程抗震技术规范》(GB50470-2008)进行抗震校核。

1.3穿越部分

穿越设计包括线路小型穿越、河流大中型穿越和隧道穿越设计。(1)线路小型穿越。线路小型穿越主要包括公路、铁路穿越以及小河鱼塘穿越。公路、铁路穿越方案主要考虑施工条件，技术、经济、工期等因素，确定公路、铁路的穿越位置和穿越方式，需得到政府有关部门和路权单位的许可。小型河流穿越位置和方式需得到河道管理部门的许可。(2)河流大中型穿越。河流大中型穿越位置应符合线路总体走向，局部范围内线路走向可根据河流穿越位置调整。由于设计过程需要地质资料和防洪评价资料，评审也需要一定的时间，河流大中型穿越位置和方式的确定往往成为制约工程进度的重要因素，应予以充分重视。设计过程中，应按规范要求深度进行地质勘察工作，委托有资质的单位进行防洪评价，根据地形、地质条件、河流冲刷深度和环境因素等资料提出穿越比选方案，从工程地质、施工技术难度、工期影响、安全环保、投资、风险等方面进行综合技术经济比较，推荐合理的方案，并上报河流主管部门和其他相关部门审查通过。(3)隧道穿越。管道穿越山岭地段，由于局部地段管道受地形地物影响沿陡坡敷设，交通条件和施工难度很大，对生态环境破坏较大，这种情况下可以提出隧道穿越方案，应将爬坡方案和隧道方案进行综合技术经济比较后，确定合理的推荐方案。合理的隧道穿越位置，应根据线路总体走向以及自然地理和地质条件确定，且应符合环保、林业等相关法规的规定和主管部门的意见和要求。

2设计需考虑的外部因素

(1)充分的资料收集

设计初期，各专业应尽量收集所需资料，尤其是工艺专业，应进行充分的资料收集，对地区管网规划，当地输气系统发展现状和规模，与本系统有关的已建的各类管道系统状况(包括电、通信、水等)，地方政府有关人口、社会经济发展的中长期规划，用户用气量预测数据等资料进行充分调研，以保证工艺方案的准确性和合理性。

(2)地方主管部门的意见

设计过程中要注重与地方政府的结合，确保线路路由方案和站场、阀室规划选址获得政府相关部门的许可。这些许可文件主要包括：①线路路由的意向性文件。a.县级政府部门的路由意向性文件；b.管道穿越公路、铁路、河流大中型穿越意向性文件；c.管道通过自然保护区、水源地、矿区、文物保护区等的意向性文件。②用地意向性文件。站场及阀室永久用地意向性文件。

篇7

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.001

1 塑件分析

该塑件最大尺寸为长97mm，宽为48mm，高为86.5mm，塑件的形状比较复杂，为壳类零件，左右两侧有14个矩形的孔，材料为ABS，外表面光滑。

2 模具设计方案

通过分析，结合经济性和制件的精度要求，可设计为一模两腔的形式。模具为两板模具，采用单分型面，塑件下表面为分型面。浇口设置为扇形浇口，从塑件的侧面底部进浇，并且在侧滑块上设有排气槽，这样能保证塑件外表面的质量达到标准。模具上需要添加侧抽机构，采用复位杆复位，加装复位弹簧帮助模具复位，顶出时用顶出杆。在型芯上开冷料穴，方便自动化生产。模具的冷却装置为上下模板上开的环形水路，冷却效果较好。

3 设计要点

3.1 成型部件结构设计

3.1.1 成型部件的结构设计

成型零部件是决定塑件几何形和尺寸的零件。它是模具的主要部分。由于塑料成型的特殊性，塑料成型零件的设计与冷冲模的凸、凹模设计有所不同。凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，凸模亦称型芯，是成型塑件内表面的零件。凸、凹模结构不同主要可分为整体式和组合式两种形式。考虑到模具钢的价格比较昂贵，模具的型腔还是采用一模两腔的设计，所以采用整体嵌入式的凸、凹模结构，它能能保证加工的精度要求，并且能减少热处理后的变形量和在容易受损坏的部分修理更加方便。

3.1.2 成型部件的工作尺寸计算

塑件外表面的径向基本尺寸Ls=91mm， 塑件内表面的径向基本尺寸ls=88mm，塑件凸起部分高度基本尺寸Hs=86.4mm， 塑件孔或凹槽深度基本尺寸hs=84.9mm。按照MT5级（B类）公差计算，查GB/T 14486-93，公差=1.2mm，ABS塑件平均收缩率=0.5%，模具成型制造误差=/3=0.4mm。

3.2 浇注系统的设计

（1）主流道设计。为便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角=4°，粗糙度Ra≤0.63 ，与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，主流道球面半径SR=喷嘴圆弧半径+（2～3）=12+3=15mm。主流道要求耐高温和摩擦，设计成可拆卸衬套以便选用优质材料单独加工和热处理。衬套大端高出定模端面 5～10mm，与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位作用。（2）分流道及浇口的设计。分流道须满足良好的压力传递，保持理想填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡分配到各个型腔。由于圆形截面分流道需开设在分型面两侧，在制造过程中需上下模板两部分，比较复杂，因此采用平衡式半圆形分流道。分流道长度据经验拟定L= 22mm，分浇道尺寸半圆形截面取半径为4mm。浇口是浇注系统的关键部分，根据塑件特征，外观表面质量要求较高，而且制件较大，因此选择采用扇形浇口浇注。

3.3 侧抽机构设计

塑件两侧有14个矩形方槽，且方槽所处位置垂直于开合模方向，塑件不能直接由推杆推出脱模，所以模具需要设计可侧向移动的活动型芯，以便在塑件脱模之前先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出。其形式是侧向分型抽芯。该工件需要侧抽部件较多，侧抽机构为组合式，其缺点是强度和刚度不好，但是对于抽芯部位可单独进行热处理等加工强化。行位侧抽距离应以抽芯完全抽出产品之外，且距离产品有2～3mm的安全距离，确保抽芯不干涉产品的脱模。

3.4 推出机构的设计

胶件脱模是注射成型过程中最后一个环节，脱模质量好坏将最后决定胶件的质量；当模具打开时，胶件须留在具有脱模机构的半模（常在动模）上，利用脱模机构脱出胶件。为使胶件不致因脱模产生变形，避免推件过程中对零件造成破坏，零件外观要求等原因，本设计采用的是8个顶杆推出。

3.5 排气系统的设计

生产过程中，型腔内的气体或者塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体如果不能被排除干净，塑件就会形成气泡、凹陷、表面轮廓不清晰等缺陷，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。在本设计中，顶杆排布的很均匀，数量也很多，并且设置了排气槽，因此采用配合间隙排气及排气槽就可以完成排气，使塑件能顺利生产出来。

3.6 温度调节系统结构设计

注射模具的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率、塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模具中设温度调节系统的目的，是通过控制模具温度，使注射模具有良好的产品质量和较高的生产力。本设计采用的是循环式冷却水路。

参考文献：

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中图分类号：G712.0

文献标识码：C

D01：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.181

1 前言

高职工程机械电气设备课程有很强的理论性，同时也有很强的实践性，是电工电子技术以及工程机械概述的后续课程，是工程机械“机电液柴”中一个重要组成部分。加果按照传统的教法，在缺乏实验实训条件的情况下，以教师的课件和板书讲解为主，学生被动接受，学生根本无法消化电气设备的理论知识，更谈不上运用知识解决实际问题。在工程机械电气设备项目教学法的探索中，以工程机械售后服务中的电气系统故障诊断与排除来设计学习情境，以具体的排故案例来设计学习项目，分解学习任务，将枯燥的电气理论知识融人各个项目之中，通过学生分组、制定计划、实施计划、项目总结、项目答辩等方式完成整个项目，将理论与实践完美结合。这大大提高了学生团队协作的意识和学生分析问题、解决问题的能力，最重要的是提高了学生学习的主观能动性和自主学习的愿望，对课程教育水平和教学质量的提高也有很大的益处。

2 项目教学法的具体实施过程

2.1 项目基本情况

工程机械技术电气设备是工程机械类专业的专业核心课程，其内容包括工程机械电源系统，起动系统，照明、信号系统与报警系统，仪表与辅助电气系统，工程机械电气总线路，典型工程机械整机电路分析等。每个系统都是由各自的电子、电器元件及其相关的回路组成。整个《工程机械电气设备》的教学时间是64课时，每周4个课时，一共16周。根据课程实践性强的特点，结合学校的实验实训条件，选取典型的工程机械产品――装载机、压路机、泵车作为项目实施的载体，把课程分成五个项目：装载机电源系统故障诊断与排除，装载机起动系统故障诊断与排除，装载机照明、信号系统与报警系统故障诊断与排除，装载机电气总线路故障诊断与排除，压路机及泵车整机电路故障诊断与排除，整个项目教学以装载机这个产品为主，在压路机和泵车上进行扩展和迁移。

2.2 项目实施的主要内容

2.3 项目实施的流程

模拟工程机械售后服务情境，学生扮演服务工程师的角色，课前对学生进行分组，每组4～5人，把学生分为服务一组、服务二组……每组选出服务小组长。每一个项目在实施前，教师对具体的任务和各项目小组需完成的工作进行详细的讲解，让学生理解自己的角色和具体的任务。学生课余时间收集资料和自主学习相关知识，在课堂上模拟排故的过程并以PPT汇报形式加以说明，排故完成后要接受其他小组成员以及老师的质疑，并做出相应的答辩，最后教师做出整个项目的总结。在上一个学习任务完成之后再进行下一个任务。

2.4 项日评价方法

项日的评价更加注重过程性评价。每次项F1中都包含了各组学生的排故效果评价、排故流程评价、PPT制作评价、答辩评价等，每个项F1有一个项目总分，最后所有项日分值相加取平均值作为形成性考核得分。

2.5 项目实施效果

以“装载机起动系统故障诊断与排除”项目为例，选取“装载机无法起动”为例（排除其他系统的故障，在此只考虑电方面的问题），学生要排除该故障就要解决如图1所示的大量问题以及查找大量的专业资料，因此学生的被动学习变成了主动学习，加上解决实际问题过程中获得的认同感和成就感将进一步提高学生的学习主观能动意愿，为自主学习打下良性循环的基础。

3 结束语

项目教学法要想取得明显的效果，有两个关键因数：一是教师的课程项目化的设计要有特色，能与时俱进，跟上技术的革新；具备典型性，能吸引学生。二是学生要积极参与，转变学习的态度，由要我学变成我要学。只有这两个方面的力量合到一起，才能发挥出教学的真正作用。

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（c）-0158-02

高职电气类专业《电工基本知识及技能课》这一课程，是给学生们讲述基本的电工技能知识的，该课程有着很强的实践性。在这门课程建设过程中，高职院校需要明确好课程的定位、授课方式方法以及授课目标等，建设好课程的主体架构。另外，在日常教学活动开展的同时，增加实用性案例，丰富学生们实践操作训练环节。这样会起到更好的课程建设效果。

1 课程的主要容

1.1 主干内容

《电工基本知识及技能课》的主要内容包含两大部分：第一，电气专业相关的电工基础知识；第二，电气电工的实际使用技能。这两部分内容，构成了该课程的主干内容。在建设过程中，要围绕这两部分主干内容进行。

1.2 充分考虑理论和实践的关系

电工基本知识及技能课程与其他专业的课程，存在较大差异。这门课程的实践性要求很高，在建设该课程时，要充分考虑好理论和实践的关系。因为，电气专业课程具有极强的实践性，学生们不仅要掌握基本的专业知识，更重要的是要学会进行实践操作，能够运用到实际工作生产领域。

2 课程设置的要求

《电工基本知识及技能课》课程的设置，一方面要考虑到学生们的学习和掌握情况；另一方面，要了解企业的人才需求，包括人才的知识结构、实际技能等。电气类专业课程的设置，要关注企业的用工需求，毕竟培养的学生，在毕业后都要面临就业问题。所以，要做好人才需求的调研工作，课程设置要在满足学生们掌握基础电气电工知识的同时，注意结合企业的实际需要。

3 《电工基本知识及技能课》课程的建设方向

3.1 互联网信息化

高职电气类专业《电工基本知识及技能课》在建设过程中，要不断提高其互联网信息化水平。随着现代互联网信息化技术的深入发展，其应用范围已经渗透到学习生活的各个角落。所以，该课程在建设时，要重视课程的信息化建设。通过与网络知识信息结合，接受外界更加先进的电气类课程的专业知识和前沿技术信息，形成一个开放、包容、促进变革发展的课程体系。

3.2 实践技能化

针对电气类专业课程较强的应用实践性特点，《电工基本知识及技能课》课程在建设时，要进一步提升相关知识的训练水平，给学生们增加实践训练机会。对一些基础的、运用较多的电气基本技能知识，要进行重新梳理，提高学生们学习的集中性和深度。并在此基础上，向实践技能化发展。在课程内容中，要穿插一些易学易用的电工技能训练，如线路诊断、电气设备安装试运行阶段的故障分析与排除等。通过这些简单使用的训练活动，丰富课程的教学内容，提升学生们实践技能素质水平。

3.3 与学科前沿知识接轨，提高专业知识的横向联合能力

高职院校电气类课程，同很多其他专业都有着很强的联系。《电工基本知识及技能课》课程的建设，要注意加强同相关专业的结合紧密度，例如，物理专业、数控技术、自动化技术、智能化技术等。因为，随着现代电气专业技术的不断创新发展，与其他学科之间的联系也越来越紧密。在生产实践领域，电气技术、自动化控制技术、电磁学科、智能化等，更是被综合地应用到一起。从这个角度分析，课程的建设，要加强同相关学科的联系，更好地结合生产、生活实际。

4 课程建设的措施探索

4.1 提升建筑电气工程技术专业课程的前瞻性

在当今科学技术不断发展的背景下，电气类相关专业课程，不仅要教会学生掌握主流的专业知识，还要不断提升专业课程内容的前瞻性。例如，在该课程建设过程中，要增加对一些前瞻性技术发展趋势的探索。未来的建筑电气工程技术应该更注重产品与人的关系，机电一体化产品的最终使用对象是人如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人最高境界就是人机一体化。从这中理念来看，增加行业前瞻性的理念，帮助学生加深对技术未来发展趋势的洞见能力，显得非常必要。

4.2 优化楼宇智能控制技术专业课程设置

智能楼宇管理是集电子技术、计算机控制技术、通讯技术等多专业知识交叉、综合性强、专业性强、科技含量高的职业岗位，该专业人才广泛应用于建筑领域、房地产物业管理、电信、电子以及智能化系统工程集成科技公司等行业。高职院校在该专业课程的设计建设方面，要把握时展的方向和人才需求的特点。要集中培养学生对于智能项目的学习力和研究能力，提升学生的高技能水平以及实际操作能力。

4.3 结合实际岗位工作内容，加强重点知识的建设

高职电气类专业，《电工基本知识及技能课》课程在建设时，不能单纯地从课程教学进行，要着眼于未来学生的实际工作岗位需求，有针对性地增加重点知识的建设模块数量，强化学生们重点知识、常用知识的模拟和训练，例如，电气类专业学生们的就业岗位电力监控SCADA。该岗位要求员工了解用户的操作要求和操作方式，明确用户的网络结构，以及用户的过程控制DCS系统、楼宇自控BAS系统和消防FCS系统。工作中需要将中压的配电系统图、低压的配电系统图、继电保护方式等写入SCADA的数据库和专用界面中；要用PLC作为通信管理机来读取中低压的各种电力仪表、继保装置、脱扣器、电力变压器、遥测遥信数据采集装置，并在SCADA主机中设置和绘制相关的各种专用界面；模电和数电、计算机通信、各种开关电器的参数性能、配电系统的工作方式和短路故障应对措施，相关的国家标准和国际标准等，这些都必须十分熟悉才行。这些内容的要求十分明确具体，需要在课程建设时着重考虑。对于学生，一定要读好学校安排的所有课程，而且要深入地理解这些课程之间的联系。另外，对于学校安排的各种实验课，也一定要认真地完成。这些都是将来进入职场后的知识基础。

5 课程未来发展趋势

现代新的科学技术日新月，在电气电工领域，智能化、绿色化、人性化、信息化、自动化正在以集合的形式，在各种现代化电气设备上应用。学校在培养学生们基本的专业知识的同时，也要建立良性的校企沟通，保证学生在实际学习后，进行集中化的实践操练。职业院校要着眼于新科技新技术的发展，课程设置要具有前瞻性，电气课程要增加一部分智能控制的内容，集中培养学生的实际操作能力，为社会输送更多高职高能的专业型人才。

参考文献

[1] 鲁爱斌，韩磊.高职电气类专业《电工工艺》课程建设的思考[J].中国电力教育，2016（6）：90-92.

[2] 孔鹏珂.高中、高职课程中物理教学内容的衔接问题研究[D].华中师范大学，2015.

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课题2： PLC 控制变频调速系统设计与调试

课题3： 五层电梯模型 PLC 控制系统设计与调试

课题4： 五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试

课题5： 机械手操作控制装置

课题6： 工业铲车操作控制

课题7： 车辆出入库管理

课题8： 自动门控制装置

课题9： 三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试

课题10：锯齿波发生器

课题11：十字路通信号灯PLC控制系统设计与调试

课题12：全自动洗衣机PLC控制

课题13：四分频电路梯形图设计

课题14：饮料罐装生产流水线的PLC控制

课题15：汽车自动清洗装置PLC控制

课题16：PLC在三面铣组合机床控制系统中的应用

课题17：PLC在车镗专机控制系统中的应用

课题1：十字路通信号灯PLC控制系统设计与调试

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一、控制要求：

1． 系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停

止工作。

2．控制对象有八个：

东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，

东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，

东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，

东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

3．控制规律：

1） 高峰时段按时序图二（见附图）运行， 正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的规律反复循环。

2） 高峰时段、 正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(见附图)。

二、课题要求：

1．按题意要求,画出 PLC 端子接线图、控制梯形图。

2．完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。

3. 完成课程设计说明书

三、答辩问题：

1．正常时段 6:30 的起始时间改为 5:30，梯形图作如何改动?

2．高峰时段 16:30 的起始时间改为 16:00，梯形图作如何改动？

3．正常时段东西左转弯绿灯 45 秒的起始时间改为 40秒，梯形图作如何改动?

4．高峰时段东西左转弯绿灯 55 秒的起始时间改为 60秒，梯形图作如何改动?

5．如何在交通控制灯起动时，校正当时的时钟?

课题2：PLC控制变频调速系统设计与调试

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一、控制要求：

1．变频调速器受 0 ～ 10V 输入电压控制：

0V 输出频率为 0HZ，对应同步转速为 0 r/min；

5V 输出频率为 50HZ，对应同步转速为 1500 r/min；

10V 输出频率为 100HZ，对应同步转速为 3000 r/min；

输入电压与输出频率按线性关系变化。

2．要求输出转速按下图（见附图）函数变化，请编写梯形图控制程序，并完成调试。

3．改变输出转速～时间变化函数，重复上述过程。

二、课题要求：

1．按题意要求，画出 PLC 端子接线图及控制梯形图。

2．完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。

3. 完成课程设计说明书

三、答辩问题：

1． 如何利用 D/A1 来输出五个斜率大于零的锯齿波 (见附图)？

2． 如何利用 D/A1 来输出六个斜率小于零的锯齿波 (见附图)？

如何利用 D/A2 来输出三个三角波 (见附图)？

4．当输出的函数波形的时间座标改为小时，梯形图作何改动?

5．当输出的函数波形的电压座标有改动，梯形图作何改动?

课题3：五层电梯模型 PLC 控制系统设计与调试

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一、控制要求：

1．系统应具备：有司机、无司机、消防三种工作模式。

2．系统应具备下列几项控制功能:

1）自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。

2）自动响应轿厢服务指令信号。

3）自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式)。

4）自动显示电梯运行方向。

5）具有电梯直达功能和反向最远停站功能。

3．系统提供的输入控制信号:

AYS 向上行驶按钮

AYX 向下行驶按钮

YSJ 有/无司机选择开关

1YC 一楼行程开关

2YC 二楼行程开关

3YC 三楼行程开关

4YC 四楼行程开关

5YC 五楼行程开关

A1J 一楼指令按钮

A2J 二楼指令按钮

A3J 三楼指令按钮

A4J 四楼指令按钮

A5J 五楼指令按钮

AJ 指令专用开关(直驶)

ZXF 置消防开关

A1S 一楼上召唤按钮

A2S 二楼上召唤按钮

A2X 二楼下召唤按钮

A3S 三楼上召唤按钮

A3X 三楼下召唤按钮

A4S 四楼上召唤按钮

A4X 四楼下召唤按钮

A5X 五楼下召唤按钮

4．系统需要输出的开关控制信号：

KM 开门显示

GM 关门显示

MGB 门关闭显示

DCS 上行显示

DCX 下行显示

S 上行继电器(控制电动机正转)

X 下行继电器(控制电动机反转)

YX 运行显示

A LED 七段显示器 a 段发光二极管

B LED 七段显示器 b 段发光二极管

C LED 七段显示器 c 段发光二极管

D LED 七段显示器 d 段发光二极管

E LED 七段显示器 e 段发光二极管

F LED 七段显示器 f 段发光二极管

G LED 七段显示器 g 段发光二极管

1DJA 一楼指令信号登记显示

2DJA 二楼指令信号登记显示

3DJA 三楼指令信号登记显示

4DJA 四楼指令信号登记显示

5DJA 五楼指令信号登记显示

1DAS 一楼上召唤信号登记显示

2DAS 二楼上召唤信号登记显示

2DAX 二楼下召唤信号登记显示

3DAS 三楼上召唤信号登记显示

3DAX 三楼下召唤信号登记显示

4DAS 四楼上召唤信号登记显示

4DAX 四楼下召唤信号登记显示

5DAX 五楼下召唤信号登记显示

二、课题要求：

1．按题意要求，画出 PLC 端子接线图及控制梯形图。

2．完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。

3. 完成课程设计说明书

三、答辩问题：

1．阐明程序设计思想及工作流程。

2．当层楼数增加，开关量输入和输出的点数将作如何变化 ?

3．若需要电梯只服务于奇数楼层，梯形图将作如何变换 ?

4．若需要电梯只服务于偶数层楼，梯形图将作如何变换 ?

5．若需要电梯只服务于四层及以上楼层，梯形图将作如何变换 ?

6．若正常运行方式作为方式 A ，上述 3、4、5 题运行方式作为 方式 B 、方

式 C 、方式 D , 如何采用两个输入开关来任选其中一个作为当前运行方式?

7．电梯控制中清除召唤登记的条件是什么 ?

8．电梯控制中清除指令登记的条件是什么 ?

课题4：五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试

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一、控制要求：

1．五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E ,

正转顺序: ABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB

反转顺序: ABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB

2．用五个开关控制其工作：

1 号开关控制其运行 ( 启 / 停 )。

2 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 秒)。

3 号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 秒)。

4 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.03 秒)。

5 号开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。

二、课题要求：

1．按题意要求,画出 PLC 端子接线图、控制梯形图。

2．完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。

3. 完成课程设计说明书

三、答辩问题：

1．如何利用两个按钮进行连续调速(上升/下降)。

2．试用三相六拍步进电动机实现上述控制要求2。

正转通电顺序为：AABBBCCCA

反转通电顺序为： ACACBCBAB

3．设有五台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示：

10001 为运行控制开关，试设计其梯形图控制程序。

4. 设有四台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示:

采用单相电动机工作，忽略过载保护，要求：当 10001 启动后，系统开始工作，10002 按下后系统起动，运行三个循环后即自动停止工作，试设计其梯形图控制程序。

课题5：机械手操作控制装置

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一、课题内容：

用PLC对机械手（实物模型）操作进行控制，设机械手起始点位于乙地，工作时可将工件从甲地取起，将工件翻转后放至丙地，周而复始完成每个工件的翻转，机械手的动作步骤如下：

乙地甲地（左转）抓取工件丙地（右转）放置工件返回乙地（左转）

输入输出点的分配：

10001——左转限位E1 00001——左转M1 10003——抓手开放度限位E3 00003——抓取M2 二、课题要求：

1． 根据题意，画出实物模型与PLC的硬件连接图，按图接线，编制控制程序，并画出梯形逻辑图。

2. 完成系统调试，实现控制要求。

3. 完成课程设计说明书

三、答辩问题： 2． 可编程序控制器的控制程序为串行工作方式，继电接触器控制线路为并行工作方式，相比之下，可编程序控制器的控制结果有什么特殊性？

3． MODICON MICRO PLC的I/O扩展链路如何连接？I/O扩展链路上最多可以有几台PLC？分别为几台母机？几台子机？

4． MODICON MICRO PLC 可配置为哪几种工作方式？各种工作方式的I/O资源如何访问和控制？

5． MODICON MICRO PLC 在控制过程中的输入输出信号，对应于一些参考号，每个参考号有五位数字组成，试简述五位数字的含义。

6. 动作之间的顺序转换，若硬件上没有限位功能，可采用哪些编程指令实现

控制功能？

课题6：工业铲车操作控制

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一、课题内容：

用PLC对工业铲车（实物模型）操作进行控制，设铲车可将货物铲起或放下，并能作前进、后退、左转、右转的操作，要求动作过程如下：

铲起 向前0.5米 左转90度后向前0.5米 右转90度后向前0.5米 右转90度后后退0.5米 放下。

二、课题要求：

1． 根据题意，画出实物模型与PLC的硬件连接图，按图接线，编制控制程序，并画出梯形逻辑图。

2． 完成系统调试，实现控制要求。

3． 完成课程设计说明书。

三、答辩问题：

1． 为什么PLC具有很强的抗干扰能力？试例举软件和硬件方面的措施予以说明。

2． PLC开关量输出模块若按负载使用的电源分类，可有哪几种输出模块？若按输出的开关器件分类，可有哪几种输出方式？ 4． MODICON MICRO PLC 的系统内存可分为哪几类区域？

5． 利用LMODSOFT软件编程，程序的每个网络结构为七行十一列，如果说线圈指令只允许放在第十一列，是否正确？为什么？

课题7：车辆出入库管理

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一、课题内容：

编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序，控制要求如下： 2．出库车辆前进时经过2# 1#传感器后计数器减1，后退时经过1# 2#传感器后计数器加1，单经过一个传感器则计数器不动作。

3．设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库内车辆的实际数量。

变量约定：

10001---启动 10006---1#传感器 10003---清零 00001---仓库空显示

10004--- =“1”入库操作

10004--- =“0”出库操作

10005--- =“1”前进操作

10005--- =“0”后退操作

二、课题要求：

1．根据题意设计显示电路图，并按图连接。

2．画出PLC I/O端口接线图，并按图接线。

3．编制控制程序，并画出梯形逻辑图。

4．完成系统调试，实现控制要求。

5. 完成课程设计说明书。

三、答辩问题：

1． LMODSOFT编程软件中的定时器指令有两个输出端，请说明这两个输出端分别实现什么时间控制？

2． 现有LMODSOFT编程软件中的“DIV”指令，已知：顶部输入等于“1”，中部输入等于“0”，顶部节点4x = 40030，中部节点 = 5，底部节点4x = 40040。若要执行除法“17501除以5”，请问被除数应如何存放？结果应如何存放？

3． MODICON MICRO PLC 的I/O编址系统对应于四种参考号，请简述这四种参考号的意义。

4． PLC中的“软继电器”与实际继电器相比，有哪些特点？

5． PLC的扫描周期包括哪些时间？其长短主要受哪些因素影响？

课题8：自动门控制装置

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一、课题内容：

1．自动门控制装置的硬件组成： 2．控制要求： 2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

三、答辩问题：

1．若开门等待时间改为10秒，梯形图作何改动？

2．如光电检测开关改为有光断开、无光导通，则梯形图作何修改？

3．试分析开门与关门为何不能同时动作？假如开、关门时同时动作会出现什么现象？

4．为防止开、关门同时动作，试在电路中设计一个保护环节。

5．可编程序控制器的控制程序为串行工作方式，继电接触器控制线路为并行工作方式，相比之下，可编程序控制器的控制结果有什么特殊性？

课题9：三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试

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一、 课题内容：

用PLC控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：

1． 三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，

正转通电顺序为：AABBBCCCAA

反转通电顺序为：ACACBCBABA

2． 要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

3． 具有两种转速：

1号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。

2号开关合上，则转过一个步距角需0.05秒。

二、 课题要求：

1． 按题意要求，画出PLC端子接线图、控制梯形图。

2． 完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。

3. 完成课程设计说明书。

三、答辩问题：

1．若步进电机作单三拍运行（ABCA · · · · · ），梯形图将作如何改动？

2．若步进电机作双三拍运行（ABBCCAAB · · · · ），梯形图将作如何改动？

3．若要求步进电机转动100个步距角后自动停止运行，梯形图作如何改动？

4．设置按钮K1，每按一次K1，转速增加一档（即转动一个步距角所需时间减少0.01秒），梯形图作如何改动？

5．设置按钮K2，每按一次K2，转速减少一档（即转动一个步距角所需时间增加0.01秒），梯形图作如何改动？

课题10：锯齿波发生器

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一、 课题内容：

要求利用PLC模拟量通道2输出十个锯齿波电压，波形如下图所示：

二、 课题要求：

按题意要求完成软硬件设计，并完成调试，用示波器或电压表演示锯齿波输出过程。

三、答辩问题：

1．试设计八分频控制梯形图，输入变量为按钮（10001），输出变量为指示灯（00001），要求：FSC=FSR/8。

2．如何利用D/A1来输出五个斜率小于零的锯齿波（如附图）？

3．当输出的锯齿波周期发生改变，梯形图作如何改动？

4．当输出的锯齿波幅值发生改变，梯形图作如何改动？

5 ． 如何利用D/A2来输出三个三角波（如附图）？

课题11：十字路通信号灯PLC控制系统设计与调试

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一、课题内容：

用PLC控制十字路通信号灯，其要求如下：

1 控制要求：

系统工作受开关控制，启动开关“ON”则系统开始工作，启动开关“OFF”则系统停止工作，所有灯关闭。若因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式（参见“控制规律” ）。

2 控制对象：

东西方向红灯两个， 南北方向红灯两个， 东西方向左转弯绿灯两个，

东西方向黄灯两个， 南北方向黄灯两个， 南北方向左转弯绿灯两个，

东西方向绿灯两个， 南北方向绿灯两个， 报警灯一个。

3 控制规律： 秒间隔运行。

2） 提示警告方式运行时，控制规律为：东、南、西、北四个方向黄灯全部闪

亮，其余灯全部熄灭。黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。

时序图

二、课题要求：

1 按题意要求，画出PLC端子接线图、梯形图控制程序。

2 完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。

三、答辩问题：

1 讲述程序设计思路、程序框图及工作流程。

2 若需将黄灯闪亮规律由亮0.4秒、暗0.6秒改为亮0.5秒、暗0.5秒，程序将如何改动？

3 如果要求：当系统故障使东南西北绿灯同时亮时，系统除自动报警外，自动关闭全部信号灯，梯形图应如何修改？

4 若增加一个开关K2，当K2合上时，转入晚间工作方式，即提示警告方式，梯形图将作何改动？

课题12：全自动洗衣机PLC控制

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一、 课题内容：

全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图。

二、控制要求：

（1） 按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、 低）水

位，关水

（2）2秒后开始洗涤

（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒

（4） 如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒

（5） 开始清洗，重复（1）～（4），清洗两遍

（6） 清洗完成，报警3秒并自动停机

（7） 若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

输入点： 输出点：

启动 10001 低水位检测 10009 启动洗衣机 00001 高水位 10003 手动脱水 10011 正转及脱水 00003

中水位 10004 反转 00004

低水位 10005 排水 00005

排空检测 10006 报警 00006

高水位检测 10007

中水位检测 10008

课题13：四分频电路梯形图设计

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一、 课题内容：

解读二分频电路梯形图程序，设计四分频电路梯形图程序并写出程序说明，画出时序图。

二、控制要求：

输入点引入信号脉冲，输出点输出的脉冲是输入脉冲的四分频信号。

二分频时序图：

三、 课题要求：

1. 根据控制要求完成设计并调试成功

2. 完成课程设计说明书

课题14：饮料罐装生产流水线的PLC控制

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一、课题内容：

饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出硬件接线图

二、控制要求：

（1） 系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作

（2） 当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警

（3） 用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过99999999瓶

（4） 可以手动对计数值清零（复位）

三、 课题要求：

3. 根据课题的控制要求完成设计并调试成功

4. 完成课程设计说明书

课题15：汽车自动清洗装置PLC控制

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一、 课题内容：

编写汽车自动清洗装置梯形图控制程序

二、控制要求：

根据下面的工作流程图工作：

三、 课题要求：

1. 完成梯形图程序的编写并调试成功

2. 完成课程设计说明书

课题16：PLC在三面铣组合机床控制系统中的应用

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一、实践目的

1．进一步巩固本课程所学知识；

2．掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法；

3．掌握一般生产机械电气线路的施工设计；

4．培养查阅图书资料、工具书的能力；

5．培养工程绘图、书写技术报告的能力。

二、三面铣组合机床概述

三面铣组合机床是用来对Z512W型台式钻床主轴箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面进行铣销加工的一种自动加工设备。如图8-35所示为加工工件的示意图。

加工工件的示意图

（1）基本结构 机床主要由底座、床身、铣削动力头、液压动力滑台、液压站、工作台、工件松紧油缸等组成。机床底座上安放有床身，床身上一头安装有液压动力滑台，工件及夹紧装置放于滑台上。床身的两边各安装有一台铣销头，上方有立铣头，液压站在机床附近。 三面铣组合机床的加工过程

（3）液压系统 三面铣组合机床中液压动力滑台的运动和工件松紧是由液压系统实现的。如图8-37为液压系统的原理图，其液压元件动作情况如表8-4所示。

液压系统原理图

液压元件动作表

元 件 原 位 — （+） — — — — —

夹 紧 + — — — — — +

快 进 （+） — + — — — +

工 进 （+） — + — + — +

死挡铁停留 （+） — + — + + +

快 退 （+） — — + — — +

松 开 — + — — — — —

（4）主要电器参数 电机、滑台、电磁阀参数如下： 2）立、右1铣削头电动机：JO2-32-4，3.0kw，1430转/分，380V，6.5A；

3）液压泵电动机：JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A； 三、三面铣组合机床的控制要求

1．有单循环自动工作、单铣头自动循环工作、点动三种工作方式；

2．单循环自动工作过程如图8-36所示，油泵电机在自动加工一个循环后不停机。 4．点动工作包括：四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速（快进、快退）点动调整、松紧油缸的调整（手动松开与手动夹紧）。

5．五台电机均为单向旋转。

6．要求有电源、油泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。

7．要求有照明电路和必要的联锁环节与保护环节。

四、实践任务及要求

1．确定输入/输出设备，选择PLC；分析确定系统方案画出设计合理PLC控制系统；

2．绘制PLC外部接线图(含主电路、外部控制电路、I/O接线图等)；

3.根据三面铣组合机床的控制要求，画出系统的功能表图

4.编制PLC梯形图程序并调试

5.正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表；

6.绘制电气接线图，接线并调试；

7.整理技术资料，编写使用说明书。

课题17：PLC在车镗专机控制系统中的应用

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一、车镗专机概述

车镗专机是用来对台式钻床的立拄进行镗孔加工，同时对孔的右端面进行车削加工的一种自动加工设备。加工工件如图8-38所示。

工件示意图

（1）车镗专机的基本组成 车镗专机的基本组成如图8-39所示。左、右机械动力头各有三台电动机（快速电动机、工速电动机、主轴电动机），液压站由一台电动机拖动。

车镗专机的基本组成示意图

（2）加工过程 加工过程如图8-40所示。操作者将要加工的工件放在工作台上的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令（按下按钮）。工件自动夹紧，压力继电器动作，左、右动力头同时开始镗削加工。左动力头快进，工进至终点后，快退回原位；而右动力头快进、工进至终点后还应进行右端面的车削加工（车刀横进、横退）后才快退。当两动力头都退回原位，此时Ⅰ工位的粗加工结束，工作台移到Ⅱ工位，开始进行精镗加工。左、右动力头重新起动，快进，工进到终点延时后快退回原位，Ⅱ工位加工结束，工作台退到Ⅰ工位，松开工件，一个自动工作循环结束。

车镗专机的加工过程

（3）液压系统 车镗专机液压系统元件如表8-5所示。

表8-5 车镗专机液压系统元件表

YV1 + 卸荷 SP1 + 油压到信号

YV2 +（-） 工件松开（夹紧） SP2 + 工件紧信号

YV3 + 向Ⅰ工位 YV5 + 横 进

YV4 + 向Ⅱ工位 YV6 + 横 退

注：表中“+”表示得电，“-”表示断电。

二、车镗专机的控制要求

1）本系统有七台电机：油泵电机、右主轴电机、右快速电机、右工速电机、左主轴电机、左快速电机、左工速电机。

2）工作台有两个工位，由液压系统实现两工位的转换和加工工件的夹紧与松开。

3）有自动和点动两种工作方式，其中自动工作方式又有三种形式：全自动循环、Ⅰ工位循环、Ⅱ工位循环工作。全自动循环过程是从Ⅰ工位Ⅱ工位Ⅰ工位，Ⅰ工位循环、Ⅱ工位循环工作是指工件只在Ⅰ工位或Ⅱ工位时的加工循环。

4）手动工作方式包括左、右主轴的点动对刀，左、右动力头的快进与快退点动，手动松开工件、手动移位等。

5）左、右床身导轨应具有自动功能（YV7、YV8）。 7）油泵起动后，液压系统要有一定的压力缓冲，才允许开始工作，工作结束要卸荷。

8）具有电源、油泵工作、原位、工作指令等信号的指示。

9）具有照明和必要的联锁环节和保护环节。

说明：以上仅列一些基本要求，同学在设计中可根据实际情况加以完善或改进，以达到最佳效果。

三、实践任务与要求：

1）根据设备工艺要求，制定合理的改造方案；

2）确定输入/输出设备，正确选用PLC；

3）PLC I/O点分配，并绘制I/O接线图以及其它外部硬件图；

4）绘制系统功能表图；

5）设计梯形图并模拟调试；

篇11

毕业设计是高校教学计划的重要组成部分，它与其他教学环节彼此配合，相辅相成，构成一个完整的教学体系，它的实践性和综合性又是其他教学环节所不能代替的［1］。从更深层次的意义来讲，毕业设计不仅仅是一个教学环节，它是高校实现人才培养目标的重要手段，是对学生四年学习成果的综合性总结和检阅，旨在提高大学生科研训练能力、分析问题、解决问题的能力和创新能力［2］。毕业设计是学生走向工作单位的必要准备，其整体水平也直接反映了一所高校的教学质量。本文将根据西安科技大学（以下简称"学校"）电气专业毕业设计的实际情况，分析当前本科毕业设计中存在的问题，提出提高毕业设计质量的改革措施。

一、毕业设计中存在的问题及原因

通过分析近年来学校的毕业设计实践教学环节，可发现毕业设计面临许多值得进一步改进和完善的问题。

1、毕业设计的选题不够"新"、不够"实"，题目重复率高

选题是毕业设计的基础，选题的优劣决定了毕业论文的质量，也是决定学生是否能按时完成毕业设计的重要因素［3］。选题的"新"，是指选题应尽可能反映学生所学专业领域的发展水平和前沿动态，让学生能够立足于科学发展前沿，每一项工作都可能是一种创新；所谓"实"，是强调选题内容和深度范围等应符合学生在校所学理论知识和实验技能的实际水平［4］。通过与几届毕业生的交流，发现他们中很多人认为毕业设计选题过于陈旧或与自己的专业相差甚远，这大大降低了他们对毕业设计的兴趣。另外，一些题目多年不变，以及多名学生共同做一个题目等现象也比较普遍。

2、学生选题很盲目，且程序不够合理

前几年，学校电气专业先由教师拟题目，之后将选题发给学生选择。因为缺少各个题目主要的研究内容、需要的知识等说明，学生拿到题目后很茫然，基本都是盲目选择。而且，多个学生选择同一个题目的情况非常普遍，遇到这种情况，最后基本上按照学号的前后随机决定如何调剂。这样就导致很多学生被调剂，安排了自己不感兴趣的题目，选题程序缺少双向性。

3、指导教师数量不足，精力不够以及责任心的缺乏

由于各院校连年扩招的原因，毕业生数量有较大幅度增长，因此，指导教师负担过重，有的指导教师同时指导十几个学生，而且又要兼顾教学和科研任务，其精力投入明显不足。另外，由于学生数目的增加也使一部分水平未达要求的教师参与毕业设计的指导，这样就难以确保指导出高质量的毕业论文。就拿学校电气专业来说，指导教师有12人，而每一届学生却有120人左右。不论从师资力量，还是实验场所、设备方面来看，都面临很大的困难。

有些老师对毕业设计重视不够，学院要求上报题目时，没有经过仔细考虑就草草上交，导致题目不合适，等到学生进行了一段时间后，又更换题目；有的老师也保证不了每周至少两次的见面时间。这样很难保证毕业设计的质量。

4、毕业生对毕业设计不够重视，部分同学投入精力过少

造成这种现象的原因是多方面的。首先，导师没有动员学生在思想上给予充分重视；其次是由于毕业生考研、就业的冲击。目前大部分院校，包括本校在内，在教学计划中毕业设计都安排在第八学期，而这一学期又是毕业生确定工作的时期，择业的巨大压力使学生不得不把大部分精力放在寻找就业单位上，考研的同学开学前一个月一直在准备研究生复试，对毕业设计的投入不够。相当一部分同学仅用几天时间东抄西拼完成论文，草草了事。而已找好工作的同学由于没有意识到毕业设计的意义，往往存在这样的想法"反正也已经找到工作了，毕业设计的好坏也不影响什么"，这样他们也不会认真主动地搞好毕业设计。

5、毕业设计过程中的管理力度不够

对于毕业设计期间的管理监督各校有不同的做法，拿学校来说，每个导师根据自己的情况以及学生所选课题的难易程度确定每次指导的时间，大致是每周一到两次，到毕业设计结束前一个月左右以系为单位组织督导组对学生毕业设计的进度进行抽查。这样，由于时间安排的关系，学生遇到问题就不能及时解决，而只能等到下次与导师见面。同时，毕业设计过程中导师指导不力、监督部门管理不严都纵容了学生不负责任的态度。一部分学生往往在集中抽查前才临时抱佛脚，做出的论文内容空洞，他们也不可能通过设计学到什么。

6、对毕业论文考核不严

对毕业论文的考核一般以答辩成绩为主。答辩形式各异，一般分两步：首先学生讲述自己所选课题的研究内容、设计思路和具体实现方法，之后由答辩组老师提问，每个学生答辩时间在15分钟左右。根据学生答辩情况老师当场给出成绩。2008年以前，学校电气专业毕业生论文成绩大致集中在"良"档，基本上没有不及格成绩，且全部学生一次通过答辩，这实际上反映了在毕业论文成绩评定上的一些不良倾向。当然这和具体的考核环节有很大关系，例如中期抽查不够深入、末期的实验验收不够严格等。另外，还有一部分感情因素，大部分老师不愿意让学生仅仅因为毕业设计的原因而推迟毕业。

二、毕业设计改革与实践

针对以上问题，结合多年指导毕业设计的教学经验，提出以下改进措施，其中很多措施已经收到良好的效果。

1、严格选题审核，激发学生的兴趣

在毕业设计的选题上，我们要以培养学生创新素质和综合能力为目标，既要考虑到题目内容、难易程度、知识覆盖面等是否能满足实践教学环节的基本要求，同时强调其与科研生产实际的有机结合。

教师上报题目时，要说明研究内容、研究手段以及预期的成果等，让学生对题目有个大致的了解，避免选题的盲目性。下发给学生之前，组织教师对题目的合理性、可行性进行讨论，避免一些空洞的题目。多次审核修改后再下发给学生。结合电气专业的发展，将以往单纯设计类题目数量减少，增加了产品开发型、实验研究型以及仿真研究型题目，保证了选题的多样性，并要求三年内题目不得重复。

2、规范选题程序

在第七学期末提前公布选题内容，学生根据自己的喜好、将来从事的工作进行初步选题，可以选择两个题目。选择之后由教师对学生进行选择，实现双向选择。遇到同一个题目多个学生选择的情况，要充分了解学生的想法，在保证宏观要求的前提下，尽量满足学生的要求。

3、提高认识、加强过程指导，采取一些新手段强化师生研讨交流

作为导师要明确毕业设计的重要性，并在学生做设计之前作好学生的思想工作，对学生讲明毕业设计的目的、作用，从思想上引起学生的高度重视。导师对毕业设计的指导工作要全过程、全方位。在每个阶段要及时对学生提出要求，必须使学生明确各阶段的目标、任务和方法。设计过程中，指导教师每周与学生见面答疑时间不得少于2小时，同时要做好考勤工作。学校也成立了专门的管理和督导机构对毕业设计进行定期或不定期的抽查。

为了保证学生在设计过程中的疑问能及时解决，学校电气专业借助了qq群、bbs、电子邮件等平台加强了师生之间的交流。

学校电气专业每年都要对本科毕业设计进行评优，对获得优秀毕业设计的指导教师进行相应的奖励，激发指导教师的积极性和主动性。

4、认真评阅、严格答辩，严把论文撰写的质量关

要对学生毕业论文的格式、写作、外语应用、计算机应用、文献资料查阅及全面质量要提出具体、规范的要求，并切实把这些要求落实到每一位学生的毕业论文中。不规范的论文，不能参加答辩。

答辩之前，指导教师的评阅意见、评阅教师的评阅意见必须完成，否则学生不能参加答辩。评阅意见要全面评价毕业设计论文，不能少于150字，并尽量结合论文提出2-3个问题供答辩委员会参考。

答辩要分组进行，分组原则是按学生选题类型划分为人数尽量接近的小组，答辩教师也同样分组，并且教师不得与自己的学生分在同一组。答辩时，学生讲解时间10-15分钟，每个答辩组安排一名老师作为答辩秘书，对学生讲解内容、回答问题情况进行记录。今年学校电气专业要求学生制作ppt，全部采用多媒体讲解，效果很好。

每一小组的答辩成绩优秀、良好、中等、及格、不及格具有一定的百分比，不及格的同学论文整改后参加二次答辩。这样也提高了学生对毕业设计的重视程度。

三、总结

毕业设计是学生综合利用已学知识解决实际问题，培养学生实践能力、创新能力和科研能力的重要实践环节。学生和教师均应充分重视这一过程，对上报题目、选题、开题、设计、论文撰写、答辩等各个环节进行全面的质量监控，才能确保毕业设计的质量。对于学校电气专业毕业设计实施了一系列措施，卓有成效。今后还要进一步加强管理，以使毕业设计质量更上一个新台阶。

【参考文献】

［1］ 李乾军．关于本科毕业设计的几点探讨［j］．中国电力教育，2010 (3):154-155.

篇12

引言

近几年，国家推进高等职业教育改革宗旨是培养生产、建设、管理、服务第一线专科层次的高素质技能型专门人才。许多高职院校在加快体制机制创新；探索多元化办学模式；深化人才培养模式，尤其是在校企合作共同开发专业课程、精品课程和教学资源库建设和改革等方面取得了明显成效。 办学特色鲜明，教学质量高，社会认可程度高，毕业生就业质量和就业率高，起到了国家示范和骨干效应。因此，职业教育在继续推行任务驱动、项目导向、企业生产过程引入课堂等一系列改革的同时，专业课程教学方法和教学组织模式如何与企业的生产过程紧密结合，提高课堂教学质量和水平也显得尤为重要。本文是我在汽车类专业对《汽车电器设备构造与维修》课程基于工作过程的一些教学方法探索。

1.了解企业生产过程系统课程模块

由于职业能力存在于具体的职业行动中，因此仅仅给学生传授基本的、原则性的知识是不够的。要想全面培养和促进学生综合职业能力的提高，必须通过符合职业活动规律即企业的工作过程来实现。为此，我利用下企业锻炼的半年机会，对一些汽车大修企业和多家品牌效益比较好的汽车销售“4S”店， 重点从汽车电器设备检测与维修过程和解决维修过程中技术问题等方面入手，获得与工作岗位和工作过程相关的知识，初步形成了我对汽车电器设备构造与维修系统化的课程模式。

2.优化课程标准

我通过积极参与教学改革和学校优化汽车专业人才培养方案的机会，调整优化汽车电器设备构造与维修课程标准，将这门课程性质定位为汽车运用技术专业及相关专业群的专业核心课程；学生培养目标是具备从事汽车机电维修、汽车性能检测、汽车故障诊断等工作能力；课程内容已基本做到与交通教指委汽车运用技术专业指导委员会的课程标准对接，突出了企业文化、企业标准、企业的工作流程和工作过程的引导，主要从汽车蓄电池，交流发电机及电压调节器、起动机系统，电子点火系，汽车照明与信号系统，汽车辅助电器设备，空调系统、汽车音响及导航等系统，特别融入了大量课本中所未涉及的一些技术，如车载电源管理系统可对外部灯光控制、舒适灯光控制（离家、回家功能、指示灯控制、内部灯光控制、雨刮控制、清洗泵控制、后风窗加热、负荷管理等以及舒适系统中央控制，培养学生的技能和综合素质。

3.选用优质教材确定课程方案

无论何种层次的教育，教材是老师和学生必备的工具和向导，为此我在教材的选择上以交通教指委汽车学科委员会推荐的教材为蓝本；充分利用同类院校的精品课程；共享示范院校（骨干院校）教学资源库等校外资源补充教学和实训。再根据企业生产过程和岗位能力的要求，围绕“学中做、做中学”把课程教学分成了四个基本模块：第一是职业素质模块，目的是为学生搭建本专业的文化基础知识结构；第二是职业能力模块，目的是通过本专业基础课程的教学，构筑学生专业基本能力；第三是岗位技能模块，目的是通过本专业技能课程的学习任务训练等，构建学生的核心职业能力；第四是综合素质模块，目的是构筑学生的综合专业能力，为日后发展提供潜力。

4.改变传统授课形式

汽车电器设备构造与维修课程的专业基础内容相对比较抽象，为了提高教学效果和学生学习的兴趣，我增加了实训课比例（6：4），将其部分演示实验改为学生实际动手操作，并模拟工作过程设置了8个学习领域，采用教、学、做、一体化教学，使得课程专业理论和技术不再抽象；实训项目设计为铅蓄电池技术状况的检测、蓄电池的充电、交流发电机的检测与修复、电源系统的故障诊断与维修、起动机的检测与修复、起动系统的故障诊断与排除、点火系统各元件的检测、点火正时的检查与调整、点火系统故障诊断与排除、外部各灯光的拆装与检测、电喇叭各组成部件的检测与相关线路的检测及故障诊断、汽车仪表及报警装置的拆装及故障诊断、风窗玻璃刮水及洗涤装置故障的诊断与检测、电动车窗故障的诊断与检测、电动后视镜故障的诊断与检测、汽车安全气囊的使用与维修、防盗系统故障的诊断与检测、制冷系统制冷剂的检漏、回收、抽真空和充注30个实训任务。以“大众”、“丰田”两大车系的教学实车和故障车辆为主，模拟企业实际岗位，并请企业技术人员进行辅助教学。通过教学实践，学生的实践能力有了大幅提高。

5.创新教学方法与教学手段

（1）我把在企业锻炼、学习和观摩到的工作过程，通过图片、声音、视频等方式，让学生首先对所学课程（专业、职业）内容和工作的环境等有感性的认识，然后再开始学习专业知识。

（2）在课程教学过程中采取项目导向、任务分组，使得教学内容与企业工作过程衔接，并将企业的生产过程和工艺标准引入课堂，把相关职业的国家职业资格认证标准引入课堂，形成了“教学跟着工作过程走、课程跟着项目任务走、实践跟着岗位能力走”的工学结合模式，基本实现了校内学习与实际工作的一致性。

（3）采用教学做一体化教学，对课程主要模块根据岗位技能要求形成了立体课堂，采用现场教学模式，将课堂搬进实训室，让学生对岗位技能和职业标准进行模拟演练，将原来分开的理论、实训教学同步进行，实现教学做一体化教学，在提高学生岗位技能的同时，也提高了学生的综合素质。

（4）为了使学生对所学知识有一个直观的认识，我把在企业听、问、观、写、记、照相、录像、复印、拷贝复制等方式记录的真实工作内容，结合课程特点及教学要求，制作成了各种多媒体课件并用于教学，建立虚拟课堂，比较真实地反映了企业工作过程和工艺标准，大大提高了学生的学习兴趣和学习积极性。

（5）我利用业余时间不定期到汽车大修企业和效益比较好的汽车销售“4S”店调研，在调研中发现学生学会对电路图的分析非常重要， 我曾经去过一个4s店，正好碰到一位师傅正在维修一辆车的电动车窗，该车的右前车窗不能通过副驾驶侧的开关进行升降，我看这位师傅拆下右前控制开关检测，又进行电动机线路检测，花了两个多钟头，才检测到电动开关的线路中的一个接线端子接触不良。当时我看了这辆车的电路图，经过分析，仅花十几分钟，就找到了故障点。我采用通过电路图分析比较来压缩故障点的方法节省了大量的时间和精力。同时还通过网络及时了解专业前沿的生产技术及发展态势，使学生能及时了解本行业前沿的现状及发展，并将行业生产一线的新技术、新知识、新工艺和新方法及时融入专业教学的过程中，与企业零距离接触以开阔学生的视野；很好地提高了学生的学习兴趣和学习效率。

6.完善学习效果评价方式