時間:2023-03-08 15:30:42
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇電氣化論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

1.1可靠性高
數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣化領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用,使得電氣化系統(tǒng)更加的方便。數(shù)字化技術(shù)是有效的結(jié)合了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),更進(jìn)一步的優(yōu)化了電氣化智能系統(tǒng)。使得電氣化系統(tǒng)在操作的過程當(dāng)中變得更加的方便和快捷。在準(zhǔn)確度和效率方面也有了很大的提高。例如數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)自動化儀表中得到了有效的應(yīng)用,使得工業(yè)自動化儀表可以通過數(shù)字化技術(shù)對于各種技術(shù)含量較高的系統(tǒng)體系進(jìn)行分析,對系統(tǒng)中存在的不平衡和定位不明確的問題和缺陷分析,這樣一來就可以有效的促進(jìn)改革創(chuàng)新和發(fā)展,使得企業(yè)開拓出更加廣闊的發(fā)展前景。目前來說,數(shù)字化和電氣化的結(jié)合已經(jīng)成為了眾多企業(yè)發(fā)展中的一個重點。
1.2性價比較高
眾所周知,電氣化技術(shù)的特點是有一定的特殊性,以及在操作的過程中具有一定的危險性。所以電氣化技術(shù)就要求系統(tǒng)對于精準(zhǔn)度要作出準(zhǔn)確的計算,對于安全隱患要作出精準(zhǔn)的分析。數(shù)字化技術(shù)正好迎合了電氣化技術(shù)的這些需求,數(shù)字化技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠使得數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確,對于系統(tǒng)的漏洞和缺陷等也能夠得到及時的反饋以及分析,從而有效的確保了安全。此外,數(shù)字化技術(shù)擁有著強大的信息儲備,利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信也更加的方便和快捷,對于企業(yè)智能化系統(tǒng)的要求能夠高效的來滿足。在提高工作效率的同時,還大大減少了企業(yè)在技術(shù)投入上面的成本。
1.3操作性比較強
數(shù)字化技術(shù)是以計算機技術(shù)為主體的,對于計算機技術(shù)有一定的了解就可以在指導(dǎo)之下對于電氣化系統(tǒng)進(jìn)行操作。而且在進(jìn)行操作的過程當(dāng)中,只需輸入設(shè)定好的相關(guān)的指令和程序即可。另外,系統(tǒng)在人員進(jìn)行操作的過程當(dāng)中,對于操作者發(fā)出的指令和程序等還能夠進(jìn)行有效的分析和判斷,從而確保整個系統(tǒng)的安全的運轉(zhuǎn)。在信息進(jìn)行傳遞的過程,數(shù)字化技術(shù)自身的分析功能,能夠有效的對于數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以及校正,這樣節(jié)約了很多的人力和物力,既提高了工作的效率,有解放了工作人員。
2數(shù)字技術(shù)下工業(yè)電氣化技術(shù)創(chuàng)新
數(shù)字技術(shù)下的工業(yè)電氣化技術(shù)的優(yōu)勢是毋庸置疑的,在市場高速發(fā)展的今天,數(shù)字技術(shù)下的工業(yè)電氣化技術(shù)已經(jīng)成為了企業(yè)中不可缺少的一項重要的技術(shù)。但是由于這項技術(shù)的在中國的大多數(shù)的企業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用的時間都不是很長,在技術(shù)方面不是十分的成熟,所以數(shù)字技術(shù)下工業(yè)電氣化技術(shù)要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新。
2.1向著更加智能化的方向邁進(jìn)
智能化的信息技術(shù)越來越多地被應(yīng)用在數(shù)字工業(yè)電氣行業(yè)當(dāng)中。在數(shù)字技術(shù)下工業(yè)電氣化技術(shù)的應(yīng)用,在應(yīng)用的過程當(dāng)中局限性較大,統(tǒng)一設(shè)定的規(guī)定不能夠完全滿足于實際生產(chǎn)中的需要,所以在標(biāo)準(zhǔn)方面存在著一定的問題,這一點要在實踐當(dāng)中不斷的進(jìn)行完善。可以采用智能終端技術(shù)來對于數(shù)字技術(shù)下工業(yè)電氣化技術(shù)進(jìn)行分析和創(chuàng)新,智能終端技術(shù)是以光纖來作為連接設(shè)備,然后智能終端對于系統(tǒng)工作中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的收集與控制,通過光纖的連接,二者可以互相進(jìn)行配合。其中一個用來進(jìn)行跳閘后的雙重保護(hù),可以增強數(shù)字化技術(shù)在電氣自動化中的可靠性與智能性;另外一個是負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程控制和測試,包括信號傳送和電力中斷的保護(hù),也極大的提高了設(shè)備的工作效率。在光纖技術(shù)的支撐下,通過PC平臺與TCP協(xié)議的支持可以完善數(shù)字工業(yè)化技術(shù)模式,解決電氣設(shè)備自動化運行中的各類問題,例如MEM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)問題。
2.2混合使用面向通用對象的變電站事件的虛端子
數(shù)字技術(shù)工業(yè)化的創(chuàng)新領(lǐng)域里中經(jīng)常要用到GOOSE虛端子來提高工業(yè)化設(shè)備的設(shè)計與試驗水平。這里所提到的這種虛端子是對傳統(tǒng)的二次回路進(jìn)行了改進(jìn),在設(shè)計和裝置等方向上都進(jìn)行了創(chuàng)新,使得在理解方面更為的簡單明了。另外在裝置與裝置之間的通信方面也可以應(yīng)用面向通用對象的變電站事件技術(shù),利用面向通用對象的變電站事件技術(shù)可以對全站的線路連接、開關(guān)進(jìn)行全方位的控制,從而實現(xiàn)了變電站的遠(yuǎn)程控制。傳統(tǒng)的二次回路利用技術(shù)被面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录夹g(shù)所取代,這種面向?qū)ο蟮男录夹g(shù)能夠?qū)Νh(huán)境測試和信號管理等信息進(jìn)行準(zhǔn)確而高效的控制,能夠做到這樣精準(zhǔn)完全是智能化帶來的變化。
2.3培養(yǎng)程序代碼控制觀念
在云計算與大數(shù)據(jù)的背景下,數(shù)字化工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新里對程序代碼的要求更加全面。除了要求程序代碼簡潔高效、程序?qū)?shù)據(jù)的存儲量大外,程序代碼控制技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。目前很多工業(yè)電氣控制中程序代碼都是在下達(dá)指令前將檢測好的數(shù)據(jù)輸入到計算機內(nèi),然后再對開關(guān)、閘刀等設(shè)備的設(shè)計進(jìn)行檢查,這樣的程序代碼控制需要不斷地對當(dāng)前的系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)和核實。程序代碼控制中要以減少人員操作提高工作效率為程序設(shè)計思想,代碼編制好后一定要進(jìn)行代碼走查和測試,遇到問題要及時對系統(tǒng)加以完善。好的程序代碼控制流程是即使沒有人員干預(yù)也能夠達(dá)到系統(tǒng)自動化完成操作的效果。這個控制系統(tǒng)對于系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)有著很重要的作用,能夠有效的避免事故的發(fā)生,能夠把系統(tǒng)中的問題扼殺在搖籃當(dāng)中,從而更好的提高工作的效率,工作的質(zhì)量也會得到提高。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:近代社會,電磁理論,電氣技術(shù),哲學(xué)啟示
電磁理論及電氣工業(yè)技術(shù)是在人類社會的特定歷史階段發(fā)展起來的,順應(yīng)并且滿足了時代的需要,同時也改變了世界,創(chuàng)造了新的時代,成為現(xiàn)代文明的標(biāo)志。本文由第一次科技革命中晚期即從十八世紀(jì)末至二十世紀(jì)初該段時期的近代社會發(fā)展進(jìn)程為背景,探討十九世紀(jì)近代社會對近代電磁理論發(fā)展的促進(jìn)關(guān)系,進(jìn)而總結(jié)十九世紀(jì)時期電磁理論發(fā)展的哲學(xué)啟示。
1 十九世紀(jì)時期的近代社會
啟端于18世紀(jì)80年代英國并在隨后的近100年內(nèi)迅猛磅礴于歐美諸國的蒸汽技術(shù)革命,直接帶來了人類歷史上第一次真正意義上的工業(yè)革命,使人類社會生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系發(fā)生了巨變,并引起了社會深刻變革。以下是從政治、經(jīng)濟(jì)和文化三個方面總結(jié)19世紀(jì)中期至20世紀(jì)初期的階段特征。
政治方面:世界各地之間的聯(lián)系更加密切,同時政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡性也在加劇,美國、德國、日本等國崛起,英法等國相對落后。此等現(xiàn)象深刻地影響著世界政治格局的轉(zhuǎn)變,最終導(dǎo)致第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)和戰(zhàn)后新的世界政治格局的形成。論文大全。
經(jīng)濟(jì)方面:人類在生產(chǎn)力上實現(xiàn)了從蒸汽時代到電氣時代的過渡,生產(chǎn)關(guān)系上則體現(xiàn)在壟斷組織的形成和現(xiàn)代意義上的公司日漸成為資本主義工商業(yè)的組織形式。
文化方面:科學(xué)技術(shù)作為生產(chǎn)力在人類活動中的作用愈加顯著,第一次世界大戰(zhàn)促使人們對科學(xué)技術(shù)有了一些新的認(rèn)識。特別是電磁理論的發(fā)展推動了人類社會中電氣時代的到來,科學(xué)技術(shù)深深地改變著人類的生活與觀念。
2 十九世紀(jì)近代社會對電磁理論發(fā)展的促進(jìn)
回顧電磁理論及電氣技術(shù)的發(fā)展必將聯(lián)系到蘊育電磁理論的十九世紀(jì)近代社會。電磁理論與電氣技術(shù)的發(fā)展受到社會的自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、政治環(huán)境、文化環(huán)境的深刻影響,社會對電磁理論與技術(shù)具有整合作用。同時,電磁理論與技術(shù)也會對社會產(chǎn)生反作用,社會根據(jù)技術(shù)加以自我調(diào)適。十九世紀(jì)近代社會對電磁理論發(fā)展的促進(jìn)可歸結(jié)為以下三個方面:
其一,從社會需要與技術(shù)慣性上看,在18世紀(jì)中葉至19世紀(jì)中葉蒸汽動力占據(jù)主要地位的同時,當(dāng)時的科學(xué)工作者加快了對電的研究[1]。18世紀(jì)后期意大利物理學(xué)家伏打發(fā)明了電池;19世紀(jì)初丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),隨后安培定律、歐姆定律相繼被發(fā)現(xiàn)。1821年英國物理學(xué)家法拉第制成了第一臺電動機和發(fā)電機,1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,這是十九世紀(jì)最偉大的實驗之一,開創(chuàng)了人類電氣化時代的新紀(jì)元。
其二,從科研與產(chǎn)銷的一體化(即工業(yè)實驗室)方面看,無論是電工技術(shù)還是電氣工業(yè),完全是在電磁理論建立之后,人們自覺地運用理論指導(dǎo)實踐做出了各種發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的。麥克斯韋在總結(jié)法拉第等人研究成果的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性地提出了系統(tǒng)的電磁場理論,并預(yù)言電磁波的存在。在麥克斯韋電磁場理論的指導(dǎo)下人類逐漸進(jìn)入了電子技術(shù)和信息社會。1901年完成從法國穿越大西洋、到達(dá)加拿大的無線電通訊。1904年把整流管使用于無線電通訊。1916年人類第一座無線電發(fā)射臺問世,人類步入了信息社會。
其三,從社會狀況與社會變革方面看,由于電能比蒸汽能有諸多優(yōu)點,電力迅速取代了蒸汽動力在工業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位,電氣工業(yè)獲得了飛速發(fā)展,爆發(fā)了第二次技術(shù)革命。第二次技術(shù)革命從19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉,以實用電動機、發(fā)電機的發(fā)明為開端,以電力技術(shù)的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志。第二次技術(shù)革命首先發(fā)生在英國,但并沒有在英國得到迅速發(fā)展,卻在美國生根、開花并結(jié)出豐碩的成果。電氣工業(yè)在美國得到了飛速發(fā)展,并迅速傳播到世界各地,形成了世界范圍的電氣工業(yè)發(fā)展,從此人類社會進(jìn)人了電氣化時代。
3 十九世紀(jì)電磁理論發(fā)展的哲學(xué)啟示
在分析電磁理論及電氣化工程技術(shù)發(fā)展的社會環(huán)境和歷史背景后,從中思考電氣化工程社會影響的哲學(xué)思想,對其所蘊涵的文化思想和觀念進(jìn)行概括和抽象。
3.1 電磁理論及工程技術(shù)把生產(chǎn)、技術(shù)和科學(xué)三者間的關(guān)系進(jìn)一步融合
電磁理論的最初研究并沒有推動生產(chǎn)發(fā)展的目的,它是出于科學(xué)家探索自然規(guī)律的興趣或事業(yè)心。在電磁理論的基礎(chǔ)上,各種電器相繼發(fā)明,有力地促進(jìn)了技術(shù)的進(jìn)步,進(jìn)而推動了生產(chǎn)的大發(fā)展。論文大全。論文大全。科學(xué)、技術(shù)和生產(chǎn)的關(guān)系的融合是一種進(jìn)步。為什么會發(fā)生這種變化呢?這是因為電磁現(xiàn)象已不像力、熱、光那樣可被人的感覺器官直接感受到,只能靠受過專門訓(xùn)練的科學(xué)家通過科學(xué)實驗來感覺它、認(rèn)識它、掌握它,最終讓它為人類服務(wù)。
3.2 電磁理論擴(kuò)展了人類認(rèn)識自然的范圍
自牛頓以來,科學(xué)界存在一種超距作用的觀點,認(rèn)為這種作用的傳遞既不需要物質(zhì)做中介,也不需要花時間。而法拉第提出了電力線和磁力線,即電場和磁場的概念,指出靜電作用和磁作用是通過場來傳遞的;麥克斯韋由法拉弟的思想計算出光的傳播速度,亦即電磁作用的傳播速度,從而否定了超距作用的觀點。后來,科學(xué)家們又把這一思想擴(kuò)大到引力,提出了引力場的概念,加深了對引力的認(rèn)識。由此,人們認(rèn)識到“場”和實物是物質(zhì)存在的兩種形式,從而大大改變了牛頓自然科學(xué)的框架,是人類對自然界的認(rèn)識的一次跨越[2]。
3.3 電磁理論的邏輯性和經(jīng)驗性啟示
1820年,奧斯特在自然統(tǒng)一性哲學(xué)觀點的推動下,第一次把電、磁現(xiàn)象聯(lián)系起來,發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。受這一啟發(fā),1831年,法拉第發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)的逆效應(yīng)——電磁感應(yīng)定律。英國物理學(xué)家麥克斯韋提出了麥克斯韋方程組,創(chuàng)立了完整的經(jīng)典電磁理論體系。隨后的電氣化工程技術(shù)亦表現(xiàn)了工程的理論本質(zhì)依據(jù)邏輯的揭示、科學(xué)實驗。其運行的合理性、可操作性和可預(yù)測性源于科學(xué)精神和技術(shù)理性,昭示了科學(xué)必須既是理性的又是經(jīng)驗的[3]。然而,需要指出的是,技術(shù)理性中凸現(xiàn)的工具效率維度和經(jīng)濟(jì)物質(zhì)取向,具有忽視人存在的精神意義和精神價值的傾向[4]。這從電氣化工程對生態(tài)環(huán)境的破壞可以得到證實。
3.4 工程實踐的建構(gòu)性和境遇性啟示
由于電氣化工程可預(yù)見的、巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、社會影響,以及實施的復(fù)雜程度,必然引起政府決策部門的關(guān)注和支持。現(xiàn)在,工程是否存在、如何存在以及怎樣存在不是科技人員一方就可以說了算的,它是它是在一定歷史條件下,由社會各界包括政界、科技界、學(xué)界、實業(yè)界、企業(yè)界、公眾共同參與或者叫建構(gòu)的結(jié)果。
另外,雖然電氣化工程的理論知識具有共同性,但現(xiàn)實中卻很難看到相同結(jié)構(gòu),相同形式,甚至相同功能的工程。這是因為在工程的設(shè)計和建造過程中受到社會因素如地域風(fēng)情,政治歷史,經(jīng)濟(jì)狀況等影響很大,工程實踐需要實時調(diào)整和不斷改變工程的結(jié)構(gòu)和形式,才能實現(xiàn)最大的工程能力,此方面啟示可稱之為境遇性。
4 結(jié)束語
本文關(guān)注從18世紀(jì)末到20世紀(jì)初期這一百多年時間的近代社會發(fā)展進(jìn)程,分析十九世紀(jì)近代社會從工業(yè)革命到電氣時代等階段對近代電磁理論發(fā)展的催生與促進(jìn),進(jìn)而由近代電磁理論發(fā)展與十九世紀(jì)近代社會關(guān)系思考十九世紀(jì)時期電磁理論發(fā)展帶來的哲學(xué)啟示。為研究后續(xù)電力革命及現(xiàn)當(dāng)代電子信息時展的初期社會歷史與科技關(guān)系提供依據(jù)。
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關(guān)鍵詞:項目教學(xué)法 CDIO 應(yīng)用型 實踐 團(tuán)隊協(xié)作
中圖分類號:F323,G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1004-4914(2015)12-224-03
前言
筆者所在的佳木斯大學(xué)重在培養(yǎng)“應(yīng)用型”人才,并提出了“崇尚實踐”的校訓(xùn)。我校農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)也根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)修訂了11版、14版培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱。突出和強化了實踐教學(xué)環(huán)節(jié),通過我校組織的“百門課程改革”項目,探索了一條理論與實踐相結(jié)合,重在實踐的行之有效的教學(xué)模式。經(jīng)過3輪的教學(xué)改革實踐,學(xué)生實踐動手能力、學(xué)習(xí)熱情、團(tuán)隊協(xié)作精神大大提高,取得了一定成績。
一、教學(xué)方法改革
改革思路:以學(xué)生為主體,教師幫助、引導(dǎo)學(xué)生“邊聽課”、“邊思考”、“邊實踐”、“邊分析”激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力、實踐動手能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。
1.以“百門課程改革”調(diào)整和充實教學(xué)內(nèi)容。本專業(yè)有“檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)”、“電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)”、“傳感器原理”這三門課入選我校“百門課程改革”計劃。我專業(yè)根據(jù)“CDIO”理論{1}{2}{3}以構(gòu)思(Conceive)―設(shè)計(Design)―實現(xiàn)(Implement)―運作(Operate)理念開展基于工程項目全過程的學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生全面的工程實踐能力。分別采用“項目教學(xué)法{4}{5}{6}”對課程進(jìn)行教學(xué)改革嘗試,取得了一定成果。下面以“檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)”為例進(jìn)行教學(xué)改革說明。
(1)調(diào)整理論與實踐教學(xué)學(xué)時比例。本門課程共有48學(xué)時,其中,原培養(yǎng)方案中30學(xué)時為理論學(xué)時,18學(xué)時為實驗學(xué)時。本次改革后理論與實驗學(xué)時占40%,學(xué)生自主研究占60%。讓學(xué)生有充足時間進(jìn)行實踐,在實踐中理解并掌握理論知識。
(2)教學(xué)大綱設(shè)計。如表1所示為教學(xué)大綱設(shè)計表。
第一講:學(xué)術(shù)論文、技術(shù)報告撰寫規(guī)范講座。使學(xué)生掌握基本的學(xué)術(shù)論文、實踐報告及實驗數(shù)據(jù)處理方法的基礎(chǔ)知識,具備初步科研實踐技能。
第二至第六講:傳感器基礎(chǔ)知識講解。讓學(xué)生初步掌握傳感器選型,數(shù)據(jù)采集處理的理論知識。
第七講:學(xué)生項目分組。根據(jù)學(xué)生的愛好以及個人能力特點及團(tuán)隊合作需求由教師主導(dǎo)對學(xué)生進(jìn)行分組并選舉各組組長。由組長組織隊員進(jìn)行項目討論,確定具體任務(wù)目標(biāo),進(jìn)而確定各成員任務(wù)分工。
第八至第二十講:學(xué)生自主研究,教師輔導(dǎo)。期間每四次課設(shè)置一次項目匯報,由教師主持,各組安排相應(yīng)人員進(jìn)行項目內(nèi)容匯報;教師總結(jié)各組進(jìn)展,分析當(dāng)前各組存在的問題,并給出具體解決意見。
第二十一至二十四講:學(xué)生完成技術(shù)報告,并進(jìn)行答辯和項目成果展示,教師根據(jù)項目研究成果給出成績。如圖1所示為學(xué)生在課上進(jìn)行自主研究。
2.以校企交流合作及舉辦和參加各類大賽,切實推進(jìn)實踐教學(xué)效果。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要一環(huán)。我校農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)在新版培養(yǎng)方案修訂中增加了科研訓(xùn)練環(huán)節(jié),同時增加了其他實踐環(huán)節(jié)的學(xué)時數(shù)。本次教學(xué)改革,不但強化了校企交流合作的深度和廣度,同時舉辦多種科技活動激發(fā)學(xué)生參與實踐的熱情。
(1)校企合作改革。以往的實習(xí)環(huán)節(jié)都是教師帶領(lǐng)學(xué)生去企業(yè)參觀學(xué)習(xí),但由于一方面學(xué)生實踐動手能力弱;另一方面,企業(yè)有巨大顧慮,擔(dān)心學(xué)生安全的同時還影響企業(yè)生產(chǎn)效率,導(dǎo)致學(xué)生實習(xí)效果不佳。本次教學(xué)改革采用的方法是:在學(xué)生去工廠實習(xí)之前,聘請相應(yīng)企業(yè)總工或技術(shù)廠長到校內(nèi)作為專家開展技術(shù)講座。讓學(xué)生在實習(xí)前學(xué)習(xí)工廠運營知識和專業(yè)技術(shù),提高學(xué)生實習(xí)的實際效果。如圖2所示為專業(yè)聘請佳木斯金鐘電氣設(shè)備有限公司總工來我專業(yè)進(jìn)行技術(shù)講座。圖3為企業(yè)廠長為我專業(yè)學(xué)生講解工藝生產(chǎn)。
(2)舉辦和參加全國各類大賽提高學(xué)生實踐能力和水平。農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)在教學(xué)改革中,在學(xué)生完成百門課程改革和實習(xí)、實踐任務(wù)后,隨即舉辦農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)科技創(chuàng)新大賽,并參加全國大學(xué)生三維設(shè)計大賽和全國TRIZ杯大賽等,不但能讓學(xué)生體驗到創(chuàng)新實踐的快樂、鍛煉實踐技能,更能增加農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)在校內(nèi)、國內(nèi)的影響力,提高本專業(yè)的培養(yǎng)水平和學(xué)術(shù)知名度。
表2為本專業(yè)學(xué)生2014年度參加部分大賽獲獎情況,圖4所示為專業(yè)學(xué)生參加全國TRIZ大賽,圖6所示為專業(yè)舉辦的實踐教學(xué)成果展。
二、當(dāng)前教學(xué)改革存在的問題分析
1.學(xué)生實踐時間與學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)核心基礎(chǔ)課時間有沖突。農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)自開展強化實踐的教學(xué)改革以來,學(xué)生積極參與專業(yè)實踐,將學(xué)生實踐活動從課上延伸到課下,占用了學(xué)生大量學(xué)習(xí)和休息時間,使得學(xué)生花費在其他本專業(yè)核心課程的時間明顯不足,不利于學(xué)生整體素質(zhì)的培養(yǎng)。這一問題還需在下一步教學(xué)改革中將核心基礎(chǔ)課與實踐結(jié)合起來,予以解決。
2.學(xué)生素質(zhì)參差不齊,如何共同進(jìn)步,共同掌握實踐技能是個亟待解決的問題。在教學(xué)改革實踐中發(fā)現(xiàn),由于學(xué)生素質(zhì)參差不齊,學(xué)生分組開始做項目后出現(xiàn)部分組只有優(yōu)等學(xué)生參與完成項目研究,學(xué)習(xí)較差的同學(xué)參與度較少。這也需要在后續(xù)教學(xué)改革中予以解決。
3.學(xué)生分組工作后,團(tuán)隊協(xié)作能力需要得到進(jìn)一步鍛煉。團(tuán)隊協(xié)作能力的鍛煉是本次教學(xué)改革內(nèi)容的重要組成部分,但在教學(xué)改革執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn),各組未經(jīng)過團(tuán)隊協(xié)作訓(xùn)練,出現(xiàn)了各種協(xié)作上的問題,如何促進(jìn)團(tuán)隊合作能力的提升,還需要在后續(xù)改革中設(shè)計方案,專門訓(xùn)練學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力。
4.實踐經(jīng)費不足,限制了學(xué)生實踐水平提升。本專業(yè)教學(xué)改革中發(fā)現(xiàn),由于農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)的專業(yè)特點,學(xué)生開展項目研究過程中,需要一定的經(jīng)費支持。而我校目前尚無此項預(yù)算。目前大部分經(jīng)費均由任課教師自行支持,一方面,會影響教師改革的積極性;另一方面,也不利于學(xué)生項目的完成,在下一輪的教學(xué)改革中必須予以解決。
三、結(jié)論
我校農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)開展的教學(xué)改革探索,開展的項目教學(xué)法,具有很好的教學(xué)效果,在3輪的教學(xué)改革過程中,取得了大量教學(xué)成果,學(xué)生實踐能力大大提高。在教學(xué)改革執(zhí)行中也發(fā)現(xiàn)了大量亟待解決的問題,必須在下一輪教學(xué)改革中予以解決。本專業(yè)開展的教學(xué)改革,取得的階段性成果,對其他兄弟院校的教學(xué)改革也具有重要的借鑒意義。
注釋:
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(作者單位:佳木斯大學(xué)機械工程學(xué)院 黑龍江佳木斯 154007)
【論文摘要】通過結(jié)合國內(nèi)牽引供電綜合自動化現(xiàn)場教學(xué)需求,根據(jù)實際工程項目提出并設(shè)計了一種適合供電段操作和運行維護(hù)人員的教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng),該方案軟硬件結(jié)合,具有投資低,便于學(xué)員快速入門上崗,也便于升級換代的特點。
1引言
隨著鐵路大規(guī)模提速,東南沿海主要千線正在逐步實現(xiàn)電氣化,牽引變電站基本采用了最新的綜合自動化技術(shù),對于新建供電段和既有舊的電氣化線路,對值班和運行維護(hù)及管理人員都提出了較高的專業(yè)供電技能要求,采用以往的課堂教學(xué)模式難以直觀對學(xué)員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn),同時由于現(xiàn)場設(shè)備都在投運狀態(tài),無法滿足學(xué)員的操控需求。借鑒國內(nèi)國際經(jīng)驗,采用全仿真模擬教學(xué)軟件進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)在飛行員、機車司機等職業(yè)培訓(xùn)領(lǐng)域得到推廣,但該類系統(tǒng)投資巨大,對學(xué)員文化和專業(yè)基礎(chǔ)要求高,難于適應(yīng)基層站段人員的應(yīng)用需求。
因此,有必要采用全新的綜合自動化教學(xué)培訓(xùn)方式對學(xué)員進(jìn)行仿真培訓(xùn)。設(shè)計的教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)首先要直觀,便于學(xué)員操作,盡量與現(xiàn)場應(yīng)用模式保持一致,這樣通過教學(xué)培訓(xùn)可快速滿足崗位上崗要求,能很快適應(yīng)現(xiàn)場的工作,安到廁利地完成操作維護(hù)任務(wù)。同時也要利用計算機網(wǎng)絡(luò)和流行的多媒體教學(xué)的手段,加速學(xué)員的知識培養(yǎng)和動手操作,從設(shè)備內(nèi)部熟悉系統(tǒng)的工作原理和掌握故障排查方法。
2設(shè)計原則
為實現(xiàn)基層運行人員快速熟悉和掌握現(xiàn)場綜合自動化的目標(biāo),充分利用軟硬件資源,按典型牽引變電所進(jìn)行設(shè)備配置,一次設(shè)備全部采用模擬方式,主變和電容等一次設(shè)備可在現(xiàn)場進(jìn)行知識講解,斷路器和隔離開關(guān)為保證操作的直觀性,需要配備模擬機構(gòu)。由于電站設(shè)備的備用設(shè)計,可按半個牽引變電站進(jìn)行硬件系統(tǒng)配置,實際操控完全滿足全站的操作要求,對于備用電源自投,可采用軟件模擬方式進(jìn)行培訓(xùn)教學(xué)。考慮到需要進(jìn)行保護(hù)模擬和測量模擬,需要外配電壓電流源,通過其調(diào)節(jié)可直觀進(jìn)行保護(hù)試驗和測量觀察。
系統(tǒng)構(gòu)筑一臺服務(wù)器,通過服務(wù)器對保護(hù)測控設(shè)備進(jìn)行操作,通過服務(wù)器建立基于TCP/IP協(xié)議的局域網(wǎng),配置一定數(shù)量的學(xué)員機,使資源得到共享,每臺學(xué)員機都可通過服務(wù)器搶占控制權(quán),對保護(hù)測控設(shè)備進(jìn)行操作,當(dāng)不操作設(shè)備時,每臺學(xué)員機可進(jìn)入仿真環(huán)境進(jìn)行仿真模擬培訓(xùn)。
模擬培訓(xùn)軟件采用先進(jìn)實用的計算機應(yīng)用軟件,對電氣化鐵路綜合自動化系統(tǒng)的牽引供電原理、保護(hù)原理、所內(nèi)實際操作演練、故障模擬、工程應(yīng)用等進(jìn)行教學(xué),同時能夠軟件模擬正常狀態(tài)下的倒閘作業(yè)以及事故狀態(tài)下的處理手段,同時系統(tǒng)配置評價考核子系統(tǒng),具備豐富的實用題庫,可對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行基本評估,以確認(rèn)學(xué)員的學(xué)習(xí)能力和檢驗學(xué)員的知識掌握程度,為保證現(xiàn)場設(shè)備運行安全提供人力資源保證。
牽引供電培訓(xùn)系統(tǒng)由保護(hù)測控盤、機構(gòu)及故障模擬盤、電壓電流源、控制臺、聯(lián)網(wǎng)微機和服務(wù)器組成。組網(wǎng)采用星型高速以太網(wǎng)連接,保證多媒體信息量帶寬要求。全部采用多媒體電腦,具有先進(jìn)的多媒體教學(xué)功能。硬件系統(tǒng)的配置將保證系統(tǒng)有足夠的冗余度,云博機的內(nèi)存、CPU時間和硬盤空間均應(yīng)保證有40%以上的余量。
3牽引供電綜合自動化教學(xué)仿真系統(tǒng)組網(wǎng)方案
教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖如下:
4培訓(xùn)系統(tǒng)主要功能
4.1教學(xué)部分
采用組網(wǎng)微機進(jìn)行系統(tǒng)模擬操作和仿真培訓(xùn)。系統(tǒng)正常工作時只有一臺主機可對保護(hù)測控盤進(jìn)行操作,當(dāng)該機操作時,其他計算機無法登陸進(jìn)行保護(hù)側(cè)控盤操作,只能進(jìn)行仿真模擬操作,當(dāng)無主機對保護(hù)側(cè)控盤操作時,每臺計算機都可搶占主機地位,對保護(hù)測控盤進(jìn)行操作。系統(tǒng)(TE`I’S)采用多媒體計算機系統(tǒng),應(yīng)用視頻處理技術(shù),通過高分辨率彩色屏幕,來表現(xiàn)電氣化鐵路綜合自動化系統(tǒng)的構(gòu)成,并通過藝術(shù)處理,來形象地表現(xiàn)電氣化鐵路綜合自動化系統(tǒng)的運行方式,系統(tǒng)組網(wǎng)、組屏方式,后臺監(jiān)控軟件及保護(hù)測控盤的控制操作、保護(hù)裝置的原理及操作,資料查詢等內(nèi)容。利用多媒體豐富的圖形、圖象及數(shù)字化處理技術(shù),提供友好的人機界面,使學(xué)習(xí)者身臨其境地進(jìn)行實習(xí)操作,創(chuàng)造最佳的教學(xué)環(huán)境。教學(xué)部分內(nèi)容主要包括牽引供電系統(tǒng)原理,保護(hù)原理,綜合自動化系統(tǒng)裝置原理,圖紙說明系統(tǒng)和工程應(yīng)用部分。
4.2仿真模擬部分
主要針對以下部分進(jìn)行仿真:綜合自動化系統(tǒng)的監(jiān)控后臺軟件,備自投,保護(hù)測控盤的柜體,電鐵饋線保護(hù)裝置,電鐵變壓器差動保護(hù)裝置,電鐵變壓器后備保護(hù)裝置,電鐵變壓器本體保護(hù),電鐵并補保護(hù)測控裝置。由于需要培訓(xùn)的操作主要是針對后合監(jiān)控系統(tǒng)可遙控的開關(guān)和刀閘的操作,以及各保護(hù)裝置的操作。因此仿真培訓(xùn)系統(tǒng)采用仿真的設(shè)計。包括供電系統(tǒng)的正常手動/遙控控分、控合,遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)赝度胪顺觯僮鞣椒ò凑諏嶋H系統(tǒng)的操作規(guī)程進(jìn)行。以及事故處理,如開關(guān)狀態(tài)故障,變壓器:差動保護(hù)、重瓦斯等本體故障、輕瓦斯等告警故障、高壓過流、低壓A過流、低壓B過流等,110kV進(jìn)線失壓,饋線過流、距離保護(hù)I段Ⅱ段、電流速斷、電流增量保護(hù)等,電容器速斷、過流、諧波過流、差壓、差流、過壓、低壓等。
關(guān)鍵詞:信號 LKJ 修改 方案
中圖分類號:TN911文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
峰福線橫南段電氣化改造工程,起于浙贛線橫峰站,沿上饒市鉛山縣溯信江水系的鉛山河而上,穿越贛閩兩省交界的武夷山脈,至福建省境內(nèi)武夷山市,再經(jīng)建陽、建甌市至南平市內(nèi)的南平南站,鐵路運營長度251.713km,正線全長250.172km;現(xiàn)開放車站24個(含接軌站橫峰站和南平南站),其中江西省境內(nèi)8個,福建省境內(nèi)16個,峰福線峰南段與外南線在南平南站連接。
本工程全線27個站(含聯(lián)絡(luò)線),既有設(shè)備為單線半自動非電化,車站聯(lián)鎖為6502電氣集中。本次電氣化改造主要的內(nèi)容為:車站股道到發(fā)線延長,進(jìn)行電氣化改造,室外軌道電路改為97型25周軌道電路,電碼化更新改造,部分車站室內(nèi)聯(lián)鎖利舊,室外道岔除新鋪道岔外,其余道岔設(shè)備利舊,更換室外所有電纜,微機監(jiān)測改為06版,TDCS設(shè)備隨站改一并改造。 本工程施工工期要求緊張,關(guān)鍵是點多線長,實際施工時間為5個月,平均每個月要過渡開通5-6個站,過渡施工比較多,涉及到到發(fā)線延長的站,主要要進(jìn)行既有進(jìn)站信號機外移,既有道岔拆除、新鋪道岔插入過渡、開通,直至全站、全線信號系統(tǒng)開通,達(dá)到電氣化送電條件。
本工程過渡涉及到的一個難點就是LKJ數(shù)據(jù)修改,根據(jù)鐵道部運輸局【2006】228文以及TG/DW106-2009列車運行監(jiān)控裝置(LKJ)運用維護(hù)規(guī)則的要求,為保證鐵路運輸安全,將LKJ數(shù)據(jù)的要求提高一個前所未有的高度,按照初步峰福線改造施工方案,進(jìn)行每站過渡、開通的方案,一個月要進(jìn)行5-6次的LKJ數(shù)據(jù)修改,但是從數(shù)據(jù)公布、到實施,再加上相關(guān)路局的文件和實際操作來看,一個月一般只能進(jìn)行一次的LKJ數(shù)據(jù)修改,最多能進(jìn)行兩次,這將大大的延誤工程的工期,同時,由于橫南段的特殊情況,電務(wù)管理是兩個電務(wù)段,機車交路比較多,每次修改涉及到的機車臺次比較多,多次的數(shù)據(jù)修改對于工程的投資也是一個負(fù)擔(dān)。
面對這種情況,經(jīng)過我們精心思考以及與設(shè)備管理單位的交流,定出了一個初步修改方案,而后牽頭組織了路局電務(wù)處、段,設(shè)計單位、監(jiān)理單位和建設(shè)單位召開過渡分析會,在會上,我們大膽地提出了針對峰福線信號過渡改造的方案(涉及到還有別的過渡方案,本文重點說明LKJ的過渡方案):
1、由施工單位牽頭,信號專業(yè)負(fù)責(zé),先行進(jìn)行現(xiàn)場的定復(fù)測,確定站場延長端的進(jìn)站、出站列車信號機位置,并提出初步的LKJ數(shù)據(jù)表,進(jìn)出站信號機根據(jù)現(xiàn)場實際情況與設(shè)計位置存在矛盾的,提出變更意見,交設(shè)計、監(jiān)理、建設(shè)單位批準(zhǔn)。
2、由路局電務(wù)處、段指派專人,根據(jù)現(xiàn)行的LKJ數(shù)據(jù),會同施工單位、監(jiān)理單位,對施工單位提出的初步LKJ數(shù)據(jù)表進(jìn)行共同復(fù)核,并做出各站需要公布的LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù),按路局相關(guān)部門的要求進(jìn)行公布。
3、由于本次是到發(fā)線延長,涉及到進(jìn)站信號機的外移,過渡時必須進(jìn)行LKJ車載數(shù)據(jù)的變更,而出站信號機外移,如繼續(xù)使用原來出站信號機不外移的數(shù)據(jù),從故障導(dǎo)向安全的原則考慮,是能夠保證安全的,可以考慮暫不修改。
根據(jù)以上的基礎(chǔ)工作和原則,我們提出的過渡方案為:根據(jù)指揮部下達(dá)的站改順序和施工任務(wù),我們采用一個或兩個月修改一次LKJ數(shù)據(jù)的辦法,即第一次修改時,一次性將本月需要實施站改的車站(5-8個)延長端進(jìn)站信號機進(jìn)行外移過渡,在新老進(jìn)站信號機之間敷設(shè)過渡電纜,過渡信號機利用正式工程信號機進(jìn)行過渡。在過渡的當(dāng)天分站要點施工,進(jìn)行一次LKJ數(shù)據(jù)的換裝(本次換裝的數(shù)據(jù)只涉及到進(jìn)站信號機外移的數(shù)據(jù)),施工點畢,新數(shù)據(jù)開始使用。
站改站開通時,新設(shè)出發(fā)信號機按新位置就位開通,但是數(shù)據(jù)依然采用既有數(shù)據(jù),保證了行車安全的需要。
第二次修改,時間為第一次修改的車站已全部或大部分開通,本輪新的需要外移的進(jìn)站信號機的過渡和數(shù)據(jù)的修改同第一次,但是數(shù)據(jù)修改時,同時將之前已開通車站的出站信號機數(shù)據(jù)一并進(jìn)行修改;如此輪換進(jìn)行,直至全線開通完畢后,擇機進(jìn)行最后一次數(shù)據(jù)的修改,即宣告全線施工完畢。
如此滾動進(jìn)行過渡和數(shù)據(jù)修改,第一、保證施工工期的需要,為搶工期解決了瓶頸問題;第二、方案滿足了鐵道部、路局對LKJ運用維護(hù)規(guī)則的要求;第三、最大的有利點是,減少了LKJ數(shù)據(jù)修改的次數(shù),大大節(jié)約了工程的投資。具我們測算,按這個方案,橫南段LKJ數(shù)據(jù)修改最多5次即可,可以節(jié)約投資近200萬元。
經(jīng)過參會各單位的充分論證,最終一致批準(zhǔn)了我們提出的修改方案,同時提出了幾條意見:
1、現(xiàn)場復(fù)核要求準(zhǔn)確無誤,盡量縮小誤差;
2、電務(wù)段指定專人負(fù)責(zé)配合進(jìn)行過渡前復(fù)測,上報數(shù)據(jù),站改開通后的數(shù)據(jù)復(fù)核,如有誤差,在下一次修改時一并公布修改;
3、由于每次過渡時,涉及到的車站比較多,電務(wù)段安排好把控和配合人員,換裝時考慮好換裝數(shù)據(jù)的地點以及應(yīng)急換裝點的設(shè)置,保證數(shù)據(jù)換裝的及時性和正確性。
通過實際工程的實施,本方案實施非常順利,為后來本工程的順利按時開通打下了堅實的基礎(chǔ),為我公司在南昌局的施工贏得了口碑。
隨著列車運行速度的提高,在既有線施工時,LKJ數(shù)據(jù)修改越來越被重視,以上的經(jīng)驗和措施供大家參考,詳述不盡和不足之處請大家指教!
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型本科電氣工程實踐教學(xué)
中圖分類號:G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120183-01
一、新時期本科電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位
目前,許多工科大學(xué)都開設(shè)電氣工程及其自動化專業(yè),從專業(yè)的定位設(shè)置及學(xué)生的就業(yè)來講,電氣工程及其自動化專業(yè)是屬于應(yīng)用型專業(yè),應(yīng)用型本科教育的任務(wù)是培養(yǎng)面向生產(chǎn)、工程、管理和服務(wù)等一線的高級應(yīng)用型專門人才,它既不是基于技能的職業(yè)型教育,也不是基于理論的研究型教育,而是培養(yǎng)介于技能應(yīng)用型和工程研究型之間的工程應(yīng)用型人才。我校基于這樣的培養(yǎng)目標(biāo),確定我校電氣工程及其自動化專業(yè)建設(shè)目標(biāo),圍繞“重基礎(chǔ)、寬口徑、強實踐、擅應(yīng)用”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),通過加強師資隊伍建設(shè)和實驗室建設(shè),加強產(chǎn)學(xué)合作,將其建成具有特色明顯的應(yīng)用型工程技術(shù)專業(yè),培養(yǎng)具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才。
二、實踐教學(xué)在電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要性
應(yīng)用型本科實踐教學(xué)必須是專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力和專業(yè)技術(shù)理論有機的結(jié)合。電氣工程及其自動化的崗位群是具有較高科技含量的設(shè)計部門及相關(guān)企業(yè)。因此,針對為高科技部門、技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)的高級技術(shù)應(yīng)用型人才,故要求既具有一定的基礎(chǔ)知識理論、又具有較高的綜合素質(zhì)、同時還具有較強的實踐能力和適應(yīng)性,而且還具有一定創(chuàng)新潛力的技術(shù)和技術(shù)開發(fā)能力,具備解決工程實際問題能力的現(xiàn)場工程師。因此,要培養(yǎng)學(xué)生具有上述能力,離開實踐教學(xué)或者是實踐教學(xué)不足都是想像,除此之外,實踐教學(xué)在培養(yǎng)過程中還可進(jìn)一步拓寬專業(yè)面和知識面,加強學(xué)生創(chuàng)新能力和實際工作能力的培養(yǎng),就業(yè)后能很好實現(xiàn)后續(xù)發(fā)展。
三、我校電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)科特色
我校過去是屬于鐵路高校,2000年后歸到甘肅省管理,我校電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生主要是為鐵路培養(yǎng),電氣化鐵路及相關(guān)供電是具有鮮名特色的,尤其是電氣化鐵路與其它供電相比是有比較大的差別的。目前鐵路處于一個跨越式大發(fā)展時期,需要大量具有一定的電氣化鐵路基礎(chǔ)知識理論、又具有較高的綜合素質(zhì)、同時還具有較強的實踐能力和解決工程實際問題能力的畢業(yè)生,這也就促使我校電氣工程專業(yè)必須主要面向鐵路,制定具有電氣化鐵路特色的電氣工程及其自動化相關(guān)教學(xué)計劃和相關(guān)的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。
四、目前大都數(shù)工科電氣工程專業(yè)實踐教學(xué)出現(xiàn)的問題
目前工科院校人才培養(yǎng)計劃中的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)一般都有隨課的實驗教學(xué)、課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。這些實踐教學(xué)環(huán)節(jié)大多為具體的理論課程服務(wù),沒有形成體系,整體優(yōu)化程度低,模式比較單一,綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)較缺乏;部分實踐教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)不明確或教學(xué)內(nèi)容與培養(yǎng)目標(biāo)脫節(jié);設(shè)計性的實踐教學(xué)大多停留在書本上、圖紙上,而結(jié)合工程實際的內(nèi)容較少,實施性差;針對實際應(yīng)用的實踐環(huán)節(jié)對象陳舊,脫離實際;學(xué)生一般處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài),創(chuàng)造性難以得到發(fā)揮等。
五、我校電氣工程實踐教學(xué)的實施方案
(一)實驗教學(xué)
對于基礎(chǔ)實驗,對于二、三年級學(xué)生,主要利用短學(xué)期的有效時間開放實驗室,開設(shè)設(shè)計型實驗,一門課一般為兩個設(shè)計型實驗,并鼓勵寫出實驗型小論文。逐步提高學(xué)生動手、分析總結(jié)的綜合實驗?zāi)芰Α5谒哪?進(jìn)入專業(yè)方向訓(xùn)練后,專業(yè)課程實驗通過實驗室和生產(chǎn)現(xiàn)場實驗(實習(xí))相結(jié)合的方式進(jìn)行,以便使同學(xué)更好地聯(lián)系生產(chǎn)實際。
(二)各類實習(xí)
電氣工程專業(yè)實習(xí)類型有:工藝實習(xí)、專業(yè)實習(xí)、頂崗實習(xí)。
1.工藝實習(xí)形式有:金工實習(xí)、電子工藝實習(xí)、電子儀表組裝、電子元器件市場調(diào)研與自主設(shè)計、EDA綜合實驗、常用電力測試儀表應(yīng)用等內(nèi)容。通過各類實習(xí)要求學(xué)生能夠熟練使用電氣作業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常使用的各類電力測試儀器、儀表,并能夠進(jìn)行若干常規(guī)測試,為后面的生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打下實踐基礎(chǔ)。
2.我校電氣工程專業(yè)實習(xí)包括認(rèn)識(參觀)實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)兩部分。參觀實習(xí)主要是到蘭州供電局下屬變電站、蘭州鐵路局供電段、蘭西機務(wù)段等單位參觀地方和鐵路供電部門的生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備運行、檢修維護(hù)等項目;生產(chǎn)實習(xí)主要是到蘭州鐵路局職工培訓(xùn)站進(jìn)行牽引供電、接觸網(wǎng)等項目的實際操作和演練、使學(xué)生真正參與到生產(chǎn)實際中來提高自己的實踐能力。通過專業(yè)實習(xí),使學(xué)生對自己所學(xué)的專業(yè)有了一個全新的認(rèn)識,甚至可以找到自己今后的就業(yè)方向和發(fā)展道路。
3.頂崗實習(xí),頂崗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與其它實踐環(huán)節(jié)不同。其一是所處學(xué)習(xí)階段特別,執(zhí)行時間一定要在學(xué)生已學(xué)完公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課,而專業(yè)課已開設(shè)一段時間后,通常安排在第七學(xué)期。其二是教學(xué)環(huán)境特別,執(zhí)行場所一定要在專業(yè)對口的企業(yè)進(jìn)行,學(xué)生在工作崗位上與工程技術(shù)人員或工人一起工作、學(xué)習(xí),真實地進(jìn)行工程綜合能力訓(xùn)練。其三是學(xué)習(xí)目的特別,執(zhí)行的目的一定是針對實際工作對象解決實際問題,面對的是立體的事物、交叉的技術(shù),而不是平面的、單一理論上的問題。因此,頂崗實踐教學(xué)的教學(xué)形式、內(nèi)容、方法和手段都要進(jìn)行相應(yīng)的改革。頂崗實踐教學(xué)的總體思路是:根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求,以實踐技能訓(xùn)練為手段,充分利用社會資源,結(jié)合理論知識,培養(yǎng)學(xué)生的工程綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,以達(dá)到學(xué)以致用的目的。學(xué)校應(yīng)與企業(yè)建立長期互利的合作關(guān)系。學(xué)校在企業(yè)創(chuàng)建實習(xí)基地,簽訂長期產(chǎn)學(xué)合作的協(xié)議,一方面企業(yè)為學(xué)校提供頂崗實習(xí)基地,委派有經(jīng)驗、能勝任的工程技術(shù)人員或高級技術(shù)工人給學(xué)生集中講課,指導(dǎo)學(xué)生現(xiàn)場操作,形成良好的“師徒”關(guān)系。另一方面,學(xué)校為企業(yè)提供強大的技術(shù)支持,幫助企業(yè)解決生產(chǎn)中的技術(shù)攻關(guān)課題。再一方面,企業(yè)可以在實習(xí)的學(xué)生中擇優(yōu)挑選滿意的學(xué)生作為企業(yè)的后備人才,提高了學(xué)校的一次就業(yè)率,同時也提高了企業(yè)的知名度。我校在各企業(yè)都建有實習(xí)基地,針對學(xué)生所學(xué)專業(yè)方向的不同,把學(xué)生分散到鐵路供電站段,采用崗位輪換的辦法,安排學(xué)生從事技術(shù)、管理、生產(chǎn)等不同的工作崗位,按每個崗位的性質(zhì)不同,定期輪換,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下參與實際工作,提高動手能力和解決實際問題的能力,實現(xiàn)真正意義上的頂崗。在生產(chǎn)過程中與企業(yè)技術(shù)人員溝通交流,再對照書本上講過的理論知識,從理論到實際,從淺到深,從表面到內(nèi)涵,從知其然不知其所以然到完全理解,學(xué)生從真正意義上掌握了所學(xué)知識,學(xué)以致用。
(三)專業(yè)課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計
1.課程設(shè)計。其基本思路是通過一個開放式的綜合性課程設(shè)計,使學(xué)生得到一次系統(tǒng)化的綜合應(yīng)用的實踐鍛煉。針對電氣工程類專業(yè),具體想法是:將電子技術(shù)、電機學(xué)、電力電子技術(shù)、自動控制理論、電力傳動與控制技術(shù)、電力牽引供變電技術(shù)、EDA技術(shù)、接觸網(wǎng)技術(shù)、機械基礎(chǔ)、建筑電氣等課程聯(lián)系起來,以電氣工程專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地為實訓(xùn)場地,開設(shè)以工程實際為背景的設(shè)計題目。將構(gòu)思、方案設(shè)計、功能設(shè)計、評價設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)行一條龍訓(xùn)練,要求學(xué)生針對某一選題,4~5人為一個小組,在教師提供的開放式平臺的基礎(chǔ)上進(jìn)行自主設(shè)計,獨立實踐。
2.畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的檢驗。電氣工程專業(yè)是一個實踐性很強的專業(yè),根據(jù)實際情況畢業(yè)設(shè)計分為三類:
第一類是學(xué)生的全部畢業(yè)設(shè)均在校內(nèi)完成,選題由指導(dǎo)教師確定,實驗室和機房為其開放;第二類是學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計前期到相關(guān)企業(yè)或?qū)淼墓ぷ鲉挝粚嵙?xí),四月底回學(xué)校完成剩余內(nèi)容。選題可以自定,也可以是企業(yè)的相課題;第三類是學(xué)生的整個畢業(yè)設(shè)計全部在企業(yè)完成,選題必須是企業(yè)的相關(guān)課題,但畢業(yè)答辯必須回校完成。
學(xué)生可根據(jù)自己的實際情況自愿選擇相應(yīng)種類的畢業(yè)設(shè)計,實踐證明,通過畢業(yè)設(shè)計可極大地提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,同時也是對其實踐創(chuàng)新能力的綜合檢驗。
六、實踐教學(xué)的實施效果
通過上述實踐教學(xué)后培養(yǎng)出來的學(xué)生,用人單位普遍反映:(1)學(xué)生的綜合素質(zhì)明顯提高。(2)競爭意識、質(zhì)量意識、創(chuàng)新意識明顯提升。(3)自信心明顯增強。經(jīng)過各個崗位的輪換后,學(xué)生還清楚地了解到自己真正適合什么樣的工作,畢業(yè)時有目的地尋找適合自己的工作崗位,明確了自己奮斗的目標(biāo),最大程度地實現(xiàn)自我價值。我校電氣工程及自動化專業(yè)的學(xué)生就業(yè)率幾年來一直將近100%。
應(yīng)用型本科院校畢業(yè)生在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的收獲不僅體現(xiàn)在專業(yè)知識的拓展、專業(yè)技能的提高上,而且還塑造出了膽大心細(xì),不迷信書本,實踐出真知的創(chuàng)新意識。在人際方面,畢業(yè)生還充分認(rèn)識到與人為善、尊重他人、寬容的為人之道。
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論文摘要:機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡述機電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景,綜述國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1機電一體化概述
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護(hù)等。也就是說,機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2機電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段:(1)20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時,研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。(2)20世紀(jì)70-80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn),為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn);機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。(3)20世紀(jì)90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將該技術(shù)列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國家相比,仍有相當(dāng)差距。
3機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面:
3.1智能化
智能化是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然,使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。3.2模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的,還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。
3.3網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computerintegratedappliancesystem,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.4微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小,耗能少,運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.5環(huán)保化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。
3.6系統(tǒng)化
未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上,許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。
綜上所述,機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻(xiàn)