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2 电力自动化在我国的发展
2.1电网自动化调度技术方向的发展
电网自动化调度技术是指以计算机技术和信息技术为控制手段,实现信息的采集、整理和显示,保证电力系统一个良好的运行状态,能够让调度人员更好地掌握全局,实现对整个系统的有效指挥。电网自动化在调度方面的发展,使我们对电力工程有了全面的监控,能够更方便地应对突发事件,保障电网系统的稳定运行。
2.2变电站在技术上的自动化
变电站在技术上的自动化主要是指利用计算机和通信方面的技术对得到的信息进行集中处理。实现个人在变电站对信息的处理,可以对整个电力系统进行优化和整合,这样就可以对搜集来的数据和信息进行比较全面的处理。利用此功能可以有效监控整个电力系统的操作和运行状况。
3电力工程中的电力自动化技术应用
3.1供电系统自动化技术
电力自动化技术在供电系统的应用主要包括三大块,即电力调度区域实现自动化监控、变电站运行、管理的自动化以及负荷控制工作的自动化。电力调度区域实现自动化监控主要通过小型计算机来完成。变电站运行管理自动化主要通过计算机与互联网通信技术来完成,通过应用计算机对所反映的数据进行集中处理,提高处理效率,可以有效实现对整个电网运行的实时监控,能够做到及时发现故障、及时报告,提高维修速度,保证电网运行的通畅。负荷自动化控制主要采用工频、声频控制来完成,根据电力系统负荷的记录来自动生成负荷曲线,让工作人员对其进行实时监控。
3.2电力自动化补偿技术
传统的低压无功补偿技术采用的是单一信号,以及三项电容器,但是,该技术在应用过程中存在大量的缺陷,如在应对用电为单相负荷的用户时,会出现三相负荷不平衡的问题。而自动化补偿技术的出现,有效弥补了低压无功补偿技术存在的缺陷,能够有效实现三相共补,三相分补,并能将二者有效结合,更好地适应电力负载的变化,同时该技术还具备检测功能,能够对电器进行实时的防护。
3.3对象数据库技术
现如今,在电网运行中,对象数据库技术已经被广泛应用,该技术与传统监控技术相比,占据着绝对的优势。通过该技术的应用,可以实现数据库的自动化监控,且对信息数据的处理速度非常快,准确率极高,极大地弥补了传统人工处理数据的不足。随着数据库技术的进一步发展,未来有望实现电力系统自动监视与控制等功能,不仅可以有效满足企业发展降低成本的要求,还可以有效满足工业、生活用电迅速增长的需求。
在有着多种形式与构架存在于现场的总线当中,是利用技术处理的形式,向主控设备中传输电力工程设备上的相应参数,之后通过管理人员对图形的判断、数据的分析进行主控,进而有效的处理相应的信息,并且通过回路将传递处理结果和科学决策迅速的传递给待指令的设备中,对设备的动作有效的予以实现,进而对电力工程自动化的控制调节有效的给予完成。在实际现场总线中,对电力工程自动化技术进行应用,维护和安全过程的集约化是其主要优势所在,对于投资控制和技术优势的实现上会带来非常巨大的帮助,有助于电力工程自动化目标在高质量、低成本和快速度的情况下有效的予以完成。例如下图中,就充分展现了电力工程自动化技术在现场总线中的应用:在这个图中,利用远程控制中心,对施工现场中的站级计算机进行控制,之后利用CAN网络相间隔层中进行传递,进而地现场总线中的CAN网络和I/O单元进行控制,其充分的展现出了自动化系统的功能,有效的解决了以前人工控制中的不足,大大提升了现场总线中的工作规范性和合理性。
2.在自动补偿中对电力工程自动化技术进行应用
自动化补偿的方式,能够有效的统一起来固定和动态的补偿方式,令补偿实现稳定、分项和快速的目标,对于传统补偿结构和技术上的不足之处能够有效的进行优化处理。使用智能化电容器是现阶段自动化补偿的重点和关键所在,智能电容器对自动而精确的投切予以实现,针对于电力工程的准确补偿能够有效的予以实现,此外,可以很好地防止传统补偿方式冲击影响保护功能的情况发生,对于整个电力工程的有效发展上都会带来非常巨大的帮助。
3.建立电力工程自动化数据库
控制和监督电力工程的功能可以通过数据库来有效的给予实现,这对于提升电力工程自身的利用价值和提升电力工程处理问题的准确率上会带来非常巨大的帮助。此外,将可靠的数据为转化为有关操作的具体信息提供出来,将规范和准确的指导为设备的操作提供出来。并且,在数据库技术不断发展的前提下,及其进一步的研究监控系统中触发子和对象的函数,对于控制更加复杂的功能和电力系统自动监视的复杂功能上也能够有效的予以实现,这样对于生活和工业生产的需求能够在更大的程度上给予满足。
我国在电力领域的发展突飞猛进,为社会做出了不可磨灭的贡献,具有极其重要的社会经济地位和作用。这离不开电力自动化技术的普及和推广实践应用。然而,我们还需要深入地对电力工程实践应用中存在的问题,进行分析和研究,并运用更为高效的举措,以获得更佳的运行效率[1]。
2电力自动化技术的概念及意义
在我国计算机网络技术和通信技术迅速发展的背景下,电力自动化技术以此为依托,通过通信网络传输介质,实现对电力运行信息的实时采集、分析和处理,并且还可以为电力系统的电力调度提供有力的数据依据,从而更好地协调不同区域的电力运行状态,提升电力系统的运行效率,极大地保障了电力工程的整体质量,优化了电力运行相关参数,更好地提升了电力工程的安全性和稳定性,对于我国的电力行业发展起到了较大的推动作用[2]。在电力工程领域,需要顺应时代的需求,实现自身的改革创新,以确保电力需求。因而,电力自动化技术就成为了提升电力工程质量和安全的有力保障和支撑,在电力自动化技术的实践应用之下,可以较好地减少电力工程的成本费用,获得更好的成本效益比。同时,在电力工程中应用电力自动化技术,还可以更为及时且完整地实现对电力数据的统计和共享,在自动化技术的操作界面之下,工作人员可以以实时数据为基础,采用针对性的调节对策,从而最大程度上避免人为失误和偏差,更好地强化对电力工程项目的监控。在电力工程的电力技术应用中,还可以更加迅捷地处理电力系统的运行故障,及时地发出预警信息,使工作人员快速获取故障异常信息,从而在最短的时间内采用有效的故障处理措施,更好地提升电力工程的安全性和可靠性。电力技术在电力工程中的实践应用还可以使维护工作更为便捷,这主要是由于电气自动化技术与计算机终端相连,在自动化操作系统的平台界面之下,电力维护人员可以根据系统提供的信息,对电力设备的运行参数进行分析,并采用适宜的维护措施,更好地保障电力设备运行的正常和稳定。
3电力自动化技术的应用分析
电力自动化技术在电力工程的发展进程中,成为了一种成熟而先进的应用方式和技术,它可以满足人们的不同电力需求,并广泛应用于不同领域之中,充分发挥出电力自动化技术的应用实践价值和作用。具体来说,主要有以下几个方面的应用。
3.1电力自动化技术应用于变电站
由于电力自动化技术是以计算机网络技术、通信技术为依托和支撑,因而可以较好地实现对变电站设备的实时优化和调节,较大程度上缓解工作人员的压力。变电站的工作人员可以运用自动化技术,实现对变电站设备的实时监控和检测,获取相关变电站设备的运行参数,确保变电站设备的有效性能。同时,在电气自动化技术的应用条件下,变电站的传统设备装置还可以为新的设备装置所取代,在更为先进、更为完善的设备装置利用前提下,可以更好地实现对变电站设备的智能化、可视化的监测,从而实现变电站运行的诸多任务,更好地提升变电站的运行效能。
3.2电力自动化技术应用于电网调度
在电力工程的运行过程中,工作人员要根据计算机屏幕显示器等设备,实现对电网的调度工作和任务。在成熟、先进的电力自动化技术实践之下,电网调度工作人员可以借助于计算机设备,实现对电网运行状态的实时监控,能够更为准确、全面地获取电网运行的参数信息数据,并且在获取电网运行数据信息的同时,实现对电网运行信息数据的传输、分析、处理等工作。这无疑显现出传统电网调度所无法比拟的应用优势,在传统的电网调度方式之下,工作人员无法准确、及时地获取电网运行设备的运行状态信息,出现一定程度上的电网运行数据信息的延迟,这就使工作人员无法及时获知电网系统的运行异常和故障,使电网系统存在安全隐患,为电力企业带来无谓的损失。而在电气自动化技术的应用实践之下,可以通过人机互动界面,实现人机良好互动,并及时而完整地获知电网运行相关信息,电气自动化技术可以实现对信息数据的实时采集、分析、处理和故障预警,从而更好地实现对电网系统运行故障的处理,减少电网系统中存在的安全隐患,更好地提升电网系统的运行效率。
3.3电力自动化技术应用于分散测控系统
在电气自动化技术的应用之下,分散测控系统成为了电力系统中相关电力信息的输出系统,在这个模式之下,可以使工作人员更好地实现对电力运行的实时监控,更好地确保电力系统的运行稳定与安全。
3.4电力自动化技术应用于计算机操作系统
电力自动化技术也逐渐引入到计算机操作系统之中,在计算机操作系统与电力自动化技术相融合的方式之下,可以使工作人员更好地实现对电力运行信息的确认和反馈,最大程度上减少电力运行信息的误差。
4电力工程中的电力自动化技术应用
4.1现场总线技术
电力自动化技术在电力工程中的应用之中,可以采用现场总线技术,实现对电量相关数据的采集、传送和数学模型的自动化计算,从而实现正确的判断,它并非是对现场整体的监控,而是针对关键性的、针对性的电量信息数据进行分析和控制,在这个多向、多站、数字化的信息网络之中,现场总线技术可以极大地提高前置机和上位机的协调性,使两者配合默契,并在电力仪表的应用控制环境下,不断完善和优化,更好地推动电力系统的发展。
4.2主动对象数据库技术
在电力工程中的电力自动化技术,还要运用先进的主动对象数据库技术,它借助于计算机存储技术,实现对电力系统运行的实时监测和控制。传统的数据库技术已经无法满足现代电力系统的运行发展趋势,因而,要深入研究主动对象数据库技术,要不断创新和开拓,实现对电力系统的自动化监督,提升数据库数据的传输速度和质量,从而确保电力工程的监测、控制的实际需求。
4.3电力自动化补偿技术
在电力工程的电力自动技术之中,电力自动化补偿技术也是非常重要而关键性的技术。它可以通过智能化、自动的无功补偿方式,利用动态补偿及固定补偿方式,在科学电压限制条件技术的应用实践之下,运用投切开关,实现对电容器投切的智能化自动控制,从而实现缺相保护的功能,更好地提升自身对负载变化的适应性。
5结语
综上所述,我国经济在快速发展的态势下,电力行业也处于不断发展的上升趋势,这也是与人们日益增长的电力需求相适应的,为了满足人们的用电需求,电力行业需要大胆尝试创新,要充分运用电力自动化技术,更好地提升电力工程的安全性、稳定性和灵活性,建构和完善完备、便利的信息体系,从而推动我国电力行业的可持续发展。
【参考文献】
作者简介:赵美莲(1976-),女,山西朔州人,南京工程学院电力工程学院,讲师;陈跃(1963-),男,江苏南通人,南京工程学院电力工程学院,副教授。(江苏南京211167)
中图分类号:G642.41 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)06-0076-02
“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业学生掌握电力系统基本概念、基本分析和计算能力的一门重要基础课程,是电类专业学生从基础技术理论课程走向专业技术课程学习的知识桥梁。该课程以电力系统潮流计算、故障计算和稳定分析为核心,紧密结合不断涌现的电力系统新技术,内容涉及面广多,涵盖了电机学、电路、电磁场、自动控制等多学科知识,包含了线性方程、非线性方程、微分方程等大量数学理论推导。学生学习该课程往往感觉难度较大,不易掌握内容的重点和难点。
随着电力工业的快速发展,“电力系统分析”课程教学面临着极大挑战,学生既要掌握扎实的专业理论知识,又要学会理论与应用相结合,具备运用知识的创新能力。传统的以教师为中心的单一教授法已成为制约教学质量提高的瓶颈,需要在方法上创新模式,适应学生个性和职业发展的需要,激发学习潜力,培养学生学以致用的创新能力,以满足技术、经济和社会发展对高级人才的综合素质要求。
一、工学一体化的教学意义
教与学,二者是一对辨证统一体,其行为是一种需要将刻板的理论知识与生动的实际应用有机结合的艺术活动。让学生具备学以致用的创新能力,这就是“工学一体化”教学的目的与意义。
学生要具备学以致用的创新能力,就是要实现其从获取知识到运用知识和创新知识的能力提升。显然,学生上课认真听课、仔细做笔记只能做到有知识,很难做到有能力。在教学中,要不断强化学生的主动参与意识,授之以渔,让学生成为教学活动的主体,学会主动思考和深化运用,提高创新知识能力。
电类学科具有很强工程应用背景,其专业学习的最终目的是要将技术成果转化为生产力,直接推动电力工程建设,因而特别强调对学生创造性思维和能力的培养。学生不仅要具有扎实的基础知识理论,而且要具备发现问题然后运用知识解决实际工程问题的能力。工学一体化教学的本质之一,就是要全面培养学生善于独立思考、勇于开拓创新的综合素质。因此加强理论与实践相结合的工学一体化教学,对于电类专业显得尤为必要和重要。
二、以往的教学困境
“老师在黑板上讲得天花乱坠,学生在下面呼呼大睡。”这是在教学调查中学生对传统课堂的形象描述。在传统教学模式下,教师是传道授业解惑的单一主体,学生完全处于被动接受知识的地位。教师在黑板上讲解教材中规定的纯理论知识,且往往是概念释义和理论算法推导,与实际应用需求脱节现象较为严重。课堂缺乏生动性和吸引力,学生很容易感到枯燥乏味,进而渐渐产生厌学情绪,这无疑不利于提高教育教学质量。更有甚者,不少学生的学习目的相对片面,仅为应付课程考试而学,死记硬背一些概念和原理,浅浮于知识的表面理解,谈不上深入分析所学知识去解决实际问题,很难具备学以致用的创新能力。
教学中也会安排一些实验课作为课程实践环节,但这些传统的实验课常常是“走过场”。学时少且实验内容相对固定,一般都是要求学生按照教师的示范或指导书的步骤去按部就班地操作,简单地验证一些基本原理和现象,学生无法参与过程设计,严重制约了学生创新思维能力的提高。
三、工学一体化的教学设计
“电力系统分析”课程包括电力系统稳态分析和电力系统暂态分析两部分,教学内容多,任务量重,教学时间安排也相对较长,如何获得良好的教学效果是我们一直在深入思考的问题。经过长期的教学实践探索,我们设计了一套“兴趣培养―理论教学―工程实践”多层级交叉融合的“电力系统分析”课程工学一体化教学法。在教学过程中,注重运用现场教学、案例教学、讨论式教学等多种手段,将理论知识融于实际应用,让学生在教与学的互动过程中,发挥主观能动性,灵活运用所学知识,创新性地完成各类应用操作,达到学以致用的教学效果。
1.兴趣培养
虽然学生在学习“电力系统分析”之前,一般都已经学习过“电路”、“电机学”等基础课程,初步掌握了同步发电机、异步发电机、变压器等电工电器设备的基本知识,但是大多数学生对电力系统的体系结构和生产运行缺乏整体性概念。课程伊始,如果就直接讲授教材中的各种算法和理论推导,学生往往会很难理解和接受。
伟大的科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”这就是说一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣,就会主动去求知、去探索、去实践,并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。因此,在开始该门课程教学时,十分注重培养学生的课程兴趣。良好的开端是成功的一半,引导学生建立起学习电力系统的专业兴趣,激发其专业求知欲。感性认识是引导学生逐步建立学习兴趣的一种好方法。在教学过程中,主要采用了以下两种方法:
(1)声像教学。电力系统的生产、运行过程以及电力设备结构都十分复杂,很难用黑板或语言来讲授清楚,学生抽象地听讲,很吃力,无法直观理解。教学中,充分利用现代多媒体技术手段,通过声像结合、图文并茂的方式,形象地展现教学内容,特别是对一些电网运行控制环节和设备运行状况,让学生便于理解和感悟,起到了事半功倍的效果。通过声像教学,让学生一方面能够初步了解到电力系统的整体概况与生产过程,建立起对电网运行的系统感知;另一方面也能够了解到该专业的一些最新技术成果和示范工程建设,比如当今社会各界高度关注的特高压和智能电网知识,建立起“我是电力人”的兴趣感和自豪感。
(2)认识实习。大多数高校在该课程教学设计上都设置了认识实习环节,并计入学分,但时间安排上不是很科学,往往都在毕业实习前。为了及时增强学生对电力系统生产及其运行设备的直接感性认识,结合课程教学需要,与当地的电力生产运行部门(生产教学基地)联系,适时组织一些现场参观的认识实习,让学生现场参观发电厂、变电站和电力调度中心,亲身感受电力系统的实际生产运行过程。
2.课堂教学
在传统的教学模式下,学生在课堂中往往只顾及做好笔记,抄录基本概念、理论和算法推导,难以形成独立思考行为,更谈不上活学活用。因此,如何引导学生成为教学活动中的主人翁,勤于思考,善于发现问题解决问题,逐步培养其学以致用的创新能力,是提高课堂教学效果的关键。我们主要采用了以下2种手段来提升课堂教学质量:
(1)开放式课堂教学。开放式课堂教学是针对传统教育中以“课堂为主、教材为主、教师为主”的封闭性教学弊端而提出的。通过改革单一教学方法和教学手段,构建开放式的课堂教学,让学生成为教学中的活跃主体。一方面,增强教与学的互动性,即教师在讲解过程中允许学生提问,开展现场讨论。通过讨论,深化学生对知识点的理解和掌握。另一方面,柔性延拓“40分钟”课堂时间。一般高校专业课程的课时安排往往都会相隔2-3天,时间较长,为此,在每一次课堂结束时,首先将下一次课堂主要内容提炼为若干思考问题,引导学生课后独立思考,发现问题。然后在下一次上课之前,安排学生谈谈学习和思考的认知,发表自己的言论,教师做好引导工作,针对学生的发言,肯定他们说得正确的地方,也指出他们理解上的偏颇,并在接下来的课堂讲授中及时地进行有针对性的解惑。
现有教材大都是收集汇编了与课程相关的基本原理知识和成熟的技术成果,且偏重于理论阐述和算法推导,对专业领域的前沿技术和最新科技研究成果介绍甚少。为此,在教材的基础上,对讲义进行了适当的必要补充,重点内容包括电力专业最近10年来重大科技研究与重点示范工程应用成果,以及未来5-10年关键技术的发展方向。扩大学生的专业知识视野,让其及时了解电力系统的重大事件和重大科研成果,感悟该专业的技术成就和未来的发展方向。这一教学做法深受学生们的喜欢,既激发了他们的专业兴趣,又有效地强化了专业教育。
(2)组织课堂Seminar。课堂Seminar的教学目的是为了培训学生分析问题、解决问题、陈述观点、团队合作、参与讨论及论文写作等多方面的综合能力。让学生既勤于独立思考又善于团队合作,在相互讨论中锻炼逻辑思维能力,发现问题,然后综合运用所学知识去解决实际问题,逐步培养学以致用的创新能力。
具体地,我们在教学中的主要操作方法包括:结合课程重点知识的特点,开展小组内学生讨论(深入讨论)和小组间学生讨论(一般讨论);记录讨论情况,作为最终成绩评定因素,以此来激励学生参与讨论的积极性;在讨论过程中教师应适度参与,特别是对于学生无法讨论清楚的知识点或学生回答错误的地方,应由教师回答;对于学生的讨论教师应具有“包容心”,特别是面对一些“幼稚”甚至错误的观点时,更不可挫伤学生的积极性。
3.课后论文撰写
对课堂Seminar的教学延伸,就是鼓励和引导学生阅读与电力系统专业领域相关的各类学术期刊,提高他们的自我学习和阅读能力。主要推荐的学术期刊包括IEEE Transations on Power System,CIGRE汇刊、中国电机工程学报、电力系统自动化杂志等。结合课程教学内容,指导学生对一些重点知识进行深化学习和分析,撰写科技论文,表达自己学术观点,逐步培养他们的科研分析能力,这对有志于考读研究生的学生来说十分有帮助。
4.课程毕业设计
本环节的教学目的是进一步强化学生学以致用的创新能力培养。在课堂讲授内容结束后,要求学生将所学的电力系统基本原理转换为可应用的计算程序或软件,在运用知识的过程中深化对原理和方法的理解,让学生具备解决实际问题的能力。学生可以根据自己感兴趣的知识点,选择诸如潮流计算、短路计算、有功功率控制、无功电压调节、静态/暂态稳定分析等内容,完成相应的应用程序设计,深度推进理论分析与工程应用相结合的工学一体化教学。这种综合性设计实践,学生能充分彰显个性和发挥创新才华,因而受到了他们的积极响应和广泛好评。
四、考核方法
考试既是检验学生学习效果的一种手段,也是检查教师教学成效的重要途径。为此,设置一种科学合理的考核方法,也是教学改革中十分关键的环节之一。我们的主要做法是:不以期末闭卷考试成绩作为唯一的评定标准,将考核方式从简单获取知识量考核向知识和能力的综合评价转移,实施一套“平时考勤+课堂讨论报告+课程论文+闭卷考试”多指标综合加权评定的考核方法。该方法更加强调了对学生综合能力的真实测评,能有效地将应试学习转变为开放式的兴趣学习,真正实现素质教育和创新能力培养目的。
五、效果与总结
为了适应经济社会快速发展对高级人才培养的新要求,以培养学生学以致用的创新能力为目的,形成了一套“兴趣培养―理论教学―工程实践”多层级交叉融合的“电力系统分析”课程工学一体化教学法,实现了将理论知识讲授融于实际应用实践的良好互动,且教学形式生动,内容丰富,解决了传统的教学模式下费时费力且效果不佳的问题。教学实践证明:该方法使得学生不但较好地掌握了电力系统专业基础理论知识,而且显著提升了电力工程的实践应用能力,取得了良好的教学效果。
参考文献:
[1]雷霞.关于提高电力系统自动化课程教学效果的思考[J].高等教育研究,2011,(2).
[2]梁小冰,黄萍,韩昆仑.电气工程及其自动化专业的“工学一体化”人才培养模式[J].中国电力教育,2008,(9).
[3]赵玲.电气工程及其自动化专业应用型人才培养综合教学改革探索[J].上海电力学院高教研究,2004,(1).
引言:
随着经济的快速发展,电能需求量是逐日递升,由此,各种类别的电力工程也是扎堆上马。
就性质而言,电力工程不论大小,均事关民生,其重要程度是不言而喻的,因此,做好对电力工程的科学管理极其重要。
但是,电力工程管理又是一项复杂的系统工程。从技术层面讲,它涉及到设计管理、进度管理、物资管理、验收管理等;从资金层面讲,它又关系到预算管理、造价管理、结算管理以及财务管理等;此外,还有档案管理、合同管理等等大小事务。
总之,电力工程管理是电建企业所面临的一个重点和难点。为了提升管理水平,顺应现代化发展需要,电建企业开始将目光投放到将信息化技术和电力工程管理相结合的层面上来。
一、电力工程管理系统建设必要性
应该说,经过几十年的发展,电建企业在对电力工程的管理方面,已经形成了一整套规范、严谨和完备的项目管理制度,这套制度可以保证:所有项目从立项、到采购、到施工、到报验、乃至结算和归档,整个过程都有章可循、有法可依。但问题是,截止目前,所有这一切繁琐的工作大都采用传统方式展开――即依靠各环节的员工费力协调和组织(主要方式是打电话和发邮件),这样就造成了以下不利局面。
⑴“信息孤岛”严重、重复劳动突出
由于缺少统一、集成的信息化管理平台,电力工程的相关资料和文档必然是散乱分布在不同部门之间,且相互不能共享。这会带来三个问题:
①由于资料不全(或者是齐全但凌乱),相关领导对整个工程的某种决策可能出现偏差。
②广大工程管理人员将大量精力花在了查找资料、传递文档、通知消息等方面,极大降低了工作效率,进而造成工程进度的拖延。
③一般来说,不同部门对某项材料的格式要求可能会不一样(但内容并无多少差异),这就带来“同样数据,多次制作”的局面,造成了劳动力的浪费。
⑵管理过程的规范程度将因人而异
虽然电力工程管理遵照一定范式进行,但由于内容较多,不同人员在执行起来不一定都能全部兼顾到位,若无计算机系统的约束和管控,长期以往,将造成相关流程的空置。
基于以上⑴、⑵的分析,我们有理由认为:在电力工程管理中,引入系统整合的思想,进行相关信息的深度集成,对确保电力工程的进度、提高电力工程的质量、实现电力工程的整体效益等有着非常重要的意义。
二、电力工程管理系统的发展现状
由上一节论述可知,电力工程管理较为繁杂,也是大有管理潜力可挖的地方。因此,一些具有战略眼光的电建企业陆续建起了相关信息系统来管理电力工程并取得了实实在在的成效。
这些系统虽然形态各异(有些对所有项目都适用,有些只针对某一电压等级,有些是为专门的具体项目而建设等),但在技术架构和模块化分上都是大同小异的。
(一)技术架构
就电力工程管理系统的本质而言,其主要的作用是:通过特定软件平台,完成相关信息的收集和分类,实现相关业务(包括文件流转、文件审批等)的“一站式”服务,保证管理流程的自动化以及管理工作的透明度,并依靠系统提供的统计分析功能,为工程项目的管理提供一定的辅助决策。
因此,其技术架构必须如下:
⑴采用工作流技术,即将电力工程管理中各道流程的组织逻辑和发生规则进行数学建模,并按此实施计算。
⑵采用多层级结构和引擎技术编程,实现不同业务的重组和数据汇总的分析,并具备系统扩充和流程再造的能力。
⑶采用三层B/S架构,即后台数据库层、中间业务层和前台客户界面,可实现数据库远程维护,提高信息安全性。
⑷采用自定义配置技术,即可实现表单的灵活修改。
⑸整个系统的基础是具备对关键指标查询的能力,且能根据关键指标的情况给出辅助决策。
⑹系统应具备与多方接口的功能,以方便与相关管理平台的进一步整合。
(二)功能模块
电力工程管理,说到底就是将大量现有业务流程进行改进优化,并利用计算机手段使各种管理规定相辅相成,以此促进工程管理水平的不断提升。
因此,其功能模块的划分和当前实际采用的流程并无本质区别,也不应有冲突。
当然,不同的电力工程管理系统基于不同的划分原则,是有着不同的布置结构的。下面分别进行说明。
⑴以系统所应达到的具体功能为基准来进行系统布局。
这类系统将电力工程管理工作分为六大块(也可看作6个具体目标),分别是:项目概况管理、组织与协调管理、文档管理、质量管理、进度管理和安全控制。每个大块下又有许多细化的分项目标。下面挑重点进行说明,
①项目概况管理:主要包括标书管理与合同管理,合同管理又分为施工合同、采购合同、设计合同、监理合同管理等。
②文档管理:主要包括文件夹管理与文件管理,其中文件夹管理含文件夹的新增、修改、删除等子模块,文件管理含查询、下载、删除、新增、修改等子模块。
③质量管理:主要包括进度计划制定、进度计划审核、开工报告管理、工程量报表管理等环节。
⑵以系统所应达到的抽象功能为基准来进行系统布局。
这类系统将电力工程管理的细节任务逐一列出,然后根据不同的使用途径归入不同的抽象目标之下。
⑶此外,针对小项目(如10kV及以下的农网项目)的管理系统结构有所简化,它一般只包含项目管理、施工管理、预结算管理、合同管理、进度管理等模块。
以上对电力工程管理系统的现状进行了一个详细的说明,下面则着重分析该系统的功能和成效。
三、电力工程管理系统的功能成效
根据上一节内容,我们了解了电力工程管理系统的构成和组成,在此基础上,我们选择两个重点模块来进一步分析该系统的功能成效。
1.设备(物资)管理
设备管理主要是针对工程实施过程中物资需求计划及工程材料增补等方面的管理,它主要包括:单项工程材料计划、退补材料管理、物资需求计划、材料料单管理、废旧物资管理等子项,能实现以下功能:
首先进行单项工程的材料计划编制,然后进行上报和审批。待审批结束,系统会根据工程材料计划表自动生成一个物资材料计划表,并将对应物资作入库操作。然后,施工单位凭领料单(依据工程材料计划表从系统打印)到仓库领取。在施工工程中,若遇到需要增补材料的情况,则随时编制材料增补计划,并进行上报和审批,之后按正常手续领料。当然,若工程材料有多余,系统也能提供方便的退料服务并打印相关单子。
另外,系统还能对施工结束后不能再使用的材料(包括折下的)进行一个记录证明,从而将材料管理的触角延伸到废旧物资的管理。
很明显,经过以上的系统运转,设备(物资)管理模块能最大程度地保证工程物资使用到位并杜绝浪费。
2预结算管理
预结管理包括工程预算、工程结算和财务决算等三个子项。它主要实现以下功能:首先进行工程预结算编制,包括工程量录入、预结算图纸绘制、材料关联等操作;然后系统会自动生成各类预结算数据,包括预算费表、安装估价表等报表并上报;最后,在工程施工完成后,系统可按施工前相关数据生成竣工验收所需的基本资料,如验收申请、杆位明细表、整改报告书、缺陷处理、质量评定、验收意见表等,并编制工程结算材料价格,自动生成财务决算报表等。
由⑴、⑵可知,电力工程管理系统的引入,让电力工程的管理驶上了科学、高效的快车道。
经过不断的总结和持续的对比,我们归纳出电力工程管理系统具有以下无可比拟整体优势:
⑴系统紧扣当前电力工程管理体系的要点和方法,对项目管理中涉及的各个环节(如立项、设计、物资、施工、验收、预决算等)进行全方位覆盖,如实掌控安全、质量、造价、工期等要素。
⑵除了对电力工程管理的各个方面进行横向展开外,还进行纵向合成。这样一来,能够最大程度并且一目了然地获取相关工程的相关资料,从而有利于从整体上对整个工程进行一个深度把握,为作出正确的决策奠定技术基础。
⑶由于系统内部的强关联性,使得“同样数据,一次输入”变为现实,这就极大地减少了工作量,且易于保持相关数据的一致性和准确性(数据来源越少越一致越准确)。
⑷采用流程化操作,能督促相关人员监管到位,保证电力工程管理的不留死角,从而提高管理的规范性和科学性,提升电力工程的质量。
⑸通过对各个模块的功能和权限设定,以及使用数字签名的方法,能有效避免往来事项处理不及时、相互推诿的问题。
⑹系统拥有业务数据导出功能,能方便地将重要数据导出到Excel等常用办公软件中,以方便二次报表的制作。
四、结语
电力工程管理是一个庞大的系统,它涵盖项目规划、项目储备、项目立项、项目概预算、工程计划、勘察设计、施工过程、竣工验收、结算决算等一系列繁杂的操作;它还涉及大量文档资料的传递、合并、加工和归档等工作。
如何做好电力工程的管理已关系到一个企业的竞争力的提升。
实践证明,电力工程管理系统成功运用了计算机技术、数据库技术和网络技术,它通过图形和数据相结合的设计方式,能轻松实现对工程项目的各个环节的流程化、规范化、标准化、协同化管理,并为领导决策层提供参考依据。
因此,从深化管理创新、加强技术创新、提高工作效率的层面来讲,电力工程管理系统应该得到广泛推广,并在推广过程中不断融合最新元素,使之成为电力工程管理的典范平台。
参考文献:
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平顶山学院的电气工程及其自动化专业为省级特色专业、河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业,所属的电气工程学科为校级重点学科。该专业多年来服务于平顶山地区的经济发展,培养区域经济发展所需要的电气类专业人才。紧紧围绕平顶山市重点发展装备制造业的战略部署,2013年,平顶山学院下发了《关于学科专业群的建设意见》,明确提出重点建设电气信息类专业群。电气信息类专业群的发展目标定位:建设服务于智能电力设备行业产业发展需要,富有地方特色的、优势突出的应用型专业群;服务面向定位:立足平顶山,面向河南,对接智能电力设备行业产业,为区域经济社会发展服务。2014年,学校将电气信息类专业群中的电气工程及其自动化、软件工程、物联网工程3个专业列入首批转型试点,电气工程及其自动化负责培养智能电力装备的本体及硬件设计开发所需要的应用型人才。为此,电气工程及其自动化专业的电气装备方向面临着前所未有的机遇和挑战。
课程体系的开设是培养人才的基础。目前,我校电气工程及其自动化专业的课程设置都是根据学科知识结构的内在逻辑来展开的,强调学科知识的系统性和完整性,强调全面掌握学科领域知识,忽视知识的实用性,整个课程体系学术性很强,技能性缺乏。课程设置几届甚至更长时间都固定不变,没有结合当今科技与社会经济发展的实际,只满足于课堂教学,给学生提供动手的机会很少,缺乏应有的灵活性,不能根据学生的需求采用不同的技能训练模式。虽然有毕业实习、金工实习、电工实训、电子技术课程设计、专业综合课程设计,但持续学习时间短,学生未能真正深入进去,专业见习更是走马观花,学生纯粹是看热闹,没有任何实质性学习。因此,教学效果不够理想,对于学生的实践动手能力的提高帮助有限。在科学技术日新月异、知识不断更新的时代,这种课程体系无法应对新形势的挑战。
为满足专业群建设的需要,培养应用型人才,平顶山学院电气工程及其自动化专业在整合现有资源的基础上,在实践中开展多维调研与深度探究,积极构建电气装备方向的全新的课程体系。
二、构建电气装备方向课程新体系
通过到国内知名高校和平顶山地区的电力装备制造企业进行调研以及对毕业生的跟踪调查,得到企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的知识结构、能力素质的要求,从理论教学环节和实践教学环节构建了电气装备方向的新的课程体系。
1.构建理论课程新体系。根据电气工程及其自动化专业培养目标定位和专业应用型人才的知识结构要求,理论教学环节设置了通识必修课、学科基础课、专业必修课和专业选修课。(1)通识必修课。通识必修课按照素质教育的理念,强调德、智、体、美相互渗透,设置的课程有:思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学英语、大学体育。学生通过通识必修课的学习,获得必要的价值分析、探究方式与能力的训练,形成合理的思维方式和准确的观察判断能力以及清晰的沟通表达能力。(2)学科基础课。学科基础课课程的设置是针对电气信息类专业群所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展,着眼于为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。设置的课程有:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术。(3)专业必修课。我校电气工程及其自动化专业设立了“电气装备”和“电气控制”两个专业方向,专业必修课是这两个方向必修的课程,主要培养学生的基本专业技术和能力,使学生系统掌握电气工程的基础理论、基本知识。设置的课程有:电机学、电力电子技术、电气控制及PLC技术、自动控制原理、电力工程基础、单片机原理及应用、MATLAB在电气工程中的应用、自动检测技术、专业英语。(4)专业选修课。专业选修课是针对专业方向的需要安排的课程,根据应用型人才培养的要求以及课程的前后逻辑关系,按照“有用、可用、管用”的原则,根据“电气装备”方向的特点,精心设置了“电气装备”方向的课程:电气CAD基础、机械设计基础、高电压技术、电器学、高压电器、电气装备的计算机控制技术、智能电器、电气新技术讲座。学生必须完整修完自己专业方向的课程,其他专业方向的课程可作为个性课程选修。另外,为高年级学生开设电气新技术讲座,聘请企业教授级高工、知名大学教授开讲座,介绍学科研究热点、发展趋势,使学生了解学科发展的最新动态。
2.构建实践课程新体系。据行业和企业专家的要求,结合专业群内现有人才培养资源,电气工程及其自动化专业电气装备方向实行校企联合培养和“3+1”人才培养模式。前3年在学校培养,注重人文,强化基础,着重培养“自主学习、主动实践、实学创新”的意识和能力;第4年进入合作企业,以企业为主,开展校企联动的工程实践教育,参与项目实训和毕业设计,从而培养学生的工程实践能力、运用专业知识解决实际问题的能力,熟悉工程项目的基本流程、过程管理及业务规范等方面的知识,培养团队合作精神和创新意识。为此,在实践课程新体系中,设置了独立实验课、集中实践课、第二课堂。(1)独立实验课。减少验证性实验,增加研究性、设计性、综合性实验,尽可能模拟电气工作的现实环境,在实验中分配给学生一定的工作任务,学生得以找到宝贵的机会将所学知识提前应用到未来的工作中,达到真正提升学生素质和能力的目的。设置的独立实验课程有:大学物理实验、电路分析实验、电子技术实验、电机学实验、电器学实验。其中,电路分析实验、电机学实验、电器学实验等利用项目来进行教学,寻求的是以学生在课题和项目完成的过程中来自主形成电气专业知识体系,综合培养学生的知识、技能和工作的态度等。(2)集中实践课。包括校内集中实践和企业实践两部分。校内集中实践强化基于项目的科学研究和工程实践训练,设置的环节有:军训、金工实习、电子技术课程设计、电气测量实训、电机控制实训、电子技术课程设计、电力电子课程设计、电力工程课程设计、PLC课程设计。企业实践,包括企业认知实习、企业专业实习和毕业设计等3个环节。①企业认知实习。这主要锻炼学生综合运用所学的科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行产品开发与设计、技术改造与创新的初步能力。以《电力工程基础》课程为例,该课程要求学生通过学习掌握供配电系统的结构及运行的基本知识,为达到上述要求,首先带领学生到几家不同企业进行参观,了解供配电系统的线路及设备,让学生总结各企业供配电网络的特点,然后回到学校学习相关理论知识,在学校进行基本知识的学习后,再到企业去参观实习,找出存在的问题并改进。②企业专业实习。目的是使学生了解和掌握本专业基本的生产实际知识及本专业的科技发展水平和方向;验证、巩固和丰富所学过的专业知识,培养学生在生产实际中发现问题、分析问题和解决问题的能力。这主要采用以下方式:参加企业技术培训、担任技术员助理、施工员助理、项目经理助理等。在上述多个岗位中,每个学生侧重1个岗位,实际工作不少于2~3个月,以保证学生对相关岗位有足够的认识和感受,能够了解其中的精髓。③毕业设计。采用校内指导教师作为主导师、企业副高级以上职称人员作副导师共同指导的方式,主要解决企业生产实际中遇到的问题,培养学生的创新意识和独立工作的能力,使学生提前熟悉工程环境,为培养适合企业实际工程应用能力的人才打下基础。(3)第二课堂。学生在大二、大三时通过进一步培训就可以参加AutoCAD绘图竞赛、电机控制竞赛、PLC程序设计竞赛、单片机编程竞赛、MATLAB程序设计竞赛、电子设计大赛、大学生科技创新、创业活动等实践;在暑假、寒假期间,安排一些学生到实践教学基地和相关企业实习;鼓励学生到我校的供配电实训室和高压智能开关工程技术研究中心进行开放实验;请大公司的工程师来做讲座、工程培训,缩短毕业生进入企业的适应期,节省企业培训成本和时间。第二课堂不但能提高学生的实践能力、表达交流能力、自主学习能力、自我管理能力等,还可培养学生的工程意识、团队合作意识。
三、结束语
课程体系的构建只是专业群建设的开端,该课程体系的顺利实施还要依赖实践教学平台的建设和“双师型”师资队伍的建设等一系列具体举措。在校、院两级领导的推动下,实践教学平台和“双师型”师资队伍的建设已初具成效,相信在不久的将来,我院电气装备方向将会对平顶山乃至全国的电力装备行业输送大量优秀人才。
参考文献:
[1]刘伯鸿,李国宁,等.构建铁路特色专业课程新体系 提高人才培养质量[J].自动化与仪器仪表,2013,(4):218-219.
学院目前已建成较为完整的学科体系,包括电气工程博士后流动站,电气工程一级学科博士学位授权点,高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化、脉冲功率与等离子体技术、电力电子与电力传动、电力建设与运营和电工理论与新技术6个博士学位授权点,高电压及绝缘技术、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论及新技术、测试计量技术及仪器、脉冲功率与等离子体技术6个硕士学位授权点,电气工程专业学位工程硕士点,教育部第一类特色专业电气工程及其自动化本科专业。
学院专业设置体现了电气工程与自动化相结合、强电与弱电相结合、电力与电子技术相结合、软件与硬件设备相结合、理论研究与技术应用相结合、理论与实践结合的特点,旨在培养经济和社会发展需要的强弱电兼顾的复合型高级人才。
【科研平台】
学院现有“高电压与绝缘技术”、“电力系统及其自动化”及“电力电子与电力传动”3个省部级重点学科和湖北省电气工程一级重点学科,“国家电工电子实验教学示范中心”、“国家工科基础课程电工电子教学基地” 等教学平台以及“雷电防护与接地技术教育部工程研究中心”、“高电压与绝缘技术重点实验室(部级)”、“武汉雷电防护设备质量监督检验中心(省级)”、“高电压大容量开关电器研究开发平台”和“武汉大学智能电网研究院”等科研平台。
学院下设高电压技术研究中心、电力系统研究中心、电机与电力电子研究中心、基础教学与实验研究中心。教育部防雷与接地工程研究中心、武汉大学智能电网研究院以及湖北省雷电安全防护与检测中心(筹)等单位挂靠电气工程学院。学院内部通过团队管理模式开展教学和科研工作,已形成了高电压及绝缘技术、电力系统分析、智能电网、电磁场分析与高压电器、电气设备状态监测及故障诊断、电能质量以及柔性电力技术等多个特色鲜明的科研团队,同时设有电气工程学科平台课程、电工电子、电机学、电磁场、信号与系统、计算机与通信、电力系统分析、电力系统运行与控制、高电压与绝缘技术、电力电子与新能源、电气工程创新与实践等11个教学团队。
学院建有国家工科基础课程电工电子教学基地、电工技术训练中心、电力工程专业训练中心、高电压实验大厅、户外220kV试验变电站、电力系统动模实验室、RTDS数字仿真实验室、新能源发电平台、智能电网示范平台。其中与电子信息学院等共建的电工电子教学基地为国家级电工电子示范中心,电工技术训练中心面向全校开设电工实践技能训练。
【学科实力】
学院现有双聘院士3人,长江学者特聘教授1人,国家杰出青年获得者1人,国务院学位委员会学科评议组成员1人,教育部高等学校教学指导委员会委员2名,有9名教授享受政府特殊津贴。近三年,学院承担了国家级、省部级和企事业单位委托的科研项目600余项,获得科研经费高达2.1亿元,获省部级及以上科技进步奖15项,发明专利26项,出版教材和专著18本,1000余篇,其中三大检索收录556篇,被SCI收录论文35篇,并有一大批科研成果转化为现实生产力,有些科研成果已达到国际领先水平。
【人才培养】
学院致力于培养德、智、体全面发展,具有创造、创新、创业理念和能力,能够从事与电气工程有关的规划、设计和建设,高电压交直流输电、变电、配电和供电技术,电力系统调度运行维护、自动控制及保护,电能转换与优质、高效应用,智能电网与新能源的开发利用,以及电子、通信与计算机技术应用等电气信息工程领域工作的厚基础、宽口径、高素质、强能力的复合型高级工程技术人才。学生主要掌握电工与电子基础理论、系统分析与控制理论、电气工程基础理论、高电压技术,电力系统技术、电能变换技术、信息和通信技术以及计算机应用等方面较为宽广的工程技术基础和系统的专业知识,掌握适量的人文社会和经济管理知识。要求学生具备电气信息工程领域技术分析、系统运行与控制技术的基本能力,具有较强的创新意识。
学院每年招收计划内博士研究生40余名,硕士研究生220余名,本科生340余名。从2006年起,学院与新加坡南洋理工大学合办了“3.5+1.5”本硕联合培养教育项目,前三年半在武汉大学学习,后一年半在新加坡南洋理工大学学习,毕业可获得武汉大学工学学士学位和南洋理工大学硕士学位,目前已有153名同学参加了此项目;2012年又先后与日本上智大学、英国斯特拉斯克莱德大学签订了“2+2”本科生培养项目,学生前两年在武汉大学学习,后两年在日本上智大学或英国斯特拉斯克莱德大学学习,毕业可获得双方学士学位。
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1673-9094-(2017)01C-0007-03
南京工程学院是“服务国家特殊需求人才培养项目――学士学位授予单位开展培养硕士专业学位研究生”的试点工作单位之一。南京工程学院电气工程专业自2012年开始开展专业学位研究生的招生与培养工作。4年多来,电气工程专业领域密切联系电力行业企业,开展多元协同,探索出一条培养高质量电气工程专业学位硕士研究生的道路。
一、相关背景
(一)我国研究生发展概况
近年来,随着我国研究生规模的不断扩大,教学科研型岗位主要由博士研究生担任,而大量的一线应用型岗位主要由硕士研究生担任。特别是随着我国经济转型升级,社会对高层次应用型人才的需求越来越多,传统的以学术研究为导向的学术型研究生已不能满足社会经济发展的需求。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》明确提出,要加快发展专业学位研究生教育。目前,全国共设置专业学位39种,招收培养专业学位研究生200多万人。近几年来,硕士专业学位招生人数已接近研究生招生总量的一半。[1]
(二)“服务国家特殊需求人才培养项目”简介
2011年,国务院学位办批复首批“服务国家特殊需求人才培养项目――学士学位授权单位开展培养硕士专业学位研究生”63个试点工作单位,南京工程学院列在其中。之所以在这些单位开展培养专业硕士学位研究生的试点,主要是由于这些院校开展应用型本科教育普遍成果斐然,与行业、地方的产学研合作开展得较好,在学科建设、师资队伍建设、平台建设等方面c同类型高校相比具有优势,具备了开展专业硕士培养的条件。
(三)专业学位硕士研究生的基本特征
专业学位硕士研究生属于研究生培养中的一种类型,符合研究生的一般特征,比如需掌握较深的专业理论知识、基本具备独立从事科学研究的能力等。但不同于学术型硕士研究生以培养基础性、学术型理论研究人才为主,专业学位研究生具有很强的职业导向性,其培养的是工程实践能力强并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。[2]
二、加强协同创新,优化培养途径
(一)行业和区域优势明显
南京工程学院电力工程学院一直以来面向电力行业办学,为我国电力工业培养了大批人才。学校所在地江宁区为国家级电力自动化产业基地和国家电网公司智能电网科研产业基地,聚集了国电南瑞、国电南自、ABB、西门子等众多国内外知名企业。所以,无论从历史还是区域来看,学校与行业企业的合作都具有得天独厚的优势。
(二)成立江苏省“配电网智能技术与装备”协同创新中心
2012年,学校联合行业企业,与南瑞继保、国电南自、南瑞集团等行业领军企业共建江苏省“配电网智能技术与装备”协同创新中心。电气工程领域以协同创新中心的建设为契机,进一步加强和行业企业的紧密合作,突出以社会需求为导向,创新产学研相结合的人才培养模式,不断优化培养途径。
(三)产学研深度协同
2013年,学校与南瑞继保合作共建“江苏省柔性输变电装备工程技术研究中心”。迄今,学校已与南瑞继保、国电南自、南瑞集团和江苏省电力公司电力科学研究院等企业合作建立了7个研究生工作站和20多个联合培养基地。近3年来,电气工程领域校内导师共获得产学研合作课题100多项,科研经费逾3000万元。
三、加强校企合作,丰富培养载体
(一)校企共建创新学院,构建“层次清晰、对接工程”的实践教学体系
电气工程领域发扬与行业企业合作的优良传统,加强校企合作。与通用电气、西门子、三菱电机等8家世界前500强及11家行业龙头企业合作共建集基础实验、工程实训、项目教学、实践创新于一体的综合性实践教学中心――创新学院。积极构建“层次清晰、对接工程”的3层次专业学位硕士研究生实践教学体系(如下图所示),实现了“培养方向与行业需求对接,培养模式与专业学位对接,培养标准与职业资质对接”,充分体现了“基础―实践―理论―再实践―综合”的螺旋式提升的实践教学规律,有效实现了课内与课外、校内与校外的交替互补、全程贯通的实践培养模式。
电气工程专业学位硕士研究生实践教学体系按照基础训练、综合创新训练、专业实践3个层次逐步展开:
1.基础训练。安排在第一学期,内容为工程认知实践。主要通过工程案例分析、到相关企业进行参观、听取企业专家技术讲座等方式,培养学生多课程、多学科知识的综合运用能力。
2.综合创新训练。安排在第二学期,重在创新学院实施,内容包括工程综合技能训练和创新项目训练两部分。工程综合技能训练集中安排在第二学期的前两周,创新项目训练贯穿一年级整个学年,主要在课外完成,实行项目驱动、目标考核,培养学生针对产业共性技术的专业核心能力。
3.专业实践。从第三学期开始,导师负责安排研究生到校外实践基地(企业研究生工作站、产学研基地、工程中心)或校内实践基地(协同创新中心实验室、校企共建实验室)实践一年(按40周计算),其中校外实践不少于半年。学生参与校内、外导师共同制定的企业项目,强化工程实践能力和创新能力培养。
(二)新建一批高水平研究院和实验室
2015年,学校成立了“智能电网研究院”,围绕智能电网相关技术领域开展协同攻关。电气工程领域争取中央与地方财政支持,建立了“电网实时仿真实验室”“新能源发电实验室”“变电站数模混合仿真实验室”“变配电新技术实验室”“交-直流混合型微电网实验室”等一批高水平实验室和工程训练中心。经过几年的建设,一个多元协同、优势互补、产学研相融合的优质育人平台已经形成,较好地满足了本领域研究生工程实践的要求。
四、加强学科协同,改革培养方法
(一)围绕“大电力”,开展学科协同
以国家大力发展全球能源互联网为契机,面向国家重大战略性新兴产业智能电网及行业相关专业领域,电气工程领域选取电力系统运行与控制、电力电子与新能源发电、智能电网及其信息工程3个方向开展科研及研究生培养工作。围绕“大电力”,以江苏省重点(培育)学科电气工程为主要支撑学科,以控制科学与工程、动力工程及热物理、通信与信息工程等学科为交叉支持学科。电气工程领域选聘校内导师40多名,涵盖了电力工程、能源与动力工程、通信工程和计算机工程等院系。
(二)实行“专家领衔、导师负责、团队培养”
为适应智能电网及新能源产业学科交叉、技术集成的特征,电气工程领域充分利用高校、企业、科研院所等多方平台和人力资源,改变传统师徒传承的指导方式,实行“专家领衔、导师负责、团队培养”,探索资源开放互动和人才柔性使用制度,并围绕研究生培养形成多元紧密融合的新模式。由领衔专家、校内导师、企业导师和协作导师共同组成培养团队来对学生进行指导。领衔专家由知名教授或企业知名专家担任,主要参与学生研究内容、培养方案的组织制定等;校内导师全面负责学生整个培养过程的具体工作;企业导师主要负责学生的企业实践、工程训练和学位论文指导;协作导由相关学科和实验教师担任,主要参与研讨确定重要环节的培养方案以及论文的阶段性指导和评议。此外,根据校外导师所承担的课题研究情况和本人学术水平,聘请部分校外导师或参与本领域培养方案、重要学术活动的组织制定,或担任研究生课程的教学工作。
五、电气工程领域专业硕士培养取得的成效
南京工程学院电气工程专业领域通过与电力行业企业开展多元协同,逐渐探索出一条高质量硕士专业学位研究生培养的道路。近年来,学校在研究生培养方面所取得的成效,主要有:
(一)研究生的工程实践能力显著提升
以电气工程领域首批入学的2012级17名研究生为例,学生直接参与企业研发课题达20多项。其中产品开发且通过型式试验的课题有3项,通过资质单位验收的课题有12项。
(二)研究生的创新能力显著提升
电气工程领域研究生在江苏省机器人大赛中获得一、二等奖共2项,承担江苏省普通高校专业学位研究生科研创新计划项目6项,校级科技创新计划项目30余项。在校研究生在包括权威期刊《电力系统自动化》等在内的刊物上共46篇,其中核心期刊18篇、EI检索6篇。在校生共申请专利36项,其中国家发明专利22项,实用新型专利14项。
(三)研究生的就业竞争力增强
2012届首批17名研究生中,有15人参加国家电网公司2015年招聘考试,成绩均超过各省电力公司录取线并通过面试,被江苏、浙江、安徽、山东和福建等省电力公司录用,1名学生被世界500强企业金佰利(中国)公司录用,1名学生考取东南大学博士研究生。
参考文献:
[1]孙也刚.服务需求,积极发展专业学位研究生教育[J].学位与研究生教育,2014(6).
随着社会经济的发展,人才培养的重心已由注重理论研究转向注重实践创新能力的培养,技术应用型人才培养模式改革就是为了全面提升高等学校教育教学水平,确保人才培养质量[1]。因而,探索技术应用型人才培养模式改革中如何设置创新实践环节有着重要的意义,有利于开拓学生专业知识面,锻炼学生的实践创新能力,培养满足社会需求的“理论扎实”并富有“开拓创新精神”的人才。
“向应用型转变”,已成为近年来高校转型发展的热点。武汉东湖学院积极响应高等教育转型发展的政策导向,在人才培养改革过程中结合专业发展特色及学生群体特点,不断调整实践环节的设置,从而满足院校向技术应用型本科转型的需要。目前,电气工程及其自动化专业的创新实践环节设置主要有以下几类。
一、创新与专利
《创新与专利》课程的开设是学校课程改革的亮点,以生动形象的实例来介绍专利申请方面的相关知识,引导学生掌握必要的创新设计方法和技巧,用专利手段保护创新成果。该课程能够在专业生活的各个方面启迪学生的创新意识,发掘学生创新潜能,是提高学生创新实践能力的有效手段,也是当前我国高等教育人才培养的必然要求。随着该课程的开设,学生专利申请的参与度和专利申请的数量逐年上升,呈现良好态势。
二、实验课程
实验课程作为课堂理论教学的辅助,通过实验,使学生对课程理论和知识点加深理解。在实验课程教学环节中,适当增加设计型实验的比例。设计性实验对学生实践能力和创新能力的培养有着不可替代的作用[2]。
同时,组织学生参加开放性实验,侧重于培养学生的实践能力、创新意识和创新能力,激发学生的创新热情和兴趣,给学有余力的学生一个自主发展和实践锻炼的空间。
三、课程设计
课程设计是工科各专业人才培养方案中非常重要的实践教学环节,是理论联系实际的重要过程。同时《课程设计》又是专业知识深化、专业视野拓宽的有效途径,也是学生综合素质与工程实践能力全面锻炼的契机。教学实施过程中,学生需要在教师的指导下独立完成规定的设计任务,掌握专业设计的一般步骤和方法,学会如何运用各种规程、规范、手册和参考资料等。实践教学环节可以全面锻炼学生的专业能力,为今后从事专业设计工作打下良好的基础。
四、微课程
微课程是电气工程及其自动化专业的一个特色教学环节,是加强实践性教学的重要组成部分[3]。课程通过专家讲座、观看视频、座谈讨论、实践实习等灵活多样的形式使学生获得专业相关信息,接触实际工程,了解学科发展前沿,开阔视野,培养创新意识和能力。
五、专业实习
专业实习使学生接触社会,接触电力工程施工和管理,增强对所学基础理论和专业知识的感性认识;加强对电力工程在国民经济中的基础产业地位的认识;了解如何综合运用已学过的知识来解决工程实际中的问题;了解电力工程建设中提出的各种矛盾、实际问题、方针政策、施工规范和解决方法,提高理论联系实际的能力,以便毕业后能尽快地适应工作的需要。
六、毕业实习
毕业实习是整个教学过程中必不可少的重要环节,是理论联系实际的最好形式,是培养应用型人才,加强实践性教学环节的重要组成部分。通过毕业实习培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力和创新意识,提供学生了解、认识社会,解决实际工程及人际交往问题的机会,学习一线工人和管理人员敬业爱岗、吃苦耐劳的优秀品质,为毕业后适应社会和工作打下良好基础。
七、毕业(设计)论文
毕业(设计)论文是本科教学最后一个重要的实践性教学环节,是实现本科教育培养目标的重要组成部分。这个教学环节具有实践性、综合性和创新性,既是对学生知识能力水平的全面检验,也是学生由在校学习向社会工作过渡中专业技术能力和科学研究能力的具体实践。
八、学科竞赛、创新创业项目
鼓励学生积极参加学科竞赛、创新创业项目等,建立学生创新中心,学生可以根据自己的兴趣、爱好进行课题研究,定期进行学术专题交流,分享知识、经验、成果,共同分析讨论解决问题的办法。
通过近几年的教学研究和探索,本专业实践教学体系日趋成熟,各项实践活动开展顺利,基本满足技术应用型学科发展的需要。在今后的教学改革发展过程中,将继续探索实践课程的多样性,提升学生的实践创新能力,适应社会发展的需要。
【参考文献】
随着电力工业的发展和电力行业体制的改革,供用电技术专业背景也发生了全方位的变化。电力已由卖方市场向买方市场转变,服务理念已由计划用电向开拓市场转变,由用电管理向营销服务转变。电力工业从大电网、大机组、超高压、高自动化阶段,进入了优化资源配置,实施大区联网和全国联网阶段。由于本专业发展速度较快,出现了人才培养质量良莠不齐、培养的人才无法满足生产第一线的高素质技能型专门人才要求等问题。因此,必须对原有的教学模式、教学管理进行改革,以适应现代电力行业发展及人才培养的需求。
一、电力企业调研内容
(1)了解供用电专业人才服务面向的就业岗位类型。
(2)了解电力企业对供用电技术专业教学体系、教学内容等的建议。
(3)了解电力企业对供用电技术专业专项技能的要求。
(4)了解往届学生对本专业理论教学、实践教学等方面在现场实际应用效果的评价和建议。
(5)与去台交流的教师进行座谈,探讨台湾教育教学模式。
(6)协商师资培训项目,为本专业建立“理论—实践”教学一体化储备师资力量。
(7)与企业建立产学研方面的合作,探讨“配电设计”产学研一体化的教学模式。
二、就业单位类型和岗位类型
通过对电力企业及相关行业进行广泛的调研,得到专业服务面向的就业单位类型和就业单位岗位类型。就业单位类型有:供电企业,电力设计部门,电力建设工程公司、电力设备修造企业,社会各行业自备供、配电系统,电力用户等单位。就业单位岗位类型有:配电设计,配电线路的设计、运行、施工及检修,配电线路带电作业,电力负荷控制,用电检查,抄表核算收费,装表接电,配网自动化等岗位。
三、专业定位及发展方向
原有的供用电技术专业定位比较接近发电厂及电力系统专业,经企业调研和课题组教师对就业职业岗位类型的深入探索和分析,现将供用电技术专业定位为电业局、县电力公司的配电中心一线工作人员。
具体来讲,结合对电力企业的调研情况,福建电力职业技术学院的供用电技术专业方向定位于:培养适应社会主义市场经济需要,德、智、体、美等方面全面发展,综合素质高,掌握供用电技术专业必备的基础理论知识和专业技术技能,具备分析问题、解决问题的基本能力,具有独立分析处理生产实践问题的能力,毕业后作为电业局、县电力公司的配电中心一线工作人员,从事电力客户服务、配电维护、电能计量与计费等工作的高等技术应用型专门人才。
四、专业教学团队建设
学院充分发挥校企一家的优势,制定具体措施、创造条件鼓励教师“三上三下”,即“上学历、上职称、上水平”和“下企业、下基层、下一线”。鼓励教师参加企业培训师认证工作,以支撑学院职前职后“互为加强、互为支撑”的办学理念,增强教师实践能力和职业素养,增加“双师”素质教师数量,改善专业教学团队结构。
1.专业带头人培养
制定专业带头人培养方案,从专任教师中选拔1名业务能力强、综合素质高的教师给予重点培养。安排其到相关企业、院校进行交流学习,到相关科研机构和企业培训,主持专业建设、教学科研、参加专业学术活动。计划在三年内培养出1名能把握专业发展方向,具有扎实的专业基础和宽广的专业视野,具有专业培养方案的设计、开发能力,具有较高的理论和实践教学水平,具有较强的科研能力和学术水平,具有一定的社会活动能力和组织能力的专业带头人。
2.“双师”素质教师培养
在本专业已选派2名青年教师到福建省电力公司离岗研修并取得了良好效果的基础上,计划每年继续派出1名教师到企业挂职锻炼半年,积累实际工作经历,提高实践教学能力,同时给企业提供技术咨询服务和横向科研项目,实现校企互动,体现“产学研一体化”。
制定“双师”素质教师培养计划,对进校3年以内的教师分阶段进行教学能力培训和专业技能训练,鼓励青年教师参与工程实践和国家各类职业资格考试,鼓励教师申报工程和技能系列职称,将专任教师培养成懂理论、会操作、能培训、具备“双师”素质的教师。
3.兼职教师队伍建设
计划于1~2年内在福建省电力公司所属企业范围内,聘请6名兼职教师,形成1:1的“双师”结构教学团队。另外,积极开展兼职教师与专任教师教学互助活动,共同提高专业知识、技能与授课技巧,承担校内外教学任务特别是担任学生生产性实训和顶岗实习的指导任务,协助开展专业建设与课程开发。
五、建立与专业培养目标相适应的教学体系
根据培养目标,围绕本专业技术岗位(群)对专业的课程体系和教学内容进行了改革,形成了“职业能力型”人才培养模式的课程体系和教学内容。
1.职业能力结构
职业素养、外语应用能力、计算机应用能力、电力应用文写作能力、电力营销与用电管理能力、配电运行能力、线路设计运行与检修能力、配电系统设计能力等。
2.支撑职业能力的课程设置
如支撑配电线路运行与检修能力的课程:“电工技术”(由原来设置的电路、电机、电子合为一门课程)、“电气工程制图与CAD”、“电气工作安全规程”、“配电线路”、“配电设备”、“配电系统”、“配电线路规程”、“配网自动化”、“电气运行”、“电力法律与案例分析”、“钳工实训”、“电工工艺实训”、“线路带电作业实训”等。
3.创新课程设置
打破“基础课、专业基础课、专业课”老三段式的传统课程设置,按“文化基础教学包、基础教学包、专业技术教学包、专业拓展教学包、素质教育教学包”要求设置能力素质式课程体系。
文化基础教学包:“思想道德修养与法律基础”、“语文”(包括电力应用文和科技文写作)、“基础英语”、“计算机应用基础”等。
基础教学包:“电工技术I”(含实训)、“电工技术II”(含实训)、“钳工实习”(含实训)。
专业技术教学包(一体化教学):“供用电系统”、“配电设备”(含实训)、“配电线路设计施工与检修”(含实训)、“安全用电与安规”(含实训)、“装表接电与内线安装”(含实训)、“供用电系统继电保护及自动装置”(含实训)、“配网自动化”(含实训)、“用电管理”(含实训)、“电力市场营销”(含实训)、“电气制图与CAD”(含实训)、“毕业设计”、“毕业实习”。
专业拓展教学包:“建筑配电与设计”(含实训)、“电力工程预决算”、“电气运行”(含实训)、“带电作业”(含实训)。
素质教育教学包:“电力法律与案例分析”、“准军事化与电力企业文化”、“职业口才与训练”、“职业发展与就业指导”、“电力办公应用软件”。
六、初步教学改革
1.理论教学改革
为了形成职业能力所必须的理论知识和技能知识,我们在课程目标中,融入了职业岗位群的国家职业标准对知识的要求,使课程内容以职业内容为主线。文化基础教学包、基础教学包教学以应用为目的、够用为度。专业技术教学包、专业拓展教学包强调职业能力的培养,各门课程均实现一体化教学,突出针对性、应用性和实用性教学。通过素质教育教学实现职业能力中对相关知识的要求。
2.实践教学改革
构建了“四层次、三培养”集中性的实践教学体系。“四层次”为:实验、实训、实习、设计;“三培养”是指培养工程素质、操作技能、应用能力。四层次实践环节,层层递进,构成了能力培养的有机整体。
开展电工技术、继电保护试验等,以培养学生的基本工程素质;进行电能表接线、检查、错接线查找,低压排故,配网自动化调度,带电作业,杆上作业实训等,以培养学生实践操作技能;通过配电线路、配电室、配电站、开闭站、开闭所等毕业设计,电气运行仿真实训、顶岗实习等专业性设计、实训和生产实习,以培养学生的工程应用能力。
在专业教学改革的牵动下,已形成了“装表接电”实训室、“低压排故”实训室、“电气运行”实训室及“配电设计研究所”等,计划在3年内,建立“配网调度实训室”、“电力负荷控制实训室”等。逐步形成实验与实训,基础与专业,校内与校外,相互衔接、配套成龙的实践教学体系与实践基地,为实现应用型人才的培养目标提供了坚实的保障。
3.一体化教学建设
(1)教师一体化建设。任课教师负责本课程教学大纲与教材的编写、一体化教室的建设,并负责实验、技能训练的指导,即大纲、教材、备课、讲课、实验实训指导等一体化。
(2)教室一体化建设。包含传统理论教学教室、实验室、实训室,三合一。教师在一体化教室边讲理论边示范,学生边练习,突出技能培训功能。
(3)教材一体化。包含该课程的基本理论知识、实验指导及考核、技能训练指导及考核等内容,即教材、实验指导书、实训指导书一体化。
对主要专业课程如“配电线路设计施工与检修”等10门课程采用“教、学、做”一体化教学模式,整合相关课程的教材和教学大纲。
七、深化教学方法、手段的改革
教学方法和手段改革的深入,是把工学结合作为切入点,融“教、学、做”为一体。
(1)探索建立“讲、演、练”一体化的教室,如配线线路设计施工与检修、装表接地与内线安装、配网自动化、带电作业、配电运行等理论与实践教学均在一个教室里进行,边讲边练,做到工学结合、“教、学、做”一体化。
【关键词】
配电网;改造规划编制;电力工程建设;特点
1城网改造规划内容
谈及城网改造规划首先需要了解一下城市配电网其主要的工作内容是什么,在人们的日常生活当中时时刻刻的离不开电,而城市配电网其主要是指除了提供电源的输电线路、变电所以外,还包括配电网。[1]其中输电线路和变电所是为配电网所提供电源的,配电网有多个组成部分,其分别为:高压配电网、中亚配电网以及低压配电网。而城网实际上就是城市配电网的简称,对城网进行改造规划就是对城市配电网进行改造规划。城网改造规划的内容主要包括两个方面,其分别为:对原有配电网的改造和扩建后新建的配电网。在城网改造规划的具体内容当中还包括规划的年限、编制、经济分析以及改造安排。
2配电网在进行改造规划编制时应注意的问题
2.1注意与城市建设相结合
对于城市配电网来说,其不仅仅是电力系统当中重要的组成部分,更是城市建设当中重要的组成部分,尤其是电力行业还是我国的基础性行业,其更是如此。[2]因此配电网在进行改革规划编制时,一定要注意与城市建设相结合,这样才能做到双向发展。
2.2注意符合城市配电的特点
城市配电共有六大特点,其分别为:①电网的负荷相对较为集中且符合密度额十分的高;②用户的用电质量要求都比较高;③由于配电网的设计标准比较高,因此在安全和经济的合理平衡之下,供电需要有较高的安全可靠性;④即使配电网的接线较为复杂,依旧需要保证其调度的稳定性;[3]⑤由于配电网在自动化这方面的要求比较高,因此对电网的管理水平要求也就比较高;⑥配电网当中有关的配电设施的要求比较高。
2.3注意对资金进行合理规划使用
目前,由于我国国家资金有限,给予配电网改造规划的资金是有限的,这也就要求规划人员在对其进行规划的时候需要合理有效的利用资金。那么相关工作人员在规划的时候应该如何做呢?首先我们需要清楚的是,对配电网的改造并不是由一个人来进行规划的,因此相关的工作人员每个人首先都可以将自己的规划内容制作一个方案,然后对所有提交的供电方案进行参考选取,选出最佳方案。[4]而方案的选取标准则是以资金的投入和有效性为中心,合理有效的使用资金能够为供电部门和全社会带来最大的综合经济效益。
3对配电网在电力工程建设当中的展望
3.1合理布局电网结构
对于配电网的经济运行以及管理来说,对电压的等级进行简化之后,对其是有利的。目前,我国城市配电网当中所使用的电压有35kV、100kV、220kV、380kV等。那么目前我国城市配电网的发展趋势是将110kV的电压引进市区,将市区当中的35kV逐渐的淘汰。其实对于任何事物来说,完美、完善是其一直追求的目前。同样的,对于电网结构来说,一个合理完善的城市电网结构的布局是非常重要的。合理布局城市电网的结构,能够有效的满足城市居民现阶段对电力资源的需求,还能够满足、适应发展的裕度。[5]这相比我国以前城市配电网的布局,合理布局电网结构能够使电网变得更加的灵活。
3.2引进国外先进技术进行改造
随着科技的进步,我国越来越多的设备趋于智能化。对于城市配电网来说,技术的结合也是十分重要的。目前技术已经成为配电网改造规划的核心内容。目前,国外一些发达国家的配电网配置就结合了科学技术,例如:箱式变压器、架空绝缘导线等等的应用,对于我国城市配电网来说都是值得借鉴的。只有不断的吸取别人的长处来充实自己,自己才能变得更强大。
4结束语
综上所述,城市配电网是保障城市居民日常用电的,因此对城市配电网进行规划改造是必然的。本文主要对城市配电网改造规划的内容以及配电网在规划的过程中应注意的问题进行了分析,最后再根据本人自身的想法提出了两点相关的建议,希望对我国城市配电网的改造规划能起到一定的借鉴作用。
作者:梁嘉升 单位:国网山东省电力公司蒙阴县供电公司
参考文献
[1]马建.宿迁洋河镇区域配电网规划研究[D].华北电力大学,2015.
[2]李志锋.中小城市配电网规划实施策略及其应用[D].华南理工大学,2015.