发布时间:2023-10-10 15:35:23
绪论:一篇引人入胜的电气工程特点,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

电气工程及其自动化是电气信息领域的一门新兴学科,与人们生产生活息息相关,近年来发展迅速。随着自动化技术在电气工程领域的实践和创新,自动化技术不断加深与各学科领域的紧密结合,电气工程发展不断创造质的突破,为我国经济发展做出了突出贡献。
一、电气工程与自动化技术发展现状
随着我国科技的不断进步,科学技术的更新为电气工程及其自动化技术发展奠定了理论与实践基础。自动化控制技术又进一步促进了行业之间的的交流与发展,进而推动了电气工程与自动化在商业领域的普遍应用,带动了经济高速发展。电气工程的高速发展离不开现代化信息技术的飞速发展与自动化技术在实践领域结合,二者相辅相成为电气工程的全面发展提供了高效的应用工具和优质的处理手段。另一方面,自动化技术在生物学、光子学及机电系统领域的拓展与融合又成为电气工程始终走在科技前沿的保证。以上因素的综合作用之下,电气工程与自动化技术满足了工业自动化发展需求,成为推动我国经济发展的重要支柱。
二、自动化技术在工业电气中的特点
1.低成本,高效率
自动化技术在工业电气中采用远程控制方式,有效的节省了材料、提高工程的可靠性,并且通过灵活的组合减少各种安装费用,结余了电缆。其采用的数据传输方式在特定设备上操作指令,完成指定工作。因为操作时指令传输转换的即时性,也保证了操作的精确性,有效的节省了时间,保证了失误操作发生的概率。如今,因其快速、高效的特点自动化技术已经被广泛应用于工业电气工程中。
2.削弱限制因素,完成高难度任务
长期以来,传统的电气工程作业中,一些特殊环境下工作,容易使工作人员身体受到影响,有危险系数的同时也降低了工作效率。自动化技术设计方便,便于系统维护,能够克服高强度辐射及紫外线和超低温等人体难以承受的恶劣环境,完成人工难以完成的高难度任务,在工业电气工程中的作用不可小觑。
3.智能控制,缩短周期
自动化技术通过智能化控制,减少大量的模拟量变送器、端子柜以及间隔设备等,完成对所要操作对象的智能控制,其强效的数据反馈系统进一步保证了电气工程中控制的高效性,缩短了整个系统更新周期。通过和监控系统的连接以及网络连接的`活组合,还能提高系统的安全性和可靠性,为电气工程高效运行提供了保证。
三、自动化技术在工业电气工程中的具体应用
1.诊断病因,完成实时监测
电气工程故障诊断中,传统的人工法诊断方法对人员的专业技术水平有着严格的要求,诊断起来复杂且可靠性低,数据问题以及设备问题有时处理不够及时。自动化技术则通过电子操控,大大降低了以上问题的发生概率。在电气工程电网调度中自动化技术通常应用于自动化控制系统中,通过运用局域网技术进行监控,及时调度电压信息,同时,根据监控反馈的可靠信息进行实时监测与分析比对。这样,在整个系统中电网调度系统完成自动预测,从而在可控范围内第一时间锁定故障并且排除故障,继而提高电网调度的运行效率、运行环境以及运行的敏感度以节约成本。
2.优化设计,实现操作智能化
电气化时代要求电力、电子技术、信息处理、电子计算机技术等领域的知识的融会贯通,电站运行的高效与否就取决于这些自动化技术能否在电站中充分运用。这就需要设计人员结合以上专业知识在实践中总结经验,反复研究与改进,探究出一套能够有效解决复杂问题的设计系统,用最便捷有效的方式解决复杂问题,提高运行过程中采集数据的精确度,改善设计样式,保证工程的自动化运转。另外,通过通过有效的设计,完成计算机设备、网络技术和传感技术的智能化操作与装置的自动监测。从而解决一定程度上的人力资源浪费,节省出来的这部分人可以运用于更有价值的地方。其次,改善了人工效率低,危险系数大的问题,提升了变电站数据提取的准确性。这也是电气工程追求安全化、智能化、稳定性目标的体现。
3.强化智能系统建设,实现控制自动化
传统的电气工程控制环节多,并且需要人工后台操作,在故障检测也只能通过逐一检查发现,找出故障点需要耗费大量人力物力,加强智能化技术在电气工程系统中的应用,实现自动化控制能够节约成本,提高效率。智能化系统建设包括三方面:专家控制、模糊控制和神经网络控制。其中的神经网络控制层次多、结构复杂,对其进行反向学习算法来判断和调控其中的子系统,实现信号处理精确化,效果显著。自动化控制技术应用于电气工程管理后,通过计算机设备、网络技术和传感技术的智能化操作,及时发现故障点,通过智能化监测对问题进行及时反馈,并且能快速的解决问题,提高供电效率。
四、自动化技术在工业电气中的发展趋势
1.智能化
自动化技术比起传统操控技术更趋向于智能化的方向发展。首先,一定程度的无人化操控通过调节下降和响应时间来实现对整个系统的控制,既节省人力又能控制系统的正常运行。其次,无需控制模型,使得自动化控制器大大提高了它的紧密系数,提高了评估、预测的可控范围。此外,自动化系统在处理不同数据时也表现出相当程度的智能化。具体表现在对数据的采集、处理与评估上,通过其他技术与设备的帮助,自动化系统准确评估所输入的具体数据,经过快速处理实现准确的评估。在遇到控制对象不稳定的情况时,自动化系统常常以其多样化处理方式取胜,但因为现实状况的复杂性,自动化技术在整体的控制上还存在一定的缺陷,有待技术上进一步的突破。
2.一体化
人与系统的一体化。系统控制代替人的体力劳动,还能代替人的脑力劳动,在一定程度上能够协助人员更好的进行工作。自动化系统在进行制造的时候,实现了人和整个系统的协调性,同时在管理和控制方面也得到了更好的发展。电气工业自动化在功能方面实现了代替人员体力劳动的作用,但这仅仅是自动化功能目标体系中的一小部分。自动化的功能表现在很多的方面,现在已经逐渐形成了一个有机的体系。
整个运作过程的一体化,从整个工业电气动态运作的过程来讲,自动化技术有着更为深刻的内涵。首先是程序单元,在这个基础单元中确定做什么、怎么做。其次是作用单元,主要是通过施加能量来进行定位,确保第一时间获取可靠信息。第三是传感单元,对性能和状态进行深入检测。第四是制定单元,通过制定单元筛选信息、监测信息,并对接收到信号的做出相应指令。
结语
自动化技术因其智能化、一体化的优势在电气工程中的应用广泛。加之其控制便利,操作简单,一定程度上解放了人力,提高了电气工程运作系统的效率,保证了整个电力运行的稳定性。在数字化飞速发展的今天,电气工程的自动化技术发展对我国经济发展具有显著意义,也是促进我国电气工程走向健康、持续、绿色发展的必由之路。
为解决传统培养模式下,单一地灌输学生专业知识、学生知识面窄、综合能力差等问题,学院提出“三位一体”的培养模式,即“专业教育+通识教育+完满教育”的有机融合,围绕中心,努力培养“完整的人”。专业教育培养学生具有专业领域的理论知识和技术应用能力;通识教育重在开阔学生视野,提升文化品位,培养学生的科学精神和人文素养;完满教育的目标是努力培养学生具有优良品格、气质和综合能力,大力提升学生的情商。在2014级培养方案中进行了大幅度的修订,增加了完满教育模块,以及增加了通知教育学分比重,各个模块所占学分比重见表1。培养方案的体系重新构建,体现了专业特点和社会需求,培养学生具有电气工程及其自动化专业的理论知识和实践动手能力,并突出专业特色,重点培养电力系统、智能建筑行业应用型人才(专业教育);积极拓宽学生的知识面(通识教育);并重视人才综合能力的培养和个性发展(完满教育)。努力培养学生具有社会责任感、较强的交流能力、批判思维、勇于质疑、专业创造、知识面广,即知识、素质、能力协调发展的、具有国际视野和多元化视野的电气工程及其自动化专业领域综合性应用人才。
二、专业教育模块课程设置突出专业特色
电气工程及其自动化专业发展历史悠久,学科综合性强,传统的电气工程专业以强电为主,但随着计算机技术、现代电子技术、信息和控制技术的快速发展,在电气行业工作人员只掌握传统“强电”的知识已经无法胜任工作,并依托学院信息技术方面的优势,结合电气工程及其自动化专业所在自动化系的“电气—自动化专业学科群”平台,电气工程及其自动化专业教育模块需培养学生掌握强电基础知识的同时,还需掌握信息和控制科学的知识,形成强弱电相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合的知识结构。从国民经济各个领域到日常生活都离不开电能,涉及电能行业的电气工程及其自动化专业,社会需求量大。特别是随着我国社会经济的发展,电力行业的发展迅猛,成为国家基础能源的支柱。近年来,电力行业重点发展特高压电网、智能电网、新能源发电等,需要高校为其提供大量的技术人才。而近年来,随着我国城市化进程的建设,我国建筑行业的发展十分迅猛,各种计算机、电子信息、控制技术等融入智能建筑项目中,智能建筑已成为建筑行业发展的大趋势,也是建筑业中新的“经济增长点”,建筑电气领域对人才的需求量也十分巨大。因此确立了“电力系统、智能建筑”为电气工程及其自动化专业特色,并以此作为培养方案中专业课程的侧重点。培养方案的课程设置时,考虑学生需掌握本专业领域必需的基础知识、技术,如电路基础、电子技术、控制理论、电力电子技术、计算机软硬件基础及应用等,还需掌握体现专业特色的知识、技能,课程设置见表2。培养学生毕业后能在电力、电气、建筑、制造、轨道交通、安装工程等行业,从事电力系统与电气装备的设计和运行、电气设计运行与维护、供配电系统、智能建筑设计、电气工程建设与技术管理工作,也可从事电力电子、电气传动、仪表等技术领域的工程设计、运行与维护工作。为更好地培养具有扎实专业知识、创新能力的应用型人才,电气工程及其自动化专业的所有专业课和专业基础课均采用小班教学,同时在修订培养方案时增加了实践课程学分,并且适当减少了验证性实验课,增加了锻炼学生创新能力和动手能力的设计性、综合性实践课,如增加建筑电气控制与PLC技术课程设计、供配电技术课程设计等。
三、通识教育与完满教育
通识教育与完满教育的人才培养目标为培养具有综合的领导才能——“完整的人”:(1)具有全球化时代公民的义务和权利意识、道德的基本要求,做到诚实守信,并具有为社会服务的公益意识。(2)较强的写作、表达能力,并具有在社会交往中的基本礼仪以及谈判技巧,以提高学生的有效沟通能力。(3)勇于探索、独立思考、善于质疑、开拓创新,孜孜不倦地寻找答案、追求真理。(4)具有艺术修养,热爱艺术、享受生活,让学生了解他们既是艺术、思想、价值等传统的产品,也是这些传统的创造者;具有人文艺术的创意理念,形成专业与创意相结合的能力。(5)团队精神和有效的协调能力,使学生具有应变能力,培养学生的组织和领导能力。通识教育由人文精神与生命关怀版块、科技进步与科学精神版块、艺术创作与审美经验等六个版块构成,设置的课程有信息技术与社会、从小说到电影等课程。完满教育搭建了艺术实践与欣赏、竞技体育、精品社团活动、志愿者服务等一体的“完满教育”平台,以及开设名家讲坛、名师课堂等。
2特色专业建设定位和目标
重庆邮电大学移通学院电气工程及其自动化专业自创办以来,立足西部地区,面向电气工程及相关行业,服务区域经济发展,以学生就业为导向,以建立与之相适应的师资队伍和人才培养模式为基础,明确应用技术大学及技术应用型本科人才培养定位,根据学校“专业教育+通识教育+完满教育”三位一体的培养模式,发挥信息学科优势,深化教育教学改革,培养地方区域经济社会发展需要的,能在电气工程、自动控制、电力电子技术、电机拖动控制、计算机控制技术应用等专业领域,从事电力系统、电机控制、电力—电子电气设施设备和控制系统设计、运行、维护、应用及管理等方面工作的高层次应用技术技能型人才和实践性创新型、应用型、复合型人才。本专业以培养创新型应用人才为宗旨,以提高学生工程实践能力和综合工程素质为主线,积极开展“四位一体”(将课程、专业、学科和实验室建设融为一体)综合教学改革,始终坚持“传授知识与探索创新结合、教学与科研结合、教师与学生结合、课内与课外结合、校内校外结合”的应用型人才培养模式,凝炼和建立体现个性化教育和工程应用的实践教学新模式,凸显产、学、研一体化的办学优势,形成全方位推进改革的专业建设体系,努力把“电气工程及其自动化”专业建成为应用技术大学试点的应用型人才培养的特色示范专业。
3特色专业建设思路
特色专业建设首先应该符合学校学科专业的整体发展规划和布局,符合社会人才需求的现状和变化趋势,应与学校的办学方向、层次、规模、能力和特色相适应。
3.1以市场需求为抓手,凝练出专业特色
电气工程及其自动化专业秉承“乐教、乐学、创造、创业”校训精神,以就业为导向,凝练出电力系统自动化和汽车电子的专业特色,致力于培养德智体美全面发展,具有社会责任感、较强交流能力、专业创造、多学科融合、国际视野和多元化视野的高素质人才,为区域经济发展人才需求起到人才输送和储备作用,服务于信息科技行业和区域经济社会发展。
3.2以“电气—自动化学科群”为平台,凸显
学科专业结构体系电气工程及其自动化专业积极开展学科布局结构调整,统筹各学科发展规划,逐步形成“电气—自动化专业学科群”。该学科群可强化学生基本技能的培养,突出跨专业的(或意义更广的)综合性课程设计、综合性实验,综合性课堂讨论等,有利于学生综合素质的培养,有利于开放性实验与学生课外科研活动的开展,有利于年轻教师业务素质的综合培养,有利于资源共享。
3.3以行业背景为依托,加强专业建设
电气工程及其自动化专业紧紧围绕电气工程技术,立足重庆,服务西部,辐射全国,面向国际,紧密结合国家和地方经济建设需要,突出电气技术特点,强调电气工程与自动化技术的结合,以培养电气自动化设备的设计和制造、汽车电控系统的开发和维护应用型技术人才作为专业定位,为国家和地方经济发展建设输送优秀的工程应用型高级人才。
4特色专业建设内容
4.1人才培养方案和模式建设
传统的大学本科人才培养方案包括理论教学、实践教学和国防教育三个环节,设计简单,主要以老师为中心、以教材为中心、以课堂为中心。而应用技术大学是以学生为中心,以实践能力提升为中心,以解决生产一线实际问题为中心。所以,传统的人才培养方案不适用于应用技术大学,人才培养模式也不适用于应用技术大学。对此,学校人才培养实行三位一体,专业教育、通识教育、完满教育有机融合,围绕中心,努力培养“完整的人”。最大的特色是学生课外教育实践和课堂教学并重,同等地位。专业教育重点培养学生的专业技术应用能力;通识教育重在开阔学生视野,提升文化品位,培养学生的科学精神和人文素养;完满教育的目标是努力培养学生具有优良品格、气质和综合能力,大力提升学生的情商。该专业制定人才培养方案时,根据经济社会发展对高级技术技能型人才需求,按照学校面向应用、能力为重、全面发展的培养理念,加强实践教学,强化知识应用能力、实践动手能力、职业能力、创新与创业能力和学习能力的培养,构建以能力为本位的课程体系,探索建设校企共同培养、专业教育与产业发展、课程内容与职业标准、学历教育与职业资格证书相对接的培养机制,建立健全行业、企业、用人单位和第三方机构共同参与的质量评价体系,实现人才培养与社会需求的无缝对接。该专业为了提高学生的专业技术应用能力,加大实践教学课时的比例,努力建设校企合作和校外实习基地,充分发挥实训基地的作用,对技能训练比重大的专业课程,改革教学模式,探索多种“工学结合”形式。对《电气控制与PLC技术》《自动控制原理》《单片机与嵌入式系统技术》等课程采用“教、学、做”一体化的教学模式;对《电气控制与PLC技术》《电机与拖动控制》等课程,结合柔性自动化加工生产线的设计、安装和调试,推行以生产性实训为特征的工学结合人才培养模式,让学生在实验实践环节中参与生产活动,培养实现学生专业技术水平,增强其对企业岗位的综合适应能力。在实践教学中,对“工学结合”紧密的课程采用了“任务驱动”教学模式。
4.2课程体系建设
课程体系建设依据“实基础、适口径、重应用、强素能”的原则,以能力培养为核心,以专业为导向,根据专业的人才培养目标和企业实际岗位需求,设置课程并调整课程内容。基础课教学要以应用为目的,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为教学重点;专业课教学要加强针对性和实用性;基础课程应该把真正属于基础性的东西精选出来,专业课程要把专业有关的现代高新技术知识及时充实进去,充分考虑把最必需的知识教给学生;始终贯穿素质教育和人文教育。既要保证传授最基础、最新的技术知识,又能让学生接受更多的动态性知识,掌握一些具有应用潜力和再生作用,能适应未来变化、服务知识经济的知识和能力,应使学生具备一定的可持续发展能力。该专业构建电力系统自动化和汽车电子两大模块的课程体系。其中电力系统自动化模块主要包括《供配电技术》《电力系统分析》《电力系统继电保护及其新技术》《供配电技术课程设计》等课程;汽车电子模块主要包括《现代汽车电控系统》《传感器与检测技术》《汽车故障检测与诊断技术》《现代汽车电控系统课程设计》等课程。
4.3教材建设
教材是特色专业建设的重要因素。选用合适的教材是保证教学质量的有效措施。该专业教材采取选用与编写出版并重的方式,结合独立学院学生实际,积极参与自编教材的编写工作,在编写时从工程实际应用出发,突出应用型本科教学特色。目前本专业教师已经编写出版了核心专业基础课程教材之一《现代控制理论》,此教材由人民邮电出版社于2013年11月出版,为工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材和21世纪高等院校电气工程与自动化专业规划教材。此外,本专业多名教师已与重庆大学出版社签订合约,参与编写“电气工程及其自动化专业应用型本科系列教材”。涉及的课程教材有《自动控制原理》《电力电子技术》《传感器与检测技术》《单片机与嵌入式系统技术》等。这些教材是突出应用型大学特点的核心专业基础和专业课程教材,对于培养具备工程技术基础和技能的应用型人才有重要影响和作用,是本专业课程体系建设的重要支撑。
4.4师资队伍建设
师资队伍建设是特色专业建设中最根本的建设,师资队伍的素质直接决定专业建设的水平。传统的高职院校强调专业课教师要是“双师型”教师,对应用技术大学而言,仅仅“双师型”专业课教师是远远不够的,必须是“三能型”的专业课教师,既能讲理论,又能指导实训,还能与企业共同进行技术研发。建设“三能型”师资队伍是应用技术大学建设的关键点。本专业采取培养与引进并举,重视教师的实际经验导向,重视教师的企业生产管理实践能力和工程技术能力,努力加强“三能型”教师队伍建设。
4.5实习实训模式建设
本专业采用“认知实习+生产实习+毕业实习”三维一体的实习模式。让新生了解行业全貌、企业生产工艺过程、企业管理工作流程和产品结构;让高年级学生运用所学的基础知识和专业知识、深入专业现场实际,了解与专业相关的工作岗位的设置、职能,了解设备的构成、性能和运转原理,掌握相应的操作技术,为毕业设计和解决实际问题做好准备。该专业实训一般包括:教室与实训室合一的基本技能训练,生产工厂与实训室合一的综合技能训练,毕业设计与研发服务合一的创新及研发能力培养训练三种实训模式。让学生参与校企合作开发项目,激发学习兴趣,提高学生专业知识的综合运用能力及团队精神;成立科技创新小组,在教师的指导下,让学生参加科技创新活动,培养学生的创新能力;利用完善的实验实训条件,开展单片机、PLC等各种技能比赛,增强学生的竞争能力。因此,加强校企合作办学、校企合作育人、校企共同发展,是应用技术大学的发展方向,也是不断增强应用技术大学办学活力,提高教育教学质量的必然要求。