时间:2023-03-01 16:26:07
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关键词 教学改革 课程体系 实践教学
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048
On Independent Institute Electrical Engineering and
Automation Course Construction
XU Jiangling, YUAN Jinjuan
(Department of Electrical Automation, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,
Wuhan University of Science and Technology City College, Wuhan, Hubei 430083)
Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations, the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula, and proposes appropriate solutions.
Key words reform in education; curricular system; practice teaching
0 引言
上世纪90年代末期,教育部对我国高校各大专业进行了大范围的重新调整。控制类本科专业调整为“自动化”和“电气工程及其自动化”两个方向。针对就业方向的不同,把自动化专业确定为弱电专业,而电气工程及其自动化专业确定为强电专业。在高校布局结束之后,首先要解决的问题就是设置教学内容,通俗一点讲就是设置课程,课程的设置往往是教学的核心内容。
独立学院,是国家借鉴国外的先进经验,利用国家机构以外的社会组织或者个人的资本,以实施本科学历为主的高等学校。通常,在国外,重点大学大多是私立大学,他们的资金来源的主要是校友的捐款,少部分来自于政府拨款;而我们国恰恰相反,我国的重点大学都是公立大学,它们的资金来源通常是财政拨款,几乎没有任何社会资金的投入。由于我们国家财力有限,很难满足大部分高中毕业生生读大学的需求,所以独立学院就孕育而生了。独立学院的开设则是完全采用社会资本办学,政府没有一分钱投入,大大缓解了我国教育经费严重短缺的问题,并且使很多之前根本无法上大学的高中毕业生提供了受教育的机会。而在独立学院创办初期,学科课程建设基本照搬申办母体的做法,这是因为在独立学院创办初期,学校是没有任何经验可循的,只能依靠母体。但也必须清醒认识到,这只是权益之计。因为独立学院的生态和母体学校有很大的区别,这就要及时地对母体学校的教学资源进行创造性的改造,根据自身情况进行响应调整。
目前,独立学院在我国的定位是应用型本科,所以它要面向平民化、大众化,学生的就业渠道主要面向基层。要使学生能够减少适应的工作的时间,这就需要从两个方面入手。一是减少课程的内容和降低课程的难度。因为,我们之前的大学教学主要是精英教学,教学的内容既多又难,而独立学院学生的生源质量偏低,如果按照传统的教育方法无异于缘木求鱼、刻舟求剑。二是必须增加学生实践动手能力的培养和训练。因为,独立学院的学生通常理论水平不高,但是很多同学实践动手能力较强。另外,他们最后的就业面向基层,而基层的工作通常不需要很多理论知识,而特别重视实践能力的培养。本文针对这两个问题以所教学的电气工程及其自动化专业,进行一些相关的探讨。
1 减少理论课程数量
传统的电气工程及其自动化专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中,存在着课程数目多,面比较广,不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后,常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况,这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差,接受能力有限,从而造成了学生的负担过重,教学效果不好,造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想,很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天,一些课程的设置就没有太大的必要,甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例,这门课程多是介绍性的内容,没有任何公式推导以及分析计算,学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中,不能一味地减少课程,要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程,进行大量的训练。例如,单片机这门课程,就需要大大增强,很多高新企业招聘学生的过程中,常常要考查单片机的相关知识,但是在很多独立院校中,单片机的课时得到不断的压缩,得不到相应的重视。
2 改善实践教学
2.1 减少验证性实验内容,增加设计性实验内容
传统的实验教学大多数是验证性的,主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性,只是按照老师所给的图纸进行接线、通电,最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知,没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下,编造或者抄袭数据,造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知,会增加学生的兴趣,提高了学生自身分析问题、解决问题的能力,使学生的创新能力得到充分的发挥。
2.2 用仿真实验来代替现实实验
使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验,减少由于实际实验过程中造成的元件损耗,大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析,并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线,大大减轻了学生的工作量,例如在电气工程及其自动化专业,组态王仿真软件就得到了师生的好评,很多学校都开展了工控组态的实验教学。
2.3 严抓实训教学考核
实训和实验不同,实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象,而实训通常是完成某一任务,来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意,弹性大的缺点,通过在实训教学过程中采用过程考核的方法,把一个实训教学课程分成若个的子项目,每个子项目又分成若干个子子项目,每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数,最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。
2.4 取消课程设计环节,以相应的实训环节来代替
以笔者个人的求学经历和教学经历来说,绝大部分的学科的课程设计环节是失败的,至少是不成功的。传统的课程设计,是在该门课程结束后,根据课程要求,与实际应用相结合,出一些设计题目,让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后,通过安排学生两周的时间内,按照要求,设计出一种用单片机控制的实际电路,并把它制作出来,通电调试、运行,写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了,具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面,给学生布置一个题目,学生在这个教师里面完成课程设计报告即可,其中没有任何学生实际动手的内容,这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事,老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。
针对这种情况,笔者认为应该取消课程设计,取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生,课程设计对他们来说不现实,在以后的工作中,企业也很难有机会让独立学院的学生做设计,给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好,还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后,安排学生做相应课程的实训环节,在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器,写出实训报告即可。
2.5 取消毕业论文环节,以顶岗实习报告来代替
我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病,关于毕业论文的存废一直存在较大的争议,一定程度上这不是一个学术问题,而是一个利益问题。通常来说,一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时,一般的教师带10~15个学生,这就是100~150学时,而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文,老师的利益会受到影响,高校老师肯定会反对。而且,毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛,而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算(包括初稿和终稿),按学校有3000学生来计算,这就有30万元的经济利益,由学校的几家打印社瓜分。所以,作为利益共同体,学校的打印社也不希望取消毕业论文。
毕业设计到底对学生多大好处呢?毕业设计的全过程一般是这样的:通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后,学生就去企业顶岗实习了,根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候,学校会通知学生返校交论文,并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初,写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义?大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外,一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计,取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想,同样也可以安排答辩。笔者经过调查,大部分学生均可以接受顶岗实习报告,它具有可操作性。
2.6 加强第二课堂的教学
加强第二课堂的教学工作,以申请实验室的契机,在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动,提高学生学习专业的兴趣。另外,挑选那些对专业有兴趣的学生,组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之,通过这些比赛,引导学生对专业学习的热情和兴趣,帮助和指导学生开展科研活动,探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动,提高学生的实际动手能力,造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围,激励学生创新思想火花的碰撞,培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。
4 结语
独立学院的产生,不可否认带来很多积极的作用,它让很多人获得了受教育的机会,提高了我们国家国民的整体素质。但是由于成立时间较短,在教学过程中存在很多问题,需要进行一定的改革。这样的改革单靠高校教师个人呼吁作用不大,需要教育部门根据独立学院的实际情况做顶层设计,突破部门利益的藩篱,使独立学院的专业建设和课程设置更加贴近于市场的需要。
参考文献
专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中,存在着课程数目多,面比较广,不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后,常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况,这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差,接受能力有限,从而造成了学生的负担过重,教学效果不好,造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想,很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天,一些课程的设置就没有太大的必要,甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例,这门课程多是介绍性的内容,没有任何公式推导以及分析计算,学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中,不能一味地减少课程,要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程,进行大量的训练。例如,单片机这门课程,就需要大大增强,很多高新企业招聘学生的过程中,常常要考查单片机的相关知识,但是在很多独立院校中,单片机的课时得到不断的压缩,得不到相应的重视。
2改善实践教学
2.1减少验证性实验内容
增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的,主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性,只是按照老师所给的图纸进行接线、通电,最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知,没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下,编造或者抄袭数据,造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知,会增加学生的兴趣,提高了学生自身分析问题、解决问题的能力,使学生的创新能力得到充分的发挥。
2.2用仿真实验来代替
现实实验使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验,减少由于实际实验过程中造成的元件损耗,大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析,并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线,大大减轻了学生的工作量,例如在电气工程及其自动化专业,组态王仿真软件就得到了师生的好评,很多学校都开展了工控组态的实验教学。
2.3严抓实训教学
考核实训和实验不同,实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象,而实训通常是完成某一任务,来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意,弹性大的缺点,通过在实训教学过程中采用过程考核的方法,把一个实训教学课程分成若个的子项目,每个子项目又分成若干个子子项目,每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数,最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。
2.4取消课程设计环节
以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说,绝大部分的学科的课程设计环节是失败的,至少是不成功的。传统的课程设计,是在该门课程结束后,根据课程要求,与实际应用相结合,出一些设计题目,让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后,通过安排学生两周的时间内,按照要求,设计出一种用单片机控制的实际电路,并把它制作出来,通电调试、运行,写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了,具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面,给学生布置一个题目,学生在这个教师里面完成课程设计报告即可,其中没有任何学生实际动手的内容,这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事,老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况,笔者认为应该取消课程设计,取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生,课程设计对他们来说不现实,在以后的工作中,企业也很难有机会让独立学院的学生做设计,给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好,还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后,安排学生做相应课程的实训环节,在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器,写出实训报告即可。
2.5取消毕业论文环节
以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病,关于毕业论文的存废一直存在较大的争议,一定程度上这不是一个学术问题,而是一个利益问题。通常来说,一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时,一般的教师带10~15个学生,这就是100~150学时,而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文,老师的利益会受到影响,高校老师肯定会反对。而且,毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛,而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算(包括初稿和终稿),按学校有3000学生来计算,这就有30万元的经济利益,由学校的几家打印社瓜分。所以,作为利益共同体,学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢?毕业设计的全过程一般是这样的:通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后,学生就去企业顶岗实习了,根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候,学校会通知学生返校交论文,并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初,写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义?大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外,一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计,取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想,同样也可以安排答辩。笔者经过调查,大部分学生均可以接受顶岗实习报告,它具有可操作性。
2.6加强第二课堂的教学
加强第二课堂的教学工作,以申请实验室的契机,在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动,提高学生学习专业的兴趣。另外,挑选那些对专业有兴趣的学生,组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之,通过这些比赛,引导学生对专业学习的热情和兴趣,帮助和指导学生开展科研活动,探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动,提高学生的实际动手能力,造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围,激励学生创新思想火花的碰撞,培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。
3结语
传统的电气工程及其自动化专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中,存在着课程数目多,面比较广,不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后,常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况,这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差,接受能力有限,从而造成了学生的负担过重,教学效果不好,造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想,很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天,一些课程的设置就没有太大的必要,甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例,这门课程多是介绍性的内容,没有任何公式推导以及分析计算,学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中,不能一味地减少课程,要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程,进行大量的训练。例如,单片机这门课程,就需要大大增强,很多高新企业招聘学生的过程中,常常要考查单片机的相关知识,但是在很多独立院校中,单片机的课时得到不断的压缩,得不到相应的重视。
2改善实践教学
2.1减少验证性实验内容
增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的,主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性,只是按照老师所给的图纸进行接线、通电,最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知,没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下,编造或者抄袭数据,造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知,会增加学生的兴趣,提高了学生自身分析问题、解决问题的能力,使学生的创新能力得到充分的发挥。
2.2用仿真实验来代替现实实验
使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验,减少由于实际实验过程中造成的元件损耗,大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析,并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线,大大减轻了学生的工作量,例如在电气工程及其自动化专业,组态王仿真软件就得到了师生的好评,很多学校都开展了工控组态的实验教学。
2.3严抓实训教学考核实训和实验不同
实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象,而实训通常是完成某一任务,来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意,弹性大的缺点,通过在实训教学过程中采用过程考核的方法,把一个实训教学课程分成若个的子项目,每个子项目又分成若干个子子项目,每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数,最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。
2.4取消课程设计环节
以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说,绝大部分的学科的课程设计环节是失败的,至少是不成功的。传统的课程设计,是在该门课程结束后,根据课程要求,与实际应用相结合,出一些设计题目,让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后,通过安排学生两周的时间内,按照要求,设计出一种用单片机控制的实际电路,并把它制作出来,通电调试、运行,写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了,具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面,给学生布置一个题目,学生在这个教师里面完成课程设计报告即可,其中没有任何学生实际动手的内容,这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事,老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况,笔者认为应该取消课程设计,取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生,课程设计对他们来说不现实,在以后的工作中,企业也很难有机会让独立学院的学生做设计,给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好,还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后,安排学生做相应课程的实训环节,在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器,写出实训报告即可。
2.5取消毕业论文环节
以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病,关于毕业论文的存废一直存在较大的争议,一定程度上这不是一个学术问题,而是一个利益问题。通常来说,一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时,一般的教师带10~15个学生,这就是100~150学时,而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文,老师的利益会受到影响,高校老师肯定会反对。而且,毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛,而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算(包括初稿和终稿),按学校有3000学生来计算,这就有30万元的经济利益,由学校的几家打印社瓜分。所以,作为利益共同体,学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢?毕业设计的全过程一般是这样的:通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后,学生就去企业顶岗实习了,根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候,学校会通知学生返校交论文,并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初,写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义?大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外,一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计,取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想,同样也可以安排答辩。笔者经过调查,大部分学生均可以接受顶岗实习报告,它具有可操作性。
2.6加强第二课堂的教学
加强第二课堂的教学工作,以申请实验室的契机,在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动,提高学生学习专业的兴趣。另外,挑选那些对专业有兴趣的学生,组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之,通过这些比赛,引导学生对专业学习的热情和兴趣,帮助和指导学生开展科研活动,探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动,提高学生的实际动手能力,造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围,激励学生创新思想火花的碰撞,培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。
3结语
本设计是根据我院新建“电机驱动与控制实验室”的设备,利用单片机对直流电动机和交流电动机的控制及各种特性。我重点研究的是直流电动机的闭环控制系统。通过本次设计,使同学顺利完成学校制定的实践教学任务。
单片机把通过测量元件、变送单元和A/D转换接口送来的数字信号直接反馈到输入端与设定值进行比较。然后,对其偏差按某种控制算法进行计算,所得数字量输出信号经D/A转换接口直接驱动执行装置,对控制对象进行调节,使其保持在设定值上。
在电气时代的今天,电动机一直在现代化生产和生活中起着十分的重要的作用。无论是在农业生产、交通运输、国防、医疗卫生、上午与办公设备,还是在日常的生活中的家用电器,都大量地使用着各种各样的电动机。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种,简单控制是只对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件来实现。复杂控制是只对电动机的转角、转矩,电压、电流等物理量进行控制,而且有时往往需要非常精确的控制。以前对电动机的简单控制的应用很多,但是,随着现代步伐的迈进,人们对自动化的要求越来越高,使电动机的复杂控制逐渐成为主流。
国内外研究现状
PID控制器最先出现在模拟控制系统中,传统的模拟控制器PID控制是通过硬件(电子元件和液压元件)来实现它的功能。随着计算机的出现,把他一直到计算机控制系统中来,将原来的硬件实现的功能用软件来代替,因此称为数字PID控制器,所形成的一整套算术则称为数字PID算术。数字PID控制器与模拟PID控制器相比,具有非常强的灵活性。电动机的的控制技术的发展得力于微电子技术,电力电子技术、传感器技术、微机应用技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步使电动机控制技术在近二十年内发生了翻天覆地的变化。其中电动机的控制部分已由模拟控制逐渐让位予以单片机为主的微机处理控制,形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统的应用,并正相全数字控制方向发展。电动机的驱动部分所用的功率器件经历了几次更新换代,目前开关速度更快,控制更容易的全控制功率件MOSFET和IGBT成为主流。功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的电动机控制方法能够得到实现,脉宽调控方法、变频技术在直流调速
由单片机作为电动机的控制器具有以下特点:
1.使电路更简单。
模拟电路为了实现控制逻辑需要很多电子元件,使电路复杂。采用微机处理后,绝大多数控制逻辑可通过软件来实现。
2.可以实现复杂的控制。
为基础理由很强的逻辑功能,运算速度快、精度高,与大容量的存储单元,因此有能力实现复杂的控制。
3.灵活性和适应性
微处理得控制方式是由软件来完成的。如果需要修改控制规律,一般不必修改系统的硬件电路,只修改程序即可。在系统调试和升级时,可以不断尝试选择最优参数,非常方便。
4.无需零点飘逸,控制精度高
数字控制不会出现模拟电路中经常出现的零点漂移问题。无论被控制量的大小,都可以保证足够的控制精度。
5.可提供人机界面,多机联网工作
现在普遍采用单片机作为电动机的控制器。实际上可作为电动机控制器的元件还有很多种,例如工业控制计算机、可编程控制器、数字信号处理器。
工业控制计算机科委功能强大,它有极高的速度、强大的运算能力和接口功能、方便的软件环境;但由于成本太高、体积大,所以只用于大型控制系统。
可编程控制器则正好相反,它只能完成逻辑判断、定时、计数和简单的运算。由于功能太弱,所以它只能用于简单的电动机控制。
单片机介于工业控制计算机和可编程控制器之间,它有较强的控制功能,低廉的成本。人们在选择电动机的控制器时,常常是再先满足功能的需要的同时,优先选择成本低的控制器。因此,单片机往往成为优先选择的目标。从最近的统计数字也可以看出,世界上每年要有25亿片各种单片机投入使用。弹片及时目前世界上使用量最大的微机处理器。
三、主要内容与待解决的问题
主要内容:
1、学习直流电动机原理及驱动技术,掌握数字PID控制技术;
2、完成相关设备的接口硬件设计;
3、通过MCS-51单片机编写软件控制程序;
4、系统联合调试,写出相应的使用说明。
现有条件: 直流电动机、直流发电机、MCS-51单片机、微型计算机
重点解决的问题:
利用数字PID技术实现对电动机的闭环控制
四、设计方法与实施方案
毕业设计的实施主要是结合直流电动机及单片机的理论知识,利用与其配套的实验箱,完成预期要解决的实验项目和实训项目,从而对其结果进行分析与总结,通过数字PID技术提高电动机的效率。通过收集各种资料,完成毕业论文的撰写。
五.进度计划 毕业设计课题的相关资料的收集与整理,熟悉系统的相关操作和原理,完成开题报告。
第3周至第4周
系统学习直流电动机、直流发动机原理,完成硬件安装与线路联接。
第5周至第12周
系统学习数字PID控制技术、数字滤波技术。通过MCS-51单片机编写软件控制程序;完成直流电动机闭环控制系统;
第13周至第14周
联机调试;开始整理相关资料,撰写使用说明书和毕业论文。
第15周至第16周
全面完成毕业设计,准备进行答辩
预期成果:通过该系统的设计开发,为实现直流电动机闭环控制系统数字化控制奠定基础。
六、参考资料
[1] 全.直流电动机实际应用技巧 北京:科技出版社
[2] 何立民.单片机初级教程[M].北京:北京航空航天大学出版社
[3] 孙涵芳、徐爱卿. 单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社
[4] 郝鸿安. 常用数字集成电路应用手册[M].北京:中国计量出版社
[5] 吴金戌、沈庆阳、郭庭吉. 8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社
关键词 控制工程;专业学位研究生;实践能力;职业素养
中图分类号:G643 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)04-0007-03
WANG Biao, ZHU Zhiyu
Abstract Aiming at the existing problems of assimilation with aca-
demic degree postgraduates and lack of application ability for profe-
ssional degree postgraduates, a new training mode has been con-ducted to improve their vocational ability and innovation ability. Combined with the industry features of the school, we explore the
new training mode of both professional skills and occupation skill development by establishing a new curriculum system, an innovative practice platform, an innovation tutor team and a comprehensive evaluation mechanism. The reform will improve practical ability and comprehensive quality of professional postgraduates.
Key words control engineering; professional degree postgraduate; practical ability; professionalism
1 引言
随着研究生教育的发展,学术型人才培养的重心已向博士研究生转移,硕士生的培养目标更多地偏向于应用型、专业型人才的培养。与学术型研究生相比,专业型研究生的培养要以职业能力为导向并突出实践性[1]。同时,社会经济的发展和产业的升级换代需要高新知识和科研成果向生产力转化,行业、企业需要高校培养出多样性、职业性的创新型人才。因此,如何提高专业学位研究生的培养质量,培育出具有创新能力和职业技能的高素质人才,是我国研究生教育质量提升必须面对的重大课题。
经过多年的探索和改革,专业学位研究生教育需具有职业性和实践性特质已逐渐被高校及社会各界认同。但总体来看,与国外相比,一些高校提出的“实用型专家”“职业型人才”等目标,抽象程度和标准过高,很难实施[2]。很多高校专业学位研究生的培养模式与学术型学位研究生趋同,未凸显其应用型和实践性的特色,专业学位与职业任职资格关联度弱,使得专业学位研究生教育存在同化、弱化、矮化的弊端[3-4]。
针对以上问题,江苏科技大学围绕专业定位,在人才培养体系中,以国家对海工装备和高技术船舶的发展战略为指引,以行业对控制工程人才的实际需求为牵引,通过优化课程体系、培育创新型科研平台、组建创新导师团队和建立多元化考核机制等,探索专业研究生的培养模式,形成“面向船海,校企协同,工学结合,强化实践”的人才培养理念,建立了船舶与海洋工程特色鲜明的“创新应用型、知能复合型”工程人才培养体系。
2 提高专业能力和职业素养的课程体系
与学术型研究生不同,专业型研究生偏重于应用和实践,所以专业学位研究生的课程设置应体现特定的行业特点,突出职业能力和综合素质培养目标[5]。在课程阶段应侧重于专业知识的学习和职业技能的训练,课程内容和各项实践环节能充分反映行业对应用型人才的知识与能力要求;在论文阶段应侧重于工程应用并兼顾学术价值,着力培养研究生在工程背景下处理实际问题的能力和对新技术的应用。
1)在课程设置上,控制学科所在学院围绕研究生的就业方向和社会需求,以实际应用为导向,基于船舶自动化、智能电气与系统和集成控制系统等研究方向,增设船舶机舱自动化、船舶电力系统、船舶先进控制和船舶伺服系统等课程,以弥补培养体系中工程技术领域课程不足的问题。
2)合理布局R悼纬蹋坚持课程的实用化取向,增加实践教学的分量。开设先进控制理论应用、智能信息处理等实践课程,培养学生理论联系实际和解决工程实际问题的能力。
3)为了反映行业发展的最新水平、拓宽研究生专业知识面和开阔学术视野,增设控制科学与工程前沿课程、水下机器人控制和船舶机舱自动化等跨学科课程。
4)部分课程设置及考核与相关职业资格考试进行有机衔接,引导学生参与企业实训及全国工业自动化人才认证培训(IAAT)和工信部全国信息化工程师岗位技能(NCIE)项目,推动专业学位研究生与自动化从业资格认证相衔接,加强学生的实践能力和职业技能培养。
3 产学研协同,打造创新型实践平台
实践能力与职业能力是专业学位研究生教育目标的关键因素,它们必须在实际应用中形成和发展[6]。通过与企业合作组建的研究生工作站为载体,实现企业与高校优势互补,促进产学研合作,有利于加速高校科技成果转化,同时为学生提供接触学科前沿的职业型实践机会[7];依托学科实践平台,可以缩小教学实验与社会实际应用的差距,促进教学和科研相互转化,带动多学科多专业的协同发展。
学院通过建立和完善江苏省企业研究生工作站等多种形式,多方位培养学生工程实践能力,同时在项目开发过程中提炼课堂案例和实验案例,逐步形成“研究生―教师―综合实验中心―研究生工作站―船舶企业”的教育生态体系,如图1所示。学院与上海外高桥造船有限公司、沪东中华造船有限公司和镇江赛尔尼柯电器有限公司等多家国内外著名企业共建有工程实践教育中心和协同创新中心,成为研究生科研的孵化器和推进器。中心围绕船舶与海洋工程电气自动化、轨道交通车辆装备研发和智能家居等方向开展工程化技术研究,实现学科链和产业链的对接,为培养高质量、专业面宽、具有创新精神和实践能力的应用型人才创造了条件。
学院除了与Rockwell、Cypress、西门子和浙大中控等国内外多家知名企业共建联合实验室,还拥有为探索船舶与海洋工程综合自动化和数字化构建的教学、科研与科技开发三位一体的综合型实验室,如江苏省船舶与海工装备自动化工程实验室、船舶综合电力系统实验室和江苏船舶电气自动化工程技术研究中心等。这些特色实验室凝练了控制学科的研究方向,在船舶综合控制、船舶与海洋平台综合监控系统、船舶自动化系统集成等方面拥有一批具有自主知识产权的自动化装置和产品,有利于提高研究生在船舶自动化技术领域的研究与开发水平,推动教学与科研的共同发展。
4 组建创新导师团队
作为研究生教育的主导者,研究生导师的水平直接影响着研究生的培养质量[8]。由于单一导师在思维方式、知识结构和学术视野方面都具有一定的局限性,不能满足一些学科交叉、跨专业的研究课题要求,因此建立导师组,实现导师之间的强强联手和团队式培养,将有助于研究生拓展学术视野和扩大知识面,提高其综合素质的培养。
本专业建立了有效的工程实践教育基地机制、企业兼职教师聘用机制、青年教师企业研修机制、学位论文多导师制等一系列“产学研用”一体化的协同育人机制。学院制定并实施了《青年教师工程实训管理暂行办法》《校外兼职教师聘任与考核管理办法》等系列政策文件,同时鼓励校内导师到企事业、职业部门的科研和生产等实践领域进行培训和锻炼。这些措施丰富了师资队伍的工程背景,改善了导师队伍的结构,形成师资队伍的开放式动态协作。
依托具有行业特色的科研创新项目,如“海洋工程船动力定位控制系统研究”和“面向海洋水下结构检测与清污的水下机器人导航与控制研究”等,多个学科导师和工程企业专家组成项目驱动型创新团队。根据创新项目的研究目标和技术路线,导师团队从中抽取和派生出课题,作为研究生创新能力和工程实践能力培养的驱动课题。在项目实施过程中,通过团队导师的共同管理,激发研究生自身的学术潜质和科研意愿,不断孕育出阶段性的创新成果,强化团队的整体协同创新能力,从而最终实现高校、企业和研究生多方共赢。
5 建立综合评价机制
考虑到专业学位研究生的应用性和职业性的特点,研究生的实际工作能力和职业素质指标需要被重视[9]。因此,需要建立多元化的考核机制,采取毕业论文、课程成绩、实践成绩和科研奖励相结合的形式,对研究生学习期间获得的科研成果、课题项目完成情况、科技竞赛获奖情况、学术情况、国家专利申报情况和成果转化情况等因素进行评价。
学院对专业硕士按照年度目标考核指标体系进行考核,以确保专业硕士培养目标和质量。第一学年的课程成绩和实践成绩是主要的评价指标,其中课程成绩的考查侧重于考试和小论文的形式,实践成绩的考查侧重于实践报告和企业导师评价相结合的方式。第二、第三学年的主要考核是学位论文、创新实践活动以及衍生的科研成果,其中论文的工程技术背景和应用价值会作为一项重要的指标;学生参加创新活动要结合导师科研项目或企业的研发需求,其学术能力和工程实践能力通过科研成果进行综合评价。一方面通过学术论文和专利评价其理论水平、科研水平,另一方面通过科研工作的经济效益或社会效益评价其应用价值。
6 Y语
近4年来,江苏科技大学电子信息学院培养的专业学位研究生的综合能力有了显著提高。从学术方面,获得江苏省及校优秀硕士论文共4篇,发表国内外学术论文120 多篇,获得国家专利30多项。从应用方面,参与了船舶标准化和船舶与海洋工程电气化发展规划的制定,参与研制的工程船监控系统关键装备和船舶综合后勤保障等系统,技术指标达到国际同类水平,并已成功应用于多艘海洋工程船;研发的无人机舱自动化系统在多家造船企业产业化,并在国内外多艘船舶上装备。实践证明,新的培养模式在强化学生的创新意识、实践能力和提高学生的职业素养等方面取得较好的成效。
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关键词:电气自动化;教学改革;人才培养
电气自动化,即利用电子装置和技术,实现生产机械过程中的自动控制的一门多学。其目标是培养电气自动化技术的应用型人才,实现相关技术的高素质技能人才培养。随着社会的发展,电气自动化的应用使企业的生产率得到了大的提高,因而得到了广泛的应用。作为一个复合型专业,电气自动化专业的就业比较的广泛,且随着现代服务业和装备制造业的发展,社会对电气自动化专业的应用型人才的需求也是越来越大。但在电气自动化专业人才培养的实践中,结合社会岗位的特点,进行电气自动化专业的教学改革,促使人才培养的进一步实现,是非常重要的。
一、电气自动化专业的教学改革
(一)三段式专业课程体系的合理设置
1. 专业核心课程
作为专业教学的核心,专业技术课程的教学,能够体现学生的技能基础与知识结构,其课程的设置主要有单片机控制技术、PLC 应用技术、电力电子技术、AUTOCAD 应用技术、工厂供配电技术、电力拖动、电机与变压器等。而面对这些专业的课程,要能够很好地进行教学,就需要我们对有丰富经验的专业教师进行组织,并按照专业的不同层次,进行课程标准的编写,选修与必修内容也要做到相互统一,才能为专业的教学和人才的培养打好坚实的基础。
2. 专业实训课程
要体现学生岗位创新能力和实践能力,就要专业实训课程进行良好的教学和实施。其不仅融合了考工鉴定模块的技能要求,也融合了考工鉴定模块的技能范围。电气自动化专业,其实训模块主要有数控机床电气维修实训、机电一体化 MPS 实训、电力电子技术实训、变频器综合实训、机床电路控制实训、继电与电机控制实训、照明电路实训等。对于专业实训课程的安排,其可以依照实训周的模式进行课程的开展,每学期的实训可以约为4~5 周,其次,专业实训课要能够以模块为单元,并对具有丰富经验的教师进行组织,促使实习课程标准有效地编写出来,从而实现对实习课堂教学的规范。
3. 顶岗实习及毕业设计
作为电气自动化专业学生,在近将走出校门的前一年,要进行3个月的实习安排,在相关的进行企业顶岗实习,而顶岗实习的专业方向主要为:第一,可以从事自动化设备的辅助开发与设计、调试、安装、维护工作;第二,可以从事供配电系统的维护、运行、调试、安装工作;第三,在自动化生产流水线中,可以从事电气设备的维护、运行、调式、安装、设计等工作;第四,可以从事组装调试、开发机电一体化产品的工作,并进行相应的售后服务。如果技能层次较高的学生,则需要完成顶岗实习后,返回学校完成技师鉴定的考核,在充分结合顶岗实习的课题,高效的完成技师毕业论文的答辩与设计。
(二)硬件资源的合理配置
在进行硬件资源的合理配置时,要能够依据实验课程的教学要求,不断完善专业核心课程改革和实践。目前,许多学校都建立了液压与气动实验室、模电及数电实验室、单片机实验室、PLC 实验室、电工电子基础实验室。而依据专业实训课程教学的要求,有建立了模拟配电房、普通机床与数控机床维修实训室、单片机实训实验室、机电一体化MPS 实训室、电子技术实训室、变频器与PLC综合实训室、机床电路与电力拖动控制实训室、电工基础实训室。依据毕业设计和顶岗实习及要求,许多学校有建立了比较稳定的校外实训基地,如南京技师学院就与三向教学仪器、龙贞自动化有限公司、通力电梯、天正容光达电子有限公司等多家企业进行了紧密的联系。
(三)优秀教科研团队的建立
电气自动化专业是一个知识覆盖面广、学习内容多、口径宽的专业,而言实现专业教学改革的深化和发展,就需要优秀的教科研团队作为专业发展的基础力量。各大院校可以在此进行学生兴趣小组活动及课题研究的开展,来不断的促使学生和教师,使他们成为专业的技术团队,并有效地完成技能大赛的训练和实训课题的开发。通过优秀教科研团队的建立,不断的进行专业人才的培养,促使电气自动化专业的发展和社会需求的满足。
二、电气自动化专业的人才培养
(一)对于人才的培养,无论是服务、就业,还是技能培养方面,都离不开市场,也只有充分的了解市场的需求,才能更好地确定人才培养的方向和内容。在培养人才的实践活动当中,服务是培养的宗旨,就业使培养的导向,技能是培养的核心,综合起来也就是人才培养的方向和原则。总的来说,市场定位和调研的准确便是专业建设的基础。我们在实施人才培养时,要能够充分的结合当地的经济发展,配合电气自动化专业的特点,进行新思路的探索。目前,很多教学单位都在不断的进行教学的改革,有一些教学单位实行了“校企合一、产学一体”的教育理念,一方面培养了人才的专业技能,另一方面又为人才提供了一个很好的实践平台。这一教学的实现促使了岗位群的确定,而依据岗位群又对人才的培养进行了课程的改革。可以看出,依据专业人才的岗位群特点,能够非常准确的寻求与电气自动化专业相关的企业,并与之进行合作。其次,依据生源的特点,可以对教学的教材进行新的制定,实现因材施教的教学策略。此外,电气自动化专业的特点非常的丰富,在其设备安装、维修的领域中,包含着电器产品的设计、开发和电器开关设备的安装、维修。为此,在电气设备的安装、维修中,逐渐的突出计算机的应用能力,实现计算机的全程控制,也是进行人才培养的另一内容。
(二)对于电气自动化专业人才的培养目标而言,其是要能够培养出高技能的应用型人才,而在这一内容中,职业教育则成为最重要的一个培养环节。在进行职业教育的活动中,教学的实践非常的重要,如何实现教学体系的改革,进行实践教学时间的分配、教学内容的整合、自动化专业特点的突出、职业技能要求的满足都是非常重要的内容。但对于电气化专业而言,目前存在的问题是,东北地区电气自动化专业的高职教育的背景并不是非常的明显,其与模具、数控等专业不同,其没有明显的行业可供毕业生们来依托,职业教育进行起来,也是相当的困难。在黑龙江省,由于哈大齐的建设,个当地的老工业基地带来了复苏的生命,这也无疑为电气自动化人才提供 了很好的就业平台,电气自动化专业的职业教育也就更加的广阔起来。为能够适应社会的需求和变化,促进经济的发展,就要不断地转变专业教学的思路,扩充、调整电气自动化专业人才的培养方案,使得专业人才的培养能够得到有效地实现。
三、电气自动化专业人才的发展
当今的社会竞争非常的激烈,为促进企业自身的发展,就要不断地进行业人才的培养。对一个企业而言,通过自身的综合实力,对企业的员工进行专业技能的培养,促使企业创造能力的生成,不断培养未来的骨干人才,在日益激烈的市场竞争中显得非常的重要。一方面,经过人才的培养,就不易出现员工跳槽或被挖走的现象,员工也能够对企业充满更多的激情与热情,竭尽所能的为企业进行服务;另一方面,企业能够让得到培养的员工带动新的员工,实现全体员工的共同发展,形成一个良性循环的发展。就现实而言,目前的企业在进行员工的招聘时,都会要求入职的员工要有一定的工作经验,对那些刚刚走出学校的毕业生,他们往往视而不见,这样一来,社会的发展就会出现断链,是一个非常不好的现象。虽然说这些初入社会、没有经验的人不易迅速的为企业带来利益。但他们的工作热情,能够为企业创造更多有价值的东西。在加上企业内部的培养,定会使他们成为一个优秀的员工,为企业的发展带来更多的生命力。
结束语
总而言之,电气自动化专业的人才培养和教学改革应该充分的立足于社会和市场,不断完善教学的体制和人才培养的方案,才能更加有效地提高学生的专业技能,为社会的发展提供更多的需求。为此,只有通过教学实践的具体改革,不断进行新的探索和研究,才能更多的培养出电气自动化专业的应用型人才,为企业和社会的经济发展提供更为有效的帮助。
参考文献:
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题目:成都国际金融中心负5层制冷机房的电
一、结合毕业论文课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:
摘要:本课题主要研究的是成都国际金融中心负5层制冷机房的电气部分研究问题[1]。案为成都国际金融中心项目,成都国金中心净用土地面积82亩[2]。为香港九龙仓投资的西部地标性建筑整个项目设计由4座塔楼及裙楼组成,包括超五星级酒店、高端写楼、高档酒店式公寓及高品位住宅等,其中主楼双塔最高达248米[3]。2007年9月香港九龙仓集团在成都以8800万元/亩[4]。总价72.4亿元拍下了位于成都市最繁华的商业中心春熙路片区82亩土地建成后,将成为中国西部地区最高档次、最具规模和影响力的地标性建筑物,将引进数百个中西部最具代表性的商铺,其中包括世界上最出名的国际名牌、港澳名牌,再加上其九龙仓本身之马哥孛罗酒店等,有望成为中国西部今后最具影响力的国际商贸金融中心[5]。
关键词:电气设计;配电系统;智能化系统;电气控制;电机;制冷机房;水泵
1.前言
建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学[6]。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合[7]。随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人们对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、网络等系统的要求越来越高,使得建筑开始走向高品质、多功能领域,并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展[8]。建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下,进行工业与民用建筑建筑电气的设计,并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理[9]。
2.设计内容
成都国际金融中心负5层制冷机房的电气部分研究问题。通过到成都国际金融中心负5层制冷机房实地实习,了解制冷机房电机启动类型,启动方式,启动速率。研究其中各个电机与电气控制装置之间是如何协调工作的[10]。了解系统的电气设备及其主回路工作原理[11]。探究其中存在的节能环保效应。计算电气设备的负荷、功率,了解相关电气设备的选用[12]。
3.设计依据
1)中户人民共和国工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)(2002年版)
2)民用建筑供暖通风与空气调节设计规范CB50736-2012
3)高层民用建筑设计防火规范CB50045-95(2005年版)
4)建筑设计防火规范CB50016-2006
5)汽车库、修车库、停车场设计防火规范CB50067-97
6)公共建筑节能设计标准CB50189-2005
7)《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》(2009年版)
8)《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-暖通空调.动力》(2007年版)
9)通风与空调工程施工质量验收规范CB50243-2002
4.总结
本次的文献综述内容主要是对成都国际金融中心负5层制冷机房的电气部分的一个概述,简要说明了毕业设计(论文)文献综述应该做些什么系统的设计,在查阅了大量的资料后的一个总结,也是对这段时间的工作的一个汇报[13]。并对一些规范和国标有了初步的了解,对以后的毕设做一个铺设[14]。小区的建筑电气设计主要是对变配电系统、冷却系统、电话系统、消防系统等的一个设计[15]。对这些系统的初步了解可以确定以后电气设计的方向,对之后的毕设起一个带头作用[16]。从对电气设计的迷茫到初步的认知,有老师的指导同学的帮助,更重要的还是自己的解收获的是实践知识,本次的文献综述对之后的毕设奠定了良好的基础[17]。
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二.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
1.研究的问题
本课题主要研究的是成都国际金融中心负5层制冷机房的电气部分研究问题。通过到成都国际金融中心负5层制冷机房实地实习,了解制冷机房电机启动类型,启动方式,启动速率。研究其中各个电机与电气控制装置之间是如何协调工作的。了解系统的电气设备及其主回路工作原理。探究其中存在的节能环保效应。计算电气设备的负荷、功率,了解相关电气设备的选用。最终了解现场施工的程序等。
2.研究的途径
1)收集相关资料,查阅中外文献。学习相关知识,了解国金中心项目的基本情况。做好前期准备。
2)请教校外导师学习、掌握国金中心负5层的解制冷机房的电机启动类型、启动方式、启动速率,系统的电气设备及其主回路工作原理,探究其中存在的节能环保效应。
3)通过计算电气设备的负荷、功率,了解相关电气设备的选用。
4)利用AutoCAD等绘图软件,绘制施工平面图,系统图,及各个原理图等。
毕业设计的主体是学生,他们在毕业设计中投入的精力以及对待毕业设计的态度对毕业设计质量起着决定性因素。然而在毕业设计期间,多数学生忙于找工作,签就业协议以及考研复试等诸多问题,致使学生在毕业设计过程中投入的精力少造成在毕业设计过程中学生投入的时间和精力不足。同时学生也忽略了毕业设计的重要性,不重视毕业设计,认为毕业设计对未来的工作没有多大作用。另外找工作面试等也花费了不少时间,考研的学生在设计过程中伴随着考研的复试、调剂等诸多问题,致使学生在毕业设计中投入的时间少,从而使设计质量大打折扣。
二、提高毕业设计质量的方法与措施
(一)结合电气专业特点以及电气行业发展,优化毕业设计选题
毕业设计选题从工程、科研等先进的科技成果中选题,借鉴其他电力院校毕业设计经验,克服传统毕业设计与社会、与工程实际脱节的弊端,具体作法如下:(1)依托每个学生学识水平以及就业去向,与企业联合,以工程实践为背景,研究毕业设计题目、设计内容、设计要求;(2)依托辽宁省锦州市光伏产业集群发展需求,进行毕业设计选题;(3)依托光伏技术实验中心的设备及实验系统功能进行毕业设计选题;(4)依托电力系统自动化实验室的发电并网系统进行毕业设计题目;(5)依托专业教师纵向科研、横向科研进行毕业设计选题。
(二)充分利用电气专业校内外实践条件,进行毕业设计改革以往的虚拟的、纸上谈兵的毕业设计模式。根据学生实际情况以及就业去向,有计划安排优秀学生到校内外实习基地、实验室进行毕业设计,做到真题真做。目前可以被本专业利用进行毕业设计的校外资源有:“许继电气股份有限公司”、“锦州施维电器有限公司”、“锦州拓新电力电子有限公司”、“锦州节能有限公司”等4个企业;校内资源有“辽工变电所”、“电力系统自动化实验室”、“微电网技术实验室”、“新能源技术基础实验室”、“工业控制网络实验室”。
(三)校企联合、实行双导师制
“双导师制”源于20世纪90年代初,其目的是提升学生的理论与实践的结合能力,为社会培养出更多更适应的应用型人才。毕业设计实行双导师制源于以下三个方面:第一,就业方面,工科学生就业既需要接受一定的工程教学培养,又需要一定的工程项目训练背景;第二,经济发展和社会需求,学校的教学与专业工程实践需求之间存在矛盾;第三,电力行业具有较强的应用性,没有经过工程实际训练的毕业生,不能满足行业需求,基本上要半年以上时间才能基本上满足需求。为解决这一问题,我校电气工程及其自动化专业在毕业设计过程中采用“双导师制”。聘请了锦州拓新电力电子有限公司杨云龙高级工程师、许继电气股份有限公司的李瑞生高级工程师等具有实践经验的工程技术人员为毕业设计指导教师,并挑选部分学生到企业,根据企业产品以及科研的需求,确定毕业设计题目,学生直接参与企业产品开发或课题研究。这种模式的毕业设计对学生将来参加工作非常有利,提前接触工程实际,利于培养学生工程实践能力,大大缩短了毕业生适应期,降低了企业成本。
(四)依托导师制的毕业设计模式的实施
按照教学计划,毕业设计均设置在大学的最后一个学期,这期间学生面临着就业、研究生复试、研究生调剂等诸多事情,同时本科毕业生在最后一个学期毕业离校还要占用许多时间。扣除上述原因所占用的时间,可以用在毕业设计上的时间就所剩无几了。要想在如此短的时间里完成毕业设计,注定了大多数毕业论文的质量是难以得到保证的。为解决这个问题,本专业采取导师制的毕业设计指导。我校电气工程及其自动化专业本科生导师制是在大三开始申请的,所以在此基础上确定导师即为毕业设计指导教师。在大三时,导师针对学生实际情况制定学生最后两年的学习计划。这样在大三期间提前把毕业设计课题的研究方向定下来,使学生提前进入毕业设计阶段,最大限度消除就业、考研等对毕业设计带来的影响,使学生有足够的时间紧紧围绕毕业设计查阅资料,进行毕业设计,为毕业设计的真题真作提供了必要的基础条件,延长了毕业设计实践,有利于提高毕业设计论文质量。
(五)传统个体指导模式与多群体指导模式有机结合
所谓的传统个体指导模式就是:一个学生只有一个毕业设计指导教师,指导教师依据自己的教学能力、工程经验以及对专业培养方向掌握程度,指导教师拟出毕业设计题目及其毕业设计任务书,学生依据指导教师下达的任务书完成毕业设计,这种统个体指导模式的优点是指导教师对他指导的学生全程负责,指导的责任明确,缺点是毕业设计质量受教师的水平和责任心限制,是教师的个人行为,是典型的师傅带徒弟的模式,具有强制的对应关系,没有做到因材施教,不适应不同层次学生的需要[3]。为了提高毕业设计质量,改革了传统个体指导模式,探索多群体指导模式,组建了电力系统继电保护毕业设计指导小组、光伏发电技术应用指导小组、PLC控制技术应用于指导小组、计算机控制技术应用指导小组等若干小组。多群体指导方式能够充分发挥骨干教师的作用,能促进教师积极性,同时多群体指导,有利于学生从不同的教师身上吸取各有专业技术优势,这一模式的实施不仅能够提高毕业设计质量,同时对年轻教师还起到了传帮带的作用,利于教师整体素质的提高。
(六)强化对指导教师、学生的考核
在整个毕业设计过程中,首先是毕业设计开题答辩,然后是中期检查和答辩,最后是论文的评阅和答辩。在开题答辩的第一个阶段,主要是学生依据毕业设计题目及任务书,进行资料查阅与收集。即在指导教师的耐心引导下,使学生根据所要进行的毕业设计选题独立完成收集查阅文献资料,到相应的企事业单位实习调研,了解目前毕业设计题目的在国内外的技术现状,为学生总体设计方案确定,奠定良好的基础。(1)首先规范强化了对指导教师指导情况考核:(2)指导教师每周和学生至少见面3次,每次时间至少为2小时;(3)指导教师要做好指导答疑记录以及学生毕业设计进度考核表;(4)制订了毕业设计质量监控方法;(5)所有的毕业设计指导教师每一届都成立毕业设计指导小组QQ群,与学生实时交流,及时解决学生问题。其次,严格监督学生在设计过程中的表现,在中期答辩中,对不能按时保质保量完成设计任务的学生,给予警告,责令限期修改完善,一周后进行第二次中期答辩,还没有通过的中期检查的,直接进入二辩;在最后的毕业设计答辩,对那些没有按质按量完成毕业设计的学生进入二次答辩,二次答辩时间安排在1个月后,即下一学期开学初进行,这样学生可以利用一个月的时间进行毕业设计修改完善,这一举措不但保证了毕业设计质量,同时也对下一届学生起到了警醒的作用,有利于毕业设计质量的提高。为了保证毕业设计论文撰写质量,增加了集中授课方式的指导。具体的、个别性的问题适合教师个别指导,而对于通用、普遍存在的问题就采用集中统一授课方式进行指导,聘请学术水平高、指导经验丰富的教师给学生上课,讲授文献检索、开题报告撰写、摘要、结论、总体设计方案的论述等等与毕业设计说明书有关的环节的设计与书写。
三、结束语