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电气自动化学科论文赏析八篇

时间:2023-03-20 16:17:40

电气自动化学科论文

电气自动化学科论文第1篇

【关键词】建筑电气;智能建筑;网络通信;智能控制;学科交叉

1 建筑电气与智能化学科的发展、现状与前景

同许许多多自然学科一样,建筑电气与智能化学科的诞生和发展取决于两个主要的因素:一是社会经济文化的发展与进步;二是相关学科技术的发展。早期建筑行业中的电气工种,其任务主要是为建筑物的照明、简单的动力设备及其控制配电,以及进行防雷接地设计等,而且当时的照明技术也比较单调、落后,建筑电气工种在整个建设工程中的从属地位非常明显。从事这项工作的技术人员几乎都是通用电气工程各相关学科,如电机与电器学科,电力系统学科,以及工业企业供配电学科毕业的学生。20世纪60年代,从广义含义上讲,传统电气工程学科得到了突飞猛进的发展,电力电子技术,控制理论与控制工程,尤其计算机科学的发展更是超出人们的预料,人们对其工作和生活环境的要求随着经济文化的进步也愈来愈高,建筑行业中的电气技术人员首次面临了第一次严峻的挑战,以消防自动报警与联动控制系统、共用天线电视系统(CATV)和建筑电话系统为主的所谓建筑弱电工程应运而生,不少设计院(所)还专门成立了“弱电”设计室,部分高等学校,尤其是建筑类院校也相继设立了建筑电气专业,以满足市场的人才需求。到20世纪80年代末90年代初,以计算机网络和数字通讯技术为主的现代科学技术的进一步发展,诞生了智能建筑的概念。可以认为这是建筑行业中电气技术人员所面临的新的、第二次重大的挑战,他们不仅仅是只面对传统的电气技术和经典自动控制技术,还要面对计算机网络技术、数字通讯技术以及现代智能控制技术等在建筑行业中的应用问题,显然这种多学科交叉知识给从事建筑电气设计、施工、系统产品(软、硬件)开发,甚至建筑物业管理人员带来极大地冲击和考验,同时也给高等院校建立建筑电气与智能化学科,培养这类宽口径、复合型知识人才带来了机遇。事实上,任何传统的单一学科已经很难适应现代知识社会的需要。传统学科之间的交互与融合已成为大势所趋,现代各类高科技知识与技术势必将渗入到建筑行业中,建筑业不再是所谓的劳动密集型产业,而成为高科技产业一个重要组成部分。建筑电气与智能化工种在整个建筑业中的地位也将越来越高,所占比重也会越来越大,这将是毋庸置疑的趋势。

2 建筑电气与智能建筑的关系

人们一般习惯将建筑电气与智能建筑视为建筑电气与智能化学科的两个层次。事实上两者之间的关系十分密切,绝不会存在什么“分界线”。当然,传统建筑电气包括建筑(建筑物或建筑小区)供配电、电气照明、动力工程、防雷、接地,以及电话、闭路电视和消防自动报警与联动控制系统等内容,支撑其的理论基础主要是狭义的电气工程和经典控制理论。而对于智能建筑,我们可以毫不夸张地给它下一较为准确的定义:它是以建筑为平台,综合运用现代计算机技术、网络通讯技术、现代自动控制技术及电气技术的多学科集合的新兴交叉学科,它显然具有五元交集的结构特点,即:

AEI=AR∩CT∩NC∩AC∩ET

式中:AEI――建筑电气与智能化(Arch itectural Electricity & Intellectualizatio n);

AR――建筑学(Architectural Art);

CT――计算机技术(Computer Techniq ue);

NC――网络通信技术(Netwrk Commun ica-tion);

AC――自动控制技术(Automatic Cont rol);

ET――电气技术(Electrical Technique)。

电气自动化学科论文第2篇

关键词:电气工程及其自动化 专业 简介 发展

中图分类号: F407 文献标识码: A

正是因为电气工程的发展,才有今天庞大的电力工业,人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。人类发展到任何时候也离不开能源,而能源是人类永恒的研究对象,而电能是利用最为方便的能源形式,以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。

一、专业内容介绍

电气工程及其自动化涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科。电气工程及其自动化的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电气工程及其自动化专业的基础性也决定了它具有很强的学科交叉和融合能力。

培养要求:该专业培养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、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合,学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力。

主干学科:电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。

主要课程:电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机等)、信号与系统、控制理论等。

电气工程一般分为电力系统和应用电子(也就是电力电子)。

二、专业发展前景

电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域,与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透,拓宽了电气工程学科的内涵与外延。随着科技的发展,电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。例如“电气工程”和“电子技术”以及“控制科学”交叉融合产生了“电力电子技术”; “电气工程”与“材料科学”的交叉融合产生了“超导电工技术”和“纳米电工技术”; “ 电气工程”与“机械工程”及“计算机学科” 的交叉融合产生了“机电一体化”新学科,已形成了以“机械”为主体、电气工程和计算机控制为技术核心、“机械+电气+计算机”的有机融合,“机电一体化”技术实际上就是电气自动化技术高度发展的一个阶段的必然产物,它是电气自动化领域中机械技术与电子技术有机结合的一种高新技术,也可以说隶属于“电气工程及其自动化”的专业范畴。随着科学技术的高速发展,电力成为国民经济中重要的生产资料及人民生活中必不可少的生活资料。当今,电气化水平的提高使得各种经济活动都离不开电(用油的交通工具除外),我国电能占终端能源消费的比重已接近20%,高于世界平均水平。我国的电气化水平也决定了电力数据具有大范围的覆盖性。有专家表示,电力工业的发展方向是智能电力系统,或者是坚强智能电网或者是智能电网。智能电力系统是实现电力工业发展价值特征的最有效途径,也是现代电力工业的发展方向,发展智能电力系统能够确保更安全、更经济、更绿色、更和谐,同时智能电力系统是一个广义的坚强智能电网,能够有效地破解未来发展的挑战。

三、专业应用与就业方向

电气工程及其自动化的几个方向:

1.电力系统方向

电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向,为部级一类特色专业的重要组成部分,主要培养从事高压电器设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站,覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科,电力系统为部级重点学科。同时,该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。

就业方向:可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作,可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作,就业于电业局、供电局、发电厂,也可在科研院所从事教学和科研工作。

2.电气技术方向

电气技术是电气工程及其自动化专业的一个方向。该专业是重点专业,具有电气工程一级学位博士学位授予权,电气工程领域拥有博士后流动站,在高电压与绝缘技术、电机与电气和电力电子与电力信息处理学科具有工学硕士授予权。

就业方向:电气技术方向主要培养电气测量与控制技术方面的高级电气工程技术人才,从事电参量和磁参信息获取与处理技术研究工作,以及电气技术自动化控制领域的装置与系统的设计开发与应用研究工作。学位获得后,可在电气工程技术领域的企业、承担理论研究、技术开发、运行管理等技术工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

3.电机与电气方向

电机与电气学科在一体化电机的理论与技术方面,主要研究了步进电机、无刷直流电机、感应同步器等。在电机的电力电子驱动技术方面,研究了电动车、电机驱动系统的结构与控制策略,变频电源谐波抑制技术。在高环境、高可靠电机与电器方面,研究了高环境电器可靠性理论与技术航天电器的理论与技术、卫星姿控用飞轮的可靠性设计。在新型电磁机构的理论与应用方面,研究了特种电机、磁性流体密封、旋转轴的在线平衡、电磁成型技术。其中在步进电机和无刷直流电机等特种电机及航天电器方面具有较大的影响。

就业方向:可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事电子领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

4.应用电子技术方向

应用电子技术方向是电气工程及其自动化专业的一个特色专业方向,特点是电气与电子兼备,电力电子与信息电子相融。培养从事电气工程、电子技术、电力电子技术、自动控制、信号变换与处理等方面工作的宽口径、复合型高级工程技术人才。

就业方向:可在电力、电子、通信、机械、交通、建筑等行业从事应用电子技术领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作,也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

结束语

总之,随着我国经济的飞速发展,计算机科学与技术也在不断进步,通过计算机软硬件控制,实现电气化已成为现实。计算机模拟操作,更为现实电力系统运行状况提供了方便快捷的监视和判断功能。PC和网络技术已经在工商管理中得到普及。在电气自动化领域,基于PC的人机界面普遍被采用,并以其直观性、灵活性和易于集成等特点备受用户青睐。选择了电气工程及其自动化专业,就应该立志成为一位优秀的电气工程人才,让我国的电力工业不落后于国际先进水平,推动社会主义现代工业化进程。

参考文献 :

[1]巫云飞,陈小松.探讨电气的自动化在电气工程中的融合运用[J].大观周刊,2011(38)

[2]张礼崇,郜祥,王焱,李兴。电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J]。技术与市场,2012,(1).

[3]朱仲海.分析电气工程及其自动化的建设与发展[J].城市建设理论研究,2012.(12).

电气自动化学科论文第3篇

【关键词】电气自动化;心形科技

目前在世界范围内,电气自动化技术象征着我国工业朝着现代化先进话跨出了一大步,当然电气自动化技术更加是代表着先进而且重要的科学研究。在我国小康社会全面建立与发展的道路上,无处不显示出科技的进步,电气自动化从诞生之初就以惊人的速度在向前发展,同时它的发展也不断的推动着世界生产力还有生产技术的不断前进与发展。单从一个企业的角度来看,如果能将电气自动化灵活的运用到企业的生产当中去不但可以减少工人的工作量,也可以增加企业的整体技术含量,同时提高企业对一些错误的检测能力,进行实时的信息传达,这样使得生产环节中有着更高更好的安全保障。综上所述,电气自动化不仅仅是针对科学研究与技术提高,同时也是一种安全防护能力的加强。下文我就对目前我们国家电气自动化的现状发表一下个人的观点与看法,并且阐述一下电气自动化的出现对于我国企业的发展有什么巨大影响。

1、电气自动化技术

1.1电气自动化系统集成信息化

现在计算机技术发展迅速,在人们工作、生活中的广泛应用,促使电气自动化系统对信息化技术的应用也得到了很大的发展空间,信息化技术到底如何在电气自动化的系统里面进行运用或者表达,通过一下几点可以得知:

首先,利用信息化技术在电气自动化管理层里面发挥作用,管理机器的人员能够运用信息化技术加快浏览每一个信息和数据的整体速度。

其次,通过信息化技术可以及时对信息进行更新,使得电气自动化设备能够及时与最新的信息接口。目前,随着运用各样微型处理器电气设备逐渐增多,这样也就使得各个设备相互的功能变得混淆不清。电气自动化设备系统中对信息化技术的应用可以很大程度上提高设备的使用效率。

1.2电气自动化系统维护简易

由微软公司所研发的windows运行系统,使得多个平台上面的全面利用成为了一种现实,并且随着科学技术的发展PC也渐渐的发展成了电气自动化系统的不可缺少的使用工具,使得人机交互界面变得更加生动化与人性化。使用者能够在安装了windows系统的任何设备里面进行随意的指令运行,因此通过运用这种系统,可以很高效的提高电气自动化系统在运行使得灵活性和操作时的简便性。

1.3分布式控制应用

具体的总线是利用一根电缆把处在中央控制室里面的工业用的计算机、监视/控制软件PLC的CPU和处在现场的远程I/O站、变频器、启动器等串联到一起,这样可以很方便的给这些设备进行信息的收集,运用与之相关的一些设备,将这些信息传输到中央控制器里面去。与之区别的分布式,会运用总线把PLC、I/O模块还有现场的一些设备进行连接到一起,而且把用于输入和输出的设备,转变为在现场具有检测和执行的功能的设备进行使用。

2、我国电气自动化技术的现状分析

2.1电子信息技术从管理方面和硬件方面对电气自动化技术不断的渗透

第一,站在管理层的角度来看,通过电子信息技术能够将电气自动化企业在生产,在管理上的一些数据进行及时,保密的进行储存。更加科学化的记录整个生产的过程与生产的状态。同时,企业的管理者能够实时的对整个生产过程的各个环节进行检查,这样可以保证管理者能够及时的获得最可靠,最真实的数据信息。第二,电子信息技术的使用使得一个企业面对多种多样的设备进行生产操作时变得更加简单易行,更加的科学化。企业的仪器种类繁多,既有传感器和执行器,还有控制器和仪表。

2.2电气自动化系统的维护难度逐步降低

电气自动化技术都是在WINDOWSNT以及IE这些标准的平台上和使用一些专业性的语言进行的操作,现在通过运用PC而进行的人机交互界面基本上已经替代了过去的老旧模式,在pc基础上进行的系统操作显得更加的灵活更加的易于操作时的电气自动化系统保护的整个过程都变得非常容易运行。

2.3目前我国的电气自动化主要使用分布式控制

为了能够让各个设备上面所收集到的信息及时有效的传送到中央的控制器上面,则需要把工作的计算机、用于控制的软件与PLC的CPU和现场的远程站、各式各样的仪表、变频器和马达启动器等各个设备利用串行的方式用电缆进行连接起来。

2.4电气自动化技术发展历程中的主要影响因素

简单的说电气自动化技术的概念就是将电子技术和信息技术科学的融合运用起来,并且将其科学性的运用到电气工程中去。可以这么讲,电气自动化技术的发展与产生是源自于电子技术、信息网络技术还有智能控制技术的不断发展与前进的前提之下的。

对于电气自动化来说电子信息技术是对其发展有着决定性作用的。更进一步说,电气自动化技术产生与发展与电子信息技术的产生与发展是相互照应,相辅相成的。很多电气自动化技术不断的进化与发展着很大程度上是由于电子信息技术的不断进步与发展所影响的,此外,电子信息技术的不断前进与进化很大程度上也为电气自动化技术能够发展和进化提供了坚实的工具保障。

电气自动化技术能够快速发展的另一个重要的因素就是物理学上的不断发展。在物理学里面,三极管的出现还有那大量集成电路的发明和创造给电气自动化技术的发展带来了可能,可以这么讲,在20世纪的末期,物理学界中的一个分支固体电子学很大程度上对电气工程技术的发展起到了促进的作用。

当然,电气自动化技术的发展壮大也离不开当时社会的大环境,那就是现代技术的不断发展。从工业革命产生以后,每一个科学技术的产生和发展都能大大的促进生产力的发展,这里面最为典型的就是像电子信息技术的新科技革命,同时这一系列的变化也为日后高科技产品的诞生创造了一个非常好的科学氛围,比如说现在科技里面所运用的各种科学分析法、设计的思路还有各种工具的创新等等,这一系列的进步,一系列的变化,对电气自动化的发展起着大大小小的作用。

3、结论

本文分析了电气自动化的现状,并对其影响因素做了分析,这些都为企业提供了人才能力培养的机会,提高了员工的业务素质。不仅是国家经济建设的客观需要,也是对人才成长的期望。我们会根据电气工程及其自动化与学科发展的要求,不断的探索和研究,以期培养更多的适合时展要求的高质量的具有创新能力的应用型人才,也希望本文为相关理论和研究提供借鉴和参考。

参考文献

电气自动化学科论文第4篇

关键词:应用型人才;自动化;

教学形式应用型技术人才是电气工程自动化领域发展的基础,在这一行业中新技术、新设备的更新很快,传统的电气工程自动化人才培养不能满足实际的应用型需要,这对电气工程自动化行业的人才培养提出了很大的挑战,我们正需要建立一个系统的高素质人才培育系统来满足电气工程自动化人才的需要。

一、制定全新的电气工程自动化人才培养目标

在我国进行电气工程自动化人才的培养主要来自三个方面,第一为学术性人才,他们的主要进行电气工程自动化上的学术上交流,他们的学历较高,多以本科以上学历为主。其次为技术型人才,他们的主要来自高职院校,这些人才是电气工程自动化发展中的基础。比较重视操作能力。而应用型人才是现阶段我国电气工程自动化行业中十分缺乏的,他们一般具备本科学历,有传统电气工程自动化理论知识学习经验,并且能够吸收最新的电气工程自动化技术,有助于行业发展。所以针对这一现象我们必须确定全新电气工程自动化人才培养目标。要培养出能够运用所学知识和工程实践技能解决实际问题,能在电力系统装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电子电气产品研究开发、经济管理以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。所以这就要求这些学生必须具备扎实的理论基础和系统的专业学习过程,能够通过掌握电气工程自动化发展方向,能够有针对性的进行自主研究。

二、建立完善的电气工程自动化人才培养教学体系

电气工程自动化人才培养是一个十分系统的工程,我们所培养出的人才不仅能够具备一定的理论性,还要有很强的实践能力。所以这就要求能够形成一个完整的人才培养主线。首先要使人才培养能够面对社会,面对行业需求,要以发展电气工程自动化行业作为目标,将理论素质和工程技术应用能力主要培养方向,且在坚持基础性、实践性的同时,竭力将能力结构和知识体系结构相互融合。要做到围绕实际需求,按照灵活、多样性的教学方法进行人才培养,同时能够更新课程结构和教学内容,要将技术应用能力的培养作为主导思想,在教学过程中必须使用。要建立一个构建理论教学、实践教学和综合素质养成的现代教学体系,使其能够实现多方面、多形式的发展。

1.培养方向和教学内容要符合社会需求

电气工程自动化人才要注重实效性,不能是学生所学习技术在毕业后就已经被淘汰,要注意教学内容的前瞻性,课程的内容要保证精简。教师在教学的过程中不仅要能够给予学生自学、研究的过程,还要形成一个以学生为主体、教师为导体的,自主性学习模式,要时刻教育学生能够拥有强烈的创新意识和创新精神,要能够通过崭新的能力形式来结局实际的问题。

2.提高教师的角色转变

传统的教学培养中教师是一高向导,教师很难脱离单一的说教形式,所以在进行新型人才培养的过程中,要使相关的课程教学进行一定程度上的更正,教师在具有灵活、正确的指导思想下,能够改革教学手段,并且根据不同的教学内容进行灵活多样的教学过程,提高师生间的互动内容,并且要使学生能够积极的产于的教学过程中来,将学生的能力培养和教学形式相互融合。

3.改进理论讲授

采取启发式、引导式、讨论式、研究式等引人入胜的教学方法,使课堂教育从重灌输转为重引导,着重培养能力。同时教师应根据学生实际情况、学科发展现状等对教学内容作适当调整、增补,以保证教学内容的前瞻性。

4.建立项目教学模式

新型的教学形式可以将教学内容进行改建,例如将学习内容转化为一种科研项目,使学生的学习过程成为一个研究的过程,这样对提高学生的思想潜能,激发学生的感性认识有着很强的帮助。

三、根据应用型人才的性质建立教学模式

应用型人才不仅需要理论知识作为基础,更加强调学生的动手实践能力,要以突出学生实践能力作为培养方向。我们根据电气工程自动化的教学方案,从学生实际、动手能力培养、教学情况的应用程度等方面进行入手,并且最大程度的开设试验、设计、实习、实践等教学培养,做好第一、第二课堂的研究。以突出学生实际工程应用能力作为重点项目,在组织学生进行深入的实践同时,根据专业的系统性、层次性等进行循序渐进的教学,在构成基础理论的同时,较基础技术能力、专项能力、应用能力等方面进行多阶段的培养,努力将理论和教学实践进行有机的结合。

1.落实教学环节的转换

电气工程学科要想完成应用型人才的培养,必须在传统的教学环节上进行改革,要将教学体系分为多个层次来完成。首先要建立一套基础的实践技术和理论相互结合教学方式,可以通过专业课、实践课等课程完成实验教学的主体,并且适当的减少公式化、形式化的理论学习。其次要合理的进行精英型培养,要提倡学习成绩优异的学生进行自主性的客体研发,从而提高学生的创新能力。

2.组建专业社团

电气工程及其自动化专业学生可成立电气工程及其自动化协会社团,学生在专业教师的指导下展开专题调研。专业社团可以在校园内外开展诸如单片机电子设计竞赛、电气控制设计竞赛、聘请校外专家讲座等活动。

四、结束语

就目前的电气工程自动化程度来看,应用型技术人才成为了最为主要的培养对象,常规的电气工程人才培养模式已经不能适应行业的需要,所必须根据自动化人才培养的形式建立应用型人才的培育方式,并且通过改革、创新等方式提高电气工程自动化人才的培养,让其能够适应时展,满足市场需求。

参考文献:

[1]徐敏,彭彦卿.电气工程及其自动化专业学生实践能力培养刍议[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005年.

[2]梁小冰,黄萍,韩昆仑,姜爱华.建设具有自己特色的电气工程及其自动化专业[A].第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C].2007年.

[3]陈杰,姬敬,何晓红,纪明伟,刘红宇.电气工程及其自动化专业人才培养模式的探索[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005年.

电气自动化学科论文第5篇

关键词:科学发展观工业电气自动化发展

中图分类号:C35文献标识码: A

前言:科技的进步,推动着经济建设的发展,而经济建设的不断前进同样也在强烈的推动着科技的发展,工业电气自动化的发展离不开科学技术的推动,同时,伴随科学技术的不断进步,工业电气自动化的水平也将不断的改进、完善,并逐步向智能化方向迈进,这是我国工业生产发展的必然趋势。工业电气自动化不仅能够全面提高工业企业的生产效率,还能全面提高企业的经济效益,为企业实现健康可持续发展提供重要的技术保证,并最终能够推进社会的发展与进步。

一、工业电气自动化的定义

我们把机器设备或装置在无人操作的情况下他就可以按预先设置的程序或指令自动进行操作或控制的过程叫做自动化。由于自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动部分脑力劳动以及恶劣危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志也就把他称作工业电气自动化。

工业电气自动化的研究对象主要包括:系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的产品。这一技术在电气自动化在工厂里应用比较广泛。可以说电气自动化是高科技时代工厂里的支柱,尤其是电子工厂,作为电子工厂时时、天天都要用到自动化编程设计。电气工程主要是研究和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发信息处理和计算机与电子应用等领域。

二、工业电气自动化的发展历程

在1946年,美国福特公司的机械工程师提出“自动化”一词。随现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用,自动控制与信息处理结合起来"使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。到了20世纪中期第二次世界大战时期形成的经典控制理论对战后发展局部自动化起了重要的促进作用。在问题的过程中形成了经典控制理论设计出各种精密的自动调节装置开创了系统和控制这一新的科学领域。1945年后由于战时出版禁令的解除出现了系统阐述经典控制理论的著作。

电子数字计算机的发明为20世纪60-70年代,为控制系统中广泛应用程控奠定了基础,使逻辑控制以及广泛应用电子数字计算机技术直接控制到电器产品的生产过程。自动化是美国人D,S,Harder于提出的,他认为在一个生产过程中,机器之间的零件转移不用人去搬运就是自动化。由于在工业的电器制造业上需要大量的自动化程序设计和使用,所以把这一领域的技术称作工业电气自动化技术。

三、工业电气自动化的应用

工业电气自动化的广义内涵至少包括以下几点

1、在形式方面工业制造业的电气自动化有三个方面的含义代替人的体力劳动,代替或辅助人的脑力劳动,制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。

2、在工业电气自动化的功能方面,电气自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。电气自动化的功能目标是多方面的,时至今日,已形成一个有机体系。

在范围方面,工业制造业的电气自动化不仅涉及到具体生产制造过程而是涉及产品生命周期所有过程。工业电气自动化是一个动态概念有着十分广泛和深刻的内涵。目前制造自动化技术的研究非常活跃,由于工业电气自动化是一门涉及学科较多应用广泛的综合性科学技术。作为一个系统工程,它由5个单元组成:

A--程序单元,决定做什么和如何做

B--作用单元,施加能量和定位

C--传感单元,检测过程的性能和状态

D--制定单元, 对传感单元送来的信息进行比较,制定和发出指令信号

E--控制单元,进行制定并调节作用单元的机构

工业电气自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等。 从应用观点来看,研究内容有电器产品过程的自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等工业电气过程自动化。石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自动化。

20世纪60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造自动化仓库等。研制出适应多品种小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间"加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。

四、科学发展观下的工业电气自动化的发展趋势

始终坚持以科学技术为先导,是工业电气自动化发展的必然条件,更是电气自动化发展的必然途径,只有坚定不移的坚持科学发展观,以科学技术为最根本生产力,才能真正推进工业电气自动化的发展与全面进步。

科学技术是第一生产力,科技的进步不断带动着自动化的前进,这是经济发展的必然,更是新技术时代对于工业生产发展的必然需要,工业企业应给予科学技术的发展与创新以高度重视,并全面推进技术研发与改进。

工业电气自动化的发展不仅将使产品更加人性化,工业电气自动化的利用以改变现代工业的发展,使有效资源的利用率得以提高,从而降低生产成本费用。

由此可以得出:工业自动化的发展可带来更好的社会、经济效益。大力发展工业电气自动化技术,不仅可以提高我国工业技术的发展水平,缩小与西方发达国家工业自动化生产技术方面的差距,而且可以通过实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。工业电气自动化的发展主要是结合现代高科技革命的计算机应用网络技术。

使工业电气自动化在计算机网络的操作之下实现各个运行部分的紧密配合实现操作的一体化。这样的一体化技术可以使机器操作变得更加流畅,能减少人为操作失误。通过计算机编程系统向工作各部分下达指令是工业电气自动化发展的重要方面。

工业电气自动化的发展趋势应该是开放化分布式和信息化,开放化就是要将系统与外界建立联系,实现电气自动化的各方的网络连接,提高信息处理能力,分布式的结构可以保证在网络中建立起独立的网络,以实现把安全危险分散,促进电气自动化系统的正常运行而信息化就是实现设备与网络技术相结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代,关于实现自主研发是我们未来发展的目标。

结语:综上所述,当前我国的工业电气自动化水平已经取得了飞速的发展,并朝向越来越科学、越来越智能的方向迈进,相信,在始终坚持科学发展观的旗帜下,工业电气自动化还将取得更大的进步与发展,并更加充分的发挥其巨大智能化优势,将其全面有效的发挥到工业生产以及建设中,为我国的工业企业的进一步发展与壮大提供最坚实的科技保障,为实现工业企业的健康可持续发展做出应有的贡献。

参考文献:

[1] 王文佳.我国电气自动化的发展趋势分析[J].产业与科技论坛,2012,(03).

[2] 王畅.电气自动化技术在电网建设中的应用[J].广东科技,2011,(18).

[3] 楚力.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].广东科技,2012,(09).

电气自动化学科论文第6篇

关键词:电气自动化专业 课程体系改革 优化课程内容 电气工程基础

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)08(c)-0178-02

该学院电气工程及其自动化专业的“电气工程基础”课程在课程体系中具有承上启下和举足轻重的地位。该文主要是想通过对目前该院工科课程电气工程基础教学方法与手段改革的研究探索,建立一套对工科学生具有实际教育特色的“校企合作、产学结合、工学交替”的人才培养模式,形成一套对于我院工科学生最具特色鲜明的课程教学方式。培养技术力量雄厚、专业技能突出的双师结构教师队伍,搭建信息覆盖面广、服务对象范围宽的信息化平台,实现优质教学资源上网共享,建设设备先进、技术一流的校内外实训基地,提高教学质量,拓宽学生的就业渠道及提高学生就业质量。努力把电气自动化技术专业建设成办学理念先进、产学结合紧密、特色鲜明、就业质量高的特色专业。

1 课程体系及教学内容的构建

该文主要针对创造、创新和创业型的人才培养需求,让学生对本课程的认真学习,建立对电力行业及其相关知识的基本认识,能够通过理论和实践的学习扎实掌握电力系统的稳态分析、暂态分析以及常见的故障分析和相关的计算方法。为以后其它专业课程的学习以及制作毕业设计和实践实习打下坚实的理论基础。

(1)培养目标的确定。该院重点以岗位和职业资格要求为依据,使学生通过在校的努力学习4年的专业知识,不但掌握了专业的理论知识和实践知识,同时拥有专业的就业技能,毕业之时能够获得毕业证和多张技术证书。

(2)课程体系的重构。电气工程及其自动化专业课程体系的建设是以社会需求的职业岗位为核心,建立适应相应的岗位需求的技术性人才,故而重点突破整个课程框架中该课程的主线地位,有效组织学生进行相应的实践课程培训学习,构建具有我院特色专业的工学结合的课程体系。

(3)整体课程的设置。针对当前社会的需求,电气工程及其自动化专业课程的设置必须从社会岗位需求考虑,把握以工作任务为要领,经过对学生在校期间对课程的专业学习,培养以学生就业为导向目标,让专业课程的内容能满足社会中对该行业岗位或相关多岗位之间工作上的专业知识技能需求。

(4)以项目为主体建设专业核心课程。重点打破传统的以课堂讲授知识为主要特征的传统学科课程模式,转变为以学生适应社会中企业或公司的工作岗位任务为中心,集中精力组织相关专业课程内容,让学生能将所学专业知识运用到项目中,同时又能在执行项目过程中熟悉所学理论知识。

2 “电气工程基础”课程教学方法与手段改革

通过校企合作是本院电气工程及其自动化专业课程开发的最有效、最基本的途径,共同开发、开发的具体方法如以下几点。

(1)教师讲授与学生自学结合,采取案例教学方法试行研究。为了培养学生将所学的电气工程基础专业理论课程能够灵活运用到实际问题中,采取通过具体事例教学方式和课题理论相结合方式。如在讲授电力系统无功功率与电压调整这部分内容时,可设计案例:某工厂由于功率因数过低,导致每月均有大量罚款,而该工厂认为这项罚款不可避免,可以改善吗?在讲授电力系统潮流分布中环路电势的概念前,将某电厂在先后购置的两台变压器并联运行时出现的环网损耗的计算作为实际案例。案例教学提高了学生分析问题、解决问题的能力和创新能力,同时也提高了学生的语言表达能力和心理素质,激发了他们的学习兴趣,形成教师与学生互动的学习氛围。

(2)采用启发式和基于仿真的教学方式,落实我院该课程的技术理论联系实践的教学改革。“启发式”教学法是符合教学基本规律的,积极的采取科学的方式能够让学生开动脑筋、思维和实践,进而能够掌握实际性的知识和技能。基于仿真的教学方法主要是针对本课程的主要内容:输电线路稳态和暂态模型、各种基于计算机编程的潮流计算方法、同步发电机电磁暂态数学模型、同步电机三相短路分析、不对称短路故障分析、机电暂态分析、电压稳定性分析等难教难学内容,采取建立大量的仿真案例进行实际分析方式,使学生真正能够观察到各种短路后的波形,而且可以判断系统的稳定性、同时能够验证潮流计算结果等。这样在调动学生学习兴趣的同时,又能够很自然的让学生抓住该课程的重点所在。

(3)研究制作一套完整的适用于电气工程基础理论与实践相结合的课程教学方法和改革手段所需的PPT电子演示文稿幻灯片。主要是通过围绕专业领域核心技术能力的培养,解决公共课程实数较多,专业课程实数较少与日益增多的教学内容矛盾,能够在有限的专业课程教学时数内,采取对专业课程实习优化教学设计、简化教学过程和精选重点教学内容,使教学应更具备企业岗位需求的针对性。

(4)加强“双师型”教师队伍建设。应该着重考虑企业人才及市场需求,着力于培养复合型、开放型和创新型的电气自动化专业技术人才。

3 结语

工学院作为我校具有工科教育特色的一个院系,有很多动手、协作、团队的课程培养是通过项目研究来实现的。因此,加强我院电气自动化专业实践性课程项目研究的建设,以帮助学生提高创新创业能力尤为重要。经过对该专业中的电气工程基础课程教学方法和手段的改革研究,对我院工科学生将会受到更多更广良好的工程试验基础训练,同时还有大量上机实习等实际锻炼的机会。学生将在企业的控制与生产自动化以及针对当前社会需求岗位的自动控制与自动化软件应用方面获得系统分析、设计、开发与研究的基本能力。

参考文献

[1] 刘涤尘.电气类专业基础核心课程体系与教学改革研究与实践[R].教育部面向21世纪课题研究报告,2004.

[2] 罗毅,吴耀武,娄素华,等.校园网实现“电气工程基础”课程网络辅助教学[J].电气电子教学学报,2007,29(1):131-132.

电气自动化学科论文第7篇

作为制造大类的电气自动化技术专业是中国着力打造世界制造业基地的紧缺专业之一。电气自动化技术方面的高等技术应用性人才市场需求潜力巨大。电气自动化技术专业的毕业生主要面向企业自动化生产线的供配电系统、电气工程、电气控制设备、自动控制系统和计算机测控系统安装、调试及运行维护,机电设备公司的设备销售、安装及维护、楼宇智能化及交通智能化设备的安装、调试及运行维护,电力系统的设备运行及维护等。

电气自动化课程一般都开设《自动控制原理》等关于电气自动化技术基础方面的课程, 课程内容除了一些有关自动化系统的基础理论外,其课程中所讲述的电气自动化技术、装置与器件,大多数都与当前工业现场使用的技术、装置与器件有脱节。显然,这样的教学,无论是内容、方法及水平、都已大大落后于技术的发展,脱离了职业岗位的需求。深化校企合作,创新人才培养模式,紧密结合产业发展,深化课程体系和课程内容改革,在办学过程中,电气自动化专业逐步构建起了“校企融合、能力递进”的工学结合人才培养模式。以“工学结合”的模式校企共同培养本专业自动化生产设备应用方向的学生。既突出岗位技能,又注重人文素质培养。学生综合素质高,专业技能强,从而受到用人单位的普遍欢迎。

根据本地区经济与社会发展对高技能专门人才的实际需求,基于电气自动化专业岗位典型工作任务,以能力培养为主线,将中(高)级维修电工、可编程控制系统设计师、机电一体化工等职业资格认证课程内容融入到专业课程体系。构建以电气控制系统的运行维护及技术改造;自动化生产线的组装与调试、维护和维修及电子线路的设计与维修等3大能力培养为主线的课程体系。有专业指导委员会对人才培养目标进行恰当的定位;根据培养目标,设计培养规格;根据培养目标与培养规格制定人才培养方案,人才培养方案拥有科学的理论、实践教学有机整合的模块化课程体系。 根据培养目标、培养规格与培养方案,以校内、校外实习实训基地为载体,采用“任务驱动、实境育人”的人才培养模式,采用“项目引导”、“任务驱动”、“学训交替”等多种工学结合适合职业教育目标的课程组织模式。通过毕业生的社会反馈,毕业生适应本地区社会经济发展的需求。

电气自动化技术课程的设置主要有两种方法,一是在保持原来开设的电气自动化基础课程基础上,将当前通用的电气自动化技术插入到传统技术课程中,如将 PLC技术或变频调速技术穿插到电机控制、接触器/继电器控制等技术中,以解决电气自动化技术课程不足的问题。二是单独开设自动控制原理、传感器、PLC、单片机技术、电力电子技术、变频调速技术、供配电技术、工业网络、组态技术等都课程,由于信息技术和计算机技术在电气自动化领域中的应用日益广泛,要求我们必须改革原有课程体系中陈旧的内容,并根据自动化技术的发展增加新的教学内容。

强调以素质教育为核心的“基础+专业”结构本科人才培养模式,随着教学改革新形势的不断变化而变化。学校制定和修订人才培养计划,要贯彻党的教育方针,遵循高等教育教学基本规律,主动适应社会、经济、文化和科技发展对人才培养的需要。固化学校已经取得的教育教学研究成果,借鉴、吸收外校教学改革的成功经验,体现学校定位和人才培养目标,反映学校办学特色。坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高,使学生得到全面发展。坚持整体优化,科学地处理好各教学环节之间的关系;坚持共性与个性的充分结合,因材施教,促进学生个性发展;突出人才培养特色,满足行业发展需求,构建适应未来社会发展以及终身教育需求的知识结构、能力结构及综合素质培养。

优化实践教学环节,推进实践教学改革,建立科学系统的实验教学体系,增加综合性、设计性、应用性、创新研究性实验的比例,使综合性、设计性实验课程达到实验课程总数的30%以上;五是第二课堂.着重于实施大学生素质拓展计划,以提高学生综合素质,全面发展.主要有各类大学生竞赛、学术论文和研究成果、校院两级各类科技学术节活动、文体竞赛活动、社会实践和社会工作;在校内的实训基地营造职场氛围,利用实训室先进的设备,进行系统的设计、安装和调试,重点培养学生对现代控制系统的设计、安装、调试、维护维修能力。每学期末设置综合性的实践应用型项目,给学生分组布置任务,让学生查找资料、设计、仿真、装配、调试、检测、合作完成,培养学生理论与实践结合、灵活应用知识的能力和团队合作精神。通过开放“创新实训室”、定期举办“电气技术设计竞赛”,以及创新激励制度的实施, 使各门课程在教学环节中,注重创新能力的培养已蔚然成风。从“技术改造和小发明”为起点,到内容复杂的课程设计、毕业设计,循序渐进地加强学生的创新能力的培养。

电气自动化学科论文第8篇

关键词:电气工程;数字信号处理;课程改革

作者简介:欧阳华(1978-),女,湖北仙桃人,海军工程大学电气工程学院,副教授;钱美(1974-),男,江苏盐城人,海军工程大学电气工程学院,讲师。(湖北 武汉 430033)

基金项目:本文系海军工程大学2011年教育科研课题的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0054-02

数字信号处理(Digital Signal Processing)是从20世纪60年代以来,随着信息科学和计算机科学的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科,它以数字计算机和专用数字信号处理系统为工具,用数值计算方法对信号进行分析、滤波、变换、估计等处理。[1]

数字信号处理技术是信息科学的重要组成部分,随着其基本理论、方法和技术的迅猛发展和广泛应用,“数字信号处理”课程已经不仅是传统的无线电技术专业的必修课程,而且已成为许多工科专业的共同基础。由于该课程特定的发展历史,该课程的体系结构、授课内容、成熟教材大部分是针对电子工程专业的,对于电气工程专业学员的知识体系结构来说并不适合。电气工程专业的课程设计没有“信号与系统”课程作为先导,必须先给学员补充信号分析与系统分析的相关基础知识。另外,电气工程专业涉及的强电信号频率相对较低,信号幅值较高,而且多为缓变信号,信号处理的对象与方法与弱电略有不同。因此有必要进行课程体系和内容的改革,并建设适合电气工程专业的“数字信号处理”入门基础课程教材。

电气工程专业“数字信号处理”课程改革研究与实践以专业建设为导向,在课程体系、课程内容和实验设计上作深入的探讨,并围绕课程改革进行了教材建设。

一、国内高校电气工程专业开设“数字信号处理”课程的基本情况

20世纪80年代末我国在无线电专业研究生和部分高年级本科生教学中引入“数字信号处理”课程,随后推广为电子信息类专业本科生的专业基础课。

电气工程与自动化专业[2]涉及电力系统、电机系统、电力电子装置及系统、工业自动化系统等,具有强弱电结合、软硬件结合、电气工程专业知识与自动化信息基础知识结合和专业面宽的特点。电气系统和自动化系统都广泛地涉及信号分析和处理技术。自动化系统中按一定的控制规则得出的控制信号、系统状态的估计,控制对象数学模型的确定、系统测量噪声的剔除,直至自适应控制、智能控制等都通过信号的分析和处理来实现。电机、电力系统的故障分析和诊断、电力系统的微机保护、电能质量分析与控制等更是数字信号处理技术的直接应用例子。随着电工学科的进一步发展,数字信号处理技术在电气工程领域的作用和影响必将越来越大。

因此,信息科学学科的核心课程——“数字信号处理”也成为电气工程学科专业基础课。电气工程学科该课程不能照搬作为信息科学专业基础的“数字信号处理”,而应根据培养电气工程与自动化专业人才的需要安排具体内容,既要补充“信号与系统”中信号与系统以及频谱的基本概念,又不能重复“电路原理”和“自动控制理论”的内容;既要为专业课提供必要的基本概念和基本原理,又不能变成简单的专业知识介绍。电气工程与自动化专业开设“数字信号处理”应有它自己的教学内容和体系。

正是为了适应这一学科建设和发展的需求,各高等学校电气工程与自动化专业越来越重视类似于“数字信号处理”课程的建设。[3]西安交通大学电子与信息工程学院自动化系将“数字信号处理”列为自动化专业核心课程,北京交通大学电气工程学院将“信号分析与处理”课程列为电气工程及其自动化专业(包括科学技术型和工程技术型)专业基础课程,浙江大学电气工程学院也开设了“信号分析与处理”课程。[4]2000年海军工程大学在电气工程及其自动化、测控技术与仪器、计算机科学与技术等三个专业中新开设了“数字信号处理”课程。[5]

二、课程体系的改革

根据前述在电气工程学科开设“数字信号处理”课程的目的及意义,结合学生的专业背景,我们在相对稳定中追求变革,研究适合电气工程专业需要且与当代信息科学发展相适应的课程体系。根据培养电气工程与自动化专业人才的需要安排具体内容,补充“信号与系统”中信号与系统以及频谱的基本概念,将拉普拉斯变换原理与应用放在“电路原理”中讲授,将状态空间移至“自动控制原理”课程讲授。强调信号分析和处理的基本原理和方法。

在课程框架设计上注重学员的能力培养,突出数字信号分析是基础,数字系统分析是桥梁,仿真分析为手段,实现原理、方法和应用的有机结合。在内容安排上积极引入信息技术领域的发展成果,优化课程体系,更新教学内容。在实验设置上紧贴专业应用背景,做到学以致用。

三、教学内容的改革

教学内容改革的基本思想是,在理论上研究如何以当代信息科学的观点讲授经典理论;在实践上研究如何突出工程应用软件的应用,如何突出信号处理技术在电气工程中的应用。

课程教学内容的改革主要表现在三个方面。

1.根据专业的特点精选内容,避免重复,注意衔接

在自动控制理论中对系统已经进行了充分的介绍和讲解,离散系统的基本知识和Z变换学生已经学过。所以在教学中仅简单介绍这部分内容。考虑到电气工程专业主要对过程控制和运动控制中的一些模拟量进行处理,为此,适当增加数据采集和模拟信号转换方面的内容。在教学中,由连续信号分析过渡到离散信号分析,便于学生巩固和应用以前所学的知识。

2.注重经典理论与现代电气技术的结合

课程教学效果成败的关键不在于学生认识和记忆了多少定义、定理的条文,而应注重正确引导学生运用数学工具分析典型的物理问题。[6]虽然信号处理的应用领域由传统的电气工程向电气工程扩展,但许多经典理论只需稍微补充、修正即可适用于电气工程领域。把握好这一原则将有利于在讲述传统内容的过程中充分体现时代气息,处理好经典理论的阐述与最新技术引进的相互融合。例如在建立“信号传输”概念时,可以从全球定位系统、个人通信技术和国际互联网等实例引入,营造了当代信息科学飞速发展的浓厚气氛。同时,介绍信息流、能量流、管理流互动的智能电网的概念,实现电气电子的交叉融合。

3.理论联系实际,注重培养学生解决问题的能力

我们注重讲清基本概念和方法,介绍信号处理技术的应用,不过分强调数学公式的推导和证明。例如讲解频谱分析时,介绍其在微机保护、故障诊断、频率跟踪检测方面的应用。

为了加强MATLAB实践环节训练,加深学生对基本概念和理论的理解,在理论教学中随时渗透MATLAB的应用,不少例题在理论求解后给出MATLAB实现的结果,两相对照,既掌握了理论推导方法,也实现了计算机仿真设计和验证。MATLAB的应用使学生养成积极思考、善于推导的良好习惯,又使学生深入理解必要的物理概念。课堂PPT中,大部分波形图均是由MATLAB绘制,尤其是讲授滤波器设计时,直接调用FDATool工具箱,帮助学生掌握设计的核心指标和方法。在作业中,也有一些MATLAB仿真小作业,这也是国内外大部分院校采取的方法。

三、实验设计的改革

如何通过实践环节来培养工科大学生的创新意识以及如何更好地开展实验教学问题已成为当前高等院校工科专业教学改革的热点与难点问题。“数字信号处理”课程开课伊始就是理论与实验算法并重,其实验体系较为完善。我们在实验设计方面改革的基本思想是立足基础验证实验,注重综合设计实验。

MATLAB仿真软件使用简单、功能强大,兼有丰富的工具箱和软件包,因此首选MATLAB作为实验仿真工具。具体而言,实验内容分为五个:实验一——信号的时域分析。实验二——信号的频域分析。实验三——滤波器设计基础。这三个实验是基础实验,通过实验,要求学生掌握MATLAB语言的基本使用方法,并能够采用该语言实现信号分析和系统设计。实验四——信号的抽样与恢复,该实验是综合设计实验,要求学生根据信号频谱分析得到的频率成分,实现模拟信号的抽样与恢复。实验五——信号滤波,该实验是自主设计实验,要求学生综合应用信号频谱分析和数字滤波器设计的知识,实现信号滤波。

此外,作为后续实验改革的一个方向,在课堂上给学员进行了LabVIEW虚拟实验演示。LabVIEW虚拟仪器和MATLAB仿真软件各有利弊。MATLAB编程过程类似于数学演算,并具有强大的命令集和信号处理工具箱,是目前数字信号处理的标准语言,对于训练学员信号处理的算法实现技巧、培养综合应用能力极有裨益,但对图形支持不够,编程较为复杂。LabVIEW虚拟仪器使用独特的图形化编程技术,用软件代替仪器功能,人机界面友好,使用方便,将其应用于“数字信号处理”教学,使学生能直观地领会和理解“数字信号处理”课程的分析方法和处理结果。但若作为本科实验程序设计语言,则由于学时和学员知识结构限制,实验内容将会限于演示验证实验,不利于培养学员综合利用DSP理论分析和解决实际问题的能力。因此,是否在实验中引入LabVIEW虚拟仪器,是完全替代MATLAB还是两者互为补充,这个问题教研组还在进一步的考虑之中。

四、“数字信号处理”教材建设

课程建设,教材为先。为体现数字信号处理基本概念、原理和方法,结合电气工程及其自动化等专业的需求,我们特编写了《数字信号处理》教材。教材内容丰富,强调基本理论、基本概念和基本方法,注重内容的时代性和前沿性,将计算机仿真工具MATLAB与教材内容紧密结合,增设了相应的例题与习题,充分体现了经典与现代相结合,基本理论与工程技术相结合,解析方法与计算机辅助分析相结合的特点。全书条理清楚,深入浅出,有实例,便于自学。教材紧紧抓住数字信号这条主线,重点介绍信号处理、分析的基本原理和方法。补充“信号与系统”中信号与系统的基本概念,强调傅里叶变换、频谱和频率响应的概念。尽量避免与“自动控制原理”和“电路分析”的内容重叠,弱化拉普拉斯变换的地位。教材另外一个重要的特点是将MATLAB这个工具在信号处理技术中的应用贯穿于全书,使学员在学习了基本概念、方法后能够用计算机对信号进行分析处理,一方面能加深对基本概念、原理的理解,一方面为后续毕业设计、科学研究打下良好基础。

长期以来,学生感觉“数字信号处理”等课程内容难学难用,主要原因是信号处理类课程具有较强的理论性和实践性,学生没有将理论与实践相结合,造成对数字信号处理原理和方法的理解不深刻,对数字信号处理技术应用不灵活。我们根据多年来的实践教学经验,编写了“信号分析与处理”实验指导书,作为内部讲义以供学员使用。实验指导书分为三个模块:信号的分析与处理、系统的分析与设计、信号处理综合应用。

五、结束语

本文探讨了电气工程专业“数字信号处理”课程改革研究的一些思考和做法。课程改革与建设是一个需要持之以恒而又与时俱进的工作,其间总会产生新的问题,形成新的看法,我们将进行进一步研究讨论,做好教书育人工作。

参考文献:

[1]奥本海姆,谢弗,巴克.离散时间信号处理[M].第2版.刘树棠,黄建国,译.西安:西安交通大学出版社,2001.

[2]赵光宙,等.关于电气工程与自动化专业中信息课程的一点认识[C].全国高校电气信息类(电气工程与自动化)专业面向21世纪教学改革第三届研讨会论文集.武汉,1999:130-135.

[3]靳希,杨尔滨,赵玲.信号处理原理与应用[M].第2版.北京:清华大学出版社,2008.

[4]赵光宙.信号分析与处理[M].第2版.北京:机械工业出版社,

2008.