专业电气工程及其自动化范文

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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。

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中图分类号： F407 文献标识码： A

正是因为电气工程的发展，才有今天庞大的电力工业，人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。人类发展到任何时候也离不开能源，而能源是人类永恒的研究对象，而电能是利用最为方便的能源形式，以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。

一、专业内容介绍

电气工程及其自动化涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科。电气工程及其自动化的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电气工程及其自动化专业的基础性也决定了它具有很强的学科交叉和融合能力。

培养要求：该专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、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的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力。

主干学科：电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。

主要课程：电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术（语言、软件基础、硬件基础、单片机等）、信号与系统、控制理论等。

电气工程一般分为电力系统和应用电子（也就是电力电子）。

二、专业发展前景

电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域，与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透，拓宽了电气工程学科的内涵与外延。随着科技的发展，电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术，电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。例如“电气工程”和“电子技术”以及“控制科学”交叉融合产生了“电力电子技术”； “电气工程”与“材料科学”的交叉融合产生了“超导电工技术”和“纳米电工技术”； “ 电气工程”与“机械工程”及“计算机学科” 的交叉融合产生了“机电一体化”新学科，已形成了以“机械”为主体、电气工程和计算机控制为技术核心、“机械+电气+计算机”的有机融合，“机电一体化”技术实际上就是电气自动化技术高度发展的一个阶段的必然产物，它是电气自动化领域中机械技术与电子技术有机结合的一种高新技术，也可以说隶属于“电气工程及其自动化”的专业范畴。随着科学技术的高速发展，电力成为国民经济中重要的生产资料及人民生活中必不可少的生活资料。当今，电气化水平的提高使得各种经济活动都离不开电（用油的交通工具除外），我国电能占终端能源消费的比重已接近20%，高于世界平均水平。我国的电气化水平也决定了电力数据具有大范围的覆盖性。有专家表示，电力工业的发展方向是智能电力系统，或者是坚强智能电网或者是智能电网。智能电力系统是实现电力工业发展价值特征的最有效途径，也是现代电力工业的发展方向，发展智能电力系统能够确保更安全、更经济、更绿色、更和谐，同时智能电力系统是一个广义的坚强智能电网，能够有效地破解未来发展的挑战。

三、专业应用与就业方向

电气工程及其自动化的几个方向：

1.电力系统方向

电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向，为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电器设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站，覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科，电力系统为国家级重点学科。同时，该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。

就业方向：可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作，可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作，就业于电业局、供电局、发电厂，也可在科研院所从事教学和科研工作。

2.电气技术方向

电气技术是电气工程及其自动化专业的一个方向。该专业是重点专业，具有电气工程一级学位博士学位授予权，电气工程领域拥有博士后流动站，在高电压与绝缘技术、电机与电气和电力电子与电力信息处理学科具有工学硕士授予权。

就业方向：电气技术方向主要培养电气测量与控制技术方面的高级电气工程技术人才，从事电参量和磁参信息获取与处理技术研究工作，以及电气技术自动化控制领域的装置与系统的设计开发与应用研究工作。学位获得后，可在电气工程技术领域的企业、承担理论研究、技术开发、运行管理等技术工作，也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

3.电机与电气方向

电机与电气学科在一体化电机的理论与技术方面，主要研究了步进电机、无刷直流电机、感应同步器等。在电机的电力电子驱动技术方面，研究了电动车、电机驱动系统的结构与控制策略，变频电源谐波抑制技术。在高环境、高可靠电机与电器方面，研究了高环境电器可靠性理论与技术航天电器的理论与技术、卫星姿控用飞轮的可靠性设计。在新型电磁机构的理论与应用方面，研究了特种电机、磁性流体密封、旋转轴的在线平衡、电磁成型技术。其中在步进电机和无刷直流电机等特种电机及航天电器方面具有较大的影响。

就业方向：可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事电子领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作，也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

4.应用电子技术方向

应用电子技术方向是电气工程及其自动化专业的一个特色专业方向，特点是电气与电子兼备，电力电子与信息电子相融。培养从事电气工程、电子技术、电力电子技术、自动控制、信号变换与处理等方面工作的宽口径、复合型高级工程技术人才。

就业方向：可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事应用电子技术领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作，也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

结束语

总之，随着我国经济的飞速发展，计算机科学与技术也在不断进步，通过计算机软硬件控制，实现电气化已成为现实。计算机模拟操作，更为现实电力系统运行状况提供了方便快捷的监视和判断功能。PC和网络技术已经在工商管理中得到普及。在电气自动化领域，基于PC的人机界面普遍被采用，并以其直观性、灵活性和易于集成等特点备受用户青睐。选择了电气工程及其自动化专业，就应该立志成为一位优秀的电气工程人才，让我国的电力工业不落后于国际先进水平，推动社会主义现代工业化进程。

参考文献 ：

[1]巫云飞,陈小松.探讨电气的自动化在电气工程中的融合运用[J].大观周刊,2011(38)

[2]张礼崇，郜祥，王焱，李兴。电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势［J］。技术与市场，2012，（1）．

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1树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念，明确实践教学地位

为了构建良好的电气工程及其自动化专业新型实践教学体系，我们确定以培养学生分析和解决问题能力作为其基础和核心，树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念，坚持以“培养学生的实际应用能力和创新实践能力”为目标，采取多层次多环节的实践活动，努力提高学生的创新实践能力，最终达到应用型技术技能型人才培养目标。在新型实践教学体系中，融知识、能力、素质为一体，把实践教学提升到与理论教学并重的地位，促进高素质应用型技术技能型人才的培养。

2构建以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系

我校电气工程及其自动化专业实现人才培养目标的根本保证是构建一个完整的、科学合理的、适应社会需求的新型实践教学体系。在最近几年的教学实践中，我们通过多次对相关企业和部分兄弟院校的调研，了解到本专业应用型人才培养存在的问题以及国内相关企业生产和技术应用对该专业应用型人才需求的现状，遵循由浅入深、循序渐进、嵌套递进、自学创新的原则，在人才培养方案的修订中构建出了与理论教学体系有机结合又相对独立的以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系。我们形成了由单一到综合、由独立到融合、实际应用能力和创新实践能力培养贯穿始终的三层次新型实践教学体系。

3新型实践教学体系建设

3.1实验环节

实验环节是实践教学体系中的最基本、最主要的组成部分。改革实验教学内容和模式，创造新型开放实验环境，给学生提供工程实践和自学创新的环境。增加实验环节比例，专业基础课和专业课有实验环节的课程所占比例增加到70%左右，并且将实验环节的课程学分设在0.5～1.5学分之间。实验教学体系按基础性、专业性、综合性三个层次构建，以实验技能和目标整合为实验模块，每个模块的实验项目又按基础、设计、应用三个层面构建。为了保证学生必要的实验条件和提高学生的动手和学以致用的能力，学校加大了对实验室的经费投入。最近几年，本专业实验室建设本着综合性、开放性、先进性和可扩展的原则，陆续改建了电工电路实验室、电子技术实验室、微机/单片机实验室等；新建了电力拖动自动控制系统实验室、电力系统仿真实验室、电力自动化及继电保护实验室、创新实验室等。为了充分利用有限的实验室资源，增加师生到实验室的机动性、提高学生积极性，我们逐步改建或新建3～4个具备智能管理功能的高标准开放型实验室。

3.2实习环节

实习是理论和实践相结合的重要方式，是提高政治思想觉悟与业务水平的重要环节，可促使学校教育与社会教育更好地结合起来。学生通过实习了解社会、接触实际，增强劳动观念和事业心、责任感，获得本专业相关的实际知识，巩固理论知识，具备应有的专业技能和实际工作能力。本专业的实习主要有专业认知实习和毕业实习两大模块。专业认知实习（一）安排在第一学期，由专业负责人带领学生参观专业实验室、校内实习基地（如电子工艺实训中心、工程训练培训中心等）；专业认知实习（二）安排在第三学期，在校外实习基地（如华能珞璜电厂、重庆新世纪电气有限公司等）进行参观学习。毕业实习培养学生综合运用知识，分析和判断技术问题的能力。本专业的毕业实习安排在第六学期的最后两周，其形式采用集中组织和分散自找相结合的模式。目前，集中毕业实习的校外实习基地主要是湖北宜昌葛洲坝电厂培训部和重庆铜梁威斯特电梯有限公司。

3.3课程设计环节

课程设计是最重要的实践教学环节，是让学生完成的一项综合性、创造性、设计性的大作业，对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及提高工程基本素质，培养较强工程实践能力至关重要。目前我校本专业安排了8门主干课程设计，如电力电子技术课程设计、发电厂/变电站电气设备课程设计、电力系统分析课程设计等。课程设计均要求学生针对某一选题，1～3人为一个小组，2周内完成。为了保证课程设计的教学质量，要求学生充分利用各仿真和硬件实验室，做到软、硬件有机结合。努力开设综合性、系统性的课程设计，有机结合理论与实践，让学生自主完成选题、方案论证、系统设计、器件选择、组装调试、编写报告等一系列工作，充分发挥他们的主观能动性，培养其综合实践能力。

3.4毕业设计环节

整个教学中最后一个综合性的，至关重要的实践教学环节是毕业设计。它是学习知识深化和提高的重要过程；是学生运用所学知识的一次全面总结和综合训练；是学生综合素质与工程实践能力效果的检验，有利于培养学生良好的工作作风、科学的工作方法和较高的职业能力。在整个毕业设计中，我校本专业要求指导教师引导学生进行自我主动学习的模式，只为学生提供基本的设计资料，采用小组讨论的方式，由指导教师进行适当提示，增强学生独立分析和解决问题的能力；以就业为导向来选题，对于已确定工作单位的同学，允许学生到就业单位进行毕业设计，缩短其适应工作的周期；为了保证对每个学生的指导时间和质量，限制了每个教师所带学生人数，并聘请了部分有工程背景的外校老师，规定了每周与学生见面指导的次数，同时采取电话、微信、QQ、E-mail等辅助方式进行随时指导。

3.5第二课堂环节

第二课堂是第一课堂活动的重要补充，是大学素质教育的重要载体，能够锻炼和提高学生的创新创业能力和综合素质。第二课堂活动主要包括社会实践、学术社团、学科竞赛、科技创新等等。通过组建学生科技创新实践社团的引导，学生积极主动参加科技创新实践社团在本专业已蔚然成风，并在各级比赛中多次获奖，成绩斐然。科技社团成立教师指导团队指导学生、高年级学生带动低年级学生、以自拟项目或参加竞赛等方式锻炼学生的综合能力，从而打造了全方位的创新实践平台。社团的学生们既能在学生中有条不紊地自主组织和推进各项创新活动，提高自身的组织管理能力，又能与实体的企事业单位联系，争取活动赞助经费，承接小型科研项目，提高自身的沟通能力和科研能力。以项目引导、竞赛驱动的创新实践平台建设极大地鼓励了学生参与各种项目和竞赛的积极性和主观能动性，促进了他们动手、创新、协作，积极进取，学以致用，提升了他们的实践技能。学生从立项到收集资料，从确立方案到动手制作、组装、调试，从一次次失败到最后成功，带给学生的是坚持和自信，为他们今后面对社会积累了宝贵的经验。

3.6“双师型”教师队伍建设

要培养应用型技术技能型人才和提高实践教学质量，还需要一支理论水平扎实、实践能力强的师资队伍。通过多层次、多形式的培训和教科研活动，以及“老带新”方式来不断加强专业带头人和骨干教师的培养。每年制定并落实专业教师轮流下企业工程实践，要求青年教师每年至少有15～30天时间到校外参与实践，获取与本专业相关的生产技术与科研、工程技能与经验，提高他们的专业技能和业务水平，增强教学、实践科研能力。同时，鼓励专业带头人或骨干教师在合作企业中积极参与或独立承担企业技术指导和产学研项目开发，使他们脱颖而出，成为具有较高“双师”素质的骨干教师。

3.7实践教学教材与教学大纲建设

实践教学教材与教学大纲建设也是保证和提高实践教学质量的一个重要环节。由于构建的新型实践教学体系赋予了新内容以及实验室引进了新设备等情况，我校本专业组织专业教师编写了具有一定特色和较高水平的实验、课程设计教材和教学大纲。对实践教学大纲的编写学校提出严格的要求，由学校安排校内专家进行审核，保证了实践教学大纲的科学合理性和适用性。我校目前电气工程及其自动化专业的实践教学教材基本上是教师的自编教材。教材直接针对我校的具体设备和实践要求，并且随着它们的改进而不断修订实践教材的教学内容。

3.8实践教学监控和评价体系建设

为了加强学生的实践能力和培养学生工程素质，需要加强监控和严格考评，建立一套多层次、多阶段的立体实践教学监控和评价体系。多层次包括学校、学院、教师、学生以及相关单位等多个监控和评价主体，各层次主体各司其职。学生如何体现作为监控和评价主体之一呢？例如改革对课程设计、实习的成绩评定方法，制定多元化的综合考核方法。即采取平时考核（占40%）、设计/实习报告（占40%）和综合答辩（占20%）来评定学生成绩。答辩整个过程要体现出“以学生为中心、教师为主导”的教学理念，由学生组成答辩委员会，由学生自主完成答辩过程中的组织、提问和评价等工作。这样既考核了掌握知识情况，又考核了综合能力，更注重培养了创新精神，极大地鼓励学生大胆思考和运用所学知识去分析问题和解决问题，并对不合理的方面提出见解。而对实验环节则采用“学生签名—学生做实验—老师检查实验—老师点名”的管理方法，杜绝了学生偷懒、不动手、抄写实验报告等现象的发生，极大地提高了实验效果，也相应地增加了教师的工作强度。

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地址：XX大学XX部X舍X室

英语水平：CET6计算机水平：全国计算机等级考试二级

籍贯：XX省XX市|男|1986年2月|汉族

实习经历

1、XX省XX市电力公司（2008年6月-2008年7月）

工作地点：XX变电检修工区、XX市XX变电站

工作描述：了解电力公司各部的职责范围和组织架构；感性认识变电站各个工作岗位的工作流程及相关责任,包括运行人员和继保班；学习电力行业安全工作规程。

2、XXXX股份有限公司（2008年7月-2008年8月）

工作地点：XX市XX区科技园

工作描述：

2.1、在自动化事业部，学习FARAD200系列产品的使用和设置方法，并了解其相关原理和生产流程；

2.2、在高压推广部，了解接地电阻柜的相关计算过程，标书制作，销售的相关技巧；

2.3、接受商务礼仪、质量管理、人力资源管理类的相关培训。

3、课余时间做过许多简历工作，包括家教、推销、市场调查等，学习到与人沟通的技巧和坚强的意志的重要性。

学士课程

XX大学2005年9月——2009年7月

电气工程与自动化专业：电路，电机学，电路测试技术，工程电磁场，模拟电子技术，数字电子技术，模拟电子技术实验，电磁场仿真实践，电子设计自动化（EDA模拟、数字）及其实践，电机及电力拖动实践，工程训练，电气工程基础，数字电子技术实验，电力电子技术，电力系统分析，自动控制原理，Matlab语言的应用，继电保护原理，微机原理与接口技术，计算机测控技术。

工商管理（辅修）：市场营销学,微观经济学，管理学,统计学，人力资源管理,宏观经济学,物流管理,会计学，运营管理，战略管理，财务管理，管理信息系统，电子商务，组织行为学，国际企业管理。

主要技能

1、了解电气工程与自动化专业和工商管理专业的理论知识；

2、熟练应用各种常用专业软件，如Matlab,EDA,CAD;

3、能熟练应用Office系列办公软件；

4、有一定的创新意识，对数学建模有一定的应用。

自我评价

1、喜欢和观念和物化材料打交道，研究具有复杂设计的各类机械设备及其原理。

2、好奇心很强，喜欢钻研，有锲而不舍的精神，喜欢创造性的工作。

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中图分类号： TU855 文献标识码： A 文章编号：

引言：

科学技术的发展，促进了信息技术的快速发展，电气工程及其自动化也得到了迅猛发展，并且应用在生活中的各行各业。随着社会的发展，培养一批具有高素质、高技术水平的电气工程人才显得至关重要，并且这个问题应该受到高校教育工作者的重视。为此，高校应该以培养具有理论与实践相结合，既能动手也能动口的专业人才为目标，建设出一支强大的队伍，把高起点、高质量、高标准作为奋斗目标，加强资源上的整合，从而促进本专业建设的发展。

一．本专业的社会需求以及人才的培养

电气工程及其自动化作为一门传统学科，起到促进国民经济发展的作用，本学科得到了有关方面的重视，并且取得了快速发展。随着社会的发展，社会对电气工程类人才的需求会越来越大，因此，必然会对本专业提出新的要求。我国经济的持续发展，说明电气工程学科在对结构进行调整、对资源进行整合以及对条件进行改善的前提下，还有很大的发展空间，电气工程学科正越来越多地被应用到各行各业。电气工程在与计算机信息技术相结合之后，其专业更是焕发出了蓬勃的生机，并且更能适应社会的发展，适应市场经济的发展。

对于电气工程学科的学生而言，他们在毕业之后，将到各种电类企业、单位进行从事相关工作，因此，这就对他们提出了要求，那就是对其本专业熟练掌握程度的要求，要求本专业学生不仅要具备熟练的理论知识，还要具备较强的计算机能力、英语水平，创新能力以及应变能力等，这也是新形势下，社会对该专业学科所提出的要求，因此，我们要培养具有专业技术能力的高技术人才。

二．对本专业的建设

1.制定出完整的课程体系

为了实现本课程的培养目标，则要制定出一套完整的课程体系，而且这套课程体系不仅要具有先进性、科学性，还必须具有特色性及整体性，在对这套课程体系进行建立时，要把课程进行细致划分，分为精品、优秀、重点、特色、合格等几个方面。对于精品课程，要由具有较高学术造诣、并且课堂教学经验丰富的教授来进行传授，通过他们对精品课程的传授，从而形成具有较高教学水平，人员稳定的教师队伍，然后配有一定的实验教师和辅导教师，进一步鼓励硕士、博士多参加精品课程的建设；优秀课程呢，则要求要有一支合格的教师队伍，教师不仅授课水平要高，并且要取得好的效果，可以采取主讲教师负责制的原则，并且主讲的教师要是副教授或者教授，对青年教师队伍进行培养，在教学大纲上，要求不仅具有科学性，还要有实用性，并要具有一定的特色水平；重点建设课程，则要建立一支具有较高水平、并且结构上要合理的教师队伍，对于课程的教学，要有明确的计划，从课程特点出发，首先要制定出具有实用性、科学性的教学大纲，通过对现代教育技术水平的运用，对教学方法和手段进行改革、探讨；特色课程则对有经验的教师进行鼓励，鼓励他们编写有特色内容的讲义、教材，培养出专业人才为地方的经济建设作出贡献。

2.要有一支强有力的教师队伍做后盾

对于人才的培养，则首先要有一批强有力的教师队伍做坚强的后盾。作为电气工程学科的专业教师来说，则要在拥有丰富的理论知识的同时，还必须具备熟练的科学技能，也就是既要会动口，也要能动手的双师型的教师队伍。对于高校教师来说，很大部分都是在大学毕业之后就走上工作岗位，在社会实践方面缺少丰富的经验，因此，培养高素质应用型的人才对他们来说比较困难，学校可以要求这些教师在完成课业活动时，在节假日或者周末到相关单位进行锻炼，在企业中参与技术的开发，对技术进行研讨，并以此作为企业的技术资源进行共享。不仅如此，高校还要对这些教师多加鼓励，让他们积极参与课题的研究，以使他们能够把理论与实际进行完美的结合。久而久之，教师在这样的环境下，自然会成长为一支专业素质高、技术能力强的队伍。

3.使实验实训资源使用效率有所提高

3.1首先，要把校外的实训基地进行巩固并扩充，把校内的实训中心建立起来。可以通过资源整合的形式，根据自身的特点，建立设备先进、功能齐全的实训基地，使实训基地能够提高使用寿命。对于学生来说，可以根据他们自身的兴趣爱好以及自身特长，进行操作或技能学习，让学生在实训基地进行科学实验、进行技术研究等一些活动。校内实训基地有个显著特点，就是在教学上具有方便、随意性，并且能取得显著的特点，因此可以进行充分利用。对于高校来说，在目前的情况下建立校内实习工厂的可能性不大，还要进行校外实践教学，学校可以与校外的企业进行合作，寻找、挖掘一些稳定的公司作为实训基地，在对学生进行一些岗位培训之外，还可以使学生学到一些关于产品的设计、技术的革新以及管理方面的知识等相关内容。

3.2要使观念进行转变

首先，要对实践教学的重要性进行强调，使学生与教师都能有深刻的认识，清楚工程专业的根本在于实践，要深刻认识实践教学与理论教学一样，都有重要地位，只有经过努力实践，才能学到内在的知识，这也是成才之本。

3.3对实践教学进行探索

高校在进行实践教学时，要掌握一定的教学规律，要对技能与能力训练的培养进行重视，按照层次性、系统性的原则，进行循序渐进的教学活动，从而进行基本技能的学习、专项能力的操作以及应用能力水平的培养，把理论与实践进行相互结合。具体要做到以下几点：首先，要根据学校的专业进行定位，并且树立培养目标，在安排教学计划时，要把理论教学的学时进行缩短，进一步增加实践教学学时，把实践教学内容做进一步调整，在允许的条件下，对课程实验进行改造并使其得到充实，对于验证性的实验则要进行减少，可以适当增加一些设计性或者综合性较强的实验。其次，在进行实验授课时，要打破常规的实验方法、步骤，有意识地避免照本宣科地进行教学，而要做到灵活多变，使学生乐于接受。在进行综合性较强的实验教学中，教师可以根据实际需要，提供一些相关的设计课题，这些课题可以由学生独立进行。当学生在解决问题的过程中碰到困难时，教师可以与学生进行共同处理，寻求问题的答案。不仅如此，教师还可以根据学生的特点，从他们的爱好和兴趣出发，在对必须完成的项目完工之后，再根据自己的实际情况选择一些实验项目的课题，如此，才能发挥教师与学生的主观能动作用，激发学生学习知识的强烈欲望，使学生养成研究性学习的好习惯。除此之外，学校还要对第二课堂进行开辟，从而培养大学生的实践能力。可以组织学生参加学校组织的一些科研项目活动，学生在参加此项活动时，亲身经历了整个项目的全过程活动，包括对项目所做的申请、项目的制作过程以及结题的全过程，使学生得到全方位的锻炼，学校还可以开展各项活动，组织学生参加全国性的一些竞赛，从而进一步为开展全方位的实践训练打下基础。

三．结束语：

总而言之，要对电气工程及其自动化专业进行建设，除了对本专业学生进行专业素养的培养外，还要提高他们的实践能力。为此，高校要不断地进行研究、探索，从而为国家培养出更高素质的应用型的人才。

【参考文献】：

[1]李晓,刘天野.电气工程及其自动化专业工程应用型人才培养研究[J],中北大学学报2007,23

篇6

①专业生产实习是全面推进素质教育、培养学生创新精神和实践能力的一种重要手段，是学生理论联系实际的一个重要环节，是大学生择业就业之前接触社会、了解社会的一次重要机会。

②通过专业生产实习，使学生认识电力生产的整个过程，了解电气工程及其自动化专业的主要内容和发展方向，掌握专业的基本常识，为专业课程学习奠定感性认识，形成对本专业的认同感、提高学生学习本专业的兴趣，激发学生的竞争意识、责任意识和开拓意识。

③通过有组织的开放性专业生产实习活动。培养大学生自主管理、社会交往、互相帮助、独立完成任务等方面的综合能力。

④学生参加生产实习时将所学理论知识和实际工作紧密联系，巩固已学的理论知识，积累一定的实际生产技术和管理知识，培养运用理论知识解决工程实际问题的能力，注重知识创新和能力培养，为适应社会工作和生活打下坚实的基础。

（二）实习地点：

①成都——西南交通大学。

②成都——交大许继股份责任有限公司。

③昆明——铁路局供电段。

④昆明——云南变压器股份责任有限公司。

(三）实习时间安排与主要实践过程：

①7月14日下午14点在西南交通大学参加学院组织的实习安排、工作布置课程。

②7月15日～17日上午9点～11点30分、下午14点～16点30分在西南交通大学参加学院组织的专业知识讲座。

③7月15日上午9点～11点30分在交大许继股份责任有限公司参观实习。

④7月18日～20日上午乘车前往昆明。

⑤7月20日下午14点～16点30在昆明供电段教育室参加生产实习安全教育。

⑥7月21日上午9点～下午16点30在昆明供电段（昆南）参观实习。

⑦7月22日上午9点～下午16点30在昆明供电段（昆西）参观实习。

⑧7月23日上午9点～11点30分在云南变压器股份责任有限公司参观实习。

⑨7月23日下午14点～16点30分在昆明供电段教育室参加实结大会。

mm2011年9月

目录

前言…………………………………………………………………………………1

目录…………………………………………………………………………………3

第一章：电力系统…………………………………………………………………4

第一节：我国电力工业的主要特点及其发展………………………………………4

第二节：电力系统的基本组成………………………………………………………6

第三节：供配电系统常用的电气设备………………………………………………8

第四节：继电保护的作用及常见故障………………………………………………10

第五节：输配电新技术发展………………………………………………………12

第二章：牵引变电所………………………………………………………………16

第一节：二次设备电路概述………………………………………………………16

第二节：安全监控系统……………………………………………………………17

第三章：接触网……………………………………………………………………20

第一节：接触网零件、线索及绝缘子………………………………………………20

第二节：碗臂及其装配……………………………………………………………22

第三节：锚段及锚段关节…………………………………………………………23

第四章：变压器……………………………………………………………………28

第一节：变压器的种类及其制造工艺………………………………………………28

第二节：几种牵引变压器的原理分析与比较选择…………………………………30

第五章：总结与心得体会…………………………………………………………34

参考文献……………………………………………………………………………36

第一章电力系统

第一节我国电力工业的主特点及其发展

一、我国电力工业发展的现状

“十五”期间我国发电量由13685亿千瓦时增至24975亿千瓦时，年均增长12.8%；发电装机容量由31932万千瓦增至51718万千瓦，年均增长10.1%。发电量的增速高于gdp的增速，电力弹性系数1.35，高于前20年的平均值（0.8）。单位产值电耗增加。

表1-1XX-XX年内我国gdp及用电量增长情况

XX年XX年XX年XX年XX年XX年

全国gdp增长率（％）7.389.110.19.910.9

全国用电量（万亿千瓦时）1.471.641.892.182.482.82

用电量增长率（％）9.011.615.415.1813.5914.0

全国装机容量（亿千瓦）3.383.573.804.425.176.22

资料来源：《中国电力统计年鉴》，中国电力出版社

二、我国电力工业的特点及发展趋势

1、电力需求和装机容量持续、快速增长。近年来，我国电力需求增长迅猛。尽管电力工业保持了2位数的增长率，但仍然出现了大面积的电力短缺。今后10～20年，大陆每年平均新增装机将达30gw。

2、电网在资源优化配置中将发挥重要作用，远距离输电规模宏大。由于资源状况、电力需求增长和技术条件的限制，今后相当长一段时间内，我国发电一次能源仍将主要依赖煤炭和水能。可开发水电资源近三分之二分布在西部的四川、云南、三省区，煤炭保有储量的三分之二分布在山西、陕西、内蒙三省区；而约占三分之二的用电负荷分布在沿海和京广铁路沿线以东的经济发达地区，这些地区发电能源资源严重不足。为解决发电资源分布与用电负荷分布极不均衡的矛盾，需要大容量、远距离的输电。根据目前的规划研究，到2020年，中远距离的输电规模将可能达到250gw左右，其中2/3以上的输电距离可能超过1000km。

3、实现全国联网和跨国联网。电网庞大、复杂。目前，我国大陆电网除西北采用330kv/750kv电压序列外，其它电网均采用220kv/500kv电压序列。东北、华北和华中实现了同步联网，华中与西北、华东和南方电网通过直流实现联网，形成了北起东北伊敏、南抵四川二滩的链型同步电网。随着电力工业的发展，我国电网将成为世界上最庞大、复杂和技术最先进的电网，其特征是：拥有世界上最大规模的电站－三峡电站（最终装机将达2240万千瓦）；世界上最大的电源基地－西南水电基地（外送规模将达7000万千瓦左右）；拥有世界上平均海拔最高的750kv电网；将建设百万伏级交流和±800kv直流输电工程，拥有当今世界上最高运行电压的交直流电网；将构成以特高压交直流为骨干网架的国家电网，形成世界上最大规模的远距离输电（通过特高压交直流电网传送的容量可能超过200gw）；可能形成世界上规模最大的同步电网（华北－华中－华东同步电网）；是世界上直流输电规模最大的国家（容量在1gw以上的直流输电工程有20多个，比世界上此类规模的直流输电工程总和还多）；形成国家、大区和省三级电力市场；按国家、大区、省、地（市）、县五级调度。

4、自动化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重视。先进的继电保护装置、变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统以及电网安全稳定控制系统得到广泛应用。随着电网建设和网架结构的加强、电网自动化水平的提高，大陆电网安全稳定事故大幅下降。从上世纪70年代的19次/年，到80年代下降为5.2次/年，90年代为2.7次/年。1997年以后，未发生主网稳定事故。电网供电可靠性也有较大提高，平均供电可靠性为99.820%。

5、经济、高效和环保。随着大容量机组的应用、电网的发展以及先进技术的广泛采用，煤耗与网损逐年下降。上个世纪九十年代以后，供电煤耗平均每年以3.6g/kwh的速度下降。到XX年，供电煤耗为379g/kwh，电网线损率为7.6％。新建火电厂将广泛采用大容量、高效、节水机组，采用脱硫技术和控制nox的排放。到2020年，在人口密集地区，将建设60gw的天然气发电机组和40gw的核电机组。在电网建设方面，将采用先进技术提高单位走廊输电能力、降低网损，加强环境和景观保护，城市电网将逐步提高电缆化率、推广变电站紧凑化设计。

6、我国电力工业的产业政策是：大力发展水电，优化发展火电，加快发展核电，因地制宜地积极发展风电、太阳能等可再生能源发电，加快发展电网。同时，坚持建设与节约并重，把节约用电放在优先位置，加强电力需求侧管理，提高资源利用效率；大力推进技术进步和产业升级，提高关键设备制造和供应能力。

三、2020年我国电源结构规划设想

根据我国能源结构的状况，我国电源结构在相当长的时期内，直到2020年都将以煤电为主，这是难以改变的。

(1)、煤电发展。到2020年约为6亿kw，占总装机9.5亿kw的63.1%，发电址3亿kwh，占总电量的70%，比XX年火电装机的74.4%和电量的81%下降11个百分点，平均每年下降0.5个百分点；相应的发电量约3亿kwh需耗原煤约14亿t，占2020年原煤预计产旦20亿一22亿t的64%-70%左右。

(2)水电发展。到2020年水电要达到2亿kw,占总装机容量的21.1%，电盘7000亿kwh，占总电量的16%；抽水蓄能电站装机达到2500万kw，占到总装机容量的2.6%，比XX年装机比重的24.9%下降了1个百分点，电量比重的17.8%下降1.8个百分点。但水电开发率已由XX年装机开发率的21%提高到2020的53%，电量开发率相当由12.6%提高到36%，都超过目前世界平均水平。

(3)核电发展。到2020年，规划核电容量约为4000万kw，占总装机的4.2%，发电量的6%，比XX年1.2%上升约5个百分点，使电源结构有所改善。我国核电起步不晚，发展缓慢。XX年只有210万kw，到XX年末为370万kw。在2020年以内建设的4000万kw核电站，在技术路线上建议原则上仍坚持以原定的100万级压水堆的路线，并充分吸取国际上的技术进步和改造的经验。具体堆型可在明确安全、经济及国产化率的条件下，通过国际标准来确定，并用以批量建设100万级核电站。这是充分发挥现有核电制造能力和建设、管理方面的经验，尽快实现核电设备供应和建设、管理上的国产化的重要条件之一，是使我国核电”既安全，又经济”的可行路线。与此同时，还要在核电技术上加强开发研究，跟踪国际的先进技术，努力发展有自主知识产权的新一代堆型的核电，争取在20年内建设示范堆型，为20年后批量过渡到新一代堆型做好技术供应的准备。

(4)气电发展。规划到2020年燃气发电的容量达7000万kw,占总装机容量的7.3%，电量约3000亿kwh，占总电量的7%。这将使20年内燃气轮机组的比重提高6个百分点多，使电源结构得到一定程度的改善。

(5)新能源发电。规划到2020年达到1500万kw，占总装机的1.5%，发电皿400亿kwh，占1%。新能源发电主要包括风力发电、潮汐发电和太阳能发电，也包括地热发电和垃圾、生物质能发电等。

第二节电力系统的基本组成

世界上大部分国家的动力资源和电力负荷中心分布是不一致的。如水力资源都是集中在江河流域水位落差较大的地方，燃料资源集中在煤、石油、天燃气的矿区。而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市，因而发电厂和负荷中心往往相隔很远的距离，从而发生了电能输送的问题．水电只能通过高压输电线路把电能送到用户地区才能得到充分利用。火电厂虽然能通过燃料运输在用电地区建设电厂，但随着机组容量的扩大，运输燃料常常不如输电经济。于是就出现了所谓坑口电厂，即把火电厂建在矿区，通过升压变电站、高压输电线、降压变电所(站)把电能送到离电厂较远的用户地区。随着高压输电技术的发展．在地理上相隔一定距离的发电厂为了安全、经济、可靠供电．需将孤立运行的发电厂用电力线路连接起来。首先在一个地区内互相连接，再发展到地区和地区之间互相连接，这就组成统一的电力系统。

图1-1电力系统结构简图

通常将发电厂、变电所、用电设备之间用电力网和热力网连接起来的整体，叫做动力系统。动力系统中的电气部分，即发电机、配电装置、变压器、电力线路及各种用电设备连接在一起组成的统一整体。称为电力系统。电力系统中由各级电压等级的输配电线路及升降压变电所组成的部分，称为电力网。在我国习惯将电力系统称作电网，例如华中电力系统称为华中电网。电力线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务。由电源向电力负荷中心输送电能的线路，称为输电线路或送电线路。送电线路的电压较高，一般在110kv及以上。主要担任分配电能任务的线路，称为配电线路，配电电压较低，一般在35kv及以下。为了研究和计算方便，通常将电力网分为地方电网和区域电网。电压在110kv及以上、供电范围较广、输送功率较大的电力网，称为区域电力网。电压在110kv以下、供电距离较短、输电功率较少的电力网，称为地方电力网。电压在6～10kv的配电阿．称为中压配电网。城市电网中35kv的配电网亦称为中压配电网。电压为380／220v的配电网。称为低压配电网。但这种划分方式，其间井投有严格的界限。

图1-2电力系统结构简要图例

根据电力网的结构方式，又分为开式电力网和闭式电力网。凡用户只能从单方向得到电能的电力网，称为开式电力网；凡用户至少可以从两个或更多方向同时能得到电能的电力网，称为闭式电力网。根据电压等级的高低，电力网还可分为低压、高压、超高压几种。通常把1kv以下的电力网称为低压电网，1～220kv的电力网称高压电网，330kv及以上称超高压电网。

第三节供配电系统的常用电气设备

一、电气设备的定义

供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电以及用电的所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电负荷设备（如电动机、照明）等。

二、变配电常用的高低压电气设备介绍

1、电力变压器主要用于公用电网和工业电网中，将某一给定电压值的电能转变为所要求的另一电压值的电能，以利于电能的合理输送、分配和使用。

2、互感器的作用是使二次设备与一次电路隔离和扩大仪表、继电器的使用范围。电流互感器二次额定电流一般为5a，电流互感器串联于线路中，有四种结线方式；在使用时要注意：①二次侧不得开路，不允许装设开关或熔断器；②二次侧有一端必须接地；③注意端子的极性。电压互感器二次额定电压一般为100v，常用的电压互感器有单相和三相(五芯柱式)两类。电压互感器并联在线路中，通常接在母线上，有四种结线方式；电压互感器在使用时要注意：①一、二侧均不得短路；②二次侧有一端必须接地；③注意端子的极性。

3、熔断器分为高压熔断器和低压熔断器两种。高压熔断器有户内、户外两种类型，一般跌开式熔断器和负荷型跌开式熔断器为“非限流”式。低压熔断器主要用于低压线路及设备的过载和短路保护，有插入式（rc型）、螺旋式（rl型）、无填料密闭管式（rm型）、有填料封闭管式（rt型）及引进技术生产的有填料管式gf、am系列和高分断能力的nt型等。按保护性能也可分为有限流特性和无限流特性两种。

4、高压开关设备主要有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关等。高压断路器的作用是断开或接通负荷，故障时断开短路电流，有油断路器，真空断路器，sf6断路器三种类型。高压隔离开关主要功能是隔离高压电源，保证人身和设备检修安全，它不能带负荷操作，常与断路器配合使用并装设在电源侧。高压负荷开关具有简单的灭弧装置，可以通断一定的负荷电流和过负荷电流，由于断流能力有限，常与高压熔断器配合使用。

5、低压开关设备主要有低压断路器、低压熔断器、低压刀开关等。低压断路器是一种能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷、欠压或失压时自动跳闸的电气开关设备，低压断路器有万能式(框架结构)和塑壳式(装置式)两大类型，按安装方式分有抽屉式和固定式两种；按用途分有配电用、电动机保护、照明、漏电保护四种。

6、避雷器是保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或内部过电压损害的一种保护设备，有保护间隙、管型、阀型、金属氧化物等几种类型，在成套装置中氧化锌避雷器使用较为广泛。

7、成套配电装置是制造厂成套供应的设备，在制造厂按照一定的线路结线方案预先把电器组装成柜再运到现场安装。按电压高低可分为高压成套配电装置(也称高压开关柜)和低压成套配电装置(低压配电屏和配电箱)。高压开关柜有固定式和移开式两大类。固定式高压开关柜的柜内所有电器部件包括其主要设备如断路器、互感器和避雷器等都固定安装在不能移动的台架上，一般用在企业的中小型变配电所和负荷不是很重要的场所。新型固定式高压开关柜常用的有hxgn系列（固定式高压环网柜）、xgn系列（交流金属箱型固定式封闭高压开关柜）和kgn系列（交流金属铠装固定式高压开关柜）等。手车式高压开关柜是将成套高压配电装置中的某些主要电器设备固定在可移动的手车上，它检修方便安全，恢复供电快，供电可靠性高，但价格较高，主要用于大中型变配电所和负荷较重要、供电可靠性要求较高的场所，主要新产品有jyn系列、kyn等系列等。低压配电屏(柜)有固定式、抽屉式和混合式三种。固定式低压配电屏结构简单，价格低廉，目前使用较广的有pgl、ggl、ggd等系列，适用于发电厂、变电所和工矿企业等电力用户作动力和照明配电用。抽屉式低压配电屏（柜）体积小、结构新颖、通用性好、安装维护方便、安全可靠，广泛应用于工矿企业和高层建筑的低压配电系统中作受电、馈电、照明、电动机控制及功率补偿之用，常用的抽屉式配电屏有bfc、gcl、gck等系列，它们一般用作三相交流系统中的动力中心(pc)和电动机控制中心(mcc)的配电和控制装置。动力配电箱和照明配电箱是车间和民用建筑的供配电系统中对用电设备的最后一级控制和保护设备，分别用于动力配电、控制和照明、小型动力线路的控制、过负荷和短路保护。

第四节继电保护的作用及常见故障

随着电力系统的高速发展和计算机技术，通讯技术的进步，继电保护向着计算机化、网络化，保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域，这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取，达到提高供电可靠性的目的，保障电网安全稳定运行。

一、继电保护在供电系统障碍中的作用

(一)保证继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提：继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提。一般来说继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。

(二)继电保护在电力系统安全运行中的作用：

继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下三点:

1.保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。

2.对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

3.对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置，同时也是监控电力系统正常运行的装置。

二、继电保护常见的障碍

电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点，电压互感器对二次系统的正常运行非常重要，pt二次回路设备不多，接线也不复杂，但pt二次回路上的故障却不少见。由于pt二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验，pt二次电压回路异常主要集中在以下几方面:pt二次中性点接地方式异常；表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因，更多是由接线工艺引起的。这样pt二次接地相与地网间产生电压，该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上，使各相电压产生幅值和相位变化，引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。pt开口三角电压回路异常；pt开口三角电压回路断线，有机械上的原因，短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中，为达到零序电压定值，往往将电压继电器中限流电阻短接，有的使用小刻度的电流继电器，大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时，零序电压较大，回路负荷阻抗较小，回路电流较大，电压(流)继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈，使pt开口三角电压回路在该处断线，这种情况在许多地区发生过。pt二次失压；pt二次失压是困扰使用电压保护的经典问题，纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。

电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器能够真实地反映一次电流的波形，特别是在故障时，不但要求反映故障电流的大小，还要求反映电流的相位和波形，甚至是反映电流的变化率。而传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通过铁心耦合实现一、二次电流变换的。由于铁心具有磁饱和特性，是非线性组件，当一次电流很大，特别是一次电流中非周期分量的存在将使严重饱和，励磁电流成几十倍、几百倍增加，而且含有大量非周期分量和高次谐波分量，造成二次电流严重失真，严重影响了继电保护的正确动作。由电工基础理论可知，电流互感器在严重饱和时，其一次电流中的直流分量很大，使其波形偏于时间轴的一侧。铁心中有剩磁，且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同，在短路电流直流分量剩磁的共同作用下，铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是，一次电流全部变为励磁电流，二次电流几乎为0。由于电流互感器严重饱和，使其传变特性变差甚至输出为0，才导致了断路器保护的拒动，引起主变压器后备保护越级跳闸。

针对目前微机继电保护装置自身的特点，造成了微机保护装置故障一般有以下这些原因:电源问题，比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降，若电压下降过大，会导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列问题，从而影响到微机保护的逻辑配合，甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作，要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时，微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象，应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电源应加强现场管理，在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。干扰和绝缘问题，微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用，会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高，布线紧密。长期运行后，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，可使两焊点之间形成了导电通道，从而引起继电保护故障的发生。

第五节输配电新技术发展

一、输电技术的发展前景

输配电技术的应用范围涉及输配电系统的规划、设计、施工、远行和维修各个领域。这些技术有的是现有成熟技术的延伸;有的是近年研究成功，接近商业化的新技术;有的则是面向未来长远需求正在研究。

（一）三相高压交流输电仍是主流。

目前，常规的三相高压交流输电在远距离输电工程中占主导地位，在未来相当长的时间内仍将是输电和联网的主要方式。商业化的交流输电工程最高电压为765kv(800kv等级)。前苏联建成了900km的1150kv特高压输电线路并经过了试运行，后因多种原因降压为500kv运行。

(二)高压直流输电日显重要。

端对端直流输电这是一种成熟的远距离输电技术。从1954年到1998年，全球己建成57个直流输电工程，10项正在建设中。巴西伊泰普输电工程直流部分是世界上最大的直流输电工程，电压为士600kv。这些工_程在远距离输电、电网互联、跨海送电等方面发挥了重要作用。中国建成了士500kv葛洲坝一上海输电工程、天一广直流输电工程。三峡一华东的直流输电工程正在建设中。贵州一广东、三峡一广东的直流输电工程的建设业已启动。预计端对端直流输电在未来仍是远距离输电和联网的重要方式。

(三)灵活交流输电方兴未艾。

灵活交流输电(facts)是基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位实施灵活快速调节的输电技术。它可以用来对系统的有功和无功潮流进行灵活控制，以达到大幅度提高线路输送能力、阻尼系统振荡、提高系统稳定水一平的目的。

(四)输电线路发展趋势。

1.紧凑型线路。紧凑型线路是指用增加分裂导线数、缩短相间距离、合理排列相导线等措施以降低线路波阻抗，从而提高线路输送能力的输电线路。紧凑型输电线路可视为用改变线路的几何结构的方法实现线路“自然的补偿”的一种线路。研究紧凑型输电线路的主要目标是提高线路的输送能力，节省线路走廊。近年来国内外研究的优化导线和杆塔结构以减少线路产生的电磁场的环境影响的线路、在城市中为改善景观而紧凑化的线路也常归入紧凑型线路的范畴。导线和杆塔结构不作重大改动的一般的紧凑型输电线路，输送能力比常规线路可以提高20-30%。

2.气体绝缘线路。气体绝缘输电线路(gil)是以六氟化硫气体绝缘的、带有与导线同轴的接地金属外壳的输电线路，与电缆相比，其优点是绝缘击穿后可恢复、承载电流大。它可沿地面敷设，也可在地下敷设。气体绝缘的输电线已在水力发电厂的出线等场合得到应用。在沙特阿拉伯建设了一条总长17km的420kvgilo1997年投运。日本中部电力公司安装了一条275kv3.3公里的gil,1998年投运，输电1300mw，应用强迫冷却后可送2850mw。未来，由于架空输电线路的造价日增，输电线路走廊的获得越来越困难，气体绝缘的输电线的研究和开发受到重视。据预测，对大容量(1000mw以上)输电，g工l在线路走廊昂贵的地方可以与架空输电线路竞争。

3.超导输线路。超导输电是一种低损耗的输电方式。由于输电电压低，电场影响很小。电缆的同轴结构和三相同管道，使磁场的影响也不大。故超导输电是一种与环境协调的高效输配电方式。ybco-123超导体的临界电流密度己达l00ka/cm2的数量级。利用原来的电缆管道，安装超导电缆可满足大城市供电增容的需要。利用原来的电缆管道，安装超导电缆可满足大城市供电增容的需要。目前，超导电缆的价格很高，冷冻系统的可靠性有待检验，用于长距离输电工程的前景尚不明朗。

(五)变电站发展趋势

1.集成化电力设备为了实现电气设备紧凑化、模块化、智能化的目标，出现了不同电气设备集成以及强电设备和弱电设备集成的倾向。现在已研究出包括断路器、隔离月-关、接地开关、电压及电流互感器、传感器及计算机处理器在内的紧凑化模块化的智能开关设备，它可以视为简化的g工s和控制设备的集成(又称为pass)。因为占地小、结构简单，可以减少变电站投资、缩短安装周期。由于控制、保护、通信等微电子设备与高电压大电流主设备安装于一体，因此满足电磁兼容性要求将成为重要的技术关键。目前275kv等级的pass在运行，效果如何尚待实践检验。外国公司最近研制成功“电力发生器”(powerformer)，实质上是高压发电机。由于电缆技术的进步，可以用电缆来代替原来发电机定子中的矩形截面的导线，使电机绝缘的耐压成数量级的提高。因此，发电机出口的电压可以提高到400kv，不需要升压变压器就自接联接到架空线路。“电力发生器”的优点除了使升压变电站大大简化以外，还有散热性能好，短路电流小，便于检修等优点目前在一个水电站试运行。

2.与环境友好的变电站变电站对环境的影响之一是它产生的噪声。变电站产生的噪声主要是电气设备机械振动噪声，如主变压器、电抗器的振动噪声;油泵、风机的噪声、高压断路器跳合闸的机械撞击噪声等。其次是变电站泄漏和废弃物影响。变电站中电气设备的可能产生的泄漏(如油、气的泄漏)和废弃物(废电缆头、废导线、废绝缘子等)对周围环境的影响，日益受到重视。许多国家制定了对废弃物管理的规定。解决办法主要有:建立严格的管理制度;提高设备制造质量、加强维护，防止泄漏发生;采用无油设备;实施废弃物回收和再生等另外，减少变电站对景观的影响也提到议事日程。在输配电系统设计时，还应当考虑线路和变电站可能产生的景观影响，即从建筑学的角度有碍观瞻的问题。通过线路的紧凑化:从律筑学的角度仲杆塔设计得比较美观，与周围的环境和谐一致。

二、配电技术展望

(一)可靠的网络结构。合理的网络结构是保证可靠供电的基础。放射式配电网的优点是设施简单、投资少，但供电可靠性比较低。多回线平行的配电网可提高可靠性，但保护配置较复杂。环式配电网和网络式配电网可以进一步提高供电可靠性，但配电设施多、保护配置比较复杂、短路电流水平高，因而造价较高，应根据实际需要加以选择。

(二)配电自动化技术。配电自动化是配电系统中技术更新最快的一个领域，其内容通常包括:scada系统、馈线自动化系统、地理信息和设备管理系统gis、故障报修应答系统、负荷管理系统、自动抄表系统等。这些系统通常有不同的组合，并可与离线的管理信息系统集成。未来的配电自动化系统发展的趋势是:发展建立在开放式计算机平台上的综合的配电自动化系统，以实现配电系统的数据采集监视、无功自动调节、故障隔离、设备管理、负荷控制、用电管理等功能同时，还可以与其他离线的管理系统和信息系统交换共享信息资源。

(三)电能质量控制技术。电能质量控制技术将成为重要的配电技术。电能质量不只局限于对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还需要对各种瞬态的波动和干扰，如电压闪变、电压暂降、脉冲、振荡加以抑制，因而需要发展电能质量控制新技术。用户特定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术为用户提供用户特定要求质量电能的技术。主要设备有:用于配电网的静止同步补偿器,动态电压恢复器等灵活、可靠、智能配电系统是一种灵活、可靠性高、可提供多品质电力的电能流通系统。它相当于用户附近的一个电力改质中心。改质中心产生多种品质的电能，通过静止开关可与高压侧配电线和低压侧配电线灵活地连接。另一方面通过连结的光缆网，改质中心还进行信息处理和交换。

(四)先进表计系统。先进仪表是未来配电的重要组成部分。现代电能表计系统除电能计量的功能外，还具有负荷调查、实时电价、电价区间指示、电能质量监控的功能，如记录分析电压暂降、谐波、电压闪变等。此外还具有双向通信、用户访问、自诊断及警报、误差软件补偿功等重要的功能。

(五)配电施工技术。城市配电工程的施工一般要在地下管路纵横交错、交通繁忙的市区进行，为了尽可能减少对市政交通的影响、加快施工进度，已经研究出新的城市配电施工技术，如电缆定向连续敷设技术，地下设施探测定位技术，例如“地下物体雷达定位系统”可在计算机屏幕上显示地面4米以下的物体。

(六)分布式电源。分布式发电装置是指功率为数kw至mw的小型模块式的，与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第三方所有，用以满足电力系统和用户的特定的要求，如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等等。当今的分布式电源主要是指微型燃气轮机和燃料电池。由于公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑，开辟新的线路走廊越来越困难。此外，由于电力市场自由化减低电价的需要，直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种有竞争力的替代方案。分布式的电源可大大地提高供电可靠性，可在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下维持重要用户的供电。如何确保一些重要的集会和庆典供电安全常是困扰电力部门的一个重要问题。如果有分布式的电源处于运行状态，则供电的可靠性会大大提高。对供电网难以达到的边远分散用户，分布式的电源在技术经济上具有竞争力。此外，发展电动车的电源是研究发展分布式的电源的重要推动力

第二章牵引变电所

第一节二次设备电路概述

一、二次接线电路图

供电系统中，为保障一次高压电气设备安全运行和实现对其操作控制而设置的控制、信号、监测与继电保护、自动装置等一系列低压、弱电电气设备，通常称为二次设备。用来表明二次设备相互联接的电气结线图，称为二次电路图。一般有三种表达形式：①是原理接线图（即归总式原理图），②是展开接线图（即是展开式原理图）以及③是安装接线图。如图2-1所示的展开接线图，其主要特点是：在原理接线图基础上，将其总体形式的电路分解为交流电流、电压回路及直流回路等相对独立的各个组成部分。这时，设备元件的不同线圈与触点等，将分别绘入相应部分的回路图。其读图规则：直流回路部分，力求按照各部件流通电流的顺序，即按其工作时各部件的动作次序，自上而下、由左至右地排列成行。对同一元件的不同线困、接点等应用相同的文字标注，并在展开接线图的一侧可以方便地加注文字说明，从而便于清楚地了解相应部分电路的作用。

图2-1二次接线展开接线图

对于归总式原理图的特点是图中标有相关的主电路部分，各设备元件都以整体的形式表示，并对所包括的交流电压回路、交流电流回路和直流控制、信号电路等各组成部分都一并画出。而安装接线图的特点则为：一般包括盘面布置图、盘后接线图和端子排接线团等组成部分。在盘后接线图和端子排接线图中，对继电器、表计等元件及其辅助端子、连接导线等，都需按其实际形状、位置尺寸成比例地由盘后视绘制出来。图中不画出连接导线而是采用“相对标志”的方法加以表示。所谓“相对标志”法也就是在调子排(或设备元件)的每一端头标记出与它连接的另一端头所接设备元件(或端子排端子号码)的标志。

二、控制方式

二次设备的控制方式按执行地点的不同可以画分为：

（一）就地控制：在一次电气设备安装地点进行直接控制，断路器等位置信号也在配电间隔上显示。一般用于交流10kv以下系统。

（二）距离控制（集中控制）：在主控室内对变电所的一次电气设备集中进行控制，监测仪表和开关位置信号、中央信号及继电保护装置均配置在主控室屏台上，便于监视和管理运行。按实现方法不同，可分为一对一的分别控制方式和一对多的集中选控方式。

（三）远动控制（遥控）：在远离变电所的调度端对变电所（执行端）的电气设备进行控制。已实现远动化的系统，往往同时具备距离和远动两种控制方式。

三、控制室

牵引变电所对一次电气设备的控制操作通常采取集中控制的方式。其控制、信号、监测、保护、自动装置等二次电气设备多集中装在控制室中。在控制室里配备有各种控制盘（分类），二次电路的各种装置都分别装设在相应的控制盘上。其中控制盘的分类可以分为主控制盘、继电保护盘、中央信号盘、计量盘、自动、运动装置盘以及自用电盘等。控制系统在变电所内起着神经中枢的重要作用，值班人员根据控制盘上的各种仪器、表计、信号等的指示来监视、判断变电所电器设备的运行状态，并通过控制电路设备对一次电路设备进行各种控制操作。其主要原则有：(1)盘面上仪表、控制、信号设备与模拟主电路的布置应简单明了，便于控制、监视和维护。(2)各电气设备之间装设距离应根据正面、背面所占最小位置及布线尺寸确定的标准全面考虑。(3)盘面配置应考虑盘后两侧接线端子合理安排。(4)尽量采用标准盘的布置方式，以满足经济性与可靠性等要求。

第二节安全监控系统

一、系统概述

牵引变电所的安全防护有消防系统、环境监测系统、视频监控系统、综合自动化系统等，但均为分立系统，各司其职，相互之间没有太多的联系，距离智能安全防护系统还有不小的差距。针对变电所安全运行的问题，本文提出了一种解决方案，系统配置如图2-2所示。系统卞网采用双10/100m以太网配置，采用iec-60870-103以太网协议。主网的双网配置完成负荷平衡及热备用双重功能，在双网正‘常清况下，双网以负荷平衡工作，一旦其中一网络故障，另一网就完成接替全部通信负荷，保证实时系统的loo}o可靠性。

图2-1安全监控系统配置

二、变电所自动化系统

日前国内的计算机监控系统软件普遍采用c++、tcp/ip,oledb、sql、doom、activex等国际标准，具有很好的开放性。针对变电所综合自动化系统，根据安全需要，系统本身要具有如下安全竹理系统功能。

（1）权限竹理子系统。包括对变电所监控系统的操作、监护、保护设置、报表维护、数据库维护；对于较高的安全要求，在变电所操作时也要把操作信息送往调度端，调度端可以监视变电所的操作，必须经申请一批准的环节，操作才能被执行。通过数据库的参数设置，调度卞站和变电所都可以操作，调度卞站的优先级更高。同时，一方操作会在另一方生成告警提示，提醒有人正在进行操作。

（2）模拟操作。执行遥控操作之前，先进行一次模拟操作，以保证操作的正确性，系统要提供模拟操作的功能。

（3）报警功能。在系统接收到保护事件或保护故障等信息后，综合自动化系统的告警模块依据事先定义的信息确定告警级别。设置二级告警级别，即事故告警、一般异常告警、严重异常告警，并采用不同颜色、不同音响自动告警。

（4）系统安全机制。系统在线运行时，能够定时进行自诊断，能够检测其工作状态，判断故障内容，指出故障的设备及插件，并使其自动退出在线运行，以便能迅速更换;双机系统中的一台卞机发生故障时，自动切换至另一台的时间不大于30s。该系统满足安全监控的技术要求。

三、变电所智能视频监控系统

变电所级网络视频监控系统分前端摄像机、后端数字视频显示控制系统、存储竹理与服务系统及网络传输平台。主要由3部分组成:图像采集子系统、信号传输子系统、控制子系统。该系统主要实现系统全部视频信号汇集、控制、监视、录像存档、检索查询、远程监控，实现对系统前端设备操作控制，实现对前端信号采集系统和信号传输系统故障判断报警等功能。该系统可对大范围、多种室内外场景、多路摄像头采集的视频图像进行智能分析。视频监控系统可与综合自动化系统、环境安全系统形成联动，通过安防系统统一设置。

四、变电所环境安全监控系统

变电所内环境安全监控信息通过所内安全监控通信单元送至安全防护卞机，再送至远方监控中心。该系统实现所内各安全环节中的不同警戒乎段的集中和联动，监控模块出现异常时，均能及时给出现场报警信号和综合报警信号，反映在安防工作站上，及时给出报警信息，并推出相关画面，提示值班人员关注提示信息，并给出初步的安全判断。

五、变电所设备在线监测系统

变电所高压电气设备绝缘在线监测系统采用分层分布式结构，综合运用先进传感器技术、数字信号处理技术、计算机技术等，实现了信号采集的就地数字化和智能化，并由现场总线将实时数据送入变电所通信竹理系统。通过网络通信还可以把监测数据汇集送至安全监控系统，实现对变电所内电气设备绝缘状态的在线监测和诊断。

第三章接触网

第一节接触网零件、线索及绝缘子

一、接触网零件

接触网各导线之间、导线与支持结构之间、支持结构与支柱之间的所有连接器件，统称为接触网零件。

(一)零件分类

接触网零件按用途可以分为：悬吊零件、定位零件、连接零件、锚固零件以及支撑零件。按零件的制造材料分为：铸黄铜件：用于铜线中的线夹连接；可锻铸铁件：用于承力和外形复杂且用量较多的零件；灰口铸铁件：用于承受压力的垫块及非承力零件；普通碳素钢件：用于圆钢、角钢、槽钢等型材锻制或焊接零件。

（二）零件的使用要求

接触网零件在使用前，除了检查是否符合型号、规格之外，还应对零件进行外观检查，其应符合下列要求：

1．表面应光洁、无裂纹、毛刺、砂眼、气泡等缺陷。

2．零件的活动部位应灵活，配套连接无障碍。

3．凡经过热镀锌的零件，应锌层均匀，无脱落、锈蚀现象。

4．焊接零件应连续焊实，无虚焊、假焊等现象。

二、线索

接触网线索主要有接触线、承力索及附加导线。

（一）接触线

接触线的功用是保证质量良好地向电力机车供电。接触线应具有良好的导电性，具备足够的机械强度和耐磨性。我国目前采用的接触线有铜接触线和钢铝接触线两种。

1.铜接触线：铜接触线一般由电解铜硬拉制成。它具有良好的导电性能，有足够的机械强度，耐腐蚀，施工安装及运营维修方便等优点。但耗费大量铜材，价格较高。铜接触线可分为tcg-110、tcg-100、tcg85等型号。tcg表示铜接触线，后面的数字为标称截面积，单位为mm2。

2.钢铝接触线：钢铝接触线的上部为铝，作为导电部分，下部为钢以保证有足够的机械强度和耐磨性，两种金属采用压接的方法构成。钢铝接触线具有机械强度高、稳定性好、耐磨耗、造价低等优点。但施工、维修困难，钢铝处易开裂，抗腐蚀能力差等。钢铝接触线分为215glca100和173glca80两种型号，glca和glcb分别表示钢铝接触线的两种规格，后面分式的分母表示该型接触线截面的总面积，分子表示导电性能相当于铜接触线的截面积，单位为mm2。

（二）承力索

承力索的主要功用是通过吊弦将接触线悬吊起来，提高悬挂的稳定性，与接触线并联供电。承力索应能承受较大的张力，具有较强的抗腐蚀能力，随温度变化较小。承力索一般采用单芯多层铰线。目前我国采用的有铜承力索和钢承力索两种。

1.铜承力索：铜承力索导电性能好，抗腐蚀能力强。但价格较贵，机械性能比钢承力索低，随温度变化较大。铜承力索的常用型号有：tj-95，tj-120等。tj表示铜绞线(也称铜承力索)，后面的数字表示标称截面积，单位为mm2。

2.钢承力索

钢承力索的优点是机械强度高，随温度变化小，造价低。但导电性能差，抗腐蚀能力差。目前采用镀铝锌钢绞线(表示符号：lxgj)其缺点得到了一定改善。钢承力索常用型号有：gj-50，gj-70等。gj表示钢承力索(也称钢绞线)，后面的数字为标称截面积，单位为mm2。

三、绝缘子

绝缘子的作用是保持接触悬挂对地的电气绝缘。由于绝缘子是串接在支持装置或接触悬挂中，所以绝缘子应具备承受一定机械负荷的能力。绝缘子多数是瓷质的，由瓷土加入石英砂和长石烧制而成，表面涂有一层光滑的釉，以防止水份渗入瓷内。钢件与瓷件用不低于42.5mpa的硅酸盐水泥胶合剂浇注在一起。接触网常用的绝缘子有：悬式、棒式、针式和柱式四种类型。其绝缘子的电气性能：

1．绝缘子干闪络电压：指绝缘子在干燥、清洁的状态时，施加电压使其表面达到闪络时的最低电压。

2．绝缘子的湿闪络电压：指雨水在降落方向与绝缘子表面呈45度角淋在绝缘子表面时，使其闪络的最低电压。绝缘子发生闪络时，只是瓷体表面放电，而瓷体本身未受损害，闪络消失后绝缘性能即可恢复。发生闪络后，其绝缘性能有所下降，容易再次发生闪络。击穿电压。指绝缘子瓷体被击穿而失去绝缘作用的最低电压。绝缘子击穿后不能继续使用，必须更换。绝缘子的冲击闪络电压则表示了绝缘子满足一定防雷要求的电气性能指标。绝缘子的电气性能不是一成不变的，随着时间的增长，其绝缘强度会逐渐下降，这种现象称为老化。泄漏距离(又称爬电距离)是指沿绝缘子表面的曲线展开长度。轻污区泄漏距离规定为920mm，重污区规定为1200mm。

第二节碗臂及其装配

一、碗臂的组成

腕臂装配是应用最为广泛的支持装置。其装配结构形式较多，主要有中间柱、转换柱、中心柱、道岔柱、定位柱装配等类型。根据支柱所在的线路位置(直线、曲线)、侧面限界的大小等分为不同的装配形式。腕臂根部通过棒式绝缘子，与安设在支柱上的腕臂底座相连接；其顶端通过套管铰环、调节板及杵环杆(或压管)、悬式绝缘子串(或棒式绝缘子)与旋转腕臂拉杆底座固定在支柱顶部。杵环杆和拉杆底座、腕臂与腕臂底座之间均为铰结。当腕臂装配受到顺线路力的作用时，将沿力的方向旋转。旋转腕臂底座、旋转腕臂拉杆底座是腕臂装配结构与支柱之间的联结零件，安装时应选择与支柱相适应的型号。通过调整调节板、套管铰环的位置，可以使被悬挂的承力索位置符合设计要求。下面主要介绍腕臂、杵环杆及压管。腕臂安装在支柱上，用以支持接触悬挂，并起传递负荷的作用。腕臂一般用圆钢管制成，个别地方也有用槽钢、角钢制成的。腕臂的长度与腕臂所跨越的线路数目、接触悬挂结构高度、支柱侧面限界、支柱所在位置(即直线还是曲线)等因素有关。腕臂的类型按跨越股道的数目可分为单线路腕臂、双线路腕臂和三线路腕臂。按电气性能可分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。

二、碗臂的预配

(一)材料准备

根据腕臂预配表中所列零件的型号和数量，并查安装图，提出领料计划，把材料转运到预配场地，做好预配的准备工作。

(二)预配

根据安装图装配形式和预配表所列数据，按杆号顺序将零件组装在一起。如拉杆腕臂的组装方法为：

1．将棒式绝缘子、腕臂、定位环、套管铰环、钩头鞍子、管帽、调节板、杵环杆依次组装在一起。

2．组装悬式绝缘子串并装双耳连接器。

3．在腕臂上用漆标明区间和支柱号码，如果是双腕臂则需标明工作支和非工作以及安装在哪一侧。

(三)技术要求及注意事项

1．套管铰环和定位环上的缺口(扁口)须朝受力的反方向安装。

2．套管铰环的双耳和棒式绝缘子的耳环应在同一断面内。

3．所有联结件应紧牢固，螺母、垫片齐全。

4．开口销掰开角度不小于60°，开口处不得有裂纹、折断现象。

第三节锚段及锚段关节

一、锚段

为满足供电和机械受力方面的需要，将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段，这种独立的分段称为锚段。其作用是：设立锚段可以限制事故范围。当发生断线或支柱折断等事故时，由于各锚段间在机械受力上是独立的，则使事故限制在一个锚段内，缩小了事故范围。设立锚段便于在接触线和承力索两端设置补偿装置，以调整线索的弛度与张力。设立锚段有利于供电分段，配合开关设备，满足供电方式的需要。可实现一定范围内的停电检修作业。

二、锚段关节

两个相邻的锚段的斜接部分称为锚段关节。锚段关节结构复杂，其工作状态的好坏直接影响接触网供电质量和电力机车取流。电力机车通过锚段关节时，受电弓应能平滑、安全地由一个锚段过渡到另一个锚段，且弓线接触良好，取流正常。锚段关节按用途可分为非绝缘锚段关节和绝缘锚段关节两种。区别在于：非绝缘锚段关节只起机械分段作用，不进行电分段；绝缘锚段关节起机械分段作用，又进行电分段作用。按锚段关节的衔接长度可分为二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、八跨、九跨锚段关节等几种不同形式。目前，常用的是三跨非绝缘锚段关节、四跨绝缘锚段关节和七跨或八跨电分相锚段关节。

（一）三跨非绝缘锚段关节

三跨非绝缘锚段关节的组成由两根下锚柱和两根转换柱及电连接线，通过这些设备实现锚段的衔接和过渡。三跨非绝缘锚段关节也是仅用作接触悬挂在机械方面的分段，电气方面仍然相联结。此时用电连接线将工作支和非工作支连接起来，保证电流通过。在这种锚段关节内，其承力索和接触线在两转换支柱之间的跨距中心处过渡。过渡处，两接触线等高，且相距100mm，非工作支在转换支柱处抬升200mm，然后拉向锚支柱（抬升500）去下锚。三跨非绝缘锚段关节如图3-1所示。

图3-1三跨锚段绝缘关节

三跨非绝缘锚段关节技术要求：

（1）锚段关节内，两转换柱间的两条接触线在水平面上的投影应平行，线间的距离为100mm。在立面图中，两接触线的立体交叉点应在该跨距中心处。

（2）转换支往处，非工作支接触线比工作支接触线抬高200mm。下锚处非工作支比工作支抬高500mm。

（3）连接两锚段电路的两组电连接线，应分别装在两转换柱的锚柱侧10m处。

(4)下锚支接触悬挂在转换柱水平面处改变方向时，其偏角一般不应大于6度，困难情况下不得超过15度。

（5）两转换柱与锚柱间，在距转换柱10m处应安装电连接线。在特殊的隧道群地带，隧道间距离较短，无法设置三跨时，可利用两跨锚段关节代替三跨锚段关节。但两跨锚段关节机车运行取流条件较差，应尽量避免采用。

（二）四跨绝缘锚段关节

四跨绝缘锚段关节组成由两根锚柱、两根转换柱和一根中心支柱形成四个跨距。电力机车受电弓在中心支柱处实现两锚段的转换和过渡，两锚段靠安装在转换支柱上的隔离开关实现电气连接。四跨绝缘锚段关节除了进行机械分段外，主要用于电分段，多用于站场和区间的衔接处。这种锚段关节的特点是相邻两锚段的两组悬挂，其承力索之间、接触线之间在垂直方向和水平都彼此相距500mm，以保证其电气方面的绝缘。在中心支柱处，两接触线等高，并保证受电弓在由一个锚段过渡到另一个锚段时，过渡较平稳，其平面布置如图2—6所示。在图中，j表示绝缘锚段关节；zj2、qj2为中心支柱装配形式，zj1、zj3及qj1qj3表示直线区段和曲线区段转换支柱的装配形式。如图3-2所示。

图3-2四跨锚段绝缘关节

四跨绝缘锚段关节技术要求：

（1）在两转换柱间，两接触线的投影应保持平行，线间距离为500mm，允许误差±50mm。

（2）在转换柱处，非工作支接触线比工作支接触线抬高500mm，允许误差±50mm。

（3）四跨绝缘锚段关节在中心柱处两接触线距轨面等高，允许误差±10mm；三跨绝缘锚段关节在两转换柱跨距中间处两接触线距轨面等高（为受电弓转换点）。

（4）非工作支接触线和下锚支承力索在转换柱靠中心柱处加装一串（4片）绝缘子（为分段绝缘子）。

（5）在两转换柱与锚柱间距转换柱10m处，设电连接线各一组。

（6）两个锚段的电路连通或断开由隔离开关控制。

在四跨绝缘锚段关节中，中心支柱需装设双腕臂，在曲线区段中心支柱和两根转换支柱均设置双腕臂。

（三）八跨加辅助线电分相锚段关节

八跨加辅助线电分相锚段关节的基本结构由两个绝缘锚段关节其基本结构有两个绝缘锚段关节和一个分相（中性）锚段组成。此绝缘锚段关节采用四跨结构，两绝缘锚段关节重叠区域有2跨。在中性区和列车行进方向的锚段间舍友隔离开关，在机车停于无电区且和来车方向锚段间满足绝缘条件时，通过闭合隔离开关可使机车恢复供电开出无电区。中性锚段不带电，也不接地，列车通过时起到过渡作用。如图3-3所示。

图3-3八跨加辅助线电分相锚段关节

八跨加辅助线电分相锚段关节的结构有如下特点：

1、绝缘距离：在电分相的锚段关节内，两支接触悬挂的水平间距均为500mm，两支接触悬挂间空气绝缘间隙应≥450mm，施工误差应控制在0~500mm，各个定位点抬高允许误差土20mm。

2、中性区：如图所示的中性区长度为35m，机车惰行通过中性区，其长度应大于单台机车升双弓取流时的受电弓间距（一般不大于26m）。为了满足重联机车通过要求，35m中性区长度不足时，可以采用九跨式电分相（两个绝缘锚段关节间只重叠1跨），中性段（包括中性区加两个过渡区）的长度应符合设计要求，施工允许偏差为0～500mm。

篇7

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.128

0 前言

随着经济全球化的发展，科学技术的不断进步，人类已经进入了信息时代，在社会快速发展的过程中，电子行业的发展成为了其发展的基础，因此，社会发展对人才的需求量较大。然而，在很多高等院校中都设有与其相关的电气工程及其自动化专业，但是很多时候专业的课程设置较乱，缺乏实务性，并且在整体的专业学科方面的练习不足，不能够形成完整的、科学的、动态的课程体系，在学生步入工作岗位之后慢慢或表现出一种职业能力不足的现象。正对当前我国高等院校中电气工程及其自动化专业自身所具备的特点，以服务社会实际需求和就业为主要的目标，培养出更多能够适合社会经济发展，有利于行业服务、管理兼并，有理想、有目标、有较强知识基础和实践能力的综合型人才。这仅仅是我国高等教育发展的要求，更是我国未来发展趋势的重要要求。

1 电气工程及其自动化专业课程体系现状

随着我国社会经济和教育事业的不断发展，国家对高等教育的重视程度逐渐加深，很多高等院校中的电气工程及其自动化专业课程体系进行了创新，并且引进了很多先进的教育教学思想和观念等，但是由于应用的不是很合理，导致在电气工程及其自动化专业的课程体系中存在一定的混乱。一般情况下，课程设置都是按照学科类别进行设置的，基本上与本专业的观点和理论相一致，而其他类别的学科或者是相关专业的学科都没有涉及到。这种课程体系被称作是静态的课程设置，不利于学生在自学能力和创新能力方面的发展，不能够达到高等教育的课程要求和标准，不能够有效的帮助学生扩展视野[1]。因此，为能够促进学生的未来发展，顺应我国社会经济快速发展以及国家建设的需要，对我国高等院校中电气工程及其自动化专业的课程设置进行改革和创新是需要迫切解决的问题。

2 电气工程及其自动化专业课程体系设计的基本原则

2.1 综合性

电气工程及其自动化专业课程体系的评价和构建是一个相对比较复杂的问题，在课程体系构建的过程中体现了多样性的学生个性发展、多元化的社会发展以及我国高等教育目标，对此，在实际的电气工程及其自动化专业课程体系的设计上、教材内容的更新、授课方法、学生学习以及考核方面都应该充分的认识和理解一些多元化的问题，构建出适合大学生发展的综合性评价体系。

2.2 系统性

电气工程及其自动化专业课程体系值得不仅仅是单纯的教学方法、手段等，还包括电气工程及其自动化专业课程体系的构建思想、课程标准、课程内容、课程模式、课程结构、课程教育教学的方法和手段、课程教学实施的计划和教学条件、课程的管理以及课程的反馈和评价，在构建电气工程及其自动化专业课程体系的过程中一定要充分体现可持续发展的理念以及创新性，还要重视动态的反馈理念等[2]。另外，应该重视每个环节之间的协调关系，应该将电气工程及其自动化专业课程体系的构建当成是一个复杂的、动态的、长期的系统教育教学工程来逐步的实现。

2.3 实际性

在电气工程及其自动化专业课程体系的构建过程中应该重视国家相关的法律法规以及相关的职能部门宏观上的目标，还要充分考虑其自身实际上的条件，在电气工程及其自动化专业课程体系的构建和实施当中，应该形成一种能够显示粗自身特征的方法和特色。

3 电气工程及其自动化专业课程体系的特性及发展因素

3.1 电气工程及其自动化专业课程体系的特性

根据高等院校以及电气工程及其自动化专业所要求的知识素养和基本技术的人才培养目标为基础，对电气工程及其自动化专业的课程进行科学、合理的设置。随着现代科学技术的进步，对人才所掌握的技能和所具备的素养等方面都提出了新的要求。当代企业在选择人才时都倾向于具备知识、专业技能、创新能力、素质等方面的人才，这样就导致在人才的需求上显示出非常矛盾的结构。这就是我国当前高等院校中电气工程及其自动化专业课程体系的特性。

3.2 电气工程及其自动化专业课程体系设计的发展因素

3.2.1 快速发展的变化

随着我国科学技术的不断进步，在设计方法和分析方法上的与日俱进，这样就需要高等院校在教育教学方面应该每相隔一段固定的时间就需要对电气工程及其自动化专业课程体系的构建方案进行重新的审查和全面思考，这对我国高等院校创新教学方法、构建科学的课程体系有莫大的帮助，能够有效的促进人才培养模式的构建。

3.2.2 与物理科学之间的相互交叉

由于我国在大规模的集成电路相关制造技术以及晶体管发明等方面的不断发展，对定期工程的良好发展奠定了巨大的、扎实的基础，具有非常大的推动作用。物理科学与电气工程之间存在着较为紧密的联系和交叉，是未来电气工程及其自动化课程发展的关键，并且即将逐渐扩展到微机电系统、光子学以及生物系统当中[3]。

3.2.3 信息技术的决定性影响

计算机互联网技术的发展和普及，信息技术的定义被规定为世界范围高速带的计算机网络系统、通信系统，或者是用来处理、显示、传感以及储存各种信息等现相关的技术综合。因此，电子信息技术的快速发展对我国高等院校中电气工程及其自动化专业课程构建具有非常大的影响。

4 电气工程及其自动化专业课程体系的构建

4.1 根据学生的实际情况制定合理的课程体系

根据学生的实际情况制定出科学、合理的电气工程及其自动化专业课程体系。学生的认知结构是有限的，因此，教师可以根据学生的认知结构和认知结构相关理论进行课程设置，其中，认知结构理论包括知识块和知识的组织形式。因此，应该在国家规定的课程框架之下，结合认知科学对学生认知结构的认识和理解，正确了解学生的真正需要，构建有利于学生未来学习和发展的电气工程及其自动化专业课程体系。基于此，在实际教学中应该充分考虑知识块之间的统一和结合，构建相应的电气工程及其自动化专业课程体系，只有这样才能有效避免专业化现象的发生[4]。

4.2 倡导精品建设，突出专业特色教育

根据当前教育部对高等院校精品课程建设相关理念的要求，通过这样的方式和途径来有效的提升我国高等院校人才培养的整体质量，转变高校育人的环境，充分激发教师和学生在工作和学习方面的创造性和积极性。电气工程及其自动化专业精品课程建设是一个相对比较完整、相对比较统一的过程，其中包括了学生、教师、教学制度、教学技术手段以及教材等方面的要素等。在进行电气工程及其自动化专业精品课程建设的过程中，应该具有全局的、整体的视野和观念等，根据现代化的教育思想作为课程设置的先导，构建具有较强层次性、针对性、实用性的教学方法，不断提升教师的综合素质，运用现代化的信息技术手段制定科学的教学管理体制，突出电气工程及其自动化专业的特色教育。

4.3 创新实践教学理念，强化实践教学的方法和内容

在电气工程及其自动化专业教学之中，教师要从从学生身心发展的实际情况出发，尊重学生的个性化差异，制定有针对性的教学计划和教学方案，重视学生在教学过程中的主体地位，提高学生电气工程及其自动化专业课程学习的兴趣，调动学生学习的主动性和积极性。同时，教师要对学生知识整体情况有着明确把握，注重对学生创新能力、逻辑思维和应用能力的全面培养。科学、有效、合理的教学情境，是能够有效实现生活与电气工程及其自动化专业课程融会贯通的桥梁，同样也是有效激发学生学习兴趣的重要手段。在实际的课堂教学当中，教师应该根据实际的教学内容，从学生的实际知识水平出发，创建各种课堂教学情境，强化实践教学的方法和内容。

4.4 重视学生能力的培养，构建教学反馈机制

在实际的教学实践当中，专业教师应该多位学生创造一些能够亲自动手实践学习的机会，在培养学生具备较强的学习能力的过程中，主要就是学生在自主探究能力方面的发展和提升。通过相关的工作岗位典型项目进行实际教学，并且能够在实际工作任务完成过程中增加交流和互动，能够充分的尊重和显示学生的主体地位，有效实现教学实践的目的。这样不仅能够充分激发学生的学习积极性和进行自主学习和探究兴趣，将教材当中的理论知识在实践当中充分的利用出来。此外，教师还可以进行开放式教学模式反馈机制，当前很多学生与教师之间缺乏沟通和交流，不利于学生专业知识学习和探索。针对这样的情况应该构建统一的电气工程及其自动化专业教学反馈机制，有助于提升教师的教学水平。

4.5 开展多元化教学模式

开展多元化的教学模式能够促进学生高阶能力的发展，有效的丰富学习的资源、时间空间方法、经验和评价等，提高学习效果的有效途径，例如：模拟通信领域参观、体验学习、研究活动、群体交流学习等形式，使用教学方式和研究型的教学方式等方法来进行实践和安排，以此来提升和完善电气工程及其自动化专业课程构建的实践型和研究型的教学类型，例如：自动控制理论、现代控制理论、计算机控制技术、过程控制、控制系统仿真等，自动控制理论等课程的形成嫩巩固有效的进行优化和整合，删减教材中不断重复的内容。同时，高等院校还可以创建一个新的实验实习基地，作为电气工程及其自动化专业课程构建的支撑和保障，为学生提供实践平台，让电气工程及其自动化专业课程教学模式更加的多元化。

5 结语

综上所述，随着我国高等教育中电气工程及其自动化专业教学改革的不断发展和深入，学生在理论知识以及实践动手能力等方面得到了稳步的提高，并且电气工程及其自动化专业课程构建的效果也是越来越明显了。为了能够更好的适应电气工程及其自动化专业的未来发展趋势，同时还能够顺应社会经济的发展和国家的建设需要，应该根据学生的实际情况制定合理的课程体系，倡导精品建设，突出专业特色教育，创新实践教学理念，强化实践教学的方法和内容，重视学生能力的培养，构建教学反馈机制，开展多元化教学模式，更好的为我国高等院校电气工程及其自动化专业的发展更好的服务。

参考文献：

[1]张志刚，瞿祝殷科生，冯婉.大工程观下电气工程及其自动化专业课程体系的研究与实践[J].湖南科技学院学报，2015（08）：44-46+49.

篇8

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.09.021

Reform of Curriculum System on Electrical

Engineering and Automation

――Take Jishou University as an Example

PENG Hua

（College of Information Science and Engineering， JiShou University， Jishou， Hu'nan 416000）

Abstract Nowadays， the talent of EEA （Electrical Engineering and Automation） is urgent needed in society. Taking Jishou University as an example， this paper accords to the training target of the professional talent and the existing foundation， and uses the principle of "Thick foundation， Wide caliber， Strong practice， Emphasize innovation" to implement the reform of teaching on curriculum system， and aims to train the professional talent to meet the social needs.

Key words Electrical Engineering and Automation; curriculum system; reform in education

0 引言

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，其应用范围可以涵盖到几乎所有的社会生活领域。该专业是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。①21世纪以来，随着社会的不断发展，对电气工程及其自动化专业的人才需求量也随之变大，对技术水平的要求也相应地提高，如何培养出适应于社会需求的电气工程及其自动化专业应用型人才已经成为一个亟需解决的重要课题。

吉首大学地处湘鄂渝黔四省边区交界处，其办学目标主要是面向少数民族地区经济文化建设提供智力支持和人才培养。学校的电气工程及其自动化专业于2013正式对外招生，该专业目前正处于起步发展的阶段。其培养目标旨在为武陵山片区培养能够在电力行业、机械制造、企业自动化生产等相关企事业单位从事电气产品与电气装置研发、设计、系统运行维护和管理、电子与计算机技术应用等工作的高级工程技术人才。然而，学校的电气工程及其自动化专业作为一个新开设的专业，其基础弱，底子薄。为有效实现我校该专业人才培养目标，促进该专业毕业生的高质量就业，满足新时期对该专业应用型人才的社会需求，深化该专业的教学改革已势在必行，而课程体系建设则是其中一个非常重要的环节。

1 原有的课程体系

原有的课程体系按照公共基础课―学科基础课―专业主干课―专业方向课―实践教学的体系设置，如表1所示。随着社会的不断发展，对电气工程及其自动化专业人才的需求也在不断发生着变化，原来的课程体系明显不能适应新形势的要求，存在着以下的不足之处：

1.1 课程设置不够完善

由于电气工程及其自动化专业在我校刚刚开设，原有的课程体系设置还不够完善，主要体现在以下三个方面。一是公共基础课开设门数过多，学生学习的负担较重，容易在与专业相关课程的学习上分散精力。二是专业方向设置较少，仅有“电机及其控制”和“电力系统及其自动化”两个方向，每个方向上所设置的模块课程数也偏少。三是实践教学课程偏少，且很多重要的方向课程（限选课和任选课）未设置实践教学活动。

1.2 学时分配不够合理

原有的课程体系要求总学时为2900左右，其中公共基础课892学时，占总学时的30.7%。这些公共基础课主要在本科一、二年级阶段开设，学时数过多，多半为政治类、英语类、体育类课程，而真正与专业相关的公共基础课仅有124学时，仅占公共基础课总学时数的13.9%。这种设置对该专业低年级学生来说，存在一些负面影响：在有强烈学习专业知识愿望的时候，却很少开设与专业相关的公共基础课，且学时偏少;容易分散学生对专业学习的热情;容易养成一些不好的学习习惯。

另外，专业方向课的学时设置也不太合理，如：电力系统继电保护原理42学时（含实践8学时）、发电厂电气主系统34学时、变电站综合自动化42学时（含实践6学时）、电力系统自动控制与远动技术36学时;这些课程的学时数总体偏少且均以理论讲授为主，实践学时较少。

1.3 课程安排不够规范

在原有的课程体系中，课程的安排不够规范、系统。首先，一些重要的课程是缺失的，如：微机原理与接口技术、信号分析与处理、供配电技术等。其次，一些课程的归属类型是混乱的，如：将电器学作为专业主干课而不是作为专业方向课。再次，从属于某专业方向的若干课程离散地分布于原有的课程体系中，如：本可构成楼宇自动化方向的课程――单片机原理与嵌入式系统、DSP原理与应用、无线传感器网络、变压器技术、计算机网络、传感器技术分布于专业主干课和专业方向课（任选课）之中，未归属于一个知识体系之中，专业特色不明显。

2 课程体系建设改革

为把电气工程及其自动化专业的课程体系打造成一个合理、完备、高效、创新的有机整体，本着“厚基础，宽口径，强实践，重创新”的原则实施该专业课程体系改革。所谓“厚基础”是指要求人才具有深厚扎实的专业基础理论知识与方法，以便为进一步的专业学习提供保障。“宽口径”是指拓宽专业方向口径，通过在专业中设置多个不同的方向课程模块，实现人才的多元化发展及就业。“强实践”是指强化人才的实践能力培养，使之具备较强的、符合社会需求的工程实践能力。“重创新”是指注重人才的创新能力培养，以适应未来不断变化的新形势。

按照上述原则对课程体系改革后，新的课程体系具有“强弱结合，信息技术与电气控制相结合”的特点。新的课程体系如表2所示。

2.1 课程设置的优化

新的课程体系打通了原有课程体系中不同专业课程类型间的壁垒，理顺了课程重要性与课程开设顺序间的关系，同时完善了专业方向设置，强化了实践教学的比重，优化了整个课程设置过程，确保了专业知识体系的完整性和系统性。

总的来说，新的课程体系去除了一些冗余的公共基础课程，增加了缺失的专业课程，调整了一些专业课程的所属类别，同时在完善已有的两个专业方向的基础上开启了一个新的专业方向，并加强了课程设计的设置。如：归属于政治类课程的“思想道德修养与法律基础”与“中国近代史纲要”在新的课程体系中被去除;在学科基础课中增加了“微机原理与接口技术”等，在专业主干课中增加了“信号分析与处理”;将“自动控制原理”课程由专业主干课改为学科基础课。对已有的两个专业方向，在保持原有课程的基础上，加入了同方向的专业课程，以保证其知识结构的系统性，如：在“电力系统及其自动化”方向中新增了“电力系统故障分析”与“供配电技术”课程;同时通过融合原有课程体系中本属于“楼宇自动化”方向的若干课程，形成了一个新的专业方向。在课程设计中，新增了“电机学”、“微机原理与接口技术”、“PLC”等学科基础课或专业主干课的课程设计，并为每个专业方向分别新增了一门课程设计，如：为“电力系统及其自动化”方向新增了“电力系统继电保护”课程设计。

2.2 学时设置的调整

在保证总学时量不变的前提下，在新的课程体系中通过在课程间进行学时的调整。通过减少公共基础课的部分学时，②增加到学科基础课中，以便学生有更多的时间从事专业基础学习，从而更好地打牢其专业基础。在新的课程体系中，公共基础课和学科基础课的学时占总学时的72%，较好地在“宽口径”的前提下突出了“厚基础”的原则。

对于政治类课程，如：把“思想和中国特色社会主义理论体系概论”的教学学时由90减为64，把“高级语言程序设计”的教学学时由64增为72。对于“大学英语”课程（公共基础课），原有的课程体系中开设了大一、大二年级的四个学期，每学期教学学时为64;在新的课程体系中，该课程开设学期不变，每学期教学学时减为56，同时，新增的专业基础课程“专业英语”教学学时设为32学时。对于“大学体育”课程（公共基础课），原有的课程体系中开设了大一、大二年级的四个学期，每学期教学学时为32;在新的课程体系中，该课程开设学期不变，每学期教学学时减为24。

对于学科基础课来说，将公共基础课所节省的学时空间有效地进行了利用。如：将“自动控制原理”课程的教学学时由54增为64（其中理论学时40，实验学时24），将“复变函数”课程的教学学时由34增为48，将“电机学”课程的理论学时减少4个，同时增加其实验学时4个等。

经过对学时设置进行了有针对性的调整，整个课程体系更加合理，也更加突出了专业的办学特色，也有利于学生更好地掌握专业核心知识。

3 结语

以社会需求为导向，本文以吉首大学为例，探讨了电气工程及其自动化专业在课程体系上的教学改革。相比原有的课程体系而言，新的课程体系可以使得整个专业知识结构更加系统、合理和完善，也体现了 “厚基础，宽口径，强实践，重创新”的专业特色，符合我校该专业的人才培养目标，为更好地培养电气工程及其自动化应用型人才打下了良好的基础。

篇9

0 引言

电气工程及其自动化专业自1998年教育部进行专业调整，第一次出现在普通高等学校本科专业目录中。它是建立在电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化五个专业基础之上的新增专业，2001年开始招生。从它的构成上看，今天的电气工程及其自动化更偏向于人们常说的“强电”专业。然而，随着物联网技术和无人操作智能化电气控制设备的发展，现在的电气又离不开所谓的电子信息类专业，偏“弱电”的支持。现今的电气专业该走向何方，它的专业课程设置又该做哪些调整，值得我们深思。

1 电气工程专业的内涵

电气工程及其自动化的理论基础是电气科学，电气科学的理论基础又来自普通物理学中的电学和磁学。因而电气工程的发展始终离不开电磁学这一根基。电学是世界现有能源中应用最为广泛的，而人类在任何的历史时期都离不开能源。作为电气工程主要研究对象的电能，还是信息的一种载体。磁学作为基础物理学的分支，在电气工程中仅仅扮演发电原理、电磁干扰的角色，渐渐淡出电气工程的研究领域。

早在1878年，英国的帝国理工学院率先设立电气工程专业，主要侧重于发电、输电、用电的研究。随着工业的发展，国外的电气工程专业几近成熟后，发展速度渐渐放缓。结合信息、电子、通讯时代的到来，逐渐从“强电”转向了“弱电”的领域。国内传统上把电气工程归为“强电”，而把信息、电子和通讯归为“弱电”。在整个国际环境的影响下，立足国内电气行业发展的现状，目前，电气工程还主要侧重于电能的开发、传输和应用上。但是一些院校已经开始着手以“弱电”控制“强电”，电气专业中加大自动化、智能化比重。

2 电气工程专业的相关性

电气工程专业由其内涵可以看到它的学科渊源，主要以能源和信息科学为支撑，再配以电力系统和电气设备。能源中主要是电能，电气工程不仅生产电还要控制电能的运输和使用。随着国家电力和国家电网的分家，电气工程专业在不同的学校又有了发电和输变电不同的方向。这里的信息指的是广义上的信息技术，包含了通信、电子、计算机控制等一系列技术，主要用于对发电、输变电设备的设计、控制和检修。

此外，由于现代化的机械设备几乎都离不开电气控制或者电力驱动，电气工程又和机械、自动控制等专业有着千丝万缕的联系。非电类专业的学生要学习电工电子课程，而电气工程专业的学生也要参加金工实习，实现专业之间的了解。

3 人才培养模式的探讨

应用型本科人才培养目标要求学生不仅有扎实的专业理论和基础知识，宽阔的知识视野，更要有过硬的实践能力、工程能力和创新能力。毕业之后，能够较快地适应并胜任工作，可以灵活地运用基础理论和创新思维，解决工作中的实际问题。这就要求电气工程专业的学生在夯实基础知识之上，还要掌握时下电气领域的新技术和新知识。人才培养应处于动态变化中，保留经典基础理论课程，每年根据社会电气岗位技能需求调查，调整专业课程，特别是高年级的专业选修课程。增大实验实习课程比例，将理论课堂搬到实验室。人才培养重心转移才能带动实践类课程升级，从而锻炼和影响学生的实际动手能力。

面对现在就业市场竞争激烈的实际情况，仅仅具有单一的专业知识已经不能满足社会对应用型人才的要求。因而在本科培养当中，还要有通识课、语言类课程、应用写作类课程的设置，努力培养出“静则能文，动则能武”，德智体全面发展的完整的人。

4 课程体系的建设

课程体系的建立基础是人才培养目标和方案，它应当符合国家高教司对本科人才培养的要求，并结合各自专业发展的方向和特色，结合不同学校对电气专业的定位而设立。电气工程专业在经过整合与调整之后，可以有高电压、发电、输变电、配电等众多方向。在今天进行应用型本科人才培养的大环境下，课程体系的建设被赋予了新的意义。也就是要立足专业，走向应用。这就要求加大实验、实践课程的比例，着重实操课程的教学。以“电力电子技术”这门课为例，大多数院校采用48～56课时的教学量，其中实验部分应至少安排16～32学时。把课程三分之一的时间放在实验室，通过实验验证理论，通过实验提升学生的理解能力和思考能力，更着重培养学生的创新能力。

在专业课设置方面，要加大选修课的选择范围，以供不同方向和就业需求的学生选择。随着电力行业改革的不断推进，发电厂与电力运行单位的分离，使得学生在就业选择时要面临不同方向知识的考核。这也对课程体系提出新的挑战。要求学生全盘掌握显然不切实际，那么如何进行课程分类，在夯实基础的前提下，给学生提出备选预案，不失为一种教育导向。

参考文献

[1] 唐志平，过军，田鸿发，史建平. 电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养的探索与实践. [J] 常州工学院学报.第18卷第3期. 2005.6

篇10

作者简介：刘美（1967-），女，广东廉江人，广东石油化工学院计算机与电子信息学院副院长，教授；廖晓文（1977-），男，广东梅州人，广东石油化工学院计算机与电子信息学院自动化系副主任，讲师。（广东茂名525000）

基金项目：本文系广东省高等教育教学改革工程项目（BKZZ2011041）、广东省高等教育教学成果奖培育项目（201139277）、2011广东石油化工学院应用型人才培养示范项目（214121）的研究成果。

中图分类号：G642      文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）09-0052-02

工程是人们综合运用科学理论和技术手段改造客观世界的实践活动，是一种创造性活动。20世纪90年代中期，美国工程教育界认识到该时期美国工程本科和硕士的培养计划多是为博士研究准备生源的。这种教育模式必须改变，大学的工程教育和工程应保持密切的关系，工程本科和硕士计划应明确着眼于培养实际的工程师。[1]基于此目标，美国工程教育学会发表了《面对变化世界的工程教育》，麻省理工学院提出了《大工程观与工程集成教育》，美国国家科学基金会发表了《重建工程教育：集中于变革――NSF工程教育专题讨论会报告》，这些报告集中体现的思想就是工程教育改革的方向要使现在建立在学科基础上的工程教育回归其本来的涵义。[2]

我国教育界长期形成的以传承知识为中心的观念使教师注重传授知识，忽视工程能力的培养，使学生满足于知识的学习和记忆，注重模仿和重复，应付考试，缺乏解决实际问题的能力。与此同时，大学生就业难的问题日益凸现，已成为社会关注的焦点。究其原因，缺乏必要的工程应用能力是问题的关键所在。

一、专业人才培养中存在的问题

1.机械世界观下的理论教育

在信息与控制技术出现以前，人们认识自然和改造自然的方法主要是以经典自然科学为基础的机械方法。机械方法把自然或人工系统看作互不联系的各个部分简单相加的总和，把系统的运动看作是一个个孤立过程的总和。这就是机械的世界观和方法论。

机械的世界观决定了工程教育的内容就是工程世界的机械模型，具体体现在机械地根据教育部1998 年颁布的专业目录[3]中专业的培养目标及课程体系，把工程教育分解成一门门孤立的课程和实践，然后通过简单的相加，以期获得工程教育的目的。

而在国外教育发达国家，相关专业随着信息和控制技术向各种传统学科渗透，相应的传统工程和创新工程专业的教学思想都已经完成了从机械的方法论向系统的方法论的转变。系统的工程教育方法论决定了工程教育内容必须是以工程系统为对象。

2.实验实践教学欠缺系统化

检测与控制是电气工程及其自动化专业的核心系列课程，其中检测的教学内容主要包括传感器技术、检测技术、信号分析与处理等课程内容。控制包括自动控制原理、现代控制工程、智能控制理论和计算机控制技术等课程内容。传统的检测与控制实验都是以模拟实验箱和数字仿真实验等实验为主，具体的局限性表现在：首先，实验教学没有明确的实验对象，各门实验课程联系不够紧密；其次，实验偏重于演示及理论验证，缺乏应用性的并能与实际工程对象相结合的系统化检测与控制工程实验，导致学生在学完相关的课程并做完相关的实验后仍旧对工程的本质内容缺乏系统的理解，对知识缺乏融会贯通，因此，更不可能具有综合应用检测与控制的理论和方法去解决电气工程实践问题的能力。

二、使用系统方法论指导电气工程及其自动化专业人才培养[4]

测控技术作为主宰自动化系统行为的普遍原理，必须与具体电气测控系统相结合才能体现其作用。这也是辩证唯物主义中有关事物普遍性和特殊性关系的很好例证。普遍性与特殊性的结合总是体现在具体的系统当中。系统方法论的观点就是将电气工程及其自动化专业各个专业方向的专业基础课和专业课的教学、实验放到某个具体的、典型的电气测控对象中进行，而不是分割教学、分割实践，这样通过多门课程同时实践一个典型电气测控对象或研究系统，有助于学生理解专业、课程之间的内在联系、整体和部分之间的联系，让学生在掌握和理解单门课程知识的同时掌握系统工程的方法。

专业教育作为整个工程教育的一个子系统，应遵从工程教育的一般规律与方法，而且只有站在整个工程教育的高度来全面系统地思考电气工程及其自动化专业的教育改革问题才能从根本上解决好电气工程及其自动化专业教育改革的本质问题。

三、工程应用型人才培养具体措施

采用系统的方法对教学内容、方法和手段进行全面改革，使学生既能了解基本原理又能了解实际测控方法和对象，理论联系实际，科学主导工程；提高学生的动手能力和创新能力，提升整个专业的教学水平，使学生能够广泛适用于电气工程、电子信息工程、机电一体化、工业自动化等方向的就业需求。

面向大一学生的工程训练中心进行基础工程教育，认识电气工程测控系统：通过简单和典型的电气工程测控系统的认知或拆装，了解电气工程测控系统的基本组成和基本原理，同时了解一些复杂的电气工程测控系统。

面向大二和大三学生进行专业基础教育。结合典型的电气测控系统设计，将模拟电子、数字电子、传感器技术、检测技术、电气控制、信号分析、测控电路、PLC技术及应用计算机原理及应用（微机原理、单片机系统原理及DSP技术）等课程教学融入工程训练过程中了解过的典型电气工程测控系统中，学生通过亲自设计、焊接、调试和组装系统中的典型模块（软、硬件组装）完成系统控制，全面掌握工程电气测控系统的建模、分析、控制器设计、软硬件设计和调试等方法。

面向大三、大四学生的专业教育和综合创新教育。通过给出有一定工作量的与生产实际贴合紧密的电气测控系统设计课题，使学生掌握的科技知识、人文知识、经济管理知识得以集成化，工程意识、实践技能和解决实际工程问题的能力得到系统训练，实现工程实践综合化，同时，在此过程中实现对学生非智力因素的培养。

四、实践效果

在以上前两种措施的基础上，在广东石油化工学院电气2004～2007级的部分学生中进行了相应的试点实验。让大二的学生较早接触两个较典型的电气测控系统：“基于S3C2410B的微弱信号检测与采集系统”及“基于嵌入式以太网的异步电机无速度传感控制系统”。这两个系统比较好地集成了模电、数电、计算机原理及应用、传感器与检测技术、电力电子技术、测控电路、电磁兼容及PCB设计、信号分析、计算机网络、高级语言程序设计、软件技术基础、嵌入式系统原理及应用、计算机控制技术、自动控制原理、现代控制工程等课程内容。

参与试验的学生均体现出较好的就业优势，就业一年后均成为专业技术骨干，甚至有学生在跨国企业当研发组的组长。

五、结束语

从世界各国的情况来看，培养一个工程师大体需要7～9年时间，一是工程科学知识的学习，二是工程实践的训练，三是工程经历。[5]我国高等工程教育主要进行第一阶段，其他两个阶段要放到企业中去完成。经过调查，企业大多不愿意在新员工培训上花费过多的精力与成本，学生工程经验太少，严重影响就业率。作为理论与工程结合紧密的电气工程及其自动化专业，工程教育要舍弃“科学化”的情结，建立工程教育的主体意识，理直气壮地认定工程教育就是“工程专业教育”，而不是“科学教育”，也不是“科学教育加人文教育”。要重点培养学生作为一个设计工程师的能力与自信，尤其要重视密切联合企业，培养适应社会经济发展需求的各种行业卓越后备工程师。[6，7]另外，本文所探讨的工程应用型人才培养模式虽然取得了一定的成果，但在实践过程中还要特别注意避免因注重培养工程应用型人才而偏离了厚基础、宽口径的人才培养模式。

参考文献：

[1]王正洪,陈正刚.大工程观的教育理念与工科本科院校的办学特色[J].中国高教研究,2006,(1).

[2]国家教委工程教育赴美考察团.“回归工程”和美国高等工程教育改革[J].中国高等教育,1996,(3).

[3]教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,1998.

[4] 深圳市德普施科技有限公司.测控专业创新实验室体系整体解决方案[EB/OL]. 省略/xsyd/show_down.asp?id=1410.

[5]杨琳.大工程观背景下大学生科技创新与工程素质的培养[J].江苏高教,2006,(2).

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作者简介：黄文力（1974-），男，河南孟州人，郑州航空工业管理学院机电工程学院，副教授；何琳琳（1972-），女，河南郑州人，郑州航空工业管理学院机电工程学院，副教授。（河南 郑州 450015）

基金项目：本文系河南省教育厅科技攻关计划项目（项目编号：2010B470010）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0005-03

近年来，由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主，同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业，因此为适应新形势发展要求，郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置，调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针，大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业，其后根据河南省区域经济发展的特点，对电气工程及其自动化专业进一步细分，于2008年新设置了自动化专业，从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点，讨论相应课程体系的建设，及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。

一、应用型人才培养的定位

1.电气工程及其自动化专业的特点

电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时，把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业，是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则，改变了过去专业设置过多、过细的做法，强调本科阶段对专业基础知识的掌握，具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出，电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业，应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念，培养的学生既要懂强电又要懂弱电，既搞硬件也搞软件，既掌握电气技术的专业知识，亦了解计算机与电子技术的应用。[2]

郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是：培养德智体全面发展的，适应社会主义市场经济需要的，具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的，能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练，既具有电气工程方面的专业知识，又具有自动化与计算机方面的基础知识，使其在今后的就业中具有较大的优势。

2.电气工程及其自动化专业面临的发展机遇

我国电力工业经过多年的快速发展，现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位，仅次于美国，但人均装机量与人均年发电量都远远落后，仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略，并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标，为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]

河南省在第十一个五年发展规划中指出：“加强电网建设，增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用，提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备，电站辅机以及中高端电工专用设备，风能、低温余热发电设备”。现如今，发展循环、低碳经济，建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标，电力工业必将在其中扮演更重要的角色。

事实表明，高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障，也是河南区域经济快速发展的基础条件，需要有大量合格的电气工程师，而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此，郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划，结合地区经济发展的特点，及时调整专业的办学方向，力争办出专业特色，培养出更多的电气工程技术专门人才。

3.电气工程及其自动化专业的现状

郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校，是面向地方经济和航空工业生产第一线，培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建，根据电力工业发展现状与区域经济特点，提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标，并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量，编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设，并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应，于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分，新设置了自动化专业，并且该专业在师资方面也有了较大的进步，这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归，推动了对相应课程体系及专业定位的思考。

虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展，但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱，实验条件与师资力量还很有限，仍然处于快速发展时期，总体仍处于较低水平。因此，目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养，学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。

4.应用型人才的特点与培养

应用型人才的特点是学科基础知识扎实，实践能力与创新意识强，除了具有较好的科学素养外，还具有良好的工程素养，具备解决工程实际问题的能力，毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才，具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力；其次也是一种复合型人才，因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本，而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识，实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处，因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]

对应用型人才的培养，不是简单地增减几门课就能做到的，构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主，渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系，是一项系统性的工程，需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。

二、课程体系的建设

在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主，弱电为辅，强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色，主要依据四个基本原则：一是突出强电特色，并且结合电力发展前景与现有师资力量，设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块；二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用，保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线；三是强化本专业应用型人才培养的特色，保持实践教学环节四年不断线；四是激励学生的个性化发展，结合学生就业需要，注重课程安排的科学性与系统性。

新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要，突出了电气工程及其自动化专业的强电特色，根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。

1.课程体系的改革

郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容，专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”；新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”，专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分，而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系，如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下，能够小于2500学时，同时优化了课程内容，扩大了选修课程范围，扩展了学生的知识面，激励了学生的个性化发展。

表1 电气工程及其自动化专业新的课程体系

课程类型 课程名称

一级学科

基础课 自动控制原理（双语）、模拟电子技术、数字电子技术、电路（双语）、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座

二级学科

限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分

电机设计及优化、电机与拖动基础、电力拖动自动控制系统、电器学

跨二级学科

选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用；检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真；单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术；机械制图CAD技术、软件技术基础（双语）、可视化程序、EDA技术（双语）、工业组态技术；科技论文写作

跨专业

选修课 管理学、市场营销学；音乐欣赏、美术鉴赏；机械设计基础、计算机网络（双语）

实践教学

环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计；单片机课程设计（选）、PLC课程设计（选）、电力系统继电保护课程设计（选）、发电厂电气部分课程设计（选）、电力拖动课程设计（选）；电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计

2.课程内容的优化

新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下，突出“厚基础”的要求，公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通，专业主干课程也基本相同，而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上，[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养，又强化了对学生对本专业基础知识的要求，同时还突出了不同的专业方向特色。

新课程体系在课程内容上更加突出强电特色，突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向，设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外，按照“拓宽”与“加深”的原则，开设总数达到19门的二级学科选修课，学生可以选修其中的5～7门。按照提高学生综合素质的要求，设置了跨专业选修课与全校公共选修课，要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。

3.授课时序的调整

按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则，保持计算机教学、英语教学不断线，科学分配各门课程的授课时间与学时。

（1）保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括：“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。

（2）保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程，增开双语课程教学。用英语（或双语）教学的相关课程包括：“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。

（3）科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好，可以适当增加基础课与专业课的课时量；第四学年学生因社会实践、找工作、考研等，学习效果下降，此时可以突出计算机与实践教学环节，利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态，最大限度保证学习效果。

三、加强实践教学环节

实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节，是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低，取决于实践教学水平的高低，包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成，组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合，分层次、全方位的内容体系。[5]

1.课程实验与课程设计

课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。

课程设计是工科专业实践教育的重要一环，是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作，初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。

2.实习基地

实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成，完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练；校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等，学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育，培养工程实践能力。

3.毕业设计

电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定，或者来自于导师科研项目的某一模块，或者来自于导师熟悉的专业领域，与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题，如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题，现阶段可积极采取以下措施：一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核，组织讨论，询问学生等；对学生加强考勤，不定期考查，组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题，激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计，聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。

除了以上基本的专业实践环节之外，还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛，鼓励学生进行科技创新制作，建设专业的开放型实验室，积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。

四、结束语

电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变，为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机，基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念，构建了科学有效的课程体系，为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。

参考文献

[1]丁坚勇，向铁元，张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育，2000，（1）：34-37.

[2]华容.“电气工程及其自动化”专业建设和课程设置的思考及探索[J].上海应用技术学院学报，2002，（2）：34-37.

篇12

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120183-01

一、新时期本科电气工程及其自动化专业人才培养目标定位

目前,许多工科大学都开设电气工程及其自动化专业,从专业的定位设置及学生的就业来讲,电气工程及其自动化专业是属于应用型专业,应用型本科教育的任务是培养面向生产、工程、管理和服务等一线的高级应用型专门人才,它既不是基于技能的职业型教育,也不是基于理论的研究型教育,而是培养介于技能应用型和工程研究型之间的工程应用型人才。我校基于这样的培养目标,确定我校电气工程及其自动化专业建设目标,围绕“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的应用型人才培养目标,通过加强师资队伍建设和实验室建设,加强产学合作,将其建成具有特色明显的应用型工程技术专业,培养具有较强实践能力和创新精神的应用型高级工程技术人才。

二、实践教学在电气工程专业人才培养中的重要性

应用型本科实践教学必须是专业技术应用能力和专业技术理论有机的结合。电气工程及其自动化的岗位群是具有较高科技含量的设计部门及相关企业。因此,针对为高科技部门、技术密集产业培养的高级技术应用型人才,故要求既具有一定的基础知识理论、又具有较高的综合素质、同时还具有较强的实践能力和适应性,而且还具有一定创新潜力的技术和技术开发能力,具备解决工程实际问题能力的现场工程师。因此,要培养学生具有上述能力,离开实践教学或者是实践教学不足都是想像,除此之外,实践教学在培养过程中还可进一步拓宽专业面和知识面,加强学生创新能力和实际工作能力的培养,就业后能很好实现后续发展。

三、我校电气工程及其自动化专业学科特色

我校过去是属于铁路高校,2000年后归到甘肃省管理,我校电气工程及其自动化专业学生主要是为铁路培养,电气化铁路及相关供电是具有鲜名特色的,尤其是电气化铁路与其它供电相比是有比较大的差别的。目前铁路处于一个跨越式大发展时期,需要大量具有一定的电气化铁路基础知识理论、又具有较高的综合素质、同时还具有较强的实践能力和解决工程实际问题能力的毕业生,这也就促使我校电气工程专业必须主要面向铁路,制定具有电气化铁路特色的电气工程及其自动化相关教学计划和相关的实践性教学环节。

四、目前大都数工科电气工程专业实践教学出现的问题

目前工科院校人才培养计划中的实践教学环节一般都有随课的实验教学、课程设计、毕业实习和毕业设计。这些实践教学环节大多为具体的理论课程服务,没有形成体系,整体优化程度低,模式比较单一,综合性实践教学环节较缺乏;部分实践教学的培养目标不明确或教学内容与培养目标脱节;设计性的实践教学大多停留在书本上、图纸上,而结合工程实际的内容较少,实施性差;针对实际应用的实践环节对象陈旧,脱离实际;学生一般处于被动学习状态,创造性难以得到发挥等。

五、我校电气工程实践教学的实施方案

(一)实验教学

对于基础实验,对于二、三年级学生,主要利用短学期的有效时间开放实验室,开设设计型实验,一门课一般为两个设计型实验,并鼓励写出实验型小论文。逐步提高学生动手、分析总结的综合实验能力。第四年,进入专业方向训练后,专业课程实验通过实验室和生产现场实验(实习)相结合的方式进行,以便使同学更好地联系生产实际。

(二)各类实习

电气工程专业实习类型有:工艺实习、专业实习、顶岗实习。

1.工艺实习形式有:金工实习、电子工艺实习、电子仪表组装、电子元器件市场调研与自主设计、EDA综合实验、常用电力测试仪表应用等内容。通过各类实习要求学生能够熟练使用电气作业现场经常使用的各类电力测试仪器、仪表,并能够进行若干常规测试,为后面的生产实习和毕业设计打下实践基础。

2.我校电气工程专业实习包括认识(参观)实习和生产实习两部分。参观实习主要是到兰州供电局下属变电站、兰州铁路局供电段、兰西机务段等单位参观地方和铁路供电部门的生产调度、设备运行、检修维护等项目;生产实习主要是到兰州铁路局职工培训站进行牵引供电、接触网等项目的实际操作和演练、使学生真正参与到生产实际中来提高自己的实践能力。通过专业实习,使学生对自己所学的专业有了一个全新的认识,甚至可以找到自己今后的就业方向和发展道路。

3.顶岗实习,顶岗实践教学环节与其它实践环节不同。其一是所处学习阶段特别,执行时间一定要在学生已学完公共基础课、专业基础课,而专业课已开设一段时间后,通常安排在第七学期。其二是教学环境特别,执行场所一定要在专业对口的企业进行,学生在工作岗位上与工程技术人员或工人一起工作、学习,真实地进行工程综合能力训练。其三是学习目的特别,执行的目的一定是针对实际工作对象解决实际问题,面对的是立体的事物、交叉的技术,而不是平面的、单一理论上的问题。因此,顶岗实践教学的教学形式、内容、方法和手段都要进行相应的改革。顶岗实践教学的总体思路是:根据人才培养目标要求,以实践技能训练为手段,充分利用社会资源,结合理论知识,培养学生的工程综合素质和创新能力,以达到学以致用的目的。学校应与企业建立长期互利的合作关系。学校在企业创建实习基地,签订长期产学合作的协议,一方面企业为学校提供顶岗实习基地,委派有经验、能胜任的工程技术人员或高级技术工人给学生集中讲课,指导学生现场操作,形成良好的“师徒”关系。另一方面,学校为企业提供强大的技术支持,帮助企业解决生产中的技术攻关课题。再一方面,企业可以在实习的学生中择优挑选满意的学生作为企业的后备人才,提高了学校的一次就业率,同时也提高了企业的知名度。我校在各企业都建有实习基地,针对学生所学专业方向的不同,把学生分散到铁路供电站段,采用岗位轮换的办法,安排学生从事技术、管理、生产等不同的工作岗位,按每个岗位的性质不同,定期轮换,在指导教师的指导下参与实际工作,提高动手能力和解决实际问题的能力,实现真正意义上的顶岗。在生产过程中与企业技术人员沟通交流,再对照书本上讲过的理论知识,从理论到实际,从浅到深,从表面到内涵,从知其然不知其所以然到完全理解,学生从真正意义上掌握了所学知识,学以致用。

(三)专业课程设计与毕业设计

1.课程设计。其基本思路是通过一个开放式的综合性课程设计,使学生得到一次系统化的综合应用的实践锻炼。针对电气工程类专业,具体想法是:将电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制理论、电力传动与控制技术、电力牵引供变电技术、EDA技术、接触网技术、机械基础、建筑电气等课程联系起来,以电气工程专业大学生创新实践基地为实训场地,开设以工程实际为背景的设计题目。将构思、方案设计、功能设计、评价设计、系统调试进行一条龙训练,要求学生针对某一选题,4～5人为一个小组,在教师提供的开放式平台的基础上进行自主设计,独立实践。

2.毕业设计。毕业设计是对学生实践创新能力的检验。电气工程专业是一个实践性很强的专业,根据实际情况毕业设计分为三类:

第一类是学生的全部毕业设均在校内完成,选题由指导教师确定,实验室和机房为其开放;第二类是学生在毕业设计前期到相关企业或将来的工作单位实习,四月底回学校完成剩余内容。选题可以自定,也可以是企业的相课题;第三类是学生的整个毕业设计全部在企业完成,选题必须是企业的相关课题,但毕业答辩必须回校完成。

学生可根据自己的实际情况自愿选择相应种类的毕业设计,实践证明,通过毕业设计可极大地提高学生的实践创新能力,同时也是对其实践创新能力的综合检验。

六、实践教学的实施效果

通过上述实践教学后培养出来的学生,用人单位普遍反映:(1)学生的综合素质明显提高。(2)竞争意识、质量意识、创新意识明显提升。(3)自信心明显增强。经过各个岗位的轮换后,学生还清楚地了解到自己真正适合什么样的工作,毕业时有目的地寻找适合自己的工作岗位,明确了自己奋斗的目标,最大程度地实现自我价值。我校电气工程及自动化专业的学生就业率几年来一直将近100%。

应用型本科院校毕业生在实践教学环节中的收获不仅体现在专业知识的拓展、专业技能的提高上,而且还塑造出了胆大心细,不迷信书本,实践出真知的创新意识。在人际方面,毕业生还充分认识到与人为善、尊重他人、宽容的为人之道。

参考文献:

[1]夏建国、刘晓保,应用型本科教育:背景与实质[J].高等工程教育研究,2007,(3).

[2]倪伟、马从国,电气信息类专业应用型本科人才培养模式的探索[J].中国电气教育,2007,(11).