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电力工程及自动化论文集锦9篇

时间:2023-03-24 15:09:36

电力工程及自动化论文

电力工程及自动化论文范文1

关键词 电气工程及其自动化;就业前景;解决问题

中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)116-0037-02

1 电气工程的定义

传统的电气工程定义是用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和,而随着社会的不断进步,科技的迅猛发展,电气工程已经不单单只在传统定义的范畴之内。21世纪的电气工程涵盖了绝大部分和电子、光子相关的工程行为,涵盖面大幅度增加,电气工程的从业者也应该顺应时展,创造出满足科技进步的先进科研环境。

2 电气工程及其自动化专业学习中的要求

学生应该具有计算机的基本理论和操作能力,能够独立解决电气工程及其自动化的技术层面问题。熟练的掌握操作机电一体化等电气工程及其自动化技术。

3 电气工程及其自动化专业学习中应该具备的专业素质

掌握基础的数理知识,具备一定的英语能力。熟练掌握和电气工程及其自动化专业相关的电学与力学知识。熟练操作计算机,善于发现问题,大胆创新,并且能够独立解决问题,进行相应的技术开发,具备科研能力。

4 电气工程及其自动化学科分支

4.1 电力系统及其自动化

此专业是电气工程及其自动化专业中的重点专业,主要做高压电器设备的设计、制造、运行和维护。培养国家高级工程技术人才,是部级重点学科。在电力系统及其自动化专业毕业后,优秀的学生可以在电业局、发电厂等大型工厂工作,也可以从事电力设备制造行业,还可以进入各大高校从事理论工作。

4.2 高电压与绝缘技术方向

高电压与绝缘技术方向是部级特色专业,就业前景良好。优秀的毕业生可以在工厂做设备维护,或者做相关电力产品的设计和开发。

4.3 电气技术方向

电气技术是多种电子技术相结合的现代电气技术,此专业旨在大规模的培养高级电气工程技术人才,进行信息处理等工作。学生毕业以后可以进行电参量和磁参信息获取与处理技术等科学研究工作,也可以进入科研机构专心于理论研究。

4.4 应用电子技术方向

在电气工程及其自动化专业中,应用电子技术方向是极具特色的一个专业。此专业电力电子和信息电子相结合,电气和电子同时具备。是培养复合型人才的专业。优秀的应用电子技术毕业生可在电子、通讯、交通等多个领域进行工作,发展空间十分广阔。

5 影响电气工程的因素

5.1 信息技术

百度百科上,信息技术被定义为是主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。也常被称为信息和通信技术,主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。电气工程对于信息技术的发展有着不可估量的巨大影响,信息技术的发展离不开电气工程的不断进步,而信息技术发展得越迅速,电气工程也就有了越先进的技术依托,信息技术与电气工程相依相存,互相影响,推进了科研工作向前发展的脚步。

5.2 物理科学

固体电子学是曾经并不发达的电气工程能够发展起来的重要推动者,而在如今科技手段先进的21世纪,电气工程仍旧和物理科学有着密不可分的关系。不仅如此,电气工程还在其他领域进行了创新型的探索,未来将尝试进入到生物系统领域。

5.3 变化

社会发展日新月异,科技发展的速度也逐渐加快,技术的不断完善和设计的飞速发展让我们必须学会迅速的发现问题和解决问题,并且具有丰富的创新意识。

6 自动化

百度百科上讲,自动化是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。自动化科学涉及了很多学科,包括力学、化学和社会科学等。多种学科的掺杂使得自动化的应用及其广泛,不仅应用在控制飞机、汽车等交通工具上。更能够在制造生产工具的时候用自动化的机器取代人手进行工厂作业。随着时代的进步,自动控制理论出现了许多问题,很多涉及到计算机科学和数学学科的问题解决起来非常艰难,在21世纪,自动化逐渐被划分到了计算机和数学的研究范畴里。

自动化技术能够按照输入的指令进行自动作业,节省了资源,提高了工作效率。在国际上,自动化程度的强弱已经成为评判一个国家经济发展水平的重要指标。

7 就业方向

电气工程可涉及强电和弱电两方面,强电大多数是大型的电厂,以及制造大型机器的工厂。相较于强电,弱电覆盖面广,几乎涵盖了市面上所有的家用电器,所以比强电的就业面相对宽一些。但是无论强电还是弱电行业,都需要扎实的专业能力,这就要求学生在专业学习中的努力。

1)认真学习课本知识,不能只注重实践而轻视理论,一定要打下扎实的理论基础,在缜密的理论基础上学会举一反三,才能更好的进行实践;

2)除了本学科的知识外,也要多去涉足其他专业领域。比如电子工程和弱电的很多专业相接近,就可以在本专业的学习结束之后学习一些电子方面的技术技巧,扩展知识面,多角度全方位的提高自己的能力。除了电子工程,机械也是和电气工程息息相关的一门学科,在实际应用中很多产品的研发都离不开机械知识,多学习机械方面的知识有益于以后工作的发展,促进科研成果的取得,达到事半功倍的效果;

3)不能拘泥于理论知识的束缚,而是应该自己动手去进行实践。学生可以几个人组成一个小组,组成小型的实验室,每隔一段时间组织到一起去二手电子市场选购一些经济实惠的电子物品,通过对电子物品的拆卸和组装来进行设计与研究。这种团体实验室的研究方式不仅节省了实验成本,更能够加强同学间不同思想的沟通,全面的提高了学习效率和专业素养;

4)多多关注业界资讯,随时更新电气工程及其自动化专业领域的实时动态,把握时代的脉搏。

8 结论

电气工程及其自动化专业的学生只有在对专业内容有了一定的理解,才能更加明确未来的发展道路,端正态度,认真的学习与专业相关的理论知识,从而更好地在实践工作中取得成果。在电气工程及其自动化的学习中,应该追根溯源,打好扎实的基础,理论和实践相结合,清醒的认识专业以及专业的发展前景,制定好发展计划,勇于创新,迎接挑战,成为一名合格的科研工作者。

参考文献

[1]王锡凡.电气工程基础.2版.西安交通大学出版社,2009.

电力工程及自动化论文范文2

关键词:电气工程;核心课程群;工程能力;培养;立体化建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0177-02

电气工程专业的实践性、工程性很强,其目的是培养在与工业与电气工程有关的电气工程、电力电子技术、电力检测与自动化仪表、运动控制、工业过程控制、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、管理与决策等工作,或从事各种电气自动化设备的研究开发、生产制造以及使用维护等工作的高级工程技术人才,所培养的学生除了要具有扎实的基础理论,也必须具备较强的实践能力和工程能力。

一、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设的必要性

电气工程专业核心课程群包括“电力电子技术”、“电力系统分析”、“自动控制原理”、“电机学”、“运动控制系统”、“电气系统及继电保护原理”、“供配电技术”等课程。目前电气工程及其自动化专业课程体系教学模式遵循的是先基础后专业,即首先学习“电机学”、“电力电子技术”、“自动控制原理”、“电力系统分析”,然后学习“运动控制系统”、“电气系统及继电保护原理”、“供配电技术”等课程。电气工程及其自动化专业核心课程群的实践教学主要为分离的认识验证型和简单设计型实验,在开设时间上受限于理论课,且实验各课程间系统性不强,极易形成理论和实验实训脱节。对电气工程类专业的学生来讲,由于缺乏必要的工程训练体系支撑,平时的课程设计、综合设计、毕业实习和毕业设计等,往往是独立开设且前后联系不紧密,这样,学生通过这些实践环节很难形成逐步深化提高的工程训练实践技能,无法实现电气工程类专业实践实训能力的系统化,更无法保障综合技能和创新意识的培养。

综上所述,对基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力培养立体化建设进行探索和实践,对于提高电气工程专业学生的工程实践能力,完善电气工程及其自动化专业的教学模式具有重要的意义。

二、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设方法及体系

电气工程专业教学体系改革,必须以社会需求为目标,以实际操作为前提,以工程技术为主,以工程能力为培训的核心,着力培养学生的工程操作、工程技术和工程能力、创新能力与自我学习能力,并建立以学生为中心的培养模式和自主式的实践模式。因此,我们对基于核心课程群的工程能力培养立体化建设方法进行了研究,并建立了立体化建设体系。基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力训练包括基础训练、综合训练、提高与创新训练三大层次。

(一)基础训练层次

基础训练层次包括基础的工程实验实训内容,主要涵盖“电力电子技术”、“自动控制原理”、“电机学”、“电力系统分析”等基础课程的知识,有的课程依托信息学科进行实验实训,为学生后续利用信息技术打下基础。主要目的是让学生掌握与电气工程及其自动化基础理论相关的工程基本技能,加深对电气工程及其自动化入门理论知识的理解和应用,为后续课程的学习打下基础。一方面,使学生直接接触实际的测试、控制元件与系统,在传感器、电力电子器件、电机、简单控制系统等方面受到具体的感性认识与初步训练;另一方面,培养学生计算机辅助设计的能力,例如要求学生掌握基于MATLAB、Labview的控制、信号处理、电力系统分析的建模与仿真等,为实际的工程设计与研发打下坚实的基础。

(二)综合训练层次

综合训练层次包括一般综合训练和专业综合训练,涉及应用型和设计型工程训练两大类型,都强调训练的开放性和系统性。一般综合训练要求能将基础课程与“运动控制系统”、“供配电技术”、“电气系统及继电保护原理”、“电气测控与仪表”等专业课程的知识进行融合应用。专业综合训练主要涵盖上述电气工程及其自动化专业核心课程群的知识,要求学生能对多门课程知识进行综合实践,独立完成训练内容,充分发挥学生的创新能力和自主学习能力。让学生通过设计型和应用型的实践操作训练,具有与电气工程理论相对应的基本操作能力和专业性的工程技术能力,加强对电气工程基础操作的理论知识和专业理论知识的理解与应用,为学生提高创新能力的训练提供很大的理论和实践支撑。

(三)创新与提高训练

创新与提高训练包括一般创新训练和研究提高训练,是提高学生综合应用电气工程知识,培养创新意识,提升学生分析和解决电气工程领域问题的实践研究能力的重要途径。根据已学的电气工程理论知识和仪器仪表的使用知识,通过文献查阅、资料收集、调查结果进行分析和优化,让学生能完成研究分析,自己动手设计训练方案、实验电路、编写程序,并在学习实际应用系统、了解工艺结构、运行调试、分析与排除故障的基础上,培养学生的创新意识和研究能力,为学生竞赛提供支撑。

三、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设实践

1.建立有层次的基于核心课程群的工程实践训练体系,以更好地优化工程应用研究型人才的培养方式。为让学生系统、全面地掌握电气工程学科的知识,并具备实践应用的能力,分阶段、分层次地重点对电力电子、运动控制系统、电力系统等方面进行系统的实验实训,并将课程设计、综合设计、毕业设计融合进来形成实验实训体系。

2.为使学生形象化、立体化的理解电气工程学科的主要知识点及各课程间的关系,也为了锻炼学生的设计和研究能力,教师设计和开发了电气工程及其自动化核心课程群中紧密结合课程知识点的仿真题目和设计题目,加深了学生对相关知识点和实际应用课题的印象。

3.在毕业设计中培养学生的综合工程能力。对于毕业设计选题,需要合理分配方向,提高工程应用型题目所占的比例。在相关开发项目题或者实际问题的基础上,利用项目驱动的设计方法,使设计内容尽可能地符合工程实际。同时教师也应该利用自己的科研成果来进行毕业设计的选题,使学生能够接触到本领域的前沿技术。另外,努力培养学生的创新意识和工程能力,使学生在完成毕业设计的过程中,逐步具备产业研发能力、实践动手能力和团队协作能力等。

4.构建“分层次,课内外结合,创新实践一体化”的实践教学方式,逐步整合电气工程实践训练课程,探索适应学生个性发展、开放创新的工程训练实践教学新方法和新体系,以及多学科基础知识交叉渗透的工程训练教学大平台。

5.分层次采取实践教学方式。基础训练层次,往往是教师讲授为主,辅以学生的认知训练。综合训练层次,是教师设计初步方案,再由学生选择实验设备和材料,设计实验方案。根据实验内容进行具体分工,在共同实验的过程中培养学生的自主学习及团队协作的能力。创新研究层次,教师引导学生通过自行设计、自编工艺、自己制作、小组组装等程序,完成从理论设计到产品雏形开发的全开放学习过程。

6.从低年级开始,选拔优秀学生参与教师科研项目或与合作企业的实际项目研究。通过参与实际项目,学生可以对电力行业相关项目开发过程和各项开发管理规程有更为深入的了解,培养学生灵活运用电气工程专业知识与实际工程规范,在较高层次上培养学生的创新意识和对产品进行开发设计、技术改造的能力。

7.加强电气工程及其自动化专业核心课程群教师队伍建设。加强相关课程教师间的交流,组织教师对同一课程及前后衔接紧密的课程内容的教学方式进行交流探讨,尽量让每一个教师在几年时间内对整个课程体系中的重要课程都能够讲解一遍,使得每一个教师对整个课程群有透彻的了解。坚持“以科研促教学”,鼓励教师参加电气工程学科的相关科研活动,了解该学科的最新前沿动态,教师对教材相关内容的理解更为深入,并应用于教学过程中,加强理论知识与实践的结合。

四、结语

构建了基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力培养立体化建设体系,并对基本涵盖电气工程及其自动化专业核心课程群主要内容的,融基础性、综合性、创新性于一体的工程训练方法及其实践教学方式进行了探索,在培养电气工程及其自动化专业学生的创新意识及工程能力方面取得了较好的效果。

参考文献:

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[6]徐滤非,胡学芝,吴鸿霞.电气工程及其自动化专业课程体系研究[J].黄石理工学院学报,2008,24(1):57-64.

电力工程及自动化论文范文3

【关键词】应用型本科;自动化专业;实践教学;工程素质

Building Practical Teaching System of Automation Specialty for Application-oriented Colleges

LI Guo-zhu

(School of Physics and Mechatronics Engineering, Xi’an University of Arts and Science, Xi’an Shaanxi 710065, China)

【Abstract】Practice teaching is an efficient way to enhance the practical ability,the engineering competence and the sense of innovation of the students majoring in automation.An effective practical teaching system plays a key part in developing students ability to apply theories to practice in application-oriented colleges. This paper discusses the problems in present practice training methods, and proposes the construction thought of practical teaching system. In view of the engineering practice and innovation ability training about automation specialty students, the practical teaching system is constructed which consists of five practice modules. This supplies the bases for new next automation specialty students training plan and course system establishment.

【Key words】Application-oriented college; Automation specialty; Practice teaching; Engineering competence

0 前言

随着社会的发展,高级应用型人才成为产业技术革新和转型升级主导力量。应用型本科教育是以高级应用为目的的专业性通才教育,以现代工程师为培养目标,是学历教育和职业素养教育的统一。自动化专业的培养目标是面向生产第一线的高级工程应用人才,毕业后主要从事电气设备运行、设计、维修、测试等技术和管理工作,因此要求具有较强的工程意识和实践动手能力。实践教学是提高学生综合素质与实践能力必不可少的环节,是培养学生的创新精神和工程实践能力最有效的途径。实践教学环节可以加深学生对理论知识的理解,夯实其理论基础。同时实践任务将动脑思考与动手操作有机结合,由理性认识上升到感性认识,增强了学生对理论应用的认知,培养了学生的工程素质。相对于理论教学而言,实践教学是教学过程中最薄弱的环节。针对实践教学中的不足,我院对实践教学进行了长期的探索与改革尝试,结合14版人才培养方案的修订工作,构建了以培养应用技术型工程师为目标的自动化专业实践教学体系。

1 自动化专业实践教学方面存在的主要问题

目前,自动化专业实践教学方面的主要问题包括:

1)主观认识上对实践教学重视程度不够。实践教学是在掌握理论知识的基础上,学生将所学理论知识应用于实践,以提高分析问题和解决问题能力的训练过程。由于对实践教学重要作用认识不清,把实践教学停留在对理论教学内容的验证上,使得实践教学的周数在教学计划中所占的比例偏低,独立开课的实验学时和门数较少。实践教学重实验结果、轻实践过程,培养的学生缺乏分析问题和解决问题的能力,尤其缺乏工程实践能力。

2)一些实验设备不能满足工程应用教育的要求。目前的实验设备大多采用以实验模块为基本单元的成套实验台形式或采用实验箱形式,学生所要做的就是按照实验指导书步骤插接导线,完成实验,记录结果,从这样的设备上学生学到的仍然是书本上的元器件符号,而不知道实际的元器件是什么样,更不知道它的内部结构。此外一些专业实验室还比较落后,一些设备及其应用的技术在实际工程中已经不再使用,有的实验和设计中还在应用市场上已经淘汰的机型和芯片,对学生将来的实际工作帮助不大。

3)实践教学效果不显著。目前相当多的实验还局限于验证原理、掌握操作技术,而对实验思路、实验设计和实验综合分析能力的实际训练重视不足,新的实验方法和手段的应用还不及时。课程设计题目单一,和一线要求脱节,设计的标准很多都不符合工程规范,并存在雷同现象。毕业设计一般偏重于软件仿真和理论分析,学生实际应用能力得不到锻炼和加强。生产实习目前多采用“参观学习、厂方简单讲解”的纯参观模式,取消跟班劳动,与认知实习雷同,大大削弱了生产实习的的效果。

4)未能形成以培养人才工程能力为主线的优化的实验教学体系,对学生工程实践能力的培养没有具体的细化目标,没有一套完整的实践教学规划。实验教材比较缺乏,课程实验安排主次不清,又不注意内在联系和相互衔接,缺少整体结构的优化,有的实践环节存在和理论脱节现象,不符合理论――实践――再理论――再实践的认识规律,导致学生专业口径窄、工程训练不足,动手能力和创新能力差,整个实践环节没有相应的过程监控和评价机制,缺乏对实践教学效果的考核指标。

2 自动化专业实践教学体系建设思路

1)明确实践教学的地位,实践教学是大学工科教育培养计划中与理论教学相联系又独立于理论教学的一个重要组成部分。实践能力的培养不应附属于理论教学,要与设计理论教学体系一样重视实践教学体系的设计。

2)自动化专业实践教学体系建设必须以工程能力培养为核心,工程和社会是紧密联系的,工程实践应和人文社会实践相结合,使学生在工程实践的过程中学会做人、做事,锻炼适应社会的能力。

3)遵循一体化原则,将课堂内外不同层次的实践教学环节连接成一个层次分明的体系,保证实践教学培养目标的实现,同时要避免实践教学内容重复,节约时间和经费。整个实践教学体系要像“一条线”贯穿人才培养的始终,由浅入深,由表及里,涵盖知识、能力、素质等全方位的学习和训练。

4)在实践的内容上,要体现工程技术发展的趋势,同时要以综合性、设计性、实用性课题为主。在实践的形式上,要以开放式、多样式、学生自主式为主要特征,建立以学生为中心的教学模式,发展个性、因材施教,培养学生工程应用能力和创新能力。

3 自动化专业实践教学体系构建

自动化是一个学科交叉性强,内容丰富,通用性、实践性强的学科,加强实践教学,突出工程实践能力、创新能力培养,既是用人单位的需求,也是学院自身发展的需要。根据自动化专业的培养目标,应用型人才的培养需要构建既互相联系,又各自独立的理论教学体系和实践教学体系。我们采用逐层倒推法,即从需求能力出发倒推回必备的知识点。沿着企业(行业)调研――毕业生就业岗位分析――能力分析表制定――课程体系及教学环节设计――培养方案草拟――校企共同论证的路线,制定完善了自动化专业实践教学体系。在整个自动化专业的培养方案中,实践教学占总学分的34.27%,其中集中性实践环节达到41.5学分。增加设计性、综合性实验和独立实验课;基础课程采用实验和课程设计相结合的实践强化,比如模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理以及供配电技术等课程除了实验外,还配有1~2周的课程设计;增加了工程实训环节,在原有的金工实习、电装实习的基础上增设了电工实训和电气综合实训;强化了专业综合训练,设置了控制系统课程设计和基于项目的专业设计以及毕业设计;加强了与企业的联系,通过认知实习、生产实习和定岗实习使学生在不同的时期对企业实际生产过程有不同深度的了解。同时,在实践教学计划的安排上系统优化、合理安排,做到全学程工程实践技能训练不断线。

自动化专业实践教学体系由人文社会实践、专业基础实践、工程技术实践、专业综合实践以及创新创业实践五大部分组成,其结构框架如图1所示。

人文社会实践由军训、公益劳动、社会实践、就业指导组成。军训培养学生热爱祖国和遵守纪律的观念;公益劳动让学生参与生产劳动,培养其劳动观念;社会实践使学生初步体验职业生活,增强创业和创新意识,增强实践能力。

专业基础实践由课内实验、独立实验课、模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、自动控制原理课程设计以及供配电技术课程设计组成,通过课程实验达到实践基本能力的训练,通过4门专业基础课的课程设计,学生可以理论联系实际,将理论课程所讲授的内容及时、有效地应用于实践,促进理论与实践的相互融合和相互提高。

工程技术实践由认知实习、电工实训、金工实习、电装实习、电气综合实训、供配电技术课程设计组成,以工程训练为核心与主线,根据工程教育的要求,统一规划和系统化。以电气综合实训为例,该实训之前学生已获得电气控制及PLC的基本理论知识,通过一个具体工程案例,学生自己设计电气原理图、电气布置图、电气接线图,然后在类工程环境的实训装置上进行硬件接线,自己编写PLC程序和监控界面,所有的训练贴近工程实际,提高了学生学习兴趣的同时获得了工程实践能力的提高。

专业综合实践包括毕业设计、顶岗实习、基于项目的专业设计以及控制系统课程设计。通过各个综合性的设计环节以及到企业的实际生产线上顶岗实习,对所学的各门课程的理论知识和实践知识进行综合应用,起到了一个融会贯通的作用,更好的体会到自动化专业中系统的概念。

创新创业实践主要通过二课堂的科技实践活动来培养学生的创新能力,科技创新意识和创新能力的培养应坚持课内和课外的有机统一,除了教学计划中规定的实践教学环节外,应充分发挥第二课堂的作用,积极组织学生参加各类专业竞赛活动,例如:飞思卡尔智能车竞赛、挑战杯科技制作、电子设计竞赛、大创项目以及学生直接参加教师科研项目。通过创新创业实践,增强了学生的自主学习能力、实践能力、表达交流能力和协同工作的能力,培养了学生的使命感、责任心、务实精神、创新意识。

4 结语

在人才培养过程中对学生工程应用能力的培养和训练,是当前应用型本科院校普遍关注的焦点。通过几年的不断尝试和探索,西安文理学院自动化专业的实践教学体系已经逐步完善、成熟。通过这种实践教学体系,使学生掌握了专业知识的同时,锻炼了动手能力,提高了自身的综合素质,几年来,在国家及省级大学生智能车竞赛、电子设计竞赛中,获国家二等奖1项、省级奖项20余项。并且凭借较强的动手能力和工程实践应用能力,就业率一直保持95%以上。我们将不断深化实践教学体系建设和教学模式改革,培养高素质的工程技术应用型人才。

【参考文献】

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电力工程及自动化论文范文4

关键词:电气工程及其自动化;实践教学体系;教学改革

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)05-0256-01

电气工程及其自动化专业在我国已经有100余年的办学历史,是一门实践性很强的学科,学生需进行大量的实践活动,才能培养其动手、创新等专业综合能力。要使学生在四年短暂的时间内,将所学理论知识转换为实际工作能力,必须十分强调实践能力的培养和训练。因此,实践教学体系至关重要,必须高度重视。

1 电气工程及其自动化专业实践教学体系现状

1.1 第一课堂实践教学体系现状

第一课堂实践教学内容是整个实践教学体系的基础。在电气工程及其自动化专业本科人才培养计划中,课程设置注重实验课程的比例,专业实验有验证性、设计性、综合性实验。

目前开设的课程实验教学学分数占总学分的12%,现有两个专业实验室,分别是电气控制与继电保护实验室、电力电子与电机拖动实验室。所配实验装置配备完善、设备先进,能满足本科课程所开设的实验,实验开出率达到85%。

专业实验(实践)教学由长期稳定的校外实习基地担任,目前与四川省电力公司下属的2个实训基地签署了校企合作协议。校外实习基地设施齐全,基本能满足学生参观、检修、生产运行实习的需要。

毕业论文(设计)是培养学生应用所学的专业知识解决实际工程应用的综合能力的一门实践教学课程,其学分数占总学分的9%。大多数任课教师能够根据实际工程选择多个论文(设计)题目,基本能满足学生的需要。

这一课堂通过理论、实践两种教学方式的相辅相成,培养了学生的专业基本技能。

1.2 第二课堂实践教学体系现状

第二课堂实践教学内容是整个实践教学体系的提高和有益补充部分。电气工程及其自动化专业本科人才培养计划中,注重开放性实验、学生参与教师科研、学术讲座、科技竞赛、社会实践活动等实践教学活动。

电力系统继电保护、电力电子技术等课程是电气工程及其自动化专业学生的必修课程,为了配合课堂教学,使所学理论知识与实际紧密结合,培养学生的实际运用知识的能力,本专业对实验室进行了合理的时间和项目上的开放式管理。将科研和专业实验教学有机结合,提供一定的开放实验选题,培养学生的研究兴趣、科研素质和创新能力,并鼓励学生参与教师的科研项目研究和工程实践。

近年来,学校一直非常重视学生的实践能力和创新能力的培养。组织学生积极参加各项科技活动,积极有效地推动学生各具特色的科技文化活动的开展;并且开展力度大,种类多,学生参与面广;取得了显著的效果和优异的成绩,培养了学生创新精神和实践能力。

丰富多彩的学术讲座有利于培养学生的专业兴趣,拓宽学生的知识面。一方面聘请校外专家和学者来校开展学术交流活动,另一方面积极在校内开展专业教师的学术研讨,带动了学生的学习兴趣,获得了学生一致好评。

显然,第二课堂的实践教学在第一课堂的实践教学的基础上培养了学生的专业综合能力。

2 电气工程及其自动化专业实践教学体系中存在的问题

近年来学校发展迅速,招生规模和专业数量都有了快速增长。电气工程及其自动化专业作为新办专业,在实践教学体系构建上仍然处于摸索阶段,存在着诸多方面的不足:

(1)实验教学体系。

实验是实践教学体系的重要部分。传统的实验教学手段简单,实验教学效果不理想,达不到培养学生独立思考和创新能力的目的;实验项目与实际工程存在部分脱节;实验师资队伍建设力度不足等问题。

(2)校内外实习及实践基地建设。

培养高级专门工程应用人才必须有良好的硬件设施和条件,也是形成应用型特色的物质基础。

3 电气工程及其自动化专业实践教学体系改革思路

3.1 第一课堂实践教学体系改革思路

为了更科学的设置实践教学体系,在原有第一课堂实践教学环节的基础上进行深入研究,并结合“电气工程及其自动化专业应用型人才培养方案改革与实践”教改研究项目的进行,拟从实验师资队伍、课程体系改革、实验体系改革等方面完善第一课堂实践教学体系的建设。

继续实施学校高层次人才引进办法,在中青年实验师资骨干、高学历青年人才引进上有较大进展,创造条件在现有师资队伍中培养“双师型”骨干教师。

学校拟对课程体系进行深入研究与改革,现已启动“电力电子课程体系的改革与实践”教改研究项目。

实验教学体系拟从两个层次进行改革。第一层次为基础理论与操作技能,培养学生的基本实验技能和理论联系实际、分析问题和解决问题的能力。基础课、专业基础课和专业课实验要改变以验证性实验为主的局面,逐步减少这类实验的比例,增加设计性、综合性实验。第二层次为科学技术研究与创新实践,为高年级学有余力的优秀学生提供一个综合设计、开发研究的环境,鼓励学生自主选题,从而培养学生的创新意识与创新能力。

3.2 第二课堂实践教学体系改革思路

电气工程及其自动化专业实践教学体系在学校运行取得了一定的成绩,今后除继续巩固已取得的成绩外,拟在金工实习基地建设、校外实训实习基地建设等方面完善第二课堂实践教学体系的建设。

金工实习是工科类专业学生必不可少的实践性教学环节。为了适应学科发展和社会需求,将筹建适用范围广的金工实习基地,满足电气工程及其自动化专业人才培养的需要,提高学生的实际动手能力。

在专业实习方面,与已有的担任实践教学任务的校外实习基地保持良好联系的基础上,积极寻找与电气工程及其自动化专业实践教学环节相符合的校外实习基地,保证完成实践教学任务,使学生的工程实践能力真正得到培养。

总之,在巩固现有实践教学体系取得的成绩基础上,按以上第一、第二课堂实践教学体系改革思路进行改革,将会逐步建立起科学合理的实践教学体系,提高电气工程及其自动化专业的教学质量和在社会上的声誉。

参考文献

[1]有关电气工程及其自动化专业实践教学体系的汇报[J].成都信息工程学院控制工程系,2007.

[2]华红艳,楚随英.“电气工程及其自动化”专业实践教学改革探索[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2005,1.

电力工程及自动化论文范文5

一、引言

电气传动技术课程群是电气工程及其自动化本科专业的课程主线之一,其课程包括“电机学”、“电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电气数字控制技术”、“电气传动控制技术”等。课程的数量多、相互衔接和耦合紧密,因此对课程群中各门课程的所需基础、课程内容、掌握程度、时间安排和实践方式方法等都需要合理设计、规划和实施,否则出现一个环节不合理,就会影响整个教育质量。

目前,高校的教学改革主要针对两个方面:一个是宏观层次,即研究某一专业的课程规划和设置,以该专业学生在毕业之后应具备的素质和能力为牵引,提出全周期的总体课程规划和时间安排。例如,文献[1]讨论了电气工程及其自动化专业的总体培养目标及毕业后的服务对象,对专业四年中应当学习的公共基础类课程和专业技术类课程进行规划设置,但没有考虑课程的具体内容和统筹衔接。另一个是微观层次,即针对某一门具体的课程,提出相应的课程内容改革、教学方法改革等,如文献[2]、[3]等分别讨论了“电机学”、“电力电子技术”等课程的改革和教学方法,这些研究都是从课程自身建设的角度出发,都没有考虑该门课程和其他课程之间的接口关系。而课程群是处于二者之间的一种课程体系,它既讲究内容安排,又讲究衔接关系,集系统性和个体性于一体。现有的教育科研对电气工程专业的课程群系统教学方法鲜有研究。因此需要针对电气工程及其自动化专业本科学生的最终培养目标,对课程群中的各个课程的课程内容和授课时序等进行统筹安排,才能在达到良好教学效果的同时提高教学效率。

二、电气传动技术课程群的培养目标和课程设置

电气工程及其自动化专业学生的培养目标是要求学生在掌握电气工程学科基础理论、基本知识和学科研究方法的基础上,系统地掌握电气工程专业的专业理论,具有较强的实践实作、工程计算、仿真建模等方面的能力,能够综合运用所学知识分析解决工程技术实际问题。同时具有归纳、评估、处理各种资料信息并加以利用的能力。

电气传动技术课程群作为电气工程及其自动化专业的重要分支方向必然要配合专业的人才培养要求实现高素质人才的培养。结合电气工程及其自动化专业的总体人才培养目标以及电气传动技术课程群方向的实际情况,可制定电气传动技术课程群的分培养目标为:在掌握电路、电子技术基础、自动控制原理、数字信号处理等专业基础课程基本知识与实践方法的基础上,能够系统深入地掌握电机学、电力电子技术、电气传动控制技术的理论基础以及对电气传动系统进行数字控制的编程基础;能够综合运用所学的各门专业知识实现对电气传动系统的分析、计算与仿真,最终完成电气传动系统的软件、硬件设计与制作。

上述培养目标决定了电气传动技术课程群融合了电机学、电力电子技术、现代交直流电气传动技术以及数字控制技术等多个方向的理论知识与实践知识,在有限的教学周期内需要多门课程的理论教学与实践教学统筹规划才能更好地完成。

三、电气传动技术课程群教学内容统筹规划

在传统的教学方法中,课程群中的各个课程和课时虽然安排比较多,但是,一方面各个课程内容上交叉重复较多,另一方面仍然缺少电气传动技术所亟需的一些教学内容,因此需要进行合理的梳理和统筹规划,以提高教学效率和效果。为此采用以下措施。

(一)课程设置调整

取消“电力拖动基础”课程,把课程中的传统电力拖动部分的内容并入到“电机学”中进行讲授。把“现代交直流调速控制技术”课程调整为“电气传动控制技术”课程,课时由60学时调整为40学时,并新增40学时的“电气传动控制技术综合设计及实践”课程,以强化学员的综合分析、设计和实践能力。新增40学时的“电气数字控制技术”课程,使学员掌握电气传动控制所需要的单片机、PLC等方面的数字控制知识。

(二)课时及课程内容安排

“电机学”的课时由122学时调整为110学时,精简合并有关直流电机特性、特殊用途的直流电机、变压器的并联运行和不对称运行、非正弦分布磁场下绕组电动势中的高次谐波及削弱方法等部分内容,强化直流电动机的电力拖动和交流异步电动机电力拖动部分的教学内容,使得被取消了的“电气传动”课程中与传动电力拖动控制相关的内容在电机学中进行了补充。

“电力电子技术”作为电气工程专业的专业基础课程,除了为电气传动技术课程群服务之外,还要为电力系统自动化课程群服务,因此其教学时数保持60学时不变,但是对教学内容进行调整,删减部分基于晶闸管器件的教学内容,增补电气传动控制技术所需要的SVPWM、多电平控制、间接直流变换等内容。对于四大基本变流器以及PWM控制技术的内容仍然作为重点在“电力电子技术”课程中讲授。

调整后的“电气传动控制技术”变为40学时,删减PWM控制和变流技术部分的内容,该部分内容由“电力电子技术课程”统一讲授。

(三)教材调整

由于课程及课程内容进行了调整,因此对各个课程的教材也进行调整:

“电机学”的教材改为自编教材《船用电机学》;“电力电子技术”课程的教材改为王兆安编《电力电子技术》第5版;“现代交直流调速技术”课程调整为“电气传动控制技术”后,选用的教材为阮毅、陈伯时编写的《电力拖动自动控制系统》第4版;“电气数字控制技术”课选用的教材为:韩俊峰等编写的《单片机原理及应用》和王阿根等编写的《电气可编程控制原理与应用》。

(四)课程时序安排

课程群中的各个课程,既相对独立,又相互联系,有的课程需要其他的课程作为基础,因此在开课顺序上要合理安排,否则在授课和学习上都会造成困难。

电气传动技术课程群的各个课程中,“电气传动控制技术”及其综合实践应当是终极课程,其他课程都是为该课程服务并作为该课程的基础,因此应在其他课程之后开课。此外,“电机学”是所有其他课程的基础,应当在课程群中最先开课。因此在课程时序安排中,应当把握以上基本原则。

四、结语

电力工程及自动化论文范文6

[关键词]智能化技术;电气工程;自动化;应用

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0200-01

引言

我国国力的不断强盛,以及社会经济的快速发展,推进了人们生活水平的逐渐上升,同时经济的繁荣有效也使得我国工业得到了快速的发展,在社会主义市场经济环境下,不断完善和发展了竞争机制,施工企业想要在市场激烈的竞争中得到发展空间,就需要使自身工作效益加以不断提高,而智能化技术就是企业提高经济效益的一种手段和途径,这对于电气工程自动化也是如此,电气工程中智能化技术的应用不仅仅提高了电力企业的经济效益,同时也极大促进了生产力的发展。

一、智能化技术及其优点

(1)智能化技术的概述

智能化技术是于20世纪50年代中期的时候被提出并开始兴起的,其随着科技的不断发展和进步而发展,逐渐形成一整套的技术理论,是一门包含了多门学科的综合性学科,其中包括计算机技术、自动化控制学、生物学、信息论等。智能化技术是基于人工智能、计算机科学以及智能控制理论的相互结合,并对相关理论和技术加以扩展,也运营了多种技术和理论,例如模糊逻辑理论、遗传算法理论以及自组织控制技术、自适应控制技术等。从技术层面上来讲,智能化技术能够实现信息的采集、分析和处理、回馈等功能,在很大程度上推进了电气工程自动化的发展与进步。

(2)智能化技术的优点

智能化技术具有众多的优点,例如高效、精度高以及快速等,它能够将控制全过程的动态和静态进行有效的结合,使得自动化控制效率得到极大的提高。同时其具备的柔和化,让自动化控制系统中的参数能够根据具体的实际情况进行相应的调整,优化数控系统的模板化,加大功能的覆盖面积,并对不同用户的实际需求加以满足,进而最大程度的将数控系统的效能发挥出来。除此之外,智能化技术的多轴化和易复合性,可以对复杂工艺进行控制,并完成多工序的控制,实现多程序的复合加工。

二、电气工程自动化中智能化技术的应用

(1)电气工程自动化设计

在电气工程自动化控制过程中,智能控制能够实现电气工程的自动化。远程化和高效化,而且还能够在很大程度上使得自动化控制的安全性和可靠性得到有效的提高。对于优化电气工程自动化的设计来说,还是具有一定的难度,因此在设计工程中可以对智能化技术的优势加以充分利用,不仅能够对电力系统进行实时的控制操作,还能够在很大程度上提高电气工程自动化的工作效率。在电气工程自动化的设计中,工作是极其繁琐的,而且设计人员必须具备丰富的专业基础知识以及工作经验,尤其是在传统的设计中,需要利用实验和足够的丰富经验才能实现设计目的,但是对于修改工作来说是十分繁重的,也已不能完全满足当前电气工程自动化设计的高要求,但是采用CAD绘图技术以及相对应的计算机辅助软件,能够让设计所需时间极大的降低,同时也能在很大程度上提升设计方案的质量和性能,并且还能让电气工程自动化的实用性和先进性得到更大程度的提升,而且只要将相应的控制程序以及相关操作设定好以后,智能化技术就会具备有自动工作技能以及较强的自主性,这为电气工程自动化控制创设了一个良好的技术环境。

(2)自动化机器的故障检测处理

在电气工程的运行过程中,相应的自动化机器设备的使用时间都比较长,如果忽略了机器设备的保养,那么一旦设备出现故障,就会花费大量时间进行检查和处理,但是应用了智能化技术之后,这些问题都能够得到有效的解决,通过计算机技术,对各个设备的状态进行实时监测,一旦出现故障能够及时记录故障并判断故障的趋势,既节省了故障检测的时间,同时还能保证故障的诊断更安全、可靠。毕竟对于电气工程自动化控制过程中出现的故障都不是人为因素所造成的,并且具有不确定性,一旦没有及时或者正确处理,都会对电力系统的安全稳定运行造成不良影响。

(3)自适应控制

在智能化控制中,自适应控制是一个十分重要的环节,电气工程自动化的控制系统在实际运行中总是需要面对变化无常的各种情况,也这样就要求控制参数也需要发生相应的变化。而这一问题的解决也需要智能技术,正如神经网络自适应控制系统中,控制策略并不是固定不变,而是因为该系统具有一定的学习功能,它能够根据对周围环境的检测结果,进行控制策略的自适应变化。智能化技术的运用,使得电气工程中实现了无人操作和无人监视,并且结合变电站的运行实际情况进行相应智能变化,通过微机设备实现了计算机网络信息化,通过计算机电缆满足了数据传输的自动化,使其工作效率和准确度得到有效的提高。

(4)PLC自动化智能控制

在电气工程自动化系统的控制中,工艺流程以及开关的控制随着电力行业的发展而不断发展。这也使得智能PLC系统逐渐被电气企业所应用,通过该系统工作人员就可能在控制室对继电器等进行直接的实时控制,使其生产效率得到全面提高。同时随着智能化技术的不断发展和进步,供电系统也逐步实现了智能化控制,并完成了自动切换,进一步提高了电气系统的可靠性和安全性。

结束语

总而言之,智能化技术的应用,加强了电气工程自动化设备的控制能力,是电力系统运行安全可靠的基础和保障,而且随着电气工程中智能化技术的广泛应用,不仅优化了电气工程自动化的设计,对于电气工程自动化中存在的故障问题的检测也有着很大的帮助,同时还能分析处理其中存在的故障问题,进而实现了电气工程自动化工作的高效率。

参考文献

[1] 刘建廷.浅析智能化技术在电气工程自动化中的应用[J].科技致富向导,2014,12:188.

[2] 王卓娅.智能化技术在电气工程自动化中的应用价值研究[J].山东工业技术,2014,24:172.

[3] 任军.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].电子技术与软件工程,2014,15:228.

电力工程及自动化论文范文7

录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。

二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革

1.毕业设计选题的多元化、差异性改革电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,给学生更多选择。毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。表1简单列举了改革后的一些毕业设计选题的案例,这些案例可以大致反映电气工程及其自动化专业毕业设计选题的多元化、差异性改革宗旨。

2.毕业设计教学内容的多元化改革教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。

3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革(1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。(2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。

对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。

三、结语

电力工程及自动化论文范文8

关键词:智能电网;电力系统自动化;教学内容改革

作者简介:谢俊(1979-),男,安徽安庆人,南京邮电大学电气工程系,副教授;周岩(1980-),男,江苏泰州人,南京邮电大学电气工程系,讲师。(江苏 南京 210023)

基金项目:本文系南京邮电大学教学改革研究项目(项目编号:JG00513JX25)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2014)14-0081-02

以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网,凭借先进的电网控制技术、信息技术和管理技术,实现了从发电到用电所有环节信息的智能交流,系统优化了电力生产、输送和使用。显然,智能电网时代面临着整个电力系统自动化技术的升级换代。

“电力系统自动化”课程是南京邮电大学电气工程及其自动化专业的一门专业必修课程,该课程涉及电力系统运行、电力系统控制、自动控制理论、计算机控制技术、网络通信技术等多方面的知识,内容较多,包括发电自动化、输电自动化、调度自动化、配电自动化、变电站自动化、用电自动化、微型电网自动化等。通过理论与实践教学,使学生了解电力系统自动化的基本过程及相关问题,训练和培养学生独立思考、解决实际工程问题的能力。

目前信息技术、通信技术、计算机技术以及自动控制技术飞速进步,推动了电力系统自动化技术的升级换代。由于“电力系统自动化”课程不断增加新的知识,而旧的基础知识又未删减,因此必须认真研究电力系统自动化旧有知识和新增知识的联系与区别,改革研究并提出该课程的教学内容新体系,为培养电力系统自动化高级专门技术人才做出应有的贡献。

结合电气工程专业的建设,改革“电力系统自动化”课程教学内容。课题组教师走访了国内具有信息特色的兄弟高校,了解了兄弟高校“电力系统及其自动化”专业方向的建设情况,收集了兄弟高校“电力系统自动化”课程教学大纲、教学进程安排表、实验指导书、多媒体辅助教学资料、校内实验室和校外实验基地建设等方面的资料。

一、存在的问题

1.理论教学内容方面存在的问题

自动控制技术、信息技术、通信技术、计算机技术的飞速进步,推动了电力系统自动化技术的发展和升级换代。由于“电力系统自动化”课程不断增加新的知识,如果旧有的教学内容不做适当删减,将使教学内容与教学学时之间的矛盾非常突出,不利于学生掌握该课程内容。在此条件下,必须重新设计教学内容,合理设置教学层次,以缓解教学内容与教学学时之间的矛盾。

2.实践教学内容方面存在的问题

教育部推出卓越工程师教育培养计划,对工科专业的实践教育提出了明确要求。电气工程专业是典型的工科专业,具有与生俱来的实践性,“电力系统自动化”课程作为电气工程专业的核心课程,更是集理论与应用为一体的实践性非常强的课程。目前,该课程实验教学内容和手段较为单一,限制了学生创新思维能力的提高,难以满足电气工程“卓越工程师”人才培养的要求。

3.创新能力培养方面存在的问题

长期以来,学生创新能力的培养受课程教学内容较为陈旧和实践内容较为单一等因素影响。在“电力系统自动化”课程的教学实践中,需要研究如何贯彻好创造性教育的理念,真正做到培养创造性人才。

4.理论性与实践性并存方面存在的问题

“电力系统自动化”课程以自动化技术在电力系统中的应用为学习内容,是自动控制、信息通信、计算机等技术在电力系统中的具体运用,因此其是电气工程学科一门少有的基础理论与实践应用紧密结合的课程。教学内容中理论和实践融合不足,实践应用部分较弱,对具体的电力系统自动化过程认识不足。

5.综合知识的运用方面存在的问题

“电力系统自动化”课程是对电气工程专业本科阶段所学各课程知识的综合运用,该课程学习需要学生对各主干课程,如“电力系统分析”、“网络通信技术”、“自动控制原理”等有较好的掌握。然而,受制于课堂教学课时约束,对于有些基础不够扎实的学生来说,会导致知识点综合能力偏弱,教学过程中学生消化吸收有较高的难度。

二、改革的必要性

1.与时俱进,更新教学内容

自动控制技术、信息通信技术、计算机技术的飞速进步,推动了电力系统自动化技术的升级换代。“电力系统自动化”课程中的新知识不断增加,需要解决教学内容与教学学时之间日益突出的问题,使该课程具备与时俱进的教学品质。

2.加强实践应用能力的培养

“电力系统自动化”课程以自动化技术在电力系统中的应用为学习内容,是通信技术、信息技术、计算机技术和自动控制技术在电力系统中的具体运用。因此,在该课程的理论教学中需要融合实践教学,注重实践应用能力的培养。

3.强化综合运用能力的培养

该课程学习的前提是良好地掌握电气工程各主要主干课程,是对本科阶段所学各课程知识的综合运用。由于课程时间所限,导致基础不够扎实的学生知识点综合能力偏弱,实际教学效果欠佳。

三、教学内容设计

1.发电自动化

发电自动化主要涉及:发电机准同期并列的基本原理、恒定越前时间并列装置;同步发电机准同期并列基本过程、同步发电机励磁控制系统的功能、励磁系统的结构与运行原理、励磁系统中转子磁场的建立和灭磁、励磁调节器原理;大规模风力发电集中并网、大规模光伏发电集中并网。重点掌握发电机准同期并列的基本原理,了解恒定越前时间并列装置,理解同步发电机准同期并列基本过程。了解同步发电机励磁控制系统的功能,重点掌握励磁调节器原理,理解掌握励磁系统中转子磁场的建立和灭磁,了解励磁系统的结构与运行原理,了解我国大规模新能源发电集中并网示范工程。

2.输电自动化

输电自动化主要涉及:输电系统的特点、特高压交流输电、特高压直流输电、柔流输电、柔性直流输电、超导输电、输电线路状态监测与控制。掌握各种新型输电方式的优点、缺点、应用现状、发展前景,输电线路状态监测关键技术,了解我国特高压交直流输电示范工程。

3.调度自动化

调度自动化主要涉及:电力系统调度自动化的基本任务、电力系统调度自动化系统的软件平台、电力系统调度自动化系统的硬件组成。主要讲述电力系统调度自动化的基本任务、电力系统调度自动化系统的软件平台和硬件组成。掌握远方终端的结构与功能、数据通信的通信规约,了解调度中心计算机系统的结构与功能,重点掌握自动发电控制、EMS的网络分析功能。

4.配电自动化

配电自动化主要涉及:配电网络的特点、配电自动化系统的结构、配电自动化系统的功能、配电自动化系统的技术、微型电网自动化技术。主要讲述配电自动化系统的结构、功能、实现技术。掌握馈线自动化(FA)技术、负荷控制技术及需方用电管理(DSM),了解配电图资地理信息系统(AM/FM/GIS)和远程自动抄表系统等技术,了解微型电网自动化。

5.变电站自动化

变电站自动化主要涉及:综合自动化系统的基本功能、综合自动化系统的结构形式。主要讲述变电所综合自动化技术。了解变电所综合自动化的特点,掌握综合自动化系统的基本功能,以及综合自动化系统的结构形式。

6.用电自动化

用电自动化主要涉及:高级量测体系、用电信息采集、智慧家庭、智能楼宇、智能小区、电力需求侧响应、双向互动用户服务。了解现代通信技术、信息技术、自动控制技术在负荷自动化中的应用现状,掌握高级量测体系架构,熟悉用电信息采集的关键技术,了解我国用电自动化示范工程。

四、结论

“电力系统自动化”是电气工程专业的一门专业必修课程,该课程对学生掌握电力系统自动化的基本过程及相关问题,训练和培养学生独立思考、解决实际工程问题的能力非常重要。分析了教学内容现状存在的问题,融合电力系统自动化技术的新发展,设计了电力系统自动化课程教学内容。

参考文献:

[1]刘振亚.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社,2012.

电力工程及自动化论文范文9

关键词:课程体系;课程内容;实践环节;教材建设

作者简介:沈霞(1981-),女,四川彭州人,西南石油大学电气信息学院,讲师;许瑾(1980-),女,陕西商南人,西南石油大学电气信息学院,讲师。(四川成都610500)

基金项目:本文系电气工程及其自动化四川省高校本科特色专业建设项目(川教函[2008]422 号)、四川省教学改革项目“以电工与电气信息实验教学中心为平台的实践教学体系的建设与改革”(川教[2009]288 号)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)06-0072-02

传统的“电机与拖动”系列课程包括“电机学”、“电力拖动基础”、“控制电机”以及“电力拖动自动控制系统”等几门课程,是电气工程专业和自动化专业的重要专业课程,理论性、实践性和综合性都很强。在传统的教学过程中对知识的系统性和理论的系统性强调较多,但对知识如何应用到实际中强调较少,难以适应一般高校的应用型人才培养目标,加上课程本身内容比较抽象,学生普遍反映学习难度较大。为了提高学生的兴趣,满足人才培养目标,“电机与拖动”系列课程改革势在必行。

结合西南石油大学电气工程及其自动化省级特色专业的建设和教学改革,从课程内容、教学方法和教材建设几个方面进行研究和改革,教学建设和改革已经取得一定的成效。

一、建立与应用型人才培养目标相适应的课程体系

根据应用型本科院校对人才所需知识、能力和素质结构的要求,重新构建了“电机与拖动”的课程体系,强调了理论与实践并重,理论为应用服务的原则。

有的学校把“电机学”、“电力拖动”和“控制电机”三门课程内容结合到一起,形成电力拖动课程,但根据西南石油大学的实际情况,毕业学生主要进入油田工作,对电机及其控制要求比较高,因此,我们非常强调学生对这部分知识的掌握,把“电机学”、“电力拖动基础”、“控制电机”作为分开的三门课程开设。特别是“电力拖动基础”课程自20世纪60年代以来一直是电气工程及其自动化、自动化等电类专业的必修专业基础课程,它主要介绍交、直流电动机的运行特性(包括机械特性和起动、制动、调速性能分析及电动机的选择等),是后续专业课程“电力拖动自动控制系统”的基础。

二、结合实际,提高学生的学习兴趣

“电机与拖动”系列课程内容比较抽象,学生如果认识不到课程的重要性,对课程完全不感兴趣,很难投入精力,就不能全面掌握电机拖动课程的内容。

通常我们在做入学新生专业教育,让学生认识自己专业是干什么的时候,就非常强调“电机与控制”系列课程的重要性,学生在刚接触该课程的时候也是比较积极的,所以要争取在这时努力培养学生的学习兴趣。

上好绪论课非常重要,普通的电机外面有一个外壳,看不到内容结构,为了增强学生的感性认识,特别购置了外壳是透明的直流电机模型和交流电机模型,学生可以清楚地看到电机的内部世界:交流电机内部由哪些部分构成,绕线都是怎么绕的。同时结合模型向学生说明各个部分在电机中起到的作用。电机内部变成了一个看得见,摸得着的东西,学生们的兴趣也就在这样的过程中慢慢地建立起来了。在后面的课程中,也多注意加入学生感兴趣的实例,例如油田中常用的抽油机是什么电机,有什么特性,因为和将来的工作对象息息相关,学生学习动力也就更足了。

三、重视实验环节,使理论和实践相结合

电力拖动类课程只学理论,不动手实践是学不好的,通过实验,不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。通过实验,可以活跃学生的学术思想,全面提高学生的综合素质,为提高学生的创新能力打下坚实的基础。

为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,将现实场景实验与虚拟场景实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。

为了让学生有更多的动手机会,我们专门开设了一门电力拖动综合实验的课程。这门实验课内容涵盖电力电子技术、电机学、电力拖动基础和控制电机,使这几门课程有机结合,要求学生综合应用知识验证或是设计一些实验。鼓励学生应用MATLAB仿真软件,通过软件可以轻松方便地建立各种电机的模型,测试特性。特别是做设计性实验之前,要求学生要先用仿真软件仿真出波形,例如设计一个双闭环调速系统,老师给定控制对象,规定超调量,调速范围等参数,要求学生先把设计好的系统在MATLAB上仿真,调整控制参数,满足控制要求以后,再到实验室做实验,验证设计的系统的正确性,这大大激发了学生的学习兴趣,也为学生将来毕业设计奠定了基础。

四、重视教材建设,积极编写教材

在整个课程建设中,教材建设是非常重要的一个环节,我们精心比较和挑选,尽量选择部级规划教材,但有的教材可选择的范围很小,例如“电力拖动基础”课程的教材,近20年没有新的版本。这是由于近20余年来,由于教学改革的不断深入,特别是随着科学技术的迅速发展,可开课程和需开课程及教学内容不断增多,很多高校不得不整合课程,不再单独开设“电力拖动基础”课程,而是把它与电机学结合起来,组成“电机与拖动基础”或者类似的课程。但课程组老师都认为,不管电力拖动系统新技术怎样发展,“电力拖动基础”课程作为经典课程,特别是在高等教育大众化的背景下,对于主要承担培养应用型人才的一般普通高等学校的电气工程及其自动化和自动化等专业,单独开设“电力拖动基础”这样的具有传统特色的课程仍然非常有必要,也会逐渐得到人们的共识。为了满足课程建设的需要,课程组王洪诚教授在自己多年从事电气传动与控制科研与教学、讲授电力拖动基础课程讲稿的基础上,结合电力拖动技术的新特点编写了最新版《电力拖动基础》,并于2011年10月由四川大学出版社正式出版,教材具有诸多特点,很适合于当前普通高等学校和高职高专学校电气工程及其自动化、自动化等相关专业选用。

《电力拖动基础》教材充分体现了作者“与时俱进 突出特色 强化实践 方便教学”的编写思想。这也是我们整个课程建设的思想,

首先,教材在绪论部分增加了“拖动与电力拖动系统”,使学生明确地知道,拖动系统绝不仅仅只有电动机的拖动系统,还有其它拖动形式,以免引起概念上的错误。

其次,教材在第1章将多轴系统的转动惯量和力矩折算问题,单独编写为1节“复杂系统运动方程及其参数计算”,这不仅使教学思路更加清晰,而且强调了这一部分内容的重点难点地位。

第三,教材在第1章第4节“在电力拖动系统中的典型负载特性”中,把沿袭多年的“恒转矩特性负载”和“恒功率特性负载”定义为“转矩不变型负载”和“功率不变型负载”,使概念更加准确,“恒”是永恒的,没有条件的,而“不变”是相对的,有条件的。

第四,教材在第2章第1节“直流电动机的特点”中,对直流电动机的磁路特点、电压平衡方程、功率平衡方程和转矩平衡方程进行了专门介绍,使学生对直流电动机有一个系统的掌握,把先前所学课程“电机学”与本章内容的知识链联系起来,起到了承前启后、便于教学的目的。同样在第3章交流电力拖动也采用了类似的安排。

第五,教材在第3章交流电力拖动系统的调速部分,紧密结合电力拖动技术的最新发展,一改以往各种同类教材中对交流电动机调速只介绍变极调速、转(定)子电路串电阻调速和定子调压调速等常规性调速方法,而对变频调速一提而过的编写方法,教材把交流电动机调速分成为“交流电动机的一般性调速”(第5节)和“交流电动机的变频调速”(第6节),而且重点放在交流电动机的变频调速上,这体现了与时俱进的特点,同时教材对一些过于繁琐而且对于一般工程应用技术没有太大意义的内容,例如电动机在动态过程中的能量损失计算等,则尽量精减,这也是教学改革的必然要求。

第六,教材在第5章专门编写了“电力拖动基本控制线路”,对控制线路基础知识和实际工作中常见的控制线路进行了介绍,这是普通高等教育大众化背景新形势下的实际要求,体现了作者“实用”、“易学”和多层次需要的编写思想,便于学生学以致用,满足工作需要。

最后,作者在附录中以浙江天煌科技实业有限公司生产的DZSZ-1型电机及电气技术实验装置作为依托,编写了“电力拖动基础课程基本实验”,介绍了课程的一些常规性实验,供教师参考,体现了作者对实践教学的重视和方便教材使用,这是工科培养目标的共同要求和特色。

总之,通过以上的改革与实践,学生的学习兴趣得到了提高,学习效果较好,特别是通过设计性实验,学生自己动手查找资料,设计参数,仿真调试到最后在试验台上得到实验结果,学生普遍反映很有收获。从已经工作的学生反馈的信息看,“电机与拖动”系列课程和他们实际工作紧密结合,为今后的发展奠定了坚实的基础。

参考文献:

[1]王洪诚,谌海云,罗小华.抵近市场合理定位培养应用人才[C].第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集,南京:东南大学,2004.

[2]王洪诚,谌海云,胡泽.夯实基础注重素质培养受社会广泛欢迎的电气工程专业技术人才[C].第四届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集,北京:华北电力大学,2007.