電氣工程及自動化導論
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電氣工程及自動化導論范文第1篇
1 概述
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科，但由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關，發展非常迅速，現在也相對比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分，廣泛應用于工業、農業、國防等領域，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。電氣自動化技術所運用的領域很廣泛，是建立在電子信息技術之上的。電氣系統是由這樣幾個環節組成：發電、配電、變電和輸電變電等的電能生產與消費系統。電氣系統的功能是將自然界中的一次能源利用電動力裝置再轉化成電能，經輸電、變電和配電之后將電能供應到千家萬戶。為了更好的實現這一功能，電力系統在各個環節、不同層次之間還有相應的信息與控制系統，以實現對電能的生產過程的測量、調節、保護、控制、通信以及調度，有效保證用戶獲得優質、安全、高效、經濟的電能。要建立結構合理的大型電力系統不僅便于電能生產與消費的集中管理、統一調度和分配，減少總裝機容量，節省動力設施投資，且有利于地區能源資源的合理開發利用，更大限度地滿足地區國民經濟日益增長的用電需要。電力系統建設往往是國家及地區國民經濟發展規劃的重要組成部分。隨著電子信息技術的迅猛發展，電氣自動化技術也獲得了很大的進步，已經和人民的日常生產生活密切相關，得到了很廣泛的普及，為人們的生產生活服務器，在電氣自動化水平不斷提升的過程中，要對相關技術不斷加以創新和發展，使自動化技術的安全性和可靠性得到更大的提高，這會大大的促進我國電氣工程事業的向前發展。
2、電氣自動化技術特點
所謂的電氣自動化技術就是指將電子信息技術及以信息技術作為主要內容的電氣工程進行有機結合的一類應用技術。就其技術特點而言，電氣自動化技術主要具備以下幾個重要的特點：
其一是技術的涵蓋而相對較寬。由于電氣自動化技術不僅是一種應用性較強的技術，又是一種較為普遍的技術，大多數與工業相關的企業都會或多或少地涉及到這一方面。同時，因為這門技術的科技含量比較高的緣故，一般在電氣自動化的系統設計中，都既需要硬件的設計又需要進行軟件設計，并且應用于不同場合時都需要選用不同的技術性方案，由此可見，這門技術是需要相對較寬的知識面的。
其二是對電子技術的依賴程度比較高。我們都知道，對于一種較為典型的電氣自動化控制系統來說，不論是從專門采集信號用的傳感器到單獨進行信號的處理和運算的控制器，還是到運行運算結果的系統執行機構之類等等都和電子技術本身的發展緊密相關。因此，可以說電氣自動化技術的進步和發展離不開電子技術的進步，這兩者是緊密關聯的，并且前者依賴于后者。
3 電氣工程自動化技術的應用
現階段，從自動化技術的水平來講，自動化技術發展的主要構成要素包括：自動電壓控制系統、動力機械自動控制和自動發電量控制系統等三個方面。在中國，根據發電廠的不同運行方式，通常把發電廠劃分為兩類：第一是水電廠自動系統，第二是火電廠自動系統不過值得我們注意的是，發電的方式，不管是以火電為主，還是以水電為主，又或者是屬于另外的發電方式，在應用自動化技術過程中，都有著驚人的形似之處。
3.1 水電廠自動化技術在電氣工程中的應用
在現有的自動化技術條件下，為了確保電氣工程的穩定性和可靠性，充分發揮電氣工程的性能，水電廠自動化技術在電氣工程中的應用，應具備水輪發電機組系統、調速器裝置和水輪機裝置等模塊。由于不同的自動化系統在運行模式上存在著明顯的差異，水電廠自動化系統可分為單機模式、公用設備模式、梯級綜合自動化模式和全長自動化模式等類型。而從實際應用的角度來講，如果在水電廠電氣工程中應用相應的自動化技術，在水電廠正常運轉的條件下，可以提高其經濟效益，從而為水電廠提供高質量的電能奠定堅實的基礎。
3.2火電廠自動化技術在電氣工程中的應用
火電廠自動化技術應用在電氣工程當中，和自動化技術在水電廠電氣工程中的應用一樣，同樣具有綜合性的特征。火電廠自動化技術的構成主要包括鍋爐控制系統、發電自動控制系統、機爐主控系統和汽輪機控制系統等。
而從實際應用的角度來說，火電廠自動化技術在具備數據信息處理功能的同時，還具備自動檢測運行狀態、自動保護運行設備和綜合控制與管理等功能。
具體來講，自動化技術在電氣工程中的應用有：
1）在電網調度中的應用。電氣自動化技術在電網調度中的應用，指的是通過電網調度的服務器，以及電氣自動化系統來實現電網調度的自動化。在自動化設計時，其主要的功能是：第一，合理調度電網的運行，進而實現電網運行的安全性和穩定性；第二，監測和分析電力生產過程中的數據，自動預測電力系統生產的負荷；第三，通過顯示相關的數據信息，能夠迅速確定電網系統的故障點及故障發生的原因，從而電網故障的排除更為有效。
2）分散控制系統的運用。分散控制系統也稱作是分布式控制系統，是按照一臺計算機控制一個相對應的控制回路來進行作業，在電氣自動化系統中取得了很好的應用效果。分撒控制系統在集中取得書記資料之后能夠進行統一集中的管理，是有很高效率的自動開始系統。
3）在變電站中的應用。在變電站用應用電氣自動化技術，主要是在變電站中運用信息處理技術和自動化控制技術，然后結合相關的傳輸技術，把計算機裝置引入到變電站系統中，從而實現變電站運行管理的自動化和智能化。
4 自動化技術在電氣工程應用的趨勢
4.1管控一體化自動化技術
從理論層面來說，管控一體化技術在電氣工程中的應用，指的是通過在電氣工程中不同通訊環節科學合理運用自動化技術，發揮其在數據信息整合和集成方面的優勢。
4.2電氣工程狀態檢修技術
從技術應用的角度來講，電氣工程中的狀態檢修技術指的是通過在電氣工程中應用資產管理系統，使其發揮在工程狀態監測、故障診斷等方面的功能，并提供狀態檢修過程中的狀態數據信息，結合相應的數據，準確預測電氣工程中各種電氣設備的實際運行狀態、存在的安全故障以及故障出現的因素等。
在電氣工程中運用自動化技術，其優點主要是兩個方面：第一，提高電氣設備的穩定性和安全性；第二，可以有效克服過去定期故障檢修模式存在的各種缺陷和不足，從而確保電力系統的安全和穩定運行，提高電力系統運行的質量。
5 結語
我國電氣系統自動化技術在電氣工程中的發展前景是十分廣闊的，為了使這種美好的愿景在實際生產生活中更好的實現，需要注意這樣幾方面因素的影響：首先，信息技術起著決定性的影響；其次，和物理學科及相關科學知識的聯系很緊密；最后，現代技術的飛速發展。在電氣工程中應用自動化技術，提高電氣設備的自動化水平，可為電力系統的安全和穩定運行提供有力的技術支撐，確保電力系統的安全性和穩定性，從而提高電力系統運行的質量，切實降低停電、斷電等現象對居民生活的影響。在本文中，筆者結合自身的理論知識和工作實際，從電力工程和自動化技術的概念和自動化技術在電氣工程中的應用幾個方面分析了自動化技術的實際應用。
參考文獻：
電氣工程及自動化導論范文第2篇
新工業革命日新月異的技術與產業革新，需要大量的創新創業型人才。順應時代的需要，構建了以創新、創造、創業“三創”能力培養為目標的電氣工程及其自動化專業實踐教學體系，實踐取得較好的成效，極大地激發了學生的學習和創新熱情。
關鍵詞：
新工業革命；創新；創業；實踐教學體系
隨著微制造、互聯網與信息技術的應用和發展，如智能化生產、新能源技術、3D打印技術、生物電子、納米技術等創新技術的進步及融合發展，將帶來新一輪的工業革命，要想在這一場革命中取得先機，將倚重于科技創新，科技創新需要大量的創新創業型人才，大學生是人才的主力軍。因此，大學生創新、創造、創業“三創”能力的培養，對我國的發展建設至關重要。而在傳統的高校教學模式中，課堂注重講授理論知識，設置的實踐環節較少，學生缺少理論聯系實踐的鍛煉，學了知識不知怎么用，動手能力差。缺乏創新意識，更談不上去嘗試創業了。本文以我校電氣工程及其自動化專業為例，談談通過實踐教學的改革提高學生“三創”能力的探索。
1電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的構建
我校電氣工程及其自動化專業是在原電力系統及其自動化專業的基礎上根據教育部專業調整目錄，按一級學科名稱更名而形成的強、弱電結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合、管理科學與工程技術相結合的寬口徑專業。實踐教學一直在本專業人才培養中占據著非常重要的位置。在新工業革命背景下，以專業認證為契機，結合我校電氣專業人才培養的目標，以培養素質、能力的創新、創造、創業“三創”精神為宗旨，以實際的工程能力、研發能力訓練為核心與主線，以我院電工與電子技術實驗中心、電氣工程及其自動化專業實驗室、創新創業實訓中心、校外實習基地等實踐場所為依托，對實驗、設計、實習等多個實踐教學環節進行改革、構建多維平臺，形成了有利于提高學生“三創”能力的實踐教學體系。
1.1實驗教學體系的構建
南華大學電氣學院有全院共享的電工與電子技術實驗中心，實驗室面積2400平方米，實驗設備1786臺(套)，儀器設備總值1058.4076萬元，包含計算機網絡實驗室、自動控制原理實驗室、單片機原理實驗室、PLC實驗室、檢測技術與傳感器實驗室、電力電子實驗室、嵌入式與DSP實驗室、電機網絡實驗室、現場總線網絡實驗室、電路實驗室、電子技術實驗室、電子技術綜合實驗室、CAD機房，共12個實驗室。另外，電氣工程及其自動化專業專業實驗室還有變壓器模型室、30MW汽輪發電機、火力發電廠模型室、電機系統綜合實驗室、工廠供電綜合自動化實驗室、電力系統自動化實驗室、高電壓實驗室、電力系統繼電保護實驗室、多功能微機保護實驗室、多功能微機保護實驗室等專業實驗室，儀器設備總值318萬元實驗室面積達1425平方米，實驗設備109套。在新增設備的計劃中，加重了綜合性、設計性、創造性和體現電氣工程技術最新發展的實驗設備的配置，引入了智能化變電站仿真培訓系統、風光互補發電測控實訓系統、電機與變壓器維修實訓系統、電力系統教學仿真系統等設備。同時，為深化實驗教學改革，全面提高教學質量，培養新世紀高素質創新、創業人才。改革了傳統的實驗教學模式，對專業基礎課實驗進行重組、整合和更新設計，減少單純驗證性實驗，增加了綜合設計性實驗，并且使部分實際操作實驗與計算機仿真實驗之間的內容交叉融合；還增開了專門的綜合實驗課，如電機與控制實驗、電子技術綜合實驗、電氣工程綜合實驗等。通過開放實驗室、綜合性實踐、參加有關的全國性競賽等多種教學方式全方位、多層次的培養學生的實踐能力，全面培養學生的創新能力。
1.2設計體系構建
設計包括穿插在各個學期的課程設計和大四最后一學期的畢業設計，我校電氣專業開設了電子技術、電力系統基礎、電氣應用與PLC控制技術、單片機原理及應用、電力系統繼電保護等課程設計，并可打破課程界限，精心安排設計內容來優化學生的專業知識結構。以電力系統繼電保護課程設計為例，通過改革創新研究，將電力系統分析、信號與系統、電氣工程基礎、單片機原理、計算機仿真等多個課程的知識應用在設計的各個環節，使學生對這些專業基礎或專業課在專業中的作用及課程間的聯系有個系統的認識。否則，在學生腦海里這些課程都像散落的珠子一樣，好像互不關聯，通過設計，就把它們串成了串。同時，為提高學生的理論聯系實際、綜合應用能力和創新、創業能力，能做實物的盡量要求學生做出實物。畢業設計是實踐教學中非常重要的一環，如果畢業設計開展得好，可以幫助學生進一步深化和擴展所學的基礎知識、專業知識、可以更好地培養學生的工程應用能力和創新、創業意識，使學生初步具備實踐動手、產品研發、團隊協作和職業責任等方面的知識與能力。而畢業設計的進行首先要選好題，選題來源可以是教師的橫向和縱向課題，或者是實驗室建設或設備改進的課題；也可以是電力企事業單位的實際問題或相關開發項目。為了讓畢業設計更好地與學生的工作實際相聯系，我專業加大了設計選題中工程應用型題目的比例。一方面，聘請電力有關方面的專家做畢業設計指導教師或根據電力相關企事業的工程實際提取現場數據、技術精心安排設計內容，使與工程實際接軌；另一方面鼓勵教師加強用科研服務社會，并將自己的科研成果轉化到畢業設計選題中，使學生接觸電力行業的前沿技術。同時如果學生在畢業設計期間想去校外電力相關企事業單位結合實際工程項目進行設計，只要在該單位有相應指導資質的高工等，我們都會允許，并會在校內再配一位校內導師，在設計的內容、工作量、設計說明書及圖紙的規范和質量進一步按學校的要求進行把關，以保證畢業設計的客觀性和規范性。經過這些措施，提高了學生畢業設計的積極性和主動性，他們參加工作后能更快地進入角色，也更容易得到用人單位的認可。
1.3實習教學體系的構建
實習是為了加強學生的勞動觀念、實踐觀念，為畢業后走向工作崗位和進一步的學習奠定基礎，適應社會對電氣工程及其自動化專業技術人才的需求。為了讓學生實習效果更好，要盡量盤活社會中可用的教育資源，增加學生與社會的接觸機會，把社會中的專家請進來，我們的教師也要走入社會中，為學生進入電力企事業單位學習和實踐牽線搭橋。尤其是衡陽地區的電力相關企事業單位，如衡陽電業局、特變電工、金杯電纜、大唐耒陽發電廠、耒中水電站、酃湖變電站等。創建多功能的校外實習、產學研和創業實訓基地(如電廠、變電站、電氣設備公司等電氣專業相關單位)，通過到電力有關企事業單位選擇合適的崗位進行在崗實習，讓學生參與企事業單位實際應用項目設計、開發與管理，在實訓中感受創業文化。如我專業與臺達電子(東莞)有限公司簽訂了校企聯合辦學。我專業的實習教學包含認識實習和生產實習。電氣工程及其自動化專業認識實習是在學習完公共基礎課和必備專業基礎課后，開始其他專業基礎和專業課學習之前進行的實踐教學，是專業課教育的重要環節，是學生接觸電氣工程實際、接觸社會、了解社會、擴大知識面、短時間獲得大量新信息的極好機會。通過參觀廠、礦、企事業等一線工作單位，了解本專業在各行各業中的應用，對本專業在大學四年中將要學的內容有一個較全面的了解，使學生初步建立專業思想，熱愛電氣專業，增加對本專業學習內容的感性認識，為后續課程的學習打下一定的實踐基礎。我校電氣專業認識實習主要有衡陽廖家灣220KV智能變電站、耒中水電站等地進行。生產實習是在學習完公共基礎課及專業基礎課，開始專業課學習期間進行的實踐教學，也是專業課教育的重要環節。目的是使學生理解并熟悉電廠典型工藝的生產過程、原理、流程、設備及正常生產的操作方法，了解典型電氣設備的使用情況與工作方式；從生產角度和市場需求出發，進一步加深對電氣工程及其自動化專業的認識，提高動手能力和理論水平。我校電氣專業生產實習曾在秦山核電站、廣州黃埔電廠、葛洲壩水電站、大唐洛陽熱電廠等地進行。現在主要是在我們專業的湖南省優秀實習基地大唐耒陽發電廠進行。
1.4構建多維平臺提高“三創”能力
為提高學生實踐動手能力和“三創”(創新、創造、創業)能力采取了以下措施。首先，鼓勵本系教師進一步努力提高自己的教學、教研、科研水平，并加強校企合作，努力用自己的知識服務社會，還選派了一位青年教師參加了創業導師專業培訓，以使教師能更好地指導學生進行創新、創造、創業。近五年，進行省級實踐教學改革與教學研究3項，校內實踐教學改革與教學研究5項；主持參與縱橫向課題多項。教師中有湖南省青年骨干教師2人，湖南省青年教師教學能手1人；國家注冊電氣工程師2人，湖南省監理工程師8人。以第一發明人獲得發明專利3項，實用新型專利3項；為電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的構建與實施提供了有力保障。我專業把學生“三創”能力的培養貫穿到所有的專業課學習當中。根據各年級學生的專業學習情況，設計不同的創新創業實踐教學，以保證創新創業教育貫穿大學教育始終。一年級學生主要是學習基礎知識，還沒具體開始專業學習，開設了電氣工程專業導論課程，對學生進行專業啟蒙，讓學生對電氣專業前沿及基礎理論有感性而直觀的認識，幫助學生形成對創新創業能力的初步認識；二年級以后學生就逐步進入專業基礎課和專業課的學習，其中二年級以實驗或專業課程拓展訓練等實踐課程為主；三、四年級可以進行專業實習、校內外實訓或申請學生創業園入駐項目，培養具有創新精神、創業實踐能力的人才；同時二年級以后就可以鼓勵學生積極參加全國大學生電子設計大賽、“電老鼠”比賽、節能減排大賽、飛思卡爾小車賽和學校組織的大學生課外學術科技作品競賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽等各種科技活動、競賽、創新創業實踐。另外，也可以申報項目，如“大學生研究性學習和創新性實驗計劃”；電氣學院大學生科研項目；或參與教師科研、合作企業的實際項目研究。學生在參與學科競賽、科技活動、項目研究時，鼓勵學生跨學科、年級、專業組成創新科研團隊，一般是3～5人組成，由學生自行立項申請，在指導教師的指導下獨立完成查閱文獻、選題、開題、調研、收集分析資料、創新設計、申請專利、、形成總結報告等任務，相互之間揚長避短、同心協力進行科研創新。通過以上措施，近五年，學生多人次獲得大學生電子設計競賽、智能汽車競賽等獎項，成績名列湖南省高校前茅。學生申請專利多項，獲得授權專利7項，其中第一發明人獲得2項，申請獲得“大學生研究性學習和創新性實驗計劃”5項。
2結束語
經過多年的改革和探索，我院電氣工程及其自動化專業構建了更合理的實踐教學體系，更好地培養了學生的專業素質、科學素質、工程素質、團隊素質和創新、創造、創業“三創”能力，極大地激發了學生的學習和創新熱情.
參考文獻
[1]鞏佳偉.理工科院校創業教育實踐體系研究[J].北方經貿,2014(3):170-172.
電氣工程及自動化導論范文第3篇
[關鍵詞]自動化；課程體系；人才培養
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.09.041
歐美在20世紀六七十年代就提出了“應用型本科”的概念，作為一種新的教學類型在我國出現的時間不長。隨著國家經濟的快速增長，對人才的需求提出了新的要求，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020）年》明確指出：“不斷優化高等教育結構，優化學科專業、類型、層次結構，促進多學科交叉和融合。重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養規模。”中國工程院潘云鶴院士指出我國經濟社會發展迫切需要高校培養三類人才：一是理論+技術實踐+多專業知識交叉應用的技術集成創新人才；二是理論+技術實踐+創新設計的產品創意設計人才；三是理論+技術實踐+創業市場能力的工程經營管理人才。目前我國的工程教學普遍存在以下問題：工程教學的課程體系和教學內容更新不及時；缺少綜合性的課程；教學方法單一，學生不能自主學習；教師工程實踐能力缺乏。[1]實踐環節中，學生往往處于被動實踐教學中，缺少主動實踐的積極性。
1 人才培養的定位
應用型人才的培養是既不同于專才教育，又不同于研究型的本科教育[2]。專才教育是與職業、崗位、技能對應，強調實踐能力的培訓，比如國內的一些高職高專教育。研究型本科教育側重于理論基礎寬厚，對實踐能力的培養較弱，如國內的985、211院校的人才培養。應用型本科教育重點培養學生利用所學知識解決實踐問題的能力，要求具有一定的創新能力，更多偏向知識和理論的應用，強調工程應用能力。
根應用型人才的分類和定位，我院自動化專業的人才培養目標為：本專業培養知識、能力、素質諸方面全面發展，掌握電子技術、控制理論、工廠電氣控制技術、電力拖動自動控制系統等自動化領域的基本理論、專門知識和專業技能，加強工程實踐基本訓練，具有熟練地解決工程現場一般控制系統問題的能力，具有能夠從事過程控制、制造系統自動化、自動化儀表和設備、物聯網以及智能交通等方面的運行、調試、管理、維護、維修等專業技能的應用型工程技術人才。
2 課程體系
課程體系采用各應用型本科院校普遍使用的“公共基礎課+學科基礎課+專業方向課”的結構。通識必修課是包括高等數學、大學英語、大學物理、計算機基礎等課程在內的公共基礎課，通過課程的學習培養學生的學習技能和嚴謹的邏輯思維能力，拓寬學生知識視野。美術、音樂、哲學、文學發展史等通識選修課陶冶學生情操，改善學生的智能結構，促進學生全面素質培養。電路、電子技術、電機拖動、自動控制原理等專業基礎課程的設置為整個專業夯實基礎，為后續專業課程的學習做好鋪墊。運動控制、工業過程控制、測控儀表與裝置、電力電子技術等專業課和專業方向課的開設，是培養學生系統分析、維護、開發等方面的工程知識的學習，并對自動化專業的前沿、發展動態和發展趨勢有所掌握和了解。
2.1 課程設置
課程設置原則：①開放性原則：專業選修課中將智能控制、最優控制、集散控制系統、嵌入式系統、機器人導論等控制、網絡、計算機應用于信息類等前沿課程將最新的專業應用技術融合到專業方向課程中；②整合性原則：對于“工廠電氣控制技術”和“可編程控制器（PLC）”兩門銜接比較緊密的課程進行整合，避免課程劃分過細和課時的重復分配；③比例傾向原則：應用型本科重點培養學生的動手實踐能力，實踐能力的培養課時數要占一定的比例。在自動化人才培養方案中，實踐比例占到總學時的33%，從學時上保證了學生實踐能力培養。
2.2 專業核心課程
自動化專業的人才培養應該滿足工業經濟發展的需求。我院自動化教研室將原有自動化專業的課程整理成90個知識點，在自治區的化工、石油、電力、煤礦等各大企業進行調研，統計結果如下頁圖所示。從圖中所反映的比例可以看出工廠電氣控制及PLC課程、電氣工程識圖、電力系統等專業在企業運行中需求最大，所占比重較高。因此將這三門課程定為自動化專業的核心課程，除了增加這三門課程的理論學時外，另外在人才自動化專業人才培養方案中分別獨立設置電氣控制及PLC應用實踐、電氣工程識圖實訓、工廠供電設計等課程的實踐環節，突出學生的專業特色，強化實踐技能訓練，并通過生產實習與實際生產相結合，擴充實踐環節的教學學時，增強學生實踐能力的培養，以滿足企業對人才的知識要求。
自動化專業課程需求比例
3 實踐能力的培養
實踐能力的培養是應用型本科教育的一個重要教學環節，直接影響著教學質量和學生的能力培養。國外的工程實踐教學模式已經發展得較為成熟，如：德國FH“企業主導型”實踐教學模式，加拿大的“能力中心的課程開發型”實踐教學模式，英國的“資格證書體系推動型”實踐教學模式。但是目前我國的實踐教學還處于起步階段，實踐教學內容簡單，校企合作發展滯后。
學生實踐能力培養主要是在實驗室和學院的實訓基地完成，因此首先應完成實驗室的教學改革。新疆工程學院現有實驗室開設的實驗有80%的實驗屬于驗證性實驗，綜合性試驗不足20%，學生在學習過程中只要通過簡單的學習就可以較快地完成實驗，但卻忽略了對學生的創新能力的培養，實驗項目的改革顯得尤為重要。
實訓基地教學采用“三結合”的教學過程，即課堂教學與現場教學相結合，校內教學與校外實習教學相結合，仿真訓練與真實生產實訓相結合的教學方式。課堂教學以實際工業項目提出問題啟發學生的解決思路 學生在實訓室模擬的工業環境中的解決方案并加以實現學生在實踐中發現問題，教師引導，上升到理論，補充理論內容，提供解決方案學生進一步實踐，直到徹底解決問題。通過課堂到實踐再到理論的教學過程，培養學生理論聯系實踐的能力，從而達到培養學生掌握綜合應用技術的能力。
4 師資隊伍建設
教師結構按照一般教師、骨干教師、專業帶頭人階梯式結構進行培養。一般教師通過到國內外著名高校、企業進行學歷提升、業務進修等，拜企業技術專家為師跟班見習，熟悉生產過程，參與項目開發、經營管理和課題研究等，增加專業知識，提高專業實踐能力。骨干教師去國內外設有相關專業的高校學習交流，去國內知名企業參觀考察及校企合作企業掛職鍛煉等方式，全面提高專業水平和實踐能力。專業帶頭人在現有專任教師中選拔兩名具有高級技術職稱和研究生學歷的教師，通過到國外進修、企業鍛煉等方式，進一步提高專業技術能力和教育教學水平，成為業內知名專家，培養成為專業帶頭人，重點帶動該專業的教學改革和專業建設。通過多層次、多形式培訓和教科研活動，每年制定并落實專業教師輪流下企業頂崗培養，鼓勵專業帶頭人或骨干教師在合作企業中參與大型企業決策，獨立承擔企業技術指導和產學研項目開發，使一批中青年骨干教師脫穎而出，成為具有較高“雙師”素質的骨干教師。
參考文獻：
電氣工程及自動化導論范文第4篇
關鍵詞：CDIO工程教育模式；自動化專業；建設方案；建設成果
作者簡介：李曉理（1971-），男，遼寧沈陽人，北京科技大學自動化學院，教授；孫衢（1971-），男，陜西西安人，北京科技大學自動化學院，教授。（北京100083）
基金項目：本文系教育部第五批高等學校特色專業建設項目――“自動化CDIO特色專業建設”（項目編號：TS2422）經費支持的研究成果。
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）14-0050-02
高校特色專業建設工作是教育部、財政部實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的重要組成部分，建設高等學校特色專業是優化專業結構、提高人才培養質量、辦出專業特色的重要措施。CDIO工程教育項目起源于2000年10月，旨在為學生提供一種強調工程基礎的、建立在真實世界的產品和系統的構思－設計－實現－運行（CDIO）過程的環境基礎上的工程教育。[1]
北京科技大學（以下簡稱“我校”）自動化專業是CDIO教育部特色專業建設單位，擁有控制科學與工程一級學科博士學位授予權、博士后流動站、工程碩士學位授予權（控制工程）、學士學位授予權（自動化）。其中控制理論與控制工程二級學科是國家重點（培育）學科、北京市重點學科；擁有鋼鐵流程先進控制教育部重點實驗室、北京市高等教育實驗教學示范中心。2009年11月，本專業被教育部批準為“以CDIO人才培養模式為特色的試點專業建設”。這表明了我校辦學實力的不斷提升，對我校落實教育部“質量工程”、不斷加強專業內涵建設、提高人才培養質量產生了積極作用和重要影響。學校和自動化學院按照有關要求，進一步加強對CDIO工程教育模式的支持力度，大力推進其課程體系、教材及實習基地建設，改革人才培養方案，優化教師隊伍結構；構建基于鋼鐵流程工業的自動化專業CDIO工程教育模式（Iron & Steel automation CDIO，簡稱ISA-CDIO）。
一、特色專業建設目標和方案
北京科技大學CDIO教育部特色專業建設的建設目標是針對鋼鐵流程工業，以自動化專業的基礎理論和技術為依托，以流程工業中過程和系統的構思、設計、實施和運行為教育背景，培養具有工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力的復合型高級工程技術人才。學生應具備扎實的數理基礎、電工電子技術基礎和自動化的基礎理論，具有較強的外語和計算機應用能力，能在運動控制、工業過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理、管理與決策、智能科學與技術等領域從事系統分析、系統設計、系統調試和維護以及科學研究和開發等方面工作。在學科建設、師資隊伍建設、人才培養、科學研究和實驗室建設等方面取得長足進步。其建設成果可為高校自動化專業建設和改革起到參考和示范作用。其建設方案為：根據學科基礎和科研特色，研究改革人才培養方案，構建新型課程體系；改革課程教學內容、加強新教材的建設；改革教師培養和使用機制，加強教師隊伍建設；改革實踐教學，推進人才培養與實踐相結合；建立有效的評估和考核機制。CDIO人才培養模式下的自動化專業建設方案如圖1所示，包括以下七個方面（見圖1）：
1.知識體系的提煉
針對鋼鐵工業流程中自動化技術應用的需求及特點，從對產品、過程或系統的構思、設計、實現和運作出發，分析工程技術人員應具備的基礎知識，建立以鋼鐵工業流程為行業背景的自動化專業知識體系，為ISA-CDIO培養模式的建立和教學方式的改革提供指導。
2.ISA-CDIO培養模式的建立
在知識體系提煉的基礎上，結合CDIO能力大綱要求，考慮學生知識體系的建構、能力培養過程和不同學科之間的交叉、互補和融合，改革課程體系的設置，完善課程的教學方式和內容，完成完整的專業培養計劃和齊備的教學文件。
3.工程實踐環節系列的設計
進一步強化教學體系當中工程項目實踐環節，提高學生對實際項目的構思（規劃）、設計、實現和運作能力。為此，理順每個課程的實驗項目，構成三級的實踐項目環節。在相關課程三級實驗環節的基礎上，設計綜合實踐項目，構成二級環節。進而在二級環節的基礎上，由畢業設計、科技創新、產品研發以及鋼鐵工業中典型自動化系統的集成項目構成一級環節。
4.相關教材的建設
配合教學改革，在實際教學過程中，總結經驗，建立與教學體系改革相配套的系列教材、相應課件及實驗指導材料，形成立體化教學環境。
5.工程實踐場所的建立和整合
形成校內教學、實驗、科技創新與校外大型鋼鐵企業和自動化公司實習相結合的、理論與實踐統一的一體化教學體系，為學生提供良好的生產實習環境。在實際生產環境中，強化學生在學校所學的基礎理論知識。配合教學改革內容，針對鋼鐵流程工業重要環節的特點，結合目前典型的控制設備、網絡環境及先進的仿真軟件，搭建實驗平臺，構建半實物仿真實驗環境，形成工程教育基地。
6.教師隊伍的建設
通過工程項目和現場實習的方式，提高教師（尤其是青年教師）的工程實踐經驗。聘請企業或專業技術公司當中有經驗的專家和工程技術人員為我校的特聘教師，使其參與教學環節，提高教師隊伍工程能力。
7.教學效果的評估與學生學習情況考核機制的建立
針對教學方式、教學內容的改革，設置具體的考核機制，形成一整套有效的考核辦法，檢驗改革的效果，并通過借鑒ASEA工程師認證的考核辦法、聽取畢業生工作單位反饋意見等方式，定期對考核辦法進行修改、完善。
教學計劃、教學內容、實踐和實驗環境建設、教材建設、教師隊伍建設、評估與考核機制等多個環節相互補充、相互促進，形成完善的ISA-CDIO一體化的教學模式。
二、已取得的建設成果
1.研究制訂人才培養新方案
根據既定學科定位和培養模式，結合學科發展基礎和人才培養需求，從加強理論基礎和工程實踐創新能力著手，結合CDIO工程教育模式，在廣泛調研并征詢相關高校、科研院所和生產單位意見后，組織資深教師修訂完善培養計劃和課程體系。已制定了2010版自動化專業培養方案和課程體系，制定了相應的教學、實驗大綱、實習、課程設計、畢業設計大綱，以及相應教學日歷等。
2.加強新教材的建設和課程建設
本專業教學所使用教材，大多為國家十五、十一五規劃教材，出版時間一般不超過五年。在科學研究和工程實踐積累的基礎上，本專業教師積極主編教材，已出版及待出版的教材為16部，均為國家十一五規劃教材和北京市精品立項教材。本專業必修課程全部達到校級及以上精品課程標準；2010年我校“數字電子技術（雙語）”獲國家雙語教學示范課程稱號，“電機及運動控制”獲校級精品課程，“自動控制原理”、“微型計算機原理及應用”獲校級優秀課程稱號，“嵌入式控制系統”、“電力電子技術”獲校級優秀課程建設，自動化專業“CDIO人才培養模式”等課題得到學校教改項目經費支持。
3.加強師資隊伍建設
建立了自動化專業教師培訓交流和深造的常規機制，鼓勵中青年教師出國交流和在職攻讀博士學位。2010年有兩名教師分別去澳大利亞、美國訪問交流，2011年有一名教師到日本進行訪問交流。本學科現在專職教師33人（35 周歲以下青年教師12人），其中具有博士學位教師人員24人，在讀博士2人，副高及以上專業技術職務人員21人。本專業正積極引進專職教師，且已從國內、國外科研院所聘請兼職教授、兼職博導、講座教授和項目合作專家30余人。
4.完善教學管理和質量評估體系
完善了教學文件、教學管理規章制度的建設與執行，包括院、系自查和校、院教學督導組核查。要求定期做好課堂教學質量效果檢查、建立了課程建設和專業建設教學檔案、認真執行教授為本科生授課制度等，并從多種渠道收集學生對教學效果的評價意見。通過專家聽課、院級領導聽課、學生評價、教師自我評價等多種途徑完善課程教學評價體系。依據學校教學質量管理的規定，正逐步實施考教分離和以嚴正考風為重點的學風建設，促進教學質量的提高。
5.改革實踐教學體系
從本學科發展方向出發，廣泛征詢相關院校和用人單位意見，探索學生工程應用和科研創新能力的評價標準，完善課程體系和教學模式。改革自動化專業實踐教學，使實踐教學體系具有多樣化、綜合性、分層次、重創新等特點，如圖2所示。
通過課程設計和畢業設計加強學生基礎知識，鍛煉學生科研創新能力。絕大多數設計選題結合科研項目和生產實際，符合學科專業要求。在本科畢業生畢業實習方面，與國內十多個企業一直保持著長期合作關系，在鞏固濟南鋼鐵集團生產實習基地的基礎上，進一步拓展學生的實訓基地，如北京佰能公司、北京時代凌宇公司、北京信融友聯股份有限公司、中冶京城瑞達股份有限公司、安陽鋼鐵公司、首都鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司、宣化鋼鐵公司等建立合作關系。
6.繼續加強學科平臺建設
學校在“211”三期建設中投入1300萬元建設本學科平臺；2010年，自動化學科獲批重點學科，實驗教學中心被評為國家級實驗教學示范中心。
7.大力推進雙語教學
2010年我專業“數字電子技術（雙語）”獲國家雙語教學示范課程稱號，該課程雙語教學采用原版教材。其他多門課程正在積極探索雙語教學的可行性及前期準備工作。
8.繼續加強人才培養模式創新
在機器人大賽、飛思卡爾智能車大賽、西門子仿真大賽、Scilab程序設計大賽、電子設計大賽、嵌入式系統大賽當中，由學生和有經驗的老師組成的團隊，不斷取得好成績。科技創新活動提高了學生自主學習的興趣和團隊合作、交流能力，同時也培養了學生的競爭意識和責任感。
9.CDIO工程教育改革實施狀態自評
根據CDIO實施評估標準，分別從以CDIO為本專業教育的背景環境、本專業培養目標的制訂、一體化教學計劃的設計與制訂、工程導論、學生設計―建造（實現）活動、工程實踐場所、一體化的學習經驗、主動學習方法、教師工程實踐能力的提高、教師教學能力的提高、學生成績考核方法、CDIO工程教育改革在本專業的實施等12個方面對北京科技大學自動化專業2010年CDIO實施狀態進行了自評，自評結果如圖3所示。
三、特色專業建設中存在的問題和改進
對本專業在CDIO改革的理念、計劃、方法、實施效果、存在的問題等各個方面進行分析討論。針對本專業當前所面臨主要問題，下一階段的改進工作包括：進一步深化對CDIO教學理念的理解和認識，營造良好的背景環境；精練學習目標、結合學校定位及國家需求，培養有競爭力的工程技術人員；結合CDIO教學大綱，完成細化新版教學大綱；探索工程導論教學模式，通過相關核心課程的應用激發學生的興趣，明確學習動機；在學生的一體化學習實踐活動試點基礎上，探索學生參加課外科技創新活動的有效機制，逐步擴大覆蓋面，力爭做到全部學生參與該活動；在現有條件下，完善拓展學生的實訓基地和實踐場所；結合教學大綱的制訂，逐步將人際交往能力、產品、過程建造能力融入教學過程中；通過教學改革和教學方法嘗試，探索激勵學生主動學習的熱情，激發學生的創造能力；根據自動化技術的發展趨勢，通過參加實際工程項目或參加師資培訓等手段有計劃地提高教師的工程能力和教學水平；變革現有的考核方式，除注重課程內容考核外，還將個人、人際交往能力，產品、過程和系統建造等能力納入考核范圍，促進學生綜合素質、能力的提高；將現有的評價機制有機整合，形成具有系統性和延續性、多樣化的考核體制。
四、結束語
實施“質量工程”是促進我國高等教育規模、結構、質量和效益全面協調可持續發展的重大舉措。[2]特色專業建設要求教師必須從思想上重視“質量工程”建設，積極研究本專業的特色，制訂建設目標和建設方案，并以此來促進教學內涵的建設，確保正確合理地設置課程。在師資隊伍建設中抓住適應專業培養人才的需求，辦出能發揮學校自身優勢和符合社會需求的特色專業。
北京科技大學自動化專業立足鋼鐵流程工業，結合CDIO工程教育模式，設計了CDIO人才培養模式下的特色專業建設方案，構建了基于鋼鐵流程工業的自動化專業CDIO工程教育模式，為特色專業建設做出了積極探索和貢獻。
參考文獻：
電氣工程及自動化導論范文第5篇
【關鍵字】：智能電網、經濟、安全
Abstract:With the development of society and economy, the energy shortage problem is increasingly severe, energy, structural sex contradiction is increasingly outstanding, the power supply reliability requirements continue to increase, the user needs more diversity, power grid operation management faced with the huge challenge, in the context of this intelligent network came into being, its core value is to make the system more reliable, more strong, more economical, more efficient, more safety. The development of smart grid is to guarantee the energy security, climate change, promote energy-saving emission reduction, development of low carbon economy, improve the service level. In the intelligent substation construction process we constantly raise the level of technology and construction technology standards. This article is about the intelligent network some simple research and analysis.
Keywords: smart grid、economics、safety
中圖分類號：U665.12文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
1、引言：
在能源危機和氣候全球變暖問題的背景下，智能電網的建設是國家發展的必然趨勢，是國家與社會的安定的必要因素。智能電網的新特性主要體現在“新能源、新客戶、新電網”。我國計劃到2020年可再生能源發電比例達到15%，將給電網接入、輸電、配電、調度和運行帶來全新的變化。智能電網是全新的技術體現，其電氣設備的安裝也區別于傳統變電站，下面就智能電網本身的特性要求再基于現場施工對智能電網電器安裝進行研究分析。
2、智能變電站設備的介紹
智能電網一次設備是指利用傳感器、微型處理器、數字通信系統等技術，對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監測、控制，并通過高級應用軟件把獲取的數據進行分析、挖掘，實現高壓設備的測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化和信息互動化，從而優化電網的運行和管理。一次設備主要包括智能組件、智能高壓開關、智能電子式互感器等。
智能電網的二次設備用于實現對一次設備的控制、保護、監測、計量等功能，其特征是通過裝置自身的處理器，能夠完成數據的采集、接受或處理，控制指令的接受或發送控制指令，實現裝置自診斷、在線分析決策、協同互動等高級應用功能，同時對變電站進行風險評估、故障定位、故障自愈，最終實現設備運行和供電可靠性的提高。
3、建造智能變電站的意義
隨著國家十二五戰略計劃的發展，國家工業，農業以及居民用電飛速上升，2011年，夏季未到，電荒的報道已經頻頻出線在新聞媒體中。由于我國自身能源分布的不均衡，電能的長距離超高電壓輸送成為必然選擇，而這將對我國復雜的電網系統提出了更高的要求，為了保證只能電網安全以及電能質量，智能變電站將是我國未來電網中的重要一環。因為智能變電站與常規變電站相比，有著如下優勢：
1）智能變電站的設計中，強調資源節約、環境友好、低碳節能，更加符合我國國情以及國網發展計劃。
2）智能變電站由于采用了智能技術、互動技術等，使得站內信息可以達到高度共享。采用新型保護與控制技術，對于信息采集與處理，更加高效與靈活，保證電網的安全運行。
3）擴建性強，方便變電站升級以及維護。
4、現場施工過程研究分析
4.1、 工程建設意義
中新天津生態城是中國、新加坡兩國政府間重要的戰略性合作項目，生態城智能電網試點項目是國內首個進入實質性建設的智能電網綜合示范工程，是天津電網智能化發展規劃中的標志性工程。中新生態城智能電網綜合示范工程的建設，將有力促進生態城資源優化配置，提高可再生能源的利用效率和管理水平，滿足生態城經濟社會全面、協調、可持續發展要求，并為今后的智能電網及智能變電站建設積累經驗。
4.2、 選用智能化設備
現階段國內數字化變電站大多在現有的敞開式設備或GIS設備上附加智能終端予以解決開關設備的智能化問題，生態城變電站選用的是河南平高東芝高壓開關有限公司生產的全封閉組合電器（GIS），將斷路器、隔離開關、電子式電流互感器進行集成，通過智能控制柜引出數字接口與遠方系統連接，實現了智能控制操作、在線監測報警，并按照IEC61850標準進行數據通信。
選用合肥ABB開關有限公司的變壓器，安裝變壓器氣體在線監測系統，油色譜在線監測系統，經光纖接入GOOSE網。
4.3、 設備安裝情況分析
生態城110kV變電站是天津地區首個智能變電站的實體建設工程，最終規模為主變3×50000kVA，電壓等級為110/10kV；本期規模2×50000kVA，電壓等級110/10kV。110kV、10kV出線全部采用電纜方式。變電站基于IEC61850通信規約的智能化無人值班站建設。全站采用集繼電保護、測量、信號、控制措施、遠東功能的綜合自動化系統，站內實現遙測、遙信、遙控、遙調、遙視“五遙”功能。
由于為智能變電站，選用的設備大多不是傳統變電站所用的電氣設備，而是新型的智能電氣設備，所以一些電氣設備的安裝必須采用新的工藝方法。10千伏開關柜選為DKSC型固定式開關柜，柜內保護保護裝置以往是要求設備廠家在本廠將裝置進行組裝，最后運抵現場進行安裝、調試。本工程10千伏開關柜智能終端的安裝采用先調試、后安裝的方法。
智能變電站與常規變電站的另一個區別還在于二次控制電纜上，常規變電站有相當多控制電纜，施工過程中不僅花費大量的人力，而且工程造價方面也比較高。而在此站的建設中，光纖的大量使用是此次智能變電站建設中的特點之一，光纖傳輸數據容量大，傳輸距離長，損耗小，且不受電磁干擾。生態城智能變電站大量采用光纖、光纜代替控制電纜，但是由于光纖與光纜在施工方面要求比較嚴格，光纖質地脆機械強度差，彎曲半徑不能過小。并且國內沒有相應的規程規范，此次施工全國尚屬首次，所以施工難度大。經過不斷研究，最終采用保護性敷設法，對光纜路徑上進行安裝保護槽盒進行加固，在光纜進入保護盤與設備對接時采用線軸進行保護，保證光纖的傳輸穩定。
照片（1）是保護室可視地板 照片（2）是保護盤光纖保護線軸使用情況
4.4、網絡配置
對于網絡配置方面，生態城采用雙網配置，即采用GOOSE網和SV網，110kV線路、母差和變壓器裝置使用直采直跳形式，低壓保護與低周之間通過站控層GOOSE傳輸信號，測控裝置采用SV和GOOSE共網，從而保證信息的可靠采集與傳遞，最終保證智能變電站的可靠運行。
4、總結
智能變電站將發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節緊密的銜接起來，是我國實現能源轉換和控制的核心平臺之一，并且隨著科技的不斷進步，智能變電站符合易擴展、易升級、易改造、易維護的工業化應用要求，能降低其全壽命周期內工程總體投資。生態城110kV變電站的建成投運，可以大幅地提升設備智能化水平和電網運行的可靠性，實現無人值班和設備操作的自動化，最終提高資源使用和生產管理效率，使電網運行更加經濟、節能和環保，為我國國民經濟發展做出貢獻。
參考文獻：
[1] 許曉慧. 智能電網導論. 中國電力出版社.2010
[2] 鐘連憲. 智能變電站技術與應用.中國電力出版社.2010
[3] 秦立軍、馬其燕.智能配電網及其關鍵技術.中國電力出版社.2010
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