关键词 CDIO模式；电气工程及其自动化专业；课程设置
中图分类号：G642.3 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）24-0132-03
Study of Major Undergraduate Course System of Electrical En-gineering and Its Automation based on Concept of CDIO//LU Min，
GONG Lijiao， ZHAO Mi， CAI Xinhong
Abstract Based on CDIO model analysis， found the Shihezi Univer-
sity in electrical engineering and its automation major undergraduate curriculum problems through compared with electrical science and
engineering at the Massachusetts institute of technology， according to the CDIO mode and the specific data analysis to build the electri-cal engineering and its automation major undergraduate course system.
Key words CDIO mode； electrical engineering and its automation major； curriculum provision
1 CDIO背景介绍
电气工程及其自动化专业隶属于电气类，目标是培养具有电气工程领域相关的基础理论、专业技术和实践能力，并且能在电气工程领域从事设计、研发、运行等工作的专业技术人员[1-2]，具有典型的工科学科特征，即理论与工程实践相结合的学科[3-4]。
CDIO分别指Conceive（构思）、Design（设计）、Im-
plement（实现）、Operate（运作），是由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯工业大学、皇家技术学院和林雪平大学在2000年提出的一种工程教育改革模式，经过十几年的发展和不断完善，目前已有全球97所相关工程类高校加入，代表了新世纪国际工程教育改革的优秀成果（IET： Engi-neering and Technology Skills & Demand in Industry Annual Survey）。CDIO这一理念的核心是强调工程师的工程能力必须在真实的工程实践和解决工程问题的过程中取得，4个步骤代表了一个工业系统或过程的整个生命周期的所有环节[5]。
2 案例研究与比较
本文以提出CDIO理念的工程高校之一的麻省理工学院电子电气类专业本科最新设置为例，分析该校电气专业培养方案的特点，并与石河子大学电气工程及其自动化专业培养方案作对比，提出新的专业课程设置方案。
麻省理工学院电气与计算机科学系核心课程设置 麻省理工学院电气科学与工程专业最新的核心基础课由2门学科入门课、3门基础课（4选3）和3门专业课（4选3）组成，其中2门入门学科为实验课，结构如图1所示。
从图1可以看出，不同于传统授课形式，该专业的课程设置采用实验理论实验的授课方式。以实验课程入门，可以使学生参与理论模型推导、归纳和验证环节，加强基础概念认知，提倡和鼓励学生自主探索，并且通过后续的专业实验课程能够再来验证前期形成的理论，这样就构成整个学习与实践的循环。
麻省理工学院的电气科学与工程专业在长期的工程实践教育中逐渐形成具有鲜明工程培养特色的课程体系。通过分析麻省理工学院电气科学与工程专业课程的设置特点，对比目前正在实施的石河子大学电气工程及其自动化2013级培养方案的专业课程设置，发现目前石河子大学的电气工程及其自动化的专业设置存在“重理论、轻实践，重专业、轻人文，重必修、轻选修”的现象，具体表现为：
1）培养计划中工程实践课程所占比例较小，理论与实践课程教学相互独立，课程衔接性较差，课程内容较少涉及工程实际；
2）培养计划中工程科学和基础科学课程较少，专业技术课程比例过高，导致学生对于基础的科学知识没有了解；
3）轻视人文社科类课程教学，忽视学生个性的培养，课程计划中人文社科类课程所占比例较小，工科学生的人文素养较差；
4）必修课程和选修课程比例分配不平衡，选修课程数量不足，必修课比例过高，学生自主选择的范围有限。
表1中列出具体的数据，并且给出调整的方向和大小。
3 我国电气工程及其自动化专业本科课程体系模型重构
数据分析与结论 通过表1可以看出，与CDIO模式下的培养计划中各类课程在总学分中的比重相比，石河子大学电气工程及其自动化专业本科课程计划的课程结构模块存在偏高或偏低的比例差距。这不仅反映了课程比例设置不合理，更重要的是反映了电气工程专业在教育理念、培养模式等根本性问题上的差距。因此，想要实现电气工程及其自动化专业本科课程体系模型的重构，不仅仅是对课程结构比例的调整，更重要的是对工科教育的指导思想和教育理念的改革。
在课程体系设计方面，目前石河子大学电气工程专业本科课程体系还是采用传统的公共基础课程、专业基础课程和专业课程的模式，这种模式下课程虽然是循序渐进的，但是各个课程之间关联性较差，理论和实践环节的联系不够紧密，导致学生理论和实践脱节，实际工程能力较差。所以，基于CDIO理念重新设计电气工程及其自动化专业本科课程体系，就要改变目前的课程设置模式和授课方式，将整个学科看作一个整体，按照知识接受程度规划课程进度，并将能力训练或项目设计交叉其中，达到理论与实践相互结合，知识、能力和创新培养一体化。
基于CDIO理念的电气工程及其自动化专业本科课程体系模型 分析目前培养计划不足，借鉴CDIO理念，提出电气工程及其自动化专业本科课程体系，如图2所示。
从图2可以看出，该课程体系模型中，从左到右是按课程或项目的时间进度安排，从下到上表示可以同时开展的课程。整个课程体系模型清楚地显示了电气工程及其自动化专业课程结构和课程组织形式，理论与实践知识相互支撑的一体化课程体系。具体来说，体现在以下两个方面。
1）项目培养为主线。课程体系模型中按照系统化理念分为三级项目，其中，―级项目用以提供基础工程的经验和能力；二级项目为学期项目，主要围绕主题内容进行课程群学习，并以课程群为基础，推动课程计划中―级项目的开展；三级项目属于课程群内课程间或课程内的小规模设计实践活动，可以根据课程自身的内容和特点灵活安排，其目的是强化学生对理论知识的认知和理解，提高学生实践和创新能力，促进二级项目的开展。
2）围绕核心课程的课程群。在课程组织方面，为了推动和促进二级项目的实施，将电气工程及其自动化专业的课程按照不同的主题内容进行组织，形成相关核心学科课程群。
4 总结
本文首先探讨CDIO理念下课程结构组织原则，并具体分析石河子大学机械电气工程学院电气工程及其自动化专业本科课程计划与CDIO标准专业课程计划相比存在的差距。通过差距分析，认为石河子大学电气工程及其自动化专业课程体系应该在课程设计、课程计划的顶层设计和课程体系结构要素设计三个方面进行教学改革。在CDIO理念的指导下，本文重新构建电气专业的课程体系模型，以系统化的三级项目为主线，与理论教学紧密结合，并按照核心课程构建课程群，实现知识、能力和创新培养的一体化，理论与实践的融合。
参考文献
[1]邢贵宁.工学结合模式下电气自动化专业课程开发的研究[D].石家庄：河北师范大学，2011.
[2]潘再平，黄进，赵荣祥，等.全面优化本科教学平台，培养电气工程创新人才：浙江大学电气工程及其自动化特色专业建设[J].电气电子教学学报，2010，32（S1）：20-23.
[3]陈晓英，任国臣，巴金祥，等.电气工程及其自动化专业实验教学体系的构建[J].当代教育理论与实践，2016，
8（2）：51-53.
[4]马桂芳，吴春富，谢煌生.电气工程及其自动化专业实践教学体系的研究与建设[J].湖北理工W院学报，2015，
关键词 电气工程；自动化技术；电力行业；技术运用
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0069-01
随着计算机技术的不断发展，社会各领域都在普遍使用计算机来提高工作效率。种类繁多且方便的自动化技术也得到不同行业的宠爱。作为经济发展的基础，电力行业同样也需要自动化技术的帮助。先进的技术和科学系统的管理方法，使整个电网建设不断趋于科学合理化。本文通过自动化技术在电气工程系统中的实际应用进行分析探讨，以得到更完整更系统科学的电气工程自动化技术。
1 电气工程及其自动化技术
电气工程（Electrical Engineering简称EE）是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科。电气工程及其自动化技术主要以电力电子技术、计算机技术作为主要技术手段，包含系统分析、系统管理等研究领域。控制理论和电力网理论是电气工程及自动化的基础。控制理论是研究如何通过信号反馈来改正动态系统的行为和性能，以达到预期的控制的目的。控制理论由最初的萌芽形式发展到如今渗透到各个科学领域包括数学、自动化技术、通讯技术、电子计算机、物理学等学科。在信息接收、传递与反馈中达到控制的目的。控制理论与电力网理论有机的结合在一起，就是基本电气工程及其自动化的基础，在此基础上提高电力工程的工作效率，节约资源与时间，不仅改进了生产技术提高了运行质量，还有利于环境的保护。
2 自动化技术在电气系统中的应用
2.1 发电厂自动化
发电厂作为整个电力系统的源流，它的自动化技术发展及使用情况决定着整个电力工程的自动化程度。目前我国主要使用火力发电、水力发电、风力发电三种发电方式。
火力发电是利用煤炭石油天然气等作为燃料的发电厂。它的自动化一般由监控信息系统、管理信息系统、运动系统、故障管理系统、继电保护系统以及故障信息系统、数据采集与控制系统等构成。
水力发电厂是利用水的重力或运动势能为能量的发电厂。水力发电自动化一般由集调速系统、励兹、控制、保护、信息收集与监控系统于一体的自动化系统构成。主要对机组的测量、控制、调节、保护等功能，进行调速，调整机组的功率以及对电压的转换调节，从而保证使用水力发电厂的正常发电。
风力发电厂是比较新型的发电方式，主要通过风力进行发电。风力发电厂主要由叶片、主发电机、塔架、自动迎风转向设备、叶片旋角控制以及监控保护等功能组成。通过自动化技术，调整最佳迎风位置，保护监控发电装置，实现清洁稳定发电。
2.2 电网调度自动化系统
以计算机为核心的电网监控调度自动化系统的基本结构按其功能可分为信息采集和命令执行子系统、信息传输子系统、信息的采集处理和控制子系统以及人机联系子系统。通过计算机系统对现有的电力系统运行状况、电力负荷状况、完成自动发电和调度等工作。自动化技术对整个电网电镀有着相当关键的影响，它不仅要分析现有的电力系统运行状况、电力负荷状况以及可能发生的电力问题外，还要收集数据进行分析，做好电力的调度与自动发电，接受回馈的实际使用状况，保证电力的合理安全使用。
2.3 变电站自动化技术
变电站自动化是电力系统中的一个重要组成部分，它的主要作用就是为了提高工作效率，减少人力的使用，实现变电站功能最大化。变电站综合自动化采用分布式系统结构、组网方式、分层控制，其基本功能通过分布于各电气设备的远动终端和继电保护装置的通信，完成对变电站系统的调整和保护，对变电站进行实时的监控，发送和接受信息，是控制中心可以时刻保护变电站。利用新的计算机设备替代原本的常规设备，不仅是在满足了变电站的整体运行需要，对于整个电力系统更是起着十分重要的作用。
3 电力系统自动化的发展方向与趋势
3.1 对电力调度系统的监测将从传统的稳态监测全面向动态监测发展
目前电气系统自动化监测还是处于传统的监测，不能实时的进行同步监测。下一步发展方向便是要从对电力调度系统的传统稳态监测逐步向动态监测方向发展，可以更好的保证电力调度系统的安全使用，最大化保证系统工作效率。
3.2 全面建立DMS系统
DMS系统是提高电气管理水平，适应电力系统自动化技术的发展需要。提高各个分系统对各自设备的保护，从而保证电力的供应；建立科学的事故处理措施，最大限度的减少电力事故所带来的损失；使管理者能够更加全面、准确的掌握电力系统运行的状况，如电力配备、电流电压的情况、设备使用情况、功率等，DMS系统也能进行详细精准的计算，对电力平衡、设备负荷等问题都能起到监控作用。通过这些功能的应用，真正达到无人看守自然运行的状态。
3.3 电力一次设备智能化
由于电力系统之间的互相影响，一般情况下，电力的一次设备与二次设备相隔几十米，而电力一次设备智能化就是将二次设备具有的部分功能通过一次设备实现，减少设备的使用和电信号的使用。电力一次设备只要具有在线自动监测功能和保护功能就基本上可以不借助二次设备，实现真正的自动化。目前这是电气工程自动化中最重要的发展趋势之一。
4 结束语
通过以上分析可知，目前电力工程中的自动化技术使用越来越广泛，也越来越重要。社会发展的趋势使得电力系统对自动化的需求不断提升。只有开发更实用、更全面的自动化技术，提高能源使用率、提高工作效率，才能满足社会发展的需要。自动化技术不仅减少了劳动力的使用，更节省了成本，提高了经济效益，保护了环境。所以对电力工程自动化技术的提高是必不可少的。
参考文献
[1]张伟国.浅谈电气工程管理[J].中国-东盟博览，2011（04）.
[2]冯彬.浅述电力配电自动化技术[J].中国新技术新产品，2011（15）.
[3]赵传文.浅谈发电厂的电气综合自动化应用[J].科技促进发展（应用版），2011（04）.
关键词:电气自动化;电气工程;应用分析
随着我国人们生活水平的不断提高，各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下，电气工程发展进入了快车道，原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此，电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此，本文从电气自动化技术的内涵特点出发，探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。
一、电气自动化的内涵
电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物，是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本，将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先，应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势，因此，它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说，在社会生产生活的各个方面，都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中，电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升，电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次，对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集，还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助，可以说，现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。
二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状
从整体上来看，电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是，由于诸多方面的原因，我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说，在科技创新领域，我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩，但是，无论是从技术的核心性上，还是技术专利的拥有量上，我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出，这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次，国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前，我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题，由于缺乏国际高水平的对话与合作，这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此，不断加强国际交流与合作，是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后，电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看，我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域，与一线的民生关联度有待进一步的提升，让科学技术更好的造福大众的生活，改善他们的生活质量，是我国科技未来发展的重要落脚点。所以，从这个角度上来看，不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。
三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略
在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点，围绕其在电气工程应用领域的不断扩大，其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此，本文在借鉴相关研究成果的基础上，从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先，注重技术创新。当前，科技发展日新月异，尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展，为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前，我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余，创新不足的现象，尤其是一些电气自动化技术的核心技术，还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展，也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以，在这一背景下，要加大电气自动化技术科技创新力度，大力培养电气自动化技术创新人才，为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次，积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题，一方面，我们需要攻坚克难，突破技术难关。另一方面，我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度，通过他山之玉可以攻石的方法，来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如，可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛，讲座，经验交流，学术讨论等，在这一系列的举措下，今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后，不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如，人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式，可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域，助推大众生活水平的改善。总之，在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中，需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样，我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。
四、结语
本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点，以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略，希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。
参考文献:
关键词：电气自动化；理论与实践；教学
中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）10-021-01
高职电气自动化教学是培养具备电子电器设备的安装程序、调理机器、使机器成功运行和机器维修能力的专业性和综合性的技术人员。高职电气自动化教学要想取得很好的效果就要做到理论与实践相结合，但是由于现今的高职电气自动化教学有规范计划性、师生资源不理想、学校实训设备差、技术水平有限等缺陷；实践一直是高职电气自动化教学的“心头病”，实践与理论在高职电气自动化教学一直得不到相互促进，导致高职电气自动化教学也处于不理想状态。为了提高学生的专业技能和素质素养，促进学生的全面发展，应当在高职电气自动化教学中把理论和实践相结合。
一、高职电气自动化实践教学存在的问题
1、高职学校教师对实践教学不重视
我国传统教学基本上都有“满堂灌”的错误方式，虽然有实训课，但实训课科室较少，而且在实训课上，教师一般值是粗略讲解一下课本上的知识，然后就让学生自己动手。虽然课本上也有操作图，但是学生的理解能力毕竟有限，这是教师对实践教学的不重视。有学者对部分高职院校进行调查，发现这些院校基本没有校外实践，校外实践要和企业进行联系，以保证学校学生能有定时定点的实训单位，但其过程相当麻烦，也需要发费一定的资金，所以院校并没开展此类实践活动。
2、高职学校实践器材设备陈旧
虽然学校按照国家标准进购了一些电气自动化设备，但用的时间却很少，尤其有些学校的设备已经陈旧不堪了，但是院校仍没有进行更换，而设备的发展、更新速度学校也跟不上，一般都是设备都已经好几年了，学校才刚刚用上，这就使得有些功能学生没有学习到，造成学生对设备的理解层次低，严重阻碍了学生的全面发展。
3、学校缺少师资力量，师资力量弱
目前由于大幅度的扩招，导致学校对教师的数量需求增加，但因为学校准备不够充分，学校教师有时要担任好几个课时，导致教师没有时间对教学方式进行更深刻的研究。而学校对教师的培训也是少而又少，老师没有得到进一步的发展，继而用传统的方法教学生，学生也就一直得不到更好的学习和发展。这样导致学校师资架构不合理，总体素质不高，实践教学质量难以保证[1]。
二、高职电气自动化实践教学的解决办法
1、对实践教学予以重视并建立健全的实践管理体系
长期以来受“应试教育”的影响，对实践教学只采取“点到为止”的教学方法，高职电气自动化实践教学应当有效的将实践运用到教学当中，俗话说“实践出真知”，这确实能在实践中发现问题并解决问题。因此我们应当在实践教学中建立一套健全的时实践管理体系，者应当包括：实践的校内实训、实践的校外实训以及定期的实践的实训考核。实践的校内实训主要是指在学校学习了理论知识后进行深刻的了解；校外的实践实训主要是让学生对参加共的工作性质和工作内容有一个全方面的深层的认识；实践的实训考核主要是考核学生的专业技能和综合能力。只有先建立了健全的实践管理体系之后，师生才会对实践教学予以重视，这样才能保证实践教学能达到理想状态。
2、及时更新维修高职学校实践器材设备
高职电气自动化专业本身就是一个要求动手能力强的专业，要想学好这一门学科，实践必不可少，所以高职院校应当及时更换实践所需要的器材设备，这样学生不仅能跟得上时代的脚步，走在新技术的前沿，还能在很大的程度上提高学生的兴趣。当代科技发展的态势特别注重专业间的交叉、融合，电子技术、信息技术、传感器技术、控制技术、机械技术的高度结合，实现生产线的柔性化和智能化[3]。所以想让学生走在技术的前沿，应当及时更新维修高职学校实践器材设备。
3、增强师资力量，培养“双师型”教师
高职电气自动化专业对教师的要求也很高，因为它是一个专业性很强的学科，而教师是学生的引领者、启发者，在一定程度上可以改变学生的人生。高职电气自动化专业教师不仅要对理论有很深的理解，对实践也要有很高造诣；并且能将这些知识传授给学生领会。但时代总是在不断地进步所以学校应当在学校开展培训课，培训教师的实践能力，另外还可以请校外知名实践教学的专业技术人员来对校内师生进行理论和实践上的演讲和探讨。要成功塑造“双师型”教师队伍必须采取“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。
通过以上分析，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，本文主要对当前高职电气自动化实践教学的基本情况以及存在的问题做出分析，并对当前高职电气自动化实践教学存在的问题提供了解决方案。但本文对实践教学的基本情况还存在不足，这需要更多的研究学者对其进行研究和探讨，以便高职电气自动化教学理论与实践能更加的相融合。
参考文献：
[1] 章小印 欧阳慧平 肖军.高职电气自动化技术专业实践教学的现状与对策[J].萍乡高等专科学校学报,2006,03:87-89.
[2] 张银歌 陈志飞.论高职电气自动化实践教学的新方向[J].科技视界,2013,24:52.
英文名称：Electric Drive
主管单位：天津电气传动设计研究所
主办单位：天津电气传动设计研究所;中国自动化学会
出版周期：月刊
出版地址：天津市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1001-2095
国内刊号：12-1067/TP
邮发代号：6-85
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1959
期刊收录：
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
中科双效期刊
联系方式
【关键词】电气工程 自动化 智能化技术
一、概述电气工程及其自动化
电气工程及其自动化是指电工程及其自动化（Electrical Engineering简称EE），这是一门综合性较强的科目，涉及机电一体化技术、电力电子技术、计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术等多个学科的交融学习。传统的概念认为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和就是电气工程，实际上它的现实意义早已超出原来定义的范畴了。它现在指的是几乎涵盖了所有的与电子、光子有关的所有工程行为。另外，如今的电气工程自动化极容易受到信息技术的发展、物理科学知识的应用还有技术的发展和变化的影响，所以中国自身的电气工程及其自动化在向国外借鉴和学习的基础上还要结合自身经济发展和国情的需要适时调整，适时改进。
二、论述智能化技术的特点和优势
智能化技术是一种高科技的控制技术，这种先进的科学技术在实现电气工程自动化持续、稳定发展有着重要的作用。智能化技术是指在工作时更高效化、自主化和无人操作化。智能化技术最显著的特点是可以自动化生产、可以灵活地操控，并且符合环保的特色，具备优质的产量，而且信息的合成率比较高。资源的优化性能也很高。电气智能化设备的系统具备非常明显的特点，可以通过自我检查和调控来操控整个生产过程，无需人过多的操心。这样的智能化设备有自检系统，可以通过系统网络来进行自我检测和评估，检测到哪条线路和电网出现问题，可以及时解决。（引用自参考文献[4]）另外，它具有灵活性，可以通过自动化电力系统了解到更多的产业信息，也可以通过信息进行大规模的接入，智能系统和现在的电力范围市场交易进行了连接，减轻管理中的超负荷工作，实行最为简单的资源优化，强化系统管理。
电气工程自动化运用智能化技术来提高电气自动化的工作效率的，作为智能化技术在电气工程及其自动化中应用的主要目的，也是其优势所在。它不仅可以促进电气工程发展，还能降低成本，节省人力物力。还有效地解决了传统控制的弊端和系统稳定性的问题，并不断地提升了电气设备运行的智能化程度，也提高了电气工程自动化的效率。经过分析研究后，可了解到智能化技术在电气工程自动化中更主要的优势是它能使电气工程自动化拥有更完善的控制系统，还也简化了电气工程的控制流程，使其在结构上更合理，效率也得到极大的提升。
三、当前智能化技术在电气工程及其自动化中的应用现状和未来发展趋势
经过综合分析和研究表明，当前智能化技术在电气工程及其自动化技术中的表现分别是智能控制、故障诊断、优化设计和无功补偿这四方面。（引用自参考文献[3]）智能控制是首要也是关键，因为它实现了电气工程自主化控制，应用在电气系统的信息处理，记录系统故障和计算机系统对电气系统的实时监控等方面。智能化的故障诊断能全面而又精确的诊断电气系统在运行过程中发生的故障。电气工程的优化设计，其设计的环节和过程是非常繁琐和复杂的，需要专业的设计人员利用智能化技术针对电气系统进行设计。虽然设计过程非常地复杂，但它使智能化技术变得更加实用和方便，也更能节省材料和费用。无功补偿，功指的就是电功率，无功补偿的智能技术的运用，可以通过记录电力相关的参数后，再根据这些参数选择无功补偿的设备，通过安装设备实现补偿，以减少电力消耗来实现平衡。其实，智能化技术在电气工程及其自动化中的具体应用还有很多，例如神经网络控制技术、计算机技术、精密传感技术，GPS定位技术等相关的综合应用。随着产品市场竞争的日趋激烈，智能化产品的优势更加突出，在实际操作和应用中得到广泛的使用。
另外，智能化技术在电气工程自动化中的发展主要是系统功能和体系结构。从系统功能看，运用了高性能的PLC技术，直接通过窗口和菜单操作，插补和补偿方式更加多样化。体系结构发展更加集成化、模块化和网络化。（引用自参考文献[2]）在未来，智能电网是电力的发展方向，而发展的重点是电力设备制造商要实现发、输、变、配、用电在整个环节的管控一体化和互动化，满足智能电网的需求以提供发电到用电整个价值链中的自动化，这无疑是未来电力市场的核心所在。为将电力设备的智能化引入纵深，国家电力建设中需要将新型的电子式互感器、先进的传感器技术、预防性维修的智能组件和基于通用网络通信平台的变电站自动化系统提高到国际标准。（引用自参考文献[1]）在未来发展中实现对电力的自动化监视与控制，能有效保障供电可靠性和供电品质，并且有利于合理安排生产计划，节约电力成本以及检修成本。为满足社会经济发展要求，未来国家会对智能电网加大建设，电力设备的智能化将是整个建设环节中的关键。
四、总结
本文通过对电气工程及其自动化的概述，并针对现在广泛被应用的智能化技术进行深入的分析研究，就其特性和优势方面来展来开探讨。其次，综合智能化技术在电气工程及其自动化中的应用现状和未来趋势进行论述。电力的应用在当今经济飞速发展的社会中不断地被深化和发展，成为了人们生活更加现代化和国民经济发展象征的一个重要标志。从某种意义上讲，它的发达程度代表了一个国家的科技的进步水平。所以，在这样的环境和要求里，如何提高电气工程及其自动化成为关键问题，而与智能化技术相结合是为适应其发展需要的最好的选择。因此，智能化技术的研究及其在电气工程自动化中的应用具有重要的理论意义和现实意义的。
【参考文献】
[ 1 ]张毅、王德宽、刘晓波、文正国、王聪；水电厂智能化技术发展趋势与应用[A]；中国水力发电工程学会信息化专业2012年年会优秀论文专集[C]；2012年
[ 2 ]沈君奕；电气自动化控制中人工智能的探讨分析[J].科技资讯；2011
关键字:力电气；自动化；元件技术；应用；企业
图文分类号：TM59 文献标识码：A
我国早在上世纪初就已经提出了电气自动化的概念，并且到了五十年代，在我国的各大高校中开始开设电气自动化的相关课程，因此我国的电气自动化的提出和发展是较早的。随着我国经济的高速发展和科学技术的进步，我国的电力电气自动化也得到不断的完善和发展，并且在近几年处在了蓬勃发展的阶段，在电力电子技术和微电子信息技术领域取得了重大的进步，传统的电力拖动控制的概念已经不能适应现代企业的生产需要，所以为了提高现代火电厂的生产能力、管理水平和提高企业的市场竞争力，增强现在火电厂的电力电气自动化元件技术的应用，就显得尤为重要了。
一、我国电力电气自动化元件研究的主要原因
21世纪是一个科学技术和信息化高度发达的时代，科技转化为社会生产力的水平不断提高，速度不断加快，随着我国的改革开放的不断深入和我国加入世贸组织，我国的经济得到了前所未有的高速发展，同时也面临着严峻的挑战，国际市场的竞争压力日益尖锐，国内企业间的竞争也倍加的激烈，在残酷的竞争中，企业的优胜劣汰就完全的现象出来，我国的电力企业无论是从技术应用、科学管理、生产模式、自动化水平上都远远的落后于国外大型的电力电气企业，因此在攻击竞争中，我国的电力企业处于劣势，市场的份额不断的下降，发展前景不容乐观，就国内而言，我国传统的电气电力的元件，如：电力传动控制的概念，普通的晶闸管、绝缘门极双极型晶体管等的应用已经不能都在现代生产自动化系统中承担第一线生产任务的全部控制设备了，在使用的过程，对于节能技术的研究不到位，造成了污染和高耗能，对我国电力电气企业的生产和未来的发展有严重的阻碍作用，因此，应加大我国电力电气自动化元件研究和应用，提高我国电力企业竞争力，满足社会的需求。
二、我国电力电气化研究的意义
我国加入世贸组织以后，社会经济得到了快速的发展，我国在世界经济舞台上扮演着重要的“角色”，市场经济是极度开放和充满竞争力的市场，市场经济的核心就是市场，一个企业的生产就是为了市场的需求，只有在市场中占有一席之地，企业才得以继续向前发展，因此，不断的提高电力企业的电力电气自动化的程度，满足市场对产品的需求，提高企业的在市场激烈的竞争中能够脱颖而出，占有更多的市场份额。于此同时企业实现电力电气的自动化，可以保证产品的高质量，降低设备出现故障的次数和产品次品的出现。提高生产的安全性，减少工作人员的劳动量；企业增强生产电力电气和管理过程中的自动化，可以有效的提高工作的可靠性，提高了运行的高效性和经济型，在保证产品质量，提高劳动生产率，改善生产劳动的环境和劳动者的工作模式有重要的促进作用。
三、我国主要电气电力自动化元件技术
综上所述，对我国目前的电力企业对电力电气自动化元件研究的主要原因和我国电力电气化研究的重要意义进行了分析介绍，可见，在我国的企业中实现电力电气的自动化，对提高企业的市场竞争力和科学的管理水平、满足生产的需要，提高产品质量和劳动生产率有积极的重要作用。以下就对我国主要的电力电气自动化元件技术进行简要的分析。
（一）全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
晶闸管的出现标志着运动控制的新纪元。晶闸管是我国第一代电子电力器件，到目前为止，在我国依然被广泛的应用，尤其是在直流和交流传动控制系统中使用。随着科技的发展，全控式器件GTP、GTO等新一代的电子电力开关的逐渐的兴起，虽然他们都是最新的，但是各自有自己的使用领域。
1GTO：是一种用门极可关断的高压器件，它的最主要的特点就是关断增益较低，一般为4.5，但是它的实现需要一个十分巨大的关断驱动电路，并且它的通态压降要比普通的晶闸管高很多，一般约为2v-4.5v。无论是开通的di/dt还是关断的dv/dt，都对GTO的推广工作运用的工作带来限制作用。
2GTP的各项器件的参数对它本身的二次击穿现象和安全工作区的影响较大，而GTP电路的复杂程度较大，在平时的使用过程中较难掌握，这主要是因为这类全控器件热容量比较小，过流能力很低，从而设计和使用人员把主要的精力都放在了对电路和驱动电路的保护上，所以对电路的压力不断的扩大。
（二）变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的不断更新，因此组成电力电子器件的变换器也要随时更新，应用的普通的晶闸管的时候，支流传动的变换器主要是相控整流；在电力电子器件进入了新一带以后，提高的功率因数，减少了高次谐波对电网的影响，从而达到解决电动机在低频区的转矩脉动的问题。相对于PWM逆变器而言，它其中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，这样就使得电机绕组会产生振动而出现很多的噪音。而在电力电子器件在高压大电流的基本情况下会出现导通或是关闭的情况，所以对开关的损害比较大。所以开关存在，他本身就对逆变器工作的频率有很大的限制作用。
（三）交流调速控制理论的逐渐成熟
在目前我国是使用的交流调速控制理论是采用矢量控制的基本思想，这种思想的形成是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来，并且采用分贝控制的形式。这样的解耦的形式主要是把异步电动机的物理模型等效变换成类似于直流变换来完成的，在这个过程中，需要的对转子磁链的方向进行检测。这主要是因为：在矢量旋转变化的过程中，它的复杂性、综合性比较高，而转子的回路之间的参数受到转子磁链的影响比较大，所以在实际的应用中很难达到需求的分析结果，所以及时的检测工作是必须的。而对于对直接转矩的控制，使用的是空间矢量的分析方法。
结语
综上所述，本文主要对电气电力自动化技术的各项新技术、新工艺的新发展例如电力电气中全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管、变换器电路从低频向高频方向发展和交流调速控制理论的逐渐成熟等做了简要的研究，旨在为我国的电力企业实现运行的高效化、管理的科学化、实现电力电气的自动化，对电力企业工作效率、产品质量的提高，实现资源的优化配置，减少工作人员的劳动量从而提高自身的综合竞争能力，最大限度的占领市场份额，是企业在激烈的竞争中处于优势。
参考文献
[1]黄大炜.电力电气自动化元件技术的运用[J].黑龙江科技信息,2011.
关键词：电气工程；培养方案；改革；复合型人才
作者简介：王晓刚（1976-），男，吉林长春人，广州大学机械与电气工程学院自动化系副主任，副教授；王清（1963-），女，黑龙江哈尔滨人，广州大学机械与电气工程学院自动化系主任，副教授。（广东 广州 510006）
基金项目：本文系广州大学“专业综合改革试点”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）36-0131-02
目前我国电气工程领域有以下两个发展特点：一是随着我国年发电量和总装机容量的逐年增长，未来20年，我国电力工业和电工制造业将持续高速发展，对电气工程及其自动化专业的人才需求量越来越大。二是电子技术、计算机技术以及能源技术迅速渗透到传统电工领域，出现了微电网、智能电网等新事物，这对高校电气工程及其自动化专业的毕业生提出了新的要求。与此同时，教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”，旨在培养一批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才，促进工程教育改革和创新，全面提高我国工程教育人才培养质量。在这样的大背景下，各高校都对电气工程及其自动化专业培养方案作出修订。[1-7]广州大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业原有的培养方案已经不适合于当今社会对人才的要求，因此从2011年开始对专业培养方案进行了大规模的修订，经专家评审通过并从2012年开始实施。新培养方案的最大特点是侧重于对学生综合能力的培养。
一、专业培养目标
本专业旨在培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电力电子等技术开发以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。在新培养方案中开设了电力系统自动化、工业自动化和智能电网与新能源技术三个专业方向，相应方向的学生毕业后可在电力行业、电气装备制造和应用行业，或者工业自动化设备集成制造行业、自动化设备和技术的应用行业从事电气、电子、自动化产品的研究、开发、集成、管理、安装、检测与维护等技术工作。
二、新版培养方案介绍
本专业课程基本框架设置为三个层次：第一层次以公共基础课程、学科基础课程、专业必修课程为本专业的主干课程。在此基础上，第二层次设置专业选修课程，选修课程分为电力系统自动化方向选修课、工业自动化方向选修课、智能电网与新能源技术方向选修课和跨方向公共选修课。第三层次设置集中实践环节，包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计。
本专业基本学制为四年，允许在七年的弹性学制内完成学业。毕业的总学分不少于164，且各层次课程应满足相应模块的修业要求。公共基础课程平台包括通识类必修课和通识类选修课，分别要求达到36学分和11学分。学生至少需获得4个第二课堂学分方能毕业。多余学分可申请以50%的比例折算抵免通识类选修课程学分。在专业选修课程中，要求毕业前必须选修不少于38学分的课程。通识类必修课程、学科基础课程、专业必修课程是本专业全体学生修读的课程，如果考试不及格，按学校文件规定，必须重修。所有集中性实践教学环节是全体学生必须完成的实践环节。学生可根据自己的学习兴趣在第三学年开始选修电力系统自动化、工业自动化或智能电网与新能源技术方向的课程，在相应方向所选修的课程要求至少要分别达到12、9.5及10学分。
另外还建议学生每学期至多选修2学分的通识类选修课程，并选择适当的经济管理类通识课程，以丰富自己知识结构。学生应特别重视学科基础课程和专业必修课程的学习，为后续学习、工作打下坚实基础。
开设的课程具体包括：
1.通识类教育课程平台（通识类必修课）
包括思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论等政治类课程以及大学体育、大学英语、计算机基础、心理健康教育等，共36学分。
2.通识类教育课程平台（通识类选修课）
分为人文科学类、社会科学类、自然科学类、工程技术类、体育艺术类、教师教育类六大类别，要求学生跨学科选修两类以上（含两类）课程，且要求在精品通识课程中选修不少于2学分，与专业相同或相近的课程不计入总学分。通识类选修课要求修满11学分。
3.学科基础课程平台（学科基础课程）
包括专业导论、高等数学、大学物理、机械制图、C程序设计、电路等，共30学分。
4.专业课程平台（专业必修课程）
包括模拟电子技术、数字电子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电力电子技术、自动控制原理等，共17学分。
5.专业课程平台（专业选修课程——模块课）
电力系统自动化模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护原理、电力系统自动化、电力系统调度、电力系统新技术专题、配电网自动化、高电压技术等，要求修够12学分。
工业自动化模块包括电机拖动技术、电力工程基础、电力电子技术装置及应用、现代控制理论、自动化仪表与过程控制、运动控制系统、电梯控制技术、智能控制、机器人技术、物流自动化技术等，要求修够9.5学分。
智能电网与新能源技术模块包括发电厂电气部分、电力系统分析、智能变电站技术、电力系统继电保护原理、智能电网技术、微电网技术、新能源发电技术等，要求修够10学分。
6.专业课程平台（专业选修课程——跨模块课）
这部分课程3个方向的学生都可以选修，要求模块课和跨模块课的总学分至少达到38。包括单片机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电磁场、概率论与数理统计、电子电路CAD技术、专业英语、电气控制与可编程控制器、计算机虚拟仪器技术、DSP系统设计与应用、计算机控制技术、无线传感器网络技术、学科研究方法论等。
7.实践教学平台
包括军训、金工实习、电工电子实习、认识实习、电子技术应用课程设计、单片机应用系统课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计。此外，3个方向的学生还要完成相应模块的课程设计，分别为电力系统课程设计、控制系统课程设计、智能电网技术课程设计，为期均为1周。实践课的总学时为28。
新培养方案各类课程的学分数、学时数及其所占百分比见表1。
三、新版培养方案所采取的改革措施
1.专业方向改革
与原培养方案相比，专业方向作了很大改动，这样做的原因有三：
第一，原培养方案并不分方向，所有学生都只是根据自己的兴趣在专业课程平台的26门专业选修课中自行选课，且要求毕业前修够至少36学分。这种方式存在很大的弊端，这是因为学生对专业方向的把握能力不够，所选的课程不够系统化，导致学生毕业时对电气工程及其自动化专业的内涵仍不明确，从而直接对考研或工作造成影响。
第二，原培养方案的课程侧重于工业自动化方向，电力相关课程较少。然而从近几年我系学生的就业情况来看，进入电网公司和发电厂等电力企业就业的学生每年都占据一定的比例，迫使我系对专业方向进行更合理的设置。
第三，随着电力工业的发展，电子、计算机、通信等信息技术以及能源技术与传统电工技术不断融合，丰富了电气工程及其自动化专业的发展方向。例如智能电网、新能源技术、微电网技术等新兴技术的出现要求本专业应及时地调整专业方向。
综上，在新的培养方案中将学生分为电力系统自动化、工业自动化以及智能电网与新能源技术3个方向，学生必须选定一个方向，并在相应的模块课程中修够一定的学分。这一改革措施的目的是使学生有更明确的学习目标，实现个性化发展，毕业时有更好的专业素养，也为学生在电力部门和新能源产业就业打下更好的基础。同时要求学生要选修一定学分的跨模块课，成为宽口径复合型人才。
2.课程结构改革
对比表1和表2可以看出，与原培养方案相比，新培养方案的学分数略有减少，而学时数减少的幅度较大。这是因为学校规定1学分由18学时减少至16学时，如电机拖动技术由原来的3学分64学时（含10学时实验）改为现在的2学分32学时。而专业课总学分的要求几乎不变，从而要求学生修更多门课，接触更多的专业知识，体现了全面发展的原则。
另外，新版培养方案要求学生至少获得4个第二课堂学分方能毕业。所谓第二课堂，即鼓励学生在校学习期间积极参加第一课堂以外的学术科技、文化艺术、社会实践等活动，提高学生的综合素质。学生课外参加学科竞赛项目获奖、获得专利、、成果技术转让、完成科研课题和社会调查、获得技能证书等均可获得相应的学分。将学生在第二课堂的活动进行学分量化，与第一课堂学分共同构成综合素质评估体系，更为准确全面地反映学生的综合素质情况。
3.课程设置改革
由于专业方向的改动较大，因此课程设置上也有较大变化。改动较大的是专业课程平台，增设了多门电力系统及其自动化和智能电网与新能源技术方向的课程。工业自动化方向增设了电力电子技术装置及应用、物流自动化技术。在跨模块专业选修课程中，删去工业控制总线、电子电路故障诊断技术、楼宇自动化系统等课程。
另外，在课程教学内容上，要求紧跟理论和技术的发展动向，对每门课的教学内容都做了优化，保证学生学到最新最实用的理论和技术。
四、结论
电气工程领域的理论和技术随着电子技术和计算机技术的渗透而发生了巨大变化，高校电气工程及其自动化专业的培养方案应及时做出修订以适应社会对人才的要求。本文对新培养方案做出介绍，从专业方向、课程结构和课程设置三个方面进行了改革。新培养方案将更好地为社会培养宽口径复合型工程技术与管理人才。
参考文献：
[1]贾文超，张德江.电气工程及其自动化专业培养方案的改革与实践[J].中国电力教育，2009，（7）：29-31.
[2]王玉华，陈跃，雷必成，等.电气工程及其自动化专业人才培养方案改革研究[J].中国电力教育，2012，（20）：19-20.
[3]胡福年.电气工程专业人才培养方案改革探讨[J].电气电子教学学报，2009，31（3）：11-12.
[4]戴宪滨.工程类高等院校应用型人才培养方案探讨[J].中国电力教育，2012，（6）：53，67.
[5]楼冯梁.浅析电气工程及其自动化专业应用型人才培养方案[J].机电信息，2011，（21）：221，223.
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