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电气自动化类论文

电气自动化类论文范文第1篇

关键词:电气工程;培养方案;改革;复合型人才

作者简介:王晓刚(1976-),男,吉林长春人,广州大学机械与电气工程学院自动化系副主任,副教授;王清(1963-),女,黑龙江哈尔滨人,广州大学机械与电气工程学院自动化系主任,副教授。(广东 广州 510006)

基金项目:本文系广州大学“专业综合改革试点”项目的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)36-0131-02

目前我国电气工程领域有以下两个发展特点:一是随着我国年发电量和总装机容量的逐年增长,未来20年,我国电力工业和电工制造业将持续高速发展,对电气工程及其自动化专业的人才需求量越来越大。二是电子技术、计算机技术以及能源技术迅速渗透到传统电工领域,出现了微电网、智能电网等新事物,这对高校电气工程及其自动化专业的毕业生提出了新的要求。与此同时,教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养一批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才,促进工程教育改革和创新,全面提高我国工程教育人才培养质量。在这样的大背景下,各高校都对电气工程及其自动化专业培养方案作出修订。[1-7]广州大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业原有的培养方案已经不适合于当今社会对人才的要求,因此从2011年开始对专业培养方案进行了大规模的修订,经专家评审通过并从2012年开始实施。新培养方案的最大特点是侧重于对学生综合能力的培养。

一、专业培养目标

本专业旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。在新培养方案中开设了电力系统自动化、工业自动化和智能电网与新能源技术三个专业方向,相应方向的学生毕业后可在电力行业、电气装备制造和应用行业,或者工业自动化设备集成制造行业、自动化设备和技术的应用行业从事电气、电子、自动化产品的研究、开发、集成、管理、安装、检测与维护等技术工作。

二、新版培养方案介绍

本专业课程基本框架设置为三个层次:第一层次以公共基础课程、学科基础课程、专业必修课程为本专业的主干课程。在此基础上,第二层次设置专业选修课程,选修课程分为电力系统自动化方向选修课、工业自动化方向选修课、智能电网与新能源技术方向选修课和跨方向公共选修课。第三层次设置集中实践环节,包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计。

本专业基本学制为四年,允许在七年的弹性学制内完成学业。毕业的总学分不少于164,且各层次课程应满足相应模块的修业要求。公共基础课程平台包括通识类必修课和通识类选修课,分别要求达到36学分和11学分。学生至少需获得4个第二课堂学分方能毕业。多余学分可申请以50%的比例折算抵免通识类选修课程学分。在专业选修课程中,要求毕业前必须选修不少于38学分的课程。通识类必修课程、学科基础课程、专业必修课程是本专业全体学生修读的课程,如果考试不及格,按学校文件规定,必须重修。所有集中性实践教学环节是全体学生必须完成的实践环节。学生可根据自己的学习兴趣在第三学年开始选修电力系统自动化、工业自动化或智能电网与新能源技术方向的课程,在相应方向所选修的课程要求至少要分别达到12、9.5及10学分。

另外还建议学生每学期至多选修2学分的通识类选修课程,并选择适当的经济管理类通识课程,以丰富自己知识结构。学生应特别重视学科基础课程和专业必修课程的学习,为后续学习、工作打下坚实基础。

开设的课程具体包括:

1.通识类教育课程平台(通识类必修课)

包括思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论等政治类课程以及大学体育、大学英语、计算机基础、心理健康教育等,共36学分。

2.通识类教育课程平台(通识类选修课)

分为人文科学类、社会科学类、自然科学类、工程技术类、体育艺术类、教师教育类六大类别,要求学生跨学科选修两类以上(含两类)课程,且要求在精品通识课程中选修不少于2学分,与专业相同或相近的课程不计入总学分。通识类选修课要求修满11学分。

3.学科基础课程平台(学科基础课程)

包括专业导论、高等数学、大学物理、机械制图、C程序设计、电路等,共30学分。

4.专业课程平台(专业必修课程)

包括模拟电子技术、数字电子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电力电子技术、自动控制原理等,共17学分。

5.专业课程平台(专业选修课程——模块课)

电力系统自动化模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化、电力系统调度、电力系统新技术专题、配电网自动化、高电压技术等,要求修够12学分。

工业自动化模块包括电机拖动技术、电力工程基础、电力电子技术装置及应用、现代控制理论、自动化仪表与过程控制、运动控制系统、电梯控制技术、智能控制、机器人技术、物流自动化技术等,要求修够9.5学分。

智能电网与新能源技术模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、智能变电站技术、电力系统继电保护原理、智能电网技术、微电网技术、新能源发电技术等,要求修够10学分。

6.专业课程平台(专业选修课程——跨模块课)

这部分课程3个方向的学生都可以选修,要求模块课和跨模块课的总学分至少达到38。包括单片机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电磁场、概率论与数理统计、电子电路CAD技术、专业英语、电气控制与可编程控制器、计算机虚拟仪器技术、DSP系统设计与应用、计算机控制技术、无线传感器网络技术、学科研究方法论等。

7.实践教学平台

包括军训、金工实习、电工电子实习、认识实习、电子技术应用课程设计、单片机应用系统课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计。此外,3个方向的学生还要完成相应模块的课程设计,分别为电力系统课程设计、控制系统课程设计、智能电网技术课程设计,为期均为1周。实践课的总学时为28。

新培养方案各类课程的学分数、学时数及其所占百分比见表1。

三、新版培养方案所采取的改革措施

1.专业方向改革

与原培养方案相比,专业方向作了很大改动,这样做的原因有三:

第一,原培养方案并不分方向,所有学生都只是根据自己的兴趣在专业课程平台的26门专业选修课中自行选课,且要求毕业前修够至少36学分。这种方式存在很大的弊端,这是因为学生对专业方向的把握能力不够,所选的课程不够系统化,导致学生毕业时对电气工程及其自动化专业的内涵仍不明确,从而直接对考研或工作造成影响。

第二,原培养方案的课程侧重于工业自动化方向,电力相关课程较少。然而从近几年我系学生的就业情况来看,进入电网公司和发电厂等电力企业就业的学生每年都占据一定的比例,迫使我系对专业方向进行更合理的设置。

第三,随着电力工业的发展,电子、计算机、通信等信息技术以及能源技术与传统电工技术不断融合,丰富了电气工程及其自动化专业的发展方向。例如智能电网、新能源技术、微电网技术等新兴技术的出现要求本专业应及时地调整专业方向。

综上,在新的培养方案中将学生分为电力系统自动化、工业自动化以及智能电网与新能源技术3个方向,学生必须选定一个方向,并在相应的模块课程中修够一定的学分。这一改革措施的目的是使学生有更明确的学习目标,实现个性化发展,毕业时有更好的专业素养,也为学生在电力部门和新能源产业就业打下更好的基础。同时要求学生要选修一定学分的跨模块课,成为宽口径复合型人才。

2.课程结构改革

对比表1和表2可以看出,与原培养方案相比,新培养方案的学分数略有减少,而学时数减少的幅度较大。这是因为学校规定1学分由18学时减少至16学时,如电机拖动技术由原来的3学分64学时(含10学时实验)改为现在的2学分32学时。而专业课总学分的要求几乎不变,从而要求学生修更多门课,接触更多的专业知识,体现了全面发展的原则。

另外,新版培养方案要求学生至少获得4个第二课堂学分方能毕业。所谓第二课堂,即鼓励学生在校学习期间积极参加第一课堂以外的学术科技、文化艺术、社会实践等活动,提高学生的综合素质。学生课外参加学科竞赛项目获奖、获得专利、、成果技术转让、完成科研课题和社会调查、获得技能证书等均可获得相应的学分。将学生在第二课堂的活动进行学分量化,与第一课堂学分共同构成综合素质评估体系,更为准确全面地反映学生的综合素质情况。

3.课程设置改革

由于专业方向的改动较大,因此课程设置上也有较大变化。改动较大的是专业课程平台,增设了多门电力系统及其自动化和智能电网与新能源技术方向的课程。工业自动化方向增设了电力电子技术装置及应用、物流自动化技术。在跨模块专业选修课程中,删去工业控制总线、电子电路故障诊断技术、楼宇自动化系统等课程。

另外,在课程教学内容上,要求紧跟理论和技术的发展动向,对每门课的教学内容都做了优化,保证学生学到最新最实用的理论和技术。

四、结论

电气工程领域的理论和技术随着电子技术和计算机技术的渗透而发生了巨大变化,高校电气工程及其自动化专业的培养方案应及时做出修订以适应社会对人才的要求。本文对新培养方案做出介绍,从专业方向、课程结构和课程设置三个方面进行了改革。新培养方案将更好地为社会培养宽口径复合型工程技术与管理人才。

参考文献:

[1]贾文超,张德江.电气工程及其自动化专业培养方案的改革与实践[J].中国电力教育,2009,(7):29-31.

[2]王玉华,陈跃,雷必成,等.电气工程及其自动化专业人才培养方案改革研究[J].中国电力教育,2012,(20):19-20.

[3]胡福年.电气工程专业人才培养方案改革探讨[J].电气电子教学学报,2009,31(3):11-12.

[4]戴宪滨.工程类高等院校应用型人才培养方案探讨[J].中国电力教育,2012,(6):53,67.

[5]楼冯梁.浅析电气工程及其自动化专业应用型人才培养方案[J].机电信息,2011,(21):221,223.

电气自动化类论文范文第2篇

哪些电气期刊容易发表?不管是什么行业,想要获得更好的晋升机会,必须要通过一些方法来证明和提升自己,所以很多人都选择在期刊上这种方法,那么比较好发表的电气期刊有哪些?下面小编就整理了一些,欢迎大家前来借鉴参考。

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《华北电力技术》(月刊)创刊于1971年,是国家电网公司主管,华北电网有限公司和华北电力科学研究院有限责任公司主办的电工技术类刊物,经国家新闻出版总署批准面向国内外公开发行。在国内电工技术类杂志中具有一定影响力。期刊设置栏目有试验研究、新技术开发及其应用、供用电技术、技术改造、故障分析、综述、技术院校专家建议。

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电气自动化类论文范文第3篇

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0044-02

电气信息类专业包括电气工程和自动化等与电相关的专业。该类专业的目标是让设备根据环境的变化自动调整运行,即通常所说的“智能化”。因此,该类专业大学生人才培养的主要任务是培养有能力胜任工业企业工作的高级电气人才。随着工业自动化水平的迅速提高和教育改革的不断深入,为适应工业界对具有实践性、创造性等综合能力强、素质高的技术人才的迫切需要,应重点关注学生工程实践和创新能力的培养,使大学生能够应用理论知识指导实践,而不仅仅局限于书本知识。

而目前在大部分高校中,对于低年级大学生一般设置课程设计、企业参观实习或鼓励学生参加各种科技竞赛来提高学生的实际动手能力;对于毕业生一般通过毕业论文环节培养学生具有较强的实践能力和理论联系实际的综合分析能力。[1]这些固然是电气信息类专业教学中不可缺少的重要环节,但是一般高校的“课程设计”大都沿用以前的传统,虽然随着科学技术的发展以及工业企业需求的改变有一定的更新,但是相对来说,对于学生创新能力的培养具有一定的局限性;企业参观实习可以让学生进一步了解实际设备运行过程,但是时间相对仓促,真正能够深入的有限;参加科技竞赛的学生数量有限,只能锻炼部分学生的实践和创新能力;毕业论文环节一般由导师根据研究方向选定,能够较好地锻炼学生的实践和创新能力,但毕竟时间较短。本文从电气信息类专业的专业定位、学科内涵、人才培养的目标和要求出发,在传统的教学模式中引入了“项目实习制”人才培养模式。

一、电气信息类专业定位和学科内涵

按照教育部电气信息类专业目录和定位,电气信息类专业方向涵盖电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程等专业。

从学科内涵来看,电子信息类专业涉及的主干学科包括电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程。由此决定了电子信息类专业教学应遵循以下四个原则:以电气工程为背景;以控制理论为基础;以信号分析和处理为手段;以计算机、电子技术为核心。

二、人才培养目标和要求

从总体上来说,电气信息类专业大学生的人才培养目标是培养具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与引用、网络技术、电子技术和信息系统等基础知识,能从事与电气工程有关的系统运行、运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、信息处理、试验分析、管理与决策、电子与计算机技术应用、各类电子设备及信息系统的研究、设计、制造、集成、应用和开发等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。[2,3]当然,对于归属于电气信息类专业下的各个子专业来说,根据其主干学科的侧重点不同,其人才培养目标各有侧重。

要实现上述人才培养目标,对电气信息类专业本科毕业生在业务、能力和素质方面应提出以下要求:掌握扎实的数学、物理、化学等自然科学基础知识,具备较高的管理科学、人文社会科学和外语综合能力,具有较高的军政素质;掌握电子信息类专业领域必要的技术基础理论知识,主要包含电工理论、电路理论、电子技术、信号处理、控制理论、计算机技术基本原理与应用等;系统分析、设计、开发及应用方面的工程实践训练,具有较熟练的与本专业相关的计算机软硬件开发能力;掌握本专业领域内1~2个研究方向的理论知识与实践技能,了解本专业学科的发展趋势;在本专业领域内具有一定的科学研究、科技开发、组织管理、团队合作的实际工作能力,同时要具有较强的工作适应能力。

三、电气信息类专业的人才培养模式探讨

目前,高校电气信息类专业课程体系设置主要包括公共课程、技术基础课程(又称专业基础课)、专业课程(简称专业课)三部分。[4]公共课程主要在低年级展开,包括文化课程类、工具课程类及能力培养课程类。公共课程是从学生可持续性发展的角度考虑,针对该类专业大学生必备的知识和基础,全面培养学生的基本素质,使学生获得较宽泛的公共基础学科的理论知识,从而为学生后续学习及工作打下坚实的基础。技术基础课程涵盖非常广,主要包括人才培养要求中提到的电路理论、电工理论、电磁场、电子技术、机械基础理论、计算机软硬件原理及对应的实验和设计等课程,使学生系统地掌握本专业领域必需的技术基础理论知识。专业课程根据电气信息类下属各专业特点选择相应的专业必修课、专业方向核心课以及专业拓展课,使学生掌握本专业方向的专业知识和技能,训练学生的专业设计、实践和创新能力,接触相应学科的学术前沿。

综上所述,从课程体系来看,各个高校电气信息类专业课程设置都是严格遵循该类专业的专业定位、学科内涵、人才培养目标和要求而设置的,为学生提供了丰富的自然科学和专业技术知识,同时也在一定程度上提高了学生的实践和创新能力。然而,这种“始终以教师为中心”的统一的教学培养模式也不利于学生自主解决与课程对应的实验、设计过程中出现的各种问题,不利于学生系统理解和掌握电气信息类专业的各种相关技术,同时在一定程度上也影响了学生实践和创新能力的锻炼效果。

因此,为了促进学生理论与实践相结合、培养学生的创新能力,必须在当前“以教师为中心”的培养模式中增加“以学生为中心”的培养模式,充分调动学生的积极性和主动性,激发他们的探索和研究精神,让学生在逐步深入的学习过程中构建自己的本专业知识框架体系。

为了充分调动学生的积极性和主动性,达到电气信息类大学生人才培养的目标和要求,应让学生根据自己的兴趣选择喜欢的课题,真正参与到一些没有借鉴的实际开发类项目中,与教师或学生共同讨论、设计并实施项目方案,了解电气信息类项目的整体实现过程以及可能出现的问题。如在新加坡国立大学电气与计算机工程学院,学校教师 在学校主页上本科学生招聘信息(包括:项目名称、项目实现目标和要求、具体负责任务、对所招收学生的要求、联系方式等等);学生可以通过网站在线查找学校教师的招聘信息,针对自己感兴趣的项目可以联系相应教师,申请相关职位;教师收到学生申请要求后,组织面试;学生面试通过后正式加入该教师项目组,与团队协作共同完成项目任务。在国内高校,近年大量出现“大学生暑期企业实习计划”,即各企业在相关网页上暑期实习职位,相关专业大学生递交个人简历,申请企业提供的实习职位;企业组织相关人员进行简历筛选、笔试以及几轮面试,通过的学生进入企业进行实习。这种“大学生暑期企业实习计划”不仅让大学生了解和掌握了就业的相关知识、技能,锻炼和培养了大学生的社会实践以及进入社会的适应能力。同时,对于能够进入企业进行实习的学生,还能锻炼其创新思维、灵活应变的能力、持续学习和掌握新知识的能力、不断适应新环境的能力以及团队合作精神等等。

由此可见,学生实践和创新等能力的提升需要实际的项目或任务支撑。为了更好地锻炼和培养电气信息类专业大学生的实践、创新能力,可以借鉴上述国外高校的人才培养方式以及“大学生暑期企业实习计划”,在本科生培养阶段可以引入“项目实习制”,引导学生尽早、更频繁地接触实际项目工作,感受专业氛围。

另外,目前国内高校中一些青年教师指导的学生比较少。一方面,没有指导的研究生或者研究生数目比较少;另一方面,本科生毕业设计有时间限制(与项目进展不同步,缺乏延续性),因此导致教师有实际的科研项目但是缺乏足够的人力资源去实现。“项目实习制”不仅可以培养学生的创新实践能力,同时也能解决青年教师项目人员缺少的现状,对于高校来说是一个双赢策略。

本文介绍的“项目实习制”具体如下:

1.实施方法

高校教师根据自身需求(如国家自然科学基金研发项目、企业横向项目等),通过各种渠道(如校内网站等)项目实习职位需求,相关专业的各年级大学生可以应聘感兴趣的职位,教师经过考核后聘用适合的学生。聘用后的学生要按项目进度完成教师交代的各项任务,出现问题可以查阅资料、与课题组其他组员以及教师商讨。以“水压试验机故障诊断”项目为例,学生首先需要到现场进行调研,了解水压试验机设备的运行原理和流程,学习PLC(可编程逻辑控制器)、WinCC等软件编程方法,同时针对该设备的故障诊断问题提出可行的解决方法。此外,还要考虑方法的时效特性。

2.管理方法

高校制定有关使“项目实习制”进入正规化渠道。学校制定学生实习津贴标准,根据学生的考核成绩划分为五档:A档(考核成绩 90分),B档(80分,考核成绩<90分),C档(70分,考核成绩<80分),D档(60分,考核成绩<70分),E档(考核成绩<60分)。根据学校规定的标准以及学生参与实习的时间,教师从项目人力资源经费中支出学生的津贴。

3.实施过程和效果

在项目实习的过程中,学生会遇到各种实际问题,通过自身所学理论知识、查阅相关资料、现场调研与高年级学生以及教师交流积极主动解决实际项目中出现的问题。“项目实习制”不仅能够培养学生技术方面解决实际问题的专业能力,而且对于学生个人综合素质(包括:创新思维、灵活应变的能力、持续学习和掌握新知识的能力、不断适应新环境的能力、良好的沟通能力、团队合作精神等)的培养也非常有益。相比而言,“项目实习制”比“大学生暑期实际计划”更加灵活,便于学生在项目实施的过程中发现问题,促进对书本知识的理解和运用。

综上所述,通过这种“项目实习制”人才培养方式,本科生可以跟随教师进行研究性学习,并且可以充分利用实验室设备以及博士、硕士资源,把课堂“填鸭式”教学扩展为现场教学,为本科生今后的工程实践打下良好的基础。同时,大学生可以在本科阶段接触多个研究方向,有利于学生对本专业主要的研究方向有一个较清晰的认识,进而明确自身爱好所在,为学生继续求学或就业指明方向。

四、结束语

在本科教学中引入“项目实习制”教学策略能够培养学生具有更强的工程实践能力、创新能力、表达能力、沟通能力、心理承受能力以及团队协作能力,使学生具备主动获取知识、主动参与自主创新的积极性和过硬的社会竞争力,对于满足岗位需求能力具有现实意义。

参考文献:

[1]李寒林,林洪贵,蔡振雄,等.毕业论文指导中的创新实践能力培养探析[J].集美大学学报,2012,13(1):126-128.

[2]邹逢兴,陈立刚,徐晓红,等.关于自动化专业电子信息类课程教学改革的探索与思考[J].中国大学教学,2011,(9):37-40.

电气自动化类论文范文第4篇

关键词:电气自动化;教学改革;市场调研;教学方法

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)21-295-02

长期以来,电工类专业几乎是按照传统教学体系,先要经过一个阶段的理论教学,用卷面的成绩来衡量学生学业水平,然后再进行实习教学。虽然这样能让学生系统的掌握理论知识,但是很难避免理论教学与实际操作的偏差,甚至有些实习内容都没有相适应的理论教材,最终导致实习教学中还要再穿插理论教学,既浪费了时间又浪费了资源。所以一定要进行教学教改。

一、进行市场调研,明确改革意义

电气自动化技术专业调研的预测可以确保教学改革的顺利进行,要对企业的电气自动化技术专业的人才需求进行调查和分析,对毕业生的就业岗位、就业单位以及用人单位对毕业生知识和能力的反馈意见来分析电气自动化技术专业的培养目标以及课程体系的设置。通过调研发现,电气自动化技术的应用主要有:从事各种生产机械电气控制系统的运行以及维护;电气控制系统制造公司从事自动控制系统的安装、调试以及改造的工作,等等。而且,市场对电气自动化专业人才的需求量很大,而且对学生的要求也很高,要求学生的理论知识扎实,动手能力强以及有很强的适应能力。电气自动化技术专业的教学改革是为经济建设服务的,如何对电气自动化技术专业教育的专业培养方案进行定位、如何制定教学计划、围绕培养计划来设置电气自动化技术专业的课程体系,从而与社会的需求相适应,是教师应该深思的。为了实现高技能应用型人才培养的目标,学校的教育要能够与社会实践活动有机结合到一起,要培养具有创新精神的人才。通过项目的建设,制定配套的管理制度,按照工学结合的培养模式的要求,加强师资队伍的建设,优化办学条件,使电气自动化技术专业达到省内同类院校领先水平,带动机电一体化技术、建筑电气工程技术、生产自动化技术以及电力系统自动化技术的建设以及发展。

二、培养学生学习和就业的目标,明确方向

学校还应根据对企业需求的分析,培养学生的学习和就业目标,让学生要明确企业通常需要以下专业人才:要有一定电气理论基础知识,有较强实践动手能力和创新精神的电气自动化方面的专业知识和专业技能,面向电气控制和电器维修领域第一线,从事电气设备自动控制、企业供配电系统的设计、安装、调试、维修及技术管理等工作;培养德才兼备、全面发展的人才,要有综合素质,工作需要“下得去、留得住、用得上”,实践能力强,具有良好职业道德的高素质、高技能的人才。因此,学校应把这些要求落实到具体的人才培养上。围绕这一目标,学校还应确定学生所要具有的能力,主要包括:学习能力,能够不断获取新知识;工作能力,电气自动控制系统的操作与维修,并能运用所学知识解决工作中的实际问题;创新思维能力,能够提出多种解决实际问题的方法。根据这些能力,学校要对学生提出任务要求:了解电气防爆防火的基本知识,理解工厂供电与高压设备操作得基本内容,掌握电工仪表正确使用与安装,掌握电控机械零件安装与调试维修,掌握供配电设备的安装维护与保养,从而培养出适合各企业需求的电气自动化专业的技能应用型人才。

三、注重教学的方法,让知识形象化、层次化

电气自动化专业属于技能型较强的专业,与专业相关的新产品、新技术、新工艺、新技能层出不穷。为了让学生学习有关的新技术、新工艺、新技能,在教学中需要使用到大量的实物和最新的产品,但由于学校现有的条件限制,相关的设备和产品得不到及时的更新,教师在教学中可以采用大量的图(图片)、实物作为开展教学活动的蹊径。让学生通过图片、实物亲身感受。如在C650普通车床电路故障排除项目实训环节中,教师可以通过现有的实物给学生讲解和实践操作,也可以通过网络和产品介绍资料等渠道收集到不同产品的图片,利用多媒体辅助教学,让学生从不同的角度观察实物的结构、不同器件的结构等,让学生从观察维修人员的操作过程中得到启示,并能学习他们的维修经验。体现出“看着机器教机器”“开着机器做产品”的现代教学方法,让学生在“做”中求知,实现了教学与实践操作的零距离对接。教师在专业知识教学中,对理论知识的教学要做到“浅”,让大部分学生都能够听懂即可;对操作技能的教学要做到“深”,不仅要教会学生如何操作,又要教会学生为什么要这样“操作”,还应教会学生如何操作更加“科学”“合理”。如:在洗衣机原理与维修课程中,“洗衣机不能进水”是一个常见的故障。教师只需要简单地介绍不同种类洗衣机的进水系统,也可以让学生通过实物自己找出进水的管路;特别是进水电磁阀的结构、工作原理等可以不讲,只需要通过实物让学生认识进水电磁阀及其功能、如何工作的即可。需要深入学习的是进水电磁阀的故障有哪些、如何进行检测和判断等。

四、建立一套有效的质量考核评估体系

电气自动化类论文范文第5篇

关键词:人工智能;电气自动化;应用

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)08-0134-02

1 人工智能化理论的产生和发展

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸、扩展人的智能理论、方法、技术、应用系统的一门新的技术科学。人工智能化的概念在二十世纪五十年代被提出后,一直以较好的状态发展,并且逐渐形成以计算机为核心,包括哲学、医学、生物学、心理学、自动化、控制论、信息论与数理逻辑的综合性科学。它是通过对人工智能本质方向的了解,生产出一个与人类大脑做出雷同反应的智能化机器来胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。早期的电气自动化控制存在一些或多或少的缺陷,引进了人工智能化技术,不仅弥补了电气工程在早期自动化控制技术中的缺陷,而且还在很大程度上推动了电气自动化的发展。智能化的电气自动控制系统主要就是为了加强整个劳动分配过程,实现了计算机智能化,这样一来减少了人为劳动的投入,大大的提高了工作效率,并能减少工作中出现的人为差错。

2 人工智能化在电气自动化应用中的优势

人工智能化控制是计算机的分支学科,主要是依赖计算机程序内设定好的函数公式和计算法则自动对机器进行操作。与传统的人工控制技术相比智能化控制技术有以下几个优点。

2.1 减少人力劳动的投入

传统的电气操作是一个复杂的过程,往往涉及到很多的电气设备,同时对系统运行状态的检测和实时数据分析需要外接很多线路。因此在复杂的电力系统中就需要大量的人力资源。而人工智能技术中最显著的特点就是它能够实现在一定程度上替代或部分替代人类复杂脑力劳动,并且在不需要外接大量线路的同时实现实时有效开展信息收集与传输,并能够自主的完成数据分析和处理,省去了很多繁琐的工作,所以人力资源得到了解放。

2.2 限制人为误差

电力系统每年都会因为人为操作失误导致事故或故障。而人工智能化系统是计算机按照事先设定好的程序控制系统运行,不会发生变动,并能完成实时数据监测分析,且基本都有自动反馈调节,系统运行数据将基本追随理论上的数据。整个过程中很少有人参与,所以操作工程中如果不是机器出现问题,一般不会出现实际运行数据和理论数据相差太大的现象。

2.3 设计无需建立控制对象模型

电其设备和系统越来越复杂,运行过程中不可控因素也较多,例如。参数变化、非线性时等,利用传统的控制器来进行控制时,很难得到实际控制对象的精确动态方程,而传统控制器都是根据实际控制对象设计控制器的模型,所以设计出来的模型也就不可能精准,最终自动化控制的实际工作效率在一定程度上也会降低。人工智能化控制器不需要对被控对象设计模型,因此它在源头上避免了那些不可控因素的出现,使自动化控制器的精密系数得到了提升。

2.4 具有较好的一致性

在实用人工智能化技术生产电气产品的时候,由于智能化的技术是依靠机器设定的同一个程序进行重复生产的,所以保证了产品的规范化和性能的一致性。在人工智能化控制系统,由于负反馈的存在,针对扰动引起的变化能做及时的调整,一定程度上保证了一致性。

另外,人工智能化还有能很好的适应新数据或新信息、容易扩展和修改且十分便宜等优点。综上所述,人工智能发展的潜力无限大,提升电气设备的运行智能化,有效增强控制系统稳定的性能,是生产技术又一次巨大的革新。

3 人工智能化在电气自动化中的应用分析

随着人工智能化技术在世界范围内的快速发展,很多研究人员已经展开针对人工智能化在电气自动化应用方面的研究,也取得了一定的成果,积极运用这些新成果无疑有利于电气自动化学科的发展。电气自动化应用人工智能化的常用的方法有专家系统、人工神经网络、模糊集理论等。

3.1 人工智能化应用于电气优化设计中

在设计电气类设备类的工作是一个极为复杂的工作,传统化的方式是采用简易的实验方式方法和具有经验的老师傅用手工方式来完成的。这不仅需要会电气、电路等专业的知识内容,还要将长时间积累的设计中的经验运用在里面,即使这样也很难达到最优的效果。随着智能化发展以及计算机的发展,电气逐渐由手工设计向计算机辅助设计不断转变,使开发产品的周期大大减少。人工智能化的出现,使得计算机设计系统也在不断的更新,整体产品无论从研发、设计到成品等都得到了全面的提高。

人工智能化常用方法中,遗传算法是一种比较先进的优化算法,对于产品的优化设计是很适合的,因此对于电气设计往往都是采用这样的方式方法或加以改进。

3.2 人工智能化应用于电气控制中

在传统电气自动化控制中,其操作过程往往有着更为严格的要求,日常的操作过程步骤也十分繁琐,需要很大的人力投入,过程中无法避免的会出现一些人为差错。而人工智能化技术是依赖于计算机的先前设定好的程序的控制来进行正常的工作。在智能化的机器内部会由于各个环节的要求,同时有几个不同编程的程序来控制整个生产过程,人工智能化能实现对各个环节的严谨控制掌握,并能及时对运行数据进行分析并与理论情况对比,最大限度限制差错的出现,而且还能对出现的差错及时警报。综上,人工智能技术,在改善电气自动化的操作效率,简化操作流程,降低电气自动化控制中人力工作量方面有着显著的成果。

3.3 人工智能化应用于电气故障诊断中

所谓电气故障诊断,就是通过电气设备运行中的相关信息来识别其技术状态是否正常,确定故障的性质与部位,寻找故障起因,预报故障趋势,并提出相应对策;它以故障机理和技术检测为基础,以信号处理和模式识别为其基本理论与方法。随着现代电气设备和系统日益复杂化,电气设备的可靠性、可用性、可维修性与安全性的问题日益突出,从而促进了人们对电气设备故障机理及诊断技术的研究。并且随着计算机技术及数字信号处理技术的迅速发展,人工智能化诊断技术在电气故障中应用越来越广泛。

专家系统、模糊理论在人工智能化电气设备故障诊断中应用比较广泛。变压器作为电设备中最为常见的设备,其出故障时传统的诊断方法是利用变压器分解出来的油气体,具有较低的准确率,而人工智能智能化监测把专家系统、模糊理论两个系统结合起来,综合诊断变压器的故障,具有较高的准确率,在消除故障隐患方面效果比传统诊断要好得多。

4 结 语

电气工程作为人类生产生活的重要组成部分,其生产自动化程度直接关系着电气工程的工作效率与安全性。人工智能化是人类制作的机器表现出类人的智能, 体现了自动化的特征,因此在电气自动化控制引入人工化智能技术,构建起一个能完成类似于人类判断活动的系统,改善电气自动化系统控制的精确性和稳定性,将会有效的提高工作的质量和效率,提升我国电力生产技术水平,促进我国电气自动化不断发展。另外,人工智能化技术在电气自动化中的应用还有很大的提升空间,需要更多地电力研究人员投入到研究中来,并通过实践不断完善技术,相信不久的未来,人工智能化能够更好的应用到电气自动化中。

参考文献:

[1] 王洪钟.人工智能技术在电气自动化控制中的应用探讨[J].科技创新导报,2012,(25).

[2] 叶干洲.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].科技资讯,2010,(15).

电气自动化类论文范文第6篇

【关键词】电气自动化;应用型人才;本科;培养方案

电气自动化类专业是机电类专业体系中的一个重要专业分支,是一项应用型专业课程。随着国家对应用型专业教育和技术人才培养的重视,高等教育的教学模式也进行了不断变革。面对社会对技术人才的日益增长,电气自动化类专业应用型本科人才的培养成为了众多高校的教学目标。本文就电气自动化类专业应用型本科人才的培养方案进行了探索。

1.对电气自动化类专业进行定位,明确专业的培养目标

1.1培养目标

电气自动化类专业是一门应用型技术课程,其主要的培养目标是让更多学生的德、智、体、美得到全面发展,从而更加适应社会的建设和发展。通过对课程的学习,让学生奠定更为扎实的知识基础,扩展学生的知识面,提高学生的实践操作能力,让学生的思维能力、创新意识以及综合素质得到提高,从而具备一定程度的发展潜力,使其能够有效地为社会的建设和发展做出贡献,将更多新型的技术和先进的理论进行应用,研究和发展更多的技术,提高国家的发展建设步伐。

1.2知识体系和能力水平

电气自动化类专业是一门理论与实践联系紧密的课程,其培养的对象要求具备完善的理论知识体系,能够熟悉相关的电气技术、控制技术以及计算机应用技术,同时具备一定程度的生产管理知识、营销知识以及社会科学知识。另外,在掌握理论知识的基础上,还需要具备一定的电气控制技术和计算机控制技术,熟练进行电气设备的安装、调试、维修以及运行。

2.制定有效科学的教学培养计划

2.1制定计划的原则要求

培养计划的制定要遵循合理科学的原则,保障培养对象的质量,从而满足社会的发展和需求。因此,院校单位应该组织人员对课程专业进行认真的调研,从而将专业课程的培养要求和方向进行合理定位,从而制定有针对性的培养方案。院校单位需要组织相关的专业人员对电气自动化类专业的人才需求和发展形势进行调查和分析;与其他的院校进行教学交流;对专业毕业生的就业情况进行调查,通过毕业生的就业信息反馈,把握本专业的理论知识和技术能力标准;开展相关的探讨会议,组织相关专家、政府人员以及企业单位进行交流沟通。通过这些调研工作,从而使专业培养计划得到科学指导。

2.2教学计划

结合对本专业的培养计划进行研究和分析,在满足制定计划原则的基础上,制定合理有效的电气自动化类专业教学计划。教学计划的制定过程中,要合理科学的安排专业的理论课程学时和实践教学学时,对于系内选修课和公共选修课也需要进行安排,丰富学生的理论体系。

3.人才培养的探索和实践

3.1完善人才培养计划

院校可以在每学期的结束阶段开展学期总结会议,对本学期的专业教学进行总结和分析探讨。另外组织学生开展座谈会议,认真倾听学生的建议和反馈,结合学生的反馈信息和学期的教学效果,对专业课程的教学模式进行调整,完善和健全人才培养计划。

结合本专业的性质属性,学生需要相关的技术能力,以下是相关能力的课程安排:

(1)学生需要具备围绕PLC可编程控制器为主要核心的电气控制系统实践能力,从而加深学生对电气控制系统的安装、设计、维修以及运行等技能的熟悉度和了解度。因此在PLC技术的课程安排上,可以制定以电路原理、电机原理与拖动、可编程控制器、组态软件与触摸屏等为主要内容的课程计划。

(2)单片机技术在电气自动化类专业中也属于一门重要技术,学生需要能够掌握单片机的系统结构,学会利用计算机对其进行程序编写、运行和调试等,因此在单片机的技术学习上可以建立以电子技术基础、单片机原理与应用、微机原理与应用、单片机应用系统以及数字逻辑系统等为主要内容的课程体系。

(3)计算机技术应用能力也是本专业的一些必学技术,学生通过对计算机的操作和软件使用,从而进行工业控制。在这门技术的课程设置上,主要有计算机语言、计算机网络、控制系统仿真与CAD以及程序设计等。

(4)供用电技术应用能力与本专业的实际应用息息相关,学生通过对供用电技术的认识和了解,从而能够对供用电系统进行设计、安装、运行、调试以及维修,主要课程包括了供电技术和相关的实习等。

通过对以上专业能力的课程设置,让专业的培养计划更具目的性,让学生在专业课程的学习中更加具有针对性,理论、实践与工程训练的三者结合,让学生不断完善自身的专业理论体系,提高自身的技术要求,使其更加适应社会的发展。

3.2合理变革教学手段,提高课程的教学质量

教师在课程的教学上需要结合学生的学习情况,适时对自身的教学模式进行变革。在目前,多媒体教学技术的应用,能够有效提高教师的教学效率和质量。由于电气自动化类专业的内容学习中,涉及了大量抽象和结构复杂的电气设备,多媒体技术的应用,能够有效地将这些抽象难懂的知识点转换成形象具体的图象,通过图象的演示,让学生能够更为清晰地认识和了解。另外,案例教学和现场教学的应用,能够让学生更加明白课程的培养目标和应用情况,从而加深对专业课程的认识和了解,实际的案例分析和现场的切身体验,让学生能够从中感受到本专业与实际应用的联系,同时也加强了学生的实践经验,加深了对知识的掌握,更好地将理论知识应用到实际生活中。

3.3班级导师制的落实

班级导师制的落实,能够有效发挥教师的主导地位和学生的主体地位,提高教学的质量。教师需要具备一定的品德素质和职业责任,有效指导学生学习,激发学生对专业学习的信心和积极性,帮助学生制定专业的就业规划,让学生顺利完成学业。

【参考文献】

电气自动化类论文范文第7篇

【关键词】仪表自动化,设备故障,维护技术

一、前言

随着科技水平的不断提高,社会经济的快速发展,人们对电气自动化设备的要求也越来越高。现如今,电气自动化设备中还存在很多问题,急需解决,因此,我们要加强先进理论与先进技术的学习与应用,不断进行电气自动化设备管理系统设计的探讨,使电气自动化设备更加适用与可靠。

二、电气自动化设备管理系统的概念

1、信息系统

电气自动化设备管理系统能对信息进行有效的收集、整理以及分析,从而将数据信息传送给管理者,使管理者可以进行科学的决策。信息系统在设备管理属于信息集成性较高的系统,所涵盖的方面比较多,而且在各个环节中的联系也很强。

2、电气自动化技术

在电气信息的发展中,电气自动化技术起步较晚,是近几年兴起的一种技术。由于电气自动化技术能适应人们生活中的需要,使其得以快速的发展。到今天,该技术已经成熟,已经被各领域广泛应用。推动我国的社会生产力与社会经济的发展。

3、电气自动化设备

随着电气自动化技术的不断发展,自动化设备已经被各领域广泛应用。无论是飞机的研究还是开关的设计,都会应用电气自动化技术。

三、目前电气自动化设备管理系统在设计中存在的问题

1、系统在设计上不能做到管理的“与时俱进”

随着电气自动化技术的发展,并且为了满足应用上功能更强的需求,电气自动化设备的设计越来越向复杂化、大规模的方向发展,这就对系统的管理维护工作提出了挑战,如何实现系统对复杂的电气自动化设备的有效管理,这就要求系统在设计时一定要做到“未雨绸缪”,要能很好的融合大规模电气自动化设备的管理工作。然而,事实上很多设备管理系统的开发采用的原形技术,说的通俗一点就是一次性的系统开发,很难兼顾后续的需求,这就导致一旦有新的电气自动化设备的加入,系统在设计上很难做到管理的“与时俱进”。

2、系统在实施管理时往往会“捉襟见肘”

受系统在设计方面的限制,以及系统开发技术本身的限制,随着电气自动化设备的不断更新,系统数据库中的数据需要更新,而且新的数据如新增加的设备版本和设备生产厂商要导入系统的数据库,否则,系统很难对新增加的电气自动化设备实施有效的管理。

四、电气自动化设备管理系统的设计

1、设备控制与管理

本文的工艺设备主要分为三类,一类是只需要起停控制的设备,包括除尘器、皮带运输机、搅拌电机等。控制目的是保证正常顺序开停车,以及故障或非正常状况下的连锁停车。另一类是需要调速的设备,包括泵类、风机类、给料机等设备。控制目的是参与到液位、流量、压力等的闭环控制中,以保持运行工况的稳定性。第三类是自成系统的设备,比如破碎机、球磨机、陶瓷过滤机等。这类设备相对较为独立,其信息主要是用于监测,或加入少量的控制。对于前两类设备,与之相连的直接控制设备是变频器、软起动器、马达保护器等控制器。这些控制器接收PLC通过DP总线发出的指令,同时又将设备运行或故障信息反馈给PLC,并在上位机监控画面显示这些状态。上位机画面包含有丰富的信息,包括设备起停操作界面、运行状态信息、趋势曲线等,通过对数据库信息进行统计分析、处理,还可以在上位机中得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率计算,电量水量统计等,实现工厂过程数据可视化及设备管理。不难看出,设备控制顺序是上位机―PLC―控制器―现场设备。

2、控制器与现场设备

无扰切换电路设计,在没有采用FCS之前,主要通过远程就地切换继电器与主回路接触器通断的时间差,来保证远程就地切换瞬间设备启动回路或运行回路不断电。即切换过程要保证主回路接触器线圈失电、触点断开的时间,要大于切换继电器线圈得电、触点闭合的时间。FCS系统,从电路及程序上,充分考虑切换的顺畅。以变频回路为例。总线/就地切换开关不影响就地启动继电器的动作,通过变频器运行输出继电器,以及总线/就地停止继电器,来保持给变频器的启动信号维持切换之前的状态。为了保持变频器切换前后频率不变,配合以智能操作器,此操作器可显示变频器的频率给定值SV和频率反馈值MV。无论总线还是就地,MV都对应于变频器的实际频率反馈值。SV则不同。就地时,SV显示操作器给变频器的频率设定值;总线时,SV显示的是MV通过操作器自身变送输出的值,与此时PLC通过总线设置给变频器的频率给定值基本一致。在就地切换到总线的瞬间,PLC通过总线将频率实时数据传输给变频器作为频率给定信号;在总线切换到就地的瞬间,则是利用操作器自身的无扰切换功能,操作器接收转换信号后,瞬间将显示的SV的值输出给变频器作为给定频率,从而实现双方向的可靠的无扰切换。

3、PLC与控制器

为对不同控制方式的电机进行统一管理,PLC中设置统一的电机控制变量,包括电机控制类型、控制字、状态字、频率设定、频率反馈、电机电流、电机功率、故障代码。其中电机控制类型中显示变频器控制、软起动器控制、电机保护器控制、普通电机控制等信息。控制字中包括起停电机、故障复位。状态字包括运行/停止、总线/就地、故障、急停、合闸/分闸等信息。频率设定和频率反馈对应于变频器,电机电流、功率、故障代码对应于所有总线控制设备。故障代码是FCS较DCS优势之处,PLC通过总线读取故障代码后,可以对现场装置进行远方诊断,快速判断故障原因,排查故障。

4、上位机与PLC

上位机与PLC的通讯,采用DAServer作为接口,DAServer根据设定时间比如1000ms来读写需要与PLC交互的数据。上位机则是以事件形式读取接口中的数据。这些数据信息的读写,需要上位机进行解码及编码,以对应到特定位,实现PLC中控制字及状态字在上位机画面的显示。对于自成系统的如球磨机等设备,由于自身存在很完备的监控系统,通过通讯读取需要特别关注的参数以显示在画面中。如球磨机的油站、离合器、慢驱电机、主电机等的状态、报警等信息,轴瓦及定子温度、油压油流、振动等信息,陶瓷过滤机的循环泵、加酸泵、真空泵等相关信息。

5、上位机与服务器

上位机与PLC之间的通讯使得画面可以获得设备运行的实时数据。如若需要生产的历史数据或关键的性能指标,则需要从服务器中获得数据。各PLC设备将总线传输的与生产密切相关的设备数据存储到服务器,上位机利用ActiveFactory分析报表工具读取服务器的历史数据,以跟踪生产信息,并对信息进行分析、计算、处理,得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率、耗电量、用水量等。工厂过程数据可视化后,管理人员能够在详细的数据趋势及信息基础上,采取行动优化生产过程。生成数据报表及设备管理报表,提高生产绩效。

五、结束语

通过对新时期下,电气自动化设备的分析,进一步明确了电气自动化设备的发展方向,为电气自动化设备管理系统设计的优化完善奠定了坚实基础,有助于电气自动化设备发展水平的提高。

参考文献

电气自动化类论文范文第8篇

《中国电力教育》:我们注意到在2013年教育部公布的《2013-2017年高等学校教学指导委员会委员名单》中,成立了“电气类专业教学指导委员会”,而在此之前电气工程学科是以“电子信息与电气学科教学指导委员会”下设的分委会存在的。能否请您介绍一下这一调整的背景?

王泽忠:各专业类教学指导委员会,作为教育部聘请并领导的专家组织,有着明确的工作任务,那就是:组织和开展本科教学领域的理论与实践研究;就高等学校的学科专业建设、教材建设、教学实验室建设和教学改革等工作向教育部提出咨询意见和建议;制订专业规范或教学质量标准;承担有关本科教学评估以及本科专业设置的咨询工作;组织教师培训、学术研讨和信息交流等工作;承担教育部委托的其他任务。

在前两届的高等学校教学指导委员会中,电气工程及其自动化与自动化、电子科学与技术、电子信息科学与工程、光电信息科学与工程和电子电气基础课程等6个教学指导分委会设在“电子信息与电气学科教学指导委员会”下。2012年,为贯彻落实教育规划纲要提出的要适应国家和区域经济社会发展需要,建立动态调整机制,不断优化学科专业结构的要求,教育部对1998年印发的普通高等学校本科专业目录和1999年印发的专业设置规定进行了修订,形成了新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》和《普通高等学校本科专业设置管理规定》。新目录的学科门类由原来的11个增至12个;专业类由原来的73个增至92个。其中“电气信息类”做了重新的划分,划分成了电气类、电子信息类、自动化类、计算机类4个一级学科。电气类下设电气工程及其自动化专业。除了一级学科划分的更细,原有的很多相近或相关专业也进行了合并或调整。如新分出的电气类下的“电气工程及其自动化”专业由原先的“电气工程及其自动化、电气工程与自动化、电气信息工程、电力工程与管理、电气技术教育、电机电器智能化”几个专业合并而来。新目录分为基本专业(352种)和特设专业(154种),并确定了62种专业为国家控制布点专业。顺应新目录的调整,在2013-2017年的新一届高等学校教学指导委员会中,设立了“电气类专业教学指导委员会”,旨在进一步发挥教学指导委员会和专家委员们在人才培养、教育教学改革和教学质量保障体系建设等方面的研究、咨询、评价和指导作用,促进电气类教育工作内涵发展,提高人才培养质量。

《中国电力教育》:新成立的电气类专业教学指导委员会工作重点有哪些呢?

王泽忠:根据教育部的指示,高等学校教学指导委员会的主要任务是“四个着力”,即着力推动教育理念转变,确立科学的人才培养质量观;着力研究制定国家标准,推动建立本科人才培养质量标准体系;着力研究改革人才培养模式的重大理论和实际问题,探索人才培养新模式;着力提高教师教学能力,推动建设优秀师资队伍。那么,新一届的电气类专业教学指导委员会也将围绕这4个方面重点展开工作:

第一,将利用多种形式推动各高校树立科学的人才培养质量观。首先,强化以人才培养为中心的理念,把人才培养质量作为衡量办学水平的最主要标准;其次,强化以适应社会需要为检验标准的理论,把社会评价作为衡量人才培养质量的重要指标;第三,强化以学生为本的理念,把一切为了学生健康成长作为教育工作的首要追求;第四,强化以学生评价为先的理念,把学生评价作为衡量教育教学质量的重要依据。

第二,将推动建立具有中国特色、世界水平的本科人才培养质量标准体系。把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才培养水平的根本标准;认真听取相关部门、科研院所、行业企业的意见和建议;分步实施国标、行标、校标,初步形成适应大众化阶段,具有中国特色、世界水平的本科人才培养质量标准体系。

第三,积极探索科学基础、思想品德、实践能力和人文素养融合发展的人才培养新模式。加强专业建设研究;完善高校与有关部门、科研院所、行业企业联合培养人才机制研究;强化实践教学研究。

第四,推动建设一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的师资队伍。加强教师教学能力发展过程中重大理论和实际问题的研究,为高质量建立教师教学发展中心提供理论支撑和实践指导;配合教育部门组织开展本学科专业任课教师培训,提高他们的师德水平和教学能力;积极开展教学交流研讨活动,促进教师更新教育理念,改进教学方法和手段;建立专业类教学资源共享平台。

《中国电力教育》:刚才您谈到“推动建立具有中国特色、世界水平的本科人才培养质量标准体系”将是新一届教指委的一项重点工作。据了解,2013年教指委就已着手开始制定新的《电气类专业教学质量国家标准》,目前这个标准的编制情况如何?能否就标准中的一些核心内容做一介绍?

王泽忠:目前《电气类专业教学质量国家标准》(草稿)的编制工作刚刚完成,《标准》起草过程中参照并吸收了之前的专业规范、学科发展战略的精华,并在此基础上进行了更为深入、全面细致地研究与完善。现在这一《标准》正在征求意见阶段,我们将广泛征求专家及社会各方的意见,并认真将各位专家反馈意见进行总结,进一步修改完善。2014年年底在上报教育部并经审定后,最终该标准将成为我国高校电气类设置本科专业、指导专业建设、评价专业教学质量的依据。本标准适用的专业范围包括电气工程及其自动化和3个特设专业:智能电网信息工程、光源与照明、电气工程与智能控制。

在《标准》中提出电气类专业的培养目标:能够从事与电气工程有关的规划设计、设备制造、厂网建设、系统调试、信息处理、系统运行、保护控制、状态监测、维护检修、环境保护、经济管理、市场交易等领域工作,具有一定的科学研究、技术开发与组织管理能力的复合型工程科技人才。除数学、自然科学和通识教育外,该专业学生主要学习电工理论、电子技术、信息技术、控制理论、计算机技术等方面较宽广的技术基础知识和以电能产生、传输和利用为核心的相关专业知识;培养利用所学知识提炼科学和技术概念、解决工程问题和构建复杂工程系统的能力;具有良好的社会道德和职业道德、形成符合逻辑的思维方式和适应社会发展的综合素养。毕业后,经过实践锻炼达到工程师的职业要求。

具体在人才培养方面,要求学生经过4年的本科学习,在业务方面:①具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德;②具有从事电气工程专业所需数学、自然科学以及经济和管理知识;③掌握电气工程基础知识和电气类专业的基本理论知识,具有系统的工程实践学习经历;了解电气类专业的前沿发展现状和趋势;④具备设计和实施工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析;⑤掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识;具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力,设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素;⑥掌握文献检索、资料查询和运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;⑦了解与电气类专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响;⑧具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力;⑨对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;⑩具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。此外,对学生思想政治、德育方面以及体育方面也提出了相应的要求。

对师资队伍提出的要求是:第一,数量和结构要求。电气类专业的专任教师不少于10人,且专业生师比一般应不高于18:1;年龄在55岁以下的教授及40岁以下的副教授分别占教授总数和副教授总数的比例原则上应超过50%,中青年教师为教师队伍的主体;具有硕士及以上学历(学位)和讲师以上职称的教师占专任教师的比例不低90%,中青年专任教师中拥有博士学位比例不低于60%;学科带头人学术造诣较高、专业分布合理,学科队伍阵容整齐,学术梯队的年龄及知识结构合理,有数量适宜的骨干教师,为专业发展所需的学科基础提供基本保障;有企业或行业专家作为兼职教师。第二,背景和水平要求。专业背景――大部分专任教师在其本科、硕士研究生和博士研究生的学历中至少有一个阶段是电气类专业学历,部分教师具有相关专业学习的经历;工程背景――专任教师应了解电气工程相关企业生产和技术发展现状,保证在教学以外有精力参加学术活动、工程实践,不断提升个人专业能力。主讲教师应具有工程背景,有企业工作经历或承担过多项工程项目的教师需占有相当比例。

此外,对实验室、实践基地等教学设施、计算机网络以及图书资料等信息资源及教学经费等教学条件做出了要求。为保障教学质量,还要求:专业应建立教学过程质量监控机制,建立毕业生跟踪反馈机制以及有高等教育系统以外有关各方,特别是相关行业和企业参与的社会评价机制,对培养目标是否达成进行定期评价,专业应将各个环节的内部和外部评价结果用于专业的持续改进。

《中国电力教育》:在研究制定标准的过程中,教学指导委员会的专家委员们对目前的人才培养标准有什么建议?

王泽忠:我们对电气类专业知识体系和核心课程体系提出了一些建议:

首先,在知识体系上,①通识类知识:数学与自然科学类课程至少占总学分的15%;人文社会科学类课程至少占总学分的15%,使学生在从事电气工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。②学科基础知识应包括工程基础类课程、专业基础类课程,至少占总学分的25%,应能体现数学和自然科学在本专业应用能力培养。③专业知识应包括专业课程,至少占总学分的10%,应能体现系统设计和实现能力的培养。学校根据自身定位和专业培养目标设置专业课。在实践性教学环节上,工程实践与毕业设计(论文)(至少占总学分的20%)。应设置完善的实践教学体系,与企业合作,开展实习、实训,培养学生的动手能力和创新能力。对毕业设计(论文)的指导和考核应有企业或行业专家参与。

其次,专业类核心课程设置上。课程体系由学校根据培养目标与办学特色自主构建。构建电气类专业课程体系时,可参考标准附件专业类知识体系的要求。特别是技术基础知识和专业基础知识,必须达到对核心内容的基本涵盖。课程名称不必与知识领域完全对应,可以将知识领域进一步划分并进行组合形成课程。课程设置应能支持培养目标的达成,课程体系构建应有企业或行业专家参与。理论课学分占80%,实践课学分占20%。在设置必修课保证核心内容的前提下,根据学校管理水平逐步加大选修课比例力度。

第三,对人才培养的多样化建议。电气类专业是一个宽口径的专业,随着国民经济的发展,许多领域对电气人才都有需求,各学校服务对象不尽相同,因此建议设置电气类专业时要在坚持专业核心知识的同时拓展专业课特别是专业方向课内容,使专业毕业生更好适应就业要求。

《中国电力教育》:新一届的教学指导委员会目前取得了哪些工作进展?下一步有怎样的工作计划?

王泽忠:首先,建立起完善的组织架构。为高效推进教指委的各项工作,圆满完成教育部“四个着力”的任务部署,教学指导委员会成立了发展战略研究、人才培养研究、评估认证、师资培养与学术活动4个工作小组及秘书组。发展战略研究工作组主要进行专业发展战略、教育理念研究;人才培养研究工作组则是对人才培养模式与方案、课程与教材建设、教学模式改革、实践基地建设等进行研究;评估认证工作组主要职能是负责对专业规范、专业教学质量标准、工程教育认证进行指导;师资培养与学术活动工作组主要负责师资培养、学术年会、学科竞赛、创新活动、国际交流等。

第二,制定教学质量国家标准。刚才已经对《教学质量国家标准》的制定情况和一些具体内容进行了介绍。“本科专业类教学质量国家标准”是为保障本科专业类教学质量而制订的国家标准,是对客观条件(硬件)的最基本要求。制定标准是教学指导委员会的一项重要工作,同时,指委会还同时为工学专业类教学质量国家标准(2013年版)提供咨询。

第三,举办大学生创新竞赛。加强学生创新意识、合作精神、工程实践能力的培养,是当前高等教育教学改革的重要内容之一。以竞赛为载体,推动大学生的课外科技活动,将对深入开展高等学校教学改革,促进学生基础知识教育与综合能力培养、理论与实践的有机结合等方面起到积极地推动作用。2013年8月5日-9日,我们在南京工程学院举办了第七届大学生自动化大赛暨自动化系统创新设计竞赛。目前,我们已经启动“第八届三菱电机杯全国大学生电气与自动化大赛”,大赛将于2014年8月1日-4日,在金华职业技术学院举办。

第四,举办专题教学改革研讨会。2013年6月14日在北京召开了全国电气工程学科研究生教学与教材编写研讨会,会上讨论了如何将近年来电力工业发展成果、新技术、新方法、新理论融入教材;确定了第一批待开发的27种电气工程学科研究生系列教材,并明确了教材编写牵头院校。今年的1月2日-4日,在哈尔滨召开了2014年全国高等学校电气类专业卓越工程师教育交流研讨会。会议上对电气类专业卓越计划人才培养标准与评价体系;卓越计划人才培养理念、目标定位及计划模式、课程体系,人才培养方案的制定和执行,教学改革和创新模式;实践创新能力培养体制与平台建设,实践基地与工程能力培养等问题进行了探讨。

第五,建设专业导论精品视频公开课。通过联合东南大学、北京交通大学、武汉大学、西安交通大学、哈尔滨理工大学等几所高校,建成了专业导论精品视频公开课。

第六,建立教指委网站。希望能够通过此网络平台的搭建,加强学科间委员、教师间的相互交流,提供信息的共享,努力使研究的成果及时分享,及时获取相关反馈,使研究发挥积极作用。

电气自动化类论文范文第9篇

关键词:电气工程 自动化 发展

中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:

电气工程及其自动化是一个涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术等诸多学科的领域,是一个综合性很强的学科,内容丰富多样化,其特点为:强弱电结合、机电结合、软硬件结合,是解决电气工程技术分析与控制问题的前言科技学科。

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,生活中的大小事务,均可见它的身影,与社会工业生产密切相关,发展十分迅速。

一、电气工程及其自动化发展历史

电气工程及其自动化的起源要追溯到18世纪,美国人富兰克林(B. Franklin,1760-1790)著名的“风筝实验”为人类解开来了电的神秘面纱,不仅如此,电在自然界中的存在,也为电气工程的发展奠定了最直接的受体。

19世纪初期,电流的磁效应、电磁感应定律相继被外国科学家研究出来。19世纪中后期,麦克斯发现的电磁理论,让电气工程的理论基础趋于完善。与20世纪交接的年代,西方发达国家陆续将电气工程专业植入大学课程,这是电气工程专业最早出现的地方。

对于前期闭关锁国的中国来说,一直到洋务运动时期,电气工程专业才被引进到我国,由南洋大学堂(交通大学前身)第一个引进理论,并且设置了电机专科,这是我国大学最早的电气工程专业,至今约莫一百年左右,可以说电气工程在我国的发展历程也是较有历史的。到20世纪中期,我国高校陆续开设电气工程专业,也逐步将电气工程纳入国家重点科研项目,大力培养相关人才。20世纪末端,因特网互联世界,电气工程不再是单纯的电力工程,而是一项与计算机信息技术相互交叉的一门前沿学科。进入21世纪后,电气工程及其自动化发张迅猛,成为涵盖人类生活最广的一门实用学科。

二、电气工程及其自动化发展现状

1.电气工程及自动化在电力系统中技术应用

在电气工程及其自动话主要在电力系统中应用,现代电力系统自动化的主要特征为:大机组、大电网、高度自动化。电气工程中自动化技术的在电力系统运用主要体现在电网调度自动化、发电厂自动化,变电站自动化和配电自动化这四个方面。

电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出(SA)、数据采集与安全监控(SCADA)和自动发电控制(AGC)与经济调度控制(EDC)三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统(AGC)和自动电压控制系统(AVC)系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理,提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统,电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力以及减轻了运行人员的劳动强度以及维护费用。

2.电气工程及自动化在其他系统中技术应用

除了传统电气工程设计到的电力系统,现如今,电气工程是一门覆盖面广,内容丰富的交叉学科。电气工程还涉及到建筑物多项改造活动,对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示,建筑物电气工程结构像设备运行、线路连接、现场操控等方面,均对建筑物本身有很大影响。

同时,信息技术作为推动电气工程及其自动化发展的原动力,理所当然会将电气工程及自动化的热门技术用在本行业。随着当今市场的需求驱动,电气自动化与IT平台实现了逐步的融合,而当前全球电子商务的普及将大大加速这一融合过程。

3.电气工程及其自动化热门技术

(1)电力智能控制系统

智能电网是由电力智能控制系统控制的新型电网结构,其主要特点包涵6点:坚强、自愈、兼容、经济、集成和优化。具有能够自动检测、分析故障,实现故障隔离和系统自我恢复的功能,有效抵御自然灾害或人为的外力破坏,保证电网安全可靠运行,并且实现资源合理配置,提高能源利用效率,减少电能损耗,降低投资成本和运行维护成本。具有良好的发展前景。

(2)基于全球定位系统(GPS)的动态安全监控系统

在电力系统中,利用GPS的光纤通信技术和同步相量测量技术,结合传统技术与新的安全监控技术相互结合,实现了精确的时间和地点相量控制。

(3)电力系统设备在线状态监测

电力设备在线监测系统由容性设备绝缘在线监测装置、避雷器绝缘在线监测装置、断路器在线监测装置组成,系统涵盖了变电站主要电气设备绝缘状态参数的监测,监测参量多、功能齐全。系统也可以灵活配置,由其中的一套或两套装置组成,必要时也可选配变压器油色谱监测装置。其特点为:配置灵活,扩展性好,数据可靠,安装简便,维护简单。

三、电气工程及自动化未来发展趋势

现代生产和科学技术的发展,随着工业化进程的飞速发展以及人民生活水平跳跃式发展,对自动化技术提出越来越高的要求, 同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。未来电气工程及其自动化趋向于更智能化、适应工业生产方向的控制系统上发展;趋向于多机模型处理问题的设计分析;趋向于日益增长的先进的控制原理以及趋向于信息技术化的自动化产品。

更为重要的是,电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛的融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞速发展的速度,在最大程度上实现拟人化。

在新世纪中,自动化控制类学科将具有更加开阔的前景,研究内容将更加富有挑战性,覆盖范围将更加广阔,关注和学习电气自动化专业控制类课程的人员将不断地增加。

参考文献

[1 ]薛葵.发电厂电气监控系统Ⅲ.电力系统装备,2002,1:72—73.

电气自动化类论文范文第10篇

以浙江省财政厅专项支持的电气工程及其自动化专业能力实践基地建设项目为依托,开展了特色实验平台建设.包含了新能源发电智能系统与电力系统继电保护、电力系统自动化相结合的综合型实验平台,以及计算机仿真系统和多媒体等设备,优化了实验设备资源,为探索型教学改革的实施创造了优良条件,既能提升教学效果,又能加强学生能力的培养[8G10].优化后的新能源综合实验平台(以下简称综合实验平台)联接结构见图1.该实验平台既能进行专业入门实验,也可进行各类高级的电力系统大型设计实验,还可提供开放探索性的实验项目和各类软仿真实验平台,供学生进行自主设计、调试仿真和创新实验,提高了学生的学习积极性和实践创新能力.(1)新能源风光互补发电系统.该系统包含太阳能发电系统、风力发电系统、储能系统、电力电子逆变装置以及智能监控仪表等.可开展关于新能源发电、智能微网、电力储能等前沿技术的实验内容,还可开设科研发哺教学的相关大学生创新实验.(2)电力系统综合自动化试验台.WDTGIIIC型7套,包含微机保护装置、励磁调节装置、准同期装置、转速调节装置、电力系统稳定器和各类电力检测仪表,该套设备每台还各配有一组连轴电机SFD型,它包含直流电动机和三相同步发电机并带有测速装置、功角指示器、减振装置、万向轮等.(3)电气控制及继电保护试验台.DJZGIIIC型8套,包含各种电磁型继电保护装置、微机保护装置、自动重合闸装置、移相器、调压器和检测仪表等.该DJZGIIIC型试验台与WDTGIIIC型试验台都具有综合性强,安全保护措施全面等优点,且能实现丰富多变的线路模型与并网功能.(4)电力系统监控实验台.PSG7G型1台,包含电力联网功能组件、工控上位机、监控软件、报表打印机、各类智能监测仪表,相当于电力系统调度通信局的功能,可模拟多台600mW机组在500kV主电力网运行的技术参数.并带有风电和光伏发电可再生能源接口、统一潮流控制器UPFC接口,能实现丰富多变的线路模型并网发电功能,以及与新能源智能微网系统的对接.(5)多类型可变动态RLC负载1台,包含可调节的电阻、电容、电感、电动机等各类负载,可模拟自定义特性的综合负荷.(6)33台计算机微机系统.安装有HDDZMSGII微机监控管理系统、PSASP电力系统仿真软件、EMTP电磁暂态仿真软件、Matlab/simulink电力系统建模与仿真等,能进行电力系统自动化的各类仿真调试实验.(7)1套多媒体教学设施,并组建了含不间断电源UPS和数据服务器的教学微机局域网等,为实验教学多样化和网络化提供基础.

2探索性实验设计

基于该综合实验平台,设计了一系列探索性实验项目,改变传统模式,让学生自主探索.探索实验能充分发挥学生的主动性和积极性,有利于学生创新能力的培养[11G13].设计探索性实验将新能源发电技术等新兴教学内容融入到实验项目中.这些探索性实验的学习目的明确,以小项目形式交于学生小组来完成,教师仅提供必要的引导.学生通过前期准备、团队合作、分工协同、制定计划等步骤,自主完成实验.在实验过程中,灵活运用电气类专业知识、分析并解决实验中的难题,既能锻炼学生动手能力,又能培养创新精神和团队精神.一些代表性的探索性实验项目见表1.这些探索性实验要求学生在完成电气类课程入门实验的基础上,在课余时间,自主进行深入学习和实践。学生通过校园网络预约实验项目,实验室管理教师提供监管服务和安全防护.进行开放探索实验之前,学生需要做一些前期准备:首先,通过学校网络平台的教学辅助系统,查阅该类课程的文献和资料,特别是了解和熟悉已预约的开放实验相关知识;然后,做好实验预习和方案设计草案,交于实验室开放管理教师查阅,教师对设计案的基本原则问题和人员设备安全进行把关;管理教师在现场进行监管,对学生的所提疑问进行指导.探索性实验往往是不断尝试和摸索,自动保护跳闸和错误警报等不可避免,这样锻炼了学生在探索过程中克服困难、越挫越勇的精神.开放实验完成后,学生整理实验数据,分析归纳,写成总结报告,交于相应课程教师作为平时成绩和课外表现的依据.

3教学手段现代化、多样化

新能源发电技术等新知识不断更新,使得电气类专业的实验教学内容不断增加,为此利用多媒体教学、网络技术和计算机仿真等现代化教学手段,进行配套辅助,提高教学效率.基于学校网络教学平台,建立了电气专业实验仿真辅助系统.学生可以通过该辅助系统,进行仿真实验、资料下载、信息、师生互动等内容,是开放型的网络化学习平台.教学内容的更新难以追上科学技术的发展,教科书内容也很难做到与领域技术发展同步更新,其不足之处需要通过及时补充相关参考书和文献来弥补.为能更好地引导、提高学生的自学能力、为学生今后从事创新科技工作打下良好的基础,需要改变传统的教学模式,要加强探索性实验教学,鼓励学生在实验准备阶段开展文献查阅、主题讨论、方案论证等探索性环节.在新能源发电综合实验平台的基础上,利用科研项目反哺教学,也是此次教学改革中的一种重要辅助方法.利用新能源发电相关的科研项目资源,开展具有前沿性的演示教学、开拓学生的知识面,并设立课程相关创新项目来反哺教学,使得部分主动好学的学生有深入学习的机会.目前,我校已形成了由研究生带领优秀本科生参与到导师科研项目的众多成功例子,培养出的学生在自主创新方面取得了不少佳绩.此外,科研反哺教学的方法还有设立课外科技项目或毕业设计课题,充分利用课余探索性实验,引导学生自主完成具有一定创新意义的设计项目.在新能源发电技术的充分利用,以及探索性教学改革模式的支撑下,电气类专业建设成了国家精品课程1门、省级精品课程3门,近年来获得浙江省优秀教学成果奖3项.而且,我校已有不少学生经过教师指导,取得了许多创新成果。探索性实验教学改革,使得电气类课程的理论教学和实践紧密结合,取得了良好的教学效果;还加强了科学前沿的教育,提高了教学水平,锻炼了学生的创新能力,培养出了一批优秀的创新人才.

4结束论

电气自动化类论文范文第11篇

关键词:人工智能 电气 自动化

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法 技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支 它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器.该领域的研究包括机器人.语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制,电力电子技术、信息处理、试验分析 研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现机械的自动化,让机械部份脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展.也有利于提高电气设各运行的智能化水平.对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性.加快生产效率都有重大意义。

1、人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟,延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质.并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后,人工智能研究飞速发展,成为以计算机为主.涉及信息论.控制论, 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。

当今社会,计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面.计算机编程技术的日新月异催生自动化生产,运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈.所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产.流通、交换、分配等关键一环.实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。

2、人工智能控制器的优势

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但Al控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解.也有利于控制策略的统一开发。这些Al函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势.这些优势如下:

(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。

(2)通过适当调整(根据响应时间 下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍 ,下降时间快3.5倍, 过冲更小。

(3)它们比古典控制器的调节容易。

(4)在没有必须专家知识时.通过响应数据也能设计它们。

(5)运用语言和响应信息可能设计它们。

总而言之,当采用自适应模糊神经控制器、规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置.自学习迅速,收敛快速。

3、人工智能的应用现状

随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计,故障预测及诊断、控制与保护等领域。

3.1 优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

3.2 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性.用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析.从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

3.3智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开.但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法.因而它的应用实例最多。

4、结语

人类智能主要包括三个方面.即感知能力.思维能力 行为能力。而人工智能是指由人类制造出来的 机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能的应用体现在问题求解.逻辑推理与定理证明,自然语言理解 自动程序设计.专家系统,机器人学等方面,而这诸多方面都体现了一个自动化的特征.表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化.因此人工智能在电气自动化领域将会大有作为,电气自动化控制也需要人工智能的参与。

参考文献:

电气自动化类论文范文第12篇

【关键词】电气设备;开关量;自动化控制;人工智能

科学技术的飞速发展,使人工智能技术得以被广泛应用于人类生产生活中,并充分表现出其所具有的巨大应用价值及发展潜力。人工智能技术是一种新兴科学技术,其所具有的现实应用价值是非常广泛的,现代社会的发展也同样需要人工智能技术的推动。本文对人工智能技术进行相应的探讨,同时阐述基于电气自动化控制的人工智能技术的具体应用。

1人工智能技术概述

21世纪下,科技的飞速发展,使人工智能技术应运而生。人工智能技术是一种新兴的技术手段,极大推动了现代社会的发展。对于人工智能技术来说,是以计算机技术相关理论为主要支撑,通过多学科进行交叉而逐渐形成的一门综合性学科,人工智能技术是利用现代化技术手段来模拟人工,使机械设备能够代替人来完成各种复杂且危险的作业。现阶段,我国对人工智能技术的研究,主要集中在专家系统和机器人系统这两大领域,该技术对人类智能进行模拟时存在的主要问题是无法准确体现大脑活动,这是因为人类的大脑结构是非常精密且复杂的,要想对人类大脑进行模拟,就需要克服一系列的技术难关。目前,人工智能技术已经在诸多领域中得到了广泛的应用,并取得了较为理想的应用效果。在人类生产生活中也已逐步应用人工智能技术,不过该技术在发展与应用过程中仍旧有一些技术难题需要解决。在自动化控制理论不断完善的同时,基于电气自动化控制的人工智能技术应用,也将集中在运作效率、专家系统与模糊控制这三个方面的研究,考虑到模糊控制系统在操作方面较为简单,而且能够与设备进行高效的连接。因此,在电气自动化控制领域中,对人工智能技术的应用,仍旧是以模糊控制为主[1]。

2基于电气自动化控制的人工智能应用现状研究

随着现代化社会的发展,电气自动化控制已成为一种重要的推动力量。在电气自动化控制中,通过人工智能技术的应用,能够使电气自动化控制水平大幅提高,同时减少人力、物力成本的投入,这能够有效满足现代企业的发展要求。因此,将人工智能技术应用于电气自动化控制领域中具有重要的现实意义。

2.1人工智能优越性体现

对于人工智能技术来说,其在电气自动化控制中的优越性主要体现在信息收集、处理与反馈等方面[2]。利用人工智能技术,可使机械设备能够代替人从事各种复杂而危险的工作,因此,将人工智能技术应用于电气自动化控制领域中,必将推动该领域的跨越式发展。利用人工智能技术手段,可使我国现代工业的生产及流通等环节得到优化,从而真正实现现代工业的自动化发展。同时人工智能技术可利用机械代替人来进行工作,还可大幅节约人力与物力等成本的投入,使生产效率大幅提升,进而促进现代工业的产业结构升级,实现产业结构优化。

2.2人工智能应用现状

将人工智能技术应用于现代工业领域的电气自动化控制中,具体应用主要体现在以下几个方面:(1)需要利用人工智能技术对电气设备进行改造,使其能够对数据进行自动化采集与处理。(2)需要利用人工智能技术能够优化电气设备功能,以便于系统能够对各种电气设备进行实时化管理与故障预警,人工智能技术需要对电气系统的开关量进行模拟,以此对电气设备的运行状态变化情况进行实时记录与故障预警,这样能够在电气设备出现故障时第一时间进行通知与预警,从而实现对电气设备故障的快速处理。(3)应用人工智能实现电气设备的自动化操作与控制,设备操作人员可利用鼠标或键盘来自动化控制各种电气设备,而在自动化控制中,需要编写相应的控制程序,利用控制程序便可实现体积操作或同期并网带负荷,进而使电气设备的控制水平得以大幅提高。(4)利用人工智能技术来进行故障录波,电气设备在人工智能技术的支持下,可对故障波进行模拟,并可进行波形捕捉与顺序记录,有助于电气设备对故障波的智能化捕足,从而确保电气设备的可靠、安全运行。

3人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析

随着人工智能技术在电气自动化控制中的深化应用,电气设备的功能实现了进一步拓展,这也使人工智能技术在电气自动化控制领域中发挥出越来越重要的应用价值。

3.1电气自动化应用

对于电气自动化系统来说,其内部结构是非常精密且复杂的,并且要应用到多个学科及领域的专业知识。因此,操作人员在对电气自动化设备进行操作时,不仅在综合素质上要有良好的表现,还要具备较强的专业能力与较高的知识水平。并且,电气自动化设备在结构及功能上的复杂性,必须要确保对电气设备进行有效操作,避免出现操作失误或违规操作等现象。而利用人工智能技术则可使上述问题得到彻底的解决,这是因为人工智能技术的理论核心是计算机理论,其利用控制程序来实现电气设备的自动化、智能化控制,而控制程序则可以根据实际需要进行人工编写。在人工智能技术的应用下,可使电气设备进行自动化、智能化操作,进而有效代替人来进行作业,大大降低了工人的劳动强度,同时也能节约成本投入。并且,利用人工智能技术使电气设备能够更加科学、高效地运行。

3.2电气控制应用

在基于电气自动化控制的人工智能技术应用中,其具体应用体现在模糊控制、专家控制以及神经网络控制这三个方面:(1)在模糊控制中,其将模糊语言、模糊推理作为实现电气设备模糊控制的重要理论基础,而控制规则则是以专家经验为依据,通过模糊控制器在被控对象上的应用,以此达成控制目的[3]。对于模糊控制而言,其推理规则是按照模糊逻辑进行执行的,利用模糊控制,可使电气自动化系统形成一种具备反馈通道的闭环式控制回路。(2)在专家控制中,其将专家系统理论作为主体,并对控制理论相关技术进行了有机结合,使电气设备能够通过效仿专家经验来实现自动化控制。将专家控制应用于电气设备控制中,能够使电气设备具备更强的控制灵活性,并且工作人员可结合控制需求来灵活选择不同的控制率,从而使电气设备能够适应各种复杂的工作环境,使设备运行效率极大提高。(3)在网络神经控制中,其通过对人类大脑中的神经元活动进行模拟,在逼近原理的指导下,以此建立对应的网络神经控制模型。现阶段,我国已经对网络神经控制进行了比较深入的研究,该技术的应用也变得愈发成熟,并且取得了非常理想的应用效果。为了对电气自动化控制领域中人工智能技术的应用作出更加深入的阐述,便将模糊控制作为研究实例来进行探讨。在电气控制中,模糊控制的作用是确保直流与交流传动的实现,Sugeno、Mamdani均是直流传动中的两种主要模糊推理模型结构。模糊控制器则是实现交流传动的关键。

3.3设备操作应用

现代工业的发展极大促进了人类文明的进步,人类的生产生活也与现代工业建立紧密的联系,这也使电气设备的安全、可靠运行变得至关重要。在对电气设备进行操作时需要严格按照相关流程及规范来执行,一直以来,人们对电气设备的操作都是比较复杂的,在此过程中需要花费很大的精力和时间,而且极易出现操作错误或失误等现象,导致电气设备极易出现故障,甚至还会因此引发严重的安全事故。而人工智能技术的发展,在电气行业掀起了一股新的技术革命,并使得电气设备的繁琐操作得到了有效简化,电气设备的操作效率也由此得到了显著提高。同时,人工智能技术的应用使电气设备一直存在的操作失误及违规操作等现象得以大幅减少甚至杜绝,进而有效避免了安全事故的发生,极大降低了电气设备故障的发生几率,电气自动化设备的运行效率也得以大幅提高。

3.4故障诊断中的应用

模糊控制理论、神经网络控制、专家系统都是人工智能中的核心技术手段,其在故障诊断领域中有着极高的应用价值。众所周知,电气设备在长时间运行过程中难以避免地出现故障,而这些故障会对电气设备的运行及安全造成很大影响。并且,在对电气设备的故障进行检修时也存在很大难度。传统的故障诊断方法不仅准确率较低、实施起来较为繁琐,而且也需要投入大量人力、物力与时间,而这难以满足我国现代工业的发展要求。例如,在诊断电气设备中的变压器故障时,需要收集和分析变压器中的气体,然后根据分析结果来判断其是否存在异常,在此过程中要浪费很多时间,并且取得的诊断效果也往往不够准确。而利用人工智能技术则可实时对电气设备的运行状态进行监测,当检测电气设备的运行参数发生变化时,系统会自动对这些参数进行分析,并以此判断出具体的故障位置及类型,然后将故障信息反馈给检修人员,帮助检修人员对故障进行有针对性的排除,同时也能防止故障进一步扩大而引发安全事故[4]。

电气自动化类论文范文第13篇

关键词:电气工程;自动化;人才培养

0 引言

电气工程及其自动化专业自1998年教育部进行专业调整,第一次出现在普通高等学校本科专业目录中。它是建立在电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化五个专业基础之上的新增专业,2001年开始招生。从它的构成上看,今天的电气工程及其自动化更偏向于人们常说的“强电”专业。然而,随着物联网技术和无人操作智能化电气控制设备的发展,现在的电气又离不开所谓的电子信息类专业,偏“弱电”的支持。现今的电气专业该走向何方,它的专业课程设置又该做哪些调整,值得我们深思。

1 电气工程专业的内涵

电气工程及其自动化的理论基础是电气科学,电气科学的理论基础又来自普通物理学中的电学和磁学。因而电气工程的发展始终离不开电磁学这一根基。电学是世界现有能源中应用最为广泛的,而人类在任何的历史时期都离不开能源。作为电气工程主要研究对象的电能,还是信息的一种载体。磁学作为基础物理学的分支,在电气工程中仅仅扮演发电原理、电磁干扰的角色,渐渐淡出电气工程的研究领域。

早在1878年,英国的帝国理工学院率先设立电气工程专业,主要侧重于发电、输电、用电的研究。随着工业的发展,国外的电气工程专业几近成熟后,发展速度渐渐放缓。结合信息、电子、通讯时代的到来,逐渐从“强电”转向了“弱电”的领域。国内传统上把电气工程归为“强电”,而把信息、电子和通讯归为“弱电”。在整个国际环境的影响下,立足国内电气行业发展的现状,目前,电气工程还主要侧重于电能的开发、传输和应用上。但是一些院校已经开始着手以“弱电”控制“强电”,电气专业中加大自动化、智能化比重。

2 电气工程专业的相关性

电气工程专业由其内涵可以看到它的学科渊源,主要以能源和信息科学为支撑,再配以电力系统和电气设备。能源中主要是电能,电气工程不仅生产电还要控制电能的运输和使用。随着国家电力和国家电网的分家,电气工程专业在不同的学校又有了发电和输变电不同的方向。这里的信息指的是广义上的信息技术,包含了通信、电子、计算机控制等一系列技术,主要用于对发电、输变电设备的设计、控制和检修。

此外,由于现代化的机械设备几乎都离不开电气控制或者电力驱动,电气工程又和机械、自动控制等专业有着千丝万缕的联系。非电类专业的学生要学习电工电子课程,而电气工程专业的学生也要参加金工实习,实现专业之间的了解。

3 人才培养模式的探讨

应用型本科人才培养目标要求学生不仅有扎实的专业理论和基础知识,宽阔的知识视野,更要有过硬的实践能力、工程能力和创新能力。毕业之后,能够较快地适应并胜任工作,可以灵活地运用基础理论和创新思维,解决工作中的实际问题。这就要求电气工程专业的学生在夯实基础知识之上,还要掌握时下电气领域的新技术和新知识。人才培养应处于动态变化中,保留经典基础理论课程,每年根据社会电气岗位技能需求调查,调整专业课程,特别是高年级的专业选修课程。增大实验实习课程比例,将理论课堂搬到实验室。人才培养重心转移才能带动实践类课程升级,从而锻炼和影响学生的实际动手能力。

面对现在就业市场竞争激烈的实际情况,仅仅具有单一的专业知识已经不能满足社会对应用型人才的要求。因而在本科培养当中,还要有通识课、语言类课程、应用写作类课程的设置,努力培养出“静则能文,动则能武”,德智体全面发展的完整的人。

4 课程体系的建设

课程体系的建立基础是人才培养目标和方案,它应当符合国家高教司对本科人才培养的要求,并结合各自专业发展的方向和特色,结合不同学校对电气专业的定位而设立。电气工程专业在经过整合与调整之后,可以有高电压、发电、输变电、配电等众多方向。在今天进行应用型本科人才培养的大环境下,课程体系的建设被赋予了新的意义。也就是要立足专业,走向应用。这就要求加大实验、实践课程的比例,着重实操课程的教学。以“电力电子技术”这门课为例,大多数院校采用48~56课时的教学量,其中实验部分应至少安排16~32学时。把课程三分之一的时间放在实验室,通过实验验证理论,通过实验提升学生的理解能力和思考能力,更着重培养学生的创新能力。

在专业课设置方面,要加大选修课的选择范围,以供不同方向和就业需求的学生选择。随着电力行业改革的不断推进,发电厂与电力运行单位的分离,使得学生在就业选择时要面临不同方向知识的考核。这也对课程体系提出新的挑战。要求学生全盘掌握显然不切实际,那么如何进行课程分类,在夯实基础的前提下,给学生提出备选预案,不失为一种教育导向。

参考文献

[1] 唐志平,过军,田鸿发,史建平. 电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养的探索与实践. [J] 常州工学院学报.第18卷第3期. 2005.6

[2] 张红霞,王雷.高校创品牌特色专业探悉[J].吉林省教育学院学报,2006(10).

电气自动化类论文范文第14篇

关键词:电气类专业;实验教学体系;实验教学模式;创新型

作者简介:吴复霞(1979-),女,山东定陶人,南京邮电大学电气工程系,讲师;张腾飞(1980-),男,河南商丘人,南京邮电大学自动化学院,副教授。(江苏 南京 210046)

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:JG00508JX19)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0164-02

电气学科是一个以电气系统为对象、信息科学为纽带、计算机技术为手段的交叉性学科。电气类人才越来越多地被社会各行各业所需要,创新之根源于实践,为培养电气类创新型人才就必须实施素质教育,在对其进行理论教育的同时多方面地进行实践能力的培养,高等学校应不断研究与实践,为学生创造一个良好的、新型的实验教学环境。

一、实验教学体系改革

以往的实验教学过分依赖于理论课程,绝大多数以验证性实验为主,实验性教学多停留在分散而独立地验证某个概念、理论、方法的层次上。这些实验多是让学生进行简单的插接线程序,不需动脑,按照操作规程就能完成。这不利于培养学生的主观能动性,不能激发学生的创造性。传统实验室多以课程或专业方向为单位,各实验间无关联,只完成对特定课程或专业方向的相关知识的验证和巩固,没有知识系统化的环节,造成学生掌握知识零散,与现实差距大,不利于学生课程的系统化学习。

为适应社会发展的需要,培养出创新型的电气专业人才,必须大力开展实践教学,因为它是培养创新意识和实践能力的主渠道。因此构建新的实践教学体系,充分融合实验教学与理论教学是我们的重要任务。

1.构建模块化、系列化、系统化的实践教学体系

南京邮电大学自动化学院有两个电气类专业:“电气工程及其自动化”专业和“智能电网信息工程”专业。学院依据电气类专业人才培养的目标定位,按照个性化、创新型、综合型人才培养要求,结合“卓越工程师教育培养计划”的实施,通过分析、论证构建了新型的电气工程学科大类模块化、系列化、系统化的实践教学体系,把实践环节从过去的“辅助”地位提升到与理论教学并重的地位,把各类实践类课程进行系统化的连接,强化学生“实践能力”与“创新能力”的培养。

改变单纯以课程为基础设置实验的实践教学体系,根据“专业技能、综合训练、创新培养”三个层次的培养目标,将实践教学体系划分为“专业基础、专业综合、实践训练、科技创新”四个训练模块,使学生的实践创新能力得到连续不断、分层递进式的强化培养(大一、大二学年对应专业基础和专业技能教育,初步实现实践技能培养;大三、大四学年对应综合训练以及科技创新实践教育,强化专业综合能力和创新能力的培养)。

新的实践教学体系以课程实验为单元、课程组实验及课程设计为模块、课程组为系列、专业方向为系统,通讯网络为纽带。各实践环节体现在基础层(电路、电子、信号处理、微机原理、自动控制原理、计算机通信与网络、电力系统基础等)、提高层(相应的专业课实验、课程设计、专业实习)和研究与创新层(专业综合设计、毕业设计)三个层次,能完成电气工程学科的培养方案要求。体系包括了专业基础课程实验、专业课程实验、课程设计、综合性设计、生产实习、毕业设计,是一个贯穿大学四年的全程化实践教学方案。开设的实验在满足课程教学要求的同时,还按专业方向、学科方向及其发展形成系列和系统,学生通过系统的实验可体会到专业基础各门课程之间、专业课和基础课之间的关系与衔接,从单门课程、系列课程到专业方向,由点到线、由线成面、由面建体逐步培养学生的实践能力。

2.更新实验内容和实验平台

依据模块化、系列化、系统化的实践教学体系,本着加强基础、整合资源、提升档次、增强活力、扩大开放、强化学科交叉融合的总体思路,在实验教学中心的建设中已采取一系列改革措施,创新实验教学方法、更新实验教学内容,构建大型、综合性、设计性、开放型实验平台,全面提升学生的工程实践能力和技术创新能力。根据教学内容与创新型人才培养要求,构建了特色鲜明的实验教学模式和多种实验教学方法、手段。

在实验教学内容上,构建体现“专业基础、专业综合、实践训练、科技创新”四个训练模块的实验平台,连续不断、分层递进式强化培养学生的实践创新能力。注重学生已有知识体系和认知特点,由浅入深、由易到难、循序渐进,突出实践创新活动的导向性、趣味性、开放性及综合性,积极鼓励与引导学生参加教师的科研工作和校企合作,为学生的实践创新提供广阔的思考空间,促进学生的个性化发展,积极探索和努力培养优秀的新能源发电与控制领域的高级专门专业人才。

二、实验教学模式改革

1.推出立体化、开放性的实验教学模式

立体化表现在实验内容多层次,实验设置多模块,实验手段多样化。在以上体系中,既有简单的演示性和验证性实验,使理论教学形象化,加深学生对理论的理解,又有难度较大的设计性、综合性和创新性实验,锻炼学生的创新实践能力。学生可根据自己的学习情况自主选择与实际能力相符的实验项目。

开放性表现在各实验室资源面向全校学生全方位开放,即实验内容、实验场所、实验时间的开放。近五年来,实验教学中心利用课内实验、课外实验、自拟实验、开放实验项目和创新性实验项目等形式实现了实验内容的开放;结合研究生助教和本科生助管制度,形成了实验室专职老师、专业教师、研究生、勤工助学本科生相结合的实验室指导与管理队伍,实现了实验场所和实验时间的开放。该实验教学模式在传统实验方法的基础上极大激发了学生自主探究的兴趣,促使学生创造性的思维与有效解决问题,提高了学生自主实验与创新能力。

2.“教学、实践、科研三位一体,互动、互促”的闭环机制

依托南京邮电大学控制科学与工程、信息与通信工程、仪器科学与技术、电子科学与技术和电气工程一级学科建设,通过科学研究提升水平、壮大实力、促进教学;科研成果与研究工作为教学内容更新、教学水平提升提供源泉;丰富的各级各类科研项目为实践创新活动提供了选题背景,为学生毕业设计(论文)的真题真做提供保障;学生在创新实践与助研过程中激发兴趣、锻炼能力;教师在理论教学、创新实践指导中不断发现问题,并不断调整和改进教学过程。通过教学相长、实践创新与科学研究相结合,实现了以科研提升教学、通过教学指导实践、实践深化科研的三位一体、相辅相成、协调共赢的人才培养机制,走出了“教学、实践、科研互动、互促、同步相长”的特色之路。

3.虚拟仿真与类工业化系统相结合的实验教学

采用了仿真验证与实体操作相结合的方式。在江苏省智能电网信息工程综合训练中心现有实验基础上,充分依托校企合作实验资源,已建设成三个虚拟仿真实验子平台:可再生能源并网控制虚拟仿真平台、微电网运行控制虚拟仿真平台和电动汽车与电网互动虚拟仿真平台。学生基于实验室提供的仿真平台,采用仿真工具搭建虚拟实验对象,验证实验原理,熟悉实验过程;根据仿真实验结果,完成对基于物理实验平台的实体对象的实验操作。

实验教学中心自主开发设计建成的电气信息综合实验系统,以高性能DSP为控制核心,以大功率电力电子变换装置、大功率三联交流机组、二联直流无刷电动机组为控制对象,配有各种测量仪表、转矩转速传感器及显示仪。以工业以太网为基础,通过配置上位机即可完成组网,构成工业电气DCS系统,通过预先设定的通信协议实现远程监视与控制。

三、实验教学改革成效

实验中心先后获江苏省教育厅批准成立省级实验教学示范中心5个,分别为自动化实验教学示范中心、智能电网信息工程综合训练中心、通信技术实验教学示范中心、通信与信息处理实验教学示范中心、电工电子实验教学示范中心,其中省级“自动化实验教学示范中心”因网评成绩优异被作为优秀示范代表确定为实地考察验收对象,并取得了网上评议和实地考察双优秀的佳绩。将5个省级实验教学示范中心整合在一起,构建了自动化、电子信息、仪器、电气4个专业类资源融合的实验教学中心支撑体系,实现了场地、设备、师资力量的共享。

近年来,产生了一批优秀的教学研究成果,“学做合一、研创结合,自动化创新人才“闭环”培养模式研究与实践”获得江苏省高等教育教学成果一等奖,“以生为本,创新管理,提升本科人才培养质量――本科教学管理改革的探索与实践”获得江苏省高等教育教学成果二等奖,“电机学”、“电力电子技术”和“嵌入式系统及应用”被评为校级精品课程,“自动控制原理”教学团队获校级、省级优秀教学团队。我院积极开展大学生创新创业训练计划,2010年机器人创新实践基地荣获江苏省教科系统“工人先锋号”;“基于机器人创新活动构建大学生创新能力培养体系的研究与实践”获南京邮电大学教学成果一等奖。依托实验教学中心以及大学生创新活动基地,近三年来共获得校级重点和省级STITP创新项目近100项,学生依托实验教学中心在国际、全国、省级各类主题竞赛中取得了优异成绩。

四、结论

电气类实验教学的改革与实践进一步促进了产学研紧密结合,提升了专业建设的整体水平,构建了满足高水平创新型人才培养的软硬件平台,促进了实践教学改革,提高了教学质量,拓宽了学生的知识面,为高水平创新型人才的培养提供了有利条件。

参考文献:

电气自动化类论文范文第15篇

关键词:通识教育;电气信息类学科;电磁理论与技术

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0143-02

19世纪,欧美学者认为现代大学学术分科过于专门,知识分割严重,于是创造出了通识教育,使学生对不同的学科都能有所认识。通识教育与专业教育尽管只是教育模式的不同,但其本质上却是教育理念的不同。通识教育重在“育”而非“教”,是一种人文教育,超越了功利性与实用性。通识教育没有专业的硬性划分,它提供的选择是多样化的,学生们可以获得顺其自然的成长,

我国2015年教育部《普通高等学校本科专业目录》中共分哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等12个学科门类。每个门类下设若干个二级类,其中工学门类包括电气类、电子信息类、自动化类、计算机类等31个二级类。在2012年以前的分类中,电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程均属电气信息类。电气信息类专业绝大部分教材或是专门介绍强电知识,或是专门介绍弱电知识,或是专门介绍某种技术,大多为“专精”知识,而非“博通”知识。

我们生活在信息时代,电气、电子、计算机、网络技术对日常生活的影响无处不在。现代人享受着它们带来的各种便利,但绝大多数人对这些技术发展的历史缺乏系统的了解。本文以电磁学及相关技术的发展历史为例,探讨了电气信息类专业通识教育内容的选取依据。

一、科学方法的重要性

电气信息类技术的发展离不开电磁学理论作支撑,而现有教材甚少介绍它们的起源。人类对电的认识始于3000年前希腊人记载的一种神秘现象,即琥珀被布摩擦后便可使头发竖起,也可吸起轻的羽绒和麦屑,这就是静电现象。对磁的认识要追溯到约2600年前希腊人发现的一种能够吸引含有铁质石屑的石头,即“磁铁”。静电及磁力跟其他很多自然现象一样,但是当时人们无法解释其基本原理。以亚里士多德为首的希腊学者崇尚用哲学的理性推论来解释这些现象,轻视实践,故对自然科学的探讨始终徘徊在知识的门外。后来天主教兴起,教会对自然科学的探讨严格地限制在很小的范围内,以致在接下来的2000多年里,人类对电及磁的认识相比古希腊时代并没有多少进步。在古代中国同样如此。公元前220年,古人第一次发现了磁石的方向性,即“司南”。古人虽然在指南针的制造技术上有所贡献,但1000多年来对磁的原理的研究基本上无人问津。古代中国的儒家治学态度跟亚里士多德的理性推论很相似,社会上的有才之士把精力和时间都花在了科举求仕、吟诗作对上,甚少关注自然科学。是什么促使了电与磁理论的发展呢?15世纪中叶到17世纪初,西方社会出现了“文艺复兴”,这是一场解放思想的杜会革命,最重要的是发展了一种新的方法――科学方法。“科学”在当时是指研究方法。用科学方法研究自然现象时,首先要观察自然界中的现象,然后演变成一个假说,再用实验证明该假说能否成立,而且实验条件和实验结果应具有可重复性。这种方法和亚里士多德的理性推论大不相同。电和磁现象神秘又复杂,在研究过程中很容易渗入玄虚的伪科学,但是借助于科学方法,西方国家的电磁科学与技术发展突飞猛进。中国虽有“格物致知”理论,和西方的科学方法有异曲同工之处,但在实践中并没有贯彻执行,这也阻碍了科学与技术的发展。在通识教育中,学生若能全面地了解这些内容,有助于他们解决实际的科研问题,并坚持唯物论的观点。

二、科学家的楷模作用

从伏特1800年发明电池到1888年赫兹发现无线电波,无数科学家在电磁理论和实验上都做出了贡献,更有法拉第和麦克斯韦这种奇才,承先启后,奠定了整个电磁学的科学基础,使得各种电磁技术难题的解决有了理论依据。伟大的科学家如何取得令人叹服的研究结果值得我们深思。以法拉第为例,他生于伦敦的一个贫苦家庭,年少时便对当时比较尖端的电、磁及化学等科学感兴趣。1821年,法拉第在英国皇家研究院通过一个简单而充满创意的实验,第一次向人们直接展示了电的能量可以转化成动能。当法拉第把实验结果发表后,皇家研究院首席科学家戴维对他甚是不满,因为法拉第认为戴维没有介入实验,对论文没有贡献,所以没有把他列为论文的作者。这也导致了戴维与法拉第的隔阂,以后十年中他都没让法拉第再涉足电与动能的实验。法拉第趁机做了电化学研究,建立了电池和电镀等应用化学理论,还发现了“苯环”。戴维逝世后,法拉第成了皇家研究院的主持人,又开始研究电磁和动能。1831年,法拉第通过实验验证了动能也可以转化成电能。法拉第不懂数学,但直觉超凡,勤奋刻苦,实验能力无人能及,一生做了将近600个实验,大多数是失败的,但在实验中却发现了电磁感应、抗磁性、顺磁性、磁光效应等重要现象。法拉第一生从未申请过专利权,他所发现的一切知识都为人类共同拥有。他的名言是“工作,完成,发表”,完全体现了科学研究者的精神。他热衷于教育,尤其对青少年更是关怀。他每年为皇家研究院圣诞节演讲的讲词被《大英百科全书》列为历史上最可读的文章系列之一。与法拉第相比,麦克斯韦1831年出生在苏格兰一个显耀的家族,是个数学天才,善于用数学语言来简洁精确地描述和解释自然现象。麦克斯韦28岁就到顶尖的剑桥大学当了助教,在全心投入电磁研究之前,已在控制理论、统计力学、热力学和光学物理等方面具有独特见解,甚至印出了世界上第一张彩色照片。1862年,英国皇家学院委托31岁的麦克斯韦把电磁学里各种单位统一起来。当时,法拉第对麦克斯韦寄予厚望,希望他用超凡的数学能力和对自然现象深刻的认识,把电磁学发扬光大。麦克斯韦综合了法拉第、安培、高斯、汤姆生(克耳文爵士)等科学家的想法,苦研多年后,于1873年发表了《Treatise on Electricity and Magnetism》,用4个微分方程式(原有20个方程,后由黑维塞简化成4个)概括了所有的电和磁现象,这是19世纪科学发展的登峰之作。更为震撼的是,这些方程式的答案中预测了一种电磁波的存在,而且这种电磁波在真空中传播的速度计算出来竟是光速。法拉第的直觉――光是一种电磁波因此得到证明。1888年,赫兹验证了麦克斯韦电磁波的存在。电气信息类专业本科生应以这些伟大的电磁科学家为榜样,学习他们深厚的科学素养与人文素质,开发、挖掘自身的潜质与精神气质,这也是通识教育的终极追求。

三、新工业发展的启迪作用

早期电磁理论和技术的发展促成了一些新工业,如电报、电话、无线电报、电灯与电气化等的出现。了解这些新工业的发展历程不仅能开拓学生的视野,还能引导他们全面分析问题,树立恰当的人生目标。以电报技术为例,推动电报诞生的有两位主要人物,一位是美国的摩斯,另一位是英国的柯克。摩斯的方法全球通用,创造了第一个以电为基础的新工业。1832年,绘画专业的四十一岁的摩斯偶尔听说欧洲有人正在研究以电流来进行通讯,于是他便很快研制了一架简陋的电报机,并精心策划了专利申请,同时还组成了团队共同研发新技术。摩斯带着他的发明到各地示范,寻求投资者,结果虽获好评,但技术太新,难以为大众所接受。摩斯的执着最终换来了由华盛顿到巴尔的摩两个城市间电报通讯示范工程的成功,这也成为电报发展的转折点。随后摩斯与肯道注册成立了公司,集资建造从纽约通往美国东部各大城市的电报系统;摩斯又接受了肯道的建议,将他的专利同时授权给多家公司,让他们在全美各地发展电报,他坐收授权费。从1844年开始,很多公司投入了电报行业,但大多数并不理会摩斯的专利,而拿了专利权限的公司也以各种理由不缴费用。摩斯在1849年控告这些公司侵权,而这些公司也联合起来挑战摩斯专利权的合法性。他们指出摩斯的很多技术是抄袭他人的发明。1854年,法院裁定摩斯是电报的发明人,判决书中声明摩斯虽采用了一些他人的知识,但他是第一个把这些知识整合在一起、成功应用到通讯技术上的人。这个判决奠定了摩斯在历史上的地位,也带给了他财富。1865年,世界上20个国家一起开会成立了国际电信联盟,来统一规范全世界电报的应用和技术。这也是历史上第一个世界性的技术组织。

从1844年摩斯第一次示范华盛顿到巴尔的摩的通讯,到1865年第二条大西洋电缆开始服务,短短21年间,电报覆盖了全世界。电报不仅为人类通讯的需求带来翻天覆地的改变,同时也推动了一波又一波的技术革新,一直延伸到今天。在电报发展的过程中摩斯的坚持,专利权的纷争,技术的不断创新以及新行业的衍生等都能够给学生很多人生启迪。