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关键词:电气工程及其自动化;创新型人才;科学定位;实践教学环节
中图分类号:G642 ; ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ; ;文章编号:1007-0079(2014)17-0040-02
今天,电气工程这门学科已经走过了一百多年的风风雨雨,为人类社会的进步提供了强大动力,使人类社会从蒸汽时代进入了电气时代;从过去简单的晶体管发展到今天复杂的电力电子器件,从简单的独立供电电源发展到今天大区域电力网络,这些繁荣的发展都要归功于电气工程领域学者付出的艰辛探索。
电气工程这个学科领域在我国的起步较晚,与世界上一些发达国家存在一定差距。电气工程及其自动化是电气工程这个大学科下的一个本科专业。而对这个专业本科生的培养,高校教师是有责任的,主要是按照优秀电气工程师的目标进行培养,激发他们的创造力,培养他们学习的主观能动性,挖掘他们的学习潜能,发挥他们各自的特长。
然而,在笔者平时的教学工作过程中以及业余时间与学生的交谈中发现,很多学生对于所学知识很迷茫,总觉得所学的知识在未来的工作中没有多大意义。之所以会出现这些问题,表明了学生对所学知识的认识不够,这样会影响学生对学习的积极性和主动性。为此,电气工程及其自动化专业人才的培养模式迫切需要改革,改革那些刻板的原始培养方案,尽最大努力激发学生内心的创造力,让他们坚信在电气工程领域能有所作为,调动学生的学习积极性。
一、创新型人才培养的科学定位
科学定位是电气工程及其自动化专业创新型人才培养模式研究的关键因素。在电气工程及其自动化专业人才培养中,一定要以学生的发展为中心,以市场的导向为依据优化培养方案,以地方为依托提高学生的就业质量,加强电气工程及其自动化专业人才培养模式的研究与实践,强化课程体系建设和改革,注重学生实践和创新能力的培养,确保教学质量。加强校企合作,提高学生的实践动手能力,同时让学生认识到理论指导实践的重要性,让学生明白学有所用、学有所长的道理。具体定位目标如下:
1.专业培养目标
本专业培养适应21世纪社会主义现代化建设需要、综合素质高、应用能力强、基础扎实、知识面宽、以强电为主、强弱电相结合的人才。
2.毕业服务面向
立足包头,服务周边,面向蒙西地区,辐射全国。毕业生主要为蒙西地区的电力行业和工矿企业的自动化技术行业的经济发展服务,并辐射全国电力行业和其他领域。
3.专业发展方向
本专业可分为三个专业方向(电力系统及其自动化、工业自动化、新能源发电技术),前两年实行通识教育。大二的第二学期末,学生根据社会人才市场的需求和个人特长自选一个方向进行专业技能学习。
二、创新型人才培养的教学内容与方式改革
1.教学内容改革
在教学内容改革方面,通过“优化理论课程,强化实践环节”,重点体现了两个并重,即“基础与前沿并重”、“理论和实践并重”,以满足“宽口径、创新型”的高素质人才培养要求。
通过对国内同行院校的调研以及师生座谈会上的论证,我院电气工程及其自动化专业课程教学内容改革已势在必行,主要骨干课程改革如下:
(1)“电力系统稳态分析”和“电力系统暂态分析”课程优化。“电力系统稳态分析”为64学时,包括10学时实验,另外还有一周课程设计;“电力系统暂态分析”为56学时,包括8学时实验。由于这两门课程内容比较多、内容抽象较难理解,课内学时达120学时。根据内蒙古科技大学的办学特色,为此要进行改革,但仍开设“电力系统分析基础”(64学时)和“电力系统稳定”(24学时),分别在第5、第6学期开课。并相应增加5周的实践环节,分别为电力系统课程设计(3周,第6学期开设)、电力系统综合实验(1周,第7学期开设)和电力系统数字仿真实训(1周,第7学期开设)。
(2)“电机学”。“电机学”是电气类专业的一门主要技术基础课,其特点是理论性强、概念多、与工程实际联系密切。通过本课程的学习应使学生获得有关电机的基本理论、基本分析方法和基本实验技能,为进一步学习专业课和从事专业工作打下坚实的基础。为此,电机学由原来的56学时增加到80学时,其中包括10学时的实验课。
(3)工程电磁场。工程电磁场是电气工程及其自动化专业的技术基础课之一。设置本课程的目的是让学生从整体上掌握电磁场的基本定律、基本理论和基本分析方法,了解电磁场边值问题的表述以及数值计算方法。了解电磁场方法在电气工程中的应用。为此,工程电磁场教学内容由原来的40学时增加到48学时。
(4)电力电子技术。本课程是电气工程及其自动化专业必修的专业基础课。本课程的主要目的和任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握常用电力电子电路的拓扑结构、工作原理、控制方法、计算方法及常用电力电子装置的应用范围及技术经济指标,为学生进一步学习和利用所学基础知识研究电力电子技术在电力系统等领域的应用打下坚实基础。由于目前能够采用多媒体授课,可以节约以前采用板书画图的时间,为此,电力电子技术由原来的56学时减少为48学时。
关键词:电气工程;应用型人才;课程体系;实践教学
作者简介:黄文力(1974-),男,河南孟州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南郑州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授。(河南 郑州 450015)
基金项目:本文系河南省教育厅科技攻关计划项目(项目编号:2010B470010)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0005-03
近年来,由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主,同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业,因此为适应新形势发展要求,郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置,调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针,大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业,其后根据河南省区域经济发展的特点,对电气工程及其自动化专业进一步细分,于2008年新设置了自动化专业,从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点,讨论相应课程体系的建设,及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。
一、应用型人才培养的定位
1.电气工程及其自动化专业的特点
电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时,把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业,是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则,改变了过去专业设置过多、过细的做法,强调本科阶段对专业基础知识的掌握,具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出,电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业,应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念,培养的学生既要懂强电又要懂弱电,既搞硬件也搞软件,既掌握电气技术的专业知识,亦了解计算机与电子技术的应用。[2]
郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德智体全面发展的,适应社会主义市场经济需要的,具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的,能够从事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、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练,既具有电气工程方面的专业知识,又具有自动化与计算机方面的基础知识,使其在今后的就业中具有较大的优势。
2.电气工程及其自动化专业面临的发展机遇
我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]
河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。
事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。
3.电气工程及其自动化专业的现状
郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。
虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。
4.应用型人才的特点与培养
应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]
对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。
二、课程体系的建设
在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。
新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。
1.课程体系的改革
郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。
表1 电气工程及其自动化专业新的课程体系
课程类型 课程名称
一级学科
基础课 自动控制原理(双语)、模拟电子技术、数字电子技术、电路(双语)、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座
二级学科
限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分
电机设计及优化、电机与拖动基础、电力拖动自动控制系统、电器学
跨二级学科
选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用;检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真;单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术;机械制图CAD技术、软件技术基础(双语)、可视化程序、EDA技术(双语)、工业组态技术;科技论文写作
跨专业
选修课 管理学、市场营销学;音乐欣赏、美术鉴赏;机械设计基础、计算机网络(双语)
实践教学
环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计;单片机课程设计(选)、PLC课程设计(选)、电力系统继电保护课程设计(选)、发电厂电气部分课程设计(选)、电力拖动课程设计(选);电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计
2.课程内容的优化
新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。
新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。
3.授课时序的调整
按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。
(1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。
(2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。
(3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。
三、加强实践教学环节
实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5]
1.课程实验与课程设计
课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。
课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。
2.实习基地
实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。
3.毕业设计
电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。
除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。
四、结束语
电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变,为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机,基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念,构建了科学有效的课程体系,为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。
参考文献
[1]丁坚勇,向铁元,张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育,2000,(1):34-37.
[2]华容.“电气工程及其自动化”专业建设和课程设置的思考及探索[J].上海应用技术学院学报,2002,(2):34-37.
[3]黄文力,张丹.构建和谐电力系统研究[J].郑州航空工业管理学院学报,2009,27(3):53-55.
关键词:电气工程自动化;认识;发展方向
0前言
认识电气工程及其自动化主要包括了解电气工程的含义、电气工程及其自动化的专业要求以及学科分支等内容,从而能够对电气工程及其自动化有一个初步的认识,从而促进电气工程及其自动化专业的发展。
1对电气工程及其自动化的认识
1.1电气工程概况
传统的电气工程是电气系统与电子有关学科的总称,但随着社会的不断发展,电气工程被赋予了新的含义,即现代科技领域中的关键学科与核心学科,简而言之,电气工程包含了百分之八十的光子和电子有关的工程行为,涵盖面更加广泛。电气工程及其自动化不仅是一门专业性较强的学科,还是培养高级技术人才的学科,对电气工程的发展具有重要的促进作用,能够为电气工程培养专业型人才。
1.2电气工程及其自动化的专业要求
由于电气工程及其自动化技术涉及到计算机技术,电子技术,因此学生不仅应该具有计算机的基础理论知识和基本操作能力,还需要学习电工技术,信息控制技术,电子技术等内容,提升解决电气工程及其自动化技术问题的能力,电气工程及其自动化技术学习中需要具备一定的专业素质,比如掌握一定的英语知识,具有一定的数理基础,基本的计算机能力,熟练掌握电学与力学知识,这些知识都是学习电气工程及其自动化技术的基础,是必要的专业素质,由于电气工程及其自动化是培养高素质技术型人才的学科,因此,学生还需要具有分析问题、解决问题的能力,善于思考,大胆创新,具有研发能力。
1.3电气工程及其自动化的学科分支
1.3.1电气技术
电气技术是指多种电子技术相结合的技术,包括电工装备制造和电能的生产、传输、分配、使用等技术,并以电气技术和电气设备为手段进行空间和环境的维持。此专业的目的就是培养高素质电气工程技术人才,电气技术专业的就业前景较好,学生毕业后主要有两个就业方向,一、进入专门的研究机构进行理论研究,推进电气技术及电气工程技术的发展,二、进行电参量信息获取的研究工作,成为技术型人才。
1.3.2应用电子技术
应用电子技术是电气工程技术中极具特色的专业之一,应用电子技术主要培养具有智能电子产品设计,生产,管理,质检等技术能力的应用型人才。此专业是信息电子专业和电力专业相结合的专业,具备两大专业的优势,能够有效培养复合型技术人才,应用电子技术的就业前景较好,在多个领域都可以进行就业,通讯领域,交通领域,电子领域等都需要应用电子技术专业的人才,发展空间较大。
1.3.3电力系统及其自动化
电力系统及其自动化是电气工程中的重点学科,此专业的教学目标是使学生能够独立进行高压电器设备的制造、设计、维护、运行等工作,培养发电厂及电力系统需要的高级技术人才。作为国家的重点学科,电力系统及其自动化的就业前景非常好,学生毕业后的就业方向主要有三种,一、进入大型工厂工作,例如电业局,发电厂等大型工厂,发展前景好,工资待遇高,二、可以从事电力设备制造行业,由于电力系统及其自动化是培养能够进行高压电器设备制造人才的专业,从事制造业,专业对口,发展空间较大,三、进入高校进行教学,教授学生电力系统及其自动化知识,培养更多的技术人才,同时还可以在学校申请项目,进行研究工作,促进电气工程及其自动化技术的发展。
2电气工程及其自动化发展方向
电气工程及其自动化是国家重点学科,就业方向较多,就业前景较好,调查表明,近三年来,电气工程及其自动化的就业率都较高,由此可见,电气工程及其自动化是具有发展前景的学科,下面主要阐述电气工程及其自动化的发展方向。电气工程及其自动化的发展方向如下:就大型电力行业来看,电气工程及其自动化技术能够应用于发电厂、供电局、厂矿企业、电力公司等,提高行业生产效率。另外,电气工程及其自动化结构也在不断的优化,集中精力强化系统集成与关键技术开发,同时通过社会化的协作与市场化的外包分工,来充分推动相关技术的市场化步伐,从而有计划的进行开发与研究重要技术,从而有效提升资源配置的效率。另外,在未来的发展中,电气工程及其自动化技术的精度也在不断的提高,工作效率也会实现质的飞跃,同时能够充分的提高行业生产效率,促进电气工程及其自动化行业的长远发展。
3结语
本文通过对电气工程及其自动化的相关概念、专业要求、学科分支等进行分析,探析电气工程及其自动化发展趋势。认识到电气工程及其自动化是一门综合性较强的学科,其涉及到计算机技术与电子技术等多方面知识,能够有效培养高级技术人才,且就业方向较广,发展前景较好。
参考文献:
[1]牛美英.电气工程及其自动化的发展趋势分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015,01(07):115-116.
[2]赵宏斌.对电气工程及其自动化的认识及未来发展方向探析[J].黑龙江科技信息,2015,01(10):190-191.
[3]李靖,黄绍平,谢卫才.电气工程及其自动化专业的实践教学体系[J].电气电子教学学报,2008,02(04):118-119.
【关键词】电气工程;自动化;问题;趋势
一、电气工程及其自动化专业概述
电气工程及其自动化技术是随着工业的发展,而逐渐形成的一门学科,从某种意义上来说,电气工程及其自动化专业是一个归并了多个电类专业的宽口径专业,它以物理学、电子学、电工学、自动控制、计算机、测量技术等原理为基础的一门综合性技术科学。作为一门新兴之学科,电气工程及其自动化专业的理论分为电力网理论和控制理论两方面。电气化工程及其自动化是和老百姓的平常生活有着密切联系,所以其发展速度相当之快。在工业生产中,使用电气工程自动化技术科技对设备进行远距离的操控,从而减小了对人力的需求,同时由于自动化特有的优点,又能加快设备的生产效率,让工业企业得到更好的发展。
二、电气工程及其自动化的现状
(一)技术得到快速发展
电气工程及其自动化是一项包含多个学科的工程专业技术,在上世纪七十年代,以西方国家为首开展了第三次工业革命,这次工业上的革命对各个国家都产生了重要的影响,使人们的生活、工作进入到了自动化时代,因此电气工程及其自动化技术得到了广泛的认同,并且进行了快速的发展,使其形成了包含电力、电子、计算机等多方面的科学技术。国际电工委员会颁布了IEC6113-3标准,为控制器编程提供了重要的编程语言手段,实现计算机系统开发下塔尖开放式的开发平台。通过在实际工作中的不断经验积累,结合编程控制器、智能仪表等一些设备形成了稳定的电气工程及其自动化技术,使其在社会发展中得到了广泛的应用,从而增强了社会生产效率,提高了人们的生活水平。
(二)电气自动化平台呈现开放发展特点
计算机技术的快速发展使人们的生活方式发生了很大改变,不仅仅是改变了人们传统的生活习惯,还在社会生产中带来重要的影响。基于计算机系统技术,电气自动化领域对于操作系统进行了改进,使操作界面变得更为灵活。现阶段,企业实施生产线电气自动化方式主要是在之前的测控仪表内插入相关的电子未处理器。在插入相关的电子未处理器后,测控仪器能对数据进行计算以及运输。因为生产商有差异,所以,相应地生产商在设备精密信息的处理方式也不相同,这种差异性导致标准不一的设备很难有效实现信息的共享。针对于此,电气自动化平台呈现开放发展的特点。
(三)电气技术与机械生产相互结合
现阶段,我国的电气自动化更多是用在企业生产流水线上,主要是对生产设备进行精密控制。并且,对于生产过程中的相关数据进行详细、精确的记录。因为电子技术当前有着人力难以企及的优势,更多的企业将其余机械生产与之结合,以便提高机械产品的性能。将电气技术与机械生产相互结合后,应用电子技术的机械设备在产品的质量、技术指导等方面已经远远超过传统的人力操作机械。
三、电气工程及其自动化发展存在的问题
(一)能源消耗过大
我国经济的发展离不开工业的助推,而在工业发展过程中,电气工程技术的应用和推广越来越广泛,不仅对工业生产中的基础项目产生影响,对整体产业链条的完整度也有提升的作用。并且,越来越多的电气设备被运用于工业生产中,虽然对工程项目的基础效率和质量都有相应的推动,但是在基本电气项目建立和运行过程中,产生的能源消耗过大的问题还没有很好地解决措施。能源是21世纪各国最为头疼的问题,这就使电力工程的能耗问题凸显的越来越清晰。过大的能源消耗即不利于我国节能减排的基本方针,也与科学发展观的基本方针背道而驰。
(二)系统结构方面存在缺陷
电气工程及其自动化的系统结构有两种不同的形式,其一是集中式,其二是分层式。而这两种形式各有其优缺点。在集中式当中,系统往往是非常单一并且软件的量大,调试不够简单,因而经常出现一些问题。而在系统的信息化和网络化过程当中,往往还容易出现通信故障,并且由于技术人员之技术问题,经常性的网络出现终止,而导致了生产的停滞。这也都对生产和企业之经济效益,造成了巨大的损失。
(三)监管人员安全意识低
人们对于工程项目的安全问题越来越关注,但是相应的电气工程监管人员还没有建立特别完善的安全意识,无论是基础的检测结构还是基本的工程监管都不能与实际工程相匹配,这不仅降低了电力工程的基础质量,也给电气工程埋下了安全隐患。我国电气工程自动化系统已经开始向集成化系统转变,在这个过程中,需要相应的技术支持,但是由于基本集成技术的落后,整体项目的信息资源还不能得到有效地共享,这也在一定程度上制约了整体电力工程项目的发展。
(四)相关技术落后于发达国家水平
电气系统自动化技术要求基本工程项目具有基本的高效性和科学性,但是我国相应的技术手段还不是很先进。在现今这个网络发达的阶段,计算机信息的使用更加有效的提高了生熟,在进行信息处理的能力有待提高。在实际工作中,由于电气工程及其自动化技术的应用在一定程度上提高了工业生产的效率,但还远远满足不了现阶段电力工程中的发展需求。
四、电气工程及其自动化发展趋势
电气工程及其自动化是国家重点学科,就业方向较多,就业前景较好,调查表明,近三年来,电气工程及其自动化的就业率都较高,由此可见,电气工程及其自动化是具有发展前景的学科,下面主要阐述电气工程及其自动化的发展趋势。电气工程及其自动化的发展方向如下:就大型电力行业来看,电气工程及其自动化技术能够应用于发电厂、供电局、厂矿企业、电力公司等,提高行业生产效率。另外,电气工程及其自动化结构也在不断的优化,集中精力强化系统集成与关键技术开发,同时通过社会化的协作与市场化的外包分工,来充分推动相关技术的市场化步伐,从而有计划的进行开发与研究重要技术,从而有效提升资源配置的效率。另外,在未来的发展中,电气工程及其自动化技术的精度也在不断的提高,工作效率也会实现质的飞跃,同时能够充分的提高行业生产效率,促进电气工程及其自动化行业的长远发展。
(一)科研人员和操作人员的综合素质得到提高
电气工程及其自动化的日渐成熟,是未来必应达到的效果,其中,科员人员和操作人员发挥着重要作用。科员人员和操作人员作为技术的研发者和操作者,直接影响着电气工程及其自动化应用和发展程度。注重高素质研发人员,鼓励创新技术,才能有效提高我国电气工程及其自动化的竞争力及创新力,而操作人员的技术水平直接关系到设备运行的质量。由此可见,要想推动、发展电气工程及其自动化技术,是离不开科研人员和操作人员,在此过程中,科研人员和操作人员的素质必定得到提高。
(二)建立电气工程及其自动化的统一独立平台
目前,电气工程及其自动化技术因企业类型不同而各异。不同类型企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。企业与企业之间联系不紧密,自主研发相关技术,这会增加企业经济成本的同时,不利于企业长足发展。所以,企业科研技术人员,一定要突破技术环境的难关,加强企业之间的合作,有步骤,有计划的去设计电气工程及其自动化方案。首先,在设计方案之前,科研技术人员要对设计的电气工程及技术用户的特点进行研究,设计方案必须涉及到实施,运行,维护等每一步骤的完成。从而,确定开发目标。然后,提前预算好运行成本和运行时间,一定要控制在企业运行的范围内。最后,注重终端客户的不同需求及商业项目运行的特点,做到建立电气工程及其自动化的统一独立平台,从而有效减少企业经济运行成本。
(三)建立电气工程及其自动化技术的网络系统及系统结构
建立电气工程及其自动化技术的网络系统,优化资源配置,可以保证企业之间信息交流的准确性和安全性。企业包括设备控制,技术监管,企业管理等许多步骤,要想使以上步骤得到资源的合理化配置,就要使这些系统通过网络联系起来。通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统,使各个系统之间的数据得到高效,快捷的交换、传递,推动企业高效率运转。因此,要想提高电气工程及其自动化系统运行的稳定性和高效性,就必须要使电气工程及其自动化系统向通用化方向发展。这样可以保证企业内部网络结构之间更加畅通的传输信息,提高信息资源共享的程度,消除信息“孤岛”问题。
(四)应用范围不断扩大,产品不断得到改革和创新
随着电气工程及其自动化技术的发展成熟,各个行业对电气工程及其自动化技术的需求更加迫切,促进电气工程及其自动化技术应用范围不断扩大。此外,随着社会对电气工程及其自动化需求程度日益提高,为顺应市场需求,企业一定加强对产品自主研发力度,提高产品科技含量,生产诸多相关产品,使产品得到创新。并且,随着环境污染问题及资源紧张问题的日益严峻,电气工程及其自动化技术的发展也会顺应建设资源节约型这一时展的潮流,逐渐向低碳环保方向发展,实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。
参考文献
[1]徐立新.电气工程及其自动化的发展趋势分析[J].科技致富向导,2015(2).
[2]闫海东,程世伟.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用,2015(2).
[3]刘心驰.浅谈电气工程及其自动化的发展现状与展望[J].玻璃,2014(6).
[4]刘海蛟.电气工程及其自动化的发展[J].科技创新与应用,2013(6).
【关键词】电气工程;自动化;发展方向
1引言
随着机器设备在工程企业中应用范围的不断扩大电气工程及其自动化的建设也成为了企业发展的重要方面,不过,与西方的发达国家相比,我国电气工程及其自动化还有待发展。
2电气工程发展现状
电气工程及其自动化涉及到的技术非常泛在,从计算机技术到电工技术都有部分涉及,所以,电气工程及其自动化技术难度较大,对于从业人员要求较高,其所涉及的分支学科也较为繁杂,所以,电气工程及其自动化技术的发展困难重重。电气工程及其自动化至少涉及电气技术、电力系统自动化、应用电子技术等学科,现有电气工程及其自动化专业培养的人才目标是高水平的研发型人才,其学习更侧重于理论实践,随着国家的发展,这一学科所涉及的方面越来越广,各企业对这方面的复合型人才的需求也会越来越大,所以,电气工程及其自动化是现阶段国家重点扶持和鼓励的重点学科[1]。近年来,电气工程及其自动化的技术发展取得了很大的进步,越来越多的行业都涉及到了这方面的内容,对于企业来说,虽然电气工程及其自动化建设前期投入较大,但是从长远的角度来看,这方面的工程可以有效降低人力成本,提高生产效率,所以,电气工程及其自动化技术成为很多生产企业中的必备技术。
3电气工程及其自动化建设中面临的问题
电气工程及其自动化在实际的操作和管理过程中的重点问题是其安全问题,工人在施工过程中,或者操作中如果未按照规定进行,容易受到人身伤害,不仅如此,操作不当也容易引起企业经济方面的损失。由于电气工程及其自动化建设工程的内容繁杂,覆盖面较广,对于工程师的专业技术要求较高,所以在管理上就必须加大这方面的管理力度,但是我国现有施工人员无法达到施工要求,导致工程整体质量不高,无法达到设计要求。所以,企业要加强建设人员的专业素质培训,让电气工程及其自动化建设人员对专业知识掌握熟练,同时有一定的实践水平,保证最终工程质量达标[2]。与此同时,建设工程的繁杂,也决定了建设工程中的投入成本较高,不同的企业要结合自身情况来进行目的性、专业性较强的电气工程及其自动化建设。在建设工程中,有可能需要根据实际情况,对建设进程进行不断的修正,这一过程对于企业各方面的花费都非常巨大,而这部分的花销回报周期对于企业运行来说过长,所以,这类的问题也是电气工程及其自动化建设中,对企业发展有负面影响的方面。电气工程及其自动化的建设中,数据传输的稳定、安全性也是建设中的难点之一,不同企业和商家所设计的信息交换产品,收到接口不同等问题的影响,导致数据传输中安全性能不足,加大了电气工程及其自动化建设中数据通信的困难,导致电气工程及其自动化系统运营的综合成本。
4电气工程及其自动化建设的发展趋势
现代化工业的不断发展,让电气工程及其自动化技术逐步向高频发展,作为我国经济增长重要支柱的工业企业,要不断动过自动化技术发展企业的生产力,电气工程及其自动化建设的发展为这些企业提供了帮助的同时,也再向着环保、多样的方向发展,电气工程及其自动化建设的发展不仅仅为了企业提供更好的生产力,同时其自身也需要高科技技术的支持,自动化技术在工业企业中的大范围应用成为保障我国工业不断发展的重要因素[3]。同时,计算机技术的不断发展,互联网技术的不断更新,也不断的与电气工程及其自动化建设融合起来,改变原有的工业发展格局。智能化电子科技与电气工程及其自动化建设的结合为各个领域都提供了更为广阔的应用前景。要实现这些应用,就要求我国电气工程及其自动化建设的专业人员不断的提高自身的专业素质。对现有技术进行不断发创新,让其有一个更好的发展前景。
5促进电气工程及其自动化的建设发展的方法
为了缓解电气自动化存在的部分局限,可以建立统一的平台,方便电气工程使用于更多的领域,同时降低企业技术成本。同时,也可以让电气工程及其自动化建设有一个较为统一的标准。所以,建设平台可以根据行业的实际情况,通过调研等方式,将一些技术难度不高的建设中通用型的技术放在平台之上,同时建立平台服务机制,对前沿技术进行上传,方便电气工程及其自动化建设人才在平台上面进行交流学习。企业开始使用电气工程及其自动化技术后,需要保证安全性的数据传输,但是由于网络运用程度不高,所以,企业内信息传输共享程度不高,但是如果提高共享程度,又有可能导致企业信息的泄露,损害企业经济利益,所以,为了避免这方面的问题,要建立实用性的数据传输网络,利用现代技术,标准化数据传输接口,让实际操作更便捷,在降低开发费用,减少电气工程及其自动化建设时间的同时,方便企业在运用这方面技术时,对于共享信息及各项技术的管理。不仅如此,通过可靠的网络架构,企业在电气工程自动化的升级使用上也更为便利,越完善的网络架构,越方便专业人才对于企业内部电气工程及其自动化工程安全运行的各项检测和现有设备的不断升级[4]。
6结语