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关键词:电气工程;实践环节;实习;教学改革
基金项目:本文系华北电力大学科技学院教育教学改革立项项目,项目名称为对独立学院电力工程系实践环节(课程设计、实习)进行教学改革的探讨和研究。
【中图分类号】TM76-4 ;G642 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2016)34-0007-01
独立学院电气专业的办学原则是根据实际人才需求导向,设置与之适应的专业方向,做到学生适学对路。在培养方案制定上突出了"电力特色"、"统一性与多样性相结合"、"重实践强能力"等原则。实践环节中的实习是电气工程及自动化专业教学计划的重要组成部分,是使学生获得工程师基本训练的实践性教学环节,有助于加深学生对理论知识的理解,有利于提高学生的学习兴趣,对培养学生的实践能力和团队协作能力的有积极的作用。本院电气专业学生有两次实习机会,一次安排在在大三的上学期的认识实习,一次是在大四下学期的生产实习。
一、实习的目的和作用
认识实习和生产实习的目的不同,认识实习是学生在学习完所有的专业基础课,学了部分专业课时进行的实习,实习的目的是使学生对所学专业有一定的感性认识,了解本专业的就业去向,对专业中将要涉及的的环节,将要用到的各种设备,服务的对象的特点,建立感性认识,为专业课程学习奠定基础。
生产实习是与今后的职业生活最直接联系的,学生在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡,因此生产实习是培养技能型人才,实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续,而且是校内教学的总结。生产实习也是是学生理论联系实际的一个重要环节,通过生产实习,学生能够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,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,培养运用理论知识解决工程实际问题的能力,为下一步步入社会工作奠定基础。
二、实习内容
由于电的特殊性,它本身具有很大的危险性,稍一疏忽大意,就会发生危及人身安全的事故,故带学生出去实习,安全问题是第一位的。
传统的带学生到现场转转,远远参观的实习形式存在太多问题,根本达不实习的目的,为了结合专业培养目标和素质教育的要求,大胆提出了改革实习教学环节的过程,增加实习地点。
1.认识实习:
为了达到认识实习的目的,并让学生有机会在一周的时间了解尽可能多的了解电力系统相关知识,在保证安全的前提下,学生参观了保定天威变压器厂,花庄变电站和保定培训中心11万变电站仿真设备及动力实验室。
保定天威集团变压器有限公司是有着种类丰富、技g水平先进的电力及特型变压器制造企业,在这里学生可以近距离的看到变压器的生产过程和相关的实验,了解变压器的内部结构,有利于掌握跟变压器相关的知识,这些在电厂和变电站现场是很难看到的。
参观花庄变电站之前,变电站的工作人员提前一天对学生进行安规教育,并通过照片介绍了变电站的主要电气设备,使学生对变电站的各种设备有了初步的认识。安规考试及格,学生方可被允许实地参观。实地参观时,工作人员带领学生们穿着工作服,头戴安全帽,在现场认识和学习一次设备(主变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、电容器、避雷器,电力电缆,母线,电抗器等),然后进入监控器参观配电网自动化设备,配电网的监控软件等,随后工作人员还对二次设备进行详细的讲解,这些为学生们后续的学习奠定了基础。
由于电力部门安全生产的特殊性,学生也只能在警界线外观看电气设备,不少设备都是封闭起来的,为了解决这个问题,又加入了参观培训中心的环节。在保定培训中心,有11万的非带电变电站培训设备,在这里同学们可以安全的近距离的观察变电站的各种设备,了解各种电气设备的外形、结构、型号和技术特性,增加感性认识。
最后参观动力实验室,在实验室有仿真的模型,同学们可以通过老师的讲解和参观模型的运行,了解电的产生过程中涉及的各种环节和设备,整个过程清晰安全明了。
2.生产实习:
生产实习是学生毕业之前进行的最后一个实习,本专业近两年带学生去的是唐山陡河电厂,陡河发电厂隶属于大唐国际发电股份有限公司,它坐落于河北省唐山市,始建于1973年12月,分四期工程建设,总装机容量1550MW。
在电厂的第一课,就是安全规程的学习。安全问题是重中之重,只有学好了安全规程,知道哪些设备带电,哪些地方有危险,保证好自身安全和设备安全的前提下,才能参与班组的日常运行和维护作业。在电厂,学生们对电厂的机电炉各个环节进行参观实习,现场工作人还带领学生对整个电厂的整体运行状况进行参观和讲解,使学生对电力系统的起始环节有更深的认识。学生后几天的实习是和工作人员一起值班,有不懂得问题可以现场提问学习,这样在有理论支撑的前提下,对原来概念模糊的问题会得到更专业的现场指导,同时也体会了本专业的部分工作环境。
通过生产实习,学生拓宽了知识面,增加了感性认识,把所学知识条理化系统化,并学到从书本学不到的专业知识,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。
三、考核方式
实习成绩根据实习报告、实习纪律执行情况及实习表现等考核来决定。为了避免互相抄袭实验报告等情况,要求学生手写报告,同时要求学生实重视实结部分,因为通过学生书写的心得体会,可以看出学生对实习整个过程的认识程度及实习的收获。
四、结束语
通过对近两年的认识实习和生产实习的情况,实践环节取得了较好的效果,学生反应不错。通过实习,学生对本专业的相关设备和相关知识,认识的更深刻,为以后步入社会学习和工作奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]徐超,陈敏,韩效钊,张兴法.工科院校生产实习问题的研究与实践[J].合肥工业大学学报(社会科学版) 2001
____电厂的四台水轮发电机组均为哈尔滨电机厂生产的混流式机组,其型号为hla286a—lj—800,转轮直径800cm,额定流量580m3/s,最大出力351000kw,额定出力307100kw,额定转速75r/min;发电机型号为sf302.5—80/17000,额定容量345700kva,额定功率302500kw,额定电压15750v,额定电流12673a,额定功率因数0.875,[您阅读的文章来源ˇ文秘站 -文秘站 !注:]额定转子电压为464v,额定转子电流为1963a。
15.75kv机端电压经单台容量为360000kva的主变压器升压至500kv通过两回出线——____线和____线与____500kv的主电网相联,是“西电东送”的重要电源点。至今累计完成发电量450多亿千瓦时,历史最大年发电量56.32亿千瓦时,是____河十个梯级开发中的骨干电厂,担负着____电网的调峰任务,在南方电网中有着举足轻重的地位。
电厂的四台主变压器布置在上游副厂房与坝之间的174.0m高程。500kvgis开关站布置在厂前坝坝坡上的181.0m高程,为户内式全封闭式的开关站。500kv户外设备布置在500kvgis开关站屋顶的194.5m高程。主控室、计算机室、继电保护屏室位于主厂房发电机层(174.0m)上游侧。
电厂的主变压器为____变压器厂生产的强迫油循环风冷却变压器,型号为sfp7—360000/500,额定容量为360000kva,额定电压为525±2×2.5/15.75kv。主变压器接线组别为yn,d11。中性点接地方式为直接接地或经小电抗接地,根据主变投入台数切换中性点方式。
电厂发电机电压接线采用一机一变(一台发电机接一台主变压器)的单元接线,全封闭母线结构。500kv侧采用3/2断路器接线,正常运行时,两组母线同时运行,任一母线故障或任一断路器检修都不会影响到电源的输送,具有较高的供电可靠性和灵活性,但该主接线方式采用的断路器较多,投资较大。为了增加运行的灵活性,减少500kv断路器的频繁操作以及厂用电安全运行,在机组出口处还加装了一台瑞士abb公司生产的sf6出口断路器。
500kv开关设备采用瑞士abb公司生产的sf6全封闭组合电气设备,占地面积小,设备稳定、可靠,维护工作量小。正常运行情况下四串500kv开关运行方式较少改变,停机时由机组出口开关进行解列,此时主变压器及主变压器低压侧的高压厂用变压器仍带电运行,增加了厂用电的可靠性,机组也可用500kv开关操作并网,确保了机组顺利开机并网,从而提高了对系统供电可靠性。
厂用电系统包括:接于发电机出口的四台高压厂用变压器、五段10kv母线、负荷出线、十四台低压厂用变压器及400v母线构成,正常运行时,10kv母线ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ段分别由四台机组(主变低压侧)所带的四台高压厂变21tm、22tm、23tm、24tm供电。9201qf为ⅰ、ⅱ段母线联络开关,9403为ⅲ、ⅳ段母线联络开关。正常运行时,各段母线独立运行,9201qf、9403qf在切。为保证厂用电可靠,10kvⅴ段由降压站通过950qf供电,9502qf为ⅱ、ⅴ段母线联络开关,9504qf为ⅳ、ⅴ段母线联络开关,正常情况下9502、95040f在切。10kv系统开关的投入和切除均具有远方计算机监控系统操作和现场手动操作方式。正常情况下应采用远方操作方式。因此从其厂用电的结构形式看,厂用电源是有着非常可靠的保障的。低压厂用电400v系统的运行方式也是采用单母线分段运行方式,正常运行时厂内400vⅰ~ⅵ段母线分别由#1~#6厂低变41tm~46tm供电,正常情况下各段母线分段运行。ⅰ段与ⅱ段母线,ⅲ段和ⅳ段母线,ⅴ段与ⅵ段母线,分别由421zkk、443zkk、465zkk联络,互为备用。400v备用电源自动投入装置bzt,正常情况下投入运行。各段母线由各低压厂用变压器单独送电,母联开关有备用自动投入装置,运行方式也较为可靠。
照明用电:本电站照明分为工作照明和事故照明两种。工作照明采用交流380/220v照明用电供电,设置了2台照明变压器,互为备用。[找文章到文秘站 -一站在手,写作无忧!文秘站 =站注:]事故照明采用厂用220v直流电源供电。
____电厂自动化水平相当高,它是____首家“无人值班,少人值守”的水电厂,正常运行情况下,只设两个值守人员,负责例行的值班工作,而其它常规情况下的工作则由计算机监系统完成,包括500kv、10kv开关的操作,机组开停机等操作,中央控制室不设常规控制台。其计算机监控系统设计较为完善,能实现自动功率控制(agc)、自动电压控制(avc)、自动开停机等遥调、遥控功能。正常情况下运行人员无需参与机组的调节负荷、开停机等操作,全部功能均由____中心调度所直接下达指令或负荷曲线进行调度。
____电厂计算机监控系统是由____公司在原来美国si公司的基础上研究开发的,其软件部份由____公司设计,自动化元件保留了部份原美国si公司的自动化模块。计算机监控系统分为7个现地控制单元,分别为机组、500kv设备、厂用电,机组附属设备监控,同时设备现地保留现地控制,防止计算机系统出现问题时无法对设备操作。对于每台机组设有lcu、plc两套控制装置,机组控制交流电由逆变电源供给,保证不受系统全部停电影响,进一步提高机组运行可靠性。计算机监控系统1997年代替常规控制方式及信号系统,经过几年的不断完善,运行稳定可靠,基本能实现各种操作、监控、故障处理功能。
直流电源系统部份:____电厂直流系统为两段分段直流系统,共有三个浮充装置,直流系统供开关、保护等其它设备控制电源。每个电源系统采用冗余供电设计,设有主、备用浮充装置,由不同的电源供电,大大提高直流系统供电可靠性。
保护配置情况:变压器配置有:重瓦斯、轻瓦斯、释压、纵差、过激励磁、零序过电流、过负荷、负序过电流、零序过压、压力释放保护、主变冷却器全停等保护。发电机主要配置有:纵差、横差、匝间、失磁、失步、过电压、低压记忆过流、定子接地、定子过负荷、负序过电流、转子接地、励磁绕组过负荷等保护;500kv线路保护设有:高频距离、高频方向、断路器失灵、三相不一致
、综合重合闸、综合切机、过压、零序等保护,____线采用集成保护,____线为微机保护。过电压保护:过电压保护是对外部雷电过电压和内部过电压的保护。为防止直击雷损害电气设备和人身安全,本电站主要采用避雷线和屋顶避雷等保护,对于雷电侵入波主要采用避雷器保护。内部过电压包括工频过电压、谐振过电压及操作过电压。对于工频过电压和谐振过电压,经过计算研究,在____线对侧的____变装设150mvar的并联电抗器,在____线的____侧装设150mvar的并联电抗器,而____电站出线侧均可不装并联电抗器,能基本上满足系统各种运行方式下消除自励磁、限制工频过电压和谐振过电压的需要。对于操作过电压,本电站500kv母线和出线侧均装设了避雷器,并在____线的两组断路器装设了合闸电阻。
接地装置:本电站接地装置的设计是考虑到当电网发生接地故障时,不应危及电站范围内人身和设备的安全,维护电力系统的可靠运行。因此,接地设计的主要目的是将电站范围内的接触电压、跨步电压和转移电位限制在安全值之内。经计算,本电站接地装置接地电阻设计值为r≤0.25ω。总接地网由厂房及大坝自然接地网和水下人工地网构成,最大对角线长约3000m。
机组主励采用自并励静止可控硅励磁系统,发电机的励磁电流由励磁变压器经可控硅整流装置而获得。主励主要功能:提供发电机在正常运行条件下所需的励磁功率,维持发电机端电压为给定值,防止过激磁。提高电力系统的静态、动态稳定性。当电力系统短路引起电压急剧下降时,自动强行励磁;机组甩负荷时引起电压急剧上升时,自动减磁。整定无功调差,实现并列发电机间无功负荷自动分配。发电机内部故障及事故状态下,能迅速灭磁,以防事故扩大。
计算机监控系统采用分层分布结构。主控制级为双主机冗余系统,单元控制级是由8个现地控制单元(lcu)组成,分别控制l#~4#机组、500kv开关站设备、10kv厂用电设备、400v厂用电设备及全厂公用设备、溢流坝闸门及坝上变电所设备等。主控制级由2台主计算机(包括终端设备)、4台运行人员工作站及打印机等组成,分别布置于中央控制室和计算机室。主控制级的主要功能是:根据电力系统和运行人员的设定值和命令,协调指挥8个现地控制单元自动地采集信息及输出控制命令,包括机组的启、停控制及其动态显示、模拟量测量的动态显示及历史趋势、程序控制现地设备(包括对500kv断路器的同期和厂用电备用电源的自动投入)、agc和avc、设备运行档案、各种运行报表的打印、事件记录、各种图形画面动态或静态显示以及事故、故障报警等。各现地控制单元主要由前置处理机和可编程序控制器组成。其主要功能是:采集现场设备的各种信息,处理后传到主控制级的主计算机,并接收主计算机的命令,处理后输出到被控制的现场设备。
直流系统:设置了220v强电直流系统和48v弱电直流系统。220v强电直流系统主要供全厂的控制、保护以及10.5kv断路器合闸等电源,48v弱电直流系统主要供全厂的信号电源。220v强电直流系统主要由两组gfd—420型固定防爆式铅酸蓄电池、两面浮充电整流屏、一面充电整流屏以及两面蓄电池馈线屏组成,直流母线采用单母线分段接线,正常情况下以浮充电方式运行。
随着电气工程自动化相关技术在社会各行业领域中的应用日益广泛,社会对相关专业的人才需求显著增加。在这一背景下,各大高校纷纷开设并不断完善电气工程自动化专业,该专业实践教学体系的构建关系到学生相关实践能力的掌握水平。本文针对电气工程与自动化课程的特点,提出“三层次、六类别”的实践教学体系建设思路,对实践教学方式与内容进行改革,以期促进课程体系的优化与完善。
一、实践教学体系建设的背景分析
电气工程与自动化专业向社会输送的学生应具备扎实的自然科学知识、人文社会科学知识以及语言沟通能力等,能够掌握本专业领域必须具备的技术基础理论知识,如电子技术、电路理论、控制理论、电机拖动理论、计算机硬件、软件设计等;掌握本专业相关实践操作技能的应用标准,如能够独立完成对运动控制、电力电子技术以及工业过程控制等相关实践内容的操作与应用。从上述分析中不难看出,电气工程与自动化专业是一门实践性非常强的工科类专业,强调学生对基础知识的掌握,注重学生动手能力以及实践创新能力的培养。实践教学作为教学体系的组成部分,对培养高素质创新型人才具有非常重要的意义与价值。因此,结合电气工程与自动化专业实践,构建一套完整的实践教学体系,有利于我国创新型人才的培养。
二、实践教学体系基本结构分析
为促进学生实践能力、实验能力以及创新能力的综合发展,在高校电气工程与自动化实践教学中推行“三层次、六类别”的实践教学体系建设思路,以对学生基本实验技能的培养为基础,以独立设计能力为中心,以创新研究能力为目标,展开相关实践教学活动。其中,实践教学共包括三层,分别为基本型实验、提高型实验以及研究创新型实验三部分。在基本型实验中,主要涉及电气工程与自动化专业的相关实验课程或单独设立的实验课程,有基本实验与选修实验两类;在提高型实验中,主要涉及电气工程与自动化专业相关课程设计、实习以及综合性、设计性实验;在研究创新型实验中,主要是根据学生兴趣选择实验中心的不同开放型、创新型实验室,由学生自主拟定研究课题,并建立基金项目或参与教师科研项目。
(一)基本型实验
基本型实验通常与电气工程与自动化专业相关学科课堂理论教学同步进行,以培养学生实验基础技能为目标,实验内容包括基础原理以及理论验证两种类型。以“电力电子技术”基本型实验为例,为体现高校电气工程与自动化专业的教学特色,坚持自制与外购相结合,对相关实验设备进行自主研制与生产,积极改进实验条件。实验基础平台由校企合作单位提供,实验挂箱则由高校自主研发。通过校企合作,一方面能够满足实验教学的需求;另一方面,能够为本专业学生第二课堂的开展提供大量课题支持。此外,在开发各类自制仪器的过程中,可以选择本专业的优秀学生参与其中,在教师的引导下参与资料收集、方案论证、电路设计以及调试安装等环节,以培养学生的科学研究能力和团队协作能力。
(二)提高型实验
提高型实验以基本型实验为基础,能够为学生提供层次较高的综合型实验内容。开展此类实验活动的基本目标是培养学生的设计能力。根据电气工程及自动化专业的课程群类别设置综合设计型实验,实验内容包括专业实习型实验(如电力电子、电机学习实习实验,电机开放性实验,电机学、自动控制原理课程设计实验等),综合设计实验(飞行控制实验、过程控制实验、导航测控实验等)。以电力电子与电力传动专业为例,本专业实验平台采取积木式结构,具有较好的响应性和可扩展性。在实践教学过程中,教师可以借助基本单元模块完成基础性实验内容,也可以在开放式实验平台中完成电路设计。提高型实验的开展注重学生的综合应用能力,如开关电源、电机学、自动控制、现代调速等多项课程专业知识的交叉,以促进相关专业的科研成果及时转变为实验教学内容。
(三)研究创新型实验
此类实验以电气工程与自动化专业在新能源发电、航空航天等领域的应用为核心。通过构建创新型实验研究平台,可为学生提供实践创新的环境支持。学生可以在专业学习过程中申请创新型项目,或在教师科研课题中分解小项目,也可直接参与创新基金项目,以提升实验能力。以“航空航天应用”为例,多数高校建设了面向本专业学生的重点实验室和实验工程中心,实验室内主要由二次电能变换装置、配电系统、航空电源发电系统等平台构成,本专业学生可以通过实验工程中心,开展有关电力电子功率变化、发电机等相关创新型知识的研究。
三、实践教学体系优势分析
“三层次、六类别”的实践教学体系建设思路充分突显了行业特色。该教学体系以电气工程与自动化相关岗位的实际需求为导向,充分体现学生的主体地位,以培养学生工程素质、创新能力以及实践能力为核心目标,在实践教学过程中引入本行业标准规范。此外,通过真实性电气工程与自动化实训平台,全面实施实践教学,以促进学生实践能力、创新能力的提高。“三层次、六类别”的实践教学体系还具有大型工程的特点,该体系教学目标与“大工程”的概念相吻合,即强调根据学生培养阶段的不同,逐步渗透“工程概念”,以模拟的方式还原“工程师”的角色,以促进学生合作精神的培养。该体系通过分散工程设计环节,借助专业性的训练环节将其贯穿起来,从而有效打破了课程界限,一方面能够使本专业理论知识与实践教学体系紧密联系;另一方面,也促进了学生实践能力的提升。
四、结语
构建电气工程与自动化专业实践教学体系,需要树立以实现学生全面发展为目标的教育理念。当前,随着高校教学改革的不断深入以及专业课程的进一步综合,实践教学体系构建也需进行相应调整。本文通过分析电气工程与自动化实践教学体系的建设,提出构建“三层次、六类别”的实践教学体系优化策略,并对该体系中的主要结构层次进行分析,探讨了应用实验教学体系的优势,以期进一步完善该课程体系。
参考文献
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作者简介:李正斌(1979-),男,河南安阳人,安阳工学院电子信息与电气工程学院,讲师;范秋凤(1978-),女,河南安阳人,安阳工学院电子信息与电气工程学院,讲师。(河南?安阳?455000)
基金项目:本文系2012年安阳工学院校级教学研究基金资助项目(项目编号:AGJ-2012010)的研究成果。
中图分类号:G642.423?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)27-0083-02
安阳工学院(以下简称“我院”)于2009年开设了电气工程及其自动化专业,并于2010开始招生。根据本科培养方案指导思想的要求,该专业以培养应用型高级工程技术人才为主,加强学生创新意识、竞争意识和适应能力的教育,注重学生综合能力的协调发展。因此在实践教学活动中,培养学生分析问题和解决问题的能力成为实践教学体系的基础与核心。实践教学是培养学生实践能力、创新能力的关键环节,相对于理论教学,实践教学更具直观性、综合性和创新性。电气工程及其自动化专业是一门实践性、应用性很强的学科,因此在培养“宽口径”、“复合型”高级应用型人才中,实践教学体系的建设和实施显得尤为重要。建设一个适合本院实际情况的实践教学体系,提升电气自动化、电力系统的实验/实践水平迫在眉睫。
一、实践教学体系建设中的问题
第一,建设电力相关实验室要求条件十分苛刻,所需实验设备造价昂贵,而与之矛盾的是建设资金相对不足。第二,从以往的教学经验来看,部分验证性实验中实验方法、实验设备固定,学生只完成“连线”、“装配”,缺乏能力培养,创新无从谈起。第三,学生到企业实习,由于理论知识不够、实践经验缺乏,同时多数情况下“能看不能动”,学生所学有限,效果欠佳。第四,由于地区经济较为落后,适合作为实习实训基地的企业较少。同时高校连年扩招,原有实践教学合作单位容纳能力有限。第五,所处地区不够发达,政府投入高效经费有限,实习费用较低。
二、实践教学体系建设
1.实验室建设
(1)建设课程群试验平台,满足课程需求。单一的课程实验室存在投资大、综合型实验开出能力有限的弊端。为解决此问题,我院依托省级实验示范中心先后建设“检测技术课程群综合实验室”与“电力系统综合实验室”。其中“检测技术课程群试验平台”是对“单片机技术”、“传感器与检测技术”、“嵌入式技术”等主要专业课程的整合与关联,不仅满足了课程实验教学,也能完成相关毕业设计和课程设计。而“电力系统综合实验室”是对“电力系统分析”、“供电技术”、“电力系统继电保护原理”、“电力系统自动装置”及“电力系统微机保护”等主要专业课程实践实验环节的系统整合。课程群试验平台和综合实验平台,不仅解决了资金问题,更可以将各相关课程有机联系在一起,便利开设各种综合型、设计性试验,同时为学生课程设计、毕业设计等提供了硬件平台。
(2)校企联合,共建实验实训平台。学生到企业实习,多数情况下“能看不能动”的原因主要是:理论知识不够、实践经验缺乏。针对以上情况,我院与许昌中意公司共同开发建设“工业控制实训中心”,该中心模拟中意公司实际现场环境,配置高端西门子PLC、触摸屏、伺服控制器、步进控制器、变频器、以太网模块以及继电控制等设备,并组成系统。学生可在该中心得到基本知识的学习和基本能力的训练,然后在中意公司完成生产实习与毕业实习/设计等环节。
(3)依托仿真技术,软硬兼施,建设仿真实验室。在二年级开设“现代计算机技术”课程,向学生介绍ANSYS、PSPICE、MATLAB以及组态王软件的使用方法。可在高年级时利用上述软件在仿真实验室开设部分关于“集散控制技术”、“自动控制技术”、“电力电子技术”、“电子技术”的综合型、设计性仿真实验,提高其创新能力。
(4)建立合作关系,拓宽实验领域。电力系统实验设备造价昂贵,而我院建设资金相对不足。在此情况下,积极与安阳电业局职工培训中心联系,该中心有各类电力系统设备,并且允许学员参观与操作。我院聘请中心内部人员作为“高低压电器”、“工厂供电”、“变电站综合自动化”等课程的实验指导教师,并安排部分实验在此集中完成。这样既解决了有关实验难题,又提高了学生的实际动手能力,同时生产实习等部分集中实践教学活动也可在此完成。
2.实习基地建设
本专业现有三个实习基地,分别是校内“工业控制实训中心”、安阳电业局职工培训中心和河南许继集团。
“工业控制实训中心”基地分为两个部分:第一部分为电机继电控制的设计、装配实训,主要面向经过专业课程学习,具有一定理论基础的大三学生进行(生产实习);第二部分为电机PLC控制、伺服电机控制、步进电机控制,主要让大四学生进行专业训练,部分学生的毕业实习、毕业设计也在此进行。实习项目部分按照国家职业技能培训大纲(中级维修电工)进行,重视实践环节的锻炼,对于提高学生的实践动手能力、解决实际问题的能力,具有很大帮助。经过该实习项目的实操训练,每年有近半数学生通过国家维修电工中/高级考试,学生反映实习效果非常好。
河南许继集团主要承担部分生产实习和毕业实习的参观学习、在岗实习教学内容,安阳电业局职工培训中心承担部分专业训练的供电设备参观、电气设备操作内容,以及部分毕业实习的实践教学内容。
除了校内实习基地的进一步建设与完善,还要继续加强与安阳钢铁集团、安彩集团、安阳化工集团等合作单位在科研、人才培养、校外实习基地等方面的合作,特别是在卓越工程师培养计划的协议商谈中已取得巨大进展。
3.集中实践教学环节建设
专业课程设计建设的重点是如何提高学生的综合能力,而实现这一目标的前提是选择合理的课程设计题目。但是传统的课程设计题目大多较为单一,与具体的生产实际要求脱节较为严重,究其原因主要有两点:没有合适的实验硬件条件;缺乏实践经验的现场指导教师。我院在具体的课程设计中,十分注重实践性和可操作性,课程设计要求在校内实训中心完成或由具有工业现场实践经验的教师现场指导完成,使学生从中汲取更多的经验,既锻炼了独立思考的能力,也增强了实际操作能力。
毕业设计/实习作为重要的实践教学环节,关键是要实现课题的真实性、知识的综合性和设计的创新性。近年来,随着电气工程及其自动化专业学生人数的不断增多,教师数量和毕业设计课题数量相对不足的问题日益突出。为此,我们在毕业设计课题的选择上,要求每位毕业生的毕业设计,或结合教师的科研项目,或由实践教学合作单位指定,或组织学生到外地公司和工厂开展毕业设计,使学生的综合素质、创新能力得到进一步提高。电气工程及其自动化专业集中实践环节设置如表1所示。
三、实践教学教材建设
通过综合了解各兄弟院校电气工程及其自动化专业教学、实验方面等情况,发现近年来在综合型/设计型实验和集中实践教学方面教材编写不尽如人意。因此,我院根据不断改进和完善的实验设备和实习场所的情况,组织一批教学、实验经验丰富的教师和现场工程师编写了相关的实验(实习)大纲和指导书,课程设计大纲和指导书等教材,并顺利投入使用。该实验教材既能满足实验设备和教学实践的要求,又能增强学生的实训能力,使得学生的综合设计能力和创新意识不断得到提高。
四、结束语
经过不断探索与锤炼,通过软硬兼施、校企联合等方法,建设并实践了新增本科专业电气工程及其自动化实践教学体系,同时对课程建设、实践教学基地建设等问题也进行了研究与实践。该方法有效解决了资金有限、学生实践创新能力培养不足等问题。该专业学生的理论知识和动手能力不断提高,也越来越受到用人单位的一致好评。
参考文献:
作者简介:周勇(1990-),男,山东淄博人,曲阜师范大学电气信息与自动化学院本科生;张强(1990-),男,山东枣庄人,曲阜师范大学电气信息与自动化学院本科生。(山东 日照 276826)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)36-0107-02
电气工程及其自动化专业作为一门实践性很强的课程,学生除了要具备基本的理论水平外,还需要开展大量的课外实践活动来充实自身理论水平,通过实践来提升创新能力。因此,全面促进电气工程及其自动化专业实验教学体系改革,建立理论与实践相结合的教学模式就成为当前教学工作的重点。近年来,根据我国高等教育改革的发展规划,创新教育和创造教育逐渐推进,构建特色专业,发挥高校专业特长,努力推荐实验教学改革,全面地创新了电气工程及其自动化专业的实验教学体系和教学模式,并且取得了很多优秀的教学成果。
一、电气工程及其自动化实验教学的现状
电气工程及其自动化实验是一项非常重要的基础性实验课程,通过课程的学习,可以加深学生对于一些电气、电子电路等专业理论知识的理解,也可以开发学生的创新能力,提高学生的动手能力,为其他工科类的课程学习以及科学研究打好坚实的基础。目前,高校电气工程及其自动化实验教学中还存在着很多方面的问题。
1.实验教学方面
当前,高校电气工程及其自动化专业的实验教学手段较为简单,教学方法和教学效果并不理想,学生的创新能力和独立思考能力得不到有效的发挥,无法提升学生的学习积极性。另外,实验教学手段的简单化也造成了实验教学成绩评估缺乏真实性,实验设备的落后致使学生动手能力与理论水平能力不足;实验师资队伍的建设能力不足等。
2.校外实习方面
高校工科技术应用人才的培养必须要有良好的硬件设备,这是高校专业特色的重点所在。但是当前由于高校经费不足,实习单位接待困难以及其他安全方面的因素,造成了电气工程及其自动化专业实习效果难以得到有效的保障。更多的是学生自行联系实习单位或者虚造实习单位,无法实现电气工程及其自动化专业的基本培养目标。
3.课程设计和毕业设计方面
当前,高校电气工程及其自动化专业的设计题目较为单一,每届学生的设计题目都大同小异,缺乏更新和创新。学生实践性少,极易出现课程设计和毕业设计雷同的现象。加之指导教师缺乏工程设计实践经验,因此整体上课程设计和毕业设计缺乏一定的创新,学生的理论和实践结合能力欠缺。
4.开放性实验
由于当前高校实验室更多以科研为主,科研设备的投入资金较大,因此实验室开放性能力不足,学生对于实验设备和实验平台缺乏应有的了解,一些开发性的实验就无法开展,在实验设计的过程中也就缺乏创新性。对此,高校实验室应该加大对学生的开放力度,同时不断提升实验室的软硬件,以适应课程实验教学的需要。
二、实验教学体系改革的方案
1.课堂教学与工程实践训练同步进行
电气工程实践训练课程的设置是高校电气工程及其自动化专业人才培养的重点。一般来说,该课程的设置共分为工程实践训练基础和工程实践训练实验两个部分。前者以课堂教学理论为主,主要是从课程理论的方法和技术上为后面的工程实践训练打好基础,其目的在于能够将用于工程实践训练实验的理论学习透彻,引导学生能够积极思考和讨论。按照提出问题、分析问题和解决问题三步走的思路,充分调动学生的学习积极性。后者则以实验教学为主,注重学生的动手能力,将课堂理论知识搬到实验中,带领学生熟悉有关的电气设备,并且设计实验方案让学生能够自主地对设备进行安装、调试和测量,使讲课和实验有机结合起来,引导学生边学边用,更大程度地激发学生的学校兴趣,使学生全身心地投入到电气工程实践实验训练中。
比如,电气工程及其自动化实验实训基地大都有成套的装置和设备,都是模拟一个变电工程,一般2~4个学生可以共用一套装置。而课程设置则可以涵盖到供电系统的设备安装、调试、测量、信号、控制等内容,可以对学生进行全过程的工程实践训练。每个学生还可以根据老师布置的课程进行独立的设计实验方案,绘制相关的图纸并且根据设备的型号和有关的技术特性,将设备安装到实验屏上再亲自进行全部接线、核对和通电检测,并且进行各种参数的测量和一些事故的试验排查等。教师也可以设置多种多样的事故,让学生们反复实践和探索,逐一进行论证,得出结论。
2.结合学生就业单位开设专业综合实验
电气工程及其自动化专业属于一个综合性和实践性较强的专业。一般大学四年级会开展有关的实验课程,而专业指导教师也可以根据自身的研究特长来为学生开设不同的实验课题。专业指导教师还可以根据学生的签约单位生产特征来给学生进行独立的课程设计,使实验能够与生产实际工程结合起来,这样也有助于学生今后的工作开展。
一般来说,电气工程及其自动化专业开设的实验主要有小接地电流系统的实验、铁磁谐振实验、电网调度自动化通信综合实验、发电机综合实验、变压器综合实验等等。要出色地完成这些综合实验项目,必须做到以下几点:第一,做好资料的查找工作。学生可根据课题研究的方向,查阅相关的资料,根据查阅的资料设计相关的实验方案和实验步骤,拟定所需的实验仪器设备和有关的实验费用。第二,对实验方案进行解释和论证。在指导教师的帮助下,要学会对设计的方案进行论证,指导教师要对学生的方案进行复核,指出其方案操作中可能存在的问题。通过这种方式的实训,可以更好地培养学生的创新能力,使得综合运用知识的能力得以全面提升。
三、构建实验课程体系的保障
1.建立创新研究理念,搭建产学研联合培养模式
创新研究理念是指在电气工程实验教学内容中引入能够反映本学科专业的前沿理论知识和一些先进的现代研究成果,以此来更新和完善教学内容,而不是单纯依赖于教科书。在教学手段上,要综合运用诸如多媒体实验教学、现代通讯技术等来活跃实验课程氛围;教学方式上则可以采用一些诸如回归启示法、故意出错法等研究型的教学方法和双向的教学模式,改变以往的简单灌输式的教学方式,以示范和学生探索为主,积极开发学生的实验创新能力。另外,还可以根据实验项目课程的安排,有选择性地设置一些课外研究课题,教授学生如何独立地对有关的课堂进行立项、分析、论证和方案设计以及实验成果总结。必要的时候,可以充分应用现代化的生产技术,使学生的实验课程与当前的实际生产相结合,以课程群方式建设数字化的工厂实验室、校内外实践基地。通过搭建产学研联合培养模式,来培养学生的实际操作能力。
2.建立科学管理体制,完善管理制度
实验教学体系改革需要一套完善的管理制度和科学的管理体制作为保障,因此,要深化管理制度的改革,深化教学改革,实现办学水平的全方位提升。由于我国高等院校管理制度的复杂性和多样性,各项制度之间常出现互相抵触的现象。为此,有必要以现代管理理念对现行的高校管理制度进行研究,使其形成一个完整的体系,更好地促进教学管理水平的提升。要积极制订与电气工程及其自动化专业实验教学相配套的教学管理制度,制订有利于符合培养目标要求和完善的教学计划,健全实验教学质量管理责任制,建立科学化系统化的教学质量监控和评估体系,加强科研管理水平,努力提高实验教师队伍的整体素质,创新教师队伍管理,重视高校工科技能型人才的培养意义。
3.开放实验室,开展科技活动
实验室建设是实验教学体系改革的重点,实验室是学生学习的第二课堂,有利于学生实践能力的培养,也是学生创新能力和创造能力发挥的重要场所。近几年,我国高等院校加大了实验室的建设投资力度,购买和开发了许多的先进仪器设备,并且建立了完善的实验室管理制度。实验室建设涵盖的专业和研究领域众多,课题研究的能力得到了极大的提升。各实验室还配备了实践经验丰富和责任心强的实验教师,部分高校还利用业余时间开发专业实验室,让更多的学生直接参与到高校的课题研究项目中。另外依托一批实验系统开发平台,更多的同学有机会参与到电气工程实验课题的联合实验中,教师也可以引导学生利用平台对实验进行模拟,与学生一起联合进行课题实践。因此,实验室的开放既解决了学生找不到开展科技活动的仪器设备和实践场地的难题,又有效地避免了高校实验室资源过度浪费的现象。
参考文献:
中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(b)-0245-02
1 电气工程及其自动化专业的简介及运用范围
电气工程及其自动化专业综合了电力系统及其自动化、自动控制、高电压与绝缘技术、电机电器及其控制等学科和专业,将强电与弱电、电工与电子技术、软件与硬件相结合,是一门涉及面广、综合性强的新兴学科。该专业在各行各业都有发展和应用,小到电子元件,大到航空航天器材,都与它的存在有着密切联系,从农业到建筑、从生产到研发等各个领域都有广泛运用,发展非常迅速。从事该专业或者进行对该专业深入研究就需要具备电工电子技术、计算机语言技术、信息处理与控制方面的能力,能够对系统进行分析、设计、开发以及管理与决策。既需要电气工程方面的理论知识与基本实践能力,又要掌握自动化专业的相关知识和技能。对知识面的宽度,专业基础的扎实程度,应变能力及适应能力等都提出了较高的要求。
2 对电气工程及其自动化专业学习的开展
电气工程及其自动化专业在课程设置上,开设了必要的人文素质课和基础课以让学生掌握数学、物理等自然科学的基础知识,并具有一定的外语交流、读写能力外,该专业还开设了电路分析、电机学、电力电子技术、C语言程序设计、单片机原理、信号与系统、自动控制原理、电力系统分析、高电压与绝缘技术、传感器与检测技术、电力系统继电保护原理、电气控制技术等理论知识。在掌握理论知识的同时,还要求具备一定的实践能力。通过开设金工实习、电路工艺实践、电气工程训练、电子设计综合创新实践等课程来培养学生在电工、电力电子、计算机技术、机械设计等方面的工程实践能力。在完成学习任务之余,通过查阅相关文献和信息,了解该专业学科前沿的发展趋势,以保持对专业的敏锐度。在学习理论知识和实践培养的过程中积极思考,发现问题并解决问题,保持创新意识,同时借助学校相关实验室平台培养一定的创新能力及科研能力。
3 电气工程及其自动化专业各分支学科发展方向
3.1 电力系统及其自动化
电力系统及其自动化专业作为国家级重点学科,是电气工程及其自动化专业中最具有优势的专业。该专业主要用于高压电器设备的设计、制造、运行和维护。在电力系统及其自动化专业毕业后,可就业于电力设备制造行业,从事该行业高电压设备的设计、开发、生产和管理工作,也可到电网公司,供电局,发电厂或者一些大型工厂工作,如果专注于该专业理论研究方面的工作,可以到各大高校或科研院所理论研究工作。
3.2 电气技术方向
电气技术方向主要指的是现代电气技术。现代电气技术是在传统电工技术之上再结合了现代电子技术和计算机应用技术。该方向主要用于电气测量与控制技术方面,从事电气技术方面的高级电气工程技术人才可以负责信息处理等工作。在电气技术方向毕业后可从事理论研究、技术开发、运行管理等技术工作,可就职于电气工程技术领域的企业、公司,也可以从事该方向的科研或者教学工作。
3.3 应用电子技术方向
应用电子技术方向作为电气工程及其自动化专业中的一个特色专业,结合了电力电子和信息电子。该专业主要学习的是电气工程、电子技术、电力电子技术、自动控制、信号变换与处理等方面。由于该专业兼备了电气与电子,融合了电力电子与信息电子,其就业的范围也比较宽,从电力、电子,到交通、通信等行业,可以从事技术研发、运行及管理等工作,发展空间较广。
3.4 高电压与绝缘技术方向
作为国家级特色专业,高电压与绝缘技术方向就业前景良好。该专业主要用于高压电气设备设计、制造和运行维护等方面。毕业后可从事高压电气设备的运行维护及相关管理工作,或者对用于高压电气设备的电力产品进行设计和研发,也可在各大高校从事高电压与绝缘技术教学、研究工作。
4 电气工程及其自动化专业的就业准备
电气工程及其自动化专业作为新兴的工科热门专业,每年都有大量的考生报考,相应的就会有大量的毕业生进入社会,毕业后的就业选择主要有4个方向:电力企业、高等院校、科研院所、高新技术产业。电力专业本科生毕业生因专业水平有限,如果想在各高等学校就业,一般负责非教学类工作,如,学生管理等,具备硕士以上学历的毕业生可从事教学工作,或在高校实验室、研究所进行电力技术科研开发工作。该专业毕业生也可在国家、各地区、省及市县的电力公司或供电局就职,从事行政类的管理工作,或者是各级电网的电力输送的调度、分配,电力设施及其配套工程的建设,电力工程设计等相关技术工作。擅长于电力电子相关产品制造、研发的毕业生可进入高新技术产业就职。
经过4年的本科教育后,电气工程及其自动化专业的学生对该专业所必需的基础理论和应用知识有了一定的掌握。但这样的知识能力体系能否完全胜任科学研究工作或独立负责专门的技术工作呢?答案就不一定了。比如:到电力科学研究院、电力设计院、高新技术企业等这些要接触到电力行业最先进、最前沿的知识的单位企业,它对从业人员的理论基础,学习和掌握大量的高新技术的能力提出了更高的要求。与本科生在校学习理论知识的环境不同,它不仅需要快速地掌握和吸收高新技术,还需要能够将高新技术转化为科研成果,进而提升为对技术的创新。在这样的工作要求下,本科生所掌握的理论构架将会面临着很大的挑战。加之本科阶段对知识的掌握多数停留在理论水平,运用理论的能力存在一定缺陷,在科研过程中对问题的发现、理解和解决的“三步走”就不易施展。但到了研究生阶段,对专业知识有了更进一步的学习,在课题和项目中学习解决问题的方法,对理论的掌握更加深入,对专业知识的掌握更为系统。研究生在进入科研单位或企业所需的培训时间短,创新思维能力及创新能力更高,更能为科研单位或企业创造价值。
5 心得与体会
对电气工程及其自动化专业的运用范围,发展方向以及从事相应岗位或者进行深入研究的情况有了一定了解以后,可以在一定程度上消除了同学们对于专业前景,就业方向的迷茫和顾虑等消极情绪,给同学制定学习目标和明确发展方向提供了参考信息,有利于掌握该专业的学习模式。在电气工程及其自动化专业的学习过程中,不仅要注重理论基础的学习,还要注意培养自己的动手能力,结合一些校内外的比赛或项目来提升自己的实践创新能力以及团队协作能力,有利于今后我们可以更好地适应行业发展的需要,为电力行业的发展贡献自己的智慧与力量。
参考文献
【摘要】为了加强应用型本科院校教学体系建设,电气工程与自动化国家实验教学示范中心把理论与实践相结合,将基础与应用相结合
>> 应用型电气工程及其自动化专业实践教学建设与实践 应用型电气工程及其自动化本科专业教学模式探索 新增本科电气工程及其自动化专业实践教学体系建设与实践 应用型本科院校自动化专业实践教学体系建设 应用型本科院校自动化专业实践教学环节的研究 应用型电气工程及其自动化专业课程体系改革与探索 应用型本科电气工程专业“电路”课程的改革与实践 地方本科院校自动化专业应用型人才培养的研究与实践 工程应用型电气工程及其自动化课程体系建设研究 地方师范院校电气工程与自动化专业实践教学探讨 电气工程及其自动化专业应用型人才培养策略分析 电气工程及其自动化专业应用型人才培养模式研究 电气工程及其自动化专业应用型人才培养探索 电气工程及其自动化专业应用型人才培养探究 电气工程及其自动化专业实践教学体系的构建 民办高校电气工程及其自动化专业实践教学体系的探索 高校电气工程及其自动化专业实践教学体系的构建研究 电气工程及其自动化专业实践教学体系的研究 自动化专业应用型本科人才培养的探索与实践 应用型本科院校国际经济与贸易专业实践教学体系改革探析 常见问题解答 当前所在位置:l,2009-7-6.
[2]王艳松,张加胜. 电气工程及其自动化专业实践教学改革与探索[J]. 电气电子教学,2007,2(29):86.
[3]詹云军. 改进实习教学培育综合素质[J]. 时代教育( 教育教学版),2008,09:36.
引言
现代社会已经进入信息时代,社会化大生产正在向智能化、自动化、信息化的方向高速发展着。电气自动化是社会生产力发展到较高阶段的产物,也是信息科学日臻成熟的结果。电气自动化水平的高低,很大程度上反映了一个国家或行业生产力水平。随着社会生产活动复杂程度的加深,电气自动化所发挥的作用越来越大,加强电气自动化在电气工程中应用的研究,有利于我国电气工程事业健康发展,对于实现电力工程现代化有着十分重要的积极作用。
1 电气自动化与电气工程基本概念介绍
电气工程是自然科学和社会生产结合最为充分,在现代社会中发挥作用最为广泛的一个领域。电子计算机是电气工程的一个里程碑式产品。由于电子计算机的出现,人类社会实现了飞跃式发展,社会生产力得到显著提高,发生了阶跃式的巨大变化。生产方式的改变,深深影响到社会各个方面,甚至对人们的思想精神领域也产生了深刻的影响。人类文明由此进入信息时代。作为社会生产力现代化水平的重要载体,电气工程是否发达,是评价一个国家科技水平和综合国力的重要指标。
电气工程包罗万象,电气自动化是其中一个重要分支,其全称为电气工程及其自动化。电气自动化应用范围十分广泛,各行各业几乎都能看到应用电气自动化技术的产品或设备。无论是家用电器,还是航空航天,人类生产、生活的各个领域中都有电气自动化应用的身影。电气自动化对于人类的作用,不仅仅在于提高生产力,改善生活条件,还在于对一个国家或地区经济、社会事业发展的促进作用。电气自动化领域的竞争,关系到国计民生,关系到国家的长治久安和健康发展,必须得到政府和社会各界的广泛关注和高度重视。
2 电气工程与电气自动化应用设计的原则和特点
2.1 电气工程与电气自动化应用设计的基本原则
无论电气自动化应用的具体形式和目标如何,其根本目的都是为生产提供服务,都需要将产品的生产过程以电气自动化的形式体现出来,这就是电气自动化应用设计时需要注意的基本原则。另外,电气自动化是以机械化大生产为基础的,机械设备是平台,电气自动化是生产活动的具体表现形式。因此,如何将机械与电气自动化有机地结合起来,就是电气自动化应用设计时需要注意的第二个问题。同时,作为一项生产活动,产品质量与生产安全、效率、经济效益等都是电气自动化设计需要关注的问题,在进行电气自动化设计时,要正确选择适当的电子设备,使系统在满足生产需要的同时,兼顾设备美观和生产性方面的要求。
2.2 电气自动化应用的设计特点
上面说过,电气自动化是为生产服务的,那么经济效益就是其必须重点考虑的一个要素。进行电气自动化应用设计时,必须在满足各项生产需求时,尽量控制其运营成本,提高经济效益。同时,电气自动化具有广泛的适用性,在各个领域都发挥着重要作用。那么如何确保电气自动化系统与各个领域专业设备对接顺畅,工作正常开展,各项功能顺利实现,就显得尤为重要。目前普遍采用电子计算机进行相关工作活动的控制和管理,从而实现生产的自动化和智能化。
3 电气自动化应用的结构组成
3.1 电气自动化系统结构分析
电气自动化应用广泛,在不同领域中的表现形式各异。但万变不离其宗,无论哪种电气自动化系统,其结构都可以分为以下几个部分:一是信号接收单元,系统通过该单元接收工作指令,使用者通过对该单元进行相应操作与系统相连结,发放工作信息,进行必要管理。二是信号处理单元,对接收到的信息进行相应处理,最后一个单元是将处理好的信号向对应的电气设备输出,从而完成相应的具体功能。
3.2 计算机在电气自动化实现过程中的作用
计算机在电气自动化功能实现过程中有着十分重要的作用。通过自动化系统设置在各个环节的传感器,采集系统运行过程中的各类信息,计算机对系统运行情况进行管理、分析,消除工作误差,发出下步工作指令。由于计算机的存在,电气自动化系统更加智能,便于操作与使用,对于电气自动化的发展有着十分有利的促进作用。
4 电气工程中电气自动化的应用情况
4.1 电气自动化在电网调度方面的应用情况
电力系统工作状态下,每时每刻都有大量业务产生,诸多功能的实现和任务的完成,涉及到许许多多个方面,这就给电网调度运行工作提出了很高的要求。电网调度庞大的工作量使其成为电力自动化应用的首要选择。电网内的电气自动化系统在藉由经济调度确保电网运行安全稳定可控后,对电力生产过程中各类参数进行数据采集和监测,判断电网负荷变化走向,从而对电网后续可能发生的变化以及遇到的问题进行预测,并采取相应的防范、保障措施,维护电网安全平稳的运转秩序。藉由监测,及时发现系统中存在的故障,并加以排除。这些工作都由电网调度服务器以及电气自动化系统配合完成,极大地提高了工作效率,降低操作人员工作量。
4.2 电气自动化在发电厂发散监控系统中的应用情况
发电厂是电力的生产单元,也是电气自动化应用的另一个主要领域。目前,发电厂采用分散监控系统对电力生产环节进行监视与控制。该系统采用分层结构,大体上包括以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网三个部分。其中,过程控制单元负责具体生产运行管理。生产过程中,分散在各部分的传感器将热电阻信号、脉冲量等汇总到控制单元,经过处理后反馈给对应的工作机构,实现对发电厂生产过程的检测与控制。
4.3 电气自动化在变电站中的应用情况
电气自动化技术在变电站方面的应用主要体现在凭借与信息技术相配合达到对变电站运行进行自动控制管理的目的。原有的电磁式控制系统为计算机控制系统所取代,操作界面智能化,变电站运行更加高效、安全,操作人员的工作量下降,工作条件得以改善。变电站电气自动化系统由自动测量装置、自动监控设备和相关开关设备所组成。电气自动化技术的应用,极大地推动了变电站整体管理、运营自动化水平的提升。
5 结束语
随着科学技术的发展,电气自动化技术日趋成熟,应用的领域日趋广泛,在国民经济发展中发挥的作用日盛一日,已经成为现代社会不可或缺的基础技术之一。我国开展社会主义现代化建设,离不开电气自动化技术的基础支持,必须要大力推进电气自动化应用技术的广泛研究,不断提高技术水平和适用范围,为我国经济建设提供强大的发展动力。
1.电气工程自动化系统的相关介绍
所谓电气自动化通俗的说其实就是一种事先确定、设计好的程序,当这一程序正常运行的时候,可以使整个系统和设备能够实现自动化的运行,这样也就形成了电气工程自动化系统。这样的方式为许多企业的生产带来了无法言喻的方便与便捷,而电气自动化的迅速发展和运用为人们的生产生活带来了很大方便,同时起到举足轻重的作用。电气自动化系统控制设备的正常运行,再加上具体电气工程自动化技术的运用,使得工业以及整个社会、经济都有了很大的发展、进步空间,就目前的情况来看,电气自动化控制设备与技术已经广泛的应用于各行各业中,为人们生产生活的安全和稳定提供了重要的保证。
2.电气工程自动化系统的研发
实际上电气工程自动化系统的形成,主要包括两个方面的内容,分别是电气工程与自动化的发展探索、以及电力工程与自动化的实践。下面我们就从这两个方面,具体介绍下电气工程自动化系统的研发过程:
2.1电气工程与自动化的发现探索
(1)电气工程自动化系统建设的目标。当今社会最强的竞争力已逐渐转移到对人才的竞争上,而因为科技的不断发展,电子学、计算机技术也随之日新月异,电气工程甚至整个电工许可领域也都发生了翻天覆地的变化,对于传统的的教学内容已经淘汰殆尽,所以目前阶段需要一种综合了微电子,计算机,电力电子,传感器技术,检测与转换,控制等多项技术性学科,来让人们学习这些综合的知识,培养出高素质的人才,而最终能够达成这一目的的措施就是要将这种知识的体系更加明确,所以电气工程自动化系统的研发是必然的结果。
(2)电气工程自动化系统建设的思路。在最开始电气工程自动化的介绍中,我们就了解到电气工程为现代化的建设起到举足轻重的作用,而在社会发展的必然趋势下,在这一方面人才的培养上就更加重要,而其中包含的具体内容是以深厚的知识做基础和宽阔的知识面,应变能力要非常强,学习能力良好和创新能力都提出了一定的要求,所以这就奠定了电气工程自动化系统的建设思路。
2.2电气工程与自动化的实践
(1)要明确发展目标,优化人才体系。上面我们具体介绍电气工程与自动化的发现探索,明确的认识到电气工程自动化系统建设是必然趋势的问题,所以在建设目标和思路这些理论的基础上,我们首先要尝试的实践就是明确发展目标,以达到优化人才体系的目的。说到具体的做法上,基于对这一专业人才的要求,除去基本知识学科之外,还要另设体现一级学科的电气工程特色,强弱电结合的三大知识系类的培训工作,因为这些工作的涉入,使人们更加了解电气工程与自动化建设的前提条件和理论基础,有利于相近思想的建立,对于专业的理解和研究也起到重要的作用。[1]
(2)促进生产建设的改革发展,有效提高生产的效率和质量。最新、最专业的知识的教育是培养电气工程自动化这方面人才的重要部分,但是在现实的现代化生产中,提高这方面员工的实践性更为重要,只有将理论与现实结合起来,才能更加巩固所学的知识,并加以运用,除此之外,为了让员工对这一过程涉及到的知识记忆犹新、理解深刻,可以引导员工在设备的实际现场进行实践学习,还可以切实完善监控体制,做最严格的考核等。
(3)重点强调实践的重要意义,培养开发员工的创新能力。当今社会人才的竞争不再是以对于所了解、熟识知识的多少作为判定的标准,创新能力的竞争逐渐走向成熟,所以电气工程自动化系统的研发,主观上也是一种创新能力的体现,为了更好的发挥系统的效益,对于员工股的创新能力培养愈发重要。为了使得员工能够结合电工电子的测量和实验技术,电子工程实践,微机控制和EDA 实验,单片机的应用综合技术,电子线路的综合设计等等综合的设计加以实验训练。[2]
(4)领导体系建设切实重视,达到实践学能力与管理能力双赢的效果。对于员工人才的培养,无论是理论知识的传授,还是实践操作的监督,都是离不开领导体系的参与的,而就目前企业的现状来看,领导队伍往往因为注重管理而忽视了实际操作经验,但是同样因为其日常工作的繁重,无法做到让领导队伍培养适应企业发展与生产建设的人才,所以目前的解决措施是淡季时期,安排员工实际训练,同时进行专业的交流,并提供平台使其参与到优秀企业的实际技术开发中,充分利用他们所需到的知识与本身的创新能力,从实践中不断寻找、培养高知识水平与创新能力的人才。
(5)完善生产管理上的质量监控体系。生产运行的管理与日常工作的质量监控体系完善,只有做到有机的结合,才能使电气工程自动化系统研发与应用更具专业性和实用性。其中需要达到的标准包括:生产管理要做到规范化、科学化、制度化,将企业本身发展与员工的发展同样考虑在内,而且这其中要保证监督体制切实的发挥作用,员工的反馈、评估与对员工的监控需要共同进行,这样才能保证监控体系的合理与公正,同时也能落实提高生产质量的目的。
3.电气工程自动化系统相关技术介绍
电气工程自动化系统的研发需要理论基础和实际操作的双重推动,但是其系统的真正使用是离不开具体的技术要点的,配电系统中的技术应用、电力系统中的自动化技术应用、基于计算机技术的电气自动化的热点技术的应用以及电气自动化控制设备可靠性测试技术的应用,都是与之无法隔离开的,电气工程的自动化进程经过近些年的发展,具体技术也逐步向人性化和智能化方向进步,文化因素、美学因素、人机工程学因素、环境因素以及最可靠因素,都存在不同程度的要求,需要我们切实注意与解决,而至于电气工程自动化技术的智能化发展,这些智能化的技术已然广泛存在于各行各业中,可以说将这一进程不断的继续下去,那么不久的未来电气工程自动化系统将更上一个档次,发挥的作用更是无法估量的。[3]
总而言之,电气工程自动化系统的研发,并不是一朝一夕盲目试验就能够得出的专业知识或技能,它是需要经过多次的设定目标、确定思路以及认真实践才可以达成的,问题的提出总是有一定困难的存在,电气工程自动化系统的研发也无法置身事外,而就目前我国电气工程自动化的应用现状和取得的成果来看,我们的选择是正确的,同时我们还要注意,还有许多其中涉及到的技术为其做出了贡献,因为这些共同的推动,才使得电气工程自动化系统发挥了作用,进一步推进了社会的进步和经济的发展。
【参考文献】
Abstract: with the rapid development of economy, science and technology are also constantly in progress, for electrical engineering and automation in the field of talent demand is very big. This paper focuses on the electrical engineering and automation are related to exploration and practice analysis, mainly from the construction goal, construction, talents cultivation, the creativity of employees, all kinds of system is discussed from five aspects, its main purpose is to achieve electronic comprehensive development.
Keywords: Electrical Engineering; automation; exploration; practice
[中图分类号] TM76-4 [文献标识码]A[文章编号]
一、前言
随着现代科学技术的快速发展,信息时代也随即而来,因此,对于各类技术人才的需求量也随之增多。根据我国现阶段人才需求,我们从中发现高级人才的需求量是最高的,培养高级人才已经成为我国现阶段的一项重要任务。关于电气工程与自动化这个领域的人才需求也是迫在眉睫的。我们应该要培养大量的电气工程与自动化领域的人才,为电气工程与自动化的发展有一定的促进作用。
电气工程与自动化的探索与实践
(一)对电气工程与自动化的发展进行探索
1.建设的目标
在现阶段,科学技术在不断的更新中,电子学、计算机技术等都得到了快速的发展,在电气工程与自动化领域中的应用也逐渐普及。在许多高校,关于电气工程与自动化这个专业也逐渐开办起来。这门专业以后的发展决定着电气工程与自动化的未来,因此它的重要性是显而易见的。
2.建设的思路
社会的经济发展与进步是离不开具有高素质的人才的。这些人才有使命感和责任感。总所周知,电气工程与自动化在现代这个科技发展的社会其地位是非常高的,电气工程与自动化的发展目标也因此而确定了,其目标就是培养理论和实际都擅长的电气工程与自动化的高级人才。
(二)电力工程与自动化的实践
要明确其发展的目标,重点在于人才的培养
在现阶段的所有生产中,其重点都是在强调技术要符合应用性,主要任务是提高电气工程与自动化的工作人员对此项工作的实际运用性,不仅要把理论与实践相结合,还要对知识更进一步的掌握,学以致用。在此之外,其工作人员还要提高外语学习的能力,因为外语能力对于电力工程与自动化这个领域来说是至关重要的。其方法可以通过让工作人员直接在现场进行实践学习,因为这样的方式可以让他们记得更加深刻。需要注意的一点是,关于工作人员培训工作一定要注意其培训的质量。
培养并激发员工的创造力
创造力对于任何一个人来说都是一项重要的能力,而且还是一项综合的能力。电气工程与自动化的发展也离不开这项重要能力,因此对于电气工程与自动化来说,如何把员工的创造力挖掘出来,是电气工程与自动化目前面临的严峻问题。专业的实践培训,也就是一种全新发展的模式,主要目的就是增强员工的实践能力和创新能力,就是把原本一个概念分成几个阶段,这几个阶段分别是认知、基础、提高、创新四个阶段。要使员工能够充分结合电工电子的测量和其实验技术,把其最基础的工作做好。需要注意的一点就是,其电子线路的综合设计等技术要多多加以实践的训练。其专业的实验目的就是培养员工的实践能力。
其各种制度的完善
生产运行管理要与日常工作的质量监控体系要有机结合起来,并且要进行不断的完善。其完善工作主要体现在以下几个方面:一是在完善生产运行管理的相关制度上,首先要使制度合理化以及科学化,不管是对企业来说还是对员工来说都是非常重要的。二是加强管理的基础工作。电气工程与自动化要想更好的发展,就必须加强基础管理工作,重点抓好基础,积极采用国际先进标准,严格实行各级的分工岗位制度,不断加强和完善电气工程与自动化有关制度。在其的管理的工作中,要建立起管理基础的工作流程与运行模式。三是要建立管理创新的机制。建立管理创新机制对电气工程与自动化是至关重要的。其管理创新要适应其自身发展的需要,就要把管理创新活动纳入其重要工作之中,从其自身的实际情况出发,组织、研究、实施管理的新方向和规划,落实到有关部门的负责人。
结束语
综上所述,根据电气工程与自动化发展的需要,对员工加强能力培养、提高员工的专业素质、提高员工的专业技能这三方面是必要条件。一旦这三面能够加强,对我国的经济建设在一定程度上是有促进作用的。电气工程与自动化这个领域一定要及时的探索和研究,要不断的进行有关知识的学习,争取实现电子自动化更加全面的发展。
参考文献:
[1] 吴巧媚.独立院校电气工程及其自动化专业人才培养的思考与探索[J].教育教学论坛,2012,(22):37-38.
电气自动化DCS控制系统DCS系统是指电气自动化分布式控制系统,“DCS”这个名称是由英语单词缩写而来的,即T0taIDistrbutedMicropro—cessorContralSystem。相对于集中式的控制系统而言,DCS系统是一种新型电脑控制体系,这种系统相对与传统电气控制而言,更为高级和更为先进。该系统是在传统的集中式的控制系统的基础至上演变、发展起来的,可靠、实时和可扩充等是该系统的优点,因此,在电气工程的过程中DCS系统得到了广泛应用。但是此系统通过广泛的应用,出现一些问题,比如受DCS系统模拟混合体系所限制,其仍然采用的是模拟的传统的仪表,因此,降低了系统的可靠性,在维修维护的时候起来也比较困难;缺乏一种统一的标准,增加了维修的成本。因此,在现代科技进步下,创新电气自动化控制系统是必不可少的。
信息集成化的电气自动化控制系统电气自动化控制系统所包含的主要信息技术表现在两个方面,一是在管理层面纵深发展。二是,信息技术能够在电气自动化设施、系统和机器之中横向发展比较。信息集成化系统在电气工程中的监督控制能够呈现出动态的、直观的画面,所以能够及时掌握电气工程中的信息数据资料。
电气自动化在建筑领域的应用
电气自动化在电气接地系统的设计TN-S系统是电气接地系统中最重要的一种,中性线与保护线分开,将一个三相四线和PE线组合的接地系统。通常,在建筑工程项目中设立单独的变电/配电所的时候,常常采用这种系统。PE不导电,中性线N是外露可导电是此系统的优点。需要注意的是严格的独立分开中性线N和PE线,二者的接地点是变压器的中性点,除此之外,没有任何的接地点。此系统的PE线本身没有电流,对地没有电压,安全系数高。通常,低压供电系统的民用和工业建筑使用TN-S系统。在复杂建筑中运用时,要采用技术方法与TN-C-S接地系统相似的。在一些电子设备的应用上,如果电子设备有特殊要求,一般也可以采用TN-S系统。具体考虑系统在使用上的出现的问题。仔细考虑在复杂建筑运用TN-S系统,在这种建筑中,电气工程设备用电以单相为主,在负荷方面,占的比重相对较大是单相方式,所以随机电流负载于中性线N中常常出现。在建筑中照明的荧光灯等设备用电使用量比较大,外加上三次谐波存在于N线中,二者一同作用在N线上,加大电流量,不安全因素随之升高,事故容易发生。假如N线接在PE线上,加上与设备外壳接触,更加严重的灾难事故更容易发生。因此,要充分考虑安全因素,保证电气工程的顺利运行。