發布時間:2023-10-09 15:04:38
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇電氣工程的基本概念,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞: 電氣工程導論 教學理念 教學方法 考核方式
引言
本世紀初,為適應高校大規模專業目錄調整、專業口徑大大拓寬的要求,我國高校各相關專業普遍開設了專業導論類課程,旨在幫助大學一年級學生在正式學習專業課之前,對本學科、專業有一個概括的、全景式的了解,這對學生后續專業課的學習乃至職業生涯的規劃具有重要的指導意義。
導論類課程根據其覆蓋面,大致可以分為“學業導論”、“學科導論”、“專業導論”、“課程導論”四個層次,各層次導論課的任務目的不同[1]。《電氣工程導論》課程是我校針對電氣工程及其自動化專業大學一年級學生開設的“專業導論”課,總學時為16學時。課程的目的是使學生對本專業的專業課程和知識體系有一個全面、系統的了解,對大學階段后續課程的學習起到提綱挈領的作用。
1.課程教學理念
教學理念是對教學活動認識的集中體現,是人們對教學活動中各種行為的看法和持有的基本的態度與觀念。明確表達的教學理念對搞好教學有重要的指導意義,因此在開始課程教學之前明確表達教學理念是有必要的。在任何教學活動中,教師都必須回答以下三個問題:(1)開展教學活動的意義及教學的目標是什么?(2)采用何種教學方法和教學手段來實現教學目標?(3)如何進行教學評價才能客觀、科學地評判教學目標是否實現及實現的程度怎樣?對這三個問題的回答,實際上集中體現了教師的教學理念。
教學要以學生為本,以提高學生的學習能力和綜合素質為目標。現代教育越來越強調人性化、人道化,尊重學生和學生的個性,因此在教學活動中,要突出學生在整個教學過程中的主體地位,培養主體意識,提高學生的主體能力。這就要求我們改變傳統的課程觀,使課程由過去教師講解、學生被動接受,轉變成為師生共同參與的由教師引導的探求知識的過程。在教學過程中,教師的責任不在于教會學生多少知識,而主要在于教學生學會如何學習,在于對學生學習的認識論和方法論的導引。課程內容的組織從單一學科向跨學科、綜合化和更具啟發性的方向發展,從強調知識的掌握與積累向新知識的探索和發現發展。
教學要講效果,同時要講效率,教學中應采用多樣化、現代化的教學方法和教學手段來減輕學生的學習負擔,提高學生的學習興趣。隨著信息技術的飛速發展,全球掀起數字化教育浪潮。世界各國爭相實施各類教育信息化工程,日益重視以多媒體和因特網為手段的現代教育方法,表現方式主要有:多媒體技術、計算機網絡技術、網絡多媒體教學、多媒體遠程教學、虛擬現實技術等。教育信息化對現行教育從教學內容、教學過程、教學方式到教學活動中的師生角色、教育目標等方面都產生了深刻影響。究其原因,在于采用信息技術的教學手段教學效果好、學生學習效率高,使學生能夠在比較輕松的氣氛中獲得知識、提高學習能力和興趣。
課程考核方式要以提高學生綜合素質為出發點,注重突出評價的發展和激勵,采用能更客觀地反映學生學習的能力,能促使學生勤于思考、積極探索的考核方式。進行評價時,不是簡單地區分學生學得好與差,而要重視對學生學習動力和潛能的評價,致力于促進學生的學習進步和能力發展。為使評價更加科學、客觀,結合課程的特點,應改變評價主體的單一性,即不由教師單方面進行評價,而應調動學生參與評價的積極性,實現評價主體的多元化,建立由教師和學生共同參與的評價機制。
2.課程教學實踐
2.1教材建設
《電氣工程導論》作為電氣工程及其自動化專業的前導性課程,其內容應緊跟相關領域科技的飛速進步,目前出版的教材,其版本的更新速度難以滿足這一要求。因而在教材建設方面,我們組織了電氣工程相關教研室若干位有經驗的教師根據各自研究領域分別編寫了教材的總論、電機電器、電力電子、電力系統、高電壓與絕緣技術、電氣測量、電工理論與新技術等部分的講義,編寫時盡可能采用新材料、參考最新研究成果,保證教材的新穎性和前沿性。講義著重介紹電氣工程專業相關的基本概念、實際應用和發展趨勢,涉及的專業面寬,而不涉及過多的理論。除文字形式的講義教材外,還收集整理了豐富的以現場教學為主的視頻教材,以及擴充閱讀網絡鏈接地址等,作為學生的自學材料。
2.2課堂教學
隨著專業口徑的大幅拓寬,作為專業前導課的《電氣工程導論》所涵蓋的知識也開始廣泛。不積累必要的基礎知識,現場教學、課堂討論及學生學習能力的提高就成了無源之水、無本之木。因此按照教學方案,《電氣工程導論》課程中的基本概念、基礎知識由前述編寫了教材相關部分的教師各自負責講解,教學中采用豐富的多媒體、網絡資源,教師的專業性和教學手段的信息化保證了講課的質量和效率,同學們也能感受到我們以學生為本的教學理念,認真聽講的積極性大大提高。
2.3案例及現場教學
從2013年實施教學改革以來,我們在《電氣工程導論》課程教學中增加了案例及現場教學環節。在學生完成必要的基礎知識學習后,針對我校電氣工程及其自動化專業的兩個專業方向――發輸變電和供配電,設置了電廠、變電站案例教學,通過案例教學,學生對電廠、變電站的構成和基本原理有了一定認識,之后組織學生到案例教學原型電廠、變電站進行現場參觀學習,通過現場學習,了解了電氣安全、電氣生產及系統運行等內容,增加了感性認識,學生對基礎知識的掌握更加牢固、對案例的理解更加深刻,提升了對專業課的學習欲望和興趣,為今后專業課的學習奠定了良好的基礎。最后讓學生用一個下午時間寫出電氣工程導論學習報告。
2.4課外自學及課堂討論
電氣工程及其自動化專業寬口徑的特點要求學生的知識面廣、學習能力強,課外自學及課堂討論正是為強化這一教學目標而設立的。課外自學是在教師的指導下,班級學生分為若干小組,以小組為單位,利用課外時間通過上網等方式,就電氣工程感興趣的領域自選主題,進行小組學習討論,并做好演示PPT幻燈片。小組的選題如“為什么電能會成為能源的主要形式?”、“發電方式的發展趨勢是怎樣的?”、“電動汽車是汽車的發展方向嗎?”等。各小組制作的PPT幻燈片在討論課上作為討論材料,首先由小組每位成員分工合作,對選題進行闡述,保證每位同學都參與討論過程,其次由其他小組根據講述內容提問,進行課堂辯論,教師引導討論的進行并作必要的點評,最后小組進行討論后總結。這一過程充分調動了學生主動學習、積極參與的熱情,提高了學生分析問題、自主學習的能力。
3.課程考核
課程考核是課程教學的一個重要環節,直接影響到學生的學習狀態,它是衡量教學效果的教學活動,適當的考核方式更是有效激發學生學習的主動性、強化學習效果的有力手段。
《電氣工程導論》課程的教學設計及特點,決定了傳統的一張考卷定成績的做法是不合適的。依據教學的方式方法及要求,采用多元化的課程考核方式,對學生進行多方位綜合測評。考核項目分為:①課堂考勤與平時作業(占15%);②案例及現場學習報告(占15%);③課堂討論(占30%);④期末考試(占30%);⑤課程學結報告(占10%)幾部分。通過這些方面的考核,能客觀地反映學生的學習態度、學習能力、實踐能力、知識積累及總結提高的能力。其中課堂討論和期末考試在總成績中占比較大,原因分述如下:課堂討論要求小組學生采取分工合作的形式收集原始資料,加工整理并制作PPT幻燈片,在課堂上闡述并進行答辯,在這一過程中,每位同學對小組的貢獻率實際上是每位同學學習主動性和學習能力的集中體現。它由小組全體成員經過民主評議給出,是學生參與課程評價的具體體現。這種學生間的互評更能激發學生的學習主動性和積極性,而學生學習的主動性和學習能力的提高是我們課程教學的一個重要目標。期末考試采用閉卷形式,主要考察課程要求掌握的作為電氣工程及其自動化專業學生應知應會的基本概念、基礎知識和對電氣工程基本問題的認識,這是構建學生電氣工程知識體系的基石,對學生后續專業課的學習起重要的鋪墊作用。
結語
在電氣工程及其自動化專業中開設專業導論課程已成為國內各高校的共識,但如何根據課程特點提高課程的教學質量尚值得探討。我們在總結我校《電氣工程導論》課程開設以來教學經驗的基礎上,逐步形成了課程的教學理念,并對該課程實施了教學改革,通過三年的實踐,學生對電氣工程學科和專業的認識、自主學習的能力、對學習專業課的期望、對課程的滿意度都有了明顯提高,同時學習過程中的精神面貌有很大的改觀,這些都證明了我們對《電氣工程導論》課程的教學改革有成效。
參考文獻:
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[6]工程導論課課程建設研究
關鍵詞:高電壓技術;課堂教學;教學改革
作者簡介:關偉民(1978-),男,湖北武漢人,武漢大學電氣工程學院,副教授;藍磊(1969-),女,四川自貢人,武漢大學電氣工程學院,教授,博士生導師。(湖北 武漢 430072)
基金項目:本文系武漢大學教改基金項目(項目編號:JG2013037)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)06-0050-01
“高電壓技術”是武漢大學電氣工程學院電氣工程及其自動化專業本科學生的一門專業課程,在2013年學院制訂的“電氣工程及其自動化專業本科培養方案”中將其列為電氣工程核心課程中的必修課程。該課程內容涉及高電壓技術領域中的一些基礎理論知識、設計計算方法、高電壓試驗、絕緣測試技術及電力系統過電壓等,內容十分豐富,是電氣工程技術人才必備的專業技能,更是從事高電壓輸變電技術及高電壓在其他領域應用的一門專業技術。
然而,根據原國家教委提出的《面向21世紀高等教育教學內容與課程體系改革計劃》及教育部《關于提高高等教育質量的若干意見》(教高[2012]4號),為加強學生的專業基礎和工程綜合素質培養,拓寬專業知識,改善課程設置和優化教學內容的要求,各學校普遍增開了通識教育課和大量的選修課,大大壓縮了各專業課授課學時。“高電壓技術”課程則由原來的54學時壓縮為36學時,整整壓縮了三分之一。在大幅減少授課學時的情況下,如何高質量地完成該課程的授課任務則是任課老師必須面對的現實問題。為此,筆者針對“高電壓技術”課程的內容特點和教學實際,通過總結多年來的教學經驗,充分利用學校現有的教學資源,對該課程的課堂教學模式、教學方式和具體的教學方法等開展了一系列探索與實踐,取得了良好的教學效果。
一、優化教學內容,突出課程特點
“高電壓技術”課程由于其專業性較強,所涉及的學科門類較多,比如:數學、物理學、化學、電工學及電子學等,所授專業內容也十分龐雜。因此,要求對課堂教學內容必須進行整合優化,突出專業特色,讓學生抓住主要矛盾,掌握課程的核心知識點。通過總結該課程多年來的教學經驗,對課程內容進行認真科學梳理,將“高電壓”作為該課程的主要特色,將“髙電壓”與“絕緣”作為該課程要解決的主要矛盾,圍繞“特點”和“矛盾”來組織教學內容和由此演繹出一系列高電壓技術中的各種研究課題。比如:電力系統與高電壓、高電壓的產生與測試技術、電力系統過電壓及其防護、絕緣特性及試驗、絕緣配合以及高電壓在其他領域中的應用等。通過課堂授課,特別是第一次課,就要全面地向學生講明課程特色,突出要解決的矛盾,理清課程主要內容及各部分之間的脈絡聯系,讓學生樹立起“我將來要當電氣工程師,現在就必須學好高電壓技術”的堅定信念,以及了解該課程的基本知識體系,做到心中有數。
在講授后續各章節的具體內容時,要特別強調結合生產和生活實際以及電力系統實際,舉例闡述相關內容。比如講氣體放電和電介質極化時,就告訴學生:家用廚房消毒柜就是利用高電壓下空氣放電產生的臭氧來滅菌消毒的;微波爐則是利用水分子在微波電場中的極化損耗來加熱帶有水分的食物等等,讓學生聽起來饒有興趣,感到“高電壓技術”并不遙遠。
二、綜合運用各種教學手段和方法,做到優勢互補,提高課堂教學質量
教學實踐表明,綜合運用各種教學手段和方法,可以做到優勢互補,是提高課堂教學質量的有效途徑。眾所周知,現代多媒體教學是一種創新,它將信息技術與課程教學相結合,具有生動、形象、直觀、靈活、信息量大的突出優點。[1]因此,為提高課堂教學質量和講課效率,必須設計和建立一套完善的多媒體課件教學系統。但是,在實際教學過程中也暴露出僅用多媒體教學的不足之處。據學生反映,多媒體具有畫面瞬息多變、一晃而過、翻頁太快、往往來不及思考、概念印象模糊、記憶膚淺等弊端,因此必須恰當使用多媒體課件。筆者的體會是,使用多媒體但決不能依賴多媒體,而是將使用多媒體課件與傳統講課方法有機結合,實現優勢互補,獲得最佳授課效果。這就要求多媒體課件不能是書本的拷貝,更不能對著多媒體課件照本宣科,而是要求課件制作必須精良,使用要恰到好處,如一些復雜的圖表、曲線、結構、動畫,以及某些視頻則必須用多媒體表現。例如,在講到雷電放電時,插播十幾秒鐘的典型自然雷電放電視頻錄像,把平日里大家都熟悉的自然現象搬到課堂上,不僅充分展現出了大自然中雷電的神奇與威力,而且使學生感到震撼并由此激發出一種強烈的求知欲望,想盡快地了解那讓人生畏的“打雷”到底是怎樣產生的?應該如何防止其危害?然而,對一些公式推導及基本概念的講解則用傳統的講課方式并在黑極上板書的教學方式則會更好些,它能讓學生跟著老師的思路一步一步聽下去。在講述時應注意要有語速快慢變化,聲調要有抑揚頓挫的節奏感,板書要簡潔、清楚和流暢,才能充分彰顯講課的藝術之美。比如在講到電子崩的電子數目時,通過老師一步一步地推導計算,讓學生充分享受到“微分”與“積分”的樂趣。如此綜合運用不同的教學手段和方法,使授課變得精彩,讓學生始終緊扣教學內容,輕松愉快地步步跟進,對知識理解深透,記憶牢固。
三、課前集中練習,讓“互動”落到實處
“高電壓技術”對電氣工程及其自動化專業的學生而言,是一門全新的專業課程,其特點就是“三新三多”,即新概念多、新名詞多和新物理現象多。不少概念是同學們前所未聞的所謂“反常”概念,但在高電壓技術領域中卻是經常運用的基本概念。新概念、新名詞在一定程度上可激起學生探究的好奇心,這是對學習有利的一面,但同時也容易讓部分學生因概念冷僻、難懂、難記而產生聽覺疲勞并漸漸失去學習興趣,這又是對學習不利的一面。在學習過程中,有不少學生正是在接觸新課程不久便開始厭學的。這些學生往往對學習新課程缺乏充分的心理準備,新鮮勁一過,新概念卻仍在一個接著一個襲來,越聽越煩,越來越聽不進去,似懂非懂,思想便容易開小差,久而久之,積重難返,以致最后掉進補考或重修的泥潭。因此,掌握一系列的新概念、新名詞成為學生在學習新課程時必須邁過去的一道坎。如何幫助學生邁過這道坎?有人建議采用課堂互動的教學模式,圍繞一個核心概念,以概念測試題組織教學。[2]筆者的做法是在課前設計了一個5~8分鐘的集中練習環節,使師生互動,學生互動,大大活躍了課堂氣氛,提高學生的學習興趣,加深對新概念的理解并強化記憶。小小的一個教學方法改革嘗試卻收到了意想不到的效果。
所謂課前集中練習,其具體做法是每次上課,老師提前到達課堂,利用開課前幾分鐘的時間將前一次課所講的基本概念、重要名詞、定義和公式等整理成4~6個小題目,以最簡潔的形式書寫到黑板上,然后請同學上臺作答,一人一題。做完后由學生自己請其他同學上臺批改、補充、完善,最后由老師講評,前后過程大約化費5~8分鐘。通過這個環節的師生互動及學生間的互動,讓每個人的注意力都集中在做題、批改和聽講評上,不經意間上一次課的核心內容在互動中被牢牢掌握了。
由于集中練習的題目均系上一次課的核心內容,系知識點所在。試想,一次課就只有那么幾個新概念,那么幾個知識點,通過這樣一邊學,一邊互動,一邊記憶,一個學期堅持下來,其教學效果自然也就可想而知了。
四、組織好參觀實習,現場做課程總結
針對“高電壓技術”課程專業性強、實踐性強的特點,利用實驗室條件為該課程專門設計了一個參觀實習,并在參觀實習中做課程總結來結束其課堂教學。
武漢大學高電壓與絕緣技術實驗室是一個部級重點實驗室,條件十分優越。在該課程結束時安排一次到實驗室參觀實習,重點參觀高電壓試驗大廳和220kV高壓戶外試驗變電站。結合高壓大廳和變電站的設備,將該課程的重點內容逐一進行梳理和總結,給學生以系統的、直觀性的理解和認識,從高電壓的產生到試驗設備,從絕緣理論到絕緣測試技術,從電力系統到過電壓保護等等,理論聯系實際讓學生身臨其境大開眼界。有不少學生通過該課程的學習立志從事高電壓技術的研究,也有人日后真的成了高電壓與絕緣技術學科的研究生,繼續在高電壓技術領域深造。
五、結語
針對“高電壓技術”課程特點,結合學校的具體教學情況和實驗室條件,因地制宜地開展該課程課堂教學模式、教學方式和教學方法的改革與實踐,有效地調動了學生的學習興趣,變被動學習為主動學習,使學生學出了自信和成效,讓老師和學生共同分享到課堂教學改革的樂趣和收獲,為電氣工程類專業課程的課堂教學改革進行了有益的探索。
參考文獻:
【關鍵詞】電氣自動化;電氣工程;融合應用
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
隨著科學技術的快速發展,電氣工程自動化技術的融合應用提高了企業生產的工作效率,同時壓縮了企業生產成本,對電氣工程事業的發展與完善起到相當重要的作用,值得引起高度重視和廣泛推廣。下面,本人將分析一下電氣工程自動化技術的融合應用現狀,歸納電氣工程自動化技術的融合發展方向以及應用辦法,希望對電氣工程自動化技術融合應用事業的發展有所幫助。
1電氣自動化基本概念及特點
1.1電氣工程
電氣工程(Electrical Engineering簡稱EE)是現代科技領域中的核心學科之一,更是當今時代電氣工程高新技術領域中不可或缺的關鍵學科。電氣工程技術在新時代人民日常生產生活中有著舉足輕重的地位,正是因為電氣技術的巨大發展進步才推動了以計算機網絡為基礎的信息化時代的到來,同時也改變了現代人類的生活工作模式。千百年來,人們一成不變的生產生活模式效率很低,電氣技術的出現改變了這一局面,從而使人類快速進入現代化生產進程中,為人類文明發展做出了重大貢獻。在當今全球化、信息化的時代,國家之間實力的對抗本質上就是科學技術綜合實力的對比,電氣技術無疑是其中相當重要的一項技術,因此,電氣工程技術已成為全球各個國家競相發展推廣的現代化關鍵技術。
1.2電氣自動化技術
電氣自動化技術在學術上全稱為電氣工程及其自動化。首先,介紹一下“自動化”技術。自動化技術是一門綜合性技術,它與控制論、信息論、系統工程理論、計算機科學技術、電子信息技術、液壓氣壓技術、自動測控技術等緊密相連,它以“控制工程理論”和“計算機科學技術”為基本理論基礎,對當今工廠機械化生產產生了不可忽視的影響。其次, 電氣工程及其自動化技術幾乎在各個行業都有廣泛應用,小到一個機器小按鈕的設計,大到衛星火箭的研究,處處都有電氣工程及其自動化技術的相關使用。據估計,電氣工程及其自動化技術在未來會在人們的日常生活以及工業生產中扮演更為重要的角色,我國各大高校將會培養大批優秀電氣工程及其自動化專業人才投入現代化生產中。目前,電氣工程及其自動化發展非常迅猛,相對比較完善,已經成為現代高新技術產業不可缺少的組成部分,廣泛應用于工業、農業、電力、國防等關乎國民經濟命脈的關鍵領域,在我國現代化進程中發揮著舉足輕重的作用。
2 電氣工程自動化技術的融合應用方向
2.1電氣工程自動化技術在加大遠程控制技術方面的融合
所謂遠程控制技術并不是指遠距離控制,而是指通過一個電腦網絡終端實現控制與其相關聯的其他電腦網絡終端設備。以往在電氣工程實施過程中,計算機系統技術服務工程師或網絡維護管理人員必須親臨故障現場才能解決問題,現在通過遠程控制目標維護計算機或所需維護管理的網絡設備就可以輕松解決,高效便捷,同時對需維護的系統進行配置、安裝、維護、監控與管理。這一技術最大限度降低了用戶的損失,實現了電氣工作系統的高效化管理,進而大大壓縮了電氣工程實施過程中系統維護管理成本。其次,遠程監控技術不受時空限制,對電氣工程操作設備的管理更加靈活多樣,大大節省了操作者的時間,同時提高了管理者的主觀能動性。此外,這種高效便捷的遠程控制技術也有一定局限性,比如,有的電氣工程施工現場規模比較大,施工條件差,環境惡劣,通訊設施不夠完備,信號不穩定,在這種情況下遠程控制的工作可靠性不被保證,監控系統的實時監控質量也不高,管理者很容易出現判斷失誤或者監控差錯。因此,這種遠程控制技術只適用于通訊設施完備、信號穩定、通訊規模不大的小型電氣工程施工工廠,這樣才能保障遠程控制技術的優勢在電氣工程方面充分發揮。
2.2電氣工程自動化技術在集中式監控技術方面的融合
監控系統一般都是由多個單獨的監控輸出設備分散輸出,這種無序性的處理方式是非常冗雜的。為了解決這一問題并保證監控系統正常運行,通常需要在處理監控內容時設置大量的系統處理器,換言之,就是要配備數量充足、性能良好的電纜。然而,這一措施顯然會增加電氣施工企業的投資成本,給電氣工程企業帶來嚴重的經濟負擔,降低電氣企業的生產效益,進而削弱企業的市場競爭力。更為嚴重的是,數目眾多、品牌雜亂、功能不一的電纜由于沒有系統的管理分類被集中的攪合在一起,系統的安全可靠性大大降低,這在電氣工程管理中是十分危險的做法,會引起不可預料的安全隱患,影響電氣企業的施工安全,威脅電氣施工人員的生命財產安全,進而給電氣工程企業帶來不必要的損失。在當今社會,人民日常生活離不開電氣的供應,小小的電氣安全隱患可能會引起大規模的電氣事故,造成巨大的經濟損失,嚴重影響人民正常的生產生活。因此,注重電氣工程自動化技術在集中式監控技術方面的融合應用很有必要,通過集中式監控方式的運用,便于監控布局整個電氣工程施工系統,方便快捷、靈活高效,從而使電氣施工系統處于一個相對安全的、可靠性良好的、高效運行的環境中。這一技術使企業技術人員更加明確順利的參與整個電氣系統的管理,及時、準確、全面、深入的了解電氣施工的過程,使整個電氣施工系統有條不紊的高效進行。
2.3電氣工程自動化技術在現場總線監控技術方面的融合
現場總線監控技術是迄今為止在電氣工程中運用程度最高、最受歡迎的一項高科技技術。在現場總線監控技術的操作中一定程度上減少了隔離設備的數量,同時有效地控制了端子柜的運用,電氣企業使用這種技術大大減少了投資成本,而且一定程度上為現場監控提供遠程監控技術,從而保障了現場監控的安全性和可靠性。
3電氣工程自動化技術的融合應用辦法
3.1電氣工程自動化技術在繼電保護裝置方面的融合應用
首先介紹一下繼電保護裝置在電氣工程實施過程中的作用,當電氣施工系統發生故障或臨時停止時,繼電保護裝置會迅速向總處理站發送報警信號,同時切斷電路來保護故障線路和設備,隨后對整個電路系統的運行情況和參數變量進行實時監測,在遠程控制技術的支持下繼電保護器裝置靈活應變,幾乎不會出現誤跳的現象。
3.2電氣工程自動化技術在變電站方面的融合應用
據悉,目前我國的變電站大多數都會采用變電站綜合自動化系統來進行自動化設備、信號傳輸系統、遠程監控系統和繼電保護裝置的更新優化和功能完善。綜合自動化系統以計算機科學技術、通信技術、電子信息技術、傳感器技術等先進技術為基礎,通過各種精密的自動化設備的輔助實現對變電站的操作和維護。這種高度集成化、高效化的自動化技術值得廣泛推廣應用。
4結束語
當今時代,電氣工程自動化技術的融合非常廣泛,成為電氣工程行業發展中相當關鍵的一部分。融合應用大大降低了電氣工程實施過程中應用系統的維護成本,最大限度降低了用戶的損失,實現電氣工作系統的高效化管理。通過本文對于電氣工程自動化技術的融合應用分析,啟示我們在以后的研究中應側重電氣工程自動化技術的融合應用,促進我國電氣工程事業的進一步發展與完善。
【參考文獻】
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關鍵詞:電氣自動化;電氣工程;應用;探討
引言
現代社會已經進入信息時代,社會化大生產正在向智能化、自動化、信息化的方向高速發展著。電氣自動化是社會生產力發展到較高階段的產物,也是信息科學日臻成熟的結果。電氣自動化水平的高低,很大程度上反映了一個國家或行業生產力水平。隨著社會生產活動復雜程度的加深,電氣自動化所發揮的作用越來越大,加強電氣自動化在電氣工程中應用的研究,有利于我國電氣工程事業健康發展,對于實現電力工程現代化有著十分重要的積極作用。
1 電氣自動化與電氣工程基本概念介紹
電氣工程是自然科學和社會生產結合最為充分,在現代社會中發揮作用最為廣泛的一個領域。電子計算機是電氣工程的一個里程碑式產品。由于電子計算機的出現,人類社會實現了飛躍式發展,社會生產力得到顯著提高,發生了階躍式的巨大變化。生產方式的改變,深深影響到社會各個方面,甚至對人們的思想精神領域也產生了深刻的影響。人類文明由此進入信息時代。作為社會生產力現代化水平的重要載體,電氣工程是否發達,是評價一個國家科技水平和綜合國力的重要指標。
電氣工程包羅萬象,電氣自動化是其中一個重要分支,其全稱為電氣工程及其自動化。電氣自動化應用范圍十分廣泛,各行各業幾乎都能看到應用電氣自動化技術的產品或設備。無論是家用電器,還是航空航天,人類生產、生活的各個領域中都有電氣自動化應用的身影。電氣自動化對于人類的作用,不僅僅在于提高生產力,改善生活條件,還在于對一個國家或地區經濟、社會事業發展的促進作用。電氣自動化領域的競爭,關系到國計民生,關系到國家的長治久安和健康發展,必須得到政府和社會各界的廣泛關注和高度重視。
2 電氣工程與電氣自動化應用設計的原則和特點
2.1 電氣工程與電氣自動化應用設計的基本原則
無論電氣自動化應用的具體形式和目標如何,其根本目的都是為生產提供服務,都需要將產品的生產過程以電氣自動化的形式體現出來,這就是電氣自動化應用設計時需要注意的基本原則。另外,電氣自動化是以機械化大生產為基礎的,機械設備是平臺,電氣自動化是生產活動的具體表現形式。因此,如何將機械與電氣自動化有機地結合起來,就是電氣自動化應用設計時需要注意的第二個問題。同時,作為一項生產活動,產品質量與生產安全、效率、經濟效益等都是電氣自動化設計需要關注的問題,在進行電氣自動化設計時,要正確選擇適當的電子設備,使系統在滿足生產需要的同時,兼顧設備美觀和生產性方面的要求。
2.2 電氣自動化應用的設計特點
上面說過,電氣自動化是為生產服務的,那么經濟效益就是其必須重點考慮的一個要素。進行電氣自動化應用設計時,必須在滿足各項生產需求時,盡量控制其運營成本,提高經濟效益。同時,電氣自動化具有廣泛的適用性,在各個領域都發揮著重要作用。那么如何確保電氣自動化系統與各個領域專業設備對接順暢,工作正常開展,各項功能順利實現,就顯得尤為重要。目前普遍采用電子計算機進行相關工作活動的控制和管理,從而實現生產的自動化和智能化。
3 電氣自動化應用的結構組成
3.1 電氣自動化系統結構分析
電氣自動化應用廣泛,在不同領域中的表現形式各異。但萬變不離其宗,無論哪種電氣自動化系統,其結構都可以分為以下幾個部分:一是信號接收單元,系統通過該單元接收工作指令,使用者通過對該單元進行相應操作與系統相連結,發放工作信息,進行必要管理。二是信號處理單元,對接收到的信息進行相應處理,最后一個單元是將處理好的信號向對應的電氣設備輸出,從而完成相應的具體功能。
3.2 計算機在電氣自動化實現過程中的作用
計算機在電氣自動化功能實現過程中有著十分重要的作用。通過自動化系統設置在各個環節的傳感器,采集系統運行過程中的各類信息,計算機對系統運行情況進行管理、分析,消除工作誤差,發出下步工作指令。由于計算機的存在,電氣自動化系統更加智能,便于操作與使用,對于電氣自動化的發展有著十分有利的促進作用。
4 電氣工程中電氣自動化的應用情況
4.1 電氣自動化在電網調度方面的應用情況
電力系統工作狀態下,每時每刻都有大量業務產生,諸多功能的實現和任務的完成,涉及到許許多多個方面,這就給電網調度運行工作提出了很高的要求。電網調度龐大的工作量使其成為電力自動化應用的首要選擇。電網內的電氣自動化系統在藉由經濟調度確保電網運行安全穩定可控后,對電力生產過程中各類參數進行數據采集和監測,判斷電網負荷變化走向,從而對電網后續可能發生的變化以及遇到的問題進行預測,并采取相應的防范、保障措施,維護電網安全平穩的運轉秩序。藉由監測,及時發現系統中存在的故障,并加以排除。這些工作都由電網調度服務器以及電氣自動化系統配合完成,極大地提高了工作效率,降低操作人員工作量。
4.2 電氣自動化在發電廠發散監控系統中的應用情況
發電廠是電力的生產單元,也是電氣自動化應用的另一個主要領域。目前,發電廠采用分散監控系統對電力生產環節進行監視與控制。該系統采用分層結構,大體上包括以太網、過程控制單元以及相應的數據通訊網三個部分。其中,過程控制單元負責具體生產運行管理。生產過程中,分散在各部分的傳感器將熱電阻信號、脈沖量等匯總到控制單元,經過處理后反饋給對應的工作機構,實現對發電廠生產過程的檢測與控制。
4.3 電氣自動化在變電站中的應用情況
電氣自動化技術在變電站方面的應用主要體現在憑借與信息技術相配合達到對變電站運行進行自動控制管理的目的。原有的電磁式控制系統為計算機控制系統所取代,操作界面智能化,變電站運行更加高效、安全,操作人員的工作量下降,工作條件得以改善。變電站電氣自動化系統由自動測量裝置、自動監控設備和相關開關設備所組成。電氣自動化技術的應用,極大地推動了變電站整體管理、運營自動化水平的提升。
5 結束語
隨著科學技術的發展,電氣自動化技術日趨成熟,應用的領域日趨廣泛,在國民經濟發展中發揮的作用日盛一日,已經成為現代社會不可或缺的基礎技術之一。我國開展社會主義現代化建設,離不開電氣自動化技術的基礎支持,必須要大力推進電氣自動化應用技術的廣泛研究,不斷提高技術水平和適用范圍,為我國經濟建設提供強大的發展動力。
參考文獻
關鍵詞:電氣自動化;電氣工程;應用分析
隨著我國人們生活水平的不斷提高,各類電氣的需求量也在不斷增加。在這一背景下,電氣工程發展進入了快車道,原有的電氣化技術存在著一定的局限性。基于此,電氣自動化技術在應用的廣度與深度方面都獲得了很大水平的提升。因此,本文從電氣自動化技術的內涵特點出發,探討其在電氣工程中的具體應用策略。對于促進該領域相關研究有著積極的借鑒作用。
一、電氣自動化的內涵
電氣自動化是科學技術發展到一定階段的產物,是充分借助現代計算機來對相關的電子元件進行自動化控制的總稱。電氣自動化有效的降低了原有的電氣工程成本,將電氣工程推向更加智能化方向發展。電氣自動化在發展過程當中逐漸形成了以下幾個方面的特點。首先,應用范圍日趨廣泛。由于電氣自動化技術本身所具有的優勢,因此,它被廣泛應用在電氣工程的諸多領域。可以說,在社會生產生活的各個方面,都能看到電氣自動化技術的應用。在具體的應用過程當中,電氣自動化技術越來越呈現出高端化、智能化、人性化的發展態勢。隨著其綜合技術指標的不斷提升,電氣自動化的技術也將給人們的生產生活帶來很多積極的改變。其次,對電子技術有較強的依賴性。電氣自動化技術需要借助電子計算機技術來完成相關的功能。無論是在信號的采集,還是在相關數據的處理都離不開電子計算機的輔助,可以說,現代的電子計算機技術的快速發展在客觀上也為整個電氣自動化水平的提升提供了良好的技術支撐。
二、電氣自動化技術在電氣工程中的應用現狀
從整體上來看,電氣自動化技術在電氣工程應用中得到了突飛猛進的發展。但是,由于諸多方面的原因,我國的電氣自動化技術在電氣工程應用中還存在著科學技術創新不足以及與國際合作交流機會不多、助推民生發展中作用不夠凸顯等方面的問題。具體來說,在科技創新領域,我國的電氣自動化技術雖然在某些專業方面取得了一定的成績,但是,無論是從技術的核心性上,還是技術專利的擁有量上,我國電氣自動化技術所具有的優勢并不是很突出,這充分體現出我國在科研創新領域還存在著一定的短板。其次,國際交流有待強化。科技是助推整個人類文明向前發展的主要動力。當前,我國在電氣自動化技術方面還在不同程度上存在著閉門造車等方面的問題,由于缺乏國際高水平的對話與合作,這在一定層面上嚴重影響了我國進行電氣自動化研發的前瞻性與創新性。因此,不斷加強國際交流與合作,是未來我國電氣自動化技術在電氣工程應用中水平的主要思路。最后,電氣自動化技術還需要更多的向民用方向傾斜。從整體上來看,我國很多電氣自動化技術主要聚焦高精尖領域,與一線的民生關聯度有待進一步的提升,讓科學技術更好的造福大眾的生活,改善他們的生活質量,是我國科技未來發展的重要落腳點。所以,從這個角度上來看,不斷的提高我國電氣自動化技術在民用領域的利用率是我國電氣自動化技術未來很長一段時間需要關注的主要方向。
三、電氣自動化在電氣工程中的應用改進策略
在上文中主要探討了電氣自動化技術的基本內涵與特點,圍繞其在電氣工程應用領域的不斷擴大,其在具體的操作過程中的穩定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面臨著諸多的挑戰。因此,本文在借鑒相關研究成果的基礎上,從以下幾個方面來探討今后提升電氣自動化技術在電氣工程中應用水平的具體實施策略。首先,注重技術創新。當前,科技發展日新月異,尤其是云計算、大數據等新興領域的發展,為電氣自動化技術的科技創新奠定了良好的基礎。當前,我國電氣自動化技術在電氣工程應用過程當中還存在著借鑒有余,創新不足的現象,尤其是一些電氣自動化技術的核心技術,還沒有擁有絕對的優勢。這不僅影響著我國電氣自動化技術的發展,也影響著其在電氣工程應用水平的提升。所以,在這一背景下,要加大電氣自動化技術科技創新力度,大力培養電氣自動化技術創新人才,為其搭建良好的技術研發平臺與環境。為電氣自動化技術創新以及電氣自動化技術在電氣工程中的創新應用提供必要的支持。其次,積極開展國際合作。在電氣自動化技術應用在電氣工程當中難免會存在一些技術層面的問題,一方面,我們需要攻堅克難,突破技術難關。另一方面,我們需要加大與國際電氣自動化技術相關組織的合作力度,通過他山之玉可以攻石的方法,來更好的縮短中國與國際電氣自動化發達國家之間的差距。例如,可以通過成立電氣自動化技術國際交流平臺的方式來定期的舉辦論壇,講座,經驗交流,學術討論等,在這一系列的舉措下,今后的電氣自動化技術在電氣工程中的應用將會得到更大層面的技術與理論支持。最后,不斷的從問題出發來解決當前在電氣工程應用領域中存在的諸多問題。例如,人工智能問題、遠程控制問題以及人性化的設計問題等等。通過這種方式,可以不斷的將電氣自動化技術不斷應用在民間領域,助推大眾生活水平的改善。總之,在我國今后電氣自動化技術應用在電氣工程過程當中,需要不斷的在技術創新領域、國際交流與合作領域以及滿足公眾電氣工程需要領域進行諸多層面的提高。只有這樣,我國電氣自動化技術才會更好的發揮出其應有的價值與作用。
四、結語
本文主要探討了電氣自動化技術的基本概念與特點,以及當前當前電氣自動化技術在電氣工程中應用的現狀。在此基礎上探討了電氣自動化技術在電氣工程應用中的改進策略,希望本文的研究能為我國電氣自動化技術在電氣工程相關問題中的研究提供一定的借鑒。
參考文獻: