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电气工程的内涵

时间:2023-07-17 17:22:47

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气工程的内涵,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

电气工程的内涵

第1篇

【关键词】电气工程;办学条件;专业规范

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。

第四,实验和实践技能。实验和实践技能主要包括简单的设计与调试电气系统实验技能、设计和调试相对复杂电气系统的初步实验的技能。

第2篇

【关键词】电气工程;电气自动化;应用优势;具体应用

一、电气自动化的主要内涵及应用原则分析

1、电气自动化的主要内涵分析

电气自动化技术主要就是电气工程当中的一种常用应用技术,是在多种有着自动控制和自动检验功能基础上进行结合的技术,从而来实现电气系统的实时监测以及自动调节控制管理等。这一技术能够对电气系统的安全稳定有着重要保障,随着不断的发展,电气自动化技术在实际的应用范围上愈来愈广泛。

2、电气自动化应用于电气工程的原则分析

将电气自动化技术在电气工程当中进行应用,要能够遵循相应的原则,这样才能将其作用得到充分的发挥施展。要能最大化的满足生产产品及工艺在电气自动化的相关要求,将其应用到电气工程当中要能够将机械和电气两者的关系得到妥善处理,也就是要对自动化的设计要求进行实现。电子设备的选择要能保证应用的质量和操作的简便性。

二、电气自动化技术在电气工程中的应用优势

1、技术结构简单,操作方便

伴随着人们对电力应用范围以及应用程度的不断加大,传统的电力系统结构中所出现的问题不断呈现出来,为从根本上优化电力系统结构的主要功能,电气自动化技术成为了企业发展的支撑力。因此,电气工程要加强对电气自动化技术结构的优化,从根本上提高电力的整体应用水平。除此之外,电气自动化技术从整体性而言结构比较简单,操作人员在操作时比较方便,能够带给操作人员非常大的便利,从根本上提高我国电气工程的应用水平,为我国电气工程的可持续发展奠定基础。

2、结构性能良好

将我国传统的电气技术与电气自动化技术进行对比,可以了解到电气自动化技术要优于传统的电气技术,其结构性能比较完善,并且电气设备比较健全,技术的应用比较全面。在我国电气应用的发展,传统的电气技术已经无法适应社会的进步,并且无法满足日新月异的社会环境,其电气系统的结构也不适应电气设备的发展。因此,加强对电气技术的结构进行优化,促使电气设备健全,技术更新,才能从根本上促使我国电气工程的可持续发展与进步。

3、系统的适应性强

总体而言,电气自动化技术的系统适用性比较强,操作方法比较多,不似传统的自动化技术那般,能够使用绝大多数人群的操作,此外,在进行操作的过程中,操作内容比较简答,操作效果比较高效,非常适应电气工程的发展。与此同时,电气自动化技术所具备的系统适应能力也在一定程度上提高了电气技术结构的整体效率,促进电气工程能够得到良好的发展与进步。

三、电气工程电气自动化设计的具体应用分析

1、在电网调度中的实际应用

电网和国家经济发展以及人们的日常生活有紧密联系,如何确保电网调度的高质量、及时、安全是相关工作人员的首要任务。传统电网调度工作中,往往需要投入大量的人力收集、处理、分析、整理各个参数,而且常常会由于人为因素影响电网调度结果的精度。在电网调度中应用电气自动化技术,可以有机结合电网中的网络监控设备、工作总站、中心服务器、显示器等诸多环节,也可以及时处理实时监控数据,实时评估整个系统运行状况,这样可在很大程度上提高电网调度系统运行的准确性,也可为相关的管理人员提供关于系统运行安全的相关情况,提高系统管理效率。

2、电气自动化在电气工程管理工作中的实际应用

随着科学技术水平的不断提高,在高新技术中常常会应用到电气自动化技术,在电气工程管理工作中应用电气自动化技术,可以大大提高电气工程管理的有序化、系统化。例如,电气工程的仪表工程管理工作中,以往主要是通过温度表、压力表、流量表等监控、管理各种仪器,这种管理方式非常复杂、繁琐。只要在仪表工程管理中应用自动化技术建立PLC控制系统,实现集散DCS管理,这样可大大提高仪表工程管理的自动化程度,不仅可以自动采集、处理、监控大量的系统运行数据,也可以实现监测、输出控制功能,大大提高系统管理的稳定性,减少工程维护工作量以及维护资金投入,降低系统管理成本。总之,在电气工程管理工作中应用电气自动化技术,可以对电气工程生产、安装、运行等诸多环节进行实时监控,可大大提高电气工程管理的高效性、精准度。

3、电气自动化在发电厂分散测控系统中的实际应用

分散测控系统在发电厂正常生产运行中扮演中极其重要的角色,对于发电厂的安全、稳定运行具有极其重要的作用。发电厂的分散测控系统主要采用的是分层控制结构,具体结构主要包括数据高速通讯网、过程控制单元、以太网、工作站等几个重要部分。其中工作站主要包括工程师工作站、运行员工工作站两大部分,运行员工工作站主要工作内容是负责信息的接收以及发送,而工程师工作站主要工作内容是负责诊断、设计、维护相关信息。在分散测控系统中应用电气自动化技术,可以实现整个系统的自动运行监控,过程控制单元可以实时监控并且显示设备的各个运行参数,向相关执行机构下达驱动指令,进而确保能够及时监测并控制整个生产过程。总之,在分散测控系统中应用电气自动化技术不仅可以减轻相关工作人员的工作量,也可提高整个系统的运行稳定性。

4、电气自动化在变电站中的实际应用

变电站在电力输送中具有极其重要的作用。由于变电站很多,而且分布较为广泛,因此很难实时监控变电站的实际运行情况。在变电站中应用电气自动化技术,可以通过全微机设备全自动操作变电站运行,也可以实时监控变电站的运行情况。同时可以采用远程屏幕对变电站进行画面监视,这样可大大提高变电站的综合监控能力及其运行效率,使变电站各项服务工作更好的开展。

四、电气自动化在电气工程中的发展

1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管

在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础卜,其发展便是功率集成电路PIC,在PIC,不仅主回路的器件,而且驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件,逐步取代了半控型晶闸管。

2、变换器电路从低频向高频方向发展

随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。

结束语

总而言之,电气自动化在诸多领域都有着实际的应用,并在作用的发挥上愈来愈重要,这一技术的应用为社会的经济发展,以及行业的进步起到了重要推动作用。电气工程作为高要求设施工程,在技术和专业性层面都比较强,所以将电气自动化在电气工程当中进行应用就能提高电气工程的经济效益,对电气自动化系统的安全运行能得到有效保障。在未来发展中,电气自动化的应用将发挥更大的作用。

参考文献

[1]张嘉辉,李军.浅谈电气自动化在电气工程中的融合运用[J].黑龙江科技信息,2013,30:79.

第3篇

一、关于电气工程技术发展环节分析

随着计算机网络系统的健全,电气工程应用技术也在不断深化,其现代电气工程系统逐渐健全,满足了时代经济对于电气工程技术的发展需要,电气工程的发展,离不开对其内部理论应用体系的健全,实际上电气工程理论体系的健全与当时的经济时代背景是分不开的,特别是在学科相互融合交叉的今天。科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。

二、关于电气学科环节的分析

1随着电气工程系统的不断健全,电气学科理论知识也在不断深化应用,这两者实现了相互促进。我国对于电气信息学科的划分包括以下内容,其属于工学门类,其学科分支有电气工程、信息通信工程、计算机科学技术等。无论是哪一个学科分支,其都以计算机应用为基础,这是电气学科的理论实践基础,也是电气工程的应用基础。随着时代的发展,其技术工程及其电磁类的基础学科得到有效结合。实现了对其现代电气工程的发展,满足了市场经济的发展需要。我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术,电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

2目前来说,国外发达国家的电气工程专业体系是比较健全的,随着经济时代的发展,其内部理论实践体系日益健全,伴随着科学技术的发展而发展。在以前的电气工程专业中,国外发达国家的教学是以电力工程为主要的模式,随着知识经济时代的发展,其电子技术及其计算机技术逐渐成为电气工程的应用核心,其电气学科体系日益健全。有些国外高校的电气工程教学过程中,实现了对电力工程学科的取缔,取而代之的是电气工程的计算机应用教学,这满足了国际经济发展的局势,实现了对电气工程的更新,保障了电气学科系统的健全,确保其内部各个环节的有效协调,无论是电气学科的健全还是电气工程技术的更新,这一定程度提升了国外发达国家的发展的软硬实力。我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。

随着我国经济的发展,我国高校的电气工程教学中,电力学科也逐渐实现了与现代信息技术的融合,符合了国家信息化经济的法发展需要,这有效推动了我国的电气工程的学科应用系统的健全,进行其电气工程领域的技术创新模式的应用,保障其内部技术应用环节的优化。在此过程中,我们为了本国的电气经济的发展需要,需要进行国外电气学科的先进管理经验的汲取。国外发达国家的著名大学大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。

三、关于电气技术发展前景的分析

电气技术的未来发展前景是非常广阔的,其影响着电力工业及其相关电力行业发展,可以说电气技术的应用发展,是国家经济建设的重要环节。电气技术的发展,也推动了可再生能源技术的深化应用,满足了国家经济的健康可持续发展,实现了对风电技术、光伏技术及其氢能的有效应用,这符合未来电气工程的发展需要,满足低碳经济的发展需要。特别是氢能技术的应用,氢能有其他能源无与伦比的优势,其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。超导技术的深化,满足了电气工程的发展需要,促进其综合社会效益的提升,通过对其超导储能系统的深化应用,实现对其电能的有效转换,实现对其电磁能的应用。它是一种高效的储能系统,能够实现对电网的安全性的提升,满足了实际工作的需要。保障电网安全。超导大容量电缆,可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。灵活交流输电技术,用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。

四、结束语

为了满足国家经济的健康可持续发展,该文就电气工程技术与学科发展环节展开了研究深化,以方便现实难题的解决,促进电气工程系统的健全。

本文作者:蔡志 单位:黑龙江省三建建筑工程有限责任公司

第4篇

关键词:电气工程及其自动化 应用型能力培养

1引言

本科院校作为我国高等教育的生力军,是培养应用型高级专门人才的主要阵地,它们以培养应用型、复合型人才为出发点,按照“基础扎实、知识面宽、应用能力强、素质高、有较强的创新精神”的要求,以人为本,使其培养的学生“会学习”、“会创新”、“会做人”。针对在人才培养上的应用型特色,在学生的知识构建上应把握好通识教育与专业教育的关系,强调知识体系的完整、系统和科学性,要有较强的动手能力、技术创新和技术的二次开发能力[1]。电气工程及其自动化专业目标是培养德智体全面发展的,能适应社会主义现代化建设需要,具有电力系统及其自动化、继电保护及自动化、电气技术、计算机应用等方面的基本理论素质、专业基本知识和较高综合素质的复合型高级工程技术人才。毕业生能在电力部门、科研院所、国民经济管理部门、工矿企业等单位从事与电气工程有关的系统运行与维护、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析以及电子与计算机应用等工作一线的应用型高级技术人才。

2电气工程及其自动化专业教学改革的必要性

1科学技术的发展

随着新的科学技术成就不断涌现,现代电子学和计算机技术飞速发展,并迅速渗透到传统电工学科的各个领域,使电工学科理论和技术发生了巨大的变化。在电工行业中工作的科技人员,只具备传统电工理论及其应用的知识结构已经无法胜任工作。[2]在新形势下如何培养和造就新一代电气工程人才是世界各国电气工程教育界关注和积极探索的问题。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,要求培养的学生应受到电气工程、电工电子、信息控制、计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量,提高运行的合理性和可靠性,提高运行效率。弱电知识需要越来越多,强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。

2注册电气工程师制度的确立

注册电气工程师制度的实施将对高校电气工程及其自动化专业的教学产生重大影响,它要求专业定位要贯彻“厚基础、宽专业”的方针,基础课程与专业课程的覆盖面要满足注册电气工程师的基本要求;专业课程内容要及时反映学科的新发展,包括新领域、新技术、新规范;要切实加强工程训练,加强实践环节的教学,努力提高学生的工程设计能力。然而,目前电气工程及其自动化专业教育还存在着与注册电气工程师制度不适应的问题,如轻实践、面向工程不够;课程结构设置不够、不合理;教师工程经验缺乏等。为此需要建立起与注册电气工程师制度相适应的电气工程及其自动化专业教育。

3 电气工程及其自动化专业教学改革的措施

1根据现代高等教育的发展趋势以及社会对专业人才的培养要求,结合我校的实际情况,现在学院有我省首批批准建立的示范性教学中心“电工电子实验示范教学中心”,国家级创新实验区“农业电气化与自动化专业人才培养模式创新实验区”。在理论教学工作中,学院加强校内外实习基地建设,目前已在大庆龙凤热电厂、大庆油田供电公司、同创集团、农垦通信公司、哈尔滨新中新集团等企事业单位建立了19个相对稳定、质量较高的校外教学实习基地。学院与北京科瑞尔斯公司和达内公司进行校企合作办学,培养理论和实践相结合的人才。

我校电气工程及其自动化专业坚持“强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合、运行与研制相结合”的专业办学特点,坚持“传授知识与探索研究结合、教学与科研结合、教师与学生结合、课内与课外结合、校内校外结合”的人才培养模式,按照“加强基础、拓宽面向、增强素质、提高能力”的建设思路,以知识、能力和素质协调发展为原则,改革课程教学内容和优化课程体系、实施研究型教学、重构实践创新教学体系、推进产学研合作等途径,培养具有创新精神和较强工程能力的宽口径高级工程技术人才。

2课程设计应着重学生测试、调试、设计和初步的开发能力的培养,电气工程及其自动化专业主干课程都铺排课程设计环节,课程设计环节对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及进步工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。课程设计时间一般只有一二周,故课题难度不宜太大,但要有一定的广度。课题必需有一定的代表性,能够笼盖课程的主要部门,要夸大工程基本素质的培养。学生可以结合个人偏好自行选题,也可以选择教师布置的课题,并对课题进行分析、设计、编程、安装、焊接与调试,终极提交产品和设计讲演。学生们在做课程设计之初,任务对于他们来说有些难度,但通过整个环节,他们得到了很好的锻炼,主要的收成并不是学会了多少详细的设计计算方法,而是学会了如何着手做事。在这里,教师的作用是给同学们引导方向,借助课程设计的载体帮他们把以前学过的知识有机地串起来,只有他们碰到自己解决不了的题目时才协助他们解决,充分体现了“授之以渔”而不是“授之以鱼”。毕业实习应着重培养学生综合运用专业知识,独立分析和判定出产中的技术题目的能力。通过2~3周的毕业实习,使学生把握发电厂电气运行、维护的基本知识,了解电厂出产的各项轨制,增强事业心和责任感;认识电能出产的主要环节,分析电厂电气设备的布置及二次设备(继电保护、自动装置等)的配置;学习电厂的事故处理、事故设想和防范措施;了解继电保护屏、中心信号及控制屏的设计、安装、接线、调试;了解电力企业的出产治理和各职能部分的地位和作用;搜集毕业设计有关资料。

3.实际学习中,做好创新性学习,有意义的学习,探究学习,投入式学习,浸润式学习,协作式学习,自主学习等,处理好“学会”与“会学”的关系。根据社会需要和学校自身办学条件,强调理论与实践相结合的高阶能力培养(问题求解,决策判断,批判性思维和创新性思维)。课程体系的反馈与调整课程体系建立的中心任务是培养社会需要的人才,最终要在社会上检验,同时社会的进步与发展对人才需求的内涵也在逐步变化。因此,在完成内部反馈调控同时要注意外部资源的吸收整合,以提高产学研相结合的培养效率,因外资非常丰富,我们要像生物体细胞一样消化吸收和扬弃,从而达到有效利用的效果,在综合需求资源的前提下,进行下一轮课程体系的调整,使之成为真正的、有效的、持续健康发展的完善的课程体系。

参考文献:

第5篇

关键词:电气自动化;电气工程;应用

随着我国市场经济的高速发展,我国电力系统工程的电气自动化技术水平也有了很大提高,各电网的建设和电气自动化技术水平也有了较大改进,但我国的电力系统的安全保障工作和供电质量问题也逐渐显示出来,如何很好应用电气自动化技术,以使电气工程的建设能够安全有序的进行,还需要从以下几个方面入手:

一、电气工程自动化的内涵

电气自动化技术包含着各个方面的内容:如信息与网络控制技术、电力技术、计算机技术、机电一体化技术、电机电器技术、电子技术等;还包含着很多方面的内容,包括电气系统的系统管理和分析等各个领域;为了进一步掌握和提高电气自动化技术水平,必须具有电子通讯、物理、数学等学科基础,还必须具有电气工程系统控制、自动化电力系统、信息应用技术、电气自动化装置等方面的技术。随着经济的发展,二十一世纪已经进入信息时代,作为关系到国计民生的电气工程这门学科,所发挥的作用也越来越巨大。

二、自动化技术在电气工程中的应用

1.配电自动化的实现

配电自动化包括各方面内容:信息与网络控制技术、电器设备管理技术、机电一体化等技术,构成了非常综合的信息管理系统。随着世界科学技术的飞速发展,一些发达国家在配电自动化的技术水平已经达到一定水平,并且形成了自己的特点。在我国,主要采取的是配电自动化的集中监控和与电气设备管理相结合的监控模式,并积累了许多成功的经验。同时,把配电自动化的信息管理系统的网站和下面的分站使用网络协调配合,有序工作,进一步提高了供电的质量,减轻了供电工作者的劳动强度,也使广大用电用户得到很好的服务,保证经济的更快更好的发展。

2.电网调度自动化

电网调度自动化不但能够加强电网的调度控制,还能够很好的保障电力系统的安全使用,彻底改变了由电力工作者对电气工程的电压、用电负荷和电网的电流、周波等的监控,对及时了解和掌握电器设备的运行状况、位置、最大负荷等的有关情况有很重要的作用。成为电气工程自动化中很重要的组成部分。同时,电网调度自动化技术能够很好的控制和避免电网运行时安全事故的发生,况且如果发生了安全事故,电网调度自动化技术能够迅速的产生反映并能够进行有效地应对,使人身和设备损失得到有效的避免,保证电力人员的生命安全。在对电网运行的控制方面,不但能够进行有效的调度,还便于减小电力损耗,使能源得到控制和节约,还能够为广大用电户增加充沛的电力资源,很好的避免用电浪费现象。

3.变电站自动化

把电力系统的电器设备终端以及继电器的保护设备通过网络控制端连接起来,能够使变电器自动化通过计算机网络有效的进行工作,也能很好的对变电系统进行有效地调节和保障。变电器自动化技术采用微型化的设备,彻底改变了以前电磁式设备的缺点,以集成化、网络化、数字化等特点,被普遍应用;同时电器设备电缆及光缆的使用,使变电站自动化更发挥出巨大的优势。

在电力系统广泛使用变电站自动化技术,让监控工作变得更加准确、有效,改变了只依靠工作人员或者使用电话进行操作的做法,也使变电器设备的管理、统计、运行状况等方面得到更迅捷的操作实施,提高了工作效率,节省了大量的人力物力,也使电力工作人员的人身安全得到了保障。

4.发电厂自动化

当前我国发电系统主要靠火力发电,发电厂火力发电自踊系统在运行应用过程中较有经验。主要是由发电机、机炉主控设备、锅炉控制系统等火力发电自动化系统几部分构成。我国火力发电系统广泛使用自动化技术,加强计算机网络的有机联系,并能够很好的对发电厂的电气系统进行测试和保护,真正对发电系统实施综合管理,确保发电厂火力发电系统能够安全运行。我国水利资源丰富,蕴藏着巨大的经济效益。我国已经建成了很多水力发电厂,并逐步实现水利发电厂自动化。其发电系统主要包括调速器装置、水轮发电机组励磁控制系统、水轮机装置等设备。运行的方式主要有厂自动化模式、单机模式、公用设备模式等形式,随着经济的不断发展,水力发电自动化在未来社会发展中将带来巨大的经济效益。由于水力发电污染少,也能够减少资源的巨大消耗,逐渐成为我国发电系统的主流发电系统,也将逐渐代替火力发电。

5.电气工程自动化技术的有效运用

恰当的使用当前网络信息技术,能使电气工程每个部分之间形成有序统一的整体,不但有利于管理和集成,还能够对电气工程的一些信息进行筛选整理,进一步达到对电气工程各个部分的调控能力。因此,要求电气工程自动化技术工作人员,一定要有较高的计算机应用技术的能力,能够很好的把计算机技术和自动化技术有机结合起来,就必须加强学习和操作,真正使自己自动化技术和操作能力都达到较高水平。同时,要加强电气工程的安全监控,及时判断和发现可能存在的安全隐患,要经常对电器设备进行检查,一旦发现问题,要及时进行检修,真正保证电器设备和工作人员的万无一失。

三、电气自动化在电气工程中的发展趋势

1.科学搭建网络体系架构

通过网络体系架构的科学搭建,电气自动化控制系统能够向着更加现代、健康和规范化的方向发展。就电气自动化控制系统自身而言,科学合理的网络体系架构能够对现场设备起到良好的辅助作用,确保各类计算机监控体系和管理企业体系能够更加顺畅和便捷地传递和交换数据,此外还能够实时监控现场系统设备的服务操作情况,从而提升的综合运行管理效能。

2.开发统一应用系统平台

电气自动化系统是否能够发挥预期的效用,统一、开放和标准的应用平台发挥着举足轻重的作用,优质的应用系统平台能够为电气自动化控制系统的各项应用和操作提供支持,并且降低电气自动化设备的运行费用,提升电气自动化设备的服务效能和应用效率。在实际运用中,可以根据的具体情况来运行代码,将相应可用代码下载至硬件可编程逻辑控制器之中,借助优质的计算机综合技术来满足不同用户的实际需求。

3.完善程序结构统一标准

电气自动化控制系统的完善和健全,必须建立在标准系统程序接口的有效对接服务之上,这就要求我们根据相关标准规范来对程序结构统一标准进行完善。在有效对接相关企业的MES实践系统和ERP系统时,可以利用自动化技术和计算机技术来解决遇到的现实问题,确保不同程序间的相互通信,从而降低相关成本费用,简化信息传递和共享的流程。

四、结语

随着新技术、新理论的不断出现,电气自动化技术必然会在电气工程中的到进一步推广。为此,相关工作人员必须站在新的高度看待电气自动化技术的应用问题,积极从国际上吸取经验、教训,推动电气自动化技术向更便捷、更安全、更有效、更经济的方向发展,为进一步推动我国电气工程建设保驾护航,为推动我国社会又好又快的发展贡献力量。

参考文献:

第6篇

关键词:电气自动化;应用;探讨

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

电气工程使用电气自动化对其设备进行技术的改造从而实现其运行的高效便捷主要是利用电气自动化的高效信息化、计算机网络危险分散化以及网络开放化的特点实现电气工程在数据采集、监视监控、分析调度方面满足市场对电力的需要以及网络普及对其冲击的改造需求,让电气工程在运行中实现高效的运行、适应社会发展的需要。

1 电气工程中的电气自动化构思

1.1远程监控技术运用

远程监控系统主要是通过一个电脑终端对所有其他地方的设备进行控制的技术,通过设置远程监控系统能够使电气工程大量减少电缆成本支出、材料购买以及人工安装费用等方面支出,使电气工程实现少投入高产出的高效益生产模式。同时,电气工程中使用远程监控系统能够脱离空间的限制,灵活的运行。但是,远程监控在通讯量大且信号较差的地方会影响其监控功能。因此针对有些电气工程规模和通讯量都比较大等特点,远程监控技术则无法在这些电气工程中使用,只能够在通讯量相对比较小且信号好的小规模的电气电厂中使用。

1.2集中式监控技术应用

集中式监控技术在电气工程中得到广泛使用的原因在于该系统具有设计比较容易、操作比较简单且日常维护方便都比较容易等特点。在电气工程中能够更加容易的满足工程的需要,不需要投入太多其他设备,大幅度减少成本支出。集中式就是在一个系统中对全部项目运行进行处理。由于之间的单独散乱的监控需要用到多个处理器,需要的电缆数量也比较多,这就造成成本投资的增加,加上多种电缆搅合在一起,会造成系统引入安全性和可靠性低现象。同时,电气工程中的断路器以及隔离刀闸均在使用硬接线,而这种硬接线由于其质地比较硬在连接时其紧密度比较弱,因此,常出现连接点连接失灵的问题,直接影响整个电气工程的所有设备在一段时间内无法运行,短时间的暂停运行直接造成整体的极大损失。因此,通过选择集中式监控技术,实行统一监控,不但使电气工程处于一种有序运行的模式,还减少工程的投入。

1.3现场总线监控技术应用

现场总线监控技术是当前电气工程使用最为广泛且有效性最高的一项技术。它的主要工作原理是根据电气工程实际的不同间隔采取相对应的措施,其监控具有较好的针对性。现场总线监控技术能够适量的减少隔离设备以及端子柜等的使用,能够减少电气工程的大量设备成本投入。加上这种技术拥有远程监控技术的特点,所有电气工程设备均是采取现场安装,选择最直接最省电缆的方式,并且是以通讯方式来连接监控设备完成全部监控过程,这种模式能够大量节约成本资金,增加电气工程的效益。同时,由于设备之间主要是通过通讯网络信号设备相互连接,其独立性和灵活性相对比较强,一个设备出现故障不会波及全部设备,提整个电气工程的安全性和可靠性。

2 自动化技术实际运用

2.1变电站

传统的变电站使用人工操作,从监视到最后信息回馈均是由人工完成,设备均使用电磁装设置,其数据的记录、整理以及管理均是人工造作,且对变电站的监视没有全局性的直观监视,需要通过人工一个个方面监视之后将其整合之后才能实现全局监视。为了跟上现代化的自动化步伐,通过利用电气自动化在电气工程中使用能够使变电站实现自动操作,取代人工操作,降低操作人员的工作量,同时能够减少一部分的人员投入,实现电气工程的整体效益的显著提高。通过实现变电站的自动化功能,除了实现自动运行代替人工操作外,还能够将传统的电磁装置全部利用微机将其取代,并且能够利用计算机的视频、图画显示功能,将变现站的监视的所有情况通过计算机屏幕直观的显示出来,仍工作人员在较短时间内就能够掌握全局,并通过计算机已记录并整理好的数据分析变电站可能存在的问题或者有力的发展动向等,及时采取相应的回应措施,从而提高其运行效率。变电站是电气工程中非常重要的一部分,因此利用电气自动化技术对其进行技术的更新和创造有力与整个电气工程的运行。

2.2电网调度

电气工程的电网调度实现自动化的条件为:电网调度中心需要有一个能够连接所有设备的计算机,该计算机具有连接全部设备的网络,电网调度的服务器以及显示器能够具备大屏幕显示模式以及具有高效率的工作站。电网调度自动化即是指通过利用现代的计算机网络自动监控模式取代传统的人工监视以及调度,利用区域电力系统中的网络将需要调度的发电厂和调度中心、变电站、工作站连接这两个终端的电缆全部实现连接并能够自动完成调度功能。调度中心是电气工程中的关键环节,是一切设备运行和控制中心,因此其设备是否满足现实的需要对整个工程有重要的影响作用,通过利用电气自动化将其变成一个脱离传统并利用现代先进技术自动有效操作的设备,从而实现数据自动收集、自动整合分析并自动调度的电网系统,从而使电气工程更加适应市场的需要。

2.3发电厂的分散测控系统

分散测控系统主要工作原理是通过分层分布的形式进行测控,利用远行工作站、数据高速通讯系统、以太网以及一些对过程进行监督和控制的项目单元来实现分散测控的目的。过程监督和控制单元相对与其他方面而言能够直接投入到显示的生产过程中进行控制,能够对生产过程的各种信号包括变电器信号、热电阻等设备的信号都能够实时接受,并在接受之后对其所有设备运行的情况数据进行打印显示,让操作人员对打印数据分析即可得到所有设备的运行情况,方便、简洁且高效。

3 电厂电气自动化技术的发展趋势

在开创“电气自动化”新局面的时候,要牢牢地把握从“中国制造”向“中国创造”的转变。在保持产品价格竞争力的同时, 中国企业需要寻找一条更为健康的发展道路“电气自动化”企业要不断吸收高新技术的营养,才能为开创“电气自动化”的新局面增添动力。要全面把握“科学发展观”的基本内涵和精神实质, 结合本地区、本部门、本行业的客观实际,按照“以人为本、全面协调可持续发展的要求”,认真寻找差距,总结经验教训,转变发展观念,调整发展思路,切实把思想和行动统一到“科学发展观”的要求上来,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。

3.1 嵌入式工业以太网技术的应用为主

目前电厂电气自动化系统成分发挥了网络通信的作用,由于太网传输速度快、容量大、网络拓扑结构灵活以及低成本等特点,在商业领域和工业领域内得到了大规模的应用,也满足了现场总线通信协议技术标准的多样性。

3.2 综合化智能技术的运用

ECS系统控制发展,使计算机控制取代了传统操作盘控制,目前又向综合智能控制和管理发展,主要表现在间隔层和站控层两方面。间隔层的保护和测控单元由向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合化及网络化智能保护测控单元发展,站控层监控系统向全面提高运行和管理自动化水平发展。

4 结束语

从我国改革开放至今,各种现代化技术不断变化发展,电气工程也在新技术的带动下得到更新,满足人们对电气工程的需要。但是社会需求的不断扩大仍给电气工程带来不小的考验。本文主要分析电气工程中电气自动化的应用,旨在通过自动化形式提高电气工程的技术水平,满足社会更多需求。

参考文献:

[1] 武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,38(04).

[2] 曹金华.电力系统中电气自动化的应用分析[J].科技与企业,2012,41(13).

[3] 马巍.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2011,20(26).

[4] 罗宇杰.谈电气自动化在电力系统中的应用[J].广东科技,2007,(4).

第7篇

关键词:工业;电气工程;自动化;发展

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.011

早在十八世纪我们的生活中就已经存在电气技术了,而且随着时间的延续以及时代的发展,电气工程也发生了跨越式的发展。尤其是改革开放以来,电气工程及其自动化技术为各行各业提供了极大的便利也有效推动了我国的工业发展。众所周知,我国是一个工业大国,无论是工业的产量还是产值都是屈指可数的,但是从科技水平以及技术含量方面与工业强国相比还有一定的差距,因此在电气工程自动化技术方面我们应不断完善,借鉴发达国家的经验结合我国的工业情况,找出电气自动化技术在工业中存在的不足,制定出完善方案,有利于我国电气工程自动化的发展。

1 工业电气自动化的内涵及应用

我国自上世纪的五十年代才将电气自动化技术引进工业企业中,自此后,电气自踊在我做的应用领域不断扩张,从一开始的工业延伸至农业、高科技产业以及商业乃至航天事业等不同领域。电气自动化技术是建立在以往传统型电气的设计以及自动化设计基础上的,在这之上进行完善形成的一种新型的电气技术。其与我们的生活分不开,尤其是自改革开放以来,随着人们的生活水平的提升以及科技的创新,电气工程及其自动化技术已经成为现代工业发展不可或缺的版块。如在工业生产中,可以对生产设备进行自动化的维护以及监控,为设备的正常运转保驾护航,不仅提高了生产的效率也缩减了生产的成本,进而成为工业生产的核心。

2 工业电气工程及其自动化的发展动态分析

电气工程及其自动化对各种领域的发展都有推动作用,尤其是工业领域,不论是工业的发展还是经济的发展都离不开电气工程自动化的水平。但是纵观我国的电气工程及其自动化发展还存在不少的弊端,这就需要我们在不断的完善过程中采取科学的措施进行改进,只有这样才能推动电气工程及其自动化技术的进步,也能更好的带动社会的发展。

2.1 不断引进先进的技术理念

近几年来,电气工程及其自动化已经取得了长足的进步,并有力的推动了工业企业的发展,如有效减轻生产人员的工作内容以及提升了生产的效率。但是时代在不断进步的同时也引领科技的创新与发展,这也为工业企业带来了较大的竞争压力以及高效益的需求。所以不论是对于工业企业还是对于其他领域都需要正视电气工程自动化技术的创新,并不断的引进先进的技术理念融入其中,逐渐淘汰以往传统的技术发展理念。与此同时,还要全面掌握“科学发展观”的本质和内在,并联系社会实际情况,细心找到本身与新科技技能之间的差异,总结经验,调整开展的思路,真实做到将电气自动化技能与科学发展观联系在一起,才能实现电气自动化的更大发展

电气自动化的发展迅速是受网络计算机技术进步的影响,尤其是个人计算机客户服务器体系结构技术在工业电气工程中的应用,智能化的发展也带动了IT平台逐步的和电气自动化控制相结合。此外,电气自动化中又融入了大量的多媒体技术,这也让企业的管理者可以借助于浏览器观看生产现场的一系列情况或者观看数据信息并进行远程控制,这对于现场的管理也大有裨益。除了上述技术外,电气工程中也相继结合了视频处理技术以及虚拟技术,不断的融合,使得工业企业逐渐实现了人机结合的自动化,同时也确保了生产的安全性。

2.2 进一步深化企业的改革

要想从根本上促进工业电气自动化的发展,工业企业就必须转变经济发展形势,不断改革创新,淘汰以往的粗放型经济模式,转变为集约型经济模式。同时还需要政府部门的大力支持与领导,实现城乡一体化的协同发展,以推动电气自动化系统的优化配置。此外,企业还应不断的进行创新,众所周知科学技术是第一发展生产力,所以想要从整体上提升工业企业的生产力就要不断的提升科技创新能力,才能在市场竞争中站稳脚步。

2.3 创建统一独立的平台

目前,电气自动化技术已经渗入到各行各业,然而每一种行业运用电气自动化技术的程度都不同,因此也使得自动化体系的操作性较低,但是缺少独立统一的平台会带来一系列的负面影响,特别是工业企业,会无意中提升企业的成本或者投资。在构建平台系统的时候企业应该鼓励并支持技术人员逐一攻破各种兼容性不足的问题,并根据种种实际情况制定详细的计划,最终制定一份科学的完善方案,此外企业在实施方案的前提下应当先针对工业的用户对他们进行考察,并依据他们的额具体情况制定科学的目标,确保方案的实践性以及成本的控制,这样才能最大化的让工业企业接受,此外还要在满足终端客户需求的基础上保证整个平台系统顺利建成以及运营。最终实现缩减工业企业生产成本的根本目标。

2.4 电气自动化技术向低碳节能发展

随着人们生活水平的提升,人们在对物质生活追求的基础上也逐渐开始关注低碳环保,纵观目前各种环境污染造成的资源匮乏现象日渐严重,近年来我国也一直致力于构建资源节约型以及环境友好型社会,因此各行各业都响应国家号召,所以电气工程及其自动化也应向节能低碳靠拢,顺应市场经济,不断改善以往损耗能源的现象,实现经济效益与社会效益以及生态效益的协调发展。

2.5 实现电气自动化系统平台标准化

实现电气自动化系统的标准化对于电气工程项目的规划起到良好的奠定基础,亦是支撑工程项目从方案的设计、施工、维护等等各个环节顺利运转的必要条件,并能有效的缩减工程周期以及成本费用。此外,实现电气自动化系统的统一,也能够满足所有类型客户的不同需求,比如让系统开发平立运行等。系统平台的标准化就是要从根本上实现统一的控制以及管理,这样对于移植或者系统化、批量化等都有好处,也能从整体上提高生产效率并有效缩减成本。

2.6 注重培养新一代的电气人才

现代社会最重要的就是人才,实际上企业之间的竞争也就是人才的竞争。随着时代的发展以及科技的进步,各行各业对于技术人才的需求也求知若渴。因此,电气工程自动化的发展也离不开人才。以往传统型的工业企业并没有将人才的重要性放在首位,因此也疏于培训管理,殊不知电气自动化技术也需要与时俱进才能满足市场的需求,所以才使得电气自动化技术无法在工业企业中得到有效发挥。因此工业企业在运用电气自动化技术的同时,应该针对相关技术人员进行定期的培训,在熟知设备操作流程的基础上,还需要相关人员能够对电气自动化系统在运行中出现的问题进行有效的处理,最大化的规避因电气故障造成的事故或影响。

3 结语

电气工程及其自动化不仅有效的推动了社会的发展,同时也为社会主义的经济建设起到了重要的作用,成为国民经济发展中不可或缺的力量,其技术也被社会的各个领域所运用,尤其是工业领域,电气自动化技术不仅能为企业提升工作效率赚取更多利益,同时也是工业企业长效发展的强心剂。因此,对于运用自动化技术的企业来说,更应该不断的加大自动化技术的研发能力,同时正视企业在发展过程中存在的瓶颈,针对存在的问题寻找出科学合理的解决方案,这样不仅能够有效的促进电气工程自动化的发展、带动工业企业的进步以及社会经济的上升。

参考文献:

[1]王洪岩.浅析电气工程自动化的现况及发展前景[J].中国新技术新产品,2013(05):115

[2]孟凡雨.分析电气工程及其自动化的建设与发展[J].科技创业家,2013(05).

[3]王晓辉.浅析电气工程及其自动化的建设与发展[J].电气工程,2011(10).

第8篇

一、电气工程及其自动化专业师资队伍现状

电气工程及其自动化专业是顺应国家生产和人们生活现代化需要的一个新专业,社会对高级电气工程师的需求量呈上升趋势,然而,合格的电气工程及其自动化专业应用型人才却非常缺乏。究其原因,一是电气工程的自动化、网络化、智能化是随着微电子、信息技术和计算机技术的发展而发展起来的比较年轻的新专业,因为年轻,使得该专业的师资谈不上资深,特别是自动化方向;二是旧的人才培养模式,重理论轻实践,重传统轻创新,束缚和局限了该专业教师队伍的建设和发展。

首先,本专业的师资来源,科班出身的不多,许多教师都是相近专业学科转化而来的,俗话说,隔行如隔山,尽管是相近学科,要转化也是需要过程和时间的。其次,大多数教师是大学毕业或研究生毕业后直接到高校任教,由学校到学校,理论上或许很强,但自身缺乏实践经验,让他们培养出高素质应用型人才似乎有点不切实际。第三,高校扩招,师资队伍总量不足,科研、教学工作量过重,压力太大,教学质量难以保证。

二、高素质师资队伍的建设

人才培养,教师为本,电气工程及其自动化专业是一个理论与实践、知识与技能结合的非常紧密的一个专业,对师资的要求也很高。而且,要培养适应地方经济建设的理论知识扎实、实践能力强、能在电气工程相关领域工作的高级应用型专门人才,就必须要有理论基础坚实、专业知识丰富、实践能力过硬的集素质高、内涵深、能力强于一体的教师群体。因此,必须重视和加强高素质师资队伍的建设,其途径与方法大致如下:

1、完整的师资队伍建设规划或计划。任何事情不可能一蹴而就,师资队伍建设是长期性、渐进性的一项工程,必须有一个总体规划、培养目标和方案。也就是说,以教师队伍建设为核心,确立教师的主体地位,把高素质、高水平的学术带头人培养作为专业建设和发展的关键。要继续引进高学历、高素质、高技能的优秀人才。在几年内,本专业教师的学历、知识水平要达到一个什么目标,通过何种办法和措施来保证目标的达成必须做到心中有数,有一个远期规划和近期计划。

2、夯实理论基础,提高专业知识水平。随着信息技术的发展,电气工程及其自动化专业的自动化、网络化、智能化的广泛应用,我们教师仍然抱着旧的书本知识教学生是不够的,教师就应该走在学生的前面,夯实理论基础,提高专业知识水平,掌握最新前沿知识,才有资格教学生。除了自学外,应该定期地、有计划地让教师继续深造,读研、读博或专业培训;开展教学比赛,通过相互观摩、评议,研讨教学内容、实验方法,取长补短,提高专业教学水平。

3、加强教师实践技能的学习和提高。实践是工科专业的根本,实践教学和理论教学同等重要,就像人的两条腿,缺一不可。光有理论或光有技能都是不行的,教师除理论知识外,还要多到生产一线参与企业技术开发,积极申报科研课题或参与校企合作工程项目。在实践中加强学习,让理论回归实践,反过来实践又强化了理论,打造和建设一支“教师+工程师”的双师型教师队伍。

4、加强学术梯队的建设。要提高教师队伍的学术水平和实践能力,一定要加强电气工程及其自动化专业的建设。教学水平高、效果好的教授、副教授要有计划地引导和培养青年教师,同时在进行课题研究或解决企业实际问题项目中,要组织团队攻坚,形成一个团结协作,结构合理的专业师资梯队和学术梯队。

5、加强电气工程及其自动化专业教师现代教育技术培训。教学生自动化,而自己不能使用现代教育技术和方法的教师是不称职的。作为该专业教师,除了基于计算机媒体技术的多媒体教学外,还要掌握网络教学,远距离教学等多种形式。通过图像、动画、影片等形式演绎出来,使学生能更直观、更深刻的理解和认识,这就需要一批掌握该专业现代化教学方法的教师队伍。因此,要鼓励和支持教师积极参加相关教学技术培训和研讨会,提高职业素养和现代化教学方法运用水平。

三、结语

第9篇

论文关键词:电气工程技术;电气学科;发展史

一、电气工程技术的发展史

电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,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。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。

1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展

大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。

(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。

(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。

(3)奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动,之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究,提出了右手定则,发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律,从而奠定了电动力学的基础。

(4)法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人,并归纳出产生感应电流的五种情况:一是变化着的电流;二是变化着的磁场;三是运动的稳定电流;四是运动的磁场;五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能,至今,发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。

(5)麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果,用数学方程式表示电磁场,建立了完整的电磁理论体系,揭示了光、电、磁本质上的统一,并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。

任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果,德国物理学家欧姆、高斯、赫兹,美国物理学家亨利,俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献,本文不在一一类举。

电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础,19世纪通信技术取得了突破性成果,先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。

2.电工技术的初期发展

人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。

(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机——蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。

(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。

(3)交流发电机电荷电动机的诞生。1876~1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年,英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年,美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统,并创建了交流配电网。1883年,美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机,5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年,俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年,德国安装了世界上第一台三相交流发电机,并建成了第一条三相交流输电线路。自此,三相异步电动机得到了广泛应用,电能逐步取代了蒸汽成为动力源,电力工业得到了迅速发展。

3.电工理论的建立

(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。

1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。

1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程,并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论,并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系,奠定了动态电路分析的基础。1855年,汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。

1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法——“相量法”,其实用、易懂,至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。

其间,赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。

(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。

1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。

4.新技术革命对电气工程技术的推动

20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命,以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论,这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。

(1)计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来,经过几十年的发展,计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化,人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管,不仅体积巨大,而且耗电量惊人。1959年~1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管,大大提高了运算速度,减少了耗电量,减小了体积,运用在了军事和科研领域。1964年~1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管,不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本,计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路,实现了计算机网络化,计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展,形成了计算机管理生产系统,提高了生产效率和产品质量。

(2)电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展,人类社会生活也由此发生了巨大变革,人类从此进入信息时代。

1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星,突破了大气层对无线电波的屏蔽,实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用,现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。

电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理:一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现,特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。

二、电气学科的形成与发展

按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。

我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器(二级学科编号080801)、电力系统及其自动化(080802)、高电压与绝缘技术(080803)、电力电子与电力传动(080804)、电工理论与新技术(080805),电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

19世纪末欧美大学先后设立了电气工程(Electrical Engineering)专业,100多年来,其名称虽然没变,但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主,现在电子技术和计算机已成为该专业的核心,美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去,单独成立了计算机科学系。

我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。

100多年以来,电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。

国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:

(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。

(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。

(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。

三、电气技术的发展趋势

与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。

1.可再生能源技术

1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源——氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:

(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。

(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。

2.输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。

(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。

(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。

(3)超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。

灵活交流输电技术(FACTS)。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。

第10篇

[关键词]电力工程;课程群;优化方案

电气工程及其自动化专业作为传统的工程学科,已有上百年的发展历史。为适应新时期社会对电气工程人才的不同需求,国内外高校不断推动电气工程教育的发展与改革,教育理念也随着时代的发展而变化,从原来的“重理论轻实践”,逐步发展为“厚基础、宽口径、重能力”。[1][2]电力工程作为电气工程及其自动化本科生培养的主干课程,是电气工程本科生人才培养的重点课程,也是整个电气工程专业的基础课程。[3]可见,如何提高电力工程课程的教学水平,这对于提高本科生的教育水平及毕业质量有着重要的意义。电力工程作为一门整合工厂供电及电力系统分析两门课程的综合性课程,对构建本科生电力系统知识体系具有举足轻重的作用。课程内容的丰富性造成了学时紧张、讲课内容泛而不精的情况。为解决该问题,可以从宏观层面出发,将若干电力工程相关课程内容统一整合,从而优化学时,突出重点,推动电力工程课程群建设,使学生对电力系统的整体设备运行、调度、保护及设计有一个完整的了解,最终让学生构建完整的电力工程知识体系,满足电力工业对人才发展的需求。这样,加紧推进电力工程课程群建设与实践,就成为了电气工程本科生教育改革的首要任务。

一、课程群建设理念简介

20世纪90年代,北京理工大学在题为《在课程建设中应当以教学计划的整体优化为目标》的教育改革项目中,首先提出了课程群建设的总体思路,继而逐渐发展成为学科教育改革的新兴理念,为国内众多高校教育改革提供了参考。课程群的主要内涵为[4]:整合三门及三门以上学科相关课程,相互传承,相互渗透,相互补充,从而整合课程授课内容,使课程结构合理,层次清晰,进一步挖掘课程的整体优势,从而建立起学科优势。课程群不仅能使学生能够在较短的学时内掌握重点、有效的知识,构建坚实的知识体系,也能使教师在授课过程中将有限的知识点讲透讲精。课程群的整体是全面而严谨的,这就避免了原来单一课程为求知识全面而进行“蜻蜓点水”般的讲课模式。

二、电力工程课程群建设方案

建立电力工程课程群,首先应分析原有课程授课模式的不足,然后参考课程群的内涵,选择合理的相关课程,建立对应的课程群,这样才能提出合理的优化整合方案。

(一)原有授课模式的不足

电力工程课程是整合工厂供电及电力系统分析相关课程的一门综合性课程,主要讲授电力系统的基本组成和运行原理,电力系统的元件参数计算、稳定运行分析和故障分析的基本方法,电力系统电气主接线设计、主要电器设备选择的原则和方法、继电保护等内容。由于囊括了工厂供电及电力系统分析两门课程的内容,其课程内容丰富且繁重。在有限的学时中讲授如此多的内容在给教师带来极大授课压力的同时,也会让学生渐渐失去学习热情,并最终影响其对整个电力系统知识体系的构建。

(二)课程群课程的选择

电力工程课程群建设,须秉承学科相近的原则,对知识点有重复或传承的课程进行整合优化,从而建立起合理有效的课程群,使教师能轻松地传播知识,学生能有效地学习知识。为此,结合我校电气工程教育的特色与传统,我们挑选出了电力系统继电保护原理、电气控制技术及电力系统调度自动化等三门课程,结合电力工程课程来建设电力工程课程群。电力系统继电保护原理主要讲授继电保护的基本概念、输电线路的电流保护、接地保护、距离保护、纵联保护的基本原理,变压器保护的基本配置及主要保护的基本原理,自动重合闸、发电机保护、母线保护等内容。电气控制技术则主要讨论异步电动机拖动系统和直流电动机调速系统的起动和调速控制技术,以及电气线路的分析和设计,常用电磁式低压电器的作用与分类、结构与工作原理,可编程控制器的基本工作原理等。电力系统调度自动化则以电力系统“四遥”为主线,主要讲述电力系统调度自动化的有关理论,性能和运行特性,涉及电力系统稳态运行的相关基础理论。从上述三门课程讲授的内容可以看出,其与电力工程的课程内容互有传承,相互渗透,并有较多的重复。电力工程主要讲授电力系统分析的基础内容,继电保护则是在其基础上的升华。因为系统的稳定运行离不开保护装置的调节与动作,而保护装置的调节与动作又离不开电气控制设备的判断与运行,而这一切设备的自动化管理都离不开“四遥”技术的调度与管理。因此,从内容上可以较为清晰地看出,这四门课程存在明显的传承关系,因而在授课过程中存在较多知识重复的问题。建立电力工程课程群,就是以电力系统稳定运行为基点,逐步提升知识的难度与高度,使知识结构紧密,易于学生掌握。为建立结构合理、层次清晰的电力工程课程群,就要对教学内容及课时进行整体优化。

(三)电力工程课程群整体优化方案

可以从三个角度来优化电力工程课程群,分别为课程优化、实验优化以及考核优化。课程及实验优化主要以教师为主体,即明确“教什么”,而考核优化则主要以学生为主体,即明确“学什么”。1.课程优化针对四门课程授课内容的特点,可以首先将电力工程课程中的继电保护一节的内容移到电力系统继电保护课程专门讲授,而电力系统监测与控制的内容并入电力系统调度自动化课程中讲授,与开关电器电弧、灭弧相关的原理及相应保护设备,则并入电气控制技术的高低压电器一节讲授。此外,电力系统继电保护的微机保护一节与电力系统调度自动化课程内容有较大的重复,特别是硬件部分有许多相同之处,因此可以考虑将其并入电力调度自动化课程中讲授。由此,通过重新制订教学大纲,根据教学内容重新安排学时,可以使每一门课程的学时数得到合理安排。2.实验优化以往为促进学生理论与实践相结合的能力,每一门课程都配以相应的实验。该类实验的特点是与教材内容结合较为紧密,但主要以验证性及演示性实验为主,实验时间分散,实验内容缺乏系统化。学生通过实验只能片面地了解一部分课程内容,且只能了解部分设备的运行情况,缺乏对整个电力系统运行的深入理解。因此,有必要整合实验内容,将单一分散的实验课时整合为持续时间较长的整体的课程设计。以上述四门课程为例,可以强调四门课程综合的课程设计,如要求学生设计某厂矿的变电所,从而考核学生电气设备选择、电气主接线设计、负荷计算等方面的知识。同时,还可以在此基础上增加继电保护装置的要求,并要求学生绘出遥信遥感的结构图,从而考查学生综合运用知识的能力,使学生能够通过课程设计,达到整体了解变电所设计运行的基本方法以及注意点,从而提高学生系统学习能力的目的。此外,还可以安排学生到临近变电站进行参观实习,让学生了解相关电气设备具体的作用,增强学生的感官认识。相较于以往效率较低的课程实验,这样可以极大地提高学生的学习效率,并促进学生知识的整体消化吸收。3.考核优化课程内容的优化必然带来考核内容的优化。以往由于课程知识点繁杂,学生在期末复习时需要记忆许多与本门课程内容关联度不高的知识点,而课程的核心知识点却由于复习时间紧而未能有效地掌握,从而影响了学生的成绩。因此,通过课程群内容的整体优化,每一门课程都有相应的重点内容,这使得学生能够在复习时能紧紧围绕课程的核心知识点展开,而将关联度并不高的内容放入课程群的其他课程中进行复习,从而提高每一门课程的学习和复习效率。这样既能够提高学生的学习成绩,也能使学生掌握合理有效的学习方法。课程优化、实验优化以及考核优化有效地改善了教师与学生的教学及学习情况,使得教师讲授最优化,学生学习最优化,使学生在有效的时间内牢固掌握核心知识成为可能,从而实现了课程群建设的目标与意义。

三、结束语

本文针对建设的电力工程课程群,分析了课程群内不同课程的特点,从课程、实验、考核三个方面提出了具体的优化方案,为进一步推动电气工程本科生教育改革提供了参考。当然,相关优化方案还需在后续教学过程中根据实际教学效果不断地完善改进,这样才能使教学方法紧跟时展的脚步,使培养的学生能够符合社会对人才发展的要求。

作者:牟龙华 李松峰 张 鑫 王伊健 单位:同济大学

[参考文献]

[1]丁守成,张爱华,黄瑞,等.电工电子实验系列课程体系建设[J].电气电子教学学报,2015(6):98-100,104.

[2]张涛,吴谨,熊庆国,等.电子电气类工程教育的探索与实践[J].大学教育,2013(5):30-31.

第11篇

电力工业的快速发展对电气工程专业人才培养提出了更高要求;全国高校扩招带来整体生源质量下滑,对非教育部直属高校生源质量影响尤甚。东北电力大学电气工程及其自动化专业是原电力工业部重点专业,主要面向电力工业培养从事电力工程领域工作的高素质应用型人才。原有人才培养模式难以适应现代电力工业发展新形势,片面强调理论体系的系统性,忽视与工程的结合,增加了学生学习的难度。2007年该课题组开展了项目研究与实践,认真分析原有人才培养方案的不适应性,结合学校人才培养定位,总结已有的办学传统和办学特色,提出了“知识规格满足专业外延需求、能力素质胜任专业内涵发展”的人才培养理念。在此理念指导下,构建了适应现代电力工业发展新形势的课程体系和突出“工程认知-工程探究-工程实践-工程优化”能力培养的课内外相结合的实践教学体系,形成了遵循“系统-元件-系统”认知规律的做学结合教学模式,建立了系列“工程场景式”的特色实践教学平台,实现了知识传授与能力培养协调共进,促进学生实践能力的提高和全面发展,形成了“面向工程、强化实践”的人才培养模式。

针对原有课程体系不能适应现代电力工业发展新形势;传统重知识传授教学模式不利于理论与实际相结合;原有实践教学内容杂散且与工程实际结合不紧密以及原有实践平台难以支撑工程实践能力培养的问题,东北电力大学提出“知识规格满足专业外延需求、能力素质胜任专业内涵发展”的人才培养理念。通过构建适应现代电力工业发展新形势的课程体系和突出工程实践能力培养的课内外相结合的实践教学体系,形成了遵循“系统-元件-系统”认知规律的做学结合教学模式,实现了知识传授与能力培养协调共进,促进了学生实践能力的提高和全面发展。

成果解决教学问题的方法

提出“知识规格满足专业外延需求、能力素质胜任专业内涵发展”的人才培养理念

针对生源质量下滑问题,面向行业发展对人才培养的新要求,认真分析原有人才培养方案的不适性,结合人才培养定位,总结已有办学传统和特色,提出了“知识规格满足专业外延需求、能力素质胜任专业内涵发展”的人才培养理念,面向工程,强化实践,统筹开展课程建设、实践环节建设、教学方法改革等方面的工作。

构建适应电力工业发展新形势的课程体系

构建了“(基础-技术-专业)课程群+技术前沿课”型的专业课程体系,将新能源发电技术、新型输电技术等前沿技术引入课堂,及时反映专业发展动态,既激发了学生的专业兴趣,又增强了人才培养对行业需求的适应性,为拓宽学生就业面奠定了必要的知识储备,实现了“知识规格满足专业外延需求”。

构建遵循“系统-元件-系统”认知规律的做学结合教学模式

根据系统构成及运行特点,构建了相应的元件特性认知实践项目,通过对元件特性的认知实验,加强对元件工作原理的认识;在此基础上,分析系统整体行为特性及元件个体行为特性的关联性,掌握基于元件运行状态调整的系统整体行为调节方法,明确实际系统实现过程中需要注意的问题,进而了解实际系统的运行约束和注意问题。此模式应用于“电力系统分析”“发电厂电气部分”等5门核心课程教学。

构建突出工程实践能力培养的课内外相结合的实践教学体系

构建了“实验-实训-实习-设计”和“电工数学竞赛-工程师认证考试”结合的课内外实践教学体系,以突出“工程认知-工程探究-工程实践-工程优化”能力的实践培养,即能力形成于实践,表现于实践,又升华于实践。

建设系列“工程场景式”的电力特色实践教学平台

新建全国高校唯一的教学用66kV/220kV真实变电站、全国规模最大的电力生产过程动态模型演示中心、国内领先水平的输变电运行仿真中心(获得中国电力企业联合会颁发认证资质)、电力系统安全运行与节能技术国家地方联合工程实验室(省部共建教育部重点实验室)等特色实践平台;另外,校企共建12个工程实践教育基地。

采用“引培结合、专兼相济、科研带动”等措施,加强师资队伍建设

引进和自主培养具有博士学位的教师28人,聘请电力企业专家17人作为兼职教师,师资队伍结构明显改善。教学之余,积极开展科研实践,提升教师的学术水平和科研能力,为“面向工程、强化实践”的人才培养提供了重要的师资保障。

成果的创新点

形成了以“知识规格满足专业外延需求、能力素质胜任专业内涵发展”的人才培养理念

优化课程体系,引入前沿技术课程,增强人才培养对行业快速发展的适应性,为拓宽学生就业面向奠定必要的知识储备,实现“知识规格满足专业外延需求”。理论教学注重教对学的促进作用,实现知识传授与能力培养协调共进;实践教学突出实践项目的工程导向性以激发学生的学习兴趣,贯穿于整个教学过程,即强化实践提升能力,增强人才素质对行业发展的适应性,实现“能力素质胜任专业内涵发展”。

形成了遵循“系统-元件-系统”认知规律的做学结合教学模式

通过对元件特性的认知,探究系统整体行为特性及元件个体行为特性的关联性,掌握基于元件运行状态调整的系统整体行为调节方法,明确实际系统实现过程中需要注意的问题,进而了解实际系统的运行约束和注意问题。既强化了知识运用,又培养了学生的认知能力,知识传授与能力培养协调共进。

构建了系列“工程场景式”电力特色实践平台支撑的突出“工程认知-工程探究-工程实践-工程优化”能力培养的实践教学体系

根据学生能力形成的不同阶段和认识发展的基本规律,将实践环节视为有机整体加以筹划,将突出“工程认知-工程探究-工程实践-工程优化”能力的培养贯穿于“实验-实训-实习-设计”和“电工数学竞赛-电气工程师认证考试”相结合的课内外实践教学环节中;“工程场景式”电力特色实践支撑平台增强了实践培养的工程导向性,激发了学生的学习兴趣;全国电工数学建模竞赛提供了能力展示平台。实现了能力形成于实践,表现于实践,又升华于实践。

成果的推广应用效果

近四年,“面向工程、强化实践”的电气工程及其自动化专业人才培养取得了丰硕成果,在校内外产生积极反响。

人才培养效果

该成果自2009年应用以来,受益学生3000多人;学生实践能力和创新能力明显提高,发表研究论文108篇,参加教研项目54项、科研课题24项,获奖273项(国家级23项、省级53项)。吸引国家(南方)电网公司、各发电集团等央企来校招聘,年均签约率79%,考入清华大学、西安交通大学、华中科技大学等著名高校读研学生占比11%,就业率94%。学校获推荐优秀应届本科毕业生攻读硕士学位的资格,并入选“2012-2013年度全国毕业生就业典型经验高校50强”。

辐射作用效果

自2009年以来,已有20多所高校前来学习、考察与交流。承办一次全国性教材教学研讨会议,400余人参会;8次在全国性教学研讨会上作经验交流。发表教研论文19篇,出版《电机学》《300MW(直吹)火电机组集控运行与仿真》《电网及变电站运行分析与仿真》等教材6部,应用于10多个省份高校。为国内外20多家电力企业开展业务培训1566人。承办的“全国大学生电工数学建模竞赛”已吸引198所高校、7506人参赛,成为全国电气工程学科的品牌特色竞赛活动,被誉为国内最具有影响的大学生学科竞赛之一。

专家评价

清华大学电机系教授、中国工程院院士韩英铎评价“东北电力大学学生基础扎实、物理概念清晰、实践能力强”。国家电网公司总工程师张启平教授级高工评价“东北电力大学毕业生概念清晰、理论扎实、岗位适应快、不怕吃苦”。

师资队伍建设成效

引进和自主培养具有博士学位教师28人,外聘兼职教师17人,具有博士学位教师占比由24%提升到41%。“电气工程及其自动化”教学团队入选国家级教学团队,“复杂电力系统安全运行分析与控制”创新团队入选“教育部长江学者与创新发展计划”创新团队。国家级教学名师1人,入选“国家高层次人才特殊支持计划”2人,全国杰出专业技术人才1人,全国优秀科技工作者2人,新增新世纪百千万人才工程国家级人选1人,享有国务院政府特殊津贴1人。

第12篇

1.1相关产业发展现状调研

随着改革开放的深入,现代化建设的不断发展,特别是信息技术与现代建筑的融合,使我国楼宇智能化技术迅速普及,各种智能建筑如雨后春笋不断涌现,为建筑电气技术的应用开辟了新的发展空间,也为设备制造、工程设计施工、物业经营管理等行业开拓了巨大的市场,已经逐渐成为一种工作特点鲜明、技术内涵丰富的新行业,极大促进了社会对建筑电气工程技术专业人才的需求。[1]

1.2职业岗位(群)分析

本专业在宽口径的职业素质与专业基础平台上,设置2个专门化专业方向。

A.建筑电气施工技术专业方向毕业生,主要在担任电气方面的施工工程师、施工队长、项目经理、工程监理等工作,也可从事运营管理及中小型工程的设计工作,或在电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。

B.建筑电气自动化技术专业方向毕业生,主要在设计院、房地产开发公司、装修公司、建设监理部门、设备安装施工公司、楼宇弱电系统集成(含消防系统)公司、电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事现代化楼宇自动化设计、安装、调试、运行、维护及管理,安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。

1.3专业服务方向及市场对本专业人才的需求分析

重庆成立直辖市以来,成就了房地产行业的崛起,特别是现代智能办公大楼的建设已经成为时尚。智能建筑对建筑内的设备、配电、线路集成等的要求标准比原有的普通建筑要高很多,智能控制需要更规范、更准确、更安全、反应更快,对工作人员的要求就更高,因此,需要一大批实用技术知识面宽、高技能、综合工程实践能力强的高技能型人才。

重庆市高职高专院校共有20余所,目前只有重庆正大软件职业技术学院开设了本专业,而在整个西南地区,也只有四川建筑职业技术学院、四川工程职业技术学院和云南机电职业技术学院开设了此专业。纵观全国高职高专院校,建筑电气工程技术这个专业也是非常稀少,因此,该专业的学生就业前景非常广阔,开设此专业将极大的有利于推动重庆市乃至西南地区的现代化智能型建筑的发展。

智能建筑市场的迅猛发展,直接拉动了对智能建筑新职业人才的需求。目前国内建筑电气从业人员数量巨大,已达到约100万人,且主要集中在上海、北京、重庆、广州、深圳、天津、杭州、宁波、大连等大中城市。绝大多数从业人员都未经任何培训就直接上岗,生产一线的操作人员技能水平很低,高级工不足2.4%,技师不足1%,高级技师不足0.3%。目前,全国建筑电气新职业人才缺口达40万,特别是建筑电气施工人才、楼宇智能化系统设备运行维护人才、楼宇智能化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。

2增设新专业的可行性论证

2.1专业开办经费及专业教学成本核算

专业开办后,可以依拓发电类专业群、建筑类专业群和电子信息技术专业群,很好地利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室的作用以节约成本。后续资金可以通过该专业招生、学院的教学投入、上级主管部门的专项资金和培训建筑电气施工人才的收入加以解决。另外,以后随着学生规模的增加,可以分期分批进行教学上的投入,共同发展,从而更好地实现赢利。新晨

2.2专业基础课及专业课教师、实验室、实训室建设

由于本专业是由电气系、建筑系和计算机系共同构成,因此可以利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室和实训基地的作用以节约成本。

2.3产学研结合背景

强化实验、实习和实训三个关键环节,校内外生产性实训时间超过50%。实施校企合作教育模式,保证学生有半年以上的时间到企业顶岗实习。本专业长期坚持为建筑行业服务,同时企业也为我们提供顶岗实习和就业岗位,优先选择毕业生,并参与学院人才培养工作,初步形成了教学与生产紧密结合、学校与企业互惠双赢的“校企联姻,产学合作”的办学模式,为学院进一步深化人才培养模式改革,实施工学交替打下了良好的基础。

参考文献