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中國石油大學(華東)電氣工程及其自動化專業(yè)最近幾年在創(chuàng)辦具有特色的教學模式、分類培養(yǎng)現(xiàn)代特色型人才方面進行了一些有益的探索。本文將對該校在電氣專業(yè)上的特色教學實踐進行介紹。
石油特色鮮明
中國石油大學(華東)是中石油、中石化、中海油、中國化工和教育部共建的唯一一所重點大學,半個世紀以來在石油石化行業(yè)中具有較強的行業(yè)優(yōu)勢,占據(jù)了較重要的地位。電氣工程及其自動化專業(yè)始建于1959年的煉廠儀表及其自動化專業(yè)工業(yè)企業(yè)電氣化方向,起初招生規(guī)模僅為1個班,至今已擴至每年招收6個班,可想而知我們的教學培養(yǎng)和學生就業(yè)兩方面壓力都非常大。針對這種情況,我們經(jīng)過深入調(diào)研和反復討論,決定創(chuàng)辦具有石油特色的教學模式,既兼顧自身專業(yè)的特點,又融合石油、石化行業(yè)的特色,在專業(yè)教學方面強調(diào)與實際生產(chǎn)過程緊密結(jié)合,以石油石化行業(yè)為主要服務(wù)對象,走特色教學、分類培養(yǎng)的道路。以下是我們的一些具體實施措施。
專業(yè)特色教學與分類培養(yǎng)的具體實施措施
具有石油特色的專業(yè)培養(yǎng)目標
在修訂專業(yè)培養(yǎng)目標時,我們提出,本專業(yè)培養(yǎng)從事電氣傳動和電力系統(tǒng)等方向?qū)I(yè)技術(shù)人才,特別是培養(yǎng)面向石油、石化,具有鮮明的石油特色,適應石油石化和能源行業(yè)的發(fā)展需要,具有扎實的基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新意識,掌握電氣工程及其自動化相關(guān)工程方面的理論和系統(tǒng)的專業(yè)知識,具有較強的工程實踐技能和應用能力,能在石油石化、地方及其他領(lǐng)域從事電氣工程相關(guān)科學研究、教學工作、工程技術(shù)及管理工作的不同類型的專門人才。因此,我們的專業(yè)培養(yǎng)目標特色突出。
培養(yǎng)方案突出了石油石化特色
我們根據(jù)石油石化行業(yè)對人才素質(zhì)的需求,探索和優(yōu)化電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案、理論課程體系與實踐課程體系,形成了以重視基礎(chǔ)、強化實踐、突出特色三大原則為基礎(chǔ)的電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方案。
教學內(nèi)容涵蓋了石油石化專業(yè)的背景
不論在專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的課堂教學中,還是在實驗教學、課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計中,教學內(nèi)容涵蓋了石油勘探過程、石油開發(fā)過程和石油加工過程等背景知識和對電氣工程及其自動化技術(shù)的需求。同時,教師及時地將科研項目中的成功案例編寫進教材或講義中、將科研成果帶進課堂教學,提高了教學水平。
專業(yè)特色教學與分類培養(yǎng)的良好效果
關(guān)鍵詞:DSM;電能管理;中國電能服務(wù)網(wǎng)
作者簡介:田會峰(1980-),男,安徽蕭縣人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,講師;周瑜(1984-),女,江蘇張家港人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,實驗師。(江蘇張家港215600)
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0048-02
在當今能源相對緊缺、世界環(huán)境日益變差的大環(huán)境下,節(jié)能減排顯得尤其重要,一方面節(jié)約了能源的使用,另一方面又減少了污染物的排放,保護了環(huán)境。
電力需求側(cè)管理DSM(Demand Side Management)是指在政府法規(guī)和政策的支持下,采取有效的激勵和引導措施以及適宜的運作方式,通過電力公司、能源服務(wù)公司、社會中介組織、產(chǎn)品供應商、電力用戶等共同協(xié)力,提高終端用電效率和改變用電方式,在滿足同樣用電功能的同時減少電量消耗和電力需求,達到節(jié)約資源和保護環(huán)境的目的,實現(xiàn)社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務(wù)所進行的管理活動。
文中按照電力需求側(cè)管理的要求積極探索電氣工程及其自動化專業(yè)的電能管理方向。
一、電氣工程及其自動化專業(yè)方向
1998年,國家將本科專業(yè)目錄進行了調(diào)整、合并和壓縮。電工類和電子與信息類合并成電氣信息類。原電工類的電機及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高壓電與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)等專業(yè)合并為目前的電氣工程及其自動化專業(yè)。[1]
電氣工程及其自動化專業(yè)涉及電工技術(shù)、電氣技術(shù)、電力技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機及其應用技術(shù)等諸多領(lǐng)域,是通用性很強的“寬口徑大專業(yè)”。全國各高校根據(jù)國家經(jīng)濟發(fā)展對電氣信息類人才的需求,依據(jù)各校的實際情況和辦學條件,確定了彼此不同的專業(yè)方向、人才培養(yǎng)的方案和模式,體現(xiàn)出各校的辦學特色。
江蘇科技大學鎮(zhèn)江校區(qū)電氣工程及其自動化專業(yè)雖然從2000年開始招生,但是其前身可以追溯到1953年上海船舶工業(yè)學院創(chuàng)辦的船舶電氣控制專業(yè),1978年鎮(zhèn)江船舶學院開始招收船舶電氣自動化本科專業(yè),經(jīng)過工業(yè)電氣自動化專業(yè)、工業(yè)自動化專業(yè)等發(fā)展到現(xiàn)在的電氣工程及其自動化專業(yè)。本專業(yè)是培養(yǎng)以船舶為特色的電氣工程及其自動化人才,其專業(yè)建設(shè)是依托船舶行業(yè),依靠教學、科學與管理,將其建設(shè)成以船舶電氣自動化為主要特色、面向工程技術(shù)應用的專業(yè)。[2]
張家港校區(qū)因為遠離校本部,又是異地新建校區(qū),無法享受校本部幾十年來在船舶電氣自動化方面的教學和科研成果。雖然張家港校區(qū)自2005年開始招生,其專業(yè)方向表面上沿襲鎮(zhèn)江校區(qū)的“船舶電氣自動化”方向,但培養(yǎng)方案實際上與船舶相關(guān)的課程基本沒有涉及,比如:本部開設(shè)的“船舶概論”“船舶電站自動化”“船舶機艙自動化”等課程。[3]因此,電氣工程及其自動化專業(yè)是作為校區(qū)重點建設(shè)的專業(yè)之一,目前是以船舶電氣自動化和工業(yè)電氣自動化的混合體,專業(yè)方向不明確,不利于專業(yè)建設(shè)和學生就業(yè)。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和國家戰(zhàn)略的需求,電能管理越來越受國家的重視,國務(wù)院曾多次發(fā)文要大力發(fā)展電能需求側(cè)管理。目前,在國內(nèi)高校本科專業(yè)及方向設(shè)置中,還沒有電能管理方向,市場需求量巨大。
為此,為了突出辦學特色,服務(wù)經(jīng)濟,培養(yǎng)社會急缺的電能管理人才,校區(qū)與蘇州太谷電力有限公司合作,共同建設(shè)電氣工程及其自動化專業(yè)電能管理方向,并從2008級電氣工程及其自動化專業(yè)開始設(shè)置電能管理方向。
二、電能管理方向建設(shè)探索
電氣工程及其自動化專業(yè)電能管理方向是對負荷控制和管理,以及遠程抄表和計費自動化。本著“科學管理電能,輕松降低成本”的電能管理新思路,確保電力用戶有序用電,其技術(shù)領(lǐng)域涉及國家重點支持和發(fā)展的幾大高新技術(shù),即物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)和節(jié)能減排技術(shù)。因此,電能管理方向有著及其廣闊的發(fā)展空間。
電氣工程及其自動化專業(yè)電能管理方向特色是實時監(jiān)測和采集各電力用戶的用電情況,對其用電情況進行分析評估,針對不合理或浪費用電的裝備和線路,對其進行整改,優(yōu)化電力用戶的內(nèi)部電網(wǎng),以達到降低電能的目的。
電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系的構(gòu)建應本著加強理論、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、強調(diào)應用能力、加強實踐環(huán)節(jié)來設(shè)置專業(yè)模塊課程。[4]由于“電能管理”是新建專業(yè)方向,電氣工程及其自動化專業(yè)原有的課程體系沒有大的改變,目前只在第7學期增加了電能管理方面的兩門方向選修課:“電能需求側(cè)管理”和“電能優(yōu)化技術(shù)”,下一步將根據(jù)人才培養(yǎng)方案要求,繼續(xù)增加電力系統(tǒng)方面的兩門課程“電力系統(tǒng)繼電保護”和“ 電力系統(tǒng)故障分析”。
為了進一步優(yōu)化課程體系,將電氣工程及其自動化專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)方向課內(nèi)容相近或密切相關(guān)的幾門課程組成課程組,有利于相關(guān)教師之間的教學交流和科研合作。具體分為5個課程組:
電工電子技術(shù)課程組:包括“電路”、“模電”、“數(shù)電”、“電力電子技術(shù)”、“CPLD及FPGA設(shè)計”等課程;計算機技術(shù)課程組:包括“計算機軟件基礎(chǔ)”、“微機原理與接口技術(shù)”、“單片機原理及應用”、“ DSP原理及應用”、“計算機控制技術(shù)”、“計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”等課程;控制與檢測技術(shù)課程組:包括“自動控制原理”、“現(xiàn)代控制原理”、“智能控制”、“計算機集散控制”、“檢測與儀表”、“MATLAB語言與科學計算”等課程;電機與電氣技術(shù)課程組:包括“電機與拖動基礎(chǔ)”、“電氣與PLC技術(shù)”、“機電一體化技術(shù)”、“電力傳動自動控制系統(tǒng)”等課程;電能與電力技術(shù)課程組:包括“工程圖學基礎(chǔ)”、“電能需求側(cè)管理”、“電能優(yōu)化技術(shù)”、“供電技術(shù)”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“電力系統(tǒng)故障分析”等課程。
三、電能管理方向建設(shè)實踐
為了加強電能管理方向?qū)W生的工程實踐能力,在制訂人才培養(yǎng)方案時就將企業(yè)元素貫穿于整個教學環(huán)節(jié),企業(yè)參與人才培養(yǎng)的始終,校企深度融合,學校引進企業(yè)高級人才到校任教,同時,學校派青年教師下到企業(yè)學習至少1年時間。見圖1。
1.教材建設(shè)
“電能優(yōu)化技術(shù)”被校區(qū)列為重點課程建設(shè),建設(shè)內(nèi)容包括與企業(yè)合作共同編寫講義,進一步編寫教材,努力將“電能優(yōu)化技術(shù)”打造精品課程。該課程內(nèi)容主要包括電能質(zhì)量:電壓、諧波、三相不平衡、功率因數(shù)等;電源優(yōu)化;配網(wǎng)優(yōu)化;電能質(zhì)量優(yōu)化;電能軌跡優(yōu)化;電能檢測技術(shù)等。
“電能需求側(cè)管理”已經(jīng)編寫成講義,并投入教學使用,主要內(nèi)容涉及電力系統(tǒng)、智能電網(wǎng)、供電技術(shù)、需求側(cè)管理、DSM平臺使用、電能系統(tǒng)構(gòu)建等。
2.師資隊伍建設(shè)
依托中國電能服務(wù)網(wǎng)(蘇州太谷電力有限公司)和智能電力研究院(清華大學韓英鐸院士領(lǐng)銜的科研團隊),共同培養(yǎng)“雙師型”教師。校區(qū)派青年教師去企業(yè)學習1年,參與企業(yè)的科研和工程實踐,這樣教師有了實際的工程背景,在講授理論課程時,將理論與實踐相結(jié)合,學生聽課才會感興趣,不會顯得課程枯燥無味。
智能電力研究院坐落在校區(qū),與學院有緊密合作關(guān)系,長期邀請清華大學的教授給學生做學術(shù)講座,同時教師和部分優(yōu)秀學生也參于研究院的科研項目。
3.電能管理實驗室建設(shè)
為了實現(xiàn)工程教育,必須將工程實踐教育貫穿于整個教學環(huán)節(jié)。由于企業(yè)擁有強大的經(jīng)濟基礎(chǔ)、科研能力以及工程實踐背景,學校與企業(yè)深度合作,共建實驗室,為學生提供工程教育模式的實踐教學平臺。
校區(qū)與太谷電力共同建設(shè)“電能管理實驗室”,使用“中國電能服務(wù)網(wǎng)”平臺。該平臺功能包括以下5個模塊:電能在線模塊、用電分析模塊、輔助決策模塊、有序用電模塊和系統(tǒng)工具箱模塊。
為了能采集電能數(shù)據(jù),通過電能監(jiān)測儀、電流互感器、服務(wù)器等器件,利用RS48總線和以太網(wǎng),可以采集和監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括:監(jiān)測電力指標,包括相電壓、線電壓、相電流、線電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等;電量指標,包括有功電量、有功電度、無功電量、無功電度等;質(zhì)量指標,包括諧波電壓、諧波電流、三相不平衡度、電壓偏差、頻率偏差、零線電流等。同時,還能通過溫度傳感器采集殼體的溫度。
通過此DSM平臺,學生能夠清楚的了解電能的輸入、傳輸、消耗的全過程。
4.網(wǎng)絡(luò)教學平臺建設(shè)
本專業(yè)目前共有6門課程,包括“電路”、“數(shù)電”、“電力電子技術(shù)”、“電能優(yōu)化技術(shù)”、“微機原理與接口技術(shù)”、“單片機原理及技術(shù)”等課程實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學,網(wǎng)絡(luò)學堂包括教學課件、電子教案、教學大綱、習題、教學案例、在線答疑、師生互動等,教學資料豐富。
5.工程實踐能力培養(yǎng)
工程實踐能力是學校人才培養(yǎng)的終極目標,學校和企業(yè)各有強項,優(yōu)勢互補,將學校的人才培養(yǎng)方案與企業(yè)的用人需求緊密結(jié)合,企業(yè)積極參與人才培養(yǎng)方案的研討和制定,實踐環(huán)節(jié)的教學以及教材的建設(shè)等。企業(yè)的科研項目與學校的實踐教學相結(jié)合,實踐教學實現(xiàn)學校企業(yè)雙導師制。
由太谷電力有限公司挑選經(jīng)驗豐富的高級工程師兼任“電能管理”專業(yè)方向工程實踐培養(yǎng)指導教師,每周安排2學時,總計32學時的工程實踐課程。
另外在第8學期安排學生去企業(yè)頂崗實習6個月,并將在今后逐漸擴至1年,達到“卓越工程師”計劃培養(yǎng)方案的“3+1”模式,即3年在學校學習理論知識,1年在企業(yè)頂崗實習。實習期間要求學生現(xiàn)場安裝與調(diào)試,并參與企業(yè)應用設(shè)計。
通過實習,學生對工程項目比較熟悉,將在企業(yè)里根據(jù)實際工程項目完成本科畢業(yè)設(shè)計。
6.聯(lián)合培訓“電能管理師”
目前,社會上急缺電能管理師,每年的用電高峰期,政府為了完成減排任務(wù),都要求企業(yè)“拉閘限電”,對企業(yè)造成了比較大的損失。企業(yè)內(nèi)部的電工緊緊是會用電,但是不能根據(jù)企業(yè)實際情況,優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng),降低電能。因此,校區(qū)教師和太谷電力合作共同培訓“電能管理師”。
四、結(jié)束語
目前,全國大約200多所院校設(shè)置電氣工程及其自動化專業(yè),甚至一些以文科見長的綜合型大學也在辦此專業(yè)。[5]對于本科院校異地新建校區(qū),如果電氣工程及其自動化這樣寬口徑的電類大專業(yè),沒有形成自己鮮明的專業(yè)特色,很難與其他老牌院校的此專業(yè)相比,這樣不利于服務(wù)地方經(jīng)濟和學生就業(yè)等。
因此,設(shè)置電氣工程及其自動化專業(yè)電能管理方向,在響應國家節(jié)能減排、培養(yǎng)“卓越工程師”計劃、大力發(fā)展智能電網(wǎng)等方面都具有積極的意義。
參考文獻:
[1]王澤忠,王兆安,沈頌華.電氣工程及其自動化專業(yè)規(guī)范研究[J].電氣電子教學學報,2010,(S1):5-6.
[2]姜文剛.電氣工程及其自動化船電特色專業(yè)建設(shè)探索[J].科技信息,
2011,(21).
[3]劉維亭,王德明,朱志宇.電氣工程及其自動化專業(yè)建設(shè)與實踐[J].華東船舶工業(yè)學院學報(社會科學版),2002,(4).
關(guān)鍵詞:實訓課程;分層次;模塊化
作者簡介:李自成(1970-),男,四川資陽人,成都理工大學工程技術(shù)學院自動化系,副教授。(四川?樂山?614000)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0086-02
電氣工程及其自動化專業(yè)在電氣信息領(lǐng)域起著十分重要的作用,主要研究電能的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制、儲存和利用,同時有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換及使用的控制在該專業(yè)所占的地位也日益重要。[1,2]它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系越來越緊密,因而發(fā)展迅速,已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,并成為很多高校的一門重要學科。而成都理工大學工程技術(shù)學院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業(yè),在專業(yè)發(fā)展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應當今社會關(guān)于應用型人才的培養(yǎng)要求,加強學生的動手能力和實踐技能,突出工程能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng),結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案制訂了電氣專業(yè)工程訓練教學計劃,形成了科學的電氣工程實訓課程體系。體系以培養(yǎng)學生在電機及其電力拖動技術(shù)、電力電子與電氣傳動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)等方面的工程技能為基本目標,旨在提升學生在電氣領(lǐng)域的知識應用水平和綜合創(chuàng)新能力,構(gòu)建起理論知識學習與實際技能訓練、單項能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提升之間的橋梁。
一、課程目標定位
課程體系反映了應用型本科對知識能力方面的要求。應用型本科同一般普通本科的培養(yǎng)體系是平行的,相比具有鮮明的技術(shù)應用性特征。[3]在培養(yǎng)規(guī)格上,應用本科培養(yǎng)的不是學科型、學術(shù)型、研究型人才,而是培養(yǎng)適應生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應用型人才;在培養(yǎng)模式上,應用本科以適應社會需要為目標,以培養(yǎng)技術(shù)應用能力為主線設(shè)計學生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案,以“應用”為主旨和特征構(gòu)建課程、教學內(nèi)容體系,重視學生技術(shù)應用能力的培養(yǎng)?;趹眯捅究频男再|(zhì),為了加強對學生實踐能力的培養(yǎng),使學生盡快掌握本專業(yè)領(lǐng)域的技能,因此整個體系強調(diào)建立一個系統(tǒng)化的實訓過程,通過實訓,學生應該具備以下技能:
掌握電機和電力拖動技術(shù),熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結(jié)構(gòu),通過實訓熟悉電機運行原理和調(diào)速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術(shù),熟悉各種電力電子器件的應用,能正確使用變頻器,并能初步進行電機調(diào)速電路的設(shè)計和調(diào)試。
掌握電力系統(tǒng)自動化技術(shù),通過實訓熟悉繼電保護基本原理,利用MATLAB進行潮流計算,并能進行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設(shè)計軟件等開發(fā)平臺和應用技術(shù),能夠進行系統(tǒng)控制程序設(shè)計或者利用軟件進行電路的設(shè)計。
掌握電氣系統(tǒng)或者控制程序的調(diào)試方法,能通過實際操作較好地判斷出電氣系統(tǒng)或者控制程序的缺陷,并進行改進。
為了節(jié)約成本,加快開發(fā)過程,能夠用仿真軟件對電路進行仿真,熟練使用各種仿真軟件,包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具,具備對低壓電器的認知和感性認識,熟悉每種低壓電氣的正確用法,能進行初步的設(shè)計,選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構(gòu)成原則
實訓基于各課程各章節(jié)內(nèi)容或者課程之間聯(lián)系,以實訓項目為主體和載體,以程序或者電路系統(tǒng)設(shè)計作為驅(qū)動,實現(xiàn)知識、技術(shù)、能力和素質(zhì)的全面提高。以實訓課程體系作為實訓目標的基礎(chǔ),制訂完善的實訓計劃體系,同時堅持了以下原則:
以就業(yè)實際需求為導向,以能力培養(yǎng)為核心,以學生適應就業(yè)崗位為目標,以崗位技能為重點,兼顧長遠發(fā)展。
注重知識、技術(shù)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,使學生通過實訓既鞏固了所學的知識和技術(shù)又提高了應用知識、技術(shù)的能力,使素質(zhì)得到升華。
以實踐能力和工程訓練為重點,突出技術(shù)應用能力培養(yǎng),強調(diào)在應用中創(chuàng)新,通過解決問題綜合運用所學的知識。
課程體系體現(xiàn)了開放性、靈活性,及時反映了新能源技術(shù)的發(fā)展以及新技術(shù)的應用。
課程體系與人才培養(yǎng)方案的課程體系銜接,分別針對電氣技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電力電子等方向設(shè)立實訓課程。
三、分層次模塊化實訓教學體系的設(shè)立
電氣工程及其自動化專業(yè)主要是研究電能應用的專業(yè)。近幾十年來,有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換、控制在該專業(yè)所占的地位日益重要,專業(yè)名稱中的“及其自動化”反映了科學技術(shù)的這種發(fā)展和變化。電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應用、電力系統(tǒng)運行和控制三個部分。[4,5]因此實訓課程的設(shè)立也應該反映這些專業(yè)范圍。首先,電工理論是電氣工程的基礎(chǔ),主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學中電學和磁學的發(fā)展、延伸。而電子技術(shù)、計算機硬件技術(shù)等可以看成是由電工理論的不斷發(fā)展而誕生,電工理論是它們的重要基礎(chǔ)。電氣裝備制造主要包括發(fā)電機、電動機、變壓器等電機設(shè)備的制造,也包括開關(guān)、用電設(shè)備等電器與電氣設(shè)備的制造,還包括電力電子設(shè)備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內(nèi)容。電氣裝備的應用則是指上述設(shè)備和裝置的應用。電力系統(tǒng)主要指電力網(wǎng)的運行和控制、電氣自動化等內(nèi)容。制造和運行不可能截然分開,電氣設(shè)備在制造時必須考慮其運行,如電力系統(tǒng)由各種電氣設(shè)備組成,其良好的運行必然要依靠良好的設(shè)備。
針對專業(yè)范圍,電氣工程及其自動化專業(yè)工程訓練在學院工程訓練中心進行。訓練內(nèi)容劃分為工程認知訓練、專業(yè)技能訓練和綜合創(chuàng)新訓練三個層次。由于我院從專業(yè)建立初期就注重實驗室的建設(shè)。目前訓練條件優(yōu)良,已建有電氣技術(shù)實訓室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業(yè)實驗室。同時,學院工程訓練中心為進一步提升學生在電氣工程領(lǐng)域的綜合創(chuàng)新能力,建設(shè)了數(shù)控加工中心、基于先進控制技術(shù)的運動控制實驗室和柔性制造中心,突出真實的工業(yè)應用環(huán)境,突出強化學生在系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等方面的工程訓練,有利于高水平應用型人才的培養(yǎng)。
我院電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系設(shè)立了三個方向:電氣技術(shù)方向、電力電子技術(shù)方向、電力系統(tǒng)及其自動化。針對不同方向和實訓層次設(shè)立不同的課程。如圖1所示。
首先,工程認知訓練是電氣工程及其自動化專業(yè)整個教學過程中一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)包括生產(chǎn)實習等內(nèi)容,使學生在生產(chǎn)實際或者科研中驗證從課本上學到的理論知識,加深對知識的理解和認識,從而鞏固所學知識并體會知識的應用價值;培養(yǎng)學生綜合運用所學的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產(chǎn)實際或者科研過程中發(fā)生的問題,提高分析問題與解決問題的能力;使學生了解企業(yè)的生產(chǎn)工序、工藝流程、管理制度,從而獲得與本專業(yè)有關(guān)的實際生產(chǎn)知識,并擴大專業(yè)知識面;培養(yǎng)學生從事技術(shù)專題調(diào)查、搜集資料和進行研究的能力,并為即將進行的畢業(yè)設(shè)計和論文打下良好的基礎(chǔ)。其后是專業(yè)技能訓練,針對專業(yè)應用領(lǐng)域設(shè)置模塊,包括電機、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電氣傳動自動控制系統(tǒng)、PLC、電氣CAD等。而學生專業(yè)技能是一個復雜的技能系統(tǒng),諸多技能之間既相互關(guān)聯(lián)又相互影響,其訓練途徑及實施辦法亦多種多樣,同時必須具備整體性、科學性和互動性。因此,專業(yè)技能訓練方案的制訂,內(nèi)容上密切結(jié)合學科和緊扣本專業(yè)的培養(yǎng)目標,與專業(yè)培養(yǎng)方案一致,注重能力的提高和知識的應用,注重開放性和拓展學生的思維空間構(gòu)建與理論教學相輔相成、以能力培養(yǎng)為主線的技能訓練方案,為專業(yè)培養(yǎng)方案的貫徹執(zhí)行服務(wù),以適應教育教學改革發(fā)展的需要,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。最后是綜合創(chuàng)新訓練,為實現(xiàn)個性化培養(yǎng)提供先進的創(chuàng)新設(shè)計、制作的環(huán)境與條件。通過綜合創(chuàng)新訓練為學生創(chuàng)造一個能培養(yǎng)興趣、產(chǎn)生好奇心的環(huán)境,使他們在這里自己動手創(chuàng)新制作、激發(fā)創(chuàng)造力。以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新制作能力的訓練為核心,充分發(fā)揮學生的自主能力和綜合運用所學知識的能力,培養(yǎng)更多高素質(zhì)、復合型、應用型人才。綜合創(chuàng)新訓練不但能夠培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì),增強學生的工程實踐能力,而且還有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維,起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應于工程素質(zhì)訓練、金工實習、電機及拖動技術(shù)實訓、控制理論和控制系統(tǒng)實訓、PLC與變頻器應用技術(shù)實訓、單片機技術(shù)工程訓練、CAD實訓、電力系統(tǒng)自動化實訓、電力電子與電氣傳動實訓、自控系統(tǒng)綜合實習、調(diào)速系統(tǒng)綜合設(shè)計、供配電系統(tǒng)綜合設(shè)計等實訓。同時為了突出應用型本科的特點,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程。實訓課內(nèi)容如表1所示。
通過該課程體系使學生能夠初步了解機電工程的基本研究領(lǐng)域,具備電氣基本操作技能,掌握電機及拖動系統(tǒng)的類型、組成和控制方法,掌握控制理論及自動控制系統(tǒng)的組成,具備對一般機電控制系統(tǒng)的安裝、分析和維護技能,掌握常用電力電子器件的特性,并能根據(jù)要求設(shè)計出實用電路,掌握可編程控制器和變頻器的使用方法,具有一定的電氣控制系統(tǒng)開發(fā)能力,在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學研究、科技開發(fā)和組織管理能力,具有較強的工作適應能力。
四、結(jié)論
電氣工程及其自動化專業(yè)自2005年在成都理工大學成立以來,針對本學校學生的入學基礎(chǔ)和就業(yè)的實際情況對實踐方面的教學課程體系不斷調(diào)整,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程,增加了綜合創(chuàng)新訓練課程,已經(jīng)形成了完整、科學的實訓體系。從目前的實際運行情況來看,通過實訓,學生的就業(yè)率得到提高,同時學生到企業(yè)后熟悉崗位的時間縮短,得到了用人單位的好評。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:PLC;技術(shù);電氣工程;自動化控制;運用;探析
PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制之中被廣泛的應用。PLC的接口性能良好、干擾性強,將其應用于電氣工程及其自動化控制中能夠取得非常好的效果。同時作為電氣工程項目自動化系統(tǒng)中的處理器,PLC技術(shù)能夠提高電氣工程及其自動化控制的穩(wěn)定性,加快整個系統(tǒng)的運行處理速度。本文就是對PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用進行探究。
1PLC技術(shù)的概述
1.1PLC技術(shù)的構(gòu)成
PLC技術(shù)內(nèi)部包括微處理器、運算器、控制器等硬件部分,它是通過對邏輯控制器編程功能的利用,對輸入的數(shù)據(jù)進行運算和處理,然后將運算和處理結(jié)果輸出,達到一定目的。
1.2PLC技術(shù)的應用原理
在電氣工程及其自動化控制中運用PLC技術(shù),能夠?qū)刂茩C電系統(tǒng)進行有效的管理,提高自動控制的工作質(zhì)量,在最大程度上將PLC技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來,使采集的數(shù)據(jù)更加真實有效。同時技術(shù)人員可以通過掃描的方式進行相關(guān)的工作,提高工作人員的工作效率和系統(tǒng)的運行效率,尤其是在采集樣本數(shù)據(jù)和輸入工作這一方面,在采集和結(jié)束之后可以自動完成信息儲存工作,讓工作更加簡捷化。
1.3PLC模擬量通用換算公式
Ov=[(Osh-Osl)*(Iv-Isl)/(Ish-Isl)]+Osl其中:Ov:換算結(jié)果,Iv:換算對象,Osh:換算結(jié)果的高限,Osl:換算結(jié)果的低限,Ish:換算對象的高限,Isl:換算對象的低限。
2PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應用
2.1在編制程序中,PLC技術(shù)的具體應用
在編制程序中應用PLC技術(shù),有利于提高順序控制器的應用效率。例如某些發(fā)電廠在進行清潔工作時,通常會將自動化控制系統(tǒng)與PLC技術(shù)想聯(lián)合,以此來進行工作。這樣不僅能夠提高工作效率,控制成本,還能夠避免很多不必要的問題發(fā)生。因此,在電氣工程及其自動化控制中,一定要注重對PLC技術(shù)的應用,并不斷鉆研和探索,將PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應用優(yōu)勢充分發(fā)揮出出來。首先在電氣工程及其自動化控制中,技術(shù)人員應該要了解并且重視現(xiàn)場的傳感情況,然后根據(jù)具體情況,充分利用PLC技術(shù)的優(yōu)勢。其次,在主站系統(tǒng)使用PLC技術(shù)時,技術(shù)人員應該做好準備工作,并根據(jù)具體的工作要求對技術(shù)系統(tǒng)進行科學化的設(shè)置與調(diào)試。最后,在遠程控制這一過程中,技術(shù)人員必須要通過PLC順序控制方式來提升遠程控制性能,以此來增強工作效果。
2.2在開關(guān)控制中,PLC技術(shù)的具體應用
在電氣工程及其自動化控制中,開關(guān)控制是其中一個十分重要的組成部分。作為技術(shù)人員必須要充分運用PLC技術(shù),并通過數(shù)碼編程的方式,以此來提高開關(guān)控制的可靠性。同時,在電氣工程及其自動化控制中,傳統(tǒng)的開關(guān)控制已經(jīng)無法滿足其生產(chǎn)需求,也無法有效的進行自我保護。因此,必須在開關(guān)控制中,必須要充分應用PLC技術(shù)。首先,作為技術(shù)人員應該對開關(guān)斷電系統(tǒng)進行有效的控制,并加強PLC技術(shù)在其中的應用,以此來減少生產(chǎn)機器的損耗,使機器的壽命延長化。其次應該將傳統(tǒng)的機械化繼電器加以淘汰,轉(zhuǎn)而使用定義虛擬繼電器來進行替代,這種繼電器能既能夠提高開關(guān)控制的反應時間,還能夠較少開關(guān)控制對電力工程各項設(shè)備的損害。最后,技術(shù)人員在應用PLC技術(shù)的過程中,要小心謹慎,仔細觀察,一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了技術(shù)應用問題,導致故障發(fā)生,必須要及時進行解決,避免下次同類故障問題的發(fā)生,以此來提高電氣工程及其自動化控制的系統(tǒng)的運行效率,促進企業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展。
2.3在電氣工程及其自動化控制中,PLC技術(shù)的具體應用
對于企業(yè)而言,想要在電氣工程及其自動化控制中高效的應用PLC技術(shù),企業(yè)必須要制定完善的戰(zhàn)略應用方案。首先,根據(jù)當前情況下電氣工程及其自動化控制的高層次要求,提出與之相符合的PLC技術(shù)的應用方式,并不斷研究和探索,以此來促進電氣工程及其自動化控制的建設(shè)質(zhì)量。其次,企業(yè)的各個相應部門應該構(gòu)建一支高水平的優(yōu)秀人才隊伍,在隊伍中尤其要注重技術(shù)人員的引進和培養(yǎng),要定期或者不定期的對技術(shù)人員進行PLC技術(shù)應用方面的培訓,以此來讓技術(shù)人員更扎實地掌握PLC技術(shù)方面的知識,這有利于提高PLC技術(shù)的應用效率。最后企業(yè)建立科學化、系統(tǒng)化的PLC技術(shù)應用系統(tǒng),并構(gòu)建專門的信息庫,以此來滿足現(xiàn)代化電器工程及其自動化控制系統(tǒng)的高要求。
3結(jié)語
總而言之,在電氣工程及其自動化控制中,企業(yè)應該注重PLC技術(shù)的應用,并為此項技術(shù)的應用創(chuàng)建完善的技術(shù)方案,以此來滿足現(xiàn)代化電氣工程及其自動化控制的高需求。
參考文獻:
[1]王宇超.PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].中國設(shè)備工程,2017(01):130~131.
關(guān)鍵詞:電氣工程;自動化;發(fā)展
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
隨著全球經(jīng)濟水平和科學技術(shù)的深入發(fā)展,現(xiàn)代化工業(yè)對電氣工程已經(jīng)從傳統(tǒng)方式過渡到電氣工程自動化的要求。在這樣的背景趨勢下,企業(yè)想要在競爭中得到一席之地,就必須重視電氣工程自動化的發(fā)展,掌握核心的技術(shù)科技。本文先概述一下電氣工程及其自動化的發(fā)展歷史,再對實際操作過程中的問題進行分析,針對電氣工程及其自動化的發(fā)展和建設(shè)中的問題提出合理化的建議。旨在促進今后我國的電氣工程及其自動化的建設(shè),使我國的電氣工程及其自動化實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
一、電氣工程自動化的重要性
現(xiàn)如今,科學技術(shù)的發(fā)展帶動了電氣工程及其自動化技術(shù)的快速提升,并且這一技術(shù)的應用在朝著越來越多的領(lǐng)域拓進。在這種技術(shù)不斷前行完善的情況下,對于電氣工程及其自動化給予充分的重視是當前十分重要的發(fā)展策略,因此要通過科學的方式對其進行進一步的完善改進,讓電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展能夠與生產(chǎn)力水平保持一致,滿足新時期的生產(chǎn)任務(wù)所需?,F(xiàn)在,在我國范圍內(nèi)電氣工程自動化技術(shù)的開展正在由之前輸、發(fā)電的自動化逐漸的轉(zhuǎn)變成輸、發(fā)、配電的整體自動化,并且對于電力工程的控制,也慢慢的邁向了智能化及協(xié)調(diào)化。
二、電氣工程自動化控制體系的優(yōu)勢
企業(yè)想實現(xiàn)電氣工程的自動化,就必
須利用信息技術(shù)打造一個電氣工程自動化
控制體系,來對生產(chǎn)過程、信息集成等環(huán)節(jié)
進行監(jiān)督與控制。電氣工程自動化控制體
系的優(yōu)勢在于以下三個方面。
1、信息集成
電氣工程自動化控制體系中,信息化的集成主要目的是:一方面幫助管理層更好的了解企業(yè)的生產(chǎn)管理活動,方便企業(yè)對特殊部位信息的存取,另一方面是在生產(chǎn)過程中,部分工作以信息技術(shù)為主來代替人工操作。
2、提高效率
電氣自動化工程控制系統(tǒng)中,計算機一定程度上代替了人工,或者是人與計算機共同工作,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,增強了企業(yè)的競爭實力以及在自動化和信息化的標準模式下,規(guī)范了工作流程、降低了工作失誤。
3、實現(xiàn)企業(yè)標準化接口
標準化接口是指電氣自動化工程控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)辦公系統(tǒng)和電氣自動化資源數(shù)據(jù)進行一個信息上的共享以及企業(yè)和供貨商之間的一個軟硬件進行的信息交流和互換,真正意義上的解決了信息資源共享的問題,有效的節(jié)約了工程的時間和成本,合理的控制企業(yè)內(nèi)部資源,讓企業(yè)的利潤合理化,提高了企業(yè)在市場中的競爭實力。
4、做好運行調(diào)試
電氣自動化工程系統(tǒng)在運行過程中能夠?qū)﹄姎庾詣踊a(chǎn)品進行一個周期設(shè)計以及針對產(chǎn)品的開發(fā)做一個統(tǒng)一的測試和調(diào)試,在實踐過程中去維護電氣自動化產(chǎn)品的運轉(zhuǎn).電氣自動化工程系統(tǒng)可以完美的兼顧產(chǎn)品各方面的協(xié)調(diào)能力,達到使用者的要求,將開發(fā)體系與運作體系分開,可以重點針對運作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)能力,將電氣自動化系統(tǒng)進行一個通用化。
三、電氣工程及其自動化發(fā)展的合理化建議
1、加強電氣工程質(zhì)量管理力度
企業(yè)和相關(guān)部門應充分認識到對電氣工程質(zhì)量管理的重要性,從工程專業(yè)性、材料、和管理方法等幾個方面入手,全面提升電氣工程的質(zhì)量管理水平。首先,電氣工程的建設(shè)團隊應具備相應的專業(yè)技能和素質(zhì)。對電氣工程建設(shè)隊伍的成員進行嚴格的篩選,并進行系統(tǒng)的專業(yè)技能培訓和考核,加強對建設(shè)隊伍的知識培訓,鼓勵技術(shù)人員學習和鍛煉自身專業(yè)技能、提升自身綜合素養(yǎng),培養(yǎng)和塑造一支具備扎實的專業(yè)技能、熟練的操作能力、良好的綜合素養(yǎng)的專業(yè)工程建設(shè)隊伍,提升電氣工程建設(shè)的軟實力。
電氣工程實際進行過程中,企業(yè)和相關(guān)部門應嚴格管理工程中的建材,建材是工程的基礎(chǔ),是工程質(zhì)量的根本保證,必須在工程中嚴格把好材料關(guān)。工程所用材料必須是正規(guī)廠家生產(chǎn)的、經(jīng)過權(quán)威部門鑒定的、有正規(guī)的質(zhì)量證書和出廠證明的正品材料;應對工程所用原料進行嚴格的日常管理,防水、防火、防潮,定期進行質(zhì)量檢查,并做好管理記錄;在材料進入施工現(xiàn)場前應進行嚴格的檢查,杜絕殘次品進入施工現(xiàn)場,從根源上保證電氣工程的質(zhì)量。
2、建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立的平臺
目前的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術(shù)上都是因企業(yè)而宜,不同的企業(yè),電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。這樣一來增加了企業(yè)的經(jīng)濟成本,二來不利于企業(yè)的長足發(fā)展。所以,企業(yè)的技術(shù)人員一定要突破技術(shù)環(huán)境的難關(guān),有步驟,有計劃的去設(shè)計電氣工程及其自動化的方案。首先,在設(shè)計前,專業(yè)的技術(shù)人員對要設(shè)計的行業(yè)及用戶的特點進行研究,從而,確定開發(fā)目標。然后,確定設(shè)計方案,方案要涉及到實施,運行,維護等每一步驟的完成,同時,運行成本和運行時間也要提前預算好,一定要控制在企業(yè)運行的范圍內(nèi)。此外,還要注意商業(yè)項目運行的特點以及終端客戶的不同需求,最后做到建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立的平臺,從而減少企業(yè)的運行成本。
3、重視數(shù)字化技術(shù)
數(shù)字化技術(shù)是指,電氣工程自動化與信息技術(shù)結(jié)合在一起的典型方式就是數(shù)字化技術(shù)。這項技術(shù)主要是自動化的網(wǎng)絡(luò)程序,將大量的、多樣化的、復雜的信息和企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)指令信息結(jié)合在一起編寫程序,放入計算機中與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。企業(yè)在發(fā)展電氣工程自動化就必須重視數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,很好的將口令與信息完美結(jié)合。
4、現(xiàn)場總線技術(shù)的創(chuàng)新使用
現(xiàn)場總線技術(shù)的創(chuàng)新使用是指摒棄以往的電纜裝置方式,將總線與計算機技術(shù)結(jié)合在一起這樣的方式主要是為了節(jié)省電氣工程裝置的成本,方便減少安裝的資金和原材料的供給。在未來的電氣工程自動化發(fā)展趨勢中,計算機的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)肯定是支持電氣工程自動化的核心技術(shù),主要是依靠系統(tǒng)的運行來對生產(chǎn)過程進行的設(shè)置和分配,因此,現(xiàn)場總線技術(shù)的創(chuàng)新使用由此產(chǎn)生?,F(xiàn)場總線技術(shù)是可以在不同的工作環(huán)境中,將現(xiàn)場的信息與生產(chǎn)的信息有效的結(jié)合在一起,方便企業(yè)管理者進行統(tǒng)計與分析,初步實現(xiàn)了企業(yè)的管理部門和技術(shù)部門的存取數(shù)據(jù)以及信息共享的要求。
5、加強配電自動化
現(xiàn)在大多國家的自動化技術(shù)發(fā)展停留在發(fā)電與輸電的基礎(chǔ)上,我們應該加大對配電自動化的研究。為了改變當前配電自動化規(guī)模較小的現(xiàn)狀,必須提高信息管理系統(tǒng)以及信息處理能力。配電自動化的實現(xiàn)需要對其進行集中監(jiān)控,完成對人工智能的研究,實現(xiàn)光纖通信。為此,需要建立一個統(tǒng)一的運輸網(wǎng)站,將主配電系統(tǒng)與各個地區(qū)的子配電系統(tǒng)相結(jié)合,進而實現(xiàn)對其進行進行自動配置和自動管理的需求。配電自動化的實現(xiàn)需要國家加強對各個區(qū)域的管理工作,完善各個地區(qū)監(jiān)控設(shè)備,加強各個地區(qū)之間的聯(lián)系,從而實現(xiàn)對國家整體配電的管理。
結(jié)束語
隨著社會智能化發(fā)展和信息技術(shù)水平的不斷提升,電氣工程及其自動化得到迅猛發(fā)展,相應技術(shù)更新速度越來越快,對社會工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的影響也越來越大,企業(yè)和部門應抓住機遇,強化隊伍專業(yè)技能,引進和吸收新技術(shù),發(fā)展和完善電氣工程及其自動化,實現(xiàn)系統(tǒng)綜合處理能力的提升和管控一體化。
參考文獻
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