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電氣工程及其自動化專業評估范文1
作者簡介:魏立明(1974-),男,吉林省吉林市人,吉林建筑工程學院電氣與電子信息工程學院,教授;韓成浩(1972-),男,朝鮮族,吉林延吉人,吉林建筑工程學院電氣與電子信息工程學院,教授。(吉林 長春 130118)
基金項目:本文系吉林省教育科學“十二五”規劃課題(課題編號:GH12181)、2012年吉林建筑工程學院教學質量與建設工程項目的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0007-02
近年來,信息技術的迅猛發展給普通高等院校電氣工程及其自動化專業帶來了較多良好的發展機會,因此,如何對電氣工程及其自動化專業人才進行培養成為各高校的重要任務之一。如何構建新的培養模式,優化相應的人才培養方案,制訂良好的教學體系,培養具有創新能力和工程能力的電氣工程及其自動化專業高級應用型人才成為應用型工科院校所面臨的任務之一。吉林建筑工程學院是吉林省建筑類普通高等本科院校,屬于二本院校,其辦學理念是培養“理論基礎堅實、實踐能力扎實、思想作風樸實”、具有創新精神和創造意識的高級應用型專門人才。吉林建筑工程學院電氣工程及其自動化專業的培養目標是使學生能夠從事建筑電氣領域內的相關設計工作、施工工作、運行與管理工作,并且把他們培養成為應用型高級技術人才。根據吉林省經濟發展的需求和建筑行業的特點,加快電氣工程及其自動化專業應用型人才的培養成為電氣與電子信息工程學院實現飛速發展的有效渠道。為此,電氣與電子信息工程學院在優化培養方案、加強教學質量工程建設、構建應用型實踐教學體系等方面進行了有益的嘗試和探索。
一、優化人才培養方案
地方應用型本科院校的辦學定位應首先強調應用性,所以既不能延續普通本科傳統的教學模式,也不能削弱相關基礎理論的教學,而是應該兩個方面同時發展。特別是應該加強學生工程應用能力的訓練和培養,把相關課程中的應用環節(例如:實驗、課程設計、實習等)充分融入到教學過程之中,以便提高學生的動手能力和應用能力。應用型本科院校在教學環節中應突出實踐應用與理論教學的相互滲透,堅持工程實踐與科學教育并重的原則,逐步建立合理的符合應用型本科人才培養的課程體系。這樣做的目的主要有兩個:一是給學生打下較扎實的基本理論基礎;二是讓學生在大學期間參加相關專業工程的基本訓練,使學生具備建筑電氣方面的專業技能、提高學生在認知過程中發現問題、分析問題和解決實際工程問題的能力。
因此,吉林建筑工程學院組織電氣工程教研室教師進行了廣泛調研,主要通過座談會和實地訪問等多種形式。通過調研了解用人單位對學校所培養的人才的需求和要求。同時向沈陽建筑大學、北京建筑工程學院等有關其他院校進行調研,獲得其人才培養方案。學院還定期組織召開電氣學院校友會,了解往屆畢業生在工作中對大學期間所學知識、技能和能力要求的反饋。學院派教研室主任和骨干教師參加電氣工程及其自動化專業的指導委員會會議,了解該專業最近動向,廣泛聽取設計院和施工企業中的專家、企業負責人的意見及建議。在上述調研的基礎上,優化原有的電氣工程及其自動化專業的培養方案,形成自身的特色。該方案應以夯實基礎、開拓專業知識面、重視應用能力為主要原則,切實加強對學生工程能力的培養。
電氣與電子信息工程學院對電氣工程及其自動化專業的課程設置進行了優化,主要體現工程實踐教育,刪除課程之間重復的內容,構建了注重建筑特色的電氣工程及其自動化專業人才培養方案。電氣工程及其自動化專業課程體系的整合應依據吉林建筑工程學院的辦學定位,主動汲取建筑設計院、建筑施工企業等相關單位的意見,合理確定專業課程的學時以及實踐教學在整個課程體系中的比例。整合后的電氣工程及其自動化專業的課程體系平臺由“專業基礎課程模塊+專業課程模塊”構成。該平臺體現了課程的應用型人才培養。其中“專業基礎課程模塊”包括注冊電氣工程師資格考試應必備的理論基礎,其中有模擬電子技術、電路原理、電機與拖動、電氣控制技術、數字電子技術等課程。“專業課程模塊”課程的設置應體現建筑行業的特點。我院設置了建筑電氣技術措施、供配電技術、建筑照明、消防與安防系統、建筑電氣施工與概預算等課程。每一模塊含有理論教學、實驗教學和課程設計三個內容。上述課程的設置使電氣工程及其自動化專業符合建筑行業的特點和要求,使得學生在就業時更加明確自己的定位方向。同時課程體系平臺還可以根據就業方向進行相關選修課程的設置,以滿足工程應用性要求,例如設置綜合布線、樓宇智能化技術、嵌入式系統等課程。
二、加強電氣工程及其自動化專業教學質量工程建設
1.課程建設與教材建設
在優化專業課程、強調應用能力的課程建設原則指導下,應用型人才培養所需要的課程建設包括相關課程內容、教學方法改革、教學手段促進等方面的建設。我院電氣工程及其自動化專業的所開課程中電氣控制技術和數字電子技術被評為校級優秀課,單片機原理與應用被評為校級精品課,自動控制原理以及消防與安防系統兩門課程被評為省級優秀課,電路原理被評為省級精品課。在進行課程建設的同時,電氣與電子信息工程學院也非常重視電氣工程及其自動化專業課程的教材建設。教材建設應該體現電氣工程及其自動化專業教學成果,要積極推進紙質教材、電子教案、教學參考書以及教學課件四位一體化的教材建設,選用智能建筑專業指導委員會推薦的高質量教材,同時結合本學院課程撰寫相關建筑電氣教材。
2.教學管理制度的完善
規范有序的教學管理制度是提高學院的教學質量、推動學院教學改革的重要保證措施。為保證電氣工程及其自動化人才培養方案的全面落實,電氣學院充分發揮領導和學院教師的力量,建立起包括畢業設計(論文)規定和實習要求等相關教學管理的規章制度,對教師和教學管理人員的工作進行了具體規定,提出了明確要求,從制度上保證了電氣工程及其自動化專業人才培養的質量。學院成立了由學院領導、教研室主任和實驗室主任組成的二級教學督導組。督導組成員通過平時聽課、 課下與教師、學生交流等形式了解教師教學狀態以及學生的學習狀態,在一定程度上促進了學院教師教學水平的提高,并且為學院進行教學二級化管理提供了相關的依據。
按照電氣與電子信息工程學院教學質量評估實施規定,每學期由每一年級的輔導員組織各班學生對每一位專業任課教師的教學情況進行評估,根據學生所反映出的問題制訂相應的整改措施,以促進教學質量的提高。針對畢業設計(論文)的應用環節,學院結合電氣工程及其自動化專業特點,制訂了相應的畢業設計(論文)工作流程和考核辦法。該辦法規范了畢業設計指導過程中存在的問題,保證學生畢業設計(論文)質量的有效性。
3.采取多種教學形式,提高課堂質量
在教學形式上,改革傳統的“以老師講解為主”的教學形式,實行“老師教與學生學互動”以及“學生之間互動”的教學模式,建立起以培養學生實踐應用能力為主的教學方式。具體措施有:將老師的科研項目帶入課堂,拓寬學生的知識面;學習優秀的學生在課后充當其他學生的“老師”;讓學生討論某一教學內容,采用分組討論的形式。每一位老師將自己的科研項目引入課堂,將本專業的前沿知識引入課堂中,引導學生學習相應的知識點,同時講授該課程知識點在科研項目中是如何應用的。優秀學生當“老師”就是拿出一部分較容易的教學內容讓學生自己講,提高學生學習的主動性和積極性。學生分組討論就是在每一堂課中留出部分時間組織學生討論,每一小組發表自己的觀點,使學生在討論中增強對知識點的理解,培養學生分析問題和邏輯思維能力。與此同時,教師應該充分利用計算機網絡資源,搭建學生與教師溝通的新平臺。具體措施包括建立相關專業課程QQ群、構建課程教學資源網站等。
三、構建以工程能力訓練為特色的實踐教學體系
電氣與電子信息工程學院所構建的實踐教學體系主要以工程能力訓練為主要特色。這其中包括編寫實踐教學計劃、實綱和、專業教材時將本專業的的技術實用性及時反映出來。在制訂課程教學計劃時,應該明確規定所有實踐教學環節的目標和任務,并且按照每一個實踐項目分批次規定教學內容、教學要求和考核辦法等。以往的實驗教學中主要以驗證型實驗為主,現在變為以設計型和綜合型實驗為主導。同時在實驗考核要求上改變以往的考核方法,取而代之的是以每位學生實際操作能力、實驗數據的分析能力以及實驗過程中解決實驗疑難問題的能力的綜合考核方式。對于專業基礎課實驗考核(例如:電路原理、模擬電子技術等課程),應該在做實驗的時候一人一組進行考核。考核時應該根據教師所提的要求單獨設計相關實驗方案,在規定時間內獨立完成實驗,獲得正確的實驗結果并且對實驗結果誤差進行分析。實踐證明,上述做法對于提高學生的動手能力和創新能力是非常有效的。
我院擁有吉林省高等學校智能建筑系統集成與節能控制重點實驗室和吉林省科技廳建筑電氣綜合節能重點實驗室,上述兩個實驗室為電氣工程及其自動化專業本科生提供實踐訓練的場所。我院建立了較完善的大學生課外科技活動制度,舉辦了全國大學生智能建筑實踐技能競賽(北方賽區),從2004年至今連續舉辦了九屆校內大學生電子設計競賽。這些活動豐富了學生的課外科技活動,也充分調動了學生學習的積極性。電氣工程及其自動化專業的學生在所參加的各種課外科技活動中取得了優異的成績,例如2010年參加吉林省大學生電子設計競賽獲得一等獎2項、二等獎3項、三等獎5項的好成績,2010年參加全國大學生智能建筑實踐技能大賽獲一等獎。
四、結語
本文詳細闡述了地方院校在電氣工程及其自動化專業應用型人才培養方面的經驗和做法。具體通過優化人才培養方案、加強專業教學質量工程建設、構建培養學生應用能力的實踐教學體系等方面進行相應的改革與嘗試。同時,根據吉林建筑工程學院人才培養目標提出了電氣工程及其自動化專業人才培養中體現建筑行業發展和要求的新思路。
參考文獻:
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電氣工程及其自動化專業評估范文2
作者簡介:張莉莉(1982-),女,漢,河南省洛陽人,講師,碩士,畢業于江蘇大學,主要研究方向為電氣自動化、現代控制等。
電氣工程及其自動化是與電能生產和應用相關的技術,也是工程教育體系中的一個學科[1]。隨著社會經濟的發展,電力需求越來越大,電力后備人才的培養迫在眉睫。目前,我國許多大學都開設有該專業,是我國高校招收學生最多的專業之一。洛陽師范學院也開設了該專業,專業包含電力系統及其自動化、過程控制及其自動化、電力電子與拖動三個方向。 該專業安排的課程都是從事電力系統相關工作的基礎知識,有理論性強、且與實際工程聯系密切的特點,它要求學生有較高的動手能力。但由于傳統教學方式存在不足,所以至今教學效果不夠理想[2]。該文在已有教學改革和實踐的基礎上,引入CDIO工程教育理念,并將教學與工程實踐相結合,確定課程教學方案,最終得出一套基于CDIO的電氣工程及其自動化專業(電力系統及其自動化方向)的教學方法,進而培養出工程能力較強的學生。
1 洛陽師范學院電氣工程及其自動化專業發展和現狀
我校是師范院校,電氣工程及其自動化專業開設較晚,與重點工科大學相比,在學校軟硬件方面都存在一定的差距。我校原為師范院校,開設該專業后在課程體系及教學方面還沿用了師范教學的一套理論,難免出現各種問題。
在課程體系和教學內容中,出現了一些問題:一是注重理論教學,忽略了實踐教學,學生實踐能力較差;二是各門課程老師交流較少,各課程教師只是專注于自己教學課程,與相關課程老師交流過少,導致學習內容上的連貫性不是很好;三是校企合作還有待提高;四是教學設備和設施不完善,校內實驗實訓基地和校外實踐教學基地尚未建設好;五是電氣工程及其自動化是長線專業,具有很大的社會需求,尤其服務洛陽地方經濟和相關行業的能力仍待提高。
2 改革思路及方向
2.1 基于CDIO的理論教學改革
CDIO由構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)四個英文單詞的首字母組成。它涵蓋了從產品研發到產品運行的整個周期,引導學生主動學習工程,并注重實踐以及課程之間的聯系,集中體現了“做中學”和“基于項目的教育和學習”的理念,因此理論教學時應注重實踐中的應用內容的講授。
2.1.1電力系統及其自動化方向專業課程設置
電力系統是由多個環節組成的電能生產與消費系統,包括發電、輸電、變電、配電和用電等。為保證系統的良好運作,還在各個環節和不同層次之間設立了相應的信息與控制系統,用來測量、調節、控制、保護、通信和調度電能生產的全過程,以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能。電氣工程及其自動化(電力系統及其自動化方向)主要任務就是理解、掌握并能設計電力系統各個環節。因此該專業主要開設的專業主干課程有:電力電子技術、高電壓技術、發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護、計算機仿真、電力系統規劃等課程等。
2.1.2理論教學改革
學生通過學習專業主干課程對電力系統有一個全面深入的了解,為今后從事相關的工作打下堅實的理論基礎。為了達到好的教學效果,以上各門與實際聯系緊密的課程講授時應以CDIO的教學方式進行教學,使學生主動學習,牢牢掌握電力系統的相關知識。
以《電力系統繼電保護》課程為例[3],對課程基于CDIO的教學,講解內容應分步實現。首先,要讓學生透徹理解繼電保護的內涵,引導學生通過對大型事故案例的分析來主動地發現問題并構思(conceive)。因為繼電保護作用重大,能保護一次系統的安全穩定運行,學生們只有在分析系統正常運行和故障運行的電氣量特性差別的基礎上,才能設定保護方案,所以學生必須牢牢掌握。其次,掌握繼電保護方法是思考和解決保護問題的基礎,學生只有在此基礎上,才能對一次系統故障進行分析,找出相對的辦法來切除故障,并完成設計(design)和實現(implement)過程;再次,典型完備的保護方案應從企業那里借鑒,因為企業在這方面配置十分成熟,啟發學生在配置保護時形成完整的概念,完成運作(operate)過程。上述這種教學內容設計,彌補了原來的繼電保護課程偏重于基本原理的介紹、不注重應用的缺陷。
2.2 基于 CDIO 工程教育模式的實踐性教學環節的改革與實踐
目前我國工程教育不僅重視科學基礎,還重視對學生個人能力、團隊合作能力以及系統適應和調控能力的培養。要真要做到這些,要改革工程人才培養模式。參照CDIO理念進行改革是一種有效可行的思路。這種理念以項目設計為導向、以能力培養為目標,可通過項目設計將整個課程體系系統地、有機地結合起來。該研究為學生設置了1級、2級、3級三個級別的項目。1級項目涵蓋該專業核心課程,體現專業主要能力要求,貫穿于整個本科教學階段,對學生進行構思、設計、實現、運作的整體訓練;2級項目則僅涉及一組相關核心課程的學習,重點突出對某項能力的要求;3級項目則針對單門課程,專為增加學生對該門課程的理解而設。各級項目設立的必要性、所涉及的能力要求等,均根據課程需要而定。通過以上設計,整個培養計劃形成有機整體。
2.2.1基于 CDIO 模式的課程設計的設置(3級項目)
該校電氣工程及其自動化專業有多達二十幾門的專業課課程設計,為了達到實際效果,電力系統及其自動化方向的學生重點對電力電子技術、高電壓技術、發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護、電力系統調度自動化、電力系統自動裝置原理、Matlab控制系統與仿真、單片機原理及應用等課程進行課程設計環節。通過增加實踐環節,增設每一門課的課程設計,可以很好的提高學生的動手能力,改善學生對知識的理解水平,為使學生形成完整的知識體系以及應用能力打下良好的基礎。
3級項目設計旨在鼓勵學生主動學習和綜合學習。項目通過開展學術研討活動,推動學生學習系統建模、模型分析、仿真開發等技能。教師在課程設計項目中要引導學生通過技術研討、方案選擇等形式啟發創新思維。在這種新型模式的課程設計下,學生對研究對象進行系統模型分析計算,可培養其用數學邏輯方法精確描述電力系統的能力。項目內容設計時要考慮學生個體能力的差異,為不同水平的學生提供不同復雜程度的選擇。按照各自的要求完成設計任務,也可以達到鞏固知識和鍛煉能力的目的。比如電力電子技術課程設計設置:⑴單結晶體管觸發電路的設計;⑵正弦波同步移相觸發電路的設計;⑶單相半波可控整流電路的設計;⑷單相橋式半控整流電路的設計;⑸單相橋式全控整流電路的設計;⑹三相半波可控整流電路的設計;⑺三相橋式半控整流電路的設計;⑻三相橋式全控整流電路的設計;⑼單相正弦波脈寬調制SPWM逆變電路的設計;⑽半橋型開關穩壓電源的設計;⑾單相交流調壓電路的設計。以上設計難易程度有所差別,適合不同水平的學生,使不同層次學生都能得到鍛煉。
2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“課程群“綜合設計或實驗設置(2級項目)
2級項目則引導一組相關核心課程的學習,重點突出對某項能力要求。我校把電氣工程及其自動化專業的所有課程建立了四個課程群,其中專業課程群有四個:電子電路課程群、自動控制類課程群、電力系統及自動化課程群、嵌入式系統課程群。這里重點討論電力系統及其自動化方向的課程群。
電力系統及自動化課程群主要涉及電能的產生、變換、輸送、分配、控制的理論,電力系統的規劃、設計、安裝調試、運行規律,以及相應的設備、測量、保護、調節、控制系統的理論和技術。本課程群建設的目的就是將電力電子、電力系統分析等相關的理論課程和繼電保護、發電廠電氣部分、高電壓等技術課程同實際電氣設備和電力系統有機地結合起來, 通過上述訓練,學生能掌握電力系統的設計方法,并鍛煉了分析、計算和解決實際工程問題的能力。因此,該課程群的設置對培養從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、技術開發、信息處理、設計施工等領域工作的應用型工程技術人才具有重要意義。
課程群綜合設計或實驗項目的設置有個原則,那就是必須注重專業核心課程之間知識點的相互聯系,強調設計或實驗構思、設計、實現、運作都要基于項目進行。讓課程群綜合設計給學生更多參與實踐的機會。如該院進行不同電壓等級變電站設計與保護的課程群綜合設計時,將具有很強內在聯系的電力系統分析、電力系統繼電保護、發電廠電氣部分、計算機仿真等課程融合成一個課程群設計。以發電廠電氣主接線方案為平臺,依托短路計算和潮流計算來實現電力系統中設備選擇與運行,通過分析故障特征并進行整定計算來設定保護、最后通過計算機動態過程仿真分析等環節[4]。在這一個課程群設計下,學生工程實踐能力得到提高,而且在學習理論課之前,就能對立電力系統整體知識點有宏觀把握。綜合性設計通過利用開放性實驗室實踐,可以獲得遠遠超過課內實驗學時的實踐操作訓練時間。通過自主性、綜合性、設計性、創新性實驗內容的設置,可以進一步提高學生的學習效率和質量。
2.2.3基于 CDIO 模式的“產、學、研”相結合的畢業設計過程改革(1級項目)
CDIO 工程教育思想要求學生主動學習工程技術,并將課程和實踐有機聯系起來。這符合當前高等教育改革和發展趨勢:即將教學過程與相關行業發展緊密聯系起來。該院1級項目必須完整的貫穿于整個本科教學階段,使學生完整的得到構思、設計、實現、運作等方面的系統訓練。該校電氣工程及其自動化專業的1級項目分初級階段和高級階段。初級階段在一到三年級完成,任務是:了解CDIO理念,通過解剖產品實例來了解其組成部分及設計原理,使學生增加感性認識,并了解本專業核心課程與實際產品之間的對應關系,讓他們可以未來工程師的角色定位去看待所學知識;學生經歷項目構思與設計的實踐過程后,對專業的興趣會大大提高,創新思維也能得到鍛煉。畢業設計是1級項目的高級階段,任務是:學生在完成課程學習與項目訓練后,利用所學知識,完成一個產品項目的構思、設計、實現、運作等的訓練。設置1級項旨在讓學生從解決實際問題出發學習專業知識,激發學生對工程問題的興趣,引導其探索并掌握解決問題的方法。
該院鼓勵學生的畢業設計與工礦企業相結合,具體參與到某個產品或者是某個電力建設過程中去,通過畢業設計著重培養學生綜合分析和解決問題、組織管理、社交、獨立工作等各種能力,以及嚴謹、扎實的工作作風和強烈的事業心、責任感。只有具備這些能力和素養,學生將來走上工作崗位后,才能順利完成所承擔的建設任務。
電氣工程及其自動化專業畢業設計的任務是,通過學習和訓練,使學生了解電氣工程設計基本原理和方法,掌握一般電氣工程設計的基本技能;根據情況合理選擇實施方案;熟練進行電氣工程各方面的計算,并設計出合乎規范的電氣工程施工圖紙。評估學生畢業設計時,要將實施過程和成果相結合進行,要重視過程和社會需求者的評價,對于結果則可以看得輕些,做到以社會需求為導向進行評價。學生畢業設計成績評估由畢業設計撰寫(40%)、畢業設計項目實施過程(40%)、社會需求評價(10%)和平時表現(10%)四部分組成。以項目實施與理論掌握情況考核為主,兼顧社會需求與平時成績,這樣才可以較為全面地評估學生的能力。
電氣工程及其自動化專業評估范文3
關鍵詞:電氣工程及其自動化;實踐教學;實踐能力;創新能力;綜合能力
高校的傳統教學模式以理論教學為主,忽視了實踐教學內容。在教學改革之后,我國高校開始開設實踐教學課堂,增加實踐教學在教學計劃中的比重,以此提高學生的創新能力和動手能力。實踐教學改革需要構建實踐教學體系、改革實踐教學方法,理順實踐教學管理機制,建立科學合理的實踐教學評估體系和質量保障體系。
一、現行電氣工程及其自動化專業實踐教學存在的主要問題
1.對課程實踐教學重視不夠
實踐教學內容課時一般安排在理論教學課時之后,學生將在理論課上學到的知識運用于實踐中,理論與實踐相結合,以提高自身的分析能力和自學能力。但是工程類本科院校對課程實踐教學認識不夠,認為理論課已經教給學生如何進行實踐操作,沒有意識到實踐教學激發學生創造性、提高學生分析問題和解決問題能力的重要性。從當前的教學計劃和教學內容上來看,實踐內容未能與理論教學內容相結合,也沒有建立相應的實踐教學管理機制。學生在實踐過程中經常會偽造數據和實驗報告,機械復制教師的操作^程,對操作過程中出現的問題視而不見,以至于高校實踐教學的質量不高。
2.集中實踐教學環節流于形式
集中實踐教學環節是電氣工程及其自動化專業中的重要組成部分,主要包含教學實習、課程設計和畢業設計等內容。由于電氣工程專業涉及的機械設備價格昂貴,難以使每個學生都有動手操作的機會;課程設計的范圍較窄,可供學生選擇的設計題目少,并且現有的設備陳舊,無法滿足教學要求。有些設備強調計算機應用能力,與電氣工程實踐內容相背離;有的題目涉及的實踐內容量大,學生無法獨立完成。
3.實踐模式比較被動
被動實踐教學是一種強迫性教學方式,無法有效提高學生的創新能力,培養學生的創新思維。對電氣工程及其自動化專業來說,過多的被動實踐教學不利于培養高質量的創新型人才,因為該專業實踐教學中復雜的知識點較多,如果學生不能夠獨立思考每個實踐環節,學生就只能學到淺層知識,實踐教學內容難以在學生的頭腦中留下深刻的印象,很容易出現實踐課上鞏固理論課知識的現象。
4.實踐環節中沒有建立起科學的教學體系
由于我國高校開設實踐教學的課程時間較短,校領導對實踐教學的重視度不夠,以至于缺乏完整而又相對獨立的實踐教學計劃。實踐教學培養目標大同小異,教學體系不完善,并且實踐教學教材少且舊,理論知識更新與實踐教材更新不同步,專業課整體結構不完整,最直接的表現是學生動手能力和創新能力差。
二、電氣工程及其自動化專業實踐教學模式的創新
1.實踐教學方面的創新
實踐教學創新主要是創新實踐教學模式,開設仿真教學課堂。創新教學模式的重點是加強理論教學課堂與實踐教學課堂之間的聯系,使學生課堂將理論知識運用于實踐操作,以實踐操作論證理論知識,具體表現是根據學生實際學習情況,創新實踐教學方式,通過課題討論和實際操作,引導學生提高獨立思考能力和解決問題能力。對于開設仿真教學課堂,最主要的目的是讓學生通過仿真操作,感受理論知識中的奇妙現象,從而建立起理論知識構架,形成實踐操作過程流程圖,因此,高校應當建立實訓基地,讓教師組織學生在實訓基地上模擬真實場景,增強學生對理論知識的理解程度。
2.教學手法方面的創新
提高創新能力最關鍵的部分是合理運用各種教學方法或手段。在電氣工程及其自動化專業的實踐教學課堂中,可以增加實踐教學驗證實驗、創新實驗和綜合實驗,舉辦實踐操作方案討論活動,引導學生思考問題,尋找辦法解決問題。在仿真實踐教學中,應恰當運用情境教學法,將學生帶入設定的情境中思考問題和解決問題,加強實訓效果,讓學生體會到將理論知識應用于實踐的樂趣,提高學生的積極性。
電氣工程及其自動化專業評估范文4
【關鍵詞】智能化技術,電氣工程,自動化,應用探討
中圖分類號: F406 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
智能技術理論是開發、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質,并在此基礎上生產出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統和自然語言處理等系統。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發、信息處理和計算機與電子應用等領域。
二、人工智能控制器的優點
人工智能相對而言具有十分明顯的優點,但是,需要針對人工智能控制的不同類型而進行分析探討。比如,一些人工的智能器,例如模糊神經,遺傳算法等總體而言,都是一種類型,屬于非線形類型的函數近似器,在實際操作過程中,通過使用這樣一種分類,對于總體的了解和加深對總體的認識是十分有利的,同時也有助于促進對一些控制策略的綜合開發和利用。相對而言,上面所講述的一些人工智能的函數類型近似器相對于傳統的函數估計器而言,具有其獨特的優勢,主要表現在,在現實中很多的情況下,想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態方程式一件很困難的事情,其過程也很復雜,在這種情況下,當控制器在對一些實際要控制對象的模型時候,會產生很多的不確定因素,這便很大程度的讓設計過程中變得更為復雜,比如遇到非線性,參數的變化等,這些都是一些比較難以掌握的數據,而人工智能控制器在進行這些設計時候,一般都不需要這些控制對象的模型,只是依據這些控制對象的下降時間和響應的時間差異,人工智能控制器就能夠適當的調整自身的性能。
三、電氣自動化智能控制系統在電氣工程中的設計理念
1.利用集中監控式設計理念。在電氣自動化工程中,使用集中化的監控途徑具有比較大的優勢,主要表現在,首先是其維護和運行起來比較簡單,其次,是受到控制站的要求相對較低,同時,相對而言,在進行系統設計時候,要相對簡單一些。利用這種方式時候,很大程度上實現了集中化,將系統各個分項的功能都放到一個處理器上進行運行處理,雖然相對而言要集中了很多,但是也一定程度上加重了處理器的負擔,處理器的運行速度也一定程度上會受到影響。通過筆者多年的相關工作經驗了解到,當一些電氣設備從運行進入到監控狀態時候,伴隨著監控對象的逐漸增加,我們發現,主機的冗余將會逐漸下降,電纜的數量也隨之不斷增加,這就一定程度的使得投資的成本也隨之增加了。在此過程中,一些長距離的電纜也使得系統的可靠性受到了影響。由于隔離閘刀上面的一些操作閉鎖以及一些斷路器的聯鎖一般而言都是采取的是硬接線,同時,很多情況下,隔離閘刀上面的輔助接點有時候難以到位,當這種情況發生時候,電氣工程中的很多電氣設備都將會無法操作。相比而言,這種二次接線的方式是比較麻煩的,很容易發生一些操作失誤,因此,集中式的監控方式在電氣工程中應用時相對比較廣泛的。
2. 利用遠程監控式設計理念在電氣工程中的應用
相對而言,遠程的監控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優勢,主要體現在,它可以節省大量電纜的增加數,同時,還能夠一定程度上節約很多的安裝費用,也能夠節約很多的材料成本,這只是其在成本和費用上的優勢,其次,相比而言,這種方式還是擁有著組態靈活的強大優勢,有著十分高的可靠性,因此,受到了比較廣泛的應用,但是,這種方式也存在著其局限性,主要表現在,電氣工程中,各種施工的現場總線的通訊速度相對而言是比較緩慢的,加強一些電氣工程中通訊量很大,因此,遠程的監控方式一般而言都比較廣泛的運用于電氣工程中一些相對而言較小的系統監控,而一些面對全長的電氣自動化系統監控則不太適合使用這種方式。
3.利用現場總線監控式設計理念在電氣工程中的應用
現場總線監控可以使系統設計有針對性,對于不同的間隔采用不同的功能,這樣就可以根據間隔的情況來設計。采用這種監控方式除了這些優點外還具有遠程監控方式的優點,同時還可以在隔離設備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少,而且電氣智能設備是就地安裝的,與監控系統是通過通訊設備連接的,可以節省了電纜的大量運用,還節約了過多的投資和安裝維護上的工作量,進而減少了成本。
四、智能化技術在電氣工程自動化中的應用探討
1.電氣工程中電網調度的自動化
將電氣自動化技術應用在電氣工程中有著很重要的作用,主要就是能過實現實時評估電力系統的運行狀態,并根據所積累的數據來對電力負荷進行預測,故而在此基礎上將發電控制和經濟調度實現自動化,但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網才給予要求。電力系統在運行的過程中要實現實時的進行數據上的采集和處理,并根據數據進行監控,且在數據支持的情況下對電網的運行狀態和安全進行掌握,使其能夠很好的適應現代電力市場的運營需求。
2. 電氣工程中發電廠分散測控系統
電氣工程中發電廠分散測控系統在實際的應用過程中一般采用的是分層分布的結構,其組成是由以太網、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數據通訊網等等方面。而這里說的遠程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成,且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產運行過程中的,并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關量和現場變送器等等設備上的信號,還可以再運算完成以后在對設備的運行狀態和參數來進行實時的打印、顯示和信號的輸出,以此來直接驅動其執行機構,最終實現電氣自動化在電氣工程中的生產運行過程的聯鎖保護、控制和檢測等方面的功能。
3.電氣工程中變電站的自動化
電氣工程中的變電站應用的是自動化技術,其主要的目的在于取代人工操作、人工監視和電話通訊,并根據相應的情況來加強對變電站的監控能力,并且還可以實現在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說,變電站中應用自動化技術就是為了全方位的,多層次的來監視變電站各種電氣設備的運行狀況,完成有效地控制。該自動化的特點有:以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置,并實現計算機屏幕化操作上的監視,在數據傳輸過程中實現自動化運行的管理和統計記錄,是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現的。
五、結束語
智能化技術是先進科學技術成果的結合體,對電氣工程自動化的控制具有十分重要的意義,在電氣工程施工過程中,要加大對智能化技術的應用和推廣,如此,可以更好的促進我國電氣工程的快速健康發展。
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電氣工程及其自動化專業評估范文5
關鍵詞:電氣自動化;電氣工程;應用
0 引言
在社會的發展之下,電氣自動化技術在最大范圍內得到應用,為現代社會生活帶來了翻天覆地的變化,而就電氣自動化本身來說,所能涉及到的技術領域也是比較廣泛的,涉及到信息綜合處理以及國家安防監控技術等大的層面,而電氣自動化的電氣工程應用,對于電氣工程行業發展也起到了一定的推動作用。
1 電氣自動化分析
1.1 電氣自動化的概念
通俗而言,電氣自動化就是電子工程及其自動化,各類電器都與電氣自動化有著密切的關系,電氣自動化已經開始應用到各類行業之中,發揮著越來越重要的作用。電氣自動化也成為了促進社會經濟發展的主要手段之一。
1.2 電氣自動化的特征
電氣自動化系統的操作與企業系統有著較大的不同,一般而言,不需要將設備設置在控制室與配電室中,只要將其設置在控制中心即可,與一般的系統相比而言,電氣自動化系統操作次數與操作頻率相對較小。為了保障電氣設備運行的安全性與穩定性,就需要設置好科學合理的保障措施,提升系統的抗干擾性,此外,還要保障電子設備異常情況能夠被及時檢出,這樣才能夠保障電力系統運行的安全性與穩定性,為人們的生活與生產提供更大的方便。除此之外,電氣自動化還具有便捷性、廣泛性及高效性等特征。
2 電氣自動化在電氣工程應用中需要遵循的設計理念
2.1 集中化監控式理念
電氣工程的維護是十分方便的,對控制站的要求也不高,系統設計工作很容易實現,同時,電氣工程主要是將系統功能集中起來進行處理,這就在一定程度上加重了處理器的任務,這也會影響系統的處理速度。此外,如果電氣設備處在監控環境下,主機冗余也會降低,電纜數量則會加大,為了防止電纜影響系統運行的安全性與可靠性,就需要將集中化監控式理念應用在設計過程中。
2.2 現場總線監控式理念
目前,以太網、現場總線技術也在電氣工程自動化中得到了廣泛的使用,將現場總線監控理念應用在其中可以有效提升設計工作的針對性,也能夠根據間隔的實際情況進行科學的設計,如果將該種措施應用在較遠程監控系統中,還可以有效減少設備模擬量,因此,該種方式也開始在電氣自動化中得到廣泛的使用。
2.3 遠程化監控式理念
將遠程化監控式理念應用在電氣工程中可以有效節約材料費用、安裝費用以及電纜用量,有著良好的可靠性。但是,由于各類因素的影響,電氣工程通訊量較大,通訊速度低,因此,該種設計方式僅僅適宜用在小型電氣工程中,不適宜應用在大型工程中。
3 電氣自動化在電氣工程中的應用分析
3.1 電氣自動化在電氣工程管理工作中的應用
在技術水平的發展之下,電氣自動化技術也開始在高新技術中得到廣泛的應用,其應用工作更加注重編程調試工作。例如,在儀表工程管理工作中,只要將電氣自動化技術應用在其中就可以將傳統的管理重點轉化為集中 PLC 控制系統以及集散 DCS 管理工作上來,將自動化管理系統應用在儀表工程管理工作中能夠實施采集溫度、流量以及壓力數據的采集,也能夠實現輸出控制以及監測工作的功能,這不僅可以有效提升管理穩定性,也可以有效降低維護工作的資金投入量與工作維護量。
3.2 電氣自動化在變電站中的應用分析
將電氣自動化技術應用在變電站之中可以實現全自動化操作與監控,也能夠有效提升變電站的綜合監控能力、運行效率與運行水平。在將電氣自動化應用在設備中之后,可以用全微機設備取代傳統電磁裝置,這就實現監視工作的屏幕化,為正常工作的開展提供了很大的便利。
3.3 電氣自動化在分散測控系統中的使用分析
分散測控系統是發電廠的重要組成部分,對于發電廠的運行有著十分重要的地位,在應用過程中主要使用分層控制結構,其結構有工作站、以太網、過程控制單元、數據高速通訊網幾個部分。在這幾種結構之中,工作站包括運行員工作站與工程師工作站兩個部分,運行員工作站負責信息發送以及信息接收的工作,工程師工作站則負責相關信息的診斷、設計以及維護工作。將電氣自動化應用在分散測控系統可以讓系統處于自動運行狀態中,既可以減輕工作人員的工作壓力,也能夠提升系統運行的穩定性。
3.4 電氣自動化在電網調度中的使用分析
將電氣自動化技術應用在電網調度中可以有效提升調度系統運行的準確性,其應用范圍涵蓋到了電網調度工作站、網絡、中心服務器、打印設備、大屏顯示器中,該種技術的應用可以
實現發電廠、變電站終端與下級調度中心的連接。同時,電氣自動化技術還可以實時評估系統的運行情況,并對數據進行累計,繼而實現相關的預測功能,此外,電氣系統還可以對數據進行及時的采集、數據與監控,可以幫助管理人員及時的掌握系統的安全情況,這能夠有效促進系統的現代化發展。
4 電氣自動化未來的發展趨勢分析
電氣自動化的應用范圍是十分廣泛的,有著良好的發展趨勢,在未來階段下,需要在電氣自動化的發展中投入更多的資金與精力,并著重關注這一技術在電器智能化上的應用。
4.1 利用統一系統開發平臺
統一的系統開發平臺的平臺能夠支持包括設計、測試、調試、開機運行以及維護在內的自動化項目的各個環節,該項技術能降低費用和時間,減少投入的成本,各個用戶可以根據要求進行運行代碼的設置,主要在于開發的平臺與運行的平臺是相互獨立的。
4.2 電氣工業的自動化與信息技術
在市場經濟的推動下,信息技術不斷向工業行業滲透,主要體現在:一是管理層進行縱向的滲透,二是信息技術向自動化設備和系統進行橫向的擴展。
4.3 自動化技術操作人員專業化
在今后的發展中越加重視操作人員的專業素質,在系統的安裝過程中,操作人員應了解安裝的過程,進行專業的培訓,掌握專業性的技術。
5 結語
總而言之,在現代社會,電氣自動化的發展有效推動了我國社會經濟水平的發展,各類新理論、新技術也開始應用在了電氣自動化之中,作為現代電氣工程行業的重要技術電氣自動化技術,只有在原技術上有所創新,才能推薦電氣工程的進一步發展。但是,與國外發達國家相比而言,我國的電氣自動化技術還相對落后,在未來階段下,需要積極借鑒國外發達國家的發展經驗,開拓新技術、新理論,培養一批專業的技術人員與管理人員,這樣才能夠推動電氣自動化技術在電氣工程中的應用。
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電氣工程及其自動化專業評估范文6
關鍵詞:工程教育認證;教學改革;人才培養
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)08-0096-02
、 一、改革的背景與目的
電氣工程制造產業是國民經濟四大支柱產業之一,相關行業企業對“電氣工程及其自動化專業”的人才需求一直以來保持平穩的增長,同時對相關人才的質量和要求也隨之提高。為此,電氣工程及其自動化專業以工程教育認證工作為契機,對照認證標準查找自身存在的問題,深度開展以學生為中心的工程教育專業改革工作,其改革目標為:依托學科優勢,注重專業建設,圍繞工程教育認證試點工作專業的目標和要求,通過改革電氣工程專業人才培養模式,突出專業特色,制定有效的政策措施與改革舉措,培養學生解決復雜工程問題的能力與素質,為正在進行的“工程教育認證工作”提供有力的支撐,對于提高我國高等工程教育的國際競爭力,提高我國高等工程教育的質量,使中國高等教育走向世界具有十分重要的意義。
二、主要改革內容與舉措
1.構建寬覆蓋的課程模塊體系,滿足行業對人才培養的需求。本專業培養方案圍繞“一個中心,兩個目標、三個能力、四個特色方向”的原則制定,即以學生為中心,滿足行業人才需求與學生長遠發展的目標,培養具有專業知識綜合運用能力、實踐動手能力和創新能力的人才,構建“電機及其控制”、“電器及其控制”、“電力系統自動化”和“高電壓與絕緣技術”四個特色專業方向。通過調整和完善教學環節設置,構建了多層次的課程體系框架。①前兩年開設公共和學科基礎課,讓學生具有扎實的自然科學、外語和計算機基礎,同時獲得一定的人文社科、企業管理、市場經濟、法律法規及環境知識。②三年級開設一級學科主干課,進行統一的專業基礎課學習,注重學生寬廣專業基礎知識的培養,拓寬培養學生的知識面。③四年級根據特色專業方向分別開設2―3門專業必修課和跨二級學科選修課,培養學生的專業特長,亦給予學生二次拓寬專業知識的機會。④按照專業方向安排實踐教學環節,如生產實習、課程設計和畢業設計等,培養學生具有某一特色專業方向上的解決工程技術問題和動手實踐的能力。⑤鼓勵學生積極參與課外科研訓練,如大學生電子設計大賽等,并創建本科生創新實驗室,作為科技創新平臺,指導學生開展課外科技活動。
2.構建層次多樣的實踐及創新活動,培養學生的創新意識和能力。①學術科技競賽平臺。充分利用國家級、省級、校級、院級四個層次組織的科技創新競賽,通過建立指導教師庫,完善培訓程序,健全激勵機制,組建創新團隊等有效舉措,鼓勵學生由淺入深地參與各級各類學術科技競賽。例如全國“挑戰杯”大學生課外學術科技作品大賽、全國大學生電子設計大賽、遼寧省大學生機器人大賽、沈陽市福田杯機器人大賽、大學生創新創業計劃等。②課外創新實踐項目平臺。構建了有利于學生自主學習,培養創新意識和實踐能力的“課內+課外”的實踐教學模式,一是完成實驗訓練和課程設計、畢業設計等課內實踐環節;二是培養計劃以外的,以突出自主創新和個性培養的各類課外創新實踐項目,實現途徑主要包括:參加學院定期舉辦的“院士講學”、“博導導航”、“行家行話”等大型系列學術講壇,并撰寫與報告相關的研學材料,擴大本專業學生的視野和思路,激活學生的創新意識。同時參與教師科研項目,共同發表學術論文或專利。要求學生自主立項進行科研項目研究,并提交研學作品。
3.建立多方反饋機制,保障人才培養改革效果。
①督導專家、領導干部聽課,相互聽課。領導干部、教師每學期聽課至少兩次,督導專家根據“青年教師”、“重點跟蹤/幫扶教師”安排聽課,聽課結果直接與被聽課對象交換意見。②在校生座談。學校每學年8―9周組織一次學生評教,學院每學期第3―4周,以班為單位組織搜集一次學生對所上課程的意見和建議。評價結果通過系主任反饋給教師,督促教師及時改進。③應屆和往屆畢業生座談。應屆和往屆畢業生分別安排在畢業生離校前一周和6―8月校友返校期間進行,座談會形成記錄,并將有關問題反饋給系主任、專業負責人等,并由相應人員落實改進。④用人單位調查。用人單位的調查每4年進行一次,通常結合培養方案的修訂進行。由教學副院長牽頭,座談形成記錄,重點在培養方案修訂工程中落實。⑤第三方調查反饋。委托專業公司進行調查,每年進行一次,形成調查報告。專業收到調查報告后,進行深入分析,并根據結果積極推進工作的改進。
通過參考內部和外部的評價結果,專業教育質量得到不斷提升:①根據督導專家所提的意見和建議,加強了教師隊伍的建設,特別是通過加強對青年教師的培養,提高了任課教師的水平。②根據畢業生、用人單位反饋的信息進一步確定了畢業生的服務面向,改進了培養目標的描述,使學生能夠更清楚地了解未來要在電氣行業的哪些專業領域中發揮重要作用,因此在平時比較注意按照課程和實踐環節的要求,注重培養解決復雜工程技術問題的能力。③根據畢業生和用人單位的反饋,在工程能力培養和創新能力培養上,改進了教學工作,進一步加強了創新意識與方法、工程實驗、工程設計等方面的要求,相應的改革措施收到了良好的效果,這些可以從學生完成的綜合型課程設計效果、畢業設計質量和水平的提高等方面可以看出。
三、應用情況與實施效果
以提高人才培養質量為目的,以工程教育認證要求為指針,我校電氣工程及其自動化的專業教師不斷探索先進的教學規律,推動教育教學改革。針對該專業的改革與建設措施實施近四年來,不僅受益學生達52個班(約1800人)推廣后取得了很好的改革成效,專業建設也取得了新的突破。經過多年的改革與建設,本專業已經成為我校招生入學分數最高、就業率最好的專業,其課程設置和培養方式受到國內同類高校和用人單位的廣泛好評,在同類高校中起到了很好的示范作用,最近幾年有數所國內同類高校前來取經。2015年,本專業被選為“遼寧省本科優勢特色專業”,并通過“工程教育專業認證”,課程建設與改革取得了重要成果。該專業的重要專業基礎課程“電路分析基礎”是電氣工程學院的平臺課,2014就被評定為“遼寧省資源共享課”,實踐教學基地建設取得突破。為了提高學生的工程實踐能力,電氣工程及其自動化專業依托東北老工業基地和裝備制造業基地優勢,與泰豪沈陽電機有限公司等10家企業開展了深度合作,建成了一批長期穩定的實習實訓基地。先后與“泰豪沈陽電機有限公司”和“沈陽鼓L機集團風電有限公司”合作建成省級大學生工程實踐教育中心,改革成果――“學生產品”暢銷就業市場。近三年來,畢業生一次性就業率均在95%以上。根據2014年麥可思數據有限公司(MyCOS)提供的調查報告顯示,本專業畢業生畢業一年后非失業率達到了92%,工作與專業相關度達到94%,深受用人單位的歡迎。由于基礎知識扎實、專業素質優良,我們的畢業生大多已成為國內大中型企業和科研機構的技術骨干或中堅力量,甚至走上了技術領導崗位。2012年本專業獲批“遼寧省本科工程人才培養模式改革試點專業”。
注重學生動手能力和創新能力的培養,已經結出了豐碩的成果。在優秀本科畢業論文評比中,我們專業已有3名同學獲得遼寧省優秀論文獎。在近年來在全國大學生科技競賽中獲得:國家級二等獎1項;省級特等獎2項,一等獎2項,二等獎3項。獲批省級大學生創新創業訓練計劃項目立項15項;學生授權專利5項,發表學術論文3篇。
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