時間:2023-06-12 16:06:48
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇電氣工程類論文,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。
引言
在科學技術日新月異的新時代,隨著社會經濟的發展,現代人們的生活物質水平也得到了大幅度提高,因此在現代的房屋建筑中,電氣設備也越來越多,從而為人們創造美好生活奠定了堅實的基礎。然而由于近幾年來經報道的雷電災害屢見不鮮,由于雷電的襲擊給人們的生活和生命財產安全造成了極大地影響,甚至給社會帶來巨大的損失。盡管隨著科學技術的日新月異和建筑行業的高速發展,現代建筑的防雷措施都非常完善,然而由于電子科技的高速發展和智能化建筑的不斷涌現,從而使得現代建筑必須要進行電氣工程防雷,從而才能提高建筑的防雷水平,確保用戶的生命財產安全,與此同時,隨著建筑行業的高速發展,建筑行業中各種先進的技術層出不窮,從而為建筑電氣工程防雷創造了有利的條件。但是,就目前建筑電氣工程防雷的實際情況而言,傳統的防雷方式和技術已經不能夠滿足現代建筑的需要,因此,為了提高建筑電氣工程防雷水平,還必須要加大對建筑電氣防雷的分析研究力度,從而才能夠總結出更加科學完善的建筑電氣工程防雷技術,進而才能夠為社會的安居樂業和經濟的高速發展奠定堅實的基礎。本文從雷電的形成及其危害出發,對建筑電氣工程防雷進行了深入的分析,然后對建筑電氣工程防雷問題進行了詳細論述。希望能夠起到拋磚引玉的效果,使同行相互探討共同提高,進而為我國今后的建筑電氣工程防雷起到一定的參考作用。
一、雷電的形成及其危害
1雷電的形成
雷電是一種大氣放電現象。當太陽把地面曬得很熱時,地面的熱空氣攜帶大量的水汽不斷地上升到高空,形成大范圍的積雨云,積雨云的不同部位聚集著大量的正電荷或負電荷,形成雷雨云,而地面因受到近地面雷雨云的電荷感應,也會帶上與云底相反極性的電荷。當云層里的電荷越積越多,達到一定強度時,就會把空氣擊穿,打開一條狹窄的通道強行放電。當云層放電時,由于云中的電流很強,通道上的空氣瞬間被燒得灼熱,溫度高達6000—20000℃,所以發出耀眼的強光,這就是閃電,而閃道上的高溫會使空氣急劇膨脹,同時也會使水滴汽化膨脹,從而產生沖擊波,這種強烈的沖擊波活動形成了雷聲。
二、建筑防雷
1外部防雷裝置與內部防雷裝置
國際電工委員會編制的標準(IEC1024-1)將建筑物的防雷裝置分為外部防雷裝置和內部防雷裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器是指避雷針、避雷帶和避雷網,它位于建筑物的頂部,其作用是引雷或叫截獲閃電,即把雷電流引下。引下線,上與接閃器連接,下與接地裝置連接,它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。接地裝置位于地下一定深度之處,它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。內部防雷裝置的作用是減少建筑物內的雷電流和所產生的電磁效應以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。除外部防雷裝置外,所有為達到此目的所采用的設施、手段和措施均為內部防雷裝置,它包括等電位連接設施(物)、屏蔽設施、加裝的避雷器以及合理布線和良好接地等措施。
2防雷電感應和雷電波侵入
雷電放電時,在附近導體上產生的靜電感應和電磁感應,它可能使金屬部件之間產生火花。因此被保護建筑物內的金屬物接地,是防雷電感應的主要措施。首先,是做好等電位聯結。對一、二類防雷建筑物內平行或交叉敷設的金屬管道,其凈距小于100mm時,應采用金屬線跨接,是防止電磁感應所造成的電位差能將小空隙擊穿,而產生電火花,每隔≤30m做好接地。
由于雷電對架空線或金屬管道的作用,雷電波可能沿著這些管線侵入屋內,危及人身安全或損壞設備。因此,做好進線端的防雷保護,做好均壓環及防側擊雷是防雷電波侵入的主要措施。 一、二類防雷建筑低壓進線全線采用直埋地引入,將線路架空引入戶內時不少于15m的一段應換電纜(金屬鎧裝電纜直埋地,護套電纜穿鋼管)進戶,并在架空與電纜換接處做好避雷保護。二類防雷建筑當架空線直接引入時,除在入戶處加裝避雷器,并將進戶裝置鐵件做好接地外,靠近建筑物的兩根電桿上的鐵件也應做好接地,且沖擊接地電阻≤30Ω,所有弱電進線的保護應同強電進線。防雷建筑要做好均壓環及防側擊雷保護。均壓環從三層開始,環間垂直距離≤12m,所有引下線、建筑物的金屬結構和金屬設備均與環可靠連接,均壓環可利用結構圈梁內的鋼筋(鋼筋必須貫通成環路)。一類防雷建筑30m以上,二類防雷建筑45m以上,三類防雷建筑60m以上,要做好防側擊雷保護,沿建筑物外墻做一周水平避雷帶,帶與帶間垂直距離≤6m,外墻上所有金屬欄桿,門窗均與避雷帶可靠連接,避雷帶再與引下線可靠連接。豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置可靠連接,目的是在于等電位,并且由于兩端連接使其與引下線形成并聯線路,使雷電流更訊速的入地。
3防雷電流經引下線和接地裝置時產生高電位對金屬設備或電氣線路反擊的措施
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
民用住宅建筑電氣安裝工程是住宅樓建設中十分重要組成的部分,安裝質量的好壞直接關系到住宅居民的生命財產的安全以及日常生活,今年來隨著人民群眾的生活水平不斷得到提高,家用電器普及越來越廣,而消耗用電量也是越來越大,這就給我們做好電氣施工安裝工作提出了更高的要求。
二.住宅電氣安裝施工面臨的現狀
隨著改革住房制度的深入開展,人民群眾對住房質量提出了更高的要求。當前住房質量的現狀表現為整體質量較以往有了很大幅度的提升,然而仍然存在很多影像住宅質量的問題。作為住宅建設中不可或缺的組成部分,電氣安裝工程同樣也存在著很多的問題,面臨著克服質量問題、提高安裝質量的嚴峻任務。
三.電氣安裝中質量通病對住宅質量的影響
1.電氣安裝施工質量對住宅建筑的影響
某住宅建筑為了將頂棚上吊燈固定住,需要在樓板縫中自上而下放置一塊木磚,但由于木磚尺寸或者施工順序不合適,使得放置木磚處兩塊空心板被砸壞露筋,從而破壞了空心板的主筋結構,進而對整個主體結構造成很大的危害。再比如某住宅樓配電箱預留在樓梯梁下的承重墻上,承重墻局部承壓能力不足,不能承擔上面幾層樓梯的重量,造成了嚴重的質量隱患。
2.剔槽埋管直接關系到墻體的強度和承載力
剔槽埋管是在電氣預埋不到位的情況下所采取的補救措施,在建筑工地上經常見到,如果操作實施不當也可能會影響到墻體的質量。在施工過程中曾遇到過厚240 mm的墻兩面相同位置橫向剔槽的現象,這等于就是在砌體上橫切了一個斷面,使得砌體的強度和承載能力受到嚴重損壞。還有斜開槽、剔槽邊緣不齊等不問題都對墻體的強度和承載力產生很大的威脅。
3.影響墻體使用功能和外觀效應
剔槽埋管不僅破壞了墻體的平整度,而且還影響到墻體的外觀效應。插座高度不統一、開關安裝位置不合適、接線盒預埋不到位等不規范操作施工都會嚴重影響到墻體的使用功能,給住宅居民帶來諸多不便。
4.火災隱患
4.1 安裝電氣線路開關電器存在火災隱患。一方面是由于電氣設計保守,負荷設計裕度小此外再加上施工存在的質量問題,出開關電器的導線接觸廄不夠或者壓接松動,導致接觸電阻過大產生發熱從而引發火災。另一方面是產品質量的問題,由于性能指標不符合設計的要求,導致存在火災隱患。
4.2 安裝電氣管線存在火災隱患。首先是由普通的硬塑管直接敷設在可燃吊頂內。然后可能是導線配管不到位致使導線接頭外露而造成的火災隱患。
4.3 安裝照明器具不恰當引發火災隱患,比如把表面溫度高的燈具設在可燃構件或可燃裝飾物上以及燈具選型不當
四.電氣施工中質量通病問題產生的原因
1.設計單位從事電氣設計的工作人員由于實踐經驗少;對設計規范的理解達不到一致看法;缺少詳細設的節點計,再加上趕工期,部分圖紙設計做法不明確。
2.承建單位從事電氣安裝施工的人員專業素質較低而且質量意識淡薄。有的人員沒有電工特種工種操作證,有的甚至雇用臨時工來實施電氣安裝。對設計圖紙不能深刻領會,以至于看不懂圖紙,完全不具備承擔安裝電氣工程的技術水平。還有的承建單位因為從事安裝電氣工程的人員管理不夠,改讓土建施工員來代管,結果導致出現代而不管的現象,不能實現電氣安裝工程的質量要求。
3. 電氣穿線工程脫節預埋和電氣預埋讓承建單位的民工來承擔,穿線由承建單位的電工來完成,預埋線管的分線盒、走向、預留洞甚至有時找不到,有的線管在打圈梁時被堵死,這就勢必導致產生砸樓板、剔槽等粗野施工等行為。
4. 電氣、土建兩個專業的配合度不夠。電氣預埋工作人員要求土建預留出來的洞,土建施工工作人員沒有按照設計要求來配合電工完成,導致許多配電箱的安裝歪歪斜斜,上下擠磚,開關距離門太遠。同一個房間的插座不在同一條水平線上,既無法滿足使用功能又不美觀,給使用和安裝都帶來很多困難。
五.電氣安裝中質量通病問題的防治措施
1.提高思想認識
安裝電氣工程應該引起發包單位、業主、承建單位的高度重視,把安裝電氣工程看成是住宅建筑建設中不可或缺的一個分部工程;然后是要提高電氣管理、業務素質、安裝人員的技術,增強員工的崗位責任心,管理人員還要做到堅持責任到人,安裝人員必須要持證才能上崗,保證安裝電氣工程的質量。
2.將安裝電氣工程提高到一個新水平。
設計者在保證安全用電和滿足常規供電的前提下,要更多地兼顧裝飾效果、美觀以及使用功能,從而滿足住戶方便、美觀、安全、舒適的現代化生活需要,把安裝電氣工程提高到一個新水平。
3.建立健全切實可行的質量保證體系
業主對安裝電氣工程要提出明確的要求,發包單位要選擇那些有承建能力的建筑隊伍來承擔安裝電氣工程的任務,承建單位還應該嚴格按照設計要求進行施工,嚴格遵守建筑安裝電氣施工規范,每個建設單位對安裝電氣工程都要有一個自上而下的管理網絡,再配備專職施工人員和電氣監督人員現場參加管理。
4.嚴格監控進入現場的材料
對安裝電氣工程所使用的線盒、穿線管,各種鋁、銅導線,燈具、配電箱等進行嚴格檢查,凡是達不到設計要求或者是沒有產品檢驗合格證的堅決不允許進場使用。
5.嚴格管理和控制質量,堅持做到“三個結合”
5.1 重點檢查和普通檢查相結合,檢查在建的每棟住宅樓以及每層每戶的線材、預埋線管、開關、燈具、插座的安裝情況,堅決不放過任何一個不安全隱患和不合格點。并重點檢查主要環節和重點工程比如總進線、接地極,做好把守主要環節的技術關。
5.2 整體檢查與分段檢查要相結合,即分段檢查穿線、預埋、安裝的各個工序階段。著重檢查穿線工序和預埋脫節的問題、電氣和土建專業的配合問題,及時進行質量通報。對樓板剔槽、砸圈梁不規范,開關插座安裝位置不當等問題及時進行質量通報,并限期進行整改。整體檢查完工電氣安裝工程的使用功能、原材料、安全用電、安裝部位等各個方面,確保安裝電氣工程的整體效應。
5.3 不定期檢查與定期檢查相結合,要堅持每天巡回并且每周大檢查一次,每月通報一次質量報告,并不定期抽查的進行項目整改,使質量管理工作貫穿在整個過程
六.結語
安裝電氣工程中質量的控制涉及到各個方面,施工、建設以及監理等都要以圖紙為依據。以規程和規范為標準來切實可行的執行和制定保證工程質量的改進措施,努力給住宅居民創造一個舒適的居住環境。綜上所述,在安裝電氣管道過程中,要配合密切敷設和安裝,只有通過這樣才能防止上述各種常見的質量通病問題的發生,從而做好安裝電氣管道施工工作。
【參考文獻】:
1. 朱孝貴 電氣安裝施工中與土建工程的配合[期刊論文]-黑龍江科技信息2008(16)
2. 王亞林 電氣工程中質量通病的防治[期刊論文]-甘肅科技縱橫2005,34(3)
3. 鄭修慧.建筑工程電氣施工應注意的幾個問題[期刊論文]-建筑電氣2006,25(3)
4. 王海 淺談建筑電氣施工中的常見問題[期刊論文]-城市建設2010(12)
5. 周秘 淺析某建筑工程電氣安裝施工工藝[期刊論文]-科技資訊2010(13)
6. 王會山.劉海冬建筑工程室內電氣安裝施工[期刊論文]-科技信息(科學教研)2007(19)
Abstract: there are many factors of electrical engineering design for coal preparation plant design, not only including also includes the design, distribution room of the low-voltage distribution system design, the voltage transformer connection group design and lighting earthing design, scientific design for the safe use of electricity coal preparation plant, below according to design, voltage transformer connection group design and lighting design of grounding of electrical engineering design of coal preparation plant.
Keywords: coal preparation plant; electrical engineering design problems
[中圖分類號] TV52 1 [文獻標識碼]A[文章編號]
一、引言
選煤廠中電氣工程的設計是選煤廠設計的重要組成部分,其科學性關乎著選煤廠日后的使用安全性,選煤廠電氣工程的設計要求相對較高,關于其具體的設計要求國家相關部門有著明確的規定,在選煤廠電氣工程的設計過程中,不僅要嚴格的遵循國家相關的設計規程,也要考慮到選煤廠的實際情況,根據選煤廠的具體情況進行設計,保證設計的質量以及后續使用的安全。
二、選煤廠電氣工程設計的有關問題
(一)選煤廠配電室的設計
選煤廠配電室的設計是電氣工程設計中的重要組成部分,對于配電室的設計以及電氣設備的設計要嚴格的遵循《煤炭洗選工程設計規范》中的規定要求來進行,此外,對于選煤廠配電室的設計不僅要按照規定要求來進行,還要考慮到選煤廠的實際環境,對于選煤廠內部的原煤準備車間、易發生火災和爆炸的場所、原煤倉等煤塵聚集的區域,要嚴格的按照《特殊環境電氣設計規范》來進行,對于安裝電氣設備的房間,其出口應該通向無火災以及無爆炸危險的環境中,如果安裝電氣設備的房間必須要與有爆炸危險的環境相通時,那么在設計的時候一定要注意,電氣設備安裝的房建必須要保證相對正壓,以避免安全事故的發生。此外,對于配電室房間位置的設置,盡量將其安排在一層,并將門朝向車間外,在配電室與車間之中設置實體墻相隔,如果一層沒有位置設置配電室,必須要設置到車將的上層時,那么就需要優先將配電室設計在廠房的旁邊,保證配電室可以與車間分開設置,并在室外設置好出入配電室的門,如果由于客觀環境的限制必須將配電室設置在車間中部時,且配電室的出口必須與危險環境相連時,就要根據規范設計的要求,在配電室中安裝好強制通風設施,保證工作環境的安全。
(二)低壓配電系統之中關于電壓等級的設計
一般情況下,我國選煤廠低壓配電系統電壓等級包括380V以及660V兩種,大中型的洗煤廠一般都是使用660V的低壓配電系統,在選用660V的低壓配電系統時,變壓器是通過中性點電阻接地,并設置了相關的漏電保護裝置,在660V的低電壓配電系統的設計中要注意,對于塑殼斷路器的選擇一定要滿足規定的標準要求,在選擇時,要核對廠家的設計數值,看其參數能否滿足設計規定要求;同時,做好漏電保護的選擇,對于漏電保護的設計可以分為三級,第一級就是在回路中加裝漏電保護裝置,也就是在供電系統末端增加漏電保護裝置,第二級就是在配電出口處增加漏電保護裝置,第三級就是在變壓器中性點中增加漏電保護裝置,在實際的設置過程中,要根據動作電流的差別進行選擇性設計,保證漏電保護工作一定要做到位。
(三)關于變壓器結線組別的設計
對于變壓器結線組別的設計,國家《供配電系統設計規范》中有著明確的規定,一般宜選擇D,yn11結線變壓器,這種變壓器與一般的變壓器相比,具有一些優點,不僅有利于高次諧波電流的抑制,單相接地短路故障的切除,也可以充分的利用出變壓器的設備能力,普通變壓器要求中心線的電流不能超過低壓繞組額定電流量的25%,這就在很大程度上限制了單相負荷的容量,變壓器的能力也能以得到充分利用,而D,yn11結線變壓器與普通的變壓器相比而言,其中性線的電流可以達到相電流75%以上,在這種情況下,變壓器的容量就可以得到充足的使用,因此,在變壓器結線組別的設計中,宜選擇D,yn11結線變壓器。此外,在選煤廠的電氣工程設計中,干式變壓器的應用也十分的廣泛,將干式變壓器安裝在配電室內,可以在一定程度上減少土建投資,節約使用空間,但是,干式變壓器也有著一些不足之處,突出表現就是變壓器繞組絕緣對于其使用壽命的影響較大,散熱條件也不夠好,因此,在安裝干式變壓器的過程中一定要考慮到柜體的散熱,并使用溫度監測設備對變壓器運行的溫度進行實施的監測。
(四)關于照明的接地設計
選煤廠中照明燈具的觸電保護方式等級分為四種,0類;I類;II類;III類,安全性能從低到高排列,0類燈具如果其絕緣失效,那么只能依靠外部條件絕緣;I類燈具接觸部分有保護裝置,如果絕緣失效,一般不會產生危險;II類燈具除了具有基本絕緣裝置以外,還有補充絕緣裝置,安全性能和絕緣性能均較好;III類燈具使用特級安全電壓,燈具內部也不會產生高于特級安全電壓的電壓,這類燈具的安全程度也是最高的,0類燈具的使用很少,I類、II類、III類的燈具使用最多,在使用I類燈具的時候,要嚴格的遵循標準規定進行,將燈具外露可導電部分進行可靠接地設計,照明回路則使用三芯出線的方式,以保證照明燈具的接地安全。
三、結語
選煤廠電氣工程的設計要求相對較高,在具體的設計過程中,要嚴格的按照國家相關部門有著明確的規定,并根據洗煤廠的實際情況進行設計,保證整個電氣工程的質量。
參考文獻:
【1】徐曉祚:淺議選煤廠電氣設計中的幾個問題[期刊論文],煤炭工程,2011,01(20)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)36-0161-02
近年來,在高校不斷擴招,就業形勢日益嚴峻的背景下,使得學生壓力倍增,紛紛把考取研究生和找一個理想的工作作為頭等大事,忽略了實踐環節對于專業學習的重要性,這一矛盾對于通常安排在第八學期的畢業設計而言顯得更加突出。在畢業設計環節,有些學生應用人單位要求提前到崗實習。然而到了工作崗位上,既要盡快熟悉新的工作環境,又要努力做好手頭的工作,在相當短的時間內完成從學生角色到員工角色的轉變,開始一種全新的生活,對不少學生來說在其心理上和生理上都是一個很大的挑戰,很難再有精力去做好畢業設計。更有甚者,部分學生頂崗實習后,由于專業不對口,工作環境根本不具備做畢業設計的條件,尤其對于電氣工程及其自動化這種實踐性較強的專業而言,沒有最基本的實驗設備和實驗環境,學生無法去做畢業設計,只能馬馬虎虎,敷衍了事。[1-4]
本文針對當前高校畢業設計(論文)環節存在的普遍問題探尋針對性的解決方案,以電氣工程及其自動化專業BG1001試點班為例,嘗試建立符合人才培養規律與學校定位的畢業設計(論文)模式。
一、改革方案
1.方案制訂
為了使每個學生都能在畢業設計中得到實在的鍛煉,目前,畢業設計(論文)基本實行單人單題目制度,學生在畢業設計(論文)過程中獨立完成自己的工作。這種主要的模式雖然有利于培養學生獨立解決問題的能力,但在協作能力的培養上卻有所不足。因此,試點班BG1001電氣工程及其自動化(試點班)嘗試通過相互協作的團隊合作模式,即2個學生相互合作、完成一個較大的綜合性題目的模式。指導教師選擇上盡量選擇具有一定硬件開發能力及具有較高學術造詣的教師,此次試點班指導教師配備了2名教授、5名副教授(高工)、2名講師。論文選題如表1所示。
團隊合作模式的最主要特征就是個人的設計內容與他人的相互關聯,具有下列特點和要求:
(1)題目具有一定的綜合性或合作性,能培養學生的綜合能力、創新能力和合作精神。為了能夠滿足2個學生共同完成一個項目課題,選題就比較重要,需要滿足2個學生的工作量,又能彼此分工。本次選題要求能夠完成實物,并在正式答辯時能夠進行實物展示。
(2)題目來源多樣化、自由化。指導教師可以根據專業內容或自己的科研課題命題,也可結合學生的想法和思路與學生商議共同命題。例如:基于ARM的四軸飛行器姿態控制研究項目有學生自己提出。本次選題類型有硬件設計、PLC控制、基于單片機的開發、基于ARM的開發、基于DSP的開發、仿真設計等。
(3)團隊合作模式可以有三種方式:同一項目分工,可以一個硬件設計、一個軟件開發。例如:超低功耗無線車位探測控制系統設計研究、光伏最大功率跟蹤電路設計等項目就是采取該模式。同一項目可以不同方案實現。該方案在本次畢業設計中沒有團隊采用。同一項目,可以一個通過軟件仿真實現、另一個完成實物開發。
(4)要求教師對合作的兩個學生同時進行指導。除了按照統一的畢業設計(論文)管理規范給予指導外,還要針對相關聯和合作的內容,組織相關學生共同分析、探討題目完成中遇到的問題等。
團隊合作模式的優點是:每個學生不僅在各自的研究內容中得到科學研究方式方法的培養和訓練,且能從相互間的配合和協作,培養學生的團結精神,為今后從事科學研究打下一定的基礎。[5]
二、畢設執行情況
對于試點班的畢設執行情況,跟其他班的采取措施一致,同時進行。BG1001學生人數為43人,學生按照簽約單位要求,在簽約單位實習學生人數為29人。畢業實習單位主要有上海三菱電梯有限公司、上海阿爾斯通交通設備有限公司、上海振華港機重工有限公司中國電子科技集團公司第21研究所等17家單位。因此該班也存在著提前到崗的情況,給畢設工作的開展帶來不少的困難。
1.開題報告
2014年3月7日,電氣工程及其自動化專業舉行了2014屆本科畢業設計(論文)開題答辯,電氣系共有149位本科畢業生,系部組織了6個答辯小組。試點班的學生答辯時分配到各個小組,同一課題的學生分到同一組。由于試點班的學生是2個人一個題目,答辯時,可以兩個人一起進行答辯。這樣方便參加答辯的老師整體上把握學生的研究內容、工作量,及時指出不足。答辯老師肯定了試點班學生按新方式進行畢業設計。認為學生的分工比較明確,題目選取上也有一定的工作量和難度,適合學生開展此課題。開展畢設過程中,能把該專業學過的電路、電子技術、嵌入式開發語言等靈活運用,達到了開展畢設的目的。但同時,但也指出了一些同學的不足。
試點班具體情況匯總如下:有的畢業設計(論文)研究目的、內容不明確以及課題范圍太廣,需要補學的東西較多,論文工作量偏大。例如基于ARM的四軸飛行器姿態控制研究,該課題涉及無線遙控、通訊,四個電機的驅動,飛行姿態的控制,工作量比較大,尤其是飛行姿態的控制涉及到空氣動力學的知識,而電氣工程及其自動化專業沒有學過這方面的課程,因此需要補學得知識就比較多,學生完成該設計的難度也會比較大。有的畢業設計(論文)研究內容稍簡單,難度偏低,工作量偏小,應增加其量程及控制功能。例如“基于單片機的電壓-電流轉換電路系統設計”,該題目主要是完成電壓-電流轉換,這個主要是運用運放及其反饋知識,相對來說比較簡單,但是如果能增加其量程的選擇、能夠有效的控制切換并進行良好的顯示,也能符合畢設的要求?!耙环N新型非接觸式鋼軌裂紋檢測系統”該題目需增加其巡檢功能,檢測系統不僅能在固定的位置檢測出裂紋,而且在移動中也能正常工作。
2.中期檢查
為保證畢業設計質量,加強對畢業設計過程環節的監控,切實做好畢業設計工作,2014年4月18日,電氣系舉行了2014屆本科畢業設計(論文)中期檢查答辯,要求每一位畢業生進行PPT匯報答辯,并檢查了畢業設計任務書、畢業設計課題的進度、畢業設計(論文)教師指導記錄本、中期檢查報告等。電氣系中期答辯的分組跟開題報告答辯時一致,這樣參加答辯教師對學生所做的東西比較熟悉,能夠對學生現階段的成果進行點評和指導。
經過答辯學生的宣講、答辯組老師的詢問和學生所交材料的檢查,發現學生的畢業設計還存在著一些問題。試點班總共不通過人數為7人,具體情況見表2。其中4人是缺席了中期檢查,三人應論文存在問題比較多,進度嚴重滯后而沒有通過答辯。缺席4人次也說明這個班的部分學生對待畢設的態度也不是很積極。
存在問題:部分同學對畢業設計不夠重視,投入精力較少,在中期檢查中發現他們對研究內容尚不清楚,對畢業設計(論文)的要求理解不透徹,課題研究還處于起步階段,沒有真正突出重點。例如:光伏最大功率跟蹤電路設計論文,該論文沒有實際開展,對文獻綜述也比較簡單,對里面的重點技術MPPT也不是太了解,論文中期報告也沒有按照學校要求的格式撰寫。部分學生收集、整理、分析信息、資料的能力欠缺,畢業設計內容稍單薄,數據運算、分析、處理能力不夠,圖紙規范化程度低,設計實驗線路和搭建實驗裝置、實驗數據的處理(圖表,曲線)、實驗結果與討論能力稍欠缺。
3.全院畢業設計(論文)答辯
2014年5月27日、30日、31日,電氣學院舉行了2014屆本科畢業設計(論文)答辯,要求每一位畢業生進行PPT匯報答辯,并檢查了畢業設計任務書、畢業設計(論文)等。具體情況匯總如下:本屆共有394位本科畢業生,學院組織了18個答辯小組,共有391位同學參加了答辯。其中3位同學(其中一位海外留學生)因為畢業設計(論文)沒有完成,故沒有參加答辯。經過答辯學生的宣講、答辯組老師的詢問和學生所交材料的檢查,答辯組老師認為大多數同學能在規定的時間內完成畢業設計任務陳述、基本上能圍繞主題展開,概念基本清楚。試點班學生基本按照預先的要求完成了實物,14個作品進行了展示。
在參加首次答辯的391位同學中,最后經過答辯組專家的一致推薦有38位同學(其中試點班學生9名)的畢業設計被評為電氣學院優秀畢業設計,試點班學生約占23.7%。經過電氣學院學術委員會的選優答辯、討論研究,最終推薦8位同學(其中試點班學生2名,約占25%)參加學校的公開答辯,最終試點班學生一名獲得三等獎,一名獲得優秀獎。
三、結論
本次BG1001電氣工程及其自動化(試點班)畢業設計,對畢設模式進行了一些嘗試,采取了團隊合作模式,即2個學生相互合作、完成一個較大的綜合性題目的模式;另外選題上主要是以實物開發為主;指導教師選擇上盡量選擇具有一定硬件開發能力的教師;且要求畢設答辯時需遞交實物進行展示。試點班畢業設計改革表明,盡管有67%學生畢設期間一直在企業實習,但畢設質量還是有明顯改善,試點班的學生占電氣學院的優秀率為23.7%,校級優秀占25%。
參考文獻:
[1]張勛才,?,?“卓越工程師教育”背景下電類專業畢業設計改革探索[J].中國電力教育,2012,(6):98-99.
[2]閔敏,孫新華.卓越工程師教育下的本科畢業設計改革探索[J].產業與科技論壇2012,11(18):200-201.
G643;TM1-4
相關研究報告顯示,2015年我國電力、新能源及其裝備制造行業人才需求分別為249萬、182萬和817萬,其中高層次專門工程技術人才分別為57萬、15萬和215萬。隨工業自動化水平越來越高,大量企業將引進先進設備并進行技術改造,其設備大量運用集成化信息平臺、可編程控制器、工控機、現場總線、變頻器和傳感器等電氣技術,必然急需大量高層次、具有較強工程實踐能力的人才。本文針對重慶市區域經濟發展急需相關人才的迫切形勢,提出了重慶市某高校電氣工程領域專業碩士研究生的培養目標,分析了當前專業碩士研究生培養存在的問題,最后提出了基于校企合作培養方式的專業碩士研究生培養方案,對培養高層次、具有較強工程實踐能力人才具有一定的指導作用。
一、重慶市電氣工程領域行業現狀分析
根據重慶市“十三五”規劃,重慶將基本建成國家重要的現代制造業基地和內陸出口商品加工基地,其中能源電力行業、裝備制造業、信息技術產業幾個方面的發展與電氣工程領域人才需求最為密切相關。在能源電力行業,重慶市將廣泛開展下一代新型智能及主動配電網的建設;在新能源汽車行業,重慶將大力打造節能與新能源汽車基地,重點發展混合動力和純電動汽車,加強動力電池、驅動電機、控制系統等關鍵技術開發;在信息技術產業,重慶正著力打造2億臺級電子終端產業基地,將建成世界最大智能云端集群。顯然,重慶市工業升級轉型需要大量具有工程背景和應用能力的高端電氣技術人才。
二、當前專業碩士研究生培養目標及存在的問題
1.培養目標
根據教育部規定,碩士研究生主要有學術學位和專業學位兩種,學術學位側重培養研究型人才,面向科學研究工作;專業學位主要培養應用型人才,面向工作崗位需要。因此,電氣工程領域專業碩士的培養目標應該為:為電氣工程領域內的企業和工程部門培養從事電能生產、傳輸直至使用全過程中技術創新與開發、新技術推廣與應用、工程規劃與設計及工程管理高層次應用型專門人才,能夠掌握本領域的基礎理論和專業知識,具有較強的工程實際能力,能承擔專業工程技術或管理工作、具有良好的職業素養。
2.存在的問題
重慶市某高校電氣工程領域專業碩士研究生主要針對電力行業,但部分學生不具有電力專業學習背景,有些專業課程學習較為困難。雖然學校明確了產學研用協同、校企合作的人才培養方式,但在具體如何操作、如何深度融合還有待進一步探索。部分指導教師由于和企業科研合作較少,企業合作指導教師選擇目標性不強,校內和校外導師的銜接存在一定問題。
三、基于校企合作的K堆芯可培養方案
基于校企合作的專碩研究生培養方案如圖1所示,主要從實行“校企聯合”培養模式、實施系列化項目過程教學、采用多樣化的考核方法及實行學位論文提前介入四個方面開展培養工作。專碩研究生培養采用工學交替、校企聯合培養模式,采用校企“雙導師”制;學校與合作企業共同設計系列化項目教學,強化學生分析問題能力及團隊意識,培養學生解決實際問題的能力和創新能力,企業對學生進行實踐培養的過程控制,學校對學生進行實踐培養的目標管控;依據不同類型課程和培養環節,采用現場答辯、研究報告、產品設計等多種方法評價學習質量,加大過程考核所占比例;學位論文選題在進企業實踐時確定,使學生能在企業見習期間帶著目的和問題學習,校企聯合指導小組和學校教學評估辦公室組織中期檢查,校企聯合答辯。
培養方案由學校專職教師和企業工程技術人員共同制定,倡導學校教師走進企業進行工程實踐,企業技術人員走進高校講臺交流、現身說法,學校學科發展與專業建設充分接觸企業需求地氣,實現了良好的產學研的銜接,有利于促進工程技術人才的培養。畢業論文內容將以工程設計與研究、技術研究或技術改造方案研究、工程軟件或應用軟件開發、工程管理為主,突出應用型專業人才的培養。這些措施著力培養應用型的工程職業人才,其目的重在知識、技術的應用,培養具有較好職業道德、專業能力和素養的特定社會職業的專門人才,體現了輕學術重實踐的專業學位教育規律。
四、結語
電氣工程領域的人才培養方案應緊密結合國家和地方產業需求,以綜合素養、實踐能力與工程能力的提高為核心,以提高質量為目標,按照“服務需求、突出特色、創新模式、嚴格標準”的指導思想,通過在課程體系、課程內容及教學安排、學術及工程訓練、論文工作及培養指導等方面的精心設計,學校、企業在制度、政策、資金人員等方面的有力支持,創新實施“產學研多層次、多主體協同聯合培養工程領域應用型人才”的人才培養新體制,為培養富有創新精神和應用型高層次電氣工程技術人才提供了有力保障,有望取得突出效果。
參考文獻:
隨著研究生的擴招和考研本科生的增多,為了更好地使本科教學和研究生教學銜接起來,一些學生更愿意選擇研究型畢業設計。與此同時,另一些同學因其家庭(比如有些屬于電力系統內職工的子女)和個人的原因更愿意選擇走上工作崗位,因此這部分同學更愿意選擇應用型畢業設計。
2.學生本身的知識基礎差異性使得研究能力出現差別
錄取來自全國不同省份和地區的本科生,其地域等差異性造成學生的知識結構和基礎也有較大區別。在筆者供職的學校,其中幾屆電力專業的本科生來源還包括部分專升本學生,這樣迥異的知識背景加上不同學習能力和學習態度,在接下來三年多的本科基礎知識學習過程中造成了更多差異性,這就使得他們的研究能力也出現更多差別。在電氣工程及其自動化本科畢業設計中出現的這些新問題無處不體現了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業的畢業設計教學工作也有必要隨之做相應改革。
二、面向具體對象的多元化、差異性教學改革
1.畢業設計選題的多元化、差異性改革電氣工程及其自動化專業適合本科生畢業設計的幾種傳統工程設計主要包括變電站或發電廠電氣部分設計、繼電保護設計、電網規劃設計等。這些傳統設計不僅種類較少,且設計模式大同小異,往往在網上有大量相似的范本。若大比例出此類題型,既難控制學生的抄襲行為,也未能適應學生興趣及就業新形勢所帶來的新變化。因此,畢業設計選題種類更應多元化發展,除體現專業的“強電”特色外,還要兼顧所學的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識,給學生更多選擇。畢業設計選題的差異性則主要表現在具體對象化的選題。
針對學生自身水平及興趣要求制訂不同難易程度、不同類型的畢業設計題目,并指引學生進行適合自身情況的選擇。即:既不讓學生見到題目后因無從下手而產生畏難情緒,又不要讓基礎好的同學一拿到畢業設計題目就產生輕視的態度甚至覺得和課程設計沒什么區別。不僅如此,不管對于研究型還是應用型的設計,也均需根據本專業學生自身特點和需要把控好各自比例來進行選擇。表1簡單列舉了改革后的一些畢業設計選題的案例,這些案例可以大致反映電氣工程及其自動化專業畢業設計選題的多元化、差異性改革宗旨。
2.畢業設計教學內容的多元化改革
教學內容的豐富多樣不僅要表現在各種文獻的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業軟件的使用教學以及論文寫作方法、規范的講授上,更要表現在最新的專業發展趨勢的把握以及在本專業畢業設計的貫穿上。例如,隨著新能源的發展,近年來有不少學生相繼進入風電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業設計的教學內容中也要有意識逐步加入這部分內容。表2對這些內容均做了部分列舉。
3.教學方式和教學平臺的多元化、差異性改革
(1)差異性的教學方式改革。因人而異的教學方式對于電氣工程及其自動化專業學生的畢業設計指導工作尤其重要,特別是在一些有專升本學生的院校。因本專業學生在理論知識和實踐知識水平上各有側重,因此差別較大。其中統招的學生在理論知識上水平整體較高,而專升本同學因其之前學校的培養目標不同的原因致使其理論知識相對較弱,但與電力系統相關的實踐知識卻較豐富。因此,在本專業畢業設計教學工作中認清這些差別,分別進行差異化的教學是十分必要的。例如,對于專升本的同學應注重過程教育,讓其掌握基本知識、基本規范、設計原則、標準等,而對于理論知識較豐富的學生則主要注重方法指導和難度稍高的資料提供等。
(2)教學平臺的多元化利用。動用包括校企合作、聯合指導、校外設計等多元化的畢業設計教學平臺,給學生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動化專業學生畢業設計效果的改革要素之一。比如,現在很多用人單位都要求本科生在簽約之后進入該企業進行工作前的實習,為了使得畢業設計更貼合學生今后工作的內容,鼓勵學生在實習期間充分利用企業人力技術及設備平臺來完成畢業設計也是相當可取的一種方式。對應于多元化、差異性的教學方式和平臺,教學質量監控及評價體系也應反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學校公開答辯抽查、學校和學院論文抽查以及論文重復率抽檢等多個質量監控和評價環節外,指導老師更應注重學生畢業設計的平時表現,對于在校外進行畢業設計的同學,還應定時聯系并做好校內校外指導教師的雙重監督和評價。
作者簡介:黃慧(1982-),女,河南長葛人,華北水利水電學院電力學院,助教。(河南鄭州450011)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)10-0148-02
專業英語,顧名思義,以英語講解專業知識,是大學英語的后續課程。專業英語課程的目的是為了使學生能夠閱讀英語專業文獻,了解國外學術及業內動態,為將來從事本專業工作后參加學術會議、聽取國外學者的演講報告、學術討論會、出國留學或參觀考察等提供基礎。專業英語也是電氣工程專業的基礎課程,它使學生能夠對國內外的行業現狀、研究前沿、研究難點和研究熱點有一個比較清晰的認識和了解。因此可以認為,專業英語為電氣工程專業學生的進一步發展建立了一個平臺?;谶@個平臺,學生可以深化既得知識,擴展專業知識領域,了解專業領域的全貌,洞察該領域中技術和理論研究的前沿,為學生在本專業領域中與國內外的同行進行交流創造條件。
電氣工程專業涉及面廣,設置課程包含“電氣工程”、“電子應用技術”、“計算機技術”、“控制理論”等內容,與之相應,專業英語也應涵蓋這些內容。因此學習專業英語要具備一定的專業知識,并且要區別于基礎英語的學習。為了使學生順利地從基礎英語過渡到專業英語,并將所學專業知識與英語能力相結合,提高專業英語的聽、說、讀、寫能力,本文結合實際教學,在教學內容、教學方法和教學設計與安排等方面提出一些改進方法。
一、教學內容
大學本科教育的目的主要是培養學生扎實的專業功底和獨立獲取知識的能力,為學生繼續學習和獨立從事本專業的研究工作奠定基礎。為此,專業英語課程對內容和教材的要求就不能局限于用英語念原文、翻譯課文、用中文講解難點、用中文解釋重點,這樣就很難把基礎英語與專業英語區分開。
電氣工程專業英語教材的課文內容主要包括構詞法、翻譯和寫作的內容。構詞法主要介紹電氣工程專業英語中一些常用的詞根、前綴、后綴以及合成詞等構詞方法。大學生掌握了構詞法,就可以達到對專業英語詞匯舉一反三、融會貫通的效果。熟練和掌握構詞法是學習專業英語的基礎,為以后閱讀英文專業文獻資料、學習新的詞匯做鋪墊,也是擴展詞匯量的一種高效方法。翻譯是針對專業英語的句子特點,比如長句多、句子結構復雜等,介紹其翻譯技巧。翻譯技巧涉及詞義選擇、語序的變換、用詞的增加和省略等內容。掌握翻譯技巧是學習專業英語的更高一層次要求。翻譯要做到信、達、雅,符合中英文的語言表達習慣和語法規則。寫作是比專業英語翻譯更高一層次的內容。英文寫作包括應用文、學術論文、學位論文等。熟悉應用文寫作有利于幫助學生到工作崗位后盡快適應工作、熟悉工作。學術論文、學位論文的寫作為學生進一步的深造奠定了基礎。這三方面內容是專業英語教材內容中要講解的重點。
學習專業英語,除了以上這些內容之外,內容安排還應該注意以下兩點。
第一,專業英語的教學內容越新越好,內容應與國內外最新的專業知識技術和前沿熱點保持同步。鑒于此,筆者認為,電氣工程專業英語的教材內容可以選取一些國外相關專業技術期刊或報紙上的文章,并且要與時俱進。每學期安排幾個學時,專門用來探討這些技術發展的新動態。
第二,電氣工程專業英語的教學內容還應該兼顧傳統內容與現代內容、基礎知識與前沿熱點之間的聯系。教材中的內容是一些基礎的專業詞匯以及基本的原理介紹。通過教材學習,可以讓學生從基礎英語過渡到專業英語,了解專業英語的特點以及一些詞法和句法特點,使學生在有限的教學時間內提高自己的聽、說、讀、寫能力,鍛煉出一種能夠終生受用的專業英語應用能力。
二、教學方法
傳統的教學觀以知識為本,而不是以人為本,立足于向學生傳授知識,而不考慮學生的需求和學生的接受程度。課堂上教師講、學生聽,“滿堂灌,注入式”的教學方法不根本改變,學生的學習主動性就不會調動起來,電氣工程專業英語教學要實現從知識傳授向綜合能力和素質培養的轉變,著力培養學生的創新精神和創新能力。這一實現過程,教學方法尤為重要。
1.采用啟發式與交流式教學
電氣工程專業英語內容本身比較枯燥,而且難于理解。因此,教師在教學過程中要采用各種手段和方法去調動學生學習的主動性和積極性,讓學生參與進來,營造一個輕松的學習環境,讓學生作為課堂的主體全身心投入到教學過程中,啟發和激勵學生的興趣使其主動地思考問題。學生在不知不覺中通過自己的積極參與、自由交流,無障礙地發表見解,在寬松和自由的氛圍中完成學習任務,枯燥的學習內容也變成了有趣的內容不容易忘記。例如在電氣工程專業英語教學中,專業術語和專業詞匯比較多,筆者啟發學生運用構詞法,如前綴、后綴、合成詞等聯想和記憶更多的單詞,并讓學生課下制作單詞卡片在課堂分組進行交流,讓學生在自由的交流中找到單詞的規律,激發興趣來記憶;另外利用多媒體教學方法給一些單詞增加適當的圖片解釋以活躍課堂氣氛。
2.覓食發現法
在教學中發揮學生的主體作用是一種教學的指導思想和理念。如何實現這一教學方法因課程、教師的不同而不同,其關鍵是從學生的角度出發。針對電氣工程專業英語,筆者認為,應該從“講、議、讀、練、評”這幾個方面使學生積極、主動地學習。
(1)講,是讓學生上講臺來講,改變教師講一課堂的做法。比如教材文章,可以提前布置給學生閱讀,自己歸納。在下一節課,以自愿的方式讓學生上臺講課,由其他學生來補充不足,最后教師進行歸納和點評。采用這種方法,使學生可以自由地發表自己的觀點,學生得到了交流的機會,又活躍了課堂氣氛。
(2)議,即精心地設計和組織課堂討論。結合當前電氣工程專業發展的新趨勢,確定一些具有代表性、普遍性和現實性的熱門話題,提前一周布置,指導學生閱讀有關資料和信息,分小組討論并推薦代表發言,最后由教師評析和總結。如在電氣工程專業英語教學中,筆者給學生布置關于智能電網、風能、光伏發電、電動汽車等熱點話題進行討論,討論其當前發展的現狀和未來發展的趨勢,以及發展過程中各自的優缺點和技術難題。通過自主學習和討論,使學生感受到身邊這些新技術和新科技為自己生活帶來的變化,讓學生加深對自己所學專業知識的了解。學生們積極發表自己的見解,踴躍討論,激發學習興奮點,從課堂討論中獲得了大量專業發展的前沿知識。教師從學生的發言和辯論中也獲得了大量的信息,從中掌握了學生的思想動態,增強了教學的針對性。
(3)讀,即讀書,不僅讀課本,還要讀與專業相關的書,如國外電氣工程專業的期刊雜志,國外電氣工程專業網站等,一方面學生可以加深對課堂內容的理解,另一方面也可以豐富學生的文化底蘊,了解英語的語言表達習慣和語法規則,拓寬學生的知識面,有助于培養學生自主學習和獨立思考的能力。
(4)練,就是設計以培養學生能力為目的的“問題體系”。這個問題體系可以根據學生的能力發展水平分層次進行。通過不同層次的練習,逐步培養學生自主發現、分析問題、創造性解決問題的能力。
(5)評,每個教學階段結束,可以讓學生對自己學習專業英語的收獲進行自評和互評,并對教師的教學工作進行評價,發揚教學民主,了解學生對課堂的教學意見和建議,提高教學的透明度,支持和鼓勵學生參與到教學改革中來,增強學生的主體意識,同時也督促教師不斷提高自己的教學水平。
采用這些教學方法,引導學生創造性地獲取與運用知識,在不知不覺中培養專業英語能力。與此同時,教師的能力也獲得了提高,心智獲得了完善。
三、教學設計與安排
學完電氣工程專業英語后,學生應該掌握一定量的專業詞匯,掌握閱讀專業相關英文資料的技巧,能夠熟練閱讀和翻譯相關的專業文獻資料,并且具備一定的聽、說、讀、寫、譯的能力。因此,電氣工程專業英語的教學安排也應該培養學生的聽、說、讀、寫、譯的能力,而不是只偏重于某一面能力的培養,忽視了其他方面。
在規定的教學學時內,教學內容可以分塊進行講授。比如,安排幾個學時的聽說課教學,幾個學時的讀寫譯,再通過幾個學時把這幾個方面綜合起來。這樣學生會在每一階段教學結束后很有收獲感。并且課下也更容易有重點地去學習,去提高自己。
充分運用現代化的教學手段,建立了真正意義上的網絡課程。教學輔導、作業布置與批改、問題的討論與回答都在網上進行,除要求學生通過網絡完成并提交作業外,還規定每個學生必須提出當前最新的專業發展的技術前沿問題,并參與其他同學提出的問題的討論。課程結束時,每位學生在網上跟同學的討論都可以查到,并且點擊率很高。這不僅明顯提高了學生運用現代化手段進行學習的能力,而且還可以讓學生隨時參與討論自己想要了解的問題,教學效果與效率都令人滿意。
四、結束語
電氣工程專業英語的教學目的是為學生提供一種把握國外同一專業發展脈絡和趨勢的能力。不但要提高學生運用英語閱讀專業書籍的能力,而且要提高他們運用英語進行專業學術交流的能力。因此,教學效果除了與教師自身的因素有關外,還與學生自身的專業基礎和英語基礎有很大關系。雖然文中介紹了一些改進措施,但是教師除了自身與時俱進外,還應該因材施教,根據每一屆學生的個性不同來不斷地對專業英語的教學改革進行探索。
參考文獻:
[1]趙叢霞.城市規劃專業英語教學法研究[J].高等建筑教育,2007,(A01):59-61.
[2]楊蕙馨.專業英語教學的一點體會[N].光明日報教育周刊,2000-04-19.
作者簡介:胡曉倩(1977-),女,四川綿陽人,重慶理工大學電子信息與自動化學院,講師;張蓮(1967-),女,重慶人,重慶理工大學電子信息與自動化學院,教授。(重慶 400054)
基金項目:本文系重慶市高等教育教學改革重大項目“電氣信息類工程應用型人才培養模式的研究與實踐”(項目編號:101102)、重慶市2010年人才培養模式與創新實驗區“‘寬口徑、大工程’觀下的電氣信息類應用型人才培養模式創新實驗區”、重慶理工大學高等教育教學改革研究項目(項目編號:2012026)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)20-0010-03
電氣工程專業專業面寬、適應性強,要求學生既具有電氣工程方面的專業知識和技能,又有自動化、信息技術的基礎知識和基本技能,具備解決既有強電又有弱電的寬口徑專業問題的能力。因此,電氣工程專業的畢業生除了需要有扎實的理論基礎外,還必須有很強的工程實踐能力。為提高學生的工程實踐能力,滿足人才培養的多元化需求,重慶理工大學積極響應并實施教育部提出的“卓越工程師教育培養計劃”。電氣工程及其自動化作為首個試點專業,已經從2010年9月開始具體實施。目前,經過幾年的探索與實踐,以面向電力企業為主,已經全面構建了具有本校特色的“2+1+1”的卓越電氣工程師人才培養模式,并針對卓越工程師培養的核心與本質——工程實踐與創新能力建立了創新的多元化多層次的開放的實踐教學體系,取得了良好的人才培養效果。
一、卓越電氣工程師的培養目標
為了適應我國電力及相關工業的快速發展,進一步滿足國家、行業對電氣領域高級工程人才的需求,要求卓越電氣工程師不僅掌握電氣工程、自動化、電子與計算機技術應用等領域堅實的基礎理論、系統的專門知識及基本技能,而且是能在以上領域從事工程設計與技術開發、系統運行維護、科學研究、生產組織和管理等方面工作的高級工程技術人才和管理人才。最終目標是培養其具有良好的人文素養、團隊協作能力、突出的工程創新能力和社會責任感、開闊的國際視野和跨文化交流能力。
二、總體思路與方案
教育部“卓越計劃”強調三個特點:一是行業企業深度參與培養過程;二是學校按通用國際標準和行業標準培養工程人才;三是強化培養學生的工程能力和創新能力。實踐教學體系改革必須以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,以工程能力培養為核心,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐與創新能力。因此,整個改革必須圍繞以下總體思路進行:
(1)教育和社會是緊密聯系的,人文素質在高校理工科學生的成長成才過程中也具有非常積極的作用,工程實踐應和人文社會實踐相結合,使學生在社會與工程實踐的過程中了解社會、適應社會,學會做人、做事,具備多方面的綜合素質與團隊協作能力。卓越電氣工程師之所以“卓越”,除了其專業知識更豐富、工程實踐能力更強外,關鍵在于其具有更高的綜合素質。
(2)卓越電氣工程師必須具備本專業核心知識和能力,即掌握電力能源的產生、傳輸、變換、調控和使用所需的系統運行的基礎理論和專門知識,熟悉相關的國家、國際技術標準及行業法規,具有優秀的進行電氣工程與自動化領域的研發、設計、制造、運行與管理的能力。
(3)在實踐的內容上一方面要強調綜合性、設計性與實用性,加強學生分析問題、解決問題的能力;另一方面要以就業和市場為導向,人才培養緊密對接社會需求,并要體現當前電力技術發展的最新趨勢。在實踐的形式上,推行全面工程教育,以多層次、多元化為主要特征,并強調與企業工程實踐鍛煉相結合、產學研相結合。[1,2]
(4)建立開放式、自主式的實踐教學模式,以學生為中心,注重學生創新意識、創新能力與自我學習能力的培養。
目前,重慶理工大學卓越電氣工程師的具體實施方案為:已經與重慶市電力公司、重慶市電科院、重慶萬州水利電力集團、重慶水輪機有限公司、長壽獅子灘發電集團等重慶電力行業的龍頭企業和研究院所建立了產學研合作平臺,實行聯合培養。每年從大二學生中公開選拔20名優秀學生參與卓越工程師計劃,每名參與學生都能在合作企業中有具體實踐崗位,時間累計不少于1學年,所獲得的學分數不得少于28個學分。實施手段采用學校導師和企業導師的“雙導師制”,即四位學生組成一個項目組,每組都指派一名學校導師,并聘請一名電力行業有豐富理論與實踐經驗的高級工程技術人員作為企業導師,共同負責學生培養的全過程。
三、開放、創新的實踐教學體系
在培養模式方面,根據重慶理工大學電氣工程專業實際情況,按照工程創新型模式培養,強調基礎扎實、視野寬廣、電氣與自動化、計算機學科交叉,注重工程實踐與創新研究能力,尤其注重設計和動手能力。為此,從品行、知識、能力多個維度將人才培養目標進一步細化,構建了“工程創新型的卓越電氣工程師實踐教學體系”,從整體層次上包含了人文素質實踐、自然科學實踐、工程能力實踐、創新研究實踐四大類(見圖1),每一類都包含多元化的實踐方法與手段,并針對工程能力的培養實行多元化的考核方式。[3]
1.人文素質實踐
人文教育培養高校學生具有正確的人生觀、價值觀、高度的社會責任感,并能激發學生的多維思維能力,提高綜合素質,在整個高等教育中具有重要的基礎地位。因此學校強化了學生在社會科學、文學藝術等方面的實踐,主要由入學教育、軍訓、社團活動(包括學術類、公益類、藝術類、體育類)、社會實踐、公益勞動、就業教育等組成。各種類型的人文素質實踐培養學生具備良好的生活與學習習慣、熱愛祖國和遵守紀律的觀念、堅強的意志與集體意識、多方面的知識和技能、提高人際交往與適應社會的能力、培養勞動觀念、增強社會責任感,并樹立正確的職業觀和擇業觀。
2.自然科學實踐
自然科學實踐由大學物理實驗等課程實驗組成,對提高理工科學生的綜合素質和創新能力的培養具有獨特的基礎性和無可替代性作用。針對工程實踐能力的培養,學校在傳統的大學物理實驗基礎上進行改革。一方面在傳統的基礎性實驗、驗證性實驗基礎上增加了設計型實驗與綜合性實驗。另一方面強調面向各應用型專業,將實驗整合為三個層次,包括:
(1)基礎型物理實驗,要求學生掌握物理實驗的基本方法、儀器與操作。
(2)面向電氣信息類專業的綜合物理實驗,讓傳統的大學物理實驗與電氣工程專業接軌,夯實專業基礎。
(3)開放式的創新設計物理實驗為選的卓越計劃參與學生提供研究設計與制作型實驗,激發創新意識。通過以上分層次、系統的科學實驗能力培養使學生掌握進行科學實驗的基本知識、方法和技巧,并培養學生敏銳的觀察力和嚴謹的思維能力,使學生的學習理論聯系實際,并為今后在電氣工程及相關領域的理論和實踐學習打下深厚的數學、物理基礎。
3.工程能力實踐
工程能力實踐由機械類、電氣信息類和電氣工程專業課程實驗及電氣控制應用設計、電氣工程綜合設計、生產實習、在崗實習、畢業設計等組成。[4,5]根據工程能力培養的要求,以實際的工程設計、研發能力訓練為核心與主線,重新整合、統一規劃和系統化,構建了多層次的“2+1+1”工程能力實踐體系,如圖2所示。它由“專業基礎訓練一專業綜合訓練—綜合工程能力訓練”三個層面構成,產學研結合,循序漸進地實現對學生由淺入深、系統的、多層次、全方位的工程實踐能力的培養。[4,5]
專業基礎訓練層(“2”:大一、大二學年,校內培養)。通過機械類、電氣信息類基礎課程實驗以及基礎實訓,包括工程制圖、機械制造基礎訓練、電工電子技能訓練、電路電子基礎實驗、微機原理及應用實驗、電子技術應用設計等,使學生完整地掌握本專業基本工程技能與實踐能力,并強化計算機應用部分,在相應的實踐課程中要求學生熟練掌握常見的工程制圖與電子設計軟件,如Autocad、Protel、Protus等。
專業綜合訓練層(“1”:大三學年,學校、企業聯合培養)。第一階段,以電氣測試技術、自動控制原理、電機學及電力電子技術課程實驗為核心,一方面使學生直接接觸實際的測試、控制的、元件與系統,在傳感器、電機、電力電子器件等方面得到具體的感性認識與初步訓練;另一方面,培養學生計算機輔助設計的能力,例如要求學生熟練掌握基于MATLAB、Labview的控制、信號處理的建模與仿真。第二階段,在電氣工程專業課教學階段,單獨開設電氣工程綜合實驗課,并結合電力企業生產實習,使學生掌握電氣工程領域的相關識圖方法、繪圖、接線、調試、檢修和維護等基本知識。并在重要的專業課程,如電力工程、高電壓工程等課程中積極開展各種形式的雙語教學,培養學生外語運用能力,提高學生綜合素質。第三階段,電氣工程專業課程學習結束后,在專業及企業導師的共同指導下,以電氣控制技術應用設計與電氣工程綜合設計環節為主,設計內容面向企業實際工程問題,引導學生把原理分析與工程設計結合,提高綜合應用能力;并要求學生掌握常用的電氣工程分析與設計軟件,如PSASP、Saber、Ansoft等,為畢業設計與企業工程實踐打下堅固的基礎。
綜合工程能力訓練層(“1”:大四學年,企業實踐)。參與學生實際進入合作電力企業進行為期一年的企業員工式實踐,掌握實際電力企業應用項目設計、開發與管理的方法和技能。
(1)第一階段:通過在崗實習深入電力企業進行企業文化與規章制度教育、生產技能培訓等實踐,使學生熟悉企業環境和企業文化,了解電力產業人才需求及產業動向,掌握最新的國家及國際行業標準。
(2)第二階段:參與企業生產實踐,熟悉電力企業實際生產過程、項目開發過程和開發管理規程,能夠獨立閱讀及掌握最新國外設備的英文技術文檔,培養學生靈活運用電氣工程專業知識與實際工程規范、團隊協作、競爭與合作的能力,具備電力企業工作的技術及能力。
(3)第三階段:通過畢業設計對學生進行綜合工程能力訓練。設計內容與工程實際接軌,由電力企業提供設計所需現場數據、技術,使用與工程設計一致的研發設備,使學生接觸電力行業的前沿科技與最新設備。采取項目驅動制設計方式,在企業導師的指導下,以項目組的方式完成一個企業實際產品由構思、分析、設計、實現到交付的完整過程。培養學生不僅從技術的角度去解決問題,還必須從產品和市場的角度,包括成本、性能要求和開發周期等綜合因素考慮實際工程問題,拓寬工程領域基礎和口徑,在較高的層次上培養學生進行產品開發設計、技術改造的能力。
4.創新研究實踐
深化和完善卓越計劃參與學生的專業理論知識技能體系,提高專業知識的深度和廣度,培養其具有獨立的科學研究工作能力及自主學習及創新能力。
(1)積極開展如全國大學生電子設計大賽、全國“挑戰杯”科技競賽、數學建模大賽和學校組織的各類科技競賽、科技興趣小組等課外科技活動與創新實踐,給卓越計劃參與學生提供良好的學習、設計和研究環境,拓寬專業知識面與研究方向。
(2)參與教師科研,培養學生獨立的思維和科學的方法和對未知領域進行科學探索的能力,并引導學生根據自己的興趣與特長,獨立自主地開展科研活動。
(3)借鑒研究生培養模式,幫助學生將自己設計、研究的產品及新方法、新思路轉化為公開發表的科研論文及專利申請,使有進一步深造需求的學生的培養模式從工程創新型轉變為技術科學型,滿足人才培養的多元化需求。
(4)創業實踐,培養學生的創業意識與能力。當學生經過完整的項目開發訓練,并且條件許可時,鼓勵學生針對電力市場需求進行自主創新,開發滿足市場需要的新產品;將實踐成果推向市場,了解國家在微型企業創辦、專利轉讓等方面的相應政策與法規,培養經營管理、市場營銷的能力。
四、強調工程能力的多元化考核方式
考核從注重“考核結果”向注重“實踐過程”與“工程能力”轉變,采取以個性化和制度激勵為特點的管理模式,激發學生的學習主動性與自覺性,提高學生的研究能力和工程實踐能力。改革傳統的實踐環節以提交書面報告為主的考核方式,實施復合式考核,針對不同的實踐項目要求學生提交實習體會、調研報告、工程分析報告、技術革新建議、科研報告或論文,或者提交產品設計、工程規劃設計、工程項目實施方案、實際設計產品以及其他物化成果,此外,考核結果需要參考學生在實踐環節進行過程中的組織與團隊協作能力。在電氣綜合設計與畢業設計論文的評審答辯中,引入校外企業專家評審機制,按一定權重綜合電力企業專家與雙導師評審及答辯的評分結果作為最終成績,以促進畢業設計與工程應用需求的全面對接。
五、結束語
針對卓越電氣工程師的工程能力培養要求,通過構建包括人文素質實踐、自然科學實踐、工程能力實踐、創新研究實踐的立體化實踐教學體系,使每一位卓越計劃參與學生得到了全方位、個性化、多層次、多元化的培訓,其工程能力與創新意識得到了培養,提高了人才培養質量。
目前我校的卓越電氣工程師計劃正在進一步探索中,基于工程實踐與創新能力培養的實踐教學體系改革也是一個循序漸進的過程,今后還將進一步調整和完善整個實踐教學體系,并將該計劃分步驟地、系統地擴展到所有電氣工程專業學生,以實現真正意義上的多元化多層次工程能力培養,培養出更多更好的在電氣工程與自動化領域具備研究、規劃、設計、建設、運營、管理等方面能力的本科工程型專業人才。
參考文獻:
[1]吳鳴,熊光晶.以工程能力培養為導向的工程教育改革研究[J].理工高教研究,2010,29(3):54-58.
[2]羅正祥.工程教育專業認證及其對高校實踐教學的影響[J].實驗室研究與探索,2008,27(6):1-3.
中國分類號:H319
1加強實踐教學的必要性
1.1我校電氣工程專業教學概況
電氣工程及其自動化專業是我校電力主打專業,該專業的培養目標是具有較強的綜合素質和創新精神,能夠從事電氣工程及其自動化領域相關的工程設計、生產制造、系統運行、系統分析、技術開發等方面的復合型工程技術人才。我校學生具有文化課底子薄,學習積極性不高,理論知識教學的教學效果很差,我們必須想方設法提高學生的實際動手能力即實踐能力,從而滿足工程技術人才培養目標的要求,所以在我校電氣工程及其自動化專業的培養體系中,實踐教學占有相當重要的地位。如何適應社會發展的需要,深化實踐教學改革,培養出更多合格的電氣工程技術人才,是我校一直在思考和研究的問題。
1.2電氣工程及其自動化專業的特點
電氣工程及其自動化專業很多課程都具有很強的實踐性,其培養手段和教學方式具有自身的明顯特點,人才培養目標的實現需要通過大量的實踐教學環節。從目前狀況來看,各高校的實踐教學還普遍存在著觀念上不夠重視、缺乏科學的教學體系、內容滯后于工程技術的發展等諸多問題,造成學生在動手實踐時對所學知識難以靈活運用,缺乏深入分析和解決相關問題的能力和素養。因此,對電氣工程及其自動化專業的實踐教學進行深入研究和改革就顯得尤為迫切和必要。
2加強電氣工程專業實踐教學的實施方案
2.1教學方法、教學手段多樣化
確立學生在實踐過程中的主體地位,強化教師引導者、輔助者的角色,鼓勵學生開展自主式、合作式、研究式的學習,在實踐過程中獨立思考、獨立設計、獨立操作;要建立行之有效的開放教學模式與管理機制,使有限的資源向學生全面開放;制定科學的考核與成績評定辦法方法。以“突出能力、鼓勵創新”為原則,采用筆試、實際操作、實踐報告相結合的形式進行考核,要求學生既懂設計和操作,又懂原理和思想,做到能講能寫。這樣的考核結果較真實地反應了學生的能力,使考核成為激勵學生進取心和創新發揮的手段,充分體現學校定位和人才培養目標,反映學校辦學特色,堅持知識、能力、素質協調發展和綜合提高。固化學院已經取得的教育教學研究成果,借鑒、學習外校教學改革的成功經驗,體現學校定位和人才培養目標,反映學校辦學特色.堅持知識、能力、素質協調發展和綜合提高,使學生得到全面發展.堅持整體優化,科學地處理好各教學環節之間的關系;突出人才培養特色,滿足行業發展需求,構建適應未來社會發展以及終身教育需求的知識結構、能力結構及綜合素質培養。
2.2建立以實踐能力為培養重心
構建以實踐能力培養為重心并與注冊執業資格教育有效銜接的課程體系。我國正處于高新技術發展與產業結構調整轉型的重要時期,生產過程需要大量高級工程技術人才和高級生產管理型人才。在此情況下,提升應用型人才的培養層次,是當前和未來社會的必然要求。為了在激烈的市場競爭中取勝,各層次高校應根據自己的優劣勢進行分析,圍繞應用型人才的素質、能力及知識需要,進行課程設置與教學安排,打破學科深化型的“深桶式”課程體系,培養最具優勢的應用型人才,以形成自己的辦學特色,滿足社會對不同應用型人才的需求。
2.3突出實踐能力和創新能力的培養
突出實踐能力和創新能力培養,以研究促進教學,優化實踐教學環節,引導學生追蹤學科領域最新進展,培養學生創新意識和創新精神,提高學生創新能力。一是培養學生應用能力、創新能力為原則科學設置。主要設置實踐教學課程、課程論文、畢業論文。強調:校內外結合,建設多樣化實習基地。種類有電工電子實習基地、金工實習基地、計算機信息技術實踐基地等實訓基地;校企合作、結合專業的社會實踐基地等實習基地;二是優化實踐教學環節,推進實踐教學改革,建立科學系統的實驗教學體系;三是重視師資隊伍建設。要加強對中心教師尤其是青年教師的培養,創造有利于青年教師成長的學術環境和科研氛圍,采用合理的實踐教學考評辦法,形成完整的監督、制約與激勵機制,鼓勵教師積極投入和改革創新,最終建立一支教育理念先進、教學科研能力強、核心骨干相對穩定、結構合理實踐教學團隊。
3結束語
總之,電氣工程專業人才培養要與社會需求相適應。人才培養工作是高校永遠不變的任務,是高校保持旺盛生命力的源泉。必須明確其培養目標。培養目標是指學校在國家總的教育目標指導下,根據自身的辦學條件、學生生源和社會需要,對所要培養的人才質量和規格的總的規定。培養目標具體反映教育思想,直接引領教育實踐,同時也是整個教育工作的歸宿。培養目標設計的好與壞,在一定意義上決定著人才培養工作的成與敗。因此,鑒于高校是集統一性和多樣性為一體的組織,高校的培養目標也應具有集中性與個體性雙重屬性。高校培養目標的共性是同一的,即培養德、智、體等方面全面發展的社會主義事業建設者和接班人,而培養目標的個性則受高校定位和社會發展的影響。一方面,培養目標必須符合國家對高等教育人才培養質量的共同要求;另一方面,培養目標還必須符合高校自身發展條件和社會發展的需求.本著培養具有良好思想道德品質,富有創新精神和實踐能力的應用型高級專門人才;課程體系建設尚需我們不斷研究、不斷實踐,對課程合理配置,在這方面還有許多工作需要我們去做,爭取在課程體系的進一步優化、加強利用社會資源使實踐教學緊跟工程技術的發展。
參考文獻
[1]陳小虎,劉化君,朱曉春等.電氣信息與電子信息類應用型人才培養體系的創新與實踐[J].中國大學教學,2006(4):1-3
關鍵詞:
住宅小區;建筑;電氣工程;設計技術;要點
引言
中國社會經濟快速發展,人們對生活質量越來越高要求,對住宅小區的建筑質量倍加關注。電氣工程屬于是建筑施工中的基礎性工程,隨著住宅環境的不同,就需要對電氣工程不斷完善。面對目前住宅小區建筑的電氣工程中所存在的問題,就需要對設計技術以高度重視,以提高住宅小區的建筑使用質量。
1住宅小區配電系統的設計
1.1配電系統中變壓器的設計
目前的住宅小區運行中的一個明顯特點就是用電負荷在不斷增加,這是由于城市居民的經濟水平提高,生活質量也相應地提高,各種電氣設備的使用量增加,就必然會增加用電負荷。這就需要住宅小區在電氣工程設計的過程中,要對小區居民的用電負荷充分考慮,對科學合理地設計變壓器[1]。特別是中國在近年來倡導節約能源,促進環境保護,在對住宅小區的電氣工程進行設計的時候,考慮到用電負荷問題的同時,還要考慮到節約能源問題,對變壓器的型號、安裝數量都要從建筑的運行實際出發進行配置,以使配電系統安全穩定地運行,同時還降低了能源消耗量,住宅小區居民的用電也不會受到影響。
1.2配電系統中的其它設計
住宅小區的配電系統設計中,需要重點解決的問題就是滿足建筑用戶不斷增加的用電需求。面對用電負荷不斷增加的問題,就需要做好節約能源的工作。在具體工作中,可以對居民的電能使用情況進行了解,對電能的使用做好分類,使得所采用的節約能源措施更具有針對性,發揮時效性,配電系統設計也更為科學合理。在為建筑配置低電壓設備時,要安裝繼電保護裝置,以使低電壓設備處于良性運行狀態,保證為住宅小區居民持續穩定地供電。小區的配電系統設計中,為了保證供電長時間持續供電,特別是維持機房供電的持續穩定,機房供電往往是一級消防動力負荷,居民的家庭用電會采用三級負荷。通過對負荷劃定級別控制用電負荷,就可以達到節約能源的作用。
2住宅小區監控系統的設計
2.1監控系統中消防監控系統的設計
住宅小區是人口集中的區域,也是各種電氣設計集中安裝的區域,因此,保證消防安全是至關重要的,這也是住宅小區建設的關鍵。要提高消防安全質量,很多的城市住宅小區都安裝了消防監控系統,對火災發揮有效的控制作用。從目前的住宅小區消防監控系統的設計情況來看,是將系統劃分為局部監控區域和中央監控區域,在消防控制模塊中設置有消防指揮運行流程,如果住宅小區中有火災發生,在消防監控系統中的警報裝置就會對火災隱患進行檢測,同時發出消防警報[2]。在火災現場,消防監控系統的控制模塊還會以手動操作的方式或者自動操作的方式指揮火災現場,對火災起到了有效的控制作用。在對消防監控系統進行安裝中,為了保證監控系統在火災發生的過程中安全運行而不會遭到破壞,就要對系統予以電磁干擾,并做好防護工作。對于系統中的線路材料,要求具有良好的耐火性能,以使得消防監控系統的功能得以充分發揮。
2.2監控系統中消防探側器的設計
在城市住宅小區中,消防探測器是重要的裝置,不僅可以對火災予以探測,而且還能夠及時地啟動報警裝置,隨之火災監控模塊啟動。安裝消防探側器的過程中,要根據實際工作需要選擇消防探側器的型號,還要考慮到安裝的位置以及運行環境,保證消防探側器的功能得以充分發揮[3]。雖然現行的住宅小區中所安裝的消防探側器對環境具有較強的適應性,而且不會受到安裝位置的局限,具有良好的火災報警效果,但也要從其應用范圍出發對其安裝區域加以明確。
3住宅小區防雷設施的設計
住宅小區的建筑安裝有各種電氣設備,就要做好防雷涉及工作。通常而言,住宅小區會安裝基礎性的防雷裝置,這對于建筑電氣工程而言是遠遠不夠的。要強化防雷設計,就要將電氣防雷系統構建起來,保證防雷系統有效運行。這就需要在安裝防雷裝置的過程中,要對住宅小區的規模以及防雷裝置所安裝的位置充分考慮。在安裝直擊防雷裝置的過程中,要考慮到其所發揮的作用是避免直擊雷對住宅小區的配電系統以及監控系統造成破壞。這就需要從住宅小區的實際情況出發做好接地工作,之后根據需要安裝各種避雷設施,諸如避雷針等等,以避免建筑被雷擊。對于住宅小區的建筑,其高度國家都有明確規定。如果建筑高度超過了規定范圍,就要每間隔5米至8米的高度就要設置避雷帶,還要連接地下線,以防止金屬構件被雷擊。當雷電的強度較高,防雷裝置就會對電氣設備的絕緣層造成破壞,這就需要安裝雷電反擊設置[4]。防雷裝置接閃器會影響到建筑物中的金屬物,兩者要保持一定的距離。另外,建筑物中的鋼筋和其他的金屬物之間的距離都要符合規定,還要與防雷引下線進行連接。建筑中所安裝的各種電氣設備都要做好接地工作,還要連接防雷接地,以避免電氣設備遭到雷擊。住宅小區建筑安裝有大量的電氣設備,有必要將綜合布線系統構建起來,合理設計通訊網絡,以保證各項信息有效傳輸而不會受到雷電的影響。
4結束語
綜上所述,中國城市居民的生活水平逐漸提高,對住宅小區的建筑質量提出了更高的要求。對電氣工程設計工作予以高度重視,是為小區居民塑造舒居住環境的重要條件。建筑電氣工程作為建筑工程中的基礎部分,直接關乎到建筑的使用功能。特別是目前各種新的電氣技術在電氣工程中得以應用,就更需要針對建筑電氣設計工作積極探索,提高設計質量,以確保建筑電氣運行穩定,更好地滿足住宅小區居民的電氣使用需求。
作者:余翔 單位:湖北工業大學
引用:
[1]田建紅.智能小區建筑電氣工程設計與實踐[D].西安交通大學碩士學位論文,2012.