時間:2023-03-22 17:35:33
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇電氣工程新技術(shù)論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
一、整合教學(xué)內(nèi)容
專業(yè)課教學(xué)過程中,大多數(shù)存在教學(xué)內(nèi)容多、繁、雜與教學(xué)課時數(shù)偏少以及學(xué)科專業(yè)技術(shù)發(fā)展快與教材更新慢的矛盾,要達到創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標,必須首先對所授課程的教學(xué)目的和知識點的內(nèi)涵十分明確。所以,要根據(jù)專業(yè)特征,結(jié)合學(xué)科專業(yè)發(fā)展方向和行業(yè)發(fā)展最新技術(shù),優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容,對現(xiàn)有的教材進行整合。應(yīng)該以“同類合并、相對集中、教學(xué)內(nèi)容與當前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”原則來優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新課程教學(xué)體系。其教學(xué)內(nèi)容改革理念就是指將原分散在各個章節(jié)屬同一類或相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化重組,刪除過時的舊內(nèi)容,增加學(xué)科專業(yè)當前的最新技術(shù)、發(fā)展動態(tài)、研究熱點等內(nèi)容;在內(nèi)容編排上按照“基本原理與方法——應(yīng)用技能——當前研究動態(tài)”的層層誘導(dǎo)遞進式順序來編排,使重組后的課程教學(xué)內(nèi)容與知識結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理、先進實用。如增加未來電力系統(tǒng)、新能源的開發(fā)與利用、新型電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢等,以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維和創(chuàng)新靈感。同時,電氣工程學(xué)科也要與時俱進,要和信息科學(xué)、自動化科學(xué)、計算機科學(xué)、電子科學(xué)、能源科學(xué)等其他學(xué)科進行交叉和融合,以求自身發(fā)展。
二、實施多種教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
一是可以將課程的整個教學(xué)內(nèi)容劃分為重要內(nèi)容、一般內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容三個模塊。重要內(nèi)容(主要是指基本原理、基本方法和應(yīng)用技能)在課堂上精心講解,并通過課外作業(yè)、專題研究、實驗等其他環(huán)節(jié)的訓(xùn)練得到鞏固和提高;一般內(nèi)容(主要是指新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用介紹等)則充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)進行展示、介紹;自學(xué)內(nèi)容(主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,進行個性化教育)則通過設(shè)問、質(zhì)疑、寫讀書筆記、小論文的形式得到訓(xùn)練。
二是采用“全程案例貫穿式”教學(xué)方法引起學(xué)生興趣。是指根據(jù)課程特點與專業(yè)特征精心選擇或設(shè)計一個規(guī)模大、有代表性、有實用價值的案例,通過案例引導(dǎo)學(xué)生進入課程,隨著課程教學(xué)的展開,讓學(xué)生一步步深入到案例中,學(xué)到案例中相關(guān)的知識,隨著課程教學(xué)的結(jié)束,學(xué)生在不知不覺中已把案例中的相關(guān)問題一一得到了解決。
三是采用技能訓(xùn)練資格認定和校企互動方式,使學(xué)生學(xué)習(xí)知識與社會需求直接掛鉤,大大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增加就業(yè)機會;同時,教師、學(xué)生深入企業(yè),發(fā)現(xiàn)問題,找到研究問題的切入點,讓學(xué)生多角度、多方位地思考,培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)研究的能力,培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識分析和解決工程實際問題的能力,并將研究成果應(yīng)用于企業(yè),幫助企業(yè)解決生產(chǎn)過程中所遇到的難題和關(guān)鍵技術(shù)問題,產(chǎn)生經(jīng)濟效益,形成教學(xué)、科研、實踐良性循環(huán)。
三、加強實踐教學(xué)
電氣工程及其自動化專業(yè)是一門實踐性很強的學(xué)科,學(xué)生需進行大量的實踐活動,才能培養(yǎng)其動手、創(chuàng)新等專業(yè)綜合能力,必須十分強調(diào)實踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。因此,實踐教學(xué)體系至關(guān)重要,必須高度重視。
一是加強專業(yè)實驗教學(xué)設(shè)施建設(shè),滿足專業(yè)實驗教學(xué)的需要。根據(jù)專業(yè)建設(shè)的需要,結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿,將實驗室建設(shè)成集實驗、實習(xí)、新產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計及科學(xué)研究于一體的多功能實踐教學(xué)平臺,實現(xiàn)工程素質(zhì)訓(xùn)練、科學(xué)研究試驗與專業(yè)技術(shù)進步的有機結(jié)合。
二是針對原來實驗教學(xué)的狀況和存在的問題,科學(xué)整合實驗教學(xué)內(nèi)容,并不斷探討和改進實驗教學(xué)方法。對教學(xué)內(nèi)容要進行“遞進式”的整合,采取引導(dǎo)和啟發(fā)的方式培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新思維;同時進行因材施教,加強過程監(jiān)控,通過學(xué)生自查、教師中期檢查、遞交結(jié)題報告并進行結(jié)題答辯等形式,加強全部實驗過程的管理。這樣,較好地實現(xiàn)了“遞進式”實驗的預(yù)期效果,也適應(yīng)了不同層次人才培養(yǎng)的需要。
三是在實習(xí)基地方面,在與已有的擔(dān)任實踐教學(xué)任務(wù)的校外實習(xí)基地保持良好聯(lián)系的基礎(chǔ)上,積極尋找與電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相符合的校外實習(xí)基地,保證完成實踐教學(xué)任務(wù),使學(xué)生的工程實踐能力真正得到培養(yǎng)。
四、加強師資隊伍建設(shè)
關(guān)鍵字:電氣工程;智能電網(wǎng);專業(yè)碩士;校企合作
G643;TM1-4
相關(guān)研究報告顯示,2015年我國電力、新能源及其裝備制造行業(yè)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(shù)人才分別為57萬、15萬和215萬。隨工業(yè)自動化水平越來越高,大量企業(yè)將引進先進設(shè)備并進行技術(shù)改造,其設(shè)備大量運用集成化信息平臺、可編程控制器、工控機、現(xiàn)場總線、變頻器和傳感器等電氣技術(shù),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(qū)域經(jīng)濟發(fā)展急需相關(guān)人才的迫切形勢,提出了重慶市某高校電氣工程領(lǐng)域?qū)I(yè)碩士研究生的培養(yǎng)目標,分析了當前專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)存在的問題,最后提出了基于校企合作培養(yǎng)方式的專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)方案,對培養(yǎng)高層次、具有較強工程實踐能力人才具有一定的指導(dǎo)作用。
一、重慶市電氣工程領(lǐng)域行業(yè)現(xiàn)狀分析
根據(jù)重慶市“十三五”規(guī)劃,重慶將基本建成國家重要的現(xiàn)代制造業(yè)基地和內(nèi)陸出口商品加工基地,其中能源電力行業(yè)、裝備制造業(yè)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)幾個方面的發(fā)展與電氣工程領(lǐng)域人才需求最為密切相關(guān)。在能源電力行業(yè),重慶市將廣泛開展下一代新型智能及主動配電網(wǎng)的建設(shè);在新能源汽車行業(yè),重慶將大力打造節(jié)能與新能源汽車基地,重點發(fā)展混合動力和純電動汽車,加強動力電池、驅(qū)動電機、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)開發(fā);在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),重慶正著力打造2億臺級電子終端產(chǎn)業(yè)基地,將建成世界最大智能云端集群。顯然,重慶市工業(yè)升級轉(zhuǎn)型需要大量具有工程背景和應(yīng)用能力的高端電氣技術(shù)人才。
二、當前專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)目標及存在的問題
1.培養(yǎng)目標
根據(jù)教育部規(guī)定,碩士研究生主要有學(xué)術(shù)學(xué)位和專業(yè)學(xué)位兩種,學(xué)術(shù)學(xué)位側(cè)重培養(yǎng)研究型人才,面向科學(xué)研究工作;專業(yè)學(xué)位主要培養(yǎng)應(yīng)用型人才,面向工作崗位需要。因此,電氣工程領(lǐng)域?qū)I(yè)碩士的培養(yǎng)目標應(yīng)該為:為電氣工程領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)和工程部門培養(yǎng)從事電能生產(chǎn)、傳輸直至使用全過程中技術(shù)創(chuàng)新與開發(fā)、新技術(shù)推廣與應(yīng)用、工程規(guī)劃與設(shè)計及工程管理高層次應(yīng)用型專門人才,能夠掌握本領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,具有較強的工程實際能力,能承擔(dān)專業(yè)工程技術(shù)或管理工作、具有良好的職業(yè)素養(yǎng)。
2.存在的問題
重慶市某高校電氣工程領(lǐng)域?qū)I(yè)碩士研究生主要針對電力行業(yè),但部分學(xué)生不具有電力專業(yè)學(xué)習(xí)背景,有些專業(yè)課程學(xué)習(xí)較為困難。雖然學(xué)校明確了產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同、校企合作的人才培養(yǎng)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(dǎo)教師由于和企業(yè)科研合作較少,企業(yè)合作指導(dǎo)教師選擇目標性不強,校內(nèi)和校外導(dǎo)師的銜接存在一定問題。
三、基于校企合作的K堆芯可培養(yǎng)方案
基于校企合作的專碩研究生培養(yǎng)方案如圖1所示,主要從實行“校企聯(lián)合”培養(yǎng)模式、實施系列化項目過程教學(xué)、采用多樣化的考核方法及實行學(xué)位論文提前介入四個方面開展培養(yǎng)工作。專碩研究生培養(yǎng)采用工學(xué)交替、校企聯(lián)合培養(yǎng)模式,采用校企“雙導(dǎo)師”制;學(xué)校與合作企業(yè)共同設(shè)計系列化項目教學(xué),強化學(xué)生分析問題能力及團隊意識,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力,企業(yè)對學(xué)生進行實踐培養(yǎng)的過程控制,學(xué)校對學(xué)生進行實踐培養(yǎng)的目標管控;依據(jù)不同類型課程和培養(yǎng)環(huán)節(jié),采用現(xiàn)場答辯、研究報告、產(chǎn)品設(shè)計等多種方法評價學(xué)習(xí)質(zhì)量,加大過程考核所占比例;學(xué)位論文選題在進企業(yè)實踐時確定,使學(xué)生能在企業(yè)見習(xí)期間帶著目的和問題學(xué)習(xí),校企聯(lián)合指導(dǎo)小組和學(xué)校教學(xué)評估辦公室組織中期檢查,校企聯(lián)合答辯。
培養(yǎng)方案由學(xué)校專職教師和企業(yè)工程技術(shù)人員共同制定,倡導(dǎo)學(xué)校教師走進企業(yè)進行工程實踐,企業(yè)技術(shù)人員走進高校講臺交流、現(xiàn)身說法,學(xué)校學(xué)科發(fā)展與專業(yè)建設(shè)充分接觸企業(yè)需求地氣,實現(xiàn)了良好的產(chǎn)學(xué)研的銜接,有利于促進工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。畢業(yè)論文內(nèi)容將以工程設(shè)計與研究、技術(shù)研究或技術(shù)改造方案研究、工程軟件或應(yīng)用軟件開發(fā)、工程管理為主,突出應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)。這些措施著力培養(yǎng)應(yīng)用型的工程職業(yè)人才,其目的重在知識、技術(shù)的應(yīng)用,培養(yǎng)具有較好職業(yè)道德、專業(yè)能力和素養(yǎng)的特定社會職業(yè)的專門人才,體現(xiàn)了輕學(xué)術(shù)重實踐的專業(yè)學(xué)位教育規(guī)律。
四、結(jié)語
電氣工程領(lǐng)域的人才培養(yǎng)方案應(yīng)緊密結(jié)合國家和地方產(chǎn)業(yè)需求,以綜合素養(yǎng)、實踐能力與工程能力的提高為核心,以提高質(zhì)量為目標,按照“服務(wù)需求、突出特色、創(chuàng)新模式、嚴格標準”的指導(dǎo)思想,通過在課程體系、課程內(nèi)容及教學(xué)安排、學(xué)術(shù)及工程訓(xùn)練、論文工作及培養(yǎng)指導(dǎo)等方面的精心設(shè)計,學(xué)校、企業(yè)在制度、政策、資金人員等方面的有力支持,創(chuàng)新實施“產(chǎn)學(xué)研多層次、多主體協(xié)同聯(lián)合培養(yǎng)工程領(lǐng)域應(yīng)用型人才”的人才培養(yǎng)新體制,為培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和應(yīng)用型高層次電氣工程技術(shù)人才提供了有力保障,有望取得突出效果。
參考文獻:
[1]董方敏, 周學(xué)君, 黃華. 電氣工程碩士校企合作培養(yǎng)質(zhì)量保障體系的構(gòu)建[J]. 中國電力教育:中, 2010(35): 45-46.
論文關(guān)鍵詞:電氣工程;專業(yè)英語;教學(xué)方法;教學(xué)改革
專業(yè)英語,顧名思義,以英語講解專業(yè)知識,是大學(xué)英語的后續(xù)課程。專業(yè)英語課程的目的是為了使學(xué)生能夠閱讀英語專業(yè)文獻,了解國外學(xué)術(shù)及業(yè)內(nèi)動態(tài),為將來從事本專業(yè)工作后參加學(xué)術(shù)會議、聽取國外學(xué)者的演講報告、學(xué)術(shù)討論會、出國留學(xué)或參觀考察等提供基礎(chǔ)。專業(yè)英語也是電氣工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程,它使學(xué)生能夠?qū)鴥?nèi)外的行業(yè)現(xiàn)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(yè)英語為電氣工程專業(yè)學(xué)生的進一步發(fā)展建立了一個平臺?;谶@個平臺,學(xué)生可以深化既得知識,擴展專業(yè)知識領(lǐng)域,了解專業(yè)領(lǐng)域的全貌,洞察該領(lǐng)域中技術(shù)和理論研究的前沿,為學(xué)生在本專業(yè)領(lǐng)域中與國內(nèi)外的同行進行交流創(chuàng)造條件。
電氣工程專業(yè)涉及面廣,設(shè)置課程包含“電氣工程”、“電子應(yīng)用技術(shù)”、“計算機技術(shù)”、“控制理論”等內(nèi)容,與之相應(yīng),專業(yè)英語也應(yīng)涵蓋這些內(nèi)容。因此學(xué)習(xí)專業(yè)英語要具備一定的專業(yè)知識,并且要區(qū)別于基礎(chǔ)英語的學(xué)習(xí)。為了使學(xué)生順利地從基礎(chǔ)英語過渡到專業(yè)英語,并將所學(xué)專業(yè)知識與英語能力相結(jié)合,提高專業(yè)英語的聽、說、讀、寫能力,本文結(jié)合實際教學(xué),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)設(shè)計與安排等方面提出一些改進方法。
一、教學(xué)內(nèi)容
大學(xué)本科教育的目的主要是培養(yǎng)學(xué)生扎實的專業(yè)功底和獨立獲取知識的能力,為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)和獨立從事本專業(yè)的研究工作奠定基礎(chǔ)。為此,專業(yè)英語課程對內(nèi)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(chǔ)英語與專業(yè)英語區(qū)分開。
電氣工程專業(yè)英語教材的課文內(nèi)容主要包括構(gòu)詞法、翻譯和寫作的內(nèi)容。構(gòu)詞法主要介紹電氣工程專業(yè)英語中一些常用的詞根、前綴、后綴以及合成詞等構(gòu)詞方法。大學(xué)生掌握了構(gòu)詞法,就可以達到對專業(yè)英語詞匯舉一反三、融會貫通的效果。熟練和掌握構(gòu)詞法是學(xué)習(xí)專業(yè)英語的基礎(chǔ),為以后閱讀英文專業(yè)文獻資料、學(xué)習(xí)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(yè)英語的句子特點,比如長句多、句子結(jié)構(gòu)復(fù)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(nèi)容。掌握翻譯技巧是學(xué)習(xí)專業(yè)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(xí)慣和語法規(guī)則。寫作是比專業(yè)英語翻譯更高一層次的內(nèi)容。英文寫作包括應(yīng)用文、學(xué)術(shù)論文、學(xué)位論文等。熟悉應(yīng)用文寫作有利于幫助學(xué)生到工作崗位后盡快適應(yīng)工作、熟悉工作。學(xué)術(shù)論文、學(xué)位論文的寫作為學(xué)生進一步的深造奠定了基礎(chǔ)。這三方面內(nèi)容是專業(yè)英語教材內(nèi)容中要講解的重點。
學(xué)習(xí)專業(yè)英語,除了以上這些內(nèi)容之外,內(nèi)容安排還應(yīng)該注意以下兩點。
第一,專業(yè)英語的教學(xué)內(nèi)容越新越好,內(nèi)容應(yīng)與國內(nèi)外最新的專業(yè)知識技術(shù)和前沿?zé)狳c保持同步。鑒于此,筆者認為,電氣工程專業(yè)英語的教材內(nèi)容可以選取一些國外相關(guān)專業(yè)技術(shù)期刊或報紙上的文章,并且要與時俱進。每學(xué)期安排幾個學(xué)時,專門用來探討這些技術(shù)發(fā)展的新動態(tài)。
第二,電氣工程專業(yè)英語的教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)該兼顧傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容、基礎(chǔ)知識與前沿?zé)狳c之間的聯(lián)系。教材中的內(nèi)容是一些基礎(chǔ)的專業(yè)詞匯以及基本的原理介紹。通過教材學(xué)習(xí),可以讓學(xué)生從基礎(chǔ)英語過渡到專業(yè)英語,了解專業(yè)英語的特點以及一些詞法和句法特點,使學(xué)生在有限的教學(xué)時間內(nèi)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(yè)英語應(yīng)用能力。
二、教學(xué)方法
傳統(tǒng)的教學(xué)觀以知識為本,而不是以人為本,立足于向?qū)W生傳授知識,而不考慮學(xué)生的需求和學(xué)生的接受程度。課堂上教師講、學(xué)生聽,“滿堂灌,注入式”的教學(xué)方法不根本改變,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性就不會調(diào)動起來,電氣工程專業(yè)英語教學(xué)要實現(xiàn)從知識傳授向綜合能力和素質(zhì)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。這一實現(xiàn)過程,教學(xué)方法尤為重要。
1.采用啟發(fā)式與交流式教學(xué)
電氣工程專業(yè)英語內(nèi)容本身比較枯燥,而且難于理解。因此,教師在教學(xué)過程中要采用各種手段和方法去調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,讓學(xué)生參與進來,營造一個輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生作為課堂的主體全身心投入到教學(xué)過程中,啟發(fā)和激勵學(xué)生的興趣使其主動地思考問題。學(xué)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(fā)表見解,在寬松和自由的氛圍中完成學(xué)習(xí)任務(wù),枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容也變成了有趣的內(nèi)容不容易忘記。例如在電氣工程專業(yè)英語教學(xué)中,專業(yè)術(shù)語和專業(yè)詞匯比較多,筆者啟發(fā)學(xué)生運用構(gòu)詞法,如前綴、后綴、合成詞等聯(lián)想和記憶更多的單詞,并讓學(xué)生課下制作單詞卡片在課堂分組進行交流,讓學(xué)生在自由的交流中找到單詞的規(guī)律,激發(fā)興趣來記憶;另外利用多媒體教學(xué)方法給一些單詞增加適當?shù)膱D片解釋以活躍課堂氣氛。
2.覓食發(fā)現(xiàn)法
在教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生的主體作用是一種教學(xué)的指導(dǎo)思想和理念。如何實現(xiàn)這一教學(xué)方法因課程、教師的不同而不同,其關(guān)鍵是從學(xué)生的角度出發(fā)。針對電氣工程專業(yè)英語,筆者認為,應(yīng)該從“講、議、讀、練、評”這幾個方面使學(xué)生積極、主動地學(xué)習(xí)。
(1)講,是讓學(xué)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(xué)生閱讀,自己歸納。在下一節(jié)課,以自愿的方式讓學(xué)生上臺講課,由其他學(xué)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(xué)生可以自由地發(fā)表自己的觀點,學(xué)生得到了交流的機會,又活躍了課堂氣氛。
(2)議,即精心地設(shè)計和組織課堂討論。結(jié)合當前電氣工程專業(yè)發(fā)展的新趨勢,確定一些具有代表性、普遍性和現(xiàn)實性的熱門話題,提前一周布置,指導(dǎo)學(xué)生閱讀有關(guān)資料和信息,分小組討論并推薦代表發(fā)言,最后由教師評析和總結(jié)。如在電氣工程專業(yè)英語教學(xué)中,筆者給學(xué)生布置關(guān)于智能電網(wǎng)、風(fēng)能、光伏發(fā)電、電動汽車等熱點話題進行討論,討論其當前發(fā)展的現(xiàn)狀和未來發(fā)展的趨勢,以及發(fā)展過程中各自的優(yōu)缺點和技術(shù)難題。通過自主學(xué)習(xí)和討論,使學(xué)生感受到身邊這些新技術(shù)和新科技為自己生活帶來的變化,讓學(xué)生加深對自己所學(xué)專業(yè)知識的了解。學(xué)生們積極發(fā)表自己的見解,踴躍討論,激發(fā)學(xué)習(xí)興奮點,從課堂討論中獲得了大量專業(yè)發(fā)展的前沿知識。教師從學(xué)生的發(fā)言和辯論中也獲得了大量的信息,從中掌握了學(xué)生的思想動態(tài),增強了教學(xué)的針對性。
(3)讀,即讀書,不僅讀課本,還要讀與專業(yè)相關(guān)的書,如國外電氣工程專業(yè)的期刊雜志,國外電氣工程專業(yè)網(wǎng)站等,一方面學(xué)生可以加深對課堂內(nèi)容的理解,另一方面也可以豐富學(xué)生的文化底蘊,了解英語的語言表達習(xí)慣和語法規(guī)則,拓寬學(xué)生的知識面,有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力。
(4)練,就是設(shè)計以培養(yǎng)學(xué)生能力為目的的“問題體系”。這個問題體系可以根據(jù)學(xué)生的能力發(fā)展水平分層次進行。通過不同層次的練習(xí),逐步培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、分析問題、創(chuàng)造性解決問題的能力。
(5)評,每個教學(xué)階段結(jié)束,可以讓學(xué)生對自己學(xué)習(xí)專業(yè)英語的收獲進行自評和互評,并對教師的教學(xué)工作進行評價,發(fā)揚教學(xué)民主,了解學(xué)生對課堂的教學(xué)意見和建議,提高教學(xué)的透明度,支持和鼓勵學(xué)生參與到教學(xué)改革中來,增強學(xué)生的主體意識,同時也督促教師不斷提高自己的教學(xué)水平。
采用這些教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地獲取與運用知識,在不知不覺中培養(yǎng)專業(yè)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(xué)設(shè)計與安排
學(xué)完電氣工程專業(yè)英語后,學(xué)生應(yīng)該掌握一定量的專業(yè)詞匯,掌握閱讀專業(yè)相關(guān)英文資料的技巧,能夠熟練閱讀和翻譯相關(guān)的專業(yè)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(yè)英語的教學(xué)安排也應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)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(yǎng),忽視了其他方面。
在規(guī)定的教學(xué)學(xué)時內(nèi),教學(xué)內(nèi)容可以分塊進行講授。比如,安排幾個學(xué)時的聽說課教學(xué),幾個學(xué)時的讀寫譯,再通過幾個學(xué)時把這幾個方面綜合起來。這樣學(xué)生會在每一階段教學(xué)結(jié)束后很有收獲感。并且課下也更容易有重點地去學(xué)習(xí),去提高自己。
充分運用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,建立了真正意義上的網(wǎng)絡(luò)課程。教學(xué)輔導(dǎo)、作業(yè)布置與批改、問題的討論與回答都在網(wǎng)上進行,除要求學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)完成并提交作業(yè)外,還規(guī)定每個學(xué)生必須提出當前最新的專業(yè)發(fā)展的技術(shù)前沿問題,并參與其他同學(xué)提出的問題的討論。課程結(jié)束時,每位學(xué)生在網(wǎng)上跟同學(xué)的討論都可以查到,并且點擊率很高。這不僅明顯提高了學(xué)生運用現(xiàn)代化手段進行學(xué)習(xí)的能力,而且還可以讓學(xué)生隨時參與討論自己想要了解的問題,教學(xué)效果與效率都令人滿意。
關(guān)鍵詞:自動化專業(yè)技術(shù);應(yīng)用型人才;教學(xué)體系;研究
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)30-0156-02
為了滿足當今時展對人才的需要,我國一些高校都在加快教學(xué)改革的步伐,分析應(yīng)用型人才培養(yǎng)的新體系。文章將結(jié)合當今經(jīng)濟的進程對自動化專業(yè)應(yīng)用型人才的需求,本人近年來在專業(yè)構(gòu)建中對培養(yǎng)措施、教學(xué)體系、課程內(nèi)容以及實踐性教學(xué)等實施了一系列革新以及創(chuàng)新,獲得了十分理想的效果。
1 規(guī)劃一套合理的培養(yǎng)措施
1.1 培養(yǎng)方向
人才培養(yǎng)方面的合理定位與專業(yè)的生存及發(fā)展是密不可分的。找到專業(yè)的位置,細化培養(yǎng)方向是培養(yǎng)專業(yè)應(yīng)用型人才的核心理念。高等院校培養(yǎng)的人才基本分為下述三種:第一種就是培養(yǎng)研究型人才,這些人才基礎(chǔ)好,有一定的自學(xué)能力,且后勁足,學(xué)校主要為其從事研究工作以及攻讀研究生做鋪墊;第二種則是培養(yǎng)應(yīng)用型人才,這種人才基礎(chǔ)還算扎實,實踐能力以及創(chuàng)新思維較強,畢業(yè)后基本在企事業(yè)單位進行一些技術(shù)以及管理工作;第三種是培養(yǎng)技能型或者是技術(shù)型人才,這類人才的基礎(chǔ)知識基本滿足工作需求,有一定的專業(yè)能力,應(yīng)該算是崗位群才。上述三種類型,國家重點大學(xué)主要對第一種人才進行培養(yǎng),普通的本科主要對第二種人才進行培養(yǎng),而高職高專院校則以培養(yǎng)第三種人才為主。
通常將自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方向鎖定在:培養(yǎng)有一定電子技術(shù)、電工技術(shù),自動檢測和儀表、控制理論、信息處理、當代企業(yè)管理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)與應(yīng)用等領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)以及相關(guān)專業(yè)知識,可以在工業(yè)過程控制、運動控制、檢測與自動化儀表、電力電子技術(shù)、信息處理以及電子與計算機技術(shù)等領(lǐng)域應(yīng)用型技術(shù)
人才。
1.2 實施科學(xué)合理的培養(yǎng)措施
實施一套科學(xué)合理的培養(yǎng)措施是達成培養(yǎng)目標的核心要素。向畢業(yè)生用人單位以及聯(lián)誼院校進行相關(guān)的調(diào)研,吸收消化他們的培養(yǎng)經(jīng)驗以及相關(guān)信息,還有當下一些優(yōu)秀畢業(yè)生的反饋情況,在實施此專業(yè)培養(yǎng)措施上予以革新。按照培養(yǎng)目標去培養(yǎng)學(xué)生需要有的知識結(jié)構(gòu)以及相關(guān)能力:對自然科學(xué)的基礎(chǔ)掌握較為扎實,有一定的人文社會科學(xué)基礎(chǔ)以及外語能力;了解此專業(yè)方面的必備技術(shù)理論。要熟悉工業(yè)過程控制、運動控制還有自動化儀表、信息處理以及電力電子技術(shù)等領(lǐng)域的內(nèi)容,同時還要掌握此專業(yè)學(xué)科的發(fā)展態(tài)勢,并有較強的工作適應(yīng)性。
2 深化教學(xué)革新
教學(xué)內(nèi)容及方法的革新是教學(xué)革新的框架,同樣也是教學(xué)革新的基礎(chǔ)、課堂教學(xué)是課程體系下的主要構(gòu)成因素,其從根本影響教學(xué)品質(zhì)。為了深化學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng),一定全面探索相關(guān)途徑,在教學(xué)方式革新上多做功課,要注意課程調(diào)整以及內(nèi)容,而且還要注重革新教學(xué)措施以及教學(xué)方法,從根本上提升教學(xué)品質(zhì)。針對教學(xué)內(nèi)容,在充分了解此領(lǐng)域發(fā)展趨勢的根本上,去調(diào)整革新的思路。對培養(yǎng)體系里的所有課程分層次的進行考慮,分析課程內(nèi)容間的相關(guān)聯(lián)系,確定課程在人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)中的影響,對課程內(nèi)容實施全面優(yōu)化。將必備的專業(yè)內(nèi)容教給學(xué)生,且還要注意內(nèi)容的前沿性,推陳出新,將學(xué)生需要的知識在一定的時間里傳授給他們。刪減一些課內(nèi)學(xué)時,采用CAI等當代教育體系,提升教學(xué)品質(zhì),為學(xué)生未來的發(fā)展以及個性發(fā)展給出一定的空間。
3 實踐教學(xué)的革新
構(gòu)建經(jīng)驗豐富的實踐教師團隊是十分必要的。學(xué)院要構(gòu)建以教授等科研主要力量為核心,以中青年教師為中堅力量的科研隊伍,深化中青年教師的科研水平;激勵中青年教師主動申報一些科研活動,學(xué)??梢阅贸鰧m椯M用扶持中青年教師進行科研活動。激勵且組織教師進行校內(nèi)校辦產(chǎn)業(yè)與自動化行業(yè)的產(chǎn)學(xué)研基地的工程技術(shù)項目研發(fā)以及培養(yǎng)實踐經(jīng)驗。
開放一些實驗室,將驗證實驗轉(zhuǎn)換成開發(fā)性的實驗,且重視實驗措施和最新技術(shù)相融合,很多實驗都是驗證類型的實驗,我們要將常規(guī)的驗證性實驗提供給學(xué)生,要讓其分析實驗的內(nèi)在因素,實驗手段以及實驗結(jié)果,在此根本上,給出新的實驗?zāi)繕?,讓學(xué)生主動設(shè)計相關(guān)的實驗,且實施驗證,若出現(xiàn)問題再研究問題的原因,直到達成設(shè)想的目標,從而去延伸學(xué)生的創(chuàng)造思維,實際動手能力,讓所學(xué)的知識滲透到學(xué)生的大腦。明確以綜合性、設(shè)計性實驗為核心的實驗內(nèi)容革新體系。
4 結(jié)語
自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)體系的革新和實踐,深化了學(xué)生的基礎(chǔ)理論,更為廣泛的專業(yè)知識、實踐教學(xué)體系的調(diào)整并提升了學(xué)生的實踐動手能力,通過多年的實踐,這種教學(xué)體系已經(jīng)獲得了較為理想的效果,學(xué)生學(xué)位達標率已經(jīng)超過了九十個百分點,畢業(yè)生的首次就業(yè)率也超過了九十個百分點,從用人系統(tǒng)反饋的相關(guān)信息去看,用人方對畢業(yè)生的各項能力均予以好評,且工作效率高,可以較快地融入到自己所在的崗位。
參考文獻
[1] 葉樹江,宋起超.電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型本
科人才專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)體系建設(shè)的思考與實踐[A].第
四屆全國高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革
研討會論文集(上冊)[C].2011.
[2] 陳新崗,張蓮,劉偉.電氣工程及其自動化專業(yè)人
才培養(yǎng)計劃的探索[A].第四屆全國高等學(xué)校電氣工
程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集(上冊)
[C].2010,13.
[3] 劉金華,高紅亮.電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型人
才培養(yǎng)課程體系的研究[A].第四屆全國高等學(xué)校電
氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集(上
冊)[C].2012,14(6).
[4] 宋起超,葛洪軍.技術(shù)應(yīng)用型本科模式下電氣工程及
其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案的改革和實踐[A].第四
屆全國高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研
討會論文集(上冊)[C].2010.
[5] 張永炬,楊善曉,吳志剛,雷必成.新建地方本科院
校“電氣工程及其自動化”專業(yè)建設(shè)探討[A].第四
屆全國高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研
討會論文集(上冊)[C].2010.
[6] 楊莉,曹一家,黃民翔,甘德強.浙江大學(xué)電力系統(tǒng)
及其自動化學(xué)科教學(xué)改革淺談[A].第四屆全國高等
學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集
論文關(guān)鍵詞:創(chuàng)新教學(xué)模式 教學(xué)與科研互動 創(chuàng)新課程體系 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)
論文摘要:針對電氣工程及其自動化專業(yè)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容進行改革與創(chuàng)新,提出了“以創(chuàng)新教育與科學(xué)研究貫穿干教學(xué)全過程”為主線,創(chuàng)建了以“教學(xué)、科研、實踐”三結(jié)合的課程教學(xué)創(chuàng)新模式,構(gòu)建了“同類合并、相對腳、教學(xué)內(nèi)容與當前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”的課程教學(xué)內(nèi)容改革理念與思路,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法與教學(xué)手段,以達到全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力的目的。
教育教學(xué)改革涵蓋了學(xué)科專業(yè)建設(shè)、專業(yè)教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法與手段等各個方面,只有通過這一系列的改革才能不斷完善高等教育的目的,從而達到創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)的根本目標。而作為工作在第一線的工科教師,尤其對剛提升為本科院校的中青年教師,如何把自己所教的課程不斷地改革完善,怎樣“以教學(xué)促科研、搞好科研為教學(xué)”則是首先應(yīng)該考慮的問題。
本文針對電氣工程及其自動化專業(yè)的《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》課程體系和教學(xué)內(nèi)容進行了改革與實踐,提出了“以創(chuàng)新教育與科學(xué)研究貫穿于教學(xué)全過程”為主線,創(chuàng)建了“教學(xué)、科研、實踐”三結(jié)合的課程教學(xué)創(chuàng)新模式,構(gòu)建了“同類合并、相對集中、教學(xué)內(nèi)容與當前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”的課程教學(xué)內(nèi)容改革理念與思路,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法與教學(xué)手段,合理地解決了專業(yè)課程教學(xué)過程中教學(xué)內(nèi)容繁、多、雜與教學(xué)時數(shù)偏少以及專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容交叉與學(xué)生難以理解和掌握之間的矛盾。
一堅持“教學(xué)、科研、實踐三結(jié)合”的思路來構(gòu)建創(chuàng)新教學(xué)模式
教學(xué)要發(fā)展,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,科研水平的提高是關(guān)鍵。沒有科研的支撐,就沒有創(chuàng)新型教學(xué),科研可以保證創(chuàng)新型教師的培養(yǎng),只有創(chuàng)新之師才能造就創(chuàng)新之生。作為剛提升為本科的地方性院校來說,科研水平相對滯后,相當一部分教師,尤其是中青年教師由于教學(xué)任務(wù)重,難以找到自己的研究課題和研究方向。作者通過幾年的努力實踐和探索,總結(jié)出以下三條經(jīng)驗,以供商榷。
一是要堅持創(chuàng)新教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合,實現(xiàn)教學(xué)科研互動。在教學(xué)中搞科研,深入鉆研每一個知識點的內(nèi)涵,面向生產(chǎn)實際和專業(yè)前沿發(fā)現(xiàn)問題,尋找課題,以挖掘創(chuàng)新潛能和發(fā)現(xiàn)所要解決的問題;搞好科研促教學(xué),將在科研工作中所取得的一些成果及科研論文中的主要論點引入課堂教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)中,以此啟發(fā)學(xué)生獨立思維與專業(yè)思維,努力形成師生互動,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感。
二是堅持科學(xué)研究與創(chuàng)新實踐教學(xué)相結(jié)合。結(jié)合電力行業(yè)特征,采用技能訓(xùn)練資格認定和校企互動方式,使學(xué)生學(xué)習(xí)知識與社會需求直接掛鉤,大大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增加了就業(yè)機會;同時,教師、學(xué)生深入企業(yè),發(fā)現(xiàn)問題,找到研究問題的切入點,師生共同研究,并將研究成果應(yīng)用于企業(yè),幫助企業(yè)解決生產(chǎn)過程中所遇到的難題和關(guān)鍵技術(shù)問題,產(chǎn)生經(jīng)濟效益,形成教學(xué)、科研、實踐良性循環(huán)。
三是堅持創(chuàng)新實踐教學(xué)與專業(yè)技術(shù)發(fā)展相結(jié)合。根據(jù)專業(yè)建設(shè)的需要,結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿,將實驗室建設(shè)成集實驗、實習(xí)、新產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計及科學(xué)研究于一體的多功能實踐教學(xué)平臺,實現(xiàn)了工程素質(zhì)訓(xùn)練、科學(xué)研究試驗與專業(yè)技術(shù)進步的有機結(jié)合。
二以“同類合并、相對集中、教學(xué)內(nèi)容與當前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”原則來優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新課程教學(xué)體系
專業(yè)課教學(xué)過程中,大多數(shù)存在教學(xué)內(nèi)容多、繁、雜與教學(xué)時數(shù)偏少以及學(xué)科專業(yè)技術(shù)發(fā)展快與教材更新慢的矛盾,要達到創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標,必須首先要對所授課程的教學(xué)目的和知識點的內(nèi)涵十分明確,根據(jù)專業(yè)特征,結(jié)合學(xué)科專業(yè)發(fā)展方向和行業(yè)發(fā)展最新技術(shù),優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容。
“同類合并、相對集中、教學(xué)內(nèi)容與當前專業(yè)最新技術(shù)相結(jié)合”的課程教學(xué)內(nèi)容改革理念就是指將原分散在各個章節(jié)屬同一類或相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化重組,刪除過時的舊內(nèi)容,增加學(xué)科專業(yè)當前的最新技術(shù)、發(fā)展動態(tài)、研究熱點等內(nèi)容,在內(nèi)容編排上按照“基本原理與方法——應(yīng)用技能——當前研究動態(tài)”的層層誘導(dǎo)遞進式順序來編寫,使重組后的課程教學(xué)內(nèi)容與知識結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理、先進實用。
《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》是一門涉及面廣、內(nèi)容豐富,實踐性、綜合性強,面向工程,與其它專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課聯(lián)系非常緊密相互交叉的主干專業(yè)課。根據(jù)上述特點和要求,對
三實施“三個模塊”,采用“全程案例貫穿式”教學(xué)方法.激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
“三個模塊”是指將課程的整個教學(xué)內(nèi)容劃分為重要內(nèi)容、一般內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容三個模塊。重要內(nèi)容(主要是指基本原理、基本方法和應(yīng)用技能)在課堂上精心講解,并通過課外作業(yè)、專題研究、實驗等其他環(huán)節(jié)的訓(xùn)練得到鞏固和提高;一般內(nèi)容(主要是指新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用介紹等)則充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)進行展示、介紹;自學(xué)內(nèi)容(主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,進行個性化教育)則通過設(shè)問、質(zhì)疑、寫讀書筆記、小論文的形式得到訓(xùn)練。
“全程案例貫穿式”教學(xué)法是指根據(jù)課程特點與專業(yè)特征精心選擇或設(shè)計一個規(guī)模大、有代表性、有實用價值,并且能引起學(xué)生興趣的典型案例,通過案例引導(dǎo)學(xué)生進入課程,隨著課程教學(xué)的展開,讓學(xué)生一步步深入到案例中,學(xué)到案例中相關(guān)的知識,隨著課程教學(xué)的結(jié)束,學(xué)生在不知不覺中已把案例中的相關(guān)問題一一得到解決。
本課程選擇推出“一個火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計”為全程教學(xué)案例,圍繞該案例,實施“三個模塊”,引導(dǎo)學(xué)生深入探究,展開一個個知識點,最終完成整個課程的學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:工廠電氣工程;設(shè)計;接地系統(tǒng)
Abstract: in the design process of electrical engineering, the design of grounding system is important to the choice of meaning, scientific and reasonable grounding system is very important, if there is no choice good grounding system, so in the use process is prone to security issues, and has the security problem is difficult to repair, about Grounding system design electrical workshop, there are clear criteria for the selection of grounding system, grounding system, divided into TN, TT grounding system and grounding system of IT three, in the three kinds of grounding system, and has a different design form, this paper mainly on plant electrical engineering grounding system is discussed.
Keywords: plant electrical engineering; design; earthing system
[中圖分類號] TU74 [文獻標識碼]A[文章編號]
一、引言
在工廠電氣的設(shè)計過程中選擇科學(xué)合理的接地系統(tǒng)具體十分重要的意義,如果沒有選擇好接地系統(tǒng),那么在使用的過程中就很容易出現(xiàn)安全問題,且發(fā)生安全問題之后難以補救,關(guān)于工廠電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計,國際上已經(jīng)有了明確的標準,對于接地系統(tǒng)的選擇,分為TN接地系統(tǒng)、TT接地系統(tǒng)以及IT接地系統(tǒng)三種,在三種接地系統(tǒng)之中,又有著不同的設(shè)計形式,在TN接地系統(tǒng)中可以分為TN-S接地系統(tǒng)、TN-C接地系統(tǒng)和TN-C-S接地系統(tǒng)三種,其中,T是電源處接地、I是經(jīng)阻抗接地或者對地隔離接地、N是電源處接地、C是保護線和中性線合為一根、S是保護線和中性線分開各用一根。
二、工廠電氣工程設(shè)計中接地系統(tǒng)
(一)TN-C-S系統(tǒng)簡介
TN-C-S系統(tǒng)是工廠電氣工程設(shè)計中常用的接地系統(tǒng),在這種系統(tǒng)之中,保護線與中性線一部分分開,另外一部分是合用的,TN-C-S系統(tǒng)在民用的工廠電氣工程中十分常用,在實際的設(shè)計過程中,一般會將電源線分為N線以及PE線,TN-C-S系統(tǒng)相對較為簡單,安全性也比較高,在這個系統(tǒng)中,由于電源線路中有電壓降,線路上的電位將會與設(shè)備的外殼中出現(xiàn),因此,在線路接地系統(tǒng)的設(shè)計上,需要將線路重復(fù)接地,當接地電阻小于等于10歐姆的時候,將線路分為N線和PE線,N線的設(shè)計要與地面絕緣。
(二)TN-S系統(tǒng)簡介
TN-S系統(tǒng)也是常用的接地系統(tǒng)之一,該系統(tǒng)中保護線與中性線是分開的,保護線并不是通過正常負荷電流設(shè)置,在這種情況下,保護線只有在線路發(fā)生故障時才會產(chǎn)生電位,因此,該系統(tǒng)可以用在精密電子設(shè)備的供電中,也可以用在民用工廠電氣供電中,但是,TN-S系統(tǒng)的運用并不能解決相線對地短路以及電壓故障引起的點電位升高的問題,且在該系統(tǒng)之中,中性線之中會帶有諧波電流、單相工作電流以及三相不平衡電流,其中,諧波電流會給中性線帶來電源污染,隨著諧波電流的增加,會逐漸的大于相線電流,因此,在供電回路中需要使用4根截面相同的電纜或者電線進行供電;單相工作電流也是一個不容忽視的問題,由于中性線的電流與相線電流相同,在照明時間的增加以及照明強度的增加下,單相工作電流也會越來越大,會產(chǎn)生一些負面影響,因此,單相工作電流也是一個不容忽視的問題;此外,在供電的過程中也會產(chǎn)生三相不平衡電流,這也是在供電系統(tǒng)中必然會發(fā)生的問題之一,且隨著供電時間的增加,這種情況也會逐漸變得復(fù)雜,由于TN-S系統(tǒng)的供電是根據(jù)三項不平衡電荷設(shè)置,因此,在線路中會有三種電流通過,加上中性線中存在阻抗值,且線路越長,阻抗值就越大,在供電的過程中也必然會產(chǎn)生對地電壓,因此,在設(shè)計的過程中,也必須要考慮以上存在的問題。
(三)TN-C系統(tǒng)簡介
在TN-C系統(tǒng)中,中性線與保護線是合用的,在實際的設(shè)計過程中,設(shè)備金屬外殼中的保護線與中性線都是設(shè)置在PEN線中,在PEN線除了會有正常的負荷電流通過,還會有諧波電流通過,PEN線中的電降壓也會出現(xiàn)在線路的金屬管線以及用電設(shè)備的外殼中,一旦PEN線路中出現(xiàn)碰地短路以及斷線的情況時,將會隨之產(chǎn)生較高的對地電壓,如果同一臺設(shè)備中PEN線是連通起來的,那么當故障產(chǎn)生之后,故障電壓很有可能會沿著PEN線蔓延至其他的工業(yè)設(shè)備,導(dǎo)致人員觸電,情況嚴重時還會引起火災(zāi),威脅著人員和設(shè)備的安全。因此,TN-C系統(tǒng)適合用在三相負荷平衡并且諧波電流較少的供電系統(tǒng)之中,一些精密的電子設(shè)備、無保護的民用工廠以及有爆炸、火災(zāi)威脅的場所中不宜使用。
(四)等電位聯(lián)結(jié)
采取等電位聯(lián)結(jié)的方式可以有效的降低預(yù)期接觸電壓,這種方式的效果也比重復(fù)接地的效果要好,也更加容易實現(xiàn),等電位聯(lián)結(jié)可以分為主等電位聯(lián)結(jié)以及輔助等電位聯(lián)結(jié),主等電位聯(lián)結(jié)就是用于主接地導(dǎo)體、保護導(dǎo)體以及電氣裝置外部的導(dǎo)體的連接中,在主等電位的區(qū)域中,其電機防護的水平要比其他區(qū)域高;輔助等電位聯(lián)結(jié)就是在局部范圍之內(nèi)將外部的可導(dǎo)電部分相互連接起來,使這一部分可以處于同一電位。
三、結(jié)束語
在電氣工程設(shè)計過程中,接地系統(tǒng)的設(shè)計是其中的重要工作,因此,電氣設(shè)計人員在整個接地系統(tǒng)的設(shè)計中要考慮全面,對不同方案的優(yōu)勢和劣勢進行比較,綜合考慮各個方案的經(jīng)濟型、可靠性以及安全性,選擇科學(xué)合理的接地系統(tǒng)設(shè)計方案,在方案設(shè)計完成后,要對方案的每一項細節(jié)進行審查,看是否與工程的實際設(shè)計要求向符合,待審查完成后,方可投入使用。
參考文獻:
【1】何樹生:對電氣施工中電氣接地裝置設(shè)計的分析研究[期刊論文],河南科技,2010,06(30)
【2】郁碩彥:高層建筑電氣工程中接地系統(tǒng)的探討[期刊論文],中國高新技術(shù)企業(yè),2008,06(01)
【關(guān)鍵詞】石化工程 建設(shè)質(zhì)量 工程質(zhì)量 質(zhì)量通病 認識 防治措施
中圖分類號:F407.22文獻標識碼: A
一.引言
隨著我國經(jīng)濟的快速增長,石化工程建設(shè)在近些年取得較大發(fā)展。在石化工程建設(shè)過程中,對工程質(zhì)量影響的因素較多,存在施工風(fēng)險,施工中如果不加以重視,將導(dǎo)致工程質(zhì)量不符合設(shè)計要求,難以達到工程設(shè)計標準。如何認識石化工程建設(shè)的質(zhì)量通病,是防治質(zhì)量事故的基礎(chǔ)措施。了解質(zhì)量通病,防治質(zhì)量事故,才能提高施工水平,確保工程質(zhì)量。
二.石化工程建設(shè)質(zhì)量通病的認識與防治
1.石化工程土建結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量問題。
我國的石化工程土建結(jié)構(gòu)中,混凝土結(jié)構(gòu)占據(jù)多數(shù)。在我國建成的石化工程土建工程中,普遍存在建成后短時間內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題,結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題的出現(xiàn)大大減少了石化工程的使用壽命。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的保護層抗?jié)B性差、密實度差、厚度較薄,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,往往出現(xiàn)混凝土開裂或鋼筋銹蝕的現(xiàn)象。大約在工程完工30年后,石化工程土建結(jié)構(gòu)由于受到地下水或環(huán)境的影響,出現(xiàn)開裂及滲漏現(xiàn)象,破壞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
石化工程中土建結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量主要包括土建結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。石化工程土建結(jié)構(gòu)的安全性主要同土建結(jié)構(gòu)的維護、檢測、工程施工質(zhì)量、工程設(shè)計規(guī)范緊密相關(guān),安全性的最終目標是避免土建結(jié)構(gòu)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞或倒塌。為了確保土建結(jié)構(gòu)安全性,在設(shè)計中要體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體牢固性、結(jié)構(gòu)構(gòu)建承載能力的安全性和結(jié)構(gòu)耐久的安全性等安全設(shè)計。而石化工程土建結(jié)構(gòu)的耐久性主要包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性,在石化工程土建結(jié)構(gòu)中,表面混凝土耐久抗損能力相對較強。
為了提高石化工程土建結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性,在施工中要嚴格控制施工材料的質(zhì)量,對材料的進場檢驗、采購調(diào)查等要嚴格落實,嚴守施工操作規(guī)范,確保結(jié)構(gòu)構(gòu)建的承載能力。除此之外,要積極開展自主研發(fā)工作,根據(jù)工程實際情況,利用新工藝、新技術(shù)、新材料,提高工程質(zhì)量。施工中利用回彈法、射線法等檢測手段,加強對土建結(jié)構(gòu)強度的系統(tǒng)性檢測,提高混凝土結(jié)構(gòu)抗開裂、抗?jié)B漏、抗剝蝕的能力。
2.石化工程建筑電氣質(zhì)量問題。
在施工過程中,對厚壁鋼管進行對焊連接時,容易在鋼管內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)瘤現(xiàn)象,當線纜穿過時,結(jié)瘤容易破壞線纜的絕緣層。焊接薄壁鋼管則容易燒穿,將此種鋼管埋入混凝土架構(gòu)內(nèi)部后,容易滲入漿水,導(dǎo)致管道內(nèi)部堵塞,造成線纜無法穿過。同時由于石化工程的特殊性,其照明器具不同于一般建筑,器具的型號、規(guī)格及安裝基本要求都有嚴格的規(guī)定,而很多時候,都被設(shè)計人員和施工人員所忽略,形成安全隱患。
當代建筑的電氣工程不單單是點亮電燈、埋管穿線如此簡單,其中包括了大量的現(xiàn)代電氣設(shè)備的安裝和使用。在石化工程中,建筑電氣的質(zhì)量是衡量工程建設(shè)水準和安全性的關(guān)鍵指標。隨著建筑智能化的發(fā)展,石化工程建筑電氣質(zhì)量同時提高了對電氣工程的要求。由于石化企業(yè)具有的易燃易爆、有毒有害等特殊環(huán)境,確保建筑電氣和電氣設(shè)備的安全、有效的運行是保障石化工程穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。
對石化工程的建筑電氣工程質(zhì)量管理,主要在控制施工過程,要將質(zhì)量管理貫穿到施工所有環(huán)節(jié)中。在施工準備階段,要進行全面的質(zhì)量控制。建筑電氣技術(shù)人員要熟悉設(shè)計圖紙,要仔細分析設(shè)計上存在的問題,提出可行的改進方案,確保工程具有正確的指導(dǎo)方向。在施工中,要嚴格遵守操作規(guī)范和流程要求,在關(guān)鍵崗位設(shè)置技術(shù)人員操作,特殊崗位要求執(zhí)證上崗。施工單位要對施工人員進行培訓(xùn),提高施工人員的技術(shù)水平。
3. 石化工程項目防雷接地施工質(zhì)量問題
在很多石化工程中,建筑物頂部設(shè)置了高度超過接閃器的金屬物,但該金屬物體并沒有同避雷帶網(wǎng)相連接,此外,還有較多的石化單位在建筑物頂部的接閃器上纏繞了電線,形成了雷擊隱患。一旦遭受雷擊,此類線路成為雷電波侵入的線路,容易造成不可估量的損失。
石化工程建筑接地防雷是工程中較為容易忽視的問題,由于其造成的重大破壞,在施工中要加以重視。石化建筑頂部要和避雷帶網(wǎng)保持可靠的連接,纏繞在接閃器上的電線要設(shè)置對應(yīng)的鋼管,并進行埋地,避免造成雷擊侵入?;そㄖ镯敳康谋芾讕Ш捅芾揍樢约敖ㄖ敳康钠渌饘傥矬w要同化工裝置連接成為一個整體的電氣通路,要于避雷引下線保持可靠的連接。通過此種方式,確保石化建筑的防雷性能。
三.結(jié)束語。
石化工程建設(shè)質(zhì)量對于后期使用影響較大。在施工中要提高土建結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,科學(xué)合理的安裝建筑電氣系統(tǒng),嚴格按照相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范,提高建筑防雷能力。施工中落實質(zhì)量檢驗制度,驗收操作規(guī)程,防止出現(xiàn)質(zhì)量事故,提高工程質(zhì)量。
參考文獻:
[1] 王振平 石油化工建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理體制研究 [學(xué)位論文]2009 - 北京化工大學(xué):項目管理
[2]張佐 淺析石化建筑工程施工管理的重點[期刊論文] 《中國石油和化工標準與質(zhì)量》 -2011年8期
[3]孫東彥 SUN Dong-yan石化工程項目質(zhì)量管理實踐[期刊論文] 《廣州化工》 -2013年14期
論文關(guān)鍵詞:電氣工程技術(shù);電氣學(xué)科;發(fā)展史
一、電氣工程技術(shù)的發(fā)展史
電氣工程(Electrical Engineering)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域核心學(xué)科之一,傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和。21世紀的電氣工程概念已經(jīng)遠遠超出這一范疇,如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關(guān)的工程行為。電氣工程的發(fā)展程度直接體現(xiàn)了國家的科技進步水平,因此,電氣工程的教育和科研在發(fā)達國家大學(xué)中始終占據(jù)重要地位。
1.電磁學(xué)理論的建立及通訊技術(shù)的發(fā)展
大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認識,天然磁石吸鐵是人類對磁現(xiàn)象的最早觀察,然而,人類對電磁現(xiàn)象的研究始于16世紀的英國,1663年德國科學(xué)家蓋利克發(fā)明了摩擦起電的儀器,1729年英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電荷可以通過金屬傳導(dǎo)等等,這是人類對電的早期實驗,之后又出現(xiàn)了一系列具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。
(1)庫侖定律。1785年法國物理學(xué)家?guī)靵鐾ㄟ^扭秤測量靜電力和磁力總結(jié)出:兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比,與它們所帶電荷量的乘積成正比,這就是著名的庫侖定律。這一發(fā)現(xiàn)的歷史意義在于它標志著人類對電磁現(xiàn)象的研究從定性階段進入了定量階段。
(2)“伏打電池”。1799年意大利物理學(xué)家伏特經(jīng)過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn)把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產(chǎn)生電流,一年后伏特發(fā)明了世界上第一個電池,自此人類對電的研究由靜電擴大到了動電,開辟了電學(xué)研究的新領(lǐng)域。
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)通電鉑絲周圍的小磁針發(fā)生輕微晃動,之后他經(jīng)過反復(fù)實驗證實了這一發(fā)現(xiàn)。其后安培進行了更深入的研究,提出了右手定則,發(fā)現(xiàn)了電流方向與磁針轉(zhuǎn)動方向之間的關(guān)系。安培還通過實驗發(fā)現(xiàn)了兩個通電導(dǎo)體和兩個通電線圈之間相互作用的規(guī)律,從而奠定了電動力學(xué)的基礎(chǔ)。
(4)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)。英國科學(xué)家法拉第是第一個成功完成磁生電實驗的人,并歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況:一是變化著的電流;二是變化著的磁場;三是運動的穩(wěn)定電流;四是運動的磁場;五是在磁場中運動的電線。法拉第把這一現(xiàn)象叫做“電磁感應(yīng)”。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使生產(chǎn)電成為可能,至今,發(fā)電機、電動機、變壓器都是運用電磁感應(yīng)原理工作的。
(5)麥克斯韋建立電磁場理論。英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家麥克斯韋總結(jié)了前人的一系列成果,用數(shù)學(xué)方程式表示電磁場,建立了完整的電磁理論體系,揭示了光、電、磁本質(zhì)上的統(tǒng)一,并預(yù)言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經(jīng)典著作《電磁學(xué)通論》是里程碑式的自然科學(xué)理論巨著。
任何科學(xué)發(fā)明與發(fā)現(xiàn)都是許許多多的科學(xué)家不懈努力的成果,德國物理學(xué)家歐姆、高斯、赫茲,美國物理學(xué)家亨利,俄國物理學(xué)家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻,本文不在一一類舉。
電磁理論的建立為無線電通信揭示的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),19世紀通信技術(shù)取得了突破性成果,先后發(fā)明了有線電報、有線電話和無線通信。
2.電工技術(shù)的初期發(fā)展
人類社會發(fā)展歷程中經(jīng)歷了三次工業(yè)革命,對人類的進步起到了巨大的作用。第一次工業(yè)革命從18世紀中葉到19世紀中葉,以瓦特發(fā)明的蒸汽機為標志,以機械化為特征,中心在英國;第二次工業(yè)革命從19世紀后半期到20世紀中葉,以工業(yè)生產(chǎn)電氣化為主要標志,其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術(shù)”與汽車、飛機和無線電通信“三大文明”,其中心在美國和德國;第三次工業(yè)革命從20世紀中葉到21世紀初,以社會生產(chǎn)、生活信息化為特點,又叫新技術(shù)革命。第二次工業(yè)革命就是從電工技術(shù)初創(chuàng)和應(yīng)用開始的。
(1)直流發(fā)電機的誕生。1831年英國企業(yè)家研制出了史上第一臺發(fā)電機——蒸汽動力永磁發(fā)電機;1832年法國科學(xué)家匹克斯發(fā)明了世界上第一臺直流發(fā)動機;1866年西門子發(fā)明了自激式勵磁直流發(fā)電機;1870年格拉姆發(fā)明了實用自激直流發(fā)電機,結(jié)構(gòu)可靠,電流穩(wěn)定,輸出功率大,被各國廣泛采用作為照明燈電源。
(2)遠距離輸電和電力工業(yè)技術(shù)體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發(fā)電廠。愛迪生不僅發(fā)明了燈泡,他還在1882年建立了美國第一家直流發(fā)電廠,裝有6臺直流發(fā)電機,通過電纜輸送照明用電,不過當時的最大輸送距離只有1.6km。之后愛迪生還建立了一座水電站,形成了電力工業(yè)體系的雛形。
(3)交流發(fā)電機電荷電動機的誕生。1876~1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗了單相交流輸電技術(shù)。1885年,英國工程師菲爾安基設(shè)計的第一座交流單相發(fā)電站建成。同年,美國人威斯汀豪率領(lǐng)的團隊完成了交流發(fā)電、供電系統(tǒng),并創(chuàng)建了交流配電網(wǎng)。1883年,美籍電氣工程師特斯拉發(fā)明了世界上第一臺感應(yīng)電動機,5年后他又發(fā)明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統(tǒng)。1888年,俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發(fā)明了三相交流制。1891年,德國安裝了世界上第一臺三相交流發(fā)電機,并建成了第一條三相交流輸電線路。自此,三相異步電動機得到了廣泛應(yīng)用,電能逐步取代了蒸汽成為動力源,電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。
3.電工理論的建立
(1)電路理論的建立。關(guān)于電路的早期研究有:1778年伏特提出了電容的概念,給出了導(dǎo)體上儲存電荷的計算方法Q=CU;1826年歐姆發(fā)表了歐姆定律;1831年法拉第提出了電磁感應(yīng)定律;1832年亨利提出了磁通量計算公式。
1845年德國物理學(xué)家基爾霍夫提出了關(guān)于任意電路中電流、電壓關(guān)系的基本定律:電流定律(任意時刻電路中任何一個節(jié)點的各條支路電流的代數(shù)和為零);電壓定律(任何時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數(shù)和為零)。這兩個定律發(fā)展了歐姆定律,奠定了電路系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。
1853年英國物理學(xué)家湯姆遜推導(dǎo)出了電路震蕩方程,并得出了萊頓瓶發(fā)電過程中電流在反復(fù)震蕩且不斷衰減的結(jié)論,并計算出震蕩頻率與R、L、C參數(shù)之間的關(guān)系,奠定了動態(tài)電路分析的基礎(chǔ)。1855年,湯姆遜還建立了長距離電纜的等效電路模型。
1893年美籍電氣學(xué)家施泰因梅茨提出了計算交流電路的方法——“相量法”,其實用、易懂,至今在分析正弦交流電路時依然沿用此法。
其間,赫爾姆霍茲提出的等效發(fā)電機原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數(shù)電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態(tài)過程運算法、傅立葉用數(shù)學(xué)方法建立的熱傳導(dǎo)定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。
(2)電網(wǎng)絡(luò)理論的建立。通信技術(shù)的興起推動了電網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展。1924年,福斯特給出了電感和電容二端網(wǎng)絡(luò)的電抗定理,建立了由給定頻率特性設(shè)計電路的電網(wǎng)絡(luò)理論。
1945年美國科學(xué)家伯德總結(jié)出了分析線性電路和控制系統(tǒng)的頻域分析方法。1953年梅森創(chuàng)建了采用信號流圖分析復(fù)雜回饋系統(tǒng)的方法,并被廣泛應(yīng)用。20世界50年代美國科學(xué)家達默制成了第一批集成電路,從此電路理論中增加了對含源器件的電路分析和綜合。20世紀70年代在L.O.Chua等科學(xué)家的努力下,器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀中期計算機的出現(xiàn)使電網(wǎng)絡(luò)的計算機輔助分析和設(shè)計成為電路理論研究中的基本手段。
4.新技術(shù)革命對電氣工程技術(shù)的推動
20世紀中葉開始的第三次技術(shù)革命又稱為新技術(shù)革命,以核能、宇航和電子計算機這三大技術(shù)為主要標志。這個時期的主要理論是信息論、系統(tǒng)論和控制論,這三大理論的創(chuàng)立為通信工程技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究提供了全新的科學(xué)方法。
(1)計算機的升級換代對電氣工程技術(shù)的推動。自19世紀第一臺計算機問世以來,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,計算機給人類社會帶來了翻天覆地的變化,人類社會從此走進了信息時代。1952年出世的第一代計算機使用的是真空電子管,不僅體積巨大,而且耗電量驚人。1959年~1963年生產(chǎn)的第二代計算機用晶體管替代了真空電子管,大大提高了運算速度,減少了耗電量,減小了體積,運用在了軍事和科研領(lǐng)域。1964年~1970年生產(chǎn)的第三代計算機用集成電路替代了晶體管,不僅極大地提高了運算速度而且降低了成本,計算機開始進入到了普及階段。1971年至今生產(chǎn)的第四代計算機使用了超大規(guī)模集成電路,實現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)化,計算機普及到了個人。計算機的升級換代推動了控制技術(shù)的發(fā)展,形成了計算機管理生產(chǎn)系統(tǒng),提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)電子信息技術(shù)的發(fā)展。電子信息技術(shù)是計算機技術(shù)和電信技術(shù)相結(jié)合而形成的技術(shù)手段。20世紀通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,人類社會生活也由此發(fā)生了巨大變革,人類從此進入信息時代。
1920年人們發(fā)現(xiàn)電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發(fā)現(xiàn)了雷達并廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域。1964年美國發(fā)射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛(wèi)星,突破了大氣層對無線電波的屏蔽,實現(xiàn)了宇宙范圍的無線電通信。20世紀70年代計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立使人們開始通過互聯(lián)網(wǎng)獲取信息。20世紀80年代以后尋呼機和移動電話逐步得到廣泛使用,現(xiàn)今信息服務(wù)業(yè)已成為世界上發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。
電氣工程技術(shù)發(fā)展史再次印證了這樣兩個真理:一是任何理論的創(chuàng)立和技術(shù)的進步都要靠眾多科學(xué)家甚至一代代人的不懈努力而實現(xiàn),特別是在學(xué)科相互融合交叉的今天。二是科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破都會導(dǎo)致生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展和人類社會的巨大進步,科技是第一生產(chǎn)力,創(chuàng)新是社會發(fā)展的推動力。
二、電氣學(xué)科的形成與發(fā)展
按我國高等教育學(xué)科劃分,電氣信息學(xué)科類屬工學(xué)門類(門類編號08),其下設(shè)五個一級學(xué)科:電氣工程(一級學(xué)科編號0808)、電子科學(xué)與技術(shù)(0809)、信息與通信工程(0810)、控制科學(xué)與工程(0811)和計算機科學(xué)與技術(shù)(0812)。這五個學(xué)科有著相同的學(xué)科基礎(chǔ),都是研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科與技術(shù)工程的綜合,電能的突出優(yōu)點在于:它既是易于傳輸?shù)墓I(yè)動力,又是非??煽康男畔⑤d體。電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計算機科學(xué)與技術(shù)都是從電類專業(yè)派生出來的弱電學(xué)科,在19世紀末電工科學(xué)技術(shù)已形成了電力與電信兩大分支。
我國電氣工程一級學(xué)科下設(shè)五個二級學(xué)科:電機與電器(二級學(xué)科編號080801)、電力系統(tǒng)及其自動化(080802)、高電壓與絕緣技術(shù)(080803)、電力電子與電力傳動(080804)、電工理論與新技術(shù)(080805),電氣工程包含的專業(yè)基礎(chǔ)理論有電路原理、模擬電子、數(shù)字電子、微機原理與接口技術(shù)、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業(yè)理論有電力系統(tǒng)及其暫態(tài)分析、電力電子、電機學(xué)、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業(yè)供電、電力市場等。
19世紀末歐美大學(xué)先后設(shè)立了電氣工程(Electrical Engineering)專業(yè),100多年來,其名稱雖然沒變,但內(nèi)涵已隨著科技的飛速發(fā)展有了非常大的變化。過去歐美的電氣工程專業(yè)是以電力工程為主,現(xiàn)在電子技術(shù)和計算機已成為該專業(yè)的核心,美國一些著名高校甚至已不開設(shè)電力工程研究方向。有些大學(xué)把計算機技術(shù)從電氣工程系分離了出去,單獨成立了計算機科學(xué)系。
我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學(xué)的電機電工學(xué)科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機??圃O(shè)立了電訊門,即我國最早的無線電專業(yè),如今的電子信息及計算機專業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來的。1932年,清華大學(xué)設(shè)置了電機系。建國后,我國建立了一大批以工科為主的多科性大學(xué),其中大多設(shè)立了電機工程系。1977年以后,大部分高校的“電機工程系”陸續(xù)更名為“電氣工程系”,近幾年來,部分高校又把“電氣工程系”發(fā)展成為“電氣工程學(xué)院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同,但內(nèi)涵有很大區(qū)別,我國大學(xué)一般都是強弱電分開,即電氣類與電信類分設(shè)在不同的學(xué)院。
100多年以來,電氣工程學(xué)科已發(fā)展成為覆蓋多門類交叉學(xué)科、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的完善的學(xué)科,形成了強弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合、機電結(jié)合的學(xué)科特點。
國外發(fā)達國家電氣工程學(xué)科的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢:
(1)在學(xué)科中融入大量信息技術(shù)知識。在全球信息化的當今,信息技術(shù)以指數(shù)速度進步,它曾對電氣工程學(xué)科的發(fā)展起到了巨大的推動作用,還將為電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供工具與技術(shù)支持,對電氣學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了決定性作用。國外發(fā)達國家的著名大學(xué)(如耶魯大學(xué)、麻省理工學(xué)院等)大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學(xué)院,以利于在電氣工程學(xué)科中融入大量的信息技術(shù)知識。
(2)與其他學(xué)科不斷交叉融合,拓展了研究領(lǐng)域,大量的研究都是在跨學(xué)科領(lǐng)域開展的。
(3)與企業(yè)聯(lián)系密切,科技成果轉(zhuǎn)換能力強,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新。
三、電氣技術(shù)的發(fā)展趨勢
與電氣工程學(xué)科相關(guān)的產(chǎn)業(yè)主要有電力工業(yè)、電氣裝備制造業(yè)以及幾乎所有使用電力的行業(yè),電氣技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也主要集中在這些行業(yè)。
1.可再生能源技術(shù)
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%,預(yù)測到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世紀,光伏技術(shù)、風(fēng)電技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等得到了快速發(fā)展。下面著重介紹人類的未來能源——氫能??茖W(xué)家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源,氫能有其他能源無與倫比的優(yōu)勢:
(1)清潔。其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫,對環(huán)境沒有污染。
(2)儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發(fā)電就夠人類用數(shù)億年。
(3)熱值高。單位重量的發(fā)熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍?,F(xiàn)在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實驗室階段,距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。
2.輸電信技術(shù)
超導(dǎo)技術(shù)在電氣工程中的廣泛應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢。
(1)超導(dǎo)儲能系統(tǒng)。將電能轉(zhuǎn)換為電磁能,利用超導(dǎo)線圈儲存起來。超導(dǎo)儲能系統(tǒng)是除電池儲能系統(tǒng)之外的又一儲能系統(tǒng),其使用將提高電網(wǎng)的安全性。
(2)超導(dǎo)故障限流器。利用超導(dǎo)體超導(dǎo)與正常狀態(tài)的轉(zhuǎn)變特性,快速限制電力系統(tǒng)故障短路電流,保障電網(wǎng)安全。
(3)超導(dǎo)大容量電纜??纱蟠蠼档洼旊娺^程中的電耗,提高能源效率。
靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)。用大功率電子器實現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)、功率、相位角等的實時調(diào)節(jié)控制,以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和輸電過程中的能耗。