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關鍵詞:電氣工程及其自動化;創新型人才;科學定位;實踐教學環節
中圖分類號:G642 ; ; ; ; ;文獻標識碼:A ; ; ; ; ;文章編號:1007-0079(2014)17-0040-02
今天,電氣工程這門學科已經走過了一百多年的風風雨雨,為人類社會的進步提供了強大動力,使人類社會從蒸汽時代進入了電氣時代;從過去簡單的晶體管發展到今天復雜的電力電子器件,從簡單的獨立供電電源發展到今天大區域電力網絡,這些繁榮的發展都要歸功于電氣工程領域學者付出的艱辛探索。
電氣工程這個學科領域在我國的起步較晚,與世界上一些發達國家存在一定差距。電氣工程及其自動化是電氣工程這個大學科下的一個本科專業。而對這個專業本科生的培養,高校教師是有責任的,主要是按照優秀電氣工程師的目標進行培養,激發他們的創造力,培養他們學習的主觀能動性,挖掘他們的學習潛能,發揮他們各自的特長。
然而,在筆者平時的教學工作過程中以及業余時間與學生的交談中發現,很多學生對于所學知識很迷茫,總覺得所學的知識在未來的工作中沒有多大意義。之所以會出現這些問題,表明了學生對所學知識的認識不夠,這樣會影響學生對學習的積極性和主動性。為此,電氣工程及其自動化專業人才的培養模式迫切需要改革,改革那些刻板的原始培養方案,盡最大努力激發學生內心的創造力,讓他們堅信在電氣工程領域能有所作為,調動學生的學習積極性。
一、創新型人才培養的科學定位
科學定位是電氣工程及其自動化專業創新型人才培養模式研究的關鍵因素。在電氣工程及其自動化專業人才培養中,一定要以學生的發展為中心,以市場的導向為依據優化培養方案,以地方為依托提高學生的就業質量,加強電氣工程及其自動化專業人才培養模式的研究與實踐,強化課程體系建設和改革,注重學生實踐和創新能力的培養,確保教學質量。加強校企合作,提高學生的實踐動手能力,同時讓學生認識到理論指導實踐的重要性,讓學生明白學有所用、學有所長的道理。具體定位目標如下:
1.專業培養目標
本專業培養適應21世紀社會主義現代化建設需要、綜合素質高、應用能力強、基礎扎實、知識面寬、以強電為主、強弱電相結合的人才。
2.畢業服務面向
立足包頭,服務周邊,面向蒙西地區,輻射全國。畢業生主要為蒙西地區的電力行業和工礦企業的自動化技術行業的經濟發展服務,并輻射全國電力行業和其他領域。
3.專業發展方向
本專業可分為三個專業方向(電力系統及其自動化、工業自動化、新能源發電技術),前兩年實行通識教育。大二的第二學期末,學生根據社會人才市場的需求和個人特長自選一個方向進行專業技能學習。
二、創新型人才培養的教學內容與方式改革
1.教學內容改革
在教學內容改革方面,通過“優化理論課程,強化實踐環節”,重點體現了兩個并重,即“基礎與前沿并重”、“理論和實踐并重”,以滿足“寬口徑、創新型”的高素質人才培養要求。
通過對國內同行院校的調研以及師生座談會上的論證,我院電氣工程及其自動化專業課程教學內容改革已勢在必行,主要骨干課程改革如下:
(1)“電力系統穩態分析”和“電力系統暫態分析”課程優化?!半娏ο到y穩態分析”為64學時,包括10學時實驗,另外還有一周課程設計;“電力系統暫態分析”為56學時,包括8學時實驗。由于這兩門課程內容比較多、內容抽象較難理解,課內學時達120學時。根據內蒙古科技大學的辦學特色,為此要進行改革,但仍開設“電力系統分析基礎”(64學時)和“電力系統穩定”(24學時),分別在第5、第6學期開課。并相應增加5周的實踐環節,分別為電力系統課程設計(3周,第6學期開設)、電力系統綜合實驗(1周,第7學期開設)和電力系統數字仿真實訓(1周,第7學期開設)。
(2)“電機學”。“電機學”是電氣類專業的一門主要技術基礎課,其特點是理論性強、概念多、與工程實際聯系密切。通過本課程的學習應使學生獲得有關電機的基本理論、基本分析方法和基本實驗技能,為進一步學習專業課和從事專業工作打下堅實的基礎。為此,電機學由原來的56學時增加到80學時,其中包括10學時的實驗課。
(3)工程電磁場。工程電磁場是電氣工程及其自動化專業的技術基礎課之一。設置本課程的目的是讓學生從整體上掌握電磁場的基本定律、基本理論和基本分析方法,了解電磁場邊值問題的表述以及數值計算方法。了解電磁場方法在電氣工程中的應用。為此,工程電磁場教學內容由原來的40學時增加到48學時。
(4)電力電子技術。本課程是電氣工程及其自動化專業必修的專業基礎課。本課程的主要目的和任務是使學生熟悉各種電力電子器件的特性和使用方法;掌握常用電力電子電路的拓撲結構、工作原理、控制方法、計算方法及常用電力電子裝置的應用范圍及技術經濟指標,為學生進一步學習和利用所學基礎知識研究電力電子技術在電力系統等領域的應用打下堅實基礎。由于目前能夠采用多媒體授課,可以節約以前采用板書畫圖的時間,為此,電力電子技術由原來的56學時減少為48學時。
關鍵詞:電氣工程;應用型人才;課程體系;實踐教學
作者簡介:黃文力(1974-),男,河南孟州人,鄭州航空工業管理學院機電工程學院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南鄭州人,鄭州航空工業管理學院機電工程學院,副教授。(河南 鄭州 450015)
基金項目:本文系河南省教育廳科技攻關計劃項目(項目編號:2010B470010)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0005-03
近年來,由于隸屬機制由原中國航空工業總公司轉變為中央與地方共建、日常管理以河南省為主,同時學生的就業形勢也由定向培養轉變為雙向選擇、自主擇業,因此為適應新形勢發展要求,鄭州航空工業管理學院改變過去單一管理類的專業設置,調整設立了“管工結合、文理并重、管理學科優勢明顯、多學科協調發展”的辦學方針,大力發展工科專業。于2001年籌建了電氣工程及其自動化專業,其后根據河南省區域經濟發展的特點,對電氣工程及其自動化專業進一步細分,于2008年新設置了自動化專業,從而引起了對電氣專業原有的專業特色、人才定位、課程設置等一系列新的思考。本文主要介紹鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業發展的特點,討論相應課程體系的建設,及突出實踐教學環節對本專業工程應用型人才的培養。
一、應用型人才培養的定位
1.電氣工程及其自動化專業的特點
電氣工程及其自動化專業是1998年教育部在高等學校專業目錄調整時,把原來的“電力系統及其自動化”、“電機電器及其控制”、“高電壓與絕緣技術”及“電氣技術”四個強電類專業合并而成的專業,是新專業目錄中合并調整原有專業最多的新專業之一。[1]新專業的建設遵循“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的原則,改變了過去專業設置過多、過細的做法,強調本科階段對專業基礎知識的掌握,具有強電與弱電、電工技術與電子技術、軟件與硬件、元件與系統相結合的特點。由上述的發展可以看出,電氣工程及其自動化專業應該是一個以強電為主、強弱電相結合的專業,應該體現以“強電為體、弱電為用”的理念,培養的學生既要懂強電又要懂弱電,既搞硬件也搞軟件,既掌握電氣技術的專業知識,亦了解計算機與電子技術的應用。[2]
鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業的培養目標是:培養德智體全面發展的,適應社會主義市場經濟需要的,具有良好的文化科學素質及電氣工程專業知識和應用能力的,能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研究開發、經濟管理以及電子與計算機應用等領域工作的寬口徑、創新型、復合型高級工程技術人才。該專業的學生由于受到電工、電子、信息控制及計算機等技術的基礎訓練,既具有電氣工程方面的專業知識,又具有自動化與計算機方面的基礎知識,使其在今后的就業中具有較大的優勢。
2.電氣工程及其自動化專業面臨的發展機遇
我國電力工業經過多年的快速發展,現今無論是發電裝機總量還是年發電量在世界上均居第二位,僅次于美國,但人均裝機量與人均年發電量都遠遠落后,仍有很大的發展空間。電力工業的“十一五”發展規劃提出了特高壓的發展戰略,并且提出構建智能型堅強電網的概念與目標,為電力工業、電氣設備制造業及相關的機械、材料工業提供了無限的發展潛力。[3]
河南省在第十一個五年發展規劃中指出:“加強電網建設,增強電力輸送能力。加快計算機技術、自動化技術和信息技術的推廣應用,提高城網的自動化水平”與“重點發展高壓超高壓輸變電成套設備,電站輔機以及中高端電工專用設備,風能、低溫余熱發電設備”?,F如今,發展循環、低碳經濟,建設環境友好型、資源節約型社會成為經濟社會可持續發展的戰略目標,電力工業必將在其中扮演更重要的角色。
事實表明,高質量的電能供應是中國社會現代化建設的重要保障,也是河南區域經濟快速發展的基礎條件,需要有大量合格的電氣工程師,而這正是電氣工程及其自動化專業的根本使命與發展前景。因此,鄭州航空工業管理學院電氣專業緊密跟蹤我國電力工業的發展規劃,結合地區經濟發展的特點,及時調整專業的辦學方向,力爭辦出專業特色,培養出更多的電氣工程技術專門人才。
3.電氣工程及其自動化專業的現狀
鄭州航空工業管理學院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方經濟和航空工業生產第一線,培養輸出復合型應用人才的重要基地。電氣工程及其自動化專業于2001年籌建,根據電力工業發展現狀與區域經濟特點,提出了電氣工程及其自動化專業的應用型人才培養目標,并且結合鄭州航空工業管理學院工科發展的水平及電氣工程及其自動化專業的師資力量,編制了偏于電機電器及其控制的課程體系。電氣工程及其自動化專業經過數年的建設,并且與21世紀電力工業的迅猛發展相適應,于2008年對原有的電氣工程及其自動化專業進行了細分,新設置了自動化專業,并且該專業在師資方面也有了較大的進步,這些都促進了電氣工程及其自動化專業強電本色的回歸,推動了對相應課程體系及專業定位的思考。
雖然近幾年鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業有了較大的發展,但是專業基礎與兄弟院校相比還很薄弱,實驗條件與師資力量還很有限,仍然處于快速發展時期,總體仍處于較低水平。因此,目前的電氣工程及其自動化專業仍需且必須定位于工程應用型人才的培養,學生畢業以后可以到電廠、電力設計單位、電氣制造企業及各工礦企業從事與電氣相關的設計、運行、管理等工作。
4.應用型人才的特點與培養
應用型人才的特點是學科基礎知識扎實,實踐能力與創新意識強,除了具有較好的科學素養外,還具有良好的工程素養,具備解決工程實際問題的能力,畢業以后主要在生產第一線從事運行與管理等工作。應用型人才首先是一種創新人才,具有把理論知識和技術轉化為實踐生產力的創新能力;其次也是一種復合型人才,因為應用型人才的工作是以解決實際問題為根本,而要解決一個實際問題往往不能僅靠一種專業知識,實踐的創新多出現在學科邊緣或者各學科的交叉處,因此應用型人才也是一種復合型創新人才。[4]
對應用型人才的培養,不是簡單地增減幾門課就能做到的,構建科學的課程體系是培養合格應用型人才的基礎。如何建立以強電課程為主,滲透電子技術、信息技術與計算機技術的電氣工程及其自動化專業的課程體系,是一項系統性的工程,需要透徹理解相關的課程及經受實踐的檢驗。
二、課程體系的建設
在電氣專業新課程體系的設置上著重突出“以強電為主,弱電為輔,強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術相結合”的專業特色,主要依據四個基本原則:一是突出強電特色,并且結合電力發展前景與現有師資力量,設置了電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向的課程模塊;二是緊密結合自動化技術在電氣工程領域的應用,保持電子與計算機技術相關課程教學四年不斷線;三是強化本專業應用型人才培養的特色,保持實踐教學環節四年不斷線;四是激勵學生的個性化發展,結合學生就業需要,注重課程安排的科學性與系統性。
新課程體系的主要特點是適應鄭州航空工業管理學院原電氣工程及其自動化專業細分為電氣工程及其自動化專業與自動化專業的發展需要,突出了電氣工程及其自動化專業的強電特色,根據“厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用”的應用型人才培養模式而設置。
1.課程體系的改革
鄭州航空工業管理學院原電氣專業結合了電氣工程及其自動化與自動化兩個專業的內容,專業的特點為“強弱結合、適當偏弱”;新電氣專業的特點轉變為“強弱結合、強電為主”,專業課程的口徑相對變窄。新電氣專業的課程設置不再是電氣專業與自動化專業的區分,而是電氣專業內電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個方向的設立。由此考慮把原來的學科基礎課—專業基礎課—專業選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系改為更符合新電氣專業特點的一級學科基礎課—二級學科選修課—跨二級學科選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系,如表1所示。新的課程體系保證了學生的理論教學在滿足基本學分的前提下,能夠小于2500學時,同時優化了課程內容,擴大了選修課程范圍,擴展了學生的知識面,激勵了學生的個性化發展。
表1 電氣工程及其自動化專業新的課程體系
課程類型 課程名稱
一級學科
基礎課 自動控制原理(雙語)、模擬電子技術、數字電子技術、電路(雙語)、電磁場、微機原理與接口技術、復變函數與積分變換、電機學、電力系統分析、電力電子變流技術、信號分析與處理、專業技術講座
二級學科
限選課 電力系統自動化、電力系統繼電保護、電力系統遠動及調度自動化、發電廠電氣部分
電機設計及優化、電機與拖動基礎、電力拖動自動控制系統、電器學
跨二級學科
選修課 高電壓技術、發電廠動力部分、供配電技術、電力市場基礎、電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用;檢測技術及儀表、傳感器應用技術、樓宇自動化系統、微特電機、交直流調速系統與MATLAB仿真;單片機原理及應用、DSP原理及應用、電氣與PLC控制技術;機械制圖CAD技術、軟件技術基礎(雙語)、可視化程序、EDA技術(雙語)、工業組態技術;科技論文寫作
跨專業
選修課 管理學、市場營銷學;音樂欣賞、美術鑒賞;機械設計基礎、計算機網絡(雙語)
實踐教學
環節 金工實習、專業實習、專業調查、認識實習、軍事訓練、社會調查、公益勞動、畢業實習、畢業設計;單片機課程設計(選)、PLC課程設計(選)、電力系統繼電保護課程設計(選)、發電廠電氣部分課程設計(選)、電力拖動課程設計(選);電氣專業制作實踐、電力系統分析課程設計、電機學課程設計、電力電子課程設計
2.課程內容的優化
新的課程體系在強電專業“寬口徑”的前提下,突出“厚基礎”的要求,公共基礎課與學科基礎課的學時比例達到總學時的74%。在實現了同一專業的通識教育課、專業基礎課完全打通,專業主干課程也基本相同,而專業方向的不同只體現在專業課程中的非主干課程及實踐環節的要求的基礎上,[1] 新課程體系既實現了對學生人文社會科學與自然科學知識的培養,又強化了對學生對本專業基礎知識的要求,同時還突出了不同的專業方向特色。
新課程體系在課程內容上更加突出強電特色,突出計算機技術與弱電控制技術在本專業領域內的運用。按照電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向,設置了兩個特色顯著的課程模塊作為任選的必修環節。另外,按照“拓寬”與“加深”的原則,開設總數達到19門的二級學科選修課,學生可以選修其中的5~7門。按照提高學生綜合素質的要求,設置了跨專業選修課與全校公共選修課,要求學生在人文社科、經濟管理等方面修習約6門課程。
3.授課時序的調整
按照先基礎后專業、由淺入深、循序漸進的原則,保持計算機教學、英語教學不斷線,科學分配各門課程的授課時間與學時。
(1)保持計算機教學不斷線。計算機課程按照教學次序包括:“計算機應用基礎”、“C++語言”、“機械制圖CAD技術”、“軟件技術基礎”、“微機原理與接口技術”、“工業組態技術”、“電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用”、“單片機原理”、“交直流調速系統與MATLAB仿真”、“EDA技術”、“可視化程序”、“計算機網絡”、“畢業設計”。
(2)保持英語教學不斷線。建議取消“專業英語”課程,增開雙語課程教學。用英語(或雙語)教學的相關課程包括:“大學英語”、“電路”、“軟件技術基礎”、“自動控制原理”、“EDA技術”、“計算機網絡”、“畢業設計”。
(3)科學分配各學期的課時量。如第一、第二學年學生的學習效果較好,可以適當增加基礎課與專業課的課時量;第四學年學生因社會實踐、找工作、考研等,學習效果下降,此時可以突出計算機與實踐教學環節,利用課程的強實用性平抑學生的浮躁心態,最大限度保證學習效果。
三、加強實踐教學環節
實踐教學是高等院校培養工程應用型人才的必備環節,是提高人才核心競爭力的決定性要素。各高校電氣工程及其自動化專業培養的人才水平的高低,取決于實踐教學水平的高低,包括實驗條件的完善、實驗內容的設計及實驗教師的素質。鄭州航空工業管理學院電氣專業的實踐環節主要由課程實驗、課程設計、生產實習與畢業設計等組成,組成了一個比較系統、由線到面、由基礎到綜合,分層次、全方位的內容體系。[5]
1.課程實驗與課程設計
課程實驗包括電工電路、電子技術、電力系統繼電保護、電力系統自動化、電力電子技術、電機與拖動、C++語言、單片機原理、電氣PLC原理等。
課程設計是工科專業實踐教育的重要一環,是培養大學生獨立思考、信息檢索、相互合作,初步從事科學研究能力的重要途徑。課程設計實踐環節主要由核心專業課程與部分實用性強的專業課程如“電機設計”、“電力系統分析”、“單片機原理”、發電廠電氣部分等的課程設計構成。
2.實習基地
實習基地由校內與校外兩部分組成。校內實習基地主要由校辦工廠組成,完成金工實習、電工電子技術、計算機輔助設計等基礎性專業訓練;校外實習基地主要包括陜西航空電氣有限責任公司、成都飛機制造廠、貴州飛機制造廠等,學生在校外實習基地主要接受現代化企業的生產教育,培養工程實踐能力。
3.畢業設計
電氣工程及其自動化專業畢業設計的課題多來自于工程實踐。題目通常由導師自行擬定,或者來自于導師科研項目的某一模塊,或者來自于導師熟悉的專業領域,與工程實際結合緊密。針對畢業設計中存在的問題,如題目陳舊、知識面過窄、實驗條件較差、學生支差應付、成果可操作性不強等問題,現階段可積極采取以下措施:一是加強對教師和學生的管理。對教師尤其是青年教師中期抽查考核,組織討論,詢問學生等;對學生加強考勤,不定期考查,組織中期檢查與預答辯等。二是鼓勵和引導學生在學科知識范圍內自由選題,激勵他們選擇來自于生活實踐、能夠解決實際問題的課題。三是創造條件允許學生到實習或工作單位做設計,聘請企業中有高級職稱的人員參與畢業設計的指導工作。
除了以上基本的專業實踐環節之外,還可以積極組織學生參加“挑戰杯”、“電子設計”等全國大賽,鼓勵學生進行科技創新制作,建設專業的開放型實驗室,積極探索有助于提高學生創新能力、工程實踐能力的教育教學模式。
四、結束語
電力工業巨大的發展空間與鄭州航空工業管理學院辦學方針的轉變,為電氣工程及其自動化專業提供了良好的發展機遇。抓住此發展契機,基于“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的電氣專業的教育理念,構建了科學有效的課程體系,為今后培養大量合格的應用型電氣技術人才奠定了基礎。對該專業課程體系的建設與應用型人才的培養過程仍需經受實踐的檢驗。
參考文獻
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關鍵詞:電氣工程自動化;認識;發展方向
0前言
認識電氣工程及其自動化主要包括了解電氣工程的含義、電氣工程及其自動化的專業要求以及學科分支等內容,從而能夠對電氣工程及其自動化有一個初步的認識,從而促進電氣工程及其自動化專業的發展。
1對電氣工程及其自動化的認識
1.1電氣工程概況
傳統的電氣工程是電氣系統與電子有關學科的總稱,但隨著社會的不斷發展,電氣工程被賦予了新的含義,即現代科技領域中的關鍵學科與核心學科,簡而言之,電氣工程包含了百分之八十的光子和電子有關的工程行為,涵蓋面更加廣泛。電氣工程及其自動化不僅是一門專業性較強的學科,還是培養高級技術人才的學科,對電氣工程的發展具有重要的促進作用,能夠為電氣工程培養專業型人才。
1.2電氣工程及其自動化的專業要求
由于電氣工程及其自動化技術涉及到計算機技術,電子技術,因此學生不僅應該具有計算機的基礎理論知識和基本操作能力,還需要學習電工技術,信息控制技術,電子技術等內容,提升解決電氣工程及其自動化技術問題的能力,電氣工程及其自動化技術學習中需要具備一定的專業素質,比如掌握一定的英語知識,具有一定的數理基礎,基本的計算機能力,熟練掌握電學與力學知識,這些知識都是學習電氣工程及其自動化技術的基礎,是必要的專業素質,由于電氣工程及其自動化是培養高素質技術型人才的學科,因此,學生還需要具有分析問題、解決問題的能力,善于思考,大膽創新,具有研發能力。
1.3電氣工程及其自動化的學科分支
1.3.1電氣技術
電氣技術是指多種電子技術相結合的技術,包括電工裝備制造和電能的生產、傳輸、分配、使用等技術,并以電氣技術和電氣設備為手段進行空間和環境的維持。此專業的目的就是培養高素質電氣工程技術人才,電氣技術專業的就業前景較好,學生畢業后主要有兩個就業方向,一、進入專門的研究機構進行理論研究,推進電氣技術及電氣工程技術的發展,二、進行電參量信息獲取的研究工作,成為技術型人才。
1.3.2應用電子技術
應用電子技術是電氣工程技術中極具特色的專業之一,應用電子技術主要培養具有智能電子產品設計,生產,管理,質檢等技術能力的應用型人才。此專業是信息電子專業和電力專業相結合的專業,具備兩大專業的優勢,能夠有效培養復合型技術人才,應用電子技術的就業前景較好,在多個領域都可以進行就業,通訊領域,交通領域,電子領域等都需要應用電子技術專業的人才,發展空間較大。
1.3.3電力系統及其自動化
電力系統及其自動化是電氣工程中的重點學科,此專業的教學目標是使學生能夠獨立進行高壓電器設備的制造、設計、維護、運行等工作,培養發電廠及電力系統需要的高級技術人才。作為國家的重點學科,電力系統及其自動化的就業前景非常好,學生畢業后的就業方向主要有三種,一、進入大型工廠工作,例如電業局,發電廠等大型工廠,發展前景好,工資待遇高,二、可以從事電力設備制造行業,由于電力系統及其自動化是培養能夠進行高壓電器設備制造人才的專業,從事制造業,專業對口,發展空間較大,三、進入高校進行教學,教授學生電力系統及其自動化知識,培養更多的技術人才,同時還可以在學校申請項目,進行研究工作,促進電氣工程及其自動化技術的發展。
2電氣工程及其自動化發展方向
電氣工程及其自動化是國家重點學科,就業方向較多,就業前景較好,調查表明,近三年來,電氣工程及其自動化的就業率都較高,由此可見,電氣工程及其自動化是具有發展前景的學科,下面主要闡述電氣工程及其自動化的發展方向。電氣工程及其自動化的發展方向如下:就大型電力行業來看,電氣工程及其自動化技術能夠應用于發電廠、供電局、廠礦企業、電力公司等,提高行業生產效率。另外,電氣工程及其自動化結構也在不斷的優化,集中精力強化系統集成與關鍵技術開發,同時通過社會化的協作與市場化的外包分工,來充分推動相關技術的市場化步伐,從而有計劃的進行開發與研究重要技術,從而有效提升資源配置的效率。另外,在未來的發展中,電氣工程及其自動化技術的精度也在不斷的提高,工作效率也會實現質的飛躍,同時能夠充分的提高行業生產效率,促進電氣工程及其自動化行業的長遠發展。
3結語
本文通過對電氣工程及其自動化的相關概念、專業要求、學科分支等進行分析,探析電氣工程及其自動化發展趨勢。認識到電氣工程及其自動化是一門綜合性較強的學科,其涉及到計算機技術與電子技術等多方面知識,能夠有效培養高級技術人才,且就業方向較廣,發展前景較好。
參考文獻:
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【關鍵詞】電氣工程;自動化;問題;趨勢
一、電氣工程及其自動化專業概述
電氣工程及其自動化技術是隨著工業的發展,而逐漸形成的一門學科,從某種意義上來說,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。作為一門新興之學科,電氣工程及其自動化專業的理論分為電力網理論和控制理論兩方面。電氣化工程及其自動化是和老百姓的平常生活有著密切聯系,所以其發展速度相當之快。在工業生產中,使用電氣工程自動化技術科技對設備進行遠距離的操控,從而減小了對人力的需求,同時由于自動化特有的優點,又能加快設備的生產效率,讓工業企業得到更好的發展。
二、電氣工程及其自動化的現狀
(一)技術得到快速發展
電氣工程及其自動化是一項包含多個學科的工程專業技術,在上世紀七十年代,以西方國家為首開展了第三次工業革命,這次工業上的革命對各個國家都產生了重要的影響,使人們的生活、工作進入到了自動化時代,因此電氣工程及其自動化技術得到了廣泛的認同,并且進行了快速的發展,使其形成了包含電力、電子、計算機等多方面的科學技術。國際電工委員會頒布了IEC6113-3標準,為控制器編程提供了重要的編程語言手段,實現計算機系統開發下塔尖開放式的開發平臺。通過在實際工作中的不斷經驗積累,結合編程控制器、智能儀表等一些設備形成了穩定的電氣工程及其自動化技術,使其在社會發展中得到了廣泛的應用,從而增強了社會生產效率,提高了人們的生活水平。
(二)電氣自動化平臺呈現開放發展特點
計算機技術的快速發展使人們的生活方式發生了很大改變,不僅僅是改變了人們傳統的生活習慣,還在社會生產中帶來重要的影響?;谟嬎銠C系統技術,電氣自動化領域對于操作系統進行了改進,使操作界面變得更為靈活?,F階段,企業實施生產線電氣自動化方式主要是在之前的測控儀表內插入相關的電子未處理器。在插入相關的電子未處理器后,測控儀器能對數據進行計算以及運輸。因為生產商有差異,所以,相應地生產商在設備精密信息的處理方式也不相同,這種差異性導致標準不一的設備很難有效實現信息的共享。針對于此,電氣自動化平臺呈現開放發展的特點。
(三)電氣技術與機械生產相互結合
現階段,我國的電氣自動化更多是用在企業生產流水線上,主要是對生產設備進行精密控制。并且,對于生產過程中的相關數據進行詳細、精確的記錄。因為電子技術當前有著人力難以企及的優勢,更多的企業將其余機械生產與之結合,以便提高機械產品的性能。將電氣技術與機械生產相互結合后,應用電子技術的機械設備在產品的質量、技術指導等方面已經遠遠超過傳統的人力操作機械。
三、電氣工程及其自動化發展存在的問題
(一)能源消耗過大
我國經濟的發展離不開工業的助推,而在工業發展過程中,電氣工程技術的應用和推廣越來越廣泛,不僅對工業生產中的基礎項目產生影響,對整體產業鏈條的完整度也有提升的作用。并且,越來越多的電氣設備被運用于工業生產中,雖然對工程項目的基礎效率和質量都有相應的推動,但是在基本電氣項目建立和運行過程中,產生的能源消耗過大的問題還沒有很好地解決措施。能源是21世紀各國最為頭疼的問題,這就使電力工程的能耗問題凸顯的越來越清晰。過大的能源消耗即不利于我國節能減排的基本方針,也與科學發展觀的基本方針背道而馳。
(二)系統結構方面存在缺陷
電氣工程及其自動化的系統結構有兩種不同的形式,其一是集中式,其二是分層式。而這兩種形式各有其優缺點。在集中式當中,系統往往是非常單一并且軟件的量大,調試不夠簡單,因而經常出現一些問題。而在系統的信息化和網絡化過程當中,往往還容易出現通信故障,并且由于技術人員之技術問題,經常性的網絡出現終止,而導致了生產的停滯。這也都對生產和企業之經濟效益,造成了巨大的損失。
(三)監管人員安全意識低
人們對于工程項目的安全問題越來越關注,但是相應的電氣工程監管人員還沒有建立特別完善的安全意識,無論是基礎的檢測結構還是基本的工程監管都不能與實際工程相匹配,這不僅降低了電力工程的基礎質量,也給電氣工程埋下了安全隱患。我國電氣工程自動化系統已經開始向集成化系統轉變,在這個過程中,需要相應的技術支持,但是由于基本集成技術的落后,整體項目的信息資源還不能得到有效地共享,這也在一定程度上制約了整體電力工程項目的發展。
(四)相關技術落后于發達國家水平
電氣系統自動化技術要求基本工程項目具有基本的高效性和科學性,但是我國相應的技術手段還不是很先進。在現今這個網絡發達的階段,計算機信息的使用更加有效的提高了生熟,在進行信息處理的能力有待提高。在實際工作中,由于電氣工程及其自動化技術的應用在一定程度上提高了工業生產的效率,但還遠遠滿足不了現階段電力工程中的發展需求。
四、電氣工程及其自動化發展趨勢
電氣工程及其自動化是國家重點學科,就業方向較多,就業前景較好,調查表明,近三年來,電氣工程及其自動化的就業率都較高,由此可見,電氣工程及其自動化是具有發展前景的學科,下面主要闡述電氣工程及其自動化的發展趨勢。電氣工程及其自動化的發展方向如下:就大型電力行業來看,電氣工程及其自動化技術能夠應用于發電廠、供電局、廠礦企業、電力公司等,提高行業生產效率。另外,電氣工程及其自動化結構也在不斷的優化,集中精力強化系統集成與關鍵技術開發,同時通過社會化的協作與市場化的外包分工,來充分推動相關技術的市場化步伐,從而有計劃的進行開發與研究重要技術,從而有效提升資源配置的效率。另外,在未來的發展中,電氣工程及其自動化技術的精度也在不斷的提高,工作效率也會實現質的飛躍,同時能夠充分的提高行業生產效率,促進電氣工程及其自動化行業的長遠發展。
(一)科研人員和操作人員的綜合素質得到提高
電氣工程及其自動化的日漸成熟,是未來必應達到的效果,其中,科員人員和操作人員發揮著重要作用??茊T人員和操作人員作為技術的研發者和操作者,直接影響著電氣工程及其自動化應用和發展程度。注重高素質研發人員,鼓勵創新技術,才能有效提高我國電氣工程及其自動化的競爭力及創新力,而操作人員的技術水平直接關系到設備運行的質量。由此可見,要想推動、發展電氣工程及其自動化技術,是離不開科研人員和操作人員,在此過程中,科研人員和操作人員的素質必定得到提高。
(二)建立電氣工程及其自動化的統一獨立平臺
目前,電氣工程及其自動化技術因企業類型不同而各異。不同類型企業,電氣工程及其自動化的技術水平也不一樣。企業與企業之間聯系不緊密,自主研發相關技術,這會增加企業經濟成本的同時,不利于企業長足發展。所以,企業科研技術人員,一定要突破技術環境的難關,加強企業之間的合作,有步驟,有計劃的去設計電氣工程及其自動化方案。首先,在設計方案之前,科研技術人員要對設計的電氣工程及技術用戶的特點進行研究,設計方案必須涉及到實施,運行,維護等每一步驟的完成。從而,確定開發目標。然后,提前預算好運行成本和運行時間,一定要控制在企業運行的范圍內。最后,注重終端客戶的不同需求及商業項目運行的特點,做到建立電氣工程及其自動化的統一獨立平臺,從而有效減少企業經濟運行成本。
(三)建立電氣工程及其自動化技術的網絡系統及系統結構
建立電氣工程及其自動化技術的網絡系統,優化資源配置,可以保證企業之間信息交流的準確性和安全性。企業包括設備控制,技術監管,企業管理等許多步驟,要想使以上步驟得到資源的合理化配置,就要使這些系統通過網絡聯系起來。通過建立電氣工程及其自動化的通用網絡系統,使各個系統之間的數據得到高效,快捷的交換、傳遞,推動企業高效率運轉。因此,要想提高電氣工程及其自動化系統運行的穩定性和高效性,就必須要使電氣工程及其自動化系統向通用化方向發展。這樣可以保證企業內部網絡結構之間更加暢通的傳輸信息,提高信息資源共享的程度,消除信息“孤島”問題。
(四)應用范圍不斷擴大,產品不斷得到改革和創新
隨著電氣工程及其自動化技術的發展成熟,各個行業對電氣工程及其自動化技術的需求更加迫切,促進電氣工程及其自動化技術應用范圍不斷擴大。此外,隨著社會對電氣工程及其自動化需求程度日益提高,為順應市場需求,企業一定加強對產品自主研發力度,提高產品科技含量,生產諸多相關產品,使產品得到創新。并且,隨著環境污染問題及資源緊張問題的日益嚴峻,電氣工程及其自動化技術的發展也會順應建設資源節約型這一時展的潮流,逐漸向低碳環保方向發展,實現經濟效益、社會效益和生態效益的統一。
參考文獻
[1]徐立新.電氣工程及其自動化的發展趨勢分析[J].科技致富向導,2015(2).
[2]閆海東,程世偉.淺析電氣工程及其自動化中存在的問題及解決措施[J].科技創新與應用,2015(2).
[3]劉心馳.淺談電氣工程及其自動化的發展現狀與展望[J].玻璃,2014(6).
[4]劉海蛟.電氣工程及其自動化的發展[J].科技創新與應用,2013(6).
【關鍵詞】電氣工程;自動化;發展方向
1引言
隨著機器設備在工程企業中應用范圍的不斷擴大電氣工程及其自動化的建設也成為了企業發展的重要方面,不過,與西方的發達國家相比,我國電氣工程及其自動化還有待發展。
2電氣工程發展現狀
電氣工程及其自動化涉及到的技術非常泛在,從計算機技術到電工技術都有部分涉及,所以,電氣工程及其自動化技術難度較大,對于從業人員要求較高,其所涉及的分支學科也較為繁雜,所以,電氣工程及其自動化技術的發展困難重重。電氣工程及其自動化至少涉及電氣技術、電力系統自動化、應用電子技術等學科,現有電氣工程及其自動化專業培養的人才目標是高水平的研發型人才,其學習更側重于理論實踐,隨著國家的發展,這一學科所涉及的方面越來越廣,各企業對這方面的復合型人才的需求也會越來越大,所以,電氣工程及其自動化是現階段國家重點扶持和鼓勵的重點學科[1]。近年來,電氣工程及其自動化的技術發展取得了很大的進步,越來越多的行業都涉及到了這方面的內容,對于企業來說,雖然電氣工程及其自動化建設前期投入較大,但是從長遠的角度來看,這方面的工程可以有效降低人力成本,提高生產效率,所以,電氣工程及其自動化技術成為很多生產企業中的必備技術。
3電氣工程及其自動化建設中面臨的問題
電氣工程及其自動化在實際的操作和管理過程中的重點問題是其安全問題,工人在施工過程中,或者操作中如果未按照規定進行,容易受到人身傷害,不僅如此,操作不當也容易引起企業經濟方面的損失。由于電氣工程及其自動化建設工程的內容繁雜,覆蓋面較廣,對于工程師的專業技術要求較高,所以在管理上就必須加大這方面的管理力度,但是我國現有施工人員無法達到施工要求,導致工程整體質量不高,無法達到設計要求。所以,企業要加強建設人員的專業素質培訓,讓電氣工程及其自動化建設人員對專業知識掌握熟練,同時有一定的實踐水平,保證最終工程質量達標[2]。與此同時,建設工程的繁雜,也決定了建設工程中的投入成本較高,不同的企業要結合自身情況來進行目的性、專業性較強的電氣工程及其自動化建設。在建設工程中,有可能需要根據實際情況,對建設進程進行不斷的修正,這一過程對于企業各方面的花費都非常巨大,而這部分的花銷回報周期對于企業運行來說過長,所以,這類的問題也是電氣工程及其自動化建設中,對企業發展有負面影響的方面。電氣工程及其自動化的建設中,數據傳輸的穩定、安全性也是建設中的難點之一,不同企業和商家所設計的信息交換產品,收到接口不同等問題的影響,導致數據傳輸中安全性能不足,加大了電氣工程及其自動化建設中數據通信的困難,導致電氣工程及其自動化系統運營的綜合成本。
4電氣工程及其自動化建設的發展趨勢
現代化工業的不斷發展,讓電氣工程及其自動化技術逐步向高頻發展,作為我國經濟增長重要支柱的工業企業,要不斷動過自動化技術發展企業的生產力,電氣工程及其自動化建設的發展為這些企業提供了幫助的同時,也再向著環保、多樣的方向發展,電氣工程及其自動化建設的發展不僅僅為了企業提供更好的生產力,同時其自身也需要高科技技術的支持,自動化技術在工業企業中的大范圍應用成為保障我國工業不斷發展的重要因素[3]。同時,計算機技術的不斷發展,互聯網技術的不斷更新,也不斷的與電氣工程及其自動化建設融合起來,改變原有的工業發展格局。智能化電子科技與電氣工程及其自動化建設的結合為各個領域都提供了更為廣闊的應用前景。要實現這些應用,就要求我國電氣工程及其自動化建設的專業人員不斷的提高自身的專業素質。對現有技術進行不斷發創新,讓其有一個更好的發展前景。
5促進電氣工程及其自動化的建設發展的方法
為了緩解電氣自動化存在的部分局限,可以建立統一的平臺,方便電氣工程使用于更多的領域,同時降低企業技術成本。同時,也可以讓電氣工程及其自動化建設有一個較為統一的標準。所以,建設平臺可以根據行業的實際情況,通過調研等方式,將一些技術難度不高的建設中通用型的技術放在平臺之上,同時建立平臺服務機制,對前沿技術進行上傳,方便電氣工程及其自動化建設人才在平臺上面進行交流學習。企業開始使用電氣工程及其自動化技術后,需要保證安全性的數據傳輸,但是由于網絡運用程度不高,所以,企業內信息傳輸共享程度不高,但是如果提高共享程度,又有可能導致企業信息的泄露,損害企業經濟利益,所以,為了避免這方面的問題,要建立實用性的數據傳輸網絡,利用現代技術,標準化數據傳輸接口,讓實際操作更便捷,在降低開發費用,減少電氣工程及其自動化建設時間的同時,方便企業在運用這方面技術時,對于共享信息及各項技術的管理。不僅如此,通過可靠的網絡架構,企業在電氣工程自動化的升級使用上也更為便利,越完善的網絡架構,越方便專業人才對于企業內部電氣工程及其自動化工程安全運行的各項檢測和現有設備的不斷升級[4]。
6結語