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电气一体化论文8篇

时间:2023-03-17 17:58:33

电气一体化论文

电气一体化论文篇1

关键词:

电气自动化教学;校内实训;双师型教师队伍

中图分类号:

F49

文献标识码:A

文章编号:16723198(2013)12014901

高职电气自动化教学是培养专职技术人才的有效途径,而其教学不仅仅涉及到理论知识的传授,还包括实践技能的培养。因此,实行高职电气自动化理论和实践相结合的同步教学是对学生技能、素质培养的最好方法。在高职电气自动化理论和实践相结合的同步教学中,必须将理论知识和实践活动融为一体,其教学具体应从以下三个方面入手:

1结合理论知识,开展校内实训活动

为突显高职院校技术型人才培训的目的,高职院校应该让学生们大多数的时间用在企业进行操作技能的培训,让学生们走入生产一线现场,接受企业一线的技术和设备,这样能有效培养学生的实践操作能力,使学生一毕业便可以进入企业参与工作。但是,许多高职院校设计的企业实习时间跟学校理论知识学习时间存在着一定的时间差。集中安排的企业实习将不利于高职学生所学理论知识的及时应用,一定程度上影响着理论知识跟实践的结合效果。因此,高职院校应该为电气自动化专业学生创建校内实训基地,让他们在对专业理论知识学习的同时,开展校内实践活动,及时地锻炼其动手实践能力。因为学生们只有在了解和实践各个电气自动化操作过程后,方可对工艺技术进行应用和创新,才能加深对电气自动化理论知识的把握和理解。所以,高职院校为电气自动化专业学生创建校内实训基地势在必行。通过校内实训基地的建设,学生们可以在学习完理论知识后及时地投入到电气自动化工作现场进行实践,也可以及时的接触电气自动化所需要的器具,让课堂上的内容及时地深刻地渗透到学生们的头脑之中,从而为学生参与企业实习奠定良好的基础。而在创建校内实训基地过程中,可以分为电气自动化实训室、设备实训室、主体实训室、基础实训室等等。在每个实训室中都摆设有电气自动化工作现场应有的工艺实体,从而让学生更生动、具体的接触电气自动化工作实际操作过程。

2创建理论、实践双师型教师队伍,提升电气自动化师资力量

高职教育中,拥有一支高素质、高技能、实践经验丰富的双师型教师队伍对高职电气自动化教学质量的提高有着重要的作用。在高职电气自动化实践教学中,高职电气自动化师资力量的建设不仅要从电气自动化教师的专业技能出发,同时还要重视电气自动化教师的实践经验,要求教师兼有理论基础知识和丰富的实践技能,不然将很难培养出高素质、高技能的电气自动化人才。为了加强高职电气自动化实践教学师资力量的建设,一方面高职院校必须对电气自动化实践教学的教师提出一些具体的实践教学要求,要求教师们更多时间的参与学生的实习、实训指导,同时要求电气自动化教师所采用的教学方法更多的倾向于实践教学。另一方面高职院校还应定期不定期的对高职电气自动化实践教学教师展开实践教学能力的培训。让更多的电气自动化教师具有专业技能,让更多的电气自动化教师获得相关的高等级技能证书。再者,高职院校除了对校内电气自动化教师的培养之外,还应该加强校外兼职电气自动化教师队伍的建设,高职院校应该定向的向一些企业聘请那些一线技术人员来校做兼职电气自动化教师,授予学生们实践技能和参与学生的实训实习指导。总之,建设“双师型”教师队伍必须提升专任教师中拥有丰富企业工作经验的教师的比重。采取“请进来,送出去”的途径,实现专业教师的“双师型”发展,优化高职院校电气自动化专业教师队伍建设,是学生实践教学的重要保障。同时,双师型教师队伍的建设也要求对在校实践经验丰富的教师进行定期的再培训,有计划的安排他们进入企业挂职培训,让他们不断更新企业实践新工艺、新知识、新技术,从而提升教师们的实践教学更新能力。从而随着企业工作流程和工作技术、方法更新较快,高职院校电气自动化教师应该跟进实践工艺、技术的发展速度,及时进行实践经验课的补修。

3完善高职实践教学管理制度,建立健全学生综合考核体系

高职院校应该加强高职电气自动化实践教学管理制度的建设。首先应该强调电气自动化专业学生的主体地位,以人为本,在电气自动化实践教学中,更多地采用参与式教学,让学生主动积极的参与电气自动化实践教学活动中去,学生自己动手,自己发现问题,解决问题,从而锻炼学生的解决问题、创新意识的能力。其次,应该建设一套系统的电气自动化实践教学考评机制,使实践教学有一个有效的标准,设计一些可靠的评价指标。从而最终完善高职实践教学的质量。这一套综合考核体系不但要涉及学生理论知识的掌握程度,对学生基础理论知识进行考核,而且还必须涉及学生在校内实训、校外实习的表现,对学生实践能力进行考核。于是,高职院校应该创建高职院校学生科研奖励制度、高职院校学生实践创新奖励制度、高职院校学生实践经费使用制度。同时对实践教学实行实践学分制度,让学生既有一定的压力,又有一定的动力,促使高职院校电气自动化专业学生积极地参与校内外实践活动中去,从而提升他们的动手实践能力。

综上所述,高职电气自动化教学中必须加强理论教学和实践教学的结合,必须结合理论知识,开展校内实训活动;必须创建理论、实践双师型教师队伍,提升电气自动化师资力量;必须完善高职实践教学管理制度,建立健全学生综合考核体系。

参考文献

[1]纪芝信.职业技术教育学[M].福州:福建教育出版社,2007.

电气一体化论文篇2

[关键词]内磁场、宇宙能量、惯性力、引力、地球向心力

中图分类号:R55 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0312-02

1.内磁场理论的产生

导体切割磁力线时,导体内必然要产生磁场,在这个磁场作用下使自由电子瞬间位移,原子因为失去自由电子产生的磁场(电场)称:内磁场。内磁场是导体内部被外磁场磁化p消磁p反极性磁化所表现交替变化的磁场现象。内磁场是可以吸引导体内自由电子移动。当交替变化的外磁场切割导体时,导体一端为N极另一端是S极,当导体形成闭合环路时,S极端的自由电子受到N极磁场的吸引力作用,将快速移动到N极端磁场。当外磁场对导体反极性磁化时,使导体两端磁极改变,自由电子移动方向也同时改变。如此循环就形成交变电子流。如果按三角正弦函数规律变化的外磁场使导体磁化时,被磁化的导体也产生按正弦规律变化的内磁场,内磁场也就是我们日常生活用的正弦交流电。

通过以上分析电场是不存在的,是内磁场吸引力移动自由电子在作功。所谓感生电动势就是内磁场吸引力。试验数据也不能证明导体内部是电场力还是内磁场吸引力,因为它们表现的各种物理特征都一样,只能通过对自然科学中的一些无法解释的自然现象。用内磁场理论来分析它们的工作原理,看是否符合自然规律和逻辑推理。如电磁理论中的感应电动势、自感现象、电磁波等自然科学中一些谜团。只要能解开这些谜团。就可以验证内磁场理论真实的存在。

1)用内磁场理论解析“自感现象”原理

在交流电路中线圈产生的自感现象有“自感电动势”“反电动势”交流电路中的“感抗”。自感现象是交流电路中一种特殊的电磁感应现象很难理解。本文用内磁场理论来分析自感现象的原理,用“磁滞”现象来解释自感现象。交流电是指大小和方向都随时间做周期性变化的矢量场,本文称内磁场。当在电路中的线圈输入交流电时,线圈内磁场做周期性变化过程中,线圈产生的剩磁与线圈匝数正比例叠加,线圈内新磁场的形成与线圈内叠加的剩磁相减,减弱了线圈内新磁场的强度。而这种相互作用的现象随时间做周期性变化,导体内磁场充磁、消磁、剩磁现象与磁滞回线相似。可以确认自感现象就是“磁滞”现象。(磁性物质都具有保留其磁性的倾向,磁感应强度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化的,这种现象就是磁滞现象)

2)用内磁场理论解析“安培力洛伦兹力”

书上讲安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。磁场对运动电荷有力的作用,这是从实验中得到的结论。如果内磁场引力使电荷在作功,而移动的电荷是被磁化的粒子,磁性粒子移动过程中必然产生磁场,电动机是磁性粒子移动产生的交变磁场在作功,电灯是磁性粒子移动时摩擦碰撞产生热量在作功。实际上无论是电动机还是电灯都是磁性粒子运动在作功。它们的动力是内磁场引力。霍尔原理也证实磁场对运动电荷控制作用,这与内磁场理论不谋而合。用内磁场理论分析安培力p洛仑兹力都是磁场力,是内磁场引力使磁粒子在作功。

3)用内磁场理论解析“电磁波”产生与传递原理

用内磁场理论来分析电磁波,交替变化的磁场能量,通过天线向空间传递磁能量形成了电磁波。电磁波在空气中离不开介质,介质是空气间的各种气体的原子和宇宙间氢原子p氦原子,这些都是电磁波很好的传播介质。发射端天线线圈中电子流产生的磁场,通过天线对周围的空气中的气体原子磁化及反极性磁化,被磁化的气体原子对周围的气体原子磁化及反极性磁化,最终传播到电磁波的接受端。接受端天线触及到被磁化的气体原子,被磁化的气体原子将磁场能量传递给接受端天线的线圈,在线圈两端产生交变的内磁场。电磁波在空气中传播,可以理解是气体原子与气体原子通过磁化及被磁化的过程。如果提高电磁波输出频率就能提高瞬间功率,使电磁波通过空间传播到达更远的地方。

2.宇宙能量产生惯性力

大道之简看宇宙。浩瀚的宇宙空间,唯一能看到闪闪发光是宇宙中的恒星。恒星是由非固态、液态、气态等离子组成的。核聚变所释放出的能量达几百万度高温是发光的天体。宇宙空间还有稀薄的氢和氦等物质,中国宇航员在空间作水蒸汽试验时,水蒸汽产生的小蘑菇云也认证了空间有气体存在。如一个大流星撞击恒星时,被撞击的恒星会形成大片高温星云,使周围空间气体产生冷热气体对流形成宇宙旋风,旋转气体带动周围高温物质旋转,因为旋风中心气体处于负压状态,高温物质进入旋风中也只能在旋转,旋风中心因没有高温物质,所以在我们观察宇宙空间时,旋风中心没有光亮称之为\洞。宇宙旋风把周围大到星球小到粒子的物质都吸引在其中,它们在旋风引力作用下,使旋涡中的物质自转并且公转,新的天体诞生了黑洞就是它的摇篮,我认为黑洞也是我们太阳系的摇篮,我们就生活在这种旋转的空间之中,地球在自转和公转时人类根本察觉不到地球在运动,我们也无法知道地球在黑洞的那个位置,如果我们在宇宙另一个黑洞中也只能看见太阳的光线。宇宙旋风产生的能量,是热能转换动能的过程。由于宇宙空间有很稀薄的气体,气体阻力又非常小,这个由惯性产生的力,它的消失时间就要按光年来计算。惯性力在力学中应该是不可忽视的力。宇宙空间惯性力的存在就是力的源泉。

3.惯性力与引力

在牛顿力学体系中,惯性力一直影响力学的建和应用。因此惯性力又称为假想力或虚拟力。这种力是可以测量出来的,从这个意义上说,惯性力又像是一个真实力。这种力的作用即可以看做是抵抗力或是外力转移使物体产生加速度,而加速度又代表物体运动状态变化,使物体的惯性转化为惯性力。在摩擦力和气体阻力很小的空间,物体靠惯性力就能长时间运动,在力学中应有其位置而且是重要位置。宇宙空间存在惯性力使太阳糸中行星卫星都在不停运动,它们运动的力就是宇宙旋风负压产生的惯性力。由于空间的特殊性质,才使得物质具有惯性。而且这种惯性力的大小与物质的质量大小有关。而质量大小,又会决定引力大小。所以这就是惯性质量和引力质量独有的正比关系。在宇宙空间惯性力存在的时间要按光年来计算,所以惯性力是引力的源泉?。

4.地球引力

地球靠惯性力自转时带动大气层外稀薄的气体形成气体轨道,称为地球引力。人造卫星就是围绕在地球气体轨道上运转,是地球引力作用的结果。地球的惯性力产生气流,气流产生引力。研究宇宙就从宇宙中各种各样的气流开始。月亮围绕地球旋转是月亮自己的惯性力在起作用,因为地球自转产生的气流,不可能使36万公里外的月球不停的自转和公转。但是造成地球潮夕现象是月亮围绕地球公转产生的气流引力作用。宇宙空间的龙卷风使这些空间物质不停地旋转,于是就形成了银河系、太阳系。我们感觉不到这股强大的“宇宙风”,是因为我们处于风的中间,就像我们在地球上感觉不到地球的快速运动的道理是一样的。

5.地球向心力

地球上的物体随地球自转,他们和地球同步转动相互的力对等。地球向心力来源于地球大气层压力p气体阻力p空气浮力。大气层分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层再上面就是星际空间了。对流层在大气层的最低层,紧靠地球表面,其厚度大约为10至20千米。对流层的大气受地球影响较大,云、雾、雨等现象都发生在这一层内,水蒸汽也几乎都在这一层内存在。这一层的温度随高度的增加而降低,大约每升高1000米,温度下降5~6℃。由于水蒸汽向上空h兀高空冷空气使水蒸气单位体积变重,造成水蒸汽有下降的趋势,此刻后续水蒸汽继续向上空飘兀形成其厚度大约为10至20千米云层。产生约一个标准大气压力。大气压力S环境温度变化也有所改变,水蒸汽在上升过程受温度影响形成了大气压,使氧气和氮气等气体不能离开地球。而这些气体的密度形成阻力和浮力。是地球上的大气压力、气体阻力、空气浮力三力合一,创造了人类美好的生存环境。

结束语

综上所述:本文论证了内磁场理论,电场理论与磁场理论有很多相同之处,就像影子一样同时出现又相互联系不可分割。用磁场理论可以解释电场发生的所有物理现象。而用电场理论确不能解释磁场所发生的物理现象。电场理论是通过试验过程和试验数据形成的,无法用语言按照自然规律和逻辑推理论述,所以只能判断电场实际上是磁场的另外一个名字。内磁场理论是导体切割磁力线,使导体内自由电子位移,原子因为失去自由电子产生的磁场现象。自然界还有其它方法也能使自由电子位移产生内磁场,如化学反应、摩擦、压力、热能、光照等。用内磁场理论代替电磁场理论,就能把万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力的理论合并成大统一理论。

附件:

实验报告:

实验课题:

1、带电粒子定向运动时产生磁场,此刻带电粒子是否有磁性?

2、如果带电粒子定向运动时,带电粒子有磁性是否是磁单极粒子?

3、带电粒子定向运动时,每一个带电粒子的磁能量是否相同?

4、带电粒子定向运动时,判断推动粒子移动的动力是什么能量?

实验仪器:

指南针、直流电源、电压表、电流表、负载、开关等。

实验步骤:

1、电路(图1)

2、合上开关,电路中有定向运动电流1安培,将电路中导线平行地放在磁针的上方,磁针偏转,电流方向与磁针偏转方向小于90度磁针稳定不波动。当把定向运动电流调整到大于6安培时,磁针偏转,电流方向与磁针偏转方向垂直90度磁针稳定不波动。

3、将电路中电源正极与负极相互对换后,磁力线的方向改变了180度,同时带电粒子运动方向也改变了180度。

4、此项试验是丹麦物理学家汉斯奥斯特(H.C.Oersted,)在1820年发现的电流磁效应时做过的试验。

实验结论:

1、带电粒子定向运动时,带电粒子因外磁场作用下离开了原子核含有一定的磁性,在移动过程中对外显示磁性,磁针发生偏转证明定向运动时的粒子是有磁性的。

2、带电粒子定向运动时,磁针发生偏转证明粒子是有磁性的。磁针稳定不波动又证明带电粒子是磁单极粒子。

3、带电粒子定向运动时,带电粒子的数量与磁场强度成正比,结论是每}带电粒子磁通量相同。所以根据磁场强度可以准确测验出带电粒子的数量(安培)。

4、带电粒子定向运动时,通过试验和以上的结论证明带电粒子实际上是带磁性粒子。

5、通过试验证明粒子运动方向是从低电位向高电位移动的,如果推动粒子移动是电场力,粒子运动方向应该是从高电位向低电位方向移动的。但是实际上粒子是从低端移动到高端的,所以可以判断推动粒子移动的能量不是电场力。而是磁场吸引力把粒子从低端移动到高端的,所以可以确认是磁场力吸引电子移动,是导体内磁场作用完成了电子运动的全过程。

参考文献

[1] 360百科全书.

电气一体化论文篇3

关键词:地方院校;电气工程及其自动化专业;人才培养

作者简介:魏立明(1974-),男,吉林省吉林市人,吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,教授;韩成浩(1972-),男,朝鲜族,吉林延吉人,吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,教授。(吉林 长春 130118)

基金项目:本文系吉林省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:GH12181)、2012年吉林建筑工程学院教学质量与建设工程项目的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0007-02

近年来,信息技术的迅猛发展给普通高等院校电气工程及其自动化专业带来了较多良好的发展机会,因此,如何对电气工程及其自动化专业人才进行培养成为各高校的重要任务之一。如何构建新的培养模式,优化相应的人才培养方案,制订良好的教学体系,培养具有创新能力和工程能力的电气工程及其自动化专业高级应用型人才成为应用型工科院校所面临的任务之一。吉林建筑工程学院是吉林省建筑类普通高等本科院校,属于二本院校,其办学理念是培养“理论基础坚实、实践能力扎实、思想作风朴实”、具有创新精神和创造意识的高级应用型专门人才。吉林建筑工程学院电气工程及其自动化专业的培养目标是使学生能够从事建筑电气领域内的相关设计工作、施工工作、运行与管理工作,并且把他们培养成为应用型高级技术人才。根据吉林省经济发展的需求和建筑行业的特点,加快电气工程及其自动化专业应用型人才的培养成为电气与电子信息工程学院实现飞速发展的有效渠道。为此,电气与电子信息工程学院在优化培养方案、加强教学质量工程建设、构建应用型实践教学体系等方面进行了有益的尝试和探索。

一、优化人才培养方案

地方应用型本科院校的办学定位应首先强调应用性,所以既不能延续普通本科传统的教学模式,也不能削弱相关基础理论的教学,而是应该两个方面同时发展。特别是应该加强学生工程应用能力的训练和培养,把相关课程中的应用环节(例如:实验、课程设计、实习等)充分融入到教学过程之中,以便提高学生的动手能力和应用能力。应用型本科院校在教学环节中应突出实践应用与理论教学的相互渗透,坚持工程实践与科学教育并重的原则,逐步建立合理的符合应用型本科人才培养的课程体系。这样做的目的主要有两个:一是给学生打下较扎实的基本理论基础;二是让学生在大学期间参加相关专业工程的基本训练,使学生具备建筑电气方面的专业技能、提高学生在认知过程中发现问题、分析问题和解决实际工程问题的能力。

因此,吉林建筑工程学院组织电气工程教研室教师进行了广泛调研,主要通过座谈会和实地访问等多种形式。通过调研了解用人单位对学校所培养的人才的需求和要求。同时向沈阳建筑大学、北京建筑工程学院等有关其他院校进行调研,获得其人才培养方案。学院还定期组织召开电气学院校友会,了解往届毕业生在工作中对大学期间所学知识、技能和能力要求的反馈。学院派教研室主任和骨干教师参加电气工程及其自动化专业的指导委员会会议,了解该专业最近动向,广泛听取设计院和施工企业中的专家、企业负责人的意见及建议。在上述调研的基础上,优化原有的电气工程及其自动化专业的培养方案,形成自身的特色。该方案应以夯实基础、开拓专业知识面、重视应用能力为主要原则,切实加强对学生工程能力的培养。

电气与电子信息工程学院对电气工程及其自动化专业的课程设置进行了优化,主要体现工程实践教育,删除课程之间重复的内容,构建了注重建筑特色的电气工程及其自动化专业人才培养方案。电气工程及其自动化专业课程体系的整合应依据吉林建筑工程学院的办学定位,主动汲取建筑设计院、建筑施工企业等相关单位的意见,合理确定专业课程的学时以及实践教学在整个课程体系中的比例。整合后的电气工程及其自动化专业的课程体系平台由“专业基础课程模块+专业课程模块”构成。该平台体现了课程的应用型人才培养。其中“专业基础课程模块”包括注册电气工程师资格考试应必备的理论基础,其中有模拟电子技术、电路原理、电机与拖动、电气控制技术、数字电子技术等课程。“专业课程模块”课程的设置应体现建筑行业的特点。我院设置了建筑电气技术措施、供配电技术、建筑照明、消防与安防系统、建筑电气施工与概预算等课程。每一模块含有理论教学、实验教学和课程设计三个内容。上述课程的设置使电气工程及其自动化专业符合建筑行业的特点和要求,使得学生在就业时更加明确自己的定位方向。同时课程体系平台还可以根据就业方向进行相关选修课程的设置,以满足工程应用性要求,例如设置综合布线、楼宇智能化技术、嵌入式系统等课程。

二、加强电气工程及其自动化专业教学质量工程建设

1.课程建设与教材建设

在优化专业课程、强调应用能力的课程建设原则指导下,应用型人才培养所需要的课程建设包括相关课程内容、教学方法改革、教学手段促进等方面的建设。我院电气工程及其自动化专业的所开课程中电气控制技术和数字电子技术被评为校级优秀课,单片机原理与应用被评为校级精品课,自动控制原理以及消防与安防系统两门课程被评为省级优秀课,电路原理被评为省级精品课。在进行课程建设的同时,电气与电子信息工程学院也非常重视电气工程及其自动化专业课程的教材建设。教材建设应该体现电气工程及其自动化专业教学成果,要积极推进纸质教材、电子教案、教学参考书以及教学课件四位一体化的教材建设,选用智能建筑专业指导委员会推荐的高质量教材,同时结合本学院课程撰写相关建筑电气教材。

2.教学管理制度的完善

规范有序的教学管理制度是提高学院的教学质量、推动学院教学改革的重要保证措施。为保证电气工程及其自动化人才培养方案的全面落实,电气学院充分发挥领导和学院教师的力量,建立起包括毕业设计(论文)规定和实习要求等相关教学管理的规章制度,对教师和教学管理人员的工作进行了具体规定,提出了明确要求,从制度上保证了电气工程及其自动化专业人才培养的质量。学院成立了由学院领导、教研室主任和实验室主任组成的二级教学督导组。督导组成员通过平时听课、 课下与教师、学生交流等形式了解教师教学状态以及学生的学习状态,在一定程度上促进了学院教师教学水平的提高,并且为学院进行教学二级化管理提供了相关的依据。

按照电气与电子信息工程学院教学质量评估实施规定,每学期由每一年级的辅导员组织各班学生对每一位专业任课教师的教学情况进行评估,根据学生所反映出的问题制订相应的整改措施,以促进教学质量的提高。针对毕业设计(论文)的应用环节,学院结合电气工程及其自动化专业特点,制订了相应的毕业设计(论文)工作流程和考核办法。该办法规范了毕业设计指导过程中存在的问题,保证学生毕业设计(论文)质量的有效性。

3.采取多种教学形式,提高课堂质量

在教学形式上,改革传统的“以老师讲解为主”的教学形式,实行“老师教与学生学互动”以及“学生之间互动”的教学模式,建立起以培养学生实践应用能力为主的教学方式。具体措施有:将老师的科研项目带入课堂,拓宽学生的知识面;学习优秀的学生在课后充当其他学生的“老师”;让学生讨论某一教学内容,采用分组讨论的形式。每一位老师将自己的科研项目引入课堂,将本专业的前沿知识引入课堂中,引导学生学习相应的知识点,同时讲授该课程知识点在科研项目中是如何应用的。优秀学生当“老师”就是拿出一部分较容易的教学内容让学生自己讲,提高学生学习的主动性和积极性。学生分组讨论就是在每一堂课中留出部分时间组织学生讨论,每一小组发表自己的观点,使学生在讨论中增强对知识点的理解,培养学生分析问题和逻辑思维能力。与此同时,教师应该充分利用计算机网络资源,搭建学生与教师沟通的新平台。具体措施包括建立相关专业课程QQ群、构建课程教学资源网站等。

三、构建以工程能力训练为特色的实践教学体系

电气与电子信息工程学院所构建的实践教学体系主要以工程能力训练为主要特色。这其中包括编写实践教学计划、实纲和、专业教材时将本专业的的技术实用性及时反映出来。在制订课程教学计划时,应该明确规定所有实践教学环节的目标和任务,并且按照每一个实践项目分批次规定教学内容、教学要求和考核办法等。以往的实验教学中主要以验证型实验为主,现在变为以设计型和综合型实验为主导。同时在实验考核要求上改变以往的考核方法,取而代之的是以每位学生实际操作能力、实验数据的分析能力以及实验过程中解决实验疑难问题的能力的综合考核方式。对于专业基础课实验考核(例如:电路原理、模拟电子技术等课程),应该在做实验的时候一人一组进行考核。考核时应该根据教师所提的要求单独设计相关实验方案,在规定时间内独立完成实验,获得正确的实验结果并且对实验结果误差进行分析。实践证明,上述做法对于提高学生的动手能力和创新能力是非常有效的。

我院拥有吉林省高等学校智能建筑系统集成与节能控制重点实验室和吉林省科技厅建筑电气综合节能重点实验室,上述两个实验室为电气工程及其自动化专业本科生提供实践训练的场所。我院建立了较完善的大学生课外科技活动制度,举办了全国大学生智能建筑实践技能竞赛(北方赛区),从2004年至今连续举办了九届校内大学生电子设计竞赛。这些活动丰富了学生的课外科技活动,也充分调动了学生学习的积极性。电气工程及其自动化专业的学生在所参加的各种课外科技活动中取得了优异的成绩,例如2010年参加吉林省大学生电子设计竞赛获得一等奖2项、二等奖3项、三等奖5项的好成绩,2010年参加全国大学生智能建筑实践技能大赛获一等奖。

四、结语

本文详细阐述了地方院校在电气工程及其自动化专业应用型人才培养方面的经验和做法。具体通过优化人才培养方案、加强专业教学质量工程建设、构建培养学生应用能力的实践教学体系等方面进行相应的改革与尝试。同时,根据吉林建筑工程学院人才培养目标提出了电气工程及其自动化专业人才培养中体现建筑行业发展和要求的新思路。

参考文献:

[1]陈小虎,刘化君,朱晓春,等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J].中国大学教学,2006,(4):55-56.

[2]华红艳,楚随英.电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2005,24(1):97-98.

电气一体化论文篇4

关键词:电气绝缘;媒介;电介质;绝缘系统;绝缘设计;绝缘技术

作者简介:巫松桢(1935-),男,浙江衢州人,西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,教授;钟力生(1961-),男,四川隆昌人,西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,教授。(陕西 西安 710049)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0231-02

现今我国电气绝缘技术发展很快。例如,在超/特高压交、直流输变电工程、长江三峡等大型水电站以及大型风力发电厂的建设中,许多重大电力装备的成功运行等,都与绝缘技术发展密切相关,表明我国在绝缘系统的设计、制造等方面已经达到国际较高的水平。

但是还应看到当前我国在电气工程中的“电气绝缘”教育方面存在的问题:人们对电气“绝缘”的基本概念的理解有偏差,既不利于用电安全,也不利于绝缘行业产品创新。因此很有必要重新认识并理清电气“绝缘”的科学概念,使电气绝缘科学的研究更深入,并推进电气绝缘专业的教学改革。

一、电气“绝缘”传统观念中的“隔离论”

1.对电气“绝缘”最流行的解释

电气工程中的术语“绝缘”既可作名词,也可作动词。作名词用时,常指“绝缘体”或“绝缘材料”。现代汉语规范词典[1]对“绝缘体”的解释是“极不容易导电的物体”;而电工术语国家标准[2]对“绝缘材料”的解释是“用于防止导电元件之间导电的材料”。作动词用时,现代汉语规范词典[1]、电工术语国家标准[2]的解释是“隔绝电流,使不能通过”等。

术语“电气绝缘”译自英文“Electrical Insulation”,国际标准如IEC 60050(212) :1990等也提及“Insulation”,牛津现代高级英汉双解辞典等英汉词典中的解释是:“Prevent passage of electricity”等。因此,英汉词典和有关国际标准对“Insulation”的解释都表明中文翻译完全忠实于原文,都是指隔绝电流、极不导电等,本文统称为“绝缘”的“隔离论”。

2.“绝缘”总能起到电气“隔离”作用吗?

通过电容器模型实验和《电介质物理学》[3]可认清“隔离论”的真伪。

在电容器模型中有两个导电极板,极板间用绝缘薄膜或绝缘油隔开,即极板在电气上已被“隔离”。然后在两个极板间施加直流电压,极板间立刻会测到电流脉冲(吸收电流),同时还会持久流过相当小的泄漏电流。如果粗心大意,就以为在电气上已实现了“隔离”。但是,极板间流过的电流表明两个极板并没有真正被“隔离”。若两个极板之间施加的是交流电压,则在极板间还能测量到比泄漏电流大得多的电流,表明隔离作用显著降低。若在两个极板之间施加脉冲电压,则“绝缘”的隔离作用就更小了。

因此,作用电压类型不同时,“绝缘”的电气隔离能力差别很大,电压频率愈高则电气隔离作用愈小。在脉冲电压下,“绝缘”甚至很难起电气隔离作用。即使是在直流电压下,电气隔离作用也是很有限的。

还应指出,当“绝缘”的工作条件或环境条件变化时,“绝缘”甚至连很有限的电气隔离能力也可能失去。例如当“绝缘”所受电压较高或在环境温度、湿度较高的环境中,电气隔离能力就会严重降低。长期运行中的“绝缘”也会逐渐丧失电气隔离能力,这是由于发生“绝缘老化”所致。电气工程中的“绝缘老化”是相当普遍的现象。

“定义”或“概念”要反映事物的本质特性,[1]而“绝缘”与“隔离”间却没有必然联系。因此,“隔离论”只是人们对“绝缘”的一种粗浅解释,或表达对绝缘的一种期望。

二、电气绝缘的“媒介”论

1.电气绝缘是一种“媒介”、“介质”或“电介质”

电容器模型实验还能进一步帮助人们揭示“绝缘”的本质。电容器模型实验中电极间总有电流流过(在稍微复杂一点的实验中,电极间除电流外还可能有光、磁、力等的联系),说明电极间必定有联系,而联系两个电极板的物质不是别的,正是电极导体之间的“绝缘”。

现代汉语规范词典[1]把“起介绍或引导作用,使双方发生联系的人或事物”称为“媒介”。因此这里的“绝缘”就是一种“媒介”。极板借助“绝缘”把电磁波、电流等信号从一个极板传播到对方。词典[1]把“某些波动借以传播的物质叫做这些波动的介质”,因此“绝缘”也是一种“介质”,或“电介质”。

2.电介质与电气绝缘

“电介质”有三大特点:组成电介质的各种带电粒子都是束缚电荷,即所有带电粒子分别被原子、离子、分子的内力或分子间力紧密束缚着;在静电场中电介质内部也能持久存在电场;而且束缚电荷在静电场中能沿电场方向发生极化(即有限位移)。[3]

若“电介质”中不存在自由电荷,则称为“理想电介质”。在恒定电压作用下,显然它不会导电,也就是能隔绝电流,这可能就是上节出现绝缘“隔离论”的依据。

实际“电介质”即工程电介质,其内部不可能没有自由电荷,不可能实现绝缘的电气“隔离”作用。其中有一部分能满足一定的电气要求,这种电介质就称为“绝缘电介质”。

3.“媒介论”对绝缘创新有重要意义

“绝缘”处于电极间特殊的“媒介”位置上,绝缘通过调节自身组成、相态、宏观或微观结构等使媒介变化,便能出现不同的媒介效应,例如使体内的电荷发生积聚、移动、增多或减少、甚至化学变化等,从而可得出介电性能特殊的绝缘制品。

例如氧化锌介质,其伏安特性与电压的高低有关,在低电压下具有很强的电气“绝缘”能力,而在高电压下却能导电。正是利用这种非线性伏安特性,使它具有非常重要的过电压保护作用,因而在电力系统、电子线路和家用电气设备中成为重要的电气安全保护器件。

再如PTC(正温度系数)电介质,利用其PTC特性,即在一定的温度范围(开关温度)内其体积电阻率能随温度升高而显著变化,从而能控制流过电介质内电流的升、降。利用这一特性,就能有效控制绝缘体内的发热特性,该系统在运行中还具有安全可靠、节电、方便等优点,因此广泛用于电加热设备。

近年来,纳米材料改性的纳米-聚合物绝缘材料[4]发展很快,例如纳米Al2O3-聚酰亚胺(PI)耐电晕漆包线漆中,当纳米Al2O3粉料含量为20%时,耐电晕寿命可提高100多倍。再如纳米云母绝缘线,是一种由高纯度云母粉与C级绝缘漆融合后制成的绝缘导线,具有耐高低温、高导热、抗电晕等性能,它可用于制造各种特种电机。

G L Moses[5]说:“Insulation is man’s tool for harnessing electricity to do useful work”。意思大致是:“绝缘”是人们用来引导“电”为人们做有用工作的工具。显然,Moses所预期的绝缘这个“工具”,所能发挥的功能远比“隔离”作用多得多。前面事例也说明摈弃绝缘的“隔离论”后,确实能使人们的创新思路获得解放。

三、“媒介论”对电气绝缘学科教学科研的影响

绝缘的“媒介论”涉及“绝缘”的基础论述,因此直接影响到电气绝缘科学技术的研究深度和广度,甚至会影响到电气绝缘学科的课程改革,以下面三门课程加以说明。

1.电介质物理

该课程把电介质作为学习绝缘材料的基础,表明该课程肯定“媒介论”。该课程内容通常主要讨论电介质的一般介电特性,建议今后最好能从能带、势垒、陷阱等微观或半微观角度把绝缘的“媒介论”具体化,系统介绍绝缘中“媒介”作用原理及其与介电特性的关系,从而更能启发人们开发性能更好的电介质。

2.绝缘设计

即“绝缘系统设计”。特别要注意其中的“绝缘系统”。系统是由无数相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的事物和过程所形成的统一体,[1]绝缘系统是电系统(泛指常带电的一切装置/设备/元件)中的一个不可分隔部分,电系统中的“绝缘系统”并不是只有电系统中的绝缘材料,还必须包括与其联系紧密、不可分割的导体。

绝缘设计内容应有三项:根据电系统的要求提出绝缘系统的技术条件;确定优化的绝缘系统结构型式(结构优化);设计中还应充分考虑到最适合的绝缘材料(材料优化)和最合适的绝缘系统工艺(工艺优化)。使所设计的绝缘系统达到技术上先进、经济上合理、运行中可靠,突出绝缘系统的整体性。国内的绝缘结构设计,与实际工程的联系比较欠缺。

绝缘设计是实现绝缘工程的关键。例如人们都要求绝缘能起电气隔离作用,但已指出绝缘体的隔离作用有限。只有通过科学合理的绝缘设计,使电场分布合理,才能解决该矛盾。

3.绝缘技术

现代绝缘技术中往往已经不是一般的工艺,而是一项“绝缘工程”,或“电介质工程”。

绝缘技术主要包含:提交完整的绝缘系统设计;研究所设计的绝缘系统的加工路线和方法,并设计或选用适合的制造工艺和设备;以所提的技术条件逐一检验已制成的绝缘系统的各项性能指标,并且严格监督绝缘系统的性能变化,要求所设计的系统及其电设备能在规定的工作/环境条件下安全、可靠运行,能全面实现电气设备的各项功能。

电气绝缘科学没有终点,它具有多学科综合性特征,或者说具有某种边缘科学技术的特征。高度关注这一特征,不断融合其他学科的成就,绝缘技术就能不断得到丰富和创新。

四、结语

“绝缘”与“隔离”之间并不存在必然联系,即使“绝缘”的有限电气隔离能力,还得取决于电压类型、时间长短、温度、湿度和应力高低等因素。中外词典或标准的有关条目中占据主流地位的“隔离论”的产生,可能是由于把实际绝缘体当作“理想电介质”所致,建议加以科学纠正。

“绝缘”是电极间的一种“媒介”、“介质”或“电介质”。通过调节材料组成、相态、宏观或微观结构等来调节媒介效应,就可能开发电气绝缘新产品。摈弃绝缘“隔离论”并接纳绝缘“媒介论”后,确实能使人们的创新思路获得解放。

绝缘“媒介论”为“电介质物理学”、“绝缘系统”、“绝缘设计”、“绝缘技术”等课程内容的推陈出新提供了新思路,对推动电气绝缘学科的发展有着重要意义。

参考文献:

[1]李行健.现代汉语规范词典[M].北京:外语教学与研究出版社,2004.

[2]GB/T 2900.5-2002,电工术语——绝缘固体、液体和气体[Z].

[3]陈季丹,刘子玉.电介质物理学[M].北京:机械工业出版社,1982.

电气一体化论文篇5

关键词:正交试验法;电解水

文章编号:1008-0546(2013)02-0095-01 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.02.038

电解水实验是大学化学教学论实验和初中化学实验中的一个重要内容[1-3]。本实验成功标志有两点:(1)通直流电流能看到两个电极都迅速产生大量气泡。气体汇集在玻璃管或试管上部,氢气与氧气体积比为2∶1。(2)检验氧气时,带火星的木条应明显复燃,检验氢气时应看到点燃的氢气火焰。但是,做到这两点难度较大。针对《化学教学论实验》(科学出版社)[1]和《义务教育课程标准实验教科书·化学·九年级(上册)》(上海教育出版社)[2]的实验装置比较烦琐不仅难以加工,而且快速且成功的实验条件难以控制的问题,本文对实验装置进行了简化改进并采用正交试验法考察了电解液、电极材料及电压等因素对电解水实验的影响,以期找到实验现象明显且快速的较优化实验条件。

一、实验部分

1.实验用品

NaOH (5%)、H2SO4(10%)、Na2SO4 (10%)、电解水装置、学生电源(J1202-1)、碳棒、曲别针、铁钉、导线。

2.实验装置

3.实验方法

实验条件按表1进行。A1、A2、A3分别为NaOH (5%)、H2SO4(10%)、Na2SO4 (10%);B1、B2、B3分别为碳棒、铁钉、曲别针;C1、C2、C3分别为6V、8V、12V。仔细观察电解器两极产生气体情况。待收集的气体达到一定数量后,停止电解。挤压阴极端尖嘴上的玻璃珠,在尖嘴口点火,观察现象。然后检验另一管口中的气体,用带有余烬的细木条放在管口,观察现象。

二、实验结果与讨论

一般认为,影响电解实验的主要因素是电解液、电极材料和电解电压[1]。为了增加水的导电性、加快水的电解速率、缩短实验时间,在不影响水的电解本质前提下往往在水中加一定的电解质,如:Na2SO4、NaOH、H2SO4等[1]。考虑操作方便和安全,本文选用NaOH (5%)、H2SO4(10%)、Na2SO4 (10%)为电解液。电极材料可以用碳棒、曲别针、铁钉、保险丝及铂丝等。从价格、电解速率及电解效果这些方面综合考虑,本文选用碳棒、铁钉、曲别针为电极材料。一般地,电解电压为6V~12V[1]。本文采用三因素、三水平正交试验法考察了电解液、电极材料和电压对电解水实验的影响规律。

利用自制水电解器如图1,依照表1试验方案进行电解水试验。记录两极收集已定体积气体所需的电解时间。实验结果及分析见表2。

三、研究结论

从表2可以看出,第一列极差R较大,第三列极差R次之,第二列极差R最小。表明影响水电解因素的主次顺序为:电解液、电压、电极材料。

本文交试验结果表明,其他条件不变情况下,电解液为NaOH (5%)、H2SO4(10%)、Na2SO4 (10%)时,水电解速率依次减小;电极为曲别针、碳棒、铁钉时,水电解速率依次减小;电压越大,电解速率越大。表明电解水试验的较优试验条件为:电解液为NaOH (5%)、电极为曲别针、电压为12V。

参考文献

[1] 李广洲,陆真. 化学教学论实验[M]. 北京:科学出版社,2000.6

电气一体化论文篇6

关键词 操作性;生产实践;电气与仪表

中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)73-0031-02

0引言

体现一个国家的发展水准、国民经济、是否有技术创新以及能不能面对各种挑战,都需要先进的科技技术做基础。对于我国的电气与仪表上,处处存在高科技,但是发展同时也带来许多实际问题,这就需要通过生产实践来改变与创新,进一步体现出其可操作性。

1电气和仪表之间的联系

电气仪表中有电压表、电流表、功率表、频率表、功率等,是一种有交流直流的机械电子。具体的每一个类型又具有不同的分类,是一门很深的学问。

电气与仪表是电气专业的核心,为培养21世纪电气自动化的全面发展人才,也是为电气工程的系统自动化控制、信息处理系统、研究开发做贡献。

要探究电气与仪表两者在生产实践中具备的可操作性,就要先了解两者之间的关系,进而探究其可操作性才具有实际意义。

1.1仪表能够测量电气

对于电子工程而言,测量电气一直都是难度较大的问题,大都使用仪器仪表才能够进行测量,还要依据仪表相关理论依据来对电气进行选型、调试及安装。事实上仪表比较多,但是本文谈及了的电气仪表,主要是指对电流、电压、电阻、电能及功率等各种电参数实施监控、测量、变换及传送所使用的测量仪表,比较常见的有模拟指针仪表、智能化仪表及数字仪表。

1.2电气理论为仪表学提供了基础知识

事实上,绝大多数的电气设备均是仪表硬件组成部分,比如自动开关、供电系统、电流互感器及电压互感器等,因此要了解控制仪表设备就需要先了解电子设备的原理。对于仪表自动化而言,其电路知识更是重中之重,因此首先要具备丰富的电工电子知识,才能够学习仪表知识。

2 电气与仪表在生产实践的操作性

事实上,电气与仪表都是为生产实践所服务的。一旦脱离生产实践仅仅谈理论,那就是空谈。在生产实践之中,也只有将电气与仪表有机结合起来进行操作,只有这样才具备了操作的价值。

2.1电气和仪表的有机结合

伴随着改革不断的深入,电气仪表在工业生产中的重要性日渐显现。到了现在,电气仪表已经成为了高科技重点发展的领域之一,也是衡量国家发达程度重要的标志。而且对于高科技发展的今天,为掌握电能表、热工仪表技术及调节电气仪表等都提出了高要求。事实上,无论是企业改造工艺专业技术还是改造仪表专业技术,必然要求仪表专业的配合。在这种形势下,相关操作人员不但要掌握日常维护的技能与知识、电气实践经验与基本理论,还要具备控制与检测系统的安装、选用及调试等各种知识与技能,便于实施。

比如,某盐矿在改造输卤配套、制盐新一组的扩建、生产基地及仓储物流建设等各种改建工程上,均是一次性的成功试车,笔者认为这和改造项目之中对电气与仪表进行统一管理、统一选型、调试及安装分不开的。比如,工业在生产过程中仪器仪表自动化的控制、发出报警信号、显示数据等功能,对企业带来的利弊关系。

2.2电气与仪表结合为企业造成的影响

事实上,电气与仪表有机结合给企业培养综合型人才、人性化管理及减员增效等各个方面必然带来积极影响。电气与仪表、生产、管理模式几者结合,能够有机加强员工的技能培训,将每个员工培养成一技多能的综合型人才。因此将电气与仪表运用于生产实践中,就要对相关人员进行全面培训、任用、培养及开发,提高有能力员工的发展,提升企业在员工中的满意度。

而且通过电气与仪表之间的整合,有效精减了企业的员工,具体采取的方式其一精干主体,分离辅助;其二转岗就业,将富余人员裁减,逐渐转移到生产一线。这样不但能够精简技术人员,还能够对生产一线进行充实,实现了精简人员增加效率的目的。同时电气与仪器有机结合,也是时展的必然要求与方向。这两者结合之后,经过师徒一对一关系强化理论与实践,师徒之间相互学习共同进步。这样,师徒在实践中都能够逐渐成为既精通仪表也懂电气的复合型人才。而且企业还要采用人性化的管理方式,给员工温暖,当然一味人性化管理肯定不行,还必须要在该基础上采用奖惩制度,只有这样才能够彻底激发员工积极性。

3 智能化促进了电气与仪表间的结合

伴随着经济的快速发展,现代化技术不断冲击着电气仪表,尤其是智能化的系统更是推动了电气与仪表的飞跃发展。但是从现状来看电气与仪表的发展上具备一定瑕癍与阻碍性,因此改造技术成为必然趋势。

改造与创新技术,不但影响着企业自身利益及长远发展目标,还提升了企业技术与创新意识,在劲烈竞争中站稳脚步。因此在这种趋势下,电气与仪表相结合具备明显优势,展示出了1+1比2大的理论;而且对智能化系统中融入了新技术和理论,加快了电气与仪表的发展,同时也降低了电气和仪表在分工中存在的弊端和不足。

4 结论

总之,电气与仪表相结合成为了科技发展的必然趋势。从电气与仪表在生产实践操作性方面来看,不管在技术上还是在人员上,都有效促进了两者之间的实践可行性。提高技术和相关人员自身素质,进一步推进电气与仪表结合的可行性。而且随着科技发展,电气与仪表的一体化是发展必然趋势。

参考文献

[1]乐嘉谦.仪表工手册第二版[M].化学工业出版社,2004.

[2]陈明.最新建设工程项目管理规范实施手册[M].中国知识出版社,2006.

[3]周宦银,刘家华,李莉. 电子仪器共地常出现的测量错误研究[J].中国现代教育装备,2006(9).

[4]唐鸿儒,郑洁,黄亚忠. 测控技术与仪器专业教学研究与实践[J].高教论坛,2009(5).

[5]谭敦奎.电气与仪表在生产实践中操作性的探讨[J].中国井矿盐,2009(6):25-27.

电气一体化论文篇7

关键词:电气设备控制;一体化教学;理论;技能;能力

前言:江西应用工程职业学院(以下简称我院)是一所由职工大学和技工学校合并改建的高等职业学院。目前我院专业设置以工科为主,开设机电一体化技术、数控技术等高职专业。我院进行了多层面的“校企合作”,始终坚持“为学生服务,为企业服务,为社会服务”的办学理念,成为一所有自己办学特色的高等职业学院。

我国社会正处在由传统社会向现代开放性社会发展的转型时期,对从事机电工作的人员进行传统知识与技能的培养,已不能适应社会转型期机电职业能力的新要求,开展高职机电专业教学改革势在必行。为此,我院经努力获得“中央财政支持机电一体化(矿山机电方向)专业建设发展项目”,国家资金已经到位,据此,我院机电专业各课程要进行一系列配套教学改革。

一、《电气设备控制》课程一体化教学改革的背景

(一)一体化教学是《电气设备控制》课程改革与建设的根本措施。《电气设备控制》课程是高职机电专业课程体系中非常重要的一门专业核心课程,其基本内容是各种低压电气设备及电气控制基础理论、基本知识和基本操作技能,该课程在高职机电专业课程结构体系中起到承前启后的作用,因此采用一体化教学模式,探索高职机电职业教育教学改革的新途径,是《电气设备控制》课程教学改革的根本措施。

(二)一体化教学是《电气设备控制》课程改革与建设的必然选择。理论与实践相结合,是职业教育的基本原则之一。一体化教学模式是区别于传统教学模式的一种新的教学模式,它充分利用现代教育手段,将理论、实训、实验等教学内容,一体化配置;讲授与操作等教学形式,一体化实施;教室、实验室与实训场地等教学环境,一体化建立;知识、技能与素质等职业要求,一体化学习,形成集知识传授、能力培养、素质教育于一体的教学模式,即“教学做合一"。此模式作为一种适应我国职业教育改革发展方向和技能人才培养目标的全新的教学模式成为《电气设备控制》课程教学改革的必然选择。

二、《电气设备控制》课程一体化教学改革的整体思路

在一体化教学模式中,不仅要研究如何培养学生的专业知识和职业能力,也要研究如何根据“实用”、“够用”、“适度”的原则,把理论教学与实践教学相结合,更进一步研究如何在理论教学和实践教学结合中,突出专业知识和职业能力,体现职业教育中“能力本位”的这一本质要求。因此,结合江西省2012年高校省级教改立项课题《双“师”负责制〈电气设备控制〉课程一体化教学研究与实践》的开展,我院机电专业实施一体化教学模式进行了以下方面改革[3]。

(一)建立“教学做一体化”课堂。就是学生学习不在传统的单一功能的教室里,而是在教室、实验室与实训场地等教学条件结合的教学环境中。这种教室、实验室与实训场地等教学条件一体化配置除了能够满足理论教学的需要之外,还能够满足实践教学的需要,使之具有实物展示、演练实训、实验等多种功能。

(二)采用讲师+技师(或工程师等)“双师素质”教师。就是不再区分专业理论课教师和实训指导教师,而是构建讲师+技师(或工程师等)“双师素质”教师既是讲师又是技师(或工程师等)的“双师素质”教师,这种“双师素质”教师要求具有深厚的专业理论知识,同时又有丰富的实践教学经验、精湛的专业技巧和娴熟的操作技能。既能系统地讲授理论课、又能熟练进行操作演示、随时解决现场出现的技术问题。

(三)制定“教学做一体化"人才培养方案。就是人才培养方案与课程标准一体化,根据职业技能鉴定的标准设计人才培养目标,制定人才培养方案;以岗位工作过程为导向进行教学课程的确立和专业技能培养开发,整合相关课程的理论教学内容;根据人才培养方案来靶向确定专业性课程,制定课程理论教学和实践教学标准,使人才培养方案与课程标准一体化。

(四)实施“教学做一体化”的管理。就是要实行教学与管理一体化。由“一体化”教师兼管实验实训室,教师既是教育者又是管理员,使“一体化”教师有更多的机会接触和使用专业教学设施,有利于教师花更多的时间锻炼培养专业能力和技巧,从而更进一步提高“一体化”教师的综合能力[4]。

(五)规范“教学做一体化”的考核。考核一方面能对某个阶段教师的教学效果和学生知识掌握情况进行摸底,另一方面可以通过考核对学生的学习习惯和学习方法进行引导。所以应根据本专业的特点,将理论知识考试与专业技能考核一体化,通过建立科学的考核机制将平时纪律考勤、模块的理论与技能测试、期末的综合考试三方面结合起来,以一定权重进行汇总,这样就能合理地反映出学生的综合能力水平,从而调动学生学习的积极性[4]。

三、《电气设备控制》课程的一体化教学改革的实施效果

(一)提高了学生基本技能和就业竞争力。通过“教学做一体化"的改革,能培养学生的创新精神和综合应用能力,掌握电气设备的设计原则、步骤、设计思路及方法,具备电气控制线路设计、安装及调试的能力,使学生在今后工作中既能快速上手,又有足够的发展空间。学生的实践动手能力有了较大的提高,大部分学生尚未毕业就能在相应工作岗位上得心应手地工作。

(二)丰富了教师的教学方法。通过“教学做一体化"的改革,使教师成为课程和教学的主人,由注重结论的“传承式、灌输式”转变为注重过程的“探究式、互动式”。在《电气设备控制》课程教学过程中,一般以项目教学为主,向学生展开教学目标,明确教学内容,引导学生学习及训练。在课程教学中将多种教学方法同时使用,从而活跃了课堂气氛,激发了学生的学习积极性。

(三)推进了教师教研科研能力。通过“教学做一体化"的改革,引导教师不断改进教学过程,研究和发展新的教学方法,逐步形成具有独特个人特点的教学风格。引导教师去钻研教育理论,培养探索意识,积累课程资源,提高科研和创新能力,促进专业技能的持续发展。如我院编写的《电气设备控制》配套的校本教材《电气设备控制实训操作指导书》,打破了原来各学科体系的框架,采用综合化、项目化的课程内容,从而提高了学生学习积极性和思考分析能力。

参考文献:

[1] 张爱红,罗海方.《 电气设备及控制》课程教学改革的几点思考[J].教育教学论坛,2012,(14):31-32.

[2] 李庆玲.关于“教学做”一体化教学模式的探索与实施[J].内蒙古水利,2011,(5):179-180.

[3] 郭利霞.高职PLC原理及控制技术课程一体化教学模式探讨[J].教育与职业,2008,(6):50-52.

电气一体化论文篇8

【关键词】电气工程;办学条件;专业规范

一、电气工程专业教育概论

电气工程及其自动化专业,主要包含计算机技术、电力电子技术、机电一体化技术和网络控制技术等众多领域,是综合性相对较强的学科,具有机电相结合、元件与系统相结合、强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软硬件结合等突出特点,使学生掌握系统控制、电工电子、电气自动化装置、电力系统自动化和电气控制技术等多方面的基本技能。

该专业主要培养能掌握电气工程专业知识和工程技术基础知识,具备分析和控制电气工程技术问题的能力的高级工程专业技术人才。电气工程及其自动化专业的宗旨是为社会培养出能在电气工程及其自动化、经济管理和计算机技术应用等领域工作的过硬综合素质高级技术专业人才。本文涉及的电气工程专业一般是包含电气工程和自动化专业的。中国电力工业目前处于高速发展阶段,对于电气工程人才有大量需求,因此我国电气工程领域对培养相应的人才非常重视,并且我国主要的工科大学在教育和科研上对电气工程专业的投入比重相对较大。

二、电气工程专业的学科内涵

中国电气工程专业的研究对象是电能,主要研究电能从产生到利用各个阶段的规律的专业。其理论基础主要是电磁理论。电能从产生到利用的各个环节中需要充分掌握和利用电信息,因此电信息技术的研究是电气工程和自动化专业的不可或缺的内容。

同时,现代通信和计算机载体主要是电信息。所以电信息技术的研究也属于电类专业,其中电气工程是专业母体。电气工程是基础性的学科,因此具有较强的学科派生和交叉能力。如其与生命科学的交叉造就了新的专业―生物医学工程和生物电磁学;电气工程同材料科学的结合造就了纳米电工技术和超导电工技术;电气工程同电子科学的结合造就了电力电子技术,而后者也进一步推动了电气工程的发展,并且逐渐发展成为电气工程的一个分支。电气工程专业的范围主要有电电力系统运行和控制、电气装备制造与应用以及电工基础理论三部分电气工程的基础,是以电磁场理论和电路理论为主的电工理论。他们属于电磁学的发展外延。

电工理论运用于实践产生了新的电子技术和计算机硬件技术等性技术,因此电工理论是主要的理论基础。电气装备制造一般涉及制造电动机、变压器、发电机等电机设备,也涉及用电设备等电气设备和电器制造,同时包括电力控制装置的制造、各种电气控制装置、电子设备的制造等内容。电气装备的应用则主要指上述装置和设备的具体应用。电力系统一般涉及电气自动化和电力网的运行和控制等内容。需要注意的是制造和运行必须相互统一,电气设备的制造同时要兼顾实际运行状况,如电力系统稳定的运行需要依靠良好的设备。

三、电气工程专业的方法论、影响因素、培养目标和要求的介绍

电气工程专业由于理论分析较多,比较注重对数学工具的使用。作为一门工科专业,实验研电气工程需要通过实验研究来完成主要的学习和教学任务,在一定的实验条件和实验研究的支持下,学生在学习电气工程专业知识过程会事半功倍。

电气工程专业紧随现代科技,引入了以计算机技术为基础的仿真模拟技术进行教学研究。同时在进行电气工程的理论分析、试仿真模拟和实验研究时,教学也经常运用到等效与类比等科学方法。

电气工程专业是一门典型的基础性很强的学科专业,在与其他学科的交叉过程中,派生出了很多如电子科学与技术专业、电子信息工程专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业专业等学科。这些专业由于是电气工程专业派生而来,被划为电子与信息类专业,电气工程专业与其派生而来的专业统一被称作为为电类专业。电气工程专业作为电子与信息类专业的母体,又被派生而来的专业注入了新的发展活力。

电气工作专业的专业宗旨主要是培养能够在电气工程领域的研究开发、系统运行、装备制造、和相关管理等方面工作的,掌握技术开发、组织管理和科学研究能力的高素质综合型专业技术人才。电气工程的培养具体目标主要是,该专业学生要掌握计算机技术、信息技术和电子技术等专业技术,控制理论和电工理论等基础理论知识,通识性知识和对应的专业知识。

基于电气工程专业特点,学生在下列知识和能力上也有要求:

第一,掌握扎实的数理化等基础学科理论知识,掌握人文学科的管理基础知识,具备一定的外语运用能力;

第二,系统地学习与电气工程相关的工程技术知识,如信息处理、电机学、控制理论、计算机软硬件和网络技术等知识;

第三,得到良好的工程实践训练,掌握对电气工程领域实际问题的分析和解决能力;

第四,熟练运用计算机的能力;

第五,能在电工领域内掌握不低于1个专业方向的专业技术和理论,并清楚学科发展未来趋势;

第六,具备一定的适应工作条件、进行科学研究和信息管理等实际工作能力。

四、电气工程专业知识结构要求和知识体系

第一,熟悉系统的模拟和数字电子技术和相关电路理论;熟悉并会运用电子电路原理,会分析和解决相对复杂的电工电子电路问题;能掌握基础的电磁场理论;掌握控制理论、计算机软硬件、程序设计等相关知识;具备能检测、分析并处理电气系统物理量的能力。

第二,掌握扎实的电力系统、电力电子技术和电机学理论等相关知识;掌握力学和机械学科中最基本的原理和方法。

第三,能掌握不低于一个专业方向的基本技术和理论知识。第四,能掌握在工程中测试与表示常用物理量的能力,以及掌握设计和调试电气系统的相关知识。

电气工程专业教育内容和知识体系一般包括:

第一,通识教育和基础教育;

第二,专业类基础技术与理论知识(电磁场理论、控制理论、电路理论、、信号分析与处理、计算机网络、电子技术、检测技术等);专业基础知识一般涉及电力系统、电力电子技术和电机学基础理论和知识;

第三,专业方向技术与知识。如电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术以及其他专业方向的技术。

第四,实验和实践技能。实验和实践技能主要包括简单的设计与调试电气系统实验技能、设计和调试相对复杂电气系统的初步实验的技能。

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