时间:2023-07-18 17:24:08
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篇电气工程及其自动化总结,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。
【关键词】电气工程,自动化,建设,发展
随着经济的发展和社会的进步,工业化社会的构建对于世界上任何一个国家都是非常必要的。近年来,社会工业化程度不断提高,电气工程及其自动化技术的地位日益提高,成为我国工业化社会构建不可缺少的一部分。电气工程及其自动化技术的应用在各行各业都发挥着重要的作用,不但能够满足各种智能系统的安装等相关需求,还可以满足自动化生产线的建设,这种技术的应用不但不仅能够促进工业化社会的构建,也是提高人民生活水平的重要途径。
一、电气工程及自动化工程的现状
由于国家间实现了全球化的交流,因此,对于信息时代也成为了一种国际交流对象,这就为电气工程及自动化工程国际带来了全球影响。目前国内出现了不同标准的厂子,因此就在相同的部件标准中有着不同的表现,该现象就导致材料的浪费、零件之间的互换形成了障碍,最终使得成本大大的提升,影响着国际化之间的交流。然而对于国际化的技术进行探讨时发现:国内的技术相对于一些发达国家的技术还有着一定的差距,这就为促进我国技术的学习有着一定的推动作用,尽可能的缩小之间的差距,改变电气工程技术的现状,加大对各个领域的使用范围,为提升我国的经济水平、改善国民的生活水平作出贡献。
二、电气工程及其自动化发展的制约因素
近年来,随着经济的发展和科学技术的不断进步,电气工程及其自动化技术也取得了迅猛的发展,但由于客观因素影响,电气工程及其自动化技术在发展过程中仍然存在一些制约因素,想要使这种技术进一步发展,就必须切实解决好这些不利因素。
1. 企业实际需求不同,导致成本增加
目前我国电气工程及其自动化系统的建设没有针对性,只是一项综合的技术,企业在使用时需要相关人员根据现有的技术成果,按照企业的实际需求,进行有针对性的设计,无形中增加了成本。电气工程及其自动化的开发平台系统是多样的,这就使电气工程及其自动化在具体设计、实施、和调试、开机、运行及维护过程中,无形中延长相关软件的实际开发时间,增加了各个环节的成本费用,最终使工程的总成本增加,没有达到企业成本控制最优化的目标,给企业造成了一定的损失。
2. 电气工程及其自动化实施过程中效率低、使用方法复杂
在实施电气工程及其自动化的过程中,建议一个高效快捷的电气工程及其自动化系统是电气工程及其自动化系统体系是否成功的关键。当代社会是一个讲求效率的社会,在保证质量的前提下不断提高运行效率,适应这个快节奏发展的社会的步伐。另外,电气工程及其自动化的设计要针对不同的对象进行不同的设计,要力争做到操作方法简便易懂,更容易让人接受,有些技术可能需要复杂的操作,但企业不需要或者没有这样的专业技术人员,这样的电气工程及其自动化系统即使设计出来,也是失败的。一个成功高效的电气工程及其自动化系统离不开网络结构,受不同企业发展需求及技术因素等影响,各商业企业中网络构架也不尽相同,因此,网络结构的多样化,对电气工程及其自动化产品也造成了一定的影响,这也是电气工程及其自动化发展与建设过程中不可忽视的问题。
3. 电气工程及其自动化使用过程中数据的传输问题
电气工程及其自动化在商业用途中,数据传输是非常重要的,既要求数据传输的准确,更要求信息传输的安全,因此,电气工程及其自动化在数据传输方面还是存在一定问题的。在不同企业等商家制造的硬件和软件等产品在信息交换的过程中,受开放商程序接口不同的影响,给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化数据通信的困难,无形中提升了电气工程及其自动化系统的综合运营成本。另外,电气工程及其自动化系统的通信安全功能也是非常重要的,商业安全是商业运营中非常重要的组成部分。
三、电气工程及其自动化的建设策略
电气工程及其自动化是现代工业发展的关键领域,随着科技的不断更新和发展,电气自动化工程控制系统起到了很大的作用。所以,电气自动化工程控制系统的建设与发展是十分重要的。通过以上分析,提出了以下几项电气自动化工程控制系统的建设与发展的建设策略:
1、电气自动化工程控制系统建设要数字化
目前,各个系统工程要想得到长足发展,都与数字化相联系。所以,数字化是今后各大工程系统发展的趋势。电气自动化工程控制系统建设数字化可以使信息整体作为目标,将信息整体的数据输入到计算机中,逐渐电气自动化工程控制系统建设数字化。这样,人们在任何地方,任何时间都会查到信息数据。
2、电气自动化工程控制系统建设要创新使用
电气自动化工程控制系统建设大量的创新使用可以使电气自动化的成本降低,材料得到节省。电气自动化工程控制系统的创新使用可以使电气设备的智能化飞速发展起来,这样可以使电气自动化工程控制系统建设有个长远的发展。并且,这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性,创新性,实现电气自动化工程控制系统建设跨越式的发展。
3、加强电气自动化企业之间的协作
各个企业最好一起建立厂区,车间,生产。一同学习,一起分享学习的经验。各个企业共同发展,共同进步。各个企业可以根据不同的能力需求确定学校和培训的方案,培养出不同的需求的人才。各个企业不能总用一种培训方式,要根据不同的需求,不同的时间段确定电气自动化的人才培训方案。各个岗位群体进行科学研究,总结这些岗位培训的经验和技术能力。教师在教学过程中也要不断的总结教学经验,重点研究实践能力,对学习内容进行优化处理,让学员更好的参加社会实践。
四、电气工程及自动化工程的发展前景
1、生活中的电气自动化
由于电气自动化在应用中的范围比较广,具体的表现是:在交通方面有电气化的电路,例如轻轨、地铁、磁悬浮列车等,绝大多数的列车都是电气化远程控制的;在工业、石油、化工、电力生产等各个领域都由电气自动化来进行操作的,能够从生产、加工、维护、包装、传送等通过半自动化控制进行;在民用方面:使用最多的是报警器、保暖设施、供电系统、银行系统控制等;在通讯信息方面:手机、网络都于电气工程息息相关。从中可以分析到:在日常生活中,电气化自动化应用的十分广泛。
2、电气自动化的上升空间
由于发电容量在社会中的需求不断的上升,因此对于用电需求的年增长率一般不超过2%,然而电力发展是趋于饱和的状态。因此在我国电气化工程的发展有着很大的空间,其年增长量在10%左右,因此这些现状对于充实电气工程及自动化工程的上升都有着重要的作用。
五、结语
电气工程及其自动化系统的应用是实现工业化社会的基础,也是工业化社会构建源源不竭的动力,但在发展过程中仍然存在各种各样的问题,但相信随着经济的发展和社会的不断进步,在科技领域日新月异的今天,电气工程及其自动化一定会构建出一个完善的系统,成为我国社会主义现代工业化社会构建的助推器。
参考文献:
宋晓阳 吉林机电工程学校 132101
【文章摘要】
当前电气工程及自动化专业中, 实践教学占据着十分重要的地位,特别是对于中职学校中的技术专业的学生们来说,优秀的动手实践能力是未来他们独立面对工作岗位的基础。因此对于中职电气自动化专业的学生来说,只有提升动手操作能力,才能培养出理论与实践兼具的全方位、实用性人才,也是未来中职学校必须不断创新实践的课题。本文针对于当前电气工程及其自动化专业的教学现状展开分析,对教学模式和课程体系的改革探索进行了详细探讨。
【关键词】
电气工程及其自动化专业;教学模式;改革;实践
1 电气工程及其自动化专业教学实践现状
当前电气工程及其自动化专业还属于一个比较年轻的专业,发展趋势有着现代化的发展趋势和气息。虽然电气工程及其自动化专业的学科发展还处于时代的前沿,并且国家教育部门和教学机构都给与了较高的关注度,但是为了促进学科具有更加广阔的专业发展前景,还应当不断总结当前的经验和不足,不断促进电气工程及其自动化专业的发展。纵观当前学科的发展情况,我们应当看到还存在着教学机构不完善,实践教学的经验不足的问题,而教学力量的不足直接导致教学过程中产生更多的问题。随着社会的发展,我国现阶段对于人才的需求量越来越大,因此改善理论性的传统教学,注重实践型人才的培养越来越重要。
当前电气工程及其自动化专业在理论教学与实践上还存在脱节的问题,没有充分考虑到实践对于学科知识掌握的重要性,因此当前电气工程及其自动化教学中存在的主要问题就是没有将理论与实践充分结合。实践能力的不足,导致学生毕业走上工作岗位后遇到重重障碍,动手能力不强,也常是用人单位反映的问题。造成这种现象的原因,还要从学校课程设置上说起,当前中职院校的实验课程通常都是与实习过程相分离的,而教学过程中的实验部分有非常单一,不仅难以提起学生的学习兴趣,还让学生在实习过程中不知道如何解决遇到的一些棘手问题,因此这也是当前学生就业状况不佳的一个重要原因。如何提升专业人才的价值,将学校和企业的矛盾降到最低,对于中职院校的人才培养计划尤为重要,也是电气工程及其自动化专业发展的关键。因此当前此专业的现状就是企业不愿意接纳实习生进入企业工作,让精英和应用型人才的发展遇到了障碍。
2 教学模式与课程体系的改革
2.1 教学模式的改革196
科普教育
关键词 CDIO模式;电气工程及其自动化专业;课程设置
中图分类号:G642.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)24-0132-03
Study of Major Undergraduate Course System of Electrical En-gineering and Its Automation based on Concept of CDIO//LU Min,
GONG Lijiao, ZHAO Mi, CAI Xinhong
Abstract Based on CDIO model analysis, found the Shihezi Univer-
sity in electrical engineering and its automation major undergraduate curriculum problems through compared with electrical science and
engineering at the Massachusetts institute of technology, according to the CDIO mode and the specific data analysis to build the electri-cal engineering and its automation major undergraduate course system.
Key words CDIO mode; electrical engineering and its automation major; curriculum provision
1 CDIO背景介绍
电气工程及其自动化专业隶属于电气类,目标是培养具有电气工程领域相关的基础理论、专业技术和实践能力,并且能在电气工程领域从事设计、研发、运行等工作的专业技术人员[1-2],具有典型的工科学科特征,即理论与工程实践相结合的学科[3-4]。
CDIO分别指Conceive(构思)、Design(设计)、Im-
plement(实现)、Operate(运作),是由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯工业大学、皇家技术学院和林雪平大学在2000年提出的一种工程教育改革模式,经过十几年的发展和不断完善,目前已有全球97所相关工程类高校加入,代表了新世纪国际工程教育改革的优秀成果(IET: Engi-neering and Technology Skills & Demand in Industry Annual Survey)。CDIO这一理念的核心是强调工程师的工程能力必须在真实的工程实践和解决工程问题的过程中取得,4个步骤代表了一个工业系统或过程的整个生命周期的所有环节[5]。
2 案例研究与比较
本文以提出CDIO理念的工程高校之一的麻省理工学院电子电气类专业本科最新设置为例,分析该校电气专业培养方案的特点,并与石河子大学电气工程及其自动化专业培养方案作对比,提出新的专业课程设置方案。
麻省理工学院电气与计算机科学系核心课程设置 麻省理工学院电气科学与工程专业最新的核心基础课由2门学科入门课、3门基础课(4选3)和3门专业课(4选3)组成,其中2门入门学科为实验课,结构如图1所示。
从图1可以看出,不同于传统授课形式,该专业的课程设置采用实验理论实验的授课方式。以实验课程入门,可以使学生参与理论模型推导、归纳和验证环节,加强基础概念认知,提倡和鼓励学生自主探索,并且通过后续的专业实验课程能够再来验证前期形成的理论,这样就构成整个学习与实践的循环。
麻省理工学院的电气科学与工程专业在长期的工程实践教育中逐渐形成具有鲜明工程培养特色的课程体系。通过分析麻省理工学院电气科学与工程专业课程的设置特点,对比目前正在实施的石河子大学电气工程及其自动化2013级培养方案的专业课程设置,发现目前石河子大学的电气工程及其自动化的专业设置存在“重理论、轻实践,重专业、轻人文,重必修、轻选修”的现象,具体表现为:
1)培养计划中工程实践课程所占比例较小,理论与实践课程教学相互独立,课程衔接性较差,课程内容较少涉及工程实际;
2)培养计划中工程科学和基础科学课程较少,专业技术课程比例过高,导致学生对于基础的科学知识没有了解;
3)轻视人文社科类课程教学,忽视学生个性的培养,课程计划中人文社科类课程所占比例较小,工科学生的人文素养较差;
4)必修课程和选修课程比例分配不平衡,选修课程数量不足,必修课比例过高,学生自主选择的范围有限。
表1中列出具体的数据,并且给出调整的方向和大小。
3 我国电气工程及其自动化专业本科课程体系模型重构
数据分析与结论 通过表1可以看出,与CDIO模式下的培养计划中各类课程在总学分中的比重相比,石河子大学电气工程及其自动化专业本科课程计划的课程结构模块存在偏高或偏低的比例差距。这不仅反映了课程比例设置不合理,更重要的是反映了电气工程专业在教育理念、培养模式等根本性问题上的差距。因此,想要实现电气工程及其自动化专业本科课程体系模型的重构,不仅仅是对课程结构比例的调整,更重要的是对工科教育的指导思想和教育理念的改革。
在课程体系设计方面,目前石河子大学电气工程专业本科课程体系还是采用传统的公共基础课程、专业基础课程和专业课程的模式,这种模式下课程虽然是循序渐进的,但是各个课程之间关联性较差,理论和实践环节的联系不够紧密,导致学生理论和实践脱节,实际工程能力较差。所以,基于CDIO理念重新设计电气工程及其自动化专业本科课程体系,就要改变目前的课程设置模式和授课方式,将整个学科看作一个整体,按照知识接受程度规划课程进度,并将能力训练或项目设计交叉其中,达到理论与实践相互结合,知识、能力和创新培养一体化。
基于CDIO理念的电气工程及其自动化专业本科课程体系模型 分析目前培养计划不足,借鉴CDIO理念,提出电气工程及其自动化专业本科课程体系,如图2所示。
从图2可以看出,该课程体系模型中,从左到右是按课程或项目的时间进度安排,从下到上表示可以同时开展的课程。整个课程体系模型清楚地显示了电气工程及其自动化专业课程结构和课程组织形式,理论与实践知识相互支撑的一体化课程体系。具体来说,体现在以下两个方面。
1)项目培养为主线。课程体系模型中按照系统化理念分为三级项目,其中,―级项目用以提供基础工程的经验和能力;二级项目为学期项目,主要围绕主题内容进行课程群学习,并以课程群为基础,推动课程计划中―级项目的开展;三级项目属于课程群内课程间或课程内的小规模设计实践活动,可以根据课程自身的内容和特点灵活安排,其目的是强化学生对理论知识的认知和理解,提高学生实践和创新能力,促进二级项目的开展。
2)围绕核心课程的课程群。在课程组织方面,为了推动和促进二级项目的实施,将电气工程及其自动化专业的课程按照不同的主题内容进行组织,形成相关核心学科课程群。
4 总结
本文首先探讨CDIO理念下课程结构组织原则,并具体分析石河子大学机械电气工程学院电气工程及其自动化专业本科课程计划与CDIO标准专业课程计划相比存在的差距。通过差距分析,认为石河子大学电气工程及其自动化专业课程体系应该在课程设计、课程计划的顶层设计和课程体系结构要素设计三个方面进行教学改革。在CDIO理念的指导下,本文重新构建电气专业的课程体系模型,以系统化的三级项目为主线,与理论教学紧密结合,并按照核心课程构建课程群,实现知识、能力和创新培养的一体化,理论与实践的融合。
参考文献
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关键词:应用;自动化;实践;教学
实践教学是培养人才的一种应用型模式,主要以培养学生的实际动手能力为主要的特点,而对于实践教学的探索,首先是要在培养的目标上进行确立:可以以同是的教育为根基,用来提高学生的综合能力以及素质,对于学生的专业发展也有一些帮助;接着就是对能力的培养,作为首要,能够让学生具备足够的基础知识、重视实践以及应用能力、最终达到创新的这几个突破点。所以对于电气工程及其自动化实践教学要从培养人才以及教育教学模式方面开探究。
一、培养学生自主的特色
培养本科这样比较实用的人才是应用型本科的主要模式,它们也拥有自己的特点,那就是培养学生的懂事能了和应用能力,面对培养目标,主要是要识别教育为主,着重培养学生的综合素质和动手能力,为以后学生的基础知识,专业学习还有可持续发展等埋下伏笔。加强能力的培养,让学生有自己的特点,比如基础扎实,实践能力强,创新能力强等等。所以培养应用型的学生,需要有较强的工作实践和创新能力才可以的高技术人才。电气工程自动化是很依赖时间的一门学科,它有自己的特点,就是口径宽,包含了很多很广泛的学科包括自动化,电气,高压电,电力方面和理论电工材料等多个方面。还有就是有关科学的合作性很强,用各种方法分解给学生,老师给同学提问的同时,学生也可以给老师提出问题,这样就是一种如同对话一般的教学,可以很好地刺激教育,能让老是和学生之间的了解得到加强,也能激发学生的学习的热情和渴望,达到双赢的效果。
二、课堂教学质量
在过去,我们的老是上课大多都是很传统的用着粉笔,在黑板上写下一段又一段。但是在几何中,由于算法的复杂性,会让课堂上很多时间都用在了作图上面,而且课堂上的教学质量会变得很低下,学生也很难去接受,甚至觉得枯燥乏味,缺乏学习兴趣。而现在的教学可以说是得到了很大的变化,用多媒体设备,创新了知识点,提高了同学们的课堂乐趣,也提高了老师们的教学质量,不仅能够在图片的准确性上做文章,更能节省下大量的时间。当然了,也不能完全把黑板给摒弃,因为黑板上写字的灵活性,随意性,能够生动形象的达到很多效果,这也是一种艺术,这都是多为题工具所不能替代的东西。现在的课堂,应该学会把这两者完美的联合在一起,取长补短,把现代技术和创痛教学方法结合到一起,这样的创新也是一种进步。
三、结合实际情况进行适当的改变
可以根据学生的真实情况,把教材进行适当的改变,把常见的概念和所能了解到的地方,都进行讲解,这样科学的安排时间,可以让我同层次的学生都得到一定的好处。基础差的学生可以有时间琢磨,结合习题让学生们找到做题的乐趣,解决问题的成就高,这样学习效率将会大大提高,学习兴趣提升,这之后再把难题进行学习,有一个适应的过程,让学生们能轻松的学习,找到好的学习状态。我们生活的环境是一个立体的环境,三维空间,要想了解三维空间,得从很多基础的部分入手,学习是一个循序渐进的过程。
四、树立教学理念,明确实践教学地位
在构架教学体系的时候,要充分发挥学以致用的理念,用多方面的培养,来加强学生的动手能力。构建一个完整科学的体系,是想要实现目标所必须做到的。我们需要一人才的培养,知识的传授,素质的提高等多个方面的提升。电气工程专业分为四个模块
1.课程实验
围绕着课堂教学,进行初步的工程训练,和实验,进行教学,提高学生的动手能力,和思维。从基础课到装也可,到实习,让学生学会电工工具的使用,仪表的看法和很多基础知识的了解。提高动手能力。
2.综合训练
以综合性为主,学习工程设计的能力,让学生具有工程技术人员应该拥有的技术,从大岛到大四,五个学期学习电子电力技术,数字电子技术等综合实验部分。在课程设计的时候,要根据学生们的实际情况进行删减,要学生能够独立进行分析和安装,对所涉及的工程进行技术上,合理性和经济新的分析,了解解决方法。而学生应该有的毕业设计,就是对大学几年所学的知识进行综合汇总。是全方面的检验。要掌握用计算机对电子电路,常用低压电器,输变电线路等进行熟练地操作。这些工作人员必需拥有的能力,也间接降低了学生毕业以后的就业上的压力。
3.实习
专业认知实习,生产实业,毕业实习等实习,让学生熟悉了电气原件实物的结构和特点,这样能让学生不至于只认识符号却不认识实物的缺陷。实习时培养学生动手能力的重要途径,了解工艺流程的基本概念,提高综合素质。可以聘请专业的人员给学生讲解相关知识,给每个学生提供学习和提高的机会。加强工作责任心。比如以参观的形式,到相关的企业去实习,能得到锻炼也能进行学习。听企业员工说电机生产,电力系统等知识,这些都是学习和教育必不可少的一部分,能培养学生们的实际操作能力和兴趣,是对理论的检验和继续学习。
4.创新实践
科学实践项目和创新项目,学科竞赛等多想活动,是电气工程学科一直重视的地方,也很重视学生的实践能力,动手能力和创新能力的培养,一些科学创新项目和科技竞赛等活动都是给大学生创新能力得到发展的平台。学生们可利用电气工程所学到的知识,积极参加科学创新。并且制作了很多作品。在学生为主要申请创新项目的申请中,要通过严格的立项,检测和验收等重重考验,积极地推动了学生对创新的追求。培养起了学生们创新精神和实践的能力,团队合作也是必不可少的。将科研创新和学习联络在一起,学到理论的同时也能学到新的知识。提高学生的综合素质和创新动手实践的能力。
总结
电气工程及其自动化实践教学的体系构建之中,始终是把设计能力、实践的能力作为主要的训练,同时也加强了对于创新的能力以及综合素质的培养,在很多实验、设计、文化活动、竞赛等教学实践中,都以把提高学生动手能力作为重点来开展,但是同时也是遵循实践与理论相结合的教学规律,按照系统性的创新性的教学原则来实践教学,文章根据教学特点以及教育体制来探究了一系列内容,从培养学生自主的特色、课堂教学质量以及结合实际情况进行适当的改变、教学理念这四部分来探究电气工程及其自动化实践教学,其中构架教学体系的时候,要充分发挥学以致用的理念,用多方面的培养,来加强学生的动手能力。构建一个完整科学的体系,可以从课程实验、实习、创新实践以及综合训练四部分,综合的去培养学生们创新和实践的能力,团队合作也是必不可少的。将科研创新和学习联络在一起,学到理论的同时也能学到新的知识。提高学生的综合素质和创新动手实践的能力,随着现今的教育不断改革的深入,实践教学的内容也在不断地更新改进,实践教学体制会不断地完善起来。
参考文献:
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随着计算机技术的发展,CAD的功能也在不断的升级,并且得到了广泛的应用,特别是在电气工程及其自动化领域中的应用,为其提供了更加简便和快速的绘图方法。CAD绘图有其自身的优点,本文将对CAD的操作方法和基本的技巧进行简单的阐述,探讨CAD在电气工程及其自动化中的应用。
【关键词】CAD 电气工程 自动化 应用
AutoCAD是在计算机技术高速发展的基础上产生的绘图技术软件,可以对高难度的绘图进行简单化的处理,是一种计算机辅助设计技术,在诸多行业和领域当中得到了广泛的应用。AutoCAD与传统的手工绘图相比具有明显的优势,它的计算精准、操作方便、出图快速,而且方便储存和修改,电气技术具有其复杂性和特殊性,利用AutoCAD绘制电气图,为电气绘图带来了特别多的便利,在电气工程及其自动化领域中得到了广泛的应用。
1 AutoCAD软件概述
AutoCAD软件是美国的Autodesk公司推出一款计算机辅助设计软件,通过这些年的不断更新,其功能不断增加和完善,可以用于多功能的绘图工作。AutoCAD软件最先应用于航空制造业和汽车制造业等行业,并且形成了比较成熟的计算机绘图技术,如今AutoCAD软件在电气工程和建筑工程等各个工程领域中也得到了广泛的应用。
AutoCAD绘图软件非常实用,可以非常快速、准确的绘制出各种所需要的图形,并且可以灵活的运用各种功能,采用不同的画法将图绘制出来。虽然时代在不断发展,许多新兴的绘图软件不断出现,但都没有取代AutoCAD软件在各个领域中的广泛使用。
AutoCAD在绘制电气图纸时有许多功能可以应用,可以绘制基本的图形元,对图形进行编辑和相应的修改,在图形中标注参数和进行相应的计算,还可以利用打印机或者绘图机将图纸绘制出来。通常来讲,一套比较完整的电气系统图中包含电气原理图、电气布置图以及电气安装的接线图,应用AutoCAD软件不但可以同时将这些图完成,还可以将图纸设计中的任务进行简化。
2 AutoCAD在电气工程及其自动化中的主要应用领域
2.1 机械及汽车电气设计
AutoCAD在机械及汽车电气设计中的主要设计内容有机械零件图、相关的装配图、电气原理图、发动机点火装置的电路图以及对其他重要的电路图的绘制工作。
2.2 变电工程图的设计
可以利用AutoCAD软件进行变电工程图的绘制,电气主接线图的绘制,也可以进行变电所的断面图的绘制,还可以绘制高压开关柜的外观图。
2.3 输电工程图和电子线路图的设计
AutoCAD软件在输电工程图的设计中,可以绘制架空线路图和电缆线路的工程图,在电子线路图的设计中,可以绘制数字电路和模拟电路,也可以进行电力电子电路等的绘制。
2.4 其他电气工程领域的设计
AutoCAD软件还被应用在工厂电气控制图的设计中,可以绘制车间接地线路图、电动机控制图以及工厂的智能系统的配线图,也被应用在通信工程的图纸设计中,在建筑的电气平面图的设计中AutoCAD软件也发挥了相应的作用。
3 CAD在电气工程中的操作方法与绘图技巧
3.1 基本方法和技巧
使用AutoCAD软件绘图时,打开软件之后新建一个文件,格式是dwg,用limits对所要绘图的区域进行限定,根据自己的要求调整大小。图框可以用【矩形】的命令来进行绘制,视图模式也可以根据自己的意愿进行调整。工具栏中有不同的命令可以用来进行绘图,比如【直线】、【曲线】等,在绘图的过程中要尽量使用快捷命令对图进行修改,可以在很大程度上提高绘图的效率。
在绘制多个相同或者相似的图形时,为了方便快速的完成,可以使用【阵列】这个命令,也可以在绘图的过程中,在界面其他位置将整个图形的各个部分绘制出来,然后利用复制粘贴的功能将各部分组合在一起,如果大小尺寸不合适,可以选择【缩放】命令调整图形的比例。
图形的设计中如果需要配上相应的文字,可以利用AutoCAD软件在图形中进行输入,并且可以对文字的角度、大小等进行相应的调整。也可以对绘制好的图形进行修剪,使用【打断】命令将图形分为不同的部分然后进行相应的修改。在绘图过程中熟练使用其基本操作和绘图技巧,能够提高绘图的效率,快速、准确的绘制出所需要的电气图。
3.2 其他电气CAD绘图技巧
在进行电气图形的绘制中,可以对图形进行适当的设置,利用多图层或者多种颜色来使图纸中的图形和符号更加的明晰。AutoCAD软件的基本命令可以对图形进行绘制和编辑,提高绘图的效率,使用这些命令时可以在菜单或者工具栏中找到相应的命令进行使用,也可以利用简化命令的键盘输入完成,提高绘图的效率。还可以在绘图的过程中充分使用图块的功能,利用图块命令将一些经常进行绘制的图形定义,在以后需要时就可以直接使用,方便快捷。
4 总结
随着计算机技术的发展,AutoCAD软件在电气工程及其自动化当中的应用会越来越广泛,并且绘图技术和功能也将不断的升级,为电气工程的绘图提供更多的便利。而且由于AutoCAD软件的优势突出,在其他各个领域的绘图工作中也将会得到越来越多的应用,AutoCAD软件的发展前景依然十分广阔。
参考文献
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关键词:电气工程;自动化控制;PLC技术;应用
0引言
PLC技术的应用,不仅全面促进了电气工程及其自动化行业的发展,也进一步推动了行业的改革和创新。PLC技术对比传统技术,在电气工程机器自动化控制中的应用要具有更加显著的优势,可以有效提高系统的稳定性和可靠性,同时还能够提升电气工程自动化系统的整体运行性能。电力企业的相关工作人员应加大对电气工程及其自动化控制的研究力度,并采取有效对策,全面提升电气工程的自动化控制水平,促进行业的快速发展[1]。
1PLC技术概述
PLC技术主要是指可编程逻辑控制器,在具体应用过程当中可以编程和模拟相关数据,并使数据环境的安全性和稳定性得到有效提高。而通过PLC系统的有效运行,可以实现内部的逻辑运算以及顺序控制等具体操作,同时还能够对相关器械和电机进行有效控制。一般情况下,电气自动化主要使用传统控制器系统,但其可靠性相对较低,而且接线过程十分繁琐,会导致大量能源消耗。除此之外,该系统自身的灵活性相对较低,因此无法结合实际情况来灵活调整操作系统。PLC系统具体包括电源、存储介质、输入输出接口等相关构成部件,而在对系统进行应用时,相关用户可以结合自身的具体需求以及操作的相关标准要求,对能够完成辅助控制的外部设备进行合理增加。首先,在PLC控制系统当中,电源是十分重要的一项内容,可对系统的关闭或接通进行控制。其次,在使用PLC控制系统时,通过输入输出接口可以有效传递和接收相关指令。再次,在PLC控制系统中存储介质可以有效存储相关数据和信息。最后,中央处理器在PLC控制系统当中具有重要的作用,可以有效分析数据,并对其进行快速处理,从而对用户所输送的指标或者数据进行有效接收。在系统具体运行过程当中,相关工作人员可以根据系统操作要求将电源接入,之后中央处理器在接收到相关指令后,便会进行自动诊断,并结合诊断结果和相关标准有效处理网络信息。当系统完成相关准备操作后,可以全面扫描用户程序,并借助输入输出口来有效传输和控制数据。一旦在运行中出现异常,工作人员可以结合实际情况进行重复诊断[2]。
2PLC技术在电气自动化控制中的应用
在电气工程自动化控制系统当中,应用PLC技术不仅可以有效收集和分析信息,而且还能够使系统按照具体指令有效完成相关控制动作,从而使控制管理效率得到有效提高,进一步缩短系统的反应时间,使相关生产操作能够达到最高效率。目前,PLC技术已在电气工程自动化控制系统当中得到了广泛应用,但在实际运行过程当中还存在着一些问题,因此需要加大研究力度,进一步优化PLC技术的应用,使该项技术所具有的优势得到充分发挥[3]。
2.1控制顺序
PLC技术,在应用时可在企业生产和人们生活过程当中,将顺序控制器的作用进行有效发挥,以此来满足社会的发展需求。例如可以在火力发电厂当中应用PLC技术,通过技术所具有的相关优势,从而有效清理火力发电厂的飞灰和炉渣,提升火电厂运行的稳定性。而在顺序器的具体控制过程当中,往往会受到相关因素的影响,因此在系统运行时一旦受到外力阻拦,将会降低生产效率,对系统的整体运行水平产生严重影响。针对PLC技术进行分析,在按顺序控制过程当中往往涉及到许多内容,而且范围比较广泛,目前来说具体包括远程控制、现场传感等相关内容。而通过科学合理的系统设计,可以有效优化相关环节,并确保系统运行的规范性,使PLC技术的主要功能和作用得到充分发挥。
2.2逻辑运算
PLC技术的相关操作比较简单,具有良好的控制效果,在具体的逻辑运算过程当中,其使用空间相对较大。信息编程数据十分重要,而编程需要坚持简明扼要的原则,在对其使用功能不产生影响的基础上将多余操作简化,因此逻辑预算具有较高的要求,不仅要确保运算准确,还应具有清晰的逻辑。而从PLC技术角度来看,其最大的优势在于简洁,该技术是一项新型的计算机控制手段,可在信息编程过程当中使网络编程的繁琐性得到有效改善,对最为直接的控制器、控制设备进行有效运用,从而开展相关逻辑运算,不仅精确度有所提高,而且还能够给定出具体的标准化格式。除此,PLC技术还能够反复进行运算,具有良好的自我检测能力,可以有效实现信息的再次采集和分析,并根据数据系统合理进行总结[4]。
2.3闭环控制
在电气工程及其自动化控制过程当中存在着许多非固定量,为了避免在工程运行中出现相关问题,需要有效控制这些非固定量,使二者之间实现无障碍转化,并通过相关编程仪器有效控制和操作模拟量。对PLC技术进行有效应用,可对目前闭环控制应用系统的运行情况进行及时掌握,并能有效监控闭环控制系统。在该过程当中,相关操作人员需要对PLC技术和闭环控制应用系统之间的关系进行明确,并要结合实际情况,使二者能够有效融合,从而使PLC技术和闭环控制应用技术的主要优势得到充分发挥,更好地解决电气控制工程当中所存在的相关问题。例如当恒速工作的具体速度出现变化时,可通过PLC技术利用传感器输出相关的模拟电流信号,并在模块中输入模拟量,根据相关数据将模拟量有效转化为相关的电流信号,并实现闭环控制,从而确保设备的安全稳定运行。
2.4数控系统
在电气系统的具体运行过程当中,可在机械加工等环节当中有效运用数控系统。数控系统具体包括直线控制系统、点位控制系统、连续控制系统等相关组成部分。在新时代背景下,企业为了能够更好的满足时代的发展需求,需要通过对PLC技术的有效应用,从而对数控系统的抗干扰问题进行有效解决,并合理调整机床功能,使企业生产经营过程的灵活性得到有效提升。传统电气系统在具体运行过程当中往往会消耗大量的能量,而且功率相对较高,灵活性相对较差,无法有效满足企业的实际发展要求。而随着我国科学技术的不断发展,电气系统对相关技术手段也有了更高的要求。PLC技术不仅具有较强的抗干扰能力,而且可靠性相对较高,在具体使用时也十分方便,因此将其在电气工程及其自动化控制系统当中进行应用,可以更好地发挥出产品的主要优势,提升产品质量,促进企业的快速发展。除此之外,在电气工程中应用PLC技术还能够使相关费用成本得到有效控制和减少,因此其对比传统电气工程系统而言具有更高的应用价值,应在电气工程当中得到有效推广和应用[5]。
关键词:电气工程;自动化;农业领域;交通领域
1电气工程及自动化概述
从上世纪五十年代开始,我国开始在电气工程及自动化技术方面提升了研究力度,促使电气工程的涉及面越来越广。在研究起步之初,我国主要将电气工程应用在工业生产领域之中,之后,随着科技的不断进步,我国将电气工程的应用范围逐步扩大,并将其与农业、手工业等行业结合在一起。站在整体应用角度来说,电气自动化技术的进步,将人们现有的生活水平提升,而且还实现了各个行业生产成本的有效控制,让生产生活与更高的经济效益相对应,为我国整体发展创造了良好基础。根据目前的发展情况,计算机技术也成为了电气工程发展的重要环节,在满足大众生活需要的同时,普及程度也相应提升。根据相关数据统计,有超过80%以上的行业对该项技术进行了应用,从这里也可以看出,电气工程及自动化在人们生活中能够做到随处可见。随着现代化社会发展和建设的持续性进行,电气工程及自动化技术也形成了一个比较全面的系统,性能和效率愈发突出,而且还更加合理,这也为社会进步和发展提供了充足动力,避免资源浪费现象的出现。
2电气工程及其自动化在生活中的具体应用形式
2.1在电力系统及电力调配中的应用
电气工程及自动化应用的主要领域便是电力系统,截止到目前,随着人们生活中的家用电气数量越来越多,用电量也会不断增加,在此过程中,人们对供电的可靠性和质量需求逐步提升。而在具体的电网调度过程中,整个自动化程度和供电质量必须与相应标准相符,最终实现电网调度工作的自动化运行。除此之外,如果人们可以将电气工程以及自动化技术应用到电力调配过程中,将会对相关工作的开展精度和可靠性全面提升。另外,该项技术的覆盖范围很广,除了电网调度之外,还涉及到网络设备、显示器等等,也正是由于该项技术的应用,人们还可以实现对电力调配工作开展的实时性监督和管理,记录下工作之中所产生的实时性数据,这样一来,可以确保数据分析工作更加稳定的开展,并根据分析结果对未来的电力工作方向进行预测。除了上述应用之外,该项技术还能在电力调配工作的第一时间掌握详细信息,让相关工作人员了解电力调配信息,最终实现电力调配工作的现代化、科学化发展[1]。
2.2在智能建筑中的应用
在建筑设备自动化发展过程中,主要涉及到的子系统包含以下三方面,即安全保护系统、建筑物以及能源管理系统,而且上述三个系统主要是基于电气工程及自动化技术为主实现的,另外,还能与建筑物电力、排水等功能相结合。除此之外,为了确保智能建筑的安全使用,需要在其中设计接地保护系统。由于智能建筑系统之中存在很多金属类型设备,导电性能很强。假如在金属设备使用过程中出现绝缘体破裂等情况,便会引发一系列漏电问题。如果人们可以将电气工程及自动化技术应用到智能建筑之中,接地装置的保护作用将会得到进一步提升,从而避免漏电问题的出现,为人们生命和财产安全提供有效保护。其次是直流接地,智能建筑能够通过大量的计算机信息分析,以及电子设备软硬件实现信息传输数据的共享。另外,想要确保上述过程的实现,需要相关电子通信设备和计算机技术配合。由于智能建筑在自动化配合下,可以为相应建筑提供可靠的电压标准,进而确保相关电子硬件和软件的全面应用。
2.3在农业领域中的应用
电气工程及其自动化技术在农业领域之中的应用主要包括以下几方面内容,首先是温室大棚技术的应用,在温室大棚之中,电气自动化控制技术的应用重点主要集中在远程监控系统之中。该系统可以通过远程监控,让人们了解大棚之中农作物的实时生长状态,做好内部温度、湿度的全面性控制,为大棚作物的生长提供良好环境。而在电气工程及自动化技术的配合下,大棚中的各项指标数据也能第一时间内传递到种植人员手中,并根据具体的数据情况采取应对措施。其次是在无土栽培中的应用,无土栽培可以通过电气工程及自动化技术,提升整个检测平台的周全程度,通过该种检测平台的有效配合,人们可以对农作物的具体生长情况进行详细了解。另外,在具体检测平台应用上,还可以通过具体的无土栽培技术和传统栽培技术相结合的方式,来提升农作物的生长能力,为农业发展提供更多有利因素[2]。
2.4在交通领域中的应用
2.4.1电气化铁路的发展
电气化铁路主要是随着电力机车的出现逐渐演化而来,由于电力机车要比内燃机更具备运动能力,即使是在相同规模之下,电气化铁路的运输能力也会远高于非电气化铁路,成为了整个铁路行业发展的主流。另外,电气化铁路在高速铁路以及城市轨道交通建设中同样得到了大范围应用,这也为后续电气化铁路的改造创造了良好条件。按照我国“十三五”规划要求,直到2020年,我国整体铁路营业里程达到了15万公里,其中电气化效率能够达到了70%,届时,可以真正实现电气化铁路布局合理、覆盖面广等特点,实现铁路网络的有机完善。在成就“四纵四横”主骨架基础之后,整个高速铁路的建设将会变得更加稳固,服务范围也会扩大,城市高铁覆盖率也将会达到80%。
2.4.2发展电动汽车
电动汽车属于新能源领域,动力主要来源于车载电源,通过电机的驱动,促使轮胎向前行驶,这一点与具体的车辆要求和道路交通未来发展情况相符。站在节能环保角度来说,电动汽车是未来汽车行业主要的发展趋势,发展前景十分广阔。电动汽车的种类有很多,如纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等等。其具体的工作原理主要是将电能转化为汽车的动能,从而实现汽车高速向前行驶。预计到2020年,我国整体电动汽车的保有量将会达到8%左右。从该角度来看,电动汽车在我国具有很大的发展潜力,这对于汽车产业升级和技术跨越具备重要意义。我国新能源公交整体已经达到了80%以上的普及率,从这里可以看出,新能源汽车得到了大多数人的认可[3]。
3电气工程及其自动化的未来发展趋势
3.1增加电气工程质量管理力度
在电气工程自动化技术之中,工作人员个人素质影响十分重要。如果研发人员具备较高的技术素养,便能将我国电气工程自动化技术市场竞争能力进一步提升。除此之外,人员素质的有效开发,能够进一步提升我国电气工程自动化技术的竞争能力。工作人员的素质情况还与技术的发展水平息息相关,想要确保电气工程自动化技术的全面发展,各个企业要在工作队伍的知识培训上下一番功夫,在提升自身综合素养的同时,培养出一支技术性扎实的工作团队,让我国电气工程中的软硬件实力获得补充。另外,企业以及相关部门对电气工程质量管理也要给予高度重视,提升相应的管理水平[4]。
3.2应用范围将会逐步扩大
随着电气工程自动化技术的不断更新和发展,相应技术的实施流程也得到了进一步完善,这也使得整个社会在自动化技术需求上越来越大,应用范围不断增加。在此过程中,企业想要与现阶段的市场发展需求相适应,就需要加大相应的产品开发力度,让相关技术研究向我国实际情况靠拢,这样一来,整个行业的科技含量也会得到进一步保障。如果按照传统发展趋势进行,随着电气工程及自动化技术范围的增加,环境污染问题也会越来越严重,这与我国实现可持续发展战略不相符,甚至还会导致一些新的问题出现。因此,相关部门和工作人员需要做好应用范围的保障工作。
3.3节能设计更加优化
近年来,随着世界各国对环境污染问题越来越重视,电气工程及自动化在节能和环保方面也实现了进一步优化,在做到环境保护的同时,将生态效益和社会效益有效结合在一起。而在具体电气工程及自动化技术使用过程中,应该以降低能耗、减少资源浪费为标准,实现成本的有效节约。例如,在供电系统发展过程中,变压器的选择应该保持绕阻阻值的最低标准,进而将相应的流量消耗降到最低点,只有这样,相应的变压器成本才能得到根本性降低。除此之外,在照明使用上,人们需要做好自然光的充分利用,进而实现照明设施的自动化智能化展示。通过一系列节能设计,电气工程以及自动化技术在生活中将会变的更加实用,与人们生活相贴近[5]。
目前,国内多数理工院校设有电气工程自动化专业,但在具体方向上分工不明确。与专业相对应的教学内容不完善,理论教学课程明显多于实践教学课程。学生方面,由于教师占据课堂的主体,加之电气工程自动化涉及大量的实践内容,学生理解起来较为困难,因此导致专业学生毕业后实践能力普遍较差。课程内容上,电气工程及其自动化沿用了传统的教材,虽然对其进行了适当的改革,但内容上缺乏针对性,不能及时与企业的先进技术进行融合,教材内容存在滞后性。多媒体的出现一定程度上促进了自动化专业教学效率的提高,但由于教师素质等问题导致新的科技手段应用效率并不高,学生的课堂理解和消化能力差。传统的教学评价体系上存在缺陷,工科类学生在人才培养过程中重视学生基础知识考核,但却忽视了实践能力培养。在相关实验和实践内容上设计较少。且理论课不能形成系统的教学模式,在长期的此种教育制度影响下,我国电气工程自动化学生的积极性较低,在企业顶岗实习中无法发挥积极作用。
二、电气工程与自动化专业实践教学探讨
针对高等院校电气工程自动化专业发展中存在的问题,我们提出了具体的解决策略并分析如下:
(一)建立实践教学基地,强化学生的实际动手能力
无论是对于理科院校还是文科院校,电气工程自动化都应进一步加强实践教学。首先,应加大对专业建设投资,增强学生的实际动手能力。增设实验教学内容,为基础教学做好补充。为减少学校压力,可实施校企合作的模式,一方面减小企业压力,另一方面可为企业提供和培养实践人才。
(二)与当地企事业单位联合,创办产学研实践教学基地
上文我们提到,在高校电气工程自动化教学中可实施校企合作的方式促进实践教学的发展。在高校教学中,应根据其自身发展特点推进数字化城市建设与信息资源整合。同时,建立高效的、完善的信息网,确保其应急保障设施。目前,我国电气工程有了突飞猛进的发展,建设通用飞机、教练机甚至无人机都在各个领域取得良好的应用效果。要加快我国电气工程的发展,应进一步促进民用技术双向转化,实现资源共享。另外,建立高科技的数据网、云计算中心以及大数据产业链等都是电气工程发展的最终目标。但在高校教学中,自动化实践教学还应扎实稳定,不断完善教学体系,丰富教学内容和教学方法,以发挥其积极的作用。
(三)构建“教学生产型”实践指导教师队伍
实践教学是培养学生实践能力与综合能力的重点,当然也是目前高校电气工程与自动化专业发展的主要任务。教师作为教学的主导,如何发挥其积极作用对于教学效率的提高具有直接影响。为此,应不断提高我国高校电气工程专业教学的实践教学能力,提高其责任心、使教师能够善于与学生沟通,提高教学的针对性。针对电气自动化的专业性、多向性特点,应组织教学进行多向性培训,为学生的实践指导打好基础。目前,随着教育改革的进行,一部分教师不能很快的调整自己。针对这种现象,应树立正确的目标,在高校内部构建具有特色的“教学生产型”的队伍。另外,高校还应组织学生参加企业培训,使教师进入企业参与实训或工作,只有这样才能掌握最新的电气工程发展信息,促进其发展。当然,在构建教师团队的同时还要注重以完善的、科学的实践教学管理考核体系作为后盾。要确保教师团队的专业性和学生实践积极性的提高。由于长期的传统教育制度影响,学生对专业缺乏信心,因此在实习过程中态度散漫,学校的重视程度不足,不能及时处理这一问题。要解决这一问题,必须在高校内部建立详细的实践教学大纲,建立严格的实践考核制度和组织纪律,针对教学中的主要问题增加实践环节,确保教学的顺利进行。
三、总结
关键词:实践教学;校企合作;项目引导
作者简介:周瑜(1984-),女,江苏张家港人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,实验师;田会峰(1980-),男,安徽萧县人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,讲师。(江苏张家港215600)
基金项目:本文系江苏科技大学教育教学改革研究课题的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)12-0099-02
一、实践教学改革背景
目前,学校教学与学生毕业后实际工作需求之间的差距不断扩大,用人单位普遍反映学生的理论知识掌握较好,但实践能力和创新能力却远远不能适应工作的需要。高校实践性环节作为培养学生动手能力及创新能力的主要形式,在本科教学中占有重要的地位。电气工程及其自动化专业主要特点是强电与弱电相结合、软件与硬件相结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合,[1]学生应受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气控制技术问题及电力系统分析的基本能力。因此,除了课堂理论学习外,还需进行大量实践活动,把理论教学与实践教学相结合,努力提高学生的动手能力,培养高素质应用型本科人才。
目前国内许多本科院校都与企业合作办学,但基本都是流于形式,无法按照社会或企业人才需求,制定培养方法。学生到企业实习时间短,大多只是走马观花参观,企业技术人员简单介绍相关企业相关设备、生产流程、产品工艺等,或者是在企业做一些无关技术的其他杂事,学生不能真正融入企业产品的研发之中。
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,“CDIO”的含义是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate),它是“做中学”和“基于项目教育和学习”(Project based education and learning)的集中概括和抽象表达。[2-3]本文结合这一教育理念,并根据江苏科技大学实际,提出基于“校企合作和项目引导”的电气工程及其自动化专业实践教学改革。
二、实践教学改革实施方案
1.按企业需求合并同类,建立实训平台
江苏科技大学张家港校区是异地新建校区,远离校本部,无法享受校本部几十年来在船舶电气自动化方面的教学和科研成果,必须发展自己的特色。校区以“卓越工程师教育培养计划”为导向的特色专业建设作为抓手,着力推进实践教学环节的教育教学改革与实验、实训基地运行、管理的规范化建设,全面提高教育教学质量和水平,制定了张家港校区“走新型开放式技术类型大学”的办学目标与方向。分析本校07、08级学生的就业方向,以及企业对该专业学生的素质需求,电气工程及其自动化专业人才培养方向基本可确定为:电气设备的运行与维护、自动化系统调试与维护、电器和电子产品的生产与测试、供配电系统的运行与维护等。电气工程及其自动化专业的实践教学可根据企业需求来统筹规划。
电气工程及其自动化专业基础课一般包括“电路原理”、“模电”、“数电”、“电机学”、“电力电子技术”、“计算机技术”(编程语言、软件硬件基础、单片机等)、“自动控制原理”。专业课及专业选修课主要课程有“电力拖动与控制”、“电气控制技术”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“检测与转换技术”等。这些理论课程都是相互独立,没有整体优化和统一的培养目标,而开设的课程实验环节一般是依附于这些理论教学环节,作为对理论教学的验证,达不到提高学生实践能力的效果。为些,本文提出一种模块化实训方式。所谓模块化,即按照企业需求,将原来属于不同课程的分散的实验课、实验内容合成一类,建立统一的实训平台,表1为初步形成的实训平台体系结构。将“电路”、“模电”、“数电”、“电力电子技术”、“微机接口”以及“单片机原理”等几门课程实验室合并为电气基础类实训平台,用于基本实验技能的培养;将“自动控制原理”、“电机及其拖动”、“电力传动自动控制系统”等几门课程实验室进行整合,形成电气控制类实训平台,完成电气设备运行维护、简单自动化系统调试与维护等项目实训;将“供电技术”、“电力系统继电保护”、“电力系统故障分析”等几门课程实验室,合并成电力系统实训平台,培养供配电系统的设计、运行与维护能力。
2.以项目引导实践理论,改变教学方法
与科研和工程实际结合,在实验教学中引入“基于项目学习”的教学方法,即项目教学法。项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕项目组织和展开进行教学,是学生直接参与项目全过程的一种教学方法。[4]改变原来先学理论后做实验的方法,采用“实践―理论/实践―实践”的方式,具体来讲就是:首先,在学生学习专业知识之前,先设计几个贯穿整个课程体系的实践性的工程训练项目,由学生对自己感兴趣的项目分组讨论、查阅资料并写出分析报告,一般安排在学习专业课程的前两周进行;其次,在学习理论课的同时,除了开设必要的验证性实验外,开放实训平台,学生可以对所要完成的项目进行实验;最后,在学期后四周,由学生完成该项目。整个学习的过程,就是完成一个具体项目的过程。随着理论教学的结束,学生在不知不觉中已把项目中的相关问题解决,他们会充满成就感和满足感,有利于培养他们学习和思考的浓厚兴趣。
(1)基础性实验方式现代化。基础性实验是指实验内容以基础内容为主的实验,包括基本原理验证、基本器件的使用。实际上,目前学校开设的实验内容基本上都是基础性实验,从属于理论教学,按不同知识点来设置,实验内容侧重于对理论知识的验证。理论课可以利用现代技术手段,修改原先偏重理论知识的课件、讲稿,课件中引进EDA技术,对于基础层次的理论知识,利用EDA软件构建“虚拟实验室”,供教师和学生完成多种实验类型,辅助教学,将抽象的概念通过直观的方式给学生展示、讲解,减少验证性实验的时间。另外,也可以选择利用MATLAB、Multisim、PSpice 等软件进行模拟实验,放在理论课堂或者课后进行,减少基础性实验的时间,增加综合性、项目型实验的时间。同时,也可以让学生学习电路仿真技术,这也是电子设计工程技术人员的一个基本技能,因为电路仿真是电子产品设计必经的阶段。
(2)综合性实验方式项目化。通过实训平台,将原来分散的专业知识系统化,通过多个具体的项目,使学生得到一次综合性应用锻炼,整个项目的实施过程,贯穿在学生学习理论知识的始终。
电气基础实训平台主要通过“万用表的设计与制作”、“简单数字钟的设计”、“基于单片机的开关电源的设计”等几个课题,由易到难,逐步将模电、数电、电力电子技术以及单片机知识应用其中,同时,使学生了解电子产品的制作过程,学会常用仪器仪表的使用。
围绕电机与电气控制技术实训平台,构建“基于PLC的直流电动机调速系统设计”、“基于PLC的三相异步电动机控制系统设计”、“基于PLC的液位PID控制系统”等几个项目。将PLC的基本应用、电机基本原理、PID控制等理论有机结合起来,可以带着问题去学习这几门课,让学生感觉“学有所用”,从而对学习理论知识更感兴趣。
通过让学生分别对项目进行讨论、查找资料、选择元器件、设计原理图、最终实施该项目,最后,由学生总结项目中所用到的理论知识。学生通过自主性、综合性的实验内容,在亲自实践过程中去掌握和应用理论知识,学会处理实际问题,在学习效率和质量上都有明显提高,从而在根本上学会了这门课程。
(3)项目来源企业化。校区为加强学生应用能力和创新能力的培养,加快产学研基地建设的步伐,力争与张家港企业共建基地与平台,并以专项基金为引导大力推动校企合作,开展地方企业技术项目与产品的研发,强化校企产学研合作力度。目前为止,学院已与苏州太谷电力有限公司、张家港智能电力研究院智能电网芯片研究所等多家企业合作,共建学生创新实验室,并建立校外实习基地,增加了学生接触实际项目的机会。另外企业与学院共同培养“双师型”教师,教师去企业学习,参与企业的科研和工程实践,使教师拥有实际工程背景,能更好地选择与本专业相关的、适合教学的科研项目作为工程训练内容。
三、结束语
本文将“CDIO”工程教学模式的理念融入到了电气工程及其自动化实践教学中,提出基于“校企合作和项目引导”的实践教学方式,使学生在完成指定项目的同时,学习和应用理论知识,最大限度培养学生分析和解决实际问题的能力。在今后的教学改革中,笔者将进一步深化教学改革,完善实践教学模式,调整实验室的机构设置,以培养适应现代工程技术发展需要的人才为教学改革的最终目标。
参考文献:
[1]王刚,周军.电气工程及自动化专业应用型本科人才培养教改研究[J].大众科技,2009,(12).
[2]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006,(11).
论文摘要:针对目前各高等学校实行大类招生的热点培养模式,以某校电气信息大类招生为例,从教学改革和学生管理两大方面浅谈河南理工大学电气信息类大类培养的模式和一些经验。根据查阅相关文献指出目前高等学校大类招生的现状、利弊,并进行了归纳总结。
论文关键词:电气信息类;大类招生;现状;利弊
电气信息类专业是指以电气信息科学与技术、电子信息科学与技术为主干学科。依据厚基础、宽口径、强素质、注重文理交叉的原则,培养知识、能力和素质结构三方面兼顾的电气、自动化、电子与信息领域的复合型人才。
培养模式为学生入学后第一学年完成本大类开设的全校性通识教育课程以及大类基础课程学习,第二年或第三年根据人才需求、学习成绩和个人志愿情况分流到电气工程及其自动化、自动化、电子信息技术、测控技术与仪器等不同专业进行培养的方式。
一、大类招生现状
大类招生培养是高等学校为了适应市场的需要,不断深化教育体制、人才培养模式和招生制度改革的新举措。目前,我国的高等学校教育正在不断地进行教育制度改革和人才培养模式的创新。现阶段部分高校已逐渐按照学科大类进行招生培养,让学生通过一到两年的公共基础课程学习后,根据学生的志愿、兴趣爱好、就业方向和学习成绩等实际情况,进行综合评定实施中期专业分流培养,从而实现“厚基础、宽口径、高素质”的高校人才培养模式。
按大类招生培养学生的模式,在加强基础教学的前提下,拓宽专业口径,培养高素质的复合型人才等方面起到关键作用。这种培养模式既能使学生的兴趣爱好得到充分发展,又能加强其对学校学科专业以及社会专业人才需求的明确了解。同时,高校可以根据市场的需求,及时调整专业结构,优化专业设置和教学资源配置,以满足社会生产和学生志愿需求。
二、具体情况
河南理工大学前身是1909年由英国福公司兴办的焦作路矿学堂,是我国历史上第一所矿业高等学府和河南省建立最早的高等学校。电气工程与自动化学院(以下简称“我院”)始建于1938年,原名电机工程学系,历经机电工程系(1958年)、电气工程系(1986 年),2005年更名为电气工程与自动化学院,并于2010年秋季以电气信息类进行本科生一本大类招生,有效提升学生生源的整体质量。
目前,我院分设6个系室、10个研究所,电气信息大类共开设5个本科专业:电气工程及其自动化(国家级特色专业)、自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、电子信息技术及仪器专业。
现拥有1个国家级电工电子实验教学示范中心(电工电子实验中心)、2门国家级精品课程、1个“三电基础课程”国家级教学团队、1个国家级特色专业(电气工程及其自动化专业)、1个控制工程省级重点实验室、3个省级重点学科、1个省级创新型科技团队。学院现有教学办公用房16000多平方米,教学仪器设备总值1700多万元,建有国家级电工电子实验中心和电气信息实验中心,实验用房9000多平方米。以上合理的系室专业设置和优越的实验条件为电气信息类本科生培养和科学研究奠定了坚实的基础。
我院从2010年开始以电气信息大类招生,入学前三学期进行全校通识课和专业基础课培养,从第四个学期分流于以下五个专业:电气工程及其自动化(国家级特色专业)、自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、电子信息技术及仪器专业。我院电气信息类大类招生培养方案以“厚基础、宽口径、高素质”的人才培养目标要求,确定了“通识教育、按类教学、倡导探索”的教育教学理念。重视对学生创新精神、实践能力和创业能力的培养;对人才培养模式、教学计划设置、教学方法与手段进一步整体优化;紧密结合电气信息类行业和煤炭工业的发展及科技进步,更新课程教学内容、进一步优化课程体系,建设优秀课程、精品课程,达到以知识传授、能力培养、素质提高为目的的优质课程体系,结合新技术、新知识,不断更新教学内容,以适应新时期电气信息大类人才培养的要求,不断整合教学内容、优化课程体系。
教学模式、教学方法和教学手段上不断创新。在教学方法上,从单向性、封闭性向互动性、开放性转变,采取讨论式、研讨式和报告式等多种形式,实现教学手段多样化,从而培养学生的学习能力、获取知识的能力。采取以下一系列教学方式:
(1)先进的教学理念。树立“知识-能力-素质”三位一体的人才培养观念,突出创新教育、个性化教育、通才与专才相结合的“复合型”人才培养理念。始终坚持“加强基础教育、注重实践教学、强化素质教育”的教学理念、“理论教育+实践教学+学术报告”的教学模式,将理论、实践和学术活动有机结合在一起,全面提高学生的素质能力。
(2)灵活多变的教学方法。改革传统的“以课本教学为中心”的教学方法,提出并实行“教学与科研互补”、“教师与学生互动”和“学生与学生互帮”的教学模式,以学习为中心,以学生为本,德育为先的教学方法,充分注重培养学生的个性和创新能力。 (3)课内外有机结合的实践教学。实验教学与大学生课外科技活动相结合,建立大学生科技创新实验室,搭建开放的实验硬件平台和网络信息平台,获得虚拟、仿真和模拟结果,课内外实验,科技制作与竞赛的多元化教学模式。提高学生综合设计、研究创新的能力和工程实践能力。
本学期伊始,为促进我院2010级大类招生学生专业分流的顺利开展,我院结合学生专业分流培养分配情况,对2010级男生宿舍进行统一调整。此次学生宿舍的调整是学院针对电气信息大类招生背景下学生日常管理工作的一次成功尝试,能更好地促进学生日常交流和专业学习,有助于统一学生作息时间。因此,此次我院2010级学生宿舍搬迁工作的圆满完成为学院在电气信息大类招生背景下如何更好地做好大类招生学生的专业分流工作积累了经验。
三、大类招生的优缺点
电气信息大类招生培养的教学模式既有其积极的一面也有相应的不利方面。多数学生认为其有利于学生自主理性地按照个人兴趣爱好选择专业,但是一部分学生也认为加强基础教育的大类学习削弱了对专业知识的深入掌握。因此,大类招生培养对专业教育提出新的挑战,在加强基础教育而减少专业知识学习的前提下,最大程度地保证专业教育质量而全面提升学生的个人素质教育。
1.电气信息大类招生培养的有利方面
(1)电气信息大类招生培养有利于优化配置教学资源、提高办学水平。可以使优秀的教师资源和教学资源得到有效配置,大类基础课实行合班授课,可以充分发挥优秀教师和先进教学设施的优越性,使更多学生可以得到优秀教师的教诲,享受优越教学设施的便利性,提高学生的学习兴趣和自主积极性,从而达到资源优化共享、提高办学水平的目的。
(2)有利于高校培养适应社会需求和经济发展的人才。按大类招生能够加强学生对基础知识的掌握,拓宽学生就业的专业口径,完善学生的专业知识结构。扎实的“通才教育”和符合学生自身情况的“个性发展”,使学生能够更好地适应社会需求。
(3)充分发挥学生的学习主动积极性。电气信息类入学按大类招生、后期实施不同专业的分流模式,可以激发学生学习的竞争性,提高自主学习的积极性,形成积极向上的学习气氛。
2.电气信息大类招生培养的不利方面
(1)强化基础教育,拓宽专业口径在一定程度上削弱了学生对专业知识的掌握。大类培养加强基础教育的模式使专业知识的授课学时受到紧缩,不利于学生更加深入地学习专业知识,如果学生不能充分发挥自身特色,便会出现泛而不精的现象。
(2)学生所选专业的不确定性和学院专业设置相对稳定性的矛盾。虽然按照大类培养招生时,大类内的专业已经确定,但是学生在选择专业时,学生具有很大的自由性和不定性,同时会受到当时社会需求和经济发展等诸多因素的影响,这对大类内已有专业设置的相对稳定性提出了一定的挑战性。
(3)大类内专业“冷、热”不均衡,导致专业间不平衡的矛盾较突出。学生对于专业的认识往往停留在感性层面上,多数学生存在随大流的心理,造成对个别专业太“热”的现象。例如我院电气工程及其自动化专业,大量学生都想分流于该专业,使其与其他四个专业造成冷热不均的现象。因此,学院必须加大专业教育的宣传力度,向学生介绍专业内容及专业发展方向,让学生能够充分了解到各专业的具体情况。
四、总结
大类招生有利于拓宽学生的专业发展口径,但是不能够完全满足所有学生的要求。按大类招生培养的模式有利于学生根据自身条件、兴趣爱好和社会发展的需求自愿选择专业,提高就业的有效性,使得招生培养和就业能够有机结合。但是大类培养模式并不能完全解决专业和社会需求的不平衡性。
关键词:电气自动化;电气工程;应用
现代社会的经济水平快速发展,自动化技术也迅速提高,为了使大型电气设备的自动化程度提高,在电气工程中应用了许多电子信息技术。电气自动化在电气工程中的应用可以保证电气系统在大型电气设备正常工作时高效的运行,这样可以提高电气设备的服务质量。一般需要大量的人力和物力才能完成的工程用电气自动化技术来操作会极大的提高工作效率,使生产出来的产品质量更加有保障,电气自动化的广泛应用,为电气企业的生产和管理都提供了便利,电气自动化使我国的电气事业有了很大的提升。
1电气工程及其自动化概述
大型的电气设备都在应用电气自动化技术,这种技术的的原理是在电气和自动化设计的基础上,融入先进的计算机信息技术,实现智能的自动化控制。电气自动化对原有的电气设备进行再设计,电气自动化是电气设备领域的发展更新趋势。各行各业在应用电气自动化技术时,要在机械的控制中心设置自动控制系统,比起其他的设备操作系统,电气自动化操作模块的操作频率较低,所以需要一定的保护措施,防止电气自动化系统扰,导致不能正常的工作,要提高电气设备的可靠性和抗干扰能力。现代社会的高新技术在不断的发展,电气工程的自动化技术也是其中的一部分,如今电气自动化技术已经广泛的应用到农业、工业以及国防建设中,是国民经济快速发展的一个主要原因。
2电气自动化在电气工程中的发展情况
电气工程是一种所设计范围较广的学科。从电气工程的宏观角度来看,电气自动化技术的应用趋势还是在于大型设备智能化的研究,对于多次设备的在线检测研究方向来说,自动化技术可以很大程度的减少电气工程中各种电缆以及电力信号的需求量。自动化技术还可以对电气工程中的不足之处进行进行纠正和改善,有效的消除电气工程中可能会出现的隐患。因为电子信息在自动化技术的应用,自动化技术的重要性决定了电气工程的发展方向。电子信息技术比起电气工程有更加广泛的涉及面,导致其他工程与电气工程交叉相互影响,电子信息技术拥有高速、准确的信息收集特点,这些特点使得电气工程更加容易地选择符合电气特点的工程设计方案,更加快速地选择有针对性的电气工程管理办法。电气工程主要应用集中化监控的设计理念,这种监控方法的系统设计工作很容易实现,系统出现之后维修起来也比较简便,对于电气控制站没有太高的要求。但是这种电气系统集中处理会增加自动化处理器的负担,会使电气自动化系统的处理速度带减慢速度。所以在自动化技术中应用集中化监控是很有必要的,在电气设备器件处于集中状态时,利用集中化监控可以充分的利用主机的电缆插口,增加电缆数量,使主机的利用率提高,同时还能监视控制集中控制中的系统工作状态,提高了系统运行的可靠性。现场总线控制是自动化技术中的一部分,现阶段的电气工程正在广泛地应用这一电气自动化技术,这一技术有利于使设备的针对性提高,在远程控制系统中,现场总线控制也属于这一自动化控制范畴。为了使电气工程的成本降低,保证企业的经济利益,将远程化监控理念引入进了电气工程中。这种自动化基础的优点在于它可以大程度的节约原材料、工程安装费用和电线电缆的需求量。还能使电气工程自动化系统的可靠性提高,使工程的设计更加科学化。但是它也有一定的不足,比如远程化监控不适合应用在通讯量大的电气工程中,只能在一些小的电气项目中可以充分的发挥自己的作用。
3电气的自动化在电气工程中的具体应用
电气企业的工程管理工作需要自动化技术的参与。对于传统的管理办法来说,自动化技术的参与极大的提高了管理的效率和管理的可靠性。它将传统管理工作的重点转化到集中PCL控制系统和集散DCS的范畴中,电气的自动化可以准确地采取温度和压力的数据,实现了输出和检测的功能。电气自动化技术在变电站中有着很大的作用,有了电气自动化技术作为基础,变电站可以实现全自动的操作和监控管理。为了实现屏幕监控形式,可以用电气自动化技术产物的全微机来替代传统的电磁装置,这样会为电气工程的进行带来极大的便利。
4总结
电气自动化在电气工程的应用范畴越来越广,由此可看出电气自动化技术的发展空间还是很大的。所以在电气工程中可以加大对电气自动化的投入,使电气工程的智能系统越来越完善。系统统一的开发平台可以减少电气工程所需要投入的成本,缩短工程时间,为电气企业带来了更大的经济利益。电气自动化技术代表了我国技术发展的程度,随着电气自动化理论的实时更新,我国的自动化技术也需要专业人员来通过工程实践来完善,通过与理论的结合来不断的创新,这样才能使我国的电气自动化技术在电气工程中充分的发挥作用。
作者:郭资超 单位:山东科技大学济南校区
参考文献:
>> 高职电气自动化技术专业课程体系研究与实践 电气自动化技术专业实践教学体系构建的研究与实践 电气自动化技术专业课程体系改革的研究与实践 体育教师评价指标体系的构建与评价自动化系统设计 高职电气自动化技术专业课程体系改革与实践 高职“电气自动化技术专业”应用能力体系构建与实践 电气自动化技术国家骨干专业建设的探索与实践 高职院校旅游专业实习质量评价指标体系研究与实践 高职电气自动化技术专业单片机与传感器课程联合教学的实践研究 高职自动化类专业课程体系的研究与实践 高职电气自动化技术专业实践教学探究 高职电气自动化技术专业学生专业认知实习实践与成效 浅议高职电气自动化专业实践教学体系存在的问题及对策 高职院校专业带头人考核指标体系的研究与实践 高职英语校本教材评价指标体系的构建 电气自动化专业双证融通教材的开发与课程实践 电气自动化技术专业的“多层化”的实践教学体系研讨 基于工作过程的高职电气自动化技术专业课程体系优化研究 高职电气自动化技术专业教学与管理实践总结 电气工程及其自动化专业实践课程体系研究与改革 常见问题解答 当前所在位置:.
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