电气工程学科的重要性范文

时间:2023-12-15 15:46:42

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电气工程学科的重要性

篇1

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1674-2060(2016)01-0191-01

1把电气工程人才培养放在首要地位

经济的快速发展得益于电气工程等产业的进步,然而创新人才培养是电气工程学科不可或缺的重要一环,也是国民经济迅猛发展的重要物质保障。地球是我们人类赖以生存的家园,能源也为人类提供了必要的物质基础,众所周知,电力行业是国民经济的支柱性行业,占有重要的一席之地,所以要促进电气工程学科又好又快的健康发展,人才培养是至关重要的,对建设资源节约型社会起到了不可忽视的重要作用。传统的煤炭和石油等不可再生资源会造成一定的环境污染,并且使用价格偏高,那么对于电气这样的新能源使用就应运而生,改善电源的使用结构,大力发展核电这样的无污染能源,是我国电力工程学科一个重要的课题和一项长期的战略任务。在开发电气工程这一战略任务的同时,科研攻关显得尤为重要,所以培养电气工程学科人才已经成为了社会资源、环境资源可持续发展的必然要求。在全球发展来看,中国的发电量居于全球第二,跟2005年同期相比,使用量又翻了一番,并且在未来的社会建设之中也会使用量也会大幅度增长,世界电力发展的未来跟中国也有着密不可分的关系。

在2009年,中国建造了迄今为止世界上最大的、技术水平最为先进的、电压输送能力最强的特高压交流输变电工程系统,国内很多顶尖高校的电气工程专业的专家学者都参与进来,例如清华大学机电系等。这个项目系统复杂,科研水平攻关较难,但是参与人员都很好的克服了这些外在条件的困难,运用扎实的业务知识,详尽的解决了在工程进程中的各种问题,这些都离开我们国家这些年对电气工程学科人才培养的实施计划,使他们可以切实可行的投入到了业务操作之中。但是在高校电气工程学科的建设之中,我国与世界其他发达国家相比较还是存在着一定的差距,所以就要求我们国家的高校在电气工程人才培养方面加大力度,提高创新电气工程人才培养的能力。

2电气工程人才培养机制的初步探索

我国电气工程有着悠久的历史传统和优秀的办学特色,始终坚持着把人才培养居于不可撼动的重要地位,人才培养机制也在不断的完善,各大高校都积极投身进来,把理论教学和实践教学很好的应运在一起,并以提高教学质量为主线,在现阶段取得了卓有成效的进展。对于电气工程人才培养机制的建设发展,首先应该明确人才的培养定位。国内有很多“985”工程、“211工程”的大学当中都开设了这个学科,应该把专业人才的业务能力放在首要的地位,把创新人才的培养作为更加重要的发展目标,让毕业生成为电气工程学科的栋梁之材。在培养学习专业知识的同时,也应该重视学生人文素养的熏陶,促进创新性学生的全面发展,为日后的电气工作贡献力量。学生在学校学习的时候,学校应该多给学生提供一些电气科研的小型项目来锻炼技能,并以各类实验室为重要依托载体,学习和科研为一体,对部分有潜能的学生进行重点培养,争取把他们培养为创新人才。

在对学生进行培养的同时,指导教师就显得特别重要,国内各大高校应该引进电气工程学科的重要优秀人才为我们所用,并且要提高人才的培养质量和人才的多元化发展。把培养电气学科带头人的计划也要提到日程上来,并让有着精湛的学术造诣和高尚师德的教师对电气工程学科学生的日常学生进行指导和斧正。同时国内各大高校还可以开设多种形式的实验操作,让大多数学生都参与进来,对于已经取得优异成绩的项目组应该给予一定的物质奖励和基金支持,提高指导教师和学生们参与的积极性。对于一些老旧的实验设备应该及时进行更新与淘汰,在遇到问题的时候应该集中所有教师的力量一起攻坚克难,为培养创新型电气工程学科人才提供更加广阔的发展空间,同时还要多鼓励教师和学生发表学术论文,从而增强学生的逻辑能力,营造出一种良好的学术氛围。再者,要健全教育的管理制度,要让管理更加规范化和民主化,为电气工程学科管理提供更深层次的制度保障,也要增强激励制度的有序发展,对于在电气工程学科建设中有着突出贡献的个人和集体要给予一定的荣誉。

3结语

电气工程学科在我国有着悠久的历史传统,在几十年的历史发展中也取得了骄人的佳绩,这些都与电气工程学科人才培养是密不可分的。在文章中通过论述了电气工程学科人才培养的重要地位,电气工程学科人才培养的机制等方面,都着重说明了电气工程在工程类学科中举足轻重的地位。在人才培养的过程之中,我们同发达国家相比也存在着一定的差距,但是这并不影响我们迎头赶上的豪情壮志,在学科建设之中,各位老师和同学们一起努力,攻坚克难,弥补现阶段项目上的一些不足之处,把国外发达国家一些先进的技术引进到我国为我们所用。靡不有初,鲜克有终。电气工程学科的建设发展和人才培养需要无数电气人的共同努力才能完成,希望各大高校的电气工程学科学习者能够在学好专业知识后为祖国的电气工程事业贡献出自己的力量。

参考文献

[1]康重庆、董嘉佳、董鸿、孙劲松.电气工程学科本科拔尖创新人才培养的探索[J].高等工程教育研究,2010年第5期.

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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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中图分类号:TU96+3文献标识码: A 文章编号:

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。因此,在我国社会主义现代化建设的整个历程中,各行各业对于电气工程学科的毕业生的需求会越来越大。

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,因此,要重视校内实训基地的建立,为良好的教学创造条件。除此之外,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。因此,学校要对课程体系以及教育内容进行改变,使理论教学和实践教学处于同等的地位。

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

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1.体现精品课程示范作用,解决“电力电子技术”在特色专业建设中促进各课程之间协调发展的问题目前,电气工程专业各课程的内容较为松散,缺乏一个系统性的提纲,这与“建设国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学”的目标还存在较大的差距。在山东省电气专业特色建设的大背景下,如何解决专业课程之间衔接难题、整合各方向的研究领域、切实落实具有“油味”特色的专业建设是当前的一个重要研究课题。而“电力电子技术”由于其自身跨学科、宽领域的特点,恰恰可以作为这样一个接口和桥梁。因此,作为一门立项建设的校级精品课程如何发挥模范示范作用,在促进各专业课程协调健康发展的同时,如何突出作为石油院校的课程特色,是本教学改革项目的一个挑战,但更是一个机遇,也是一个创新性的研究内容。

2.改革现有教学手段和内容,解决有限学时与传统教学方法不匹配的问题“电力电子技术”课程的教学内容以各种变流电路为主线,对电路的波形分析与相位分析的方法贯穿始终。必须更新教学观念、教学方法和教学内容,使学生在有限的课时尽可能多地掌握和了解本学科的知识,提高课程的教学质量。

3.改革“电力电子技术”的实践教学环节,解决学生主观能动性不足问题在“电力电子技术”的实践教学方面,该课程的教学均采用课堂教学结合课后验证性实验的教学模式。目前,学校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验,学生始终处于被动状态,不会积极去思考和创新,也找不到探索的目标和方向。这样一来,如果设备在实验过程中出现问题使得实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象,学生就会第一时间找老师要答案,不会独立分析和解决问题。总之,为切实落实省级特色专业的建设目标,“电力电子技术”课程必须提升自身的学科定位,利用课程优势强化作为特色专业课程之间的桥梁作用,因此对本课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行全面的改革势在必行。

二、课程改革的具体研究方案

1.打破课程壁垒,强化作为特色专业的桥梁作用电气工程专业各学科的发展已经进入知识相互交叉、共同发展的时期,传统孤立授课的方法已经不能适应新时期的要求。而“电力电子技术”是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程,涉及到多个电气工程学科课程的知识。利用这个优势,将其建设成为一个承上启下、沟通各课程的桥梁是非常合适的。以“电力电子技术”变流技术作为切合点,将“电力拖动自动控制系统”、“交流调速系统”的调速理论、“电力工程”的柔性输电、智能电网等学科理论紧密结合,消除课程之间的壁垒,实现“弱电控制强电”思想的共通,从而将电气工程特色专业建设形成一个有机的整体。

2.更新教学内容,突出“油味”特色石油院校所培养出来的人才不仅是电气工程领域的专业人才,还必须了解石油工业生产对电气技术的需求,能够将电气技术与石油技术很好地结合,为石油工业生产服务。目前,“电力电子技术”中与石油石化科研实践的结合程度还不够深入,如何更好地为行业服务,培养合格的电气化人才,需要在课程内容安排上下功夫。例如,可以增加电驱动钻机、潜油电泵变流电流拓扑的分析和简单故障诊断,使课程更贴近现场,突出“油味”特色。

3.改革现有的教学模式,突出设计与创新采用“感知、学习、应用、总结、提高”五层次教学模式,在“感知”模块中,通过多媒体课件演示与教学内容有关的案例;在“学习”模块中,通过启发式、讨论式等教学方法,结合现代化的教学手段,使学生掌握“电力电子技术”的理论知识;在“应用”模块中,通过实际电路的搭建和实验调试,使学生将所学的课堂理论知识,有效地应用于实践;在“总结”模块中,将零碎的知识进行归纳,把对理论的片面认识变成全面掌握,培养学生举一反三的能力;在“提高”模块中,将任务驱动式的实践经验与理论完全融合,使学生明确岗位对电力电子技术能力的要求,并具备对整个系统的安装调试能力。

4.培养学生独立思考问题和解决问题的能力,鼓励学生撰写科研报告或者调研报告在本课程教学的前期,向学生介绍科技论文的写作格式及方法,指导学生撰写有关电力电子技术方面的调研报告,要求学生按照科技论文的规范进行撰写。同时介绍一些相关的优秀网络资源给学生,指导学生通过这些网络资源去查阅相关的中英文资料,使学生更主动地去了解电力电子发展的动态前沿,因而充分认识到学习本课程的重要性,借此提高学生自主学习的积极性。

5.充分利用当前流行的现代化多媒体教学手段,做到互动教学“电力电子技术”课程涉及到很多电路图和波形图,可以采用多媒体教学与传统的黑板授课方式相结合来进行授课。各种电路图和波形图可用多媒体制作,利用多媒体可以把全部波形展现到学生面前,增强课堂学习效果。如果教师讲课的方式生动活泼,那么学生就更容易接受,从而实现教师和学生在课堂上的良好互动,大大提高学生的听课效率。

篇5

中图分类号:TM76 文章编号:1009-2374(2016)07-0130-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.066

电气工程及其自动化在当前社会中对人们的生活会造成极大的影响,它已经成为一门独立的学科。由于其涉及电气工程技术、计算机技术、机电一体化等多个领域的内容,是一门综合性极强的学科。而无论是电气工程技术亦或是计算机技术都对当前的社会生活造成了极大的影响,所以其在社会发展进步过程中的重要性越来越凸显出来。当然,由于各种原因,我国电气工程及其自动化发展过程中还存在着不少的问题,严重制约着该领域的发展,未来应当加强对其理论和实践的研究,希望能够给该领域相关人员以帮助。

1 概述

在研究电气工程及其自动化之前,我们有必要对相关的概念进行厘清。电气指的是电能的生产、传输、分配、使用等过程产生的一系列活动的统称,它又是实践性非常强的一门学科,主要研究内容是电能的转换和利用。它是人来改造世界的一项活动,通过人类活动将其他能量转化为电能,从而为人们的生产和生活提供最基本的电力资源。与电气相关联又容易混淆的一个概念是电器,前者指的是一门综合性的科学和人类活动,而后者指的是电气活动使用的器具和设备。电气工程是研究电气的具体实践和应用的一门学科,一般来说其研究成果主要应用于工业控制领域。而电气工程的自动化则是伴随着电气工程的发展和科学技术的进步产生的一门综合性学科,不仅是电力工程学科的重要组成部分,还是高新技术产业研究的重要组成部分,在当下已经广泛应用于工农业建设和国防领域。随着科学技术的不断发展,电气工程的自动化程度势必会越来越高,电气工程的自动化研究也将更加深入。

2 研究电气工程及其自动化的发展的必要性和我国当前该领域发展现状

2.1 研究电气工程及其自动化发展的必要性

首先,当前我国的国内外社会现实要求对其进行深入的研究。2015年,党的十八届五中全会在京召开,确定了“十三五”发展规划,确定了未来五年是全面建成小康社会的决胜阶段,在这个阶段,社会经济的发展仍然是重中之重。而电气工程及其自动化专业则是社会经济发展不可或缺的重要组成部分,工业生产和人民群众的日常生活是离不开各种电气,所以研究电气工程及其自动化在当前具有十分重要的现实意义。除此之外,国际局势瞬息万变,整个世界的电气工程及其自动化发展都在如火如荼进行当中,我国面临着严峻的国际局势的

考验。

其次,当前我国相关人才的缺失和对其的重视程度远远不能达到社会发展需要的程度。该领域从概念到理论再到时间完全是舶来品,在我国并没有坚实的发展基础,所以国内对其的重视程度远远不够。再加上各大院校对于该专业的师资力量尽管很强大,但是由于严峻的就业问题和其他社会问题的影响,该专业的人才并不多,并且该专业内容较深、较难,当前很多大学生不愿意学习该专业,从而造成人才的断层。

最后,当前时代特征对该领域该专业的要求。尽管当前的时代是计算机和网络的时代,计算机和网络行业发展也较为迅猛,但是人们总是容易忽略,工业才是国家的支柱产业,而计算机和网络也依赖于计算机硬件,所以在当前时代该专业仍然是社会经济发展的重点专业之一。并且该专业的涉及面极广,可以通俗地说,只要有电力资源应用的地方就有电气工程及其自动化的用武之地,所以必须要对其重视并且进行深入的研究。

2.2 我国当前电气工程及其自动化发展现状分析

首先,电气工程及其自动化已经覆盖我国社会的各个角落,各项技术已经得到广泛应用。截至2014年底,我国发电装机容量为136019万千瓦,同比增长8.7%。全国基建新增发电设备容量为10350万千瓦。除此之外,发电设备的关键技术也取得了长足的进步。而伴随着科学技术的进步,电气工程的自动化程度也越来越高,将更多的劳动者从繁重的工作中解放出来,大大提升了劳动生产效率。

其次,其操作和维修越来越简单。计算机技术的发展是由难到易的,以计算机技术为基础的自动化技术也越来越容易操作。早期的电气工程自动化设备并不能很简捷地实现人机互动,操作也较为繁琐。而当前的人机交互简便易行,运用Windows系统和基于该系统的各种语言可以很容易实现对于电气自动化平台的控制。

最后,电气自动化标准化已经初步实现,电气自动化与计算机技术的融合也较为成熟。当前,基于国家颁布的相关标准,电气工程编程接口开始统一化、标准化,这对于提升编程效率有着极大的促进作用。并且电气工程和计算机技术相互融合、相互促进,电气工程行业正迎来一个最好的发展契机和现实社会条件。

3 我国电气工程及其自动化出现的问题及未来展望

3.1 我国当前电气工程及其自动化过程中出现的问题

尽管经过数十年的发展,我国的电气工程及其自动化已经取得了丰硕的成果,但是值得注意的是,无论是理论还是实践都还存在着一些问题:

首先,当前我国的电气工程及其自动化针对性较差,这就给各个企业带来了额外的成本。当前电气工程及其自动化应用最为广泛的是工业生产领域,而不同类型的企业对其的需求是不同的,企业也因为自身的特点对自动化的使用程度和要求是不同的。但是当前该领域发展并没有针对不同企业的实际需要,企业都会在现有的技术成果上进行针对性的添附,造成企业成本提升。

其次,相关专业人才稀缺。尽管我国很多高校都开设有电气工程及其自动化课程,但是总体上来说理论和实践经验都较为丰富的人才仍然较为稀缺。各种电气设备的使用和日常维护常常不能按照规范进行,造成不必要的损耗,甚至某些时候会出现各种故障。在这种情形下,电气工程及其自动化非但没有朝着更加简洁明了的方向发展,还越来越追求复杂化、科技化,更加增加了其操作和维护难度。

再次,污染严重。这个问题已经是老生常谈的问题了。在上世纪末本世纪初,中国正处在经济飞速发展的时期,这个时期恰恰是电气工程及其自动化发展最为迅猛的时期。为了追求经济效益而牺牲生态环境的情况在我国层出不穷。十后,生态文明建设成为当前党和国家五位一体建设社会主义国家的重要组成部分,但是电气工程及其自动化的发展过程中的污染情况仍旧不容乐观。

最后,电气工程及其自动化受到计算机科学和网络技术的影响较大。计算机技术和网络技术已经在全球各个领域获得了广泛的应用,并且其相关技术的发展仍然是飞跃式的,那么电气工程及其自动化发展受到的影响是巨大的,这是因为电气工程往往周期较长,设备也较为昂贵,而自动化技术不断发展,很容易造成工程与时代脱节的情形出现,所以研究如何能够让相关电气工程设备的更新换代跟得上时展步伐就尤为重要。

3.2 电气工程及其自动化的发展趋势

针对我国当前该领域的发展现状和存在的问题,未来该领域的发展可能会朝着下面的方向发展:

首先,标准化和个性化相结合,各种可选硬件和软件将成为电气工程及其自动化发展的必然趋势。标准化给电气工程的发展带来了新的契机,整个行业将以一个相同的标准进行发展,相互之间的交流和沟通势必会加强;而企业又要根据自身的需求和特点进行个性化的设置。技术和设备标准化和个性化的有机统一将为电气工程及其自动化带来全新的篇章。

其次,各种自动化产品将会不断出现在市场中。电气工程及其自动化本身就是与先进的科学技术息息相关的一门科学,而科学技术仍旧在朝着爆炸式趋势发展。那么各种电气自动化产品将会不断出现在市场中,并且越来越多的产品将会装载独立自主的核心技术,企业的市场竞争力将因此变得更强,我国该领域在世界范围内的影响力也将越来越大。

最后,各种复合型人才将会越来越被重视。并不是一切涉及“自动”的领域和科学都不需要人工的参与,相反,自动化设备的运行需要更专业的人员的监管,日常维护和故障维修专业性也将越来越强,所以未来复合型人才将会更受欢迎。未来具有扎实的数学和物理技术、掌握较好的电学常识和具有专业的计算机水平的人员将成为该领域各大企业需要的人才。

4 结语

必须承认的是,经过数十年的发展,我国的电气工程及其自动化已经取得了不小的成果,其对于社会经济的推动作用也是无可否认的。但是相较于西方发达国家来说,我国电气工程的自动化和现代化程度还远远不够,很多该领域的核心技术仍然掌握在发达国家手中,我国在该领域的研究是不太成熟的。但是随着社会的不断发展,相信我们一定能够战胜一切困难,探寻出符合中国国情的、具有鲜明中国特色的电气工程及其自动化道路,进行核心技术创新,从而为我国未来的社会发展和经济建设提供更加坚实的基础。

参考文献

[1] 贾世川.浅析我国电气工程及其自动化的发展现状[J].科技资讯,2015,(6).

篇6

电气工程及其自动化是一个有着较强综合性的系统,其与软件、硬件、机械和电力的结合相当紧密,广泛应用于电力电机、计算机和机电一体化等多种技术领域。其发展和建设问题也就关乎着各行各业和各种技术。本文综述了电气工程及其自动化的重要性和电气工程的特征,分析了电气工程及其自动化的发展和建设现状,阐述了当下电气工程及其自动化的建设和发展困境,并针对性地提出了相应的对策和措施。

一、电气工程及其自动化的概述

(一)电气工程及其自动化的重要性。由于社会经济的迅猛发展,科学技术也是日新月异。现如今社会中各行各业都在不断变革生产方式,企图通过一些核心技术提高自身在社会中的核心竞争力。电气工程及其自动化就成为了当下很多高科技行业中实现生产自动化和智能化的重要途径。电气工程及其自动化对于企业提高核心竞争力,掌握核心技术有着不可替代的作用。因此,电气工程及其自动化对于社会经济发展和社会中各行各业的进步是相当重要的。探索电气工程及其自动化的发展和建设也是尤为重要的。

(二)电气工程的特征。电气工程是现代科技领域当中最为核心的学科之一,也是最为核心的技术之一。电气工程与其他工程是有着明显差异的,其有着它的独特性。一般而言,在正常的工程中出现问题是很难解决的,电气工程出现问题想要解决更是复杂和繁琐。一旦电气工程出现设计问题,后期的修改和实施难度都相当大。因此,在电气工程及其自动化系统建设的各个环节中一定要慎重再慎重。在电气工程及其自动化的系统建设中也必须将其寿命考虑进去。

二、电气工程及其自动化发展和建设现状

(一)控制系统广泛。随着科技的发展,电气工程及其自动化的控制系统也日渐发展和成熟,其主要包涵了分布控制系统和现场总线系统。分布控制系统主要是利用总线连接现场设备和PLC模块、I/O模块,逐步加强输入模块和输出模块转变为现场执行器和现场检测器。而现场总线是把智能仪表、马达启动器等监控软件、设备、PLC等通过电缆的串行联合起来,从而实现控制系统和现场设备的连接,形成现场检查和现场执行的自动化。因此,电气工程及其自动化的控制系统日益广泛,且相当复杂。

(二)发展平台不断开发。随着世界经济全球化和世界信息全球化的趋势越来越明显,计算机信息网络技术在电气工程自动化领域中的应用也越来越普遍。电气工程及其自动化的发展有了良好的机遇,自动化的实现也得到促进。而且,在计算机相关系统的条件下,电气工程的自动化水平不断提高,集成化更明显。

(三)IT技术应用。在电气工程及其自动化的建设和发展过程中,自动化设备和自动化系统不断受到来自现代信息技术应用的影响。例如在控制器、传感器和执行器等方面,现代信息技术都进行了渗透。而且,IT技术的应用也实现了电气工程及其自动化设备的远程监控、无人操控等。

三、电气工程及其自动化发展与建设面临的困难

(一)网络结构逐渐繁杂。在电气工程及其自动化实施的过程当中,便捷、高效和快速的电气工程及其自动化系统是实施电气自动化的根本保障。而且,在实施电气工程及其自动化的过程中,依据电气工程及其自动化的发展和建设需求不同,其所需的技术往往也会不同,网络结构的设计也就自然不同。但是,电气工程及其自动化系统是不能离开一个完整成功的网络结构的。因此,随着网络结构的发展,电气工程及其自动化的发展和建设必然会受到影响,网络结构日益繁杂已经成为了电气工程及其自动化发展和建设过程当中不得不重视的一个问题。

(二)成本不断上涨。电气工程及其自动化的综合性使其系统相当复杂。所以,在实际进行电气工程及其自动化的应用过程中,一定要根据实际状况,将系统中的作用充分发挥出来,不断加强某些专项的应用。但是,这就会造成相关设计必须要有一个专门的研究,进而造成了设计成本上涨。而且,在实际进行维护的时候也需要专业技术进行,成本又一次上涨。此外,某些专业软件和专业设备的投入也是一大笔费用。因此,成本不断上涨是电气工程及其自动化的建设和发展面临的一个重要难题。

(三)数据传输不足。数据传输在电气工程及其自动化的发展和建设过程中发挥着不可替代的作用,数据传输的速度和安全性直接决定了电气工程及其自动化的实效性和安全性。但是,现阶段在电气工程及其自动化发展和建设过程中,数据传输不足是一种常见问题,导致了电气工程及其自动化系统的运营出现阻碍。

四、电气工程及其自动化发展与建设的对策措施

电气工程及其自动化的建设和发展问题对于各行各业的影响是相当大的,一旦其发展和建设出现阻碍,各行各业以及社会经济势必受到影响。因此,针对上述提及的电气工程及其自动化发展与建设面临的困难,笔者认为有以下对策措施:

(一)不断加强网络结构的建设探索,积极探索出适合电气工程及其自动化的通用性网络结果,并将其应用到实际发展和建设中,实现网络结构的优化,促进信息传递的有效性,将网络结构的作用充分发挥出来。

(二)加强技术创新,通过不断的技术突破和技术投入,让电气工程及其自动化的实现有效起来,进而降低成本。

(三)加强数据传输的建设,重视起数据接口的建设问题,让数据接口呈现出标准化、安全化和高效化。

参考文献:

[1]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(02).

[2]唐荣波.对电气自动化发展的探讨[J].产业与科技论坛,2011(15).

[3]刘瑜.浅析我国电气自动化发展状况[J].科技资讯,2012(11).

[4]姜凤茹.探究电气自动化技术在中国的发展问题[J].信息与电脑(理论版),2012(10).

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关键词:

电气工程;自动化;人才培养

目前,随着社会的不断发展,电气工程及其自动化专业人才培养越来越需要加强。要根据社会经济发展,结合当前工作社会的需求,认真研究分析教育培养中存在的缺点,积极探索教学模式创新,突出学生职业素质、实践能力和创新精神培养,大力培养学生成为高级工程技术人才和管理人才。

1要树立创新理念,在多元化培养模式上求突破

在制订培养计划时,我们要根据专业的新发展和新要求,以如何发挥特色专业优势为中心,加大培养电气创新人才的力度,注重优化重构人才培养方案,在探索多元人才培养模式求突破,努力构建创新教育体系。在优化教学课目内容时,要优化原有的培养计划,将计算机、电子自动控制等新兴技术的应用,重视与行业企业共同开发新课题。我们就要集中精力,组织力量编写一批反映专业特色的教材及生产实际的特色教材,以满足课程建设的需要。在改革课程教学内容和优化课程体系过程中,要要加大对传统专业的更新改造力度,注重加强新形势下特色专业建设的探索与实践,突显目前我们不断倡导的产、学、研一体化的办学优势,不断创建电气工程人才培养新模式。在教学实践中,要断鼓励学生参与到实践中去。在实践中,我们的学生要完成教学目标,既要拥有本专业各种知识,还要自学其他的很多其它知识,这就需要学生积极参与到实践教学改革中,这样不仅有助于提高大学生的自学和创新能力,更对学生的实践动手能力,更能锻炼学生的实践动手能力,进一步促使学生综合应用能力的提高,还不断优化他们的智力结构。在实践中,参与设备开发的学生分别负责不同内容,既要注重团结协作;更要通盘考虑,整体设计。因此,实践教学内容及教学模式的改革,对于培养学生的团结协作的精神是大有裨益的。实践教学改革的成果可用于相同设备及类似设备的二次开发,具有一定推广价值;提高了实验设备的功能和现代化程度,拓宽实验设备的应用范围,开发后的实验装置不仅能用于教学任务,还可用于科学研究。可避免设备过早淘汰,具有一定的经济效益。

2要依托学科优势,要注重特色专业建设上下功夫

依托电气制造行业的发展优势和电力行业的发展,结合电气学科优势和学生就业状况及市场需求状况,将课程、专业、学科和实验室建设融为一体,进行综合教学改革,优化教学内容和课程体系,打破传统的“基础课―专业基础课―专业技术课”的“老三段”体系,凝炼和建立体现个性化教育和工程应用的实践教学新模式,系统构建实践教学新体系。在工程应用和创新能力培养方面,建立认知层、基础层、拓展层、创新层四个层次结构实践教学体系及基本型、设计型、综合型、研究创新型四种类型的实验课程内容,把工程设计与应用贯穿于课程教学、课程设计、毕业设计等诸多环节,同时通过创新实验室等第二课堂,举办各种专题实践竞赛,鼓励学生参加各种实践活动和科技竞赛,通过实践锻炼提高学生综合素质,通过真实的工程环境熏陶与系统的实践训练让学生亲身体验学习与实验、研究与创新的全过程,激发创新热情,获得创新乐趣,培养其科学精神。利用这些丰富的实践教学环节和各级各种竞赛机会,强调自主开发、自主研究,培养学生的创新精神和创新能力,开拓学生的个性潜力,激励学生的实践创新,增强学生的工程设计能力和综合应用素质,促进优秀人才在提高中脱颖而出。

3要加强个性教育,在注重培养拔尖人才求突破

在高等教育阶段,我们不仅要探索建立普遍的人才教育计划,更要对拔尖创新人才培养做出计划,这也是我国高等院校促进拔尖创新人才脱颖的迫切要求。所以,在教育过程中,要对具有学术理想、创新潜质等条件特别优秀的学生创设教育计划。让学生在完成规定的课程外,可以根据每个人的兴趣、爱好和特长可进行自主选择喜欢的课程,同时也自主参与学校的科研项目。主要引导学生们进行研究性的学习、加强科技创新,对于每位学生来说,都要主动参加导师的科研课题,要做到以真实科研项目为平台条件,将专业理论知识的学习与科研项目实训紧密结合,增强学生自主和快速学习能力、创新思维能力和实践动手能力。

4要注重加强师资队伍建设,在提升现代化教学力量求突破

在教学中,要充分认识到教师在专业教学中的重要性,对师资队伍结构以及人才资源配置不断优化,大力提高办学质量和效益。建立以学科带头人、专业带头人、课程负责人和实验室建设负责人及教学名师为首的教学团队,以学科建设为龙头,以课程(群)建设为基础,以品牌特色专业方向建设为重点,以实验室建设为保障,不断深化教学内容和教学方法的改革,以打造优秀教学团队为重点,组成国家特色专业“电气工程及其自动化”建设小组,促进科学研究与教学工作的有机融合。另外,还要大力加强教师队伍的教学能力建设和整体提高工作,注重对青年教师的工程能力培养;也可以适当引进电气制造企业(集团)的工程技术人员参与教学工作,努力建设一支教学水平与学术造诣高、学历职称结构合理、充满生机和活力的高素质、高水平教学团队,为进一步提高人才培养质量奠定坚实基础。

5结束语

综上,应该充分认识到电气工程及其自动化专业的重要性,在培养期间,应该进一步树立创新思想,积极推进教学改革和课程建设,办出自己的专业特色,为社会经济发展培养更优秀的创新型人才。

参考文献:

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doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.082

[中图分类号]TM76-4 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)20-0103-02

1 相关概念解析

1.1 电气工程的定义

传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义本已十分宽泛,但随着科学技术的飞速发展,21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴,今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。本领域知识宽度的巨大增长,要求我们重新检查甚至重新构造电气工程的学科方向、专业设置及其内容,以便使电气工程学科能有效回应职业的需求、社会的需求、科技的进步和动态的科研环境。

1.2 自动化的定义

自动化是指工具或生产过程不依赖或少量依赖人的干预而主要依靠预设指令和程序自动完成工作的过程。自动化一词最早来源于美国福特公司的机械工程师D.S.哈德,1946年他用这个词来描述汽车发动的工作生产过程。但事实上,自动化科学的基础早在19世纪末期就已经奠定。自动化科学出现的原因是为了控制那些自工业革命以来越来越复杂的机械设备,诸如汽车、飞机等。此外,现代工业生产上的流水线和精密设备,也越来越难以单纯地依靠人手来控制。这些新产品和技术导致自动化科学的诞生。同时,应用数学和近现代电子学的发展也为自动化科学提供了理论基础。自动化科学以数学和电子学为基础,根据应用对象,还包含力学、热学、电磁学、化学等很多学科,有些极端的研究方向甚至还包括社会科学。20世纪70年代后,计算机技术和适应计算机技术的新数学方法逐渐取代了源于19世纪末20世纪初的数学方法和电子学在自动化科学中的地位。而在当今,由于自动控制理论中大量新问题的出现,使得其中涉及的数学和计算机科学问题极端困难。因此,在西方自动化科学已经基本不再作为一个独立学科,而是被分化到数学、计算机科学的研究内容中去。采用具有自动控制,能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表,按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一。

2 电气工程及其自动化的发展中的问题

2.1 电气工程存在的环境保护问题

三十多年的改革开放给我们带来了经济的繁荣、有序、和谐发展,同时也带来了发展过程中每个国家必要经历的环境、能源发展的短板问题。过去的十年是我国建筑业高速发展的区间。电气工程作为其不可或缺的组成部分,其技术、管理、质量的水平的对业主的生命安全、建筑主体自我节能和周边环境的环境融入、环境保护有着决定性作用。电气工程及其自动化有着广泛的应用市场,从一颗看起来“名不见经传”但作用却十分巨大的电子元件,到我国的高铁列车的研发,都与其紧密相连,密不可分,并且还运用到人们生活的各个产业。电气工程及其自动化在新常态下被应用到更多的释放脑力的新产业革命的产品之中,也就意味着要应用更多的新技术和新设备,虽然这带来了经济的发展,人民文化方面的大繁荣,对社会建设也有这样或那样的有利作用,但这同时也带来了能源的消耗和环境破坏。这也正是急需要解决的问题。

2.2 电气工程的质量管理问题及分析

近年来,随着人们的综合素质不断提高,人们对自我安全的意识不断加强,对电气工程质量的高低也越来被人们所关注,电气工程质量的优劣直接关系到电气工程的使用寿命,更加影响人们的生命财产安全。但在当前许多电气工程施工过程中,由于施工主体人因为对质量管理工作缺乏必要的重视,自身安全意识也较差,往往把检测结构作为第一关注点。这就导致在质量管理工作中不能具体落实到实处,工程质量得到不保障,不仅施工管理较为混乱,而且施工过程中不能严格控制质量,导致电气工程质量达不到预期的标准,给工程质量带来较大的影响。

2.3 电气自动化系统在网络化过程中出现的问题

历史的车轮已经进入网络化时代,随着网络化、移动互联网化的普遍应用。网络化的实质就是解放生产力在新时期的一次伟大创新,而电气自动化在新时期下必须跟上网络化的发展和构建。但目前我国的的电气自动化的自身的自动化水平比较低,且在各个企业的网络构建的历史时期存在差异,也就对电气自动化的进步产生了反作用。

网络建设、信息互换的交流过程中由于软件节点存在差异,使得个人、商家、企业、政府等部门信息交换、共享不那么顺利,阻碍了其在现实生活中的应有发展。

3 新常态视阈下正确理解和把握电气工程及其自动化对策

新常态视阈下正确理解和把握电气工程及其自动化对策就是运用党的十以来新的论点、论调、论据解决现阶段对应的一些问题,并找出答案。

3.1 思想上高举“五位一体”发展战略,行动上破除电气工程存在的环境问题

在电气工程设计主体和施工主体要高举“五位一体”发展战略,从思想意识形态高屋建瓴地提高理论修养水平,要注重处理好“五大关系”在电气工程中的作用,做好各种元素与环境的适应关系。落到实地就是要注重在电气工程节能设计上的功用。要以降低能耗为重点。不断优化节能设计,最大程度的减少能源损耗,降低运行成本,坚持走新常态下“五位一体”的发展道路。建筑照明应当充分利用自然光,减少照明设施的使用,走廊等场所应使用智能照明设备。

3.2 加强电气工程质量管理以及巡视力度

电气工程质量管理长期被人们忽视,这十分不利于电气工程的发展,因此相关部门和企业应从思想意识形态到电气工程质量管理的重要性,从工程专业性、材料和管理方法等方面入手,努力提高质量管理水平。相关单位和企业要建设拥有专业技能和高素质的团队,对人员进行严格筛选,并定期进行系统培训,健全考核制度,实行奖惩制度和淘汰制度,提高员工的工作热情,新时期更应该运用新的巡视制度,更好地服务于对电气工程质量的管理。同时,相关单位和企业要鼓励技术人员进行自主创新,不断提升专业技能和自身素养,并为技术人员提供外出学习和工作交流的机会,逐渐塑造一支专业技能强,操作能力高,综合素养高的专业工程建设队伍。建材始终是工程的基础,因此在电气工程实施过程中,相关单位和企业要进行严格的建材管理,把好材料关。电气工程使用的材料必须是正规厂家生产的、有质量检验合格证书的正品材料,工程使用的材料要储藏要注意防水、防火、防潮,进行严格的日常管理,并要定期对材料进行质量检查并做好记录,材料进入施工现场之前要进行严格的检查,坚决不使用不合格的材料,从根源上保证电气工程的质量。

3.3 运用“互联网+”的思想,构建统一、科学的电气自动化系统

“互联网+”是一种新的经济形态,即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于各领域之中,提升实体经济的创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+电气工程自动化”就是要通过各个节点的跨界融合、重塑结构打破原阻碍。建立一个开放统一的新型平台,实现互联网的数据安全高效互联互通、成本更加低廉的“互联网+电气工程自动化”新模式。

篇9

中图分类号:G642 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)09-0132-02

社会与经济的快速发展给高等人才培养提出了新的目标和更高的要求。高等教育也必须在各个环节上进行改革,以适应社会对人才的更高要求。高电压方向是电气工程学科的一个重要分支,是培养电气工程及其自动化专业人才的不可或缺的环节[1]。而高电压方向的课程具有较强的工程实践性,因此在课程的实践教学环节体系上必须合理构建,才能起到有效提高实践教学的效果和质量。

一、实践教学改革的思路

实践教学是高校培养高素质合格人才的重要环节之一,而面向高年级学生的专业实验教学,对于培养具有创新能力、高素质的工科人才有着显著的效果[2]。通过专业实践教学,不仅能够培养学生的观察、分析、推理、判断、总结的能力,而且能够结合专业理论知识进行实际应用,从而更好的理解专业理论知识,全面训练学生科学实验能力、工程应用能力、综合创造能力,树立工程观念,掌握解决工程实际问题的方法[3]。

2005年以前,我校高电压专业的专业理论课共有三门:《高电压技术》、《高电压绝缘》和《高电压试验技术》。而与课程相关的实践教学,主要以课后验证性的实验和发电厂、变电站参观为主。理论课的课后实验,受限于场地和设备台套数的影响,多数是验证性的实验,学生按照实验讲义按部就班,就可完成实验,实践教学效果较差。而由于电力生产的特殊性和重要性,校外实习时,学生往往只能走马观花式地观看高压电器设备,对于高压电器设备的使用和故障分析处理只能纸上谈兵式地从讲解员口中获取,学生无法进行真正的工程实践体验。因此,在高电压的实践教学中出现了以下一些问题:

(一)实践教学的知识点较为单一,成为理论教学的附属环节。

(二)学生获取知识的方式仅仅依靠教师的单向传授,缺乏直接体验,自学和探索能力较差。

(三)实践教学过程中,过分强调了人才培养的共性,而压抑了个性,不利于培养创新型复合型人才。

(四)实践教学内容陈旧,无法做到与时俱进,与生产实际脱节。

结合以上几点,我们提出了“改革现有课程、增设独立实验课,强化知识综合”的思路。首先,在教学内容的编排上,以循序渐进的方式,由浅入深。其次,独立设置实验课,使实践教学与理论教学即相互联系又相对独立,二者成为整个教学体系中不可或缺的部分。第三,针对目前的三门专业课程,大胆的进行教学内容上的改革,强化知识综合,同时引进更为贴近生产实际的设备。

二、实践教学改革的实施

(一)理论教学与实践教学相结合

《高电压技术》课程是本专业的基础课程,理论性较强,部分内容较为抽象,例如气体放电、小桥理论等,在传统理论教学过程中往往难以给学生较为直观的印象[4]。教材中的实践内容与理论知识的结合度较差,因此我们针对这些知识点进行了实验内容的改革,增加了“极间障对气隙击穿电压的影响”和“绝缘油的击穿”两个实验项目。在“极间障对气隙击穿电压的影响”中,通过使用不同的电极结构、改变电极距离和增加极间障等方式,使得学生对课程中的气体放电的影响因素有了更加深刻的理解。而在“绝缘油的击穿”中,通过在标准油杯中放入变压器油进行工频耐压,并采用加入杂质、设置极间障等方式,使学生掌握工程上测试变压器油耐压水平的方法,并理解液体电解质击穿的机理和极间障的作用。通过在一个实验内容中加入多个知识点的方式,使得学生可以反复实践和探索,对各种现象逐个分析论证,并写出较高质量的实验报告。

(二)以实际生产为对象整合试验内容

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中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(c)-0168-02

1 该文研究的背景

1993年,麻省理工学院前院长莫尔提出“大工程观”这一概念,此后,世界高等工程教育领域要求“回归工程”的呼声越来越大。在美国很多工学院设有称为“Special program”的工程实践项目,培养学生工程实践能力。欧洲工程教育整合了工程中的理论与实践,提出了融合“专家型”与“通用型”培养目标、满足多样性需求的课程体系。比利时鲁汶工程联合大学坚持“基于项目的学习”,并通过项目“工程师的一天”,完成学生对于工程师的认知学习。

国内学者也对工程教育进行了深入研究,赵婷婷在《课程综合化:中国高等工程教育改革亟待解决的问题》中强调课程体系的综合化是工程学科综合化当前亟待解决的问题之一。浙江大学王沛民在《工程教育基础-工程教育理念和实践的研究》中,论述了工程教育课程的相关问题。刘吉臻等在《工程教育课程改革的思维转向:工程化的视角》中指出,课程目标要从学科知识体系转向为工程技术与实践能力的培养,必须运用集成化的思维去构建课程体系和内容。王仲民等对传统课程设置中“理论-实践,认识-技能,基础-应用”的单向思维模式提出了质疑,强调工程教育要围绕工程实践重新组织课程。2006年6月,教育部战略研究重大专项课题“面向创新型国家建设的中国工程教育改革”第三次研讨会在徐州召开。此次会议纪要提出:要使课程设置从单一的“工程专业课程”转变为以“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。高等工程要教育培养出能适应社会经济、科学技术、文化发展需要的工程人才。

2 该文研究的目的和意义

电气工程及其自动化专业本身就是一个工程性很强的工科专业,课程体系与结构的设置水平,直接决定其工程应用能力的高低,在改革其课程体系过程中,应突出地反映这一特点。以“大工程观”教育理念为指导,将工程所需的知识、方法、手段等融合到课程体系中,特别是与工程紧密相关的人文、管理、社会责任等,在大工程观的教育理念下采取项目教学的方式将实际工程问题带入课程内容,完善其课程体系,让学生从一个个完整的项目学习过程中,潜移默化地接受工程意识,从而达到增强工程意识与能力的目的。

党的十七大提出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,实现这个目标势必需要大批工程技术人才。这就需要在构建培养体系时突出工程能力的培养,工程能力是工程师最基本的素质之一, 但其培养却是我国当前高等学校教育体制中的薄弱环节。我国高等院校发展近年特色不明显,并偏于强调通才教育的重要性,大部分本科院校的培养目标执着于培养各种高层次的研究型人才,培养的学生侧重于基础理论与研究,本科层次的实践动手能力没有得到应有的重视,从而造成了高等教育人才培养体系中工程实践教育一定程度的缺失。

3 构建面向实践与应用的电气专业课程体系

通过分层次总结和分析国内外高等院校电气工程及其自动化及相关专业培养体系的现状,对国内研究型大学以及国外著名高校的电气工程及其自动化及相关专业培养体系进行分解对比,结合实际,初步制定了电气工程及其自动化专业培养体系框架。在突出特色的同时,希望既能培养电气工程及其自动化专业学生的工程应用能力,又能强化学生的科技创新能力。

根据该校的师资和学生情况,将专业培养目标设定为培养具备电气工程领域扎实的基础理论、专业技术和较强的实践能力,能够在电力系统及其自动化、电力电子及电力传动等电气工程领域从事系统设计、研发、运行维护等工作的工程应用型技术人才,并分为电力系统及其自动化、电力电子与电力传动两个专业方向。电力系统及其自动化方向主要围绕电力系统的规划、运行、调度和监测及控制技术,面向电力系统运行的运行控制、调度等领域进行培养。电力电子与电力传动方向以电气工程领域内的大功率电力电子器件、电气传动控制系统为主要研究对象,培养学生在电能质量控制与新能源技术、现代电力电子器件等方面的技术应用能力。

所有课程分为公共基础课、学科基础课、专业课三大部分,为提高学生的人文素养,在公共基础课中设置了素质选修课,强化人文素质。公共基础课和学科基础课与其它电气类专业大体相同。专业课分为必修,方向选修和任选三部分。为了强化培养学生的工程能力,在课程学时比例设置上加大了实验、实践环节所占的比重。针对主干课程和学生工程能力培养的需求,设立了工程训练、计算机实习、电工电子实习、电子线路课程设计、数字电路课程设计、电力电子技术课程设计、自动控制原理课程设计、运动控制系统课程设计、认识实习、电气控制及可编程控制器课程设计、生产实习、电气工程基础课程设计、电力系统分析课程设计等实践环节,总学时达到了35周,在整个教学环节中所占比重明显提高,达到了总学分比例的20.3%。此外,实验学时在课程总学时的比例也进行了调整,大部分课程都缩减了理论学时,增加了实验学时。如电机及拖动基础,实验由8学时增加为16学时,电气控制及PLC由8学时实验增设为34学时,理论教学缩减为32学时。

4 结语

该文以建立工程应用型电气工程及其自动化专业培养体系为主要研究内容,以提升电气工程自动化专业本科生的工程素质为研究目标,对电气工程及其自动化专业课程体系的建设进行了初步探讨,对于培养面向新型工业化的电气工程及其自动化专业高级工程技术人才具有一定的参考意义和实用价值。在实践过程中还需要根据实际执行状况不断进行反馈,逐步对培养体系进行修正,不断完善培养体系。该文参考了诸多院校网上公布的有关专业的培养方案,在此表示感谢。

参考文献

[1] 赵婷婷,雷庆.课程综合化:中国高等工程教育改革亟待解决的问题[J].高等工程教育研究,2005(2):32-36.

篇11

大学新生刚刚进入大学,由于环境的改变,往往难以迅速适应,尤其容易忽略学业的重要性。大学的课程不同于高中,难度大大提高,涉及范围广,需要的知识庞杂,老师的讲课方式也有所改变,学生需要更多的时间去获取知识,消化知识。因此很多学生刚进入大学,学习跟不上,甚至出现畏惧心理,不知道该怎么学习。如何促使学生改善学习方式,使高学习效率是大学新生适应性教育的重要问题。[1]

一、学习意识不强烈,学习态度不端正

通过高考,学生过渡到相对轻松自由的大学校园,这往往也导致了他们在心理上产生懈怠和懒惰的情绪,再加上高校校园里广为盛行的 “六十分万岁,六十一分浪费”思想使得很多大学新生在思想认识上对学习不够重视,导致新生在入学时学习目的不明确、学习动力不充足、学习兴趣不浓厚。这样的状态一般会持续半个学期左右,直到期中考试的压力又迫使他们不得不重新认识到学习的重要性,逐渐投入时间精力进入学习状态,这也是往往期末成绩比期中成绩优异的原因,以北航自动化学院13级本科生机械设计这门课程的期中期末成绩为例:

从两次考试成绩对比来看,期末成绩相比于期中有了显著提高,结合其他学科的情况,我们得出这样的结论:这个调整过程是大学新生自我成长必须经历的一个阶段。在工作中要让学生要意识到大学生的本质还是学生,学生的天职就是学习。尽管在大学学习成绩不是唯一评价指标,但仍是最终要的任务。[2]

二、教学模式改变,难以马上适应

高中的教学模式大多是“教―学―练―考”四位一体,即“老师授课教学、学生认真听讲、课后作业练习和考试检测提高”四个过程相辅相成。但是到了大学以后,老师一节课可以讲两三章的内容,再加上大学的知识点本身就很抽象,更多的是学生培养自学的能力,这样一来很多新生就难以适应新的教学模式,滋生厌学情绪,甚者还有逃学倾向。

针对这种几乎每位新生都会遇到的问题,北航自动化学院面向2013级学生提出了两点解决方案。一方面是由高年级同学引导,传授一些学习方法供新生学习;另一方面,尽早让学生意识到这个问题,找到问题根源,通过提前预习教材,预先跟老师要讲义,提前消除隐患。

三、学习效率不高,学习积极性受打击

对于大学新生,目前比较严峻的问题之一是,很大一部分人“没日没夜的熬油点灯”,时间和精力都投入了很多,可是效果并不明显,学习效率出了问题。学习不仅是一个需要投入时间和精力的过程,还需要通过恰当的方法来提高效率,大学课程相比于高中,内容大幅增加,难度也大幅提升,这就更需要提高效率。针对这一问题北航自动化学院针对2013级学生推荐了SQ3R法与自我塑造法两类学习方法。

1.SQ3R法。SQ3R是由Survey,Question,Read,Recite,Review几个单词的首字母缩写而成的,即概览、问题、阅读、背诵、复习五位一体的综合性学习方法,通过SQ3R的学习过程,使整个学习过程形成闭环,可以有效提高效率。

2.自我塑造法。自我塑造法即是一种综合学习法。它分为目标选择和实行新的学习程序另个步骤:通过目标确定重点问题,针对学习中的结症制定学习计划;接着对应目标实行新的学习程序,结合自我奖惩机制,形成习惯,加强学习兴趣。

上述两种方法,对于提高学习效率都是极有意义的,当然,不同学生的情况也不尽相同,还需要找到一个最适合自己的学习方法来达到效率的。[3]

四、考前突击严重,知识积累欠缺

有很多学生平时上课很散漫,等着到了考期复习,临时抱佛脚,刷一刷往年考题,就直接上考场,这样的学习方式并没有真正学到知识,只是在应付考试。以北航自动化学院2013级学生大一下学期的工科高等代数成绩为例,期中有26%的同学成绩在60―69分数段,,这其中大多数同学就是靠着考前突击,侥幸过了考试,考试结束了相关知识也就随之遗忘了,片面追求短期效应,知识储备严重不足。

这种方法是不应该被提倡的,学校的学习是为了真正学到知识,而不是仅仅应对考试。考前突击这种学习方法对于短时间提升成绩确实有效,但是从长远来说是不利于学生之后的专业课程学习,并且这种追求短期效应心存侥幸的心理也不利于学生个人的健康成长。

针对这种情况,北航自动化学院从两方面入手加以改善。一方面,加强对学生的思想教育,让学生认识到学习的重要性;另一方面,要加强对学习过程的监督和审核,通过督促晚自习、抽查课堂出勤等措施来营造良好的学习氛围。在大一下学期开展的学风建设月活动中,各班同学积极配合,班级学风有所改善,同学们的学习热情得到提高,总体成绩显著增长,取得了良好的效果。

参考文献:

[1]舒苏.大学生学习高等数学的影响因素及对策[J]. 江苏教育学院学报 (自然科学) ,2011,(06)

[2]高丙成.大学生学习倦怠的类型及其对学习的影响[J].中国特殊教育2013.(12)

[3]陈尚达.科学发展观与大学生学习生态建设[J].学术论坛2009.(11)

作者简介:

孟宪博(1987~) 研究实习员,北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院专职辅导员

篇12

前言

在电气工程改造及其自动化相关领域内,电气工程的应用,使工业生产方式全面更新、实践生产效率显著提升,可以说,电气工程的发展水映了国家的整体科技实力,其重要性可见一斑。随着互联网和以太网等各种新型网络技术的不断更新和发展,各类信息技术逐步渗透到电气工程领域,例如计算机技术、自动化处理技术、数据库存储、传感、遥感技术等的渗入,为其提供了高效应用工具和优质处理手段,很大程度上加快了电气工程实践技术的科学创新。由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉成为电气工程学科的关键,将会向光子学、生物学与机电系统领域科学推进。

1.电气工程自动化的应用

目前,电气工程自动化在以下两个方面得到了广泛应用:①智能建筑领域。建筑的发展越来越智能化,而智能化离不开电气自动化。随着人们生活水平的提高,高档智能化建筑成为了人们居住选择的大方向,同时,也是世界建筑业发展的方向之一。智能化建筑利用电气的自动化实现了资源和设备的合理利用,其内部包含了大量的电子电气设备和复杂的布线格局,并且这些设备和布线需要较高的抗干扰性和耐压性。作为一级负荷建筑,智能化建筑还需具有多层屏蔽的防雷体系。②空调净化系统。自动控制和空调净化系统能够作为单独的系统进行测量,也可以作为具备计算机控制管理功能的复合型系统使用。尤其是在控制温度时,空调净化系统对电气工程自动化的要求较高,可使用 DDC控制。在回风管部位装有温度传感器,可对较监温度与设定温度进行比较,并运用微积分等数学预算进行控制操作,以输出相应的电压信号,进而控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀,将温度保持在合理的范围之内,使建筑内的温度符合要求。

2.电气工程实际运用情况

当今,电力的应用在不断深化,诸如电力系统、污水处理系统、工业生产经营等电气自动化,已经渗透人们日常生活的各个服务领域。在工业生产与系统控制实践中,确保设备的优质生产,并不是单纯依靠人为的机械化管理和操作来完成,而是借助机器来操作运行,也就是利用继电器、感应器等电气元件实现顺序控制、时间控制。另外,电气自动化系统还可依据外部条件波动将相关信息输送至内部系统,从而实现输出量的优化更新,最终保证整体系统操控运转的持续可靠与安全稳定。由此看来,电气自动化在现代化生产实践领域中发挥着重要的作用。其实际运用主要体现在以下方面。

2.1 智能建筑

智能化建筑的发展必然离不开电气自动化。随着数字电子化科技飞速发展,在建筑行业领域,高档智能化建筑引入了电气自动化系统,使其具备了智能化控制、节约能源、安全电子设备、防雷击设施系统、生态环保、舒适高效、低能耗等众多功能。

2.2 净化系统

空调净化系统由于科学引入了电气自动化技术,使其具备了自动化监控、数字化、智能化调节空气环境的综合功能。

3.电气工程改造与自动化发展

以污水处理运行实践为例,污水处理运行过程中,为有效节约能源,体现节能环保优势,应将电气系统、安全生产防雷系统改造及自动化建设作为重点,本着灵活性、实用性原则,围绕结构设计简单明晰,系统设备操作运行智能化、一体化监督操控的科学思路,力求电气工程体系安全可靠。

3.1 电气系统的优化升级与自动化改造

污水处理电气系统的优化及自动化改造,应具有良好的针对性,由于污水处理环节复杂,涉及到信息化管理控制,需要完成生产调节、测控、安全保护与调度通信,确保污水处理运行经济、高效、安全。因此,在实践改造中,一方面,可尝试科学引入或增加继电保护装置,预防电力系统短路故障,通过有效的线路保护,实现科学的预防管控。在发生故障后迅速隔离故障设备,缩小相关生产运行机械处于低压、高电流状态的操作时间,确保整体系统不受破坏。另外,借助其仿真模拟、全方位监控、快速预警等功能,可以保证污水处理生产体系在需要时,实现不间断的操作运行,并提醒工作人员进行合理的调控更新,预防中断运行导致不必要的经济损失。另一方面,在系统自动化优化改造中,还应科学引入在线监测体系,使其发挥较好的状态维修能效。

3.2 防雷接地系统的优化改造

污水处理实践中,接地系统涵盖接地极、设备接地、基础建筑接地等。污水处理系统中各类电气设备可导电的外露装置、系统工艺设备金属管道或外部的头尾均应实施安全接地处理,使其始终处于有效的安全保护中,有效预防直击雷的不良作用影响。

4.电气工程自动化改造的发展趋势

电气工程作为一种基础性保障,为工业生产提供了保证。在各种工业化生产中,智能化、自动化的电气工程设备和先进的仪器已经显得越来越重要。从 20 世纪 50 年代开始,电气工程的自动化进程开始发轫,几十年来,从最初的简单手工劳动到连续性机械施工,电气工程自动化的应用领域日益广阔、程度日益加深。电气工程自动化的应用也大大提高了生产的稳定性,而对仪表的精确性也提出了更高的要求。简而言之,自动化工艺从简单的回路闭环控制到全面的自动控制,都在工业经济中起到了巨大的作用。使用的工具包括气动单元仪表、电动单元仪表等,均从单参数控制发展到了复杂的变量控制,并不断地影响着人们的生活。随着工业化的发展,信息技术的广泛应用,电气工程自动化技术也在不断地拓展应用领域和创新应用技术。电气工程自动化改造日益成为业界发展的趋势,主要表现在以下几个方面。

4.1 电气工程的功能日趋多样化

在传统的电气工程中,其功能主要集中在发电、输电等方面,在电力传输时对电能的转换缺少必要的功能。因此,在对电气工程进行改造后,电气工程的功能变得更加多样化,电压转变、电力分配和用电量的调控等功能应运而生,系统呈现出自动化运行的状态,这也比较符合现代工业高负荷运行状态的需求。

4.2 结构日趋简单

对电气工程来讲,结构问题是阻碍其功能发挥的重要因素之一。大量设备连接在系统上会降低操作人员的调控质量,进而导致电气工程的部分设备在系统运行时达不到最佳的状态。因此,电气工程自动化改造中的结构越来越简单,功能也越来越强大。

4.3 工程设备的智能化

电气设备是电气工程发挥作用的物质基础,电气工程的发电、输电和变电等环节,都要靠具体的设备去实现。以往,人工操作的设备效率较低,在自动化改造之后,计算机就能够作为操控的中心,运用程序代码对电力设备发号施令,使工程命令的执行更加灵活,提高了设备的工作效率。

结束语

总之,信息技术、工业发展离不开电气工程自动化技术的支撑,随着自动化技术研究的不断深入,工业生产和信息技术产业也必将发展提速,创造出更大的经济效益与社会效益。只有深入探究电气工程与自动化技术系统的应用发展状况,对发现的问题不断的升级改进,才能不断适应时展,加速提高产业化的改革进程。

参考文献

[1]胡君君.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].机电信息,2011,(12):18-19.

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