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中图分类号: TM712 文献标识码: A 文章编号:
一.引言
我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代,它是一门综合性较强的技术学科,也是生产现代化的一种标志,近些年,计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展,也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。
二.自动化发展趋势。
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
自动化的发展则趋向于:
(1). 由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);
(2). 由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);
(3). 由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展;
(4). 由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展;
(5). 装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变;
(6). 追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制;
(7). 由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。
三.机电自动化中电气自动化技术应用方向。
1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。
该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
2. 综合自动化技术与智能保护的应用。
目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。
3. 电力系统中人工智能的应用。
电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
4. 电力系统配电网自动化技术。
该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。
四.电气自动化在办公自动化中的应用。
1. 办公系统需要实现自动化。
办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面,构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持,例如计算机技术,通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法,因此,实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现,也可基于硬件与软件相结合的方法来实现,但是要注意到系统的开放性,可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性,这样可以有效的节约系统的资源,还可以节约成本,在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。
2. 办公自动化的技术平台。
当前,有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种,既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统,它也是最早的办公自动化应用系统;基于Microsoft平台的办公自动化系统模式,主要采用WinNT/2000操作系统,以ASP为开发语言提供内容存储;还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统,其实现原理与上一种技术基本是一样的,只在是使用的开发语言上略有不同,且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域,也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。
3. 办公自动化系统的核心功能的实现。
办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转,其过程实现是较为复杂的,在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协,公文的、修改、删除等操作,都要在办公自动化系统中实现,其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据,其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。
五.电气自动化在汽车性能设计上的应用。
近些年,我国的经济取得了很大的发展,但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高,驾驶的难度也越来越高,并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前,汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在,汽车的竞争已经进入了白热化的状态,汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上,其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现,通过厂商的大力发展,自动化技术在提升道路利用率,降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破,收获了可观的经济效益。
六.发展前景。
1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。
2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。
3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。
4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。在非安全状态下,用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后,我们应该从最高安全级别开始,逐渐延伸到安全级别低的领域,硬件设备与软件设备,公共设施层与网络层,实现对此系统的安全设计的全面研究。
5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。
电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。
七.结束语
电气自动化技术我国有几十年的发展历程,其中经过了多次变革与专业的调整,但是由于其应用范围广泛,在社会的各种生产层面都会有所应用,与其他科学技术相结合,也对推动了社会生产力的发展,促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念,必将为我国经济发展起到了重要的作用。
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关键词:汽车电子;电力电子;教学改革
作者简介:吴晓刚(1981-),男,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,副教授;周美兰(1962-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150080)
基金项目:本文系黑龙江省高等教育教学改革项目(项目编号:JG2201201107)、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目(项目编号:A201200004)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0098-02
随着汽车产业的发展,电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外,平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%~25%,一些豪华轿车上装有40多个微处理器,有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]
在对汽车电子技术的教学研究中,文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题,提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中,并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统,完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件,并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。
在汽车电子中,涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术,并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业下的电力电子方向,在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上,形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向,并培养了大量的硕士研究生和博士。因此,为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色,结合在汽车电子方向上的研究成果,在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中,特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象,通过课程结构优化设置和考核方式改革,结合现场教学和研究性教学的教学方法,实现具有特色的专业选修课教学。
一、“汽车电子技术”课程结构
“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。
在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。
在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。
课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。
在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。
专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。
四、结论
根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点,结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况,提出了教学中课程内容优化配置,现场教学结合研究性教学的授课方法;考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革,提高学生学习的积极性和主动性,真正能够在有限的学时内获得最实用的知识,增强学生的实践能力。
参考文献:
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关键词:电气工程 自动化 现状 问题 对策
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(c)-0032-02
电气工程及其自动化建设的水平是影响我国经济建设,提高工业建设水平的重要支点。随着我国经济建设水平的不断发展,信息化建设水平的提高,电气工程及其自动化越来越成为经济建设的核心内容。近些年随着一些高新技术、装备、信息网络的成熟,电气工程及其自动化的建设有了新的发展点,效率也在不断进步,使我们的生产生活更加方便快捷,也推动了电气工程本身在行业内的发展。该文主要论述了当前我国电气工程自动化的发展现状和面临的问题,提出了相应解决对策。
1 电气工程及其自动化在我国的发展现状
在很长一段时间里,制约电气工程自动化发展的主要问题是效率问题。在计算机技术和信息技术发展的初级阶段,电气工程的信息化程度不高,专业化水平低,从业人员的知识面窄,自动化与其他专业之间的融合度低,这些都是传统电气工程的一些发展现状特点。
从现在来看,缩短电气工程及其自动化的汇编程序时间,提高工作效率,以集成化的思维融入电气工程从而实现系统控制,这是当前主要的发展方向。再者对电气工程信息和数据的处理与存储可以大大节约数据信息传输和控制的时间,这就需要不断加强对介质访问的控制和研究。现场对总线的控制可以解决很多宏观层面的问题,对企业而言,总线控制加快了数据和信息传输的效率和精准性,也是电气工程未来科学化发展的前提条件,同时也给企业带来了成本上的节制。尽管从电气工程及其自动化的外部建设水平和内部治理结构上看,信息和数据处理的自动化水平随着网络科学技术的发展而有所进步,电气自动化也使得很多企业得利,但还面临很多问题需要解决。
2 电气工程及其自动化发展中存在的问题
总体而言,对电气工程及其自动化的发展中所存在的问题可以从其内部系统结构与质量管控两个主要方面进行分析。
(1)内部系统结构与组织。组织是系统的主要框架和核心,组织的组成对系统的目标实现有决定性作用。对电气工程的系统组成来说,主要分为系统的用电和供电两个方面,也可以将电气信息系统加入到其中。而由于对电气工程及其自动化整体考虑,很多时候电气工程的设计人员往往注重其中一个方面而忽视了其他两个方面,这使得电气系统在组织架构上存在缺漏,尚不能形成一个整体,不利于系统的长远发展和运营。
(2)质量水平是工程建设的核心问题,如果电气工程建设中不对质量进行严格监督与控制,系统就会存在很大风险,甚至引发安全问题。当前我国的电气工程建设人员由于缺乏对标准规范的理解与掌握,在实际工程建设中更多是依靠经验,暴露出很多安全隐患。从企业的层面而言,电气工程建设缺乏一个系统、联动的控制系统,导致很多环节上管理的难度大大增加,设计人员没有从思想上矫正观念,导致设计的质量水平会不达标,很多时候强调结果而忽视过程,强调问题而忽视解决措施,这是不利于电气工程及其自动化发展的。
3 提高电气工程自动化水平的对策研究
电气工程及其自动化建设水平的高低直接影响企业的发展与管理水平,影响区域与经济建设的发展水平,也会影响到自动化行业发展的成熟与创新,针对之前提出的两个方面问题,笔者认为提高自动化建设水平应做好以下几方面工作。
(1)合理科学地组织电气工程及其自动化的系统构架。合理完善的系统构建是提高电气工程自动化建设水平的第一步。在当前信息化背景下,计算机技术、大数据技术、信息处理与存储技术、程序语言的汇编技术都应该根据自己的特点被合理运用到系统的构建中。开机、测试、管理、检测和维护都应该一体化设计与考虑,对系统的运行应坚持节约成本、提高效率为原则。针对不同应用层面的目标,系统的开发人员和设计人员要能够合理、科学地植入当前最先进和最具有创新性的技术措施。
(2)提高网络信息传输结构的效率。电气工程系统中,网络结构对信息的传输有控制作用,完善的通用网络结构可以保证信息和数据快捷、高效地呼唤与传递。此外,通用网络结构在系统对数据进行处理后可以提高资源的配置,管理和协调电气系统各个组成部分,保证数据传输的精准性和科学性。
(3)提高电气自动化建设的专业性。提高电气工程及自动化的专业性要从体系和人才两个方面进行。电气工程及其自动化在设计与安装过程中要严格遵守相关的技术标准和规范,针对不同企业管理和应用层面,对设计人员和操作人员进行专业化训练,使他们对现有的控制系统和开发系统有清晰了解,使他们明白电气系统维护与运营的环境特征,将合理的设计运用到合理的工程建设中,将客户的安全和质量目标摆在第一位。
(4)提高电气工程及其自动化的学术研究水平。学术研究水平的提升有助于运用价值。当前我国电气工程自动化的学术研究还不够成熟,一些新的观点和研究思路尚未应用到实际工程中,只有针对学术研究和应用实践进行不断论证和新再论证才可以完善技术,完善电气工程自动化的发展思路。
4 结语
电气工程及其自动化在社会经济建设中,企业管理方面的应用越来越广泛,在工业发展如此迅速的年代,电气工程及其自动化的建设水平必须结合新的形势,依托于信息和科学技术的发展,同时需要理论与实践的不断结合,需要一批专业化的电气工程自动化专业人才。
参考文献
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作为制造大类的电气自动化技术专业是中国着力打造世界制造业基地的紧缺专业之一。电气自动化技术方面的高等技术应用性人才市场需求潜力巨大。电气自动化技术专业的毕业生主要面向企业自动化生产线的供配电系统、电气工程、电气控制设备、自动控制系统和计算机测控系统安装、调试及运行维护,机电设备公司的设备销售、安装及维护、楼宇智能化及交通智能化设备的安装、调试及运行维护,电力系统的设备运行及维护等。
电气自动化课程一般都开设《自动控制原理》等关于电气自动化技术基础方面的课程, 课程内容除了一些有关自动化系统的基础理论外,其课程中所讲述的电气自动化技术、装置与器件,大多数都与当前工业现场使用的技术、装置与器件有脱节。显然,这样的教学,无论是内容、方法及水平、都已大大落后于技术的发展,脱离了职业岗位的需求。深化校企合作,创新人才培养模式,紧密结合产业发展,深化课程体系和课程内容改革,在办学过程中,电气自动化专业逐步构建起了“校企融合、能力递进”的工学结合人才培养模式。以“工学结合”的模式校企共同培养本专业自动化生产设备应用方向的学生。既突出岗位技能,又注重人文素质培养。学生综合素质高,专业技能强,从而受到用人单位的普遍欢迎。
根据本地区经济与社会发展对高技能专门人才的实际需求,基于电气自动化专业岗位典型工作任务,以能力培养为主线,将中(高)级维修电工、可编程控制系统设计师、机电一体化工等职业资格认证课程内容融入到专业课程体系。构建以电气控制系统的运行维护及技术改造;自动化生产线的组装与调试、维护和维修及电子线路的设计与维修等3大能力培养为主线的课程体系。有专业指导委员会对人才培养目标进行恰当的定位;根据培养目标,设计培养规格;根据培养目标与培养规格制定人才培养方案,人才培养方案拥有科学的理论、实践教学有机整合的模块化课程体系。 根据培养目标、培养规格与培养方案,以校内、校外实习实训基地为载体,采用“任务驱动、实境育人”的人才培养模式,采用“项目引导”、“任务驱动”、“学训交替”等多种工学结合适合职业教育目标的课程组织模式。通过毕业生的社会反馈,毕业生适应本地区社会经济发展的需求。
电气自动化技术课程的设置主要有两种方法,一是在保持原来开设的电气自动化基础课程基础上,将当前通用的电气自动化技术插入到传统技术课程中,如将 PLC技术或变频调速技术穿插到电机控制、接触器/继电器控制等技术中,以解决电气自动化技术课程不足的问题。二是单独开设自动控制原理、传感器、PLC、单片机技术、电力电子技术、变频调速技术、供配电技术、工业网络、组态技术等都课程,由于信息技术和计算机技术在电气自动化领域中的应用日益广泛,要求我们必须改革原有课程体系中陈旧的内容,并根据自动化技术的发展增加新的教学内容。
强调以素质教育为核心的“基础+专业”结构本科人才培养模式,随着教学改革新形势的不断变化而变化。学校制定和修订人才培养计划,要贯彻党的教育方针,遵循高等教育教学基本规律,主动适应社会、经济、文化和科技发展对人才培养的需要。固化学校已经取得的教育教学研究成果,借鉴、吸收外校教学改革的成功经验,体现学校定位和人才培养目标,反映学校办学特色。坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高,使学生得到全面发展。坚持整体优化,科学地处理好各教学环节之间的关系;坚持共性与个性的充分结合,因材施教,促进学生个性发展;突出人才培养特色,满足行业发展需求,构建适应未来社会发展以及终身教育需求的知识结构、能力结构及综合素质培养。
优化实践教学环节,推进实践教学改革,建立科学系统的实验教学体系,增加综合性、设计性、应用性、创新研究性实验的比例,使综合性、设计性实验课程达到实验课程总数的30%以上;五是第二课堂.着重于实施大学生素质拓展计划,以提高学生综合素质,全面发展.主要有各类大学生竞赛、学术论文和研究成果、校院两级各类科技学术节活动、文体竞赛活动、社会实践和社会工作;在校内的实训基地营造职场氛围,利用实训室先进的设备,进行系统的设计、安装和调试,重点培养学生对现代控制系统的设计、安装、调试、维护维修能力。每学期末设置综合性的实践应用型项目,给学生分组布置任务,让学生查找资料、设计、仿真、装配、调试、检测、合作完成,培养学生理论与实践结合、灵活应用知识的能力和团队合作精神。通过开放“创新实训室”、定期举办“电气技术设计竞赛”,以及创新激励制度的实施, 使各门课程在教学环节中,注重创新能力的培养已蔚然成风。从“技术改造和小发明”为起点,到内容复杂的课程设计、毕业设计,循序渐进地加强学生的创新能力的培养。
论文摘要 结合专业英语教学改革实践,提出三段式教学模式,即感性认识学习阶段、理论学习阶段、综合提高阶段。三段式教学模式的初步实践及教学效果的反馈,反映出这种教学模式能够激发学生的学习兴趣,切实帮助学生提高专业英语的综合运用能力,适应工程应用型人才的培养目标。
1 前言
由于我国电子技术飞速发展的需要,许多优秀的仿真软件、前沿学科的研究论文、高性能的仪器仪表以及大量的电气专业优秀教材都来自国外,这使得专业英语显得越来越重要。既要提高学生的英语语言能力和水平,又要重点培养精通学科专业,具备精深专业外语能力的特殊人才,唯有如此,高校毕业生才能真正面对经济全球化和日益激烈的人才竞争,适应社会需要。
2 三段式教学模式
长期以来,专业英语课程无论是教材编制、教学计划安排、教学方法和教学手段以及师资方面都存在诸多问题[1],使得教学效果达不到教学目标。针对上述问题,以石家庄铁道大学电气工程及其自动化专业英语教学为例,笔者谈谈专业英语三段式教学的改革探讨与实践。
2.1 感性认识学习阶段
感性认识学习阶段概念的提出,是在教学改革讨论以及对毕业生的跟踪调查中得到的,此阶段教学的目的在于激发学生的学习兴趣和学习热情。电气工程及其自动化专业英语内容枯燥,词汇和表达习惯脱离特定环境,一般费解,遗忘率高[2]。因此,在教学过程中结合专业知识,播放一些目前行业的发展现状以及世界先进技术等方面的英文短片,之后采用讨论式的教学方法,达到“听”“说”能力同时提高的目的。在适当的时候,带领学生到外企进行参观,增加他们的实际交流能力,使学生切实感到学习专业英语的必要性和紧迫感,这样真正地激发学生的兴趣,达到感性认识阶段的目的。
2.2 理论学习阶段
经过前一阶段的学习,多数学生对专业英语产生一定的兴趣。在第二阶段重在使学生掌握基本理论知识和技能,加强能力的培养。此阶段授课课文以精讲较易理解的概述性科普文章为主,引导学生熟悉专业英语的语法和词汇特点。
学习课文时,首先引领学生了解整篇课文的脉络,而后是教师和学生共同学习阶段,教师应用母语将新出现的专业词汇、短语、句子和文章采取不同的教学方法给学生讲解清楚。此阶段切忌急躁,课堂上应注意提问尽可能多的学生,同时加以适当的鼓励和指导,增强其学习信心,加强师生互动,切忌满堂灌。
2.3 综合提高阶段
有了前阶段的学习,综合提高阶段的难度可适当提高,其专业性更强,强调学习的主动性。此阶段应补充专业知识,在讲解相关段落时宜先回忆相关知识,并打破学科限制。对于具有一定难度的技术资料,可先对资料内容进行整体介绍,然后教师针对文章的关键环节提出问题,引导学生思考、讨论,利用相应的翻译方法和技巧找出答案。教师在整个过程中只在关键时刻引导学生,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的学习能力和团队协作能力。
在教学方法上要注意灵活多样,积极营造活跃、充实的互动课堂。如可结合专业知识开展课堂讨论、辩论、学生尝试教学、研讨等课堂形式,将提问、对话、讨论、交流等手段相结合,使学生在愉快的气氛中学习知识;对于一些先进的技术可选择最新的“BBC”“VOA”以及“China Daily”中与电气相关的新闻及短评,其中部分可采用原声朗读。这些短文通俗易懂,学生兴趣浓厚,可让其自学而后用英语发表简单的评论。此时教师主要起组织作用,指出回答问题中的优缺点,并引导学生用专业的眼光看待问题,培养其阅读、收听的兴趣和用英语表达专业理念的能力。
3 结论
通过教学实践,发现采用上述教学方法后,学生在后续专业课程学习及撰写毕业论文中都取得较好的效果,激发了学生的学习热情,教学效益也得到提高。总之,专业英语的教学与其他课程一样,需要在实践中不断总结经验,把握规律性、富于创造性,以期达到更好的教学效果。
参考文献