發(fā)布時間：2023-09-25 17:40:21
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的電氣工程研究熱點樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
本文以電氣工程自動化為研究對象，通過對電氣工程自動化系統(tǒng)的原理的介紹和發(fā)展現(xiàn)狀的分析，結合目前電氣工程自動化的研究實際和社會發(fā)展對自動化電氣工程的需求，把握電氣工程自動化的發(fā)展方向及其對社會可能的作用和影響，探索電氣工程自動化在未來生產領域的最終實現(xiàn)方式和途徑，準確把握電氣工程自動化的未來市場和科研的發(fā)展前景，推動電氣工程自動化相關理論研究。
關鍵詞
電氣工程；自動化；系統(tǒng)
前言
隨著現(xiàn)代科技水平的不斷發(fā)展和進步，電氣工程不斷朝著自動化控制的方向發(fā)展。一個國家工業(yè)領域的電氣工程自動化程度已成了其工業(yè)發(fā)展水平高低的重要指標之一，電氣工程的自動化研究也成為了當前實用科學研究的熱點領域。歐美發(fā)達國家不斷通過提高電氣工程自動化水平以推動工業(yè)生產效率的提高。電氣工程自動化可以解放機器對人力的束縛，推動生產力的提高和社會工業(yè)文明的進步，因此各國都加緊了對電氣工程技術的研發(fā)。對于生產企業(yè)來說，電氣工程自動化的實現(xiàn)可以大幅提高企業(yè)的經濟效益，同時降低人力勞動成本，顯著提高生產效率。對于人類社會來說，電氣工程自動化的普及與應用還可以有效降低生產事故帶來的人力資源的損耗。電氣工程自動化的研發(fā)與運用也是大勢所趨。
一、電氣工程自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著當今世界社會經濟的不斷發(fā)展和進步，傳統(tǒng)的電氣工業(yè)生產效率已經不能滿足于日益擴大的工業(yè)市場需求，為了有效提高電氣工業(yè)生產效率，傳統(tǒng)的依靠人工操作的電氣工程逐步轉向智能化和自動化方向發(fā)展。雖然我國的工業(yè)生產電氣工程自動化發(fā)展已經取得了長足的進步，然而相對于歐美發(fā)達國家的電氣工程自動化水平，我國依然還有一段很長的路需要走。同時隨著我國市場經濟體制的日益完善，企業(yè)想要立于不敗之地，就必須想方設法提高科學技術，提高勞動生產率，因此必須大力發(fā)展電氣工程自動化。
（一）電氣工程自動化與信息技術的結合
電氣工程自動化的實現(xiàn)需要依靠多種科學技術的整合，如信息技術。信息技術對電氣工程自動化的實現(xiàn)有著重要的作用，信息技術主要依靠電子計算機的龐大數(shù)據(jù)庫儲備進行自動化和全面化管理，信息技術還可以利用網絡信息傳遞的實時性進行同步管理和遠程管理，如此一來，信息技術可構建和完善電氣工程自動化的控制管理系統(tǒng)。在實際的生產運用中，可以幫助企業(yè)自動化管理人力、財會、盈虧等各種繁雜的數(shù)據(jù)，為企業(yè)的決策和運轉提供有效信息，數(shù)據(jù)的及時性還可以幫助企業(yè)實現(xiàn)生產、物流和營銷的一體化管理。
（二）電氣工程自動化與軟件技術的結合
電子工程自動化的實質是實現(xiàn)電子工程運轉的智能化運行，而電子工程的智能化運行需要借助現(xiàn)代的電子計算機技術，電子計算機技術的智能化運行基本依靠的是軟件，也就是整個管理邏輯是：人―計算機軟件―計算機管理―電氣工程智能運行。在這個過程中需要建立起一套標準的語言規(guī)范，語言規(guī)范有統(tǒng)一的“語法”和“詞匯”，并構成通行無阻的“指令”，人、計算機和機器通過統(tǒng)一的指令實現(xiàn)順利互動，完成最終的電氣工程自動化。
（三）電氣工程自動化與分散控制系統(tǒng)的結合
電氣工程自動化的實現(xiàn)需要依靠分散控制系統(tǒng)的管理來有機協(xié)調整個生產過程中的不同類型的生產活動。然而分散式控制系統(tǒng)也存在諸多缺點，例如分散控制系統(tǒng)作為通過模擬數(shù)字原理來實現(xiàn)控制目的的混合系統(tǒng)，其所使用的電子儀表裝置非常復雜，而且更新?lián)Q代不及時，在自動化實現(xiàn)過程中可靠程度很低，而維修系統(tǒng)的儀表也因為各個商家沒有統(tǒng)一的規(guī)范的儀表而使成本非常高昂。整個系統(tǒng)需要進一步簡化才能有助于實現(xiàn)電氣工程自動化。
二、電氣工程自動化的發(fā)展前景
（一）獲得國家相關政策的支持
為了促進我國工業(yè)經濟的發(fā)展，國家在關于電氣工程的發(fā)展方面制定了特別的發(fā)展規(guī)劃，鼓勵電氣工程在市場經濟環(huán)境下，大力提高電氣工程的自動化自主創(chuàng)新能力和科研能力。國家同時出臺了相關政策激勵企業(yè)對電氣工程自動化進行研發(fā)，讓企業(yè)擁有一批關于電氣工程自動化的自主知識產區(qū)和專利產品，為電氣工程自動化的發(fā)展奠定良好的市場和社會基礎。同面對世界現(xiàn)代工業(yè)日益激烈的技術競爭局面，國家已經將電氣工程自動化確定未來科技主攻方向之一，在國家層面設立一批電氣工程自動化科研項目的同時，制定相關的鼓勵政策大力培養(yǎng)一批擁有核心競爭力的自主創(chuàng)新電氣自動化企業(yè)。
（二）電氣工程自動化要面向市場
傳統(tǒng)電氣工程從開發(fā)到最終運用是相互分開的，從工程開發(fā)到最后的投入市場運用會經歷很長的周期。因此電氣工程自動化下一步發(fā)展方向將是實現(xiàn)電氣自動化產品設計周期的降低：產品測試、產品調試和產品維護都一體化運行，從而最大程度節(jié)省從設計開發(fā)到投入運行過程中間所耗費的資金和時間成本。而一體化的電氣自動化工程將縮短研發(fā)周期，進一步提高電氣工程自動化效率。
（三）電氣工程自動化將標準化生產
電氣工程自動化的結果是智能化地運行，極大地提高生產效率，而這一切是建立在標準統(tǒng)一的生產程序和技術規(guī)范的基礎上的。自動化就是智能化運行，重復而簡單的工作由計算機控制運行，每一個動作的技術規(guī)范都是規(guī)定的，每一個零件和設備都是統(tǒng)一配套的，標準化的生產和運作才能最大程度地降低工作環(huán)節(jié)之間銜接成本，加快信息交換和提取，提高生產效率，推動生產力進步。
關鍵詞：電氣工程；自動化；技術
電氣自動化是運用電子技術、微機控制技術和計算機網絡技術實現(xiàn)電氣自動控制，是結合電氣技術和計算機技術實現(xiàn)直接或間接程序控制，通過系統(tǒng)集成，實現(xiàn)自動控制電力系統(tǒng)運行和維護功能。
1 電氣工程自動化及其重要性
電氣工程是保證工業(yè)生產正常運行的基礎保障。在工業(yè)生產中，各種智能化的先進設備儀器不斷的應用到生產中，所以電氣工程中的作用越來越重要。電氣自動化是從上個世紀50 年代開始興起并且逐步發(fā)展壯大的，以化工企業(yè)為例，到如今，化工工業(yè)自動化技術和裝備技術不斷發(fā)展，其發(fā)展速度和應用領域急速擴大，幾十年來，從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝迅速發(fā)展，為工業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻。同時工藝單發(fā)展也對生產穩(wěn)定性提出了越來越高的要求，儀表使用越來越普遍，由于自動化專業(yè)在國民經濟領域里發(fā)揮的巨大的作用，涉及面之寬，應用范圍之廣，自動化技術從簡單回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動控制，所使用的工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到DCS，普遍應用在化學工業(yè)中，控制水平也日新月異，從傳統(tǒng)單參數(shù)簡單控制回路到多變量復雜控制技術，而且正以蓬勃發(fā)展之勢影響著人們的生產和生活。目前生產中的快速反應、臨界穩(wěn)定工藝、能量綜合平衡等得到廣泛應用，可以說生活中到處都有自動化的身影。隨著工業(yè)規(guī)模的進一步推廣，特別是在化工行業(yè)中，對自動化提出了更高的要求。同時，信息技術更是極大地影響著化工自動化技術的發(fā)展，電氣自動化技術應用更為廣泛。
2 電氣工程自動化問題所在
電氣自動化系統(tǒng)集成是電氣自動化系統(tǒng)功能提升的必經之路，我國目前一些電氣自動化還處在初級自動化的層次，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(fā)揮電氣自動化的功能和作用。而且電氣自動化的發(fā)展方向是建立高效、快捷的電氣工程及自動化系統(tǒng)，但目前很多企業(yè)自身網絡構架不盡相同，使得依托于網絡結構而發(fā)展的電氣工程自動化的發(fā)展受到了阻礙。另外不同企業(yè)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(yè)數(shù)據(jù)和信息的傳輸交流，進而阻礙了企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的共享，使電氣工程及自動化系統(tǒng)在實際運行中無法發(fā)揮應有的效應。
3 電氣工程自動化對策分析
（一）發(fā)電廠自動化。發(fā)電廠作為電力系統(tǒng)的始端，它的自動化決定了整個電力工程的自動化?；鹆Πl(fā)電廠是利用煤、油、天然氣、油頁巖等為燃料的發(fā)電廠。它的自動化系統(tǒng)一般由廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）、電廠管理信息系統(tǒng)（MIS）、遠動系統(tǒng)、故障信息子系統(tǒng)、繼電保護及故障信息管理子站、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、機組分散控制系統(tǒng)（DCS）構成。（PCU）是其中最為重要的部分，可接受現(xiàn)場變送器、脈沖量、開關量、電氣量、熱電偶、熱電阻等信號，可直接應用于生產過程，它是由能可冗余配置的主控模件（MCU）和智能 I/O 模件構成，在運算處理之后可實現(xiàn)生產過程的聯(lián)鎖監(jiān)測、聯(lián)鎖控制、聯(lián)鎖保護等。運行人員工作站（OS）和工程師工作站（ES）能夠提供了人機接口，同時為電氣設備維修工程師提供系統(tǒng)診斷、系統(tǒng)維護、系統(tǒng)組態(tài)設置等手段。數(shù)據(jù)的采集、處理、監(jiān)控都采用微型計算機來完成，機組的監(jiān)控水平得到了大幅度的提升，也提高了人機交互界面；無論是進口的機組，還是國產的大型機組，基本都安裝了協(xié)調控制系統(tǒng)；在很多電廠的自動裝置設備都是采用數(shù)字化儀表來進行顯示控制，而不再是過去那種傳統(tǒng)的機械式儀表，這些措施都將我國的電廠熱工自動化技術推向到了一個新的高度。
（二）變電站綜合自動化。隨著使用規(guī)模的擴大和實用技術的推廣，人們已經越來越多的認識到變電站綜合自動化的重要性。自動化技術應用于變電站的主要目的是確保變電站的運營安全，提高變電站工作效率，加強對變電站的監(jiān)控，逐步取代掉人工監(jiān)視和人工操作，它是建立在變電站自動控制技術和變電站應用信息處理、傳輸技術基礎之上的。自動化變電站系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)構成：一是控制系統(tǒng)。主要是進行變電站的數(shù)據(jù)包括模擬量、開關量和電能量的數(shù)據(jù)采集、故障錄波和測距、故障記錄、斷路器跳合閘記錄、保護動作順序記錄的事件順序記錄、操作控制功能、安全監(jiān)視功能、人機聯(lián)系功能、數(shù)據(jù)處理與記錄功能、諧波分析與監(jiān)視、打印功能。二是繼電保護子系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)中的微機繼電保護主要包括輸電線路保護、電力變壓器保護、母線保護、電容器保護、小電流接地系統(tǒng)自動選線、自動重合閘等。三是電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)必須具有保證安全、可靠供電和提高電能質量的自動控制功能。電壓和頻率是電能質量的重要指標，因此電壓、無功綜合控制也是變電站綜合自動化系統(tǒng)的一個重要組成部分。四是低頻減負荷控制及備用電源自動投入子系統(tǒng)。備用電源自動投入已成為變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能之一。五是通信子系統(tǒng)。主要由內部的信息溝通和變電站與其他管理部門的信息溝通。
（三）電氣工程狀態(tài)檢修自動化。電氣工程狀態(tài)檢修技術主要是指通過應用電氣工程設備資產管理系統(tǒng)的方式，重點發(fā)揮其在狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷方向的綜合性應用功能，提供狀態(tài)檢修所對應設備在正常運行狀態(tài)下所表現(xiàn)出的運行狀態(tài)信息以及相關數(shù)據(jù)，同時也可以結合這部分數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電氣工程相應設備運行狀態(tài)以及可能存在安全隱患或是故障的問題進行有效預測。按照此種方式，還能夠將傳統(tǒng)意義上的故障檢修模式轉變成為全新的狀態(tài)檢修模式。從實踐應用的角度上來說，將狀態(tài)檢修技術應用于電氣工程實踐工作過程中不但能夠提高相應電氣設備的穩(wěn)定性與安全性，同時也使得傳統(tǒng)意義上定期檢修作業(yè)模式下可能存在的缺陷以及遺漏性問題得到有效克服，從而保障運行安全。
（四）先進制動控制自動化。相對于常規(guī)PD控制，與此相對應的先進制動控制的控制效果要更加突出，表現(xiàn)更加好。先進制動控制自動化采取建立一個動態(tài)的數(shù)學模型來表征一個實際過程，通過多個輸入和輸出的變量之間關系相互的約束實現(xiàn)控制，主要是通過軟件來實施控制。過程變量數(shù)據(jù)的采集、處理和軟件測量必須保證其有效性和可靠性，主要是因為現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集受噪音的干擾，需要做濾波處理。適時計算不可測量的變量數(shù)值正是先進控制的主要內容。在化工業(yè)生產中，飽和蒸汽壓、反應熱、某些蒸餾塔的質量指標數(shù)值，就需要軟測量技術才能準確獲得。先進控制的策略包括傳統(tǒng)的串級、筆直、前饋控制等內容，還有智能控制系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、模糊控制等都是先進控制的策略所在。智能控制是目前自動化發(fā)展的趨勢及熱點，也是先進控制的熱點。生產過程的故障診斷以及過程的監(jiān)督控制都需要智能系統(tǒng)來完成。專家系統(tǒng)可以進行自動化生產故障的診斷以及過程的監(jiān)控，通過計算機完成與人工操作同樣效果的控制。在化工企業(yè)中，主要是進行滯后大、非線性的模糊控制及技術。處理復雜多的模式及聯(lián)想預測和記憶需要神經網絡來完成。這種技術可以用于質量預測，結合模糊控制進行非線性對象的生產控制，替代儀表，進行疑難及復雜的控制。
總之，電氣自動化不但得到了充分的發(fā)展，它也會在現(xiàn)代工業(yè)中起著舉足輕重的作用，它完全能促進我國生產力的發(fā)展。至此，將會給我們帶來生產效率的大幅度提高，以及社發(fā)展的穩(wěn)定與進步。
參考文獻
[1] 蔣志榮.電氣自動化控制技術的研究[J].黑龍江科技信息，2014，01：66.
關鍵詞：電氣工程及其自動化；電氣裝備；課程體系
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業(yè)為省級特色專業(yè)、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)，所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業(yè)多年來服務于平頂山地區(qū)的經濟發(fā)展，培養(yǎng)區(qū)域經濟發(fā)展所需要的電氣類專業(yè)人才。緊緊圍繞平頂山市重點發(fā)展裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略部署，2013年，平頂山學院下發(fā)了《關于學科專業(yè)群的建設意見》，明確提出重點建設電氣信息類專業(yè)群。電氣信息類專業(yè)群的發(fā)展目標定位：建設服務于智能電力設備行業(yè)產業(yè)發(fā)展需要，富有地方特色的、優(yōu)勢突出的應用型專業(yè)群；服務面向定位：立足平頂山，面向河南，對接智能電力設備行業(yè)產業(yè)，為區(qū)域經濟社會發(fā)展服務。2014年，學校將電氣信息類專業(yè)群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯(lián)網工程3個專業(yè)列入首批轉型試點，電氣工程及其自動化負責培養(yǎng)智能電力裝備的本體及硬件設計開發(fā)所需要的應用型人才。為此，電氣工程及其自動化專業(yè)的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。
課程體系的開設是培養(yǎng)人才的基礎。目前，我校電氣工程及其自動化專業(yè)的課程設置都是根據(jù)學科知識結構的內在邏輯來展開的，強調學科知識的系統(tǒng)性和完整性，強調全面掌握學科領域知識，忽視知識的實用性，整個課程體系學術性很強，技能性缺乏。課程設置幾屆甚至更長時間都固定不變，沒有結合當今科技與社會經濟發(fā)展的實際，只滿足于課堂教學，給學生提供動手的機會很少，缺乏應有的靈活性，不能根據(jù)學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業(yè)實習、金工實習、電工實訓、電子技術課程設計、專業(yè)綜合課程設計，但持續(xù)學習時間短，學生未能真正深入進去，專業(yè)見習更是走馬觀花，學生純粹是看熱鬧，沒有任何實質性學習。因此，教學效果不夠理想，對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術日新月異、知識不斷更新的時代，這種課程體系無法應對新形勢的挑戰(zhàn)。
為滿足專業(yè)群建設的需要，培養(yǎng)應用型人才，平頂山學院電氣工程及其自動化專業(yè)在整合現(xiàn)有資源的基礎上，在實踐中開展多維調研與深度探究，積極構建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內知名高校和平頂山地區(qū)的電力裝備制造企業(yè)進行調研以及對畢業(yè)生的跟蹤調查，得到企業(yè)對電氣工程及其自動化專業(yè)的畢業(yè)生的知識結構、能力素質的要求，從理論教學環(huán)節(jié)和實踐教學環(huán)節(jié)構建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構建理論課程新體系。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標定位和專業(yè)應用型人才的知識結構要求，理論教學環(huán)節(jié)設置了通識必修課、學科基礎課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課。（1）通識必修課。通識必修課按照素質教育的理念，強調德、智、體、美相互滲透，設置的課程有：思想道德修養(yǎng)與法律基礎、中國近現(xiàn)代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習，獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練，形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。（2）學科基礎課。學科基礎課課程的設置是針對電氣信息類專業(yè)群所必需的知識和基礎，注意培養(yǎng)學生的基本素質，著眼于學生的可持續(xù)發(fā)展，著眼于為學生繼續(xù)學習打基礎，使學生獲得較寬厚的公共基礎學科、專業(yè)基礎學科的知識。設置的課程有：高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數(shù)字電子技術。（3）專業(yè)必修課。我校電氣工程及其自動化專業(yè)設立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業(yè)方向，專業(yè)必修課是這兩個方向必修的課程，主要培養(yǎng)學生的基本專業(yè)技術和能力，使學生系統(tǒng)掌握電氣工程的基礎理論、基本知識。設置的課程有：電機學、電力電子技術、電氣控制及PLC技術、自動控制原理、電力工程基礎、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術、專業(yè)英語。（4）專業(yè)選修課。專業(yè)選修課是針對專業(yè)方向的需要安排的課程，根據(jù)應用型人才培養(yǎng)的要求以及課程的前后邏輯關系，按照“有用、可用、管用”的原則，根據(jù)“電氣裝備”方向的特點，精心設置了“電氣裝備”方向的課程：電氣CAD基礎、機械設計基礎、高電壓技術、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術、智能電器、電氣新技術講座。學生必須完整修完自己專業(yè)方向的課程，其他專業(yè)方向的課程可作為個性課程選修。另外，為高年級學生開設電氣新技術講座，聘請企業(yè)教授級高工、知名大學教授開講座，介紹學科研究熱點、發(fā)展趨勢，使學生了解學科發(fā)展的最新動態(tài)。
2.構建實踐課程新體系。據(jù)行業(yè)和企業(yè)專家的要求，結合專業(yè)群內現(xiàn)有人才培養(yǎng)資源，電氣工程及其自動化專業(yè)電氣裝備方向實行校企聯(lián)合培養(yǎng)和“3+1”人才培養(yǎng)模式。前3年在學校培養(yǎng)，注重人文，強化基礎，著重培養(yǎng)“自主學習、主動實踐、實學創(chuàng)新”的意識和能力；第4年進入合作企業(yè)，以企業(yè)為主，開展校企聯(lián)動的工程實踐教育，參與項目實訓和畢業(yè)設計，從而培養(yǎng)學生的工程實踐能力、運用專業(yè)知識解決實際問題的能力，熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業(yè)務規(guī)范等方面的知識，培養(yǎng)團隊合作精神和創(chuàng)新意識。為此，在實踐課程新體系中，設置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。（1）獨立實驗課。減少驗證性實驗，增加研究性、設計性、綜合性實驗，盡可能模擬電氣工作的現(xiàn)實環(huán)境，在實驗中分配給學生一定的工作任務，學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中，達到真正提升學生素質和能力的目的。設置的獨立實驗課程有：大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中，電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學，尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業(yè)知識體系，綜合培養(yǎng)學生的知識、技能和工作的態(tài)度等。（2）集中實踐課。包括校內集中實踐和企業(yè)實踐兩部分。校內集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練，設置的環(huán)節(jié)有：軍訓、金工實習、電子技術課程設計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術課程設計、電力電子課程設計、電力工程課程設計、PLC課程設計。企業(yè)實踐，包括企業(yè)認知實習、企業(yè)專業(yè)實習和畢業(yè)設計等3個環(huán)節(jié)。①企業(yè)認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和進行產品開發(fā)與設計、技術改造與創(chuàng)新的初步能力。以《電力工程基礎》課程為例，該課程要求學生通過學習掌握供配電系統(tǒng)的結構及運行的基本知識，為達到上述要求，首先帶領學生到幾家不同企業(yè)進行參觀，了解供配電系統(tǒng)的線路及設備，讓學生總結各企業(yè)供配電網絡的特點，然后回到學校學習相關理論知識，在學校進行基本知識的學習后，再到企業(yè)去參觀實習，找出存在的問題并改進。②企業(yè)專業(yè)實習。目的是使學生了解和掌握本專業(yè)基本的生產實際知識及本專業(yè)的科技發(fā)展水平和方向；驗證、鞏固和豐富所學過的專業(yè)知識，培養(yǎng)學生在生產實際中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式：參加企業(yè)技術培訓、擔任技術員助理、施工員助理、項目經理助理等。在上述多個崗位中，每個學生側重1個崗位，實際工作不少于2～3個月，以保證學生對相關崗位有足夠的認識和感受，能夠了解其中的精髓。③畢業(yè)設計。采用校內指導教師作為主導師、企業(yè)副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式，主要解決企業(yè)生產實際中遇到的問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和獨立工作的能力，使學生提前熟悉工程環(huán)境，為培養(yǎng)適合企業(yè)實際工程應用能力的人才打下基礎。（3）第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設計競賽、電子設計大賽、大學生科技創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)活動等實踐；在暑假、寒假期間，安排一些學生到實踐教學基地和相關企業(yè)實習；鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關工程技術研究中心進行開放實驗；請大公司的工程師來做講座、工程培訓，縮短畢業(yè)生進入企業(yè)的適應期，節(jié)省企業(yè)培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等，還可培養(yǎng)學生的工程意識、團隊合作意識。
三、結束語
課程體系的構建只是專業(yè)群建設的開端，該課程體系的順利實施還要依賴實踐教學平臺的建設和“雙師型”師資隊伍的建設等一系列具體舉措。在校、院兩級領導的推動下，實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設已初具成效，相信在不久的將來，我院電氣裝備方向將會對平頂山乃至全國的電力裝備行業(yè)輸送大量優(yōu)秀人才。
參考文獻：
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[2]劉順新，黃文力.電氣工程及其自動化專業(yè)的課程設置與選修[J].中國電力教育，2011，（3）：185-186.
關鍵詞:住宅建筑；電氣安裝；工程管理
隨著智能化建筑的發(fā)展，現(xiàn)代住宅建筑中對智能化要求也越來越高，住宅建筑中對網絡通信技術、計算機技術的應用也越來越多，住宅建筑的使用功能也不斷完善。而同時由于建筑內電氣設備的增多，對電氣安裝工程提出了更高的要求，需要對電氣工程施工工序、質量等嚴格管理，促使電氣安裝質量的提高。
1前期準備工作
在工程開始前，要求電氣安裝人員對施工圖紙要熟悉，會同土建、給排水、暖通等施工技術人員，對交叉施工進行研究，按照施工進度計劃，排出交叉施工工序，確定施工時間，防止不同專業(yè)出現(xiàn)沖突導致窩工情況。施工前，做好預埋件制備及防腐處理，準備好施工材料。首先，施工圖審核。在對施工圖紙進行審核時，要準備建筑、電氣、結構等各專業(yè)的單體圖、總圖等進行審圖。由于不同專業(yè)分由不同人員設計，設計理念完全不同，相互之間也存在溝通不暢的問題，在設計重點、設計時間及成本控制等方面不統(tǒng)一。所以施工單位審圖完成要要將存在的問題列出，方便與設計師進行會審時可提供依據(jù)。其次，技術交底。施工前與施工班組要進行技術交底，將圖紙會審中存在的問題和設計人員協(xié)商，并將協(xié)商結果告知施工班組，讓施工班組對設計意圖、施工方法及流程等了解，讓制因協(xié)調不力造成施工中出現(xiàn)錯誤、缺陷等。此外，施工中如果要用到新設備、新技術等，必須要對施工人員進行技術培訓，避免出現(xiàn)差錯。最后，嚴格檢驗材料及設備。在施工前，對采購的材料與設備要進行詳細檢驗，由于當前建筑材料市場相對混亂，避免劣質材料用于施工，對施工質量帶來影響，要求施工前對進場材料要進行檢驗，如電線電纜材質、線徑、絕緣層等，確保施工中應用合格的材料及設備。
2施工階段質量管理
2．1基礎施工階段
與土建、弱電等專業(yè)要在基礎施工時進行協(xié)調配合，做好止水擋板、電纜穿墻管等構件的預留、預埋工作。該項工作要在土建專業(yè)進行墻體防水處理前進行，防止在已經做好的防水墻體上打洞造成使用時墻體滲漏;電氣施工人員要和土建單位配合好，提前做好預埋構件的預埋工作，如預埋鐵件、吊桿基礎螺栓、木磚及吊卡等，只要土建部門施工到位，預埋件要及時埋入，防止遺漏。因此，該階段要求電氣管理人員嚴格把好質量關。
2．2主體施工階段
對工程的重點環(huán)節(jié)首先要清楚，對電氣工程質量監(jiān)控中，重點設備主要包含配電裝置、配電箱及電力電纜，這幾部分要做好交接協(xié)調，通過超前監(jiān)控，將各自關系理清，首先對工程質量的預控。混凝土澆筑時，施工現(xiàn)場必須要有電氣工程人員留守，防止混凝土振搗作業(yè)對電氣開關盒、配管等造成損壞或移位。如果出現(xiàn)管路損壞情況，要及時進行更換或修復。例如，在進行管道敷設施工時，首先要確保鋼管壁厚均勻，管口光滑無毛刺，管內清潔無凹凸，外觀無砂眼、劈裂及棱刺現(xiàn)象。搬硬阻燃管要使用阻燃產品，氧氣指數(shù)要大于27，進場材料必須具有材質合格證明、產品合格證、檢驗合格證明等。管道在混凝土中暗敷設時，要在兩層鋼筋的中間敷設，或在負筋上敷設，管徑要小于板厚的一半，和混凝土表面要間隔15mm以上，管線要固定牢固?？蛇x最近距離敷設暗管，如果管路在沒有彎時大于30m，有1個彎時大于20m，有兩個彎時大于15m，有3個彎時大于8m，都必須加裝過線盒，方便穿線。導管引出電纜橋架或引入時，必須用配件將導管固定在橋架上。加工導管時，可采用熱煨或冷煨方法，導管直徑大于25mm時，用液壓彎管器，直徑低于25mm的可用手動彎管器，所選器具要和管徑相匹配，在管道彎曲處，不能出現(xiàn)裂縫、褶皺情況，多管明設時，確保半徑一致、協(xié)調，考慮敷設質量的同時，也要考慮美觀性。
2．3裝修階段
在隔墻砌筑前，對隔墻線與水平線要進行復核，主要原因是要利用此線對各種燈具開關插座的標高、位置及管路預埋位置進行確定。墻體抹灰前，電氣施工人員要將電氣工程中的預留孔洞按照墻面線和水平線進行核實，確定無誤后固定好箱盒，檢查全部暗配管路，然后對管路進行掃通，并將帶線穿好，封堵管盒。墻體抹灰期間，與土建配合，做好配電箱箱盒收口工作，確保收口處平整光滑。對照明燈具進行安裝時，要在土建部門完成裝飾涂料施工以后進行，同時安裝的過程中，注意對已經粉刷的墻壁進行保護，防止墻面受損。所以，對于電氣安裝工程管理人員來說，不但要加強電氣施工質量管理，同時還要與其它專業(yè)做好協(xié)調工作，才能保證裝飾階段的質量控制。
3設備調試及維護管理
電氣安裝工程施工結束后，要對安裝的電氣設備進行調試，保證使用功能的實現(xiàn)。調試的第一項工作就是電通燈亮，在配電箱上貼上標簽，對控制對象進行明確;電氣專業(yè)人員與其它專業(yè)部門在設備調試過程中要密切配合，確保電氣安裝工程調試準確，受其它單位的監(jiān)督，不能僅由調試單位進行，需要和使用部門一道進行現(xiàn)場調試。工程竣工驗收交付后，根據(jù)國家規(guī)定，工程進入質保期，通常為兩年。電氣安裝施工單位在將工程交付業(yè)主使用時，如果施工中應用了新設備、新系統(tǒng)，必須要對業(yè)主進行培訓，讓其能夠正確操作、合理使用。定期要進行回訪，對業(yè)主反饋的工程質量問題要及時進行修復，防止質量缺陷擴大化。
4結語
優(yōu)質的工程與電氣工程管理人員的管理經驗、管理技術是分不開的。要想實現(xiàn)電氣安裝工程的質量，就需要在工程管理中，時刻將質量、安全放在首位，按照實際工程熱點，嚴格對施工各種各個環(huán)節(jié)動態(tài)控制，對材料的采購、施工構成質量及工程驗收等各個階段，都要加強質量控制，只有這樣，電氣安裝工程管理水平才能提高，工程質量才能得到保證。
參考文獻
［1］張力．如何做好建筑工程的電氣安裝質量控制及進度管理工作［J］．中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2012，10(22):66－67．
關鍵詞：建筑工程；電氣施工；質量控制；
0.引言
隨著我國房產制度的私有化等，也加強了人們對建筑工程的質量等問題的關注，因此，建筑工程的質量逐漸成為了社會、人民群眾共同關注的熱點。建筑工程的質量不僅會影響國家國民經濟的健康發(fā)展，同時也直接關系到人民群眾的人身安全和財產安全。08年的汶川大地震和11年的萬科集團地板質量問題等，引起了社會和人民群眾對建筑工程質量的普遍的關注，因此研究建筑工程的質量問題具有重要的現(xiàn)實意義。而施工過程作為工程質量的形成過程，無疑對建筑工程的質量起著決定性的作用。本人根據(jù)多年的工作實踐，將工程中存在的質量通病做了簡要歸納，并提出了一些防治措施。
1.電氣施工常見質量問題分析
1.1導線連接
（1）接頭焊接時牢固性不好，焊肉飽滿度不符合要求。
（2）設備連接有多股導線時，沒有使用壓線鼻子和壓線端子排。
（3）多股銅芯線連接時不燙錫，連接銅鋁線時沒有進行過渡處理。
1.2管內穿線
（1）沒有將相線接在螺口燈頭的舌簧上，且沒有進開關。
（2）相同的穿管或者線管內不同回路的導線過多，零線、相線、接地線沒有進行嚴格的顏色區(qū)分，從而容易發(fā)生混淆。
1.3管路敷設
（1）沒有根據(jù)金屬管的材質，有選擇性地焊跨接地線。
（2）混凝土內的暗配配線管保護層不足，導致拆模時外露。
（3）金屬盒箱和導管的電器通路可靠性不高。
1.4電源插座與開關
（1）沒有在衛(wèi)生間、廚房等濕度大的場所使用防濺型插座，只使用了普通插座。
（2）線盒內導線余量不足，預埋線盒時，深度太深，面板平直度不夠或者有膠漆污染。
（3）零線、相線、地線接線不規(guī)范，甚至有的三孔插座沒有接地。
1.5配電箱
（1）沒有按照相關規(guī)范要求的規(guī)定安裝配電箱，沒有及時進行防腐處理，配電箱標高、坐標有偏差。
（2）熔斷器或者漏電保護開關的位置設置不正確，導致漏電保護器控制回路不規(guī)范，安裝好配電箱后，沒有進行質量檢查就通電。
2.電氣工程施工質量控制措施
2.1做好技術設計與交底
目前，電氣工程師普遍沒有嚴格按照建設部《建設工程設計文件編制深度規(guī)定》的要求進行電氣工程施工圖紙的設計，表現(xiàn)在設計文件可行性差，給施工安裝造成了相當大的困難。如設計人員很少標注民用建筑電氣照明照度標準值，也沒有進行照度計算，沒有配置相應的燈具。
做好技術設計的同時還要向技術人員和施工人員做好技術交底，向他們詳細講解工程設計的要求、意圖、特點、質量問題以及施工方案和技術措施，尤其是要做好對施工班組的技術交底，使他們明確任務的分配，確保工程按部就班進行。會審通過的施工圖紙是工程施工的指導性文件，因此施工過程中不得隨意修改施工圖紙，必須嚴格執(zhí)行。
2.2設備的質量控制
（1）配電裝置
作為電氣工程的核心，配電工程一旦出現(xiàn)問題，必然會對電氣設備的安全正常運行造成重大影響。所以，加強配電工程建設質量是非常重要的，必須對從設備進貨到安裝調試的各個階段進行嚴格的質量檢查，必須嚴格按照施工圖紙進行施工，必須嚴格按照電氣施工技術規(guī)范和操作規(guī)程組織施工。高壓開關柜、低壓開關柜、變壓器等設備的可靠性一般都比較高，很少出現(xiàn)質量問題，但是施工過程中仍需要進行認真的檢查，及時發(fā)現(xiàn)一些細微的質量隱患。
（2）配電箱
配電箱是電力負荷的現(xiàn)場控制器，作用是接受并分配電能。配電箱的優(yōu)良性能是保證電氣設備正常運行的重要保障。配電箱結構復雜、型號多，且不同電氣系統(tǒng)的使用特點各不相同，設計時，如果沒有進行有效協(xié)調，則會增加不少修改要求，相應的也會增加配電箱內設備的修改要求。施工單位在采購時，應該同時考慮藍圖和修改通知單，進行安裝時，應該認真進行技術審核，而不是簡單的對號入座。只有這樣，才能夠保證工程的安裝質量達到設計要求。此外，應該嚴格按照相關技術要求處理電氣設備的上下級容量配合，確保系統(tǒng)的正常運行，杜絕事故隱患。
（3）電力電纜
建筑工程中使用的電纜規(guī)格較多，數(shù)量較大，施工時，應該進行分類管理，嚴格審查，確保工序正常有序進行，保證電纜的鋪設質量。電纜大多數(shù)沿著豎井進行鋪設，如果質量不達標，極易引發(fā)火災。一般而言，電纜的鋪設應該做到以下幾點要求：嚴格按照設計要求選購相應型號規(guī)格的電纜管線；分開鋪設動力電纜和控制電纜；屏蔽計算機電纜；根據(jù)國家安裝標準的規(guī)定設置同類電纜的間距。
2.3加強電氣工程施工質量的措施
電氣工程的所有工序都應該嚴格按照程序進行。對配電箱、線盒內壓線做好樣板后再展開施工，以免造成返工；按照規(guī)范要求連接接地線、預留接地端子；做好外墻金屬門窗、欄桿及屋面的金屬大件的防雷工作，設備外殼要做好接地；電纜、導線、插接母線、設備送電調試前必須進行嚴格的絕緣測試；調試設備時，先空載進行，再帶負荷調試；重視消防泵的控制，以免發(fā)生技術、協(xié)調配合的問題；電氣工程師應該提前熟悉設計圖紙及廠家提供的二次線路圖、控制原理圖，及時找出存在的紕漏，并提出解決措施，防止問題擴大。
2.4加強施工人員培訓、確保材料質量
施工企業(yè)應該努力建設一支專業(yè)素質過硬的施工隊伍，杜絕人為因素對電氣工程安裝質量的影響。為此施工企業(yè)應該加強工人隊伍的技能培訓，樹立長期思想，建立一支專業(yè)素質過硬的施工隊伍，培訓一批管理能力強的管理人員。此外，加強對材料質量的控制，直接到信譽好、生產規(guī)模大、產品質量過硬的廠家進貨，材料進場后，要進行嚴格檢查，發(fā)現(xiàn)材料可能存在質量問題時，應該現(xiàn)場封樣，及時將樣品送交質檢部門，確認產品質量合格后再投入使用。
3.結語
要控制好建筑電氣工程的質量和安全，不僅需要依據(jù)圖樣制定合理的施工組織設計和安全技術交底，還需要電氣工程師熟悉現(xiàn)場的各種情況，嚴格執(zhí)行各種國家強制性規(guī)范和行業(yè)標準，協(xié)調好各參建單位之間的關系，讓所有施工人員都參與到提高工程質量和安全管理中來。只有這樣，才能將電氣工程的質量和安全隱患控制在最小的范圍內。
參考文獻
[1]陳智.建筑電氣工程施工的質量控制與安全管理分析[J].四川建材，2013，01：181+183.
[2]柴東云.電氣工程施工中的常見問題及安全質量控制研究[J].產業(yè)與科技論壇，2013，04：106-107.
【關鍵詞】電氣自動化節(jié)能設計 變壓器 功率因數(shù)
在新時代中，大量能源的消耗、浪費和能源短缺已經是全世界共同的一個問題。在電力資源方面，也是一樣，人們都越來越關注電能的耗費和合理的電力設計，雖然現(xiàn)在人們也在追求著豐富多彩的生活場所、舒適的個性化服務，但是也開始研究電氣自動化工程的節(jié)能設計。作為電力工程的核心部分，電力設計能如何做到合理并兼顧節(jié)能技術的設計，是擺在每個企業(yè)面前一個十分重要的問題。本文從變壓器的節(jié)能設計、功率因數(shù)的管控以及輸配電線路的電力電纜合理選擇等方面，論述了電氣自動化工程中的節(jié)能設計技術。
一、變壓器的節(jié)能設計技術
變壓器是電力自動化工程中的重要設備，其主要負責電壓、電流和功率的轉換工作，它消耗著大量的能源，即便是在空載運行狀態(tài)下，變壓器的運行也會造成低壓系統(tǒng)中能源的大量消耗。所以電氣自動化工程節(jié)能設計的首要問題就是做好變壓器的節(jié)能設計?？傮w來講，變壓器的節(jié)能設計主要包含以下幾個方面：
（一）避免變壓器型材帶來的大量能耗。如果想要真正的實現(xiàn)節(jié)能，那就需要優(yōu)化設計組合變壓器的各種制備材料。硅鋼片、銅片以及絕緣材料等一旦設計的不合理，就將會造成很多沒有必要的能源消耗。所以應該秉承節(jié)約的理念，滿足變壓器工作的前提下，選擇最為合理的材料和運行介質，這樣不僅僅能夠減少電氣自動化工程的成本，又能實現(xiàn)變壓器真正的節(jié)能。
（二）銅是一種優(yōu)秀的材料，為變壓器配備的電柜和電線等都可以采用銅質材料，并用換位導線措施。降低磁密并采用高質量、較薄的冷軋硅鋼片，可以有效降低空載運行時變壓器的能源消耗，實現(xiàn)節(jié)能的目標。
（三）現(xiàn)在市場上已經有很多變壓器是專門為節(jié)能設計的，所以在電器工程中，這樣的變壓器，應該被優(yōu)先考慮。就像S11和S10等型號，它們不僅僅具備了傳統(tǒng)變壓器的長處，長遠來看也具有很好的節(jié)能效果。有了節(jié)能變壓器，其之間的接線方式也很重要，除此之外應該杜絕變壓器長期過度運行的現(xiàn)象出現(xiàn)，這樣不僅會過度磨損變壓器，而且也會消耗更多的電力資源。
（四）在工廠或大型寫字樓等建筑的里面，變壓器作為電力系統(tǒng)的關鍵部分，應該被放置在電力消耗的中間位置，和其他的輔助設備放在一起，這樣不僅便于管理，而且還可以減少電纜的長度，節(jié)約成本和資源，降低電壓降和多長電纜造成的能耗，提高供電功率和質量。
（五）合理選擇變壓器的容量和使用臺數(shù)。選擇變壓器的額定容量應該根據(jù)實際所需要的電量來確定。如果變壓器的容量太小，會讓變壓器長期處于過度運行的狀態(tài)，就會加速它的老化，并且減少它的使用壽命；但是如果所選變壓器的容量太大的話，也會使其長期處于輕載狀態(tài)，過低功率會極度浪費電力資源和變壓器的使用效率。所以綜合考慮下，選擇變壓器的時候應該留出大約百分之二十的冗余空間，過多或者過少都是不可取的。關于變壓器臺數(shù)的選擇，應該綜合考慮擴容和可能出現(xiàn)的過度耗損的情況，不能用過多的變壓器臺數(shù)，那是一種資源浪費。如果使用的變壓器臺數(shù)在2臺或者2臺以上的話，就得采取并聯(lián)措施，這樣就可以提高它的安全可靠性能，也可以增加電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，實現(xiàn)真正的節(jié)能設計。
二、功率因數(shù)的管控措施
功率因數(shù)是和電氣設備節(jié)能有著密切關聯(lián)的一個物理量，提高功率因數(shù)，也可以提高電力系統(tǒng)的無功功率，從而提高系統(tǒng)電能的轉化效率。提高功率因數(shù)的方法一般可以是以下幾點：首先是對用戶的負載率進行提高處理。比如可以在滿足需要的前提下，選擇極數(shù)少的電動機。極少數(shù)的電動機在轉動的時候，具有比較大的轉矩，產生的電流也大，所以就能夠用最短的時間進行正常的運行，提高效率，減少能耗，最終實現(xiàn)節(jié)能的目的。當然變頻自動控制也可以實現(xiàn)較高功率因數(shù)的獲取。二是在低壓動力系統(tǒng)中安置具有自動補償無功功率的電容柜，所補償無功功率的額度一般選擇為變壓器的三分之一左右，這樣既可以維護電力系統(tǒng)穩(wěn)定，也能實現(xiàn)節(jié)能。
三、選擇合適的電力電纜
作為輸配電系統(tǒng)中不可或缺的部分，電力電纜占據(jù)了電氣工程投資成本的較大部分，尤其是因長期維護電力線路而產生的費用。故而在選擇電力電纜的時候應該謹慎為之，通常按照相對經濟的電流密度曲線和可以通過的電流強度來選擇電力電纜的截面，對于電力電纜材質的選擇，主要有銅材和鋁材兩種。從成本的角度來看，較之銅電纜，鋁電纜較為便宜，所以很多電氣工程都選擇鋁電纜，但是從安全和節(jié)能的方面，鋁電纜雖然較為便宜，但是這兩項性能卻落后于銅電纜。只是截面越粗，銅電纜比鋁電纜要貴重很多，因此這種情況下可以選擇鋁電纜，而其他情況下，從安全和節(jié)能方面考慮的話，推薦銅電纜。
四、結語
總體來說，電氣工程的節(jié)能設計已經成為現(xiàn)今社會最為熱點的問題之一，相關部門和單位應該從變壓器的選擇、功率因數(shù)的管控以及輸配電線路中電力電纜的節(jié)能設計等方面，來做好節(jié)能設計，盡最大可能的減少能源消耗。通過選取合適的變壓器，變壓器之間的優(yōu)化組合，來處理好功率因數(shù)和無功功率之間的關系，按照實際線路需要，選擇合適的電力電纜等等方面的優(yōu)化設計，相信電氣自動化工程的節(jié)能設計將變成現(xiàn)實。
參考文獻：
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發(fā)電廠電氣部分是電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，通過各種學習方式，熟練掌握發(fā)電廠變電站一次系統(tǒng)的原理與設計及運行方面的基本理論和基本計算方法，同時熟悉發(fā)電廠變電站二次系統(tǒng)的基本知識，使學生樹立工程觀點，掌握發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)的設計方法，并在分析、計算和解決實際工程問題的能力等方面得到訓練，為從事電力系統(tǒng)中的設計、運行和科研工作，奠定必要的理論基礎，同時具備一定的分析和解決實際問題的能力。該課程不僅具有一定的基礎理論，而且具有很強的工程實踐性質。所述知識技能是學生適應崗位能力的基本要素，也是進一步掌握專業(yè)其它課程知識、技能的基礎。[2]
1 任務驅動教學法
“任務驅動”教學就是在整個教學過程中，將所要學習的知識隱含在一個或幾個具體的任務中，在教師的幫助下，學生緊緊圍繞著學習任務，在強烈的問題動機的驅動下，對任務進行分析和討論，通過對學習資源的積極主動的占有和應用，進行自主探索和互動協(xié)作，最后通過任務的完成實現(xiàn)對所學知識的意義建構。任務驅動教學法是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學方法，它把學生的學習活動與任務相結合，以探索問題來激發(fā)和維持學習者的學習興趣和動機，讓學生帶著任務去學習，這有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力以及知識的自我建構。[3]
任務驅動教學模式的教學流程如圖1所示。
2 教學模式設計
創(chuàng)新改革教學模式，注重任務驅動，推行基于“任務驅動”教學模式。“以系統(tǒng)化專業(yè)知識為主線，以開放的教學實驗室為基地，以激發(fā)學生興趣、主動求知為動力，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目的”的教學模式。在發(fā)電廠電氣部分課程教學中廣泛開展“任務驅動”教學模式，改變傳統(tǒng)的課堂講授模式，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，強化教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)應用型人才。
針對電氣工程及其自動化專業(yè)的特點，在“發(fā)電廠電氣部分”等課程的教學過程中積極推行任務驅動式教學，可從工程實例方面選擇適合的綜合項目，通過布置任務提出工程實例項目講解相關知識分析解決方案討論總結經驗等環(huán)節(jié)，以項目為導向，以任務驅動、組織教學。通過基于實踐基地的模擬設備模擬實操環(huán)境，拉近理論與應用的距離，使學生得到綜合應用所學專業(yè)知識解決實踐問題的鍛煉，為學生就業(yè)后盡快適應工作崗位的要求打下堅實的基礎。
3 教學任務設計
在講授變壓器的絕緣老化定律內容時，采用任務驅動教學模式。首先提出面向工程實踐的教學任務，假設某變電站的主變壓器容量已經不能滿足負荷需求，但由于某種原因不能立即擴建，在這種情況下如何盡量保證負荷的供電？
提出任務后，首先引導學生將任務進行分解細化，然后引導學生逐步完成任務。分析如果仍然要求變壓器滿足增長后的負荷，即過負荷運行時可能帶來的影響，按照在電機學課程中學習的舊知識，得到結果――過負荷會使得變壓器發(fā)熱量增加，熱量會經過散熱途徑散失。然后再研究當變壓器過熱時對變壓器的作用，此部分為新知識，老師講授變壓器溫度與預期使用壽命之間的關系，得到結論，變壓器熱點溫度維持98℃，可得到預期使用壽命，另外引出變壓器的熱老化定律――溫度每升高6℃，壽命減少一半。接著提出問題，如果一段時間內變壓器熱點溫度超過98℃，另一段時間內變壓器熱點溫度低于98℃，這種情況對于變壓器壽命有何影響？經過分析得到等值老化原則，在此種運行情況下，只要熱點溫度高于98℃時多損失的壽命與熱點溫度低于98℃時少損失的壽命相平衡，仍然可以得到預期使用壽命。然后討論變壓器的正常過負荷和事故過負荷，正常過負荷遵循等值老化原則，不會多損失變壓器的預期使用壽命，而事故過負荷為了保證事故時負荷的供電，犧牲了變壓器的預期使用壽命。所以在授課前提出的工程實踐問題得到解決，雖然變壓器為了滿足負荷用電會過負荷，但只要符合等值老化原則，就不會造成壽命的多損失。
關鍵詞：電氣工程；設備監(jiān)測；故障診斷；研究型教學體系
作者簡介：李玲（1974-），女，貴州貴陽人，武漢大學電氣工程學院，工程師；舒乃秋（1954-），男，湖北黃岡人，武漢大學電氣工程學院，教授。（湖北 武漢 430072）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2011）36-0184-02
隨著智能電網的提出，電氣設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術將具有越來越廣闊的發(fā)展和應用前景。[1-3]因此，有必要對電氣工程專業(yè)學生開設相關專業(yè)課程。電氣設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術主要包括傳感器技術以及數(shù)據(jù)分析技術，該課程涵蓋了電氣設備狀態(tài)檢修技術的核心內容，具有理論和實踐結合緊密、技術性和應用性相結合的特點，是培養(yǎng)電氣工程專業(yè)人才的特色課程，為電力系統(tǒng)的狀態(tài)維修提供了技術基礎，對保障電力系統(tǒng)安全可靠運行十分重要。
傳統(tǒng)的教學方式中，老師主要以板書及口頭傳授的方式解釋教學內容中的重難點知識，教學方式單一，教學方法落后，課堂氣氛枯燥，使得學生處于被動接受的狀況。這種方法很大程度上束縛了學生主觀能動性的發(fā)揮，限制了學生的創(chuàng)新意識。以致出現(xiàn)學生反映教學內容抽象、所學知識不易掌握的現(xiàn)象，更加無法將理論與實際聯(lián)系起來，無法將本課程知識與專業(yè)知識融會貫通。由于電氣設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是專業(yè)性和實踐性較強的課程，所以傳統(tǒng)的教學方式更是難以取得良好的教學效果，有必要創(chuàng)建適應該課程特點的新型教學體系。
一、教學體系建設與實踐的三種關系
根據(jù)“電氣設備監(jiān)測與故障診斷技術”課程的特點，在創(chuàng)建和實踐教學體系的過程中要處理好以下三種關系。
一是教學體系與電力行業(yè)對專業(yè)人才需求之間的關系。雖然狀態(tài)檢修不是一門新技術，但我國電力行業(yè)推行狀態(tài)檢修卻剛剛起步，必然要經歷一個不斷深化的認識過程。因此，教學活動應該充分重視源學科的學科基礎，即注重狀態(tài)檢修、傳感器和模式識別等技術的基本原理、概念和應用，還要從未來畢業(yè)生可能從事的崗位和就業(yè)的能力需求出發(fā)，反過來審視教學體系，調整教學目標定位，對教學內容進行取舍和豐富。
二是教學體系與成熟的源學科課程教學體系的關系。“電氣設備監(jiān)測與故障診斷技術”課程的知識基礎是源學科的理論知識，未來發(fā)展也仍然將倚重于這些學科，所以，在創(chuàng)建課程的教學體系時不能簡單地另起爐灶，重新構建新的教學體系，而應該以源學科課程的教學體系為基礎，融入電力行業(yè)狀態(tài)檢修特色。
三是理論教學與實踐能力培養(yǎng)的關系。電氣工程專業(yè)人才應該屬于工程應用型人才。用人單位考核畢業(yè)生，不僅限于畢業(yè)生的專業(yè)基礎，更會考核他是否具有勝任電力行業(yè)一個特定應用領域實際工作的能力。因而，創(chuàng)建課程教學體系要充分利用和發(fā)揮優(yōu)質教學資源，體現(xiàn)專業(yè)建設中的科研特色，以增強畢業(yè)生今后的就業(yè)競爭優(yōu)勢。
綜合考慮上述三個關系，研究型教學體系正是“電氣設備監(jiān)測與故障診斷技術”課程教學活動的首選結構形式。
二、研究型教學體系的作用
研究型教學體系是一種以培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力為目標的新型教學體系，是教學體系轉化的新課題。它提倡教學和科研一體化，不僅要相互滲透，還要具有實質的兼容性，提倡采用全新的教學方式、方法和全新的教學內容，使學生的學習不限于教師授課的基本原理和概念，而是立足教學，從實際情景或問題出發(fā)，在教科書和現(xiàn)實世界之間建立聯(lián)系，通過提出問題、分析問題和解決問題三個步驟完成探究式學習。
研究型教學體系需要教師自身成為研究型人才，對自身的知識結構、能力及教育思想、理念及時更新和改革，同時不斷反思教學方式方法等。因此，研究型教學的實施對教師的專業(yè)化發(fā)展有著積極的促進作用，推動了高素質教師隊伍的建設，真正實現(xiàn)教學和科研工作并重，從而促進專業(yè)和學科建設，擴大學院和專業(yè)的影響力。
未來畢業(yè)生面對的是不斷變化的社會，知識不斷更新和老化，高校的教學本質應是培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的能力。但是，傳統(tǒng)的教學方式以知識傳授為主，使得學生處于被動接受的狀況中，很大程度上束縛了學生主觀能動性的發(fā)揮，限制了學生的創(chuàng)新意識而令其難有作為。研究型教學體系改變傳統(tǒng)的單向灌輸式教學方式，在尊重教師主導作用的同時，強調師生之間的共同研究和互動，激發(fā)學生的學習興趣，注重培育學生的實踐能力，鼓勵學生的創(chuàng)造思維和探究意識。這樣做的好處在于：一方面強化了學生實踐能力和創(chuàng)新能力，提高人才培養(yǎng)質量，加強專業(yè)特色和優(yōu)勢；另一方面增強了學生就業(yè)競爭力，密切結合當前電力行業(yè)發(fā)展新趨勢和新需求，為學生就業(yè)開辟了一條新渠道。
基于實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究型教學是發(fā)達國家一流大學推崇的教學改革模式。創(chuàng)建和實踐研究型教學體系不僅能夠提升“電氣設備監(jiān)測與故障診斷技術”課程的教學質量，而且能夠推動教學和科研并重的專業(yè)化教師隊伍良性發(fā)展。通過面向本科生的研究型教學體系的創(chuàng)建和實踐，還可以將獲取的經驗應用到面向研究生或繼續(xù)教育學生的教學體系中，最終形成有層次結構的電氣設備狀態(tài)檢修系列課程的研究型教學體系。
三、教學目標、內容及模式
“電氣設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術”的教學體系必須根據(jù)教學目標對教學內容以及教學模式等要素進行合理組織。[4]
教學目標是整個教學體系的核心。它決定了教學活動的方向，主宰著教學體系構成要素的其他方面。因此，教學目標的定位對于教學體系的展開至關重要。研究型教學強調探究性的教和探究性的學，故教學目標的定位不是一成不變，而是在重視理論知識的基礎上，隨著相關技術的發(fā)展和電力行業(yè)推行狀態(tài)檢修的深化，進行不斷的調整。
“電氣設備監(jiān)測與故障診斷技術”課程的教學內容較為復雜，是一個需要兼顧多種知識的跨學科體系。這是課程內容難以組織的原因?？紤]在教學目標的指向下，以未來畢業(yè)生可能從事的崗位和就業(yè)的能力需求為導向，確定教學內容和教學重點，并根據(jù)畢業(yè)生和用人單位的反饋對教學內容進行取舍和豐富。
傳統(tǒng)的課堂講授的教學方法教學過程抽象，學生學習效率低。因此，應根據(jù)學科內容的特點，有針對性地采用多種教學形式，提高教學時效，充分調動學生學習的主動性和積極性。具體采用的方法包括：
（1）實施研究型教學，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。教師在對基本原理、概念和技術講述的基礎上，依托具體的科研內容，引導學生創(chuàng)造性地運用知識和能力，自主地學習、研究和解決問題，在教師與學生、學生與學生之間的研討中積累知識和培養(yǎng)能力。
（2）提高教學時效。由于相關專業(yè)在不斷發(fā)展，新的專業(yè)知識不斷涌現(xiàn)，教學內容也隨之不斷豐富。如何在有限的教學學時中完成教學任務是研究提高教學時效的原動力。如果將教學學時分攤到不斷增加的教學內容上，必然講不透、講不深，這就要求老師在授課時合理分配不同重要程度知識點的講授時間。
（3）開展課堂學術討論。針對難點與熱點問題，由老師提出研究重點與方向，學生通過大量查閱參考文獻并結合工程實際，撰寫課程論文，開展課堂討論，這樣不僅豐富了專業(yè)知識，而且調動了學生的學習積極性。
（4）采用多樣化的教學方法。采用先進的教學手段，如多媒體、網絡瀏覽器等，將書本枯燥的原理知識可視化，更加生動形象地體現(xiàn)在學生面前。
（5）建立一支教學與科研相結合的專業(yè)化師資隊伍，為培養(yǎng)創(chuàng)新型電力行業(yè)人才提供根本保證。
（6）完善教材，使之切合實際、融入學科最新發(fā)展動態(tài)。
四、創(chuàng)新及實踐能力培養(yǎng)
電氣設備監(jiān)測與故障診斷技術涉及狀態(tài)檢修、傳感器和模式識別等方面知識，既涉及信號處理又涉及硬件設計。因此如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新及實踐能力是學好該課程的關鍵。
第一，研究源學科課程的教學內容，從而進行優(yōu)化整合，確定理論教學內容和教學重點。同時，挑選具有代表性的科研內容，作為教學交互內容，培養(yǎng)學生應用所學理論知識的能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。由于電氣設備監(jiān)測與故障診斷技術涉及多種傳感器以及信號處理方法，老師在授課時可以尋找契機給學生普及關于傳感器的種類、作用原理以及應用范圍或者傳感器返回信號的調理方法等知識，從而激發(fā)學生的好奇心及想象力，提高學習興趣，而興趣是最好的老師，學生也就會在課后摸索相關知識，這是創(chuàng)新的先決條件。
第二，注重動手能力的培養(yǎng)。例如，根據(jù)電力行業(yè)的需求和相關技術的最新發(fā)展動態(tài)，在教學過程中，老師開放式命題，要求學生自己動手設計相關傳感器信號調理電路并動手制作，或者自己編程實現(xiàn)某一信號處理算法等，學生設計及制作完畢后撰寫小論文，由老師審閱成果，指出設計的優(yōu)缺點并給出分數(shù)，將該分數(shù)計入課程的最終評分。
第三，學習與科研項目相結合的教學方案。學生在課程學習的過程中便參與科研項目，老師將該課程相關部分分別交給學生負責，隨著項目進度的不斷發(fā)展，學生將書本理論知識不斷向實際成果轉化，并且不斷改進設計方案，能夠讓學生掌握書本以外的知識，所學知識也由抽象變得具體，加上知識面的不斷擴展，學生的自主科研能力以及創(chuàng)新能力均能穩(wěn)步提高。
第四，加大實地參觀力度。實地參觀的目的是創(chuàng)造條件，使學生接觸和了解我國電力企業(yè)電氣設備檢測與故障診斷技術的實際應用情況，并培養(yǎng)學生綜合運用所學理論知識解決實際問題的能力。
五、結語
總之，“電氣設備檢測與故障診斷技術”課程應立足于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，鼓勵學生探究式學習，真正將理論與實際結合，實現(xiàn)教學與科研的一體化。
參考文獻：
[1]恒,嚴璋,談克雄.電氣設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術[M].北京:中國電力出版社,2009．
[2]蘇鵬聲,王歡.電力系統(tǒng)設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術分析[J].電力系統(tǒng)自動化,2003,27(1):61-65．
