時間:2023-03-22 17:49:00
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇電工電子設計論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
2電子工程中存在的問題
機械電子工程快速發展,但是到目前為止,世界各國對于機械電子工程都沒有明確的定義和統一的認識,出現這種問題的原因,一方面是機械電子工程發展速度太快,所涉獵的領域越來越多,另一方面是因為設立明確的定義必定會對其發展產生一定的限制作用,不利于機械電子工程繼續快速發展。電子工程在發展的過程中產生了一些難以解決的問題,電子產品的發展方向是具有更高集成和大容量,同時體積也越來越小,這就需要技術的不斷升級來實現發展目標。電子工程設計方案需要獲得科學的檢驗,要對其進行仿真分析。電子元件所處的工作環境是設計人員應該考慮的問題,要對設計方案進行有效優化,最后要對電路特性進行分析。另外電子工程在運行中要避免靜電的危害。為了實現電子工程取得進步獲得發展,需要在電子工程設計中采用EDA技術。
3電子工程設計要點
3.1仿真分析
機械電子工程設計方案需要通過科學的系統仿真或是結構模擬來說對其可行性、科學性進行驗證和分析。通過仿真分析來確保設計方案在后續實踐中能夠順利應用。在仿真分析過程中,使用EDA技術可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術能夠通過各個環節當中的傳遞函數來進行數學建模并對其進行仿真分析,這樣構建和仿真系統能夠準確驗證設計方案的實踐性,并能夠對電子系統工最后程設計方案進行推廣和使用。這種仿真分析對于提高我國電子工程設計的整體水平和產品質量有積極的指導意義。
3.2優化設計
對設計方案進行優化的目的是盡可能確保電子元件在應用過程中具備穩定性與可靠性,保證其擁有最佳的容差和工作環境。在實際工作條件下,使用傳統的電子工程設計方法,難以對實際容差及電子工程元件工作環境進行全面的檢查和分析。不能對電子元件環境進行全面勘測,就容易導致設計方案在此方面出現漏洞,這樣一來電子元件的容差及其工作環境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術則能對設計方案進行良好的優化,因為EDA技術可以對電子方案環境進分析計算,獲得電子元件在實際工作中所處的環境溫度等相關數值。在分析獲得的數值基礎上,來對電子工程設計方案進行優化,保證方案在實施后,可以穩定工作,具有可靠安全保障。
3.3預防機械結構中的靜電
機械結構是根據設計方案來工作并應用于事物成為滿足功能需求的結構。在科技快速發展的大環境下,集成電路設計愈來愈復雜,這對靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對電子元件的破壞巨大,靜電電場能夠對周邊電荷有吸引力會破壞絕緣體,使電子元件敏感度降低,甚至是引發集成電路燒毀,使電子產品直接報廢。這要求工作人員做好靜電防護,對防靜電工作區域進行劃分,保持操作空間的清潔,降低靜電發生的概率。在電子工程故障檢測方面,要將傳統的電子工程故障檢測和智能故障檢測方法結合,相互驗證,在電子技術投入方面加強,提升電子工程檢測技術的能力,增強電子元件、電路對環境的適應能力。
3.4電路特性的有效分析
對電特性進行有效分析是EDA技術中的重要內容,在電子工程設計的過程中,理論分析都是在數據分析和特性分析的基礎之上進行。因此,數據分析和特性分析方面的數據必須準確及時,使用傳統的電子工程設計方法會受到多方面的限制,難以保證數值的準確性,電力測試的實際精度會受到較大的影響,不利于后期穩定性的建立。EDA技術就能夠對整個系統進行全面的測試,并保證測試的精確性與科學性,避免設計方案出現結構性的差異確保設計方案的整體性以及合理性。
2自動化技術在電子信息工程設計中的逐步應用
自動化技術,是一種綜合了信息技術、控制技術、電子技術等一系列高新科技的混合體,其在一定程度上,代表著尖端高新領域的發展。自動化技術由于其在控制領域的巨大創新,受到了現代工業的廣泛應用和追捧。因此,將自動化技術引入電子信息工程設計中進行應用,獲得了業界的一致認可。
2.1引領電子信息工程設計朝著機械化和一體化的方向不斷發展
自動化技術中最突出的特點就是,能在最大程度上用機械代替人力進行一系列工業生產和發展。因此,自動化技術的應用,在一定程度上能夠直接體現項目、工程的機械化程度,這也正是其受到廣泛應用和追捧的主要原因。而電子信息工程單純是由計算機技術和電力電子技術等高新科技支撐、發展的,電子信息工程設計在一定程度上缺乏相應的機械一體化能力。因此,兩者之間存在著諸多不可避免的聯系,與此同時,將兩者進行有機的結合在一定程度上是一個發展的契機,一方面,可以促進電子信息工程設計朝著機械化方向大力發展;另一方面,還能在一定程度上提高電子信息工程設計的效率。因此,在電子信息工程設計中逐步應用自動化技術是一個不可多得的明智之舉,是工業發展的必然要求。
2.2進一步提高電子信息工程設計的智能控制能力
眾所周知,電子信息工程設計是通過對電子設備的研究、設計及其開發等手段,進而對電子信息進行一系列有效的控制和處理。總而言之,電力信息工程設計是基于信息,進行一系列操作運行的。而自動化技術在信息的儲存和處理上有著引人注目的驕人成績,因此,在電子信息工程設計中引入自動化技術能在根本上改善提高其對于信息的智能化操作水平。換而言之,自動化技術和電子信息工程技術的融入能在最大程度上改善、提高對于信息的智能控制能力。
2.3在電子信息工程控制方面的提高
對于電子信息工程設計而言,電路分析和計算機控制這兩部分尤為關鍵。而自動化技術在電路分析和設計方面有著不可忽視的主導地位,例如:三相電力、互感電路以及雙口網絡。也就是說,一旦自動化技術開始應用于電子信息工程設計,自動化技術在各方面電路的高超本領也將注入電子新型工程設計。而計算機控制本來就和自動化技術有著密不可分的聯系,因此,自動化技術的全力支持對于計算機控制的提高是不可或缺的。總而言之,自動化技術在電子信息工程設計中的應用,能夠電子信息工程控制方面帶來極大幅度的提高。
2.4輔助電子信息工程的具體設計
自動化技術的應用,對于計算機設計效率的提高而言,存在著關鍵性作用。自動化技術能夠從根本上改善原本效率低、準確性低的陳舊計算機制圖方法。因此,在計算機制圖方面,一旦應用了自動化技術,設計者只需在固定程序中輸入所采用的數據和規模,計算機就能自動輸出設計。并且,其對于制圖方面的應用涵蓋了建筑、紡織、電子等方方面面,這能給我們帶來極大的便利。因此,自動化技術在電子信息工程設計中的應用,能夠在最大程度上提高其工作準確度和工作效率。
2.5引領電子信息工程設計走向更好的明天
自動化技術所涵蓋的技術領域和其技術能力,是迄今為止最廣和最高的。這也能從側面說明,在電子信息工程領域大面積應用自動化技術是時代要求,是大勢所趨。例如,在信息處理方面,現階段除了自動化技術之外,沒有任何技術能對信息處理的如此全面和高效。在智能操控方面,也沒有任何技術能夠超越自動化技術的完美操控。與此同時,在計算機處理方面,自動化技術對于制圖的輔助能力也是其他技術所無法匹敵的。而信息的高效操作能力,工程的智能操控手段以及對于計算的制圖的輔助,對于電子信息工程設計而言都是必不可少的一部分。因此,在電子信息工程設計中大力推廣及應用自動化技術是大勢所趨,是社會發展的必要進程。
3結束語
總而言之,無論是電子信息工程的設計,抑或是自動化技術,兩者對于我國工業的發展都存在著至關重要的作用。任何一方的缺失都可能會,造成工業發展的滯后甚至停滯。因此,只有在電子信息工程設計中全面應用自動化技術,在最大程度上將兩者進行一個有機結合,才能使兩者完好的發揮出各中高效作用,進而才能推動著我國工業的快速進步。
作者:王玲 單位:西安鐵路職業技術學院
引用:
二、教學改革與建設
教學改革與建設在課程教學改革與建設中,深刻領會教育部[2012]4號、教職成[2011]12號等文件精神,借鑒吸收兄弟院校的優秀成果和寶貴經驗,引入校企合作的開發機制,著力構建基于工作過程的課程改革模式。
(一)基于企業應用需要,架構課程核心。通過企業調研、掛職頂崗等形式,針對電子類專業畢業生從事的崗位群(包括電子產品裝接技師、調試維修技師、檢驗服務技師和電子設計工程師等)進行深層調研分析,確定了崗位群對職業能力的要求。同時,以山東半島制造業基地為背景,以黃河三角洲地區引進發展急需人才項目為載體,大力加強與山東五洲電氣有限公司、濰坊華彤電氣有限責任公司等校外實訓基地的交流與合作,校企雙方共同探討以職業能力培養為導向開展課程改革的新模式,架構了《電子設計自動化(EDA)》的課程核心。
(二)基于典型工作過程,設計課程結構。近年來,德國基于工作過程的職業教育課程開發方法代表著世界職業教育課程發展的方向,比較成功地解決了職業教育課程改革中的難題。其參照系是工作過程,但并非所有的、原生態的工作過程,而是從職業群中歸納整合出的典型的職業工作過程。根據工作崗位與工作任務的調研結果,進行歸納匯總,得到了電子電路原理圖設計、電子電路PCB設計、電子電路仿真調試、EDA綜合應用等分解工作任務,將相互關聯的任務歸類,得到了《電子設計自動化(EDA)》的具體行動領域。實際教學過程中采取由易而難、循序漸進的方式,將單管放大電路、射極跟隨器等基本電路,單片機最小系統等中等集成電路,智能手機拆解電路等實際復雜電路逐層展開,層層融入課程結構,收到了非常好的效果。
(三)基于企業發展前沿,提升教學標準。鼓勵學生考取職業資格證書,以便有能力在激烈的市場競爭中搏風擊浪。在繼續開展維修電工職業技能鑒定的同時,也在嘗試將電子制圖員、助理電子設計師等職業標準和電子設計自動化新器件、新技術、新工藝等融入課程內容,全面提升教學標準,以滿足企業需要,實現與崗位零距離對接。將PCB設計軟件由舊的Protel99SE升級為更為完備的ProtelDXP,將電子仿真軟件由舊的EWB5.12升級為功能更強的Multisim12。在教學過程中,將深圳華為技術有限公司等知名電信電子公司的設計規范標準介紹給學生,既開闊了學生的眼界,同時又激發了學生的學習興趣和熱情。
三、教材選用與處理
根據最新的教學大綱,選用教育部高職高專規劃教材,以提高學生的動手及工程實踐能力為目標,以電子技術基礎為背景,以計算機為工具,全面培養學生的工作和實踐能力。根據需要,把教材內容分為兩大部分:第一部分是電子電路原理圖與PCB設計,包括設計的一般方法、元件庫與封裝庫的編輯、手工布局與手工布線、自動布局與布線等內容;第二部分是電子電路仿真,包括仿真軟件的基本操作、分析方法及實際應用等內容。在此基礎上,又將兩者有機融合,單獨開辟了EDA綜合應用這一環節作為第三部分。另外,結合現代信息技術,突出實用性、時代性,以自主、設計和創新為重點,強調學生的綜合素質教育,培養學生初步的科研和產品開發能力,選拔優秀學生參加全國大學生電子設計競賽、山東省職業院校技能競賽及機電產品創新設計競賽等活動,“走出去———以賽帶練”不失為一條培養高素質人才的好路子。
四、教學方法與手段
借鑒行動導向教學法的先進理念,注重實踐活動,充分調動學生學習的主動性、積極性。在教學方法上,不拘泥形式,而是根據學生的個性特征及教學的實際需要,綜合設計,推陳出新,以達到教學的目的。如在電子電路分析方法的選擇上,采用頭腦風暴法,讓學生各抒己見,充分調動其學習興趣;在PCB板的設計中,采用角色扮演法,根據設計流程讓學生在規范確定、PCB規劃、封裝選擇、布局布線、DRC檢測等環節擔任不同角色,合理分工,提高其工作責任心和學習效率,讓學生在學習過程發現問題、思考問題、解決問題,變被動學習為主動學習。在教學手段上,綜合應用現代教學技術,充分利用電子課件等多種電子資源進行多媒體教學。課件內容形式多樣,充分發揮多媒體的特點,把文字、圖像、聲音、動畫及視頻等信息進行有機結合,使得講授更加生動,演示更加直觀,上機練習更加充分,輔導答疑更加全面。
五、教學過程與評價
在教學過程中,努力營造活躍開放的課堂氛圍,引導學生積極主動思考。鼓勵學生提問,因為每一個疑問都是智慧火花的碰撞,每一個疑問的解決都是能力升華的結晶。以積極心態去引導,對提出問題的學生加以表揚,給予平日成績加分的獎勵。在“傳道、授業、解惑”的過程中,老師起了一個傳幫帶的作用,與學生拉近了距離,是學生學習上的良師,更是生活中的益友。謙遜的態度使人受用終生,在老師的平易近人面前,學生也學會了彬彬有禮,這便是一個和諧的教學氛圍。在授課過程中,還堅持一個理念,即高職教育培養出來的學生不是只會干活的流水線機器,而是有思想、有內涵的高素質人才。教師要教給學生的,理論知識固然重要,做人的道理亦不可或缺。《電子設計自動化(EDA)》作為一門發展潛力巨大的優秀課程,教學考核與評價體系也應該先進實用,首先要與我國高等職業教育要求的通用能力相關聯;其次要與對應職業領域的國家職業標準相關聯。為此,初步探索了基于能力評價的學生考評系統,使之與基于工作過程的課程內容改革相配套,具體包括作業完成情況、基本能力展示、實踐操作技能、工作與職業操守、學習態度、團隊合作精神等考核內容。作為一門實踐性很強的專業課,在大力強化技能訓練的同時,并不忽略理論的重要性。重理論、輕實踐只是紙上談兵:而重實踐、輕理論則是匹夫之勇;只有理論與實踐相統一,那才是王者之道。現代教育培養的學生不是一個個操作工人,而是具有深厚理論功底的能工巧匠。
2畢業設計指導工作
畢業設計指導工作是決定整個畢業設計質量好壞的關鍵。基于專業導師制畢業設計指導工作的實施,有利于密切師生關系、促進教風和學風建設,有助于解決指導環節存在問題。專業導師負責制,即從大三開始,每位學生都選擇一名專業指導教師,由專業導師指導專業課程學習、專業技能訓練,由專業導師布置和指導其畢業設計。實施專業導師負責制,專業導師來自于科研教學骨干教師與企業工程師,學生和導師雙向選擇,建立專業導師制度;其次,三年級學生即可進入畢業設計環節,在導師指導下,確定專業方向,學習專業知識。
3畢業設計質量管理
3.1建立畢業設計規范制度
建立畢業設計管理辦法與實施細則、畢業設計大綱、指導教師職責、評閱教師職責、成績考核標準、答辯工作規范、工作流程、論文格式規范等系列文件制度,從過程管理上形成選題、指導、中期檢查、評閱、答辯等環節的規范和標準。
3.2選題規范化管理
制定科學、合理、規范化的選題申報制度,畢業設計選題實行一人一題、題目不重復。嚴把指導教師質量關,選派有教學和科研經驗、具有講師職稱或博士學位的教師擔任指導教師。
3.3畢業設計過程監控
畢業設計質量監控機構有學校、院(系)及專業建設組(或教研室)三級,采取院(系)自查和學校檢查相結合的方式進行,明確各級監控崗位職責。監控環節分為初期檢查階段,包括指導教師資格、選題、開題;中期檢查階段,包括教師指導、設計進度、學生工作情況等;末期檢查階段,包括設計質量、答辯資格審查和答辯情況,整個監控環節形成了畢業設計質量監控閉環。
3.4畢業設計量化考核
畢業設計工作的量化考核應以畢業設計規范制度為依據,對質量監控過程進行量化。畢業設計(論文)工作評估指標體系,分為一級指標(質量監控、題目選擇、論文或設計質量),二級指標(組織領導、質量監控、選題、成績評定、總體水平)及主觀觀測點,最終達到對畢業設計工作的量化考核。
3.5畢業設計網絡化管理
畢業設計網絡化管理系統實現了教師網上出題、開題下任務、中期檢查、論文審閱的全過程指導,提供師生互動平臺,為教學管理人員的組織立題、中期檢查、答辯分組、論文評審、歸檔全過程監督管理提供了工具,從而在很大程度上提高了畢業設計管理水平和畢業設計的質量。
2.對電氣自動化進行的積極改進立足科技,電氣自動化要充分運用新技術,注重實用性,開發新產品,運用新材料。在具體實踐過程中,要側重自主研發和創新,將節能作為重中之重,提出節能降耗,在運行中使用新工藝和新工具,重視思想的創新,尤其是注重網絡信息技術的應用,不斷更新,促進與自動化技術的有機整合。從信息方面進行考慮,電氣自動化的信息化主要突出信息技術的重要作用。對于設備的研發和制造要廣泛采用計算機信息技術,加快智能化的發展速度,在電氣工程中,加重網絡通信技術的使用。
二、電氣工程自動化系統中節能技術的體現
選擇合理的變壓器變壓器的損耗會造成電能的浪費,但是,其使用范圍有很廣,因此,要注重對變壓器的類型的選擇。首先要注重變壓器自身的能耗,其次,要注重節能性,減少有功功率的耗損。降低傳輸進行中電能的損失電能在傳輸的進行中,能量損耗無法避免。但是,根本的方式是減小電阻。首先,要重視導線的布局,防止出現彎路,縮短導向的長度;其次,導線材料要進行電阻率較小;再次,在統一的條件下,選擇橫截面積較大的導線;最后,靠近負載中心,減少實際供電的距離。選擇有源濾波器在實際操作過程中,要借助對諧波的去除,降低誤操作的頻率,其根本途徑就是使用濾波器。
三、節能設計在電氣自動化中的具體應用
1.不斷提升電氣系統的運行效率在進行電氣設備選擇的時候,要注重其節能的特性,目的是為后期的節能功能奠定基礎。同時,還可以對無功功率進行補償,對運行負荷進行有效均衡,減少電能輸送過程中的損失,這些做法的目的都是為了提升節能的效果,也可以在設計中,對負荷值進行合理調整,運用科學的設計參數。這樣做的目的是確保系統安裝和運行進行中,電源的高效、綜合地運用,增強設備運行效率,降低能耗。
2.對配電系統的設計進行不斷優化電力系統的功能就是為系統安裝提供必須的動力。因此,在具體的配電設計中,最基本的就是充分考慮適用性,保障對電氣設備的有效控制,與此同時,要達到用電設備對供電設備的綜合要求,對各種不良因素進行有效控制。在配電工程中,在達到設備有效運行的基本要求外,還要保障整個電力系統的全面、可靠、穩定的運行,促進系統的靈活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考慮系統運行的安全性。要重視導線的絕緣性能,在進行布線的過程中,要保障合理的絕緣距離,以提升導線的穩定性,提升配電和用電的安全性。另外,要做好接地,安排和設置防雷設施。
1電氣工程自動化現在的狀況
(1)電氣自動化系統集成性不強。電氣自動化系統集成是電氣自動化系統功能提升的必經之路,我國目前一些電氣自動化還處在多島自動化的層次,多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷,不能充分發揮電氣機動化的功能和作用。
(2)電氣自動化的網絡構架不統一。電氣自動化的發展方向是建立高效、快捷的電氣工程師及自動化系統,但目前很多企業自身網絡構架不盡相同,使得依托于網絡結構而發展的電氣工程自動化的發展受到了阻礙。另外不同企業和商家在軟、硬件產品交換過程中,因為程序接口的不一致,影響企業數據和信息的傳輸交流,進而阻礙了企業數據和信息的共享,使電氣工程及自動化系統在實際運行中無法發揮應有的效應。
(3)電氣自動化技術的使用過于受主觀支配。不同的企業在對電氣自動化技術的實際應用和開發中,由于技術人員思想理論及技術掌握程度的不同,過分根據技術人員主觀習慣和意識支配,系統的開發平臺各有不同,進而導致電氣工程及自動化的實際設計、實施、運行和維護中的程序和成本增加,增加了系統整體的運行費用和負擔。
2電氣工程自動化的應對和改進措施
(1)從科技化方面,科技化是指電氣自動化的發展應當出現實用性新技術、新材料、新產品。本著自主創新的思想,以節能降耗為切入點,積極推廣應用節能降耗新技術、新方法、新工藝,在材料的使用,技術的使用等方面力求創新,采用信息技術、計算機技術、網絡技術與自動化技術等高新技術,研發新產品。
(2)從信息化方面,信息化則是指信息技術在電氣自動化的地位應更加突出。電力設備的設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術,人工智能分析的廣泛應用以及電氣工程中廣泛使用的網絡通信技術,都充分展現了信息技術愛電氣自動化中起到的重要作用。
(3)從開放化方面,開放化則是要與外界建立一個接口,實現與外界網絡的連接。計算網絡是實現信息實時交換和共享的重要基礎設施,也是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵,它已廣泛應用于電力系統各元件和局部系統的管理、監視、調節和控制上,是電力系統信息管理、遠動技術、調度自動化等方面的核心。
二、電氣工程自動化系統中的節能技術
(1)選擇合適的變壓器。變壓器會因銅損、鐵損、空載損耗和負載損耗等因素造成許多電能的浪費,但是變壓器在供配電系統中的運用又非常廣泛,所以變壓器選擇得好可以有效地實現節能的目標。總的來說,選擇變壓器可以從以下幾個方面考慮:首先是要將變壓器自身的消耗降到最低,這就是選用單相的自動補償設備,使流經的三相電電流保持平衡,消除或降低負載的不平衡性,從而實現變壓器自耗最小;其次是要選擇有較好節能特征的變壓器,進一步減少變壓器有功功率的耗能。
(2)減少電能在傳輸中的消耗。電能在進行傳輸的途中,導線里的電阻就會造成一定有功功率損耗,這是無法避免的。但是,整個途中線路上的電流是保持不變的,因此要想減少電能在途中的浪費,只能使導線所帶的電阻盡可能的小。由電阻的推導公式可知它和電導以及導線的長度是正比關系,和導線的橫截面積是反比關系,所以可以通過以下的途徑來減少導線的電阻:第一,合理的布局,避免導線走彎路或回頭路,盡可能降低導線的長度;第二,選擇電阻率比較小的材料制成導線;第三,同等條件下要選擇一些橫截面面積比較大的導線,這樣可以有效降低電阻;第四,使變壓器和負載中心盡量靠近,使供電的距離減少。
(3)使用有源濾波器。在實際的操作中常常會發生誤動作,所以要消除諧波來避免或減少電氣設備的誤操作,而最高效的方法就是運用濾波器。造成誤動作的因素主要就是越來越多的電氣設備,其帶來的諧波也隨之增加,但是產生的諧波與基波在電網阻抗上會重疊,從而使電壓形成畸形,由此導致電氣設備誤動作的產生。
(4)采取無功功率補償。整個供配電系統是由升降壓變壓器、輸配電線路、用戶電力負荷以及配電變壓器等多個環節形成。電能通過電流的形式流動于整個電力系統,為終端客戶提供電能的同時必不可免的會有能量的浪費,其中無功功率占據著比較大的比例,不僅降低了整個電路的電壓,而且會影響電網的經濟運行和降低電能的輸送質量。而無功功率在終端客戶那里最直觀的反映就是功率因數降低。若其功率因數低于0.9,那用戶就要繳納罰款,從而增加了用戶用電的成本。所以實際操作時可以選用合適的無功補償設備來增加功率因數,讓無功就地實現平衡,從而使電力系統的電壓能夠保持相對穩定,進一步提高電能的質量,實現綠色節能的目的,還可以使經濟效益提高并為社會效益提供支撐與保證。在電力系統運行時,若使用無功功率補償,就要達到如下要求:首先就是后來的投切開關和在舊的補償電容里的循環投切要按比例進行分配,這些都沒有辦法達到理想補償效果;其次是電容器的容量大小,要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數,并且加以計算而得來,若在補償時會產生諧波,就要串聯相應數量的電抗器,借此來消除線路中的諧波;最后就是在確定投切參數的時,最好是選用無功功率,這是為了能有效地避免過度補償、無功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果,不僅能有效調節平滑,并且跟蹤準確性很高,應用范圍很廣。
三、電氣自動化節能設計技術的實際應用
要想實現電氣自動化節能的目標,最重要也是最先要完成的就是要很好的完成電氣工程的電氣設備以及安裝工藝的設計。只有完成了這些才能在未來成功的利用電氣自動化來實現節能的目的。
(1)提高電氣系統的運作效率。在選擇電氣系統的設備時,最好選用那些節能設備,這是為以后節能減排做好了基礎和鋪墊。同時實際操作中還可以運用補償無功、均衡負荷和降低電路損耗等途徑來實現在電氣系統運作過程中的節能目標。比如說,可以在配電設計過程中,利用適當的調整負荷以及選用合理的設計系數等方法來達到目的。通過這種途徑能確保電力系統在安裝以及運作的過程中,有效提升電源的綜合利用率并提高設備的運作效率,從而實現減少電能損耗的目的。
(2)優化配電系統的設計。電力系統的服務宗旨就是為安裝此電氣系統過程中要用電的設備提供所需的動力。所以,在整個配電設計過程中首先要實現的最低要求就是要將電力系統的適用性充分考慮在內。適用性,簡單來說就是能對電氣設備的有效控制做出相應的保障,還要達到用電設備對供電設備以及負荷容量等因素可靠性的要求。其次是電容器的容量大小,要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數,并且加以計算而得來,若在補償時會產生諧波,就要串聯相應數量的電抗器,借此來消除線路中的諧波;最后就是在確定投切參數的時,最好是選用無功功率,這是為了能有效地避免過度補償、無功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果,不僅能有效調節平滑,并且跟蹤準確性很高,應用范圍很廣。
(1)電子信息技術在施工管理中的應用。隨著電子信息技術的發展,各種類型的專業軟件的開發,計算機輔助設計CAD、項目管理軟件P3等軟件被應用在建設工程的施工管理過程中。其運用主要包括了施工管理中的投標、施工設計、施工過程、質量控制等方面。從建筑工程投標書到項目圖紙,從項目開展及項目進度到施工結束中關于信息數據的收集和處理。這些建設工程管理中的每一個環節中電子信息技術都得到了應用。(2)電子信息技術在人力資源管理中的應用。人力資源管理是建設工程管理環節中的重要組成部分。電子信息技術在人力資源管理中也得到了廣泛的應用。主要表現在人力資源檔案管理、施工人員考核考勤管理等方面。在這些方面的應用使得企業可以有效的提高人力資源管理的能力,加快了施工進行的速度,而且通過電子信息技術財務監控人員可以知道經費的使用情況做出調整以控制超額支出,這樣可以保證項目資金得到合理的使用,從而完善建筑工程的管理質量。
(二)電子信息技術在建設工程管理中的作用。
(1)明確建筑工程管理的信息化目標。隨著電子信息技術在建設工程管理中的廣泛應用,傳統的工程管理系統在建筑企業中逐漸為信息技術所建立的管理系統所取代。我國加強了關于信息化管理的支持力度,加速了建筑工程管理信息化的進程,初步實現了工程作圖無紙化。在建設工程中所涉及到的圖紙設計、工程實施以及期間關于數據的收集和處理等方面都用到了電子信息技術,讓建設工程的進程變的更加的順利,這也讓眾多企業明確了建筑工程管理的信息化的目標。(2)構建一體化信息系統。建設工程管理部門只有建立一套完善的建筑工程電子信息系統才可以便于更好的對建筑工程中的工程數據進行統一的管理與分析。建設工程信息管理系統的建立必須要遵循將建設工程中的具體內容與各項管理工作有機結合的原理來進行,以此實現對于各項業務模塊之間的聯合監控,調節企業各個部門之間的工作關系,從而形成工作與信息技術一體化的工作環境。
(三)電子信息技術于現實的應用。
隨著建筑工程在現實生活的高速發展,建立依托于網絡的電子信息化平臺和辦公軟件的種類變的越來越豐富,出現了許多大型建設項目,并且這些大型建設項目往往對于技術的要求很高,包含的內容也極其復雜,涉及到國內外設備的使用,這些往往充滿了巨大的電子信息量,而且它牽涉的范圍也是非常廣的。這樣就造成紙質文件的傳輸對給建筑工程的管理增加了許多繁雜的步奏,很容易導致信息出現錯誤或者遺失,而且其低效率、高成本的運營方式也會給施工企業帶來許多不必要的經濟損失,紙質文件傳輸的方法就漸漸變的不為大家所采用。所以我們就要利用電子信息技術,構建建筑企業工程管理方面的電子信息化平臺及網絡辦公系統,這樣可以高效快捷的完成項目工作。此外我們可以擴展關于建筑施工企業在電子信息化建設中的網絡應用職能,利用網絡辦公系統完成網絡招標、網上采購、網絡會議及網上資料查詢等工作。
二、提高建設工程管理信息化程度的措施
(一)尋求政府與相關部門的支持。
建設工程管理信息化程度的加深與政府及相關部門的支持是分不開的,他們需要政府和相關部門來提供資金、技術方面的援助。通過在資金方面的補貼,以及政策上相應的減少建筑施工企業的稅收,可以緩解建筑施工企業的經濟負擔,解決因為資金到位緩慢而導致建筑企業在建設工程管理信息化技術方面的投入減少的問題。而且在相關的專業領域的知識產權,政府應該做出相關的保護措施,以此來維護建設工程管理信息化的順利進行。
(二)提高對電子信息技術的管理水平。
建設工程管理信息化的核心是對于工程項目的信息化管理,只有全面發展和提高我國的電子信息技術的管理水平,才可以推進工程項目信息化的管理的發展。在建筑施工工程的管理中,通常要考慮到工程成本、工程進度、安全施工、等問題,并且在每個方面都要有具體的實施計劃來對其進行合理的控制。而在我國的建筑工程管理中,要提高電子信息技術的管理水平,首先就要讓傳統的產業模式向著新興集群產業模式進行轉變,進而向信息化產業模式不斷發展;其次要將傳統陳舊的管理模式根據現實的具體情況進行調整,讓其符合我國的國情,加速經濟的發展。
(三)建立完整的電子信息系統。
網絡技術在當今時代是日新月異的,它的發展與更新的速度極快,所以在建設工程方面的電子信息化技術也因該隨著時間的變化而不斷的進行更新以保證和時代接軌。而且隨著信息量的不斷增加和數據量的不斷擴展,單一的電子信息系統已經無法良好的處理建設工程管理所產生的巨大的信息數據,因此建立完整的信息系統就勢在必行了。完整的電子信息系統中包括了建筑材料的信息、參與人員的信息,建設工程項目的信息等,通過將所有的相關信息進行有機結合、整理分析,研究討論后形成一個完整的電子信息系統,以更好的為建設工程管理服務。
(四)提高計算機輔助工程項目管理的水平。
電子信息技術依托于計算機網絡來進行,要加深建設工程管理的信息化的程度就離不開計算機輔助工程項目管理。用計算機來輔助項目工程的進行可以節約人力資源,并且在進行數據處理時也會減少出現錯誤的幾率,這對于調高施工效率,增加企業的效益也是極為有幫助的。
(五)加快全能型人才培養。
在當今社會人才對于各行各業來說是必不可缺的。對于建筑行業而言他就顯得更為重要了,尤其是全能型的人才。建筑行業對于人才的要求不僅僅體現在學歷證書方面,還體現在其掌握的各項技術的熟練程度與現實應用上面,需要能將所學知識靈活運用,并且能完成多種任務的人才。但是我國對于這方面的人才的培養卻不是很多,所以全能型人才培養是非常重要的任務,它直接影響著信息化管理的發展水平,是不可忽視的要素。
1.1課程內容
在知識結構方面,要求學生有良好的思想素養與專業知識。專業知識主要有學科基礎課、專業核心課程、高校學生電子設計能力培養的探討樓然苗(浙江海洋學院,浙江舟山316022)專業方向課、專業選修課。課程設置一定要有針對性,象模擬電路、數字電路、單片機技術、EDA技術、電路原理圖與PCB設計、電子綜合設計等課程一定要重點把握。一些針對性不強的課程如計算機輔助設計、集成電路設計可作為輔修或選修課程。
1.2課程學時
以“精簡教學內容、壓縮課堂教學學時,加強實踐教學環節的有效性”為原則,合理分配課堂學時與實驗學時的比例,對于與學生電子設計能力關系密切的課程需適當增加一些學時。如電子信息類專業方向課中的電子設計自動化、電子綜合設計輔導等課程可適當提高實驗學時數;專業核心課中的單片機原理及應用課程可按2:1.5設定理論學時與實驗學時比(32學時+24學時)。
1.3集中實踐教學環節
去消一些效果不好、由學生自主聯系、分散實習的課程或減少學分,減少一些效果不好的課程設計、畢業設計學時或改為完成設計作品學分制。為了讓學生擁有對一個電子產品從設計、開發到成品的全過程能力,除一般的實驗、課程設計、畢業設計外,可重點開設電路圖與PCB制作、C語言編程、單片機設計、電子設計等綜合技能訓練項目。
1.4形成系統教學
將大學生學科競賽的培訓與輔導教學內容納入課程學分系統中,形成系統的教學計劃,為提高學生電子設計創新能力及參加全國全省大學生電子設計競賽奠定基礎。
1.5學分的替代制度
建立學分免修、替代制度,將學生專利、學術論文、競賽獲獎等納入學分免修、替代等制度中,促進學生參與創新研究的積極性。
2.教材改革與建設
要鼓勵教師選用國內外優秀教材,鼓勵教師編寫有校本專業特色的教材,體現專業特色、行業特色和學校特色。對電子信息類專業來說,出版編寫一些實用性強、有工程項目應用實例的實踐教材是非常有必要的,如電子綜合設計實例與輔導、電路原理圖與PCB設計實例、單片機設計實例輔導等等。
3.課堂與實驗教學改革
在課堂教學中要積極推動課程教學范式的根本性轉變,在基礎課程中可探索包班制、分級制、分層制、掛牌上課等基礎課程綜合改革,逐步實行教考分離。在學科基礎課、專業課中實施任務驅動、基于問題、合作學習、案例教學等研究性教學方法,積極探索各種理論與實踐互動的教學方式,培養學生的自學能力、研究能力、合作能力。對一些與電子設計能力培養關系密切的課程的課堂與實驗教學可作以下一些償試。
3.1將與計算機操作關系密切的如“單片機原理及應用”、“電路原理圖與PCB設計”等理論課放在電子交互教室(機房)上課,在教學中將理論教學與上機實訓內容交替進行,強化教學效果。
3.2探索慕課等網絡助學平臺教學方式。分清教師講與學生學的內容,在網上可布置課外學生個人學習內容、探究式學習內容、拓展性學習內容,提高學生自主學習能力。一些選修課、方向課可借助網絡課堂等形式開設。
3.3實驗項目盡量與實際電子設計工程項目結合起來,真題真做,促進“教、學、做”相結合的“理論實際一體化”教學模式。
3.4實施教考分離,以機考替代紙質考試,或實施以設計作品為主的課程成績評分制度,促進實踐動手能力的提高。
4.實踐環節的改革
通過對電子信息類大學生就業崗位能力要求的調研,合理制定學生的專業技能標準,明確職業技能考證要求,優化實踐教學環節,提高實踐學分,從基本素質、基礎技能、專業技能、綜合訓練四個步驟及素質拓展、基礎技能、專業技能、專業綜合能力、綜合實習和創新實踐六個模塊構建實踐教學體系。對一些效果不好的課程設計報告、畢業設計論文學分評定制,可改成以課程設計實物作品、畢業設計實物作品、發表的科技論文、獲得的知識產權(專利)證書、學科競賽獲獎證書等為主的成果學分評定制;一些分散的學生自主生產實習、畢業實習可改為教師帶隊制的集中實習;有條件的高校可建設校內電子焊接加工生產線,使之成為具備電子路線設計、加工、生產、測試全過程功能的電子設備校內生產實習基地。
5.課外學科競賽教學
大學生學科競賽是促進提高創新實踐能力的重要載體,要建立一套與教學培養計劃相輔助的學科競賽教學體系,適當開設一些電子設計類知識的公選課、必修課,成立學生電子設計興趣小組(社團),提供開放的活動場地,在教師指導下開展日常的電子設計活動,鼓勵并輔導學生進行科技、知識產權申請等學術研究活動,活躍校園學術研究氣氛,也為大學生電子設計競賽打下基礎。
6.職業證書考證教學
職業技能證書是為了適應用人單位工作的客觀需求。在教學上一定要強化與職業考證相關的實踐性教學環節。可將職業技能考證培訓內容整合到相關教學課程及實驗內容中,減少課外考證輔導的教學學時。建立校內電子工程師考證、電工考證、電子CAD考證點并設立網上輔導平臺,開放考證訓練的實訓場地,提高電子工程師、板級工程師、電工等考證學生的持證率。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0177-01
堅持教育教學與實踐相結合是我黨教育方針的重要內容,近年來,總書記就加強實踐育人工作先后四次作出了重要指示。2012年1月,教育部又會同六個中央部門聯合印發了《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》,對高校實踐育人工作的常態化、長效化建設具有重要而深遠的指導意義。對于電子信息工程技術、應用電子技術、電氣自動化技術等等電工電子類相關專業而言,電子類競賽能夠充分發揮學生主觀能動性,促進學生將理論知識轉化為電路分析、設計、組裝和調試的能力,提高學生的專業技能和綜合素質,是加強專業實踐教學工作的一項重要措施。
1 實踐教學在高職電工電子專業教學中的重要性
對于高職高專院校而言,人才培養的目標是培養適應行業企業實際崗位的高技能應用型人才,而高職院校中的各個電工電子專業作為典型的工科專業,實踐教學環節更是重中之重。我院電子電氣工程系的所有專業教學計劃中,實踐環節所占比重均在50%以上。
根據多年教學改革的經驗總結,電工電子專業的實踐教學應采用“理實一體化”的教學模式,將理論付之于實踐之中,以貼近企業實際的校內外實訓基地為場所,將課程中抽象的專業理論知識轉化成具體的實踐操作。在整個實踐教學環節中,必須堅持以學生為學習主體,以專業實際崗位所需技能的培養為重點,通過實踐嘗試、基本技能應用和技術創新等環節,最終實現學生的專業技能、分析能力、創新能力、溝通能力和合作精神等方面的培養與提高。
2 電子類競賽對高職電工電子專業人才培養的推動作用
高職院校積極參加電子類競賽,不僅能夠提高學生動手能力和創新能力,培養學生的協作精神以及工程實踐素質,還有利于實踐教學手段的創新,有利于今后持續進行教學改革和新的教學體系的形成,對于培養符合行業企業要求的應用型人才具有重要意義。
2.1 參與電子類競賽有利于提高專業教師和學生的整體素質
學生在培訓過程中鞏固基礎知識和基本技能,更重要的是掌握了實用技術,培養了科技創新能力這一核心競爭力。學生在競賽過程中需要進行選題、分析、確定方案、查找資料、瀏覽文獻、選擇元器件、電路板設計加工、安裝、調試、論文撰寫、參加答辯等過程,心理素質和職業能力得到歷練。更重要的是,在培訓、調試、競賽的過程當中,指導教師也能不斷進步,不僅專業技能水平得到提高,還開闊了眼界,為以后的競賽積累豐富經驗。
2.2 參與電子類競賽能夠增強學生的就業競爭力
學生參加電子設計競賽,不僅為學校爭得了榮譽,提高了學校知名度,另一方面更是為自己爭得了榮譽。參加競賽有助于培養和鍛煉高職高專學生的分析問題的能力、實踐動手能力、獲取新知識能力、創新能力、團隊協作能力等,這些都是職業競爭力的幾大要素。經過鍛煉,他們在面對就業時的表現必定更加優秀。在日益激烈的就業環境下,根據我院近年來的就業情況反饋,用人單位特別是大型知名電子和IT企業在招聘畢業生時,往往會優先選擇競賽獲獎的學生。
2.3 參與電子類競賽將進一步促進電工電子專業教學改革
教師在帶領學生參賽的過程中,能夠發現學生知識和技能的一些欠缺,從而發現教學改革中的一些不足和問題。同時,教師在競賽過程中總結得出的一些專業知識技能結構、培訓方法和競賽研究結論等也能夠為電工電子類專業建設和教學改革提供可以參考的依據。
3 提高高職院校參加電子類競賽實力的措施
3.1 做好競賽培訓平臺的開發建設
培訓平臺是課題研究的硬件保證。通過課題組成員多年的分析研究,尤其是對全國大學生電子設計大賽的分析解讀,結合多次參賽經驗,最終總結出競賽培訓平臺應該是集電子技術、單片機、可編程邏輯控制和嵌入式開發系統相結合、能夠培養學生創新意識和職業綜合素質的場所。我系在建設所主管的學院“十大文化陣地”之一“電子制作與維修中心”過程中,完全按照競賽培訓平臺的需要進行軟硬件搭建。我系競賽教師團隊在2010年、2011年多次在該平臺上進行學生參賽前的指導和訓練,取得了令人滿意的效果。在2010年7月的“全國電子專業人才設計與技能大賽”中,我院學生獲得全國二等獎、湖北省一等獎等多個獎項。在2011年9月的“全國大學生電子設計競賽”中,學生獲得湖北省三等獎。學院還利用本平臺,多次成功舉辦“電子技能大賽”等電子類校內競賽活動。這些競賽成績證明,電子維修與制作中心已經基本具備培養我院電工電子類學生職業素質的能力。
3.2 強化教師培訓,提高指導能力
教師的設計制作能力是指導學生提高競賽能力的前提條件。要提高教師競賽指導能力,必須采用院系教師校內全員培訓和校外重點培訓兩方面結合的措施。在校內培訓過程中,我系聘請了“湖北省楚天技能名師”做培訓教師進行指導,要求被培訓教師按照往年競賽題目進行項目實做。在校外重點培訓過程中,選派實力較強的教師參加校外競賽的相關培訓,回校后傳授經驗。除此之外,還應加強校際交流,到具備參賽經驗和成果的院校進行學習。在多項措施聯合作用下,提高競賽指導教師的整體專業技術水平。
3.3 重構競賽所需的知識和技能結構
縱觀這幾年電子設計競賽的題目可知,競賽內容逐漸從以往單純的模塊電路搭建轉向基本知識的拓展應用及創新,所需的知識和技能涉及光電技術電路、555電路專集電路、電源電路、控制電路、微機單片機應用以及PROTEL在繪圖、制作封裝庫、畫出PCB、布線方面的應用。在競賽之前,競賽組必須從競賽需要出發,結合往年競賽題目,從不同的課程中將這些具體知識點和技能點進行拆分、總結和重構,針對重要知識點和技能點進行重點培訓。
參考文獻
1.1學生掌握的知識面窄學生選定一個項目后,根據給定要求提出的設計方案很少,只能將典型電路進行生搬硬套。對理論的基本知識和技能掌握的不夠全面,對器件的了解和閱讀的文獻資料較少。
1.2學生對儀器儀表設備使用不熟練學生在進行調試電路時,對部分儀器的使用不夠熟練,從而導致在測試電路時出現錯誤,觀察不到正確的實驗現象和實驗結果。這樣,既延誤了時間,又對實驗項目的方案得不到有效論證。
1.3學生應用計算機知識的能力有限電子設計競賽中很多題目都要求使用單片機才能完成相應的設計要求,但是部分學生對使用單片機編程技巧掌握的太差,對一些功能要求不能夠通過計算機編程而達到相應要求,從而導致成績不理想。還有部分同學不會使用計算機軟件進行電路的設計和仿真測試,導致方案論證和書寫設計報告論文時出現問題。
1.4對新型器件和技術的了解及應用能力較差電子設計競賽中的一些題目如果能夠采用一些新型器件和技術,將會使得設計電路簡單,性能等各項指標均高于傳統的電路。我們的學生在這方面獲得的知識和技術有限,與大學生電子設計競賽的要求還有一定的差距。
2電子設計競賽對我院實踐教學改革的促進作用
2.1減少驗證性實驗,增加設計性創新性實驗在課內實踐教學中要增加綜合性和設計性實驗項目。如:在《數字電子技術》實驗教學中根據“循序漸進”的原則先開設基礎實驗,再開設綜合實驗,最后開設設計性創新性實驗。要求學生運用數字電路的知識實現八位流水燈循環顯示電路,內容包括了譯碼器、計數器、移位寄存器和555集成定時器等知識的綜合運用。學生通過任務要求首先會選擇合適的器件,其次根據電路的設計要求提出設計方案,設計出電路圖,最后連接電路調試完成設計任務,寫出實驗報告。這樣的實驗訓練了學生用所學知識解決實際問題的能力,為學生以后設計電路打下良好的基礎。
2.2實驗手段的更新開展EDA應用技術,以計算機輔助分析和設計為核心的虛擬實驗環境和現實實驗環境相結合的實驗教學平臺。通過虛擬實驗環境對一個完整項目的設計和實現,使學生迅速掌握電子設計的理論、方法和技能。在現有的實踐教學中舍棄了過時陳舊的內容,如模擬電路中過多的分立元件電路實驗,數字電路中過多的小規模集成電路實驗;引入新的內容,如集成運放的各種應用,電子線路系統設計等。增加了電子線路軟件仿真的內容,使硬件軟件相結合,豐富了實驗手段。并將虛擬仿真實驗教學融入到實踐教學中去。
2.3促進實踐教學方法的改革我們在原來的集中課內實驗教學方法上增加了開放式實驗教學。開放主要是在時間和內容上開放。學生可自主選擇時間進入開放實驗室,在開放時間內由開放實驗室管理員參與管理,指導老師每周對開放實驗室管理人員和參與開放人員進行相應的培訓和指導。讓學生管理員參與日常的管理和維護,這樣鍛煉了學生自主學習、自我管理、發揮潛能的能力。在開放內容上,學生根據自己的情況選擇各開放實驗室提供的開放實驗項目,也可根據自己的專業和愛好選擇規定以外的其他實驗項目。我負責開放的實驗室有電工電子實驗室和電子測量與智能儀器實驗室,學生通過具體的實踐操作,學會了儀器儀表的使用和測量方法、常用工具的使用和基本的焊接技術,掌握了典型電路的連接和故障處理方法,從而提高了電路的分析和設計能力。同時,實驗室的開放加強了學生動手能力的培養和工程實踐的訓練,提高學生針對實際問題進行電子設計、制作的綜合能力,也為電子設計競賽的選拔輸送了大量的人才。
2.4促進教師的教學水平電子設計競賽,是對學生掌握電子理論知識和實踐操作水平的檢驗,同時也是對高校教師師資水平、實驗室硬件條件及高校實踐教學質量水平的檢驗。例如我院的電工電子、單片機、EDA等課程實驗基本是單獨負責授課,這樣,教師對所負責的這一門實驗內容非常熟悉,但是時間長了對其它方面的內容缺乏聯系。但是教師通過組織和指導學生參加電子競賽的培訓的過程中,可以將多方面的知識融合在一起,提高綜合能力。我們做為教師只有在不斷學習新知識、新技術和開展教研室活動中,不斷拓寬知識領域和提高自身的業務能力,才能更好地指導電子設計競賽工作。