电气一体化论文范文

电气一体化论文范文第1篇

关键词：电气自动化 自动化教学 技工院校 理论和实践

技工院校电气自动化教学工作的开展，对于专业化电气自动化人才培养至关重要。而电气自动化是一门实践性强、理论知识体系复杂的课程。教师需要针对学科特点，积极促进电气自动化教学理论和实践相互结合，以提高教学质量和水平，实现专业化电气自动化人才的培养。

一、电气自动化教学现状及问题

通过调查以及结合笔者学院实践发现，现阶段技工院校电气自动化教学工作存在以下问题：其一，技工院校电气化实践和理论相结合的教学管理制度不健全，学生综合考核体系存在不科学的地方；其二，技工院校电气自动化实践和理论相结合的师资力量不足，难以切实开展电气自动化课程；其三，技工院校开展理论联系实践的活动比较少，难以切实实现学生理论实践能力的培养；其四，技工院校院电气自动化实验室设备不足，难以为电气自动化课程创造一个良好的教学环境。如果上述问题长期存在，势必导致技工院校电气自动化教学质量的下降，更加影响到专业化电气自动化人才的培养进程。因此，我们应该积极从上述问题出发，探析如何更加高效地解决实际问题的方法。

二、技工院校电气自动化教学理论和实践相互结合的策略

1.建立健全电气自动化理论实践相结合制度体系

健全的教学制度体系是技工院校电气自动化教师开展教学工作的依据，也是技工院校电气自动化专业学生培养自我能力、素质的关键。对于这方面的工作，我们需要从以下几个角度入手：其一，积极制定技工院校电气自动化理论实践相结合的管理制度，结合技工院校电气自动化专业特征以及教学实际情况，切实改善和调整教学的目标、方案、制度，为开展教学工作打下坚实的制度基础；其二，建立健全技工院校电气自动化教学评价考核体系，保证对教师教学工作的监督和控制，结合学生实践能力和理论能力的综合成绩去考核教师课程开展的有效性，并以此进行教师绩效考核；其三，健全技工院校电气自动化创新机制，积极鼓励学生在教学过程中开展电气自动化创新活动，对于表现良好的学生给予一定的鼓励，以实现学生动手实践能力的提高。

2.高度重视电气自动化教师团队素质和能力的提高

在技工院校电气自动化教学过程中，教师能力和素质对于教学质量起着关键性的作用，可以从以下几个角度来加强师资力量：其一，技工院校积极建立电气自动化教学经验交流平台，教师可以针对自己的经验和教学，以研讨会、交流会、座谈会的方式进行交流和沟通，实现对理论和实践相结合的教学体系的总结和归纳；其二，学校应该积极组织电气自动化教师培训，以电气自动化理论和实践相互结合为培训的重点和难点，不断将此方面的专家纳入培训体系，以不断提高教师团队的教学水平、素质和技能；其三，积极扩展渠道，为教师进修创造良好的条件，为其开展自动化理论与实践相结合创造有利的基本环境。

3.加大对于自动化教学基础设施的投资力度

技工院校电气自动化理论与实践相结合，不仅要求学生理论体系的健全，还要求学生具备一定的实践操作能力。因此，健全的电气自动化基础设备是必需的。具体来讲，我们可以从以下几个角度来探析：其一，结合自动化专业设置和专业人才培养目标，开展电气自动化实验室的构建工作，为学生动手实践能力的提高提供物质基础；其二，积极开展与电气自动化相关行业和企业的联系，建立校企联合开拓的实验基地，以保证学生能够接触到实际的电气自动化案例，为职业规划打下基础；其三，积极争取国家和社会对于高校教育的投资，将其切实用到电气自动基础设施教学体制中，以实现自身电气自动化专业特色的发展。

三、小结

技工院校电气自动化教学理论和实践相互结合是一项系统化的工程，不是一朝一夕就能完成的。对此，需要学校、企业、政府、学生、教师等多个主体去构建技工院校电气自动化理论和实践体系。笔者相信，随着在此方面的教学经验的积累，教学水平和质量将会不断提高，在此基础上去实现技工院校培养电气自动化专业人才的教育目的，指日可待。

参考文献：

[1]俞仲文等.高等职业技术教育实践教学研究[M].北京：清华大学出版社，2011.

电气一体化论文范文第2篇

关键词：电气试验 工程项目 课程改革

中图分类号：G462 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）06（c）-0191-03

电气工程及其自动化专业的应用型本科教学旨在构建以“知识的适时性、理论的实用性、能力的针对性、技术的先进性和思维的创新型”为主体的教学体系。为突出能力的针对性，即按照电气工程师的基本素质要求，在大学四年完成电气工程师的基本技能和素养的培训[3]，在专业课程的建设中尤其是专业核心课程的建设中引入“工程项目课程设计”，围绕工程项目展开课程的理论教学，拓展以工程项目为基础的实践环节，凸显应用型本科教学的特色。

《高电压技术》课程是电气工程及其自动化专业的专业课，也是专业核心课程。课程主要介绍了电力系统在设计、安装、调试、运行中遇到的高压、绝缘和过电压方面一系列问题。通过学习该专业课程的学习，使学生掌握高电压技术的基本原理、高压设备、高压试验和测试方法。课程建设的硬件条件――电气试验技术实验室，主要以电力变压器为核心设备，围绕电力变压器展开相关电气设备的绝缘预防性试验，从而达到对电气工程专业学生的电气设备试验项目的实验、实训的训练要求。电气设备无论是出厂还是在现场安装，电气试验是设备必须完成的项目。2016年西安思源学院将《高电压技术》课程列为电气工程及其自动化专业的优秀课程建设项目，课题组成员从“电气试验”和“电气系统设计”工程项目入手，突破原有的专业课程授课模式，将具体的工程项目――“电气设备试验”和“防雷接地系统设计”引入《高电压技术》的课程教学中，以各种“电气试验”和“发电厂、变电所电气一次系统设计”的工程项目为基础设计课程教学过程，实践理实一体化的教学方法，在教学中实现能力在针对性实践训练和理论知识的使用性学习的培养。

1 工程项目的课程化设计

基于高电压技术的工程项目大体分两大类，电气试验项目和防雷接地设计项目。电气设备试验一般可分为出厂试验、交接验收试验、大修试验和预防性试验等。而按照试验的性质和要求，电气试验分为绝缘试验和特性试验两大类[1]。防雷接地设计项目是发电厂和变电所电气一次系统设计的重要组成部分。因此，在教学实践过程中，通过工程案例课程化设计（工程项目与理论教学结构图如图1所示），采用“工程项目”糅合理论教学这一“理实一体化”教学手段，进而推进了《高电压技术》课程的优质化建设。

工程项目的课程化设计是指以实际的工程案例为蓝本，将教学任务、教学知识点、教学学时分配融入工程项目中，凸显理论教学的应用性，使学生掌握理论知识的应用性、理论知识的适用性和理论知识的工程性，进而推进“理实一体化”的教学改革。

2 课程设计实施分析

以变压器出厂试验这一电气试验项目为例，分析基于“工程项目”的《高电压技术》课程设计的实施。

2.1 教学任务设计

变压器出厂试验是电气试验项目中非常重要的工程试验项目，该项试验项目所涉及的理论知识点是《高电压技术》课程中[2]的液体和固体介质的绝缘强度、电气设备绝缘试验。依托变压器出厂试验这一工程试验项目，理论联系实际讲授液体和固体介质的绝缘强度 、电气设备绝缘试验等知识点，可增强学生的工程实践意识，锻炼学生的电气试验操作能力。

要求学生掌握的知识点：液体的绝缘强度特性、固体介质绝缘强度特性、局部放电试验、绝缘电阻测量试验、感应耐压试验、直流耐压试验等。

要求学生掌握的试验技能：（1）参数测量；（2）绕组电阻测量；（3）绝缘特性测量；（3）电压比及联结组测量；（4）空载试验；（5）负载试验；（6）感应耐压试验；（7）外施耐用试验。

2.2 教学课时设计

该教学项目需要学时分配为：液体和固体介质的绝缘强度4学时、电气设备的绝缘试验8学时、变压器出厂试验项目实施4学时。

2.3 课程实施过程

教学中首先给定实际电气试验项目：S7-30/6电力变压器出厂试验。从电气验项目入手，确定教学任务――掌握电气设备的绝缘试验理论知识和实践操作。对应于教学的知识点是《高电压技术》课程的第三章中电气设备的绝缘试验的相关内容：绝缘电阻试验、交流耐压试验。图2展示了以“S7-30/6电力变压器出厂试验”具体工程项目为例的课程教学过程设计。

2.4 教学效果

通过个案的“工程项目”课程设计教学实践，取得的教学效果有：（1）以“工程项目”为蓝本，增强教学的应用真实性。以往的教学过程中，讲完理论知识，学生不知道如何来用，在进行实验室实验时又脱离了理论知识。而以“工程项目”为蓝本的课程教学过程中，直接给出工程实例――“S7-30/6电力变压器出厂试验”，直接增强了教学的应用性，不再让理论和实践成为互不相容的关系。（2）以“工程项目”推进理论教学，增强学生实操能力。“工程项目”与理论教学内容相对应，通过项目讲理论，通过项目练技能，通过项目提高应用。“电气试验”工程项目的教学适合在实验室进行，体现“理实一体化”教学。通过实际的电力变压器一边理论教学，一边按工程试验项目进行相关试验，学生在完成理论知识学习的同时，还掌握了电气设备试验的基本技能。一堂课，“双丰收”。

3 结语

工程能力的培养是电气工程师基本技能培训之一。通过“工程项目”进课堂这一理实一体化化教学手段的推进，使学生既学习了专业知识，又亲身经历了项目案例实施的全过程，在教学设计过程中把一个复杂的电气试验项目，通过分解成小型试验项目模块，将理论知识点融入具体的工程项目中，结合具体试验项目的理论教学，增强了学生的学习兴趣，又降低了课程教学的复杂难易程度；既按照教学大纲完成了理论教学，又提升了学生工程训练技能，体现出应用型本科教学的特点。

参考文献

[1] 黄永驹.高压试压[M].黄河水利出版社，2012.

电气一体化论文范文第3篇

关键词：电气自动化 一体化教学 技工院校

电气自动化专业大多课程具有很强的实践操作性以及应用性，学生应该通过大量的练习操作提高自己的技能。对于技工院校学生而言，电气自动化专业的技校生就业岗位大多是从基础装配工作做起，为此，需要在教学中注意提高学生的实际操作能力与创新精神。

一、新常态下电气自动化专业人才培养目标

新常态下的制造业需要更多的高技能人才。为此，电气自动化专业应该根据行业发展的新方向，确立专业职业岗位。电气自动化专业的职业岗位定位体现在：电气设备的组装、运行、维修、调试以及电气产品的开发等；机械与电气联合制造产品的装配、运行、维修、调试等，比如数控机床电气设备。

二、一体化教学模式的含义

一体化教学模式指的是理论与实践相结合，在同一课时内，由一名或者两名老师共同组织教学，在教学过程中，教师让学生理论与实践交替学习，从而使得理论与实践有机结合起来，提高学生学习的兴趣，使教学达到事半功倍的效果。

三、基于一体化教学模式下的电气自动化专业教学改革

1.优化课程，使课程与企业生产有机结合

电气自动化专业的特点是非常抽象，理论性强。技工院校学生系统掌握电气自动化专业知识是非常困难的，因此，很有必要优化课程，使课程更加贴近企业生产实践。PLC、触摸屏、电磁阀、汽缸等都具有比较强的实践应用性，在讲授这些知识时，可以以项目为单元安排一体化教学。例如要求学生设计一个供水灌溉控制系统，学生可以将PLC、触摸屏、传感器、可编程控制器、马达等设备设计成一个供水灌溉控制系统。这种一体化教学，能够激发学生学习兴趣，学生的专业能力能够得到显著提升，对于学生将来进入社会以及为企业生产提供需要的人才具有重要意义。

2.教师队伍一体化

教师队伍的一体化，要求教师更多是双师型教师，即教师既能有效传授理论知识，又能进行实践指导。教师要能够有效组织教学，比传统教师的要求更高，要求教师能够有效保证一体化教学的顺利进行。

3.教学过程一体化

在进行一体化教学过程中，教学内容的安排非常重要。项目设计是一体化教学的基础，项目的选择要体现应用性，具有典型意义，否则会失去“项目”的意义与价值，项目的确立需要教师深入企业生产，与企业、行业合作办学，共同开发课程。

教学过程一体化指的是把课堂搬到实习实训基地中。在一体化教学中，要处理好三个层面的关系，即理论与实践关系，建立工学结合模式；发挥教师的指导性，处理好教与学的关系；以学生为主体，发挥学生的主动性，让学生在做中学、学中做，处理好学生学与做的关系。

四、电气自动化专业一体化人才培养方案设计

1.岗位剖析

技工院校电气自动化专业培养面向的岗位主要是电气维修、自动化仪表安装与调试等。技能证书主要是电工上岗证、维修电工、电气工程师等。

2.培养目标

知识结构：一定的文化知识，如语文、数学、英语、历史文化等；电路、电气控制技术、单片机、自动化控制等专业基础知识； AutoCAD、PLC、供配电系统维护等。

能力结构：提高学生对知识和技能的自学能力，会运用一些电工电子测试工具，会运用AutoCAD等软件绘制简单电气自动化工程图，会对简单电气工程系统进行设计、调试与维护。

3.考核评价一体化

建立多元化评价系统，具体方案：在每个项目完成后，由指导老师与企业人员共同评价学生完成项目的优劣，并且把项目评价结果告诉学生，该项目过程评价的分值所占的比例最大，另外发挥笔试以及平时表现作为考核评价的辅助作用。这种一体化考核评价是一种以过程操作考核为主，平时表现以及笔试为辅的考核评价体系。

4.毕业设计过程的一体化

一体化教学要求学生主动参与教学实践过程，突出强调了学习技能，以提高综合素质为目标。为此，在一体化教学过程中，要加强与社会各行业的联系。技工院校应该以一体化教学思想为指导，不仅在理论教学、实践教学中贯彻一体化教学模式，在毕业设计过程中也可以实施一体化模式，从而有效促进产学研发展。

五、小结

一体化教学模式的开展，对教师提出了更高的要求。教师在一体化教学实践过程中，要不断总结归纳，丰富一体化教学的内涵，探讨出适应技工院校自身实际情况的一体化教学模式，从而提高技工院校教学质量，促进技工院校的发展。

参考文献：

电气一体化论文范文第4篇

真空断路器近三十年来在我国中压开关产业不断发展，其应用范围日渐增大。并具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在中压配电领域开关中占有主导地位。而一旦真空断路器发生故障极易引起十分严重的后果，不仅会引起自身设备损坏，更有可能引发大规模电网故障。真空断路器的故障往往是由于真空度降低所致，根据国家规定，真空灭弧室内的气体压强应低于1.33×10-2Pa[1]。由于真空灭弧室存在缓慢漏气现象，真空度会随着使用时间的延长呈现持续降低的趋势，当到达某一临界阈值时，就会引发安全危险隐患。智能电网对真空度监测的要求逐渐提高，使用中的真空断路器建议采用实时监测，特别是对于35kV、72.5kV及以上电压等级的真空断路器采用在线监测手段及时掌握灭弧室真空度状况更具实用价值和意义。根据动态电荷分布和电容分压原理构建的耦合电容法具有探头结构简单，安装简便，抗干扰能力好等优点。其应用于实际检测的过程，往往需要先在实验室条件下标定某特定型号真空断路器的耦合电容传感器输出电位的变化趋势与其灭弧室真空度值相对应的关系曲线，再将该标定曲线应用于实际检测。此过程只能定性的利用真空度变化对屏蔽罩电位产生的影响，并且真空度劣化极限对应屏蔽罩电位的阈值需依靠经验数据来确定。为理清真空度与屏蔽罩电位的理论关系，使耦合电容法的实际应用过程不盲目。本文从电介质理论着力，通过介电常数的引入，希望能够将屏蔽罩电位随真空度的变化过程加以解释。此外，以屏蔽罩电位为监测基础的灭弧室真空度的在线监测方法有许多，如：耦合电容法、旋转式电场探头检测法、光电变换法、比例差分探头检测法等[2~5]。屏蔽罩电位成分分析的意义显得更加重要。真空断路器实际运行时，屏蔽罩上的电位成分较为复杂，既有直流分量又有交流分量。以下是前人通过实验总结出的真空度降低所导致的屏蔽罩电位的变化规律。理论上，当真空灭弧室内真空度正常时，仅需几百伏的电压就可维持带电触头与中间屏蔽罩之间由场致发射引起的电子电流，屏蔽罩积累的负电荷使其负电位几乎达到电极电压峰值；当灭弧室内真空度劣化时，其气体密度变大，场致发射的电子被气体分子吸附后成为负离子，而负离子质量大，漂移速度慢，使得上述电子电流减小，屏蔽罩上由场致发射导致的电位降低[4]。此外当真空灭弧室的运行电压和内部真空度处在正常范围时，灭弧室的屏蔽罩上不带有静电荷；当真空度下降导致绝缘强度降低时，触头与屏蔽罩之间会发生局部放电，使灭弧室的屏蔽罩上带有一定量的静电荷而形成直流电位[5]。文献[6]得到的结论认为：真空度下降到一定值时屏蔽罩上形成的交流电位幅值会发生变化，同时屏蔽罩上还会有直流电位生成。两种电位的变化都是由于在真空度下降时金属导杆和触头电极与屏蔽罩之间出现的汤森放电所导致，并且电位变化时对应的真空度相同。本文就宏观电介质理论中影响电气绝缘材料性能的最主要参数相对介电常数进行讨论，并将讨论结果应用于电磁场数值计算。其中，感应电位的求解分析，对真空度在线监测理论的深入探讨有着十分重要的意义，深入探索灭弧室内真空度与屏蔽罩上感应电位的内在联系机理是本文的研究重点，该问题的解决不仅能够为耦合电容法提供理论依据，更能为诸多通过监测屏蔽罩上的感应电位实现真空断路器灭弧室真空度在线监测的方法提供理据上的理论支持。

1灭弧室真空度与屏蔽罩电位的关系模型

现代计算机技术的发展使得建模仿真软件与数值模拟方法能够方便地应用于处理超大计算量的数值计算及复杂物理模型的仿真分析。本文研究基于电磁场仿真软件Ansoft，对真空灭弧室内的真空度和屏蔽罩电位对应的关系进行分析，力求找出二者之间的内在联系机理，为实现真空度的在线监测和状态评估提供理论基础和技术支持。为分析方便，将处于工作状态下的灭弧室物理模型图构建如下。如图1所示，真空断路器两触头在额定交流负荷电压下工作，通过导电杆和触头的交流激励电流必然会以两触头为轴心产生环型磁场，该磁场将在真空为介质的金属屏蔽罩上产生出一系列感应电位。分析该物理过程的抽象模型，等价于求解通有额定交流电流IN的金属圆柱体在真空环境下对外环金属屏蔽罩上的感应电压。其抽象模型如图2所示。在图2中导电杆中通有额定负荷电流IN，感应磁场方向符合安培右手定律。求解该模型，需求解触头在负载电流IN条件下，周围真空区域的磁场分布情况，及处于该磁场下金属屏蔽罩上的感应电位Uc。

2灭弧室真空度与介电常数联系机理分析

在上述模型求解的过程中，真空灭弧室内中间介质的介电常数εr无疑是一项重要的条件参数。考虑到真空灭弧室采用真空环境作为中间绝缘介质，即低压空气。笔者经过细致检索发现，低压空气介电常数εr与压强P物理联系的文献资料较少，难以直接得到某真空度P下对应的精确εr。因此本文工作希望建立物理数学模型得出低压空气和相应介电常数的联系关系，从而得到P-εr-Uc的对应关系（其中为屏蔽罩上的感应电位）从而为真空断路器灭弧室真空度的在线监测提供理论和技术上的支撑。

2.1克劳休斯-莫索缔方程引用电介质物理中克劳休斯-莫索缔(Clausius-Mossotti)方程[7]，简称克-莫方程。该方程在洛伦兹有效电场条件下，联系了电介质极化的宏观参数和微观参数。其数学表达式如公式（1）所示：式中：εr、ε0分别为气体介质的相对介电常数和真空状态下空气介电常数；α为空气分子极化率；n0为电介质单位体积内的极化粒子数。摩尔体积与单位体积内极化粒子数的关系转化可得下式：其中，M和ρ分别为电介质的摩尔质量和密度，N0为阿佛加德罗常数。在公式2中[P]代表了摩尔极化过程，式子右端表明，对于某固定电介质，当极化率α有确定的值，并且与密度ρ无关时，[P]为确定常数。左端式子表明，摩尔质量固定，当[P]为常数时，εr-1εr+2与密度ρ成比例关系。通常介电常数εr随着电介质密度ρ的增大而增大，其物理意义也较容易理解，因为随着电介质密度ρ增加，单位体积内极化粒子数增多，故介电常数εr也随着电介质密度ρ增大而增大。既然εr-1εr+2与密度ρ成正比，不妨设比例系数为L。则有：至此，得出了空气密度和介电常数的关系，进而将灭弧介质（空气）的密度转换为气体压强便可以得到真空度和介电常数εr的关系。

2.2干空气密度与压强的关系的建立空气的密度的国际定义式为：式中：m0是空气的质量，单位kg；V是空气的体积，单位m3；ρ单位为kg/m3。空气密度与空气压力、温度及湿度有关，本文将空气假定为干燥空气（此种假设符合真空灭弧室的实际工作条件）。公式（4）只是关于气体密度的一般定义式，在通风工程中，干、湿空气密度是由气态方程求得。气态方程表达式为[8]：式中：ρ、ρ0分别为特定状态（非标准状态）及标准状态下干空气的密度，单位kg/m3；P、P0分别为特定状态（非标准状态）及标准状态下空气的压强，单位kPa；T、T0分别为特定状态（非标准状态）及标准状态下空气的热力学温度，单位。标准状态下，T0=273K、P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293kg/m3。将这些数值代入公式(5)，即可得到干空气密度ρ的计算式为：使用上式计算干空气密度时，应注意压强、温度的取值，式中P为空气的绝对压强，单位为kPa；T为空气的热力学温度，单位为K；T=273+t,t为空气的摄氏温度，单位为℃。将公式（6）代入公式（3）可以得到：对公式（7）进行分析可知，当温度恒定时，只有P和εr两个变量，可设一常量Q=3.48LT并将其代入公式（7），可得：由此可以得到介电常数εr的表达式如下：已知标准大气压强，P0=1.013×102kPa,空气相对介电常数为εr=1.0005548，将其代入公式（9）可以得到Q=1.825×10-6。故公式（9）又可以写成：于是，可以得到干空气条件下真空度P与空气介电常数εr的确定对应关系。

2.3真空度与介电常数的关系验证文献[9]中列举了一组通过把干空气介电常数εr转换为波长测量得到的值。由公式(11)计算得到的P-εr值也在表1中给出，以方便与文献[9]的结果进行对比。如表1所示为干燥空气条件下，压强P和介电常数εr的对应关系数据。经过验证，干燥空气介电常数εr的计算值与实验测量结果非常接近，相对误差很小。因此根据公式10得出的压强与相对介电常数的关系，可以作为进行进一步仿真模型建立的参数条件使用，将仿真分析所需真空压强值代入公式，即可得到对应的相对介电常数值。计算实际灭弧室内压强范围对应的介电常数值于表2。这样便为进一步得到灭弧室内真空度压强与屏蔽罩电位的对应函数关系表达奠定了条件基础，作为真空断路器灭弧室真空度在线监测和状态评估的特征检测变量据理才能更为充分，本文工作可以为真空断路器真空度在线监测技术应用提供理论和技术支持。

电气一体化论文范文第5篇

关键词：电气工程 工程应用 培养体系 建设研究

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0168-02

1 该文研究的背景

1993年，麻省理工学院前院长莫尔提出“大工程观”这一概念，此后，世界高等工程教育领域要求“回归工程”的呼声越来越大。在美国很多工学院设有称为“Special program”的工程实践项目，培养学生工程实践能力。欧洲工程教育整合了工程中的理论与实践，提出了融合“专家型”与“通用型”培养目标、满足多样性需求的课程体系。比利时鲁汶工程联合大学坚持“基于项目的学习”，并通过项目“工程师的一天”，完成学生对于工程师的认知学习。

国内学者也对工程教育进行了深入研究，赵婷婷在《课程综合化：中国高等工程教育改革亟待解决的问题》中强调课程体系的综合化是工程学科综合化当前亟待解决的问题之一。浙江大学王沛民在《工程教育基础-工程教育理念和实践的研究》中，论述了工程教育课程的相关问题。刘吉臻等在《工程教育课程改革的思维转向：工程化的视角》中指出，课程目标要从学科知识体系转向为工程技术与实践能力的培养，必须运用集成化的思维去构建课程体系和内容。王仲民等对传统课程设置中“理论-实践，认识-技能，基础-应用”的单向思维模式提出了质疑，强调工程教育要围绕工程实践重新组织课程。2006年6月，教育部战略研究重大专项课题“面向创新型国家建设的中国工程教育改革”第三次研讨会在徐州召开。此次会议纪要提出：要使课程设置从单一的“工程专业课程”转变为以“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。高等工程要教育培养出能适应社会经济、科学技术、文化发展需要的工程人才。

2 该文研究的目的和意义

电气工程及其自动化专业本身就是一个工程性很强的工科专业，课程体系与结构的设置水平，直接决定其工程应用能力的高低，在改革其课程体系过程中，应突出地反映这一特点。以“大工程观”教育理念为指导，将工程所需的知识、方法、手段等融合到课程体系中，特别是与工程紧密相关的人文、管理、社会责任等，在大工程观的教育理念下采取项目教学的方式将实际工程问题带入课程内容，完善其课程体系，让学生从一个个完整的项目学习过程中，潜移默化地接受工程意识，从而达到增强工程意识与能力的目的。

党的十七大提出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，实现这个目标势必需要大批工程技术人才。这就需要在构建培养体系时突出工程能力的培养，工程能力是工程师最基本的素质之一， 但其培养却是我国当前高等学校教育体制中的薄弱环节。我国高等院校发展近年特色不明显，并偏于强调通才教育的重要性，大部分本科院校的培养目标执着于培养各种高层次的研究型人才，培养的学生侧重于基础理论与研究，本科层次的实践动手能力没有得到应有的重视，从而造成了高等教育人才培养体系中工程实践教育一定程度的缺失。

3 构建面向实践与应用的电气专业课程体系

通过分层次总结和分析国内外高等院校电气工程及其自动化及相关专业培养体系的现状，对国内研究型大学以及国外著名高校的电气工程及其自动化及相关专业培养体系进行分解对比，结合实际，初步制定了电气工程及其自动化专业培养体系框架。在突出特色的同时，希望既能培养电气工程及其自动化专业学生的工程应用能力，又能强化学生的科技创新能力。

根据该校的师资和学生情况，将专业培养目标设定为培养具备电气工程领域扎实的基础理论、专业技术和较强的实践能力，能够在电力系统及其自动化、电力电子及电力传动等电气工程领域从事系统设计、研发、运行维护等工作的工程应用型技术人才，并分为电力系统及其自动化、电力电子与电力传动两个专业方向。电力系统及其自动化方向主要围绕电力系统的规划、运行、调度和监测及控制技术，面向电力系统运行的运行控制、调度等领域进行培养。电力电子与电力传动方向以电气工程领域内的大功率电力电子器件、电气传动控制系统为主要研究对象，培养学生在电能质量控制与新能源技术、现代电力电子器件等方面的技术应用能力。

所有课程分为公共基础课、学科基础课、专业课三大部分，为提高学生的人文素养，在公共基础课中设置了素质选修课，强化人文素质。公共基础课和学科基础课与其它电气类专业大体相同。专业课分为必修，方向选修和任选三部分。为了强化培养学生的工程能力，在课程学时比例设置上加大了实验、实践环节所占的比重。针对主干课程和学生工程能力培养的需求，设立了工程训练、计算机实习、电工电子实习、电子线路课程设计、数字电路课程设计、电力电子技术课程设计、自动控制原理课程设计、运动控制系统课程设计、认识实习、电气控制及可编程控制器课程设计、生产实习、电气工程基础课程设计、电力系统分析课程设计等实践环节，总学时达到了35周，在整个教学环节中所占比重明显提高，达到了总学分比例的20.3%。此外，实验学时在课程总学时的比例也进行了调整，大部分课程都缩减了理论学时，增加了实验学时。如电机及拖动基础，实验由8学时增加为16学时，电气控制及PLC由8学时实验增设为34学时，理论教学缩减为32学时。

4 结语

该文以建立工程应用型电气工程及其自动化专业培养体系为主要研究内容，以提升电气工程自动化专业本科生的工程素质为研究目标，对电气工程及其自动化专业课程体系的建设进行了初步探讨，对于培养面向新型工业化的电气工程及其自动化专业高级工程技术人才具有一定的参考意义和实用价值。在实践过程中还需要根据实际执行状况不断进行反馈，逐步对培养体系进行修正，不断完善培养体系。该文参考了诸多院校网上公布的有关专业的培养方案，在此表示感谢。

参考文献

[1] 赵婷婷，雷庆.课程综合化：中国高等工程教育改革亟待解决的问题[J].高等工程教育研究，2005（2）：32-36.

[2] 王沛民.工程教育基础-工程教育理念和实践的研究[M].高等教育出版社，2015.

电气一体化论文范文第6篇

关键词：应用型人才；自动化；

教学形式应用型技术人才是电气工程自动化领域发展的基础，在这一行业中新技术、新设备的更新很快，传统的电气工程自动化人才培养不能满足实际的应用型需要，这对电气工程自动化行业的人才培养提出了很大的挑战，我们正需要建立一个系统的高素质人才培育系统来满足电气工程自动化人才的需要。

一、制定全新的电气工程自动化人才培养目标

在我国进行电气工程自动化人才的培养主要来自三个方面，第一为学术性人才，他们的主要进行电气工程自动化上的学术上交流，他们的学历较高，多以本科以上学历为主。其次为技术型人才，他们的主要来自高职院校，这些人才是电气工程自动化发展中的基础。比较重视操作能力。而应用型人才是现阶段我国电气工程自动化行业中十分缺乏的，他们一般具备本科学历，有传统电气工程自动化理论知识学习经验，并且能够吸收最新的电气工程自动化技术，有助于行业发展。所以针对这一现象我们必须确定全新电气工程自动化人才培养目标。要培养出能够运用所学知识和工程实践技能解决实际问题，能在电力系统装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电子电气产品研究开发、经济管理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。所以这就要求这些学生必须具备扎实的理论基础和系统的专业学习过程，能够通过掌握电气工程自动化发展方向，能够有针对性的进行自主研究。

二、建立完善的电气工程自动化人才培养教学体系

电气工程自动化人才培养是一个十分系统的工程，我们所培养出的人才不仅能够具备一定的理论性，还要有很强的实践能力。所以这就要求能够形成一个完整的人才培养主线。首先要使人才培养能够面对社会，面对行业需求，要以发展电气工程自动化行业作为目标，将理论素质和工程技术应用能力主要培养方向，且在坚持基础性、实践性的同时，竭力将能力结构和知识体系结构相互融合。要做到围绕实际需求，按照灵活、多样性的教学方法进行人才培养，同时能够更新课程结构和教学内容，要将技术应用能力的培养作为主导思想，在教学过程中必须使用。要建立一个构建理论教学、实践教学和综合素质养成的现代教学体系，使其能够实现多方面、多形式的发展。

1.培养方向和教学内容要符合社会需求

电气工程自动化人才要注重实效性，不能是学生所学习技术在毕业后就已经被淘汰，要注意教学内容的前瞻性，课程的内容要保证精简。教师在教学的过程中不仅要能够给予学生自学、研究的过程，还要形成一个以学生为主体、教师为导体的，自主性学习模式，要时刻教育学生能够拥有强烈的创新意识和创新精神，要能够通过崭新的能力形式来结局实际的问题。

2.提高教师的角色转变

传统的教学培养中教师是一高向导，教师很难脱离单一的说教形式，所以在进行新型人才培养的过程中，要使相关的课程教学进行一定程度上的更正，教师在具有灵活、正确的指导思想下，能够改革教学手段，并且根据不同的教学内容进行灵活多样的教学过程，提高师生间的互动内容，并且要使学生能够积极的产于的教学过程中来，将学生的能力培养和教学形式相互融合。

3.改进理论讲授

采取启发式、引导式、讨论式、研究式等引人入胜的教学方法，使课堂教育从重灌输转为重引导，着重培养能力。同时教师应根据学生实际情况、学科发展现状等对教学内容作适当调整、增补，以保证教学内容的前瞻性。

4.建立项目教学模式

新型的教学形式可以将教学内容进行改建，例如将学习内容转化为一种科研项目，使学生的学习过程成为一个研究的过程，这样对提高学生的思想潜能，激发学生的感性认识有着很强的帮助。

三、根据应用型人才的性质建立教学模式

应用型人才不仅需要理论知识作为基础，更加强调学生的动手实践能力，要以突出学生实践能力作为培养方向。我们根据电气工程自动化的教学方案，从学生实际、动手能力培养、教学情况的应用程度等方面进行入手，并且最大程度的开设试验、设计、实习、实践等教学培养，做好第一、第二课堂的研究。以突出学生实际工程应用能力作为重点项目，在组织学生进行深入的实践同时，根据专业的系统性、层次性等进行循序渐进的教学，在构成基础理论的同时，较基础技术能力、专项能力、应用能力等方面进行多阶段的培养，努力将理论和教学实践进行有机的结合。

1.落实教学环节的转换

电气工程学科要想完成应用型人才的培养，必须在传统的教学环节上进行改革，要将教学体系分为多个层次来完成。首先要建立一套基础的实践技术和理论相互结合教学方式，可以通过专业课、实践课等课程完成实验教学的主体，并且适当的减少公式化、形式化的理论学习。其次要合理的进行精英型培养，要提倡学习成绩优异的学生进行自主性的客体研发，从而提高学生的创新能力。

2.组建专业社团

电气工程及其自动化专业学生可成立电气工程及其自动化协会社团，学生在专业教师的指导下展开专题调研。专业社团可以在校园内外开展诸如单片机电子设计竞赛、电气控制设计竞赛、聘请校外专家讲座等活动。

四、结束语

就目前的电气工程自动化程度来看，应用型技术人才成为了最为主要的培养对象，常规的电气工程人才培养模式已经不能适应行业的需要，所必须根据自动化人才培养的形式建立应用型人才的培育方式，并且通过改革、创新等方式提高电气工程自动化人才的培养，让其能够适应时展，满足市场需求。

参考文献：

[1]徐敏，彭彦卿.电气工程及其自动化专业学生实践能力培养刍议[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005年.

[2]梁小冰，黄萍，韩昆仑，姜爱华.建设具有自己特色的电气工程及其自动化专业[A].第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）[C].2007年.

[3]陈杰，姬敬，何晓红，纪明伟，刘红宇.电气工程及其自动化专业人才培养模式的探索[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005年.

电气一体化论文范文第7篇

一 培养目标与业务要求

1．培养目标

本专业培养能够从事电气传动和电力系统等与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、试验分析技术管理等领域工作的应用型工程技术人才。

2．业务要求

具有较扎实的自然科学基础；掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电工理论、电子技术、控制理论、电机与拖动、电力工程等；获得较好的工程实践训练，具有较好的动手能力；具有本专业领域的专业基本知识与技能。

二 高职电气工程及其自动化专业课程改革方案

1．电气工程及其自动化专业课程体系构建

依据课程体系构建的原则，在与企业的深度耦合中，通过对职业岗位群从业人员以及在职业岗位上工作的学生的调查，经过分析、归纳、整理、综合，并结合高职教育的特色，分别构建了以模块化课程为基础的理论课程体系与实践课程体系和专门化课程体系。理论课程体系构建按职业岗位群应掌握的知识和能力进行，以知识应用为主线，打破了原有的学科和“三段式”课程设置体系，对课程内容进行优化和整合，有针对性地设置专门化教学模块，并对各个教学模块之间相互重复与交叉的知识进行综合化改造，强调知识间的相互联系和衔接，删减重复的教学内容，不讲求理论知识的系统性和完整性，强调针对性和应用性。据此，我们将专业的理论知识组成一些模块化课程，并设置相关的选修课程，通过这些课程的学习，从知识需要的角度既满足电气工程及其自动化专业学生再学习的基本要求，又满足学生学习的实用性。基础模块包括体育、数学、英语等基础素质课程，主要是国家统定的教学内容，是大学生素质教育的必备环节。

电气工程及其自动化专业岗位的特点决定了电气工程及其自动化专业毕业生要具有良好的专业素质，掌握电气工程及其自动化专业必需的基础知识、基本理论、基本技能，具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓创新的精神，受到工程设计和科学研究方法的基本训练，具备一定的本专业及适应相近专业的工作能力和素质，掌握一种外国语的基础知识，能够阅读本专业外文科技文献和资料，具有正确运用本国语言和文字的表达能力。本课程要做到综合性、实用性、实践性强，完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。

通过专业分流，科学运用竞争激励机制，改变原有单一、被动的学习，建立和形成发挥学生主体性的多样化的学习方式，可从根本上激发学习热情，培养竞争意识，促进校风和学风建设，实现专业培养目标。

2．强化实践，培养学生的科学精神

强化实践就是知识的应用，在这一阶段的教学中，既要巩固知识，进行技能性的转化，又要完成把知识转化为能力的任务，还要考虑适应学生不同智力水平。如果学生有了知识，不去引导他们用于生产实践，也就不可能有所发现、有所创新，所以培养学生的创造能力，一是要培养学生热爱劳动的习惯，二是要严格遵循科学理论和规律，认真踏实去实践、探索。如电气工程及其自动化专业实践教学体系，即：基本技能训练、专项技能训练主要在院内完成，综合技术应用能力训练由学院和企业共同完成。通过师生双方边教、边学、边做来完成具体教学目标和教学任务。该模式具有应用性、综合性、先进性、仿真性等特点，使教学更接近企业技术发展水平，并与企业实际技术同步滚动；营造浓郁的职业氛围，达到能力与素质同步培养的目的；借助先进的生产设备和教学装备，融理论教学、实践教学、技术服务与生产为一体。

参考文献

电气一体化论文范文第8篇

关键词:电气自动化;核心竞争力

中图分类号：F407文献标识码： A

所谓核心竞争力就是指一个企业的某项专业技术在技术或管理模式方面优于同行业内的其他企业,并且可以凭借这个优势取得较高的经济收益。核心竞争能力、核心产品和最终产品之间的关系好比树根、 树干和花果之间的关系: 企业好比一棵大树, 核心产品是树干, 业务单位是树枝, 树叶、花朵和果实则是顾客所需要的最终产品, 而核心竞争力是树根, 是所有这一切赖以存在的根本。核心竞争力实际上是隐含在核心产品里面的知识和技能或者它们的集合, 是企业所特有的, 并且是竞争对手难以模仿的。核心竞争力是企业获得长期稳定的竞争优势的基础, 其中创新是核心竞争力的灵魂, 主导产品 (服务 )是核心竞争力的精髓[1]。

核心能力理论不仅适用于企业, 同样适用于高等教育。2l世纪是以知识的创新和应用为重要特征的知识经济时代,随着经济全球化的推进和市场经济的发展, 教育市场已经形成,高校之间的竞争日趋激烈,其竞争宏观上体现在校与校、地区与地区之间,微观上体现在专业和专业之间的竞争。因此,如何培育自己的核心竞争力是摆在每一所大学面前的任务。学校只有围绕创建专业核心竞争力开展各种管理活动,才能抓住市场机会,为学校带来持久的竞争优势。电气工程及其自动化专业的竞争力包括师资力量、专业特色、培养方向等多因素,其核心竞争力的体现就是各个因素的优化。下文就将结合电气自动化专业专业培养目标的明确度、师资力量的加强、教育经费的增加投入、实践教学的合理开展、对行业领先技术的学习和研究、教学管理的强化和教学质量的提高、专业特色的突出等方面,对电气自动化专业的核心竞争力进行综合的论述。

一 明确专业培养目标

对于电气自动化专业来说,其课程的设置必须满足将来电器工程发展所需人才资源的培养需求。在对电气自动化专业潜在人才的教育中,要注入行业对人才需求的具体要求,教育机构和学校要明确专业培养的方向。如何明确专业目标,我认为应该着重培养者和被培养者对专业的认识,并在认识的基础之上形成专业培养目标。

二 加强师资力量

对于一个专业课程教育质量的提高,最重要的就是师资的质量和优质师资的数量。电气自动化专业目前正处于一个发展的瓶颈期,其具有很大的发展空间,但是不具备发展的资源和条件,因此该专业的发展一直处于增长不明显状态。为了加快专业的发展和课程的提升,必须对该专业进行一定的优化。对于该专业来说,专业的优质师资力量不够充分。为了实现电气自动化专业实践的改革,师资力量就必须得到足够的加强。当然,这种加强既包括数量的增加,还包括质量的提升。

三 加大教育经费投入

每一门专业课程的教学和实践都会依赖于其经济基础的扎实程度,故言之“经济基础决定上层建筑”。专业技术课程的引进、专业实践操作软件的使用、专业教师的招聘等,都需要有资金的支持来实现操作的可能性。对于一项教学专业课程来说,电气自动化专业应该得到更多的教育经费的投入。教育经费的投入主要用于专业教育相关的各类费用。教育经费的投入,可以从多方面入手,如与电气自动化相关行业内企业加强合作,积极宣传并倡导企业对专业教学加大教育经费的投入。

四 合理开展实践教学

对于一门课程的理论而言,其都来源于长期的实践,理论的学习也是为了更好的促进实践的进步和发展。电气自动化专业是一门极具实践性的课程,对于它的理论的学习也是必须结合实践的开展,才能更好的得到理解和解释。

在电气自动化专业教学过程中,要积极组织实践教学,如对电气自动化系统和设备的实地考察,实施模型、模拟等教学方案。 对于实践教学的开展,要选择适当的参考案例和参考基地,在学生对理论有了一定的认识时进行理论教学,以达到在实践中总结理论,在理论中探究实践的目的。

五 跟进行业领先技术学习和研究

电气自动化专业是一门处于发展中的专业课程,其实在相关行业的不断实践和总结中的到了发展。电气自动化专业的改善和优化主要体现在对行业内现金技术的学习和研究,要积极主动与市场和国际并轨,从而达到促进实践进行的目的。

六 强化教学管理,提高教学质量

对于一门课程在宏观方面的改进,主要就是对课程和教学的管理工作的改进。当然,电气自动化专业的宏观方面也主要体现为该门专业学科的教学管理和教学质量。要是宏观方面的元素起到促进和催化的作用,就必须对这些元素进行一定的改变和提升。要强化电气工程及其自动化专业的教学管理,是教学可以顺利实施,是教学的次序逻辑分明、主次得当,从而使教学的质量得到提高。教学管理的强化和教学质量的提高,使得电气工程及其自动化专业的开设目的得到更好的实现,从而对学生的实践学习打下牢固的根基。

七 突出专业特色

一门专业课程的教学和研究必须拥有其自身的专业特点,电气工程及其自动化专业也是如此,必须突出其专业色彩,以便更好地发挥教学的特色和作用。对于电气工程及其自动化专业来说,要如何突出其专业特色,本人提出以下两点建议。

第一是在对基础的扎实稳固前提之下,建立电气工程及其自动化专业特色教学模式,兼顾教与学的双方互动作用,突出电气自动化专业理论的学习是为了实践进行的特点。

第二是要在专业理论的基础上,与电气工程及其自动化行业内企业建立友好合作单位关系,参与其在项目实施过程中的理论研究部分,在项目实施期间,要积极组织学生参与相关的实习工作等。

综上而言,要突出电气工程及其自动化专业的特色,就必须结合教与学,充分开展理论与实际互相结合的学习和教学,从而促进电气工程及其自动化专业核心竞争力的提升。

结束:

办学特色是一个学校的灵魂,专业特色是一个专业的灵魂只有具备了鲜明的专业特色,才能得到社会的承认,学生才能在激烈的就业竞争中具有自己的竞争力。在未来的电气工程及其自动化行业内,相关专业核心竞争力建设队伍中,电气工程及其自动化专业的核心竞争力的培养将会更加重要和关键。

参考文献:

[1]龚志广,赵艳秋等.电气工程及其自动化专业核心竞争力培养的探索与实践[J].高等建筑教育,2008,(04).

[2]唐志平,过军等.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,2005,(06).

电气一体化论文范文第9篇

关键词：燃料电池发动机；启动过程；效率特性；启动工况测试

中图分类号：U467.2+1文献标文献标识码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2013.02.02

质子交换膜燃料电池以其高效率，室温启动快等优点，成为燃料电池汽车的首选动力源。车用燃料电池发动机（Fuel Cell Engine，FCE）在运行的过程中，和传统内燃机一样必须面临66%～80%的动态工况，因此对其动态特性的研究显得尤为重要。目前对于燃料电池发动机动态性能的研究文献很多，但此类研究大多数是集中在电压与电流之间的关系上，通过建模或者仿真分析考察电极极化等因素对输出电压的影响，而关于燃料电池效率的影响只是从电压效率、氢气利用率等方面做定性分析[1-3]。Hou 等人[4]对稳态效率特性进行分析，并建立了燃料电池发动机效率与电流等之间关系的数学模型。影响燃料电池发动机效率的因素有很多，膜电极的性能、燃料电池堆的设计制作水平和装配工艺、以及燃料电池发动机的运行环境和加湿情况等都会对其有所影响，很多文献主要从操作参数如行压、输入气体流量、输入气体加湿温度和电池温度等对效率的影响方面进行了具体分析[5-8]。启动工况是车用发动机的主要动态工况之一，本文通过对燃料电池发动机在启动过程中的效率特性试验研究及分析，旨在得到效率在动态工况下的变化规律及影响因素，为改善燃料电池发动机动态性能提供理论依据。

1 试验方法

1.1 试验台原理

本文的燃料电池发动机启动工况测试是基于同济大学自主开发的燃料电池发动机测试平台进行的，图1是测试平台结构图。

如图1所示，整个测试平台包括控制系统、辅助电源系统、氢气供应系统、电子负载系统和被测对象FCE五大部分。辅助电源系统由20 kW直流电源和12 V蓄电池组成，20 kW直流电源给FCE的辅助系统提供电源，12 V蓄电池给FCE控制系统提供控制电源；氢气供应系统包括氢气瓶、质量流量计以及减压阀等，向FCE提供减压后的氢气；电子负载给FCE进行加载；控制终端通过PLC控制柜对氢气流量、燃料电池发动机的输出电压和电流等参数进行实时检测，测试平台的所有子系统由PLC控制柜和控制终端来控制。

测试所用FCE的额定功率为45 kW，燃料电池堆由560片单电池串联组成，有效工作面积为270 cm2。

1.2 启动工况测试

燃料电池发动机的典型起动状态分为冷启动和热启动两种方式。冷机方式是指燃料电池发动机（冷却液加注完成）在规定的温度和湿度条件下保温足够长的时间以保证燃料电池发动机内部温度与环境温度相同；热机方式是指使燃料电池发动机工作在一定功率，同时监测燃料电池堆冷却液的出口温度，一旦燃料电池堆冷却液的出口温度达到正常工作温度，即认为燃料电池发动机达到热机状态。冷启动与车辆的实际启动情况相对应，故本文采用冷启动测试，启动初始环境温度为12.8 ℃。

测试按照连续加载方式进行，功率增量值为10% PE（额定功率）。图2是FCE启动过程中的燃料电池堆电流的变化曲线。启动2 s后燃料电池发动机功率从0启动到15 kW，电流由0增至34 A，由于燃料电池堆温度上升缓慢阻碍了反应的进行，功率等级越大，上升所需的时间也越长，故电流在60%～80%额定功率范围内持续时间较长。由图2可知，燃料电池堆电流在燃料电池发动机的启动时间为450 s，启动完成后电流为122 A，随着启动时间的增加，电子负载阶跃增加，电流瞬间上升，并有一个超调量，经过1 s左右然后下降到稳态。

2 FCE效率变化规律分析

质子交换膜燃料电池通过氢气和氧气的氧化还原反应将化学能转化为电能，其化学反应方程为

燃料电池效率是指燃料中转化为电能的那部分能量占燃料中所含能量的比值。当氢和氧反应生成液态水时，其标准电池电动势为1.229 V，根据电化学反应可以从理论上得到燃料电池堆的理论效率，但进入燃料电池堆的氢气无法被全部利用，一些氢气没有反应就排出电池，故燃料电池堆的实际效率需要考虑电池堆的理论效率和氢气利用程度两方面的影响。

除了燃料电池堆之外，一个完整的燃料电池发动机系统还需要包括氢气供应系统、空气供应系统、水热管理系统和控制系统在内的辅助系统的支持，故燃料电池发动机的系统效率还需考虑辅助系统的影响。下面从氢气利用率、电池堆效率和系统效率三方面来分析燃料电池发动机在启动过程中的效率变化规律。

2.1 氢气利用率的特性

单电池反应消耗的氢气流量与电流之间的关系符合Faraday定律，而燃料电池堆通常由若干片单电池串联到一起，则燃料电池堆氢气流量hflow与电流I之间的关系如下。

，

式中：N为燃料电池堆中单电池的片数；m为氢原子的摩尔质量（2.016）；n为反应所包含的电子数（2）；F为Faraday常数（96 485 C/mol）。

对于质子交换膜燃料电池来说，由氢氧的化学反应方程可知水在阴极生成。电池工作过程中，阴极区吹入过量空气以供给反应所需氧气，同时空气可以将绝大部分多余的水分吹扫出去。但是由于质子交换膜非常薄，生成水容易从阴极扩散到阳极区域。由于电解质的质子传导能力与水含量成正比，水的这种迁移一方面能使电解质处于湿润状态，从而具有良好的质子传导能力，而另一方面当水含量过高时会引起电解质淹没，并导致阳极和气体扩散层中的孔道被水堵塞。因此燃料电池的阳极必须具备排出过量水的能力，一般采用间歇性排出氢气的方法，故实际的氢气流量与电流之间并不是严格的正比关系。

图3为启动过程中的氢气流量试验值，随着启动时间的增加，实际氢气流量总体上呈逐渐增加的趋势。发动机启动刚开始时氢气流量较大，这是为了扫除残留在燃料电池阳极内的杂质气体。电流阶跃上升时，氢气流量也上升，由于电磁阀门相对于电流变化的滞后性，氢气流量并不是直接达到稳态值，而是有一定程度的滞后，然后再逐渐趋向稳态值。排氢时氢气流量先急剧增加而后急剧减小，随着负载的增加，排氢的频率上升，而排氢的幅值变化减小。

为了更好地表征燃料电池发动机整个系统对于氢气的利用程度，定义理论氢气流量与实际氢气流量之比为氢气利用率，计算公式如下。

图4为氢气利用率的变化特性，启动开始后氢气的利用率以较快的速度急剧增加，随着启动时间的增加，当电流达到一定值后，氢气利用率增加趋势变缓，说明在大电流区域内燃料电池堆排氢量较大，理论氢气流量与实际氢气流量之间的差值随着电流的增加而增加。电流阶跃上升时，由于氢气流量的滞后特性，氢气利用率先上升后下降，峰值甚至可能超过100%。排氢时由于氢气流量的急剧增加，氢气利用率出现周期性回落的现象，随着排氢幅值变化的减小，氢气利用率的波动幅值也减小。

2.2 燃料电池堆效率特性

质子交换膜燃料电池工作过程中不涉及氢气和氧气的燃烧，仅仅是氢气和氧气通过化学反应生成水来提供电能，因此燃料电池的效率不遵循卡诺循环的效率极限。如果氢气的吉布斯自由能都转化为电能，效率即为100%，但是由于电池内部存在由于活化极化、欧姆极化和浓差极化等引起的不可逆损失，理论上的燃料电池效率（以低热值计算）可由下式计算得到。

图5是燃料电池堆的理论效率变化曲线，由图可知燃料电池堆的理论效率在50%～80%之间，随着启动时间的增加电池堆的理论效率总体上缓慢下降。电池堆电流阶跃上升时，燃料电池堆的理论效率下降，并有一个低调量，随着启动时间的增加，逐渐上升到稳态。这是因为当电流阶跃上升时，电渗透拖拽作用使大量的水从阳极转移到阴极，而水的反向扩散较慢，导致阳极的干化，从而出现膜的内阻突增，电压急剧下降。一定时间后反扩散作用使阳极的干化现象得到一定的恢复，膜的内阻也有一定程度的减小，电池堆电压逐渐上升到稳态。所以说明了燃料电池堆的理论效率特性与单电池相同，即燃料电池堆的理论效率与电压成正比。

图6是燃料电池堆实际效率的变化特性。刚启动时氢气利用率非常低，导致燃料电池堆的实际效率出现极值，从而出现理论效率与实际效率之间的差异。随着启动时间的增加，实际效率总体上先急速上升然后缓慢下降，燃料电池堆效率在50%左右波动，波动幅值随着时间的增加逐渐减小，波动频率增加，这是因为排氢时氢气流量急剧增大，随着排氢的结束氢气流量减小，燃料电池堆的实际效率先下降然后上升，此时氢气利用率是影响燃料电池堆效率的主要因素。在电流阶跃上升时，实际效率急剧上升，此时燃料电池堆实际效率的影响因素主要有两个方面：一是电池堆电压下降，导致电池堆功率下降；二是电池堆氢气流量的滞后特性，使氢气流量滞后于功率的变化，氢气流量偏小。在这个过程中，氢气流量的滞后特性对效率的影响更加明显，所以总体效果使燃料电池堆效率急剧上升。

2.3 FCE系统效率特性

燃料电池发动机的系统效率是指发动机的输出功率与实际氢气流量的化学能之比，计算式如下。

图7是FCE系统效率的变化特性。与燃料电池堆的实际效率的变化特性相同，刚启动时系统效率很小，随着启动时间的增加，系统效率总体上先急速上升然后缓慢下降。系统效率在45%左右波动，由于排氢导致的波动幅值随着时间的增加逐渐减小，波动频率增加。电流阶跃上升时，氢气利用率增加，故系统效率急剧上升。

燃料电池发动机的输出功率为电池堆功率与辅助系统功率的差值，故系统效率也可以表示为

式中：PA为辅助系统功率，kW。计算式表明辅助系统功率与电池堆效率的比值PA/PS越小，系统效率越大。

可定义辅助系统功率与电池堆功率之比PA/PS为电堆功率因子，反映了辅助功率在燃料电池堆总输出功率中所占的比重，也反映了整个发动机系统的匹配情况。图8是电堆功率因子随启动时间的变化曲线，2 s以前，电池堆的功率为0.2 kW左右，而辅助系统消耗的功率为0.56 kW，辅助系统功率超过了电池堆功率，功率因子PA/PS远大于1，20 kW直流电源提供了超出部分的功率，但由于功率值都很小，故对系统效率影响不大。2 s时燃料电池堆的功率由0.2 kW阶跃上升至15 kW，由2 s到220 s的时间段内PA/PS基本稳定在5%，电流阶跃上升时，PA/PS急速增加并有一个超调量，然后下降到稳态值，220 s后PA/PS逐渐上升至7%。

对比图6和图7可知，启动时间在2 s以前的系统效率与电池堆效率基本为0，2 s时系统效率与燃料电池堆效率的差值迅速增加，增加到最大值9%后，然后缓慢减小并逐渐趋于稳定在5%左右。由图8可知，这是因为随着启动时间的增加，辅助系统功率占燃料电池堆功率的比值逐渐在增大。故系统效率与燃料电池堆效率之间差值的变化是由于辅助系统消耗功率导致的。

2.4 FCE效率异常现象

由燃料电池发动机在启动过程中的效率变化规律可知，电流阶跃上升时，氢气利用率和效率急剧上升，甚至会出现氢气不足而引起电池堆实际效率大于理论效率的异常现象，氢耗量滞后性引起的氢气不足是导致效率异常的主要原因，电流上升时有一个超调量对效率异常也有影响。当氢气不足以提供所需的电流时，阳极电势升高，电池堆中会发生水电解反应和碳氧化反应来提供氢离子和电子。

水电解生成氧气会使阳极腔发生氢氧混合，在铂电极的作用下发生迅速的化学反应，使局部温度迅速升高，可以导致质子交换膜被烧穿，引起电池组的失效。而碳作为电极的支撑体发生氧化后，一方面引起电极孔结构的变化，影响到反应气体的传质，另一方面附着在电极的电催化剂也会发生流失，导致电极活性的下降。从而加速电池性能的衰减，降低电池堆的寿命，因此在燃料电池发动机运行当中应尽量避免氢气不足以及效率异常的出现。

3 结论

（1）燃料电池堆的理论效率与电压成正比，实际效率随着启动时间的增加而急剧增加，当实际效率达到最大值后，随着启动时间的增加，实际效率缓慢减小。氢气利用率是造成燃料电池堆实际效率与理论效率变化规律不同的唯一因素。

电气一体化论文范文第10篇

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：

[1]杨凯.提高大学生实践能力的探索[J].高校教育工程，2010，（3）：71-72.

[2]吕念玲，苏图，殷瑞祥.独立开展实验教学竞赛，不断提高教学质量[J].实验技术与管理，2011，（11）：20-22.

[3]桑新民，谢阳斌.在学习方式的变革中提高大学教学质量和办学水平[J].高等教育研究，2012，（5）：64-69.

[4]赵枝娥，苏小林.电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的建设与实践[J].中国电力教育，2010，（33）：152-153.

[5]高燕，郑文，刘文洲.强化能力培养的电气工程及其自动化专业实践教学体系的研究与实践[J].中国电力教育，2009，（10）：147-148.

[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.

电气一体化论文范文第11篇

1.1电气工程专业人才的培养不能满足市场需求

目前,在高校电气工程专业教育中,虽然招收的学生数量不少,但是却存在一个容易被忽视的问题:很多对电气工程人才需求旺盛的企业都反应高校毕业生只能掌握有限的电气工程操作技能,对自动化技术等现代化电气工程工艺掌握不熟练。这反映了高校电气工程专业教学内容与现代市场需求脱节,不能满足现代电气工程对高素质人才的需求,供需双方错位现象严重。

1.2电气工程课程设置缺乏专业性和科学性

当前我国许多高校的电气工程课程设置缺乏专业性和科学性,基本上都是照抄同一个版本,教学模式相似。在一般情况下,都是根据教学计划进行授课,教学缺乏特色,教学目标不明确,对学生的培养也失去了方向。这种课程设置导致高校电气工程教学失去了自己的特色,不能建立一套培养专业人才的体系。电气工程是一门应用性极高的学科,其发展迅速,对学生实践创新能力的培养也提出了更高的要求。因此,想要培养出满足社会需求的电气工程人才,就应该紧跟时展的潮流,科学的进行课程设置,保证教学计划的有效实施,而目前我国电气工程教学过程往往偏重专业理论教学,忽视了基础理论,如果学生不能熟练的掌握基础学科,尤其是数学基础,就无法培养出具有创新能力的电气工程人才。

1.3实践环节薄弱

电气工程专业的课程应用性极高,它的实用性要求学生应该多参加实践,通过大量的实际操作来掌握电气工程技能。然而,目前我国很多高校的电气工程课程教学仍然以理论教学为主,学校的相关专业实践实验室建设相对落后,硬件实施较差,学生缺乏足够的时间去进行实践操作,就算有一些实验课也往往是机械的完成老师布置的作业,没有时间进行自我摸索与实验,不能对已学知识做进一步理解。实践环节的薄弱导致学生对电气工程专业所需要的实际操作技能的掌握不牢固,学生的创新能力也得不到激发。

1.4师资力量薄弱

虽然电气工程专业发展迅速,但是高校目前的电气工程专业教学中,教师资源相对匮乏。因为电气工程专业的教学比较复杂,学校普遍缺少教学器材,因此,大多数的教学都仅限于教师的理论传授。教师也没有真正的对电气工程所学的知识进行实践,因此,在一些讲解中,往往是“纸上谈兵”,这些导致了学生实践能力无法提高,最终被用人单位淘汰。

2实践教学体系建设思路

当前,我国高校的电气专业存在很多问题,主要表现在实践教学的形式较为单一;实践教学和电气工程的实际脱钩;实验教学设备陈旧,集成化和智能化不足,导致实践教学的环境与实际工程环境不符;教学内容落后,跟不上科学发展的脚步;实践教学硬件设施建设投入不足,实践教学质量不佳。因此,高校应该构建以培养电气工程实践能力和科学创新能力为主的创新实践教学体系,搭建电气工程专业实践教学体系的三级实践教学平台;继续优化实践教学内容,构建于实践教学体系相适应的课程体系,逐步实现三级实践教学平台的实验课程;充分利用网络技术和多媒体教学,提高教学效果;建立与实践教学体系相符的保障机制和考核体系,确保教学体系的顺利运行。

3构建电气工程专业实践教学体系建议

3.1调整课程设置,加强实践环节

在电气工程专业应用性人才培养模式的课程设置上,要科学分析当前国内电气工程行业的发展现状以及社会企业对电气工程专业人才的需求,设置与社会需求相关度较高的电气工程课程。课程的设置中,要注意理论传授与实践操作相结合,适当的减少理论教学的比重,占到总课时的30%～40%即可,同时,加强学生实践技能的培养,使学生在实践中进一步开发自己的创新思维,更好的理解所学到的理论知识,加强学生的分析和解决问题的能力。例如,应该多开设一些与实际电气工程生产相关的实践课程,安排学生有步骤的操作,安排学生定期到社会企业进行实习,回校后安排学生总结实践经验。实践性学习可以分为三个阶段:一是认识阶段,主要是学生在大一时期对电气工程专业理论知识学习后,组织学生去相关企业参观,让学生直观的认识电气工程学科设置和内容;二是基础实践阶段,在学生掌握一部分专业知识后,安排学生到校外进行简单的实践学习,掌握电气工程专业的基础环节操作;三是专业实践阶段,学生在校完成所有的专业课程学习后,由学校组织,安排到对点企业进行较长时间的顶岗实习,使学生掌握实际的电气工程专业操作技能。

3.2加强学生人文素质实践培养

对于理工类高校学生来说,学生的人文素质培养是学生成长成才的重要内容。电气工程的实践教学应该和学生的人文社会实践相结合,促使学生能够在工程实践教学中加强人文素质的培养,是学生能够更好的了解社会、适应社会,树立正确的人生观、价值观和世界观,增强学生的社会责任。努力为社会电气工程领域和行业培养出人文素养良好的高素质人才,增强电气工程专业学生的团队协作能力、社会适应能力和创新能力。对学生人文素质实践培养主要可以通过入学时的军训、学生的社团活动以及社会实践、公益活动和就业教育等方式进行。

3.3建立有效而固定的校外合作实习基地

对于电气工程专业的实践教学,最主要的就是加强学生的实习锻炼,因此,实习基地的建设将直接关系到学校实践教学的质量,对培养学生的实践创新能力具有十分重要的作用。学校在构建实践教学体系过程中,对低年级的学生应该以学习基本的理论知识为主,组织学生到电力系统的相关单位进行观察和培训,加深对所学理论知识的理解,同时培养学生的动手能力和创新能力。此外,进一步的规范学生实习的内容,制定学生实习的指导书,形成一套科学的考核制度。首先,认识学习应该以参观为主,根据不同专业的实际情况,合理的制定学生实习参观的内容和考察路线;其次,专业实训应该以学生的动手操作为主,科学制定实训的内容和时间;再次,生产实训应该合理的安排实习的单位和实习的内容,应该派有教师进行实习跟班,在实习的过程中补充讲解理论知识,并指导现场操作;最后,在学生结束实习时,应该根据自己的实际情况撰写实习报告,通过总结自己的实习过程,深化实习效果,切实提高学生的实践创新能力。

3.4加强师资队伍建设

为了实现高素质人才的培养,就必须加强电气工程专业师资力量的建设。首先,对已有的师资力量应该组织专业系统的培训,及时更新教师的知识结构,提高教师的专业素养;其次,积极引进高素质的师资力量,引进一批学历高,专业知识牢固的优秀博硕士毕业生,更新师资队伍年龄结构。同时还可以聘请校外兼职,通过这种形式聘请著名专家到校授课,提升教学水平。

4结语

电气一体化论文范文第12篇

关键词：电气自动化；理论与实践；教学

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）10-021-01

高职电气自动化教学是培养具备电子电器设备的安装程序、调理机器、使机器成功运行和机器维修能力的专业性和综合性的技术人员。高职电气自动化教学要想取得很好的效果就要做到理论与实践相结合，但是由于现今的高职电气自动化教学有规范计划性、师生资源不理想、学校实训设备差、技术水平有限等缺陷；实践一直是高职电气自动化教学的“心头病”，实践与理论在高职电气自动化教学一直得不到相互促进，导致高职电气自动化教学也处于不理想状态。为了提高学生的专业技能和素质素养，促进学生的全面发展，应当在高职电气自动化教学中把理论和实践相结合。

一、高职电气自动化实践教学存在的问题

1、高职学校教师对实践教学不重视

我国传统教学基本上都有“满堂灌”的错误方式，虽然有实训课，但实训课科室较少，而且在实训课上，教师一般值是粗略讲解一下课本上的知识，然后就让学生自己动手。虽然课本上也有操作图，但是学生的理解能力毕竟有限，这是教师对实践教学的不重视。有学者对部分高职院校进行调查，发现这些院校基本没有校外实践，校外实践要和企业进行联系，以保证学校学生能有定时定点的实训单位，但其过程相当麻烦，也需要发费一定的资金，所以院校并没开展此类实践活动。

2、高职学校实践器材设备陈旧

虽然学校按照国家标准进购了一些电气自动化设备，但用的时间却很少，尤其有些学校的设备已经陈旧不堪了，但是院校仍没有进行更换，而设备的发展、更新速度学校也跟不上，一般都是设备都已经好几年了，学校才刚刚用上，这就使得有些功能学生没有学习到，造成学生对设备的理解层次低，严重阻碍了学生的全面发展。

3、学校缺少师资力量，师资力量弱

目前由于大幅度的扩招，导致学校对教师的数量需求增加，但因为学校准备不够充分，学校教师有时要担任好几个课时，导致教师没有时间对教学方式进行更深刻的研究。而学校对教师的培训也是少而又少，老师没有得到进一步的发展，继而用传统的方法教学生，学生也就一直得不到更好的学习和发展。这样导致学校师资架构不合理，总体素质不高，实践教学质量难以保证[1]。

二、高职电气自动化实践教学的解决办法

1、对实践教学予以重视并建立健全的实践管理体系

长期以来受“应试教育”的影响，对实践教学只采取“点到为止”的教学方法，高职电气自动化实践教学应当有效的将实践运用到教学当中，俗话说“实践出真知”，这确实能在实践中发现问题并解决问题。因此我们应当在实践教学中建立一套健全的时实践管理体系，者应当包括：实践的校内实训、实践的校外实训以及定期的实践的实训考核。实践的校内实训主要是指在学校学习了理论知识后进行深刻的了解；校外的实践实训主要是让学生对参加共的工作性质和工作内容有一个全方面的深层的认识；实践的实训考核主要是考核学生的专业技能和综合能力。只有先建立了健全的实践管理体系之后，师生才会对实践教学予以重视，这样才能保证实践教学能达到理想状态。

2、及时更新维修高职学校实践器材设备

高职电气自动化专业本身就是一个要求动手能力强的专业，要想学好这一门学科，实践必不可少，所以高职院校应当及时更换实践所需要的器材设备，这样学生不仅能跟得上时代的脚步，走在新技术的前沿，还能在很大的程度上提高学生的兴趣。当代科技发展的态势特别注重专业间的交叉、融合，电子技术、信息技术、传感器技术、控制技术、机械技术的高度结合，实现生产线的柔性化和智能化[3]。所以想让学生走在技术的前沿，应当及时更新维修高职学校实践器材设备。

3、增强师资力量，培养“双师型”教师

高职电气自动化专业对教师的要求也很高，因为它是一个专业性很强的学科，而教师是学生的引领者、启发者，在一定程度上可以改变学生的人生。高职电气自动化专业教师不仅要对理论有很深的理解，对实践也要有很高造诣；并且能将这些知识传授给学生领会。但时代总是在不断地进步所以学校应当在学校开展培训课，培训教师的实践能力，另外还可以请校外知名实践教学的专业技术人员来对校内师生进行理论和实践上的演讲和探讨。要成功塑造“双师型”教师队伍必须采取“请进来，送出去”的途径，实现专业教师的“双师型”发展，优化高职院校电气自动化专业教师队伍建设，是学生实践教学的重要保障。

通过以上分析，高职电气自动化教学中必须加强理论教学和实践教学的结合，本文主要对当前高职电气自动化实践教学的基本情况以及存在的问题做出分析，并对当前高职电气自动化实践教学存在的问题提供了解决方案。但本文对实践教学的基本情况还存在不足，这需要更多的研究学者对其进行研究和探讨，以便高职电气自动化教学理论与实践能更加的相融合。

参考文献：

[1] 章小印 欧阳慧平 肖军.高职电气自动化技术专业实践教学的现状与对策[J].萍乡高等专科学校学报,2006,03:87-89.

[2] 张银歌 陈志飞.论高职电气自动化实践教学的新方向[J].科技视界,2013,24:52.

电气一体化论文范文第13篇

关键词 高等职业教育;自控与电气;专业群;课程体系;职业能力

中图分类号 G712 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2015）29-0027-03

作者简介

陈小荣（1969- ），女，北京电子科技职业学院自动化工程学院副院长，副教授（北京，100176）;黄敦华（1978- ），男，北京电子科技职业学院自动化工程学院机电技术系主任，副教授;张文涛、刘增辉，北京电子科技职业学院

基金项目

北京市教委科技计划面上项目“高等职业教育自控与电气专业群专业技术平台课程的研究与实践”（PXM2014_01 4306_000083），主持人：黄敦华

专业群是由一个或多个办学实力强、就业率高的重点建设专业作为核心专业，若干个工程对象相同、技术领域相近或专业学科基础相近的相关专业组成的一个专业集合[1]。北京电子科技职业学院“自控与电气专业群”由机电一体化技术、电气自动化技术、工业网络技术、城市轨道交通控制、楼宇智能化工程技术、供热通风与空调工程技术6个专业构成。其中机电一体化技术专业是部级重点建设专业和北京市职教分级制改革专业，依据其在专业群中的地位及其作用将其定位为专业群核心专业，引领和辐射其他专业[2];电气自动化技术和工业网络技术两个专业在专业群中起支撑作用，将其定位为骨干专业;其余3个专业具有鲜明的行业特点，将其定位为特色专业。

一、自控与电气专业群课程体系构建思路

调研区域行业企业人才需求，分析研究专业群毕业生成长规律，遵循认知规律，构建基于职业能力目标的“通识贯通、平台递进、模块并行、技能创新”的“1-4-1”课程体系[3]，实现职业素养、理论知识、实践能力和创新能力的全过程培养。“1”是突出知识应用性的“通识课程”，贯通文化知识素养培养;“4”是突出理论及技术应用性的“通用技术平台课程”“专业技术平台课程”“专业技术课程”和“专业方向课程”四个方面的专业课程，实现迭代递进的技术技能培养;“1”是突出技术应用与创新性的“专业实践与创新”这一实践教学环节。

二、自控与电气专业群课程体系构建方案

（一）贯通科学人文素养培养的通识课程

通识课程包括公共基础课程和公共选修课程，通过通识课程学习，促进学生形成比较宽广的知识结构，提升其文化素养。公共基础课程由教育部要求大学专科开设的思想政治理论课、大学英语、应用数学、大学语文、信息技术基础、体育等课程组成，培养学生的基础知识及基本能力。公共选修课以素质教育为导向，以陶冶人格、传承文化、提升人文精神和文化素养为目标，开设50门以上，每位学生按个性化需要选择5门。

（二）“平台+技术+方向模块”的专业课程

1.共享共建的专业群平台课程

专业群平台课程一般是同类专业之间或专业本身的基本理论、基础知识及基本技能构成的课程，是以该群对应岗位群上核心职业能力培养为目标、工作岗位结构为框架、工作过程系统化为主线、工作实践行为为起点，面向生产或服务所需的基本知识、能力和素质结构要求而确定的学习和训练项目。

“自控与电气专业群”面向自动化设备和系统运维、装调、生产、设计、管理等岗位群，提炼本专业群各专业共性要求的基础理论和基础知识，构建了专业群平台课程，包括通用技术和专业技术平台课程，分别为《机械制图》《机械基础》《电工技术基础》《电子技术应用》《电机与电气控制技术》《电工技术应用》《传感检测技术》《单片机技术应用》《PLC控制技术》。

这9门课程要求自控与电气专业群中不同专业学生都要学习，主要培养学生机械基础、电气基础、控制基础三方面知识和能力，为学生后续专业技术课程和专业方向课程的学习以及学生就业或者升学奠定良好基础。

2.核心技术与就业导向的专业技术课程和方向模块课程

专业群内6个专业依据各自的就业领域，构建了不同的专业技术和专业方向课程，各专业的主要课程如图1所示。这些课程以工作为导向，选用合适的教学载体，大多采用教学训做评一体化教学模式，任务驱动教学方法，在专业实训室完成学习。

（三）突出技能的专业群实践与创新环节

实践教学在高职院校的教学中占有重要地位。自控与电气专业群按照专业群岗位能力标准，构建专业群职业基础能力、职业专项能力、职业综合能力和创新能力递进培养的实践课程体系，如图2所示。

自控与电气专业群内所有专业均设置了钳工、低压电工运行维修、电子产品装调、职业素质实践和认岗实习周等基础实训，培养专业群学生职业基础能力。

专业群内各专业设计了不同的综合实训与生产性实训周，培养学生的职业专项能力，实训从简单到复杂，从单一到综合，由浅入深培养学生专业技能，如图3所示。

专业群结合就业岗位设置了顶岗实习和毕业设计，对学生所学进行全面检查和总结，培养学生的职业综合能力，为进入职业岗位做充分的准备。

专业群职业创新能力实践项目包括专业社会实践、职业技能竞赛、参与教师的科研项目、职业资格高级证、参加或开设讲座等。专业群内每个专业相同的实践项目的内容有区别，如专业社会实践安排学生写相关行业、企业调研报告，不同的专业要调研不同的行业和企业;电气自动化技术专业可参加光伏发电系统装调、单片机应用等项目的比赛。机电一体化技术专业可参加机器人应用、自动化生产线装调等项目的比赛，楼宇智能化工程技术专业参加智能电梯装调、楼宇智能化系统装调的比赛;此外，如果有其他能培养学生创新能力的科目，经认可也可获得专业创新环节的学分。

三、结束语

自控与电气专业群基于职业能力目标的“1-4-1”课程体系，建立在企业需求的基础之上，根据行业企业、人才市场对技术技能人才的需求情况设计，通识课程全面培养学生的基本素质，专业平台课程培养学生专业群基本理论和基础技能，专业技术课程重点培养核心技术技能，方向模块课程考虑学生的个性发展，实践课程突出技能应用和创新思维，最终培养出具有可持续发展能力的自控与电气专业领域高端技术技能人才。当然，专业群建设是一个长期的过程，不论是其内涵的理解和建设的实践，都需要进一步探索和完善。

参 考 文 献

[1]袁洪志.高职院校专业群建设探析[J].中国高教研究，2007（4）：52-54.

[2]刘峻.试析高职机电专业群模块化课程体系的构建[J].职业时空，2013（11）：21-23.

[3]肖莹，李宏昭.电气自动化技术专业人才培养体系研究[J].中国电力教育，2014（33）：48-49.

On the Construction of “1-4-1” Curriculum System Based on the Target of Vocational Abilities for Automatic Control and Electrical Specialties of Higher Vocational Education

Chen Xiaorong，Huang Dunhua，Zhang Wentao，Liu Zenghui

Abstract Beijing Vocational College of Electronic Science constructed the “1-4-1” curriculum system based on the target of vocational abilities for automatic control and electrical specialties. Among the curriculum system， the comprehensive literacy of students will be cultivated through general courses， students’ technical skills will be built up through specialized courses of “platform + technology + direction”， and their practical skills and innovative abilities will be built up through professional practices and innovation link.

电气一体化论文范文第14篇

关键词 电气自动化；工业生产；应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）051-008-01

电气自动化综合了电力、电子、计算机的多种学科，是一门非常重要的学科。众所周知，信息化是社会发展的大趋势，而自动化属于信息化产业，因此电气自动化的发展正是时展的需要。工业电气自动化运用高科技手段，大大提高了生产效率，进一步保证了生产的可靠性，受到了许多行业的欢迎，尤其是得到了高新技术产业的高度重视，使其得到了迅速的发展。下面先来了解一下工业电气自动化的有关内容，然后进一步分析它在工业生产中的应用。

1 工业电气自动化的概括

1）工业电气自动化的概念。电气自动化全称为电气工程及自动化，它是一门新兴的学科，它以控制理论和电子网理论为基础，以电子技术、计算机技术为手段，在工业生产中占据着重要地位。电气自动化技术被广泛的运用到各个领域，而工业电气自动化指的是用于工业生产的电气自动化，它能够降低工业生产的成本，提高生产率，对改善工业生产环境有着重要作用。时代在进步，我们不断走向科技化、信息化及工业化的新时代，工业生产需要紧跟时展，大力发展电气自动化，使其推动经济的不断发展。

2）电气自动化的发展历程。电气自动化从出现到发展再到成熟经受了时间的考验，它的发展历程与计算机技术、电子技术的发展分不开。下面来具体了解一下电气自动化的发展历程。

首先是电气自动化的出现。在20世纪50年代，电机、电力等产品不断涌现，这使得自动化的这一概念出现。继电器、接触器实现了自动化控制，它们的应用使人的意志通过设备操作来实现，这也推动了电气自动化的改革。

其次是电气自动化迅速发展阶段。20世纪60年代，一种新的理论被提出，它就是现代控制理论，这一理论的出现使得电气自动化技术进一步发展。电气自动化的发展离不开计算机技术，伴随着计算机技术在各个行业中的广泛运用，计算机技术的信息处理与自动控制共同服务于生产过程，使得生产进一步被优化管理，自动化技术发生了质的飞跃，进入了一个全新的阶段。20世纪70年代，随着科技的不断发展，通讯、电子等技术都得到了进步，这促使了电气自动化系统的进一步发展，此时现代控制理论得到了推广，大多难题被集中到这一理论范畴。随着问题的不断研究，探索出了新的自动化理论，首先是大型系统控制理论的产生，之后又产生了智能控制理论，这一突破性的研究大大促进了电气自动化的发展。

最后是电气自动化相对成熟时期。20世纪80年代至今，电气自动化的发展有了很大的提高，目前自动化技术的发展已经比较成熟，它成了高新技术产业的主要部分，被广泛的运用到了各个领域。另外，电气自动化的发展也推动了制造技术的进一步发展。

3）影响电气自动化发展的因素。影响电气自动化发展的因素有很多，其中最主要的是信息技术与物理科学的影响，下面分别来了解一下它们对电气自动化的影响。

首先是信息技术对电气自动化的影响。从广义上讲，信息技术是人类对信息开发和使用过程中采用的技术手段，它包括计算机技术及通讯技术。随着科学技术的发展，使得信息技术不断发展，为电气自动化提供了新的手段，电气自动化技术得到了进一步提高。在电气工程中，充分的利用了通信技术，这也是信息技术影响电气自动化的表现。

其次是物理科学对电气自动化的影响。在电气自动化发展过程中，物理科学与之紧密相连，物理科学的运用推动了电气自动化的发展。三极管是一项伟大的发明，它使人类意识和设备操作联系起来，这一发明推动了固体电子学的发展，使物理科学与电气自动化相互关联。电气自动化在今后的发展中，将会与物理科学建立更紧密的联系，进一步拓宽到其它系统中。

4）电气自动化的发展方向。IEC61850的制定使得给不同厂家IED设备信息交流提供了标准，大大促进了自动化系统的发展，电气自动化的广泛应用是时展的必然，在IEC61850标准下，我国进一步研发了电气自动化系统产品，并且有所进步。与国际接轨，应用国际标准是电气自动化的发展方向。

2 工业电气自动化的应用

计算机技术在企业管理中得到了广泛的运用，Windows已经成为了工业控制的标准平台。基于PC的控制系统受到了广大行业的好评，它不仅具有灵活性，而且具有易于集成的特点，维护起来相当方便。自从可编程控制器的国际标准IEC 61131制定后，使得编程接口更加标准化，各大PLC厂商都依照这一规范，推出的许多产品都能够符合该标准的要求。其中，PC控制软件也有许多是按照该标准开发的。在工业领域，电气自动化受到了高度重视，现在我们来具体了解一下现场总线及先进控制在生产中的应用。

1）现场总线指的是连接智能现场设备和自动化系统的通信系统，主要解决系统之间信息传递的有关问题，它的出现给工业领域增添了新的活力，对工业生产有重要意义，它被广泛的运用到了各个领域。与其它控制系统相比，现场总线控制系统具有全数字化、开放性、互用性、智能化等特点，成为工业生产自动化的方向。现场总线控制系统能够有效的节约企业成本，现场总线的设置相对简单，使用的设备较少，节约了设备投资费用。除此之外，它可以减少后期电缆的使用，同时也节约了相关的施工费用，对企业实现经济效益有重要意义。目前来说，现场总线控制系统发展尚未成熟，它与分散控制系统共同存在于工业生产中。

2）先进控制具有很好的控制效果，在工业生产过程中，建立数学模型并非易事，运用预估控制技术后，会使数学模型的要求降低。先进控制技术既可以进行模型预测，又可以进行推断控制，另外，先进控制还可以处理较为复杂的多变量。先进控制是通过计算机技术来实现的，通过计算机来实现数据处理、数据传输、模型辨识等功能，计算机技术就是先进控制的发展平台。智能化是先进控制的发展趋势，生产过程需要智能系统来完成，智能系统可以用来进行故障诊断、监督等工作。

3 总结

随着电气自动化的不断发展，它已经成为高新技术产业的主要部分，大大推动了国民经济经济的发展。在几十年的发展历程中，电气自动化从无到有，从开始到成熟，它不仅与信息技术紧密相连，而且受到了物理科学的极大影响。电气自动化不断发展，它在工业生产中得到了广泛的应用，为工业生产带来了很大的方便。

参考文献

[1]李秀梅.在工业电气自动化中数字技术的应用及创新[J].价值工程，2013（08）.

电气一体化论文范文第15篇

论文答辩问题及其答案解析一：

1.为什么选择这个论文题目？

答：因为在电力输送过程中经常出现电流过大使得电气系统短时间无法工作的情况，而采用瞬态过电保护技术进行电流分化减流。当电力输送电流超出峰值的时后瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的的保证了电气系统的正常工作。通过这篇论文的描述让我对瞬态过电保护的应用有了更深刻的了解。所以选择了这个论文题目。

2.研究这个题目的意义和目的是什么？

答：通过研究表明正确的预防电力输送过程中电流过大的有效方法，电气调试质量的好坏直接影响到变电站今后的安全、稳定、经济运行。科学的调试质量控制管理将对变电站安装工程整体质量的提升起到至关重要的作用。

3.什么是瞬态过电保护？

答：瞬态过电保护是指电气系统的电力输送过程中峰值超标的重要保护装置，当电力输送电流超出峰值的时候瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的保证了电气系统的正常工作。

4.电气系统包括了哪些？电气系统又是如何预防瞬态过电而产生的故障？答：电气系统包括了电力发电机、供电设备、交直流变压器、电力供电线路、断路器等设备。电气系统中的设备预防瞬态过电而产生的故障是采用瞬态过电保护技术进行电流分化减流。在电力供电设施上使用瞬态过电保护技术因采取隐蔽的方式，当电力输送电流超出峰值的时后瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的的保证了电气系统的正常工作。

5.UPS电源的主要功能及作用是什么？

答：UPS电源的主要功能是在突然电力输送系统停止工作的时候，不间断电源保护开始动作，起到保护电气设备以及计算机系统和技术资料不会因为断电而丢失的作用。

6.电气系统中电流峰值保护一般分为几级，每级的作用是什么？

答：电气系统中电流峰值保护一般分为四级。基础一级作为瞬间电流峰值从雷电防护区引流向雷电屏蔽区，将达到万单位或更高的电流峰值控制在两千伏到三千伏之间的作用。二级保护目的给予一级标准的瞬态过电保护器没有防护完全下的瞬态电流峰值控制在一千伍佰伏到两千五百伏之间的作用，三级标准保护是

一二级残留下的瞬态峰值降低到一千伏以内，使瞬态的峰值对设备的危害降低到最小。四级保护依据被保护产品的防压水平而控制瞬态过电保护的电流峰值。

7.写这篇毕业论文的体会。答：在写作这篇论文当中发现了自己很多知识的欠缺，通过在书店及网上收集有关资料弥补自己有关电气系统瞬态过电保护不足的知识面。通过这篇论文的写作，让我对电气系统瞬态过电保护有了进一步的了解。

论文答辩问题及其答案解析二：

1、导师问：你的这篇论文系抄袭的。

答：老师，您好，我的这篇论文在写之前的确参考了大量的网络文献资料，然后再根据自己的实际情况进行修改整编的，绝非全部抄袭的，比如说，这个论文中的论点******是我根据****得出的结论，这种情况下请大家结合论文举例说明是最有效的答辩。

2、导师问到论文中的专业问题。

答：根据自己论文中写的，用自己的话复述一遍，如果是论文之外的，根据自己的实战经验来写，如果实在不知道，就告诉老师“闻道有先后，术业有专攻，我对这个不是很了解，谢谢老师的指出我的不足，回去后我会加强对着一块的学习的”。

3、导师问论文以外的题目。

答：面带微笑，尽量回答，切忌沉默不语。