电气工程的内涵十篇

发布时间:2024-04-29 12:25:34

电气工程的内涵篇1

关键词:专业气质电子电路安装中高端人才培养教学探讨

专业气质是职业人员专业个性心理特征表现,在职业劳动过程中所显示出的稳定的专业特点的典型职业心理倾向,它透过专业心理的内在能够散发出文化底蕴、知识内涵、专业技能、职业素养,形成特有行为习惯。专业气质通常o自身和他人的信心带来一定的影响,是职业行为中不可或缺的因素。培养和形成良好的专业气质能提高职业技能的自信心和感染力,并且促进专业技能知识与专业气质相互作用,对提高学习兴趣和质量能产生质的促进,并使学生获得专业能力成功的喜悦,是学习专业技术能力的学习动力。在健全职业能力人格和提高专业技能过程中,笔者针对电子技术课程的特点并结合技工院校学生的实际,旨在准确抓住在教学过程中渗透专业特色的量变,从而达到培养学生身上专业气质的质变。

职业教育要跟上社会发展的步伐,必须依靠现代职业教育结构、模式改革,培养与市场匹配的职业人才,形成重视职业技术能力的社会氛围,促使中国制造、中国装备质量赶上发达国家的水平,缩小国内外中高端产品质量的差距。职业高技能人才不仅要有技术,还要有稳定的职业心理倾向和职业底蕴、职业内涵、职业素养,并综合形成特有的职业感染力,透过专业气质的散发达到符合中高端职业市场需求。《电子电路安装》课程是技工院校机电专业的一门主要专业骨干课程,特点是专业性、技术性、实用性非常强,属于中高端技能型人才培养重要课程。如何在教学过程中让学生的职业技能透过专业气质散发出高品质信息,是教学中值得深入探讨的问题。

一、基础知识作为专业气质的根基

基础知识包含了文化基础知识、综合基础知识、专业基础知识。文化基础知识包括了语、数、物、德、体等科目。这些基础学科虽然与专业技能联系不大,但这些基础学科能通过培养学生的基本常识、逻辑思维能力、价值取向,为职业技术和科学成就奠定基础。综合基础知识包括了计算机、职业生涯、心理健康、职业礼仪等,这类知识能引入CaD专业绘图、专业工作体验、专业心态健康发展。专业基础知识包括了材料学、电工基础、电磁学、机械基础等直接为《电子电路安装》课程提供基础的知识,是承载《电子电路安装》课程的必要条件。

基础知识凝聚是专业教学中应当实现的重要目标之一。实现这一目标需要教学工作者具有多年专业浸润浓郁的专业气质,并自然释放出专业气质,使其弥漫整个教学课堂。基础知识在现有的教学实践中往往未能引起重视,但只要科学地找出其规律,在教学过程中以扎实基础知识底蕴作为专业气质的根基,就能达到以基础知识作为专业气质根基的需要。

二、专业知识内涵作为专业气质的内核

《电子电路安装》课程中的专业知识,涵盖了电气元件基本知识、放大电路分析、直流电源应用技术、数字逻辑电路、数模转换技术等专业知识。专业知识作为内涵,孕育着专业气质,从基础知识开始循序渐进积聚专业知识的内涵,通过对放大电路工作原理、直流电源稳压原理、数字逻辑电路等知识内容的传授,让学生形成扎实的专业知识的内涵。数模转换作为技术联合的桥梁,从另一个视角中获取专业知识的内涵,在一点一滴的积聚过程中,逐渐成为一种稳定的特性,并以一种专业气质稳定下来。

电气元件基础知识是专业知识内涵的根基,由电阻、电容、电感、二极管、三极管等元器件的材料、特性、功能、应用场合等基础知识组成。每种元器件的特性尤为重要,例如电阻的限制电流、调节电流特性对电子电路起到约束作用;电容的能量存储特性是在电子电路中建立电场提供能量;电感的电磁感应作用是电子电路中建立磁场提供能量;二极管的伏安特性、三极管的放大作用和输入、输出特性曲线等都是电气元件基本知识的重点,它们作为专业知识内涵的基础加以积聚,只有在专业基础知识上进行分析研究才能使专业知识得到发展。在发展过程中它们又以专业知识内涵的形式,逐步形成专业气质的基础。

放大电路分析作为《电子电路安装》课程的主要知识内容之一,属于一种常用的能量放大电子技术。这一内容作为专业技术知识的重要内容出现在教学过程中,以专业知识内涵进行沉淀。通过对放大电路工作原理进行分析,可了解到其利用电气元件基本知识发展成专业知识的内涵,它是将微弱的电信号放大至较强的电信号来控制较大功率的负载。静态工作点分析中的静态工作点设置方法和动态工作状态分析中引入微变等效电路将非线性问题经过微小变化等效成线性问题来分析解决,达到简化电路复杂性的目的,在解决工程问题的同时,让学生获得专业知识内涵,实现以专业知识内涵强化专业气质,以知识内核的形式存在于教学过程中,又以气质的形式内敛成内核。

直流电源《电子电路安装》课程的主要知识内容之二,是属于一种常用的应用技术。作为专业知识内涵的重要内容,它以实际应用技术出现在教学过程中,并通过应用实例来剖析教学内容。分析从电网获得交流电开始,经过变压、整流、滤波、稳压逐步变成稳定的直流电源,对电子电路的发展过程进行分析,并最终悟出其工作原理。该课拓展各种变压、整流、滤波、稳压电子电路专业应用技术,认识不同电路的特点,合理运用专业知识,组成合适电路应用于实际工作场合,从专业知识获得内涵达到强化专业知识内涵的目的。

数字逻辑电路是《电子电路安装》课程的主要知识内容之三,上述的放大电路分析、直流电源是《电子电路安装》课程的模拟部分,而数字逻辑电路则转向另一角度,在数字部分表现专业知识的内涵。数字逻辑电路是利用逻辑代数分析和设计作为基本数学工具,通过对逻辑代数、逻辑门电路的分析,实现各种与时间无关的逻辑函数功能,组成各种组合逻辑电路部件,应用逻辑门电路和各种触发器实现各种时序逻辑控制的功能,组成各种组合逻辑时序逻辑电路。其知识内容按照一定顺序发展成由存储电路和组合逻辑电路两部分组成的一个整体,状态是由存储电路来记忆和表示,时序逻辑电路状态分析是关键要领,从掌握时序逻辑电路的分析方法过渡到设计应用,有效地从另一个专业知识角度获得应有的知识内涵,达到强化专业知识内涵的目的。

数模转换技术是《电子电路安装》课程中模拟部分和数字部分的知识整合,也是专业知识内涵的整合,它作为技术耦合的桥梁使专业知识内涵得到充分酝酿,这一部分充分利用模拟电路和数字电路的特点进行了技术互补。随着数字电子技术的发展,尤其是数字电子计算机的普及应用,使用数字电路处理模拟信号的情况越来越多。为了能够用数字系统处理模拟信号,必须先把模拟信号转换成相应的数字信号,才能送到数字系统中进行运算处理,再将处理得出的数字量转换为模拟量,实现对被控对象模拟量的控制。在用计算机对生产过程进行控制时,经常把压力、温度、流体和流量等指标通过传感器检测变换成相应的电压或电流,由模数转换器转换为数字信号送入计算机处理,经处理后再由数模转换器转换为模拟量控制相应的伺服机构执行操作的过程。掌握数模转换技术是让专业知识内涵充分发挥的关键,在获取专业知识内涵的同时能诱发专业气质的出现,使专业气质进一步转化为其内核。

在《电子电路安装》课程教学中,随着专业知识的理解、分析、深化,专业知识的内涵也不断地渗透,并在环境和时间的效应下发生内敛,形成一种独有知识内涵。其内涵在酝酿中成长为专业气质并稳定下来,长期存在于人的身上,作为专业气质内核存储,能有效达到专业知识内涵作为专业气质内核的目的。

三、以专业技能训练强化专业气质

《电子电路安装》课程教学中,旨在突出实用、强调能力、分段培养,注重实用技术的培养,以培养动手能力为主线,重点放在实际操作技能的训练上,培养学生解决实际问题的能力,循序渐进按照基础知识一实际操作锻炼一综合技能训练的顺序合理安排,根据专业技能的要求,强化基础技能、焊接技术、电路制作、电路测量分析等教学训练内容,保证专业技能训练收到应有专业技能水平,最终将技能水平能力融入自身,形成一种独特的气质并以专业气质形式依附于人的身上。

基础技能是掌握各种工、量具的使用方法,熟悉电子设备的型号、用途、特点,懂得查阅各种元件参数、设备说明书等技术资料。这一部分的关键是做好电子线路和线路板的安装前期准备工作,包括元件型号的选择,准备安装所需的工具、仪表等工作,熟练使用万用表、示波器、电烙铁等电子仪表进行检测和焊接,掌握测量和更换损坏元件的专业技术,通过专业基础技能训练,达到适应专业工作能力水平,为强化专业气质做好准备。

实际操作锻炼是进行电路制作、焊接技术、电路测量实践操作等一系列过程。根据电路图的要求,在电路板上安排元件,对照原理图在方格纸上画出印制导线,再作其他元件的连线,最后标出地线。在上述制作电路的过程中,学生能充分积累工作经验。焊接技术作为电子电路安装工作的基本功进行训练,焊接的过程可以理解为“加热―熔入―浸润―冷却―连接”。在助焊剂的配合、促使焊料与焊件发生渗透与融合,这一过程的关键是金属表面的洁度、温度和时间等技术要素。关键要达到焊接牢固、外观整齐、通电质量等要求,扎实的专业技能为学生提供足够的专业自信,从这一角度来说,专业技能训练能够有效提高专业气质,以达到强化专业气质的目的。

灵活运用简单的万用表检测技术、专业仪器检测技术和替换法进行训练。例如;在故障检修中,尤其是在遇到一些软性故障(集成电路、晶体管、电容器、电感器等非线性元器件的故障),简单的万用表无法检测,又没有专用设备的情况下,运用替换法可达到快速排除故障的方法,也是专业气质的表现。专业技能训练的过程,在获得专业技能的同时也孕育着专业气质的形成,成熟的职业技能一定带有稳定的专业气质,是符合客观规律的一种表现形式,并存在于技工院校学生的专业气质中。

四、综合技能的成熟化与专业气质的稳定化

专业知识以专业内涵方式存在,同时又以专业技能的形式表现出来,并与专业技能融合成为综合技能。通过基本放大电路、稳压电源电路和数码表决器电路的设计与制作,促使专业技能逐渐成熟并在技能实践的行为和活动中表现出专业气质。而专业气质随着专业知识与专业技能的深入,逐渐转化成成熟的技能和稳定的专业气质。综合技能包括接受产品设计、制作任务、完成电路图的设计、根据电路图备好元件工具、测量元件参数和检查工具、合理安排电路制作工艺线路、制作完成实际电路板、根据设计要求和工作原理对电路进行功能进行安全检测和技术调试等一系列的步骤。在技能训练过程得到锻炼,专业知识和专业技能得到相互促进,由专业知识、基础技能、操作技能、检测技术、综合训练等组成的综合技能获得提高。综合技能在成长的过程中与专业气质共同发展,以典型专业特点表现于稳定的心理过程,并从中得到稳定化。综合技能的成熟化与专业气质的稳定化是专业气质的内涵及其渐进式培养重要环节,两者的相互配合对培养高技能人才的目标发挥着重要作用。

五、专业知识、职业技能的综合化与专业气质的体系化

《电子电路安装》课程是技工院校实践性很强的技术专业课,为了培养高素质的专业技术人才,学校必须加强实践性教学环节,将专业知识运用到职业技能的实践中。如何通过加强实践教学过程培养学生的工作能力、分析技术问题和解决技术难题的综合能力,以创新思维能力和理论联系实际的综合化,是技工院校着力探索与实践相结合的重要课题。

HX203am/Fm型集成电路收音机的制作是专业知识、职业技能的综合化的一个典型专业课题。无线广播电台通过发射机的天线发射无线广播信号,之后通过收音机的接收天线接收到广播信号,并将其还原成声音。学生通过掌握职业技能特有的专业知识,并在制作中获得职业技能特有的技术力量。两者经过相互渗透,实现专业知识、职业技能的综合化。

具体而言,对HX203am/Fm型集成电路收音机技术参数的分析,如性能指标,灵敏度、选择性、输出功率、l率范围、电源消耗经济性等,是专业知识、职业技能的综合化的表现。HX203am/Fm型集成电路收音机的工作原理,是通过调谐回路选出所需的电台,送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频,产生中频输出,中频信号将检波器检波后输出音频信号,音频信号经低频放大器、功率放大器,推动扬声器还原输出声音。通过制作实践,学生理解这一专业知识的技术原理,专业技术得到体系化实践,使学生获得技术收益并以特有的气质内化为学生的自身品质。

六、以综合职业能力为表现的专业气质输出

《电子电路安装》课程的教学以讲求实用、强调能力、培养气质为特点,通过加强实用技术的培养,以培养动手能力为主线,以实际操作技能训练为重点,培养学生解决实际问题的能力。这一过程按照“基础知识一专业实践一综合技能训练”的进路,实现渐进式培养专业气质,这一渐进式培养方式以五个基本环节为主要内容:基础知识作为专业气质的根基、专业知识内涵作为专业气质的内核、以专业技能训练强化专业气质、综合技能的成熟化与专业气质的稳定化、专业知识和职业技能的综合化与专业气质的体系化。培养的结果最终以综合职业能力为表现的专业气质的形式出现,在自有职业行为习惯散发出特有感染力,作为专业气质输出。

电气工程的内涵篇2

[关键词]管线改造综合设计间距交叉保护

综述

市政管线设计是市政管线建设工程中的重要环节,设计的合理性和全面性直接影响后期管线的施工;其中市政管线改造工程相比新建工程更为复杂和困难,因为改造工程经常受很多因素限制,如房屋无法拆迁、现状保留管线的影响、缺乏现状管线资料等,因此市政管线改造工程要求设计更为全面细致。本文通过某个市政改造工程设计实例,谈一谈市政管线改造工程设计的主要内容和常见问题的解决方法。

1、城市市政管线的种类

目前城市市政管线通常有给水管线、污水管线、雨水管线、电力管线、通信管线、路灯管线、燃气管线和热力管线等八种,热力管线主要出现在北方城市。

2、市政管线改造工程综合设计的目的

市政管线改造工程综合设计的目的就是结合本片区的用地与工程专项规划、相关道路工程设计以及现状管线的详细资料,合理布置各类设计工程管线与现状保留管线在道路横断面及平面上的排列位置;利用管线纵断面指定管线的埋设深度和管线交叉时上下层管道的控制高程,避免在施工时各种管线发生竖向冲突。在管线综合设计时,应确保工程管线的最小覆土厚度及管线间的水平与垂直净距满足规范要求。

3、影响市政管线改造工程设计的几个重要因素

(1)相关用地与工程专项规划

在进行管线设计之前,应收集本片区最新用地与工程专项规划,了解本次设计涉及的管线种类和片区内管线使用的基本情况和存在问题,如水源、电源、气源、排水体制、污水出路、雨水出路等,还要明确各类设计管线的管径、尺寸或孔数等。

(2)现状管线资料

设计前应收集本次设计范围内的现状管线资料,缺少此类资料的应要求建设单位对现状管线进行勘测。如果对现状管线情况不了解,直接影响管线设计的合理性,甚至导致管位重合、管线标高冲突等问题,给管线施工带来很多麻烦和困难。

(3)与相关管线主管部门的沟通和协调

由于市政管线种类繁多,各有各的主管部门,如给水管线由水务部门或自来水公司管理,污水与雨水管线由水务部门或排水管理部门管理,电力管线由供电部门管理,通信管线由各通信运营商管理,路灯管线由城管部门管理,燃气管线由燃气公司管理,热力管线由供热部门管理,因此在管线设计过程中,应征求各管线主管部门对管线设计的意见与要求,对合理的意见和要求应纳入设计进行修改,以满足日后管线的管理和使用。

4、实例分析

下面以东宝河新安大桥新建工程深圳段中的新和路市政改造工程实例,谈一谈市政管线改造工程设计的主要内容和常见问题的解决方法。本工程为深圳市沙井街道的新和路,主要是由于新建桥梁引起的现状道路车行道、人行道及绿化带的位置改变及相应的市政管线的改造。

(1)设计的主要内容

首先,通过对现场的踏勘,初步了解新和路的现状管线主要有给水管线、排水管线(合流制)、电缆沟、通信管线和路灯管线,再根据现状管线物探资料对现状管线的具置、断面尺寸、管材情况进一步了解,为下一步对现状管线进行分析,判断其是否满足规划要求、是否满足使用要求等做好准备工作。

第二,根据相关用地规划和工程专项规划,结合现状管线资料和道路改造工程设计,确定现状给水管线管径、排水管线管径、电缆沟尺寸满足规划要求,但道路南侧现状给排水管线及电缆沟原位置受道路改造影响不能满足使用,因此需要迁改重建;现状通信管线多而杂乱,不能满足规划要求,需按规划孔数重新设计;现状路灯管线无法保留使用,按新设计路灯位置重建;缺少污水和燃气管线,按照规划增设。

第三,根据道路设计提供的道路横断面、平面及纵断面进行各类工程管线设计,设计内容包括横断面、平面布置设计和纵断面设计。

1)工程管线平面设计

根据新和路设计道路横断面的,

道路北侧布置:现状给水管线和雨水管线、设计通信管线、照明管线、燃气管线、污水管线;道路南侧布置:设计电力电缆沟、照明管线、给水管线、污水管线及雨水管涵。给水管线、电力管线、通信管线和燃气管线通常布置在道路的人行道下,雨、污水可布置在机动车道下。

道路北侧的现状给排水管线能够满足规划和使用要求,本次设计保持其现状主线管位不变,只对局部进行改造;排水设计为雨污分流制,按规划增设污水管线,接入道路起端已设计的松福路污水系统;

设计通信管线将多家通信运营商的通信管线,集中布置地下在同一管沟中,通信管线管孔需要量根据业务预测和具体情况分析确定,并增加适量备用管孔。照明管线随路灯位置敷设,距道牙0.5米。

道路南侧现状给水管线和电缆沟能够满足规划,但受道路改造影响需废除后在新的位置重新建设。电力管线以电缆沟的形式敷设。道路南侧现状箱涵涵顶基本无覆土,末端为盖板渠形式,最终接入现状同富裕泵站。由于本次道路扩宽使原箱涵移至车行道下,而原箱涵结构不满足车行道荷载要求,本次设计对箱涵进行部分重建。并增设污水管道。照明管线随路灯位置敷设,距道牙0.5米。

2)工程管线纵断面设计

新和路设计管线根据标高从上至下分别为电缆沟、照明管线、通信管线、燃气管线、给水管线、雨水管线和污水管线。本次设计雨、污水管线标高受上下游限制,标高基本已经确定,其他管线标高应依据雨污水标高进行确定。由于道路南侧雨水箱涵涵顶无覆土,电力、通信和燃气支管在穿越箱涵时需从箱涵下方穿越,电力、通信管道在箱涵两侧设置超深井使支管穿越箱涵,燃气支管在穿越箱涵时采取设置套管的保护措施。给水和污水管线采用双侧布管,不与箱涵产生交叉。设计管线与道路北侧保留现状给水雨水管线交叉时,设计管线进行避让。管线在交叉时,应以“压力管让重力流管、可弯管让不可弯管、支管让干管、小管让太管、临时管线让永久管线”为原则,如管线交叉时垂直净距不能满足规范要求,应采取保护措施。

(3)常见问题处理

1)、管线间距不满足规范要求

由于管线改造工程会受到各种因素限制,有时会存在管线平面净距、垂直净距或管线与树木、建、构筑物之间的净距无法满足规范要求,为保证各类管线安全的使用,应采取一定的保护措施。常见的保护方式有设置套管、混凝土包封和设置管沟。燃气管线在穿越路口时,也采取一些保护措施。新和路其中一段拓宽段由于燃气管道与树木净距不满足规范要求,采取了套管保护方式。

2)、管线竖向标高冲突

给水、电力、通信和燃气管道在与其他管线竖向标高冲突时,可通过设置弯头、加设电力、通信井的方式进行避让,雨、污水管线一般是重力流,管道无法弯曲,若由于某些原因竖向标高冲突时,只能采用倒虹吸或设置交汇井的方式进行避让。倒虹吸设计时应满足以下要求:最小管径宜为200mm;管内设计流速应大于0.9m/s;宜设置事故排出口或设置双管倒虹吸;进出水井内应设闸槽或闸门;倒虹管进水井的前一检查井应设置沉泥槽。如污水管相比雨水管管径较小时,可在交汇处设置一座交汇井.将污水管改用生铁管直接穿过交叉井,而雨水管线在井中断开。给水管一般应从排水管上方穿越,若必须从排水下方穿越时,给水管管材应采用钢管或增设钢套管,以免水质受到污染。

电气工程的内涵篇3

关键词:工程教育;认证理念;成果导向;培养方案

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2017)16-0163-03

2016年6月,中国以正式成员加入《华盛顿协议》,这标志着我国工程教育及其认证已经走向正轨并逐渐成熟。目前,工程教育认证工作在国内正如火如荼的开展,重点高校包括笔者所在的地方高校均在积极准备[1]。认证工作应是各部门包括行政、教学、实验、学生工作乃至工业界密切配合的结果。然而在实践中发现,由于对工程认证的内涵、理念并没有深刻把握,往往存在部门分工不明确,基础工作不扎实,政策可操作性、可持续性差等问题,导致实施过程中往往事倍功半。第二届世界高等教育大会公报也明确指出:在当代高等教育中,质量的实现既要求建立各种质量保障体系,形成多种评价模式,同时更需要在机构内部形成一种质量文化。可见,在组织专业认证的过程中,首要问题还是理念不能适应认证要求。与我国现行的工程教育体制相比,专业认证体现了新的理念和做法。只有深入理解工程教育的内涵和理念,进一步在各部门形成工程教育文化,并以此指导工程教育教学改革,才能事半功倍,真正形成经得起检验的工程教育体系。本文首先分析工程教育认证的内涵和理念,在此基a上,结合地方高校电气工程专业实际情况,探讨满足工程教育要求的专业培养方案的制定。

一、对工程教育认证内涵的理解

工程教育认证是对高等学校工科专业实施的专门性认证。它由工业界行业协会、专业学会和工程教育界联合实施,为工程专业人才进入行业的工程教育提供外部质量保证。这种质量保证不是面向少数优秀学生,也不是面向多数学生,而是面向全体学生,认证通过即意味着专业全体学生达到毕业要求,即所谓的“看差不看优”。认证的主要目的在于提高我国工程教育质量、促进中国工程教育的国际互认,为建立完善的职业工程师制度、提升我国工程技术人才的国际竞争力打下基础。工程教育认证以“工程教育认证标准”为依据组织开展,该标准以《华盛顿协议》提出的毕业生素质要求(Graduateattributeprofiles)为基础,符合国际实质等效要求[2]。标准由通用标准和专业补充标准两部分构成。通用标准规定了专业在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件7个方面的要求。补充标准是通用标准的补充,规定了具体专业的部分特定要求。认证标准各项指标的逻辑关系为:以“学生”为中心,以“培养目标”和“毕业要求”为导向。“师资队伍”、“课程体系”和“支持条件”都是基于有效促进学生达到“毕业要求”、进而达成“培养目标”而制定的[3]。而指标“持续改进”,是为了确保“学生”达成“培养目标”而设置的,是一种完善的内、外部质量控制机制,如图1所示。

二、对工程教育认证理念的理解

工程教育认证基于三大核心理念:以学生为中心(Student-Centered)、成果导向(outcome-Basededucation,oBe)和持续改进(ContinuousQualityimprovement)。以学生为中心,是指评价的核心针对学生表现和是否获取相应的素质能力进行评价,而且必须考虑全体学生。目前我国工程教育虽然都在宣传以学生为中心,但鲜见以学生为中心的可操作方案。在实际操作中还是以教师为中心,并有许多具体的做法,如:严格的教学督导制度、学生评教系统、定期的教师授课竞赛、教学进度管理等。而工程教育认证则首次详细给出了以学生为中心的可操作方案:教学设计以学生知识、能力、素质达到既定标准而设计(实质是一种反向设计过程);师资、课程等教学资源配置以保证学生学习目标达成为导向;质量保障与评价以学生学习结果为唯一标准。成果导向是一种以学生的学习成果为导向的教育理念,认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果。成果导向的教育理念完整的说明了学校定位、培养目标、毕业要求、课程体系、教学活动、师资及教学资源之间的关系:利益相关各方(学生发展、家长期望、学校定位、企业需求、国家需要)的需求决定专业培养目标;专业培养目标决定学生毕业要求;毕业要求决定课程体系;课程体系决定教学活动设计、师资及教学资源配置[4]。这是一个由上向下设计,由下向上支撑的过程,其逻辑关系如图2所示。

持续改进体现了工程教育认证的质量文化理念,即不要求专业目前必须达到一种较高的水平,但要求专业必须对自身在标准要求的各个方面存在的问题有明确的认识和信息获取的途径,有明确可行的改进机制和措施,并能跟踪改进之后的效果并收集信息用于下一步的继续改进。具体要求包括:建立常态性评价机制和评价周期;培养目标、毕业要求、教学环节都要进行评价;每个教师在持续改进中均承担责任;持续改进的效果通过学生的表现来体现。评价机制包括传统的校内评价机制和高等教育系统以外的外部评价机制。其中的毕业生跟踪反馈与社会评价反映的已受教育对象、是用户和社会对工程教育质量的评价结果,是开展持续改进工作的重要依据。而这部分内客,也是我国高校在建立校内质量保障制度方面的弱项和短板,意义重大。

三、地方高校电气工程专业的培养方案制定探讨

培养方案是工程教育过程中教学组织和教学管理的基本依据,必须严格遵循工程教育的内涵和理念精心制定。培养目标、毕业要求和课程体系是其三大核心要素,分别进行说明。

1.培养目标制定。培养目标是对毕业生在毕业5年后左右能够达到的职业和专业成就的总体描述,回答了学生在毕业一定时期后能做什么的问题,可看作是工程教育的愿景,它与毕业要求的含义不同。培养目标的制定依据主要包括两个方面,分别是国家、社会的需要,行业、产业及职场需求,学生、家长的期望等外部需求和学校办学定位、人才培养定位等内部需求。笔者所在学校前身是我国历史上第一所矿业高等学府和河南省建立最早的高等学校,坚持服务煤炭工业的办学方向,同时积极为地方经济发展服务。电气工程专业依托学校在地矿行业的优势地位,秉承服务地方经济的办学理念,坚持“基础扎实、知识面宽、实践与创新能力强”的复合型高级工程应用技术人才培养目标。通过多年持续建设,已经在矿山电气与电力系统两个专业方向形成了特色鲜明的专业人才培养体系。基于学校办学和社会需求等实际情况,确定我校电气工程及其自动化专业的培养目标为:培养基础扎实、知识面宽,具有电气工程领域相关的基础理论、专业技术和实践能力,具有较强的工程意识和一定的创新精神,具有高度的社会责任感和良好的职业道德,具备从事发电、供配电、工矿等行业电气工程领域相关的工程设计、技术开发、生产制造、系统运行、教育科研、经济管理等方面工作能力的复合型高级工程应用技术人才。详细的,培养目标还需要用4~6条具体表述,不再详述。

2.毕业要求确定。毕业要求是培养目标的前提,是对学生毕业时所应掌握的知识和能力的具体描述,包括技能、知识和能力,是学生完成学业时应该取得的学习成果,回答了学生在走出校门时能有什么的问题。毕业要求的制定必须体现质量标准意识,毕业要求即工程专业人才标准;毕业要求要对培养目标形成支撑;毕业要求公开,清晰、具体、可衡量、可比较,有支撑并全面覆盖认证标准要求。2015版通用标准中指定毕业要求必须覆盖工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、职业规范、个人和团队、项目管理、终身学习等12项内容。基于工程教育理念及认证标准,并全面综合教师、在校学生、校友、学校管理人员的意见,制定了本专业12项毕业要求。例如(1)工程知识:具有从事电气工程相关的工程技术工作所需的数学与自然科学知识,具有基本的工程数学基础知识,具有电工理论、电子技术、信息处理技术、工程电磁场、电机学、电力系统分析等专业基础知识,能够将这些知识用于解决电气工程相关的复杂工程问题。限于篇幅,在此不一一列出。为了能使毕业要求更加具体、可操作,每项毕业要求进一步分解为3~4个指标点,也不再详细列出。

3.课程体系构建。课程体系需要有效支撑毕业要求,同时又要科学合理。本专业课程体系由数学与自然科学类、工程基础及专业类(工程基础类、专业基础类、专业类)、工程实践与毕业设计及人文社会科学类等四大模块构成,共185学分。四类课程占总学分比例分别为15.2%、35.7%、25.9%、23.2%,各类课程比例合理,特别是工程实践类课程比例相比以往有了较大程度的提高,完全满足认证通用标准的指标要求。专业主干课程设置以满足工程教育认证毕业要求为原则进行,所有课程对毕业要求的支撑度可采用支撑矩阵图详细展示,H、m、L分别代表高、中、低支撑程度。

四、结论

在工程教育实施和认证过程中,只有深入理解其内涵和理念,进一步形成工程教育文化,并以此指导工程教育教学工作,才能起到事半功倍的效果。本文在详细分析和理解工程教育认证内涵和理念的基础上,结合本校电气工程专业实际情况,探讨满足工程教育要求的专业培养方案的制定问题。后续需要进一步完善教学设计、改革课程教学、形成持续改进的质量进化机制,为顺利通过专业认证打下坚实基础。

参考文献:

[1]洪晓波.地方工科院校工程教育专业认证的对策研究[J].教育评论,2014,(10):12-14.

[2]唐爱红,周新民等.通过aBet认证的美国pSeRC高校电气工程R档慕ㄉ杓捌羰[J].高等工程教育研究,2015,(2):139-142.

电气工程的内涵篇4

(湖北铁道运输职业学院湖北武汉430064)

摘要:以湖北铁道运输职业学院的轨道交通供电实训基地建设为基础,从必要性分析、建设目标与要求、设备选型、建设内容等方面进行了探讨。重点讨论了虚拟现实技术在接触网实训中的应用及实训基地内涵的建设。

关键词:接触网;校内实训基地;虚拟现实技术;内涵建设

中图分类号:G717文献标识码:adoi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.09.034

收稿日期:2015-03-20

近年来,我国以高速铁路和城市轨道交通为代表的轨道交通建设如火如荼,作为轨道交通供电系统重要组成部分的接触网系统也得到了广泛的应用与发展。与此同时接触网形式的多样化也给各职业院校电气化铁道相关专业的人才培养工作提出了严峻挑战。基于湖北铁道运输职业学院实训室建设经验及新校区实训基地建设要求,从以下几个方面对接触网校内实训基地建设进行探讨。

1接触网校内实训基地建设的必要性

1.1接触网工种特点

接触网工是从事接触网设备安装、调试、检修、保养的人员。接触网作为供电系统向电动列车传输电能的关键接口,有其无备份、机电合一、动态工作、工作环境恶劣等特性。极易受到各种因素的影响而发生故障,一旦发生故障将会直接威胁到牵引供电系统以及列车系统的正常运行,甚至长时间中断列车运行。所以,提高接触网工的维护检修及事故抢修技能水平,确保能够在最短时间内完成任务,不仅是企业对于接触网工的要求,也应成为学校电气化铁道相关专业的人才培养目标。

1.2铁路高职院校电气化专业现状

对目前铁路相关职业院校的统计表明,为数不多的高职院校开设了电气化铁道或城市轨道交通供电专业,而且实习实训设备普遍陈旧,实习实训方式单一,尤其是兼备高速铁路和城市轨道交通接触网实训功能的实训基地更是屈指可数。学生在校期间基本上只能完成理论知识的学习和进行少量的实际动手训练,初次就业后还需通过企业组织短期强化训练,才能获得上岗资格,无形之中给企业增加了成本。整体上看,现有的接触网校内实习实训设备和培养方式很难满足轨道交通领域对于接触网技能人才的需求。

1.3突出高职特色,与现场无缝对接

实训是高等职业技术教育中最为闪光的特色,具有实验中“学校能控”、实习中“着重培养学生职业技术性”的显著特征。而校内实训基地有别于实验室、实习车间,是介于两者之间的一种人才培养空间,主要功能是实现课堂无法完成的技能操作,有目的、有计划、有组织地进行系统、规范、模拟实际岗位群的基本技能操作训练。

铁路高职院校作为接触网技能人才的重要来源地,应突出自身优势,大力发展接触网校内实训基地。建立完备的实训体系,强化实训环节,丰富实训基地内涵,从而提高电气化铁道相关专业学生的职业能力与职业素养,进而达到与现场无缝对接、节省企业人员培训成本的目的。

2接触网校内实训基地建设的目标和要求

2.1建设目标

《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》(教职成〔2011〕12号)一文中,明确提出了高等职业教育要“系统设计、实施生产性实训和顶岗实习,探索建立‘校中厂’、‘厂中校’等形式的实践教学基地,推动教学改革。强化教学过程的实践性、开放性和职业性,鼓励学校提供场地和管理,企业提供设备、技术和师资,校企联合组织实训,为校内实训提供真实的岗位训练、营造职场氛围和企业文化。”为贯彻教育部这一要求,湖北铁路运输职业学院接触网校内实训基地建设总体目标确定为:根据电气化铁道技术和城市轨道交通供电专业人才培养方案,以满足生产一线所需技能为目标,突出对学生职业能力和职业素养的培养,努力把实训基地建设成为集教学、教研、培训和职业技能鉴定于一体的综合性开放实训教学基地。

2.2建设要求

高职院校接触网实训基地建设应满足供电专业学生在校期间理论学习与实践学习的需求,同时应能够满足技能鉴定和在岗职工培训的需求。规模以满足50人班级开展实训为宜。必须兼顾高铁接触网和城市轨道交通接触网的常见悬挂形式,柔性、刚性、第三轨三种形式接触网应合理配置。实训场地应充分利用校内已有资源,如非电化股道,实训楼一楼周围外挑梁等。还应按相关检修规程规定配置安全防护用具、常用工具及常用零部件备品,工具柜均配双开门与锁。

另外,可以考虑引入虚拟现实技术,开发接触网仿真实训系统。学生按“认知设备,模拟操作,实际训练”的三部曲(见图1)进行实训,每个实际训练之前都先进行模拟仿真操作,只有通过模拟操作考核的学生才能进入下一步实际训练环节;实际训练完成之后,也可再次通过模拟仿真训练加以巩固。这样虚实有机结合的实训方式,可以最大限度上提高设备利用率、减少消耗,同时提高学生的学习兴趣。

3接触网校内实训基地建设的建设内容

接触网校内实训基地建设主要针对电气化铁路接触网工与城市轨道交通接触网工两大专业岗位。两者之间既有区别,又有联系。例如柔性接触网方面较为相似,刚性接触网近几年才开始现在铁路接触网系统,而地铁中常用的第三轨在我国铁路系统中没有应用。

3.1电气化铁路接触网

电气化铁路接触网结构形式的选择主要遵循以下几个原则:一是能否满足速度目标值的要求;二是能否满足能量的可靠传输;三是是否有足够的使用寿命;四是能否满足接触网系统评价标准。

目前,我国电气化铁路正线(包括普速铁路和高速铁路)以全补偿简单链形悬挂及弹性链形悬挂为主,侧线及车场线一般为带弹性吊索的简单悬挂;多股道一般用软横跨,高铁线路多股道以硬横跨为主。弹性链形悬挂在结构上比简单链形悬挂复杂,但在速度适应性和能量传输可靠性方面要优于简单链形悬挂,故在高铁线路得到广泛应用。

3.2城市轨道交通接触网

城市轨道交通系统包括地铁、轻轨、现代有轨电车等多种形式,具有行车密度大,客流密度大,安全可靠性要求高等特点,其中地铁正线主要采用地下敷设方式,隧道净空较小。这就要求接触网系统具有结构紧凑,跨距小,电压较低,载流量大等特点。

我国早期建设的城市轨道交通系统以第三轨和柔性悬挂为主。第三轨式接触网在安装精度要求和交叉作业安全防护方面存在劣势。而在隧道中使用柔性悬挂使得建设期隧道土建成本巨大,运营维护工作量大,且存在断线隐患。所以近年来建设的地铁系统,在隧道区段多采用刚性接触悬挂。这种悬挂形式具有结构紧凑、净空要求低、维护工作量较少、载流量大、无断线之虞等优点。

轻轨和有轨电车方面则以柔性悬挂和第三轨形式为主,其柔性悬挂在结构上与铁路接触网相似,第三轨则多采用下接触式。

3.3建设方案

下面以湖北铁路运输职业学院新校区接触网实训基地建设方案为例具体说明。建设方案分硬件设备、仿真实训系统两部分。

3.3.1硬件设备部分(见表1)

3.3.2仿真实训系统部分

仿真系统应能实现三种接触网基本结构认知、工作场景巡视和现场作业模拟三个功能。系统中应涵盖三种形式接触网的主要结及应用环境;还应包括材料库、工具库、值班室等在内的接触网工区3D场景。模拟作业系统应能实现绝缘子检查与装配、腕臂装配等技能的训练。任务模式下可模拟接触网中典型故障发现和排除任务,学生以角色扮演的方式操作完成任务,严格按照实际工作程序和过程操作,将相应的安全规章、检修规程融入到其中,最后由系统或教师完成评价。

目前,国内针对高铁接触网(柔性)的虚拟仿真实训系统已较为成熟,然而覆盖地铁常见的刚性和第三轨式接触网形式的虚拟仿真系统还处于空白状态,所以需进行全新开发。新开发的地铁接触网仿真实训系统应在高铁接触网仿真实训系统成熟架构的基础上,按照国内常见地铁接触网形式进行开发。除了基本结构之外,应重点对以下几个关键节点进行仿真处理。①刚性接触网部分:贯通式刚柔过渡段、交叉道岔形成的线岔、外包式中间接头、膨胀元件、中心锚结、分段绝缘器等。②第三轨部分:电连接中间接头、膨胀接头、端部弯头、中心锚结等。

仿真系统安装于接触网一体化教室计算机中,设置8台学生工作站,2台教师工作站。虚拟仿真实训系统采用C/S,架设独立的数据库服务器,负责历史数据的存储,参数配置及保存,数据运算等功能;教师工作站设为主工作站,各学生计算机为普通工作站。为了保证系统稳定可靠运行,整个系统采用单100m以太网结构,服务器可根据需要配置双网卡,绑定冗余运行。

具体结构如图3所示。

3.4内涵建设

如果说先进的设备和仿真系统是实训基地的“硬条件”,那么完善的管理制度、合格的实训指导教师、实用的实训教材以及优秀的实训文化等则是实训基地的“软实力”。如果没有强大“软实力”,实训基地硬件设备再先进,也只能是摆摆空架子,无法发挥其在高职人才培养中的作用。因此在实训基地的建设中,必须坚持“软”与“硬”兼修并重的原则。

发挥校内实训基地作用最终要通过专业课程的实施来实现。因此,推动专业课程改革,完善专业课程标准,开发专业课程资源,尤其是要开发与实训基地相适应的实训指导书,提升教师队伍的实践能力是校内实训基地“内涵”建设的重要内容。建立完善的管理制度,尤其是建立切实可行的和“接触网实训管理办法”,则是做实各个实训教学项目的重要保证。

在“内涵”建设中,基地文化的建设也非常重要。每个专业所针对的行业企业都有其独特的企业文化,接触网专业除具有轨道交通行业共有的“高、大、半”(即高度集中、大联动、半军事化)的行业特点外,还具有“三高”(即高空、高压、高速)等风险,工作多以小组作业和夜间作业为主,对员工的“两纪一化”(作业纪律、劳动纪律和作业标准化)要求严格,企业管理特别突出“四种意识”(即安全意识、质量意识、责任意识和规范意识),形成了轨道交通企业特有的管理文化。实训基地建设过程中,要将这种文化融入其中,构建更加真实的职业环境。比如文化墙的建设,安全警示标语的建设等。同时在制度建设中也要将校园文化中倡导的独立、探索、求真、务实的精神融入到基地的文化建设中,努力形成独具特色的校内实训基地文化与浓厚的职业氛围,更加有效地培养学生良好的职业素养。

本文探讨的接触网校内实训基地建设方案,涵盖了当前轨道交通系统三种常见的接触悬挂形式,选择了最具代表性的结构,讨论了虚拟现实技术在接触网实训中的应用及实训基地的内涵建设,形成了较完整的实训基地建设方案。这种具有多样性的接触网校内实训基地,对电气化铁道技术和城轨供电专业学生的实操训练以及企业员工的培训具有重要意义,可作为今后类似工程的有益借鉴。

参考文献

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电气工程的内涵篇5

关键词:教学科研实践课程体系

以教学促科研、搞好科研为教学,是当今高等教育教学改革的主要目标。教学改革涵盖了学科建设、教学内容、课程体系、教学方法与手段等多方面,只有全方位的教学改革才能达到不断完善高等教育的目的,从而实现创新型、应用型、复合型人才培养的根本目标。作为高等院校的工科教师,应不断地改革完善自己所教的课程,为社会培养有创新思想合格人才。本文针对电气工程及其自动化专业的《电力系统分析》课程体系和教学内容进行了改革与实践,提出了“教学与科研互动”的课程教学创新模式,构建了“将教学内容与工程实际的最新技术相结合,丰富课程内涵”的课程教学内容改革理念与思路,优化了教学内容;创建了以“教学、科研、实践”为主线,更新教学观念,改变教学方法,采用现代化教学手段,运用案例仿真演示,提高教学效果;实施了科学研究与创新实践教学相结合的实践体系,利用项目教学法,提高了学生综合素质。通过教学实践,解决了专业课程教学过程中教学内容繁、多、杂与教学时数偏少的矛盾,将教学目标与企业技术需求紧密结合,实现了以教学促科研、科研为教学的目的,在我校电气工程及其自动化专业教学改革中,应用效果显著。

一、将教学内容与工程实际的最新技术相结合,丰富课程内涵

教材的选取与教学内容的优化。“电力系统分析”、“发电厂电气”、“高电压技术”、“电力系统继电保护”等课程是本校电气工程专业新开课程,这几门课程与电力系统的工程实际有着密切的联系,在电气工程整体学科框架之下开展课程教学改革与实践研究,将“电力系统分析”、“发电厂电气”、“高电压技术”、“电力系统继电保护”等课程形成课程链,优化课程体系、整合教学内容、丰富课程内涵、培育学科生长点、强化电力网络模型构建、运行状态分析、安全分析等意识、促进课程之间交叉渗透。

目前,电气工程专业的专业课程教材的版本很多,现有的很多中文教材从内容上看差别不大,教学内容仍然是在“以学科为中心,知识为重点”的观念,偏重于理论和知识的传授。特别是数值计算在整个教学内容中占了很大的比例,使学生把大量的精力用于复杂计算,忘记了科学计算与工程运用的相互关系,计算的目的是为了分析问题和解决问题。由于这些课程研究的是实际的电力系统中的相关环节的专业知识,涉及到大量工程中的知识和概念,在教材选取和内容处理上应结合工程实际。通过认真阅读和研究国内外同名课程的教学情况和教学资源,课程组讨论了选用中文、外文教材相结合的原则,“电力系统分析”课程选用外文原版教材。

由于教学改革的需要,“电力系统分析”课程教学时数比以往减少,教学内容多、繁、杂,学科专业技术发展快,教材更新慢。要培养创新型、复合型人才,对所授课程的教学目的和知识内涵十分明确,根据专业特征,结合学科专业发展方向和行业发展最新技术,增加新能源的开发与利用、新型电气设备的发展趋势、发展动态、研究热点等内容,将大规模电网的运行状态与安全分析为切入点,优化整合教学大纲和教学内容,删除过时的知识,使优化后的课程教学内容与知识结构更加科学合理、先进、实用。充实了电气工程及其自动化主干课程的教学大纲及教学内容,丰富电气工程专业课由理论到实践的课程体系,把教学内容提升到一个新的水平,以培养学生的专业思维和创新灵感。

二、以教学、科研、实践为主线,更新教学观念,改变教学方法

培养学生的独立思考能力,创新能力是传统教育和现代教育的根本区别。传统教学中,普遍采用的满堂灌输的教学理念和方法,与世界一流大学的引导式、启发式、互动式的研究型教学理念和方法之间,存在较大的差距。有鉴于此,我们对专业课程进行了改革的尝试,改传统的学科型教学为应用型教学,使学生由被动的接受者转变为主动的参与者和积极的研究者。以教学、科研、实践为主线,更新教学观念,改变教学方法。创新型人才的培养,需要科研的支撑,教师拥有敏锐的创新思维才能培养出具有创新能力的学生,科研工作水平的提高是提高创新型教学的关键。坚持创新教学与科学研究相结合,实现教学科研互动。在创新教学中挖掘科研思想,深入钻研教学内容每一个知识点的内涵,面向生产实际和专业前沿发现问题,寻找课题,以挖掘创新潜能和发现所要解决的问题;将科研搞好,也可进一步促进教学工作,把科研工作中所取得的一些成果及科研论文中的主要论点引入课堂教学和指导学生毕业设计(论文)中,以此启发学生独立意识与专业思维,形成师生互动,激发学生的创新灵感。学生的应变素质、创新能力就在解决问题的过程中得到培养。

三、采用现代化教学手段,运用案例仿真演示,提高教学效果

响应教育部关于积极推广使用现代化教育教学手段的要求,主要包括:(1)采用多媒体教学,中、英文相结合电子教案;(2)教学要求和电子教案在网上公布(3)利用教师邮箱等答疑和讨论;(4)利用电子邮件递交和批改作业,(5)仿真教学。授课主要利用中文讲解,加必要的英文术语,便于学生课后阅读和领会教材内容。

为了让学生学习并理解电力系统的实际运行情况,采用电力系统分析和可视化平台(powerworldSimulator)进行系统仿真分析,将电力网络的潮流计算、短路计算、无功补偿等运行结果可视化显示在屏幕上,非常直观,使学生对系统运行情况一目了然。帮助学生更好的理解关键概念,让学生立刻看到课堂中学到的概念如何应用在实际工程,并加深理解,激发了学生对电力系统领域的兴趣,提高了教学效果。

四、坚持科学研究与创新实践教学相结合,提高学生综合素质

根据专业建设的需要,结合学科发展前沿,将实验室建设成集实验、实习、新产品开发与设计及科学研究于一体的多功能实践教学平台,实现了工程素质训练、科学研究试验与专业技术进步的有机结合。电力网络仿真软件(powerworldSimulator)在北美地区等调度中心成功应用,并已在国内南方电网各大电力调度中心使用。结合教学内容,学生利用课内、课外时间,采用电力网络仿真软件进行仿真实验,自己动手构建电力网络,将所学知识灵活的应用到实验当中,在实验过程中,结合部分电力网络的实际数据进行系统稳态运行及故障状态分析,使实验过程更接近于实际的电网环境,真实再现实际电网运行的动态过程,提出系统故障的解决方法,增强学生对于电力网络安全的意识,缩短学校教育与电力行业要求的差距,使毕业生能尽快地胜任工作。提高同学们学习的积极性,对电力系统的学习有了更进一步的理解。

结合电力行业特征,采用校企互动教学方式,组织学生到大型火力、水力发电厂、风力发电场、变电站等地参观实习,了解发电厂及变电站实际生产及运行情况,了解企业技术需求。针对企业需求,结合仿真软件组织学生共同进行模块开发,借助传统学科积累,把教学研究与工程设计、科学研究接轨,大大地调动了学生的学习积极性。采用项目教学法,通过实施一个完整的项目,把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。项目是指以制作或设计一种具体的、具有实际应用价值的产品(软、硬件)为目的的任务,面对企业技术需求,将教学内容的理论知识和实践技能相结合,加深对已有知识、技能的应用,同时还要求学生能够主动学习新知识,灵活运用新学到的知识、技能来解决项目实施过程中所遇到的实际问题。使学生能将本课程所学的知识在项目实施过程中进行演练。在项目实施过程中,学生通过查阅必要的参考资料,向教师和专家进行请教等多种途径获得项目所需的理论知识和实现项目的具体方法,为项目的讨论做好准备。对于分组进行的项目,还要集体分工准备,互相交流,以调动全体成员的积极性和创造性,独立提出解决问题的方法,写出项目的实施方案。项目实施主要靠学生的自主学习和相互间的协作为主,在此阶段教师随时对学生遇到的问题给予指导,帮助学生解决在开发过程中遇到的难题,并督促学生及时完成项目实施计划的各个环节,以保证学生能够严格执行操作规程,按计划完成项目任务。项目评定是对整个项目教学实施情况的验收,也是对学生在该项目执行过程中取得的成绩做出评价,找出存在的问题,为项目的完善设计提供依据。通过几年的教学尝试,每年有20多名学生参与项目的设计和开发工作,并且出色地完成了课程设计及毕业论文;同时,教师和学生深入企业,发现问题,找到了科研工作的切入点,师生共同研究,帮助企业解决生产过程中所遇到的难题和关键技术问题,部分研究成果已在企业进入试用阶段,产生直接经济效益,形成教学、科研与实践的良性循环。五、结语

本文构建了以教学与科研互动模式的教学实践体系,提出了将教学内容与工程实际的最新技术相结合,丰富了课程内涵,教学中发现课程教学内容新体系实施效果好,并且压缩了课堂教学课时数;以教学、科研、实践为主线,更新了教学观念,改变了教学方法;采用现代化教学手段,运用案例仿真演示,提高了教学效果;实施科学研究与创新实践教学相结合的课程实践体系,依托校企合作,实施项目教学,锻炼了学生的独立工作能力、综合职业能力和协作精神,缩短了理论与实际工作的差距,提高了学生的创新性和学习积极性。同时,老师和学生共同为企业解决了技术难题,企业为学生提供了实习场地,学生的综合素质得以提高,就业竞争能力和工作适应性得以增强,毕业生深受用人单位欢迎。几年的教学实践证明,采用教学与科研互动模式的课程体系建设,是一条切实可行的教学改革的途径。同时,通过教学,提升了教师教学与科研水平,在我校电气工程及其自动化专业教学改革中,应用效果显著。

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电气工程的内涵篇6

【关键词】涵洞;管理;措施

managementmeasuresoftheculvertproject

wangBin

(LianyungangCity,HebeiprovincetongyuextendwatertotheprojectmanagementofficeHaistatesJiangsu222000)

【abstract】Culvertmanagementmeasures,includingincreasingtheculvertmanagementsystemconstruction,andimplementtransformationculverts,tobuildaculvertandthesurroundingenvironmentandharmoniousdevelopmentmechanism,theestablishmentoftheculvertmanagementinformationnetworktopromotethemanagementofcomputertechnologyintheapplicationoftheculvertcontent.

【Keywords】Culverts;management;measures

涵洞是一种洞穴式水利设施。有闸门以调节水量。根据《清会典•工部三•都水清吏司》记载:“凡工有堤,有坝,有埽,有,有涵洞”。还注释:“涵洞之式,有淤洼涵洞,有水涵洞,有溉田涵洞。以石为之,墙身砌面石,下为铺底石,上为盖口石,墙后衬砌城,馀与石同。”可以说,涵洞这一重要的水利设施产生已有相当长的时间,并在各个历史时期发挥重要的作用。但随着时代的发展,原有的涵洞管理模式日益陈旧,亟需进行与时俱进的改革,笔者现就结合工作中的体会将涵洞的管理措施总结如下。

1.加大涵洞管理制度建设

制度最一般的含义是:要求人们共同遵守的办事规程或行动准则。法律制度是指运用法律规范来调整各种社会关系时所形成的的各种制度。我国对于水利设施保护制定了相关的法律法规,作为水利工作人员,首先,要认真贯彻执行国家关于涵洞管理的各项规章制度;其次,应结合涵洞的具体情况,加大涵洞管理制度建设,如有的地区就专门印发了《涵洞安全管理规定》等规章制度,该《管理规定》从涵洞安全管理、涵洞安全知识教育学习、涵洞工作业人员持证上岗、劳保用品穿戴、安全检查以及其他有关安全技术措施等方面对涵洞安全管理程序作了明确规定,较好地实现了涵洞的科学管理;再次,今后要紧抓涵洞管理人员的思想工作和业务培训,搞好涵洞管、用、养、修、供等方面的制度建设,同时通过制度建设与宣传,帮助沿线村民树立起涵洞保护和管理意识,提高涵洞管理人员以及当地群众自觉维护水利设施的自觉性和主动性。只有使工作人员与沿线村民树立起涵洞保护和科学管理意识,才能真正把危害涵洞的行为和情况扼杀在萌芽之中,维护水利涵洞与设备的良好秩序,保障社会主义经济健康发展。

2.实施涵洞技术改造

当前各地涵洞由于设计单位、修建时间、建造工艺以及工程背景与所处环境等方面的不同,使得涵洞从工艺到技术等方面存在千差万别,但有一点是相同的,即涵洞建设的最终目的是更好地服务大众。因此,在涵洞管理中要通过不断加强薄弱构件、增加辅助构件等措施恢复和提高涵洞承载能力及通行能力,这就需要在涵洞管理过程中不断尝试涵洞技术的改造。笔者认为可从以下方面尝试:一是提高设计标准。实施涵洞技术改造,提高设计标准,多推行钢筋混凝土整体浇工工艺,使其更加坚固,并尝试涵洞闸门精细化,多使用系列化,小型化的铸铁闸门,方便启闭,断绝漏水,保证在各种恶劣气候条件下,涵洞也能正常运行。二是改进闸门启闭形式。当前很多小型涵洞还使用人工启动或半机械启动闸门的方式,建设改进涵洞闸门启闭形式多使用电动启闭或电脑智能化启闭方式,既可减轻劳动强度,又可加快闸门开启速度。

3.构筑涵洞与周边生态环境和谐发展机制

2005年以来,国务院先后颁布的《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》和《国家“十一五”规划纲要》都明确提出,要尽快建立生态补偿机制。由于过往船只量的增加、船只上废气与垃圾的排放等因素使得目前涵洞的修建与使用对周边生态环境主要是产生一些负面的影响,其中对周边生态环境影响最大的是鱼虾等水产品的生长与繁殖。虽然我国已有部分重点水利工程在鱼虾等水产品及资源保护等领域做过大量研究,也取得一些效果,但从整体上说各地在涵洞等水利设施管理上存在差异,工作进展不一。据笔者了解有涵洞等水利工程建设的河道鱼虾成活率很少。各地水利部门在进行水利建设的同时,对鱼、虾、蟹等各地有特色水产品与水资源的保护参差不齐,甚至是不够的。因此,在今后涵洞管理中应构筑涵洞与周边生态环境和谐发展机制,借以实现涵洞管理中水工程与水环境的良性循环,努力实现涵洞的管理和建设与周边城镇建设相结合为人民造福;这同时对于平衡我国当前高速增长的经济与功能退化的生态系统的协调发展有着重要意义,也是维护社会可持续发展的重要方面。

4.建立涵洞管理信息网络

信息化是指培养、发展以计算机为主的智能化工具为代表的新生产力,并使之造福于社会的历史过程。近10年来水利部门加大了信息网络化的建设,如笔者所在单位就通过连云港水利网等信息网络,水利信息、相关法律法规等,在水利工作的有效管理中发挥了一定的作用。但这些平台的建设还有待进一步完善,如同步建立各县、镇水利管理信息网络,还可建立涵洞管理信息网络,通过涵洞管理信息网络尝试实现不同地区涵洞水情的自动采集,以及气象信息的接收,甚至在未来可以实现闸门自动控制,水量智能调度,真正通过网络服务于水利和涵洞管理,实现不同地区涵洞管理信息互动,资源共享,使涵洞的管理更加智能化、现代化;并与市水利局、国家水利部联网,实现涵洞管理资源共享,这样可以及时向有关防汛指挥机构提供天气、水文等实时信息和风暴潮预报;为全市乃至全国防洪减灾等工作的调度与决策提供准确的信息支持。

5.推广计算机技术在涵洞管理中的应用

“科学是第一生产力”,科学技术也是人类认识自然、改造自然的工具,涵洞的管理必须依靠先进的科学技术;而不仅仅在于水利工程建设,推广计算机技术在涵洞管理中的应用是至关重要的。首先是涵洞管理人员学习并熟练掌握CaD、oFFiCe等相关计算机软件的应用,在涵洞日常管理工作中能真正实现办公自动化,其实涵洞管理可请相关人员针对各地区开发设计不同特色的相关涵洞管理软件,如多功能涵洞管理软件,利用局域网的先进技术,将涵洞管理水情预警信息、监控信息等传输到多功能涵洞管理软件中,使以前的例行公事的涵洞信息统计变成动态的实时监控,增强了内容的真实性和决策的科学性,并大量节省了人力资源。通过对区域内主要涵洞管理信息与数据实行多级实时动态与管理,可以及时对防洪、灌溉、除涝等水利工程采取相应处理措施;并在重大水情发生时使应急预案的响应时间大大减少,使有限的防洪工程能发挥更大作用。另一方面,随着科学技术的发展,防洪措施也必将不断增加和完善,从而把洪水的危害减到最小限度。

6.结语

涵洞管理是一项任重而道远的工作,在今后的涵洞管理工作中,涵洞管理人员除尝试上述几点措施外,更重要的是加强涵洞管理知识与现代化设备的使用,掌握和运用先进的管理方法与工具,较好地实现涵洞的科学管理。

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电气工程的内涵篇7

关键词:车辆工程新能源汽车实验教学改革

我校车辆工程专业由机械设计制造及其自动化(汽车技术)、自动化(车辆电子电气)两个本科专业方向整合发展而来,于2008年获批并开始招生。在车辆工程专业由传统机械学科领域逐步向机、电、液、控制、信息以及传感技术等多学科领域延伸的技术背景下,为响应国家《汽车产业调整和振兴规划》实施新能源汽车战略的方针,我校决定以新能源汽车作为车辆工程专业的专业内涵以彰显专业特色[1],更好地贯彻学校“学以致用”的应用型人才培养办学理念。

以新能源汽车为专业内涵相比于以传统内燃机汽车为专业内涵的车辆工程专业,有以下特点:

(1)在继承传统汽车技术衣钵的基础上赋予了丰富的电子控制技术;

(2)关键零部件技术(电池―电机―电控)具有一定的特殊性;

(3)整车集成技术(混合动力―纯电驱动―下一代纯电驱动)不断发展;

(4)公共平台技术(技术标准法规―基础设施―测试评价技术)还在研究与完善[2]。

上述特点决定了以新能源汽车作为专业内涵的车辆工程专业对新技术、机电结合方面的理论与实践教学要求很高,亟待进一步改革与探索,使之既继承传统汽车技术、现代汽车电控技术人才培养的成功经验,又具备新能源汽车的特色专业内涵。

1理论教学的优化

因我校新车辆工程专业培养方案涉及汽车技术和车辆电子电气两个专业方向培养方案的整合,应强调机电并重、电车结合,不能仅通过增、减电类或机类课程,简单地沿用原专业方向培养方案来实现[3]。近3年来通过调整、优化,我校在车辆工程专业培养方案的理论课程设置上:基础课适应了现代汽车技术机电融合的特点,构建了机电并重的基础知识体系;专业课中抽取汽车与车电教学中最具代表性的主干课程,构建了电车结合的专业知识体系;增设新能源汽车类专业课程,构建专业特色;专业选修课强调车与电应用的延伸以加强专业知识拓展。专业理论课程设置见表1。

表1车辆工程专业理论课程设置

2实验教学的改革与实践

2.1实验教学的问题分析[3-6]

理论教学的优化为我校车辆工程专业教学打下坚实的基础,但与之配套的实验教学受较多因素制约,开展起来相对困难,分析其存在的主要问题:

(1)受传统重理论轻实验教学思想的影响,实验教学过多依附于理论教学,实验项目与学时数有限,内容覆盖面不足。

(2)实验设备台套数较少,实验分组人数较多,实验类型单一,教学方法死板,实验效果差。

(3)反映新能源汽车、汽车新技术类实验设备急缺,新项目、新内容的实验急需补充完善。

(4)新实验项目及内容对实验教师的理论知识与应用技术水平提出更高要求。

(5)实验室设备管理、教学管理滞后,不适应多学科交叉、融合的教学资源共享。

2.2实验教学的改革

为满足汽车行业对掌握现代机电融合新能源汽车技术的复合型应用人才的需求,解决车辆工程专业实验教学存在的问题,我校从实验教学内容和实施保障两个主要方面进行改革与探索。

2.2.1教学内容的改革与实施

实验教学内容的改革主要体现在实验项目设置、内容完善和教学方法上。车辆工程专业基础课沿袭机电类专业教学的成熟经验,其实验教学暂不做改动;而专业基础课程、专业特色课程、专业选修课程的实验教学均做了较大改革。

专业基础课程、专业特色课程、专业选修课程的实验项目设置既体现了新能源汽车的特色专业内涵,同时又继承了传统汽车技术,并结合了现代汽车电控技术的主要内容(见表2)。其核心思想是突出实验教学内容层次:合并减少相关性较大、要求不高的验证性实验项目,大力提高综合性实验项目比例,适当开设设计性、研究性实验项目,兼顾不同教学要求与学生兴趣以必选与任选项目进行调节,同时在教学中引入多种教学方法。

具体改革内容如下:

(1)传统汽车技术类课程实验项目通过整合数量有所减少,在实验内容进一步完善的同时提高要求。如汽车构造课程只安排汽车发动机、底盘两项实验,但实验内容在传统拆装之外,增加了新类型发动机、变速箱实物结构讲解;实验过程中加强提问手段以调动学生的学习兴趣。内燃机原理课程中发动机负荷特性、速度特性实验采用合作学习法将全班学生分组,实验时学生以团队的形式进行实验,结束时通过小组交流汇报,加强学生对实验过程及数据分析的独立思考能力。汽车理论课程中汽车悬架性能实验设置为设计性实验,要求学生利用悬架试验台测试并获得汽车悬架性能参数后,再分组设计采用拟脉冲法测试汽车悬架性能,最后进行测试方法、数据总结,培养学生综合运用能力[7-9]。

(2)现代汽车电控技术类课程实验项目,教学内容扩充,实验模式分层次调整。如:汽车电子电气课程实验项目较多,对汽车aBS系统、自动变速箱系统、空调系统、自动巡航系统等验证性实验,结合学生兴趣选做;而对汽车电路、传感器检测、电控燃油喷射系统、电控系统故障诊断等重要综合性实验要求学生必做,要求达到对系统结构、原理的掌握。车辆测试技术课程实验重点培养学生对仪器设备的操作、测试的方法、数据的分析等一整套工程实验流程的掌握。汽车检测与诊断技术课程实验则锻炼学生按照国标对汽车进行性能测试与合格性判断的能力[10]。

(3)新能源汽车特色专业课程实验项目全部为新增实验,紧跟专业发展方向。新能源汽车导论课程实验以新购置的丰田普瑞斯油―电混合动力汽车为对象,在熟悉油―电混合动力汽车结构的基础上,分析混合动力汽车不同工况下的工作过程,分析其能量流向与消耗情况,鼓励学生多思考,实验报告除要求学生得出正确的结论,还要求他们写出不同的收获与体会。新能源汽车技术课程综合性、设计性实验项目强调多学科领域知识的融合,它们从新能源汽车电池、电机、电控三大核心技术出发,利用嵌入式开发系统掌握电机驱动控制设计技术;研究汽车混合动力系统再生制动系统制造理论进行计算和评价;检测燃料电池的特性,掌握其基本控制方法。为培养学生进行独立思考,探索解决实际工程问题的能力,实验采用项目教学法。教师下达实验项目任务,学生项目小组利用课外收集资料、制订计划,课内实施实验。教师在实验中提供技术支持,实验完成时由教师和学生一起评价、验收各小组的实验测试方案、实验结论[11,12]。

(4)专业选修课课程实验项目的设置及实施同上,强调在现代汽车技术机电融合的背景下,拓展学生的专业知识体系,培养学生的实践应用能力和创新思维能力。

2.2.2教学实施保障的改革与实施

为了更好地为车辆工程专业实验教学内容改革的实施提供保障,我校车辆工程专业多次组织教师与专家学习、研讨,从思想上重新认识理论与实践两手抓的重要性,结合以新能源汽车作为专业内涵的车辆工程专业特点,从实验设备、师资、管理与成绩评价几方面予以改革。

(1)结合汽车新技术的发展,补充购置新设备,如:汽车Can总线实验台、DSG双离合变速器实验台等。设立专门的新能源汽车技术实验室,通过外购、合作研发等方式配置:电力电子控制实验系统、飞思卡尔嵌入式开发系统、新能源汽车动力电池管理系统实验台、燃料电池系统实验台、电动汽车电机驱动控制实验台、油电混合动力汽车等一批反映新能源汽车电池、电机、电控三大核心技术的新型实验设备。

(2)一方面,通过科研与工程实践培训提升实验教师的理论与实践水平,另一方面,制定新引进博士在实验室工作1~2年的政策,以充实实验教学力量。这样还打破高校传统的理论教师与实验教师之间的藩篱,鼓励理论教师更多地参与指导实验,实验教师也适当地参与部分现场课讲授,让二者取长补短,共同实施教学。

(3)对于反映多学科领域知识融合的实验内容、项目进行优化,尝试打破课程、学时、实验室建制及管理上的限制,采用多种灵活的形式开展。对于要求较高的综合性、设计性实验安排,学生利用课外时间准备实验,课内在不同实验室分次、分组开展实验,遇到问题与教师一起讨论解决方案,对实验数据独立思考、分析,最后得出结论。实验成绩评定不仅按考勤、书面报告打分,还在整个实验过程中关注学生的工作态度、操作能力、方法创新与结果的收获,并将评价结果及时反馈给学生,促其改进。

3结束语

通过对以新能源汽车作为专业内涵的车辆工程专业实验教学的改革与探索,我校车辆工程2008,2009和2010级学生普遍反映对专业课程相关理论与实验学习的兴趣增强,学生在实验过程中主动性提高,与教师在专业知识上的交流互动增加,学生实验报告的质量明显改善。在此基础上,我系学生的专业实践应用能力和创新思维能力有所提高,在近两年各级大学生实践创新项目、大学生科技创新活动以及毕业生就业工作中均得以体现。为更好地适应未来新能源汽车技术的发展,彰显我校车辆工程专业特色,我们还将在专业实验教学上进一步深入探索,构建教与学、师与生、知与行的良性循环体系。

参考文献

[1]张雨.车辆工程专业实践教学系统的改革[J].中国现代教育装备,2011(19):46-48.

[2]陈柳钦.中国新能源汽车政策盘点[J].汽车工业研究,2012(3):14-21.

[3]屈敏,丁左武.应用型本科车辆电子专业方向实验教学改革的探索与实践[J].中国现代教育装备,2011(17):105-107.

[4]郝洪涛,郭学东.应用性本科汽车电控技术课程教学改革的探索[J].农业装备技术,2008,34(3):55-56.

[5]余曼丽.高校实验室的教学和管理改革[J].理工高教研究,2006(2):137-144.

[6]邹爱英,刘华,杨青霞.高校实验室管理存在的问题及对策[J].教育与职业,2006(26):34-35.

[7]任成龙.《内燃机原理》课程实验的教学改革与实践[J].教育教学论坛,2011(26):140-150.

[8]杨雪梅.《汽车理论》课程教学方法及实践环节的研究[J].2011(26):76-77.

[9]张云明,徐忠朝.应用开发型人才培养与汽车技术类专业实验教学改革[J].宁波工程学院学报,2009,21(3);96-99.

[10]屈敏.《汽车电子电气》课程实验的教学改革与实践[J].科技信息,2011(28):1.

电气工程的内涵篇8

关键词建筑电气;新技术;运用

中图分类号tU7文献标识码a文章编号1674-6708(2013)98-0054-02

0引言

随着我国科学技术的发展,人们的物质生活出现了巨大变化,表现最突出的当是我国建筑行业的飞速发展,带来人们居住环境的改善。目前,一栋建筑已经不仅仅是满足人们的基本居住要求,更需要其能够为我们的生活提供相适应的服务。传统的建筑电气技术产品发展速度快,有许多较为成熟的技术,受到了市场的信赖和支持,但是这些建筑电气技术就个体而言的确非常成熟,但是每一个过于独立,无法形成相互联系的整体,这就降低了建筑管理的效率,建筑物安全性能也不够令人满意。近来,随着各地中央商务区、工业园区、经济开发区、住宅小区等区域的不断开发建设,对建筑物的功能配套和管理提出了更高的要求,这就催生了建筑电气新技术的产生,唯有借助于新的、现代化的建设电气技术,才能使整栋建筑更加精准、有效、稳定、可靠的运行,为人们的生活提供更多的便利,同时也有利于我国工业化、城市化进程的快速推进,有利于我国建设资源节约型、环境友好型社会,从这个角度来说,建筑电气新技术的运用和推广,泽被后世,影响深远。

1建筑电气新技术的内涵

现代电气技术的发展使得建筑业的发展插上了腾飞的翅膀,借助于建筑电气技术的不断革新,建筑业的内涵和外延得到很大的拓展。建筑电气新技术不仅仅是电工电子、控制信息技术的组合,而是将这些电气新技术进行整合为一个统一的网络,因而学科交叉融合,是建筑电气新技术的重要特征与内涵。

如在我们的建筑物供电系统中,一个完备的计算机系统网络,需要配置一个处理器,变电站需要配备高低压开关柜来控制整个供电系统的稳定性,整个微型的处理器就放置在这个柜子里,一是用来监测供电的回路状况,二是将整个供电系统的断路装置与整个计算机网络测控系统连接起来,对整个供电系统实现闭环回路的监控、负荷调整和综合管理。装配一台相应的变频器需要其提供必要的反馈功能,同时还要能够利用通信接口使得变频器与上位机进行数据的交互。从这个角度来说,建筑电气新技术是电工电子、控制与信息技术的综合应用和学科交叉与融合在建筑行业的鲜明体现。

2建筑电气新技术的实际应用

2.1建筑节能方面的技术应用

随着我国能源消化的进一步加剧,由此造成的能源浪费和污染问题非常严重,建筑物的技能技术已经被人们提上日程。据有关数据统计,目前我国建筑能耗占全社会的总能耗比重为25%,正是由于在传统的建筑电气技术中未充分地将节能方面的技术和措施考虑进行。此外,传统建筑物中很少有先进的电气控制系统对所辖设备进行节能控制。例如,在老式办公楼里,风机管道、暖气片、空调等设备,采用传统控制电气方式,极易产生大量的能源浪费。在我们的建筑电气新技术方面,较以往传统技术有了很大的改进,尤其是在节能技术和相关措施方面,革新思维,大胆创新,取得了非常好的节能效果。如光线感应的充分运用,当室内光线达到一定亮度时,启动光控开关,自动闭合部分开关,节省电能,这一技术可以推广到空调的自动控制上,将在室温调节上最大限度的节约电能。

2.2建筑设备监控方面的技术应用

以前我们的计算机监控系统大都采用集中监控的模式,这种模式运行速度较慢,且可靠性也不强,这样的计算机控制系统已经明显不适合当前计算机技术的发展。21世纪以来,计算机控制方式的主要方式是集散控制方式。这种控制方式的出现,为建筑设备监控技术的发展提供了一种平台,辅以现代通信网络技术和智能控制技术,建筑设备监控技术得到广泛运用。突出表现在以下几个方面:现场总线技术模式在建设设备监控系统中发挥了巨大威力,以太控制网络的运用提高了整个系统的可靠性,降低了系统的复杂程度。此外,在许多行业的建筑设备监控技术中加入了web、opC、tCp/ip等技术的融合和运用,很大程度推动了整个建筑设备监控系统领域的发展。

2.3建筑通信网络方面的技术运用

建筑通信网络作为建筑智能网络的主干,可以分为计算机、双向有线电视以及电话通信三个不同形式的通信网络,三者相互联系,将整个建筑系统的全部资源进行对接联通,信息可以传达到所有的用户站点。随着网络光缆技术的不断成熟,网络传输速率大大增加其用途也从传统的数据通信和图像传递,拓展为语音视频通信、电视电话会议等。随着我国建筑智能小区的大力建设和推广,建筑智能产业将迎来一个新的发展阶段。在建筑电气技术运用中,采用现代化通信技术如数字通信技术中的多媒体网络技术以及数字信息处理相关技术,极大的提高了信息传播的速度,提高了信息采集、传输、处理、显示的性能,实现了建筑设备信息和资源共享,作为数字社区的单元节点,为以后许多行业的现代化商业经济运用提供更多的方便,如电子商务等操作中,数据可以直接利用,进行相互的对接工作。

2.4建筑电气技术安全防范方面的技术运用

安全防范技术包括建筑物闭路监视、对讲、通道控制、入侵报告等先进防范技术。随着建筑电气技术的发展,安全防范技术也从最初的各子系统的相互独立,发展到现在的各单元节点联网互动,集中控制监视,最大程度地保证了安全防范工作的稳定性和持久性,为建筑区内的正常工作和生活提供了非常可靠的保障。例如,数字和模拟电路集成芯片的功能大大提高,给闭路电视监控系统从模拟技术向数字化方向发展搭建了桥梁。

3结论

现代建筑电气新技术在汲取传统建筑电气技术基础之上,融合了当前快速发展的电工电子、信息控制技术,已经成为电气工程领域的一个重要分支,并逐渐发展成熟为一条完整的产业链。随着我国经济技术的不断发展,建筑电气技术将继续朝着智能化、绿色化、数字化方向迈进。

参考文献

[1]韩传亮.当代建筑电气技术的发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(11):15-17.

电气工程的内涵篇9

关键词箱涵;施工;质量控制

中图分类号U449文献标识码a文章编号1673-9671-(2012)082-0137-01

1施工放样

用全站仪测设箱涵的纵、横轴线,精确定位,经监理工程师复核无误后,进行施工放样。

2基坑的开挖

据附近的地质情况,在箱涵基础的开挖过程中无地下水,可以不设排水设施。为了防止下雨时积水,在基坑附近挖积水坑,并在坑底的边缘挖排水沟通入积水坑,并由专人负责及时把积水坑中的水排干。

3箱涵的施工一般要求

3.1模板施工

模板中的金属拉杆或锚杆,设置在距离砼表面50mm处,以便取出时不致损坏砼;当砼中间需设拉杆时,可以先埋设小塑料管,供穿拉杆使用,拆模后管中填注相同标号的砂浆。

模板在安装和浇注过程中应保持规定的线形,直至砼充分硬化,重复使用的模板应始终保持其线形、强度、不透水性和表面光滑,在浇注前模板内必须清理干净,并取得监理工程师的同意。模板油必须使用监理工程师可以接受的模板油。

模板接缝:模板接缝应该保持线形的美观。对于接缝不严密的模板,在中间夹一层海绵后,再对其固定,并且模板的水平缝和垂直缝应贯穿整个结构物。

3.2浇筑

混凝土浇筑作业应连续进行,如发生中断,立即报告工程师,混凝土捣实。

振捣器根据实际情况,采用φ50振动棒(直径d=51mm,有效振动半径为直径的8~9倍),且工地配有足够数量良好状态的振捣器,以使发生损坏时备用。振捣器插入混凝土或拔出时速度要慢以免产生空洞。振捣器要垂直插入混凝土内,并要插入前一层混凝土里,但进入底层深度不得超过50mm。

振捣器移动距离不得超过60cm(有效振动半径的1.5倍)。对每一振动部位,必须振动到该处砼密实为止。密实的标志是砼停止下沉,不再冒气泡、表面呈平坦、泛浆,注意严禁过振或欠振。使用插入式振捣器时,尽可能避免与钢筋、预埋件相触。在浇注底板和顶板时,最后一层使用平板振动器振实。

4涵背回填

洞身在回填时应在相对两侧或者四周进行同时回填,其标高应基本相等且同处在一个水平面上,回填顺序应按基底排水方向由高至低分层进行,与路堤结合部分挖成台阶,以便新老基层相互咬合。回填材料分层摊铺,每层压实后厚度不超过150mm,压实度达95%。

5雨期施工措施

5.1雨期施工的准备工作

由于雨期施工持续时间较长,而且大雨,大风等恶劣天气具有突然性,因此应认真编制好雨期施工的安全技术措施,做好雨期施工的各项准备工作。

5.2雨期施工措施

1)合理组织施工。根据雨期施工的特点,将不宜在雨期施工的工程提早或延后安排,对必须在雨期施工的工程制定有效的措施,睛天抓紧室外作业,雨天安排室内工作,注意天气预报,做好防汛准备。

2)做好施工现场的排水。根据施工总平面图、排水总平面图,利用自然地形确定排水方向,按规定坡度挖好排水沟,确保施工工地排水畅通。

应严格按防汛要求,设置连续、通畅的排水设施和其他应急设施,防止泥浆、污水、废水外流或堵塞下水道和排水河沟。各种固定机械设备、电气设备、配电箱,必须搭设防雨棚,移动设备、配电箱必须用雨具覆盖。现场临时设施必须定期安全检查,如有情况及时处理。易锈蚀的建筑材料及怕雨的建筑材料必须做好防雨措施。

基坑施工时,设排水沟和集水井,项目部配备足量水泵及相应的排水管,及时排除积水和土层的渗水,把水位控制在垫层表面以下30cm。设专人负责明沟排水的疏通和维修,保证施工道路不积水,注意收集气象预报资料,现场要有晴雨表,配备足够的抽水设备及防台风防汛的应急材料。

6地下管线及地上设施的防护措施

根据业主及监理的要求,在施工过程中对邻近的地下管线采取加固保护措施。对于横穿或斜穿沟槽的公用管线,我们将采用托吊的施工方法加以保护加固。在路基施工中,离路基近的电线杆,我们具体的保护加固措施,对周边建筑物的加固及各种公用管线具体加固细则如下:

1)明确项目的保护管线工作的责任人和专职管线保护监督员,熟悉周围建筑物及地下管线情况,并且提出具体保护措施。坚持按照业主关于管线保护的“三卡、一单、双监护”要求办理有关手续和对管线的监护,办理“绿卡”和现场交底监护工作。

2)施工前,根据业主和管线单位提供的地下管线资料采用物探手段对施工范围的地下管线进行确认,并且开挖样洞,并以书面资料上报业主和监理。对需进行加固保护的管线,召开管线协调会,拟定加固方案。工程施工中,严格按照确定的管线加固方案进行实施。并有管线监护人员和施工单位专职管线监护员进行双监护。出现问题,立即停止施工,并上报业主。

3)进行信息化施工,加强对因施工而影响范围的地下管线动态变化的监控,根据监测数据变化的情况,及时调整施工方案,确保道路与地下管线的正常运行。施工中发现管线有异常现象或管位有差异,可能对地下管线的安全和维修产生影响时应立即停止施工,同时与相关管线单位联系,落实保护管线的措施后方可继续施工。

4)施工时,施工管理人员必须向一线直接操作人员作好保护地下管线的交底工作,如因管理不善,措施不当而造成管线事故的有关人员,将进行严格处理,以确保地下管线的安全。若发现地下管线损坏事故,应立即通知管线单位,保护现场,做好记录,并向主管部门报告,坚持“抢修在前处理在后”的原则。

7施工安全保证措施

7.1确立安全检查制度

由注册建造师组织,各职能部门、作业队组管理人员参加,对施工现场每月进行一次联合安全大检查,安全员及作业队组安全管理人员对施工现场每班进行一次安全巡查,并填写《安全检查日志》,技术负责人及安全技术人员对设备工艺情况进行不定期的专项检查。施工员在下达生产任务时,必须向施工作业队进行书面安全交底。

7.2加强安全教育

项目经理部全体人员在工程开工前必须接受进场安全教育。作业人员交换工种前进行新工种的安全技术教育,并经考试合格后方可上岗,严格执行“三级安全教育”。坚持全员安全教育制度,提高施工人员的自保与互保意识,将安全生产责任制落实到各职能部门,各作业班组责任到人。

7.3完善安全保护设施

合理布置施工场地,临时房屋建筑集中布局,布置必须符合消防安全条例的规定及要求,施工现场设置醒目、统一的安全标志。

7.4严格控制方案审批程序和落实情况

每一道工序开工前,必须作出针对性强、内容详尽的施工方案和方案落实执行措施(模板、支架、支撑等结构必须经过结构计算和验算),报请监理工程师审批后实施。方案审批后,及时下达施工技术、安全交底,实施过程中严格监督检查。

参考文献

[1]周兴府,杨毅.箱涵结构设计的几点探讨[J].有色冶金设计与研究,2008,06.

电气工程的内涵篇10

关键词:电气工程自动化发展

中图分类号:tU855文献标识码:a文章编号:

电气工程及其自动化是一个涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术等诸多学科的领域,是一个综合性很强的学科,内容丰富多样化,其特点为:强弱电结合、机电结合、软硬件结合,是解决电气工程技术分析与控制问题的前言科技学科。

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,生活中的大小事务,均可见它的身影,与社会工业生产密切相关,发展十分迅速。

一、电气工程及其自动化发展历史

电气工程及其自动化的起源要追溯到18世纪,美国人富兰克林(B.Franklin,1760-1790)著名的“风筝实验”为人类解开来了电的神秘面纱,不仅如此,电在自然界中的存在,也为电气工程的发展奠定了最直接的受体。

19世纪初期,电流的磁效应、电磁感应定律相继被外国科学家研究出来。19世纪中后期,麦克斯发现的电磁理论,让电气工程的理论基础趋于完善。与20世纪交接的年代,西方发达国家陆续将电气工程专业植入大学课程,这是电气工程专业最早出现的地方。

对于前期闭关锁国的中国来说,一直到洋务运动时期,电气工程专业才被引进到我国,由南洋大学堂(交通大学前身)第一个引进理论,并且设置了电机专科,这是我国大学最早的电气工程专业,至今约莫一百年左右,可以说电气工程在我国的发展历程也是较有历史的。到20世纪中期,我国高校陆续开设电气工程专业,也逐步将电气工程纳入国家重点科研项目,大力培养相关人才。20世纪末端,因特网互联世界,电气工程不再是单纯的电力工程,而是一项与计算机信息技术相互交叉的一门前沿学科。进入21世纪后,电气工程及其自动化发张迅猛,成为涵盖人类生活最广的一门实用学科。

二、电气工程及其自动化发展现状

1.电气工程及自动化在电力系统中技术应用

在电气工程及其自动话主要在电力系统中应用,现代电力系统自动化的主要特征为:大机组、大电网、高度自动化。电气工程中自动化技术的在电力系统运用主要体现在电网调度自动化、发电厂自动化,变电站自动化和配电自动化这四个方面。

电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出(Sa)、数据采集与安全监控(SCaDa)和自动发电控制(aGC)与经济调度控制(eDC)三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统(aGC)和自动电压控制系统(aVC)系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理,提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统,电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力以及减轻了运行人员的劳动强度以及维护费用。

2.电气工程及自动化在其他系统中技术应用

除了传统电气工程设计到的电力系统,现如今,电气工程是一门覆盖面广,内容丰富的交叉学科。电气工程还涉及到建筑物多项改造活动,对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示,建筑物电气工程结构像设备运行、线路连接、现场操控等方面,均对建筑物本身有很大影响。

同时,信息技术作为推动电气工程及其自动化发展的原动力,理所当然会将电气工程及自动化的热门技术用在本行业。随着当今市场的需求驱动,电气自动化与it平台实现了逐步的融合,而当前全球电子商务的普及将大大加速这一融合过程。

3.电气工程及其自动化热门技术

(1)电力智能控制系统

智能电网是由电力智能控制系统控制的新型电网结构,其主要特点包涵6点:坚强、自愈、兼容、经济、集成和优化。具有能够自动检测、分析故障,实现故障隔离和系统自我恢复的功能,有效抵御自然灾害或人为的外力破坏,保证电网安全可靠运行,并且实现资源合理配置,提高能源利用效率,减少电能损耗,降低投资成本和运行维护成本。具有良好的发展前景。

(2)基于全球定位系统(GpS)的动态安全监控系统

在电力系统中,利用GpS的光纤通信技术和同步相量测量技术,结合传统技术与新的安全监控技术相互结合,实现了精确的时间和地点相量控制。

(3)电力系统设备在线状态监测

电力设备在线监测系统由容性设备绝缘在线监测装置、避雷器绝缘在线监测装置、断路器在线监测装置组成,系统涵盖了变电站主要电气设备绝缘状态参数的监测,监测参量多、功能齐全。系统也可以灵活配置,由其中的一套或两套装置组成,必要时也可选配变压器油色谱监测装置。其特点为:配置灵活,扩展性好,数据可靠,安装简便,维护简单。

三、电气工程及自动化未来发展趋势

现代生产和科学技术的发展,随着工业化进程的飞速发展以及人民生活水平跳跃式发展,对自动化技术提出越来越高的要求,同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。未来电气工程及其自动化趋向于更智能化、适应工业生产方向的控制系统上发展;趋向于多机模型处理问题的设计分析;趋向于日益增长的先进的控制原理以及趋向于信息技术化的自动化产品。

更为重要的是,电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛的融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞速发展的速度,在最大程度上实现拟人化。

在新世纪中,自动化控制类学科将具有更加开阔的前景,研究内容将更加富有挑战性,覆盖范围将更加广阔,关注和学习电气自动化专业控制类课程的人员将不断地增加。

参考文献

[1]薛葵.发电厂电气监控系统Ⅲ.电力系统装备,2002,1:72—73.