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THE CULTIVATION MECHANISM WITH PRACTICE ABILITY AND INNOVATION SPIRIT OF AUTOMATION MAJOR
Zhang Tao
(North China Institute of Science & Technology, Sanhe, Hebei, 065201)
Abstract: The application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university has been improved and matured by construction for several years. The paper summarizes and analyses the constructer, contents, styles and effects of application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The paper especially expounds the cultivation effects, organization relation and mechanism characteristic of the application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The practice teaching system has useful significance for others.
Key words: Automation Major; Practice Ability; Innovation Spirit; Cultivation Mechanism.
0 引言
華北科技學(xué)院是國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局惟一直屬的普通高等學(xué)校,始建于1984年,其前身是北京煤炭管理干部學(xué)院分院,1993年經(jīng)原國家教委批準(zhǔn)改建為華北礦業(yè)高等??茖W(xué)校,2002年初經(jīng)教育部批準(zhǔn)升格為本科院校。學(xué)院面向全國招收普通全日制本、??茖W(xué)生。學(xué)校設(shè)置有37個(gè)本科專業(yè),涉及工學(xué)、理學(xué)、文學(xué)、法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、教育學(xué)等七大門類學(xué)科,已經(jīng)形成以全日制本科教育為主,??平逃?、成人學(xué)歷教育、安全培訓(xùn)、函授教育并存的多學(xué)科、多層次、多形式的辦學(xué)體系。
我校的自動(dòng)化(??疲I(yè)成立于1999年,2003年升格為自動(dòng)化(本科)專業(yè),面向全國招生。目前,自動(dòng)化(本科)專業(yè)包括本科、專接本科、第二學(xué)位本科等多種本科辦學(xué)形式,共有4個(gè)年級(jí)、20個(gè)班級(jí),645名學(xué)生。
經(jīng)過幾年的發(fā)展,自動(dòng)化專業(yè)的綜合實(shí)力逐漸增強(qiáng),教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平逐年提高。2007年,自動(dòng)化專業(yè)被華北科技學(xué)院批準(zhǔn)成為首批校級(jí)重點(diǎn)與特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。2009年,自動(dòng)化專業(yè)被教育部批準(zhǔn)成為國家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)(編號(hào):TS1Z214)。
本文就自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機(jī)制的建立、運(yùn)行、完善等方面進(jìn)行了闡述,并對(duì)具有我校特色的自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)機(jī)制的培養(yǎng)效果進(jìn)行了總結(jié)與分析。
1 自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃
1.1 自動(dòng)化專業(yè)簡介
自動(dòng)化專業(yè)主要研究的是自動(dòng)控制的原理和方法,自動(dòng)化單元技術(shù)和集成技術(shù)及其在各類控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。它以自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ),以電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)為主要工具,面向工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制及各行業(yè)、各部門的自動(dòng)化。它具有“控(制)管(理)結(jié)合,強(qiáng)(電)弱(電)并重,軟(件)硬(件)兼施”鮮明的特點(diǎn),是理、工、文、管多學(xué)科交叉的寬口徑工科專業(yè)。學(xué)生在畢業(yè)后能夠從事自動(dòng)控制、自動(dòng)化、信號(hào)與數(shù)據(jù)處理及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面的技術(shù)工作。
1.培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生要具備電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、自動(dòng)檢測與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識(shí),能在運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術(shù)、檢測與自動(dòng)化儀表、電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理、管理與決策等領(lǐng)域從事系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行、科技開發(fā)及研究等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
2.培養(yǎng)要求
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、信息處理、系統(tǒng)工程、自動(dòng)檢測與儀表、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的基本理論和基本知識(shí),受到較好的工程實(shí)踐基本訓(xùn)練;具有系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)與研究的基本能力。
1.2 自動(dòng)化專業(yè)的課程設(shè)置
自動(dòng)化專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)該能夠體現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求,使學(xué)生掌握本專業(yè)領(lǐng)域必需的、較寬的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí),并受到較好的工程實(shí)踐基本訓(xùn)練,在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力,具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力。
1.自動(dòng)化專業(yè)的主干課程
自動(dòng)化專業(yè)的主干課程包括電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子、電機(jī)拖動(dòng)、直流控制系統(tǒng)、交流控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制原理、過程控制、微機(jī)原理、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等課程。自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生必須深入理解和掌握這些課程的理論及其實(shí)踐。
2.自動(dòng)化專業(yè)的課程設(shè)置
自動(dòng)化專業(yè)的課程設(shè)置包括通識(shí)基礎(chǔ)教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)教育課程和專業(yè)方向教育課程三個(gè)方面的課程,每一方面的課程又包括理論教學(xué)課程和實(shí)踐教學(xué)課程兩大部分。自動(dòng)化專業(yè)課程體系的設(shè)置如圖1所示。
2 自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的教學(xué)改革
2.1 教學(xué)內(nèi)容改革
為適應(yīng)21世紀(jì)對(duì)人才的基本要求,在認(rèn)真研究和借鑒以前運(yùn)行的人才培養(yǎng)計(jì)劃的經(jīng)驗(yàn)和做法,并結(jié)合我校的辦學(xué)定位和實(shí)際情況,我們對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了多次研討論證,主要包括教學(xué)課程設(shè)置的合理性、開課時(shí)間、理論學(xué)時(shí)與實(shí)踐學(xué)時(shí)的分配、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置、實(shí)踐項(xiàng)目等內(nèi)容。
教學(xué)內(nèi)容改革的具體做法是:
一是根據(jù)實(shí)際條件的變化,適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí),適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容。例如《信號(hào)與系統(tǒng)分析》課程,因?qū)嶒?yàn)條件的改善,將原教學(xué)計(jì)劃理論教學(xué)32學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)0學(xué)時(shí),調(diào)整為理論教學(xué)28學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)4學(xué)時(shí)。
二是根據(jù)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,適當(dāng)增加專業(yè)選修課程的學(xué)時(shí),適當(dāng)調(diào)整專業(yè)選修課程的內(nèi)容。例如《自動(dòng)化仿真技術(shù)》、《自動(dòng)化組態(tài)技術(shù)》兩門專業(yè)選修課程,就是考慮到自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,突出自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真和組態(tài)方面的教學(xué)而增設(shè)的。
2.2 教學(xué)方法改革
正確靈活的教學(xué)方法將有助于深化提高教學(xué)效果,起到事半功倍的作用。教學(xué)方法改革的主要內(nèi)容包括:
一是積極推進(jìn)課堂討論教學(xué)法,讓學(xué)生在課外網(wǎng)絡(luò)上查找資料,然后在課堂教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行研討、推理,適時(shí)讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行發(fā)言討論,最后總結(jié)得到合理的結(jié)論和推理。通過討論,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,教會(huì)學(xué)生怎樣掌握新知識(shí)、探索新知識(shí)、獲取新知識(shí),并會(huì)運(yùn)用新知識(shí)解決新問題,從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的探索精神和獨(dú)立的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力,提高綜合素質(zhì)。
二是創(chuàng)造和諧的師生關(guān)系,為促進(jìn)提高教學(xué)效果奠定基礎(chǔ)。師生關(guān)系是對(duì)立統(tǒng)一的,教師處于矛盾的主要方面,在運(yùn)動(dòng)變化中起著主導(dǎo)作用。因此,構(gòu)建良好的師生關(guān)系關(guān)鍵在于教師,但同樣也離不開學(xué)生的密切配合和積極響應(yīng)。關(guān)于如何建立良好和諧的師生關(guān)系,請(qǐng)參考作者的相關(guān)論文《大學(xué)和諧師生關(guān)系的構(gòu)建策略研究》(華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版),2007)。
2.3 教學(xué)手段改革
在課堂教學(xué)過程中,講授教學(xué)內(nèi)容時(shí)可以采用黑板板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段。應(yīng)該盡可能地利用多媒體教學(xué)這一現(xiàn)代化教學(xué)手段,因?yàn)槎嗝襟w教學(xué)可以對(duì)抽象的微觀結(jié)構(gòu)采用形象生動(dòng)的動(dòng)畫,生動(dòng)地展示教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生理解抽象的概念,擴(kuò)大教學(xué)內(nèi)容的有效信息量,從而提高教學(xué)效果。
在大學(xué)教學(xué)過程中,采用多媒體教學(xué)也存在其有利的一面和不利的一面。對(duì)此,作者進(jìn)行了研究,請(qǐng)參考作者的相關(guān)論文《大學(xué)中采用多媒體技術(shù)對(duì)教學(xué)的影響》(華北科技學(xué)院學(xué)報(bào),Vol.4,2007)。同時(shí),該論文獲華北科技學(xué)院“深化教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量”研討會(huì)優(yōu)秀論文二等獎(jiǎng),并在大會(huì)上進(jìn)行了宣讀交流,論文的獲獎(jiǎng)證書如圖2所示。
3 我校自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機(jī)制
3.1 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的途徑--實(shí)踐教學(xué)體系
為提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力以不斷適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,我校自動(dòng)化專業(yè)特別重視實(shí)踐教學(xué)方面的投入和改革。目前,在我校自動(dòng)化專業(yè)已經(jīng)形成多層次開展、多學(xué)科綜合、并具有安全特色的實(shí)踐教學(xué)體系。
我校自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系的內(nèi)容豐富、層次合理,主要包括:
(1)實(shí)驗(yàn)類:各類課程的附屬實(shí)驗(yàn)課程。
(2)設(shè)計(jì)類:各類課程的課程設(shè)計(jì)。
(3)訓(xùn)練類:各類技能訓(xùn)練。
(4)實(shí)習(xí)類:認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)。
(5)綜合類:畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。
3.2 培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的途徑――工程訓(xùn)練平臺(tái)
為實(shí)現(xiàn)高等工程本科教育的培養(yǎng)目標(biāo),達(dá)到目標(biāo)所要求的學(xué)生應(yīng)具備的工程素質(zhì),我們認(rèn)為,一是要求具備良好的師資隊(duì)伍,二是要對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程素質(zhì)訓(xùn)練。
師資隊(duì)伍建設(shè)應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手進(jìn)行:進(jìn)一步提高師資隊(duì)伍成員的職稱和學(xué)歷,加強(qiáng)“雙師型”教師的培養(yǎng);按照“學(xué)有所長,利用所長”的原則,使師資隊(duì)伍成員不斷進(jìn)行專業(yè)方向凝練;推出“自動(dòng)化專業(yè)學(xué)術(shù)論壇”,加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流合作,濃厚團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)研究氛圍。
對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程素質(zhì)訓(xùn)練應(yīng)采取循序漸進(jìn)的訓(xùn)練策略。首先,立足于河北省高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心-華北科技學(xué)院電工電子實(shí)驗(yàn)中心的豐富實(shí)驗(yàn)資源,引導(dǎo)學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、認(rèn)真仔細(xì)的態(tài)度對(duì)待每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中體驗(yàn)科學(xué)研究的全過程。其次,利用實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、科研、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)、工程實(shí)訓(xùn)等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程素質(zhì)訓(xùn)練,不斷提高學(xué)生的工程素質(zhì)和能力。圖3為學(xué)生正在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)訓(xùn)練的過程照片。
3.3 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的途徑――科技創(chuàng)新機(jī)制
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神是一項(xiàng)長期性、系統(tǒng)性的工程,我們認(rèn)為,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神一是要有相應(yīng)的機(jī)制保證,二是要有具體的實(shí)施措施,這兩方面缺一不可。
培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新的機(jī)制建設(shè)包括:分別成立學(xué)生科技創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)小組、學(xué)生科技創(chuàng)新指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)、學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)小組;學(xué)校提供科技創(chuàng)新所必需的活動(dòng)場地、設(shè)備器材、經(jīng)費(fèi)支持等。
培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新的具體措施包括:一是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室開放,鼓勵(lì)學(xué)生到開放的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究實(shí)驗(yàn);二是設(shè)立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開展各種科技創(chuàng)新活動(dòng),圖4為我校設(shè)置的學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐室。
3.4 自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)效果
經(jīng)過自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)部門和教師的共同努力,自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)情況良好,在招生、就業(yè)、考研、科技創(chuàng)新活動(dòng)等各方面取得了一系列重要的成績。
自2003年開始招收自動(dòng)化專業(yè)本科學(xué)生以來,自動(dòng)化專業(yè)的辦學(xué)規(guī)模在穩(wěn)步發(fā)展。近幾年,每年的自動(dòng)化專業(yè)招生計(jì)劃均為210人,入學(xué)報(bào)到在190人以上,編為6個(gè)班級(jí)。
自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的就業(yè)情況良好,一次就業(yè)率較高。特別地,自動(dòng)化專業(yè)作為華北科技學(xué)院煤炭主體專業(yè),著力突出煤礦安全自動(dòng)化這一行業(yè)特色,自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生積極響應(yīng)號(hào)召,投身于煤炭相關(guān)企業(yè)、為突出我校的安全生產(chǎn)特色方面做出了重要貢獻(xiàn)。
自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生積極進(jìn)行科技創(chuàng)新活動(dòng),取得多項(xiàng)科技創(chuàng)新成果。僅在2011年,獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽全國二等獎(jiǎng)2項(xiàng);飛思卡爾杯智能車競賽全國一等獎(jiǎng)1項(xiàng),全國二等獎(jiǎng)2項(xiàng);全國挑戰(zhàn)杯大賽河北省二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。圖5為學(xué)生制作的科技創(chuàng)新作品(激光識(shí)別智能車),該作品獲得2011年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽全國二等獎(jiǎng)。
自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的考研情況良好,考研錄取率一直位居前列,表1為近幾年自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生考取研究生情況匯總表。
4 總結(jié)與建議
作者認(rèn)為,只有堅(jiān)持循序漸進(jìn)的培養(yǎng)策略,才能保證學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提高。學(xué)生能力培養(yǎng)的層次關(guān)系應(yīng)為:實(shí)踐能力的基本標(biāo)準(zhǔn),工程素質(zhì)是最低要求,創(chuàng)新精神是最高追求,三者的層次關(guān)系如圖6所示。
經(jīng)過幾年的發(fā)展,我校自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機(jī)制已經(jīng)逐步完善、成熟,其特點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn):
(1)在完成教育部規(guī)定培養(yǎng)目標(biāo)的前提下,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革和教學(xué)手段改革,不斷提高和強(qiáng)化教學(xué)效果。
(2)構(gòu)建自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系,豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,合理布局實(shí)踐教學(xué)層次,加強(qiáng)實(shí)踐基礎(chǔ)能力培養(yǎng)。
(3)構(gòu)建自動(dòng)化專業(yè)的工程訓(xùn)練平臺(tái),通過PLC工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和單片機(jī)工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等途徑,使學(xué)生掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制作、檢驗(yàn)等步驟的全部過程。
(4)構(gòu)建自動(dòng)化專業(yè)的科技創(chuàng)新機(jī)制,鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開展各種科技創(chuàng)新活動(dòng),取得科技創(chuàng)新成果。
同時(shí),我校自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機(jī)制還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行改革、充實(shí)、提高、完善,以不斷滿足人才培養(yǎng)的需求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
例如,訓(xùn)練類實(shí)踐教學(xué)課程是提高自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力的重要手段和途徑,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐的能力和實(shí)際動(dòng)手能力有明顯的幫助作用。因此,訓(xùn)練類實(shí)踐教學(xué)課程的下一步改革思路是:教師提出更有難度的訓(xùn)練題目,學(xué)生可以采用多種方法實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練題目的目標(biāo),進(jìn)一步提高學(xué)生利用自動(dòng)控制理論來解決實(shí)際問題的能力,最大程度地發(fā)揮訓(xùn)練類實(shí)踐教學(xué)課程促進(jìn)教學(xué)的良好作用。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)11-0107-02
一、引言
英語是國內(nèi)外從事學(xué)術(shù)研究和工程應(yīng)用人員的通用語言,目前,已經(jīng)成為一種事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)。以控制類學(xué)科及其應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槔?,國際企業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品和設(shè)備的使用手冊(cè)及說明書用英文編寫,優(yōu)秀的控制仿真軟件、控制領(lǐng)域的研究論文、自動(dòng)化專業(yè)國際經(jīng)典教材、互聯(lián)網(wǎng)上的自動(dòng)化技術(shù)信息等多數(shù)資料也以英語作為寫作語言。如此大量的自動(dòng)化專業(yè)信息被非母語國家的理工科學(xué)生所接受和掌握,必然要求學(xué)生具備良好的專業(yè)英語知識(shí)[1]。因此,開設(shè)“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程或有選擇地開設(shè)其他雙語教學(xué)課程成為自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中重要的教學(xué)環(huán)節(jié)[2]。合理地配置“自動(dòng)化專業(yè)英語”的教學(xué)內(nèi)容和改進(jìn)教學(xué)方法,不但可以促進(jìn)學(xué)生的專業(yè)外語能力的提高,而且更有助于其專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)與鞏固。具有“一石二鳥”的人才培養(yǎng)效果。
內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程為自動(dòng)化本科專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課,分兩個(gè)學(xué)期教授,總課時(shí)量為64學(xué)時(shí)。目前,“自動(dòng)化專業(yè)英語”教學(xué)在服務(wù)于“國際化人才”培養(yǎng)方面存在著如下幾點(diǎn)迫切需要解決的問題:(1)部分學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)“自動(dòng)化專業(yè)英語”的重要性和必要性認(rèn)識(shí)不足,致使學(xué)生學(xué)習(xí)的課堂積極性不高[3];(2)教師現(xiàn)有的教學(xué)方式過于簡單,主要以科技文章翻譯和生詞講解為主,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;(3)教學(xué)內(nèi)容死板,以自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的英文原版教材節(jié)選的章節(jié)為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,各教學(xué)內(nèi)容之間彼此相對(duì)獨(dú)立,教學(xué)效果等同于普通的“英文閱讀理解”,無法形成對(duì)本專業(yè)理論體系的宏觀認(rèn)識(shí)和專業(yè)認(rèn)同感。鑒于以上自動(dòng)化專業(yè)雙語課程體系建設(shè)中存在的若干問題,課題組提出以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)為主線重構(gòu)“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)內(nèi)容的新思想,在統(tǒng)一的“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”框架下引入高等數(shù)學(xué)、電路、液壓傳動(dòng)、信號(hào)系統(tǒng)、系統(tǒng)建模和控制原理的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),在組織教學(xué)的過程中,始終強(qiáng)化各知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合,努力使學(xué)生在掌握“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程大綱所要求的科技詞匯和科技文獻(xiàn)翻譯能力的同時(shí),對(duì)“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”體系融會(huì)貫通,為進(jìn)一步專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
二、“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”思想指導(dǎo)下的“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)改革的現(xiàn)狀分析
結(jié)合使用英語進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)、科技文獻(xiàn)閱讀、研究論文寫作以及從事雙語教學(xué)工作的體會(huì),筆者深切認(rèn)識(shí)到:“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”是自動(dòng)化課程的方法論核心。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論最初來源于經(jīng)典力學(xué)中對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的需要,美國數(shù)學(xué)家G.D.伯克霍夫發(fā)展了法國數(shù)學(xué)家H.龐加萊在天體力學(xué)和微分方程定性理論方面的研究,奠定了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)?,F(xiàn)代控制理論的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的研究,使其應(yīng)用從經(jīng)典力學(xué)擴(kuò)大到一般意義下的系統(tǒng),并成為應(yīng)用于工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物學(xué)、乃至社會(huì)科學(xué)的一般方法論。那么什么是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)呢?動(dòng)態(tài)系統(tǒng)是指按確定性規(guī)律隨時(shí)間演化的系統(tǒng)。嚴(yán)格地講,任何有記憶的系統(tǒng)都可被稱為動(dòng)態(tài)系統(tǒng),控制科學(xué)與控制工程研究本身就是一個(gè)對(duì)“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)”進(jìn)行建模、分析和綜合的過程。
目前,在一些發(fā)達(dá)的國家和地區(qū),如,美國、英國、日本、韓國、新加坡、香港等,幾乎所有工科專業(yè),廣泛開設(shè)被稱為“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”(System Dynamics)的英語教學(xué)課程,涵蓋的內(nèi)容包括:信號(hào)和系統(tǒng)的基本概念、電氣、力學(xué)、機(jī)械、化學(xué)、生物過程的動(dòng)態(tài)建模、微分方程的時(shí)間域和頻域求解、控制理論基礎(chǔ)知識(shí)、非線性系統(tǒng)理論基本知識(shí)、典型動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的仿真等。通過該課程的學(xué)習(xí),控制專業(yè)的學(xué)生可以了解到本專業(yè)本質(zhì)的理論核心,和由這一“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”觀點(diǎn)派生出的理論體系及其在各科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,從而加深對(duì)系統(tǒng)理論和控制論的理解,進(jìn)而提高學(xué)生的抽象思維水平和科研能力。
三、開展以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)為指導(dǎo)的“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)改革
借鑒國外工科教學(xué)體系改革的重要經(jīng)驗(yàn),并順應(yīng)當(dāng)前我國人才的培養(yǎng)模式向“厚基礎(chǔ)寬口徑”方向改革的趨勢,課題組提出加強(qiáng)以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”思想為主線的自動(dòng)化專業(yè)英語教學(xué),以深化自動(dòng)化專業(yè)課程內(nèi)容和教學(xué)方法改革,結(jié)合控制理論與控制工程科學(xué)研究的方法論本質(zhì)和前沿動(dòng)態(tài),在增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)英語聽、說、讀、寫能力的同時(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,形成對(duì)本專業(yè)知識(shí)應(yīng)用的認(rèn)同感。
我們?cè)谧詣?dòng)化本科雙語教學(xué)過程中明確和強(qiáng)化“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)這一主線,著重從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改革與建設(shè)。
(一)整合現(xiàn)有“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)內(nèi)容
從“系統(tǒng)學(xué)”的角度出發(fā),提升課程的教學(xué)內(nèi)容至方法論水平,將其統(tǒng)一到“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”這一宏觀框架下。課題組嘗試使用一種具有連貫內(nèi)容的“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”講義來進(jìn)行專業(yè)外語教學(xué),這一新穎的形式在“自動(dòng)化專業(yè)英語”的學(xué)時(shí)內(nèi)講述了“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”課程,學(xué)生既學(xué)習(xí)了專業(yè)英文詞匯、翻譯技巧,又掌握了“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”分析和綜合的方法,獲得了專業(yè)知識(shí)的提升。授課講義以自編部分為主,同時(shí)參考“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”方面的國際經(jīng)典教材(如,Katsuhiko Ogata教授編寫的《System Dynamics》)[4],吸收了這些經(jīng)典教材中大量的有益內(nèi)容,講義涵蓋動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的大多數(shù)內(nèi)容,不求精,但求邏輯上的連貫性和理論體系上的系統(tǒng)性。將高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、矩陣論、電路、信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制原理、過程控制等主干課程的核心內(nèi)容統(tǒng)一到動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、分析、仿真這一完整框架中進(jìn)行概括總結(jié)。(二)改革了過去較為單一的教學(xué)方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性
安排學(xué)生就某一理論、觀點(diǎn)、概念進(jìn)行專題討論(內(nèi)容涉及:系統(tǒng)、信號(hào)、線性向量空間、系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性、可觀測性、魯棒性等基本問題)。鼓勵(lì)以學(xué)生為主體的課堂發(fā)表形式,學(xué)生根據(jù)課前調(diào)查、研究,在課堂討論中明確表明自己對(duì)某些理論問題的觀點(diǎn)。課下采取大作業(yè)的形式來促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的鞏固,從而提高他們分析問題、解決問題的能力。
(三)在課堂教學(xué)中引入教師的科研成果,廣泛介紹“系統(tǒng)科學(xué)”發(fā)展的前沿及其在各個(gè)研究領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例
重點(diǎn)結(jié)合系統(tǒng)生物學(xué)和飛行器控制兩個(gè)研究領(lǐng)域的研究實(shí)例,來進(jìn)行“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)理論”的講授。科研實(shí)例的引入,幫助學(xué)生在掌握系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)的專業(yè)英語詞匯的同時(shí),還切實(shí)體會(huì)到本學(xué)科理論知識(shí)在其他各學(xué)科中的應(yīng)用,使學(xué)生體會(huì)到本專業(yè)所學(xué)方法論的強(qiáng)大力量和廣泛應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的積極性。
四、結(jié)語
本教學(xué)改革研究為促進(jìn)自動(dòng)化專業(yè)本科生專業(yè)外語水平的提高,提高他們對(duì)本專業(yè)基本方法和基本理論的認(rèn)識(shí),提出在現(xiàn)有的自動(dòng)化專業(yè)外語課程教學(xué)過程中強(qiáng)化“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué),以這一主線來改革課程內(nèi)容安排和調(diào)整教學(xué)方法,幫助自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生構(gòu)建自身的專業(yè)知識(shí)體系框架,加深對(duì)系統(tǒng)理論和控制論的理解,提高學(xué)生的抽象思維水平和科研能力。課題組采用雙語或者英語教學(xué)方式來進(jìn)行“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”等相關(guān)課程內(nèi)容的教學(xué),參考國際經(jīng)典教材,編寫了英文課件和講義,不但促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,而且提高了學(xué)生的專業(yè)英語水平。筆者希望,這種雙語教學(xué)改革的“理念”能引起國內(nèi)教育、教學(xué)管理層面的重視,從而推動(dòng)其他工科專業(yè)的雙語課程教學(xué)改革,使廣大學(xué)生受益。 [本文由WWw.dYLW.nEt提供,第 一專業(yè),歡迎光臨dYLW.neT]
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中圖分類號(hào):G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1006-5962(2013)02-0027-02
高職機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)置的培養(yǎng)目標(biāo)是:面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,電氣控制系統(tǒng)制造公司、機(jī)電設(shè)備制造公司、機(jī)電設(shè)備、電氣設(shè)備、工控設(shè)備制造公司或公司、科技開發(fā)公司,培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要,全面發(fā)展,適應(yīng)本專業(yè)相對(duì)應(yīng)職業(yè)崗位的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才,主要崗位群定位是自動(dòng)化設(shè)備安裝員、自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試員、中高級(jí)維修電工等,本專業(yè)有五個(gè)主干學(xué)科:電氣工程、電子工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程,都是為了崗位需要設(shè)置的專業(yè)知識(shí)。其中《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》作為一門核心專業(yè)課在第四學(xué)期進(jìn)行了貫穿和綜合。
1自動(dòng)化生產(chǎn)線的課程設(shè)置
機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)能力有:識(shí)圖繪圖能力、機(jī)電安裝調(diào)試維修能力、電控系統(tǒng)調(diào)試檢修能力、自動(dòng)線調(diào)試維護(hù)能力、機(jī)電設(shè)備管理能力及機(jī)電產(chǎn)品營銷能力等?!蹲詣?dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》前序課程有PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機(jī)與控制,后序課程有機(jī)床維修等。在我們所要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)中知識(shí)目標(biāo)涉及到:機(jī)械手工作原理、握機(jī)械手控制原理、機(jī)械手氣動(dòng)原理、熟悉安全操作規(guī)程;能力目標(biāo)有:對(duì)已安裝的機(jī)械手機(jī)械部件進(jìn)行測量;對(duì)機(jī)械手的氣路進(jìn)行基本調(diào)試;根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障部位;檢查分析、找到故障點(diǎn)并分析解決故障;遵守安全操作規(guī)程;素質(zhì)目標(biāo)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度、規(guī)范的操作習(xí)慣、創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)精神及溝通能力。
此核心課程以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)開展課程教學(xué),提升學(xué)生的職業(yè)能力,以具體自動(dòng)化生產(chǎn)線為載體,融合認(rèn)知、安裝、調(diào)試和檢測等內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做、評(píng)一體化教學(xué),突出課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。以學(xué)生為主體,采取多樣化教學(xué)方法。以自動(dòng)化設(shè)備改造為工作過程,涉及電路圖分析、電氣圖設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、設(shè)備組裝、設(shè)備運(yùn)行調(diào)試、設(shè)備檢測、設(shè)備維護(hù)等行動(dòng)領(lǐng)域,設(shè)置六個(gè)學(xué)習(xí)情境:零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機(jī)檢測、步進(jìn)電機(jī)檢測、整體檢測調(diào)試,分成20個(gè)任務(wù)。
項(xiàng)目一:供料站的安裝,有機(jī)械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個(gè)任務(wù);項(xiàng)目二:加工站的安裝,設(shè)計(jì)任務(wù)有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個(gè)任務(wù);項(xiàng)目三:裝配站的安裝,設(shè)計(jì)任務(wù)有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個(gè)任務(wù);項(xiàng)目四 :分揀站的安裝,設(shè)計(jì)任務(wù)有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機(jī)的檢測、變頻器的檢測四個(gè)任務(wù);項(xiàng)目五:輸送站的安裝,設(shè)計(jì)任務(wù)有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機(jī)械手檢測、步進(jìn)電機(jī)的檢測、溜板檢測四個(gè)任務(wù);項(xiàng)目六:整體運(yùn)行調(diào)試,有PLC控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、程序編寫、綜合調(diào)試三個(gè)任務(wù)。
2自動(dòng)化生產(chǎn)線的教學(xué)方法與評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
2.1教學(xué)方法。
(1)講授法:講解項(xiàng)目任務(wù),傳授項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),針對(duì)學(xué)生實(shí)施過程中出現(xiàn)的不足進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的說明。
(2)現(xiàn)場教學(xué)法:在符合生產(chǎn)要求的工作環(huán)境中進(jìn)行操作技能和維修應(yīng)用能力實(shí)踐,提高職業(yè)氛圍,在工作過程中提升學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)和崗位適應(yīng)能力。
(3)任務(wù)驅(qū)動(dòng)法:將教學(xué)過程融入項(xiàng)目任務(wù)中,讓學(xué)生自主討論分析實(shí)施,學(xué)生在工作過程中得到知識(shí)。
(4)小組討論法:學(xué)生每六~八人為一個(gè)小組,小組討論分析,討論解決,分工協(xié)作完成項(xiàng)目任務(wù)。
六步教學(xué)實(shí)施:明確任務(wù)、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗(yàn)效果、總結(jié)分析。老師交代目標(biāo),注意觀察和記錄小組對(duì)現(xiàn)象分析情況,解答學(xué)生提出的問題,對(duì)跟主題分析偏離太遠(yuǎn)的小組予以引導(dǎo),讓學(xué)生自行摸索,在后期對(duì)學(xué)生可能會(huì)引起事故或損壞設(shè)備和工具的異常操作給予糾正,最后老師組織小組進(jìn)行故障排除工作匯報(bào),互評(píng),并對(duì)每組進(jìn)行考核評(píng)價(jià),再引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)。
2.2評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。
課程采用過程考核與期終考核相結(jié)合、企業(yè)考核與校內(nèi)項(xiàng)目考核相結(jié)合、教師考核與學(xué)生考核相結(jié)合的多元化考核方式,利于理論聯(lián)系實(shí)際,有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新和思考,更督促他們到實(shí)際中去發(fā)現(xiàn)和改進(jìn),去尋找合適自己的項(xiàng)目和課題。
課程考核為:校內(nèi)項(xiàng)目,企業(yè),綜合實(shí)訓(xùn)三大類。當(dāng)堂課的考核有:教師考核、小組互評(píng)、小組自評(píng);教師考核內(nèi)容為五項(xiàng):任務(wù)分析情況,實(shí)施方案制定,任務(wù)完成質(zhì)量、分工協(xié)作精神、故障檢測手段、安全操作規(guī)范、小組總結(jié)。
和很多專業(yè)課一樣,多種教學(xué)方法和全面的評(píng)價(jià)方案,有效保證了教學(xué)效果。
3相關(guān)課教學(xué)
3.1電機(jī)與電氣控制的教學(xué)。
本課程以發(fā)電機(jī)為主題,以工作任務(wù)為導(dǎo)向,以工廠實(shí)用型電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)情景教學(xué)為主線貫穿全課程,用實(shí)物進(jìn)行直觀性教學(xué),使學(xué)生感性認(rèn)識(shí)強(qiáng),理性認(rèn)識(shí)夠。
典型的教學(xué)任務(wù)有三相異步電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)、三相異步電動(dòng)機(jī)長動(dòng)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)控制(或三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓啟動(dòng))、機(jī)械手控制等。
課程特色是學(xué)生充分利用所學(xué)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)資源、閑瑕時(shí)間作為期三個(gè)月的“繼電控制課程設(shè)計(jì)”。任務(wù)書要求能夠根據(jù)功能要求選擇個(gè)元器件的類型及其型號(hào);了解個(gè)元器件的工作原理和使用方法;把各元器件連接起來實(shí)現(xiàn)本課程設(shè)計(jì)的要求。設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求:兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)都存在重載啟動(dòng)的可能,任何一級(jí)傳送帶停止工作時(shí),其他傳送帶都必須停止工作,控制線路有必要的保護(hù)環(huán)節(jié),有故障報(bào)警裝置。課程設(shè)計(jì)書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)目的、控制要求、設(shè)計(jì)要求、 硬件選型、主電路原理圖的設(shè)計(jì)、 控制電路原理圖的設(shè)計(jì)、重載保護(hù)電路設(shè)計(jì)、欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)、總結(jié)。
3.2PLC教學(xué)。
PLC是可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)的簡稱,早期是一種開關(guān)邏輯控制裝置,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,其控制核心采用微處理器,功能有了極大擴(kuò)展,除了最廣泛的取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制的開關(guān)量邏輯控制外,還有過程控制,數(shù)據(jù)處理,通信聯(lián)網(wǎng)與顯示打印,PLC接口采用光電隔離,實(shí)現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離,減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言:
(1)順序功能圖(SFC)。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序,包含步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能編程法是將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為小的工作狀態(tài),這些狀態(tài)按順序連接組合成整體的控制程序。
(2)梯形圖(LD)。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式,是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號(hào)演變而來的,形象、直觀、實(shí)用,電氣技術(shù)人員容易接受,要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號(hào),是目前用得最多的一種PLC編程語言。
(3)功能塊圖(FBD)。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來表達(dá)命令的圖形語言,與數(shù)字電路中的邏輯圖一樣,極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。
(4)指令表(IL)。
采用經(jīng)濟(jì)便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表,使用的指令語句類似微機(jī)中的匯編語言。指令表程序較難閱讀,其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出,所以在設(shè)計(jì)時(shí)一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器,必須將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表后再寫入PLC,在用戶程序存儲(chǔ)器中,指令按步序號(hào)順序排列。
(5)結(jié)構(gòu)文本(ST)是文字語言。
編程語言的學(xué)習(xí)是PLC教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,中間加以不同的應(yīng)用實(shí)例:順序控制電路、常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理,使用多個(gè)定時(shí)器接力定時(shí)的時(shí)序控制電路、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、鉆床刀架運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),LED數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì),還經(jīng)常根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖。
增加的學(xué)習(xí)情境還常有如下任務(wù):洗手間的沖水清洗控制、進(jìn)庫物品的統(tǒng)計(jì)、競賽搶答器裝置設(shè)計(jì)、彩燈或噴泉PLC控制;尋找數(shù)組最大值并求和運(yùn)算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機(jī)。
單片微型計(jì)算機(jī)就是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。用于示波器、報(bào)警系統(tǒng)、移動(dòng)電話、彩電等日常方面,在智能儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域、工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領(lǐng)域也都有廣泛應(yīng)用。
數(shù)據(jù)大都在單片機(jī)內(nèi)部傳送,運(yùn)行速度快,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學(xué)內(nèi)容以80C51為核心講授單片機(jī)的的引腳、存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)、典型語句,以實(shí)例應(yīng)用為線索:單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈、單片機(jī)做加、減、乘、除運(yùn)算等項(xiàng)目。各子任務(wù)都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設(shè)計(jì)、源程序的編輯、編譯、下載、單片機(jī)的I/O接口分配及連接。
教學(xué)采用ISP-4單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板,可以完成大量的單片機(jī)學(xué)習(xí)、開發(fā)實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機(jī),有程序下載功能,可將編輯、編譯、調(diào)試好的單片機(jī)代碼下載到AT89S51單片機(jī)中。
3.4變頻器技術(shù)及應(yīng)用。
變頻技術(shù)讓學(xué)生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數(shù)、驅(qū)動(dòng)電路與保護(hù)技術(shù);掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應(yīng)用范圍;掌握脈寬調(diào)制控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等先進(jìn)技術(shù);了解變頻器與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組成變頻調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與雙饋電機(jī)組成調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與同步電動(dòng)機(jī)組成變頻調(diào)速系統(tǒng),掌握電力電子電機(jī)系統(tǒng)的組成、工作原理、控制方法、運(yùn)行特性等,是強(qiáng)電應(yīng)用和現(xiàn)代技術(shù)推廣的有力體現(xiàn)。
3.5傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)。
傳感器技術(shù)代替人的感觀,在各種環(huán)境下應(yīng)用,檢測技術(shù)是一套有效的反應(yīng)體系,包括信息的獲得、測量方法、信號(hào)的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、性能,并能正確選用,了解傳感器的基本概念和自動(dòng)檢測系統(tǒng)的組成,對(duì)常用檢測系統(tǒng)有相應(yīng)的分析與維護(hù)能力。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)的測量能提出合理的檢測方案,能正確選用傳感器及測量轉(zhuǎn)換電路組成實(shí)用檢測系統(tǒng)的初步能力。
教學(xué)過程進(jìn)行小論文制作,讓學(xué)生提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平,使學(xué)生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對(duì)分節(jié)、目錄、文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)作嚴(yán)格要求。題目如數(shù)字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表、單片機(jī)電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報(bào)警器、小車尋跡設(shè)計(jì)、電熨斗自動(dòng)恒溫系統(tǒng)、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業(yè)論文指導(dǎo)分析
畢業(yè)論文專業(yè)聯(lián)系實(shí)際,通常小型自動(dòng)化系統(tǒng)以單片機(jī)為主,大型自動(dòng)化生產(chǎn)線以PLC為主,系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)力離不開電機(jī),觀察離不開傳感器,調(diào)速可用變頻器,綜合所學(xué),學(xué)生的論文涉及廣泛,有效教學(xué)可對(duì)應(yīng)從如下方面?zhèn)戎刂笇?dǎo)。
4.1立意選題。
根據(jù)實(shí)際和研究方向做好側(cè)重和體現(xiàn),如“觸摸屏控制的堿液配置系統(tǒng)”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)”的系統(tǒng)性和方向性,“車庫自動(dòng)門的PLC自動(dòng)控制”和“測速雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)”的檢測指標(biāo)要求等。
4.2材料整合。
在任務(wù)要求明確的基礎(chǔ)上,首先確定相關(guān)技術(shù)指標(biāo),對(duì)應(yīng)查找并列出論文結(jié)構(gòu),一份畢業(yè)論文至少含有三到五門課的內(nèi)容,對(duì)應(yīng)于研究方向進(jìn)行相應(yīng)編排和取舍。
4.3技術(shù)處理。
所搜集圖片的背景往往有水印,要去掉,圖片按要求進(jìn)行不同方向的剪切。圖表里的文字應(yīng)是五號(hào)或小五,注意表格標(biāo)題要單獨(dú)標(biāo)出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設(shè)計(jì)與表現(xiàn)。
多種教學(xué)方法和理論聯(lián)系實(shí)際教出具有學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生,系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用創(chuàng)造練就出具有競爭力的學(xué)生,專業(yè)課的有效教學(xué)和畢業(yè)論文的順利設(shè)計(jì)將顯示本專業(yè)沉甸甸的含金量。
參考文獻(xiàn)
[1]呂景全.《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》,中國鐵道出版社,2010年7月
[2]馬玉春.《電機(jī)與電氣控制》,北京交通大學(xué)出版社,2011年1月
章村礦洗煤廠洗選工藝為高變質(zhì)無煙煤重介洗選,具有煤質(zhì)硬度高、密度大的特點(diǎn),設(shè)備檢修維護(hù)量遞增,而人員逐年縮減,對(duì)洗煤廠的自動(dòng)化技術(shù)要求越來越高,在該廠中自動(dòng)化控制系統(tǒng)中保護(hù)裝置的可靠性直接影響工藝生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性[1]。
1 煤泥攪拌桶自動(dòng)液位控制
煤泥攪拌桶是壓濾機(jī)入料緩沖容器,隨著壓濾機(jī)工作循環(huán)的進(jìn)行,煤泥桶內(nèi)液位也在時(shí)刻發(fā)生變化,此崗位需要崗位工時(shí)刻關(guān)注攪拌桶的液位變化。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,我們利用液位自動(dòng)化控制可同時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測液位及自動(dòng)控制底流泵開停的功能。電氣原理圖如下所示:
圖中 KA1 KA2中間繼電器
SB1 底流泵啟動(dòng)按鈕 SB2底流泵停止按鈕
工作原理:在煤泥攪拌桶直桶段上安裝上壓力變送器,變送器將液位轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)傳送至數(shù)顯儀表,不同電流對(duì)應(yīng)的液位的上下限值設(shè)為顯示儀表的上下限為觸發(fā)動(dòng)作值,從而控制底流泵的開停,使液位始終保持最佳的液位。
2 溜槽防堵裝置
洗煤廠設(shè)備脫介篩、膠帶輸送機(jī)溜槽因雜物影響極易發(fā)生堵塞,靈活利用限位開關(guān)自行改造溜槽防堵裝置,溜槽堵塞檢測器安裝在溜槽不受物料沖擊的側(cè)壁上,當(dāng)溜槽內(nèi)形成堵塞時(shí),檢測器將發(fā)出報(bào)警、停機(jī)信號(hào),防止由物料堵塞溜槽而造成的惡性事故。
信號(hào)電源AC220V;LS――磁性開關(guān);KZ――中間斷電器。
原理:本裝置采用門式結(jié)構(gòu),限位開關(guān)彈簧復(fù)位,安裝在溜槽側(cè)壁。當(dāng)物料在溜槽中造成堵塞時(shí)堆積的物料必定給溜槽側(cè)壁一個(gè)壓力,從而將本裝置的活動(dòng)門向外推移[2]。當(dāng)活動(dòng)門偏轉(zhuǎn)角度大于受控角度時(shí),其限位開關(guān)LS動(dòng)作,中間繼電器動(dòng)作常閉點(diǎn)斷開,PLC控制回路斷開,通過PLC內(nèi)部梯形程序來控制生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中相關(guān)聯(lián)的設(shè)備停機(jī),并同時(shí)在控制室計(jì)算機(jī)模擬屏上顯示故障信息,提醒操作人員及時(shí)處理故障,堵塞故障排除后,活動(dòng)門自動(dòng)復(fù)位,方可重新開機(jī)。
3 物料探測裝置
洗煤廠設(shè)有原煤緩沖倉、精煤及矸石倉,原始監(jiān)測方法垂繩丈量,精確度低,勞動(dòng)強(qiáng)度大。由于某種原因因倉滿造成設(shè)備停機(jī)事故,為了避免以上現(xiàn)象發(fā)生,安裝超聲波料位計(jì)對(duì)原煤、產(chǎn)品倉及矸石倉的煤位信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,我廠先用的是超聲波 VEGASON 儀表,測量范圍可達(dá) 70米。適用于測量黏度大、腐蝕性或磨蝕性強(qiáng)的介質(zhì),安裝方式為法蘭式安裝,傳感器價(jià)格低,由于采用兩線制技術(shù),安裝和布線的耗費(fèi)大大減少,參數(shù)設(shè)定和儀表使用非常簡便。
工作原理:壓電陶瓷制成的高功率的測量探頭發(fā)射聚焦的超聲波脈沖,脈沖波束被介質(zhì)表面反射回來,電子部件分析反射回來的波束的運(yùn)行時(shí)間和信號(hào)形態(tài)可以給出精確的物位值。
超聲波料位計(jì)輸出的是4-20ma電流信號(hào),轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的煤位信號(hào),并將采集信號(hào)進(jìn)入PLC,上位機(jī)界面可實(shí)時(shí)監(jiān)測煤倉顯示數(shù)值,密控員可根據(jù)此值增減給煤量,優(yōu)化調(diào)控洗選流程。
4 結(jié)語
通過幾種自動(dòng)化保護(hù)裝置在章村礦洗煤廠的使用,大大提高了自動(dòng)化水平,為解決人員短缺提供可靠保障,優(yōu)化生產(chǎn)流程協(xié)調(diào)控制,同時(shí)在安全生產(chǎn)中降低了事故率,提高運(yùn)行效率,保證洗煤廠安全高效生產(chǎn),對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益顯著。
參考文獻(xiàn):
[1]楊小權(quán).幾種自動(dòng)化保護(hù)裝置在大柳塔洗煤廠的應(yīng)用[J].煤炭工程,2004(5).
一、引言
電氣自動(dòng)化專業(yè)英語是為了培養(yǎng)和提高該專業(yè)學(xué)生對(duì)英語專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀、寫作、聽說和翻譯能力而開設(shè)的課程,對(duì)于學(xué)生在專業(yè)方向上的發(fā)展,如研究生入學(xué)復(fù)試、工作面試、閱讀和翻譯實(shí)際工作中遇到的英文專業(yè)文獻(xiàn)等,具有重要的作用。然而,在實(shí)際教學(xué)中,電氣自動(dòng)化專業(yè)英語卻沒有得到應(yīng)有的重視,多數(shù)大學(xué)的自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)大綱對(duì)此多列為考查課的形式,學(xué)時(shí)也較少。以河南科技大學(xué)為例,該課程以必選考查課的形式,分成三個(gè)階段進(jìn)行,分別在第5、6、7學(xué)期開課,每階段為16學(xué)時(shí),共48學(xué)時(shí)。這種課程設(shè)置方式,無形地使學(xué)生降低了對(duì)該課程的重視程度。另外,由于各個(gè)大學(xué)都非常重視英語四、六級(jí)考試通過率,加大了對(duì)公共英語的教學(xué)投入,使學(xué)生的公共英語水平有了較大的提高,對(duì)專業(yè)英語則在主觀上認(rèn)為難度不大而不夠重視。
因此,對(duì)電氣自動(dòng)化專業(yè)英語的教學(xué)方法進(jìn)行研究和探討是很有必要的。劉怡闡述了專業(yè)英語和基礎(chǔ)英語在學(xué)習(xí)階段、學(xué)習(xí)重心和教材甄選上的差異,結(jié)合電子技術(shù)類專業(yè)英語的新詞層出不窮和縮寫詞匯多的特點(diǎn),提出了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)英語重要性的認(rèn)識(shí)、提高教學(xué)的趣味性和教材多樣化的建議。[1]李文娟等在明確專業(yè)英語定位的基礎(chǔ)上,就電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)英語的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教師培養(yǎng)進(jìn)行了探討,給出了所涵蓋的專業(yè)知識(shí)范圍,采用了回顧、自述、教學(xué)和總結(jié)的四步課堂教學(xué)方式及平時(shí)、筆試、口試綜合的考核方式,指出了專業(yè)英語教師培養(yǎng)的建議。[2]李俊梅針對(duì)專業(yè)英語教學(xué)中存在的問題,提出了重構(gòu)專業(yè)英語教學(xué)模式的具體解決辦法。[3] 上述文獻(xiàn)在不同側(cè)面反映了當(dāng)前專業(yè)英語教學(xué)的現(xiàn)狀,所提出的解決方案對(duì)于專業(yè)英語教學(xué)具有一定的借鑒意義。
本文對(duì)教學(xué)內(nèi)容和課堂教學(xué)方法進(jìn)行探討,強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容與開課學(xué)期的主干課內(nèi)容同步,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容,提出了具體的教學(xué)方法。例如,針對(duì)詞匯短語,提出了普遍聯(lián)系法、反義詞法和同義詞法;針對(duì)句子,主要討論句子成分劃分和句型結(jié)構(gòu);針對(duì)段落,主要強(qiáng)調(diào)動(dòng)詞和名詞的變化、段落主題句、段落的組織結(jié)構(gòu)和語句之間的起承轉(zhuǎn)合;針對(duì)篇章,主要講述文章的層次結(jié)構(gòu)、英文摘要寫作、剖析和解讀;同時(shí),重視師生交互,關(guān)注學(xué)生對(duì)講課內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法的掌握程度。主要手段有:課堂提問、公布電子郵箱、約定答疑和作業(yè)。還強(qiáng)調(diào)了多媒體教學(xué)、課外讀物選擇、考核方法、任課教師的選擇在專業(yè)英語教學(xué)中的重要性。
二、課堂教學(xué)方法
1.教學(xué)內(nèi)容與主干課程同步
強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容與開課學(xué)期的主干課內(nèi)容同步的目的,是在學(xué)習(xí)專業(yè)英語基本內(nèi)容的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生閱讀英文教材的能力,提高主干課程學(xué)習(xí)興趣,開拓學(xué)生獲取專業(yè)知識(shí)的來源,相互印證專業(yè)主干課程的教學(xué)內(nèi)容,起到查漏補(bǔ)缺的作用,還促使學(xué)生有能力登錄國外重點(diǎn)大學(xué)的相關(guān)課程網(wǎng)站(如mit的courseware網(wǎng)站),下載和閱讀專業(yè)課程學(xué)習(xí)資料,進(jìn)一步提高專業(yè)主干課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。
2.詞匯短語學(xué)習(xí)
專業(yè)英語的詞匯短語是構(gòu)成句子和文章的基本要素,探討詞匯的教學(xué)方法有助于提高學(xué)生的專業(yè)英語水平。專業(yè)英語詞匯一般比較生僻,往往是一個(gè)詞的第三個(gè)意思,甚至更靠后,這與公共英語學(xué)習(xí)中所記憶的詞義有很大的不同。例如:step一詞,人們往往知道其意思是“腳步、臺(tái)階”等,但是在自動(dòng)化專業(yè)英語中,它常用來表示階躍信號(hào),用在step response短語中,則表示為“階躍響應(yīng)”。在這種情況下,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生與所學(xué)專業(yè)主干課程相聯(lián)系,找到其中的中文表達(dá),以幫助理解英文資料的內(nèi)容。另外,還可在專業(yè)主干課程中找到其它的短語,如“斜坡響應(yīng)”和“脈沖響應(yīng)”,此時(shí),教師應(yīng)給出相應(yīng)的英文表達(dá),即“ramp response”和“pulse response”,這種稱為“普遍聯(lián)系法”的方法對(duì)于擴(kuò)充專業(yè)英語詞匯量非常有效。還可以借鑒一些公共英語詞匯書籍的方法,通過查找同義詞和反義詞來擴(kuò)充詞匯量。
3.句子成分劃分和句型
專業(yè)英語的句子結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜,偶爾會(huì)遇到一些長句和難句,可采用公共英語中的句子成分劃分的方法來剖析句子的結(jié)構(gòu),明晰各個(gè)部分之間的修飾關(guān)系,進(jìn)而用符合中文習(xí)慣的行文方式,將其翻譯出來,努力做到信、達(dá)、雅。對(duì)于一些常見句型,則通過模仿造句的方式加以練習(xí),提高句型的實(shí)際應(yīng)用能力。
4.段落主題句和動(dòng)詞、名詞變化
英文段落往往有一個(gè)主題句,段落根據(jù)主題句層層深入地展開論述,將一個(gè)個(gè)句子組合成一個(gè)段落。應(yīng)通過對(duì)段落主題句和段落組織結(jié)構(gòu)的剖析,使學(xué)生模仿和掌握段落展開的方法。在英語文章中,強(qiáng)調(diào)動(dòng)詞和名詞的變化,使文章富于變化,不再呆板,例如,在關(guān)于電機(jī)y-δ起動(dòng)的章節(jié)中,給出了wye configuration、wye connection和delta arrangement三種變化。再如,在英文論文的摘要中,動(dòng)詞也富于變化,經(jīng)常會(huì)看到present、discuss、scribe、propose等動(dòng)詞。
5.篇章
篇章階段的課程材料是選擇專業(yè)相關(guān)的、地道的英文學(xué)術(shù)論文。在整個(gè)文章的結(jié)構(gòu)方面,主要理清作者架構(gòu)文章的思路脈絡(luò),學(xué)習(xí)如何行之有效地組織整篇文章,進(jìn)而寫出符合英文論文格式的英文摘要。在寫摘要時(shí),強(qiáng)調(diào)動(dòng)詞和名詞的變化。將論文的目的、主要研究過程、所用方法和由此得到的主要結(jié)果及推出結(jié)論表達(dá)清楚,在可能的情況下,還應(yīng)提及論文結(jié)果和結(jié)論的適用范圍和條件。閱讀文章實(shí)際上是與作者的交流。有時(shí),需要站在作者的角度去看問題、去構(gòu)思文章和遣詞造句,以此思路去閱讀專業(yè)學(xué)術(shù)論文,能夠獲得很大程度的提高。
6.加強(qiáng)師生之間的溝通
加強(qiáng)師生之間的交互、交流和溝通,有助于教師更好地設(shè)計(jì)課堂內(nèi)容,有助于教師了解學(xué)生對(duì)所講內(nèi)容的掌握程度和薄弱環(huán)節(jié),有助于教師發(fā)現(xiàn)課程講授中的問題,也有助于增強(qiáng)師生間的了解。常用的方式是上課隨堂提問、課后答疑、公共電子郵箱和布置作業(yè)。通過這些手段,可以了解學(xué)生的英語水平和學(xué)習(xí)態(tài)度,進(jìn)而給教師的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供第一手資料。
7.課件設(shè)計(jì)和師資配備
專業(yè)英語學(xué)時(shí)少、任務(wù)重,僅依靠任課教師板書講解,很難按計(jì)劃完成教學(xué)任務(wù),因此不得不對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出取舍。另外,一些專業(yè)的設(shè)計(jì)圖和原理圖是教師手工難以繪制的。這些問題均可借助多媒體課件加以解決。任課教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作相應(yīng)的、多樣的課件,形式可以是gif和flash動(dòng)畫,也可以是各種格式的圖片,將這些素材放到powerpoint文檔中就制作成了課件,也可將其以講義的形式打印出來,便于學(xué)生復(fù)習(xí),也有利于他們課前預(yù)習(xí)、課堂中集中精力聽講,節(jié)約筆記時(shí)間。
關(guān)于師資力量配備,可結(jié)合各階段課程的具體教學(xué)內(nèi)容和教師的專業(yè)背景、研究方向,選派合適的教師任教各個(gè)階段的課程,避免了一個(gè)教師和一種風(fēng)格的弊端。在專業(yè)英語的講授過程中,可酌情添加各任課教師負(fù)責(zé)的科研項(xiàng)目等內(nèi)容,有助于開拓學(xué)生的眼界,加深對(duì)課堂內(nèi)容的理解,進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。
專業(yè)英語在各個(gè)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)過程中起著重要的作用。教師通過各種方法和手段調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、積極性和主動(dòng)性,利用各種可以利用的資源,拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面,發(fā)展他們應(yīng)用專業(yè)英語知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,能夠讀懂專業(yè)文獻(xiàn),寫出高質(zhì)量的英文摘要,聽懂專業(yè)學(xué)術(shù)報(bào)告,講出自己的學(xué)術(shù)思想,以及翻譯出符合信、達(dá)、雅要求的專業(yè)文獻(xiàn)資料,做到學(xué)以致用。
參考文獻(xiàn):
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.257
0 引言
滴灌自動(dòng)化控制在我國發(fā)展依然處于起步階段,滴灌自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了農(nóng)業(yè)灌溉的有效率,也從根源上解決了我國水資源緊缺等問題。與此同時(shí),監(jiān)理控制主要是從工程各方面分段控制,做好技術(shù)準(zhǔn)備工作、設(shè)計(jì)階段的控制和施工過程的控制,有效保證工程的質(zhì)量,進(jìn)而提高工程項(xiàng)目的灌溉率[1]。一般來說,滴灌自動(dòng)化要做好施工質(zhì)量控制工作,從各個(gè)方面了解設(shè)備性能,確定施工安裝的技術(shù)要求與方法,并從設(shè)備安裝工程角度明確施工要點(diǎn),從均勻灌溉角度與節(jié)水灌溉角度加深滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量的監(jiān)理,才能逐步提升滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量,更好的服務(wù)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。然而,如何做好滴灌自動(dòng)化控制|量的監(jiān)理,論文作了以下簡要概述。
1 滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的技術(shù)準(zhǔn)備
滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的技術(shù)準(zhǔn)備,加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)能力的儲(chǔ)備、總結(jié)滴灌自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、深入分析水力自動(dòng)化工程特點(diǎn)、加強(qiáng)水利自動(dòng)化工程控制工作等方面進(jìn)行。具體體現(xiàn)如下所示:
第一,加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)能力的儲(chǔ)備。滴灌自動(dòng)化工程主要有自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)工程、信息技術(shù)以及地理信息等,相對(duì)而言滴灌自動(dòng)化工程包括的專業(yè)比較多??焖侔l(fā)展的自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品升級(jí)較快,也有更新速度非??斓脑O(shè)備,需要體現(xiàn)滴灌自動(dòng)化工程的專業(yè)性與復(fù)合型。
第二,總結(jié)滴灌自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。滴灌自動(dòng)化控制原有設(shè)計(jì)不可避免存在各種問題,比如說選擇合適的滴灌帶、確定閥門位置時(shí)沒有分析自動(dòng)化的根本需求,也就增加了自動(dòng)化成本,降低灌水均勻度,也帶來了滴灌故障一系列問題。然而,自從滴灌應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后,從滴灌自動(dòng)化的需求出發(fā),才降低了系統(tǒng)成本,逐步提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
第三,深入分析水利自動(dòng)化工程特點(diǎn)。一般來說,水利自動(dòng)化工程比較復(fù)雜,相關(guān)人員僅提供方案和一些設(shè)備清單,缺乏詳細(xì)施工設(shè)計(jì)圖紙,以至于工程項(xiàng)目前期控制作用不突出。監(jiān)理工作進(jìn)行時(shí)需要耗費(fèi)很多精力規(guī)劃圖紙,做好圖紙會(huì)審工作,應(yīng)從設(shè)計(jì)交底角度做好結(jié)構(gòu)體系與關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制。滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的進(jìn)行,就要從設(shè)計(jì)意圖、設(shè)備選型、施工工藝角度綜合考慮。
第四,水利自動(dòng)化工程的控制,就要從切實(shí)可行的監(jiān)理細(xì)則出發(fā),制定合理的監(jiān)理規(guī)劃,從規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和儀器設(shè)備角度做好工程的控制工作。與此同時(shí)應(yīng)做好監(jiān)理規(guī)劃工作,加深人們對(duì)工程的熟悉與認(rèn)知,才能有效開展監(jiān)理工作。
因此,滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的進(jìn)行,技術(shù)準(zhǔn)備工作必不可少,加強(qiáng)監(jiān)理工作人員的專業(yè)知識(shí)技能,應(yīng)從前瞻性的角度總結(jié)滴灌自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),應(yīng)分析項(xiàng)目現(xiàn)實(shí)情況,做好自動(dòng)化工程的質(zhì)量控制工作。
2 管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)階段與自動(dòng)化設(shè)計(jì)階段的控制
滴灌自動(dòng)化控制的監(jiān)理工作并不是單一的,而是需要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做起,確定切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)而做好自動(dòng)化設(shè)計(jì)的有效控制。一般來說,滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的進(jìn)行,可從管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)階段做起,提升灌溉效果,做好自動(dòng)化設(shè)計(jì)控制工作,才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)行。
第一,管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)階段的控制。管網(wǎng)改造時(shí)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決原有設(shè)計(jì)的問題,從自動(dòng)化需求角度選擇滴灌帶、確定閥門數(shù)量和未知。先導(dǎo)式電磁閥打開要借助于水頭壓力的作用,這一過程必然損失了水力,灌溉效果極其不佳。改造官網(wǎng)時(shí)要從工程遇到的問題出發(fā),監(jiān)理方、組織專家與建設(shè)方要積極參與考慮,從自動(dòng)化需求角度出發(fā),進(jìn)一步降低項(xiàng)目成本,才能保證系統(tǒng)灌水的均勻性,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行性。
第二,自動(dòng)化設(shè)計(jì)階段的控制。確定項(xiàng)目工程地點(diǎn),由于一些野外大田的氣候條件比較惡劣,晝夜溫差比較大,自動(dòng)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與設(shè)備功耗角度出發(fā),與此同時(shí)應(yīng)從設(shè)備性能與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性角度出發(fā),才能做好田間灌溉控制工作。一般來說,田間灌溉控制環(huán)節(jié),主要有現(xiàn)場總線通信方案、有線通信方式、GPRS通信方案與433MHz星型無線網(wǎng)方案等,而方案的確定要根據(jù)實(shí)際施工情況確定與之合理的施工方案。
3 施工質(zhì)量控制
做好施工質(zhì)量控制工作,可從監(jiān)理細(xì)則角度嚴(yán)格審查施工法,做好產(chǎn)品質(zhì)量控制工作,加強(qiáng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)工作。原材料和設(shè)備進(jìn)入場以后,即使檢查設(shè)備型號(hào)、規(guī)格與數(shù)量等,以巡視和跟蹤的方式做好系統(tǒng)測試工作。應(yīng)及時(shí)抽查與測試設(shè)備的關(guān)鍵性能指標(biāo)。質(zhì)量控制環(huán)節(jié),就要做好灌水均勻度測試工作,一般來說,作物的生長情況和灌水均勻度密切相關(guān),一旦損壞了管道的水頭,灌水均勻度也就受到很大的影響。施工方與設(shè)計(jì)方就要對(duì)任一地塊進(jìn)行均勻度試驗(yàn)[2]。這一信號(hào)的測試需要從現(xiàn)場情況規(guī)劃設(shè)計(jì)信道,并確定規(guī)劃文檔。測試閥控器穩(wěn)定性時(shí),要從閥控器設(shè)備本身的穩(wěn)定性角度出發(fā),測試電磁閥開關(guān)控制的穩(wěn)定性。與此同時(shí)應(yīng)做好閥控器功耗測試工作,選用5號(hào)干電池實(shí)現(xiàn)供電,設(shè)計(jì)過程保證灌溉電池的使用量。一旦閥控器穩(wěn)定性高,且功耗性低,系統(tǒng)才會(huì)有高質(zhì)量的運(yùn)行,進(jìn)而為用戶帶來更大的效益。施工控制環(huán)節(jié)也要做好首部控制器的測試,可從專業(yè)技術(shù)角度出發(fā),采取旁站監(jiān)理的方式全面監(jiān)控測試的結(jié)果。應(yīng)測試監(jiān)控中心軟件,認(rèn)真核實(shí)設(shè)計(jì)方案與實(shí)施的計(jì)劃,一旦開發(fā)完成以后,從審核角度確定測試計(jì)劃與測試用例,應(yīng)做好施工方測試記錄準(zhǔn)備工作,進(jìn)一步明確測試分析報(bào)告。測試分析報(bào)告提交以后,從業(yè)主試運(yùn)行角度編寫測試用例,并對(duì)其進(jìn)行抽測,確保質(zhì)量。
4 結(jié)語
總而言之,滴灌自動(dòng)化監(jiān)理控制需從多個(gè)角度做起,這就要求監(jiān)理工作人員專業(yè)技術(shù)高超,應(yīng)有更強(qiáng)的專業(yè)能力。滴灌自動(dòng)化監(jiān)理工作的推進(jìn),監(jiān)理工作人員應(yīng)從借鑒學(xué)習(xí)角度及時(shí)補(bǔ)充專業(yè)知識(shí),做好自我技術(shù)能力的儲(chǔ)備工作,應(yīng)始終保持認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,合理使用質(zhì)量控制手段,確保滴灌自動(dòng)化控制工程的順利完成。
交流電流測量《電氣工程畢業(yè)設(shè)計(jì)》課程是專業(yè)教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),是整個(gè)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的總結(jié),是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能,進(jìn)行工程技術(shù)和科學(xué)研究基本訓(xùn)練的重要教學(xué)環(huán)節(jié),也是對(duì)大學(xué)生培養(yǎng)階段教學(xué)質(zhì)量的綜合檢驗(yàn)。
一、教學(xué)目的與要求
通過畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要突出對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。要培養(yǎng)學(xué)生查閱和運(yùn)用文獻(xiàn)資料的能力,外語閱讀和翻譯能力,獨(dú)立分析與思維能力,書面與口述表達(dá)能力,創(chuàng)新能力;結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容,有側(cè)重地培養(yǎng)學(xué)生熟練進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和開發(fā)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的能力;培養(yǎng)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),要求學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立完成一項(xiàng)選定的設(shè)計(jì)任務(wù)或?qū)n}研究題目,最終撰寫出符合要求的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。包括:(1)調(diào)查研究,查閱、收集和綜合文獻(xiàn)資料的能力;(2)進(jìn)行方案論證,分析比較,制訂計(jì)劃和試驗(yàn)研究方案的能力;(3)工程設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力;(4)安裝、調(diào)整和實(shí)驗(yàn)研究的能力;(5)總結(jié)提高、撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的能力。
二、過程組織與管理
《電氣工程畢業(yè)設(shè)計(jì)》課程總學(xué)時(shí)10周,10學(xué)分,安排在第8學(xué)期進(jìn)行,可以校內(nèi)集中或校外進(jìn)行,也可以校內(nèi)、校外相結(jié)合。第一階段:選題。在第7學(xué)期末,根據(jù)學(xué)生人數(shù),教研室安排老師布置畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,給出每個(gè)課題的《畢業(yè)設(shè)計(jì)申報(bào)表》和《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》,對(duì)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的任務(wù)要求、工作內(nèi)容和時(shí)間安排做好確定,并填寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)選題登記表》,組織學(xué)生進(jìn)行選題。確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題后,老師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課題進(jìn)行分析,學(xué)生查閱、收集相關(guān)文獻(xiàn)資料,分析研究后,撰寫《開題報(bào)告》和《英文翻譯》,為后續(xù)的課題設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。第二階段:課題設(shè)計(jì)過程。在第8學(xué)期,進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的具體工作階段。在這個(gè)過程中,學(xué)生根據(jù)任務(wù)書中的工作內(nèi)容和時(shí)間安排,對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行方案的分析、論證、選擇、設(shè)計(jì)和調(diào)試,每周與老師交流兩次,并填寫《過程管理手冊(cè)》,對(duì)問題和解決方法進(jìn)行總結(jié)。在交流電流測量設(shè)計(jì)課題中,要求交流電流輸入量程5A,經(jīng)過信號(hào)取樣電路、調(diào)理電路,采樣保持電路,A/D轉(zhuǎn)換電路,將采樣值送單片機(jī),計(jì)算并顯示出電流有效值。第三階段:答辯。由學(xué)院答辯小組負(fù)責(zé)組織畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯工作,指定有經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任組長。每個(gè)學(xué)生的答辯分兩階段進(jìn)行:①自述的學(xué)生扼要報(bào)告自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和成果,約10分鐘;②答辯小組成員提問和學(xué)生回答問題,10分鐘~15分鐘。每個(gè)學(xué)生答辯的總時(shí)間一般不超過40分鐘,特殊情況可酌情適當(dāng)延長。通過《電氣工程畢業(yè)設(shè)計(jì)》課程,學(xué)生應(yīng)用已學(xué)過的專業(yè)知識(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)的要求,實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的過程,同時(shí)在設(shè)計(jì)工程中積累經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)工程意識(shí)和思維方式,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng),為以后工作能力的提高打好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]吳萍.高職高專《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J].考試周刊,2015.36.
一、概述
電網(wǎng)是一個(gè)不可分割的整體,對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息進(jìn)行綜合利用,對(duì)保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義。變電站綜合自動(dòng)化是一項(xiàng)提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運(yùn)行水平,降低運(yùn)行維護(hù)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項(xiàng)措施。隨著自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技的飛速發(fā)展,一方面綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng),已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面,保護(hù)本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運(yùn)行監(jiān)視和控制管理等更強(qiáng)健的功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動(dòng)化的開展情況而言,大致存在以下幾種結(jié)構(gòu):
(一)分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
按變電站被監(jiān)控對(duì)象或系統(tǒng)功能分布的多臺(tái)計(jì)算機(jī)單功能設(shè)備,將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來完成。分布式模式一般按功能設(shè)計(jì),采用主從CPU系統(tǒng)工作方式,多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力,解決了CPU運(yùn)算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個(gè)CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,選用具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù),局部故障不影響其他模塊正常運(yùn)行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu),較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)自問世以來,顯示出強(qiáng)大的生命力。目前,還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。
(二)集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
集中式一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展其I/O接口,集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息,集中進(jìn)行計(jì)算和處理,分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。由前置機(jī)完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測等功能,后臺(tái)機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式,這種結(jié)構(gòu)有以下不足:
前置管理機(jī)任務(wù)繁重、引線多,降低了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,若前置機(jī)故障,將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能。
軟件復(fù)雜,修改工作量大,系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。
組態(tài)不靈活,對(duì)不同主接線或規(guī)模不同的變電站,軟、硬件都必須另行設(shè)計(jì),工作量大并且擴(kuò)展一些自動(dòng)化需求的功能較難。
(三)分層分布式結(jié)構(gòu)
按變電站的控制層次和對(duì)象設(shè)置全站控制級(jí)——變電站層(站級(jí)測控單元)和就地單元控制級(jí)——間隔層(間隔單元)的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。也可分為三層,即變電站層、通信層和間隔層。
這種結(jié)構(gòu)相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn):
可靠性提高,任一部分設(shè)備故障只影響局部,即將“危險(xiǎn)”分散,當(dāng)站級(jí)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)故障,只影響到監(jiān)控部分,而最重要的保護(hù)、控制功能在段級(jí)仍可繼續(xù)運(yùn)行;段級(jí)的任一智能單元損壞不應(yīng)導(dǎo)致全站的通信中斷,比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡(luò)。
可擴(kuò)展性和開放性較高,利于工程的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。站內(nèi)二次設(shè)備所需的電纜大大減少,節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護(hù)。
三、常見通訊方式
目前國內(nèi)常采用以太網(wǎng)通訊方式,在以太網(wǎng)出現(xiàn)之前,無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷。現(xiàn)場總線的應(yīng)用部分地緩解了便電站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)通信的需求,但在系統(tǒng)容量較大時(shí)依然顯得捉襟見肘,以太網(wǎng)的應(yīng)用,使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有:
雙以太網(wǎng)、雙監(jiān)控機(jī)模式,主要是用于220-500kV變,在實(shí)現(xiàn)上可以是雙控機(jī)+雙服務(wù)器方式,支撐光/電以太網(wǎng);單以太網(wǎng),雙/單監(jiān)控機(jī)模式;雙LON網(wǎng),雙監(jiān)控機(jī)模式;單LON網(wǎng),雙/單監(jiān)控機(jī)模式。
四、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的功能
微機(jī)保護(hù):是對(duì)站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù),包括線路保護(hù),變壓器保護(hù),母線保護(hù),電容器保護(hù)及備自投,低頻減載等安全自動(dòng)裝置。各類保護(hù)應(yīng)具有下列功能:故障記錄;存儲(chǔ)多套定值;顯示和當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ?;與監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息,動(dòng)作序列。當(dāng)前整定值及自診斷信號(hào)。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值,校對(duì)時(shí)鐘等命令。通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。
數(shù)據(jù)采集及處理功能:包括狀態(tài)數(shù)據(jù),模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)
狀態(tài)量采集。狀態(tài)量包括:斷路器狀態(tài),隔離開關(guān)狀態(tài),變壓器分接頭信號(hào)及變電站一次設(shè)備告警信號(hào)、事故跳閘總信號(hào)、預(yù)告信號(hào)等。目前這些信號(hào)大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng),也可通過通信方式獲得。模擬量采集。常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括:各段母線電壓、線路電壓,電流和有功、無功功率值。饋線電流,電壓和有功、無功功率值。
事件記錄和故障錄波測距。事件記錄應(yīng)包含保護(hù)動(dòng)作序列記錄,開關(guān)跳合記錄。
變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實(shí)現(xiàn),一是集中式配置專用故障錄波器,并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型,即由微機(jī)保護(hù)裝置兼作記錄及測距計(jì)算,再將數(shù)字化的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)和分析。
控制和操作功能。操作人員可通過后臺(tái)機(jī)屏幕對(duì)斷路器,隔離開關(guān),變壓器分接頭,電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。為了防止系統(tǒng)故障時(shí)無法操作被控設(shè)備,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。
防誤閉鎖功能。系統(tǒng)的自診斷功能
系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能,并把數(shù)據(jù)送往后臺(tái)機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心。對(duì)裝置本身實(shí)時(shí)自檢功能,方便維護(hù)與維修,可對(duì)其各部分采用查詢標(biāo)準(zhǔn)輸入檢測等方法實(shí)時(shí)檢查,能快速發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷,并給出提示,指出故障位置。
數(shù)據(jù)處理和記錄。歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容,它包括上一級(jí)調(diào)度中心,變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù),主要有:
斷路器動(dòng)作次數(shù);斷路器切除故障時(shí)截?cái)嗳萘亢吞l操作次數(shù)的累計(jì)數(shù);輸電線路的有功、無功,變壓器的有功、無功、母線電壓定時(shí)記錄的最大,最小值及其時(shí)間;獨(dú)立負(fù)荷有功、無功,每天的峰谷值及其時(shí)間;控制操作及修改整定值的記錄。
根據(jù)需要,該功能可在變電站當(dāng)?shù)厝繉?shí)現(xiàn),也可在遠(yuǎn)動(dòng)操作中心或調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)。
人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能,自診、斷信息也像被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺(tái)機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心與遠(yuǎn)方控制中心的通信。
近年來,計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了十分迅速的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,基于數(shù)字理念的新技術(shù)在電力工業(yè)領(lǐng)域中的使用范圍也越來越廣泛,與普通的技術(shù)手段相比而言,數(shù)字技術(shù)的可操作性與可靠性更加的理想,性價(jià)比也較高,能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)電氣自動(dòng)化的智能操作,也可以在一定程度上促進(jìn)電力工業(yè)的發(fā)展,為了更好的實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣的自動(dòng)化發(fā)展,就需要對(duì)數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行分析與創(chuàng)新。
1.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的作用
電氣自動(dòng)化對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用,這不僅是科技產(chǎn)業(yè)化的載體,也是科學(xué)技術(shù)物化的重要基礎(chǔ),在科技水平的發(fā)展之下,數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)在電氣工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,這不僅能夠促進(jìn)該領(lǐng)域定量化與綜合化的發(fā)展,也能夠提升工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的自動(dòng)化水平。截止到目前為止,自動(dòng)化技術(shù)也應(yīng)用在電氣工程、過程控制、科學(xué)計(jì)算、經(jīng)濟(jì)、信息、人工智能機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)之中,從這一層面而言,將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)電氣自動(dòng)化中能夠?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)起到應(yīng)有的輔助作用。
此外,數(shù)字技術(shù)不僅能夠輔助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢測與管理,也能夠?qū)I(yè)電氣自動(dòng)化開展維護(hù),數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以減少工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用,也可以顯著的提升其準(zhǔn)確率與便捷性,此外,數(shù)字技術(shù)與光纖網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化互感器的融合也可以顯著的提升自動(dòng)化應(yīng)用的有效性以及安全性。與普通的技術(shù)相比而言,數(shù)字技術(shù)也具有操作簡單、邏輯能力強(qiáng)的特征,可以更好的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行識(shí)別,這樣便可以減少人力、物力與財(cái)力的浪費(fèi),也能夠保證工業(yè)電力自動(dòng)化的持續(xù)性。在具體的操作過程中,操作人員僅僅需要對(duì)相關(guān)的指令進(jìn)行傳達(dá)與指示,數(shù)字技術(shù)便可以判別出其中包含的信息,并通過網(wǎng)絡(luò)、光線、微波、電纜等完成信息的傳送過程,這就大幅的提升了系統(tǒng)的工作效率。
2.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的創(chuàng)新應(yīng)用方式
截止在現(xiàn)階段,數(shù)字技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中得到廣泛的應(yīng)用,也取得了一定的發(fā)展,但是由于各種因素的影響,數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用還存在一些不足之處,最為突出的表現(xiàn)就是發(fā)展時(shí)間短,未出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的規(guī)范,且專業(yè)性的技術(shù)人才數(shù)量較少,這就限制了數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。此外,我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然得到了完善的發(fā)展,但是其智能化水平也相對(duì)降低,這就導(dǎo)致數(shù)字技術(shù)的智能化水平也普遍偏低。在社會(huì)的發(fā)展之下,電力行業(yè)對(duì)于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用要求也越來越高,為了滿足電力行業(yè)的發(fā)展,必須要?jiǎng)?chuàng)新數(shù)字技術(shù),就目前的情況來看,數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新方式包括完善程序化操作、智能化安裝以及使用虛端子幾種形式,下面就針對(duì)這幾種形式進(jìn)行深入的介紹。
2.1. 完善程序化操作
完善程序化操作的前提就是調(diào)度命令,為進(jìn)行調(diào)度命令之前,必須要將審核票據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理,并設(shè)置好人工操作界面,并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)開關(guān)與閘刀,并不斷完善整個(gè)系統(tǒng)的功能。此外,為了保證提升系統(tǒng)的各項(xiàng)功能可以得到順利的實(shí)施,可以先進(jìn)行模擬工作,保證系統(tǒng)能夠達(dá)到默認(rèn)識(shí)別的狀態(tài),這時(shí),即使工作人員不在場,系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)作。
2.2. 實(shí)施智能化安裝
為了實(shí)施智能化安裝,可以廣泛的將光纖技術(shù)利用起來,在連接的過程中,利用間隔層與智能終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與控制,以便完成雙重設(shè)計(jì)終端的操作,其中一部分能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場信號(hào)的傳達(dá)與遙控的保護(hù),另外一部分則需要提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。與此同時(shí),還需要完善工業(yè)電氣自動(dòng)化程序的接口,設(shè)置好PC自動(dòng)化平臺(tái),并將此平臺(tái)與MES和ERP系統(tǒng)來接連,此外,為了保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,一般情況下,通訊標(biāo)準(zhǔn)則使用TCP/IP,這樣就能夠滿足用戶對(duì)不同數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際需求。這樣不僅可以提升通訊的智能化效果,也能夠解決平臺(tái)自動(dòng)化的問題??紤]到以上的因素,將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化的過程中,要做好相關(guān)的智能安裝工作,保證整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化程序可以得到有序的進(jìn)行。
2.3.虛端子的使用
虛端子在整個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化中有著十分重要的作用,因此,在測控裝置與智能終端的信息交換過程中也得到了廣泛的應(yīng)用,虛端子可以對(duì)母線、全站線路、主變、開關(guān)來進(jìn)行控制,也可以將跳合功能開啟,這樣便可以實(shí)現(xiàn)不同裝置間的通信,也能夠保護(hù)連閉鎖功能與測控遙控裝置間隔層的保護(hù),此外,虛端子也能夠?qū)Χ位芈愤M(jìn)行管理,這種管理不僅包括對(duì)溫度的調(diào)控,也包括對(duì)檔位的調(diào)節(jié),這樣即可對(duì)非電量信息進(jìn)行操作。此外,為了將數(shù)字技術(shù)的作用充分的發(fā)揮出來,還應(yīng)該創(chuàng)新數(shù)字化裝置的設(shè)計(jì),以便滿足工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展需求。此外,在應(yīng)用過程中,還要對(duì)虛端子進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化,以便對(duì)智能終端系統(tǒng)進(jìn)行更好的控制。
2.4. 實(shí)現(xiàn)操作理念的程序化
對(duì)于數(shù)字化技術(shù)而言,執(zhí)行力有著十分重要的作用,在下達(dá)調(diào)度命令之前,還有一些前期工作需要依靠電腦來完成,在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí),應(yīng)該設(shè)置好人工預(yù)界面,進(jìn)行開關(guān)、閘刀設(shè)備的控制,為此,就必須要實(shí)現(xiàn)操作理念的程序化,這樣才能夠促進(jìn)工業(yè)電力自動(dòng)化的開放化與信息化發(fā)展。
3 .結(jié)語
將數(shù)字技術(shù)與工業(yè)電氣自動(dòng)化進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合便可以完成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算、檢測與管理功能,同時(shí),也能夠減少對(duì)企業(yè)內(nèi)部人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi),促進(jìn)電力工業(yè)的信息化發(fā)展。相信在科技水平的發(fā)展之下,數(shù)字技術(shù)應(yīng)用性能將會(huì)得到不斷的提升。
參考文獻(xiàn):
0 引言
獨(dú)立學(xué)院是指普通高校依據(jù)教育部《關(guān)于規(guī)范并加強(qiáng)普通高校以新的機(jī)制和模式試辦獨(dú)立學(xué)院管理的若干意見》(教發(fā)(2003)8號(hào))的規(guī)定舉辦的本科層次的實(shí)施本科教育的學(xué)院[1]。獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)目標(biāo)是既注重傳統(tǒng)課程理論的講解,又要緊跟社會(huì)需求,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。課程建設(shè)是時(shí)展的需要,是深化教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量、增加學(xué)生就業(yè)率的根本保證。在我院信息與控制工程系本科教學(xué)的過程中,“電路”課程作為自動(dòng)化專業(yè)和電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,占有很重要的地位。
1 電路課程特點(diǎn)
《電路》是一門研究電路分析、設(shè)計(jì)和綜合的理論,是電類個(gè)專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。它的學(xué)科系統(tǒng)完整,理論性強(qiáng),并以工程計(jì)算為背景。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握電路的理論的基本知識(shí)的分析、計(jì)算方法,并受到必要的實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備,為將來成為工程技術(shù)人員打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其課程特點(diǎn)表現(xiàn)為:
1.1 科學(xué)性。由于電路的抽象性和參數(shù)理論計(jì)算較多,我們采用電路分析和網(wǎng)絡(luò)綜合的方法。所謂電路分析,就是在電路給定、參數(shù)已知的條件下,通過求解電路中的電壓、電流而了解電網(wǎng)具有的特性;而網(wǎng)絡(luò)綜合是在給定電路技術(shù)指標(biāo)的情況下,設(shè)計(jì)出電路并確定元件參數(shù),使電路的性能符合設(shè)計(jì)要求[2]。
1.2 實(shí)踐性。電路實(shí)驗(yàn)作為電子信息類工程專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,是學(xué)生素質(zhì)素質(zhì)培訓(xùn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),它關(guān)系到學(xué)生工程意識(shí)的建立、工程技術(shù)及基本技能的掌握。獨(dú)立學(xué)院的實(shí)驗(yàn)課,更應(yīng)該使學(xué)生通過大量的動(dòng)手實(shí)踐,熟悉掌握常用電路器件和典型電路結(jié)構(gòu)和特性,以達(dá)到電路理論和實(shí)踐的統(tǒng)一。
2 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
而獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生的基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,在課程講解過程中有一些必要的公式推導(dǎo)和理論分析,學(xué)生往往一時(shí)難以理解和駕馭。良好的啟發(fā)和訓(xùn)練方式能夠迅速提高教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生的信心。我們可以通過以下幾方方面來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣:
2.1 結(jié)合已知,接受新知。我認(rèn)為在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)該充分利用他們之前的所學(xué),如物理中的電阻電路的串并聯(lián)、電磁產(chǎn)生過程等,去啟發(fā)學(xué)生,增加他們的學(xué)習(xí)興趣。如在含有耦合電感電路的分析時(shí),完全可以由中學(xué)物理中磁力線的概念引出。
2.2 利用對(duì)偶,容易記憶。電路課程中的對(duì)偶定理,闡述了電路中大量的相似性。使對(duì)偶元件或?qū)ε茧娐返姆治龈雍唵?,某些元素之間的關(guān)系(或方程)可以通過對(duì)偶元素的互換來推導(dǎo)出來。如戴維寧定理和諾頓定理互為對(duì)偶、KCL和KVL互為對(duì)偶、電容元件和電感元件的VCR互為對(duì)偶等。
2.3 結(jié)合實(shí)際,加深理解。電路教學(xué)中有些內(nèi)容與實(shí)踐是密切相關(guān)的,如三相電路。這些知識(shí)的傳授,如果拘泥于課堂,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果肯定不好,所以在講授過程中,要結(jié)合實(shí)際,舉例進(jìn)行說明,會(huì)事半功倍。
3 教學(xué)方法的改進(jìn)
為了提高獨(dú)立學(xué)院相關(guān)專業(yè)學(xué)生的素質(zhì),加強(qiáng)學(xué)生的理解,必須對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)??梢詮南旅鎺讉€(gè)方面來進(jìn)行。
3.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)理念
3.1.1 從單一講授知識(shí)的觀念向綜合能力培養(yǎng)的觀念轉(zhuǎn)變。在教學(xué)過程中注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立分析能力和專業(yè)能力的培養(yǎng)。
3.1.2 從以教師為主導(dǎo)的觀念到以學(xué)生為主體的觀念轉(zhuǎn)變。在課堂上多提啟發(fā)性問題,并定期請(qǐng)優(yōu)秀學(xué)生談些心得體會(huì)。
3.1.3 充分利用到多媒體技術(shù)。適量應(yīng)用多媒體課件,可以增加學(xué)生的理解。
3.2 教學(xué)內(nèi)容的選取 在課程的教學(xué)內(nèi)容上,要根據(jù)教學(xué)計(jì)劃中對(duì)學(xué)時(shí)的安排以及與其他課程(如模擬電子技術(shù)、電機(jī)與拖動(dòng)、建筑供配電等)之間的關(guān)系,掌握各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系以及重點(diǎn)內(nèi)容,合理選取教學(xué)內(nèi)容。
如“非正弦周期電流電路和信號(hào)的頻譜”,就可以不講。因?yàn)樵凇缎盘?hào)與系統(tǒng)》這門課程中,會(huì)給出更詳細(xì)的講解;而且此部分內(nèi)容與前后章節(jié)的內(nèi)容的關(guān)聯(lián)很少。
3.3 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè) 加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的根本保證。我們可以由以下幾方面,來提高獨(dú)立學(xué)院的師資隊(duì)伍建設(shè),以形成獨(dú)立學(xué)院特有的教學(xué)手段。
3.3.1 多討論。由于各專業(yè),各課程之間的銜接,教研室中不同專業(yè)的教師可以一起討論,這樣有利于學(xué)科之間的交叉和交流。每月定期召開1~2次教研活動(dòng),開展教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、如何加深學(xué)生理解、如何加強(qiáng)課堂管理等內(nèi)容的討論。
3.3.2 多聽課。教師可以利用上課之外的時(shí)間多聽取老教師的課,虛心向老教師學(xué)習(xí),以加深對(duì)課程的理解。
3.3.3 多培訓(xùn)。學(xué)校可以派教師參加相關(guān)課程精品課程的培訓(xùn),通過培訓(xùn),既能夠向名師學(xué)習(xí),加深教師對(duì)課程更深刻的理解,又可以了解到相關(guān)兄弟院校一些好的教學(xué)方法加以借鑒。
3.3.4 多論文。獨(dú)立學(xué)院應(yīng)多支持和鼓勵(lì)教師發(fā)表相關(guān)課程教研、教改的論文。論文的撰寫與發(fā)表,既是提升教學(xué)研究水平的途徑,又是對(duì)自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),同時(shí)也能夠調(diào)動(dòng)教師教研、教改的積極性。
3.4 豐富教學(xué)資源 在授課過程中,除了課本之外,還可以采用不同的教學(xué)資源,形成一個(gè)能夠師生共享的資源庫(如適合的參考書籍,相關(guān)院校的考研真題,多媒體課件等),以增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,使教與學(xué)互為促進(jìn)。
4 結(jié)語
通過對(duì)電路課程特點(diǎn)的理解,找到合適的方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和教師的共同努力下來進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)方法的改進(jìn),可以提高獨(dú)立學(xué)院相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對(duì)電路課程的理解,培養(yǎng)他們的獨(dú)立分析能力和實(shí)踐動(dòng)手能力,取得了良好的效果。