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電氣工程與自動化論文(精品多篇)

電氣工程與自動化論文(精品多篇)

電氣及自動化論文 篇一

關鍵詞:人工智能 電氣 自動化控制

人類智能主要要包括三個力面,即感知能力,思維能力,行爲能力,而人工智能是指由人類製造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行爲能力。

1.人工智能應用理論分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫爲AI。它是研究、開發用於模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是門邊沿學科,屬於自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論,其研究範疇爲自然語言處理,知識表現,智能搜索,推理,規劃,機器學習,知識獲取,感知問題,模式識別,邏輯程序設計,軟計算,不精確和不確定的管理,人工生命,神經網絡,複雜系統,遺傳算法等,應用於智能控制,機器人學,語言和圖像理解,遺傳編程。

當今社會,計算機技術已經滲透到生產和生活的方方面面,計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋,所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環,實現自動化,就等於減少了人力資本投入,並提高了運作的效率。

2.人工智能控制器的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解,也有利於控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢,這些優勢如下

(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態方程,實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素。例如:參數變化,非線性時,往往不知道。)

(2)通過適當調整(根據響應時間、下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍,下降時間快3.5倍。

(3)它們比古典控制器的調節容易。

(4)在沒有必須專家知識時,通過響應數據也能設計它們。

(5)運用語言和響應信息可能設計它們。論文格式,自動化控制。

(6)它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計),與驅動器的特性無關。論文格式,自動化控制。。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好,但對其他控制對象效果就不會一致性地好,因此對具體對象必須具體設計。

3.人工智能的應用現狀

(1)優化設計電氣設備的設計是一項複雜的工作,它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識,還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是採用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此,很難獲得最優方案。隨着計算機技術的發展,電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD),大大縮短了產品開發週期。人工智能的引進,使傳統的CAD技術如虎添翼,產品設計的效率及質量得到全面提高。

用於優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法,非常適合於產品優化設計,因此電氣產品人工智能優化設計大部分採用此種方法或其改進方法。

(2)智能控制的功能實現

①數據採集與處理:對所有開關量、模擬量的實時採集,並能按要求處理或存貯。

②畫面顯示:模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態,可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能,能生成歷史趨勢圖。

③運行監視:具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視,有事故報警越限和狀態變化事件報警,事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。

④操作控制:通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制,勵磁電流的調整。按順控程序進行同期併網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制,以適應各級運行值班管理。

⑤故障錄波:模擬量故障錄波,波形捕捉,開關量變位,順序記錄等(包括主要輔機)。論文格式,自動化控制。。

⑥在線分析:不對稱運行分析、負序量計算等。

⑦在線參數設定及修改:保護定值包括軟壓板的投退。

⑧運行管理:操作票專家系統,運行日誌,報表的生成及存儲或打印,運行曲線等。

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開,但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用於控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。

4.恆壓供水案例簡析

恆壓供水在工業和民用供水系統中已普遍使用,由於系統的負荷變化的不確定性,採用傳統的PID算法實現壓力控制的動態特性指標很難收到理想的效果。在恆壓供水自動化控制系統的設計初期曾採用多種進口的調節器,系統的動態特性指標總是不穩定,通過實際應用中的對比發現,應用模糊控制理論形成的控制方案在恆壓系統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調節器作爲主控制器,結合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現了水廠的全自動化恆壓供水。對於單獨採用PLC實現壓力和邏輯控制方案,由於PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難,而且參數的調整也比較麻煩,所以所提出的方案具有較高的性價比。

本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應用,也是電氣元

件生產供給的一個方向,實現機械智能化是我們努力的追求,將人工智能的先進的最新成果應用於電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。

人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的複雜的工作,電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行爲能力,人工智能的應用體現在問題求解,邏輯推理與定理證明,自然語言理解,自動程序設計,專家系統,機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特徵,表達了一個共同的主題,即提高機械的人類意識能力,強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作爲,電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

參考文獻:

[1]陳洪峯。國內電氣自動化發展狀況與趨勢[N].科技創新導報,2009

電氣及自動化論文 篇二

關鍵詞 電氣工程及其自動化專業 培養目標 綜合素養

0引言

在社會經濟發展過程中,電氣工程及其自動化技術在各行各業都得到廣泛應用,且其發展水平已成爲我國科學技術發展的重要標誌。《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020)》將能源資源領域人才定性爲經濟社會發展重點領域急需緊缺專門人才,國家對高素質的電氣工程及自動化專業人才的需求越來越迫切,這一領域人才的培養成爲國民經濟發展的重中之重。在這樣的大環境下,電氣工程及其自動化專業的學生更應清楚本專業的培養目標,明確學習方向、學習方法和未來的就業前景與發展方向,才能在有限的四年大學中打下堅實的專業基礎,爲將來的就業或進一步深造作好準備。

1電氣專業的培養目標

電力部原屬六大本科院校之一的長沙理工大學在《2016級本科生學習指南》中對該專業培養目標的描述如下:本專業培養德、智、體、美全面發展,具有紮實的系統基礎理論知識、較強的專業知識和較全面的綜合文化素質,具有強、弱電知識結構、較強的適應性和創新意識,能夠從事電氣工程相關領域、特別是現代電力系統的系統運行、規劃設計、試驗分析、生產管理等方面工作,也可以在電氣裝備領域和自動化信息領域從事設計、研製開發及管理等方面工作的應用型高級工程技術人才。

一般而言,企業的工程技術人員有應用型、研究型和管理型3種,其中應用型技術人員指能將專業知識和技能應用於所從事的專業社會實踐的專門人才,要求熟練掌握社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能,主要在工業生產第一線從事工程設計、製造、施工、運行等技術工作,約佔工程師總數的75%。長沙理工大學電氣工程及自動化專業的培養目標定位於“應用型高級工程技術人才”,與社會現實需求相一致,而電氣工程及自動化專業本身就是綜合性較強的工科專業,要面向整個電工學科,使學生具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,受到電工電子、系統控制及計算機技術方面的基本訓練,獲得電氣控制、電力系統自動化、電氣自動化裝置及計算機應用技術等領域的基本技能,具有分析和解決電氣工程技術領域技術問題的能力。

2電氣專業大學生的綜合素養

長沙理工大學對電氣工程及其自動化專業學生的核心知識能力要求爲掌握一T外國語,能比較順利地閱讀本專業的外文資料,具有一定程度的聽、說、寫的基礎,並掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法;具有較好的語言、文字表達能力,善於溝通與交流;具有良好的自然和社會科學知識基礎,掌握本專業領域較寬廣的理論和技術基礎及必要的專業知識,並瞭解專業發展前沿和趨勢;具有較強的計算機應用能力,熟悉本專業常用的應用軟件及其使用方法,學會用先進的計算機技術解決本專業領域相關實際問題的手段及方法;經過必要的工程實踐訓練,掌握電氣工程必要的文獻查閱、工程讀圖與製圖、工程設計與計算以及現場操作、施工、調試、實驗等相關技能。具有一定的分析和解決現場工程實際問題的能力;瞭解科技創新的基本知識、原理和方法,具有一定的創新意識和創新能力。

事實上,電氣專業在校大學生要通過專業學習綜合提升人文素養和專業素養。

2.1人文素養

首先,一個人要有正確的自我認識和健康的情緒和健全人格,具備較強的人際交往能力,能夠控制自我並理解他人需求和意願,能夠自信、靈活地處理新的和不斷變化的人際環境和工作環境,具有應對危機與突發事件的初步能力;其次,任何社會的公民都要認識到自己是社會生活的主體,有與生俱來的作爲人應該享有的參與社會政治生活和公共生活的各種權利,並以平等寬容之心對待他人,具有法制觀念和責任觀念;再次,作爲未來的“工程人”也要掌握一定的哲學、政治經濟學基礎知識,具有良好的人文科學素養和口頭與書面交流溝通能力,掌握資料查詢、文獻檢索及應用現代信息技術獲得相關信息的基本方法,具有一定的技術設計、歸納、整理、分析實驗測試結果、撰寫論文和實踐工作的能力。

2.2專業素養

首先要學好從事電氣工程技術工作所必備的數學基礎知識和物理知識,掌握微積分、常微分方程、線性代數、概率與數理統計、複變函數及積分變換的理論知識;掌握電學、磁學、力學、熱學等理論知識與相應的實驗操作技能。

也要多去涉足其他專業領域。例如機械與電氣工程息息相關,很多電氣產品的研發都離不開機械知識,多學習機械知識有益於以後的工作,達到事半功倍的效果;還要掌握信息技術,充分運用現代網絡技術,至少要掌握一種高級程序設計語言,具有程序設計的基本能力,能運用常用的電氣 CAD 軟件分析和解決一般性工程的實際問題;要多多關注業界資訊,多深入電力生產運輸現場,加深感性認識,隨時更新電氣工程及其自動化專業領域的實時動態,把握時代的脈搏。

3 結論

據麥可思研究院近三年的《中國大學生就業報告》分析數據,電氣工程及其自動化專業本科畢業生的就業排名均位居全國最易就業的前二十個專業之列,就業率均遠超全國大學生專業平均水平。電氣工程及其自動化專業的在校大學生如果能從大一開始就制定好學習和發展計劃,勤奮學習,勇於創新,迎接挑戰,使自己具有紮實的基礎理論,較寬的專業知識面和豐厚的人文素養,就能在未來的工作中有較強的適應性,畢業後就可在工業企業、金融部門、政府機關等不同部門的電力工程、電氣工程、工業自動化、過程控制、計算機應用領域中從事電氣及自動化系統的維護、安裝、調試、運行、管理及營銷、服務等工作,在人才供求市場上受到歡迎。因此,無論是從哪個角度而言,電氣工程及其自動化專業都是一個很有發展前景的工科專業。

參考文獻

電氣及自動化論文 篇三

1.考研人羣的增加和本科生生源來源的多途徑使得畢業設計類型選擇出現差別

隨着研究生的擴招和考研本科生的增多,爲了更好地使本科教學和研究生教學銜接起來,一些學生更願意選擇研究型畢業設計。與此同時,另一些同學因其家庭(比如有些屬於電力系統內職工的子女)和個人的原因更願意選擇走上工作崗位,因此這部分同學更願意選擇應用型畢業設計。

2.學生本身的知識基礎差異性使得研究能力出現差別

錄取來自全國不同省份和地區的本科生,其地域等差異性造成學生的知識結構和基礎也有較大區別。在筆者供職的學校,其中幾屆電力專業的本科生來源還包括部分專升本學生,這樣迥異的知識背景加上不同學習能力和學習態度,在接下來三年多的本科基礎知識學習過程中造成了更多差異性,這就使得他們的研究能力也出現更多差別。在電氣工程及其自動化本科畢業設計中出現的這些新問題無處不體現了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業的畢業設計教學工作也有必要隨之做相應改革。

二、面向具體對象的多元化、差異性教學改革

1.畢業設計選題的多元化、差異性改革電氣工程及其自動化專業適合本科生畢業設計的幾種傳統工程設計主要包括變電站或發電廠電氣部分設計、繼電保護設計、電網規劃設計等。這些傳統設計不僅種類較少,且設計模式大同小異,往往在網上有大量相似的範本。若大比例出此類題型,既難控制學生的抄襲行爲,也未能適應學生興趣及就業新形勢所帶來的新變化。因此,畢業設計選題種類更應多元化發展,除體現專業的“強電”特色外,還要兼顧所學的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識,給學生更多選擇。畢業設計選題的差異性則主要表現在具體對象化的選題。

針對學生自身水平及興趣要求制訂不同難易程度、不同類型的畢業設計題目,並指引學生進行適合自身情況的選擇。即:既不讓學生見到題目後因無從下手而產生畏難情緒,又不要讓基礎好的同學一拿到畢業設計題目就產生輕視的態度甚至覺得和課程設計沒什麼區別。不僅如此,不管對於研究型還是應用型的設計,也均需根據本專業學生自身特點和需要把控好各自比例來進行選擇。表1簡單列舉了改革後的一些畢業設計選題的案例,這些案例可以大致反映電氣工程及其自動化專業畢業設計選題的多元化、差異性改革宗旨。

2.畢業設計教學內容的多元化改革

教學內容的豐富多樣不僅要表現在各種文獻的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業軟件的使用教學以及論文寫作方法、規範的講授上,更要表現在最新的專業發展趨勢的把握以及在本專業畢業設計的貫穿上。例如,隨着新能源的發展,近年來有不少學生相繼進入風電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業設計的教學內容中也要有意識逐步加入這部分內容。表2對這些內容均做了部分列舉。

3.教學方式和教學平臺的多元化、差異性改革

(1)差異性的教學方式改革。因人而異的教學方式對於電氣工程及其自動化專業學生的畢業設計指導工作尤其重要,特別是在一些有專升本學生的院校。因本專業學生在理論知識和實踐知識水平上各有側重,因此差別較大。其中統招的學生在理論知識上水平整體較高,而專升本同學因其之前學校的培養目標不同的原因致使其理論知識相對較弱,但與電力系統相關的實踐知識卻較豐富。因此,在本專業畢業設計教學工作中認清這些差別,分別進行差異化的教學是十分必要的。例如,對於專升本的同學應注重過程教育,讓其掌握基本知識、基本規範、設計原則、標準等,而對於理論知識較豐富的學生則主要注重方法指導和難度稍高的資料提供等。

(2)教學平臺的多元化利用。動用包括校企合作、聯合指導、校外設計等多元化的畢業設計教學平臺,給學生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動化專業學生畢業設計效果的改革要素之一。比如,現在很多用人單位都要求本科生在簽約之後進入該企業進行工作前的實習,爲了使得畢業設計更貼合學生今後工作的內容,鼓勵學生在實習期間充分利用企業人力技術及設備平臺來完成畢業設計也是相當可取的一種方式。對應於多元化、差異性的教學方式和平臺,教學質量監控及評價體系也應反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學校公開答辯抽查、學校和學院論文抽查以及論文重複率抽檢等多個質量監控和評價環節外,指導老師更應注重學生畢業設計的平時表現,對於在校外進行畢業設計的同學,還應定時聯繫並做好校內校外指導教師的雙重監督和評價。

三、結語

隨着信息技術對電力工業日益深遠的影響,電氣工程及其自動化專業知識強弱結合的特點也日益突出。爲適應這一變化並綜合考慮學生的就業去向、個人興趣以及研究能力,提出了電氣工程及其自動化專業畢業設計多元化、差異性教學方法改革思路。通過課題組專業教師的多年實踐,證明該思路能有效提高學生的研究能力和研究熱情,使基礎較差的學生也能減少畏難情緒並有較大收穫,爲電氣工程及其自動化專業的實踐教學積累經驗。這些經驗也可推廣到與電氣信息相關專業的畢業設計教學中,去經受更多實踐的檢驗。

電氣工程與自動化論文 篇四

關鍵詞:電氣工程;自動化技術;設計應用

電氣工程及其自動化技術的出現使得我國生產和生活發生巨大的變化,大大提升了人們工作的效率,節省了時間與空間的投入,保證我國科技的全面發展與進步。隨着技術的不斷創新,信息時代到來,在發展中逐步的使用到各項工作中去,實現技術的全面進步,爲我國科技的進步提供必要的技術支持。

1 電氣工程及其自動化概述

1.電氣工程及其自動化含義。電氣工程及其自動化是指隨着科技的不斷進步,在進行生產的過程中將計算機技術、電氣化技術和機電技術整體的結合起來,將各項技術的優點和信息控制技術全面的進行整合,提升整體的運行質量。電氣工程及其自動化系統的發展經歷了一定的過程,起初被認爲是計算機與科技發展的產物,隨着使用範圍的不斷延伸,使得定義也在不斷的延伸,不再單純的將其定義在傳統的電氣與電子產品相關的學科,而是將其進行擴展,使用計算機技術等,將軟件和硬件技術全面的結合起來,作爲衡量國家科技進步的標誌性工作,提升了整體的科技質量。

2.電氣工程及其自動化的技術特點。電氣工程及其自動化技術將現階段較多的科技技術使用到其中,包括計算機技術、電子電力技術、機械自動化技術等較多的技術成果,因此在發展中具有較強的包容性,技術成果也較爲突出,在發展中可以更加全面的掌握科技發展的實用性特徵,對科學技術進行全面的使用,提升社會各界的對電氣工程及其自動化系統的認可度,從而更加全面的對電氣系統及其自動化技術進行使用。

2 電氣工程及其自動化技術的設計

1.設計原則。在進行設計的過程中首先需要對電氣自動化系統進行全面的技術分類,將管控技術與系統維修技術整體的整合起來,然後進行信息化的處理,充分的對信息數據的整體性與集成性進行控制,並在管控過程中將整體的狀態情況進行監控,實現檢修期間的正常運行,保證設備的安全性和穩定性。同時在進行管理的過程中還需要提升數據的傳輸有效性,對設備的實際運行狀態進行全面的監控,並將數據進行傳輸,這樣可以根據實際監測結果對潛在的危險進行故障的診斷,排除故障的干擾因素,從而實現對系統的整體監控和指導,對技術進行全面的管理,減少資源的投入,提升工作效率。

2.設計方法。在進行設計的過程中應該從硬件和軟件方面着手,進行設計時通常先進行硬件的設計,在設計的過程中嚴格的按照電氣工程及其自動化的設計原則,在進行工業控制的時設置相應的中央處理器,處理器選擇的時候儘量保證計算機運行系統的安全性,並選擇處理器較強的設備,充分全面的考慮到電子元器件的設備性能,提升整體的使用效果。在基本的硬件設備選用完成之後,需要硬件上設備通過合適的方法進行連接,並在運行中將設備管理的效果整體的進行驗證,從而最大限度的提升設備的運行效率。

在軟件方面,進行設計的過程中選擇適合企業發展的電氣工程與自動化軟件系統,針對企業的實際情況提出設計要求,儘量將設計過程和實際情況進行匹配,更加全面的考慮軟件開發中可能遇到的問題,在進行設計的過程中對可能出現的問題進行驗證,保證設備運行的安全性,並且在工作中儘量減少安全隱患,同時在設計的過程中還需要加入相應的自動化監控系統和安全防護系統,將設備運行的整體性全面的整合起來,實現設備管理的智能化和全面化。

3 電氣工程及其自動化技術的應用

1.在工業行業的應用。電氣工程及其自動化技術在首先在工業上得到較爲廣泛的應用,通過對繼電保護器等各個方面的優化,可以對工業生產進行全面的監控,節省相應的人力物力,實現終端的實時控制,保證整體系統在管理中的應用效果,節省人力在進行故障排除時的時間,爲人員的安全提供必要的安全保障,提升設備的運行效果,出現故障及時報警,保證整體系統管理的技術性。

2.在智能建築行業得到使用。現階段建築行業也在向着智能化的角度發展,因此在樓宇間安裝智能化的監控系統,這就使用到電氣工程及其自動化系統,這樣不僅可以全面的對接地裝置進行防護,防止樓電視事故的發生,同時可以對整體建築中的各項信息進行全面的監控,形成數字程控交換爲主要基礎的網絡控制中心,將計算機技術使用到管理中去,爲居民提供更加優質周到的服務。

3.在電力系統中的應用。電氣工程與自動化在電力系統中的應用也是較爲廣泛的,爲了更好的保障我國電力的發展,在電力系統中引入了電氣工程及其自動化系統,從而實現對電網的整體全面控制,實時監控電網的管理水平,靈活的對電網中的各項運行設備進行監控,並對運行中的各項信息進行整理,保證整個電氣工程與自動化技術的安全運營,靈活的對供電和供熱系統進行調度,增加電網運行的效率,保證電網運行的高效性。

4 結束語

電氣工程及其自動化隨着科技的發展逐步的展示出來,在較多的領域得到較爲廣泛的應用,並保證在使用中得到足夠的重視,這樣才能更好的提升科技發展水平和我國的綜合實力。因此在進行發展的過程中需要對電氣工程及其自動化的研究價值和實際價值做進一步的挖掘與研究,將電氣工程及其自動化技術的優點發揮到極致,保證我國科學技術的快速發展。

參考文獻

[1]成梓倫。 自動化技術在電氣工程中的應用探析[A]. 今日財富雜誌社。2016年第二屆今日財富論壇論文集[C].今日財富雜誌社:,2016:1.

[2]盧育文。 淺論電氣工程及其自動化技術的設計與應用[J]. 科技視界,2016,(02):79+85.

[3]孫濤。 論電氣工程自動化技術在電氣工程中的應用[A]. 北京中外軟信息技術研究院。第三屆世紀之星創新教育論壇論文集[C].北京中外軟信息技術研究院:,2016:1.

電氣工程與自動化論文 篇五

【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。作爲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,並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、研製開發、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,屬於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,對於總體的瞭解和加深對總體的認識是十分有利的,同時也有助於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於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,其過程也很複雜,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爲複雜,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瞭解到,當一些電氣設備從運行進入到監控狀態時候,伴隨着監控對象的逐漸增加,我們發現,主機的冗餘將會逐漸下降,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。由於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採取的是硬接線,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,這種方式還是擁有着組態靈活的強大優勢,有着十分高的可靠性,因此,受到了比較廣泛的應用,但是,這種方式也存在着其侷限性,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於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,對於不同的間隔採用不同的功能,這樣就可以根據間隔的情況來設計。採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、端子櫃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着很重要的作用,主要就是能過實現實時評估電力系統的運行狀態,並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纔給予要求。電力系統在運行的過程中要實現實時的進行數據上的採集和處理,並根據數據進行監控,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採用的是分層分佈的結構,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。而這裏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餘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餘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於生產運行過程中的,並且直接接受熱電偶、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後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,其主要的目的在於取代人工操作、人工監視和電話通訊,並根據相應的情況來加強對變電站的監控能力,並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爲了全方位的,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,並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。

參考文獻:

[1]-楊剛,楊仁剛,郭喜慶 嵌入式以太網在變電站自動化系統智能化電氣設備上的實現[期刊論文] 《電力系統自動化》 ISTIC EI PKU -2004年3期

[2]陳新崗,張蓮,劉偉, 電氣工程及其自動化專業人才培養計劃的探索 [會議論文] 2007 - 第四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會

[3]劉珊, 建築物變配電工程智能化設計的研究[學位論文] 2010 - 山東建築大學:檢測技術與自動化裝置

[4]-華樹超,孫娜 基於電氣工程自動化的智能化技術應用分析[期刊論文] 《科技創新與應用》 -2012年26期

電氣及自動化論文 篇六

1.1電氣工程及自動化設計的問題

電氣工程自動化由發展工業革命發展而來,首先應用於工業。經過不斷髮展,電氣工程自動化慢慢延伸到商業等其他領域,由於商業利益最大化及安全工作並不完善,在商業等領域的開發中,數據的安全性問題越來越受到人們的重視。各商業等部門在進行信息的交流及產品交流時,技術水平、數據獲得等存在差異,加大了各領域的交流難度,存在一定的安全隱患。

1.2電氣工程及自動化工作的效率問題效率是生產力的關鍵。

在自動化快速發展的今天,人們越來越重視工作效率問題,它對工程的效果有着很大的影響。在今天這個快的節奏中,工作效率甚至被視爲工業的生命。落後就要淘汰,因此,電氣工程自動化必須提高工作效率。由於技術的不同,掌握技術的不同,各個企業在工作效率存在差異,要想提高企業的競爭力,提高工作效率已成迫在眉睫。所以,要想樹立自己的有競爭優勢,就必須提高自己的工作效率。

1.3在工作過程中能源利用問題

在今天的工業發展中,電氣工程已成爲工業生產不可或缺的一部分,它已經是保證工業生產正常運行、實現預期目標的重要基石。在技術不斷髮展的今天,設備不斷更新,輕型化、方便化、智能化的設備不斷被運用到生產、工作中去,電氣工程中的地位也越來越高。但是在工業生產中,衆口難調,電氣工程往往需要適應各個方面,滿足各種需求,在能源利用問題上就顯得不盡樂觀。電氣工程在節能方面的問題以在建築電氣節能設計和使用爲主,另外還有一些本身內部的因素及一些不可避免的因素影響。衆所周知,電氣工程它是工業生產的核心與關鍵,隨着工業生產智能化、科技化的不斷髮展,電氣工程的作用越來越明顯、越重要,電氣工程的質量與水準將和工業生產緊密聯繫在一起。因此,提高能源利用率將爲工業生產帶來質的飛躍,不但能有效降低成本、提高競爭力,還能保護環境。顯然,就目前的狀況,技術人員還需更加努力。

1.4電氣工程及自動化存在安全質量性問題

電氣工程及自動化在實際運用中存在許多安全問題,比方說在數據傳輸方面、數據獲取方面、安全防護等方面存在問題。問題的來源是由於許多商業部門、工廠只注重結果,簡單認爲質量問題與結果相關,而忽略了生產過程及電氣工程的質量檢驗,他們沒有對電氣工程實際運行情況做詳細的考察及關注,只是加強了質量的管理輕視了質量的檢測,這樣的做法,重視了表面忽略了一些細節的東西,從而對工業的安全生產不能提供百分之百的保證,工程質量也難以達到要求,所以要加大重視安全質量問題。

2電氣工程及自動化問題的對應策略

電氣工程自動化的應用範圍面很廣,特別是在我國現代化、工業化等方面建設問題發揮了巨大的作用,合理、正確的運用可以事半功倍,不但能迅速提高工作效率而且經濟效益的提高有明顯作用。樂觀的是,電氣自動化所能經歷考驗能應對許多突然因素,空間進一步壓縮,有益降低企業生產成本。在激烈的市場競爭中,有發展的空間。但另一方面,綜合世界電氣工程及自動化的發展水平與我國的成熟程度相比,仍有一些問題需要進一步加強。

2.1促進設計的智能化、安全化

衆所周知,提升電氣自動化系統是提高自動化水平、提高效率的有效途徑,需要在設計中對功能更加完善。但是自動化仍是大多數所掌握的技術,它存在缺陷,比方說它有互不連接、缺少整體性、不能有效完成信息共等缺陷,不能較好發揮電氣自動化的功能和用途。因此,要提高設計的質量,不斷去完善,使留在設計中的問題趨於最小化。另外在對電氣工程自動化數據進行標準對接,應加強對傳輸過程中安全因素的考慮。在發展電氣工程自動化的過程中,關鍵是要進行標準對接,只有這樣才能促進設計的合理化。當然,在不斷完善設計的同時科技化、電子化和交流度三個方面也應該全面的發展。

2.2提高能源利用率,不斷促進工作效率的提高

電氣工程的重點都是節約成本,減少損耗,使資源利用率達到最大化、無謂的能耗最小化,減少不必要的損耗,因此在選擇供電系統的變壓器時,應考慮繞組阻值相對小的變壓器,目的是使電流損耗減少從而達到降低變壓器的運行成本的目的。實際上由於我國工業化的不斷進步與發展,高集成化、智能化、全新化的電氣自動化設備正慢慢計入工業化,但由於國內工業生產利益需求的急切性及新設備的花費不容小覷,許多工業都有意迴避新設備,這就進一步造成能源利用率低的問題。因此,要加大對新設備、新技術的推廣,建立更加完善的條例,來提高工作效率。當然全球化的今天,知識、資源共享已是主流。因此建立一個統一的系統平臺事完全有必要的,更是利大於弊的。試想如果將目前掌握的各種先進的技術融合利用,達到實現科學化管理目標,將先進思想的合理利用可以達到意想不到的效果。

2.3促進電氣工程及自動化全面科技發展

應提高對科技化的認識與理解,創新是發展的動力和核心,面對着不斷出現的新材料、新技術,技術人員應努力加快尋找各方面的切合點,以達到更高更的發展。當然,沒有付出,就不會有收穫,我們應鼓勵加強信息化的投入,不斷加強設備的更新、技術的引進、先進思想、最前沿技術的學習。回望歷史,世界電氣工程自動化發展沒有一定的發展基礎是完全不行的。同時,應加大與外界的聯繫,閉門造車是完全行不通的,應開放外界網絡互連,實現資源共享,達到效益最大化。

3結束語

隨着社會智能化發展和信息科技水平的不斷髮展,電氣工程及其自動化也得到迅猛發展,技術的發展也要與時俱進,也要不斷改進完善,技術更新速度也應適應時代的需求。但是電氣工程及自動化在不斷快速發展的同時,相應的問題也隨之產生,因此需要技術人員在以後的發展過程中,不斷學習新技術、新思想,各個企業也應該把握住機會,盡力去完善。衆所周知,電氣工程及自動化對社會工業生產和人民生活的影響也越來越大,應抓住機遇,強化隊伍專業技能,不斷引進和學習新技術,進一步去利用信息共享、知識迅速傳遞的優勢,實現自動化綜合處理能力及效益的不斷提高。日積跬步,不斷改正、不斷完善,促進電氣工程及自動化水平全面發展。

電氣工程與自動化論文 篇七

電氣工程自動化技術的實現可以有效提升員工的工作效率,並實現企業效益最大化。與此同時通過電氣工程自動化技術的使用可以增強員工工作的安全係數。電氣工程自動化技術可以給處於激烈市場競爭中的相關企業提供強有力的支撐。目前,我國的電氣工程自動化技術還處於發展的初期階段,存在一些不足,將對今後電氣工程自動化技術的發展造成一定的影響。

(1)在電氣工程自動化技術應用的過程中會出現安全問題。在電氣工程自動化技術應用的最初領域是工業領域,該項技術通過在工業領域中的應用得到了不段的發展與完善。隨着電氣工程自動化技術的逐步發展與日益完善,該項技術已經越來越多的應用在商業領域中,但是在商業領域應用的過程中,數據與信息的安全傳輸就顯得尤爲重要。

(2)在電氣工程自動化技術應用的過程中出現人爲干擾。在電氣工程自動化技術使用、設計期間,由於不用的工作人員對技術的理解與運用不同,而且在技術的運用方面並沒有相關的標準,這就使得電氣工程自動化技術的應用與設計主要以相應工作人員的理念爲依據進行,這使得相應平臺的建設存在着一定的不同,會導致運營費用增加,同時也會增加系統的負荷。

(3)木有統一的標準對電氣工程網絡進行約束。就目前來看電氣工程自動化技術的發展趨勢是使得電器工程與自動化系統更簡便、搞笑的爲企業服務。但是在現在的企業中存在這一個影響電氣工程自動化技術發展的障礙,那就是在一個企業中其網絡構架存在不同,由於電氣工程自動化技術主要通過網絡構架進行運轉,這就制約了電氣工程自動化技術的發展。並且,在一部分企業中,由於一些產品的程序接口不同,嚴重影響了企業的數據傳輸,使得電氣工程自動化技術沒有用武之地,稱爲一種"名不副實"的技術。

(4)電氣工程自動化技術與企業的實際需要有差異。目前我國電氣工程自動化技術的現狀並不是一個獨立的技術系統。在系統運行的期間,需要相關的設計人員在已有的技術基礎上結合自己的工作經驗進行設計,會導致各項成本增加。

(5)需要提升電氣工程自動化的工作效率。在電氣工程自動化技術應用的時,首先要注重提高企業的工作效率,在社會高速發展節奏較快的今天,較高的工作效率往往會給企業帶來較大的經濟效益,甚至影響到一個企業的生存發展。所以在應用電氣工程自動化技術時一定要以提高工作效率爲首要任務。

2電氣工程自動化技術的發展趨勢

(1)做到數據的標準的對接。在進行數據對接的過程中要首先確保在電氣工程自動化相關設備具有較高安全性。

(2)電氣工程自動化體現開放性。開放性主要指的是和外界建立接口,使系統與外界網絡實現連接。計算機網絡可以進行信息的實時交換,實現信息的共享。

(3)注重信息化。信息化指的是在電氣工程自動化中,凸顯信息化的地位。在設計以及運行電力設備的過程中,運用計算機技術,採用人工智能分析的方法,使用網絡通信技術,凸顯信息技術的地位。

(4)建立通用的網絡系統。在電氣工程自動化中建立通用的網絡系統,可以對資源進行優化配置,商業信息交流安全性得到保證。企業需要進行設備的控制,對技術進行監管,如果優化配置企業的資源,採用網絡進行連接。建立通用網絡,系統中數據的交換更加高效,促進企業的發展。

(5)要發展具有較高科技含量的電氣工程技術。電氣工程實現科技化主要指的是在電氣自動化發展的過程中,應當產生新的技術以及產品。以創新爲基礎,注重節能,應用新的技術、工藝等,對於材料以及技術的使用進行創新,加大信息技術、自動化技術的應用,不斷開發出新的產品。

3結語

隨着電氣工程自動化技術的逐步發展,使其在提高企業的工作效率,節約人工成本支出方面起到了重要作用。隨着科學技術的逐步發展,電氣工程自動化技術也會隨之向更深更廣的程度發展,從而更好的爲社會發展做出應有的貢獻。

電氣工程與自動化論文 篇八

關鍵詞:電氣工程及其自動化;實踐教學體系;教學改革

中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)05-0256-01

電氣工程及其自動化專業在我國已經有100餘年的辦學歷史,是一門實踐性很強的學科,學生需進行大量的實踐活動,才能培養其動手、創新等專業綜合能力。要使學生在四年短暫的時間內,將所學理論知識轉換爲實際工作能力,必須十分強調實踐能力的培養和訓練。因此,實踐教學體系至關重要,必須高度重視。

1 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系現狀

1.1 第一課堂實踐教學體系現狀

第一課堂實踐教學內容是整個實踐教學體系的基礎。在電氣工程及其自動化專業本科人才培養計劃中,課程設置注重實驗課程的比例,專業實驗有驗證性、設計性、綜合性實驗。

目前開設的課程實驗教學學分數佔總學分的12%,現有兩個專業實驗室,分別是電氣控制與繼電保護實驗室、電力電子與電機拖動實驗室。所配實驗裝置配備完善、設備先進,能滿足本科課程所開設的實驗,實驗開出率達到85%。

專業實驗(實踐)教學由長期穩定的校外實習基地擔任,目前與四川省電力公司下屬的2個實訓基地簽署了校企合作協議。校外實習基地設施齊全,基本能滿足學生參觀、檢修、生產運行實習的需要。

畢業論文(設計)是培養學生應用所學的專業知識解決實際工程應用的綜合能力的一門實踐教學課程,其學分數佔總學分的9%。大多數任課教師能夠根據實際工程選擇多個論文(設計)題目,基本能滿足學生的需要。

這一課堂通過理論、實踐兩種教學方式的相輔相成,培養了學生的專業基本技能。

1.2 第二課堂實踐教學體系現狀

第二課堂實踐教學內容是整個實踐教學體系的提高和有益補充部分。電氣工程及其自動化專業本科人才培養計劃中,注重開放性實驗、學生參與教師科研、學術講座、科技競賽、社會實踐活動等實踐教學活動。

電力系統繼電保護、電力電子技術等課程是電氣工程及其自動化專業學生的必修課程,爲了配合課堂教學,使所學理論知識與實際緊密結合,培養學生的實際運用知識的能力,本專業對實驗室進行了合理的時間和項目上的開放式管理。將科研和專業實驗教學有機結合,提供一定的開放實驗選題,培養學生的研究興趣、科研素質和創新能力,並鼓勵學生參與教師的科研項目研究和工程實踐。

近年來,學校一直非常重視學生的實踐能力和創新能力的培養。組織學生積極參加各項科技活動,積極有效地推動學生各具特色的科技文化活動的開展;並且開展力度大,種類多,學生參與面廣;取得了顯著的效果和優異的成績,培養了學生創新精神和實踐能力。

豐富多彩的學術講座有利於培養學生的專業興趣,拓寬學生的知識面。一方面聘請校外專家和學者來校開展學術交流活動,另一方面積極在校內開展專業教師的學術研討,帶動了學生的學習興趣,獲得了學生一致好評。

顯然,第二課堂的實踐教學在第一課堂的實踐教學的基礎上培養了學生的專業綜合能力。

2 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系中存在的問題

近年來學校發展迅速,招生規模和專業數量都有了快速增長。電氣工程及其自動化專業作爲新辦專業,在實踐教學體系構建上仍然處於摸索階段,存在着諸多方面的不足:

(1)實驗教學體系。

實驗是實踐教學體系的重要部分。傳統的實驗教學手段簡單,實驗教學效果不理想,達不到培養學生獨立思考和創新能力的目的;實驗項目與實際工程存在部分脫節;實驗師資隊伍建設力度不足等問題。

(2)校內外實習及實踐基地建設。

培養高級專門工程應用人才必須有良好的硬件設施和條件,也是形成應用型特色的物質基礎。

3 電氣工程及其自動化專業實踐教學體系改革思路

3.1 第一課堂實踐教學體系改革思路

爲了更科學的設置實踐教學體系,在原有第一課堂實踐教學環節的基礎上進行深入研究,並結合“電氣工程及其自動化專業應用型人才培養方案改革與實踐”教改研究項目的進行,擬從實驗師資隊伍、課程體系改革、實驗體系改革等方面完善第一課堂實踐教學體系的建設。

繼續實施學校高層次人才引進辦法,在中青年實驗師資骨幹、高學歷青年人才引進上有較大進展,創造條件在現有師資隊伍中培養“雙師型”骨幹教師。

學校擬對課程體系進行深入研究與改革,現已啓動“電力電子課程體系的改革與實踐”教改研究項目。

實驗教學體系擬從兩個層次進行改革。第一層次爲基礎理論與操作技能,培養學生的基本實驗技能和理論聯繫實際、分析問題和解決問題的能力。基礎課、專業基礎課和專業課實驗要改變以驗證性實驗爲主的局面,逐步減少這類實驗的比例,增加設計性、綜合性實驗。第二層次爲科學技術《www.》研究與創新實踐,爲高年級學有餘力的優秀學生提供一個綜合設計、開發研究的環境,鼓勵學生自主選題,從而培養學生的創新意識與創新能力。

3.2 第二課堂實踐教學體系改革思路

電氣工程及其自動化專業實踐教學體系在學校運行取得了一定的成績,今後除繼續鞏固已取得的成績外,擬在金工實習基地建設、校外實訓實習基地建設等方面完善第二課堂實踐教學體系的建設。

金工實習是工科類專業學生必不可少的實踐性教學環節。爲了適應學科發展和社會需求,將籌建適用範圍廣的金工實習基地,滿足電氣工程及其自動化專業人才培養的需要,提高學生的實際動手能力。

在專業實習方面,與已有的擔任實踐教學任務的校外實習基地保持良好聯繫的基礎上,積極尋找與電氣工程及其自動化專業實踐教學環節相符合的校外實習基地,保證完成實踐教學任務,使學生的工程實踐能力真正得到培養。

總之,在鞏固現有實踐教學體系取得的成績基礎上,按以上第一、第二課堂實踐教學體系改革思路進行改革,將會逐步建立起科學合理的實踐教學體系,提高電氣工程及其自動化專業的教學質量和在社會上的聲譽。

參考文獻

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[2]華紅豔,楚隨英。“電氣工程及其自動化”專業實踐教學改革探索[J].鄭州航空工業管理學院學報(社會科學版),2005,1.

[3]羅奕。電氣工程專業教學的思考與實踐[J]. 桂林電子工業學院學報,2005,4.

電氣及自動化論文 篇九

關鍵詞:電氣工程及其自動化;創新人才培養模式;特色

作者簡介:袁鐵江(1976-),男,四川成都人,新疆大學電氣工程學院博士研究生;晁勤(1959-),女,湖南邵陽人,新疆大學電氣工程學院,教授。(新疆烏魯木齊830047)

基金項目:本文系新疆大學“21世紀教育教學改革工程”二期項目(XJU2008JGZ15)、新疆大學《電力系統繼電保護》校級精品課程的研究成果。

中圖分類號:G642     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)06-0060-02

電氣工程及自動化專業的培養目標是培養能夠從事與電氣工程有關的系統運行、通訊、綜合自動化、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研製開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域工作的寬口徑“複合型”高級工程技術人才和管理人才[1]。要培養創新人才,首先要解決的重點和難點問題是實踐教學[2],其目的是:通過實踐教學各環節的實施培養學生的動手能力,促使學生綜合應用專業知識,優化學生的知識智能結構,爲培養優秀的、適應市場需求的應用創新型人才創造條件。以新疆大學爲例,介紹電氣工程及自動化專業教學改革思路、成果、經驗,爲今後進一步進行更有成效的教學模式改革提供借鑑和幫助。

一、創新人才培養模式改革思路

根據教育部關於實施大學生創新性實驗計劃的精神,圍繞電氣工程及其自動化專業人才培養目標,根據電力行業的發展方向和現狀,結合人才市場需求,與電力行業的企、事業單位多次交流,總結了往屆畢業生走向工作崗位後所遇到的問題、工作中暴露出的知識弱點,結合學生在學習專業知識時所遇到的困難,認真研究分析了電氣工程及其自動化專業實踐教學各環節中存在的不足之處,以實踐教學爲試點,突出學生職業素質、實踐能力和創新精神培養,積極探索實踐教學模式創新,主要從以下幾個方面進行了嘗試。

(1)將電氣行業先進設備應用到實踐教學中,完善實踐教學內容,提高實踐教學的現代化程度。

(2)精心設計實踐教學內容,打破課程界限,優化學生的專業知識結構[3]。由於某些課程的實踐教學環節與電力系統行業結合不緊密,學生不能很好地瞭解各課程內容在電力系統的具體應用。通過改革創新,加強各專業課程間的聯繫,實踐教學體現專業培養方案的整體性。以繼電保護實踐教學爲例,通過改革創新研究,微機保護實驗室在完成繼電保護實踐教學內容的同時,將電力系統分析、電力工程、單片機原理、軟件編程、電力通信、電力自動化、電力系統故障計算、電力系統仿真等多個課程的知識應用在繼電保護的實踐教學活動的各個環節,使學生對這些專業課在專業中的作用及課程間的聯繫有整體的認識。

(3)將實踐教學與工業現場所需相結合,既豐富實踐教學內容,也鍛鍊學生解決生產第一線實際問題的能力,充分體現高等教育爲當地的經濟建設和生產實踐服務的宗旨[4]。如在微機保護實踐教學環節中,在教師指導下,學生以新疆實際電網結構爲研究對象,對繼電保護問題進行分析計算。

(4)鼓勵學生參與教學實驗設備的開發和實踐教學改革,學生要順利完成指定任務,不但要擁有本專業各種知識,還要自學很多其它知識,因此吸收學生參與實踐教學改革,有助於提高學生的自學和創新能力[5],既鍛鍊學生的實踐動手能力又激發學生的求知興趣,促使學生綜合應用所學知識,優化學生知識智能結構。同時,參與設備開發的學生分別負責不同內容,而整體功能的實現需要團結協作;實踐教學過程的實施,同樣要求通盤考慮,整體設計。因此通過實踐教學內容及教學模式的改革有助於培養學生的團隊精神。

實踐教學改革的成果可用於相同設備及類似設備的二次開發,具有一定推廣價值;提高了實驗設備的功能和現代化程度,拓寬實驗設備的應用範圍,開發後的實驗裝置不僅能用於教學任務,還可用於科學研究。可避免設備過早淘汰,具有一定的經濟效益。

(5)通過教學改革創新,加強師資隊伍建設,豐富教師各自講授課程的教學內容,體現各個專業課程間的整體性和連貫性,提高師資隊伍的教學科研能力,形成一支年齡結構合理,知識體系優良的教學團隊。在實踐教學模式改革中,項目組成員要充分發揮自身優勢,團結協作完成任務,相互學習,取長補短,拓寬各自知識面。

二、創新人才培養模式實現方法和具體措施

1.電氣工程及其自動化畢業學生需求分析調研及就業措施

通過對新疆各電力相關的企事業單位的走訪調研,對本專業領域技術發展現狀及人才需求等情況進行了分析,全疆電力系統預計近幾年中每年都有700餘人專業技術就業崗位需求,加之大型電力設備製造業和油田等各大型企業自備電廠以及廠礦企業電氣部分,預計每年需要電氣技術人員1000餘人。但是內地學生來疆就業人數少,且部分不能長期在疆工作,目前新疆大學的招生量並未達到飽和程度,有很廣闊的就業前景。因此,新疆大學電氣工程學院陸續與新疆電力公司等相關單位簽署了多項定向培養的協議書,已有部分學生履行了協議並在新疆喀什、伊犁等地就業。

2.專業知識結構和課程設置、培養方案調研及地方特色人才培養模式改革

有關課程設置和培養計劃制定,我們向新疆電力公司和金鳳科技等多家行業單位發函徵求了意見,同時參加了全國電氣專業教改年會,收集了大量兄弟院校電氣專業教改資料,經過電氣全體教師仔細討論和研究,確定了專業發展定位,制定了包含電力和風電兩個方向的全新的專業培養方案,學院又專門組織專家和負責人進行了論證討論,提出很多修改意見,形成了兩套分別針對民漢學生的具有地方特色的培養方案[7]。

3.大學生創新實踐、畢業生畢業設計結合現場實際取得良好效果

在各屆學生中進行了大學生創新實踐活動,獲得多項國家大學生實驗創新項目和校級科研實訓項目。從新疆多個涉電企業外聘導師,聯合進行了認識實習、畢業設計和畢業實習,並取得了較好的效果,社會用人單位對各屆畢業生思想品德、敬業精神、工作態度、專業知識、工作能力、創新能力等綜合評價良好。

4.專業主幹課程與專業實驗室相結合實踐創新

主幹課程建設中,在兼顧專業技術知識結構基礎上制定了電力系統繼電保護、電力系統分析和電力系統自動化等電氣專業主幹課程7門[3]。並在廣泛調研的基礎上建成了與主幹課程對應的10個專業實驗室,如:微機繼電保護實驗室、電力系統運行與控制實驗室、電力系統數字仿真實驗室、變電站自動化實驗室等。實驗室建設與運用的效果與特色非常明顯,可進行上述電氣專業7門主幹課程全部理論驗證性實驗和設計型實驗及創新型實驗,也可進行本科畢業設計及研究生碩士論文撰寫中的創新部分驗證,還可進行教師科研項目研發。大部分實驗設備與電力現場一致,縮短理論教學與行業實際差別,還可進行與現場完全一致的電力系統數字物理聯合動態模擬試驗,也可進行二次設計開發。實驗軟件採用動畫實景三維實現,安全、逼真、可靠、經濟、實用。目前這些設備使用率高,實驗組數多,實驗效率和效果好,可提高學生分析問題的能力。

5.精品課程、課件、題庫、教材、教學大綱、網絡課堂建設

“電力系統繼電保護”獲得校級精品課程,“電力系統分析”獲自治區級精品課程。編制電氣專業教學大綱1套,完成“電力系統繼電保護”和“電力系統分析”題庫2套,開發“電氣特色專業”和“電氣緊缺專業”網頁2套,開發“電力系統繼電保護”、“電力系統分析”、“高電壓技術”課程教學網頁3套,課件多套。電氣專業所有課程選用優秀教材,還由教師主編並出版教材多部。如重慶大學出版社出版國家“十一五”規劃教材《自動控制原理》、《發電機組基礎》;機械出版社出版《風電場運行與維護》、《風電併網技術》,大連理工大學出版社出版《單片機原理及應用》。

6.外聘現場專家和工程技術人員進行現場教學

與新疆電力公司多個變電站和發電廠以及風電場、八鋼自備發電廠、石河子天富熱電廠等簽訂了實習協議,特聘陝西電力公司和新疆電力公司調度中心、新疆紅雁池電廠、新疆水電設計院、新疆送變電公司、吐魯番電業局等電力行業高級工程技術人員進行電氣設計指導和現場教學,收到良好效果。

三、主要改革創新成果、實踐效果和特色

(1)根據電氣工程行業特點和實際情況,改造和更新實踐教學平臺,通過軟、硬件購置和開發,把實驗室仿真成工業控制現場,使實驗過程接近實際工作環境,縮短學校教育與行業實際的距離,爲畢業設計和創新制作提供一個良好的實踐場所,節省設備投資。

(2)根據電氣工程就業崗位羣對實踐能力要求,改革了實踐教學模式,精心設計教學內容,體現各個專業課程間的整體性和連貫性,在實踐教學中綜合電力系統分析、電力系統繼電保護、高電壓技術、電力工程、單片機原理、軟件編程、電力通信、電力自動化、電力系統故障計算、電力系統仿真等多門課程知識,打破從單個課程進行實踐教學的界限,實現一體化實踐教學體系,並增加了風電方向課程,提高了就業率。

(3)選擇來自工業現場的具有代表性的生產實踐問題作爲教學案例,實現實踐教學與工業現場相結合,鍛鍊學生解決生產第一線實際問題的能力,同時爲生產企業提供技術支持。

(4)對學生的自學能力、獨立思考能力、實踐動手能力及對所學知識的綜合應用能力等方面進行綜合訓練,提高學生的科技創新能力。參與開發的學生髮表了多篇學術論文,多人考取了研究生,其餘多就業於大型企業。調查結果顯示,考取研究生的學生在研究生的學習過程中,在科研方面顯示出了明顯的優勢,在研究生學習階段比同屆學生提前發表學術論文,早出科研成果,顯示出較好的科研能力;走向工作崗位的畢業生能很快勝任工作,得到了用人單位的好評。可見,通過實踐教學激發了學生求知慾,拓寬學生知識面,優化學生知識結構,提高了學生的就業率。

(5)課程實驗、畢業設計、短學期教學、科研實訓多個環節相結合,充實短學期的教學內容,提高短學期的教學效果及本科生畢業設計質量。

(6)形成一支年齡結構合理,知識體系優良的教學團隊。教師發表了多篇教研論文及科研論文,多人獲得了本科生畢業設計優秀指導教師,在開發的實踐平臺上完成了各自科研項目部分內容。獲得自治區級電氣工程及其自動化專業教學團隊,多人獲自治區級教學名師。

四、成果水平和實際推廣應用價值

通過對實踐教學內容和教學模式的改革,使得教學內容更加完善,教學方式多樣化,既可以進行常規和理論實驗驗證,又可以設計和創新,而且由於多項實驗採用計算機可視化界面,使實驗過程更形象更容易理解。促進了理論教學,從而提高教學質量,培養學生的實踐動手和科技創新能力,縮短學校與市場差距,全方位提高電氣工程及其自動化專業畢業生水平,具有實際推廣應用價值。

五、進一步實施方案和完善措施

採取多種措施嚴格執行培養方案、課堂教學、課件使用、實驗室及設備管理,加強對理論教學、實踐實習的執行,進行有效的過程監控。

建立、健全規章制度及完善有效的教學體系文檔資料,積累教學經驗,進行質量反饋,切實提高教學質量。

完善實驗指導書的編制,提高實用性。

完善課件質量,使其更加直觀、形象、逼真,具有動態效果。

充實網絡教學資源,使學生更易於獨立實現預習複習和鞏固提高專業知識的技能。

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