电气工程的研究方向十篇

发布时间:2024-04-29 12:11:22

电气工程的研究方向篇1

关键词:职业标准;维修电工;电气自动化技术专业;学习领域课程开发

【中图分类号】G71

基于工作过程的学习领域课程的开发,已成为近年来高等职业教育课程改革的热点。基于工作过程的学习领域课程的实质,在于课程的内容和结构追求的不是学科架构的系统化,而是工作过程的系统化。职业教育的课程开发必须打破传统学科系统化的束缚,将学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展联系起来,将“工作过程的学习”和“课堂上的学习”整合为一个整体,将职业资格研究(包括职业分析、工作分析、企业生产过程分析)、个人发展目标分析与教学分析和教学设计结合在一起。

高职电气自动化技术专业中维修电工的考证及学习是重要项目之一,该专业的核心能力对应的职业是维修电工。因此,以“维修电工”国家职业资格为标准、以高职人才培养为目标,将维修电工职业标准有机地融合到专业学习领域课程开发中,以项目为导向、工作任务为载体,重建专业方向课程体系,以解决专业教学与“维修电工”考证相互脱节的问题。

一、确立专业及其面向的职业岗位分析

根据企业调研,维修电工在不同工业部门如机械与设备制造、汽车与配件工业、电子工业,从事自动化生产。除操作自动化生产设备以外,这些设备的维护成为其专业工作的重点。此外,维修电工参加生产设备的建造和改造,进行电子维修,在车间维修并制造电子、自动化和信息技术的组件和仪器。符合专业要求的工具、测量仪器和测试材料、旨在有效完成任务的工作和工作岗位设计以及与同事进行符合专业要求的交流,都属于维修电工的任务要求。同时,还要考虑经济、社会和生态的不同要求以及由此引起的对职业行动的要求。维修电工能对任务进行整体性观察并在完整性的工作过程背景下对其进行组织,也就是说,借助其企业关联知识关注过程的衔接并与其他部门(机械保养、物流、制造计划等)合作。

二、提取、划分、分析典型工作任务学习难度范围

电气自动化技术专业中以电气设备的运行、安装、调试与维护及营销服务等职业岗位为导向,重点突出技能培养,根据职业能力要求提炼难度1-4级的典型工作任务。

(一)职业定向的工作任务(学习难度范围1)

工厂车间照明设备的安装与维修、普通机床电气设备的安装与维修、电机的安装与维修、小型电子设备的调整与改装、工厂供电系统的计划与实施、做计算机控制系统的计划与实施、印刷电路板的设计与制作、现场总线与工业以太网的构建与维护。

(二)系统的工作任务(学习难度范围2)

交直流调速系统的安装与调试、设备运行的检测与控制、电气设备控制的安装于调试、生产过程的组织与实施。

(三)蕴含问题的特殊工作任务(学习难度范围3)

电气设备的调整与改装、数控设备的维护。

(四)无法预测的工作任务(学习难度范围4)

生产设备的调整及生产质量保障。

三、构建电气自动化技术专业维修电工方向教学计划

根据典型的工作任务,提炼支撑课程,形成了12门理实一体化的学习领域课程。

学习领域课程编号学习领域课程基准学时

小计第一学年第二学年第三学年

1电工基本技能2周2周

2电气设备安装与维护4周4周

3电子技术应用实训4周4周

4电气绘图技术实训8周8周

5pLC应用技术5周5周

6组态控制技术2周2周

7传感器技术及应用4周4周

8交直流调速系统与应用3周3周

9集散控制与现场总线3周3周

10单片机应用技术4周4周

11自动化课程综合实训5周5周

12自动化课程设计2周2周

合计学时1196468286442

四、建立学习领域课程教学计划(举例)

以《自动化课程综合实训》学习领域课程为例,建立讲授单元和行动单元学习任务和内容。讲授单元主要对pLC的组成与基本工作原理;pLC的编程软件及编号范围;基本逻辑指令表示方法及其应用方法;掌握梯形图的绘制原则及pLC设计原则、步骤和方法;对典型生产线工业控制对象进行系统的意见设计、系统的软件设计、安装调试设计,共计150课时。

行动单元中建立五个子学习领域课程:

1、控制方案的初步设计(学时:12),学生根据项目设计要求对现有自动化生产线及需改造的生产线进行调查,并据此形成初步控制方案,讨论并完善,最后提交具体可操作性的控制方案。

2、交流电机的pLC变频控制(学时:48),根据项目设计要求对交流电机的控制所需器件进行选型,了解并掌握器件使用完成交流电机的pLC变频控制子系统,并进行系统测试调试,最后提交相关技术文档。

3、物料分控系统的pLC控制(学时:24),根据控制方案要求对物料分控所需器件进行选型,了解并掌握器件的使用方法,完成物料分控子系统,并进行系统测试调试,最后提交相关技术文档。

4、机械手的pLC控制(学时:30),根据控制方案要求,了解并掌握机械手的使用方法,完成机械手控制子系统,并进行测试与调试,最后提交相关技术文档。

5、系统综合计划与调试(学时:36),根据控制方案要求,对全系统进行联合调试,分析并找出其中的问题,完成全系统了,并提交相关技术文档。

将维修电工职业标准融合到高职电气自动化技术专业的学习领域进行课程开发中,解构原有的基于知识储备的学科体系架构课程,重构基于知识应用的行动体系架构课程,凝练工作过程要素,在现实的职业资格基础上,培养学生普适的职业资格,为未来的职业资格奠定基础,提升学生的“职业竞争力”。通过学习领域课程的开发研究,可有效的优化学校课程资源,在有限的课时内发挥课程最大的作用;可优化课程结构,提高人才培养质量,体现高等职业教育人才培养的特色;为相关专业的课程结构的改革提供思路,使之更加适应培养学生综合职业能力和全面素质的需求。

参考文献:

[1]王平均,王伟,韩宝如.基于工作过程的课程考核评价体系研究――以高职维修电工实训课程为例[J].辽宁高职学报2013(5):49-51.

[2]刘勇,段保才.高职教育课程模式的选择――基于工作过程系统化的学习领域课程模式.中国高教研究,2011(6):85-89.

电气工程的研究方向篇2

关键词:电气工程自动化专业简介创新与变革师资力量课程体系

电气工程及其自动化专业现状简析。

专业简介。

电气工程及其自动化专业,主要是学习和研究电能的生产、传输、转换和利用,是一门新兴的学科。电气工程这一课程,最早出现在十九世纪八十年代,是美国物理的一门选修课,主要是为了电气制造业培养专门人才。随着电气制造业的迅猛发展,电气工程专业的地位也日渐水涨船高,与其他专业也同等重要。

该专业,经历了两次世界大战。在一战后,该专业随着广播与通讯业的出现和发展,其内涵也进行了扩展。尤其是二次世界大战中,对雷达、电讯、控制系统等新的电气与电子系统技术需要,该专业又进行了翻天覆地的更新。随着信息技术的发展,与电子技术和计算机技术的结合,该专业研究方向发展伸向各行各业,小到一个电子元件的设计,大到航空母舰的研发,现今已经成为高新技术产业的重要组成部分。电气工程及其自动化专业对高水平人才的需求很大,作为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于农业、建筑、生产、研发等领域,与人们的日常生活密切。

电气工程及其自动化专业的课程体系的特点。

(1)对本专业应用型人才培养的特色进行强化,并且保持实践教学环节不断线;(2)保持电子与计算机技术相关教学4年不断线,在电气工程领域中,强化自动化与信息技术的应用;(3)结合电力发展前景与现有师资条件,突出强电特色,设置两个专业方向:电力系统及其自动化与电机电气及其控制;(4)结合学生就业需要,考虑学生们的差异性,课程安排具有一定的科学性与系统性。

成为中国的热门专业之一的原因探究。

第一,该专业涉及范围广,能给同学提供创新和发展能力的空间;第二,就近几年来数据显示,该专业的就业率稳高不下,并且国企企业工作稳定,工作环境适合,薪酬和待遇高;第三,该专业教学内容十分丰富,课程新颖,这对学生门有着很强的吸引力;第四,近几年来,随着中国经济的大力发展,对电力供应的需求也在不断地增长,因此电厂的兴建等,电气行业需要更多人才;第五,该专业的历史悠久,经历了两次世界大战发展至今,并且目前我国的电力事业的发展前景也十分不错。研究成果如果能直接转化为产品,因此具有十分惊人的潜在经济效益。

电气工程及其自动化专业发展创新与变革。

提高整体的师资力量。

在新的社会和历史条件下,我们迎来了电气工程专业发展机遇。为了满足当今时代的社会,我国市场对电气方面的人才需要。那么,如何大量地培养新一代的电气工程及其自动化方向的人才呢?如何能保证新型专业才的数量供应呢?师资力量是关键。只有培养出高素质、高水平的师资队伍,才能引领电气科学走向发展。为此,加大教学投入,引进一流人才,建立一支高水平的教师队伍是刻不容缓的。我们可以通过引进一些国外一流大学的相关专业的教授,来到我校进行师资建设。如何培养培养高素质、高水平的师资队伍如下表所示:

第一、教学管理部门进行资金大力投入。根据情况不同,所采用的形式也可以不同,进行培训。

第二、为了使教学内容能够充分满足学生和社会需要,我们应该促进教师不断地改进教学方法及教学手段,加强该课程的教学指导,进行合理的教学评价机制。

第三、教师积极主动积累相关知识与教学经验,并且同时借鉴其他老师长期积累的教学成果,不断磨砺和提高自身的教学水平。

课程体系及教学环节的改革。

随着科学技术的迅猛发展,对学生的综合素质、综合能力都有了进一步的要求,而不仅仅是要求学生在技术业务上有很强的实力。因此,人才培养目标的定位不仅只着眼于现在,还应该放眼于未来的发展。我们要更新教育思想、转变教育观念为先导,加大力度深化教育教学改革,改变电气工程及其自动化专业的课程体系及教学环节,遵循先基础后专业、由简入深的认识规律,制定出科学的电气工程专业人才培养目标。为现代化建设需要,培养出相应的人才并且提高相应的前提条件,是电气工程及其自动化专业的任务。在改变该课程教学体系及教学环节中,适度把握“泛”与“精”的标准,我们应该以教师为主导、学生为主体,培养出创新型人才。

在这如今知识经济的时代,产业结构及其内涵都发生着日新月异的变化,向着综合化、智能化方向发展,而社会也因此需要大量具有开拓精神、创新意识的人才。依据“厚基础、宽口径”的原则,优化课程内容,突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色。另外,在电气工程领域中开辟新应用领域,需要计算机辅助工程做铺垫,先进的信息技术是提高该专业教学质量一个的重要手段,我们要学会利用之。

完善研究生资助体系培养体系。

我国在读研究生的补贴很少,有的甚至还需要自费,那些高昂的学费,往往令大量专业人才没有进行深造。有的读研的,只是为了获得一个文凭,从而找到一个好的工作,而非至心于研究,这与国外同等学历培养补贴较高存在有着不小的差距。为了改变这种不利于培养高水平人才的现象,我们要完善研究生资助体系培养体系,对扩招成果进行巩固,继续深化高等教育改革。就目前情况来看,在各界的呼吁和努力下,高等院校的本科教育受到了相当的重视,然而研究生培养体系却还有点欠缺。科研体系投入不足,自然影响了专业的更深研究。

结语。

总之,在如今机遇和挑战共存的时代,电气工程及自动化专业的发展也需要不断更新。电气工程及其自动化专业,历史悠久,作为一个一百多年历史专业,相当一部分教材内容较陈旧,并且教学手段和方法都比较较落后。新能源、新电工材料和微加工技术等其它新的学科的出现,将与电气工程结合,将继续引领电气科学向前发展。因此,需要不断开拓新的研究与应用领域,融合新理论和先进技术,培养全新的社会专业人才。然而全面培养学生的素质,不仅是要求学生们对专业技术的熟练掌握,还要培养学生德才兼备,成为一名合格的公民。

参考文献

[1]、赵钰婷,张虹,尹立敏.电气工程专业“自动控制原理”课程改革与实践[J].中国电力教育,2013,29:38-39.

[2]、侯云海,姜长泓,卢秀和.电气工程及其自动化特色专业建设的研究与实践[J].实验室研究与探索,2011,10:334-337.

电气工程的研究方向篇3

国家高技术研究发展计划(863计划)现代交通技术领域“节能与新能源汽车”重大项目已启动,按照该项目实施方案计划安排,编写完成国家高技术研究发展计划(863计划)现代交通技术领域“节能与新能源汽车”重大项目2008年度第一批课题申请指南。

本指南共分关键零部件技术、动力系统平台和新型整车技术、检测与示范考核三类课题,设置20个研究方向56个课题,863计划经费41300万元。

二、指南内容

第一类:关键零部件技术

研究方向1.锂离子动力电池系统产业化技术研究

主要研究内容:研制开发高功率型和高能量型锂离子动力蓄电池及蓄电池系统,开展产品的优化设计、规模生产工艺、一致性控制与成本控制技术研究,重点对动力蓄电池系统的可靠性、耐久性和环境适应性进行试验考核。

研究锂离子动力蓄电池管理系统技术。主要包括:SoC估算方法与动态估算精度研究,故障诊断模式研究,管理模块软硬件开发,系统可靠性、电磁兼容性优化设计与试验考核。

研究锂离子动力蓄电池正负极材料产业化关键技术。主要包括:材料的安全性,材料掺杂改性和表面修饰技术,材料制备工艺技术,规模生产及成本控制技术研究。

研究锂离子动力蓄电池隔膜产业化关键技术。主要包括:隔膜抗拉强度、耐氧化性能和质量稳定性的提升,隔膜制备工艺技术,规模生产及成本控制技术研究。

对锂离子动力电池技术发展动态与趋势进行跟踪研究,开展锂离子蓄电池新材料、新体系的相关技术研究。

研究方向2.燃料电池电堆及关键材料的研制开发

主要研究内容:进行炭纸、膜、电催化剂、双极板等燃料电池关键材料开发与产品制备、批量生产技术研究。开发高导电性、合理孔结构、高稳定性炭纸;开发高性能增强型复合质子交换膜及自增湿质子交换膜产品;开发高活性、宽温度、抗聚集、耐环境杂质的电催化剂,以及高比表面积、抗腐蚀、长寿命的催化剂担体;开发耐腐蚀、低接触电阻的金属双极板材料,研究适应车载工况的薄型金属双极板技术及结构。

基于国产关键材料,开发高性能、长寿命、高功率密度的电堆。开展关键材料部件的匹配优化和电堆的模块化设计,开展电堆的安全性研究。

研究方向3.车用驱动电机系统产业化集成技术研究

主要研究内容:开展车用驱动电机关键共性技术攻关。主要包括:高集成度功率电子模块及控制器关键共性技术;高性能导磁材料技术;系列化高性能位置速度传感器技术;串联混合动力和plug-in混合动力用机电一体化发电机组技术;产品成本控制技术。

开展电机及其控制系统产品的可靠性、耐久性、环境适应性和电机系统热管理、电机减振降噪技术研究。

开发不同车型系列化电机系统。包括产品的优化和集成设计、新型高性能集成化机电一体化关键技术与产品开发。

开展规模生产技术研究。包括电机及驱动系统产业化的生产制造工艺及工装技术、专用设备、在线检测仪器设备等技术研发。

完善产品检测能力。包括性能和环境试验能力、关键零部件及材料的测试分析评价能力。完善车用驱动电机系统产品技术规范。

研究方向4.客车混合动力专用柴油机研发

主要研究内容:研究混合动力客车典型道路工况,分析动力与排放需求;研究和优化混合动力客车运行工况下的发动机运行特性,开展相应工况下改善发动机燃油经济性和排放的燃烧系统、排放控制系统的优化匹配;发动机怠速断油和自动起停系统的开发,包括控制技术方案及控制策略研究,研究改善频繁起停条件下的发动机工作可靠性技术。开发具有自主知识产权、向混合动力动力系统开放的电控柴油机管理系统。

研究方向5.新一代轿车用节能环保高效内燃机研发

主要研究内容:开展发动机结构优化设计、燃烧系统及燃烧过程的优化与控制研究;开发整机与电控燃油喷射系统、增压系统、废气再循环系统、尾气后处理系统的优化匹配与控制;开展整机可靠性试验与评价技术;发动机与燃油适配、整车的匹配、标定与评价技术。

开展电控系统关键零部件软硬件开发,控制策略及匹配标定工具软件开发,系统及关键零部件的技术标准规范及测试评价技术,电控系统电磁兼容性、产品一致性和故障诊断技术。

开展后处理系统的研究开发,进行发动机排放后处理控制技术(含微粒捕集器再生技术,催化剂抗中毒抗老化技术),后处理系统的集成开发和老化耐久性控制技术研究。

研究方向6.天然气专用发动机开发

主要研究内容:进行电控单燃料CnG/LnG发动机的研究开发。开展CnG/LnG发动机高效燃烧系统的研究开发;开展发动机电控系统、燃料供给系统软、硬件开发与系统优化匹配;增压器的选型与匹配;发动机热管理系统设计优化;催化转换器的选型匹配与老化试验考核;发动机可靠性与故障诊断技术研究;产品质量控制和一致性研究,形成批量化生产能力。

研究方向7.混合动力用机电耦合动力传动装置关键技术开发

主要研究内容:针对中度以上的混合动力汽车(客车和轿车),开展驱动电机与变速器机电耦合的动力合成装置结构方案和关键技术研究;开发混合动力专用自动变速器、混合动力合成装置专用电机系统;研究动力合成装置的自动换档控制技术和电机控制技术,开发动力合成装置的综合控制系统;研究制订混合动力汽车动力合成装置的设计规范、计算分析规范和试验开发规范,实现混合动力汽车动力装置产业化开发。

研究方向8.新能源汽车动力总成eCU研发和产业化

主要研究内容:开发混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车等新能源汽车动力总成控制系统(eCU);开展eCU共性关键技术的研究,包括硬件开发和功能测试的研究、电磁兼容和环境测试的研究;研究和制定新能源汽车动力总成控制网络接口和通讯协议,底层驱动软件和上层应用算法的接口定义;开发控制系统在线程序更新、匹配标定、离线故障诊断、和分布式控制算法开发的支持软件;开展控制系统可靠性加固设计理论和方法的研究、开展失效模式的分析研究;开展动力总成控制器的系列化、产品化开发、生产能力和质量保证体系的研究以及大批量供货的质量控制体系的研究。

研究方向9.新能源汽车专用装置与加注站成套设备开发

主要研究内容:车载高压供氢瓶(含组合电磁阀)研究开发。开展工作压力为35mpa压缩氢气金属内胆复合材料气瓶结构设计;进行气瓶受力和疲劳的模态分析;进行气瓶失效模式研究;开展安装方式对气瓶性能的影响研究;开发大口径金属内胆成型工艺技术;优化复合气瓶缠绕线型设计,掌握大口径、大容积复合气瓶的缠绕工艺;进行气瓶安全性、可靠性等型式试验研究;开展35mpa氢气气瓶组合电磁阀设计研究;进行阀门的充气、供气及安全排放研究;阀门密封性、可靠性、安全性试验研究。

LnG站用成套设备的研究开发。集成开发LnG撬装式加气站,研究LnG的卸装、升压和加气系统;进行撬装站的低温泵、低温绝热储罐、低温阀门、低温密封材料、管路的应用技术研究;开展两相流介质状态下的管道输送、振动疲劳、气蚀等技术研究;撬装站控制系统的开发;撬装站安全与应急技术研究;制定LnG撬装站的产品技术规范和维修、保养、操作技术规程。开发LnG加气机,进行低温质量流量测试技术、安全监控与报警控制技术研究。

CnG储气井检测技术与系统的研发。研究CnG储气井井壁腐蚀在线检测技术,开发无损检测系统,研究CnG储气井寿命测评方法,制定CnG储气井安全管理和检测规范。

第二类:动力系统平台和新型整车技术

研究方向10.燃气汽车动力系统技术平台与整车开发

主要研究内容:研究燃气汽车动力系统开发平台技术。包括:发动机和整车开发技术流程、开发体系、技术装备,开展增压器匹配技术、燃烧优化、控制策略、燃料管理控制模式、在线标定技术的研究,进行在线匹配标定工具软硬件的研发。

开展重型CnG/LnG发动机电控系统研发。包括:开发重型CnG/LnG发动机eCU、减压器、执行器等电控系统关键零部件,开发发动机燃气系统故障诊断、匹配标定工具软、硬件,开展系统集成匹配和控制策略技术研究。

开发燃气汽车车载诊断(oBD)技术。包括:供气系统零部件的诊断方法和诊断功能研究,失火诊断基准及诊断方法研究,催化器和氧传感器失效诊断基准及诊断方法研究,燃气品质对oBD的影响研究,oBD诊断功能标定方法研究。

开展燃气汽车关键零部件系统匹配技术研究。主要包括:开发燃气汽车喷嘴、减压器、燃气系统各类阀体等关键零部件研发匹配测试装备,开展燃气系统压力流量特性、喷嘴脉宽特性研究,开展燃气汽车关键零部件的测试、匹配、评价方法的研究。

研究方向11.混合动力汽车大规模产业化产品技术

主要研究内容:重点开展混合动力汽车产品工程化技术研究,包括整车优化设计、整车与动力系统集成匹配、批量化生产装备与工艺、质量管理体系。强化整车可靠性、耐久性、安全性、舒适性等研究与试验考核。

研究方向12.电动汽车新型整车技术研发

主要研究内容:研究开发各类新型电动汽车(FCV/HeV/eV)整车技术。技术主要包括:整车动力系统集成技术,动力系统机电耦合方案,控制策略和算法设计技术,网络通讯和控制技术,强电安全技术,电磁兼容性技术,热管理技术,整车匹配标定和试验技术。

研究方向13.代用燃料新型整车技术开发

主要研究内容:开展LnG整车研究开发。进行整车集成开发、LnG燃料储存系统的布置及安全设计,完成LnG燃气发动机开发与整车的集成;进行整车的经济性、排放、驾驶性能、舒适性的匹配与标定;进行整车性能和可靠性试验研究;生产准备和质量控制。

开展甲醇/乙醇灵活燃料汽车开发。进行甲醇/乙醇灵活燃料发动机及整车的开发,研究甲醇/乙醇燃料腐蚀、溶胀和磨损等问题,进行电控系统软硬件研发,进行不同燃料比例的发动机及整车匹配标定与可靠性研究,开展不同燃料比例对发动机的动力性、燃料经济性、排放性(包括非常规排放)影响的研究。

第三类:标准、检测与示范考核

研究方向14.新能源车辆技术标准研究

主要研究内容:该项目将继承相关标准的阶段性研究成果,开展深入研究进一步推进标准的进程,将成熟的研究成果转化为标准。同时结合其他863课题或其他的课题研究项目取得成果,向标准转化。

在电动汽车方面,研究制定包含超级电容器车辆在内的纯电动车辆技术条件,完善电动汽车安全要求。

在新的排放法规下,混合动力汽车(含plug-in)的特点,深入研究重型混合动力汽车能耗与排气污染物试验方法,进一步完善轻型混合动力汽车的能耗与排气污染物试验方法。

研究制定燃料电池汽车的氢排放试验方法。

根据各类新型动力电池特点,深入研究动力电池及管理系统的测试规范;根据不同类型电动汽车的使用特点,研究电机、电机控制器、动力电池及其系统等关键零部件的故障模式和寿命历程,建立相应的可靠性试验方法和快速寿命评价方法;研究制定燃料电池系统的安全性评价方法。

在替代汽车方面,重点研究醇、醚类发动机的技术条件和相关试验方法,进一步研究完善液化石油气、天然气汽车关键零部件的相关标准。

研究方向15.混合动力及燃料电池电动汽车整车性能与排放测试技术研究

主要研究内容:深入研究不同混合方式(包括plug-in)重型混合动力汽车能耗及排放测试技术和试验程序;深入研究在新的排放法规条件下,不同混合方式(包括plug-in)轻型混合动力汽车排放测试技术和试验程序;深入研究燃料电池汽车尤其是燃料电池混合动力汽车的性能、能耗以及氢排放测试技术和试验程序。

研究方向16.交通能源发展技术路线图及应用推广模式研究

主要研究内容:系统分析国际交通能源发展现状与趋势,结合国家车用能源现状和未来发展规划,深入研究各种车用能源技术和车辆技术,进行全生命周期分析和综合评价,对我国未来交通能源技术发展方向和车辆技术发展战略进行总体规划。

根据交通能源发展技术路线图及车辆技术不同阶段的发展目标,研究各种技术途径的综合经济效果和节能减排效果,深入进行技术经济性分析,研究适合我国国情的新能源汽车及能源技术的支持政策。

深入研究新能源汽车市场需求与应用规划,系统开展促进新能源汽车大规模推广应用模式研究,包括组织协调、产品研发生产与技术保障,以及商业化推广机制等。

研究方向17.面向世博的新能源汽车示范运营前期研究

主要研究内容:研究世博会园区内外交通需求和交通规划,所应用的新能源汽车类型以及相应技术方案和技术要求;研究相关配套基础设施建设的技术方案;研究车辆运营考核的技术方案、组织管理结构和管理规范。

研究方向18.电动汽车大规模示范运行

主要研究内容:深入开展电动汽车示范推广模式研究,明确组织体系与协调机制;研究制定当地电动汽车发展的中长期规划;研究制定电动汽车鼓励政策和规章制度,创建有利于电动汽车商业化推广的政策法规环境;建设符合要求的各类电动汽车能量加注系统;深入开展示范运营中车辆和基础设施运行数据的采集、统计分析和评价;开发电动汽车示范运行管理信息化平台,对车辆技术状态进行实时监控;进行节能与新能源汽车科普宣传。

研究方向19.燃气汽车区域性示范

主要研究内容:在燃气资源较为丰富的区域,研究建立区域性(至少覆盖4个以上地级市或2个以上省会城市)的燃气汽车合作机制和发展规划;研究建立区域内燃气汽车发展的协调管理体系;研究建立完善的区域内燃气汽车燃料供应网络体系;研究建立区域内燃气汽车营运、安全运行管理机制;开展城际间主干线、区域间加气站网络建设,实现区域间、城际间燃气汽车的大规模推广应用;开展区域间燃气汽车运行技术经济分析研究、排放监控和节能减排效果分析评价;开展燃气汽车维修保养管理方法与体系的研究。

研究方向20.先进柴油轿车大规模示范与考核

主要研究内容:构建清洁柴油供应保障体系,组织开展柴油轿车的示范运行。柴油轿车分别使用清洁柴油和合成燃料(天然气制油GtL、煤制油CtL)、生物柴油,以出租车的形式进行示范运营和跟踪研究,考核柴油轿车对不同油品的适应性,系统研究柴油轿车的动力性、经济性、排放性、系统可靠性、驾驶性能等。

三、注意事项

1.课题申请者应根据本项目申请指南提出的课题名称、研究目标、主要研究内容、主要考核指标等要求,编写《国家高技术研究发展计划(863计划)项目课题申请书》。

2.课题必须由法人(单位)提出申请,法人是当然的课题依托单位,且必须指定一名自然人担任课题申请负责人。每个课题申请只能有一个课题申请负责人和一个依托单位,课题的协作单位不能超过5家。

3.课题依托单位应符合的基本条件:在中华人民共和国境内登记注册一年以上、过去两年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录的企事业法人单位,包括:大学、科研机构等事业法人;中方控股的企业法人。

4.课题负责人应符合的基本条件:

(1)具有中华人民共和国国籍;

(2)年龄在55岁(含)以下(按指南之日计算);

(3)具有高级职称或已获得博士学位;

(4)每年(含跨年度连续)离职或出国的时间不超过6个月;

(5)过去三年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录。

5.具备以下条件的港澳台和海外华人科技人员可作为课题负责人:

对于港澳台的科技人员,在满足上述(第4条)2-5项条件的情况下,只要有正式的合作协议或受聘于课题依托单位,合作期或聘任期覆盖课题的执行期,且每年在课题依托单位工作时间不少于6个月的,并由课题依托单位出具相关证明材料。

对于海外华人科技人员,包括取得外国国籍和永久居留权的,在满足上述(第4条)2-5项条件的情况下,只要正式受聘于课题依托单位,且聘任期覆盖课题的执行期,每年在课题依托单位工作时间不少于6个月的,并由课题依托单位出具相关证明材料。

6.课题负责人及主要参加人员不得违反以下限项申请的规定:

为保证科研人员能够高质量地开展研究工作,国家科技计划实行限制申请及承担课题数量规定。每人同期只能主持一项国家主要科技计划(包括863计划、973计划、支撑计划)课题,作为主要参加人员同期参与承担的国家主要科技计划课题数(含负责主持的课题数)不得超过两项。申请者应按照上述要求进行申请,且在同一批的申请指南中只能申请一项863计划课题或项目。科技部及所属事业单位借调的与863计划相关的人员不能申请或参加申请。

7.申请者提出的国拨经费申请不得高于项目申请指南规定的国拨经费控制额,并应按照项目申请指南的要求提供相应的配套经费,否则不予受理。

8.申请者要遵守科学道德,以严谨的科学作风和实事求是的科学精神填写项目申请书,保证项目申请书的真实性,避免出现夸大和不准确的内容。同时,不得将研究内容相同或者近似的项目进行重复申请。863计划对申请者在申报过程中进行信用记录,对于故意在课题申请中提供虚假资料、信息的,一经查实,记入信用档案,并对单位在两年内取消其申报863计划资格、对个人在三年内取消其申报863计划资格。

电气工程的研究方向篇4

关键词产学研结合高校电气专业

中图分类号:G647.38文献标识码:a

onindustry-School-ResearchCombinationmodeof

Collegeelectricalengineeringprofessional

LiJie

(Collegeofautomationengineering,nanjingUniversityof

aeronauticsandastronautics,nanjing,Jiangsu210016)

abstractthisarticlestudiesoncollegeindustry-School-Researchmodeandappliedtalentstraining,takeCollegeofautomationengineering,nanjingUniversityofaeronauticsandastronauticsasanexample,analyzestheimportanceofusingresearchcooperationinpersonneltrainingintheschoolsystem,soastoexplorethecombinationmeetthesocialneedsofways.

Keywordsindustry-school-researchcombination;college;electricalprofessional

产学研即产业、学校、科研机构等相互配合,发挥各自优势,形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统并在运行过程中体现出综合优势。产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作,通常指以企业为技术需求方,与以科研院所或高等学校为技术供给方之间的合作,其实质是促进技术创新所需各种生产要素的有效组合。随着技术发展和创新形态演变,政府在创新平台搭建中的作用,用户在创新进程中的特殊地位进一步凸显,知识社会环境下的创新2.0形态正推动科技创新从“产学研”向“政产学研用”,再向“政用产学研”协同发展的转变。①高校既是创新人才的集聚地,也是科技创新成果的发源地。如何以高水平的创新成果和高素质的创新人才服务经济社会的发展?最重要的是坚持科学发展,促进产学研合作。高校的产学研合作可以有两种,一种是国家经济层面,为科技创新服务,促进科研成果,促进经济社会发展;另一种是为教育服务,通过产学研与学术的培养、教师的科研相结合,将学生培养成才。

1南京航空航天大学电气工程专业产学研结合现状

南京航空航天大学电气工程专业为部级特色本科专业、国防特色重点专业、江苏省品牌特色专业、江苏省“十二五”重点专业以电气工程领域为对象,注重计算机科学、控制理论和信息科学在电气工程各领域中的应用,具有广阔的发展前景,相关研究领域在国内具有重要影响力。该专业设有电力电子与电力传动、电机与电器、电力系统及其自动化三个方向。培养具有电气工程领域较宽广的专业基础知识和工程技术基础,具有较好的电气分析、电气设计、电气系统设计、电气系统运行、科学研究、技术开发和管理工作能力的适应国民经济建设特别是航空航天、国防工业和新能源产业发展的高素质的电气领域的高级工程技术人才。

作为南京航空航天大学这样一所重点大学,重点是培养研究型人才,进行知识创新活动,最终目标是为社会服务,高校通过产学研合作,不仅能够解决学校教育与社会脱节问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生在社会的竞争力,而且也能够促进科技发展。近年来,南京航空航天大学开展了较多广泛且有效的产学研合作与实践,尤其在电类领域的合作,效果较为显著。通过合作,实现了将技术攻关、成果转化、平台共建、人才培养、干部交流等全方位的合作,实现了互利共赢,助推了经济发展。以南京航空航天大学与无锡市开展风电领域政产学研合作为例,自合作以来,无锡市委书记杨卫泽率领无锡市党政代表团先后两次访问学校,并就政产学研合作事宜与学校的领导深入交流。而且,学校党委书记崔锐捷、校长朱荻等校领导也多次带领学校相关部门负责同志及部分专家走访无锡市惠山区,实地考察区域经济发展,探索合作模式,推动政产学研合作。②

2电气专业产学研结合的思考及具体做法

电气专业是电气信息领域的一门学科,由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,成为高新技术产业的重要组成部分,触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。这个专业的学生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是“宽口径”、“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大,正是由于社会大量的需求,不言而喻,电气专业培养学生的素质与质量,对该个专业领域,乃至我国国民经济领域的发展影响也是极其重要的。那么,培养出来的学生是否被社会所接纳,被企事业单位所需求,需要我们高校在培养学生时要制定合理的培养目标、培养模式,因此,产学研的结合,为高校的学生培养、学科发展提供了良好的契机。

2.1产和研的结合

企业有较好的生产能力,但科技含量低,科学研究创新不够,如果要想在激烈的市场竞争中脱颖而出,甚至立于不败之地,需要把高校的知识资源和科技研究成果可以很好地转化,技术上进行创新。而作为高校,是服务发展的主体,是科学知识的生产者和提供者,对科学知识的传播、整合和流通起着重要的推动作用。高校在搞科研的目的也是为生产服务、为社会服务。产学研结合就是充分利用学校与企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势,建立良好的互动,把以课堂传授知识为主的学校教育模式与直接获取工程经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合,才能适时调整学生的培养模式,使学生获得良好的实习机会和实习场所,让高校培养出来的学生更容易走上社会,被企业所需求。电气工程专业就是一个实践性很强的专业,能够解决电气工程技术分析与控制等实际生产问题。

但是,在产学研合作中,高校在科研管理机制上存在一些问题,主要表现在:(1)科技成果转移渠道不畅。很多企业拿着大量资金寻找科技创新成果,而高校的科研成果又转移不出去,导致了高校、企业、科研院所等各方科技资源分散,浪费精力、物力和人力。(2)科研人员考核制度不利于成果转化。当前,高校普遍采用职称和职务等级发放科研津贴的,而职称职务的获得,主要是看权威性期刊的数量、申请的项目获得的奖励,专利情况等,对于科技成果能否实现产业化问题很少重视,致使高校老师很多科技项目申请后,过多地偏重于技术与理论,与社会需求脱节,大部分科研成果很多是只申请了专利,或者发表了论文的水平上,实际应用产出的效果不高。另一方面,当前部分教授评职称前,发论文,申报项目,有较多的研究成果,但职称评定后,科研动力不足,研究成果停滞不前,更多的是享受这个教授待遇,从而导致研究资源流失。(3)科技成果推广机制不完善,重视不够。高校由于学科建设发展需求、整体实力提升等众多因素影响,学校科技部和老师的关注点在于国家或省部级重大项目的申报上面,比如国家自然科学基金、部级973、863等重大项目课题、各项科研成果奖励申报,而对真正获得的科技成果,如何将其转化投入不够,重视不足。

因此,在高度重视产学研合作的同时,更应该要结合学科、科研特色和优势,充分发挥科研管理制度对科技创新的激励、支持和引导作用,要进一步搭建平台,发挥政府的作用,与政府、企业、科研院所及高校,产业四力强强联合,不断推动产学研协同创新的形成和发展,为科学技术的研究和创新做出贡献。

2.2学和研的结合

随着电子、计算机、通信和信息等技术在电力行业的广泛应用和发展,给电气专业的学生带来了很好的发展机遇,这就需要高校培养出的电气专业学生,需要具备一定的科研能力,能够独立承担相应研究方向的科研课题。首先,让学生参与到老师的科研当中。从我校电气专业学生培养来看,学生实行“导师制”,对于优秀的学生,从大学开始就跟随导师做相应的课程设计,等到了研究生阶段,不仅能够很早,而且将课题研究有延续性,能更好地做出科研成果,培养科研能力。第二,让学生参与到各种科技创新比赛,老师进行指导,培养了学生的独立科研能力和科技创新能力。

产学研合作教育是培养具有创新精神和实践能力的高素质学生的重要途径。近年来,我校电气工程专业毕业设计课题,以及研究生课题,有80%的题目与产学研基地的实际和教师科研课题紧密结合,有部分学生直接参加教师承担的课题。通过多种渠道,不仅可以使学生更深入接触工程实际,增强实际工程意识,提高综合实践能力,在完成自己学业任务的同时,培养了科研创新能力和实践能力,

2.3产和学的结合

人才培养是高校教育的发展之路。经济社会的发展对人才的需求是多种多样的,精英教育、大众化教育是高等教育的两个方向。精英教育培养拔尖人才,大众化高等教育培养各级各类专门人才,各具功能,不可替代。学校应根据不同的社会需求进行科学、准确的定位,确立自己的发展方向,形成有特色的人才培养模式、培养目标、培养方法和质量标准。③

电气专业的学生培养,需要保持和加强原有专业特色和优势,培养学生较强的工程实践能力,提高学生的就业竞争力。在实际操作中,学校应因材施教,引入各类培养机制,如结合产学研的合作平台,一是和企业联系,为学生提供相应的实习基地;另一种则是根据企业的需求,企业的科研方向,制定我们培养学生的目标、模式及课程体系。如开设专门的“卓越工程师”班,单独组织学生完成一门企业课程授课,一次企业参观实习,一次“工程技术讲座”。除此之外,每年暑假,我校的电气专业与陕西航空电气有限公司、陕西西航动力股份有限公司、河南许继集团、南京机电液压工程研究中心等多个校外产学研合作教育基地开展合作,这些企业每年为电气专业学生提供实习条件,提供合作科研项目。

3总结

电气工程专业行业属于高精尖端行业领域,尖端人才的培养十分重要,它的社会需求较广,而培养这样的优秀人才,就需要高校制定适合社会需求的人才培养模式,通过产学研合作的模式,让学生、教师有良性发展,才能促进电气学科的发展,而外部则需要社会与企业的需求,产学研的结合便是达到这一目标的良好途径。

基金项目:南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金-高校科研管理中产学研协同创新机制研究(资助编号:nR2013029;项目负责人:李洁)成果之一

注释

①宋刚.钱学森开放复杂巨系统理论视角下的科技创新体系――以城市管理科技创新体系构建为例[J].科学管理研究,2009.27(6):1-6.

电气工程的研究方向篇5

关键词:新能源;工程机械;新能源与工程机械

随着我国环境形势的不断严峻,新能源工程机械的研究被我国政府所重视,并且在政策和技术上我国政府也给予新能源工程机械的相关支持。另外,从实际应用的角度来说,工程机械本身在工程作业过程中会产生较大的污染,且对能源消耗力度较高,对环境工程危害较大,新能源工程机械本身比传统燃料工程机械要更为环保,因而开发新能源工程机械是工程机械可持续发展的必然方向之一。

一、新能源工程机械的发展现状与特点

当前,我国对于新能源工程机械的研究所涉及的程度并不深,在工程机械制造与设计方面的成果还不是很多,但研究方向主要选择为清洁无污染的能源开发为主,比如目前在我国多数城市所普及的电气混合动力公共汽车,国外一些工程机械厂家所推出的纯电动工程机械等等,下面本文将对当前果奶外对于新能源工程机械的研究形式,进一步分析新能源工程机械的发展现状与特点。

(一)纯天然气工程机械的发展现状及特点。

目前,以天然气作为新能源燃料的工程机械的发展比较迅速,纯天然气工程机械的发展类型主要分为两种:压缩天然气和液化天然气,在实际应用中,我们可以发现,液化天然气的续航能力更高。以天然气作为主要动力源的工程机械的结构特点为其内部拥有一部燃气发动机,并拥有一组或者单个液化天然气储气瓶,接入相应的汽化装置以及管路;液化天然气在作为发动机动力时,为提高其燃烧力度,需先把液化天然气变成液态,然后由管路传输到燃气发动机内,在发动机装置中进一步调整,调整后在发动机内燃烧,对外输出的转速、功率、扭矩等传递到耗功装置,实现动力输出。经过测试,能源消耗费用节省30%~40%。目前,国内知名的工程机械厂家已经推出了相应的天然气机械产品。

(二)动力电池工程机械的发展现状及特点。

从本质上来说,动力电池工程机械的动力源为电池,即为纯电动工程机械,纯电动过程机械在我国早有研究,但研究方向更多的是趋向于小汽车,由于电池技术以及其他因素的限制,目前我国对于动力电池工程机械的研究也比较初步。当然,国外一些品牌推出的纯电动工程机械较多,比如日本日立品牌所推出纯电动挖掘机。电动工程机械消耗的电能较大,因而大多数电动工程机械工作过程中需要接入380V电网以保障其能发挥出强劲的性能。一般来说,纯电动工程机械的智能化程度以及自动化程度较高,其控制器与变频器进行数据通信,根据负载变化对电机进行变频调速,并控制电磁比例阀,对斜盘变量泵的吸收功率进行调整,实现最优功率的匹配;回转时,直接应用回转电机,通过控制器与回转电机变频器进行数据通信,对回转电机进行变频调速。纯电动工程机械在工作过程中具有噪音低,环境污染低的特点。

(三)混合动力工程机械的发展现状及特点。

混合动力技术在工程机械中也得到了一定的应用,目前在工程机械中所采用的混合动力的方式主要集中为:油电混合、油液混合、油电液混合等三种方式。目前,混合动力方案普遍采用的是油电混合的解决方案,借助蓄电池、超级电容等储能元件,实现柴油机输出功率和扭矩的均衡控制,达到用功率较小的柴油机来驱动大吨位挖掘机的目的。比如山河智能开发的Swe230S油电混合动力液压挖掘机在典型的定点挖掘并回转90°装车的工况中,回转制动回收的能量高达回转所需40%;整机节能效果在20%以上,并可有效的提高工作效率。另外,油液动力混合的方式在工程机械中也得到了一定的应用,比如工程机械知名品牌――――卡特彼勒推出的336eH油液混合动力挖掘机,其在营业过程中比标准机型降低了25%的能耗,但在性能、动力以及生产成本方面与标准机型并没有差异。

二、新能源工程机械的研发趋势分析

(一)注重解决新能源工程机械的动力性能。

目前大多数新能源工程机械所面临的制约因素主要包括持续作业时间短,动力性能不够强劲,相对于燃料能源工程机械来说,新能源工程机械在动力性能方面,仍然存在一定的差距,这与工程机械内部结构的设计与优化具有一定的p系,以天然气为动力的工程机械为例,由于燃气发动机的燃烧动力输出上可能要略逊于燃油发动机,因而动力性能较弱,因而一般以天然气为动力的工程机械并不能适用于大功率作业现场。也正是因为新能源机械在应用过程中,没有传统然后工程机械的适应性更强,所以也就导致一些新能源汽车在普及与推广过程中受到了一定的制约。由此可见,解决新能源工程机械的动力性能问题,应该成为未来工程机械研究的重点。

(二)重点解决新能源工程机械相关的配套基础。

新能源工程机械难以得到较快发展的另一制约因素在于新能源工程机械的发展时间比较短,其配套供能设施严重不足,导致其并不能得到广泛的推广与应用。能源补给站相对较少每个新能源的推行都是一个漫长的过程。新能源工程机械在使用过程中因加气或供电等能源补给困难而影响其正常运行使用。因此,针对于目前新能源工程机械的发展来说,所需要重点解决的还是新能源供应方面的问题,如果确保新能源工程机械在实际应用时能够得到稳定的能源供应是解决新能源工程机械推广的重点内容。

三、总结

总的来说,新能源工程机械的发展空间比较大,在本文的分析中,我们也不难看出,目前针对于新能源工程机械的研究,国内外已经获得了不同的研究成果。虽然,当前所推出的新能源工程机械类型在实际应用时也达到了相应的节能减排的效果,但是,目前新能源工程机械在发展过程中仍然存在很多的制约因素需要解决。由此可见,新能源工程机械的发展之路还很漫长。本文重点研究了当前国内外新能源工程机械的发展现状及特点,并简要阐述了未来工程机械发展过程中所需要解决的技术问题以及发展问题,通过对新能源工程机械的认识分析奠定了我国新能源技术的施工基础,对新能源建设有着重大的作用。

参考文献:

[1]张艺莎,王普琰.混合动力工程机械关键技术探讨[J].工程机械文摘,2011,04.

[2]董宁宁,殷晨波,张子立,朱斌.混合动力工程机械与氢动力发动机的研究进展[J].机电工程,2011,11.

电气工程的研究方向篇6

关键词:电机学;实践教学平台;培养模式;考核模式

作者简介:肖金凤(1972-),女,湖南衡阳人,南华大学电气工程学院,副教授;盛义发(1973-),男,湖南衡阳人,南华大学电气工程学院,教授。(湖南衡阳421001)

基金项目:本文系2013年湖南省普通高等学校教学改革研究项目“满足创新创业能力诉求的电气类专业本科实践教学改革研究”(项目编号:湘教通[2013]223号)的研究成果。

中图分类号:G642.423文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)31-0153-02

高等教育除了应满足学生的学术愿望外,还应满足目前呼声最高的创新创业能力诉求。“电机学”是电气工程及其自动化专业的主干专业基础课,是一门集理论性、实践性、综合性与应用性于一体的课程,更是教学调查中大学期间四门最难教、难学的课程之一,该课程对学生的创新创业能力培养至关重要。而实践是创新和创业教育的基础,开展电机学实践教学改革是提高电气工程及其自动化专业学生创新创业能力的关键。[1-4]

一、电机学实践教学现状

1.实验呈现“简”、“少”、“看”现象

“简”是指电机实验主要为验证性实验,实验内容和过程简单,只是记录实验数据,观察现象,验证书本中学习过的原理,没有激发学生发现问题、分析问题、解决问题的意识,缺乏对实验方法、实验技术和独立实验能力的培训,不利于创新创业能力的培养。“少”是指电机实验项目类型和实验内容偏少。电机学知识点多且很多知识点抽象、难以理解,但高校现有实验、实训条件有限,开设的电机实验、实训项目偏少,影响了课程的教学效果。“看”是指在招生规模日益扩大,而实验室硬件投入和实验教师配备相对滞后的背景下,少部分高校的电机学实验开设时因为人多、设备少,学生不是在做实验,而是在看演示实验。

2.电机控制类产学研合作力度不够

大多数电机控制类产学研合作仅仅局限于高校教师,只有极个别学生有参与产学研合作的机会。电机控制领域的科研成果进教材、进讲稿、进实验项目、进毕业设计/论文、进学生科技小组的“五进”制度没有得到有效实施,科研没有起到明显的育人效益。

3.实践教学考核模式不合理

部分高校电机学实验没有单独开课,只占平时成绩的一部分,对实践教学的要求远没有对理论教学的要求严格,而学生本身对实践教学的重要性缺乏认识,加上没有电机学实践考试不及格的压力,所以有少部分学生不重视实验课,实践效果可想而知。部分高校电机学实验已单独开课,但个别教师和学生对该课程重视程度不够,学生只需完成几个验证性实验就可得及格及以上成绩,故学生无心开展创新性实验研究,更不会去开展校外的产学研项目。这种考核模式将不利于学生创新创业能力的培养。[5]

二、电机学实践教学存在问题的原因

第一,电机学实践教学平台无法满足学生创新创业能力培养要求。目前部分高校电机学实践教学平台就是单一的电机实验室,而且实验室资金投入不足,不可避免会出现实验内容的“简”、“少”、“看”现象;实践教学平台单一,校企合作力度不够,电机实验、实训内容与行业企业岗位需求之间的结合度不紧密;部分高校也建设了电机学多维实践教学平台,但运作机制不健全。

第二,“以教师为中心”的电机学实践教学模式抑制了学生创新创业能力的培养。

第三,电机学实践教学考核模式陈旧。未单独开设电机学实验课程的学校,部分学生认为电机学实验对自己的成绩影响较小,且不影响评先评优和拿奖学金,因此不愿花时间、精力进行电机学实验,更不愿参加一些课外电机学科技活动,影响了学生创新创业能力的提升。

三、电机学实践教学改革措施

1.以提高学生创新能力和创业能力为核心,优化电机学创新创业实践教学平台

南华大学电气工程及其自动化专业原来的电机学实践教学平台比较单一,开展的实践教学项目也有限,无法满足学生创新创业能力的培养要求。作为“电机学”课程的第一主讲教师,笔者重建了电机学创新创业实践教学平台,围绕实践基地和实践项目形成了由电机学校外实习基地、校内实验室和产学研基地等共同组成的、面向学生、多方位、多层面的学生电机学创新创业实践学习平台,以提升大学生创新能力和创业能力。新的电机学创新创业实践教学平台见图1。

(1)创新创业实践基地。近两年南华大学电机学实践基地重点开展了以下工作:

第一,进一步巩固、规范南华大学电气工程学院现有的校外电机学生产实习基地(大唐耒阳电厂等),进而开拓新的电机学生产实习基地和创新创业基地(如衡阳市朝阳泵业有限公司、衡阳特变电工、湘南电机厂等)。

第二,完善校内电机学实验室建设(如果经费允许,新增一些先进电机学研究型实验室)和运作管理,增加实验室的开放性(学校增设实践教师,实验室无节假日全天开放,学生可以随时进入实验室研究学习)。

第三,促进教师工作室与企业的产学研合作,推动产学研基地的建设和规范。

(2)创新创业实践项目。目前南华大学电机学实践项目形式多样,创新性实验项目、电机控制类毕业设计、各级各类科技竞赛项目、教师科研项目等均面向学生开展。

1)顶岗实习。一直以来,人们误以为顶岗实习教学模式是高职院校一项重要的教学环节,[6]对在校本科学生不适用。南华大学拟鼓励学生利用暑假去单位顶岗实习。当然如何开发顶岗实习教学内容、如何设置顶岗实习项目、如何实施顶岗实习教学还需得到学校和实训企业的支持。

2)聘请电机类专业成功人士来学院举办各种形式的创业报告会。

3)定期举办创业设计大赛,让学生自己提出设计主题,进行探究式设计。

2.以培养“能解决问题”的大学生为目标,构建电机控制方向“学生科研团队”培养模式

拟构建电机控制方向“学生科研团队”新型培养模式,该模式将以真实的科研项目的严格性为标准和导向,学生自由组队、组团形成一个个小团队,以学生为核心,从校内立项做起,从小项目做起,从与企业联合申报做起,从与其他高校院所联合攻关做起,从大项目中承担子项目做起,通过实际项目的研究,学生自己拟定研究方案,开展具体的课题研究,进行探究式学习,以此培养学生的创新能力和创业能力。

整个“学生科研团队”实行组长负责制,负责本组的相关工作。“学生科研团队”在学习上采取自学、定期培训、学术讲座相结合的学习方式。团队配备指导教师,一般要求指导教师有校级以上的科研课题,以便学生可以参与到指导教师的科研课题。

目前已吸纳“学生科研团队”参与多项课题,如:湖南省自然科学基金课题“电动车无刷直流电机无位置传感器控制关键技术研究”(no:12JJ6043),湖南省科技厅课题“智能化高性能无速度传感器矢量控制系统研究”(no:2008FJ3217),湖南省自然科学基金课题“高性能电机系统效率优化控制策略与方法研究”(no:10JJ6076),湖南省科技厅科研课题“城轨牵引电机效率优化智能集成控制研究”(no:2010GK3183)及横向科研课题多项。

3.改革电机学实践考核模式,提升“被动型”学生的创新创业能力

南华大学电机学一改以往重理论模式,单独开设了“电机系统综合实验”课程,并拟开设“电气传动技术课程设计”,旨在提高学生的电机学实践教学效果。近年来笔者根据电气工程及其自动化专业的特点,以提升学生创新创业能力为目标,制定了“电机系统综合实验”课程的“实验分组考试”考核方式。“实验分组考试”即教师根据学生的特长及课程实验的具体要求,制定相应的实验分组原则,即把全体学生分成多组,不同组参加不同要求、不同难度、不同方式的实验考核,不同组的实验成绩所占课程总成绩的比例不同。该考核方式根据学生的志愿,参考他们的平时成绩和能力进行双向选择,将学生分成三组。具体分组原则见表1。

四、实施成效

通过近几年对“电机学”课程实践教学改革的坚持不懈的研究、探索与实践,取得了较好的教学效果。

1.“电机学”课程已被评为南华大学精品课程

南华大学的“电机学”课程已被建设成为学校精品课程,以此为契机,以申报省级、部级精品课程为目标,把握“电机学”课程的发展规律,通过上述一系列实践教学改革,形成了自身的实践教学特色和多样化风格,学生的实验操作能力、创新创业能力明显提高。

2.校内外电机学实践教学基地建设成效显著

南华大学电气工程学院新建了周立功“3+1”模式的创新实验室,学生可在此开展电机控制类研究工作,并在广泛调研的基础上,与国内多个不同类型的电机相关骨干企业签约建立了电机学教学实习基地。

3.电机实习效果和电机控制类毕业设计质量显著提高

近年来,南华大学电气工程学院学生写出了众多优秀的电机学生产实习报告。本科生毕业设计相关电机控制类毕业设计的实战性、研究类课题比例达到80%,学生对电机技术产生了浓厚的兴趣,设计水平大幅提升。

4.科技创新训练计划实施效果良好

南华大学电气工程学院以电机学实验室和创新实验室为依托,组织开展了大量的大学生课外科技活动,形成了本科生从事科学研究的良好氛围,有效地促进了学生创新创业实践能力的提高。

学生协助教师与衡阳市冶金机械配套厂合作开展科学研究,参加完成“连铸堆焊辊”研制与开发项目主轴电机的控制与研究工作,该项目通过湖南省科学技术厅科技成果鉴定,并获得了衡阳市科学技术进步三等奖。在教师指导下,学生已在《微电机》等杂志多篇。另外,还指导学生参加各级各类与电机有关的大学生竞赛,如全国大学生电子竞赛、大学生挑战杯等,均取得了较好成绩。

5.创新创业能力大幅提升

针对“电机学”课程实践教学改革及创新创业能力诉求问题,对学生进行问卷调查,满意率达到96%。南华大学电气工程学院电气工程及其自动化专业本科生就业率近几年均在95%以上,就业率和就业质量位居电气工程学院首位。

参考文献:

[1]陈小梅.电机学实践课程改革的探索[J].中国电力教育,2008,

(5):95-96.

[2]周岩,郭前岗,谢俊,等.电气类专业“卓越工程师教育培养计划”探索[J].中国电力教育,2011,(24):5-6.

[3]孔晓红,张素君,付广春,等.实践教学电子电气类大学生科技创新能力培养的途径探析[J].河南科技学院学报,2010,(6):97-98.

[4]杨丽荣,周克良.具有行业特色的电气类专业创新创业人才培养体系研究[J].中国电力教育,2012,(7):18-19.

电气工程的研究方向篇7

关键词:燃煤电厂;烟气脱硫脱硝技术;二氧化硫;氦氧化物;环境污染文献标识码:a

中图分类号:X701文章编号:1009-2374(2015)23-0088-02Doi:10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.045

随着我国工业化进程力度的加强,人们生活水平的提高,化工产业制造出的污染物相继增多。燃煤电厂排放的气体中包含一定的有毒物质,其含有的二氧化硫与氦氧化物这两种气体是造成酸雨的元凶,同时也是光化学烟雾现象产生的原因。长时间积累会造成人体伤害,威胁人们身体健康,对于人们生活环境存在潜在的隐患,对生态环境的破坏尤为严重,直接影响经济发展。有效地应对这一现象,并合理解决是当前亟需的目标,应加强我国能源与环保领域的解决力度。

1燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术研究现状

1.1联合脱硫脱硝技术分析

联合脱硫脱硝技术形式的应用是非常广泛的,在现阶段中,在世界领域中已逐渐成为应用趋势。之所以会被各领域认可,是因为在运用传统脱硫脱硝技术的基础上融合了选择性催化还原技术。传统的脱硫脱硝技术可以有效地排除烟气中的二氧化硫,而选择性催化还原技术可以排除氦氧化物,二者的融合不会产生排斥、不存在干扰、可以实现各自工作的状态,从而达到理想的需求效果。联合脱硫脱硝技术形式是采用湿技术集合了高性能石灰石、石膏烟气脱硫系统排除二氧化硫,并结合干技术形式的SCR技术将氦氧化物进行排除。联合脱硫脱硝技术的优势在于不管烟道入口处的二氧化硫与氦氧化物的浓度存在多高的状态,在其技术实施下,经过处理,可以将90%以上的二氧化硫有效排除、将80%的氦氧化物有效排除,达到理想效果。但是有利便有弊,其也存在一定的不足,在其进行处理的过程中会出现设备表面结垢现象,严重影响了脱硫脱硝的有效率,更严重者造成设备的阻塞与腐蚀,这种现象造成的影响最直接的就是GGH。

1.2同时脱硫脱硝技术分析

联合脱硫脱硝技术固然存在一定的优点,可以有效地排除二氧化硫与氦氧化物,但是其占有一定的空间比例,在费用投资上表现较高,对于设备的操作较困难。因此,同时脱硫脱硝技术形式成为热门首选,受到广泛关注。但是,相对于联合脱硫脱硝技术其还处于研究阶段,在应用规模上远远落后于联合脱硫脱硝技术。同时脱硫脱硝技术是包括燃烧时与燃烧后两种形式的脱除技术,二者有不同的应用,后者的应用更为广泛,包括湿法和干法,具体成果为以下两种:

1.2.1电子束照射法的研究。电子束照射法简称eBa法,技术形式在于运用含有电子能量值为800meV-1meV的电子束照射将其烟气中的二氧化硫与氦氧化物进行有效转化,通过转化变成硫酸铵与硝酸铵。这项技术的出现最早是在日本,经过多年的研究与应用发展,其技术形式在我国得到了广泛的推广。电子束照射法的优点在于运用电子加速器,通过电子加速器的运作产生高能等离子。这种高能氧离子可以有效氧化烟气中的二氧化硫与还氧化钠,确保了脱硫脱硝率。而且在运作过程中不会产生废水、废渣现象,相反,可以将其产生的副产品以及氦气反应转化为化肥,应用于农业生产。这项技术操作简单,可以在短时间内掌握操作要领,运行比较稳定,不存在设备阻塞与腐蚀的问题,处理过的烟气不需要进行二次处理,可以直接排放。

1.2.2脉冲电晕等离子法研究。脉冲电晕等离子法是在20世纪80年代中期由专家masuda与mizunou联合提出来的,是根据电子束照射法原理而发展来的,其原理与电子束照射法大致相同,唯一的区别是脉冲电晕等离子法运用的是高压电源电晕放电的形式,以此来替代加速器电子束产生。脉冲电晕等离子法在运用中具有一定的应用过程,具体过程为:首先,脉冲在放电时会产生大量的高能电子、离子以及激发态粒子、氧化性能高的自由基等离子。在产生的这些元素中活性粒子的作用体现在其平均能量高于气体分子能量,从而在实施操作过程中与烟气有害分子相互碰撞,不仅可以有效打开气体分子键,而且还可以产生大量的臭氧,引起化学反应,实现废气转化;其次,在经过处理时活性粒子令电晕激活的二氧化硫以及氦氧化物的分子与其进行复杂的化学反应,其与自由基合二为一形成相应的酸雾,通过与水的融合形成酸,在这以后的处理中经过与添加的氨反应融合,形成铵盐。一旦铵盐形成以后就可以依据除尘器或布袋除尘设备进行有效收集,从而实现脱硫脱硝的目的。这项技术形式依据的设备简单,极易操作,费用投资比电子束照射法要低很多,消耗能量少,处理的产品能够作为肥料应用于农业生产,不存在二次污染现象。

2燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术发展趋势

2.1理论基础发展

在燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术研究的过程中,许多专家学者为了采取行之有效的技术形式作了具体的研究工作,并形成了相关的理论著作。而在脱硫脱硝技术方面对于理论基础发展研究显得尤为必要,必须依据理论基础研究形式展开,并且形成深入的研究形式。具体的理论基础研究如脱硫脱硝技术应用中存在的反应机理与反应动力学等,这两种理论基础为脱硫脱硝技术脱离实验室研究阶段,从而逐步走出实验室奠定了基础,并且在实现工业化进程阶段提供了充分的理论与坚实的依据,能够有效确保燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的稳步发展。通过这样的历程,以更完美的方式展现了脱硫脱硝技术理论基础的发展趋势,为今后的研究提供了理论保障。

2.2工作中的表现

对于燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的发展不仅仅体现在理论基础上面,还表现在工作中。具体的工作内容依据完善的脱硫脱硝技术,可以有效地发挥其重要作用,从而解决燃煤电厂烟气排放造成的污染问题。当前形势下,国内外的许多专家、学者对于脱硫脱硝技术进行了具体的研究工作,而且做出了相应的总结。这些专家、学者认为,燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术主要体现在工作中,通过工作中的表现观察技术的可行性。鉴于此,在今后的脱硫脱硝技术研究过程中,研究人员要根据以往的研究结果展开新的研究方式,要加强研究湿法同时脱硫脱硝技术。通过湿法同时脱硫脱硝技术的有效研究,可以令其在研究领域向上迈进一大步,不仅如此,完善的研究工作还可以为燃煤电厂的锅炉技术改造提供保障,为其节约大量的资金,可以有效控制投资成本,降低对其投资的风险,从而避免浪费现象的发生。

2.3结合国情

在当前形势下,我国的燃煤电厂建设力度逐渐提升,从而在各省市地区选择适合的地点实施燃煤电厂建设,以确保人们的应用。由于燃煤电厂建设力度的增加,电厂数量随之增加,在这样的情况下,其烟气产生的污染物将会越来越多,严重威胁着人们的健康。因此,选择合适的脱硫脱硝技术在燃煤电厂进行应用显得尤为重要。从另一个角度而言,对于任何一种烟气脱硫脱硝技术的研究,都要结合我国当前的国情,通过对国情的深入了解,从而实施研究工作。面对我国当今燃煤电厂的特点,应主要研发能够确保在中小锅炉使用的脱硫脱硝技术,可以实施应用较高效率、较低消耗量、容易操作的同时脱硫脱硝技术,从而确保燃煤电厂中烟气的有效排放,不构成环境威胁。

3燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术未来工作重心及方向

燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术形式是多学科领域的综合体现,是包含多种形式的技术。在技术形成过程中,为了减少燃煤电厂烟气中的二氧化硫与氦氧化物的排放,造成大气污染,在研究过程中要加强燃烧技术的改进工作,从而抑制污染物的产生,同时还要加强对烟道中的二氧化硫与氦氧化物的烟气实施有效的净化处理。当前,燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术可以有效控制烟气中的二氧化硫与氦氧化物,并且能够将其进行净化处理,以保证无二次污染现象,这种方法是实现燃煤电厂烟气污染解决的有效途径。电子束照射法与脉冲等离子法的应用对于脱硫脱硝技术来说实现了快速的烟气净化处理,加快其研究步伐。这些技术形式与方法虽然存在很多优点,但是研究内容与应用还不完善,仍处于推广阶段,没有对我国国内的所有燃煤电厂予以全面的应用。所以,对于新型脱硫脱硝技术与设备的研发仍需加强,完善现有应用技术,从而开发出更为经济实惠、高效率、高性能、低价格的烟气脱硫脱硝技术是其科研人员对于未来工作的方向与工作重心。只有把握好工作方向,才会有针对性地进行研究,从而实现燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的全面应用。

4结语

本文在实施研究之前,提出燃煤电厂烟气存在的污染现象,含有的二氧化硫与氦氧化物严重影响生态平衡建设,需要相关部门尽快加以解决。在研究过程中,针对于燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术形式的特点将其作为治理污染的手段,将其研究现状进行具体分析,并阐述其发展趋势以及在未来发展的工作重心以及研究方向,从根本上解决燃煤电厂烟气污染现象,确保人们的生活环境处于健康、环保的状态,从而有效地发展燃煤电厂的建设,提升国家经济水平,促进社会发展。

参考文献

[1]周立军.火电厂烟气脱硫脱硝技术[J].中外企业家,2014,1(33).

[2]李一安.燃煤电厂脱硫工艺及工艺选择要素分析[J].资源节约与环保,2015,7(1).

电气工程的研究方向篇8

关键词:就业方向;教学改革;自动化专业;电气工程

前言:

从我国长期的教学改革和发展上来看,将电气工程及其自动化作为就业发展方向,推进教育教学改革是非常重要的。在教育教学中应遵循市场规则,抓紧就业机遇,有针对性的塑造电气自动化专业,从电气工程学院这个主体教学上来看,高校重点的建设应在电气工程及其自动化上,而由于近些年来传统专业的不断变革,电气工程及其自动化专业已经不能满足当今社会用人单位的用人需要,需要以社会就业为导向,实施教学改革,塑造高素质的人才,本文则重点介绍目前电气工程及其自动化的认识和未来就业方向。

1.电气工程及其自动化的发展历史

电力技术的发明、电气工业的建立至今已有100余年的历史。自工业革命开始,人类便在一次次工业实践中,不断地学习使用电力为人类自己服务。多年的系统研究,终于逐步形成了电气工程的基础理论。电气工程的发展有以下几个里程碑意义的事件:1820年,安培发现了电磁效应。1831年,法拉第发现电磁感应原理,奠定了后来发电机的理论基础。19世纪60年代,麦克斯韦建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论,预言了电磁波的存在。1873年,麦克斯韦完成了《电磁学通论》,奠定了广泛应用电磁技术的理论基础。1882年,爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂,完成了初步的电力工业技术体系。世界第一台三相交流发电机的建成,三相交流电的出现克服了原来直流供电容量小,距离短的缺点,开创了远方供电,电力拖动等各种用途的新局面。20世纪初,电力的生产应用已达到较高的水平,并具有相当的规模。从此,电力取代了蒸汽,使人类历史迈进了“电气化时代”。

2.对电气工程领域方向的特点及认识

电力系统具有如下特点:(1)电能的生产和使用是同时完成的;(2)过渡过程十分短暂;(3)电力系统有较强的地区性特点;(4)与国民经济关系密切。在我国,发电厂就分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂。

从最新的科学技术发展来看,电机的自动化性能如果能够大大提升,能够有效的和常温科研超导材料进行融合,那么就会使电气的电阻损耗率大大降低,这样不仅解决了电阻长时间的发热问题,又能够起到良好的降匦Ч,会使电机的效率大大提高。同时,更加重要的就是在临界的粗长强度和密度都很高的情况下,超导电机的绕组电流密度能够比常规的电机提高数十倍,大大提高了电机的功率密度,降低电机重量和体积。高电压与绝缘技术这一领域的技术水平要求很高,有“三强”,即:试验性强,理论性强,交叉性强。该学科的主要运用范围:建立有工频高电压、支流高电压、雷电冲击高电压、操作冲击高电压、冲击大电流以及高功率脉冲技术等装Z;测量用的有静电电压表、高压示波器、专用的分压器、分流器等。近年来,随着计算机和微电子技术的广泛应用,数字化测量技术和电器设备在线运行状态的再线监测、故障诊断技术得到了很大的发展。研究电工新技术可促进核能和可再生能源的应用发展,使之更快的在技术和经济上成熟起来,例如:核电发电、磁流体发电、风能发电、太阳能发电、其他新能源发电。电工新技术可以促进交通运输方面的磁悬浮列车、磁流体推进船、电动车的发展推进,医学上的超导核磁共振成像装Z的研究等。电力电子包含电力电子器件、变流电路和控制电路三部分。目前,电力电子技术有几个研究方向:高频开关电源技术:所有的信息系统与通信设备都需要使用开关电源,小到各种便携数码产品,还有现在时兴的各种平板电视,大到服务器系统、通信基站机房、及种种航空设施等;电力电子技术在电力系统中的应用:如各种谐波补偿、有源滤波装Z等,还有不断发展的不间断电源设备(UpS),电动汽车的驱动与控制系统,电机的节能驱动方面如各种变频器(包括变频空调),在当前能源短缺的状况下,太阳能、风能及各种再生能源的应用,电力电子技术是最关键的技术要素。

3.电气工程及其自动化的就业方向

电气工程及其自动化专业属于工科专业,并且与机械学科一样最具基础性。随着科学技术的发展,学科之间的交叉与融合更加密切,所以其他学科的发展更加需要电气专业的相关知识,因而,电工学课程已经普遍在各工科专业中开设,用以普及电气工程基础知识。而电气工程及其自动化是工科中历史最悠久的专业之一,并且我国与发达国家不同,电气工程及其自动化仍保有强大的生命力,随着工业化进程的前进,电气工程专业发展更为迅速,而电气工程及其自动化作为中心专业,人才需求便更加旺盛。

结束语:

综上所述,作为一门涉及到电子技术、计算机技术及其多项工科技术的多样化课程而言,电气工程及其自动化对于未来很多科技信息领域都有着长足的法扎你空间。但是从专业性上来说,还与人们日常生活中的通讯技术和微电子技术有着重要的联系,因此,作为电气工程及其自动化学科专业的学生来说,在未来的就业方向上应从这几方面进行研究,努力找到未来适合自己的就业发展方向。

参考文献:

[1]周勇.电气工程及其自动化存在的问题及解决措施[J].中国高新技术企业.2015(01)

[2]闫海东,程世伟.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用.2015(06)

[3]乔新涵.电气工程及其自动化的发展及问题研究[J].科技创新导报.2015(02)

电气工程的研究方向篇9

关键词:校企合作;产学研协同培养;卓越工程师;产业需求;课程体系

作者简介:周美兰(1962-),女,山东金乡人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院教学副院长,教授;

孟大伟(1956-),男,辽宁锦州人,哈尔滨理工大学教学副校长,教授,博士生导师。

基金项目:本文系黑龙江省高等教育综合改革试点专项项目(项目编号:JG2201201107)、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目(项目编号:a201200004)的研究成果。

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)14-0015-03

在制造业国际化的推动下,中国经济已经步入全球化时代。在此背景下,中国工程教育正面临本国制造业全球化和国际工程教育全球化的双重挑战。经过几十年的发展,我国的工程教育取得了巨大的成就,据统计我国有各类工科在校生数量约700万人,数量位居世界第一,标志着中国已经成为世界工程教育大国。但是必须清醒地认识到,我国的高等工程教育面临着诸如“发展战略和目标定位不清晰”、“工程教育与工业界脱节,实践教学、课程设计、毕业实践严重不足”、“工科专业课程体系相对陈旧,与我国产业结构的调整不相适应”、“工科教师队伍普遍缺乏工程经历,严重影响工程教育质量”等问题。[1]为了应对全球化带来的新挑战,加快高等工程教育改革势在必行。

东北老工业基地曾是新中国工业的摇篮,电气装备制造业基础雄厚,国家实施振兴东北老工业基地的战略决策给东北老工业基地的调整改造带来了重大的机遇。通过调研发现,在振兴东北老工业基地进程中电气工程领域创新型工程技术人才紧缺,成为影响东北老工业基地经济发展的瓶颈。因此,哈尔滨理工大学作为一所地方性理工科大学,进行校企深度合作,构建新型的产学研协同培养工程人才体系,为地方和国家经济建设培养高素质的电气工程领域的高等工程人才,是一项紧迫而十分必要的任务。

一、我国高等工程教育目前存在的问题及校企合作现状

1.我国高等工程教育目前存在的问题

我国高等工程教育目前存在的问题主要表现在人才培养目标偏离工程的要求,人才培养过程未能突出高等工程教育的本质特征;必要的工程训练条件得不到保证,实践教学和工程训练日益弱化。具体如下:[2]我国的高等工程教育以前受前苏联、现在受欧美影响较大,始终未能形成符合我国国情的培养模式;在认识上有差异,教育部门侧重培养毛坯,提倡宽口径,而工业部门希望合格工程师,需要上手快;在实践中,绝大多数工程院校按照培养科学家或技术专家的模式培养工程师,对工程师基本素质的养成重视不够;教育观念落后,科学高于技术、理论重于实践的传统观念仍然有广泛的影响;长期以来,高等工程教育的课程体系没有多大变化,教学计划基本上沿袭以理论教学为主体的教学模式;知识更新速度慢,学科交叉不够,综合性训练不足;随着教学内容不断增加,教学要求不断提高,课程负担层层加码,知识与课程的整合、融合、更新不够;工科院校的许多中青年教师没有经历过生产或工程一线的实际锻炼,缺乏工程实践经验;同时,学校也缺少有效机制,吸引企业中具有丰富的实践经验、适合从事教学工作的工程师到学校来为学生授课;工科院校的实践教学被不同程度的削弱,许多学校工程训练达不到最基本的要求,实验课程的比重下降,学生动手操作机会减少;生产实习的时间大幅度压缩,学生在实习中主要是参观而很少能参与;课程设计、毕业设计远离工程实际,更多的是虚拟题目。

2.国内校企合作现状及措施

我国校企合作现状的主要表现在:学校与企业在人才培养方面缺乏有效交流与合作,学校未能直接和及时地反映企业对工程技术人才的要求;企业在要求学校提供合格人才的同时,也没有意识到自己在人才培养过程中的责任。[3]

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010年-2020年)》针对高等教育存在的“人才培养质量不适应经济社会发展需要,质量保障体系不完善”、“存在同质化倾向,缺乏办学特色”、“布局结构不合理”、“自主创新能力不强,产学研结合不够”等问题提出了一系列改革措施,包括:“创立高校与科研院所、行业企业联合培养人才的新机制”、“严格教学管理”、“建立动态调整机制,优化高等教育结构”、“重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”、“设立支持地方高等教育专项资金”、“实行分类管理”等。这既是对我国高等教育,特别是高等工程教育改革提出的新要求,也为深化我国工程教育改革和校企合作提供了契机。

二、哈尔滨理工大学电气工程及其自动化专业校企合作现状

哈尔滨理工大学电气工程及其自动化专业(以下简称“电气专业”)的前身电机系和电工材料系设置于1958年,到现在已经有54年的办学历史。本专业2005年入选省级重点专业,2007年入选国家特色专业。本专业目前含有“高电压技术”、“电气绝缘与电缆”、“电机电器及其控制”、“电力系统及其自动化”、“电力电子与电力传动”5个专业方向,是一个集高、低压电气设备的制造、运行和维护等于一体的强电类综合专业。“电气绝缘技术”在变压器制造业,“电机电器及其控制”专业在电机制造业,无论人才培养还是工程技术与科学研究均形成了自己的特色,在相应的行业中均享有较高的知名度。目前在电线电缆行业的高级工程技术人员和高级管理人员中哈尔滨理工大学的毕业生占绝大多数。近年来,学校为东北老工业基地企业服务进行“定制式”人才培养试点得到了企业和政府的大力支持。如哈尔滨电站集团与哈尔滨理工大学签署了本科生的“定制式”培养、工程硕士培养、企业技术人员培训和科研合作等《校企产学研全面合作协议》;哈尔滨电机厂有限责任公司在我院投资建立“大电机电气与传热技术工程研发中心”,并设立5万元/年的学生奖学金。黑龙江省教育厅也积极支持和推进哈尔滨理工大学为振兴东北老工业基地开展的“定制式”人才培养模式,并将哈尔滨理工大学作为服务东北老工业基地办学新模式的示范单位,在我校建立了5个黑龙江省振兴东北老工业基地“人才培训中心”,其中“电站成套设备人才培训中心”和“电力人才培训中心”设置在我院并由电气专业负责,同时拨专项经费100万元用于培训中心的建设。

积极为企业工程技术人员的知识更新和再教育提供支持和服务。我院从20世纪50年代起就一直与企业建立合作关系,学科在全国有一定声誉,基础设备较好,所设的电机、电缆、高电压与绝缘技术等专业领域为大型企业、机电行业培养了大批工程技术人才。学院为企业培训人才的工作始终没有间断过。目前学院的2个人才培训中心都承担着三种培训任务:为企业培养本科层次的紧缺人才,对企业中的非主导专业人员进行转专业人才培养,以上岗资格培训为主的专门人才培训。

2005年以来学校与哈尔滨电站集团、特变电工沈阳变压器集团有限公司、佳木斯电机股份有限公司、哈尔滨电缆厂等企业签订了《校企“定制式”培养协议》。2005年开始,每年组建“电机试点班”和“电缆试点班”和“特变电工班”。到目前为止,电气专业“定制式”人才培养试点班已有6届毕业生,共计482人。2007年,我校获批教育部质量工程人才培养模式创新实验区项目“面向东北老工业基地‘定制式’人才培养模式创新实验区”。本专业作为我校“定制式”人才培养的首批试点专业,为该项目的获得与研究起到了有力的支撑作用。

三、产学研协同培养电气工程急需人才

为了应对制造业全球化和工程教育全球化带给我国高等工程教育的巨大挑战,必须进一步深化高等工程教育改革,进行校企深度合作。充分考虑电气产业需求、电气工程学科专业和学生个性发展三方面的要求,在工程教育多元化人才培养平台的搭建、产学研互动的人才培养方案和课程体系建设、工科教师的工程实践能力提高、工科学生的考核机制等方面探索新的改革措施,建立起以电气产业需求为导向的新型高等工程教育人才培养体系。

1.以我校特有的“培养规格分类加专业方向分类”的多样化人才培养理念为指导,采取产学研协同培养模式

构建两类工程教育人才培养框架,即“卓越工程师”培养平台和“应用型工程师”培养平台,并形成相应的人才培养方案。当前,我校电气专业的生源包括一表和二表B两个批次的学生。根据本专业的办学层次和办学能力,一部分学生的发展方向是掌握某种实用技术的应用型工程师,另一部分学生的发展方向是具有某种特殊才能的精英拔尖人才。为此,学校确定“卓越工程师”和“应用型工程师”两大类人才培养目标,并积极开展产学研合作,相应构建“卓越工程师”和“应用型工程师”两类工程人才培养平台。

针对“卓越工程师”培养类型搭建创新教育平台。体现在人才培养方案上就是加强基础理论课的讲授,专业课涉及的范围比较广,给学生留有较大的自由选择空间,注重培养学生的自主学习能力、科学研究能力以及创新能力;针对“应用型工程师”培养类型,搭建职业技能训练平台。体现在人才培养方案上就是以产业需求目标为导向设置专业方向,强调基础与专业特色并重,加强技能训练,注重培养学生的适应学习能力、工程实践能力以及团队协作能力。

2.以电气产业需求目标为导向,采用CDio工程教育理念,构建与产业需求匹配的课程体系

在培养方案上针对两类不同的人才培养目标构建不同的人才培养方案。对于“卓越工程师”,注重基础理论教育和专业方向引导,体现在培养方案上即:一、二年级为基础理论课,三年级为专业前沿技术课,四年级学生进入企业或校企合作工程研发中心参加工程研究,并撰写毕业论文,着重培养学生的科研能力和创新能力。[4]对于“应用型工程师”,注重专业技术教育和职业技能训练,体现在培养方案上即:一、二年级基础理论课,三年级专业应用技术课,包括半年专业基础课加半年校企联合专业方向课,四年级学生进入校企联合实践教学基地参加项目实训和毕业设计,着重培养学生的工程实践能力和职业能力。

在专业课程设置上,针对企业对工程人才的实际需求设置多组专业方向课和任意选修课,在教学过程中注重工程实践环节的锻炼;同时,对专业课进行合理的前移,以留出更多的时间让学生进入校外实践基地(企业)参加实习和项目实训。另外,针对不同企业对电气专业人才的具体需求开设相应的桥梁课程。

在教学设计上采用CDio理念,以“构思、设计、实现、运作”为主线,实现专业知识的集成和课程的模块化。在进行课程教学设计时,注意提高课程内部内容的知识集成度、课程与课程之间的知识集成度,并注意选取恰当的知识载体,在传授知识的同时更加注重能力的培养。通过课程模块化将每门课程划分为几个单元,既有理论、实践又有操作技能等,使学生对学习内容一目了然,从而便于自主学习和弹性学习,也使教师可以更有效地组织课程,改变教师的自由授课方式,实现教学由以教师为中心向“学生本位”转变。

3.加强产学研合作,构建“两段式”工程实践教学体系

高校由于自身的局限,在培养学生的工程实践能力方面存在结构性缺失。通过加强产学研合作,建立“两段式”工程实践教学体系可以很好地解决这个问题。

建立校内实践教学基地,在校内营造真实的企业环境,形成电气专业的真实项目案例库。同时加强校内实践教学环节,增加认识实习、电工电子实习、开放性创新实验、计算机实践、科研训练、技能训练、学年设计等实践项目,完善课程实验—课程设计—开放性创新实验—学年综合设计—科研训练等多环节的校内实践教学体系。此外还可以设置创新学分,对于各类竞赛获奖、、科技成果、科研活动、课外实验活动、素质拓展教育、社会实践、英语考试及计算机考试等可以根据获奖级别和成果影响给出创新学分,替代相应的选修课学分。

建立校外(企业)工程实践基地,开展产学研合作,让学生进入企业车间或工程技术研发中心实习,在企业通过项目实训参与完成一个完整的企业实际项目,并以企业真实项目为背景,进行为期半年或一年的毕业设计,培养学生运用所学技术解决实际问题的能力,最终提高学生的工程实践能力和和工业化素质。

通过校内实践平台的锻炼可以提高学生的基础工程能力。对于“卓越工程师”,通过进入企业及校企合作工程研发中心的实践锻炼能够更好地掌握理论联系实际的科学方法,有利于提高其科学研究能力和创新能力。对于“应用型工程师”,通过进入企业实践基地的真实项目实训和实践可以更好地培养其工程实践能力和工业化素质。

4.跟踪电气产业发展,建立“专业方向”和“课程内容”的动态调整机制

高等工程教育的目标是培养能够满足社会需要和企业实际需求的工程师。传统的人才培养方案和课程体系是静态的,所以工程教育的教学内容很容易和产业需求脱节,人才培养知识体系往往“滞后”于产业发展。因此,需要建立“专业方向”和“课程内容”的动态调整机制,电气专业要紧紧跟踪电气学科技术的发展主流和企业主流工作岗位需求的变化及时调整专业方向和课程内容,实现新旧知识点的更替。

5.以提高教学质量为核心,改革教学方法和教学手段

重视“知识的载体属性”,探索采用研究型教学方法。传统的人才培养模式偏重于知识的传授,忽视或者减弱了能力的培养。新型高等工程教育人才培养体系以能力培养为核心任务,要改变过去那种“灌输式”、“填鸭式”的单纯传授理论的教学,尝试着将课程中所含的知识作为载体向学生传授学科中问题求解的基本思想和方法,尤其是对于“卓越工程师”的培养。

对于基础课程,坚持理论联系实际的教学方法。高等工程教育不仅要关注教师“教了什么”,更应该关注“学生学了什么”,进一步地知道“学生学会了什么”,最终使“学生会做什么”,这才是现代工程教育的目标。要想达到这个目标就一定要想办法让学生真正学会,而理论与实践相结合才能使学生真正高效率地学会。在教学实际中,就是要针对企业对工程人才的实际需求合理规划课程知识点,并通过大量实验使理论学习和课程实践结合,用理论指导实践,在实践中加深对理论知识的理解。

对于专业课程,采用“做中学”方法实施案例教学。对于课堂教学,不同的专业课程各具特点,对象各有不同,需要有针对性地开展积极研究,发现其规律,并依照规律实施教育。工科专业课程的工程实践性很强,在教学过程中可以采用CDio工程教育理念,采用“做中学”的教学方法,以电气行业的实际案例为背景,实施案例教学。

6.以能力考查为核心,改革考核方式

改变传统的以考试为中心的考核方式,对学生的考核由注重知识的考查向注重能力的考查转变。对于基础课程采取考试为主、实验及作业为辅的考核方式;对于工程性强的专业课程,针对“卓越工程师”和“应用型工程师”两类人才培养平台分别采取不同的考核方式。对于“卓越工程师”,采取以工程研发为主、通过研究论文和答辩相结合进行考核的方式,注重考查学生的科学研究能力和创新能力;对于“应用型工程师”采取以工程设计为主、通过设计文档和答辩相结合进行考核的方式,注重考查学生的工程实践能力和知识应用能力。针对不同的考核方式制订相应的标准和规范。

7.“走出去、请进来”,建立开放式的师资队伍建设机制

传统的教育模式下大多数高校教师没有真正的工程实践经历,其本身的专业知识完全来源于教科书和课堂学习,工程实践能力十分薄弱。为了提高教师的工程实践能力,可以采取“走出去,请进来”的方式,建立开放式教师队伍建设机制,[5]其内涵包括:

改革教师培养和使用机制。建立专业教师企业研修、交流和深造的常规机制,选派中青年教师到电气产业和领域一线学习交流,形成一支了解企业需求、教学经验丰富、科研能力强的高水平教师队伍。鼓励教师参加高水平的国际、国内学术会议、教学研讨会,增加与国内外知名高校的交流。

建立电气产业和领域技术人员到学校兼职授课及国外专家学者来校讲座机制,使师生更好地了解业界最新技术、管理方法及业界最新动态。在人才引进方面采取必要的特殊政策,积极吸引高档次工程人才,如企业博士后工作站出站人员、国外著名高校工程专业博士、具有海外工程经历的留学人员、具有丰富工程经历的企业高层次人员等。[5]

四、结语

校企合作是工程教育发展的必由之路,是“卓越工程师教育培养计划”成功与否的关键。企业参与学校的人才培养过程将推动学校的教学改革;而学校的智力支持也将推动企业的技术进步。校企合作是一项系统工程,其实施过程必须强化管理,规范合作程序。首先要政府重视,在制订和实施法律法规的同时加强领导,发挥其主导作用;其次,企业应积极参与校企合作,要充分认识到校企合作是人才储备、开发和利用的平台。最后,学校应从产业要求、学科专业以及学生个性发展三方面出发突破过去那种比较僵化、刚性的教学管理形式,设计弹性化、柔性化的教学运作机制。与企业深度合作,进行产学研协同培养,逐渐形成与产业发展互动的新型人才培养体系,使毕业生的知识结构和能力结构与企业需求相匹配,培养出真正适合企业需求的高等工程技术人才。

参考文献:

[1]钱颖一.论大学本科教育改革[J].清华大学教育研究,2011,32(1).

[2]林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6).

[3]张苏俊.中外校企合作教育比较研究[J].中国电力教育,2010,(9).

电气工程的研究方向篇10

关键词:电气工程;自动化;智能技术

21世纪是一个全新的时代,在新的时代背景下,我国正处于经济腾飞的关键时期,各行各业都在不断的发展和进步。就电气行业而言,自动化和智能化是未来发展方向。对电气工程自动化的研究一直是热点问题,总的说来传统的自动化控制存在一定的劣势,已经无法满足人们日益增长的需求。智能化技术的出现有效的弥补了传统自动化控制方法的不足之处,极大的促进了电气工程领域的发展和进步。本文以电气工程自动化中的智能技术为研究对象,首先介绍了智能化技术在运用过程中的理论基础,接下来讨论了智能化技术在运用过程中的优势,最后探讨了智能化技术在电气自动化控制中的具体应用。

1智能化技术在运用过程中的理论基础

所谓智能化技术指的就是将人工智能理论和计算机技术有效的融合到一起的一种科学技术,现阶段人们刚开始将智能化技术引入电气工程领域,相关研究还处于初始阶段。但是,智能化技术在电气工程自动化领域具有广阔的应用前景。智能化技术是许多学科融合在一起得到的成果,具体来讲包括:控制技术、信息理论、生物理论和语言学理论等等。智能化技术的研究宗旨就是使得机器在人工智能的协助之下具有一定的自主能力,可以自主的开展一些操作行为。一般来讲人们会使用具有智能化能力的机器来完成一些危险性相对较高的操作,这样就可以有效的保证人的安全性。

对电气工程自动化控制的智能化研究是人们十分关心的问题,具体的研究内容主要包括:第一,对相关信息的采集和整理;第二,对相关电子电气技术的研究等等。在研究人员的不断努力之下,目前有些智能化技术已经在电气工程领域得到了应用,而且取得了令人满意的结果,这充分说明了智能化技术在电子工程自动化领域具有广阔的应用前景。融合了智能化技术的电气工程自动化控制具有下述优势:首先,系统的控制效率得到了显著提升;其次,企业可以在一定程度上降低成本投入,从而获得更多的经济效益;再次,工作人员的工作量得到了显著降低;第四,企业可以对人力资源进行更加合理的配置。

2智能化技术在运用过程中的优势

在电气工程自动化控制领域,智能化技术可以发挥自己的作用,总的说来智能化技术的优势主要体现在以下三个方面:

2.1不再需要建立控制模型

在智能化技术未面世之前,人们在电气工程领域使用的是传统控制方式,传统控制方式具有一定的不足之处,包括:第一,控制对象的动态方程不是很容易实现;控制模型中经常存在一些无法控制的变量。在这种情况之下,人们构建的控制模型和系统实际的过程具有一定的出入,控制模型无法实现对系统的精确控制,这样最终的控制效率也就相对较低。智能化技术的出现有效的解决了上述问题,在智能化的控制器中,人们不再需要对控制系统进行建模处理,这样也就避免模型不准确现象的出现,从而有效的提升了控制器对系统的控制精确度。

2.2便于对电气系统进行调整控制

在对电气系统进行控制时,由于系统处于一种动态变化的状态,在控制过程中智能化控制可以实现对控制过程的动态调整。这样的动态调整过程可以有效的保证电气系统处于正常的工作状态,并提升其工作能力。除此之外,融合了智能化技术的控制系统的另一个特点就是:相关人员只需要远程通过数据来操控整个控制过程,技术人员完全不需要在控制现场开展相关操作。

2.3智能化控制器具有很强的一致性

智能化控制在对电气系统进行控制的过程中可以实现很高的一致性,具体体现在就智能控制器而言,当相关人员向控制器传入不同类型的数据时,智能控制器可以通过一定的处理给出合适的控制输出,从而实现对电气系统的有效的控制。总的说来,影响控制效果的主要因素就是具体的控制对象,在智能控制系统中,如果更改了控制对象,那么控制效果就可以无法达到预期效果。因此,相关人员一定在明确系统中的控制对象,根据控制对象的特点设计科学合理的智能控制系统。

3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用

在智能化技术的推动以及研究人员的不断努力之下,现阶段智能化技术已经在电气工程自动化领域得到了一定的应用,具体情况如下:

3.1智能控制

人们将智能化技术融入了电气自动化控制中,这样技术人员就可以对电气系统实现远程智能控制,无需工作人员参与控制过程,控制效率也得到了提升。智能控制不但在电气系统中发挥了巨大的优势,也为智能化技术在电气工程领域中的应用提供了坚实的基础。

3.2优化设计

在电气工程自动化的优化设计中,智能化技术也发挥了作用。现阶段,相关人员借助CaD技术和一些计算机软件实现对电气系统的优化设计,有效的避免了传统方法中不方便修改的劣势。此外,人们在优化设计中还可以使用遗传算法,保证了设计结果的有效性和最优性。

3.3故障诊断

现阶段,人们可以通过智能化技术实现对故障的有效诊断。当系统出现故障时,在故障真正产生之前一般会出现一定的特定现象,利用智能化技术可以对上述特定现象进行有效捕捉,从而实现对故障的预警。

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