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時(shí)間:2022-07-28 05:50:13
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1.1企業(yè)實(shí)際需求不同,抬升了成本
目前,我國(guó)的電氣工程自動(dòng)化發(fā)展過程中獨(dú)立性還沒有完善,所以,電氣工程企業(yè)根據(jù)其實(shí)際需要的不同,在一定程度上就抬高了電氣工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的成本。在實(shí)現(xiàn)電氣工程的過程中,電氣工作人員只能夠根據(jù)現(xiàn)有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)實(shí)施,這樣就造成了電氣工程中的經(jīng)濟(jì)成本增加。同時(shí),電氣企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)因企業(yè)的需求而異,從而影響了我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)水平的發(fā)展。
1.2電氣工程自動(dòng)化實(shí)施過程中工作效率有待提高
電氣工程自動(dòng)化實(shí)施的過程中工作效率不高影響了其實(shí)施效果。尤其是隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,工作效率越來越重要,因而提高電氣工程自動(dòng)化的效率顯得至關(guān)重要。
1.3電氣工程自動(dòng)化實(shí)施過程中數(shù)據(jù)傳輸安全性問題
隨著電氣工程自動(dòng)化不斷發(fā)展,人們對(duì)電氣自動(dòng)化發(fā)展中的數(shù)據(jù)傳輸安全性要求越來越高。但是,由于電氣工程企業(yè)在信息交流的過程中,各個(gè)電氣工程企業(yè)所使用的信息傳輸產(chǎn)品不同,從而給電氣工程企業(yè)之間的信息傳輸造成一定的困難,這樣就會(huì)增加電氣工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)營(yíng)成本。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1電氣自動(dòng)化工作人員的專業(yè)化
我國(guó)的電氣自動(dòng)化企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中最大的缺陷就是企業(yè)對(duì)工作人員的專業(yè)化培訓(xùn)力度不夠。造成這種問題的主要原因是這些企業(yè)的高層管理者對(duì)此重視不夠,企業(yè)的管理人員認(rèn)為電氣自動(dòng)化技術(shù)一般都比較簡(jiǎn)單,因而忽視了對(duì)工作人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)。因此,在電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)和安裝過程之中,電氣自動(dòng)化企業(yè)一定要對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行專門的培訓(xùn),不僅僅要讓他們明白其具體的操作流程,還要保證工作人員對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題能夠進(jìn)行有效的處理,盡量將電氣故障帶來的影響降到最低。因此,電氣自動(dòng)化工作人員的專業(yè)素質(zhì)非常重要。
2.2統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的應(yīng)用
在進(jìn)行電氣自動(dòng)化研發(fā)過程中,應(yīng)該采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái),才能對(duì)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制,從而節(jié)約投資。只有保證系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)處于獨(dú)立的狀態(tài),才能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái),進(jìn)而開發(fā)出滿足客戶需求的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。因此,統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)在電氣自動(dòng)化技術(shù)中也顯得非常重要。
2.3突破電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)
我國(guó)的科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展在一定程度上推動(dòng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)在,我國(guó)已經(jīng)成為世界上重要的電氣自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)基地,同時(shí)一些關(guān)鍵技術(shù)也取得了突破。雖然目前我國(guó)已經(jīng)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域取得了一定的成就,但在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多不足。這要求我國(guó)的技術(shù)研發(fā)人員繼續(xù)進(jìn)行大量的開發(fā)和研究,早日解決電氣自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的問題。
2.4電氣自動(dòng)化裝備生產(chǎn)的安全性
安全生產(chǎn)是每一個(gè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中都應(yīng)該重視的問題,尤其是在電氣自動(dòng)化裝備生產(chǎn)過程中,應(yīng)該重視安全生產(chǎn)的防護(hù)措施。然而,我國(guó)有的電力企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中,為了節(jié)省成本而減少了安全防護(hù),造成了很多安全事故。因此,我國(guó)很多企業(yè)在完善電氣自動(dòng)化裝備生產(chǎn)的安全性方面還有很多不足。
2.5電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新
電氣自動(dòng)化技術(shù)需要?jiǎng)?chuàng)新,才能滿足各個(gè)領(lǐng)域不同的需求。在進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新時(shí),要堅(jiān)持引進(jìn)和吸收相結(jié)合的原則,不斷地提高企業(yè)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
2.6電氣自動(dòng)化技術(shù)的通用性
電氣自動(dòng)化技術(shù)的通用性能夠保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行,同時(shí)也能對(duì)企業(yè)進(jìn)行更加有效的管理和監(jiān)督。缺少了技術(shù)的通用性,會(huì)影響到企業(yè)的正常運(yùn)行,使得企業(yè)的工作效率大大降低。
2.7電氣自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的市場(chǎng)化
在對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行研發(fā)的同時(shí),要更加注重市場(chǎng)的分工和社會(huì)化協(xié)作,根據(jù)市場(chǎng)需求的變化進(jìn)行及時(shí)有效的調(diào)整。同時(shí)還應(yīng)該對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)和研發(fā)增加資金的投入,進(jìn)而保證企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,以便適應(yīng)現(xiàn)代化市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。
3電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的合理化建議
3.1建立電氣工程自動(dòng)化的統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái)
目前,由于我國(guó)電氣工程企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)都不一樣,這種現(xiàn)狀不僅增大了電氣工程企業(yè)實(shí)施自動(dòng)化的成本,還不利于電氣工程企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此,電氣工程企業(yè)應(yīng)該建立電氣工程自動(dòng)化的統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái),從而有計(jì)劃地設(shè)計(jì)電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的方案。首先,在設(shè)計(jì)電氣工程自動(dòng)化方案前,設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該了解電氣工程的特點(diǎn),從而確定電氣工程設(shè)計(jì)的目標(biāo)。其次,確定電氣工程設(shè)計(jì)的具體方案時(shí)還要考慮電氣工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的成本。最后,電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)該考慮客戶的不同需要,從而建立電氣工程自動(dòng)化統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái),減小電氣工程運(yùn)行的成本。
3.2建立電氣工程自動(dòng)化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
由于電氣工程自動(dòng)化的通用網(wǎng)絡(luò)資源可以優(yōu)化資源配置,有利于提高電氣工程商業(yè)信息交流的安全性。電氣工程一般包括設(shè)備控制、技術(shù)監(jiān)管和企業(yè)管理等方面。為了使得電氣工程企業(yè)能夠更好地實(shí)現(xiàn)資源的合理化配置,建立電氣工程自動(dòng)化通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)顯得至關(guān)重要。同時(shí),建立電氣工程自動(dòng)化通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換的效率,促進(jìn)整個(gè)電氣工程企業(yè)的發(fā)展。
3.3建立電氣工程自動(dòng)化的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接
1.電氣工程自動(dòng)化的現(xiàn)狀缺乏較強(qiáng)的系統(tǒng)集成性對(duì)于電氣自動(dòng)化的整體功能而言,系統(tǒng)集成為主要的發(fā)展趨勢(shì),是必然的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于當(dāng)前的電氣自動(dòng)化,存在多島自動(dòng)化的結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)為相互獨(dú)立、互不影響、性能單一、信息具有較高的集中性,很難發(fā)揮電氣機(jī)動(dòng)化的整體功能。電氣自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在不一致性對(duì)于電氣自動(dòng)化的發(fā)展,其主要目標(biāo)是形成便捷、有效的電氣工程師,建立完善的自動(dòng)化體系。但是,在當(dāng)前的行業(yè)內(nèi),缺乏完善的架構(gòu),對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)不深入,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在差異性,使得借助網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而發(fā)展起來的電氣工程自動(dòng)化在未來發(fā)展的道路上受到嚴(yán)重阻礙。同時(shí),不同的主體在使用信息軟件的過程中,出現(xiàn)接口不匹配的問題,給信息的有效交流造成的障礙,影響了數(shù)據(jù)在不同主體之間的分享,在很大程度上破壞了系統(tǒng)運(yùn)行中的實(shí)際效果。
2.對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行的積極改進(jìn)立足科技,電氣自動(dòng)化要充分運(yùn)用新技術(shù),注重實(shí)用性,開發(fā)新產(chǎn)品,運(yùn)用新材料。在具體實(shí)踐過程中,要側(cè)重自主研發(fā)和創(chuàng)新,將節(jié)能作為重中之重,提出節(jié)能降耗,在運(yùn)行中使用新工藝和新工具,重視思想的創(chuàng)新,尤其是注重網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用,不斷更新,促進(jìn)與自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)整合。從信息方面進(jìn)行考慮,電氣自動(dòng)化的信息化主要突出信息技術(shù)的重要作用。對(duì)于設(shè)備的研發(fā)和制造要廣泛采用計(jì)算機(jī)信息技術(shù),加快智能化的發(fā)展速度,在電氣工程中,加重網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的使用。
二、電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的體現(xiàn)
選擇合理的變壓器變壓器的損耗會(huì)造成電能的浪費(fèi),但是,其使用范圍有很廣,因此,要注重對(duì)變壓器的類型的選擇。首先要注重變壓器自身的能耗,其次,要注重節(jié)能性,減少有功功率的耗損。降低傳輸進(jìn)行中電能的損失電能在傳輸?shù)倪M(jìn)行中,能量損耗無(wú)法避免。但是,根本的方式是減小電阻。首先,要重視導(dǎo)線的布局,防止出現(xiàn)彎路,縮短導(dǎo)向的長(zhǎng)度;其次,導(dǎo)線材料要進(jìn)行電阻率較小;再次,在統(tǒng)一的條件下,選擇橫截面積較大的導(dǎo)線;最后,靠近負(fù)載中心,減少實(shí)際供電的距離。選擇有源濾波器在實(shí)際操作過程中,要借助對(duì)諧波的去除,降低誤操作的頻率,其根本途徑就是使用濾波器。
三、節(jié)能設(shè)計(jì)在電氣自動(dòng)化中的具體應(yīng)用
1.不斷提升電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇的時(shí)候,要注重其節(jié)能的特性,目的是為后期的節(jié)能功能奠定基礎(chǔ)。同時(shí),還可以對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償,對(duì)運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行有效均衡,減少電能輸送過程中的損失,這些做法的目的都是為了提升節(jié)能的效果,也可以在設(shè)計(jì)中,對(duì)負(fù)荷值進(jìn)行合理調(diào)整,運(yùn)用科學(xué)的設(shè)計(jì)參數(shù)。這樣做的目的是確保系統(tǒng)安裝和運(yùn)行進(jìn)行中,電源的高效、綜合地運(yùn)用,增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行效率,降低能耗。
2.對(duì)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化電力系統(tǒng)的功能就是為系統(tǒng)安裝提供必須的動(dòng)力。因此,在具體的配電設(shè)計(jì)中,最基本的就是充分考慮適用性,保障對(duì)電氣設(shè)備的有效控制,與此同時(shí),要達(dá)到用電設(shè)備對(duì)供電設(shè)備的綜合要求,對(duì)各種不良因素進(jìn)行有效控制。在配電工程中,在達(dá)到設(shè)備有效運(yùn)行的基本要求外,還要保障整個(gè)電力系統(tǒng)的全面、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行,促進(jìn)系統(tǒng)的靈活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考慮系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。要重視導(dǎo)線的絕緣性能,在進(jìn)行布線的過程中,要保障合理的絕緣距離,以提升導(dǎo)線的穩(wěn)定性,提升配電和用電的安全性。另外,要做好接地,安排和設(shè)置防雷設(shè)施。
四、結(jié)束語(yǔ)
1遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是指通過一個(gè)電腦終端對(duì)所有其他地方的設(shè)備進(jìn)行控制的技術(shù)。在電氣工程中應(yīng)用這種設(shè)計(jì)理念不僅可以大幅度減少電纜的增加量,還可以節(jié)約安裝及材料方面的成本支出,產(chǎn)生較高的組態(tài)靈活性和可靠性,并實(shí)現(xiàn)高效益的生產(chǎn)規(guī)模。但由于電氣工程中電氣通訊量比較大,且現(xiàn)場(chǎng)總線通訊速度較低,在遇到信號(hào)較差的地方時(shí)就會(huì)限制這種遠(yuǎn)程監(jiān)控式的功能。所以遠(yuǎn)程監(jiān)控式的設(shè)計(jì)理念只能應(yīng)用于系統(tǒng)監(jiān)控相對(duì)較小的電氣工程中,而不適用于建立全長(zhǎng)自動(dòng)化的控制系統(tǒng)。
2集中化監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
所謂集中化是指所有的運(yùn)行項(xiàng)目都在一個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)行。具有操作簡(jiǎn)單、對(duì)控制站方面的要求較低、系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)方便的特點(diǎn)。單個(gè)分散的監(jiān)控?zé)o論是處理器的安裝,還是電纜的連接,都非常繁瑣,而且眾多的電纜攪合在一起,對(duì)于處理速度會(huì)造成嚴(yán)重影響,不但使得投資成本增加,而且還使系統(tǒng)的安全可靠性能下降。而將集中化的監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于電氣工程中不僅可以減少成本支出,還方便實(shí)行統(tǒng)一監(jiān)控,促進(jìn)電氣工程的有序運(yùn)行,滿足工程的需要。因此集中化監(jiān)控式的設(shè)計(jì)理念被廣泛應(yīng)用于電氣工程中。
3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式技術(shù)是現(xiàn)階段電氣工程中應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)技術(shù),具有高效性。該項(xiàng)技術(shù)是建立在電氣工程實(shí)際應(yīng)用基礎(chǔ)之上的,不同間隔采取相對(duì)應(yīng)的技術(shù)性措施。在具體操作中,主要采取現(xiàn)場(chǎng)安裝的工作方式,電纜連接方式要不斷優(yōu)化,以有效地降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在簡(jiǎn)化電纜連接方式,并降低設(shè)備投入的同時(shí),還要減少設(shè)備的隔離以及端子柜的使用,不但提高了電氣工程安全可靠運(yùn)行,而且增加了電氣工程的運(yùn)營(yíng)效益。
二、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的實(shí)現(xiàn)方式
1計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)及操作的實(shí)現(xiàn)方式
這種實(shí)現(xiàn)方式是指在遵照調(diào)度方案的前提下,為實(shí)現(xiàn)能夠?qū)﹄娎|起關(guān)閉作用的設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),電力系統(tǒng)能夠自主并合理有效地利用現(xiàn)場(chǎng)控制命令。轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式如電網(wǎng)開/閉、限制修改操作、各種整定值以及報(bào)警信號(hào)復(fù)歸等。
2人機(jī)聯(lián)系功能
這種實(shí)現(xiàn)方式是指電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通過允許電氣設(shè)備的操作,其中包括鼠標(biāo)、鍵盤與打印機(jī)等設(shè)備,達(dá)到調(diào)整所有電氣設(shè)備運(yùn)行畫面并對(duì)定值進(jìn)行不斷修改、實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的。而且,利用這種方式開發(fā)應(yīng)用程序也非常方便。但只是操作人員在操作臺(tái)上操作,則只能完成控制調(diào)節(jié)和監(jiān)控所有的電氣設(shè)備以及設(shè)置參數(shù)值等操作。
三、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合應(yīng)用
1電氣自動(dòng)化在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程管理中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)充分體現(xiàn)了對(duì)高新技術(shù)的應(yīng)用,這一過程中注重對(duì)編程的調(diào)試。不僅要采集流量、溫度及壓力等等數(shù)據(jù),還要對(duì)于所獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),發(fā)揮其輸出控制功能以及技術(shù)處理功能,使得設(shè)備的維護(hù)量和投資額大幅度降低,有效地保證了設(shè)備管理及控制的精度和溫度性。對(duì)于電氣工程管理而言,應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效地遏制可能出現(xiàn)在電氣工程施工過程中的弄虛作假、敷衍了事的情況。
2電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
對(duì)于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度過程的自動(dòng)化而言,電氣自動(dòng)化技術(shù)主要是其應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即利用電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電廠、變電站終端以及下級(jí)調(diào)度中心三者之間連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度打印設(shè)備、大屏顯示器等。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性的評(píng)估,還可以對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度,為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)性采取、處理和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的需求。
3電氣自動(dòng)化在分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
其應(yīng)用采用的是分層分布的結(jié)構(gòu),主要由以太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)高速通訊網(wǎng)以及過程控制單元等組成。對(duì)工作站而言主要分為兩種:即工程師和運(yùn)行員,主要負(fù)責(zé)提供人機(jī)接口。其中,直接應(yīng)用于生產(chǎn)的過程控制單元,其運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)是通過檢測(cè)設(shè)備,并對(duì)于設(shè)備以有效控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)過程的檢測(cè)并實(shí)施連鎖性的保護(hù)和控制;而過程控制單元以及工作站所輸出的信息以及發(fā)出的指令,都要由運(yùn)行員工作站接受。工程師工作站的職能,是負(fù)責(zé)設(shè)置工程師并進(jìn)行必要的診斷及維護(hù)工作。
4電氣自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用
傳統(tǒng)變電站的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)監(jiān)視的功能主要是采用電磁裝置,而現(xiàn)在的電氣自動(dòng)化技術(shù)可以自動(dòng)地進(jìn)行監(jiān)視和操作,在變電站中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅加強(qiáng)了變電站的監(jiān)控能力,還大幅度地提高了變電站的運(yùn)行水平和效率。另外電磁裝置被全微機(jī)設(shè)備所取代還實(shí)現(xiàn)了操作及監(jiān)視過程的屏幕化與運(yùn)行及管理過程的自動(dòng)化。
四、結(jié)語(yǔ)
人工智能是近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展的一個(gè)學(xué)科分支,是新興的高科技技術(shù)。人工智能與納米科學(xué)以及基因工程被人們稱之為二十一世紀(jì)的三大尖端科技。人工智能的研究范圍涉及較廣,在諸多不同的領(lǐng)域都有涉及,比如:數(shù)學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多門學(xué)科,不同學(xué)科領(lǐng)域以人工智能為信息交流平臺(tái),進(jìn)行相互的影響滲透,進(jìn)而形成一門具有綜合性質(zhì)的科學(xué)。因此,人工智能也可以稱之為社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)的交叉科學(xué)。人工智能主要是通過對(duì)計(jì)算機(jī)的研究,對(duì)人的某些思維以及智能行為進(jìn)行模擬的學(xué)科,其主要被應(yīng)用在專家系統(tǒng)、語(yǔ)言的理解、智能控制、遺傳編程機(jī)器人工廠以及機(jī)器人技術(shù)等方面。一般而言,對(duì)于人工智能的研究的主要目的就是讓機(jī)器代替人做一些復(fù)雜的工作。電氣工程的研究長(zhǎng)久以來都局限在電氣化的方面,隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及信息計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電氣工程自動(dòng)化中逐漸向人工智能的趨勢(shì)發(fā)展,通過引入人工智能進(jìn)入電氣工程自動(dòng)化的領(lǐng)域,對(duì)人類大腦進(jìn)行模擬并進(jìn)行數(shù)據(jù)與信息的分析、收集、處理以及反饋,經(jīng)過信息的自動(dòng)化生產(chǎn),進(jìn)而提高電氣工程的生產(chǎn)效益,進(jìn)而推動(dòng)電氣工程產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與升級(jí)。
2.人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用
2.1人工智能在電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在電氣工程運(yùn)行過程中,進(jìn)行電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是十分復(fù)雜的,其設(shè)計(jì)不但對(duì)電氣自動(dòng)化的各個(gè)專業(yè)學(xué)科與內(nèi)容有所設(shè)計(jì),而且要求電氣設(shè)備設(shè)計(jì)人員具有較高的專業(yè)文化知識(shí)以及豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)只有把電氣知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)以及科學(xué)進(jìn)行有機(jī)的融合,才能夠?qū)﹄姎猱a(chǎn)品的科學(xué)性有所保障。人工智能在電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有效的對(duì)一些依靠人腦無(wú)法迅速解決的復(fù)雜計(jì)算以及模擬過程進(jìn)行解決,進(jìn)而大大的縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期,提高電氣工程的工作效率,并且設(shè)計(jì)出的電氣產(chǎn)品極具科學(xué)性與實(shí)用性。專家系統(tǒng)對(duì)于電氣工程的開發(fā)性設(shè)計(jì)有積極的意義,而遺傳算法主要應(yīng)用于產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì),在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中,要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及較強(qiáng)的智能軟件應(yīng)用的能力,從而便于依據(jù)不同情況的沾邊選擇不同的算法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行高質(zhì)量的設(shè)計(jì)。
2.2人工智能在電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用在進(jìn)行電氣設(shè)備故障的診斷時(shí),電氣企業(yè)通常會(huì)使用人工智能中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論以及專家系統(tǒng)的引用,其應(yīng)用診斷的范圍包含:發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等的故障診斷。在電氣設(shè)備中,電氣工程遇到故障問題時(shí),所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是相對(duì)復(fù)雜的,運(yùn)用傳統(tǒng)的處理技術(shù)很難對(duì)問題進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的查找與判斷,人工智能技術(shù)對(duì)于這種問題科技進(jìn)行高效的解決,例如:當(dāng)發(fā)電機(jī)的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),故障所呈現(xiàn)的不確定性、復(fù)雜性以及非線性的特征都是可以通過人工智能中的專家系統(tǒng)以及模糊理論進(jìn)行綜合的處理,人工智能技術(shù)大大的提升了電氣設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性。
2.3電氣工程運(yùn)行過程中的智能控制目前,在電氣工程的自動(dòng)化中智能控制的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,逐漸的發(fā)展成為電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域中的未來趨勢(shì)。由于電氣設(shè)備的控制工作比較復(fù)雜且極具綜合性,對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)含量以及計(jì)算的精確度都有比較高的標(biāo)準(zhǔn),通過對(duì)人工智能中的模糊理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)的綜合應(yīng)用,有效的提高了電氣設(shè)備的計(jì)算精度以及計(jì)算速度,不僅有利于節(jié)約電氣企業(yè)的資源,而且對(duì)實(shí)現(xiàn)電氣企業(yè)資源的優(yōu)化配置具有積極的意義。
2.4人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用在電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較普遍的人工智能主要有:?jiǎn)l(fā)式探索、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊理論。其具體的應(yīng)用主要表現(xiàn)為:一是,專家系統(tǒng)。作為一個(gè)十分復(fù)雜的程序系統(tǒng),專家系統(tǒng)集知識(shí)、規(guī)則以及經(jīng)驗(yàn)于一體,主要工作程序是通過運(yùn)用電氣系統(tǒng)中某領(lǐng)域的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)知識(shí)對(duì)所遇問題進(jìn)行分析與判斷,接著進(jìn)行專家決策的模擬,對(duì)需要專家解決的問題進(jìn)行處理,而且在專家系統(tǒng)的使用過程中,應(yīng)該依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況對(duì)系統(tǒng)中的知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及規(guī)則庫(kù)的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,從而使用電力系統(tǒng)的應(yīng)用需要。二是,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其學(xué)習(xí)的方式十分靈活,存儲(chǔ)方式也是呈現(xiàn)分布式,在大規(guī)模的信息處理中得到廣泛的應(yīng)用,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的識(shí)別與分類能力,對(duì)與模型進(jìn)行合理的分類并進(jìn)行科學(xué)的選擇,同時(shí)其與元件進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析相結(jié)合能夠?qū)?fù)雜的電力系統(tǒng)進(jìn)行故障的診斷,而且能對(duì)故障進(jìn)行識(shí)別與定位。三是,模糊理論。模糊理論主要應(yīng)用于系統(tǒng)規(guī)劃、潮流計(jì)算以及模糊控制之中。有利于操作界面的優(yōu)化以及工作流程的簡(jiǎn)化,而系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)日志與報(bào)表的生成與保存,進(jìn)而提高系統(tǒng)日常操作的效率,對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有積極的作用。
3.總結(jié)
(一)課程保障機(jī)制不健全
學(xué)科教學(xué)質(zhì)量并得不到保障。專業(yè)建設(shè)單位管理權(quán)限具有局限性,不能對(duì)本專業(yè)所有課程進(jìn)行控制。基礎(chǔ)課程的教師根本沒有什么選擇權(quán)。教學(xué)理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié),造成學(xué)生擁有專門的技術(shù)知識(shí),卻用不到實(shí)處。此外,學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容一般比較陳舊落后,跟不上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。電氣工程在發(fā)展過程會(huì)產(chǎn)生新的特性,如若再沿襲老一套理論來指導(dǎo)技術(shù)操作,顯然不科學(xué),也將達(dá)不到技術(shù)的要求。再者,專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力只能停留在依葫蘆畫瓢的層面上,學(xué)生缺乏對(duì)技術(shù)操作的敏感度,也即是在進(jìn)行技術(shù)操作時(shí),要參照書本,一板一眼,操作速度慢,效率低。如果沒有書本作為參照物將無(wú)法自主進(jìn)行實(shí)際操作。最后,學(xué)生缺乏獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,綜合能力和設(shè)計(jì)能力不強(qiáng)。
(二)創(chuàng)新實(shí)踐能力不足
近年來,大學(xué)生就業(yè)難的現(xiàn)象越來越突出,各中原因除了當(dāng)今社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈之外,還有一個(gè)重要原因就是我國(guó)大學(xué)生普遍缺乏創(chuàng)新精神以及實(shí)踐能力。這些缺失是因?yàn)楦咝H瞬排囵B(yǎng)模式存在著諸多弊端,學(xué)校過于注重對(duì)學(xué)生知識(shí)層面的灌輸,而忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)際能力的培養(yǎng),直接導(dǎo)致大學(xué)生的工作水平跟企業(yè)單位需求不相適應(yīng)。特別是電氣工程專業(yè)的學(xué)生,本身的專業(yè)要求調(diào)研和實(shí)踐,如果學(xué)生不能將學(xué)科知識(shí)靈活轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐理論,學(xué)科教學(xué)將失去其存在的意義。因此,大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)是各高校教學(xué)工作的重中之重,也是人才培養(yǎng)模式的中心和出發(fā)點(diǎn)。教育的目的不應(yīng)該只是傳授課本知識(shí),還應(yīng)該把學(xué)生的創(chuàng)造力誘導(dǎo)出來。電氣工程要獲得強(qiáng)大的生命力,必須革新傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式,大力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。
二、電氣工程自動(dòng)化人才培養(yǎng)對(duì)策
(一)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念
教師要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。首先,教師要在教育觀念上轉(zhuǎn)變,從教師的“教”為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的“學(xué)”為主,促進(jìn)學(xué)生學(xué)、思、知、行的結(jié)合。同時(shí),教師不要過于重視對(duì)書本知識(shí)的全盤灌輸,而應(yīng)該正確引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考,分析問題并找到解決問題的方法,并鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)以致用,將所學(xué)的理論運(yùn)用到實(shí)際生活中去,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和科學(xué)研究精神。此外,教學(xué)改革應(yīng)該跟教學(xué)建設(shè)同步,將先進(jìn)的教學(xué)理念融合到教學(xué)實(shí)踐中去,使軟件建設(shè)和硬件建設(shè)達(dá)到最大程度的協(xié)調(diào)和同步。教學(xué)目標(biāo)突破傳統(tǒng)局限,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和與時(shí)俱進(jìn),以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平達(dá)到一個(gè)新的高度。再者,還有改革教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,要摒棄傳統(tǒng)老舊觀念,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。為了適應(yīng)電氣工程和社會(huì)需求的發(fā)展趨勢(shì),應(yīng)該將學(xué)科交融和知識(shí)互補(bǔ)作為目標(biāo),組建創(chuàng)新型教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
(二)調(diào)整課程結(jié)構(gòu)
制定一個(gè)創(chuàng)新、全面、綜合的課程結(jié)構(gòu)體系,充分考慮學(xué)時(shí)、綜合學(xué)分和考核方式等方面的因素,使學(xué)生真正能在教學(xué)過程中獲得技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目前,教育事業(yè)的發(fā)展對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)要求越來越高,學(xué)生不能再擔(dān)當(dāng)高分低能的學(xué)習(xí)機(jī)器,而要將知識(shí)或理論運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中去,真正做到學(xué)以致用,使知識(shí)理論發(fā)揮實(shí)際功用。為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力,課程改革應(yīng)該適當(dāng)增加公共基礎(chǔ)課程,注重實(shí)驗(yàn)課,適當(dāng)降低專業(yè)理論類課程。此外,學(xué)校要將教學(xué)密度和精度相結(jié)合,根據(jù)當(dāng)前的教育改革需要,對(duì)電氣工程課程進(jìn)行精煉并適當(dāng)刪減,增加技術(shù)理論跟實(shí)踐性課程的互動(dòng)性。
(三)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
創(chuàng)新能力是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。學(xué)校是知識(shí)傳播、思維創(chuàng)新的重要陣地,也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要基地。因此,學(xué)校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著不可替代的作用。教師教學(xué)要讓學(xué)生從被動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng),鼓勵(lì)學(xué)生通過獨(dú)立思考、探討、實(shí)踐等形式,讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和動(dòng)腦、動(dòng)手的情況下獲取知識(shí)和掌握操作技術(shù),同時(shí),也培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。此外,教師不僅要深入研究教材,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來挖掘創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn),讓學(xué)生真正能從課堂上得到創(chuàng)新訓(xùn)練,還要精心設(shè)計(jì)課堂,充分利用知識(shí)理論創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生從不同角度去思考問題、解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力、培養(yǎng)個(gè)體創(chuàng)造力。
三、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:電氣工程及其自動(dòng)化;實(shí)踐教學(xué)體系;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2008)05-0256-01
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在我國(guó)已經(jīng)有100余年的辦學(xué)歷史,是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)生需進(jìn)行大量的實(shí)踐活動(dòng),才能培養(yǎng)其動(dòng)手、創(chuàng)新等專業(yè)綜合能力。要使學(xué)生在四年短暫的時(shí)間內(nèi),將所學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)際工作能力,必須十分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。因此,實(shí)踐教學(xué)體系至關(guān)重要,必須高度重視。
1 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀
1.1 第一課堂實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀
第一課堂實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容是整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)。在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科人才培養(yǎng)計(jì)劃中,課程設(shè)置注重實(shí)驗(yàn)課程的比例,專業(yè)實(shí)驗(yàn)有驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。
目前開設(shè)的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)分?jǐn)?shù)占總學(xué)分的12%,現(xiàn)有兩個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,分別是電氣控制與繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室、電力電子與電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。所配實(shí)驗(yàn)裝置配備完善、設(shè)備先進(jìn),能滿足本科課程所開設(shè)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)開出率達(dá)到85%。
專業(yè)實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐)教學(xué)由長(zhǎng)期穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地?fù)?dān)任,目前與四川省電力公司下屬的2個(gè)實(shí)訓(xùn)基地簽署了校企合作協(xié)議。校外實(shí)習(xí)基地設(shè)施齊全,基本能滿足學(xué)生參觀、檢修、生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)習(xí)的需要。
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程應(yīng)用的綜合能力的一門實(shí)踐教學(xué)課程,其學(xué)分?jǐn)?shù)占總學(xué)分的9%。大多數(shù)任課教師能夠根據(jù)實(shí)際工程選擇多個(gè)論文(設(shè)計(jì))題目,基本能滿足學(xué)生的需要。
這一課堂通過理論、實(shí)踐兩種教學(xué)方式的相輔相成,培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)基本技能。
1.2 第二課堂實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀
第二課堂實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容是整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系的提高和有益補(bǔ)充部分。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科人才培養(yǎng)計(jì)劃中,注重開放性實(shí)驗(yàn)、學(xué)生參與教師科研、學(xué)術(shù)講座、科技競(jìng)賽、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力電子技術(shù)等課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的必修課程,為了配合課堂教學(xué),使所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際緊密結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際運(yùn)用知識(shí)的能力,本專業(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了合理的時(shí)間和項(xiàng)目上的開放式管理。將科研和專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合,提供一定的開放實(shí)驗(yàn)選題,培養(yǎng)學(xué)生的研究興趣、科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力,并鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目研究和工程實(shí)踐。
近年來,學(xué)校一直非常重視學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。組織學(xué)生積極參加各項(xiàng)科技活動(dòng),積極有效地推動(dòng)學(xué)生各具特色的科技文化活動(dòng)的開展;并且開展力度大,種類多,學(xué)生參與面廣;取得了顯著的效果和優(yōu)異的成績(jī),培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
豐富多彩的學(xué)術(shù)講座有利于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。一方面聘請(qǐng)校外專家和學(xué)者來校開展學(xué)術(shù)交流活動(dòng),另一方面積極在校內(nèi)開展專業(yè)教師的學(xué)術(shù)研討,帶動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,獲得了學(xué)生一致好評(píng)。
顯然,第二課堂的實(shí)踐教學(xué)在第一課堂的實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)綜合能力。
2 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中存在的問題
近年來學(xué)校發(fā)展迅速,招生規(guī)模和專業(yè)數(shù)量都有了快速增長(zhǎng)。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)作為新辦專業(yè),在實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建上仍然處于摸索階段,存在著諸多方面的不足:
(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐教學(xué)體系的重要部分。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不理想,達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力的目的;實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與實(shí)際工程存在部分脫節(jié);實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)力度不足等問題。
(2)校內(nèi)外實(shí)習(xí)及實(shí)踐基地建設(shè)。
培養(yǎng)高級(jí)專門工程應(yīng)用人才必須有良好的硬件設(shè)施和條件,也是形成應(yīng)用型特色的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革思路
3.1 第一課堂實(shí)踐教學(xué)體系改革思路
為了更科學(xué)的設(shè)置實(shí)踐教學(xué)體系,在原有第一課堂實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究,并結(jié)合“電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案改革與實(shí)踐”教改研究項(xiàng)目的進(jìn)行,擬從實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍、課程體系改革、實(shí)驗(yàn)體系改革等方面完善第一課堂實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)。
繼續(xù)實(shí)施學(xué)校高層次人才引進(jìn)辦法,在中青年實(shí)驗(yàn)師資骨干、高學(xué)歷青年人才引進(jìn)上有較大進(jìn)展,創(chuàng)造條件在現(xiàn)有師資隊(duì)伍中培養(yǎng)“雙師型”骨干教師。
學(xué)校擬對(duì)課程體系進(jìn)行深入研究與改革,現(xiàn)已啟動(dòng)“電力電子課程體系的改革與實(shí)踐”教改研究項(xiàng)目。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系擬從兩個(gè)層次進(jìn)行改革。第一層次為基礎(chǔ)理論與操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力。基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課實(shí)驗(yàn)要改變以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的局面,逐步減少這類實(shí)驗(yàn)的比例,增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。第二層次為科學(xué)技術(shù)研究與創(chuàng)新實(shí)踐,為高年級(jí)學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生提供一個(gè)綜合設(shè)計(jì)、開發(fā)研究的環(huán)境,鼓勵(lì)學(xué)生自主選題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。
3.2 第二課堂實(shí)踐教學(xué)體系改革思路
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系在學(xué)校運(yùn)行取得了一定的成績(jī),今后除繼續(xù)鞏固已取得的成績(jī)外,擬在金工實(shí)習(xí)基地建設(shè)、校外實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)等方面完善第二課堂實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)。
金工實(shí)習(xí)是工科類專業(yè)學(xué)生必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。為了適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和社會(huì)需求,將籌建適用范圍廣的金工實(shí)習(xí)基地,滿足電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。
在專業(yè)實(shí)習(xí)方面,與已有的擔(dān)任實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的校外實(shí)習(xí)基地保持良好聯(lián)系的基礎(chǔ)上,積極尋找與電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相符合的校外實(shí)習(xí)基地,保證完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù),使學(xué)生的工程實(shí)踐能力真正得到培養(yǎng)。
總之,在鞏固現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)體系取得的成績(jī)基礎(chǔ)上,按以上第一、第二課堂實(shí)踐教學(xué)體系改革思路進(jìn)行改革,將會(huì)逐步建立起科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系,提高電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量和在社會(huì)上的聲譽(yù)。
參考文獻(xiàn)
[1]有關(guān)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的匯報(bào)[J].成都信息工程學(xué)院控制工程系,2007.
[2]華紅艷,楚隨英.“電氣工程及其自動(dòng)化”專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革探索[J].鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2005,1.
關(guān)鍵詞 教學(xué)改革 課程體系 實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048
On Independent Institute Electrical Engineering and
Automation Course Construction
XU Jiangling, YUAN Jinjuan
(Department of Electrical Automation, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,
Wuhan University of Science and Technology City College, Wuhan, Hubei 430083)
Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations, the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula, and proposes appropriate solutions.
Key words reform in education; curricular system; practice teaching
0 引言
上世紀(jì)90年代末期,教育部對(duì)我國(guó)高校各大專業(yè)進(jìn)行了大范圍的重新調(diào)整。控制類本科專業(yè)調(diào)整為“自動(dòng)化”和“電氣工程及其自動(dòng)化”兩個(gè)方向。針對(duì)就業(yè)方向的不同,把自動(dòng)化專業(yè)確定為弱電專業(yè),而電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)確定為強(qiáng)電專業(yè)。在高校布局結(jié)束之后,首先要解決的問題就是設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,通俗一點(diǎn)講就是設(shè)置課程,課程的設(shè)置往往是教學(xué)的核心內(nèi)容。
獨(dú)立學(xué)院,是國(guó)家借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),利用國(guó)家機(jī)構(gòu)以外的社會(huì)組織或者個(gè)人的資本,以實(shí)施本科學(xué)歷為主的高等學(xué)校。通常,在國(guó)外,重點(diǎn)大學(xué)大多是私立大學(xué),他們的資金來源的主要是校友的捐款,少部分來自于政府撥款;而我們國(guó)恰恰相反,我國(guó)的重點(diǎn)大學(xué)都是公立大學(xué),它們的資金來源通常是財(cái)政撥款,幾乎沒有任何社會(huì)資金的投入。由于我們國(guó)家財(cái)力有限,很難滿足大部分高中畢業(yè)生生讀大學(xué)的需求,所以獨(dú)立學(xué)院就孕育而生了。獨(dú)立學(xué)院的開設(shè)則是完全采用社會(huì)資本辦學(xué),政府沒有一分錢投入,大大緩解了我國(guó)教育經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重短缺的問題,并且使很多之前根本無(wú)法上大學(xué)的高中畢業(yè)生提供了受教育的機(jī)會(huì)。而在獨(dú)立學(xué)院創(chuàng)辦初期,學(xué)科課程建設(shè)基本照搬申辦母體的做法,這是因?yàn)樵讵?dú)立學(xué)院創(chuàng)辦初期,學(xué)校是沒有任何經(jīng)驗(yàn)可循的,只能依靠母體。但也必須清醒認(rèn)識(shí)到,這只是權(quán)益之計(jì)。因?yàn)楠?dú)立學(xué)院的生態(tài)和母體學(xué)校有很大的區(qū)別,這就要及時(shí)地對(duì)母體學(xué)校的教學(xué)資源進(jìn)行創(chuàng)造性的改造,根據(jù)自身情況進(jìn)行響應(yīng)調(diào)整。
目前,獨(dú)立學(xué)院在我國(guó)的定位是應(yīng)用型本科,所以它要面向平民化、大眾化,學(xué)生的就業(yè)渠道主要面向基層。要使學(xué)生能夠減少適應(yīng)的工作的時(shí)間,這就需要從兩個(gè)方面入手。一是減少課程的內(nèi)容和降低課程的難度。因?yàn)椋覀冎暗拇髮W(xué)教學(xué)主要是精英教學(xué),教學(xué)的內(nèi)容既多又難,而獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的生源質(zhì)量偏低,如果按照傳統(tǒng)的教育方法無(wú)異于緣木求魚、刻舟求劍。二是必須增加學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。因?yàn)椋?dú)立學(xué)院的學(xué)生通常理論水平不高,但是很多同學(xué)實(shí)踐動(dòng)手能力較強(qiáng)。另外,他們最后的就業(yè)面向基層,而基層的工作通常不需要很多理論知識(shí),而特別重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本文針對(duì)這兩個(gè)問題以所教學(xué)的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),進(jìn)行一些相關(guān)的探討。
1 減少理論課程數(shù)量
傳統(tǒng)的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的理論課程主要包括電工技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)、控制電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、可編程控制器、電力電子技術(shù)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、電工電子技術(shù)、電氣工程、專業(yè)英語(yǔ)等四十余門課程。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)中,存在著課程數(shù)目多,面比較廣,不深入、難度大等缺陷。學(xué)生進(jìn)入大二之后,常常要在一周面臨著上28課時(shí)至32課時(shí)的情況,這對(duì)一本學(xué)生無(wú)可厚非。而獨(dú)立院校的學(xué)生由于普遍基礎(chǔ)較差,接受能力有限,從而造成了學(xué)生的負(fù)擔(dān)過重,教學(xué)效果不好,造成了老師與學(xué)生互相埋怨。仔細(xì)一想,很多理論課程都是有調(diào)整的空間的。在信息爆炸的今天,一些課程的設(shè)置就沒有太大的必要,甚至完全可以取消。以傳感器與檢測(cè)技術(shù)這門課程為例,這門課程多是介紹性的內(nèi)容,沒有任何公式推導(dǎo)以及分析計(jì)算,學(xué)生在工作遇到相應(yīng)的傳感器通過網(wǎng)上查閱資料即可。但是在理論教學(xué)過程中,不能一味地減少課程,要有保有壓。在教學(xué)過程中必須突出核心課程,進(jìn)行大量的訓(xùn)練。例如,單片機(jī)這門課程,就需要大大增強(qiáng),很多高新企業(yè)招聘學(xué)生的過程中,常常要考查單片機(jī)的相關(guān)知識(shí),但是在很多獨(dú)立院校中,單片機(jī)的課時(shí)得到不斷的壓縮,得不到相應(yīng)的重視。
2 改善實(shí)踐教學(xué)
2.1 減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多數(shù)是驗(yàn)證性的,主要讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某一物理定律和物理現(xiàn)象。這種教學(xué)方式學(xué)生沒有任何的主觀能動(dòng)性,只是按照老師所給的圖紙進(jìn)行接線、通電,最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的缺陷在于結(jié)論已知,沒有任何神秘感。很多學(xué)生在沒有做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下,編造或者抄襲數(shù)據(jù),造成老師無(wú)法判斷學(xué)生成績(jī)的混亂境地。在教學(xué)過程應(yīng)該逐步用一些設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目取代簡(jiǎn)單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這些設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果未知,會(huì)增加學(xué)生的興趣,提高了學(xué)生自身分析問題、解決問題的能力,使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)揮。
2.2 用仿真實(shí)驗(yàn)來代替現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)
使用教學(xué)仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺(tái)電腦中做多個(gè)仿真實(shí)驗(yàn),減少由于實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中造成的元件損耗,大幅度降低教學(xué)成本。另外一方面可以利用仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理很分析,并根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)繪制出系統(tǒng)的特性曲線,大大減輕了學(xué)生的工作量,例如在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),組態(tài)王仿真軟件就得到了師生的好評(píng),很多學(xué)校都開展了工控組態(tài)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2.3 嚴(yán)抓實(shí)訓(xùn)教學(xué)考核
實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)不同,實(shí)驗(yàn)通常是驗(yàn)證某一存在的物理定律和物理現(xiàn)象,而實(shí)訓(xùn)通常是完成某一任務(wù),來達(dá)到訓(xùn)練的目的。實(shí)訓(xùn)成績(jī)的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對(duì)學(xué)生普通反映出的實(shí)訓(xùn)教學(xué)的打分隨意,彈性大的缺點(diǎn),通過在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中采用過程考核的方法,把一個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程分成若個(gè)的子項(xiàng)目,每個(gè)子項(xiàng)目又分成若干個(gè)子子項(xiàng)目,每個(gè)子子項(xiàng)目都有相應(yīng)的權(quán)重。每完成某個(gè)子項(xiàng)目就打相應(yīng)的分?jǐn)?shù),最大程度上保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)考核科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
2.4 取消課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),以相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)來代替
以筆者個(gè)人的求學(xué)經(jīng)歷和教學(xué)經(jīng)歷來說,絕大部分的學(xué)科的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是失敗的,至少是不成功的。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì),是在該門課程結(jié)束后,根據(jù)課程要求,與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,出一些設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生自己完成。例如在學(xué)習(xí)完單片機(jī)課程后,通過安排學(xué)生兩周的時(shí)間內(nèi),按照要求,設(shè)計(jì)出一種用單片機(jī)控制的實(shí)際電路,并把它制作出來,通電調(diào)試、運(yùn)行,寫出規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告交老師。然而在實(shí)際的操作過程中常常變味了,具體的做法是把學(xué)生圈禁在一個(gè)帶有電腦的大教室里面,給學(xué)生布置一個(gè)題目,學(xué)生在這個(gè)教師里面完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告即可,其中沒有任何學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的內(nèi)容,這樣的課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的鍛煉是極其有限的。學(xué)生通常互相抄襲課程設(shè)計(jì)報(bào)告是常事,老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。
針對(duì)這種情況,筆者認(rèn)為應(yīng)該取消課程設(shè)計(jì),取而代之的是一些與課程對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。作為獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生,課程設(shè)計(jì)對(duì)他們來說不現(xiàn)實(shí),在以后的工作中,企業(yè)也很難有機(jī)會(huì)讓獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生做設(shè)計(jì),給他們安排的工作往往是實(shí)際操作。與其效果不好,還不如讓學(xué)生多做實(shí)訓(xùn)練練手。比如在完成了電子電路設(shè)計(jì)理論課程之后,安排學(xué)生做相應(yīng)課程的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),在規(guī)定的時(shí)間按照?qǐng)D紙安裝、調(diào)試出一個(gè)萬(wàn)能充電器,寫出實(shí)訓(xùn)報(bào)告即可。
2.5 取消畢業(yè)論文環(huán)節(jié),以頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告來代替
我國(guó)本科生的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)一直被教育專家所詬病,關(guān)于畢業(yè)論文的存廢一直存在較大的爭(zhēng)議,一定程度上這不是一個(gè)學(xué)術(shù)問題,而是一個(gè)利益問題。通常來說,一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)按照工作量計(jì)算10個(gè)學(xué)時(shí),一般的教師帶10~15個(gè)學(xué)生,這就是100~150學(xué)時(shí),而老師一學(xué)期的基本教學(xué)任務(wù)就在200學(xué)時(shí)左右。如果取消了畢業(yè)論文,老師的利益會(huì)受到影響,高校老師肯定會(huì)反對(duì)。而且,畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅對(duì)老師有利益瓜葛,而且對(duì)學(xué)校中的打印社有巨大的經(jīng)濟(jì)利益。按照一個(gè)學(xué)生打印的費(fèi)用為100元計(jì)算(包括初稿和終稿),按學(xué)校有3000學(xué)生來計(jì)算,這就有30萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)利益,由學(xué)校的幾家打印社瓜分。所以,作為利益共同體,學(xué)校的打印社也不希望取消畢業(yè)論文。
畢業(yè)設(shè)計(jì)到底對(duì)學(xué)生多大好處呢?畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過程一般是這樣的:通常在大四上學(xué)期期末給學(xué)生布置畢業(yè)論文題目之后,學(xué)生就去企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)了,根本沒有時(shí)間寫所謂的畢業(yè)論文。到了來年的4月底5月初的時(shí)候,學(xué)校會(huì)通知學(xué)生返校交論文,并且安排五月中旬答辯。大部分學(xué)生寫畢業(yè)論文的時(shí)間在五月初,寫畢業(yè)論文的時(shí)間都在1~2周。這樣的畢業(yè)論文到底有什么意義?大家心知肚明。除了浪費(fèi)紙張擴(kuò)大內(nèi)需以外,一點(diǎn)用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學(xué)校都取消畢業(yè)設(shè)計(jì),取而代之的是頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告。頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告主要讓學(xué)生寫一下在企業(yè)中實(shí)習(xí)內(nèi)容以及感想,同樣也可以安排答辯。筆者經(jīng)過調(diào)查,大部分學(xué)生均可以接受頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告,它具有可操作性。
2.6 加強(qiáng)第二課堂的教學(xué)
加強(qiáng)第二課堂的教學(xué)工作,以申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室的契機(jī),在校內(nèi)開展一些諸如電工實(shí)訓(xùn)技能大賽的活動(dòng),提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣。另外,挑選那些對(duì)專業(yè)有興趣的學(xué)生,組隊(duì)參加電子設(shè)計(jì)大賽、數(shù)學(xué)建模大賽和挑戰(zhàn)杯等等。總之,通過這些比賽,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情和興趣,幫助和指導(dǎo)學(xué)生開展科研活動(dòng),探討通過所學(xué)職業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的思路和方法。通過這些活動(dòng),提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,造成一種崇尚科學(xué)、追求真理、勇于探索的學(xué)習(xí)氛圍,激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思想火花的碰撞,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新觀念。
4 結(jié)語(yǔ)
獨(dú)立學(xué)院的產(chǎn)生,不可否認(rèn)帶來很多積極的作用,它讓很多人獲得了受教育的機(jī)會(huì),提高了我們國(guó)家國(guó)民的整體素質(zhì)。但是由于成立時(shí)間較短,在教學(xué)過程中存在很多問題,需要進(jìn)行一定的改革。這樣的改革單靠高校教師個(gè)人呼吁作用不大,需要教育部門根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的實(shí)際情況做頂層設(shè)計(jì),突破部門利益的藩籬,使獨(dú)立學(xué)院的專業(yè)建設(shè)和課程設(shè)置更加貼近于市場(chǎng)的需要。
參考文獻(xiàn)