時間:2022-04-01 15:29:36
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣自動化設計論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
強電部分主要內容包括:本論文由應屆畢業生網yjbys.com/整理提供配電系統、照明系統及防雷接地系統的設計,其中包括負荷計算等。
弱電部分主要內容包括:有線電視、公共廣播系統及綜合布線系統的設計。
消防部分主要報警系統、聯動系統的設計等。
本次設計完成圖紙共18幅,繪圖采用AUTOCAD軟件繪制。
本電氣設計為畢業設計,其目的是通過設計實踐,綜合運用所學知識,理論聯系實際,鍛煉獨立分析和解決建筑電氣設計問題的能力,為未來的工作奠定堅實的基礎。
Abstract :This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain office building. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part ;Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.
The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ,among others include load calculation, illumination calculation .
The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.
The part of the fire-fighting mainly including:the design of the warning system and linked system etc.
The design adds up to 34 electric charts. Including 17 graphics for the forceful electric power parts ,9 graphics for the light current parts and 7 graphics for the fire-fighting parts. All drawn by AUTOCAD.
This electrical design of the office building is a graduation design,The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.
目 錄
一.緒論 6
1.1.建筑電氣概況 6 1.3設計內容 6
二.配電系統設計 9
2.1負荷分級 9
2.1.1一級負荷 9 2.1.3三級負荷 9
2.2負荷的供電要求 9
2.2.1一級負荷的供電要求 9
2.2.2二級負荷的供電要求 9
2.2.3三級負荷的供電要求 10
2.3本工程的負荷分級及供電要求 10
2.3.1本工程的負荷分級 10
2.3.2本工程負荷的供電要求 10
2.4負荷計算 10
2.4.1負荷計算的內容 10
2.4.2負荷計算的方法 10
2.4.3負荷計算的公式 11
2.4.4負荷計算表 11
2.5變(配)電所所址選擇,結構型式 11
2.5.1變(配)電所所址選擇 11
2.5.2變(配)電所結構型式 12
2.6變壓器類型,臺數,容量選擇 12 2.6.2變壓器臺數選擇 12
2.6.3變壓器容量選擇 12
2.7配電方式 12 2.7.2低壓配電方式 12
2.8電纜選擇及敷設 13
2.8.1電纜選擇的原則 13
2.8.2電纜選擇的結果 13
三.照明系統設計 14
3.1總則 14
3.2照明光源選擇 14
3.3照明燈具選擇 14
3.4照度和照明方式選擇 15
3.5一般照明 15
3.6應急照明 16
3.7照度計算 17
四.建筑物防雷,接地系統設計 18
4.1建筑物的防雷分類 19
4.2建筑物的防雷措施 20
4.3本建筑的防雷系統 22
【關鍵詞】智能化技術,電氣工程,自動化,應用探討
中圖分類號: F406 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
智能技術理論是開發、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質,并在此基礎上生產出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統和自然語言處理等系統。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發、信息處理和計算機與電子應用等領域。
二、人工智能控制器的優點
人工智能相對而言具有十分明顯的優點,但是,需要針對人工智能控制的不同類型而進行分析探討。比如,一些人工的智能器,例如模糊神經,遺傳算法等總體而言,都是一種類型,屬于非線形類型的函數近似器,在實際操作過程中,通過使用這樣一種分類,對于總體的了解和加深對總體的認識是十分有利的,同時也有助于促進對一些控制策略的綜合開發和利用。相對而言,上面所講述的一些人工智能的函數類型近似器相對于傳統的函數估計器而言,具有其獨特的優勢,主要表現在,在現實中很多的情況下,想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態方程式一件很困難的事情,其過程也很復雜,在這種情況下,當控制器在對一些實際要控制對象的模型時候,會產生很多的不確定因素,這便很大程度的讓設計過程中變得更為復雜,比如遇到非線性,參數的變化等,這些都是一些比較難以掌握的數據,而人工智能控制器在進行這些設計時候,一般都不需要這些控制對象的模型,只是依據這些控制對象的下降時間和響應的時間差異,人工智能控制器就能夠適當的調整自身的性能。
三、電氣自動化智能控制系統在電氣工程中的設計理念
1.利用集中監控式設計理念。在電氣自動化工程中,使用集中化的監控途徑具有比較大的優勢,主要表現在,首先是其維護和運行起來比較簡單,其次,是受到控制站的要求相對較低,同時,相對而言,在進行系統設計時候,要相對簡單一些。利用這種方式時候,很大程度上實現了集中化,將系統各個分項的功能都放到一個處理器上進行運行處理,雖然相對而言要集中了很多,但是也一定程度上加重了處理器的負擔,處理器的運行速度也一定程度上會受到影響。通過筆者多年的相關工作經驗了解到,當一些電氣設備從運行進入到監控狀態時候,伴隨著監控對象的逐漸增加,我們發現,主機的冗余將會逐漸下降,電纜的數量也隨之不斷增加,這就一定程度的使得投資的成本也隨之增加了。在此過程中,一些長距離的電纜也使得系統的可靠性受到了影響。由于隔離閘刀上面的一些操作閉鎖以及一些斷路器的聯鎖一般而言都是采取的是硬接線,同時,很多情況下,隔離閘刀上面的輔助接點有時候難以到位,當這種情況發生時候,電氣工程中的很多電氣設備都將會無法操作。相比而言,這種二次接線的方式是比較麻煩的,很容易發生一些操作失誤,因此,集中式的監控方式在電氣工程中應用時相對比較廣泛的。
2. 利用遠程監控式設計理念在電氣工程中的應用
相對而言,遠程的監控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優勢,主要體現在,它可以節省大量電纜的增加數,同時,還能夠一定程度上節約很多的安裝費用,也能夠節約很多的材料成本,這只是其在成本和費用上的優勢,其次,相比而言,這種方式還是擁有著組態靈活的強大優勢,有著十分高的可靠性,因此,受到了比較廣泛的應用,但是,這種方式也存在著其局限性,主要表現在,電氣工程中,各種施工的現場總線的通訊速度相對而言是比較緩慢的,加強一些電氣工程中通訊量很大,因此,遠程的監控方式一般而言都比較廣泛的運用于電氣工程中一些相對而言較小的系統監控,而一些面對全長的電氣自動化系統監控則不太適合使用這種方式。
3.利用現場總線監控式設計理念在電氣工程中的應用
現場總線監控可以使系統設計有針對性,對于不同的間隔采用不同的功能,這樣就可以根據間隔的情況來設計。采用這種監控方式除了這些優點外還具有遠程監控方式的優點,同時還可以在隔離設備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少,而且電氣智能設備是就地安裝的,與監控系統是通過通訊設備連接的,可以節省了電纜的大量運用,還節約了過多的投資和安裝維護上的工作量,進而減少了成本。
四、智能化技術在電氣工程自動化中的應用探討
1.電氣工程中電網調度的自動化
將電氣自動化技術應用在電氣工程中有著很重要的作用,主要就是能過實現實時評估電力系統的運行狀態,并根據所積累的數據來對電力負荷進行預測,故而在此基礎上將發電控制和經濟調度實現自動化,但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網才給予要求。電力系統在運行的過程中要實現實時的進行數據上的采集和處理,并根據數據進行監控,且在數據支持的情況下對電網的運行狀態和安全進行掌握,使其能夠很好的適應現代電力市場的運營需求。
2. 電氣工程中發電廠分散測控系統
電氣工程中發電廠分散測控系統在實際的應用過程中一般采用的是分層分布的結構,其組成是由以太網、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數據通訊網等等方面。而這里說的遠程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成,且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產運行過程中的,并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關量和現場變送器等等設備上的信號,還可以再運算完成以后在對設備的運行狀態和參數來進行實時的打印、顯示和信號的輸出,以此來直接驅動其執行機構,最終實現電氣自動化在電氣工程中的生產運行過程的聯鎖保護、控制和檢測等方面的功能。
3.電氣工程中變電站的自動化
電氣工程中的變電站應用的是自動化技術,其主要的目的在于取代人工操作、人工監視和電話通訊,并根據相應的情況來加強對變電站的監控能力,并且還可以實現在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說,變電站中應用自動化技術就是為了全方位的,多層次的來監視變電站各種電氣設備的運行狀況,完成有效地控制。該自動化的特點有:以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置,并實現計算機屏幕化操作上的監視,在數據傳輸過程中實現自動化運行的管理和統計記錄,是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現的。
五、結束語
智能化技術是先進科學技術成果的結合體,對電氣工程自動化的控制具有十分重要的意義,在電氣工程施工過程中,要加大對智能化技術的應用和推廣,如此,可以更好的促進我國電氣工程的快速健康發展。
參考文獻:
[1]-楊剛,楊仁剛,郭喜慶 嵌入式以太網在變電站自動化系統智能化電氣設備上的實現[期刊論文] 《電力系統自動化》 ISTIC EI PKU -2004年3期
[2]陳新崗,張蓮,劉偉, 電氣工程及其自動化專業人才培養計劃的探索 [會議論文] 2007 - 第四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會
[3]劉珊, 建筑物變配電工程智能化設計的研究[學位論文] 2010 - 山東建筑大學:檢測技術與自動化裝置
關鍵詞:電氣自動化;智能化;應用
Abstract: With the progress of science and technology and the improvement of people's living standard, convenient and comfortable living modern architectural goal and office environment become, electrical automation in construction applications, to achieve the intelligent modern architecture. This paper introduces the electrical and automation background and future development trends, analysis of the composition and application of electrical automation system.
Key words: electrical automation; intelligent; application
中國分類號:TU69 文獻標識碼:A 文章標號:2095-2104(2012)03-0001-02
1電氣自動化在建筑中的應用及發展趨勢
電氣自動化技術的發展,與智能自動控制、計算機網絡、電子技術的飛速發展密不可分,各種技術的發展催生了電氣自動化的繁榮。“自動化”一詞出現在20世紀50年代,隨之電機電力等產品相繼產生,直至60年代,自動化控制理論的開始應用到各行各業中,過程自動化、機械制造自動化和管理自動化,使自動化的發展進入全新的階段。電氣專業的自動化技術成為自動控制與信息處理結合產物,電氣自動化技術的發展極其迅速日臻成熟已經成為高新技術產業的重要組成部分。現代建筑無論從建筑科學技術方面,還是在建筑設計和建筑藝術方面,都取得了巨大的進步,是以往任何時期所無法比擬的。建筑設計理念的不斷提升,促使現代建筑在智能化發展方面提出更高的要求,在此背景下,電氣自動化技術應運而生,90年代起,中國的智能建筑迅速發展,北京、上海等大城市的高樓大廈基本都采用了智能化系統。
隨著我國經濟和現代化工業的不斷發展,4C技術(即Computer計算機技術、Control控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)在自動化系統中的應用,自動化產品不斷普及,智能樓宇走向智能家居,智能化系統的廣泛應用,為電氣自動化技術應用提供了廣闊的發展前景。為滿足和迎合消費者越來越高的消費品位及消費理念,現代建筑需要不斷提高建筑內涵,勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑,特別是數字電子化科技發展智能化已經成為了當今建筑界的主流方向。
2 建筑電氣自動化系統的組成
現代智能建筑自動化系統主要包括通信自動化系統(CAS)、樓宇自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS)、閉路電視監控系統(CCTV)、火災報警及消防聯動控制系統(SAS)及其相應的布線系統。
2.1通信自動化系統(CAS)
通信自動化系統為智能建筑內的用戶提供高速、全面、安全可靠的語音、數據、圖像等多媒體信息服務,滿足辦公自動化系統的要求,并能適應樓外電信部門的通信網向數字化、智能化、綜合化、寬帶化及個人化發展的趨勢。
目前,智能建筑中的通信系統主要由兩大系統組成:程控數字用戶交換機和有線電視網(CATV )。隨著4C技術的不斷推廣,現在智能建筑通信自動化系統主要包括以下子系統:綜合布線系統、電視電話通訊系統、計算機網絡系統等。
綜合布線系統(Premises Distributed System,簡稱PDS)是智能化辦公室建設數字化信息系統基礎設施,是一種集成化通用傳輸系統。它是將所有語音、數據等系統進行統一的規劃設計的結構化布線系統,為辦公提供信息化、智能化的物質介質,支持將來語音、數據、圖文、多媒體等綜合應用,是建筑物或建筑群內部之間的傳輸網絡。它能使建筑物或建筑群內部的語音、數據通信設備、信息交換設備、建筑物物業管理及建筑物自動化管理設備等系統之間彼此相聯。綜合布線系統由工作區子系統、水平子系統、管理子系統、垂直干線子系統、設備間子系統和建筑群子系統六部分組成。
電話通訊系統通常有兩種方式:數字程控交換系統和虛擬電話網系統。數字程控電話交換系統由程控電話交換機、配線架、中繼進線組成。電視通訊系統應用最廣的還是閉路電視系統,主要由接收信號源、前端設備、干線傳輸系統、用戶分配網絡四部分組成。
計算機網絡系統是智能建筑中的主干網絡,將智能大廈的計算機系統、網絡通信設備、網絡外部設備和局域網連接起來,形成互聯互通,結構合理計算機網絡系統,并在此基礎上建立能滿足辦公的軟硬件環境,更好的實現網絡信息資源共享。
2.2樓宇自動化系統(BAS)
樓宇自動化系統是利用現代控制方法、對樓宇內的機電設備或系統進行自動集中控制管理,以達到節約能源的目的而構成的綜合系統。系統通過集中監測和控制來提高現代建筑的管理水平,降低設備故障率和維護及營運成本。 它包括建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統等。樓宇自控系統中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式,即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務,克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的局限性,實現多種控制及管理功能。
2.3辦公自動化系統(OAS)
辦公自動化是20世紀80年代迅速發展起來的一門綜合性學科,它是利用技術的手段提高辦公的效率,進而實現辦公自動化處理的系統。它采用Internet/Intranet技術,基于工作流的概念,使企業內部人員方便快捷地共享信息,高效地協同工作。系統集成主要包括運行壞境集成和技術集成。
2.4閉路電視監控系統(CCTV)
Closed Circuit Television (CCTV) 一種圖像通信系統,它綜合了傳感技術、監控攝像技術、通訊技術和計算機技術,組成一個多功能全方位監控的高智能化的處理系統。智能建筑中閉路電視的應用,可以保護人身安全,節省時間和費用,提高效率,實現實時指揮和調度,處理和保存信息。閉路電視監控系統視頻監控系統主要由前端攝像部分、控制部分、傳輸部分、顯示與記錄四大部分所組成。
2.5火災報警及消防聯動控制系統(SAS)
消防聯動控制系統是當火災發生后,聯動啟動各種消防設備,以達到報警及撲滅火災的綜合系統。火災自動報警及消防聯動控制系統主要由以下設備組成:主機主板、回路卡、手動控制盤、多線制控制盤、直流不間斷電源、消防應急廣播系統、消防電話系統、CRT系統、機箱。
3 結束語
在全球信息化的今天,信息的共享和高效顯得尤為重要,智能化系統在現代建筑的應用,成就了人、信息和工作環境的智慧結合,使人們的生活和辦公環境更加方便快捷,極大地提高了人類的生存質量。隨著科學技術的發展日新月異,智能化小區的內涵也必將隨著科技的進步不斷地變化、發展。
參考文獻
關鍵詞:人工智能 電氣 自動化
人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法 技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支 它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器.該領域的研究包括機器人.語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究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 研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現機械的自動化,讓機械部份脫離人類的直接控制和操作自動實現某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展.也有利于提高電氣設各運行的智能化水平.對改造電氣設備系統,增強控制系統穩定性.加快生產效率都有重大意義。
1、人工智能應用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬,延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質.并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后,人工智能研究飛速發展,成為以計算機為主.涉及信息論.控制論, 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。
當今社會,計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面.計算機編程技術的日新月異催生自動化生產,運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋.所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產.流通、交換、分配等關鍵一環.實現自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。
2、人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解.也有利于控制策略的統一開發。這些Al函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢.這些優勢如下:
(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態方程,實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素,例如:參數變化,非線性時,往往不知道)。
(2)通過適當調整(根據響應時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍 ,下降時間快3.5倍, 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時.通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。
總而言之,當采用自適應模糊神經控制器、規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程,但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解,并且找到最簡單的拓樸結構配置.自學習迅速,收斂快速。
3、人工智能的應用現狀
隨著人工智能技術的發展,許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產品優化設計,故障預測及診斷、控制與保護等領域。
3.1 優化設計
電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識,還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的.因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展,電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD),大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進.使傳統的CAD技術如虎添翼.產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法,非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
3.2 故障診斷
電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜,具有不確定性及非線性.用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有:模糊邏輯、專家系統、神經網絡。
變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注,有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析.從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
3.3智能控制
人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開.但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法.因而它的應用實例最多。
4、結語
人類智能主要包括三個方面.即感知能力.思維能力 行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的 機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應用體現在問題求解.邏輯推理與定理證明,自然語言理解 自動程序設計.專家系統,機器人學等方面,而這諸多方面都體現了一個自動化的特征.表達了一個共同的主題,即提高機械人類意識能力,強化控制自動化.因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為,電氣自動化控制也需要人工智能的參與。
參考文獻:
關鍵詞:電氣工程;自動化控制;智能化技術
0引言
隨著信息技術的發展,網絡技術與通信技術都與信息技術相結合,特別是智能化技術的運用,使電氣自動化控制實現了智能化運行。特別是目前的企業中普遍使用了自動化技術,使電氣工程的運行效率有所提高,而且運行質量明顯改善。實施了智能化管理,電氣自動化控制工作效率有所提高,不僅確保企業運營的穩定,而且還可以發揮智能遠程控制的作用,保證了生產安全。智能化技術使得電氣自動化控制功能得以充分發揮,使得電氣設備處于良性的運行狀態。
1目前電氣工程自動化控制技術的應用情況
中國電氣工程自動化控制所發揮的作用是有目共睹的,很多企業都采用這種控制方式,可以提高自動化控制質量,控制效率也得以提高[1]。設備的自動化運行是目前的技術發展趨勢,而且隨著自動化技術的不斷升級,自動化控制作用的充分發揮,使得產品的性能得以充分發揮。中國的電子工程發展中,自動化技術起到了引領作用,多年的發展進程中,電氣工程自動化技術適應應用領域的需求不斷地升級,也使得該技術應用越來越得廣泛。從目前的電氣自動化工程的應用情況來看,廣泛應用的系統包括分布式控制系統(distributedcontrolsystem),簡稱“DCS”、IE語言系統、WindowsNT系統,電氣自動化控制系統以及自動控制系統[2]。這些系統處于自動化運行狀態,其中,電氣自動化控制系統為集中控制,自動控制系統為信息集成化控制。分布式控制系統的優點是具有良好的擴充性,而且具有實時性。但是,運行分布式控制系統,所使用的是傳統的儀表設備。要保證系統安全穩定地運行,就需要重視后期的運維工作,即便如此,也會由于技術維護不到位而導致系統運行故障,特別是設備的維修難度比較高,就更增加了系統運行故障的發生率。IE語言系統是可視化的語音控制系統。該系統的運行中,如果語言有多個,就需要對語言按照順序排列。通過操作“上移”“下移”按鈕,就可以對語言有效排雷。在對語言編碼進行選擇的過程中,要參考網頁內容,讓瀏覽器自動選取需要的語言以及字元集。在具體點操作中,首先是開啟InternetExplorer瀏覽網頁,之后在網頁上點擊鼠標的右鍵,就可以彈出列表,點擊其中的“編碼”項,之后點擊“自動選擇”[3]。如果通過“自動選擇”不能夠自己所需要的語言編碼,就可以采用將手動的方式進行操作,就可以按照自己的要求調整語言編碼。具體的操作方式是,在網頁上按一下鼠標右鍵,選擇“[編碼”,用手動操作的方式選擇相應的語言編碼。如果在選項中沒有自己所需要的編碼,就可以點擊“其他”,選擇語言編碼。WindowsNT是可視化的控制系統,可以使得電氣工程設備運行中進行可視化操作。WindowsNT(WindowsNewTechnology),是可以進行PC操作的系統,主要是用于計算機網絡操作、網絡服務器等等。WindowsNT與通信服務集成。微軟公司給予原有的系統開發了“新技術”,此即為“NewTechnology”,即為“NT”。所謂的“NT”還有另一個解釋,就是指模擬器“N10”,即“N-Ten”。WindowsNT在電氣工程中的應用,可以通過可視化操作起到了智能控制的作用。WindowsNT的操作是非常容易的,而且具有集成化的特點,可以實施一體化操作。當進入到后期的技術維護階段的時候,也是非常容易的。集中控制下的自動控制系統在運行中,不僅運行的速度非常慢,而且所有的運行都是在遠程監控下運行的,這樣就會導致主機的運行空間減小了,自動控制系統所具備的性能也會受到影響。這就必然會導致系統在運行中可靠性比較低,很容易產生故障[4]。信息集成化的電氣自動化控制系統在運行中,是通過操作可視化的瀏覽器進行操作信息的,這樣就可以及時地了解系統運行情況,對于故障發生點以及故障的原因都能夠及時掌握。對于信息處理的過程中,系統還可以在運行的過程中對信息進行整理,還可以對信息進行智能化分析,提高信息的準確率。
2電氣工程自動化控制應用智能化技術所具備的特點
2.1智能化技術可以實現無人化超控
智能化技術的優勢在于,任何情況下都能夠得到認可。在對電氣工程自動化控制系統的調節中,所調節的是魯棒性(Robustness)、下降的時間和系統響應的時間。通過對各項參數的調整,就可以將自動化控制工作調整到自己所需要的狀態[5]。智能化技術環境下,電氣設備得到調節,就可以實行自我控制的作用,由此,實現無人化操作控制,人力成本得以降低。
2.2智能化技術并不需要控制模型
智能化技術的優勢在于,使得自動化控制器的安全系數有所提高,面對復雜的動態方程,不會產生難以控制的現象。與傳統的控制模型相比,自動化控制器應用智能化技術,工作效率都會有所提高,而且還能夠對未來的運行情況作出預測。
2.3使用智能化技術對于不同數據的處理存在著一致性
智能化技術對于不同數據的處理,所使用的是智能化控制器,無論是輸入任何的的數據,都可以做出準確的評估。即便是一些數據不屬于是常用數據,通過運行智能化控制器也會獲得準確的結果,而且還可以自動啟動評估功能。智能化控制器的控制對象具有較強的變更性,對于控制對象就會產生不同的控制效果,要實現全面控制是難以實現的,所以,需要對該技術進一步完善。
3電氣工程自動化控制中智能化技術的應用
3.1診斷電氣工程自動化控制中所存在的問題解決
電氣工程系統運行中,如果存在故障,就需要進行診斷。如果采用傳統的診斷方式,就是通過人工操作來完成的。這種診斷方法不僅診斷的準確率不高,而且很難得到正確的病因[6]。但是,這種技術對于專業技術人員的技術要求是非常高的。如果電氣工程自動化設備存在問題,特別是在數據上存在誤差,就必然會對電氣工程自動化控制的效果產生不良影響,但是這種失誤是難以避免的。人工診斷的效率必然會很低,導致故障不能夠及時發現,更是難以查找到故障原因,所以,對于故障難以及時處理,必然是后果非常嚴重。將智能化技術應用于電氣工程自動化控制中,可以對系統進行智能化管理,而且還可以遠程控制和監督,通過實時跟蹤進行檢測診斷,由此可以避免系統運行中存在潛在的問題。
3.2應用智能化技術對電氣工程的設計進行優化
電氣工程的設計中,如果采用傳統的技術,就會導致不斷地重復勞動,設計人員還要對設計方案進行改良,還要通過實驗試驗。很多時候,一些設計中所存在的問題,設計人員還沒有考慮到,如果涉及應用中出現了問題,要將問題的原因查找出來也是非常難的,導致很多的問題都不能夠在有效的時間內解決。通常從事設計工作的人員要具有非常高的專業水準,不僅要精通專業知識,還要懂得相關的業務知識,對于理論知識的應用能力是非常強的。將智能化技術應用于電氣工程自動化控制中,就會使得原有的工作狀態發生了改變。設計工作通過運行設計軟件就可以完成,而且所有的設計信息都可以在網絡平臺上傳遞,由此提高了設計效率,而且設計的精準性也有所提高。由于設計軟件都有修改功能,可以在保存原圖的情況下進行修改,就可以節省大量的設計時間,而且設計樣式也更為豐富了。
3.3整個的電氣工程對采用智能技術控制
電氣工程控制系統的運行中,有很多的環節都處于控制之中。要實現控制的系統化和集成化,就要采用智能技術。智能化技術主要運行的是專家系統控制對電氣工程進行控制,使得自動化運行效率更高。另外還會采用神經網絡控制和模糊控制,可以對電氣工程實施多層次控制、神經網絡控制不僅層次結構多,還可以運行反向學習算法,特別是其子系統中,通過判斷系統參數,對參數進行調控,就可以判斷轉子的速度。正是由于神經網絡控制的優勢性能,才能夠對運行識別模式,使得信息的處理更為及時準確。
4結束語
綜上所述,科學技術的發展進程中,信息技術起到了重要的推動作用。電氣自動化控制中,信息技術發揮著重要的作用,特別是智能化技術的應用,實現了自動化控制的智能化運行。目前的電氣自動化控制設備得以廣泛應用,主要是智能技術發揮著遠程監督控制的作用,可以提高電氣工程自動化控制效率設備的應用價值,電氣工程自動化控制所具備的價值都充分發揮出來。
參考文獻:
[1]李玲玲,張志全.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用漫談[J].城市建設理論研究,2014(10):2095-2104.
[2]蔣敦旗.淺議在電氣工程自動化控制中智能技術的應用[J].科技創新導報,2014(32):106.
[3]趙曉樂.淺談在電氣工程自動化控制中智能化技術的運用[J].建筑工程技術與設計,2014(34):849.
[4]張書春.探討基于電氣工程自動化智能化技術的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2013(03):2095-2104.
[5]史東旭.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用探究[J].民營科技,2014(07):1673-4033.
一 人才培養方案的研究隊伍
該項目具有能力較強的研究隊伍,課題組成員年齡結構和知識結構合理,掌握教學規律和授課藝術,同時具有較高的專業能力和學術水平,并具有多項研究成果。課題組老師均擔任電氣自動化專業課程的教學工作,對教學內容、教學方法、教學效果等有著較深的認識,這些都有利于課題開展。參加本課題研究的老師,都從事一線教育教學,平均年齡在30歲左右。經歷過其他課題的研究,并且針對所研究的課題,他們大多數人有相關的研究經驗,有數篇論文在各級評比中獲獎或發表。其次,實施人才培養教學過程中的老師,專任教師中同時具有技師資格證和高校教師資格證的“雙師”素質教師占100%。專任教師中有企業工作經歷5年以上的占50%。研究隊伍的構成,保證人才培養方案研究的正常進行和實現預期目標。
二 人才培養方案的研究過程
人才培養方案的研究與實踐過程按照“調研、方案設計、實踐、成果”研究方案進行。第一階段為初步研究階段。研究教育部高職教育教學綱領文件;開展職業崗位調研、畢業生跟蹤調查、人才需求調查工作;根據調查結果,整理出人才需求調查報告。第二階段為人才培養方案擬定階段。根據前一段的工作總結,提煉出典型工作任務并進一步優化;擬定電氣自動化技術專業人才培養目標,完成行動領域向學習領域的轉化;成果形式為電氣自動化技術專業以就業為導向的課程體系,及相應課程的課程標準。第三階段為實踐與修訂階段,通過三年人才培養改革實施實踐,完善人才培養方案,同時建設核心課程資源,改革教學方法,建設校內外實訓基地。第四階段為形成成果階段。完善并形成最終“基于就業導向的電氣自動化技術專業人才培養方案”,提交專業建設委員會審批;確定教學條件建設方案;完成研究報告;并建成電氣自動化專業院級、省級精品課程。
三 人才培養方案的研究方法
該人才培養方案的研究與實踐主要采用由外到內、由宏觀到微觀、理論與實踐相結合的研究方法和思路。在現代教育理論指導下,理論與實際緊密結合,運用調查法、比較法、文獻檢索法、行為研究法、經驗總結法等進行教育教學實踐活動和方案研究工作。在具體操作上,以學校開設的電氣自動化技術專業班級為研究對象,進行循環招生、循環教學、循環試驗,在實踐中構建和完善符合崗位要求、滿足就業競爭力需求的電氣自動化技術專業的高端技能型人才培養模式。
四 人才培養方案的研究內容
該人才培養方案研究的主要內容包括:
1 人才需求與學生就業取向調查分析
針對京津冀、山東省內、長三角經濟帶的多個廠家和參與各個工作崗位的電氣自動化技術專業的畢業生做了大量調查,得出調查結論,明確人才培養改革的緊迫性。
2 基于就業導向的人才培養目標定位
對所調研的數據進行整理、分析,得到電氣自動化技術專業就業的職業領域和主要就業崗位群,最終將人才培養目標定位為:本專業培養具有良好的職業素質,掌握電氣自動化技術的基本知識和技能,具備與本專業未來工作崗位相適應的職業素質、較強的職業發展能力、較強的電氣設備安裝調試和自動控制技術應用能力,能夠從事自動化產品的電氣系統安裝調試、自動化生產線的運行維護、自動化工程設備升級改造等工作的高端技能型專門人才。
3 構建基于就業導向的“平臺+模塊”人才培養課程體系
課程體系構建過程采用六步法完成:(1)通過市場需求調研確定電氣自動化技術專業的職業崗位或崗位群;(2)通過崗位分析確定各個崗位的工作任務;(3)歸納出典型的工作任務;(4)通過典型工作任務分析確定專業應具備的能力(專業能力、方法能力、社會能力);(5)通過職業能力分析確立學生應具備的知識、技能、態度;(6)最后完成從行動領域到學習領域的轉換,即從教學內容歸納出課程體系。
在構建時,組織專業教師、企業的一線專家等組成分析小組,在課程設計專家的指導下,引入創新教育理論,采用能力/素質分析的方法,根據能力解析表和專業教學目標,提出課程的教學目標以及考核評價標準,通過這種方式篩選出課程內容和課程體系,最終確定了“平臺+模塊”的課程體系。
該課程體系的具體構成包含公共基礎課程平臺、專業群課程平臺、專業課程平臺、專業方向課模塊、選修模塊(包括專業拓展課程和公共選修課)、素質拓展模塊、專業集中實踐模塊等,構建了“三平臺+四模塊”的課程體系。
學生職業綜合素質和就業競爭力的培養主要通過寓于課程體系全過程來實現。
4 開發提升就業競爭力的“做、學、教一體化”教學
在教學團隊指導下,采取邊開發邊實踐再反饋的思路,開發一體化課程。在一體化教學實施過程中,按照圖1的方法進行分階段教學。制定了合理的一體化學習效果評價方案,加強過程性評價。
五 人才培養方案的實施成效與特色
人才培養方案從改革研究到最終方案實施,已經經歷了五屆畢業生,從企業的反饋到畢業生的評價,學生的就業競爭力和企業的認可度都非常好。其成效具體表現在:第一,形成了與區域產業發展相融合,與企業需求密切銜接的電氣自動化人才培養方案。第二,提升了高職自動化專業學生就業能力,提高了畢業生好評率。第三,建立了以符合企業需求、基于工作過程的專業課程體系。第四,構建了職業院校電氣自動化專業校企合作培養模式。第五,建設了院級、省級精品課程群。第六,打造了一批高水準的師資團隊。
該人才培養方案實施又具有以下幾個特色和創新點:
1 參與人員廣泛是人才培養方案研究與實踐成功的保證
在人才的培養的各各環節,除了優秀專職教師的傾心付出,學院還聘請、引進了企業中經驗豐富的專家、工程師和一線的技術人員。這一點上突破了原來只是聘請企業專家的做法,而是通過更廣泛的人員的參與,更加真實地了解了企業崗位的設置、人才需求、人才類型等許多的信息。
2 “工學結合,校企合作”作為人才培養的重要模式
通過實習基地建設和實踐教學綜合改革,先后與包括亞太集團、皇明集團等多家公司簽定了共建協議,投資上千萬元,在實驗實習、畢業生就業、科技服務等方面進行全面合作,建設了設備先進、能滿足教學、科研、實習等需要的實訓基地。該項目已經運作兩年,取得了很好的效果。
3 建成的省級精品課程群是人才培養方案實施的重要成果
構建自動化專業核心課程群,建設院級、省級精品課程,是課題組及專業建設委員會的初期目標,而在幾年的課題研究實踐中,最終也實現了這一目標。精品課程的建設,完善了專業課程資源,是人才培養方案改革實施的重要依據。
5 以大賽為抓手,促進學生就業競爭力提升是創新途徑
教學團隊的成員積極組織學生參加各種比賽,如山東大學生機電創新設計大賽、山東大學生電子設計競賽、山東省職業技能比賽等,這些比賽極大地激發了學生的學習興趣和學習熱情,同時,這些競賽用到了許多的工程和企業常用的知識,對于提高學生的就業競爭力有著極其重要的作用。
六 結語
基于就業為導向的電氣自動化技術專業人才培養方案實踐已經取得了良好的成果,這些成果可以直接應用到教學中去,對電氣自動化技術專業人才的培養確定了指導方向,對提升畢業生的就業競爭力有很大的幫助,同時對相關專業的教學有一定的指導作用。
參考文獻
[1]鐘波,等.高職機電一體化專業實踐教學體系構建的探
索與實踐[J].北京工業職業技術學院學報,2005(3).
[2]趙志群.職業教育工學結合一體化課程開發指南[M].北
京:清華大學出版社,2007.
【關鍵詞】機電自動化;優點和效益;應用領域;發展趨勢
前言
機電自動化是現代科學技術迅猛發展的必然結果,是人類向著自動化方向發展的基礎,是人類社會從事生產生活的的關鍵環節,在人類社會不斷朝著自動化發展中起著至關重要的作用。機電自動化不但能夠提高生產力,促進生產迅猛發展,更在很大程度上方便了人們的生活。
一、機電自動化系統的優點和效益
1、使用安全性和可靠性提高
機電自動化產品一般都具有自動監視,報警,自動診斷,自動保護等功能,降低了故障率,提高了設備的使用安全性,并使產品壽命得到延長。
2、具有復合功能,適用面廣
機電自動化產品一般具有自動化控制,自動補償,自動校驗,自動調節,自動保護和智能化多種功能,能應用于不同的場合和不同領域,滿足用戶需求,應變能力較強。
3、生產能力和工作質量提高
機電自動化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能,其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高,通過自動化控制系統可精確的保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作,使之不受機械操作者主觀因素的影響,從而實現最佳操作,保證佳的工作質量和較高的產品合格率。同時,由于機電自動化產品實現了工作自動化,所以生產力大大提高。
二、機電自動化技術的主要應用領域
機電自動化技術和產品的應用范圍非常廣泛,涉及到生產過程的所有領域,因此,機電自動化產品的種類很多,而且在不斷增加。按照機電自動化產品的功能,可以將其分為下述幾類。
1. 信息控制類,主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外,機電自動化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類
2.設備類,主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。
3.機電結合類,主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。
4.電液伺服類,主要產品為機電液一體化的伺服裝置, 如電子伺服萬能試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置,控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
5. 數控類,主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。
機電自動化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看,機電自動化產品具有自動化、智能化和多功能的特性,而實現這種多功能一般需要機電自動化產品具備五種內部功能,即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能,而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電自動化產品的總體或系統。
三、機電自動化技術的發展趨勢
機電自動化是多學科交義的一種學科,它集光學、計算機、信息等學科,它在歷史的長河中不斷發展,不斷的進步,并且促進了技術的不斷發展,機電自動化的進步可以歸結以下個方面:
1、綠色化
現代工業的發展給人們生活帶來巨大的變化。物質豐富,生活舒適,然而資源減少,生態環境受到了嚴重的影響。此時,人們倡導保護白然,回歸白然。綠色產品概念在這種情況下出現了,所以,綠色化漸漸成為時代的主題。綠色產品在其設計、制造等一系列過程中,環境和人類的要求不斷的增加,對生態資源要求高,利用率卻不斷增加。有效的設計綠色機電化產品,具有未來遠大的前景。機電自動化產品的綠色化主要凸顯在使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
2、自動化
自動化是動態化的,前瞻未來機電自動化技術,更加注重產品和人的人性結合,機電自
動化技術的人格化有兩個方面:一是如何給自動化實現更加人的一些功能,顯得越來越重要,特別像家用機器人,更加凸顯出人機一體化技術:二是模仿生物機理,研制出各種機電自動化技術產品。其實,很多機電自動化技術產品都是在動物的靈感下研制出來的
3、電氣自動化控制系統的標準化接口。采用微軟公司的標準化技術后,工程的成本大大降低了,成功地實現了數據資源的共享。考慮到自動化系統策劃方案的重要,當企業進行系統連接時,必須采用微軟操作系統,那么這種情況下辦公室使用的就是 IP 系統,管理系統和自動化控制之間聯系的建立就是通過 PC 系統。程序標準化接口使廠家之間的數據交換有了保證,解決了通訊產生的難題。
4、 智能化進入
21世紀,智能化成為機電自動化的一個重要方向,人工智能越來越受到人們的重視,人機智能化成為一個重要的應用之一,所謂智能化是對機器行為等一切理論基礎上的,運用人工智能,計算機,動力學等學科,使她逐漸成為自動化產品的智能,但是要完全和人一樣的智能是不可能的,從多個方面考慮,高性能,速度的微處理器使自動化技術產品賦了低級職能,都是完全可以實現的。
5、電氣自動化工程控制系統的創新技術。在我國電氣自動化發展計劃的指導之下,隨著市場化的環境,不斷提升電氣自動化工程控制系統的創新能力。并且企業不斷吸收創新技術以提升自身的創新能力,而科研的投入,為電氣自動化的創新提供了更加廣闊的空間,加強政策上的扶持,健全、完善機制對創新都是非常有利的。目前我國企業主要生產一些中低檔次的產品,產品主要服務于中小型的項目,企業應該打開自主創新的新局面,轉換經濟增長模式,逐漸提升創新能力。
電氣自動化可以與地球數字化互相結合。此設想包含了自動化的創新經驗,可以把大量的相關數據整體為坐標,最終成為一個電氣自動化數字地球。將信息全部放入計算機中,與網絡結合,不管人們在什么地方,根據地球地理坐標,便能知道任何地方的數據信息。還可以加強企業與相關院校之間的合作。鼓勵企業到此專業的學校中建立車間,進行技術生產等,建立學習形生產培訓基地。還可以走入企業進行教學。將實踐能力和理論學習結合在一起。此外,還要與現代網絡聯系起來,積極利用已有的科學技術。加強專業培訓,提供研究人員水平等。
四、結束語
由此可見,作為多門科學技術發展的結晶成果,機電自動化代表著社會的生產力已經發展到了一個必然的全新階段,各個行業的發展將極大地有賴于該項技術的推動,傳統的理念和方法得到了變革創新,其重要性肯定會在我國今后的經濟發展中得到越來越多的體現。
【參考文獻】
[1]金孜,孫啟成,任明.辦公自動化的應用管理[J].東北水利水電,2007,(8):2-3.
[2]徐文,羅建中,錢偉.污水處理廠的自動化應用[J].廣西輕工業,2009,(12):51-53.
論文摘要:中等職業教育源源不斷地向社會輸送著高素質的技能型勞動者,是我國經濟社會能夠迅速發展的重要保證。電氣自動化專業的中等職業教學旨在培養能夠從事電氣自動化相關工作的技能型人才,在現代教育技術和學習模式走向信息化的今天,教師應當不斷自我更新發展能力、更新先進教學理念、采用多種教學方法相互滲透、加強職業競技校企合作來提高教學質量,為社會培養更多德才兼備的優秀電氣自動化專業技術人才。
論文關鍵詞:自我發展;樹立目標;教學質量;校企合作
中等職業的電氣自動化專業教學旨在培養能夠從事與電氣自動化相關的系統運行、設備檢修、自動控制、實驗分析等工作的技能型人才,所針對的對象主要是初、高中畢業生以及為了提高專業水平進行入職前短期培訓的系統職工。下面筆者結合教學實踐談談對中職生電氣專業教學的一些思考。
中職生大多是初、高中畢業生,這些孩子正處于青春期,身體和心理都在悄悄發生著巨大的變化,他們反應靈敏、記憶好、興趣愛好廣泛,任何事情都覺得新鮮好奇,都想去嘗試,但卻沒有明確的奮斗目標和方向。由于填報志愿大多是由父母代替,大部分學生并不清楚自己的專業,對于專業的學習僅僅是浮于表層,缺乏深入學習的動力和自覺性。個別學生還可能因為缺乏興趣而產生應付心理,容易產生迷茫的情緒,因而影響到專業思想的穩固性,影響到專業人才的培養。
電力行業是一個十分特殊的行業,要求建設一支規模宏大的高素質的員工隊伍,培養造就一大批具有高超技藝和精湛技能的勞動者人才。電氣自動化專業中職教育服務于電力行業,主要設置電工、電機、繼電保護、電力電子技術和高電壓技術等課程,這些是使學生能夠轉變為高素質勞動者和中初級專門人才必備的基本知識和基本技能,為今后能夠從事電氣專業工作打下必要的基礎。該專業授課內容包括各種常用電氣設備結構的認識、工作原理的理解及運行條件參數計算等,這些專業課程不乏有很多理解起來比較困難的專業術語、繁瑣枯燥的原理公式推導,這對于本身基礎知識相對薄弱的中職學生來講比較抽象復雜,理解有一定難度。而與之不同的文學類課程則能引入很多歷史或現實中的事例,教師可以將課堂進行得有聲有色、生動有趣,吸引學生的注意力,達到很好的教學目的。因此很多專業教師在教學中會發現,一些學生在學習中遇到困難而不能及時解決,便逐漸失去學習專業課程的興趣,失去對專業學習的熱情,這對于專業教學來說是非常不利的。在現代教育技術和學習模式走向信息化的今天,專業教學是否僅僅就是多次重復的簡單勞動呢?如何才能將專業教學工作做好,成為培養高素質和高技能人才的好教師呢?筆者認為應該從四個方面入手。
一、教師擁有深厚的專業知識,不斷自我更新發展能力
教師作為人類靈魂的建筑師,不但要有淵博的知識,還需要有優良的心理品質、一定的審美能力、獨特的教學風格、先進的教學理念、不斷自我更新發展能力。在電氣自動化專業教學中,由于該專業工作本身就具有嚴謹性和高要求性,因此教師一定要掌握扎實的專業理論知識,還應該通曉基本的社會學科、自然學科知識,博學多才。尤其是作為電氣自動化專業的教師,應該不斷提升自我,加強進修和不斷學習,參加研究項目,跟蹤電氣專業學科的最新學術動態,了解新觀點,掌握新信息、新技能和新設備,不斷更新知識,讓現代電力系統的迅速發展與教學接軌,這樣才不會將專業知識講死,才能適應教學改革,培養適合社會需要的復合型人才。
二、幫助學生找到學習興趣,引導學生樹立學習目標
人民教育家陶行知倡導啟發式教育,反對注入式教育,注重培養學生的興趣。他認為治學應以興趣為主。我國古代教育學家也說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”可見一個人對所從事的事業有無積極性,興趣起到至關重要的作用。在電氣專業教學中,不能整堂課面無表情從頭到尾講原理、講推導、講公式、講計算,一味講授課本上的理論知識,這樣會使理論知識和實踐活動脫節,使學生產生倦怠情緒,失去學習興趣,找不到學習的動力。教師應該幫助學生了解自己的專業,讓他們知道電氣專業屬于“朝陽產業”,是當今科技發展的趨勢所在,在未來幾十年里具有過硬技術的電氣人才將會有更加充分的發展空間;讓他們了解電力系統中各個崗位的工作性質以及重要性,知道各個崗位的工作人員應該具備哪些素質和能力才會在工作中勝任其職;引導他們去發覺現在所學習的這些電氣專業知識,目的就是為了以后能從事電氣相關職業,在崗位上充分發揮能力,不會被快速發展的電力行業所淘汰。這樣一來,學生逐漸對自己的專業產生濃厚興趣,就可以發現學習的樂趣。作為專業教師,應該采用各種方法主動和學生進行溝通,幫助他們樹立短期、中期以及長期學習目標,引導他們設計自己的前途,規劃自己的人生,使自我價值和社會需要有機結合。這樣,教學帶有了目的性,學生學習的主動性才會比較強。
三、多種教學方法相互滲透,不斷努力提高教學質量
傳統的課堂通常是一張嘴,一本書,學生們被動接受著知識,現在看起來不免有點枯燥。特別對于電氣專業教學中出現的內部結構復雜的設備運行轉動原理等問題,例如三相交流電動機的運動原理,光憑老師講,讓學生在腦袋里構成電動機內部磁場運動產生動力驅使繞組轉動的動畫,這除了要求老師有很好的語言組織表達能力外,還需要學生良好的空間想象能力和百分之百集中的注意力,但這通常很難同時達到,因此不能達到良好的教學目的。視聽結合可以有更大的信息量、更高的效率和更好的保持率。因此,在電氣專業教學課堂中,可以引入多媒體、電氣設備模型和實驗設備等。多媒體的引入,將一些難以理解的設備運動原理制作成動畫,通過彩色的畫面,再加上教師恰當的解說,能幫助學生有效觀察和透徹理解動態教學內容、相關運動原理,還可以代替危險現場的參觀和觀察,比如高壓斷路器的拉弧現象,增加學生的現場經驗,加強電力安全意識。模型的引入可以讓學生對大型電氣設備進行近距離直觀的了解,而實驗設備的引入則可以幫助學生將理論和實踐相結合,加強操作動手能力,適應現代社會對中職生實踐能力的高要求,突出中職生的優勢。
四、開展專項綜合專業實訓,加強職業競技校企合作
在電氣專業教學中,除了理論知識教學外,專業實訓也占有很大比例,是重要的實踐教學環節,包括電子實訓、電工實訓、電機拖動實訓、工廠供電實訓、登桿作業實訓等。這些實訓的開展,培養學生理論聯系實際的能力,訓練其基本技能,增強實踐能力,喚起學生對專業領域的探求欲望,在能力得到鍛煉的同時體驗愉悅和成就感。在實踐中還能及時發現理論知識掌握不夠熟練的地方,提高分析問題和解決問題的能力,增強獨立工作能力,培養學生團結協作的精神,這對達到中職教育培養目標的要求有著十分重要的作用和深遠的意義。而專業技能競賽的舉辦,采用正確的比賽規則和多樣化的比賽內容,例如鉗工比賽、焊接比賽等,則給學生一個展示積極向上風貌、熟練專業技能的平臺,讓他們在競爭中充分展示自己、肯定自己,從而激發學生的學習興趣、創造熱情,讓學生在競賽中感受到學習的樂趣,在樂趣中迅速成長。
關鍵詞:電氣工程;自動化技術;設計應用
電氣工程及其自動化技術的出現使得我國生產和生活發生巨大的變化,大大提升了人們工作的效率,節省了時間與空間的投入,保證我國科技的全面發展與進步。隨著技術的不斷創新,信息時代到來,在發展中逐步的使用到各項工作中去,實現技術的全面進步,為我國科技的進步提供必要的技術支持。
1 電氣工程及其自動化概述
1.電氣工程及其自動化含義。電氣工程及其自動化是指隨著科技的不斷進步,在進行生產的過程中將計算機技術、電氣化技術和機電技術整體的結合起來,將各項技術的優點和信息控制技術全面的進行整合,提升整體的運行質量。電氣工程及其自動化系統的發展經歷了一定的過程,起初被認為是計算機與科技發展的產物,隨著使用范圍的不斷延伸,使得定義也在不斷的延伸,不再單純的將其定義在傳統的電氣與電子產品相關的學科,而是將其進行擴展,使用計算機技術等,將軟件和硬件技術全面的結合起來,作為衡量國家科技進步的標志性工作,提升了整體的科技質量。
2.電氣工程及其自動化的技術特點.電氣工程及其自動化技術將現階段較多的科技技術使用到其中,包括計算機技術、電子電力技術、機械自動化技術等較多的技術成果,因此在發展中具有較強的包容性,技術成果也較為突出,在發展中可以更加全面的掌握科技發展的實用性特征,對科學技術進行全面的使用,提升社會各界的對電氣工程及其自動化系統的認可度,從而更加全面的對電氣系統及其自動化技術進行使用。
2 電氣工程及其自動化技術的設計
1.設計原則。在進行設計的過程中首先需要對電氣自動化系統進行全面的技術分類,將管控技術與系統維修技術整體的整合起來,然后進行信息化的處理,充分的對信息數據的整體性與集成性進行控制,并在管控過程中將整體的狀態情況進行監控,實現檢修期間的正常運行,保證設備的安全性和穩定性。同時在進行管理的過程中還需要提升數據的傳輸有效性,對設備的實際運行狀態進行全面的監控,并將數據進行傳輸,這樣可以根據實際監測結果對潛在的危險進行故障的診斷,排除故障的干擾因素,從而實現對系統的整體監控和指導,對技術進行全面的管理,減少資源的投入,提升工作效率。
2.設計方法。在進行設計的過程中應該從硬件和軟件方面著手,進行設計時通常先進行硬件的設計,在設計的過程中嚴格的按照電氣工程及其自動化的設計原則,在進行工業控制的時設置相應的中央處理器,處理器選擇的時候盡量保證計算機運行系統的安全性,并選擇處理器較強的設備,充分全面的考慮到電子元器件的設備性能,提升整體的使用效果。在基本的硬件設備選用完成之后,需要硬件上設備通過合適的方法進行連接,并在運行中將設備管理的效果整體的進行驗證,從而最大限度的提升設備的運行效率。
在軟件方面,進行設計的過程中選擇適合企業發展的電氣工程與自動化軟件系統,針對企業的實際情況提出設計要求,盡量將設計過程和實際情況進行匹配,更加全面的考慮軟件開發中可能遇到的問題,在進行設計的過程中對可能出現的問題進行驗證,保證設備運行的安全性,并且在工作中盡量減少安全隱患,同時在設計的過程中還需要加入相應的自動化監控系統和安全防護系統,將設備運行的整體性全面的整合起來,實現設備管理的智能化和全面化。
3 電氣工程及其自動化技術的應用
1.在工業行業的應用。電氣工程及其自動化技術在首先在工業上得到較為廣泛的應用,通過對繼電保護器等各個方面的優化,可以對工業生產進行全面的監控,節省相應的人力物力,實現終端的實時控制,保證整體系統在管理中的應用效果,節省人力在進行故障排除時的時間,為人員的安全提供必要的安全保障,提升設備的運行效果,出現故障及時報警,保證整體系統管理的技術性。
2.在智能建筑行業得到使用。現階段建筑行業也在向著智能化的角度發展,因此在樓宇間安裝智能化的監控系統,這就使用到電氣工程及其自動化系統,這樣不僅可以全面的對接地裝置進行防護,防止樓電視事故的發生,同時可以對整體建筑中的各項信息進行全面的監控,形成數字程控交換為主要基礎的網絡控制中心,將計算機技術使用到管理中去,為居民提供更加優質周到的服務。
3.在電力系統中的應用。電氣工程與自動化在電力系統中的應用也是較為廣泛的,為了更好的保障我國電力的發展,在電力系統中引入了電氣工程及其自動化系統,從而實現對電網的整體全面控制,實時監控電網的管理水平,靈活的對電網中的各項運行設備進行監控,并對運行中的各項信息進行整理,保證整個電氣工程與自動化技術的安全運營,靈活的對供電和供熱系統進行調度,增加電網運行的效率,保證電網運行的高效性。
4 結束語
電氣工程及其自動化隨著科技的發展逐步的展示出來,在較多的領域得到較為廣泛的應用,并保證在使用中得到足夠的重視,這樣才能更好的提升科技發展水平和我國的綜合實力。因此在進行發展的過程中需要對電氣工程及其自動化的研究價值和實際價值做進一步的挖掘與研究,將電氣工程及其自動化技術的優點發揮到極致,保證我國科學技術的快速發展。
參考文獻
[1]成梓倫. 自動化技術在電氣工程中的應用探析[A]. 今日財富雜志社.2016年第二屆今日財富論壇論文集[C].今日財富雜志社:,2016:1.
[2]盧育文. 淺論電氣工程及其自動化技術的設計與應用[J]. 科技視界,2016,(02):79+85.
關鍵詞:神經網絡控制;模糊神經元控制;自適應控制
前言:
社會的進步要求生產力更加發達,要求人類的經濟生活更加智能化,以節省寶貴的時間去做其它有益的事情。電氣自動化控制領域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自動化控制方面的優勢在這個領域也確實能夠得到極大的發揮,促進自動化控制的發展進步。自動化的特征,表達了一個共同的主題,即提高機械人類意識能力,強化控制自動化,因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為,電氣自動化控制也需要人工智能的參與。在將來,智能技術在電氣傳動技術中占相當重要的地位,特別是自適應模糊神經元控制器在性能傳動產品中將得到廣泛應用。
一、人工智能控制器的概述
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI 控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解,也有利于控制策略的統一開發。這些AI 函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢,這些優勢如下:
(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態方程,實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素,例如:參數變化,非線性時,往往不知道)
(2)通過適當調整(根據響應時間、下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID 控制器快1.5 倍,下降時間快3.5 倍,過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時,通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。
(6)它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計),與驅動器的特性無關。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果十分好,但對其他控制對象效果就不會一致性地好,因此對具體對象必須具體設計。
(7) 它們對新數據或新信息具有很好的適應性。
(8)它們能解決常規方法不能解決的問題。
(9)它們具有很好的抗噪聲干擾能力。
(10)它們的實現十分便宜,特別是使用最小配置時。
(11)它們很容易擴展和修改。
總而言之,當采用自適應模糊神經控制器,規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程,但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解,并且找到最簡單的拓樸結構配置,自學習迅速,收斂快速。
二、人工智能在電氣傳動控制中的運用
1、人工智能在直流傳動中的運用
(1)模糊邏輯控制應用
主要有兩類模糊控制器,Mamdani 和Sugeno型。到目前為止只有Mamdani 模糊控制器用于調速控制系統中。限于篇幅這里不詳細討論其中的原因。值得注意的是這兩種控制器都有規則庫,它是一個if-then 模糊規則集。但Sugeno 控制器的典型規則是“如果x 是A,并且y 是B,那么Z=f(x,y)”。這里A 和B 是模糊集; Z=f (x,y)是x,y的函數,通常是輸入變量x,y 的多項式。當f 是常數,就是零階Sugeno 模型,因此Sugeno 是Mamdani 控制器的特例。
Mamdani 控制器由下面四個主要部分組成:
① 模糊化實現輸入變量的測量、量化和模糊化。隸屬函數有多種形式。
② 知識庫由數據庫和語言控制規則庫組成。開發規則庫的主要方法是:把專家的知識和經歷用于應用和控制目標;建模操作器的控制行動;建模過程;使用自適應模糊控制器和人工神經網絡推理機制。
③ 推理機是模糊控制器的核心,能模仿人的決策和推理模糊控制行為。
④ 反模糊化實現量化和反模糊化。有很多反模糊化技術,例如最大化反模糊化,中間平均技術等。
(2)ANNS 的應用
過去二十年,人工神經網絡(ANNS)在模式識別和信號處理中得到廣泛運用。由于ANNS 有一致性的非線性函數估計器,因此它也可有效的運用于電氣傳動控制領域,它們的優勢是不需要被控系統的數學模型,一致性很好,對噪音不敏感。另外,由于ANNS 的并行結構,它很適合多傳感器輸入運用,比如在條件監控、診斷系統中能增強決策的可靠性,當然,最近電氣傳動朝著最小化傳感器數量方向發展,但有時,多傳感器可以減少系統對特殊傳感器缺陷的敏感性,不需要過高的精度,也不需要復雜的信號處理。
誤差反向傳播技術是多層前饋ANN 最常用的學習技術。如果網絡有足夠多的隱藏層和隱藏結點以及適宜的激勵函數,多層ANN 只能實現需要的映射,沒有直接的技術選擇最優隱藏層、結點數和激勵函數,通常用嘗試法解決這個問題,反向傳播訓練算法是基本的最快下降法,輸出結點的誤差反饋回網絡,用于權重調整,搜索最優。輸出結點的權重調整迭代不同于隱藏結點的權重調整迭代。通過使用反向傳播技術,能得到需要的非線性函數近似值,該算法包括有學習速率參數,對網絡的特性有很大影響。
2、人工智能在交流傳動中的應用
(1)模糊邏輯的應用
在大多數討論模糊邏輯在交流傳動中運用的文章中,都介紹的是用模糊控制器取代常規的速度調節器,可英國Aberdeen 大學開發的全數字高性能傳動系統中有多個模糊控制器,這些模糊控制器不僅用來取代常規的PI 或PID 控制器,同時也用于其他任務。該大學還把模糊神經控制器用于各種全數字高動態性能傳動系統開發中。也有一些優秀的文章論述運用模糊邏輯控制感應電機的磁通和力矩。它的輸入標定因子是變化的。實驗結果也驗證了所提方案的有效性。該系統中模糊速度控制器與常規的PI 速度控制器和CRPWM塑變器一起使用,它往往用來補償可能的慣性和負載轉矩的擾動。
(2) 神經網絡的應用
現如今,有大量文章討論神經網絡在交流電機和驅動系統的條件監測和診斷中的運用。介紹了使用常規反向轉波算法的ANN 用于步進電機控制算法的最優化。該方案使用實驗數據,根據負載轉矩和初始速度來確定最大可觀測速度增量。這就需要ANN 學習三維圖形映射。該系統與常規控制算法(梯形控制法)相比具有更好的性能,并且大大減少了定位時間,對負載轉矩的大范圍變化和非初始速度也有滿意的控制效果。ANNS 的結構是多層前饋型,運用常規反向傳播學習算法。該系統由兩個子系統構成,一個系統通過電氣動態參數的辯識自適應控制定子電流,另一個系統通過對機電系統參數的辯識自適應控制轉子速度。
最后值得指出的是現在發表的大多數有關ANN 對各種電機參數估計的論文,一個共同的特點是,它們都是用多層前饋ANNS,用常規反向傳播算法,只是學習算法的模型不同或被估計的參數不同。
三、結束語
總之,電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環,實現自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。隨著現代控制理論的發展,控制器設計的常規技術正逐漸被廣泛使用的人工智能軟件技術所替代。
參考文獻:
【1】陸偉民. 人工智能技術及應用[M ]. 上海: 同濟大學出版社,1998 .
論文摘要:探討了電氣及自動化專業控制類相關課程關系及地位,結合控制類課程的問題進行深入的分析與研究,從教學內容、方法及形式、教材建設、實踐教學等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐,將對教學質量和人才培養方面有明顯效果。
對于電氣及自動化信息類專業學生來講,控制類相關課程具有重要地位,主要包含“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機控制”等相關課程。“自動控制理論”和“現代控制理論”課程是研究自動控制系統的共同規律,為自動控制系統的分析和綜合提供基本理論、基本方法的一門專業基礎課該課程,是一門重要的控制類專業的基礎課,具有較強的理論性,對于工程實踐具有重要的指導作用,因而受到人們的廣泛重視。目前不只是控制類專業,越來越多的非控制類專業也都把自動控制理論作為一門重要的專業基礎課來學習。但是“自動控制理論”、“現代控制理論”課程數學計算和理論分析比重大,是本科生遇到的最抽象、難度最大的課程之一,加之未接觸專業課,沒有具體應用的物理模型,僅以數學模型為基線講,學生往往會認為“自動控制理論”與專業無關而無學習興趣,這是多年來常規教學始終感到困惑的原因。而后續“運動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機控制”專業課是以電動機為控制對象,以控制器為核心,以電力電子功率變換裝置為執行機構,在自動控制理論的指導下組成的電氣傳動自動控制系統。如何講授“強理論性”課程,使學生真正認識到學好理論可獲得對電氣信息類多門專業課的理論支撐,從而學好后續專業課程是教學改革的主要目的。需結合“自動控制理論”、“現代控制理論”專業基礎理論課程與“運動控制理論”、“儀表及過程控制”,“計算機控制”專業課程的問題進行深入的分析與研究,從教學內容、方法及形式、教材建設、實踐教學等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐,將對教學質量和人才培養方面有明顯效果。
本項目探討了如何更新和重組控制理論相關課程的教學內容,保證教學內容的系統性、先進性和實用性,以適應形勢發展的需要。提出如何學習和掌握這些課程,包含“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機控制”等控制類課程的教學內容的一些方法和措施。
一、教學內容、方法及形式改革
1.教學設計
近年來,不斷更新觀念,壓縮精簡陳舊過時的教學內容,加強現論及現代方法的內容,很好地解決先修課程和后續課程的銜接問題,避免內容的重復,進一步優化課程體系。建立一套適應性強的包括理論講授、計算機輔助設計、實踐教學和強化訓練等方面在內的全方位教學新體系。
2.教學方法
將課堂教學、實驗教學、課程研討、網絡教學等有機地結合起來,并充分利用多媒體教學手段提高教學效率、創造視覺的新感受、激發學生的學習興趣和熱情。內容取材時,不僅體現控制理論課程內知識點之間的內在聯系,還體現課程群之間的相互關系。
3.教學手段
在教學組織過程中,積極采用現代信息技術改進傳統的教學手段,在多媒體教學、網絡課程等方面努力探索。統一制作“自動化概論”、“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“過程控制理論”、“計算機控制”電子教案和cai課件,并將授課課件在課程網頁上,可供學生課余預習、瀏覽、復習等。另外,教學大綱、授課計劃、實驗指導書、學習指導以及教材和參考文獻均可通過網絡方便查閱。在課程開始即公布授課教師的信箱和電話號碼等聯系方式,密切授課教師與同學之間的聯系,使學生有問題可及時獲得老師的輔導答疑,也可通過網上答疑相互交流,打破班級與時間的束縛,在平行班級中實行聽課和答疑共享。
4.教學改革與教學研究
精簡教材和教學內容,教學組定期進行集體備課,加大對該課程與前后各門課程之間的銜接研究,避免內容上的重復,使其與其他相關課程融合為一個有機的整體。建設可用于大多數工科專業的“控制理論”平臺課程。不斷改進和完善本課程的新體系結構,充分體現其基礎性、應用性、前沿性和系統性;配合新的教材和課程體系,研究并建立配套的新實驗體系,強化自主性、設計性、綜合性和創新性;以matlab軟件為基礎,構造開放式小車倒立擺綜合實驗平臺,將分析、設計、仿真、虛擬實驗、模擬實驗融為一體;開發先進的多媒體課件,將matlab平臺和虛擬實驗融入到教學過程中,使教學更為直觀生動,更具趣味性和吸引力;完善了課程網站,完成了課程輔助教材的修改和編寫,各類題庫建設、網絡統計功能、遠程教學管理系統、虛擬實驗內容的擴展及網絡版的開發等;使其真正成為學生自主學習、師生互動、雙向交流的園地;教考分離,采用試題庫出題,統一考試,流水閱卷,考后進行詳細的試卷分析。
二、實踐教學改革
實踐性教學環節是學生能力培養中的重要環節。工科學生除要掌握一定的工程技術知識外,還要有較強的實際動手能力。
1.改革實驗課教學,建立體化實驗教學體系
實驗教學是“控制理論”課程的重要組成部分。通過實驗不僅能夠培養學生分析問題和解決問題的能力,驗證所學理論,而且對所學內容能夠提出一些新的見解。為了適應教學改革的需要,在實驗室建設方面的指導思想是:將傳統的模擬實驗與matlab環境下的仿真實驗相結合,將基礎理論驗證類實驗與自主型、綜合型、設計型實驗相結合,將基本實驗與創新實驗相結合,建立一個立體化的實驗教學體系,從而滿足不同階段實踐教學的需要,為激發學生的創新意識提供硬件平臺。
由于實驗課內容和形式的多元化,大大激發了學生做實驗的主動性、積極性和創新性,學生可以通過預約或上網自主地開展多項實驗,進行理論驗證、性能分析和綜合設計,對提高學生的實踐能力和本課程的學習都將起到良好的作用。
課程組織形式與教師指導方法,對于教學大綱規定的必做實驗,由任課教師和實驗教師共同指導完成;對于設計性、綜合性、創新性實驗,學生自己利用課余時間完成,可以預約指導教師給予宏觀上的指導。
2.積極開展大學生科研實訓活動、參與教師科研項目
引導學生積極參加大學生科研實訓項目,吸引有興趣的學生參與教師的科研活動,培養學生嚴謹的科學態度、創新意識、創業和團隊合作精神,提高學生初步的科學研究能力以及工程實踐能力,培養學生獲取知識及撰寫論文的能力。
三、控制理論專題授課方案
根據“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“儀表及過程控制”課程大綱的要求,在適當時候,以某一專題講座的方式授課。將各種教材進行比較、處理、揉合,組織成各個專題,以高質量、高水平、高效率來達到最佳教學效果。由于專題授課具有綜合性、整體性和探討性,使其信息量得以加大,知識在綜合和分析中得到延伸,既提升授課內容,使之濃縮為精華,又吸引了學生的注意力和參與興趣。
四、應用現代教育技術
開發研制了計算機輔助教學課件。教學課件以教材為藍本,包含簡明、清晰的授課講義、重點、難點、例題演示、控制系統計算機仿真和控制系統分析計算等內容,既有課本內容的直接再現,又增加很多有助于講解理論和計算方法的表現手段。課件以計算機為載體,既可用于課堂教學,又可通過上網,供學生進行自學和課后復習使用。控制理論的分析方法有很多圖解法,如頻域分析、根軌跡法、狀態空間法等。利用計算機強大的計算能力仿真能力和豐富的色彩,可輕而易舉地準確繪制出清晰美觀的畫面。采用動畫技術后,圖形的來龍去脈可用動態演示。計算機的圖形演示與教師的講授相結合,使教學內容形象化、具體化和生動化,增進學生的理解,提高學生的學習興趣。
計算機仿真技術在實驗教學中的應用為實驗教學帶來極大的方便。仿真實驗具有建模方法簡單、參數調整方便、結果可視性好等優點,克服常規實驗內容單調、缺乏變化、元器件制約參數調整以及實驗設備數量有限等不足。在教學中適當介紹并應用matlab軟件,并設計出計算機輔助實驗教學軟件包,提供一個方便易用的圖形用戶界面,將matlab控制工具箱的相關功能集成一體。
網絡教學平臺開發。網絡教學能真正體現學生的主體作用。在網絡中,學生可以利用網絡的交互性、檢索性等特點來選擇自己需要的內容進行獨立學習。學生可以在任何時間進行自主學習,并且與教師在網上交流,探討問題,在教學中發揮積極作用。
五、建立科學、有效的教學信息回饋
堅持洛陽理工學院本科畢業班所有學生中,實施“‘控制理論’相關課程的學習調查”制度。不定期進行相關問卷,包含這門課程是否易學、學習難點、學習方法、是否能學以致用等幾個方面的內容,充分了解學生學習這門課的基本情況,為課程改革提供必要的依據,收到良好的效果。
六、結束語
在新世紀中,控制類學科將具有更加光明的前景,控制類研究內容將具有挑戰性,研究的范圍將更加廣闊,電氣自動化專業控制類課程的內容將不斷地發展和更新,電氣自動化專業控制類課程設置及教學內容改革研究也將進一步進行下去。
參考文獻:
[1]王瑛.控制理論實驗開放式教學的探索[j].實驗室研究與探索,2002,
4(21):15-17.
[2]黃緣虹,等.從倒立擺裝置的控制策略看控制理論的發展和應用[j].廣東工業大學學報,2001,9(18):49-52.
論文摘要:本文從實驗教學的重要性、實驗內容的安排、實驗課堂教學的方法等幾個方面,針對應用型本科電路基礎實驗的教學進行了分析和研究,力求通過電路基礎實驗教學方法的改革,提高學生的專業技能、實驗技能與動手能力。
前言:電路基礎是電氣自動化專業的專業基礎類課程,是本專業同學學習后續專業課程的重要基礎,因此,電路基礎的教學效果好壞,直接影響到學生專業課的學習。而作為電路基礎教學中的重要環節,電路基礎實驗的教學方法就很值得我們去分析和研究。筆者通過自身的教學,將從實驗教學的重要性,實驗內容安排的合理性及實驗課堂教學方法的先進性等三個方面談談個人的淺見。
一、電路基礎實驗教學的重要性
作為應用型本科的學生,除了掌握好理論知識之外,專業技能和動手能力的提高也是很重要的一個課題。電路基礎實驗對電路基礎的教學而言是非常重要的教學環節。實驗課不僅僅幫助學生鞏固和加深理解所學的理論知識,更重要的是訓練他們的實驗技能,培養他們敢于實際操作善于實際操作的能力。因此,電路基礎實驗為學生理論聯系實際、動腦動手相結合搭建了一個平臺。
二、電路基礎實驗內容安排的合理性
以前的實驗與理論教學是一體的,實驗內容按照電路基礎課程設置實驗,每講一章或幾章電路課,穿插一個實驗進行驗證,所以驗證性實驗較多。但對于應用型本科學生而言,專業技能要求更高,因此目前的實驗設置已經不適應現在的教學需要。故此,建議使用自編教材。在編寫教材時,根據應用型本科學生應具有較強的實踐應用能力的特點,重點突出實用性、直觀性,體現對學生基本技能的訓練。減少驗證性實驗,增加了綜合性、設計性、培養動手能力的實驗。在實驗中,還應該安排適當的測試,測試性實驗可以真實的反應出學生對實驗技能的掌握程度,教師可以通過測試及時對程度稍差的同學提供幫助,以提高實驗效果。
三、實驗課堂教學方法的先進性
由于電路屬于專業基礎課程,而實驗內容又多以驗證性為主,因此,在以往教學中,灌輸式實驗教學指導思路占據了主導地位。在實驗內容、實驗步驟、所用儀器完全一致的情況下,學生在整個實驗過程中始終處于被動灌輸的狀態,沒有主動思維的過程。學生只要按照教師的步驟進行實驗,基本都能得出正確的實驗數據,這種傳統的教學方法非常不利于培養學生的分析設計能力和實驗技能。因此,為發揮學生的主動性,可以在驗證一些定理時加入電路的設計,做實驗前提前告知實驗內容,讓學生自己設計電路,經過教師的批改后,利用自己設計的電路完成實驗。如此一來,既達到驗證定理的實驗目的,同時經過電路的設計,學生對所學理論也能更好的應用。
結束語:電路基礎實驗是電氣自動化專業學生在所有電氣類課程實驗中的第一步,走好了第一步,就等于為今后的學習道路打好了基礎。因此,我們要注重實驗教學內容和教學方法的改革,為實驗教學多做一些努力,讓學生能更好的將理論與實踐相結合,成為一名擁有較強動手能力的應用型本科學生。
參考文獻:
[1]鄒玲,姚齊國.電路理論.武漢:華中科技大學出版社,2006.
[2]邱關源.電路(第五版).北京:高等教育出版社,2006.
[3]胡翔駿.電路分析(第二版).北京:高等教育出版社,2007.