電器工程及自動化論文精品(七篇)

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篇(1)

基金項目：本文系2011年溫州大學教改項目（項目編號：11jg47B）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0036-02

一、專業(yè)建設背景和人才需求分析

傳統(tǒng)的電氣工程及其自動化專業(yè)被認為是強電專業(yè)，隨著信息和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，弱電類課程的比重正逐漸增加，[1]現(xiàn)在的電氣工程及其自動化專業(yè)已經(jīng)成為強弱電相結合的專業(yè)。不同高校根據(jù)自己的辦學條件和現(xiàn)有師資均有所側重，目前重點高校基本上側重于強電，以電力系統(tǒng)及其自動化為主要方向；而有些高校由于條件的限制或學生的就業(yè)情況側重于弱電。不同層次學校的人才培養(yǎng)，其就業(yè)崗位和工作任務、性質也不一樣，因此應充分考慮到社會對本專業(yè)人才的不同需求。

浙江省是我國第二產(chǎn)業(yè)比重較高的省份之一，高低壓電器和機電業(yè)的發(fā)展處于突出的位置。溫州電器經(jīng)過20多年的發(fā)展，已成為全國生產(chǎn)規(guī)模最大、生產(chǎn)能力最強、市場占有率最高、產(chǎn)業(yè)種類最齊的工業(yè)電器生產(chǎn)基地，“中國電器之都”、“國家火炬計劃智能化電器產(chǎn)業(yè)基地”、“中國斷路器產(chǎn)業(yè)基地”和“中國防爆電器生產(chǎn)基地”等國家級產(chǎn)業(yè)基地均坐落于溫州市（樂清）境內。

溫州低壓電器企業(yè)的規(guī)模雖然大，但是技術水平還比較落后，平均盈利能力低于整體水平，與北京、福建、天津、上海的企業(yè)相比，差距甚大，其主要原因是：產(chǎn)品檔次偏低，技術含量不高，缺乏附加值。究其根本是技術人才嚴重缺乏，技術人才的缺乏已經(jīng)制約了溫州區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，盡管全省已經(jīng)有多所高校設置了電氣工程及其自動化專業(yè)，但是這些專業(yè)培養(yǎng)的側重點不一樣，不能滿足溫州地區(qū)對低壓電器人才的需求。因此，亟需地方性高校為溫州電器產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)急需的人才。

二、專業(yè)建設思路

根據(jù)人才市場需求，溫州大學電氣工程及其自動化專業(yè)建設的具體思路是：定位建成立足溫州、服務浙江、輻射行業(yè)的工程應用型人才培養(yǎng)特色專業(yè)；建立合理的、具有鮮明特色的理論和實踐兩個教學體系；培養(yǎng)學生電子設計、電氣產(chǎn)品設計和電氣工程設計這三方面的能力；實現(xiàn)理論教學與實踐教學、課程體系與地方產(chǎn)業(yè)、人才培養(yǎng)與專業(yè)特色的緊密結合；使學生成為理論基礎扎實、具有一定工程應用能力和創(chuàng)新能力的工程應用型人才，體現(xiàn)具有“應用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動化專業(yè)工程型服務地方區(qū)域的人才培養(yǎng)模式。

三、具體實施方案

1.以實際辦學條件為基礎，確立專業(yè)培養(yǎng)目標

根據(jù)溫州大學電氣工程及其自動化專業(yè)鮮明的服務于地方電器行業(yè)的專業(yè)定位，本專業(yè)旨在培養(yǎng)具有電氣工程技術專業(yè)扎實的基礎理論與專業(yè)知識，具有較強的工程實踐能力、創(chuàng)新意識以及良好的團隊合作精神，具有知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展，能夠在電力系統(tǒng)、建筑設計與施工單位、科研機構、電器制造企業(yè)等企事業(yè)單位與電氣工程專業(yè)相關領域從事設計、研發(fā)、運行、維護、管理和教育等工作的應用型高級工程技術人才，特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發(fā)、應用研究、試驗分析和生產(chǎn)管理等工作的電氣工程師。

2.以CDIO培養(yǎng)模式為基礎，確定專業(yè)人才培養(yǎng)模式

在人才培養(yǎng)方案的制訂過程中，加強相關產(chǎn)業(yè)和領域發(fā)展趨勢及人才需求的調研，吸引產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究教學內容，制訂與企業(yè)生產(chǎn)、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要相結合的培養(yǎng)方案和課程體系。人才培養(yǎng)模式將學習美國麻省理工學院CDIO培養(yǎng)模式，強調人才培養(yǎng)的社會和工程環(huán)境，結合產(chǎn)業(yè)背景和社會人才需求情況，制訂培養(yǎng)方案、課程體系和教學方式，適應職場目標和社會工作崗位的需求，通過專業(yè)評估、社會評價和學生評價去修正培養(yǎng)方案、課程體系和教學方式，旨在培養(yǎng)科學基礎扎實、個人工程實踐能力強、具備團隊合作精神的電氣工程師，以達到質量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)框架。

3.以學生能力培養(yǎng)為目標，注重工程素質訓練

本專業(yè)緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業(yè)技術研究中心、浙江省低壓電器技術創(chuàng)新服務平臺，以電氣工程師為培養(yǎng)目標，要求學生具備以下幾方面的知識和能力：

（1）電子設計能力。要求學生掌握電路原理、模擬和數(shù)字電子技術、單片機原理與應用、自動控制原理等主要基礎知識，熟  第一論文 網(wǎng)練掌握PROTEL等電子設計自動化工具，具備電子設計基本能力，包括電子硬件設計和軟件開發(fā)，能夠綜合運用所學專業(yè)知識進行電子系統(tǒng)設計、分析和調試，具有一定的創(chuàng)新能力和解決實際工程問題的能力。爭取讓學生在大二階段就能完成電路、模電、數(shù)電和單片機課程的學習，利用暑假參加電子競賽的培訓，通過參賽以提高學生的專業(yè)意識和學習興趣。

（2）電氣產(chǎn)品設計能力。要求學生具有工程制圖的基本能力，能看懂一般的機械工程圖紙，掌握電器學的基本知識，掌握電氣產(chǎn)品的工作原理和設計方法，特別是電器智能化方面的知識，掌握電氣工程師必須具備的計算、實驗、測試、仿真等基本技能，特別是電器智能化方面的設計能力，能熟練運用常用的設計軟件（如AUTOCAD等）進行輔助設計與分析。

（3）電氣工程設計能力。掌握電氣工程領域供配電方面的專業(yè)知識，如供配電技術、電力電子技術、電機及其控制技術、電氣檢測技術和機電一體化技術，具備自動控制系統(tǒng)的基礎知識，熟悉國家及行業(yè)的電氣標準，了解機電工程安裝與項目管理方面的知識；掌握注冊電氣工程師（供配電方向）必須具備的電氣工程項目設計能力，初步具備項目從立項、招投標、安裝施工、監(jiān)理與驗收等一系列的項目組織管理和協(xié)調能力。

（4）以工程實踐能力與工程意識培養(yǎng)為核心建立實踐教學體系。工程實踐能力培養(yǎng)是電氣工程及其自動化專業(yè)工程型應用人才培養(yǎng)模式的重要組成部分。在制訂人才培養(yǎng)方案時應注重實踐，把實踐教學貫穿在整個教學過程中，以電子電氣工程實驗實訓中心、校內實踐與實習基地、校外實習基地為依托，采用課內實驗和課程設計等實踐教學環(huán)節(jié)、專業(yè)見習、專業(yè)實習、工程技術實 踐、畢業(yè)設計等多種形式，通過學生、學校、企業(yè)之間的有機結合構建一個與理論教學體系相對應的實踐教學體系，如圖2所示。主要開展以下幾個方面的實踐環(huán)節(jié)：

1）以問題為先導——工程認知環(huán)節(jié)。[3]通過基本技能訓練、專業(yè)基礎課程實驗、專業(yè)見習等實踐環(huán)節(jié)，讓學生能夠認識基本電子、電氣類元件和產(chǎn)品、機電或機械零件，如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關、電動機、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等，初步了解課堂上講解的理論知識在實際產(chǎn)品設計和制造中的應用，增加其感性認識，激發(fā)他們的學習興趣。

2）以任務為驅動——面向行業(yè)的工程實踐和創(chuàng)新環(huán)節(jié)。[3]該環(huán)節(jié)結合電氣工程學科特點，將實踐教學內容與實際項目相關聯(lián)，在電器行業(yè)、電氣工程設計、電力拖動等方面引領學生進行工程實踐創(chuàng)新。教師以案例的方式給學生布置題目，學生則以項目組的形式進行組織討論、設計和分析，提高學生的專業(yè)意識和工程實踐能力，同時加  第一論文 網(wǎng)強學生的團隊合作精神和相互溝通的能力。另外，通過電子電氣產(chǎn)品創(chuàng)新、挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)大賽、科研項目和畢業(yè)設計等多個環(huán)節(jié)對學生進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高學生分析和解決工程實際問題的能力，努力將學生培養(yǎng)成為工程應用型技術人才。

4.加強師資隊伍建設，提高教學質量

加強教師隊伍建設，建設一支適應高質量教學要求的師資隊伍是提高教學質量和培養(yǎng)高素質應用型人才的關鍵。引進和培養(yǎng)學歷職稱層次高、學術研究水平高、社會行業(yè)知名度高的高級人才，以加強學術梯隊建設。加強校內專任教師到相關產(chǎn)業(yè)和領域一線學習交流；建立相關產(chǎn)業(yè)和領域的人員到學校兼職授課的制度，進一步促進產(chǎn)學研緊密結合，提升本專業(yè)建設的整體水平和人才培養(yǎng)質量。

5.建立考核評估機制，完善培養(yǎng)方案和課程體系

構建學生、教師雙向信息反饋與評估機制；加強與企業(yè)的聯(lián)系，及時反饋人才需求和學生培養(yǎng)質量，提升本專業(yè)建設的整體水平和人才培養(yǎng)的質量。

四、特色

1.專業(yè)定位體現(xiàn)地方性

針對浙江省及溫州樂清區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、企業(yè)人才需求，就溫州大學電氣工程及其自動化專業(yè)形成鮮明的服務于地方電器行業(yè)的專業(yè)定位；努力為地方培養(yǎng)、輸送高質量的專業(yè)人才，實現(xiàn)人才的就地培養(yǎng)。

2.產(chǎn)學研合作

以專業(yè)建設為基礎，充分利用溫州市智能電器重點實驗室、省級低壓電器技術創(chuàng)新服務平臺，整合利用浙江省低壓電器產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的優(yōu)勢資源，以重點發(fā)展學科、重點實驗室、技術開發(fā)中心等為依托，加快建設工程應用型人才培養(yǎng)基地，促進學科鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和人才鏈的有機結合；突出產(chǎn)學研一體化的辦學優(yōu)勢，爭取在電氣工程領域，特別是電器行業(yè)中，不管是人才培養(yǎng)還是科研項目的開發(fā)和創(chuàng)新方面均起到示范和帶頭作用。

參考文獻：

[1]王立欣，等.電氣工程及其自動化專業(yè)建設與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].電氣電子教學學報，2008，（8）：65-69，33.

篇(2)

論文關鍵詞：變電站，綜合自動化，控制，設計

 

0 前言

完整的變電站綜合自動化系統(tǒng)除在各控制保護單元保留緊急手動操作跳、合閘的手段之外，其余的全部控制、監(jiān)視、測量和報警功能均可通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)來完成。變電站無需另設遠動設備，監(jiān)控系統(tǒng)完全滿足遙信、遙測、遙控、遙調的功能以及無人值班之需要。

變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本配置，如圖所示：

標準化和模塊化是保證變電站自動化系統(tǒng)獨立性與擴展性相統(tǒng)一的基本要求。但是，國內在這方面由于缺乏統(tǒng)一的設計方案和產(chǎn)品標準，這種百花齊放的局面也在一定程度上給電力研究與生產(chǎn)行業(yè)造成了重復勞動，不同廠家的產(chǎn)品很多都是自成一體，相互之間缺乏很好的兼容性與可擴充性，給用戶帶來很大麻煩。因此，應確立保護軟、硬件設計的模塊化、標準化來保證該系統(tǒng)自身的獨立性和與其他系統(tǒng)的兼容性。

1 綜合自動化系統(tǒng)的硬件結構形式

硬件的模塊化從基本模塊做起，在將系統(tǒng)分解為模塊時，模塊的內聚度應最大，而把分解點選在接口最少、最弱的部位，這樣可簡化接口結構，使系統(tǒng)易于分解，又易于組合基本模塊設計為插件式設計，不同保護間可通用硬件，這樣，縮短了開發(fā)周期，保證了生產(chǎn)、調試、維護的方便。主要插件有：電源插件、交流插件、CPU 插件、開入開出插件等。硬件的不同基本模塊組合可構成插箱級模塊，不同插箱級模塊組合可構成產(chǎn)品級模塊。

根據(jù)綜合自動化系統(tǒng)設計思想和安裝的物理位置的不同，綜合自動化系統(tǒng)硬件結構形式可以分成很多種類。從國內外變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展過程來看，其結構形式有集中式、分布式、分散（層）分布式；從安裝物理位置上來劃分有集中組屏、分層組屏和分散在一次設備間隔設備上安裝等形式。

1.1結構形式

一、集中式綜合自動化系統(tǒng)

采用不同檔次的計算機，擴展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關量和數(shù)字量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護和一些自動控制等功能。

這種機構形式是按變電站的規(guī)模配置相應容量、功能的微機保護裝置和監(jiān)控主機及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它們安裝在變電站主控室內。主變壓器各種進出線路及站內所有電氣設備的運行狀態(tài)通過電流互感器、電壓互感器經(jīng)電纜傳送到主控制的保護裝置或監(jiān)控計算機上，并與調度控制端的主計算機進行數(shù)據(jù)通信。當?shù)乇O(jiān)控計算機完成當?shù)仫@示控制和制表打印等功能。

變電站綜合自動化系統(tǒng)的目標是實現(xiàn)變電站的小型化、無人化和高可靠性，我國20世紀80年代開始研制分布式綜合自動化系統(tǒng)。

二、分層分布式結構集中式組屏的綜合自動化

（一）分層分布式結構的概念

所謂分布式結構，是在結構上采用主從CPU協(xié)同工作方式，各功能模塊（通常是各個CPU）之間采用網(wǎng)絡技術或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了集中式結構中獨立CPU計算處理的瓶頸問題，方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。且變電站信息的采集和控制分為管理層、站控層和間隔層三級分布布置。[1]

對于中、小型變電站的分層分布式集中組屏結構，把整套綜合自動化系統(tǒng)按其功能組裝成多個屏，集中安裝在主控室中，軟件相對簡單，調試維護方便，組態(tài)靈活，系統(tǒng)可靠性高。

對于大型變電站分層分布式集中組屏結構，較之中小型變電站的綜合自動化系統(tǒng)，大型變電站則在管理層可能設有通信控制機，專業(yè)負責與調度中心通信，并沒有工程師機，負責軟件開發(fā)與管理功能。

（二）分層分布式集中組屏綜合自動化系統(tǒng)結構特點

1.可靠性高，有故障時，只影響局部；可擴展性和靈活性高；電纜大大簡化設計，節(jié)約投資。

2.分布式系統(tǒng)為多CPU工作方式，減輕了主控室機的負擔。

3.繼電保護相對獨立。

4.可靠的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。

5.具有與系統(tǒng)控制中心通信功能。

1.2分散分布式與集中相結合的綜合自動化系統(tǒng)結構

這是目前國內外最為流行、受到廣大用戶歡迎的一種綜合自動化系統(tǒng)。它采用“面向對象”即面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進行設計的，間隔層中各數(shù)據(jù)采集、控制單元和保護單元做在一起，設計在同一機箱中，并將這種機箱就地分散安裝在開關柜上或其他一次設備附近，這樣各間隔單元的設備相互獨立，僅通過光纖或電纜網(wǎng)絡由站控機對它們進行管理和交換信息，這是將功能分布和物理分散兩者有機結合的結果。

（一）分散與集中相結合的變電站綜合自動化系統(tǒng)結構框圖。如圖所示：

將配電線路的保護和測控單元安裝在開關柜內，而高壓線路保護和主變壓器保護裝置等采用集中組屏的系統(tǒng)結構稱為分散和集中相結合的結構，適合應用在各種電壓等級的變電站中。

（二）結構特點

1.10~35KV饋線保護采用分散式結構，就地安裝，節(jié)約控制電纜，通過現(xiàn)場總線與保護管理機交換信息。

2.高壓線路保護和變壓器保護采用集中組屏結構，安裝在控制室或保護室中，可靠性高。

3.備用電源自投控制裝置和電壓無功綜合控制裝置采用集中組屏結構安裝于控制室或保護室中。

4.采用脈沖電能表或帶串行通信接口的智能型電能計量表，保證電能計量的準確性。

（三）優(yōu)越性

1.簡化了變電所二次部分的配置，縮小了主控室的面積，利于實現(xiàn)無人值班。

2.減少了施工和設備安裝工作量。

3.簡化了變電站二次設備之間的互連線，節(jié)省了電纜。

4.分層分散式結構可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便。

目前，變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能和結構都在不斷地向前發(fā)展，全分散式的結構一定成為今后發(fā)展的方向，為變電站實現(xiàn)高水平、高可靠性和低造價的無人值班創(chuàng)造更有利的技術條件。[2]

2變電站綜合自動化系統(tǒng)的硬件原理

隨著微計算機技術的發(fā)展，變電站綜合自動化系統(tǒng)均按模塊化設計，也就是說對于成套的綜合自動化系統(tǒng)中，微機保護系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等裝置都是若干模塊組成的。不同的功能用不同的軟件來實現(xiàn)，不同的使用場合按不同的模塊組合方式構成。一個變電站綜合自動化系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)（如微機保護）的典型硬件結構主要包括：模擬量輸入/輸出回路、微型機系統(tǒng)、開關量輸入/輸出回路、人機對話接口回路、通信回路、電源。

變電站綜合自動化硬件結構。如圖所示：

變電站綜合自動化硬件結構

2.1 模擬量輸入/輸出回路

變電站綜合自動化系統(tǒng)采集的變電站的電流、電壓、有功功率、無功功率、溫度等都是屬于模擬量。模擬量輸入電路的主要作用是隔離規(guī)范輸入電壓及完成模/數(shù)變換，以便與CPU接口，完成數(shù)據(jù)采集任務。模擬量的作用是把微型機系統(tǒng)輸出的數(shù)字量轉換成模擬量輸出，由數(shù)/模（D/A）變換器來完成。

根據(jù)模/數(shù)變換原理的不同，綜合自動化裝置中的模擬量輸入電路有兩種方式：一是基于逐次逼近型A/D轉換方式（ADC），是直接將模擬量轉變?yōu)閿?shù)字量的變換方式；二是利用電壓/頻率變換（VFC）原理進行模/數(shù)變換方式設計，它是將模擬量電壓轉換為頻率脈沖量，通過脈沖計數(shù)變換為數(shù)字量的一種變換形式。

電壓形成電路起電量作用外，還將一次設備的電流互感器TA、電壓互感器TV的二次回路與微機A/D轉換系統(tǒng)完整隔離，提高抗干擾能力；低通濾波電路的作用是限制輸入信號的最高頻率；采樣主要表現(xiàn)為真實的反映出原始的連續(xù)時間信號中所包含的重要信息；模擬量多路轉換開關的作用是將多路待轉換的模擬量每次只選通一路，輸出只有一個公共端接至A/D轉換器，達到分時轉換；A/D轉換器的作用將連續(xù)變換的模擬信號轉換為數(shù)字信號。

輸出電路的結構由鎖存器、D/A轉換器、低通濾波器、功率放大器組成。

3 以傳輸線路的遠程保護為例

對于傳輸線路的遠程保護，利用遠程繼電器，一個重要觀察結果是從接通繼電器的時刻開始，繼電器就連續(xù)采樣輸入信號，因此，在信號變化的整個過程中均可獲得輸入數(shù)據(jù)。但由于實際原因，存貯器緩沖器中只保存了有限的采樣值。在某種意義上。通常這種存貯器的存取是循環(huán)的，每當緩沖器貯滿時，就存儲下一批采祥值以取代舊采樣值。這種特性能做到連續(xù)監(jiān)視傳輸線路負載，此外還能捕捉電力信號在正常—故障過渡時的預兆故障值和故障值。

以微處理機為基礎的遠程繼電器的另一個共同特性是繼電器正常狀況和工作狀態(tài)的自診斷。這一特性對測試和維護是極其有用的，與以前的技術相比是設計上的一個重要的進步。此外，在操作接口方面也得到了一定的改進。用于繼電器的設定、工作狀態(tài)和各種電力系統(tǒng)信號測量情況的各種操作均可進行顯示，通過使用帶有更改設定值的復雜的處理協(xié)議的終端，繼電器設定過程可以得到大大的強化和簡化。[5]

由于對信號采樣值進行了各種邏輯和算術運算，因而實現(xiàn)了基于微機的繼電器內部處理。通過使用存貯在繼電器固件內的軟件流程實現(xiàn)了繼電器算法。圖4-1給出了典型的功能軟件流程圖。該圖示出了一個基于微機的設計所具有的絕妙的靈活性，它所提供的繼電器算

遠程繼電器的軟件流程圖

法的每個處理步驟均為獨立的軟件模塊，使設計師能方便地改變某些模塊，以便適應不同繼電器的要求。在采用遠程繼電器的情況下，繼電器工作特性的各種不同狀態(tài)，以及電壓、電流和阻抗測量的各種算法，均可以使用同樣的基本硬件和圖所介紹的同樣軟件編排來實現(xiàn)。

總之，基于微機的繼電器，可將繼電器設計成具有一些傳統(tǒng)的遠程保護功能，例如帶有適于傳送跳閘／閉合功能的各種通訊選擇的分段限時保護。另一方面，可以用一個遠程繼電器微計算機實現(xiàn)很復雜的設計。在這種情況下除基本遠程繼電器保護功能外，還可以包括其他功能，例如：局部斷路器失效保護、高速重閉、自動同步校驗，不同步保護設計，瞬時記錄、故障定位、SOE(事件順序)記錄。

請注意，利用設計中的這種靈活性對于獲得性能價格比高的遠程繼電器保護是十分重

要的。如果只需要基本的繼電器保護功能，可以使用廉價的8位單板微計算機。另一方面，如果需要復雜的遠程保護設計，可能需要高性能16位多微計算機系統(tǒng)。這種設計與等效的常規(guī)設計相比可能不是高性能價格比的。但在這種情況下，可通過增加不花錢就可得到的額外功能，使整個復雜遠程繼電器保護設計比具有等效功能的各種常規(guī)設備便宜。

4結束語

變電站自動化研究的現(xiàn)狀與發(fā)展，要求構成自動化的微機綜合保護即能可靠獨立運行，又能擴展為更大的系統(tǒng)、更強的功能，因此必須加強微機保護的標準化設計。由于科學技術的高速發(fā)展，新產(chǎn)品的研制、開發(fā)周期越來越短。所以，在新產(chǎn)品的開發(fā)構成中應綜合考慮產(chǎn)品的可靠性、先進性及經(jīng)濟性，采用新思想、新原理、新技術開發(fā)出可靠性高、功能強大的新型微機保護。目前變電站微機自動化系統(tǒng)雖然運用得還不夠廣泛，但在先進技術不斷發(fā)展的今天，變電站自動化系統(tǒng)以其系統(tǒng)化、標準化和面向未來的概念正逐步取代了繁瑣而復雜的傳統(tǒng)控制保護系統(tǒng)。可以預測，隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展及電子技術、工業(yè)自動化信息工程等相關產(chǎn)業(yè)的技術進步，人機界面更好，運行更加安全可靠的新一代微機綜合自動化系統(tǒng)將獲得迅猛發(fā)展。

參考文獻

1、李湖.《電力自動化》.國家電力公司電力出版社，2000：12-15

2、楊新民.《電力系統(tǒng)綜合自動化》.中國電力出版社，2002：46-52

3、丁書文.《變電站綜合自動化原理與應用》.中國電力出版社，2000

4、王永康.《繼電保護及自動裝置》.中國鐵道出版社，1998

5、黃益莊.《變電站綜合自動化技術》.中國電力出版社，2002:28-33

6、涂時亮.單片微型機軟件設計技術.科學技術文獻出版社，2000

篇(3)

關鍵詞：汽車電子；電力電子；教學改革

作者簡介：吳曉剛（1981-），男，黑龍江哈爾濱人，哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院，副教授；周美蘭（1962-），女，黑龍江哈爾濱人，哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150080）

基金項目：本文系黑龍江省高等教育教學改革項目（項目編號：JG2201201107）、哈爾濱理工大學高等教育研究重點項目（項目編號：A201200004）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0098-02

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電子技術在汽車上的應用已成為汽車設計研究部門考慮汽車結構革新的重要原因。在國外，平均每輛汽車上的電子裝置在整車成本中占20%～25%，一些豪華轎車上裝有40多個微處理器，有的汽車電子產(chǎn)品甚至占整車成本的50%以上。許多汽車制造商都認為，增加汽車電子裝備的數(shù)量，促進汽車電子化是奪取未來汽車市場的有效手段。[1]

在對汽車電子技術的教學研究中，文獻[2]提出優(yōu)化“汽車電子與控制”配置課程的內容、改革結構體系、改革教學方法和手段、加強實驗建設和課程設計環(huán)節(jié)等改革思路。文獻[3]分析了“汽車電子控制技術”課程在理論教學和實踐教學方面的問題，提出了靈活多樣的理論教學改革方案和采用項目教學法等加強實踐環(huán)節(jié)教學的建議。文獻[4]介紹了汽車電子控制技術課程精品實驗項目的設計思想、主要環(huán)節(jié)及具體實踐。文獻[5]將虛擬儀器LabVIEW軟件應用于汽車電子技術綜合性和設計性虛擬實驗中，并進行了實驗教學的實踐。文獻[6]開發(fā)了汽車電子控制系統(tǒng)實驗教學所需要的嵌入式系統(tǒng)，完成了實驗箱硬件及教學實驗所需的支撐軟件，并在此基礎上開展了教學實踐。文獻[7]介紹了在電子信息工程專業(yè)開設汽車電子系列特色課程的研究。

在汽車電子中，涉及到電力電子技術的內容通常稱為汽車電力電子技術，并且成為了電力電子技術的重要分支。哈爾濱理工大學（以下簡稱“我?！保╇姎夤こ碳捌渥詣踊瘜I(yè)下的電力電子方向，在汽車電子研究上已有了十幾年的基礎。在依托汽車電子驅動控制與系統(tǒng)集成教育部工程研究中心和黑龍江汽車電子技術研究中心科研基地的基礎上，形成了以新能源汽車動力系統(tǒng)控制和汽車電子驅動控制為特色的研究方向，并培養(yǎng)了大量的碩士研究生和博士。因此，為了在本科教學中體現(xiàn)我校電氣工程及其自動化專業(yè)的辦學特色，結合在汽車電子方向上的研究成果，在2010年制定的電氣工程及其自動化專業(yè)電力電子方向本科生培養(yǎng)方案中，特別增設了“汽車電子技術”專業(yè)方向選修課。本文以“汽車電子技術”課程作為研究和實踐對象，通過課程結構優(yōu)化設置和考核方式改革，結合現(xiàn)場教學和研究性教學的教學方法，實現(xiàn)具有特色的專業(yè)選修課教學。

一、“汽車電子技術”課程結構

“汽車電子技術”課程開設在大學四年級上學期，為專業(yè)選修課程，2學分，共32學時。其中理論教學22學時，實踐教學10學時。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)的基礎課程和平臺課程設置，結合汽車電子技術的主要特點，“汽車電子技術”課程的理論教學可分為6個模塊，如圖1所示。

在“汽車電子技術”課的理論教學環(huán)節(jié)中，第一部分，先介紹汽車電子的基本概念，回顧汽車電子技術的發(fā)展歷史，通過實例分析介紹汽車電子對汽車安全與節(jié)能的影響，結合電氣工程及其自動化專業(yè)的相關知識，講述汽車電子與電力電子的關系。

第二部分，介紹汽車電子技術中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器，常用于汽車電子控制系統(tǒng)中的單片機選型及選用依據(jù)，汽車電子控制系統(tǒng)中所用的交直流電機、電磁閥等執(zhí)行器件的工作原理和控制方法。

第三部分，在以上介紹的基礎上，著重介紹汽車變速器電控、ABS系統(tǒng)、動力轉向電控等汽車電子控制系統(tǒng)的設計方法，主要內容包括電控系統(tǒng)開發(fā)遵循的標準、硬件電路設計和軟件編程方法，特別強調目前汽車電子控制系統(tǒng)中所用的V流程開發(fā)模式。

第四部分，結合新能源汽車的熱點問題，充分發(fā)揮電氣工程及其自動化專業(yè)知識在電動汽車方面的運用。本門課與目前車輛工程專業(yè)所開設的“汽車電子技術”不同之處在于，省去了傳統(tǒng)以發(fā)動機作為主導的汽車動力系統(tǒng)控制部分，強化了電驅動系統(tǒng)的匹配與設計部分。該部分內容除了包含對于汽車動力系統(tǒng)設計方法和匹配規(guī)律的介紹外，還增加了對于電動汽車動力系統(tǒng)控制的一般方法介紹。

第五部分，介紹汽車電器系統(tǒng)，包括汽車儀表系統(tǒng)、燈光照明系統(tǒng)、電動門鎖系統(tǒng)、電動車窗、電動后視鏡、電動天窗、電動座椅、車載空調系統(tǒng)、車載音響系統(tǒng)、車載電視娛樂系統(tǒng)、車載無線通訊系統(tǒng)、電子導航與全球定位系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)和車載網(wǎng)絡系統(tǒng)等方面的內容。

第六部分是課程的最后部分，介紹汽車電子控制系統(tǒng)中可靠性的評價標準和一般的故障診斷方法。

以上六部分構成了我校電氣工程及其自動化專業(yè)“汽車電子技術”理論教學的主要內容。

在“汽車電子技術”課程的實踐教學過程中，主要有實驗和課程設計兩種方式。實驗課作為學生在校內實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的一種比較有效的手段，學生通過實驗能夠加深對課程理論知識的理解，并能夠培養(yǎng)一定的實踐能力。我校在電氣工程及其自動化專業(yè)“汽車電子技術”實驗課的設置上，主要分為5個部分，如圖2所示。

課程設計是提高學生分析問題和解決問題能力的重要手段，它不但可以使學生加深對理論和實驗課程的理解，而且能夠使學生將所學的課程內容與相關課程綜合起來，提高了知識的應用能力。[8]“汽車電子技術”是一門實踐性很強的課程，課程設計主要結合我校電氣工程及其自動化專業(yè)平臺課的知識，以電動汽車控制系統(tǒng)作為設計目標，讓學生結合電力電子技術的相關知識進行設計。

二、“汽車電子技術”課程教學方法的改革

對于“汽車電子技術”課程來說，涉及到的汽車電子控制系統(tǒng)單靠語言描述是很難講清楚的，而通過傳統(tǒng)的板書教學方式，也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統(tǒng)的原理和工作過程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學的方式，通過多媒體課件制作出的動畫及示意圖等來展示汽車電子控制系統(tǒng)的結構、組成及工作原理，使教學的內容直觀清晰，易于理解。

在“汽車電子技術”課程的教學過程中，除了正常的多媒體課堂教學外，還采用了現(xiàn)場教學結合研究性教學的授課方法?，F(xiàn)場教學即依托我校汽車電子驅動控制與系統(tǒng)集成教育部工程中心的實驗平臺，使學生到工程中心參觀現(xiàn)場演示，并試用工程中心開發(fā)的汽車電子產(chǎn)品實驗樣機。這些教學手段可以使學生對汽車電子的功能及開發(fā)有更直觀的認識。除此之外，教學內容中以汽車電子產(chǎn)品的項目開發(fā)作為主導。例如在“汽車電子控制系統(tǒng)的設計”這部分內容講授時，可自始至終以工程中心開發(fā)的汽車變速器控制單元作為對象，從汽車電子產(chǎn)品開發(fā)的前期調研、方案論證，到中間環(huán)節(jié)的樣機開發(fā)、功能驗證，再到最后環(huán)節(jié)的樣機標定、測試等進行全方位的介紹。通過這樣的講授，學生對汽車電子的感性知識加深，在理論學習中的目的就會變得明確，清楚地認識到需要掌握的主要內容。

三、“汽車電子技術”課程考核方式

為了有效地組織教學，突出“汽車電子技術”課程的實踐性，改革了這門課程的考核方式。我校其他專業(yè)課程的考核方式大部分是以平時成績占30%，期末卷面成績占70%的比例進行綜合評定。而由于“汽車電子技術”課程面向電氣工程及其自動化專業(yè)電力電子方向的本科生，選課人數(shù)基本維持在40～60人范圍內，這樣的人數(shù)規(guī)模便于授課教師進行小范圍內的專業(yè)指導，因此在考核方式上提出了平時成績、作業(yè)成績、實驗成績、課程設計與專業(yè)論文撰寫相結合評定的方式。與其他課程不同之處還在于，其他課程安排的課程設計都是最終給定一個獨立的成績，而作為專業(yè)選修課，本門課程的課程設計成績只是最終成績的其中一部分。

目前該門課程的考核采用平時成績占10%，作業(yè)成績占10%，實驗成績占10%，課程設計占30%，專業(yè)小論文占40%的比例權重進行成績的評定。這樣做的好處是，不但能夠充分發(fā)揮本門課理論與實踐緊密結合的特點，并且可以充分激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的團隊合作精神。

專業(yè)小論文作為考核的主要部分，在撰寫過程中，授課老師首先利用2學時的時間對學生進行科技論文撰寫的培訓，而后引導學生充分利用學校圖書館的資源，根據(jù)各自分配到的科技論文主題進行文獻的檢索；學生分成了3至4名成員一組，選擇關于汽車電子的主題項目，可建議主題為電動汽車整車控制器的設計、汽車防抱死ABS系統(tǒng)設計、汽車自動變速器控制系統(tǒng)設計等，學生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時間以后，學生提交科技論文，并以學術會議的形式在課堂上進行交流，老師和其他同學可以自由根據(jù)報告者的內容提問，并提出意見和建議。該部分成績可以當場給出，這樣做的好處是激發(fā)學生的積極性，所給定的成績能夠實現(xiàn)主觀與客觀兼顧的效果，令所有同學信服。

四、結論

根據(jù)“汽車電子技術”理論與實際緊密結合的特點，結合所開設課程在電氣工程及其自動化專業(yè)的實際情況，提出了教學中課程內容優(yōu)化配置，現(xiàn)場教學結合研究性教學的授課方法；考核上提出了平時、作業(yè)、實驗、課程設計與科技論文撰寫相結合的方式。通過這些教學改革，提高學生學習的積極性和主動性，真正能夠在有限的學時內獲得最實用的知識，增強學生的實踐能力。

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[6]張新豐，陳慧，孟宗良，等.控制器V型開發(fā)模式實驗教學探索[J].實驗室研究與探索，2012，31（2）：131-134.

篇(4)

論文摘要：本文分析了電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化的實施目的、實施原則及自動化模式方案，以加快配電網(wǎng)自動化的發(fā)展，提高配電網(wǎng)供電的可靠性。

我國電力系統(tǒng)自動化在發(fā)電廠、變電站、高壓網(wǎng)絡、電力調度等方面都有較好的發(fā)展和應用，但是在配電網(wǎng)絡方面還較為滯后，這是由于我國電力建設資金短缺，長期以來側重電源和大電網(wǎng)建設的緣故，使配電網(wǎng)絡技術發(fā)展受到嚴重的影響。設備落后、不安全的因素較多等狀況，造成了配電網(wǎng)用電質量及供電可靠性方面較難滿足要求。近幾年來，隨著電力事業(yè)的發(fā)展，各種新電器廣泛應用于生活、生產(chǎn)，給人類帶來了巨大的便利，但同時，也使人類社會對電的依賴日益加深。電力作為一種商品進入市場，配電網(wǎng)供電可靠性已是電力經(jīng)營者必須考慮的主要問題。國家電力公司為規(guī)范電力公司的運作，真正體現(xiàn)服務人民的企業(yè)宗旨，對電能質量提出了較高的要求，尤其對供電可靠性制定了明文規(guī)定：一般城市地區(qū)為99.96%，使每戶年平均停電時間不大于3.5h；重要城市中心區(qū)應達99.99%，每戶年平均停電時間不大于53min。對照這一標準，我們還有很大差距。因此加快配電網(wǎng)自動化的建設與應用，是提高配電網(wǎng)供電可靠性的一個關鍵環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)上述目標的重要內容。

城市配電自動化的內容是對城域所轄的全部柱上開關、開閉所、配電變壓器進行監(jiān)控和協(xié)調，既要有實現(xiàn)FTU的三遙功能，又要具備對故障的識別和控制功能，從而配合配電自動化主站實現(xiàn)城區(qū)配電網(wǎng)運行中的工況監(jiān)測、網(wǎng)絡重構、優(yōu)化運行。由此，配電自動化的系統(tǒng)結構應當是一個分層、分級、分布式的監(jiān)控管理系統(tǒng)，應遵循開放系統(tǒng)的原則，按全分布式概念設計。按照一個城區(qū)全部實施設計，系統(tǒng)必須將變電站級作為一個完整的通信、控制分層；系統(tǒng)整體設計可分為配調中心層、變電站層、中壓網(wǎng)層、低壓網(wǎng)層。

一、配電自動化實施目的

配電自動化在我國的興起主要是緣于城網(wǎng)改造工程。長期以來配電網(wǎng)建設不受重視，結構薄弱，供配電能力低。國家出臺的城網(wǎng)改造政策，提出要積極穩(wěn)步推進配電自動化。配電自動化實現(xiàn)的目標可以歸結為：提高電網(wǎng)供電可靠性，切實提高電能質量，確保向用戶不間斷優(yōu)質供電；提高城鄉(xiāng)電力網(wǎng)整體供電能力；實現(xiàn)配電管理自動化，對多項管理過程提供信息支持，改善服務；提高管理水平和勞動生產(chǎn)率；減少運行維護費用和各種損耗，實現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行；提高勞動生產(chǎn)率及服務質量，為電力市場改革打下良好的技術基礎。

二、配電自動化的實施原則

配電自動化是整個電力系統(tǒng)與分散的用戶直接相連的部分，電力作為商品的屬性也集中體現(xiàn)在配電網(wǎng)這一層上，配點網(wǎng)自動化應面向用戶并適應經(jīng)濟發(fā)展水平。日本在20世紀80年代，已完成了計算機系統(tǒng)與配電設備結合的配電自動化系統(tǒng)，主要城市的配電網(wǎng)絡上投入運行，使得電網(wǎng)供電可靠性得到顯著的提高，日本1996～1997年度平均每戶停電0.1次，每次平均8 min，可靠性居全球之首。

1998年我國投巨資進行城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造。由于我國對電力是國家壟斷經(jīng)營，尚未真正實現(xiàn)電力市場化，各地發(fā)展很不平衡，因此配電自動化系統(tǒng)實施的目的必須適應終端用戶的需求，而這種需求會因不同用戶、因地、因行業(yè)而異隨時變化。如果全面的實施配電自動化，應綜合考慮，對于提高供電可靠性，應將它看作一個長期的市場行為。供電可靠性的提高是一個受多種因素制約、用多種手段有效協(xié)作后的結果，尤其依賴于系統(tǒng)管理水平的提高。故應將改造的重點轉為采用各種綜合手段提高供電質量，如采用不停電施工減少計劃停電；開發(fā)應用配電自動化設備，實現(xiàn)遠方監(jiān)視、控制、協(xié)調，消除操作中人為因素可能導致的錯誤。供電企業(yè)在實施配電自動化時，也應首先研究客戶長期的、變化的、潛在的需求，按現(xiàn)代的營銷模式做市場調查、顧客群細分等，將配電自動化的實施同時作為整個電力營銷策略中的環(huán)節(jié)之一；其次，量力而行，綜合企業(yè)內已有的線路網(wǎng)絡水平、調度自動化和變電站（開閉所）自動化水平、人員素質，制定實施的進度和規(guī)模。 轉貼于

三、配電網(wǎng)自動化模式方案

（一）變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案

由變電站出線保護開關和饋線開關相配合，并由兩個電源形成環(huán)網(wǎng)供電方案。也就是說優(yōu)化配網(wǎng)結構，推行配電網(wǎng)“手拉手”，變電站出線保護開關具有多次重合功能，重合命令由微機控制，線路開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及遠動裝置，事故信息、監(jiān)控系統(tǒng)由微機一次完成。設備與線路故障由主站系統(tǒng)判斷，確認故障范圍后，發(fā)令使故障段開關斷開。

（二）自動重合器方案

此方案是將兩電源連接的環(huán)網(wǎng)分成有限段數(shù)，每段線路由相鄰的兩側重合器作保護。故障時，由上一級重合器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器行分合。當任一段故障時，應使故障段兩端重合器分斷，對故障進行隔離，線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數(shù)相配合來切除。

（三）自動重合分段器方案

每段事故由自動重合分段器根據(jù)關合故障時間來判斷。此方案在時間設置上，應保證變電站內斷路器跳開后，線路斷路器再延時斷開。然后站內斷路器進行重合，保證從電源側向負荷側送電，當再次合上故障點時，站內斷路器再次跳開，同時故障點兩側線路斷路器將故障段鎖定斷開，確保再次送電成功。

（四）饋線自動化模式

1、就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現(xiàn)。

2、計算機集中監(jiān)控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障的情況下，由主站根據(jù)采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案。

3、就地與遠方監(jiān)控混合模式，采用斷路器（重合器），智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監(jiān)控，配電網(wǎng)高度可以積極參與網(wǎng)絡優(yōu)化調整和非正常方式下的集中控制。

參考文獻：

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[2]林功平.配電網(wǎng)饋線自動化解決方案的技術策略[J].江西科技師范學院學報，2001，（7）.

篇(5)

關鍵詞：電氣；自動化 ；實踐體系

實踐教學體系，是培養(yǎng)電氣工程人員的關鍵環(huán)節(jié)，本文對這方面的內容做了粗淺的探討。

1 實踐教學體系建立的目標及基本要求

1.1 目標實踐教學體系建立的目標是培養(yǎng)德智體全面發(fā)展的，能適應社會主義現(xiàn)代化建設需要，具有電力系統(tǒng)及其自動化、繼電保護及自動化、電氣技術、計算機應用等方面的基本理論素質、專業(yè)基本知識和較高綜合素質的復合型高級工程技術人才。畢業(yè)生能在電力部門、科研院所、國民經(jīng)濟管理部門、工礦企業(yè)等單位從事與電氣工程有關的系統(tǒng)運行與維護、自動控制、電力電子技術、信息處理、實驗分析以及電子與計算機應用等工作一線的應用型高級技術人才。

1.2 要求根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)的目標，本專業(yè)學生必須具有以下能力：

1.2.1 具有較扎實的數(shù)學、物理等基礎知識，具有良好的人文社會和管理科學基礎及外語綜合能力。

1.2.2 系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領域必需的較寬的技術基礎理論知識，主要包括電工理論、電子技術、信息處理、控制理論、計算機軟硬件基本原理與應用等。

1.2.3 獲得較好的工程實踐訓練，具有較熟練的計算機應用能力。

1.2.4 了解本專業(yè)學科前沿的發(fā)展趨勢。

1.2.5 具有較強的工作適應能力，具備一定的科學研究、科技開發(fā)和組織管理的實際工作能力。

2 實驗、實踐教學的安排

通過對電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)要求的分析，并考慮學院所在地區(qū)大量水電站的修建及工業(yè)園區(qū)的興建對電氣專業(yè)人才的需求情況，對西昌學院電氣工程及其自動化專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)幾經(jīng)修改，最后的專業(yè)實驗、實踐教學的課程安排如下：大學一年級除了公共實驗課以外，專業(yè)實踐課有大學物理實驗、電路原理實驗；大學二年級的實驗、實踐課程有：電路原理實驗、計算機輔助設計上機練習、數(shù)字電子技術實驗、電機實驗；大學三年級的實驗、實踐課程有：PLC實驗、PLC設計、微機原理實驗、運動技術設計系統(tǒng)、繼電保護課程設計、發(fā)電廠實習、單片機控制實驗、專業(yè)英語讀寫訓練、數(shù)值計算方法上機實驗、項目管理案列分析、自動檢測技術設計；大學四年級的實驗、實踐課程有：變電站（所）實習、生產(chǎn)實習、計算機仿真技術上機練習、電力市場調查畢業(yè)實習、畢業(yè)（論文）設計。 3 科學合理性的分析

3.1 形成模塊化、系統(tǒng)化的教學體系整個教學體系分為三個模塊，為公共實踐必修課、專業(yè)實踐必修課、專業(yè)實踐選修課。這三個模塊之間相互聯(lián)系，應用于某個學科方向或學科方向的分支形成體系和系統(tǒng)，使實踐教學的內容從相對獨立到學科融合，使學生從單門課程、系列課程到專業(yè)方向的實驗，由點到線、由線成面、由面建體，逐步的、分層次的、全方位培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新意識[1]。如學生將專業(yè)實踐必修課中的數(shù)電模電與專業(yè)實踐必修課中的單片機和自動檢測技術這幾門課程相互聯(lián)系起來就能向計算機控制技術發(fā)展。

3.2 分層次提高學生的實踐能力一年級為公共基礎實驗訓練階段，如外語視聽、計算機上機、體育、社會實踐等，還有專業(yè)實踐如普通物理學實驗，大學物理實驗是學生進入大學后接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端，是對學生進行科學實驗基本訓練的重要基礎。二年級為專業(yè)基礎或專業(yè)技術基礎實驗訓練階段，如模擬電子技術實驗，數(shù)字電子技術實驗，這些實驗使學生掌握了基本電路參數(shù)測量方法，常用電子儀器使用方法以及中、小規(guī)模數(shù)字集成電路使用方法。三年級為學科專業(yè)主修及專題設計性實踐訓練階段，如PLC實驗和設計，繼電保護課程設計，同時還安排學生到發(fā)電廠實習，使學生進一步了解、熟悉專業(yè)知識及其在發(fā)電廠的應用，培養(yǎng)學生學習專業(yè)知識的興趣，使學生樹立專業(yè)思想。四年級為專業(yè)綜合能力，安排學生畢業(yè)實習，將前三年學的理論知識和實踐相結合，將各門課程相結合最后進行畢業(yè)設計。培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，提高學生的工程設計和綜合應用素質。各教學層次均有課程實驗教學，實踐教學環(huán)節(jié)從基礎到專業(yè)、自底向上可形成體系，從單一實驗到綜合實踐環(huán)節(jié)，分模塊、成系統(tǒng)的培養(yǎng)學生的實踐能力，使學生從進校開始就接受由易到難、由簡到繁、由淺入深的實踐訓練。

3.3 增加實踐教學的比例在教學計劃的編制中，落實《西昌學院本科學分制實施辦法》中實踐教學模塊學分不低于三分之一的總體要求，充分體現(xiàn)了應用型人才培養(yǎng)目標，達到培養(yǎng)服務于地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需要的應用型高級技術人才。

3.4 其他強弱電結合能，強電包括了電機、繼電器等，弱電包括了單片機、自動檢測技術等，他們的結合能向控制方向發(fā)展；電工技術與電子技術結合向電力電子方面發(fā)展；軟件與硬件結合；元件與系統(tǒng)相結合。專業(yè)寬，既具有電氣工程方面的專業(yè)知識和技能，又有自動化和信息技術方面的基礎知識和基本技能，可以使學生受到電工電子、信息控制及計算機技術方面的基本訓練。

3.5 加強實驗教學管理電氣工程及其自動化專業(yè)“遞進式”實驗教學模式的實施必須有完善的管理體制和管理措施作保證。在具體的實踐中，通過和其他高校實驗教學管理制度的交流和學習，再根據(jù)學院的實際情況，制定了一套行之有效的管理制度，建立反映學生實驗能力和創(chuàng)新能力的實驗教學評價體系，對具備條件的實驗室實行開放，實現(xiàn)了“遞進式”實驗教學的有序進行。是電氣工程及其自動化專業(yè)實驗教學模式運行體系。

篇(6)

中國科學院電工研究所于1963年正式成立，位于北京市中關村科學城。電工研究所主要從事電氣工程學科及生物、物理、材料、納米、信息等前沿交叉領域研究。

電工研究所根據(jù)國家需要和學科發(fā)展趨勢，確定了可再生能源技術，電力電子與電氣驅動技術，電力設備新技術，電力系統(tǒng)新技術，極端電磁環(huán)境科學技術，現(xiàn)代應用超導技術，生物醫(yī)學工程，微納加工技術和前沿探索等九大研究領域。已承擔并完成了國家自然科學基金、973高技術計劃、863高技術計劃、國家科技攻關、中國科學院及各部委的重大、重點及攻關項目和國際合作項目，獲得了數(shù)百項科技成果。科研人員共撰寫了專著數(shù)十部，數(shù)千篇。

作為1981年首批被國家批準為學位授予單位，電工研究所現(xiàn)具有在“電氣工程” 一級學科內招收和培養(yǎng)碩士、博士學位研究生資格，二級學科設有電機與電器、電力系統(tǒng)及自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術、生物電工、微納電工技術、能源與電工新材料等八個學科專業(yè)點，并經(jīng)人事部批準設立有電氣工程一級學科博士后科研流動站。

電工研究所一貫重視提高研究生教育培養(yǎng)質量。我所有數(shù)名畢業(yè)生學位論文被評為全國優(yōu)秀博士論文、全國優(yōu)秀博士學位論文提名，并有多名研究生榮獲中國科學院院長優(yōu)秀獎。近三十年來，我所共招收培養(yǎng)近千名博士和碩士研究生，畢業(yè)研究生的就業(yè)率一直為100%，其中絕大多數(shù)已經(jīng)成為國家科學技術發(fā)展的中堅力量。

電工研究所擁有良好的科研環(huán)境和優(yōu)秀的研究生指導教師隊伍。所圖書館擁有豐富的專業(yè)藏書、期刊、內部資料等。研究生居住在生活條件優(yōu)越的中科院青年公寓內。為激勵研究生勤奮學習，電工研究所對在學研究生設立有普通獎助金、等級獎學金和三助獎酬金。優(yōu)秀博士生每月可獲得3000元資助。

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篇(7)

關鍵詞：電氣工程；應用型人才；課程體系；實踐教學

作者簡介：黃文力（1974-），男，河南孟州人，鄭州航空工業(yè)管理學院機電工程學院，副教授；何琳琳（1972-），女，河南鄭州人，鄭州航空工業(yè)管理學院機電工程學院，副教授。（河南 鄭州 450015）

基金項目：本文系河南省教育廳科技攻關計劃項目（項目編號：2010B470010）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0005-03

近年來，由于隸屬機制由原中國航空工業(yè)總公司轉變?yōu)橹醒肱c地方共建、日常管理以河南省為主，同時學生的就業(yè)形勢也由定向培養(yǎng)轉變?yōu)殡p向選擇、自主擇業(yè)，因此為適應新形勢發(fā)展要求，鄭州航空工業(yè)管理學院改變過去單一管理類的專業(yè)設置，調整設立了“管工結合、文理并重、管理學科優(yōu)勢明顯、多學科協(xié)調發(fā)展”的辦學方針，大力發(fā)展工科專業(yè)。于2001年籌建了電氣工程及其自動化專業(yè)，其后根據(jù)河南省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的特點，對電氣工程及其自動化專業(yè)進一步細分，于2008年新設置了自動化專業(yè)，從而引起了對電氣專業(yè)原有的專業(yè)特色、人才定位、課程設置等一系列新的思考。本文主要介紹鄭州航空工業(yè)管理學院電氣工程及其自動化專業(yè)發(fā)展的特點，討論相應課程體系的建設，及突出實踐教學環(huán)節(jié)對本專業(yè)工程應用型人才的培養(yǎng)。

一、應用型人才培養(yǎng)的定位

1.電氣工程及其自動化專業(yè)的特點

電氣工程及其自動化專業(yè)是1998年教育部在高等學校專業(yè)目錄調整時，把原來的“電力系統(tǒng)及其自動化”、“電機電器及其控制”、“高電壓與絕緣技術”及“電氣技術”四個強電類專業(yè)合并而成的專業(yè)，是新專業(yè)目錄中合并調整原有專業(yè)最多的新專業(yè)之一。[1]新專業(yè)的建設遵循“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的原則，改變了過去專業(yè)設置過多、過細的做法，強調本科階段對專業(yè)基礎知識的掌握，具有強電與弱電、電工技術與電子技術、軟件與硬件、元件與系統(tǒng)相結合的特點。由上述的發(fā)展可以看出，電氣工程及其自動化專業(yè)應該是一個以強電為主、強弱電相結合的專業(yè)，應該體現(xiàn)以“強電為體、弱電為用”的理念，培養(yǎng)的學生既要懂強電又要懂弱電，既搞硬件也搞軟件，既掌握電氣技術的專業(yè)知識，亦了解計算機與電子技術的應用。[2]

鄭州航空工業(yè)管理學院電氣工程及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)德智體全面發(fā)展的，適應社會主義市場經(jīng)濟需要的，具有良好的文化科學素質及電氣工程專業(yè)知識和應用能力的，能夠從事與電氣工程有關的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研究開發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機應用等領域工作的寬口徑、創(chuàng)新型、復合型高級工程技術人才。該專業(yè)的學生由于受到電工、電子、信息控制及計算機等技術的基礎訓練，既具有電氣工程方面的專業(yè)知識，又具有自動化與計算機方面的基礎知識，使其在今后的就業(yè)中具有較大的優(yōu)勢。

2.電氣工程及其自動化專業(yè)面臨的發(fā)展機遇

我國電力工業(yè)經(jīng)過多年的快速發(fā)展，現(xiàn)今無論是發(fā)電裝機總量還是年發(fā)電量在世界上均居第二位，僅次于美國，但人均裝機量與人均年發(fā)電量都遠遠落后，仍有很大的發(fā)展空間。電力工業(yè)的“十一五”發(fā)展規(guī)劃提出了特高壓的發(fā)展戰(zhàn)略，并且提出構建智能型堅強電網(wǎng)的概念與目標，為電力工業(yè)、電氣設備制造業(yè)及相關的機械、材料工業(yè)提供了無限的發(fā)展?jié)摿?。[3]

河南省在第十一個五年發(fā)展規(guī)劃中指出：“加強電網(wǎng)建設，增強電力輸送能力。加快計算機技術、自動化技術和信息技術的推廣應用，提高城網(wǎng)的自動化水平”與“重點發(fā)展高壓超高壓輸變電成套設備，電站輔機以及中高端電工專用設備，風能、低溫余熱發(fā)電設備”?，F(xiàn)如今，發(fā)展循環(huán)、低碳經(jīng)濟，建設環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會成為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，電力工業(yè)必將在其中扮演更重要的角色。

事實表明，高質量的電能供應是中國社會現(xiàn)代化建設的重要保障，也是河南區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展的基礎條件，需要有大量合格的電氣工程師，而這正是電氣工程及其自動化專業(yè)的根本使命與發(fā)展前景。因此，鄭州航空工業(yè)管理學院電氣專業(yè)緊密跟蹤我國電力工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，結合地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的特點，及時調整專業(yè)的辦學方向，力爭辦出專業(yè)特色，培養(yǎng)出更多的電氣工程技術專門人才。

3.電氣工程及其自動化專業(yè)的現(xiàn)狀

鄭州航空工業(yè)管理學院是一所按二本招生的普通本科院校，是面向地方經(jīng)濟和航空工業(yè)生產(chǎn)第一線，培養(yǎng)輸出復合型應用人才的重要基地。電氣工程及其自動化專業(yè)于2001年籌建，根據(jù)電力工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與區(qū)域經(jīng)濟特點，提出了電氣工程及其自動化專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)目標，并且結合鄭州航空工業(yè)管理學院工科發(fā)展的水平及電氣工程及其自動化專業(yè)的師資力量，編制了偏于電機電器及其控制的課程體系。電氣工程及其自動化專業(yè)經(jīng)過數(shù)年的建設，并且與21世紀電力工業(yè)的迅猛發(fā)展相適應，于2008年對原有的電氣工程及其自動化專業(yè)進行了細分，新設置了自動化專業(yè)，并且該專業(yè)在師資方面也有了較大的進步，這些都促進了電氣工程及其自動化專業(yè)強電本色的回歸，推動了對相應課程體系及專業(yè)定位的思考。

雖然近幾年鄭州航空工業(yè)管理學院電氣工程及其自動化專業(yè)有了較大的發(fā)展，但是專業(yè)基礎與兄弟院校相比還很薄弱，實驗條件與師資力量還很有限，仍然處于快速發(fā)展時期，總體仍處于較低水平。因此，目前的電氣工程及其自動化專業(yè)仍需且必須定位于工程應用型人才的培養(yǎng)，學生畢業(yè)以后可以到電廠、電力設計單位、電氣制造企業(yè)及各工礦企業(yè)從事與電氣相關的設計、運行、管理等工作。

4.應用型人才的特點與培養(yǎng)

應用型人才的特點是學科基礎知識扎實，實踐能力與創(chuàng)新意識強，除了具有較好的科學素養(yǎng)外，還具有良好的工程素養(yǎng)，具備解決工程實際問題的能力，畢業(yè)以后主要在生產(chǎn)第一線從事運行與管理等工作。應用型人才首先是一種創(chuàng)新人才，具有把理論知識和技術轉化為實踐生產(chǎn)力的創(chuàng)新能力；其次也是一種復合型人才，因為應用型人才的工作是以解決實際問題為根本，而要解決一個實際問題往往不能僅靠一種專業(yè)知識，實踐的創(chuàng)新多出現(xiàn)在學科邊緣或者各學科的交叉處，因此應用型人才也是一種復合型創(chuàng)新人才。[4]

對應用型人才的培養(yǎng)，不是簡單地增減幾門課就能做到的，構建科學的課程體系是培養(yǎng)合格應用型人才的基礎。如何建立以強電課程為主，滲透電子技術、信息技術與計算機技術的電氣工程及其自動化專業(yè)的課程體系，是一項系統(tǒng)性的工程，需要透徹理解相關的課程及經(jīng)受實踐的檢驗。

二、課程體系的建設

在電氣專業(yè)新課程體系的設置上著重突出“以強電為主，弱電為輔，強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術相結合”的專業(yè)特色，主要依據(jù)四個基本原則：一是突出強電特色，并且結合電力發(fā)展前景與現(xiàn)有師資力量，設置了電力系統(tǒng)及其自動化與電機電器及其控制兩個專業(yè)方向的課程模塊；二是緊密結合自動化技術在電氣工程領域的應用，保持電子與計算機技術相關課程教學四年不斷線；三是強化本專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的特色，保持實踐教學環(huán)節(jié)四年不斷線；四是激勵學生的個性化發(fā)展，結合學生就業(yè)需要，注重課程安排的科學性與系統(tǒng)性。

新課程體系的主要特點是適應鄭州航空工業(yè)管理學院原電氣工程及其自動化專業(yè)細分為電氣工程及其自動化專業(yè)與自動化專業(yè)的發(fā)展需要，突出了電氣工程及其自動化專業(yè)的強電特色，根據(jù)“厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用”的應用型人才培養(yǎng)模式而設置。

1.課程體系的改革

鄭州航空工業(yè)管理學院原電氣專業(yè)結合了電氣工程及其自動化與自動化兩個專業(yè)的內容，專業(yè)的特點為“強弱結合、適當偏弱”；新電氣專業(yè)的特點轉變?yōu)椤皬娙踅Y合、強電為主”，專業(yè)課程的口徑相對變窄。新電氣專業(yè)的課程設置不再是電氣專業(yè)與自動化專業(yè)的區(qū)分，而是電氣專業(yè)內電力系統(tǒng)及其自動化與電機電器及其控制兩個方向的設立。由此考慮把原來的學科基礎課—專業(yè)基礎課—專業(yè)選修課—跨專業(yè)選修課—實踐環(huán)節(jié)的課程體系改為更符合新電氣專業(yè)特點的一級學科基礎課—二級學科選修課—跨二級學科選修課—跨專業(yè)選修課—實踐環(huán)節(jié)的課程體系，如表1所示。新的課程體系保證了學生的理論教學在滿足基本學分的前提下，能夠小于2500學時，同時優(yōu)化了課程內容，擴大了選修課程范圍，擴展了學生的知識面，激勵了學生的個性化發(fā)展。

表1 電氣工程及其自動化專業(yè)新的課程體系

課程類型 課程名稱

一級學科

基礎課 自動控制原理（雙語）、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、電路（雙語）、電磁場、微機原理與接口技術、復變函數(shù)與積分變換、電機學、電力系統(tǒng)分析、電力電子變流技術、信號分析與處理、專業(yè)技術講座

二級學科

限選課 電力系統(tǒng)自動化、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)遠動及調度自動化、發(fā)電廠電氣部分

電機設計及優(yōu)化、電機與拖動基礎、電力拖動自動控制系統(tǒng)、電器學

跨二級學科

選修課 高電壓技術、發(fā)電廠動力部分、供配電技術、電力市場基礎、電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真與應用；檢測技術及儀表、傳感器應用技術、樓宇自動化系統(tǒng)、微特電機、交直流調速系統(tǒng)與MATLAB仿真；單片機原理及應用、DSP原理及應用、電氣與PLC控制技術；機械制圖CAD技術、軟件技術基礎（雙語）、可視化程序、EDA技術（雙語）、工業(yè)組態(tài)技術；科技論文寫作

跨專業(yè)

選修課 管理學、市場營銷學；音樂欣賞、美術鑒賞；機械設計基礎、計算機網(wǎng)絡（雙語）

實踐教學

環(huán)節(jié) 金工實習、專業(yè)實習、專業(yè)調查、認識實習、軍事訓練、社會調查、公益勞動、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計；單片機課程設計（選）、PLC課程設計（選）、電力系統(tǒng)繼電保護課程設計（選）、發(fā)電廠電氣部分課程設計（選）、電力拖動課程設計（選）；電氣專業(yè)制作實踐、電力系統(tǒng)分析課程設計、電機學課程設計、電力電子課程設計

2.課程內容的優(yōu)化

新的課程體系在強電專業(yè)“寬口徑”的前提下，突出“厚基礎”的要求，公共基礎課與學科基礎課的學時比例達到總學時的74%。在實現(xiàn)了同一專業(yè)的通識教育課、專業(yè)基礎課完全打通，專業(yè)主干課程也基本相同，而專業(yè)方向的不同只體現(xiàn)在專業(yè)課程中的非主干課程及實踐環(huán)節(jié)的要求的基礎上，[1] 新課程體系既實現(xiàn)了對學生人文社會科學與自然科學知識的培養(yǎng)，又強化了對學生對本專業(yè)基礎知識的要求，同時還突出了不同的專業(yè)方向特色。

新課程體系在課程內容上更加突出強電特色，突出計算機技術與弱電控制技術在本專業(yè)領域內的運用。按照電力系統(tǒng)及其自動化與電機電器及其控制兩個專業(yè)方向，設置了兩個特色顯著的課程模塊作為任選的必修環(huán)節(jié)。另外，按照“拓寬”與“加深”的原則，開設總數(shù)達到19門的二級學科選修課，學生可以選修其中的5～7門。按照提高學生綜合素質的要求，設置了跨專業(yè)選修課與全校公共選修課，要求學生在人文社科、經(jīng)濟管理等方面修習約6門課程。

3.授課時序的調整

按照先基礎后專業(yè)、由淺入深、循序漸進的原則，保持計算機教學、英語教學不斷線，科學分配各門課程的授課時間與學時。

（1）保持計算機教學不斷線。計算機課程按照教學次序包括：“計算機應用基礎”、“C++語言”、“機械制圖CAD技術”、“軟件技術基礎”、“微機原理與接口技術”、“工業(yè)組態(tài)技術”、“電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真與應用”、“單片機原理”、“交直流調速系統(tǒng)與MATLAB仿真”、“EDA技術”、“可視化程序”、“計算機網(wǎng)絡”、“畢業(yè)設計”。

（2）保持英語教學不斷線。建議取消“專業(yè)英語”課程，增開雙語課程教學。用英語（或雙語）教學的相關課程包括：“大學英語”、“電路”、“軟件技術基礎”、“自動控制原理”、“EDA技術”、“計算機網(wǎng)絡”、“畢業(yè)設計”。

（3）科學分配各學期的課時量。如第一、第二學年學生的學習效果較好，可以適當增加基礎課與專業(yè)課的課時量；第四學年學生因社會實踐、找工作、考研等，學習效果下降，此時可以突出計算機與實踐教學環(huán)節(jié)，利用課程的強實用性平抑學生的浮躁心態(tài)，最大限度保證學習效果。

三、加強實踐教學環(huán)節(jié)

實踐教學是高等院校培養(yǎng)工程應用型人才的必備環(huán)節(jié)，是提高人才核心競爭力的決定性要素。各高校電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)的人才水平的高低，取決于實踐教學水平的高低，包括實驗條件的完善、實驗內容的設計及實驗教師的素質。鄭州航空工業(yè)管理學院電氣專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)主要由課程實驗、課程設計、生產(chǎn)實習與畢業(yè)設計等組成，組成了一個比較系統(tǒng)、由線到面、由基礎到綜合，分層次、全方位的內容體系。[5]

1.課程實驗與課程設計

課程實驗包括電工電路、電子技術、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)自動化、電力電子技術、電機與拖動、C++語言、單片機原理、電氣PLC原理等。

課程設計是工科專業(yè)實踐教育的重要一環(huán)，是培養(yǎng)大學生獨立思考、信息檢索、相互合作，初步從事科學研究能力的重要途徑。課程設計實踐環(huán)節(jié)主要由核心專業(yè)課程與部分實用性強的專業(yè)課程如“電機設計”、“電力系統(tǒng)分析”、“單片機原理”、發(fā)電廠電氣部分等的課程設計構成。

2.實習基地

實習基地由校內與校外兩部分組成。校內實習基地主要由校辦工廠組成，完成金工實習、電工電子技術、計算機輔助設計等基礎性專業(yè)訓練；校外實習基地主要包括陜西航空電氣有限責任公司、成都飛機制造廠、貴州飛機制造廠等，學生在校外實習基地主要接受現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)教育，培養(yǎng)工程實踐能力。

3.畢業(yè)設計

電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計的課題多來自于工程實踐。題目通常由導師自行擬定，或者來自于導師科研項目的某一模塊，或者來自于導師熟悉的專業(yè)領域，與工程實際結合緊密。針對畢業(yè)設計中存在的問題，如題目陳舊、知識面過窄、實驗條件較差、學生支差應付、成果可操作性不強等問題，現(xiàn)階段可積極采取以下措施：一是加強對教師和學生的管理。對教師尤其是青年教師中期抽查考核，組織討論，詢問學生等；對學生加強考勤，不定期考查，組織中期檢查與預答辯等。二是鼓勵和引導學生在學科知識范圍內自由選題，激勵他們選擇來自于生活實踐、能夠解決實際問題的課題。三是創(chuàng)造條件允許學生到實習或工作單位做設計，聘請企業(yè)中有高級職稱的人員參與畢業(yè)設計的指導工作。

除了以上基本的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)之外，還可以積極組織學生參加“挑戰(zhàn)杯”、“電子設計”等全國大賽，鼓勵學生進行科技創(chuàng)新制作，建設專業(yè)的開放型實驗室，積極探索有助于提高學生創(chuàng)新能力、工程實踐能力的教育教學模式。

四、結束語

電力工業(yè)巨大的發(fā)展空間與鄭州航空工業(yè)管理學院辦學方針的轉變，為電氣工程及其自動化專業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇。抓住此發(fā)展契機，基于“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的電氣專業(yè)的教育理念，構建了科學有效的課程體系，為今后培養(yǎng)大量合格的應用型電氣技術人才奠定了基礎。對該專業(yè)課程體系的建設與應用型人才的培養(yǎng)過程仍需經(jīng)受實踐的檢驗。

參考文獻

[1]丁堅勇，向鐵元，張承學.電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革之管見[J].中國電力教育，2000，（1）：34-37.

[2]華容.“電氣工程及其自動化”專業(yè)建設和課程設置的思考及探索[J].上海應用技術學院學報，2002，（2）：34-37.

[3]黃文力，張丹.構建和諧電力系統(tǒng)研究[J].鄭州航空工業(yè)管理學院學報，2009，27（3）：53-55.