时间:2023-08-01 17:39:45
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篇电气工程相关知识,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】电气工程师制度;电气工程;专业改革
随着电气工程事业的高速发展,对高级工程技术人才的需求越来越高,尤其是工程中的设计人员,为电气工程专业教学制定的重要教学任务。电气工程师制度的有效开展对该专业的日常授课产生了非常大的影响作用,使该专业教学目标的定位更加明确。专业课程当中涵盖的内容,要能反映出该专业的全新发展方向,加强对工程的训练程度,增加实践授课的环节,以便全面提升学生的工程设计的实际能力。
1.电力工程专业教学改革与国家注册电气工程师职业资格制度相符合的必要性
实施注册工程师的制度,为对本科教育实施的一项基本评估环节。在相关规定中明确指出,在经过该专业进行教学,对其评估成绩合格院校当中的毕业学生,参加注册考试的时间可以提前一年进行[1]。同时,在教育界也有专家学者提出,经过该专业进行教育,对其进行评估之后成绩优秀院校当中的毕业生,可以不参加相关的基础考试。但是,对于评估成绩不合格的院校,毕业生必须得参加相关的考试。由此可以看出,在考试的纲程当中,对未来电气工程师的能力素养和知识提出了具体的要求,这便促使各院校对该专业要给予高度的重视,不断对教学进行改革,制定对人才进行培养的具体策略。该专业不但要培养学生基础知识,还要使学生牢固掌握专业知识,具备工程管理的能力等,同时,还要注重学生的道德素养培养。
2.电气工程专业的教学改革研究
2.1制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案
当前,我国对于该专业的资格考试大纲当中,并没有分专业,考试大纲当中将专业模块分为:供配电以及发输变电,在发输变电这一模块当中,将其分为了发电和输配电、电力系统;在供配电当中,将其分为了供配电和建筑电气、电气传动。在这些领域当中,对我国当前的工程界的真实情况给予了如实的反映。面对当前对人才进行培养的全新形势,制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案具有非常重大的意义。在对授课制定计划的过程中,对相关课程的设置一定要全面符合电气工程师所提出的要求。同时,各个院校要将该专业教学原有的优势继续保持,不能被考试的制度限制住,要全面多角度的对学生实施有效的培养。
2.2优化基础知识授课
在资格证的考试当中,所涵盖的知识面非常广泛,其中包含了数学知识、物理知识、化学知识、力学知识、材料知识、计算机具体应用、电力工程知识等内容,此外还会涉及到电气工程管理和安全、经济、环境、法律等相关知识[2]。这些教学内容,不但能够有效的提升学生的专业能力,更能让学生符合之后职业的要求。将基础知识的相关教学活动进行强化,并不是简单的将内容的完整性进行强调,而是要将课堂的具体体系进行有效的整合,把课程的内部架构进行全面的优化,建设完善的课程模块。
2.3增强学生能力素养的有效培养
该专业对于授课计划的制定,一定要具有弹性。其一,对于内容进行的设置,要依照考试的具体大纲实施不断地进行调整;其二,要帮助学生制定良好的学习计划,合理地安排时间。同时,授课的内容以及计划一定要展现出非常强的开放性,使其具有较强的可塑性,教师不能被教学大纲约束,要根据实际情况进行调整,将该专业所涉及的新领域以及规范技术适当的加入其中。(1)基本能力培养:要求学生对该专业的内容进行学习的过程中,要具有非常强的综合认知能力,具备较强的观察能力、想象记忆能力、思维能力等。(2)发展能力培养:要求学生具有较强的自主学习能力、探究知识能力、收集和更新知识的能力。(3)创新能力培养:要求学生能够根据已经掌握的知识,将思维进行创新,具备研究新技术和成果的能力。(4)人际能力培养:要求学生具备非常强的沟通能力、管理能力以及组织能力。
3.结束语
总之,对这一制度的实施对该专业的教学改革影响深远。所以,学校要实时关注该项制度的发展变化,以便制定与之相符合的教学方案,将教学的质量进行提升,以便为我国培养出更加出色的人才。
参考文献:
[1]翁双安.注册电气工程师制度与电气工程专业教学改革[J].中国现代教育装备,2007(12).
关键词:电工电子技术;电气工程训练;教学质量
高职院校实际教学的过程当中,要对电气工程整体的设计过程进行全面的分析和掌握,做到对实践课程和理论课程的全面应用,对推动电气工程技术与电气工程训练教学效果的提升有很大的作用。另外对于相关的技术实施全面的管理,将相关的电工电子技术全面应用到有关的教学当中,提升相关教学工作的优势,运用更加科学、合理的教学方法,从而能够增加学生的专业知识技术和专业技能技术,使得相关的技术在实际应用的过程当中,能够更加的被社会所需要,推动社会的快速发展。
一、电气工程训练与电工电子技术教学现状分析
(一)电气工程训练现状电气工程训练在实际的电气工程教学的过程当中有着很重要的地位,运用电气工程训练,能够增加学生对于相关的电气工程的实验装置、设备、工程技术等维护管理和实际操作的能力,这也是能够增加学生自身的实践能力的一项非常重要的途径。在相关的教学过程当中,增加电气工程专业的训练课程,主要的目的就是为了让学生亲自接触一些实践环境,并且对于相关的操作和实验步骤有着基础的认识。电气工程训练内容一般包含电工电子技术、用电安全常识等实践操作和基本知识等。目前电子工程的相关训练课程整体的安排是非常不合理的,缺少相关的实践内容,这样才能够让学生达到学以致用。
(二)电工电子技术教学现状电工电子技术整体的发展速度非常的快,在相关的工业发展的过程当中也受到广泛的应用。现阶段,电工电子技术和我国非常多先进技术有着紧密的联系。所以在设置专业的课程时,需要将电工电子技术作为主要的教学重点。而电工电子技术的相关实践教学不光能够增加学生自身的探索精神,还能够培养学生自身的思维能力。但是目前的电工电子技术的相关实践教学过程当中,其整体的教学内容非常的不合理,实践和理论学习安排的不科学,在相关的教学过程中,其生产实践和教学内容整体的结合程度非常的低,并且缺少一定程度的先进性。
二、提高电气工程训练与电工电子技术教学效果的建议
(一)因材施教实现提升学生综合素质在相关的实践教学过程当中,由于学生的学习的基础不同,学生的实践操作能力有着一定程度的差异。因此,在实际的教学活动当中,需要秉持着因材施教的主要教学原则,进而增加学生自身的学习效率。运用因材施教的方式,对于一些实践操作水平低、理解能力低的学生给予重点的鼓励和支持,通过更加科学的引导,增加学生自身的学习兴趣,并且要求学生需要按照自己的实际情况,从而设置一个将要实现的目标。在相关的理论教学过程当中,需要和实践操作进行结合,提升学生进行学习的兴趣,另外,这样的教学原则还能够缓和老师和学生之间的关系,创建一个和谐的课堂,增加教学的效果。
(二)优化教学内容,提升教学质量电工电子技术的相关教学内容一般包括三个方面,首先,电路知识和相关的分析方法,主要包含电路瞬态过程、直流电路、单向交流电路过程等。其次,电机和其控制部分的相关知识,例如异步电动机、变压器结构、磁路知识等。最后是电子技术,其主要包含半导体器件知识、组合逻辑电路、数字电子技术等当面的知识。在教学的过程当中要对教学内容进行优化,增加教学质量,重视设计实践能力和技术应用的培养工作,积极开展创新性的电工电子技术的教学。在教学时,可以选择使用、演示教学、多媒体教学等多种方式进行有效结合的方式,从而对教学的氛围进行改善,然后培养学生的分析能力和观察能力,进而增加教学质量。
(三)充分调动学生学习兴趣为了能够实现实践教学的主要目标,圆满的完成相关的教学任务,需要积极调动学生自身的教学兴趣,并且培养学生自身的创新能力,让学生能主动的参与到课堂当中,因而,需要保证教学整体的灵活性,在实际教学的过程当中,实践和理论知识进行结合,通过多元化的教学方式,增加教学的质量。创建不同的考核标准,防止在相同的标准之下会对一些学生的信心和积极性产生挫伤。让学生能够在学习的过程当中获得一些成就感,在学习的过程当中创建一些奖励机制,对于优秀的学生予以奖励,通过创建奖励制度,从而调动学生进行实践和学习的兴趣。
(四)提升学生动手实践能力从相关的教学过程当中能够发现,学生对于电路能实施分析,但是在实际的操作过程当中,就能够展现出学生的基础知识非常的差,另外,还存在着一些基础实践操作和基础知识出现完全脱离的现象[2]。因此,在实践教学的过程当中,让学生亲自制作一些原件,例如设计印刷电路板,安装焊接等。在经过详细的检查之后,由教师对学生进行指导,然后由学生进行调试,这样能够方式出现实践和理论相差过大的情况出现。在增加学生实践动手能力的同时,还能够提升教学的质量。
关键词 电气工程;管理;设计审图;质量控制
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)01-0149-02
电气工程在建筑工程项目中占据重要的位置,随着科技的不断发展,建筑业亦在不断的发展壮大,电气工程关系到建筑工程的质量和经济效益,是后续工作强有力的支柱。确保电气工程各阶段施工管理是保障建筑工程质量的重要措施。电气工程是建筑工程的发动机,为工程的各个环节提供所需能源。电气工程与建筑工程各个方面息息相关,无论是施工质量还是施工进度,无论是资金成本还是投入使用情况等等。由此可见,只有搞好电气工程各阶段的治理工作,才能有效提高建筑工程质量,为企业和社会创造更大的效益。
1 工程对电气工程师的要求
做好电气工程的前提是要拥有优秀的电气工程师。一个合格的电气工程师,首先要具有高度的责任感,具备极其专业的知识和技术水平,拥有丰富的经验,并通过自身拥有的技术,熟练、灵活地掌握和处理电气工程的各个环节。电气工程师要熟练掌握各系统的性能、内容,不管是强电系统还是弱电系统,均要深入了解和掌握相关领域的知识。同时,还要熟悉各种施工与设计的规范,做到与时俱进,紧跟市场需求,不断更新知识,不断充电,始终保持走在前沿。随着建筑智能化的不断发展,电气工程师更加需要不断扩充自身知识储备量。
在电气工程中所涉及到许多设备、材料等方面的知识,而且不断更新换代,如果不付出努力,会很难全面掌握这些电气产品知识。在智能建筑方面,电气工程师要掌握最新发展动态,了解各项智能化产品的性能和使用效果。除此之外,电气工程师还要掌握工程预算等相关知识,提高自身综合业务能力。
2 设计审图及图纸会审阶段应注意的问题
设计图画纸要符合相关规范和标准,电气工程师在审查时要牢牢把握这两点,结合实际情况判断设计是否科学合理。在建筑智能化不断发展的今天,建筑设计要贴近实际,以人的需求为主,经济适用,要考虑到成本以及预计获得的利润。盲目追求先进技术和规模是不可取的,设计的产品应具备一定的开放性。
审查设计图纸以后,还要进一步结合项目的实际情况和需求,与业主沟通,确定项目的定位。在沟通的过程中,时刻以业主的需求和目标为主,并适时提出有利于项目开展的建议和措施,明确系统的设置,保持系统设置与施工步调一致。如果系统设置不能与工程开展保持同步,会带来许多麻烦。例如,当施工进行完毕后设置系统,就会加重施工的困难程度,影响建筑质量。建筑智能化设计具备较高的难度,技术性极强,更新速度快,结构复杂,在实施之前要做好万全准备。
本着经济、方便的原则,设计的重要性不言而喻,尤其对工程的影响很大。随着社会的发展与科技水平的不断提高,在建筑设计中将会应用更多的先进技术和先进材料,需要仔细审查,是否有相关技术和材料的具体应用。选择材料时要考虑到成本,有些材料既经济又耐用,这样就可以作为建筑材料的首选。
图纸会审工作是电气工程实施过程中另一项十分重要的工作。电气工程师要精心准备,不能草草了事,通过细致地审图,找出可能存在的安全隐患和相关问题,并加以研究和及时解决,做到预防为主。但是,一些企业不能做到认真进行图纸会审工作,走形式的现象较为频繁,再加之许多企业的项目繁多,对于图纸会审会更加敷衍了事,如果不能做到及时沟通,及时发现问题和处理问题,可能会存在极其严重的安全隐患,一旦开工,可能会对企业造成损失和不必要的麻烦。
审图时要注意各环节的位置是否符合实际需求,是否合理;预埋套管的目的是为了避免后期出现问题;保持各个部分的位置符合要求,方便安装;动力配电和控制设计是否符合要求;各种标高和尺寸是否清晰明确;特殊场所的电气安全保护是否符合要求。电气工程师在审图时要集中注意力,仔细审图,遇到问题及时处理,确保工程的安全性和可靠性。
3 电气工程质量控制
保障工程质量,避免出现豆腐渣工程,是每个施工企业的责任。从工程的开展到竣工,每一步都要谨慎而行,工程不是试验,不是失败了还可以重来。换句话讲,开工就没有回头路,只有稳扎稳打,保证质量,才能使工程顺利交工。其中,电气工程质量控制对于工程整体建设有着很大的影响。
3.1 施工准备阶段的质量控制
电气工程师要熟悉设计图纸,了解施工过程,不能照搬原抄,要善于发现图纸中存在的问题,并给予合理科学的建议。只有熟悉图纸,了解业主需求,才能更好地确定项目的定位,使工程可以更加顺利开展。
一流的施工队伍打造一流的工程。施工之前,要对每个施工人员进行培训和考核,通过考核的方能上岗。特殊工种必须要持证上岗,而且要具备丰富的实际操作经验。只有对施工人员进行培训,才能树立正确的价值观,从而充满责任感,打造出质量过关的工程。
电气工程师要编制施工技术方案,并进行严格审查。合格的技术方案需要结合实际,具备完善的质量保证体系,符合各项要求和规定。施工技术方案绝不是纸上谈兵,而是决定项目成败的关键,需要格外重视。
每个工程的施工人员总是不固定,流动性大,因此要对施工人员进行阶段底。只有进行交底,了解工程实际情况,遵守规则和工序,才能进一步开展工程。而工程相关的资料和文件要妥善保管,并充分了解内容。还要对各项材料、设备进行检查,确定质量无误方可投入使用。同时,对于各项计划还要进一步落实,并进行跟踪监督,一旦与实际情况不符,要及时修改或补充。
3.2 施工阶段的质量控制
通过会审的设计图纸是施工的重要依据,施工技术方案则是施工开展的前提。施工时必须要依据二者的要求和相关规定进行。如果图纸出现问题,要及时进行沟通后处理。施工程序严格遵守规定,按采取规范化操作,有效控制施工质量。施工时,要注意各种资料的收集和施工日志的撰写。严格按照流程进行操作,只有经过相关负责人的确认与签字后,才能进行下一步操作。施工阶段的质量控制问题要注意许多问题,抓住细节和关键,做好监督与检查,从施工的根本抓起,这样就可以进一步提高施工质量。
4 结束语
综上所述,搞好电气工程对于整体工程的建设有着非常重要的现实意义。电气工程涉及到许多领域,包含着许多技术,而且未来的电气工程会更加趋于多样化、复杂化。
参考文献
[1]徐俊佳,张骞.高层建筑电气节能设计[A].土木建筑学术文库(第14卷)[C].2010.
我国近几年来电力行业得到了迅速发展,从而带动了电气工程的发展。传统电气自动化控制中多多少少存在有一些问题与缺陷,而智能化技术的应用,完善了电气工程自动化控制技术,提高了生产效率,促进了我国电器行业的进步。所谓智能化技术,就是将人工逻辑思维和理论与计算机技术相融合而产生的新型技术。目前,我国对智能化技术在电气工程控制中的应用还不成熟,许多技术还处于起步阶段,但智能化带来的便利却是有目共睹的,我国也对此加强了重视,许多专家学者也加入到了研究的行列中,因此智能化技术在电气工程自动化控制中的应用发展空间十分广阔。自从上世纪五十年代智能化的概念被提出来之后,迅速引起了人们的重视,到目前为止,智能化技术已经包含了自动化技术、心理学、逻辑学、仿生学等主多学科与技术。很多智能化设备已经能够逐渐代替人类完成某些工作。而目前对于智能化的研究主要包括成像识别、语音识别、信息处理等。随着计算技术的逐渐成熟,这些科技被应用到了各行各业,也促进了电气工程自动化的发展。
2智能化控制的优点
智能化技术应用到电气自动化控制中主要是控制器旳智能化,智能化控制器与传统控制器相比主要有以下优势:
(1)智能化控制器比传统控制器控制效率高出两倍以上,并且智能化控制器不需要人们复杂的控制即可达到很好的控制效果,且更易调节;
(2)智能化控制器内部数据具有一致性,能够很快发现不正常的数据,从而减少或避免事故的发生;
(3)智能化控制器解决问题高效且精确,对于复杂问题也不例外;
(4)智能化控制器适用性很强,且工作中不受干扰,大大提高了生产效率;
(5)价格方面具有优势。
3智能化技术在电气工程自动化控制中的作用
3.1简化了电气工程自动化的模型
在传统电气工程自动化控制中一般通过建立模型来进行控制,而这种控制方法略显复杂,主要是由于模型并不能很好的展现实际情况,以至于实际操作中与模型产生冲突,这都需要操作人员进行调整,而一些不可预测情况的发生则有可能导致生产过程出现差错而不得不停工,降低了工作效率。而智能化技术的应用能够简化控制方式,并且具有自诊功能,有效避免了突况的发生,使电气工程自动化工作效率与工作质量得到提高。
3.2能更好的控制电气工程自动化系统
智能化技术可以自主控制电气工程中的一些设备以及运行程序中的数据,可以发现设备存在的安全隐患以及生产过程中错误的动作,发出预警,提醒控制人员及时修正数据,避免错误继续发展而酿成重大事故,增强了电气工程的可控性,提高生产效率与质量。
3.3促使电气工程自动化控制的一致性
由于智能化技术对电气设备中数据旳控制取代了传统的模型控制,使得控制技术上升了一个层次,控制更全面,更一致,进而提高了生产效率与服务质量。
4智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用
4.1在控制方面的运用
控制方式有三种:模糊系统控制、神经系统控制、专家系统控制,
我国近几年来电力行业得到了迅速发展,从而带动了电气工程的发展。传统电气自动化控制中多多少少存在有一些问题与缺陷,而智能化技术的应用,完善了电气工程自动化控制技术,提高了生产效率,促进了我国电器行业的进步。所谓智能化技术,就是将人工逻辑思维和理论与计算机技术相融合而产生的新型技术。目前,我国对智能化技术在电气工程控制中的应用还不成熟,许多技术还处于起步通过这几种控制,使电气工程控制具有远程性、自主性、高效性等特点。这些特点决定了智能化控制对于电气工程的重要性,并且这种重要性会越来越凸显,应用也会越加普遍,并且有着向其他相关领域延伸的趋势。
4.2对于设计的优化
传统非电气工程设计方法是设计人员不断地做实验以及改进,最终设计出正确可用的电力、电路等,这需要设计人员具有相当扎实的技术功底与丰富的实践经验,不然很有可能对于实际中遇到的情况或稍微复杂的电路而变得无从下手,导致工作的拖延。而智能化的应用很简单的解决了此类问题,它不再需要设计人员考虑许多琐碎的问题,对相关知识与技能的要求也不是很高,设计人员只需要能够操作相关软件,看得懂数据之间的关系,有基础的设计知识就可以通过计算机技术完成对自动化控制的设计,并且设计结果更加精确,应用性更强,也能够及时解决实际中复杂的问题,提高了工作效率。
4.3对于故障的诊断
在电气工程自动化控制过程中,难免会出现各种问题,例如电路问题、程序问题、数据问题等,而这些问题的出现往往不会有任何征兆,而当问题发生时往往已经变得很复杂,必须由选专业的技术人员才能够解决,大大降低了工作效率。而智能化技术却能够全面的检测电气设备的故障,且所用时间段,效率高,提高了设备安全性与工作效率,降低了故障发生率,变相的提高了生产效率。
5结语
电气工程是与电能的生产与应用相关联的工程技术,是现代科技领域的核心。近年来。建筑行业的不断迅猛发展,使电气工程得到了广泛的应用。而作为电气工程施工的重要组成部分,电力系统施工存在着技术要求、危险系数较高的现象,从而对电气工程的质量和安全系数产生重要的影响。本文从电力系统在电气工程施工存在的问题出发,分析电力系统电气工程施工的策略。
关键词:
电气工程;电力系统;问题;对策
近年来,建筑行业发展迅速,智能化的发展模式使得电气工程的作用愈发显著。而在电气工程施工的内容中,电力供电系统的施工存在着难度高、技术性强的特点,给电气工程的施工带来了极大的挑战。电气工程施工的主要内容,包括供电系统施工图纸的审核、施工的质量管理以及安全管理等等。在这几项内容中,施工图纸直接影响电气工程施工管理工作的程序性和规范性,而质量管理则直接考验了施工人员的文化素质和技术水平,因此,在质量管理环节,对施工人员的考核和评估是确保施工质量的基础。在这几项内容中,安全管理是确保施工过程安全的重要指标,防止意外事故,防止意外伤亡的重要依据。在电力供电系统电气施工的过程中,应当确保这几项内容的有序进行。那么,当前,电力供电系统电气施工存在哪些主要的问题呢?
一、电力供电系统电气施工存在的主要问题分析
当前,在供电系统电气施工的过程中,主要存在如下问题:
(一)临时用电问题
施工临时用电问题是供电系统电气工程过程中存在的一个常见问题。这个问题的存在主要包括在电路埋设的过程中,存在着与地体接触不规范的现象,或者是供电系统的开关繁多,但是用途不明。在施工过程中,将自动空气开关当成隔离开关的现象普遍存在,从而使得电气工程施工的过程中存在着供电问题。此外,在施工现场,电源线乱接乱搭、私自安装、拆除或者维修临时用电系统等施工混乱的现象,缺乏必要的管理程序和管理规范。
(二)配电配置问题
在供电系统配电配置上同样也存在问题。从概念理解,供电系统的配电配置主要包括电气主接线和必要的辅助设备。但是,在配电配置的过程中,例如子啊强弱电用房的配置问题上,很多设计人员在配置的过程中考虑问题不周,部分人员只考虑到变配电房的特殊性,却往往忽略了发电机房等强弱电用房的设计。在温度控制,通风控制等方面管控不够到位,进排风口以及防雨性设施,必要的空调恒温控制、安全净距等都是保证供电系统安全性的基础。而在保证这些安全性的基础上,设计人员还需要考虑成本和占地面积等,控制非必要的支出。
(三)施工人员存在的问题
对于供电系统的电气施工而言,施工人员的专业化程度是确保施工工程顺利实施的基础。但是,在实际的施工过程中,很多实际施工的人员存在着专业性不强的现象。施工人员的非专业性容易使电气工程施工出现问题。例如,部分施工人员由于对电路等相关知识缺乏足够的了解,从而使得操作缺乏章程、各种意外急救措施不标准,施工配电不符合用户的要求等,这些问题的存在,一方面不能保证电气工程施工的安全性和规范性,另一方面,在供电系统的配置方面存在着用电紧张或者用电浪费等现象的发生。
二、电力供电系统电气施工的有效策略
以上,笔者简要阐述了当前电力供电系统施工存在的问题。从以上的分析我们可以看出,当前,在电力供电系统电气施工的过程中,临时用电问题、配电配置问题以及施工人员专业性不强的问题是当前普遍存在的问题,针对这些问题,电力供电系统电气施工有哪些有效的策略呢?
(一)不断完善施工方案
俗话说:凡事预则立不预则废。对于一项工程项目而言,完善的施工方案是确保工程得以顺利实施的基础和保障,在供电系统电气施工的过程中亦是如此。从根本上讲,供电系统作为电气施工的重要组成部分,为了确保施工的安全性和有效性,完善的施工方案是前提,也是基础。在方案设计的过程中,设计人员应当站在全局的角度思考问题,并预测施工过程可能出现的意外状况,必要的时候需要对整个施工环境进行实体考察,确保施工方案设计的合理性和科学性。在施工方案决定的过程汇总,需要总体规划和考虑,选择最优的施工方案,以保证施工进度和施工质量以及施工的安全性。在施工进行的过程中,对于临时出现的状况,还需要具体问题具体分析,为了保证最佳的实施效果,设计人员可以对施工的具体方案作出临时有效的调整,形成最佳的实施方案。
(二)定期检查装置系统
前面,笔者分析了供电系统电气工程施工的过程中,存在着配电装置等方面的一些问题。因此,为了保证工程施工的顺利进行,对供电系统装置的定期检查就显得格外的重要。尤其是对于一些配合供电系统运转的建筑材料而言,质量的把关尤其重要,建筑材料的合格和安全是确保工程项目实施的前提。因此,加强对整个工程每个环节的审核把关是电气工程实施的必要手段。在这里,笔者需要强调的是:在检查的过程中,不能是走马观花,流于形式,而应当将一切常规性的检查落到实处。
(三)强化施工人员的专业性和技能型
针对当前部分施工人员专业性不强的现象,笔者认为,施工人员作为电气工程施工的重要组成部分,其自身的专业技术水平直接影响着电气工程能否顺利实施。因此,建立对施工人员的培训制度,强化施工人员的专业技能培养,确保施工人员的综合性和专业性,是电气工程实施的保障。此外,强化施工人员的安全意识,杜绝安全生产事故发生,也是施工管理过程的重要组成部分。
总而言之,供电系统的施工存在着技术要求高、风险性高的特点。在供电系统电气工程施工的过程中,管理人员应当有安全管理的意识和质量管理的意识,确保施工的顺利实施。针对当前供电系统电气施工存在的各种问题,笔者提出了自己的见解和观点,仅供参考。
作者:聂瑀良 单位:贵州省贵阳供电局
参考文献:
[关键词]电气工程;自动化技术;设计;应用
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0399-02
前言:随着我国综合国力的提升,在科技发展上也有了质的飞跃,但是同发达国家相比还有一定的差距,尤其在电气工程等行业上。电气工程及其自动化是一门新兴的学科,作为当代技术的核心学科应当受到更多的重视,它是信息现代化的基础,其良好的发展也象征国力的强大,因此需要让更多的人认识到该学科的重要性和战略意义。电气工程已经应用于诸多行业中,它不但改变了人们的生活方式,也改变了工作模式,因此很多学校开设了这门课程,并分出了很多学科,学生毕业后,可以在很大程度上推动我国电气工程事业的发展。
1、电气工程及其自动化的概述
电气工程是我国一项重要的研究领域,其在不同时期被赋予不同的定义。最初人们将电气及与电子类相关的科学统称为电气工程,后来随着经济的发展和社会的进步,人们的认知逐步提升,对电气工程的定义也不仅仅停留在表面上,而是从更深层次上认识了电气工程,将电气工程及其自动化技术定义为计算机技术、电子技术、机电一体化技术、信息控制技术等全面结合的,具有强弱电结合、软件与硬件结合等特点的一门综合性较强的学科,其广泛地应用在了各个行业,并为各个行业飞跃式发展奠定了基础。从某种程度上可以将电气工程及其自动化技术的发展水平视为国家科技能力的重要指标,其极大程度上影响了国家的整体发展。
2、电气工程及其自动化技术的设计
2.1 电气工程及其自动化技术的分类
电气工程及其自动化技术主要包含了检修技术和管控一体化技术,其中管控一体化技术主要应用在信息处理的过程中,可以有效地帮助信息发挥自身的整体性和集成性,从而确保了管理和控制一体化实施。而状态检修技术是指对设备的检修和维护,其可以提升设备的安全性和运行稳定性。同时检修技术还能为设备工作提供重要的科学依据,其可以ι璞傅氖导试诵星榭鼋行检测,并根据预测结果对对应设备潜在的安全隐患进行故障诊断,及时排除故障因素的干扰[1]。
2.2 电气工程及其自动化技术设计要点
就当前所学范围,笔者认为,在进行电气工程及其自动化技术设计时,要考虑两个方面。首先是硬件方面的设计,要将设计因素全面地考虑进去,并遵循电气工程及其自动化技术设计的原则,根据工业控制的实际需要设置中央服务器。其次在服务其核心的选择上要尽量选取具有安全性和代表性的计算机,从而确保整个系统的稳定性,然后在教师的指导下选取针对性的电子元器件,最后要选择传感器和辅助设备。完成了上述工作后可以在教师的辅助下将原件进行正确连接,让设备自行运转,在运转中要减少人为因素的干扰。同时,在电气工程自动化技术设计中要本着经济简单为主体的原则,在学校条件允许的情况下最大程度地满足机械工艺对电气自动化控制的要求,更好地显现设计理念和设计思路。在完成硬件设计之后就要对软件进行设计,在此环节可采用学校购买的已经设计好的自动化软件控制系统,避免自己开发。在选取自动化软件控制系统时,要考虑其与之前设计的硬件系统的兼容性,需要良好地进行匹配,避免出现安全事故,危及校园安全。为了安全起见,教师要帮助学生利用电气工程及其自动化技术,将火灾自动报警与消防联动系统以及设备自动化系统、安全防范系统加入到设计计划中,充分发挥智能系统的优势,从而使相关系统和设备组成一体化的系统[2]。
3、电气工程及其自动化技术在建筑业中的应用
随着我国建筑行业的飞速发展,电气工程及其自动化技术已经广泛地运用到了建筑工程当中,使建筑工程更加安全。电气工程及其自动化技术在建筑行业中的应用可以更好地处理金属设备中的信息,其通过独特的运行方式,将数字程控交换机作为了监控中心网,从而对建筑工程进行全面的监测和自动化运行。同时电气工程及其自动化技术的应用可以很好地避免电力外泄事故发生,其可以利用电子设备外壳与PE线进行连接的方式有效避免静电发生,从而提升了建筑行业的安全性。此外,电气工程及其自动化技术还能提升建筑行业的服务质量,它可以通过计算机中央服务器系统将大量信息汇聚在服务终端中心,更加便于信息的传递和储存。
4、电气工程及其自动化技术在电力系统中的应用
电力是我们日常生活中必不可少的能源,但目前在管理上还存在一些问题。电气工程及其自动化技术的应用可以更好地将电能传递到千家万户,在应用的过程中,电气工程及其自动化技术可以对电网信息进行采集,再将采集后的信息发向服务器终端,形成合理的电网结构,并对电网运行的过程进行实时的监控,发现问题会及时的报警,从而提升了电力系统的稳定性,可见电气工程及其自动化技术的应用对电力设备的正常运行有着重要的作用[3]。此外电气工程及其自动化技术的应用也可极大程度上提升电力管理的安全性,其可以利用自身技术的优势有效地保护工作人员和使用人员的安全,即便发生事故也可以将事故控制在一定范围之内。电气工程及其自动化技术还可以对电网运行的安全方面进行实时分析,及时地发现问题,从而减少事故带来的损失。可以说,只有电气工程及其自动化技术得到很好的提高,电力系统的安全运行才能得到强有力的保障,因此,引进先进的技术是当今电业部门必须考虑的一个问题。
5、电气工程及其自动化技术在中央空调中的应用
5.1 电气工程及其自动化技术应用在中央空调中的重要意义
电气工程及其自动化技术已经广泛地应用到了中央空调中。中央空调消耗的电力能源十分巨大,以高层建筑物中安装的中央空调为例,它的耗电量可以达到整栋楼所有用户用电量的40~60%,因此,要改善中央空调电能消耗量大的问题,就必须对中央空调的系统进行彻底的优化和改造,而通过利用电气自动化技术就成为改造中央空调的有效措施。同时,通过应用电子自动化技术除能够有效降低中央空调的电能消耗量外,对于促进资源节约以及实现我国经济的可持续发展也具有重要的意义[4]。
5.2 中央空调应用电气自动化的策略
5.2.1 掌握中央空调的运行数据
电气自动化技术应用在中央空调的改造过程当中,需要对其实际运行的情况进行全面的了解与评估,根据实际获得的数据才能为工程的顺利推进提供有效、可靠的参考依据。因此在应用电气自动化技术过程中应该细致、认真、精确地进行实际测量工作,同时对测量数据进行详细的登记与记录。主要记录数据内容应包括:建筑物自身的相关参数(例如建筑物的层高、空调实际坐标以及建筑物的应用类型等)、中央空调中主机的相关运行数据(例如运行功率、工作电流或者制冷量值等)、中央空调终端设备中的相关自身参数设定(例如设备的主要运行周期的相关数据)[5]。
5.2.2 中央空调电路设计
目前在水泵控制柜的构造设计当中大部分设计都是一致的,其中都包括了停止位的按钮、自动位的按钮以及手动位的按钮,同时还包括了相关的指示灯、控制设备的终端借口等。通过自动化的水泵控制柜可以对环境中的温度以及水流量的具体数值以及其他相关设备中的信号传输实现自动化的收集,同时还能到达非常显著的节能作用。为了确保中央空调达到更精准的电气自动化控制,可以通过对中央空调当中的相关变频和工频系统实施互锁的改造来实现,这将会有效地提高中央空调中电子自动化技术的控制效果[6]。
5.2.3 电气自动化控制软件的应用
对于那些已经完成的工程项目来说,在改造过程中并不能对技术设施进行过度的改造和修改,这样并不能达到良好的调节中央空调功能的作用。然而,我们可以通过利用相关设备,例如自动化控制柜、传感器以及与控制器相关的变频装置设备等,对中央空调中的冷源系统实施更为智能的调整和控制,确保整个中央空调系统变得更加节能,从而提升其自动化水平。
6、电气工程及其自动化技术的发展
随着我综合国力的提升,电气工程及其自动化技术也将得到重视,我国将对其投入更大的研发力量,使电气工程及其自动化技术在各个行业都能有效的应用。如今社会对电气工程及其自动化技术的需求也逐渐增多,相信随着其技术的提升,在未来会有更加广阔的应用前景。由于该专业对人才能力和素质要求较高,我国已经加大了对电气工程及其自动化技术的人才培训力度,在不久的将来会出现大量的专业人才,定能有效地建设电气工程及其自动化技术的管理系统,使其在坚持企业的发展目标与经营目标的同时,还能将企业的经营目标纳入到系统平台的管理当中,使两者相互促进、相互推动。此外,电气工程领域产品的科技含量也会随着科学技术的提升而不断提升,进而能够促进电气工程领域产品的不断创新,从而更好地服务于各行各业。
结论
综上,电气工程及其自动化技术的设计是一项综合性极强的工作,要针对当前的设计问题做出具体分析,同时在设计中要充分地考虑各种因素对电气元件的影响,并在教师的帮助下进行正确连接,让电气工程及其及自动化技术能够真正的发挥作用,使其能够广泛地应用于各行各业。当前我国的经济和科技发展的时间较短,与西方发达国家还存在较大的差距,在实际的工业控制中,我国很多企业还没有实现自动化,严重地影响了生产的效率,相信随着国家的重视,必然会加大对企业的扶持力度,这种现象定会得到明显的改善。以上是笔者基于当前学习情况的总结,但这并不是结束,而是崭新的开始。在研究中还存在诸多不足,希望各位老师和同学提出宝贵的意见和建议。
参考文献
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摘要:改革开放以来,我国经济取得了长足进步,电气控制及自动化控制行业也在同步发展,给工业,农业,国防等领域带来了翻天覆地的变化。为了更进一步推动电气控制及自动化行业的发展,本文主要是对电气工程和自动化技术的发展历程,现状等进行分析和研究,进而提出了以下方面的内容。关键词:电气工程;自动化;发展;分析中图分类号:F407
文献标识码: A引言:在最近的几年来,随着我国经济的不断发展以及科学技术水平的不断提高,进而很好的促进了我国电气工程自动化的发展。在电气工程中所涉及到的内容也是相对比较多的,并且也和人们的生活有着息息相关的联系,因此对其自动化技术的发展探究分析,能够更好的为人们的生活带来便利。1.电气工程及自动化在发展过程中的历史过程
人们对电的认识在一定程度上已经有着比较久的历史,但是在十七世纪,人类才对电的相关知识进行系统化的研究。在电发展的历史中,通常出现一些我们较为熟知名人。但是针对世界来说,我们国家在对电研究以及发展相对来说还是比较晚的。改革开放以来,各行各业开始转型,对工业控制领域的高效化,智能化,高可靠性,长期连续运行提出了更高的要求。自此开始,国家将电气工程等相关专业愈发放在极其重要的位置。国家对与工业化相关的一些专业进行不断地推进和发展,大多数的高校均开设了电气专业。发展到目前为止,电气类专业大多数都是学校中比较强势和必备的专业,同时也是大部分工科院校不可或缺的课程。2.关于电气工程和自动化专业的发展情况
随着我国经济的不断发展以及科学技术的不断进入,进而为电气工程自动化的发展奠定了良好的发展期待,并且随着我国电气工程和自动化的发展,也为工业的发展带来了便利,同时电气工程自动化在工业发展当中具有着十分重要的作用,进而使其成为了我国经济发展的一个重要组成部分。
目前随着世界信息化技术的不断发展,计算机已经是成为了各行各业所不可缺少的一项工具,并且在电气工程自动化的行业中,随着计算机的进入,进而使其得到更加快速的发展,电气工程自动化通过与计算机的有效结合,进而使其具备了程序编与开发功能,从而在应用的过程中能够更加准确的去控制有相关的智能化电气设备,同时也能够更加快速的提高工作的效率。在工业应用中,通过电气自动化和计算机结合的应用能够建立起更加灵活的控制系统,同时其应用的范围也是更加的广泛,进而很好的满足了工业自动化方面的需求。在电器工程和自动化领域中,随着其不断的发展以及创新,已经是更好的满足了目前工业企业的利润需求,同时也使其从管理到技术方面都变得更加的快捷,进而很大程度的降低了工业生产的成本,在应用的过程中,也更好的提高了工作的效率。电气工程以及自动化是一门比较综合的学科,并且其应用的范围也是相对来说比较广泛,与此同时也伴随着计算机技术的不断发展,进而很好的促进了各行各业的发展和交流,同时对于社会的经济发展也具有着很好的推动作用。3.关于电气工程以及自动化发展的概况3.1关于开放式平台的建立
随着改革开放的不断推进,国外高精尖技术在中国不断地被消化吸收,在电气及自动化领域,各种可编程逻辑控制器大量涌现,如西门子公司的S5/S7系列的PLC,罗克韦尔公司的SLC-500,controlLogix系列PLC,施耐德公司TWIDO,TSX,昆腾系列PLC等使得自动化控制的手段更加丰富,方便,快捷,效率也更高。再加上各型高可靠性低压配电器件的大量采用,如施耐德C65系列断路器,NSX系列断路器,LC1系列接触器,LRD系列热过载继电器及ABB公司的各种低压电器大量应用,以及ABB的ACS510/ACS550/ACS800系列变频器,西门子MM430/MM440T系列变频器,及各型软启动器,直流驱动器,伺服控制器等大规模应用,使得被控对象的稳定,高效率,长时间可靠运行得以实现。与此同时计算机软件硬件的大量普及促使计算机及触摸屏等人机界面在工业控制领域扮演着越来越不可缺少的角色,如西门子的wincc组态软件,罗克韦尔的RSview组态软件,国产的组态王软件等工控机应用软件,使得人机接口变得更加高效,美观,友好。对以上自动化产品的大规模应用,进而很好的提高了电气控制的准确程度,目前在各种有关配套的软件也在不断的进行更新,同时在不同的场所当中发挥了不同的作用,进而很好的提高了程序人员的工作效率。目前在电气的领域当中,人机之间的交换已经是成为了发展的主流所在,然而对于用户来说,则是更加容易的去接受,同时在操作的过程中具有着灵活性以及方便性等特点。3.2现场总线应用以及分布式进行控制的系统建立
由于平台的建立,现场上的一些总线以及分布式控制系统的应用,在一定程度上对远距离,大规模,分布式控制得以实现,并且能够对其数据在传输过程中的要求进行满足,对远程计算机监控进行实现,不仅使其安全性得到了提高,同时还让其稳定性得到了不断的提高。3.3 IT技术对电气自动化起着革新推动的作用
由于经济的飞速发展,为了能够进一步的对当今社会市场需求进行不断的适应,全球的电子商务化进程得到了进一步的加快。信息技术以及电气工程和自动化影响不断的加深,比如:控制仪表,大功率变频器,智能电表等,企业可以在一定程度上通过互联网渠道进行不断的监视,对生产过程进行不断的远程指导,故障诊断,远程服务,这样就能够在第一时间内对现产品的相关信息进行实时准确地把握。由于微电子的发展,在一定程度上推动着智能化器件大规模,高效率地得到应用,不仅便捷,同时还能够对其预定的要求进行精确的表达,节约了时间,成本也在大幅度地下降,有力地推动了自动化产品升级换代。4.关于电气工程存在着的问题第一是我国电气工程自动化技术虽然是得到广泛的应用,然而其性能还需要不断的进行完善,尤其是国产品牌的电气及其自动化产品的可靠性,耐用性,高集成度产品,还有很大的不足,尤其在一些重要领域,关键性控制节点,工程人员还是要优先选用国外产品,导致工程成本较高。第二是目前随着产品种类的增加,并且其开发的环境也在增加,电气工程自动化将会出现各种不匹配的问题,比如数据的传输安全性等问题。在日常中因为不同厂家生产的接口不同器件问题,进而导致信息的传输受到影响,最终使运营的成本出现增加。5.关于电气工程自动化的解决措施
第一是对于电气工程自动化来说,其接口的不统一将会导致数据传输过程中出现相当程序的障碍,各国各个公司都有自成体系的产品系列及不同标准,一定程序上阻碍了产品的应用。因此应该制定出标准统一的相互可以置换的功能需求,这样能够有效的解决自动化控制过程中所出现的不兼容,不经济等问题,同时也能够有效的保证系统的稳定性,经济性。
第二是对于不同的企业来讲,在电气工程自动化方面中都具有着各自比较独立的开发环节,所以,其应用的平台也存在着不相同,进而也就造成了很多的不方便,同时在实用性方面也受到一定程度的影响。然而对于这个问题应该要制定出一个统一的标准,这样能够有效的增加程序的使用性,同时也更好的减少了软件重新开发的成本问题以及节约了时间,最终也能够使企业的开发成本得到有效的降低,进而十分有利于企业的经济发展情况。总结:随着科学技术的的不断进步,电气及自动化行业将会借助于计算机技术,机械技术,人工智能技术等不同学科的知识,技术,专利,经验等对化工,机械,医疗,食品,钢铁,水泥,交通,国防军工,农业,养殖业等行业发展起到重大促进作用,并随着自动化产品的大规模应用,将会未来的工厂最终实现无人化,使人类更好地享受电气及自动化科技给人类带来的好处。参考文献:[1]胡润斌,张夏.电气工程及其自动化的发展[J].科技传播.2014,12(24):123-125[2]党静. 电气工程及其自动化的建设与发展探讨[J]. 科技创新与应用.2014,12(24):152-155[3]冯宝珍.以现代化教学方法带动电气工程及其自动化专业教育的发展[J].新课程(中旬).2013,012(24):152-155[4]胡小兵.电气工程及其自动化探讨[A].中国武汉决策信息研究开发中心决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院.软科学论坛――企业信息与工程技术应用研讨会论文集[C].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院.2015,12(24):169-172
关键词:独立学院 电力电子技术课程 理论教学 实验教学 改革探索
电力电子技术是集理论和实践于一体的电气工程类专业的核心课程,也是培养学生实践、创新能力的一门专业必修课。从多年的教学实践来看,这门课程是本专业公认的较难学的课程,很多学生都不感兴趣,基于此,我结合多年教学实践,在理论教学内容与方法和实验教学方法等方面进行了改革探索。
一、精选教学内容,合理安排教学学时
在大多独立学院电气工程类专业的电力电子技术教材基本上都采用王兆安教授主编的《电力电子技术》,教学内容分为电力电子器件、整流电路、直流斩波电路、教教变频电路、逆变电路、PWM控制技术、软开关技术及电力电子新技术等章节。结合我院电气工程类专业面向供电、生产企业的办学定位,增加了应用方面的内容。课时分配见表1。
二、改革理论教学方法,提高课堂教学水平
(一)采用项目式教学法。在电力电子技术课程的教学改革过程中,引入项目式教学的方法。即选择部分内容的相关知识点,师生相互协作,结合具体的理论及工程实践,主动探究项目的实施效果。为此,我们制定了学习各个阶段的项目式教学计划,我院已具备开展项目式教学的软硬件,为逐步提高我院电气工程类专业学生的自主学习和自主创新意识打下良好基础。
(二)采用传统教学与多媒体教学相结合。为了提升学生学习兴趣,加深对教学内容的理解采用多媒体进行教学。在教学中增加动画技术,使教学内容更加生动,比起枯燥的课堂教学更能增加学生的兴趣,提高他们的注意力。但部分内容比如基本电路的原理与基本理论还是以采用传统教学模式为佳。
(三)增加互动性,活跃课堂气氛。多媒体教学能够使广大教师有更多的时间与学生进行互动交流。在课堂教学中适当增加互动内容,一方面能够使学生注意力集中,另一方面也可以检验学生对课堂讲解内容的理解程度。同时,让学生就课堂所学内容的不懂之处提出疑问,教师现场解答,也能促使教师对教学方法和内容进行改进。
(四)适当布置作业,巩固课堂教学内容。作业是检验学生对课本知识是否理解的一种有效方法。布置作业时,可以考虑增加一些带思考性的内容,题目看上去并不难,但要做出来还得经过一番思考。这样既可以使学生通过做作业加深对所学内容的理解,又可以使教师通过批改作业了解学生对所讲内容的掌握程度。
三、改革实验教学方法,提高实践应用能力
(一)认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验,如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这些实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。
(二)改革实验教学模式,增强自主性。教师在实验中,只提出实验的目的、要求及注意事项,实验方法和步骤由学生自己拟定,教师提供必要的实验条件并协助学生完成实验项目。这种实验方法能使学生的潜力得到充分挖掘,并能取得较好的教学成果。
(三)加强实习基地建设,提高综合能力。通过校外实践教学活动,使学生将所学理论知识与生产实践有机地结合起来,增强感性认识。我院结合电气工程类专业特色,与湘潭电机集团、正太集团、德力西公司等单位建立了长期的教学合作关系,利用企业完整的试验设备开展现场实践教学。通过实践锻炼,学生大大提高了感性认识,在后续专业课程的学习过程中具有更好的针对性。
四、结语
要让独立学院电气工程类专业学生学好电力电子技术课程,培养出适应时代需求的高素质的电气工程类应用型人才,教师必须创新教学方法,改革课堂教学方法,提高实验教学水平,从而激发学生的学习兴趣。只有这样,才能使电气工程类专业学生更好地掌握电力电子技术课程的相关理论知识,具备较高的实践能力,为继续深造或就业打下坚实的基础。
参考文献:
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关键词:电气工程;自动化技术;机械设备
1电气工程自动化技术在机械设备中应用领域
电气工程自动化技术是一项高新技术手段,在各个领域中都能得到广泛应用。随着电气工程自动化技术的不断成熟,在电气工程中合理的应用自动化技术手段,可以优化机械设备的各项性能指标。电气工程自动化技术在电气机械设备中的应用可以提升整体质量,在自动化控制、机械设备设计以及故障诊断等领域中均得到广泛应用,其主要的控制方式如下。
1.1自动化控制
利用电气工程自动化技术可以实现远程控制,实现无人操作,进而提升电气控制工程的效率,推动了电气工程的发展。在电气自动化技术的发展过程中,随着电气自动化技术的广泛应用,电气工程自动化技术的优势不断凸显,这样也为电气自动化的发展奠定了基础。
1.2优化机械设备设计
在电气化自动化控制系统中会出现电气设备的设计问题,这些设计相对较为复杂,要综合磁力学科、电气学科以及电路学科等相关知识内容,设计人员根据自身工作经验,对这些知识内容进行分析,使其合理的应用在电气工程自动化技术中,这样能够提升设备的整体性能指标、优化机械设备、提升设备的运行状态、增强机械设备的稳定性与安全性。
1.3对故障进行快速的诊断
无论何种设备其在运行过程中都无法保证不出现任何故障问题。然而在电气工程自动化技术的支持之下,我们可以对设备故障进行预测分析,利用计算机技术手段进行诊断,这样可以合理地规避各种故障问题。变压器是电气控制中较为关键的内容,对其进行综合分析,锁定变压器的故障范围、缩小范围内容,可以对故障问题进行精准的分析,进而提升故障解决效率与质量,同时加快了检修的速度,避免了由于电气设备故障无法运行而导致的经济损失问题,从根本上提升了机械设备的稳定性。
2电气工程自动化技术在机械设备中的应用实践
电气工程自动化技术广泛应用在各类设备中,主要包括数控机床、运输设备、刀具生产设备、机械电气自动化采掘设备、电网高度设备等。
2.1电气工程自动化技术在数控机床中的应用
随着电气工程自动化技术的不断发展其在数控机床设备中的应用也越来越广泛。在实践中应用较多的就是电机驱动系统。在数控机床生产规模不断地扩大的过程中,电机容量也在不断扩大,交流电牵引电机的应用数量也在不断增加,对于数控机床生产效率的要求也日益严格,机械设备稳定性的不断提高,有效减少了日常维护与修理的次数,降低了成本。电气工程自动化技术与计算机技术有着密切联系,在数控机床中二者的有效融合既可以对设备系统进行优化,又可以对设备的传感器进行诊断,提升设备精准度,提高设备生产效率。使用电气工程自动化技术对数控机床的性能指标进行提升,不仅改进了设备的性能指标,也优化了传输系统,推动了数控机床的多样化发展。在计算机技术的支持下,液压支架也在不断完善。液压支架是数控机床设备安全生产的重要设备,计算机技术可以实现智能化、自动化的管理,从根本上提升了机床的生产效率,提高了设备的稳定性与安全性。
2.2电气工程自动化技术在运输设备中的应用
随着我国运输行业的高速发展,运输设备也在不断完善。从整体上来看,设备的种类与数量明显增多,在运行中设备的质量与安全是较为重要的内容,而随着一些大型运输机械设备的不断完善,其不仅节省了人力与物力资源,同时也提升了工作效率与质量,减少了运输数量,缩短了周转时间。电气工程自动化技术与运输机械设备的有效融合,不仅提升了设备的性能,在计算机远程控制技术的支持之下,集合了机械设备的DCS结构、数字技术以及监控技术,实现了工艺与控制的智能化与自动化发展。改善了运输机械设备的整体性能指标,实现了运输设备的自动化与智能化发展,有效地降低了运输成本
2.3电气工程自动化技术在刀具生产领域中的应用
刀具生产工艺严格,生产过程较为复杂,对于生产的技术与工艺有着严格的要求,而在道具生产中会涉及诸多工序,而不同的工序间都有着较为密切的联系,如果其中一个生产环节出现问题,就会影响后续的生产作业,为了提升生产质量,保证刀具质量,对电气工程自动化技术提出了较为严格的要求。而将电气工程自动化技术与计算机技术进行有效融合,对道具生产进行动态化的监测分析,可以了解各个生产环节的具体加工状况,有效地对产品进行监测与控制。通过电气工程自动化技术手段,可以综合不同客户的需求对工艺进行调整与控制,合理选择自动化控制技术,可以提升工作效率,保证刀具质量,提升精确度。降低了人工检测的弊端对质量的影响,利用机械工程自动化系统进行检测,可以增加刀具生产的数量。
2.4机械电气自动化采掘技术应用
电牵引技术是电气工程自动化技术的一种,应用在机械挖掘中可以提高生产效率,降低设备故障率。以电牵引技术为基础,在多组不同电机的支持下就可以实现设备的驱动。交流牵引技术效率良好,具有一定的可靠性,具有较强的抗污染能力,在各个企业中得到广泛应用。而控制技术则就是以计算机技术为核心,在多种故障诊断以及工况监测技术的集合下进行应用,具有较为明显的大功率设备优势。现阶段,电气工程自动化技术呈现出重承载以及多样化的发展趋势,在双速电机以及集成式机电一体化技术的支持下,企业由传统的单产模式逐渐升级为一种集成化的高产模式。
2.5电气自动化在电网调度中的应用
在经济的发展过程中,人们对电量的需求也在不断增加,在电网调度中应用电气工程自动化技术手段,可以有效地提升数据的精准性,提升工作效率,降低电力系统故障率,减少由于电力系统故障而造成的损失。电网调度中应用的电气工程自动化技术就是在软件以及硬件系统的组合下形成的,其中软件就是计算机网络系统,而硬件主要是由中心服务器、显示器以及工作站等相关设备构成。电网调度的自动化就是在计算机网络系统的支持下进行各种业务监控以及调度的工作模式,通过区域电力系统,可以实现自动化调度。
关键词:电气工程专业;教学团队;团队建设;教学质量
一、概述
当今社会是一个团队至上的时代,几乎所有事业都依赖于团队的努力,依靠个人力量很难取得什么成就。拥有具备向心力、凝聚力、战斗力的团队,拥有了一批彼此互相鼓励、支持、学习和合作的教学团队成员,才能使专业和学科不断发展壮大。教学团队是“以教书育人为共同的远景目标,为完成某个教学目标而明确分工协作,相互承担责任的少数知识技能互补的个体所组成的团队”[1],教学团队建设目标定位是与提高教学质量和效果、推进教学改革的任务功能相吻合,与教学模式改革和创新人才培养的要求相适应的,团队成员间相互合作、责任共担、利益共享,自身特质鲜明[2]。
二、电气工程专业教学团队存在的主要问题
2002年电气工程及其自动化专业首次招生,我校该专业建设时间相对较短,青年教师教学经验相对薄弱。为了提高本专业的教学质量和人才培养质量,我们以电气工程系为主体成员,以专业建设为平台,启动了“电气工程教学团队”的建设,在建设过程中发现存在如下问题:
(一)电气工程教学团队年轻教师多、绝大部分本科毕业后就从事教学工作。团队中教师学历偏低、职称偏低,团队的职称结构亦不合理,尤其青年教师缺乏工程实践经验、教学经验和科研经验;(二)电气工程及其自动化开办之初,存在实验室不健全、实验仪器、设备不足和实验室管理不科学等问题;(三)电气工程及其自动化专业教学涉及电力系统、自动控制和计算机等方面的相关知识,学生在学习过程中感觉所学各门课程知识较为分散,不成体系,难于理解和掌握。
以上问题严重的制约了电气工程专业和学科发展,制约了教师教学和科研能力的提高,也制约学生综合能力进一步提高,通过电气工程教学团队的建设,可以较快、较好的解决上述问题。
三、电气工程专业教学团队建设的内容
电气工程专业教学团队建设着眼于学校和学院的实际情况,实事求是地提出教学团队建设内容:(一)研究如何通过教学团队建设来增强电气工程专业的办学实力,加强教学管理和课程建设;加强教研活动,达到教学方法和教学手段的提高、探讨教学内容的改革与课程之间的内容有机衔接;(二)是提高学科专业教师的职称,改进团队职称结构。激励教师在上好课的同时,多从事科研活动,撰写学术论文,提高专业学术水平;(三)是提高教师的专业实践能力和科研能力,鼓励教师进实验室带学生的实验课,同时加强与供电系统的联系与合作,探索合作点,将毕业设计与工程实践有机结合,制定校内、校外双导师制,既能提高教师的实践能力,又可解决由于扩招学生人数剧增给毕业设计造成的巨大压力的实际问题;(四)以电气工程专业教学为主线,整合电气工程综合实验室设备与资源,加强学生实践能力的培养。第五是加强教学研究,通过加强教研活动这一行之有效的方法,加强教学管理和课程建设,改进教学方法和教学手段、研究教学内容的改革与课程之间相关内容的分工与衔接。最后也希望通过教学团队建设来增强教学团队中教师和学生联系,来激发学生的学习积极性及创造性。
四、电气工程专业教学团队建设的措施和途径
(一)组建合理的教师团队
电气工程教学团队是以电气工程系为主体成员,以电气工程专业建设为平台,教师规模(13人左右)适当而相对稳定。团队成员既要有擅长做科研的教师,也要有擅长教学的教师;既要有教学、科研经验丰富的老教师,也要有年富力强、发展潜力大的青年教师;既要有科研整体实力强的学术带头人、教学整体实力强的教学“领军人物”,还要有教学、科研骨干成员,筛选团队成员既要看是否具有教学、科研才能,更要看思想品德好坏和是否具有团队合作精神;既要看目前的教学、科研能力,又有看今后的发展潜力和发展后劲,这样才能取长补短,相互提高。
(二) 教学团队的文化构建
教学团队的建设需要集体的力量与智慧,没有良好的团队合作文化,没有团队成员对团队的归属感,团队运作就很难成功。首先,共同建立工程服务农业生产的目标,依托学校优势学科,由小到大逐步作强电气工程学科。教师有了共同的奋斗目标,老中青教师的密切结合,使个人价值与团队目标实现紧密融合。其次,共同营造互信、合作、和谐的团队文化。老教师能够积极地引导中青年教师,中青年教师积极配合,青年教师虚心学习,通过互动合作,教师之间能够在知识和信息上充分交流,在思想、信念、态度等方面相互影响和促进;通过互动合作,团队成员之间既尊重、包容彼此之间的差异性和多样性,又能相互信任和依赖,在团队总目标的指引下,将个人力量凝聚成团队的力量,从而建立起和谐的人际关系和融洽的发展氛围,在合作中实现个人的成长和发展。
(三) 团队通过形式多样的教研活动,提高教师的教学水平
1、每学期都进行集体备课,并认真检查新学期教师必备的教学资料。通过团队集体讨论帮助年轻执教者备课和修改教案,设计科学、新颖的课堂教学思路、多媒体课件等,探索学术难题,做好技术支持,使团队教师提高了教学责任感和教学能力。
2、针对团队年轻教师多、上课经验少的特点,为青年教师配备一名有经验的指导教师及安排青年教师听课等活动,通过有经验的老教师传、帮、带,丰富了青年教师的专业知识,理清了青年教师的教学思路,在师德方面及教学各环节为青年教师成长打下坚实的基础,使他们的教育教学方法和手段有很大的提高。
3、围绕学生的课堂教学,积极组织教师参与学校和学院组织的各种教学竞赛活动。如结合学校“如何上好一堂课” 活动,组织青年教师进行50分钟的课堂教学比赛、中青年教师上好示范课等系列竞赛活动,团队2名教师在学校讲课比赛中获得一等奖,1名教师获得二等奖,获奖率100%。参加学校的课件制作比赛的团对成员也获的了一等奖。这些成绩极大地促进了全系教师理论教学能力的提升,提高了教师教学的积极性。
4、每学期在学期初、期中和期末都会组织有关教学质量、培养方案等方面的教学活动,团队教师都参与讨论,从而掌握整个专业的教学情况,提高了教师的教学主动性和参与性。
5、课程建设是保证和提高教学质量最重要的基础性工作,是专业建设的基础,是深化教学改革的关键,对于建构学生合理的知识结构、能力结构和创新精神具有十分重要的意义。老中青教师共同参与学校的一类课程和精品课程的建设,形成较好的教学梯队,共同加深对课程内容的理解、提高教学水平。
转贴于
(四) 团队共同整合专业实践教学平台,提高学生实践能力
1、共同建设电气工程综合实验室,以任课老师牵头做实验室建设规划,实验老师具体实施建设。在建设的过程中积极听取各方面意见,共同探讨,经过几年的发展,建成了电气工程综合实验室(下设7个专业实验室),满足了电气工程及自动化专业的课程和毕业设计的需要,同时对学院其它专业和科研形成了有力的支撑。形成强弱电结合、满足教学和科研需要的专业实践教学平台。专业课程实验逐步形成了“基础验证性实验综合性实验设计性实验课程设计和参观实习”的实践教学主线,各门主干课程之间的联系得到进一步加强。
2、要求每一位青年教师除担任理论课程外,必须参与该课程实验课的教学指导工作,以增强青年教师的实践经验和能力,同时完成课后答疑、作业批阅、以便不断加深对课程内容的理解、提高教学水平。
3、每次电气专业学生的参观实习都要求教师参加,以提高教师对实践知识的认识,对电气工程及其自动化专业所涉及的专业知识有一个整体的把握,也提高了青年教师的专业实践能力。
4、充分利用社会教学资源,将各教学环节落到实处,开拓学生的视野。
(五)教学团队建设促进教师科研能力的提高
1、把相关教师组织起来,建立教师团队,可以提高教学、科研工作效率,有效解决教学、科研经常面临的时间矛盾。按照以人为本的思想,不能要求每位老师同时把教学与科研搞得一样好,而要提倡互相合作、取长补短、相互促进、共同发展。擅长“讲”的多上课,把团队中好的研究成果、好的教学内容等及时传播给广大学生;擅长“研究”的多搞科研,多为讲课者提供丰富、高质量的教学素材和教学内容。只有把两者有机结合起来,互相合作,才能取长补短,共同提高教学与科研质量。承认能力差异,不作硬性和统一要求,有利于教师各尽所长,各得其所,共同提高。
2、团队促进教学内容和科研内容交融互补、教学科研同步交流、科研和教改项目互促。建立工程技术服务农业生产的目标,依托学校优势学科,从中寻找科研课题,由小到大逐步作强电气工程学科。促进强弱电的结合,积极寻找交叉点,扩充教师的知识面,提高互补性。由有科研和实践经验的教师带队,积极申请科研项目,联系横向课题,激发青年教师的科研积极性,培养其科研能力,最终提高其教学联系科研和实践的能力。
五、教学团队建设多方面提升了电气工程专业的教学质量
电气工程教学团队能够提供一种民主、平等、沟通、协作、共同进步的和谐发展环境,这种环境能提供心理支持和技术支持,使教师觉得可以表达他们积极或消极的情感,即使是在教学中遇到了挫折,也能坦陈失败与弱点,通过寻求团队其他成员的支持与协助,进而获得能力与经验上的提升。教师,特别是年轻教师都能够自觉努力的提高自身的学历和职称。硕士以上学历由12%升至30%以上,在职称方面有3人晋升为副教授,6名青年教师晋升讲师,以较快速度提升了团队教师的学历和职称,极大改善了职称结构,也提升了教师的业务能力。
团队建设有利于实现教师群体专业发展,团队成员在团队带头人的领导和辐射作用下,取长补短,分工协作,从整体上提高教学效果,提升教学综合实力。而当每个教师个体不断提升时,整个团队就会汇聚出共同的方向,形成合力,实现教师群体的发展,从而带动了整个专业的发展。专业发展了,专业的教学质量也得到了明显的提高,学生有了较好的专业基础、专业素质及实践能力,在2006年、2007年和2008年学生的就业一年一个台阶,就业形势喜人,其中2006届学生初次就业率达到70%、2007届初次就业率达到80%,特别是2008年学生只要拿到毕业证,都有几个单位待签。2008年、2009年和2010年的初次就业率见表1。毕业生初次就业率是最能反映专业适应社会经济需求的指标,其可信度也最高。而且毕业生的工作单位大部分都是各地区、县的电力公司和供电局,学生分配后工作稳定、收入和工作待遇都很好,学生对工作单位也较满意,工作积极性高,在工作中能尽职尽责。多年的高就业率说明电气工程及其自动化专业符合社会经济的需要。
实践证明,通过教学团队建设与改革,加强教学管理工作和教学各环节建设,把教学管理工作与教学各环节建设作为教学团队建设内容,促进课程建设、教学方法的改进、教学研究和实践能力的提高等。将有效克服不足、加速提升电气工程教学团队(本系)、本专业的师资水平和教学质量,促进学院学科建设。
参考文献
[1]刘宝存.建设高水平教学团队促进本科教学质量提高[J].中国高等教育,2007,(5):29-31.
[2]孙华,余宏亮.质量工程背景下高校教学团队建设的路径选择[J].阜阳师范学院学报(社会科学版). 2009.(1):116-117.
[3]傅运春,唐红梅.以科学发展观为指导建设高水平教学团队[J].广东白云学院学报, 2010,(1):50-55.
关键词:电气工程;设备监测;故障诊断;研究型教学体系
作者简介:李玲(1974-),女,贵州贵阳人,武汉大学电气工程学院,工程师;舒乃秋(1954-),男,湖北黄冈人,武汉大学电气工程学院,教授。(湖北 武汉 430072)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)36-0184-02
随着智能电网的提出,电气设备的状态监测与故障诊断技术将具有越来越广阔的发展和应用前景。[1-3]因此,有必要对电气工程专业学生开设相关专业课程。电气设备状态监测及故障诊断技术主要包括传感器技术以及数据分析技术,该课程涵盖了电气设备状态检修技术的核心内容,具有理论和实践结合紧密、技术性和应用性相结合的特点,是培养电气工程专业人才的特色课程,为电力系统的状态维修提供了技术基础,对保障电力系统安全可靠运行十分重要。
传统的教学方式中,老师主要以板书及口头传授的方式解释教学内容中的重难点知识,教学方式单一,教学方法落后,课堂气氛枯燥,使得学生处于被动接受的状况。这种方法很大程度上束缚了学生主观能动性的发挥,限制了学生的创新意识。以致出现学生反映教学内容抽象、所学知识不易掌握的现象,更加无法将理论与实际联系起来,无法将本课程知识与专业知识融会贯通。由于电气设备状态监测及故障诊断技术是专业性和实践性较强的课程,所以传统的教学方式更是难以取得良好的教学效果,有必要创建适应该课程特点的新型教学体系。
一、教学体系建设与实践的三种关系
根据“电气设备监测与故障诊断技术”课程的特点,在创建和实践教学体系的过程中要处理好以下三种关系。
一是教学体系与电力行业对专业人才需求之间的关系。虽然状态检修不是一门新技术,但我国电力行业推行状态检修却刚刚起步,必然要经历一个不断深化的认识过程。因此,教学活动应该充分重视源学科的学科基础,即注重状态检修、传感器和模式识别等技术的基本原理、概念和应用,还要从未来毕业生可能从事的岗位和就业的能力需求出发,反过来审视教学体系,调整教学目标定位,对教学内容进行取舍和丰富。
二是教学体系与成熟的源学科课程教学体系的关系。“电气设备监测与故障诊断技术”课程的知识基础是源学科的理论知识,未来发展也仍然将倚重于这些学科,所以,在创建课程的教学体系时不能简单地另起炉灶,重新构建新的教学体系,而应该以源学科课程的教学体系为基础,融入电力行业状态检修特色。
三是理论教学与实践能力培养的关系。电气工程专业人才应该属于工程应用型人才。用人单位考核毕业生,不仅限于毕业生的专业基础,更会考核他是否具有胜任电力行业一个特定应用领域实际工作的能力。因而,创建课程教学体系要充分利用和发挥优质教学资源,体现专业建设中的科研特色,以增强毕业生今后的就业竞争优势。
综合考虑上述三个关系,研究型教学体系正是“电气设备监测与故障诊断技术”课程教学活动的首选结构形式。
二、研究型教学体系的作用
研究型教学体系是一种以培养实践能力和创新能力为目标的新型教学体系,是教学体系转化的新课题。它提倡教学和科研一体化,不仅要相互渗透,还要具有实质的兼容性,提倡采用全新的教学方式、方法和全新的教学内容,使学生的学习不限于教师授课的基本原理和概念,而是立足教学,从实际情景或问题出发,在教科书和现实世界之间建立联系,通过提出问题、分析问题和解决问题三个步骤完成探究式学习。
研究型教学体系需要教师自身成为研究型人才,对自身的知识结构、能力及教育思想、理念及时更新和改革,同时不断反思教学方式方法等。因此,研究型教学的实施对教师的专业化发展有着积极的促进作用,推动了高素质教师队伍的建设,真正实现教学和科研工作并重,从而促进专业和学科建设,扩大学院和专业的影响力。
未来毕业生面对的是不断变化的社会,知识不断更新和老化,高校的教学本质应是培养学生可持续发展的能力。但是,传统的教学方式以知识传授为主,使得学生处于被动接受的状况中,很大程度上束缚了学生主观能动性的发挥,限制了学生的创新意识而令其难有作为。研究型教学体系改变传统的单向灌输式教学方式,在尊重教师主导作用的同时,强调师生之间的共同研究和互动,激发学生的学习兴趣,注重培育学生的实践能力,鼓励学生的创造思维和探究意识。这样做的好处在于:一方面强化了学生实践能力和创新能力,提高人才培养质量,加强专业特色和优势;另一方面增强了学生就业竞争力,密切结合当前电力行业发展新趋势和新需求,为学生就业开辟了一条新渠道。
基于实践能力和创新能力培养的研究型教学是发达国家一流大学推崇的教学改革模式。创建和实践研究型教学体系不仅能够提升“电气设备监测与故障诊断技术”课程的教学质量,而且能够推动教学和科研并重的专业化教师队伍良性发展。通过面向本科生的研究型教学体系的创建和实践,还可以将获取的经验应用到面向研究生或继续教育学生的教学体系中,最终形成有层次结构的电气设备状态检修系列课程的研究型教学体系。
三、教学目标、内容及模式
“电气设备状态监测及故障诊断技术”的教学体系必须根据教学目标对教学内容以及教学模式等要素进行合理组织。[4]
教学目标是整个教学体系的核心。它决定了教学活动的方向,主宰着教学体系构成要素的其他方面。因此,教学目标的定位对于教学体系的展开至关重要。研究型教学强调探究性的教和探究性的学,故教学目标的定位不是一成不变,而是在重视理论知识的基础上,随着相关技术的发展和电力行业推行状态检修的深化,进行不断的调整。
“电气设备监测与故障诊断技术”课程的教学内容较为复杂,是一个需要兼顾多种知识的跨学科体系。这是课程内容难以组织的原因。考虑在教学目标的指向下,以未来毕业生可能从事的岗位和就业的能力需求为导向,确定教学内容和教学重点,并根据毕业生和用人单位的反馈对教学内容进行取舍和丰富。
传统的课堂讲授的教学方法教学过程抽象,学生学习效率低。因此,应根据学科内容的特点,有针对性地采用多种教学形式,提高教学时效,充分调动学生学习的主动性和积极性。具体采用的方法包括:
(1)实施研究型教学,培养学生的实践能力和创新能力。教师在对基本原理、概念和技术讲述的基础上,依托具体的科研内容,引导学生创造性地运用知识和能力,自主地学习、研究和解决问题,在教师与学生、学生与学生之间的研讨中积累知识和培养能力。
(2)提高教学时效。由于相关专业在不断发展,新的专业知识不断涌现,教学内容也随之不断丰富。如何在有限的教学学时中完成教学任务是研究提高教学时效的原动力。如果将教学学时分摊到不断增加的教学内容上,必然讲不透、讲不深,这就要求老师在授课时合理分配不同重要程度知识点的讲授时间。
(3)开展课堂学术讨论。针对难点与热点问题,由老师提出研究重点与方向,学生通过大量查阅参考文献并结合工程实际,撰写课程论文,开展课堂讨论,这样不仅丰富了专业知识,而且调动了学生的学习积极性。
(4)采用多样化的教学方法。采用先进的教学手段,如多媒体、网络浏览器等,将书本枯燥的原理知识可视化,更加生动形象地体现在学生面前。
(5)建立一支教学与科研相结合的专业化师资队伍,为培养创新型电力行业人才提供根本保证。
(6)完善教材,使之切合实际、融入学科最新发展动态。
四、创新及实践能力培养
电气设备监测与故障诊断技术涉及状态检修、传感器和模式识别等方面知识,既涉及信号处理又涉及硬件设计。因此如何培养学生的创新及实践能力是学好该课程的关键。
第一,研究源学科课程的教学内容,从而进行优化整合,确定理论教学内容和教学重点。同时,挑选具有代表性的科研内容,作为教学交互内容,培养学生应用所学理论知识的能力,激发学生的创新思维。由于电气设备监测与故障诊断技术涉及多种传感器以及信号处理方法,老师在授课时可以寻找契机给学生普及关于传感器的种类、作用原理以及应用范围或者传感器返回信号的调理方法等知识,从而激发学生的好奇心及想象力,提高学习兴趣,而兴趣是最好的老师,学生也就会在课后摸索相关知识,这是创新的先决条件。
第二,注重动手能力的培养。例如,根据电力行业的需求和相关技术的最新发展动态,在教学过程中,老师开放式命题,要求学生自己动手设计相关传感器信号调理电路并动手制作,或者自己编程实现某一信号处理算法等,学生设计及制作完毕后撰写小论文,由老师审阅成果,指出设计的优缺点并给出分数,将该分数计入课程的最终评分。
第三,学习与科研项目相结合的教学方案。学生在课程学习的过程中便参与科研项目,老师将该课程相关部分分别交给学生负责,随着项目进度的不断发展,学生将书本理论知识不断向实际成果转化,并且不断改进设计方案,能够让学生掌握书本以外的知识,所学知识也由抽象变得具体,加上知识面的不断扩展,学生的自主科研能力以及创新能力均能稳步提高。
第四,加大实地参观力度。实地参观的目的是创造条件,使学生接触和了解我国电力企业电气设备检测与故障诊断技术的实际应用情况,并培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。
五、结语
总之,“电气设备检测与故障诊断技术”课程应立足于培养学生的实践能力和创新能力,鼓励学生探究式学习,真正将理论与实际结合,实现教学与科研的一体化。
参考文献:
[1]恒,严璋,谈克雄.电气设备状态监测与故障诊断技术[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]苏鹏声,王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J].电力系统自动化,2003,27(1):61-65.
关键词:无功补偿;产学研;实践环节;电气专业
作者简介:仉志华(1977-),男,山东夏津人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院电气工程系,副教授;冯兴田(1978-),男,山东广饶人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院电气工程系,讲师。(山东 青岛 266580)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)36-0111-02
无功功率的基本概念以及无功补偿的基本原理是电气专业学生必须掌握的知识点,在相关课程中都有所涉及,但许多学生对此没有系统性认识。本文紧密围绕中国石油大学(华东)(以下简称“我校”)电气专业学生的培养目标,将油田配电网无功补偿技术与专业实践教学内容相结合,实现了理论教学与实际应用的紧密结合;将专业教师的科研成果与体会带入课堂教学,实现了产、学、研三者的有机结合;将原有课程中讲述的零散知识点融汇成知识面,实现了知识点之间的内在融合。该方法经两届学生的暑期实践证明效果非常明显,不仅系统地补充和完善了我校电气专业综合实践教学内容,更为电气专业乃至其他学科进一步探索“产学研相结合”的教学模式积累了宝贵经验。
一、实践环节设计的立足点
1.体现学生培养的目标
我校作为石油、石化高层次人才培养的重要基地,专业课程设置均围绕石油石化行业背景展开,无功补偿技术在工业现场及石油石化生产实际中应用广泛,而且伴随着国家“节能减排”政策的大力推广,该技术在石油石化生产中的应用前景更为广阔。无功补偿基本原理是电气工程专业学生必须掌握的知识点,但该内容较为抽象,将此作为实践内容不仅能促进学生对该知识点的理解,也便于学生了解油田现场的生产实际。
2.兼顾电气专业两个方向
我校电气专业主要有供电和拖动两个方向,专业课程设置及培养侧重点有所不同,而无功补偿相关知识作为重要的基础内容,两个专业方向学生都必须掌握,因此将此作为实践内容能够结合两个方向专业课程知识的交叉点,兼顾电气专业两个方向的所有学生,避免了部分传统实践环节设计内容的片面性,从根本上保证了实践教学效果。
3.良好的产学研基础
我校电气专业教师已结合油田生产实际从事无功补偿方面的研究多年,承担过多项相关科研项目,发表相关研究论文多篇,对油田无功补偿技术的现状、存在问题及解决方案具有系统认识与深入体会,通过设置实践环节将科研体会带入课堂教学,将理论与实际有机结合,不仅激发学生的学习兴趣,也将教师的科研成果融入教学,体现了产学研相结合的思想。
4.无功补偿技术的特点
经过多年的发展,无功补偿技术已形成专门的理论体系,涉及内容较多。无功补偿的相关知识在多门理论课程中均有所涉及,但往往仅涉及部分知识点,缺乏系统性。通过设置实践教学环节,将无功补偿零散的知识点融汇成系统的知识面,便于学生深入理解和掌握。[1-3]而且无功补偿技术理论与实际应用结合紧密,强弱电相结合、软硬件兼顾,将其作为实践环节能够加强对学生实际动手能力、分析及解决实际问题能力的培养,真正达到实践环节的锻炼效果。
二、电气专业综合实践环节的设计
为保证该实践环节的实施效果,主要针对两个方面进行了研究:无功补偿综合实践平台的设计和无功补偿综合实践内容的设计。前者是结合油田生产实际,以现场广泛采用的游梁式抽油机为原始模型,设计了综合实践平台,作为开展实践教学环节的基础;后者结合相关课程中无功补偿技术的教学内容,将零散的知识点进行系统融合并科学划分,以“模块化实践教学思想”为基本出发点优化设计了综合实践内容。
1.无功补偿综合实践平台的设计
基于实验室现有设备条件,以油田广泛采用的不同功率的游梁式抽油机电机为基础模型,结合无功补偿相关知识点的内在联系,设计出无功补偿综合实践平台。该平台总体结构如图1所示,主要由以下四个环节组成:
(1)系统阻抗模拟环节。在实际的电力系统中,大量无功功率流动是造成电压偏移的主要因素之一,严重时会带来电压稳定问题,这是电力系统电压无功控制的理论依据。该知识点在“电力工程基础”、“电力系统分析”、“电力电子技术在电力系统中的应用”等课程中均作为重点内容讲解。该知识点由串联电抗器模拟实现,主要用于测量、分析无功功率流动引起电压偏移量,能够直观对比无功补偿前后系统的电压变化情况,并利用实测数据验证电压偏移公式。
(2)功率测量环节。该环节用于理解三表法与两表法测量有功功率与无功功率的理论依据及实现方法,通过理论推导,重点采用两表法即采用90度接线方法直接测量无功功率的方法,该环节由有功功率表、电压表、电流表、功率因数表等组成。同时为实现功率的微机测量,设计了电压、电流变换与调理模块,实现了强弱电信号隔离。
(3)无功补偿控制环节。该环节分为两部分:其一为手动控制环节,主要采用实验室现有的电气控制实验平台,搭建基于常规继电器的交流接触器控制回路,根据模拟仪表测量结果实现电容器的手动投切控制。另一环节为自动测量与控制环节,为保证实践实施进度,课题组专门基于51单片机开发了无功补偿智能控制硬件电路,只需接入调理后的电压电流信号,软件编程即可实现。为保证动手能力强、学有余力的学生进一步了解硬件电路知识,也可基于实验室现有的51单片机实验箱,根据参考电路图重新搭建硬件驱动电路,并软件编程实现无功自动测量与补偿控制。此环节在有效控制实施进度的基础上有利于因材施教。
(4)可调负载模拟环节。此环节主要由调压器、异步电动机、发电机及灯箱负载组成,模拟可变的有功与无功负载:通过调压器改变电动机的端电压,调节其主磁通,从而改变无功功率的大小;通过改变励磁电压或者灯箱负载的大小可改变系统有功功率的大小。该环节通过灵活连续调整有功功率大小,模拟现场抽油机上下冲程电机的输出有功功率变化;通过调整电机端电压,模拟不同功率电机所需的无功功率变化情况。二者结合即可完整模拟不同型号抽油机工作过程中的有功功率、无功功率以及功率因数变化规律,为实施无功补偿奠定基础。
2.无功补偿模块化实践内容的设计
将无功补偿技术所涉及的知识点进行融合,结合理论教学与实际应用关键技术点,把零散的知识点贯穿在一起形成系统的知识面,并基于“模块化实践教学”的设计思想,结合实践环节大纲规定时间,对实践内容进行了模块化综合优化设计。实践内容主要采取集中讲解与分散操作相结合的方式进行,按照两周时间安排,内容分为七个部分,[4]如图2所示。
3.实践效果
在2008年、2009年两次暑假实习中已进行了改革尝试,学生普遍反映效果良好,通过强弱电调试、软硬件编程锻炼了综合分析问题及实际动手能力,对于无功补偿原理及相关技术有了全面而深入的理解,并对无功补偿技术的现场应用有了全新的认识。
三、无功补偿综合实践环节特点
与国内同类院校电气专业实践环节涉及内容对比分析可知,无功补偿综合实践环节主要特色如下:
将无功补偿理论体系、油田生产实际应用、教师的科研体会三者有机结合,主动融入实践平台设计与实践内容设置,充分体现了产学研相结合的思想,为日后电气专业乃至全校开展产学研教学模式进行了有益尝试,积累了宝贵经验。
紧密结合我校学生的培养目标,立足油田生产实际需要,将广泛应用的无功补偿理论体系有机分解,结合相关课程讲述内容与学生原有的知识结构体系,模块化设置实践环节内容。并通过集中讲解、分组操作、交流反馈等多种手段保证了实践效果。
电气专业多门课程涉及到无功补偿的相关基础知识,但只是零散的知识点,均不够系统。该成果将多门专业课程讲述内容进行融合,把无功功率基本概念、测量方法、补偿原理、效果评价等分散的知识点融汇成系统的知识面,并根据各知识点之间的内在联系,合理安排实践内容;同时兼顾微机控制、单片机、电气控制等软、硬件设计内容,强弱电结合、软硬件兼顾,有利于对学生综合分析能力与实际动手能力的培养。
为充分发挥部分优秀学生的主观能动性,灵活优化调整实践内容,在保证实践进度的前提下,适当增加深层次内容,在实践过程中有利于因材施教。而且该实践环节在一定程度上能够兼顾电类和部分非电类专业学生的实践要求,具有一定的推广价值。
四、总结
本文基于产学研相结合模式下的电气专业学生的综合实践环节进行了系统研究。紧密结合我校学生培养目标,从无功补偿理论体系、油田生产实际需要、产学研基础等多方面论证了将该内容作为实践环节的合理性;紧密结合理论体系、现场应用与科研体会,优化设计了无功补偿综合实践平台与模块化实践内容,不仅系统地补充和完善了我校电气专业实践教学内容,更为重要的是将专业教师的科研成果、体会进行凝练与总结,主动融入到实践课堂教学中,实现了产、学、研三者的有机结合,为电气专业乃至全校进一步探索“产学研相结合”的教学模式积累了宝贵经验。该成果获得2010年校级教学成果二等奖。
参考文献:
[1]陈衍.电力系统稳态分析[M].第二版.北京:中国电力出版社,
2000.
[2]黄纯华.工厂供电[M].第二版.天津:天津大学出版社,2005.