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依據近期國家提出的深化高等學校創新創業教育改革的新形勢,對如何培養創新型電氣工程及其自動化專業(以下簡稱電氣專業)人才進行了多方面的探究。在新形勢下電氣專業的特點及其存在的問題、人才的定位及培養目標、創新人才培養的教學改革嘗試等方面進行了具體研究,致力于探尋實現面向全體、分類教授、緊貼專業、加強實踐,促進學生自由全面發展,不斷完善和改進電氣專業的創新創業教育體制機制。為了滿足電氣專業的高要求、高目標,應為我國培育出具有創新能力的復合型人才而努力奮斗。
關鍵詞:
電氣工程;教學改革;復合型人才;電氣專業
新形勢下,在電氣專業各個方向上都需要大批人才,僅僅強調培養擁有高級知識的專業人才已經變得不與時俱進。當前面臨的問題是如何在學生中有效普及創新、創業教育,使新一輪大學生適應新形勢下創業引領計劃預期的目標。就上述觀點,本文先分析了新形勢下電氣專業培養特點以及存在的問題,進而闡述了新形勢下電氣人才的定位及培養目標,最后提出了新形勢下電氣專業的教學改革嘗試的部分措施。
1新形勢下電氣專業的特點及存在問題
目前,我國電氣專業發展水平提升明顯,已基本達到國際水平,甚至某些領域已達到國際前沿水平。盡管如此,我國的電氣總體水平仍略低于國際先進水平。新形勢下,有必要重新分析電氣專業特點及其存在的問題,有針對性地解決問題。
1.1新形勢下電氣專業的特點
目前,在高新技術領域中電氣技術已成為主角,電氣專業的綜合性、適應性、滲透性很強,屬跨行業專業,應用性廣泛。智能化發展水平為其衡量標準,具有亟待創新的特點。電氣專業集網絡控制、信息和電機電器等諸多專業技術于一身,是一門綜合性極強的專業學科,在很多科學領域都具有極強的適應性、滲透性。電氣專業跨行業專業的特點與新形勢下以信息化帶動工業化、走新興工業化道路的國情相符合。這就要求電氣專業不斷創新,培養能促進工業化社會高速發展,滿足各種智能化系統的發展需求的高素質人才。
1.2新形勢下電氣工程專業存在的問題
新形勢下,電氣工程領域面臨的主要問題是電力系統的安全問題,以及如何對可再生資源進行規劃及規模化利用的研究。這些問題都對電氣專業的人才培養造成了重要的影響。當前亟待解決的問題主要有“重學輕能”現象嚴重、課程專業設置不合理、課程教材難以適應新形勢下的發展需要、教學模式單一、缺乏較強的師資力量、設備落后、實習手段缺乏、人才知識結構與需求不對等等一系列問題。學生在應用能力方面比較弱,學校在專業建設上“重學術、輕能力”的傳統思想仍比較嚴重。電氣專業因其學科較多、交叉性強、實踐性強的特點,導致相應的教材更新比較困難,實現有效教學非常困難;專業課程師資力量嚴重不足的情況突出,實驗設備缺乏,與現場脫節。此外,傳統的單一課堂教學模式,嚴重影響了學生主動學習的積極性,導致學生的創新能力難以發揮,創新教育明顯滯后。
2電氣工程人才定位及培養目標
2.1電氣工程專業人才的定位及其目標
培養高素質、高端應用型技術人才是電氣工程專業的教育目標,以正確的指導思想定位為前提,以堅持服務于地方經濟為宗旨,將就業作為導向,培養出符合技術、生產、服務、管理第一線需要,具有良好職業道德的高級應用型技術人才,使他們成為電氣生產、設備安裝、調試、維修及操作的主力軍。評價電氣工程人才培養質量的重要指標已成為創新精神、創業意識和創新創業能力。
2.2電氣工程創新型人才的內涵
創新型電氣人才是指具有較高層次的電氣專業知識層次高、基本功扎實、業務精湛,個人素質和職業道德較高、具有較強科技和管理創新能力,又具有管理協調能力的人,尤其是善于將發明創造轉化為產品的高端人才。
3電氣專業創新人才培養的教學改革
面對飛速發展的社會,教學方式的改革迫在眉睫,主要可從以下7個方面入手:①完善師資隊伍體系;②改善教學方法和考核方式;③按時完善教材建設;④強化實驗、實踐環節;⑤進行課程體系改革,加強專業課程之間的銜接和融合;⑥完善教學管理制度;⑦創新人才培養機制;⑧校企合作建設“產學研”培養基地、創新性試驗基地以及試驗中心;⑨以創新引領創業,以創業帶動就業。要加強對青年教師的培養,使其成長為教學骨干的中堅力量,加強創新創業教育與創業就業指導專職教師隊伍,支持教師以各種形式將科技成果產業化,并鼓勵領導學生創新創業;改革考試考核方式,注重考查學生運用知識分析、解決問題的能力,突破“高分低能”的瓶頸,開展教材內容的及時更新。在實驗、實踐環節中利用現代網絡資源,促使學生深入學習和掌握知識的內在聯系;加強建設科學的教學評價體系和行之有效的教學管理制度等;探索建立以需求為導向的學科結構,以及以創業為導向的人才培養新機制,堅持走“產學研”相結合的道路,促進教學、科研、生產三者的結合;大力推進成果轉化、產教結合的改革模式,實現創新引領創業、創業帶動就業。
4結束語
當前形勢下,電氣專業人才創新創業教育以深入貫徹黨的教育方針、政策,全面落實立德樹人為根本任務,開辟了創新引領創業、創業帶動就業的新路子,積極、主動地適應了經濟新常態,重點推進了以素質教育為主題,以提高人才綜合素質為核心,以創新型人才培養重點,以完善設施條件和相關政策保障為支撐,加快培養了富有創新精神、敢于投身實踐的創新創業人才隊伍。
作者:于少娟 谷將 劉立群 單位:太原科技大學電子信息工程學院
參考文獻
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[2]賈世川.淺析我國電氣工程及其自動化的發展現狀[J].科技資訊,2015,13(11).
[3]劉桂英,粟時平.電氣工程及其自動化專業大學生創新能力培養模式探討[J].中國電力教育,2009(04).
關鍵詞 電氣工程及其自動化 工程實踐能力 地方經濟發展
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.024
Exploration on the Development of Electrical Engineering and
Automation Specialty in Local University
JIA Qun
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Huai'nan Normal University, Huai'nan, Anhui 232038)
Abstract Local Application-oriented Institutions Oriented open electrical engineering and automation professional must serve the local economic development, to teaching as the center focus on expansion of the engineering practice ability of students, to meet the demand of the professional personnel from the local economy. In place of the normal universities, the transition to engineering and other aspects of the adjustment process, because of its engineering professional foundation is weak, professional accumulation time is short, local colleges and universities need to further integrate various resources, find out for their own development characteristics of students training objectives, requirements, quality requirements.
Key words Electrical Engineering and Automation; engineering practice ability; local economic development
電氣工程及其自動化專業是一門特色非常鮮明的應用型工程技術類專業。本專業主要是研究有關于電能的生產、輸送、應用、測量、轉換和控制等方面的內容。電氣工程及其自動化專業適用范圍廣,畢業生既可以從事于強電領域、又可以從事于弱電控制等領域,也可在國家電力生產行業、國家電網、火電、水電、風電、太陽能等綠色新能源領域工作,對于地方性本科院校在電氣工程及其自動化專業的發展上更應注重學生應用性能力的培養。
1 地方院校培養電氣工程及其自動化專業的定位
電氣工程及其自動化專業是一個歸并了多個電類專業的寬口徑專業,它以物理學、電子學、電工學、自動控制、計算機、測量技術等原理為基礎的一門綜合性技術科學。在電氣工程學科的歷史沿革中一直具有很強的實際應用背景,航天、航空、交通、電力、冶金、化工、電力、石油、食品、生產制造等行業的需求是自動化學科的誕生和發展的主要動力,可以說電氣工程專業的應用范圍已經涉及到社會生產和發展的各個方面,電氣工程學科必然能夠為實現國家戰略目標和國民經濟的跨越式發展發揮巨大的作用。①
隨著我國能源利用的結構性調整,未來我國在核能的利用和發展、高鐵電氣化線路的規劃和實施、廣大農村的電網改造工程、城鎮電網和變電站的優化和升級工程、電動汽車及充電樁電網工程等,這些具有標桿性的國家大項目、大工程的建設和發展上,將對具有高素質、電氣技術過硬的電氣工程專業畢業生保持旺盛的專業需求。我校申辦電氣工程及其自動化專業主要考慮到學校所在城市是國家重要的煤炭、電力、化工、能源基地,需要電氣工程及其自動化專業及相關強電專業背景的人才,同時安徽省在近些年經濟快速發展過程中也需要大量的本專業人才來充實到工業生產的第一線,可以說電氣工程及其自動化專業應該和區域經濟社會發展需要有較強的吻合度。所以,在電氣工程及其自動化的專業建設上應需要厚實基礎,有效地進行專業積累,整合各方面的教學資源,專業特色的挖掘,找出適合自身發展的目標,而不能停留在模仿和學習別人,要在別人經驗基礎上找出適合自己發展的途徑,并立足于教學這條生命線,積極根據職場的定位需求,認真合理地找出本專業的定位。②③④
2 電氣工程及其自動化專業培養目標分解
關于人才培養模式,教育部原副部長周遠清曾作過簡明扼要的闡述:所謂人才培養模式,實際上就是人才培養目標、培養規格和基本方式。
教育部《關于深化教學改革,培養適應21世紀需要的高質量人才的意見》也指出:人才培養模式是學校為學生構建知識、能力、素質結構,以及實現這種結構的方式。
在電氣工程及其自動化本科專業人才培養方案修訂過程中,應遵循教育教學規律,更新教育教學觀念,正確處理理論與實踐、知識與能力等關系,注意協調統一;進一步優化和整合課程結構體系。⑤⑥ (如表1所示)
3 適合我校電氣工程及其自動化專業特點的培養目標和要求
我校是一所地方性、應用型本科高校。學院在升本后這幾年的發展過程中,始終本著以“質量立校、人才強校、特色興校、依法治校”的發展策略,不斷地進行改革和創新,并進一步統籌辦學規模與質量、統籌師范教育與非師范教育、統籌招生與就業、統籌辦學資源與辦學效益、統籌師資隊伍數量與結構,努力做到規模、結構、質量、效益的協調發展,初步形成具有特色的教學和科研發展工作的新局面。我院明年將面臨本科專業評估,這要求我們在抓教學質量的同時必須上規模,只有盡快創造條件進行規模建設,從而降低辦學成本,提高辦學效益,所以我們考慮整合現有的教學資源,融合其他相關的學科,構成互相交叉,共同發展的學科群,根據人才市場的需求來調控教學模式和培養方向的能力。
突出以教師為主導、學生為主體,加強實踐教學環節、創新實踐教學的內容,培養應用型、創新型人才為重點,深化教學體系改革,優化課程教學體系及注重教學環節的實效,使電氣工程及其自動化專業的教育理念、教學內容、教學方法、教學手段、教學效果以及教學模式,能后適應本階段培養人才的需求,創造良好的教學情境與教學氛圍。貫徹好我校師范性、地方性、應用型的辦學定位,人才培養的強弱結合、強電為主。立足淮南,服務周邊,面向安徽,輻射全國,為本地區及安徽省內其他地區的電力行業、工礦企業、研發單位、科研院所、技術公司等輸送具有寬口徑、厚基礎、強能力、高素質,優秀的應用型工程技術人才。
培養目標:本專業培養能夠掌握電力系統自動化、電機及其控制等工程技術領域基礎理論和基本知識,具有電氣工程師基本素養,能在電力工程、制造加工、化工生產等行業領域,從事設計制造、研制開發、試驗分析、系統運行、自動控制、電力電子技術、生產管理以及電子與計算機技術應用等方面工作的高素質應用型專門人才。
知識要求:掌握高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理等數理知識,掌握電路分析、模擬電子、數字電子等電子技術基礎知識;了解電氣工程領域的新技術、新方法,掌握電機學、電力系統分析、電力電子技術、自動控制原理、電力系統繼電保護等電氣工程專業知識。
能力要求:掌握電子技術、電工技術等方面的基本知識和實驗技能;具有一定的制圖繪圖能力、程序設計能力、電子設計能力。具備電力系統工程理論分析、設計能力和應用能力,具有較寬的知識面、較強的適應和發展能力,并具有自主學習的能力。
素質要求:具有強烈的社會責任感和主人翁意識,具有良好的環境保護意識和職業道德;養成良好的體育鍛煉和衛生習慣,具有健全的心理和健康的體魄,達到國家規定的大學生體質測試標準要求;了解相近專業及基本的人文社科知識,具備較寬的知識面和一定的社會實踐能力;具有良好的從事實際工作的心理準備。
4 以教學為中心的具體措施和初步成效
(1)實驗裝置潛能的挖掘:隨著學校政策傾斜和支持力度加大,應該說近兩年來電氣工程及其自動化專業實驗室建設發展速度很快,購置了很多大型、重型設備,但同時由于實驗裝置本身具有一定的復雜性,且教師人數偏少,所以今后隨著教學任務的開展,我們教研室的主要工作就是要深入挖掘實驗裝置的潛能,合理安排教學資源,構思好設計性、綜合性實驗項目等。
(2)教師的應用能力水平需要進一步提高:教師要注重學習、注重知識的更新、注重理論聯系實際、做好“雙師型”方向的發展,結合好這兩年新建的實驗裝置,充分發揮實驗裝置的效能及實驗項目的延伸。
(3)課程之間內容上的關聯性需要深入梳理。專業課程之間在內容上往往會有很多的相關性、關聯性,由于任課教師在授課環節上基本上是獨立進行的,且根據自身的知識結構在授課內容可能有一定的隨意性,這可能會造成學生在上不同的課程時會感覺到有些內容是不同教師重復講過的內容,這將造成教學效果的下降。所以,針對這一問題應積極開展教學內容、教材內容的梳理,同時規范各門專業課程內容合理的教學范圍,以此規避教學內容上的重疊。
我校電氣工程專業雖起步遲,但通過多年來不斷的工作付出和卓有成效的努力,逐步建立起較為完善的立體化教學體系,并在學校的政策支持下不斷地進行實驗室硬件建設,形成了具有發電廠電氣控制仿真系統、供配電控制系統、電力系統分析平臺、電工技術實訓平臺等較為完備的電氣工程方向實驗實訓教學框架體系,在此基礎上本專業學生在西門子、飛思卡爾等全國知名工程類賽事上獲得了較優異的(下轉第104頁)(上接第48頁)成績。
4 結語
總之,做好一個專業需要投入較大精力,地方院校可能更關注生源和招生數量,往往在資源配置上由于專業較多很難集中有效的教學力量來切實有效地應用到電氣工程專業發展和建設中。專業方向要有所調整和分析,要緊隨國家能源政策的步伐,在課程的開設上力圖符合時展的脈搏。
基金資助:淮南師范學院2014年校級教研項目(編號:2014hsjyxm03)基金資助
注釋
① 巫付專,王曉雷,付邦勝.電氣專業應用型人才培養方案的構建[J].中國電力教育,2010(6):46-47.
② 趙麗華.電氣工程及其自動化專業水電特色實踐教學體系探索[J].科教導刊,2014(10).
③ 艾欣,劉寶柱.華北電力大學電氣工程及其自動化專業的建設及發展[C].第四屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集:92-95.
④ 宋起超,楊春光,喬爽,王希鳳.應用型本科院校電氣工程及其自動化專業多元化實踐教學模式的構建[J].中國冶金教育,2010(2):12-15.
關鍵詞:高校;電氣工程;自動化;課程體系;改革措施
現階段我國電氣科學發展實力已然攀升至更高的等級層次,為日后通信、電子、計算機、自動化操作等一系列創新技術要素有機融合,提供了合理的保障條件。處于新時期之下,為了愈加理想化滿足社會各業的人才需求,各類高校務必要竭盡全力開展電氣工程及其自動化專業課程體系的改建工作。換句話說,就是憑借就業作為基礎性導向媒介,強化市場型人才的培養實效,并且推動社會不同行業領域的改革發展進程。
一、電氣工程及其自動化專業課程的特征
論證步入新時代之后,電氣工程各類知識點都開始在社會不同領域之中貫穿融入,特別是在信息和自動化技術設施支持作用下,為不同行業高效率競爭和發展,提供較為強勁的推動力。電氣工程及其自動化專業本身保留較強的工程、實踐應用特性,并且可以延展出電工理論、電氣裝備制造與應用、電力系統運行與監控等重要性結構單元。為了確保實時性向特定崗位培養供應實用型人才,高校電氣工程及其自動化專業不單單要做好基礎性電氣理論知識講解工作,同時要引導內部學生參與相關實踐活動,以此使學生熟練把控各類操作技巧。
二、高校傳統電氣工程及其自動化專業課程體系中存在的弊端
透過宏觀角度觀察認證,傳統的高校電氣工程及其自動化專業課程體系遺留許多缺陷,最為常見的現象是教學理念和引導方式的滯后狀況,如若長期放置不管,只會持續削減該類專業課程整體教學水平。經過圍觀層面審視,如今我國高校電氣工程和其自動化專業課程體系,主要依照公共和學科基礎課、專業主干和方向課、實踐指導的結構層次加以構。不過時代變遷過后,這類專業人才需求自然不可能停滯不前,因此既有的課程體系同步開始和新形勢要求產生諸多強烈的沖突現象。具體細節則表現為:
1.課程內容設置存在漏洞
一些高等院校設置電氣工程及其自動化專業的時間并不是十分久遠,因為個體實踐經驗不足,預先設置的課程體系始終遺留許多缺陷,其中最富有代表性的莫過于課程內容,至于相關細節則如下所示:首先,公共基礎課程門數設置超標,令學生承受過重的身心壓力,如若長期放縱下去,勢必會在該類專業課程學習過程中產生嚴重的注意力分散狀況。其次,專業課程定位方向不夠明確,僅鎖定在電機控制和電力系統自動化操作兩類方向上,并且其間對應模塊課程設置的數量明顯有所不足。最后,實踐類教學課程數量不多,包括該類專業的限選和任選課在內,甚至都未曾組織合理程度的實踐訓練環節。
2.學時安排不夠科學妥善
通常狀況下,高校既有的電氣工程和其自動化課程體系要求學時控制在2900學時范疇以內,當中公共基礎課大約890學時,占據比例為31%。這部分基礎課程主要在高校二年級前期設置,經常表現為總體學時數量過多,且廣泛涉獵政治、英語、體育等不同類型課程內容,至于能夠和本專業產生關聯的公共基礎課學時數量不過才120學時左右,幾乎占據公共基礎課總體學時數量的14%。這種課程內容設置方式,尤其對于電氣工程及其自動化專業的低年級學生群體來講,必然會存在較強的消極影響問題。例如,當該類專業學生保留較高的專業知識學習激情時,卻面臨相關性公共基礎課課時較少的挑戰困境,長此以往,只會持續打消學生的求學信念,嚴重情況下令他們滋生出許多不好的學習習慣。有關專業方向課的學時沒能得到妥善化控制。例如,電力系統繼電保護原理、發電廠電氣主體系統、變電站綜合自動化、電力路系統自動控制和遠動技術等,他們彼此預設的學時數量則分別為43、35、40、36,總體學時數量偏少,即當中第一和第三類課程包含實踐訓練環節,提供的學時數量極為有限。
三、進行高校電氣工程及其自動化專業課程體系科學化創新改革的措施
1.憑借就業作為基礎性導向媒介,逐步強化對學生的實訓力度
在當前人才市場競爭趨勢的持續激化和就業困難大背景影響作用下,涉及高校電氣工程及其自動化專業務必要憑借就業作為基礎性導向,在重新創建整體課程體系期間培養學生多重職業技能和素養。換句話說,就是利用實訓活動組織,使該類專業學生細致化感知和熟練化掌握電氣工程及其自動化技術的交接過程,為后續學生執行力有機強化,提供豐富的指導性依據。需要額外加以強調的是,在組織現代專業課程體系構建工作過程中,為了有效貫徹落實該類體系構建的實效性目標,就應該遵守就業的導向作用基礎上,在第一時間內將和電氣工程關聯縝密的職業要素加以沿用,并且確保結合特定行業規范標準制定實施富有針對性的就業指導方案。首先,設置生動化的教學引導情境,組織學生參與各類小組實踐活動項目,進一步使這類學生全面化掌握電氣工程自動化行業領域之中所需的各項技能和素質。其次,為了更為人性化地服務就業,高校有必要選擇和企業合作,共同建立適當規模的實訓基地,在確保完成理論教學和實踐應用相互融合任務的同時,激發出電氣工程及其自動化專業學生更加完善化的創新技能和職業思維。例如,為了有機凸顯高校電氣工程及其自動化專業課程原有的創意性效果,相關教學設計人員應將電氣設備的一系列有關技術作為一類關鍵性項目基礎上,聯合豐富實踐經驗進行妥善化的經營管理。其間可以考慮將特定專業特定班級學生劃分為不同小組,并且分別賦予他們市場調查、設備操作、創新技術應用等挑戰性任務,之后組織對應的評價工作并要求師生共同參與,進一步為日后該類專業學生熟練掌握不同職場環境的專屬性業務內容等目標達成,做足準備工作。
2.開展合理規模的校企合作活動,輔助學生提前掌握必要的職業技能
為了培養更多的職業技能應用型人才,有關高校領導要積極開拓校企合作路徑之余,進一步為內部電氣工程及其自動化專業學生設置完善化的職業技能訓練平臺,這對大幅度提升學生的職業素養有著十分深刻的影響作用。歸結來講,經過校企合作機制大力推廣執行之后,包括電氣工程及其自動化等專業的學生在內都可以及時觀察、學習到最先進的電力系統環境,掌握自動化、通信、計算機等相關技術的操作流程,有利于日后學生快速地步入相關企業進行實習并接受專業化技術教師指導,使這類學生群體預先適應過于復雜的職場環境。企業在獲取人才方面保留明顯的優先權力,如若和高校合作開展學生實訓工作,可及時發現一些天資卓越和素質完善的人才,節省日后大規模人才招聘上消耗的精力。由此看來,開展校企合作,培養更高等級層次的技能應用型人才,是高校電氣工程及其自動化課程體系改革工作中的必然選擇。學校要優化教學方案的實施模式,引導學生更為高效率的實踐應用所學知識。為了確保高校電氣工程和自動化專業教學活動發揮出應有的實效性,學校必須選擇預先進行完善化的教學方案規劃執行,確保在及時引入合理數量和性能質量的設施條件基礎上,逐步完善課程體系中的內容和資源,進一步搭建起多元化且高效率地實踐模擬基地,為日后該類專業學生系統化學習和實踐應用等需求滿足,奠定基礎。電氣工程及其自動化專業學生在參與實踐學習過程中所需的一系列資源,包括電氣設備、實踐操作工具和模具等,務必在第一時間內予以補充;之后順勢將理論課堂搬到實踐模擬基地之中,在促進理實一體化學習結果的同時,完成這類學校體系的持續完善使命。
綜上所述,為了全面迎合時展趨勢,為相關行業培養更多數量的電氣工程和自動化操作型人才,學校必須選擇針對高校既有的專業課程體系創新改良,如設置全新的教學內容、在校企合作基礎上創造實踐技能訓練平臺等,方便日后教學中更加大范圍地推廣沿用理實一體化教學方案。這可以為我國電氣工程及其自動化等行業可持續競爭發展,提供不竭的支持服務動力。
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電氣工程專業在美國屬于POWER A類專業,所開設的高校很多,但極大多數偏重于電子與通信、電力電子與自動控制、電路設計等弱電專業,側重強電類的不多。PSERC的宗旨為:打造未來電力系統靈魂工程師,為社會建設一個高效、安全、靈活、自適應、經濟的電力系統,提供一個能應對電力系統危急時的知識決策的培養新一代電力系統科技人才的高質量、可持續的平臺。加入到美國PSERC中心并通過ABET認證的高校基本分為兩類。一類偏重電力系統的設備制造、規劃設計、運行控制,如亞利桑那州立大學、德克薩斯農工大學、愛荷華州立大學、佐治亞理工學院和威斯康辛大學。另一類則偏重于自動控制、通信、物理、電子信息等,如:加州大學伯克利分校、伊利諾伊大學香檳分校、卡內基梅隆大學、華盛頓州立大學和霍華德大學。兩類大學的電氣工程專業所設學科相互支撐與交叉,滿足了電氣工程專業所牽涉的電能的生產、傳輸和利用領域開展科學研究、技術開發、規劃設計、設備制造、廠網建設、系統調試、信息處理、系統運行、保護控制、狀態監測、維護檢修、環境保護、經濟管理、市場交易以及系統的自動化和智能化等活動的需要。下面從培養目標、專業課程體系及實踐教學環節等方面對PSERC高校電氣工程專業的教學體系進行剖析。
二、PSERC高校教學體系
1.PSERC高校的培養目標。
ABET通用培養目標規定,專業應有公開的、符合學校定位的、適應社會經濟發展需要的培養目標;培養目標應包括學生畢業時的要求,還應能反映學生畢業后5年左右在社會與專業領域預期能夠取得的成就;高校應建立必要的制度定期評價培養目標的達成度,并定期對培養目標進行修訂。ABET通用標準對畢業要求明確提出畢業生應具有人文社會科學素養、社會責任感和工程職業道德;具有從事工作所需要的相關數學、自然科學以及經濟和管理知識;掌握工程基礎知識和本專業的基本理論知識,具有系統的工程實踐學習經歷;了解本專業的前沿發展現狀和趨勢;具備設計和實施工程實驗的能力,并能夠對實驗結果進行分析;掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識,具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力,設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素;掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;了解與本專業相關的職業和行業的生產、設計、研究與開發、環境保護和可持續發展等方面的方針、政策和法律、法規,能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響;具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力;對終身學習有正確認識,具有不斷學習和適應發展的能力;具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。作為國家科學基金資助的校企合作研究中心,PSERC充分挖掘發揮各高校的能力,充滿激情地面對電力工業中的各種挑戰。PSERC的宗旨是為未來電力系統培養高素質的工程師。在PSERC的旗幟下,多所高校通力合作,朝著如下目標努力:共同思考未來工業會面臨的挑戰;在這個合作平臺下,利用交叉學科優勢,研究這些挑戰的應對方法;在工業危機事件時能在學術機構、工業機構、政府之間達成有效溝通和知識共享;培養下一代電力工業工程師。而校企合作研究中心PSERC則需要為下一代電力工業工程師的培養提供如下條件:為分布于美國不同地方、不同學科的有著豐富經驗的研究者提供一個聚集平臺;為企業團隊和高校專家提供一個科學前沿的具有經濟技術性的研究方向;為未來電力工程師提供高水準的培養平臺。隨著可再生能源發電、智能電網的發展,以功率變換、檢測、控制、通信、信息處理為特征的智能電氣裝備成為現代電力系統的支撐。PSERC高校電氣工程專業以工程認證為標準,結合行業發展需要,形成了具有典型特征的培養目標和畢業要求。由于新時代電氣工程專業由電子信息工程、計算機科學、自動控制等多個交叉學科支撐,幾乎所有的高校都將電氣工程專業與計算機科學專業設置在同一學院,沒有了傳統的以電氣工程單一學科形成的院系;幾乎所有的高校都將出色的專業能力、學習能力、領導能力、協調解決問題的能力作為培養目標。
2.PSERC高校的專業課程體系。
培養適應和引領新工業革命人才的基本載體是課程,工程教育是由不同類型的課程來實施的,工程教育回歸工程的本質就是課程體系要更加接近工程的真實過程,并符合新的工程觀念。ABET標準也規定,課程體系應符合專業和學校培養目標,包括通識教育課程和工程教育課程。 PSERC中心倡導多個交叉學科互為支撐,其專家陣營領域包括:電力系統、應用數學、復雜系統、計算機技術、控制理論、電力電子、運行研究、非線性系統、經濟學、工業組織和國家政策。PSERC各高校均設置有適宜電氣工程學科的數學和基礎科學的組合課程;各校的研究方向略有差異,但都強 化數學、物理及工程理論的課程設置;有關電子信息、計算機技術、自動控制、通信技術、光纖通信技術、電磁場理論、電力電子技術、電機及電力系統基本理論等方面的課程,幾乎是每所高校電氣工程專業的必修課程,并設置了適宜電氣工程專業學生所學領域學科的工程科學和工程設計課程。個別高校擁有自己的諸如醫學電子電氣設備特色方向,有些高校強化人文教育。如此由若干不同學科交叉便于交叉學科的科學研究及一流人才的培養,如此寬廣的課程設置為學生后續發展打下了很好的基礎,創建的是社會性綜合大工程型通才培養的模式。
3.PSERC高校的實踐教學。
正如前述ABET標準明確指出,工程實踐是必需環節。為了保證培養目標和課程體系符合工程科技發展與適應社會需求,ABET標準規定,必須有企業和行業專家全程參與培養目標和課程體系的設計與修訂過程,尤其是提出對工程實踐與畢業設計的要求。PSERC中心加盟者不僅包括10多所在電氣工程領域著名的高校,還包括美國電力公司、水電公司、電力科學研究院、美國能源公司、美國電力交易公司等以及諸如ABB、GE、Mitsubishi等30多家世界知名的電氣企業,成立專門的工業委員會,構建PSERC與各工業企業間的合作平臺。通過該平臺,各高校獲取研究和教學的機會,也可通過該平臺商討和推薦工程項目。該平臺每兩年進行一次大型研討,企業和高校在研討中總結已完成的項目,并提出下一步要進行合作的項目。為了培養能適應于工業、商業和政府機構的電氣工程人才,要求本科生在完成基礎工程課程后,必須專門修習電路、電磁場和電磁波、微處理器、通信和控制系統、電力電子和電力系統的集成電路設計訓練課程。對大三或大四的高年級學生,針對不同學科模塊方向,設置有各種專題課程,并且配有專門的綜合設計專題,該設計課程一般安排在每年的秋季末或春季末,參加設計的學生各組間可以進行設計大賽,獲勝者有榮譽證書并獲得一定的獎金。研討課程是高年級學生必修的另一門與工程實踐結合緊密的課程。PSERC中心由合作高校和合作企業共同商議決定重大研究課題,高年級學生可以獲得參與該類研究課題的機會,其經歷將計入修習學分。高年級學生的專題及個性化研究專題一般都是企業合作項目。
三、對我國電氣工程專業建設的啟示
我國一些由傳統的電力系統及其自動化、電機與電器專業為核心的高校有少部分仍以電氣工程或電力工程為院系名稱,極大多數以應用電子和電氣并列為院系命名,但其教學內涵依然是偏重強電,就業領域以電網為主。但我國開設電氣工程專業的高校有200多所,電網對人才吸納有限,且各校的辦學基礎、行業背景差異較大,這些高校如何把握電氣工程專業的建設,如何滿足電氣工程專業工程教育認證的要求,本文認為:由上述PSERC高校已通過認證的電氣工程專業特點,有如下幾點值得我們借鑒:
1.學校根據自身辦學特點及行業背景,制定符合學校定位的人才培養目標和畢業要求。
2.將與電氣工程專業相關的電子信息、自動化、計算機專業盡量設置在同一院系,便于交叉學科的研究和人才培養。
3.在電氣工程基礎課程體系中,擴展電子計算機技術、信號分析與處理、自動控制、網絡通信等方面的課程,根據自身辦學特點制定專業課程群,實現強電與弱電結合,學科交叉,互相滲透,加強基礎、拓寬專業領域,提高學生的適應能力、學習能力,打造通才教育。
4.各學校根據自身的專業優勢與行業背景,設置專業必修課和專業選修課,并對實踐環節和畢業設計提出配套要求,培養與培養目標對應的寬口徑厚基礎特色人才。
[關鍵詞]智能化技術;電氣工程;自動化控制
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)06-0391-01
1、引言
近些年來,我國電氣市場發展迅猛,一些電氣相關產業也得到了飛速發展。其中較為突出的是電氣工程的發展。傳統的電氣自動化控制技術存在缺陷,使得效率低下不適應電氣工程自動化的發展。新型自動化控制技術――智能化技術的引進,通過人工智能和計算機等高科技,大大彌補了電氣工程自動化控制技術存在的缺陷,促進電氣工程的發展。智能化技術作為一種新型的控制技術,在電氣工程自動化的應用現階段還處于起步階段,在未來具有很大的發展前景,且會逐漸應用于其它行業。
2、智能化技術
2.1 智能化技術概念
智能化技術是一門涵蓋多門學科的具有較強綜合性的科目,包括語言學、控制學、信息學、生物學等。智能化技術主要研究目的是研究機器人工智能,讓機器能夠通過程序等獨立完成某些高危險、高難度工作,體現了節能與環保,降低了工作強度,提高了工作效率與工作質量。通過結合計算機技術,研究在運用過程中對智能化技術實現實時操作,讓其具有現實意義,并進行一些具有時效性的相關智能機器的開發研究工作。智能化技術主要應用體現在計算機技術、GPS定位技術、傳感技術等,日趨智能化的產品也使得其很好的應用在實際操作中,在發展中不斷提高機器的智能化水平和自動化程度,降低維修成本,提高設備可靠性。
2.2 智能化技術在電氣工程自動化中的特點
智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用,主要是電子電氣技術、信息的收集與處理等,體現出較好的實用性和適應性。智能化技術在電氣工程自動化中的大量應用,很多案例證明其已經取得了一定的效果,如電氣工程自動化控制工作效率的提高,工程投資成本的降低和控制人員工作強度的減輕等,實現了人力資源的合理配置。智能化技術在電氣工程自動化中的應用較傳統控制技術大幅上升,主要特點表現在以下幾方面。
(1)智能化技術在電氣工程中可實現自我調節的無人化超控
在電氣工程自動化中的應用,普遍認為智能化控制器技術的實際工作效果比傳統控制器技術好。這是由于調節系統的控制程度主要結合了魯棒性變化、下降時間和響應時間三者,確保了自動化控制的工作,且智能化技術的使用對電氣設備進行控制調節,很大程度上降低了人工工作強度,通過改變相關技術就可有效進行系統的自我調節,實現無人化超控。除了調整電氣系統的控制器,實現控制智能化,且能實現在一定距離內的自我調節控制特點。
(2)智能化技術簡化電氣工程自動化模型
傳統的電氣工程自動化控制是通過建立模型來實現的,但模型的復雜性特點使其建立不同于實際情況,而實際的操作過程也會出現不同于模型的地方。實際操作的不唯一性和操作控制情況與模型產生矛盾等,需要在實際操作中進行調節。當出現預測之外的或超出估量設定情況之外的事,則會影響電氣工程自動化 的工作效率。智能化技術應用于電氣工程自動化控制,一定程度上避免了出現一些復雜的、不可預測的情況,從而大大提高了控制工作效率,簡化了電氣工程自動化模型,且讓自動化控制更加的精密。
(3)智能化技術促進電氣工程自動化的一致性
智能化技術控制器可以處理輸入的任何數據并取得較為準確的估計,即使輸入的是不常應用的數據,也可以實現快速的評估工作,具備較高的一致性。在電氣工程自動化控制中應用智能化技術,從而對電氣工程系統中的設備和數據進行控制,促進電氣工程自動化的一致性。電氣工程自動化的高度一致性,提高了系統運行效率,提高了服務質量。
3、智能化技術在電氣工程自動化的應用
20世紀80年代初,開始在電氣工程自動化中應用智能化技術,隨著智能化技術的發展,其應用范圍不斷擴大,且促進了電氣工程的發展。
3.1 智能化控制
智能化技術在電氣工程自動化中的應用,使得電氣工程自動化控制實現了遠程控制、無人化超控、自主化和高效化的控制。在應用過程中,為智能化控制提供了一個更廣闊的發展空間,而智能化技術在電氣自動化技術中的廣泛應用也側面說明了智能化技術具備的一定優越性,且隨著應用發展奠定了良好的基礎,促使其在其他領域得到了更多發展機會。
3.2 優化設計過程
進行電氣工程自動化控制時,不可避免的要涉及去設計電氣設備,而設計電氣設備是一項較為繁瑣的工作。電氣設備設計涵蓋電氣、電路、磁力等多門學科,這要求設計人員具備多學科的專業知識,且能綜合應用于設計中,且設計人員必須具備相當的工作經驗。傳統的設計方式是結合經驗與實驗,采取手工設計方式來完成方案,成果達標率低,修改起來難度也大。采取智能化技術后,通常利用CAD技術以及計算機輔助軟件來進行方案設計,大大降低了設計周期,提高了設計方案質量,具備較好的使用性能。應用智能化技術進行優化設計的過程最具體的形式則是體現在遺傳算法中,突出顯示了其較好的實用性和先進性,實現整個設計方案的一個優化。
3.3 故障診斷
電氣工程自動化系統在實際運行應用過程中,不可避免的會發生一些電氣設備故障情況,而在故障發生前必定會產生一些癥狀來反映故障相關部位。應用智能化技術,可以在故障發生前進行整個系統的精確診斷,及時或提前找出故障部位,減少損失。特別是電氣設備中的變壓器部位,在整個系統中占有特別重要的地位,需要設備管理人員時刻關注其運行狀況,采取不定時的方式進行設備檢測和維修、保養等工作,但即使這樣還是不能完全保證電氣故障不出現。為了在實際應用中降低電氣故障損失,必須及時地將故障診斷出來,而智能化技術在這一方面具有獨特的優勢。
運用智能化技術進行變壓器的故障診斷采取的診斷方式,最常見的是分析變壓器中滲漏油的分解氣體,從而能對變壓器發生故障的大致范圍盡快確定出來,再逐步縮小范圍直至發現故障具置,再針對故障進行維修和保養。采取智能化技術不僅有利于故障診斷率的提高,加快了檢修速度,而且降低了電氣設備的損害,提高電氣工程自動化系統運行的經濟效益。
4、結語
智能化技術的應用,提高了電氣工程的設計效率和質量,一些曾經無法解決的問題,在智能化技術下能得到較好的解決。未來的智能化技術必然會形成一種高效的、混合的智能技術,并進一步優化電氣工程自動化控制系統。智能化技術在電氣工程自動化中的應用,提高了電氣工程控制能力,增加了電氣設備的設計質量,提高了系統安全性,降低了故障發生概率和人工勞動強度,提高了電氣工程的經濟效益,并為電氣工程的健康發展提供了技術保證。在科研人員的不斷開發、探索和創新下,智能化技術的進一步發展,必然會推動電氣工程自動化新時期的到來。
參考文獻
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[2] 牛美英;渠基磊.人工智能在電氣工程自動化中的應用[J].價值工程.2013年23期.
【關鍵詞】電氣工程;施工管理;質量控制
引言
電氣工程的施工具有很強的隱蔽性,電氣工程中的線、管、盒等都暗設在結構的主體內,一旦出現質量問題,不容易被發現和解決,返工難度比較大;電氣工程施工程序比較多,周期較長,整個施工工程有時會超過主體施工過程;電氣工程有很多子系統,包括動力系統、安全監控系統、電視接收系統、照明系統、通信系統,以及寬帶網絡系統等等,并且這些子系統之間是有著緊密聯系的,電氣施工質量的控制要從系統的整體出發。
1 電氣工程施工質量管理存在問題分析
1.1 監督力度不夠強
在電氣施工的過程中,還要做好電氣工程的監管工作,建立系統、健全的監督系統,保證整個施工過程的施工質量。在電氣施工過程中,要對開關和后插座盒的線頭、預埋管的深度、進場的材料等進行檢驗,以確保其符合質量要求。但是,一些工程項目意識不到監管的重要性,并沒有安排專門的人員來開展監督工作,致使一些施工人員投機取巧、鉆空子偷工減料,大大的降低了電氣工程的施工質量。
1.2 電氣工程施工秩序混亂
由于對電氣工程現場施工缺乏強有力的現場管理,因此電氣工程施工秩序混亂的問題較為嚴重。在對電氣工程進行施工時,一些工作人員對工作毫無計劃,時常是想起一件干一件,雖然工程施工管理者對電氣工程一些關鍵的工作劃分了專門的工作人員,但是對于大多數工程施工工作人員來說,其主要負責的工作內容并不明確,這就在很大程度上造成了工程施工秩序混亂、無序的現象發生。秩序混亂的電氣工程施工,增加了電氣工程施工的工作量,影響了電氣工程的整體質量。
1.3 意識淺薄,不夠重視
工程的施工是由多項工程組成的,電氣工程施工只是其中的一項工程,有些工程的施工單位對電氣工程施工質量的控制不夠重視,對電氣工程施工的質量要求也不嚴格,并且在電氣工程施工缺乏中缺乏相適應的質量監控系統。所以在施工過程中會頻繁出現偷工減料的現象,存在很大的安全隱患。不僅是施工單位意識不到電氣工程施工質量控制的重要性,建設單位對電氣工程安裝重要性的人士也不夠,通常建設單位的電氣工程的施工會按照要求來進行,但是電氣工程施工對整個工程項目的影響卻常常被忽略。
1.4 施工人員的專業素養不高
電氣工程施工人員中,一半以上是來自于農村的農民工,他們中的大多數受教育程度不高,并且在上崗前也沒有經過專業的職業技能培訓。同時電氣工程施工隊伍當中的一些技術人員,大部分也都是經過后期的培訓而形成的,而不是從專業的電氣工程技術學校畢業的,在專業技術上沒有經過嚴格的考核。正是由于缺少專業的培訓和學習,這些人對安全施工的認識不深刻,不能充分地掌握電氣工程施工的相關技術手段,在具體施工過程中容易出現操作上的失誤,不僅使施工質量難以達到電氣工程要求的標準,同時也增加了工程的不安全因素,使其自身生命安全受到影響。
2 電氣工程管理質量控制分析
2.1 施工準備階段的管理質量控制
施工準備階段質量控制即在電氣工程施工之前對整個工程的施工質量控制進行管理控制。在這一階段,一是要做根據電氣工程施工質量標準來審核電氣工程施工項目的圖紙以及技術標準。在對電氣工程施工項目進行設計時,要充分考慮工程的開放性,以便于日后在功能方面對工程的擴展。要堅決杜絕一味求全、求大的情況發生,樹立工程安全意識,在保證電氣工程施工質量、安全的基礎上考慮企業經濟的承受力節約投資成本。二是要嚴把材料關,在購置與電氣工程施工相關的設備、材料時,一定要嚴格按照電氣工程施工質量標準所規定的內容來進行。在購置完之后,要根據所購置物品的詳細情況填寫物品購置申請表,并委派專門人員來對物品購置申請表進行審核,把不符合要求的產品剔除出去,對于其余合格的產品則可用于電氣工程施工當中。如對于鍍鋅鋼管管壁厚度的選擇,薄管≥1.7mm、厚管≥2.6mm;PVC 管必須使用中型以上的,應符合阻燃管、重型管的要求。三是在施工之前要根據電氣工程本身的具體情況與業主進行全面、詳細的溝通,以了解業主的需求、明確工程的定位,進而以此作為制定電氣工程施工計劃的依據。
2.2 施工階段的管理質量控制
施工階段質量控制是指對電氣工程施工的整個過程進行控制。要將預先制定好的電氣工程施工的具體流程以及施工設計作為電氣工程施工的依據,并嚴格執行。在這一過程中,無論是工程的管理人員、施工人員還是設計人員都必須嚴格按照施工規范、設計圖紙來實施自己的行為,嚴謹工作態度,樹立安全施工的理念。同時要保證配電箱、電力電纜、配電設備這關鍵的三個設備之間能夠順利運行、接觸協調。對電氣工程的重要施工環節進行嚴格的質量控制并組織相關技術人員對重要施工環節進行監督、檢查。另外,在電氣工程施工的過程中,還必須做好核實工作,保證電氣工程施工工作能夠嚴格按照施工計劃進行,預防施工過程中偏差的產生,一旦在核實過程中發現問題,必須立即對工程施工進行調整。
2.3 竣工階段的管理質量控制
竣工階段的質量控制就是在電氣工程完工、驗收階段對電氣工程的施工質量控制進行管理。在對已完工的電氣工程進行工程驗收時,要根據國家相關的電氣工程質量驗收標準來進行嚴格驗收。電氣工程中所用到的成品、設備、電器、材料的性能、規格、型號、品牌以及工程施工的技術質量等,都必須符合電氣工程施工質量驗收的相關規范和工程設計規劃,以及相關專業標準、規范。同時允許電氣工程施工質量偏差的存在,但是其偏差范圍應符合相關規定的要求。對驗收不合格的工程要及時對其作出準確的處理,要求施工方重新對電氣工程進行返工,以保障電氣工程的質量。
2.4 提高施工人員的整體素質
施工人員是電氣工程施工的具體操作者,對電氣工程施工質量具有直接的影響,因此,施工單位要注重對工程施工人員的教育、培訓工作。具體來說應從兩方面做起: 第一,提高施工人員的專業技能。在錄用電氣工程施工人員時,按照擇優錄取的方針,優先選擇那些在電氣施工方面有豐富操作經驗的、文化水平較高的人員。并組織專業人員對新進員工針對電氣工程施工當中的一些應用較廣的專業施工技術以及其需要就職的崗位特點進行崗前培訓,幫助新進員工熟悉工作流程和具體的工作內容。不定期對新老員工進行施工技術培訓和考核,并在企業內部制定員工激勵政策,激發員工的工作熱情,鼓勵員工深入學習電氣工程施工技術。第二,提高施工人員的安全意識。施工企業要通過講座、實例介紹、張貼標語等方式,使員工樹立安全施工的意識,提高工作人員在電氣工程施工過程中的安全警覺性。
3 結束語
隨著高新技術的不斷發展和智能化的逐漸普及,電氣工程將占據愈來愈重要的地位,其所涉及和涵蓋的領域將更廣泛,技術更新也將愈加復雜和頻繁,所以優化電氣工程愈發顯得任重而道遠。因此,只有實施有效的施工管理,嚴格執行相關規定,才能保證電氣工程的整體質量和安全,確保工程項目的全面竣工。
參考文獻:
[1]李春穎.建筑電氣工程施工過程中存在的質量通病及防治[J].黑龍江科技信息,2011(15).
【關鍵詞】教育目標;美國大學; 電子科技大學(成都); 電氣工程
【中圖分類號】F407.63【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158(2013)07-0367-02
【Abstract】 At present, UESTC(University of Electronic Science and Technology of China) is now moving forward to tha goal of making the university , which is well-known at home .This paper describes the development and overview of foreign electrical engineering ,and introduced the professional mission, educational goals and outcomes of some well-known American School of Electrical Engineering. Then using it as the basis for an analysis of the characteristics of the development of professional disciplines.
【Keywords】 Educational Objectives;American University;University of Electronic Science and Technology of China(chengdu);Electrical Engineering
1 國外電氣工程類專業發展概述
電氣工程(Electrical Engineering簡稱EE)是現代科技領域中的核心學科之一。就目前國際水平而言,電力的需求將不斷增長,社會對電氣工程及其自動化科技工作者的需求量呈上升態勢。因此, 電氣工程的教育和科研在發達國家高校中一直占據著十分重要的地位。
國外該學科(系)在科研、教學及學術組織形式上與國內電氣工程學科有較大不同。了解國外學科狀態及教學、科研方向,對調整我們的學科方向、提高教學、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美國著名大學電氣專業教育培養特點,并與電子科技大學(成都)的電氣工程專業的培養目標、課程設置等多方面進行對比分析,對我校課程設置提出一些建議。
2 電子信息與電氣工程專業的使命、教育目標及結果
2.1 電子科技大學(成都)(University of Electronic Science and Technology of China)
使命
使學生具備本學科和跨學科的基礎與綜合素質,專業能力強、綜合素質高,具有國際視野的寬厚型、復合型優秀人才。
本科生培養目標
1.具備扎實的自然科學基礎與較好的人文科學基礎。
2.掌握強電與弱電、電力電子、硬件與軟件、多學科的基礎理論。
3.掌握電力電子設備與系統的基本分析與設計方法;具有設計、開發、調試、應用電氣系統的基本能能力。
4. 了解電氣系統的基本方針、政策和法規;了解該領域最新進展與發展動態;具有良好的外語基礎與國際交流能力,具有一定的科學研究和實際工作能力。
主干課程:
電路分析基礎、信號與系統、模擬電路基礎、數字邏輯設計及應用、微型計算機系統原理及接口技術、電力拖動自動控制系統、嵌入式控制系統等。
主要實踐教學環節
1.實驗:電機與電拖自動控制實驗、電機的微機控制技術實驗。
2.上機:軟件技術基礎上機、單片機原理及應用上機。
3.課程設計:電路分析基礎課程設計、電力拖動自動控制系統課程設計、電力電子技術課程設計、電機拖動與PLC控制系統課程設計、供配電課程設計、二維精密伺服系統設計課程設計。
4.實習實訓:基礎工程訓練、電工電氣技術實訓、電裝實習、生產實習、綜合課程設計、畢業設計等。
2.2 麻省理工學院工程學院電氣工程與計算機科學系( Department of Electrical Engineering and Computer Science,School of Engineering,MIT)
使命: 電氣工程與計算機科學系的首要使命在于培養學生。發展創新技術、思維及實踐并培養能夠處理世界復雜問題的創新型領導。
本科生教育目標
1.提高學生電氣工程與計算機科學必要的數學工具、基礎科學和基礎知識的應用能力。
2.發展學生對電氣工程與計算機科學的專業理解以便為未來就業做好準備。
3.發展學生對社會、工商業、技術以及人類生存環境的重要性的理解,以便產品設計的程序符合實際需要。
本科生學習結果
1.基礎:了解科學與工程的基礎, 并能夠加以應用。
2.廣度:熟悉包括電氣工程(EE)和計算機科學(CS)基本要素在內的多種重要的技術領域。
3.深度:運用電氣工程領域的V1- 1課程計劃、計算機科學領域的V1- 3課程計劃、以及這兩個領域的V1- 2課程計劃的一種或多種專業方向全面的知識。
4領導能力:在EE 和CS 設計和發展所面臨的更大的挑戰背景下的鑒別能力。
電氣工程學士學位( BSEE) 課程計劃的教育目標
必修課與選修課的結合確保學生在電路、數字系統、電子設備、電磁以及線性系統等專業領域獲得一個寬廣的知識基礎。
BSEE課程計劃的目標
BSEE 課程計劃使學生在畢業后為取得以下職業和專業成就做好準備:
1.通過設計、產品開發、研究、生產、咨詢測試、銷售以及管理等技術性作業來練習電氣工程。
2.熟練使用現代化的設計工具。
3.參與和提供由多種專業和文化背景的個體組成的團隊的領導。
4.掌握有效的書面和口頭溝通技能以傳遞信息、表達觀點。
2.3 斯坦福大學工程學院電氣工程系( Department of Electrical Engineering,School of Engineering,Stanford University)
使命
本科課程計劃的畢業生被要求掌握電氣工程的基礎知識和至少一門專業領域的知識。畢業生被要求具有基本的實驗、設計和溝通能力以便為研究生階段的繼續學習做好準備, 或者為要求掌握電氣工程、科學與技術的一門基礎知識的初級崗位做好準備。
教育目標
1.技術知識: 提供電電氣工程原理的基礎知識、必要的計算支撐知識、工程基礎、數學和科學。培養計劃必須至少包括一個有深度的專門領域, 當前包括計算機硬件、計算機軟件、控制、電子、場與波、通信與信號處理。
2.實驗室與設計技能: 培養進行和設計實驗方案需要的基本技能,培養簡述問題與描述方案的能力, 培養采用先進技術知識和技巧, 規劃求解方案的過程的能力。
3.交流技能: 培養組織編撰報告的能力, 用英文進行寫作和演講的能力。
4.為深造打基礎: 為后續研究生、或終身成功學習準備足夠寬深的知識。
5.為就業作儲備: 培養適應很多不同職業崗位的技能和品質, 包括經濟頭腦、道德規范、領導能力、專業組織能力、安全意識、服務態度、協作精神等。
電氣工程本科課程改革趨勢
本科新課程主要變化: 在2- 3 年級采用一組由6 門課程組成的核心課程, 為學生在7 個EE 分支學科從事高級學習提供一個基礎。通過將必要的鏈條扁平化, 作為高年級學生, 學生能夠從一個更廣泛的高級課程中進行選擇。
3 電子信息與電氣學科專業教育基本特點比較及分析
從以上學校介紹及分析可以看出:
總體來說,國外的電氣課程具有如下特點:
(1)教學體系呈現百花齊放的態勢,教學內容涵蓋面廣。
(2)在所分析的幾所美國大學里, 在同一學院, 不同學科的低年級學生在同一基礎平臺上接受相同的教育, 淡化專業方向, 這有利于培養學生寬廣的知識面并使其就業途徑更加多樣化。
(3)各校該學科專業的使命和教育計劃都強調厚基礎, 重視學生解決實際問題的能力、理論與實踐相結合的能力、創新能力、終身學習的能力、有效溝通和交際的能力以及人文和社會科學素養的培養和提高, 重視學生個性的和諧發展年, 重視專業教育與道德教育的結合。
在教學內容和教學方式上,國外大學有很多值得我們借鑒的地方。在教學內容上,必須強調抽象方法的應用,這對于學生理解分析方法和建立實際器件和電路的概念都會有幫助。我國的教學內容遵循比較完整的經典理論體系,近年來在更新知識體系與內容方面做了一些工作,但是在反映新技術新方法、緊密聯系快速發展的電子技術方面仍顯得不足。
國外的教學組織和管理運行機制與國內最根本的區別在于:國外的教學是以學生為主導的,在學習知識的過程中,學生的主動性、自覺性和自律性更強,國外高校的學分制體系和學生的高淘汰率,保證了較高標準的教學水平。
故我校可以參考以下建議進行改進
1.關于課程教學方法
實現從單一傳授知識向綜合能力培養轉變;實現從重教輕學向以教師為主導以學生為主體轉變;充分利用計算機技術和網絡技術為教學服務;使課程網站和課程教學緊密結合,加強好課件的使用交流。
2.關于課程實驗教學內容
目前,各個學校都十分注重對學生動手能力的培養,在課程中加強實踐性教學環節。應加強工程實踐內容,增加綜合設計性和研究性實驗。
3.關于教材建設
在廣泛吸取國外教材成功經驗以及總結我國教材建設經驗的基礎上,建議各高校根據人才培養目標的定位和實際需要,編寫一些更具特色的教材。
由此,只要我們深入學習并結合本校實際情況,認真分析并學習國內外名牌高校的優勢所在,加強師資建設、對課程設置進一步優化、提高學生實踐學習時間,就一定能夠培養出知識面寬、基礎扎實、能力強、素質高的大學本科畢業生。
參考文獻
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關鍵詞:建筑電氣;工程質量;問題;對策
近些年來,隨著我國社會經濟的不斷變化和發展,其建筑行業的施工質量問題成為當前社會生活中越來越受大眾關注和重視的熱點問題之一。二十一世紀的經濟社會中,質量決定成敗,尤其是建筑行業更是如此。因此,要想加快我國建筑行業的不斷進步和發展,就必須加強其質量管理工作。本文通過對建筑電氣工程中存在的一些質量問題進行分析和討論,并就其如何加強電氣工程的施工質量提出自己的意見和看法,從而更好的提高建筑電氣工程的施工質量,促進和推動建筑工程整體的使用性能,為人們營造一個安全、舒適、環保、節能的工作生活環境。
一、建筑電氣工程中的質量問題
目前,在建筑電氣工程的施工過程中,主要存在以下幾個方面的質量問題,具體體現在:
1、 防雷接地的問題
在防雷接地項目中,常常出現的問題包括:
1)同避雷帶的截面相比,引下線的截面要偏小,并且其焊縫的質量較差,沒有將高出屋外的金屬體或者構筑物同防雷裝置進行可靠的連接。
2)避雷帶沒有采用鍍鋅圓鋼材料,其感觀質量較差,定位不科學、不合理。
3)接地體的間隔或者埋深不足,沒有進行較好的防腐處理,其焊接的面積偏小。
4)斷接卡處的螺柱沒有超過M8,沒有對變形縫設置補償裝置,并且接地的電阻偏大。
2、 電線管鋪設的問題
在電線管鋪設項目中,常常出現的問題包括:
1)沒有進行很好的金屬管口的毛刺處理,在焊接直接進行對口的焊接,沒有在中間接線盒處和絲扣連接處進行跨接鋼筋的焊接,“焊穿”和“點焊”現象較為嚴重。
2)管壁的厚度不夠,在材料的選擇上用PVC管替代了金屬管、黑鐵管替代了鍍鋅管。
3)在電線管通過建筑結構的沉降縫或者伸縮縫時,沒有進行過路箱的設置,從而造成安全隱患。
4)鋼管的接地不牢或者直接沒有接地。
5)電線管的埋地、埋墻的深度不足。
3、 配電箱安裝的問題
在配電箱安裝項目中,常常出現的問題包括:
1)箱面板的布線不規整,其回路缺乏編號,且安裝沒有緊貼墻面。
2)沒有對導線進行綁扎,對多股線沒有進行壓接或者搪錫,沒有通過敲落孔使管子進箱,箱內的地線、零線沒有進行合理、清晰的規整,箱體缺乏專用的接地螺栓。
3)配電箱的標高、坐標不準確,在安裝時常常出現變形、移位、凹入墻面等問題,沒有對箱蓋中的雜物進行及時的清除,沒有進行有效的防腐處理。
4)沒有在安裝完配電箱后,進行線路的檢查和測試,對配電箱中導線同地面以及導線之間的絕緣電阻沒有進行科學、有效的測試。
4、照明等的問題
在照明等項目中,常常出現的問題包括:
1)插座的地線、零線、相線的放置混亂,有的甚至沒有接地線。
2)插座、開關的面板不平整,并同建筑物的表面存有縫隙,各開關的開、關方向不統一。
3)沒有將日光燈同鎮流器、啟輝器等進行配套使用,雙鏈的設置不平行,沒有進行掛線盒的設置。
4)吊扇或者成排燈具的中心線的偏差超出了設計施工的允許范圍值,其安裝的高度不符合設計規定的要求。
5)偷工減料、以次充好的問題時有發生。
二、強化建筑電氣工程質量的對策
針對電氣工程施工安裝中存在的質量問題,在今后的施工安裝中,施工單位可以采取以下幾個方面的措施,來提高和加強建筑電氣工程的施工質量和水平。
1、 接地防雷的施工
對接地防雷項目的施工質量控制主要體現在:
1)要按照施工設計圖紙的要求對底板與柱之間的主筋焊接,基礎底板的鋼筋貫通,以及相應的防腐處理等進行施工,并根據實際情況的需要增設人工接地,從而減小接地的電阻值。
2)要按照施工要求和規定進行接地端子的預留以及接地線的連接。
3)做好外墻的防護欄桿、金屬門窗,以及屋面金屬的大件部分的防雷工作,并加強其工序之間的銜接,完善設備外殼的接地,防止接地防雷工作出現遺漏。
2、 電線管敷設的施工
對電線管敷設項目的施工質量控制主要體現在:
1)對彎管器進行選擇時要遵循以下要求,即:當薄壁鋼管和鍍鋅管的內徑大于32mm時,通常選用液壓式的彎管器;當內徑小于25mm時,則選用相應的手動式彎管器;同時根據實際的情況對PVC管選擇適當的彈簧彎管。
2)要對施工人員進行定期的技術培訓,提高他們的電氣安裝技術和水平,強化他們的職業道德素質,從而確保他們能夠高效、高質的完成電氣工程的施工安裝。
3)在安裝過程中,監理人員必須對項目施工進行嚴格的把關,根據施工設計的要求對每一個安裝環節的質量進行檢查,對不符合規定的項目要堅決予以返工。
3、 配電箱的安裝施工
對配電箱項目的安裝施工質量控制主要體現在:
1)技術管理人員在進行配電箱的安裝前,要做好相關的準備工作。例如,對解箱盒的標高、坐標等進行詳細的了解,并用鋼筋套圈將定位好的箱盒進行焊接固定,以防止配電箱出現變形或移位問題。
2)要根據相關的施工設計要求對箱盒與配管的標高、位置、預留、預埋等進行設置。并對管線的內外壁進行管口毛刺的剔除處理,以及防腐、除銹處理等。要確保其彎曲半徑符合使用設計的相關要求和規范,并采用半硬質或者硬質的阻燃塑料管進行預埋。
3)在進行配電箱的墻面安裝時,要確保蓋板同墻面之間的緊貼,以防止出現縫隙,同時,還要保證其靈活性,并在箱體上進行合理、科學的開孔。在開孔時要注意用機械或者敲落孔進行開孔,嚴禁使用氣割或者電焊進行開孔作業。
4)對箱體接地螺栓的選擇應用大于M8的專用螺栓。同時,在配電箱的安裝完成后,施工人員一定要對其進行線路的檢查和測試,在各項指標都合格后方可進行送電運行,從而保證配電箱導線之間的良好接觸以及同地面之間的接地處理。
4、 照明燈的安裝施工
對照明項目的安裝施工質量控制主要體現在:
1)要根據施工設計的要求以及施工現場的具體情況對插座、開關、燈具、吊扇等進行安裝位置的確定,尤其是對吊扇接線盒以及成排燈具的預埋位置的確定,必須要確保其正確性和精準性,從而確保其安裝的誤差控制在施工設計的允許范圍值中。
2)在進行日關燈的施工安裝時,要根據設計圖紙的要求以及建筑物的實際使用需求選擇適當型號和規格的日光燈進行工程的安裝。同時,還要科學、合理的設定預埋接線盒的相應適當位置,并盡可能的將其偏于一側,從而確保電氣工程的順利施工。
結語:
隨著我國近幾年的社會市場經濟的不斷飛速變化和發展,建筑施工行業也隨之進入到了一個大范圍建設發展時期。其中,作為建筑工程施工中的一項不可或缺的組成部分的電氣工程,它的施工質量和使用性能對整個建筑工程的施工質量和運行情況能有著至關重要影響和作用。因此,施工單位必須提高和加強建筑電氣工程的施工安裝質量和技術水平,完善和規范施工過程中的操作行為,從而更好的推動我國建筑電氣工程的快速、平穩、長期的建設和發展。
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關鍵詞:住宅電氣工程 質量 防治
1、防雷、接地
1.1 通病
①屋面金屬物(管道、鐵梯、設備外殼等)未與防雷系統相連。② 插座接地線從一個插座串接另一個插座。③ 設備的“地排”未與接地干線直接連接,而是經過支架、槽鋼等過渡,接地線位置,截面積都不詳。④ 多層住宅采用TN-S 系統時,進線在總表箱處未重復接地,(小)高層住宅未在配電間做總等電位連接箱(MEB)。⑤ 防雷接地測試點不設暗箱、設置高度隨意;測試扁鋼不設測試用螺栓。⑥引下線、均壓線、避雷帶搭接處有漏焊、錯焊、夾渣、焊瘤、虛焊、咬肉、未除焊渣等缺陷。⑦ 用螺紋鋼代替圓鋼作搭接筋;直接用對頭焊接的主筋作防雷引下線。
1.2 原因分析
操作人員責任心不強、焊接技術不高;施工員對《防雷與接地安裝》2003合訂本、GB50169-2000《接地裝置》執行力度不夠。
1.3 防治措施
① 屋面金屬物應與引下線相連。② 插座接地線接入插座端子前采用焊接或“T”接,避免由于端子松動造成后續插座接地失效。③ 設備 “地排”須與接地干線直接連接,基礎槽鋼應跨接接地并有接地標識。④ TN-S 系統的PE 線在總表箱處應重復接地,(小)高層在配電間應做LEB。⑤ 測試點設250*180*160 箱墻內暗裝、高度統一。當設計無要求,箱底距室外地坪500mm。測試扁鋼頭打Ф10孔配Ф8 螺栓或蝶形螺母平墊彈簧齊全,箱口有明顯接地標記。⑥ 無職業上崗證人員一律不得進行電焊操作,加強焊工技能培訓。⑦ 禁用螺紋鋼代替圓鋼作搭接筋,在引下線主鋼筋對頭碰焊處按規定補一搭接圓鋼。
2 線管(鋼管、PVC 管、FPC 阻燃管)敷設
2.1 通病
預埋PVC 線管時不是用塞頭堵管口,而是用火燒夾扁封口或鉗子夾扁拗彎封口。兩根以上電線管并排或兩排緊貼捆綁暗埋于柱中,電線管多層(三層以上)重疊埋于梁板內,甚至高出梁板面筋層“浮于”混凝土面上。電線管埋墻太淺,甚至埋在抹灰層中。管子出現死彎、壓折、凹痕現象。電線管進入配電箱,管口在箱內不順平、露出太長,管口不平整、長短不一。
2.2 原因分析
電氣施工人員對有關規范不熟悉。工作態度馬虎、圖方便省事,不按規定執行。施工員管理不到位。建筑設計布置和電氣專業配合不夠,造成多條線管路徑在同一狹
窄平面或立面上。
2.3 預防措施
① 預埋PVC 線管時,禁用火燒封口、禁用鉗子夾扁管口拗彎,應用符合管徑的PVC 塞頭封蓋管口,并用膠布綁扎牢固。② 電線在梁板、柱內不能并排(或兩排)緊貼捆綁暗埋,施工中可以將鋼筋班組常用的混凝土墊塊分別夾在電線管間固定,以保持一定間隙利于混凝土澆注,從而減少對結構承重能力的影響。③ 電線管埋入磚墻內,離表面不應小于15mm,管道敷設要“橫平豎直”。 ④ 線管彎曲半徑(暗埋)≥10d,管子彎曲要用彎管機或彈簧使彎曲處平整光滑,不出現扁折、凹痕現象。⑤ 電線管進入配電箱要平整順直,統一露出3---5mm,管口要用護套并鎖緊箱殼。
3 導線穿管、連接、包扎與色標
3.1 通病
① 穿線后才裝護口,護口只起裝飾作用;管內導線數量過多,穿線困難,管傷線損。②多股導線不用銅接頭,直接作成“羊眼圈”狀;接頭不搪錫,螺栓少墊圈、簧片等。③ 與開關、插座、配電箱的連接端連接時,一個端子上接幾根導線。④線頭、導線排列不齊;削線工具把導線剪傷,線芯留下橫向傷痕;未捆綁包扎。⑤ 配線用的導線顏色混亂,給今后線路檢修留下不便和隱患。
3.2 原因分析
操作人員思想不重視,對導線布線、連接、包扎的工藝和工序不熟悉,與電氣設計要求不一致,對各種顏色導線需求量統計不準、隨便替代。
3.3 防止措施
① 導線穿管時管口需要安放護口后才能穿線;管內導線總截面積占管內總截面積比率應≤60%,以有利于順利穿線和導線散熱。② 多股導線的連接應用鍍鋅銅接頭壓接,盡量不要做“羊眼圈”;若要做時,也應均勻搪錫。③ 在接線柱和接線端子上的導線連接只宜1 根;若需接2 根,中間要加平墊片;禁止3 根以上的連接。④ 導線編排要橫平豎直;削線時最好用電工刀削,既不傷線又刮掉線頭上的一層絕緣薄膜,使接觸更良好;削線頭時應保持各線頭長度一致;導線壓入接線端子后不應有導線;銅接頭與導線連接處要用與導線表皮同顏色的絕緣膠布包扎。⑤ 工程配線的線色應符合:相線A—黃色,B—綠色,C—紅色;中性線N—淡藍色;保護接地線PE—黃綠雙色;回火線應為相線顏色。主要質量問題是黑色、深藍色用于零線,黃綠雙色用于零、火線。導線的類型由特定顏色區分,不可隨意替代。
4 開關與插座
4.1 通病
① 線合預埋太深、安裝偏位。② 面板與墻體間有明顯縫隙;面板不平直、有膠漆污染;線合留有沙漿雜物。③合中接線混亂,開關方向不一致,相線、零線、PE
線有串接現象。
4.2 原因分析
施工人員責任心不強,對電器使用安全重要性認識不足,圖方便。
4.3 防治措施
① 密切配合土建專業,準確、牢靠固定底合,底合過深時可加裝一個底合。安裝面板時要“橫平豎直”;可用水平儀調校水平,保證上尺定位(上下層插座位置一致)和水平定位。② 安裝面板后要飽滿補縫,不允許留有縫隙;做好清掃、清潔維護。③ 單相2、3 孔插座,面對插座按“左零右火”、“下零上火”、“左零右火上地”的順序接線;插座的PE 線須單獨敷設,不允許與工作零線混用;開關應切斷相線,同一戶開關分合方向應一致。④ 加強管理監督,使用專用檢查插頭和檢測筆檢查,確保開關、插座中的相線、零線、PE 線不能串接。
5、燈
5 配電箱
5.1 通病
① 箱殼開孔不合要求,尤其是用電焊開孔導致箱體變形、防銹層嚴重破壞。② 箱
體與墻有明顯縫隙,箱體不平直,箱體雜物未清理干凈。
5.2 原因分析
生產廠家未完全按現場要求制作;安裝箱體時與土建配合不夠。
5.3 防治措施
① 定貨時嚴格標定尺寸,按尺寸生產,使箱體“敲落孔”與進線管匹配。若不匹
配。需機械開孔或反廠重新加工。② 裝箱時與土建配合好,土建補縫飽滿;使用
水平儀校準水平,最后認真清理箱內外雜物、污垢。
6、消防聯動控制、安防工程
6.1 通病
① 消防探頭松動,與頂板、吊頂有縫隙。② 多層及高層住宅內未預埋門禁控制及
對講系統管線,后期安裝隨意開孔、鑿洞,嚴重破壞樓內裝修。③ 監控系統弱電
防雷措施不可靠,甚至未做防雷設計;雷雨季節系統遭雷電侵襲功能受損甚至全
部癱瘓。
6.2 原因分析
① 施工人員在安裝探頭底合時未認真找平、固定。② 開發商對安防工程重視不足,
節省投資成本。
6.3 防治措施
① 增強施工人員責任心;底座一定要與頂、 墻面找平,注意擰緊螺絲。② 應在
設計和施工中考慮安防三大系統(監控系統、門禁對講系統、停車場系統)的各
種管線隨主體及時預埋。③ 咨詢當地防雷檢測主管部門,在安防三大系統設計、
施工中考慮系統的防雷措施,防范于未然。
7、結束語:
新建建筑電氣工程中常見通病遠不止本文所列的七個方面,這里就本人在
工作中所見悟的提出來供大家參考和探討。切實推動我國住宅建設向更高層次、
標準發展的目標給我們從事電氣安裝的專業設計、管理和施工人員提出了更高的