矿山机电毕业论文:矿山机电电子设备故障诊断与维修 摘要:本文将对矿山机电所用设备产生故障的原因进行分析,提出故障诊断技术以及其在维修过程中的具体应用。 关键词:矿山机电设备;故障诊断;维修 引言 矿产资源具有十分广泛的用途,适用于多个工业生产领域。目前,矿产资源开发和利用的各种先进技术和先进设备层出不穷,大大提高了矿产资源的开发水平,提高了矿产资源的利用效率,对我国的经济发展做出了极大贡献。但是,矿山机电设备的故障问题一直是困扰矿产开发利用行业的主要问题。如果矿山机电设备出现故障,会造成人员伤亡和经济损失,阻碍矿产开发利用行业的发展。因此,加强矿山机电设备的故障诊断和维修水平,是我国矿产行业所要考虑的问题。 1机电设备的故障原因 1.1配合关系发生变化 矿山机电设备内部结构比较复杂,零件与零件之间具有密切的配合关系,各个零件共同配合形成设备的正常运转。一旦零件之间的配合关系发生变化,将很容易引起零件之间的配合失灵,轻则降低机械设备的性能和生产效率,重则引起机电设备报废。零件与零件之间的配合关系发生变化,一般是由于零件出现了损伤,尺寸和形状发生了变化,不能与其他零件进行很好的配合。这种损伤可能是因为零件长期使用出现了老化,也可能是因为意外事故导致。 1.2设备运行负担过重 在设计过程中,矿山机电设备的设计人员就已经对机电设备的各项参数划定了范围。如果矿山机电设备的运行参数超过设计人员规定的范围,那么说明机电设备运行负担过重,处于超负荷运转的状态下。如果长期保持这种状态,会对机电设备的内部造成损伤,影响机电设备的工作性能。一旦出现这种情况,技术人员要及时调整机电设备的工作参数,并且采取措施降低机电设备的运行压力。 1.3设备工作能力降低 机电设备有时会出现工作能力下降的状况,这是由设备内部因素和外部因素共同引起的[1]。比如,工作环境温度过高,散热通风情况不好,就会造成设备内部的零件摩擦生热,热量无法散发,最终导致零件温度上升而发生形变;或者是机械设备在安装时连接不恰当,造成连接部位负荷过重而发生扭曲或者磨损。 2故障诊断的步骤 机电设备的故障诊断由多个环节组成,首先是建立数学模型。机电设备的运行涉及众多运行参数,这些运行参数代表着机电设备的运行状态,也能够及早反映机电设备的故障。故障诊断就是要将这些工作参数综合起来建立数学模型,然后从定性和定量两个角度进行分析。其次是信息的采集处理。机电设备上都安装有传感器,传感器需将探测到的信息数据发送到存储器。这些数据信息不能用来直接判断机电设备的运行状况,而是需要经过有效处理。这些数据信息经过处理后,才能够与设备的运行标准进行比较,进而找出继电设备发生故障的原因。除了以上两个步骤,技术人员平时还要时刻关注机电设备各个部件的运行情况,结合机电设备的使用寿命进行故障预测,判断机电设备可能出现的故障种类和表现,从而为机电设备的维修工作提供有效的依据。 3针对矿山机电设备的故障诊断技术 对于矿山所用的机电设备,常见的诊断技术有三种:参考故障记录、压力和温度检测、利用专家系统诊断[2]。在矿山机电设备出现故障的时候,维修人员除了要采取必要措施对故障进行排除外,还要将故障的特征、原因、处理办法记录下来,以便日后出现类似状况时能够以最快速度解决问题,从而防止对矿产资源的开发利用造成影响。所以,在矿山机电设备产生故障的时候,技术人员首先要查看故障记录,查看是否曾经出现过类似故障,进而寻找解决办法。机电设备在正常运行的情况下,传动箱和轴承等部位的压力参数和温度参数都处于比较稳定的状态。所以,技术人员可用过检测机电设备各部位的压力参数和温度参数,来确定机电设备是否发生了故障。通过这种方式来进行故障诊断,能够快速判断出机电设备是否发生了故障。因此,这种方式的应用最为广泛。我国的矿产开发企业都要具备故障诊断相关的专家系统。故障诊断的专家系统包含了行业专家对故障诊断和故障解决的详细分析和经验总结,是我国矿产开发利用行业精英的智慧结晶。技术人员可以通过专家系统对设备故障进行定性分析和定量分析,制定解决办法。 4故障诊断技术在维修当中的具体应用 4.1采煤机故障诊断 我国在九五重点科技计划中明确指出:要将采煤机的故障诊断列为矿产行业的重点开发技术项目之一[3]。从此,我国的采煤机故障诊断技术出现了突飞猛进的发展。我国的采煤机故障诊断技术通过多个单元的共同配合,有效降低了采煤机出现故障的频率。这些工作单元有摇臂检测单元、变频器通信单元、高压控制箱检测单元、机身外围检测单元和工程概况检测单元。检测设备通过监督采煤机的各项工作参数,利用通信模块汇总信息,向技术人员发出预警信号,从而对采煤机采取温度、过流、欠压和过压等保护措施。总体来说,我国的采煤机诊断技术还存在一些缺点,如检测的参数不够完善、检测的范围不够广等,与世界发达国家还存在一定差距。 4.2提升机故障诊断 提升机是矿物资源开采的重要设施,能够将井下开采的矿物资源和井下工作人员运送到地面上[4]。提升机如果出现故障,会严重威胁工作人员的人身安全,给企业造成损失。提升机的故障分为软故障和硬故障,主要表现为提升机运转时发出异常声响、提升机的电动机底座出现振动、提升机出现漏灰现象、提升机的物料排出量不足等。以矿山开采常用的双筒提升机来说,松绳故障是一种常见的故障类型。如果出现这种故障,可以在提升机的天轮上安装小磁钢,通过传感器检测天轮的转动速度。如果天轮的转速保持一致,传感器的输出技术脉冲也差不多,则说明故障已经排除。 4.3其他设备故障诊断 除了采煤机和提升机,矿山开采的常见机电设备还有高压异步电动机和通风机。故障诊断技术同样可以应用到这些机电设备的管理中。这类故障技术典型的有金属超声探测技术、红外线热成像技术、铁谱探测分析技术等。这些技术的逐步运用,让技术人员可以及早发现机电设备的故障,从而有效避免造成更大的损失。 5结论 综上所述,矿山机电设备保持良好的运行状态,对于我国矿产开采作业水平和工作效率具有决定性影响,还能够保护矿物开采工作人员的人身安全。我国矿山机电设备产生故障的原因主要有配合关系发生变化、设备运行负担过重、设备工作能力降低三种。对此,矿山机电设备的维修人员要时刻保持对机电设备的监测,提前预测机电设备可能出现的故障,结合故障记录和专家系统分析故障原因,采取必要的技术和措施处理故障,以尽快排除机电设备的故障,确保机电设备能够安全、可靠、稳定地运行。 作者:马川 单位:东莞市技师学院 矿山机电毕业论文:矿山机电设备故障诊断探索 摘要随着矿山机电设备的不断更新,其故障诊断领域出现的新问题也越来越多。在矿山开采过程中,机电设备发挥着重要的作用,加上其价格通常比较昂贵,一旦发生故障,将会造成不可估量的损失。本文在解读矿山机电设备故障诊断原理的基础上,对其诊断过程中所运用的技术做全面分析,制定详细的诊断技术运用方案。希望能够提升矿山设备故障诊断能力,提升矿山机电设备的使用效率。 关键词机电设备;故障诊断;研究 科学技术是第一生产力。如今,科学技术的更新日新月异,矿山机电设备作为精密仪器,所运用的科学技术比较先进,更新换代也比较快。也正是因为如此,其对负责故障诊断的工作人员的要求相对较高:工作人员不但要具有极高的专业技术能力,而且还需要掌握比较全面的矿山设备故障诊断知识,比如要可以熟练操作计算机、独立完成信号处理、掌握如何控制传感器等[1]。通过对矿山机电设备故障的诊断,能够大大增加矿山机电设备的工作寿命,减少矿山开采的成本投入,提升这一活动的整体收益。 1矿山机电设备故障诊断原理 有多种原因可以引起矿山机电设备故障,所以对其进行诊断需要注意工作的每一个环节,尤其是需要按照自己的真实情况来判断故障出现的缘由。而要做到这一点,首先要完成的工作就是要明确矿山机电设备故障诊断工作的原理:按照矿山的真实情形构建一个数学模型,把矿山机电设备非故障状态下的各个数据做统一登记,并以此为根据,将其与发生故障时机电设备运转的各项数据逐一比较,找出这些数据碱的区别,通过这些不同对故障出现的原因做一个大致的评估;其次,为了进一步确定故障的部位,要对机电设备运行的重点资料加以整理,使用计算机对之进行换算,将计算结果当作诊断故障部位的参考资料,对矿山机电设备的故障问题做进一步确定;再次,在对机电设备信息进行整理解析的过程中,必须要保证解析的透彻性,要通过识别技术来确定机电设备故障的种类;最后,把上面分析得出的结果加以转化,以技术人员能够识别的方式呈现出来,为他们最终做出诊断评估提供依据,帮助他们制定更为科学的故障解决方案,以此减少矿山机电设备故障造成的损失[2]。 2矿山机电设备故障诊断技术 1)主观诊断技术。主观诊断技术主要依靠技术人员自身的经验对机电设备的故障进行诊断,确定故障的类型以及具体的故障发生部位。此种诊断方式不使用或者很少使用仪器设备,技术人员只要根据故障的外在表现就基本上能够判断出故障发生的部位。有时候,为了验证故障的确切部位,技术人员会使用一些简单的仪器作为辅助,但主要还是凭借其积累的经验对故障的详细情况进行判断。因此,此种诊断技术可以运用于任何的机电设施。但是,另一方面由于这种技术是依靠技术人员自身的经验来实施的,其对工作人员的专业素养要求非常高,没有足够的经验累积是不具备这样的工作能力的,工作人员很难顺利地完成诊断工作。此外,鉴于此种技术依靠的主要还是技术人员的主观判断,在判断的准确性方面难免会出现一些误差。2)仪器诊断技术。仪器诊断技术依靠的主要是仪器。其主要通过诊断仪器的显示判断机电设备发生故障的部位。此诊断方式得出的结果更为精确,出现误差的可能性小[3]。所以在矿山机电设备故障诊断过程中运用较多。随着科学技术的更新,诊断仪器的精确度将会越来越高,其在判断故障方面的运用将会更加全面。3)数字模型诊断技术。顾名思义,这一技术依靠的主要是数字模型,其以数学知识为基础构建相应的模型,之后通过动态检验技术和传感器技术对矿山机电设施出现的问题进行检验,通过对所得监测数据的解析,对故障的具体情况做详细的诊断。4)智能诊断技术。智能诊断技术主要依靠的是故障判断体系,其把各种机电设施常见的故障症状收集在一起构建故障判断体系,之后对比工作状态的机床设备出现的症状和体系内记载的情况进行比对,以此判断故障的情形。5)故障诊断专家体系。一般情况下,矿山机电设备生成故障的原因都比较繁杂,具有明显的复杂性、推进性和隐蔽性等特征。此种情况下,使用原本的故障诊断方式很难得出准确地结果。通常,故障诊断专家系统会集合多个学科的知识,聚集多位专家的经验,以此为基础建立起来的专家体系可以给故障做出更为全面地解析,从而得到更为可信的结论。从诊断结果来看,这一体系是相对完善的,这个方式与数学方式有很多接近的地方,它们都使用定量和定性结合的方式给予解析,最后建立故障树模型,以此彰显引起故障的根源的基本特点。后来,此方式经过逐层推进,介入粗糙等理论,排除其中的非重点要素,从而把引起故障的根源更加直接明确地表现出来。 3矿山机电设备故障诊断技术运用 1)关注矿山机电设备的日常检查。经过对现实故障发生问题的缘由的解析,大多数都是因为没有做好日常的检查工作。因此,想要做好矿山机电设备的故障诊断工作,首先要做的就是增加对日常检查工作的关注度。机电设备出现故障,突发现象比较少,大多都是先有一些细微的迹象,从一些小问题逐渐发展成为大的故障的。经过详细的日常检查,一般都能够及时觉察到这些小问题的存在,制定有效的解决方案对这些问题进行化解,大多数的故障都不会再次发生,这样由机电设备故障带来的损失将会大大减少。想要实施日常检查,首先要做的就是编制完善的工作管理体制,对日常检查过程中涉及的每一个环节都要有清醒的认识,依据矿上技术人员的实际工作能力把检查工作落实到每一个人,确定每一名技术人员应该实现的工作目标,确保日常检查工作能够按时按要求完成。其次,要建立科学的故障检查体制。经过对故障细节的检查得知,部分技术人员按照真实情况构建了工作体制,但是其并不够科学,致使不能及时把故障提交上级领导部门,从而造成机电设备故障蔓延,故障损失大大增加。最后,增加对技术人员思想意识的掌控,让他们对机电设备更加关注,增加其责任感。以矿山企业大局为中心,一旦遇到问题立即上报,降低损失,确保技术人员可以及时履行自己的义务,保证矿山设备能够正常运转。2)增加对主要机电设备故障诊断的关注度。矿山开发过程会运用到很多种机电设备。只要它们都处于正常工作状态,矿山开采工作才能正常进行。而一旦其中有设备出现故障,将会造成整个开发过程全面停工,降低矿山开发过程的整体运行效率。特别是那些主要的机电设备,一旦出现故障,更是可能造成整个开发系统的瘫痪。所以,在真实开发过程中,应该增加对主要设备的监管工作,确保这些设备随时处于工作状态,保证开发过程正常运行。同时,应该增加对管理人员的监督,让他们加大对技术人员的管理力度,对他们进行技术培训,确保技术人员的工作能力都能达到一定水准,保证他们掌握的知识可以满足工作的实际需要,可以按照故障的种类制定科学的故障诊断方案,全面归纳工作中出现的各类矛盾,提高矿山的实际开发效率。 4结论 在矿山开发过程中,机电设备扮演着非常重要的角色,发挥着关键的作用。同时,矿山机电设备的价格比较昂贵,一旦出现故障,造成的损失将会不可估量。所以,在运用矿山机电设备的过程中,应该关注日常检查和养护工作,最大限度地减少故障的出现,提升矿山企业的使用效率。 作者:姚良彩 单位:山东微山湖稀土有限公司 矿山机电毕业论文:矿山机电设备管理问题及改善途径 摘要矿山开采工作劳动强度较大、危险系数较高,并且矿山环境非常恶劣。随着采矿科技水平的快速发展,大量高性能的机电设备得到了广泛应用,大大提高了矿山开采的数字化、自动化水平。机电设备的广泛运用,大大提高了矿山开采效率,降低了工作人员的劳动强度,但也成为相当一部分开采工作事故发生的主要诱发因素。为此,首先对矿山机电设备管理工作存在的问题进行了分析,在此基础上对改善矿山机电设备管理工作的途径进行了探讨,对于确保矿山机电设备的高效运行有一定的参考价值。 关键词矿山机电设备;途径;安全生产 机电设备在矿山生产的各环节中发挥的作用越来越大,但大量机电设备的运行也在不同程度上诱发了相当一部分开采事故,据相关调查,每年的矿山事故中,由于机电设备管理问题所造成的事故伤亡超过总伤亡的1/2以上。目前我国矿山企业对机电设备的管理工作不够完善,存在管理方式落后、工作人员素质不高、检修计划不足等问题,导致机电设备在运行过程中,易出现安全隐患,继而引发安全事故。由于矿山开采工作对机电设备的要求较高,因此从机电设备的选型、采购到使用,矿山企业都需加强管理。矿山企业根据机电设备使用情况进行管理,不仅能够保障机电设备的正常运行,有效提高工作效率和生产效率,而且能够保障矿山开采工作的安全性,降低开采事故的发生率[1-5]。矿山机电设备已成为矿山开采最基本的设备,在提高企业经济效益的同时,有效促进了矿山企业的现代化水平。为此,本研究分别从管理理念、管理机构、使用规范、管理人员、检修计划等方面对矿山机电设备管理工作存在的问题进行分析,并对相应的改善措施进行探讨。 1矿山机电设备管理工作存在的问题 (1)管理理念。目前虽然矿山机电设备应用较普遍,但矿山企业对机电设备的管理仍然存在不足,矿山企业尚未认识到矿山机电设备管理工作的重要性,尚未制定较完备的矿山机电设备管理工作细则,导致相当一部分机电设备并未完全发挥出应有的作用。(2)管理机构。矿山企业在注重经济效益的同时,却忽视了矿山机电设备的管理,导致企业未针对机电设备设置完善的管理机构,导致管理系统不具有实效性。此外,我国矿山企业存在管理机构过于分散的问题,即机电设备的技术管理和经济管理机构较分散,矿山企业内部各部门对于矿山机电设备的管理职责存在重叠,不仅提高了管理成本,而且导致工作效率不高。(3)使用规范。矿山机电设备的安装和使用均会对矿山开采的安全性造成影响。工作人员在使用矿山机电设备时,由于各种因素的影响,导致机电设备出现不同程度的磨损,由于工作人员的操作失误,从而引发安全事故。安装人员未严格按照安装设计进行正确安装,或因工作失误,导致矿山机电设备在使用过程中出现问题,继而引发安全事故。此外,工作人员未对矿山机电设备进行良好的保养,易导致机电设备加速老化,给矿山企业带来较大的经济损失。(4)管理人员。矿山开采工作环境较恶劣,开采工作具有较高的危险性,导致矿山机电设备极易出现各种故障,加之操作人员专业素质不高以及工作失误,更增加了矿山机电设备的故障率。由于矿山机电设备管理工作尚未得到应有的重视,导致相关的矿山机电设备管理和维修人才缺乏,进而导致机电设备安装、使用、管理和维修均无法高效进行,不仅影响了矿山机电设备的使用寿命,而且影响了矿山企业的经济效益。(5)检修计划。任何机电设备都需要良好的检修和维护,方可在工作中最大限度地发挥其作用,并延长其使用寿命,进而提高生产效率,降低企业生产成本。矿山企业有必要制定完善的检修计划,及时解决机电设备运行过程中出现的各类故障,但由于相当一部分矿山企业尚未制定完备的检修计划,仅根据相关管理制度制定保养计划,导致无法及时发现和处理各类隐患。 2对策 (1)改善矿山机电设备管理理念。目前我国矿山企业机电设备管理理念与发达国家仍存在较大差距,为此,我国矿山企业需积极更新矿山机电设备管理理念。机电设备在矿山开采工作中发挥的作用越来越大,已成为促进矿山企业发展的主要因素,因此采用全新的机电设备管理理念,可有效促进矿山企业发展。矿山企业应转变以往机电管理等同于维护保养的管理模式,需引进国外先进管理理念,并加大对机电设备维护和改造的经费投入。矿山企业对机电设备的管理,不仅确保机电设备尽可能延长使用寿命,还应保证更加全面地发挥功效。矿山企业应更加注重对机电设备的改造,增加机电设备的功能和作用,使得机电设备在延长使用寿命的同时,更加全面地为开采生产服务。(2)改善矿山机电设备管理制度。目前,我国相当一部分矿山企业的机电设备管理制度不健全,导致矿山企业机电设备管理人员进行履行职责时无所依从。因此,矿山企业需结合当前管理制度中存在的问题和企业实际情况,不断进行完善和修正,制定健全的管理制度。此外,矿山企业可根据《机电设备检验标准》、《机电设备管理办法》等资料,制定相应的奖惩措施,增加管理制度的执行力度,从而提高矿山机电设备管理工作的成效。(3)完善矿山机电设备使用规范。矿山企业机电设备管理工作应落实到每一位工作人员,通过明确岗位责任制,改善矿山机电设备使用规范,针对机电设备管理和使用中存在的问题,进行明确分工,若发现管理不当,则追究相关人员的责任。此外,相关部门还需定期进行机电设备安全检查,若发现问题,需对相关责任人进行适当惩处,相关管理部门的负责人也应承担相应的责任。(4)组建高素质管理人才、维修人才队伍。由于矿山机电设备使用环境较恶劣,且其构造较复杂,因此在矿山开采作业中,有必要组建具有较高专业素质的管理和维修人才队伍。矿山企业需加强对各类人才的引进和培训,通过采取奖惩措施,促进相关工作人员不断提高自身的业务素质,此外,还可通过选拔人才的方式组建高素质管理团队,从而有效提高机电设备管理工作的整体质量。(5)完善矿山机电设备检修计划。矿山机电设备在长时间使用过程中,难免会出现磨损和老化问题,因此需安排检修人员定期对机电设备进行检修,确保机电设备在生产过程中,不至于突然停止运行,从而引发安全事故。矿山企业需根据机电设备的实际运行情况和类型,结合相应的规范和规章,制定周密的生产计划,及时掌握每项工程当日的生产进度及任务完成情况,合理安排人、料、机等,促使检修人员能够定期有效地进行机电设备检修,及时发现机电设备存在的问题并加以妥善解决,从而有效提高检修效果,保障机电设备的安全运行。 3结语 矿山机电设备作为矿山开采作业的主要辅助设备,加强对机电设备的管理,有助于提高采矿工作效率和矿山企业的经济效益。针对目前我国矿山企业机电设备管理工作存在的问题,提出了相应的对策,对于确保矿山企业机电设备的高效运行有一定的借鉴价值。 作者:鲍江峰 单位:山西焦煤西山煤电集团公司东曲煤矿 矿山机电毕业论文:矿山机电安装工程施工安全管理研究 【摘要】近年来,在科学技术的推动下,我国的矿山生产也实现了向机械化作业方式的转变,采用机械代替人员进行劳动,不仅降低了工作人员的劳动强度,同时也大大提高了矿山生产的效率。机电设备是矿山机械化生产中不可或缺的部分,在安装过程中具有安装专业性强、安装规模大、具有复杂性等特点,很容易发生事故,因此,在机电安装工程中,必须做好工程施工的安全管理工作,保证矿山生产的安全性。 【关键词】矿山;机电安装工程;施工安全管理 引言 矿山机电安装是一项比较复杂的工作,涉及到的范围和内容非常广,对安装专业人员提出了更高的要求,随着矿山生产的规模的扩大,机电设备的规模也越来越大,机电安装工作难度也大大增强,受到各种外界因素和内部因素的影响,矿山机电安装常常面临着各种事故的发生,严重危害了施工人员的生命健康,同时还对机电安装工程的进度和质量造成了不利的影响,从而对矿山生产造成不利影响,因此,做好机电安装工程的安全管理非常必要。 1矿山机电安装的特点 (1)矿山机电安装涉及到的学科和内容非常多,包括机械工程、数控技术、机械自动化等,在实际的安装过程中,安装的复杂性高,要求施工人员必须对各方面的知识都了解并能够熟练应用,才能保证机电安装工程的有效进行。(2)在我国科学技术不断发展的过程中,矿山机电设备也在不断更新和进步,矿山机电设备的种类也越来越多,并且自动化和智能化程度越来越高,因此,在机电设备的安装过程中,要求安装施工人员掌握各种先进的使用方式,了解设备的运行原理,因此在安装过程具有技术强的特点。(3)近年来,矿山企业的规模在不断增大,机电设备的规模也在不断增大,使用的机电设备种类和数量都越来越多,因此,在安装过程中,具有安装数量大、规模大的特点,安装的难度也因此不断增大[1]。 2矿山机电安装中存在的问题 2.1机电安装队伍力量较弱 矿山机电安装具有复杂性高、技术性强、专业要求高以及数量大等特点,因此对机电安装人员的素质和能力提出了更高的要求。但是从目前矿山机电安装的工作人员的素质和能力来看,安装队伍的整体力量依然比较薄弱,不能满足矿山机电安装的高要求。很多从事机电安装的人员都是当地的农民,文化水平有限,在机电安装过程中,对机电发生的小故障等都不能有效处理。在实际的安装过程中,不能利用计算机等先进的技术对机电设备进行管理。一些企业由于对施工人员的培训教育不到位,导致矿山技术人员容易跳槽。部分企业虽然成立了施工人员的培训中心,但是培训的方式和模式非常落后,施工人员虽然掌握了一些理论知识,但是不能和实际情况相结合,培训效果非常不理想,机电安装队伍的整体力量也没有因此提升[2]。 2.2对机电安装的监督管理不严 对机电安装的监督管理是提高矿山机电安装质量的保障,由于矿山机电安装具有较强的专业性,因此对机电安装监督管理人员也提出了更高的要求,要求监督管理人员具备机电安装的专业素质,同时还具有较高的管理水平,掌握各种先进的管理理念和管理方式。在实际的矿山机电安装过程中,安装人员执行的安装标准有时并没有详细、正确的操作说明,对于安装施工的质量界限限定不清,导致机电安装监督管理人员难以把握。另外,从现阶段的情况来看,很少安装监督管理人员会自己动手去检查安装的质量,监督检查流于形式。 2.3机电安装管理的制度不完善 一些矿山企业对机电设备的管理不够重视,非常注重企业的产量,认为机电设备的管理是生产的辅助工作,因此没有制定完善的机电设备管理制度,无论是机电设备的采购、日常的维护保养、检修和维修等工作,都没有给予相应的重视。管理制度不健全,没有安装质量标准制定管理制度,甚至某些矿山企业没有建立专门的机电主管部门,没有成立设备管理小组,最终导致机电设备的管理职能没有充分发挥作用[3]。 3机电安装工程安全管理措施 3.1制定机电安装施工安全管理目标 为了保证机电设备安装过程中的安全性,应该制定机电安装施工的安全管理目标,这样才能有效地预防施工风险。制定安全管理目标过程中,首先就是要明确问题,也就是根据矿山机电安装过程的实际情况,总结出机电安装过程中容易出现的问题,并对安全问题的原因进行分析,通过风险管理理论对安装过程中的风险进行识别和分析,最终制定出矿山机电安装工程项目施工安全风险的总目标。其次,在安装过程中,对于机电设备安装过程中的风险环境信息应该收集起来,对安装工程的技术环境、经济环境等进行分析。最后,明确了风险问题并收集了相关的环境信息之后,可以制定出机电安装工程施工中的风险管理总目标,将总目标进行细分,并一步步实现[4]。 3.2加强对安装工程施工的检查 对安装工程施工的检查和监督是提高安装工程施工质量的有效手段,因此,在安装工程安全管理中,应该加强对安装工程施工的检查。通过对整个安装工程和过程进行全面的检查,对于安装施工过程中存在的各种问题和隐患可以及时发现,病对检查出的问题及时提出有效的改善措施。对安装工程施工的检查,要求检查人员具有较高的安装专业知识,因此应该加强检查监督人员的专业素质,对检查人员进行培训,包括安全知识的培训、安全安装技术的培训和质量管理培训,加强其各方面的技能,才能及时发现矿山机电安装施工过程中存在的问题。在对设备的检查过程中,可以对操作简单的工具进行检查,检查各种工具是否能够正常使用,施工人员对各种工具操作是否符合规范,同时还可以借助一些仪器设备对施工设备和工具进行检查。当安装完机电设备之后,还应该加强对设备的维护,做好设备的维护保养,减少设备发生故障的概率[5]。 3.3建立完善的机电安装安全管理制度 为了保证整个安装过程的安全管理,应该建立完善的机电安装安全管理,从而有效消除在安装过程中面临的各种问题和安全隐患,大大提高施工的安全性。建立完善的安全检查制度,还能够有助于安装管理目标的实现。对机电安装的安全管理可以从矿山机电设备管理系统来实现,如下图1所示,从设备管理的检查、报表管理的检查和设备查询等方面入手检查,其中重点是设备管理的检查。在整个企业的经营过程中和既定设备的安装施工过程中,设备的管理都是非常重要的一个内容,只有做好设备管理,才能真正提高设备安装的安全性。在设备管理检测中,一旦发现设备管理过程中存在不合理或者安全隐患,应该及时提出,纠正不规范的管理行为。其次,还应该落实整改措施,对于设备管理中存在的安全问题或者隐患应该有针对性的进行整改。 4结语 矿山机电安装是一项复杂性较高、专业性较强的工作,具有一定的难度,在安装施工过程中更容易出现各种安全事故,因此,更应该做好机电安装工程施工的安全管理工作,制定机电安装施工安全管理目标,加强对安装工程施工的检查,同时建立完善的机电安装安全管理制度,这样才能保证矿山机电安装工程施工的安全性和高效性。 作者:刘琳 单位:蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司 矿山机电毕业论文:故障诊断技术对矿山机电设备维修的应用 摘要:近些年来,随着矿产资源需求的不断提高,矿山开发得到了快速发展,矿山机电设备的自动化、大型化和重载化水平也日益提升,保持矿山机电设备运行的稳定安全,是当前矿山生产的重要工作。利用故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用进行探讨,以提高矿山机电设备使用的安全,提高矿山生产效率。 关键词:故障诊断技术;矿山机电设备;维修 引言 矿山机电设备是矿山生产顺利的重要基础,矿山机电设备运行的良好与否直接关系到整个矿山生产的水平与安全。在矿山机电设备运行过程中,受操作、设备本身及环境等诸多方面影响,总会有故障发生,给生产运行造成影响。故障诊断技术通过对机电设备的适当防护,降低了设备故障发生的可能,保证了机电设备运行的稳定与持续,延长了其使用寿命,对矿山生产有着重要的意义。 1故障诊断技术的概述 1.1故障诊断技术的概念 故障诊断技术是通过借助各种检测方法和手段,来对机电设备及其相关系统存在故障进行检测的过程,从本质上而言,故障诊断技术是一种防范设备故障发生、保护机电设备安全的技术。具体地说,故障诊断技术是通过使用各种精密的测量仪器来检测运行中的机电设备,得到相应测量数据后,通过对数据的处理得到有效信息,再将其与机电设备规定的标准参数来进行对比,分析机电设备本身是否有异常状况存在,如破损和老化等,如果有,则准确将其识别出来,并根据问题的具体原因提出相应维修方案。由上述可知,在矿山机电设备中使用故障诊断技术,可充分保证机电设备运行状态在规定的安全范围之内,其技术参数指标不超出标准参数,保证机电设备运行状态良好[1]。 1.2故障诊断技术的基本技术 故障诊断技术是一个检测、处理、分析的复杂过程,需利用各种手段与技术,通过多种技术的综合运用,来实现对机电设备状态的了解与控制,这些基本技术主要包括以下几种:a)数学模型技术。利用数学模型技术对机电设备进行数学模型的构建,准确反映出机电设备的参数变化情况,为判断机电设备状态提供依据;b)信息采集技术。通过使用各种感应器等装置对机电设备运行的各种信息进行采集,并通过对信息的处理和分析,及时发现设备存在的故障隐患,并做出相应处理,以有效预防设备故障造成的损失;c)信息处理技术。主要是指各种专业的处理软件,通过计算机系统对采集的信息进行快速、高效、准确处理,筛选出有效信息后,根据信息对设备做出相应调整,保持机电设备运行的稳定、安全,也是故障诊断技术必不可少的组成部分;d)识别与分析技术。是指在完成对信息的采集处理之后,还要利用相应筛选程序或软件来识别信息中有用的成分,以准确判断机电设备的状态;e)诊断与预测技术。主要是指在信息识别与分析后,要对机电设备的使用寿命进行诊断和预测,进而避免设备故障再次发生[2]。 2故障诊断技术的主要类别 在矿山机电设备中,由于其故障发生部位、发生原因等不同,在具体故障诊断上有许多不同,可将故障诊断技术大致分为以下几类。 2.1以诊断目的及条件不同为依据的分类 a)设备功能和运行情况诊断。功能诊断的对象主要是新安装的设备或被维修后的设备及部件,通过对其功能和运行状态的检测,来判断是否发生功能异常,并根据判断结果来进行调整。运行诊断主要是检测运行中的设备和系统,检查运行状态是否有异常,以便及早发现异常的存在与发生;b)设备的定期诊断和连续监测。定期诊断是一种常规诊断,是指每隔一定的时间对设备或系统进行1次普检;连续监测是通过借助计算机信号处理和仪器仪表来对设备或系统状态进行持续监测的过程;c)直接或间接的诊断。直接诊断是指直接根据设备关键零部件情况来对设备或系统整体进行判断的方法;间接诊断是指根据设备运行中二次诊断信息来分析关键零部件情况的方法;d)常规和特殊诊断。常规诊断是指在设备正常运转情况下进行采集信号并检测的方式,特殊诊断是指常规诊断无法发现信号,设备却存在问题时采用的特别诊断方法;e)在线和离线诊断。在线诊断是指直接检测运行设备的方法,离线检测是指分析现场设备运行测量录像带的方法;f)简单和精密诊断。简单诊断是指通过技术人员的闻、看、摸或简单诊断设备进行人工检测和判断的方式,精密诊断是指通过借助各种先进的传感器、分析手段和诊断仪器进行诊断的方式[3]。 2.2以诊断物理参数为依据的分类 在机电设备运行中会发生各种物理变化,并表现出相应物理参数,如振动情况、温度等,这些参数的正常与否也是诊断机电设备故障的重要措施。依据诊断的物理参数进行分类,诊断技术主要包括振动诊断、声学诊断、污染诊断、无损诊断、温度诊断、强度诊断、压力诊断、电参数诊断及趋向诊断等。 2.3以诊断的直接对象为依据的分类 机电设备的组成零部件十分繁杂,各个零部件和子系统都可能发生故障,在检测时,根据其检测零部件和子系统的不同,可将诊断技术分为:液压系统诊断、电气系统诊断、生产系统诊断、工艺流程诊断、机械零件诊断、往复机械诊断、旋转机械诊断及工程结构诊断等。 3矿山机电设备维修中故障诊断技术常用方法 3.1历史记录诊断法 历史记录诊断法在矿山机电设备故障诊断中应用较为广泛,其是通过分析设备以往的历史故障记录,针对性排除机电设备的故障,并进行相应维护,保证机电设备状态的良好。在历史记录诊断法中,可直观、快速地发现机电设备中容易发生故障的位置,并重点排查,在确保这些部件没有问题的前提下,再进行其它部位的诊断。在长期的应用过程中,历史记录诊断法已对机电设备的各种故障进行了有效记录,形成了较为完善的故障诊断集合,利用此集合,可在机电设备故障再次发生时,通过对历史记录的查询,及时准确地判断出故障类型,并做出相应维修,有效提高了诊断的准确性,并缩短了诊断时间,对于诊断效率的提高有着重要意义。 3.2温度压力监测诊断法 在机电设备运行中,压力、温度等是衡量设备运行状态的重要参数指标,通过对压力、温度等参数的检测来诊断机电设备状态,也是一种高效、便捷的诊断方法。在实际中,温度、压力的监测是通过传感器来实现的,这些传感器主要分布于轴承、齿轮传动箱等部位,能将设备参数变化直观、准确地传递出来,通过对这些关键部位温度、压力变化情况的持续监测,可有效地对机电设备故障做出准确预测和诊断[4]。 3.3智能诊断技术 智能化是当前社会发展的趋势之一,体现在生产生活的各个方面,机电设备的故障诊断也是其中之一。智能诊断技术是通过控制系统来对人脑特征进行模拟,提高对数据的传递、处理和利用效率,达到预测和诊断故障的目标,在实际应用中,主要有人工神经网络诊断和故障诊断专家系统两种。a)人工神经网络诊断法。相比于其它故障诊断技术,人工神经网络诊断方法在信息识别和处理上具有更好的效果,其针对的是矿山机电设备故障发生的初期设备状态信息会表现为复杂的、非线性映射关系,借助神经网络的自学习和自适应能力,可对这种非线性映射关系良好反映出来,判定故障类型和原因;b)故障诊断专家系统。矿山机电设备故障具有复杂性、隐蔽性的特点,传统的诊断技术对于很多故障只能在事后发现,而无法提前预测,且诊断效率较为低下,而运用故障诊断专家系统,通过借助其对设备故障相关知识的和经验的总结、模拟专家思维来分析设备故障,可有效提高诊断效率和效果。 4结语 矿山机电设备的故障非常复杂,其类型多种多样,发生原因也各不相同,在故障诊断中,根据诊断方式的不同,诊断技术也有所差异。故障诊断技术是一项系统性工程,对于提高机电设备运行安全有着十分重要的作用,因此,加强对故障诊断技术的研究,掌握各种先进的故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用方法,对于保证矿山企业效益和发展十分必要。 作者:张启亮 单位:大同煤炭集团有限责任公司四台矿液压队 矿山机电毕业论文:机电一体化在矿山机械的应用 摘要:文章围绕机电一体化技术展开讨论,分析该技术在矿山机械中的具体应用以及应用思路的构建,针对机电一体化的应用意义以及该技术在矿山机械中不同方面的应用进行研究,目的是概括出机电一体化的优点和特质,能够有效带动矿山作业的效率和效能,值得在今后的实际工作中广泛应用。 关键词:机电一体化;矿山机械;应用思路构建;矿山作业;采矿业 伴随着科技时代的来临,矿山开发以及设备管理方面更加注重对现代化技术的实行和应用。在矿山机械体系中,机电一体化技术得到了广泛的宣传和利用,机电一体化能够利用远程控制和自动化技术实现矿山机械工作的效率和准确率,提升了矿山施工的整体进度和安全程度。机电一体化技术产生于现代信息化技术平台中,是集机械应用技术与电子信息技术为一体的综合型技术方式。随着我国高新技术产业不断发展,计算机技术的应用范围和程度都影响着各行各业,机电一体化技术正是建立在计算机技术的基础上,集合计算机与信息技术、自动化远程控制技术、空间传感检测反应技术、服务传动技术、电子机械技术形成一项全面化、多元化的科学技术。目前,机电一体化技术正在朝着光机电一体化技术的方向发展和演进,在利用光学的前提下保证了机电技术的完整性和综合性。 1机电一体化技术在矿山机械中的应用意义 自我国针对采矿业出台了新政策和新要求之后,矿山机械作业方面更加注重对现代信息化技术利用,目的就是为了能够规范化矿山生产,并提升采矿产量等一系列积极效应。伴随机电一体化技术研究工作不断深入,该技术已经达到成熟,通过在矿山机械中应用机电一体化技术,使得矿山作业的整体效率得到了大大提升,改善了我国采矿业效率偏低的现状。机电一体化技术产生于现代信息化技术平台中,是结合机械应用技术与电子信息技术为一体的综合型技术方式。机电一体化中的微处理技术通过建立在实施操控系统和链条式的程序应用,能够实现矿山机械在同一命令下完成同时作业,并且不发生程序混乱和“撞车”的现象,这能够大大提升采矿设备的工作效率,在一定程度上保证了能够按时完成采矿作业的任务和既定标准。并且机电一体化中的自动操控系统有效改善了矿山设备的滞后性,通过利用远程操控取替了人工操控设备,使矿山机械的工作效率大大提升,从而使生产总量得到了明显提升,为整个矿山的经营和发展都带来了良好的经济效益。随着矿山产量的提升,充分带动了采矿企业的经济效益,从而使矿山工作人员以及相关采矿人员的薪资收入得到大幅度提升,同时也会带动整个矿业链条相关产业的发展和经济增长,实现辐射性的经济效益。 另外,机电一体化技术能够使得矿山作业过程中的使用设备得到了规范和有效应用。利用自控技术使设备自动运转,使矿山机械设备的性能能够得到有效改善和提升,使设备的具体使用与矿山实际应用情况无缝对接,完成高效率的设备效益,满足了更加广泛的工作需求。并且机电一体化技术使工作人员的工作量和工作程度都得到明显缓解,降低了人工使用率和工作量,在一定程度上也改善了矿山工作人员的工作环境,也提升了工作人员的整体工作效率和积极性。所以,针对矿山机械角度来说,很多矿山作业设备存在滞后性、低效率、高能耗的缺点,通过利用机电一体化技术来提升矿山作业的进度、产量以及作业安全性,能够很好地保证采矿企业的整体经济效益和收益,具有很高的实际利用价值。 2机电一体化技术在矿山机械中的具体应用 2.1机电一体化在矿井带式输送机中的应用 在矿山生产作业的过程中,为了作业速度加快,提升整体采矿效率,会大量使用矿井下的带式输送机来完成煤矿的运输工作和传递工作。井下的带式输送机属于矿山机械中的大型机器设备,其在一系列采矿作业中具有非常重要和关键的作用,因此在进行井下作业时,带式输送机的使用量和使用度非常频繁,并且伴随社会的不断进步,带式输送机的工作效率也在不断提高。然而在作业环境中,带式输送机会受到很多外界因素的影响,从而左右了整个设备系统的运转率,比如会因为受到震动、水分、湿度、粉尘、重量等多种因素的影响而使输送机发生损坏,自身的使用寿命也会受到缩减,那么便会影响正常的工作进度。所以为了进一步使得带式输送机能够更加高效地完成工作,提升整体运输数量和运输效率,在带式输送机运行的过程中应用机电一体化技术,以此来实现远距离操控输送机自送完成运输、清理、减震、分类等一系列工作,并且利用机电一体化在带式输送机内部的抽动设备中,启用自动化软启动程序,能够在不同环境中智能切换工作手段,就算遇到大倾角、距离过长的输送条件时也能够很好地完成作业。同时,还可以利用包含了机电一体化技术的控制器,该控制器中心输入了可调节式的编程控制系统,针对不同重量和体积都可以自动识别并且通过变频器等电子设备选择最为合适的运输状态,提升了带式输送机对恶劣环境的适应性,也大大提升了实际工作的便捷性和可控性,从矿山机械的整体上提升了生产效率,也在一定程度上降低单耗成本并缩小了整个矿山的生产成本,使消耗资源数额降低到最小,提高采矿企业的利润空间。 2.2机电一体化在矿井提升机中的应用 在矿山的实际作业过程中,提升机在矿井作业上起到了非常重要的作用,是一项非常重要的矿山机械设备。针对提升机来说,不论是在机器的内部构造上,还是使用方式上,都非常容易和机电一体化技术相结合,以此来成为一个全新的、具有现代化技术标准的采矿提升机。当前采矿业中的提升机种类为交直流提升机,而为了使提升机整体操作性更加完善和高效,利用机电一体化技术与提升机实现有机结合,从而塑造出更加具有现代化生产价值的内装式提升机。内装式提升机在自身设备的系统处理中以及工作原理上都非常具有现代化矿山生产的意义是今后在矿山机械的整个体系中最常应用到的典型化机电一体化设备。内装式提升机在内部结构的构造中存在一个滚动结构,通过驱动程序来进一步启动滚动结构,以此来完成后续工作。在传统的交直流提升机中会存在一些问题,比如滚动结构的装置过于繁琐,无法非常敏捷地完成信息录入和输出工作,从而使实际的提升和下降速度较为缓慢,拉长了矿井作业时间。然而利用机电一体化技术应用在提升机的内在程序上,使提升机的内在结构更加精简和便捷,整个设备的运作都是建立在自动控制设备环节、计算机环节、电力电子设备、物理机械部分。通过这四个环节的高效融合来完成内装式提升机的整体运作,不会消耗过多的能源,又能使变速时间掌握到最小。因此在矿井机械中的提升机利用机电一体化技术,实现高效率的软件空间、系统启动、一键还原、高强度的自适应能力,大大加强了提升机的兼容性和可操作性。 2.3机电一体化在矿井安全监控系统中的应用 从矿山机械的整体出发,实际作业中最为重视的便是作业的安全性与作业人员的人身安全。以往矿井安全的检测监控系统都是建立在在线监控以及单方面化的控制,那么针对矿井内部日常作业过程中发生的一些安全隐患以及数据偏差等问题,会很难做到及时发现,采取措施的反应较为弛缓,那么就会大大提升矿山机械作业中的危险性,事故发生几率也会有所提高。因此,通过利用机电一体化技术在矿井内部建立一套安全监控系统,实现智能化的信息检测控制体系以及实施监控中心,对各项作业反映出来的数据都归集到一个数据库中进行智能分析和辨别,从而通过计算机来实现对危险信息的筛选,能够对实际作业中的具体情况做到宏观统筹和管理,大大提升了矿山机械的整体安全度和稳定度。 3机电一体化技术在矿山机械中的应用趋势 机电一体化技术是集合了计算机与信息技术、自动化远程控制技术、空间传感检测反应技术、服务传动技术、电子机械技术形成一项全面化、多元化的科学技术,通过在采矿业中的应用来提升整体矿山开采效率以及采矿安全等方面。机电一体化中的自动操控系统有效改善了矿山设备的滞后性,通过利用远程操控取代了人工操控设备,使矿山机械的工作效率大大提升,并且也使工作人员的工作量和工作程度都得到明显缓解,降低了人工使用率和工作量。建立在这些优点的基础上,为了进一步带动采矿企业的经济效益以及使消耗资源数额降低到最小、提高采矿企业的利润空间,那么今后机电一体化技术在矿山机械中的应用将会更加注重整体性和全面性,与高新技术信息技术实现高程度的结合,从而建立以提升矿山机械的自动化、智能化、信息化、程序化目标的基础上,来实现矿山机械核心技术的开发,实现采矿作业的大机械生产,以无人化操作为标准,使采矿业朝着集约化生产的方向发展。 4结语 综上所述,在矿山机械体系中,机电一体化技术得到了广泛的宣传和利用,机电一体化能够利用远程控制和自动化技术实现矿山机械工作的效率和准确率,提升了矿山施工的整体进度和安全程度。本文通过研究机电一体化技术在矿山机械中的应用意义,从而针对采矿业的实际作业角度出发,围绕机电一体化技术在矿山机械中的应用思路进行展开探究,从而构建出具体的应用方法和实施框架,进一步提升我国采矿类企业的产矿量,并有效地降低采矿过程中发生的环境污染和能源消耗,达到有效提升综合经济效益和利润空间的目的。 作者:顾偲议 单位:会理县鹏晨废渣利用有限公司 矿山机电毕业论文:煤矿矿山机电设备维修问题与对策 摘要:随着我国经济的持续发展,我国的煤炭产业得到了快速稳定地提高。对于煤炭行业,提高从业者整体的安全意识,消除生产过程中的一切不安全隐患,是煤炭行业健康发展的最基本保障。因此,做好煤矿矿山机电设备的维修工作,是煤炭行业企业工作的重中之重。为了保证煤矿机电设备正常运转,不留隐患,确保设备使用完好率,从煤矿矿山机电设备维修中常见的一系列问题及相关的解决措施等方面展开了详细探讨和分析。 关键词:煤炭行业;矿山设备;维修工作 在国民经济的持续发展过程中,煤炭行业作为其中重要的支柱型产业,对于保证我国经济能否稳定高效地发展起着不可替代的作用。做好煤矿矿山机电设备的维修工作,解决其中存在的一系列的常见问题,并做出相关的对策,能从根本上保证煤矿企业的经济效益,进而为我国的经济发展做出应有的贡献。 1煤矿矿山机电设备维修过程中常见的问题 1.1机电设备操作使用不规范 由于煤矿矿山设备长期在艰苦的环境中进行作业,机器在开采的过程中慢慢的积累了一些难以发现的问题,这就使得机器本身的一些正常工作参数发生了或多或少的变化,其根本原因在于机电设备操作人员在工作的过程中没有进行科学规范的操作,缺乏机电设备的维护意识。长此以往,机器在工作人员持续不科学不规范的操作使用过程中,自身的安全系数慢慢下降,容易导致各类无法预料的问题发生,从而埋下了安全隐患。机电设备工作人员的操作不规范,不仅给机器本身的使用寿命带来了负面的影响,降低了机器的工作效率,还影响了煤矿企业整体的经济效益,造成了无法弥补的损失。这些客观不利的存在因素,为所有煤矿矿区的工作人员的生命安全带来了潜在的威胁。因此,只有培养好合格的机电设备操作人员,指导他们学会科学合理地规范操作机器,才能更好地消除一些潜在的威胁[1]。 1.2煤矿机电设备的使用寿命有限 煤矿的机电设备区别于常见的机电设备,它的工作环境极其恶劣,这就客观地影响了矿山机电设备的工作寿命。矿区特殊的工作环境,使得所有的机电设备经常处于超负荷、高速运转的工作状态,其中难免会受到一些大颗粒的矿区粉尘的污染,从而间接地打乱了原本的工作部署。煤矿机电设备的这种持续超负荷的工作模式,慢慢地缩短了机电设备自身的使用寿命。当机器的使用寿命达到一定的年限后,就会出现各种各样无法预料的安全事故,从而造成经济损失。在实际的工作过程中,一些煤矿企业为了节约相关的成本支出,即使在日常的机电设备检查维修中,发现了设备使用寿命年限超出的问题,也会刻意回避掩饰,从而埋下了更多的安全隐患[2]。 1.3煤矿机电设备维修人员的专业能力不高 煤矿机电设备在长期的使用过程中总会出现或多或少的问题,这就要求相关的机电设备维修人员必须要有较强的业务能力,较高的业务水平,能够从容地面对各种复杂的临场问题,并及时地制定出相关的解决方案。但在实际的调查中,可以发现煤矿机电设备维修人员自身的专业能力普遍不高,无法顺利地快速解决机电设备的各种问题,耽误了机器正常的操作使用,影响了机器设备整体的工作效率。某些机电设备维修人员的专业能力较弱,面对实际的工作问题,无法找到对应的解决方法,对机电设备整体的维修工作带来了不必要的影响。因此,只有当所用的机电设备维修人员的专业能力经过科学系统化的锻炼培养,才能保证他们在实际的工作过程中发挥自己应有的作用,保证煤矿机电设备存在的问题可以得到快速有效地解决。作为煤矿企业,只有对机电设备维修人员专业能力的问题进行及时地修正指导,才能避免他们在今后的工作岗位上出现更大的失误。 2煤矿机电设备的问题解决的对策 2.1建立科学的机器设备使用操作规范机制 所有的煤矿机电设备都有着严格的操作规范,这是避免由于操作人员在实际工作过程中的操作不规范导致的安全事故的发生,也是为煤矿机电设备的正常工作状态提供了有力的保障。因此,必须建立科学的机器使用操作规范机制,从根本上保障操作人员能够以正确的工作方式进行相关的设备操作,严格遵守机电设备正常工作的每一个科学的操作环节,为机器本身的正常工作状态做好充分的预先准备。建立科学的机器使用操作规范机制,是对所有机电设备操作人员最基本的工作要求,只有当操作者严格遵守规范的步骤,将安全理念时刻地记在自己的工作过程中,才能有效地保证自己工作效率的提高,为企业创造更广阔的利润空间。科学的机器使用操作规范机制的建立,不仅仅是煤矿企业对于机器设备操作人员有效的规范化工作约束,也是煤矿企业工作制度走向成熟的体现。作为庞大的国民性支柱型产业,煤炭行业应该尽早建立一套完善的矿山机器设备使用规范的操作机制,才能最大限度地避免安全事故的发生,从根本上保障煤矿工作人员的生命安全。 2.2完善相关的维修检查体制 煤矿区的机电设备在长期的超负荷工作状态下,极易造成机器的损耗甚至是瘫痪。因此,在原有的检修机制上,进行更加细致合理的科学体系,完善煤矿区机电设备的维修体制是很有必要的。比如,在定期的日常维修检查中,在保证不影响相关工作人员正常工作的前提下,尽量缩短检修时间。在机器设备可能出现问题的相关零件部位,做到多次的深入细致的保养检查,将一些细小的问题尽可能在平时的例行检查中做到快速解决,避免耽误机器正常的工作时间。同时,在例行的维修检查过程中,尽量加大检查工作的人员数量,依靠更多的技术人员全面细致地检查机电设备,将设备可能出现问题的概率尽量降低,提高维修检查的工作效率。煤矿区的机电设备能否正常工作直接影响着整体作业区的工作效率,完善的机电设备检查体制是机电设备正常工作的有效保证。在具体的落实过程中,最好建立对应的责任人机制,这样可以增强维修人员在机电设备维修检查过程中的责任感,减少工作失误,提高自己维修工作的准确性,为企业的生产提供必要的保障。这样的责任体制,即使在具体的工作中机电设备出现了故障问题,也能找到相关的负责人。这样从整体上做到了机电设备的维修体制的真正完善,从根本上保证了这样的体制发挥应有的作用。 2.3加快对机电维修人员队伍专业化建设 面对煤矿区众多大型机电生产设备,相关的设备维修人员应时刻做好充分的可能遇到各类问题的心理准备。煤矿区的机电设备,不同于普通流水线上的生产设备,煤矿区的大型设备都是相互关联、密不可分的统一整体,某台设备的停止工作,都会导致整体生产的瘫痪,由此造成的经济损失是无法估量的。所以,只有真正地做好机电设备维修人员队伍的专业化建设,是保证煤矿区机电设备正常工作的基础。而面对当今众多煤矿企业参差不一的机电维修人员,加强高质量的人才专业化建设,是所有煤矿企业必须认真考虑的长远问题。只有将机电维修人员的素质工作做好,才能从根本上消除机电设备工作过程中频繁问题局面的出现所造成的影响。而煤矿区机电维修人员队伍专业化建设是一项漫长的过程,需要投入更多的人力物力,需要强大的资金支持,这就客观地决定了煤矿企业领导者和决策者必须要有战略性的眼光正确看待这项工程,使得机电人才队伍专业化建设的步伐大大地加快。 3结束语 本文通过对煤矿区机电设备日常维修问题的存在分析,提出了相关的解决对策。通过这些解决方法的正确使用,相信煤矿企业对于机电设备的日常维修工作一定会做的更好。 作者:赵衍强 单位:汾西矿业集团南关煤业公司 矿山机电毕业论文:矿山机电一体化的创新与发展 摘要:本文在简要介绍了机电一体化概念的基础上,分析了矿山机电一体化发展现状,进而对其创新及发展方向进行了探讨。 关键词:矿山;机电一体化;创新;发展 作者简介:张盛钊(1986-),男,福建龙岩人,大专,助理工程师,研究方向:机电一体化(矿山方向) 随着社会经济和科学技术的不断发展,矿山开采行业所采用的设备及工艺也得到了逐步的改良和精进,尤其是机电设备的一体化,不仅提高了矿产开采的效率,也使矿井作业的安全性得到了一定程度的改善,为煤矿企业实现可持续发展提供了必要帮助,因此,机电一体化被广泛应用于矿山开采领域中。 1机电一体化 计算机以及网络技术的飞速发展,带动了社会生产中各种机械设备的研发和科技升级,机电一体化也到了空前的进步和完善。机电一体化起初主要指电子和机械的简单结合,设备功能简单,伴随微型处理器、光电元件、计算机和网络技术逐步应用于机电产品中,机电一体化的涵意和内容也日渐丰富起来,不再单纯是电子装置与机械设备的简单组合和重装,是汇集了光学、电子以及自动化控制技术于一体的新型技术。目前,微电子技术的研发已日趋成熟并被应用于机电一体化之中,使机电一体化拥有了更强大的功能[1]。矿山的机电一体化指机电一体化的技术以及产品,技术机电一体化,是把该技术应用于产品生产过程,目的是是制造出具备机电一体化性能的产品,而产品机电一体化,是指集光学、计算机以及微电子等先进技术于一体的高新技术产品。 2矿山机电一体化发展现状 2.1产品制造技术落伍 统观国内矿山机电一体化生产技术比国外的技术水平落后很多。该技术以传统的机电一体化作为技术基础,对其实施技术改造和创新,将新型能源、材料以及计算机技术等先进工艺融合其中,通过与创新的管理技术相结合,在新产品和新技术的研发及创新中,全面、综合地考虑各种影响因素,获得技术水平和产品质量的显著提升,然而,国内的技术研发和应用在这方面落后很多。 2.2自动化技术 机电一体化的技术发展从仪器设备的自动化技术应用中得到了充分体现。微处理器被广泛应用于各种仪器设备和仪表中,不仅提高了仪器设备和仪表的可视性、可操作性以及可控制性,还实现了仪表物理体积和重量的明显减小,为结构设计降低了难度,在降低生产成本的同时,使得仪表更加精巧,仪表安装和使用的限制条件被大大减少,在矿山企业中广受好评。 2.3机器人技术 机器人技术就是将人脑的思维及行为方式通过机械仪器等进行模仿和操作,以代替人类进行某些具体脑力或者体力活动。由于经济成本以及管理难度的限制,该项技术目前尚未在矿山生产领域获得应用和实践。 3矿山机电一体化的创新 市场竞争日益激烈,矿山企业要想获得长足稳定的发展,就必须顺应市场需求,在机电一体化产品的结构、控制及造型等方面实施加以创新,为客户提供更加满意的服务和产品。 3.1创新产品造型 客户在选购产品时,首先关注的是产品外在形象,对产品造型加以创新,使其外观得以优化的同时而不影响其功能的正常发挥,这是产品造型创新的基本要求。要创造出新颖的产品造型,可以优先选择计算机软件设计的方法,不仅设计成果可视,还能提高造型创新的效率[2]。 3.2创新产品功能 利用机电一体化技术生产出的产品,功能创新主要侧重于两方面,一方面是对已有的产品进行功能创新和完善,这是对产品已有功能的扩充和延展,风险相当低,甚至可以忽略,不需要投入过多的资金与技术就能实现产品功能的改造和完善;另一方面是从矿山开采的生产实际出发,根据需要进行新产品的研发,使其功能能满足实际生产的需求,这一层面就需要企业投入相当一部分资金与技术,换个角度分析,也是企业创新能力和研发技术的较量,成功开发具有实际应用价值的新型机电一体化设备和产品,是企业快速、高效运转的强有力保障。 3.3创新产品结构 产品创新的一项关键内容就是结构的创新。机电一体化产品在设计中进行结构创新,通常体现在物理机械结构、传动方式、动力装置以及周边设备的搭接形式等方面的创新。 3.4创新产品材料 产品材料方面的创新大体分为:一是研发用于产品制造的新型材料,如纳米材料、高分子聚合材料等;二是选用刚度强、重量和体积都偏小,并且具有抗震性、耐高温和耐腐蚀等优良性能的材料。 3.5创新控制和传感 一方面,机电产品性能直接影响着控制系统,如对执行机构位移、速度及加速度的控制;另一方面,传感技术和传感仪器也是机电一体化的重要内容,对传感器的检测技术进行创新,研发性能更加优良的传感器,甚至是供矿山开采的专用型传感器,都是企业自主创新的制胜法宝。当前,机电产品智能化尚处于低级阶段,加快微处理器的研发进度,使机电产品在模糊控制以及网络控制等方面得到大幅度提升是机电产品技术研发面临的重要课题。 4发展方向的探讨 矿山机电一体化是一项综合性技术,依托信息科技的飞速发展,其发展趋势必将是越来越智能化、模块化、网络化和微型化。通过计算机模拟技术以及程序开发和编写,使机电产品和设备拥有类似于人类的逻辑判断及思维能力,使产品和设备的智能化程度越来越高,这将是矿山机电一体化发展的主流方向;相较而言,模块化就复杂得多,由于机电产品种类繁多,生产厂商大量存在,在产品的研发和生产标准方面、电气接口以及环境接口等方面各有不同,模块化难度高,这将是产品和技术研发面临的一大难题;随着网络技术在社会生产各行业中的普及,矿山开采行业要实现机电一体化建设,就要充分利用局域网以及家电网络等网络控制模式的优势,进一步提高机电一体化水平;所谓微型化,机电产品的微型优化,几何尺寸在1cm3以下的微型产品在矿山开采行业中深受青睐,也必将在该领域中获得更加广泛的应用,发挥更大的价值和作用。 作者:张盛钊 单位:福建省红炭山矿业有限责任公司 矿山机电毕业论文:矿山机电设备维修问题及处理措施 摘要:伴随着我国科学技术的不断发展,人们的安全意识逐渐提高,尤其是在煤矿开采行业,随着煤矿发展步伐的加快,矿山机电设备的维修问题受到越来越多的关注。煤矿机电设备对矿工的生命安全具有重要的意义,同时对企业的发展也有着不容忽视的影响。本文对矿山机电设备维修中的常见问题进行了分析,并提出了一些建议措施。 关键词:矿山机电设备;维修;对策 作者简介:桑海鹏(1986—),男,河南林州人,2009年毕业于河南科技学院机电技术教育专业,潞安集团高河能源有限公司助理工程师 做好矿山机电设备的维修工作,能够提高煤矿机电设备的管理水平,延长煤矿机电设备的使用寿命,对煤矿企业的发展有着重要的意义。良好的机电设备维修工作能够更好地保证矿工的生命安全和企业的财产安全。当前,矿山机电设备的维修工作尚存在许多有待解决的问题,如何采取切实有效的解决措施,提高矿山机电设备的维修水平,已经成为一项十分重要的工作。 1做好矿山机电设备维修管理工作的重要意义 在煤矿生产中,机电设备的安全运行非常重要,机电设备维修管理工作对煤矿企业发展的影响主要体现在以下几方面:①能够大大提高矿山机电设备的管理水平。在矿山机电设备的管理中,维修工作是一项重要的内容,提高矿山机电设备的维修水平,能够在一定程度上保证矿山机电设备的正常使用,继而提高矿山机电设备的管理水平。②有助于促进煤矿安全生产[1]。近年来煤矿安全事故频繁发生,有的事故是煤矿机电设备出现故障所致。通过提高矿山机电设备的维修水平,能够减少煤矿安全事故的发生,对矿工生命安全是一个重要的保证,同时能够减少企业的损失。③有助于促进煤矿企业的快速发展。良好的煤矿机电设备能够保证煤矿企业的正常运行,提高企业的生产效率,减少安全事故的发生机率,使煤矿生产得以持续进行,促进煤矿企业的持续稳定发展。 2矿山机电设备维修中常见的问题 2.1缺乏专业维修人员和相应的专业知识 目前,在相当多的煤矿企业中专业的矿山机电设备维修人员较为匮乏,在矿山机电设备的维修工作中,无法及时发现存在的安全问题,导致机电设备在运行时存在诸多的安全隐患,极易引发安全事故。此外,由于企业没有专业的矿山机电设备维修技术人员,在设备出现故障后,无法尽快发现并找到合适的解决办法,导致煤矿生产无法得到有序开展,致使生产效率降低。同时,有些煤矿机电设备维修人员的责任心不强,在工作中并未认真履行自身的责任,在矿山机电设备的维修工作中不认真,由此造成安全生产事故,严重阻碍煤矿企业生产工作的正常进行。 2.2缺乏科学的使用和维修方法 随着现代科学技术的快速发展,煤矿机电设备也在不断更新,但一些煤矿工作人员对新型的生产设备不熟悉、不了解。在煤矿生产中,不正确的使用方法会引发机电设备出现损伤,假如维修人员无法及时发现这些问题,则会造成重大的安全生产事故,严重影响煤矿企业的发展。矿山机电设备的维修人员在对生产设备进行日常维修时,没有正确的检查方法,很容易导致矿山机电设备的安全隐患被忽视。假如长时间不能解决这些问题,在生产中就会难以避免地出现安全事故。此外,煤矿生产企业在引进新型生产设备时,没有同时引入相应设备的维护和维修方法,导致机电设备出现问题后无法得到有效且及时地解决,长此以往则会对设备造成损害,加快生产设备的老化,大大降低了生产效率。 2.3设备易发生磨损 同传统的机电设备相比,矿山机电设备工作的环境较为恶劣,而且工作的负荷相对较大,生产环境中存在的粉尘颗粒以及连续的工作等都会对机电设备造成损伤。在实际生产中,当矿山机电设备使用到一定程度时,往往需要减少其工作强度,如果让其超负荷工作,且不能及时进行检查、维修则容易出现安全事故。目前,大多数煤矿生产企业都没有建立完善的预警系统,使得设备出现安全问题时,维修人员无法及时发现和解决,由此造成安全事故,导致企业受到巨大的经济损失[2]。 3煤矿机电设备维修管理问题的解决办法 3.1强化设备选型的各项标准 机电设备的选型尤为重要。在生产设备的选型过程中,要根据国家的相关法律规定,并结合企业自身的实际生产情况,强化设备选型的各项标准,选择最适合的机型。要落实安全责任制,在设备选型、验收等整个过程中要有专业人员进行监督,防止不合格的设备进入生产现场。 3.2严格执行设备管理制度 为了能够按照相关规定进行维修和管理,首先应当建立健全管理制度。机电部门负责人应当具有强烈的工作责任心,当机电设备出现问题时,要想方设法积极解决,做好设备检修检查记录工作,在维修工作过程中,对生产中性能较差的机电设备,要及时予以更新换代。 3.3加强检修管理 加强设备的检修工作对于矿井大型机械设备具有重要意义。在当前煤矿企业生产模式中,比较常用的是设置台账管理制度,对主提升机、主排水泵和主通风机等重要设备,进行定期检修。对于一些特殊的生产设备,要聘请专业人员进行检测。对矿井生产具有重要影响的设备,应当制定有针对性的检测方案,采取科学合理的检测办法。 3.4完善预警机制 在矿山机电设备出现故障后,尽快地报警处理能够大大减少企业的损失,对设备的维护也十分重要。采取切实可行的维修手段,将设备存在的安全隐患予以解决,既可减少企业的经济损失,也为矿工的生命安全带来一定的保障。设备出现问题之前,往往会存在一段时间的磨损期,在此期间及时发现问题并予以解决,有助于减少设备故障率,使煤矿生产能够持续稳定地进行。因此,为了确保矿山机电设备能够更好地安全运行,仅仅依靠技术人员的检测是远远不够的,还应当构建起完善的机电设备预警体系[3]。 4结语 要想真正做好矿山机电设备的维修工作,应当结合企业的实际情况,定期对设备进行全方位的检查和维修,进一步加强对井下机电设备的维修与管理,增强维修人员的业务素质及安全意识。在矿山机电设备的维修工作中,要不断寻求设备的优化及改进方法,确保机电设备的可靠运行。 作者:桑海鹏 单位:潞安集团高河能源有限公司 矿山机电毕业论文:矿山机电设备管理与维护措施 1当前矿山机电设备管理维护中存在的不足 1)安全意识匮乏。为确保矿山生产的安全,我国政府制定了一系列的安全生产标准与指标,但在实际生产中诸多矿山经营管理者往往只顾短期的经济效益,缺乏“防患于未然”的安全意识。特别是在生产机电设备的管理与维护上,始终未树立“勤管理、常维护”的思想,只要机电设备还可运行就对其不管不问,直至必须进行维护时才进行抢救性修理。 2)制度管理不健全。国内现有诸多矿山企业在机电设备的管理与维护上始终未能依据自身矿井特点,制定针对性的设备管理制度。多是简单的照搬国家统一的宽泛性标准,这不仅使得生产工作人员无法在再实际生产中对设备的真正运行状态进行准确的判定,更使得设备无法获得真正合理有效的定期检修维护,这不仅极大的阻碍了生产的正常进行,亦埋下了严重的安全隐患。 3)专业人才不足。对于煤炭生产而言,其不仅工作环境恶劣且存在较高的安全风险,属于典型的艰苦行业。这使得诸多具备专业技能的机电人才或有经验的熟练工人最终选择离开该行业而转投其他环境更优,安全性更高的企业,从而导致矿山机电岗位存在严重的人才匮乏现象。除此之外,现有的矿山机电专业或培训机构在专业知识的传授上存在偏重理论、脱离实际的现象,导致其培育的学员根本无法满足实际的矿山机电设备管理维护需求。 4)对机电设备的维修、保养不充足。煤炭生产不仅生产环境较为恶劣且工作量十分繁重,这使得机电设备往往处于长时间的高负荷运转中,对于设备组件的磨损十分严重,这要求矿山企业必须为其配备完善的运行防护措施方可确保设备的高效稳定运行。但对于多数矿山企业而言,其在机电设备维修、保养上均存在严重的不足,不仅设备更新换代缓慢,使得其无法有效适应实际生产需求,而且素质偏低的设备管理人员亦使得设备检修、保养工作难以彻底落实,从而为生产埋下巨大隐患。除此之外,许多矿井在机电设备的日常使用中未能依据实际环境进行有效保护,诸如空气湿度大、粉尘多时,未对设备进行防潮处理并加装防尘罩,从而使得设备功能与寿命大幅下降。 2提升矿山机电设备管理维护质量的方法 1)增强初期管理规范程度。在矿山机电设备的管理维护中,有效的初期规范化管理对设备的后期高效稳定运行至关重要。具体而言,初期的规范化管理主要涉及设备型号的选择、质量检验和验收等内容。首先在机电设备型号的选择上,管理者必须充分考量生产的实际状况及设备操作需求,具体工作应当指派专人负责,负责人除了负责初期的型号选择外,还应全程负责设备的所有安装使用环节,并对相关数据资料进行妥当保存,以便于随时做到有据可查。其次,在设备型号确定后,还应严把质量关,对于不符合技术指标的设备坚决拒接接收。最后,设备安装后还应对设备的具体使用效果进行实地检验,检验时应当汇同设备管理人员、维护人员及其他相关人员一起验收,待所有人均认定设备运行稳定后方可真正进行设备的移交工作,并将其真正投入到实际生产中。 2)构建现代化机电设备管理体系。科学合理的管理体系是确保生产工作高效、有效进行的必要保障。因此,若想真正实现矿山机电设备管理与维护的高质、高效就必须创建现代化的管理体系。具体而言,首先要帮助机电设备管理维护人员树立“主人翁”意识,让其充分认识机电设备管理维护的必要性,从而主动参与其中,全力保障设备的高效运行;其次,构建健全的机电设备管理制度,并要求所有相关人员在实际工作中予以完全的贯彻和落实,从而确保机电设备管理与维护的高质、有序;坚决执行停产检修制度,在国家规定周期内对机电设备开展彻底的全面质量检测,对可能存在的安全隐患予以及时的发现与消除,并及时更换老旧、损毁的机电设备从而自根本上保障机电设备运行的安全稳定及生产工作的有效、高效。 3)增强专业技术人员的培养。人力资源作为企业长久发展的根本保障之一,长期以来一直深受企业管理者的重视。矿山机电设备的管理与维护作为一项具有较强专业要求的特殊岗位,其对专业人才的需求亦十分巨大。对此矿山企业一方面应增强对自身现有专业技术人员的再教育,定期组织其参与相关培训,学习全新的机电设备管理理念与维护技术,从而为企业发展创造内动力。另一方面,矿山企业应当加大人才引进力度,加大资金投入,提升专业人才待遇并建立完善的人才培养提升机制,从而增大对人才的吸引力度。除此之外,矿山企业还可同高校开展校企联合培养,同在校生签培养协议,从而为自身长久发展奠定良好的人才储备基础。 4)开展针对性的维护方案设计。矿山生产环境往往复杂多变,这对于所使用机电设备的管理维护工作也提出了较高的要求。譬如有的设备在地下硐室运行,有的设备在暴露的巷道中运行;有的设备运行环境干燥多尘,有的设备运行环境潮湿异常。这种环境的差异必然会对机电设备的管理维护提出存在显著差异的要求。因此,在实际工作中,管理维护人员必须充分考虑机电设备所处工作环境的独特性进行维护方案的制定,并对维护方案的实施状况进行亲自监督,从而为机电设备的长久运行提供有效保障。 5)促进机电设备技术改良。为更好的提升矿山机电设备的管理维护水平,企业应当加大相关投入力度,贯彻“以技术为核心”的发展理念,大力引进新型机电设备和全新的管理理念与设备维护技术,及时更换企业老旧、落后的机电设备,为矿山企业的机电设备管理的改良提供物质保障。与此同时,对当前仍可继续使用的机电设备,矿山企业应当组织技术力量对其进行技术改造,提升设备运行效率,从而实现设备性能的更好发挥。 3结语 我国当前矿山机电设备的管理与维护技术相交世界发达国家存在滞后现象,加之工作环境的恶劣性,使得相关专业人才亦极度匮乏,这均在很大程度上阻碍了我国煤炭企业的现代化进程。面对这一现状,我国矿山企业必须加大相应的投入力度,全力推动我国矿山机电设备管理维护水准的提升,从而为煤炭生产的安全、高效提供根本性保障,为煤炭企业的长久发展奠定基础。 作者:范中亮 单位:大同煤矿集体机电装备力泰有限责任公司 矿山机电毕业论文:矿山机电设备维修故障诊断与维护 1矿山机电设备出现故障的常见原因 根据以往矿山机电设备维修的经验看,造成矿山机电设备出现故障的原因有三个,即配合关系发生变化、设备超负荷运转、设备工作能力损耗,这三个原因既是外部作用的结果,也与设备内部运转离不开关系。配合关系发生变化是指相互配合工作的零件其中一方发生损伤,从而导致零件之间无法像没有发生损伤之前那样合作,致使设备无法正常运转。零件损伤大多数是因为零件老化或者意外,当零件受到这些作用力之后,形态和尺寸就会发生变化,无法保持原本设计的性能。设备的超负荷运转是指设备所进行的工作量超出了其原本的承受能力,通常表现为设备运转的时间过长和设备的承载力过重,从而让设备的正常运行状态遭到破坏。设备工作能力损耗是设备随着使用次数的积累不可避免会发生的变化,是内外因共同作用的结果,常常伴随着部件老化和磨损、承载力增大、热量变高、零件变形等现象出现,针对工作能力损耗问题,只有加强对设备的维护与升级。 2矿山机电设备的故障诊断方法 2.1小波神经网络应用 由于神经网络自身具备独特的信息处理方式与结构,因此神经网络在人工智能、自动控制、信号处理以及模式识别等相关领域中的应用范围十分宽广。选用某种网络拓扑结构对活性网络进行构建,通过学习能够将全部任意的非线性系统描述出来;另外,神经网络还具备自适应、自学习等功能。诊断矿山机电设备故障的过程中,对于故障源的寻找应当从故障初始征兆入手,初始故障征兆至故障源的映射一般存在非线性映射关系,所以在采煤机等系统诊断中应用人工神经网络具有十分显著的效果。 2.2模糊数学 根据此类非线性复杂映射关系,在确保诊断合理的基础上,在诊断采煤机故障的过程中引入模糊数学,建立一个完整的模糊诊断数学模型,将定性分析、专家经验以及定量分析有机结合在一起,在计算机上进行实践,以此在诊断采煤机故障的时候为相关工作人员提供一定的参考。建立数学模型的时候,首先应当考虑采煤机在故障知识方面具备的特性,选取相应的知识表示方式,建立一个将各种征兆与故障原因之间的模糊因果关系相对应的矩阵,在确定矩阵中的隶属度值的时候,必须对实验测试结果与故障诊断经验进行参考,根据诊断过程中出现的概率数据可以对隶属度值进行实时的刷新,为了进一步提升诊断精确性,诊断时可以根据经验积累修改权矩阵。 3矿山机电设备维修故障诊断与维护策略 3.1加强岗位培训 就目前情况来看,全面落实设备电子化与自动化是提高劳动效率与降低运营成本的关键所在。因此在进行设备的采购与管理时,首先需要将技术培训工作放在首要位置,因为无论是从事管理工作还是机械设备的操作与维修工作,都需要具备良好的技术操作能力与相应的理论知识基础。尤其是在机工、电工培训时,需要确保二者培训工作的相互渗透,才能够从根本上保证机电共同维修基础专业课程教学质量。另外在现场工作教学中需要做好继续教育工作,机工不仅需要了解机械部分的工作要求及相应的功能,还需要掌握基本的故障诊断与辨别技术。 3.2技术改造工作 为了切实保证机械设备的使用寿命,降低设备检修与更换成本,技术改造工作的重要性无疑日益凸显。一般来说,在对设备进行技术改造的时候有两个方面的工作的需要技术人员去完成,第一方面是设备技术改造部门需要联合机电部门联合作业,从宏观上对机械设备的运行状态进行实时监测以及保护,另外还要考虑电气部分运营的可行性,综合多种因素,从实际情况出发,保证电气运行的安全、可靠,完成技术改造工作。 3.3健全机电设备维修管理体制 对于设备维修部门而言,在日常技术管理的过程中需要从宏观出发,建立健全机电设备维修管理体制,以体制规范维修工作质量,严禁出现操作人员未经岗前培训便上岗的情况,规范工作人员的操作行为,定期组织部门内部人员参加公司的业务培训,提高部门员工的专业素质。别外,机械技术与电气技术管理的对立与统一矛盾需要得到有效解决,从某种意义上来说,健全机电设备维修管理体制是保证设备运行稳定性、延长使用寿命的关键所在。 3.4重视矿山机电设备的维护工作 对设备进行维护工作是在设备没有发生故障之前进行的,设备维护是一种规避发生故障风险的工作,可以在设备没有出现故障之前排除可能促使设备发生故障的因素,降低设备发生故障的概率。当设备发生故障以后,更应该重视设备的维护工作,可以有效减少下次再出现同类故障的次数。同时也应注意到,设备维护工作对于保障员工的人身安全具有非常特别的意义,企业可以减少因员工负伤或死亡而带来的经济赔偿,提高企业经济效益。 4结束语 矿山机电设备管理人员不仅要重视矿山机电设备的故障诊断与维修工作,还要做好设备的维护工作,消除一切可能会使设备发生故障的因素。矿山机电设备管理人员要抓住机遇进行设备升级,加强对矿山机电设备故障诊断技术的研究,从而促进煤矿行业的进一步发展。 作者:陈淼 单位:山西兰花集团东峰煤矿有限公司 矿山机电毕业论文:矿山机电设备维修故障诊断的作用 0引言 随着我国科学技术的不断发展,越来越多的机电设备得到广泛的运用。煤矿行业中,运用高科技机电设备带动了行业的发展,但是由于受到各方面的影响,机电设备在运用过程中也会出现很多的问题。故障诊断技术能够更加深层次地了解到机电设备在运行过程中的状态,故障诊断技术还能够检测出机电设备在运行过程中是否有任何异常情况。并且能够及时发现设备故障,以及了解其发生的原因,此外还能预测到故障的发展状态趋势并及时进行报告。在矿山工作中,机电设备种类繁多且复杂,设备经常发生故障。这就要求我们必须及时对矿山的所有机电设备进行故障诊断以及及时维修。所以,故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用是十分必要的。 1故障产生的主要原因 1.1配合关系的变化 矿山机电出现故障的原因大多是因为设备零件损伤或者是设备零件间的关系产生了变化而造成的。例如,零件损伤是指在设备使用过程中,很多方面不同的因素对零件造成影响,使零件自身的形态以及尺寸等与之前本身设计的性能不一致。大部分是设备老化以及意外损伤等。 1.2设备的超负荷运转 每一台设备都有其极限,在设计初,设计者都会对设备的输出参数进行一个极限设置。当每一台设备在运行过程中实际输出的参数高于设计输出的参数时,此时设备就有很大的可能性会因为超负荷而出现故障。当设备出现超负荷运转故障时,就必须马上对设备技术参数进行修改调整,以及采取一系列措施来增加设备的承受能力,减少设备超负荷故障。 1.3设备工作能力损耗 设备在运行过程中会遇到各方面的影响,外部因素和内部因素等等。设备使用时间越长,设备受到的影响越大,由于设备自身的零件等不断出现磨损等情况,设备的综合工作能力就会随之不断耗损,从而导致设备故障问题越来越多。 2故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用 2.1人工神经网络的运用 目前,我国科技水平不断提高,人工神经网络诊断法的技术水平也不断提高,目前已经达到一个很高的层面,它的优势在于它的人性化以及前瞻性。当矿山机电设备出现故障时,机电设备会有很复杂的非线性映射关系,人工神经网络的运用就能很全面地表现这种关系,从而快速地找到设备故障的原因以及问题根源所在。所以这种方法在矿山机电设备故障诊断中拥有很重要的作用和地位。近些年,我国很多矿山企业采用了该技术,也获得了不错的成效。 2.2参考故障历史记录诊断法 当设备出现故障时,必须及时对造成该设备故障的所有原因进行检查分析,找出故障的主要原因。这是根据矿山机电设备的组成原理进行诊断的一种方法。当设备出现故障时,必须对导致故障的因素以及过程进行检查并得出分析结果,把这些分析结果进行有效归纳总结,形成一个故障诊断集册。此后,如若出现类似情况,就可以通过查找故障诊断集,对故障进行处理。这就是参考故障历史诊断法,这种方法可以减少诊断时间,及时快捷地处理设备故障问题。 2.3智能检测技术 智能诊断技术是根据系统控制来模拟人脑特征,有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息,用系统中已经做好的专家的诊断经验和策略的一种方法。这种方法目前在我国研究成果较好的是神经网络和专家系统,在矿山企业工作中运用相当广泛,拥有很大的发展性。此外,矿山机电设备的故障一般都具有很大的隐蔽性以及复杂性,这就导致从前采用的传统故障诊断方法无法对其进行及时、准确的诊断。但是智能检测系统就可以利用其独特的优势解决此问题,从而对故障进行准确分析,得出科学合理的诊断结果。 2.4温度、压力监测诊断法 在矿山机电设备维修的实际情况运用中,其中十分重要的一点是传感器的运用。传感器最大的优点在于它的准确、灵敏、及时、快速性等。它可以通过轴承、齿轮传动箱等各个部位的温度、压力传感器,直接监测到设备参数的变化状况。在对机电设备的该部位进行温度、压力等情况的持续监测时,记录温度、压力每个时段的变化状况,从而对设备进行有效的诊断和预测。 2.5仪器诊断技术 仪器诊断技术通过机电设备的液压系统中的一些内部参数来进行控制,然后再通过计算机运算和各仪器的显示从而得出相关结果。这种技术的主要优点是其功能较多、方便携带及高智能化等。 3故障诊断技术在矿山机电设备应用中的维修对策 3.1矿山机电设备的故障诊断原则 通过图1可知,要顺利开展故障诊断技术就必须准确地了解矿山机电设备的故障信息以及信息源。然而,铅锌金属矿具有其特殊的挖掘性质,必须依靠研制出适合于矿山的特殊传感器等设备,从而方便及时获取故障信号。此外,由于铅锌金属矿的要求极高,在故障传感器的选择方面必须遵循“防水、防尘、抗振、抗干扰、耐高温”的原则。 3.2故障信号特征的提取方法 各种信号分析技术都只有一个标准,那就是简单实用。要想准确地判断出设备故障的原因以及设备故障的状态,那就必须能够较好地识别出设备故障的信号特征。由于矿山的特殊地质情况,导致故障信号的各方面特征有着与其他方面的故障信号特征差异性。但是,这也并不是很大的问题,我们可以通过研究机电设备的特点来诊断设备故障问题。在机电设备的诊断过程中,我们可以根据相关准则,找出机电设备中各类型故障的相关信号特征,对设备故障进行诊断分析。 3.3机电设备维修 机电设备维修主要是根据发生故障的信号特征,结合相关的理论知识以及仿真模拟和实验研究等,建立一些针对于不同的设备故障问题的数学力学模式。通过诊断出的原因以及预测的故障问题,对设备进行维修。矿山机电的种类繁多,问题必然也会很多且各不相同,那么这就要求我们必须根据设备发生故障的分析结果,有针对性地对设备进行维修。 4结语 故障诊断技术是我国目前一个比较新兴的科学技术,设计的方面相对广。但在我国由于该技术发展起步比较晚,目前我国在矿山机电设备中的故障诊断技术应用还不够成熟。但故障诊断技术的运用对矿山机电设备维修有着很大的作用。它大大减少了设备故障的发生率,不但提高了企业的社会效益和经济效益,还能保障企业的健康持续发展。所以,必须大力研究故障诊断技术在矿山机电设备维修中的运用,从而促进矿山企业实现其经济目标以及安全目标。 作者:李艳婷 单位:同煤集团机电管理处 矿山机电毕业论文:矿山机电安装与施工对策探讨 1矿山机电安装与施工白饼寺点和影响因素 1)矿山机电安装与施工白饼寺点矿山机电安装与施工是一项复杂的项目工程,设计的等踌斗和内容有机械自动化、信息技术、数控技术和机械工程技术等[1]。其次,矿山机电安装与施工的技术含量较高,机电的种类多、自动化胜能也在不断的提高。矿山机电设备的技术含量的提高能够有效白勺节省人工,提高矿山施工的安全系数,但也为机电的安装与施工带来了更高的难度和更复杂的工序。最后,矿山机电设备的数量很多,对机电设备的需求量不断勤口,加大了矿山机电安装与施工的难度。矿山对于安全施工的王里念越来越重视,对矿山机电安装与施工的要求也在不断提高。刀影响矿山机电安装与施工的主要因素。影响矿山机电安装与施工的主要因素有首理不到位、安装设计缺陷和安装人员素质不高等。在矿山机电安装与施工中如果没有对安装与施工人员进行有效的管理,对任务量进行台理白勺分酉歹口监督,就民可能出现安装与施工人员不按相关程序安装而出现质量问题。由于每个矿山的实际清况都不同,因此在矿山机电安装和施工之前必须对矿山机电安装进行设计,结合矿山的实际清况和实际需要,对矿山机电安装与施工的要点和技术进行明确。如果一旦出现设计失误,会造成很严重的后果。最后,矿山机电的安装与施工的技术含量较高,要求技术人员必须具备一定的技术水平,否则难期生任机电的安装与施工工作,很容易出现技术问题。 2矿山机电安装与施工中的现状 当前我国的矿山建设施工中安全生产的理念已经逐渐普及,对矿山机电安装与施工的重视程度也越老越高。但由于各种原因,我国当前的矿山机电安装与施工仍然存在很多问题。1)吊装环预埋出现遗漏。矿山所使用的机电设备一舟赌日属于大型机电设备,重量和体积都很大,在安装与施工的过程中就要结合托、吊工作。很多矿山在进行大型机电设备的安装与施工中,遗漏了装吊环的预埋,给之后的安装以及维护修理等工作造成了严重的困难[2]。刀设备尺寸和位置与施工图纸不符。在我国当前的矿山机电安装与施工中经常出现机电设备的安装位置以及基础尺寸与施工图纸出现偏差的现象。这就会造成机电难以安装和施工,只能临时对施工方案和图纸进行们毓女,影响机电安装与施工的进度和质量。习没有预留足够白勺电缆孔洞转弯半径。在矿山机电的安装与施工中对电缆白勺需求量很大,如果安装前没有在电缆转弯处留出足够白勺空间,则会导致电缆难以转弯,损坏电缆的保护月莫3]。勺预留孔洞的尺寸与位置与施工图示不符。造成预留孔洞尺寸与位置问题的主要原因通常是混凝土在浇筑时的重力下垂止矽卜模板质量出现问题也是一个原因。如果没有准确的定位尺寸的基准线也会导致这一问题。匀机电安装与土建不够协调。在澎于机电的安装与施工之前必须保沼昆凝土的强度达到相关的标准,如果矿山机电设备的秒料寺殊,土建还必须预留出机电安装与施工的必要空间。如果机电的安装与施工与土建不能协调,则会对机电的安装与施工造成很大的影响。句没有处理好基础二次混凝土。机电设备安装和施工完成后要进行二次混凝土的浇筑。在二次混凝土浇筑的之前,要用电焊将垫板、基础板和垫铁先焊在一起,进而对差肠出表面进行清理,将垫铁捣实蛛平。在捣实蛛平的过程中如果使用振捣机械而没有使用钢筋机械,则会出现机电安装与施工的偏差。 3基于安全背景下矿山机电安装与施工对策探讨 为了减少矿山安全事故的发生提高矿山的经济效益和安全指数就必须对矿山机电安装与施工给予足够白勺重视。针对我国当前矿山机电安装与施工中出现的一些问题,结合本人的实际工作经验,提出了一些对策探讨。1)机电安装与施工之前。矿山的机电安装与施工具有一定的复杂胜和技术性,安装与施工具有一定的油度。因此,要在矿山机电安装与施工之前枯妇子相应的设计和准备,准备好施工的图全阶口方案。安装与施工人员要先与土建负责人进行沟通,将机电安装与施工的技术要求提供给土建负责人,将其反映到土澎吉构设计图中,以免二者不协调而造成设备安装与施工的困难。在穿墙管道的预埋、通风设备构件的预留、电缆孔洞的预留等方面做好相应的土建结构设计。为了确保二者的协调最好由专业技术人员对机电安装与施工图全阶口土建施工图纸进行审核确保其不存在冲突。在矿山机电安装与施工之前,还要对机电安装与施工人员进行一定的技术培训,保障其能对相关的土建知识有一定的了解,例如能够看懂结构预留孔洞图纸。设备的安装与施工人员要对土建的施工进行掌握,而土建施工也要兼顾设备安装与施工,做到相互协调。刀机电安装与施工的方案确定。要确定科学可行的机电安装与施工方案,与土建方案进行良好的配合。二者经常出现交叉作业的情况例如工程机械白勺安装与主机组的调试等等。在进行设备安装与施工过程中,要注意对预埋部件和预留孔洞的定位要准确,否则就无法进行石乞尧注,但鉴于振捣、石乞尧注和立模又会影响预留部件和预留孔洞的位置产生影响[4],因此更加需要对整个机电安装与施工澎于合理的洲七,制定科学合理的方案。习重视基础工程中机电的安装与施工。基础工程中机电的安装与施工必须与土建配合,提高机电安装与施工的质量和效率。机电安装与施工人员要对管道、电缆、吊环等进行预埋,并在土建图纸对孔洞进行标注。机电的安装与施工人员还要核对图纸,确保孔洞预留无误,保障机电能够!llN利的安装与施工。在机电安装与施工的过程中要注意对管道、预埋管线、基础垫层等的施工,及时安装各种预埋物件。勺对机电的安装与施工阶段进行有效的控制。矿山机电安装与施工既要保障矿山生产的安全,也要提高机电安装与施工的效率和质量提高矿山的绍齐效益。在矿山机电安装与施工中经常出现交叉作业。交叉作业是节省工期,提高矿山绍齐效益的一个常用手段,因此机电安装与施工要注意与其他工程项目进牙于良女孔勺配合。有些机电对于安装和施工的现场环境要求无华十以及足够白勺面积,如果此时其他工程进行施工则一定要采取一定的防尘措施。 4结语 在安装背景下的矿山机电安装与施工首先要保障的就是施工的安全,在安全的前提下不断提高机电安装与施工的质量与效率,带动矿山绍齐效益的提高。 作者:刘志刚 单位:陕西煤炭建设公司 矿山机电毕业论文:矿山机电设备故障检测的诊断技术 不断发展的煤矿产业推动了经济的发展,在煤矿的生产过程中,其生产安全也受到了人们高度的重视。在矿山的机电设备中,其故障检测的诊断技术在实际的应用中缺少对设施的维修与先进的技术,相比于西方国家,我国在这一方面是比较落后的,当前故障检测的诊断技术与市场经济是无法相匹配的。矿山的机电设备故障检测的诊断技术是以保障设备正常运行、不发生事故为基础的,对于矿山机电设备存在技术问题,通过综合技术给予解决,对设备的参数及运行状态等进行掌握,从而对其工作性能与安全性进行判断。为矿山机电设备更好地服务于矿山生产,必须加强该技术在机电设备中的应用,提高其生产效率与安全运行的性能,使其能够促进经济的更好增长。 1矿山机电设备的应用现状 1.1煤矿机电设备的隐患存在。在机电设备的运行中,存在的主要隐患有:防腐措施不到位,井简装备有锈蚀现象,且比较严重;井下的电气设备未按照规定对其做电气测试,真空表、电流表、压力表及安全阀等均未按照规定进行定期的检查;煤矿的机电设备普遍存在带病运转的现象,其设备杂、老、旧,拥有不齐全的安全设施保护装置;输送棚保护与漏电保护、照明信号综合保护等记录不规范;机电设备的绞车设计提升力低于实际提升力的负荷;煤矿的提升系统、电控系统与制动系统保护不足,并缺少缓冲与托罐装置。 1.2不完善的机电设备管理机构。大多数的企业其管理体系形成都不完善,机电设备的维修与保养都是由电工完成的。在实际的操作过程中,电工的注意力主要集中于实际的生产,而对其维护与保养的工作只能说是捉襟见肘。就目前来说,矿山企业负责人对其管理理念没有足够的重视,因此造成企业员工在机电设备的管理工作上力度不到位,认识上也不成熟。在大部分的企业中没有专门的机电管理部门,也就更不用说对其进行维护与保养的工作。 1.3煤矿的设备存在老化的现象比较严重。煤矿的设备在煤矿建设时要成套投入使用,这就造成其资金在投入时的数目是非常庞大的,在实际的生产中,造成其设备老化比较严重的原因为:煤炭产量在我国急速增加,大多数的企业在利益的驱动下,只注重产量,而忽略了其运行的安全;在煤炭行业中,由于其设备制造业的检测手段、零件设计、加工制造及工艺设计等综合的配套能力不足,其整体的装备也相对落后,造成其维护工作的工作量很大;在部分的煤矿企业中,机电设备存在欠账问题,并且存在老绞车、旧的防爆开关、老主扇等老化设备;大多数的煤矿企业在资金的投入上都是重视产量,致使其设备在更新换代上的速度较慢,造成设备的严重老化。 2矿山机电设备中故障检测的诊断技术 在其应用的过程中,是为了防止矿山在生产过程中因其发生故障而致使经济受到损失,故而在实际运用中有预防检测的作用。机电设备的诊断与检查在矿山生产中的目的性较强,并且已向信息化的方向发展。诊断技术在目前的应用中主要有几下的几种: 2.1主观的诊断技术。在对其设备进行维修时,工作人员是依据实际情况与工作经验来主观判断的,其诊断的准确性与可靠性的降低是实际问题的局限性所造成的。在实际诊断的过程中,要避免运用主观的诊断技术,机电设备产生故障问题要给予正确诊断技术,才可得到解决。 2.2信息化的诊断技术。矿山的机电设备诊断技术由于不断运用与推广的信息技术,在对其进行故障维修时,受到维修人员的青睐与推崇,这也促使故障检测的诊断技术在矿山的机电设备应用中向着现代化与智能化及自动化的方向发展。该技术主要是利用计算机软件完成的,对其系统进行操作与控制,并全程检测其故障的产生与耗损的程度及运行的情况,其传递信息形式是以数据为主对故障进行分析,可促进问题得到有效的解决,机电设备恢复运行。 2.3数据的诊断技术。数据诊断在矿山的机电设备中对故障问题的处理是通过信号进行的,依据其故障产生数据,对实际情况进行分析,为保证其分析的结果具有有效性,矿山机电设备进行测量指定数据,促进故障问题尽快得到解决。 2.4仪器的诊断技术。仪器的诊断技术在矿山的机电设备中主要有三种:综合型与通用型及专有型,其机电设备故障问题的检测是通过测量其内部的液压系统参数来完成的,根据具体情况,仪器显示出其故障产生的原因。 3矿山机电设备中故障检测的诊断技术的应用 矿山生产为保证正常运行,机电设备要尽量避免故障发生,在实际运行的过程中,要保证对其进行有效得诊断检测。矿山机电设备随着现代的信息技术运用与推广,使其故障检测的诊断技术以向现代化与智能化及自动化发展,其诊断技术在矿山机电设备中主要有几下几种: 3.1诊断与检测通风机。诊断矿山机电设备中,诊断与检测通风机的产品不多,对其在诊断与检测中产生了极大的影响。检测与诊断通风机仪器的主要使用特点为:八个中断源、十六位的监视定时器、十六位的中央处理器、两个定时器十六位、丰富且高效的指令系统等,这些特点都具备了鲜明的时代特征,促使诊断技术在矿山机电设备中向现代化与智能化及自动化的方向发展。 3.2采煤机的故障诊断与工况的检测。诊断采煤机故障主要为检测工况的故障、检测机身的外围、检测左右摇臂、检测变频器的通信及检测高压的控制箱等,以保证矿山可正常生产。现阶段的采矿机检测的水平在我国呈现的趋势较低,需给予重视,近几年随着政策的扶持与重视的力度加深,其基础技术已在实际的生产中得到提升,提高了工作效率。 3.3诊断与检测矿井提升机的故障。矿井机在正常的运行中与煤矿生产的工作人员及矿山的正常生产有着直接的联系,故此,诊断与检测矿井提升机的故障尤为重要,其故障主要有重故障与轻故障。由于严重的原因产生的故障为重故障,其原因需检测人员进行深入的调查,依据实际的参数规定与所查数据进行分析对比,以免造成安全事故与经济损失的发生。故障出现的问题对其生产的影响比较下品且比较简单为轻故障,只需对工况参数与实际情况的检测进行分析,故障产生原因就可被检测出,可及时给予问题故障的处理。 4结束语 在现代化的进程中,矿山机电设备逐渐与新兴技术相融合,不断推进的信息化技术,促使煤矿产业在生产的过程中其安全性与生产效率得到了提高,也为煤矿企业获取了极大的经济利益。为使其适应市场的经济要求,需对其进行新工艺水平与生产装备水平及产业质量与经济效益的提高,进行产业结构的调整,促进煤矿企业提高市场的竞争力。 作者:赵启乐 单位:双鸭山矿业集团有限公司安泰煤矿 矿山机电毕业论文:矿山机电设备检修管理浅析 0引言 伴随现代科技不断发展,运用于矿山生产的机电设备种类也日益丰富,加上井下生产的连续不间断性使机电设备易出现磨损与老化等问题,使矿山机电设备维护检修管理难度极大。但机电设备作为矿山生产高效高质持久进行的必要基础,对煤矿经济效益有直接影响,如何确保矿山机电设备日常检修管理工作的有效性成为矿井日常管理的重点与要点之一[1]。 1机电设备检修类别划分 机电设备检修作为井下生产高效开展的必要保障,是矿山生产不可或缺的维修体制,依据维修目的不同可分为以下四种类型:a)预防性检修。这种维修目的在于将可能存在的故障风险扼杀在萌芽中。设备运行时,对设备实施全面监控,一旦发现其工作状态出现异常,立即对其展开全面检测与维护,实现对可能存在的故障有效预防。通过这种方法能够有效避免机电设备零部件损坏,是机电设备故障诊断维修中的关键环节;b)事后检修。这种形式是指设备故障已发生后对其进行及时处理与补救,属于被动性维修手段,以尽快恢复生产为目的,维修效果往往差强人意;c)周期性检修。这种形式是指无论设备运行是否良好,在固定时间间隔下全面检修和维护机电设备,其时间间隔周期多依据实际经验确定。这种方法可有效消除设备运行中存在的故障隐患,是机电设备检修管理的重要环节之一;d)创新性检修。这种方法亦被称为技术改造,是指机电设备管理技术人员为更好满足实际工作需求而对设备进行技术改造。一般而言,任何机电设备其应用效果的优劣均是相对的,随运行使用环境的改变,其多少会存在一定的不足之处。因此,矿井机电设备管理人员在日常的设备检修中应多总结经验,结合矿井生产实际,对设备运行存在的不足之处进行有针对性地创新改良,确保设备高效、高质运行[2]。 2矿山机电设备检修管理的不足 2.1缺乏管理意识与相应的管理制度 中国政府虽对矿山机电管理进行一定的规范,但在实际生产中依照规范管理操作的矿井数量有限,一方面是由于在既得利益的推动下,生产管理者过度关注生产效益,忽视机电设备检修管理,抱着设备还可用就无需检修的态度,许多应当按月检修的设备被按年检修,需要年检的设备则投入以来从未检修,使故障隐患不断积聚,严重威胁设备有效运行。另一方面,科技日益革新,使原有管理制度早已无法适应新型机电设备检修需求,对检修工作开展造成一定影响[3]。 2.2专业检修人才缺乏 由于井下工作环境恶劣及高风险性,使许多具备良好专业技能的技术人员纷纷离开这一行业而进入其它更安全的企业中,使矿山机电设备检修管理人才匮乏现象极为严重。与此同时,各大高校机电专业及社会上专门从事矿山机电检修培训的辅导机构,所教授的内容多限于理论层面,忽略实践操作,使培训出的人员往往专业素养相对不足,很难立即适应实际工作。除此之外,井下施工的部分机电设备属于特种装备,其检修操作必须由经过专业培训的人进行,此类人才多只能由煤矿企业自己在日常工作中逐渐培养,难以从外引进,对检修管理高效进行造成不利影响。 2.3安全管理投入相对不足 安全管理资金投入不充裕是又一个普遍存在的问题。许多矿井为节约资金、提升产效,机电设备在长时间工作后没有检修维护,甚至部分设备老旧不堪,应当更新的未能及时更换,使矿山机电设备检修管理困难重重。特别是近年来井下开采深度不断增加,设备更新与改良势在必行,而资金不到位使这些工作停滞不前,设备检修管理难以有效开展,增加井下生产风险性。 3增强矿山机电设备检修管理水平的措施 3.1增强前期管理的规范化程度 前期规范化管理是实现设备检修管理高效进行的必要保障,主要体现在设备选型与质量检验两个方面,必须充分考虑矿井实际施工状况与操作需要。选型工作必须安排专人全权负责,监督设备自验收到安装使用的全过程,并有效留存相关设备资料,以便后续使用。设备质量检验上,应当配置专业技术人员在安装前全面检测设备,对存在瑕疵、缺陷的设备坚决不予安装;对整个安装过程实施动态监督,确保其操作全部遵守相关操作规范。安装完成后,应当会同技术人员、管理人员、设备维修人员一起验收设备,验收无误后方可投入使用。 3.2加强思想管理与制度建设 认真负责的态度与有效的管理制度是确保检修管理工作有效进行的必要前提。a)应当帮助检修管理人员树立主人翁意识,以认真负责的态度全力投入工作中,促使其工作高效进行;b)针对实际工作状况,完善原有机电设备检修管理制度,严格要求工作人员认真执行制度规范[4]。 3.3建立严格的岗位责任制 矿山机电设备检修管理人员作为井下特殊岗位,必须针对实际情况制定严格的责任制度。a)应当依据井下设备运行距离、服务范围、使用量等诸多要素划分不同责任区,并依据各岗位责任高低进行任务合理分配。譬如进行泵站、变电所等重要岗位应实施多人包岗制度,确保工作准确无误;b)综合考量设备运行磨损程度、岗位出勤状况、能源损耗等多项指标,创建科学岗位考核奖惩机制,定期或不定期对各个岗位进行全面综合考评,表彰优秀个人或集体,提升技术人员的工作热情。 3.4改良矿山机电设备检修管理技术 机电设备检修管理技术优劣对井下生产效率的高低有直接影响。从根本上推动矿山机电设备检修管理质量不断进步,必须坚持以技术进步为推动力的发展道路,转变旧有粗放型生产工艺,不断推动新型工艺与设备应用升级,推动综合效益全面提升。在实际工作中,煤矿企业必须积极学习与引进国外先进技术,以科技为推动力,以最小投入获得最佳成果,提升机电设备检修管理工作质量。煤矿企业应以技术总工为带头人,组建科技小组,针对自身实际机电检修管理中存在的问题,集中人力、物力进行技术攻关,并将相关成果有效应用到实际生产中,实现矿山机电设备检修管理无缺陷开展。 4结语 矿山机电设备检修管理不仅任务繁重且内容复杂,其检修管理质量的高低直接影响矿井生产能否高产、高效、安全进行,因此一直是矿山日常管理的重要环节之一。要真正实现矿山机电设备高质检修管理,就必须从安全生产与技术革新等多方面着手,在充分考虑矿井实际生产状况的前提下,开展机电设备定期与非定期检修,实现机电设备动态流动管理。煤矿管理层应针对现有机电设备管理人员专业技术水平不足的现状,对其开展定期培训以促进其思想认识水平与专业素养水准全面提升。此外,还应构建完善的管理制度,明确检修人员的职责与权力,构建完善的奖惩体系,有效激发检修人员工作主动性,从根本上推动矿山机电设备检修管理高质进行,为矿井生产安全、高效提供保障。 作者:白志光 单位:山西煤炭运销集团能源投资开发有限公司
现代科学技术的迅速发展,使多个不同学科相互交叉和渗透,进而导致了工程领域的技术改进。在机械工业领域,微电子技术和微机技术的快速发展及二者向机械工业的智能化渗透所形成的机电一体化技术,促使机械工业的产业结构、技术机构、功能与构成、管理体系以及生产方式发生了翻天覆地的变化。机电一体化技术是其他高新和创新技术发展的基础,它的发展完全依赖于其他相关技术的发展。可以预测,随着生物技术、材料技术、信息技术等新兴学科的高速发展,在现代制造技术、机器人、数控机床、家用智能电器、微型机械等产品及其相关领域,机电一体化技术会得到更加蓬勃的发展。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术属于多学科、多领域的技术,是多种技术的综合,通过机械与微电子、信息和管理等多方面的相互结合,在现代科学技术的驱使下实现最终的必然结果走向。随着现代科技日益走向系统化、交叉化和数字化,以及微电子和计算机技术的迅猛发展,关于机电一体化的相关实际应用也越来越广泛,越来越深入,并以蓬勃之势向前发展,已成为机械工业发展的最终产物。同时对现代工业的发展有着巨大的推动力,因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。 2机电一体化技术的发展阶段 机电一体化技术的发展大致可分为3个阶段:20世纪60年代以前为第1阶段,也称为萌芽阶段。在第二次世界大战期间,伴随着战争白热化,人们开始不自觉地利用电工与电子技术的初步成果来提高完善军用机械产品的性能,这一举措直接刺激了各行各业机械产品与机电技术的有机结合。从当时研制和开发的总体情况来看,机电一体化技术还处于自发状态,技术不成熟,致使发展水平有限,因此二者的结合应用并不广泛,已经开发的机械产品也无法得到大量推广,但却促使民用技术得以转变,也对当时二战后世界经济的复苏起到了积极作用。20世纪70~80年代为第2阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,微电子技术、机械技术、信息技术、自动控制技术的发展,是机电一体化发展的前提和基础。“机电一体化”即“Mechatronics”,是1971年由日本《机械设计》杂志副刊首先提出,由Mechanics和Electronics结合组合而成。最初我国称之为“机械电子学”。1971~1978年日本政府颁发“机电法”和“机信法”,对机电一体化的相关发展起到积极的推动作用。从20世纪90年代后期开始为第3阶段,即初步智能化阶段”,也是当代机电一体化技术突飞猛进、广泛发展的时期。随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展,二者逐渐向机械工业的方向转变,最终形成了机电一体化系统,改变了机械工业的产品机构、生产方式、管理模式等多方面,促进了工业生产由原来的“机械电气化”向“机电一体化”的成功转型。由此机电一体化技术迈出了历史性的一步。现代对机电一体化产品的形象描述是:有头脑、有感觉、全身布满神经、有血液、有手足骨骼或肌肉。 3发展现状 大家熟知的典型机电一体化相关产品的种类繁多:机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、CAD/CAM系统等。现代的机电一体化产品甚至还包含了声、光、化学、影像、生物等技术的应用。机电一体化产品渐渐走进各行各业,人们也逐渐认识到机电一体化技术对现代工业和技术发展所带来的巨大变化,因此世界各国均将其作为现代工业技术发展的重要战略之一。现代高新技术的发展对机械设备的要求也相对较高,所使用的设备应具备智能化和自动化等性能,在高新技术的发展和推动下,机电一体化顺应需求而产生。通过微电子、计算机和信息等技术与机械设备相结合,加速了生产产品的结构形式及其生产设备系统的改进。我国的机电一体设计正迈入PLM的全新阶段,把人、生产过程和信息有效地集成在一起,作用于整个企业,历经产品从概念到报废的全生命周期,支持跨领域地从概念提出到产品使用生命结束过程中产品信息的协同产生、管理、分发和使用。组织实施一整套的业务解决方案。同时,机电一体化技术也正在经历着无法估量的挑战,CAMELVIEW作为机电一体化设计系统,无论是从其产品的设计理念,还是从产品的性能和质量检测等多方面,均具有流程化和技术规范化等优点,不仅能够满足用户的要求,还可以在复杂环境中和复杂工况等情况下,产品结果的验证与试验数值十分接近,产品精确度很高。目前日本和欧美等一些先进国家的机电一体化技术相对比较先进,而我国的机电一体化技术还不够先进和完善,但也在持续的发展和改进。随着新技术革命的迅猛发展,我国加大了机电一体化技术的研究力度,并将其确定为国家的重点高技术研究领域,给予优先支持,并取得了一定的成绩。我国机电一体化技术经过多年的发展和积累也取得了巨大进步。但现阶段发展并不十分完善,与同期发达国家相比仍有相当大的差距,机电一体化技术的发展水平仍有待于提高。 4发展趋势 机电一体化技术是多种技术的综合,其中包括电子、机械、计算机和光学等多种领域,各技术之间相互依赖,相互促进,共同发展,最终达到互惠互利的良好局面。纵观机电一体化技术在国内外的研究、发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。对于基础技术和综合技术等多方面而言,国家应予以机电一体化技术在经济和其他各方面予以大力支持。第二,由于机电一体化技术是集多种科学技术的相互结合并发展而来,因此在机电一体化技术的应用过程中,就需要各个科学技术的主管部门的相互协调和相互沟通,共同合作以发挥最大的优势和特点,最终达到互惠互利的良好目标。第三,可以通过引进新技术、吸收外来技术的优点和精髓来提升自身的自主创新能力,最终达到减小机电一体化技术与发达国家的差距。第四,相关部门可以通过采购项目、创立新项目等多种措施来促进机电一体化技术的发展,并鼓励发展新型目标和技术形式。综上所述,可以看出机电一体化并不是单独而存在,而是经过不同科学领域的相互结合而最终形成的技术成果,是社会科学技术和生产力发展到一定程度的必然趋势。 5结语 科学技术的不断发展和水平是机电一体化技术产生的前提和基础,为其产生创造了强有力的动力、条件与环境。与此同时,机电一体化的产生和其相关产物的发展也会反作用于科学技术和高新技术的发展,且在一定程度上对传统的技术思维、想法、生产方式和产品结构等多方面产生影响,由此看来,机电一体化的作用非同凡响,国内经济的不同领域及范围内都会受其影响,并在无形中发生着巨大而深刻的变革。当今社会中,很多科学技术都与机电一体化技术息息相关,且随着相关科学技术的逐渐发展,多领域技术的相互结合与共同发展将越来越普遍,显然已经成为社会发展的大趋势。21世纪,机电一体化技术必将成为机械工业的主角,在各行业均可带来显著的社会效益和经济效益。随着当今社会科学技术和高新技术的不断发展,各个领域的技术相互结合,相互促进,更好地发挥自身的优势和特点,其中机械和微电子技术的相互结合与融合而产生的机电一体化技术发展尤为瞩目,也是随着高新技术发展而必然产生的结果和趋势,由此看来,机电一体化的发展有良好的前景。
冶金工业论文:冶金工业发展影响因素分析 一、山西冶金工业发展的影响因素 山西金属矿产资源丰富,主要有铁、铝、铜、金、镁、银等,具有发展冶金工业的较好的资源禀赋优势。其中,铁矿累计探明储量约30多亿吨,居全国第四位,约占全国总储量的6.8%[1]。铝土矿储量约占全国的40%,占全国首位,铜矿储量居全国第五位。除了铁矿石、铝土矿石、铜矿石的储量较为丰富外,山西还有金、镁、银、锰等金属矿产资源,这些储量丰富、品种较多的矿产资源使山西发展冶金工业具备了一定的资源比较优势。不仅如此,山西丰富的煤炭资源和廉价的电力能源供应是冶金工业发展的能源比较优势。 1.加入WTO对山西冶金工业发展的影响。在WTO框架内的国际冶金产品市场会对我国冶金产品市场产生巨大影响,并对冶金企业转变经营意识,建立新的管理模式,以及企业股份制改制、企业间资本流通与合资合作等具有一定的促进作用。同时,随着社会经济实力和科技水平的提高,金属材料在各行各业将得到更有效的利用,总的趋势是普通产品的市场将逐步缩小,而对高性能金属材料的需求将增加[2]。 2.资源与能源的潜在影响因素。首先,由于特定矿产资源结构和不合理的开发利用方式,山西冶金工业在未来的发展中仍将可能遇到相当的资源约束问题,具体表现在:各种金属矿产资源贫矿多、富矿少。如铁矿中富矿资源储量仅占6.44%,富铜矿占13.86%,铝土矿为一水硬铝石类型,高铝硅比的只占12.89%,石膏、硫铁矿没有I级品矿石等[3]。共伴生矿多、综合利用程度低。如以铝土矿为主的本溪组含矿岩系中,伴生有铌、钪、镓等稀有、稀土金属,并与耐火粘土、铁矾土、山西式铁矿共生,但这些矿产资源的综合开发利用程度低,资源浪费严重。另外,国际市场上金属矿产资源的价格波动也会影响我国冶金业发展。如国际铁矿石原料价格的上涨,山西冶金行业开始受到波及,行业效益下降。2006年第一季度,山西钢产量完成332.5万吨,同比增长18.6%,增速比去年同期回落20.7个百分点,比去年底回落0.3个百分点。1~2月份,山西冶金行业实现销售收入179.9亿元,同比增长34.9%,实现利润9.7亿元,同比下降1.7%,经济效益也出现回落态势[4]。其次,能源供应方面,随着国际市场原油价格的持续攀升和世界经济不断发展,国际能源供应日益紧张。这种能源供应的紧张局面推动了我国煤炭价格和火电生产成本的不断上升。冶金工业是典型的资源依赖型产业,煤炭和电力价格的上涨必然会增加冶金企业的生产成本,影响行业的长远发展。值得指出的是,山西水资源现状也是影响冶金工业发展的重要因素。这是因为山西是全国水资源较为贫乏的地区之一,而冶金工业既是水资源消耗的大户,又是水资源污染的大户,这就决定了水资源问题将会极大地影响山西冶金工业发展。 3.冶金工艺技术的影响。冶金工业对山西经济社会的可持续发展影响主要表现在两个方面:首先,冶金工业发展对山西工业化发展和社会经济发展有着极其重要的积极影响;其次,由于冶金工业发展对自然环境有巨大的不良影响,如废气、废水、废渣的排放以及采矿造成的地质地貌破坏等。这说明冶金工业发展对山西社会、经济、自然的影响具有积极与消极的双重特征。然而山西又必须继续发展冶金工业,唯一的办法就是采用新技术减少冶金工业发展的消极影响。在这一过程中,山西冶金工业实现可持续发展的影响因素主要表现在两个方面:一是重大环保技术,即采取措施对冶金生产活动的全过程及其对生态环境的影响进行综合控制,协调生产和环境关系,达到既发展生产又创造良好环境的目的;二是新兴节能降耗技术,主要体现在高炉喷煤技术、连铸连轧技术、电炉废钢预热技术等节能降耗技术的应用。 二、山西冶金工业发展策略 根据以上分析,在当前山西产业结构调整时期冶金工业的努力目标和采用的应对策略应注意下述几个方面的内容: 1.加快冶金工业体制结构与组织结构的创新调整。冶金行业是竞争性行业,已经进入结构调整、产业升级的时代。传统的多数冶金企业国有独资或国有控股局面将逐步退出,这是资产重组和体制结构调整的必然趋势。为了增大产业集中度,一些新的冶金集团公司将陆续联合、兼并,形成战略联盟方式进行组织结构调整[5]。在改革策略方面,要积极地、分步地形成集团化企业,确立区域市场优势,避免盲目、重复建设,进一步优化成本结构、提高经济效益。就单个冶金企业而言,要有合理的经济规模,小于这一生产规模将难于采用现代化的工艺、装备,难于生产出质量好、成本低的产品而无法盈利。然而,冶金企业的生产规模也不是越大越好,年产800×104t以上的、超大规模的冶金企业将引起生产流程的不合理和投资额过大、资金回报率低等不良的经济后果[6]。在山西,应设想逐步形成2~4黑色金属材料生产集团,其中有些是兼并型资产合并的集团,有的也可以是市场、原料、投资等要素协调的策略性联合集团。长型材则主要是形成区域化的企业集团。特殊钢企业有条件的也可以形成企业集团,有的也可以进入板材集团,或是地区性长型材集团。企业集团化将进一步促进钢铁工业、钢铁企业的结构优化,进一步增强钢铁材料的市场竞争力。在太钢、海鑫、长钢等集团改造后,临钢、安泰、中阳等冶金企业也应加快组织结构调整步伐,钢铁企业总数还要减少。特别是山西现有5100多家小铁厂、小钢厂,通过采取联合、兼并等方式,优化山西钢铁企业的组织形式,可以迅速提高山西钢铁工业的工艺技术水平、产品技术含量以及市场竞争能力。对于山西铝业、铜业等其他冶金企业而言,可以采取类似措施,通过产业结构和产业组织调整,加快落后装备和产品的淘汰速度,提高劳动生产率、市场占有率、品种结构工艺水平和技术装备结构水平,这是山西冶金工业提高竞争力的关键对策和目标之一。 2.实施新的冶金工业技术创新,实现清洁生产。按照科学发展观的导向性发展要求,冶金工业的主要污染物排放总量应该逐年减少。换言之,就是在增产的同时,还要减少对环境的污染。就钢铁企业而言,要求大中型企业吨钢综合能耗(标煤)由目前的920kg降到800kg以下;吨钢消耗新水降到16m3以下,达到上述要求的同时还要使生产成本进一步下降。清洁生产包含能源清洁、产品清洁、工厂流程清洁和厂容清洁,这是近期工作的目标。从长远来讲,冶金企业要做到“零排放”,不给社会造成负面影响。这需要实施有效的冶金工业发展技术创新,依靠先进的冶金技术装备和生产工艺,实现清洁化生产。山西冶金工业发展能耗高、污染大、效率低,环境保护历史欠账巨大,实施技术创新和清洁化生产更具现实意义。从技术路径方面来看,要全面推进节能———清洁生产技术,确立完善的清洁生产工艺流程。这是通过一系列技术措施,同时控制金属制造过程和排放过程,促进降低成本,生产出质量稳定的洁净产品;采取源头控制、源头削减策略,实现排放物的再能源化、再资源化,将污染物和有毒物的无害化处理量控制到最小量[7]。在此基础上,进一步实施环境友好样板工厂,逐步实施环境友好、社区友好的目标。总之,要将节能———清洁生产流程作为钢铁业未来5~10年技术进步的战略来推进。这是对冶金工业而言,完善的清洁生产流程具有综合影响力,会对产品成本、质量、劳动生产率、环境等产生协同优化的效果。冶金工业发展的技术不仅能够降低能耗、污染,还能提高产业发展绩效和相关企业的市场竞争能力。山西冶金工业发展中高能耗、高浪费、高污染,低产能、低效率、低绩效等问题的解决都得依靠有效的冶金工艺与技术创新来实现。目前,要从山西实际情况出发,修订落实国家产业政策和继续实施宏观调控措施的实施细则,构建有效、规范的市场准入和退出机制,以加强企业技术进步和优化企业内部工艺技术结构,提升企业技术装备水平。同时,取缔100立方米以下的高炉及18平方米以下烧结机等落后工艺设备,坚决淘汰平炉、侧吹转炉、10吨以下电炉和化铁炼钢等装备,全面推进冶金产业清洁生产技术,完善清洁生产工艺流程,发展循环经济,实现冶金生产排放物的再能源化、再资源化。 3.加快冶金工业产品结构调整步伐。当前,我国生产的钢材还有巨大的性能潜力。从90%以上已生产的钢铁结构材料强度来看,目前生产的最高强度只有理论强度的1/6~1/7[8]。在90年代“超级钢”研究推动下,新一代钢铁材料(高洁净、高均匀性、超细晶)将会陆续问世,谁掌握了这些生产技术,谁的产品就有更多的市场占有率,要推动新一代材料的开发、生产和运用,必须发挥“政府、科研、生产、使用”的广泛结合。中国钢铁强国的出现,其标志之一是新一代钢铁材料的普及率。美国、西欧部分企业要求10年更换1/2的品种。对于山西冶金工业而言,有相当多的冶金产品的生产是“几十年一贯制”。因此,为了提高山西冶金产品的竞争力,必须重视冶金产品结构调整。山西冶金产品结构调整的路径可以采取如下方式:在黑色冶金工业发展方面,重点增加不锈钢、硅钢等特种钢材的产能以及其它短缺钢材品种。在发展特种钢材时可以参考我国近期待开发与生产的钢材品种目录实施。山西钢铁工业应结合自身的发展优势和市场需要,调整钢材产品结构,增强产品的市场竞争力。对于山西的铝业、铜业等冶金工业,同样应合理地调整企业的产品结构,增加高科技含量、高附加值和高市场需求的金属产品生产,走出一条适合自身发展需要的产业发展路径。在有色冶金工业发展方面:实施氧化铝及电解铝深加工工程,加快铝土矿资源的开发和电解铝企业配套电厂建设,加大力度发展铝深加工产品;实施镁合金及深加工工程,培植一批龙头企业,加快镁合金及高端延伸加工产品的发展;重点发展为航天航空、汽车、IT等产业配套的镁合金深加工高端产品,如鸿富晋、银光镁业、广灵精华化工等企业的“3C”产品和汽车配套镁合金压铸件项目等[9],通过一系列措施的实施,增强山西有色冶金工业可持续发展的能力。 冶金工业论文:冶金工业超声波应用拓展 1超声波的作用机理 超声波具有以下四个基本特性[1]:第一,束射特性。超声波波长短,可以集中成一束射线;第二,吸收特性。超声波在空气、液体和固体中均会被吸收。空气中的吸收最强烈,固体中的吸收最微弱;第三,高功率。由于频率高,超声波的功率比声波大得多,它不仅能使所作用的介质产生急速运动,甚至会破坏其分子结构;第四,声压作用。声波振动使物质分子产生压缩和稀疏作用,这种由于声波振动引起的附加压力现象叫声压作用。超声波在提取冶金过程中应用的主要是功率超声。功率超声可以强化冶金过程的原因是:溶液中存在有溶解的一些气体,在超声波的作用下形成所谓的空化现象,当这些微小的气泡破裂时,产生瞬间的高温( 5000K)高压( 5×107Pa),形成所谓的“热点”,对化学反应起到非常明显的加速作用,同时高能超声形成的大量空化气泡在超过一定值的声压下发生崩溃并产生激波,将已结晶长大的晶粒打碎,使晶粒得到细化。另一方面超声波使液体出现湍流的力学特性,降低扩散阻力,同时对破坏边界层,加速传质、传热,促进微细颗粒的弥散起到了关键作用[2]。超声振动的高能量及其它的特殊效应,还可极大地提高振动对凝固的作用效果[3]。超声波在液体中传播时,液体分子受到周期性交变声场的作用,产生声空化、声流效应及力学机制,引起熔体中流动场、压力场和温度场的变化,从而产生一些特殊的效果。在高温操作中,高功率超声波可用于熔体金属的迅速脱气[4]。实际上超声波对于任何中等粘度的液体的脱气几乎都适用[3]。在含水系统中脱气效果特别迅速,它能除去溶解的任何气体,使水溶液中的气体降到很低的水平。超声波脱气对于要求迅速和受控制的除去系统中气体的场合,会得到很好的效果。根据上述机理,超声波可改善熔融液在冷却凝固时的流动性,能够提供有效的结晶体,从而也可改善金属熔体的质量。 2超声波在冶金中的主要应用 2.1强化浸出过程 李俊[5]论述了湿法冶金过程中常见的三种浸出情况,并对超声波用于硫酸浸出氧化铜的过程进行了探讨。在浸出过程中施加超声影响的实践中,引用奥罗夫(Orlov)做了带超声波和不带超声波机械搅拌硫酸浸出氧化铜的对比研究,结果表明,达到相同的浸出率时,不用超声的浸出时间约为用超声的浸出时间的12倍。K.SarveswaraRao等[6]作了相关的试验研究,结果表明,超声波对从氧化铜矿石中的氨浸有着正的效应。在温度298K、粒度-300~+150μm,氨浓度2.0mol/L,含固量10g/L的条件下,超声波可使铜浸出率从70%提高到90%。与机械搅拌浸出相比,使用超声波可使浸出时间缩短近5/6,同时也使试剂消耗减少。对于相同的颗粒矿石,超声波不仅强化了浸出速率,也提高了铜的浸出率。结果还表明,在其它条件相同时,间歇式超声波(脉冲超声波)的效果优于连续式超声波。范兴祥[7,8]等人研究超声波强化草酸浸出氧化锌精矿过程。在试验条件下,用超声波辐射浸出氧化锌精矿同机械搅拌相比,浸出率有很大的提高。机械搅拌20min,氧化锌精矿浸出率仅58.12%,超声波辐射20min,浸出率则达90.24%,提高了32.12%;锌浸出率随辐射时间延长而提高;超声波辐射强度提高,辐射时间一定时,浸出率提高,浸出率相同时,浸出时间缩短。刘彬等人[9]引入超声处理技术强化铁盐浸出黄铜矿这一新颖研究方法。在相同浸出条件下,用超声波处理后,铜的浸出率提高,平均提高幅度在5%~10%,不但有效地缩短浸出反应时间,而且显著的提高铜的浸出率。赵文焕[10]等利用超声波进行银精矿中金银的氰化浸出小型试验和扩大试验,结果表明超声波浸出法具有金银浸出率高、浸出时间短、氰化钠单耗低等优点,在最佳试验条件下,金银浸出率分别为97%~99%和95%~96%,浸出时间只是常规氰化浸出时间的1/2,氰化钠单耗降低10kg/t。王少芬[11]等人将超声波在硫化矿发电浸出过程中的应用进行了一定程度的研究。为了强化发电浸出过程,有效地提高输出电流、电压及金属离子的浸出率,将超声波引入到硫化矿与二氧化锰的同时发电浸出过程。在实验条件下,每次启动超声装置20min,直至浸出约10h。在超声场作用下,输出电流和电压都有明显上升,采用超声强化比未强化处理的浸出液,由于硫化矿浸出电极在超声条件下的极化程度减弱,获得了更大的输出电流和输出电压,从而获得了更高的浸出率。K.M.Swamy等[12]研究了在有超声和无超声的情况下,用尼日尔黑曲酶属菌种浸出印度奥里萨帮红土矿。在最佳工艺参数,如孢子浓度,葡萄糖用量,矿浆浓度,超声波降解时间条件下,无超声波时,浸出20d,镍的浸出率为92%;用43kHz,1.5W/cm2超声处理30min后,在孢子浓度为106个/mL和葡萄糖浓度为2%条件下浸出14d,镍的浸出率高达95%。并且在超声波作用下,镍的浸出效果比铁的浸出效果好。 2.2提高单元操作速率 严伟[13]等人主要介绍了超声波在协助萃取领域内的发展和应用情况。在相同传质领域里,用超声波强化最多的是液固萃取。高频和低频都能强化萃取,但低频时达到同样的强化程度小于高频。超声波产生的脉动和控制的空化作用可以大大增加湍流强度及相接触面积,从而强化传质。BatricPesic[14]等在用Kelex100溶剂萃取镓并用超声波处理人工合成溶液和工厂的实际溶液时发现,超声波的作用使镓的萃取速率提高了15倍,所采用的超声波频率为20kHz,声强为19W/cm2。试验发现,在超声波作用下,温度对镓的萃取速率没有影响,而通常的萃取过程中,温度升高对提高萃取速率是有利的。赵洪力[15]采用自行设计的实验装置进行了用超声波技术处理含“薄膜铁”天然硅砂的试验,结果证明,在处理10min时,除铁率一般可达46%~70%,与同样条件下机械擦洗相比高出15%~45%;处理时间只需1~5min即可达到机械擦洗10~15min所达到的效果,处理时间可缩短2/3以上。Romanteen[16]等研究了在600~800℃范围内CO还原PbO的动力学。当声压升至15.8Pa,600℃时,PbO的还原速率增加了15%~25%,升至800℃时还原速率增加了2倍;同时还发现声波频率 6.6kHz时对PbO的还原速率没有影响。 2.3在复合材料制备中的应用 冯海阔[2]等人讨论了超声波在颗粒增强金属基复合材料制备过程中的应用。超声波在此过程中的主要作用,是改善颗粒与合金液润湿性及颗粒分散的均匀性。通过总结超声分离技术的机理及研究现状,提出一种很有发展潜力的采用超声分离技术制备颗粒增强金属基表面复合材料的新方法。王俊等[17]采用高能超声复合法制备了致密度高、增强颗粒均匀分散的SiC颗粒/ZA22复合材料,其内部没有气孔或颗粒偏聚等缺陷。认为在试验所用高能超声处理条件下,熔液中产生的瞬时局部高温、高压的声空化效应与具有高的速度和加速度的声流效应的协同作用,是改善增强颗粒与基体合金润湿性、并使颗粒在合金中均匀弥散分布的主要原因。潘进等[18]用功率超声波施加于金属熔体中,可以在极短时间内实现纤维与金属的复合,制备出了高性能复合材料。液态金属在超声作用下能渗入颗粒预制件中或与颗粒均匀混合。超声浸镀可以实现钢丝镀锌、镀铝。方孝春[19]结合超声波理论和作用及高速电镀理论,对铁基粉末冶金件镀镍的传统工艺与新工艺进行了试验对比。经过超声波清洗的镀件基体与镍层结合力明显提高;封孔处理可降低镀层孔隙,耐蚀性能提高;镀层封闭剂R处理后可有效填充和封闭镀层孔隙,阻挡腐蚀电池的产生,从而提高单层镀镍层的防护性能和品质。 2.4细化晶粒 孟丽华[20]研究了超声波处理时间对工业纯铝铸锭结晶组织的影响,分析了超声波对工业纯铝结晶组织影响的原因。研究结果表明,采用超声波方法处理熔体后,铸锭的细化率大幅度提高,可使整个铸锭断面均为微细化的等轴晶组织,过剩的超声波振动将导致铸锭细化率的下降。该实验从某种意义上证明了超声波振动的细化效果是来自于动态形核机制。胡松青[21]在熔融金属的冷却过程中导入超声波获得了较小的晶粒,并且在超声波的作用下,形成的晶核进入振动状态,从而加速生长过程。对碳钢的超声处理表明,它可使晶粒尺度从200μm减少到25~30μm,碳钢的延展性增加30%~40%,机械强度提高20%~30%。对金属锌冷却结晶的研究表明,超声处理可使其临界切变应力强度提高80%,而且,在频率为25kHz、强度为50W/cm2的超声波作用下,金属锌的晶形由圆柱形改变成均匀的六角形。Gomes等[22]认为,在NaOH溶液中,用超声波处理铝土矿可以提高微扰作用和提高矿石颗粒的溶解速率,然后再用超声波处理溶液,可使溶液中的固体颗粒沉降分离速度加快;用超声波处理加晶种的铝酸钠溶液可以提高分解速率和使晶体生长更均匀。赵忠兴[23]在铸造合金中导入超声波,并通过硬脂酸和丁二腈在凝固时施加超声波。结果认为:其周期性的空化和搅拌作用,使合金液的温度和成分均匀化,细化了铸造组织,减轻了铸造合金的宏观偏析倾向,提高了铸造组织的均匀性。他们还研究了超声波对铝合金结晶过程的影响[24],结果表明:对铝合金液施加超声波,以底部导入超声波为好,可避免氧化夹杂的生成;超声波施加于铝合金液,可使其显微组织明显细化;超声波在金属液内传导过程中,其声强度随传导距离的增加而衰减。 2.5超声脱气、去夹杂技术 用高声强的超声波处理液体可以明显减少液体中溶解的气体量[2]。该作用已经被用于熔融金属液的脱气过程,成为超声脱气技术。鲁曼里、艾斯玛赫和玻依奇[25]用超声波处理了含5%~7%镁的铝镁合金,结果表明,超声波对熔融金属中排出气体的作用很大。超声弹性振动在几分钟内可以使合金完全去气。白晓清[26]等研究了超声波对流动液体中夹杂物去除效果的实验,无超声波作用下,夹杂物会自然上浮至液体表面并且仅有少量的夹杂物粘附于容器的壁面和底部;在超声波作用下,夹杂物因凝聚在短时间内容易上浮至液体表面或粘附于容器的壁面和底部。在1.5s和30s时,可以明显观察到有超声波作用的液体更为清澈。SarukhanovR.G[27]等研究了在频率44kHz、振幅1μm的超声波作用下锡的结晶净化过程,结果表明,超声波改善了杂质元素的分离效果,使Cu、Au、Cr、Ni在锡中的分配系数降低了25%~45%,从而达到使锡精炼的目的。 2.6超声无损检测(NDT)技术 陈等[28]针对粉末冶金(PM)零件在制备过程中不可避免存在的缺陷(气孔或裂纹),采用NDT技术对其进行了初步研究。结果表明,超声无损检测散射波的波形可在一定程度上反映粉末冶金制品中孔隙的数量和状态。散射波不明显时,说明材料的孔隙很小,可能小于超声波的波长;散射信号杂乱且增强时,说明材料孔隙较多。但散射波与孔隙之间的量的对应关系,因所受影响因素众多,只能大概反映孔隙的状况。超声无损检测中声速和材料中的孔隙率有一定的线性关系,声速的减小代表了材料孔隙的增多,同时在一定程度上也反映了材料的性能。因此,可以用超声无损检测技术来评价PM材料的某些性能。从而达到对该类零件实现非破坏性的快速、全面检测的目的。李军[29]对不锈钢复合钢板超声波检测方法进行了阐述。在检测不锈钢复合钢板时,通常选用单晶直探头局部水浸法从复板一侧按照扫查灵敏度进行检测,一旦发现缺陷波的信号,先将其圈住,再用单晶直探头的直接接触法准确划出缺陷的边界(确定边界用缺陷波全波消失法),并按照生产合同技术要求的相关标准,对缺陷是否可以修复做出准确评判。 3结论 (1)超声波对许多冶金过程确实能起到有效的强化作用。从实际应用的角度来看,现在的超声波设备普遍存在功率小的问题,不能完全满足工业化生产的要求,尽快研究出大功率超声波设备是解决应用问题的当务之急。随着科技的进步,可以相信在不久的将来,功率超声在强化冶金过程、复合材料的制备、细化晶粒,脱气去杂质,检测等方面的应用将越来越广阔,发挥越来越重要的作用。 (2)超声波会导致固体和液体出现“空化现象”。虽然对生物体来说,产生瞬态空化作用时,靠近爆炸气泡附近的细胞会受到损伤,但一般说来,在人体内大多数器官和生物流体中,损伤少量细胞不会对人体产生危害。 (3)超声波在我国冶金工业中的应用发展迅速,一方面得益于技术本身的不断完善,另一方面有超声波设备生产厂家的支撑,比如深圳市科工达超声设备有限公司、深圳市时代超声设备有限公司、宁波海曙金达超声设备有限公司、北京超声波明和公司等大型制造厂商,都以生产冶金行业超声波设备为主。 冶金工业论文:国外冶金工业轨道衡技术研究 1前言 日本冶金工业轨道衡技术的发展应追溯到日本战后经济振兴的年代。随着经济的发展,使日本冶金工业迅速崛起,成为世界上技术最强的冶金大国之一。改革开放以来,我国冶金行业的特大型钢铁生产企业,如宝钢、首钢、武钢、太钢、鞍钢、昆钢、济钢等,都先后随着大项目的引进,进口了代表日本先进技术的Yamato电子称重技术,其中不乏各种轨道衡技术。下面分别介绍Yamato的几种轨道衡技术,看日本冶金工业轨道衡技术的发展与应用。 2轨道衡在钢铁企业生产流程中的应用 大型冶金钢铁企业生产全过程中采矿、选矿、烧结、炼铁(铁水罐车或鱼雷罐车的铁水液面计量)、焦化煤塔用宽轨装煤车计量、炼钢(宽轨铁水包车或钢水包车计量)、轧钢型材、板材、线材(宽轨车计量)。外进原料如原料煤、矿石、铁精矿、石灰石、耐火材料、合金料、废钢计量、高炉灰,矿碴等副产品出厂的标准轨道衡的计量。 3整体式秤台结构轨道衡 早期日本冶金行业甚至最近还在使用的称重轨道衡,除了采用标准轨距、标准车辆外,还有大量的非标车型的深基坑超大型整体式秤台结构轨道衡。根据车辆参数轨距、轴距、轴数、心盘距、转向架数,全轴距、钩舌距的不同,从而采用不同类型的轨道衡。其中轨距从1435-6700mm,轴距从900-2000mm,轴数从2-16轴,心盘距6680-14230mm,转向架数2-3个,钩舌距从1210-25800mm,载荷规格从10-800t。其中较为典型的Yamato整体式秤台结构,大多为厚钢板箱型焊接大梁,横向采用X型联系梁形成整体结构。限位采用拉杆或碰撞式相结合,构成复合式纵、横向限位装置。秤台特点为安装简便、秤台刚度大、适用于称重频率大的场合。整体式秤台基础一般为深基坑或浅基坑基础。称重传感器采用日本Yamato经典的CC2/CC5系列摇柱式电阻应变式称重传感器,该传感器采用了抽真空充氮全密封焊接结构以及超高度不倒翁结构,使秤台受冲击后回复性优于其它任何结构。传感器规格从10-500t。准确等级符合OIMLR60C级1000-3000分度。该传感器是当今日本和我国冶金行业在用的传感器使用寿命最长的优选产品之一。称重仪表采用日本Yamato在九十年代中期开发的一款多功能超小型的EDI-800型通用工业仪表。该仪表最大的特点是显示码可达300000,采样速度为100次/秒,自我诊断,人机对话,屏幕菜单,各种I/O定值控制,各种通讯接口以及三菱CC-link现场总线联网技术。 4轨枕式电子轨道衡 日本Yamato在八、九十年代,开发了一种适用于因现场条件所限,秤台必须横向分离的轨枕式电子轨道衡。规格从100~800t,秤量方式为静态。该秤台最大特点是两根独立的称重大梁,就像两根长轨枕。承重梁厚度仅为100mm左右,整个秤台高350mm,承重梁与底座采用特殊密封技术,纵、横向限位采用了弹簧膜片式,两个秤台之间仅有数根力矩杆连接。每个秤台横向分别有一个或两个CC2/CC5传感器支承。一台鱼雷罐车可配置4-8个秤台。该装置特别适用于超长秤台无法运输,现场有障碍物使秤台必须横向分离的场合。安装调试也特别方便。该种类型的电子轨道衡已在日本新日制铁、韩国的项浦钢铁、上海宝钢4000m3炼钢高炉鱼雷罐车计量得到了广泛的应用。一般冶金行业的大型炼铁高炉有2个出铁口,相应有4个鱼雷罐车位。现场设置称重显示装置,并将信号送高炉中控室。主要输出信号为总重(4-20mA/0-F.S)、皮重(4-20mA/0-F.S)、鱼雷罐车号(BCD2位);主要输入信号为净重(4-20mA/0-F.S)、90%重量值(4-20mA/0-F.S)、100%重量值(4-20mA/0-F.S)、鱼雷罐车号(BCD2位)。 5模块式电子轨道衡 日本Yamato在九十年代又开发了一种适用于宽轨铁路车辆称重的模块式电子轨道衡。规格为100~240t,秤量方式静态。适用于现场条件所限,不允许长时间施工的线路。整体高度低,大大节约土建成本。特别方便拆卸、维修、调试。每一个模块为一个单独的称量箱,每一个模块相当于一个称重单元,从而取消了大型机械构件的秤台。在不影响线路正常运输情况下,可利用间隙时间完成安装调试。其秤台最大的特点是类似于我国的板式结构。在每根钢轨下密排着称重模块(称量箱)。现场安装与维修可很方便地装、拆称重模块。 6车轮测定用电子轨道衡 日本Yamato近年来,为了适应铁路车辆超偏载检测的需要,开发了一种适用于铁路车辆、机车车辆的轮重、轴重进行偏载测定的车轮测定用电子轨道衡。其特点小巧轻便,无须秤台,可低速动态称重。此装置已在日本的铁路车站、编组站、机车车辆厂、修理厂得到了广泛的应用。测定范围0.1~10t/轮,分度值10kg,静态准确度:±1%,动态准确度:±3%,动态车速小于10km/h。该装置另一个特点是可附带现场测力标定装置。 7不断轨电子轨道衡 日本在不断轨轨道衡的研究技术上虽未见大量公开的报导,实际上也与西方各国一样进行了大量的试验研究。最近日本Yamato最新推出的不断轨、具有数字化标定功能的电子轨道衡,足以证明了这一点。该装置为无秤台、不断轨结构,整个机械结构仅有2套剪切式数字传感器,每套传感器分别由2个左、右侧固定传感器组成,每个传感器用高强度螺栓固定在钢轨腹部。秤量轨支承点长度为600mm,2套传感器中心距为400mm,仪表有效采样段为200mm,该装置最大秤量为100t,分度值为100kg,秤量范围10-100t,静态准确度可达1%。目前由于种种因素的制约,其动、静态计量准确度,还未达到可以作为贸易计量的用途。该装置为无秤台、不断轨结构,整个机械结构仅有2套剪切式数字传感器,每套传感器分别由2个左、右侧固定传感器组成,每个传感器用高强度螺栓固定在钢轨腹部。秤量轨支承点长度为600mm,2套传感器中心距为400mm,仪表有效采样段为200mm,该装置最大秤量为100t,分度值为100kg,秤量范围10-100t,静态准确度可达1%。目前由于种种因素的制约,其动、静态计量准确度,还未达到可以作为贸易计量的用途。根据材料力学关于受集中载荷的简支梁的常规弯矩与剪力分析很容易看出:轮重P在400mm称量段中心位置Xi=0.5×L时,弯矩最大MX=P×L/4,而轮重P在400mm称量段内剪力却是恒定的QXi=P×Xi/L,其值与轮重P成正比。从称量钢轨截面进行力学分析可知,其中性轴上的剪应力最大为τMax=Q×S(/Jx×b),剪应变γMax=τMax/G,中性轴45°方向主应力σ=τMax,主应变ε=±0.5×γMax。即当列车通过测量区时,车轮重量通过称重轨下剪力传感器对剪应力产生的两个拉压对应的主应力的测试,将重量转换成电压信号,进行放大与A/D转换,完成车辆的称重。日本Yamato最新开发的USUI型剪切型钢轨传感器的特点是由于具有左、右侧两种传感器成对设置,称重段内的载荷不均匀将不影响计量准确度。具有高灵敏度,耐高温对策。应变片基底及接线采用耐用热高分子材料,电缆采用硅胶电缆,这样可使传感器保存温度达到150℃,使用温度达到100℃。不锈钢弹性体激光焊接密封,电缆接头采用O型圈密封,可适用于各种恶劣的高温、粉尘、潮湿的环境。USUI型传感器可实现现场安装,拆装方便。也可根据需要选择钢轨单面或双面安装。该传感器另一最大的特点是具有独特的现场测力标定装置,供用户作模拟加载测试。上图为USUI型传感器的外观尺寸图。该不断轨轨道衡的控制器为日本Yamato最新款的EDI-910型称重显示控制器。采用了ΔΣ型20位高速A/D转换。该仪表具有独特的数字化标定功能,可输入所有传感器的灵敏度值,对其进行数字化的标定,并开放其零点,量程的标定系数,便于了调整和互换。可对称量批次,时间、累计值、平均值、称量范围、偏差、极限值等数据进行统计存储,并能存储出错记录和断电瞬时的数据及自我诊断功能。该仪表具有各种丰富的通讯接口功能,外部参数输入可分成命令设置和自动设置二种,分时分批设置。可通过串行口与PLC联网,并支持欧姆龙的Hostlink协议和三菱CC-LINK协议,通过现场总线融入企业的ERP管理系统。 8结束语 总之,各种型式的电子轨道衡是根据不同的生产需要而发展起来的。由于称量物质的不同、工作环境与工况的不同、车辆型式的不同、用户需求的不同,因此产生了不同的称量手段与措施。我们不能笼统地说,不同型式的轨道衡产品的好与坏。从以上介绍日本Yamato不同时期提供给冶金、铁路系统的不同型式的轨道衡产品,可以从某一侧面反映了日本冶金行业轨道衡技术的发展与应用。秤体结构从整体式———轨枕式———模块式———不断轨式的发展过程,秤体结构的发展也伴随着传感器技术与称重仪表技术的发展与更新换代。从“用户至上”的理念出发,不断轨技术的应用、现场模拟测力标定装置的应用,以及仪表数字化标定技术、数字化通讯与联网技术并融入企业的ERP管理系统,都是在用户不同的需求中发展起来的。日本轨道衡产品技术在冶金行业的发展与应用,同样值得我国同行的借鉴。 冶金工业论文:冶金工业安全生产思考 一、我国冶金工业生产及安全概况 冶金工业是我国国民经济的重要基础产业,经过多年的建设,已构建起包括矿山、钢铁冶炼、轧制、焦化以及配套专业和辅助生产系统组成的完整的冶金工业体系。特别是改革开放以来,我国冶金工业的建设和发展取得了举世瞩目的成就,为我国国民经济建设作出了重要贡献。从安全生产事故统计数据看,与矿山等几个高危行业相比,冶金事故总量不大,近五年年平均事故起数约308起,年平均死亡人数306人。但冶金安全生产形势依然十分严峻,各类重大、特大爆炸、火灾、中毒事故时有发生,给人民生命财产造成重大损失,在社会上产生了极其恶劣的影响,事故造成的严重后果和社会效应远远超过了事故本身。 二、搞好冶金行业安全管理工作的具体措施 1、建立各种监督管理制度、规定或办法 (1)建立冶金企业建设项目安全设施的安全预评价报告、安全专篇、安全验收评价报告的备案制度,包括备案程序、内容、评价的资质规定等。备案分为告知备案和审查备案。我们这里的备案是指告知备案,目的是为我们下一步开展冶金企业安全监管工作提供帮助。安全预评价报告是指导安全专篇编制工作的依据,高质量的预评价报告对指导项目后续工作具有特殊的意义。安全专篇。设计单位按照有关规定编制安全专篇,安全专篇应充分吸纳安全预评价报告的有关内容。目前虽然尚未出台统一标准的冶金企业安全专篇编制提纲,但可以参照高危行业已有的编写提纲,思路和框架应该基本一致。验收评价和竣工验收。为保障建设项目竣工投产后达到国家规定的安全标准,建设单位在项目完成基本建设稳定试运行一段时间后(试运行期不得超过一年),应委托有资质的中介机构进行建设项目安全验收评价,完成验收评价报告后,可组织进行安全设施竣工验收工作。一个冶金企业建设项目往往涉及到危险化学品生产、使用等环节,各地可根据本地区实际情况,尽量简化“三同时”程序,能够同时解决的一并解决,以减轻企业负担。 (2)建设项目安全设施设计重大变更的备案制度。 (3)重大危险源的备案制度。(2009年刚刚颁布的国家标准《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)和我局的《关于重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号)对重大危险源的辨识标准进行了规定。符合上述规定的,即可认定为重大危险源。但是,冶金企业特有的生产工艺,也有容易发生重特大事故的环节,如高温金属液体生产、吊运设施也应视为重大危险源加强管理。) (4)冶金企业的事故应急预案备案管理制度。企业因施救不当或盲目施救是造成事故伤亡人数扩大的重要原因之一。安全监管部门应督促和引导企业结合自身特点,有针对性地制定事故应急预案,并组织开展应急演练,使作业和施救人员掌握逃生、自救、互救方法,熟悉相关应急预案内容,提高企业和从业人员的应急处置能力。 (5)开展冶金企业安全生产标准化工作的规定。开展冶金企业安全生产标准化工作是提升冶金企业安全管理水平的措施之一。安全生产标准化考评标准或规范主要依据国家或行业的法律、法规和标准而制定的。企业按照标准或规范开展达标活动,实际上是对照安全生产的法律法规、标准和要求寻找差距,同时进行整改。因此,企业推行安全生产标准化的过程,是贯彻落实国家有关安全健康法律、法规和标准的具体体现,是强化全员安全意识、安全技能教育的重要举措。各地要采取措施推进冶金企业开展安全标准化活动。 2、开展监督检查对冶金企业的一般安全监督检查,监督检查冶金企业对所属分公司、子公司、控股公司的安全生产管理情况,监督检查检查钢铁联合企业内的焦化、氧气及相关气体制备、煤气生产(不包括回收)等危险化学品生产单位安全生产许可证持证情况,监督检查冶金企业安全生产管理规章制度和安全操作规程的制定、落实情况,监督检查冶金企业安全管理机构的设置和管理人员的配备是否满足本规定的要求,监督检查冶金企业的安全费用的提取与使用情况,监督检查主要负责人、安全生产管理人员、从业人员的安全培训情况,特种作业人员和煤气作业人员的持证情况。 3、组织开展冶金安全生产有关法律、法规和标准等的宣贯培训(包括各级安全监管人员、企业安全管理人员等)。各级从事冶金方面的安全监督管理人员要做到基本了解冶金企业的生产特点和主要工艺,掌握冶金企业安全检查方法以及危险源辨识方法,拥有与监管工作相适应的业务知识和能力。 4、建立冶金企业的安全生产管理责任冶金企业是自主经营、自负盈亏、自主依法从事冶金生产活动,但必须依照国家有关法律、法规的规定,履行相应的法律义务,也包括安全生产的有关规定和要求。生产经营单位必须遵守本法和其他有关安全生产的法律、法规,加强安全生产管理,建立、健全安全生产责任制,完善安全生产条件,确保安全生产。其安全生产管理职责的主要内容包括:遵守我国有关安全生产的法律、法规、标准、规范等;依照规定设置安全管理机构和配备安全管理人员。建立健全安全生产责任制;建立健全安全生产的各项规章制度、操作规程;必须具备基本的安全生产条件,包括必要的安全投入;必须对从业人员进行安全教育培训,使其掌握基本的安全生产知识和技能;建立内部安全生产监督管理检查制度;贯彻执行建设项目“三同时”的要求。 总之,安全生产贯穿于生产经营活动的各个行业、领域,各种社会关系非常复杂,这就需要针对不同生产经营单位的不同特点,针对各种突出的安全生产问题,制定各种内容不同、形式不同的安全生产规范,来调整生产经营单位、公民之间在安全生产领域中产生的社会关系。 冶金工业论文:车间通风冶金工业论文 1输送气体中含有一定的一氧化氮等物质 除了硫磷物质之外,在冶金企业车间生产过程中,一氧化氮是一种重要的伴生气体,对车间内空气的影响比较强烈,不但危害了车间的作业工人,同时也对周围环境造成了严重影响,因此,有害气体必须得到及时处理。输送气体中含有较多的固体小颗粒。结合冶金企业车间生产实际,除了气体污染之外,在车间内也含有大量的固体小颗粒,对作业工人的呼吸系统造成了严重的危害。因此,正确分析冶金企业车间的气体成分和性质,对制定具体的通风措施具有重要作用。 2冶金企业车间通风应做好风机选型 风机根据工作区域不同分布,对粉尘和各种气体浓度比较大的工作区域采取多个风机共同作用,几个为一组的方式,沿着尾气处理排放的方向布置。为了满足铸造车间内的环境要求,通风机通常配有整体消声器。在调节空气质量的同时,通风机可达到减小噪声的作用,经叶轮作功后,从通风机出口高速喷出。基于这一认识,做好风机选型,是提高冶金车间通风效果的重要措施,对冶金企业车间安全生产具有重要的促进作用。结合当前冶金企业车间气体的性质,在风机选型上,应从以下几个方面入手:(1)风机选择必须满足高效性原则。在风机选择过程中,基于风机在通风中的重要作用,风机只有在工作效率上满足实际需要,达到较高的通风效率,才能满足冶金企业车间通风需要。因此,风机选择中应将高效性作为衡量风机是否达到工作要求的重要指标,做好风机的选择工作。(2)风机选择应对硫磷气体有较强的针对性。由于冶金企业生产车间内硫磷气体含量较高,在通风过程中,只有对硫磷气体排放具有较强的针对性才能满足车间生产需要。为此,在风机选择过程中,应将硫磷气体作为重要的衡量指标,保证硫磷气体的排放能够被迅速排风系统带走,达到净化车间空气的目的。(3)风机选择应重视其抗腐蚀和换气率等指标。在冶金企业生产过程中,车间内气体中硫磷的含量较高。而硫磷会对风机产生较大的腐蚀。因此,在风机选择过程中,将风机的抗腐蚀性和换气率作为主要指标是十分重要的。基于这一认识,风机选择必须满足抗腐蚀和换气率等基本指标。 3冶金企业车间通风应做好除尘器选择 在冶金企业车间通风过程中,除了气体之外,空气中的灰尘也是重要的污染源。在这一前提下,做好除尘器的选择,是消除空气中多种杂质的有效手段。为此,做好除尘器选择,是提高冶金企业车间通风效果的重要手段。通过了解发现,常用的除尘器主要有分室反吹袋式除尘器,机械回转扁布除尘器,低压脉冲长袋除尘器,三种除尘器各有优缺点。静电除尘系统由除尘机和附属设备组成。为确保集尘、除尘效果需要配备水处理装置、送风机、控制器、高压发生机、计测器等装置。工作机理是在带负电放电极周围的空气被电离形成电晕区,电晕区内的空气电离后,正离子很快向负极移动。基于各种除尘器的优点,冶金企业车间在通风过程中的除尘器选择应把握以下原则:(1)除尘器必须具有较强的针对性。由于冶金企业车间的粉尘含量较为复杂,要想提高除尘效果,就要在除尘器的选择中使除尘器能够实现对特殊粉尘的清除,保证车间内的空气质量满足实际需要,达到净化空气和提高空气质量的目的,提高车间的整体除尘水平。(2)除尘器应满足车间除尘的工作指标。在除尘器选择过程中,除了要提高除尘器的针对性之外,还要使除尘器满足除尘的工作指标,使除尘器的工作效率能够满足实际需要,达到提高除尘器除尘效果的目的。因此,将工作指标作为重要的衡量标准,是提高除尘器除尘效果的关键。(3)除尘器应能够适应冶金企业车间的恶劣环境。由于冶金企业车间的生产环境相对恶劣,除尘器在选择过程中只有具备适应恶劣工作环境的能力,才能提高冶金企业车间除尘效果的目的,保证冶金企业车间的除尘和通风满足实际需要。因此,工作环境是除尘器选择必须考虑的因素。 4结束语 通过文章的分析可知,在冶金企业车间生产过程中,应对通风引起足够的重视,并从做好输送气体的性质、做好风机选型和做好除尘器选择入手,提高冶金企业车间的通风效果,保证冶金企业车间通风质量满足实际需要,达到保障冶金企业车间安全生产管理需要的目的,为冶金企业安全生产管理提供有力支持。 作者:孙纳 林洁 单位:无锡市疾病预防控制中心 冶金工业论文:新工艺及新技术冶金工业论文 一、教师在课堂中的作用 学生完成任务之后,教师要进行纠正说明以及总结评价,从而保证学生所讲内容的正确性以及完整性,进一步深化教学内容。除了专业问题外,每位学生要发表学习过程中的一些感受,其他学生要进行提问,使学生们都参与到课堂中来,提高学生们的学习兴趣。在学好专业知识的基础上,培养学生们的创新意识及科学素养。最后由教师进行总结与评价,评价内容包括学生在此次任务完成中的表现,对目标知识掌握的程度以及解决问题的能力和创新思维的能力等。 二、立体式教学法的应用 立体式教学法旨在保障知识传授的基础上,强化思维能力的训练。经过对三届选修冶金工程新工艺及新技术课程的研究生进行的对比实验教学,选取72名无显著差异的研究生作为研究对象,对立体式教学法进行了探索与研究。 1.对于拓展视野的帮助 研究生的学习需要以开阔的眼界来观察与研究专业领域内的热点问题。研究生不能沉浸在周围的小环境下,需要放眼世界,从更大的角度去审视问题、分析和处理问题。结果表明,绝大多数学生认为立体式教学法有助于拓展学生的视野,但仍有8%的学生认为该教学法无助于拓展学生视野。究其原因,主要有以下四点:(1)教师所设置的任务所包含知识面还不够广泛,具有一定的局限性;(2)学生在完成任务的过程中查找资料的途径比较局限,文献查阅能力有待提高;(3)教师应当收集一些学生收集能力范围之外的有用信息教授学生,从而起到引领作用;(4)各个学生在讲述自己所准备的材料过程中,因为个人表达能力等方面因素的差异,导致信息传递不畅。 2.思维创新能力的培养 有23%的学生认为,该课堂教学法对于其思维创新能力的培养非常有效,44%的学生认为该方法是有效的,完全认同的学生数量相对较少,同时,也有5%的学生认为该教学法对于其思维创新能力的培养没有效果。这主要是因为:(1)受大纲对于课程内容规定的限制,课程内容涉及面仍显较窄。因此,应该进一步加强授课内容的改进,强调交叉融合。(2)交流不足,学生们还没有完全适应该教学法,课堂上稍显怯懦,同时,教师由于长期受到传统教学思维的影响,在这种新型教学的课堂上,并没有完全消除“填鸭式”教学法的影响,教师往往在点评过程中,进行了某些灌输,对学生们的思考有些束缚。在立体式教学过程中,可适当邀请某些冶金领域知名教授前来参与课堂教学活动,与学生们开展对话与交流,锻炼学生的胆量,同时,也可以从自身实际出发,启迪学生们的思维,引导学生去发现问题。 3.对于提高科研能力的帮助 良好的科研能力是研究生所必须具备的基本功,这包括资料收集与处理的能力、科研创新能力、发现问题及解决问题的能力、逻辑思维与口头表达的能力等。研究发现,仅有20%的学生认为该教学法对于提高自身科研能力具有很大的帮助,这说明,就培养学生科研素养而言,该教学法仍需适当改进,以进一步提高学生的认可度。同时仍有3%的学生认为该教学法对于提高其科研能力没有帮助。究其原因,主要是:(1)学生的学习主动性有待提高。这需要教师融理论教学于实际之中,让学生明白所学专业知识的用途以及运用的方式,从而激发学生的学习热情。(2)在教学过程中,科研方法方面的内容应进一步增强,也就是增加方法论方面的内容,教授学生科学思考及科学研究的方法,从而帮助学生提高科研能力。 4.知识收获方面 对研究生而言,重在能力及方法的学习,但是作为课堂教学,知识的传授也必不可少,只是与本科生相比,所获得的知识应更加前沿,更加接近实际。通过调查发现,有20%的学生认为,通过该教学法,其所获取的知识量一般,更有5%的学生认为,并没有通过该教学法获取更为丰富的前沿知识。鉴于此,在应用这种方法开展教学时,应着重注意:(1)注重价值引导,强调知识的作用,诱发学生获取新知的欲望;(2)注意研究生教育过程中存在的“重科研、轻教学”的问题,处理好之间的关系,重视课堂教学,使学生的课堂学习与科学研究有机结合,实现课程学习为科研服务,在科研活动中又获取新知的良性循环。 三、结束语 基于冶金新工艺及新技术课程的立体式教学法,激发了学生主动接受最新前沿知识、科研动态及思维方法的兴趣,新工艺及新技术对于挖掘学生的创新潜能,培养学生的科学精神,调动学生的主动意识以及提高学生的创新素质具有良好的效果。同时,调查结果也可以看出,立体式教学法仍有进一步提升的空间。 作者:李林波 武姣娜 方钊 单位:西安建筑科技大学冶金工程学院 冶金工业论文:技术史价值冶金工业论文 一、冶金工业遗产所承载的技术史价值:以铁桥峡为例 以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大,因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分,形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中,最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德(Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响,其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的,从这一意义上,我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括:一是核心技术的发明或引进;二是新旧技术体系的交替;三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成;四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素,围绕这些要素,相应的工业遗产保护和开发实践得以展开:第一,焦炭炼铁技术的发明和使用,是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因,也是其作为工业遗产的核心价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地,是因为1709年亚伯拉罕.达比(AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁,这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间,也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展,人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义,铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一,1959年,达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象,其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金(theIronbridgeGorgeMuseumTrust)创立,负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究,铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二,焦炭炼铁试验成功后,铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期,这直接体现在高炉动力系统的变革上,这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素,也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的,为解决干旱的夏天上水池枯水的问题,最初是通过修建马车轨道来输送水,1742年,纽可门蒸汽机代替了马车,用于水的提升,高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年,直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制,蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡,达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来,成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆(CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型,完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程,达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三,1779年修建的铁桥,作为世界上第一座用生铁建造的桥,是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观,构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容,这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥,本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥,联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价:1)科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥,同样是体现人类创造天才的杰作。2)科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见,正是因其在技术发展史上的意义,铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的核心价值所在。此外,铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年,瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光,这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后,大卫(DavidDeHaan)等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究,为了验证画中描绘的方法的可行性,2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上,一座按1:2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来,这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四,新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变,是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现,正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称:“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来,形成了一个非常协调的整体,具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史,那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会,则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘,可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中,BlistsHill维多利亚城镇(BlistsHillVictorianTown)是游客参观人次最多的景观,19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端,通过BlistsHill维多利亚城镇的重建,铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况,这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂,以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区,更具观赏性和吸引力。 二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征 中国是世界上发明和使用生铁最早的国家,然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的,并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言,中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点,使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性:第一,中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程,且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达,这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年,先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办(见表1),主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国,其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业,其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3,1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产,中国近代冶金工业化走向了谷底,中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败,但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先,汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点,见证了中国最初的技术近代化的努力,无论其成败以否,意义均非常巨大。其次,客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在,对中国来说,这段充满挫折的记忆或许更值得珍视,这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二,在大规模引进西方技术的同时,近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统,为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼,几千年来,铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期,山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源,逐渐成为铁的最大产地,(图3)这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲,中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时,我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存,还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔宪章所说:“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺,是极为重要的资源,一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三,近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁,是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响,是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵,值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起,以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先,部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次,乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例,地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外,为培养技术人员,士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业,成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说,中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见,但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理,可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富,也更具讲述历史和教育后人的功能。 作者:方一兵 姚大志 单位:中国科学院 冶金工业论文:冶金设备维修冶金工业论文 1企业要积极深入开展冶金设备精度维修 精度维修是指按照厂家所规定的维修方法对设备进行维修,让设备能恢复到出厂时的状态。开展精度维修主要包括一下几个方面的内容:在平常的设备巡检和管理中,对检测设备显示出来的异常情况作出正确的判断。企业要对设备的日常点巡检与维护进行重点关照,使用相应的检测仪器对设备进行检查,然后在所检测出数据基础上进行科学合理的分析和判断,将分析后的数据交给专家后,结合专家的意见制定出科学合理的检修方案,与此同时设备的操作者也要主要保护好机械设备,培养其爱护设备的责任感,让其平常使用设备的时候注意对设备的保护,做到爱护设备、科学的使用设备。另外企业要制定出合理的设备使用时间和润滑剂的添加方案,周期性地对设备使用润滑油,让其在良好的状态下运行,延长他们的使用寿命。如今,设备的振动是减少设备寿命的原因,设备振动的情况不仅反映了设备运转是否良好,它也是检测设备检测设备事故原因的重要参数,这对机械的维修有重要的意义,因此我们要对设备的振动情况高度重视,在买回来新的设备后,要依据说明书来对设备的振动情况进行检测,对于振动不合理的设备要严格把关,禁止其运行。在对设备的进行日常检查的时候要依据厂家的维修说明来进行,对需要维修的项目提前做好维修的标准,对设备运行的各个参数进行检查,确定好问题,在对设备维修前要将维修的项目、标准与措施的技术告知每个维修人员,务必要让每个参检人员心中有数,对一些重点的维修项目要重点控制,并且要对维修的质量严格要求,等验收人员验收达标后再对下一项进行维修检测;细节决定成败,企业要对设备进行精细化管理,尽可能延迟机械设备的使用寿命,在对机械设备日常的维护中务必做到严格管理,把好质量关,实行这种管理制度首先要做的就是保证设备的运行情况达到规定的标准与精度,设备的配件质量标准也要严格控制,保证其光洁度、精度与热处理都要达到标准,在维修的时候也要执行这种标准,每个维修步骤都要认真严格完成,做到真正的精细化管理。[2] 2企业要根据需求协调人员分工且进行培训 企业在制定生产工艺和设备的维护检修方案时,把参与维修的人员的任务分配下去,将时间和空间协调好,做到不浪费人力和物力,每个人都要做适合自己的工作,建立有自己特色的设备维修管理模式和运行机制。在进行设备维修的时候要将资源统一调配,让维修计划快、精、准,并且尽可能地降低维修成本。对维修方进行安全教育培训。人员培训包括作业技能的培训与人员的安全教育培训。有一点要引起重视,人员的培训教育工作要好充分的准备工作,相关人员要拿出相应的计划,在进行人员的考核和检查时也要做好科学合理的安排:一要严格控制好参与机械设备操作最低标准,在人员上岗之前要将三级安全教育工作落实到实处;二是对于现场的操作人员要让其熟悉机械设备的安全生产知识与安全操作规程,让每个操作人员人手一本册子;三对于机械设备管理人员也要加强其安全责任意识。每一位设备管理人员都要树立一种理念,那就是“全员安全教育培训”。只要涉及到机械设备,不管是直接还是间接都要参加安全教育培训。不仅是领导层面的人员,甚至包括生产者的家属,加强他们对生产劳动安全的意识,学会自我保护的方法和应急事故的处理办法,摆正自己的思想,重视安全生产,才能从根本上避免安全事故的发生。 3结论 如今随着科学技术和经济的发展,如今的冶金产品也不是过去能够比拟的了,现代化的冶金设备已经走在了高精度、大型化的道路上,以往的的冶金设备管理和维修的制度已经不能满足高精度的冶金设备的要求了,企业要想提高其市场竞争力,增加其经济收益,就要采用先进的机械设备维修和管理手段。 作者:刘莫言 单位:鞍山宝得钢铁有限公司 冶金工业论文:承包企业现场装配冶金工业论文 一、现场装配进程中的细节把控 1、现场装配进程中的进度把控 整体承包企业对分管企业所上交的整体规划,需对其项目规划做好详细的校验,进而保障可实施性。分管单位在规划、制造、装配、调整等各个程序时段需安排专业工程师做好督促监管工作。在装配进程中的进度把控上,分管单位和整体承包与业主要求做好沟通调整工作。为了达到项目进展把控的整体目标,需把处在同一时段的分管项目抑或是不同时段的分管项目整合成一个总体,从而方便对项目的整体做好把控。再者,将完整的项目规划作为基本,编订出每年、每月、每周的规划等,分派到每个施工分部,其再依据获得的各层规划做好人力、物料、器械的调整和协作工作。在具体的实施进程中,需根据各层规划对关键环节实施考核,督促规划的贯彻实施情况,从而规避在工作进程中发生延期的状况。 2、现场装配进程中的质量把控 唯有过程中的质量完全合乎要求,项目的整体质量方可以保证合格。所以在详细的施工进程中,需采取动态管控,应用防止和质量严抓综合的工作形式。对工程质量的检验关注点需集中在对规划实施成效的检验上,工程负责人要求亲自对质量规划的落实情况做好查验,要是发生偏颇,需即时做好调整。质量进程把控,其要求以每个分管企业的自控查验为根基,整体承包企业的监督机构对它进行核实,最终再让业主做好验收的三大层级查验机制。整体承包工程负责机构唯有在三方查验合格后才能够付款。工程部全部职员均需要具有质量是根本的理念,需明晰有关职位的质量权责与重任。 二、怎样处理进度和质量两者间的不可调和性 1、加班追赶 在工程开动的初期,假若现场出现质量不妥的情况,应当采用各种举措来做出补救。然而在工程中期,为了保证工程可以依照规划开展下去,从工程总体来看,加班不失为好的策略,尤其是当工程接近末期时,在最后期限和业主等各方压迫下,加班是加速进展的最佳选择。然而加班会加大人力成本与别的福利费用,并且长期加班不仅会削减施工效率,还会由于加班职员不可以如常休息而影响后面的正常工作。 2、资源的再调配 工程责任人必定要明晰在诸多要素里面,什么是影响工程成效的重点要素,假若在工程施工进程中发现的质量难题没法获得解决,那一定是重要环节出现了问题。原因剖析完毕后,则能够对已有的资源做好再调配。由于对整体工程来讲,其间有些项目能够拖延施工,如此则能够把这项资源调配到重要项目上。然而在采取上面方法时要求考虑全面,以防由于考虑不全面而制约到总体的项目进展。 三、造成过程管控付诸东流的原因 1、业主层面的原因 第一,整体工程项目的施工期限太短,造成得标单位没法在确保质量规范的基础上按时竣工。第二,在招投标进程中,没有对投标价位与施工期限做好科学的安排,没有充分预估项目造价受工时削减的影响。最后可能会虽是标价减少,然而总体质量没法达成要求的水准,最后造成把控的目标没法实现。 2、分管单位和整体承包单位的原因 第一,没有编订科学的施工规划,所编订的规划由于业主原因而和现实情况相差甚大。第二,在投标时段为了得标,没有对项目工时和总体造价做好合理预估,造成在往后的施工时,由于总体造价太低,极难要求详细的施工承包企业添加投资,最后造成工程不能如期竣工。 四、结束语 进程控制是通过自身改变的应对机制,可以高效解决进展与质量关系的改变,可以在规划许可的范畴内快速做好调整,确保进度过程把控目的地达成,已变成当代冶金工业工程统筹的关键方法。这篇文章经过阐述冶金项目中面临的各大难题给出了控制方略,以期字往后的实施中可以规避以上问题,更为顺畅地实施施工。 作者:李淑玲 田增强 单位:河北大自然中宇安全评价有限公司 唐山市古冶国义炼焦制气有限公司 冶金工业论文:铌钽矿处理冶金工业论文 1.二次金属回收 铌钽资源价格昂贵,因此二次资源有着重要的回收价值。铌钽二次资源主要来自铌钽冶炼过程中产生的肥料及铌钽制品在使用过程中报废的元器件[25]。对于纯金属废料,一般经化学清洗后再采用真空熔炼、电子束熔炼和氢化制粉等火法回收[26]。对于硬质合金废料,铌钽的含量较低,仅作为富集物回收,处理方法有锌处理法及硝酸钠熔融富集法,经处理后的富集物含铌钽可达30%。对于铌钽电容器废料的处理比较复杂,首先得采用化学法或机械法除去外壳,然后采用钠还原或碳还原脱氧,然后再进行电子束熔炼得到铌钽锭[27]。此外,对于废铌钽酸锂单晶回收,开发出了铝热还原法,碱处理法等[1,27]。 2.冶金技术方法 2.1酸法 2.1.1氢氟酸法 对于铌钽精矿来说,氢氟酸法是一种应用比较常用的处理方法。该法一般采用60~70%的氢氟酸在90~100oC下进行反应,浸取反应通常在内衬铅,钼镍合金或镶砌石墨板的反应器中进行,搅拌装置需要蒙耐尔合金。值得注意的是,浸出液中铌钽的存在形式,与氢氟酸的浓度是密切相关的,对铌而言,随着酸浓度的增加,其存在形式会出现氟氧铌酸络合物型向氟铌酸络合物型的过渡:H2NbOF5H2NbF7HNbF6;对钽而言,则出现H2TaF7HTaF6的转化。当HF浓度 20%时,主要有如下反应:除了铌、钽外,其他元素如铁、锰、锡、钛、硅等也都能以络合物HFeF3,HMnF3,H2SnF6,H2TiF6,H2SiF6等的形式进入溶液,而稀土、铀、钍、钙等碱金属元素等会生成难溶的氟化物REF3,UF4,ThF4,CaF2等进入浸取渣中。对于后续的分离,主要用到的是萃取的方法。铌钽氟络合酸在一定酸度下能被有机溶剂(如甲基异丁基酮)选择性的萃取出溶液体系。萃取后的有机相再经酸洗、反萃铌、反萃钽、氨水中和等步骤可分别得到钽、铌氢氧化物;再经过干燥及煅烧,即可得到氧化铌和氧化钽产品。为加快反应速度以及提高钽铌矿的分解率,浸取时会加入硫酸。硫酸的加入也有利于后续萃取工段去除杂质的效果。典型的操作步骤为采用60~70%浓度的HF,反应温度为90~100oC,耗浓硫酸量按照化学反应计量比的105~110%,精矿的磨碎粒度 74μm。反应时,首先控制反应液的温度在50oC左右,将磨好的精矿边搅拌边加入到反应器中,此时需要控制加料速度,防止反应剧烈造成HF的挥发。加料完成后,升高反应器的温度至90~100oC并搅拌继续反应约4h。反应完成后,冷却反应液至室温并过滤,滤液进入下一步的萃取工序。利用该法铌钽的浸取率在98%以上。氢氟酸的使用不可避免的会产生很多环境问题,虽然有很多研究人员已经着手解决该问题,如Meyer[28],Brown等人[29]等,但治理成本较高,工业应用前景并不被看好。如何开发出高效提取铌钽矿中有价资源的无氟化工艺路线,将是铌钽工业的研究热点。 2.1.2硫酸法 硫酸法主要用于易分解的复合矿,可以回收矿石中的有价金属,有着较高的浸取率。硫酸法可以分为硫酸溶液浸取(100~200oC)和硫酸化焙烧(200~330oC)。铌钽能和硫酸作用生成多种硫酸盐,不过铌更易于被还原成低价以及发生水解。在硫酸介质中铌很容易被锌汞齐、金属镁和碱金属还原到+3价,而钽很难被还原,而且只能到+4价,铌和钽在硫酸介质中表现出较大的差别。硫酸溶液浸取时,反应温度控制在120~200oC,硫酸浓度为40~60%,可使精矿中的大部分组分都能转化成可溶性的硫酸盐。过滤后的滤液,用少量的水稀释溶液,碱土元素的硫酸盐水解产生沉淀,分离沉淀后调节溶液的pH值,可分别沉淀出铌钽的氢氧化物纯液,不过也可以直接从硫酸溶液中萃取分离铌和钽。为强化铌钽的浸出效果,硫酸溶液浸取过程中常加入氟化铵等[11]或硝酸[4,30]。在硫酸溶液浸取中加入硝酸,主要起到氧化剂的作用[4,30]。El-Hussaini和Mahdy[4]曾经利用硫酸-硝酸混合溶液,对含有褐钇铌矿、黑稀金矿和铁钛铀矿的原矿进行了有价金属元素的提取。通过各因素如温度、硫酸-硝酸浓度、时间、矿/酸比等的考察,得到了较优的浸取条件:混合酸中硫酸浓度为10.8M、硝酸浓度为5.3M、酸矿比为3:1、反应温度为200oC、反应时间为2h。结果表明几乎全部的铌和钽全部浸取出,同时Th和稀土元素的浸取率能分别达到86%和70%。硫酸化焙烧对于铈铌钙钛矿的分解有着很好的效果。一般是将铌钽粗精矿和浓硫酸(85~92%)按照一定的质量比(1:2~3)进行配料,然后置于马弗炉中进行焙烧,温度为150~200oC。此外,在焙烧时常加入少量的硫酸铵以防止反应物烧结。焙烧过程中,铌和钽在大量钛存在的条件下以同晶形杂质进入硫酸钛复盐。焙烧完后对熟料进行水浸可使铌钽可以进入溶液中。此外,熟料也可以采用硫酸(150~300g•L-1)及双氧水(10~30g•L-1)溶液浸取的方法。这时主要生成可溶性的过氧络合物,如H2NbO4(H2NbO2(O2))、H2TaO4(H2TaO(O2)2)等,溶液再进入下一步的分离纯化。当硫酸铵的用量较高(粗精矿:硫酸铵=1:1.4)时,在硫酸化焙烧温度为230~270oC的条件下,所生成的铌钽复盐不会被钛所同晶置换。此时将熟料进行水浸,铌和钽则以络合硫酸盐的形式进入到溶液中。 2.2碱法 碱法分解钽铌矿主要采用氢氧化钠和氢氧化钾试剂,也常采用NaOH+Na2CO3或KOH+K2CO3的混合试剂来降低熔融物的熔点和粘度。按照分解工艺来说,碱法可以分为碱熔法、碱性水热法和KOH亚熔盐法。 2.2.1碱熔法 碱熔法的一般工业实施方法基本相似,首先将混合试剂放入到钢制坩埚中在400~500oC下进行熔融,然后边搅拌边加入粒度为0.1mm的精矿,此时应控制精矿的加入速度,加入速度过快会引起激烈反应而导致熔体喷溅。精矿按照与氢氧化钠(钾)重量比为3:1的比例进行加入。加入完成后,将反应釜的温度升高至800oC,并维持约30min,然后将熔体倒入到水中进行水淬,或薄层倒入铁盘中。钠分解时多钽酸钠和多铌酸钠与氧化铁、氧化锰均转入到沉淀中,而大部分硅、锡、钨、铝等元素以硅酸盐的形式进入到溶液中,实现了与铌钽的分离。过滤分离后的固体渣用盐酸在一定温度下进行分解,铁与锰则进入到溶液中,多钽酸钠和多铌酸钠转为氢氧化钽和氢氧化铌,经水洗,烘干等步骤,即可获得工业纯钽铌化合物。用氢氧化钾做熔剂时,水浸反应完成后的熔体,大部分的钽和铌以可溶性的多钽酸钾和多铌酸钾的形式进入到溶液中,氧化铁、氧化锰和钛酸钾则留在水浸渣中。此时向水浸液中加入氯化钠,可以使得铌和钽以多钽酸钠和多铌酸钠沉淀的形式全部沉淀出来。再经过盐酸处理即可获得钽和铌的混合氢氧化物。该法的缺点是钽铌的回收率偏低,约为80%,不过采用氢氧化钾分解所得钽铌混合物的纯度较采用氢氧化钠制得的要高,相对来说流程较长。 2.2.2碱性水热法 为解决碱熔法分解钽铌矿中的不足,前苏联学者开发出了碱性水热法,亦称碱溶液高压釜分解法。利用该法可使得钽铌的浸取率在90%以上,并使得碱耗降至碱熔法的1/6,不过该法一直未实现工业化。该法采用30~40%的NaOH或KOH在温度150~200oC下与精矿进行反应2~3h,分解时首先生成可溶性的多钽酸和多铌酸,随后转化为不溶性的偏钽酸和偏铌酸。将用NaOH水热法处理钽铌矿后得到的溶液过滤,滤液补充碱后返回釜中再利用。滤渣用15%的盐酸(固液比1:1)在温度80~90oC下进行酸洗30min,得到的不溶性偏钽酸钠和偏铌酸钠在室温下即可被10~20%的氢氟酸所溶解,进入下一步的钽铌的萃取分离。采用KOH对钽铌矿进行分解时,典型反应条件为33~37%的KOH,反应温度为200oC。为提高生成多钽酸和多铌酸的速度,需要加入一定量的氧化剂。根据生成的六钽(铌)酸钾在KOH溶液与水溶液中溶解度的差异,可先将分解后的沉淀物进行水洗,将钽铌转入到溶液中。然后将溶液进行蒸发浓缩,重新加入KOH以沉淀出六钽(铌)酸钾,得到的沉淀物经盐酸分解后即可得到纯度较高的铌钽混合氧化物。 2.2.3KOH亚熔盐法 最近几年来,中国科学院过程工程研究所张懿等[31-34]从生产源头着手,研发了KOH亚熔盐强化浸出低品位、难分解铌钽矿的清洁化工冶金共性技术。亚熔盐为原始创新的反应/分离介质,定义为提供高化学活性和高活度负氧离子的碱金属高浓度离子化介质,具有低蒸汽压、沸点高、流动性好等优良物化性质和高活度系数、高反应活性、分离功能可调等优良反应、分离特性。 2.3氯化法 氯化法主要是利用铌钽矿中各元素的氯化衍生物的蒸汽压的差别,把精矿中的主要组分加以分离。该法在工业上一般用于处理复杂的钽铌精矿或锡渣。典型的工艺流程为:精矿在还原剂(如木炭、石油焦等)的作用下,在400~800oC下进行氯化反应,生成的沸点较低的铌、钽氯化衍生物在氯化过程中可被气体带走,经冷凝之后可回收。而沸点较高的氯化物,包括稀土,钠,钙及其他的氯化物则留在反应器中形成氯化物熔盐。还原剂的加入,可以使得氯化反应能有效的进行,并能提高反应速率,起着还原与活化的双重作用。工艺流程上一般分为团块氯化和熔盐氯化两种。团块氯化是将钽铌精矿和还原剂混合配料后,加入料浆或煤焦油进行压团成块,干燥之后置于700~800oC下进行焙烧,然后氯化。熔盐氯化是将磨细的铌钽精矿和石油焦一起加到熔融的氯化钠和氯化钾混合盐中,氯气由氯化器底部风嘴进入,氯气经过熔盐起到鼓泡的作用,使得精矿中各组分能发生氯化反应。与团块氯化相比,熔盐氯化具有氯化反应速度快并能连续化操作的优点。 2.4其他方法 值得注意的是,前述的方法大多适用于高品位的精矿。但对于难以富集的低品位矿来说,这些方法并不适用,尤其是对硅含量较高的铌钽矿,会引起大量的酸耗及碱耗,并造成分离纯化困难。相应地,其他方法,如硫酸氢钾法等也有了相应的研究。El-Hazek等[23]利用硫酸氢钾对埃及当地的铌钽原矿(Nb2O51.25%,Ta2O50.13%,SiO274%)进行了煅烧浸取,系统考察了矿/硫酸氢钾质量比、煅烧温度、煅烧时间等因素对铌钽提取率的影响,确定出较优的反应条件为:矿/硫酸氢钾=1:3,反应温度650oC,煅烧时间为3h,此时铌钽的提取率分别达到了98.0%和99.3%。虽然该法在铌钽浸取率上几乎达到100%,但其工业价值及应用前景还有待验证。另外KHF2熔融法主要用于化学分析,这些试剂价格比较高,工业应用价值并不高。 3.技术分析 处理铌钽矿常用的冶金方法及技术特点见于表1中。从表1可以看出,工业上目前最常用的方法仍是氢氟酸法。对于氢氟酸法来说,该工艺流程简单,分解温度较低(90~100oC)且浸取率高(98~99%),适于浸取高品位的精矿。不过,在精矿分解过程中,会有6~7%的HF挥发造成物料损失并会引起操作环境的危害。此外,该法对设备的材质要求很高,增大了成本投入。硫酸法应用范围较窄,只能用于易于分解的钛钽铌复合精矿,对于其他铌钽矿来说并不具有普遍性。硫酸法对反应器材质要求较氢氟酸法低,不过也存在着操作复杂,酸耗量大等问题。碱熔法是铌钽冶金工业上最早采用的方法之一,但也存在着碱消耗量大(约为理论碱矿比的6~8倍)、对设备要求高、碱性熔体操作困难、铌钽的单程回收率较低(仅为80%)等问题,目前该法在工业应用上已经面临淘汰。氯化法适于处理复杂的铌钽精矿或锡渣,不过也存在着设备腐蚀严重,对环境不友好,操作条件严苛等缺点,不符合当前节能减排的方针政策,目前在工业上的应用已经很少。 4.结语 本文总结了国内外铌钽工业中常用的技术路线及方法,并对各工艺技术特点分别进行了分析,结果表明,目前国内外铌钽矿的冶金技术仍主要以氢氟酸法为主。利用高浓度的氢氟酸产生的苛性条件来分解铌钽矿,这不仅对操作环境及周围环境有着危害,浸取之后的废渣同样给环境带来了巨大的污染。寻找出无氟化高效提取铌钽的工艺路线,是当前铌钽工业需要解决的难题之一。另外,我国的铌钽矿多为低品位难处理矿,如何开发出较为经济合理的处理低品位铌钽矿的工艺路线,是我国铌钽工业亟需解决的另一个问题。为解决这些难题,最新的实验室研究进展主要集中在亚熔盐法,硫酸化焙烧法和硫酸氢钾法等。这些方法对于处理低品位的铌钽矿都有着很好的效果,铌钽的浸取率都维持在一个很高的水平,有着良好的工业化的前景,不过为实现最终的工业化应用,还需要铌钽冶金学者大量的工作和进一步的努力。 作者:高文成 温建康 单位:北京有色金属研究总院 冶金工业论文:钢铁资源化冶金工业论文 1钢铁冶金渣的常规利用方式 钢铁冶金渣的常规利用方式可分为冶金返回材料、路和建筑材料以及生产农用肥料和土壤改良剂3种。转炉渣多用作冶金返回材料,相关研制开发分为烧结矿熔剂、高炉和化铁炉熔剂以及用作炼钢返回渣等利用方式,转炉渣中含有大量的氧化钙,可以替代石灰石,用作烧结熔剂加以使用,即在烧结矿中加入适量转炉渣,在烧结造球的同时还能提高烧结速度,并与转炉渣中的铁、氧化铁产生放热反应,为钙、镁碳酸盐的再分解提供所需热量;转炉渣还可以用作高炉或化铁炉的转熔剂,这样可以节省石灰石和生产所需的热能,只是目前这种利用方式并不多见,其原因在于高炉现多使用高碱度烧结矿来完成冶炼,石灰石已经很少采用,转炉渣替代石灰石的作用也因此受到了限制。由于冶金渣的物理性能和天然岩石比较相近,因此也广泛用作道路及建筑材料,在一些基础工程建设中的使用量非常大,如对矿渣砖的利用,加入适量的胶凝材料,再进行搅拌、成型、养护,进而制成建筑用砖,这种砖可用于房屋修建和地下荐椎等;对矿渣混凝土的利用,则是以高炉水渣为原料,加入水泥熟料、石灰等,混合放入轮辗机中,并加入水和骨料碾磨,进而制成矿渣混凝土,主要用作小型的混凝土预制件;再有,冶金渣碎石的颗粒强度还可以满足地基工程的需求,其密度及性能易与沥青结合,多被用作地基用碎石,用于铁路等地基工程的回填。此外,冶金渣的主要成分为氧化钙、二氧化硅,并含有各种复合矿物及微量元素,如Zn、CU等,这些均为农作物成长所必备的肥料,对冶金渣中的的有效成分加以利用,可以用作生产农用肥料和土壤改良剂,如未经炉外脱磷处理的铁水,对其进行提取可适合缺磷的碱性土壤使用;将转炉渣中的二氧化硅磨细,可用作硅肥使用;提取转炉渣内的氧化钙等物质,将其磨碎后便可用作酸性土壤的改良剂。 2实现我国钢铁冶金渣子资源化利用的有效途径 目前,我国钢铁冶金渣资源化利用过程中存在很多问题,集中体现体现为利用冶金渣开发的产品,其附加值不高,且潜热也未能得到充分利用,冶金渣集中使用在代替砂石方面,也就是用于水泥的生产以及建筑材料的使用,关于冶金渣作为农家肥和土壤改良剂虽然在研究与开发上取得了一些进展,但是,只是停留在对冶金渣一些有效成分的简单使用上,在利用过程中,对其炉内所排放出的高温,还没有找到有效的利用途径,有必要对这些问题予以解决。 2.1充分激发冶金渣的活性 以往,对于冶金渣资源化的利用有着很成功的经验,进而使冶金渣大量的用于水泥生产方面,只是对其进行利用的附加值并不高,致使其用于水泥生产所显现出的活性也不高,有鉴于此,应充分激发冶金渣的活性,使之能够达到与硅酸盐水泥活性接近的程度,进而才能实现冶金渣附加值利用的最大化。当前,机械方法是激发冶金渣活性的常用手段,其原理为通过该方法来降低冶金渣的颗粒度,提高其水硬胶凝性能,进而使其颗粒表面积得以增大,从而增加新生颗粒的内能和表面能,与此同时,使晶体结构和表面物理化学相反应,促使冶金渣中的矿物质能够更大面积的与水面接触,进而提高矿物与水的水化反应速度。 2.2生产缓释性钾肥 目前,将冶金渣用于生产缓释性钾肥已经成为冶金渣资源化利用的新兴技术手段,这种肥料易溶于植物根部,其性质能够有效的减少因灌溉与雨水冲击所引起的肥料流失问题,而且现代农业对这种肥料的需求量也越来越大[4]。氮磷钾是促进植物生产的最重要因素,而植物在生产的过程中对于钾肥的需求量是比较小的,但是在结果期对钾肥的需求量却很大,因此,这就要求钾肥的肥效要相对较长,具备良好的时效性,也就是要求钾肥要具有缓释性。 3总结 随着我国钢铁产量的不断增加,冶金渣量不断提升,而对冶金渣传统的处理方法不仅浪费了资源,还对环境造成了污染,加重了环境负担,因此,实现钢铁冶金渣资源化的利用是当前社会以及行业发展的必然要求。这就要求要结合当前冶金渣资源化利用的现状,针对所存在的不足来一一进行完善,包括充分激发冶金渣的活性以及生产缓释性钾肥,只有这样才能有效的实现钢铁冶金渣资源化的利用。 作者:于加兵 单位:贵州大学 冶金工业论文:自动化技术应用于冶金工业论文 1我国有色冶金工业自动化发展现状 从国外引进的先进的自动化系统和设备后,我们将其进行消化和创新,改造出了与我国实际冶金生产相适应的设备,已经具备了较高的水平。不过从国际角度出发,我国自动化技术产品的生产还有很大的提升空间。我国自动化技术不具备自主的知识产权,主要还是以进口为主,而这些系统来自于不同的国家,甚至有一部分是国外已经淘汰的系统,阻碍了平台集合。此外,自然环境的污染和能源结构的破坏,要求生产必须要提高效率和降低消耗,一些老旧的设备应该淘汰。 2自动化技术在有色冶金工业中的应用 2.1现场总线技术 现场总线控制技术简称FCS,至今已经发展了30多年,在其发展过程中,已经在国际上拥有60多个不同生产厂家生产的总线产品。现场总线控制技术具有自身的特征,其拥有多种不同系统的无缝集成、控制设备和企业高层联系等,能够使系统开发和不同系统之间可以功能自治,也可以相互操作,并且能够进行系统结构分数,因此,其在有色冶金工业中得到了广泛的应用。 2.2管理信息系统在工业中的应用 企业的管理是企业的整体发展的重要部分,企业如果配备了一个良好的管理模式,那么就可以有效的提高企业的市场竞争力,推动企业的快速发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中,将冶金一系列程序的所有信息进行集成,从而通过实施管理、技术、生产的控制的信息集成,进行及时采集生产过程中所产生的数据。对有色冶金质量管理、实时监测和故障诊断进行智能管理,能够有效的降低生产成本,利用信息化管理能够达到能源管理和动态管理智能管理的目的,从而为企业的发展提供创新的基础。 3以太网在有色冶金自动化技术中的应用 3.1以太网的特点 随着有色冶金企业的持续扩大和发展,加大了有色冶金领域的竞争力。企业要想提升竞争力,就必须要改造落后的设备,引进新设备。不断更新的新技术,造成新技术与旧技术不能实现在控制系统上的高度集成。以太网是自动化的控制网络,其能够有效的解决此问题。以太网具有较高的数据传输速度,并且可以提供足够的带宽需求,存在时间相对较长,在设置、诊断等方面的具有较高的应用价值。以太网有相同的通信协议,其能够允许不同的通信协议在同一个总线上运行,为企业提供了一个公共网络平台基础。 3.2以太网在有色冶金自动化技术中的应用 在有色冶金工业生产过程中,通过以太网能够将不同类型的网络化的仪器仪表与工业计算机相连,并且在相同的总线上运行,从而对所有的系统进行控制。以太网在有色冶金自动化技术中的应用,减少了对原材料的铜矿石进行成分分析的步骤,这些分析大部分都能够利用网络化实现,检测结果直接传达到相关部门,同时还可以将这些数据结果进行共享,企业的成员及客户都可以通过网络进行查找所需数据。如图1,在现场利用以太网网络进行通讯,将可编程逻辑控制器作为主站,其余设备为副站,对所有独立系统的稳定性起到重要的保障作用。 4结语 随着经济的快速发展,有色金属的需求也越来越大,将自动化技术应用在有色冶金工业中,一方面能够有效的提升生产效率、产品质量,一方面还能够减少工作人员实际操作的危险,是有色冶金工业发展的必然趋势。不过我国引进自动化技术相对较晚,技术水平与国际相比还存在较大的不足,因此,我国有色冶金企业应该大力培养科研人员,投入资金,不断研发自动化技术,从而提高我国有色冶金工业自动化水平,推动有色冶金企业的发展。 作者:李其凡 单位:首钢京唐钢铁联合有限责任公司 冶金工业论文:接触式冶金工业论文 1阐述物位检测仪表的工作方式 在开展系统的过程控制中以及物料高度值的显示方面,完全能够利用总线方式连接到计算系统中。此方面的物位检测仪表在一般情况会称作物位变送器或者物位检测仪;其二,以某设定位置为基准,在容器中的物料高度远远高出设定的位置时,传感器在输出方面一般为基电极的开路信号。此信号往往会用在报警器动作或者驱动指示灯当中,此类物位检测仪表一般会称作物位开关。 2物位检测仪表在安装过程中的注意事项 2.1若将仪表设备安装于存在较大灰尘或者露天的场所中时,需要将防护罩加装在物位计的上部。一方面能够确保物位计不会遭受碰撞或者踩踏,另一方面也会达到防尘防雨的效果。 2.2要拧紧接线盒的出线锁紧头,以此来避免在接线盒中产生赃物、灰尘和水汽。 2.3在安装仪表设备之间的准备阶段中,需要根据相关的设计文件细致的核对附件、材质、规格、型号和位号,外观需要保持完好无缺的状态。 2.4安装的阶段,精密性是物位检测仪表显著的特征,因此需要对物位检测仪表轻拿轻放,以此来防止发生碰撞的现象。 3接触式物位检测仪表在冶金工业中的安装与应用 3.1电容式物位开关在冶金工业中的安装与应用 因为电容式物位开关,具体是探测固体料位,针对拥有较大的颗粒的固体物料,想要防止在进料的过程中将探头砸坏,有必要将一根较比探头要长的角钢,焊在探头的正上方,一般情况角钢会设置在L50mm×50mm×5mm左右。然而物料若是粉尘状,想要防止由于附着的残余物料,在探头上造成物位开关的错误指令,则有必要把探头下倾斜18°左右。 3.2静压式液位变送器在冶金工业中的安装与应用 在安装静压式液位变送器的过程较为方便、简单,主要是缆绳的直接投入式。可是,在对静压式液位变送器进行安装的过程中,需要选取较为适当的安装电位,才能够实现其便捷度。静压式液位在安装相关部件的位置时,有必要相应的避让液体的出口和进口。当静压式液位变送器应用在某钢厂的高炉工程当中时,会因为存在较大的浊环回水量,促使此变送器产生了较大的探头摆动现象,造成在测量过程中失去了真实性。通过分析该工程工作人员利用加装测量保护管,消除了变送器的失真状况。 3.3差压式液位变送器在冶金工业中的安装与应用 在测量敞开式容器的液位时,变送器需要在容器最底部位置的液位工艺零点处安装。针对差压式液位变送器,若对于导管的测量,和变送器的“-”压室、“+”压室呈现出相反的状态时,则需要反向的设置变送器所测量的量程,也就是不需要对导压管改变连接状态。在安装差压式液位变送器时,其高度不能够比下部的取压口高。在测量密闭式容器中的液位时,下部中的取压点需要利用变送器“+”压室与导压管的连接状态,使其变送器“-”压室和上部取压点相互连接。因为在密闭容器当中,把被测液体中的静压除外,在容器的内部还会拥有一部分的气压,并且气体拥有着极强的可压缩性。因此,在应用的阶段,有必要将导压管内部所储存的气体彻底的排放干净,以此来保证对导管的测量,能够拥有液体都是被测状态,可以确保测量的真实性。针对容器的内部所存在的较大黏度液体、容易自聚液体或者杂质凝聚液体等,需要合理的选取毛细管式的差压变送器,以其来防止导管在测量时的堵塞情况。 4结语 在安装物位检测仪表的准备工作中,有必要透彻的了解物位检测仪表的安装与应用,对于仪表的施工工艺也需要相应的掌握。力求保证能够正确的安装物位检测仪表,从而实现物位检测仪表在运行的可靠性与正确性。 作者:柏宏艳 陆明敏 周少华 单位:苏州海易达消防检测技术有限公司 科林环保装备股份有限公司 梅思安苏州安全设备有限公司 冶金工业论文:冶金工业工程论文 1冶金工业工程的特点 (1)非正常的施工条件下施工。 在正常的施工条件下,冶金工业工程按照多数施工企业具备的机械装备程度,施工中常用的施工方法、施工工艺和劳动组织,以及合理工期和合格工程进行编制的,反映了社会平均消耗水平。如安装工程主要指:①设备、材料、成品、半成品、构件完整无损,符合质量标准和设计要求,附有合格证书和试验记录。②安装工程和土建工程之间的交叉作业正常。③安装地点、建筑物、设备基础、预留孔洞等均符合安装要求。④水、电供应均满足安装施工正常使用。⑤正常的气候、地理条件和施工环境。由于市场竞争激列,企业上一个项目,都希望尽快产生效益,难免赶工期、赶进度;改建、大修、维修项目多发生生产与施工同时进行、地下障碍物、现场干扰、采用特殊的施工方法、施工工艺和劳动组织等情况。 (2)设计变更较多。 由于钢铁行业已产能过剩,目前冶金工业工程改造、大修、维修居多,设计上,新旧交接的位置、尺寸较难准确把握;新旧接合的整体功能满足上也容易出现问题,有的尺寸视施工时的现场情况临时定,因功能无法满足,现场变更设计等情况也较多。 2冶金工业工程造价管理的主要特征 2.1预、结算的计价依据多样化 通常情况下,工程预算、结算的计价依据为各省市在全统定额基础上编制的《消耗量定额》,而冶金工业工程的行业特殊性及存在大量大修、维修的工程内容,在《消耗量定额》上很多找不到子目可套用,须结合使用《冶金工业建设工程预算定额》、《钢铁企业检修工程预算定额》、《电力建设工程预算定额》以及企业自编定额。特别是小的改造项目、检修、维修性质的项目,需自编定额或单独议价定价。如:土建工程中的清除淤泥、凿墙洞、基础拆除、凝固性水渣凿除等。 2.2概算估算不准,预算偏差大 在施工过程中,工程不可预见的情况较多发生、非正常的施工条件下施工等产生的费用变化是在概算估算阶段无法准确估计的,加之施工过程中产生的设计变更费用上的增减也难以在预算时准确计算。 2.3结算审核争议多 (1)由于《冶金工业建设工程预算定额》、《钢铁企业检修工程预算定额》的修订工作存在滞后性,有的新工艺、新方法在定额子目中不能及时体现,结算编制与审核时只能找接近的参考套用,不同人对定额的理解不同,加之对施工过程了解的程度不同,在定额的套用上往往达不成一致的合理意见。 (2)多种定额同时使用,有的分部分项工程在不同的定额中均有合适的可套用,承、发包方站的角度不同,认可的子目也不同。 2.4招投标标文、合同计价依据 冶金工业工程招标文件与合同需要结合不同的工程特点区别对待,并考虑多样化。固定总价合同均产生包干工作内容外增加费用、定额计价与部分固定单价包干相结合、一份合同同时套用四五种定额等是冶金工业工程合同中常见的特色。此外,定期分析、编制容易引起争议的分部分项工程定额子目是造价部门的重要管理工作。 3控制冶金工业工程造价控制措施 3.1将预算的加强与创新奖励机制相结合,建立改善提案机制,有效控制投资 建立并完善工程造价的提案机制,主要目的为通过创新奖励机制,有效激发企业员工工作的积极性和创造性,使其开动脑筋,不断改进施工措施,优化项目设计方案,以实现节省投资、提高工程质量和缩短施工周期的密度,同时保证施工的安全。通过对比不同的施工预算方案,选择最优的造价方案,以实现有效控制工程投资的目的。比如在优化是工程设计和工程施工组织方案时,主要以节约基建技术改造,或者增加投资费用,通过改善奖励方案,实施正面激励。在方案实施之后,改善成果,采用两重递进式来奖励员工。 3.2严格控制工程全过程管理 施工全过程造价管理有如下意义: (1)提高结算审核质量与效率。 表现三个方面:①承包方有的造价管理薄弱,预算员素质及水平不够,结算编制质量差,业主主动事前提醒合同执行的注意事项,指导签证办理,可提高结算提交速度及结算编制质量。比如维修工程因项目小利润低,有实力的承包商不愿承接,小的承包商往往无专职预算员,有的为施工员兼职,签证的表达、结算编制非常不规范,在结算审核环节无法顺利完成合同履行。通过结合造价要求来规范签证,在施工过程中,业主施工代表及承包人施工代表才能够及时办理有质量的签证。②指导施工详图的绘制,结合造价要求与施工管理部门共同制定具体的绘图标准与要求,使之标准化、规范化,确保造价审核的顺利进行。③对每一签订合同的承包人做事前告知工作,把业主的结算习惯、结算程序、工程施工过程中可遇见的特殊情况等整理成专门的资料,与承包人进行详细交底。 (2)了解施工情况,提高定额套用的准确性。 很多定额争议的解决是建立在熟悉施工情况的基础上的,只有熟悉施工情况,才能分析子目的消耗量与工作内容是否相对吻合。有利于制定更为准确的企业定额。在了解熟悉施工情况的基础上,结合造价审定结果,对每一工程进行造价分析,从而制定出企业定额。 (3)弥补设计缺陷,及时完善结算资料。 设计缺陷在赶工期赶进度的工程项目中时常发生,如:钢结构图纸设计不完整表现之一为只是简单的示意、不画结点板,这些都不利于档案资料保存的完整性以及结算依据的有效性和充分性。造价人员的跟进可及时提出要求,确保及时完成施工详图的设计。许多检修性质的工程设计图中也往往只标注:具体位置、尺寸现场定。如未在施工过程中及时补画或不画详图,事后弥补将造成很大的困难。工程概算阶段的投资控制,根据施工图纸来确定工程量,并套用施工合同确定的工程定额、取费等,按照国家规定的材料价格、设备同比价格作为主要的控制依据。在施工过程中,施工单位应按照施工图来编制预算方案,报审预算方案。根据所编制和制定的设备材料报表,严格控制设备材料的价格。同时,在施工现场的控制中,根据实际情况的变化,比如生产需要、设计变更或者设备的修配改等情况,及时补充费用,严格控制措施费用。 3.3工程决算阶段的造价控制 冶金工程的决算是指对实际工程量的最终确定。而决算造价是否真实、是否能够真实反映工程量,对工程投资的影响是决定性的。而工程量的决算程序包括:在工程竣工验收合格之后,施工单位应按照施工中的设计变更、工程联系单和现场签证等,按照工程定额、招标文件和工程量清单等进行汇总,从而形成冶金工程的决算书,进行初审。在工程开工之前,按照施工图纸来编制施工图预算,在施工过程中如果出现设计修改、补充或者设计变更,则应根据双方合同中的变化条款,重新确定预算,并共同协商确定,批复之后完成决算。在这一阶段,控制的重点有以下几个方面:①严格检查施工单位的工程决算书是否真实、是否有效等;②严格检查竣工图纸中的设计变更与工程联系单内容是否完全符合;③在检查过程中,如果出现设计变更,明确是否有联系单。在施工过程中,及时联系单位监理单位确认,在决算时,重点审查该部分内容,防止费用的增加;④严格检查工程量的变更能够根据合同、附件执行到位。 4结语 冶金工程的投资是比较大的,在本文中的第一部分,笔者分析了冶金工程投资特点,包括需要维修的项目比较多、非正常施工下的工程比较多和设计变更比较多等,因此,工程投资控制难度大。因此,这就要求明确和加强项目投资控制。在本文中,笔者从提高控制造价管理人员素质、加强全过程造价控制和决算阶段的控制等几个方面分析了该命题。希望本文对于提高冶金工业工程造价管理有一定的借鉴意义。 作者:郑方玉 单位:福建三钢集团有限责任公司 冶金工业论文:冶金工业建筑的应用 1钢管混凝土的性能原理 在低应力阶段,其基本与普通钢筋混凝土受压构件相似,即钢管与混凝土共同分担压力。随着纵向压应力的增加,混凝土的横向变形大于钢管的横向变形。因此,混凝土对钢管产生径向压力,钢管在此径向压力的作用下,产生环向拉力。故在钢管混凝土受压构件的使用阶段,尤其是在接近承载力的受力后期阶段,钢管作为承受环拉力为主的构件,使得薄壁钢管的抗拉强度得以充分发挥。与此同时,在较大环拉力作用下,钢管对混凝土产生了很大的紧箍力,即径向压力。构件所受的纵向压力越大,混凝土所受的径向压力也越大,这是被动压力。达到承载力极限状态时,混凝土抗压强度大大提高。因此,钢管混凝土柱比普通钢筋混凝土柱所处的单向受压状态下的承载能力有显著提高。 2钢管混凝土结构的技术特点 2.1构件承载力大大提高相同截面下,钢管混凝土承载力比普通钢筋混凝土结构相比高出许多,这对于承受高荷载压力的受压构件是十分重要的。另一方面,在相同承载力下,钢管混凝土柱的构件截面尺寸得以明显减小,为改善建筑物的使用条件提供了条件。2.2良好的变形性能混凝土作为脆性材料,其破坏具有明显的脆性性质,即使是钢筋混凝土结构,在轴心受压和小偏心受压条件下,其破坏特征仍为脆性性质。而在钢管混凝土结构中,由于管中混凝土处于三向约束状态,由此不仅改善了使用阶段的弹性性能,而且在破坏时产生很大的塑性变形。钢管混凝土柱的破坏完全没有脆性特征,属于塑性破坏,这点已经专门的结构实验所证实。2.3良好的抗震性能由于结构自重大大减轻,对于减少地震作用十分有利。同时结构所具有的良好延性,对于提高建筑物的抗震性能也甚为重要。在这一点上,钢筋混凝土柱尤其是轴压和小偏心受压柱是难以克服的性能缺陷。2.4施工简单由于钢管的作用既类似钢筋混凝土柱纵筋和箍筋,本身又作为浇灌混凝土的模板,故钢管混凝土的施工省去了钢筋骨架的加工制作和柱模板,同时钢管本身还成为施工阶段的承重骨架或脚手架。由此不仅节省了大量的施工材料,而且大大减少了现场工作量,改善了施工条件,有效地缩短了工期。 3冶金工业厂房结构设计的特点 3.1荷载大基于生产工艺流程和相应配制的设备,以及生产操作、设备维护更新等实际要求,工业建筑的楼面荷载均很大。如炼钢车间转炉的主操作平台活荷载达到30~50kN/m2,车间内吊车起重量达到450t,甚至更大。由于荷载大造成结构自重增加,致使在抗震设计中地震作用明显增加。3.2跨度大且高度高冶金工业厂房随着工艺条件的变化,跨度呈增大趋势,高度也不断增加。高炉煤粉喷吹系统中框架结构高度可达到80m以上,而轧钢车间由于工艺设备的要求,许多厂房跨度已超过40m,如鞍钢冷轧厂1#、3#镀锌线工程主厂房结构单跨40m,高度43.5m。某钢铁公司位于广州市工业开发区新建的宽中厚板(卷)工程精整区冷床跨厂房单跨更达到了69m。3.3使用要求高由于设备运行的要求,对结构构件的挠度、裂缝以及振幅等均有特殊要求。如转炉炼钢厂房的结构设计,它不但有多连跨厂房、高层刚架,同时吊车的吨位、高层平台的负荷很大。高层刚架平台上根据工艺要求布置高位料仓、受料斗、水冷烟道等,尤其是高处氧枪平台设有有氧枪移动小车,运行时对厂房结构有较大的水平推力,如何使单层的多跨厂房与高层刚架变形协调,保证高层刚架的刚度是结构设计需要解决的问题。 4钢管混凝土在冶金建筑中的应用 4.1多高层厂房框架柱冶金工厂中多高层建(构)筑物主要有高炉煤粉喷吹车间、矿焦槽主框架、热风炉框架、炼钢车间转炉跨、连铸平台等,此类厂房柱所受的荷重一般较大,且对侧移值有一定限制。采用钢管混凝土柱后则克服了混凝土结构和钢结构的缺点,截面尺寸较混凝土柱减小,有利于工艺布置,同时保持了钢结构仅需装配连接的快速施工特点。4.2大跨度大柱距或重载单层厂房柱根据工艺的发展,目前一些大型厂房的跨度超过40m,柱距可达18~24m,且厂房中通常设置了大起重量的吊车。由此带来厂房柱承受越来越大的竖向荷载,这就为钢管混凝土发挥结构优越性提供了条件。钢管混凝土厂房柱形式多为两阶式。此时,为使钢管混凝土构件以承受轴向压力,下柱均采用双肢柱或三肢柱,使得各个单肢柱在横向和竖向荷栽作用下仅承受轴向力,由此充分发挥钢管混凝土的性能,同时构件显得轻巧美观。4.3高炉炉身框架众所周知,高炉框架在生产、检修过程中的负荷是相当大的。通常高炉框架设置有十几层平台,同时也承受炉顶设备的荷载。高炉框架柱处于以轴力为主的偏心受压状态,钢管混凝土正适合这种构件的受力状态。因此采用钢管混凝士作为炉体框架柱可充分发挥钢管混凝士的承载能力。在施工时,钢结构的安装与管内混凝士的灌注可以交叉进行。国内第一座采用钢管混凝土的高炉炉身框架的是首都钢铁公司2#高炉,1972年建成。高炉炉容V=1200m3,框架平面尺寸为14m×14m的正方形,4根柱17.7m以下采用Φ1000mm×14mm,以上采用Φ700mm×12mm,全高35.2m[2]。4.4各类支架包括电除尘支架、重力(旋风)除尘器支架、上料通廊支架等。此类支架一般为高架式结构,且以承受轴向力为主。对钢结构来言,为保证构件的稳定性而材料强度难以发挥,由此造成材料的浪费。混凝土结构则存在施工难度和工期长的缺陷。钢管混凝土则可有效地克服上述两类结构存在的问题,同时可灵活的设计为不同的外形,以获得良好的视觉效果。4.5重型操作平台冶金厂房重型操作平台主要包括高炉出铁场平台、转炉主操作平台等。高炉出铁场平台是高炉炉前出铁出渣的操作区域,炉前操作在高炉生产中占有十分重要的地位。根据大型高炉炉前操作特点,为方便物料运输,场面越发趋向平坦化,平台面铺设耐热混凝土保护平台结构,自重较大。同时要求可以通行汽车及解体机、移盖机,工作时需要承受较大的活荷载。平台柱采用钢管混凝土,平台梁采用钢梁后,与传统的全混凝土的做法相比,钢结构施工周期短、跨度大、截面小的优点得以充分的发挥,平台柱数量可以减少1/4,避免了以往设计柱过密的问题,同时也间接的降低了基础造价。 5钢管混凝土结构的发展 (1)薄壁钢管混凝土。在钢管混凝土中采用薄壁钢管,可以进一步减少钢材用量,减少焊接工作量,达到降低工程造价的目的。(2)采用高性能混凝土的钢管混凝土。在钢管中填充自密实高性能混凝土,不仅可以更好地保证混凝土的密实度,且可以简化振捣程序,降低混凝土施工强度和费用,减少噪声污染。(3)中空夹层钢管混凝土。该结构是将两层钢管同心放置,并在两层钢管中浇灌混凝土。此结构除了具有实心钢管混凝土的优点外,还具有自重轻、刚度大的优点。由于内钢管受到混凝土的保护,还具有良好的耐火性能。 6结束语 钢管混凝土结构在冶金工业建筑中的应用不仅有着广泛的前景,而且具有良好的经济效益。诚然,钢管混凝土结构还存在着构件间连接复杂、混凝土施工质量不容易保证等缺点,但其在工业建筑中的应用前景已为越来越多的工程师们所认识,并不断在实践中创造出良好的社会效益和经济效益。 作者:王涛 单位:中冶东方工程技术有限公司建工所
电气自动化控制系统及设计:电气自动化控制系统及设计研究 电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气自动化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动化控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用. 一、电气自动化的现状 首先,电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透,纵向上,信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透,利用信息技术可以有效存取财务等管理数据,对生产过程动态监控,实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确;横向上,信息技术对设备、系统等进行渗透,微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊,而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显,网络、多媒体等技术得到了广泛应用。 其次,电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准,基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流, 并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势,也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。 最后,实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场,将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接,将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线,将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来,使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。 二、电气控制对象的特点和要求 电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点,电气的主要特点表现为: 电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少,操作频率低,但强调快速性、准确性;电气设备保护自动装置要求可靠性高,动作速度快;同时对抗干扰要求较高;电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主,联锁保护较多。因此,机组的电气系统纳入DCS控制,要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常起停和运行操作外,尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态,并提供相应的操作指导和应急处理措施,保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。 三、电气自动化控制系统的设计 1.集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,所以这种方式适合于小系统监控,而不适应于大型电气自动化系统的构建。 3.现场总线监控方式 目前,现场总线、以太网等技术的普遍应用和相应运行经验的积累,智能化电气设备得到了较快的发展,网络控制系统逐渐应用到电气系统中,现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/O卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 综上所述,随着智能化、信息化技术的快速发展,电气自动化技术将不断向科技化、信息化、开放化的趋势发展,电气自动化涉及的领域将不断增多,技术更新将不断加快,电气自动化控制技术也将得到快速发展并不断完善。 电气自动化控制系统及设计:有关电气自动化控制系统设计理念及发展的思考 摘要:本文通过介绍电气自动化系统的功能,探讨了目前发电厂电气自动化控制系统的设计理念,展望了未来发电厂电气自动化控制系统的发展趋势。随着设备智能化水平的不断提高,使得对现场设备状况的精确掌握成为可行,加上通讯技术的高速发展,而为大容量的数据传输提供了保证。在现代工业自动化领域里,Pc控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更广泛的采用。 关键词:电气自动化;数据传输;控制系 一、电气自动化控制系统的功能 单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂内用电源等电气系统的控制全都纳入到ECS监控中来。其基本功能为: ①发变组出口断路器、隔离开关的控制及操作; ②发变组保护、厂内高变保护、励磁变压器保护控制; ③发电机励磁系统,包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退; ④开关自动同期并网及手动同期并网; ⑤高压厂内用电源监视、操作、厂内用电快速切换装置的状态监视、投退、手动启动等; ⑥380V低压厂内用电电源监视、操作、低压设备自投装置控制; ⑦高压启/备变压器控制和操作; ⑧柴油发电机组和保护电源控制与操作; ⑨直流系统和LPS系统的监视。 二、电气自动化控制系统的设计理念 1. 集中监控方式的优缺点 集中监控方式是利用一套控制设备(例如计算机)监控整个电厂(或变电站)设备。集中监控方式适用于控制对象比较少,控制区域分布不广的系统。这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器中进行处理,处理器的任务相当繁重,处理的速度将受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降,电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线方式下的二次接线复杂,查线也不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2. 远程监控方式的优缺点 远程监控方式,又称四遥(遥信、遥测、遥控、遥调)监控方式,是国内早期一种监控方式,适用于远程监控偏僻地区的控制对象。四遥控制方式,不会像集中监控方式那样,某一设备出故障影响整个系统。由于采用四种不同的装置组成远程监控系统,结构复杂,体积庞大,不易扩展。 3. 分布式监控方式 分布式监控方式采取多套控制设备(计算机)按功能或按地理位置监控电厂(变电站)的不同设备,这些控制设备通过网络或总线进行通信。目前,已普遍应用于变电站、发电站等自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验。近些年,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为分布式监控系统应用于发电站电气系统奠定了良好的基础。分布式监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络/总线连接,网络组合灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的部件,不会导致系统瘫痪。因此,分布式监控方式是今后发电站计算机监控系统的发展方向。 三、电气自动化控制系统的发展趋势 现代电气自动化控制系统普遍采用分层分布式计算机监控系统。从管理上分为上下两层(甚至多层),上位机为管理协调层,负责越限报警(显示器显示报警、手机短信报警)、调度优化计算、命令下达、远程通信等高级应用软件;下位机为执行层,负责采集数据、执行上位机下达的命令。对多层结构系统,更上层是国家调度中心,通过远程网查看电站数据,下达宏观调度计划。为了提高监控设备的可靠性,往往上位机采取双计算机,甚至多台计算机,平时每台计算机承担各自特定的任务,当某台计算机故障后,其它计算机承担其任务。这些上位机通过局域网进行通信,下位机层通过总线进行通信,国调层通过远程网进行通信。 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。 工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化控制系统及设计:浅谈电气自动化控制系统设计及应用 摘 要:电气自动化技术的应用为各领域的发展提供了技术支持,激活了其前进动力。鉴于电气自动化技术在现代化建设中的重要作用,本文就围绕电气自动化控制系统展开探讨,分别论述了远程监控、集中监控、现场总线监控的设计思路,并以电厂发电应用为例,来就电气自动化控制系统的实际应用作出说明。意在为电气自动化控制系统设计及应用的现实开展提供借鉴与支持。 关键词:电气自动化控制系统;设计;应用;分析 随着社会经济的迅速发展和科学技术的不断提升,电气自动化技术表现出强劲的发展势头,在国防、交通、能源、化工、机床、港口、冶金等各个领域得到了广泛的应用。电气自动化控制系统作为电气自动化技术运用的集中体现,在提高系统运行稳定性、生产效率、经济效益方面性能突出,且正在朝着信息化、开放、分散的方向发展。因此,就电气自动化控制系统的设计及应用进行探讨就显得十分必要,对于电气自动化控制系统的应用优化与进一步发展具有积极的现实意义。 一、电气自动化控制系统的设计 一般情况下,将电气自动化控制系统分为以下三种设计形式:远程监控、集中监控及现场总线监控。其在具体设计中,根据特性,设计的思路也存在区别。 首先,远程监控系统的设计思路。在使用方面,远程监控系统表现出一定局限性,主要表现在以下方面:通常只对小型电气系统适用,于全场电气自动化系统中并不适宜。究其原因,是因为电气部分存在相对较大的通讯量,而通常现场总线通讯量则偏低,这就使得远程监控难以满足相关要求。此外,远程监控系统具有可靠性高、灵活性强、节约电缆、节省安装费等特性,在实际设计中,在考虑其适用条件的同时,也应将其优势统筹其中,从而达到设计优化的目的。 其次,集中监控系统的设计思路。集中监控系统设计的最主要特点是在一个处理机中集中了系统各个功能,虽然实现了操作、处理、显示的集中进行,但却使处理器背负繁重任务,大大影响其自身运行速度。保证运行可靠性是集中监控系统设计的关键,但在日趋复杂、庞大的自动化系统现实下,单纯依靠元器件的无限制提高,来提升系统可靠性,满足新的需求几乎是难以实现的。这就要求我们在完成元器件可靠性合理提升的同时,还应把握系统设计,来从根本上保障系统的稳定运行。此外,在集中监控系统的实际设计中,也应综合考虑其优点,即运维便利,对控制站防护的压球不高,系统设计较易实现。 最后,现场总线监控系统的设计思路。现场总线监控系统的设计具有针对性,间隔不同其所发挥的功能亦存在差异,即要求依据实际的运行情况和间隔具体功功能来设计现场。相比于远程监控,现场总线监控在具备其优点的基础上,还大大减少了对端子柜、模拟量变送器及隔离设备的使用,且智能设备的安装可就地进行,减少了电缆使用数量,实现了成本的节约。同时,对于现场总线监控系统的设计,应保持其各装置功能的独立性,依靠网络来进行装置间的灵活连接,从而促进该监控系统可靠性和工作效率的大幅度提升。可以说,现场总线控制系统依靠合理的设计表现出诸多特性,是电气自动化控制系统今后发展的大方向。 二、电气自动化控制系统的应用 电气自动化控制系统的应用十分广泛,涉及各个领域,本文以电厂发电应用为例,来对电气自动化控制系统的实际应用进行说明。 (一)数据操作系统应用 计算机处理系统的基础为计算机,其组成通常包括输入、输出及处理三个部分。该系统在电厂中的应用主要涵盖了参数的输入与显示、报表打印、性能计算、计录事故序列、异常报警等,即通过系统的数据操作来实现对电厂电气部分的有效控制。由于变压器内部组成成分不同,所以各个地方遇到故障时所产生的气体含量的百分比也是不尽相同的,所以,在运用色谱分析的方法时,我们可以对反应产生的气体进行分析,根据气体的含量,从而推断出故障的发生位置。比如,在变压器内部,有的材料在反应之后产生的一氧化碳这种气体较多,假设这种地方遇到了故障,我们就可以采用色谱分析法,这时会发现所检验的气体中一氧化碳的含量明显增加,这时候,我们就可以推断出是这个地方发生了故障。这种检测方法跟以往相比,在效率上有着明显的提高,因此,被越来越广泛的应用。在常规情况下,运用电气试验的方法可以相当准确的判断出变压器内部所存在的故障。但是,在某些情况下,例如变压器内部遇到局部放电,短路等故障时,运用电气试验法来检测故障就显得比较困难,这时,我们需要将电气试验法和色谱分析法结合起来,以到达更加便捷的目的。例如,在变压器遇到了局部放电的状况,这时候,我们可以先用色谱分析法进行气体检测,从而大致推断出故障的位置以及故障的类型,然后,在这些数据的基础上,我们可以有目的性的设计电气试验的方案,然后就可以迅速的找到故障的类型。将这两种方法相结合,跟以往的试验方法相比,显得非常便捷,这种方法减少了相当多的电气试验,极大地提高了检测变压器故障的效率。 (二)汽机旁路系统应用 汽机旁路系统的应用是为回收工质,保护再热器,解决锅炉最低负荷与汽轮机空载流量不一致情况为初衷的。该系统由高(低)压旁路压力调节系统与高(低)压旁路温度调节系统共同组成,并安装截止阀于各个旁路,电气自动控制系统的作用就体现在对这些旁路阀门执行器的控制上,依据系统的速度大小和运行力矩来对阀门开度进行确定,进而在电液执行器与电动执行器的选择上作出衡量。 (三)电液调节系统应用 液压控制系统是电液调节系统的前身,随着科学技术的不断发展,电液转换器、电气元件及设备的可靠性稳步增强,汽机配套设备同电调系统间实现较好协调,进而发展成为电液调节系统,能够对调节级后压力、电功率、转速等进行控制。该系统的应用以盘车为开端,来控制汽轮发电机组,先后经冲转、升速、并网、加符合等,直至完成正常的发电。电液调节系统主要作用于电网系统一次跳频,通过调度电网来对负荷进行改变。这样的电气自动化控制系统应用,不但为机组运行的安全性提供了保障,还确保了机组的长寿命、经济性运行。 (四)协调控制系统应用 锅炉、汽轮机为电厂中两大关键设备,对这两项设备的控制方式同锅炉蓄存能力的有效利用密切相关。通通常情况下,电厂内会应用协调控制系统,来作为机、炉的主控制系统,通过该系统的应用,来平衡输入和输出间的质量与能量。 (五)机械参数监控系统应用 随着汽轮发电机组容量与相应仪表数量的日益增长,为避免事故的发生,需要在的汽机运行与启停中运用大量仪器仪表来对各项机械参数进行有效监控。而同时,此类参数也在持续的增多,膨胀量、振动、转速、偏心度、位移需属于监测量的范畴。而将电气自动化控制系统应用于汽轮发电机组当中,便可实现对这些参数的准确、及时记录,同时对于机组连锁保护系统亦能够起到监视保护作用,促进了系统整体安全性的提升。 结语 电气自动化控制系统对于各领域自动化水平的整体提升发挥着十分重要的作用,参考上述内容,结合实际应用环境,来实现科学、合理的电气自动化控制系统设计与应用,从而使其发挥应有的管理效用。随着科学技术的不断发展和实践经验的沉淀积累,我们有理由相信,电气自动化控制系统的前景十分广阔。 电气自动化控制系统及设计:电气自动化控制系统设计及应用 摘要:随着国家的发展以及社会的进步,电气自动化控制系统在各行各业的生产活动中发挥着愈加重要的作用。本文阐述了电气自动化控制系统的设计,并结合当前电气自动化系统的发展现状分析了电气自动化系统在各领域中的应用。 关键词: 电气自动化控制系统设计及应用 前沿 由于社会的不段进步,人们生活质量的不段提高,也使得电气自动化控制系统在人们日常生活中不段的被广泛使用,电气自动化系统不仅给人们带来了方便,并且也使人们的生活质量有了明显的提高,通过这个系统我们可以更加准确、有效、科学的对仪器设备进行合理控制,另外,还可以实现大容量信息数据的快捷、准确传输。显而易见,电气自动化控制系统在我们生活中所发挥的作用非常巨大,并且日益加大。 1、电气自动化控制系统的设计 电气自动化控制系统的设计是多种多样的,且每一种方法都有各自的优势,目前,电气自动化控制系统的设计主要一下三种:远程监控、集中监控、现场总线监控。 1.1 远程监控 这种监控方式能够节约电线、光缆中电量使用、减少了安装费用,且这种设计方式能够增加系统的灵活性和可靠性。但是,这种方式也存在一定的缺点,在选择使用时,它只适合于小的电气自动化控制系统的监控,并且不适合构建全场电气自动化系统,由于现场总线的通讯速度不高,而电气自动化控制系统的电气部分通讯量不较大,使得远程监控达不到这种要求。 1.2 集中监控 这种监控方式的运行和维护和其他监控方式相比都比较简单,且这种监控方式对控制站系统设计要求较低,而且不需要专门的防护要求。但是,这种监控方式也有一定的缺点。由于这种监控方式是将系统的所有功能都集中到一个处理器上,那么势必导致处理器承担真繁重的任务,使得处理器处理速度下降,而影响机器的整体运行速度。此外,这种监控方式要对所有的电气设备进行监控,会导致主机存储空间不足、电缆数目会随之增加,这些都无形中增加了投资的成本,干扰并影响整个系统的可靠性。而且,在这种控制系统中,系统短路的联锁喝隔离刀闸的锁闭都是使用硬接线方式。因此,在系统需要进行锁闭或联锁的时候,辅助接点会出现闭合不到位的现象,这就会造成一些设备无法继续正常运作,干扰并影响整个系统的稳定性。 1.3 现场总线监控 在电气自动化控制系统中以太网和现场总线等计算机网络系技术被广泛使用,使得智能化、自动化设备也得到了很大的发展,这些技术都促进了网络控制系统在电气控制系统中的应用。现场总线控制方式也有自己独特的优势,它不但能够对电气控制系统进行针对性的设计,还能够在不同的时间间隔内发挥不同的功能。此外,这种监控方式还可以减少众多隔离设备和模拟量变送器等,且这种监控方式中,每一部分装置的功能都是相互独立的,有效的避免了由于一个装置故障而导致整个系统瘫痪。 2、电气自动化控制系统的应用 电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气自动化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气自动化控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来,电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业创造更多的经济、社会效益。 2.1 监控方式集中化 综合电气自动控制系统的设计,实现集中监控室较简单的设计方法,对控制站防护的要求一般不高却可以实现极方便的维护。其特点是把全部的系统功能集中在单一处理器上再进行综合处理。自然,其缺点十分明显,全部的设备投入监控操作,必然出现因目标对象的增加而增加主机压力,使电缆投资大幅度增加,而超出最佳距离的电缆也会在一定程度上干扰系统可靠性。并且,通过刀闸隔离实现闭锁和断路器联锁而采用的硬接线时常因节点连接不到位尤其是辅助接点部分,从而使结果并不理想甚至设备无法正常操作。要达到效果理想的目的必须通过二次接线实现,而查线复杂、维护较大,也可能带来一些不必要的错误操作,这样的方法实际上并不是理想的。 2.2远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,但这样的方式对电缆和安装费用的消耗很少,且可靠性、灵活性并存的特殊性,只使用在较小的部分。而与之相反的全场电气自动化控制系统的构造,则使用现场总线的监控方式,电气自动化控制系统的只能化也有了一定的基础并逐渐实现和发展。现场监控的通讯总线是由串行连接的智能设备及自动化系统实现数据的双向传输,这根串行电缆可以有效的链接起中央控制室的PC、监控软件、PLC以及CPU,并且,连接远程的变频器、仪表及马达启动器和低压断路器等设备。如此,大量的信息被中央控制器采集上来,达到良好的效果。这相对于远程监控,现场总线的形式更有针对性目标。不同区域具备不同功能,并且具备远程监控的全部优点还补充了那部分不足。不仅降低耗费还使各功能装置相对独立、实现网络连接和其灵活性组态,并同时提高了系统的可靠性使系统不会因单一装置出现故障或连接问题而影响整体系统的运作甚至瘫痪。 3、电气自动化控制系统已逐步渗入到各行各业中,具体应用主要有以下几个方面: 3.1 交通领域的应用。 随着国家的进步以及社会的发展,交通运输已成为一项必不可少的元素,交通行业的飞速发展离不开电气自动化控制系统的支持。例如,对地铁而言,从其内部构成的大、小元器件到自动化控制开关,每一处都体现着自动化控制系统的应用。 3.2 工业生产领域的应用。 随着我国政治、经济、社会的不断发展,各行各业呈现出了空前的高涨,得到了一定的发展,工业是其中发展较为迅速、成果较为丰富的行业质疑。如今,随着生产技术的不断革新以及生产周期短、生产效率高的要求不断提成,工业领域已逐步实现自动化。工业领域的自动化使得以较少的人力在较短的时间内同时完成多重任务变得可能,而且,由于自动化控制系统的应用,减少了工人在操作过程中的危险系数,并且在数量控制方面也更为精准。 3.3 服务领域的应用。 服务行业虽不直接参与生产活动,但是由于人们对物质生活水平的要求不断提升,自动化控制系统的应用也逐步广泛并且在应用要求方面也越发严格。其中,以电子产品为例,现代社会中,人们越来越习惯于非现金结账,在POS机的应用中就体现着自动化控制系统的应用,此外,电梯、电玩机、自动麻将机等也都是自动化控制系统在服务领域中的应用成果。 4、电气自动化控制系统的发展趋势 实际上,电气自动化控制系统的发展趋势应该是分散、开放并具备信息化特征的。分散的结果能保证网络中每一个模块只能的独立从而分散系统危害实现系统运行的安全可靠;开放性的系统结果则是通过外部接口实现内外部系统的网络连接;信息化则使所有的信息得到综合分析处理,实现网络科技与管理的结合、一体化,真正做到电气自动化控制系统的不断提升。未来发展趋势中,我国企业还需保证稳定的健康发展,认识不足并不断的通过高新科技的学习巩固基础能力,发挥创新精神,才能开创出和谐的发展局面,为工业自动化的实现做贡献。 5、结束语 社会的不段进步,人们的生活质量不断提高,使得电气自动化控制系统在人们日常生活中广泛使用,电气自动化控制系统不仅给人们带来了方便,并且也是人们的生活质量有了明显的提高,通过这个系统我们可以更加准确、有效、科学的对仪器设备进行合理的控制,另外,还可以实现大容量信息数据的快捷、准确传输。显而易见,电气自动化控制系统在我们生活中所发挥的作用非常巨大,并且日益增加。 电气自动化控制系统及设计:浅谈电气自动化控制系统及设计 摘 要:随着技术水平的不断提高,当下电气自动化装置的构思,使得未来这种系统的优势逐步增大。智能化的应用,说明了这种控制系统未来的发展方向。智能化的提升,使设备的稳定性能够得到控制,并提高准确度,通讯技术也给大面积的数据控制提供了平台,在工业自动化领域,基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 关键词:电气自动化;控制系统;设计 进入21世纪以来,PLC处于自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。 1.电气控制对象的特点和要求 电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点,电气的主要特点表现为: (1)电气控制系统相对热机设备而言对信息的掌握不大,目标少,操控次数少,不过,速度更快,准确度也更高。 (2)电气设备保护自动装置对稳定性要求更高,更快速,并且,有一定抗干扰的能力。 (3)热力系统需要大容量来满足处理信息的需要,并且内部情况复杂,过程掌握十分严格,对于电控系统(ECS),强调数据提取和顺序的掌握作为主要方面,有助于实现连锁保护。 因此,机组的电气系统纳入DCS控制,要求控制系统具有很高的可靠性。除了能够进行一般的启动和停止,对于异常问题的显现和控制的数据也要精确显示。并给出可行的操作意见,以及意外控制办法,使电气系统控制处于科学、有效、合理的情况之中。 2.常规ECS系统功能有待提高 目前,大多数电厂和DCS厂家所实现的ECS控制功能主要局限在以下几个方面: (1)监视部分 发电机――变压器组系统,励磁系统,高、低压厂用电系统及备用电源系统,220V直流系统和UPS电源系统,电气公用系统,所控电气设备开关、闸刀的状态监视;中央信号及事故报警,事故记录及追忆功能。 (2)控制部分 发电机――变压器组单元电气一次设备的控制、联锁,发电机程序起停,ASS的投切;厂用工作电源,高、低压厂变与高、低压备变之间的正常切换操作;电气接地系统管理;220kV断路器、隔离开关的控制。 应该说在传统的DCS系统中对电气量的监视、控制非常有限,特别对于电气专门的智能装置来说,信息的提取量就更加少,使得设备之间配合不好,对于运行工作人员,很难在监视器上得到这样的信息。某些时候,只有采用充足的电流和电压,将其变速,将部分模拟量采集进DCS系统;或者采用硬接线的方式接入DCS系统,使系统复杂、投资增加和资源浪费。 这几年,电气设备向着小型,功能增多,内容数据不断增大的情况发展。电气专用设备制造厂家,如国电南瑞、国电南自、北京四方、许继电气、东大金智等厂家,纷纷推出了双CPU(或三CPU)、智能型、带现场总线接口的高可靠性能的产品。加之这些厂家也推出了自主知识产权的电气综合自动化系统,使ECS功能扩展,让电气进行综合,并且,要确保电气系统,其运行不相互干扰,在硬接线的数量降到最低,未来的发展趋势是全都利用通讯手段作为连接办法。 3.电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为: (1)发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。 (2)发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 (3)发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退。 (4)220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。 (5)6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 (6)380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 (7)高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 (8)柴油发电机组和保安电源控制和操作。 (9)直流系统和LPS系统的监视 因为,设备可以看做较为完善,并且,如果都要在DCS里完成工作还不大可能,并且花费较大,所以能够保留,不过,它们和DCS连接,使用硬接线作为控制装置,使用通讯装置来传导自动装置,并能够利用DCS实现事故重现。 4.电气自动化控制系统的设计 (1)集中监控方式 这一监控办法的特征是容易维护,对于控制站,防护等级需求的不高,系统更容易实现设计。但是因为集中式,它的运行办法是把所有的功能综合到一个处理器,完成处理工作,因此,对于处理器来说承受了巨大的工作压力,因为电气设备都是在监控内进行的,如果监控目标不断出现,就会导致主机冗余降低,而电缆随之变多,需要的花费增大,距离较长的电缆,如果产生了干扰情况也会导致系统不稳定。并且,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,因为用于分隔刀闸的在接点位置上暴露出缺陷。使得设备运作异常困难,这样的接线很难完成二次接线,线和线的连接比较复杂,而设备的操作难以实现,使维护工作雪上加霜,并且,存在因为查线以及运动时,因为线的多而复杂产生错误动作的可能。 (2)现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,并且,有了丰富的动作指令,对于有智能性质的电气设备,其发展也是十分明显的,这些因素使网络的监控和发电厂之间的关系作出了铺垫。总线监控让设计的目标更明确,针对间隔的差异,在功能上也有不一样的显现,因此,可以作为间隔的状况开展设计。使用这样的监控办法,包含了所有远程监控办法的优势,并且能够降低隔离设备的总数,也包括隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,对于智能设备,应当立马进行装配,如果使用通信线和监控系统之间连接起来,就能省掉许多的控制电缆,使投资节省。 此外,装置与装置间的功能互不干扰,装置和装置的关联是由网络产生的,网络组织比较轻松,使得系统更可靠,更稳定,每一个装置如果发生错误也仅牵连到元件,而不会整体停滞,所以,现场总线监控能够作为以后发电厂网络监控的最好方法。 5.探讨电气自动化控制系统的发展趋势 OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,这给计算机带来新的应用目标,电气技术融合性更好,发挥巨大的潜力。这已经进入到一个国际化的时代,并且,在各种控制系统中,使用变得更加广泛,被更多的商家所看重和应用。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。 Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化方面,前景非常广阔,企业的管理者使用一般的浏览器,就能完成储存以及提取企业在人员,财务方面的资料。也能够将目前的生产流程作为监控目标,几乎能够马上明确最准确而全面的信息。 虚拟技术以及视频技术作为先进的手段,会给以后的自动化商品,例如人机界面以及维修系统带来最明显的影响。使用对应性较强的软件,对通讯效果以及组合环境的需求更加明显,软件的功能不断加大,并且从某一单纯的设备转移,向集成方向转化。 总的来说,这种控制系统给大家带来新的前景,也使得其出现了新的发展需要,为了实现越来越复杂的需要,就必须考虑电气自动化的发展特征,为此行业挑选适当的人才来促进发展,相关行业因此有了更广阔的就业前景。但是,应当注意,其科技性要求较高,因此专业性也有所提升,在装置的配合内容里,要把自动化和智能化作为工作的前提。推动设备与国际水平相媲美。并创造属于本行业的行业先锋。
通讯技术论文:利用网络通讯技术发展统一战线 【摘要】分析了电子邮件、博客、论坛和即时通信等网络应用技术导致统战对象的思想活动日趋活跃和多元化,使得统战工作过程更加复杂。同时,网络这种新兴媒体也为统战工作提供了新的的手段。在防止敌对分子利用网络破坏统一战线的同时,更应充分发挥网络的优势,利用这一先进技术来发展壮大我们的统一战线。 【关键词】统一战线 新兴通讯媒体 网络 电子邮件 即时通信 进入21世纪,随着信息通讯技术革命的发展,信息化已成为全球性的趋势。手机媒体、车载移动电视、网络等新兴媒体和媒体传播平台也急速发展起来[1]。它们已深入人类的生活,具有巨大的影响力,同样也必将对我国统一战线的发展产生重大的影响。统一战线要求解决无产阶级解放运动中的自身团结统一和同盟军的问题。新兴媒体的出现导致统战对象的思想活动日趋活跃和多元化,使得统战工作过程更加复杂[2]。同时,新兴媒体也为统战工作提供了新的的手段。因此统一战线工作也应该与时俱进,积极努力的利用新兴媒体为统战工作服务。这里主要对新兴媒体中的互联网与统一战线工作的关系进行讨论。 21世纪的今天,随着网络规模快速增长,网络技术不断推陈出新,各种网络功能也日趋丰富。电子邮件、网络下载、博客、个人网站、即时通信等网上各类功能日新月异,信息交流更加便捷高效。网络媒体越来越具有开放性和低门槛的特点,使任何公众和群体均能拥有使用权,可方便地在网络上在传统媒体上难以发的信息。目前全球已有12亿多网民,每个人都有可能成为信息的采集者和传播者。互联网在公共信息沟通、化解社会矛盾方面,具有自身独特的功能和巨大的作用。但是如果被别有用心的坏人所利用,对统战工作也会造成相当的危害。下面就几种常见的网络功能与统战工作间的关系进行讨论。 1 电子邮件 电子邮件(e-mail)是internet应用最广的服务:通过网络的电子邮件系统,可以非常快速的与世界上任何一个角落的网络用户联络系。电子邮件可以是文字、图象、声音等各种方式。使用简易、投递迅速、收费低廉,易于保存、全球畅通无阻,使得电子邮件被广泛地应用,使人们的交流方式得到了极大的改变。 反对势力利用电子邮件,通过发送含虚假信息、反动言论的邮件,以达混淆视听的目的,对统战工作是极为不利的。如邪教“”被政府依法取缔后,其国内外骨干分子利用电子邮件具有匿名发信的功能,为相互联系及开展地下活动提供了便利。 “”顽固分子也通过电子邮件对不明真相的群众大肆宣传歪理邪说,对统战工作造成极大影响。对于这些电子邮件,个人应做到不信、不传、永久删除或举报垃圾邮件,邮件服务商应按照自律公约依法进行监督。 随着网络技术的发展,多数人都拥有自己的电子邮箱,对流动统战对象及各派内部可利用它进行文件及思想汇报的发送,及时高效的交流,提高办公自动化效率。也可以建立一个公共邮箱,由支部的成员自行登录下载各种文件。各成员也可上传各种资料到公共邮箱,便于大家互相交流和学习。也可通过电子邮件直接向上级领导部门提出建议和意见,由于可以匿名,使得人们能大胆的说出真实的想法和意见,从而可以提高参政议政的效果,稳定和扩大统一战线。 2 博客 博客(blog)是web log的简称,也被称之为“网络日志”[3]。借助博客传播平台,提高了人际间交互式沟通的灵便性,可将实时信息快速传播出来。如“911”恐怖袭击事件发生后,众多事件幸存者在他们的博客中对该事件生动翔实的描述,真实迅速且留下了珍贵的历史记录。目前中国博客数量已达4698万,博客用户已渗透到全体大众,具有巨大的影响力。 博客给人们提供了一个虚拟的生存空间,在这里人们的思想和行为享有更大的自由度,使网民可自由选择和信息,由被动的旁观者变为主动的参与者,促进了民主的进步[4]。现实中某些不法分子利用博客,大量的反动、虚假信息,危害社会的稳定与安全。除了对含有不法内容的博客进行严密监督外,还应加强对网络管理法律的宣传,使广大的博主具有一定的鉴别不良信息的能力和意识,对不良信息和反动言论做到不信、不转。派的党员也可积极利用博客,建立专题博客宣传党和国家的统战方针、政策和理论,展示我国改革开放的成果,从而最大限度地争取人心,凝聚力量。通过博客公布议案设想、介绍政协会议内容与精神,更加广泛的联系群众,已成为一些政协委员参政议政的新形式[5],使议案内容更贴近基层,更贴近民生。 3 网络论坛、即时通讯 网络论坛全称bulletin board system(bbs),是internet上的一种电子信息服务系统。它提供一块公共电子白板,每个用户都可以在上面书写,可信息或提出看法。它是一种交互性强,内容丰富而即时的internet电子信息服务系统。它是无需等待的实时通讯,交流更加便捷,迅速。而且实时通讯软件通常还具有传送文字、档案、声音、影像等功能。即时通讯形式有聊天室、腾讯qq、网易泡泡、uc、msn、skype等。 在论坛和即时通讯软件环境中,人们之间的交流打破了空间,时间的限制。无须考虑自身和交谈的对方的真实社会身份。这样,参与讨论的人可平等的与他人进行任何问题的探讨。这也为境外的反华势力破坏我国的稳定提供了机会。例如自汶川地震以来,网上流传的把今年以来中国几个灾难发生的日期,都牵强附会地与数字“8”联系起来的“段子”,攻击北京奥运会的谣言。中国反邪教协会跟踪调查,发现这个“段子”最早出现在境外“”的网站上,试图谣言惑众。“”等敌对势力通过网络论坛,极力编造、传播与汶川地震有关的多种谣言,如宣称抗震救灾款被挪用等等,使部分群众信以为真,造成了一定的负面影响。因此应加强对论坛和即时通讯的监管,发现谣言要在网上及时辟谣,并寻找谣言的来源,揭露反动组织的险恶用心,这样就可以稳定和扩大统一战线。 总之,我们不但要在现实社会中发展壮大统一战线,在网络这个虚拟社会中也要保持高度警惕,防止不法分子和反动组织利用网络破坏我们的统一战线。这就要求我们每一个派积极学习网络知识,掌握相关的网络技巧,在网络上与敌对势力做斗争,并积极宣传国家的统一战线政策和理论,尽最大努力将受蒙蔽的群众争取过来,从而发展壮大我们的统一战线。 通讯技术论文:当前煤矿通讯技术研究 摘要 本文主要介绍了当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术以及各自特点,并从无线方式和有线方式两个方面对其进行了比较。 关键词:煤矿通讯;gprs;gepon 引言 在我国建设煤矿现代化的过程中,煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统,而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此,本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性,将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。 一 有线通讯方式 当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如c an总线,prof-bus总线等)、rs232总线方式、rs4 8 5总线方式以及当前流行的gepon通讯方式等。这些方式优点是通信可靠,信号稳定。不足之处在于前期组网比较大,成本较高,易损坏。 现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 现场总线使得现场控制设备具有通信功能,通信标准的公开、一致,也使系统具备开放性,设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 从现场总线技术本身来分析,它有两个明显的发展趋势: 一是寻求统一的现场总线国际标准; 二是industrial ethernet走向工业控制网络。 rs485通讯方式特点。rs485采用差分信号负逻辑,+2v~+6v表示“0”,6v~-2v表示“1”。rs485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接3 2个结点。在rs485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接rs-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“a”、“b”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:rs-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,rs-485收发器共模电压范围为7~+12v,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)emi问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 gepon通讯方式特点。gepon(gigabit ethemet passive optical network)将以太网(ethernet,最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(pon,接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应ip数据业务的接入方式。由ieees02.3efm(ethernet for the firstmile)提出.已形成标准802.3ah,可以环形,星形,也可以是井下巷道的树形,更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势,而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合,光缆使用少,传输带宽高,后期扩展容易,费用低。可以实现真正的“三网合一”。 综合几种通讯方式特点,可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求,但是如何合理布局组合,使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。 二、无线通讯方式 目前随着技术的发展,无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中,他们以低成本,易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定,容易大面积瘫痪等问题。当前,煤矿通讯系统中存在的方式主要有gprs移动通信方式,gsm短消息方式、rfid以及zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。 gprs通讯方式。gprs的英文垒称是:“general packet radio service”(译作“通用分组无线服务”),它是利用“包交换”(packet—switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将d ata封装成许多独立的封包,再将这些封包——传送出去,形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对广大用户来说是较合理的计费方式,因为像internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。 gprs网络是基于现有的gsm网络来实现的。对原来gsm的电路交换数据传送方式,gprs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术,用户上网可以免受掉线的麻烦。此外,使用gprs上网的方法与wap不同, 用wap上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但gprs则较优越,下载资料和通话可以同时进行。 zigbee通讯方式。zigbee的基础是ieee 802.15.但ieee仅处理低级mac层和物理层协议,因此zigb e e联盟扩展了ieee,对其网络层协议和api进行了标准化。zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的c dma网或gsm网,每一个zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。 总结 本文介绍了当前流行的各种应用的煤矿安监系统中的通讯协议,详细叙述了各自特点以及优缺点,对以后的煤矿安监工作有一定的建设意义。 通讯技术论文:电力谐波检测仪及其通讯技术的研究 目前,由于对电能的检测和管理还存在一些问题,如功能单一、实时性差、缺乏统计分析、效率不高等,因此,需要一种检测与管理的方法来改善现阶段电力系统所面临的问题。 1电力谐波检测的发展 在电力系统中,最理想电流与电压波形是工频下的正弦波,而实际中往往会存在不同的畸变,特别是在近些年配电网中变频调速、换流器、电子设备等的不断应用,导致非线性负荷增加,使电力系统中的电流与电压波形严重畸变,造成电网中出现大量的谐波,造成许多电力事故的出现。所以,谐波污染在目前被公认为是影响电网安全的一大公害。在进行谐波治理过程中,主要采用谐波监测的方法,这也是解决谐波危害的基础,对一支谐波有着指导性的作用。根据谐波检测的发展历程,主要可以分为3个阶段:第一,19世纪初到20世纪40年代,主要以傅立叶变换为基础,对谐波进行检测;第二,20世界50-80年代,主要采用选频测量技术;第三,20世纪80年代至今,随着计算机技术、微处理技术及集成电路的发展,出现了快速傅立叶变换的频谱分析仪及谐波分析仪,通过这些检测仪器的使用,使得计算结果的精确度大大提高。在我国,采用该算法和锁相技术对谐波进行测量始于上世纪80年代,现在已经发展成为数字式、电子式、智能化的谐波测试方法。 2 谐波检测仪的原理及方法 2.1采用模拟带阻或带通滤波器进行测量 这是最早的谐波测量方法,其优势在于电路造价低、结构简单、容易控制且输出阻抗低。其不足之处在于受环境影响大,检测的精度不高,检测结果含有较多基波分量,造成的运行损耗相对较大。 2.2神经网络基础上的谐波检测 这是一种可以对计算能力进行提高、对任意连续函数进行逼近的基础上,通过理论的学习及分析动态网络时获得的研究成果,即神经网络。现阶段,该网络在电力系统谐波检测中的应用尚处于初级阶段,其主要应用于电力系统谐波预测、谐波源辨识及谐波测量等方面。在谐波测量中采用神经网络,主要需要考虑的是网络的组成、算法的选择及样本的确定等问题。 2.3小波分析方法测量谐波 这方面的研究在现阶段已经取得重大的进展,主要是对傅立叶变换在时域完全无局部性缺陷和频域完全局部化缺陷的解决,也就是在时域和频域都具有局部性。采用该方法可以使电力系统中高次谐波变化投影到不同尺度上,从而反映出奇异、高频高次谐波信号的特性,从而为谐波分析提供依据。 2.4 fft变化法 采用该方法对电力系统谐波进行检测,是基于数字信号处理基础上的测量方法,主要操作步骤是首先对被测信号的电压或者电流进行采样,经过转化后,再利用计算机进行傅立叶变化,从而得到各次谐波的相位系数及幅值。该方法是目前电力系统使用最为广泛的谐波检测方法,其精度高、功能多、操作简便的特点,实现了谐波检测的准确性。 3 电力通讯技术研究 当今社会对电能的需求越来越高,对供电的可靠性要求也不断提高,电网的谐波带给电力系统诸多的负面影响。主要表现为:发电设备、输电设备、供电设备及用电设备都不同程度的增加了损耗,降低了设备的利用率及效率;使自动装置及继电保护的可靠性下降;造成测量仪器指示不准确,谐波影响仪器仪表的增长工作;对通讯系统造成干扰,影响通信设备及人员的安全;对用电设备造成印象,使用电设备出现误动,降低设备使用寿命。所以,电力系统应该对谐波进行严格的检测,改善用电环境。 随着电力事业的发展,电力通信事业也不断的高速发展,使得通讯能力极大增强。对着对电能质量的重视和研究,保证电能质量成为电力企业的共识,建立一个系统的、高效的电能西凉在线监测网对电网进行监控与管理成为必然,这样就可以随时对电能质量水平进行监测,以便找到影响电网安全运行的原因,及时采取有效的措施进行解决,改善电力系统的供电质量,保证电网的安全运行,实现其经济效益。一直以来对电力谐波影响从未停止,电力谐波检测仪器复杂多样,但是不同的仪器的兼容性成为难点,针对这一问题,pqdif数据格式成为统一格式的标准,实现了数据的有效管理,使得资源得到共享,建立了一个实用的通用平台,将电能质量检测引入标准化的发展阶段。不管是从经济型和高效性哪种角度来看,避免了由于数据格式的不同造成的数据处理效果不理想的局面。基于互联网基础的pqdif格式储存和传输在电力谐波检测系统中的运用,也使得电力通讯技术得到了发展。 4结论 随着信息技术与通信技术的发展,电能质量检测技术正向着信息化、网络化和标准化的方向发展,更加的适应了电力系统的运行,在电力系统谐波检测中,更好的融入计算机技术、通信技术及电子技术,是谐波检测的发展趋势。 通讯技术论文:论基于数字信号处理器的雷达测速与通讯系统部分技术 【 论文 关键词】dsp 雷达测速 多普勒效应 【论文摘要】针对 目前,我国正在研制一种新型的雷达测速传感器。同时,由于现在dsp (digital signal processor,数字信号处理器)已经广泛应用在通信、 计算 机、 工业 控制领域,使用dsp为处理核的雷达测速系统对目前车载雷达测速系统具有重要的意义。 1.数字处理部分 系统的数字信号处理部分选择高性能低价位的dsp芯片tms320vc5402完成。这一款芯片运算速度快,指令周期10ns,运算能力100m ips(million instructions per second,每秒处理百万级的机器语言指令数),内部有1个40位的算术逻辑单元, 2个40位的累加器, 2个40位的加法器, 1个17 ×17乘法器和1个40位的桶型移位器, 4条内部总线(3条16位数据存储器总线和1条程序存储器总线)和2个地址产生器。为进行多普勒频谱的数据分析提供了便利的条件,可以实时准确的估算出多普勒频率。dsp可提供2kb (2kb = 2千字= 4千字节,数据单位)数据缓冲的读写能力,从而降低了处理器的额外开销, dsp的最大数据吞吐量为100mbit/ s(每秒100兆字节,数据传输单位) ,即使在idle (省电工作方式)方式下也可以全速工作。数字处理部分主要由低通滤波、信号调理, a /d转换及tms320vc5402硬件系统组成。信号经过一定的信号调理以后,再经a /d转换成为数字信号送给dsp进行信号处理,最后处理的结果通过液晶显示,还可以通过串口发送到远程主控系统。 (1)电源部分设计。tms320vc5402采用低电压工作,其内核电压为1. 8v, i/o 管脚的电压是3. 3v,为了使系统设计方便并满足低功耗的特点,本系统用的sram、flash、a /d等器件都是兼容3. 3v供电。ti公司的电压调节器tps73hd318 可以由5v 产生3. 3v 和1. 8v 的电压输出,最大电流为750ma,可以满足要求。 (2)a/d 转化部分设计。tlc32oad5oc (简称ad50)芯片采用过采样技术,可进行a /d和d /a 的高分辨率、低速信号转换。ad50中的可选项和电路配置可以通过串行口进行编程,配置位可进行软件编程,该器件中共有7个数据和控制寄存器可供使用。设计中使用tms320vc5402的mcbsp1 (多通道缓冲串口)完成配置ad50以及接收转换好的数字信号。硬件连接采用ad50的主控模式(m/s-1),向tms320vc5402的mcbsp提供sclk (数字移位时钟)和fs(帧同步脉冲),并控制数据的传输过程。tms320vc5402工作于spi方式(串行外设接口)的从机模式, clkx1和fsx1为输入引脚,在接收数据和发送数据时都是利用外界时钟和移位脉冲。为了使数据和控制信号能在同一串口传输,采用了两种通信模式:主通信模式和次通信模式。主通信模式专门用于转换数据的传送,主通信发生在每个数据转换期间。次通信模式只有在被请求时才会进行,本设计采用软件次通信请求方式,所以fc接地。 (3)存储器扩展部分设计。由于tmc320vc5402片内的ram只有16k,不能满足本系统的要求,因此本系统对存储空间进行了扩展,分别扩展了32k的程序空间和32k的数据空间,并且也扩充了1块flash (不易失的重复可读写存储器)存储器。主要为了dsp上电以后完成初始化加载程序(boot loader),把固化在flash 中的程序读入dsp的片上ram或者片外ram映射的存储空间。 (4)cpld部分设计。由于本系统接口电路比较复杂,因此在sdram、flash和dsp的接口过程设计中采用cpld 完成。本系统选用altera 公司的epm7128slc84芯片,该芯片有门单元2500个,逻辑宏单元128个, i/o引脚84个。在cpld的设计过程中,采用了altera公司的可编程逻辑器件开发软件max + plus i。 2 dsp软件设计 dsp的主要任务是将混频后的模拟信号转化为数字信号,然后将转换后的数据进行处理,将处理后的结果通过dsp的sc i与rs232连接完成dsp与上位机之间的通信。dsp的软件设计主程序分为以下几个部分: (1)系统初始化。对看门狗、系统时钟、复位标志寄存器、定时器、i/o口方向位、a /d采样时钟、中断时间寄存器、sc i(串行通信接口)进行初始化。打开中断控制位,允许模数转换和串口接收中断。 (2)模数变换中断程序。模数变换器将模拟信号转换为数字信号,当模数转换完毕后,模数变换器设置中断标志位。程序终止当前指令的执行,转向执行中断服务程序,即数据存储程序。中断服务程序从模数变换器的数字结果寄存器(adcf ifo)中读出数据,存入数据区。同时向d/a输出三角波系数,设定一个帧标志位,满一帧后继续数据处理程序。 (3)数据处理程序。将a/d采集来的数据进行fir滤波,与门限比较,统计车辆数量并发出传送中断。为了保证数据的实时处理,数据存储采用乒乓结构,当程序对某数据空间进行处理时,数据采集工作在另一个数据空间,而且通过 计算 ,数据采集时间小于数据处理时间,保证了所采数据的完整性。 (4)sci中断程序。将所要传送的数据送入缓存寄存器( sc ibuff)中,根据初始化中数据的长度及地址对数据进行传送,传送结束后返回。程序采用汇编语言编写。软件的调试采用ti公司的ccs调试系统。利用信号源给硬件加上一定的信号,在ccs中对程序进行单步跟踪,通过串口显示检查程序的正确性。这样可以避免外场实验的许多不便,提高外场实验的效率,缩短开发周期。 通讯技术论文:两种无线通讯技术应用初探 论文关键词:bluetooth sig uwb 论文摘要:通过bluetooth和uwb的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+uwb作为下一代高速无线通讯技术的可能。 随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。 1短距离无线通信技术简介 近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,wlan技术、蓝牙技术、uwb技术,以及紫蜂(zigbee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率 100mbit/s,通信距离 10m,典型技术有高速uwb、wirelessusb;低速短距离无线通信的最低数据速率 1mbit/s,通信距离 100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速uwb。 2 蓝牙(bluetooth)技术 “蓝牙(bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的cmos芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(frequency hopping)和时分多址(time division multi-access—tdma)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、pda、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是ieee802.15,工作在2.4ghz频带,通道带宽为lmb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10mb/s以上速率(4、8及12~20mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。 作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。 3 超宽带(uwb)技术 超宽带(ultra-wideband—uwb)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。uwb是指信号带宽大于500mhz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,uwb采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几ghz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,uwb设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非uwb接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,uwb可以与现有无线电设备共享带宽。uwb是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。uwb的特点如下: (1)抗干扰性能强:uwb采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 (2)传输速率高:uwb的数据速率可以达到几十mbit/s到几百mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 (3)带宽极宽:uwb使用的带宽在1ghz以上,高达几个ghz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。 (4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而uwb不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 (5)保密性好:uwb保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 (6)发送功率非常小:uwb系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mw的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 (7)成本低,适合于便携型使用:由于uwb技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、rf/tf转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到cmos电路中。 通讯技术论文:配网自动化系统利用GPRS技术进行通讯的探讨 摘 要:本文论述了配网自动化系统对通信系统的要求及gprs通信系统的组成和特点,从通信的可靠性、实时性、双向性三个方面讨论了gprs通信方式能满足配网自动化的要求。根据配网特点,对gprs与光纤通讯方式作了比较。 关键词:配网自动化 gprs 通讯 1 引言 配网自动化系统就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的系统。 通信系统是配网自动化系统中的重要系统。配网自动化系统要通过可靠的通信手段,将控制中心(主站)的控制命令下发到各执行机构或远方终端,同时将远方监控单元(rtu、dtu、ttu、ftu等)所采集的各种信息上传至控制中心(主站)。通信系统的好坏很大程度上决定了配网自动化系统的优劣。 为满足配网自动化的要求,通信系统必须满足以下要求: (1)通信的可靠性。要长期经受恶劣环境的考验,如雨雪、大风等;且会受到较强的电磁干扰或噪音干扰;此外不能受停电和故障的影响。 (2)通信的实时性。配网自动化系统是一个实时监控系统,必须满足实时性要求。按照配电系统自动化规划设计导则要求,配网自动化主站系统应在3—5s内更新全部rtu、ftu等的数据。 (3)通信的双向性。在配网自动化系统中,不仅有数据的上传,还有控制命令的下发。因此,通信系统必须具有双向通信能力。 除了考虑以上三个要求外,还要考虑通信系统的建设费用、系统的可扩充性、使用和维护的方便性。 目前,配网自动化系统多采用光纤通信的方式。光纤通信完全满足配网自动化系统对通信的可靠性、实时性、双向性的要求。但是,光纤通信建设费用较高,系统的可扩充性、维护的方便性较差。 随着gprs无线通信技术的发展,为配网自动化的通信系统提供了新的解决方案。 2 gprs系统概述及特点 gprs 是通用分组无线业务(general packet radio service)的简称,是在现有gsm 系统上发展出来的一种高效、低成本的移动数据通信业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。 gprs系统具有以下特点: (1)永远在线。gprs提供实时在线功能“always on line”,无线通信终端设备一开机就能自动附着到gprs网络上,并与数据中心建立通信链路,随时收发数据,具有很高的实时性。 (2)高速传输。gprs网络的传输速度最快将达到171.2kbps,完全可以满足用户应用的需求,下一代gprs业务的速度可以达到384kbps。 (3)组网简单、迅速、灵活。gprs无线ddn系统可以通过internet网络随时随地的构建覆盖全国的虚拟移动数据通信专用网络,为广大中小用户提供接入便利,节省接入投资。 (4)按流量计费。gprs无线通信终端设备一直在线,按照接收和发送数据包的数量来收取费用,没有数据流量的传递时不收费用,费用结算形式灵活,可采用包月包流量计费方式。 (5)通信链路由专业运营商维护。免除通信链路维护的后顾之忧。 (6)防雷击。gprs无线通信终端设备的发射功率非常小,天线非常短,而且无需高架,克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。 3 gprs无线通讯系统的组成 gprs无线通讯系统由远程终端、数据传输网络、监测中心三部分组成。 (1)远程终端: 远程终端位于配电网联络、分段开关等设备位置,通过rs-232/422/485接口直接连接到开关上,实现对开关参数的采集、存储、预处理,经过tcp/ip协议封装加密后,通过内嵌式gprs模块将数据发送到gprs网络最近的bss移动基站,通过gprs网络传送至监控中心,实现设备和监控中心系统的实时在线连接。同时,远程终端还可将监测中心发送的遥控指令传给开关控制模块,对开关进行控制操作。 (2)数据传输网络: 远程终端采集的数据经处理打包后转换成在公网数据传送的格式,通过gprs无线数据网络进行传输。gprs网络通过sgsn(serving gprs support node gprs服务支持节点)、ggsn(gate gprs support node gprs网关支持节点)设备与gprs运营商路由器连接。gprs运营商路由器与监控中心通过ddn数字数据网专线连接。 (3)监测中心 监控中心服务器申请配置固定ip地址,采用gprs运营商提供的ddn专线,与gprs网络相连。数据传输到监控中心后对接收的数据进行还原处理。 4 gprs可以满足配网自动化的要求 根据配网自动化对通信系统的要求,下面从通信的可靠性、实时性、双向性讨论gprs无线通信方式是否能满足配网自动化的要求。 (1)通信的可靠性。 gprs终端设备由通讯口、传输模块、一个短小的天线组成,工业级的站端设备完全能满足户外使用的要求。 gprs自2001年运行至今,运营商投入大量的人力、物力、财力进行运行维护,网络非常可靠。 目前,gprs无线通信方式已在电力系统中大量应用,如配电变压器综合测试系统、负控系统。大量的实践表明,gprs无线通信方式的可靠性完全能满足可靠性的要求。 (2)通信的实时性和双向性 gprs网络接入速度快,支持中、高速率数据传输,可提供9.05—171.2kbit/s的数据传输速率(每用户),能在0.5 —1秒之内恢复数据的重新传输。每个tdma帧可分配1到8个无线接口时隙。时隙能为活动用户所共享,且向上链路和向下链路的分配是独立的。gprs的设计使得它既能支持间歇的爆发式数据传输,又能支持偶尔的大量数据的传输。 每个终端设备仅采集电压、电流、开关分合位置,主站仅发送遥信、遥测、遥控、遥调指令,每次数据传输量在10k之内。gprs网络传送速率理论上可达171.2kbit/s,目前gprs实际数据传输速率在40kbps左右,能满足数据传输速率(≥30kbps)的需求。并可根据系统的实际情况,通过gprs运营商对apn专网内的tdma帧多分配无线接口时隙,保证数据传输实时通畅。 5 gprs与光纤通信的比较 gprs与光纤通讯方式的比较详见下表 由上表分析可知,gprs在建设费用、施工难度、组网方式、扩充性等方面比光纤通讯方式更具有优势。由于配电网点多面广,变化较频繁,对通信系统而言,方便的扩充性尤为显得必要。在这一点,gprs远远优于光纤通讯。 6 结论 综上所述,gprs通信方式完全能满足配网自动化对通信的要求。目前,国内的配网自动化系统还没有采用gprs通信方式,但是gprs无线通信方式已在配电变压器综合测试系统、负控系统等系统中大量应用。随着现代无线通讯技术的发展,特别3g(第三代移动通信系统)网络的运行,无线通讯能够提供更高的通信质量和数据传输速率。无线通讯将在电力系统中得到更加广泛的应用。 通讯技术论文:浅析基于通信系统浅谈无线通讯技术 论文关键词:无线通讯 重要作用 bluetooth uwb 论文摘 要:随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过bluetooth和uwb的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+uwb作为下一代高速无线通讯技术的可能。 前言 目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用 石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。 2、常用的无线通讯技术分析 目前广泛应用的无线通讯技术主要有gprs/cdma、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准rs-232接口,可直接与计算机、rtu、plc等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着gprs/cdma技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被gprs/cdma所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。 2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现lan互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。 3、短距离无线通讯技术简介 “蓝牙(bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的cmos芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(frequency hopping)和时分多址(time division multi-access—tdma)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。 4、超宽带(uwb)技术研究 超宽带(ultra-wideband—uwb)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。uwb是指信号带宽大于500mhz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,uwb采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几ghz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,uwb设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非uwb接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,uwb可以与现有无线电设备共享带宽。uwb是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。uwb的特点如下: 4.1 抗干扰性能强:uwb采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 4.2 传输速率高:uwb的数据速率可以达到几十mbit/s到几百mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 4.3 带宽极宽:uwb使用的带宽在1ghz以上,高达几个ghz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。 4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而uwb不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 4.5 保密性好:uwb保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 4.6 发送功率非常小:uwb系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mw的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 4.7 成本低,适合于便携型使用:由于uwb技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、rf/tf转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到cmos电路中。 5、结束语 总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。 通讯技术论文:现代电子技术通讯的应用 摘要 随着我国科技的不断发展与进步,通讯行业的发展也越来越快,由于电子技术不断提高,应用范围较为广泛,在通讯行业中占据重要地位,极大程度推进了通讯行业的发展,对促进通讯行业进程起到积极作用。电子技术应用到通讯中,对通讯的质量、及通讯效率都有很大程度的提升,因此,通讯行业的发展离不开先进的现代电子技术,掌握现代电子技术的相关知识对我国全面发展是十分重要的。本文阐述了现在电子技术的特点,并对当前我国现在电子技术通讯存在的问题进行了深入分析,且提出了加强电子技术在通讯中应用方面的建议。 关键词 电子技术;通讯行业;应用措施 电子技术作为单独的一项科学技术,所涉猎的许多方面都离不开电子技术的发展。目前,我国电子技术整体发展情势良好,各方面技术表现较优异,对促进我国经济发展有着不可替代的地位,随着当今社会科技信息技术不断增强,通讯对人们生活影响越来越大,现代电子技术对通讯产业也极其重要,改变了通讯手段和形式,促进通讯产业的发展,为我国电子通讯产业奠定了重要基础。 1现代电子技术特点 1.1智能化 社会的不断发展,现代电子应用方面也越来越广泛,电子技术类的产品逐渐走进人们的生活,提高人们生活质量。主要是因为现代电子技术具有智能化的特点。高科技的智能产品给人们生活带来很大便利,随着现在市场上越来越多高科技产品的出现,它们所表现出来的智能化,提高了工作的效率,增加人们生活工作中的趣味性,对于车间工作者来说则极大程度的降低了手动工作时发生的种种危险。解放劳动人民的双手、丰富人们的生活,促进社会的发展进步。 1.2精准化 由于科技不断提高,我们对于电子技术要求越来越高,人们更多关注与现代电子技术带来便利的同时,信息的准确程度是否与实际偏差过大。因为对于像天气预报、地质勘探、医疗事业等方面都需要精准的数据进行相关工作的开展,因此精准化的电子技术满足了特殊性工作的需求。 1.3普及化 随着现在电子技术的应用范围越来越广泛,已经涉足人们生活工作中各个方面中,人们日常生活中的智能化电子娱乐产品、检查身体的医疗设备、工作中的快捷高效的机器等等,都体现着现代电子技术在生活的普遍性。 2我国通讯产业存在的主要问题 2.1缺少创新思维 我国经济的迅速发展,也极大程度的带动我国通讯行业的发展,为了能在通讯中充分发挥现代电子技术的作用,我国无论是在人力还是物力方面都投资较多的精力。在世界通讯行业发展中,我国通讯很多国有企业运用电子技术促使本企业通讯的发展,拥有很多专利项目,增强了企业的核心竞争力,在对于目前大多数通讯行业说,我国对电子技术在通讯中的影响意识还比较薄弱,并且缺乏创新精神,还是习惯依赖于模仿外国企业,从而制约了我国通讯行业的发展。 2.2地域差距较大 我国的国土面积广阔,地理位置造成了严重的地域发展差距,不同地理位置相对经济效益也不同,我国改革开放后加大了对沿海城市的发展扶持政策,不仅提高了沿海城市的经济状况,对通讯产业同样起到了促进作用。但一些内陆偏远地区城市的通讯发展,并不理想,通讯产业一味的参照发达企业的发展模式,影响通讯企业更好发展。 2.3专业人才缺失 我国通讯产业今年来发展较快,企业过多,且规模较大,这就造成企业之间竞争激烈,而竞争的核心那就是通讯企业的专业技术。拥有专业知识强,技术先进的科研团队,对提高通讯企业的竞争力有着重大意义。但目前,我国通讯行业中,通讯技术能力强,专业素养高的人才比较缺乏,导致很多通讯企业在经济市场中存活率较低。 3加强电子技术在通讯中的应用措施 3.1创新电子技术 现代电子技术想更好的应用在通讯行业中,就要加强专业技术的创新能力,在通讯产业中,技术是通讯的核心发展力量,占据不可代替的生产地位。因此,通讯中在运用现代电子技术过程中,除了要将电子技术合理应用到通讯中来,且要创新出自己通讯企业的核心技术专利,当地相关政府应给予通讯产业在创新技术研发过程中相应的帮助与鼓励,促进通讯产业技术创新力的发展,作为通讯企业,要加强技术研发中心组织的财政投入,为创新技术研发提供基本保障。 3.2缩短地域差异 我国内陆城市及偏远地区的通讯产业发展缓慢,起步较晚,政府应对通讯产业出现的地域差异推行相关政策扶持,调整企业内部结构的同时,要通过互相合作的方式,将沿海城市通讯产业发达的成功企业经营理念及电子技术应用方式传达给内陆城市,通讯企业的迅速发展离不开现代电子技术的正确合理运用,组织沿海与内陆城市电子技术科研讨论会,增加技术交流,全面提升内陆及偏远地区的通讯发展,缩短我国地域通讯企业间的发展差距。 3.3培养专业人才 现在是人才的时代,现代电子技术对通讯的应用重要体现就是人才的建设,人才也是当今每个企业发展过程竞争的重要内容。企业想要更好的运用现代电子科技,就要加强专业人才队伍建设,专业的科研团队要对现代电子技术应用表现、应用领域及电子技术的发展状况进行充分掌握,这样才能使现代电子技术更好的应用到通讯中。相关通讯企业要定期培训在职技术团队,增强专业知识,提升整体综合素养,激发技术人员的创新意识及研发潜能。现代电子科技的技术研发人员同样也应该加强人才建设与培养,只有提高专业人才的知识储备,才能促进企业发展,科技进步,对我国通讯发展奠定坚实基础。 4总结 综上所述,随着我国科技不断进步,现代电子技术也得到了很大程度的发展,电子技术在社会生活的应用范围越来越广,各个领域的发展都离不开现代电子技术。近年来,我国通讯行业发展迅速,尤其是现代电子技术应用到通讯行业中后,极大的满足现代人们对生活的高要求,为人们生活提供了便利。从根本上提高了通讯质量、使用效率及企业经济效益,使通讯行业达到质的飞跃,从而,对我国通讯行业发展、社会的进步、经济的增长起着至关重要的作用。 作者:滑洁 王晗 单位:河北机电职业技术学院 通讯技术论文:网络通讯技术硬件故障分析 摘要:随着我国社会科技的不断进步,计算机网络通讯技术的不断发展,推动了我国经济的整体发展,为我国可持续发展提供了技术上的支持与保障。本文通过对计算机网络通讯过程中硬件方面常遇到的故障问题、日常的维护工作,进行详细的分析,并研究出合理有效的处理办法,以使得计算机网络通讯技术能够得到良好平稳安全的硬件保障环境。为计算机网络通讯技术的发展提供了基础条件。 关键词:计算机;网络通讯;硬件故障;处理办法 0引言 随着社会的不断发展,计算机网络通讯已与人们的生活息息相关,为人们带来了很大的便捷,对计算机的技术的应用越来越广泛,提升了用户的生活质量,推动了我国社会经济的快速发展,然而,在计算机网络通信的过程中也出现了很多的故障,造成了信息的泄露和丢失,为广大用户带来不可估量的损失。主要包括硬件故障、软件故障和其他故障三个方面,而本文就是针对其中的硬件故障的产生、检测、处理进行详细的分析,针对故障产生的具体原因给出相对应的处理办法,不断提高我国计算机网络通讯技术的水平,保障计算机网络通讯的正常运行,为人们提供更加完善的生活质量。 1计算机存在的网络故障 1.1硬件故障计算机网络运行中端口常常出现问题,计算机的端口在使用的时候没有仔细的经过检查,端口和插头有灰尘、污垢、不干净,就可能引起计算机网络通讯的故障。在人们的日常生活中,大众为了方便省事,通常拔插插头都是在通电的情况下,这样做会造成端口的损坏,减少端口的使用寿命。人们没有经过认真的核对,在购买插头时的尺寸不合适,质量不过关,都会降低端口的使用性能,而对于处在室外的端口,经常遭受风吹雨淋、阳光的暴晒,这些都会造成端口不能正常的工作,从而引发计算机网络通讯的故障发生。还有就是由于供电问题引起的故障,例如电线的老化、电压不稳定、还有偶然的自然灾害,这些情况都会造成计算机网络通讯故障。在日常使用中没有使用专门独立的电源、没有安装电压稳定器、没有安装避雷针等设备,造成计算机网络无法正常的运行。计算机中每个模块都有一个连接点,而这个连接点是放置交换机背板的地方。在电路处在潮湿的环境时,就会出现短路和漏电的状况,如果电路板处在高温或雷击的环境下,就会造成元器件的损坏,交换机的电线出现问题,致使计算机不能正常的工作。交换机背板经常出现的故障还有接头的松动、电缆排列顺序的错误、线路连接的错误、电线的错误使用等都会造成计算机网络通讯硬件故障[1]。 1.2软件故障软件故障又叫做逻辑故障,在计算机网络通讯的实际应用中,例如网页无法正常打开、网速缓慢或时常的断断续续、计算机中病毒等情况时有发生,这些都使得计算机网络通讯无法正常运行。由于目前的计算机种类繁多,相对复杂,交换器配置等不尽相同,操作人员由于不熟悉计算机的系统,交换器CPU等配置与计算机不匹配,从而导致网络不能正常通信。若计算机主机出现安全问题,网络的IP地址出现混乱,致使网络通信线路的中断,另外网线出现问题和网速缓慢也可能与网卡有关。 1.3其他故障对于计算机网络通讯来说,根据其覆盖范围划分,出现的网络故障有广域网连接故障、局域网连接故障、网段内故障及小范围故障。根据其不同网络技术TCP/TP协议的层次分为网络接入层故障、网络层故障、传输层故障和应用层故障。或是因为计算机网络的安全性遭到破坏,一些不法分子借机盗取机密文件资料,蓄意破坏网络系统,制造病毒等非法手段来破坏计算机网络通讯的正常使用[2]。 2计算机硬件故障的检测 2.1计算机供电的故障检测当计算机不能正常使用时,首先要对计算机的供电问题进行检测,包括电力是否正常供应、电源是否接触良好、电线是否存在短路、断路等问题,确定是否是由于电力问题所引起的故障,避免因为检测的方向错误,而造成的技术人员工作量增大,工作时间增加带来的损失。2.2计算机显卡与内存的故障检测如果不是由于电力问题引起的计算机故障,那么导致这一问题的主要原因可能就是显卡和内存发生故障。在显卡和内存质量没有问题的前提下,如果计算机长期的处于工作状态,就会引起显卡和内存出现松动或者附着污垢的情况,那么就不能保障计算机的正常使用,要将显卡和内存都取出,经过处理之后再使用,解决由于计算机显卡和内存引起的故障问题,以保证计算机网络通讯的正常运行[3]。2.3计算机外接设备的故障检测若计算机的电力供应和显卡内存都没有出现问题,那么导致计算机硬件故障的产生就可能是外接设备产生问题,检查计算机所连接的外接设备,是否能够正常使用,如若不能要进行及时的维修、更换,以保证计算机硬件故障不是因其而引起的。2.4计算机服务器的故障检测如果计算机的电源、显卡和内存、外接设备都没有出现问题,那么就要对计算机的服务器进行检测,但是计算机的服务器就没有像电源之类的硬件问题检测那么方便、简单,要对服务器实施专业化的系统检测,就检测过程中的相关数据进行整理和分析,除了要使用检测仪器之外,也可以使用元器件的方法进行检测。2.5计算机网络的故障检测在通常情况下,计算机无法正常的登录网页,网站的刷新速度缓慢,都是由网线出现的问题所引起的,先查看计算机网络网口的连接是否正确,如若没有问题,那么就说明是由于网络线路出现问题,要及时对网线线路进行检测、维修,不定期的更换网络线路[4]。 3计算机硬件故障的处理办法 3.1计算机机房的维护为了计算机硬件的正常运行,就要针对计算机机房进行定期的检查,确保计算机处在一个温度、湿度都相对稳定安全的环境下,排除因电磁场产生的静电磁电对计算机的运行造成干扰,致使计算机存储设备的失灵,磁盘驱动的无法使用,计算机内的信息就会泄露丢失。为了避免这一故障的发生,就必须对计算机的运行状态,进行实时的监控、掌握,有针对性的对这一故障的发生采取有效的处理办法,避免因计算机机房的问题引发计算机网络通讯的中断。 3.2计算机服务器的维护服务器对于计算机的正常运行起着不可忽视的作用,要对计算机服务器进行定期的维护、保养,以确保计算机服务器处于高效运转的状态,能够提升计算机服务器的运作质量,延长服务器的使用寿命。但对计算机服务器的维护的同时时,要注意技术操作一定要准确无误,这是为了避免因对计算机服务器维护而对计算机的正常运行造成负面影响,可以利用计算机网卡冗余技术,以保障计算机服务器的维护不会对计算机产生负面的影响。 3.3计算机网络的维护计算机网络的线路要进行合理科学的安排规整,安装网络线路的线槽,要确保线槽的质量过关,不仅坚固而且经久耐用,以确保网络信息的正常传输。要重视线路的布局,提高网络线路的抗干扰性,使用专门独立的供电系统,防止因电压不稳而导致的计算机网络通讯无法正常的运行。特别是垂直布线和水平布线要同时进行,保证网线的数量充足,以避免出现紧急情况,进而影响计算机网络通讯的正常使用。 3.4提升维护人员的工作质量计算机维护人员一定要按照使用手册的说明来定期的检查计算机的硬件设备,如电脑显示器、交换机、网络线路、显卡和内存、路由器等,做好其日常保养和维护的工作。例如,在进行显示器的维护时,要保持其温度、湿度在安全稳定的情况下,显示器的显示屏要保持干净,避免外力的撞击,在保养键盘时,要不定期的进行清洁,避免灰尘的累积,在使用时尽量放轻力度,善待键盘,延长其使用寿命。在进行计算机主板的保养时,要定期清扫,更换CPU散热器,控制主板运行温度。系统维护人员也要定期的检查网络通讯方面的安全问题,保证系统始终处于加密状态,严格按照国家规定要求开展网络通信的建设工作,关注计算机防水与防火方面的安全工作,改善计算机的硬件环境,确保计算机网络通讯系统正常的运行。 4结束语 计算机网络通讯技术以得到各行各业全面的普及,已成为人们日常生活中必不可少的重要组成部分,为人们的工作、学习、生活带来了便捷,但随之而来的还有计算机网络通讯在使用的过程中存在的问题,本文就针对计算机通讯出现的硬件故障、软件故障和其他故障中的硬件故障进行详细的分析,从而得出计算机的供电故障、计算机的显卡与内存故障、计算机的外接设备故障、计算机的服务器故障、计算机的网路故障等常见问题,通过对计算机管理人员工作质量的提升,建立健全计算机管理机制,来实现对计算机机房、计算机服务器、计算机网络等情况的日常维护,确保计算机网络通讯硬件设备的完好,及时的消除安全隐患,使得计算机网络通讯处于一个正常、稳定的工作环境,保证人们的日常生活不受影响,进而推动了我国计算机网络通讯领域的可持续发展。 作者:曾帅 单位:大庆油田采油工程研究院 通讯技术论文:信息通讯技术低碳经济论文 一、信息通讯低碳技术 (1)量子计算机 量子计算机是一种运算速度快、存储量大、功耗低的新型计算机,其遵循量子定律,可进行数学运算、逻辑运算,处理量子信息。量子计算机采用可逆逻辑芯片,进行可逆计算机,降低热量的消耗。目前,各个国家都高度重视发展量子计算和量子通信技术,而我国在此领域具有较强的领先优势。 (2)DNA计算机 DNA计算机以DNA结构作为编码方式,双螺旋和碱基互补形成分子链,在生物酶的作用下,生成各种类型的数据,再按照规则对数据进行运算,映射出可控的DNA分子链化学反应,最后利用聚合反应、超声波降解、克隆、分子纯化等生物技术实现计算机运算和逻辑分析。目前,由美国哥伦比亚大学研制的DNA计算机已经能够实现DNA计算每秒并行操作1022DNA串。同时,DNA分子数据结构能在较小的空间存在海量信息,DNA分子存储密度可达18Mbits/perinch。而DNA计算机的能耗极低,耗能只相当于目前普通计算机的10亿分之一。 (3)云计算 云计算是一种基于服务器的密集型数据存储架构,其将几十万台甚至上百万台计算机进行组建成群,以互联网为中心,提供快速的、便捷的、安全的云存储。云计算实现了分步式数据计算与存储,将资源整合利用,根据需要访问计算机和存储系统,实现了资源的高效利用,达到节能减排的目的。 二、信息通讯促进低碳经济 (1)提高信息交流电子化水平 现代化的信息通讯方式融入到了我们日常工作与生活之中,譬如:电话、电子阅读器、互联网等,将实物替换成为虚拟化的形态物质,减少了对木材、石油、煤炭等的利用,实现节能减排的目的。 (2)提高工业自动化、节能化水平 借助信息通信技术对工业用电机和工业自动化设备进行改造,提高设备对能源的利用效率,降低废气、废物的排放,达到工业自动化、节能化水平。 (3)提高电网信息智能化管理水平 借助信息通信技术对电网进行智能化改造,对电能消耗数据实时采集、传输,科学调度,提高能源的使用效率,降低二氧化碳排放。 (4)提高建筑智能化水平 智能建筑是利用信息通讯技术将建筑中的各项功能进行智能化管理,譬如:智能照明、智能采光、智能通风、智能防灾等,降低建筑对能源的消耗。 (5)提高电子商务发展水平 信息通讯技术实现了电子商务移动化发展,网络购物不受时间、空间的限制,对能源的利用率低,电子商务的发展对低碳经济具有非常好的促进作用。 三、我国ICT产业在LCE发展中的问题 1.制造技术落后 虽然我国是全球电子信息产品的第一制造大国,但是大部分电子产品的核心技术还是依赖于进口,而且电子企业仍以代加工为主。由于我国ICT产业起步晚,底子薄、初期投入少且风险大,制约创新能力的提高,我国ICT产业技术、尤其是低碳技术的进步将会有一个长期曲折、摸索前进的过程。技术水平高低与节能减排能力相对应,若我国缺乏先进的低碳技术,与发达国家相比较,未来电子信息产业则将处于被动挨打的地位。 2.研发成本高 风险大发展LCE的核心是新低碳技术的开发应用。新技术的开发一般具有一定的风险,对企业而言,要想从新技术中获益是需要时间的;由于新技术在短期内往往未见效益,致使企业在技术创新方面顾虑重重;同时在另一方面,企业缺乏应对LCE的丰富经验,因此难以掌控未来的市场。 四、基于低碳经济的信息通讯技术前景分析 (1)绿色信息通讯的应用与普及 一方面,在信息通讯自身设备上进行研究,发展量子计算机、DNA计算机、神经计算机、演化计算机等,提高通讯数据中心的运算速度和存储能力,降低能耗,同时,提高数据搜索模型和算法的实行速度,降低服务器能耗。另一方面,绿色信息通讯通过通信技术实现对能耗产业生产设备、工艺、流程等的节能减排改造,提高能源的利用率和降低碳排放对环境的影响。 (2)低碳技术将是未来信息通讯发展的方向 目前,各个国家都在努力的进行低碳技术的研发,其中信息通讯就是其主要的研发领域之一,譬如:微软公司已经将其信息通讯数据服务中心移到环境温度较低的德国柏林,利用自然降温,减少利用冷却设备而产生的碳排放量。 (3)废旧信息通讯设备处理分类细化与循环再利用 面对每年产生的庞大废旧电子设备,将其按照元件进行拆卸后进行处理,划分成可循环再利用的元件,和不可循环再利用的元件,再将不可循环再利用的元件划分为具有腐蚀性和放射性的元件和无害元件,通过分类细化提高资源的利用率和降低电子垃圾对环境造成的污染。 五、结语 ICT技术是LCE的核心技术之一,是实现节能减排的一项重要手段,是促进能源高效利用、转变经济增长模式的有效措施,是中国实现可持续增长、科技创新、增强综合国力的长远价值所在,也是引领国家发展LCE和绿色GDP、争夺全球LCE领域话语权和主导权的科技基础。ICT产业必须牢牢抓住机遇,积极应对挑战,推动产业升级和技术创新,用低碳经济的理念促进ICT产业的发展,加快实现我国经济增长方式向绿色、生态、可持续方向的转变。 作者:芮小峰单位:常州供电公司 通讯技术论文:计算机网络通讯的技术研究 1计算机网络通讯技术故障分析 1.1网络通讯技术软件故障 1.1.1交换机系统是硬件和软件的结合体 交换机所必需的软件系统都是通过交换机内部的只读存储器来保存的。这类错误也和我们常见的WINDOWS、Linux一样,面对这样的问题,我们必须要做到经常浏览设备厂商的习惯,及时更新补丁才能避免导致交换机满载、错包、丢包等情况的发生。 1.1.2配置问题。配置交换机时出现的错误往往是初学者由于各种交换机配置不一样导致的。出现的原因有很多:比如端口被错误地关闭、VLAN划分不名犬导致网络不通等。如果工作者不是经验很多是很难发现故障的,那么可以先恢复出厂默认配置,然后再一步一步来。 1.1.3密码问题 我们在平时上网的时候会遇到密码丢失的情况,这是一件非常头疼的事。一旦忘记密码,会导致进不去系统,使得工作根本无法进行。但是,往往系统都会有找回密码的功能,当然网络通讯技术也不例外。有的方法比较简单,但有些则需要一步一步操作完成的。不过,密码丢失也不是经常发生的事,通常都是工作人员忘记密码或者交换机出现故障导致的。 1.1.4某台主机由于病毒或者黑客的存在导致向所连接的端口发送一些不符合封闭规则泽的数据包 造成在交换处理器处于非常繁忙的工作状态,最终导致缓冲区丢包的现象。其次就是大量占用网络宽带的广播风暴现象,使得CPU的处理时间大大加长了。长时间下去,就会导致无法正常进行点对通信,网速也就大大降低了。出现广播风暴的原因有很多,比如网卡或者端口出现损坏都会出现广播风暴。 2网络通讯问题的改进策略 做好计算机日常的维护和解决网络通讯出现的问题是保证网络稳定性的必要工作。集体有以下几个方面: 2.1日常维护计算机的硬件若想使计算机处于正常的工作状态 对计算机进行软件维护和硬件检查是非常重要的。网线、路由器、电脑显示器、集线器、交换机这些都是硬件检查的基本项目。这些硬件一旦出现问题要及时修理,严重的还要更换。而检查计算机的安全性,系统的完备性,和一些对一些网络进行设置和更新,这些都是在维护软件时做的工作。 2.2加强安全管理、构建网络安全保障体系网络安全非常的重要 这就要求我们要做到加强网络管理技术,加强计算机自我工作的能力以此来减少人为的操作。培养高级的网络安全管理人员,并且加强网络安全工作人员的培训队伍,不仅要教会他们如何工作,还要培养他们的职业修养,定期上一些思想教育课,让管理人员少喝酒,真正做到爱岗敬业。 3改进安全控制,保障网络通讯安全进行 通过技术的强化来加强网络通讯的安全,主要包括以下几点: 3.1对计算机系统中所存在的缺陷以及后门都要进行严格管理 要填补计算机安全漏洞,做认真的评估以便能够准确地进行修复,这样才能很好地完成维护网络安全的工作。 3.2防火墙技术要加强 通过多个网络设备加强访问控制的技术叫做防火墙。它的作用就是能够构成安全的网络环境,降低不安全服务所造成的风险。而通过防火墙的全都是经过精细挑选的应用协议,因此更增加了网络安全系数。安全软件由于配置在了防火墙上,使得强化了网络的安全策略。而防火墙的集中安全的管理要比分散到各个主机的网络传统安全管理更加实用。内部网络通过防火墙对内部网络的划分可实现重点网段的隔离,从而实现了网络的安全以及对全局网络造成的影响。为了防止主机的IP地址被外部人士所研究透,可以通过通防火墙来隔离内部网络中的DNS信息。这样就避免了一些商业机密被外泄的危险。 3.3对网络信息加密也是保证网络安全的有效方法,这属于存取控制技术领域的范畴 它对于网内数据和网内信息都是非常管用的一种技术。在防治非法访问等难题上,加密都是一个很有效的手段。所以对加强网络安全来说,加密也是一个非常重要的网络安全管理方法。 3.4加强安全审计技术 目前,主机审计、应用审计、数据库审计是比较成熟的安全设计技术。而授权信息和安全策略的制定是两种主要的审核技术。这项技术目前可以通过用户活动,并根据NTFS未经授权的访问进行检测。 4结语 我国的经济随着信息通讯技术的加强而得到了迅猛发展。但对信息资源的污染和破坏也越来越容易,可以说是有利有弊。时下,大众对网络安全问题变得越来越关注。考虑到网络安全综合性的一面,加强网络故障的研究与分析,提高网络通讯的安全就显得十分重要。平时多注意网络维护,才会避免出现故障。如果一旦出现问题,则要及时的对故障进行记录,分析以及拿出解决方案,以便积累相关经验。 作者:周立广单位:南宁市第二医院大沙田分院
制造技术论文:制造业数控技术的运用探析 本文作者:赵珍珍、王宇恺 单位:九江职业大学 对与食品的包装进行杀菌时,以往的人工消毒不能达到较好的效果,也会改变食物的风味、色泽以及营养成分等特性。同时还有可能导致微生物的进入,导致运输及仓储不便。采用数控技术进行食品的无菌包装技术,能够有效解决这些问题,并且数控技术已广泛运用于饮料、食品以及乳制品等行业当中,如图3所示。上图为采用数控技术的无菌包装技术机床,设备采用的是热水循环喷淋杀菌,即进行温水预冷,然后采用冷水进行冷却处理,达到杀菌的目的。主要应用在各种玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等饮料的杀菌,并且设备还具有外观美观、性能稳定等特点。经输送带进行传送,将物品送入杀菌机中,受到各温度的影响,使得食物的温度得到有效地调节,从而达到消毒目的。食品经过杀菌设备时,容器将受到来自不同水温的预热及加热、杀菌,最后是冷却的阶段,设备前端进行逐步的加热与后端的冷却处理,能够保持食物的风味、色泽以及营养成分,在达到杀菌的同时,还能保持食物的鲜美。总之,数控技术在工业当中的运用,不仅降低了员工的劳动强度、减少了成产成本,提高了生产的效率,确保了产品的质量。 当前,我国汽车工业的发展迅速,使得汽车的配件加工也取得较大的进步,数控技术在汽车工业当中的运用,某种程度上提高了汽车配件生产与制造的效率,促进了我国汽车工业的更大发展。在汽车工业制造当中,数控技术集加工中心与数控机床于一体,共同组成高效率的柔性生产线,满足当前汽车产品进行更新换代的要求;打破了汽车生产与制造过程的经济规模观念,较好地实现汽车的中小批量以及多品种的需求。对于汽车制造中复杂的零部件而言,运用数控技术进行加工与制造,能够减少各零部件的制造误差,提高加工的效率。与此同时,还有其他的技术:柔性制造技术与虚拟制造技术、集成制造等技术在汽车工业的当中得以推广应用,将汽车加工的制造技术与数控加工的技术紧密相连,促进汽车工业的进一步发展[2]。 宇航工业当中运用数控技术加工零部件,能够满足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此,宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工,方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言,不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求,而且还能够对铝合金的材质进行切割,有效节约能源,减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。 在机械的机床设备加工当中引入数控技术,并借助计算机的控制技术,对机床设备的加工进行全面的有效指挥与控制,确保机床的设备具有较好的加工、生产以及控制的能力,从而可以精准、快速地进行加工。数控技术能够对机床的加工刀具、冷却泵的操作以及工件位置与主轴的变速等情况进行有效控制,从而更快地确保机床设备的生产效率满足要求。与此同时,达到了机床加工的精细化与精度的要求,为我国的机械制造行业的发展提供较好的机床控管功能,因此数控技术在机械的机床加工与制造当中,起到至关重要的作用。 我国的煤矿储量较大,但是由于受到开采技术的制约,使得我国的煤矿开采的效率与利用率不高;其次是采煤机的类型较少,不利于煤矿开采企业的选择,采,加上采煤的效率较差,只能进行小批量的生产,因此,浪费的现象普遍存在。如今引用数控技术提高了采煤的效率,确保煤矿资源的合理开采与使用。传统的煤矿制造技术对于单件下料的问题难以解决,而使用数控技术后,可借助龙骨板的程序进行下料,对套料的选用方案进行优化,有效提高了采煤机的采煤效率。此外,运用数控技术,还可对煤矿的开采过程进行精准控制,确保煤矿机械的加工质量;此外,数控机床在加工的同时,重复性好、精度高,加工的质量也较为稳定。精度要求低的在普通机床上加工,精加工要求高的在高精度的数控机床上加工,进而提高煤矿机械的整体数控化程度,更好地适应当前复杂的煤矿开采与加工需要[3]。 总之,在机械制造中引入数控技术,提高了我国机械制造工业的效率,而且还有利于实现制造业的自动化、一体化目的。随着科技的不断发展,数控技术还将会得到更加广泛的运用,同时也对经济的稳定发展起到促进作用。 制造技术论文:计算机对机械制造生产效率的作用 本文作者:杜宏 单位:青海诚鑫招标有限公司 计算机技术的应用提高了机械制造业生产效率 作为一种新的生产方式,数控技术摆脱了传统制造业的束缚,避免了人为操作的高失误率。同时,数控技术也是计算机技术与现代机械制造业的有机结合的典型代表。在实际操作中,必须合理地应用计算机技术,以保证其更好地服务于机械制造,从而形成协调的数控制造生产运作。 计算机编程技术,有两种不同的形式:手工编程与自动编程。手工编程,是指编程过程中各个阶段都由人工完成的编程方式;而自动编程则是指形状复杂的零件,结合计算机,并通过标准的数控语言进行编写、处理的加工程序。随着我国计算机技术的不断进步,以及数控机床系统的迅速更新,当下数控语言与计算机语言之间的转化,已变得越来越方便。但是,由于计算机发展速度远高于数控系统的发展速度,因此,在进行计算机编程教学时,必须要注意两者内容的一致性,只有这样才能真正满足当前数控编程的需要。 由于计算机技术的飞速发展,使得机械制造中虚拟成像技术的应用得以实现,并出现了能够对设备加工环境进行准确模拟的仿真培训系统。在实际工作中,企业、学校等教育机构,可以通过这一系统对相关制造人员进行实际操作培训,这样不但能够加速操作者熟练水平的提升,同时能够保证其安全。目前,我国许多企业已经利用这一技术,对操作人员进行技术培训,通过计算机对真实场景进行模拟仿真,从而提高操作者的工作技能,并为企业自动化创造有利条件。 机械CAD通过使用AutoCAD中的查询实体质量特征的功能,能够对实体的质量、体积等进行准确的计算。模具CAD则能够通过对CAD、CAM集成软件的运用,完成整套复杂模具的设计工作。通过CAD、CAM技术的应用,能够在计算机上绘制出零件的模型,并进行模拟装配,再通过对其他各种不同的加工工艺的准确应用,设计更为合理的刀具路径,并模拟整个加工过程,将之处理转化成数控程序,并输入到数控机床进行加工制造。 开放使数控加工主要的特征在于其适用于网络操作,要在开放式数控中运用计算机网络技术,可以借助于计算机网络中的通信与接口协议,利用网络通讯、图形显示以及动态仿真等功能,形成独立模块,并通过通信实现信息交换,从而满足其需求。随着当前计算机网络技术的飞速发展,以及数控技术的不断更新,两者之间的联系日益紧密,而对以PC平台为基础的开放式数控系统的研究,更是极大地方便了现代数控加工技术。这就要求充分地利用计算机的软硬件资源,以及高级语言对相应程序进行编制,从而将计算机网络更加全面地应用于开放式数控加工。 减少维修成本 随着科学技术的不断进步,世界各国对于设备维修技术的研究也在不断深入,如今发达国家大多数都采用了较为先进的设备维修技术。而通过与计算机技术相结合,对设备的维修效率也得到大幅度的提升。目前我们所说的设备维修,主要有BM、TBM、CBM这3种,通过与计算机技术的配合使用,维修效率可以得到很大提高。(1)BM。在设备出现故障后及时高效的进行维修;(2)TBM。通过对机械设备可能出现故障的时间进行预算,对机械设备进行定期维修;(3)CBM。通过一系列的检测、分析过程以及对设备的磨损情况的掌握,及时预测故障时间,并进行维修处理。 为了能够准确地针对机械设备故障进行维修,就必须制定科学的维修方法,针对设备的具体情况,选择不同的方法进行维修。并选择相应的计算机技术配合维修,这时可以按照故障设备的重要程度、设备的磨损故障模式以及RCM逻辑树分析法,设定不同的维修方式。其中,维修方法的设定,必须以设备的重要程度为主要依据,在进行考量时,对其重要程度要根据具体的评价项目进行评价。此外,参考机械设备的使用寿命,对机械设备的磨损故障进行确定,可以使维修方法更具备针对性。而RCM逻辑树分析法,则要求对机械设备进行专业性质更强的综合分析,并通过推测判断对设备中存在的故障进行初步的判断,并制定最终的解决办法。 由于该技术拥有灵敏度高的优势,因此能够及时发现使用设备中的故障,从而保证对机械设备的及时维修,有效避免多余费用的增加。在机械设备的使用中,主要会应用到红外测温技术,该技术是通过对红外线成像原理的应用,及时地现实机械设备表面的温度,并清晰地呈现设备内部的电阻变化、损坏情况以及散热损失等。之后在通过计算机模拟仿真技术,分析设备的受力及磨损情况,从而对设备中的异常情况进行及时维修,防止设备故障扩大而增加维修费用。 结束语 在当前世界经济信息化的大背景下,计算机技术得到了空前的广泛应用,而作为我国新兴工业的主要代表———机械制造产业,与计算机技术的有机结合,不但加快了该行业的发展速度,同时也有效确保了数控加工的顺利开展。然而,在实际操作中,还需要工作人员做好防护措施,确保计算机设备运行的安全。 制造技术论文:机械制造中测量方式的运用 本文作者:刘枫、赵放、肖飞 单位:三一重工股份有限公司 我国测量技术在机械制造中应用的问题 在机械制造领域,测量技术与机械技术、制造技术紧密相连,又相互制约,共同为机械制造业的发展提供技术基础。但是在我国,受到技术力量、测量设备等因素的影响,机械制造中应用测量技术还存在着一些问题,影响着测量技术应用质量与效率的提升。 (1)虽然我国古代已经初步应用测量技术以进行事物测量、提高生产力。但是,到了现代,我国社会发展中,在很长一段时间都重视经济的发展,而忽视了科学技术的开发,从而造成我国技术原创力不强,在测量技术应用于机械制造方面,未能很好地结合我国机械制造实际情况,创新应用测量技术,导致测量技术应用效率得不到提高; (2)测量技术达到测量目的,是需要相应的配套测量设备支持的。但是,我国测量设备的研发工作明显慢于测量技术,很多机械制造企业应用较为先进的测量技术,但是却配备了不适宜、不配套的测量设备,这样,不仅不利于提高测量质量与效率,同时对抗提高测量设备的可靠性也是不利的; (3)在机械制造过程中,有一些参数是需要技术人员应用专门的测量仪器与测量技术进行的,但我国在专业对象专业测量的研究上还有待提高,对于专业性与针对性较强的测量工作,还未找寻到专用的解决方案,这对提升测量技术在机械制造中应用效率具有制约作用,需要相关技术人员提高重视。 测量技术在机械制造中的应用方法 测量技术在机械制造中占有重要的地位,同时也起到重要的作用。因此,在机械制造过程中,相关技术人员必须提高对测量技术的重视,不断创新技术应用观念与方法,以促进测量技术应用效率与质量的提高,进而为机械制造工业的可持续发展奠定坚实的基础基础。 (1)激光器测量技术。激光是受激辐射光放大的一种现象,它主要应用于切割、焊接、打孔、测量等方面。在机械制造领域中,技术人员利用正交偏振激光器所发射的激光来测量机械设备的相关参数,这种测量技术无论是在量程,还是在线性度、精准度等方面都优于传统的测量仪器与技术。应用激光器测量技术可以有效降低甚至避免机械制造的误差,大幅度地提高精准度,保证机械制造的保质、高效进行。另外,激光传感器是在激光器基础上发展的一种材料仪器,它可以事先无接触、远距离的测量,而且精度较高、抗干扰能力较强,被称为最精准的“测量尺”。 (2)纳米位移测量技术。纳米是长度的单位,纳米技术则是一种针对细微对象操作的高科技技术。在测量领域,技术人员利用纳米技术的性质,提出纳米位移测量技术,将测量对象深入到微观世界。这种测量技术主要是根据双频激光合成的波长来干涉条纹虚细分,从而实现位移测量,提高测量的精度。但是,在机械制造中应用纳米位移测量技术需要特定的被测环境,才能保证测量的有效进行,同时也保证测量结果的精准性。另外,由于人们对纳米材料、纳米测量仪器等认识上存在不足,所以要想深入提升纳米位移测量技术的应用效率,还需要很长一段时间。 (3)石英传感器测量技术。石英具有光学、力学、电学等特性,是一种很好的传感材料,因此,技术人员利用石英制成新型的石英传感器,以测量温度、压力、位移等参数。在机械制造中,由于石英传感器操作简单、测量精准度高等特点,技术人员也可以利用石英传感器测量技术对相关机械设备进行参数测量,从而提高测量质量,保证机械制造的水平。 结语 综上所述,在机械制造工业的发展过程中,技术人员除了要加强机械制造技术的研究力度之外,还需要提高对测量技术的重视,不断创新测量技术应用方法,规范技术应用流程,以便最大化地提高测量技术应用的效率与质量,为促进机械制造效率、机械设备质量等的提高提供有效助力。目前,我国机械制造工业对测量技术的应用还处于发展阶段,相关技术人员依然需要加大研究力度,不断创新技术应用方法,以提出经济性、可靠性、安全性更高的测量技术,从而促进机械制造业的可持续发展。 制造技术论文:机械制造技术课程设计论文 一、概述 课程设计(CurriculumDesign)是大学某一课程的综合性实践教学环节。一般是对该课程的理论和实践内容的综合性应用和考察,旨在使学生获得促进其迁移的进而促使学生全面发展的具有教育性经验的计划和方案。课程设计突破了课程局限于课堂教学中的界定,把积累、迁移、促进学生创新能力培养等多方面因素作为指标,是教育过程中不可或缺的重要环节。机械制造技术基础课程设计是工科类院校机械专业针对《机械制造技术基础》这门课程展开的综合性实践教学环节,该课程整合了机械加工方法、机床、刀具、夹具和工艺规程设计等原来分属多门课程的主要内容,其涵盖内容广、理论联系实际密切,是在学生学习完理论基础课和机械专业基础课的基础上开设的一门综合性技术学科。本课程设计则是在课程理论教学的基础上展开的,是对学生理论知识进行考察、巩固和加深的非常好的实践环节,其目的是“培养学生掌握机械零件的加工工艺过程所需要的机械制造技术知识,包括机床、夹具、刀具、量具等工艺装备的选择与使用,培养学生应用现代设计方法和手段解决工程实际问题的能力”。课程设计的创新性改革是进行《机械制造技术基础》课程教学创新能力培养改革中不可或缺的一个环节。 二、课程设计主要内容 通常,机械制造技术基础课程设计采用理论教学、生产实习、课程设计分段实施,学生在经过72学时的理论基础课程学习后,由指导教师带领,深入合作企业进行为期一个月的生产实习。通过观察和学习,进一步了解和熟悉机械零件的典型加工和工艺过程,并在此过程中,对课堂学习所掌握的理论知识进行反复加深、掌握。接下来,学生们返回学校,集中三周进行课程设计,对所学习的理论、实践知识加以应用。本课程设计的主要内容按下面四个阶段进行:第一阶段,由指导教师下达设计任务,为学生提供零件图、设计要求,讲解设计过程及注意事项。第二阶段,学生针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计,通过分析、讨论、计算,确定毛坯结构和尺寸,并设计完成该零件的详细工艺规程,制作出工艺过程卡片及工序卡片。第三阶段,针对工艺规程设计结果,选择典型表面的加工工序进行专用夹具结构设计,通过方案分析,选取和设计定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体等关键部件,并做出夹具装配图、典型零件图若干。第四阶段,学生完成设计报告,提交设计成果,然后根据每个人的设计内容、平时成绩,进行成绩的评定。 三、教学问题及改革方案 近年来,随着课堂教学的改革,工科院校的扩招,计算机等相关学科的发展,传统的机械制造技术基础课程设计逐渐显现出教学质量下滑的倾向。因此,研究和探讨如何改进和加强这一环节,切实提高机械制造技术基础课程设计教学质量,充分利用课程设计培养学生的工程实践能力,成为摆在我们面前的一个重大课题。通过对机械制造技术基础课程设计的深入调查研究,并结合多年来的教学工作经验,笔者针对课程设计中存在的几方面问题提出相应改革方案。 1.充分调动学生积极性,解决学生对课程设计的重要性认识不足的现状。在进行本课程设计时,学生已进入大四上学期,很多同学进入毕业前的忙乱或茫然阶段,找工作、考研或对即将离校后的生活不知所措,对课程设计兴趣不高,学习态度不够端正,没有正确认识到课程设计对学习和培养工程师基本设计素质的重要影响,这些不良情绪往往会造成他们不能积极主动地投入课程设计工作。在以往的教学实施过程中,总有部分学生对待课程设计不负责任、敷衍了事,无法达到预期的教学要求和课程设计目的。为改善现状,本文笔者深入学生中与他们进行交流、沟通,了解学生所处的状态,积极引导、解决他们面临的问题。在课程设计开始之前集中召开动员大会,向学生讲清楚课程设计的重要性和必要性,使学生明确课程设计的作用、地位以及对今后学习和工作的影响,同时结合设计任务对学生进行讲解,使学生提高认识,端正态度,自觉地投入到课程设计工作中去。 2.注重课程设计选题的新颖性、先进性,避免选题单一,重复率高。多年来,大多数学校开设的机械制造技术基础课程设计都是针对拨叉类零件进行加工工艺设计和机床夹具设计,这类零件结构典型,大多是金属切削机床的操纵部件,可以很好地将教学和设计内容联系起来,既有助于加深对机构的理解,又易于切入设计任务。但长期重复单一设计题目,很容易使学生懒于思考、相互抄袭,限制了学生的创新设计思维。结合《机械制造技术基础》课程特点,通过参观机械制造综合实验室熟悉各类机床零部件,同时结合生产实习环节中常见的零件进行考察、分析,遴选出结构典型、难度适中的零件进行设计题目的扩充和更新,尽量做到设计选题新颖、难度适中。同时,指导教师还积极鼓励学生通过各种途径自选题目,经老师审核后选用,保证各组题目不重复,组内每人的任务各有特色。这样的设计不仅激发了学生的主动性,培养了学生创新能力,同时也减少或杜绝了抄袭现象。 3.合理安排设计时间,采用先进设计手段解决时间紧任务重、绘图手段落后问题。机械制造技术基础课程设计内容涉及大量的分析、计算和绘图工作,设计难度较之前的课程设计大大增加,这就要求学生在设计过程中要积极思考,充分运用所学结合实践来完成。而设计时间只有三周甚至是两周,这往往会使学生在设计初期不知如何下手,自我思考的时间受到限制,解决工艺参数计算和定位误差分析等问题时,为了赶进度加班加点,过于劳累。还有个别同学急于求成,照搬甚至抄袭别人的设计内容。在学生的设计中,多数仍采用手工绘图,一方面手工绘图时间长,增加设计的任务量;另一方面目前绝大多数企业均采用计算机绘图技术,且学生们在校期间也学习过多种计算机绘图方法,手工绘图手段不能很好地锻炼学生的计算机绘图能力,与实际工作脱节。如此一来,课程设计的质量大大受到影响,无法达到预期的设计效果。针对上述现象,本文从改进课程设计的时间及安排着手,将课程设计融合到《机械制造技术基础》理论课程的教学和生产实习环节中,提前下达设计题目,让学生在课程学习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识,并在生产实习环节安排有针对性地参观和学习,这样既可以让学生提前了解课程设计中零件的结构、特点和功用,也大大激发了学生的学习兴趣。 4.课程设计中注重创新思维的培养,避免学生限于传统陈旧的思维框架。一直以来,机械制造技术基础课程设计都是基于传统的设计模式,指导教师也是以简单练习为出发点,让学生按部就班地按照课本上的步骤、题目进行设计,虽说也可以让学生得到一定的锻炼,但也限制了学生思维的创造力。“设计”从一定意义上来说就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计,只有创新设计才有可能超越过去,创造未来,只有创新才能在激烈的市场竞争中占有一席之地,才有可能超越对手。 5.改革成绩评定方式,进一步规范。由于设计过程中三四个学生一组,进行同一个零件的工艺分析和夹具设计,难免会有个别同学偷懒抄袭的现象,那么仅凭平时表现和设计成果由指导教师直接判定成绩难免会出现偏颇,无法达到全面、公平的评定效果。我们应该在设计过程中采取自评、互评、教师置疑、小组答辩的方式,公平、公正地对学生的设计给予合理的肯定和评定,营造良好的学风和教风。自评即在设计过程中由学生结合评分标准进行自我评价,找出不足进行改善,争取取得更好的成绩;自评结束后,让学生两两结合进行互评,给出成绩并互相学习互相促进;最后由教师组织分组答辩,结合自评、互评、答辩成绩给出最终成绩。 四、改革成效 为配合课程设计的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2009~2011级本科生十五个班级为试点班级,分期分批进行改革方案的实践与应用。从实践效果来看,课程设计完成质量与往届相比有一定的提升,学生进行课程设计的积极性大大提高。课程设计结束后同学们都反映收获很大,既加深和巩固了机械制造技术基础课程知识的掌握程度,又通过课程设计拓展和提高了设计能力;同时,学生也比较认同改革后的成绩评定方法,新的成绩评定机制激励学生更加积极主动地完成设计任务。 作者:王海霞 单位:山东科技大学 制造技术论文:机械制造业数控技术论文 1计算机技术带动数控技术 上个世纪80年代,计算机技术的飞速发展带动各行各业的迅速进步,依赖计算机自动控制技术的现代机械制造业也逐步脱离传统制造,转变为高效率生产。由集成电路板支撑的数控技术为核心的数控铣床率先走进了机械制造业,然后各种数控机械迅速充斥了机械制造业。从数控车床到镗床、磨床、钻床再到大型的冲床、板材一次性成型机械、车削设备等等,CAD等机械模拟制图软件的开发利用又进一步的提高了机械制造的工程化发展。计算机已经走进了微电子的时代,数控技术也不例外,微电子技术为数控技术的更精细更准确操作提供了可能,微电子技术使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,实现的功能也更加丰富。不仅仅是单个制造产品,还可对成品进行计数打包装箱等后续步骤,操作工人只需在一旁监管突发情况的发生。传统的机械制造业也可以进行计算机自动控制化的改造,实现对零散的生产设备统一管理,协调一致的生产。通过计算机模拟技术,可以找到机械制造中效率和利益最高的生产状况,为企业带来更大的利益。计算机技术不仅仅是对机械生产中起到作用,在原材料的购进,原材料的加工利用,产品的后续包装销售过程中,计算机能构架一条完整的集成制造体系。 2数控技术的生产利用 在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要,在化工生产过程中,粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全,数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件,提供了安全保障,同时对企业来说,也提高了产品的生产效率,实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中,数控技术可以摆脱人的因素,能提供更优的生产环境,例如在食品加工过程,传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求,在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作,一切由机械代替手工自动完成,保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制,一般采用负反馈的调节机制,利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法,实现全过程的智能化一体化生产。 2.1在采煤业中的应用 在传统的采煤业中,一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业,由于地下情形的不可预知性,煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在,地下煤层环境的不同,也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用,解决了单件下料的重要难题,数字化技术能够模拟出最优的套料方案,不仅能实现采煤机械的高效率生产,还能极大的避免人工直接操作的危险性,降低甚至杜绝了煤矿事故的发生,提高煤矿生产企业的经济效益。 2.2在汽车行业中的应用 汽车行业近些年在我国发展迅猛,数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产,有数控技术控制的生产中心更加智能化,不仅高效率还能满足产品更新的要求,还能制造一些极为复杂的零部件,为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中,利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验,了解其参数,更迅速的开发出一种产品来,缩减了汽车的研发周期。 2.3在新型机械制造领域的应用 在航天领域,许多零部件需要特殊的加工,才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求,传统的制造也很难满足这些加工要求,这就要求数控技术对材质进行精密的微加工,不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工,推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。 3机械数控技术的未来发展 3.1更精确 利用数控技术完成高精度的机械操作,在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作,只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工,数控技术精确到每一步,严格控制生产环境,将各个生产环节严丝合缝的连接起来,最终完成高精度超复杂的产品生产。 3.2更大 在微观领域,数控技术可以做到微米级和纳米级,机械设备也可以做的很小。在另一方面,数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为核心的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑,在对复杂机械的组装上,大型组装机械自动精确组装每一个零部件,节省时间提高效率。 3.3更快 没有最快只有更快,数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力,处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化,更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升,CPU的运行频率早已达到上千兆MHz,在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面,伴随着数据处理速度的提升,机械传动速度度提升也十分迅猛,主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了,转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。 4小结 限于篇幅的影响,本文仅对机械数控技术作简要的探究。总而言之,现代化的机械制造依托数控技术得到长足的发展,数控技术的利用,大大促进了行业的发展,乃至增强我国综合国力。现在我国的数控技术和发达国家仍有一定的差距,但是我相信在不久的将来,我们必将追上他们的步伐,机遇与挑战并存,未来需要我们创造。 作者:吴强 单位:玉林市机电工程学校 制造技术论文:装备制造业技术创新论文 1.指标选取研究技术创新 技术产出指标选取了专利申请数(件)、新产品开发项目数(项)、新产品销售收入(万元)、新产品出口收入(万元)。技术创新效率离不开人力、物力、财力的投入。具体来说,在投入方面,R&D人员全时当量对各个创新活动起决定性的作用;R&D经费和开发新产品经费体现了企业对研发的重视程度,可以反映出企业技术创新效率的能力。在产出方面,专利申请数反映了每个企业提出专利申请的数量;新产品开发项目数反映了企业研发新产品的能力,可以较为全面地反映企业研发活动的最终结果;新产品销售收入反映了新产品受市场的欢迎程度;新产品出口收入反映了新产品在国外市场的情况。 2.实证分析 本文利用DEAP2.1软件将表2的数据代入CCR模型进行运算,得到了2012年我国七大装备制造业的技术创新投入资源的利用率θ和各决策单元的松弛变量值和冗余变量值,经整理结果如表3所示。将表2的数据代入BCC模型进行运算,结果见表4,表4中的数据是2012年我国七大装备制造业的综合技术效率、纯技术效率、规模效率和规模效益情况。对达到最佳状态。总体来说,这七大产业的资源投入产出效率大多处于最佳状态。金属制品业、专用设备制造业、交通运输设备制造业的综合技术效率值θ小于1,说明DEA无效,存在投入过多或产出不足。投入指标的松弛变量表示既定产出水平下某一投入指标相当于其在有效前沿面上投影的冗余量,而产出指标的松弛量表示某产出指标相对其在有效前沿面上投影的不足量。如在投入指标上,金属制品业在R&D人员全时当量冗余了1621.018,R&D经费冗余了170085.429。交通运输设备制造业在R&D经费冗余了468308.954,在开发新产品经费冗余了408411.546。在产出指标上,专用设备制造业在新产品开发项目数上离目标值还差87.759,在新产品销售收入上离目标值还差3558033.653,在新产品出口收入上离目标值还差3015147.663。由此可知,这些不为0的松弛量或者冗余量给出了具体的调整方向。从表4中可以看出,DEA有效的产业为通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业。其纯技术效率值和纯规模效率值都为1,这表明这4个产业与其他产业相比,装备制造业中大中型企业的技术创新投入和产出具有相对最优性,投入资源的组合结构相对合理,不存在投入冗余和产出不足,规模效益处于最佳状态,即同时满足技术有效和规模有效。另外三个综合效率值θ不为1的产业DEA无效。影响DEA无效的因素各不相同。具体来看,金属制品业和交通运输设备制造业,其纯技术效率值都等于1,但纯规模效率S<1,因此,这两个产业规模尚未达到最佳,从而造成这两个产业综合技术效率值小于1,即DEA无效。说明这两个产业要从规模大小的角度来对研发投入和产出进行调整,由此可以提高资源的利用率。从规模效益角度来看,它们都处于规模递增阶段,因此还可以增加投入以达到目标产值。而专用设备制造业的纯技术效率值和纯规模效率值都小于1,说明该产业无论从技术角度来看还是从规模角度来看,都未达到最优状态,而且其规模效益处于递减阶段。说明投入存在冗余,所以应该减少资源投入,以提高投入产出效率,主要对产出中低的效率环节进行相应的调整,找出投入的合理比例。四个产业DEA有效,表明这些产业中的大中型企业已经调整了无效环节,有效地利用了资源,使得技术创新投入产出达到有效。 3.结论及建议 本文从CCR模型和BCC模型分析了2012年我国七大装备制造业中大中型企业的效率。发现七大装备制造业的技术创新效率各不相同。其中,通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业达到了综合效率最佳,应予以保持。金属制品业、交通运输设备制造业、专用设备制造业尚未达到DEA有效。金属制品业和交通运输设备制造业应该增加研发投入,扩大规模,同时加强企业间的产学研合作,共享创新资源,形成创新网络,合理配置创新资源,共担研发风险,提高行业整体技术创新效率,进而达到DEA有效。专用设备制造业应该减少研发资源投入,适当缩小规模,让研发人员和研发资金处在合理的比例水平上,从而达到资源的优化配置,进而达到DEA有效。此外,中国装备制造业的大部分企业是国家投资兴建并资助,尤其是一些军工企业,有很好的技术基础。在市场经济条件下,可适当将一些军用技术改造成民用技术,提高其普适性与经济性。同时要加大科研技术的投入,注重客户与市场的需求,有针对性地研发新产品和新技术,从而提高我国装备制造业的技术创新效率。 作者:梁合 雷社平 单位:西北工业大学人文与经法学院 制造技术论文:锅炉压力容器制造自动化技术论文 1膜式壁焊机 我国的工业发展比较迅速,伴随着工业的发展,焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加,锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中,具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段,我国由于技术不纯熟,因此依赖于进口。后续的研究成功后,便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看,哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等,主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊;而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺,现有的应用范围不是很大,但其稳定性和安全性较高,因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术,同时效率较高,但由于在自动化方面融入的元素不是很多,因此需要在一定程度上增加人工操作,日后的提升空间较大。 2直管接长焊机 锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的,仅仅凭借膜式壁焊机,并不能长久的满足要求。为此,技术人员通过长期的调查和研究,制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于,其拥有的自动化程度较高,能够满足日常焊接中的较多工作,即便是应对一些技术性较强的焊接,也没有表现出较多的问题,总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作,引进了管子预处理线,该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置,采用了PLC自动化控制技术,实现了自动化生产。在所有的设备当中,管端数控倒角机是一个非常重要的设备,这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中,可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序,快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见,直管接长焊接的功能性较多,日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。 3马鞍形焊机 锅炉压力容器在现阶段的应用中,常常是为了满足一些特殊要求而设定的,为此,仅凭上述的两项技术,依然没有完全的满足需求。经过探究,技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一,该焊接技术,利用数控技术建立数学模型,保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二,主管与焊枪的同步运用,使得焊接的效率和质量稳步提升,并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题,总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中,可将上述的三种焊接技术,广泛应用与锅炉压力容器制造中,并深入研究,健全技术体系和应用方式,创造更多的效益。 4结语 本文对锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用展开讨论,从目前的情况来看,焊接自动化技术变得更加多元化,且每一种技术都有自己的专属服务领域,告别了过去的恶性循环,工作水平有了很大提升。在今后的工作中,可对锅炉压力容器与焊接自动化技术进行深入研究,创新焊接自动化技术,提高生产效率和生产质量,满足社会的更多需求。 作者:柏晶晶 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 制造技术论文:机械制造中的数控技术论文 一、基于我国目前机械制造行业的现状进行分析 机械制造是直观来讲通过机械来制造成品,通过对原材料实施加工、包装处理、冷热处理、检验产品以及实施运输的整个过程。而且从我国这方面技术水平发展的实际情况来看,在企业规模与生产实力发展水平方面还处于世界先进前列,但是我们现在所制造出来的机械成品大部分都是技术含量不够高,属于中档与抵挡行列的机械成品,至于在知识产权品牌这个方面更显得比较落后,而且从目前发展的情况来看比较滞后。 目前我国机械制造行业有一个比较严重的问题:我国的机械制造产品针对外国的技术在需求方面比较高。例如:大部分消费者购买了国产机械产品过后,会发现虽然是国内机械产品,但是很多关键部位却需要国外的机械技术才能加以完成,这样的问题长时间以来就会让国内的消费者产生一种比较“畸形”的消费观念:会非常肯定的认为进口机械产品的质量一定好于国内机械产品的质量。因此,我国机械制造行业必须面对这些问题,面临这样重大的挑战,需要更加重视机械产品的生产能力与生产质量,逐步提升机械制造过程中的科技含量。从而在未来的时间,从质量方面来改善人们对于国产机械产品的偏激认识,不断增强国内机械制造行业的竞争势力,才能更好的立足于现代市场竞争的环境之中。 二、机械制造自动化 利用主控器来输入相关的数据与编码,从而来对机械进行操作来代替一些人工无法实现的速度,无法实现的制造精度,无法适应的复杂等等过程。将机械制造产品的达标率提高,在一定程度上降低了工作的难度,缩短了生产时间,是目前现代化工业生产的基本要求。 针对目前我国机械产业所存在的问题,若要改变现状,提升自身生产实力,最大限度的保障产品质量,将生产成本逐渐降低,对机械制造现代化技术的实现是我国机械制造行业的必然趋势。只有将机械自动化实现,才能真正提升自身的生产水平,才能顺应市场的需求,才能适应时代的发展。而且目前自动化极限的实现是数控技术的应用,也是推动传统机械制造产业向现代化机械制造产业过渡。 三、数控技术的分析 1.工业生产中的数控技术。在实际生产的操作过程中,需要先设计相关的程序编号,然后将这些程序编码输入到计算机中去,让计算机来进行自动控制的生产代替制造操作方面的动作。在实际的生产过程中,同时计算机也会检测到是否可能出现生产故障或者系统错误,然后制定出及时的改善措施,确保生产稳定进行。数控实际操作的过程中,也需要人工担任监督工作,从而不仅能更好的保障生产过程稳定而安全的运行,而且能提升生产效率,在出现突发情况的同时,还能及时的采取保护措施。因此,工业生产中融入数控技术不仅能更好的改善生产条件与环境,将工业生产行业所隐含的危险系数降低,还能节省更多的劳动力,缩减开支,提高产品生产效率,更好的保障了产品的质量。因为产品在生产的过程中是通过计算机进行控制操作的,所以众多产品之间不会出现传统工艺中较大差异的问题。 2.煤矿机械中的数控技术。我国煤矿行业具有一定的利润优势,采煤机械在这个因素的推动下得到了高速的发展,而且基于开采煤矿的环境存在一定的差异性,因此,机械的种类与先进设备在开发的过程中也不相同。通常一般的机械在进行生产的时候都是按小批量来的。由于开采机械的机壳是通过焊件的使用才制造毛培的。传统加工方式对于单件下料这个问题来讲是比较难的。利用数控技术进行控制切割,不仅能更好的完成采煤机械的叶片、滚筒等方面的处理工作,突破了传统的仿形法,让整个生产过程得到了优化。由此可见,在数控技术在采煤机械中使用的优势在于:利用数控技术制造采煤机械有助于将切割速度最大限度的提升,让锋利的叶片在等同的时间内,实现更多的采集目标。特别是实际操作过程中也突破传统的机械操作模式,大大降低了采煤行业的危险系数,促进了生产效率的提升。 3.汽车工业中的数控技术。随着社会经济的高速发展,汽车行业也得到了前所未有的发展,同时也注定了在汽车制造行业中,汽车部件装置的加工技术需要不断的改善来适应。在汽车行业中使用数控技术,不仅促进了复杂部件制造效率的提升,而且提升了我国汽车行业在国际竞争环境中的实力。最近几十年,汽车行业的发展突飞猛进,数控技术的诞生,提升了复杂零件制造的效率与质量。经过一系列的整合可以告诉我们通过加强柔性生产,不仅能让汽车品种多元化,而且能高效生产中低批量的汽车,更好的满足现代社会的不断需求。同时,现代化汽车工业中必不可少的重要技术是将虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术,将这些技术运用到汽车工业中才能使其行业得到质的突破。 4.机床设备中的数控技术。机械制造过程中,特别是21世纪现代界限制造行业中,机械设备才是基础,只有配置了控制能力较强的机床设备才能推动企业现代化的发展。数控技术的出现使其机床设备得到更好的发展,利用数控技术加强对机床加工进行控制,这类我们称之为数控机床数。整个过程中,数控单元非常重要,它是数控机床的大脑,控机床的实际操作过程与监控都在这个单元中来实施完成的。自动化的机床是配置了程序控制系统自动化的,利用该控制系统能够更加逻辑地将控制编码或者其他相关指令所制定的程序进行处理,而且能进一步实现译码,从而实现让机床动作数控折弯机并加工零件的目的。不仅在精度提高、加工质量、降低劳动力方面取得一定的成效,而且针对较为复杂零件处理方面也具有一定的优势,超越了传统机床操作模式。 总之,时代在变迁,科技在进步,产品竞争也越来越激烈,数控技术作为现代化科学技术,应用到机械制造行业中的是必然的趋势,并且逐步会转向为工业。数控技术是我们需要长期坚持的战略目标,并且要高度重视,从而才能更好的保障我国机械制造行业在国际中的优势。数控技术需要我们不断创新,从而为机械制造行业带来更多的发展空间与机遇。 制造技术论文:机械制造数控技术论文 1目前我国机械制造行业的现状 所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋媚外”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。 2数控技术的特点 数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。 3数控技术在机械制造中的具体应用 随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用: 3.1数控技术在煤矿机械中的应用 我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。 3.2数控技术在汽车工业中的应用 近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。 3.3数控技术在工业生产中的有效运用 在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。 3.4数控技术在机械设备上的有效运用 在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图) 4数控技术在机械制造中的应用的发展前景 数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。 5结束语 随着科学技术的不断发展,机械制造行业对数控技术的要求也越来越严格,数控技术的应用的有效管理也是机械制造产品质量的保障,所以我们应充分重视数控技术在机械制造企业中的应用及发展问题,更好的解决现阶段数控技术在机械制造企业中技术关卡,保证数控技术在机械制造行业的快速稳定发展,生产出更好的产品,为人类提供服务。现阶段,我国的经济发展正处在一个关键阶段,在世界经济一体化的大潮下,我国的机械制造企业还需不断提高数控技术应用的有效性,将制造技术与世界接轨,最大限度的缩小与发达国家的差距,注重技术的创新,为我国的机械制造企业提供技术支持,更好的发展壮大。 作者:李军 魏星 陈韬 单位:昆明冶金高等专科学校 制造技术论文:机械制造中自动化技术论文 一、自动化技术在机械制造中的实际应用 1.智能化应用在机械制造中,系统工程技术、人工智能技术、机械制造技术以及自动化技术相互融合,进而催生出了一种新的、综合性强的应用技术——智能化技术。智能化应用实现了人机一体化,能够对生产过程中的各工艺环节进行智能化推理、分析、判断、决策。所以,机械制造技术和人工智能技术相互结合从而形成了智能机械制造技术,它在机械制造系统中加入了人工智能因素,能够模拟出专家活动,对机械制造过程进行实时的自动化监测,及时发现和处理各种问题。除此之外,随着智能化应用的广泛应用,机械制造企业能够依据外部条件的变化,及时调整自身参数,从而适应市场需求,有效提升机械产品质量。 2.虚拟化的应用在机械制造企业利用仿真技术、建立系统模型,能实现自动化技术的虚拟化应用。虚拟化应用综合了信息技术、人工智能、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺以及计算机图形学的综合利用,是一项系统性技术。在信息技术和计算机仿真技术的共同支撑下,机械制造企业能对生产过程进行模拟和仿真,从而发现其存在的各种问题,切实降低企业生产成本,缩短产品开发周期,确保产品质量,提升机械产品的市场占有额。 二、自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国的经济发展水平以及民族的崛起,在很大程度上受机械制造行业的影响。长期以来,我国自动化水平偏低,所以企业都在寻求快速发展之路,但是要提高我国的自动化水平,必须循序渐进,有计划、有步骤的开展。在发展过程中,我们不能不加选择的照搬国外自动化技术,而要从我国具体国情出发,制定出长期有效的发展规划,逐步提升我国机械制造行业的自动化水平。相较于西方发达国家,我国机械制造业的自动化技术尚处于起步阶段,自动化水平较低,但是随着我国科学技术水平的不断发展和进步,我国自动化技术将会越来越多的应用到机械制造领域。机械制造企业要取得长远发展和进步,就要始终坚持国家的政策导向,时刻以推动国民经济发展为导向,顺应企业发展形势,坚持实事求是,引进并借鉴外国先进技术,为我国机械自动化技术的健康、稳定发展奠定基础,不断提高机械制造领域的经济效益,加快实现机械自动化的伟大目标,提升我国机械自动化技术在国际市场上的竞争力。 三、结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,我国的自动化技术也将取得跨越式发展,这将在很大程度上提升我国的机械自动化水平。所以,我们要坚持与时俱进,加强与国际社会的交流与合作,引进外国先进技术,树立持续开发的发展理念,为我国机械自动化技术的发展奠定坚实的基础,提升机械制造行业的经济效益,推动机械制造行业的可持续发展和进步。 作者:冀阳阳单位:嘉兴学院机电工程学院 制造技术论文:绿色制造技术加工工艺论文 1机械加工中的环境影响分析 机械加工中对环境的影响主要体现在以下两个方面:一是废弃物对环境的影响。废弃物对环境的影响主要有:固体废弃物对当地环境的影响,机械加工过程中会产生大量的边角余料,而这些边角余料的摆放等有可能会破坏当地土壤的成分,造成土壤重金属超标;废液对生态环境的影响。在机械加工中所产生的废液如果处理不善不仅会给环境造成影响,还会对人体的健康形成威胁。二是噪音对环境的影响。机械加工过程中会产生大量的噪音,如果不能很好地控制噪音就会对人体产生严重的危害:干扰人们的正常生活、损害人的听觉系统等。在机械加工过程中噪音主要来源于机床设备的噪音。机床在加工工艺时因为传动齿轮、传动皮带以及轴承的不断工作而产生各种噪音,噪音的产生是机械加工过程中显著的特性;机械加工过程中也会产生噪音。机械加工过程中也会因为对原材料的切割、钻孔等工序而产生噪音,这种噪音大小与机械加工材料有直接的关系。 2绿色制造技术的优化 基于机械加工过程中对能源消耗和环境的影响,应该大力发展绿色制造技术,通过绿色制造技术改善机械加工过程中所出现的各种问题: 2.1优化绿色制造技术工艺参数。工艺参数优化是绿色制造工艺过程规划的关键技术,通过对零件加工工艺参数的优化,可以实现物料消耗最低化的目的,基于在机械加工中工艺参数对机械加工产品的质量、消耗以及噪音等方面的影响,绿色制造技术选择的工艺参数要综合考虑这些因素,并且要通过对多种参数方案进行对比、评价,选出最优化的加工工艺参数,实现机械加工的低物料消耗。 2.2绿色制造工艺路线的优化。工艺路线是机械加工环节中的重要步骤,合理的工艺路线不仅能够大大提高机械产品的生产效率,提高产品质量,还可以实现绿色生产的要求,通过优化工艺路线可以降低一些不必要的机械加工,有效地降低了能源的消耗和对环境的污染。比如在机械加工中采取少无切削生产工艺的精锻、精冲等近似成型的工艺不仅能够提高原材料的使用效益,还能降低污染物的排放,并且通过简化生产流程,降低了设备与能源的消耗。 2.3采取多工件多机床节能型调度优化技术。机械加工实现绿色制造,从根本角度讲需要改善零件加工过程的机床设备:一是要改进机床加工技术,提高机床加工设备与环境的相适应程度,满足机床加工与环境和谐发展的要求;二是要优化配置机床设备,通过采取合理的组合方式降低无功率生产,实现加工过程的绿色性目的。比如在生产过程中,有的机床加工过程会产生大量的无功率作业,造成机械设备的消耗。因此通过采取多工件多机床节能型调度优化技术,通过对工件和机床的合理调度实现总体能量消耗的降低。 2.4加强机械加工绿色制造的评价。机械加工绿色制造的关键就是实现经济效益与生态效益的最大化,而评价绿色制造技术效果的标准就是根据机械加工绿色制造评价指标体系,重点对加工时间、加工质量、加工成本、资源利用率以及环境影响进行分析与评价。 3结束语 总之,通过对机械制造过程中对能源消耗和环境的影响分析,制定出机械加工的绿色技术实施方案,通过绿色制造技术能够大大提高原材料的利用率和减少废弃物的产生。 作者:曹小强单位:五家渠职业技术学校 制造技术论文:基于虚拟制造技术的机械制造论文 1虚拟制造技术课程的教学改革和成形磨齿实验台的应用 为了便于学生更好地认识和理解虚拟制造技术,课程教学中必须结合实践教学。因此结合学校的成形磨齿机床进行教学,向学生讲解磨齿机的工作性能和用途,齿轮的磨削加工方法,以及成形磨齿法和展成磨齿法的区别,大大加深了学生对该门课程内容的理解。在实践教学中,让学生根据设计任务书自己操作成形磨齿实验台,对齿轮进行磨削加工,学生能直观地观察到整个过程,加工过程中出现的任何问题,都能便利地随时进行观察检测,从现场的上课情况看出,这个过程加深了学生对生产过程和制造系统的认识和理解,有利于对其进行理论升华,更好地指导实际生产。使学生对磨齿机的相关知识有一定的了解,对学生以后的专业课学习以及金工实习打下坚实的基础。 在课程中,应用虚拟制造技术用软件进行高阶复杂修形齿面计算、砂轮截形优化、三维磨削过程可视化、基于KBE技术的齿轮工艺参数智能化管理等技术难题,并在齿轮动态性能预测及噪声控制软件部分实现技术突破,软件可实现齿轮噪音对比预测,并能优化齿轮参数,从而达到降低齿轮运行时振动噪声的目的,此技术大大缩短了齿轮加工工艺调整周期,并具有较好的可视化功能,得到了用户一致青睐。通过此教学过程,拓宽了学生的视野,学习到了更多的虚拟制造技术的知识。 为了改善传统的教学方法,我们在课程中采用了启发式教学、互动式教学。启发式教学就是通过在教材的重点、难点、疑点处创设一种问题情境,以引起学生的兴趣和注意,并作适当启发,培养学生的创新思维,鼓励学生主动地、独立地分析问题和解决问题。在成形磨齿实践教学中,通过学生学过的知识进行引导,比如从学习过的车床、铣床等切入,进行类比讲解,使没有接触过磨齿机的学生对此有一定的了解,介绍磨齿机发展史中的一些实例,让学生了解到相关知识背景,启发学生的兴趣,激发了学生的求知欲。在互动式教学中,老师提出问题,然后把班级同学分成几组,先由小组进行讨论和查阅资料,然后再进行汇报,这样可以开阔学生的思路,有助于学生自己解决问题,学生能更多参与课堂教学中,有利于学生潜能的开发,综合素质的提高和创新能力的培养。 2总结 从学生在课堂上的表现来看,通过对虚拟制造技术课程的教学改革,采用了启发式教学、互动式教学,并结合成形磨齿实验台进行实践教学,收到了很好的教学效果,活跃了课堂气氛,调动了学生学习的积极性,增强了学生的动手实践能力,加深了学生对虚拟制造技术知识的理解、掌握和应用,对培养和提高学生的创新思维、创新能力以及动手能力起到了很好的推动作用,为后续课程的学习和从事生产技术工作打好基础。 作者:汪中厚周晓玲马雅鹤单位:上海理工大学 制造技术论文:汽车制造技术多媒体教学论文 1.课前教案制作时容易出现的问题及解决思路 1.1图片多,无层次课本上有很多图形,这些图形是黑色白描画,不够生动,也不够形象,没有层次,学生对此没有兴趣,讲解也难以生动,应在电子教案中增加多媒体素材。例如讲解到汽车零件的加工方法,里面有很多加工机床和车刀的图形,在课件中增加了很多车床、铣床的实物彩色照片,并针对性地讲解。本校有一些普通车床和铣床,学生较容易理解,可以增加一些其它型号的车床供学生比较学习,同时采用多角度的实物照片就易于学生学习其结构并理解其工作原理。这样能更透彻地了解机床的加工原理和加工过程,更加便于学生理解汽车零件的制造过程。 1.2显示多,无区分图形上的动画,一个图形整体出现,讲解其组成和结构时,仅用鼠标控制指针来指明区域不足以说明清楚,不利于学生的理解接受。想要区分出各个不同的区域,可以用不同的色彩来表示不同区域。有时仅要划分不同部分又要依然能清晰看出其内部的组成,这时可以将色彩在设计中调节成半透明的,这样即成显现出色彩又不会遮盖其它信息。例如讲解夹具的组成时,可用半透明的彩色区域标志出定位元件、夹紧元件,即不遮盖住夹具的结构组成,又能清晰区分出不同的组件。 1.3程序多,无步骤多媒体教学时板面大,计算过程如果全部显示,步骤不清,学生不易掌握计算过程,通常学生看懂了却又不知道如何下笔运算。应当计算一步,显示一步,并引导学生思考下一步,再继续讲解下一步,再依次显示出来。以尺寸链的计算为例,依次显示出基本尺寸、上下偏差的计算过程,计算过程采用动画的形式将计算过程按步骤一步一步体现出来,增加步骤和程序的清晰度,就像教师在黑板上一步一步板述。 2.课堂上教学过程中容易出现的问题及解决思路 2.1过度依赖多媒体教学课件多媒体教学课件内容形式多样,讲解详细,图文并茂,操作性强。教师过度依赖就表现为:在课堂上,教师手握鼠标,逐一“演示”课件内容。教师从以前的知识传播者变成了现在的计算机操作员,缺少与学生的交流。教师可以根据实际情况评价、肯定或部分肯定学生的回答,学生的主动性较高,成就感较强。以讲解汽车零件的加工工艺规程为例,里面包含零件从毛坯到成品的全部内容,为了体现每一次工序的内容,虽然采用多媒体动画技术将加工过程和加工表面按加工步骤一步一步体现出来,但在讲解中以提问为主,例如:加工中是如何安装工件?采用了何种刀具?加工精度是如何控制?这些问题引发了学生认真的思索,许多学生大胆回答,学生在自己的思考与回答中寻找答案,比直接提出加工工艺过程的效果更好。2.2内容讲解方式过于简单讲解相关知识点时,应将前后内容融会贯通,多媒体可以很好地实现各模块的链接,设置好链接内容,即可用控制键调出相关的知识点。以讲解各加工工艺为例,将机床与刀具的知识贯穿,同时结合具体加工过程,使得学生更容易将汽车制造技术的各类零件加工的知识点进行归类和总结。这样也就更利于学生具体分析一些刀具加工的工作原理,对新产品开发中制订工艺规程设计提供了一个可行的设计思考方向。第一课对学习兴趣的培养十分重要,不是只讲解教学安排和第一章的内容,可以播放宝马汽车的整个加工流程,有底盘和车身的组装,再到喷漆上蜡,仪表板和座椅等部件的安装,直至通过测试,完整地显示汽车组装加工过程。这样即增加了学生的学习兴趣,教学气氛热烈,又让学生直观地了解了汽车是如何制造出来的,对现今的汽车制造技术也有了直观的认识。 2.3在一定程度上削弱了学生的主观能动性多媒体课件在形式和内容上下了功夫,枯燥的文字与生动的画面相结合,意在激发学生的学习主动性。但教学又成了另一种意义上的满堂灌。教师无形中就把学生的思路限制在课件设定的固定框架内,学生缺少自主思考与学习,学生的主动性必然会受到不同程度的影响。在课堂教学中要多启发,多引导,多提问,多思考,让学生自己去发现问题、提出问题,让学生“动”起来。互动性活动较易组织,课堂气氛较为活跃,师生互动是互动教学理念中最重要的一个方面。教师将在学生自主学习、理解、钻研、观察时,积极地看,积极地听,设身处地地感受学生的所作所为、所思所想,考虑如何指导学生学习。 3.课后容易出现的问题及解决思路 3.1课后师生交流少下课后,学生和老师都急于进行下一节课,师生交流较少,对于学生的课堂学习效果,教师不能得到及时的反馈。教育实践证实,课后交流能让学生在课堂知识的基础上更上一个层次,这就要求教师和学生能够及时沟通,及时讨论。在课后的师生交流中,我们可以采用多种多样的形式.如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于多媒体课件不断完善,有助于教师更好的教,学生更好的学。 3.2作业形式单一通常课后作业形式过于单一,学生一味地抄写或计算,容易产生厌烦情绪,不利于学习积极性的培养。课后作业不仅仅是单一的书本作业,还可以有多种形式,例如推荐学生在课外参观汽车4S店或车展,对一些新车型和新技术去做一些调查和研究。在讲解汽车制造新技术的时候,就让学生自己上讲台展示并讲解自己制作的制造新技术的课件,很多同学都非常积极,他们觉得自己的成果不仅能让老师看到,还能与其他同学共享,效果非常好。从学生的展示中看出,很多同学事先都是作了充分的准备的,这无疑极大提升了学习的主动性与极积性。 4.结语 正确有效地应用多媒体技术,不仅使多媒体教学内容充实直观、重点突出,同时主次分明、层次清晰。在教学过程中充分利用多媒体高容量高效率,结合多媒体技术控制教学进程,使教学过程即做到严谨有序,又做到气氛热情活跃,较好地激发了学生的学习兴趣,教学效果也得到很大的提高,受到学生的普遍欢迎和好评。我们将进一步完善汽车制造技术课程的教学方法,为社会培养更多的能够适应时代高速发展的高素质创新型人才。 作者:旷英姬单位:九江学院机械与材料工程学院 制造技术论文:数控技术机械制造论文 1数控技术定义及其特征 数控技术是一种将计算机技术、通信技术、光机电技术以及传感监测技术等融为一体的通过数字命令信息指令对机械进行二次加工并控制的自动化技术,该技术由数字化信息设备以及控制运行设备组成,技术含量极高,在用于机械制造领域中能够大大提升生产效率,保证产品质量和精确度。数控技术的特征有以下三点:首先,数控技术可有效提高制造业的产品质量以及精确度,从而提高生产效率。例如,在机床夹具制造过程中利用数控技术,在同一时间内对多个夹具进行统一规格的加工,简化操作程序,缩短制造时间,从而提高了生产聊率,统一规格的加工操作,让机床夹具更符合标准,精确度更高。其次,提供简化工艺流程,减少投入。利用数控技术能够大大简化工艺数量和程序,以自动化的方式代替更多繁琐复杂的工艺,使生产更便利;第三,功能强大。数控技术不仅能提高生产效率,统一规格,提高精确度,还能改变生产参数,使其适用于更多规格不同、批次不同产品的要求。数控技术只需要通过电脑调整生产参数、规格就可以实现以上要求。 2数控技术在机械制造中的实际应用 2.1机床设备上的数控技术 机床设备是机械制造过程中的基础设备,绝大部分的操作程序都是在机床上面实现完成的。数控技术引入机床设备中将计算机技术以及互联网通信技术融合进机床设备中,控制生产过程中的每道工序的参数、时间、以及规格,做到统一规范化的操作,让机床设备在工作时更加稳定、安全和高效,同时完善机床的各类零部件开关控制,使操作开关系统、冷却泵系统等调节得更加精准、细致。 2.2工业生产中的数控技术 工业生产过程中的数控技术应用最为频繁,尤其是食品加工、药品加工以及印刷造纸等工业领域。数控技术的使用不仅可以有效降低工业生产中的材料损耗,提高工作环境的利用率,降低工业投入成本,将工业化生产由传统的、人工化、滞后化带入一个智能化、高效化的全新时代。比如某牛奶加工厂,从牛奶的提取、检测、加工、包装等一系列的过程中,采用数控技术,全程利用计算机控制牛奶加工生产的各个流程和环节,既保证了效率和质量,还能全程监控牛奶的生产加工包装过程,一旦发现不利因素,可及时采取应对措施解决问题,保证奶制品的安全可靠。 2.3航天器材上的数控技术 航空航天技术一直以来是属于高精密型的、技术含量超高的技术,而它所采用到的材料和零件都是经过特制而成的。以往没有出现数控技术之前,对于航天器材的制造尚处于较为粗浅的阶段,往往不能满足航空航天的高要求和高标准。当数控技术引入航天宇航工业中后,以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,力求将航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是对航天器材的小部件的制作更是精益求精,坚持节约,反对能源浪费。 2.4汽车领域的数控技术 随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求越来越高,汽车作为出行代步工具和显示人们财富地位的象征已经成为许多人拥有的物品之一,汽车需求量与日俱增,而由此引发的汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车生产领域引入数控技术,可以有效提升构成汽车各个零部件的生产速率,加快汽车零部件的组装和后期测试的效率,加大汽车成品的生产量,提高汽车成品的质量,最终提高汽车从生产都投入销售过程中的经济效益。现阶段的汽车生产车间中,全部采用的是现代化、高科技的数控机床设备,生产流水线作业高效化、智能化,让汽车从零件的生产、组装到后期的试运行全程控制中,实现了高产能和高质量的要求。 2.5煤矿机械领域中的数控技术 众所周知,煤炭是人们生产和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的开采以及运输属于一项高危险生产活动,必须要求参与者拥有较强的专业技术和高度工作警惕。采煤过程中最常使用到的就是采煤机,尤其采煤工作面的环境极为恶劣,地形地质条件复杂,通常意义上的采煤机只能完成小部分工作面的采煤工作量,无法对一整个矿料进行单独开采和整合,在这种恶劣的情况下难以正常工作并保证工作效率,倘若引入数控技术,即在采煤机添加了数控气割,利用焊接技术将采煤机功能扩展,解决传统采煤机程序单一、功能不全的缺陷,使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作,不仅有效提升了采煤工作效率,缩短了煤炭采矿时间,还大大降低了采煤矿工的危险,值得在煤矿机械领域广泛推广。 3结论 现阶段,数控技术用于机械制造业越来越频繁,无论是在机床设备领域、工业生产领域还是汽车和航天器材领域,它的重要性显而易见。随着科学技术的不断进步,人们对数控技术的要求越来越高,因此,当我们重视数控技术在制造业中的实际应用的同时还要考虑到数控技术自身的进步和更新,弥补不足之处,才能有效解决机械制造行业中不断出现的新问题和新状况,以不断适应机械制造业生产和发展。笔者认为,今后数控技术在大家的认真、努力的研究下,尤其是对数控技术在机械制造业的应用领域的执着钻研之下,数控技术的应用价值将会得到极大的推广,为我国的机械制造业增添动力,为我国的社会主义经济的发展和进步发挥它无穷力量。 作者:廖述雨单位:湖南工贸技师学院
工业分析技术论文: 工业无损害检测技术特征分析论文 摘要:本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术,分别对其概念、检测方法、优缺点做了详细阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上,说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。 关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测 在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。 一、激光技术在无损检测领域的应用与发展 激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。 1.激光全息无损检测技术 激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。 激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。 (1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。 (2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。 (3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。 2.激光超声无损检测技术 激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。 (1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。 (2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。 (3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。 3.激光无损检测的发展 激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。 二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展 超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。 1.超声检测技术的应用 (1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。 (2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。 (3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。 (4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。 (5)核电工业的超声检测。 (6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。 2.超声检测技术的发展 在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。 目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。 三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展 1.射线检测技术的应用 射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。 (1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。 (2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。 (3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。 四、无损检测的发展趋势 1.超声相控阵技术 超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。 超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。 2.微波无损检测 微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。 微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强,类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用,但是微波不需要耦合剂,避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料,因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外,无需做特别的分析处理,采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料,因而不能检测此类复合结构内部的缺陷,只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。公务员之家 近年来,随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用,微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步,从而大大推动了微波无损检测技术的发展。 工业分析技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业分析技术论文:工业以太网技术发展分析论文 论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络 论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。 传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。 一、工业以太网技术的特点 以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显: (一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。 (二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。 (三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。 (四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。 (五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。 二、工业以太网在控制领域应用现状 工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。 (一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。 (二)专用工业以太控制网络 如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 工业分析技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业分析技术论文:机械工业行业技术分析论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了国家级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 工业分析技术论文:工业建筑锅炉施工技术要点分析 摘要:锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,其包括多个子系统的施工,每一个子系统的施工质量都会影响到锅炉的施工质量。本文结合锅炉的安装,详细地介绍了锅炉施工技术要点,确保锅炉施工质量。 关键词:锅炉;施工;技术要点 0 引言 随着我国供暖事业的快速发展,锅炉的种类也日益增多,锅炉安装人员的施工技术、水平也在不断提高。但,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。如何在施工过程中确保施工质量,如何确定可行、技术先进、合理经济的施工方案,是值得施工人员高度重视的问题。 1 工程概况 本工程设计规模为4×300mW,1#、2#锅炉为B WB-1025/17.38-M 型,3#、4#锅炉为DG1025/18.2-Ⅱ15型,“W”火焰燃烧方式锅炉。采用双进双出磨煤机正压直吹式制粉系统。在锅炉尾部竖井下设置两台三分仓容克式空气预热器。每炉配两台双室三电场电除尘器。 2 锅炉施工技术要点 施工方案以及施工技术的选择直接关系对锅炉的安装质量。为此,本为以B WB-1025/17.38-M 型锅炉的安装为例,对锅炉施工技术要点进行了分析。 2.1钢结构安装方案 2.1.1本体钢结构安装方案 锅炉本体钢架包括柱、梁、水平支撑、垂直支撑、炉顶钢架、平台扶梯等几部分,总重为2964.3t,其中炉顶钢架重480t,平台扶梯重200t。共24根柱,沿炉深方向共5排,编号为:F-G-H-J-K,沿炉宽方向共5列,编号为:1-2-3-4-5,炉宽方向F、H、J、K排柱各有5 根,G 排柱有4 根。其中F、G、H、J 列柱分四层供货,每层顶部标高分别为14m、28.6m、46m、61.5m,K排柱分两层供货,每层顶部标高分别为18.6m、36.2m。柱段与相应梁组成一安装层,除柱与柱、柱与主梁及垂直支撑间在现场用扭剪型高强螺栓连接外,其余梁及水平支撑现场焊接连接,立柱与基础通过柱底板、地脚螺栓连接。根据钢架结构特点,地面不进行组合,采用单件吊装方式。由炉前塔吊、炉后塔吊和M250履带吊同时吊装。在每层柱、主梁、垂直支撑安装完毕,验收合格后,才能进行下一层安装。在安装过程中,将需要预先存放的设备和组件预先就位。小梁、水平支撑、平台扶梯紧接着钢架安装进度依次安装,以方便施工,保证安全。 2.1.2 顶板梁安装方案 炉顶钢架共6件顶板大梁。F、J大梁各两件,与立柱间用高强螺栓连接,G、H大梁各一件,为上、下叠梁,G大梁重75t,H大梁重102t。第四层钢架验收合格后,方能吊装顶板大梁。F、J大梁吊装就位后,及时用初拧扳手紧固连接螺栓。G、H大梁地面进行组装,组装位置在锅炉右侧,与锅炉纵向中心线平行,大梁左侧朝炉后。由两塔吊抬吊就位,炉后塔吊抬吊大梁左侧,炉前塔吊抬吊大梁右侧。大梁安装好后及时连接各次梁,以保证整体结构的稳定性。不影响受热面大件吊装的次梁、吊杆梁随着受热面吊装进度安装。 2.2受热面安装方案 2.2.1省煤器 省煤器由进口集箱、蛇形管排、吊挂管、出口集箱组成。省煤器考虑单片吊装,地面将蛇形管和下部的散管组合在一起。省煤器进、出口集箱在地面组合成整根。省煤器蛇形管排和一级过热器管排一递一交叉安装,用250t 履带吊将管排吊至炉顶左侧包墙过热器的开口位置,用布置在炉顶的10t电动葫芦接住管排,由电动葫芦吊至安装位置。上段省煤器吊挂管在水平烟道顶棚(后)和省煤器上集箱就位后散管单根安装。吊挂管一过区域和一级过热器小组合安装。 2.2.2汽包 汽包直径Φ2 145×185mm,长21 600mm,材质SA-299。汽包安装标高为54 570mm,距离F 排钢架4 025mm。汽包用4 根M85×4 的吊杆悬吊在顶板梁下。汽包吊装之前,汽包的检查放线、内部装置的拆除、临时脚手架搭设等工作要完成,并将汽包4根M85的U型吊架临时固定在汽包上。汽包安装用2套200t的十.十滑轮组通过2台16t的卷扬机牵引水平抬吊汽包吊耳就位。2 套200t滑轮组的中心间距为8 400mm。汽包就位后穿吊杆销子,找正后固定。 2.2.3水冷壁 水冷壁Φ60×6.5mm,材质20G,管子节距75mm。前水分上下5 段、两侧分4 段、后水分6 段、延伸管分2段供货。除后水的2 根上集箱外,其余水冷壁集箱制造厂均和管排对接焊好。四侧水冷壁采用地面小组合方式组合安装。水冷壁组件由两台DBQ3000tm 塔吊双车抬吊竖立后,用炉后塔吊单车将组件从炉顶G、H间开口进入安装位置(顶梁96#两根、97#一根先不安装)。水冷壁刚性梁出厂件吊装,在水冷壁管排吊装前临时悬吊于附近的钢梁上。左、右水从上到下吊装,上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,将下段吊装就位悬挂于上段之下。前、后水先吊中段,再吊冷灰斗,最后吊上段组件。拱部燃烧区水冷壁组件,悬挂于36 200mm 的桁架梁下。冷灰斗吊装前先将水冷壁下集箱支撑托架就位找正,并固定牢靠,冷灰斗吊入后,下集箱放在托架上,冷灰斗上部也临时悬挂于36 200mm 的桁架梁下。上段水冷壁吊装前先将燃烧器预先存放好。前墙水冷壁上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。后墙水冷壁上段吊装时,从炉顶开口位置穿入后旋转90度,先临时悬挂于95#顶梁下,待两件后水上段悬挂完后,安装96#(两根)、97#顶梁,并完善后水吊杆梁,然后再将后水上段正式就位。找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。水冷壁管口对接完成并密封后,正式安装水冷壁刚性梁。 2.2.4包墙过热器 包墙过热器管Φ42×6mm(中隔墙上段为Φ51×7mm),材质25MnG,管子节距112.5mm。包墙集箱除前包、隔墙的上集箱外其余制造厂均和管排对接焊好。前包、隔墙上集箱各分两件供货。包墙过热器分10个组件,即左、右侧包墙,前、后包墙和隔墙各分左右两个组件,左、右延长墙。地面组合时,炉墙附件和吹灰器支架全部安装上。前后包墙过热器刚性梁出厂时在炉中心线处沿炉宽分为两段,侧包墙过热器上面三层刚性梁在前包墙处也分为两段,可以满足四侧包墙组合的需要。前包墙、左右包墙,后包墙须用三角架加固起吊,包墙由两台DBQ3000tm塔吊抬吊竖立后,脱掉桁架,组件由炉后塔吊从炉顶开口进入就位位置。其它的不用加固架,直接抬吊。左包墙从炉顶穿入后,先临时悬挂在103#顶梁下,留出后竖井受热面吊装通道,待省煤器管排、一级过热器、再热器水平管组吊装就位后,左侧包墙过热器再正式安装就位。吊装顺序:后包墙-左包墙-右包墙-隔墙-前包墙-左延伸墙-右延伸墙 3 结论 锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。锅炉施工中存在的类似问题,大多都是可以避免的。只要我们认真对待,抓好施工中各个环节的施工质量,定能交付满意工程。 工业分析技术论文:德\日\中机床工业相关技术专利分布比较分析 摘要:文章通过比较分析德国、日本和中国典型机床工业技术专利申请的数字分布状况,总结了德国、日本机床行业技术创新发展的成功经验及对中国机床技术创新发展的启示。 关键词:机床工业;专利申请公开;技术创新;数控机床 机床工业是一个国家装备工业的核心,它的行业创新实力和技术水平会影响国家整体工业的发展速度。一个国家行业技术专利数量的变化在一定程度上可以用来确认和跟踪这个行业的技术创新活动发展轨迹,表现其行业技术创新的活跃性,反映一个国家的行业技术创新能力强弱。从不同角度比较分析德、日、中三国的机床技术专利数据,比较三个国家行业技术创新发展情况,分析行业技术优势产生的内导因素,找出我国机床工业技术发展中的缺陷,对现阶段的中国机床行业技术创新能力提高和机床工业的加速发展有着重要意义。 一、德国、日本、中国机床专利申请总量变化比较 分别在德国、日本、中国所建立的官方或国家专利数据库中,按照国际统一的专利分类方法IPC国际分类标准B23主分类项下,即:机床;未列入其它类的金属加工项下依年份检索发明专利数字,所得出机床技术集中出现的开端和总量统计值的变化发展趋势图如下: 60年代,德国机床工业就开始依靠着技术创新能力持续上升发展,起点要比日本早15年。然而,70年代末开始,德国在数控机床技术发展的浪潮中,却被日本迅速赶超。 70年代末, 日本善用引进技术、注重保留二次技术创新空间,抓住电脑数控技术引进机床控制的机遇,迅速提高了本国的机床数控技术水平,出现了大批新产品和新企业。日本数控机床产品利用功能优越、制作精良而价格便宜的中低档数控产品冲击市场,迅速占有世界市场份额。日本企业会针对客户的消费习惯和消费能力对产品进行相应的变化和更新。它们的技术创新围绕着市场需求转,是非常典型的应用型创新。 中国的机床工业技术发展在建国初期后的30年里几乎始终徘徊停留在传统老式的通用机床技术领域里。20世纪70年代西方发达的资本主义国家和日本数控机床发展大行其道,争先抢攻的时刻,我国的机床产业和与电子、微电子产业的技术结合领域可以说是一片空白。80年代直到90年代末开始,我国才开始有了数控机床技术的发端,但进步迟缓,整个行业的技术水平始终很低。这种状况持续到新世纪的开始才逐渐加速改善。 需要说明的是曲线图表中的日本机床发明专利公开申请总量上远远超出德国和中国。由于各国发明专利授理的具体标准存在不同之处,单从数量的比较上却并不一定能够绝对说明一个国家的机床技术水平。所以,在此我们仅使用三个国家专利申请量的浮动变化曲线来比较不同国家间机床技术变化发生的显著转变阶段,并不将总数上的巨大差异做为不同国家间技术水平高低比较的重要技术指标。 二、三个国家专利申请人均产出率的比较 德、日两国机床技术发展最鼎盛时期的就业人员数量和申请专利成果总产出量所得出的人均产出量情况如下: 首先是德国,上世纪的70年到80年代是德国机床创新量顶盛时期,以1975年初到1980年初这5年为例,当时德国机床工业的平均从业人数大约为70,000人,这个阶段出现的各类机床相关技术发明专利申请公开量大约为10,015件,人均产出率约为0.143。 日本在上世纪的90年代到达了机床技术创新的顶峰,从1990年初到1995年初,相关发明专利申请公开量达到了约71,245.00件,那个时期日本机床从业人员数量大约为3.8万人,人均创新产出率约为1.875。当然,并不能因为极高的人均创新产出率就说明日本机床技术水平大大超出其他国家,这也需要加入专利审查标准和最终授权率等决定专利质量的因素来综合考察,这一点在下文中会专门提及。 目前,我国的机床行业从业人数约是250,000人,就业数量为德国的3.6倍,日本的6.6倍。2004年初至2009年初从专利数量增长速度最快的时期,各类相关机床类发明专利申请总量为18,232件,人均发明产出率约为0.073。从比较数字看,我国现阶段人均发明产出率为德国机床工业发展顶峰时期的51%,为日本的3.9%,如此大的差距在一定程度上说明了我国技术创新力薄弱的问题。 三、机床技术专利申请来源分布比较 从总数上看,2006年我国的发明专利申请量就已位居世界第四位。但是,其中近半数发明申请却来自国外,尤其是我国产业技术领域的发明专利明显偏少。 具体到金属切削机床类技术,以2004年为例, 日本特许厅数据库中公布的B23类项下金切机床类发明专利申请数量为5,936件,根据多组数据的抽样统计,每100件发明专利申请中,非本国公民申请者的件数平均约为6到lo件。也就是说非本国居民的发明申请数量仅为约6%~10%;而同时期的国共有发明专利申请727件,其中,境外申请者的比例高达57%,单单日本一个国家就占有246件,德国占有78件,属于中国发明专利申请的总共只有约310件。 再来总体看中国国家知识产权局专利数据库中金切机床类公开的专利情况。截至2010年8月1日,国家专利局数据库中被公开的金切机床B23分类项下发明专利共计19,558项。其中,公开的发明专利为境外申请者的数量约为7,900件,平均占总量的40%左右。 四、专利申请质量的比较 由于在各个国家不尽相同的专利审查制度体系下作比较,所以不能够单用申请总量上的差别来衡量一个国家机床工业的技术水平,更需要综合专利申请质量指数。专利申请的质量可以主要从两方面来衡量,一是专利申请的有效发明数量,二是专利申请的种类结构。 首先是有效发明数量。发明专利的质量从某种程度上来说可以用申请的授权率,即有效发明数量来评估。 具体到机床类技术专利,首先看日本,由于日本的专利申请门槛较低,往往一个很小的技术改动,企业就会主张专利申请。与申请量相比, 日本的专利授权量上可能会大打折扣。根据多组随机抽样的统计数据, 日本机床类技术的有效发明授权率约平均为33%,也就是说每100项发明专利申请最后有将近2/3是被撤销或不能获得授权。因为日本专利数据库中授理的非本国居民机床技术方面的申请比率并不高,只有6%~10%,所以,可以说日本本国可以占有90%~94%的有效发明专利。 与发达国家相比,我国国内发明专利的质量有一定差距。截至到2011年3月底,在专利数据库中B23类机床技术总共可以检索到28,733项发明专利申请,被授权的发明专利为11,641件,平均授权率约为40.5%。单从总的机床技术发明专利授权率上看,我国的数字要比日本 高,但是联系到国家知识产权局每年授理的大量来自于非本国居民的发明申请成份,就会大大削弱我国本国所拥有的有效发明。例如,日本在我国的4,568项发明申请中就有2,436项是有效专利,授权率为53.3%;德国在我国的1,672项发明申请中获得了737项授权,授权率44%;美国的2,315项中有1,007件有效;台湾地区的755项发明申请中有304项有效;瑞典的550项申请中345件有效等等,这样将许多其他国家和地区的有效发明专利扣减出去,来自中国本土的有效发明就非常有限了。 然后,我们再来比较不同国家专利申请的种类结构。技术专利有两个主要类型:发明和实用新型。其中发明的技术含量高,其比率可反映企业自主创新的核心水平。而根据我国机床技术专利组成结构的对比情况,实用新型申请偏多,发明偏少,说明我国的创新活动强度较低。 具体到机床产业,我国这种结构上的欠缺则也非常明显,利用关键词检索的办法比较一下机床技术方面日本和中国数据库中的专利构成情况。 截至2010年9月12日,使用关键词“车床(卜一又)”在日本专利特许厅数据库中检索得出的结果是特许(发明)共23,607件,实用新案(实用新型)共1,071件,比率为22:1;同样是使用关键词“车床”在中国国家专利局数据库中检索得出的结果是发明共849件,实用新型共2,275件,比率为0.37:1。 中国国家知识产权局数据库中来自于国外的机床技术申请有95%上均为发明专利申请,实用新型申请比例通常很小。中国国内实用新型的申请量一直显著高于国外,而且差距逐年拉大,这说明了中国本土的创新成果质量不高,对核心技术没有突破。截至2010年8月1日,中国国家知识产权局专利数据库中所显示的金切类机床B23项下数据,除去授权给境外发明者的比率部分(约40%左右),可以得出发明专利授权给中国所有者的件数约为11,658件;实用新型约为25,203件(除去8.4%的境外所有者)。发明专利的比例为31.6%,也就是说国人申请100件关于机床方面技术类的专利,约有3l件为发明,69件为实用新型。 五、数控机床技术领域的外国企业在中国专利申请状况 在中国境内的金切机床技术发明申请数量上,日本公司排名第一。日本三菱、日立、东芝等几个公司是申请大户。以三菱和日立公司为例,截至20lo年8月1日,数据库中检索到的2,880项日本发明专利申请中,三菱集团公司拥有328项,日立公司拥有213项。德国的1,701项发明专利申请中,博世集团拥有133项,西门子集团公司49项。其它的从几十项到几项不等分布在各个中小企业手中。 由此可知,德国、日本企业除了拥有卓越的自主创新能力外,其对专利申请的认知态度已经非常普遍和成熟。他们十分重视把研制出来的技术申请和注册专利,使用专利保护制度作为保护海外市场的盾牌。 以上这些专利统计数字的差距说明了我国机床产业技术领域自主创新能力的欠缺,具有自主知识产权的关键性技术供给严重不足。而德国和日本则是另一番不同的局面。德国在60年代时,准确抓住了机床产品机电一体化的技术转变契机,利用本国基础不错的电子工业,快速进入了采用集成电路的机床数字程控时代。从集成电路控制到小型通用电子计算机控制系统,直到今天的微型计算机控制系统、计算机集成制造系统,德国数控机床产品一直保持技术革新领域的优先地位。日本机床工业的发展只经历了约十年的技术模仿和改进阶段。20世纪80年代初,日本抓住了机床数控技术发展的契机,全力投入和促进电子、计算机技术的发展,在微型计算机控制系统的机床技术开发领域同德国站在了同一起跑线上。 六、差异要点分析及可供选择的对策 上述对日本、德国和中国三个国家机床行业相关技术专利总量、质量、结构等各方面的比较分析中,我们可以看出中国的机床技术创新指标数据与德国和日本存在着很大的差距。总结德、日两个国家机床技术创新成功发展的以下要点,值得中国参考借鉴: (一)强大的政府引导和扶持作用 德、日这些发达国家之所以取得机床工业技术的发展成功,政府的策划、引导和扶持作用功不可没。随着科技的迅猛发展,信息、电子及计算机技术日渐融合,任何领域的研发工作都与这些技术紧密联系、相互渗透,这使传统机械行业的技术发展呈现出多标准、多维度、多方向的发展态势。所以,在把握突破方向时,不能依靠各个企业单打独斗,需要一个国家政府扮演总指挥的角色,集中各方面力量对整个世界市场系统分析,审时度势。各企业、研究性机构和行业协会积极配合政府指令,大量投入、集中研究、预测最佳的发展可能、综合分析潜在的市场需求,制定周密的短期和中长期发展规划,并采取切实有效的措施扶持引导生产企业在某一个或某几个技术方面集中人力、财力、物力做技术攻坚,争取用本国自主创新的机床产品引领趋势、主导市场。 关于这个方面, 日本政府是成效卓著的榜样,系列资助补贴政策、适度的经济干预、适时的企业发展策略指导等都是日本机床工业成功腾飞的最有效的助推剂。日本政府在引领本国机床工业发展中真正做到了脉络清楚、层次明晰、阶段目标把握准确,顺利的将本国的机床企业推到了世界产业的领衔位置。像日本政府一样,往往抓对了方向,再集中所有力量攻坚,才能实现某项技术的突破式创新发展。 德国政府则一直特别重视机床工业的发展,讲求“实际”与“实效”,重视理论与实际相结合,基础科研与应用技术并重,订立机床精度标准,更新产品结构,在产品质量上精益求精。 近年来,我国政府也开始高度重视机床工业的重要性和战略地位,进一步加强了引导和支持机床产业发展的力度。例如,2006年的《国务院关于加速振兴装备制造业的若干意见》、发改委的《数控机床发展专项规划》。然而,在这些粗线条的意见和规划下,如何进行具体的布置和实施,具体的检验标准又是什么,仍然需要思考和探索。 (二)注重创新技术力量的培养,为实现突破性创新储备人才 日本、德国两个国家在培养创新人才方面有相当多的可借鉴经验。从高校教育来讲,为了给制造业培养充足的人才, 日本从60年代就开始扩招收理工科学生数量,注重技能训练,培养实用型人才。而德国作为世界上最好的企学研合作典范之一,也有着非常突出的优势。企学研互相合作方面,德国最优秀的方面就是产业界所要的研究课题与大学等所致力的课题联系紧密,使得院校中的科研力量在大学教育中就能够充分的与实际产业开发需要相适配。 从企业人员培训方面讲, 日本企业非常重视通过内部培训提高职工素质,所有的企业都有自己的职工培训计划。培训内容包括学习先进的技术、生产产品的用途及国内外发展情况,有些让老职工传帮带,介绍经验。 德国机床企业则一直高度重视“人”的作用,将提高人员素质,特别是培养熟练的技术工人放在首位。在企业中,新工人必须经严格培训,合格后才能上岗。坚持师徒相传,使老员工的丰富经验得到充分发挥。 反观我国的情况,整个机床行业缺乏专家型人才、企业缺少技术纯熟的技师和工人,更加稀缺具备创新能力的高素质工程师。传统的机械行业积累人才的速度非常慢,一个机床技术工程师需要工作多年以后才能去负责其中一个部分的设计,而如果要培养出在整体融会贯通的基础上做改进创新的能力,则需要更多的时间和经验。我们的企业往往认为自己不是培训机构,不愿意在人员培训上增加企业的成本支出。这样就企业培训不投入、人员知识技能转换不衔接,根本无法保证人才产出的质和量。 (三)企业是机床行业技术创新的生力军,其创新投入比重非常高,拥有强大的技术创新能量 一个行业技术创新的主体必须是企业,企业是行业技术创新发展不可或缺的中坚力量。企业只有站在市场需求的最前沿,面对最实际的问题,有最现场的感受。同时,企业创新也在最大限度上缩短了技术成果转化的通道。 无论是以中、小机床企业为主流的德国机床业,还是拥有众多巨型集团公司的日本,其共同点就是:企业是这些国家最主要的创新成果产出来源。在德国,企学研工作系统结合,企业为技术研发提供大量资金,德国的高校和研究机构,有超过1/5的机床科研经费比例直接来自于企业委托,研究目标非常务实;在日本,几乎所有大一些的公司都有自己的技术开发研究机构,主要负责开发研究新产品、新技术和新工艺。企业研究机构在数量上要远远大于大学、国立和民营的研究机构,企业所拥有的研究人员数量比例占到总研究人员数量的一半以上。日本企业在研究开发方面的投入比重相当高,同时,为了促进企业的创新,充分挖掘技术人员的创新才能,企业不遗余力的想出各种激励和保障措施。 在中国却存在着机床企业技术创新角色的集体缺失状况。我们国家的情况是机床企业大而不强,普遍存在着重生产、轻科研的情况。企业技改部门或机构没有足够的科研能力,不能胜任有实质意义的研究开发工作,大多数的创新成果只及毛皮。多数企业对职务发明的激励力度不大,在创新环境和文化建设上,缺乏“敢冒风险,宽容失败”的创新氛围。 鉴于现阶段,我国企业自主创新能力的形成需要漫长的人才技术力量的积累,所以,要做真正有质量的技术创新,我们可以先借鉴德国的“企学研”合作模式,发挥校、企各自优势,大力推行科研单位创新成果资源和企业生产转化互补共享,推动机床企业技术创新能力提高。除此之外,企业和研究单位的这种你中有我,我中有你的合作模式,也为这一行业的技术人才培养做出了贡献。 (四)拥有素质过硬的机床功能部件生产企业,成熟的机床配套产业集群 机床的配套功能部件产业特征是小商品、大市场,数控机床许多高技术含量的部分,都凝结在配套产品中,一个国家机床关键功能部件的自配率决定着主机的技术水平。德国和日本的共同点就是都十分重视机床基础元部件产业的发展,企业专业化程度高,质量把关严格。在德国和日本,我们可以轻易列举出很多家全球著名的企业,它们从事制造与机床主机配套的基础零部件、刀具、数控系统等名牌产品,例如,德国FAG、INA的轴承;Heidenhain公司的光栅尺;Zeiss集团的光学仪器;德国西门子公司的数控系统更是全世界机床数控系统的主角。同样, 日本也拥有大批这样的著名企业,NTN公司的轴承;日本精工(NSK)的轴承和滚珠丝杠;日研工作所、大昭和精机的刀具;同西门子数控系统齐名的日本法那科数控系统等等。 在日本政府的引导下,其众多机床零部件企业形成配套产业集群,众家企业之间相互促进和带动,形成了产业技术创新发展的合力。日本机床功能部件的生产厂商主要集中在东京、大阪、奈良附近。而日本机床产值前20名的企业集中坐落在东京和名古屋附近,机床企业周围已经形成整了完善的零部件配套产业群,围绕在机床生产企业的周围,这种分工合作关系提高了日本数控机床行业的效率。一般来讲,机床制造商用于采购本国精密零部件的成本占机床总制造成本的10%~20%左右。这一点也在德国得到了淋漓尽致的体现,德国的机床配件企业规模不大,但专业化程度极高,分工明确、互相配套、各施所专、生产效率和质量都得到了最高水准的保证。从地理分布来看,德国的机床行业,西南部的巴登一符腾堡州拥有通快等行业巨头,占全国产值超过50%;首府斯图加特及周边地区共有110多家机床企业。 目前,中国企业的各类机床关键功能部件供应却严重依赖于国外配套。国产部件专业生产效率低、品种少、质量不稳定,仅能满足中低档数控机床的配套需要。中档以上数控系统和功能部件的自配率不到20%,其进口成本占制造成本的40%以上,导致整机产品的造价居高不下,我国国产中高档数控机床毫无价格竞争优势。 发展我国机床功能部件生产配套能力,首要解决的问题是促进机床功能零部件企业生产的专业化、标准化批量生产,控制质量,降低制造成本。然后是解决我国机床零部件企业生产规模小、布局分散、专业化分工程度低的问题。需要在国家政策扶持下集中规划引导产业链配套生产区域,扩大生产规模,形成配套生产的合力,结成产业集群,针对解决我国在机床工业的零部件产品制造上各个企业孤军作战,缺乏合作,都倾向追求生产制造的“大而全”、“小而全”,与专业化、现代化的大工业生产有较大距离的问题。 工业分析技术论文:工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用分析 摘 要:作为火灾危险性极高的化工、冶金等大型工业厂区,火灾自动报警系统是必要的消防安全设施。工业厂区建设规模逐渐巨大化,使得厂区火灾自动报警系统中火灾报警控制器设置数量众多。而火灾报警控制器是火灾自动报警系统综合联网网络上的重要节点,网络节点数量越多,组网越复杂,系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性越无法得到保障。探索优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,已成为现代工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用的新课题。 关键词:工业厂区;火灾自动报警系统;火灾报警控制器联网;技术应用 近年来,国家新建的工业厂区建设规模逐渐巨大化,大型工业厂区建设规模厂区占地面积达数十万平方米,更有甚者超出百万平米。工业厂区上下游工艺生产链的集中化建设、配套生产厂房或生产装置群建设、高效集中规模化产能输出、生产-仓储-物流一体化建设概念,都使得化工、冶金等现代化大型工业厂区实际使用的占地面积巨大。本文将结合典型的国内特大煤化工厂区实例,分析论述大型工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用,并提出优化建议。 1 大型工业厂区火灾自动报警系统设置概述 火灾自动报警系统是探测火灾早期特征、发出火灾报警信号,为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制和指示的消防系统。根据现行国家消防标准规范,工业厂区因其占地面积大、生产厂房或生产装置群分散、需O置自动灭火设备等特点,一般需要设置多台火灾报警控制器组成火灾自动报警系统的集中报警系统,当厂区内有两个及以上消防控制室时,应按照控制中心报警系统进行规划。 火灾自动报警系统的集中报警系统和控制中心报警系统,都需要由多台火灾报警控制器通过总线通讯联网组成。目前,国内外不同品牌的火灾报警控制器在联网形式、分级管理办法、通讯接口类型、与消防控制室图形显示装置信号传输等方面,都有不同的做法。不同品牌火灾报警控制器的做法优劣,直接影响火灾自动报警系统本身探测火灾早期特征、发出火灾报警信号、联动启动自动灭火设备等工作完成效率。这就对工业厂区火灾自动报警系统中,多台火灾报警控制器综合联网技术应用提出更高要求。 2 典型的国内特大煤化工厂区火灾自动报警系统综合联网实例 2.1 煤化工厂区概况 该煤化工厂区用地呈四边形,东西长约1400米,南北宽约1600米,占地面积超过220万平方米。厂区根据工艺流程及总图布置的原则和要求,将全厂按功能划分为以下五大区域:工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区。其中工艺生产装置区由10个主生产装置群构成,厂区内另设有生产指挥控制中心、自备电厂(含输煤栈桥)、净/污水厂、综合储罐区、大型聚烯烃自动化包装库房等。行政办公及生活服务区,含一栋地上9层、地下1层的一类高层办公楼,三栋5层的员工倒班宿舍和一栋3层的员工活动中心等人员密集场所。 2.2 煤化工厂区火灾自动报警系统类型及火灾报警控制器设置数量 该煤化工厂区火灾自动报警系统由28台火灾报警控制器组成控制中心类型的报警系统。全厂28台火灾报警控制器分散设置在工艺生产装置区(7台)、生产指挥控制中心(1台)、自备电厂(6台)、一处净水厂(1台)、一处污水处理厂(1台)、两处循环水站(2台)、化验站(1台)、综合储罐区(1台)、大型聚烯烃自动化包装库房(2台)、行政办公及生活服务区(6台)。火灾报警控制器采用RS-485通讯方式,按照环形布线形式连接通讯,形成环形总线通讯网络。 造成厂区火灾报警控制器数量众多的原因主要有: (1)部分工艺生产主装置区火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备总数和地址总数,均超过3200点。甚至部分生产区设备总数和地址总数已经上万,如自备电厂火灾报警控制器地址编码总数达到12600余点。使得单台火灾报警控制器设计容量无法满足实际需求,需增设控制器数量实现容量扩大。 (2)厂区占地面积过大,造成单台火灾报警控制器与最末端设备总线通讯距离达到产品理论上限。火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。环形信号总线的通讯距离一般可以达到2000m,不过需要将环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接。而该煤化工厂区装置群众多、火灾探测点和联动控制点分散交错,信号总线从厂区任何单台火灾报警控制器引出,都无法在2000m内完成环形链。 (3)业主方内部管理制度的制约。该煤化工厂工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区都有各自的属地管理责任单位。为了能清晰划分将来工厂运营生产期间各个属地管理责任单位的消防责任,工厂业主方要求根据不同的责任主体划分厂区邻近装置群或建(构)筑物的火灾报警区域。 2.3 煤化工厂区试生产期间火灾报警控制器组网及分级管理要求 根据该煤化工厂区众多火灾报警控制器的特点,结合现行国家规范,该厂提出了“集中报警、分区域控制消防设备”的火灾报警控制器管理要求。将生产指挥控制中心、行政办公及生活服务区内消防气防站和生产调度值班室的3台火灾报警控制器作为全厂集中报警控制器及各自责任区域控制器,其他25台分散在厂区的火灾报警控制器作为各自责任区域报警及控制的控制器。同时为保障应急状态下,火警及联动控制信号能准确无误的传输,在28台火灾报警控制器环形连接的基础上,又采取了各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”(即共两条联网线路,平常以地下敷设的传输线路为主,同时在地上敷设一条备用线路)冗余方式敷设。火灾报警控制器组网及分级管理要求示意图如图1所示。 火灾报警控制器分级管理说明: (1)生产指挥中心、生产调度值班室、消防气防站设置的火灾报警控制器为一级报警网络:可显示并接收全厂区28台火灾报警控制器报送的火灾报警信息和监控设备的运行状态及故障信息。一级报警网络中的火灾报警控制器可远程控制消防水泵(注:全厂区采用稳高压消防水系统,在净水厂区设立唯一消防水泵房)。 (2)各自责任区域报警及控制的控制器为二级报警网络:能够实现管辖范围内实时火灾的报警功能,监视管辖范围内的火情,自动喷水系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、干粉灭火系统、防排烟、防火卷帘等自动消防设备由区域报警控制器实现手动/自动启停。 2.4 煤化工厂区试生产期间消防控制室图形显示装置使用情况 消防控制室图形显示装置用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制,以及设备的图形化显示,与火灾报警控制器组成功能完备的图形化消防中心监控系统。消防控制室图形显示装置通过RS-232/RS-485方式进行通讯联网,接收、发送、显示火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备的异常信息及火灾报警控制器信息,从而实现火灾报警系统的远程监控。 因该煤化工厂区火灾自动报警系统十分庞大,全厂共28台火灾报警控制器同时在线工作,且根据火灾报警控制器组网特点和分级管理要求,该厂区共设置了3套消防控制室图形显示装置。分别设置于生产指挥中心、聚丙烯装置和聚乙烯装置的联合控制室、自备电厂集中控制室,该三处地点辐射的范围较均衡的把矩形厂区划分为三大片。3套消防控制室图形显示装置通过火灾报警控制器环形网络通讯,每套装置均能监控全厂区信息。 3 工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用优化建h 3.1 工业厂区生产装置群合理化布局 工业厂区生产装置群合理化布局,将极大的缩小厂区占地面积,减少火灾自动报警系统的点位数量,使得火灾自动报警系统综合联网更精简高效。 目前,国家未正式煤化工工程设计防火规范,该煤化工厂区项目前期设计依据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008进行规划总体规划与工厂总平面布置。工厂总平面布置,应根据工厂的生产流程及各组成部分的功能要求、生产特点、火灾危险性,结合地形、风向、交通等条件,按功能分区布置。根据总平面布置的总体原则,占地面积最小化能缩短火灾自动报警系统总线通讯距离,减少火灾报警控制器数量。 煤化工厂区,火灾自动报警系统设置探测、报警点位的场所,主要集中在封闭厂房、各类控制室、变电站、机柜间、输配煤栈桥和转运站、卸储配煤筒仓、危险性大规模大的储罐区、特殊专利商设备、大型仓库、行政办公及生活服务区内的人员密集场所等。而很多室外塔器、室外钢结构框架和管廊、室外设备群、火炬、水塔、污废水池等,火灾自动报警系统设置的探测、报警点位很少或没有设置要求。在不影响工艺生产的前提下,调整有设置探测、报警点位的场所尽量集中相邻,其他无探测、报警点位的区域在外侧排布。针对设置探测、报警点位较多的原料煤和燃料煤的输配段、储运设施的可燃液体储罐和液化烃和液氨地上压力储罐、行政办公及生活服务区内的人员密集场所,在满足规范中防火间距的要求前提下,尽量避免长条形排布,以达到占地面积相对集中的目的。 3.2 火灾自动报警系统探测、报警点位的设置优化 通过优化火灾自动报警系统探测、报警点位的设置,能有效减少区域性火灾报警控制器的总线点位数量,进一步优化火灾自动报警系统综合联网网络上的控制器节点数量。 煤化工厂区部分区域可根据火灾危险性,采用可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等已有设施替代火灾自动报警系统的烟、温探测点。《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中,第8.12.1条的条文说明提出:“在石油化工企业的火灾危险场所设置火灾报警系统可及时发现和通报初期火灾,防止火灾蔓延和重大火灾事故的发生。火灾自动报警系统和火灾电话报警,以及可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均属于石油化工企业安全防范和消防监测的手段和设施,在系统设置、功能配置、联动控制等方面应有机结合,综合考虑,以增强安全防范和消防监测的效果。”该规范条文明确了除火灾自动报警系统和火灾电话报警,可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均可用作于消防监测的手段和设施。同时,火灾自动报警系统应设置的警报装置,可由生产区的扩音对讲系统兼作为警报装置。当重要的火灾危险场所应设置消防应急广播时,扩音对讲系统增设能切换至消防应急广播状态的功能即可。 3.3 火灾自动报警系统布线形式及通讯方式的优化 目前,常规的火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。树形的信号总线通讯距离一般可以达到1500m,如果在线路中间增加中继模块可以将信号通讯距离延长至3000m。环形的信号总线通讯距离一般可以达到2000m,不过需要注意环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接,即起点也是终点,所以其实际的通讯距离是树形总线的一半左右。因煤化工厂区属于高危厂区,环形的系统通讯,一方面是考虑到了火警信息的安全通讯,物理线路上总线的点位做到了双线路与火灾报警控制器连接。但是如果总线通讯接口的更新,也能做到物理单线路的最大化安全性,对加长单台火灾报警控制器的总线通讯距离的意义就非常大了。这里推荐选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之RS-485而言,基于CAN总线的分布式控制系统在以下两个方面对火灾自动报警系统综合联网具有明显的优越性: (1)CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通讯数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通讯实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通讯方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差。 (2)CAN总线通过CAN控制器接口芯片两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。 火灾报警控制器如果能够采用CAN接口进行总线通讯,并选用树形布线形式,辅以信号增强的中继模块,将最大化保证通讯数据的实时性、可靠性,同时加长火灾报警控制器总线线路的通讯距离,以精减火灾自动报警系统综合联网网络中的火灾报警控制器数量。也可免去各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”的冗余布线形式,节省工厂投资。 3.4 火灾自动报警系统分级管理及消防控制室图形显示装置设置优化 根据现行国家规范要求,煤化工厂区生产区、公用工程及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施等火灾危险性场所应设置区域性火灾自动报警系统。设置两套及两套以上的区域性火灾自动报警系统宜通过网络集成为全厂性火灾自动报警系统。全厂性消防控制中心可设置在中央控制室(生产指挥中心),同时在生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室设立辅助消防监控中心,作为全厂消防监管一级网络。同时,仅要求全厂性消防控制中心的火灾报警控制器能联动控制或者远程启动全厂消防供水设施(化工厂区一般采用稳高压消防水系统,消防水池与生产生活用水池并设一处,消防供水设施也只有一处),以做到应急工况下第一时间提供足量足压的消防水。生产调度中心、企业专职消防特勤站设置在行政办公区,距离生产区的消防泵房距离较远,如果要求专用线路直接连接至消防泵控制箱(柜),无疑将加大工厂建设期的线路施工费用,并增加运营期的线路维护成本。 消防控制室图形显示装置可只设置在全厂性消防控制中心(中央控制室)、辅助消防监控中心(生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室),用于显示全厂区所有火灾报警控制器传输的火警、监管或联动反馈等信号。该三处监控中心,可培训专职或兼职消防监控/操作人员,24h值守。火灾报警控制器与消防控制室图形显示装置之间也可选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。 4 结语 火灾自动报警系统作为大型工业厂区必要的消防安全设施,其综合联网技术应用应更注重网络上各类信号传输的实时性、可靠性。通过优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,可有效简化火灾自动报警系统综合联网的复杂性,使系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性得到保障。 工业分析技术论文:PLC控制技术在工业自动化中的运用分析 [摘 要]PLC控制技术采用一种可编程的存储器,在逻辑编程的基础上实现内部信息存储,PLC技术主要应用于计数、定时、逻辑运算、顺序控制和算数操作等。PLC技术在工业自动化中运用较多,其中控制功能包括通信、运算、控制、诊断、编程、处理等。本篇文章在此基础上,主要对于PLC控制技术在工业自动化中的运用做出研究与分析。 [关键词]工业自动化;PLC控制技术;运用 引言 伴随现代社会工业的快速发展,工业生产技术要求的发展也迅速提高,这同时促进了科学技术的迅速发展,其中软件技术和硬件技术方面进步的幅度尤其迅速和巨大,而PLC控制系统就是这样产生的。PLC系统的设计相比老电路系统的较为简单,而其可靠性与抗干扰方面却有显著的提高,PLC控制系统在工业中的应用伴随着我国科技技术发展而普遍得以应用,这样对工业自动化的控制的范围带来无限的发展机遇,本文针对PLC的构成与PLC的应用功能 进行简短的陈述,并且针对PLC在工业自动化控制中的应用和PLC技术在应用当中的一些注意的问题进行深入的分析。 1 PLC的构成和功能 1.1 PLC的构成 PLC主要是由电源、接口电路、CPU、存储器和I/O电路组成的,电源包括系统以及备用和掉电保护;接口电路的作用则是将PLC和现场及外围的设备连接起来;CPU能进行逻辑和数学运算,目的是协调整个系统的工作,系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中,I/O电路主要是个例输入信号和转化电平,在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。 1.2 PLC的功能 PLC是为当前的工业自动化的应用专门设计的,与一般计算机的功能不太一样,它包括过程控制、位置控制、程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来,随着科技的发展,PLC的更新换代周期逐渐缩短,功能却不断增强,现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能:32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能,还有温度调节、温度传感器等模块。 2 PLC控制技术在工业自动化中的具体应用 结合上文内容我们较为简单的了解PLC控制技术的相关概念,而为了能够更好完成本文研究,笔者将在下文中结合相关文献资料与自身实际经验对PLC控制技术在工业自动化中的具体应用进行详细论述,这一应用将主要围绕顺序控制、开关量控制、电动机调速变频控制、系统集中控制及模拟量控制五个方面展开,希望这一论述内容能够为相关从业人员带来一定启发。 2.1 顺序控制 在工业自动化PLC控制技术的应用中,顺序控制是这一技术应用的重要领域,这一顺序控制指的是PLC控制技术应用而实现的全部生产过程的协调控制。对于实现顺序控制的PLC控制技术应用来说,这一应用需要得到电气设备自动化系统的支持,而对于应用PLC控制技术的系统来说,其本身由主站层、远程层、现场传感器等部件构成,而通过这些部件组成的电气设备自动化系统就能够支持电气设备的远程顺序控制,实现生产过程的效率最大化。 2.2 开关量控制 除了顺序控制外,开关量控制同样属于工业自动化中PLC控制技术的典型应用,而这种应用{借着自身的广泛性取代了继电器控制系统,这也是近年来我国工业领域得以实现自动化生产线控制的原因所在,而在烟草机械、印刷机械、电梯控制、汽车零部件加工等领域等不乏开关量控制这一PLC控制技术的应用身影,由此可见这一应用对于我国工业发展的重要意义。 2.3 电动机调速变频控制 对于我国当下的工业领域来说,电动机调速变频控制同样属于PLC控制技术的典型应用,而这一应用就使得电动机调速与运转得到了较高质量的控制,这对于我国应用电动机的各类行业都带去了较好的支持。 2.4 系统集中控制 除了上述提到的几种自动化控制外,PLC控制技术还能够在系统自身的集中控制中实现较好应用,系统显示控制与故障检测控制等都属于这一应用的具体表现。例如对于机床设备来说,想要对其进行集中控制就需要借助逻辑错误检测和时限故障检测,这样才能够较好完成机床设备的集中控制,并在出现故障时进行相关故障的报警。 2.5 模拟量控制 除了上述几方面的应用外,模拟量控制同样属于工业自动化领域的PLC控制技术应用,这一应用能够实现功能模块的组合,这就使得完善的控制系统在形成和能够进行高质量且灵活的工业自动化控制。值得注意的是,在模拟量控制的PLC控制技术应用中,PLC控制技术能够实现较好的工业热处理,这对于相关生产的更好展开具备着较为积极的意义。 3 PLC控制技术在工业自动化应用中的注意事项 上文内容中我们了解了工业自动化领域中PLC控制技术的具体应用,而为了保证PLC控制技术能够更好服务于我国工业,这一应用中的注意事项也必须引起我们重视,温度、湿度、震动三方面的控制就是这一注意事项的具体表现。在温度的控制中,这一注意事项要求PLC周边的温度维持在0℃导55℃,这样才能够保证PLC控制技术功能的较好发挥,而在湿度与震动这两方面的注意事项中,我们需要保证PLC元件工作环境湿度在85%之下,而震动环境则应维持在10赫兹到55赫兹的范围内,这样才能够保证PLC控制技术较好服务于工业自动化。除了温度、湿度、震动三方面控制事项外,PLC的控制设计也是我们需要关注的注意事项之一,而评估控制任务、PLC的选型、控制流程设计、程序设计、程序检查、程序调试、模拟运行、联机统调、程序备用、交付使用是这一PLC控制设计的基本流程,而按这一流程完成具体IDEPLC控制设计就是我们必须谨记的注意事项。 4 PLC在工业自动化领域中的发展趋势 (1)基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度,因此,相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前,信息产业的发展快速,微型高速装置在设备容量加大的同时,价格却普遍下降。因此,存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看,在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级。 (2)编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前,小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言,随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言,如C语言与BASIC,PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。 结语 PLC广泛应用于工业自动化控制领域的同时,也暴露出一些问题,也显现出了巨大的发展空间,未来的发展趋势。随着人们的研究中,PLC使用的范围将越来越大,功能和设计的应用范围越来越多,可靠性也将继续改善,为我国工业的可持续发展。 工业分析技术论文:工业自动化技术应用分析与发展展望 摘 要: 随着IT技术和控制技术的发展,工业自动化系统正在发生一些变化和变革。文章分析了当前工业自动化技术的应用特点和现状,对工业自动化的发展前景进行了简要的探讨。 关键词: 工业自动化;智能控制;PLC 工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术,这也是工业自动化技术的特点之一。工业自动化是工业技术改造和进步的主要手段,它综合应用系统科学、认知科学、信息科学、控制科学与工程等理论,形成相应的自动化软硬件及系统,实施检测、控制、优化、调度、管理与决策,达到增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗、环境污染和确保安全的目的。 1.工业自动化控制技术的应用 1.1 智能控制 智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面,与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科的结合,已形成一个新兴的交叉学科系统,在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统,如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能――模糊控制、基于神经网络的智能――神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能――混沌控制等类型。与其它行业一样,智能控制作为一项关键技术,在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中,用于设定与控制、生产计划的安排与调整,以及设备诊断、监测、学习等方面。智能控制能在钢铁工业中得到较多应用,是与它的特点分不开的,它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程,并以知识进行推理,以启发引导求解过程;也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。智能控制的发展,将会使工业自动化的过程控制有更大进展。 1.2 以PLC为基础的分布式控制系统 PLC作为专为工业环境应用而设计的数字运算电子系统,实现了单机、车间、工厂的自动化控制。它表现出了诸多的优点,具有抗干扰能力强、维修方便等特点,由于PLC对现场进行实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此得到广泛的应用。随着科技的进步,它的控制功能将会演变成更加复杂的过程控制和连续控制,这也为将来成为未来的支柱性技术产业而奠定坚实的基础。 1.2.1 模拟量控制 根据控制ο筇卣鳎PLC通过组合功能模块组装能成功地控制系统,来灵活实现系统控制。PLC有主机模块、I/O模块、高速计数模块、位置控制模块、模拟量控制模块、通信模块等。PLC的模拟量控制能大大地提高过程控制系统的精度,它可以对热处理的升温、降温、保温等过程进行严格的控制,给热处理过程的控制设计和维护带来了极大的方便,这是以往的仪表控制系统很难实现的。 1.2.2 开关量控制 作为继电器控制的替代品,PLC的自动开关量控制提高了控制的可靠性,它用中间继电器控制系统动作,根据顺序控制器的公式进行设计,画出顺序控制器控制部分梯形图,并根据模拟仿真进行检查,保证设计的规范化。 1.2.3 位置控制 在工业自动化控制中,位置控制占有很重要的地位。工业生产中,机床刀具串刀补偿控制、主轴精确分度控制、搬运定位控制都是位置控制的方式。PLC可通过控制步进电机,给步进电机绕组发出脉冲,能精确地确定步进电机位移,来达到位置控制的目的。 1.2.4 系统集中控制 PLC不仅可以实现自动化控制,而且也适用于系统本身的控制,如控制系统故障检测和显示等。控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控。由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间,在检测工步动作时可启动定时器,并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号。 1.3 三电一体化和嵌入式系统 任何工业自动化系统都是由检测仪表或传感器(电测),自动控制装置(电控)和以电力传动为主的执行机构(电力传动)构成的三电一体化系统。没有符合检测精度要求的电测仪表或传感器和满足动静态技术指标要求的电力传动执行机构,自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制精度。虽然三电系统的各种装置是由各个厂家的产品集成,但是只有全面地掌握三电综合技术才能承担和完成自动化工程项目,特别是大中型工业自动化工程项目。计算机技术、通信技术和控制技术在工业自动化控制领域有机结合的产物和产品升级,实现控制系统更高一级高精度、高性能、高可靠、高适应性,多功能、低消耗等功能成为现场总线技术发展最新趋势。而促进系统组态傻瓜化是现场总线在应用上又一新发展趋势。针对总线传输速度而言,应继续发展和完善低速现场总线技术,同时注重高速现场总线技术的研发。综合自动化系统是为实现企业综合自动化而提出,相应的ERP/MES/PCS三层结构体系是当今世界工业自动化技术的另一发展趋势。 2.工业自动化控制系统的发展展望 随着IT和控制技术的融合的不断深入,工业自动化控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展,自动控制的三大构成系统也将有新的突破。 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC已经出现,价格只有几十到几百欧元不等。随着软PLC(Soft PLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。 DCS将向信息管理系统和计算机网络控制扩展,将过程控制和信息管理系统紧密结合起来,构成计算机集成过程系统(CJPS)。CIPS除了要完成传统DCS过程控制的功能外,还要实现运行支持和决策支持的功能,包括质量控制、过程管理、在线优化、经营管理、决策分析等。网络是当今工厂自动化的核心,是计算机集成过程系统的基础,而工厂自动化的每一层都有适用于自己的网络。计算机集成技术和现场总线的发展,将对DCS的结构产生重大影响。目前DCS的结构将受到上下肢解,上层工作站将与CIPS紧密结合,DCS将演变成CIPS的低层部分;在现场级,现场总线的应用将使传统的DCS输人输出结构彻底改变。现场总线将对自控领域带来深刻影响,工业控制系统的体系结构将以统一的现场总线为纽带构成,现场控制系统(FCS)代称将是新世纪的开放控制系统。 工业计算机,从软交换机到即插即用的通信服务器,将成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地地服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在,它们将通过多样化网络通信方式,无缝地集成在一个信息网络里,随时随地为人们提供所需要的丰富多彩的服务,而又不为人所察觉。新的工业计算机体系结构有更强的交互和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。 工业分析技术论文:工业电气自动化中的数字技术创新应用分析 [摘 要]随着社会不断进步,计算机技术迅猛发展,极大地优化了数字技术,使其不断应用到工业电气自动化中,利于提高工业电气自动化水平,提高整体运营效益。因此,本文多层次客观分析了工业电气自动化中数字技术应用的重要性以及创新应用途径。 [关键词]工业电气自动化 数字技术 创新 应用 分析 一、工业电气自动化中数字技术应用的重要性 在新形势下,数字技术日渐成熟,不断被应用到工业电气自动化中,发挥着关键性作用,其体现在不同方面。在工业电气自动化方面,数字技术的应用利于简化工业操作环节,最大化提高“人力、财力、物力”利用率,避免出现严重的浪费现象,动态控制各方面运营成本。数字技术的应用利于简化工业生产人员操作流程,减少工作量,降低工作难度,只需要借助计算机控制程序以及相关按钮便能进行一系列操作,极大地提高了生产效率以及质量。同时,和传统技术相比,数字技术更具优势,能够有效弥补其具有的缺陷,光纤网络、互感器不断被应用到工业生产中,利于提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,确保工业各生产环节有序进行。此外,在数字技术作用,可以智能化控制工业各生产环节,自动化检查与修复工业电气自动化系统出现的故障,最大化降低故障发生率。在实际工作中,工业生产人员可以在同一时间下达不止一项生产操作步骤,不需要多次使用电气设备,降低生产成本的基础上,利于提高生产整体效益,不断增强企业核心竞争力,走上长远的发展道路。相应地,下面便是数字技术作用下,工业电气自动化系统结构示意图。 计算机技术的不断发展,数字技术应用也越来越广泛,它主要应用于科学的计算、信息的管理、^程的控制、计算机的辅助系统、人工的智能、网络于通信等方面。而在工业电气自动化中,其主要应用计算机应用系统---计算机辅助系统。而数字技术的辅助系统包括计算机的辅助检测、计算机的辅助管理、计算机的辅助制造、计算机的集成制造、计算机的辅助维护等等系统。其中计算机的辅助测试是利用了计算机进行自动化来测试工作。在工业电气自动化中是将计算机的技术和原来应用技术相互而融合、相互而渗透形成了新兴测试的技术,其具有定量性、综合性、实践性、发展性等特点,由于计算机的辅助测试系统具有各方面优点,所以在工业电气自动化中其得到很广泛地应用。 二、工业电气自动化中数字技术创新应用途径 1、优化操作系统 在创新应用数字技术过程中,企业要意识到优化程序化操作系统的重要性,这是最大化提高工业生产效益的关键点。在日常运行过程中,企业要全方位准确把握工业电气自动化各方面情况,综合分析多方面影响因素,优化完善电气自动化操作系统,注重其更新升级,要根据操作系统、硬件设施特点、性质等,优化完善的基础上,实现有机配套,促使二者相互作用,更好地发挥操作系统多样化作用,可以自动化“控制、识别”海量信息数据,实现程序化操作,提高信息数据利用率,更好地作用下工业各生产环节中,确保一系列经济活动有序开展。在此过程中,企业要充分发挥操作系统多样化作用,有效实现程序化操作,全方位动态检查各生产环节,实现无人操作模式,降低工业生产中人力方面的支出,也能为工业电气朝着全面化方向提供有利的保障。 2、优化利用虚端子技术 就虚端子技术而言,建立在传统二次回路基础上,可以全方位动态“控制、检测”工业电气设备装置,促使各智能终端处于统一的网络结构体系中,相互作用,顺利反馈信息数据。在创新应用数字技术中,企业可以将虚端子技术巧妙应用其中,充分发挥其多样化作用,动态控制电气设备线路连接状况以及开关具体操作,科学管理信号,动态控制生产环境测试数据信息,最大化提高工业电气自动化水平。在工业电气自动化方面,企业可以准确把握虚端子技术特点、优势等,将其巧妙应用到对应的保护装置、测控装置等中,自动化控制系统开关等,促使线路跳合闸高效衔接,可以有效弥补传统二次回路缺陷,加大对信号的管控力度,全方位动态测试系统运行温度等,促使工业电气自动化系统运行中跳闸保护、在测控遥控等功能顺利实现。 3、注重智能终端的应用 在运行过程中,企业可以充分发挥光纤多样化作用,加强智能终端、间隔层二者之间的联系,实时“采集、控制”海量信息数据,充分发挥智能终端多样化优势,更好地作用到工业电气自动化方面,为提高工业电气自动化水平做好铺垫。同时,企业要根据各方面具体情况,准确把握智能终端设计重心,优化设计跳闸、监控现场信号等多个方面,也可以加大智能终端双重功效方面的设计力度,优化设计智能终端,科学配置智能终端,确保其应用过程中具有较高的可操作性,加大其利用力度。进而,促使数字技术得到更好地应用,不断提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,也能在一定程度上促使计算机平台自动化、通讯智能化水平有效提高,提高工业电气自动化水平。 三、结语 总而言之,在经济发展的浪潮中,工业电气自动化发展的重要性不言而喻,必须将其放在关键性位置。企业要与时俱进,准确把握自身电气自动化发展限制,客观分析数字技术多样化优势,将其巧妙应用到工业电气自动化方面,加以优化创新,优化操作系统,注重智能终端的应用,优化利用虚端子技术等。以此,促使工业电气自动化系统处于安全、稳定运行中,降低生产成本的基础上,实现最大化经济效益,不断增强企业核心竞争力,走上健康稳定发展的道路,加快社会经济发展步伐。 工业分析技术论文:浅谈工业分析技术专业实践教学体系的研究与实践 摘 要:建基于素质教育教学改革的深化发展,实践教学成为我国教育教学中的重要教学模式,对学生未来发展具有重要促进作用。本文以高职工业分析技术专业为例,从实践教学相关概述、构建原则以及实践教学体系实践优化对策等方面对工业分析技术专业实践教学体系进行了分析与阐述,以供参考。 关键词:工业分析技术;实践教学;实践 0 引言 工业分析技术专业是我国高职教育教学体系中的重要组成部分,具有实践性强、内容涉及范围广(包括化工、农业、冶金、石油、煤炭、食品、医药、环保等)、专业性与技术性要求高等特点。基于时代的发展,以及我国经济体系的转型发展,社会对工业分析技术技术人才需求越来越高。对此,加强工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践具有至关重要的意义,已成为高职院校教学改革发展的必然趋势。 1 实践教学体系相关概述 目前,对于“实践教学体系”的定义主要有两种诠释,即实践教学体系主要是指“实践教学内容体系,如教学实验、教学实训、教学实习等内容”或指由各实践教学活动要素构成的有机整体,包括实践教学目标体系、教学内容体系、教学管理与保障体系等,各要素之间具有相辅相成、互相补充等特点[1]。 由上述定义可知,实践教学的内涵主要在于侧重培养学生知识掌握与运用能力、思维创造能力、发现并解决问题能力、动手能力以及实践操作能力等。由此可见,实践教学体系的构建与应用不仅符合素质教育教学改革需求、也与高职院校培养专业型、技术型、应用型人才的教学目标相契合,对学生未来发展具有重要现实意义。 2 工业分析技术专业实践教学体系构建原则 工业分析技术专业是高职教育专业中的重要组成部分,工业分析技术技术是一项综合性、实践性专业学科,加之高职教育教学目标的独特性,决定了工业分析技术专业实践教学体系的构建与其他教育体系构建存在一定的差异性,因此在构建工业分析技术专业实践教学体系时,以注重以下几项原则:其一,系统性原则:由于高职学生具有整体知识水平不高、知识思维体系参差不齐等特定,因此在构建高职工业分析技术专业实践教学体系时,应遵循循序渐进原则,形成从简单到复杂,由低级到高级的系统化过程。其二,开放性原则:注重人才培养的先进性、动态性、创新性,采用校企联合模式,引进全新教学内容与教学方法[2]。其三,全面性原则:实践性教学体现不及要满足学生理论学习需求,也要强化学生综合实践能力的培养,促进学生全面化发展。其四,实践性原则:由于实践教学体系是高职工业分析技术专业进行实践教学的重要载体,因此其课程体系、课程目标以及课程内容应注重实践性的发挥。 3 工业分析技术专业实践教学体系的实践优化对策 3.1 创新并开发实践教学模式 在基于工业分析技术专业职业岗位、职业能力培养的基础上,利用“任务驱动”、“项目教学”等方法,创设实践教学模式,用以保证教学内容与学生未来工作内容的统一性与协调性;集合社会与企业需求,制定实训教学纲要,并组织开展校内外集中实训,教学结合“布置任务――检验准备――检验实施――测后工作――总结反馈”分析检验员工作流程,对学生实践情况进行全面性、合理性、公正性分析与评价,全面掌握学生学习情况与理论知识应用能力,并给予有效指导,实现理论教学与实践教学一体化开展,用以提升学生综合能力,调动学生自主学习性[3]。 3.2 构建完善的实践教学管理制度 实践教学管理制度是保证实践教学体系秩序性、稳定新、规范性、系统性运行的重要前提条件,对实践教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。对此,在构建并实行工业分析技术专业实践教学体系时,高职院校应建立完善的实践教学管理制度,用以强化实践教学规划管理、运行管理、实践管理效率,包括专业实践教学目标、实践教学标准、实践教学形式、实践教学内容安排、教学考核方式等。 3.3 注重实践教学师资队伍建设 教师作为教学互动的组织者、引导者、指导者,其自身综合能力与素养对教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。因此,要想实现工业分析技术专业实践教学体系构建与实行的优化发展,教学团队的建设至关重要。对此,高职院校应集合自身教学特征与实际情况,选聘“双师型”教学人才,或通过定期组织开展专项实践能力培训、再教育、教学经验交流、专业技能等级技能资格考核等方式,提升教师专业素养与综合能力,用以促进实践教学的优化发展。 3.4 增强校企合作教学,构建综合性实训基地 实习与实训基地的建立是新时期高职院校创新发展的必然需求,对提升教学质量、改善教学条件、优化教学环境、完成教学宗旨具有重要意义。对此,高职院校应根据自身实际情况,极大实训基地建设资金投入,构建“化学实训中心”、“微生物实训中心”、“分析测试与仿真实训中心”等;通过联系社会与相关研究结构,构建校企联合教学模式,为学生提供综合型训练基地,促进学生与社会之间的有效连接,实现实践教学目标。 4 结论 总而言之,工业分析技术专业人才的优化培养对社会经济发展具有重要促进作用。基于素质教育改革以及社会需求的基础上,构建并实行实践教学体系,对激发学生学习兴趣、提升学生综合能力、综合素养,提高学生就业率具有重要影响作用。工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践优化,已成为新时期我国高职院校教育教学改革发展的必然要求。 工业分析技术论文:工业蒸汽锅炉水处理设备技术改造分析 摘 要:这篇文章根据实际的工业蒸汽锅炉水处理设备的工作情况提出相应的改造意见,在这里提到的改造主要有以下一些方面,其中包括对于离子交换器局部点阻力的改造、对于离子交换器当中内部结构的分层阻隔的改造。对于这些结构进行改造有以下一些方面的优点,其中包括防止在工作过程当中树脂的泄露、防止在工作当中交换器遇见更大的阻力。最终通过这种结构的改造降低在生产过程当中需要的再生剂以及离子树脂的需求量,同时对于交换器最终的出水的水质也有一定的提高作用,减少了在制水的过程当中产生的废水量。这些方面的提高都可以使得锅炉的运行更加的经济和安全。 关键词:内部结构;技术改造;离子交换器 在蒸汽锅炉实际的工作过程当中将会遇见高温高压的情况,这是锅炉必然会遇见的工作环境,在这样的工作环境当中使得蒸汽锅炉本身拥有了很大的能量,这些能量在发生事故的时候就会被释放出来,这么大的能量同时释放的力量将会造成很大的破坏。在一九八零年以前,由于锅炉在制造和设计方面的一些原因最终导致了很多锅炉的事故,国家根据这一情况对于锅炉的制造以及质量的监督和检查都制定了相应的制度,最终由于设计或者制造方面产生的事故也就基本上消失了,但是另一方面由于水质的问题以及成为了事故中很大的一部分,以外水质而产生的水质问题已经占据了事故比例的四分之一。为了解决水质问题就必须对于锅炉当中的一些结构进行技术改造,主要就是对于离子交换器的内部结构进行改造。运用这样的方式来改变树脂泄露的情况,同时也改变阀门以及管道的堵塞问题。这种方法还可以减少再生剂氯化钠的用量,同时也可以保证交换树脂使用计量的降低。 一、在改造之前相关设备的实际情况和主要技术参数 在制造水的过程当中需要一个反洗的过程,这个过程结束之后会发现在交换器的一个废水的排放口当中会有树脂的流失,这个问题被发现以后,推测是由于在反洗的过程当中产生了过大的压力差而导致的,这种情况一开始并没有得到相应的重视,但是这种问题反复的出现,随着问题的积累,最终出现了交换器处理能力不断的降低的问题,交换器的处理能力一般是可以达到四十个小时左右,但是出现这种问题以后交换器在处理的时候往往不能够坚持十个小时,由于交换器在工作时间上的骤减,在实际的工作当中就必须使用更多的再生剂,再生剂的用量将会大幅度的上升。同时相同的工作也需要更多的人力和水的参与。这种情况的出现严重的影响了生产制造。没有一个良好的生产过程,就会导致出水的水质不能达到相应的要求,同时会将一些硬度过高的水导入到锅炉当中,在这个过程当中没有进行水质的检测,往往将一些合格的,硬度高于0.03mmol/L的水放入锅炉当中。硬度过高的水在进入到锅炉的时候会在联箱、防焦箱、对流管、锅炉汽包等关键的部位产生结垢的情况。结垢以后对于锅炉的工作将会产生不良的影响,首先由于结垢的作用导致了流通的不顺畅,这时候锅炉在同样的工作量下将会需要更多的煤进行燃烧,其次由于结垢的作用发生在一些金属的表面,这样就会影响金属的导热作用,没有良好的导热,原先的钢板将会不能达到使用的要求,最终钢板将会产生过热的情况,甚至因为变形和龟裂导致爆炸。再者,由于结垢的作用降低了锅炉的实际工作的效率将会使得设备的额定的出力没有达到预期的要求,同时也就降低了锅炉设备的利用率。最后,由于工作效率的降低,设备利用率的减少,锅炉的使用寿命也就减少了。对于锅炉外进行水处理以后对于水质有一定的要求,其评判的标准主要有以下一些方面,其中包括额定的蒸汽压力、水中的悬浮物、水的总硬度、水中的含氧量以及水中的含油量。对于水质的要求如下:额定蒸汽压力不超过1.0兆帕,水中的悬浮物不超过5毫克每升,水的总的总硬度不超过0.03mmol/l,水的含油量不能超过2mg/L。 在对于锅炉进行年检的时候发现在其软水箱的底部拥有20到30毫米左右的破碎的树脂,所以最终得出结论,锅炉的交换器内的离子交换树脂存在着泄露的情况。这一现象引起了车间很大的重视。 二、对于工业蒸汽锅炉中的水处理设备的技术改造的过程和结果 对于改造要有相应的注意事项以及先后的顺序,在进行改造之前首先要有一个合理的改造方案,在进行改造之前要将水系统和交换器进行分离,对于交换器进行一定的清理,其中需进行清理的结构有排水系统当中的滤网、压层、滤层、垫层等。对于交换器的内部也要进行一定的处理,对于内壁当中的破损的地方要进行防腐的处理,一般会用环氧树脂来进行防腐处理。对于底部的碳酸钙使用二氧化硅来进行代替。要看聚氯乙烯的水帽是否有损坏的情况,如果出现损坏的情况要进行更换。在进行二氧化硅的使用的时候要对于其有一个预处理,也就是对于二氧化硅要用百分之十五到百分之二十的盐酸进行一天的浸泡,这样的作用是希望可以运用盐酸除去一些可溶性杂质。 对于普通纱窗滤网往往使用开孔率达到六十目的不锈钢筛网来进行代替。对于压脂层使用聚苯乙烯的小球,其中的粒径的大小在20目左右就可以保证在交换器工作时进行进水的时候不会对于树脂的层面有冲击的作用。在进行铺设高度的选择的时候,最好是将聚苯乙烯的小球铺设在大概二十厘米的高度。 在对于交换器的本体的结构进行改造的时候还要对于树脂捕捉器进行安装,这个装置的主要作用是进行回收树脂,这里要进行回收的树脂主要指的就是由于压力差太大而产生的树脂的泄露。 在进行改造以后可以完全的避免树脂的逃逸,同时在锅炉当中的管道和阀门当中也没有发现产生堵塞的现象。对于锅炉的工作效率有一个很大的提高。 结语:对于工业蒸汽锅炉水处理设备当中的离子交换器的内部结构的改造主要就是两个方面,首先就是对于分层阻隔的结构改造,其次就是对于局部点所受阻力的改造,在改造的过程当中对于相应的过滤材料也进行了更换,这样的改造方式主要有两方面的考虑,首先就是防止了树脂在工作的过程当中产生逃逸的情况,在另一方面也考虑到了交换器中的阻力过大的情况,这种方式可以改变阻力过大产生的矛盾。在原先的设计当中发现一些结构上的缺陷,在改进以后可以改变交换器底部的滞水的情况,同时也可以改善交换器底部当中碳酸钙溶解的情况。这样的改造可以对于水质有进一步的提高的提高。减少了在实际的工作过程当中需要的再生剂的量以及生产需要的树脂的剂量。所有功能的完善和设备结构的改善最终都是希望企业的生产可以拥有连续性和安全性,希望企业在社会效率和经济效益当中都可以取得很好的回报。 工业分析技术论文:关于信息通信技术如何在电力工业中的应用分析 摘要:科学技术在经济长期发展过程中得到迅猛发展,信息通信技术在整体水平上得到了很大的提升,推动了我国电力工业的巨大变革。信息通讯技术在电力工业中的应用,促进了电力工业的稳定运行,带动了电力工业的整体性发展。因此,信息通信技术应用在电力工业中,对我国电力工业的整体性发展有着重要的意义。本文将对信息通信技术应用与电力工业中的主要形式进行详细的分析,并对信息通信技术在电力工业中的主要发展方向进行阐述,推进我国电力工业整体性发展。 关键词:信息通信;技术;电力工业;应用 引言 电力工业对诸多行业的发展存在重要的影响,是我国经济发展的重要组成部分,因此电力工业的发展状况会直接影响到我国经济的整体水平。信息通信技术作为科学技术研究发展的重要成果,在电力工业中的应用,将科学技术融入到了电力工业的发展过程中去,很大程度上推动了我国电力工业的发展,从而带动我国整体经济水平的提升。此外,信息通信技术应用在电力工业中,改变了电力工业的运行模式,通过科学的方式带动整个电力工业的发展,具有重要的意义。 1电力工业中信息通信技术主要形式 1.1信息处理技术应用于电力系统中 复杂性是电力工业的主要特征,在运行过程中对技术有着较高的要求。信息处理技术作为信息通信技术的重要形式,在电力系统中的运用,能够对整个电力系统中的相关数据进行整理分析,通过数字的形式呈现出来,为整个电力工业的发展奠定良好的基础。此外,信息处理技术凭借着自身的特色,在电力系统运用过程中,能够对整个电网进行跟踪监测,倘若电网在运行过程中出现了问题,通过信息处理技术能够在第一时间内收到相关的信息,立即开展处理工作,很大程度上提高了电力工业的运行效率。 1.2通信技术在电力工业中的应用 灵活性是通信技术的重要优点,因此通信技术应用到了各个领域的发展过程中。电力工业有着自身的发展特点,在长期的发展过程中由于技术上得不到更新,造成整个电力工业运行效率上受到了严重的阻碍。随着科学技术的不断发展,电力工业在发展的过程中引用了通信技术,对电力工业的内部管理产生了良好的效果,改变了以往的信息形式,可以通过通信技术将重要信息传输出去,降低了人力上的损耗。此外,通信技术在电力工业中的应用,能够对整个电力工业的运行状况进行长期的监督,确保整个电力系统的稳定,使得电力工业内部的重要信息能够实现资源上的共享,在保证了电力工业的运行效率的前提下,还能够大大降低管理电力工业管理过程中的成本耗费。 1.3光纤通信技术应用在电力系统中 光纤通信技术作为通信技术的主要形式之一,能够通过光缆进行高效的运作,在制作成本上较高。电力工业在发展的过程中要想提升自身的运行效率,需要引进光纤通信技术,加强对该技术的重视,逐步运用到电力工业的发展过程中去,确保整个电力系统的稳定性。此外,光纤通信技术在电力系统中的应用,虽然给电力工业在前期成本上提高了,但在运行的过程中能够改变以往的发展模式,在资源损耗上大大降低,能源在使用效率上得到了很大的提升。因此,光纤通信技术对提升电力系统的运行效率有着重要的作用,针对电力工业在发展过程中存在的问题进行合理的协调,使得电力工业的整体发展能够与时展相同步,从而能够推动我国经济的快速发展。 2信息通信技术在电力工业中发展主要方向 2.1信息技术和未来电力工业的主要发展趋势 随着信息通信技术在电力工业中的广泛应用,电力工业在未来的发展过程中与信息通信技术存在着密切的联系,逐渐成为了电力工业发展过程中的主要影响因素。信息通信技术的快速的发展,在电力工业运行过程中的应用,保障了整个电力工业的稳定性,使得电力工业能够在日益激烈的市场竞争中站稳脚跟,逐步提升在市场发展中的地位。此外,信息技术在现展过程中技术水平上有了很大的提升,针对工业内部数据传输、监控以及控制等内容存在着紧密的联系。信息通信技术在未来的发展过程中将逐渐成为支撑电力工业发展的重要力量,同时电力工业也将成为信息通信技术的主要发展平台,信息通信技术和电力工业只要保持着良好的关系,才能够在未来的发展过程中共同取得进步。 2.2信息通信技术在未来电力工业的主要应用形式 随着电力工业的不断发展,对技术上有了更高的要求,电网的整体性发展离不开对相关信息的采集和输送,因此信息通信技术在未来电力工业中的应用将会变得更加广泛。信息通信技术在长期的实践过程中能够熟练把握电力系统的运行规律,一旦电力系统在运行过程中产生了问题,通过信息通信技术的监控和检测,能够对故障原因进行详细的分析,并制定出科学的解决方案,逐渐提高电力系统的运行效率。此外,在未来的电力工业发展过程中,将会加大对信息通信技术的依赖,形成完善的电网系统,确保电力功能能够在整体水平上得到快速提升。 结语 总而言之,电力工业在长期的发展过程中整体效率很难得到快速的提升,作为电力工业相关管理部门,需要加强对电力工业的技术研究,推动我国电力工业的整体性发展。信息通信技术在电力工业中的应用,很大程度上提升了我国电力工业的整体运行效率,不但降低了电力工业发展过程中的成本输出,同时对能源的使用量上大大降低,使得电力工业周围的环境得到了有效的保护。因此,信息通信技术在电力工业运行过程中的应用,使得电力工业在长期的发展过程中效率得到了很快的提升,有效降低了电力工业在运行过程中对成本的耗费,推动了电力工I经济效益的提升,从而促进了我国整体经济的快速发展。
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程,该门课程融合了多个相关课程的内容,又与工程实践结合紧密,以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度,也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用,因此本文提出根据教学大纲要求,采用以能力评判为导向的课程改革新方法,实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果,可实现性良好。 [关键词]计算机;控制技术;考核方案;设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程,其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID(比例-积分-微分)及先进控制技术,DCS(分布式控制系统)以及FCS(集中式控制系统)技术等核心内容,根据教学大纲要求,该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法,掌握数字PID参数整定及优化方法,熟悉DCS和FCS基本结构,熟悉DCS在火电厂的具体应用,掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识,学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密,根据大纲培养要求以及现有的实验条件,以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向,改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式,对于促进教学相长,提高学生工程能力有一定价值。 为此,特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求,拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件,对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核(15%) 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述,最后提交综述报告,具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术,包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法;②数字PID以及先进控制技术,包括PID参数整定及优化方法,串级及前馈,模糊控制;③网络通信技术,包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构,网络存储方式,网络访问方式等国内外研究现状;④DCS及FCS技术,包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力(25%) 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求,对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型,包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型,主要对选型合理性进行评价,包括技术实现的可行性,性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现,则须选择相应的工控机,I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件,最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核(25%) 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求,在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态,达到基本形象和直观的要求,并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现;控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节,以及PID参数的整定和优化功能,可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核(25%) I/O接口以以下三种方式进行评价。 (1)给出输入输出信号范围,自行设计信号调理电路和抗干扰电路,并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性,提交仿真结果。 (2)给定不同类型的多路标准信号,自行设计多通道采集系统,包含多路开关,A/D总线接口,查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机(ARM)之间的扩展电路,提交相关的原理图。 (3)利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能,并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核(10%) 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据,但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点,因此,应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中,考核方案具有可操作性强,能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要:针对“计算机控制技术”一课的特点,本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨,分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验,该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣,而且能提高学生的综合素质。 关键词:计算机控制技术;教学方法;教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展,大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课,该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题,绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此,在后来的课程教学中,笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中,总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育,在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2,3]。工科专业课主要是面向工程实际,培养学生专业素质和实践创新能力,直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一,直接关系到专业人才培养的质量问题,为适应时展的要求,专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式,因材施教,结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务,传授与学习教学内容所运用的手段和途径,包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备,教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后,首先分析学生的专业背景,因材施教,对不同的教学对象制定不同的教学内容,如对于自动控制理论专业学生,主要讲解一些控制算法以及控制器的设计;而对于电气自动化专业学生,教学内容应偏向电气类控制,如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提,教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后,教学方法是否得当,对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]:第一类是运用语言传递教学内容的方法,如讲授法、问答法、讨论法等;第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法,如实验实习法、演示法、参观法等;第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法,如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展,课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学,教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣,增加课堂教学容量,加大教学密度,提高课堂教学效率,有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动,使教学更富直观性,教学过程更加活泼、有趣,也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性,激发起学生继续学习的积极性,同时开拓学生的视野,增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材,为学生创设愉快的语言学习氛围,让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界,加深了学生对专业知识的理解和记忆,引发学生的创新思维,从而优化课堂教学,提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法,可以通过多媒体仿真演示的方式,使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制,在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示,根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型,根据数学模型建立仿真模型,绘制直流电机参数设置仿真图(如图1所示),然后建立PID仿真控制器,所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生,学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课,除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外,现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等,结合传统的课堂教学,使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用,实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件,联系校外的智能仪器仪表等工厂,让学生了解如何实现智能控制,如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1~2周课程设计,每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等,将所学的控制算法用微处理器进行控制实现,设计一个闭环控制系统,使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式,考试内容一般以教材为主,考查学生对知识的记忆与理解,学生为考试而学习,缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力,也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6],容易出现高分低能的现象。因此,为了全面推进素质教育,对于“计算机控制技术”课程,采取1:1的考试方式,即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力,将所学的专业知识综合地运用到实践中,提高动手能力以及协作、探索和创新能力,考核方式采用大作业的方式,对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法,并明确控制对象与控制目标,设计程序。针对实验室能演示的控制对象,每个同学要求对控制算法设计控制程序,对控制对象进行控制,并实现控制目标,达到要求的控制精度,如直流电机转速控制,要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现,如果没有实现的对象,要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看,或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平,每个同学写出一篇科技论文,讲述清楚对控制对象实现控制的目标,写明控制算法,如电机转速的控制,允许控制误差,附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式,不仅加深了学生对课本知识的了解,也锻炼了学生对科技论文的撰写能力,为学生毕业设计做好了准备。同时,专业课的理论知识也应该掌握,因此理论闭卷考试也是有必要的,对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点,从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式,对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨,对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术,一步一步演示给学生看,激发学生的兴趣,课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论,充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学,远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式,有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要:铝解不仅属于高耗能、高污染行业,国家产业政策对其严格限制,而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下,诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动,相对而言,投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛,如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词:铝电解; 计算机技术;生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快, 已推动中国成为铝工业强国。近年来, 在中国经济快速发展的进程中,电解铝产能得到了突飞猛进的扩张,电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列,并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列,目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑,借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整,实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配,减少人为因素干预,达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 (1)技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上, 在实际生产中,由于多项工艺技术共同发生作用,电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡, 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于,由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配,难以实现多参数平衡控制, 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离, 恶性循环影响了体系的生产效力。因此, 新技术目的很简单, 依据电解槽原理, 通过调整各技术参数,还原动态平衡为静态平衡,然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整,实现最佳匹配。 (2)主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例,其主要特征如表1所示,该系列槽电解质体系分子较高,锂盐含量过高,颅底压降高,槽工作电压也明显较高,槽实际运行状况无法维持稳定状态,运行状态较为脆弱,易引发病槽事故,对其原因进行相关性梳理,总结结果如下: 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 (1)温度 在初始时 , 电解槽本身温度低 , 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内, 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数, 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平, 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 (2)电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 , 除了较先析出钠的原因之外, 本身由于不使电解质酸化 , 需保持较高的分子比外, 也不允许加入过量的氧化铝。 (3)预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗, 与电解槽走入正常后的能量消耗相比, 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 , 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ~ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 (1)新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层, 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此, 在电解槽开动初期, 需要添加相当数量的炭酸钠 ( 相当于添加氟化铝),以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同, 此段时间吸收氟化钠的程度不同,但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 , 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 ( 用炭酸钠) 。 (2)计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象,不稳定的槽运行状况,较低的主要技术经济指标,说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离, 且与行业先进技术相比,该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势,需要对该体系的计算机控制技术进行强化,从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的,是依靠计算机控制程序,通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整,提高计算机自动控制性能, 减少人为干预, 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列, 因其技术装备水平相对落后,所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上, 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现, 但因改善体系性能是个系统性的工程, 调整过程存在长期性、 复杂性, 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ,对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 , 意义极为重大 ,然而, 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展,因此,设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面,一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能,使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下,控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的,它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟,应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户,用户只需根据控制的要求,经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件,大大方便了用户,缩短了应用软件的开发周期,提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外,其执行控制功能的核心部件是数字计算机,所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性: (1)计算机控制系统中除了包含连续信号外,还包含有数字信号,从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同,需采用专门的理论来分析和设计; (2)计算机控制系统中,修改一个控制规律,只需修改软件,便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改,使系统具有很大灵活性和适应性; (3)计算机控制系统中,由于计算机具有高速的运算能力,一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路; (4)采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高; (5)对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入,对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程,根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计,对体系的硬件、软件的构造考察它的要求,推算出合适的系统,组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式,但是要控制体系结构,包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究,了解工作程序的要求,了解需要接收的任务,涵盖体系的终极目标,数据流量还有准确度,现场的要求,时间的控制,要严格按照计划说明操控,实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见,确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系,并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能,分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试,各种表格分别实验调试好以后,再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装,对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练,结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试,他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行,同时他们要进行统一的实验及推理,仿真物体是这个体系验证的最基本要求,而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之,随着计算机软件技术的逐渐发展,计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代,所以顺应时代的潮流,有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力,适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术;教学改革;系统建模;数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此,许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程,它是以自动控制原理为基础,以计算机控制技术为核心,综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科,致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法,通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性,对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来,随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,由“人、机、物”三元世界在网络空间(Cyberspace)中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5],大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式,IBM公司提出了“智慧地球”的理念,德国提出了步向“工业4.0”的目标,今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时,大数据也吸引了不少学术界的广泛关注,2008年,英国《自然》杂志推出大数据专列,专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化,指出:“数据为准绳的理念指导,以及强大的计算能力支撑,正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”,围绕“数据洪流”展开讨论,将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流,将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革,既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富,大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面:①以控制理论为主体,阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别;②将计算机系统与控制系统进行融合;③传统控制论优化算法及其仿真模拟;④智能算法、模糊识别的应用;⑤微型计算机的嵌入式开发,如ARM、PLC、等;⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前,多数院校对于《计算机控制技术》这么课程,主要采用“以课堂为主,实验为辅”的教学模式,加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科,涵盖的内容较多,所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外,课程教材和参考书种类众多,但内容并不统一,基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而,真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以,基于上述问题,对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下: (1)数据的概念不强 目前,许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上,即使开设的实验课程还是以演示性为主,如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践,更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储,并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外,对于当今主流的数据挖掘算法,提供相应的实践机会较少。 (2)传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立,为了保证所建立模型的精确性,模型的阶次有时会变得很高,基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上,数据只是为了辅助算法,实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 (3)数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析,发现蕴含的知识,研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而,许多院校在《计算机控制技术》这门课程中,并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是,很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代,即以控制系统相关学科作为理论基础,再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展,“物联网、云计算、大数据”的提出,迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以,有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中,数据不是模型的本体,它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而,随着大数据的迅速发展,由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化,通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据,所以数据对建模的作用也愈发重要,并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大,只靠数据就可以完成科学发现,因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2],一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言:“数据的洪流是传统科学方法变得过时,相互关系已经足够,没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明,科学也可以进步”。换句话说,传统建模方法对于科学而言并不是必须的,大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域,在设计过程中以数据库中的数据为导向,利用受控系统大量的在线、离线数据,实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6],探索背后的科学规律。近年来,随着人工智能技术的发展,特别是机器学习领域,迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量(输入、输出和中间变量)描述表达式,这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点,传统的建模方法,为了保证模型的精确性,模型的阶次会变得很高,这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂,而利用“数据驱动”建模方法,将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量,再将模式识别、人工智能方法作为补充,从而满足系统的静态和动态性能要求。目前,利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势,而已经形成系统的建模方法主要有:线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说,数据驱动建模流程可分为:数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 (1)数据初始化 通常,数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下:①通过采集的数据,对数据结构有一定的认识,同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计,从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后,即可以对数据进行选择,一般选取70%的比例作为算法数据,其余的30%数据作为测试数据;③选择好训练数据以及测试数据之后,为了能够获得较好地训练效果,必须对数据进行预处理,使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理,填补缺失值,异常值检验等。 (2)变量的统计分析 通常,在完成第一步的基础上,需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等,以研究二者间的关联关系,从而对模型进行预估判断。此外,为了更好地定性分析,需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量,通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系,从而更好地对主导变量进行估计。 (3)算法模拟 在经过统计方法的分析之后,利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析,例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试,得到的输出结果和目标数据进行比对,根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式,得到合适的模型。 (4)模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分,尽管已有不少离线校正的方法,但在线校正的方法十分有限。因此,开发更多实用方法,以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优,其本质上就是如何对参数值进行调优,使预测模型的错报率最小化[7]。目前,解决参数寻优问题的研究成果主要有两种:①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析,依据敏感性分析曲线优化关键参数值,如交叉性验证技术、留一交叉验证法等;②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界,并不断优化错误率的上界,使边界差距尽可能小,从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论,尝试对《计算机控制技术》进行教学改革,提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容,结合各种交互式教学方法,提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力,技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要:首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词:计算机控制技术;双语教学;必要性;实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业,为了开阔教师和学生的国际化视野,探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上,立足于“计算机控制技术”课程,从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说,双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务,通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前,比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来,我国的综合国力得到了迅速提高,在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化,英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此,大学学习中除了进行相应英语课程的教授外,专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识,也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力,提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中,学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富,难度相对较高,英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中,要对原版教材的重点和难点内容进行注释,可以让学生更好地理解教材内容,避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释,在书后增加中英文词汇对照表,这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性,应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果,应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上,要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中,既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点,又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中,常常会遇到这种情况,一方面,外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力,但欠缺理工科专业课程的知识;另一方面,部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境,虽然有一定的外语基础,却受到外语听和说的限制,无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此,要重视双语教学教师的选拔和培养,积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献,撰写英文文章,安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训,提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展,社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考,阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性,讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要:《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,也是计算机、信息和控制类专业的必修课,在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础,总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题,介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词:微机原理;课程;实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合,具体而言,就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展,传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比,计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点,同时可实现计算资源共享,从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性,要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上,将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体,完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后,再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,学生只有通过本课程的理论学习,在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上,动手构造有关电路并上机调试设计的程序,才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心,教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播,学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学,课堂讲解传授理论知识,实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点,而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法,一般只要求学生根据试验原理总结实验现象,而这些试验现象都是一种必然的结果,这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验,但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此,对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始,新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面:第一,增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言,在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标,然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求,能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二,由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的,所以要求学生能够完成试验表格的设计,且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三,增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次,所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容,增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目,共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力,促使其提高学习热情和主动性,使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上,要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外,不给定实验电路图,不指定详细的接线步骤,完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用,除专门规定的验证性实验外,不指定详细的编程步骤,不给定详细的流程图和实验程序,对学生完全开放,由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥,去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结,发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外,还应满足学生自由进行实验的要求。为此,采取了开放式的实验室管理办法,将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源,自己拟定试验目的以及预期试验结果,并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验,这样学生的实验内容和要求都会有所不同,进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学,除了规定的课程实验之外,教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥,比如,对新技术理论感兴趣的同学,可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料,探索科学研究的前沿,成立讨论小组,并开设专题报告,从而增加自己的阅历;对设计感兴趣的同学,可以提供基本的原材料,让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性,让学生能够感到学习也是一种乐趣,同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识,并将理论应用到实践,提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后,在兴趣小组中选取一部分优秀作品,根据作品的创新性和实用性,指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师,可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中,让同学尽早地接触科研活动的整个过程,启发学生独立思考,充分发挥学生的创造性,提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛,比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等,这些竞赛活动使学生受益非浅,从学生被动地要求做实验,到学生主动地要求进实验室做实验,加深了对课本知识的理解与融会贯通,学到了许多书本上所学不到的东西,培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性,提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到,也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统,这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值,学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力,无法在课本中找到现成的答案,只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决,从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中,学生不用思考也不需思考,只是按照已知的实验步骤完成实验,只是一个被动的接受者,很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生,让学生成为实验的主体,改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路,摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始,进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中,给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间,激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来,培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源,工程实践是创新的基础,提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书,学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节,需要通过不断的摸索,总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中,学生通过对相关资料的归纳、整理,对实验过程做有效的梳理,认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法,充分地认识设计的优缺点,为探索更加优化的设计、实现方案,为今后的工作实践打下良好的基础,从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编,提倡学生自己编程做计算机控制技术实验,这激发了学生的兴趣,增强了学生自主思考、综合运用知识的能力,提高了学生分析问题解决问题的能力,训练了学生的创新能力和创新意识,取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展,一些先进的实验设备已经到位,如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等,我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来,开发更加先进、更具有实际意义的新实验,为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:计算机控制技术在自动化生产线上的应用,能够有效的提升自动化生产线的智能程度,从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量,从整体上提升自动化生产线的工作效率,有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益,但是值得注意的是,计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计,保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求,避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词:自动化生产线;计算机控制技术;计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶,其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容,同时使用计算机控制技术作为核心控制技术,综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术,有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化,对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上,同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性,更进一步的提升自动化生产线的相关特性,而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能,首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务,因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容: (1)计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析,建立相应的模型,保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性,同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制,提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性,注重计算机控制系统的使用寿命。此外,计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化,直到满足自动化生产线的要求为止。 (2)计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录,保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中,保证计算机控制系统工作过程中的健康使用,避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 (3)计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计,同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理,针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计,确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 (4)计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作,计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象,同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试,确保计算机控制系统的实践性。 (5)计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构,计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用,确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用,为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中,并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程,在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作,完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上,主要是通过对计算机控制系统的有效应用,采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作,PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能,减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象,减少自动化生产线的调试过程,有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容: (1)可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备,可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能,可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换,并最终编写出相应的控制程序,实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化,提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中,提升工业制造系统的扩展性以及丰富性,从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 (2)现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备,其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,将计算机控制技术应用在自动化生产线中,事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接,更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能,提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲,计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接,加强对自动化生产线的远程控制功能,进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信,提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述,本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析,计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势,计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要: 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词: 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课,是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的,是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合,以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机;创造真实的教学环境,让学生带着真实的项目学习,在这个过程中,学生拥有学习的主动权,教师不断激励学生前进,从而使学生真正掌握所学内容,并通过此项目举一反三,收到更好的学习效果[1]。因此,探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践,培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生自己提出问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题。在完成项目的同时,学生树立创新意识,形成创新能力,养成自主学习习惯,学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点,精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力,教师不仅要组织好教学,还要具备扎实的专业基础知识,进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划,明确项目要解决的关键问题,在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中,不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有:计算机控制系统的硬件设计技术,主要包括总线和输入输出接口与过程通道;数字控制技术,主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机;常规及复杂控制技术,主要包括数字PID控制,最少拍控制,纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等;计算机控制系统的软件设计,包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等;还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容,可以设计如下项目:数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后,首先进行学生分组,项目教学法的实质是按照项目运作方式,分组协作共同完成项目,学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践,分组的组员搭配,内容分工等都会影响实施效果,因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生,这些学生学习态度认真,头脑灵活,实践能力强,根据实际情况,分为五组,每组五六人。拿到项目后,学生先考虑如何简化项目,把总项目分解成一个个阶段项目,并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后,学生就可确定解决这些分项目的方法,最后再由分项目到阶段项目再到总项目,完成学习任务[1]。在这个过程中,引导学生不断地思考如何完成项目,遇到哪些不能解决的问题,这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识,这时候讲授这些新知识,激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中,学生接受任务后,需要查阅资料,了解直流电机测速和调速的原理,然后确定设计方案,最后进行系统的软硬件设计与仿真,这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计,计算机控制系统的软件设计,数字PID控制器及其参数整定等内容,这些都可以分解成更小的分项目,教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中,会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题,及时讲授新知识。 问题提出后,就要开始寻求解决问题的方法,老问题学生自己解决,可以查阅文献,复习以往教材等,新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题,又不能忽略基础知识的讲授,将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块,由浅入深、层次分明地讲授,给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时,教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中,取得非常好的效果:学生学习兴趣提高,学习主动性明显提高;提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力;学生的创新能力得到提高,在完成项目的过程中,学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中,也会思考怎样更好地执行,这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中,既学到新知识,又巩固旧知识,还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法,学生在分组合作过程中又增强团队协作能力,各方面都能力都得到提高,为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体,在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下,加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善,既在理论研究层面上达到了一定的高度,也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临,以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活,使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新,并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位,并且在互联网科学结晶的辅助下,形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样,单论起控制技术方面,就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术,究其理论概念而论,就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础,通过以计算机控制技术为核心,实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说,这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托,辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率,同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 (1)从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样,代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就,然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候,主要的功能不过是在工作中实行集中控制,通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务,形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体,虽然在当时取得了巨大的飞跃成就,但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂,传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求,这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识,DCS技术便应运而生,并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统,以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在,直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构,前者主要负责监视集体工作,后者的任务在于及时传递信息情报。 (2)从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下,不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言,优势是十分显而易见的,然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产,就必须促进其网络协议的公开化和标准化,所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术,主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式,整个控制系统均可以实现有条不紊地运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统,FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求,以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调,最终实现成本的降低和工作效率的全面提高,并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 (3)从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求,这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值,更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输,才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程,按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制,但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生,这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成,使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高,辅之以互联网的有效手段,使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展,技术在进步,互联网时代的来临,产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中,便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段,不断指导于工业生产,并在互联网技术体系的丰富过程中,不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台,通过友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容,培养学习兴趣和能力,取得了良好的教学效果。 【关键词】控制;算法;仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法,既是计算机控制系统的核心,也是整个计算机控制系统设计中的难点,并且由于控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解,教学效果不是很理想。基于此,本文以MATLAB为工具,通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现,并通过 GUI (图形用户界面 )设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识,培养学生的学习兴趣和能力,提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件,内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一,无需大量的程序代码,只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析,令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式,可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行,用户还可以根据需要自编一些函数,方便程序的修改与维护,提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2],使用它,用户无需了解图形实现的细节内容,便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类,常规算法分为位置型和增量型,改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等,这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时,首先新建一个空M文件,之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存,最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法,算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外,通过修改算法的参数,可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果,被控对象为,采样时间为1ms,rin(k)=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等,如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果,被控对象,采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台,需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤:安装Lcc编译器(MATLAB自带),配置编译器,编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序,只需将MATLAB安装目录下的\toolbox\compiler\deploy\win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后,点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解、教学效果不理想的问题,设计了该课程的控制算法仿真平台,让抽象的理论得以直观、生动的呈现,使学生深入、高效地理解和掌握所学内容,在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要:随着科学技术的快速发展,计算机应用技术被应用到各个领域,包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业,不仅提高了生产效率,也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词:计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来,工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注,计算机技术在自动化系统中的应用,取得了非常明显的效果。当前,它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术,并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物,利用计算机来实现生产过程自动控制的系统,它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期,美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作,进行计算机控制的研究,他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配,根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此,计算机控制技术迅速发展,并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也紧随其后,迅猛的发展起来,其发展过程大致可以分为四个阶段:(1)开创时期(2)直接数字控制时期(3)小型计算机时期(4)微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向:计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 (1)计算机控制技术在工业领域的应用:计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段:最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术,目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在,美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业,也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后,社会将面临新的研究课题,制造系统和专家系统。(2)计算机控制技术在医学领域的应用:根据我国现状,中药生产企业,一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞,即生产管理部分和实时控制部分。(3)计算机控制技术在农业领域的应用:智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行AD转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。(4)计算机控制技术在航空领域的应用:近几年来,从我国载人航天技术成功以来,航空航天技术已经得到越来越多的国人关注,一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展,而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 (1)工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化,使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统,而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想,可以使各部分独立工作,不产生干扰,有可以根据需要增减控制网络中的个体,大大增强了系统的实用性。(2)工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式,世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略,并制定了许多由政府或工业界支持的计划,用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。(3)工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有:模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响,实现简单,适应面广。(4)工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化,计算机控制技术也不例外,将计算机控制技术标准化,可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立,但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品,相信不久的将来,计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述,计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展,而且随着计算机技术的继续发展,系统和控制理论与实践的不断深化,将得到进一步完善和发展,并为提高生产设备性能、产品质量,稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要:为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量,设计了基于项目教学法的教学内容,探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明,项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词:项目教学法;课程教学;计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”,是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法,是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求,适时安排教学计划,制定和设计项目合同,组织学生以小组工作的方式加以实施,在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征:首先,学习过程是理论知识与实践相结合的过程;其次,增强了学生学习的主动性和创新能力;最后,项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的,这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外,在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补,培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国,盛行于德国。上个世纪80年代开始,德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践,取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法,可以查阅到大量的相关教学论文,已有基于项目教学法的教材出版,例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响,课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入,高校教师开始对传统教学模式进行反思,在一些实践性较强的课程教学中,已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用,在专业课程教学中普遍采用了项目教学法,已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法,介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发,培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中,多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法,教学以教师讲授为中心,对教学信息进行加工处理后,通过语言、文字等形式呈现给学生,学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验,缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位,学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程,教学内容的实践性强,适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中,完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切,学生在“做中学”,能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革,选择合适的项目是关键。通过创设问题情境,把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去,对项目进行分析、设计和探索研究,引导学生针对项目展开讨论,可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识,提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业,结合我校电类专业定位,构建了计算机控制技术课程的知识体系,制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容:(1)计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式;(2)输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术;(3)逐点比较法插补原理和步进电机控制技术;(4)数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制;(5)计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等;(6)工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统;(7)计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件,我们构建了三个教学项目,通过这些项目的实施,基本上可以涵盖上面所提出的教学内容,能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节,学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题,学生要组织自评和互评,发现自己的不足及别人的长处,从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节,教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况,综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多,每个项目涉及的知识点要满足课程要求,不能有过多的重复内容,难度不宜过大,需要的实验条件基本能够满足,等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成,任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况,很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计,基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招,实验设备台套数严重不足,因此,项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来,国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材,其中大多数项目实施过程编写得过于详细,类似于验证性实验,而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合,如何介绍项目的内容和实施过程,是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开,教学过程有了变化,重点讲解项目所需要的主要知识点,教师给出项目名称,让学生在“做中学”,可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机(DSP或嵌入式系统)、PLC和工控机作为控制器,可以充分利用现有实验室的条件,拓展实验室功能,提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中,为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试,在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要:随着经济的快速发展和科技的进步,计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业,利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制,通过计算模拟结果,得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度,计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,对企业生产有十分重要的意义。 关键词:小型非球面;数控抛光;计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步,光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用,利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制,生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低,面形精度高,并且重复精度良好,计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分,对光电传感器的生产有十分重要的作用,一直以来,小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素,传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差,小型非球面光学元件批量成产效率低,严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来,计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导,极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头,对小型非球面光学元件进行打磨、抛光,计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力,从而确定材料的去除量。用公式表示为:ΔZ(x,y)=kP(x,y)V(x,y),ΔZ(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量;k为光学元件在生成过程中的温度比例常数;P(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力;V(x,y)代表磨头在光学元件某一点的移动速度;x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时,绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动,从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工,在加工过程中,抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直,光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变,则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响,所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度,就可以得出材料的去除量。根据公式, 可以计算出材料的去除量。其中R(r)表示磨头工作函数,r表示接触点到光学元件中心的距离,v表示磨头在光学元件的移动速度, 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度, 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离, 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, > 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化;当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, < 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中,由于存在一定的误差,因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化,将磨头的驻留函数做成卷积,就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时,如果螺距比磨头工作函数的直径小,而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度,磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短,因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形,通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线,可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够,因此,可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中,小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程,数控抛光的影响因素很多,如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响,因此,在实际生产过程中,要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线,从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论,对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算,得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近,并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低,面形精度良好,重复精度高,计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产,因此,利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率,促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要:计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中,并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类,计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词:计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机,辅助部件指输入输出接口,检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系,一种是有线方式,例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式,如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年,随着计算机硬件及软件的快速发展和普及,计算机远程网络通讯的应用范围越来越广,数据传输量越来越大,传输效率也越来越高,已广泛应用于各个领域,并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内,计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展,其应用范围将会更广,为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样,计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍,是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成,如(图1)所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统:操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、计算机监督系统(SCC)、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 (1)根据信息传输方向的不同,可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型:双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构,信息能够向两个方向同时传递;半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递,旦不是同时进行的,每次只能向单一方向传递;单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中,网络线路通讯方式多为半双工方式,即多为四线制传输方式,而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式,这样在满足实际实用要求的前提下,通信线路得到了有效简化。 (2)计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中,计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模;数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机,其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等,其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联,数据交换设备将各种终端设备连入网络,然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时,数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器,从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 (3)计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展,目前,其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见,该种连接形式以计算机为核心,通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时,同一时间内,计算机仅可以与一个搅拌站终端连接,此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务,则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展,各种计算机网络广泛应用于控制系统,规模越来越大,从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化,并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元,从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构,就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节,他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的,及原有仪表单元数字化后,再增加网络通讯专用单元,构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中,及现场总线控制系统中,具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统,而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构,在系统集散以及分布式计算机的控制系统中,系统将以网络为限分成了多个层次,各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立,在信息传递和交换中,将受计算机的影响,是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性,造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展,对控制系统的控制水平要求越来越高,将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类;然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明;最后评价了计算机控制系统。
煤矿采煤机论文:煤矿采煤机的安全管理与维修对策 摘要:分析采煤机常见的摇臂故障、电机损坏、单向牵引故障以及补油热交换系统故障的产生原因,并针对问题提出了详细的维修对策,最后给出了采煤机安全管理的有效措施,希望可以为相关工作者提供借鉴。 关键词:煤矿采煤机 安全管理 故障分析 维修对策 引言 随着我国煤矿产业的不断发展,采煤设备的结构、种类也变得越来越复杂,在采煤机的使用过程中,经常会出现各种各样的故障,不仅降低煤矿开采的工作效率,还会严重影响设备的使用安全和使用寿命问题。设备的安全使用还直接影响着煤矿的经济效益和社会效益,为确保采煤机始终处于安全、可靠的运行状态,必须要加强采煤机的故障分析和维护管理工作。 1采煤机的常见故障分析 1.1采煤机的摇臂故障 采煤机的摇臂承担着割煤和装煤的重任,在长期使用过程中,摇臂可能会出现齿轮损坏、轴承损坏、摇臂漏油等故障。1)轴承损坏。一轴轴承是采煤机摇臂中比较容易损坏的部件,在轴承的高速运转过程中,如果存在有润滑度不足的问题,非常容易造成轴承的损坏。如果油量过多或过少,则会出现冷却水压不足的问题,使得摇臂齿轮温度持续上升,导致轴承的损坏。2)齿轮损坏。在采煤机的实际使用过程中,出现摇臂齿轮损坏的问题通常都是由于工作人员的操作不当造成的。例如:由于工作人员的责任意识淡薄,导致出现工作面支架调斜、采煤机的铲煤板、护帮板、割前梁等现象,造成采煤机摇臂齿轮的损坏。或者是在进行加油、检修工作时的不谨慎,使得干扰物进入到齿轮箱中,加大摇臂齿轮的磨损。除此之外,在采煤机的超负荷工作过程中,如果齿轮的淬火不够、材料强度不足,也会让齿轮出现变形、毛刺、齿牙磨落的情况。3)摇臂漏油。摇臂漏油问题主要是因为采煤机更换油封的装卸操作不规范,或者是骨架油封的磨损,导致出现密封不严的情况。如果油封的质量不过关,在采煤机的长期使用过程中,也会出现摇臂漏油的情况[1]。 1.2采煤机的电机故障 采煤机的电机维护管理水平对电机的使用寿命有着非常大的影响。在进行采煤机的电机维护时,如果维修工艺不合理,不能采取有效措施进行电机微量磨损的恢复,必然会加大电机的磨损,进而导致电机损坏程度加深。如果加胶和打麻面的处理不合理,也会加大轴承座孔和轴承之间相对转动时所产生的热量,使轴承过热,磨损增大,出现胶合。通常采煤机电机进行大型维修后的使用寿命都会大大降低,主要是电机的绝缘性能受到了严重的破坏,因为在电机的重大维修中,通常都需要进行电机的浸漆、烘干、解体等,使得电机的绝缘性大大降低,再加上维修工艺的不合格、维修工具使用不当等情况,则会导致电机的线匝绝缘层被破坏,进而加大电机在使用过程中出现故障的频率,不仅会严重影响到生产效率,还将对工作人员的生命安全造成威胁。 1.3采煤机单向牵引故障 在采煤机的使用过程中,如果存在着伺服间回油路堵塞、单向阀油路堵塞、节流孔和回油路不通的情况,则会造成采煤机无法快速换向的情况[2]。如果伺服阀到油缸、伺服阀到单向阀间存在着油管泄漏,主液压泵的摆角不正常,电磁阀或电位器出现故障的情况也会造成采煤机的单向牵引故障。 1.4补油热交换系统故障 如果采煤机电机的管路接头松动或漏气、电机反转、油液中存在杂物,导致背压阀先导孔、主阀芯、过滤器等的堵塞、油液的粘度过高、油箱的油位过低等情况,都会导致采煤机补油热交换系统低压较低的情况出现,造成采煤机无法正常工作。 2采煤机常见故障的维修策略方法 2.1采煤机摇臂故障的维修方法 针对采煤机摇臂故障的原因,可以从以下三个方面进行维修。第一,轴承损坏维修必须要保证采煤机摇臂齿轮箱的有水冷却压力适中,并且保持着足够的润滑度,同时还要对润滑油的颜色、质量进行密切的关注,发现问题时应该及时解决,确保摇臂轴承处于一个良好的工作状态。第二,齿轮损坏维修。首先应该提高工作人员的安全责任意识,并严格要求其按照相关标准进行操作,同时也可以通过实际操作技能培训使工作人员的操作技能得以提高,进而降低错误操作的出现;在推溜移架的过程中必须小心谨慎,在使用过程中如果发现采煤机的摇臂齿轮出现损坏情况,应及时进行更换,避免安全事故的发生。第三,摇臂漏油维修,要减少和避免摇臂漏油的情况出现,必须进一步加强采煤机摇臂安装管理和装配工艺,使用高质量的浮动密封和骨架油封来代替传统密封方式,将机摇臂漏油的概率降到最低。 2.2电机故障的维修方法 在采煤机的电机维修中,首先,应该对电控箱采取有效的防护措施,避免矿井防爆面的淋水情况,并严格禁止使用高压水枪直接冲洗采煤机箱体[3]。其次,要从根本上提升电机防油、防水的性能,并在电机截割部、牵引部的端头处设置一个“O”形密封圈,这样则可以在其出现漏油和漏水时马上排除,同时还应该在摇臂壳体内安装一个放油口和放水口以便日后的保养维护使用。除此之外,还应该加强采煤机的维护管理工作,定期进行电机的保养和检修,并做好相应的记录,同时还要严格控制注油与换油时间和油量。 2.3采煤机单向牵引故障的维修方法 要有效防止和维修采煤机的单向牵引故障,除了要加强日常维护工作外,还应时刻关注油质的变化情况,并严格控制好油的使用量,定期对采煤机的过滤器进行清洗,处理油垢和杂物,这是预防过滤孔堵塞的主要措施。在采煤机清洁工作完成后,应该先进行设备调试运行,在确定没有出现任何问题后,方可再次投入使用。 2.4补油热交换系统故障的维修方法 第一,根据规定的要求进行补油热交换系统的注液压油工作,避免出现油位过低和过高的情况;第二,发现过滤器滤芯出现堵塞应及时进行清洗或更换;第三,定期检查主回路系统、补油系统等是否存在泄漏、损坏的情况,如有接头出现松动,应该及时扭紧。 3采煤机的安全管理措施 3.1完善采煤机的维修制度 完善采煤机的维修管理制度不仅可以使采煤机的预防和维修工作标准化,还可大大提升维修工作的效率和质量,从而确保采煤机的安全可靠运行[4]。同时,维修制度的完善也是对维修人员的工作进行控制管理的手段,不仅可以提高工作人员的主动性,还可以确保采煤机的检查、维护按时按质完成,落实好个人责任制,提高工作人员的责任心。除此之外,还应该加强各部门间的沟通与交流,方便在第一时间发现和解决问题,从而有效减少因设备故障带来的经济损失。 3.2做好设备的养护和管理工作 采煤机的安全稳定运行与日常养护管理工作有着非常密切的关系。采煤机的日常维护包括了冷却液、润滑油的检查,并及时进行添加;漏水、漏油、漏电等情况的检测,确保采煤机处于安全的运行状态;对主要构件螺栓进行紧固,以免出现松动的情况;除了简单的养护外,还应该定时进行全面的维护,例如:对部件污垢的清洗、对设备磨损的修复等,主要做好设备的养护的管理,才可以更好地保证设备运行过程中的安全、稳定。 4结语 采煤机的安全管理和养护维修工作是保证采煤机使用寿命和工作效率的重要手段,只有找出采煤机使用过程中可能出现的故障问题,并对其加以预防和维护,才可以确保采煤机始终处于良好的运行状态。 作者:马书林 单位:山西煤炭运销集团猫儿沟煤业有限公司 煤矿采煤机论文:浅谈采煤机司机在煤矿灾害防治中的作用 【摘 要】结合煤矿实际环境及生产条件,突出探讨采煤机司机在煤矿灾害防治中的作用。 【关键词】煤矿;采煤机司机;灾害防治 煤矿生产是人与自然的斗争,工作环境特殊,作业条件艰苦,情况复杂多变,在生产过程中存在着许多不安全因素和事故隐患,稍有疏忽,或违反有关规程、规定,就可能导致事故发生,轻者影响生产,重者造成矿毁人亡,甚至引起威胁全矿井安全的重大灾害。 1)工作环境特殊 我国绝大多数煤矿是井下作业,和地面工作环境相比,煤矿生产的工作环境要艰苦得多,特别是地方小煤矿井下工作环境更为恶劣。 2)作业条件艰苦 (1)作业地点分散,线路长。煤矿采掘工作人员需走较长的路程才能到达工作地点。 (2)工作时间长,劳动强度大。煤矿采掘工作人员一个班下来在井下就需要 10h 左右。这种情况易使工作人员劳累疲乏、体能下降、反应迟缓,极易产生烦躁情绪。 3)生产工艺复杂 煤矿生产系统是一个由许多环节组成的复杂系统,多工种、多方位、多系统立体交叉连续作业,是煤矿井下生产的又一特点。不论是采煤、掘进、机电、运输、通风、排水等,哪一个系统中的哪个环节出了问题都可能酿成生产事故,影响全矿井安全生产。 4)自然灾害严重 我国煤矿生产主要是井下作业,煤矿地质条件复杂多变、生产环境条件恶劣,经常受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等多种自然灾害的威胁,可能引起瓦斯、煤尘爆炸,煤与瓦斯突出,矿井透水和冒顶.挤故等。 井工开采煤矿的采煤机司机处在采煤工作第一线,最熟悉采煤工作面的情况,只要采煤机司机了解煤矿灾害的发生和发展的规律,具备井下作业安全知识,具有识灾、防灾、避灾的能力,及时发现事故隐患并及时报告和采取措施,即可很大程度地减少或避免煤矿灾害的发生。 1 在瓦斯事故预防方面的作用 瓦斯爆炸是煤矿生产的主要灾害之一,煤矿一旦发生瓦斯爆炸,危害十分严重,其爆炸时产生的高温、高压和有害气体可造成大量人员伤亡。因此,防止瓦斯爆炸是安全管理的重点。 (1)采煤机司机在采煤工作中控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮,以减少瓦斯逸出; (2)充分利用采煤机上安装的甲烷断电仪,密切关注采煤工作面各处的瓦斯变化情况,发现瓦斯超限及时报告和采取相应的措施; (3)注意经常检查采煤机电气装置的防爆情况; (4)工作面遇有坚硬夹石时,采取松动爆破措施处理,禁用采煤机强行截割。 2 在矿尘防治方面的作用 (1)采煤机司机在采煤工作中,要密切配合注水降尘工的工作; (2)经常检查采煤机的内外喷雾装置,保证其可靠有效地喷雾降尘;注意观察喷雾系统压力仪表,确保内喷雾压力不小于 2MPa ,外喷雾压力不小于 4 MPa ,喷雾流量应与机型相匹配; 3 在矿井火灾防治方面的作用 (1)采煤机司机应注意经常检查采煤机电气装置的防爆情况; (2)在采煤机运行中,注意观察电缆水管拖移装置的拖移情况,发现有刮卡现象,及时紧急停机处理,以防电缆刮断引发电缆短路; (3)操作控制好采煤机,严格控制工程质量,割煤时要做到“三直,两平”(即工作面煤壁直、刮板输送机直、液压支架直,顶、底板平整); (4)在采煤过程中,注意观察煤炭自燃等火灾事故隐患,发现情况及时报告。 4 在矿井水害防治方面的作用 采煤机司机在采煤工作中,要密切配合采煤工作面的探放水安全管理工作;熟悉并注意观察采煤工作面的突水预兆,发现水害隐患及时报告; 熟悉水害避灾撤出路线。这样,可有效地避免或减轻水害的影响。 5 在矿井顶板灾害防治方面的作用 (1)控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮; (2)发生冒顶片帮事故时,及时停止割煤,协助支架工进行处理,并使采煤机和刮板输送机停电闭锁; (3)严格执行敲帮问顶制度,要保证在支护可靠的情况下进行采煤工作。 6 结论及建议 矿井灾害预防的原则是预防为主、防治并重、实事求是、慎重对待,煤矿领导应高度重视采煤机司机,必须对他们进行深入的培训教育工作,提高他们对灾害危险的辨识能力,才能更好的预防和避免е略趾κ鹿实姆⑸。 煤矿采煤机论文:采煤机模拟试验台在梁宝寺煤矿研究及推广应用 摘 要:目前煤矿采用PLC、变频器对采煤机工作状态的在线监测和故障诊断,运行可靠,具有良好的工业应用前景。梁宝寺煤矿经调研引进采煤机模拟试验台改变以往变频器、控制中心、端头站、遥控器等元件维护与测试需在特定条件下进行的现状,有效的保证采煤机维护与电气元件的备用。 关键词:变频器;控制中心;模拟系统;维护与测试 梁宝寺煤矿是年产量300万吨以上的现代化企业矿井,在高产高效的生产条件下,长期运行状态下,不可避免的会出现采煤机变频器、控制中心、端头站发生故障的情况。以前试验维修需要有成套采煤机设备做试验才有可能测试,测试维修效率低,在井下应急机电事故中,会出现影响生产的事件发生。故经研究调查,引进采煤机模拟试验台,通过模拟系统实现对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试。 1 技术方案 采煤机模拟系统试验台,主要有计算机、控制系统、检测系统、显示系统、遥控控制系统等部分组成。成功通过模拟试验实现对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试。 2 模拟实验台工作原理 2.1 变频器检测 将隔离开关打到ON的位置,然后把控制中心按钮、遥控器按钮打到内的位置,按下启动按钮,接触器吸合后变频器主电源得电,然后将220V电源开关打到通的位置,启动计算机,打开DriveWindow2.3软件会显示系统画面1。 选择ABB.SMP,单击OK键,进入系统画面2。 单击File选择Parameters进行参数设置、修改、保存等功能,单击Monitor选择seting对X、Y轴、监视内容等进行修改;单击Drive选择Take Control,对变频器近控功能测试。 检测变频器的远控性能时,按下牵送按钮,牵送指示灯和自保指示灯亮起,按左行、右行及牵停按钮测试其远控性能。测试完后,按停止变频器主电源失电,然后把计算机关闭,再将220V按钮打到“断”的位置,控制中心、遥控器按钮都打到“内”的位置。 2.2 控制中心检测 模拟设置用上翻、下翻钮将光标移到模拟设置菜单,按设置按钮进入如系统画面3。操作上翻、下翻钮选择需要设置模拟量,选择确定后,按设置按钮模拟量下的发光块变成红色,该模拟量保护被设置,即当模拟量超过极限值后,控制系统进行保护动作;被选中的模拟量下的发光块为红色时,按设置按钮模拟量下的发光块变成黄色,该模拟量保护被屏蔽取消,即使被测量值超过参数设置的极限,也不会进行保护动作。 2.3 控制中心试验 将控制中心与试验台控制插头连接起来,然后将控制中心按钮打到外,遥控器按钮打到内,将220V电源按钮打到通的位置,工控机和功能显示器得电显示主页画面,然后分别按瓦斯、牵变温限、左截割温限、右截割温限若工控机显示的故障闪烁说明温度保护功能完好,按下牵送时,牵送指示灯亮说明牵送功能完好,按下左升、左降、右升、右降时,指示灯闪烁说明其功能完好,按下主停时,自保点指示灯熄灭。 2.4 端头站测试 将左右端头站与试验台端头站电缆连结好,控制中心打到内,遥控器打到外,220V电源打到通时,端头站得电,然后按下端头站功能按钮,功能显示相应显示,若不显示说明其按钮故障;按下遥控器各项功能键,功能显示器相应显示说明端头站完好。 2.5 遥控器测试 将控制中心打到内,遥控器打到内,220V电源打到通时,功能显示器和工控机正常显示,操作遥控器功能按键,功能显示器相应显示说明遥控器完好。 3 结论 (1)采煤机模拟试验台有效解决了以前采煤机电气元件试验维修难题,通过模拟系统实现了对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试,有效保障了采煤机电气元件的维修与备用。 煤矿采煤机论文:浅谈极薄煤层采煤机在煤矿的应用 摘 要:与中厚煤层及厚煤层相比,极薄煤层的机械化开采不仅工作面环境条件差,不利于设备正常工作,而且煤层厚度变化大且多断层,会直接影响到极薄煤层采煤设备的生产性能;此外,极薄煤层投资成本高,回收效益却远远低于厚煤层或中厚煤层,因此针对极薄煤层开采技术的研究一直相对滞后。而在实际开采过程中,有些煤矿受地质条件等客观因素的影响,其中厚煤层长期得不到及时开采,对后续工作面的正常交替产生直接影响,一些极薄煤层资源在不得已的情况下只能丢弃,由此可见,针对极薄煤层采煤技术的研究具有重要的现实意义。文章提出螺旋钻式采煤机在实际煤矿开采中的应用,分析其应用价值。 关键词:极薄煤层;螺旋钻式采煤机;煤层开采 1 极薄煤层开采的特点 根据煤层厚度可将煤层分为极薄煤层、薄煤层、中厚煤层及厚煤层,其中极薄煤层的厚度通常在0.8m以下,薄煤层厚度在0.8-1.3m,中厚煤层在1.3-3.5m,厚度大于3.5以上的即为厚煤层。相比中厚煤层及厚煤层,极薄煤层的开采体现出以下几个特点:首先,煤层薄,采高低、经济效益低。极薄煤层厚度不超过0.8m,且煤层硬度大,进入工作面作业时,无论是人员还是开采设备均移动不便,采煤机通常需要通过挑顶或割底才能进入工作面,恶劣的工作条件不仅导致开采劳动强度大,而且机电事故发生率也相对较高。并且极薄煤层煤质相对较硬,炸药、截齿、刨刀等吨煤消耗量过大,增加了回采成本,降低了开采的经济效益。其次,回采率低。在煤炭开采过程中,煤层的地质构造会对开采方法产生直接影响,不同的厚度、角度、褶曲、断层等均有可能影响到巷道的布置,缩小工作覆盖面,直接影响到回采率。最后,采掘比例大,掘进率高。极薄煤层回采巷道多为半煤岩巷,多投入刨煤机、螺旋钻机等进行采掘,随着工作面的快速推进,综掘设备进入工作面比较困难,爆破也无法实现一次性全断面爆破,因此无法保证掘进速度,导致工作面接替紧张。 2 爬底板薄煤层采煤机存在的问题 我国赋存了大量的极薄煤层,空间条件限制导致机械化开采存在较大困难,目前应用的唯一可以开采极薄煤层的滚筒采煤机械即爬底板采煤机,其最大的优势在于较好的适应性,这种采煤机机身位于刮板输送机与煤壁之间的底板上,采煤机及刮板输送机横向并排设置于液压支架与煤壁之间,可较好地解决机面高度、机身厚度、过煤空间之间的矛盾。但是爬底板运行采煤机也存在一定问题,其应用限制条件也比较多,并且存在较多的安全隐患,具体表现如下:首先,回采过程中仅能布置单滚筒,且要求固定滚筒摇臂,无法自主调高,以更好的适应装煤需要;开采时上下端头需要人工开炮打开缺口;此外,爬底板运行采煤机无法较好的适应煤层厚度变化及倾角变化,割顶、底岩石量大。其次,爬底板运行采煤机需要设置链外牵引,如果煤层倾角较大,则制动困难,易发生断链伤人事故,并且断链后采煤机下滑可能会引发较大的安全事故。最后,采煤机爬底板运行还存在占用机道的问题,其空顶及控顶距较大,无法保证液压支架顶梁前端的支护强度,支护效果差。由此可见,爬底板运行采煤机仅适用于倾角较小、厚度变化不变、顶底板起伏不大、构造简单的极薄煤层。 3 螺旋钻式采煤机在极薄煤层中的应用 螺旋钻式采煤机的工作原理: 分析爬底板薄煤层采煤机存在的问题可知,极薄煤层采煤机要求整体结构紧凑,机身长度不可过长,截割电动机采用横向布置在摇臂上,滚筒直径小,机身重量不可过重;摇臂上需要设置挡煤装置,以保证更好的采煤效果。螺旋钻式采煤机中,其螺旋钻包括2节钻杆,一个左旋一个右旋,中间由风管连接,钻头的切割部分包括3个钻头,其属于钻机组的执行机构。螺旋钻式采煤机主要设置于钻采巷中,向煤层上方打钻,螺旋钻采煤机组向螺旋钻传递扭矩及钻压,钻头割煤、螺旋钻杆掏煤,开采下来的煤可直接掉落在钻采巷的刮板输送机上,再由输送机运出。螺旋钻式采煤机一次采宽在1.1m左右,三轴联动钻杆1.27m左右,钻机本身通过人工操作液压系统自动连接钻杆,达到设计采深或遇到其他地质构造带时,退出钻杆,螺旋钻机整体前移,预留0.5-1.5m煤柱后再进行下个循环的开采。 煤层开采过程中要做好钻孔内的通风防尘工作。通过风管可不断向工作面通风,首节钻杆控制箱内安装一台瓦斯传感仪,其与钻采机供电形成闭锁,风管旁边放置一根软管,可向执行机构喷头供水,以起到降尘作用;钻孔出口处可设置1组外喷雾装置,可最大程度上保证降尘效果。螺旋钻式采煤机使用前抱紧装置锁紧钻杆,再实现钻杆的连接与退出,钻杆组的旋转由2个单独的传动装置来实现,前抱紧装置锁紧前需要调整离合器的位置,离合器带有凸轮,其主要连接钻杆,利用钻机的钻杆微调装置将其调整至合适的位置。钻采机上的龙门吊、巷道内的专用平板车等可完成钻杆的安装、拆卸、储存等。螺旋钻式采煤机下面设有支撑在巷道底板上的滑板,利用巷道内的JH-14T绞车牵引钻采机、乳化泵站、开关等实现在巷道内的移动。机组开采下来的煤再通过靠放在巷道内的刮板运输机运至带式输送机上,最后运至采区煤仓。 综上所述,在我国部分煤矿企业在极薄煤层开采方面的机械化程度还很低,尤其是一些中小型煤矿企业,大多数还采用手工炮采,不仅作业环境恶劣,设备维修操作不便,而且产量低、事故多,经济效益差。随着煤矿技术的进一步发展,结合煤矿的实际情况采用螺旋钻式采煤机可实现煤炭资源的有效回收,降低煤矿安全事故发生率;并且可降低员工的劳动强度,提高生产效率,且操作简单,具有较强的适应性,大大提高了极薄煤层的经济效益,具有较高的推广应用价值。 煤矿采煤机论文:浅析东风煤矿MG―150W采煤机导向滑靴磨损原因 摘要:采煤机导向滑靴是采煤机的关键部件之一,也是采煤机易损件,其使用寿命直接影响采煤机的正常使用。针对东风煤矿5709采煤工作面MG-150W采煤机导向滑靴频繁磨损问题,分析其影响因素,找出损坏原因,制定可行预防措施,保证了采煤机正常工作。 关键词:5709工作面,采煤机,磨损 0 引言 大倾角采煤机前导向滑靴在生产中损坏明显,龙煤集团七台河煤炭分公司东风煤矿5709工作面大倾角采煤机前导向滑靴在生产中损坏明显,使用寿命较短,严重影响了生产效率。对损坏原因进行仔细分析,找到损坏原因,制定可行预防措施,保证了采煤机正常工作。 1.5709工作面地质条件和MG-150W采煤机技术参数 5709工作面位于东风矿广场偏北600~1200m,走向长度为1400 m,倾向长度为150 m,煤层厚度为0.9~2.8m,平均为2.5m,煤层倾角为5°~28°,平均为20° 采煤机的技术参数为:采高1.4~3.0m,截深0.63m,牵引速度0~5.5m/min,最大牵引力250kN,适应倾角0°~30°,采煤机重量20t,卧底量为400mm,滚筒直径为牵引方式液压无链牵引,电机功率150kW,电压660~1140V 2 导向滑靴受力 图1为导向滑靴的受力简图。滑靴与导轨接触的四个面分别记为A面(下表面)、B面(做表面)、C面(上表面)、D面(又表面)。导向滑靴在使用过程中,受力状态为:当前导向滑靴Z值为负,Y值为正时,说明下表面A受向下的拉力和向后的摩擦力,同时右表面D受向右的压力和向后的摩擦力。当Z值为正、Y值为负时,说明上表面C受向上的支持力和向后的摩擦力,同时右表面D面受向右的压力和向后的摩擦力。 3 影响滑靴磨损因素 MG-150W采煤机在5709工作面因地质条件的影响,设计制造等原因,导向滑靴经常损坏,影响采煤机的正常使用。 3.1 采煤机进刀方式 采煤机斜切进刀时,运行阻力急剧加大,滑靴受到很大的侧向力,加剧导向滑靴内侧的磨损,造成导向滑靴的撕裂。 3.2 煤层倾角 由5709工作面地质条件可知,该工作面煤层倾角较大。图2为采煤机导向滑靴下钩处受力与煤层倾角的关系曲线。由图2可知,导向滑靴下钩处受力随着煤层倾角的增大而明显增大,且方向向下,导向滑靴A面受拉。实际工作过程中,在较大的煤层倾角工作条件下,导向滑靴的下钩处(A处)磨损严重,导致齿轨轮偏离正常啮合状态、导致轮齿磨损和折齿现象频发。 图1 导向滑靴受力简图 图2 煤层倾角对导向滑靴影响 3.3 行走轮啮合角 驱动轮与销轨啮合角越大,牵引力向上的垂直的分力越大,导向滑靴下钩处受力相应变大。啮合角γ越大,前导向滑靴下钩处所受拉力越大,磨损越严重。 3.4 操作者技术水平 在利用千斤顶移动刮板输送机时,必须保证刮板输送机中部槽既平且直。如果操作者技术水平欠缺,造成中部槽弯曲度加大,也会使导向滑靴断裂损坏。 3.5其他 3.5.1温度 根据导向滑靴材料,取工作表面动摩擦系为f=0.2。导向滑靴在承受压力很大,根据力学原理,摩擦力很大。此情况下,导向滑靴B表面、C表面、D表面(图1所示各表面)温度急剧升高,温度过高时,就会造成黏连,各表面严重破损,影响使用。 3.5.2刮板输送机 刮板输送机水平方向弯曲度、垂直方向弯曲度时设计采煤机时行走机构必须考虑的因素。一般水平方向弯曲度为-1°~1°,垂直方向弯曲度为-3°~3°。输送机中部槽连接处磨损后,加大实际弯曲度。同时,5709工作面底板起伏较大,也加剧了刮板输送机中部槽连接处的弯曲度。采煤机经过该处时,依靠导向滑靴捋顺销排。导向滑靴所受侧向力急剧加大,严重时下钩处(图1所示A面)会撕裂。 3.5.3滑靴材料 由于采煤机导向滑靴形状不规则、结构复杂,所以一般为铸钢件。MG-150W采煤机导向滑靴采用材料ZG35CrMnSi,热处理工艺和元素成分严重影响滑靴的使用寿命。元素Cr成分不足,获得马氏体组织数量不足,严重影响导向滑靴的硬度和强韧性。 4 结论 导向滑靴磨损在任何情况下,都不能绝对避免。所以减缓其磨损是提高其受用寿命的必要措施。 综合考虑MG-150W采煤机和5709工作面地质条件,通过以上分析,可适当采取以下措施: (1)提高操作者技术水平。根据输送机中部槽连接特点,为保证中部槽平直,提高操作者的技术水平,保证操作规范,减少操作失误,以此避免采煤机通过时损坏导向滑靴。 (2)正确选择滑靴材料。选择导向滑靴材料时,Cr、Si元素成分必须控制在合理范围。Cr元素起固溶强化作用,同时能细化晶粒,提高导向滑靴的强度和韧性。同时,Si元素成分不能太高,否则增大导向滑靴的热脆性。导向滑靴是铸钢件,一定要经过热处理,即去应力退火。 (3)降温。适当对导向滑靴各接触面(图1所示的A面、B面、C面、D面)进行冷却,以减小由于温度升高而造成的导向滑靴黏连磨损。 (4)尽量减小采煤机重量。为减少滑靴所受压力和摩擦力,尽量减小采煤机重量。 煤矿采煤机论文:浅谈煤矿采煤机的润滑技术 【摘 要】 采煤机作为煤矿生产的重要设备,是一套集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,其工作性能的好坏直接决定着采煤的工作效率。由于煤矿采集工作的环境比较恶劣,采煤机如果出现故障就导致整个采煤工作中断,给煤矿企业造成巨大的经济损失。而采煤机的润滑直接关系到采煤机设备的工作效能和使用寿命,因此必须加强采煤机润滑技术的研究,只有保证了采煤机的工作性能,才能提高采煤工作的效率,实现煤矿企业经济效益和社会效益最大化。 【关键词】 煤矿采集 采煤机 润滑技术 1 引言 随着煤炭工业的发展,采煤机的应用范围越来越广泛,其功能也越来越多。由于采煤机自身的结构组成日渐复杂,使得其发生故障的原因也随之复杂,因此必须加强对采煤机日常的维护和保养,延长其使用寿命。采煤机维护,一定程度上取决于润滑状况,润滑技术的优劣直接决定于采煤机设备的工作效率,因此对采煤机的维护中心环节就是搞好润滑工作。本文就煤矿采集过程中,采煤机的润滑技术进行讨论分析。 2 对采煤机传动部件的润滑 采煤机的主要传动元件是齿轮、油泵、油马达以及液压系统中的其他液压元件等,主要用油是齿轮油和液压油,主要传动部件为截割部和牵引部。 2.1 采煤机的截割部 采煤机的截割部齿轮箱处于比较潮湿的井下,一般采用飞溅润滑,因此要求有较好的抗氧化安定性和抗乳化性。为了取得较好的润滑性能,对截割部用润滑油的选择需要考虑以下几个问题: (1)齿面滑动速度。在一定情况的负荷下,油膜形成的困难程度与齿面滑动速度有关,速度越大,形成油膜的条件就越困难。因此要选用滑动速度大的齿轮,选取极压性能好的润滑油。 (2)齿面负荷。截割部的传动齿轮往往都是中、低速度重载负荷,对接线处赫兹应力小于4000公斤力/cm2,可以选择非极压性润滑油;当赫兹应力大于10000公斤力/cm2时,可用极压工业龄轮油。 (3)运转温度。当润滑油经常在70℃环境下工作时,润滑油很快就会变质,而采煤机通常工作的环境温度就在70℃以上。因此对润滑油的要求就非常高,不但要有足够的黏度,还应该有较好的粘温特性,且黏度指数在90以上。 采煤机截割部不与油泵共用同一油池时,机头齿轮箱一般选用N100号、N150号工业齿轮油或者极压齿轮油。 2.2 采煤机的牵引部 目前我国采煤机的牵引部一般均采用液压转动,对其使用的柱塞泵压力要求较高,负荷变化比较大,摩擦会出现固体接触的现象。通常情况下,所采用的油泵与泵箱中的传动齿轮工作在同一个邮池,要求润滑油必须满足液压能量传动的要求,同时也要满足齿轮润滑的要求。在启动时运动黏度一般要小于800厘沲,其目的是为了避免磨损以及保证油泵启动时吸油。在润滑油剧烈搅动且温度较高的情况下,为了保证液压系统正常工作,要求润滑油的黏度指数不得小于110。因此,在牵引部一般选用N100号或者N150号抗磨液压油。 3 煤矿采煤机的润滑技术 3.1 齿轮油 (1)齿轮油的作用。第一降低摩擦因数,减少摩擦力与功率损失,降低机械能耗,提高工作效率,可以分散热量及时冷却。第二减少齿轮和其他运动部件的磨损程度,使设备能正常运作,并延长其相关部件的使用寿命。第三是冲洗齿面污染物和固体颗粒,缓解齿轮间的冲击力,避免相关零件生锈腐蚀。 (2)润滑脂选用的技术要求。①润滑脂适应的轴承运转速度有限,不能采用润滑脂润滑。②润滑脂滴点温度比轴承的最高工作温度高出20―30℃,温度越接近于滴点,润滑脂变质失效的速度就越快。③负荷高的轴承要选择针入度较小、较硬的润滑脂。④根据不同矿山的地质地形、气候等外界条件因素,科学合理的选择的适合的润滑脂。⑤要保持油脂的洁净度,并按照使用标准和要求按时按量进行灌注,且不可混用。同时随时注意、检查油量和油质变化的情况。 3.2 液压油 在采煤机液压系统中,液压油既可以传递动力,也可以为液压传动机构起到润滑作用,还具有冷却、防锈的功能。因此在选择液压油时,必须从传递动力和润滑两个方面考虑,选择黏度合适的液压油,才能使其发挥最最大的效能。 (1)对液压油的技术要求。①抗氧化能力和抗泡性较好的,保证在储存过程中不会被氧化生成胶质,并且在系统温度压力变化时,油质性能不会变。②具有适宜的黏度和较好的温性,且黏度指数不得小于90;具有良好的润滑性能和抗磨性能。③能较好是适应密闭材料,不会影响密闭材料的使用性能,具有较好的防锈性能、抗乳化性能以及抗腐蚀性能。④抗剪切性好,闪点比较高,凝固点低。 (2)润滑油选用的技术要求。①载重荷要选用高黏度的油,保证润滑效果;载荷轻选择黏度低的油,减少能力消耗和发热。②温度高时,选择高黏度的油;在潮湿的条件下,选择具有良好防锈性能的油。采煤机的裸露部件需要选用黏度高的油。机器部件作变速、间歇、往复运动时,要选用黏度高的油。③根据不同的润滑方式、不同物质的相容性,选择不同的润滑油,以确保发挥最佳的润滑效果。 4 结语 大量的实践证明,采煤机的维护中心环节就是搞好润滑工作,不断创新润滑技术,才能使其发挥出最大的润滑效果,提高采煤机设备的工作效率,延长其使用寿命,保证采煤工作的有序进行,促进我国煤矿事业健康、可持续发展。 煤矿采煤机论文:煤矿用采煤机电缆线芯断裂问题的分析与预防 摘 要:煤矿资源是我国重要的能源,随着经济的发展,煤矿的开采量也逐渐的增大。当前煤矿开采的机械化、自动化、智能化程度不断提升,采煤机作为主要的采矿机器,其运行状况直接决定了采矿的效率,但是,采煤机电缆线芯在运行的过程之中经常会出现断裂的问题,从而影响了采煤效率和煤矿产量。文章主要分析了采煤机电缆线芯断裂的主要原因,并提出了相应的问题预防对策。 关键词:煤矿;采煤机电缆;线芯断裂问题;分析与预防 采煤机生产效率的提高,不可避免的给电缆线芯造成更大的负担,通常而言,生产效率和电缆线芯的机械损伤疲劳程度呈现指数增长的趋势,而且采煤机电缆线芯断裂的维修费用较高,严重影响了采煤效率,因此,加强对于电缆线芯断裂问题的研究,并进行有针对性的预防措施就显得至关重要。 1 煤矿用采煤机电缆芯断裂的原因 1.1 材料加工控制不当 电缆线芯的加工至关重要,如果加工工艺控制不当就会造成电缆质量出现问题。例如在电缆的加工当中,要进行电缆的拉丝或者淬火处理,以提高电缆的抗拉程度,但是如果温度控制不当,就会造成电缆线芯铜单丝的氧化过度,从而造成其材质变脆,再者在电缆挤绝缘后的硫化过程中,如果进入水分或者绝缘材料高温释放出酸性物质,也会造成内部铜丝的腐蚀,从而影响了其断裂伸长率,也降低了导体的耐弯曲性能。 1.2 线芯束绞节径比较大 一次束导线的绞合节径增大,往往会造成其弯曲半径变大,同时也降低了电缆的耐弯曲性能。因此,电缆一次线芯束的绞节径有着明确的规定,按照相关的标准规定,通常一次束绞导线的节径不超过25,同时复绞线的绞合节径比不大于30,而对于内层的绞合节径比也有着严格的规定,通常而言,对于内层的绞合节径比不超过20,而外层的绞合节径比不超过14。但是部分生产厂家对于绞合节径比的控制不当,例如:对于国家标准的理解错误或者设备精密度等原因,往往造成电缆线芯的绞合节径比超过标准的数值,甚至有些产品的超标率超过了30%,从而造成电缆的耐弯曲性较差,在运行的过程中容易出现断裂。 1.3 缆芯绞合节径比较大 采煤机的电缆有着较高的质量要求,尤其是对于电缆线芯的绞合节径比,根据MT818的相关质量规定,标准的电缆芯绞合节径比应当小于10,但是在电缆芯绞合完成后,要进行一系列后续的处理,例如要进行电缆的复绕、挤护套等处理,因此后续生产工艺的影响也造成了最终产品电缆的节径超过了标准要求,降低其柔软度,增大了断裂的概率。 1.4 绝缘材料的影响 绝缘材料的作用主要体现在两个方面,一方面是绝缘材料可以发挥其绝缘作用,保证电缆的正常使用,另一方面绝缘材料可以对电缆的线芯起到一定的保护作用,避免电缆受到的应力过度集中。因此,绝缘材料的质量控制至关重要,通常而言要想保证良好的绝缘性能,绝缘材料的含胶量要大于35%,只有保证足够的含胶量才能保证绝缘材料有良好的绝缘性能和良好的机械性质,但是由于电缆绝缘材料在生产过程中,其含胶量的控制不当,造成了其伸长率、抗拉强度和拉伸回缩率不合格,不能充分发挥其对于电缆线芯的保护作用,也降低了电缆的使用寿命。 1.5 使用过程中的影响 采煤机的工作原理是:在机器的带动作用下,采煤机在其固定的轨道上上下移动,同时保持在轨道斜面上的向前运动,采煤刀就会一层层的把煤矿割掉,而电缆会随着采煤机的机械运动而上下运动。通常而言在采煤的过程中,并没有对电缆施加应用,但是如果电缆槽中进入了杂物,就会造成电缆的移动阻力增大,从而造成采煤机推动电缆行走的现象,从而对电缆造成了破坏,长时间的运行会造成电缆的疲劳断裂。此外在采煤机运行的过程中,电缆最小弯曲半径过小,就会造成电缆的超负荷运行,从而影响了使用寿命。 2 煤矿用采煤机电缆线芯断裂预防的方法 2.1 避免铜丝氧化 在电缆线芯的加工过程中,要选择合理的加工工艺,避免加工过程对铜丝造成氧化破坏,例如在淬火过程中,可以采用氮气保护的策略来保护铜丝,同时也可以有效的控制单丝的伸长率,保证其柔软度。此外在加工的过程中要按照国家标准,采用良好的绝缘材料,例如可以采用异丙基橡胶作为绝缘材质,减少硫的使用量,或者不使用硫,以提高绝缘材料的性能。 2.2 控制导体绞合与成缆节径比 导体绞合节径比对于对于电缆线芯的性能影响较大,因此要按照相关的国家规定设计绞合工艺,在加工的过程中,要缩小理论节径比,可以下调10%到15%的比例,保证产品的节径比满足实际使用的需要。 2.3 绝缘材料的选择 对于绝缘材料的选择,首先要考虑其抗张强度和断裂伸长率,这是提高电缆性能的关键,通过研究显示,绝缘材料的性能和其生产工艺有密切的关系,良好的生产处理工艺可以保证绝缘材料具有良好的绝缘性能和抗拉强度,因此在绝缘材料配比的选择上,要优化配方组成和炼胶工艺以及硫化工艺,保证绝缘材料的性能符合标准要求。此外要设计过程中,要充分考虑设计余量,尤其是要保证绝缘材料的胶料含胶量合格,不能只考虑成本因素而忽略了其应用性能。 2.4 合理选择采煤机 设计合理的电缆槽可以加强对于电缆的保护,在设计过程之中,要结合电缆的选型,保持电缆规格型号和电缆槽的一致性。此外要结合采煤机的功率和控制方式,设计合理的电缆槽,避免电缆在往复运动的过程中,由于电缆槽的设计不合理而造成电缆的损坏。再者要加强对于采煤机电缆薄弱环节的保护,避免电缆受力集中而产生过度弯曲。例如在电缆连接处,可以设计U型喇叭口,避免电缆的过度弯曲,也可以在适当的位置增加钢丝牵引,在采煤机的运行过程中,由钢丝来进行牵引,避免电缆本身的受力集中。通过额外设计保护可以有效提高电缆线芯的使用寿命,降低了其出现故障的的概率,同时这些设计也不会增加生产成本。 2.5 增强控制线芯的性能 通常而言增强线芯的柔软性、导体强度、相对滑移性可以有效降低电缆断裂的发生。首先是对于其柔软性的控制,要控制线芯导体和成缆节径比的关心,增加导线单丝根数,并采用复绞结构,增强电缆线芯的柔软度和刚度,此外也可以降低成缆节径比,增强线芯的抗弯曲伸缩。再者是导体强度的控制,可以在线芯中添加强度较高的纤维丝,提高导体的性能,当电缆受到较大的拉应力时,首先承受应力的是线芯中的纤维丝,从而保证了电缆线芯不受到破环。最后是对增强线芯之间的相对滑移性,为了保证在电缆弯曲、拉伸过程中,控制线芯具有相对的滑移性,以保证应力的及时分散和均匀,我们先在单根控制线芯外均匀涂敷滑石粉,然后绕包一层耐高温滑移带,控制线芯成缆后,再绕包一层聚酯膜或加强无纺布,使控制线芯在受力时能够得到一定的缓冲,从而延长控制线芯的使用寿命。 2.6 现场管理 在煤矿开采中要做好现场管理工作,保证采煤机处于正常的运行状态,例如要及时的清理电缆槽,避免电缆槽中的杂物影响电缆的运行轨迹,从而减少了电缆线芯断裂的发生。此外要清除采煤现场的杂物,保证各个施工设备摆放整齐,防止现场的其他工具对电缆绝缘层造成割伤等问题的发生。 3 结束语 总而言之,采煤机的电缆线芯使用寿命直接决定了采煤的效率和生产能力,因此要采取预防措施来提高电缆线芯的断裂问题。因此在电缆的生产过程中,要控制电缆线芯的生产工艺,大大改善电缆的柔软性、强度和抗拉伸能力,提高电缆的质量和使用寿命。 煤矿采煤机论文:浅谈滚筒采煤机在煤矿企业发展趋势 摘 要:通过对企业各个时期所使用采煤机的特点进行总结分析,阐述了采煤机技术水平对煤矿企业生产的影响,并对新时期采煤机的发展方向提出了新的要求,指出了我国采煤机的发展前景和主攻方向。 关键词:滚筒采煤机;液压;电牵引;发展 1 滚筒采煤机概述 1.1何为滚筒采煤机 采煤机械分为采煤机和刨煤机两大类,采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备,其功能是落煤和装煤。目前应用最广的采煤机械是滚筒采煤机。 1.2 滚筒采煤机的分类 滚筒采煤机按形式可分为链牵引采煤机、液压牵引采煤机和电牵引采煤机三类。 (1)机械牵引:是指全部采用机械传动装置的牵引部。特点:工作可靠,但只能有级调速,结构复杂,目前已很少使用。(2)液压牵引是利用液压传动来驱动的牵引部。液压传动的牵引部可以实现无级调速,变速、换向和停机等操作比较方便,保护系统比较完善,并且能随负载变化自动地调节牵引速度。(3)电牵引:电牵引采煤机是对专门驱动牵引部的电机调速从而调节牵引速度的采煤机。 2 滚筒采煤机在煤矿企业中的应用 2.1 20 世纪 70 年代链牵引采煤机普遍应用 20世纪70年代,在开滦各矿广泛使用的是鸡西煤矿机械厂制造的MLS3-170 型双滚筒采煤机和上海冶矿厂制造的MD-150 型双滚筒采煤机、无锡采煤机厂和辽源煤机厂共同制造的DY-100 和 DY150 型单滚筒采煤机。 此类采煤机的特点: (1)装机功率小:这个时期的采煤机所能达到的最大装机功率为170KW。(2) 有链牵引、输出牵引力小:这个时期的采煤机牵引方式都是采用圆环链与牵引链轮啮合传动,传递牵引力小,牵引力在200kN以下。(3)牵引速度不均匀,采煤机负载不平稳。(4)自开切口差:由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,需要人工清理,单滚筒采煤机更为如此。(5)工作可靠性较差:在我国基础工业薄弱的影响下,致使采煤机的寿命普遍较短,特别是液压元部件易损。(6)品种单一,覆盖面小,很难满足不同煤层的开采需求。 2.2 20 世纪 80 年代液压牵引采煤机广泛推广 采煤机向大功率、重型化和大倾角方向发展以后,链牵引机构已经不能满足需要,无链牵引得到了很大发展。 这个时期,国家开始重视系列化采煤机的开发工作,一种功率的采煤机可以派生出多种机型,主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用。各矿使用的采煤机逐渐由MXA600/ 3.5 型、双电机AM500型、MG300-GW型采煤机所替代,可满足 1.5m 至 4.5m 煤层开采的需要。某些矿井也使用了MG200-W 型中小功率采煤机。 此类采煤机的特点: (1)机身短,调度灵活。(2)操作简单、维修成本低。(3)无银牵引的推广使用使采煤机工作平稳、使用安全。 (4)单位质量输出功率大,且滚筒旋转速度高,机身轻,耀震动。(5)组成部分复杂,施压元件和油液都处于密封的壳体内,因此出现故障时很难判断,给采煤机的检修带来很大的困难,处理时间长,影响生产较严重。(6)系统牢靠性不高,自动化水平低,手动操作不便于薄煤层狭窄的空间。 2.3 20 世纪 90 年代以后电牵引采煤机占主导地位 这个时期,MG-200/500-AWD、MG-300/730-QWD、MG-650/1515-WD等型号的采煤机在各矿得到广泛应用,其特点有以下几点。 (1)具有良好的帕特性:可以在采煤机前移时提供牵引力,但其克服阻力秫动;也可以在采煤机下滑时进发由制动,向电网反馈电能。(2)可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6--2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°―50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。(3)运行可靠,使用寿命长:电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。(4)反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。(5)结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%―70%左右。 3 滚筒采煤机的发展趋势 根据我国煤炭生产远景规划及采煤机技术发展趋势,滚筒采煤机的主要发展方向为: (1)采用电牵引方式。传统的液压牵引采煤机在国外虽然仍在生产和使用,但已不占主导地位。(2)采用交流变频。由于交流变频调速牵引系统具有技术先进、可靠性高、维护管理简单和价格低廉等特点,近年发展很快,交流牵引正逐步替代直流牵引,成为今后电牵引采煤机的发展方向。采用两个变频器分别拖动 2 台牵引电机的牵引系统,成为电牵引技术发展的又一个特点。 (3)高度自动化 开发工作面远距离无线高速信号传输装置,以解决采煤机工作影像高可靠实时传输的研究。研发高可靠性、高性能、抗干扰、抗热效应、拥有远程实时操作的矿用计算机控制系统。 (4)发展小型电器配件。向电器设备结构的小型化发展,由于功率的增大,电动机、变压器、变频器等设备的体积也相应增大,为满足整机结构布置紧凑的要求,必须研究电器设备小型化的技术途径。 (5)提高可靠性。重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能,研究可靠的微机电气控制系统,重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。如油封技术方面,要开发出长寿命、高可靠性产品。(6)根据实际情况大型化。要根据用户需求和配套设备发展情况决定自己的大型化。而当今控制技术的发展,并联流程的控制实际已经不存在问题。针对具体的产品,大型化到中间规模的阶段,市场需求是最大的。 结语 现代化煤矿综采放顶煤技术的高速发展,根据用户的需求,结合矿井地质条件,煤层厚度及煤质硬度,合理设计开发出能满足矿井生产需要的电牵引采煤机,改善生产条件,提高技术设备,是促进我国煤炭行业生产的可持续发展的必要手段。 煤矿采煤机论文:连续采煤机短壁机械化开采在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用 摘要: 介绍了国产EML340AF型连续采煤机及其配套设备在回收韩家湾2-2东翼残采区边角煤中的应用,主要根据韩家湾具体条件论述了其残采区短壁工作面布置、开采工艺及设备配套等情况,进一步阐述了短壁机械化开采在我国目前煤炭产业发展中的重要性。 0 引言 我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法,并且随着工作面长度越来越大,长壁开采后遗留的矿井煤柱、不规则块段及边角煤也越来越多,以成为制约煤炭企业和煤炭资源回收不容忽视的问题。以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术体系,具有采掘合一、机动灵活、设备投资少、适应范围广等特点,可更加有效回收布置长壁工作面后无法开采的矿井煤柱、不规则块段及边角煤。本文以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用情况为例,探讨一种能够较为有效解决目前煤矿企业所面临的矿井煤柱、不规则块段及边角煤等煤炭资源回收问题,以达到最大限度地提高煤炭资源利用率,实现资源的安全高效开采。 1 概况 韩家湾井田地处陕北黄土高原北部,毛乌素沙漠东南缘。地貌大致为风积沙区,沙丘连绵,波状起伏,地形相对比较平坦。 韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域位于韩家湾井田的东北部,西北部、东南部为井田边界,西南部为三盘区已采和四盘区正在回采工作面。平均走向长度388m,倾斜长度2440m,总面积约0.947km2。 1.1 煤层顶、底板 2-2煤层顶板属Ⅱ类中等稳定顶板,以老顶为主,局部有直接顶,直接顶岩性为粉砂岩、细粒砂岩和泥岩,直接顶厚度一般为1~3m。开采上部煤层,距风化带很近或已在风化带范围内时,因岩体性质恶化,顶板稳定性下降。 煤层底板主要由泥质岩类粉细砂岩组成,本区煤层顶、底板属较稳定型。 1.2 煤层特征 根据钻孔资料及盘区掘进巷道揭露情况分析,韩家湾2-2东翼残采区边角煤层厚度为0.20~3.96m,平均煤厚约3.3m。煤层埋深约100.95m,结构单一。厚度变化规律明显:由西向东变薄。故总体上属大部分可采煤层,采区内厚度变化不大,只是到了东部边角处因沉积冲刷急剧尖灭。 1.3 地质构造 韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域内无岩浆岩浸入和火成岩,无较大的断裂和明显的褶曲,断层极少发育、褶曲不发育。边角煤西部有河流冲刷现象,煤层急剧变薄,顶板较破碎,煤层局部被冲刷变薄或尖灭,范围不大;该区域局部会出现沉积充填现象,范围较小。东部至2-2煤层边界线150m处可能会出现大面积沉积充填现象,煤层变薄,局部可采。 1.4 水文地质情况 盘区内地下水的赋存和分布主要受气候、地形地貌、地层、地质构造及地表水系等因素控制。根据省煤田地质185队勘探及抽水试验表明:主要含水层延安组风化岩裂隙潜水和基岩裂隙承压水单位涌水量为0.15~3.13m3/h,渗透系数为0.0066~0.107m/d,按钻孔单位涌水量富水性分级都属于弱富水性。但应注意此含水岩组分布面广,厚度较大,距2-2煤层间距小。 1.5 瓦斯等有害气体、煤尘及煤层自燃发火情况 本区煤层埋藏浅,上覆基岩较薄,开采本区时,预计瓦斯很小。根据钻孔瓦斯测定结果,自然瓦斯成分基本为氮气,一般大于88%。甚至全部是氮气,韩家湾生产矿井瓦斯很小,处于二氧化碳、氮气带中。经四川省煤田地质研究所实验测定,各可采煤层爆炸指数在33.88%~41.60%之间,煤尘具有爆炸性。井田内各煤层埋藏均较浅,变质程度低,通过对部分钻孔中采取的煤芯测试结果,并结合相应样点的化学分析结果,综合确定出煤的自燃倾向等级为易自燃的煤层。 2 回采工艺及方法 2.1 回采工艺 巷道均布置在2-2煤层中,每41m布置一个区段,区段间留设10m保护煤柱;区段内支巷间留设3m保护煤柱,采硐间留设2m保护煤柱。邻近盘区采空区侧留设20m保护煤柱。采用两条支巷同时掘进的方法,每掘进26m后60°夹角开一条联巷贯通,当煤层低于2m时停止掘进,开采硐进行回采。采硐回采时采用双翼后退式,由里向外依次进行回采,采硐进刀方向与支巷均成60°夹角,宽度3.4m、深度8.0m。如图1,连采机先回采1#支巷,在1#支巷内先采左翼后采右翼,连采机进入1#采硐回采8.0m后退机,1#采硐回采结束;连采机移至2#采硐进行回采,2#采硐回采8.0m后退机,2#采硐回采结束;连采机进行下一个采硐回采。回采至联巷时,连采机移动至2#支巷开始回采,2#支巷回采顺序同1#支巷。 2.2 施工方法 ①落煤工序。采用山西天地煤机装备有限公司开发研制的EML340AF连续采煤机完成落煤与装煤工序。掘进、回采最大空顶距8.0m,最小空顶距0.8m。②装煤工序。通过连续采煤机的装载运输机构来完成装煤工序。连续采煤机割煤时,煤落在装煤铲板上,同时圆盘耙杆连续运转,将煤扫入中部运输机,运输机将煤装入后面的无轨胶轮车。③运煤工序。连采机落煤无轨胶轮车边角煤运输巷刮板运输机边角煤运输巷胶带输送机2306辅运顺槽胶带输送机三盘区皮带大巷胶带输送机皮带运输巷胶带输送机主斜井煤仓地面。④清理浮煤工序。掘进完成一个循环后,连续采煤机退出巷道,降下铲板,对巷道内的浮煤进行初步清理,锚杆机支护完成后用铲车进行二次清理。清理浮煤时,应注意巷道两帮的缆线、管路、风筒及瓦斯探头等设备。⑤支护工序。在连续采煤机掘进过程中,及时将锚杆、树脂等支护材料运至锚杆钻车上并码放整齐,当连续采煤机掘进完一个循环(8.0m)时,把连采机退到联巷口后方5m处,将锚杆钻车开至巷道内进行支护,锚杆钻车到位后把电缆悬挂好,支护从外向里逐排进行,支护断面图如图2。 巷道支护参数如下:①支巷、联巷:采用锚杆支护,矩形布置,间距为0.95m,排距为1.1m,每排5根;②巷道交叉点处采用锚索加强支护,矩形布置,间排距为2.2m;③工作面遇到顶板破碎、巷道有片帮现象时,必须加挂钢筋网。 3 工作面设备布置与配备 ①工作面主要采用连续采煤机作为掘进与回采的主要设备,工作面设备布置如图3。②工作面主要设备如表1。 4 结语 ①韩家湾煤矿残采区边角煤回收,采用连续采煤机等机械化设备进行开采,充分发挥了连续采煤机的灵活性,大大提高了边角煤的回收效率,降低了工人劳动强度,提高了矿区整体资源回收率。②连续采煤机短壁开采,设备配套非常重要。该工作面回采过程中采用6台防爆无轨胶轮车来运输煤炭,相比目前短壁开采中所使用的梭车运输煤炭效率有所降低,并且增加了运输的复杂行,同时对井下环境也造成了一定污染,因此改为连续采煤机配套梭车运输使用效果更好。③我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法,随着工作面长度的增大,开采后的残留煤柱、边角煤、不规则块段煤量也在逐年上升。随着短壁开采装备日益更新,机械化程度越来越高,短壁采煤法也在不断改进。短壁机械化采煤对于解决无法布置长壁工作面的残采区、不规则快段及边角煤是一种行之有效的途径,也将越来越多的应用于现场之中,短壁机械化开采的不断发展与应用对煤炭产业的发展有着积极的意义。 煤矿采煤机论文:电牵引采煤机在煤矿井下的应用 【摘 要】本文结合自身多年工作经验对电牵引采煤机在应用当中的几个问题如直流牵引与交流牵引、变频器的机载与非机载、变频器的选择等一些进行了探讨,对建设现代化矿井提出了个人的建议。 【关键词】采煤机;电牵引;非机载问题;变频器 采煤机是一个集机械、电气、液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将导致整个采煤工作的中断,对生产造成巨大的经济损失。现结合我矿多年采用MG200/500-AWD等系列的交流电牵引采煤机的工作实践,对电牵引采煤机在电气系统中的发展及故障做个分析和总结。 1、关于直流电牵引和交流电牵引问题 在电牵引发展过程中,选择直流调速方式一直是大家十分关心的问题,虽然直流电牵引和交流电牵引两种调速方式都适用于采煤机工作,但在可靠性和先进性方面是有差距的: 第一,直流电牵引中最薄弱的环节是防爆直流电机,直流电机优点是过载能力强,起动特性好,缺点是体积大、结构复杂,加之防爆结构原因,碳刷与整流子片接触摩擦发热,热量散发慢以及磨损下来的粉末难以排除,因此,碳刷的寿命低,可靠性差,且在井下维修相当困难。交流电牵引采用的是交流鼠笼式电机,体积小,防爆结构简单,工作可靠,寿命长,维修方便,但在驱动交流电机的调速装置上还有不足。如:交流变频器的散热问题、煤机工作环境的影响至交流变频器的震动等问题不是十分理想,但随着国际上电力、电子技术的迅速发展,交流变频调速技术越来越先进,越来越成熟可靠,这些问题会得到进一步的改善。直流电牵引由于受直流电机尺寸的限制,功率不可能做大,在同样外形尺寸下,交流电机功率可以做得更大一些,这有利于电牵引采煤机向大功率、高参数、高可靠性方面发展。从发展观点看,交流电牵引比直流电牵引更有发展前途。 第二,直流电机和交流电机的机械特性有很大的区别,直流电机的机械特性是软特性的,交流电机是硬特性的。煤矿井下的工作环境恶劣,地理位置凹凸不平,以电机的抗过载能力和过流时间来看,交流电机和交流变频器更具有优势。 2、变频调速装置的机载和非机载问题 在交流电牵引中,安装在采煤机机身上的交流变频调速装置叫机载系统,把变频器和变压器从采煤机上分离出来安置在工作面的巷道内,用一根特殊的牵引电缆与采煤机连接起来,这种布置方式叫非机载系统。机载和非机载系统的优缺点比较: 2.1非机载系统的优点 (1)由于变频器、变压器与主机分离,采煤机的机身长度较短,销轨及两滑靴间的距离较小(销轨与滑靴一左一右),对工作面起伏、弯曲的适应性较好。 (2)可以选择或设计裕度较大的变频器和变压器,对提高其工作可靠性十分有利,也有利于大功率采煤机的开发和研制。 (3)变频器、变压器作为独立的部件置于工作面的巷道内,避免了因采煤机工作的振动对变频器的影响,提高其工作可靠性,冷却问题变得容易解决,维护和检修十分方便,并与采煤机电控分开,避免信号干扰,提高采煤机抗干扰、抗热效能力。 2.2非机载系统的缺点 (1)连接变频器与牵引电机的牵引电缆在采煤机工作过程中容易产生挤压弯曲、疲劳损坏,产生短路接地或断路现象。同时非机载系统中牵引电缆很长(300m左右),电压降很大,变频器在低频工作时(一般10Hz以下)电机输出扭矩下降,往往会出现低频时采煤机不能行走的现象,经常影响采煤机电控系统和变频器工作的可靠性。机载系统是通过相对静止的短电缆将变频电源传输到牵引电机,故电缆的电压降较小,传输效率高,低频特性好,电缆不易损坏,能充分发挥变频器的电气性能,也有利于变频电路的漏电检测。 (2)由于我国生产的非机载系统中变频器的工况参数显示屏不在机身上,司机看不见巷道内的显示屏,阻碍司机随时观察采煤机牵引工况。机载系统正好与非机载系统相反,取消了易出故障的牵引电缆,而变频器显示屏也置于机身上,便于司机随时观察。 (3)变频器的选择。为了扩大电牵引采煤机的使用范围,使电牵引采煤机适应不同倾角的工作面,必须选择有制动功能的变频器。当煤层倾角在25°以下(即为缓斜煤层),就可在变频器中增加两组制动模块、两组水冷电阻,并在机械传动系统中增加两组液压制动器。因为煤层倾角在25°以下的工作面中,采煤机的下滑与输送机产生摩擦力,受到浮煤对滚筒的阻力以及输送机弯曲引起的阻力等因素的制约,采煤机的下滑力不会太大。另外,我国目前工作面的作业方式都采取双向割煤、两端头斜切(斜切距离一般为25m~30m)进刀,即使下滑,由于距离不长,电阻发热量有限,用冷水冷却也足以把热量带走。万一热量吸收不了,变频器电压继续升高,最后只能靠过电压保护功能断电停机,液压制动器立即制动,阻止机器继续下滑。当煤层倾角在25°~45°之间,即为中斜煤层,靠制动模块和制动电阻难以吸收交流电机发出的能量,变频器过电压保护将频繁出现,甚至机器无法工作。 3、结束语 综合分析以上问题,我们认识到,在煤矿井下使用交流、机载变频调速电牵引采煤机是最合理、最经济的选择。 煤矿采煤机论文:浅析煤矿矿井采区采煤机安全故障处理措施 摘要:随着煤炭工业的快速发展,采煤机的组成、结构越来越复杂,功能也越来越多,从而出现故障的原因也更加复杂。在现代化、机械化的煤矿生产中,采煤机是十分重要的设备,它是集液压、电气、机械于一体的大型机械系统。由于矿井井下作业环境十分恶劣,并且在采煤机的操作、保养、维护等方面人为能力各不相同,从而产生各种安全故障,直接影响了煤矿生产的安全性、经济性。文章对煤矿矿井采区采煤机的安全故障原因和处理措施进行了分析。 关键词:煤矿矿井;采煤机;工作原理;故障处理;安全运行措施 采煤机的主要结构包括附属装置、电气控制箱、牵引部、截割部等。采煤机的截割部主要包括挡煤板、滚筒调高装置、螺旋滚筒、行星减速箱、摇臂等;采煤机的牵引部主要包括泵站、行走机构、牵引部的减速箱等;采煤机的电气控制箱主要包括监控设备、隔离开关、主电动机、中间箱、电磁阀箱、副电动机等;采煤机的附属装置主要包括防滑装置、摇臂调高装置、电缆水管拖移、底托架、紧链装置、冷动喷雾装置等,主要起辅助作用。滚筒采煤机的工作机构是螺旋滚筒,在滚筒旋转的同时也载入了煤壁,并通过安装在螺旋滚筒上的截齿将煤破碎,再利用滚筒上的螺旋叶片将已经破碎的煤装入刮板运输机。 1 采煤机常见故障分析与处理 1.1 采煤机不牵引 当采煤机的电动机启动后,手把离开原位,集中显示屏上的黄灯亮,表明电动机几率失载,同时松闸路灯、安全火花和非安全火花的电源绿灯也会正常显示。如果这四个指示灯显示不正常,表明电气方面发生故障了。如果显示灯正常,一定是液压系统发生了故障。通过观看出现故障时的系统背压是否下降来确定故障所属的范围。 1.1.1 系统背压不下降。(1)功控电磁阀故障:故障的原因是电磁铁的接线不当或接触不良;P、O口安装错误,导致控制油不能正常进入回零油缸进行解锁。故障处理方法,如若电线是接触良好的,则可以将电磁阀扭转180°后再安装。(2)功控电磁阀前阻尼管故障:故障原因,螺旋阻尼管R直径较小,容易被脏物堵塞,使得油路不够畅通,回零油缸得不到解锁,油马达不能正常运作。故障处理方法,把螺旋阻尼管R1拆下来清洁,疏通管道。(3)制动电磁阀故障(二位三通):故障原因,电磁铁接线接触不良,电机不能正常运作,制动器电磁阀不能松开制动器和打开控制阀,回零油缸不能解锁,机器无法正常牵引。故障处理方法,检查油管是否有油,如果没油,电磁铁就不运作。 1.1.2 系统背压下降。(1)辅助泵损害不运作:故障原因,泵漏损太大了,如果背压在1.5MPa下,失压控制阀起保护作用,使得回零油缸不能解锁,主油泵在零位不运作,导致采煤机不牵引。故障处理方法,如果确定是泵的问题,可以换辅助泵。(2)主油泵与油马达漏损:故障原因,当主油泵或者马达泄漏量超过辅助泵的补油量时,系统背压降低,出现不牵引的现象。故障处理方法,更换。(3)其他故障及故障原因:卡套管被破坏、背压阀的弹簧因长期使用导致疲劳损坏或由于调节螺钉松动造成不牵引。故障处理方法,修复或 更换。 1.2 采煤机单向牵引 1.2.1 调速机构伺服阀上回油阻尼孔R1被堵塞:故障原因,如果伺服阀上的两个阻尼孔有一个堵塞,就会使推动油缸在调速时不能回油,造成单向牵引。故障处理方法,拆掉伺服阀上的小长盖,清除掉阻尼孔中的脏物。 1.2.2 调速机构中回零油缸故障:故障原因,回零油缸上的固定螺钉装得不够稳或不够协调,致使调回零油缸中的活塞组件和杠杆机构拉不动,出现单向牵引,导致系统背压不下降。故障处理方法,松开固定螺钉,来回拉动手把,直到卡滞现象消失,然后固定螺钉。 1.2.3 主油管破裂漏损:故障原因,当主油管中有一根被破坏时,比如这根管子恰好为回油管,就会产生单向牵引的现象。故障处理方法,更换油管。 1.2.4 主油泵配油平面一侧拉毛:故障原因,当拉毛一侧建立不起高压,也会产生单向牵引。故障处理方法,更换主油泵,但要先检查油马达外漏损和主油管,在确保没有损坏后,才能更换主油泵,切不可随意更换。 1.2.5 梭形阀芯故障:故障原因,脏物卡住了阀芯,使得梭形阀只能一个方向动作。故障处理方法,清洗梭形阀。 1.3 采煤机牵引速度降低 1.3.1 正方向和反方向的牵引速度都会下降。(1)主油泵和油马达容积效率下降,内外漏损严重:故障原因,空载时牵引速度下降慢,牵引速度在负载增加时而有所下降,油温上升。打开液压传动部上盖,可以看见油泵外漏严重或油马达漏损严重。故障处理方法,更换泵或马达。(2)高压安全阀运作失常:故障原因,空载时牵引速度正常,但随着压力的增大,牵引速度会突然下降,使调节弹簧疲劳变形。故障处理方法,更换弹簧,并调整至整定压力值。(3)梭形阀后的高压管路或高压表管子故障:故障原因,梭形阀后的高压管路漏油,致使压力油分流,而进入马达的流量变少,牵引速度减慢,严重时甚至造成背压下降。故障处理方法,修复或更换。 1.3.2 一个方向牵引速度下降。(1)主油路一侧漏油:故障原因,在高压一侧漏油时,牵引速度降得较快,当漏油处与辅助泵靠近时,低压保护产生,牵引停止;在低压侧漏油,并且漏油量较少时,还可以牵引。故障处理方法,修复或调整。(2)补油单向阀故障:故障原因,单向阀密封面做得不好或脏物卡住阀芯,从而造成主油路一侧高低压窜油,因此速度有所下降,若牵引方向改变,这只单向阀则会成为补油阀,机器可以正常牵引。故障处理方法,清洗或者更换。 2 采煤机安全运行措施 采煤机在生产时必须严格执行以下安全规定:采煤机要在降尘设备、紧急停止装置、保护设备都齐全的情况下才能运作;采煤机不能频繁开动或带负荷开动;在使用采煤机前,要确保所有紧急停止装置、控制装置都能正常工作;启动采煤机前,保证采煤机工作范围没有人员停留;如采煤机需要更换截齿和滚筒,电源需切断,采煤机隔离开关和离合器需打开,输送机暂停运作;注意启动报警和显示内容;操作采煤机时不得关闭冷却降尘系统,冷却水的流量要不低于2.1m3/h,冷却水的压力应调为2MPa;在处理热的工作液体时要避免人员被烧伤;检查拖曳电缆是否有损伤,确保电缆排列在电缆槽内;替换件、处理辅助液体和工作液体时要根据相关规定操作;避免采煤机部件相互剪切、挤压;采煤机转动时防止胶管、链条、截割机构、驱动轮等拉伤、卷伤。 3 结语 在采煤机的操作、运行中,要能充分掌握采煤机的工作原理、性能和结构,严格按照操作规范来操作采煤机,避免采煤机的疲劳运行和误操作。同时,还要及时分析故障原因和排除故障,精心保养,做好采煤机的日常维护工作,保障采煤机等设备的安全运转,最大限度地发挥采煤机的生产效能,为煤矿企业生产的安全性、高效性提供有力的保障。 作者简介:代云(1964-),男,云南玉溪人,云南省后所煤矿矿长,机电工程师。 煤矿采煤机论文:浅谈煤矿滚筒采煤机故障分析及对策 【摘要】滚筒采煤机在煤矿生产中得到了广泛应用。本文强调了采煤机的正常运行对企业效益和安全生产具有重要意义;分析了滚筒采煤机发生故障的原因,提出了几个故障检查排除方法及步骤;能够帮助工程技术人员及时制定出较合理的排除故障的方案,准确排除采煤机的故障,也为煤矿企业的安全生产提供有力的保障。 【关键词】滚筒采煤机;故障分析;故障排除 0.引言 我国复杂的地质条件,使得对采矿设备要求较高,滚筒式采煤机以其独特的优势在煤矿中广泛使用。滚筒式采煤机构造简单,具有很高的强度,在开采过程中能量损耗小,而且易于改装;它还拥有较宽的采高范围, 能够很好的适应不同煤层的要求,硬煤处理能力强,在顶、底板复杂条件下运行平稳。这些特点都使得其应用更加广泛,煤炭开采对依赖程度更高,其运行稳定性也显得更加重要。 1.采煤机的稳定运行具有非常重要的意义 煤矿生产安全是重中之重,而作为生产过程当中的关键元素,采煤机也扮演着相当重要的角色。保证采煤机的稳定运行,既能够增加企业的经济效益,又能给安全生产加上一把大锁。然而,采煤机的运行过程中,存在的操作不规范,设备、人员管理松弛等原因导致设备故障发生,在故障发生后,部分人员的处理方法不得当,也不能很好的解决问题,这都极大的限制了采煤机效能的发挥,为企业带了较大的损失。工程技术人员应该熟练的掌握滚筒式采煤机的检修方法,能够迅速的发现故障源,并提出解决方案,同时在日常的工作中,扎实做好故障预防、维护工作,保障生产安全、有序进行。 2.滚筒采煤机故障的成因 滚筒采煤机发生故障的主要原因,分为两类:(1)自然型故障。机器使用时间较长,甚至超过使用年限,导致关键部位或者关键零件出现了磨损、老化等现象,其工作性能大大降低,甚至丧失。存在相对运动的零部件以及密封件、紧固件等是故障频发点,都将导致机器不能正常运转。(2)人为型故障。 操作,维护人员专业素质低,设备、人员管理不善是引起机器故障的主要原因,在所有发生的故障中占有较大比例。误操作、松管理、低维护等等行为不仅影响了机器的正常运转,降低了机器使用寿命也增加了生产过程中的安全隐患。 3.滚筒式采煤机故障的分析和排除方法 在采煤机发生故障后应该迅速发现故障源,采取有效措施排除故障。再生产中常用的分析方法有:经验法、仪器法。 3.1根据经验、直觉判断“四步法” (1)“阅”。第一,先查阅资料。 重点翻阅采煤机的检修记录、机器运行记录、以及零部件更换使用记录,还包括不同时期的油脂化验单和设备的图纸、说明书等。通过查阅资料,掌握设备的基本运行情况。第二,实地察看。深入井下采煤现场,仔细观察采煤机上各个相关部件的运转是否正常。在发现异常处,在重点观察如运动部件的运转环境是否正常,有无障碍物妨碍其正常运行;相对运动部件之间的运动关系是否与设计标准相吻合。同时,检查接头和油管等位置,以防密封不严导致的泄露现象的发生;各相关仪表指示盘的显示是否异常,有无故障提示等。然后根据设备说明书内的给出的常见故障解决方法,找到故障源,并予以排除。 如一采煤机左截割滚筒发生停转现象,而且其齿轮箱内伴有杂音。通过对比分析,初步判定其故障源可能位于齿轮箱内的传动部件,箱内的部件遭到损坏。在通过实地检查后发现,位于箱内小伞齿轴上的两盘双列圆柱滚子轴承脱落, 导致故障发生,所以相应的更换受损轴承,排除故障。 (2)“查”。主要检查机器上各部件的连接状况。如紧固螺钉与螺栓的固定情况、执行机构运行灵活度、冷却系统的工况、各部位的油位、运动件的磨损以及运动件的相互运动状况如滚轮与齿轮的啮合等。 如一采煤机出现不牵引现象, 首先全面检查对相关的高低压系统元件和管路,但运行正常;然后检测其运动零部件,也显示正常;最后将故障点确定在泵位调节机构控制处。在检查过程中发现,组件中的弹簧与操作臂之间的连接销子发生脱落,再销子重新装好后, 采煤机牵引问题顺利解决。 (3)“摸”。在检修采煤机的时候,触摸是一种直接的检修手段,可已迅速的检查出电机、摇臂等的温度状况,如若发现温度异常处,通过故障分析,找出故障原因,确定导致故障发生的部件。在对液压元件进行维护时,用手触摸显得更有效,既能给以直接的感官,又能有效避免使用工具造成的液压元件的污染、划伤、擦伤,保证了修理后的液压元件的清洁,完整。 如在触摸过程中发现平面配油副严重磨损时,这表明其使硬化层已经失去作用,应该及时更换;在对马达进行检修时,但触摸到柱塞处有较严重的划伤时,也应该及时更换元件,避免机器故障的发生。 (4)“听”。主要听采煤机的运行过程中产生的噪音和震动。当出现噪音大,震动频率大等异常状况时,说明机器的运行发生故障,需要检查出噪音发出的位置和震动点。再确定噪音发生位置时,可以是采煤机处于空转状态,用如铁棒改锥等作为监听的介质,接触机箱一端,然后在另一端仔细听,确定噪音最大的位置,找出故障发生部位,也可通过音响震动情况,间接的判定出损坏的部件,找出故障点,然后予以排除。 3.2利用专用采煤机检修仪器、仪表检查 当根据经验和直觉进行初步分析后,利用专业的仪器仪表进行进一步的检查,以确定故障发生的位置、原因,再采取相应的措施。在检查过程中常用的仪表有:压力表、流量计、温度计等。利用这些仪表对可疑故障点进行测量,采集数据然后进行系统的分析研究,判定设备故障源的发生位置和原因。 如一采煤机在运行过程中电动机异常发热,温度较高,但是没有压力超载现象发生。通过利用仪表首先对电机的空载电流和电压进行测量,发现空载电流较大异常而电压显示正常,这意味着电动机的绕组的绝缘件可能受到损坏,遂再进一步将对地绝缘件和相间绝缘件作为测量对象,发现其绝缘电阻下降幅度较大,所以确定这是导致发动机发热的原因,在确定故障原因后对发动机进行更换,遂排除故障。 4.结语 采煤机是煤矿生产过程当中的关键元素,也扮演着相当重要的角色,与企业的利益和生产安全息息相关。工程技术人员应该熟练的掌握滚筒式采煤机的检修方法,能够迅速的发现故障源,并提出解决方案,同时在日常的工作中,扎实做好故障预防、维护工作,保障生产安全、有序进行。
化工原理实验论文:化工原理实验改革实践的初探 《化工原理》是应用化学、生物工程及材料等专业的必修课,其涉及到高等数学、物理、物理化学、计算机技术等过去所学的基础科目。化工原理实验有别于其他的基础实验,类属于工程实验,具有由理论到工程的桥梁作用,对学生的动手能力、创新能力、工程思维的培养起着重要的作用。化工原理实验教学着重于实践能力和解决实际问题能力的培养。结合近年本人在化工原理实验教学中进行了一些探索,也收到了一些的效果。 一、在实验教学环中更好的为学生构建知识体系 在化工原理的实验教学中不能一味的追求作出实验的结果,其中应更加注重理论和实际的结合。《化工原理》课程本身就是一门综合学科,其中的理论知识和工程的方法既需要多学科作为支撑,又需要有新的理解和研究方法,因此构建学生和知识体系的重要性并不低于动手的实验本身。因此,在开设实验课之前应该对过去的知识进行梳理,提出相关的公式的相关性以及工程中的区别,在了解实验设备的前提下进行实践,对实际工厂中的生产设备有所了解,再去通过实验去了解怎样通过其去解决实际的问题。 二、随着科技日新月异的发展,计算机模拟技术已经很成熟,在很多的实际科研中已经取得了很多成果,对实际的生产起到了辅助甚至预测作用。并且在化工原理实验课往往受到场地和实验装置的限制,很难让每个学生真正的完成整个实验。因此引入计算机模拟可以解决这两个方面的问题。其对于提高整体教学效果的作用是非常明显的。在很大程度上,计算机模拟技术可以辅助仿真实验,在构建模型的基础上能让同学们更好的理解整个过程中生产设备的运作和在使用上,更好的结合实际的情况和理论的结合。其能不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。化工原理实验教学中开展仿真实验和计算机模拟结合应该会成为化工原理实验教学改革的新方向。 三、采用分讨论小组的实验教学模式 为了培养学生的兴趣和创新力,争取逐步建成更完善的学习小组,根据学生的实际情况对学生进行分组,对实验的理论、过程、和能应用的场合进行讨论和汇报。合理安排学习讨论内容 [1]:基本实验,对所学的知识进行汇总,处理数据得出实验结果。[2]总结公式对比实验式、理论式、经验式,将用到的公式进行汇总,构建简单的模拟模型,用计算机模拟实际情况。[3]将实验中的知识结合实际,探讨其在实际中的应用,和在实际生产工程中应用可能出现的问题,解决方法。 四、培养学生自主处理化工原理实验报告 实验报告是化工原理实验重要部分,但很大部分的学生写实验报告只是为了完成任务,对处理数据并不重视,抄袭现象严重。其主要原因可能是化工原理实验报告内容太多,而且并不愿意用心去完成。因此,在实验报告写法上我们也作了相关的改进。[1] 实验报告的纸张采用装订成册的形式,不采用统一的模式,学生可以通过小组自行设计。[2]以小论文形式的写作,可以让学生更好的了解科研的模式,为其日后的科研学习打下基础。除此之外论文形式也要求学生发现实验中的问题提高创新能力。 五、计算机模拟和仿真实验是未来的一种趋势,更多的思考学生和学校的具体条件和能掌握的内容是我们思考的主要方向。在已有的硬件设施的情况下,还需拓展学习和交流的途径,争取能将化工原理实验的改革做到更好。 化工原理实验论文:探析增加高校化工原理实验教材研究 在认真分析化工原理实验课程教材建设中存在问题的基础上,探求化工原理实验教材建设的途径和教材建设的具体要求。 一、化工原理实验教材建设存在的问题 化工原理实验具有明显的工程特点,是实践性很强的一门技术课程,以培养高等化工科技人才的能力和素质为主要目的。新建本科高校化工原理实验教材建设虽已取得了很大的成绩,但仍存在一定的不足。 (一)教材内容参差不齐,多是讲义 化工原理实验研究的是多达14个的基本化工单元操作,其相关实验,根据内容可分为基础实验、验证实验、综合实验和设计实验,与之配套的实验仪器有很多。由于化工原理实验内容的这种特殊性,化工原理实验教材版本较多,涉及的实验内容也各不相同。即使名称相同的实验,由于实验性质不同,其实验仪器亦不同,加之生产仪器设备厂家的研发能力也不同,这也致使化工原理实验所需的仪器设备千差万别。而且,在以往的化工原理实验教材编写时,编著者往往根据自己所在专业化工原理实验室已有仪器设备进行编写,又由于各学校的专业培养目标不同,同一实验的性质不同,所购置的仪器设备不同,致使实验教材中名称相同的实验项目的实验内容不同。这些都给学校选用教材带来了一定的困难。 (二)教材内容落后于科学技术的发展 首先,测量仪器及测量方法方面的内容陈旧。化工原理实验中的测量项目较多,有流量测量、温度测量、压强测量等。例如流量测量仪器,目前使用的有孔板流量计、转子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、卡门涡街流量计、超声波流量计、质量流量计、多普勒激光流量计和其他新型流量计。这些测量仪器及其使用方法都是学生需要掌握和了解的。可是,现行的化工原理实验教材甚至是化工原理教材也只是简单地介绍了其中的2~3种,无法满足学生获取知识的要求,也无法满足现代社会对应用型人才的需求。其次,数据采集及控制方面的内容滞后。现代科技社会,为了切实提高化工生产的安全水平,化工企业逐步实现了化工安全生产过程自动化控制,如DCS系统、SIS系统、ESD系统等,这些系统有一个共同的特点,那就是应用信息技术和自动控制技术,远程采集数据和动态控制生产。由于化工原理实验课程以培养符合社会需求的高等化工科技人才的能力和素质为主要目的,学生需要了解和掌握计算机数据在线采集和自动控制系统方面的知识内容,但现有的化工原理实验教材大多都没有提及这方面的内容,即使是后续相关的过程控制等课程教材对此也多是泛泛地提到。目前,新建本科高校现有的化工原理实验仪器设备的操作和调节多是手工调节,数据的记录基本上采用的也多是笔加纸的方式。传统的手工操作训练远远滞后于现代计算机数据在线采集和自动控制系统的发展要求。 二、加强化工原理实验教材建设的途径 (一)学校给予重视和政策支持 化工原理实验是化学化工专业的一门专业基础课,其教材建设如果单靠个人,很难达到预期的效果,需要学校与系院给予高度重视和政策支持。学校应根据教材建设制定相应的政策,在经费、时间和政策上给予鼓励,完善教材的评审机制,调动专业教师参与编写专业课程教材的积极性。总之,只有在学校政策的指导下,所有专业教师都参与到教材的建设中来,才能够取众人之长,独辟蹊径,编写出既能体现应用化学专业培养目标,又能体现新技术和新工艺的教材。 (二)教材建设与化工原理实验课程改革相呼应 新建本科高校化工原理实验教材建设应该在遵循培养方案的前提下,以培养目标为核心,以课程体系为基础,以教学内容为主体等方面开展建设。化工原理实验是应用化学专业的一门专业基础课,其开设的目的是为专业课的学习奠定理论与实践的基础,增强学生的学习积极性和创新能力。化工原理实验课程建设是应用化学专业课程体系改革的一个重要组成模块,其教材建设也是建设的重点之一。化工原理实验是以单元操作为基本教学内容的,那么其教材建设应以各种单元操作为主体,针对每个单元操作进行具体的分析、定位和确认,逐步开展教材建设。整个建设过程要与化工原理实验课程改革相呼应,突出应用型的特点。 (三)教师积极参与专业课程教材的编写 教材建设是一项具体、系统的项目,需要一批有事业心的教师积极参与研究和实施。在教材编著之前,参与教材建设的教师要广泛、及时地收集各种资料,并对其进行精选和提炼,整理出能体现新建本科高校应用型办学定位的先进技术理论内容;编著教材时,还要及时了解国内外化工原理实验方面的新技术和新工艺,并充实到教材中去,使课程教材既能体现应用型的办学定位,又能反映出国内外化工原理实验的新理论和新研究成果,从而激发学生的学习积极性和创新性,促进学生全面发展。 (四)教学内容设置注重应用及创新 化工原理实验课程教材建设首先要站在具体专业方向的角度来设置教学内容,确定哪些是重点要阐述的,哪些是点到为止的,哪些是避免重复应该删减的,哪些是最新应用须增加的,以避免因内容重复而出现课程之间的推诿现象;其次要适应现代社会的发展,删除教材中已淘汰的内容,增加国内外的新技术新工艺,要根据企业生产实际增加实践方面的内容,以提高学生的实际操作水平和处理问题和解决问题的能力。 三、化工原理实验教材建设的要求 (一)定位准确 教材建设要在贯彻知识、能力和素质协调发展的教育教学思想指导下,结合具体的人才培养目标,具体的专业课程特点和具体的培养对象,编写专业针对性较强的教材[2]。新建本科高校应用化学专业化工原理实验课程作为一门专业基础课,其教材的建设应该服务于人才培养目标,重视基本原理的应用,对于基本原理的推导和论证要尽量简约处理,追求内容体系的系统性和完整性,强调基本原理的应用和操作,使学生在学习过程中,掌握基本的原理、基本的技能和应用知识,形成基本的专业素养。 (二)树立精品 意识新建本科高校化工原理实验教材建设要与应用型人才培养目标相一致,在实验和实训配套等方面突出应用能力培养的特点,要有精品意识。在注意教材系统性、逻辑性和完整性的前提下,教材编写要用精炼、准确的文辞进行精辟阐述,把最先进的理念、最新的标准规范、最新的技术和工艺融入教材,让教材能体现知识的时代性,体现出学校的人才培养特点,使其成为同类教材中的精品。 (三)遵循先进性、通用性和实用性原则 教材建设要追踪现代科技发展新趋势,把握专业实际发展的需要,注重知识和技术的更新,将国内外新技术和新工艺及时编入教材,同时注重电子教材特别是仿真实验教材的建设。在通用性方面,随着社会对人才需求的不断变化,专业面由单一向多个方向拓展这就需要教材建设要处理好综合性和专门化之间的关系,使编著的教材既适用于单个专业方向,又适用于多个专业方向的专业需要。教材内容设计要摆脱理论分析长而深的模式,充实应用实例的内容,以实用性和综合性为特点,以培养学生基本技能和应用知识为目的。 (四)专业教师和企业技术人员加强合作 化工原理实验教材建设单靠在校教师是很难完成的,只有教师与实验设备研发制造公司及企业生产一线的工程师紧密合作,甚至邀请他们直接参与到教材建设中来,才能真正了解社会所需的化工人才应具备的知识能力和知识结构,并以此进行教材的开发,才能编写出真正适用的化工原理实验课程教材,达到培养出真正的应用型人才目的。 作者:张果时国庆单位:黄淮学院郑州轻工业学院 化工原理实验论文:提升化工原理实验课程教学质量的策略 摘要:在现阶段的教育工作中,部分专业课程的实施,往往继续运用传统模式完成,不仅没有得到学生的肯定,同时在很多方面都影响到了正常教学任务的开展,对人才培养和教学体系健全,产生了一定的负面影响。化工原理实验课程是重要的化学人才培养课程,必须在教学质量上充分提升。 关键词:提升;化工原理;实验课程;教学 相对而言,化工原理实验课程教学在开展的过程中,必须充分遵循一定的规律,要让学生在知识掌握的过程中,能够通过科学的实验、实践来完成,这样就可以最大限度的巩固知识记忆能力,在知识的整体学习上,可以获得较大的突破。值得注意的是,提升化工原理实验课程教学质量的时候,不能总是追求短期效果,还必须在长期教育上高度关注。 1化工原理实验课程教学的问题 1.1教师重视程度不高 我国在现阶段的社会发展中,各个行业的进展速度是比较快的,同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言,化工原理实验课程教学的有效教育,能够对化工人才培养产生较大的积极作用,对于今后的行业进步,也能够产生很大的积极影响。可是,从目前所掌握的情况来看,部分教师对于化工原理实验课程教学,在重视程度上并不高[1]。首先,教师在日常的教育工作中,完全是按部就班的开展,并没有积极的完成拓展教育,这就促使很多学生在知识掌握上,完全停留在基础的标准上,个人的能力及相关素质培养,都出现了强烈的隐患。其次,教师对于学生的提问,仅仅是按照单一的模式进行解答和分析,虽然表面上促使学生较好的理解问题,可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。 1.2课程体系未及时更新 化工行业在现阶段的发展速度非常快,无论是在技术层面,还是在设备层面,都表现为阶段性的革新、进步,其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中,发现部分院校的课程体系,还是集中在老旧的层面上,促使学生在毕业后,还是要重新学习,对于自身的专业应用十分不理想。本文认为,课程体系未及时更新的问题,主要是集中在以下几个层次上:首先,化工原理实验课程教学的安排,安全是按部就班的完成,对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等,都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下,该项课程的教学,将会直接出现恶性循环的现象,同时无法得到学生的认可。其次,课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的,化工原理实验课程教学的课程体系更新,往往直接按照成功案例进行落实,没有考虑到学生的实际情况,以至于在成绩上无法达到最佳。 1.3教学强制性手段偏多 就化工原理实验课程教学本身而言,其在开展的过程中,要想在最终获得理想的成绩,一定要在教学手段上保持和谐,保持多元化,否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看,有些教师在化工原理实验课程教学过程中,采取了教学强制性手段。首先,日常的很多教学任务的实施,都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式,虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步,可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象,超出学生的承受范畴以后,很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题,不利于人才团队的塑造。其次,在化工原理实验课程教学当中,部分教师完全按照自己的思想来完成,对于学生的看法、观点十分抵触,甚至是展现为不管不顾的现象,倘若在今后没有做出良好的更新与优化,肯定会对化工原理实验课程教学的落实,造成特别严重的负面影响。 2化工原理实验课程教学质量的提升策略 2.1改进和延伸实验教学内容 在化工原理实验课程教学当中,实验是非常重要的组成部分,同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩,必须在实验教学内容上,做出良好的改进和延伸,这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识,都是经过实验推导出来的,如果仅仅开展理论教学,不融入实验方面的内容,则对学生的将来进步,是非常不理想的。例如,以前的恒压过滤常数测定实验,学生只是测定出恒压过滤常数,实验就结束了,为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力,在搅拌槽内安装加热装置,并配备相应的温度控制仪表,增加温度对过滤速率的影响这一实验内容,调整延伸实验内容后,不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数,而是可以通过设计,测定不同操作温度下的过滤速率,在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法,能够让学生对课程的学习更加透彻,在思维方面表现为多元化的特点。 2.2改进实验方式,增强工程观念 化工原理实验课程在教学过程中,一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快,尤其是在相关的化工工程建设上,取得了不错的成绩。在此种情况下,化工实验原理课程教学,一定要紧密的结合客观实际,要让学生对实验方式积极的改进,还必须在工程的观念上良好树立,这样才能对今后的人才培养和教学水平进步,提供足够的支持,充分告别过往的多项问题。例如,化工原理实验教学方式的改进,总的思路是既要紧密结合课堂理论教学,通过实验扎实基本理论和基础知识,又要强化学生工程意识,培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力,并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进,能够让学生在课程知识的学习上,掌握更多的先进理念,在知识和运用方面保持协调进步,而不是单纯的进行知识理论化学习。 2.3加强考核与成绩评定 化工原理实验课程教学质量的提升过程中,除了要在上述的几个方面积极努力,还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析,化工原理实验课程教学当中,一定要阶段性了解学生的成就和个人不足,这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此,我们必须在考核、成绩评定方面,保持足够的理性态度。首先,应该观察化工原理实验课程教学整体效果,对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等,都做出测评分析,要找出学生的薄弱环节,便于在教学过程中合理的加强。其次,对于学生的成绩评定,绝对不能通过“一刀切”的方法来完成,要观察学生是否存在一定的特长,在学习时间的安排上是否有所差异,是否在某些课程上十分厌恶等,应结合学生的个体情况完成,这样才能更加让学生信服。值得注意的是,成绩的考核与评定过程中,需要适当的融入学生代表的看法,让教师的眼界更加开阔,不要总是在简单的测评上努力。 3结语 本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论,现阶段的教育工作开展,已经出现了很大的转变,教学质量的提升获得了国家的肯定。日后,应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨,不断的巩固教学体系,要让学生通过多元化的方法来学习,加强师生合作、交流,促使双方共同进步,培养较多的人才,形成教育工作的良性循环。 作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院化学化工学院 化工原理实验论文:化工原理实验中计算机仿真的应用 前言 在化工人才的培养当中,利用化工原理进行实践教学为重要内容之一,其中涉及到了化工生产当中的诸多操作,需要对实验的设备等进行熟练控制。在教学方法的不断创新当中,逐渐将实验现象、原理、过程以及对实验所得数据的处理等与先进的计算机技术相互结合,利用仿真技术进行处理,良好的弥补了实验过程中理解的不足。 一、计算机化工原理仿真系统的制作 (一)仿真系统整体结构。 在化工实验的仿真系统当中,主要分为了准备、数据记录、数据处理三个阶段。其中,主要的实验准备和实验数据记录需要通过Flash软件的辅助完成,在动画制作当中有所体现。而实验当中的数据处理则需要通过计算机2005VisualStudio软件辅助完成,同时需要利用比较精准的Access数据库进行数据的交换和存储[1]。上述三个阶段组成了完整的仿真系统,但是每一个阶段的正常运作均需要计算机相关技术的配合。 (二)仿真系统的实现。 利用计算机仿真实现化工原理实验,在动态的数学模型模拟下,能够进行试验的指导,对实验素材进行处理,通过仿真操作以及数据处理,建立完整的实验模型。此处以离心泵性能的测试为例,对计算机仿真在化工原理实验当中的实现进行分析。首先,实验准备。在Flash动画软件当中体现开始阶段,为了能够使人机更加完美的配合,需要使用具有针对性的ActionScrip语言。Flash动画中,设计水泵开启按钮,对水泵的开关进行控制。为了使整个实验具有真实性,在Flash动画设计当中,按照阀门流量的控制,将其分为由小到大的8个不同等级[2]。其次,利用C语言编程,在实验当中增加相应的可拖动组件,形成相对的代码。进行离心泵性能测试仿真实验时,需要制作实验模拟课件,利用2005VisualStudio软件,对各种被开发的元素名称、属性等进行设置,在属性窗口当中显示相应的内容。同时利用2005VisualStudio软件工具箱,能够在课件制作当中添加标准的控件。在窗口以及控件的协助下,结合C语言形成的代码,在命令窗口中通过输入命令,得到各个数据值。但是,编程当中会因为种种原因出现一定的误差,相关人员需要及时发现产生误差的根源,解决问题,提高实验的精准率。在此情况下,通过Flash动画软件以及C语言编程得出相关数据,工作人员予以记录,绘制出离心泵性质的曲线图。 二、仿真系统操作过程与功能 在利用计算机仿真系统进行化工原理实验中,通过主界面的VisualStudio窗体,以及菜单栏的选择,能够简单、便捷的实验,同时能够对仿真系统的使用提供更加完善的空间。例如上文当中所提到的离心泵特性实验。离心泵在使用当中,开关按钮必不可少,并且离心泵的开关必须由按钮而控制,在打开按钮后方能够启动。但是,在离心泵与按钮同时启动时,其他素有按钮均不能够被启用。而离心泵启用完毕,水量达到使用要求,必须先关闭总体的阀门,然后关闭离心泵按钮。每一按钮均会带动数据仪表的运转,而对数据记录的按钮便会将所有数据进行记录。操作者根据记录数据进行相应的取舍,形成具有依据性的实验结果。 结论 计算机仿系统当中,Flash动画软件以及C语言编程必不可少,由二者相互结合组成的仿真系统对化工原理的实验能起到巨大的辅助作用。在操作过程当中,仿真系统能够进行简单的操作,界面比较直观,人机能够进行相互配合,占用的空间亦比较小。不仅减少了化工原理实验当中各项实验设备的成本以及损坏率,亦使得化工原理实验效果显著提高。因此,在化工原理实验中使用计算机仿真具有重要的积极意义。 作者:宋丽萍 梁成刚 化工原理实验论文:化工原理实验项目教学设计论文 一、化工原理实验项目化教学设计背景 化工原理实验是一门实践性、工程性很强的课程,对培养学生分析问题和解决问题的能力、树立工程观点及创新意识起着十分重要的作用。[8]目前,很多高校对化工原理实验教学进行了改革,教学过程中引入综合设计性实验,改变了过去单一的验证性实验教学模式。[9]然而,综合设计性实验在整个实验项目中所占的比例还很低。我校化工原理实验中除精馏实验属于设计性实验之外,其他实验项目仍然是传统的验证性实验,都是采取教师先讲授实验原理,学生再按照实验指导书按部就班进行实验的教学方式。学生对教师过分依赖,以致于缺乏独立思考的能力,没有学习热情,学习效果不理想。有些学生甚至刚做完实验就一问三不知,根本不清楚自己在干什么。针对这种情况,我们结合本校实验室条件,对化工原理实验教学进行了改革,初步探索了该课程项目化教学的模式。所谓项目化教学设计模式是指在建构主义理论的指导下,以工程实践为导向、以工程项目为载体、融合多种现代教育理念的教学模式,其目的是在教学中把课程理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。 二、化工原理实验项目化教学的实施 (一)构建项目实施项目化教学设计的前提是项目的构建。项目的构建并不是将原有的实验内容简单地拼凑在一起,而应以教学内容与工业生产实际为依据,同时结合学生的学习兴趣及实验室具备的条件,将课程要求的知识点有机地融合到一个项目中予以完成。学生在项目实施过程中不但要掌握本课程传授的专业理论知识,还要熟悉这些理论知识在生产实际中的具体应用。化工原理实验的各个项目对应于生产过程中涉及的精馏、吸收、过滤、干燥等单元操作,其中过滤和干燥技术在化工、食品、制药等生产过程中都有广泛的应用,对国民经济发展具有重要的意义。干燥是一个非常复杂的热质传递过程,它不仅受到空气温度、相对湿度、空气流速等外部条件的影响,还受到物料结构、物理化学性质等内部因素的影响。因此,我们利用现有的板框过滤和流化床干燥实验装置,将这两个实验项目进行组合,将板框过滤实验中的产品作为流化床干燥实验的原料,以“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”为项目载体,将过滤与干燥这两个单元操作的教学内容贯穿在一起,把化工原理课程乃至化工专业所需的知识、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融入该项目中,使学生在学习知识、培养技能的同时培养团队协作精神,为将来从事科学研究和解决工程实际问题打下基础。 (二)分析项目项目分析就是让学生分组讨论,明确本项目的总体目标,并思考如何完成项目,以及在项目实施过程中可能会遇到哪些困难,然后得出可行性分析报告,再根据项目的总体目标,把总项目分解为多个子项目,填写项目分析表。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目,就是要让学生综合运用化工原理课程中所学的知识和技能,对高湿高黏物料的干燥过程进行研究,从而让学生了解一个产品从过滤到干燥的全部流程。在以往的实验过程中,板框过滤实验中得到的碳酸镁滤饼,都是在实验结束后直接倒掉,这不仅造成了原料浪费,而且还会对环境造成污染。另外,我校实验室虽然购买了流化床干燥实验装置,但对学生尚未开设这一实验项目,致使该实验装置一直没有投入使用。因此该项目的研究不仅有效地利用了空置的实验设备,而且还可以培养学生的环保和工程意识。 (三)制订方案传统的“过滤常数的测定实验”主要是让学生了解板框过滤机的结构及操作方法,测定恒压过滤方程式中的过滤常数,验证过滤操作的基本原理。“流化床干燥实验”要求学生了解流化床干燥器的基本流程及操作方法,掌握流化床流化曲线的测定方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目除了完成传统实验内容之外,还对实验内容做了进一步地扩充。譬如流化床干燥实验要求学生研究“气流速度、空气温度等操作条件对物料干燥速率曲线的影响”,此任务又可以分解成以下子任务:1.测量在相同工况不同物料量的情况下的干燥特性曲线;2.当风温、物料量相同时,研究风速不相同的工况下的干燥特性曲线;3.当风速、物料量相同时,研究风温不相同的工况下的干燥特性曲线。学生根据项目要求,制订出可行的实验以创新型工程科技人才培养为导向的化工原理实验项目化教学设计方案。 (四)实施方案“项目化教学法”的基本特征就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,因此,本阶段充分发挥学生的主体作用,根据项目方案和各自的任务,小组成员以分工合作的形式完成项目。教师不再像传统实验教学中以讲授、灌输知识为主,而是对项目的实施过程进行跟踪,当学生遇到问题,感觉有困难的时候,才对其进行个别的、启发式的指导。 (五)检查评估学结与效果评价是项目化教学模式中的一个重要环节,它的主要特点是将素质、能力、知识的考核评价融合于项目完成过程之中。项目完成后,各组首先展示各自的实验报告,对项目完成过程中遇到的问题及解决办法进行总结,然后小组内进行自我评价或者各小组间相互评价,教师做出点评。最后,教师根据完成项目的实际情况给出评价。教师在评价学生的学习效果时,应注重过程,而不是结果。 三、化工原理实验项目化教学效果 实践表明,化工原理实验教学中实施项目化教学模式,可以大大提升教学效果,这主要体现在以下几个方面。第一,激发了学生的学习热情。项目化教学充分发挥学生的主体作用,给学生得以展现能力的舞台,极大地调动了学生的学习积极性。第二,培养了学生的综合能力。项目化教学过程中学生根据项目设置的任务,自己查找资料、设计方案、实施方案,独立分析并解决问题。学生们通过动手操作,对化工生产中的单元操作有了切身的理解,提高了工程实践能力。第三,提升了学生的综合素质。学生在完成项目的过程中需要和其他成员相互合作,由此意识到了团队协作的重要性。另外,完成项目的过程,有利于学生养成认真、细致、综合考虑问题的思维习惯,以及辩证看待问题、实事求是的科学精神。第四,对教师提出了更高的要求。学生在项目实施过程中碰到的问题往往都是预料不到的,这就需要指导教师具有丰富的知识,那样才能及时解决学生提出的各种问题。 作者:赵朝晖 单位:广州大学化学化工学院 化工原理实验论文:微课在化工原理实验教学中的应用 摘要: 化工原理实验不同于基础实验,具有工程性的特点,微课引入化工原理实验教学符合化工原理实验的特点,有利于发挥学生的主体性,要采取多项措施切实发挥微课在化工原理实验的作用。 关键词: 微课;化工原理实验;工程观念 微博、微信、微电影等开启了人们的微时代生活,随之诞生的微课做为先进的信息技术冲击着校园,给学校教育带来了新的生机和活力。化工原理实验是化工、食品、环境、材料等院系或专业开设的一门实验课程,是培养学生工程观念和提高实践能力的一个重要环节,微课的引入有利于促进化工原理实验教学的改革和发展。 一、微课的概念和特点 微课翻译于Micro-lecture,又名微课程,微型课程。Micro-lecture的雏形源于20世纪九十年代美国北爱荷华大学的一分钟课程和英国纳皮尔大学的一分钟演讲,真正意义上的Micro-lecture始于2007美国可汗学院的微视频[1]。2010年佛山市举办的全市中小学教师优秀微课作品评审活动使得微课在我国得到关注,并由佛山教育局的胡铁生率先提出微课一词。微课是以微型教学视频为核心资源和呈现载体,针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的“短、小、精、活”的视频课程资源。微课短小精悍,时间一般持续5到10分钟;针对性强,是针对某个教学环节或知识点设计的,不具备系统性和完整性[2];内容呈现方式生动,是以视频为载体。微课类型多样,有讲授型微课程,实验型微课程,答疑型微课程,活动型微课程,多用于学生自学。 二、化工原理实验的特点 化工原理实验是对化工原理理论教学的实践与验证,有助于加深学生对化工原理知识的深入理解,但其又不同于基础化学实验和化工专业综合实验。化工原理实验的基本内容包括伯努利演示实验与流量计标定实验、流体流动阻力测定、离心泵实验、过滤实验、传热实验、精馏实验、吸收实验及干燥实验等,所用的是一些比较专业的、成套的装置设备,更接近实际化工单元操作,涉及到了实验化学、仪表及自动化、化工过程技术与设备等相关操作和知识,因而化工原理实验是工程实验。化工原理实验的工程性特点决定了化工原理实验是学生从学校的理论学习到具备工作中工程实践能力的一个重要过渡,其教学根本目的着重于培养学生的工程观念以具备解决实际问题的能力,为学生在以后的工作和科学研究中打下基础。工程观念要求学生不仅能够具备科学素养,掌握基本的实验方法和技能,而且要求学生面对复杂多变的实际工程问题时能够发现、分析和解决问题,这就要求在化工原理实验教学中以学生为主体,充分发挥学生能动性,培养学生独立思考,探索问题的能力。 三、微课引入化工原理实验教学的意义 目前化工原理实验教学沿袭传统的实验教学模式:课前,学生课前通过阅读课本,书写预习报告的形式预习实验内容;课堂上,教师上课时讲解实验内容,演示实验步骤,学生完成实验;课后,学生进行数据处理并上交实验报告。传统的化工原理实验教学忽视了化工原理实验的工程性特点,缺乏对学生工程观念的培养。微课引入化工原理实验教学充分调动学生课下自主学习的潜力,留给师生课堂上互动的空间,不仅契合化工原理实验的教学目标,而且对其它实验课程有很大的借鉴作用。 1.从兴趣和习惯入手培养工程观念微课将实验原理、流程和操作过程等经过录制,后期处理,以视频的形式呈现,优美动感的视觉效果,相较于枯燥、乏味的教科书更符合当代大学生的兴趣。现代信息技术发达,电子产品普及,电脑、手机上网观看视频已经变得轻而易举,微课做为短小精悍的视频便于学生利用零散的时间随时,随地自由安排学习,更适合现代学生快捷的生活方式,符合当代大学生的学习习惯。丰富的微课资源引入化工原理实验教学强化学生课前预习,课后作业辅导,从兴趣和习惯方面为大学生提供了自主学习便捷通道,自我探索的,培养了学生的工程观念。 2.从提供个性化服务入手培养工程观念传统的教学方式课堂上讲授实验内容,只能顾及中间层次的学生,而微课可以解决不同学生的不同问题,可以顾及到各个层次、不同基础的学生,为学生提供一对一个性化服务。一方面微课引入化工原理实验教学,学生在课下观看时可以根据自己的能力学习观看,弥补了传统课堂演示一遍就过,漏听,没有看清,听清的情况。另一方面微课类型多样,不同的学生可以根据自己存在的疑惑和需求挑选不同的微课内容,解决自身学习时遇到的困难。基于一定的学习自觉性,一对一个性化服务的提供,从提高大学生自主学习能力方面培养工程观念。 3.从提供更多讨论的时间入手培养工程观念微课引入化工原理实验教学,教师不需要在课堂上详细讲解实验原理、内容和数据处理方法,可以留给学生更多时间做实验,解答学生的疑惑,从而提供给学生与学生,学生与教师之间交流、探讨的学习空间,保证了课堂中充分以学生为主体。从而使得学生能够善于发现、分析和解决问题,培养了他们的工程观念。 四、具体措施 1.利用微课加强课前预习效果学生的课前预习效果直接影响到化工原理课堂实验的效果。传统的化工原理实验教学学生预习只是通过阅读教材获取实验内容,虽然内容全面,具有整体性,但是学生难以把握实验目的和重难点,而且容易导致学生的预习报告没有目的的抄书,效果不好。微课引入化工原理实验教学,教师可以根据实验目标,实验重点、难点,将操作步骤,实验设备的正确操作方法、安全注意事项等制作成微课,加强学生对实验重点、难点的把握。同时对微课内容设计任务单,让学生带着问题去观看视频和预习,然后完成任务单,将任务单与自主学习平台结合以在线测试的方式确保良好的预习效果。 2.采用以学生为主体的教学方式教师需摈弃只注重讲授的传统教学方式,采用探究式等以学生为主体的教学方式[3]。单纯的课堂上教师讲授、演示实验,可以调整为学生在良好的预习效果基础上以互动提问等放方式展开实验教学。实验课教学中教师的任务,课堂的任务转移为讨论,辅助学生,解答学生疑虑。在实验过程中,培养学生发现问题,解决问题的能力,培养学生的创新能力,安全操作意识,培养学生的工程观念。 3.利用微课引导学生正确处理实验数据学生在课后处理实验数据的过程中会遇到很多问题或者存在错误认识,容易因为没有找到合适的解决途径而抄袭。教师可以根据教学经验,针对学生易出错和难以解决的问题制作微课,使学生在处理数据时有资料可查,并引导学生利用微课自主学习,寻求解决问题的办法,避免犯错,正确处理实验数据。 五、结语 微课引入化工原理实验教学顺应了信息时代的发展和当代学生的兴趣,更符合化工原理实验的工程性特点,有利于大学化工培养具有实践能力的工程人才,必将给化工原理实验教学带来新的契机和面貌。然而微课做为一项新的信息技术应用于教学在我国乃至世界上的时间都不长,尤其应用于实验教学还处于初步探索阶段,因此还需要不断尝试,做很多工作。 作者:李江兵 夏明 单位:石河子大学化学化工学院 新疆石河子职业技术学院 化工原理实验论文:高校化工原理实验课的建议 1化工原理实验教学存在的问题 1.1学生实验数据处理能力差化工原理实验的显著特点就是工程性强。化工原理演示实验很少,大部分需测定大量的数据,计算公式多而复杂,数据处理难度大。在批改实验报告时,主要发现存在以下问题:(1)部分学生只记录实验数据,未对数据进行处理;(2)不少学生存在错代公式的现象;(3)几乎所有的学生都用手工处理数据及实验坐标纸作图;(4)不同学生对同一数据的处理往往存在较大的差异;(5)部分学生没有形成“数量概念”,比如有的学生计算水或类似液体在管路中的流速为10,若有“数量概念”就不会犯这种错误。1.5教学方法不合理传统的化工原理实验教学就是按照教学计划做某几个实验,实验的准备工作全部由教师完成,上课前,实验指导教师对实验目的、实验原理、操作步骤及注意事项进行讲解,这种“填鸭式”教学方式枯燥乏味,未充分发挥学生的学习主动性和独立性,学生不会主动地思考问题,造成依赖思想的形成,不能有效激发学生的求知欲和探索精神。 1.2考核方式不合理传统的化工原理实验成绩主要是根据实验报告来评定的。这种的考核方法欠科学,往往导致学生普遍认为只要实验报告字迹工整,书写规范、实验结果好、页数多,就能得高分,有些同学甚至整个实验过程无所事事,只抄个实验报告,就可以蒙混过关。因此,这样的考核方式存在很大的弊端,不仅不能客观公正公平地评价学生的成绩,而且在一定程度上还打击了学习认真的学生的学习积极性,势必会使学生产生一种做与不做一个样的“大锅饭”思想,甚至有的学生会把实验课看成是一种负担。 1.3师资力量不足有的化工原理实验中每位指导教师掌握8~10种装置的操作,因受实验装置数量的限制,每个实验时间周期长,导致指导教师工作量大。另一方面,目前实验指导教师都是青年教师,没有实际工程经验或化工类企业工作经历,每台装置在实验过程出现的问题,缺乏解决能力。 2.对策 2.1制定切实可行的实验教学大纲教学大纲是一门课程重要的教学指导性文件,它规定了本学科的教学目的、要求、任务、教学内容、教学进度和教学法的基本要求(杨雄,2008)。教学大纲是教师进行教学的依据,教师在组织和实施教学活动中必须强制执行,它对保证教学质量有着重要的作用。因此,编制教学大纲具有重要的现实意义。教学大纲由化工教研室组织力量编写,先查阅国家有关规定及国家化工专业教育指导委员会的相关文件,到化工及相关企业做些调研,倾听企业技术人员关于化工原理实验教学等方面的意见,并结合本校实际,组织专家进行论证,制定切实可行的实验教学大纲。依据教学大纲,编写化工原理实验讲义并在化工类学生中进行试用,根据教学反馈情况,对该教学大纲进行了调整修订,制定出适合我院化工专业特点、适应学科发展需要的《化工原理实验》课程教学大纲。 2.2加强实验室硬件建设实验室硬件建设工作作为实验室建设中的一项主要工作。俗语说:“巧妇难做无米之炊”,实验室硬件建设是保证实验教学改革顺利进行的必要条件。因此,要把实验室硬件建设好、管理好、使用好、护维好。根据学院的不同实际,应从以下几方面加强化工原理实验室建设:(1)加大资金的投入,采购管路与设备拆装实训实验装置和配套分析检测仪器;(2)结合当地实际情况,采购相关的设备,提高开设实验的针对性,更好地服务地方经济的发展;(3)注重实验装置的维护工作,延长装置使用年限,提高装置的利用率;(4)推进开放实验室建设充分发挥实验室的潜力和功能。总之,应多角度、全方位的推进实验室建设,努力办出水平和特色,使实验教学科研条件得到根本的改善。 2.3优化与整合实验内容教学目标引领教学内容,教学内容的选择要紧紧围绕教学目标而定。化工原理实验要特别注重对学生工程观念培养、分析和解决实际问题能力的培养与处理工程问题的基本方法能力的培养。针对化工原理实验教学中存在教学内容不合理的现象,可以结合化工单元操作基本理论和工程特点,精选经典验证性实验,开设管路、设备拆装实训实验,有利学生了解设备的内部结构,提高学生的动手能力;适当增加综合性、设计性和创新性实验内容的比例,优先考虑开设实验内容贴近实际生产、生活和社会热点。同时,为避免实验内容重复,必须结合化工专业实验进行内容整合,实现教学内容一体化。这样,不仅有利于提高学生的动手能力、综合能力和独立创新能力,而且也有利于激发学生学习兴趣和实际能力。 2.4提高学生实验数据处理能力实验数据处理是化工原理实验教学中的一个重要内容,特别是实验数据处理软件被引入到化工原理实验教学实践中,这对于强化实验教学效果,据有独到的作用。(严军,2010)。针对化工原理实验教学中,学生普遍存在实验数据处理能力较差的特点,可以采取以下措施:(1)安排课时给学生讲授相关的数学知识,比如实验数据处理方法(列表法、图示法和图解法)、实验数据误差分析、最小二乘法、试差法等;(2)要特别注意计算公式的使用范围及条件;(3)要求学生记住一些经常遇到的工程数据范围即“数量概念”,比如水及类似液体在管路中的流速范围一般为1~3,做到心中有数,避免出现虚假的“准确”;(4)开设如Excel、Origin、Matlab等数据处理及作图软件课程。采用计算机软件处理实验数据及作图,一是可以减少人为误差、提高工作效率,二是可以有效地锻炼学生计算机应用能力和培养科学研究能力。 2.5改进教学方法良好的教学方法是提高教学质量、实现教学目的的有效保障。目前大多数实验教学都是被动式接受教学,学生按照实验指导书上的实验步骤进行操作,无法调动学生的积极性和创造性。而启发式、讨论式教学法就是善于引导启迪(魏辅良,1986)学生,通过与学生的有效互动,引导学生对实验的目的和意义、基本操作、注意事项、化工单元操作理论知识等问题进行思考和讨论,让学生带着问题去探求、理解和总结,设计实验方案,并在讨论的过程中不断总结,逐步提高学生的分析问题、解决问题的能力和培养团队协作精神(周立亚等,2012)。积极实施开放式实验教学,充分利用网络平台;通过自行开发实验教学软件,将实验基本操作,泵、风机、常用仪表使用操作、实验室安全基本知识、教学录像、动画、视频课件等资料放在化学化工系的中心网页上,建设网络课堂,使学习不受场地、空间和时间的限制。在实验教学实践中,综合利用各种教学方法,有效地激发学生的学习兴趣,时常鼓励学生勤于动手、勇于动手,引导学生勤于思考,善于发现问题,只有这样才能取的良好的教学效果。 2.6改革考核方式与理论课的考核相比,化工原理实验课的考核有其特殊性,应侧重于考察学生的实验技能、实验过程中的态度与表现、数据处理及作图能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力(修乃云,2010)。实验课总成绩应由平时成绩(70%)和考试成绩(30%)两部分组成。平时成绩包括出勤情况(10%)、实验预习情况(20%)、实验过程(20%)和实验报告(20%),其中实验预习情况主要是考察学生通过预习后对实验内容的熟悉程度、能否提出问题、提出问题的数量和质量如何;实验过程主要是考察学生实验过程的操作能力、观察能力、发现问题和解决问题的能力,以及与实验指导教师的互动水平;实验报告主要是考察学生对实验数据处理及作图的能力,以及对实验结果的分析与讨论能力;实验考试采用现场临时抽选以前做过的实验项目,主要考察学生的掌握实验相关的理论及实际操作的熟练程度。对学生成绩的评定,要注重过程、贯穿始终、及时记录学生在实验过程中综合表现,客观、公正、合理评定学生成绩。充分调动学生的学习兴趣和积极性,培养其科学严谨、实事求是的科学态度。 2.7加强实验教师队伍建设作为一门实验课程,不仅要有一系列性能优良的实验装置,同时还需要有知识层次高、结构合理、学术思想活跃、富有创新能力和爱岗敬业的教师队伍。加强实验教师队伍建设,特别是加强对青年教师的培养,坚持自主培养与引进青年教师相结合的原则,是教师队伍建设的有效途径(胡兵,2010)。针对前面提到的情况,可以采取以下措施:(1)配备实验员,减轻指导教师的工作量,充分调动教师工作的积极性和主动性;(2)设立化工原理实验教研室,定期开展教研活动,指定每位教师负责2~3台实验装置,由2~3教师共同指导实验教学,充分发挥团队的力量;(3)建立良好院企合作关系,选派青年教师到化工类企业锻炼1~2年或引进硕士以上学历,且具有工程实践经验的双师型教师;(4)选派青年教师到知名设备供应商参观学习,详细地了解设备结构、功能及使用;(5)选派青年教师到相关高校调研、进修学习,资助青年教师参加国家教指委组织的教学研讨会,鼓励青年教师参加授课竞赛、优质课件、微课评比等活动。教师通过教研活动、科研实践、学术交流、不断更新教学观念、改革教学方法和手段,提高自身业务素质。 3结语 综上所述,相信在师生的共同努力下,从制定切实可行的实验教学大纲、优化与整合实验内容、提高学生实验数据处理能力、加强实验教师队伍建设等七方面着手,以提高学生理论知识运用能力、实验操作能力、仪器仪表使用能力、实验数据处理能力、解决实际问题的能力和独立创新能力为目标。不断深化教学改革,与时俱进,逐步提高我院化工原理实验教学水平和人才培养质量。 作者:胡江良范佳鑫李志连明磊缪应菊单位:六盘水师范学院化学与化学工程系华侨大学环境科学与工程系 化工原理实验论文:化工原理实验的实践教学 在精馏实验环节,我们尝试着改变教学方式。老师提供给学生指南,对于化工原理精馏实验而言,实验目的为:(1)了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。(2)学会应用酒精比重计测量酒精浓度的方法。(3)学习测定精馏塔全塔效率的实验方法。其中实验的重点和难点在于通过掌握精馏过程的基本操作,计算出精馏全塔效率。从实验原理引导学生逆向倒推实验中需要涉及到的数据。通过需要采集的实验数据逆向倒推需要进行的实验操作以及需要的药品器材等。全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率,说明了塔板结构、物性系数、操作状况对塔分离能力的影响。对于塔内所需理论塔板数NT,可由已知的双组分物系平衡关系,以及实验中测得的塔顶、塔釜出液的组成,回流比R和热状况q等,用图解法求得。大量的研究发现,学生的认知策略与其元认知水平的发展有关。善于灵活运用多种策略去达到特定的学习目标的学生,往往具有较强的元认知能力,并善于控制冉已的学习过程。麦启奇通过实验研究同样发现,要使学生学会认知策略必须引导学生掌握元认知。而学生的元认知的发展水平受学生的冉我意识发展水平的影响和制约。因此我们对学生的认知策略的训练应考虑学生的元认知发展水平和自我意识水平发展的限制,遵循由简-单到复杂、由低级到高级的原则,精心选择认知策略,以适合不同年龄的学生,才能达到事半功倍的作用。比如在实验中,引导学生通过精馏实验的两个阶段:全回流和部分回流阶段,需要获得镏出液、釜残液、原料液的基本参数,如温度,实测酒精浓度,乙醇摩尔分数等。 首先进行全回流操作:(1)将塔釜、换热器以及贮罐内溶液转移至塑料桶内,调整其浓度为15%~20%(酒精的体积百分比,20℃),再加入贮罐内,打开进料管路阀门,开启进料泵,将料液加入釜中,至釜容积的2/3处。(2)关闭塔身进料管路上的阀门和进料泵,启动电加热管电源,使塔釜温度缓慢上升。(3)打开塔顶冷凝器的冷却水,调节合适冷凝量,调节回流比控制器,使整塔处于全回流状态。(4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,获得塔顶馏出液和塔底釜残液数据。老师必须确保学生已具备所需要的知识背景,才能形成和提高学生运用认知策略的能力,这一点非常重要。学生学习新知识时,老师先进行任务分析或进行诊断性评价,了解学生,解学生达到新的教学目标所肯要的知识和技能,并针对不足的情况给予补充、扩大相应的知识经验,以加深他们的理解。在讲授教学难度较大、较抽象的新知识时,老师师若能帮助学生回忆已学过的知识,或从实际经验出发,通过观察、演示,提供感性经验,帮助学生有效地应用旧知识去更好地理解新的、抽象的知识,就能达到良好的迁移效果。该步骤中学生需要习得酒精比重计的使用方法,当分别取塔顶馏出液和塔底釜残液,用酒精比重计进行检测,同时需要学会酒精溶液应该如何修订,通过《酒精溶液温度修正表》换算出换算得出20℃的酒精度,并进而计算出塔顶摩尔浓度XD和塔釜摩尔浓度XW。其次进行部分回流操作:(1)待塔全回流操作稳定时,打开进料管路阀门,开启进料泵,调节进料量至适当的流量,将料液加入釜中。根据信息加工过程理论,认知策略对整个信息加工过程起调控作用,使用策略的目的就是提高信息加工的效率。这略的应用与它所加工的信息有着十分密切的关系。研究表明,策略的应用离不开被加工的信息本身,丰富的知识背景为认知策略的形成提供了基础,同时又促进学习者认知策略的应用。引导学生重温理论课上所学回流比、加热状态参数、酒精摩尔浓度等概念,加深理解,逆向倒推实验流程操作应该如何进行。(2)当塔釜与贮罐间管路显示有釜液采出时,调节回流比R(R=1~4)。(3)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,分别取塔顶浓度XD和塔釜浓度XW,用酒精比重计进行检测,并通过《酒精溶液温度修正表》换算出换算得出20℃的酒精度,并进而计算出塔顶摩尔浓度XD和塔釜摩尔浓度XW。(4)记录原料的进口温度T℃,确定加料热状态参数q。 3.全部数据测定完毕后,应先切断加热电源、关闭进料泵和进料阀门、关闭仪表电源及总电源,待塔顶蒸汽已全部冷凝完后,方可关闭冷却水阀门,并打开放空管,所取样剩余液体应倒入回收桶内,严禁随地乱倒,防止酒精蒸汽着火燃烧。 4.注意事项(1)塔顶放空阀一定要打开,否则容易因塔内压力过大导致危险。(2)料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源,否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。(3)部分回流时,一定要塔釜与贮罐间管路显示有釜液采出时,才进行回流比的调节。丰富学生的知识背景在精馏实验结束以后,对学生进行单元小结性学习引导,让学生质疑探索以后,在课堂上集中学习、交流、探索谈论,充分调动学生的积极性,从而加深理论的理解,巩固化工原理精馏实验所学内容。由此可见,学生原有知识背景是认知策略学习与应用的一个重要条件。维因斯坦和斯通指出,学习者必须具备五类不同类型的知识:有关自我学习特长和倾向的知识。主要包括(1)个体对自身学习的长处和缺点、学习爱好、最佳学习时间、学术倾向等方面的认识与了解。(2)不同类型学习任务的知识。(3)获取、整合、运用所习得的策略和技巧知识。(4)原有领域内容知识,可通过原有知识似直接或类比的方式从新知识中获得意义。(5)对各类知识适用的当前或未来情境的知识。除以上五类知识外,学习者还须知如何何川这些不同类型的知识来满足学习目标、监控学习过程出现问题时灵活调节当前正在进行的学习活动,如何运用自我评认或自我监测决定是否达到预期目标。综上所述,人的思维活动一般来说是按一定方向进行的,化工原理实验教学中积极地促使学生的思维,能够按需要自由地离开一种思路而转移到另一种思路,从而形成思维方向的多面化。 只有把实验教学中的相关逆向思维训练的问题落实到位,才能使学生的的逆向思维能力得到提高。在化工原理教学中既注重培养学生正向思维,还要关注学生逆向思维的培养。(1)要认真钻研教材,充分挖掘实验教材中的逆向思维素材,明确训练内容。(2)备课时,明确学生的思维特点,制定逆向思维策略。(3)精心设计、组织实验教学,注意逆向思维训练策略的落实。 作者:白薇扬赵清华谭怀琴李军单位:重庆理工大学化学化工学院 化工原理实验论文:小议化工原理实验教学路径 化工原理实验不仅是化学工程与工艺专业的实验课程,也是石油工程、生物工程、食品工程、高分子材料、环境工程以及造纸工程等许多相关专业的实验课程,因此具有专业普遍性。应针对不同的专业,依据专业特点制订培养计划和教学大纲,设置不同的实验项目;同时设置部分开放性自选实验,学生在学完必做实验的基础上,可根据爱好兴趣选择实验项目。化工原理实验具有工程实践性,而实际化工生产过程中的问题往往是复杂多变的,分析解决这些问题要树立学生在学习中的主体地位,培养学生综合应用所学知识提出问题,进而培养其分析、解决工程实际问题的能力和创新能力,从而提高学生综合素质[3]。因此化工原理实验具有探索启发性,教学过程应以探究教学模式为主。化工原理实验设备近年来多使用的是大型、多功能性设备,这为探究式教学提供了基础,教师可根据学生的特点,确定可进行设计性和综合性实验的项目,引导学生提出问题,并结合所学理论知识进行选题和分析,再进行实验设计和数据测量,最后对实验结论分析讨论。达到提高学生素质、增强学生科研能力的目的。 一、注意强化学生实验预习环节 化工原理实验是学生在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务,所以预习尤其重要。首先,通过预习可以使学生对实验目的、原理和内容有初步的了解。预习的重点可要求学生弄清楚实验原理;明确实验任务,也就是实验过程中需要测定并记录哪些数据,这些数据又通过什么方法测定;初步了解实验仪器、仪表及设备的操作方法及注意事项;初步完成实验后的思考题等。通过实验预习,可以培养学生自学能力,提高实验课效率,提高学生做实验的主动性和积极性。其次,学生在完成预习报告的基础上,可进行仿真实验,以进一步强化预习效果。目前计算机技术快速发展,一般的化工原理实验过程都有仿真实验软件。在实验操作前让学生先进行实验仿真,可使学生对实验装置流程、操作步骤以及应测试的数据都有切实的感受,为真正实验做好准备。仿真不同于实验操作过程,学生多次重复进行,可强化学生对实验过程及操作步骤的掌握,有效的改善实验操作效果。目前的仿真软件一般都配有操作说明,当学生操作错误,软件会给出误操作的后果以及正确的操作步骤,因此仿真实验可强化学生对仪器设备操作注意事项的理解。其三,学生对实验数据,先进行手动处理,再通过计算机软件处理,将处理结果进行对比、分析,找出实验结果误差所在,最后绘制曲线,分析误差,如此不仅可提高学生对三传理论的理解与应用,提高学生分析问题的能力,还可提高学生的计算机水平。需要注意的是,仿真实验毕竟不是在设备上的实际操作,所以不能完全替代实际操作。 二、加大开放式实验教学模式 开放式实验教学模式依托开放型的实验室,进行实验时间、实验资源、实验内容、教学手段、教学评价等多方面的开放。开放式教学强调学生的主体地位和教师的主导作用,赋予学生更大的独立性、自主性、探索性,更能充分体现学生是学习的主体,使学生得到了多方面训练,缓解了实验资源紧张的矛盾,因此开放式化工原理实验教学是必要的,其优势也是勿容置疑的[4]。开放式化工原理实验教学模式首先要建设有开放的化工原理实验室。化工原理实验设备一般都是大型设备,投资较大,因此许多大中专业院校购置较少,且多是单台(套)。而开放式教学模式只需增加开放时间,可很好的解决这个问题。实验室的开放不仅是时间上的开放,从管理和人员配备上也需要要改革。管理上可细化管理制度,比如贵重仪器的使用,可从预约、登记、学习使用说明、操作使用、管理人员检查登记等方面制定详细的管理细则,以强化管理。化工原理实验设备大多占地较大,配备责任心强的实验人员是必需的。另外,开放式实验教学模式还应依据不同的专业,设置不同的验证性能实验、设计性实验、综合性实验和研究性实验等开放实验项目;对同一实验要根据不同专业的培养计划,设置不同的实验内容和要求。对于实验过程,教师可启发、引导学生主动学习。比如板框式过滤实验,由于阀门多、管路复杂、操作麻烦,学生操作过程中会出现无法正常过滤或者洗涤等问题,教师可引导学生分析问题,是板框放反了,还是阀门开关不对,或者是其他原因。这时,学生结合教材上板框结构方面理论知识,现场分析,可对板框的结构有了直观的理解,充分掌握了板框的工作原理。通过开放式教学,学生分析问题能力和创新能力得到了提高。 三、注重创新能力的培养 化工原理实验具有工程实践性特点,因此,对学生树立工程实践观念,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的创新能力,以及学生理论知识的综合运用等具有重要意义。化工原理实验创新能力的培养要以学生为主体,改革传统的实验教育模式,树立“素质教育为基本,创新教育为核心”的教育理念。比如增设仿真实验、创新型或者研究性等实验项目以扩展实验内容体系,改革实验运行模式、实验考核等管理制度。创新教育的主体是学生,但只有创新型的教师才能培养出具有创新能力的学生。因此注重创新能力的培养的前提和关键是老师教育观念的转变。教学过程包含着教师的教学活动和学生的学习活动,教师的教是为了学生的学,学生的学又影响着教师的教。实验教学过程中,要强化教师的主导作用,确立学生的主体地位,采用启发式、讨论式或者探究式等多种教学方法,充分调动学生的学习主动性、自主性和创造性,使学生对实验产生兴趣,激发他们内在的学习动机,增加创新意识[5]。比如离心泵的特性曲线测定实验,教师在讲解时,可边讲解边操作,不断调节离心泵的流量,让学生观察功率表(或者电流表和电压表)的变化,进而提取问题,启发学生为什么启动离心泵时要关闭出口阀。不但复习了课本上学习的理论知识,也减少了学生操作过程中的误操作(不关闭出口阀而直接启动离心泵),有事半功倍的效果。 四、增加自设计开放实验,培养学生“大工程观” 上世纪90年代,国外首先提出大工程观。近年来在国内部分大学实施工程教育改革实践项目试点。使课程设置从单一的“工程专业课程”传授转变为“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。大工程观要求学生更加重视工程的系统性和完整性,以及学生的人文素质。而增加自设计开放实验,有助于学生“大工程观”的培养。自设计开放实验是在研究性实验开放环节中,鼓励学生利用现有资源,进行化工不同单元或多种单元相结合的创新实验设计,通过实验方案设计和流程设计,进一步理解以“三传理论”为基础的化工单元操作的相对独立性和综合性,为后期学习“大工程观”中建立奠定一定的基础;另外,鼓励学生对单元操作理论未涉及的单元操作进行实验设计,如新型换热器、多功能精馏塔等,通过实验过程进一步提高学生的实验动手能力和创新能力。 五、结语 随着现代化工的快速,改革化工原理实验教学模式,提高实验教学质量势在必行。化工原理实验是学生强化理论知识,提高工程实践能力和创新能力的重要途径。教师要在熟悉化工原理实验课程特点的基础上,依据不同专业培养计划要求,设置不同的实验项目,通过仿真实验等强化实验预习环节;通过建设开放的化工原理实验室、设置不同的实验项目等措施,加大开放式实验教学模式;同时,教学过程中要转变观念,注重对学生创新能力的培养。对化工原理实验教学过程中出现的问题,应采取积极的态度,探索新的教学方法,开发新的教学模式,体现课程特点,优化教学效果,提高教学质量。(本文作者:刘军海、李志洲、王俊宏、杨海涛、闵锁田单位:陕西理工学院化学与环境科学学院) 化工原理实验论文:化工原理实验课程教学质量研究 1化工原理实验课程教学的问题 1.1教师重视程度不高。我国在现阶段的社会发展中,各个行业的进展速度是比较快的,同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言,化工原理实验课程教学的有效教育,能够对化工人才培养产生较大的积极作用,对于今后的行业进步,也能够产生很大的积极影响。可是,从目前所掌握的情况来看,部分教师对于化工原理实验课程教学,在重视程度上并不高[1]。首先,教师在日常的教育工作中,完全是按部就班的开展,并没有积极的完成拓展教育,这就促使很多学生在知识掌握上,完全停留在基础的标准上,个人的能力及相关素质培养,都出现了强烈的隐患。其次,教师对于学生的提问,仅仅是按照单一的模式进行解答和分析,虽然表面上促使学生较好的理解问题,可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。1.2课程体系未及时更新。化工行业在现阶段的发展速度非常快,无论是在技术层面,还是在设备层面,都表现为阶段性的革新、进步,其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中,发现部分院校的课程体系,还是集中在老旧的层面上,促使学生在毕业后,还是要重新学习,对于自身的专业应用十分不理想。本文认为,课程体系未及时更新的问题,主要是集中在以下几个层次上:首先,化工原理实验课程教学的安排,安全是按部就班的完成,对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等,都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下,该项课程的教学,将会直接出现恶性循环的现象,同时无法得到学生的认可。其次,课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的,化工原理实验课程教学的课程体系更新,往往直接按照成功案例进行落实,没有考虑到学生的实际情况,以至于在成绩上无法达到最佳。1.3教学强制性手段偏多。就化工原理实验课程教学本身而言,其在开展的过程中,要想在最终获得理想的成绩,一定要在教学手段上保持和谐,保持多元化,否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看,有些教师在化工原理实验课程教学过程中,采取了教学强制性手段。首先,日常的很多教学任务的实施,都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式,虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步,可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象,超出学生的承受范畴以后,很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题,不利于人才团队的塑造。其次,在化工原理实验课程教学当中,部分教师完全按照自己的思想来完成,对于学生的看法、观点十分抵触,甚至是展现为不管不顾的现象,倘若在今后没有做出良好的更新与优化,肯定会对化工原理实验课程教学的落实,造成特别严重的负面影响。 2化工原理实验课程教学质量的提升策略 2.1改进和延伸实验教学内容。在化工原理实验课程教学当中,实验是非常重要的组成部分,同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩,必须在实验教学内容上,做出良好的改进和延伸,这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识,都是经过实验推导出来的,如果仅仅开展理论教学,不融入实验方面的内容,则对学生的将来进步,是非常不理想的。例如,以前的恒压过滤常数测定实验,学生只是测定出恒压过滤常数,实验就结束了,为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力,在搅拌槽内安装加热装置,并配备相应的温度控制仪表,增加温度对过滤速率的影响这一实验内容,调整延伸实验内容后,不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数,而是可以通过设计,测定不同操作温度下的过滤速率,在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法,能够让学生对课程的学习更加透彻,在思维方面表现为多元化的特点。2.2改进实验方式,增强工程观念。化工原理实验课程在教学过程中,一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快,尤其是在相关的化工工程建设上,取得了不错的成绩。在此种情况下,化工实验原理课程教学,一定要紧密的结合客观实际,要让学生对实验方式积极的改进,还必须在工程的观念上良好树立,这样才能对今后的人才培养和教学水平进步,提供足够的支持,充分告别过往的多项问题。例如,化工原理实验教学方式的改进,总的思路是既要紧密结合课堂理论教学,通过实验扎实基本理论和基础知识,又要强化学生工程意识,培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力,并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进,能够让学生在课程知识的学习上,掌握更多的先进理念,在知识和运用方面保持协调进步,而不是单纯的进行知识理论化学习。2.3加强考核与成绩评定。化工原理实验课程教学质量的提升过程中,除了要在上述的几个方面积极努力,还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析,化工原理实验课程教学当中,一定要阶段性了解学生的成就和个人不足,这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此,我们必须在考核、成绩评定方面,保持足够的理性态度。首先,应该观察化工原理实验课程教学整体效果,对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等,都做出测评分析,要找出学生的薄弱环节,便于在教学过程中合理的加强。其次,对于学生的成绩评定,绝对不能通过“一刀切”的方法来完成,要观察学生是否存在一定的特长,在学习时间的安排上是否有所差异,是否在某些课程上十分厌恶等,应结合学生的个体情况完成,这样才能更加让学生信服。值得注意的是,成绩的考核与评定过程中,需要适当的融入学生代表的看法,让教师的眼界更加开阔,不要总是在简单的测评上努力。 3结语 本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论,现阶段的教育工作开展,已经出现了很大的转变,教学质量的提升获得了国家的肯定。日后,应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨,不断的巩固教学体系,要让学生通过多元化的方法来学习,加强师生合作、交流,促使双方共同进步,培养较多的人才,形成教育工作的良性循环。 作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院 化工原理实验论文:基于设备限制的化工原理实验教学模式探索 摘要:化工原理实验是化学化工相关专业重要技术基础实验。基于实验设备限制,化工原理实验需要克服传统实验教学模式才能提高教学效果。通过分小组循环实验提高设备利用率、开放实验提高学生学习兴趣、充分利用实验条件设计合适实验内容、改革实验考核方式等实践,对化工原理实验教学模式进行了有益探索。 化工原理课程关于动量传递、热量传递和质量传递过程的理论和实践对于过程工业不可或缺,因此是化工、制药、生化、环境工程等专业的重要技术基础课[1,2]。同时,化工原理课程往往是这些专业的学生最早接触的工程基础课程,对于开启学生工程思维、提高学生实验动手能力和理论联系实际的能力具用关键性的作用。以应用型人才培养为目标的高校相关专业,学生除了要有较为扎实的理论基础外,对实验动手能力、应用理论知识解决实际问题的能力提出了更高的要求。 一、化工原理实验教学现状 化工原理实验方法主要包括演示性实验、验证化工单元操作原理的实验、综合应用三传原理的实验和培养学生创新意识和能力的实验四种类型。目前我校开设的化学教育、应用化学、制药工程、环境工程等化学化工相关专业都需要开设化工原理及实验这门课程。由于我校从师范类院校转型而来,化工原理实验条件薄弱,主要表现在:(1)仪器设备类型不够,特别新型单元操作设备少,不能满足现代化工单元操作技术进展教学的需要。化工原理实验室虽然包含了流体流动与输送、过滤、吸收、传热、精馏、干燥等"三传"传统的基本单元操作,但是象萃取精馏、液膜分离、固体膜分离等新型分离实验设备基本没有。(2)能结合工业应用的实验设备少。目前的实验室中化工原理实验设备主要是验证性实验设备,难以满足综合性实验和创新性实验的需要,也缺乏与工业对接的实验设备和能进行单元操作研究的设备。(3)实验设备台数有限。单个实验的设备台数都不超地两台,基本上是一个实验一台仪器,不能保证实验课程中每个学生都有独立的操作机会。设备种类、台数有限的情况下,化工原理实验教学效果必然受到影响。基于化工原理实验条件薄弱的现状难以在短时间内改变的现状,我们探索了一些提高教学效果的方法。 二、提高化工原理教学效果的实践 1. 分组循环实验提高实验设备利用率 针对化工单元操作种类多,各单元操作的实验设备台数有限的情况,我们摒弃上完一章理论课就做相应单元操作实验的传统方法,改为集中进行化工原理实验的方式。为此,在化工原理理论课程教学中介绍一些验证性实验方法和实验室设备。比如,在化工原理理论课中讲解流体动形态时,展示实验室雷诺实验仪器的现场照片,对雷诺实验仪器进行说明,并适当介绍实验室以外其他类型雷诺实验仪器设备的设计原理和优缺点。实践证明,这种教学方法不仅有利于学生对实验原理、方法的理解,也有利于学生通过理论与实践的结合,加深对单元操作理论的理解。集中进行化工原理实验时,学生分成多个小组,协同完成一个实验,做完一个实验后,小组与小组间交换实验仪器做另一个实验。分小组实验充分利用了仪器设备,每小组人数较少,能保证每位学生都能相对独立地完成各个实验,避免了分批次实验人数太多很多学生在实验中开小差、当旁观者的现象。由于部分实验,比如填料塔精馏实验,需要两人以上配合才能完成,分小组实验的方法也能很好地培养学生的团队协作精神。当然,分小组循环实验过程中由于需要同时解答多个小组实验过程中遇到的问题,大大地增加了教师工作量和工作强度,指导教师经常会处理分身无术的状态。 2. 开放实验室提高学生学习兴趣 开放性实验对于提高学生学习兴趣和自主学习能力,培养学生创新精神都有积极意义[3]。在实验设备不足的条件下,实验室开放可便于学生利用实验课堂之外的时间自主开展实验,不仅可以弥补实验课时数有限,解决实验课中学生对实验原理、方法等掌握不够深入的问题,还能充分发挥实验设备作用,还可满足对有部分单元操作特别有兴趣的学生进行探究式实验,培养这些学生的创新意识和创新能力。 3. 利用相关实验设备完成化工原理实验 化工原理课程针对化工过程中的物理加工过程,除了本门课程以外,化学化工相关专业开设的其他课程所采用的仪器设备也可以借用为化工原理实验课程使用。比如干燥实验需要进行物料含水率测定,可以借用应用化学专业实验的红外快速水分测定仪完成;精馏实验需要分析两种液体组成比例,可以利用物化实验室的折光仪来完成。通过适当借用,可以减少化工原理实验室专门配置相应的仪器所需资金。结合科研实践进行化工原理实验教学对培养学生创新意识和创新能力特别有益[4,5]。为此,我们借用自已科研工作中所用的与单元操作相关的仪器设备,设计部分创新性实验,增加学生对先进单元操作方法和设备的了解,培养学生创新能力。 4.利用验证性实验仪器设置综合性、创新性实验 化工原理实验以演示性、验证性实验仪器为主,综合性实验仪器较少。为提高化工原理实验对培养学生实验技能的效果,可以在既有仪器基础上开发一些综合性实验。比如,利用填实塔精馏实验仪,不仅可以进行精馏过程实验、理论塔板数测定等简单的实验,我们还指导学生自主设计混合液体系,利用精馏完成混合物分离的实验。学生在实验方案设计和实验实施过程中,不仅强化了对精馏过程的理解,而且提高了分析解决工业化分离过程中问题的能力,充分发挥了实验仪器设备的效益。问卷调查表明,90%以上的学生对这种自主设计、实施实验的方法表示非常欢迎。 5.改革考试方式,提高学生实验主动性 在仪器设备台数限制条件下,实验过程中难免有部分学生缺乏主动实验和独立分析、解决问题的动力。由于学生人数较多,指导教师也不可能随时盯住每一个学生。为此,一些教师化工原理实验课程考核方式进行了改革探索[6]。对我们改革了考核方法,采取平时实验记录学生表现和期末独立操作考试的方式。平时学生实验表现主要考查学生分析解决问题、动手实验的主动性、有效性,因为学生人数多,只能对特别优秀和特别不认真的学生加以区分。期末考核时要求每个学生逐个上机操作随机选定的实验项目,观察其操作是否规范,并就所选实验项目相关的理论和操作进行随机提问,以操作正确性、完成操作所花的时间以及回答问题正确性分项打分求和为期末成绩。实践证明,实验课中认真实验的学生能快速、规范地完成实验,而在小组中当旁观者的,往往不能在规定的时间能完成操作,甚至不能正确完成实验操作,水平高低立现。为考试及格,化工原理实验课中学生基本上不再需要指导教师监督就能主动完成实验。 三、结语 化工原理实验是化学化工相关专业必须进行的实验课程。设备条件限制不是化工原理实验教学效果降低的必然结果。通过改善实验组织方式、考核方式、充分\用可用资源,设计合适的实验内容等手段,可以在很大程度上克服实验设备条件的不足。 化工原理实验论文:应用型人才培养下化工原理实验教学改革研究 摘 要:化工原理实验教学具有直观性、启发性、探索性等特点,是化工原理课程的重要组成部分, 不但能蚺嘌学生的动手能力,还能提升学生的综合能力。本文从应用型人才培养视角下,通过分析化工原理实验教学中的现状,探讨了化工原理实验教学改革,以期能够提升化工原理实验教学的质量,促进其改革。 关键词:应用型人才培养;化工原理实验;教学改革 0 引言 化工原理是化工专业最为重要的一门专业基础课程,具有较强的理论性和实践性,是化工及其相关专业学生必修的一门重要的专业核心课程。而作为化工原理课程重要组成部分的化工原理实验教学则是一般课堂教学无法取代的,为了使学生具备较强的理论和实践能力,如何提高化工原理实验教学效果成了化工原理课程急需解决的问题。 1 化工原理实验教学现状分析 1.1 教学内容、方法缺乏先进性 目前,在化工原理实验教学中,很多实验教学内容与教学设备已经不能和实际工程相对接,难以满足现代信息技术的快速发展,导致新知识、新技术不能及时同步跟进。在毕业后,导致学生需要重新学习相关的知识和技术才能进入到岗位。化工原理实验主要是演示性和验证性实验,一般情况下,化工学校都采用“老师讲,学生听”的教学方法,实验方法死板。并且每个实验都有固定的知道书,验证性实验有教师提前设计好。实验操作上,学生“照方抓药”,按部就班地完成实验,缺乏学生创新能力和综合能力的培养,很难激发学生的学习兴趣,学生的个性、特长、行为方式都被固化为统一的模式,教学内容和方法都缺乏先进性。 1.2 实验缺少足够的认识 化工原理课程主要包括理论教学、实验教学两部分,部分高校的实验课程已经单独设课,但是,教学活动集中在理论教学中,实验课教学还是由理论课教师担任,大部分高校存在着重理论、轻实验的问题,只讲理论学习,不重视实验,实验教学始终处于从属地位。并且考核方法没有做出相应的调整,在实验开始前依靠理论课上的实验原理讲解实验,因此,并没有充分发挥出化工原理实验课程单独设课的作用。 1.3 实验设备和技术手段不够先进 目前,大部分化工院校化工原理实验教学还停留在传统的教学方式上,古老的实验设备和古老的“保姆式”教学手段,设备陈旧落后,严重地影响了化工实验的顺利进行,经常导致数据不够准确,学生不愿意去做实验,在等待和反复调节上,浪费了学生很多时间,学生缺乏现代仪器和控制方法的能力。并且目前,现代工程技术对工程实验内容提出了更高的要求,大部分都采用了先进的电脑控制系统。老师说什么,学生做什么,学生懒得动脑,只按照教师的讲解操作步骤进行实验,不理解实验的具体原理,实验小组中,有人动手,有人旁观,最后记录一份数据交一份实验报告完事,教师根本无法客观的评定实验成绩。 2 应用型人才培养下促进化工原理实验教学改革的有效路径 2.1 转变教学理念,提升师资队伍建设水平 为了充分调动学生学习的积极性和创造性,在教学活动中,化工原理实验课程要以学生为主体,结合学校办学定位和实际教学体会,提升学生的综合能力和实验操作能力。为了提高教学质量,化工院校要增加实验教学课程,使实验课程不再依附于理论课,使学生系统地掌握一定的实验研究方法,如:数据处理方法、测量技术手段等,提升师资队伍建设水平,增加实验课教师的配备,转变教学理念,增加新的实验效果,减少每组实验的人数,提高实验教学的重要认识,保证教学效果。 2.2 提升实验课教学内容的先进性,合理规划 在实验选择上,化工原理实验教学课程要适当地增加综合性实验、仿真性实验和设计性实验,要以验证性和演示性实验为主,充分体现出学生对工程实验的思路、技能、设计、数据处理等能力的训练。化工原理实验的教学要注重学生处理问题能力的培养,要区别物理实验、基础化学实验。为了提高学生对专业实验的兴趣,要及时改进实验内容,提升实验内容的先进性,眼神实验课程体系,增设化工领域相关的新知识和新技术,如:目前,超临界萃取技术已经成了一种重要的工业单元操作技术,工艺简单、选择性好、产品纯度高,是一种高效的新型分离技术。其次,化工原理实验课程可以用板书或其他教学设备进行讲解,要秋衣学生充分预习并自己制定出“学生方案”,使学生能够充分重视实验课程。并且在讲解之后,教师对于不全面、不准确的地方,要进行引导启发,补充监督,要求学生现场演示实验操作及其实验注意事项,和学生一起完成实验教学。通过这种形式,能够提高学生对实验教学的重视程度,能够培养学生独立学习、团结协作和实验动手能力。另外,在工厂实习时,要让学生在实际生产过程中更加深入地了解化工单元操作的作用,引导学生讲实验操作单元融入到实际生产流程中。并将化工仿真实习和工厂实习同化工原理实验操作相结合,提高学生独立分析和解决问题的综合能力。 2.3 增强实验是设备和操作手段的多样化、先进性 为了提高实验的效果,化工原理实验教学要充分掌握学生在实验前的预习工作,充分利用现代化的教学手段,以本校设备为对象,从主要设备到实验流程的走向,一边实验步骤操作,一边介绍整套实验装置流程,如:借助网络教学平台,将各个实验操作视频上传于网络,内容包括实验的目的于原理等。并且要对实验流程中的设备部件和主要仪表进行特写镜头的展示,在整个实验环节中,介绍每个部件的功能和作用,按照实验过程中的知识点进行设置问题,让学生带着问题进行预习,如:离心泵特性曲线操作之前要进行灌泵,为什么要进行这不操作,教师会提出什么问题等。在课堂教学时,通过提问来检查学生的预习情况。另外,为了构建有效的仿真实验系统,化工学院要将计算机仿真实验技术融到化工原理实验教学中,提高整体教学效果。 化工原理实验论文:料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力,分析和观察实验现象的能力,针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状,通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性,提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。 化工原理实验论文:改进化工原理精馏和过滤实验过程中若干常见问题 摘 要:化工原理是化工类专业体系中的核心课程,其在基础课和专业课之间起着承前启后的作用,而且对其他专业课程的学习具有重要意义。本文对化工原理实验教学过程中出现的问题进行了思考和分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,并考察了改进后的设备及实验过程的效果。 关键词:化工原理;过程改进;精馏;过滤; 一、引言 化工原理实验教学是学生验证理论知识、加深对化学工程有关知识的理解、掌握课程基础概念、强化工程实践能力和建立工程概念必不可少的组成部分。特别是化工类、应用化学类、生物工程、食品工程等专业学生将来要从事工程技术方面的有关工作,因此具备良好的动手能力和分析解决实际问题能力、创新与实践能力是必不可少的。故学生掌握化工原理单元操作的实践能力,建立良好的工程观念,进而提高解决实际问题的综合实践能力是化工原理实验教学的一项重要课题。 针对化工原理实验过程中常出现的如精馏实验过程中出现气液接触效果不理想、操作不稳定,过滤实验过程中单位滤浆体积所需时间过长等问题,本文对这些问题进行分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,取得良好效果。满足了基本的教学和提高学生对实际工程问题的分析能力,并加深对工程概念的理解。 二、精馏实验过程改进 精馏实验是传质操作单元的重要内容之一,如何在实验过程中使设备处于最佳状态,使实验操作的效果符合实验要求,给予学生更感性的认识,是值得我们讨论的。目前,学校化工原理实验中心有四套筛板精馏实验装置,所用的连续精馏塔是天津大学化工基础实验中心制造的连续精馏过程控制实验装置。该装置主体是一座由直径57mm、筛孔直径10mm的筛孔塔板(共7块,每块塔板的开孔率6.6 )所组成的不锈钢筛板精馏塔。塔内径为50mm,板间距为100mm,塔高1.5m,铜质降液管外径8mm,塔体部分上下端各装有一玻璃视盅,用以观察塔板上的气液鼓泡接触情况和回流情况。该装置主要用途为分离正丙醇和乙醇混合物,具有连续进料、出料,回流比可调等性能。精馏塔维持最佳状态是通过电加热控制、控制塔内压力、进料的量(组分、温度)、冷凝剂量、回流比等方法实现。但在目前的实验设备中存在如下问题:气液接触效果不理想;操作不稳定,操作弹性差,常出现爆沸现象。为提高教学质量.我们分析了原因,并采取一些相应措施,使实验效果有了明显的改善。 (一)原料体系的改进 塔在使用一定时间后,各块塔板上的传质效果逐步变差,出现气泡大而且不均匀的现象,有的塔板上鼓泡层很高,有的塔板上鼓泡层很低,学生在玻璃塔节中看不到比较正常的气液接触现象。因此,我们分析原因,认为低级醇类之间表面张力相互接近,而低级醇类和水的表面张力相差两倍以上,是导致塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的原因之一。此外,由于学校位处南方,气候潮湿且空气湿度大(空气湿度经常达90%以上),所以估测体系在空气中吸入一定量的水分。而在原料体系中采样做气相色谱分析时发现,分析结果表明原料体系含水量均在10%左右。从维护费用方面考虑,我们选用干燥剂对原料体系进行了干燥,干燥剂选择原则是要操作简单,不污染原料体系,同时可重复使用。我们尝试使用了氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜、分子筛等,这些干燥剂的特点都是吸水能力强、干燥速度快、可烘干再生。通过试验,由于氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜等干燥剂本身具弱酸碱性或成型性差,均给原料体系带来少许污染,易于染色,腐蚀设备,因此,我们选用分子筛,分子筛成型性好,吸水能力强,呈中性,对原料体系不污染、不染色,便于干燥操作,所以我们定期用分子筛对原料体系进行干燥,并取得良好效果。 (二)保温层方面的改进 用于教学的实验设备一般希望从启动到正常运转之间的开车时间越短越好。精馏实验设备是利用热能的设备,保温的好坏不仅关系到能量的节约与否,而且还涉及到开车时间的长短,涉及到操作的稳定性。原先的保温措施是在塔柱体缠上低密度石棉,然后在外面包不锈钢铁皮,但使用后发现外层的温度仍较高,约有70℃左右,散热量较大。往往塔的下段已产生了液泛现象,而塔的上部温度仍低于正常值,且持续时间较长,要达到稳定,开车时间很长。我们分析后认为,产生上述现象的主要原因是保温效果不好,使塔下部的热量过多地散入环境;而塔内上升蒸气过多、过早地冷凝是引起塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的另一原因。因此,根据实验体系和设备的具体情况,选用既有较小的导热系数、又能耐受设备所要求最高温度的聚氨酯泡沫塑料作保温内层,外包加厚高密度石棉毡。通过对精馏塔操作系统的上述改进,收到了比较好的实验效果,改进后实验准备时间缩短,塔内各板上鼓泡小而均匀。操作范围变宽,学生易于操作,在有限的实验时间内,学生可增加操作参数的变化次数,观察精馏实验的结果和现象,加深理解精馏原理;同时也获得了比较准确的实验数据,提高了实验数据的重显性。利用作图法求得在一定分离效果时的理论塔板数及全塔效率。实验结果及数据整理如下,本实验中实际塔板数N=7,实验中一定回流量下对应的塔底轻组分浓度为0.15,塔顶轻组分浓度为0.80,求得的理论塔板数为5~6,全塔效率为71.5%~85% 。y,x分别为气液两相中乙醇摩尔百分数。重复上述实验,其数据的重显性很好。 三、恒压过滤实验过程改进 恒压过滤实验装置的悬浮滤浆液为水、碳酸钙,以纺织状物为过滤介质,采用真空吸滤方式进行过滤,过滤推动力恒定。在外力的作用下,悬浮液的液相通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。目前的实验设备中存在如下问题,即使在大压差和低浓度滤浆的条件下,过滤速率依然小,获得单位滤液体积所需要的时间长。在使用实验装置一段时间后,在不更换浆液的条件下,在同样的压差、搅拌速度、滤浆浓度操作条件下,单位滤浆体积所需时间过长,就会影响实验教学质量。分析原因,影响过滤速度的主要因素是压强差、滤饼厚度、滤饼和悬浮液的特性、悬浮液温度、过滤介质的阻力等。由于实验条件(如压差、滤浆浓度、搅拌速度、温度等)不改变,同时每次实验都要求学生清洗滤饼,依然解决不了单位滤浆体积所需时间过长的问题,因此我们认为随着实验操作次数增加,学生反复清洗滤饼的次数也多,其接触悬浮液的次数越来越多。而在正常教学过程中,多数学生用完餐后就急急忙忙来到实验室,或多或少会带进一些生物成分(如淀粉、细菌、食用油等),这些成分会包覆在碳酸钙颗粒表面,使颗粒表面被改性,颗粒被乳化而形成胶体,从而改变滤饼的特性,影响过滤速率。为了节约费用,降低工作强度,减少碳酸钙悬浮滤浆液更换次数,我们加入一定量的防止滤渣堆积过于密实且能使过滤顺利进行的细碎程度不同的不溶性惰性材料助滤剂,加入助滤剂后,在过滤同样浓度的浆液和一定操作压力下,获得100ml体积的滤液所需时间,由原来的5分钟缩短为2分钟。通过对过滤实验过程的改进和实际使用证明,改进后学生易于实验操作,在有限的实验时间内,更好完成实验数据。 四、结语 化工原理日常实验教学中涉及的设备较多,且使用频率较高,善于发现设备中存在的问题并及时改进为教学任务的顺利完成提供了保障。通过对精馏和过滤实验过程的改进,能够使实验快速准确完成的同时,达到使学生掌握并运用化工原理课程教学中的基本理论的目的,互动效果较好。 化工原理实验论文:化工原理实验教学中的几个问题 【摘要】本文主要集中分析了化工原理实验教学过程中的几个关键性问题,分析了化工原理实验教学的一些比较可行的建议和措施,以期可以为化工原理实验教学提供参考。 【关键词】化工原理;实验教学;问题 一、前言 目前,化工原理实验教学过程中,还有部分问题注意不够,导致了化工原理教学质量不高,教学效果不佳,所以,分析化工原理试验教学非常有必要,这是提高教学效果的必要途径。 二、化工原理实验教学概述 《化工原理》课程是化学工程、应用化学、过程装备与控制、生物工程、环境工程、高分子等专业的技术基础课。化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程 为背景,按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。化工原理属于工 程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。《化工原理实验》是配合化工原理课堂理论教学 设置的实验课,运用课堂学过的化工基本理论,通过实验从实践中进一步学习、掌握和运用基本理论,分析实验过程中的各种现象和问题,培养学生实际动手操作实 验设备的能力,分析、归纳、整理实验结果及撰写实验报告的能力,以及严肃认真、实事求是的工作作风。《化工原理实验》是培养学生工程设计能力、工程实践能 力以及创新能力的重要教学环节,与理论课具有同等重要的教学地位。 三、化工原理实验教学的问题 长期以来,传统的实验教学被固定的模式所束缚,总结起来存在以下三个方面的问题: 第一,实验内容单一、陈旧。所开设的实验项目大多是长期开设的经典实验、依附于课堂理论的验证性实验,而反映学科前沿的、有利于学生创新性思 维的研究性、设计性实验少。学生缺乏对实验的积极性和兴趣,故在实验中只是机械地重复老师刚演示过的步骤,不重视实验的细节和过程,也不注意操作是 否规范。 第二,教学模式单一、陈旧。以往的物理化学实验教学主要是采用传统的实验教学模式,即由教师组织安排,学生进入实验室先听完老师介绍实验目 的、实验原理、仪器设备、实验步骤以及实验中的注意事项,接着学生按教师讲解的步骤重复实验,完成规定的实验内容,记录数据,然后按规定的格式完成实验报 告。总的说来就是在统一规定的实验时间内,在相同的地点,学生听相同的讲解,做相同的实验,这样导致学生积极性不高,厌学心理加重;且对于基础较好的同学 实验设计过于简单,而对于基础薄弱的同学则略显复杂。 第三,实验人数多,硬件设备缺乏。由于近几年的教育扩招,使得学生人数增多,原本富足的实验设备在目前看来显得有些“捉襟见肘”,这样做实验时就要轮流等待,使得一组实验做下来所消耗的时间增长,学生和教师都有怨言。 四、化工原理实验教学措施 1、重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师,可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力,并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。因此在进入实验中,学生就能很快能理解实验目的,完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习,使学生进入实验时心中有数,得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意,即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验?一般认为,相对的集中便于实验室的安排与管理,理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为,在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多,不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2、实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习等方面,确实发挥了不可替代的作用。近年来,一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件,它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然,实验仿真不可能完全替代实际操作,正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为,在实验操作前让学生进行实验仿真,既可以加深他们对理论知识的理解,也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握,以改善实验操作效果。同时,对于有特别要求的学生,也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是,现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的,普适性不够,同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能,这样不仅有碍软件本身的推广,而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3、改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑,多数内容可以照抄实验讲义。报告要真实反映我们要作什么?怎么作?作的结果?以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性;要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力;体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/的形式来写,但不强求一律,给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时,根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下,可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点,自拟题目。同一实验,学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的,增加了实验的主动性和兴趣,实验报告质量由此得到明显提高,抄袭实验报告的现象则可明显减少。 五、实验创新 创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着 做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加 大实验教学改革力度,进行实验创新。 1.严格实验教学管理,实行结构成绩制 教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。 2.将计算机引入实验教学 开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果, 学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精 力撰写实验报告,提高实验报告质量。 运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实 质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工 程上的应用有进一步的认识。 六、结束语 综上所述,化工原理实验教学教学过程中,必须要关注一些比较关键的问题,进而提出一些可行的措施来提高化工原理教学的水平,确保化工原理实验教学质量得到提高。 化工原理实验论文:开放式化工原理实验教学模式 化工原理实验属于一种工程性质的实验,应用于高校轻工化工课课堂教学,所涉及的领域主要为化学工程学以及建立其基础之上的技工领域。实验过程中,对学生的操作能力和分析解析问题的能力会有一定的考验。因此,化工原理实验教学模式的优劣将会直接对学生能力的培养造成影响。目前,我国各技工院校中仍有不少学校化工原理实验教学采取的是传统的教学模式,传统教学模式过于强调同学合作和教师主导,对提高实验教学效果造成阻碍,给学生生产实习带来不便。 一、开放式化工原理实验教学模式概述 时间开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,时间开放针对的不仅仅是教学课堂,还包含着课堂之外的时间。也就是说,实验室开放的时间与学校图书馆无异,由此,每个学生都可以在实验室开放时进行试验操作和观察,并没有严格的时间限制和约束。这对于任何类型的学生都很适用。对于那些热爱学习,热衷于工科实验和车间作业实验的学生来说,他们可以根据自己的课程安排来安排自己的实验;而那对于些实验能力欠佳的学生而言,为了保证课前的预习质量和课后知识的巩固,也可以根据自己的时间来安排实验,直至达到自己的理想状态。 内容开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,实验内容即实验项目的开放是保障开放式教学的基础。学生的实验能力有强弱,知识吸收速度有快慢,另外,学校学生的专业、兴趣和能力都会有所差别,因而,实验室在实验内容上的开放性正好符合了学生们的需要。教师可以将实验项目进行分组,如:基础性实验、设计性实验、综合性实验等。学生们可以根据自己的实际情况来安排实验,进行实验。这不仅有益于培养学生对于化工原理实验和车间实验操作的兴趣,还有助于学生的个性化发展。我们知道,很多的发明创造及天才般的灵感大多数都来源于自由实验的过程中,大多技术工人车间技术操作的精炼来源平时的努力和积累。因此,实验内容的开放实际上是为学生们提供了一个自由发挥想象力和创新能力的平台,而对于学校来说,它可以借此平台来培养更多多样化、个性化的专业人才。 资源开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,资源开放是对开放式实验教学的进一步完善。化工原理实验范围广且过程复杂,对于仪器设备和资料教材方面的要求颇多,因此,先进的实验仪器和全面的资料教材是保证实验进行下去的关键。开放实验资源,不仅有助于构建良好的实验环境,还有助于学生自学能力的提高。 二、开放式化工原理实验教学模式方案的探讨 做好实验相关的准备工作。开放式化工原理实验教学的实验装置为实验顺利进行提供了基础。因此,学生在开放式化工原理实验教学前,就应当对实验装置有一定的了解。了解实验装置,不论是对于授课老师还是学生都有一定的好处。首先,了解实验装置的结构,知晓它的操作方法,可以读取仪表类设备的数值,这有利于学生理解教师讲解的实验过程;再次,对于实验装置的了解可以增强学生参与实验的积极性。 在讲解实验装置时,可以让学生猜想这些仪器设备各自的功用和效能,或者安排学生进行小组讨论,发表对接下来实验的看法,调动学生的积极性,为接下来的实验做好准备。 让学生成为课堂的主导者。学生的求知欲往往会引导他们积极的探索新事物。传统的实验教学课堂上,教师处于主导地位,课程内容由教师策划设计,实验进程由教师决定。由此,学生往往会在实验过程中听任老师的指挥和指导,实验原理、步骤和结果以及注意事项并没有用心的去思考和体会,最终导致他们完成实验的目的只是为了取得一个合格成绩。因此,在开放式实验教学中,教师应当注意区别于传统教学,让学生作为实验课堂的主导者,来掌控实验课堂。 让学生成为课堂的主导者,有利于充分调动学生学习的积极性。而且,每个学生的能力水平不一致,教师对实验课堂的控制并不利于学生对实验过程的理解和思考,学生的自主控制正好解决了这一问题。如:设备制冷维修技术的课堂上,教师提出“为什么目前的一些化工行业会应用到制冷设备,如何保证这些化工原料的一直处于常态,不发生化学反应?”对此,传统的教学模式是教师指名学生回答,或者是老师直接解释。这并不利于学生想象力和分析解析问题能力的提高。因此,教师只需要引导学生“思考――讨论――综合意见――说明理由”即可,如果学生讲解不全面,教师可以适时来补充。这不仅有利于学生对实验课堂产生兴趣,还有利于培养学生自主思考问题和解决问题的能力。 完善教学方式。传统的化工原理实验教学主要是通过教师讲解,辅助资料不外乎课本和参考资料。开放式化工原理实验教学,可以应用现代技术手段来丰富、完善教学方法避免这一现状。如今信息技术在教育教学中应用普遍,同样,也可以将实验教学与信息技术结合起来。目前较为常用的辅助教学设备主要有:幻灯片、实验录像、CAI、计算机网络。信息技术的应用有助于增强学生对实验的兴趣,同时也能从多方面来加深学生对实验的理解,从而拓宽知识面。 改变传统的评价方式。在化工原理实验教学中,传统的实验课成绩评定标准主要参考目标为学生的实验报告。实际上,学生为了追求高分数,往往会制作虚假的实验报告。究其原因,还是由于传统的评价方法较为关注学生实验报告的整体质量和报告内容的完整性,由此,更改数据或者是编写实验数据成为了学生为获取高分而长用的手段。这种结果的分数并不能呈现学生的学习状态,反映学生的学习能力和操作能力,因此,改变传统的评价方式势在必行。 可以参照学校其他科目成绩的评定方法,对其完善。首先,将实验课的成绩分成平时的出勤率、实验操作能力、实验报告的完整性、笔试测试成绩,小组评定成绩这几大板块;再次,根据每大板块所能真实反映学生综合能力的程度,来分配比例,如:平时的出勤率为15%的计分值。这之中,所要注意的是,学生实验报告数据的真实性,上文提到,学生为了获得高分数,可能会编写数据。这种全新的评分机制就是为了评分公平,因此,为了保障公平,实验报告完整性的比例数值可以稍稍降低;最后,成绩的评定应当脱离全部由教师评定的方式,学生自己也可以参与到分数评定中来。具体操作时,可以由实验小组成员来评定其他成员的成绩,而这个成绩所占的比率可以控制在10%左右。 化工原理实验开放式教学模式在技工院校中应用过程中,其优势明显,不论是对于教师还是学生而言,都具有明显的便利性和辅助功能。因此,解决好化工原理实验开放式教学模式运行实践过程中的问题,便显得尤为重要了。在运行实践过程中,想要做好开放式实验教学,教师们应当注意以下几点:做好实验相关的准备工作、让学生成为课堂的主导者、完善教学方式和改变传统的评价方式,只有这样,才能真正的实现开放式实验教学。 (作者单位:冷水江市高级技工学校) 化工原理实验论文:基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学模式 摘 要:依靠校园内网络,利用计算机建模和仿真技术,实现网络版的实验结构和动态表现。既能够提供教学信息资源,使学生在很大程度上对学习的时间、过程和空间具有更多的支配权,而且能够将静态教材转变为图、文、声、像并茂的动态教材,甚至对因设备、场地等原因无法开设的实验能够“身历其境”地感受实验过程中的生动性和丰富性。 关键词:化工原理实验 虚拟教学 实验教学 自从2002年美国麻省理工大学(MIT)通过互联网全部课程的教学信息而成为全球共享资源以来,其普遍、快速、交互的特点引起了对知识传播模式的全新探讨,极大地改变了基础教育领域内教与学的方式、手段和过程。采用基于网络(WEB)的虚拟教学模式来完善、甚至是部分替代传统的教学模式,必将成为未来教育的主渠道。从技术角度看,当前的网络技术已相当成熟,图像、动画、视频、音频等多媒体信号的制作及传输方式也是多样化的。系统运行于校园网上,既可用于计划性较强的日常教学,也适用于灵活的培训、辅导讲座及师生间交流。近年来,对这一模式在英语课程、计算机课程及思政课程教学中应用的研究不断地深入,但目前应用于工程实验课程的实践则相对寥寥。 《化工原理实验》课程是一门以培养学生的工程能力、创新思维为目标,以实验研究方法处理化学工程问题为特色的实践性课程,是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。实验教学过程担负着从理论到工程、从基础到专业的桥梁作用,必然要求适应时代的教学模式与之匹配。目前高校所采用的实验教学模式多为传统的、验证性的模式:即实验中采用分组实验的形式,教师讲解实验要点后由学生采集实验数据,经课后整理后上交实验报告。这种实验教学模式导致学生机械地循序操作,而且由于受到场地和实验装置的限制,很难实现学生个人独立完成实验的目的。另外《化工原理实验》中,介质在密闭的管道或塔器内进行传质传热过程,无法观察到实际的过程变化或产生故障的情况,这些因素都不可避免地剥夺了学生思考的权利。除此之外,作为工程实验,要花大量的时间在准备实验上,但如果碰到设备出现问题,将直接影响实验的进展;作为对实践环节的总结,实验报告是实验课程的重要组成部分,也是评判学生实验结果的依据。但在实际的教学当中,学生的实验报告单纯是数据的整理,且容易抄袭。对于报告中体现的较大误差甚至是失败的实验,学生得到的只是一个成绩,而没有修正或改进的实践机会。为建立《化工原理实验》教学的基础性、综合性、自主性、创新性相结合的实验教学模式,鼓励学生选择、自学、尝试、乃至允许失败并总结经验,巩固课堂教学知识点,弥补课堂教学的盲点,基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学的探讨势在必行。 1 《化工原理实验》开放式虚拟教学模式的主题模块 顺应科技教育的趋势,我们提出了以《化工原理实验》教学过程的设计及学习资源的利用为特征,以信息库的建立及实验CAI的网络化作为整个虚拟实验教学核心的模式,组建包括资源创作、视频教学、多媒体课件的教学信息库,实现《化工原理CAI》仿真的网络化,开发综合学习、资源、评估及信息交流的教学平台体系。通过网络联通的PC机,学生不仅可使用模拟软件搭建的虚拟实验环境,根据实训的要求,任意时段、任意次数地进行实验练习,而且能够利用多媒体通讯技术构造的学习环境,进行实时视频点播教学、多媒体个别化交互式网络学习等教学活动。以此为主旨的主体模块为: 1.1 网络化仿真实验平台 基于WEB的实验仿真系统的开发。东华大学的《化工原理实验》现为上海市精品课程,自主研制的《化工原理CAI》以其三维立体界面、逼真的动态效果、切合教材的操作流程,以及方便的操作界面等优点已经在《化工实验原理》课堂教学中使用,教学效果良好。但由于其必需以软件的形式单独安装在每台电脑中,无法进行使用者个体间的交流,也无法在没有购买或安装此软件的学生个人电脑中使用,限制了在实验室外的使用条件。因此,将流程仿真、动态实验过程通过计算机技术、多媒体技术、数字压缩技术、网络通信技术的融合交叉,制作成适用于网络传输的实验仿真系统是迫切的需求,是虚拟实验系统的关键组成部分。在虚拟的教学实验中,学生们可以再现和模拟实验发生和发展的条件、现象,直观清晰生动地为学生提供大量的感性材料来验证课堂理论讲授的内容。对于难做的实验,学生可以重复进行实验,而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。实验报告可以用小论文的形式,运用课堂教学的理论知识、学生自身实践的数据成果,允许学生在仿真实验中模拟错误实验条件及操作下的异常现象和可能出现的实验事故,鼓励他们勇于实践、不怕失败、善于从成功与失败中吸取经验,培养和促进学生的语言知识、逻辑思维能力和概括能力。不仅能够最大限度地利用各种教学资源;能够实现任何学生、在任何时间、任何地点、从任何实验章节开始实践;而且可以使教师与学生、学生与学生之间,通过网络进行全方位的交流,最大范围的教学资源共享,大大地提高实验教学的质量和效率。 1.2 虚拟实验教学管理 打破许多实验内容的设置还停留在把书本上的文字直接上传到网上的方式,建立和完善“数据库”服务体系。不仅局限于教学大纲,教学日历,教案等文字资料,还应以流媒体信息模式以在线播放或下载播放提供教室讲课录像、声音、图像等,丰富教材内容。将录制好的视讯影片剪辑安排,结合Flash动画等形式,针对教学内容,以不同的教学策略提出问题来启发、促进与引导讨论。数据库的建设是一个长期的过程,需要该实验课程的专业教师和技术人员共同开发,结合传统的网页资源及预录的视频播放,充分调动人的多种感官,以达到良好的教学效果。 2 基于WEB的开放式虚拟教学模式应用于《化工原理实验》的教学体会 无论对学生还是老师来说,虚拟实验教学都是新体验,不仅在形式上,也将是在思想上的一次创新。建立网络交互体系,将教学过程中教师与学生的交流形式网络化,延伸课堂教学的空间和时间,密切师生之间的交流也是本项目的关键之处,可以通过BBS主题讨论和与师生间的电子邮件在线非实时答疑,构建民主平等的新型师生关系与和谐愉快的心理氛围。在此两项基础之上,建立讨论答疑及考试系统。提供练习、作业、考试等多种试卷类型,以满足不同用户考试、学习、培训、竞赛的应用需要。学生可以查看自己的成绩和答卷,参照设定的正确答案和答案要点说明,了解自己的知识盲区,有效地提高在教学上的应用效果。同时,教师的角色不再单纯地作为知识的传播者,而是从“教”到“导”。引导学生高效率地学习,掌握学习策略,培养学生自我调节、自我监控等能力,形成良好的学习习惯。只要在有网络的地方,就能够成为真实意义上的开放实验室.虚拟实验室的优势是硬件设备无法可比的,但也不可忽视它的局限性,毕竟是一个模拟的环境,对那些在处理硬件设备是还有很多细节问题上要同学们反复练习、熟练操作;在教学过程中应该要灵活运用虚拟实验室和教学实验室之间的互补,虚实结合、取长补短,为学生们进行更高层次的学习提供良好的学习和实验的环境。 化工原理实验论文:仿真实验应用于化工原理教学的思索 【摘 要】仿真实验教学是一种现代化的教学手段,本文分析了仿真实验的优缺点,同时指出仿真实验与实验实训相结合,更有利于提高教学效果和学生能力的培养。 【关键词】仿真实验;化工原理;实验实训 化工原理是我校药物制剂专业及相关专业的一门专业基础课程,该课程以化工传递过程的基本理论和工程方法论为两条主线,系统地讲授了化工生产过程中常见单元操作的工作原理、相关设备的工艺结构和具体的操作过程,在整个教学体系中起着承上启下的重要作用[1-2]。随着时代的发展、科学技术的进步和教育理念的革新,尤其是计算机技术的飞速发展,对教学思想、教学方法和教学手段提出了全新的要求和挑战。在这样的形势下,化工原理课程传统的教学方法和教学手段也在进行着新的尝试与改革,把计算机仿真实验运用于化工原理课程的教学将成为一种趋势[3]。 化工仿真实验利用现代计算机建模与仿真技术,对生产过程系统进行数字仿真,建立虚拟的操作环境 ,同时营造类似于工厂控制室的教学环境,训练学生分析问题 、解决问题和故障处理的能力,是一种先进的教学手段。 1 仿真实验的优点 1.1 直观性 仿真实验可以模拟实验实训全过程,形象逼真生动、简明易懂,既有科学性又富有趣味性,便于学生在较短的时间内了解实验单元的操作方法和操作技巧[4]。通过模拟开车、停车、正常运行以及发生事故时所涉及的参数及数据的变化,明白正常状态、事故发生状态以及事故处理的规律和方法,加深学生对化工生产装置操作过程的了解和对其功能把握,巩固所学知识。 1.2 可操作性 由于实验室的设备的规模及内容有限,同时受教学时数的限制,很多情况下一些实验被简化、调整甚至放弃。有时某些实验采取教师演示操作学生观看或者几个学生一组的合作实验,每个学生得到单独操作练习的机会很少,这样会造成学生对知识点的理解不够透彻,动手能力得不到应有的锻炼,甚至所学内容与实际应用相脱节,教学效果会受到一定程度的影响。利用仿真实验,学生可以在仿真软件上反复进行设备的开、停车及事故处理训练,直到操作技能达到要求,这在实际生产过程中和实验室中是难以实现的。 1.3 安全性 对于化工原理课的一些实验,学生由于之前预习不充分或者课堂上开小差,经常会出现由实验操作失误现象,轻则影响整个实验教学进度,重则还会危害教师和学生的身体健康,造成严重的教学事故。例如:离心泵的启动或关停的误操作会引起离心泵电机的烧毁;吸收塔操作失误则会引起氨气泄露等安全事故。在教学的过程中使用仿真实验,即使学生在仿真计算机上进行误操作时也不会发生人身危险,同时也不会造成仪器设备、仪表、元件破坏和环境污染等经济损失。 1.4 经济性 化工原理实验设备一般价格高、体积大,而仿真实验只需将软件安装在电脑上即可运行,且在使用过程中,仿真实验没有实验设备的日常维护和实验药品的消耗,在达到了实验教学效果的同时,还能减少教学投资,节约实验场地。 2 仿真实验的不足 任何事物具有双面性,仿真实验应用于教学有利也有弊,在教学过程中我们发现了仿真实验有以下三个不足之处。 2.1 真实生产与仿真实验存在较大差别 仿真实验操作的模拟性和程序化与生产现场操作的灵活性、不可预见性还有相当的距离。以仿真实验过程的离心泵操作实验为例,仿真软件可以模拟离心泵的操作顺序,在操作顺序出错时,软件会报警提示,而在实际生产过程中,泵在启动前要盘泵,检查密封装置及润滑油的液位等,而仿真系统中这些操作步骤是没有的。同时真实生产过程中存在大量的不可预见性的问题,需要操作人员凭借丰富的经验和技术迅速反应并及时果断处理,而仿真实验只是实际生产装置的简单化处理。 2.2 减少学生应对突发事件的机会 而在实验实训中遇到仪器故障、突发问题等,会使学生增加克服困难的训练机会,提高学生解决问题的能力。而仿真实验室的条件相对理想,减少了学生应对突发事件、排除故障及对实验仪器的常规检修的机会,又由于仿真实验所得到的数据也是程序设置好的,也减少了使学生通过实验数据进行误差分析这一环节体验,同时也减少了对整个实验过程的反思及寻找可用的经验和过失机会。 2.3 不利于学生安全生产观念的培养 仿真实验带有游戏色彩,学生在电脑面前通过鼠标和键盘来操纵生产过程时没有压力,完全可以处于轻松的心理状态,操作失误时可以通过重新再做来弥补前次操作的过失,很难体会现场实际操作的紧张及工作压力,不利于增强学生安全生产的高度责任感、紧迫感。因此,要让学生真正掌握化工生产操作技能,了解化工生产安全问题的重要性,提高分析判断和处理的问题的能力,还必须与实训实验相结合。 3 结论 化工仿真和实验实训相结合,既可以在仿真中理解所学的理论知识,又可提高学生对化工操作的感性认识。通过仿真训练与真实操练有机结合,扬长避短,既节省成本,又提升学生实际操作能力训练的有效性,更加提高了教学效果。 化工原理实验论文:关于化工原理实验教学的一些思考 【摘 要】为了提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解, 列举了化工原理实验教学存在的几个问题,提出了一些解决方法 【关键词】化工原理;实验;教学;方法 素质教育是高校21世纪人才培养的方向, 教育的重点向能力素质培养转化。只有具有较强实际工作能力和创新能力的人才, 才能适应社会的需求, 化解社会就业的竞争压力。陕西科技大学是工科院校, 培养的是应用型人才, 大部分的毕业生将直接面向生产一线, 从事现场的生产、技术、管理工作。 作为化工类及其相近专业的技术基础课, 化工原理课程的建设和改革一向受到各相关学校及院系的高度重视。从见诸公开发表的教学研究论文到各地各院校的精品课程名单上, 都可以看出化工原理课程的重要地位和建设水平。在构成化工原理课程的三大教学环节中, 化工原理实验起着验证理论、结合科学研究和生产实际、培养学生动手能力和创新能力的重要作用。实验课与理论课是相辅相成的,是提高学生动手能力的一重要环节,是对课堂知识的一种巩固与加深。在教学过程中,教师应该把实验内容、理论课教学和工业实际生产紧密结合起来,要使学生所学的理论知识能够通过实验加以检验,而且要让学生能够学到化工生产过程中一些常用单元操作的操作过程,掌握一些常用设备的使用方法,使其动手能力得到初步的训练,养成良好的实验操作习惯,以适应化工企业中的基本生产过程,为学生今后的发展打下一定的基础。 因此我们在重视理论教学的同时, 需进一步加强实验课程教学工作的改革[ 1] , 用科学态度对待和重视实验教学, 提高实验课程的地位。从目前我校化工原理实验教学实践来看, 学生虽能在老师的指导下完成实验课程的基本操作及对实验数据的处理, 但仍存在以下不足: 1 实验课的内容和操作主要靠教师在实验室讲解和演示, 多数学生仅照葫芦画瓢, 简单动手,基本不动脑, 有些学生做完后仍是茫然,更不要奢谈创新; 2 部分实验内容枯燥乏味,学生对实验目的性不明确和不感兴趣, 做实验表现为缺乏积极性、主动性; 3 实验报告撰写流于形式。 针对以上不足, 为提高实验课的教学质量,笔者对以下几方面进行了一些思考。 1 重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师, 可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力, 并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。 因此在进入实验中, 学生就能很快能理解实验目的, 完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习, 使学生进入实验时心中有数, 得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意, 即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验? 一般认为, 相对的集中便于实验室的安排与管理, 理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为, 在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多, 不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2 实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习[ 2] 等方面, 确实发挥了不可替代的作用。近年来, 一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件, 它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然, 实验仿真不可能完全替代实际操作, 正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为, 在实验操作前让学生进行实验仿真, 既可以加深他们对理论知识的理解, 也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握, 以改善实验操作效果。同时, 对于有特别要求的学生, 也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是, 现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的, 普适性不够, 同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能, 这样不仅有碍软件本身的推广, 而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3 改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结, 是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑, 多数内容可以照抄实验讲义。 报告要真实反映我们要作什么? 怎么作? 作的结果? 以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性; 要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力; 体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/ 的形式来写, 但不强求一律, 给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时, 根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下, 可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点, 自拟题目。同一实验, 学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的, 增加了实验的主动性和兴趣, 实验报告质量由此得到明显提高, 抄袭实验报告的现象则可明显减少[3-5]。 4 结论: 本文就常见于化工原理实验教学的几个问题提出了我自己的看法。实际上, 类似的问题也存在于其他专业基础实验课及其实验室中。提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解,提高教学质量, 培养高素质人才, 是非常重要的。
工业生产论文:智能控制技术在工业生产中的应用 【摘要】智能控制是一门多领域交叉的学科,它的发展得益于人工智能、认知科学、模糊集理论和生物控制论等许多学科的贡献,同时智能控制本身也促进了相关学科的发展,并推动了工业生产的进步。本文主要介绍了智能控制技术的基本定义、分类、特点和发展现状,对其在工业生产中的应用进行了综合评述,并讨论了智能控制技术在工业生产中的应用前景。 【关键词】智能控制;工艺优化;故障诊断 计算机技术、网络技术的发展催生了遥感技术、传感技术、数控技术等一系列智能控制手段。在此基础上形成的先进控制理论与新式管理理念结合,创造出了更加符合时代需求的智能化生产运作方式和管理模式。尤其是在当前能源危机、人口膨胀、资源不足的社会背景下,高效率、低能耗的生产模式更加为人们所推崇,因此,能够应变复杂环境、复杂对象、复杂任务,解决棘手问题的智能控制技术得到了进一步发展和提高。本文主要综述了智能控制技术的概念、实现形式、特点和发展现状以及其在工业生产中的应用情况,并对智能控制技术在工业生产中的应用前景进行了展望。 1智能控制技术 1.1概念与特点 智能控制是指在没有人为干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。控制理论经历了传统控制理论、现代控制理论的发展,经过维度与深度上的拓展,进一步发展到了现如今的智能控制理论阶段。智能控制技术的核心工作是对高层组织的控制。其主要目的是实现对实际工作环境的管理、组织、策划,最终获得解决问题的方案。在实现这一目标的过程中,需要用到和人类相似的思维方式,可能会用到诸如处理信息、设置程序、推理演绎等技术手段。智能控制的特点包括学习能力较强、具有一定的记忆功能,并且可以根据已有经验对当前面对问题进行分析、推理、演绎,具体情况具体分析,提高改善控制能力;还具有相当强的适应能力,在一定范围内,可以根据目标环境、目标任务的改变,做出相应的调整;有一定的包容性,在受控能力范围内,可以实现自身修复,故障屏蔽等;具有一定实时调节能力,能够进行生产过程中的在线处理等。 1.2原理与分类对智能控制技术的分类 主要是根据其所研究的被控制对象、参与控制的环境、最终的控制目标来进行的。不同于传统的控制方式,智能控制技术并不完全依托于现实存在的模型,它可以通过非模型化的手段实现对被控制对象的管理。目前,根据智能控制技术的发展阶段以及各自依托的技术原理的可以分为模糊逻辑系统、人工神经网络、专家系统等。 1.2.1模糊逻辑控制系统 上世纪60年代,美国科学家查德斯首次使用了“模糊理论”这一说法。时至今日,模糊数学技术已经成为了诸多智能控制手段中的一种最为简单有效的实现形式;而这一理论也已经成为了智能控制理论的重要组成部分。模糊控制并不是一种建立在人们经验的基础上、通过实践摸索得出的、建立在数学模型上的控制理论,它可以被用于非线性的、时变性的甚至是时滞性的控制系统;它具有智能性,在一定程度上能够与人类的思维方式相匹配。 1.2.2人工神经网络控制系统 神经网络技术可以说是最广为人知的智能控制技术,它之所以能够成为智能控制不可或缺的组成部分,首先是因为它具有广泛的容错性,其次,它能够处理随机的、不确定的复杂非线性关系;此外,“学习算法”是神经网络的最主要特征,这里面所说的“学习”的概念来自于生物学,与我们通常理解的“学习”的概念相似。“学习”不同于模仿,也就是说,神经网络的学习功能使其能够在面对不同环境、不同问题情况下,能够进行自我调节,通过修改加权系数的做法,改变其输入状态,进而达到目标输出值。现阶段“学习算法”是神经网络技术的主要研究对象。 1.2.3专家控制系统应用 专家系统的概念和技术,模拟人类专家的控制知识与经验而建造的控制系统,称为专家控制系统。基于专家系统的智能控制由推理机、知识库、解释机等几部分构成。相对于其他几种智能控制,基于专家系统的智能控制更善于自动推理,应对各种突发状况、环境变化等,它的处理灵活性更高;此外,它还能够通过循环程序,完成对生产过程的不间断性监督检查;能够针对性引进一些定向措施和深层知识,用更智慧的方式解决程序矛盾,完成过程控制。因此,专家系统已经成为了智能控制的一个重要分支。 2工业生产中的智能控制 在现代工业生产过程中,常用到的智能控制种类包括局部型的智能控制和全局级别的智能控制。其中,局部型智能控制指的是在工业生产中的某一部分、某一个环节中引入了智能控制技术,例如化工生产工艺总流程中,可以在其中的一个或者几个单元操作中,借助于智能控制技术,客服人工操作的不可控性、不稳定性等问题。全局级的智能控制则有更大的控制范围,涉及到整个生产工艺的各个方面,包括各个单元操作以及生产过程中的故障诊断等。 3在工艺优化中的应用 无论在传统控制理论还是在智能控制理论中,控制对象、约束条件、控制要求始终是研究控制技术的三个基本要素,为了实现控制目标,对约束条件进行优化是必须进行的过程。在工业生产中,对生产工艺进行优化处理,是智能控制技术在生产应用中的最重要体现。段克宽等将智能控制技术应用在化肥生产装置控制的改进中,通过安装智能阀门定位器,提高了对液态反应物流量、流速的控制精度,还通过引入数字信息通讯,提高了对生产装置的驾驭能力,为生产过程的流畅运行提供了有利保障。耿志明等为了实现对生产车间间歇式反应釜的数据采集、智能控制,考察了各种中控控制系统和运行监控平台,并通过使用变论域模糊控制算法实现了对具体反应流程、单元操作的跟踪控制。巨永锋等为了实现对振动压路机的数据采集、设备安全联锁等功能,建立了适用于振动压路机的控制系统,确保可以对振动压路机实现参数设定、实时数据分析等,并且能够实现故障诊断功能。 4结论与展望 本文对智能控制的基本理论及其在工业生产中的应用进行了总结概括;现如今,智能控制技术已经在多个工业生产领域内得到了广泛应用,而随着工业环境、工程环境的不断精细化、复杂化,工程实际应用对智能控制的要求也就会不断提高,越来越多更加合理、更加灵活的智能化方法会被逐渐开发、探索出来;智能化的实现方式也会不断增多;智能优化控制在面向工程实际的控制系统设计中将发挥越来越重要的作用,将会对未来工业发展做出更大贡献。 作者:刘畅;王胜辉;庄益诗;王伟杰;杨芳;梁东森;牛成玉 单位:许继电气股份有限公司 工业生产论文:工业生产计算机自动控制技术的应用 摘要: 改革开放以来,计算机自动控制技术在我国得到了飞速发展。国内许多企业已经引进先进的生产技术和管理制度,基本实现了工业生产的自动化,但是,随着科技的发展,生产现场数据收集以及自动化技术已经无法满足日益增长的需求,甚至一些公司的计算机自动控制的核心技术已经跟不上新世纪的步伐,在这种时代大背景下,怎样有效的将提高企业的生产力与提高企业的自动控制技术结合在一起成为了国内各个企业面临的最大问题,也成为了现在很多计算机技术人员要攻克的难题之一。 关键词: 计算机自动控制技术;工业生产;现场应用;发动机试验 1计算机自动控制技术应用的背景 最近几年来,在我国很多的大中型企业的生产过程中,现在已经广泛地采用计算机控制技术来实现企业对工业生产过程的检测、控制、优化、管理和决策,这种精密的操作方式显著的提高了企业生产产品的质量和品质,也保证了企业生产的效率。例如在液态挖掘机当中应用计算机的自动控制方面,如果没有计算机的自动控制,挖掘机操作人员在进行平整地面及挖掘作业时,就不能够准确的控制铲斗的倾斜角,而通过计算机自动控制技术就能够将铲斗保持在预先设计的角度,可以极大的提高作业效率。所以,为了给企业的生产带来新的革命性的突破,就必须将自动控制理论与计算机信息科学有效的结合在一起。但是值得注意的是,生产工地的环境与办公室的环境差距还是很大的,工厂的环境一般都比较恶劣,由于大型机器设备众多,并且往往都同时运转,所以,工厂中经常充斥很强的磁场、很强大的电场,还有空气中漂浮着的粉尘,对电子计算机的工作造成很大的干扰,在这种情况下,就要求电子计算机的自动控制系统具有更好的抗干扰的性能。同时,在工业现场中,几十上百甚至是上千万的设备比比皆是,所以,电子计算机的控制系统必须具有比办公室更好的安全保障,电脑的可靠性也必须更高,如果一旦出现意外,那么造成的损失不可估量。在这种时代背景下,工业控制计算机核工业控制技术就随之产生了,它包含了很多模拟量和开关量的信号输入和输出,并且在这个过程中完成数据采集的功能,这种方式具有人力所不能比较的精准和方便快捷,大大较小的生产所需要的人力物力财力,减少了企业生产中的成本,给企业创造了更大的经济效益。 2用计算机的自动控制技术控制发动机的试验 随着科学技术的发展,一般的发动机已经不能满足工业生产的需求,现在,怎样研制一款具有高生产力并且可以自动获得运行数据的发动机已经成为各个企业高层所关注的问题,也是现在国内外科学家都在研究的一个话题。由计算机自动控制技术监控的发动机,就是专门针对这种需求所产生的最新控制装置。这种装置一般都被放在靠近测试网或者靠近试验台的地方,当多台不同型号的发动机同时工作的时候,也已将中心计算机分别与几台发动机相连,以此来取得发动机的具体特征和实验的数据资料,给企业的生产造成了极大的便利。试验控制器的主要组成部件就是一台或者几台配有几个印刷板电路的微型计算机,他们往往和一台或者几台试验台相连,以此来收集输入信号和输出控制。具体流程就是,计算机现将发动机索要运行的流程以编程的方式记录下来,将发动机将要进行的每一步都正确的编排下来,按照编程时所规定的流程准确地进行下来,并且将所得的数据进行分析。而计算机监控试验控制器的主要作用就是作为整个试验系统的控制部件。为了显著的提高实验效率和试验的时间,每一台发动机试验系统都应该包含把发动机快速移进试验台,连接好必要的辅助接头的装置,以及自动把传动轴与测功器准确矫正连接起来的设备,这个设备的使用可以为在复合式试验台中测量发动机的性能制定出统一的标准。从功能上来说,计算机自动控制系统的监控功能实质上就是记录一台发动机是否符合标准规定的需要的时间,特别是在发动机的操作条件的稳定性记录和发动机性能检测的时候,计算机检测比人力监测更加有效快捷,也更加准确,计算机可以讲确定发动机质量所需的时间大大缩短,给企业创造更大的经济效益。除此之外,生产过程中必需的一点就是计算机要主动将试验中取得的试验数据进行打印并自动保存,这些数据将会作为将来维修或者报废的依据,是至关重要的。 3计算机自动控制技术的工业应用 计算机自动控制技术几乎在每一个工业现场都有所应用。HRL微机控制称重系统,一套符合我国现在工业发展情况的计算机自动监测和控制系统。这个系统具有设置称重与数据采集、数据和文件处理等功能。有了它的存在,就可以对现场称重和核燃料装管进行不间断的监视和控制,极大地增强了工业生产过程中的安全性,在工业生产中出现异常情况时,这个系统会自动发出警报,一边工作人员可以在第一时间发现问题并解决问题。还有就是这种系统可以输入各种信息,如放行号、芯块批号,还可以做日报表以备存档。HRL微机控制称重系统包括二层网状结构,其低层是现场总线将数据采集、设备控制以及工控机等重要设备连接在一起的设备层,上层是将PLC可编程控制器,工控机以及操作员界面连接在一起的控制层,完成管理和信息服务的功能。其中有三个工作台,在工作台上将核燃料装管,贴上条码最后再称重。由微机控制称重系统完成装管控制,读条码,称空管和毛管的重量,然后传输汇中心计算机并处理数据等工作,大大节省了工作的成本,给企业创造了极大的便利;可编程计算机控制机(PLC)技术试验使用了分时多任务功能,可以运行并行的实时控制与操作,具有可编制程序,可以实现存储执行,逻辑运算,顺序运算等;自动化生产中的现场总线广泛应用于自动化制造业、现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,在更新数据方面具有方便灵活性。计算机控制技术在工业现场的诸多应用能够推动高效产品的生产,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。 4结语 随着计算机的飞速发展与革新,计算机自动控制技术也成为一门日新月异的先进的技术,由它所提供的数据采集技术和自动控制技术在可靠性和方便性中有着传统的监测方式所不具备的优点,在节省人力物力财力的同时极大地提高了工作的质量和效率,给企业节省了大量的成本,创造了巨大的经济效益和社会效益。在计算机自动控制系统的基础上发展起来的网络化和现场总线技术有事的工厂机械自动化的进程极大地加快。计算机自动管理系统建立还可以在一定程度上提高企业的生产效率,使得企业可以将更多的时间,更多的资源倾注在信息化和高科技的研发中,它是当前社会条件下我国工业自动化创新与发展的一个重要动力。 作者:夏建清 单位:湖南益阳职业技术学院生信系 工业生产论文:丙烯醛的工业生产工艺研究 丙烯醛(CH2=CHCHO),常温下是一种无色、易挥发、具有刺激性气味和催泪性质的液体。丙烯醛中的碳碳双键与羰基能够形成共轭效应,使它成为很重要的合成中间体,被广泛应用于1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶等下游产品的合成过程中,还可进一步应用于树脂生产以及其他有机合成过程[1]。工业生产丙烯醛最主要的方法是丙烯氧化法[2]。随着世界各国对环境污染的重视,新催化剂的不断开发,工业上开始以丙烷和丙三醇为原料生产丙烯醛。 1丙烯醛的工业生产方法 1.1甲醛乙醛气相缩合法在1942年,Degussa用两性氧化物与二氧化硅的复合氧化物作为催化剂,在320℃条件下,研究了甲醛与乙醛经气相缩合制备丙烯醛的反应[3]。该法是工业上最早生产丙烯醛的方法,但是存在反应原料转化率低以及产物分离难等缺点。目前该法在工业上已被丙烯氧化法取代。 1.2乙烯醚热解法乙烯醚热解法是利用丙烯醚在540℃下热解合成丙烯醛。该法主要缺点为反应原料来源少,对生产设备的要求高。在工业上已被淘汰[4]。 1.3丙烯氧化法目前,工业上最主要的生产方法是丙烯氧化法。反应过程丙烯氧化法的反应温度为250~400℃,催化剂主要是以Mo-Bi-X″-X″为基本结构并负载Ni、Co、Mg、Ne、Pb、Cr、Fe、Ce和Al等金属的多组分金属催化剂[5]。工业生产中,通过对原料气体共混进样提高丙烯醛的收率,单程收率达到85%[6]。杨斌等在Mo-Bi催化剂中加入La、Ce、Sm或Th元素,以酒石酸锑为锑元素的前驱体,合成了一种新型催化剂,其通式为Mo12BiaFebNicSbdXeYfZgQqOx。该催化剂用于丙烯氧化制备丙烯醛,丙烯醛收率最高时接近93%,且在连续运行4000h后性能仍保持不变[7]。Macht等人设计了连续的双床层反应体系,该体系由反应床层A与反应床层B组成,床层温度均在280~420℃,所用的催化剂为一般的Mo、Bi、Fe多组分金属催化剂。原料先通过反应床层A反应,将生成的丙烯醛分离后继续通过反应床层B反应,通过控制反应床层A的温度θA和反应床层B的温度θB的差值(即θB-θA≤50℃)来保证丙烯催化氧化反应长时间稳定运行。运行时间至少达到6个月,丙烯醛产率≥80%。然而,丙烯主要是通过石油裂解而来,随着石油能源的日益减少,温室气体排放的增加和丙烯用途的扩展,工业上开始采用丙烷代替丙烯制备丙烯醛。 1.4丙烷氧化法丙烷氧化法是以丙烷为原料,首先部分氧化合成丙烯,然后再进一步氧化合成丙烯醛。第2步丙烯氧化合成丙烯醛和传统的丙烯氧化法所用的催化剂基本相同。丙烷部分氧化合成丙烯的反应温度在350~650℃,催化剂分为负载型催化剂和非负载型催化剂2类。其中,负载型催化剂是将Mo或V氧化物负载到多孔的氧化铝、二氧化硅以及二氧化钛载体上,非负载型催化剂主要是中空柱状的多金属氧化物。工业中,丙烷氧化法一般采用多管固定床反应器。Machhammer等人设计了一个已经工业化的丙烷氧化工艺流程,丙烷混合气体首先通过反应区A进行反应生成丙烯,反应温度控制在450~650℃,采用的是以ZrO2、A2O3为载体的含Mo的多金属氧化物催化剂,活性组分中要求包含Cs或K、La或Ce、Pd或Pt。然后进入反应区B进行氧化反应合成丙烯醛,反应温度在320~350℃。采用的是以Mo、Fe、Bi元素为活性组分的金属氧化物催化剂,丙烯醛的最终收率为25%。丙烯醛的主要用途之一是制备丙烯酸,但工业上,丙烷氧化法制得丙烯醛收率不高。所以工业上直接用丙烷氧化法制丙烯酸。这导致了丙烷氧化法制备丙烯醛受到了限制。1.5丙三醇脱水法丙三醇(又称甘油)主要来源于化工生产过中的副产物,但它可以通过加工转化为各种高附加值的精细化学品,比如丙烯醛。丙三醇脱水法是以粗丙三醇水溶液为原料,在催化剂的作用下脱去两分子水制备丙烯醛。其中,丙三醇脱水法的重点在于脱水催化剂的研究上。丙三醇脱水合成丙烯醛的催化剂主要分为3类:金属氧化物催化剂、分子筛催化剂和杂多酸类催化剂。此外,实验室还研究了将酸改性的蒙脱石用于丙三醇脱水制备丙烯醛的方法,收率达到近45%。目前,丙三醇脱水制备丙烯醛的技术开始工业化。Paul等将不同类型的杂多酸负载到经过Zr改性的多种介孔二氧化硅上,制备了多种杂多酸负载介孔硅催化剂,用于丙三醇脱水制备丙烯醛的工业中。其中,温度为275℃时,负载质量分数20%硅钨酸介孔二氧化硅Q10催化剂脱水性能最好,丙烯醛收率达到78%。而且经过97h脱水反应后的催化剂在275℃下能够再生,再生后的催化剂继续进行脱水反应,丙烯醛收率最高能达69%。Devaux等利用浸渍法将磷钨酸负载到二氧化钛上,通过500℃焙烧合成了磷钨酸负载二氧化钛催化剂,用于丙三醇脱水工业制备丙烯醛。催化剂床层反应后,将丙烯醛含量较少的液相层中的重型副产物分离后将液体重新循环再反应,最终丙烯醛的收率达到70%[22]。Dubois利用Fe、P、碱土金属和稀土金属构建了用于丙三醇脱水的催化剂体系,催化剂通式为FePxM′yM″wOz,其中M′指碱土金属,M″指Pt或Rh。在300℃条件下,丙三醇进行脱水反应,丙烯醛的选择性达到71%[23]。丙三醇脱水制备丙烯醛催化剂存在易结焦,易失活等缺点,导致催化剂不能长时间循环地运行。因此,目前丙三醇脱水制备丙烯醛的研究主要集中在解决催化剂易结焦及易失活的问题上。 2丙烯醛下游产品的开发 2.1合成1,3-丙二醇1,3-丙二醇用于合成聚酯PTT、紫外光固化涂料以及防冻剂[24-25]。PTT因具有良好的染色性、耐磨性和抗静电性,被应用于纺织产业,而且它的回弹性、耐污性等均优于常见的热塑性聚酯PET。工业上生产PTT的原料为1,3-丙二醇,主要是通过丙烯醛水合加氢制得[26]。主要包含2步,首先由丙烯醛水合得到3-羟基丙醛,然后再通过加氢制备得到1,3-丙二醇。丙烯醛水合反应采用固定床反应器,反应器内装填活化后的阳离子交换树脂,丙烯醛在阳离子交换树脂的作用下进行水合反应生成3-羟基丙醛[27]。脱除未反应丙烯醛后,在加氢催化剂下进行加氢合成1,3-丙二醇。常见的丙烯醛加氢的催化剂主要是Raney镍催化剂,以及包含有镍的多元金属合金。其中,脱除未反应的丙烯醛的脱醛工艺的好坏会影响丙烯醛的回收利用率,因此如何提高丙烯醛的回收率是提高丙烯醛合成1,3-丙二醇收率的关键措施之一。唐勇等使用模拟软件AspenPlus对3-羟基丙醛溶液分离回收丙烯醛的脱醛系统进行模拟,并优化了制备工艺。丙烯醛的回收率在脱醛塔理论塔板数为6、分流比为1.2~1.5时达到最佳,丙烯醛回收率可达到96%~97%[28]。目前,丙烯醛水合加氢是1,3-丙二醇的主要制备方法,但丙烯醛的毒性大,对人体及环境危害较大,使生物发酵法制备1,3-丙二醇成为了主要的研究方向[29]。 2.2合成丙烯酸丙烯酸是最重要的有机合成原料及合成树脂单体[30]。丙烯酸工业上主要通过丙烯醛氧化合成,并被用于生产聚丙烯酸钠[31]。丙烯醛氧化合成丙烯酸的催化剂主要活性组分是Mo和V的氧化物[33]。研究催化机理有助于制备合适催化剂,提高丙烯酸的产率,因此丙烯醛氧化合成丙烯酸的研究重点在催化剂催化机理的研究上。Sadakane等通过水热法合成了具有斜方晶系晶体结构Mo3VOx金属氧化物,并对Mo3VOx金属氧化物催化剂性质进行探究。合成的Mo3VOx催化剂呈棒状,催化剂上与正八面体{MO6}相连的七元环提供了有序的微孔通道,有很好的热稳定性(400℃)和氧化性能,对丙烯醛氧化合成丙烯酸具有较好的催化性能[34]。Jekewitz等研究了在Mo8V2W1.5Ox催化剂催化下丙烯醛氧化制备丙烯酸的情况,并探索了水的加入对反应的影响[35]。研究发现,水分子在该催化剂表面上发生吸附,形成羟基,提供了Br准nsted酸性中心。这些酸性中心作为丙烯醛氧化的活性位,提高了丙烯酸的收率,为工业生产中引入水蒸汽提供了理论依据。Liu等将V和Mo负载到具有大比表面积的SiC上,合成了用于丙烯醛氧化制备丙烯酸的VMo/SiC催化剂。反应温度在300℃时,丙烯醛收率最高,达到94%。最近,Zhong等利用HNO3溶液处理不含金属的碳纳米管(CNTs),合成了氧化型碳纳米管(o-CNT),并首次提出用该催化剂催化丙烯醛合成丙烯酸。在300℃条件下,丙烯醛的选择性最高达到近80%。发现氧化型碳纳米管结构上的C—OH,C—O—C和O=C—O—C3个官能团共同对丙烯醛的氧化起催化作用,而单独的这3个官能团没有催化活性。氧化性碳纳米管催化剂的使用,为丙烯醛氧化制备丙烯酸提供了新的思路。 2.3合成蛋氨酸甲硫氨酸,俗名DL-蛋氨酸(DL-methionine),是构成人体的必需氨基酸之一,可以促进动物的生长。因不能在动物体内生成,只能通过合成得到,所以成为动物饲料主要成分之一。DL-蛋氨酸中的硫可以和重金属形成络合物,因此,也被应用于防止重金属中毒方面。在工业上,DL-蛋氨酸主要是由丙烯醛、甲硫醇(MSH)和氰化氢在碳酸钠溶液中制备而来。Sanders等将丙烯醛和甲硫醇为原料加入到甲醇溶剂中,在80℃、405kPa压力下,通入氰化氢、氨气和二氧化碳混合气体,反应1.5h,反应产物在碳酸钾溶液的作用下,140℃温度下反应4h制备得到DL-蛋氨酸[41]。该方法模拟了工业生产蛋氨酸的方法,并优化了工艺条件,最终得到的蛋氨酸产率高达95%~99%。Devaux等以丙三醇为原料生产蛋氨酸。过程如下:先以质量分数25%的丙三醇为原料,在含有W和Zr的酸性催化剂下350℃反应得到丙烯醛,再以纯化后的丙烯醛为原料与MSH在碱性催化剂和20~60℃条件下液相反应合成蛋氨酸。最终得到的蛋氨酸产率为76%[42]。 2.4合成3-甲基吡啶3-甲基吡啶(3-picoline)是制备B族维生素的主要原料,同时在新型农药和医药中间体合成上有重要应用[43]。3-甲基吡啶可以通过丙烯醛与氨气反应制备。丙烯醛与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶由于丙烯醛易自聚,容易阻塞反应器,存在着不能持续反应的问题。Luo等以丙烯醛的衍生物丙烯醛缩二乙醇为原料,ZnO/HZSM-5作为催化剂,与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶和吡啶,这种方法解决了丙烯醛易自聚的问题。在反应温度为450℃时,液相空速为0.85h-1,氨与丙烯醛缩二乙醇摩尔比为4:1的条件下,3-甲基吡啶的收率最高为34%[45]。然而,该法合成3-甲基吡啶的同时,其副产物吡啶的收率也达到了27%,存在产物分离的问题。Zhang等以丙烯醛和醋酸铵为原料在乙酸介质液相体系中用SO42-/ZrO2-FeZSM-5作催化剂制备了3-甲基吡啶。原料中,丙烯醛、醋酸铵、醋酸的摩尔比0.025:0.125:1.8,进料速率为12mL/h,反应温度为130℃,3-甲基吡啶的收率最高达到60%,同时其选择性为100%[46]。 2.5合成丙烯醛-DNA加合物DNA加合物是指DNA分子与化学诱变剂间共价结合形成的产物,它能够激活DNA的修复功能。丙烯醛-DNA加合物可以用于大肠癌的治疗以及进一步合成其他DNA加合物应用于细胞修复,其中研究最多的是丙烯醛-脱氧鸟苷(dG)加合物。E-mami等通过丙烯醛和脱氧鸟苷dG进行加和反应得到2种非対映异构体α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG。并使用了一种用32P标记的固相萃取高效液相色谱对产物进行了检验,验证了α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG2种丙烯醛-DNA加合物的存在。α-OH-Acr-dG存在于人体白细胞中,其细胞突变性高,容易导致癌症的发生。然而目前对α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内的检测以及分析技术精确度较低。因此,如何改进α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内检测及分析技术是目前研究的重点之一。 3结语 丙烯醛工业生产方法主要有5种,分别是甲醛乙醛气相缩合法、乙烯醚热解法、丙烯氧化法、丙烷氧化法和丙三醇脱水法。甲醛乙醛气相缩合法和乙烯醚热解法得到的丙烯醛产率低,丙烯氧化法丙三醇脱水法得到的丙烯醛产率高,是目前主要的工业生产方法。从原料角度,丙烷比丙烯更廉价,在工业上逐渐取代丙烯生产丙烯醛;丙三醇易得,具有可再生以及对环境友好等优点,也逐步开始工业化。但丙三醇脱水法仍存在产物易结焦、催化剂寿命短等问题。因此,在丙三醇脱水方面,有必要探索新型的催化剂减少丙三醇脱水反应中的结焦现象,延长催化剂使用寿命。目前,开发的丙烯醛下游产品,主要是1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶和丙烯醛-DNA加合物。其中,丙烯醛-DNA加合物被应用于大肠癌的治疗和合成其他DNA加合物,因此,丙烯醛在丙烯醛-DNA加合物上的应用是目前主要的研究方向之一。但由于丙烯醛具有很强的毒性和自聚能力,工业中更多以丙三醇或丙烷作为原料合成1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸和3-甲基吡啶等产品,而丙烯醛更多地作为反应中间产物参与产品的合成。 作者:赵汉彬 邓凯 安宁 花东龙 杨慧敏 俞卫华 钟哲科 周春晖 单位:浙江工业大学化学工程学院 催化新材料研究所 浙江工业大学之江学院 国家林业局竹子研究开发中心 工业生产论文:美术设计在石油工业生产中的作用 实用美术,顾名思义,是人们日常生活中所实际应用的美术。实用美术的涉及面很广,关系人们日常生活的衣食住行等各方面。同时,在石油工业美术领域也发挥着重要作用。历经几十年的变迁,伴随着石油工业产品设计的发展,实用美术愈来愈突显出其重要性。 一、实用美术设计的市场适应性 杰里米•里夫金在他的著作《第三次工业革命》中说道:“我们正处于第二次工业革命和石油世纪的最后阶段。”在全球性的能源危机情况下,大庆油田开始了二次创业,并进入转型发展的阶段,这给石油工业产品的设计提出了新的课题。石油工业产品在一定程度上代表了一个行业在科技上、艺术上的成就。无论是石油工业产品或由其衍生的日常生活用品,都存在一个产品外形的美化问题,这是现代工业生产也是石油工业生产中无可回避的事实,有时它的作用往往还是决定性的,它可以决定产品的等级和市场地位,因为外表是消费者首先接触的。谈到石油工业产品的质量时,应该包括两个方面,一是内在的质量,二是外在的质量。所谓内在的质量,包括以下几种:原材料的质地、成品的组织结构和技术设计、现代先进的制作工艺。所谓外在质量,首先是商标设计;其次是产品本身的美术设计,从设计分类看,立体的是产品造型,平面的就是纹样图案;最后就是产品本身必要的附件,如封口设计、标贴、内包装、外包装,等等。 1与其他工业产品一样,石油工业产品也存在一个条件问题,所谓条件就是要求和可能,所以设计总是在一定范围内受到条件约束。优秀的设计人员是会充分利用一切有利因素来从事工作的,相反不善于利用条件就会陷于脱离实际的空想,或者设计不能达到预期的效果。另一方面说,我们是否可以创造一些有利的条件呢?这也是完全可能的。比如说,商标问题解决得好,就为后来一切设计提供了有利条件,相反,起步不好,以下文章就难做了。因为商标是一件产品的标志,它代表了石油产品的信誉,也是消费者希望和寄托,这方面的设计应该加以重视。包装设计是可以随着时间的前进而加以改进的,但商标就不能随便改变,所以这方面的设计要有远见,不仅要有好的含义,而且在艺术结构上要简洁明快,有高度的艺术性。设计者要有联想,考虑其适应性,应用于其他从属的设计工作中都能恰到好处,而且要经得住时间的考验。所以东西虽小,关系却很大,应给予必要的重视。 2产品的造型问题。造型问题不仅是美术设计问题,而不少是牵涉原料的质地与品种规格的问题,如织物图案与各种类型坯料的关系是血肉相连的统一体,玻璃器皿设计中玻璃质地如何则是成败的关键,大庆油陶如不体现高级材料的质地美,那就是艺术处理上的失败。各种设计中,不仅图案的本身必须做到很好的推敲,而更重要的是烘托出坯料本身具有的质地特点,这样的设计才是高明的,否则不问图案应用在何处,而单纯为图案而图案,这样等于没有充分利用技术上和组织结构上的有利条件,那是非常可惜的。就织物而言,丝、麻、棉、毛及其他纤维的交织物,结构多样,成品各有特性,这些特性都是纹样设计工作中的前提,要多加研究,使设计工作起到相得益彰的作用。以此类推,其他产品都有同样情况和要求,从中可以看出实用美术在工业生产中居于何等重要的地位,所以内在质量和外表质量应该说都是决定产品的地位和市场价格的关键。于美成老师在谈到大庆美术创作中说道:作者不仅直观地反应工业生产的现实,而且要注意从宏观与微观的角度,探索表现现代工业、现代技术美的特点与规律。注意挖掘潜藏在人的意识深层中的对工业技术美的感受、想象和联想,从而使工业、技术的审美对象笼罩上浓厚的人的力量、智慧及情感。 二、实用美术设计在石油工业的行业性考量 实用美术设计的行业化,是一个重要的问题。石油工业在其发展历史中,各个时期都有不同特点,政治上的变革,生产上的发展,文物中可以见到时代的烙印,在历史的长河中,变化是从渐进到突变的。新中国成立初期在实用美术中如何做到“古为今用,洋为中用”方面取得了些成绩。但在当时的环境中存在着工作中发挥上的现实限制,从事实用美术工作的同志也缺少交流、探讨和研究。如果没有一个机构来支持这方面的工作,对实用美术设计的研究发展也是不利的。石油产品的设计如何尊重行业特性,这体现在设计上,包括以下几个方面:1石油工业的制度和行业习惯;2自然条件和石油文化;3石油标志和石油产品;4大庆精神和优良传统,等等,这些范围并不仅限于用绘画手段直接进行描绘,而是提炼其中的精华通过设计进行加工,以石油行业固有传统图案的特点为基础加以推陈出新。如果设计贯穿以上要求,就会反映出浓厚的石油行业风格,相反一般化处理而不注意特点,一个行业产品的特性就没有了。这里贯穿了设计思想中对石油工业的崇敬和历史的自豪感,以及一种强烈的创新愿望,根据现代设计的要求进行探索,有这样的要求就会有良好的结果。从设计的具体情况看,对每件石油工业产品的美术设计要做到以产品本身的特点为前提,做到在同类产品中有它自己独特的面貌。有特性的工业产品,往往容易一目了然地给人一种明确的印象,从它的漂亮外表联想到内在质地的,同时,如果在设计工作中体现了石油工业的传统特色,那对这方面的美化工作真可以说是到位了。优秀的实用美术设计,它塑造的外形及一切图案处理和采用的色调、制作工艺都形成一个完整的统一体。石油工业产品设计中风格与类型应该是多样的,总的说来设计者应在材料质地的选择和多样上下功夫,图案力求概括、完整、稳定,与必要的文字排列进行周密地组织,给予人们极其完美的观感。“人是工业产品与实践活动的主体,工业产品是设计师设计实践的结果,从构思、选材、市场调查到最后的设计生产都是在实践的基础上完成的。” 三、实用美术的时代性 实用美术设计的时代性问题是形式格调和内在质量的统一问题。它体现一种新造型有别于过去的改革,这种改革是与现代科学的进步相一致的,这种改革给消费者带来了方便,实用美观又符合经济要求(原材料的节约,生产成本降低等)。这样的设计与其他各类产品设计协调与和谐,反映了当代技术革命中出现的一种科学和艺术上综合的新成就。这样的产品设计是科学智慧和艺术技巧的结晶,是符合市场规律和消费者需求的。事物的发展总是在市场规律的督促下开始的一个新的开端,然后逐渐进步到再来一个突破。作为实用美术的设计者应当走在时代前面,或者至少做到充分利用目前具备的条件,来加以发挥,这样设计出来的工业产品就具有很大的吸引力。尤其石油产品的设计,更应该有它的特性,新颖、别致、机巧、简便,又要大方得体,从使用的不同对象到造型色泽,做到美妙结合,融为一体。凡是令人耳目一新,又有强烈时代感的,在实销中就很容易成功。有经验的设计者,必须具备丰富的想象力,对设计的实际效果应做到心中有数。织物设计不是成品出厂就算完成,最后的结果在服饰的裁制和穿着的效果上。同样处理包装、日用化学工业、食品工业、制药工业的要求上就有显著的不同。美术设计与绘画一样,都存在一个格调问题,只有作者不断地学习钻研,具有强烈的事业心,才能取得不断进步,否则一旦定型,改进就难了。个人的智慧总有它的局限,要做好工作,调研一定要跟上去。启发和借鉴是不可少的,但是更重要的是具有勇敢的独创精神,能否定,善取舍,才能开辟新的途径,这是一个优秀的设计人员应有的素质。任何良好的设计不仅在于画面的追求,而要在实际制作中精密地考虑使用上的效果。在实用美术中与绘画同样有一个整体和局部的问题,单纯地追求局部的“精工细雕”是本末倒置的做法,同样只求大体而忽略局部是不能达到尽善尽美的。所以大胆地创新和细致地推敲,是一个设计者慎重对待工作的美德。 实用美术有它特定的要求,在美术领域中不同画种中有它的共性,也有它的个性,如果不注意它的特点,难免要走弯路。石油工业产品门类众多,消费者的要求也各种各样,花色品种繁简之间不能强求一律,但美化工作总要做到恰如其分,区别对待。不同的产品有不同的要求,不懂得生产过程,不了解市场要求,这样的设计往往容易失败。设计工作中造型和色彩是有主次之分的。没有好的造型,色彩再好也不完整。但从另一方面讲,色彩往往是首先吸引消费者注意力的,至于造型的优美和质地的良好,是经过细致的观察和使用后才得出结论的。所以设计人员不仅要做好造型设计,还要懂得色彩的变化和研究色彩的配合。 作为石油行业设计人才,学习面应该广泛,要善于学习石油专业知识,了解石油行业特点。一切设计应该是符合实际和切实可行的,应该符合“适用、经济、美观”行业原则。好的石油行业设计人才,不仅在图案设计上能够精益求精,得心应手,而且对石油精神也要有深刻的理解,这样对石油产品设计工作中的发挥,对风格上的多样,都是有帮助的。 作者:杨俊锋 单位:大庆师范学院美术与设计学院 工业生产论文:工业生产中电气设备的维护 1工业生产中电气设备的常见故障 1.1电动机 1.1.1故障在设备接通电源之后,倘若电动机不工作,并且没有发出任何声响,便要分析其主要原因。第一,可能是和电动机配套的起动电器元件,例如起动机构采用的是软起动器,首先检查软启动器是否报有故障代码,软启动器是否完好,起动电路当中的其他电器元件是否完好,这些都会使电动机无法正常工作,然后再检查电机故障。第二,可能是电动机内部绕组短路,局部绕组烧毁,从而使得电动机停止工作,只要怀疑电动机自身故障的时候,最简单的方法就是用万用表电阻档测各绕组阻值便知。 1.1.2维护(1)使用环境应该经常保持干燥,电动机表面需要保持清洁,进风口不能受尘、纤维等阻碍。(2)当电动机的热保护连续发生动作时,必须查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值过低,在消除故障之后,便可以投入运行。(3)应当保证电动机在运行的过程中有良好的润滑,在运行时发现轴承过热或是润滑变质时,应该及时换润滑油。在更换润滑油时,必须消除旧的润滑脂,并用汽油洗净轴承和轴承盖的油槽。(4)在轴承无法继续使用下去的时候,电动机运行时的振动和噪声会显著提升,检查轴承的径向游隙一定数值时,需要更换轴承。(5)在对电动机进行拆卸时,从轴伸端或者非轴伸端取出转子,倘若没有必要卸下风扇,还是从非轴伸端取出转子比较便利,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。 1.2变频器 1.2.1故障变频器的故障主要有谐波问题,变频器负载匹配问题和发热问题,这些问题都已引起相关管理部门与厂矿的注意,并且制定了相关的技术标准,比如说谐波问题,我国在1984年和1993年通过了“电力系统谐波管理暂行规定”及GB/T-14549-93标准,用于限制电系统以及用电设备的谐波污染。 1.2.2维护(1)增加变频器供电电源内阻抗。通常情况下,电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越小;电源容量相对变频器容量越大时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越大。对于三菱FR-F540系列变频器,当电源内阻为4%时,可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时,最好选择短路阻抗大的变压器。(2)安装电抗器。安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器,或同时安装,抑制谐波电流。(3)变压器多相运行。通用变频器的整流部分是六脉波整流器,所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行,使相位角互差30°如Y-、-组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%,起到了很好的谐波抑制作用。(4)风机泵类负载。风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备,虽然泵和风机的特性多种多样,但是主要以离心泵和离心风机应用为主,通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载,这类负载对变频器的性能要求不高,只要求经济性和可靠性,所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可。如三菱变频器FR-F540(L)系列。风机负载在实际运行过程中,由于转动惯量比较大,所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题,变频器具体设计时,在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下,选择最短时间。泵类负载在实际运行过程中,容易发生喘振、憋压和水垂效应,所以变频器选型时,要选择适于泵类负载的变频器且变频器在功能设定时要针对上述问题进行单独设定。(5)调节变频器的载波比。只要载波比足够大,较低次谐波就可以被有效地抑制,特别是参考波幅值与载波幅值小于1时,13次以下的奇数谐波不再出现。 2结语 工业生产中的设备维护要做到预防性维护,这是对设备维护人员的最终要求。我们不仅要做到维修,更要做到在故障发生之前就能及时的发现并处理,是工业生产正常进行,尽可能减少损失。 作者:田光 单位:辽宁省阜新市工业设备安装公司唐钢分公司 工业生产论文:工业生产电力经济论文 1经济与电力变量的因果关系分析 格兰杰因果关系检验是一种基于假设检定的统计方法,其基础是回归分析当中的自回归模型。2个时间序列yt和xt之间的格兰杰因果关系可以描述为:若在包含变量yt和xt过去信息的条件下,对yt的预测效果要优于只单独由yt的过去信息对yt进行的预测效果,即xt有助于解释yt将来的变化,则认为变量xt是引致变量yt的格兰杰原因[5]。变量xt和yt的回归模型如式(2)所示:根据表3数据可知,在10%置信水平下,lnGDP和lnGIOV都是lnlCAP的格兰杰原因,滞后阶数均为1,说明GDP、GIOV与ICAP存在单向因果关系;另外,lnGDP和lnGIOV都是lnEC的格兰杰原因,滞后除数分别为8和4,说明GDP、GIOV均与EC存在单向因果关系。数据分析结果表明:广西区内国民生产总值和工业总产值是推动区内装机容量增长的原因,也是区内电力消费增长的原因;但装机容量增长对经济增长的反应迅速,而电力消费增长对于经济增长的反应具有一定的滞后性。 2经济与电力的协整平衡关系分析 如果所研究的时间序列具有相同的单整阶数,且在某种线性组合方式下使得组合时间序列的单整阶数降低,则称这些时间序列之间存在显著的协整关系,这个线性组合反映了变量之间长期稳定的比例关系。本节采用两步检验法[6]对描述广西区经济和电力的4个时间序列变量进行协整关系检验,论证经济、电力是否存在长期协调稳定关系。其计算步骤可分为以下两步:1)步骤1:鉴于格兰杰因果关系的检验结果,以电力变量作为解释变量,经济变量作为被解释变量,对4组时间序列变量进行普通最小二乘法回归分析。计算得到变量间协整方程如式(3),其中,R2、DW和F分别表示判定系数、杜宾-瓦特森指标和检验统计量。从表4结果看出,ε1、ε2、ε3的t值均大于各个置信水平下的检验临界值,序列显示非平稳特性;ε4的统计量t值小于1%置信水平下的检验临界值,序列平稳,说明广西区工业生产总值与全社会用电量具备长期稳定的发展关系。概括为,在1978—2007年统计年份期间,广西区工业生产总值与电力消费存在协整关系,当工业生产总值增加1%,对应全社会用电量需求增加了0.5408%。 3结论 以上对广西1978—2007年间电力、经济数据的研究结果表明:1)广西区电力装机容量、全社会用电量的增长依赖于广西区国民生产总值和工业总产值的增长,即自治区经济发展对于区内电力发展具有正向影响效应。2)广西区国民生产总值和工业总产值增长对于区电力装机容量影响显著,但是对区内电力消费的影响具有一定的滞后性,这说明广西经济快速增长促使电力装机容量增长迅速,但作用于电力消费增幅则相对缓慢。3)广西区经济发展不一定依赖于广西区电力增长,也就是说,适当放缓电力发展,在短期内未必会影响到广西区经济增长速度。4)广西区工业生产总值与全社会用电量存在长期均衡的协整关系。长期来看,广西区工业生产总值每增长1%,对应的全社会电量消费相应增长了0.5408%,这说明自治区电力消费的长期边际效应大于1。 作者:孙志媛刘默斯王富松单位:广西电网公司电力科学研究院广西电网有限责任公司柳州供电局 工业生产论文:切实抓好工业生产管理规定 一、正视当前形势,克服松劲思想。近年来,我市坚持实施工业强市战略,促进了工业经济的快速发展,特别是年工业增速达到了20.5%,提前一年完成了“十五”计划目标,形势催人奋进。尽管当前工业生产呈现高速增长的态势,但我们也要清醒地认识到,我市工业化水平尚处于产品加工的初级阶段,总量小,基数小,与全面建设小康社会的要求,与走新型工业化道路的要求还有很大差距,甚至与全省以及周边市州的发展差距还在继续加大。对此,各(县)区和有关部门要进一步增强紧迫感和责任感,绝不能产生骄傲、自满和松劲思想,要切实把一季度的工业生产作为当前工作的重中之重。成县、徽县和西和县要立足自身工业基础较好的优势,千方百计多产多销、多出效益,为全面完成今年的目标任务多做贡献,其余县(区)也要奋起直追,为圆满完成今年各项生产任务打下坚实基础。 二、加强组织领导,及早安排部署。针对部分县主要领导在撤地设市期间因工作调整而对工业生产组织领导放松的实际,各县(区)要进一步统一思想,提高认识,采取果断措施,切实加强对工业生产的组织领导。要搞好生产调度,加强经济运行预测、分析,把握经济走势,及时生产、供需、资金、技术、产业政策等方面的信息,掌握经济运行的主动权,更好的指导生产经营。特别对春节期间的生产工作,既要充分利用有效时间和电力供应相对充足的有利时机,抓好工业生产,做到过节不停产;又要进一步丰富职工文化生活,教育职工树立新观念,增强职工积极性、创造性和主人翁意识。要以高度的政治责任感切实抓好企业安全生产,确保不发生重大人员伤亡事故和财产损失。 三、服务重点企业,保障正常生产。要继续坚持对全市确定的30户利税大户倾斜扶持,特别要抓好成州、洛坝、宝徽、磨沟、尖崖沟等五户市明星企业的生产。各县(区)和有关部门要围绕实现“首季开门好”,加强调研,摸清情况,找出问题,针对经济运行出现的新情况、新问题,特别是当前经济运行中运力不足、资金短缺、原材料大幅涨价、工业产品产销率偏低等突出问题,采取针对性措施加以解决,确保企业满负荷生产。 四、发挥协调作用,促进企业融资。我市工业企业主要是中小企业,企业自身资本积累少,流动资金更是紧缺,致使一些中小企业每年生产启动迟、任务完成差。为此,各县(区)要抓好中小企业的融资工作,发挥中小企业需要资金少,周期短的优势,抢先向金融系统融资,同时要采取有效措施吸引外资和民间资本,做到早启动,早生产,早见效。 五、加强市场营销,提高生产效益。效益通过销售产生,税收通过销售实现,加强企业营销至关重要。各县(区)和有关部门要引导、指导企业根据自身的实际,积极推进营销体制改革,转变营销观念,创新营销方式,组建营销队伍,制定正确的营销策略,形成相对稳定的销售网络,达到以销促产。 六、加强综合协调,促进企业生产。各县(区)要努力搞好综合协调,及时了解掌握企业生产经营中的资金、供应及销售情况,帮助企业协调原材料、能源等物资,解决生产经营中的困难和问题,尤其要把电力供应作为组织工业生产的一项重要工作,积极与电力部门加强协调联系,争取电力部门对工业生产的最大支持。同时要结合各自实际,认真编制工业企业有序用电预案,政府领导要亲自协调电力供应,有关部门要积极争取电力供应,在确保重点企业用电的同时,合理分配电力供应,切实做到有序用电,确保工业生产的正常运行。特别对碧口地区的高耗能硅铁企业要合理安排好用电时间,做到错峰用电,避免因限电和电力供应不足对工业生产的影响。 工业生产论文:古城工业生产建设 一、古城工业园区基本情况 为依托园区办工业,丹东市元宝区于2002年11月规划、建设了古城工业园区。目前,园区内共有工业企业57户,(已投产50户,在建7户),其中已投产的规模以上企业18户,在建的7户企业投产后均可达到规模以上水平;园区内现有高新技术企业4户,其中:国家级1户,省级3户。园区内现已投产的企业资产总额达11亿元,是全区原有工业企业资产总额的近3倍。2006年,园区内工业企业预计可实现销售收入7.4亿元,实现利税5000万元左右,占全区工业企业的65%以上。园区内现有固定资产投资5000万以上的项目4个;500万以上的项目37个,园区现有项目计划总投资额15亿元,是全区现有工业企业总资产的3.4倍。论文百事通项目全部达产后,可新增产值26亿元,是全区现有工业企业总产值的5倍。 古城工业园区规划建设用地近7000亩,其中工业项目用地4800亩,旅游、仓储用地2200亩,现有项目已占用土地近4000亩,尚有3000亩土地可摆项目,其中有1700余亩可摆放工业项目,其余为旅游、仓储项目用地。 古城工业园区近几年的发展历程,可以概况为迅速发展、快速裂变、渐成规模——原有企业迅速发展,投资规模快速裂变,园区规模不断扩大,园区的洼地积聚效应逐渐显现。形成了以金丸集团、机床公司、桃李食品有限公司等十几家企业为中心,以曙光集团、克隆集团、恒星泵业等企业为左翼,以天泽集团等企业为右翼,中心迅猛发展、两翼比翼齐飞的良好格局。目前,园区已初具规模,集聚了装备制造、仪器仪表、电子信息、医药化工、纺织塑料、食品加工等多种行业,成为全区工业经济发展的重要基地。2005年3月,古城工业园区被市政府确定为装备制造业基地,2005年12月,被列为市重点建设的四大工业园区之一,2006年6月,被列为重点建设的10个市级工业园区之一。 二、古城工业园区发展中面临的主要问题 1、资金支撑脆弱。元宝区财政基本上处于吃饭财政状况,财力紧张,甚至难以维持工资的发放。而古城工业园区主要采用政府开发的模式,市场化程度偏低。以区财政目前的资金状况,根本无力进行基础设施投入,弱化了园区吸引力,集聚效应难以形成。如目前园区内蛤蟆塘火车站东侧、大沙河以西、外环路以南的一宗1528亩地块。由于四周被沟河环绕,至少需要修一座可供出入的桥梁和一条出入通道,并征用道路所占土地,才能达到供投资者入驻建设的水平。由于资金缺乏此块土地的规划还停留在图纸上。 2、产业特色不突出。古城工业园区2005年3月被丹东市政府确定为装备制造业基地,这就为产业群的成长提供了一个良好的发展空间。而目前入园的企业涉及装备制造、医药化工、仪器仪表、电子信息、纺织塑料、食品加工等多种行业。园区现有装备制造业企业13户,所占的比重为22.8%;电子产品加工企业6户,所占比重为10.5%;食品饮料加工企业5户,所占比重为8.8%;医药化工企业、仪器仪表企业、纺织企业各4户,所占比重各为7%。园区企业的行业分布比较分散,产业特色没有突显出来。同时企业与企业之间产业联系度不高,互补性不强,导致园内企业既无协作配套关系,又不能形成“簇群”效应,降低了园区整体竞争力。 3、项目单位负担过重。古城工业园区基础设施薄弱,几乎没有任何基础设施,所有进驻的项目均需投入大量资金进行水、电、路等基础设施建设,但是,按照现有政策,仍需交纳大配套费,加重了项目单位的负担,使有些投资者望而却步,影响了园区的招商工作。 4、发展空间严重不足。随着旧城区和棚户区改造规划的逐步实施,城区内工业企业将陆续迁出,元宝区唯有古城工业园区可摆工业项目。而古城工业园区的项目用地已越来越少,城区迁出项目虽增量不大,但仍需占去一部分土地,使新项目无地可摆,这直接影响了元宝区经济的持续发展。 5、承办征(占)地手续周期长、难度较大。所有项目几乎都涉及征(占)地问题,从目前情况看,征(占)地的难度较大,表现为周期长、阻力大,直接影响了项目进展。究其原因,一是承办征(占)地手续需报市、省逐级审批,周期长,如现有几户企业,因城市棚户区改造需迁移到古城工业园区,但至今土地审批没有下来,迁移工作无法进行;二是来自于被征占地农民的阻力较大。如泰泽纺织机械项目,因为占地问题,前后几乎拖了一年的时间,才得以实施;富格林项目二期工程道路外移,与8户农民协商了一年多才迁出。 6、现行税收管理体制不利于其财力增长。根据古城工业园区近几年发展的实际情况看,真正新招进项目,新创办企业较难,大部分属于现有企业的延伸、拓展或市内及其他县(市)区的企业迁移进园区。这些项目除原有企业延伸、拓展的外,其他迁移项目在产值和税收上增长幅度都较小,但还要占用大部分土地。尤其是一些原来的市属企业,按现行税收管理体制,税收仍归市级财政,区级财政毫无所得,却要占去本已十分有限的土地和资源。 三、古城工业园区发展的建议 如何把古城工业园区建设成为基础设施完善、产业特色突出的装备制造业基地,使古城工业园区成为元宝区经济发展的兴奋点、动力源和增长极,需要从以下几方面入手: 1、强力招商引资。招商引资是园区建设的生命线,园区建设的关键是要有项目进园。要把工作的着力点放在招引项目上,积极探索各种有效的招商方式,具体可从以下几方面入手:一是大力推介。利用多种新闻媒体,各种招商会、展销会、贸易洽谈会等平台,大力推介园区规划、特点、优势、基础建设状况、优惠政策等,提高园区的知名度和外向度,吸引企业投资。二是积极鼓励。鼓励投资者采取合资、合作、独资、品牌买断、设备入股和租赁等形式到工业园区投资创业。鼓励以园区名义对外招商,做好招商项目的准备和跟踪落实工作,提高招商引资成功率。对园区建设、招商引资有功的单位和个人,实行奖励制度。三是创新手段。积极探索项目定向招商、利用中介机构委托招商、组织对海外热点地区对口招商、项目上网招商和上门招商等方式,提高招商引资的多样性、适应性和有效性。 2、突出产业特色。园区建设必须突出产业特色,才能增强园区的产业集聚效应,促进工业园区的发展。古城工业园区建设初期,为在较短时间内尽快形成园区工业集聚规模,在项目招商上缺乏选择性,大中小项目、各行业项目一齐上,虽然园区规模发展较快,但产业特色不明显。随着园区的发展,要适时调整招商思路,要结合园区的装备制造业基地的产业特色和产业优势,把重点放在科技含量高、产品附加值高、市场前景好的大型骨干项目、高新技术项目、主导产业带动项目、与企业配套项目和企业集群项目上。要有意识地根据产业关联度培植企业群,要以产业链条、产业方向、产品上下游为纽带,延伸产业链,加强产业集聚。把园区发展成市场有方向,产业能聚集,规模可做大,产业链有活力的产业群。 突出产业特色的关键是抓好龙头企业。龙头企业是产业集聚的核心所在、支撑所在。具体工作中:一要围绕终端企业搞好配套。引进并发挥终端企业的产业中心作用,靠终端企业衍生项目,靠终端企业的市场需求集聚配套项目。二要围绕中间企业“前推后拉”。摸清上游产品的供应商和下游产品的采购商,建立相应的项目库、客户群和联系网,开展产业链招商。三要围绕上游企业加快延伸。以资源型项目引进加工型企业,以加工型企业增加加工环节。新晨 要严把入园企业的项目选择关,对入园项目、入园企业的投资总额、单位面积、投资强度等做出硬性规定,提高入园企业的技术含量和附加值,避免传统低水平项目,高消耗、高污染项目,防止有限的园区土地在近期内被小规模、低水平的企业占用,以保证园区的持续发展。 3、形成多元投资渠道。园区建设需要大量的资金投入,市区两级政府都要加大对园区基础设施建设的资金扶持力度,拿出一定资金扶持工业园区的基础设施建设,推动园区建设上档次、上规模、上水平。 同时在政府资金紧张的情况下,要明确园区开发建设是一种影响广泛的经济行为,必须按市场规律运作,要建立适应市场经济的园区开发建设良性运作机制。要充分利用市场化运作的办法,坚持行政推动与市场化运作相结合的原则,积极吸引国内外各种社会资金和金融资金投资园区基础设施建设,促进园区投资主体多元化。可采用BOT等方式,将园区内的经营性项目改过去由政府包揽建设为行业部门投资建设或者合资合作建设;尝试公开拍卖园区公共设施的经营权、广告使用权、道路冠名权等,把园区建设变成资本运营过程;组建具有法人资格的园区开发建设公司作为园区建设的项目业主,全面筹划园区基础设施建设,多渠道筹集、多元化投入,集中进行基础建设和配套服务,推动园区建设投融资市场化;建立和完善为园区服务的信用担保体系,形成多元投入机制;积极推动金融机构与园区内企业的合作,争取金融资本支持;按照“谁投资、谁受益”的原则鼓励引导银行资金、民间资金和境外资金进入园区开发和进行基础设施建设。 4、强化无形服务。强化服务意识,提高服务质量,是形成园区核心竞争力并保持园区持续发展的长效机制。古城工业园区在招企业、引项目上,应淡化特殊招商政策,强化无形服务。在加强工业园区基础设施建设的同时,创新服务理念,完善和强化园区服务功能。提高电子政务、电子商务和信息化、数字化水平,建立一套规范化、科学化、制度化的服务机制,加强金融、科技、人才、劳动用工、信息、市场等方面的服务体系建设,全面提升园区的服务层次,提高各项服务质量。为企业兴办实业提供安全舒适的生活条件和良好的生产环境,吸引企业向工业园区集中,充分发挥工业园区在政策、环境、管理和基础设施等方面的整体优势与功能。 工业生产论文:现代工业生产管理重点和难点 摘要:在现代工业生产过程中,企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理。通过有效的生产管理可以减少在制品库存、提高生产效率、缩短生产周期,从而降低生产的经济成本,不断提升企业经营效益,使产品和服务质量达到顾客满意的水平。通过生产管理可以有效提升企业的综合竞争能力,突出经营生产过程中各项工作的重点和难点,由此可以为现代工业生产管理分析提供重要支持,带动现代工业生产进步和发展。 关键词:现代工业;生产管理;重点和难点 本文从现代工业生产管理的重点和难点入手,对现代工业生产的产品质量、生产安全、成本管控等突出问题进行了深入研究。分析了制约现代工业生产管理的因素,其中包含企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等方面的影响。对提高工业生产管理效果的建议进行了完整总结,强调应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点,可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持。 一、现代工业生产管理的重点和难点 1.产品质量问题突出。产品质量问题的出现,多数情况下都与员工的质量观念薄弱和质量意识不足有关。很多员工认为产品质量问题事不关己,每天完成固定的工作任务、相同的工作内容,会缺乏长远的工作目标。此外,部分产品最开始的设计环节存在问题也容易导致产品质量问题的最终出现。如果设计技术水平盲目调高,导致技术人员操作困难,反而容易使产品质量下降。原材料和生产设备的质量也会对产品质量产生影响,如果材料和设备脱节,必然导致产品不符合规格要求,加之部分员工不规范的作业,也会严重阻碍产品质量的提升。 2.生产安全问题突出。部分企业不重视工业生产的安全问题,单一重视经济效益,减少了安全生产的资金投入,很容易导致机械设备不合格作业,为企业埋下安全隐患。此外,安全生产的制度建设不到位也会导致安全生产实践水平下降。在企业的生产工作中,应当注重生产管理机构的不断完善,避免人员冗杂,以及缺乏生产经验和安全知识的员工参与生产。目前,在日益激烈的市场经营竞争环境下,企业一旦片面追求资金成本的降低,就很容易引起技术革新水平降低,导致企业生产产品的更新换代周期缩短,不利于企业增加生产活力,进而会影响企业未来的发展。因此,生产安全问题需要企业的不断关注和重视。 二、制约工业生产管理的因素 1.企业管理意识薄弱。一旦企业的经营管理人员管理意识薄弱,就很容易导致企业内部发展涉及到的各项事务受到影响。企业的管理者需要自觉的运用已有的管理经验和管理知识来维护企业运行,通过合理科学同时符合企业实际的问题分析,来提出可行的解决对策,发挥对实践的良好规划和指导作用,进而不断成为一种内在意识。企业管理者如果在制度存在漏洞时不能及时的发现问题、分析问题和解决问题,就很容易导致企业运营失调;如果不重视企业经营管理的安全性,很容易导致生产安全隐患增加。所以,需要企业将人才管理、安全生产、制度建设和竞争创新发展各方面充分考虑到位,形成全面科学的管理意识。 2.企业制度体系不成熟。管理制度对于企业整体工作的开展发挥了重要的作用,是企业开展各项工作的基础和纲要。所以需要借助生产管理规范和标准的引导力量来对企业的生产经营活动进行管理,有效提升企业的经营生产效率,维护良好的生产规律和氛围。但是,大部分的企业存在管理体系不成熟的问题,企业内部的各项经营决策没有良好的管理标准和指导,阻碍了企业的进步和健康发展。因此,应当不断完善企业管理制度,制定行之有效的企业管理制度,并积极投入实践。在财务调查和统计等方面也应该关注工作的全面性,通过科学合理的成本控制管理来维护正常企业运行。3.企业员工素质较低。正是因为大部分企业的员工来源范围较广,整体的员工受教育程度较低,所以综合能力和整体素质无法保证。这些都是现代工业生产企业员工的最大特点。如果在员工培训期间的工作不到位,更加会导致员工综合素质降低。主要的员工素质低下原因有以下几点:首先,培训前期没有调查员工的个人意见,培训内容广泛但是没有明显的针对性,盲目依据热点设置课程,脱离企业实际工作的需要。第二,没有制定较为系统的员工培训管理计划,导致培训课程不合理,进度不连贯,培训队伍建设混乱。 三、提高工业生产管理效果的建议 1.树立先进的管理意识。应当树立起先进的现代工业生产管理意识,做好管理者与被管理者之间的协调配合。无论是管理阶层还是被管理阶层,都应该树立正确的管理意识。对于管理者而言,需要通过不断学习来提高个人的管理知识水平,充实自己的管理经验,革新管理意识,不断提升和完善自己。还可以结合企业的实际发展情况来安排管理工作内容,不断提升管理工作效率。被管理人员也不应该仅仅处于被动接受的位置,被管理者也应该积极反馈意见和建议,对管理效果和管理实践情况提出自己的看法和见解,构建起可循环的科学合理的管理体系。 2.完善现有的制度体系。制度的完善是现代工业生产管理能力和水平提升的重要基础。应该遵循管理体系和管理知识标准要求,充分实现管理工作详细划分。对于人力资源、财务成本管控、设备维护、员工精神文化学习等多个不同方面采取有针对性的管理方法。同时也应该制定完善的管理准则和管理标准,不可以局限于某一管理层面,忽视其他的管理内容之间的联系。而且,在长期的管理实践和管理研究过程中,还可以通过制度配合来达成管理部门整体统一,构建一个更加系统和完善的管理服务制度体系。 3.打造高素质的员工队伍。现代工业生产管理团队建设的重点和重要方式就在于培训课程的开展,需要关注和重视构建良好的课程培训氛围,提升培训的员工满意程度,高标准、高要求的开展各项培训活动。应该积极聘请经验丰富的专业生产管理培训人员进行培训授课,提升培训指导的水平,加大对培训的整体课程内容制定和培训进度把握的关注程度,提升系统化水平,带动整体培训流程更加紧密。可以提前做好课程安排,避免出现培训混乱等问题。此外,培训方式也应该多种多样,可以积极鼓励员工进行自主学习,构建良好的学习氛围。提高工业生产管理效果应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。 四、结语 综上所述,在现代工业生产过程中,企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理,生产管理为企业实现经营目标提供了物质基础,有利于企业高层管理者做好经营决策。企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等因素都不利于现代工业生产管理的发展。因此,应当树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点,可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持,促进企业又好又快的发展。 作者:刘薇 单位:中航工业金城南京机电液压工程研究中心
电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展,我国的工业化进程也不断地得到推进,而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用,并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化;系统;应用;发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域,引领着现代化工业的发展方向,对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度,提高检测的精确度,增强传输信息的有效性和实时性,确保了企业生产活动的顺利展开。另外,电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生,保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代,各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用,电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展,为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点,将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中,实现的功能主要有以下几个方面:a.实现lps系统与直流系统的监视;b.能够有效的控制发电机组;c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护;d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网;e.控制和操作柴油发电机组及保安电源;f.实现对低压厂用电源的控制;g.实现了手动控制和自动化控制的并网;h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确;其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统,和强抗干扰性能,同时,需要程序动作速度要快;另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时监测,显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法,实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广,我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节,包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑,给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来,从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术,则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节,包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,同时能实施同步控制,并能够帮助实验人员测试新的装置,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面,在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如:一个地方的电网出现故障,通过电脑的监控就可得知,以最短的时间通知电力部门修复,降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作,可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上,自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,适用范围较窄。目前,全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展,融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换,其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备,与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此,大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用,减少了从设计到产品之间的时间,降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化,电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化,重点就是如何保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备,从公共设施层到网络层,对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力,对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入,为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量,加强政策上的扶持,建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面,转变经济增长的模式,提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术,从而极大程度减少了工程的成本与时间,完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中,需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中,自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换,使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要:本文从电气自动化原理及设计标准出发,对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点,进行了认真研究。 关键词:高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用,使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此,设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统,高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成,通常分为四级控制:第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节,使其运行始终保持最佳的状态,并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测,自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息,以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用,延长设备使用寿命,及时发现和控制各种隐患,提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享,对水电气的使用和收费情况进行计算,实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时,首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性,然后在供电稳定的基础上,再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时,必须把成本因素考虑其中,在设计出优质方案的同时,也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样,才能符合投资方的要求,才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中,不仅要注意提高建筑物的使用功能,还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多,各系统的耗电量较大,所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关,电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是:技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范,以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时,首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式,设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解,认真做好用户需求分析,了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果,设计实际控制各个系统的方案,进而明确子系统的数量,以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案,来设置监控的位置和选用的设备类型,然后编写监控点总表,并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中,应遵循的要点:中央监控室应选择靠近系统中心的位置,并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置,应尽量靠近现场传感器和执行装置,注意相对集中和经济布线,接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分,其作用是通过变配电,直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中,从中央控制室出发,向各个子系统辐射控制,所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中,需要为其配备专用的配电盘,且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%,频率变化保持在1hz以内,波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中,电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障,监控系统就会切断对该设备的电力供应,避免故障范围继续扩大,影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式,主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有:智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元,且分别与计算机连接。通过智能继电器,实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理,实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能,进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量,实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 高层建筑中,安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化,需要进行安全保护接地的范围越来越广,没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏,外壳带电,就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后,由于接地电阻远小于人体电阻,所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行,又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中,各种电子设备,如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中,微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行,除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外,还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中,预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题,在设置屏蔽接地时,应让pe线和设备外壳实现有效连接,而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中,有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响,造成损坏,甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施,以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统,既能减少电磁干扰,也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时,要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择;还应结合建筑工程的实际情况,既要保证应急照明的可靠性,又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式:电网供电、蓄电池电源供电,以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式:常闭状态,发生火灾时点亮,此方式优点在于控制简单且节约能源,缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态,优点是控制简单;缺点是浪费电力能源。平时可控,火灾时强行点亮,优点是节约成本和能源;缺点是控制系统复杂,不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作,必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位,在设计过程中,设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解,才能制订出科学、合理的设计方案,才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化;水电站应用 1. 引言 (1)随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 (2)水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大,这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时, 水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态),为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用plc可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要:我国的技术发展模式不断更新,随之广泛应用了计算机网络技术,其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统,也是所谓的ecs系统,在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视,从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词:电气自动化技术;火力发电;应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备,这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转,才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的,若开展超负荷的运转,一定会降低设备使用率,损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后,可以准确的计量设备运转效率,若超负荷能够自动停止运转,停止相应时间之后,会自动开启重新运转。设备如果产生故障,此自动化系统可以体现出报警的功效,让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下,用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析,发电量不能够和人们的需求用电量相符,特别是在炎热的夏天,小部分地区对居民供电的时候,需要分不同时间对其供电,这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高,不断加大了冷暖空调的应用,对于火力发电而言,要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行,可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端,会造成发电量不可以与使用量相符,所以不能够相应提升生产效率。当下,对电气自动化的使用,可以合理的将这一问题解决,利用有效的分析数据,拟定出细致的运行措施,还会将运行的强度和时间有所规划,保证给予人们电量的同时,还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤,同时在技术方面不是特别的优越,还不可以开展有效的强度分析,造成发电量不均匀,有时会产生极大的浪费情况,又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面,因为早期的操作模式为人工操作,难免会产生不充分燃烧的情况,导致资源的极大浪费。可是,现阶段电气自动化技术的应用,可以合理的将这一问题避免,利用计算机软件对原料自动计算,利用燃烧所使用的时间,将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升,确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中,创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构,能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现,让操作人员与管理人员,实现监督和观测整体的电厂设备,同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面,能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中,能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下,整体系统中的运行信息与数据,就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来,同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中,需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少,就能够将控制室缩小,从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中,可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集,开展发电信息和设备的采集,充分的将有关指令实现,提升电网工作成效,让设备运行方面优质进展。所以,火力发电过程中需要将设备控制方面提升,使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中,普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警,可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术,能够将计算机的保护控制技术完善开展,从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等,就能够将火电设备中的系统隐患提前发现,同时将保护和控制的相应对策相应改变,会自动的控制系统故障所产生的领域,确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外,也能够在预防一直到维修的过程转化, 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中,控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成,也就是控制技术、通信技术以及计算机技术,这三个方面需要互相促进、互相配合,才可以将信息技术和网络技术,针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避,可以合理的在根源处将传统dcs控制内,集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式,为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式,可不能够将重要问题及时发现,若可以对设备高度分散管理提升完成度,就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是,将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中,接着将每一i/o通道正常连接,在连接的工具上需要应用电缆完善开展,在a/d对其处理结束之后,会出现dcs设备状态,用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点,并且因为监控站存在较低的防护等级,会逐渐的降低dcs的造价,将发电成本有效节约。可是,因为运用这样的方式,会将全部的电气设备都在监控的领域中,所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段,监控的范畴也会随之有所增加,在一定意义下就会将dcs冗余降低,导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围,会拥有较大的空间跨度,电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面,在较多的领域中都获得了较大的应用力度,对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约,会让火力发电厂当中的主要操作人员可以,不需要对设备近距离接触,就可以有效控制设备,对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中,i/o信号能够利用电缆中的硬接线,对与加采集柜的相互连接充分实现,在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器,能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接,从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控,所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约,在一定程度上将安装费用合理节省。并且,i/o的控制还包含对数据自动处理的功能,可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是,i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要:工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状,分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨,还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词:工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展,名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排,它属于工科电气信息类,新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时,现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现,iec61l3l 的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前,世界上有200 多家plc 厂商,近400 种plc 产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于pc的人机界面已经成为主流,基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先,在系统安排方面,用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,配件数量多的,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入dcs系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组dcs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ecs时,其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术,如windows2000、opc、activex和win-dows ce的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要:作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验,从专业建设的角度,探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词:技能大赛;高职;专业教学;促进作用 职业教育以服务为宗旨,以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才,近年来,高职教育教学改革如火如荼地展开,而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段,更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一,电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业,在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中,积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛;并以此为借鉴,在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面,都融进了大赛因素。实践证明,职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要,而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性,理论性较强,实用性和针对性较差,这与职业教育的培养目标相去甚远。因此,冲破学科体系的束缚,构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要学校与企业的充分接触和交流,才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求,专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因,企业在某些方面很难完全配合,职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始,全国职业技能大赛已连续举办了四届,各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的,它体现了高技术、新工艺的发展要求,既契合国家要求的最新职业标准,又与实际生产贴近,并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目,潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术,涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识,以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系,互相融合,体现了工学结合、理实一体的教改理念,学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑,职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此,电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求,参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求,以及竞赛规则和评分标准等,对课程体系进行了重构;课程内容的选择,摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导,以应用为目的,选择载体,设计学习性工作任务来整合理论与实践知识,并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化,突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解,学生学的比较吃力,积极性差;在新的课程体系中取消了这门课程,增加了实用性强的《变频器应用技术》,并设置了支撑课程实施的理实一体化环境,课程实施工学结合,并适时穿插竞赛项目,大大提高了学习积极性,强化了实践与创新能力培养。又如,我们将原来分散的实训教学环节,按课程的关涉程度,整合成系列训练项目,以rxg-1c型电工实训考核装置为平台,将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合,为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”,还是“机电一体化设备组装与调试”,大赛试题都是以工作任务书的形式命题的,这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性,所涉及的项目一般技术含量较高,学生按照任务书的要求要想很好地解决问题,一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合,二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授,老师讲、学生听,理实分离,严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应,如题意分析和程序设计正确却很难有效实施,功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此,电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时,深受大赛启发,专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识;课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目(情境),实施时利用任务驱动模式,将学生分成小组,教师给出具体的任务书,学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导,学生处于主体地位,人人参与,在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识,积累了工作经验,培养了综合职业能力,自信心与沟通合作能力得到加强。近两年,本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项,三等奖1项,省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展,plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目,既体现了这些前沿新技术的实际应用,也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师,能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念,不断拓宽知识面,加强新技术、新工艺的学习,跟上科技发展的步伐。其次,教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点,新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺,懂得生产管理与劳动组织,具备较强的设备故障查排能力,只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐,才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此,学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时,着力提升其理论水平与实践创新能力:一方面,通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式,帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵,提高新背景下职业教育教学改革的适应能力;另一方面,制定政策,鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年,并为企业做好技术服务等工作,旨在积累现场工作经验,提升实践与创新能力;再次,聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作,组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队;最后也是最关键的一点,是以技能大赛为抓手、为参照,进行专业教学改革,倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务,用大赛的流程组织教学活动,用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准,达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量,更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领,抓住示范院校建设的契机,投入700万元,改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准,淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备,与企业合作,新建了三个理实一体化教室,扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练,又能完成综合职业能力培养,亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑,还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时,积极寻求校外合作企业的支持,以弥补人才培养过程中设备与资源的不足,如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施,就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中,锻炼了教师队伍,密切了校企合作关系,构建了具有职场氛围的学习与工作环境,培养了实践与创新能力,增强了学生的就业竞争力。 总之,技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新,已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌,其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面,必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要:水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一,同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析,充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字:水电站;电气自动化应用;重要地位 电力电子技术的广泛使用,微电子产业的迅猛发展,使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实,利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控,主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测,发出指令实施相应操作,依据软件信号发出危险报警等。简单来说,实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作,所有的设备在计算机指令的指示下进行,对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性,同时提高生产效率,改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性,减少人力资源的投入;改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化,使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动,进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化,也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置,保证水电生产工程得以继续。此外,将自动控制装置引入到各项流程的控制,可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知,电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的,人的操作往往不能及时准确的对其做出调整,采用自动装置可以解决这一难题,他可以及时准确的调节有功和无功功率,保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬,而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置,控制并指令选择最佳的运行组数,结合当前水利条件,使用最少的水生产最多的电能,更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行,减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务,减轻了它们劳动的强度,减少了运行管理人员的数量,实现少人甚至无人值班,提高了劳动生产效率,节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析: (1)实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择,在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化; (2)能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行; (3)实现对主要的电气设备和线路的监视、保护; (4)完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备; (5)完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态,拦污栅极是否发生堵塞的监控,以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时,水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性,能为水电站提供更多的经济效益而被使用,虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角,同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此,水电站在实际运行中,主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大,因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线,最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点,水头变化过大,会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以,采用plc编程控制器,可以根据电站水头的高低来修改程序参数,使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今,电子计算机技术普遍应用于各个领域,其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论,慢慢取代了传统意义上的控制系统,大大地提高了水电站自动化的发展,真正实现了 "无人值班,少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术;在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置,利用标准的以太网络格式,利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来,组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 (1)体系结构开放,等级层次分明同时还具有良好的可扩展性; (2)分布式系统选择分层结构,针对不同的监控对象,采用不同监控方法,具有性能较好的分散性、整体性和灵活性; (3)采用先进的冗余处理技术,提高系统稳定性; (4)结合windows操作系统以及先进的通讯手段,定期对系统升级; 4.3 系统具有的功能 (1)对水电站内的全部设备进行自动监视和控制,计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集,分析设备工作状态并进行记录; (2)对水电站实行自动化的控制,根据上级的调度要求,结合水电站的实际情况,对电站的生产能力进行自适性调节,保证水电站可持续发展模式; (3)实现水电站管理的自动化:实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合; 结语 水电站电气自动化的实现,提高了水电经济效益和水电安全性的同时,也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中,会继续加大对水资源的开发力度,届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。
电气与化工论文:数字技术在电气自动化工程中的应用与创新 【摘 要】近年来,随着经济的发展,工业电气化也在不断进步。尤其是在应用了数字技术之后,电气化行业得以快速发展。它主要是经过刷新电气化的操作系统,使工业电气自动化区域更适用和简单快捷,数字化技术管理下的工业电气的运作系统在高速的运转着,工业电气化的工作效率被显著提高。除此之外数字技术在工业电气工程中的应用应该还有很多好处,还需要我们锲而不舍的对它做更深入的研究。在本篇文章中,针对这个问题进行了讨论。 【关键词】数字技术 电气自动化 应用 创新 最近几年,随着计算机技术水平的不断提高,它的应用范围越来越大,尤其是计算机在工业电气化中扮演着重要的角色,在电气技术高压试验中采用了微型计算机控制的变压器试验设备,利用计算机的测试系统和辅助方法对高压强电流功率驱动集成电路进行测试研究。在本文中,作者主要阐述了计算机在电气自动化工程中的应用 一、数字技术在工业电气化中的使用 (一)数字技术在工业电气自动化应用中的可操作性强 正如我们所知,数字化技术具有逻辑能力强、应用简单等特点,能进行信息数字量、模拟量,识别信息的正确与错误,避免了人力、财源的浪费,节约了资源。数字化技术的应用,就是对命令进行传递并且进行指导,通过微波、电缆、网络等传输介质进行传输,自动进行其操作流程,而且它本身就带有判断和辨别的作用。因为信息技术在多个层面都进行了模拟监控,所以通过它引导的信息产业可以向电子商务的方向发展。再加上微电子处理器和微电子技术的应用,让越来越多的单位企业意识到了数字技术的重要性,同时工业电气化方面也因为数字化技术的使用迎来了更为广阔的应用前景。 (二)数字技术在工业电气自动化的高性价比 另外,数字技术在电气自动化工程中的应用还有诸多好处。数字技术一方面保证了工业自动化更好的实现其功能,在使用和检查方面都有所改善,使通信能力加强,可以处理更多的信息,更智能化,另一方面它的标准得到提升,清晰的内部结构,节约成本的同时也保证了质量,减少了不必要的浪费。也就是说,在对工业电气进行设备改造过程中,系统为它提供了比较优越的条件。把工业电气自动化和数字技术相结合,不仅可以得到高性价比,而且在其它领域也很受欢迎,大力推崇。工业上,在电气及其自动化工程中,数字式变电系统代替了传统的变电系统的使用,并且在生活和工业中被大力应用。数字式改变电压的工作原理是通过微型计算机来进行硬件的设置和信息的收集,不仅能使数字化的程度更高,而且还可以削减在设备和面积上的不必要浪费。数字式变电系统的操作简单、成本比较低,能够在不需要别的设备帮助的基础上,进行管理和控制。 (三)数字技术在工业电气自动化中应用的高可靠性 第一,它采用的电气系统在网络系统和技术都比较先进。之所以在工业电气及其自动化中使用数字技术能够实现操作简单,准确率提高,即使出现错误修复也比较快的功能,是因为使用的数字化技术能够避免很多设备集中工作的麻烦。第二,在工业电气化中,使用了数字化传感器和光纤网络,更加提高了工业电气化使用的可靠性和有效性。比如在工业电气及其自动化中,仪器和仪表的数字化、网络化的应用前景就非常好,因为它们拥有较好的平衡性和明确定位的能力。事实证明,数字技术的应用不但提高了对知识的应用,而且应用市场也相当不错,根据不完全统计,在工业电气化中应用数字化技术的已达到了70%以上。根据数据显示,数字技术越来越被人们认可,这种结果肯定了数字技术的可靠性、实用性和灵活性。数字技术在工业电气化的应用前景非常好。 二、数字技术在电气自动化中的创新 虽然数字技术在电气自动化中被大力使用,而且已经促进了电气行业的进步,然而,随着技术的不断进步,为了能够使数字技术更好的为人类某福利,提高电气工程的运转效率,我们需要不断的找到数字技术在电气自动化中的创新。 (一)可控性创新的方法:使用虚拟终端 因为G00SE虚拟子不仅完善而且还优化了二次回路,被广泛应用于信息交换和监控设备中,它使二次回路的灵敏性明显提高,并且改善了整个二次回路系统的可实践性和有效性。下面就来具体介绍一下虚端子在电气自动化是如何变现其有效性的。首先,虚端子能够起到控制的用处,可以全方位的控制全站的线路、母线和开关灯等重要组成部分,这样能够在提高不同装置之间的传输信息和通信的能力的同时达到跳合闸的功能,进而更加有效的维护遥控装置以及间隔层;其次,虚端子能够起到优化的作用,不仅可以使温度调试系统而且还可以使档位调节系统的操作步骤和程序大大的简单化,从而实现了操作简单的优点。 (二)可操作性的创新方法:程序化操作 电气自动化可靠性的基础是数字技术的可操作性,所以,在实施命令调度以前,必须严格的检查、核实票据,之后再把已经确定没有错误的票据存储到电脑上。实施实际操作的过程中,首先要求调整及设好人工操作界面,检查闸刀和开关灯主要的器件是否完全正确,然后实施操作演习,改善预演的过程中出现的一些问题,进而保证数字技术的可操作性。在对信息进行操作时,程序化操作的工作原理是让它与网络技术相融合,这种方法重在让内部网络与外部网络结合成为一个,以实现数字技术的高准确度为目标。此外,这种方法将智能系统分为很多小模块,进而实现各模块之间相互独立又紧密联系,维持了智能系统的正常运转。 (三)可靠性的创新方法:智能终端安装 为了保证数字技术应用的可靠性,在电气自动化操作中可以采用智能终端安装方法来实现配置的有效运转。光纤技术是智能终端安装过程的关键技术,通过光纤连接,有效地采集和控制间隔层与智能终端的数据信息。此外,要对程序接口不断改进和完善,加强PC自动化平台与ERP等系统的连接,为了满足客户的需求,在连接过程中,一般采用TCP/IP作为通讯协议,以达到程序接口的有效性和标准化的目标,为数字技术智能化的实现提供必要条件。 总而言之,由于数字技术普遍的用于电气自动化中,使得电气体系的可靠性、可操作性、灵活性以及系统性得到很大的提高,同时也很大程度上减少了人力资源的成本以及机器维修的费用,进而使电气行业在市场竞争中的竞争力得以提高。在技术水平不断提高的前提上,数字技术在电气自动化工业中的应用前景不容小觑。 电气与化工论文:浅论化工行业电气的安全技术与安全管理 【摘要】化工行业是工业生产的重要部分,由于其生产经营特点,以及生产材料的危险性,使得电气安全工作成为化工行业的重中之重。为此,笔者分析了化工行业电气的环境与特点,并从安全技术与管理两方面提出相关对策。 【关键词】化工;电气;安全技术;管理 前言 化工行业是我国工业的关键构成部分,关系到国计民生。但当前在许多企业中,依然存在着对电气设备的安全问题与使用维护关注不够,对工作人员的安全管理也不充分,造成有的生产环节安全系数降低,加大了电气事故的危险性。所以,加强化工行业电气的安全技术水平与安全管理是必不可少的。 一、电气的工作环境与设备情况 (一)高温环境。化工电气往往有着许多热辐射,车间里的温度很多时候或有规律的高达三十五摄氏度以上的情况。比如配备了干燥炉、烘箱、焙烧炉与锅炉的车间厂房。 (二)潮湿环境。工作环境内部空气的湿度超过百分之六十,但小于百分之七十五,这样的环境可以称为阴湿环境。空气湿度达到百分之七十五,这样的环境是潮湿环境。如果空气的湿度几乎到百分之百,顶棚、墙壁、地面和设备基本是浸泡在湿气里面,这样的环境属于非常潮湿环境。而化工电气的许多工作环境 属于阴湿甚至非常潮湿的环境。 (三)多尘环境。在实际生产活动中,产生粉尘如果足够多,就会堆积在线路桥架上,或积淀于电气设备上。根据粉尘是否导电,可以细分成导电粉尘环境与非导电粉尘环境。 (四)腐蚀环境。由于化工生产的很多原材料都具有腐蚀性,这些材料会腐蚀电气设备的架构,破坏电气设备的绝缘。根据腐蚀性的高低可以分成弱腐蚀环境、中等腐蚀环境与强腐蚀环境三种。 (五)爆炸性危险环境。化工生产需要许多原料,大部分都是可燃性物质,如煤、甲苯、氢气等。在大气条件下,可燃性物质与空气的混合物被点燃爆炸后,燃烧将传至全部未燃混合物的环境是爆炸性危险环境。爆炸性危险环境内的电气设备如果选型不当或得不到较好的管理,容易酿成火灾甚至爆炸事故。 (六)导电设备。在金属制造的设备比较集中的环境,员工会和设备的金属接触,但很难能够和金属完全绝缘,发生漏电事故时会对人身造成伤害。比如在锅炉的炉壁内实施检查清洁等。 (七)电气设备。化工行业电气环境,可以分为会对工作安全有妨碍的自然因素与非自然因素。自然因素包含着雷电、静电之类;非自然因素包含着化工电气操作地点的各种环境条件。电气环境对安全生产是否有保障有着至为关键的地位,在分析化工生产电气的安全情况时,需要将电气环境首先考虑。1、雷电。雷电的破坏是通过直击雷、电磁感应等的热作用、物理性质的损伤而造成的。当车间、输电线路与管道设备受到雷击的时候,会形成强烈的高电压与强势电流,造成事故断电或者火灾甚至爆炸,对化工生产造成巨大危害。由此可见,雷电的防护对化工电气来讲,是非常必要的。2、静电。静电所包含的电量通常很小,但往往电压较高,很容易造成火花放电现象。静电的火花能够点燃易燃物质,造成一定的隐患,影响生产的质量,还会导致电脑、继电器、控制器等的电子元件的损坏。3、电磁辐射。电磁辐射往往容易被忽视,但其会导致信号中断或失误,仪器、仪表及自控系统失灵;另外,射频危害还表现为感应放电,可能给人以明显的电击,还可能与邻近的接地导体之间发生火花放电,在有爆炸性混合物的场所,这是非常危险的因素。 二、设备安全管理 (一)高温防护。化工企业在高温场所内的电气设备应提高防护等级,加强高温安全防护措施。对高温场所内的电气设备实行日检查制,确保设备的散热效果良好。 (二)湿度控制。潮湿环境内的高低压配电室及计算机机房等,需安装温湿度仪和空调,实时监测室内温湿度,同时加强巡检力度,及时开启空调调温除湿 (三)降低粉尘危害。可以通过密闭设备来生产,这样可以防止粉尘四处扩散。无法充分密闭的车间,在不影响生产的前提下,尽可能的利用半封闭罩、隔离室等办法来隔离粉尘与电气设备,把粉尘控制于局部范围中,防止粉尘的四散。 (四)预防腐蚀。环境中的化学腐蚀介质包括:氯气、氯化氢、腐蚀粉尘等。化工电器防腐蚀主要通过采用密封式或封闭式结构来提高其防腐蚀性能。电器具有可靠的进出导线密封装置。外露部件在设计和工艺上均采取防腐蚀措施。 (五)防止爆炸。用于爆炸性危险环境内的电气设备须选用防爆电气设备。防爆电气设备根据环境及介质的不同分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类;根据结构型式的不同主要有隔爆型、增安型等。当电气设备内产生电火花及危险高温,引燃壳内的爆炸性气体混合物时,隔爆型电气设备的隔爆外壳应能承受内部的爆炸压力而不破损;同时隔爆外壳的接合面应能将向壳外传播的爆炸火焰减弱至不能点燃周围的爆炸性气体混合物。增安型电气设备是对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备,采取进一步的安全措施,提高其安全程度,防止电气设备内部产生电弧、电火花及危险高温。没有了点燃源,就不会发生爆炸事故。 (六)避雷与接地。化工企业内须建立安全可靠的接地网。避雷是在建筑物或设备顶部安装避雷带或避雷针,通过安全可靠的避雷引下线与地下的接地网相连,将雷电流引入大地。消除静电是将可能产生静电的设备通过接地引线把产生的静电导入大地。化工企业内所有不带电的导电设备和带电设备的不带电金属外壳都须通过接地引线与地下的接地网可靠相连,当有意外漏电事故发生时,接地引线将漏电电流导入大地,保障人员安全。 三、人员的管理 (一)单位领导要重视电气安全管理,可以将电气系统各环节分别确立第一责任人,达到每一环节都有安全负责人,确保国家的安全生产法规与相关规章制度能够切实落到实处。 (二)员工必须掌握安全技术、法律规章与劳动防护工作常识,熟悉自身岗位的运行方式、技术水平,把握操作时的隐患与危险环节,并能够熟练运用一定的防护手段。 (三)制订与完善相关规章制度,如电气安全管理规定,电气安全规程等,并宣传普及、贯彻执行。 (四)制度性的对电气系统所有环节实施安全检查,每个星期不能少于一回,对隐患排查、整改,使设备、消防器材与应急设施等保持完善备用的状态。 (五)不隐瞒隐患,对已经发生的电气事故要及时报告,并维持现场情况,分析了解情况与原因,对相关责任人不能姑息,保证责任落实到人。 结束语: 对化工行业电气实施安全考核,首先要进行系统安全分析,同时也要注意一些问题,比如多方引进学习同行业实践证明可行的操作方法,进行相关总结,争取为己所用。加强在计划制订时候的安全评价力度,做好全体和局部的联系。可以按照需要利用多种评价体系全面考量,以达到完善、全面。 电气与化工论文:探讨电气工程及其自动化工程建设与发展 摘要:随着我国科学技术的不断发展,我国的电气工程水平也得到了较大程度的提高。这也就在一定程度上使得社会工业化的发展对电气工程的发展提出了更高的要求,也就是进一步实现我国电气工程的自动化。本文主要先是分析了我国电气工程及其自动化的发展现状,并对我国电气工程在自动化在建设过程中产生的一些障碍进行了较为详细的研究,从而提出了一些适合电气工程自动化建设以及发展的意见。 关键字:电气工程;工程建设;发展策略 众所周知,经济的发展和社会的进步离不开我国电气工程的发展,也正是由于我国科学技术的发展使得一些部门对与电气工程提出了更高的要求,这也就在一定程度上促使了我国电气工程自动化建设的进程。如果电气工程自动化能够较好的完善,不仅仅能够更好的适应各个行业的要求,还能够满足自动化生产线的的需要,从一定程度上大大提高了各个行业的发展水平。 一、关于电气工程以及自动化建设现状 众多周知,我国的科技水平在近几年来得到了飞速发展,从一定程度上促进了电气工程水平的提高。不仅仅较之以前在电气的综合利用效率上有了较大水平的提高,更重要的是形成了一个较为完善的电气工程控制系统,从而能够在一定程度上满足工业自动化发展的一些要求。加快电气工程以及自动化的发展,不仅仅能够更好的提高一些部门在控制方式上的优化以及创新,同时也能够在一定程度上减轻相关技术人员的工作压力,提高相应的工作效率。 就我国目前各个行业的发展趋势来看,电气工程以及自动化必将成为我国行业发展的重要的一个组成部分。电气自动化不仅仅能够对经济的发展和社会的进步起到一定的促进作用,也是作为一些行业提高工业效率的一项重要措施。 二、关于电气工程以及自动化建设与发展的问题 虽然我国的电气工程以及自动化随着我国的科学技术得到了一定程度的发展,但是由于一些限制因素,使得电气工程以及自动化相关行业存在一些问题,本文经过分析,总结得到主要存在一下几个问题。 (一)没有进行相关的成本控制 众所周知,虽然我国的电气工程以及自动化以及发展的综合程度较大,但是就针对性却较差。这就容易造成一些企业在具体的使用过程中,相关的电气自动化不能够与企业自身吻合度较差,从另一个方面增加了企业的使用成本。而如果要想再开发一些更符合企业发展的软件以及技术,会增加软件开发的时间成本,从而也会增加企业的机会成本。 (二)工作效率较低,操作较复杂 由于电气工程以及自动化自身的特点,从而使得电气工程以及自动化要想得到较好的建设与发展则需要一个完整的系统。要想使得相关电气自动化能够提高工作的效率,保证工作的质量,这就需要相关人员对系统进行创新,从而能够满足电气工程以及自动化发展的需求,但是在具体的操作过程中,仍然同意出现工作效率较低的现象。与此同时,电气工程以及自动化需要对不同的对象进行不同的设计,这就加大了设计人员的工作难度,呈现出复杂化的特点。此外,网络技术的多样性对电气工程以及自动化建设与发展带来了不良的影响,造成了工作的繁琐与混乱,阻碍了电气工程以及自动化的建设与发展。 (三)数据传输出现问题 数据传输对电气工程以及自动化的建设与发展起着决定性的影响,数据传输的速度和安全性,决定着电气自动化的效率与安全性。但是在实际的电气工程以及自动化建设和发展中,数据传输方面存在着一些问题。一方面是传输效率的问题,另一方面是传输安全性的问题,造成了电气工程以及自动化发展的障碍,阻碍了电气工程以及自动化发展的准确性和安全性。 三、加强电气工程以及自动化建设与发展的方法 由于电气工程以及电动化的自身的复杂性,使得在其建设和发展的过程中会收到一些因素的制约以及影响,因此在行业发展的过程中面临着困境的时候,则需要从多个方面着手,根据电气工程以及自动化建设与发展过程中出现的问题,从而能够运用针对性较强的方法,才能够更加有效的促进电气工程以及自动化的建设与发展。 (一)加强技术方面的创新 众所周知,电气工程以及自动化是对技术有着较为严格的要求,所以要想使电气工程以及自动化有较大的发展,则必须要从技术优化方面加大力度,从而能够更好的突破技术方面的瓶颈,才能够更好的为自动化的建设和发展提供相关的技术支持。因此要建立一个统一的系统平台,根据商业终端客户的不同需求,对自身项目的运行特点进行分析,进而在统一的系统平台的支持下,实现对各种需求的满足。就当前的技术发展而言,嵌入式系统以及其他的控制系统,都需要借助统一的开发平台来实现系统的有效运行。可见,建立统一的系统平台,是电气工程以及自动化建设和发展的必然要求,一方面可以降低电气工程以及自动化的系统开发成本,另一方面还能大幅度的降低企业的运行成本。同时在建立统一的系统平台时,要按照一定的程序进行,做好开发目标的调查和研究,并充分分析行业与用户的相关信息,采用科学的管理模式对具体的操作进行有效的管理,特别是对实施环节、测试环节、开机环节以及运行环节的管理。这样不仅仅能能够在一定程度上减少企业的成本,并且能够提高企业的科学管理的水平,减少系统开发的费用以及系统开发的时间。 (二)对通用型网络结构进行探索 通用型的网络结构在电气工程以及自动化建设与发展中占有重要的地位,发挥了其独特的重要作用,可以实现企业在生产过程中的技术监管和企业管理以及设备的控制,在统一的系统中进行各个方面的工作,极大的提高了工作的效率,使工作变得更加快捷方便,同时提高了工作的安全性。另外,通用型的网络机构能够实现与各种管理系统以及中心控制系统的网络资源的配置,这样各种信息资源可以进行快速的有效的传输,真正的发挥了网络的作用,实现了网络结构的互通。可见,对网络结构进行探索有着远大的意义和现实的作用,这就需要技术人员的不断努力,加强技术方面的研究和分析,加强对网络结构的投入和探索,争取创建理想的通用型网络结构,为电气工程以及自动化的建设和发展提供重要的保障。 (三)加强对数据传输接口的建设 在电气工程以及自动化建设和发展的过程中,数据传输占有重要的地位,因此对电气工程以及自动化建设与发展要从数据传输的标准化建设着手,提高自动化系统的高效性、安全性以及快捷性。由于受到发展技术的约束和限制,我国的电气自动化建设过程中在数据传输接口方面还存在一定的缺陷和不足,这就需要利用已有的科技为支撑,借鉴其他国家先进的科技成果,加强对数据接口建设的探索,尽快实现数据接口的优化,实现程序的高效性,减少系统开发与运行的成本和时间,提高电气自动化的效率。 4、结束语 随着我国科学技术的不断发展,我国的电气工程水平也得到了较大程度的提高。这也就在一定程度上使得社会工业化的发展对电气工程的发展提出了更高的要求,也就是进一步实现我国电气工程的自动化。本文通过对我国电气工程及其自动化的发展现状,并对我国电气工程在自动化在建设过程中产生的一些障碍进行了较为详细的研究,从而提出了一些适合电气工程自动化建设以及发展的意见。希望能够为相关部门在进行优化企业的过程中提供一些参考价值。 电气与化工论文:化工项目中的电气施工现状与发展 摘要:本文介绍了化工项目中的电气施工现状与未来发展情况,在此基础上提出了工业中电气施工的重要性,阐述了施工阶段土建专业与电气施工配合工作,为化工工程的电气安装施工提供帮助工作。 关键词:化工工程;电气施工;现状;发展;配合 0引言 电气安装工程是整个化工工程项目中的一个重要组成部分,电气安装工程的好坏直接关系到工程质量、人身安全、投资效果、设备安全运行及节能的使用效果等。由于化工企业在设计与操作中不够规范,在电气安装中产生各种缺陷,留下安全隐患。随着当今科学技术和社会经济的急速发展,电气施工在建筑工程方面有了很大的进步和提高。整个工程的质量与其他施工项目必然发生多方面的联系,尤其和土建施工关系最为密切,施工中的协调配合就愈加显得重要。电气专业的施工和管理贯穿整个工程建设的始末,唯有树立“质量第一”的思想,采用科学的方法,严格地管理,认真把好每一道工序、每一个环节把好质量关,才能保证整个工程的质量。 1国内电气施工现状 面对入世后日趋激烈的国内外竞争,施工规范标准逐渐与国际社会接轨,各方面要求与标准都有所提高。化工施工企业一方面要正视自己的不足,另一方面也要充分利用难得的机遇,积极与国际接轨,提高自己的生存和发展能力。与此同时,国内存在的一些矛盾也逐渐体现出来。 1.1专业技术人员经验不足 由于长期受社会歧视及政策的原因,技术型工人在中青年这个年龄段(25-35岁)产生了脱节的现象。有经验的电气工程师虽然有很强的施工管理和组织经验,但文化水平及专业理论知识水平不高,对现行的国际标准(IEC)还没有完全接纳,对现行的电气规范也不是十分了解,对一些先进的技术如PLC控制及新型元器件性能等有似懂非懂的情况,只能一味的按图纸接线却不懂得原理,面对这种情况不得不在实践中去慢慢摸索。而刚毕业的大学生及技术工人虽然有理论知识但现场的施工经验又不足,还要有一个长期摸索接学习的时间。因此具有理论知识、实践经验及成本管理经验的复合型人才不多。 1.2施工管理人员素质不高 目前施工工程管理人员的现状是:技术素质较强,管理综合素质普遍不高,人文基本素质、尤其是国际化素质较为薄弱。在工程管理人才总量不足的前提下,工程实践中所需要的既懂工程技术、又精通工程管理、具有较强的人文、法律素质和国际化观念的中高级管理人才尤其十分匾乏。正因为施工工程管理人员素质问题才加剧了我国建筑工程质量问题、安全问题,并且造成了巨大的损失和浪费。新型的施工管理人员应同时具备知识、能力、人格素质,通过不断地自主学习和有效地绩效考核来提高施工管理人员的素质。 1.3施工质量下降 施工过程是控制电气工程质量的关键阶段。要严格控制影响工程质量和安全的因素,把施工中存在的质量问题尽量解决,以避免影响后序施工质量。由于施工单位在施工过程中为了降低施工成本,很少有专门的质量监督人员,到施工质量无法得到保障。另外材料成本问题,随着物价不断上涨,成本也随之不断增加,为了追求最大化的利益,也成为了施工质量下降的原因。虽然“企业的目的就是追求利润的最大化”,尽管从理论上讲无可厚非,但其中有一个误区,即不能一味单纯强调利润,为了利润不惜一切,忽视施工质量,工程质量的好坏直接关系到人民的生命财产和经济利益。 1.4社会因素 在化工项目施工单位,由于工作环境不是很好,长期工作在外,家庭工作关系难以平衡,另外国家对专业技术人员的待遇也不高,造成专业技术人员通常被有经验的工人所替代。 2化工项目的电气施工发展 随着科技水平的不断提高,电气施工技术的水平也相应得到了相当成熟的提高,特别是近年来随着电气施工在新材料、新工艺中的运用,一系列新技术的出现,不但解决了过去传统施工技术无法实现的技术瓶颈,而且使施工技术不断得到创新。一方面它降低了工程的成本、减少了工程的作业时间,另一方面更是增强了工程施工的安全可靠度,为整个电气施工项目的发展提供了一个更为广阔的舞台。国外先进技术的引进,都与传统的电气施工有着天壤之别,对电气安装的施工技术提出了许多新的要求,所有新产品、新工艺的应用,都需要经过工程技术人员进行大量的施工实践积累,最终得出大量的施工经验。 2.1新材料新工艺 接地材料从镀锌铁件向铜材变化。铜包钢接地圆线或绞线适用于一般环境和潮湿、盐碱、酸性土壤极产生化学腐蚀介质的特殊环境等高要求的工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地的水平接地体。铜包钢接地圆线是采用电镀、连铸等工艺制作的新型接地体,采用最先进的工艺将纯度99.9%铜覆盖至特制钢芯表面制成,导电性能与同等直径铜棒相同,但造价远低于纯铜,防腐性能远胜于镀锌钢材,具有导电性能好,低电阻、防腐性能优越、运输方便、施工方便、施工效率高等诸多优点,是替代圆钢、角钢、镀锌扁钢等传统接地材料的最佳选择。镀锌扁钢和作为接地体的镀锌角钢或钢管采用电焊连接,在连接处采用防腐油漆进行防腐,但由于焊接质量不能保证,且施工位置一般位于不易焊接的地方,接地电阻经常达不到设计和规范要求。铜包钢圆线制造工艺是采用电镀工艺,电气性能极佳,防腐蚀性优越独特,由于铜钢结合界面采用高温熔接,所以结合面不会出现残留物,不会出现腐蚀现象。 2.2自动化的发展 随着化学工业企业的发展规模越来越大,对自动化控制技术重视程度也相应提高,化工行业的自动化控制显得也越来越重要。因此,化工自动化控制的发展必须服从和服务于化工企业发展的大局,不断适应化工企业发展的需要,不断提高化工自动化控制水平。自动化程度越高,对火灾报警和人性化管理要求大大提高,装置内各种配套设施越来越多,比如自动火灾报警装置、紧急火灾广播、现场联络用广播对讲系统,电脑网络系统,电话系统、中央空调系统等,对装置中电气施工提出了极高的要求,在装置施工过程中利用计算机主要可以实现过程进度和计划的远程控制,过程资料利用计算机可以达到标准化和规范化,现场办公可以自行组建局域网,达到资源共享和及时信息,并与外部互联网进行技术交流,从外部得到需要的信息,对各种施工资料可以自行建立数据库进行管理,对数据可以及时进行筛选,发现其中问题,并可以利用数据库进行工作量统计和工程预决算,大大提高管理效率。化工生产企业是高危险性的高效益企业,它对生产的安全、操作和管理的要求极高。随着我国科学技术的进一步发展,与国外沟通日益密切,各种新设备、新技术会不断地被发明和投入应用,必然会使电气施工产生一个大的飞跃。 3与土建专业施工相配合 建筑工程的施工是比较复杂的,它包括土建、给排水、采暖通风、电气安装专业等等。在施工中如果某一专业或工种只考虑本身的工作,势必影响其他工种的施工,而且本专业或工种的工作也难以做好。有时会造成经济或质量上的损失。为了让整个工程的更顺利完成,电气安装施工人员与土建施工人员要加强联系与协作。施工阶段的主要工作是:配合土建和其它施工单位施工,预埋电缆电线保护管和支持固定件、预留安装设备所需孔洞、固定接线箱、灯头盒及电器底座、安装电气设备等。随着土建工程的进展,逐步进行设备安装、线路敷设、单体检查试验。工程施工实践表明,电气安装工程中的施工配合是十分重要的。要做好配合工作,电气施工人员不仅要有丰富的实践经验和对整个工程的深入了解,而且还要有高度的责任感,这样才能使工程做到完美。 4结束语 在化工工程项目施工过程中,电气工程的施工是一个全面、系统的工程,其施工质量的控制管理设计到人、材、物、时间和空间等方面。电气施工工程系统在化工项目建设中,起到了十分重要的作用。 电气与化工论文:建筑电气与智能化工程质量通病的防治措施 【摘 要】随着经济的快速发展,建筑行业也呈现出快速发展的趋势。电气工程作为建筑工程中的一个重要组成部分,在施工的过程中逐步受到施工单位的重视。但是随着建筑电气工程数量的增加,其产生质量问题的几率增加。另外,由于建筑电气是一种新兴的技术,在使用的过程中还不够完善,还存在着很多的质量问题。本文就当前电气工程施工中常发生的质量问题,进行了总结和分析,提出了相应的预防措施,为同行业提供参考。 【关键词】建筑工程;电气工程;施工;质量通病;防治措施 随着人们生活水平的逐步提高,对建筑物的使用功能要求越来越高,电气工程作为建筑工程的一个重要组成部分,在近年来增添了许多新的内容。但是在施工中,经常发生各种各样的问题导致电气工程无法正常的运行,本文将对施工过程中常见的质量通病进行归纳和总结。 一、电气工程施工质量的通病分析 (一)配电箱安装问题 在进行配电箱安装的过程中,往往容易出现配电箱的坐标不准确的现象,这时容易出现嵌入到墙面的现象,或者是发生移位、变形的现象;或者由于配电箱里面的垃圾没有得到及时的清理或者防腐工作不到位现象而使配电箱箱体遭到一定程度的破坏;当箱面板不能紧贴墙面时,这时会出现缺少回路编号的现象,使得布线的排列没有顺序;部分铁制配电箱体用电、气焊割大孔;配线管插入箱内长短不一,不顺直;入箱导管入箱位置随意布置,盘后接线混乱;箱体零线、保护地线未从汇流排接出。另外,在进行布线作业时,很多没有进行绑扎或者是没有有效的按压时,甚至出现导线被剪断的现象,最终导致配电箱内的线路紊乱,出现零线和地线凌乱交接,箱内没有配置专用的接地螺栓。在配电箱安装好以后,没有进行详细的检测就进行送电,留下一定的安全隐患。 (二)照明方面的问题 由于存在着开关、插座面板的不平整,在与建筑物进行接触的过程中出现了裂缝,开关不能切断相线,出现开与关的方向不一致的现象。插座的有关线接的比较凌乱,有的三孔插座根本就无接地线。螺口灯头接线不正确,软线吊灯灯头长度不足,没有做相应的保险扣,货调盒内的保险扣不能起到相应的作用。部分建筑照明工具安装偏位;成排灯具的水平度、直线度偏差较大等问题。这些现象是由预埋灯盒时位置出现问题,有偏差,安装时又没有采取有效的补救措施。另外,特殊地区的照明工具型号、规格、安装位置与高度应符合标准,如卫生间、厨房内设计应为防水灯,高于地面2.4米时,其金属外壳应做保护接地,并有专用接地螺栓,具有标识。采用螺口灯头时,如相线未接于螺口灯头中间的端子上,而是将零线接在该端子上,很容易造成安全事故。在施工的过程中出现偷工减料的现象,留下安全隐患。 (三)电线管铺设方面 当前施工中普遍存在着薄壁管代替厚壁管,PVC管代替金属管的现象,在使用金属管的时候对口毛的刺不进行处理,而是直接进行对口的焊接,在焊接的过程中出现严重的点焊的现象,钢管不接地或是接地不牢固;另外管子埋墙、埋地的深度不够,影响土建工程的进行;管理通过相应的结构没有设置路箱,留下很大的安全隐患。 在施工过程中经常会遇到厚壁钢管对焊连接产生内部结瘤,使穿线缆时损坏绝缘层;而薄壁钢管在焊接时会产生烧穿,埋入混凝土时会渗入浆水,导致导管堵塞等问题。 (四)防雷接地方面 避雷带通常是采用非镀锌圆钢,这种圆钢的定位不合理,同时感观的质量比较差;引下线截面小于避雷带的焊接面,这种结构产生的后果就是焊接的质量比较差,高出建筑物的部分未能与防雷装置形成可靠连接;接地的深度和间隔不够,焊接面不够,没有做好防腐的处理工作,接地的电阻比较大,不符合设计的要求。部分操作人员由于责任心不强,或焊接技术不熟练,焊接操作技术差。为防止此类现象出现,应加强操作人员责任心,提高焊接技术,不允许出现焊缝,不允许随意用螺纹钢代替圆钢作搭接。 (五)接线不符合要求 在进行施工的过程中,预埋线盒没有形成牢固的固定,出现模板胀膜,这些因素造成在安装的过程中出现坐标不准确的现象。施工人员在操作的过程中没有责任心,对电器的使用安全重要性的认识不足,在施工的过程中为了获取更多的经济效益,往往使用比较便宜的材料,根本不去调查材料是否符合标准。为了更快的完成工程,在施工的过程中出现偷工减料的现象,致使给建筑工程留下更大的安全隐患。 二、电气工程质量通病的防止措施 (一)配电器的安装处理 在进行配电箱的安装工作前,要求相关的技术人员做好充分的准备工作,详细的了解箱盒内的坐标和标高,利用钢筋套圈焊接将箱盒进行固定,防止出现移位或者变形的现象。配管和箱盒的预埋要符合设计的规范要求,按照相关的规定做好防腐蚀的处理,避免出现上锈的现象,剔除管口的毛刺,在入箱入盒是要加以保护。配电箱应开圆孔,应使用开孔器开孔或钻扩孔后再用锉刀去毛刺,防止穿线时损伤电气绝缘层;电线管导入配电箱时应平整,管口用护套锁紧,防止倾斜;引入引出线应有适当余量,以便检修,应成束放置,尤其是多回路导线不能有交叉现象;同一端孔上导线不可多于2根,须保证防松垫圈等零件齐全。配电箱安装好以后,要进行认真的检查工作,确保导线之间接触性良好,并且做好导线间、导线对地间的绝缘电阻的测量,确保能够正常送电。 (二)照明灯的安装处理 在安装照明等的过程中,定位准备相当重要,特别是在安装成排的灯具以及吊扇接线盒的安装时,应该保证预埋定位的准确性,安装过程中出现的误差要在许可的范围之内。日光灯的安装要保证选择规定的型号。合理安排定置预埋线接线盒的位置,尽量保证偏在一侧,不要放在灯的中心。 (三)电管敷设的处理 加强对施工现场施工人员的质量控制,对施工人员进行针对性的培训,管理人员要求熟悉有关的管理规定,保证在监督管理的过程中严格管理。电线层不能出现并排紧贴的现象,如果在施工中很难明显的分开,可以采用小水泥块来将其隔开。电管线埋入砖墙内,其表面的距离不应小于15mm,保证敷设的管道横平竖直。在进行管子弯曲是要用专业的弯管机进行使得弯曲处平整光滑,不宜出现扁折或是凹痕的现象。在预埋PVC电线管时,应该进行使用钳夹扁,应该选用符合管径的PVC塞头进行封盖管口,并用胶布进行绑扎牢固。 (四)预防的措施 加强对相关人员的专业技能的培训,保证焊接工作的顺利进行。增强管理人员和焊工的责任心,对于出现焊接不合格的现象,要是敲掉焊渣,刷上防锈漆。作为引下线钢筋的土建如果是对头碰焊的,应该在焊接处按照相关规定补搭接圆钢。 (五)接线的处理 在进行接线的时候应该与土建专业进行密切配合,准确牢固的固定线盒,在安装面板后要饱满补缝,不许出现留有缝隙的现象,做好面板的清洁保护工作。加强监督管理,确保开关和插座中相关线准确安装。安装结束后不能将安装的线头裸露在外,同时为了牢固压紧导线,应该将单芯线插入线孔时扭成双股,然后用螺丝钳拧紧。 三、结束语 建筑工程中电气的质量直接决定着建筑物的使用功能,随着电气工程的广泛受用,电气工程对建筑行业产生了很好的效益,影响着建筑行业的发展。因此,应该加强对建筑电气施工过程中管理,减少质量通病的发生,确保整个建筑电气工程的施工质量。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统关键技术与应用研究 [摘 要]电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础。电气自动化工程控制系统在企业发展中占有越来越重要的地位。电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。本文介绍了电气自动化工程控制系统的现状,电气自动化工程控制系统信息技术集成化,使电气自动化工程控制系统维护工作变得更加简便,节省了资金和材料,提高了可靠性。 [关键词]电气自动化工程;控制系统;信息集成化;标准化接口 我国的电气自动化产业的发展十分的迅猛,很多的行业已经开始将自动化控制成为生产中的重要设备技术,成为生产力扩大的有利的保障。电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,在现代先进科学技术领域中处于核心位置。电气自动化工程的未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步,这就要求电气自动化工程必须依靠先进的科学技术。对于电气自动化工程企业来说,电气自动化技术能够最大程度的降低人工劳动的强度,提高检测的精准度,增强传输信息的实时性、有效性,保证生产活动的正常开展。同时,减少了发生安全事故的可能,确保设备能够正常的运行。介绍了电气自动化工程控制系统的现状,详细讨论了电气自动化工程控制系统的发展趋势,论述了加强电气自动化工程控制系统建设的若干建议。 1 电气自动化工程控制系统 社会在不断的发展进步,科学技术水平也在不断的提高,科学技术在各个工程领域所占的 比重也越来越大,许多行业实行的智能化、自动化技术都离不开电气化与之配合设置。我国的电气自动化技术经历了几十年的发展之后,已经获得了不错的成绩。与国际水平相比我国的电气自动化技术水平还是不够高的,伴随着市场经济规模地不断扩大,电气自动化市场中出现了大量的竞争对手,加剧了企业的市场竞争环境。企业要充分发挥自身的生产优势,才能在一些行业中占有重要的位置。 1.1 电气自动化工程控制系统的信息集成化 电气自动化工程控制系统中信息技术的运用主要体现在:一方面是指管理层面上纵深方向的延伸。企业中的管理部门使用特定的浏览器对企业中的人力资源、财务核算等数据信息进行及时存取,同时也能够有效的监督控制正处于生产过程中的动态形式画面,可以及时掌握关于企业生产信息的第一手资料;另一方面是指信息技术会在电气自动化设施、系统与机器中进行横向的拓展。伴随着不断应用增加的微电子处理器技术,原来明确规定的界面设备逐渐变的模糊了。与之对应的结构软件、通讯的能力和统一、运用都比较容易的组态环境慢慢变的重要起来。 1.2 电气自动化工程控制系统的标准 语言规范是Windows NT和IE在电气自动化工程的发展领域,发展的主要流向已经衍变成为人机的界面,因为PC系统控制的灵活性质以及容易集成的特性使其正在被越来越多的用户所接受和使用。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其更加容易进行维护处理。 1.3 电气自动化工程分布式控制系统 伴S着企业对DCS 系统的实际应用,这一系统所存在的缺点也渐渐显现出来。因为DCS系统属于模拟数字的混合体系,它所使用的仪表装置仍然是模拟的传统型仪表,其可靠性很低,在维修使用的工作中异常困难;生产商家之间缺乏协议的统一标准,缺乏维修使用的互换性;昂贵的价格。信息时代的飞速发展导致了电气自动化工程系统的技术创新。 1.4 集中监控的方式进行的控制系统 因为集中控制方式的系统控制是要把所有的功能全部放入一个处理器中,所以处理速度是很慢的,导致了机器整个运行速度的减慢。要把所有的电子自动化设备放入监控之中,就造成了监控对象的数量过于庞大,也导致了主机空间的不断下降,同时增加了大量的电缆数量,使得投资的整体费用提高了,电缆进行较长距离的传输也会对整个控制系统的可靠性产生影响。因为集中进行监控的联锁与隔离刀闸中的闭锁使用的都是硬接线,使设备没有办法进行继续操作。加上这一接线进行反复接线时会很繁杂,查线工作就会更加困难,这样加大了维护工作的难度,也会因此而产生错误的操作,使整个电气自动化工程控制系统无法积极进行操作。 2 电气自动化工程控制系统的发展 2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术 我国制定出了电气自动化工程长期发展的计划,在逐渐开放的环境中,不断的提升电气自动化工程控制系统的创新能力,创新集成能力以及引入、消化、重新吸收的创造能力。不断追求发展产品自身的技术创新,大力致力于电气自动化工程系统的自主知识产权的产品研究,为电气自动化工程进行自主创新创造更宽更广的空间。一定要确定电气自动化企业中创新技术的主导位置,提供优厚的政策环境,健全机制体系,加速实行国家重大的科技研究项目。国家目前情况下的国内企业主要是生产中低档次的产品,产品在国内市场的格局主要适用于中小形势的项目。电气自动化工程企业应该尽量打开科技创新的市场局面,积极转换经济的增长模式,逐渐提升创新实践能力。 2.2 统一化的电气自动化工程系统 统一电气自动化工程系统能够实现电气自动化产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等,这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理,关键能够达到客户的需求,也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说,是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。 2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口 因为微软公司的标准技术,有效的缩减了工程的成本和时间,实现了办公室系统和电气自动化系统资源数据的共享交换。当企业同相关的系统进行连接时,因为电气自动化系统策方案的重要性,需要使用的操作系统是 Win-dows XP,那么办公室通讯使用的标准是IP 系统,自动化控制和管理系统两者之间重要接口的建立是通过PC系统。程序的标准化接口确保了厂家之间进行的软硬件交换数据,将通讯产生的困难解决了。 3 现场总线技术的创新使用 可以节省大量的电气自动化成本电气自动化工程控制系统中大量运用了现场总线与以太网为主的计算机网络技术,经过了系统运行经验的逐渐积累,电气设备的自动智能化也飞速的发展起来,在这些条件的共同作用下,网络技术被广泛的运用到了电气自动化技术中,所以现场的总线技术也由此产生。这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性,为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起。针对不一样的间隔会发挥不一样的作用,根据这个特点可以对不一样的间隔状况分别实行设计。现场总线的技术普遍运用在了企业的底层,初步实现了管理部门到自动化部门存取数据的目标,同时也符合了网络服务于工业的要求。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统技术分析与应用 [摘 要]电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,电气自动化工程控制系统在油田企业发展中占有越来越重要的地位。电气自动化技术经历了几十年的发展之后,与国际水平相比国内的电气自动化技术水平还是不够高的,电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。 [关键词]电气自动化工程;控制系统;信息集成化;计算机网络技术;总线技术 电气自动化工程控制系统在油田企业发展中占有越来越重要的地位。本文介绍了电气自动化工程控制系统的现状,电气自动化工程控制系统信息技术集成化,使电气自动化工程控制系统维护工作变得更加简便,总结了一些电气自动化系统缺点,并根据这些缺点提出了使用现场总线,节省了资金和材料,提高了可靠性。电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。 1 电气自动化工程控制系统 1.1 电气自动化工程控制系统的信息集成化 电气自动化工程控制系统中信息技术的运用主要体现在:一方面是指管理层面上纵深方向的延伸。企业中的管理部门使用特定的浏览器对企业中的人力资源、财务核算等数据信息进行及时存取,同时也能够有效的监督控制正处于生产过程中的动态形式画面,可以及时掌握关于企业生产信息的第一手资料;另一方面是指信息技术会在电气自动化设施、系统与机器中进行横向的拓展。伴随着不断应用增加的微电子处理器技术,原来明确规定的界面设备逐渐变的模糊了。与之对应的结构软件、通讯的能力和统一、运用都比较容易的组态环境慢慢变的重要起来。 1.2 电气自动化工程控制系统的标准 语言规范是 Windows NT 和IE在电气自动化工程的发展领域,发展的主要流向已经衍变成为人机的界面,因为PC系统控制的灵活性质以及容易集成的特性使其正在被越来越多的用户所接受和使用。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其更加容易进行维护处理。 1.3 电气自动化工程分布式控制系统 伴随着企业对DCS 系统的实际应用,这一系统所存在的缺点也渐渐显现出来。因为DCS 系统属于模拟数字的混合体系,它所使用的仪表装置仍然是模拟的传统型仪表,其可靠性很低,在维修使用的工作中异常困难;生产商家之间缺乏协议的统一标准,缺乏维修使用的互换性;昂贵的价格。信息时代的飞速发展导致了电气自动化工程系统的技术创新。 1.4 集中监控的方式进行的控制系统 因为集中控制方式的系统控制是要把所有的功能全部放入一个处理器中,所以处理速度是很慢的,导致了机器整个运行速度的减慢。要把所有的电子自动化设备放入监控之中,就造成了监控对象的数量过于庞大,也导致了主机空间的不断下降,同时增加了大量的电缆数量,使得投资的整体费用提高了,电缆进行较长距离的传输也会对整个控制系统的可靠性产生影响。因为集中进行监控的联锁与隔离刀闸中的闭锁使用的都是硬接线,使设备没有办法进行继续操作。加上这一接线进行反复接线时会很繁杂,查线工作就会更加困难,这样加大了维护工作的难度,也会因此而产生错误的操作,使整个电气自动化工程控制系统无法积极进行操作。 2 电气自动化工程控制系统的发展 2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术 我国制定出了电气自动化工程长期发展的计划,在逐渐开放的环境中,不断的提升电气自动化工程控制系统的创新能力,创新集成能力以及引入、消化、重新吸收的创造能力。不断追求发展产品自身的技术创新,大力致力于电气自动化工程系统的自主知识产权的产品研究,为电气自动化工程进行自主创新创造更宽更广的空间。一定要确定电气自动化企业中创新技术的主导位置,提供优厚的政策环境,健全机制体系,加速实行国家重大的科技研究项目。国家目前情况下的国内企业主要是生产中低档次的产品,产品在国内市场的格局主要适用于中小形势的项目。电气自动化工程企业应该尽量打开科技创新的市场局面,积极转换经济的增长模式,逐渐提升创新实践能力。 2.2 统一化的电气自动化工程系统 统一电气自动化工程系统能够实现电气自踊产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等,这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理,关键能够达到客户的需求,也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说,是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。 2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口 因为微软公司的标准技术,有效的缩减了工程的成本和时间,实现了办公室系统和电气自动化系统资源数据的共享交换。当企业同相关的系统进行连接时,因为电气自动化系统策方案的重要性,需要使用的操作系统是 Win-dows XP,那么办公室通讯使用的标准是IP 系统,自动化控制和管理系统两者之间重要接口的建立是通过PC系统。程序的标准化接口确保了厂家之间进行的软硬件交换数据,将通讯产生的困难解决了。 3 现场总线技术的创新使用 可以节省大量的电气自动化成本电气自动化工程控制系统中大量运用了现场总线与以太网为主的计算机网络技术,经过了系统运行经验的逐渐积累,电气设备的自动智能化也飞速的发展起来,在这些条件的共同作用下,网络技术被广泛的运用到了电气自动化技术中,所以现场的总线技术也由此产生。这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性,为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起. 针对不一样的间隔会发挥不一样的作用,根据这个特点可以对不一样的间隔状况分别实行设计。现场总线的技术普遍运用在了企业的底层,初步实现了管理部门到自动化部门存取数据的目标,同时也符合了网络服务于工业的要求。 电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,在现代先进科学技术领域中处于核心位置。电气自动化工程的未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步,这就要求电气自动化工程必须依靠先进的科学技术。对于电气自动化工程企业来说,电气自动化技术能够最大程度的降低人工劳动的强度,提高检测的精准度,增强传输信息的实时性、有效性,保证生产活动的正常开展。同时,减少了发生安全事故的可能,确保设备能够正常的运行。介绍了电气自动化工程控制系统的现状,详细讨论了电气自动化工程控制系统的发展趋势,论述了加强电气自动化工程控制系统建设的若干建议。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统的研究与探索 摘 要:目前我国对工业化领域进行大规模的发展,作为工业化领域核心内容的电气自动化自然也随之不断进步。文章从三个方面对电气自动化进行了研究:电气自动化的现状;电气自动化的发展趋势;电气自动化发展的合理化建议。 关键词:电气自动化;工程控制;重要性 前言 时展至今天,国内各行各业都在科技的推动下得到了空前的进步,以经济建设为主的发展理念得到了人们充分的认可。国家要想在国际上占有一席之地必须强国,而强国的关键就是要大力发展现代化工业,由此看来我们应该给予电气工程及其自动化产业充分的肯定,并大力发展该领域中的各种技术。文章以发展的角度对电气自动化进行了深入的研究与分析。首先谈发展现状,其次论发展趋势,最后提出一些合理化建议。文章期望能够通过作者的观点分析对该行业的从业者有所帮助。 1 概述电气自动化工程的现状 电气工程技术有着悠久的历史,这门技术的理论基础为电磁学,以此不断研究和发展,在科技不断创新的基础上形成了一门专业的学科。在其发展的这几十年间,我国电气工程技术及其电气自动化控制系统研发取得了骄人的成果。然而同国际水平横向相比,我们的技术和系统还存在着一些不足。目前国内电气自动化工程的研究主要体现在以下三个方面:集成化的电气自动化工程控制系统,规范化的电气自动化工程控制系统标准语言和集中化的电气自动化工程控制系统监控。 2 电气自动化控制系统的发展趋势 2.1 电气自动化控制系统的技术不断创新 目前党中央提出“大众创业,万众创新”的发展理念,这就要求各行各业都要积极的进入到行业创新的发展阶段。只有不断创新才能激发企业的生存活力,才能保证企业的核心竞争力。在电气自动化工程控制领域,我们急需的就是进行技术类别自主知识产权的研发,也只有这样我们的电气自动化工程控制系统才能在世界范围内占有一席之地。 2.2 电气自动化控制系统不断的统一化 电气自动化工程控制系统科学良性发展的另一前提是实行电气自动化控制系统的统一化。统一化能够指导电气自动化工程控制系统产业链中各个环节的运行,尤其在产品周期性、设备维修和养护、客户需求的满足这三方面体现尤为突出。 2.3 电气自动化控制系统不断的标准化 行业发展到一定阶段既要制定行业标准,所谓没有规矩不成方圆。如果任由各企业独自研发企业内部的控制系统则会形成闭门造车,设备产品互不通用的现象,这样既不利于企业市场的推广和发展,也不利于整个行业的科学发展。而电气自动化工程控制系统的标准化即体现在设备接口标准化的问题上,解决了接口的问题也就解决了各企业设备互通的问题。 2.4 电气自动化控制系统不断的安全化 信息时代不断发展,作为电气自动化工程控制系统核心部分的计算机及其网络的出现给我们的生产生活提供了极大的帮助,我们在享受着信息时代便利的同时也不要忽视安全的重要性。这些年不断出现的安全事件给我们造成了很大的经济损失,如何提高电气自动化工程控制系统的安全性也是我们要考虑的重要问题之一。 3 电气自动化工程控制系统的建设与发展的合理化建议 电气工程及其自动化是工业发展必不可少的重要前提,电气工程及其自动化的发展在一定程度上能够代表一个国家工业水平的发展,因此国家应该大力发展电气工程及其自动化技术,强化电气工程及其自动化在国家建设中的重要地位与作用。以下对于电气自动化工程控制系统的建设与发展提出几项合理化建议。 3.1 电气自动化工程控制系统建设要数字化 目前我们正处于信息爆炸的时代,互联网+,大数据,云计算等等这些名词和概念正逐步占据我们的世界。社会的一切发展都以数据为依托,工程领域的发展也不例外,并且工程领域的数字化发展在当今时代显得尤为重要。电气自动化工程控制系统的输入、处理及其输出都以数字信息为基础。在输入端收集系统所需的大量实体参数数据,汇聚到中央处理机后由处理机进行数字信息的整合分析,最后得到的结果由输出端输出。这样的工作模式适应于时展的需要,也是今后电气自动化工程控制系统发展的必然趋势。 3.2 电气自动化工程控制系统建设要创新 电气自动化工程控制技术如果想要发展就必须得到市场的认可,也就是说企业需要将电气自动化工程控制系统推向市场,供社会需要。如何占领市场,这就需要从成本角度进行考虑,包括研发成本,生产成本,运营成本,维护成本等等,尽可能的去降低成本,提高产品的性价比。如何降低成本,这就又要加大创新的力度,创新性也是行业发展的原动力,只有不断创新才能够永远保持行业的活力,才能够保证行业的发展。 3.3 加强电气自动化企业之间的协作 合作也是企业共同发展,推动行业进步的重要方法之一。合作分为两种形式:其一是指企业与企业之间的合作;其二是校企合作。前者能够最大程度整合并利用行业资源,从研发到生产,从销售到运营,从维护到经验的积累,企业在各个环节中都能够资源共享,共同协作完成任务,这对电气自动化工程控制技术的发展起着推动作用。校企合作能够保证企业新鲜血液的不断注入,维持企业生命力。同时,校企合作的方式对于学校来说也是很好的实训机会,学校可以根据行业发展的不同阶段调整教学计划,培养出适应时展需要的专业人才。学校实验室也可以提供行业的技术支持,为行业的科学发展保驾护航。 4 结束语 当今时代是以经济建设作为国家发展战略的时代,经济建设是立国之本。在经济建设这一大课题的指引下,电气自动化控制领域在工业化建设与发展中起着至关重要的作用。在工业建设中我们要面对诸多的问题,例如企业生产、运营等成本过高;在产品生产过程中产品精度达不到同行业国际领先水平标准;生产线容易出现因人为或机械原因而导致的事故;产业链各个环节安全性能低下等等。文章首先对电气自动化在国内外的发展现状进行了说明,接着从四个方面对电气自动化未来的发展趋势进行了展望,最后对电气自动化在信息领域、创新角度和协同工作角度提出了一些合理化建议。文章作者希望通过文章的内容提供给电气自动化技术人员一定的指导意见,推动该行业科学良性的发展。 电气与化工论文:化工厂电气与自动控制系统的防雷技术研究 【摘 要】随着我国经济不断发展,计算机技术,自动化控制技术逐渐成熟,被广泛使用于化工工厂生产中。科学技术发展速度迅猛,工业自动化控制系统逐渐得到改善,系统发展超多功能和大型化方向迈进。然而,由于化工自动控制系统机房、信号线以及化工仪表等等受到雷击问题较为严重,导自动控制系统无法运行。文章分析化工厂电气和自动控制系统防雷措施。 【关键词】化工厂电气 自动控制系统 防雷研究 1 前言 随着电气设备和电子设备大量出现,设备被广泛应用。逐渐实现工业生产自动化,自动化发展水平高。但是,在使用过程中,自动化控制设备和电气设备抗干扰能力比较低,时常受到雷电影响,严重阻碍工业经济发展。一般而言,在设备运行中,一旦电压过低,就特别容易出现雷电危害。 2 雷电对化工厂控制系统造成的危害 2.1 直击雷的危害 众所周知,雷电是一种常见的自然现象,雷电的出现会带来经济破坏和生命安全,后果非常严重。雷电对化工厂控制系统危害非常大,产生的电磁脉冲干扰影响也很大。如果化工厂遭到雷击,不但是建筑受到了损害,会使得电子系统和DCS无法运行,从而导致设备损坏加重,影响化工厂无法正常运行,人们生命安全难以得到保障。直击雷产生的危害非常大,它直接作用于自动化仪表和化工控制设备上,雷电一旦产生,会形成大量的电流,使得设备遭受破坏。最明显的危害是,连接装置中会形成较强的电流,会影响到电阻压降,从而使得电位逐渐升高,这直接破坏了系统。 2.2 电磁脉冲干扰 电磁脉冲干扰主要是在打雷瞬间形成的,当强大的雷闪电电流产生之后,脉冲电磁场会特别强,会有超强的电磁脉冲出现。在一定范围内,产生巨大影响。因此,这也被称为感应雷。这种雷击对化工厂设备产生巨大影响,会使得设备和导线出现破坏,从而埋下巨大安全隐患。 3 化工厂电气和自动控制系统雷电防护 3.1 合理接地 该方式实践证明,自动化控制和化工厂电气使用合理的接地方式之后,对雷电防护有重要作用。合理接地最为关键的环节是,根据接地电阻大小来确定,接地电阻数值较小,雷电流泄放的能力会非常强。对雷击物高电位保持能力会非常低,导致的危害特别大。在化工雷电防护进程中,选择合理的接地方式,能发挥出巨大的作用。而合理的接地防水主要有建筑物接地、强电系统接地和计算机控制系统接地这几种。其中计算机控制系统是一项特殊的电气系统,系统接地电阻使用标准较低,需要进行重新设置。举个例子:计算机系统直流工作电阻应该小于2欧,系统运行工作电阻应该小于4欧姆,安全保护地电阻应该小于4欧姆。在化工厂计算机系统遭受到,雷击之后,计算机系统同地网系统会形成较高的电位。因此,在进行设置进程中,需要使用计算机和地网控制系统,在保持距离10以上执行安全防护。当需要引入接地线时,电网和接地线理当保持一段距离。因此,需要选择屏蔽或者是绝缘措施进行应对。 3.2 电磁屏蔽 在化工厂电气和自动控制系统中引入或者引出的电缆线需要设置在电缆槽盒内,并且在不同的阶段的电缆槽盒之间应该采用金属进行联接,从而保证整个电缆槽盒内的电路畅通。就不会形成新的电子脉冲,当槽盒被雷击之后,槽盒内的电缆线不会出现被破坏现象,因此也不会出现危害或者干扰。设计过程中,为了保障槽盒雷电电压满足自动化控制需求,需要将电缆引入控制内,进行设置时,激昂电位相连接在一起。并且对其他的管线也理当执行电位相连接,避免雷电危害出现。在化工厂防雷设置时,借助自动化控制室和电气控制室,在墙面、门窗以及钢筋位置进行连接安装,从而形成一个有效地避雷网。这就能有效地避免因为雷电形成的电磁脉冲影响,保障自动化控制系统和电气安全运行。针对于一些特殊的仪器仪表,电缆没有进行完好设置,电缆槽盒进行雷电设计,应该选择合适的方式,实现电缆线设置。保障屏蔽层和化工厂控制系统实现相互电位连接。 3.3 使用SPD 可以合理使用SPD,化工厂电气和自动化控制系统中,使用了SPD,最重要的作用是,当电感应直接流入信号传输线中时,电力线瞬间会受到电压限制。保障了自动化设备和电气设备不会受到电压穿极影响。使用SPD还可以将自动化设备和电气电压控制在合理的范畴内,较好发挥出防雷作用。在化工厂自动控制系统中,控制系统都会选择电位连接方式,为了避免电磁场干扰现象。控制系统的启动会形成一个较大的避雷网,防止不必要的电流进入。因此,在控制系统中,线路的安装一般都会采用SPD系统。而且在配电系统和仪表设备之间,现场仪表以及PLC控制设备之间都需要有SPD系统保障。能使得整个化工厂系统都被保护起来,这能有效地防止雷电危害出现。 4 结语 随着社会不断发展,化工厂和自动化控制系统雷电危害主要有电磁脉冲和雷电危害两个重要干扰。因此,雷电防护过程中,需要进行合理的接地安装,使用电磁屏蔽方法对化工厂和自动化控制系统进行防雷设置,这对于化工厂经济建设有重要作用。当有效地保障了自动控制系统安全运行,有效提高化工生产经济效益。随着科学技术不断发展,将会出现更多的防雷技术,这将有效地提高自动化设备运行水平和化工厂运营效率。 电气与化工论文:浅谈电气自动化工程控制系统的现状与趋势 【摘 要】随着我国对高新技术产业的重视程度越来越大,电气自动化逐步进入到人们的生活中,电气自动化技术的发展关系到社会的进步,而依靠电气自动化发展起来的电气自动化工程控制系统更是为国家和人民的生活带来了众多的便利,发挥了巨大的作用。本文针对电气自动化工程控制系统的发展现状提取出了我国电气自动化工程控制系统所具有的一些特点,并在此基础上针对所存在的问题分析了未来的发展趋势。最后,提出了自己对于电气自动化工程控制系统的几点建议和展望。 【关键词】电气自动化 控制系统 发展现状 未来趋势 1 引言 进入到二十一世纪以来,我国的经济建设始终保持着高速稳定的发展,国内GDP总值也不断地创造新高,随着国家对高新技术产业的大力扶持和发展,我国在电气自动化等高新领域已取得了不小的成就。作为现代工业发展的核心技术,电气自动化在众多技术领域中充当了指挥者的角色,成为高科技创新和发展的关键。电气自动化工程控制系统应运而生,在自动化领域发挥了巨大的作用,它不仅减少了劳动力的成本和劳动强度,而且极大地提高了信息传输的时效性和准确度,同时降低了安全事故发生的概率,保证了国家和人民的生命财产安全。 2 电气自动化工程控制系统的发展现状 我国的电气自动化工程控制系统发展起步较晚,存在着一些尚未解决的问题,但是经过几十年的摸索,也形成了一些自己的特点。 首先是我国的电气自动化工程控制系统的信息具有集成化这个特点。电气自动化工程控制系统可以对所控制的信息做出横向和纵向两个方面管理和拓展,在纵向方面,企事业单位可以利用该系统对下属部门,如财会、人力、技术等部门,进行实时数据的提取和存储,也可以针对某一问题进行有效的监控和解决,可以极大地提高工作效率和解决企业中存在的困难,方便了企事业单位及时有效的掌握各种有效信息。在横向方面,电气自动化工程控制系统对其控制的自动化设施和相应的技术起到了提升促进的作用,模糊了原有的固定界限,完善了结构软件和通信能力。 其次,电气自动化工程控制系统所使用的语言具有标准化的特点。电气自动化工程控制系统发展至今,其已发展成为以人机界面为主流,以Windows NT和IE为标准语言规范的技术。语言的标准化为整个工程控制系统提供了很大的便利,使得电气自动化工程控制系统的调试和维护更加的容易。正是因为其方便灵活的这个特点,它开始被越来越多的新用户所接受。 再次,电气自动化工程控制系统的监控方式具有集中化的特点。由于电气自动化工程控制系统将所有的功能都放在同一个处理器之中,这就造成了大量信息会在短时间内聚集在此,处理器无法在短时间内处理过量的信息,便会导致整个控制系统的运行速度降低。集中化监控的联闭锁所采用的都是硬接线,而且反复接线所造成的系统杂乱会造成整个系统控制性降低。 3 电气自动化工程控制系统的未来趋势 3.1电气自动化工程控制系统的统一标准化 这里所指统一标准化主要包含两个方面的内容,分别为管理的标准化和接口的标准化。在未来控制系统的发展过程中,要始终把满足客户的需求放在首位,将开发系统与运行系统分离,对电气自动化控制系统进行标准化管理不仅可以保证通信数据的传输流畅而且保障了控制元级件到办公室环境间自动化的整体通信。对自动化控制和管理系统的接口建立PC系统的标准化接口,确保了软硬件数据交换和通讯过程中产生的难题。 3.2电气自动化工程控制系统的技术创新化 要想提升整个控制系统的稳定性和准确性,必须在现有技术的基础上不断发展创新,对电气自动化工程系统进行自主知识产权的研发,将科学技术变成生产力。我国目前的大多数企业生产的主要是低端的产品,已经不适应我国日渐繁荣的市场局面,电气自动化工程控制系统的相关生产和维护技术人员应该尽快打开思路,打开科技创新格局,提高实践创新能力。 3.3电气自动化工程控制系统的市场产业化 一个产品的价值最终会落到市场上去实现,电气自动化工程控制系统也不例外,该控制系统要想实现大发展不仅仅需要在科学技术上有所革新有所创造,还必须要保证能够满足市场的需要。在合理配置资源的情况下,努力与市场接轨,研发出能够在市场中有足够竞争力的电气自动化工程控制系统。 3.4电气自动化工程控制系统的生产安全化 电气自动化工程控制系统的安全性直接决定着用户对产品的可用性与满意度。在未来,电气自动化工程控制系统的核心竞争力和价值可能就是该系统的安全性能,不仅仅是控制系统的安全,还包含在系统生产过程中的安全。从硬件设备到软件设备,从工厂的设施层到网络层,对电气自动化工程控制系统的安全与进行全方位的设计与研究。 3.5电气自动化工程控制系统操作人员的技能专业化 在整个电气自动化工程控制系统研发、安装和使用的环节,最容易被忽视的就是对操作和使用人员的相关培训。在将来,必须在一开始便让他们熟悉整个流程,不仅仅需要让他们知道如何操作,还需要让他们知道为什么这么操作。只有这样才能够让他们真正准确地掌握系统的软硬件设施和操作技能以及维修保养的相关知识,提高系统的利用效率。 4 对电气自动化工程控制系统的建议与展望 电气自动化的高速发展已经得到了越来越多学者和企业的关注,电气自动化水平越高,人类智能化水平就越先进,因此,电气自动化工程控制系统的建设与发展事关重大,在电气自动化工程控制系统特点和发展趋势的基础上对它的进一步合理化发展提出几点建议。 第一,将电气自动化工程控制系统与全球数字化系统相互结合。这项技术可以将以全球数字化为依托的大量高分辨率、实时的、多维动态的数据导入到这个系统中,再将之与网络结合,形成一种无处不在的体系。 第二,加强电气自动化工程控制系统生产研发企业与相关高校之间的合作。将企业与高校形成一种互助的形式,充分发挥各自的优势,企业可以借助高校的科研平台和科研优势,对控制系统进行进一步研发改善,高校可以借助企业这个实践平台,走进企业进行教学,培养学生的实践能力。互帮互助,共同培养出所需要的人才和教学方案,加快电气自动化工程控制系统的升级换代。 第三、创新现场总线技术,节省系统成本。电气自动化工程控制系统所采用的网络技术主要运用了现场总线和以太网,经过时间的积累和智能化的发展,现场总线技术应运而生,它可以为企业的设施的互相通信提供所需的渠道,将顶层信息和生产信息有机地结合起来,发挥出其应有的作用。根据这个特点去进行设计和实施可以节省安装材料和成本。 总之,电气自动化工程控制系统要想长远地发展下去就要不断地加强技术创新,不断地分析市场的需求,以满足越来越专业化的市场和客户。与此同时,还不能忽视对产品安全性能的保障,培养专业化队伍,进行专业化培训,统一标准,完善体系。此外,从技术人员入手,加强与高校之间的合作,使得专业化人员理论和实践同时发展,利用所学知识促进电气自动化工程控制系统的发展,为我国的社会主义现代化建设添砖加瓦,使我国屹立于世界科技强国之林。 电气与化工论文:试论化工企业生产中PLC电气系统的设计与应用 【摘要】随着自动化项目的逐步展开,化学工业的生产技术也得到了稳步提高,PLC设计以及化工企业电气系统的设计与应用问题还需要进一步完善。 【关键词】化工企业;PLC;电气系统 一、 PLC系统概述 自1969年问世以来,PLC在工业自动化领域的核心地位就一直坚不可摧。它改变了以前只能借助于继电器和步进器等机电器件进行逻辑和顺序控制的传统控制模式,并在作为主流控制器的几十年间,不断依据用户的不同需求提升各种功能,现代PLC还引入了计算机技术和信息技术,以适应现代工业环境的要求。在“十二五”期间,国家明确要大力提倡发展装备制造业及基础制造业,减少高耗能产品的使用,相关有利政策都会促进PLC产品健康快速发展。 二、化工企业生产中PLC设计 PLC控制系统根据企业生产中的自动化复杂程度不同,依据不同的要求设计出不同的软件。在PLC控制系统中,软件程序总体可分为基本程序和模块化程序两个模块。为了使在调用的过程中减少内存占用量和编程量,使其PLC程序的编制大型优化,允许重复调用,则需要把正反自锁互锁转程序整合后封装成为一个模块。整合后的各个子模块都具有相对的独立性,这种方法能够使简化连接关系,优化调试修改。所以这种程序的涉及思想是业内人士都极为推荐的。 三、化工企业电气系统设计要点 化工企业电气系统的设计需要以安全性、可靠性和稳定性为依托。化工企业电气系统设计的理念就是安全,同时安全也是化工企业生产的首要要求。由于化工企业的生产产品的特殊性,产品普遍具有易燃易爆、有毒有害的特点,因而化工企业对于电气系统设计具有较高的要求。化工企业电气系统设计首先要满足化工企业的特殊安全性的要求,其次需要满足生产实际要求。因此,在化工企业电气系统设计过程中,需要全面把控设计的科学性、合理性和安全性,充分考虑各方面因素,具体表现在以下两个方面: 1. 防火、防爆设计 在化上企业电气系统设计时应特别注意防火、防爆设计。由于化工企业生产的过程存在很多为易燃、易爆介质,因而在试生产阶段和正常生产过程中,易引发重大安全事故。因此,在电气系统设计的过程中,必须重点注意防火、防爆设计,特别是电气引火源的防范与制止。为了保障安全生产,应将正常运行时易产生火花的电气设备,如变配电设备、开关柜、事故发电机等设计布置在爆炸危险性较小或没有爆炸危险的区域内;依照相关电气系统安全设计的要求,尽可能均衡设计电气线路走向,保障整个电气系统以及分支变配电系统的电气负荷的均衡性。在进行线路设计时,应当注意电气系统布局的合理和分析的密集性。同时,由于化工企业电气线路所处环境比较恶劣,线路容易出现老化以及变形,导至电气线路绝缘下降设置出现电气线路裸露,这样状况的发生严重影响化工企业的安全生产。因此,在设计线路时,应当尽可能的考虑设计线路走向的合理性,以保证走向的安全性。此外,化工企业生产过程中,由于坏境温度较高,如果线路布局过于密集,就容易产生磁力效应,进而影响到企业的生产安全。而合理的线路布局设计以及合理性的密集度设计,可以从根本上保证化工企业电气系统的安全与可靠。 2.操作空间设计 在进行设计化工企业电气系统时,应当特别注意保证足够的操作性空间。在化工企业电气系统的运行过程中,保障具有足够的电气操作空间,不仅可以延长电气自身寿命,保障电气在运行过程中的安全性,而且也可以保障维修可以有足够的空间进行维护。而具有足够的操作空间可以使得电气系统之间的距离拉大,进而减小相互的磁力的影响,同时足够的操作空间对维修人员及电气操作人员的身体健康有重要的意义。此外,在线路设计时,应当保证足够的防火空间。电气系统线路设计常常采用隐蔽性设计,而这恰恰决定了其防火空间的局限性,而在一定有限的防火空间的条件下,一旦发生火灾,就会引发大面积的灾害,甚至危害化工企业的整体安全。因此,在化上企业电气系统设计时应注意保障足够的防火空间。 四、选择合理的电压等级 在电气系统设计中,选择合理的电压等级显得尤为重要。选择合理的电压等级不仅是电气系统设计的基本要求之一,也是体现设计要点以及设计理念的前提。在电压等级提高的要求下,只有合理地选择电压等级,才能充分发挥电气系统的作用。一般的化工企业采用的是旧式电气系低压220/380V的系统,中压为10kV系统,再往上多为35kv 或110kV的系统。而随着科学技术的提升以及生产力的进步,化工企业正走向了规模化、现代化、大型化,电气设备的电容量就需要越来越大,因而对电气系统具有越来越高的要求,这种旧式电气系统设计已不能满足当代化工企业的电压等级设计要求。因此,合理的提高电压等级已成为必然趋势。在电气系统设计中选择电压等级时,应当注意如下几个方面: 1.当对于化工企业厂区面积不大且负荷集中,用电容量在5~10万KVA时,可以选用110kV直接进线通过变压器直接变为10kV供电,而如果负荷分散并且厂区向积大时,需要考虑增加35kV环节,同时采取三级配电处理。 2.当化工企业用电容量在5万KVA以下时,可以通过变压器直接变为10kV供电,并且不设置中间的35kV环节,而选用110kV直接进线,尽量将变电站放在负荷中心,采取两级变配电。 3.当化工企业用电负荷较小时,尽量用一级变电来满足生产负荷,可直接使用10kV或35kV进线。 4.进行规划设计时,应当具体情况具体分析。 5.供电系统的电压选择的原则是就高不就低,应当尽可能的选择高的电压等级,尽量减少变电的级数,以减少损耗以及设备投资和变电过程中的损耗。 五、继电保护的配置 继电保护是保证用电安全的重要措施,同时是对电气系统的补充。而继电保护配置是实现稳定安全设计要点的重要保证,也是电气系统设计的重点之一。 1.继电保护定值的配合问题 继电保护定值的确定直接关系着供电系统安全与稳定。当系统出现故障时,只有当继电保护定值的设计合理,才能实现快速、准确、有选择、可靠地将故障设备切除,进而保证系统的安全运行。在保证被保护设备安全的前提下,上一级设备的定值在保证设备安全的前提下应当适当加大,而末端设备保护定值一旦尽量的取小,进而达到增大级差和时间差,在避免越级跳闸的同时,尽量缩小停电范围。 2. 电源进线的自动重合闸的问题 由于电源进线架空线路的故障多以瞬时故障,因而对于这类情况在进行线路设计时,应当允许设计重合闸,可以设计线路故障自动重合闸一次。而对于带自备发电机的化工企业,可能不允许线路自动重合闸,这时一定要协调相关设计部门,在确保安全的前提下,增设安全联锁装置。 结语:为了加强化工生产工艺的安全性和稳定性,PLC系统(即可编程序控制器)在化工行业生产过程中控制系统的设汁、机械安全的保护等方面有着十分重要的作用。新形势下,随着国际范围内化学领域先进科学技术的不断涌现,化工企业中所采用的新工艺和新技术也在不断增加,做好电气系统的合理设计保障其电气系统的安全性能、可靠性能和稳定性能。 电气与化工论文:刍议化工企业电气系统设计与线路安装要点 摘要:本文分析化工企业电气系统的常见问题,并浅议其设计与线路安装要点。 关键词:化工企业 电气系统设计 电气系统安全 节能降耗 化工企业由于其特殊性,对电气系统的设计有更多要求,本文针对化工企业特点,对其电气系统设计和安装要点进行分析。 我国化工企业发展迅速,无论是企业规模还是企业效益都呈现出良好的上升趋势。规范化工企业电气系统在设计和线路安装过程中的操作流程和规程,是保障其顺利生产,保障企业财产和人员安全的重要工作,对化工企业电气系统的设计必须严格认真谨慎并考虑周全。 一、化工企业电气系统设计要点 化工企业产品普遍具有易燃性和易爆性的,应用于化工企业的电气系统设计,不仅需要满足生产需要,还要保证不使电气系统影响化工企业的生产安全。在化工企业电气系统设计过程中需要充分考虑,从整体布局到分类布局的各方面因素,全面把控设计的科学性、合理性和安全性。 1.操作性构想设计 在化工企业电气系统设计时应注意保障足够的电气操作空间,一方面可以保障电气在运行过程中的安全性和电气自身寿命的延长,另一方面也可以保障在维修电气系统时可以有足够的空间进行维护。足够的操作空间使得电气系统之间的距离拉大,其相互的磁力影响减小,对于维修人员及电气操作人员的身体健康有重要的意义。因此,在设计化工企业电气系统时应注意保证足够的操作性空间。 2.防火性设计 化工企业生产产品为依然易爆品,在生产准备阶段和生产过程中容易发生重大安全事故,在电气系统设计的过程中应重点注意火灾,特别是电气火灾的防范与制止。按照安全设计的要求,均衡设计线路走向及分支变电系统的安全性,在保障安全生产和全速生产的条件下,尽可能保障电气系统的安全。 首先,线路设计应该注意其合理布局和密集性分析。由于化工企业油污较大,容易导致线路老化变形,甚至出现线路的裸露,严重影响化工企业的安全生产运营。线路在设计时应充分考虑其合理走向,保证走向的安全性。另外,由于化工企业生产过程中温度较高,线路布局过于密集容易产生磁力效应,从而影响生产的安全。合理的线路布局设计加上合理性的密集度设计能从根本上保证化工企业电气系统的安全。 二、化工企业电气系统安装要点 化工企业电气系统具有体系大,操作自动化程度高的特点,因此在安装过程中需要注意安装的合理性和布局的可行性。安装电气系统应设置专业人员操作,杜绝违规操作,防止事故发生。安装管理人员,特别是在线路安装人员,需要特别注意安装的合理布局和安全性。 1.严格按照设计方案实施 由于化工企业电气系统的特殊性,其系统设计时充分考虑到了各种因素的影响,设计方案也严格按照特定的程序设定,因此,在化工企业电气系统的安装过程中,应严格按照电气系统的设计方案实施。由于化工企业生产产品的特殊性和其电气系统设计的特殊性,因此安装过程中不能逾越设计方案的设计规程和设计安装方式。严格按照设计方案实施安装和线路布局,保证施工的科学性和安全性。 2.注意安装过程中的电气系统各组件之间的安全距离 电气系统在设计时很难考虑到安装细节,因此在实际安装过程中会遇到很多的问题,因此,在安装过程中要严格注意电气系统各组件之间的安全距离,保证电气系统的安全性和可用性。按照保有足够空间,保障正常操作的原则,合理布局电气系统各组件,充分利用空间优势和设计时留下的空间操作构想,保证安全距离。 安全距离在保证安装过程的安全性的同时也保证了电气系统在后期运行过程中的事项安全。电气系统组件安装过程中不可避免的会产生电力磁场及电气组件间的相互作用,这种作用的产生会导致电气设备的老化,甚至是报废。因此,保证在设计方案基础上的安全距离是保证其正常运行的关键。 三、节能降耗措施要点 1.合理使用合适的电力线路导线,减少供电线路损耗 在电力系统的损耗中,供电线路的损耗也占了较大一部分的比例,其中低压线路的损耗更显得重要。企业在选择合适的电力线路导线时,其符合能力要能够满足企业所需的载流量,保证电压的质量,然后根据经济电流密度对导线进行选择。低压线路的损耗主要出现在大负荷的回路上,因此,要特别注意回路较大的地方,如果回路的负荷较大,就一定要注意尽量缩短供电距离,线径也要根据情况适当增大。当供电线路的导线截面适当增大后,其电阻就会降低,那么线路损耗也会随之降低。综合考虑经济差问题,供电线路导线的使用寿命在十年以上,增大导线截面所产生的费用可以从节能降耗上得到一定的补充,其所创造出的经济财富不可小视。 2.高效节能电机的使用、优化和控制 电机会把输入其内部的电能转换成输出轴上的机械能,这一转换过程中,总是要有一定程度的能量损耗。在实际生产应用中,因为管理技术水平的问题,大多数电机的运行状态都处在一个低效、轻载和高耗能的状态,存在严重的电能浪费现象。想要降低电机的电能损耗就要在三个方面做出适当调整,主要包括恒定损耗、散杂损耗和铜耗。 3.增加无功补偿装置,治理谐波,提升电气系统的功率因数 供电线路的功率因数低是造成线路损耗增加的一项重要原因,在提高功率因素、降低线路损耗的方面展开课题研究并解决是电气设备节能降耗的主要措施。 增加无功补偿装置就能够提高功率因数,从而实现节能降耗,对变压器等电气设备利用率的提高有促进作用,也可以进一步消除无功电流,把供电成本降到最低点,这时候如果再加上合理用电,还能够减少供电线路的消耗。 四、结语 我国化工企业发展迅速,无论是企业规模还是企业效益都呈现出良好的上升趋势。规范化工企业电气系统在设计和线路安装过程中的操作流程和规程,是保障其顺利生产,保障企业财产和人员安全的重要工作,认真科学设计,认真执行设计方案,保障各方的利益。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统的发展与应用 摘要:随着我国改革开放的不断深入和国民经济的不断发展,电气自动化工程控制系统是现代先进科学技术方面的核心领域,其未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步。本文阐述了电气自动化工程控制系统的现状与发展趋势,及其控制系统设计。 关键词:电气自动化;控制系统;设计;应用;发展趋势 1. 目前电气自动化控制系统的发展 伴随着我国市场经济的进一步成熟,电气自动化技术方面的竞争也越来越激烈。因此,我国电气自动化控制技术研发与制造机构必须结合自身的实际状况,并发挥出自身的优势,才能够在行业当中抢占重要的位置。目前,在自动化控制系统运用中,DCS仍然占据着主导地位。 1.1 电气自动化工程DCS系统 DCS,即分布式控制系统,它是(Total Distrbuted MicroprocessorContral System)的缩写,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的,具有实时性、可靠性和扩充性等优良特点,在生产、生活自动控制领域得到广泛运用。但随着DCS逐渐的运用,我们也越来越感受到分布式控制系统所存在的缺点。比如受DCS系统模拟混合体系所限制,其仍然采用的是模拟的传统型仪表,因此,大大地降低了系统的可靠性能,维修起来也显得比较困难;分布式控制系统的生产厂家之间缺乏一种统一的标准,降低了维修的互换性;此外,就是价格非常的昂贵。因此,在现代科技革命之下,必须进行技术上的创新。 1.2 集中监控方式下的自动控制系统 集中控制下的自动控制系统有一个缺点,就是处理速度非常的缓慢,因为其控制方式是要把所有的功能都集中在一个处理器中,这也导致了整机运行速度的缓慢。另一个方面,把系统的所有设备都放入监控之中,就会导致监控数量过于庞大,主机空间的不断下降,从而大大的增加了电缆的数量,造成了费用的增加,同样因为过长的传输距离降低了控制系统的可靠性能。因为集中进行监控的联锁与隔离器件中的闭锁使用的都是硬接线,因此导致设备很难进行功能扩容操作。另外,因为系统接线的反复,增加了故障查找工作的困难度,也会增加由此而产生的错误指令,使得整个电气自动化工程控制系统可靠性降低。 1.3 信息集成化的电气自动化控制系统 电气自动化控制系统所包含的主要信息技术主要体现在如下的方面: (1)管理层面上纵深方向的延伸。企业当中的人力资源、财务核算等数据信息的存取需要使用特定的浏览器进行操作,而且对于生产过程中的动态形式画面能够进行有效的监督控制,对于企业生产活动当中的第一手信息资料能够进行及时的掌握。 (2)信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向的扩展比较。而且随着微电子技术的不断投入应用,对于原来明确规定的设备也慢慢的变得模糊了,而结构软件、通讯的能力和统一,运用在组态环境之下逐渐的显得越来越重要。 2. 电气自动化控制系统的设计 2.1集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸defu助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系tongjian控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线lianjie,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3. 电气自动化的应用 3.1在净化空调设备中的应用 对湿度的控制:装设在通风管(回风湿度近似于洁净室湿度)内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度相比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度保持在45%,65%,使洁净室湿度以满足GMP要求。对温度的控制:净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管(回风温度近似于洁净室温度)的温度传感器所检测的温度送往DX-9100,与设定点相比较,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度保持在12℃~26℃之间,使洁净室温度符合GMP要求。 3.2在建筑行业中的应用 随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展智能化,建筑势必要引入电气自动化的成分,智能化建筑已经成为了当今建筑界的主流方向。为了达到设备的合理利用,资源的人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及它们相应的布线系统。 4. 电气自动化的发展趋势 4.1 作为一项具有活力的高科技技术,电气自动化技术的发展前景是可观的。首先,电气自动化技术可以与我国的新锐的科学技术成果相结合,并且投入到电气自动化技术的创新中去。研发更多的电气自动化产品应用于我国的国计民生中,促进我国工业化的发展。其次,优化电气自动化系统的结构,实行电气自动化系统平台的统一化、系统结构通用化、系统程序接口标准化,这样就可以大大地提高对电气自动化技术的利用率,减少不必要的损失及节约冗杂时间及费用。最后,在将电气自动化技术应用于工业生产中,应注意电气自动化市场的产业化、生产的安全化以及工作人员的专业化。如此可以加大电气自动化在工业生产中的利用力度,推广电气自动化的使用,让更多的企业及行业受益于该项技术。 4.2 新设计思想与未来技术发展趋势的契合。嵌入式控制装置将覆盖全部现场设备,现场总线通讯协议统一至最少的数量,嵌入式控制装置具有完全符合标准现场总线通讯协议的网络通讯功能,现场总线网络上的全部节点设备的数据库为分布式实时数据库,这些就如同PC及其外设的USB接口形成一样。同样智能化、分布式、扁平化的设备控制系统构成的生产过程,也是生产管理系统的主要组成部分,数据共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系统的特点。为了实现上述功能,在进行未来的设计工作中要求设计人员既要进行电气系统设计,又要能对嵌入式控制装置进行编程组态,同时还要完成基于现场总线通讯协议网络的构架及其监控软件(包括数据库)的组态。这样一个项目的设计工作过程无论从人员还是到流程亦是快速、高效、扁平化的。通过互联网设备供货商、项目设计人员、企业生产管理者均可对设备和生产流程进行离线或在线的技术支持和调整,这也得益于嵌入式控制装置和标准现场总线通讯协议网络的全面实现。 5.结束语 电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来,电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气与化工论文:大型化工厂电气综合设计与控制策略探究 【摘 要】本文根据现代大型化工厂的电气设计要求,结合最先进的设计理念,从发展生产力和企业的根本利益出发,对大型化工厂的电气综合设计与控制策略进行了探究。 【关键词】化工厂;电气综合设计;控制 1 引言 改革开放以来,随着社会主义市场经济体制的建立,我国的经济进入高速发展的新时代,大型化工厂的电气系统无论是安全稳定性能还是自动化水平都得到了空前的提高。化工企业要想在保证工厂安全稳定运行的基础之上降低成本,就要从管理的角度入手,逐步建立起完善的工厂管理体系。管理工作的落实主要依赖于两个方面。一个是提高员工的实用效率,达到减人增效的效果,裁除冗余的人员,二是要提高计算机监控系统的自动化程度,充分利用先进的科学技术,配合有限的人力资源,提高工厂的运作效率。要做好上述两条,首先要必须做好一个完善的电气综合设计,制定一个安全可靠、经济实用、自动化控制程度高的工厂运行方案。 我国经济的发展促使越来越多的大型化工厂如雨后春笋般冒出,这些大型工厂大多具有生产负荷不间断的特点,当电气系统出现故障而导致大规模停电时,就会造成大面积的化工装置停产,带来极其严重的后果,给企业带来很大的经济损失。由此看来,工厂的电气设计与控制系统的安全稳定性能至关重要,是决定公司经济效益的关键因素。大型化工厂的电气设计工程包含诸多内容,例如节能性能、变压器的合理选择、变电站总站的设计以及电气设备的选材等等。 2 节能的设计 化工厂电气设计的节能概念主要是指在技术上采取一定的措施使能源的利用达到最大化,用有限的资源为企业创造出最大的利益,最终收获可观的经济效益和社会综合效益。电气设计中的节能涉及到工厂的方方面面,包括电气设备的工艺结构和生产成本等,这是一项复杂而纷繁的操作系统。化工企业只有具备了节能的意识并且将节能工作落实到位,才能从根本上为企业节约生产成本,创造出更大的经济价值和社会效益。 照明系统按照照明方式可以分为一般照明、局部照明和混合照明。照明的种类主要有正常照明、应急照明以及障碍照明等。当照明系统的负荷量较大时,要设置单独的照明变压器,通过自动化的控制来实现节能型的照明。 2.1照明的节能设计 工厂的照明系统是电能消耗的主要方面,照明系统作为化工厂一个极其重要的环节,其用电的合理性是决定电能消耗的最为关键的因素。只有通过科学合理地制定照明方案,设计适合的照明系统,才能有效地节约电力资源。主要可以从以下几个方面入手: (1)照明光源要节能。在照明的线路设计中要首先要注意的是合理节能光源的选用。光源在选用时要根据生产车间的实际情况进行安装和设计,要充分考虑到厂房的地理位置和走向,结合厂房本身的采光特点,寻求最节能最有效的照明方案。不要局限在一种光源的利用和使用上,当一种光源不能满足需要时,要设置两种或两种以上的光源配合使用,以提高照明的效果,同时节约耗电量。这是合理利用光源的重要一项。 (2)照明系统的布局要科学合理。照明光源选用好之后就要根据厂房的地理位置特点以及走向情况对照明系统进行合理的布局,所谓布局的科学合理,不仅要求照明系统的照明能够均匀,还要求照明设计能够满足生产发展的需要。要在满足所有生产需要的基础之上,可以对一些要求亮度较高的特殊工作区域进行局部照明或增设照明电源,不能做到一概而论,这样就能在很大程度上节约电力资源。所有的这些设计必须考虑厂房本身的特性,因此,厂房在建设的阶段就要将采光纳入设计的重要环节,为以后的照明系统节约电力资源。 (3)注重节能型镇流器的设计和应用。日光灯上起限流作用和产生瞬间高压的设备称为镇流器,节能型镇流器的设计和应用必将会在很大程度上节约电能。随着科学技术的日新月异,目前市场上有很多电子镇流器,种类繁杂,尽管其在日光灯上的使用能够达到很好的节能的目的,但是各种类型的镇流器普遍有一个缺点,那就是价格昂贵且使用寿命较短。因此,工厂在采用这种镇流器的时候要充分考虑到成本和能耗的相平衡,对各种情况做出合理的预算,再进行镇流器的换用。 (4)生产线上节能装置的设计与使用。生产线是工厂最为主要的生产场所和耗能场所,因而生产线上节能装置的安装与使用能够在很大程度上降低能耗,为企业节约成本。不能为了一次性生产成本投入的减少就盲目地缩减电气设备的节能装置,这不符合企业可持续发展的基本理念,会严重损害工厂长期利益的实现。 2.2 合适的变压器的选择与使用 (1)变压器的数量要合理。工厂要进行大规模的生产,电力资源的消耗是不可避免的,且工厂的生产运作对电力的稳定性和安全性要求较高,电力变压器是影响工厂供电以及节能消耗的重要因素,因此,必须要对变压器的容量和数量进行严格的筛选和设计,使之在满足生产的实际需要的基础之上节约电力资源。在设计的过程中,可以通过增加变压器的数量来降低变压器的总体容量,让几台变压器共同承担负荷,这样就能够在一定程度上降低电能的消耗。在选择合适的变压器的时候,要结合工厂的实际情况,综合考虑各种因素,最终达到节能的目的。 (2)变压器的质量要过关。目前市场上的变压器的种类纷繁复杂,甚至有许多质量不合格的产品,企业在进行选购时要注意关注产品的性能和质检合格标准,不能贪图便宜而买质量不合格的变压器,这类变压器不仅达不到节能的目的,还会严重影响工厂的生产。市场上甚至有一些废弃变压器改装之后的翻新产品,这种产品的性能低劣,不仅起不到节约电能的效果,甚至会造成电力的大量损耗。这就要求企业在进行变压器的选购时一定要注意产品的合格指标,要选派专业人士进行变压器的选购。 (3)提高功率因数。提高功率因数来减少电能的损耗,达到节约电力资源的目的。提高功率因数的主要途径是提高供电设备的自然功率因数和人工无功效率补偿。其中集中补偿的方法最适合于大型工厂的电气设计。 3 变电站总站的设计 变电总站的设计大多采用的是计算机监控,自动化的管理模式,在值班室内不设置专门的值班人员,运行监测及控制操作都由运程进行控制,只安排相关的技术人员进行定期的巡视和维护。线路的保护装置按照单套的保护装置进行,建立完善的主保护和后备保护装置系统。 4 电气设备的选择 工厂所有的电气设备的材料的选择都要严格符合相关的技术规范,要结合工厂的实际条件和当地的气候条件,充分考虑到各种自然因素和认为因素,对电气设备进行科学合理地选择。只有合适的设备材料的选择,才能保证后续电气设计的成功与节能。良好的材料的应用能够提高电气设备的控制与实际应用。 5 结语 我国明确规定了大型化工厂的电气设计标准和相关的技术规范,只有在遵守这些规范的基础之上才能促进企业的长足发展。企业的管理人员要将这些规范更好地服务于工厂的生产和发展需要,不断提高电气设计的安全可靠性能,在学习先进技术的基础之上创新发展策略,根据厂房的实际情况,规范合理地进行统筹安排,从生产到管理都要严格控制制度,重视每一个细节,为企业谋取最大的经济利益和社会综合效益。 电气与化工论文:PLC的应用与电气自动化工程 摘要:紧跟科学技术突飞猛进的时代步伐,建筑工程也不得不引出高端技术的电气自动化工程,该技术就是PLC。面对建设工程重要的使用功能、自竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的具体体现等,自动化工程有着举足轻重的地位。施工现场管理的好坏直接影响工程项目的质量、进度、安全乃至整个工程队的经济效益。 关键词:电气自动化工程;PLC;塔吊 引言:本文主要论述了PLC技术在电气自动化工程中的应用,简述采用PLC和变频器改进塔吊性能。根据PLC的诸多优点,分析其在电气自动化工程成本控制中发挥的重要作用。 一、PLC在电气自动化中的应用 1.PLC是一门中、高级的电气控制技术。PLC虽是微机技术与传统继电接触控制技术相结合的产物,但它克服了断电接触控制系统中机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性及灵活性差的缺点,充分利用微处理器的优点,来完成其在电器界的应用。 PLC更是一种利用软件驱动的控制设备。假如把一台PLC比作一个公司,那么各种软元件就是公司的个体,各种指令则是给这些成员发出的各种工作命令,编程过程正是按从前到后的顺序罗列指令操作软元件的过程。只要这些软元件按完成指令要求操作,最后PLC就能输出符合要求的控制信号。 2.采用PLC和变频器改进塔吊(QTB63型)性能 安全、简化操作都是塔吊设计过程中最为重要的部分。PLC与变步器均是电气自动化领域最为注重的技术,用PLC控制变频器的方法,充分利用二者优势,更好的溶入到各项工程中去。 2.1变频调速系统的组成原理:变频技术大致分为交-交和交-直-交两种。交-交变频器是将变频直接变换成频率、电压均可控制的交流。而交-直-交变频器是先把交流电通过整流桥变成直流电,再由逆变器转换为频率、电压均可控制的交流电,作为交流电动机的驱动电源,从而使电动机获得无级变频调速。常见的变频器大多采用交-直-交变频技术。 变频器在QTB63型塔吊应用中与PLC的部分组成接线:PLC与变幅变频器的接线操作手柄接入到PLC的输入端口中,当操作手柄输入档位信号时,PLC指引相应的开关输出信号,同时将制动器复位,变频器再根据PLC的开头量输出自动调整频率去控制电机;当操作手柄复位后,变频器停止输出,并按照一定的曲线进行减速以减小对塔吊的冲击;当减速过程完成后再进行开关信号导通,PLC检测到该信号后输出相应结果,使制动器吸合、电机停止并锁死。 2.2PLC的程序:采用步进梯形(SFC)及部分梯形,两者可以相互转化。在处理顺序控制的场合,用步进梯形比梯形更有条理性,它是一种非常有效的PLC编程方法。 2.3最初的QTB63型塔吊是采用多速电机调速,它通过继电器组改变电机的极对数(p)来调整电机转速。而改进后的QTB63型塔吊则采用变频调速,它通过调整定子通电频率(f)来调整电机转速。改进后塔吊性能对比明显提高: ①采用继电器组控制多速电机时,使塔吊难以实现复杂的功能,从而不能有效的编程控制。而采用变频调速时,则能十分方便地进行连续调节,能保持压力、流量、温度等参数的稳定,从而大大提高控制品质; ②多速电机调速在档位转换时是硬性转化,没有速度过渡,容易产生冲击,影响电机寿命,对塔吊安全也有负面影响。而采用变频调速时,在档位转化过程中存在一个速度过渡过程,正是由于这个速度过渡,避免了对塔吊的硬性冲击,使塔吊的性能大幅度提高; ③使用多速电机调速时,受制造、空间等影响,电机的极对数太少,而且随极对数的增加成本直接上升,导致可调档位偏少。而采用变频调速时,此问题不存在。通过变频器还可以实现无级调速,改进前起升、变幅,回转三个运动的档位数分别为3,2,2;改进后则为5,4,3。 3. PLC应用非常广泛,对于电气自动化控制领域的人员显得尤为重要。在当今工业界,只要涉及控制的地方都可采用PLC来完成。PLC在电气自动化工程中的应用可概括出两大方面:一是单机控制为主的自动控制,如包装机械、印刷机械、纺织机械、注塑机械、自动焊接设备、隧道盾构设备、水处理设备、切割、多轴磨床、冶金行业的辊压、连铸机械等;二是以过程控制为主的流程自动化控制,如工厂自动化生产线、污水处理、自来水处理、楼宇控制、火电主控、辅控、水电主控、辅控、冶金行业、太阳能、水泥、石油、石化、铁路交通等。 二、电气自动化工程的成本控制 对于任何一项工程都不得不考虑其成本问题,单从成本管理的方面来看,我国的现场管理责任制应该要责任到人,并且要分工明确、实行归口的管理制度。管好项目控制投入,降低消耗,提高工作率效,并将安全、质量、进度、成本等四个方面综合起来进行综合性管理,并要根据成本的管理目标与各专业的分包单位、施工责任班组签订施工责任合同。我们不仅要明确企业的责任与目标,奖励和罚款约定;而且要在高层的统筹中降低管理部门成本。管理部门根据施工项目管理实际情况,编制降低成本的技术、组织措施,并深入挖掘在各方面分项管理工程中存在的所有降低成本和增加利润点。 PLC具有功能强、性能价格比高,可靠性高、硬件配套齐全,系统设计、安装、高试工作量少,体积小、低能耗、体维修工作量小、维修方便等诸多优点。塔吊是建筑工地上最常用的一种起重机械。在用PLC控制起重机在工作过程中,随时可以根据现场情况确定速度、加档时间和减速时间;提高工作效率,定位更准确;节能效果明显,节电率可达35以上;对齿轮、电动机无冲击,故障率低,易于维护,大大减少保养工序;提高行车可靠性和安全性,延长塔吊的使用寿命。此类优点使成本控制问题得到人们的高度认可。 三、结语 电气自动化的发展趋势应具备分布式、信息化及开放化。PLC是新一代可编程序控制技术,其控制系统将在人类电气自动化发展过程中发挥更加广泛的作用。企业需要实施有效的动态来控制和分析过程、纠错措施,集思广益的从根本上管好工程。为此,我们只有在不断提高工程技术的管理水平,并完善企业的管理制度,才能实现预期的工程建设目标,快速提升国民经济水平,造福全人类。
大气环境论文:谈大气环境监测质量的措施 摘要:大气环境监测工作在环境监测领域中占据着较为重要的地位,这一工作的技术难度比较高,存在着一定的空间性和实践性。大气环境监测工作容易受到季节变化、天气状况等因素的影响,因此某些污染因子的浓度变化幅度比较大,变化本身也具有一定的随机性和不确定性,所以想要得到稳定的大气环境监测结果是一件较为困难的事情。 关键词:大气环境;监测;质量;措施;提升 1.前言 通过对大气环境监测结果及质量分析,可以对我国气候以及生态环境污染问题形成更为深入的了解,在监测工作进行的过程中,主要是需要对相关监测数据形成较为深入的分析认识,并将有针对性、切实可行的环境保护和改善性措施明确的找寻出来。虽然当前我国社会经济发展速度较快,资源开发利用率也较高,可以在城市化发展的过程中起到一定促进性作用,但是随之也带来了一定的环境质量问题,致使某些地区大气环境遭受到了较为严重的破坏,因此也就难以在城市发展的过程中实现可持续发展这一宏伟目标,同时也对我国构建生态保护型社会造成了一定阻碍。 2.大气环境监测领域中存在的问题 大气环境监测管理机制不完善。纵观当前我国大气环境监测实际情况,有些部门并没有将环境监测管理机制放置在较为重要的位置,相关技术人员也未对大气环境监测工作形成深入的认识,也就使得大气环境监测管理机制呈现出一种不完善的态势,因此在大气环境监测工作中难以有效的将各项大气环境监测工作有序高效完成,以致在某些情况下对大气环境监测结果的精准性造成了一定程度的影响。大气环境监测质量有待于提升。大气环境的监测质量会对大气环境监测结果造成一定影响。但是在以往一段时间我国大气环境监测领域中监测质量处在一种边缘化的位置上,也没有在大气环境监测工作中得到充分的重视,采样工作不符合监测要求,监测质量得不到有效提升,因此大气环境监测工作的结果难以得到应有的保证。大气环境监测经费投入得不到有效持续保障。大气环境监测工作质量如果想要得到有效地保证,那么就需要长期持续的得到一定的资金投入。由于大气环境监测工作没有充分的资金投入,因此大气环境监测系统中各种仪器设备的滞后性比较强,也没有办法引进较为先进的监测设备和购买备用设备,同时专业技术人员的缺乏也致使监测工作进行缓慢或难以开展,在此基础上自然会对大气环境监测工作人员的积极性和主动性造成影响,最终也就会对大气环境监测的整体质量造成影响。政府行为干预。由于有着严格的环境空气考核制度以及国家对大气工作的重视,加之地方工业企业的快速发展,大气环境本身遭受了一定程度的影响,部分地区在注重考核的基础上对大气环境监测设备“戴口罩”,以致使监测结果严重失真。 3.提升大气环境监测质量的有效措施 逐步提升大气环境监测人员的理论和专业技术水平及培养力度。大气环境监测人员的业务能力水平直接影响到监测的质量,在大气环境监测工作日趋繁重的情况下,就需要用到众多的大气环境监测专业技术人员,同时在大气环境污染日趋严重的今天,如果想要将大气环境监测领域当中的各项工作妥善有序进行,那么专业人才的培养力度及监测理论知识和实践技能培养力度就应当得到提升。如果有着充足的理论和实践水平较高的大气环境监测人员,那么大气环境监测工作的开展实施就能得到有序进行;如果大气环境监测人员都具有较强的实践能力,那么在各项监测工作进行的过程中就少走弯路,大气环境监测质量的就能得到有效地保障。逐步提升大气环境监测资金投入力度。主管部门应当根据本地区实际情况每年编制大气环境污染监测预算决算,将大气环境监测人才培养放置在较为重要的地位,同时投入资金购买更为先进的监测仪器设备,并研发较为完善的大气环境监测网络系统及监测设备,争取可以在实际工作的过程中做到实时公布大气环境监测结果。除此之外,在监测人员的实际工作过程中,应当定期对大气环境监测结果进行研究分析,分析其随天气状况、季节变化等因素影响的变化趋势,以此为依据编制适应大气环境污染治理的有效措施,并使其落实到实际的监测工作中。加大对落后产能的资金扶持力度,开发利用清洁再生能源,逐步淘汰各个区域当中的落后产能,针对产业结构进行优化调整,逐步让产业优化升级这一个目标得以实现,以使我国人民的生活环境得到切实改善。建立健全大气环境监测机制。在大气环境监测机制构建工作进行的过程中,应当遵循的原则是由点到面、循序渐进这一个原则,以便可以构建出完善的环境监测网络,从而在后续的环境样品采集以及数据信息分析工作进行的过程中做出保证。除此之外也应当将质量保障体系的引导性作用充分的发挥出来,严格的依据大气监测标准让监测行为规范起来,从而使大气环境监测质量得到有效提升。充分重视大气环境采样工作质量。采样工作和大气环境监测质量之间有着较为密切的关系,大气环境监测采样质量直接影响着大气环境监测结果,进而也对相应的环境治理措施造成一定的影响,因此大气环境采样工作在大气环境监测中应当得到充分的重视。将科学性和真实性作为首要原则,以保证监测结果的真实性和准确性,以便在后续的大气环境监测工作及措施选择的过程中发挥一定的促进性作用。 4.结语 总而言之,在我国社会经济快速发展的同时,也带来了一定的环境问题,为了可以让这个问题得到解决,应当着力逐步提升大气环境监测人员的理论和专业技术水平及培养力度、加大对大气环境监测的资金投入、建立健全有效的大气环境监测机制、充分重视大气环境采样工作的质量以及建立专门的大气环境管理机构。通过对大气环境监测结果的深入分析,来对我国大气环境实际情况以及存在的问题形成更为深入的认识,并在此基础上找寻有效的治理措施,最终让我国生态环境质量大幅度提升。 大气环境论文:大气环境监测质量对策分析 摘要:每到冬季我国局部地区便会出现严重的雾霾天气,对大气环境进行准确的监测有助于雾霾治理工作的顺利开展。本文将对雾霾天气下提高大气环境监测质量的对策进行深入的分析。 关键词:雾霾天气;大气环境;监测质量 近年来,随着我国经济社会的不断发展以及城市化进程的逐步加快,给生态环境造成了巨大的破坏,在环境污染中,空气污染尤为突出,每到冬季,大半个中国的上空都被雾霾笼罩,甚至连一些经济并不发达的二三线城市也难以幸免。在此背景下,我们必须要通过有效的措施进行产业结构布局,在全社会倡导节能减排,建设生态文明。大气环境监测质量的不断提高对改善当前我国空气污染的形势具有十分积极的意义,因此,相关单位必须要采取必要的措施,比如建立健全大气环境监测体系,全面提高大气环境监测的质量。 1.大气环境监测质量工作的重要性 当前,大气环境污染问题已经成为了制约我国经济社会发展的重要问题,如果这一问题得不到及时有效的解决会严重威胁广大人民群众的生命健康和我国经济社会的良性发展。高质量的大气环境监测能够准确掌握大气环境的优良程度,形成完整的、准确的监测信息,从而为国家大气环境治理计划提供科学的依据,使治理工作更具针对性和有效性。近年来,我国雾霾天气逐步增多,每到冬季,无论是经济发达的东南沿海城市,还是经济欠发达的西部城市,都饱受雾霾的困扰,在此背景下,通过提高大气环境监测的质量来获取更为准确的数据信息,从而寻找更为科学的空气环境治理措施便成为了解决我国空气污染问题的有效途径。 2.大气环境监测的主要问题 当前,大气环境监测面临的主要问题如下: 2.1大气环境监测意识不强。大气污染问题是全球性的问题,应该引起全人类的重视,但是,当前世界范围内并没有形成大气环境监测的联动机制,有些国家对大气环境监测较为漠视,并没有充分认识到其重要性。还有些国家和地区为了发展经济,置共同保护大气环境的相关条约和协议于不顾,仍然存在严重污染大气的行为。 2.2大气环境监测网络不健全。健全的大气环境监测网络能够确保环境监测质量的大幅度提升,但是,囿于各种因素的影响,当前我国尚未建立起健全的大气环境监测网络,与之相关的机械设备、技术资料等因素还比较匮乏,难以保证大气环境监测工作质量的有效提高。 2.3大气环境监测采样工作没有引起足够的重视。在大气环境监测中,采样工作对监测质量具有十分重要的影响,但是,当前相关部门并没有引起对采样工作的重视,采样的结果往往难以达到监测的要求,对大气环境监测的质量造成了不良影响。 3.雾霾天气背景下提高大气环境监测质量的对策 雾霾天气的逐步增多让越来越多的人认识到了环境保护的重要性,在此背景下,提高大气环境监测质量需要从以下几个方面进行努力: 3.1建立健全大气环境监测质量保障体系。完善的大气环境监测质量保障体系可以为大气环境监测质量的提高提供保障,然而,当前我国的环境监测质量保障体系并不完善,在监测过程中也没有明确质量标准,致使许多监测人员认识不到监测质量的重要性,最终导致大气环境监测的质量难以达到满意的效果。因此,在未来的工作中,我国应逐步建立健全大气环境监测质量保障体系,该体系应当明确环境样品的采集、测量数据分析及数据综合评价等工作的质量标准,对监测过程中的各项行为进行规范,切实提高大气环境监测质量。 3.2做好现场采样质量管理。采样工作对大气环境监测质量具有直接的影响,采样不当或不足会使监测质量降低,从而对后期的环境治理工作造成了不利影响,因此,要想提高大气环境的监测质量,首先要做的便是做好现场采样质量管理,为环境监测工作的顺利进行打好基础。此外,样品的真实性及代表性也是影响大气环境质量评估的重要因素,在采集样品时必须要高度重视环境监测工作的时间性和空间性。 3.3成立基于计算机的大气环境质量监测系统。随着科学技术的不断发展,计算机网络技术已经被广泛运用于各个行业,环境领域自然也不例外。近年来,依托于互联网技术,我国已经建立起了大气环境质量监测系统,其优势在于仪器的功能和结构可由用户自定义,实施网络远程监测等等。该系统的应用对提高大气环境监测质量具有十分积极的意义。 3.4扩大大气环境质量评价范围。大气环境质量评价不应局限于对低层大气环境的质量进行评估研究,而是应该逐步扩展到高层,在进行环境质量评价工作时最好是选择那些人口众多、污染严重的城市。所谓大气环境质量评价是指按照一定的原则和评价标准,根据不同的目的和要求对大气环境的质量进行准确的评价。 3.5实现监测的信息化。在信息化时代,信息系统已经被广泛运用于各行各业,对助推行业发展起到了十分重要的作用,在对大气环境监测进行质量控制时引进先进的信息化技术可以提高数据处理的准确度,从而实现提高大气环境监测质量的目的。 3.6加强与其它国家的交流与合作。大气污染防治是世界性的问题,特别是在大气环境监测方面,发达国家有着更为先进的技术和完善的监测体系,我们必须要加强与其它国家的交流与合作,积极引进先进的监测技术和监测设备,吸取其它国家在大气环境监测工作中的经验教训,才能确保我们少走弯路,从而有效提高大气环境监测的质量。 4.结语 综上所述,雾霾天气的增多不但给我国社会经济发展造成了巨大的损失,还严重威胁着人民群众的生命安全,因此,相关部门必须要不断提高大气环境监测质量,并以此为依据寻找大气污染的解决办法,从而实现生态环境与社会经济的协调发展。 作者:刘洋 单位:沈阳市环境监测中心站 大气环境论文:大气环境监测的质量保证研究 摘要:大气环境的日益恶化已经逐渐威胁到了人们的身体健康。大气环境监测工作能够了解到大气污染的情况,指导环保部门进行决策。我国的大气环境监测工作开始较晚,尽管随着实验技术的不断提升以及环保资金的支持,大气环境监测的效率提高,但是在质量上仍然存在问题,如采样不够稳定,缺乏详细制度指导等。针对这些问题,政府应当通过不断完善制度,科学分配环保资金,定期进行员工培训等方式来提高大气环境监测质量,进而提高我国环保工作效率。 关键词:大气监测;采样;质量 工业的快速发展,使人们的生活环境遭到了严重的破坏,各种自然灾害频繁发生,水资源污染,光污染等层出不穷。越来越多的汽车尾气以及工厂废气的排放,使得大气环境质量急剧下降,威胁人体健康。在这种背景下,相关部门需努力提升现有大气环境检测工作效率,利用可靠的监测数据来指导工业活动,为环保部门制定环保政策提供有力的数据支持,提高环境质量,促进社会的可持续发展。环境的监测工作质量保证非常重要。质量保证是为了确保在检测过程中实验数据的严谨、准确,代表性和完整性以及实验步骤的科学性,具体的步骤包括大气采样、样品分析、数据处理、撰写报告等,因此对大气环境进行监测的质量保证措施主要是制定相关政策以及监测计划,完善现有的实验室管理制度,实现对大气环境质量的有效监督检测。 1大气环境检测质量保证现状 我国的大气环境监测工作开始较晚,对大气环境监测的质量保证环节的重视程度也不够高,尽管随着环境监测技术的不断提升以及国家资金的大力支持,大气环境监测的可靠性不断提高,但是质量控制方面仍存在一些问题。 1.1采样环节不可控性过高 对于大气环境的监测来说,气体采样环节十分重要,样本的质量与代表性直接影响了监测的可靠性。但是目前不少地区的大气层环境质量监测数据都不够稳定,造成该现象的原因之一就是气体采样过程中随机性过大,如空气的湿度,车辆经过的频率,天气状况等,这些都会直接影响气体样本的质量。此外,尽管国家为每个地方的环保部门都投入了大量资金进行设备改进升级,目前使用的气体采样设备比较落后,以人工手动采样为主,采样人员的专业能力和实践水平不高等因素都会增加采样过程的不确定性,因此气体采样环节受到采样人员的外界干扰强,样本的不稳定也会直接影响气体检测的结果。同时,为了减少工作量,许多采样人员不会对所采集的气体样本进行质量考察,因此不能够保证样本的可靠性。 1.2大气环境监测制度不够全面 由于我国大气环境监测工作开展较晚,仍然处于探索阶段,监测制度保障体系还不够健全,如针对大气环境检测实验室,国家环保机构并没有设定详细的仪器设备管理方案,而是将管理权力直接下放给各个地方的环保部门,机器设备的管理责任不明确,仪器时常出现问题;针对大气环境的污染物监测分类也没有做出详细的规定,可能会导致某些气体数据重复,而另外一些必要的气体数据没有负责人来试验检测,浪费人力与资源的同时,难以取得全面监测气体环境的目标。 1.3实验室分析处理工作有待提高 大气环境的监测最终步骤是将所采集的样本送往环保部门的实验室进行试验,通过仪器监测以及数据分析得到结果。因此,为提高检测结果的可靠性,就必须保证实验室工作人员的专业知识能力,实验室仪器设备的先进性等。然而在许多地方的环保部门难以达到以上几点要求。国家下发的环保资金被细分到各个领域后,大气监测部门所获取的资金不足以支撑诸多昂贵精密仪器的购买与维护,在一定程度上限制了实验的科学性与精确性。另一方面,目前许多从事大气环境检测的人员专业知识能力并不高,对于检测结果所能够得到的数据不能够进行全面的分析,每天的工作仅仅是重复的进行检测实验,难以主动发现问题,不利于工作的创新与发展。因此,我国许多地区的大气监测实验室需要提高现有的工作质量与效率。 2提高大气环境监测的质量保证对策 2.1提高采样环节科学性 气体采样是大气质量监测的第一步,所采集的样本需要具有代表性。首先,检测人员需要对所监测的区域进行优化采点工作,通过对当地地理环境的详细调研来选择大致的采样地点范围,主要采用的方法包括五点采样法,平行采样法,确定每次大气采样的具体地点并做好标记,根据当地的空气质量以及气候条件制定采样频率以及采样时间、条目。其次,所采集到的气体样本需要放入密封的瓶子中储存,采样瓶外贴上标签,标明采集时间,地点,并将储存样本的容器保存在干燥的储藏柜中。环保机构应对气体采样人员进行定期培训,提高员工的专业知识水平,保证气体采样工作的质量与效率。 2.2完善大气环境监测质量保证制度体系 大气环境监控是一个由很多复杂的环节构成的系统过程,因此,大气环境监测的质量保证工作是一项复杂的质量管理工作,质量保证工作的目的是为了确保监测工作的精确可靠,从而更好地为社会生活提供决策。为提高大气环境的监测过程质量,需完善每个环节的操作与制度。大气环境监测工作分为室内工作与室外工作,室外工作主要包括气体采样环节,在对采样环节进行制度化时,需要全面考虑样本的代表性、综合性、精确性、准确性等,对采样工作的程序以及样本的储存进行严格的规定;而室内工作主要是实验分析过程,针对各项精密仪器的使用与维护,相关部门也应该设定具体的负责项目,不同物质的监测分析也需要制定不同的实验步骤,各个地区的环保检测部门可以根据相应的实验设备进行灵活调整。只有从各个方面建立了完善的规章制度,才能够确保大气监测工作的规范性与科学性。 2.3提高实验分析工作效率 实验分析是大气环境质量监测的重要一环,精密的实验测试仪器以及科学的实验分析方法都能够提高检测结果的可靠性。大气监测包括对大气中各种成分含量的检测,涉及到复杂的分离分析方法,尤其是许多微量成分难以准确测量,因此实验过程对仪器的精密程度要求较高,仪器设备价格昂贵,对此,环保机构以及国家相关部门应当由计划的为各地检测机构提供仪器购买经费,保证实验结果的可靠性。此外,实验试剂的保存需要严格遵守相关规定,实验数据的处理工作需要及时且快速,按照规定的数据统计分析方法进行计算,灵活处理异常数据以及错误数据,整理环境监测报告。最后,所有的试验工作人员需要经过定期的培训以及上岗测试,提高工作人员的专业知识能力,进一步提高实验检测工作的效率与质量。 2.4建立完善的环境监测信息体系 公众对于大气环境的质量拥有知情权,在进行一系列的样本采集以及实验分析工作后,得到的实验数据以及报告应当提供给社会公众,让大家了解当地空气质量。政府应当建立一个独立的监测信息网站,定期更新大气成分数据,为公民提供大气指标预警服务,并积极举办大气相关知识的普及讲座,让所有公民一起监督环保工作。除此之外,水质监测数据,土壤监测数据等各个方面的信息都应当通过相关的网站,并且将这些网站链接成相关的信息系统,提高环境监测工作的透明度。 3结论 随着我国的空气污染日益严重,大气环境的监测工作重要性不断凸显,而监测工作的质量保证则是为了确保大气监测工作的准确性、精密性、科学性与可靠性,从而更好地为环保机构提供数据,辅助决策。我国目前的大气环境监测工作实行较晚,尚存在一些问题,如监测工作的质量保证体系制度不够完善,大气采样的过程随机性较大导致最终实验结果不稳定,样本实验分析过程的工作效率不高等等。为了全面提高我国各个地区的大气环境监测工作的质量,各级环保部门与政府应当完善相关法律制度,让责任明确到个人;其次,大气采样的过程也应该逐渐规范化,提高采样人员的专业知识能力;通过引入精密仪器,定期员工培训等方法提高实验检测环节的效率;最终,政府可以通过建立一个动态更新的大气信息网站向民众提供大气数据,接受社会的监督。 作者:王浩 刘爽 王芸 单位:中冶节能环保有限责任公司 大气环境论文:大气环境保护与治理探讨 摘要:在社会发展新形势下,大气环境保护与治理是环境保护工作中的一项重要内容,而当前自然环境变化呈现出一定的特殊性,因此大气环境保护与治理的具体策略有待深入研究。本文基于大气环境污染的主要影响因素出发,探讨如何在新形势下开展大气环境保护与治理工作,以推进环保事业的稳定健康发展。 关键词:新形势;大气环境;保护;治理;策略 在社会生态发展过程中,大气环境是一个重要基础,直接关系着区域自然环境质量,并且与社会群体健康存在着密切的联系。但在当前社会发展新形势下,大气环境污染问题日趋严重,并呈现出连续性、广泛性特征,给人类健康以及社会生态的可持续发展都产生极为不利的影响[1],此种情况下,加大力度探讨新形势下大气环境保护与治理的具体策略是非常必要的。 1大气环境污染的主要影响因素 1.1城市现代化建设速度过快 随着当前城市现代化建设速度的明显加快,大气环境污染问题也日趋严重,给人类生存环境以及社会生产生活的正常运行都产生了极为鲜明的影响,国家高度重视经济建设却在一定程度上忽视了大气环境保护的重要性,导致大气环境污染问题加剧,一旦治理不到位,势必会给生态环境的可持续发展造成不利影响,甚至给人类社会的健康发展也形成制约[2]。当前我国城市工业化建设速度较快,部分工业企业单纯重视生产效率而忽视大气环境保护,废气废水排放随意,导致大气环境污染恶性循环。 1.2机动车尾气排放 随着社会经济的进步,私家车数量明显上升,交通运输压力明显增大的同事,机动车尾气排放量也冥想加大,给大气环境造成严重污染。 1.3生活垃圾排放 社会生产生活中往往会产生多种类型的生活垃圾,包括生活污水、工业固体废弃物以及农业秸秆焚烧等,都会给大气环境造成一定污染和破坏,此种方式下所获取的经济增长和物质生活水平的提升所付出的代价是巨大的,是以大气环境换来的,这些不可控行为会给社会生态的可持续发展造成制约,所造成的后果最终还要由行为的主体人来承担。 2新形势下大气环境保护与治理的具体策略 2.1大气环境的保护 2.1.1 科学划分工业产区新形势下大气环境的保护,应当充分做好区域规划工作,科学划分工业产区,尤其是在厂区修建的过程中,应当结合风向频率等要素科学选取厂区位置,实现工厂密集处于城镇生活处的明确划分,减少工业废气对大气环境造成的污染。北方地区大型供热站的修建,需要选取适宜测位置并计算控制好排气烟囱的高度,一般讲供热站修建于郊外,在保证供热效果的同时,促进排放废气的扩散和稀释,从而降低对大气环境所造成的污染[3]。2.1.2 减少并控制汽车尾气排放量新形势下大气环境的保护,不仅需要对工业产区进行科学划分,还应当在日常工作中做好汽车尾气排放量的减少与控制工作,通过汽车单双号限行等方式解路面压力,将其汽车尾气排放量给大气环境造成的不利影响,切实加强大气环境保护。与此同时,应当加大汽车尾气净化的研究力度,对汽车尾气排放进行有效控制,从而改善大气环境。在实际工作中应当加强机动车尾气污染的管理,确保持有相应标志的机动车可以上路行驶,通过定期检测和动态检验等方式控制机动车尾气排放量。除此之外,可以从机动车燃料的管理上控制汽车尾气排放量[5],加强汽车燃油质量管理与控制,全面且动态的监督汽油运输及加油站油气污染状况,切实降低有机物污染发生几率,对大气环境进行有效保护。2.1.3 加强绿化环境建设为有效开展大气环境保护工作,应当在城市现代化建设中坚持可持续发展理念,加强绿化环境建设,缓解当前绿化不足的问题,减少大气环境污染。具体来讲,在绿化环境建设过程中,可以扩大城市绿化规模,制定科学化的绿化环境建设方案,对城市规划建设加以合理优化,调整绿化面积,加大力度种植绿化植物,通过植物的光合作用调节气候,吸附大气环境中的有害气体,从而在新形势下对大气环境进行有效保护。 2.2大气环境的治理 2.2.1 深入研发新技术,减轻环境污染为更好的治理大气环境,为社会群体营造一个健康的大气环境,应当深入研发新技术,包括有毒工业废气净化技术、机动车尾气排放净化及控制技术等,基于原有技术实现升级更新,进一步提高脱硫、吸附、净化的技术有效性,改善大气环境治理效果,从而降低大气环境污染,实现新形势下大气环境的科学化治理。2.2.2 加大工业污染源的治理力度当前社会发展条件下,城市现代化建设进程明显加快,工业生产中的生产燃料大多以煤炭为主,此种情况下使得工业生产中往往会产生大量的有害物质,包括二氧化硫及大颗粒有害气体等,给大气环境造成严重污染,一旦工业废水随意排放,更加剧了大气环境污染。因此在新形势下对大气环境加以治理时,应当加大工业污染源的治理力度,对工业生产进行科学化监督和管理,工业生产过程中应当积极完善废气排放设施及工业废水处理设施,对污水进行规范净化处理,保证工业废气及废水排放的规范性和安全性,保证工业污染源处理的有效性,切实改善大气环境。2.2.3 采取有效措施治理颗粒污染物大气环境的治理应当充分做好颗粒污染物的治理工作,由于固体燃料在燃烧后会排放出一定量的烟尘,给大气环境造成污染,并形成烟尘、粉尘和雾霾等污染物,严重影响大气生态和人类健康。因此在大气环境治理的过程中,可以通过干法、湿法、过滤法和静电法等对大气颗粒污染物进行有效治理。干法主要是基于颗粒污染物自身重力作用和离心力作用出发,通过惯性作用、离心作用和重力作用来实现除尘。湿法主要是利用水或其他液体将大气颗粒污染物进行湿润处理并收集去除,从而实现颗粒污染物的有效治理,一般情况下所应用的湿法除尘设备主要有喷雾塔、填料塔和泡沫除尘器等设备[6]。过滤法是指基于颗粒层过滤器和填充层过滤器等设备进行布袋过滤或带式过滤,有效去除颗粒污染物,对大气环境进行有效治理。而静电法是指在高压电场力作用下,充分考虑颗粒污染物的大小、数量、操作费用等多项因素,选取适宜的方式去除大气中的颗粒污染物,从而实现大气环境的有效治理。 3结束语 综上所述,大气环境作为生态环境中的重要基础,其保护与治理效果直接关系着人类健康及社会生态的可持续发展,因此在社会发展新形势下应当积极采取有效措施,从大气环境保护及治理两个方面入手,减少大气环境污染,真正推进社会环境、生态与经济的全面可持续发展。 作者:李胜兰 艾兴 单位:湖北君邦环境技术有限责任公司 武汉同成冶金钙业炉料有限公司 大气环境论文:大气环境监测工作问题及对策 摘要:本文主要对大气环境监测过程中存在的问题进行分析,结合当前的大气环境监测现状提出提高大气环境监测工作质量的有效对策。 关键词:大气环境监测;问题;对策 引言 大气环境监测主要指的是通过对当前的大气环境质量进行一系列程序性的分析,对大气中特殊元素的含量进行测定,从而确定环境质量的整体水平。但是现阶段的大气环境监测的过程中还存在一定的不足之处,严重影响大气环境监测的监测质量。 1.现阶段大气环境监测过程存在的问题 在当前我国的大气环境监测工作现状来看,我国的大气环境监测工作中仍然存在一些不妥当的行为,严重制约我国环境保护与管理工作的良好发展。我国大气环境监测过程中存在大的问题主要表现在以下几点: 1.1缺乏规范的质量管理工作 当前大多数的大气环境监测部门人员将精力都投入在实验室的规范管理体系的文件建立上,除此之外,在大气环境监测工作中,监测管理人员往往着重于人员的分配调节与管理,忽视了大气环境监测工作质量管理核心。导致大气环境监测工作不到位。而大气环境监测质量监控较为单一,部分环境监测单位仍然以环境监测数据对比、密码样本以及平行样测试为主要,在整个大气环境监测工作中缺乏系统性的评价。这样的现象就会导致大气环境监测质量控制体系不能够发挥出其应有的特点以及优势,大气环境监测的质量管理工作也只是流于形式[1]。 1.2缺乏完善的质量控制体系 当前在对大气环境监测工作管理的时候,需要能够对大气环境监测工作过程中发生的事情进行逐一的统计,对大气监测过程以及结果进行适当的管理与控制,达成大气环境监测工作的最终目标。然而,当前很多单位缺乏对大气环境监测结果准确性进行相应的监督与保护,大气环境监测单位没有将质量控制工作的全过程纳入到实际的管理过程中,如实大气环境监测实验室建设滞后,缺乏高新的质量监测工具以及手段,并且国内的大气环境监测实验室无论是从理论,还是实践上都显得较为落后,管理存在严重的局限性。 1.3缺乏高素质型监测人员 工作人员是建设良好大气环境监测实验室的的基础,无论是多么先进的实验室,再对其进行监测的过程中都需要监测人员介入。由此可见,在大气环境监测工作,监测人员在整个监测工作是非常重要的。但是,在实际的监测工作中,监测人员的综合素质水平参差不齐,监测技术水平不一,在一定的程度上,对大气环境监测工作造成严重的影响[2]。 2.提高大气环境监测工作质量的有效对策 2.1加强大气环境监测工作监督 大气环境监测实验室的过程中,每一次的监测都会产生大量的记述文件以及监测数据。在大气环境监测工作实际使用的时候,为了保障监测结果的准确性,往往需要与以往的监测数据进行对比,通过这样的方法确认数据结果的真实性以及准确性。与此同时,大气环境监测工作的质量管理在一定的程度上取决于质管理文件的可操作性。在大气环境监测工作中加强监督,保证其质量体系不断的完善以及持续性的改进。完善大气环境监测工作监督体系,需要对大气环境监测流程进行全方位分析、监督,保证操作人员的规范操作,对监测结果进行必要的检验与分析,使得监测结果具有一定的合理性与准确性,保障质量监督的可实施性。 2.2强化大气环境监测工作规范化操作 从当前的大气环境监测实验室管理方案来看,监测过程中具体的监测项目以及质量控制往往比较薄弱,对环境质量监测工作不到位,严重影响大气环境监测工作流程的规范化管理。因此,在对大气环境监测实验室进行管理的过程中,需要制定规范化的操作流程,使得监测结果具有一定的准确性[3]。同时,大环境监测试验室在进行环境监测工作的过程中需要注明在环境监测操作过程中需要注意的事项,对相关的操作方法,需要在监测实验室经过完整的备案,当前的操作人员在进行实验室操作的过程中,将与监测活动有关的过程中出现的差错以及失误控制在可接受的范围之内,以保障大气环境监测报告的质量。 2.3加强大气环境监测人员综合素质 监测人员是大气环境监测的基础,无论是多么先进的实验室,再对其进行管理的过程中都需要监测人员介入,通过使用先进的监测手段以及技术对大气环境进行监测。大气环境监测工作的监测人员需要接受实验室设备使用培训,直到培训合格后才能够正式上岗工作[4]。针对环境实验室当前的管理现状来看,实验室的监测人员在进行管理的过程中,不仅仅要制定严格的实验室管理制度,还要能够将管理制度良好的运用在实验室日常的管理过程中,让大气环境监测实验室中的每一个人能够感受到大气环境监测的重要性。 3.结语 环境污染已成为当前世界上各个国家关注的问题,其中大气污染是现代城市中主要关注的问题之一。因此,加强大气环境监测,保障环境监测结果准确性,是保障人们生活安全的重要措施。 作者:金瑞 贺海涛 单位:鄂尔多斯东胜区环境监测站 鄂尔多斯东胜区环境监察大队 大气环境论文:交通运输与大气环境治理 摘要:治理大气污染,改善空气质量,是全社会义不容辞的责任。在这场关乎人民福祉、关乎国家形象的环境治理行动中,交通运输行业理应主动作为,积极谋划,采用创新的思维方式,从创新管理、技术革新入手,向传统宣战,在改善生态环境工作中,走在全社会的前列。交通运输业是国民经济的重要产业,也是能源消耗的大户,是大气污染的重要污染源之一。在交通运输行业采取节能减排措施,对治理大气污染、改善空气质量,提高人民生活的幸福指数,具有重要的意义。 关键词:交通运输;雾霾;治理;大气污染 中图分类号:U4文献标识码:B 近年来,我国空气污染呈加重趋势,雾霾天气频繁出现,特别是京津冀地区,空气污染程度稳居全国前列,PM2.5超标呈常态化,空气污染已成影响人民生活品质、影响我国国际形象的一大公害,治霾防霾刻不容缓。造成空气污染的污染源很多,主要有工业源、交通源、生活源等。改善空气质量,提高人民生活的幸福指数,还百姓一片蓝天白云,交通运输行业责无旁贷。 1从节能减排的角度合理设置收费站 我国很多公路收费站存在车辆扎堆等待缴费的情况,有资料显示,汽车怠速3min消耗的燃油相当于正常行驶1km消耗的燃油,而且发动机在怠速时,燃油燃烧不充分,污染物排放量相当于正常行驶的数倍。因此,交通主管部门应当合理设置收费站及收费车道数量,避免或减少大量机动车原地怠速的情况,特别是大力推广ETC不停车收费技术。 2严格推行上路车辆准入制度 随着我国经济迅速发展,汽车保有量激增,相当一部分机动车排放不达标,属于“黄标车”。一辆黄标车的污染物排放量相当于数辆达标汽车的排放量,因此淘汰黄标车势在必行。黄标车的治理不仅在城市,在广大农村地区,也应实行黄标车淘汰制度。同时,对汽车生产环节,国家应对进入市场的每一款车型进行检测评估,严格按国家标准实行准入制度。对技术落后的车型,应严格限制其生产和销售。只有从机动车生产和销售环节把住关口,才能为交通运输行业大气治污创造有利的条件。 3大力发展公共交通,实施公交优先战略 大力发展公共交通,实施公交优先战略,显得颇为必要而紧迫。有研究显示,在北京市一个出行者乘公共交通工具上下班比乘私家车出行平均每年少产生4.1kg的碳氢化物,28.6kg一氧化碳和2.3kg的氧化氮。显然,提高公交车在汽车保有量之中的比例可以很好的提高大气环境质量,产生环境效益。 4构建合理的交通运输体系 在我国的长途货物运输中,应积极谋划交通大格局,特别是能源、建材等大宗货物材料,在具备水运条件的地区,应优先采用水路运输,在内陆地区优先采用铁路运输。对于水运、铁路不能通达的地区,再转由公路运输。只有构建合理的交通运输体系,才能使能源消耗保持在最低限度,创造最低的能源产出比,将货物运输环节对环境的影响降至最低。 5大力发展新能源机动车 在我国,新能源汽车尚处于起步阶段,传统燃油汽车仍占主导地位,新能源汽车占比还很小,发展潜力巨大。政府应采取补贴等形式鼓励人们购买、使用新能源汽车、替代传统能源汽车。 6结语 治理大气污染,改善空气质量,是全社会义不容辞的责任。在这场关乎人民福祉、关乎国家形象的环境治理行动中,交通运输行业理应主动作为,积极谋划,采用创新的思维方式,从创新管理、技术革新入手,向传统宣战,在改善生态环境工作中,走在全社会的前列。 作者:曹艳民 单位:唐山市交通运输局 大气环境论文:大气环境监测质量管控措施 自然环境污染所带来的恶劣影响给人们敲响了警钟,作为自然环境保护工作的基础和重要组成部分,大气环境监测工作日益受到了广泛的重视。如何有效提高大气环境监测质量,已经成为了当下社会热切关注的话题。由于大气环境组成成分复杂多变,监测数据极其容易受到许多不定因素的影响,任何气象条件或是空间环境的变化,都有可能造成大气环境监测数据及最终结果的误差,因此,健全大气环境监测质量管控体系,对大气环境监测工作进行全方位、全程序的质量控制,是非常必要且重要的。 1大气环境监测质量管控现状 现如今,我国已逐步从制度、规范及技术角度上加强大气环境监测质量与管控工作。例如《环境大气监测质量保证手册》、《环境监测质量保证管理规定》、《空气质量监测技术规范汇编》、《环境监测人员上岗证管理规定》等等相关政策法规的出台,都给大气环境监测质量管控工作的顺利开展提供了强有力的支撑[1]。然而由于大气环境监测质量管控工作具有极强的系统性和复杂性,再加之监测数据容易受到各种不定因素的影响,在保障大气环境监测工作的科学性和严谨性方面,还存在着一些尚未解决的问题。 1.1质量管控体系有待完善 要想在大气环境检测中获得科学、精准的数据,首先必须有一套行之有效的质量管控体系。从目前我国大气环境监测质量管控现状来看,在此方面还有待进一步的完善。虽然我国设立了相应的大气环境监测机构,但由于起步较晚,质量管控体系发展还不够成熟,质量监测管理机构内部控制系统与协调运转也还不够完善,无法在大气环境监测的各个环节中都发挥出实际效用,也就是缺乏全方位的管控体系的引导和制约。这对大气环境监测质量的管理与控制是很不利的。 1.2采样质量有待提升 大气环境质量的衡定标准来源于样品监测所得的数据结果,而数据的精确性和科学性又取决于采样的质量。在大气环境监测过程中,影响采样质量的随机因素较多,尤其是我国环境监测采样还长期处于边缘化阶段,采样片面性强、采样设备陈旧、采样工作人员专业素质不足、采样难度较大等等,都是目前大气环境监测质量管控工作面临的问题[2]。除此之外,现场采样人员的工作态度及认知水准也会对采样质量有很大的影响,例如一些采样人员在工作过程中会忽略掉对现场环境以及周围工厂企业的生产情况的勘察,因而所取得的样品质量往往不高,甚至是处于失真状态。 1.3现场监测管理力度不够 现场监测也是大气环境监测质量管控过程中不容忽视的一个重要环节,现阶段我国在大气环境监测中对现场检测的管理力度还有待加强。科学合理的监测布点是测定区域大气环境质量的前提,要想及时有效地采集到全面而精准的样本,就必须加强对测定区域的现场监测管理。现场监测管理不仅仅是对监测工作人员的管理,还包括对监测设备及监测时间的管理,然而许多监测人员只是在上班时间进行取样,且对监测设备的使用与维护缺乏重视,这些都是影响大气环境监测数据准确性的因素所在。 2大气环境监测质量管控措施 2.1健全大气环境监测质量管控体系 要想保障大气环境监测质量,健全大气环境监测质量管控体系是其必要前提和基础。大气环境监测质量管控体系应当对监测活动的整个环节进行严格周密的管理与控制,无论是实验室内的监测工作,还是实验室外的监测工作,监测工作人员都要严格按照管控体系的标准执行,只有这样才能确保大气环境整体监测质量。其次,健全的大气环境监测质量管控体系也是保障监测数据科学性、合理性、精准性和有效性的必然要求[3]。完善的管控体系不仅能使大气环境监测工作更加趋于规范性和完整性,也是全面推动我国大气环境监测质量的强大助力。 2.2加强现场采样质量管理与监督力度 对既定区域进行全方位的样品采集是获得精准可靠的监测数据的有效途径。采样的真实性和全面性直接影响着整个大气环境监测质量的管理与控制,因此,加强对现场采样质量的管理与监督力度非常重要。在大气环境监测过程中,对环境样本的采集应当充分考虑到时间及空间变化所产生的影响,监测人员在进行采样工作前,首先应对监测范围内的环境进行详细的勘察,并结合相关资料文献对检测现场有一个全面到位的了解,以此为基础进行采样方案的制定和选择;其次,为了保证采集样本的完整性和可代表性,还应对监测范围内的工业污染程度进行分类,根据污染的程度确定采样的频次和时段,并对采集到的样本进行严格的保存与管理;最后,对于监测现场所需的采样设备也应保养维护得当,这也是关乎检测现场采样质量的重要因素之一。 2.3规范监测实验室的质量管理 实验室的质量管理在整个环境质量监测控制工作中,也占有举足轻重的地位[4]。要规范检测实验室的质量管理,应当从以下几个方面着手:其一,对实验室整体环境进行规范管理。合理的实验室规划与布局是确保监测可靠性和安全性的必要前提,尤其要注重有毒有害以及对环境有破坏的样本应放在固定的位置,并加以警示,避免实验过程中造成人员伤亡或者环境污染;其二,对实验室物品及设备仪器进行规范管理。实验室内的设备仪器要有专人管理与维护,并进行定期的清理和保养,以确保监测数据的准确性和可比性;其三,对实验室监测操作流程及方法进行规范。实验过程中要严格执行标准、统一的操作规范及方法,以避免实验出现误差,影响到大气环境监测的整体质量和管控工作的开展。 作者:董新春 单位:山西省环境科学研究院 大气环境论文:大气环境监测有效对策 1我国大气环境监测的现状 1.1政府的监测工作为主,民间的监测工作为辅 通常情况下,大气环境污染物的监测工作都是由我国政府部门中的环境监测部门来执行的,而这一部门的主要任务则是完成政府的社会服务职能,为社会提供最为全面真实的大气环境报告,为环境稽查部门提供数据支持,从而制定环境稽查工作的主要方向。近些年来,民间的大气污染监测工作也得到了快速发展,刚开始主要都是畜牧养殖农场来执行大气环境的监测工作,其目的就是展示自身畜牧养殖环境的优势,从而全面的监测自身农场的大气环境。另外,一些养生度假的地方为了更好的吸引游客来旅游,他们对本地的小范围区域也开始了大气环境的监测工作。 1.2民间监测工作大都来自数据宣传理念 之所以民间还能主动的去监测大气环境的质量情况,其最主要的驱动力就是食品原材料以及养生地等对于环境的评估需求,现阶段,我国很多饮品企业的奶源地和水源地都已经相继的建立了在线监测实施数据的公开系统,而这些系统的建立也就充分的显示出了这些饮品企业的食材来源是具有环境优势的,是绝对没有大气环境污染的,而能够用在学术科研工作中的大气环境监测工作还没有有效的开展。 1.3污染物的分布特性导致监测结果是有差距的 大气污染物中的颗粒类污染物是无法以气溶胶的形式存在的,因此,大部分的污染物都是有着极强的区域性的。即使是位置相距很近的两个监测点,它们所监测到的大气颗粒污染物的污染物也是可能有着很大差距的,那么民众势必就会大气污染的监测结果产生不确定性,这种不确定性就可能进一步的压缩大气污染监测大数据的市场。 2我国大气环境监测中的主要问题 2.1大气环境监测网点的密度不足 现阶段在我国的各个城市中,大气环境监测系统的布置与气象站的布置基本都是重合的,而气象部门在布置气象站都是以乡镇的顺序来选择的,因此,大气环境监测工作在布局监测点时也是以这个顺序进行的,而这种每个乡镇1~2个网点的布局密度,要想保证监测气溶胶系统移动的准确性则是较为困难的。而民营企业在监测大气环境时,他们往往都只会在其生产园区内布置监测网点,有一些企业也会采用基于SCM系统的数字化监测系统,他们采用的并不是基于色谱仪和质谱仪的物理监测系统,那么这些监测点所得到的数据并不具备很高的置信度,也就无法严禁并且科学的监测大气环境。通常我们都采用空飘气球监测法来监测大气中的污染情况,这种方法所采用的设备不能重复利用,并且成本较高,并且使用的密度也是无法满足大气质量大数据的实际要求的。 2.2篡改数据的事件时有出现 我国的企业在监测大气环境数据时,他们最主要的就是要显示出当地的大气环境的优势,即使是大气环境并没有处于良好的状态,他们为了保证企业产品的销量,便会随意的修改所监测到的环境数据。还有一部分企业虽然自称是公开了其食材原产地的大气污染情况的,但是实际上他们并没有建立真正的大气环境监测系统,只是采用伪数据的方式进行“大气环境监测”。另外,政府的一些部门也存在着一些员工不负责任的问题,他们没有严格的按照流程操作,因此,所得到的数据监测结果就是不准确的。因此,在我国的民间对大气污染的监测数据虽然有着较高的关注度,但是长久以来其置信度却是无法令人满意的。 2.3还未形成统一的监测体系 我国大部分的大气环境监测机构都是由当地的政府相关部门负责管理的,而从全国的范围来看还没有形成一个统一的大气污染监控管理部门,那么对大气污染的数据就无法实现统一的管理和部署。所得到的所有监测数据都应先上报国家气象局,并与相应的气象数据进行同步汇总,然而,气象数据与大气污染的数据应是有着本质的区别的,可见,现阶段我国是继续建立一个单独的部门来负责大气环境污染监测这项工作的,这个单独的部门可以是政府中的某个部门,也可以是某一个企业,而对于成立这样的一个部门,我国还并没有制定出相应的议程和时间表。 3做好我国大气环境监测工作的有效对策 3.1真正的实现在线实时的监测大气环境数据 要想实现在线实时的监测大气环境中的各项数据,那么就不能继续采用基于监测芯片的纯电磁监测,而是应采用远程数据的读表技术,从而能够将数据自动的读出和记录,同时应及时的将这些全面准确的反映给广大人民群众,民众可以实时的掌握大气环境数据,而企业也能够进一步的认识到保护大气环境的重要性。企业对这项工作更加的重视了,那么企业之间的相互监督的效应才能充分的发挥,更多的企业积极主动的去监督那些环境污染企业,大气环境的污染问题才可能得到有效的治理。 3.2提升监测人员的责任心 负责大气环境监测工作的相关人员的责任心对于保证所得到的监测数据的客观性和准确性是有着决定性的影响的,无论是政府部门监测网点工作的相关人员还是在企业中负责大气环境监测工作的人员,他们都应具备较高的使命感和责任心,充分的认识到大气环境监测工作的重要性和必要性,尽自己最大努力的为社会和民众提供全面而准确的大气环境监测数据。 3.3建立完善并且独立的信息体系 由于气象部门对于各地大气环境监测部门是有着直接的管辖权的,所以,大气污染的指数都是通过天气预报和气象网站给公众的,这样就导致了稽查和监测部门是由两个部门来管辖的,那么在传递和执行业务时就会存在着隔阂。因此,国家应充分的考虑到环境稽查和监测部门的业务相关性,在各个技术职能部门中应将大气环境监测、水环境监测和土壤环境监测划分出来,它们都应归环境稽查部门管辖,从而保证环境监测工作渠道的畅通无阻。 3.4建立独立的部门和专业的监测体系 我国各类的环境监测部门不应该属于各个地市的相关政府部门来管辖,他们应受到全国统一的业绩考察和内部调度,为了真正实现更加独立的环境监测,并且为融资创造条件,进一步的加大监测点的密度,建议对这一部门进行企业化的改制。企业应将更加专业的环境监测服务提供给重点的环境依赖企业,并承接国家的各项环境监测任务,这样也可以得到相应的业务收入。 4结语 通过以上的论述,环境污染问题已经成为了世界各国共同关注的问题,而大气环境污染也已经成为了我国各类城市首要关注的环境污染问题,因此,我国的大气环境监测工作也随之逐步的走到了前台,针对现阶段我国大气环境监测工作的现状及存在的问题,我们应制定出具有针对性的改进对策,从而有效的提升我国大气环境监测的质量。 作者:李丽萍 单位:临沂市环境监测站 大气环境论文:大气环境监测质量的措施 1大气环境监测质量保证的定义 进行环境监测主要是为了解和掌握环境的具体情况,从而在具体的环境问题中能采取针对性的措施,避免破坏环境。为了实现人与社会、人与自然可持续发展的根本途径,必须做好环境监测工作。环境监测质量保证同促进环境可持续发展是辩证统一的关系,环境监测质量最终的目标是促进环境可持续发展,实现人与自然的和谐发展,而环境监测保证只是它实现这一最终目标的跳板。环境监测质量是从工业效果方面对环境监测有效性进行考核的重要标准。为了实现人类的持续、健康、和谐向前发展,我们需要大力开展环境监测工作,制定和研发合理的环境保护体系,利用环境监测的标准和要求指导监测行为,保证环境的监测质量。 2大气环境监测问题思考 2.1大气环境监测意识薄弱 众所周知,大气环境监测已成为全球共同重视的问题,不排除部分国家和地区遭受大气污染的影响较小,致使他们大气环境监测意识淡薄。受经济利益的驱使,有些国家和地区虽然也签署了保护大气的相关协议和条约,但在大气环境的保护、二氧化硫等温室气体排放量的控制、大气环境检测质量的提高方面力度不够,缺少法律意识。 2.2大气环境监测质量不高 在我国,作为对大气环境质量监测质量有重大影响的监测采样工作存在着四个主要问题:大气环境监测采样工作不受重视、大气环境监测采样工作边缘化、大气环境监测采样成本增加、大气环境监测采样结果不符合监测要求。其结果是大气环境质监测质量得不到保障。 2.3大气环境监测网络不健全 现阶段,我国大气环境监测网络构建之所以不健全主要是因为相关部门和相关技术人员对大气环境监测的网络不够重视。加之大气环境监测系统、相关机械设备、技术资料的匮乏,大气环境工作的开展显得举步维艰、大气环境监测质量的提高就无需多言了。 2.4大气环境监测经费不足 持续的资金投入是大气环境监测得以开展的物质保障,目前许多国家和地区在大气环境监测资金方面的投入明显不能满足监测工作的需求。长此以往必然打击大气环境监测人员的积极性和主动性,降低大气环境监测质量,因为资金投入的力度不够,大气环境监测系统和设备就不可能达到最新的配备要求,先进监测技术的引进也无疑是纸上谈兵。 3提高大气监测环境质量的建议 3.1提高大气环境监测意识 根据马克思主义哲学意识能动性原理的现实指导意义我们可以得出:意识的能动性是指意识能动地反映世界和改造世界的能力和作用。意识能动性的主要表现是意识对外部世界的反映是主动创造的过程,不是被动接收的过程;意识活动具有目的性和计划性,绝不是盲目的;意识能动性主要体现在人能在意识的指导下对客观实践进行改造;意识对人的生理过程和活动也会造成影响。国家和相关的主管机构要结合马克思主义意识能动性原理的现实指导意义做好大气环境监测的宣传教育工作,提高相关技术人员的大气环境监测意识。 3.2培育大气环境监测人才 科技是第一生产力,人才是科技进步的重要推动力。现阶段我国在大力实施人才强国战略,大气环境监测领域更要注重加强人才培育。要想理论水平高,在结果分析、方案决策等方面尽可能不出现纰漏就必须强化人才培育,加强监测理论和实践能力培训。人才培育除了监测理论的培训之外,还需注重监测实践的培训,因为实践能力越强,越能在监测过程中减少不必要的麻烦,同时也能大大节约成本。 3.3加大大气监测投入,提高监测质量 为了维护我们赖以生存的环境,保护人类安全,国家相关管理部门可以采取以下措施:做好大气环境监测的预算决算工作;加大对监测人员的培养力度;开发并完善大气环境监测网络系统;采购先进的监测仪器设备;及时公开监测结果,注重对结果的分析总结;实现产业结构最优化,及时淘汰落后的产业;认真执行针对大气环境污染所制定的具体措施。 3.4注重大气环境采样质量 为了顺利开展环境治理和改造工作,必须重视大气环境采样的质量。因为采样对大气环境质量监测有重要影响,大气监测不合理势必导致环境监测质量偏低。同时,为了充分体现采样的科学性和真实性,为大气环境监测提供质量保证,大气监测也必须提高大气环境监测质量。符合实际采样方案的制定并非易事,为了保障其完整性,我们在进行采样时要注意考虑到时间和空间的限制,根据实际情况确定采样点位、采样频次、采样断面、采样周期。针对工业污染采样而言,可以按照污染程度的不同进行分级采样,要将采样的重点放在重点污染源,随后才是污染较轻的污染源。最后为了确保采样的真实性,切实为大气环境监测质量提供保障,采样样品的安置、存放要求、采样的施工装备、采样的次数和数量的布局要尽可能合理并且要做好跟踪记录。 3.5建立和完善大气环境监测机制 大气环境监测机制的建立和完善是采集环境样品、分析测量数据以及综合评价数据等工作有效展开的重要保障。同时它还能从根本上提高大气环境的监测质量,因为它能将保障体系的指导作用实现最大化,使得监测行为严格遵循大气监测的标准和要求。 3.6建立并完善实验室认可制度 所谓实验室认可是指实验室进行规定类型的监测或校准是由权威机构授权的,具有权威性。为了更好地实现可持续发展,获得大气环境所需依据,应加强实验动手能力,做好质量监督网络建设工作,提高实验水平。 3.7注重同国外地区的合作交流 我们所处的21世纪是一个开放的世界,合作的世界。随着信息技术的迅猛发展,闭门造车的时代一去不复返。为了在大气监测方面取得更大的成效,我们应该加强同国外先进和发达地区的相互交流,增强大气环境监测各方面的经验教训。加强同国外地区的合作交流,是大气环境监测发展不可抗拒的趋势,因为它能让我们少走很多弯路。同时,为了实现人类与自然和谐可持续的最终目标,我们首先要明确,大气环境监测和治理单靠少部分人的努力是远远不够的,全人类应共同致力于大气环境监测和治理。 4结语 综上所述,为了治理环境污染从而实现可持续发展,我们必须加强大气环境质量监测,提高大气环境监测质量。各地区和各部门要注意提高监测意识、培养监测人才、建立和完善大气环境监测机制、推动并完善实验室认可制度、加强同国外地区的交流合作等,切实为人民谋福利,早日实现“同一个世界,同一片蓝天”。 作者:李淇祥 单位:云浮市环境监测站 大气环境论文:大气环境监测技术分析论文 1分析数字化测量技术 数字化监测技术的应用需要依靠检测系统的支持,该技术的基础部分可以分为四个方面:数据信息的获取、数据的储存和分类,数据传输和数据运算分析,只有对这四部分进行仔细的研究,最后才能完成对大气环境信息的数字化处理。在数字化测量技术的结构上而言,它运用双主系统模式,主系统下共有三个子系统,主要的功能分别为:数据采取功能、客户服务功能与服务器功能,其中大气环境数据的数字化采集环节是另外两个子系统的关键和基础,客户服务功能的主要作用是根据客户的要求,将监测到的大气环境数据进行处理,随后将处理结果传输到指定的控制中心,经过运算分析和处理,所得的数据会更加的直观,还可以向客户提供处理之前的数据,以便客户根据不同研究方面对数据进行自行处理。服务器功能的主要作用是响应客户的搜索及查询要求,建成完善的服务网络,进而满足客户的各类要求。客户服务功能和服务器功能在运行时可以实现相互独立,这样不仅可以避免相互干扰,还能在出现问题时进行及时的针对性维修养护,进一步地提高了大气环境监测工作的效率。 2数据的采集 计算机设备和I/O接口是数字化测量技术的重要组成部分,也是大气环境检测数据采集工作的重点。通过计算机数字化技术满足获取、放大和转换大气环境数据的功能,其中多台组合虚拟仪器的监测系统使用的I/O接口设备属于总线,而单独的虚拟仪器监测系统使用的I/O接口设备属于数据采集卡,其中使用较为广泛的有VISA总线和RS232,可以结合相关部门计算机设备的具体情况进行选择。数字化客户服务功能在大气环境数据的数字化采集过程完成后,通常需要将数据进行加工和处理,处理之后的数据才可以储存到系统当中,通过人机交互的方式提取相关信息为客户呈现数据结果,因此作为大气环境数据信息终端的数字化客户服务功能,可以为客户提供各种数据信息的搜索功能。另外,不同等级的客户对处理后数据的精度要求也存在一定的区别,数字化客户服务功能可以从客户的实际以及基本要求出发,为客户提供具有针对性的数据,使得大气环境检测结果更加直观、全面,从而为不同客户的不同研究方向提供便利。服务器功能数字化服务器功能是数字化测量技术顺利应用的重要基础,也是实现客户功能的重要保障环节。它在大气环境检测中的作用在于为数字化测量的结果提供储存的空间、运算分析等关键功能,另外为了确保服务器功能具有更高的灵活性,可以对服务器的系统进行人工录入和参数修改,使其适应实际测量过程中的不同要求。 3结语 综上所述,在大气环境监测工作中引用数字化的测量技术是具有划时代意义的,是全面开展环保工作的重要技术支持,但我国在大气环境监测方面的研究仍处在初级阶段,因此还需要在数据的采集、数字化客户服务功能、服务器功能等方面进行不断的更新和完善,相信通过不断的努力,数字化的测量技术将发挥出最佳的效果,为大气环境的监测工作提供更加可靠和有效的技术手段。 作者:杜艳敏 大气环境论文:加强大气环境监测的研究 1大气环境监测内容 1.1氮氧化物的监测汽车尾气中排放的大量氮氧化物污染气体,化肥燃料等的生产排放的废气污染以及石化燃料在高温燃烧时产生的氮氧化物都被排放到空气中,这些都造成了大气的环境污染。而大气环境中氮氧化物的含量过高,会引起人身体的不适,严重下会引发各种并发症比如吸入过量的二氧化氮会使得人体血液中血小板含量急剧下降,并引发急性白血病等,严重威胁到人们生命健康。因此,氮氧化物的监测也是大气环境监测的重要内容,是大气环境监测必不可以少的环节。1.2硫氧化物的监测大气中含硫污染物有很多,例如二氧化硫、硫化氢等都是具有硫物质的污染源,这些成分主要是来自石油或煤炭的燃烧。在化工硫矿物质的生产过程中,也会大量排放具有二氧化硫等污染气体。二氧化硫对大气的污染影响极为严重,并且二氧化硫的分布相对广泛,因此其影响较为广大。大气中的二氧化硫浓度过高会使得人们易患支气管炎、眼结膜炎症等疾病。同时还会使青少年的免疫力降低,抗病能力变弱。二氧化硫在氧化剂、光的作用下,能生成硫酸盐气溶胶,硫酸盐气溶胶能使人致病,增加病人死亡率。所以,对硫氧化物气体的相关检测也是大气环境监测的重要部分。 2加强大气环境监测的措施 2.1建立大气环境监测应急系统建立大气环境监测系统,能够加强环境突发性事故的相关应急监测,并且当发生大气环境紧急情况时,能够及时进行处理。建立大气环境监测系统,是处理好大气环境污染问题的关键前提。只有通过监测,对污染事故类型和相应的污染状况进行分析判断,才能对相关的污染事故进行正确的处理。平时应对监测人员进行相应的培训,并通过加大监测人员的培训力度,提高监测分析人员监测水平从而提高其大气环境监测能力。同时,对于大气环境的监测人员,着重介绍相关监测系统中有关对环境污染事故应急监测技术和方法,应有针对性地开展了相关环境应急监测的训练活动或检查考察。建立大气环境监测应急系统,是加强大气环境监测重要措施,对应对突发的大气环境问题起着重要的科学指导作用,从而有效的保护人民的生活安全。2.2引入虚拟仪器技术加强监测引入虚拟仪器的使用,对大气环境监测起到有效的帮助作用,虚拟仪器的使用可以为大气环境监测数据提供准确性、及时性的基本保障。监测仪器的使用直接关系到监测数据的收集、分析与处理,传统的环境监测仪器仪表功能单一而且人机交互差。大气环境监测中常用的各种光学、光谱学分析检测仪器与气体成分分析仪器等相关仪器的使用是环境监测的一个重要手段,随着环境监测要求的日益提高,对大气环境监测仪器的智能化要求也不断提高,这就要求在仪器使用上能够含有更高的科技,将环境监测变成一种自动化监测工作,实现数据共享与系统互连提高环境监测的工作质量与环境管理的实时决策。因此,引入虚拟仪器的使用可以有效的加强对大气环境的监测。 3结语 环境污染问题现已成为世界各国共同关注的问题,其中大气环境污染是现代城市首要关注的环境污染问题之一。因此,加强对大气环境的监测,是现在应对大气污染,保障安全人民生活重要措施。本文首先分析了我国大气环境的现状,然后具体阐述了大气环境监测的内容,并提出了加强环境监测的对策,旨在能够对大气环境监测的研究有所帮助。 作者:王花平 单位:山西省临汾市襄汾县环保局 大气环境论文:大气环境监测采样要求 1采样点的布设 具体要求有:采样装置要避免局部污染源的影响,距装置5~15m的范围内不应有炉灶、烟囱、饮食店等污染源,要避开交通干线,大气监测点设置在主导风向45°~90°夹角内,各监测点间距一般不超过5km;监测点位置一经确定不能轻易变动,以保证数据的连续性和可比性;监测点应选择远离林木、建筑物及公路的开阔地带;各监测点之间的设置条件相对一致,使各测点所获的数据有可比性;采样高度基本与植物的高度相同,总悬浮物的采样口应与基础面有l.5m的相对高度,以减少扬尘的影响;用2台以上采样器进行平行样品采集时,2者应保持一定距离,以防相互干扰,小流量采样器之间的距离以lm左右为宜,大、中流量采样器间的距离应保持2~4m;采集总悬浮微粒或飘尘时,采样头应配有合适的入口;手工采样法采集颗粒物时,采样头上必须装有专用切割器;进行恒温24h的连续采样时,二氧化硫、氮氧化物的仪器入口应设置成倒挂漏斗状入口;进气导管应采用聚四氟乙烯塑料管并自上而下接到吸收管(瓶)进气口或氧化管上,中间不可弯曲打结,以免积水,导管弯曲半径不得小于5cm;进气入口到吸收瓶间的导管应尽量短,不得超过0.5m;导管吸收瓶间用内插外套法连接,不得用乳胶管直接连接。 2环境空气采集 到达采样地点后,安装好采样装置。其架设高度应在要求范围内。采样口距地面1.5m。仪器架设好后,试启动采样器2~3次,检查气密性,观察仪器是否正常。吸收管与仪器之间的连接是否正确,调节时钟与手表对准,确保时间无误。按时开机、关机。采样过程中应经常检查采样流量及时调节流量偏差对采用直流供电的采样器应经常检查电池电压,保证采样流量稳定。用滤膜采样时,安放滤膜前应用清洁布擦去采样夹和滤膜支持网表面的尘土,毛面朝上,用镊子将滤膜夹入采样夹内,严禁用手直接接触滤膜。用螺丝圈定和密封滤膜时拧力要适当,以不漏气为准。采样后取滤膜时,应小心将滤膜毛面朝内对折,将折叠好的滤膜放在表面光滑的纸袋或塑料袋中,并贮于盒内,要特别注意有无滤膜屑留在采样夹内,如有应取出与滤膜一起称重。取采样后的滤膜时,应注意滤膜是否出现物理性损伤及采样过程中是否有孔漏气现象,一经发现,此样品滤膜作废。用于采集氟化物的滤膜或石灰滤纸在运输、保存过程中要隔绝空气。用吸收器采气时,温度过低、过高对结果均有影响、温度过低时吸收率下降;过高时样品不稳定,故在冬、夏季采样吸收管应置于适当的恒温装置内,一般使温度保持在15℃~25℃为宜。氮氧化物在采集时要避光,二氧化硫采集温度在23℃~29℃为宜,避免阳光直接照射。采样记录填写要与工作程序同步,完成一项填写一项,不得超前或后补。填写记录要准确、详实,内容包括:样品名称、采样地点,样品编号、采样日期、采样开始与结束时间、采样流量、采样时的温度和大气压、风向、风速、采样仪器、吸收液情况说明、采样人签名等。 3样品输送与交接、保存 3.1样品运输与保存 二氧化硫、氮氧化物样品采集后,迅速将吸收液转移至10mL比色管中,避光,冷藏保存。详细核对编号,检查比色管的编号是否与采样瓶,采样记录上的编号相对应,样品应当天运回实验室,进行测定,在样品保存和运输过程中,谨防洒漏与混淆。采集TSP和氟化物样品的滤膜,每张(氟化物两张)装在1个小纸袋或塑料袋中,每9个小塑料袋装入1个密封盒中(9张膜一般为1个测点3d所采的样),密封保存。勿折,勿揉搓。运回实验室后,放在空干燥器中保存。 3.2样品的交接 样品送交实验室应进行交接验收,交接人均应签名,如发现有编号错乱,标签缺损,字迹不清,数量不对等,要报告有关负责人,及时采取补救措施。采样记录应与样品一并交实验室统一保管。 作者:史銮章 秦中华 单位:云南省永胜县农产品质量安全检测中心 大气环境论文:大气环境监控技术 随着我国经济快速开展的同时,大气环境问题已日益严重,严重要挟人们的安康,抑止经济的开展。对区域性的大气环境质量情况采用常规的空中监测办法停止检测,很难得到精确的结果,且还需求投入大量的人员、设备和资金。而遥感技术不只具有速度快、本钱低、监测范围广等特性,其还能停止长期的动态监测,此外,遥感技术还能将有时用常规办法难以提醒的污染源及其扩散的状态发现出来。总之,遥感技术不只能对大范围的大气环境变化和大气环境污染停止快速、动态、实时、省时省力地监测,还能够对突发性大气环境污染事情的发作、开展停止实时、快速跟踪和监测,从而就能及时采取相应的处置措施,使大气污染形成的损失大大减少。因而,遥感监测技术在大气环境管理和大气污染控制中发挥着重要的作用。 1大气环境遥感监测技术的根本原理 遥感监测就是对一段间隔以外的目的物或现象经过仪器的运用来停止观测,是一种不用直接接触目的物或现象就能将所要信息搜集起来,并对信息停止辨认、剖析、判别的高自动化的监测手腕。遥感技术最突出的功用就是不需求采样就能够直接停止区域性的跟踪丈量,快速定点定位污染源,核定污染范围、以及污染物在大气中的散布、扩散等,从而取得比拟全面的信息。遥感监测技术主要分为3品种型,它们分别为紫外、可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术和微波遥感技术。 2大气环境遥感监测技术的应用 根据遥感技术的工作方式停止划分,主动式遥感监测和被动式遥感监测是大气环境遥感监测技术的两品种型。其中,主动式遥感监测是指经过遥感探测仪器所发出的波束、次波束,与大气物质互相作用后可产生回波,经过对这种回波的检测,以完成对大气成分的探测。由于主动式大气探测仪器需求停止波束的发射和回波的接纳工作,因而,该检测技术又被称为雷达工作方式;被动式遥感监测主要依托对大气本身所发射的红外光波或微波等辐射的接纳,以完成对大气成分的探测。 2.1大气环境的主动式空基遥感监测 星载或机载的微波雷达当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机经过天线在很短的时间内,将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目的物发射,然后应用同一天线对目的地物反射的回波信号停止承受后显现的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同,故在承受处置后,目的地物的方向、间隔等数据能够观测出来。当前,多数国度都停止了空间雷达探测方案的制定,例如,1993年美国NASA首先应用机载的探测雷对大气中气溶胶的散布停止了监测;1998年NASN再次应用载有雷达的极轨卫星对大气中的气溶胶、水汽、臭氧等成分停止了丈量;1994年Bourdon.A在希腊雅典应用机载差分吸收雷达对雅典市上空的光化学雾停止了丈量,取得了一些大气污染物如SO2、NO2、O3和气溶胶等的空间散布数据。 2.2大气环境的被动式空基遥感监测 太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感是当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术。 太阳直接辐射遥感是应用日光在大气中的衰减和散射,对大气组分停止丈量,其是经过对可见光的丈量,来对气溶胶的反演,应用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等丈量。 由于在很宽的频率范围内大气分子的吸收辐射可产生特定的谱线,且不同分子及不同的能级跃迁所产生的谱线不同,微波辐射计就是经过对这些不同的辐射频率信号的承受,来对大气组分停止反演。应用微波辐射计可将大气臭氧和氯化物丈量出来,其对大气臭氧的丈量精度和地基陶普生光谱仪丈量精度差不多。 多波段光度计遥感是一种以太阳为光源的被动式地基遥感手腕,大气中气体分子以及大气气溶胶粒子会散射和吸收自大气上界入射到地气系统的太阳辐射,在空中所接纳到的太阳辐射,包含了大气中气溶胶信息,经过接纳到的辐射停止丈量,就可将气溶胶的信息反演出来。目前气溶胶遥感手腕中最精确的办法就是应用多波段光度计遥感来丈量气溶胶光学厚度,多波段光度计遥感通常被用来对卫星遥感的结果停止校验,例如毛节泰等在应用多波段光度计在对气溶胶的丈量方面停止一些研讨工作,如应用MODIS卫星材料对北京地域的气溶胶光学厚度停止了丈量,同时与应用空中光度计对北京地域的气溶胶光学厚度停止的丈量结果停止了比拟,实验证明,两种办法的丈量结果即精度相当,这也阐明了应用卫星遥感对气溶胶的监测,是一种地基遥感监测较好的替代办法,由于它能够补偿地基遥感空中观测空间掩盖的缺乏。 大气环境论文:大气环境治理存在问题及对策 摘要:随着我国经济水平的快速稳定发展,各行业科学技术水平都得到了较大的进步。然而随着大气污气排放的增多,给部分地区的环境治理带来了极大的影响。而北方农村地区在大气治理方面仍然有许多方面存在问题,加强对此类问题的分析,并采取相应的措施进行针对性的解决。对于加强我国环境治理的发展有着积极的影响意义。 关键词:北方;农村地区;环境治理;大气治理;问题;解决策略 0引言 伴随我国建设水平的不断提高,人们对于环境卫生也提出了更高的要求,北方农村大气污染问题不仅会影响到人们的身体健康问题,同时也对土壤以及水等资源产生了一定影响,因此加强大气环境污染治理相关工作得到了社会各界的广泛关注,笔者将针对北方农村地区大气治理过程中的一些常见问题进行分析,并提出有效的解决策略,希望能为相关从业人员带来一定参考意义。 1北方农村地区大气治理的常见问题分析 随着我国经济水平的快速发展,加强各地区的环境治理工作,有利于各领域的长远发展。而现阶段,北方农村地区在大气治理方面仍然存在较多的问题,这些问题对于环境治理工作的开展都有着极大的影响。而根据笔者分析,大气环境治理常见的问题主要有以下几方面内容: (1)污染监管及治理深度有待加强。由于北方部分农村地区在开展环境治理的工作过程中,其治理的深度和能力都相对薄弱,造成治理效果较不理想的情况。同时,部分乡镇地区也没有设立相应的环保机构,这也使得日常大气治理以及监管的力度受到了一定的制约,难以按照相应的检查标准开展工作,从而影响到了大气治理的整体效果。 (2)散煤燃烧较为普遍。空气质量的其中一项指标便是PM值,而农村散煤燃烧造成的大气污染排放是造成PM2.5的主要污染原因之一。由于农村地区人口众多,且分布广泛,在冬季时为取暖进行燃煤使得空气当中的硫分及灰分比例都大大增加。此外,由于散煤的价格相对便宜,但其质量也较为劣势,其排放出的灰分更为严重。因此使得北方农村地区的大气治理受到了严重的影响。 (3)季节性秸秆燃烧造成大气污染。由于北方部分农村地区在进行作物种植的过程中,具有较为鲜明的特点,使得季节性的秸秆焚烧较为普遍。而产生此类现象的原因,主要在于秸秆的回收价值相对较低,若使用交通工具进行运输,则会变相的加大耕作成本。因此部分农户则选择使用焚烧的方式进行处理。如此一来,使得北方农村地区的大气环境治理遭遇了较大的困境,这也是相关从业人员应当亟待解决的问题之一。 (4)机动车污染监管有待加强。近年来,随着经济水平的发展,农村的车辆也日渐增多。然而部分农户所使用的车辆为较为老旧和淘汰下的黄标车,这类车在行驶的过程中所排放出的尾气都不符合我国相关的大气排放管理标准,从而给大气环境治理工作带来了一定难度。此外,柴油车较多和油品质量也是排放不合格的原因之一。 2加强北方农村地区大气治理的几点建议 (1)明确监管责任,完善环境治理机构管理:政府相关管理工作人员应当加强环境监管的力度,并明确自身的监管责任。在开展农村地区大气治理的过程中,应当积极加强宣传工作的开展,走街串巷加强环境治理必要性的宣传工作。此外,建议应当根据农村地区的实际情况,进行环境治理机构的建设,加强机构的执法能力和环境治理权限。从而加强思想宣传与实际监管的双重实施,确保环境治理工作能够得到良好的开展。 (2)强调使用清洁型燃煤,加强散煤监管:由于地理环境的问题,北方农村地区的供暖方式选择相对较少,完全禁止进行燃煤取暖是不现实的方式。因此,在进行治理的过程中,可以通过加强清洁性燃煤的宣传,提高对散煤销售和使用的监管来加强这一环节的管理把控工作。相关工作人员在日常工作当中要应加强管理把控,对于私自进行散煤销售的商户要予以严厉惩处。同时大力鼓励使用硫分、灰分排放较少的清洁型燃煤,从而有效加强环境治理的有效性。 (3)开展政府扶持,推广秸秆运用探索:季节性的秸秆焚烧问题无法有效得到根治,其根本原因在于进行长途运输需要的费用相对较高,而焚烧又会对大气环境带来极大的影响。因此政府相关部门单位应当成立有关的研究小组,并与乡村进行紧密结合,加强推广秸秆的运用方式探索,从而找出恰当的方式进行秸秆的使用,避免进行大面积焚烧。另外,政府可以拿出一部分扶持金用于帮助农户解决秸秆的运输问题。 (4)加强车辆监管,严打黄标车:相关工作人员应当加强日常的车辆监管力度,并逐年对检查范围进行扩大,逐步加大黄标车的限行区域。此外,可采用路检、年检以及上门抽查的方式加强机动车排放情况的检查监管。一经发现高物排放的黄标车,要予以清除。同时,政府相关工作人员也应当加大城乡结合建设的力度,尽可能的以公共出行的方式替代机动车出行,从而降低和减少机动车废气排放问题。 3结语 综上所述,北方农村地区的大气环境治理问题较为严峻,相关工作人员应当积极做好日常的监管工作。深入了解农村人员的生活苦衷,帮助其解决问题,并通过与地方政府加强交流的方式,采取积极的措施加强农村道路出行的便利性,减少和杜绝黄标车的出现。只有这样,才能从根本上加强农村地区大气治理效果,为人们带来良好的生存环境。 作者:李春峰 单位:黑龙江省垦区环境监察支队 大气环境论文:大气环境监测中激光雷达技术的运用 【摘要】激光雷达是当前应用广泛的一种现代光学遥感设备,是传统雷达技术和现代激光技术结合后的产物,在大气环境监测中有重要的作用。本文以激光雷达的特点为基础,对如何将其应用到大气环境监测中进行分析。 【关键词】大气环境监测;激光雷达技术;应用要点 激光雷达是集激光技术、光学技术和微弱信号解析技术于一体的一种现代化遥感手段,激光雷达由于探测的波长缩短,波束定向性增强,因此本身具有比较高的分辨率和灵敏度,能准确探测盲区。激光雷达技术形式能实现对大气环境、海洋和陆地等探测,在各个领域中有重要的作用。 1激光雷达的特点、分类和发展 大气环境中污染物成分的监测,需要对气象因素进行掌握,探测大气成分。激光雷达能探测气溶胶、云粒子的具体分布,同时能进行大气成分、污染环境气体的探测等,对主要污染源、城市上空污染物的扩散等进行有效管理。 1.1激光雷达特点 激光雷达对技术性有严格的要求,涉及到激光光源、激光发射和接收光学以及机械系统等,必须合理应用脉冲技术,实现连续工作。激光雷达采用脉冲或者连续波两种工作形式,探测方式也分为直接探测和外部探测等,通过发射一定频率的激光脉冲,能将短激光脉冲发射到大气层,沿着轨迹可以发现,光逐渐被小粒子散射开。反向散射到激光雷达系统中,被监测器接受,接受信号后,对数据处理,得到最终结果。由于光的等速性、时间和散射器等和距离有关,沿着空间信息被检测后,接受空气中的粒子和分子后,能实现信号的移动,其本身具有比较高的分辨能力和抗干扰能力。 1.2激光雷达分类 随着科学技术的不断发展,激光雷达的类型有很多。在大气污染和环境监测过程中,地基固定式和车载激光雷达的呈现出网格化的趋势,机载激光雷达在发达国家应用效果比较明显,很多空间激光雷达执行范围扩大。测量对象以SO2、NOx和O3等为主,在探测过程中以高灵敏度为主,考虑到吸收形式和米氏后向散射法的具体要求,激光器发展则以半导形式为主,激光器的发展趋势是采用半导体激光器泵浦的全固化激光器。 1.3激光雷达技术的发展 近几年我国激光雷达技术取得突出的进步,我国中科院大气物理所研制出第一台激光雷达,同时附带能见度比较高的YAG雷达。中科院武汉物理与数学研究的激光雷达,钠层荧光激光雷达和拉曼散射激光雷达应用优势比较明显。中科院安徽光机所的激光雷达技术研究取得了突出的成就,已先后研制成功我国第一台测污激光雷达即监测乙烯的JC-1激光雷达、平流层气溶胶探测L625激光雷达、可移动双波长对流层和近地层气溶胶探测L300激光雷达、我国第一台平流层臭氧探测UV-DIAL差分激光雷达,能实现大气环境属性的监测[1]。 2大气环境监测中激光雷达技术的具体应用 当前我国激光雷达技术在具体检测中起到重要的作用,在具体应用过程中建立了雷达观测站,激光雷达在国内发展趋势比较明显,如何将其应用到大气环境监测中成为重点。以下将对大气环境监测中激光雷达技术的具体应用进行分析。 2.1气溶胶和边界层的探测 在诸多大气环境影响因素中,气候是主导因素,云和气溶胶是两个重要但是不能确定的影响因子,气溶胶通过吸收和散射太阳辐射以及地球的长波辐射后对大气系统产生影响。云层对大气辐射平衡影响较大,对于系统本身而言,云不仅仅是指示器,同时也是调节器,云在气候变化中起到重要的作用,根据边界层的参数设定要求可知,如果准确确定高度和准确度是张洪点,在实施过程中要了解传输模式和污染物的系数。在各项指标确定的过程中,利用激光雷达能实现对云和气溶胶的处理,在实践过程采用Mie散射,包括共振荧光、偏振等,为了实现不同区域的探测,要对消光系数、后向散射系数等进行处理,了解结构特征,并对各类特征进行分析[2]。 2.2温度的探测 温度是一个重要的气象参量,大气温度对海洋、大气物理和天气预报等起到重要的作用,根据现有温度检测形式可知,充分利用高分辨率的激光雷达,能得到准确的数据。拉曼激光雷达也可以应用到温度探测中,该方案分为振动和转动两种,可以充分利用N2和O2分子,以转动谱线强度和温度关系测量为基础,可以采用双波长转动拉曼散射原理实现大气温度的探查[3]。 2.3能见度的监测 能见度的好坏直接反应区域大气环境的质量,同时和人们的日常生活存在一定的联系,尤其是海陆空交通容易受到制约。如果能见度比较低,则直接给人们带来诸多不良影响,因此探究大气环境质量,了解能见度是关键。在能见度监测过程中采用激光雷达技术,能直接探测激光和雷达的相互关系,根据大气能见度的具体要求可知,为了准确反应大气对传输的衰减作用,需要将其作为重要手段,按照能见度和倾斜程度进行评价。水平能见度在大气环境均匀的条件下可见度比较高,根据现有原理和消光系数要求可知,克服其他不良因素的影响,能满足具体要求[4]。 2.4风的探测 风速是气候学研究的重点所在,也是大气环境中污染物输送的重要参数,大气中风速的测量对全球气候有一定的积极影响,提升数值天气预报的精度是重点所在。在局部区域检查过程中,要了解技术要点和重点,实现直接检测。地基相干系统逐渐成熟,其整体上对发射激光有严格的要求,考虑到发射、接收光学系统等变化,要做好边界层的风速测量工作,非相干检测技术受到广泛的重视,根据边缘检测系统的具体要求可知,做好大风场的测量是关键。利用单边缘检测技术测量风速时,要了解气溶胶和分子散射点,兼顾到大气风速测量类型,为了提升风速实现灵敏度检测,必须合理应用检测技术[5]。 2.5大气成分的检测 大气成分的检测对制定环境保护方针有重要的作用,以差分吸收激光雷达系统为例,该系统形式利用激光被气体分子的吸收和被气溶胶、大气分子向后散射后,直接进行预设。该系统在大气成分测定中起到重要的作用,包括:水蒸气、臭氧和大气污染体等,以差分吸收激光雷达测量原理作为基础,要做好物质吸收线测量工作,另外波长调到线上,以高重复频率将这两种波长的光交替发射至大气中。此时由于激光雷达所测量到的这两种波长光信号衰减差是待测对象的吸收所致,因此通过数据分析,便可得到待测对象的浓度分布,从而达到测量目的。 2.6水汽探测 水汽在大气中含量比较少,是比较活跃的一种气体成分,是生成云和降雨必不可少的因子,对天气和气候等有重要的影响,同时也是大气污染物中气溶胶和二次污染物形成的重要影响因素。水汽在红外波段有很多吸收带,能吸收很多部分的太阳辐射能,使其成为平衡地气系统辐射收支的一个重要因素。水汽的重要因素和具体分布会产生一定的影响,利用Ranan光谱技术探测大气中水汽垂直分布情况,激光雷达探测水汽能力逐渐提升,在具体监测中起到重要的作用,根据空间和时间分辨率要求,严格按照测量精准度实施,根据结构和时间变化对技术进行处理。激光雷达在探测水汽的高度、空间和时间分辨率、测量精度上都得到了迅速发展,显示了它在捕获水汽的空间结构和随时间变化特征等方面具有优越的能力。 3结束语 近些年来我国激光雷达技术取得了突出的成就,朝着精细化和定量化的方向发展,为了保证技术应用的合理性,要突出技术的应用优势,严格按照检测要求落实,进而促进该技术在大气环境监测工作中的合理化应用。 作者:姜杰;郭燕鸿 单位:贵州省环境监测中心站 大气环境论文:以科技创新推进大气环境保护对策研究 摘 要:本文以科技创新的视角,在论述了我国大气环境现状、大气环境保护领域科技创新现状的基础上,分析了我国当前在大气环境保护领域存在的问题,提出了解决大气环境问题的根本途径在于科技创新、以科技创新支撑产业结构和能源结构调整等五条建议。 关键词:科技创新;大气环境保护;大气污染防治 清洁的大气环境,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。十八大以来,党中央、国务院高度重视大气环境保护工作,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,着力形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。要现这一目标,从源头上扭转大气环境恶化趋势,为人民创造良好生产生活环境,除了完善的法律制度、到位的政府监管、科学的监测系统、全民的环保意识外,还需要优化的产业结构、合理的交通布局、高效的环保设备、清洁低碳的能源作为保障,而优化产业结构、合理交通布局、高效环保设备、清洁低碳能源都需要通过不断的科技创新,研发出更加高效、环保、低碳的产业技术来实现。 1 我国大气环境现状 1.1 当前生态环境现状 根据《环境保护部2016年1-11月和11月重点区域和74个城市空气质量状况》,1-11月,全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为80.5%,同比提高2.6个百分点。PM2.5浓度为44微克/立方米,同比下降8.3%;PM10浓度为79微克/立方米,同比下降7.1%。在全国重点监控的三个区域中,空气质量到不同程度的有所改善,珠三角空气质量最好,1-11月平均优良天数比例为90.2%,长三角次之,1-11月平均优良天数比例为77.5%,京津冀再次之,1-11月平均优良天数比例为59.0%,1-11月三区域PM2.5浓度分别为30微克/立方米、44微克/立方米、63微克/立方米,PM10浓度分别为46微克/立方米、73微克/立方米、110微克/立方米,仅珠三角PM2.5、PM10数值达到国家二级年均浓度标准。全国空气质量状况成南优北差、西好东(中)孬的分布形势。 1.2 已形成比较完善的法律体系 《环境保护法》、《大气污染防治法》和《环境影响评价法》已分别于2015年1月1日、2016年1月1日和2016年9月1日起施行,已形成了比较完善的大气环境保护法律体系。这三部法律及一系列配套行政规章的实施,有效地改变大气污染防治领域“守法成本高,违法成本低”的局面,改变着人们的生产、生活方式,提高着全社会的节约环保意识。 1.3 “十三五”规划纲要明确环保硬指标 国家“十三五”规划纲要指出,未来5年,我国将“以提高环境质量为核心,以解决生态环境领域突出问题为重点,加大生态环境保护力度,提高资源利用效率,为人民提供更多优质生态产品,协同推进人民富裕、国家富强、中国美丽。”实行最严格的环境保护制度,强化排污者主体责任,形成政府、企业、公众共治的环境治理体系,实现环境质量总体改善:PM2.5未达标地级及以上城市浓度下降18%、地级及以上城市空气质量优良天数比率超过80%;单位GDP能源消耗5年累计降低15%。 1.4 实时监测空气质量并每月 自2013年1月开始,中国环境监测总站按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)对京津冀、长三角、珠三角等重点地区及直辖市、省会城市和计划单列市共74个城市开展监测和评价,并每月公布74个城市PM2.5、PM10、O3、SO2、CO和NO2等主要污染物的数据,形成了信息公开、月度排名、领导约谈等管理制度。 近几年,中国环境监测总站根据《环境空气质量标准》(GB3095-2012)每日对全国338个城市空气质量状况进行检测,并每月公布338个城市空气质量总体状况。 2 大气环境保护领域科技创新发展现状 2.1 以科技创新支撑大气污染防治已写入法律 新修订的《大气污染防治法》第六条明确规定,国家鼓励和支持大气污染防治科学技术研究,开展对大气污染来源及其变化趋势的分析,推广先进适用的大气污染防治技术和装备,促进科技成果转化,发挥科学技术在大气污染防治中的支撑作用。 2.2 实施蓝天科技工程和清洁空气研究计划 “十一五”至“十二五”期间,科技部通过实施973计划,环境保护部启动《清洁空气研究计划》(CARP),取得了一系列研究成果,使科技界对雾霾的主要成因有了基本定论。通过“蓝天科技工程”国家科技重点专项,支持研制了一批在线与现场大气环境监测设备,应用于对雾霾的实际监测。排放控制技术方面,针对燃煤、机动车、扬尘、餐厨等排放源及分散源控制,除尘、脱硫、脱硝等关键技术实现突破和产业化应用,开展了城市群大气污染防治技术研究和健康与雾霾关系研究,形成了区域空气质量管理体系等运行机制。 2.3 技术研发体系初步建立 我国已经建立起针对大气复合污染基础研究监测预报、预警技术、决策支持三大支撑体系,形成了针对主要污染源减排技术研发体系,现有研究成果支持了新的《环境空气质量标准》、《重点区域大气污染防治“十三五”规划》和《大气污染防治行动计划》等重大决策的及时出台及实施。 2.4 几项环保技术发展现状 2.4.1 除尘技术 除尘技术主要有电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘三种,在电除尘领域,我国自主创新的粉尘凝聚、SO3烟气调质、高频电源、高频脉冲电源及控制技术得到了广泛的应用,湿式电除尘、低温电除尘、超低温电除尘、机电多复式双区电除尘和移动电极式电除尘等技术已处于国际领先水平;袋式除尘技术已达到或接近国际先进水平;电袋复合除尘进一步提高了除尘效果和水平,有较广阔的应用前景。 2.4.2 脱硫脱硝技术 脱硫脱硝技术主要应用于火力发电厂和生活垃圾处理厂,我国目前已掌握该项技术,并已实现消化吸收再创新。国产脱硫脱硝装备已实现火力发电厂的超低排放,我国已有95%以上的火力发电机组配备了烟气脱硫脱硝装备,烟气脱硫脱硝产业装备生产能力已排名世界首位,出口多个国家和地区。 2.4.3 大气监测技术 环境监测技术、汽车尾气检测技术,总体上发展比较快、潜力很大,与国外先进水平的差距在不断缩小,尤其在光谱类环境监测技术与仪器方面。在一些重大的国家项目中,我国自主研制的仪器也发挥着越来越重要的作用。质谱技术、生物传感器、物联网、汽车尾气遥感检测等新型成熟、交叉技术正得到越来越广泛的应用。 2.4.4 地源热泵技术 近年来,我国的地源热泵技术得到了空前的发展,引领了新一轮的产业发展潮流。地源热泵技术作为一种环保高效的新技术,能耗仅是普通电锅炉,燃油锅炉烘干能耗的四分之一到三分之一,在节能减排方面优势明显,可在一定程度上替代使用燃油、燃煤等高耗能、高污染的工农业生产设备。全现有地源热泵厂家近万家,生产技术和产品在国内有一定竞争力。 3 存在的问题 近年来,随着我国经济发展和科技的进步,大气污染防治技术水平也不断提高,通过自主创新与对外科技合作,掌握了一批具有自主知识产权的大气污染防治关键技术,但我国在该技术领域与国际先进水平仍有不小差距,技术薄弱环节依然突出。 3.1 创新能力较低,有竞争力的环保产品较少 除了除尘和烟气脱硫脱硝技术外,其他如太阳能、风能、潮汐能的高效利用、光伏发电技术、煤炭清洁高效利用、低排放高效动力热能设备等诸多领域,与发达国家尚有一定差距,产品在世界市场缺乏竞争力,科技对防治大气污染的支撑能力急需提高。以企业为主体的环保技术创新体系不完善,产学研结合不够紧密;具有原创性和自主知识产权的核心技术缺乏,部分关键设备仍需依靠进口。 3.2 产业结构不合理 高端环保产业较少,产业集中度低,产业内龙头骨干企业相对较少;环保技术与装备的供给低端过剩与高端不足并存;商业模式不成熟,全方位服务体系尚未完善。 3.3 检测技术自动化程度较低 虽然环境监测设备国产化程度在逐步提高,但国产的环境监测仪器和设备中还存在着自动化程度较低、遥感遥测技术尚不成熟、部分关键元器件仍受制于人等问题;环境监测技术在时间、空间、数据可靠性、一些特殊污染物的监测手段等方面仍存在一些问题。 4 意见建议 4.1 解决大气环境问题的根本途径在于科技创新 近几年,我国的大气污染防护力度不断加大,减煤、降尘、控车、治企、监管以及大点源控制、电煤的清洁利用等相对集中获得减排量的措施都已实施。除PM2.5和臭氧外,其他几种指标都已经达到或者接近国家空气质量标准的要求,若要进一步缩小M2.5和臭氧这两个指标与国家空气质量标准的差距,其根本途径在于科技创新。只有依靠科技创新,加大大气环境质量保护领域先进技术研发力度和研发投入,才能从根本上解决大气污染问题。如臭氧是氮氧化物和挥发性有机物(VOCs)在光照的作用下发生化学反应的产物,要消除VOCs,只有依靠科技创新,研发出先进的技术,才有可能把臭氧和颗粒物的浓度降下来。 4.2 以科技创新支撑产业结构和能源结构调整 根据产业经济学的理论,科技创新对产业结构的影响首先表现在科技进步影响需求结构,从而导致产业结构的变化。需求结构对产业结构的影响是直接和最基本的,因为没有社会需求的产业根本就不可能存在。但是,需求结构却受到科技进步的制约,即使有合理的需求,只要技术上还不可能制造出产品以满足这种需求,新的产业就不可能出现。然而技术上一旦有了重大突破,就会极大地刺激新的需求,推动新产业的形成和l展。例如,高储能技术一旦突破,就会引发汽车产业的革命,占世界排污量近40%的燃油汽车将迅速被淘汰,势必改变整个世界的需求结构,进而使产业结构和能源结构发生巨变。 4.3 完善研发新能源扶持政策 进一步完善扶持太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等可再生能源的扶持政策,稳步推进沿海核电自主建设工程,引导鼓励有条件的科研机构、高等院校和科技型企业研发可再生能源的新技术、新产品,加大扶持研究探索新型清洁能源力度。 4.4 加大科技计划实施支持力度 将研发新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治等高新技术纳入国家、省科技计划,采取补助、后补助、贷款贴息等方式,加大支持力度,加速新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治技术的研发和产业化水平,培育新型环保产业,推动产业转型发展。 4.5 推进环保产业的国际科技合作 全面实施“一带一路”战略,鼓励除尘、脱硫脱硝等优势产业参与国际竞争,在竞争中求发展,壮大产业规模;加强国际技术交流,学习引进国外先进的环保和新能源技术,消化吸收再创新,加速提升我环保产业技术水平。 大气环境论文:浅谈我国农村大气环境保护的制度构建 摘要:我国农村大气污染主要是受焚烧秸秆、化肥使用以及集约化种植等因素的制约,并且在制度上以及管理上的落后现象等方面影响的。所以,加强农村大气环境保护,促进相关制度的积极构建将发挥重大意义。 关键词:农村;大气;环境保护;制度 农村大气污染与城市污染不同,农村大气污染物品种多,具有更大的分布范围,要对其治理会面对较大困难。并且,作为弱势农业,需要认识到环境污染产生的负面影响,并利用相关措施尽早对其防范,以使将复杂的农村环境进行有效改善。 1 将生态作为发展理念 将生态作为发展的主要理念,并促进大气环境友好型农村产业制度的形成。该制度在构建过程中,需要从两方面进行改善。其一,对农村乡镇企业实施规划、审批,并阻止一些污染源的侵入[1]。根据农村生态系统中的资源特点以及环保目标的形成,对乡镇企业进行规划布局,以保证因地制宜效果的形成。还需要实现环境管理制度,在对大气环境实施保护期间,对乡镇工业进行合理调整。执行环境审批制度,针对环境影响评价以及项目审批结果,需要对污染严重的产业从农村转移。不仅要禁止一些工业污染转移到农村,在农村城镇企业发展中,还需要按照我国的产业标准以及环境保护政策,促进地区经济的合理发展。其二,促进循环经济的形成,构建农村资源综合利用制度,农村中产生的大气污染主要为资源,不仅在开发利用上不够合理,实际的利用效率也比较低,从而导致大量的有毒物质扩散到环境中,造成严重的污染现象。基于这种情况,需要促进资源、能源的有效利用,并推广一些清洁能源,以降低废物的产生[2]。如:实现秸秆的综合利用,根据相关制度的实施要求,将秸秆代替化肥料、饲料,避免焚烧秸秆现象的产生。 2 城乡的统筹发展 实现城乡的统筹发展,促进农村大气环境生态补偿制度的形成。耕地、水域以及森林等是农村生态环境中最为基本的自然生态系统,为了维护这些系统,农村会投入大量资金,并放弃了其他的发展机会。所以,应遵循补偿机制,促进城乡间的生态发展。在对农村大气实施保护过程中,要实现公平、公正的补偿机制,不仅要解决资金短缺问题,还需要弥补生态系统中的价值损失。该制度的形成是通过国家的财政支出以及各个政府的专项资金来实施保护的,这些资金不仅要利用到财政预算以及秸秆利用上,还需要实现绿色产品的有利开发,并将科技作为主要的推广技术,促进环境预防工作的合理发展。 3 以预防为原则 3.1 按照城乡大气一体化的实施目标,促进环境管理体制的形成。该体制能够改变环境保护目标责任制,并实现综合性治理。根据城乡地区的发展现状,对大气环境保护工作进行规划。还需要全面推广政府的责任机制,并按照一定标准对其考核,解决工作行为中存在的问题。 3.2 在对农村大气中的各种来源进行治理期间,各个部门要改变交叉、重叠现象,实现多个部门的有效交流与合作,使其能够共同对大气环境实施保护[3]。 3.3 利用多种机制对大气环境进行管理,控制,在对农村大气进行保护工作过程中,不能仅仅依靠政府来完成,需要增加更多的实施机制。如:实现绿色化产品制度,在产品生产中,使用少量的化肥和农药,并在大气污染环境保护期间,对受害人的相关事件进行宣传,这样不仅能增强社会力量,还能扩展大气环境的保护范围。 3.4 推行财政法律制度,政府需要对资源的稀缺性以及大气环境成本进行定价,根据市场上的价格,对大气环境制度进行监督与指导。对可再生能源以及秸秆发电厂等这些产业,执行电价政策,还需要实现能源再生,对一些不符合国家规定的能源,实现全网收购政策,对其不能实现审批用地,要将其依法取。 3.5 根据农产品的生产过程,建设环境影响评价制度。该制度的形成能够对环境的风险性以及预防思想进行评价,还能为农产品的安全实施提供保障,在保证农产品质量基础上,解决生产期间存在的污染问题。因此,在该制度下,需要对我国的农产品实施质量安全评价制度,并在该基础上建立环境影响评价制度,以保证能对农村的大气环境污染问题进行有效解决[4]。 4 遵循以人为本 遵循“以人为本”的发展理念,促进农村环境教育制度的形成。对农村居民进行环境宣传教育工作,使农村居民认识到教育的重要性,并形成良好的环境保护意识。构建农村环境保护宣传教育制度,能够使农村居民提高自身的环保意识,使其能够将预防作为主要的实施原则。农村环境教育制度中需要包括环境保护法律、法规。在对该制度进行积极宣传过程中,需要利用广播、网络以及图册等形式广泛宣传,还可以将一些典型实例报道出来,以保证农村居民意识的有效提高,增强环境保护的积极性,从而促进环境监督工作的有效执行。 总结 基于以上的分析,在为我国农村大气环境保护构建相关制度期间,为了将农民的被动意识转变为主动意识,并促进保护行为的规范进行,不仅要将生态作为环境保护的主要理念,实现城乡的统筹发展,还能将预防作为主要原则,以促进农村大气环境保护工作的有效实施。 (作者单位:山东省济宁市兖州区第一中学) 大气环境论文:大气环境监测质量提高对策 摘 要:雾霾、PM2.5等各种大气污染物对人类生存环境的危害越来越大,开展大气环境监测是确保大气环境质量,提升对大气的治理能力,确保人们生命健康安全的重要保障。本文就大气环境监测质量提高对策提出建议。 关键词:大气环境监测;监测质量;问题;对策 空气是人类生存中的必须品,人类生活质量受大气环境的影响很大,在污染的大气环境中呼吸,很容易患上呼吸疾病,甚至是引发肺癌。大气环境监测是整个环境监测的重要组成部分之一,在我国环境监测部门中占据重要地位。分析收集大气环境监测数据信息,可有利于环境监测部门了解大气环境基本情况,提升大气环境监测工作质量,有效预防大气污染,确保人们健康生活,推动我国建设和谐社会均具有十分重要意义。 1 环境监测质量保证的内涵 大气环境监测工作具有^强科学性和系统性,监测数据在保护环境工作中具有重要的作用。大气环境监测数据信息应具有完整性和准确性,同时还要在大气监测实验室里分析对比。若发现大气监测数据遗失,应重点进行分析,同时制定出科学合理方案。因大气监测中获取到的数据具有代表性,工作人员最终确定的采样地点及采集的样品应能代表监测区域内的污染情况。 2 大气环境监测质量工作中存在的问题 2.1 缺乏有效的大气环境监测质量控制体系 有效的大气环境监测质量控制体系,在提升监测采样数据准确性同时,还能提升检测样品代表性和实验室检测数据准确性,大幅提升大气环境监测质量。现阶段,我国大部分监测部门都缺乏有效的大气环境监测质量控制体系,使得采样、检测及分析工作未得到有效控制,难以充分发挥质量控制体系作用。 2.2 监测人员的综合素质水平较低 影响我国大气环境监测质量的一大难题是监测人员综合素质水平较低,专业水平得不到保证。由于相关编制不完善,缺少专业监测技术人员,高精尖技术人才匮乏;而且大气环境监测工作未得到相关部门重视,投入资金少,培训机会不多,很难提升监测人员专业水平和职业素养。 2.3 现场监测管理不重视 大气环境监测工作对于现场监测要求较高,如监测人员对数据资料重视度不高,极易出现失误和突发意外,影响监测结果准确性,降低大气环境监测质量。 2.4 大气环境监测质量控制手段不完善 目前,大气环境监测质量控制手段还不完善。大气环境监测包括有很多环节,主要有采集和分析样品、处理监测数据、制作监测报告、审核报告结果。为了确保监测质量,需要将上述各个环节工作做好。现阶段,有很多监测部门并没有将质量控制手段落到实处,对现场采集工作监督不到位,没有建立起完善的实验室资质认可机制,很难有效控制监测工作中的每个环节。 2.5 大气环境监测网建设缓慢 借助于大气环境监测网络可以很容易的实现不同地区监测部门之间的数据资源共享,不同地区的监测数据信息可以为其他地区利用,可以实现资源利用的最大化价值,同时还避免了资源浪费现象。由于我国大气环境监测网建设缓慢,还没有建立起相关的网络系统。即使环境保护部门高度重视起环境网络的建设工作,但是在建设该网络的过程中需要投入大量的人力和物力,同时还要有先进的技术支持,很难在短时间内完成。 3 大气环境监测质量提高对策 3.1 建立健全大气环境监测质量管理体系 大气环境监测工作能否顺利进行受大气环境质量管理机制的影响很大,对于环境监测部门来说,应认真分析大气环境监测工作的重要性,不断建立健全大气环境监测质量管理体系,使其不断趋于完善并落实到实际的大气环境监测工作中来,将两者紧密结合。 3.2 提升监测人员的综合素质 监测人员的综合素质影响大气环境监测质量,环境监测部门可以根据实际情况,规划科学合理的培训内容,对监测人员进行定期培训,依此提升监测人员的实际操作水平。同时还要加强监测人员的思想教育工作,增强监测人员的责任意识,使监测工作可以根据相关规定要求进行,确保大气环境监测质量工作顺利进行。 3.3 加大资金投入力度 大气环境监测工作的专业性很强,在监测过程中涉及到很多专业仪器设备,而大气环境监测质量受观测仪器设备准确性的影响很大。所以,相关部门应加大对大气环境监测的资金投入力度,及时更新观测仪器设备,以此提升大气环境监测质量。 3.4 做好现场采样管理 大气环境监测质量受样品真实性和代表性的影响很大,所以,环境监测部门应做好现场采样管理。定期安排采样人员调查采样现场,检查各项材料是否准确,核实采样点的各项信息,提升样品的准确性和代表性。除此之外,环境监测部门还应结合现场采样的实际情况,选择正确的采样设备、容器,明确样品存放条件,提升大气环境监测数据的真实性。 3.5 开展全程质量控制工作 为了保障和提升大气环境监测质量,应做好整个环境监测工作全过程的质量控制和管理工作,在密切关注监测结果的同时,还要控制好各个环节的质量。不管是在报告审核、数据处理、分析样品,还是在采样现场都要进行严格的质量控制,确保大气环境监测数据的准确性和及时性,将大气环境的真实情况反映出来。
电子设计论文:EDA技术对电子设计的应用 摘要:随着当今经济和科学技术的不断发展,一种电子设计自动化的技术又称为EDA技术被广泛应用于电子设计中并得到了全面的认可。EDA技术成为了传统的电子设计发展上的新机遇,为电子设计带来了新的技术理念,对电子设计行业的影响是巨大的。EDA技术在电子设计的发展中凭借着独特的灵活性和便利性占据着举足轻重的地位,引领着电子技术发展的潮流。本文将针对以EDA技术的研究应用工作,对EDA技术的概念进行了简单的阐述,并根据技术的优势对设计流程进行了步骤和环节的分析,在EDA技术的应用中分析了它需要注意的问题,希望可以对电子行业中更深层次的利用提供帮助,为之后的电子设计系统化和现代化的工作提供技术方面的启示。 关键词:电子设计;EDA技术;应用;注意事项 引言 EDA技术在电子设计中是基于网络、计算机和众多科技中的一种新型技术。目前,在很多西方发达国家中已经将EDA这种先进的技术广泛的应用于电子设计中,从在效率、速度和质量上都取得了明显的成效。EDA技术已经全面的引领了电子设计发展的方向,所以,想要有效的利用EDA技术发展电子设计就要全面的去认识它,正确的以EDA技术的含义为基础了解它的优势,并熟练的掌握EDA技术的设计应用流程。注意EDA技术在电子设计中实际操作中会出现的问题从而更好的实现它的技术价值,这样才能在电子设计的发展中追赶发达国家的脚步,才能全面的提升我国电子设计行业的发展水平。 1.EDA技术概述 EDA(ElectricDesignAutomation)又被称为电子设计自动化[1],EDA技术作为电子技术和仿真模拟工作的技术基础引领着电子技术发展的潮流。EDA技术在电子行业中的应用为电子设计的工作提供了很大的技术依靠。当前,EDA技术的应用领域正不断地得到扩展,许多电子设计行业发达的国家对EDA技术的应用越来越广泛,我国也应该在电子行业中以EDA技术为发展的突破口提高电子设计的质量和水平,可以让电子设计工作在更加系统和科学技术的支撑下实现更深层次和更广泛的发展应用。EDA技术在电子设计中是通过可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)技术在数字系统上的应用发展而来的。EDA技术通过计算机在PLD技术的基础上利用硬件描述语言HDL(HardwareDescripitionLanguage)来实现目标逻辑[2]。设计者可以在EDA技术的支持下完成软件描述硬件的功能,然后通过现场可编程门阵列FPGA(FieldProgrammableGateArray)或者是复杂可编程逻辑器件CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)来完成所要设计得结果。这个技术的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性和便利性。 2.EDA技术的基本特征及优势 2.1EDA技术的基本特征 EDA技术的设计流程与传统的电子设计流程恰好相反,它是自上而下的设计流程[3]。在传统的电子设计中,它是先确定了集成电路的芯片后再根据各个模块的功能进行局部的设计,然后再完成整个的系统设计。这种电子设计的方法存在着很多的问题和缺陷,需要的器件太多,容易出现故障,对元件的消耗很大,设计的效率很低。而EDA技术在电子设计中采用相反的电子设计流程可以有效的克服传统的电子设计中存在的问题和缺陷。它在设计之前就从电子设计的整体角度考虑将系统中的各部分结构规划好,在对方的框图进行划分时对相关的工作进行仿真和纠错,利用HDL进行描述高层次逻辑并结合综合优化的方法来完成所有的工作,在EDA技术的帮助下实现对任意一项硬件功能进行系统描述。最后通过FPGA和CPLD来实现电子设计的结果。这样的电子技术的应用有效的避免了传统电子设计中会出现的问题,降低了实际操作中可能出现的故障几率,极大的提高了设计的效率。 2.2EDA技术的优势 1)应用广泛EDA技术具有应用广泛的优点。现阶段,在电子设计中比较常用的编程方式酒红色无线编程和在线编程,而EDA技术在电子设计中可以很好的适应并实现无障碍编程,同时让编程更加具有保密性的特征引领着电子设计的发展潮流。2)可靠性高EDA技术具有可靠性高的优点。传统的电子设计中具有复位障碍和跑飞缺陷,EDA技术不仅可以很好的克服这个缺陷还可以将电子产品中的各系统通过集成和压缩在一个芯片中,在电子设计中便于被管理并有效的控制了风险,提高了电子设计的可靠性。3)普适性好EDA技术具有普适性好的优点。在电子设计的升级和创新环节中,EDA技术可以凭借其容量大、速度快和效率高的特征被得到有效的应用[4],这对于通信类的电子设计具有很大的优势。4)效率高EDA技术具有效率高的优点。EDA技术在多种模块的功能化下可以实现多任务的并行,大大的提高了电子设计中的速度和效率。超越了传统的电子设计,满足了电子设计对信息化和市场化适应的需求。 3.EDA技术在电子设计中的流程 EDA技术在电子设计中的流程(如图1EDA电子设计流程图)首先是将设计的意图通过EDA工具的文本或图形编辑器用文本方式或图形方式表达出来。在通过设计意图完成设计的描述之后就可以进行编译,编译主要是转换格式和对一般性的语法及电路进行排错。为接下来的逻辑综合和优化做准备。逻辑综合是综合器针对于FPGA/CPLD供应商的具体产品对源文件进行综合,综合后得结果具有硬件可实现性,这也是硬件电路从软件转化过来的关键一步。综合的同时,还将设计中冗余逻辑进行去除优化,从而节省了资源,提高了效率。一般是对资源优先或是速度优先两种方式进行优化。综合优化就是对软件的设计和硬件的可实现性进行结合,也就是对具体型号的芯片进行布局、布线和适配。之后进行功能的仿真和时序的仿真,在这个阶段如果仿真没有发现问题就可以通过编程器或者是下载电缆将适配器产生的配置文件下载到目标芯片中。然后针对FPGA/CPLD直接应用于系统中通过硬件测试进行检测[5]。4.EDA技术在电子设计中的应用在电力的系统设计中,电力线主要是通过采用滤波器的低通功能进行载波通讯,它是通过滤波器将高频的信息过滤掉,使得工频电流可以接地,阻抗可以变换。由于常见的数字滤波器在实际操作中有着计算速度低等缺陷常常使用模拟滤波器来满足实际的操作需求,但是模拟的滤波器在应用中还是有着很多的问题。比如。在实际的操作中,模拟的滤波器很难调试、系统的级数低、参数漂移等。所以为了解决这些问题,就会在电子设计中采用EDA技术。在EDA技术中的A/D转换和滤波器可以很好的解决传统的滤波器存在的问题。如图2所示就是在电子设计中应用EDA技术进行设计的被递归型滤波器的模拟图[6]。在现场可编程门列阵的内容主要由六个部分组成,是以时序控制器为核心的非递归型滤波器的设计,在具体的工作过程中是由时序控制器为其余的五个模块进行控制信号的输送。具体工作流程如下:1)A/D转换器将转换结束的信号EOC上升沿发送给时在这个阶段如果仿真没有发现问题就可以通过编程器或者是下载电缆将适配器产生的配置文件下载到目标芯片中。然后针对FPGA/CPLD直接应用于系统中通过硬件测试进行检测[5]。 4.EDA技术在电子设计中的应用 在电力的系统设计中,电力线主要是通过采用滤波器的低通功能进行载波通讯,它是通过滤波器将高频的信息过滤掉,使得工频电流可以接地,阻抗可以变换。由于常见的数字滤波器在实际操作中有着计算速度低等缺陷常常使用模拟滤波器来满足实际的操作需求,但是模拟的滤波器在应用中还是有着很多的问题。比如。在实际的操作中,模拟的滤波器很难调试、系统的级数低、参数漂移等。所以为了解决这些问题,就会在电子设计中采用EDA技术。在EDA技术中的A/D转换和滤波器可以很好的解决传统的滤波器存在的问题。如图2所示就是在电子设计中应用EDA技术进行设计的被递归型滤波器的模拟图[6]。在现场可编程门列阵的内容主要由六个部分组成,是以时序控制器为核心的非递归型滤波器的设计,在具体的工作过程中是由时序控制器为其余的五个模块进行控制信号的输送。具体工作流程如下:1)A/D转换器将转换结束的信号EOC上升沿发送给时序控制器,然后时序控制器接收到信号之后向并串转换、串行延时、系数查表、位移相加、锁存输出五个模块发送并串转换信号、串行延时信号、系数查表信号、位移相加信号、锁存输出信号。2)并串转换模块、串行延时模块、系数查表模块、位移相加模块、锁存输出模块这五个模块在按照到时序控制器发送来的信号依次进行运行[7]。对各个模块的描述语言采用的是VHDL语言,系数查表模块在设计时元件使用的是ROM元件,把查找的内容写入MIF文件中,采样的频率要比截止的频率小一级,芯片结构在通过对算法的改进过程中得到最佳的匹配[8]。从而运算的效率被提高,5.结论在我国的经济飞速发展的带动下我国的科学技术也在不断的进步,在科学技术的支持下电子产品的设计水平也得到了大幅度的提升。现如今EDA技术凭借着自身的优势俨然已经成为电子设计过程中的核心技术,成为电子产品研发应用的源动力。随着科学技术的不断变革,EDA技术也将电子设计的水平推向新的高度。电子设计的工程师要熟练的运用和掌握EDA技术,将EDA技术在电子设计中的应用优势得以凸显出来,通过实际的实践操作中不断的完善和创新,有效的解决传统电子设计中的弊端,减少实际中的故障几率,使得设计效率大幅度的提高,让EDA技术得到更好的推广前景,提高电子产品的核心竞争力,进一步促进电子产业的发展。 作者:陈卫东 单位:广东省新兴中药学校 电子设计论文:电子设计竞赛的模拟电子技术教学改革 摘要:全国大学生电子设计竞赛是大学生参与的重要科技活动之一。安徽工程大学电气工程学院在总结学生参加电子设计竞赛经验的基础上,完善了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系,革新了以仿真计算和自制教学设备相融合的教学手段。实践表明,教学改革显著提升了教学质量、教学效果以及学生的工程实践能力,同时提高了学生在电子设计大赛中的成绩。 关键词:电子设计竞赛;项目化;电子技术;仿真 电子设计竞赛是非常重要的大学生学科竞赛活动,推动了高等学校电子信息类专业课程体系和课程内容的改革,不仅培养了大学生的实践创新能力和团队协作精神,而且提高了学生的工程实践素质。另外,大赛组委会还增加了全国大学生电子设计竞赛模拟电子系统专题邀请赛,命题以模拟电子系统设计为主题,内容涉及模拟信号获取、处理、转换、产生以及变换技术等方面。由此可以看出模拟电子技术在电子信息类专业课程体系中的重要地位。模拟电子技术是电子信息类专业非常重要的专业基础课,对学生后续课程的学习有着举足轻重的作用。随着电子技术的发展,数字电路的应用越来越普遍,使得部分学生产生了模拟电子电路不再重要的错误认识。由于传统的教学模式存在着过分重视理论知识考核成绩,重分析轻设计,验证性实验多综合性实验少等问题,加上课程学时数的不断减少,使得模拟电子技术课程的学习效果不尽理想。综上所述,进行模拟电子技术课程教学改革已势在必行。安徽工程大学电气工程学院在总结学生多年参加电子设计竞赛经验的基础上,利用仿真计算和自制教学设备相结合的教学手段,建立了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系,并取得了显著的教学效果。 1以电子竞赛题目为依托,设计项目化教学任务 全国大学生电子设计竞赛的题目是在广泛开展赛区征题的基础上由专家统一进行命题,具有较高的前瞻性。通过分析大赛命题所包含的知识点,结合模拟电子技术教学大纲中的内容,建立项目化教学任务,实现该课程由重理论到重实践的转变[1~3]。电气工程学院师生经过多年的探索,结合电子竞赛中用到的知识点,建立了若干个综合性的实验项目,实现模块化教学[4~6]。通过这些项目,学生可以很轻松得将理论和实践联系起来,加深对所学知识的理解。这里以其中的一个实验项目“差动变压器式位移传感器的调理电路设计和制作”为例进行说明。图1所示的是差动变压器式位移传感器调理电路原理框图。图中正弦波或方波产生电路的功能是产生一定频率的正弦波或方波,用来激励传感器的初级线圈;检波电路的功能是将差动变压器次级线圈输出的电压转换成一个既能反映位移大小,又能反映位移方向的电压信号;放大电路的功能是将检波电路得到的小信号放大成合适的大信号;滤波电路的功能是将放大信号的高频分量滤掉,获得一个纯净的直流电压信号;转换电路的功能是将电压信号转换成电流信号,以便适应信号的远距离传输;直流电源电路的功能是对整个电路进行供电,一般情况下供电电压为24VDC。该电路通常用来检测物件移动的位移量,在电子设计竞赛中的应用非常普遍,同时整个调理电路基本上包含了模拟电子技术课程的所有知识点。表1为调理电路包含的单元电路和教学大纲的对应关系。 2仿真计算和自制教学设备相互融合 随着计算机技术的发展,仿真计算在学习和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真计算已经与理论分析、科学实验成为当代科学研究的三大支柱。在电路板制作之前未能发现设计缺陷可能延迟计划,从而显著增加成本,仿真则有助于这类问题的及时发现。在模拟电子技术教学过程中,支持“理论分析仿真计算实验验证”的完整流程。目前,在计算机上搭建仿真计算的平台非常容易,这就为课程教学实现理论和实践结合提供了极大的便利。全国大学生电子设计竞赛考查参赛者的一项重要能力就是设计并制作电路板。我校电气工程学院师生结合历年电子设计竞赛的题目,先用PSpice软件进行仿真,然后自行设计制作了多套实验装置,并用于实验教学。其中,2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题要求利用综合测试板上的555芯片和四运放324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波I、正弦波II的波形产生电路。图2是其中一个单元电路即方波和锯齿波产生电路的仿真计算,(a)图为方波和锯齿波产生的电路原理图,(b)图为uo1端输出的方波波形,(c)图为uo2端输出为锯齿波波形。同样,可以利用PSpice软件对其它单元电路进行仿真计算。图3为自制的2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题的PCB图和实物图。 3教学改革的效果 以项目化教学任务为载体,结合大学生电子设计竞赛,优化了模拟电子电路课程的教学内容,并采用最新的教学手段,培养了学生的动手能力、创新能力和团队协作精神。 3.1学生理论基础明显扎实 以前学生在学习模拟电子电路时,很多概念学得不是很扎实,自从课堂教学中使用了仿真计算后,特别是我校电子电气类专业开设了仿真软件学习课程,学生的学习兴趣明显提高。学生可以利用仿真软件对学习的每一个电路都进行仿真计算,这样可以很好地检验理论学习的效果。 3.2学生竞赛成绩显著提高 自从教学改革以来,参加电子设计大赛的人数大幅度提高,同时取得了很好的成绩。截止到2017年,我校电气工程学院学生参加大学生电子设计竞赛,共获得国家级一等奖3个,国家级二等奖2个,2014年和2015年蝉联安徽省TI杯,成绩喜人。 4结语 在总结电子竞赛经验的基础上,运用仿真软件进行项目化教学,对模拟电子技术课程教学进行了全方位的改革,优化教学内容,革新教学手段,形成了完善的课程体系。通过多年的教学实践,该体系能够有效地调动学生的主动性,在最近几年模拟电子技术课程考试中,学生的不及格率明显下降。同时,教学改革的各项措施,提高了学生的实践创新能力,教学效果显著。 作者:王冠凌 柏受军 王正刚 单位:安徽工程大学 电气工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛与实践教学改革分析 【摘要】电子设计竞赛是培养学生创新能力和实践能力的重要方法。本文以新时期下电子设计竞赛与实践教学改革作为此次讨论的重点。 【关键词】电子设计竞赛;新时期;实践教学;创新 1前言 电子设计竞赛是有教育部和信息产业部组织的学科型竞赛,它是一项面向学生开展的科技型活动,主要目的是通过对高校的电子信息学科课程的内容进行改革,从而提高学生的综合素质和实践的能力,最终解决实际问题,同时它还对学生协作能力、创新能力的培养起到积极的推动作用。 2新时期下组织电子设计竞赛的意义 由于当今建筑行业的不断发展,促使协作型人才和创新型人才受到人们越来越多的青睐,也正是因为传统的教育方式使得学生不能掌握最新的技术,即使做实验也是仅对一些理论知识进行简单的验证,从而不能有效的培养学生的协作能力和创造能力。因此为了培养全方位的社会型人才,进行电子设计竞赛是很有必要的。电子设计大赛是国家相关协会和一些知名企业联合组织起来的学科型竞赛,它不仅对协作能力、操作能力和创新能力的综合检验提出了要求,还要求参赛的学生能熟练完成搜集相关资料、分析论证、选择器件、设备调试、撰写报告等具体过程,而且竞赛的题目涉及到的内容还多、专业性强、理论技术新,这就促进了电子技术课程的实践教学改革。参赛的学生还要进行竞赛前的专业培训,通过相关培训不仅巩固了基础理论知识,而且还对学生的动手能力提到了提升的作用,从而促进了创新能力的进一步提高。不管能否在设计大赛中取得名次,只要是参加过专业培训和电子设计大赛的学生,都能在系统设计、合作精神、创新能力等方面有不同程度的提升,在设计大赛中表现突出的学生能表现出较好的协作能力、竞争意识与创新精神,从而得到用人单位的一致好评,有效提升了就业能力。 3举例说明新时期下电子设计竞赛的收获 在国家相关部门的大力支持下,电子技术学校将电子设计竞赛当做重点任务来抓,在老师的及时指导和学生的不断努力下,电子设计竞赛在近几年取得了非常好的成绩。比如说陕西省的一所电子技术学校曾多次获得“优秀组织先进单位”的光荣称号,在2012年,在全国举办的技能大赛中,获得陕西省一等奖的学生就有8名,二等奖的有15名,三等奖的21名;国家级二等奖的有3名,在2014年的专业人才技能大赛中,这所电子技术学校获得陕西省比赛一等奖的有4名,二等奖的有8名,三等奖的15名;获得国家一等奖的有2名,二等奖的有5名。这些成绩为该校的师生提供了一定的精神动力。 4电子设计竞赛对实践教学改革起到推动的作用 电子设计大赛的特点是努力让课程内容和电子技术课程体系相结合,并与学生综合素养的提高结合起来。在电子设计竞赛中,不仅要求参赛的学生有较扎实的基本功,还要具有较强的实践能力和创新能力。它是以电子技术的设计为主,同时还涉及到可编程器件、微机等专业,尤其要注意关于新技术、新仪器等应用方面的导向作用。因此将电子设计竞赛中的新知识、新技术积极渗透到实践教学中,通过采用灵活的教学方法实现电子设计竞赛和实践教学的有机结合。 5实践教学改革的内容以及方法 通过将电子设计竞赛培训阶段的整合,对应到相关的实践教学中。即:基础阶段对应感性的认知、验证原理阶段、专题训练阶段、测试阶段对应电子设计、创新研究阶段。 5.1基础训练阶段 首先要求熟悉掌握电子设计课程内容的常用仪器,使用的方法以及测试的方法,接下来进行专业的配套电子系统训练,即设计实验、验证实验、系统实验、创新实验等主要训练环节。紧接着进行电子设计实践环节训练,即电子知识相关复习、电子设计课程从而进一步完善数字电路、电子线路、通信系统、单片机数据搜集系统等相关内容的制作与设计。在此过程中增加了高频线路、EDA技术等方面的内容。采用这种基础训练法,需要采购统一的器件、集体训练,从而进行相关的设计与制作,师生间加强交流来一起解决遇到的难题。 5.2专题训练阶段 通过对以往的电子设计竞赛题目的了解和深层次的研究,及时掌握同行业之间电子技术发展情况的动态信息,也可以通过互联网来关注各种有关的信息,并将电子设计竞赛的范围总结归纳为信号源、放大器、先进仪器、数据信息采集、接受系统和控制系统等六大类型;此项竞赛涉及到的课程有通信电路原理、电子技术、单片机的理论原理和实际应用、逻辑器件、辅助设计工具、电子测量等;涉及到的内容包括电路设计与应用、最新电路的设计方法、电子仿真电路、以及灵活应用设计工具。并由电子行业专家和相关老师进行讨论和深层次的研究、探讨,结合每期情况从而设计出与之相关的训练题目。但是这些题目不仅要有理论计算,关键是还要有实际操作的环节,例如对电子仪器的调试、测试等;涉及的知识面要广,不仅有基础知识,还应该有专业知识,同样要有新技术、新仪器的应用。 5.3对实践教学改革测试与考核的分析 根据电子设计体系中不同阶段的不同特点,参考电子设计竞赛评分的标准和流程,并按照竞赛题目基本功能指标进行必要的测试和考核。在此过程中要求学生结合实际题目从相关工艺、制作水平、功能价格等方面写出电子技术实践教学的总结报告并进行答辩。并由教师组对学生的总结报告、制作的水平、学生演讲、应变的能力等作出客观的评定并打分。在这个过程中是培养学生自我管理能力、逻辑思维能力、决策能力和控制能力的好机会,同时对学生综合素质和整体教学水平的提升都有积极的促进作用。 6结语 综上所述,电子设计竞赛为电子信息技术相关知识的广泛应用提供了一个很好的机会,通过开展电子设计竞赛活动、实践交流不仅提高了学生的学习兴趣,还提高了学生的实践能力、综合能力,通过在实践中增加系统设计和制作的环节,有效提升了学生的合作能力和创新能力。 作者:李耐根 单位:新余学院 电子设计论文:电子设计大赛应用型人才培养方案 摘要:本文以电子设计大赛下的高校应用型人才培养为切入点,从教师辅导与学生教育两个方面,细致探讨具体的应用型人才培养思路与方案,期望以电子设计大赛为契机,推动各高校人才培养工作的优化发展,实现教育处创新与实践能力更为出色的高素质应用型人才的培养目标,提供有益的参考。 关键词:电子设计大赛;应用型人才;培养方案;教师辅导 高校的主要教育任务在于为社会培养、提供具备创新意识与实践能力的专业、应用型人才,为社会经济、技术以及文化的发展带来相应的人才资源与作用。近年来国家为培养具备相应高素质应用型人才组织、创办了多项工作活动。这其中全国的大学生电子设计大赛,就是专门面向高校学生所举办的科技活动,为促进高等院校电子信息相应课程的改革发展,并推动大学生创新意识、实践能力以及团队精神的提升锻炼。有助于高校进一步教育培养出社会所需的高素质应用型人才,实现社会的高效发展建设。 一发挥教师的辅导作用,做好学生参赛的准备工作 要提升高校学生参与电子设计大赛热情与力度,不仅需对其做教育引导,还应积极调动教师的力量,发挥出各个教师的专业特长与表率、辅导作用,将电子设计的参赛题目划分为多项专题,由不同专业的教师做专题教育与辅导。通过开设专题辅导课程等方式,令学生能接受系统的电子设计赛前辅导与各专题的讲解教育。以便充分发挥高校教师的力量,在提升学生参赛水平的同时,促进其创新思维与实践能力的发展进步。赛前的辅导、指引工作是高校学生参与电子设计大赛极为关键的阶段。绝大部分参与竞赛的大学生只有两到三年的高校学习经验,对于电子设计大赛的相应题目进行理解与探究,还存在一定的困难。这一方面是因为电子设计大赛的题目本身就是对专业知识的系统总结与囊括,相应会检验大学生在校期间的学习情况与成果。另一方面理论知识学习与实践运作也是存在差异的,许多学生基础知识掌握较为牢固熟练,但对于电子设计大赛的实践题目就会显得无所适从,不知从何下手。对此就需要高校教师在赛前为学生做系统、具体的专业辅导工作,经由各专题环节的讲解教育,帮助学生有效理清题目的考查思路与范围,明确自身工作重点,在教师的指引下正确进行相关实验操作与研究,以尽可能降低学生出现思维误区与“走弯路”等情况的概率。并且也能在赛前辅导进程中,相应培养强化高校学生的实践创造能力,能基于自身所学知识,在题目的要求与引导之下,懂得从哪方面入手,怎样操作实践。以此发展学生将自身思维、学习内容转化为学习成果的能力。此外高校也应高度重视电子设计大赛的赛前辅导工作,制定每一年度的赛前辅导、培训规划与具体工作安排,确保大学生能在参与竞赛之前得到各专业教师具体、系统的知识辅导与实践教育。以此在保证高校学生参赛成绩的同时,高效推动发展学生创新意识与实践能力的培养发展。 二以培养应用型人才为目标实施学生素质能力发展方案 (一)对学生创新意识的培养发展方案 电子设计大赛相比其他的大学生专业竞赛活动,在注重考查学生知识基础的同时也更为强调其创新意识的运用。创新本身是高校学生教育培养的能力之一,而电子设计大赛的每一道题目都含有基本题与发挥题两部分,以此即完成对高校学生基础专业知识的检验工作过,又能相应考查评估学生的创新思维能力。学生在参与电子设计大赛的培训以及实践训练过程中,也能相应锻炼自身的创新思维。电子设计大赛题目不是传统的验证性实验,本身具备多种实现手段,以此指引学生从题目不同角度、方向与思路上寻求更为全面与多样的实现方法,进而带动高校学生思维的开拓延伸,并进而培养其主动进行创新探究的思维习惯,在促进学生创新能力与意识发展的同时,为其今后步入社会工作打下坚实的能力基础。对此高校在电子设计大赛的赛前辅导以及平时训练进程中,也应重视相应的创新意识培养目标,注意在训练试题上给予学生更多的思维自由与实施空间。令其脱离固有思维模式的限制,充分展现、发挥出学生自身的思维创造力与想象力,以此提出、实践不同角度与层次的题目实现手段,带动学生创新思维能力的进步发展。 (二)对学生实践能力水平的培养锻炼方案 理论与实践是相互存在差异又互为结合的关系,高校学生的理论知识所学,并需经由相应的实践操作才能转化为学习成果,其实践能力也是高素质应用型人才的基本要求之一。而电子设计大赛作为注重实践运用的大学生竞赛活动,就是专门考查学生将题目理论转化为实际实验、设计成果的能力水平。整个竞赛活动从赛前训练到最终参赛,都需要学生全程进行动手实践,以此验证、检查自身实验设计的进度、成果以及测试情况,可以说电子设计大赛中学生就是在进行一场没有停歇的“实践竞赛”。在整个参与动手进程中,学生需要基于大赛题目的要求,将自身要实现什么以及怎样实现作为研究操作的核心目标。以此进行实物的设计制作,并在整个操作进程中相应逐步锻炼学生的自主实践水平,其也会在不断的研究、操作中逐渐掌握到发现问题本质,以及如何解决问题的技巧能力。学生将从一开始参加竞赛时满腹经纶,但是理论与实践却相脱离窘境,到最后发展为参赛阶段高效进行动手操作的状态,以此推动高校学生实践运用水平的不断发展提高。学生也能在自主动手实践中培养建立起良好的自信心与对实践工作的参与热情,在优化高校应用型人才培养成效的同时,也能相应为其今后参与社会岗位的实践运用工作奠定坚实的经验基础。 (三)对学生团队精神的培养创建方案 人类社会自古以来就是合作发展的社会,人在社会中进行工作都离不开与集体和团队成员的协作活动。团队精神也是当今社会与企业对人才的重要能力要求之一,也是高校进行应用型人才培养的重点。电子设计大赛的参赛设置,是以三人为一组组队参赛,进行小组间的对抗竞赛,同时其大赛还规定了时间限制,这就要求同一小组内的学生必须具备团队合作精神与能力,进行电子设计的合作分工,并能默契配合。否则不但难以与其他小组做竞争,本小组的设计任务也较难完成。因此电子设计大赛的竞赛重点,就在于小组团队的合作效率高低,具备竞争力的小组团队一定是团队精神优异,并且善于配合分工的队伍,以此才能有效克服电子设计中的各类问题困难以及时间限制。可以说电子设计大赛的成绩,取决于小组团队中三个人之间的团队协作与分工情况,小组的设计成果也是三人集体合作的体现。因此高校在进行学生教育与赛前训练进程中,就应针对性注重对学生团队精神、协作能力的培养发展,在保证学生个性发挥的同时,令组内成员之间做充分的沟通交流,并彼此建立互信关系。以此强化组内学生间的合作意识与协作水平,在电子设计大赛的参赛进程中,推动高校学生自身团队协作水平的发展提高。 (四)对学生求真务实作风的培养引导 在电子设计大赛的参与、训练进程中,高校学生也能在不断的探究、学习与实践中,了解到务实作风的重要性。如果学生缺乏务实精神,凡事眼高手低、不踏实努力,所设计的作品不但难以符合大赛题目要求,更难以解决实践运用中的各类突发问题与困境。由于电子设计大赛的题目囊括了多方面的专业学识与技能,具备较强的实践性与专业性。学生对此进行学习、参赛,若缺乏相应严谨务实的作风精神,不能扎实一步一个脚印的打下知识基础,就无法设计出合格的产品成果,同时电子设计大赛仅有四天的竞争期限,也必须要求学生放弃投机取巧的侥幸心理,必须具备扎实的专业知识基础与能力,才能在如此短的时间内设计出高质量的成果。因此也需要高校教师在平时的教育与训练工作中,强化对学生求真务实作风的培养力度,令其及时认知到,只有平时的努力积累与严谨学习,所打下的能力基础才能帮助学生取得好的竞赛成绩。任何投机、浮躁的心理与想法都不能帮助学生提高竞赛成绩,反而会对其设计水平与应用型能力发展造成不利影响。 三结语 让高校学生参与电子设计大赛这类竞赛活动,能在高效培养其创新意识与实践能力的同时,极大促进学生团队精神、综合素质的成长发展。各高校的应用型人才培养规划,也应结合电子设计大赛做专门的培养方案设计,以促进参赛学生在学习、培训进程中,获得各方面能力素质的高效发展培养。以此带动整个院校学风的转变优化,推动高校高素质应用型人才培养成效的提升。 作者:朱洪杰 单位:广州工商学院 电子设计论文:电子设计自动化课程改革研究 【摘要】作为高职院校中的一门重要课程,电子设计自动化教学质量的高低严重影响着高职院校的进一步发展,所以,根据教学模式,不断提高教学的质量,逐渐受到高职院校的重视。本文通过简要分析高职院校电子设计自动化教学中存在的问题,指出高职院校电子设计自动化课程改革的合理策略。 【关键词】高职院校;电子设计;自动化;问题;策略 近年来,随着经济的不断增长,电子设计自动化教学逐渐受到社会的普遍关注和重视,但是,由于教育理念、教学模式以及评价方式的不合理,电子设计自动化教学的效果较差,所以,了解电子设计自动化教学的现状,合理开展电子设计自动化教学活动,成为高职院校教育教学工作中的重点问题。 1高职院校电子设计自动化教学中存在的问题 1.1电子设计自动化教学的内容安排不合理 传统的高职院校电子设计自动化课程设置以及教学主要以学科本位为指导,按照教材的章节结构,依次介绍可编程逻辑器件、EDA开发工具和硬件描述语言等内容,系统性和整体性比较强,能够帮助学生建立扎实的理论基础,但是,忽视了学生实际操作能力的培养,导致电子设计自动化教学的质量很低[1]。在学习过程中,由于没有有效整合教学内容,学生只是单独地学习工具、器件和语言等理论知识,没有通过实践活动,验证和检测理论知识,导致学生的实践能力不强。 1.2学生缺乏学习的积极性和主动性 电子设计自动化教学不仅仅需要扎实的理论知识,而且需要一定的实际操作能力,但是,在实际的教学过程中,很多教师主要通过语言,讲解硬件的特点和用途,没有根据学生的学习能力,适当展示相关的器件或者让学生亲自动手操作,未能让学生充分理解和掌握理论知识,导致学生的学习积极性不高。另外,在教学过程中,一些教师一直采用统一的教学模式,讲解教材内容,没有充分考虑不同学生的学习能力和理解能力,未能充分调动学生的学习热情,使得学生的学习效率低下、学习兴趣不足。 1.3没有有效融合理论与实践 虽然在传统的教学中,一些高职院校会开展实践教学活动,但是,在实践教学中,一些教师把大部分时间放在理论知识的分析和讲解上,没有给学生留够实践的机会,难以让学生有效做到理论与实践相结合,从而导致电子设计自动化教学的质量不高[2]。另外,电子设计自动化的实践性较强,需要一定的教学设备和实践场地,然而,一些高职院校的教学条件有限,不能为师生提供合适的教学条件,使得电子设计自动化教学难以有效开展。 1.4教学模式和评价方式不科学 在电子设计自动化教学中,一些教师经常采用灌输式的教学模式,讲解理论知识,忽视了学生学习兴趣的培养,没有给学生提供合适的学习机会,使得学生的学习效果不明显。另外,进行评价时,很多高职院校主要通过理论考试的方式,检测学生的学习情况,没有适当考察学生的实践能力,导致学生重视理论知识的学习,忽视实践能力的锻炼,进而制约了学生综合能力的提高。 2高职院校电子设计自动化课程改革的合理策略 2.1根据自身情况,合理制定教学大纲 高职院校主要以学生的实践能力作为培养目标,所以,在实际的教育教学工作中,高职院校需要根据教育部的要求,合理制定教学大纲,把电子设计自动化作为电子信息类专业的核心课程,并且把使用设计软件设计电路作为主要的教学内容,要求学生熟练掌握应用软件工具,以巩固学生的理论知识[3]。同时,在教学过程中,高职院校可以加强专业课程之间的联系,不断拓宽学生的专业知识,要求学生掌握设计知识和技能,加强学生对电路的理解,以提高学生的学习效率。另外,高职院校应该充分重视电子设计自动化教学的技能性和应用性,以提高学生的综合能力,实现学生的进一步发展。 2.2合理选择教材,增强学生的学习热情 目前,在科学技术水平不断提高的情况下,现有的教材已经不能适应电子设计自动化教学的需求,所以,在具体的教学过程中,高职院校应该根据电子设计自动化专业的实际情况,合理选择教材,不断增强电子设计自动化教学的科学性和时代性,以激发学生的学习兴趣,提高教学的效果[4]。高职院校可以适当省略一些理论知识,详细讲解PCB知识、封装知识、原理图元器件知识和制版知识,促使学生具有扎实的理论基础。同时,高职院校可以适当引入典型性的项目,让学生通过亲自操作,掌握电路的设计流程,引导学生做到理论与实践相结合,以提高学生的专业水平。另外,高职院校应该重视实践制作,让学生通过实践制作,掌握电路设计的技能,了解工作流程,实现理论与实践的有效融合。 2.3有效融合理论教学与实践教学,提高学生的专业能力 理论与实践相结合是高职院校教学中的重点,所以,在平时的教学过程中,高职院校应该根据自身的教学特色,合理安排电子设计自动化教学课程,不断增强学生的学习热情,以实现电子设计自动化教学的目标。高职院校可以把电子设计自动化课程与综合实训、模拟、数字、毕业设计等活动有效结合起来,让学生根据教学内容,学习理论知识,掌握实际操作技巧,以培养学生的专业能力。同时,在实践教学活动中,高职院校可以适当增加教学内容,让学生自己动手制作实物,以增强电子设计自动化教学的趣味性,提高学生的学习效率。例如,在教学过程中,高职院校的教师可以根据学生的实际情况,采用任务驱动法,让学生按照设计主题,自行设计电路,以强化学生对理论知识的记忆,培养学生的实践能力。另外,在平时的教学过程中,高职院校的教师应该重视学生的学习情绪,根据具体的教学内容,适当安排学习任务,以充分调动学生的学习积极性,提高电子设计自动化教学的有效性。 2.4积极改进教学模式,合理制定评价方式 在以往的教学中,高职院校通常采用考试的方式,了解学生的学习情况,然而,虽然书面考试成绩能够反映出学生的理论知识掌握情况,但忽视了学生实际操作能力的考察,导致学生的专业能力不高,所以,在新课改的背景下,高职院校应该根据电子设计自动化专业的实际情况,合理制定评价方式,不断提高电子设计自动化教学的质量,以提升学生的专业水平,促进学生的全面发展。在教学过程中,高职院校的教师应该重视学生实践操作能力的培养,尽可能多地为学生提供实践的机会,要求学生结合理论知识,设计、制作电路,以培养学生的学习兴趣,提高电子设计自动化教学的效果。同时,在考试过程中,高职院校可以采用书面考试与和实际操作相结合的方式,让学生根据考试要求进行设计和制作,并且根据学生的具体情况,合理进行评价,以增强学生的学习热情,提高学生的专业水平。 3总结 总而言之,电子设计自动化教学是理论性和实践性较强的学科,对学生的专业要求较高,所以,在教育教学过程中,高职院校应该根据学生的发展需求,合理安排电子设计自动化教学课程,积极改进教学模式和评价方式,努力创造良好的学习环境,不断增强电子设计自动化教学的吸引力,以激发学生的学习积极性,提高学生的综合能力。 作者:刘薇 单位:永州职业技术学院 电子设计论文:电子设计模型套装设计分析 摘要:模型套装主要以单片机等智能芯片的学习和应用为基础,可以实现使用者搭建外围框架结构。模型套装所使用的模块可以根据使用者的需要自由组合,构造出不同结构,并配以专用模块连接固定大小的元器件,完成整体设计,具有结构简单、安装方便、可设计性强等优点,非常适合电学的初学者学习和使用。 关键词:模型套装;单片机;结构模块 现在许多电子设计爱好者和单片机初学者,在学习的初期都需要购买单片机类开发板。对于这种类型的开发板仅仅适合前期的学习,而不适合后期的进阶学习及做实际的工程项目,当学有所成后真正需要制作一个属于自己的作品时,又会对外围的结构框架不知所措。目前市面上大多数模型都适合小学生和DIY爱好者,为了解决这种中后期的学习和设计的难题,特此设计了万用模型套装,此套装不仅可以搭建几十种模型,还可以根据自己的实际项目需要任意搭建自己的模型,对后期学习和项目的制作有重要的意义。 1总体的设计方案 此设计主要是将现有的大部分模型模块化,通过改变其外形,使其能更好的和其他模块以及主控搭配,完成整体的设计。系统主要分为三部分。第一部分为主控模块。主控模块采用的主控芯片是15单片机和stm32芯片。针对两种芯片设计对应的基本电路,将电路最小化,引出IO口,并将外形设计成适合拼接的形状。第二部分为专用模块。专用模块主要用于固定直流电机、舵机、各种传感器等固定大小和形状的器件。第三部分为连接板。连接板主要用于搭建主框架和分支结构等起到支撑作用的部分。连接板同时还包括一些特殊形状版,例如:六边形板、机械手等,用于一些特殊结构的构造。 2模块设计 2.1主控模块。主控模块将主控芯片设计在固定的PCB板上,PCB板集成主控工作时需要的最小系统器件。同时将主控制芯片的所有IO口全部引出,方便设计者使用,再用模型将主控制芯片固定,方便和外围器件进行连接,主控的固定板如图1所示。主控固定板尺寸:宽40mm,小孔孔径3mm,打孔孔径5mm,厚度2mm。2.2专用模块2.2.1舵机模块。根据舵机的大小确定舵机模块尺寸,使其能牢牢固定舵机,同时可以和不同的零件从上下侧面都能和其他零件的拼接,并进行传动,舵机模块分为凹槽和直角两种结构,分别如图2和图3所示。凹槽模块具体尺寸:孔直径3mm,长32mm,宽14.5mm,高23mm,厚度2mm。直角模块尺寸:宽23mm,高20.5mm,宽18mm,厚度2mm,大孔径3mm,小孔径1mm。2.2.2直流电机模块。由于直流电机的使用没有舵机灵活,所有直流电机的连接板只设计了与舵机模块同尺寸的直角模块,如图4所示,效果图如图5所示。直角连接板具体尺寸:宽度20mm,长度24.5mm,高度19.5mm,厚度2mm。2.3连接板模块2.3.1雪糕板模块。雪糕板的主要功能就是搭建模型需要的主体框架,需要能方便固定,能随意连接。雪糕板有两种尺寸,使用者可以根据设计的需要自由选择合适的尺寸。雪糕板模块如图6所示。雪糕板的两边采用三孔一组的设计,主要功能是连接其它功能模块,中间采用多个五孔的组合设计,这样的设计是为了保证在多个雪糕板连的接稳定。连接板模块具体尺寸:长250mm,宽18mm,小孔孔径3mm,大孔孔径5mm。2.3.2特殊用板。在设计模型时,大多数都是根据自己的需要去设计模型,在设计一些常用但是特殊的器件时,需要一些特殊的模型,比如一个简单的机械手、蜘蛛六角模型等一些基本的但特殊的模型,如图7和图8所示。2.4设计展示。模块与模块之间通过Φ5mm的螺丝相互连接,连接位置可以根据设计者的需要而改变,操作简单,安装方便。套装的设计非常有创意,比如仿生六脚蜘蛛、两足机器人、四轮小车等模型,如图9、图10、图11所示。结束语万用模型套装可以让使用者拼凑出自己想要的各种结构模型,为初学者在学习单片机和STM32智能芯片时提供极大的便利。同时此套装系统还具有成本低、结构简单、安装方便等优点,具有启发使用者想象力的作用,充分突出了其实用性,有较好的推广前景。 作者:陈浩 张劲松 王艳春 张婷 单位:齐齐哈尔大学通信与电子工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛与学生实践应用能力探索 摘要:电子设计竞赛有助于优化信息与电子类专业的课程结构,及时更新课程的理论内容;提升教师的专业水平;挖掘学生的创造力,使学生养成科学、严谨的学习和工作态度,提高实践动手能力,培养团队协作意识,在实践中做到理论和应用的有机结合;有助于高校培养出能力型、创新型的优秀人才。因此,本文主要从高校现状分析、电子设计竞赛的重要性,提出培养学生相应实践应用能力的措施。 关键词:电子设计竞赛;学生;实践应用能力 一、引言 电子设计竞赛是面向广大高等学校在校生举办的具有群众性质的科技活动,是教育部、信息产业部组织的学科竞赛。其目的从学校层面上讲,有利于高等学校信息与电子类专业课程结构的优化及其内容的丰富,树立理论和实际相结合的学风,加快在大学开展素质教育的步伐;从学生的角度出发,有助于开发学生的创新和实际操作能力,提升他们的团队意识,提高学生发现和解决实际问题的能力;支持广大学生积极参加课外科技活动,为有知识、有能力的优秀学生提供一个展现自己的舞台。竞赛往往围绕相关领域的研究热点和前沿技术,通过全国或者指定区域内的高校相互竞争比赛,大学生在综合应用所学理论知识的基础上,解决相关领域的应用问题或者完成主办方设定的比赛项目。电子设计竞赛对提高大学生实践能力并激发创新精神,尤其对参赛者运用所学知识分析问题和解决问题的综合能力的提高具有重要意义。 二、高校培养学生实践应用能力现状 1.基础实验为主的实践教学不能满足学生发展。目前,我国大多数高校的实践教学仍采用基础实验教学的方法,以讲授为主,辅助简单的验证性实验,加深学生对理论知识的理解程度。科学技术日新月异、快速发展的今天,社会不断对学生提出新的要求,他们在以后的工作和发展中需要具备良好的独立思考能力和独立实践能力,简单的验证性实验教学已经不能满足学生的发展和社会需求。因此,如何有效地培养和锻炼学生独立思考和独立实践的能力是我们急需解决的问题。2.对学生综合能力的培养重视不够。部分高校忽视对学生综合能力的培养,特别是学生设计能力和实践能力的培养,使学生将理论知识应用于实际的能力较差,主要表现在:不会写设计报告,报告格式不规范,计算机应用不熟练,对系统电路缺乏逻辑性,不能对系统电路进行周密分析,调试中很难准确判断故障点并独立解决问题,仪器使用、焊接等操作不熟练,缺乏将所学理论知识运用到分析和解决问题中去的能力。3.校内课外实践活动和校外实践基地建设相对滞后。校内课外实践活动不够成熟完善,校外实践基地建设滞后,学生综合开发能力和创新能力的培养缺乏相应的环境和条件。很多高校缺乏引导学生利用这些第二课堂提高专业能力的有效方法和手段。4.实验条件和师资力量有限。对于很多普通高校来讲,开放创新性实验室的建设和管理模式不够完善,指导教师队伍有待扩大,水平有待提高。创新实验和普通实验室在建设和管理方面都有很大区别,学生在创新实验室花费大量的时间和精力学习和研究,这需要实验室具备良好的实验条件以及宽松的研究环境。因此,高校应不断完善开放性创新实验室建设,加强对指导教师的培养。 三、电子设计竞赛在培养学生实践应用能力中的重要性 1.电子设计竞赛能深入改革课程结构、教学方法。电子设计竞赛能深入优化信息与电子类专业课程的基本结构、及时更新调整课程内容、深层次地改革教学的基本方法。电子设计竞赛的举行为优化课程结构,及时更新课程内容提供机会。很多参赛高校在总结分析了相关的参赛经验后都不同程度地优化了自己的课程结构,在日常的教学过程中,将计算机原理等基本理论课程,提前安排学习;将以往单纯地验证性实验逐渐转换成分析、系统验证等综合性实验,在整合以往实验课程的基础上,相继开设电子设计相关的选修课、专门的综合实验课。电子设计竞赛的任务所涉及技术的深度和知识面的广度,不仅检验参赛选手的理论知识和创新综合能力,同时对参赛队伍的指导教师,更是提出高层次的要求。2.电子设计竞赛激发学生的创新能力,培养学生的团队精神。大学生电子设计竞赛是面向全国的信息与电子类专业在校大学生的群众性竞赛活动,能激发学生的创新能力,培养学生的团队合作意识。其积极作用是传统课堂的理论教学模式无法相提并论的。电子设计大赛不仅是一项简单的实验考核,它更要求参赛选手们能综合、灵活运用所学理论知识,并把这些知识和实践操作有机结合,无论是专业知识的深奥程度、涉及学科的广泛程度、各学科知识的综合运用能力、实践动手操作能力,电子设计竞赛对参赛学生都提出了很高要求。大学生是朝气蓬勃、思想灵活、独具创造能力的,电子设计竞赛这一途径可以有效地激发他们的潜力,提高他们分析问题、解决问题、实践动手等能力,使他们养成更科学、更严谨的工作态度,培养他们理论和实践有机结合的学习习惯,让他们的团队协作意识更强,为日后步入社会打下坚实基础。实践证明,参加竞赛并且获得奖项的选手,因为他们自身的创造意识、动手能力有着较为显著的优势,他们被很多用人单位看好,在激烈的就业形势下,他们能更早地得到用人单位和社会的认可。 四、培养学生相应实践应用能力的措施 电子设计竞赛不仅能反映学生综合能力,还能反映学校的教学水平,特别是实践教学水平。针对目前高校在学生实践能力培养中存在的问题,我们对信息与电子类学生相应实践能力的培养进行探索。1.切实加强指导教师队伍建设。电子设计竞赛对指导教师队伍的素质有着很高要求。在当今信息、知识、技术不断更新的时代,高校的师资建设要与时俱进,教师的知识面要不断扩展、不断更新,在指导学生进行实践活动的过程中,不断提升自己的专业知识水平和综合业务素质,才能更好地指引学生完成实践课程、参加电子设计竞赛之类的课外活动。因此,学校要求指导教师阅读大量文献,拥有清晰的思路,能为学生指明方向,帮助学生解决实验中的各种困难;拥有奉献精神,在学生遇到失败时给予心理上的支持和鼓励。学校应合理安排指导教师进修,全方位提高教师的教学能力、心理素质和职业道德。2.建立开放性创新实验室,举办校内电子设计竞赛。开放性创新实验室为学生提供了电子设计辅导和电子设计竞赛培训的场地,是学生激发学习兴趣,提高动手能力,培养创新精神和实践能力的平台,同时为信息与电子类专业学生开展课外实践活动提供了条件。随着开放性创新实验室的完善,学校可以依托实验室举办校内电子设计竞赛等信息与电子类专业学生的课外实践活动。学生可以自发组织成创新小组、发明小组等,让学生们有更多的时间走进实验室,展现自己的才能。校内电子设计竞赛等课外实践活动可以激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,培养学生的创新精神和团队协作精神,为国家级、省级竞赛提供技术支持,人才选拔。3.鼓励学生参加电子类学科竞赛。学科竞赛是检验学生用所学基本理论知识解决实际问题能力的有效途径,能激发学生的兴趣和潜能,培养创新精神和团队合作精神。指导教师通过设计基本技能训练与单元电路、EDA软件系统训练、综合系统训练与检验几个层次的对学生进行指导,以提高学生的实践应用能力。鼓励学生参加学科竞赛,为参赛学生提供实验条件和专业指导是学校义不容辞的责任和义务。通过组织和指导学生比赛,学校能发现课程与实践之间的差距,及时对学校进行课程结构、课程具体内容的调整与改革。4.重视校企合作实习基地的建设。实习基地是实践教学的载体,加强实习基地建设,既能培养学生的实践动手能力,弥补教学实验设备的严重不足,又可以加强与企业、科研院所的联系,扩大学院的知名度,为毕业生就业增加新的渠道,同时对于了解社会对人才素质的要求,制定学科专业发展规划,培养学生的实际工作能力等都具有重要的现实意义。 五、结束语 综上所述,电子设计竞赛无论是对高校,还是对在校教师和学生产生的影响是积极而长远的,是非常符合我国关于培养实用型人才的总目标的。竞赛可以让教学更有实效,教学的实效性又使竞赛层次更深入,涉及学科更广泛,这一良性互动的方法值得我们长久地发展下去。 作者:严茜 孙丽娜 单位:河南大学民生学院 电子设计论文:电子设计自动化技术研究 【文章摘要】电子设计自动化技术,是以强大的计算机功能为基础,通过与相应的计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试与计算机辅助工程结合而研究发展过来的,主要是采取计算机工具将计算机信息技术、电路理论、信息分析与信号处理结合而形成的,在一定程度上,可以大大提高电子设计的性能与效率。因此,本文将从电子设计自动化技术的概念出发,浅谈了电子设计自动化技术的发展过程,有针对性地概括了电子设计自动化技术的发展前景。 【关键词】电子设计;自动化技术;电子工程 引言 随着现代科学技术高速发展,电子工程新来了发展的新时代,通过合理应用网络技术与计算机技术,电子设计开始向自动化与智能化方向发展,极大程度促进了电子设计系统自动化的发展。因此,关于电子设计自动化技术的研究,必须了解电子设计自动化技术的基本概念,与电子设计系统中存在的问题,切实根据实际情况完善电子的自动化设计,让电子设计自动化技术在现代工程科学技术中发挥着作用,切实促进电子设计向现代化和科技化方向发展。当然,电子设计自动化技术,主要是指以计算机强大的功能系统为工作平台,在一定程度上,加强了电子技术、计算机技术与智能化技术等的有机结合,通过充分发挥各技术的优势资源作用,形成了电子设计的自动化技术。一般来说,电子设计自动化技术,主要是采取和利用电子设计自动化工具,通过电子工程师的构图与设计,将电子产品设计纳入电子设计自动化技术的战略性任务研究中,从而通过合理的电路设计,合理分析电子各性能,从而借助计算机系统自动处理和完成电子工程工作各方面的需求。 1.电子设计自动化技术的概念 电子设计自动化技术,简称EDA技术,是由“ElectronicDesignAutomation”简化而来的,一般来说,主要是将计算机科学与微电子技术有机结合,以现代科学技术为发展先导,在一定程度上,融合了电子设计与计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子结构学等,通过充分发挥和利用计算机强大的功能,提高计算机应用领域所取得的最新成果,切实提高电子设计过程中的自动化,以引进和创新电子设计过程中的先进技术,以计算机工作平台为基础,专门用于电子工程而开发出的电子系统软件设计工具,极大范围内融入了强大的计算机功能。 2.电子设计自动化技术的发展过程 2.1初期阶段 根据相关资料显示,电子设计自动化技术的初期阶段大约在20世纪70年代,人们改变了传统的手工操作与绘图设计,逐渐开始利用计算机辅助系统,对电子设计的IC图进行相关的编辑和PCB布局布线。这个阶段,计算机科学技术发展还在探索阶段,初步形成了中小规模的集成电路,传统的手工设计方法已经不能满足人们生产工艺的需求,因此,必须加强电子制图的设计与印刷,充分发挥计算机辅助功能与电路板和集成电路的方法,不断增大电子设计自动化技术的效率,切实降低整个设计过程中的花费成本,适当减少整个设计与制造周期,这样利用二维平面图形,通过计算机加强电子设计的编辑与分析,形成电子版图设计、布局布线等一系列基础的自动化技术。 2.2发展阶段 电子设计自动化技术的发展阶段开始于20世纪80年代,此时也是在纯粹的图形绘制以外,加强了计算机功能中电路功能设计和结构设计,从而加强计算机原理图输入、逻辑仿真、电路分析等一系列的功能发挥,从实际情况出发加强电子设计自动化技术的发展和完善,通过逐渐扩大集成电路规模,坚持以电子系统为背景、以生产工艺为要求开发和设计各类软件,促使电子设计工具形成巨大的电路功能和结构设计,以编程半导体芯片提高电子设计的自动化。 2.3成熟阶段 电子设计自动化技术的成熟阶段始于20世纪90年代,随着微电子技术迅速发展,极大程度上促进了电子设计自动化技术的发展,主要是加强了电子设计过程中的高级语言描述,切实进行电子系统级仿真,综合作用各种现代化技术,力争把人们从繁重的设计工作中解放出来,但是这个阶段电子设计的自动化和智能化程度还有待加强,缺乏统一的电子设计自动化软件界面,由于系统的复杂性大大增加了其技术的学习与使用的难度,甚至严重影响到电子设计环节间各项工作的衔接,因此,必须加强电子设计自动化技术的研究,促进其向智能化方向发展。 3.电子设计自动化技术的发展前景 加强电子设计自动化技术的发展与应用,一方面为电子设计方案提供了明确的方向,增大了计算机等先进科学技术的语言描述范围,切实促进电子设计与生产工艺要求结合,整体性、系统性地进行编程,从而在电子设计过程中促进了自动化技术语言的交流、保存与修改;另一方面,大大提高了电子设计的自动化程度,通过各级的仿真、纠错和调试,切实避免设计者及时发现并改正在电子结构设计过程中的错误,为电子设计的具体细节问题提供了良好的保证,从而充分发挥电子设计自动化技术的功能,提高设计效率的同时降低了设计过程中所花费的成本,合理加强了电子设计自动化技术的应用,通过现代EDA技术自身为当代社会、经济、政治发展创造了良好的框架工作环境,通过不断发展,切实应用到人们生活与工作的方方面面中,为人们生活与工作质量的提高提供了良好的基础。 4.结论 总而言之,从基本概念、发展历程与发展前景三个方面切实加强电子设计自动化技术的研究,有利于充分利用电子设计自动化技术,为人们生活与工作需求创造良好的条件。 作者:颜海燕 单位:湖南永州职业技术学院 电子设计论文:电子设计在虚拟角色动画的应用 【文章摘要】虚拟场景中角色的三维模型,是用来描模型内部的几何性质的抽象模型,这些模型被计算机以特定的信息格式将模型存储起来,这种存储过程被称为三维建模。三维建模主要处理角色的三维信息和拓扑结构。三维信息是指角色在三维空间中的形体、方位和尺寸,拓扑结构是物体各分量方向的数值及其相互之间的关联关系。当今,常用的三维建模系统一般常用三种建模方式,即线框建模,表皮建模和实物建模。 【关键词】三维建模;骨骼动画;人物模型 1引言 三维建模的过程涉及到表示三维信息的数据结构以及操纵该数据结构。三模型的建模,需要从描述角色的形状和外观两方面开始入手。角色的形状由构造角色的N边形、圆和顶点等来确定,角色的外观由角色表面纹理、色彩、照明等因素来确定。同时,还要满足建模技术的三个指标:即交互显示能力、交互操做能力、容易建构的能力对虚拟角色模型的需要。通过对平台的环境以及虚拟人物进行归类,把平台中的模型归为两类:静态对象和虚拟人物。静态对象是指三维模型中不随着时间改变而改变的不动的对象,平台中主要指没有运动的实体,例如模型中的大楼、矿井、树木等;动态对象是虚拟人物通过行走模拟真实矿工的动作,是虚拟矿井通风环境构建的基础,也是虚拟矿井创建的一项重要步骤。 2人物建模 虚拟人物的构建,第一步,要作的是对骨骼系统模型的三维建模。三维人物建模工作是整个平台的基础工作,制作的人物模型不但要真实逼真,还要满足平台浏览即时性的特点。下面是整个平台设计中虚拟人物建模的实现过程。在3D中,人物模型的建模是很困难的,要求用户熟练掌握常用的建模方法和步骤,为了省去复杂的建模过程,也可通过其他人物模型来建模,随后再将改建好的人物模型导入到3D场景中,例如提供角色建模软件Poser,如下图1所示。图2是POSER软件的起始界面截图。它是弗朗科公司出品的一个三维人物生成模型工具,可辅助设计者生成各类角色的图像、视频和角色模型。该软件提供了各类男模类型、女模类型和小孩模型和木偶形状的骨骼。如对自有的骨骼特征不满足,还可利用工具栏中的修改工具进行重组。(1)在POSER软件中建立人物模型人物模型的创建是本平台的重要技术,人物模型可以表现整个人物的形象程度及特色。笔者采用POSER5.0版本对人物进行模型的创建。在人物模型库中找到适合本平台的人物身体模型,再找到恰当的脸部和毛发模型,将每个模型进行整体的拼接。利用缩放,拼接,删除等工具改变模型的原始状态。因为POSER人物模型库三维资源有限,需要通过适当调整才能获得合适的模型。在该软件中调整比在3D中调整要简单一些,也为后面的蒙皮操作提供了方便。将调好的人物模型导出为3DMAX格式,导入到3D软件中进行调节,为了适用于特定的场合,从蒙皮插件中建好的人物模型需要在3D软件中进行模型单位的调节。本模型不必做单位缩放,随后要用在VT软件中可直接进行模型的缩放操作。从蒙皮插件中导出的人物模型是以材质而不是贴图的格式进行导出的。因此从蒙皮插件中导出的模型在3D软件中不能进行贴图展开,因此本设计用到了两个模型,如图3所示:一个是脸部比较清晰的人脸模型,第二个是衣服毛发完整的人物模型。在3D中将一个人物模型的下半身删除,只留下头部模型,与第二个模型进行附加,就可以拼合形成了一个完整的人物模型。如图4所示。需要特别指出的是由于在VIRTOOLS中不能导入高级模型,即模型面数多的模型。因此要减少模型面数,笔者在这里用到两类方法。一类是利用3D自带的编辑器进行自动面数修改,该功能可减少的面数百分比为:40%。参数设置下图5所示。另一类减少面数的途径就是手动调节,对模型的顶点与线条的删除合并操作。(2)在3D中建立人物骨骼人物的骨骼是利用3D的插件CAT建立的。该插件比3D自带的骨骼系统相比,能更好的模仿人体的行动。 只要直接拖动就可建立人体骨骼。若想要增减人物骨骼的数量,可直接删除或复制原有的骨骼部分,改变其数量即可,骨骼建模如图6所示。为设计人物骨骼动作与人物蒙皮,要将人物骨骼与已建好的模型进行匹配调整,为以后的蒙皮操作做好准备。主要步骤是将人物骨骼大小调整,使其与人物模型对齐。(3)对人物骨骼进行蒙皮对人物骨骼蒙皮用到的是3D的编辑器。选择工具面板上的图标,选择人物骨骼的根节点。对人物骨骼上的封套进行调节。封套调整是人物骨骼蒙皮过程中经常出现差错的环节,调节时要把整个封套包裹到自身骨骼而又不涉及其他骨骼,否则人物模型在行走过程中就会发生破面或粘连现象。在调整好之后,给骨骼设置一个大幅度的动作,看模型能否露骨,系统平台中的骨骼蒙皮出现错误的机率多。在使用3D中自带的修改器后,找出发生错误的骨骼,进行细心调整,终因为露骨点过多调整频繁而放弃使用。经多次试验,选用了3D技术的另一蒙皮插件进行蒙皮。见图7。打开此蒙皮插件,在修改器菜单中出现此修改器。选择面板上的将人物骨骼全部选中,细心调整。(4)骨骼动画在三维建模的基础上引入人物的运动建模,可以增加虚拟场景中三维模型动作表现的多样性。笔者平常立足于通过控制人物模型来完成虚拟教学的任务,因此骨骼动作是核心技术。在人物模型动画中,三维模型的动作路径由运动计算模型来控制。在平台中运用关键帧手段来生成人物的动画。第一步,确定人物角色的动作,第二步,根据需求确定关键帧数,第三步,调节关键帧的每一帧姿势,动画模块根据关键帧,生成动画图像序列。人是一个错综复杂的实体。用生理解剖的医学角度来分类:人体可以分为骨骼、肌肉和皮肤三部分。人体骨骼是由关节链联接而成,骨骼相对动作来说,变形小。人体骨骼的运动主要是由人的肌肉收缩并拉动附骨骼产生的。骨骼决定了角色的姿态。这里面只需要对人体骨骼制作关键帧动画即可。见图8。 由于人体运动复杂且虚拟角色是较常见的二足动物,笔者运用3D插件CAT进行骨骼的建构。直接通过参数的调节来确定人体骨骼的基本形状。动作生成运用“关键帧”技术。打开人体骨骼模型的时间轴,调节每一帧骨骼的关键动作。通过此方法建立虚拟角色的动作是比较耗费时间的,需要逐帧来调节人体骨骼模型的每一个动作,需要认真细致的观察人体模型的运动过程。这样才能使虚拟人物的骨骼模型动画在场景中始终保持一致,看起来更加真实美观。为了让人体骨骼模型的动作看起来更加的稳定和流畅,笔者利用了3D中提供的拷贝工具对对称的动作进行拷贝。此方式减少了人体骨骼模型动画的制作工作量。笔者用到手动设置关键帧的行为,逐帧动画的制作是本平台里面最耗时最难控制的模块。具体步骤,就是在时间轴关键帧打开的前提下,调整骨骼关键帧的位置,此步骤全凭个人经验来做。技巧是在还没完成帧数时,建立一层保存帧,保证层与层的动作不冲突,相互独立。动画中具体动作效果如图9所示。 作者:吕闯 单位:重庆工商大学派斯学院 电子设计论文:电子设计俱乐部建设研究 为让学员更好的学好《电子技术》课程,夯实学员的实践能力基础。我们利用课余时间设置了“第二课堂”———“电工电子俱乐部”。经过两期活动的开展,我们总结了经验,也引发了对俱乐部建设的进一步思考。 1电子设计俱乐部的实施与收益 1.1俱乐部活动分两个阶段 第一阶段:学员培训阶段。学员队抽选电工电子技术实践基础较好的学员(约20%),参加由学院统一计划安排的培训课程(设mutilsim10和protel99软件以及电子装配设计课程)。培训场地为电工电子实验室与学院机房,时间三个月。第二阶段:学院组织竞赛阶段。对所有经过培训的学员进行测试,测试题目由教员参考全国电子技术竞赛与山东电工技能考试试题进行出题,在电工电子实验室与学院机房进行考试。根据成绩推荐进入参加全国电子技术竞赛的名单。 1.2俱乐部活动收益 课题组成员积极地将本成果推广应用到实际教学中,归纳起来取得了以下几方面的效果:1.2.1充分调动了学员主动性,促进其实践能力素养的提高俱乐部的实训项目要求三人一组、合作完成,注重培养学员善于观察、勤于思考、严谨细致、沉着有序的工作作风及团队协作精神。在实验操作过程中,学员从每个实验项目的细小处做起,认真对待每个问题,记录每个实验数据或指标改进的方法,养成了良好的实验习惯,使得学员的认真、细致和耐心都有了很大提高。通过俱乐部培训活动,给学员带来了较大的自由空间,激发了学员的学习热情与自信,使其能够更加积极主动地去学习理论知识,促进了学员自主分析问题、解决问题能力的形成。对科研意识和工程能力的培养起到了一定的促进作用,有效的促进了学员的成才。1.2.2充分提升教员的业务水平,促进了双师型人才队伍建设一方面,任课教员通过与俱乐部教学活动的设计、组织、实践,促进了电工电子课堂教学方法手段的创新。任课教员在俱乐部创新实训的基础上,注重突出了职业教育特色,借助实验创新、虚拟仿真探究等手段促进了一系列的教学实践研究,于2014至2015年度,俱乐部相关教员分别取得了教学竞赛的一、二、三等奖。另一方面,俱乐部电子竞赛活动的开展,对教员的实践能力提出了更高的要求。一句话,教员是精英,学员才能成才。俱乐部活动的开展,使教员能够自觉加强业务学习,学习电子产品的新工艺、新技能、新技术,包括仿真、电子设计等软件的运用,从而加强了教员实践能力提升。另外,根据学院要求,课题组有计划的组织调研及培训活动,并对教员的专业技术能力进行定期组织考核,从而有效的促进了教员人才队伍建设。 2俱乐部建设思考 2.1应重点加强实验室的硬件建设 在俱乐部活动中,我们发现俱乐部的高效运行必然离不开有力的实训保障条件与科学的管理模式,所以也必须在实验室建设方面加大投入力度。2014年10月建成的电工电子实验室现拥有4个实验室,占地320平方米。实验室共配备了新研制的一体化实验台80台。实验台装有LDS21010数字存储示波器、YB32020任意波形发生器、YB1732A直流稳压电源、UT803数字万用表以及晶体管特性测试仪等设备。经过近一年时间的适用,广大教员反映实验教学设备功能强大,数据精确,能够提高电子技术教学的有效性。 2.2实验应科学管理 一方面,将学员的实验完成情况、实训报告提交及教员评阅情况以及进入实训室的时间等分类归档管理,既方便教员检查学员的学习情况,又方便学员掌握自己的学习进度。另一方面,在网上建立试题库,供学员对照实训内容进行检查并调整学习进度。教员也可定期在网上测试题,及时发现学员学习中的问题,适时举办讲座答疑。 2.3鼓励探究实验与俱乐部活动相结合 俱乐部活动虽然规定的项目和培训、竞赛进程,但只有将探究实训活动和俱乐部的相关培训活动有机融合才能更好的发挥人才培养的效益。学员可根据自己的俱乐部讲授内容或理论课的学习情况、以及感兴趣的领域选择合适的时间从事创新探索和设计。也就是学员可以根据自身实验内容的预习情况和准备情况,自主选择实验场地和实验器材。在实施过程中,实训室只是提供必要的实验条件,安排实验教员以提供必要的指导和管理。总之,俱乐部建设应在人力、物力以及科学的管理运行模式上加大投入,是一个长期教学实践的过程,需要师生的不断探索和创新,才能使学员在“宽松、和谐、给力”的学习氛围中自觉自愿的提高自己,从而收到较为满意的教学效果,有效的促进教学相长。 作者:高明 单位:火箭军工程大学士官学院 电子设计论文:电子设计竞赛学生队伍培养模式 摘要:该文以笔者多年参与大学生电子设计竞赛赛前培训和竞赛指导工作为背景,根据每年大学生电子设计竞赛的总结经验,从学生选拔、赛前培训、平台建设等多个方面对学生竞赛队伍培养模式进行探索,总结出一系列的培养模式。 关键词:电子设计竞赛;培训;选拔;创新性 实验项目全国大学生电子设计竞赛是国家教育部、信息产业部组织的四大学科竞赛之一,目前已经成为高校电子、电气等专业必参加的学生专业竞赛。大赛从1994年开始每两年举办一次,参与学校和人数逐年增加,规模不断扩大,逐渐演变出其他省市级、地区级以及企业赞助等形式的电子设计竞赛。此类电子设计竞赛涉及到的专业知识面广泛,电子、电气、机械、计算机等多个学科之间的交叉,要求学生即要掌握硬件电路的设计与分析又要具备程序的编写能力。通过电子设计竞赛最终实现培养学生的协助能力、创新能力,提高大学生针对实际问题进行电子设计的能力。笔者作为学生参加了2005年的全国大学生电子设计竞赛,同时作为指导教师参与了2009年以后的各类电子设计竞赛,现结合该院电子设计竞赛情况谈谈学生队伍培养方面的几点改革。 1该院电子设计竞赛学生队伍现状 目前该院参加的市级以上电子竞赛主要有全国大学生电子设计竞赛和重庆市“合泰”杯单片机应用设计大赛,从历年参赛情况来看,主要存在以下几个问题。(1)学生对电子设计竞赛的认识不够,积极性不高,来参与培训和竞赛的学员不多,造成这种局面主要存在两个误区:一个是部分学习成绩好的同学认为考研更重要,参加培训和比赛会占用大部分时间;还有一个是学习成绩中等以下的同学认为自己理论知识没有学好,电子竞赛相关的知识也学不好。(2)学生储备竞赛相关知识不够。目前该院参与培训的学生主要来自二年级和三年级,对模拟电路、数字电路、单片机原理、DSP、自动控制原理等理论知识掌握不够熟练,且二年级同学还有部分课程没有开设,常用仪器仪表操作不熟悉,电路焊接基本功不扎实,没有亲自制作过PCB电路板,更缺少相应的工程实践环节。(3)赛前集中培训时间过短。电子设计竞赛是在8月中旬开始,该院对选拔出来的二、三年级的学员一般是从7月放假开始,只有短短的一个月时间,学员要在这么短的时间内把电子设计竞赛的电源类、仪表类、控制类、飞行类题目都进行练习,掌握各类题目的硬件设计和软件设计方法,无论对于老师还是学生老师都不容易做到。(4)学生队伍没有延续性。由于学校目前对于参加电子设计竞赛学生,只在创新学分上给与了一定学分的认定,导致部分同学参加完比赛拿到创新学分后就不再参与相关电子设计竞赛,从而导致部分优秀的参赛队员流失。 2多渠道、多元化培养电子设计人才 电子设计竞赛不仅能够体现一个参赛学员应用知识的能力,更能体现参赛学员的工程实践能力,同时也能培养学员的创新精神,协助能力,提高学员电子设计的综合能力,一个优秀的学员需要经过长时间的系统的培训才能具备电子设计所需的相关知识和能力。针对该院学员队伍的实际情况,进行了一系列的实践探索。 2.1以学院电子科协为载体,广泛宣传 学院电子科技协会每年9月新学期开学都会招收一年级新生为会员,然后开展一系列的科普活动。协会采用作品展示的方式进行宣传,将高年级学长制作的一些电子作品,如:光立方、遥控小车、智能台灯、无线话筒等有一定科学趣味的作品进行逐一展示,并对其相关功能进行讲解,现场解答疑问。通过这样的方式,发现很多新同学对电子专业产生了极大兴趣,并且愿意加入到电子科协这个团体中,学习更多的知识。 2.2合理选拔,分散基础培训 学生作为比赛的主体,那么他的专业知识、素质以及学习态度就成为了比赛成绩的关键因素。如何才能选拔出优秀的学员参与比赛环节呢。可以通过先培训再考核,分阶段逐步挑选。在这一阶段,由于全是一年级新生,在培训的时候应该注重基础知识、基本技能方面的培训。可以将培训集中在常用电子元件认知和电路板焊接基本功上,学生通过焊接实验,学习和了解常用电阻,电容,二极管,集成电路正确使用方法,以及使用万用表检测电路的一般方法,逐步掌握焊接技能。同时,还应该注重培训学生艰苦奋斗的精神。由于很多同学在刚开始的时候兴趣浓厚、满腔热情,但是随着培训的强调和难道增加,部分学生开始失去心情,严重影响整个培训队伍的稳定。因此,选拔队员时除了要考虑学员专业知识外还应该要充分考虑学生的毅力和精神。 2.3分年级,开展暑假集中培训 通过前期选拔,将集训队伍分为二、三年级正式参赛组,以及一年级预备组。针对不同组别,合理安排,统筹计划,开展相应的培训工作。一年级作为下一届比赛的预备队,主要进行以下内容的培训:电路原理图与PCB电路板制作设计;常用电子电路设计;单片机编程设计;通过这一阶段的集中培训,学员能掌握用Altiumde-signer进行原理图和PCB图的设计;掌握用分立元件设计基本的模拟电路和数字电路;熟悉常用传感器的应用以及单片机内部资源,掌握单片机开发技术,能应用单片机解决工程实践问题,具备一定的电子产品开发设计能力。二、三年级作为参赛队伍,培训前期先进行PID编程技术、EDA技术、DSP技术相关知识培训。然后按照大赛统一模式,三人为一小组,针对大赛题目命题规则,按照电源类、信号类、仪器仪表类、控制类进行分组,以4天3晚为时间段做针对性的模拟实战。并要求在规定时间内完成从电路设计、程序编写、电路搭建、系统调试、指标测试以及报告撰写全部任务。通过这样的模拟练习,能够很快地提升学生的协作能力,掌握每个学生的长处,为正式比赛打下坚实基础。 2.4依托校级比赛和创新性实验项目开展培训 为了拓展学生的专业技能,学院从2012年开始举办校级单片机设计竞赛,采用与“合泰”杯单片机设计大赛相同的模式。即首先要求参赛学生提交作品创意书;其次专业教师根据作品创意书确定公布参赛名单,并要求学生在两个月内完成作品设计和报告撰写;最后采用现场答辩的方式评审出奖项。通过这个比赛可以很好的激发学生的创新实践能力,提升学生的电子产品设计能力,单片机编程能力,同时也可以通过比赛发现优秀学生,达到以赛促赛的目的。创新性实验计划项目是以3~5名本科生团队,在导师的指导下,自主选题设计、独立组织实施并进行信息分析处理和撰写总结报等工作,以培养学生提出问题、分析和解决问题的兴趣和能力的项目。要求申请项目的学生具有一定的电子设计基础。学院要求参加过电子设计竞赛的同学必须申请,从近几年的统计情况来看,申请创新性实验项目达到了50多项。通过创新性实验项目的实施,充分调动了学生的主动性、积极性和创造性,促进了学生的创新能力和团队协作能力的培养,同时为电子设计竞赛积累的大量的知识。 2.5建设创学生科技新实验室,营造自主学习氛围 为了培养学生的创新实践能力,方便优秀学生开展实践技能训练和科研活动,学院建设了学生科技创新实验室。整个实验室包括一个元器件室、一个电子设计室以及一个实训室,并购置了常用的电子元器件,并为实验室配置了示波器、电源、信号源、频谱分析仪等常用仪器设备以及计算机。创新实验室以学生自我管理为主,教师指导为辅,主要成员是参加过电子设计竞赛的高年级学生。整个创新实验室制定了详细的开放计划和开放项目,低年级同学只需要申请相应的开放实验项目,填写元器件申请表,便可以在开发时间进行项目实验。在实验过程中会有高年级的学长进行指导,极大地提高了学生自主学习的积极性。 3结语 电子设计竞赛的最终目的是以竞赛为平台,培养学生的工程实践能力、创新精神、团队协作能力。如何才能培养出具备参与电子设计竞赛的优秀人才,通过近几年的实践探索,在学员选拔、培训、自主学习以及平台建设方面取得了一些成绩。同时也发现了自身的问题和不足之处,将继续努力、不断探索和改进。 作者:邱刚 单位:重庆三峡学院信号与信息处理重点实验室 电子设计论文:大学生电子设计能力培养探索 [摘要]学生电子设计制作能力是在大学阶段对理论知识学习的实践与提升,较强的动手能力会使学生在就业与考研升学过程中占有较大优势。为此,希望建立一种比较完备的零起点电子动手能力的实训过程,时间上力求调动学生的课外时间,形式上似于一种电子手作虚拟工作室的形式。基于若干难度阶梯式过渡训练项目,使得工科学生在大一期间就培养出电子手作热情,并随着专业课与理论课的不断丰富,循序渐进地提高。 [关键词]电子手作;虚拟工作室;阶梯式训练 理工类学生应该掌握一些常用的电子类手工制作的能力,通过亲力亲为的实际制作可以辅助学生加深对课堂理论知识的理解。同时电子类手工制作还会涉及许多课堂上理论知识学习不到的实际问题,这对学生日后无论是工作还是考研都有很大的帮助。在实际的工作中,越来越多的学生渴望加入到电子类手作中来。 一、学生在学习电子设计制作方面遇到的问题 首先,多数喜欢电子制作的初学者,没有一个快速高效的学习渠道,学生们彼此没有交流沟通的平台,导致初学者无法很快的入门学习。其次,电子手作中使用的工具元件类繁多,初学者不清楚应该买什么、用什么,一个人也无法购买齐全,这也限制了学生们在电子手作方面的学习热情。最后,在组织学生参加比赛时,往往是比赛前临时组队,这导致参赛队伍水平参差不齐,队友配合不够默契,选题方向不明确,对学校整体参赛水平有很大影响。因此,现阶段急需一套完备的学生电子设计能力培养实训方案,以提高学生的整体水平与应赛能力。 二、培养方案拟解决的主要问题与意义 拟解决的主要问题:1.给喜爱电子设计的学生提供一个广阔完善的交流平台;2.初学者如何快速入门;3.如何引导更多的学生加入到电子手作中来。本文详细阐述了阶梯式的大学生电子设计能力培养方案的具体内容与实施注意事项,并在实际教学与课外活动中积极实践。这样做的目的是给喜爱电子设计的学生一个更广阔更完善的交流平台,对喜欢电子手作的学生在学习方向、学习方法、学习技巧上给予指导,引导更多的学生加入到电子手作中来,达到从快速入门到自我提高再到互动交流的步步提升。同时,也为各类电子设计类比赛提供后备人才,让整个专业的参赛水平得到广泛的提高。 三、具体实施过程 (一)具体实施步骤 1.建立移动互联交流平台通过组建虚拟工作室的形式为广大学生提供在线实时交流平台。主要是基于微信、微信订阅号、QQ群等网络社交平台,使学生能不受时间和地域的限制进行技术交流、资源共享等,方便定期的集体活动召集、日常比赛章程等工作的进行。2.零起点实训项目方案通过多年的教学与竞赛经验总结,学生应具备的基本电子设计动手能力是需要一个循序渐进的阶梯式的训练过程培养出来的,没有办法一步到位,需要一个系统体系的培养过程。为此我们提出一种基于项目驱动的零起点学生电子手作能力培养流程,具体方案见表1.3.定期展开活动围绕着以下三个方面展开活动:(1)开展团做活动,让学生们以小组为单位制作电子手作作品,并一起演示讲解,以达到培养团队合作,加强学习热情,分享经验的目的;(2)定期进行分享,通过PPT等方式讲解自己擅长的某方面,以达到取长补短,互相学习的目的;(3)制作PPT,flash等作品需要演示自己的手作作品过程,在实物演示中发现自己作品需要改进的地方。4.培养电子设计大赛预备团队对学生进行团队配合训练,定期布置制作内容,学生们自行组织制作,在日常的制作中找到适合自己的团队伙伴,并在一次次的合作中增强默契程度,形成优势互补,有理性、有知识、有竞争力的参赛团队。电子大赛预备团队也是在日常生活中需要重视的问题。如果日常没有预备团队的赛前准备,遇到比赛就临时突击组队参赛的话,有可能遇到以下问题:第一就是团队成员之间合作度不好,第二是团队成员的水平参差不齐,第三是团队成员对大赛过程不了解。这一系列问题会导致团员参赛过程盲目而没有效果,这样不利于学生整体能力的提升与培养,也失去了利用比赛促进学生能力培养的初衷。5.依据学生的学习程度与水平,不定期地请专业教师进行指导从多年来组织学生比赛的经验来看,学生能否顺利参加省级以及全国大学生电子设计大赛,需要具有一定指导比赛经验的教师给予足够的赛前指导。专业知识是参赛之前必须打好的基础,除了这一块内容外,参赛的流程、制作作品的时间安排、参赛过程的心理调适、参赛学生的整体协作分工也是需要教师给予指导的。有了专业指导教师的帮助,学生才有可能在4到5天的时间内发挥出自己的水平,顺利完成比赛。为此,我们会依据不同类型比赛的时间节点,分批次、分重点的对学生进行指导。 (二)实践过程需要注意的关键问题 1.如何利用并扩大网络沟通平台应充分利用现代网络社交平台的实时性、便捷性,给电子爱好者们提供一个更好的交流学习平台,力争带动更多学生加入电子设计学习的团队。在实际操作中,我们主要的网络平台有QQ群、微信群、微信订阅号等。新兴的订阅号的好处主要是让对电子手作、电子竞赛感兴趣的学生主动关注订阅号。订阅号就可以依据各类比赛的比赛时间节点统一关于比赛的相关内容。QQ群的应用主要是便于集中的对参赛学生的管理,方便传达比赛的相关信息。同时QQ群强大的文件上传功能可以为学生提供大量的学习资源与资料,对于新加入的学生,可以由群成员以老带新引领其学习,这样学生可以更好地互动交流。2.如何合理构建训练项目通过对已经掌握电子手作技能学生的学习过程的分析,形成一套健全科学、有效的电子手作学习步骤,帮助学生们更快地掌握知识技能,打破以往参赛的匆忙,在课余学习中形成参赛团队,提高团队整体竞赛水平。多年的实践经验告诉我们,需要形成一套完善的训练体系来帮助学生完成从零基础到基本运用再到实际项目提高这样一个训练过程。合理的训练项目可以使学生快速入门与提高,实战可以让学生检验自己的能力水平,同时也可以提高教师带队参赛的工作效率。 四、结束语 通过多年来的实际实践积累,本专业已经建立了一个具有不同年龄梯度的学生参与的学习小组,定期不定期的组织各种形式的宣讲与讲座,团队学生也已经参加过若干不同类型的电子类设计比赛,并取得了一些不错的成绩。团队中的学生在参与大学生创新创业项目方面也比较积极,获得过多个省级及校级大创项目。以后还要继续完善团队成员招新、日常活动、电子手作学习的系统规程,形成一套规范体系,使每年新生入学后都有比较顺畅的参与流程,并且让学生通过我们制订的能力训练流程高效率的参与学习,快速提升能力,以应对各种大赛的考验以及社会企业的需求。 作者:杨慧英 高宏伟 于洋 赵亚威 宋建辉 单位:沈阳理工大学自动化与电气工程学院 电子设计论文:电子设计应用软件训练平台研究 【摘要】针对电子信息与通信类专业培养目标,电子设计应用软件训练是保证实践教学质量的重要一环,以培养学生的专业技能,提高学生实践能力为目的,软件训练平台的建设对锻炼学生动手能力,启发创新思维具有重要意义。从软件训练平台的设计组织,实施到考核机制的安排都做了较为深入地探讨,在实践教学改革中是一项有益的尝试,对于积累教学经验,探索培养人才模式乃至教育创新具有一定的现实意义。 【关键词】电子设计应用软件训练平台;实践能力;教学改革 一、引言 高等教育是培养创新精神和创新人才的摇篮。因此如何培养大学生的创新能力是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求。电子设计应用软件训练是电类专业学生不可或缺的实践教学环节,要求学生不仅具备基础理论知识,还需要培养学生实践能力、动手能力、独立分析解决问题的能力。往届学生开展软件训练过程中存在的一些现象:(1)照猫画虎、不求甚解大多指导老师仍沿用传统的课程设计的指导方法,即以教师为主导,学生被动地按教师的演示方法或相关步骤进行电路设计,学生的学习积极性、主观能动性、实际动手能力以及独立分析问题、处理问题等综合素质必然会受到扼制和打击。(2)固步自封,缺乏创新从过往题目设置来看,缺乏与实际应用的结合,譬如:学生在电路设计中,依据任务书绘制电路图,对元器件的相关原理不求甚解,在实施软件设计时,大部分内容借鉴了网上查阅的资料,并未深入理解。单纯为了完成软件训练而敷衍应付。电子设计应用软件训练实践平台的设计相信会有效克服这些困难,为我院学生提供创新能力培养和锻炼的机会。“软件训练实践平台”将有效整合软件训练实践内容、软件训练电子资源以及训练考核模式。 二、电子设计软件训练平台实施方案 开展“电子设计应用软件训练“平台设计要经历以下几个阶段,主要任务描述如下:(1)软件训练环境及开放的教学资源开放性综合实验室为电子设计应用软件训练提供必要的教学场地。培养学生的创造性思维需要现代化的教学手段。而基于校园网的“电子设计软件训练”教学资源将通过大量多媒体资源的呈现为学生更直观、生动地反映软件训练的各个环节,提高学生对软件训练项目的兴趣。(2)电子设计软件训练指导教师队伍配备软件训练的主导是教师,成立教师指导小组,在师资队伍中,年轻教师和老教师各有长处,这无疑要求教师对本学科的技术及交叉学科的理论和实践方法有较为广泛的涉猎。(3)电子设计应用软件训练的题目甄选软件训练题目既要体现电子信息及通信技术的特点,又能反映目前这一领域前沿发展方向,并具备一定的实际价值。题目范围广,涉及多门课程,包括数字信号处理、模拟电子线路、单片机、微机原理等,涉及的仿真设计工具不仅局限于Protel,Proteus,DXP等,这就要求指导教师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验。(4)网络成为辅助软件训练的主要利器鼓励他们在相关网络资源中找到灵感,浏览电子网站及相关的学习论坛,如21IC网、电子工程师网等。通过这些网络资源,学生不仅能够学会查阅芯片资料,而且能找到解决问题的思路。(5)资源整合的“流程化”实施体系以基本素质培养为根本,创新研究能力拓展为外延,有层次的设置软件训练题目,并力求使题目覆盖主要知识点,并与实际需求衔接。 三、考核体系的设计 随着软件训练平台的不断完善,基于软件训练平台的考评与以往的考核标准相比更为高效、科学。学生根据所选题目的层次,提交不同形式的训练报告。以综合设计性题目为例,设计完成后,各组除应提交分析报告、可运行的源程序或电路原理图还要有完备的仿真结果,都可以在训练平台上通过不同的ID,上传到相应入口,由指导老师进行审阅。此外,考核机制还需逐步修正,并在一定程度上侧重学生科技论文写作能力。其中,软件训练报告的格式要求思路清晰,内容上针对项目的核心原理及实现步骤作简要说明,包括硬件及软件部分的结构图、流程图、电路原理,各电路元器件的参数设置等,突出创新发挥及收获体会等部分,为学术论文的撰写打下基础。 四、结语 电子设计软件训练在提高学生综合素质方面发挥了重要作用。它不仅改变以往学生被动参与软件训练的模式,完成学生的角色转换,而且促进了学生软件技能方面的发展。目前,我院与中兴通讯在产学研合作方面保持了良好的互动,建立与企业的紧密交流,对实现我院课程、实训内容和教学平台紧跟行业应用技术发展都大有裨益。从学科的教学改革及发展上着手,建立新的人才培养模式,从能力、素质等方面对学生进行“工程化”、“应用化”教育,把创新教育渗透在软件训练中,贯穿于整个实践教育环节的方方面面。 作者:赵晨光 张丽丽 白玉 单位:沈阳航空航天大学电子信息工程学院 电子设计论文:航天电子设计课堂及翻转教学设计 摘要:SPOC将优质MOOCs资源与传统课堂面对面教学的优势有机融合,具有小规模、私有定制、线上MOOC、线下课堂上接受导师辅导的特点。针对当前航天电子设计课程教学存在的问题,阐明建设该门课程SPOC课堂的必要性,逐步建设基于SPOC的航天电子设计MOOC课程,提出实现课堂翻转的具体措施,努力提高航天电子设计课程的教学质量。借鉴SPOC,能够实现航天电子设计课程教学流程的重构与创新,赋予学生完整、深度和有效地学习体验,全面提升学生的设计能力和创新能力。 关键词:翻转课堂;SPOC;MOOC;航天电子设计;教学模式 航天电子设计课程是为我校空间工程专业专门设立的、基于小班教学(人数在30人左右)的本科专业选修课程,理论与实践结合较强。随着学校新的本科生培养方案和教学大纲的颁布,该课程的学时进一步压缩。为了保证学生在更短的学时内更好地掌握航天电子设计的技能,解决现有教学模式和手段的不足,考虑将SPOC教学理念引入课堂,实现航天电子设计课程翻转,提高教师讲授和学员听课的效果[1]。 一、航天电子设计课程性质与特点 (一)课程性质地位 航天电子设计课程安排在大四上学期。课程的任务是培养空间工程专业学员航天电子系统设计的基本技能,使学员熟悉航天器电子系统的组成、常用单元设计、电路开发流程,初步具备开展航天电子设计的实践能力,为从事航天工程实践打下基础。课程以航天电子系统为主线,系统地阐述航天电子设计的关键技术和开发流程,包括电路原理图设计、印刷电路板绘制、电路板焊接调试、星载计算机、航天电源系统等内容。 (二)课程基本理念 课程采用以实践引导课程教学,讲授与实践相结合的指导思想。随课堂安排作业和专题实验模块,利用实验加深课程理解,并衔接后续课程设计,让学员在基于理论和动手实验的转换中体会航天电子设计的乐趣,充分调动其学习和实践的积极性。课程内容安排上,突出重点的同时兼顾内容的完整性,在有限课时内使学员对航天电子设计既有全面认识,又熟练掌握实践必需的基础知识和必备技能。 (三)课程设计思路 课程设计为理论讲授、现场实验、课程设计三个环节。三个环节同步穿插进行。理论讲授环节包括电子设计基础、PCB设计制作技术和航天电子系统等基本内容;现场实验环节以课堂讲授内容为依托,主要完成电路原理图设计、印刷电路板绘制、电路板焊接调试等应用实验;课程设计环节需要完成航天器电子系统的几个专题实验任务,拓展学员航天电子设计的实践能力。 二、当前航天电子设计课程教学中存在的主要问题 该课程设立已有三年,教材为授课组集中编写,内容根据授课效果在逐年更新。在课程教学上,目前还存在一些问题。 (一)教学主体“以教为主”,不能激发学生的学习积极性、主动性和创造性 当前教学过程中,主体为老师,这种方式节省时间,效率高,可以满足多数学生的需求。从教学实践上看,理论教学环节,老师讲授时间超过15分钟,部分学生注意力就会发散,影响授课效果;实践教学环节,一般采用老师示范,学生重复操作的模式,许多学生为追求快速完成实验,死记硬背,缺乏思考,不求甚解,一段时间不用,就忘得一干二净。因此,这种单一的“以教为主”、单向广播的教学模式,学生的学习积极性、主动性和创造性不高,效果不佳。 (二)实践教学环节薄弱,不利于培养学生的综合实践能力 经过连续几年的航天电子设计课程教学,学生们普遍反映该门课程实践性很强。往往是学生们兴趣高、意犹未尽,但是实验时间已经用完,经常是老师联系学生补课,因此实践环节仍然显得薄弱。现有教学模式中,理论授课占据了60%的时间,主要采用先理论后实验的教学方式,实践教学仅限于几次课内实验,并且也多为验证性实验,只能起到使学生了解基本实验操作过程的作用。这种实验仅能使学生掌握比较简单的实验操作技能,难以形成航天电子应用系统的开发与设计的能力。 (三)完全依赖课堂教学,课前预习和课后练习得不到保障 目前的实践教学主要采用课内实验的方式,利用实验开发板和系统开发软件进行。课堂时间有限,实验过程中,学生只需按老师的操作规范要求来接线,再在软件中输入既定程序,然后下载到实验板就可以从中观察到实验结果。课堂上如果部分操作不熟悉,课后没有条件来补课。部分学生希望完成复杂的实验项目开发与设计的愿望也不能实现。因此,完全依赖课堂的实验教学教学效果就不能得到保障。 (四)以考代评,缺乏对实践教学真实考核与评价的环节 目前,对航天电子设计课程教学效果的考核方式以笔试为主,采用“4+6”的模式,即平时的课程实验成绩是40分,期末考试的成绩占60分。实验成绩多是以学生完成实验报告的情况来进行评定的,而老师不能一一具体了解每个学生的工作量和实践水平。可以看出,此种考核与评价方式,体现不出实践教学的重要性,不能较客观公正地考查学生的实践能力。 三、建立航天电子设计课程SPOC课堂的必要性 只有便捷、舒适、高效、满足学生需求的课程教学才具备强大的生命力。现代先进教育技术大量涌现、实际课堂教学的不足、学生们求知的渴望,促使我们积极寻求有效提升实际航天电子设计课程教学效果的授课模式。当今MOOC的兴起,给大学教育带来了新机遇、新挑战[2]。然而,伴随着MOOC平台、上线课程和学生注册数的巨量增长,数量的急剧加速引发了质量危机。近几年的研究与实践表明,由于不设先修条件,学生知识基础参差不齐,缺乏面授,互动性差,教学过程缺乏监督和教学模式不具普遍性等,不仅损害了学生学习的自信心,也影响了教师教学的积极性,成为MOOC注册率高、完成率低的重要原因[3]。MOOC的发展是大势所趋,我们借助MOOC实现航天电子设计课程教学效果提升的重要出路就是:转变为课堂教学工具,进入SPOC时代,将传统的“堂上听课堂下答疑”翻转为“堂上讨论线上学习”。SPOC是英文SmallPrivateonlineCourse的简称,顾名思义为“小众私密在线课程”[4-5]。SPOC的核心理念是实行私有的、定制的、高质量导师制教学,其基本形式是线上MOOC、线下享受教师的导师制单独指导,在传统校园课堂上则可引导学生讨论和解决问题[6-7]。航天电子设计课程SPOC建设有一定基础,其必要性在于:1.人数规模合适:学生规模一般在30人左右,符合小班制教学,即Small的标准;2.学生层次差异不大:作为校内同专业学生,他们的学科基础、知识结构、上课时间等基本相同,符合限制性、私有的和定制的教学模式,即Private的标准;3.授课时间安排合理:每周一次课,每次3个学时,充分保证了理论教学、分组实验的开展;4.课程专题性强,知识点突出:前期课件基础积累丰富,知识点容易索引,章节高度有序,适合MOOC课程专题建设;5.学校教学网平台可以利用:现有教学网较为成熟,适合在线课程资料(电子书、短视频、练习题等)的上传和下载,论坛维护便利;6.教师团队实践经验丰富,容易实现课堂翻转:先后有多名骨干教员参与课程建设、理论授课和实验辅助教学,对课程流程熟悉,同时亲身承担了大量科研任务,特别是对卫星电子系统研制经验丰富,具备翻转课堂的能力。 四、基于SPOC的航天电子设计MOOC课程建设内容 航天电子设计课程是实践性要求很高的一门专业课。现有的教学模式虽有SPOC教育模式的理念,却离SPOC之实相距甚远。因此,如何应用MOOC的成果和SPOC的先进教学管理模式,逐步改革航天电子设计课程教学,是当前本课程教学改革的关键。借助MOOC,实现航天电子设计课程SPOC建设,需要完成以下工作[8]:1.制作高度有序的PPT课件,按照章、节、点、条,精确编号。2.录制讲解精炼、透彻的视频,建立与知识点同名的视频文件,能够围绕知识点索引。3.提供与知识点同名的电子文档,能够围绕知识点索引。4.编写典型的练习题,客观性要强,题目与知识点同名,能够围绕知识点索引。5.完成课程设计题目、典型实验代码编写,对初学者在关键代码段预留中文注释,学生进行补充和调试。6.借助教学网等网站,完成上述资料的上传。7.积极进行网站建设,及时回答线上学生提问,能够随时观察学生学情。这样,围绕一个知识单元,就囊括了短视频、电子书、练习题和讨论题等重要元素,为实现课堂翻转提供了条件。图1为航天电子设计MOOC课程建设示例。 五、基于SPOC的航天电子设计课程课堂翻转步骤 航天电子设计课程翻转课堂的目的在于,使学生成为课堂学习的积极主动参与者。对于航天电子设计这门实践性要求较高的课程,翻转课堂应强调学生动手能力。例如,在程序代码编写环节,利用电子教室软件,老师可在屏幕上实时掌控每位学员的调试过程,随时让某位学员进行屏幕共享、课堂示范讲解,老师及时引导并解答学生存在的共性问题,效果非常好。课堂翻转的步骤分为以下几个方面:1.提前陆续释放相关知识点的课程讲解和阅读资料,让学生有的放矢的,提前自由自主的完成高效的预习。例如:授课视频和参考资料课前全部放在网上,24小时随时可以在线读取;精确到知识点的视频和电子书;教师根据计划设定阶段性学习内容和期限;学生自主决定在这个期限内如何自由完成。2.课前学生学习高度清醒,知己知彼。学习时,可浏览个人进度、作业完成情况、学习时间;掌握每天进度排名和耗时排名;了解论坛热点信息;自建同步笔记和讨论等。3.课堂上实行小班化教学,任务驱动,分组讲解,学生与老师的角色互换。具体操作时,把班级分成几个小组,每组布置不同的教学任务,完成翻转任务书;课堂上各组担任教师角色,向其他组教授相应内容;教师点评、提问、参与讨论;其他组同学一并参与即时讨论。4.后台大数据让教师全程对课程知识点,对学生个体情况了如指掌。教师可以定时布置阶段性学习任务;看到各章节任务总体完成情况,个人完成情况;看到各个知识点完成情况,耗时情况;看到学生总耗时,视频耗时;看到学生个人各个知识点耗时等;看到个人学习日志;把握课程重点和改进难点讲授方式等。图2为航天电子设计课程课堂翻转过程示意图。SPOC的基本流程是:教师把MOOC的丰富视频材料当作家庭作业布置给学生预习和自学,然后在实际的课堂教学中回答学生问题,了解学生已经吸收的知识、存在的问题,在课上与学生一起处理作业或其他任务。总之,教师可以根据自己的偏好和学生的需求,自由设置和调控课程的进度、节奏和评分系统[9]。 六、基于SPOC实现航天电子设计课程课堂翻转的案例实践 按照上述理念,选择航天电子设计课程的部分专题进行课堂翻转的实践。这里,以《星载计算机串行通信》专题进行示例,这节课的特点是素材准备比较充分、知识点突出、实践性要求比较高。下面按照时间顺序进行介绍。课前两周:通过校内局域网邮箱、教学网向学生投送视频、设计实例、虚拟开发软件。包括串行通信基本概念、星载计算机通信接口等。视频8分钟左右,实例演示7分钟,可重复播放。课前:要求学生自主观看视频、观摩实例;安装虚拟开发软件,参考设计实例完成模拟环境下的开发;在教学网或邮箱提出遇到的问题,等待课堂解决。老师在课前一天关注学生在概念理解、程序开发等方面提出的问题,重点做好备课。课堂翻转时间:课堂上,设置不同的翻转任务,包括基本概念讲解、常用通信接口介绍、实例演示等。随机抽取不同小组进行课堂翻转,由学生讲解,老师或学生随时发问。讲解完毕,老师进行点评,学生一起讨论问题。该环节学生主导,教师引导。课堂练习时间:布置随堂实验任务,进行单机串行通信接口实验。这不同于课前模拟环境下的开发,而是基于星载计算机的程序开发。为突出知识点,提高学生成就感,提供特定波特率下的串行通信参考程序,而对要完成的程序段进行留白,学生课堂完成编写、调试。该环节教师布置任务,学生随堂完成。课堂验收时间:验收的整个过程可通过专用电子课堂软件,对待验收的学生屏幕同步投影到教室大屏幕,使得每个学生都能看到待验收同学的演示过程。首先,待验收同学通过单机和模拟通讯软件进行自发自收,对程序质量进行演示;然后,通过第一步演示的两个同学进行双机通讯,确保互联互通;最后,大家对每个学生遇到的共性问题一起解决,共同做出评价。该环节前两步学生主导,最后一步教师主持。课后:根据课堂授课效果,进一步把握课程重点,改进难点讲授方式。整理教学素材,使得知识点讲解更简明扼要,演示更清晰到位,预留问题更有启发性。 七、基于SPOC的航天电子设计课 程课堂翻转效果问卷调查本文采用问卷调查的研究方法,利用校园教学网,对来自四个专业三个班,学习航天电子设计课程的76名学员进行了在线邮件问卷调查。调查执行时间是2015年9月至10月。共收回有效样本75个,回收率为98.68%。调查结果显示,学生们积极评价了基于SPOC的课程课堂翻转效果。“相对传统教学方式,采用SPOC方式学习效果更好”(88%)、“知识点集中,重点突出”(92%)、“师生互动增强,学生参与程度加强”(76%)、“可以自由安排时间预习,可反复学习,效率提高”(96%)、“学生自控能力、表达能力、思辨能力、合作能力等得到全面锻炼,综合能力得到提升”(92%)、“习题与测验量少、精确、高效”(80%)。影响课程的原因主要表现在以下几个方面:“平时可以投入的时间有限”(61%)、“缺乏自控力和毅力”(43%)、“课程内容与预期不符”(19%)、“很难找到学习伙伴交流”(21%)、“课前视频或电子书选用不好用或网络不畅”(24%)、“课程难度太高”(16%)、“课程内容没有吸引力”(13%)、“老师教学方式没有吸引力”(11%)、“不习惯考试方式”(8%)、“不喜欢在线学习的方式”(3%)。因此,基于SPOC的课程课堂翻转模式仍然有许多问题值得探讨。从教师角度而言,教师自己建设课程,管理课程,需要耗费大量精力;课堂研讨的工作量加大,指导学生的力度增强,对教师的学术能力和知识面有了更高要求;定期布置阶段性面授任务,使得学生全程保持紧密学习状态。简而言之,教师少讲、精讲,努力节约讲授的时间,重点放在引导和启发学生思路,重点解决共性难题方面。八、结束语SPOC的核心理念是实行私有的、定制的、高质量导师制教学,实现这一理念的有效方法是线上MOOC(对应传统的课堂下)、线下享受教师的导师制单独指导(对应传统的课堂上)。要保证SPOC有效实施,不仅要完成MOOC所需要的优质视频、知识单元化、学习管理规范化等条件,还要有知识面广、教学经验丰富、计算机水平相当的教学团队,即:既要有内容可翻转,还要有能力翻得动。因此,从理论上说SPOC可有效解决航天电子设计课程现有的所有问题,但实际中还需要做大量的准备工作并加快改革步伐。前期积累越充分,后续全面实现航天电子设计课程“翻转课堂”的效果越好。 作者:张志洲 刘昆 肖凯 谢燕 单位:国防科学技术大学 航天科学与工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛赛前培训的思考 1培训中存在的问题及原因分析 1.1认识不到位 随着社会的发展和科技的进步,对高等教育提出了更高的要求.而培养具有工程实践和应用能力的学生已成为高校、企业以及社会都关注的重点[9].因此我国各部门,社团、企业每年都举办大量的比赛,以此锻炼、培养和选拔人才.各种比赛层次参差不平,而独立学院对各类比赛没有具体规划,没有针对性的培养目标和计划,导致了电子设计大赛不被学生和教师重视.往往都是在接到比赛报名通知后,才开始组织部分尖子生进行集训,而电子设计大赛是一项对学生专业基础知识和动手能力要求较高的赛事,临时的集训,往往效果非常差,也不符合通过电子设计竞赛让尽可能多的学生从中获益的目的[8]. 1.2师资力量,实验设备不足 独立学院是近十几年来才发展起来的一种新兴的教育模式[9],其师资力量、教学资源、实验设备很大程度上任然依赖大校,没有一只属于本院的的高水平,教学实践丰富的师资队伍.本校的年轻专业教师,实战经验不足缺乏工程意识,对电子类学科的知识掌握任停留在传统的数字和模拟电路教学水平[10],导致的电赛集训期间教师还需要和参赛学生一起学习和练习,没办法针对性的指导学生.实验设备更是严重不足,很多学校所有的实验设备任然是“老三样”,示波器,万用表和信号源,而这些传统设备已远远不能满足电子设计竞赛的对电路系统的设计要求. 1.3激励不到位 电子设计大赛通常在每年的9月举行,其培训主要在课余时间以及寒暑假进行,需要占用教师和学生大量的业余时间,同时电子设计竞赛是以电子技术的应用设计为主的比赛,要求学生具有一定的专业知识和技能,因此每年参赛的学生大部分都是大三的学生,而大三的学生往课业压力比较大,寒暑假期间又面临考研复习的问题,无法做到学业,考研,比赛三种兼顾,导致很多优秀的学生因为考研和学业压力往往放弃比赛.另外担任电子设计竞赛培训课程的指导教师,因为科研压力,往往需要在寒暑假期间从事手头的科研项目,更何况完成电赛的培训和指导工作所花的精力远比普通教学和科研工作要大得多,但得到的认可和激励往往还不如日常教学和科研工作,导致了很多教师不愿意从事比赛的培训和指导工作,即使参加了竞赛指导工作也存在不好好干以及干不好的问题. 2赛前培训的思路与举措 2.1整合人才资源 打破身份限制,吸引已毕业并从事相关电子类产品研发的学生参与到电赛的培训中来,这些学生对培训工作有兴趣,具备较强的实践能力和工程意识,同时更了解参赛学生的情况;打破学科限制,吸引不同专业领域的教师参与培训,电子类专业的教师往往仅掌握自己专业学科的系统知识,因此吸引不同专业领域有意愿有能力的教师参与竞赛的培训,接受来自不同领域的实践挑战,可以进一步推进培训工作的开展;还可以组织往届参加电赛并获奖的学生,利于课余时间和参赛学生一起分析历年电赛题目,分享心得经验,帮助参赛学生. 2.2项目带动培训 项目可以是教师已完成的科研项目,也可以是已毕业学生承接的特定的工业产品.教师首先将项目细分成许多的具体任务,参加电赛培训的学生可以从中任意的选择一两项自己感兴趣的任务,同一个任务可以由多个学生选择,学生可利用所掌握的知识提出不同的解决方案,并通过讨论确定最合理的方案,在规定的时间内加以实现,通过做中学,学中做,商量的做,可以大大提高学生的实践动手和创新能力,培养团队精神和团队意识. 2.3配套政策和激励机制 对参加电赛并顺利提交作品的学生,学校可以通过对培训期间的表现和竞赛的获奖情况加以评定,作为素质教育学分,代替实践环节的一些课程,像电子工艺实训和数字系统课程设计等;若参加电赛并获省级以上项目奖项的学生,除了可以申请学校的学术科技奖之外,还可以申请用其参赛作品按照毕业论文的格式和要求加以修改作为毕业设计进行评定.这样可以减轻学生的学业压力,从而吸引更多的学生参加比赛,让更多的学生从竞赛中获益,带动电类学科教学内容和方法的改革.设立专项奖励机制制度或在现有奖项中单设名额,对于参加电赛培训的教师,可以按照竞赛的层次奖励相应的科研工作量;对于参加电赛培训,其指导的参赛队若获得省级以上项目奖励,另外奖励相应的工作量,同时在当年岗位评级时进行适当的倾斜,使得竞赛指导教师所做的工作能得到认可,以更大的热情投入竞赛的工作,并将竞赛中所取得的成果引入教学,进一步提高电类学科的教学水平和质量. 3结束语 通过几年的探索和实践,我校在电子设计竞赛的培训工作上,取得了一定成绩.但电子设计竞赛的目的是培养尽可能多的大学生的创新意识和综合素质[11],进而促进高校的实践教学改革,提高电子类实践教学水平,是一项长期而艰巨的任务,还有许多工作需要做.我们将继续逐步探索适合自身发展的道路. 作者:方淼 李双东 单位:安徽大学江淮学院 计算机科学与电子技术系
电子设计大赛论文:关于提高电子设计大赛指导实效性的思考 【摘 要】分析学生在电子设计大赛过程中存在的问题,阐述提高电子设计大赛指导实效性的做法。 【关键词】电子设计大赛 指导 实效性 电子设计大赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,为在校大学生提供一个相互学习、相互促进和检验自身能力的大平台。近年来,电子设计大赛开展得红红火火,参赛规模和人数逐年增大,成为各高校和全社会广泛关注的一件大事。基于此,本文对如何提高电子设计大赛指导实效性进行思考。 一、学生在电子设计大赛过程中存在的问题 笔者发现学生在电子设计大赛过程中存在以下问题。一是基础知识不扎实,知识面不够宽。电子设计大赛涉及的知识面包括模拟电子、数字电子、单片机等方面的知识。学生在确定选题后,提出的设计方案不尽理想,方案的论证不充分,导致完成得不太理想。很多的方案也是课本固定的、死板的,没有创新性,缺乏综合性、设计性。二是对新技术的掌握不到位。学生对新器件、新技术的应用能力比较差,比如FPGA技术应用、模拟电路芯片应用、新的开发工具、典型的专用的集成电路等。三是对计算机和仪器的使用不熟练。每年的比赛都要求学生通过计算机完成原理图的绘制,并使用打印机打印相关的文档。笔者在指导过程中发现,学生都具备计算机、EWB、PROTEL的使用能力,但是都不够熟练,导致浪费太多的时间,影响了比赛的进度。还有部分学生对比较先进的子仪器,比如新示波器的使用,明显存在不足。四是主动学习意识不强。在培训或指导的过程中,如果指导教师不在场,学生经常会分散精力。此外,学生自主学习能力不足,在设计方案、程序的实现上都存在依靠教师的现象。学生没有认真思考、没有主动学习,处于被动状态,应付培训。五是动手能力欠缺。大部分学生在培训或比赛中都过多地倾向软件仿真。因此,每次比赛,都会遇到仿真都实现了,但产品实现不了的现象。这是因为仿真和实际的产品制作存在很大的区别。六是应变能力不足。很多学生在接到项目题目时,就埋头去实施,完全按照比赛的要求逐一去实现,当故障或意外出现时,不知所措。七是团队意识不强。同组中的两个同学,有时各自设计各自的,不交流也不讨论;或者一个同学独自忙,另外一个同学不参与进来,两个人未能一起总结经验。八是技术文档质量不高。从设计内容到格式都存在不足,电路设计缺少理论支撑,缺少必要的公式推导,甚至存在逻辑问题。学生对数据的记录、分析、总结、归纳不够重视。 二、提高电子设计大赛指导实效性的做法 为了提高电子设计大赛指导的实效性,笔者结合自身的实际情况,总结出一些做法。 (一)赛前“三备”。一是“备”学生和教师。先讨论“备”学生。开展一系列的学院技能节,主要针对大一的学生,比赛题目由相关专业的任课教师统一讨论确定,然后下发给学生,学生根据选题任务进行选题,或者根据自己的兴趣爱好自拟题目,报给教师备案,每组学生配有1~2名指导教师,比赛时间为2~3个月。在这段时间内,教师指导学生完成作品设计与制作。比赛结束后,聘请相关专业的教师、专家对作品进行验收。选拔出一批初步具备电路设计能力、编程能力的学生,为后续的比赛提供保障。接着,对这部分学生进行强化训练,并明确各自的分工。接下来讨论“备”教师。比赛是一件又累又苦的差事,选出甘为比赛奉献的教师很重要,这样才能保证比赛的顺利进行。可针对往年的赛题,借鉴他人的经验,有批判地采用成熟设计,从自动控制、智能仪器、数据采集、通信装置、常用典型电子线路五个方向有针对性地选拔教师,明确分工,制订预案。 二是“备”仪器设备和元器件。仪器设备和元器件的准备是否充分关系到比赛能否成功。在比赛前,根据往年的比赛购置一部分仪器和元器件,在平时就加强对这些仪器和元器件的使用。尤其在比赛前几天,根据组委会在网上公布的所需仪器、电子元件清单和参考的选题,准备好相关材料,对公布的仪器设备进行操作和培训、使用;查找相关资料熟悉所需元器件技术参数、引脚、结构、使用注意事项等。参赛队员应知道元器件库中已有的元器件。这一部分应“早”字当头,力争主动。在前期准备工作中,早研究、早动手。 三是“备”场地和后勤。学校应将参赛学生相对集中在一个或者几个实验室内进行竞赛,便于组织人员巡查。此外,还要保证竞赛场地有足够的测试空间。竞赛期间需保证水电的供应,注意防暑降温的条件,同时要求在竞赛场地附近有临时休息的场所等。同时,还需要拨相应的比赛经费,用于比赛过程中的开支。 (二)赛前“四培”。根据电子设计大赛的内容和特点,需要对学生进行强化训练。在训练过程中,可实施“四培”培训方案,即培训基础知识、培训模块、培训综合设计、培训心理素质和应变能力。 一是培训基础知识。竞赛对学生最基础的知识要求包括:电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、C语言编程(面向硬件)。基础知识训练的目标是达到基本知识牢固,会看电路原理图,会设计PCB板,会焊接安装,会测试,会查找资料,会撰写文档。加强和巩固竞赛涉及的一些课程如模拟电子技术、数字电路、单片机、可编程逻辑器件、传感器与检测技术等,尤其是模拟电子技术,同时注意与应用密切相关的基础知识,如各种放大器的工作原理及计算、应用,运放工作原理及计算、比较器的原理及应用,各种振荡器的应用,电源等;此外,还有基本组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计思想和应用。 此外,还应加强对学生进行焊接水平的培训,加强学生对常见的各测量仪器的使用,培养学生使用互联网查阅资料的能力,以及培训学生对技术报告的撰写等。技术报告是竞赛作品不可缺少的部分,其撰写的水平直接反映参赛学生的能力,也关系作品成功与否,同时,更体现参赛学生的设计思想、实现手段以及测试结果等方面。 这一部分主要培养学生的13项技能,主要包括:资料收集整理和英语资料阅读的能力;自学能力;文档组织与撰写能力;PCB制版能力;焊接与装配能力;电子仪器的使用能力;系统调试与故障排除能力;基本模拟单元电路的设计能力;电子系统设计与集成能力;处理器设计与应用能力(51单片机、TI的DSP、ARM);EDA开发与应用能力(FPGA、CPLD、PAC、SOPC);编程能力(C语言、VHDL、汇编);新器件学习与使用能力。 二是培训模块。培训模块是赛前训练的主要内容,也是为比赛所做的直接物质准备。在训练中要求学生分组设计接口规范、功能独立、资源共享、易于组合的模块。硬件模块主要有:单片机最小系统、可编程逻辑器件最小系统、A/D与D/A电路、信号放大电路、信号发生和处理电路、声音报警电路、压力、光电等传感器应用电路、功率驱动电路、显示电路、键盘电路以及多路电源。软件模块应包含如下部分:键盘和显示处理、数据采集与处理、控制算法、通信、定时、波形产生及脉冲宽度调制、输入输出控制等。 模块训练的内容和目标是由浅入深,循序渐进,有计划地进行培训,独立完成电子电路模块设计与制作,组织各种形式的学习讨论会,促进信息交流,及时整理归档,建立相关硬件、软件、资料的“共享资源库”。模块训练分几个阶段进行,每个阶段都要举行学生作品展示,以参赛小组为单位让学生讲解作品的实现原理、方法和手段,以及在调试过程中遇到的问题等,学校组织专家进行点评,学生对点评后的作品进行性能改进。 三是培训综合设计。综合设计体现学生的综合能力,可以检验学生对所学知识掌握的程度,是培养学生设计综合能力的重要手段。这一项目的培训主要采用模拟比赛或实战的方式进行,严格按照比赛的要求进行。采用模拟比赛的方式与正式比赛的环境大致相同,可以真实地反映学生的能力和水平,体现学生解决实际问题的能力。根据比赛的评分材料,并结合实际工作的要求,查阅资料,方案设计及论证,电路图绘制、PCB板设计、产品制作和调试,最后得出实物。建议在综合设计培训时,同一个制作题目让两组或两组以上参赛队员采用不同的设计方案实现,然后比较制作实物的性能参数,加深学生对不同器件、不同模块特性的认识。尤其是在比赛过程中,一个学校所选的题目不要过多,否则会分心。通过实战训练,可以找出学生实际制作过程中出现的问题,这样可以避免在实际比赛中出现问题后无法解决的困境,让比赛更顺利。培训完成后应立即分析和总结,对出现的问题在下一次要注意,不要重复发生。 四是培训心理素质和应变能力。学生的心理素质和应变能力直接影响比赛的质量,因此,应对学生进行心理素质和应变能力的培训。学生在比赛过程中,遇到问题要沉着冷静、不慌张、不自乱阵脚,能分析问题所在,并迅速采取相应的措施加以解决。此外,遇到问题时要相互鼓励。另外,为了比赛成绩,应明智地做出取舍,能争取一分是一分,以确保比赛的最好成绩。 电子设计大赛论文:电子设计大赛指导中的精益思想研究 摘要:提出了基于精益思想的电子设计大赛的培训与指导。首先从精益思想入手,探讨了精益思想的内涵及其在电子设计大赛培训与指导中的应用;其次,提出了精益电子设计大赛指导,给出了其精益的观念、对象及过程;再次,提出了电子设计大赛精益指导中的层次;最后,给出了实施精益电子设计大赛指导的具体方法。 关键词:电子设计大赛;培训;指导;精益思想 全国大学生电子设计大赛是提高大学生和研究生的综合素质、培养创新意识和合作精神、促进学校教学建设和教学改革的重要平台,也是当代大学生素质教育的具体形式之一,涉及到参赛者的德、智、体等各方面的水平。[1-3]电子设计大赛内容与电子类专业基础课程及专业课程紧密相连,包括模拟电路、数字电路、单片机原理与接口技术、传感器技术和测量仪器仪表、电力电子等,不仅可以巩固和扩大学生在课内所学的知识,拓宽思路,而且能充分考验大学生的洞察能力、综合应用分析能力、联想能力、创造能力、使用当代科技最新成果的能力,而且可以培养其团队精神和协调组织能力。如何科学地培训和指导大学生参与电子设计大赛是一个很值得研究的课题。笔者结合近年来对电子设计大赛培训及指导的体会,探寻将“精益”思想融入电子设计大赛的培训及指导中,以期对其培训及指导提供参考。 一、精益思想概述 精益思想(Lean Thinking)来源于日本丰田的精益生产(Lean production)方式。20世纪80年代,为了应对市场竞争,出现了丰田的精益生产,它以整体优化的观点合理地配置和利用生产要素,消除生产全过程一切不产生附加价值的劳动和资源,追求“尽善尽美”,达到增强企业适应市场多元需求的应变能力,获得更高的经济效益。[4,5]从生产角度来看,“精”体现在质量上,追求“尽善尽美”、“精益求精”;“益”体现在成本上,只有低成本的企业才能获得竞争优势。进入21世纪,“精益思想”跨越了制造业,在各个行业得以应用,例如精益物流等,成为新一轮的管理思想。电子设计大赛的培训及参赛的指导也是管理思想应用的过程,因此笔者结合自己近年来电子设计大赛的培训及指导的实践,将精益思想应用于电子设计的大赛的培训及指导实践中,提出基于精益思想的电子设计大赛培训及指导方法,即电子设计大赛的精益培训及指导。 二、电子设计大赛培训及指导中精益思想的运用 大学生电子设计大赛的培训和指导是一个系统工程,其中包括学生、教师及组织者等多个参与主体,而且包括多个学科及课程的教学及培训,同时又是提高大学生动手能力及综合创新能力的重要手段。因此,笔者认为,电子设计大赛中精益思想的运用不仅仅要关注竞赛指导环节的精益化,还必须注重竞赛培训的改善,必须注重其中的管理环节、组织环节和执行环节的精益化,以确保电子设计大赛培训及指导的永续经营,从而获得竞赛的良好成绩及创新能力的培养。因此,充分理解精益思想的哲学方法,移植和引入管理科学的理论和方法就显得非常重要。下面针对电子设计竞赛中的精益培训及指导,从精益的观念、对象及过程几个方面进行探讨。 1.精益的观念 在电子设计大赛的培训和指导中运用精益思想,首先应该树立精益的观念,把追求持续改善、追求尽善尽美和追求零失误作为电子设计大赛培训和指导中的基本理念和价值观。为此,可以从以下方面进行加强。 首先,必须认识到,电子设计随着时代的发展而发展,在时间和空间上具有动态性,没有任何一种培训方法和指导策略是一成不变的,能够适应所有的设计和竞赛过程,因此,任何的培训模式和指导策略只能是一种参考,需要随着电子设计的发展而不断改进。只有这样电子设计的水平才能不断提高,大学生的动手能力、创新能力和综合素质才能不断提高。 其次,电子设计培训和指导的改进也是一个渐进的过程,不能一味地追求革命性的创新,而出现混乱和失误。 最后,在电子设计的培训和指导中要坚持尽善尽美的价值观,探究现有的培训方法和指导中的点滴不足,并通过持续改善以确保电子设计大赛中的“零失误”。只有在观念上树立了精益培训和精益指导,才能确保在方法和策略上的精益。 2.精益的对象 在电子设计大赛的培训和指导中运用精益思想,还需要所涉及的人员追求精益,其中不仅包括培训教师的精益授课、学生的精益学习,还包括指导教师的精益指导,以及参赛学生的精益求精。 首先,电子设计不是无源之水,电子设计能力的提升不是一蹴而就的,需要在课程讲授及培训中不断深化和提高。因此,需要基础课程教师及培训教师的精益授课。授课的内容除了为学生奠定电子设计的基础知识,还需要联系电子设计的发展而不断改进,与实际问题相结合,与科技和社会发展相结合。只有这样,我们的电子设计培训水平才能不断提高。 其次,电子设计的培训需要学生的积极参与,需要学生在学习过程中精益求精。电子设计培训的对象是学生,他们也是电子设计的参与主体,学生只有能够精益求精地学习好电子设计中的基本原理和基本工具,才能根据实际问题完成相应的电子设计。例如,在模拟电子这些基础课程的学习中,学生在学习时不仅应该知道模拟电子电路的原理和设计方法,更应该了解这些电路具体的应用环境,懂得相关芯片的性能参数以及使用,这样,在面对竞赛问题(例如电子设计大赛测试类问题)时,才能够应用好模拟电子电路,解决实际问题。精益的学习是电子设计水平提升和良好成绩获得的基础。 再次,在电子设计大赛中,指导教师的精益指导对于竞赛的结果也具有重要的影响。在为期四天的竞赛中,参赛学生不仅需要耗费大量的脑力,而且还需要消耗大量的体力,很多学生为了争取时间,经常通宵熬夜。在这种情况下,许多培训中的准备工作也许都被忽略,这时需要指导教师不断的精益指导。例如,大学生电子设计大赛测试题中,基本要求一般容易实现,很多问题在发挥、提升部分就会随之而来,如果我们不精益求精,很多问题就无法实现。如果我们采取精益的思路,自然会考虑到更多更仔细的问题,那么电路的稳定性以及可扩展性自然不在话下,也不会出现有时候测试可以、有时候不能实现的问题了,对问题的解答就越来越精确,当然,参赛的成绩也就更好了。 最后,在电子设计大赛中,需要参赛学生的精益求精。虽然电子设计大赛是耗时耗力的事,但参赛的学生应该精益求精对待每一个问题,这样才能获得良好的成绩。如果只是为了解决问题或者完成任务,那么必然忽略了熟悉电子设计中的细节问题,从而影响了竞赛的成绩,这也是“细节决定成败”的道理。 3.精益的过程 全国大学生电子设计大赛是一个培养大学生创新能力的极好载体,它可以巩固和扩大学生在课内所学的知识,拓宽解题思路,而且能充分考验洞察能力、创造能力、数学语言翻译能力、文字表达能力、综合应用分析能力、联想能力、使用当代科技最新成果的能力,可以培养大学生同舟共济的团队精神和协调组织能力。笔者一直认为,竞赛的结果只是一个方面,对于学生来说,更重要的是获得一种动手能力,在今后的学习和工作中,电子设计的方法还会直接或者间接地发挥着重要的作用。因此,我们追求电子设计大赛成绩的同时,不应该忽略电子设计培训中的精益问题。 首先,从电子设计相关的基础课程开始,从一些基础课程(例如“电路”、“模拟电子”、“数字电子”等)入手,精益求精,打好电子设计的基础。其次,当进入培训阶段时,则应该从实际问题的分析入手,多问几个为什么,逐步培养起学生分析问题及解决问题的能力,注重问题的细节,获得全面的分析问题,解决问题的能力。再次,为学生提供实践平台,在通过了基础课程和培训课程的授课后,学生已经掌握了基本的设计方法,但缺乏实际的应用,因此,需要为学生提供实践的平台,可以通过往年题目训练,也可以自拟题目,锻炼学生的动手能力,以深化知识的学习和应用。最后,在电子设计竞赛中进行实战。在电子设计的培训和竞赛过程中,需要教师和学生在各个阶段的密切配合和精益求精,才能最终提高学生的创新能力和知识的应用能力,提升综合能力。 三、精益培训及指导的层次 笔者认为电子设计大赛的精益培训及指导应该包括精益管理基础、精益职能、精益方法、精益目标[6]等四个层次,其层次结构如图1所示。 1.精益基础 精益基础是电子设计中精益实施首先必须具备的前提,包括精益思想和精益意识两个方面,没有正确的精益思想和良好的精益意识作支撑,电子设计的培训及指导中就无法实现最终的目标,也会丧失了前进的动力。 电子设计培训和指导中的精益思想是把追求持续改善、追求尽善尽美和追求零失误作为基本理念和价值观。在电子设计培训和指导中不断运用精益的思想来改进其流程,反对一切形式的浪费、波动与僵化,持续追求高效,这也是电子设计大赛取得良好效果的保证。 所谓的精益意识,是指培训及指导的组织者、参与教师以及参赛学生运用精益思想思考、观察的各项管理、教学过程以及参赛过程,将实际结果或可能结果与目标反复对照,从而优化管理和实际操作的思维过程或思维状态。精益意识也是精益管理的重要基础,没有精益意识,在实践中往往缺乏持久的动力。 2.精益职能 电子设计大赛的培训及指导过程涉及到多个职能部门,也是一个多部门、多职能协作的过程。没有职能部门间的密切协作,也就不可能有良好的培训效果和竞赛成绩。在此过程中,涉及到了电子设计大赛培训及竞赛的组织、培训、选拔、指导以及对结果的控制。在整个过程中,需要各个部门及参与人都树立精益求精的思想和意识,减少不必要的流程和冗余的信息交互,时刻以精益目标为导向,完成各自的任务,奠定电子设计培训与指导中精益方法的应用以及效果保证的基础。 3.精益方法 精益方法是指为使精益职能达到精益目标的实践途径。在电子设计大赛的培训及指导中,精益方法包括PDCA、TQC以及流程精益等。这些方法是精益电子设计大赛培训与指导的技术支持,而且精益方法层出不穷。例如PDCA法来源于质量管理,是英语单词Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)和Action(行动)的第一个字母,在精益电子设计大赛的培训和指导中同样可以采用该方法,不断优化培训和指导的流程,改进教学质量。 4.精益目标 精益目标处在精益管理层次结构的顶端。精益的目标包括创新能力培养、团队精神培养、动手能力的培养以及良好的竞赛成绩等等。除此之外,学校可树立良好的学习和创新氛围。 在电子设计大赛的培训及指导中,精益基础、精益职能、精益方法、精益目标之间有密切关系。以精益思想、精益意识构成精益的基础,是开展精益职能优化的前提,是有效选择精益方法的基础,是确立、取得精益目标的思想先导。精益方法是精益思想的现实体现,连接精益职能优化实践与精益目标之间的途径与桥梁。精益目标是精益管理直接、具体的导向。 四、精益培训及指导的实施 在电子设计大赛的精益培训及指导的实施中,笔者认为应该加强下面几点的建设: 1.转变原有的思维模式,树立精益思想和意识 电子设计大赛的培训和指导是一个系统工程,需要从根本上树立精益的思想和意识,才能在实践中不断地精益求精,才能避免培训和指导中的失误,这也是精益培训及指导实施的关键因素,需要多方参与者的共同关注,改变思维模式,树立新的精益思想。 2.职能部门之间密切协作 在电子设计大赛的培训和指导中,多个职能部门密切协作,才能把实践中的问题及时解决,才能调动起参与者的积极性,才能保证良好的氛围及效果。职能之间的密切协作是电子设计培训及指导中的基础保障。 3.杜绝一切耗损培养质量的行为 在整个电子设计大赛的培训和指导过程中,由于涉及到不同的部门和人员,就会存在许多冗余的流程,这对于最终的精益目标而言,无疑是一种浪费。因此,需要优化过程中的流程,减少不必要的行政干预,把精益的目标放在首位,杜绝一切有损质量的行为。 4.注重过程 没有充分的准备,就不会有好的竞赛成绩。因此,应该注重竞赛前的培训以及每一个动手实践的机会,只有在学习的过程中不断地精益求精,才可能在最后的比赛中求精,才能取得良好的成绩。 5.以追求尽善尽美为目标,不断改进 任何过程都不会是完美的,都可以不断改进。因此,在电子设计大赛结束后,不管成绩如何,都应该对其进行经验总结,总结经验、汲取教训,在以后的培训和竞赛中不断完善,取得越来越好的成绩。 五、结束语 通过多年教学和实践,结合精益的思想,郑州航空工业管理学院电子设计大赛的教学水平和实践效果都有了明显的提高。新的思想和方法为学校大学生电子设计大赛培训及指导不断注入新的活力。在改革探索的过程中还存在很多问题和缺陷,这就需要我们继续努力,不断进取,勇于创新,使学生勇于挑战新高度,继续提高电子设计的教学及实践水平。 电子设计大赛论文:高职学生电子设计大赛平台构建研究 【摘要】本文提出提高大学生电子设计大赛能力需要构建良好的竞赛平台。利用改良的课程体系进行理论知识和写作能力的培养,用成熟的电路单元模块和案例进行竞赛技能的培养,从而提高学生的创新能力和竞赛水平。 【关键词】电子设计大赛;大赛平台;模拟竞赛 一、引言 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,面向大学生的群众性科技活动,目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革。竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合,以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。但是在竞赛的过程中总是发现很多高职院校的学生基本功较差,准备不充分,短时间难以发挥出最佳潜能,设计的作品缺乏创新性,设计考虑不全面或未完成作品要求而错失获奖的机会。文章提出通过构建一个平台实现高职类学生能力提升,该平台主要包括课程体系的建设,电子电路模块和案例的建设。在平台的引导下巩固所学知识、提高创新能力、增强竞赛水平、发挥出较高的竞技能力、获得奖项和荣誉。 二、现状 大学生电子设计大赛主要考察学生理论联系实际和创新能力,需要学生合理综合应用所学的课程知识,合作协作能力及资料收集能力等。从94年至今大学生电子设计大赛已经成功举行11界,从第8界开始区分高职组和本科组,从历年的题目看,高职组题目主要包括即控制类、电源与信号源类、仪器仪表及放大器类、数据采集与处理类。所涉及的电子信息类专业的课程有:模拟电子技术、数字电子技术、单片机、电子CAD等。而高职的教育特色主要集中在职业技能的教育,更注重如何培养学生的动手实践能力,设计能力的培养的缺失导致学生的竞赛技能的匮乏。集中表现为学生更多在于实践上,电子电路的原理和设计思想的理解不透彻,只能阅读电路而无法举一反三,利用已知的知识去创造性的发展和设计。 三、对策 1.因材施教,鼓励创新,强化课程体系 由于高职院校的学生水平参差不齐,有高考生和单招生,理论基础差别较大,在教育资源日益丰富的今天,我们提倡差异化教育,对于在电子技术方面兴趣浓厚,表现突出的学生可以给与更高的要求并着重培养学生的设计动手能力。在数字电子技术、模拟电子技术、电子CAD、单片机等实践教学环节中对有创新设计思想、能力较强的优秀学生可以免做普通实验的内容,安排难度较大的实验课题或学生自定课题,要求他们自拟设计方案,实验室提供所需的特殊器件。对实验课题完成较好的学生可以免考,并给予较好的成绩进行鼓励。 与此同时,课程体系、教学内容的改革方面进行加强。与电子设计紧密相关的几门基础课程是模拟电路,数字电路,单片机,电子CAD等。这些课程的学习效果直接关系参加电子设计大赛的学生的理论基础和实践功底。这些课程的任课老师除了应该在理论课上采取一些特殊手段让理论的分析和讲解详细而透彻,还应该在实验教学和对应的课程设计做到严格把关,使学生在每门课程设计之后实践操作能力都有进一步提高。同时在任课中任课老师有意识的把几门课程综合联系起来加强课程的联系纽带,让学生的综合应用能力得到加强。 2.鼓励个性化发展的同时培养团队协作能力 现代社会知识的更新日新月异,高新技术的发展突飞猛进。任何一个个人都不可能拥有足够的知识、时间和精力去完成一项复杂的系统性工作。 大学生电子设计大赛要求在四天三夜的时间内完成参赛作品的设计、制作、调试。如果大家都去做同一件任务是根本不可能完成作品的,这要求学生之间有明确的分工与合作。硬件设计,软件设计,印制板设计,文档撰写都要有明确的分工合作。这样学生的团队分工与协作能力自然得以提高,学生个性得到了充分的发展。 3.建立开放的现代电子创新设计实验室 为了培养学生的创新设计能力,给优秀学生提供良好的学习与研究的环境,展现新思维、新设计的舞台,为了提高学生对电子设计的兴趣,方便进行各门与电子设计相关课程的实践学习及课外电子设计活动的开展,成立开放性实验室是必要的。在开放性实验室中,应配备万用表,信号源,示波器,烙铁焊台,常规元器件,单片机开发板,EDA开发装置,计算机等工具和设备,这样学生可以方便地到开放性实验室进行自己的实践学习和兴趣小设计,不仅会对课堂的理论学习有一个很强的巩固作用,还能为正式的电子设计大赛做一些铺垫作用。 4.以电路单元模块和历年的案例培训 由于电子设计大赛时间的短暂性,赛前的模块准备就显得更加重要。如果把元器件比做细胞,那么单元模块就是器官,任何复杂的电子线路,都是由一些基本单元模块组成的,单元模块是最基本的具有完整功能的电路[2]。如果通过有效的准备好单元模块,并在电子竞赛中用到,无疑会节省更多时间来提高系统性能指标,为获得更好的成绩提供保证。首先是根据前面各阶段的积累,准备一些常用的模块,如单片机最小系统,可编程器件最小系统板,A/D及D/A模块,电源模块,功放模块,电机驱动模块,信号发生模块,程控衰减及放大模块,传感器检测电路等。其次,根据邻近比赛时,公布的元器件清单有针对性准备一些模块。 单元模块的培训可以采用模块化的方式进行。通过对这些典型单元电路模块的逐一分析、设计、制作,使学生形成相对固定的规范;其次,将一些完整的实物作品进行分析,拆分成已知的模块,提高学生对整机剖析能力;最后,让学生利用前面介绍过的单元电路模块进行有机的组合,设计并制作成具有一定功能的作品。这种方式的培训使学生掌握了大量的典型单元电路,并能够灵活应用,保证了比赛中设计作品的质量和制作效率的提高。 历年的参赛题目,现在可以很容易在网络上寻找到,并有很多成功的案例。这些案例都是在高强度的竞赛中智慧火花的结晶。搜集到这些对应的资料,并以这些成功案例进行模拟竞赛进行优秀学生的选拔。指导教师可以完成对应的题目以鼓励和提高学生的积极性,降低对试题难度的恐惧感。 大学生电子大赛的培训是一项特别能引起学生兴趣的好活动。在赛前的培训中,学生常常在老师的启发、引导和帮助下,通过一系列的理论培训和实践活动,围绕预定设计目标,通过电子元器件选择、设计电路图、制作电路板、调试与检测等一系列的工作制作成电子产品。经过多次训练,学生们会觉得电子产品设计与制作是他们通过努力能够完成的事情。原本感觉有点枯燥无味的专业的课业负担变成生动有趣、自觉主动的、积极高效的探究式的学习行为。参加大学生电子设计大赛的学生会将自己的学习经历与同学分享,也起来了良好的辐射作用[3]。 四、结论 电子设计大赛不仅提高了学生的实践动手能力、收集资料分析资料的能力、团队合作能力,从另一个方面看也是学校教学水平,教学综合能力的一个体现。只有建立一个良好的针对性的电子竞技大赛平台,才有助于获得更多的奖项。当然,获奖不是最终目的,通过平台的建设,持续提高学生创新能力,不断合理改善课程体系,让竞赛带动课程建设,以课程建设促进竞赛发展,这才是最终的目的,也是电子设计大赛的最终目的。 电子设计大赛论文:以电子设计大赛为依托的大学生科技创新基地建设的探索与实践 摘 要:本文结合学院多年来电子设计竞赛管理经验,探索建设以学生创新基地为中心,以大学生电子设计竞赛为依托的各类创新活动为主题的大学生创新能力培养模式,重点着眼于激发电子信息类本科生的创新思维、创新精神和创新创业能力,使之能创造性地运用所学的知识,分析问题、解决问题,并最终建立起培养厚基础、强能力、高素质创新人才的平台。 关键词:电子设计大赛;大学生;科技创新基地 “大学生电子设计竞赛”作为面向大学生的群众性科技创新活动,目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件。随着我国教育科学“十二五”规划的实施,拔尖创新型人才的培养已经成为高校必须面临的重大课题。为适应社会发展形势的需要,越来越多的高校开始着眼于培养大学生的创新能力。目前,华中科技大学、电子科技大学等重点高校已着手大学生科技创新基地的建设并取得了良好的效果,但这些科技创新基地的建设大多依托于重点学科或综合实验室的建设,很少有以电子设计竞赛为依托而开展的建设实践。同时目前这类大赛的参赛培训体系往往重视的只是竞赛的本身,它的主要工作是为参加竞赛而进行的学员选拔、培训以及组织参赛等环节,所有的工作都是以竞赛成绩为目标的,忽略了对学生创新能力的后期培养,缺乏层次递进型的培养大学生科技创新基地的教学实践与经验。 将具有一定的创新能力和科研素质的电子设计竞赛参赛队员有效的组织起来,进一步结合专业进行科研能力的训练.积极开展包括参与指导教师科研项目在内的科研创新活动,是高校探索拔尖创新人才培养的一种新模式和新视角,科技创新基地是大学生开展科技创新活动的有力依托和平台,认真总结大学生科技创新基地建设的有益经验、挖掘不足和分析存在的问题,有针对性地研究基地建设新模式,采取有效措施推动大学生科技创新活动,对提升人才培养质量,增强高等教育的自主创新能力具有重要意义。 一、依托电子设计竞赛建设创新基地的目标 经过“大学生电子设计竞赛”脱颖而出的高年级学生在经过系统的培训和比赛后,已经具备了一定的创新思维、科研能力和协作精神。建设系统全面的大学生创新基地,充分发挥竞赛能够持续提供优秀参赛队员的优势,建立科学系统的竞赛后期管理模式,有利于对大学生创新能力培养的持续性和实效性。 1.结合电子设计竞赛的参赛准备工作,研究构思大学生创新活动基地运作程式。学院的科技创新活动开展以基地建设为依托,以学年为周期,于每年九月召开动员大会的形式启动,组织和动员学生参与科技创新,以指导教师课题立项、学生自由搭配小组进行双项选择的方式展开,即教师选学生,学生选教师和课题项目。初期对立项课题进行审查,对通过者立项并给予资金支持;中期对科技创新活动进行跟踪检查,进行中期汇报;后期一般为每学年的六、七月份对相关立项课题进行成果验收,鉴定评价。 2.在充分调研的基础上,研究制定合理的相应的配套政策,给予配套硬件,支持基地的建设和发展。以电子设计竞赛为依托的大学生科技创新基地可以由学院与学校共建,以学院建设为主,面向全校学生组织、开展自然科学类和科技制作类科技创新活动。围绕基地建设搭建基地管理委员会,全面负责科技创新基地的管理、组织和协调工作;由各相关学科专家组成专家委员会,负责对创新课题进行综合评价、评审、指导和验收;由学院团委为主的竞赛办公室,负责科技创新活动日常管理和运作。对科技创新活动进行全程监控,做到立项有评审,过程有监督,活动有记录,成果有汇报。 3.建立科学的量化考核管理机制。学院(下转第105页)(上接第103页)将学生科技创新成果进行量化,纳入教师年终聘期考核,以及学生综合素质测评中,进一步提高学生和教师参与课外科技活动的积极性。形成以科技创新基地建设为依托,以科研立项和开放性实验室建设为基础,以科技人文讲座活动为补充,以社会实践活动为强化手段的大学生创新实践模式。 二、大学生科技创新基地建设面临的困境 1.基地的建设和发展受到诸多限制。目前大学生科技创新活动主要以第二课堂身份开展,这本身就使基地建设在资金、设备、场地和受众层面上受到一定的限制,影响了设发展的规模和综合效应。例如没有专门配套的经费投入、没有专门的配套设施和专门的实验室和场地,中青年教师在大赛指导方面存在经验不足、工程实践能力薄弱的状况等。 2.大学生科技创新团队建设缺乏梯度。由于缺乏长期稳定的基地环境以及受教学条件、学生自身情况以及学分制等诸多客观因素的限制,大学生参与科研活动的热情不同程度受到影响,学生参与科技创新活动的时间无法保证、局限性大。低年级学生虽有热情,但面对铺天盖地的社团招新难以抉择,高年级学生忙于考研和就业,难有大量精力从事科技创新活动;科技活动指导教师也没有稳定的团队和系统。这些因素造成学生科技创新活动出现断层,传帮带稳定的学生团队和教师团队少,参与大型竞赛利用业余时间突击的多,长期稳定研究的少,出大成果的少。 依托大学生电子设计竞赛建设大学生创新基地,有助于充分挖掘高效的竞赛培训机制与参赛队员的潜力,与单纯为比赛而比赛的培训模式相比,大学生创新基地意在持续培养大学生创新能力与合作精神,为培养创新型拔尖人才提供新的视角。 电子设计大赛论文:依托电子设计大赛促进师范院校电子专业的发展 【摘要】全国电子设计大赛对高校在教学改革中注重培养学生实践能力和创新设计能力方面提出了更高的要求。本文通过分析师范院校工科专业普遍存在的主要问题,依托电子设计大赛有效推动我校电子专业的课程体系和课程内容的改革,以及师资队伍建设和实践教学条件的改善。 【关键词】电子设计大赛 师范院校 电子专业 创新能力 1.引言 在20世纪末至本世纪初,由于国家教育政策的调整和高等教育大众化发展的需要,为了加快学校的发展速度和提高学校参与市场竞争的能力,许多师范院校在专业结构上进行了重大调整,由过去的学科门类单一、专业范围较窄逐步向多学科门类和多专业的方向快速推进,其中工科专业得到了长足的发展。高等师范院校培养工科人才是为了学校长远发展的需要,同时也是为了多形式办学,拓展新专业的需要,更是为了服务地方经济建设的需要,但全国师范类高校在工学学科上的实力总体处于较弱的地位[1,2]。大学生电子设计大赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力[3]。自1993年全国大学生电子设计大赛开赛以来,两年一次,到现在已成功举办了十届,各个高校的参赛人数也在逐年增加,从第一届参赛的11个队到2011年全国共有1062所高校11002支队伍,33006名学生报名参加,共有10175支参赛队,30525名大学生最终完成并提交了作品。与上一届竞赛相比较,实际参赛的人数增加了16.07%,参赛的学校增加了13.22%,在规模上达历届之最,这足以表明每个高校对电子设计大赛赛事的重视程度。电子设计大赛既在一定程度上反映了当前电子技术发展水平,又在一定程度上反映了高校教学的实际效果和高校电类学生的实际专业技术能力。我校电子信息专业于2005年开始首次参加全国大学生电子设计竞赛,经过2007、2011共三届的竞赛,累计获得了1项新疆赛区一等奖、6项二等奖和三等奖的好成绩。这不仅让学生收获了荣誉,为学校增添了风采,更重要的是通过不断参与大学生电子设计大赛,大大地促进了我校电子信息专业的发展。下面谈谈我校如何借助大赛在课程改革、师资队伍建设和实践教学条件改善等方面促进电子专业的发展。 2.学生参加电子设计大赛的意义和出现的问题 2.1 意义 电子设计大赛是以解决问题为载体的综合性实践活动,在参赛过程中,学生将所学的理论知识快速、集中地运用到实践当中,要自己在探索问题、解决问题、自主学习的情况下去体会和掌握电子技术中重要的内容及解决实际问题的思路和方法。学生要自己面对赛题的提出和解决,提高实践动手能力,勇敢的去做自己没有做过的事情,解决自己从未碰到过的问题,促进思想成熟,增强学生的自信心和成就感是具有重要意义的。对于学生来说,参加电子设计大赛增强了自身的整体素质,同时为毕业后适应工作岗位奠定了基础。 2.2 出现的问题 我们师范院校电子专业的学生参加电子设计大赛出现的问题主要有:①理论知识应用于实际能力较差。不能运用所学的理论知识对系统电路及其仿真过程进行细致周密的分析,在设计的作品调试中出现问题很难迅速准确地判断故障,独立处理和解决问题的能力较差;②动手能力、实践技能不扎实,考虑问题不全面;③综合能力较差;表现在不会写设计报告,对单元电路论证缺少一致性分析,对系统电路论证缺乏逻辑性,答辩能力较差等。 上述出现的诸多问题正暴露出我们师范院校传统的教学模式是影响学生创新动手能力的最大障碍。为数较多的师范院校名义上开设了工科专业,但实际办学模式却依然按照师范传统来规划设计工科专业的建设发展,传统的理论授课模式依然是工科专业教学的主要形式。无论从培养方案、课程体系、教学方式、实践教学环节等都没有遵循工科专业的特性和规律,这说明现有的教学内容和课程体系急需进一步建设和发展。工科专业的学生除了掌握必备的专业基础理论知识之外,更重要的是通过实践教学培养动手操作能力,而实践教学需要同时具备两个条件:一是懂得熟练实践操作的教师;二是实验实训的设备、基地。真正同时具备这两个条件的师范院校还是少数,一是实验室、专业实训实习基地严重缺乏,教学计划规定的实验课和课程设计开设存在困难,学生的实践技能训练受场地和条件的限制难以保证;二是专业实习还是沿用师范院校的教育实习规律,实习时间过短;在我校非师范类专业的见习费用是由学院自行承担,且实习经费也存在不足,而师范专业则由学校统一来支付,且存在实习基地建设严重滞后等问题。 3.电子设计大赛对教学改革和师资队伍建设的推动作用 在目前师范院校工科专业争相课程改革和建设的大好形势下,如何以电子设计大赛为契机,针对竞赛中暴露的课程设置、培养计划、实践内容、综合能力等方面的问题,对电子类专业的培养方案、课程体系、教学内容与教学模式进行改革与探索,做好电子专业课程的设置工作,有针对性地培养学生的理论联系实际、创新意识与专业实践能力以及团队协作的人文精神等,是摆在我们面前亟待解决的问题。从2006年开始我系就及时发现学生专业知识方面的不足,并总结历届我校电子设计大赛成功和失败的经验和教训,有针对性地对教学模式、教学内容、教学方法进行了一些改革和建设性的尝试,做到及时调整和优化。 3.1 教学与课程建设,增强实践性教学环节 如何依托电子设计大赛,针对师范院校工科专业的课程设置、实践内容、实践环节课程设置缺乏科学性、实习单位落实困难以及学生综合能力等方面暴露出的问题,对电子类实践课程体系、教学内容与教学模式进行改革与探索,做好专业课程的建设工作,有针对性地培养学生的创新意识与实践能力,探索培养符合时展需要的工程专业人才是我们目前要迫切解决的问题。①我院的电子信息专业设置物理、电子类基础性课程及相关实验,使学生掌握扎实的学科基础理论的同时得到实践技能训练,注重多层次的实践教学体系建设。我系实践教学体系分为三个层次:基础实践、专业实践、专业综合实践,对C语言程序设计和高频电路等一些学科基础课程,通过设置专题研究和与电子设计大赛试题相似的大作业等实践环节,加强工程基础的实践环节培养。由于各类工程应用与实践课程是以工程科学研究训练为载体的工程专题课程和工程实践训练,因此在专业实践教学环节中我系重点设置了专业核心理论课程、与理论相结合的实习实践、专业技术课程以及课程设计,开放性实验的开设也纳入了实践教学中; ②我系积极整合校内资源建立校内实习平台,加快工程训练中心的建设,利用学校的现有条件充分发挥校内现有工程实训基地的作用,促进专业的建设和发展。为了给优秀学生提供良好的学习与研究的环境,培养学生的创新设计能力,展现新思维、新设计的舞台,我们在2005年建立了大学生素质拓展中心——电子创新设计实验室,实验室的设备先进,配置比较齐全:提供万用表、数字存储示波器、频谱分析仪以及电源,嵌入式和FPGA开发版及各种单片机开发系统。创新设计实验室面向参加电子设计大赛学生以及电子设计兴趣小组等优秀本科生和研究生开放。③我系强化基于企业结合的实习基地建设,先后与乌鲁木齐电信分公司、新疆新能通信公司和乌鲁木齐铁通分公司建立了实习基地,其中两个实习基地被评为校级优秀实习基地。我院加强产学研合作教育和培养,与特变电工新疆新能源股份有限公司签订了产学研合作协议,充分发挥企业在工程人才培养和科学研究过程中不可替代的支撑作用,以期从根本上解决培养工程型人才中校企脱节的局面。 3.2 师资队伍建设 由于竞赛命题范围广,涉及多门专业课程,并有新技术、新设计理念的应用,指导教师要有宽泛的知识面和较强的工程实践能力。“双师”型人才,不仅要具备扎实系统的理论知识、较好的教学能力,教师自身要有一定的科研、创新能力,还要有指导学生实践、动手操作的能力。然而对于师范院校来说,师资的不足直接影响到人才培养和工科学生的专业技能的质量和水平,这是我们师范院校工科专业迫切要解决的师资问题。 我校电子类专业在学科和专业建设上没有硕士点,师资队伍中缺乏高学历、高职称的教师,尤其缺乏有影响力的工科带头人。工科学科梯队尚未形成,教师纵横向课题较少,产学研正处于起步发展阶段,科研综合实力较弱。因此,教师对学生专业技能的培养缺乏较高的实践技能方面的指导,在学生相关专业技能的培养上起点不高,不能给学生提供更好的锻炼机会等等。由于我校位于少数民族地区,其地理位置、经济条件、教师的工作和生活环境等存在的差距,引进工科专业高层次的人才困难很大,师资在短期内难以得到较大的改观。我校电子系解决“双师”型师资队伍建设的主要做法是把没有工程能力或工程能力不强的教师推向企业实践环境,进行实地培训。一方面当前我系教师整体理论水平较强,只是缺乏现场工程实践的锻炼,让他们在企业真正工作1~2年,他们的工程意识与工程能力势必会得到显著提高。另一方面他们还可能从现实工程问题中提炼出一些科研选题,通过研究也可以大力提升产业水平甚至促进产品的研发等。 4.总结 师范院校电子专业的教学改革是一个系统、艰巨、长期的工程,利用师范院校优势,依托电子设计大赛对现行的电子类专业的教学体系和师资队伍建设进行改革和探索,充分利用现有条件,增加新型有效的课程体系和教学方法,修订教学与培养计划,以实践教学为指导优化课程体系,培养有丰富工程经验的教师,积极推进与企业合作等方式增强实践环节,培养具有创新意识和从事科学研究、科技开发能力的高素质工程技术型的师范院校电子专业的人才和师资队伍,并从中探索出一条适合师范院校电子专业发展的改革之路。 电子设计大赛论文:电子设计大赛促进教学改革 编者按:华中科技大学在今年的全国大学生电子设计竞赛中取得不俗的战绩,这个成绩的取得与他们平时扎实的基础实验是分不开的,本刊“校园电子”栏目特邀请华中科技大学电子与信息工程系的教师谈谈他们的经验,以期使“校园电子”栏目成为电子设计大赛促进教学改革的窗口,成为电子设计大赛一个交流窗口,同时,在本刊的论坛上专门开辟了“校园电子”专栏,欢迎各位老师、同学到那里去交流。 全国大学生电子设计竞赛参赛学生的人数从1994年第一届600余名增加到今年第六届9 600余名。获全国一等奖的学生队从1994年的11个队,增加到今年的119个队。人数翻了16倍,获奖的队数也翻了10余倍。我们学校参赛的情况也是如此。1995年的第二届我校首次参加,获全国一等奖1个队,今年获全国一等奖7个队,并且喜捧SONY杯。我们为学生高兴,我们再次祝贺全国大学生电子设计竞赛的圆满成功!大赛之所以受到越来越多的学校重视,吸引越来越多的学生参加,规模越来越大,关键在于:大赛开创了一个让全国大学生都能参加的“展示电子设计能力”的巨大舞台。也为高校提供了一个交流“教学改革研究与实践”经验的平台。因此,大赛促进了高校的教学改革,调动了学生自主学习的积极性,让一批优秀人才脱颖而出。 仔细分析大赛试题不难发现,每一届试题的知识面在拓宽,难度在提高,而从学生完成的情况来看越来越好。例如:今年大赛的低频数字相位测量仪(C题)和简易逻辑分析仪(D题),如果作为上几届的试题,采用中规模数字逻辑器件实现,其难度是相当大的。而现在随着教学改革的深入,EDA工具、数字可编程逻辑器件已经普遍地引入到教学中,学生实现这2道题,比以前要容易多了。再如宽带放大器(B题)这道题的难度是比较大的,要求不仅熟练掌握电子电路的基本理论、基本方法、基本技术指标而且还要具有综合设计能力。但是,学生选用了一个带宽为90MHz具有AGC控制的集成电路芯片,使得前端电路实现起来就容易多了。而在宽带放大器(B题)的输出部分,学生巧妙地运用晶体管组成互补对称功率放大器电路实现高频功率放大。他们将所学的知识进行灵活应用,正是大赛所强调的创新设计能力。 由此可见,学生参加电子设计大赛,既要熟练地掌握电子电路的基本理论和方法,还要具有选用新器件的能力。在电子设计大赛的促进下,课内教学与课外活动应进行有机的结合。我们在这方面做了一些探索性的工作。 实验课教学模式的改革 我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化,成为“电子线路设计与测试”课程,面向信息学院开课。该课程分为三个层次:基础性实验-综合设计性实验-设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是:(1)基础性实验:开设一定数量的验证性实验,包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。(2)综合设计性实验:以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装调电子电路,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维。(3)设计研究性实验:打破多门课程界线,进行综合性、研究性课题设计,如电子系统的设计,CPLD/FPGA的数字应用系统设计,嵌入式系统设计,电子系统自动化设计与仿真。 采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。 课外科技活动模式的改革 成立电子课外科技活动中心,探索开展科技创新活动的模式,为学有余力的学生提供创新设计的舞台,培养和提高学生的创新实践能力,课外活动的成绩计入学分。我们的做法是: 1.全校招聘、择优录取 活动中心学生应是学校的精英,接受培训的学生必须是品德好、实践动手能力强、学有余力、具有团队意识的优秀学生。培训过程中严格实行淘汰制,并随时吸收优秀的学生加入培训。 2.培养电子设计综合能力 培养检索资料的能力、电子系统设计能力、实际动手能力、分析排除故障能力、表达能力等。由浅入深,循序渐进,有计划地进行培训,独立完成电子电路模块设计与制作。 3.资源共享 优秀作品及时整理归档,举行优秀作品展示会,组织专家进行点评。组织各种形式的学习讨论会,促进信息交流。建立网站,开展网上答疑,网上交流,实现资源共享。 4.培养团队精神 电子设计竞赛要求三人组成一个队,互相配合、分工合作、需要团队精神。在顺境时要相互提醒保持冷静,逆境时要相互鼓励共度难关,出现问题时不能相互埋怨,这与课堂教学强调独立性是有明显区别的。 5.锻炼心理素质、提高应变能力 电子设计竞赛的结果会有很大的不确定性,一个偶然的失误都会导致最终失败,因此需要参赛者具备良好的心理素质,全心全意投入紧张激烈的比赛。遇到挫折不要放弃,坚持下去。 综上所述:课内教学是通识教育,是面向每一个大学生的,课外活动也是一种教育,是精英教育。二者具有相互补充和促进的作用。在全国电子设计大赛的促进下,我们应该重视课内课外的教学,并且将二者进行有机结合。 电子设计大赛论文:探讨电子设计大赛对大学生创新能力的培养 摘要:对大学生实践创新能力培养的研究已经成为各高校管理部门及教师的一项重要研究课题。以往届的电子设计大赛和研究性创新性项目的实际数据和情况为基础,通过大学生电子设计大赛的组织培训和对大学生研究性创新性项目指导的实践经验,探讨了全国大学生电子设计竞赛对实验教学改革和课程建设的促进作用以及通过组织学生参加全国大学生电子设计竞赛激发学生的创新意识以及动手能力和协作精神。 关键词:电子设计大赛;课程体系;教学内容;创新能力 面对科学技术的迅猛发展,摆在每一位教育工作者面前的任务不仅是传授系统的知识,另一个更为深远的任务是要培养学生能适应今后就业所需要的各种能力,包括阅读自学能力、探索发现能力、实际操作能力、逻辑推理能力、独立工作能力和创新开拓能力。[1-5]由国家教委高教司倡导并组织的全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2010年已经成功地举办了9届。[2-3]大学生电子设计大赛是高校高层次学科竞赛之一,它对培养大学生的实践创新意识与基本能力有着十分重要的作用。但从每年参赛的情况来看,学生在比赛当中出现了诸多问题,针对出现的种种问题,如何对学生进行专业能力和创新能力的培养,是在高校当中日益突出并亟待解决的问题。[3-6] 本文以本校往届电子设计大赛和研究性创新性项目的实际数据和情况为基础,通过大学生电子设计大赛的组织培训和对大学生研究性创新性项目指导的实践经验,探讨如何通过大学生设计大赛这种新的思路来培养大学生的实践创新能力。 一、大学生电子设计大赛的组织与策略 依托大学生电子设计大赛系统地培养学生理论联系实际的能力,培训学生的创新能力,需要对大学生电子设计大赛进行系统的组织。 首先,成立大学生电子设计与制作兴趣小组。成立大学生电子设计与制作兴趣小组有三个最主要的目的,一是提高大学生的实践动手能力与创新能力的兴趣;二是为大学生实践动手能力和创新能力提供基础的平台;三是为将来大学生电子设计大赛提供必要的人才储备。 其次是选拔大学生电子设计大赛的参与人员。选拔大学生电子设计大赛的参与人员可以在大学生电子设计与制作兴趣小组基础上,以校级或是电子信息等相关专业所在的院系为单位,举办比较基础的电子设计与制作大赛,从中选出成绩优异或动手能力较强的学生作为参加电子设计大赛的人员。在选拔过程中,可以采取动态的方式:一方面,对成功入选者中积极性高、动手能力强的学生予以保留,不理想的劝其退出团队;另一方面,从大学生电子设计与制作兴趣小组中选出冒尖的学生重新入选电子设计大赛团队。然后是为大学生电子设计大赛的参与人员提供足够的软硬件平台,为其提供系统的全面培训。 其后,引导与指导学生开展创新性与研究性项目的设计与研究。这里也可以从两个方面开展,一是积极支持与指导学生申报大学生研究性学习和创新性项目,以项目为依托着重培养学生的实践动手能力与创新意识。二是以社会实践需求为依托,开展创新性产品的开发和专利的申报。 二、电子设计竞赛对课程体系与教学内容改革的促进作用 从前几届电子设计竞赛的试题来看,可以归纳成5类,即电源类、信号源类、无线电类、简易无线电遥控系统仪器类、数据采集与控制类。所涉及的电子信息类专业的课程有:低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、单片机、FPGA和嵌入式等。[2]课程体系和教学内容的改革思路也应反映这些特点,使学生的知识和能力达到电子设计竞赛的水平。为此,我们在课程体系、教学内容的改革方面进行了一些实践。 1.以电子信息学科为依托,进行机构调整与课程的整合与优化 将电子信息工程教研室、电子科学与技术教研室、通信工程以及电子信息实验室等合并,成立电子教学基地。基地开出的课程有:电子技术、低频、高频、脉冲数字电路、微机原理、单片机、嵌入式原理等。 2.建立四个层次的实验教学模式 基础实验:教学内容为基本电子器件的应用性实验。电路由学生自行安装与测试,目的是加深学生对电子技术基本理论的理解,提高学生对基础实验的兴趣。 设计性实验:教学内容为低频、高频、数字电路中各单元电路的设计及小系统设计。采用积木式、模块化结构,将设计的单元电路组合成小系统电路,完成应用电路系统的设计。目的是培养学生进行低频、高频、数字电路中各种电子电路设计、装调与测试的能力,培养学生理论联系实际的能力与书写设计性实验报告的能力。 综合设计性实验:教学内容包括电子信息类专业的信号检测、控制、传输与处理等应用性较强的综合设计性实验。目的是培养学生进行低频、高频和数字电路综合设计、装调与测试的能力,强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥,鼓励创新与突破。要求书写综合性实验报告。 设计研究性实验:教学内容包括与电子信息学科相关的科研课题或学生自拟的课题(向学校申请的创新设计基金课题);要求学生自拟设计方案并自行设计电路,应用新技术、新器件;培养学生创新设计能力及科学研究能力与新技术、新器件应用的能力;要求学生发表研究论文。[2] 三、大学生电子设计大赛对创新能力的提高及成功案例 1.大学生电子设计大赛为创新能力提供了必要的基础 大学生电子设计大赛的培训提高了学生元器件的识别、电子焊接这些基本技能,提高了学生对电子产品的设计软硬件使用能力。这些实践经验和技能是创新能力的必要基础。[7] 2.大学生电子设计大赛提高了实践操作能力 电子设计大赛既不是单纯的理论设计竞赛,也不仅仅是实验竞赛,而是一个需要参赛选手综合几方面的能力来设计、制作完成、有特定功能的电路竞赛。它既强调理论设计更强调系统实现。它考查了学生综合运用基础知识的能力,更注重考查学生的实践动手能力。电子设计大赛的竞赛题目一般都是模拟现实社会电子技术应用领域中的许多实际问题,具有很强的现实性、针对性和应用性。 3.重视学生个性发展,培养学生的团队协作能力 现代社会知识的更新日新月异,高新技术的发展突飞猛进。任何一个个人都不可能拥有足够的知识、时间和精力去完成一项复杂的系统性工作。[3]大学生电子设计大赛要求在较短的时间内完成产品的设计、制作、调试,这要求学生之间有明确的分工与合作,一个从事硬件的设计,一个从事软件的设计,一个要制作PCB版与文档的整理。这样学生的团队分工与协作能力自然得以提高,学生个性得到了充分的发展。 4.成功案例 湖南城市学院2008级学生参与2011年大学生电子设计与制作兴趣小组的人数为85人,从中动态选拔参与大学生电子设计大赛训练的人数为30人,最终定下21人组成7个队伍参加全国大学生电子设计大赛。最终7支队伍有2支队伍获得2011年全国大学生大赛全国二等奖,1支队伍获得2011年全国大学生大赛湖南赛区三等奖,4支队伍获得2011年全国大学生大赛湖南赛区优胜奖。 除此之外,参加大学生电子设计培训的学生参加第九届“挑战杯”湖南省大课外学术科技作品竞赛并获得科技发明制作B类三等奖1项,主持湖南城市学院大学生科技创新项目4项、大学生研究性学习和创新性实验校级项目3项、大学生研究性学习和创新性实验省级项目1项。大学生研究性学习和创新性实验省级项目做出了具体的产品并顺利结题,达到了同类产品的先进水平,撰写的论文被科技核心刊物录用,该项目成功结题为省级优秀。[8] 从2008级参加大学生电子设计大赛的学生的就业情况来看,提前签约的学生达45%,且签约单位好。这说明参加大学生电子设计大赛的训练能提高学生的就业率和就业质量。同时也表明经过大学生电子设计大赛的锻练,学生的实践动手能力与创新能力得到了明显的提高。 四、改进与思考 1.建立现代电子创新设计实验室 为了培养学生的创新设计能力,给优秀学生提供良好的学习与研究的环境,展现新思维、新设计的舞台,我们建立了现代电子创新设计实验室,下学期可以正式投入使用。实验室的设备先进,配置比较齐全:提供各种单片机开发系统、嵌入式和FPGA开发版、万用表、数字存储示波器、频谱分析仪以及电源。创新设计实验室面向提高班学生、兴趣小组、参加电子设计竞赛学生等优秀本科生和研究生开放。 2.因材施教,鼓励创新 在电子技术、单片机、嵌入式等实践教学环节中对有创新设计思想、能力较强的优秀学生可以免做普通实验的内容,安排难度较大的实验课题或学生自定课题,要求他们自拟设计方案,实验室提供所需的特殊器件。对实验课题完成较好的学生可以免考,并给予较好的成绩。 3.以省级和校级研究性与创新性项目为依托提高学生的创新能力 湖南城市学院的领导十分重视和鼓励学生创新能力的培养,设立了校创新项目,提供一些必要的资金资助。省级或校级项目能够让学生切切实实地参与到项目中来,这些既能提高了学生分析问题和解决问题的能力,也提高了学生的创新能力。项目的结题还给学生必要的压力与动力,从而既快又好地提升学生的创新意识和创新能力。 五、结论 综上所述,全国电子设计竞赛对推动湖南城市学院的教学改革起到了促进作用。在广泛吸引学生参加、发现优秀人才方面起到了独特作用。通过电子设计竞赛,将有一批优秀人才脱颖而出,学生的实践动手能力与创新能力得到了明显提高,并能取得不错的成绩。当然,获奖不是最终目的,深入持久地进行教学改革,培养学生的实践能力,培养创造性的人才,全方位调动学生学习的积极性,吸引更多的学生参加,这才是参加全国电子设计竞赛的最终目的。 电子设计大赛论文:大学生电子设计大赛赛前培训的研究与探索 摘要:大学生电子设计大赛是目前大学生关注的比赛之一,如何提高学生比赛成绩,是每个指导教师、参赛学生一直共同关注的重点。本文根据电子大赛期间,学生在完成电路时候经常出现的问题,指出赛前培训的重要性,提出赛前需要通过对学生进行理论培训,电路设计、电子器件认识、电路焊接工艺,来提高学生设计电路、实现电路的能力,以使学生在比赛中获得更好的成绩。 关键词:电子大赛;理论培养;焊接工艺 一、导论 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是主要面向全国电子类学科大学生赛事,目的在于推动教学改革、培养实用型人才,同时也有助于培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作、提高学生电子设计制作的能力,为选拔人才也创造了条件。比赛自从开办以来,一直备受全国高等院校和学生的重视,被认为国内“含金量”最高的比赛之一,比赛成绩在某种程度上已经成为标志着学校教学水平的高低。而参加比赛获奖的学生在求职过程中,也经常受到用人单位的青睐。全国大学生电子大赛是一种半开放的比赛,比赛时间为4天3夜。比赛期间[1],同一个队伍的队员之间可以商讨设计思想,确定设计方案,进行分工协作,以队为基本单位独立完成比赛任务。指导教师不允许对参赛学生进行指导,参赛队员也不可以与其他人员探讨任何问题,队员可以查询相关资料设计电路并完成作品。比赛内容涉及范围比较广,包含高频、低频电子线路设计、单片机等控制电路,几乎包含了电子类专业所有的专业课程,没有深厚的理论基础和对电子元器件扎实的认识,很难在短短的4天中完成比赛,赛前培训则成为完成比赛内容提高比赛成绩的关键。如何进行赛前培训、提高比赛成绩,已经成为指导教师及参赛学生讨论的重点问题。本文根据电子大赛和教学内容,对学生的培训可以从几个方面进行考虑,主要包括是理论培养、电路设计训练、电子元器件认识、焊接工艺练习等。 二、理论培养 良好的比赛成绩与对电路理论知识的掌握情况是分不开[2,3]。首先需要熟练掌握基础知识。电子设计大赛的电路设计与参加考试不同,对知识的认知不能停留在仅仅会做习题的层面上,需要深刻理解教材中每一个电路设计的原理,如三极管、电阻、电容、电感等元器件在电路中发挥的作用,其数值变化对电路的影响等。例如,三极管的三个工作状态饱和、截止、放大,如何设计参数,使其工作在不同的工作状态,实现所需要的功能,这些都需要学生对电路知识有深刻的认识才能够设计出相关的电路。然而,电子大赛比赛时间一般为9月初,大四的学生已经学习了电路与电工基础、模拟电子线路、单片机、高频电子线路等课程等相关的电子技术专业课,从所学习的课程上可以看出,完全具有独立完成电子大赛题目的电路设计的能力。但是由于时间的关系,大四的学生对以前所掌握的部分知识存在遗忘的现象,这些都需要学生利用业余或者假期时间重新复习以前学习过的相关知识,以便在比赛的时候能灵活运用理论去设计电路。由于电子大赛与电子线路等课程相关的内容比较多,单靠学生自己很难在业余时间复习学会相关的知识,并且,学生习惯于考试的方法学习,对于电路的设计,几乎没有任何经验,很难把握住理论学习的重点。为了提高学生的理论水平,学校应该组织在电路设计上有经验的教师,对参赛学生进行辅导,以加深对理论知识的认识与理解。 三、电路设计训练 普通高等学校课程体系建设上[4],受到高等学校师资、投入等各方面的影响,电子类的教学还是以理论授课为主,同时开放对应的实验、课程设计等实践教学环节,学生对电路的认识还停留在实验上,很少能够形成电路设计的概念。面对一个电路设计,不知道如何从何处入,这就需要从简单的电路设计入手,培养学生设计电路的能力。如何贯穿所学电路知识设计电路,是参赛的关键。电子大赛的电路设计是绝对不是靠一门课程可以设计出理想的电路完成比赛任务的,它是需要依靠多门课程知识内容的集中体现。电子大赛的电路设计通常需要由多个小单元电路组成。如遇到显示温度、采集信号等内容则需要使用单片机等器件来实现、如果采集的信号幅度过小则需要对其进行放大达到下一级电路的输入要求。因此将电路知识融合贯穿起来才能完成整个电路的设计。总所周知,无论多么复杂的电路,都是由简单的单元电路组合起来,实现复杂的电路功能,因此,根据学生所掌握的本科知识,先给出若干单元电路题目进行设计,如加法器、振荡器、乘法器等电路设计,让学生自行设计。随着软件技术的发展,已经存在一些电路仿真软件,如EWB、Proteus等,学生可以依据这些软件将自己设计的电路进行仿真实现,验证自己的设想是否正确。采用这些软件实现电路仿真,不仅可以使学生的设计电路时候的一些想法得到实现,也可以降低成本,同时学生也可以很容易修改参数,观察每个单个电子元件在电路中发挥的作用,这在实物电路中是很难实现的。 四、电子元器件的认识与焊接工艺 电路设计采用仿真软件实现,可以对学生起到一个锻炼作用,但是这些仿真电路毕竟与实际电路的设计毕竟存在一定的距离,我们必须把仿真电路转换成实物电路,才能提高学生对真正电路的认识。对于很少接触实际应用的本科生来说,首先培养学生对电子元器件的认识,如电阻、电容、电感等型号、阻值、电容数值等的认识,如何分清三极管、二极管的管脚;认识常用的运放芯片,比如OP07等,对于比较不熟悉的芯片,学会如何查找芯片的参数,芯片输入的电压范围等,以便用于在设计电路的时候可以依据参数,选择性能比较合适的芯片用于电路中。其次,电路焊接问题一直是困扰学生电路成功参赛的主要原因,经过了2~3天的电路设计及仿真实现,学生基本上完成电路设计,在实现作品的时候,学生焊接完的电路板,经常会出现电路不能正常工作、或者输出信号与设计初衷不一样的情况,甚至无任何信号输出,电路的焊接往往是出现问题的主要原因,虚焊、焊点过大、电子元器件被烧坏等问题都严重影响电路正常工作,即使比赛结束前可以正常工作的电路,到了比赛现场测试的时候,也经常会出现电路无法正常工作,或者是电子元器件被烧的情况。当然电路无法正常工作的原因有很多,焊接技术不过关是常见的原因,由此,需要加强对学生平时对焊接工艺的训练,提高作品成功由于焊接问题导致的比赛失败。另外,熟练的掌握示波器、万用表、直流稳压电源、信号源等基本仪器也是需要对学生进行培训的重要环节。比赛赛场通常不是在本校进行,而常用的仪器种类有分为很多种,国内的仪器面板也几乎都是专业英文标识,在紧张的比赛环境中,顺利操作这些仪器仪表进行测量也不是很容易的事情,因此需要训练学生熟练掌握常用仪器的使用方法,掌握仪器面板每一个按钮的英文含义,熟练掌握仪器的操作和按钮含义以后,即使遇到不熟悉的仪器,也可以很快学会使用方法。 五、赛前模拟练习 实战模拟训练是赛前不可缺少的一个重要环节。由于电子大赛需要面向电子、通信、自动化等专业学生参赛,因此,每年电子大赛的题目大致包括几个方面:电源、放大器相关的内容、通信、控制等几个大方面的设计。指导教师可以依据自己所带学生的专业方向设计一些相关题目进行模拟训练。经过理论、电路设计等方面系统的培训,参赛学生已经基本掌握了电路设计的相关知识。在这种情况下,参赛学生也需要参与几次模拟训练以达到组员之间相互配合的目的。每组参赛队员为3人,比赛中也通常涉及基础电路设计、单片机设计、电路焊接、最后完成比赛报告。合理的分工合作能够数顺利完成电路设计,如果在比赛配合出现问题,则有可能导致在规定时间内无法完成比赛,指导教师可依据学生掌握知识的情况,对学生进行分工。如将基础知识掌握比较全面的学生作为组长,负责电路整体设计、单片机编程比较好学生的负责单片机控制、文笔比较好的同学负责论文报告的写作。这种赛前实战模拟训练还有一个重要的目的,学会排查问题电路。在电路的设计和焊接过程中,会出现各种问题,一般来说,即使是指导教师在短时间内发现问题也是很困难的事情,这些问题出现在赛场上,只能依靠学生自己解决问题,对于对电路的初学者来说,这种问题也是经常发生,焊接的电路也很难一次成功,学会排查电路故障时参赛学生必须掌握的基本内容。针对存在问题的电路,当某一部分电路出现问题的时候,首先需要要做的是需要是检查电路设计的是否正确,确信电路设计正确后,再依照电路图检查电路连线问题,如果都没有问题,则需要依照电路从前往后每一个焊点都需要采用万用表或者示波器测量电压或者波形。这也需要对电路的原理极为熟悉,清楚了解电路中每一处的电压的大小、每一处电压波形形状等相关参数,以判断电路出现的问题所在。 六、结论 本文仅仅是从以上几个方面来讨论如何在赛前对学生进行培训,以提高学生参加比赛的成绩。但是,毕竟比赛各种意外都会发生,在短时间内完成电路的设计、购买元器件、完成电路作品,即使参加培训的学生也会由于经验不足,参数设计等问题等会有很多意外发生,影响比赛成绩。加强平时对学生的训练、增加电路设计经验是靠平时一点一滴积累起来的,只有打下深厚扎实的基础,才能在比赛中取得良好的成绩。 电子设计大赛论文:电子设计大赛促进新建本科院校实践教学改革的探究 摘 要:本文对照电子设计大赛的要求,查找新建本科院校实践教学中存在的问题,针对实践教学理念、实践教学课程体系、实践教学师资队伍、实践教学实验室建设、校外实践教学基地群的建立等方面提出实践教学改革的措施,以供参考。 关键词:电子设计大赛 新建本科院校 实践教学改革 随着大众化教育的普及新建应用型本科院校应运而生,实践教学成为应用型本科教育的重要组成部分。新建本科院校都非常重视实践教学在应用型高级专门人才培养中的重要作用,大力加强开展实践教学工作,但从近几年参加全国大学生电子设计大赛的情况来看,新建本科院校实践教学存在着诸多的问题,这些问题严重制约着实践教学功能的发挥,影响着人才培养质量。本文对照电子设计大赛的要求,查找出新建本科院校实践教学中存在的问题,针对实践教学理念、实践教学课程体系、实践教学师资队伍、实践教学实验室建设、校外实践教学基地群的建立等方面提出实践教学改革的措施,以供参考。 1 全国大学生电子设计竞赛的目的和特点 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于促进高等学校对实践教学课程体系和课程内容的改革。其特点是与高等学校相关专业的实践教学密切结合,竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,可以全面检验参赛学生的理论与实践相结合的综合能力。 2 新建本科院校实践教学存在的问题 2.1 实践教学理念存在误区 很多新建本科院校前身是师范专科学校,重理论课轻实践课。近几年,随着学校升本和社会对人才规格需求的变化,人才培养目标才转向以培养应用型人才为主。由于受传统办学模式的影响,部分主管领导和一线教师的教学观念仍未转变,即使是新办的应用型专业,也反映出重理论课轻实践课的教学观念。课堂教学很规范,有严格的制度保障体系、质量监督体系和考核程序,而对实践课的教学就很不规范,缺乏制度保障体系、质量监督体系和考核程序;在排课时依然依据理论课为主实践课为辅的模式,把综合素质高的教师安排上理论课,把综合素质相对较差的老师安排带实践课,这些认识的错位在很大程度上限制了实践教学的顺利开展。 2.2 实践教学体系设计不合理 对照电子设计竞赛的要求,新建本科院校的实践教学课程体系设计不够合理,主要表现在实践教学内容不能相互衔接、相互配套,相对比较杂乱;实验教学与理论教学不能有机的结合,没有形成系统地对学生实践能力培养的课程体系,不能成为各门课程的有机联系体,制约了学生创新精神的培育和实践能力的提升。 2.3 实践师资力量不足 新建本科院校目前的师资从整体上看缺乏实践经验,因为目前新建本科院校几乎所有的实践教学环节都是由一线任课教师兼任,理论课教师一般很少具有实践经验,因为很多老师基本上都是在学科型人才培养模式下造就出来的,从学校到学校,一毕业就从事教学工作,理论知识渊博,但实践经验缺乏,指导学生进行实践的能力欠缺。 2.4 实践基地建设不到位 新建本科院校由于经费不足,对实践教学基地的建设不到位,数量严重不足,不能满足本科教学的需要。原有的实践教学基地主要是初级中学,只能满足教育类专业专科学生的教育实习。学校升格为本科的院校后,新建的非师范类的工科专业实践教学基地严重缺乏,根本不能满足教学的需要,有的院校为了减轻负担,让学生自主实习,影响了学生实践能力、创新能力的培养。 2.5 实验课教学内容和方法陈旧 以电子技术实验课为例,传统的电子技术实验教学一般是根据理论课的课程进度,分为模电和数电技术基础实验、电工基础实验、电子电工综合实验三个层次。各层次的实验内容和实验方法陈旧、呆板、单一,所有实验都是统一模式:实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验结果、注意事项等。实验内容严格按照理论教材设计,都是验证性实验,主要研究由分立元件组成的各种电路,学生对此类固定模式的实验不感兴趣,对实验课程产生了厌烦情绪,经常应付了事,达不到提升实践能力的目的。 3 电子设计大赛促进新建本科院校实践教学改革的对策 3.1 树立正确的实践教学理念 作为新建本科院校,必须明确自身发展定位和人才培养目标及服务面向,必须转变思想观念,要充分认识到实践教学是实现应用型人才培养目标的重要途径。新建本科院校要符合大众化教育的要求,不搞精英式教育,而搞大众化教育,为社会培养适应生产、建设、管理、服务一线或岗位群的高级应用型专门人才。将实践教学纳入人才培养方案,使实践教学与理论教学并重,加强理论教学与实践教学的有机融合,真正发挥实践教学环节的实践育人作用。 3.2 加强实验室的建设 大多新建本科院校实验教学条件较差,部分专业实验设备过少,尤其有的新建工科专业根本没有实验设备,严重缺乏实践性教学环境。全国大学生电子设计竞赛的实验室是由参赛学校自己提供的,竞赛实验室如果具有应变能力和综合适应能力的功能,才能满足电子设计竞赛各种题目的要求。建议通过电子设计竞赛的培训以及参赛,查找出已有实验室的建设差距,学校要加大实验室投入,根据专业需要购买先进的仪器设备,充实与电子专业相关实验室,建设满足电子竞赛需要和满足学生进行课外科技活动的创新实验室。 3.3 科学设计实践教学体系 电子设计竞赛内容不同于一般的实践教学,它强调理论与实践的有机结合,竞赛内容既包括系统的设计和实际制作,又包括报告的撰写,特别注重学生综合能力的培养。由于学生在竞赛前所学的各门课程知识比较分立,设计制作中学生们普遍缺乏各学科之间的综合应用能力。这就要求改革原有的课程体系,科学设计实践教学体系,加大实践教学的力度,增加实验课程比例。 3.4 更新教学内容、改革教学方法 教学中不仅要考虑到大多数同学的需求,还要满足参加电子设计竞赛学生的愿望,使电子设计竞赛的内容成为课堂教学的案例,及早传授给学生,提高学生对竞赛的兴趣。要更新教学内容,舍弃过时陈旧的知识,比如数字电子技术实验中过多的小规模集成电路实验就可以舍弃;引入CPLD、FPGA以及SOC芯片的应用等新的内容。 电子设计大赛要求给学生更多独立学习、独立思考的空间,传统的“满堂灌”式的教学方法必须改革。留给学生更多时间和自主学习的空间,可以将传统的集中实验教学改为开放式实验教学,学生可以根据自己的专业和爱好,选择课程规定以外的实验内容,使学生在时间上和空间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性和自主性。对那些积极参与竞赛的同学采取因材施教的方法,鼓励学生参与教师的科研课题研究,根据学生的实际情况指派指导教师专人指导,这样有助于培养学生的创新能力,提高实践能力,使他们能在竞赛中脱颖而出。 3.5 加强实践指导教师队伍建设 打造一批具有扎实的理论知识和动手操作技能的实践教师队伍,应该成为新建本科院校提高实践教学质量的重中之重。由于电子设计竞赛命题范围广,涉及的课程多、主要体现新技术的应用,要求指导教师要有很宽的知识面和丰富的实践经验。新建本科院校的教师层次不同,年轻教师熟悉新技术,但缺乏实践经验;老教师有丰富的经验,但对新技术和计算机应用又不熟悉。建议赛前成立教师指导小组,将不同学科、不同年龄、不同特长的教师进行组合,指导教师在指导学生竞赛的过程中相互学习,共同提高。 学校可以分批次选派教师到一些企事业单位短期实践学习,激励教师考取相关专业的职业资格证书。积极引进有丰富实践教学经验的工程师、技师,改善实践教学师资结构,这样才能加速新建本科院校应用型专业的实践教学的师资队伍建设,会尽快改变应用型专业的实践教学师资匮乏的困境。 3.6 建立校内外实践基地群 培养应用型人才必须有足够的实践教学基地,因为实践教学基地是实现应用型人才培养目标的基本保证,只有在实践基地中才能完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力。新建本科院校要充分利用和有效融合社会资源,积极加强实习基地建设工作,克服地域、经济上的重重困难,投入资金全面保障实践教学条件,逐步形成校内外相互结合、相互补充、分布合理的实践教学基地群。 总之,全国大学生电子设计大赛是对高校实践教学的一种有效检验手段,竞赛的成功举办推动和深化了高校实践教学的发展。同时,高校实践教学的发展,也有力促进了全国大学生电子设计大赛的成功举办。新建本科院校应当以电子设计竞赛为契机,不断总结、改进和推广这些经验,从而使实践教学更上一个台阶,为社会培养更多的应用型人才。 电子设计大赛论文:以电子设计大赛促进多层次MCU为核心的系列课程教学改革 【摘要】本文章以大学生各类学科竞赛活动为契机,论述了以多层次MCU为核心的系列课程教学改革的探索与实践,着重从课程体系、教育内容、实践能力等方面进行了改革和探索,从而进行具有创新意识、适应性强、综合素质高的应用型专业人才的培养。 【关键词】学科竞赛;MCU;教学改革 引言 一直以来我院电子信息系提倡培养应用型人才,以学生为主体,以教师为主导,把促进学生健康成长作为学校一切工作的出发点和落脚点,为每个学生提供适合的教育,提高学生用于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力,提高学生服务国家,服务社会的责任感。因此在重视学科建设的基础上,不断改革实践教学内容,改进实践教学方法,通过吸引更多的高水平教师从事实践教学工作,但又不能仅仅按照传统意义上的实验教学来开展,而是通过鼓励和引导学生通过开展产品的制作、参加各类学科竞赛等新型形式走出校园与全国重点院校同台竞技的同时,获得交流与学习的机会,并能快速捕捉社会的实际需求,提高就业竞争能力,真正做到以赛促教,以赛促建。 1.以竞赛活动为契机,深化课程体系改革,培养学生创新意识 当前,面向大学生的科技竞赛种类繁多,规模越来越大,内容越来越丰富多彩,受到了各大高校师生的广泛关注。近年来,我院高度重视大学生竞赛活动,通过构建大学生竞赛平台,举办和参加多层次,多形式的大学生科技竞赛活动,不断推动学校进一步加强专业建设,推动校内外实习实训基地建设,深化教学内容和课程体系改革,以竞赛促教学,以教学带竞赛,不断探索有益于学生发挥潜能和成长的创新人才培养模式。 我院电子信息系从2007年以来已经成功地组织学生参加了多次全国大学生电子设计竞赛,广东省大学生电子设计竞赛,“博创杯”全国大学生嵌入式物联网设计大赛,“毕杯”全国电子创新设计竞赛以及“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等等,并在比赛中取得了优异的成绩――获得全国大赛总决赛特等奖三项,一等奖两项,广东省一等奖七项,二等奖三等奖若干项,有近百名学生参与到各类大学生电子竞赛活动中去。回顾近几年的历程,我们深有感触:是竞赛大大提高了学生的实践动手能力,培养了学生的创新意识,增强了学生的团队合作意识,提高了实践教学质量。 2.建立以多层次MCU为核心的系列课程平台,加强实践教学内容的改革 根据我院参加以上不同的学科竞赛活动的特点,建立以多层次MCU为核心的系列课程平台,有针对性地进行实验实践教学。以多层次MCU为核心的系列课程分为四个方向:电路设计类课程、仿真设计类课程、软件设计类课程及应用设计类课程,各个方向又细化为基础课、专业基础课和专业课。如图所示。以单片机技术、EDA技术和嵌入式技术的应用开发为核心的课程平台建设,有机融合了电子电路系列课程,仿真分析系列课程以及软件设计系列课程,强化了学生的电路设计、软硬件相结合、综合运用先进技术的能力,进一步通过各类MCU设计项目提高学生系统分析、设计、开发的能力,为激发学生的实践创新意识、实践创新思维、实践创新能力提供了知识平台。 图一 MCU系列课程体系 加大各门课程之间的相互联系和承前启后性,加大各课程知识点的相互促进作用,进一步优化课程体系,将更多应用型,设计型课程引入到培养方案中。在51单片机、电路CAD、ARM处理器原理课程的教学中,更多将MCU的应用和实际结相合,结合企业应用的最新技术和发展方向把握教学的内容,在学生完成一门课程后则具备使用该专业知识进行相关电子制作的能力。 联合电子信息系实验室动态合理配置系内实验资源,以实验楼328嵌入式实验室为学生科技活动中心,全日制面向电子信息系学生开放,电子信息系教师与实验中心实验员共同对参与科技实践活动的学生进行指导与培训,支持和鼓励学生进行各类电子设计、电子制作、软件设计、各种创新科技实践活动。成立各类兴趣小组,引导学生在电子信息技术应用的各种领域进行创新型产品的研发和制作,通过参加全国大学生电子设计竞赛、博创杯嵌入式竞赛、毕杯创新电子竞赛,挑战杯课外科技竞赛等全国性竞赛活动,重点培养学生的实践动手能力和创新能力,提高学生自信心。 图二 单片机课程实验内容创新与完善 打破传统的验证性实验教学模式,根据实验教学的内容不同,将实验课程划分为验证性、应用型、设计型、创新型实验,注重理论与实际紧密联系,题目由简单到复杂、难度从小到大,以单片机课程为例,如下图所示,将实验教学内容进行创新和完善,将51单片机在各类电子产品的应用引入实验课程,学生围绕单片机进行各种电子制作,例如:交通灯的设计,电子时钟的设计,立体停车库控制器的设计,自动行走小车,太阳能发电照明控制系统,基于单片机的智能家居系统等一系列设计型创新型实验(见图二)。 增设电子系统综合设计。电子系统综合设计涉及电子,通信,自动化,嵌入式等多个学科领域,是从模拟电子、数字电子到单片机,传感器原理与应用,嵌入式linux,物联网技术等多个相关专业课程的综合设计课程,着力于培养学生开发创新的综合应用的实践操作能力,为参加各类全国大学生电子竞赛取得优异成绩起到促进作用。参赛获奖作品有“基于LINUX系统和ARM11处理器的智能家居系统”,“基于WINCE系统和GRPS的远程校园智能监控系统”,“基于ARM7的风光互补发电照明控制系统”,“基于ARM6410及Android系统的六足机器人”,“基于ARM6410的六轴航拍飞行器的控制”,“基于第六感的探险救援爬墙机器人”,“基于物联网的智能安防兼排爆机器人”等。 3.总结 大学生电子设计竞赛检验了电路设计类的教学内容与教学质量;博创杯嵌入式大赛反映了我们本科生很好的将嵌入式、物联网应用系统与现实需求紧密结合,学生将所学的技术知识得以转化,并充分利用大赛平台相互学习、交流,为未来快速适应工作环境打好基础;毕杯创新设计大赛通过我们的学生在达盛科技的开发板上进行不拘泥于各种技术形势的创新设计,培养学生的动手能力以及学习能力,弘扬了民族创新精神。由此可见,以多层次MCU为核心的系列课程改革的全面实施取得了丰硕的成果,改革是成功的。今后,我们将进一步扩大竞赛的参与面,促进校际交流,为优秀的创新人才的脱颖而出提供舞台。 电子设计大赛论文:电子设计大赛促进新建本院校实践教学改革的探究 摘要:本文对照电子设计大赛的要求,查找新建本科院校实践教学中存在的问题,针对实践教学理念、实践教学课程体系、实践教学师资队伍、实践教学实验室建设、校外实践教学基地群的建立等方面提出实践教学改革的措施,以供参考。 关键词:电子设计大赛;新建本科院校;实践教学改革 随着大众化教育的普及新建应用型本科院校应运而生,实践教学成为应用型本科教育的重要组成部分。新建本科院校都非常重视实践教学在应用型高级专门人才培养中的重要作用,大力加强开展实践教学工作,但从近几年参加全国大学生电子设计大赛的情况来看, 新建本科院校实践教学存在着诸多的问题,这些问题严重制约着实践教学功能的发挥,影响着人才培养质量。本文对照电子设计大赛的要求,查找出新建本科院校实践教学中存在的问题,针对实践教学理念、实践教学课程体系、实践教学师资队伍、实践教学实验室建设、校外实践教学基地群的建立等方面提出实践教学改革的措施,以供参考。 1 全国大学生电子设计竞赛的目的和特点 全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于促进高等学校对实践教学课程体系和课程内容的改革。其特点是与高等学校相关专业的实践教学密切结合,竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,可以全面检验参赛学生的理论与实践相结合的综合能力。 2 新建本科院校实践教学存在的问题 2.1 实践教学理念存在误区 很多新建本科院校前身是师范专科学校,重理论课轻实践课。近几年,随着学校升本和社会对人才规格需求的变化,人才培养目标才转向以培养应用型人才为主。由于受传统办学模式的影响,部分主管领导和一线教师的教学观念仍未转变,即使是新办的应用型专业,也反映出重理论课轻实践课的教学观念。课堂教学很规范,有严格的制度保障体系、质量监督体系和考核程序,而对实践课的教学就很不规范,缺乏制度保障体系、质量监督体系和考核程序;在排课时依然依据理论课为主实践课为辅的模式,把综合素质高的教师安排上理论课,把综合素质相对较差的老师安排带实践课,这些认识的错位在很大程度上限制了实践教学的顺利开展。 2.2 实践教学体系设计不合理 对照电子设计竞赛的要求,新建本科院校的实践教学课程体系设计不够合理,主要表现在实践教学内容不能相互衔接、相互配套,相对比较杂乱;实验教学与理论教学不能有机的结合, 没有形成系统地对学生实践能力培养的课程体系,不能成为各门课程的有机联系体,制约了学生创新精神的培育和实践能力的提升。 2.3 实践师资力量不足 新建本科院校目前的师资从整体上看缺乏实践经验,因为目前新建本科院校几乎所有的实践教学环节都是由一线任课教师兼任,理论课教师一般很少具有实践经验,因为很多老师基本上都是在学科型人才培养模式下造就出来的,从学校到学校,一毕业就从事教学工作,理论知识渊博,但实践经验缺乏,指导学生进行实践的能力欠缺。 2.4 实践基地建设不到位 新建本科院校由于经费不足,对实践教学基地的建设不到位,数量严重不足,不能满足本科教学的需要。原有的实践教学基地主要是初级中学, 只能满足教育类专业专科学生的教育实习。学校升格为本科的院校后,新建的非师范类的工科专业实践教学基地严重缺乏,根本不能满足教学的需要,有的院校为了减轻负担,让学生自主实习,影响了学生实践能力、创新能力的培养。 2.5 实验课教学内容和方法陈旧 以电子技术实验课为例,传统的电子技术实验教学一般是根据理论课的课程进度,分为模电和数电技术基础实验、电工基础实验、电子电工综合实验三个层次。各层次的实验内容和实验方法陈旧、呆板、单一,所有实验都是统一模式:实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验结果、注意事项等。实验内容严格按照理论教材设计,都是验证性实验,主要研究由分立元件组成的各种电路,学生对此类固定模式的实验不感兴趣,对实验课程产生了厌烦情绪,经常应付了事,达不到提升实践能力的目的。 3 电子设计大赛促进新建本科院校实践教学改革的对策 3.1 树立正确的实践教学理念 作为新建本科院校,必须明确自身发展定位和人才培养目标及服务面向,必须转变思想观念,要充分认识到实践教学是实现应用型人才培养目标的重要途径。新建本科院校要符合大众化教育的要求,不搞精英式教育,而搞大众化教育,为社会培养适应生产、建设、管理、服务一线或岗位群的高级应用型专门人才。将实践教学纳入人才培养方案,使实践教学与理论教学并重,加强理论教学与实践教学的有机融合,真正发挥实践教学环节的实践育人作用。 3.2 加强实验室的建设 大多新建本科院校实验教学条件较差,部分专业实验设备过少,尤其有的新建工科专业根本没有实验设备,严重缺乏实践性教学环境。全国大学生电子设计竞赛的实验室是由参赛学校自己提供的,竞赛实验室如果具有应变能力和综合适应能力的功能,才能满足电子设计竞赛各种题目的要求。建议通过电子设计竞赛的培训以及参赛,查找出已有实验室的建设差距,学校要加大实验室投入,根据专业需要购买先进的仪器设备,充实与电子专业相关实验室,建设满足电子竞赛需要和满足学生进行课外科技活动的创新实验室。 3.3 科学设计实践教学体系 电子设计竞赛内容不同于一般的实践教学,它强调理论与实践的有机结合,竞赛内容既包括系统的设计和实际制作,又包括报告的撰写,特别注重学生综合能力的培养。由于学生在竞赛前所学的各门课程知识比较分立,设计制作中学生们普遍缺乏各学科之间的综合应用能力。这就要求改革原有的课程体系,科学设计实践教学体系,加大实践教学的力度,增加实验课程比例。 3.4 更新教学内容、改革教学方法 教学中不仅要考虑到大多数同学的需求,还要满足参加电子设计竞赛学生的愿望,使电子设计竞赛的内容成为课堂教学的案例,及早传授给学生,提高学生对竞赛的兴趣。要更新教学内容,舍弃过时陈旧的知识,比如数字电子技术实验中过多的小规模集成电路实验就可以舍弃;引入CPLD、FPGA以及SOC芯片的应用等新的内容。 电子设计大赛要求给学生更多独立学习、独立思考的空间,传统的“满堂灌”式的教学方法必须改革。留给学生更多时间和自主学习的空间,可以将传统的集中实验教学改为开放式实验教学,学生可以根据自己的专业和爱好,选择课程规定以外的实验内容,使学生在时间上和空间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性和自主性。对那些积极参与竞赛的同学采取因材施教的方法,鼓励学生参与教师的科研课题研究,根据学生的实际情况指派指导教师专人指导,这样有助于培养学生的创新能力,提高实践能力,使他们能在竞赛中脱颖而出。 3.5 加强实践指导教师队伍建设 打造一批具有扎实的理论知识和动手操作技能的实践教师队伍,应该成为新建本科院校提高实践教学质量的重中之重。由于电子设计竞赛命题范围广,涉及的课程多、主要体现新技术的应用,要求指导教师要有很宽的知识面和丰富的实践经验。新建本科院校的教师层次不同,年轻教师熟悉新技术,但缺乏实践经验;老教师有丰富的经验,但对新技术和计算机应用又不熟悉。建议赛前成立教师指导小组,将不同学科、不同年龄、不同特长的教师进行组合,指导教师在指导学生竞赛的过程中相互学习,共同提高。 学校可以分批次选派教师到一些企事业单位短期实践学习,激励教师考取相关专业的职业资格证书。积极引进有丰富实践教学经验的工程师、技师,改善实践教学师资结构,这样才能加速新建本科院校应用型专业的实践教学的师资队伍建设,会尽快改变应用型专业的实践教学师资匮乏的困境。 3.6 建立校内外实践基地群 培养应用型人才必须有足够的实践教学基地,因为实践教学基地是实现应用型人才培养目标的基本保证,只有在实践基地中才能完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力。新建本科院校要充分利用和有效融合社会资源,积极加强实习基地建设工作,克服地域、经济上的重重困难,投入资金全面保障实践教学条件,逐步形成校内外相互结合、相互补充、分布合理的实践教学基地群。 总之,全国大学生电子设计大赛是对高校实践教学的一种有效检验手段,竞赛的成功举办推动和深化了高校实践教学的发展。同时,高校实践教学的发展,也有力促进了全国大学生电子设计大赛的成功举办。新建本科院校应当以电子设计竞赛为契机,不断总结、改进和推广这些经验,从而使实践教学更上一个台阶,为社会培养更多的应用型人才。 电子设计大赛论文:依托电子设计大赛培养大学生创新能力的研究 【摘要】从多方面入手,阐述电子设计大赛的开展与大学生创新能力培养的课题研究。 【关键词】电子设计大赛 大学生创新能力 培养 知识经济需要素质教育,实施素质教育的重点是培养学生的创新意识和创新能力。本文研究如何依托电子设计大赛培养大学生的创新能力。 一、电子设计大赛的开展与大学生创新能力培养研究课题的预期目标 一是以电子信息学科为依托,进行机构调整与课程的整合、优化。二是调整实训教学模式,创建一流的电子实训课程体系。三是建立四个层次的实训教学模式:基础性学习、设计性实训、综合性实训、产品开发训练。四是组织课题成员和系部教师参加全国、全区大学生电子设计大赛,力争获得一等奖以检验课题的实战效果。 二、本研究课题主要解决的教学问题 我们走访了多家兄弟院校,听取了一些电子企业对大学毕业生的能力要求,查阅了大量的资料,并和广西电力职业技术学院教授、毕业生讨论与座谈,对当前教学中存在的问题进行深入分析。通过广泛调查研究,大家一致认为目前的教学模式和实训室管理模式已不适应培养21世纪所需的电子类具备创新能力人才的需要,主要表现在:一是教学模式过时。实训以验证性实验为主,缺乏创新能力培养的有效机制。教学中只考虑完成一种实训项目,没有按照学生的特点进行个性化、分层次教学。二是实训课效率低。实训内容陈旧,实训设备落后,尤其缺乏现代现代化水平的教材、仪器和相应软硬件设备。三是管理封闭。课程之间的联系、资源共享等方面存在障碍,设备利用率不高。四是陈旧的考核手段不利于大学生创造力的培养,不利于发掘学生的创造性。五是理论教学脱离实际。针对上述问题,我们提出以下解决方法: 第一,成立电子设计竞赛领导小组,从组织上、制度上保证这项工作的顺利进行。领导小组成员从组长到指导教师分工职责明确,管理规范。 第二,针对当前高职电子技术教育存在的问题,建立基础性学习、设计性实训、综合性实训、产品开发训练四个梯度层次的实训教学模式,并由此形成一整套基于问题驱动的电子技能训练的方法与课程体系;建立现代电子创新设计实训室,模拟企业工作环境,配备现代化的电子仪器设备,制定开放的管理制度,提供自主命题、自主研究、自主讨论的空间;利用电子协会和电子课外科技活动中心,设立创新设计奖,吸引大批学生参加业余电子产品制作活动,形成广泛的群体基础,通过层层选拔,层层培训,培养拔尖人才;不定期邀请校内外电子专家、教授为大学生作专题报告,拓展学生视野;组织有经验的教师编写《电子实训》培训教材,增加以设计性、系统性为主的实训内容,将反映电子科学技术发展趋势的内容充实到实训教材和教学环节中。强化对学生创新能力的训练功能,提高他们应用新技术、新器件解决系统问题的能力。 三、实施过程 (一)现代电子技术实训教学模式改革思路。在分析电子技术实训教学存在的主要问题后,大家明确了项目的目标:通过改革,探索和建立适合现代电子技术实训的教学模式、管理模式;注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,使实训室成为学生动手能力和技术创新的主要基地之一,培养具有创新能力的学生;通过改革,编写与完善一些实训教学的新教材;培养和锻炼一支高素质的师资队伍。在此基础上,确定本项目对现代电子技术实训教学模式进行研究的思路: 1 全面修订本学科教学计划和实训教学大纲。根据教育部对电子信息科学技术专业教学的基本要求和广西电力职业技术学院电子与信息工程系对课程改革的思路,应对本学科教学计划和实训教学大纲进行全面修订。教学内容的更新也是一个与时俱进的过程,改革的基本目标是减轻学生负担;压缩必修课学时,增加选修课门数,给学生较大的自主选择空间。加强实践教学环节,突出综合应用能力的训练,培养学生的创新能力。 2 提出实训教学改革的整体思路。按基础、综合应用、提高创新三个层次的培养目标组织实训教学,将实训课分为基础实训、综合应用实训和创新实训三种类型。压缩原有大量验证性的基础实训的比例,增加以设计性、系统性为主的实训内容,将反映电子科学技术发展趋势的内容充实到实训教材和教学环节中。强化对学生创新能力的训练功能,提高他们应用新技术、新器件解决系统问题的能力。根据学生的不同类型,贯彻“基本要求、需求选择”两种不同的教学要求,即对大部分学生的教学执行基本教学大纲的要求,对部分学有余力、有进一步需求的学生,创造各种条件进行培养,以满足他们的创新要求。 3 改进教学模式。改革传统教学模式,分层次教学:基础实训以教为主导,强调学生掌握扎实的基础;综合应用实训教师与学生并重,教师着重指导;创新实训以学生为主。 4 改革实训考核体制。将实训从封闭模式向开放模式过渡,在项目实施期间将电子系现有十几个验室改建成实训中心,资源共享,并向全校相关院系师生开放。 (二)参赛队员选拔方式。我们面向全院学生发动宣传,正确引导学生根据自身条件自由报名。由于场地可容纳人数有限,一般参加培训的竞赛学生组数计划为32组,每组3人,同时为了保证参赛选手的可持续性,我们规定每年都有部分一年级的新生加入,采用“以老带新”的方式持续培养。参赛队员一般有如下选拔方式: 1 在学院统一报名,经过笔试、面试两个环节选拔。 2 任课教师、辅导员推荐部分优秀的学生,工作小组三名以上成员考核通过。 3 学生提交个人作品自荐,工作小组三名以上成员考核通过。 通过以上方式的筛选,学生中的优秀创新型人才有了展现的机会。 (三)阶段性的电子设计大赛培训内容与课时实施计划。根据大赛的要求、学生的学习特点、创新能力培养的规律要求,培训内容采用基础性学习、设计性实训、综合性实训、产品开发训练四个梯度层次的实训教学模式,以训练学生的电子设计与制作能力和创新能力、产品开发能力。 第一阶段是基础性学习。由全体指导教师在课余时间对选拔的参赛队员进行集中辅导授课,强化智能电子产品设计相关的基础知识和技能。 第二阶段是设计性实训。由全体指导教师在课余时间对参赛学生进行分方向类别的专项训练,大致分为电源电路类、功放类、可控放大与滤波器类、仪器类、智能小车和其他运动控制类,使每组学生初步掌握两个方向类别的电子设计与制作的知识和技能。 第三阶段是综合性实训。主要是用历年的竞赛真题来训练参赛学生,并按照相同的要求在三夜四天的时间内完成,以此来激发学生的潜力和检验训练的成果,并找出进一步努力的方向。 第四阶段是产品开发训练。主要是让学生设计和制作一个在现实生活中具有一定实用价值的产品,以此检验学生的技术思维路线、创新思维方法、专利策略意识等在新产品开发中的应用能力。培训的项目安排和课时安排见表1。 经过以上训练,学生的个人能力有了长足的进步,参加大赛时能够从容面对并且取得非常好的成绩。 (四)制定考核评价方法与奖励方法。考核评价方法分为训练过程的考核评价和竞赛过程的考核评价两部分。训练过程的考核评价由广西电力职业技术学院大学生电子竞赛组委会的工作小组制定标准和执行,包括日常工作考核、理论知识考核和项目作品考核三部分内容,其考核结果相当于一门专业课程的成绩,有相应的学分,具体见相关专业的人才培养方案。竞赛过程的考核评价按大学生电子设计竞赛组委会规定的办法和标准执行。奖励方法按广西电力职业技术学院对学生学科竞赛获奖奖励的相关文件执行。 四、电子设计大赛开展以来取得的成果 第一,开展大学生电子设计大赛促进了电子专业教学模式的改革和课程体系的整合与优化,推动了以项目为载体、以任务为驱动的教学方式的改革,培养了学生科学创新、理论联系实际、团队合作、吃苦耐劳的精神,极大地提高了广西电力职业技术学院电子类专业学生解决实际问题的能力。 第二,电子设计大赛所采用的基础性学习、设计性实训、综合性实训、产品开发训练四个梯度层次的基于任务驱动的电子技能训练的方法,已经推广应用到广西电力职业技术学院电子与信息工程系计算机控制技术、计算机应用等专业,收到了良好的效果。 第三,为了更好地适应课程体系改革的需要,课题组组织编写了《电子技术基础》、《电子技术基础实训教程》、《电子工艺实训教程》、《汽车车身电子控制维修技术》、《自动检测技术》电子类系列规划教材,由北京理工大学出版社出版发行。课题组努力将电子教学做一体化的思想融入教材中,使学生在学习中获得职业过程的训练。该系列教材在国内高职院校使用了三年,发行量超过3万套,使用效果明显,学生受益匪浅。 第四,课题的研究成果带动了广西电力职业技术学院电子与信息工程系专业建设、精品课程建设和教学团队建设。2010年,应用电子技术专业团队被确定为自治区教学团队;智能电子产品设计与制作被评为学院精品课程;2011年,应用电子技术专业被评为自治区优势专业。 第五,课题的研究成果对学生参加学科技能竞赛起到了巨大的推动作用。广西电力职业技术学院电子与信息工程系参加的六届电子设计大赛中,有3人获得国家级一等奖,24人获得省级一等奖,获二等奖24人次、三等奖达198人次,这些学生正在国民经济建设中发挥重要作用。项目成员发表相关论文6篇,出版相关教材6部,获自治区电子大赛优秀指导教师2人。获自治区级优秀组织奖2次,取得了非常好的成绩。 大学生电子设计大赛的实践证明:在全国大学生中开展的电子设计大赛对提高教育质量、培养学生团结协作意识和创新能力、创新意识及综合素质方面有举足轻重的作用。大学生电子设计大赛实质上是一种特殊形式的教学改革实践载体,其目的在于推动实践教学改革,有助于逐步改革实践教学中存在的弊病。大赛使大学生得以自主地学习,其锻炼的广度和强度是任何教学环节都无法比拟的。因此,本研究从某些侧面触动原有的课程教学体系,尤其促进了实践教学体系、内容、方式改革以及实训室建设工作。 电子设计大赛论文:以大学生电子设计大赛为导向的高职单片机实践教学改革 【摘要】分析大学生电子设计大赛对高职单片机实践教学改革的推动作用,阐述高职单片机实践教学存在的问题,以及大学生电子设计大赛导向下的高职单片机实践教学改革。 【关键词】大学生电子设计大赛单片机实践教学改革 由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办的全国大学生电子设计大赛,其参赛的规模和对社会的影响力不断扩大,现在发展为每两年一次,逢单数年举行。由此可看出大学生电子设计大赛越来越得到重视,并且社会的认可度越来越高。大赛的目的是为了促进高校相关课程体系以及授课内容的改革,提高高校的素质教育质量,培养大学生的创新意识与动手能力、团队合作精神。所以大学生电子设计大赛不仅有利于锻炼学生对具体方案进行电子设计制作的能力和创新能力,同时也有利于促进实践教学的教学内容、教学模式、考核机制等方面的改革,使实践教学更加符合社会科学发展的需要。 一、大学生电子设计大赛对高职单片机实践教学改革的推动作用 以往的单片机综合应用课程都在大三才开展,而参加电子设计大赛的选手大多是刚升人大三的学生,他们刚学习单片机原理、数字电路和模拟电路等相关课程,但是所学的各门课程相对独立,并没有综合在一起。这样学生往往缺乏相应的大规模应用电路设计经验,难以在大赛中取得好成绩。对此,可以在大二第二学期开设单片机综合应用选修课,给学生提供更多的锻炼机会。在这门课中,根据比赛的流程,按照电路设计制作、调试、撰写实验报告步骤对学生进行训练。可见,大学生电子设计大赛贵单片机实践教学改革能够起到积极的作用。此外,大学生电子设计大赛对教师实践教学中教学方法的改善以及教学水平的提高都有很大的促进作用,因为几乎所有学校的电类专业学生都会参加这项比赛,比赛的成绩在一定程度上反映了学校的教学水平,这就大大调动了参赛学校及教师改善实践教学的积极性。 二、高职单片机实践教学存在的问题 大学生电子设计大赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式,统一命题,时间为4天3夜。每队参赛选手下载大赛试题后,在规定时间可以通过网络查阅相关资料,制订设计方案,设计并制作相应作品。最后需要提交作品实物、设计报告、测试报告等相关材料。大学生电子设计大赛检验了学生的综合素质,同时也暴露了高职单片机实践教学中存在的问题。 (一)学生获取信息的能力不高。在大学生电子设计比赛开始时,学生面对设计题目,需要先审题,从题目要求中获取信息,结合自己的知识面,选择适合自己的题目。但是学生往往理解题意不够深切,不能从题目中获取有效信息,不能理解出题者的意图。确定题目后,就开始进入比赛的设计阶段,参赛选手可以通过网络查找需要的资料,但是很多参赛学生不清楚从何处查资料,不懂得下载芯片使用说明书,缺乏获取对比赛有用信息的能力。这是因为平时的实践教学没有加强这方面的训练。 (二)学生的知识不够全面。大学生电子设计大赛是一项综合性的比赛,对学生各方面的要求比较高。但是学生在基础知识方面得分不高,对知识掌握不够全面。这与平时的实践教学有一定的关系,很多教师在实验课中,没有做到理论与实践有机结合,致使学生只是机械地完成实验,对实验知识目标、能力目标以及素质目标不清楚;也没有实现举一反三,让学生达到以点到面的学习效果。 (三)学生设计的报告质量较低。在大学生电子设计比赛结束后,每队参赛成员需要提交设计报告。从多次比赛结果来看,学生设计的报告质量比较低,格式不规范,语句不通顺,电路设计没有理论分析以及相应公式推导。这体现了平时实践教学中对学生的实验报告要求不严,没有按照一定要求规范编写。 (四)学生的创新能力不强。学生除完成比赛试题的基本要求外,很少有创新。究其原因,是因为平时的实践教学内容陈旧、形式比较呆板、方法单一,没有从培养创新精神和实践能力的角度出发,培养基本功扎实、知识面广、富有竞争意识的高技能型专门人才;在实验教学中过多强调共性训练,没有根据单个学生的特征,有针对性地开展个性训练。在训练学生的理性思维的同时,应加强学生非理性思维方面的训练,因为加强学生的非理性思维对创新能力的培养是非常重要的。 三、大学生电子设计大赛导向下的高职单片机实践教学改革 在大学生电子设计大赛的导向下,高职单片机实践教学应加强以下方面的改革: (一)加强单片机实验室的建设。大学生电子设计大赛是对学生综合能力和创新意识的检验,但目前的实验室在很大程度上制约了学生的发展。大学生电子设计大赛比赛的时间长,学生需要在竞赛场地内完成全部工作,而高职院校目前的实验室大多是“封闭式”的,所以建设开放性的实验室显得尤为重要。由于近几年的比赛试题跟社会科技发展主题密切相关,比如增加了环保、节能等方面内容。这些试题融合了当前的前沿知识和先进的芯片技术,这需要及时更新实验室设备,使学生在平时的实验、实训中有更多机会接触这方面的知识。 (二)加强教学内容和教学方法的改革。根据社会和企业发展需要,应优化单片机实践教学内容。把现有的教材中一些过时的、过于理论化的内容删掉,增加一些跟生活密切相关的以及与当前先进技术相关的实验。多增设一些综合性的实验项目,减少一些验证性实验。采用循序渐进的步骤,实验由易到难。每次实验内容分基本部分、发挥部分,重点指导学生完成发挥部分,并引导学生采用多种方法完成实验。 在单片机实践教学中,采用任务驱动、项目导向的实践教学模式。在单一的实验课教学中,以学生为中心,按照学生接受任务、学生自学、学生提问、学生观摩、学生训练、学生评价这六个步骤完成教学项目,如图1所示。最开始由教师根据教学内容和培养目标,设计实践教学项目,向学生布置教学项目后,学生通过课外自学,查找相关资料。这一环节可以培养学生的信息获取能力。学生在经过课外自学后,会有很多疑惑,在提问阶段进行师生互答,回答完学生的疑问后,学生观摩教师的演示,理解项目的实施过程。然后让学生分组训练,根据完成情况学生互相评价,最后教师对本次任务进行总结,布置新的任务。 对于综合性的实验、实训,按照电子设计大赛的竞赛流程,教师布置综合实验项目后,学生分成3人一组,采用信息、计划、确定、实施、检验、评估六步法进行项目的实施,如图2所示。在这类综合实验中,学生的自我发挥空间更大。在接到教师的任务后,学生自己独立收集制订项目计划以及项目实施所需要的资料,然后根据项目要求制订切实可行的计划。为了提高项目的成功率,教师对该计划进行总体把关,分析其是否可行,并分析项目的关键点以及难点。接着学生按照项目计划独立完成项目,再按要求独立检验项目完成情况,进行自我评价。最后教师同学生对每组的结果进行评估,并对项目进行总结。 (三)提高教师的专业水平。大学生电子设计大赛试题知识面越来越宽,难度也越来越大。大赛不仅检验了学生的水平,同时也反映了教师的教学水平以及专业水平。如果指导教师没有扎实的基本功,过硬的专业水平,则很难指导学生获得优异成绩。这就要求教师不仅要提高自己的教学能力,更要提高自己的专业技能。在途径上可以采用多种方式,比如现在流行的导师制,由经验丰富、技术过硬的老教师带领年轻教师,在业务上、专业上对其进行指导,指导年轻教师申请科研课题,通过课题来提高他们的专业水平。同时,年轻教师自己也可以多关注电子行业的新技术,多使用新的芯片。 (四)引导学生参加第二课堂活动。“社会是一所最好的大学”,因此应鼓励学生多开展第二课堂的学习活动。每门课程的课时有限,可以把一些教学环节放到课外完成。让学生加入电子协会以及提前进入创新实验室,使他们有更大的空间和更多的时间去挖掘自己的潜力。同时,电子协会中大多是有共同爱好的同龄人,便于交流沟通,这样也能更好地培养学生的团队协作能力。此外,应鼓励学生多参加社会实践,在实践中获得更多实战经验。
工业分析专业论文:素质教育视觉的工业分析专业教学改革 摘 要:随着我国教育事业改革工作的深入推广,中职类技工学校的教学改革也在如火如荼的展开,并且是以素质教育为指导思想,全面提高学生的综合素质。工业分析与质量检验专业是中等职业教育院校的重点课程,对于学生的专业知识和技能方面的要求很高,所以要根据素质教育改革的需要对其教学工作进行改革。本文将从素质教育视觉出发,探讨工业分析与质量检验专业的一体化课程教学改革。 关键词:素质教育;工业分析与质量检验专业;教学改革 前言:我国中职院校的招生比例在逐步扩大,为社会培养和输送了大批具有专业技能的人才,随着素质教育改革的深入,要加强对中职院校学生的素质教育工作。工业分析与质量检验专业是技工类中职院校的重点专业,在对本专业的学生进行培养时,要全面提高学生的专业素质,对工业分析与质量检验专业的课程教学进行一体化的改革。 一、一体化课程教学改革综述 1指导思想和目标 一体化课程教学改革的指导思想是要在科学发展观的指导之下,根据我国新型工业化发展对于人才的需求,强化对我国技工院校的改革,在技工院校的课程体系建设上要将理论教学和专业技能操作进行有机的结合,将职业活动作为导向,加强学校与企业之间的相互合作,培养学生的综合职业能力和素质,全面提高中职院校的教学水平[1]。 2一体化课程教学改革的原则 在进行一体化课程教学改革时,要以培养学生的综合职业能力为目标,在教学实践中不只要重视学生的专业能力的培养,还要对其社会适应能力、交际沟通能力、职业适应能力等进行全面的培养,这也符合素质教育的要求。要根据典型任务来选择课程的内容,制定专门的教学计划,对教学方式和方法进行有效的改进,提高课程的针对性和实用性。在一体化教学改革的过程中要以学生为中心,提高学生的独立、自主学习能力,让学生在实践中增强专业知识和技能,提升学生能力和素质。 二、工业分析与质量检验专业教学中存在的问题 1本专业生源的文化素质偏低 工业分析与质量检验专业的学生在文化课方面的成绩令人堪忧,许多学生的文化课水平只在十几分左右,文化课素质偏低十分不利于对工业分析与质量检验专业学生的素质教育工作的开展。 2实践教学与理论教学不相符 3教学内容与工业发展实际不相符 工业分析与质量检验专业对于实践操作能力具有很高的要求,要根据工业发展和企业生产的实际进行教学课程的安排和教学内容的选择,再由学校和企业之间相互配合,对教学内容进行及时的更新和改进[2]。 三、工业分析与质量检验专业的教学改革 1合理设置专业课程 在专业课程的设置上,要根据工业分析与质量检验专业的性质和特点,与社会和企业的需求相结合,培养学生扎实的基础理论的同时,要特别注意对于学生的专业技能和职业能力进行培养[3]。工业分析与质量检验专业的具体教学目标是要使学生牢固掌握工业分析与检验时所必需的基础理论知识和相关技能,还要对各种现代分析仪器的操作方法进行掌握,能够胜任工业产品的分析、产品质量的检测、食品分析和检测等多项相关的工业分析与检验工作,将学生培养成为具有较高岗位适应能力和高级技能的实用型人才。 在工业分析与质量检验专业的课程设置时不能只是照搬化工专业的课程,从专业需要的角度出发,对那些与本专业关联较少而理论性较强的内容进行适当的删减,在专业课的设置上则应该将重点放在与工业分析和检验相关的课程内容上,比如食品分析、药物分析、仪器分析等等,对于重复和交叉的教学内容进行适当的简化。同时对实践教学的内容进行加强,对与专业课程相关的实验教学要及时有效的进行,并且与工业发展和企业岗位实际相结合,提高学生的动手操作能力,在专业技能上得到全面的提升。 2改变传统的教学方式和方法 在工业分析与质量检验专业的传统教学方式和方法中,经常是进行灌输式的教学,教师在教学活动中是主体,对理论知识进行大量的讲解,学生只是被动的接受,课堂教学的氛围不够活跃,学生对于专业知识提不起兴趣,缺乏学习的积极性和主动性,教学效果无法得到保证[4]。 在本专业的教学过程中,可以采用高科技、现代化的教学手段来辅助教学,因为工业分析与质量检验专业学生的文化素质和抽象思维能力偏低,对于专业性极强的抽象概念很难准确的理解和掌握,借助多媒体等现代化的教学手段,可以引起学生对于理论知识学习的兴趣,提高教学效果和效率。 3以学生为中心,培养学生综合能力 转变传统的教学模式中教师的主体地位,以学生为教学活动中的中心,教师在教学过程中给予学生适当的指导,培养学生的自主学习能力、丰富的想象力和创造力以及综合职业能力[5] 4强化实践教学 工业分析与质量检验专业要求学生具有较强的实践操作能力,所以在教学过程中要加强对实践教学的改革,与企业进行有效的合作,为学生提供更多的实践机会,强化实践教学的效果 总结:随着社会经济的高速发展,对于中职院校学生的素质教育水平的要求也相应的提高,工业分析与质量检验专业的社会实践性较强,对学生的综合实力要求也更严格,所以要加强对工业分析与质量检验专业的教学改革。根据工业发展的需要和企业岗位需求,在一体化课程教学改革的指导下,对工业分析与质量检验专业的课程设置、教学方式和方法等方面进行改革,提高学生的综合职业能力 工业分析专业论文:工业设计专业教学中存在的问题及对策分析 摘 要:工业设计是一门新兴的、综合性学科,它以经济学、美学、工学等理论为基础而对工业产品进行设计,以求产品在符合各方面需求的基础上更具有特色。在信息化时代的今天,工业设计的重要性日趋凸显。本文对工业设计的内涵、工业设计教学中的问题进行了分析,并结合我国工业设计教学的实际提出了针对性的对策建议。 关键词:工业设计;专业教学;改革 工业设计是随着工业化大生产的发展而产生的,随着市场经济的发展而迅速发展壮大。改革开放之后,我国的艺术设计教育事业有了突飞猛进地发展,其中设立建筑设计、服装设计、工业设计等专业的高校就有上千所,如今设计类专业的高校已成为最热门的专业,但我国的工业设计教育起步较晚,如今尚处于“百家争鸣”的发展阶段。 一 工业设计简述 工业设计是以经济学、美学、工学等理论为基础对工业产品进行设计,以求产品在满足用户各方面需求的同时更具有特色。国际工业设计协会联合会认为,工业设计是研究如何设计并制造工业产品的学科,主要是凭借知识经验、视觉感受、技术等赋予结构、材料、色彩、形态、装饰、表面加工等新规格、新品质。通常,可以将工业设计分为产品设计、视觉传达设计、环境设计,产品设计是以立体工业品为主要设计对象的造型活动,如汽车、电器、玩具、家具的设计均属于产品设计;视觉传达设计是以平面造型为主要内容的设计活动,其目的是为了传递视觉信息,如广告设计、标志设计、企业形象策划、包装设计等均是视觉传达设计;环境设计也被称为空间设计,是以自然空间为中心的设计活动,主要包括室内装潢设计、室外环境设计。工业设计能进一步改善产品的有用性,使产品更有价值,更有魅力。 二 工业设计教学中存在的问题 工业设计教学有着较强的实践性,需要通过教学实践来培养学生分析与解决问题的能力,但当前的工业设计教学仍沿用传统的教育方式,教学模式、教学方法、教学内容均缺乏针对性,不能适应产业发展的需要,教学理论明显落后于实际需要。同时,国内许多院校的工业设计专业与企业产品制造联系并不紧密,不能准确找到设计教学与地方经济发展的结合点[1]。 我国的工业设计专业有着不同的教育侧重点,如艺术类院校多强调设计的形态与造型,理工类院校多强调设计的结构与功能,这两种教育模式均忽略了设计学科的综合性。以往的设计教学主要有造型基础、设计基础、专业设计组成,是典型的“三段式”教学模式,但这种教学模式割裂了学科的有机性与统一性。 此外,许多院校的工业设计专业的课程设置不合理,主要表现为:课程体系设置的目标不明确,理论课、专业课、实践课内容杂乱,设置不科学;教学内容不适应时展的需要,缺乏反映工业设计方向的新内容;学生的课业负担过重,作业布置不科学。 三 工业设计教学改革的对策建议 建立综合性的教育体系。工业设计课程是为了培养有扎实工业设计基础知识与基本技能的,能够从事产品设计的创新型、应用型、能力型的高级专门人才。因此,彻底摒弃传统的重义轻技的教学模式,加强工业设计专业的综合性,将宽专业、重实践作为教育指导思想,构建全新的工业设计教育体系[2]。此外,课程体系设计的分裂也不利于培养综合性的工业设计人才,因此,应深入推进工业设计课程改革,通过课题研究来培养学生的设计能力与创造能力,实现从课程教学为中心到课题研究为中心的转变。如今,教科研一体化成了教育发展的必然趋势,在这种背景下不仅要让学生学习专业知识,还要培养学生的实际操作能力、自主学习能力。 推进工业设计教育模式改革。在工业设计课程体系中,产品设计是最主要的教学内容,它与人机工程学、产品色彩设计研究、产品设计程序与方法等实践课程有着密切联系通过设计技能训练能培养学生的动手能力、解决问题的能力,为了提高学生的工业产品设计能力,可以建立学校与企业的交流合作机制,让学生参与到科研项目立项、产品设计、营销传播等环节,提高学生的动手操作能力。在设计教学中,可以通过研究性学习让学生体验整个设计过程,培养学生的科学态度、钻研精神;可以建构扩散式学习方式,引导学生积极主动学习,在实践中培养学生的观察、操作、思维等能力。 改进工业设计教学方法。学习兴趣是学生学习的根本动力,是学生的好奇心与求知欲的具体表现。因此,在工业设计教学中应化抽象为具体、化复杂为简单,将枯燥的理论转化为具体生动的教学情境,引发学生的学习兴趣,如讲解三维建模问题时可以用常见的玻璃杯、手电筒等作为模型,讲解金属材质的属性时可以将教学楼的楼梯扶手作为对象,让学生真实感受材质的属性,激发学生的求知欲。工业设计专业与其他课程有着密切联系,在教学过程中可以由旧知识导出新知识,这样能够降低学生的学习难度,如讲解NURBS曲线建模时,能够通过放样、旋转等方法进行对比[3]。 为了激发学生的学习兴趣,可以通过实例分析法进行教学,通过三维建模实例将理论知识与专业技能等融入其中,如通过“铺着棋盘格桌布的桌子上放着一个玻璃杯,杯中有酒有冰块”这样的生活场景,引导学生将反光、透明、折射等理论知识应用到工业设计之中,以此改进设计教学的教学效果。 工业设计既有科学性,又有艺术性,因而在工业设计教学课程设置中应注重文理渗透,强调多学科交叉,提高学科教学的综合性。只有全面推进工业设计课程体系改革,才能提高工业设计教学效率,培养出优秀的工业设计人才。 工业分析专业论文:工业设计专业培养目标现状分析 摘 要 课程目标是课程体系的重要要素之一,其关系着人才培养的质量,也是课程内容、实施、评价等要素的出发点。本文在调研的基础上,尝试性地对目前工业设计专业课程目标的现状进行分析。 关键词 工业设计 培养目标 现状 培养目标是“各级各类学校及各个学段应具体达到的教育目标。”“是国家教育目的在各级各类学校教育上的具体化。”课程培养目标是课程体系设计以及人才培养质量的“指南针”,指向准确、切实可行的培养目标对于课程体系的有效设计起着至关重要的作用。由此可言,培养目标在符合时展方向和适应社会需求的前提下的明确定位,才更能提高工业设计人才的竞争力。笔者挑选了工业设计本科教育改革良好的8所大学,对其工业设计专业培养目标开展文本调查,发现以下问题。 1 课程目标的趋同性 8所大学工业设计(或相近专业)本科培养目标对于目标人才类型主要分设计实践人才与研究、教学人才两大类,多用“高级专门人才”“设计专门人才”并使用“创新型”“原创型”“应用型”来修饰;西安某高校是唯一提出要培养“复合型高级人才”的高校。总体来看,各校对目标人才的能力要求大体一致,即学习设计方法,掌握基本设计技能,达到产品设计开发基本要求。湖南某高校、广东某高校提到要求学生“系统掌握形态、结构、材质与信息等设计手段”;北京某高校则要求学生“具有良好的机械工程技术素质、计算机技术应用素质”;而其他院校对于能力的要求比较笼统,集中在完成产品造型设计方面。其中,湖南大学和北京信息科技大学是独有的提到“信息产品领域”和“计算机技术应用素质”两所高校。 同时,我国大学对工业设计专业基础知识内容大体相同,但并未做具体和明确的要求,集中在掌握设计史论、设计方法、设计艺术理论三大块内容;但每所高校工业设计专业因学校办学特色、人才培养目标定位等也产生了各自不同的知识要求,如广东某高校要求学生掌握结构、材料相关知识;湖南某高校则提到学生要涉猎“信息产品服务等领域”的知识。而中央美院因特有的教学环境和条件下,产品设计专业把产品设计的艺术性、实验性、原创性特征放在首位,因此对于艺术理论知识要求相对较高。 总体来看,我国高校人才培养目标表现趋同,对于人才目标类型的方向大致相同,培养过程中的能力、素质、知识要求大致相同但各有突出的重点,但都相对描述不够具体;存在相互借鉴的问题。此外,涉及信息技术的院校更是少数,面向当前社会背景下的人才培养目标不够突出。 课程目标的“过度借鉴”可谓是我国高校人才培养目标表现趋同最直接的一个原因。其“过度借鉴”主要通过两个层面显示,一个层面是完全照搬国外优秀高校工业设计专业的课程目标,未能与我国的工业设计现状及当下社会背景紧密结合在一起;另一个层面便是国内高校间的“互相借鉴”。我国的工业设计教育主要分布在几种大类型的高校中,如综合院校、独立建制的美术(设计)学院、师范类美术(设计)学院、民办院校等,其办学层次及条件、培养类型、师资力量等都大不相同,培养目标应该是各有特色,但从前文的调查中显示,人才培养目标的趋同性现象严重,甚至课程体系的整个构建趋向一致,从而导致整个工业设计人才模式单一,不能满足当下社会及未来社会提出的多样性、多元化的需求。课程目标的趋同性不仅仅限于工业设计专业,据有关学者研究运用内容分析法对我国76所大学中的236个专业培养目标研究的结果表明“如今趋同性是我国大学专业目标的主要问题之一。” 2 培养目标的宽泛性 课程目标的宽泛、笼统、没有指导性也是目前存在的显著问题之一。以下面某高校工业设计专业的课程目标为例,该校艺术与设计学院工业设计专业2006年《艺术专业招生简章》中提出的培养目标为:“(产品设计方向)本专业方向培养具备工业产品设计、教学和研究等方面的知识和能力,具有较高综合素质,德、智、体、美全面发展,能在企事业单位、专业设计部门、科研单位从事以创新设计为重点的产品设计、教学和科研等工作的应用型高级专门人才。”大量高校的培养目标呈现出类似形式,在其中难以寻觅到整体与局部之间的关系,也没有一般与个别之间的关系。在某种程度上,因为太过于宽泛而不能起到对课程设置或教学的指导作用,可以认为是培养目标的特征或者个案不够凸显。工业设计专业课程目标对于能力、素质及知识的表述亦不够清晰,未能体现出体现出社会及企业的需求,亦未能与当下的社会背景接轨。 虽然课程目标受到内外因素的限制,不仅要考虑社会的需求、学生的需求,学校的特色及专业的特点也是其考虑的重点。众多高校工业设计专业的课程目标提出了“厚基础、宽口径”的口号。在目前的社会大趋势下,“厚基础、宽口径”的大方向是正确的,但其与行业要求的专业化要求相矛盾,并非适合那些应用型人才培养的本、专科院校。高校应按照生源条件、院校特色等条件定位培养目标,而非一味去塑造只有小众才可以达到的“通才”。从“传统工业化”到如今的“两化融合”社会,市场的需求正在作为主导力量调试毕业生的能力与素质。所以。培养目标的定位应从多处需求出发,与行业需求接轨,加强高校为行业服务的主动性。 3 培养目标指向不清 由中国教育部高教司编写(1998年颁布)的《普通高等学校本科专业目录及专业介绍》(简称98目录)中将所有的本科专业按照学科将进行了详细的分类,对工业设计本科专业培养目标进行了详细的介绍。“本专业培养具备工业设计的基本理论、知识与应用能力,能在企业事业单位、专业设计部门、科研单位,从事工业产品造型设计、视觉传达设计、环境设计和教学、科研工作的应用型高级专门人才”。许多院校直接搬用了此“拼盘式”培养目标,将多个学科的多个专业均涉及到了。但众所周知,这种描述导致了很多院校在课程体系构建中,采取了的方法,涉及到多个学科不同的方向。实际上,工业产品造型设计、视觉传达设计、环境设计都属于设计学学科下的并行学科,其所授的内容与支撑的课程存在着相当大的不同,若面面俱到,人才培养的目标则很难实现。产品设计应属于工业设计的核心,那与产品设计相关的人才才是该专业应培养的目标,即使涉及到环境设计等专业内容也应与产品设计有关联。 通过前面对于工业设计专业培养目标的简单梳理,笔者认为,就我国目前的社会环境以及社会需求来看,急需切实可行的、准确定位的实质性的工业设计专业的培养目标来指导课程体系的重要要素,如课程内容、课程结构、课程实施以及课程评价。课程目标的准确及可行性与工业设计人才培养休戚相关。 工业分析专业论文:工业分析专业实验教学质量体系构建 摘 要:以专业知识技能目标培养为主线,结合用人市场和国家职业技能鉴定要求,将培养目标按知识点和技能点进行分解并划分到相关专业基础课和专业课中,形成以学生为主体,以能力为中心,全面提高分析专业综合素质的实验教学质量体系。 关键词:实验教学 质量体系 操作技能 系统构建 实验教学在培养和优化应用型人才知识能力结构的过程中起着重要作用。为保证实验教学在整个教学体系中的基础地位,使之符合工业分析专业技能培养目标要求,我院运用先进的教育理念,通过对实验教学体系、内容、方法手段和教学质量保障体系的改革,构建了一体化、多层次、开放式、研究型的实验教学体系。 1 确定符合教育规律的实验教学改革总体思路,结合专业培养目标,从培养方案着手,构建一体化的实验教学体系 为了适应新世纪人才培养的需要,突破传统的实验教学模式,使实验教学具有验证、综合和探索三大功能。考虑到专业特点和学院的具体情况,保证改革的可行性。实验教学改革以“拓宽基础,提高素质,强化能力”为原则, 进行整体性设计,构建基础、综合、研究和开放性多层次的实验教学体系。 实验知识技能教学以化学检验工国家职业鉴定规范和教学计划主干课作为两条主线,构建以能力培养为主线的基础、专业、拓展应用平台,建设与理论知识学习相结合的实验专业知识技能教学结构体系。其中化学检验工国家职业规范―能力体系分解为基本能力、检验基础、扩展技能、技能应用和技能扩沿模块,通过综合实验或专业综合实验搭建专业基础、专业分析、专业扩展、应用扩展平台,引入基础标准教学、工程实践教学、标准综合应用,将课程常规教学体系作相应调整,分阶段实施,最终以化学检验工鉴定规范进行考核,以保证学生取得国家职业资格证书。 优化应用型专业人才的整体培养方案,优化课程结构是实验教学体系改革的核心。完善和修订实验教学大纲、教学计划,调整实验教学内容,强化质量考核评价方法,逐步建成提高学生专业知识技能的一体化实验教学体系[5]。 2 立足人才培养目标,构建适应技能培养需要的实验教学课程结构体系 工业分析与检验为国家职业鉴定92个工种之一,有一整套非常成熟的鉴定方法,要求学生动手能力很强。为此我们在制订教学技能培养总体方案中要求在分析化学、有机分析、仪器分析、工业分析等实验课教学中对于学生实验基本技能进行培训,利用相应的综合实验对已掌握的实验技能进行强化,以达到熟能生巧的目的。在适应技能培养需要的实验课程结构体系中,通过技术相近的专业基础课实验和专业课实验进行整合,课程内容与实验教学专业知识技能密切联系,结合专业的核心要素,并以培养能力为主线,将每个系列分为3个层次:从专业能力、综合素质、职业能力培养入手,建设专业操作技能平台,形成分层的课程群链,改革实验教学方法、全面提高实验教学质量。 根据教学大纲,结合能力分解表,通过分析化学、仪器分析、有机分析理论课的学习,使学生能够达到分析工“应知”鉴定基本要求。当分析化学课和综合实验结束后,学生能够达到初级分析工“应会”鉴定基本要求;当有机分析、仪器分析和相应的综合实验结束后,学生能够达到中级分析工“应会”鉴定基本要求;当工业分析和综合实验结束后,部分学生能够达到高级分析工“应会”鉴定基本要求。经过“应会”培训,学生达到:(1)有很强的规范化实验操作能力分析;(2)由于采用国家职业技能鉴定统一试卷中级工技能考试评分记录表进行实验操作考核,使学生参加学校组织的劳动和社会保障部化学检验中级工国家试题库职业资格鉴定中“应会”操作能够全部通过。 3 改革实验内容,构建以能力培养为主线多层次的操作技能平台 构建专业实验教学结构,必须改革实验教学内容,对实验教学内容体系进行整体优化。必须处理好理论教学、实验方法、实验教学内容与人才培养的关系。注意创新与适度、数量与质量、统一和多样的关系,加强实践教学环节的安排和设置,注重学生基本功培养。根据实验室功能和学科特点以学科专业建设为平台,对实验教学内容进行整合。按照课程与实验内容的内在联系,引导学生研究性学习,通过社会实践,培养学生创新能力,提高学生素质。以科研促教学,设置应用型、提高型实验,更新和优化实验教学内容体系。为此,我们将教学分为基础横向平台、纵向操作技能平台、扩展操作技能平台3个系列。使实验能力的培养贯穿于实验教学的全过程。 实验课程新体系中,要贯彻“少而精”的原则。适当调整实验教学的总时数,循序渐进地安排实验内容, 由简到繁、由浅入深、分单元、分阶段、分层次地进行实验教学,即:(1)基础层主要是验证性实验教学,对基础理论知识的再现;(2)提高层体现综合性、设计性教学,进行独立的实验教学;(3)创新层主要是探索性教学,强调科研、第二课堂多种形式相结合的实验教学。既能满足学生的共性培养需求,又能满足学生的个性发展。在改革中,增加各实验教学平台设计性、综合性、研究性内容,减少验证性实验,倡导学生尽早参与教师的科研,促进教学与科研的结合。经过更新、调整、优化组合,基础与现代相结合,实验教学内容与科研、科技创新、工程应用实践相结合,实现纵向和横向知识体系的相互渗透,形成良性互动。 4 推行开放式实验教学模式和多元化的实验教学方法 开放性实验支持并满足学生课程设计、毕业设计(论文)、学科竞赛、自主实验、科技创新实践活动的开展。学生组织开放性实验的全过程,包括立题报告、资料查阅;试剂、仪器设备、实验步骤等,教师进行指导和实验评价。采用开放式实验教学,可为学生的自主学习创造有利条件,可提高实验教学质量[9,10]。针对分析专业学科特点,采用不同的教学模式,推行研究型、开放式实验教学,使实验教学从传统的“知识传授”转变为“知识、能力、思维”综合素质培养。开放式实验教学,针对台套数有限的精密分析仪器教学实验,可减少分组人数,提高设备利用率。 为提高学生的动手能力,强化能力培养,必须将实验教学内容与方法的改革结合起来。不同的实验教学环节应采取不同的指导方法。(1)由教师讲解仪器的操作方法、基本原理、误差的来源和注意事项,教师可进行示范操作,也可以找学生操作,其他学生对其操作给予评价,训练学生操作仪器的基本实验技能。(2)对于验证性实验,教师应以辅导为主,对学生的实验过程实施监控。应给予学生充分的实验时间,及时发现和解决学生在实验过程中遇到的问题,因人施教,重点指导,使不同水平的学生,都能得到培养和提高。(3)开设设计性实验,可培养学生的创新意识。学生自行选择实验内容,设计实验方案。加强实验前教师与学生对实验方案及实验方法的讨论,探讨重要实验内容。在实验过程中针对学生提出的问题,教师及时给予适当的指导。(4)结合科学研究和毕业设计开设综合设计性实验,可有效地培养学生独立分析问题、解决问题的能力。毕业设计的选题往往来源于工程实际。具有实践性、思考性、综合性特点。因此,结合毕业设计选题,学生在完成实验的全过程中,需要搜集大量资料,明确目的、制订方案、观察分析实验现象,进行测试,对数据进行整理和分析并给出结果。综合设计性实验可切实提高实验技能和运用实验解决问题的能力。 5 建立和完善立体化的实验教学保障支持、质量监控体系 只有建立了多途径、多形式、多措施、全方位的实验教学质量保障体系,才能使实验教学质量不断提高[11]。建立新型的实验教学体系,需要有完整的实验教学要求与规范(实验教学管理办法,实验教学评价及考核办法);有明确的实验室规章制度、相关的国家法律法规和科学的实验室标准化管理及运行模式,以及良好的实验教学师资建设等基本保障。 实验教学体系的建设,提高实验教学质量还要靠主管部门投入与建设以及内部管理与改革。要有完善的实验教学保障系统。(1)必要的环境、场地以及一定数量和质量的仪器设备是完成实验教学体系改革的条件保障。大力开展实验室建设,为学生能力培养和教学体系改革提供有力的保证。(2)执行院系两级实验中心的管理模式,变资源分散为资源共享,也是实验教学体系改革的重要保障。实验教学内容体系改革,改变原来以课程为依托的实验教学模式。可以使教学和实验人员逐步摆脱隶属于某门课程的束缚。开放式教学要求实验中心人财物的共享,可以改变实验室各自为政的局面,可极大提高实验室仪器设备的利用率。 6 结束语 实验教学内容改革必须抓好两个关键环节的工作,即人才培养方案和实验教学大纲的制订,以创新精神和实践能力培养为主线,通过提高学生的自主学习兴趣,充分发挥学生的积极性和创造性。以实验教学手段和方法的改进为突破口,以实验室开放式教学为载体,推动内容体系的重构。实验教学是实现高职培养目标的主体教学之一,它的成功与否是高职教育能否真正办出成效、办出特色的关键。通过建立科学、系统、完整的实验教学规范,引进全面质量管理理念,对质量监控体系进行优化,有利于实验教学质量的持续提高,增强办学实力。改善实验教学条件,强化师资队伍训练,这对于保证和提高实验教学质量发挥着基础性作用;保证实验室建设和实验教学质量不但是重点大学发展的重要教学元素,也是高等教育市场竞争和生存的核心。 工业分析专业论文:高职工业分析与检验专业化学实验教学改革初探 【摘 要】为提高高职化学实验教学质量,改革化学的实验教学,包括实验内容、教学方法、考核方法等,新实验教学体系激发了学生的实验兴趣,提高了学生实践操作水平,为培养技能型工业分析与检验人才奠定了基础。 【关键词】高职教育;化学;实验教学;改革 高职教育以培养应用技术型人才为主,而高职院校的工业分析与检验专业又是向企业和化学检验岗位培养高素质的技能型人才。各门化学课程既是工业分析与检验专业的核心课程,又是从事岗位工作的必修课程,这些课程实践性强,对培养学生基本的实验技能、树立严谨的科学态度、提高创新能力有着举足轻重的的作用。为了提高化学的实验教学质量,笔者结合工业分析与检验专业的工作任务和岗位能力,尝试进行化学的实验改革,着力建立有专业特色的化学实验教学体系。实验教学对培养学生的观察能力、实事求是、严肃认真的科学态度有着重要的作用。 一、分析现状,明确实验培养目标 各门化学课程中的理论知识和实践操作与工业分析与检验专业的后续专业课程有着密切的联系,也为今后从事的专业岗位工作打下基础。现有的各门化学课程实验教学体系验证性实验过多,综合性实验较少,学科性过强、与专业对接程度较弱,缺少针对性和实用性,缺少高职化学课程特点和检验专业的特点;同时高职院校学生的入学起点较低,生源中大多数是文科生,少数为理科生,生源参差不齐,动手能力更是有较大差别,以往的考核方法已不能全面的提升学生的能力,因此,需要建立有工业分析与检验专业特色的化学实验教学体系。 根据工业分析与检验专业特点及岗位用途的要求,化学实验教学应坚持“需用为准、够用为度、应用为先”的原则,使学生掌握检验专业所需的化学基本实验操作技能,树立科学严谨的工作作风,培养专业的职业素养和创新能力。 二、建立符合职业技能要求的化学实验教学体系 1、改革现有的实验内容 工业分析与检验专业现有的化学课程教学内容主要是无机化学、有机化学、分析化学,实验内容各自独立,教学目标分散,针对性不强,缺乏与职业技能密切相关的内容。根据对职业岗位能力的分析,结合化学实验的特点,将实验内容进行整合,构建一体化的实验教学体系。新实验教学体系融合了学生从业所需的知识、技能、态度等基本要求,使学生实验能力的训练循序渐进,逐步提高操作水平。新实验体系模块设置见下表。 新的实验体系注重了化学实验之间的相互融合,减少了一般性的验证实验。基础实验模块中培养学生化学基本实验操作技能;任务引领模块中选择与职业工作相关的实验内容,学生在领取工作任务后独立完成查阅资料、制定检验方案、配制试剂、实验测定、数据处理等工作环节,激发学生的实验兴趣,改变过去教师讲解原理、步骤、注意事项而学生“照方抓药”的状况。综合实验模块通过学生小组或团队合作,共同完成有机合成、提取、分离等操作实验,提高学生的团队合作能力。 新化学实验体系表 实验模块 教学内容 基础实验模块 化学实验基本操作技能,如玻璃仪器洗涤、称量、数据处理、试剂配制、移液、定容、过滤、蒸馏等操作 任务引领模块 与职业岗位工作基本操作相关的实验内容,如食醋中总酸度测定、混合碱测定、水中总硬度测定、水中微量铁测定等滴定分析操作、分光光度分析等 综合实验模块 综合技能应用,如茶叶中咖啡因提取、阿司匹林合成、植物色素的提取分离等 2、改革教学方法 多媒体具有直观性、信息量大、交互性强等特点,将多媒体与实验教学相结合,可提高实验课堂的教学效果。利用多媒体进行实验教学展示,可以播放视频录像、多媒体课件,将实验过程中的操作规范、仪器的安装过程、精密仪器的使用方法等展示给学生,使实验操作直观明了,学生可以在实验过程中随时进行回放、放大,这样既减轻了教师的工作强度、提高教学效率,也增强了学生的信心,提高学生的实验热情。 3、改革实验考核方法 以往的实验考核主要依据学生的平时实验情况,实验成绩的评定为:实验态度(30%)+实验操作(30%)+实验报告(40%)。学生实验操作中由于人数较多,教师只能粗略评价学生的态度和操作能力,学生的实验热情不高,减少实验规定测定次数,甚至编造实验数据,抄袭他人实验结果,使得考核结果不能做到公平、公正,因此要制定科学的评分体系进行实验考核。新制订的考核方法包括三个部分:(1)平时实验表现(50%),包括学生的出勤率、实验预习、实验操作规范程度和预习报告;(2)独立操作考核(30%),期末进行,从任务引领模块实验内容选择三个工作项目,考核时由学生抽签获得工作任务,在限定时间内完成实验要求,并随机抽题回答与实验操作有关的问题;(3)综合实验考核(20%),在综合实验模块中进行,学生分小组实验,考核团队的合作成果(合成的产率、提取的质量等),根据实验结果排序打分。 4、开展丰富的课外实践活动 技能鉴定、技能竞赛都是培养学生创新精神和创新能力的重要途径之一,是创新教育的特殊形式和有效载体,同时也是对创新教育质量进行检验的良好手段。技能鉴定、技能竞赛,主要考查学生实验方法和试剂的选择、技能操作、数据记录与处理、实验结果分析。学生可以选择指导老师进行辅导。竞赛的学生从院级竞赛中获奖学生选拔参加市级、自治区级的大学生化学技能竞赛;技能鉴定的学生都能考取中级技能证,这些活动不仅可以提高学生的实践操作能力,培养学生严谨的科学态度和竞争意识,对实验教学的改革也起到了很好的推进作用。 综上所述,为了提高化学实验教学质量,对实验教学体系、教学方法、考核方法等进行积极的探索与实践,并取得一定的效果。教师发现学生参与实验的主动性有所增加,实验室开放、技能鉴定、技能竞赛的参与人数也越来越多,后续专业课程中对学生操作的反馈评价也较高。今后还将在实践中不断完善教学体系,以适应高职检验专业应用技能型人才培养的需要。 工业分析专业论文:新疆工业设计专业毕业生就业现状分析及对策研究 摘要:本文通过对新疆工业设计专业毕业生就业现状的深度调研,分析了目前新疆工业设计专业毕业生的就业现状和原因,并从提高毕业生设计能力、就业能力,提升毕业生对企业开发产品的兴趣等方面提出了应对措施,最后对新疆工业设计专业教学模式的改革及专业发展前景进行了展望。 关键词:工业设计 就业率 教学方法和手段 1 引言 近些年,国内企业对工业设计专业毕业生的需求量日渐增加。新疆作为欠发达地区,目前还没有一所专业从事工业设计的设计公司,而且新疆地区拥有工业设计部门或人员的制造企业也极少,即使像中收农牧机械公司、新疆机械研究院股份有限公司这样的大型农机制造企业也只是近几年才开始重视工业设计,企业内部对工业设计人才也极度缺乏,同时工业设计任务也较少,对工业设计毕业生的需求量非常有限,目前,工业设计专业的毕业生在新疆本土就业形势十分严峻。 2 新疆工业设计专业毕业生就业现状及原因分析 2.1 就业现状 新疆大学机械工程学院(其前身是新疆工学院机械工程系)自2001年开设工业设计专业,最初的招生规模是每年招收二个班(一民一汉,人数共60人左右);近5年来,由于该专业毕业生就业形势不容乐观,其招生规模变成了一年只招一个班(30人左右),其中60%~70%的生源来自新疆南北疆各地州、市县,30%~40%的生源来自外省市,如甘肃、陕西、河南、山东、四川、湖南、广东等地,由于绝大多数学生之前没有专门学习过美术,没有美术基础,所以在专业学习过程中对产品外形的表达和把握能力没有应有的灵感,但这些理工类学生,特别是男生,其逻辑思维能力、空间表达能力都很强,他们对工程图学、机械构造等都非常敏感;根据这一特点,新疆大学在制定人才培养方案时没有选择3C产品之类造型感性要求较高的产品作为专业方向,而是把更具理性的机电类产品的设计作为工业设计专业的培养方向,立足于新疆区域经济发展现状,朝着有利于学生未来就业来设置教学目标。 通过对历年来工业设计专业毕业生的去向分析表明,新疆大学工业设计专业的毕业生大致有四个去向: 第一,在企业从事实际设计工作,这部分人数约占80%,其中,真正从事工业设计的不到60%; 第二,考研,是近年来全国的本科毕业生,包括工业设计专业的毕业生日渐热门的一个选择:由于考研存在一定的难度,目前这类毕业生占10%左右; 第三,进入设计类院校和科研院所,从事设计教育和研究工作,目前由于高校对师资学历要求的提高,大多数学生只能进入专科或职业院校,这类人群数量在10%以下; 第四,转行。由于新疆设计用人市场有限,早期工业设计毕业的学生转行率有时高达60%~70%,这些人进入到公务员、平面设计、室内设计、电脑艺术设计等行业, 或从事市场营销、宣传广告、企业策划等工作,或其它与所学专业完全不相干的行业。 2.2 原因分析 第一,沿海发达地区文明程度较高,经济高速发展,对工业设计人才的需求量较大,所以,工业设计毕业生就业的地区差异性跟城市的经济发展水平和文明程度有着相当的关系[1]。作为西部少数民族地区的新疆乌鲁木齐市,工业设计毕业生就业形势更加严峻。 第二,新疆工业设计专业的教育教学水平仍处于初级阶段。有从事工业设计经历的资深教师极其匮乏、缺乏实习基地及实训教师资源、教学体系仍需进一步完善。 第三,目前,新疆的工业设计专业学校教育与市场需求脱节的矛盾非常突出。生产企业急需工业设计方面的人才,但企业需要的知识或技能毕业生很生疏或者根本从未涉足。 第四,新疆市场或企业的工业设计部门建设不完善。目前,新疆境内有设计部门的大型知名企业或者是专业的设计公司寥寥无几,加上疆内许多企业自主创新能力有限,对工业设计的重要性了解甚少,因此造成了对工业设计毕业生的误用、滥用或者人才浪费等情况。 3 提高工业设计专业毕业生就业率的应对措施 第一,提高对毕业生设计能力的培养。 加强学生对产品造型能力的培养,同时强调学生对产品的结构、工艺和功能创新的必要认识和了解,提升学生的设计能力 [2]。 第二,提升毕业生对企业开发产品的兴趣。 让学生充分了解产品的内涵和外延,提升他们对企业所要开发的产品的了解是将来他们是否适应企业需求的非常重要的一个方面[3]。 第三,让毕业生熟悉企业。 加大实践教学培养力度,增加学生到企业内部参观、实习的机会,让学生对设计类企业有全面地了解,包括企业的组织构成、部门分工、设计流程等状况。 4 结语 新疆是西部大开发的桥头堡,周围企业除八一钢铁公司、中石油、石化公司等大型冶金企业之外,其他基本以装备制造业为主,生产大型机械装备设备、风电场大型设计等机电产品的企业比较多,如金凤科技、新能钢构、机械研究院、中收农牧机械公司等对设计人才需求量大。将工业设计专业人才培养的教学目标设定为以机电产品设计为主攻方向,可以满足地方和区域经济发展和企业的实际需求,有利于学生就业 [4]。 工业分析专业论文:浅谈工业分析专业教学模式改革的实践探索 【摘 要】 工业分析与检验专业主要培养工矿企业分析岗位的中级分析人员,针对分析专业职业教育的特点,如何提高学生的职业能力,本文记载了在教学过程中对工业分析与检验专业原有的教学模式进行的改革尝试,采用以职业能力为本位的CBE教学模式,主要从培养计划、课程体系、教材内容、教学方法、教学评价方法这五个方面进行改革,为企业培养出专业知识够用、操作技能高、有敬业精神、操作规范的深受企业欢迎的中职学生。通过教学改革,可提高学生学习积极性,使学生对知识的掌握较好、动手能力较强,职业习惯增强,学生毕业后能较快地适应岗位工作,并受到企业的好评。总之,从学生、用人单位、教学效果等几方面分析比较,这次教学改革在工业分析与检验专业教学中是切实可行的教学方法,值得推广。 【关键词】 工业分析 职业能力 教学改革 工业分析与检验专业主要培养面向工矿企业分析岗位的中级分析人员,学生毕业后,除了必须具备足够的化学分析和仪器分析的基本理论外,实际操作能力要达到中级分析工水平。由于分析岗位针对性强,无论是在化工、石油、食品、纺织、冶金、环保、商检等行业,对从事分析工作的毕业生操作能力的要求都比较集中,因此如何提高学生的职业能力是我们工业分析与检验专业职业教育迫在眉睫的大事。 根据当前和今后长期存在的中职学生的状况,曾在本校组织并主研了工业分析与检验专业《以职业能力为本位的CBE教学模式改革》实践探索的课题研究,通过市场调研和企业用人需求,确定人才培养模式,并对专业结构和专业教学计划进行调整,在课堂教学中对原有的教学模式进行大胆的改革尝试,旨在为企业培养出专业知识够用、操作技能高、有敬业精神、操作规范的深受企业欢迎的中职学生。 采用模块化教学和目标教学相结合的教学模式,寻找理论教学、社会需求、学生实践的结合点,探索解决企业用人供需的矛盾,力图使企业用的满意,学生干的满意。具体来说就是在分析专业的三门主干课的教学中采用了理论和实践教学同期进行,使用了在“做中学”、“学中做”的方式,通过“做”启发学生发现问题,通过“学、做”结合使学生学会分析问题,解决问题,培养学生养成良好的职业习惯,最后提高学生的职业能力。 经过几年的教学实践认为,在教学改革中,采用以职业能力为本位的CBE教学模式,使学生在“做中学”、“学中做”,能使学生学习积极性提高,并且能使学生对知识掌握程度和技能掌握程度都有所提高。 1 教学改革的方案 1.1 培养计划的改革。制定培养计划时注重知识、能力与素质的合理构建。我们把知识结构的重心放在分析专业知识的基本应用上,“基础”与“专业”的比例适当。技术能力方面,我们培养和训练分析岗位所需基础能力、专业能力、分析能力。为了突出这三方面技能的培养,在各个课程中安排足量的实训内容和综合训练项目,使毕业生成为既有基本技能,又有专业技能,同时具备职业道德的中级分析检验工。通过就业指导和专业课程的学习,使学生深刻理解分析工的职业内涵从而激发学生的学习兴趣。同时刻意创建良好的职业氛围,促使学生形成积极向上的自我意识,引导学生正确认识自我,不断塑造自我。 1.2 课程体系改革。 1.2.1 根据知识与能力要求,设立课程模块。在课程设置上,以职业岗位能力为主要依据,安排每门课程,重视课程的实用性和实践性,以及课程体系的整体性和可操作性。课程模块结构如下:①知识与素质模块。包括公共文化基础教学、专业基础知识教学、专业知识教学三个模块;②专业技术操作模块:包括无机定量分析、工业分析与环境监测、仪器分析技术、中级分析工技能培训、毕业专题实验等模块。 1.2.2 根据课程的具体培养目标,将每门课程划分为若干个子模块,设立若干章。每个子模块单独存在,又相互联系。这些子模块(即:章)又由若干个专项能力构成,设立若干节。为了达到专项能力的培养目标,将涉及的知识和技能划分为相应的模块,即将专项能力(节)划分为知识基础模块、技能基础模块和专项能力模块三大类。知识基础模块是学生应掌握的专项能力所涉及的理论知识模块;技能基础模块是学生应掌握的专项能力所涉及的基本技能模块(包括:溶液配制、仪器使用、标准溶液的配制和标定等);专项能力模块是学生应掌握的专项能力所涉及的专项技能模块。 1.2.3 课程开发的思路。首先,基础理论体现“够用”原则。基础理论课的开设以“够用”为原则,建立文化基础课和专业基础课,不苛求学科体系的完整性。基础课的开设是为专业课服务的,强调实用性和应用性。适当削减了数学和物理的学时,对知识点的学习也有所侧重。 其次,根据教学目标整合课程。中职教育要体现学生对专业技能的掌握,因此在教学过程中,根据实际情况将部分课程进行整合。例如将无机化学、有机化学和物理化学三门课程进行整合,形成课程体系中的“化学基础”课程;将工业分析、有机分析和环境监测三门课程进行整合,形成课程体系中的“工业分析与环境监测”课程;授课教师以完成单项分析任务为主线,融合以上课程的内容来组织教学。 最后,开设整学期的综合训练课程。在第五、六学期安排整学期综合训练教学。包括毕业专题实验和顶岗实习,使学生在实践中对所学知识融会贯通,增强学生就业竞争力。 1.3 教材内容的改革。教材内容的改革,主要体现在打破原来的教材体系,以专项分析任务为主线,先作理论基础知识的学习和技能基础的训练,再深入专项分析任务的完成。总体思路就是:将以前的教材内容,分解为若干个具体的分析任务,再根据分析任务涉及的理论知识和技能知识,作进一步的讲解,最后,才是完成该分析任务的理论知识和技能训练。 在几年的教学实践中,对工业分析与检验专业的三门主干课,即专业基础课无机物定量分析、专业课工业分析与环境监测、专业课仪器分析技术,根据培养目标和课程改革的需要,分别进行了教材、学材、鉴定指南、教师指南、学生指南的编写工作。具体的编写思路: 1.3.1 教材的编写思路。主要内容:按每门课程的知识体系组成课程的章次,再根据实际的分析任务(即各种专项能力)单独组成各章的节次,每一节中根据分析任务所需的知识从知识基础、技能基础、专项能力三个方面进行阐述。知识基础包括完成这种专项能力所需要的理论知识;技能基础包括完成这种专项能力所需要的基础操作技能,如溶液的准备、仪器的选择和使用、标准溶液的配制与标定等;专项能力则是具体的分析任务的步骤、结果计算、数据处理等。 1.3.2 学材的编写思路。主要内容:包括学生上课时填写教材的主要内容(相当于笔记)、课堂练习,下课之后的课外作业布置,技能训练完成后的实验报告等。 1.3.3 学生指南的编写思路。主要包括:课程的基本要求、授课计划,教材的主要内容,教师上课的板书、例题,课后思考与练习的答案。 1.3.4 鉴定指南的编写思路。主要内容:包括各章节的内容小结、知识考核表、技能考核表等。 1.3.5 教师指南的编写思路。主要内容:包括教师上课的安排、课堂教学设计等。 1.4 教学方法的改革。主要采用模块教学和目标教学相结合的教学模式,将理论教学内容分解到各个专项能力中,在实验室里完成理论知识的学习和专项能力的培训,体现理论知识够用为度。为使实践性教学环节得以落实,我们大胆尝试着将课堂转到实验室里,为了使学生达到专项能力的培养目标,在教学中先提出目标,然后再作知识准备和技能准备,在教学方式上,采用边讲边练的手段,理论讲到哪里,马上用实验来验证,这样打破了理论教学与实践教学的界限,使学生能有足够的学习时间来进行实际操作,充分体现“教中学”和“学中做”的教学原则,从而保证对学生综合能力的培养循序渐进,逐步深入。教师则需要有指导完成专项能力的培养目标的专业综合能力、组织能力和课堂掌控能力等,能做到收放自如,因此此种教学方法对教师的要求很高,但对学生综合素质提高有很大的帮助。 具体做法是:在学习“混合物分离的一般方法”这一节内容时,介绍物理分离法,实验班采用在实验室里上课,讲蒸馏法时,是将蒸馏所需要的各种仪器放在实验台上,一组一套,每组进行仪器安装,然后老师再一组一组的检查,点评,并给每组打综合成绩。而在其他班则采用在教室里上课,是将蒸馏所需要的各种仪器画在黑板上,让学生在黑板上画出组装图,老师进行检查,点评,并给画图的同学打成绩。在仪器分析教学中,采用分组拆装仪器,进行直观教学,使学生在实训过程中不但掌握专业能力,而且培养了合作、协调等社会能力和从实践中学习、计划等方法能力。这样由于教学方式上的改革,使实验班的学生有更多的时间和机会进行实际操作训练,技能水平和熟练程度都得到提高。 1.5 教学评价方法的改进。在实际的教学过程中,以职业能力教育为中心,通过教学使学生具备分析岗位所需的各项职业能力。在理论教学结果评价时,主要考察学生是否掌握了本专业够用的专业知识;在实践教学结果评价时,主要看学生是否能达到能力目标所规定的要求,而非实施过程,即在考核学生实践能力时,注重学生能否达到职业能力的要求,而不是看学生是否做过实验、做过多少实验。在每个专项能力训练后,根据鉴定指南中知识考核表和技能考核表对学生进行评价。在期末时,课程评价方式从三方面(期末考试占40%,专项技能水平占30%,平时成绩占30%),进行综合评定,给出课程的总评成绩。 2 教学改革的效果 2.1 学生问卷调查结果。在教学改革开展一段时间后,组织了一次关于本次教学改革的学生问卷调查,就“是否愿意参加实验班的教学、对现在教学方式是否满意、与上期学习兴趣比较、知识学习情况、技能掌握情况”几个方面作了调查。调查结果表明:93%的学生都愿意参加实验班的教学。实验班有76%的学生对实施本课题的教学方式表示满意,对比班有63%的学生对原有教学方式表示满意。实验班有33%的学生学习兴趣比上期高,有19%的学生学习兴趣比上期低;对比班有13%的学生学习兴趣比上期高,有37%的学生学习兴趣比上期低。实验班有19%的学生表示知识学习懂了,对比班有11%的学生表示知识学习懂了。实验班有30%的学生表示学会了操作技能,对比班有26%的学生表示学会了操作技能。 综合以上的调查数据说明:通过开展教学改革以来学生学习积极性提高了,大多数学生能够接受此教学模式的改革,并且知识掌握程度和技能掌握程度都有提高。 2.2 本校教师的评价。在实施教学改革的班级,主要进行了《定量分析技术》、《仪器分析技术》、《工业分析与环境监测》共三门分析专业主干课程的教学活动。历时一年半,取得如下几方面的效果: 2.2.1 学生对知识的掌握较好。在教材开发时编写开发了“学材”,“学材”的内容注重对知识点的掌握,在课堂上完成对主要内容的填写,课后完成练习题,针对学生对习题中计算难的问题,编写了一定量的例题,帮助学生理解题意,提高了学生解决问题的能力。“学生指南”是教师上课的板书,注入了新仪器、新方法的模块,使学生对现代分析方法和仪器有较多的了解,拓宽了知识面,对今后从事相关工作提供帮助。“鉴定指南”是对教学内容的小结,注入了能力考核模块,使学生全面了解课程学习的目标,熟悉了课程考核的目标,使学生对知识的掌握比其他班好。 2.2.2 实验班动手能力较强。在实施教学改革的班级,学生的实训项目比普通班级增多,实习实训时间增长,为学生进行实训操作提供了极大的方便。使得该班学生实际动手技能得到了普遍提高。尤为突出的具体表现是:①在国家“中级分析工”职业鉴定和考核中,该班学生在为期两周的培训中,基本操作熟练,动作规范,80% 以上的学生能完成对分析天平称量、各种溶液的配制、标准溶液的制备及物质含量的测定等相应操作。在本次考核中,合格率达到100%,其中优秀人数 17人,占该班人数的41%,比其他班级高17个百分点。②在实验课中,体现在完成同类型的实践课时用时少,且得到的实验数据较平行班好。③在学校组织的化学分析技能比赛中,有10个班级,初选出40位学生参加比赛,奖项设置:团体奖6个,个人奖9名。比赛结果:实施教学改革的班级,获得团体一等奖,并获得个人奖项3名(分别是第1名、第3名和第6名)。这充分体现了“分析专业以能力为本位的CBE教学模式”实施后的良好效果。 2.2.3 职业习惯增强。在教学中教师根据学生的能力不同,将实验班分为多个小组,对知识点展开讨论式教学;在小组间展开竞赛,增强学生的合作意识,培养团队合作精神;也锻炼了优生的工作能力;同时进行实验台面的工作仪器、药品试剂有序摆放、台面的整洁等实验室工作作风的培养,使学生在今后工作中尽快进入角色。 2.3 毕业生跟踪调查。参加试点的班级学生,毕业之后,我们组织了一次毕业生跟踪调查,从用人单位的信息反馈表明:参加试点班的学生,其综合职业能力明显提高,具有知识面宽、上手快、岗位的适应期短、基本操作规范化、熟练程度与其他班的学生相比有显著提高的优点,且具备了良好的职业修养,用人单位大多将他们安排在专业对口的岗位上,事实上这些毕业生也确实能较快地适应岗位工作并受到企业的好评。 3 教学改革实施成本分析 本次教学改革为培养工业分析与检验专业学生的职业能力,采用“做中学、学中做”的CBE教学模式。因此大量的教学环节是在实验室中完成的。这就造成教学成本必然高于普通班的教学成本。主要体现在以下几个方面: 3.1 实验药品、试剂用量增加,仪器的损耗费用增加。例如:学习“废水中总铬含量的测定”这一环节时,采用可见分光光度法测定。实验班教学时,教师准备未知样品,然后由学生通过试验确定样品预处理方法,试测定等确定样品的取样量,最后完成。使学生明确工作曲线法的测定要求,样品处理的原则和处理方法等知识要点。而普通班教学则由教师讲出样品处理方法、样品的取样量,总结出工作曲线法的测定要求。两种模式比较:实验班比普通班多用硫酸约(100ml)、高锰酸钾20g、乙醇(50ml)、其它药品若干。 3.2 实验仪器和教学设备投入费用增加。学生要能做到“做中学、学中做”,必然需要大量的实验仪器,特别是大型分析仪器。推广后,对实验设施的数量要求较多。另外,在教学过程中,对教学环境有一定的要求:实验室里既能容纳学生做实验,还需要在实验室中安装多媒体设备,能进行理论教学和实验视频观看。这就必然增加教学费用,当然有些费用是一次性投入。 3.3 学生书本费用增加。由于针对本次教学改革,开发了一套校本教材,即工业分析与检验专业的三门主干课,无机物定量分析、工业分析与环境监测、仪器分析技术,分别有教材、学材、鉴定指南、教师指南、学生指南等五本书,学生由于教材增加,其书本费用也会相应的增加。 总之,实验班在进行专业主要课程的学习中,学校方面:对仪器和教学设备的投入,会增加;因为多数环节都是在实践中进行,其教学成本比普通班高约20%左右。学生方面:由于教材增加,其书本费会相应的增加。 4 结论 本次教学改革通过在实验班进行工业分析与检验专业“以职业能力为本位的CBE教学模式”的实践探索,从学生、用人单位、教学效果等几方面分析比较,采用“做中学、学中做”的方式进行教学,在工业分析与检验专业教学中是切实可行的教学方法,值得推广。另外,配套开发的关于工业分析与检验专业主干课程的教学资料,有助于学生对专业知识的重点、难点、专业技能方面的学习和掌握。 通过教学改革,学生反映:学习积极性提高了,大多数学生能够接受此教学模式的改革,并且知识掌握程度和技能掌握程度都有提高。教师反映:学生对知识的掌握较好、动手能力较强,职业习惯增强。企业反映:学生综合职业能力明显提高,具有知识面宽、上手快、岗位的适应期短、基本操作规范化、熟练程度与其他班的学生相比有显著提高的优点,且具备了良好的职业修养,用人单位大多将他们安排在专业对口的岗位上,并受到企业的好评。 总之,通过教学改革培养出的学生,具备专业知识够用、基本操作规范、有敬业精神的特质,普遍综合职业能力强,上手快、岗位的适应期短、能较快地适应岗位工作,由于具有良好的职业修养,在企业从事专业对口的岗位,并受到企业的好评。 工业分析专业论文:垂直专业化分工视角下的中日工业部门产品内贸易分析 摘要:采用Hummels的估算垂直专业化比率的方法,运用中国2002~2011年的投入-产出数据,以及联合国商品贸易统计署的进出口数据,对中日工业部门的产品内贸易水平进行分年度分行业的计算。结论显示:两国间的产品内贸易水平呈现先升后降的趋势,技术密集行业的产品内贸易程度相对较高。这表明两国间的产品内贸易程度有很大的提升空间,我国对日本中间产品的进口依存度逐渐下降,可以采取一些有针对性的措施来促进两国产品内贸易水平的提高。 关键词:中国;日本;工业部门;产品内贸易;垂直专业化分工 随着经济全球化的快速推进,国际分工日益精细化,越来越多的产品生产不是在一个国家内部实现的,而是按照比较优势原则,将部分生产环节外包至其他国家,从而达到降低成本的目的。Hummels(1998)将这种国际分工模式称为“产品内贸易”或“基于垂直专业化分工的贸易”。产品内贸易是基于产品内分工的国际贸易形式:产品生产价值链的不同工序、不同区段、不同部件分布于不同国家时,形成了产品内国际分工,上游企业向下游企业提供中间产品,就构成了产品内贸易的主要内容。中国凭借丰富的劳动力优势,并且大力引进外资以发展对外加工制造业,由此加入到全球产品内分工体系中来。作为我国重要的经贸伙伴,日本对华投资的大规模增长将带动中日间的产品内分工,由此带动了两国产品贸易的发展。本文以工业部门为对象,实证分析中日间的产品内贸易发展水平,这对我国的工业发展具有重要的意义。 一、方法说明及数据处理 本文运用Hummels(2001)的方法测算了中日工业部门细分产业的产品内贸易指数。该方法包括了两个指标:(1)VS值是绝对指标,度量了进口的中间投入中用于生产出口的价值;(2)VSS值相对指标,即VS值在总出口中的比重。 (一)方法说明 (二)数据处理 本文主要从三个方面进行数据处理:第一,中日行业的进出口数据引自联合国商品贸易统计署(UN Comtrade),中国的投入产出数据表引自中国投入产出学会,由于分类标准的不统一,需要按联合国贸易分类标准对我国工业行业重新分类,参照盛斌(2002)的方法,确定42个部门,去掉其中的其他制造业、废品废料制造业、电力/热力的生产和供应业、燃气生产和供应业以及服务业,剩下19个部门作为文章的分析对象。第二,由于行业的进出口数据取自UN Comtrade,是用美元来标价的,而行业的投入产出数据是用人民币标价的,所以通过对国家外汇管理局公布的月度数据加总再取平均值,得到年度人民币对美元汇率数据,统一成人民币标价下的数据。第三,文中仅能查到2002、2005、2007三个年份的投入产出数据,借鉴马向前、任若恩(2004)的RAS方法,进行外推以补全剩余年份的数据。 二、中日工业部门产品内贸易指数分析 通过对我国19个工业部门的产品内贸易指数的测算,得出在2002~2011年期间,中国各工业部门总体上呈现出逐年下降的趋势,并且在近些年保持稳定的垂直专业化比率。具体测算结果如下表所示。 进一步进行结构分析,将工业部门区分为初级产品行业、劳动和资源密集制造业、低技术行业、中等技术行业、高技术行业五类,从各行业VSS指标的变化得出如下结论: 第一,初级产品行业、劳动和资源密集制造业。中日两国在金属矿采选业、纺织业上的垂直专业化分工水平较高,并且在达到峰值之后出现了大幅下降,分别由2002年的2.654%、1.744%下降到2011年的0.875%、0.225%。其他行业的VSS值则呈现出较平稳的发展趋势,其VSS值在0~1%区间波动。两国在初级产品行业、劳动和资源密集制造业中的垂直专业化分工呈现出的下降趋势,表明中国这两个行业对日本中间产品的依赖程度在下降,即我国这两个行业的国内中间产品供给能力与最终产品消费能力在上升,这也在一定程度上反映了中国该类企业正经历着由加工制造商向品牌商过渡的产业升级过程。 第二,技术密集行业。首先,低技术行业两个部门对日本的垂直专业化分工水平均呈现出先升后降的趋势,其中金属冶炼及压延加工业的VSS指标相对较高,在2006年达到了峰值2.5%之后,下降到了2011年的0.368%。其次,在中等技术行业中,中日在电气机械及器材制造业中的VSS指标波动较大,由2002年的1.094%上升到2004年的达到峰值8.32%,之后下降到2011年的0.543%;在总体上呈现先升后降的趋势。再次,中日两国在高技术行业的产品内贸易分工水平最高,其中仪器仪表及文化办公用机械制造业的垂直专业化分工水平最高,在2005~2007年间的VSS指标达到了15.40%、16.40%、21.29%,通信设备/计算机及其他电子设备制造业、化学工业的垂直专业化分工水平也较高,且波动幅度较小。 三、启示与对策 全球贸易分工格局的深刻变化给中国带来了重大机遇,随着区域经济一体化进程的快速推进,中日在工业部门的产品内贸易的发展对于我国有着重要的意义。第一,从时间上看,中国与日本间的工业部门细分行业的垂直专业化分工水平都经历了先升后降的过程,技术密集行业的波动幅度相对更大,这意味着两国未形成稳定的垂直专业化分工格局,中国的产业分工处于动态的变化状态。第二,随着我国制造水平、技术创新水平的提高,中日工业部门的产品内贸易分工程度不断下降,说明了中国对于日本中间产品的进口依存度在下降。这一变化将有助于我国在更高层次上参与国际产品内分工和竞争,从低成本、低价格优势向高价格的核心竞争力发展。第三,中日在中高技术行业的垂直专业化程度普遍较高,这也符合中国的产业升级趋势,中高技术行业作为高附加值部门,更多地参与到对日本的垂直专业化分工体系当中。总的来看,中日工业部门产品内贸易及垂直专业化分工程度还有很大的发展空间,特别是在后金融危机时期,适度地降低中间产品的进入壁垒,利用资源、市场及劳动力优势来促进中间产品进口,通过进口日本中间产品所产生的技术外溢效应,来推动我国工业的技术水平和核心零部件的生产能力。 工业分析专业论文:工业分析与检验专业基于工作过程的实训教学改革实践 摘要:实训教学是高职教育人才培养的重要环节,是高职教育实现其教学目标的关键。本文结合工业分析与检验专业实训教学改革的实际情况,从教学组织形式、课程内容、考核方法等方面对实训教学进行探讨。 关键词:基于工作过程 实训教学模式 校企合作 高职教育的实训教学是提高学生职业能力和综合素质的主要方式,只有加强实训教学,搞好实训教学,才能切实找到学校与企业、学习与工作、知识与技能之间的结合点与平衡点,才能打破教师与师傅角色、企业管理与教学管理分离的界限,实现多方面、全方位的融合[1]。但实训教学在教学观念、教学方式、教学保障等方面仍存在着一定的弊端,如双师型教师不能满足实践教学需要,实训条件的限制及执行不到位等情况。结合工业分析与检验专业实训教学的实际情况,从教学组织方式、教学方法等几方面对实训教学进行了一些探索。 1 实训教学的改革内容 基于工作过程是指“教学过程工作化,教学内容任务化,教学环境真实化,教师指导师傅化,学生管理员工化”,学生在学校的学习过程模拟工作过程,学生模拟生产岗位的员工,从岗位需求和职业标准出发,企业全程参与制定人才培养方案和课程标准,开发整合教学内容,加强课程教学改革。同时基于工作过程还可以增强学生的责任心和团队意识,在心理上逐渐完成从学生向员工的过渡,实现学生零距离就业上岗。 在实训教学过程中进行了四个方面的教学改革:(1)基于工作过程的课程改革。根据职业活动的要求和职业成长的规律,按照职业标准及岗位工作要求,企业全程参与人才培养方案和课程标准的制定,把实训教学内容进行序化,开发出项目化的实训课程。(2)教学组织形式的改革。摒弃过去教学中教师讲授、学生操作的单一组织形式,在教学实训过程中设计一系列新颖的、能动性强、有思考价值而又有生产需要的实训活动,引导学生自主动手、创造性发挥。根据工业分析与检验专业的特点,通过建设仿真企业的形式,以小组为工作单位,让学生完成“计划—实施—检查—评估”全过程,达到教学实训目的。(3)教学方法改革。采用“任务驱动、项目导向”的教学方法,以学生为中心,把教师、学生、企业生产、检验项目和实训场所有效组合起来,调动学生自主操作实训的积极性。(4)考核方法改革。基于工作过程的教学实训改革,改变了传统的单一实验操作考核方法,实行学生项目任务技能考核综合化,可以对学生的技能掌握程度、分析解决问题的能力、职业道德等全程进行评价。通过四个措施来保障实训教学的完成:加强校内外实训基地的建设;加强师资队伍建设;加强实训教材的建设;加强考评体系建设。 2 基于工作过程的课程改革 将实训教学同高职教育要求、岗位实际需要、国家职业标准三者相结合,根据企业调研情况确定岗位工作任务,在企业、社会、教师、教育管理者的共同参与下,按照工作过程进行基于教学论的组合和序化而开发整合形成教学内容。加强课程教学改革,校企合作对工业分析和检验专业的核心课《硅酸盐工业分析》进行了项目化课改,重点突出实训项目水泥的全分析、玻璃教学;针对水泥厂和玻璃厂生产实际及对化验员的岗位工作要求,校企合作共同开发出项目化实训课程《化验员基本能力实训》,学生在校内实训室仿真模拟企业工作岗位完成制定的项目测定,任务驱动、项目导向的教学模式极大的调动了学生的学习主动性,提高了学生的动手操作能力,提升了学生的实践技能。 3 教学组织形式的改革 进行了自主学习、小组合作学习、正面课堂教学(教师讲解分析)等多种教学组织形式的改革。学生在学校实训室进行的样品检测完全取自企业生产线,把学生分成工作小组,由学生自己推荐本组的小组长;然后由教师下达检测任务分给各个小组;各小组领到任务后由小组长带领组员进行检测方案设计,其中包括查阅国标、查阅文献及相关书籍资料、书写方案及讨论论证;各小组间进行方案评比论证,确定最佳的检测方案;各小组按照最佳最合理的检测方案执行任务,包括试剂的选择、仪器设备的选取、标准溶液的配制及样品的测定等;测定完毕,进行结果评比,由小组长代表本组发言,讲述整个测定过程的质量控制及数据的处理,小组之间互相监督,相互打分,既考核了过程又考核了结果,体现了考核的全面性,调动了学生学习的主动性,学生的自主学习能力明显提高。 4 教学方法的改革 进行了自主学习法、引导课文法、任务驱动法和角色扮演法等多种教学方法的改革。如在《化验员基本能力实训》实训过程中,首先基于工作过程把教学内容按照实际岗位工作进行项目化,按照实际工作要求把项目分解成几个任务,然后在任务的引领下,用引导课文法把学生导入学习情境,学生在整个实训过程中充当企业检测员的角色,最后在整个检测任务的驱动下完成项目、任务,引导学生进行自我管理式的学习。在完成项目的过程中,培养学生的综合职业能力,掌握完成项目、任务的方式、方法,经历完整的工作过程。 5 考核方式的改革 改变了传统的单一实验操作考核方法,实行学生项目任务技能考核综合化,可以对学生的技能掌握程度、分析解决问题的能力、职业道德等全程进行评价。对学生完成实训项目进行过程考核与结果考核相统一的评价。过程考核由各小组自我评价、小组间相互评价、教师评价组成,重点考核组员团结协作完成任务的能力、对任务进行分析解决的能力、查阅文献能力和实际动手操作能力等;结果考核是把各小组的测定结果与企业对同一样品的测定结果进行比较,通过结果的准确度来衡量。这种考核模式能够激发学生的竞争意识和团结协作意识,调动学生严谨认真对待学习的内驱力,提高学生学习的积极性。 6 基于工作过程改革实训教学内容,开发实训教材 邀请行业企业的实践专家召开座谈会,针对课程对应的职业岗位进行工作过程、工作内容的描述,通过专家们的描述,弄清职业岗位的工作要求和工作内容,通过专家们描述工作过程、工作任务和所需要的职业技能,教师们清楚了解各项工作的过程、内容及重要程度,并清楚各项工作所需的职业技能,然后再结合学生学习特点和高职学生基础,编制适应学生的实训教材,我们完成了《化验员基本能力实训》教材的编写,更切合学生实际并直接对应化验员岗位,对学生零距离上岗和职业资格证的获取都有很大的帮助。对工业分析和检验专业的核心课程《硅酸盐工业分析》进行了项目化课改,项目内容紧紧围绕化验员岗位任职要求和技能标准设定,针对性强,突出核心化验能力。 工业分析专业论文:基于工作过程导向的教学模式在工业分析专业的应用 摘 要:高等职业教育的人才培养目标最突出的是学生职业能力的培养,基于工作过程导向的教学模式,是以工作任务为中心来组织教学内容和教学过程。本文结合工业分析与检验专业的教学实际,对这一教学模式在课程开发、教学实施过程、教学方法等方面的应用实践进行探讨。学生通过完成具体工作任务实现技能的提高和知识的构建,提高学生适应职业岗位的要求,推动学生职业能力的发展。 关键词:工作过程;教学模式;课程开发;行为导向教学法;职业能力 随着高等职业教育的快速发展,招生规模不断扩大,竞争日益加剧,高职院校只有培养适应市场需求的人才,才能在激烈的教育市场竞争中立于不败之地。目前,高职教育与我国社会经济发展还不能同步,高职人才培养模式和课程体系构建与职业岗位相脱离,不能满足职业要求,主要表现在:我国传统学科课程理念根深蒂固,真正与工作过程相结合、以工作过程为导向的高职教学模式还处于探索阶段;教师对企业工作流程和岗位实际工作过程不了解,不知如何掌握“适度、够用”,教学内容与实际岗位需求脱节,编制的教学大纲、教案也有明显的学科体系痕迹。 云锡职业技术学院工业分析与检验专业的培养目标是拥护党的基本路线,具有良好的职业道德和综合素质,掌握本专业知识,具备从事工业原料及产品化学成分、结构分析工作、污染监测工作和实验室管理工作能力的高级技术应用性专门人才。为了使学校的教学更加适应企业的需要,使培养的学生“下得去、留得住、上手快”,根据职业教育的教学内容是工作岗位中所涉及的任务、知识、技能的特点,在工业分析专业的教学实践中,我们提出了“基于工作过程导向的教学模式”,以工作过程为导向,推动学生职业能力的发展,用全新的教学模式培养人才,这对深化学院教育教学改革,提高学院职业教育质量和办学质量,为地方和企业培养大批应用型工业分析人才,探索有云锡职业职业技术学院特色的职业教育发展道路,具有重要意义。 一、基于工作过程导向的教学模式 20世纪90年代后期,德国教育领域开发出了一种新的课程模式——以工作过程为导向的学习领域课程,通过一个学习领域的学习,学生可以独立完成某一职业的典型的工作任务,通过相互关联的所有的学习领域的学习,获得从事某一职业的职业能力和资格。 高等职业教育的人才培养目标最突出的是学生综合职业能力的培养,以工作过程导向创建一种以工作任务为中心来组织教学内容和教学过程的模式,其最主要任务是分析和探索如何在实践活动中获取知识和技能,学生通过完成具体工作任务实现职业技能的提高和知识的构建,使学生上岗后,能尽快符合企业的职业要求。为此,打破职业教育中学科系统化课程体系,构建“基于工作过程导向的教学模式”,已成为我国职业教育界的共识和期望。 1.基于工作过程导向的教学 所谓工作过程,是指为完成工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序。由于学科系统性与职业活动系统性并不等同,学科中抽象的概念和理论与职业教育的应用性存在着较大的差异,按照学科系统化课程体系开展教学,不可能培养学生全面的职业能力和关键能力。 基于工作过程导向的教学,以工作过程为参照系,以完成职业工作应具备的专业技术能力项目为依据,针对行动顺序的每一个工作环节知识、能力要求传授相关的课程内容,组织技能训练,突出学生在校学习与实际工作的一致性,实现理论知识与实践技能的整合。 2.基于工作过程导向的教学模式的培养目标 在学习能力方面培养学生具有:(1)自主学习,设计职业发展规划的能力;(2)获取新知识、新技能的能力;(3)运用已获得的知识、技能解决新问题的能力;(4)管理以及工作评价的能力。在社会能力方面,培养学生的交流能力,协作能力,组织能力,以及团队意识,安全意识,社会责任心和敬业精神。 二、基于工作过程导向的教学模式的课程开发 目前,课程开发越来越被高职院校所重视,由于毕业生所对应的相关职业的工作过程特征不同,各院校的情况和办学条件也不同,因此,在进行课程开发时,一定要注意不同类型院校及专业的各自特点。基于工作过程的课程体系,是一种以任务为驱动,以项目为载体的教学模式,近几年我们对工业分析与检验专业课程改革有一定研究,在课程改革过程中积累了一些经验。 1.通过对相关企业的调研,根据岗位能力的分析,明确工业分析与检验专业的核心能力是化学分析检测能力、仪器分析检测能力,常用分析仪器的使用、维护与修理能力,以此确定本专业的核心课程是无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、工业分析、分析仪器的维护与维修。 2.教学模式改革的首要任务是将真实工作过程分解,针对每一个工作过程环节来传授相关的课程内容,把无形的理论变成可见的工作任务,实现实践技能与理论知识的整合,在此基础上确定该知识和技能模块,创设具体的学习情境,最后形成教学项目。通过对本专业典型工作任务的分析,以此为主线进行核心课程开发,精选教学内容,充分体现高职教育教学特色。 3.以分析化学这门课程为例,进行基于工作过程的教学模式的课程开发。 (1)典型工作任务分析和行动领域的导出 通过对工业分析与检验专业的职业岗位能力进行深入分析,对从业者来说,其典型工作过程是进行工业原料、产品、半成品分析检测,在分析过程中,能够根据过程现象,判断出现的一般性问题,通过查阅资料、相互交流等形式解决问题,并写出正确的检验报告。由此制定的行动领域是采样、制样、准备(仪器调试)、分析测定、实验数据处理和报告单填写。 根据国家标准和行业、企业标准,学生在教师指导下按照实验方案进行样品分析测定,测定过程中,要求学生正确使用仪器设备,教师要现场检查学生的操作是否符合操作规程,测定结果准确度是否符合相关标准的要求。 (2)分析化学学习领域的构建和教学情景设计 以真实工作环境和真实工作任务为载体,根据工业分析与检验职业岗位典型工作任务进行教学情景设计(见表1)。 围绕所设计的四个学习情境,由易到难编排,对原课程体系的内容进行组合,重构以学习情境为教学单元的项目课程内容,突出了教学内容转变为按工作项目所需的内容和顺序。学生是在工作任务中学习,所学的知识与其当前的心理需求和能力能够很好地结合起来,不仅提高了学生学习兴趣,也使学生更容易接受学习内容,形成职业能力。 总之,我们的课程开发应该做到使每个学生在经历的过程当中,最大限度的获得经验和启发,在特定方法引导下,能够具有合理地利用专业知识和职业技能,独立解决问题并评价成果的能力,在应用过程当中,每个学生会有所收获、有所创新。 三、基于工作过程导向的教学模式的教学实施过程 “基于工作过程导向的教学模式”,要求立足职业岗位,我们采用以任务为中心、讲练结合、教师演示的教学方法,通过实训—理论讲授一生产实习等教学环节,把理论教学内容与实践教学内容通过项目或者是工作任务紧密地结合在一起,使校内的学习既要具备学习的条件,又要符合生产的要求,突出“贴近岗位实际操作”的教学特点。 在实际教学中,我们把课堂设在实训室,每一项任务选择2个项目进行实训,以实训室作为主要教学场所,边做边讲,将基本理论教学渗透到实践训练过程中,待学生掌握所需的技能后,再进行理论延伸,让学生在生动活泼的教学情景中学到知识和技能,确保实训项目教学效果。同时,定期开放实验室,让有创新欲望的学生有一个实现自己理想的场所。 通过项目任务的实施,使学生能够具备以下技能:(1)分析天平的正确使用与维护;(2)部分固体液体取样制样技术;(3)常见标准溶液的配制和标定;(4)进行工业原料、产品、半成品分析检测,并且在测定过程中操作规范;(5)原始数据处理规范、有效数字正确使用;(6)正确填写分析报告单。为学生将来从事工业分析与检验工作打下坚实的基础。 四、基于工作过程导向的教学模式的主要教学方法—行动导向教学法 传统的课程教学过程一般是复习导入—传授新知—巩固练习—教学总结—布置作业。这样的课堂教学安排注重教的过程,教师在设计教案时也总是着重考虑如何教,而忽略了学生如何学。行动导向教学法是学生同时用脑、心、手进行学习的一种教学方法。这种教学方法是以活动为导向的,以能力为本位的教学方法,通过行为的引导,使学生在活动中提高学习兴趣,培养创新思维,形成职业能力。行动导向教学法主要有任务教学法、项目教学法、角色扮演法、案例教学法、情境教学法、实验法等。 例如邻菲罗啉分光光度法测定工业水中微量铁条件选择,根据分析检测技术教学的实际,我们采用案例教学法。一个案例就是一个实际情境的描述,在这个情境中,包含有一个或多个疑难问题,同时也包含有解决这些问题的方法。案例教学法大致分为五个阶段:教师引导期、学生收集信息期、学生操作应用期、交流讨论期、总结评估期。在实际教学中,先给学生布置任务,做一些方法上的指导,要求学生通过查阅资料,收集信息,设计出实验方案,方案实施后写出分析报告并进行交流讨论,最后老师要归纳学生的发言,指出讨论中的优点和缺点,进一步加深学生对所学知识的理解。 “行为导向教学法”最显著的特点是“教师为主导,学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。充分调动学生的积极性和创造力,· 工业分析专业论文:基于工作过程的工业分析与检验专业实训教学改革探索 摘要 高职教育以其实践教学为一特色,培养从事工作一线的高端技能型人才。工业分析与检验技术在国民经济建设中,具有特殊的地位和作用,素有工农业生产的“眼睛”和科学研究的“参谋”之称。作为一种检测工作,其行业覆盖面宽,应用领域十分广泛,实训技能的熟练掌握尤为重要。本文以工作过程为导向,探索工业分析与检验专业实训教学改革。 关键词 工作过程 工业分析与检验专业 实训教学 高等职业教育以培养生产、建设、管理、服务第一线的高端技能型专门人才为根本任务,其为加快发展先进制造业、现代服务业和现代农业做出了积极贡献。目前,高职教育存在的矛盾仍然是教育结构与经济结构发展不协调,劳动者技能与岗位需求不匹配的就业结构性矛盾。近些年,高职教育以“就业为导向”,采取工学结合、产学研结合等有力的措施,取得了长足的发展且后劲十足,培养出社会经济发展和企业所需要实用高技能人才,得到市场与社会的广泛认可。 工业分析与检验专业是全国普通高等学校高职高专教育指导性专业目录中化工技术类的一个专业,在国民经济建设中,具有特殊的地位和作用,素有工农业生产的“眼睛”和科学研究的“参谋”之称。作为一种检测工作,其行业覆盖面宽,应用领域十分广泛,实训技能的熟练掌握尤为重要。本专业培养适应社会需要,具有良好的职业道德,掌握必备的基础理论和专业知识,熟练地运用化学分析及仪器分析等分析检验技术对生产原料、中间产品及成品等进行质量检验及监控,从事石油化工产品检验、药物检测、产品开发、化验室管理及环境监测等工作的高端技能型专门人才。该专业学生更需要熟练实际动手操作能力的培养。 重庆能源职业学院学习借鉴德国高职院校办学模式,结合实际情况,在工业分析与检验专业进行了基于工作过程为导向的实训教学体系探索。 1 以学生为中心,以就业为导向,构建工业分析与检验专业职业教学思想 高职高专学生总体来说文化基础比较薄弱。学生的学习情绪化较强,对感兴趣的东西学习积极性较高。而对于内容枯燥的内容则学习效率较低。不喜欢纯粹的理论知识学习,热衷于通过实际动手能力来获得知识。作为高职高专教育,实践教学是其一大特色,可以利用学生对实践性环节的学习兴趣明显高于理论课程学习这一特点,通过加强实践教学,来培养学生的学习兴趣。我国传统教学模式以教师为主导,以知识的传授为主,忽视应用与掌握;教学内容以课本为主,缺乏技能与实际需求的衔接。教学以课堂为中心,缺乏企业实际经验。这种传统教学的弊病就很少涉及学生如何“学”到企业实际需要的知识和技能,学生参与率低,大部分时间处于被动接受状态。根据学生实际情况,结合工业分析与检验专业培养目标,构建以工作过程为导向的职业教育思路。以学生为中心,以企业需求为目标,以学生就业为导向,以工作能力为核心,大力培养技能型适用人才,实现真正意义上的学生到企业的零适应期,学生与就业岗位的零距离。理论知识够用、实用,通过综合性的职业技能实践活动,培养学生解决实际问题的能力,同时注重将职业素质教育贯穿于实训全过程,全面提高学生的就业能力。 2 基于工作过程为导向的实训教学思路 2.1 工业分析与检验专业实训教学内容的设计 职业教育是为服务当地经济建设为根本任务,所以实训内容应结合当地大多数企业的实际需求,从通用基本技能的培养着手,根据学生的吸收消化能力,循序渐进、由浅入深地设计实训教学内容。由具有丰富实践经验的行业专家、高工和教师代表组成实训教学开发小组,由于工业分析与检验专业学生的就业范围广,涉及行业多,这就需要对企业进行调研。以学院校企合作的企业为主要调研对象,搜集企业工业分析与检验岗位群工作任务、能力要求,分析得到所需要的知识和技能。然后,从实际工作任务中选取典型工作任务,进行教学法处理,设计成为符合教学认知规律的教学情境,完成从职业行动领域到实训教学领域的转换。实训教学内容由简单到复杂,以专业基本技能、专业通用技能和专业核心技能三段式进行设计。专业核心技能实训设计以综合性职业能力培养为主,学生选择任一实训课题,由6~8人组成一组,小组利用三周时间查阅资料、设计实验方案、与实训教师讨论实训方案的可行性,讨论审核通过后小组批准进入实训基地进行课题实训。 2.2 任务导向教学模式 行动导向法是根据完成某一职业工作活动所需要的行动、行动产生和维持所需要的环境条件,以及从业者的内在调节机制来设计、实施和评价职业教育的教学活动。行动导向教学法是20世纪80年代德国职业教育改革的成果,对德国的职业教育发展产生了重大影响并取得了巨大的成果。目前在我国高职教育中也在大力提倡学习和运用行动导向教学法。它是以能力为本位,以行动导向的一种教学方法,其目的在于促进学习者职业能力的发展,核心在于把行动过程与学习过程相统一。要求教师创设一种仿真工作实际的学习环境和气氛,以学生为中心,以任务为载体,遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程,组织和指导学生完成具体任务;要求学生在学习过程中不只用脑,而是手、脑、心共同参与,通过任务驱动使学生在活动中提高学习兴趣、培养专业技能、加强团结合作。选择任务教学法、项目教学法、情境教学法、实验法等,将专业能力、方法能力、社会能力、个人能力集成于学生“能力的实训过程”中。在工业分析与检验专业实训教学中,根据实训内容和阶段的不同,所选取的教学方法也有所不同。 2.3 加强“双师型”师资队伍建设 高职教育培养的学生毕业直接上岗,学校与用人单位之间是“零”距离对接。这就要求高职教师既能讲授理论知识,又能进行实际操作。没有“双师”素质的教师,要想培养一线需要的高技能型应用人才将是一句空话。在师资队伍建设和评价上要重视理论水平,更要重视实践。专业教师可以通过参与生产实践、参与教学科研工作、承担技术项目等途径使教师从“能力”和“素质”上达到“双师型”教师的要求。为加强“双师型”队伍建设,我系采取“送出去”,“请进来”和“岗位成才”等办法加强师资培训培养,以“双师型”标准建立新的教师岗位职责,实训教师既熟练操作技能,又能教授理论知识。不再按传统的办法将教师分为专业理论课教师和实训指导教师。 2.4 实训条件的多样化 加强实训基地建设,推动校企合作,实现校园实训内容与企业实际工况的无缝对接。校内实训基地必须保证基本的配套设施,校外实习基地要相对稳定。打造一个企业化和社会化的教学环境,让学生走向企业,让企业走进校园。校内实训基地实训设施根据实训内容不断添加和完善,不仅培养学生的专业基本技能,更要为学生综合能力的培养提供平台,为学生去校外实训基地进行岗位实习奠定基石。 3 基于工作过程的实训教学实施 根据设计的典型工作任务构建实训体系,根据学生的认知操作能力,进行实训内容设计。学生先进行必备的基本技能的训练,再以团队为单位进行典型工作任务进行实训。让学生在完成具体任务的过程中来培养职业能力,实现学习与工作的一体化,学生与就业岗位的零距离。 工业分析专业论文:关于“工业分析与检验专业”省级特色专业建设的思考 摘要:我院“工业分析与检验专业”省级特色专业建设以石油和化工行业发展的需求为导向,以湖南省岳阳石化基地为依托,以“双师”结构教学团队为保证,以“职业岗位明确,层次定位准确,培养模式先进,专业特色鲜明”为目标,凝聚力量,重点搞好了创新校企合作体制机制、改革人才培养模式、深化专业课程体系改革、加强教师队伍建设、改善实践教学条件、扩充专业教学资源、改革教学管理制度和提高社会服务能力等八个方面的建设,逐渐形成了我院工业分析与检验专业鲜明的专业特色,并使本专业毕业生具有了较强的知识、能力和职业素养,胜任石油化工分析检验工作,进而为地方经济发展作出了贡献。 关键词:工业分析与检验专业 省级特色专业 石化行业 湖南石油化工职业技术学院工业分析与检验专业一直准确定位于培养石油化工行业高素质的化验分析高技能型人才,具有鲜明的石化行业特色。石油化工产业是湖南省最大的千亿产业群之一,是湖南省的支柱产业,“十二五”期间我省将进一步拉长在湘石化产业链条,做大做强石化产业集群。本专业的定位适应湖南石化产业“十二五”战略发展要求,满足了全省石化产业和岳阳区域经济发展对工业分析与检验专业人才的巨大需求。在“十二五”的开局之年,我院的工业分析与检验专业被确立为“湖南省高等职业院校特色专业”建设项目。关于如何建设“省级特色专业”,我认为应突出“特色”二字。本专业的“特色”主要体现在三个方面:一是本专业由长炼职工大学、长炼职工培训中心、湖南长岭石油学校和长炼技工学校的分析专业合并而成,本专业出身于石化企业,石化行业背景深厚,校企融合度高;二是石化产业为湖南省支柱型产业,本专业服务于地方经济,对于地方经济发展具有一定的推动作用;三是湖南石化职院坐落在岳阳市云溪区这一湖南省石化产业基地腹地,毗邻中石化长岭分公司和巴陵分公司、岳阳云溪化工园区,本专业学生在校期间有机会深入企业,感受石化企业文化,学习操作技能,形成职业化素养。本专业毕业生走上工作岗位以后,具有很强的适应能力。工业分析与检验专业应充分利用自身“特色”,按照“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路”的高等职业教育办学方针,建设湖南石化分析检验高技能人才培养基地,打造省内一流、国内知名专业。具体而言,“工业分析与检验专业”建设“省级特色专业”应做到如下几个方面: 1 建设“校企一体、共生共荣”校企合作长效机制 工业分析与检验专业应以CEA(长岭地区经济合作协会)为基础建立校企合作平台,进一步加强与湖南石化职院的办学母体——中石化长岭炼化公司(简称“长炼“)的联系,共同确定人才培养规格、共建实习实训基地、共建校园文化与职业文化、共管毕业生就业,共同开展应用技术研究,专业教师与企业技术人员互培互聘,合作企业参与人才培养全过程。以“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”为主线,做到“资产运用一体化、教学培训一体化、育人用人一体化、专兼职教师一体化”,形成“校企一体、共生共荣”的校企合作长效运行机制。为加强学院与企业、地方服务机构的信息沟通,促进校企合作机制有效运行,本专业应建立并不断完善信息化市场运作平台。该平台使本专业学生方便在长岭地区企业实习和就业、共享政府职能部门搭建的高技能人才用工、培训信息平台,同时,学院还将与地方和国内规模较大的化学工业园区、信息咨询公司等合作构建信息交流平台,切实落实“以就业为导向”的办学指导思想,保证专业人才“订单式”培养比例达到50%,一次性就业率达到95%以上。 2 创建“工学结合两主体、校企合作三对接”专业人才培养模式 工业分析与检验专业应以“能力本位”为主体,兼融“知识本位”,充分结合企业分析检验岗位的核心竞争力,把学生分析检验能力培养放在突出位置。同时,重视学生的创新精神、职业态度、职业品格的形成,培养高素质的、具有较强综合职业能力的分析检验人才。依托办学母体企业——中石化长岭炼化公司及相关企业,实现学校与企业“两主体”育人,继续深化已有的“2+1”、“双证书”、“订单培养”等人才培养模式改革,逐步形成“学校培养过程对接企业工作过程,学校教学内容对接行业先进技术,学校教学活动对接岗位生产实践”的专业人才培养模式。本专业应每年对岳阳、湖南省和国内石化产业发达地区各进行一次工业分析与检验专业人才需求市场调研,撰写年度市场调研报告,结合工业分析与检验岗位知识、技能和职业素养,确保人才培养目标紧贴市场需求。面向地方区域企业,依托行业企业,依据人才培养目标,与企业共同制订工学结合专业人才培养方案。基于“培养过程对接企业工作过程,学校教学内容对接行业先进技术,学校教学活动对接岗位生产实践”,创新专业人才培养模式。大力推行“校企深度合作、企业全程参与”的订单式专业人才培养模式,强化订单培养,教学计划、课程设置以及课程质量监控等,主要由企业专家和技术人员把关,加强对企业分析检验岗位所需的知识、技能、态度的培养。 3 基于“素质核心、能力本位”课程理念,建设“四个职业化”课程体系 工业分析与检验专业课程体系的建设思路是:基于石化分析检验过程,以就业岗位的工作过程为导向,以培养学生的实际能力为主线,以市场需求为目标,着重培养学生的专业能力、方法能力、社会能力,构建四个“职业化”课程体系。 基于“素质核心,能力本位”的课程理念,适应湖南、岳阳石油化工产业发展对人才的多元化需要,以人的发展为核心,面向学生职业生涯,建设基于工作过程的项目化职业能力训练课程体系和基于价值引导的人文化素质培养课程体系。 本专业应以石油、化工产品分析检验职业工作过程为导向,通过对石油化工行业职业岗位深入调查研究,和中石化长岭分公司的现场专家一起对完整的石油、化工产品检验过程进行典型职业工作任务分析,引入国家职业技能鉴定标准、石油化工行业标准,与上述合作企业共同构建基于石油化工产品分析检验过程的专业课程体系。而后对课程体系进行整合,完善专业课程体系,重点建设《化学分析》、《仪器分析》和《油品分析》3门主干课程、《分析化学》、《油品分析》、《工业分析》和《环境分析》4门特色教材及对应的多媒体课件,并积极开展教学改革项目研究工作。在整个课程体系改革建设中,邀请中石化长岭分公司相关专家全程参与,结合岗位操作最新标准,确保课程体系、课程结构、课程内容、教学组织形式“职业化”。 工业分析专业论文:工业分析专业论文:河北工业职业技术学院冶金类专业毕业生就业违约成因分析及对策建议 [摘 要]近年来,随着我国钢铁工业的迅速发展,冶金类专业毕业生在就业过程中出现的违约现象也呈现了增长趋势。本文结合河北工业职业技术学院冶金类专业毕业生的就业特点,对毕业生就业违约的形成原因进行了深入分析,并提出了减少违约现象的对策建议。 [关键词]冶金类专业;毕业生;就业;违约 1 河北工业职业技术学院冶金类专业毕业生的就业特点1.1 企业提前招聘现象普遍 学院冶金类专业所培养的一线技术应用型专门人才作为钢铁企业的需求主体备受青睐。近些年,许多钢铁企业为了保证用人计划的落实,招聘到专业对口的优秀生源,提前来到学校进行招聘的现象比比皆是,有的钢铁企业甚至提前一年多就来到学校预定冶金类专业毕业生。但对于钢铁企业的提前到来,学院大多数冶金类在校生往往没有做好足够的心理准备,缺乏招聘信息判别、面试技巧、就业政策等方面的知识。 1.2 毕业生就业机会多 由于学院冶金类专业毕业生在就业方面拥有更多选择的机会,“眼光”自然也高了起来。据统计,河北工业职业技术学院2012届冶金类专业毕业生548人,目前来学校招聘的钢铁企业已达30多家,提供岗位共计约1400个。在毕业生占据“卖方市场”的条件下,出现了以下情况: (1)毕业生选择企业会考虑企业的性质、企业发展历史、见习期工资、福利待遇、能否解决情侣大学生等方方面面的问题。如果企业某一方面的条件暂不能达到毕业生的理想要求时,很多毕业生将会放弃面试机会,造成“有业不就”的局面出现。 (2)有了工作单位的毕业生总是不满足现状,“这山望着那山高”期盼能进入到“更好的”工作单位中去。 1.3 低届学生受高届学生就业影响大 经调查,河北工业职业技术学院冶金类专业学生了解钢铁企业的主要途径为:①查看学院就业网企业招聘信息;②查看企业的官方网站;③查看企业的贴吧;④向了解企业的朋友、老师等了解情况;⑤向同专业已毕业工作的高一届毕业生了解情况。以上五种途径当中,在校生向同专业已经工作在企业的高一届毕业生了解企业情况一项最具有说服力,对在校生选择企业起着决定性影响。 1.4 工作岗位分配的随机性 一般情况下,钢铁企业最终确定了录用名单并与毕业生签订就业协议书后,都会要求被录用的毕业生毕业之前半年左右的时间去企业进行顶岗带薪实习。毕业生到企业后具体被安置在什么岗位并不是由毕业生的在校表现来确定的,更多情况下是要视钢铁企业岗位空缺情况而随机确定。就岗位而言,在毕业生心目中有相对主次之分,技术含量高、专业知识运用相对多、操作性强、环境相对较好的岗位被视为主要岗位,比如轧钢生产线上的压下量调整岗位;技术含量相对较低、专业知识运用少、操作性不强、环境相对艰苦的岗位被视为一般岗位,比如冶炼生产中的烧结、轧钢生产中的产品包装等岗位。 2 河北工业职业技术学院冶金类专业毕业生就业违约的成因分析2.1 由就业特点导致违约现象的具体分析 (1)钢铁企业提前招聘看似给毕业生吃了定心丸、上了保险锁,但其中不稳定性的因素很多。当钢铁企业过早介入时,很多学生不能在正确认识自我的前提下作出合理选择,要么等待观望,要么一拥而上全去面试,一些学生事后才发现面试上的企业并不是自己真正想去的企业,从而导致违约现象的出现。 (2)就业机会多、就业容易实现使学院冶金类专业毕业生产生了较强的优越感,但往往越是容易得到的东西越不懂得珍惜。就业过程中,由于毕业生就业期望值过高,当用人单位某一方面的条件(比如:住宿条件)暂时满足不了毕业生自身要求时,一些毕业生就会很容易出现违约现象。 (3)前已述及,要了解一个钢铁企业,低届毕业生主要是通过向高届毕业生获取信息的方式来了解,但有些情况下,高届毕业生对企业的评价并不够客观全面,他们往往不是站在未来发展的角度上去评价,而是站在当前自身利益的角度去评价,这种评价一定程度上左右了低届毕业生的思想,而且容易使正处在顶岗带薪实习阶段的低届毕业生出现违约现象。 (4)由于钢铁企业工作岗位的分配存在随机性,一些被分配到技术含量相对较低、专业知识运用相对少、操作性不强、环境相对艰苦的岗位的毕业生心中难免会产生较大落差,相对于主要岗位的毕业生,这些毕业生常常感觉到前途渺茫,从而萌生出违约的想法。 2.2 其他方面导致出现违约的分析 (1)“保底”签约。一些毕业生即便是对眼前工作不是很满意,因为害怕错过机会,会采取“保底签约”的做法,一旦签约后再有更好的机会,便通过违约手段换取更好的工作机会。 (2)诚信缺失。部分毕业生的法律意识淡薄、缺乏诚信,他们往往把违约作为换取更好工作的手段,作为就业的策略。应该说,这部分毕业生在签约时已经做好了违约的心理准备,一旦有更好的工作,他们就会抛弃诚信,与原单位违约。 (3)虚荣攀比心理。一些毕业生签订了就业协议后,常会与其他同学的签约单位进行比较,以此作为判别自己工作好坏的标准,他们缺乏自我认识,不从实际出发,虽然有些企业有利于自身长远发展,但因某方面条件较其他同学的签约单位有差距,就会轻言放弃选择违约。 (4)自我意识强,怕吃苦。目前,高校毕业生已出现90后,因家庭条件较好,生长环境特殊而形成了他们自我意识强、思想多变、吃苦精神欠缺等性格特点。一些毕业生过分看重待遇,甚至为了暂时的功利,宁愿放弃所学专业和长远的发展,当看到其他单位的待遇超过自己的签约单位时,便动摇了签约意向。 (5)企业的欺瞒行为。一些钢铁企业招聘时的承诺与实际情况不相符,甚至对毕业生有欺瞒行为,而毕业生又因欠缺应聘经验不能仔细辨别信息的真假,当发现企业的实力、发展前景及福利待遇等与当初的承诺相差甚远而无法兑现时,被迫与企业解约。 3 河北工业职业技术学院冶金类专业毕业生就业违约产生的不良后果3.1 对钢铁企业招聘工作带来影响 工业分析专业论文:试论工业分析与检验专业的工作过程导向课程建设 摘 要:培养技能型人才是高等职业教育的办学目标,围绕职业岗位能力的培养,以工作过程为导向,发展学生的职业能力、社会能力、方法能力是当前高等职业教育改革和发展的方向,本文拟对工业分析与检验专业的教学,在对其职业特点、职业能力分析基础上、对教学内容、教学方法等方面作了一点分析和探讨。 关键词:职业能力;工作过程导向;学习领域;项目化;任务化 目前职业教育工作中强调职业能力的培养,这主要归纳为两个方面要求,其一是职业教育的针对性,即职业教育是针对岗位(群)的教育,偏重于技能的发展和应用;其二是人才的素质教育,要在满足职业技能发展的同时,人的总体素质也有较大的提高,使其对社会需求、社会分工以及个人的发展、能力的发展等方面具有较强的适应性;工作过程导向的课程建设,是以一定的社会、地区经济和技术条件下,在教学目标、教学过程、教学内容、教学方法、教学队伍,教学基本条件及教学管理等方面的建设,本文主要在职业岗位能力要求分析的基础上,对教学内容和教学方法两方面的问题在工作过程导向的职业能力培养方面作一些探索。 我校所处地区为重有色金属生产基地,主要生产锡、铅、铜等重有色金属材料,并兼有化工、环保行业,从职业岗位来说,主要为重有色金属矿及金属产品的分析与检验,兼顾化工、环保的分析与检测,从事矿物原料、化工原材料、冶金及化工生产中间过程质量控制、成品检验及车间分析检验技术管理等工作。 一、工业分析与检验专业的职业能力分析 我们通过问卷调查,并深入厂矿、车间分析了解分析检验工的工作情况,其工作特点是:工业分析与检验专业具有相对独立的工作环境和机构,采用化学分析或仪器分析的方法,完成原材料、生产中间产品、成品以及某一环境中采样的成份及含量分析检测工作;其职业能力包括专业能力、社会能力、方法能力;专业能力反映了学生从事分析检验工职业岗位的能力,是学生在校期间的重点培养发展的能力,社会能力反映了学生的与人的交往及对社会的参与能力,方法能力反映了学生对岗位能力的适应与发展能力。现具体分析如下: 1.职业能力分析 (1)材料、产品检验岗的职业能力分析 分析与检验工的材料、产品检验岗位工作,主要有两条工作主线: 工作主线一(日常定量分析):采样试样处理分析操作数据处理分析报告。 工作主线二:采样试样处理定性分析按要求设计定量分析方案(包括分析方法及分析设备)分析操作数据处理分析报告。 其职业能力主要包括:采样及试样处理能力,化学分析装置及设备的选择操作能力、分析仪器的选择和操作能力,数据的分析处理能力,分析检验报告的书写能力,安全意识及自我保护能力,更进一步要求时,还包括分析方案的设计能力。 (2)分析检验技术管理岗职业能力分析 其职业能力包括:原材料、产品,中间生产环节的分析管理能力,制定或修改相关的管理标准、工作标准、以及技术标准,成本核算,安全及文明生产管理,分析检验过程异常情况的处理,岗位人员技术业务、安全技能的提高与培训。 2.社会能力分析 社会能力包括适应性行为和社会技能两个方面,主要是指其独立工作的技能,言语发展及学业能力,与他人交往的能力,自我认知能力,社会认知能力,团队合作能力等,是学生综合素质的体现,在工业分析与检验工作中主要体现在:①对分析检验工作环境的适应能力,②口头及书面表达能力,③与人交往的能力,④自我评价、自我展示能力⑤对企业文化的认同能力等方面。 3.方法能力 方法能力是指独立地获取新知识、新技能的能力以及独立地完成复杂工作任务的能力,在本工种中主要体现在:①自学能力和独立思考能力,②查阅资料、及分析处理问题的能力,③综合运用专业知识及技能的拓展能力,④独立完成检验工作的能力,⑤自我保护能力,⑥创新能力等方面。 4.分析检验工的职业素质分析 对工作认真细致,严格执行操作规范,具有高度的责任感和敬业精神,熟练掌握分析检测工作的操作技能,熟悉分析与检测专业的相关标准及法律法规文件,具有较强的协调与管理能力,具有安全工作意识,掌握科学的分析和解决问题的方法,具有积极探索和严谨的创新精神, 二、工业分析与检验岗位能力对学习领域要求的分析 专业核心知识,是指掌握岗位技能所包含的专业理论和技能,是岗位能力形成的主要内涵,涵盖了人才发展所需具备的基础素质和专业质素。 根据工作过程导向的教学要求,我们要做两方面的工作,其一是职业岗位工作的分析与分解;其二是教学层面的分析。在职业岗位工作方面,我们通过对地区经济技术发展的岗位需求以及岗位工作技能要求作了了解和分析,将日常岗位工作分解为若干个典型工作任务,对完成这些工作任务所需具备的专业知识和操作技能进行分析、归纳,进而获得主要的学习领域,如下表所示: 学习领域主要是指学生获得岗位能力所需掌握的知识和技能,是学生在校期间学习的主要内容,主要是指学生需要掌握的专业知识和操作技能。对学校来说,学习领域是构建专业课程体系的基础,我们结合地区经济发展需要、学生的能力发展,教学条件等,聘请相关企业、环保部门的专家、技术人员、以及经验丰富的操作人员,召开专业课程体系研讨会,以下课题,下厂调研落实、分析岗位能力与专业知识、专业技能的对应要求的形式,对学习领域的各要素进行了分解和细化,从职业能力、社会能力、方法能力等方面提出了课程体系建设议案,在此基础上构建出了:①公共基础课,②专业技术基础课,③职业技能课,④职业拓展课四个层次的教学结构。这一教学结构的内容如下图所示: 三、工作过程导向的教学形式 切合的教学模式是完成传统教学模式向工作过程导向教学的关键,在三年的学制中,从大的层面来说,以基础理论、认知实习专业知识、校内基本训练校外实习顶岗实习为主线完成教学;从细的层面来说,重点抓住专业技能及专业知识的学习,部分专业基础课程及核心课程中采用了项目化、任务化的教学方式,现分述如下: 1.校企联合、工学交替的培养模式 我校充分利用当地大型国有企业及其它相关部门的资源优势,以“优化教学资源,强化岗位操作技能,提高教学质量”为指导,在课题研究、人才培养,教学标准、实习实训,教育培训等方面展开了全面合作,大幅提升了学生的专业岗位能力,以及职业素质和社会实践能力,提高了毕业生的人才质量。 (1)基础理论向专业理论、实践的迈进 此阶段主要在第1、2、3学期内完成,主要形式为:校内情境式学习校外实习的反复循环过程,着重培养学生的基础知识、思想素质、专业基础能力、人际交往能力,语言表达能力,文字处理能力等素质和能力的发展,增强学生对职业岗位的认识和了解,促进学生对专业环境的了解与熟悉,了解企业文化,对企业文化产生一定的认识和认同,也为后续知识、技能的学习提供专业基础;同时,在基本技能方面要培养学生的专业思想,专业意识,以及严谨、细致的工作态度,规范的操作,良好的职业习惯。以基础课打下良好的学习基础,以专业技术基础课培养学生初步的专业能力,在校内强化基本操作技能,校外学习操作规范,完成基础理论向专业理论和实践的过度。 (2)单项检测能力向综合能力的过渡 这一阶段为第4、5学期,通过学习领域对专业知识的掌握,和一定的基本操作技能的基础上,由单一的组份的测定转为对多组份的分析检测的训练,从教学配制液的检测转为实际生产中的矿样、金属样、环境样的分析检测训练,使教学过程更接近实际生产,分析检测对象与生产中的试样相同,以典型试样检测、结合国家、行业甚至企业分析检测标准的要求,在化学分析、仪器分析的操作以及设备的维护等方面加强职业技能训练,加强基本技能的训练,夯实基本功,在校内完成对不同试样的分析检验方案的设计与实施的训练,以及职业拓展的学习,校外加强培养学生的职业岗位分析检验的实践能力,提升专业技能和职业素质,拓展职业能力,实现由单项检测能力向综合能力的过渡。 (3)综合能力向岗位职业能力的过渡 这一过程为第6学期,我校依托校外实习实训基地完成为期20周的顶岗实习,完成从在师傅的指导下完成分析检验任务到全部或部分独立完成分析检验任务的过渡,加强职业岗位的综合性技能训练,进一步适应企业环境和企业的管理机制,接受、认同企业文化,提高学生的综合职业能力和职业素质,较熟练地掌握岗位操作技能,完成学习领域向生产领域的转化,从而达到人才培养目标。 2.改革教学方法,突出岗位知识与技能的学习和训练 教学方法是提高教学质量的关键要素之一,在工作过程导向的职业教学模式中,兼顾岗位工作情境和教学规律、学习规律进行教学,是改革教学方法,提高教学质量,达到人才培养目标的关键。我们通过对工业分析与检验的专业特点,职业岗位要求,作了分析和研究,聘请企业技术人员、高级工程师等共同讨论,在教学内容、教学方法上作了深入的研究和分析,确定了该专业的主要教学内容,并对教学方法也进行了积极的尝试,提出了结合岗位特点强化专业知识和技能的教学方法,主要体现在以下几个方面: (1)精心设计学习领域 学习领域是由工作领域转化来的,是“完成的教学化工作任务”,是由学习目标描述的学习单元,包括:学习目标和任务、学习内容、学习时间安排三个部份组成;在相关企业技术人员的参与下,将教学、学习要求与岗位要求相结合,以行动体系为主线,以完成工作任务为知识、技能载体,分解、融合原有的学科体系,以工作对象定专业基础知识,以工作内容定专业结构,以工作方法及工作设备定专业核心知识及技能;针对分析与检验的知识与技能的学习及技能培养规律进行了重构,按岗位能力组建学习项目,按“每一学习领域都是完整的工作过程”、“各学习领域排序遵循职业成长规律”、“各学习领域排序符合学习认知规律”、“所有学习领域组成生产或经营过程”的原则构建学习情境,将工作能力学习过程细分为单项工作能力的学习和综合工作能力的学习,将学习过程细分为掌握各单项分析与检验方法的知识、技能的学习和对综合分析知识、技能运用的学习,使学习领域目标化、任务化,加强岗位知识的学习和技能的培养,提高了教学效果。 (2)教学过程项目化 学习领域的目标化、任务化,决定了教学过程的项目化,根据职业岗位的任务、目标,对完成这一任务和目标的技能要求和知识支撑进行了分解和划分,确立了相应的项目目标,以技能培养为明线,掌握相关知识为暗线,按照项目设计教学进程设计进程实施成绩考核的程序进行教学,着重抓住①项目任务的明确性;②教学内容的综合性,在教学内容中既要培养学生的专业能力,也要提高学生的专业知识,同时还要注意培养学生的社会能力;③教学项目的细化性,在分析与检验专业的教学中,专业技术基础课的内容具有较强的基础性和相对的独立性,是完成综合性项目的基础,也是掌握基本技能所必须的支撑点,同样,对综合性较强的专业课,也不可能通过一个学习项目就达到其能力要求,也需要对其进行项目的划分,才能更好地达到教学;④教学进程的兼顾性和综合性,分析与检验专业的能力培养,在肢体技能上要求细致、准确和规范,在心智技能上要求了解分析试样的来源、状态、特点,分析方法的基本原理和要点,操作对象(设备)的操作规程;⑤成绩考核的综合性。 (3)学习情境任务化、岗位化 就分析与检验专业来说,其校内学习情境的任务化、岗位化的实现相对来说要容易一些,校内实习、实训环境与企业的生产环境关联性较好,在表面形式上实习、实训的程序与企业中的试样分析过程相似,基本过程都是取样(含试样处理)溶液配制(含标准溶液的配制)分析操作分析结果处理出表(分析报告单),但从教学的角度以及学生岗位能力的培养来说,是有巨大的差异;经过我校教师与企业工程技术人员及专家共同努力,提出了①学习目标任务化、岗位化,根据对学习领域的细分,确定了项目教学的任务,在每一项目中提出一个在能力要求和知识支撑的学习任务,围绕这一任务落实教学目的、教学内容、教学设备(设施)、教学过程设计、考核办法;②理论教学引导化,在理论教学中,以互动式教学为主,以需要解决的问题为线索,在分析检验原理上引出问题,调动学生的学习积极性,引导学生掌握理解相关分析检验原理;③实训教学岗位化,从取样到出结果的整个过程均由学生独立完成,在态度上培养学生严谨、细致的工作态度,在操作上培养学生注重工作程序,规范操作动作,在协作上培养学生的分工与沟通能力,在分析检验结果的陈述上培养学生的表达能力,对待分析检验结果准确性上培养学生客观、公正的科学态度,在仪器、设备的管理、维护上培养学生良好的工作习惯和按规章制度办事的工作作风;④成绩考核多样化,学生成绩由:理论成绩、作业情况、实践操作考核三项组成,其中实践操作考核由自评、学生互评、教师考评三项组成。 (4)实践教学层次化、综合化 校外实习、实训基地对培养学生实践能力、岗位能力起到了关键性的作用,我校与相关企业、部门签署了实习、实训基地协议,聘请了实习、实训指导教师,与企业技术人员、专家共同分析研究,制订了实习实训内容、时间、实习方法和步骤、管理办法、考核办法,分阶段、分层次完成实习教学,主要体现在:1.岗位技能的培养同样要按照学生的认识规律,由浅入深,循序渐进,由简单到复杂,由单项到综合的分层次进行;2.适应工作环境、强化岗位技能,学生到企业完成实践教学,采用“跟班制”,即每一名学生都由一名固定的师傅传、帮、带,其作息时间与师傅相同,师傅负责学生的实习教学、人员管理、安全管理等,使学生了解、熟悉进而适应工作环境,通过看、听、问、做,逐步学习操作技能;3.实践教学中强化理论支撑,分析与检验专业有其特殊性,其岗位技能中的心智技能占有较大比重,从试样怎么处理,到试剂选择与“量”的加入、分析检验方法要点的把握都属于其心智技能的范畴,为此,有针对性地有计划地对其岗位技能操作的每一分析检验步骤的理论支撑的学习提出了要求,采用学生自己检索、收集资料,在教师的指导下完成分析方法及原理的学习过程,提高了学生的岗位素质和岗位能力;4.顶岗实习的综合化训练,通过前期的校内、外学习,学生已完成了基本理论、基本技能以至单项分析检验任务的学习,在顶岗实习中结合职业技能鉴定和毕业设计,进一步加强综合性训练,做到,技能鉴定重在考核学生的基本技能和分析检验方法的掌握,毕业设计考核学生对岗位工作任务综合能力,从试样的采集至出分析结果,涉及到了试样的处理、分析方法的选择,仪器(设备)的选择,干扰元素的排除、分析步骤的安排,分析结果的准确性等综合性问题。通过技能鉴定的重操作,毕业论文的重理论运用,再次完成学生的综合性训练。 工业分析专业论文:浅谈高职高专工业分析专业英语教学 摘要本文主要介绍专业英语与公共英语及文献检索之间的关联,强调专业英语与公共英语及文献检索相联系的重要性。 关键词高职高专 工业分析 专业英语 工业分析专业英语是科技英语体系中的一种,科技英语是指用英语阐述科学技术中的理论、技术、实验和现象的英语体系,工业分析专业英语即为其中分析与检验领域中用来阐述各种理论、技术、过程和现象的英语。《工业分析专业英语》是培养高职高专工业分析及相关专业人才的一门重要专业必修课,既可以培养和提高学生阅读英语原著和报刊的能力,又可以使学生接触更广泛的专业知识及有关的英语知识。在经济全球化、信息社会化、产业知识化的今天,熟练掌握专业英语是学生参与人才市场竞争的一个必备素质。 本文主要介绍专业英语与公共英语及文献检索之间的关联,强调专业英语与公共英语及文献检索相联系的重要性。 1专业英语与公共英语 专业英语并不是简单的等于英语语法加专业词汇,它的语言体系及内容上都具有一定的特点。正确认识专业英语和公共英语的关系,可以使两门课的学习相辅相成,达到共同提高。 1.1联系 (1)构词法和词性转变。专业词语对于学生来说,难以理解和记忆,这就需要在词汇教学中补充构词法知识。学生第一年的公共英语学习中,对英语单词的构词法有系统的学习,这为他们学习专业词语及专业词语构词法奠定了一定的基础。 元素的英文表达很多都是以-ium结尾的。这些以-ium 结尾的单词的字头与元素符号相符合:如calcium代表Ca(钙),aluminium代表Al(铝)等。专业英语中,词语常常是混成的,如:redox =oxidation + reduction 氧化还原作用=氧化+还原;bromocresol=bromo+cresol溴甲酚=溴基+甲酚;electrochemistry=electrical+chemistry 电化学=电的+化学。 专业英语词汇的另一个特点是采用大量缩略词或符号使得词汇最大简约化,如EDTA(ethylene diaminete tetraacetate,乙二胺四乙酸),ppm(parts per million)百万分之一,ATP(adenosine triphosphate,三磷酸腺苷)等。 专业英语与公共英语一样,都存在词性的转换的规律,如: 滴定 titrate(动词)titration(名词)titrimetric(形容词)titrant(名词,滴定剂) 中和,中性 neutralization(名词)neutralize(动词)neutral(形容词) (2)语法教学,分析句子主干。进大学以后,有些同学对高中阶段所学的语法知识已逐渐遗忘,而专业英语的特点之一就是长句多,所以重视语法教学,培养学生分析句子主干结构的能力至关重要。我们知道英语的句子和汉语句子的最大区别就是结构严密、主谓分明,搞清了句子的主要结构理解就不会太难了。阅读专业英语文章遇到长句时,应该学会从整体上分析和把握句子,首先粗略的看几遍,心中对这个长句大体有个轮廓之后,然后再进行语法分析,即辨析句子的主干和分支结构。之后,再把分支部分往主干上添,如修饰主语的定语,修饰谓语的状语,以及一些从句等等。 1.2 区别 (1)词汇的专业性。化工专业英语由于其专业的特殊性在词汇方面主要表现为生词多、词汇专业性强、长单词多、专有名词多等特点。在化工专业英语的学习过程中,专业词汇的学习是一个拦路虎,甚至有些普通词汇看起来似乎很熟悉,但是其具体的词义选择也是一个问题,在大多数情况下已经不是原来的意思了。比如:concentration,大多数同学一见到这个词,就马上想到“集中,专心”,而实际上,在分析专业英语中,这个词最常用的意思是“浓度”,如molar concentration表示摩尔浓度;再比如cell,常见含义为“细胞”,但是专业英语文章中可以作为“电池”,如electrochemistry cell 意为“电化学电池”;再如positive 和 negative,公共英语中常用的意思是“积极的”和“消极的”,而在专业英语中常常采用另一种翻译“正的,阳的”和“负的,阴的”,如positive and negative charge为“正负电荷”之义。 (2)被动语态多。据统计,被动语态的句子在科技英语中约占1/3,比非科技英语中被动句出现的频率高一倍左右。这主要是因为在科技论文中着重讲述客观现象和科学真理,在意思表达上被动语态通常比主动句更简洁明了,与日常英语和文学作品不同。 (3)文章中长句多。一般说来,专业英语文章的句子结构比普通文章的句子结构更复杂,长句很多,逻辑结构非常严密,这给学生的学习带来不少困难。理解专业英语的长句常常是一个令学生头痛不已的问题。因为专业英语文章具有此特点,所以对于学习者来说,掌握了专业词汇并不代表就能读懂专业文章。 (4)与专业知识的结合紧密。对初学者来说,即使词汇句法均没有问题,但在文章的理解翻译过程中常常词不达意,不能以专业的口吻译出。这种现象主要是相关专业基础理论知识的遗忘或欠缺等原因造成的。 如《工业分析专业英语》中课文“Redox Titrtion”,若学生对氧化还原的理论知识已有所学习并较好掌握的话,那么这篇课文学习起来就很容易,容易激发学生主动性;反之,即使老师认真讲解,学生也未必能理解,还会导致学生失去学习兴趣,教学效果很难得到提高。 2 专业英语与文献检索 文献检索含义(Information Retrieval),是指将信息按一定的方式组织和存储起来,并根据信息用户的需要找出有关的信息过程,所以它的全称又叫“信息的存储与检索(Information Storage and Retrieval),这是广义的信息检索。狭义的信息检索则仅指该过程的后半部分,即从信息集合中找出所需要的信息的过程,相当于人们通常所说的信息查询(Information Search)。 文献检索中检索工具和检索对象很多是英文的,专业英语是文献检索的语言工具,文献检索又是专业英语的应用,把两门课程相结合成,使学习更系统,有利于提高教学效果。 《文献检索》课中CA 章节,以及从外文网站获取信息,如专著、论文、文摘、产品说明书、标准、专利等,有大量专业英语的内容,如检索关键词,所得文章的摘要乃至全文,实用性强,又能增加趣味性,从而学生能更好的认识和学习专业英语。 《工业分析专业英语》中各篇课文均为英美等国的分析专业的期刊、文献,在每篇课文结尾处均有斜体字注明,如 selected from“Brown,P. R. Analytical Chemistry,1990,vol. 62,pp. 995-1008.”,讲课时可与文献检索知识相联系,将此含义授予学生,学习一段时间后,让学生根据课后注明在网上搜索相关文章,这样既学习了专业英语,也练习了文献检索的使用,还拓展了学生的视野。 3 结论 工业分析专业英语与公共英语及文献检索之间的联系较为紧密,正确处理专业英语和公共英语及文献检索的关系,有利于各门课之间的学习相辅相成,从而达到共同提高,同时使得专业英语的教学更具趣味性和实用性。 工业分析专业论文:教改新思路:重点培养工业分析专业应用型人才 摘要:本文对中职生的素质做了客观的评价,根据学生的实际水平,从五个方面提出教改思路,进行教学改革的尝试,以培养工业分析专业的应用型人才。一、培养学生优良品质,加强学生职业道德教育。二、调整课程结构,提高现代化技术仪器分析学习的比重。三、全面提高职业院校教师的素质,加强“双师型”教师队伍建设。四、增加实习机会,锻炼学生独立操作能力。五、加强校企合作,建立实训基地,培养应用型人才。 关键词:技能培训 工业分析 应用型人才 职业技术教育是以培养适应生产第一线的技术应用性人才为目标的普通教育,其培养目标就决定了进行课程设置改革时,在保证基础理论学科科学性的前提下,须将教学的重点放在学生实践能力的培养上,所以要对本课程所属学科内容进行分析与取舍,正确处理科学性与实用性的关系,理论基础知识与实践能力培养的关系,通过综合性教学环节的训练,培养学生实践应用能力,缩短传统的学历教育与职业第一线需求的差异。同时为了能使学生与生产实际保持零距离,还应培养学生的职业素养、职业技能和创业精神,使他们成为掌握实用科技知识、娴熟技艺和高超手艺,受单位欢迎的劳动者。技能培养不能纸上谈兵,工业分析应用人才的培养尤为如此。为此笔者根据多年的教学研究,对中职生的实际素质作了分析评价,在多年的教学实践中从学生实际水平出发具体进行一些教学改革和尝试。 一、培养学生优良品质,加强学生职业道德教育 中职生从年龄、生理上讲和普高学生相差无几,但由于职业教育的特殊性,使得中职生和普通高中学生又有很大不同。尤其20世纪90年代末以来,我国高等教育的年年扩招引发了普遍的“普高热”,社会上对职业教育认识有了偏见,再加上初中毕业生中独生子女比例的不断增加,无论家长还是学生都不愿轻易选择职业教育,使得近年来中等职业学校生源质量明显下降。笔者通过多年观察发现中职生精力旺盛、思维活跃、好奇心强,可塑性强、偏好动手操作,但同时普遍存在以下缺点:思想上没有明确的学习动机,不求上进,做一天和尚撞一天钟:不少学生没把精力用在学习上,而把较多的时间花在了上网、玩游戏和交朋友、谈恋爱上;中职生普遍缺乏良好的心理素质。不能正确对待成功与失败;学习基础差,尤其是理化成绩不好,造成听课困难,很多同学反映上课听不懂,畏惧、害怕、甚至讨厌上课;个别学生缺乏基本的荣辱观、是非观,不能全面、辩证地看待问题,容易偏激。 面对这样的一个学生群体,笔者认为中职学校的老师比教书更重要、更艰巨的任务是培养学生的道德品质、学习兴趣、意志、情感等非智力因素及其他基本素质,从而使中职生走出校门后能够很快适应社会的需要,适应个人发展的需要。 目前,对于分析工作者,单位的分析样品杂而多,每个分析人员需学会多种样品的分析和多种仪器的操作使用,每个样品的前处理过程又不尽相同,有些样品前处理还很复杂,需要时间长,仪器调试过程也很麻烦费时,为了节约时间分析工作者往往需要“一心二用”一边调试仪器一边处理样品,所以分析人员不但要有很强的分析技术,还应具备头脑清楚冷静、认真仔细、有耐心、能吃苦耐劳等优良的品质和诚信、敬业的职业道德等等。有些部门需要“稳、准、快”的快速分析,没有清楚冷静的头脑和一身硬功夫是行不通的;有的部门需要每天做重复的工作,要没有耐心和一丝不苟的工作态度是万万不能的:若有的分析结果刚好落在产品质量控制点左右,就需要多次复检,没有认真仔细和吃苦耐劳的精神也不行;要做仲裁分析没有诚信的职业道德更不行。所以,我们在教学中应该注重从全方位培养学生全面素质。不但要培养扎实的基本技能,还应培养他们吃苦耐劳的精神,培养他们认真仔细的性格,培养他们实事求是的科学态度,培养他们一丝不苟的工作作风,培养他们对工作对国家很强的责任心,培养他们爱岗敬业的奉献精神。使学生成为“德能兼备”的高素质的劳动者。 二、调整课程结构,增加工业分析专业中仪器分析学习的比重 课程设置要科学合理,必须结合学生就业所需,突出他们的职业性和实践性。中职学校的课程总体结构可分为三大模块,分别是文化课程模块、专业课程模块、技能课程模块。学校在开设技能课程时要做到以下几点:第一,了解本专业、本行业对该技能课程的要求和标准,制定技能实训计划和标准;第二,课时量要满足训练目标的完成;第三,要提供必需的实训场地,以保证技能训练的目标完成;第四,有条件的学校可与企业合作,聘请企业技师上课,或者到企业进行实训。 通过我们调查研究发现现行的国标或企业用的分析方法中仪器分析方法占到80%以上。分析仪器种类繁多,各类分析仪器其原理各不相同,结构复杂,同一类分析仪器操作方法也有很大的差别。不同厂家的同一仪器配有不同的计算数据处理系统。就目前我们的中职学生水平,他们普遍反映学不懂,学习起来很吃力。因此我们调整课程结构,加大仪器分析学习的比重,教学中我们还利用多媒体等现代化的教学手段使抽象的概念和过程尽量通俗化简单化,同时要加强实践教学,多增加一些实际有趣的实验,比如食品中有无添加剂,饮料中有无色素(如柠檬黄)。辣椒面中有无苏丹红,食品加工过程中是否产生有害物质等等问题。既增加了学生的学习兴趣,又培养了适应生产第一线的技术应用人才。 另一方面。分析仪器的调试和数据处理离不开计算机,国外先进分析仪器的操作系统又都是英文版的,不同仪器软件各不相同,同类仪器各个厂家所配软件也不相同,就是一个厂家同一仪器软件也在不断更新。要想在实际生产中能很快学会仪器的使用,工作能得心应手,没有扎实的理论基础和专业基本技能是肯定不行的,但没有很好的英语水平和熟练的计算机操作能力就如同鸟儿折断了翅膀很难再飞得很高了。要想让我们的学生灵活应用各类分析仪器,成为分析行业的能手,成为单位受欢迎的人才,就应该鼓励他们除了学好学校开设的英语和计算机课程外,应坚持不间断地学习计算机和英语。 三、增加实习机会,锻炼学生独立操作能力 笔者通过多年教学发现,课堂上的苦口婆心有时效果并不好,处于青春期的中职生,不但听不进去说教而且还会有逆反心理。但他们爱做实验,通过亲自动手实践,可以增加学习的兴趣和自信心。教学中教师就可以结合中职生的特点实施有针对性的个体教育,锻炼学生实际操作能力,实现全方位的素质教育。对于一个合格的分析工作者而言,从样品的采集选样,样品的前处理,分析操作过程,结果处理到写出检验报告都需要分析者自己独立完成,同时还要管理实验室。对分析仪器进行维护和简单修理。所以培养学生的独立操作能力至关重要。另一方面分析所用的大型仪器比较昂贵,学校也不可能买许多台,为了能让每个学生有亲自动手做实验的机会,我们实现实验教学模块化,每一门专业课都进行一定时间的综合性实习,让学生能亲自动手做完样品的全分析过程,几种大型 仪器的教学和实践可分组分类同时进行再相互交换。完全实行全日制的实验室开放式管理模式,并取得了一定实效。这样不但能让每个学生亲自动手操作,有更多的机会全面学习分析仪器的操作使用,锻炼学生独立操作能力,还可以让学生体会成功的喜悦,增加自信心,以适应今后的工作状态。 四、全面提高职业院校教师的素质,加强“双师型”教师队伍建设 教师是教学的直接实施者。也是教学的领导者和重要的参与者,教师的观念和素质直接影响受教育者的质量。由于中职学校在国民教育中扮演的角色不同。所培养的学生除少数升人高职院校外,大多数成为当地各行各业的第一线劳动者,直接加入到当地的经济建设大军中。作为中职学校,其培养目标就是造就高素质的劳动者,毕业生应具有一定的科技文化素养;掌握一定的劳动技能;具有社会的适应能力,就业的竞争能力;能直接找到适合自己的工作岗位。成为有文化、有技能、有能力的劳动者,服务于当地的经济建设。然而随着社会的变革,目前中职学校的教师队伍也发生了变化。老一辈“企业工人型”有着丰富经验的教师逐渐退休,新一代大学生、研究生毕业的“学院型”教师逐渐加入,中职学生的培养模式,教学方法也在不知不觉中发生变化。教学结构方面学科性体系很完整,但技能培训的力度、内容、方法等已脱离企业职业技能的实际需要;在师资能力方面,理论水平可谓今非昔比,但其操作技能方面大不如前。试想这样的教师其自身都难称得上“能工巧匠”,很难让人相信能够培养出“青出于蓝而胜于蓝”的学生。另外作为职业院校的教师理所当然也应该将目前的新技术新仪器新方法,各个行业的新发展新动向新问题告诉他们。所以我们必须重视对化学分析类教师实践能力的培养,课程实验设置应尽量结合工业生产实际,增加各行业部门的应用实例。这样不但可以增加学生的学习兴趣,也可使学生走向工作岗位后能很快适应环境,进入角色并能上岗操作。这就要求我们学校首先要通过各种手段,鼓励教师积极参加各种改革项目,激励教师从事实践教学。参与实验室建设与科研工作,能不断的更新知识,了解现代化学科学技术的发展和行业发展新动向,建设一批强有力的适应社会发展的“双师型”的教师队伍。因此我校积极响应国家关于“职业院校教师素质提高计划”决定,定时定期安排教师去对口企业或单位参观并“顶岗实习”熟悉相关专业领域的新知识、新技能、新工艺、新方法。使教育者能不断更新知识,了解现代科学和边缘科学的发展,了解科学与现代社会的关系。了解和掌握目前我国实际生产状况,成为“双师型”的教师。 五、加强校企合作,建立实训基地,培养应用型人才 德国的职业教育采用“双元制”模式,其特点是企业和学校共同完成职业培训,在校学习文化理论课,在企业进行实践培训,理论和实践密切结合,在企业接受培训的时间多于在校学习的时间,培训很大程度上是以实际生产为基础的,学生所接受的是企业目前最先进最实用的技术,毕业后可直接投入工作不需再培训。 我们应该借鉴德国“双元制”职业教育模式,在现有的实验实习的基础上鼓励企业广泛参与对学生的实训,加强校企合作,建立实训基地,培养应用型人才。校企合作,可在企业选择具有一定代表性的技术攻关课题,由学校研究攻关,双方派导师对学生进行指导,结合企业课题的现实性,学校导师的理论性、企业导师的实践性等各方面的优势,并利用学校的图书资料、教学与训练设备以及企业生产经营场所和设施等各方面的资源,使学生理论与实践水平在学校与企业的结合互补中得到提升。学员在课题研究与攻关的过程中,通过自己查资料,与导师交流、实践、汇报、答辩以及向导师、同学请教中获得资料,撰写论文,同时语言表达、与人沟通、与人协作等各方面的能力都能得到锻炼,从而达到全方位培养应用型人才的目的。校企合作,建立实训基地是培养应用型人才最有效的途径。我校已成为西北地区化工行业的实训基地,将为石油化工行业培养一大批实用型的人才。 工业分析专业论文:我校工业设计专业办学定位分析与探索 摘 要: 本文作者分析了我国工业设计的现状,结合本院自身师资、地理位置等情况的优势,紧密结合专业内涵,提出了工业设计专业的办学定位。 关键词: 工业设计专业 办学定位 特色培育 1.专业概况 工业设计是一门具有高度综合性的交叉学科,自上世纪80年代开始引入我国教育领域,至今已有20多年。我国的工业设计现在正逐步走向发展、走向成熟。工业设计在我国虽然起步较晚,但发展很快。近几年有近三百所高校都继开设了工业设计专业,教育规模很大,比如江南大学、湖南大学、同济大学、深圳大学等,它们的工业设计教育已经比较成熟,完全有能力培养专门的工业设计人才,学生毕业后的去向层次也比较高,主要从事理论研究。而我校作为一所普通院校,在培养工业设计人才的实力上,与江南大学、同济大学、湖南大学等重点院校相比,存在着一定的差距,培养该专业的人才也有很大的困难。在这种情况下,为了把该专业办出水平和特色,使该专业学生将在社会上大有作为,我们在参考西安建筑科技大学、西安科技大学等兄弟院校办学经验的基础上,结合我院实际,形成了具有我院自身特色的人才培养模式和专业建设思路。 2.专业办学定位 我校地处秦巴山区,属于陕西省教委直属的一所普通本科院校,多年来为地方经济建设培养了大批优秀人才。面对我国现代制造业的快速发展与市场对工业设计人才的强大需求,我院在发掘了自身潜力并得到兄弟院校的大力帮助下,于2002年设立工业设计专业(理工类),并从2002年开始招收本科学生,现有在校生四个年级、八个班,共221人,已培养毕业生200多人。本专业共有专业教师12人,是一支以中青年教师为主,能够满足专业建设的需要,知识结构合理并具有丰富的教学经验和科研能力的师资队伍。 该专业培养的是具备工业设计的基本理论、基本知识与应用能力,能在企事业单位、专业设计部门、科研单位、高校等从事工业产品造型设计开发工作的应用型高级专门人才。工业设计专业的学生要具有美学基础、造型基础、机械设计、机械制造、计算机辅助设计技术和产品设计方法的基础理论、基本知识;具有应用技术与美学和知识,以及空间设计原理和法则,综合协调产品的造型、结构、功能、材料等内在因素的能力,以及产品与人、环境、市场销售等外部联系的能力,使产品的形式与功能达到完美的境界,从而开发设计出具有高度人机协调关系和较高审美价值,并广受市场欢迎的现代工业产品。除此之外,还必须熟悉党和国家有关工业设计的方针政策;了解国内外工业设计的最新发展动态和趋势;要求至少掌握一门外语,熟练阅读有关本专业的外文资料,具有较好的听说读写能力和一定的科研能力;具有较强的计算机操作能力和胜任艰巨工作的能力。 在10年多的办学历程中,我们先后多次前往地处荆楚的二汽集团、川北的长虹集团和位于陕南的装备制造业,这些企业集团都是我国比较著名的企业集团,他们对设计类的人才需求非常迫切,经过充分论证,确定了我院工业设计专业办学定位的核心内容,即:适应企业对工业设计专业人才的实际需要,尤其是西部地区的实际情况,充分利用我院已有条件并积极创造新条件,侧重于培养实际应用型人才,使学生具备解决企业实际问题的设计能力,毕业后能够胜任产品设计和围绕产品设计所要求的人机界面设计和相关的视觉传达设计任务。五年多的办学历程,充分体现了上述办学思想和思路。以后我们将继续加强学生实际工程应用能力和解决实际问题的能力的培养,完善办学条件,提高办学管理水平,造就更多的企业需求的设计人才。 3.特色培育 通过对陕西省乃至全国的各个企业尤其是装备制造业、家电行业和一些设计公司等的调查,我们认识到虽然全国已有两百多所高校设立了工业设计专业,但是对于我们国家这样一个人口大国,还是远远不够的,我国的工业设计人才的缺口还很大。尤其是我国的经济发展不平衡,沿海地区经济比较发达,有雄厚的物质基础和开放的观念为底子,工业设计成长比较快,而内地相对来说这方面比较薄弱,这就造成了绝大部分优秀的设计人才都集中在了沿海地区,而内地尤其是西北地区设计人才极为短缺这一不良局面。近几年中西部地区等各大公司和企业对设计人员的需求呈逐年上升趋势,尤其是制造业,需求量更大,通过对各兄弟院校的调查,我们了解到,目前工业设计专业的毕业生就业率为95%左右,而东西部地区设计院校还远远不能满足要求。我校开设工业设计专业不仅弥补了汉中地区以往没有培养工业设计专业人才的缺陷,而且对陕西省的工业设计教育将产生很大的促进作用。 汉中作为陕西省重要的工业基地,尤其是装备制造业,曾经为我国的经济建设和各项事业的发展作出过重大贡献。然而,随着社会主义市场经济的发展,陕西省在一些方面的发展速度却一直比较慢,其原因当然是多方面的,需要进一步加强产品科技方面的投入,使各类产品真正具有市场竞争力,这无疑是当前紧迫任务之一。使产品具有市场竞争力,不单单是生产出高科技的产品,因为这高科技的产品的资金投入很大,有的周期还很长。一些专家认为中国企业的比较优势不是技术或技术开发能力,而是对传统工业产品基于市场需求的再设计,工业设计是传统产业盈利的最好模式。加入WTO后,我国企业与国外企业竞争的现实手段也正是工业设计而不是群起追求高科技。因而我们更要注重产品的外观效果,只有达到内外质量的统一,这个目标才能达到。尤其是地处南北交界的汉中,经济基础比较薄弱,更需要从这方面着手。陕西理工学院是汉中地区唯一的正规的本科高等院校,为陕西省,尤其是汉中地区培养工业设计方面的本科专业人才,是我院一项义不容辞的重要使命。为汉中的经济发展作出自己应有的贡献,将工业设计的主要发展方向确定为以机电产品的外观设计为主,以相应的视觉传达设计为辅的发展方向,尽可能地弥补产品技术力量的薄弱,提高产品的整体竞争力。同时随着人民生活水平的不断提高,人们对各种生活用品与生活环境的要求也越来越高,这也需要大批的工业设计人员。 针对以上情况,我院工业设计专业的办学定位是立足西部,面向中小型企业及设计事务所。我院本专业的培养目标和办学重点是以机电产品设计为主,以日用品设计为辅,并兼顾平面设计和室内设计。 4.结语 经过近十年的实践和探索,我院对工业设计专业的办学定位把握住了市场对人才需求的脉搏,工业设计专业毕业生的就业率达97%以上,有近60%的毕业生在西部地区就业,为西部地区的设计及制造行业的繁荣与发展发挥了重要的作用。
电子技术专业论文:试论高职应用电子技术专业实践教学的改革 论文摘要:实践教学是高职院校人才培养的重要环节,是解决高职毕业生就业困难与企业聘不到高级技能型人才矛盾的关键。通过分析高职院校实践教学的现状,结合我院应用电子技术专业的实际,就高职院校实践教学的改革探索与实践提出了看法。 论文关键词:实践教学;应用电子技术专业;改革 一、高职院校实践教学的现状 (一)内容、模式陈旧 高职院校的培养方案,是建立在中专学校的基础上、参照本科院校的培养方案修订而成的。实践教学多以验证性实验为主,课程设计的项目少、且往往以理论设计为主,毕业实习以毕业设计论文为主、设计制作为辅,应用性不强。 (二)安排不够合理、实践教学手段单一 高职院校的实践教学往往编排在某些课程的实验中,且课时量严重不足,实训场所、师资力量缺乏,一个教师需要同时指导几十名学生实验、实训,教师讲解、演示几乎占用了一半的时间,剩下的时间学生只能模拟教师重新验证一遍。 (三)重视程度不够 对实践教学重视程度不够的具体表现是,实践教学考核的随意性。多数实践项目的考核,都是与相关的课程一起综合评定完成的,实验、实训成绩比例通常不足课程成绩的一半。因实践场地受限、师资力量不足,导致教师对实践课学生的管理难以到位,学生有没有操作、操作过程和结论有没有错误,教师难以辨别,只要学生上了实验课,实践考核就算通过。实践考核成为学生最容易通过的项目。 二、我院应用电子技术专业实践教学的改革探索与实践 (一)实践教学体系的改革 在专业建设中,注重“以实践性、技能型为主”的培养目标,确立了“电子产品整机装配、调试、测试技术,电路设计与pcb技术的制作技术,现代电子设备的维护技术”等三项专业核心技能。 在课程体系的建设中,以核心技能课程为主线,设置专门的实践技能课程,设立了电子产品生产工艺与实训、电子测量与技能训练、现代电子设备维修、电路设计与制板protel、autocad、智能仪器仪表的使用与维护等实践技能课程。 在实践技能内容的安排上,将实践内容分配为基础技能、专业技能、综合技能和创新技能等几个层次,建立一个与专业方向和培养目标紧密相关的、独立的实践教学体系,建立从基础技能训练到专业技能训练、综合技能训练、创新技能训练的循序渐进的实践教学模式。 (二)实践教学基地建设的改革 改善、更新原有的电工基础、电子技术实验室,增加电子仪器设备的品种;新建电子工艺设计制作实训室、电子综合实训室、创新实验室;开发仿真实验室,优化校内实践教学的资源配置,为学生提供了更多的动手操作场所。 注重校外实践教学基地建设,在步步高、广州瑞通千里激光设备有限公司、旭?光电科技有限公司等多个电子类企业建立了校外实训基地,使学生在毕业前能够直接参与实践工程项目,以缩小学校教学和实践工作的差距,加快学生适应社会、服务社会的进程。 (三)实践教学方式及手段的改革 1.实践教学内容的转化。将原有的验证性实验向综合、设计实训转化,如将“串并联电路分流、分压关系的验证”改为“串并联电路的连接及测试”,“日关灯电路的测试”改为“日光灯的安装与测试”等;大幅度增加实训项目内容,如“元器件的识别与检测”、“印制板的设计与制作”、“直流稳压电路的设计、制作与调试”等等。这些实训项目的改革,强化的不仅仅是实践教学的手段,更主要的是将理论知识及时转化为实际的技能。 2.改革实训主导地位。从“教师讲解、演示为主,学生动手为辅”的实践教学方式变革为“学生为主,教师指导为辅”的实践教学方式。以专业知识的转化和实践技能的掌握为目的,鼓励学生实训过程的多样化、实训结果的规定性和独创性结合。如:在“稳压电源电路设计、制作”的实训中,只给出“将220v/50hz交流电压变换为输出6v稳定直流电压”要求,由学生自我完成稳压电源电路的设计制作。学生可以采用分立元件设计、也可以采用集成电路设计;可以是固定的6v直流电压输出、也可以是包括了6v的可调直流电压输出;可以是先仿真再进行实物制作,也可以直接进行实物制作;可以采用万能板安装制作,也可以自制印制电路板后、再进行安装制作。不拘一格的实训过程,调动了学生的学习热情,提高了学习积极性。 3.仿真实训与真实实训的结合。对于较复杂的实训项目,训练学生将专业知识与计算机软件、计算机操作相结合的本领;即复杂的实训设计制作项目,先运用protel、autocad、multisim7等软件进行设计仿真,得出最佳结果时再进行实际制作。通过“电脑设计-仿真-改进设计-制作-完善-创新”这种仿真实训与真实实训相结合的实践教学方式,可以缩短设计制作的时间,降低设计制作成本,提高电子电路设计制作的成功率,同时有利于学生将多门学科知识进行综合运用。 4.课堂教学与课外教学的结合。在课堂实践教学中,制定好各门课程的实训大纲,大幅度提高实践教学课时比例( 40%总课时),加大设立实训项目,合理安排实验、实训项目,使实践教学内容来自于课程理论,但又有所突破。鼓励学生自己构思、设计、完成实训项目,有效培养学生的创新意识,提高学生的操作能力。 采用开放实训场所的方式,学生可以在课余时间进入实训场所,完成自己设想的项目或需要巩固的技能知识;充分发挥第二课堂的作用, 将专业知识技能与电子竞赛相结合,积极组织学生参与各种层次的电子竞赛,使学生在竞赛前的培训和竞赛过程中,巩固和升华电子基础和专业知识,培养、训练学生的团队合作精神和创新意识;以学生的社会团体-电子协会为平台,在业余时间开展电子知识讲座、电子作品小制作、电子产品维修、学生优秀电子作品展、获电子竞赛奖励学生的经验交流等活动;不定期地聘请行业、企业的工程师、高级工程师进行阶段性讲课、讲座或实训指导,注重学校教学与实际工作的关联性和一致性;利用假期让学生去校外电子实习基地进行顶岗实习,由企业工程技术人员进行实践辅导,学生在电子企业可以直接参与实践工程项目,大大缩小了学校教学和实践工作的差距,真正做到学校教学与实际的衔接、扩展。 多方位、多渠道的实践教学,加快了学生适应社会、用专业知识服务社会的进程,有效地提高学生的专业技能和毕业之后的就业率。 (四)实践成绩评定的改革 采取实践教学单独考核、实践项目分项考核、竞赛成绩列入考核(创新考核)、实践项目和实训报告综合考核等手段,加强实践教学的管理力度,使之对实践课教师和参加实践课程的学生都起到促进、提升的作用。 实践项目分项考核的具体做法是:根据不同阶段和不同实训项目的内容要求,对学生进行逐个现场操作测试评分。实训报告考核的主要内容:条理是否清楚,实训的内容、测试方法、实训结论、改进创新方法等是否齐全。创新考核是指根据学生参加各种层次电子竞赛的情况(完成情况、获奖名次等),进行不同的加分。 三、我院应用电子技术专业实践教学改革成效 (一)教师开发实训项目、编写实践性课程教材的能力和水平大大提高。近年来,我院教师编写出版的实践性教材有:电子产品生产工艺与管理、multisim7.0仿真设计、电热电动器具原理与维修、单片机原理及应用、电子技术基础实验指导书和实验报告等;其中,由我院教师主编的实践性教材《电子产品生产工艺与管理》入选为国家级“十一”规划教材,并获江西省高校科技成果奖,获江西省普通高校优秀教材二等奖,获全国电子信息类高职高专优秀教材二等奖。 (二)学生积极参与全国和江西省的各类电子科技竞赛活动,并获得较好的成绩。近年来,学生参加江西省及国家级各种电子竞赛获得多项奖励:其中12人获得一等奖、25人获二等奖、29人获三等奖,2次获团体三等奖,1次获团体第3名。 (三)毕业生的就业率高,受到用人单位的好评。由于毕业生的动手能力强、团队合作意识好、专业素质高,使毕业生的就业情况良好,近年来就业率均在90%以上,且受到用人单位的好评。 四、结束语 高职实践教学的改革是一项长期而艰巨的任务。随着我国经济建设和科学技术的不断发展、教育改革的不断深化,高职实践教学改革的步伐必将更加坚实。 电子技术专业论文:高职机械类专业《电工电子技术》课程教改探析 论文关键词:高职机械专业 电工电子技术 教学改革 论文摘 要:根据高职机械类专业电工电子技术课程教学中出现的问题,针对高职学生的特点,从教学内容的选取,教学方法、教学手段、考核方法的改革,理论与实践更好的融合等方面进行了分析、总结。 电工电子自问世以来,已经延伸到社会的各个领域,机械类产品也慢慢的过度为机电一体化产品的方向发展,社会对机械工人的要求也从机械类单一工种,转变为机电类复合人才的要求。因此,电工电子已经成为机械类专业的一门重要的基础课程,而且是一门理论性和实践性都非常强的基础课程,本文针对应如何使非电类机械类专业的高职学生在学习“电工电子技术”上,既能够满足专业和职业能力的需求,又不是像本科教育那样,立足打好深厚基础。根据高职学生的特点,重点以实践、应用为主线来进行教学改革。 1 存在的问题 (1)理论与实践脱节。传统的教学方式是理论教学与实践教学是分开的,而且理论知识往往过分追求教学内容的系统性与完整性,这就忽视了“电工电子学”作为应用学科的实用价值,使学生缺乏明确的学习目标,难以理解课程的目的和意义,不但给学生的学习造成很大困难,也影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。 (2)教学方法陈旧古板。教学方法基本上采用“老师讲,学生听”的灌输方式,有些教师对新的教学方法和手段不熟悉不适应,课堂教学讲得过多过细,缺乏新意,没有留出足够的时间供学生思考回味。此外,课后作业过多也使学生无暇思考,这样导致学生始终处于被动状态,无法激起学习的兴趣和热情。 (3)考核方式单一,内容片面。电工电子学”课程的考试方式采用闭卷笔试,内容主要是理论知识。这样既不利于学生对知识的全面掌握,又不符合高职学生的特点。 2 改进措施 (1)课程整合和优化。 打破学科体系,改革课程设置,实施课程内容的简约、集成与重组,体现出高职教育的特色。以实际应用能力培养为主线,精减教学内容,去除理论推导、证明、验证内容,注重技术重现和技术实现。 实现做中学,弱化过深、偏难的理论,突出知识在专业中的实际应用。以适用、实用为原则,优化知识技能结构,形成与应职岗位相一致的教学内容。从应职岗位需要出发,将各课程的知识与技能有机地结合起来,增加实用性和针对性,删去一些与今后工作关系不大的枝节。例如,很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性,三极管内部载流子的传输情况。而在实践中,只有从事专门研究的人员,才可能用到这些原理知识,对于以培养应用型人才为主的高职学生,重点应该放在二极管、三极管的作用,如何判断二极管正负极,三极管的标号及管脚判别鉴定,如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对于电子电路应强化集成电路方面的内容,特别是集成电路的应用。对难度较大,求解过程复杂的例题、习题进行删减。 (2)加强与专业方向的对接。 大部分机械类专业均开展了电工电子课程,但专业方向不同,学生所需知识的侧重点也有所不同。电工电子是专业基础课程,一般在大一第一学期就开设了此课,学生对专业的认识还不够了解,教师给不同专业的学生上课时,授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接,又要兼顾与后续课程的联系。并且课程内容按不同专业编排,采用灵活的组合方式,以适应不同学科、不同学时和各层次学生对课程深度和广度的要求。比如,针对数控类专业,教师可以结合数控机床的定位系统,讲解数字电路中数模、模数的转换;针对汽车专业,教师可以结合汽车测速装置的工作原理,讲解计算器的功能。 (3)课堂教学方式灵活多样。 高职学生基础相对薄弱,教师应根据学生的实际水平,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生能克服厌学心理,鼓励帮助学生树立自信心,提高学生的学习兴趣,促进求知欲。对于理论性较强的内容,教师要耐心对待学生,引入各种案例,多讲多练,反复强化重要的知识,不讲则已,讲的就务必使学生掌握。 (4)充分利用现代科技,拓宽教学手段。 抽象的电工原理讲解起来容易觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电介质的极化、电容的充放电等,若能合理巧妙使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像,直观的实物模型和幻灯片、投影,生动详尽、图文并茂的教学课件,让学生学习起来兴趣盎然,使教学过程缩短时间,尽可能增加信息量,开拓学生视野,进一步深化了对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数,又要增加课堂信息量的教改形势,同时培养学生学习主动性,提高自学能力,充分利用网络资源教学是最有效可行的方法之一。在校园网络上向学生提供电子教案、网络课件等网络教学资源,利用网络进行答疑,接收学生反馈意见,更好地与学生交流。学生可以利用网上试题库,在网上随时进行自检自测。我们目前已具备的资源有:电子教案、多媒体课件,网上实验室、精品试卷、习题库等,极大地提高了学生的学习兴趣。在理论教学中引入eda技术,来改善教学质量,使理论分析得以验证。对于一些比较抽象的内容,教师用语言不易描述,学生也难以理解,还有许多电工电子的概念需要通过实验以阐述和验证。在课堂讲解内容涉及需要实验演示电路时,调用事先建立的eda电路文件进行现场演示,不但提高了教学效率,而且降低了教学难度。例如,在讲解基本放大电路的静态工作点对输出波形的影响时,要通过实验来加以验证。实验教学中引入eda技术,可以解决三个方面的问题:一是实验信号存在时间过短,用常规仪器往往很难观察得到,借助eda技术,可以方便观察;二是在电工电子实验中,将实验任务布置给学生,让学生先进行理论设计,然后按照设计要求进行计算机仿真设计,完成仿真设计后,再在实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量;三是可以进行虚拟的仿真实验,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计题目,让学生进行理论设计,然后在计算机上完成仿真实验,检验和完善自己的设计作品。 (5)理论教学与实践教学相结合。 电工电子技术是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。但是学生到工业、企业中实践的机会很少,从而无法了解工业、企业中是如何进行具体工作的。 为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关电路。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。教学所选实训项目应与机械专业建立联系,这样的学习方式会极大地激发学生学习理论的动机。 此外,实践教学场所按照职业活动环境来布置,突出其职业性的特点,同时,实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定,来强化学生职业技能训练和职业素质训导,着重要求学生要有一丝不苟、严格认真的工作作风。 (6)建立以能力为中心的课程考核体系。 改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程,与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等形式。不同内容采用不同的考核形式,如考基本理论采用闭卷的形式;考实训采用项目制作的形式,根据学生态度和动手操作能力,现场综合评定学生的实验实训成绩;对于综合分析和电路设计采用开卷的形式;平时的作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告;使评分方式科学化。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩(试卷)组成,为了充分调动学生全程参与学习,使学生把注意力转移到日常学习中,扩大平时成绩和课程测验的比例,具体是平时成绩占20%,课程测验成绩占40%,期末成绩占40%。另外,在平时测试和实验考核中,改革记分方式,实行实质性评价,一些考核按照abcd级制度评分,淡化分数,促进学生的全面发展。 注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。 3 结语 机械类专业的电工电子课程教学改革是一项长期的工作,经过多年的思考与经验积累已初有成果,在以后的改革中,是该课程更加的理论与实践相结合,更具有鲜明的特色,真正的实现做中学,快乐学习。切实减轻学生学习负担,提高学生的学习兴趣。 电子技术专业论文:高职院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学改革探析 论文关键词:高职院校 机械类专业 电工与电子技术 教学改革 论文摘要:随着我国高等职业教育规模的不断壮大,提高职业教育的整体教学质量,培养真正高素质的技能型人才是我国职业院校共同关心的问题。本文以提高我国高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学质量为目标,探讨了该课程的教学改革。文章分析了目前我国高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学内容不太适合当前企业对人才需求状况的变化,论述了进行该课程教学改革的意义,阐明了该课程进行教学改革的目标。 《电工与电子技术》是大学机械类专业的专业必修课程,是学生由理论知识走向实践应用所接触到的第一门专业性质的课程[1],同时它是一门与机械设备控制紧密相关的课程,具有很强的理论性和实践性。目前我国大学机械类专业《电工与电子技术》课程内容主要包括直流电路、交流电路、电动机、变压器、常用低压控制电器、基本电气控制线路、半导体器件、模拟电路、数字电路、典型数字电路及应用等内容[2][3],基本按学科体系组织教学内容。学生对该课程的学习既有兴趣又有畏难情绪,普遍认为该课程学习难度较大,不容易学懂[4]。 随着科学技术的发展和企业对人才需求状况的变化,现今该门课程部分内容已不适应高等职业院校机械类专业学生学习,为减轻学生学习负担,激发学生学习兴趣,提高课堂教学效果,有必要对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程的教学内容和教学模式进行改革,应用任务引领的教学理念对其知识内容进行重构与优化。 1.教学改革意义 1.1 高等职业院校机械类专业学生就业岗位主要包括机械加工设备的操作和维护,各种机电一体化设备的装配、调试和维护,以及其它与机械产品相关的工作。从高等职业院校机械类专业毕业生就业岗位对《电工与电子技术》知识要求方面考虑,对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化意义突出。 1.2 高等职业院校学生在学校学习时间一般不超过2.5年,学习时间短,学习任务繁重,对于在就业岗位上很难用到或根本用不到的知识点应该有所删减,这样能有效地减轻学生的学习压力,避免学生产生厌学情绪。因此对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,更有利于学生掌握该门课程中在工作需经常用到的重点内容。 1.3 对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,开展基于任务引领的课程教学改革,将教学单元划分成学生毕业后工作过程中可能碰到的具体工作任务,采用“理实一体化”的教学模式进行教学,可以激发学生课堂的学习兴趣、提高学习效率,收到好的教学效果。 1.4 对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,也是由高等职业院校学生自身的理论基础决定的。随着我国高等职业教育规模的扩大,生源的减少以及高考招生比率的逐年升高,高等职业院校学生高中阶段理论课程基础越来越差,对理论知识的接受能力整体下降,让他们学习理论性过强的、且在以后的工作中很难用到的知识,是对课堂上绝大多数学生的不负责任。 2.教学改革目标 以培养高等职业院校机械类专业学生熟悉机械设备电气控制系统能力为主线,打破传统的《电工与电子技术》课程教学内容的界限,从认知规律和满足学生就业岗位的需要出发,对教学内容和实践环节进行整合与提高,达到基本的电工与电子技术知识的完备,同时突出机械设备中电动机控制和接触器、继电器等电气控制线路的理解和掌握。具体做好以下几方面的改革。 2.1 以能力培养为主线,构建独具特色的课程内容教学体系。以掌握基础知识、强化应用、培养技能作为教学的重点,力求达到以知识应用为目的,能力培养为主线。在教学过程中,以学生毕业后在工作岗位上能碰到的实际工作任务为基础,构建独具特色的课程内容,开展基于任务引领的课堂教学。 2.2 在课程教学过程中,采用“理实一体化”的教学新模式。为了提高教学质量,首先要促进学生提高学习积极性,把被动学习转变为主动学习、喜爱学习,如此方能有效提高教学效果,提高学生的学习效率。在高等职业院校教育教学改革进一步深入发展的过程中,本人根据自己多年的教学经验和体会,认为理实一体化教学方式是实践性较强的课程教学中的一种行之有效的提高教学效果的方法。这种教学方式能激发学生学习兴趣,提高学习积极性能收到事半功倍的教学效果。 3.结束语 对高等职业院校的课程进行教学改革,提高教学质量,是我国高等职业教育发展的需要。本文探讨了高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学改革。笔者抛砖引玉,从分析我国高等职业院校生源的实际情况、现有课程内容的设置、以及企业对人才需求状况等方面出发,讲解了教学改革的意义,提出了教学改革实施方案,重点讲述了教学改革的目标。当然,提高我国高等职业院校《电工与电子技术》课程的教学质量是一项长期而艰巨的任务,需要我们广大高等职业院校的教师共同努力。 电子技术专业论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综本文由论文联盟//收集整理合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 电子技术专业论文:浅析建筑行业内应用电子技术专业人才培养体系的构建 论文关键词:教育系统工程 空中乘务专业 人才培养 论文摘要:本文从专业人才需求出发,经过岗位分析,进行专业定位和人才培养模式选择,之后论述了建筑行业内应用电子技术专业人才培养体系的构建,实践表明课程体系、实训环境、教学团队三个方面的建设对人才培养质量的提高至关重要。 一、引言 教职成[2011]9号文《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》指出,要以科学定位为立足点,优化职业教育层次结构,构建现代职业教育体系,树立系统培养的理念,坚持就业导向,明确人才培养规格、梯次和结构,明确高等职业学校定位,促进学生全面发展,重点培养高端技能型人才。作为一所以建设类专业为主的高职院校,我院以服务区域经济和建设行业发展需求为己任,探索“依托行业,校企合作、工学结合”的人才培养模式,紧贴人才市场需求,铸造建筑特色的专业品牌。作为广东省第一大支柱产业,电子与信息技术产值连年提高,其中智能建筑电子产品市场需求旺盛,对楼宇智能化电子产品设计开发、生产、维修、技术服务人才的培养提出需求。这就要求我们以“工学结合”理念为指导,面向行业就业,对社会人才需求进行调研,科学定位专业人才培养规格,合理选择人才培养模式,改革课程体系,配备实践教学条件和教学团队,从而构建适合建筑行业需要的应用电子技术专业人才培养体系。 二、专业人才培养体系构建的指导思想 专业人才培养体系的构建需要从应用电子技术专业人才市场调研出发,根据岗位定位人才培养目标和规格,选择合理的人才培养模式,从而为人才培养体系的构建做好准备。 1.专业定位。在建筑行业,一方面智能家居市场需求旺盛,产品蓬勃发展,另一方面工程应用领域产品的技术性能尚处于开发改良阶段,调研表明毕业生主要去向在电子产品设计、样机制作、调试维修、生产线产品制程技术指导、质量成本控制等岗位。依据“工学结合”关于职业教育能力目标培养的理念,针对这些专业工作岗位,将其工作过程归纳出典型工作任务,主要包括:产品方案选择、电路原理设计、控制编程、电子线路制作、调试、测试、文件编写等。因此应用电子技术专业人才培养方案规定要面向智能建筑电子产品设计与生产应用第一线,培养从事产品设计、生产、维修和技术服务工作,具有扎实的电子电路基础理论知识和分析能力,具有电子线路设计与产品制作工艺实践能力,能够胜任智能建筑电子产品的工程应用、安装调试、维修等工作的高素质技能型专门人才。 2.人才培养模式。人才培养模式是为了实现培养目标,在培养过程中采取的构造样式和运行方式,包括专业设置、课程体系、教学设计和教育方法等方面。作为建筑行业的应用电子技术专业人才培养,我们采用“411”模式,即第1~4学期完成支撑专业核心能力的理论基础知识的学习和各专项技能的训练,第5学期通过生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考证训练等综合课程形成专业能力、方法能力和社会能力;第6学期到企业顶岗实习,完成职业素养的全面形成。在人才培养的各个环节当中,从实际工作岗位出发,理论知识够用为度,重视理论前沿新知识的传授和技术的拓展,实践技能培养方面构建虚拟真实的岗位工作环境,通过真实项目设计教学内容,运用行动导向教学方法,使得电子产品的设计、制作、维修、技术服务等能力逐步形成。 三、人才培养体系的构建 明确专业定位和专业人才培养模式之后,我们重点从改革课程教学体系、设置实践教学环境、教学团队建设等方面构建人才培养体系,完善应用电子技术专业“工学结合”人才培养模式的内涵。 1.课程教学体系的改革。根据专业设置,结合往届毕业生顶岗实习反馈信息,以及各类电子设计大赛和技能竞赛情况,我们认为需要提高学生在电子产品装配工艺、质量检测、成本控制方面的能力,加强pcb制造方面的动手操作能力,了解smt技术工艺,因此结合专业定位和企业岗位实际调研制订课程体系改革重点:在专业课程中设置针对电路分析、设计、pcb绘图、样机制作、编程与调试、测试测量等技能的教学,以及积累电子产品工艺的设计和管理经验,如电子产品表面贴装(smt)工艺、pcb制板等内容。针对产品设计工作过程中软硬件设计、pcb绘图、样机制作、测试,将专业课程体系划分为专业理论基础知识课程、专业核心能力平台课程、专业综合能力形成课程和专业知识技能拓展课程,共26门专业课程,其中4门集中实训课,占总学时60%以上。包括电路基础、模拟电路、数字电路、c语言程序设计、检测与控制技术、单片机原理与接口技术等专业理论基础知识课程,电子cad、电子测量与仿真技术、单片机应用设计、电子基本技能实训、电子产品装配工艺实训、电子线路应用实训、单片机原理与接口实训等专业核心能力平台课程,以及生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考试训练、顶岗实习等专业综合能力形成课程,在专业知识技能拓展方面开设电气控制与plc应用、集成电路应用、高频电子技术、电力电子技术、eda技术、智能卡技术、vb程序设计、建筑设备智能控制等课程。在课程的微观教学设计上,运用行动导向教学方法使学生在项目任务完成中形成能力,掌握知识。例如在《单片机应用设计》课程中从开发仿真到模仿真实产品项目开发,在电子产品开发的真实工作环境中学习单片机开发、测试工具设备、加工手段的选择和运用,在教学实施过程中模拟企业真实项目任务开发的组织形式将学生分组,为学生分配角色,培养团队协作精神。 2.实践教学环境构建。为满足教学体系中的实践环节,配置专业实践条件和环境,包括电子技术应用实训室、电子加工工艺实训室、电子创新设计实训室和电子材料室。电子加工工艺实训室主要承担表面贴装(smt)加工工艺实训、pcb线路板制作工艺实训和电子线路应用实训。配备的设备有:数控电路板雕刻机、热转印线路板制作机、腐蚀机、沉铜器、手动焊锡膏丝印机、真空吸笔、再流焊机、放大镜和热风拆焊台等加工与返修设备。通过实践培养pcb板制作、smt贴装等工艺技能,另外可满足教科研和学生课外兴趣制作项目中的电路板加工。电子创新设计实训室主要承担单片机原理与接口实训、电子线路应用实训、智能建筑电子产品设计与制作,配备有计算机、单片机和fpga实验箱、仿真软件(proteus),可使电子产品创新设计过程中的测控应用电路设计和编程在计算机仿真软件环境中得以验证,从而加速产品开发和节省材料成本。同时可支撑电子测量与仿真技术、电子cad、单片机应用设计、检测与控制技术、eda技术、智能卡技术等课程。另外该实训室是教学科研项目设计、大学生电子设计竞赛、职业技能大赛、科技文化创新活动、课外兴趣制作的主要平台。电子材料室主要支撑应用电子技术专业开展的实训教学项目,储备电子元件材料,库存系列阻值的电阻、电容、二三极管、ic芯片、及各种接插件等。实践教学体系构建的主要特色是从人才培养模式出发,结合相关专业课程,以专业人才实际动手能力的培养和工艺设计管理经验的积累为目的,为教学提供实践环境,注重在职业环境中培养学生道德素质,使学生在学习中完成角色的转变,以工学结合的模式为学生搭建通向企业职场的桥梁。 3.教学团队的建设。教学团队的建设是专业内涵建设的保证,是提升人才培养质量的着力点。现阶段职业教育的模式要求教学团队成员根据经济建设和社会发展需要不断地研究新情况,更新教育教学理念,整合教学资源,深化专业与课程改革,加强“双师”素质的养成。因而我们注重教学团队在知识结构、工程项目实践以及教科研等方面的进修、培训、提高,为人才培养质量打造优质教学团队。 以职业教育理念为指导,通过科学的调研和专业定位,合理地选择专业人才培养模式,主要从课程体系、实训环境、教学团队三个方面构建了适于建筑行业发展的应用电子技术专业人才培养体系,该体系从岗位工作过程出发,全面培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,在提高人才培养质量方面收到良好的效果,例如学生在各类电子设计竞赛中多次获奖,学生在职业资格证书考试中通过率达到96.61%,毕业生的就业率逐年提高,2010、2011两年就业率均达到98%以上,毕业生受到用人单位的好评。 电子技术专业论文:论汽修专业应加强信息电子技术的培养 摘要:本文分析了目前信息 电子 技术在汽车中的大规模应用,研究了汽车维修行业应加强维修技术人员对信息电子技术的培养。 关键词:汽车维修 信息电子技术 技工 0 引言 随着汽车 工业 的飞速 发展 ,汽车维修行业发生了巨大的变革。一是维修从机械与电器的简单维修发展到电、机、光、液一体化的复杂高科技维修,而这些都是基于信息电子技术之上的;二是从过去的国有汽修 企业 单一经营到以股份制为主的多种 经济 成分的 现代 汽修企业经营;三是在用工与报酬上已经改为择优招聘、多劳多得的方式。面对以上变化,汽修技工必须认真分析当前汽修行业的维修技术需求与发展水平,找出关键——强化信息电子技术在汽车维修领域的应用——解决汽修实际问题,成为自己的专长;企业择优录用,实现顾客、企业、员工的三赢。因此,在汽车修理行业应加强维修技术人员的信息电子技术的培养。 1 信息电子技术在汽车领域的应用 目前,汽车信息电子技术化已经被公认为是汽车技术发展进程中的一次革命。信息电子技术的应用程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志;汽车制造商认为增加汽车信息电子设备的数量、促进汽车信息电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。据统计,从1989年至2008年,平均每辆车上信息电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型 计算 机的数量已经达到53个甚至更多,电子产品占到整车成本的50%以上,目前信息电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统中来。 汽车信息电子产品可为两大类:①汽车信息电子控制装置,包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统;②车载汽车信息电子装置,包括汽车信息系统(车载电脑)、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载 网络 等。具体汽车电子各分系统的构成如下示意图。 由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线路将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了计算机网络化的设计思路,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。而这一切都归功于信息电子技术尤其是总线结构的发展。 当前汽车电子技术发展的方向向集中综合控制发展:将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(pcm);将制动防抱死控制系统(abs)、牵引力控制系统(tcs)和驱动防滑控制系统(asr)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(ucc)。 由以上事实分析可知,信息电子技术在汽车领域已经大量使用,作为新时代的汽修技术人员,必须掌握新兴的信息电子技术才能在未来的汽车维修领域发挥更大力量。 2 对汽修技工进行新兴信息电子技术培训方案的可行性研究 汽修技术本身是一门综合性很强的技术。不同车型故障不同;同一车型不同时期的故障不同;同一故障在不同的路面上的反映不同。要诊断和排除故障,必须具有较强的综合分析判断能力。汽车的设计,制造是经过很多专家共同研究试制改进到定型制造出厂的,是集体指挥的结晶;而维修时则是一个人找出问题、分析问题并解决问题的过程,是个体行为。加上维修单位,没有比较先进的检测设备,要在简陋的环境下解决复杂的疑难问题,这就要求维修技术人员的维修技术相当过硬。针对汽车维修行业技术人员的文化知识水平普遍不高的现实情况,对他们进行行之有效的、有针对性的新兴信息电子技术培训,就成为提高汽车维修技术水平的必然选择。现在就以发动机管理系统为例,进行信息电子技术培训方案可行性的讨论。 首先要掌握电子计算机使用技术。随着信息社会的发展,电子计算机为主的高科技术在汽车上应用越来越多。电控汽车是汽车的主导产品和发展方向。因此,汽修技工必须要掌握电子计算机使用技术,会用电子计算机查找维修资料、检测故障代码、寻找故障排除的手段、网上技术咨询和网上修车等。而这一切均依赖于新兴信息技术培训。因此信息技术培训可以采用多种技术方式尤其是结合修车查找资料等网上作业进行实际的操作演练。这样迅速提高维修技术人员的技术水平,因此可以大大调动他们的积极性与实际维修效果。比如下载某发动机管理系统的相关程序。可见,对汽修技工进行信息技术培训是必要的也是可行的。 其次要掌握好较为全面的电子技术,包括模拟电子技术,数字电子技术,单片机原理与接口技术,传感器技术等,这些都依赖于电子技术培训。 ecu是 英文 单词组合缩写,意为“电子控制单元”,简要的说就是车载电脑。现在很多轿车发动机大都用电子燃油喷射系统,其中有一个形似方盒子的控制元件就叫“ecu”,简单地说,ecu由微机和外围电路组成。而微机就是在一块集成芯片上集成了微处理器(cpu),存储器和输入/输出接口的单元。所以ecu就是单片微型计算机(简称单片机)。 发动机管理系统就是以单片机为核心,把各种检测器或者传感器采集来的各种信号(比如进气量,项位角等)进行相应的模拟/数字技术处理通过总线传送到单片机(或ecu)里,然后在经过相应的程序控制与数据处理,从而产生相应的控制信号,指定执行机构进行相应的操作(加大节气门开度)。 现在一些中高级轿车上,不但发动机上应用ecu,在其它许多设备上都可发现ecu的踪影。例如刹车防抱死制动系统、4轮驱动模式转换系统、电控自动变速器、主动悬架调节系统、安全气囊系统、以及多向可调电控座椅等都配置有各自的ecu模块对其进行控制。运用修车的现场实例加以指导与讲解,经过事实检验,学习效果相当好。 再次要具有对故障的综合诊断与排除的能力。汽车电控技术设计人员,在进行汽车 电子 控制系统设计的同时,增加了故障自诊断功能模块。它能够在汽车运行过程中不断监测电子控制系统各组成部分的工作情况,如有异常,根据特定的算法判断出具体的故障,并以代码形式存储下来,同时起动相应故障运行模块功能,使有故障的汽车能够被驾驶到修理厂进行维修,维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码,快速对故障进行定位和修复。因此,从安全性和维修便利的角度来看,汽车电控系统都应配备故障自诊断功能。 依据故障自诊断功能配合相应的解码器,方便的查找出故障的原因所在而不在单单依赖原始经验积累。因此,信息电子技术培训可以大大提高综合诊断与排除能力。经由邯郸北方汽车维修总校教具模型开发部提供自主研发的bf8系列智能电控汽车模型40套(涵盖欧、美、日各大主流车系),又有完好的汽车整车30余台供学生实践所用,学员的综合诊断与排除能力大大提高。 3 追踪汽车行业新技术的应用 以汽车安全系统电子技术改进汽车安全性能的 发展 为例,看看汽车行业新技术的应用。据strategy analytics公司的市场研究报告指出,汽车安全系统是汽车电子领域增长最强劲的需求之一,年平均增幅达到25%以上。杜邦汽车最新调查表明,大部分用户认为最需要考虑的问题是汽车的安全性,它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要,安全气囊和abs有望成为标准配置。visteon的研究也表明:安全性是汽车消费者最关心的问题。 renesas对中档轿车的研究揭示:国外1996年就将安全气囊作为标准配置,从2002年起国际上已经将两个乘客测知座椅、预紧式安全带和传感器系统与安全气囊一起作为标准配置,到2006年预紧式安全带和传感器系统将增加到4个,传感器系统更是大幅度增加以提高冲撞检测能力并提高乘车的稳定性,从而有可能构成统一的安全气囊 网络 。 由此可见,以信息电子技术为核心的新技术已经甚至更快的步伐在改变着传统的汽车行业,已经大大提升了汽车的各个方面的性能。 综合以上分析,信息电子技术目前已经在汽车领域大面积推广使用,未来会发展更快,针对汽车维修人员技术含量不高的现实,汽修专业应加强信息电子技术的培养,以追踪高新技术在汽车领域的应用。为了为顾客提供更好的服务质量,为了更好的提高汽车维修 企业 的整体实力,为了实现更好的个人理想,努力实现顾客、企业、人员的三赢局面都依赖于加强信息电子技术的培养,因此汽修专业应加强信息电子技术的培养! 电子技术专业论文:职业学校电子技术专业课教学方法新探 伟大的教育家陶行知先生提出“手和脑在一块儿干,是创造教育的开始;手脑双全,是创造教育的目的。”客观分析传统电子技术专业课教学模式存在的弊端,阐述“项目引领、任务驱动”理实一体化教学方法的特点,积极探索理实一体化在电子技术专业课中的应用实践,并进一步表明了理实一体化教学方法在电子技术专业课教学中所占的优势。 一、传统教学方法的不足 近几年来,随着高中阶段普及程度的提高和高等教育大众化步伐的加快,中等职业教育学生的差异性越来越大,生源质量严重下滑。大部分学生的认知特点是形象思维长于逻辑思维,实践学习长于理论学习,动手能力长于动脑能力,学生学习兴趣不高、学习习惯较差。然而,大部分职业学校的教学内容仍分成三大模块,即文化课模块、专业课模块、专业实训课模块。很明显,传统的教学方式将知识划分明确,内容相对独立,有利于学校统一安排课程及教学管理,但这种教学方式存在着许多弊端。它将理论知识与实践操作人为地割裂开来,具体表现在时间、空间上的分裂。即一般情况下,先学习理论知识,再进行实际操作,而且理论学习在教室进行,实训操作在实训基地进行。有时甚至授课者也被分离开来,理论由一部分教师承担,实训由另一部分教师承担。教学实践证明,传统课堂教学方法已经越来越不适应职业教育的发展要求,必须加以改革,否则,提高职业学校学生的全面素质和综合职业能力就是一句空话。 兴趣是最好的老师,采用有效的教学方式可以激发学生的学习兴趣。我在多年的电子专业课教学中不断探索,发现“项目引领、任务驱动”理实一体化教学是学习专业课的最佳方法。理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。突破以往理论与实践相脱节的现象,强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务,让师生双方边教、边学、边做,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。 二、“项目引领、任务驱动”理实一体化的特点 与传统教学方法相比,理实一体化教学法有如下特点: 1.“项目引领、任务驱动”理实一体化教学方法将学生应该掌握的专业相关知识和技能分成若干个项目,每个课题依据不同的知识点又分成若干个子项目,每个项目都有具体任务和技能要求。这样教学过程不再是单一的学科教学,而是瞄准目标、围绕项目的一体化教学。它引入现代培训理论,强调以学生为认知主体,学生在动手操作的过程中发现问题并在教师的指导下完成学习任务,加强了学生认知过程和能力的培养,克服了课堂教学的抽象枯燥的缺点,提高了学生的动手能力和创造能力。 2.“项目引领、任务驱动”理实一体化教学的过程,是讲解示范、实践操作、发现问题、提升技能的过程。职业学校学生大多数文化课基础差,分析和解决问题的能力较差,而定性的理解能力和模拟能力较强,对于看得见摸得着的知识很容易接受。采用“项目引领、任务驱动”理实一体化教学方法可以在理论与实践之间架起一座桥梁,使学生由被动接受变为主动认知。 三、“项目引领、任务驱动”理实一体化在电子专业教学中的应用 根据电子技术专业课程特点,将课程内容划分为:简单直流稳压电源的制作与检测、扩音机电路的制作与调试、函数信号发生器的制作、调幅收音机的组装与调试等不同教学项目,在各项目中又分为若干任务。每一个任务集中在一个时间段内,完成从理论知识到操作技能的全部教学内容。其中,扩音机电路的 转贴于论文联盟 // 制作与调试涉及各种放大电路的内容,知识点多,难理解,实践性强,是电子技术专业的核心项目。下面我以扩音机电路的制作与调试中的任务一:共射放大电路的制作与测试为例,谈谈“项目引领、任务驱动”理实一体化教学方法在电子技术专业教学中的应用。 根据电路的特点,能熟悉掌握电路的组成,整个任务安排在电子实训室进行,所有的理论和实践均围绕制作与测试这个任务展开。 具体实施步骤: 1.分组 将全班学生分成若干小组,每6人1组,焊接电路,小组成员由教师按能力和水平搭配,并选出一位学习能力强并善于组织的学生为组长。 2.分析、焊接共射放大电路 首先以组为单位,通过讨论分析出电路工作原理,老师总结并作补充。接着老师进行规范的符合工艺的示范操作,然后强调电路手工焊接的顺序及注意事项。在老师的指导下,学生开始规范操作,完成对共射放大电路的焊接,使学生对于共射放大电路各部分都有了一个完整的熟悉。 3.测试共射放大电路 老师在学生中间,从学生操作中老师能及时发现学生理论知识的缺陷,及时纠正学生在电路性能操作中的不规范行为,同时学生在测试过程时碰到问题要及时解答,以避免因问题的堆积而造成学生厌学、弃学现象。 4.分组竞赛 组内成员先单独思考,再讨论交流,为充分调动各小组的积极性,增强荣誉感,让各小组之间产生竞争,评出优胜小组,同时测试的过程也是考核学生的过程,教师组织测试的计时赛,检验学生知识和技能的掌握程度。 5.总结提高 学生写一篇共射放大电路制作与调试过程的实习报告。 6.交流评价 交流评价是“项目引领、任务驱动”理实一体化教学的一个重要环节,评价内容包括时间安排、活动态度、学习策略以及成果的创新和不足等。 四、“项目引领、任务驱动”理实一体化在电子技术专业教学中的优势 1.推动校本教材的改革 “项目引领、任务驱动”理实一体化教学强调动手教学,可以促使老师编写校本教材,将电子技术专业理论知识和实践知识融合在一起;或选用理论与实践配套教材,以满足理论和实践相融合的要求。 2.促进学校实训基地的建设 实训基地的建设是顺利实施实训教学,培养合格人才的保障,更是“项目引领、任务驱动”理实一体化教学所必备的。 3.加强师资队伍建设 理实一体化教学对教师提出了更高的要求,教师不仅要具备一定的理论知识,还必须具备相应的操作技能。它将激发教师不断学习新论文联盟//知识,使自己具有理实结合的教材分析及过程组合的能力和综合创新能力,以满足教学的需要。 实践证明,“项目引领、任务驱动”理实一体化教学是一种行之有效的技能型人才培养模式,强调以学生发展为本,锻炼了学生的动手能力、分析能力和解决问题的能力,教师重在考虑怎样“教”才能促进“学”,如何在理论教学时精讲、如何在示范操作时精讲、如何在反馈纠正时精讲、如何在理论教学时渗透实践操作的要点、如何在实践操作教学时强调理论知识等,都值得我们不断地勤于思考,善于总结。转贴于论文联盟 // 电子技术专业论文:中职学校电子技术专业课教学探析 摘要:电子技术应用专业培养目标是面向社会、服务社会、以就业为导向、适应社会对电子专业人才的需求。电子技术应用专业大部分课程以实际操作为主,使用电子测量仪器正确测量电子元器件是一项操作性很强的技能,所以本文以万用表测量电子元器件为例,来探讨怎样上好专业课,从而掌握实践课的操作技巧。 关键词:中职学校;实践操作;创造价值 中职学校培养目标是面向社会、服务社会、以就业为导向。在教学中要以实践为主,让学生不断总结操作经验,从而掌握实践操作技巧。 一、掌握基本专业理论来指导实践 专业课教学离不开实践,而实践要靠专业基础理论来支撑,教师在进行专业课教学时要注重理论和实践相结合。教师要有较新的教学理念、扎实的理论基础,过硬的教学基本功以及掌握国内外最新的电子技术内容。在平时的备课时要把先进教学理论、实用的技能及采用适合中职学生学习特点的教学方法和自己学科的特点结合起来,把握住理论是用来指导实践的,而不是长篇大论,做到精讲精练。中职学校要加强基础课的教学,课程教学必须服从市场需求,以培养学生适应社会、企业对人才规格的需求为依据。改变教学方式,以恰当的教学方法,针对学生的具体情况来教授学生知识,使他们的基础知识和实践技能能够适应社会及企业对人才的需求。比如:在电子技术学科当中有用仪表测量电子元器件的内容,在讲解该内容时,教师要把电子元件的一些基本理论知识讲精、讲透。同时,有必要讲解一些仪表使用的相关理论知识,如电压表、晶体管测试仪等仪器的正确使用,然后指导学生可以自己先寻找一些有关电子元件测试及相关仪器使用的资料。这样学生就有了充足的、扎实的理论知识。教师此时再向学生授课并进行实践操作,学生接受知识的速度会比较快,而且其掌握的知识也比较牢固。同时要求学生在学习知识过程中要专心、细心、耐心,不要急于求成,坚持刻苦练习,掌握电子技术的基本技能,培养自己动手创造能力,将会取得很好的效果。“系统学习”是掌握技能的重要环节,在老师的指导下运用自己掌握的理论知识去指导实践操作,通过实践操作积累了一定的经验,使学生对学习产生了比较浓厚了兴趣,激发他们的求知欲,从而使学生更加爱好这门学科。当然,理论的讲解要由浅入深,知识要一点一点地积累,因为他们毕竟是职业学校的学生,基础比较薄弱。比如:在三极管基本放大电路时,可以先把构成放大电路的基本元件,电阻、电容、三极管等元件的作用向学生讲解清楚,再向学生讲解放大电路的基本原理。这样学生就能很好地理解该知识点。比较系统地学习一些电子技术的理论知识,运用理论来指导实践,才能在专业理论的认识上产生一个飞跃。有了一定的、扎实的专业理论基础知识,才能不断提高学生分析问题与解决问题的能力,在专业理论的指导下,往往会举一反三,发挥他们的自身特点及创造能力。在学校如果学生的理论基本功掌握扎实,那么他的实践能力就会非常强,他们能根据自己所掌握的理论知识,去解决在学习中以及在实践中的一些实际问题,从而提高他们的理论知识及求知的欲望,激发他们去探索新知识,在实践中不断创新。 二、根据中职学生的学习特点进行教学 中职学生虽然基础知识比较薄弱,但是他们的动手能力比较强,而电子专业课特点是操作动手能力要强,所以正符合中职生的学习特点,我们就以这个作为切入点,多多以实践为主。一方面中职生往往不重视对理论学习,教师可以把相关操作所要用到的理论知识,做成动画形式或一种游戏形式进行直观教学。比如:在讲解基本放大电路时,可以把输入的交流信号和输出的被放大的交流信号以动画的形式,通过PPT演示出来。测量电子元件时,可以把测量的步骤以动画的形式展示给学生,这种动画资源在网络上可以找到,教师也自己动手亲自做,教学效果更突出、更直观。电子元件的好坏直接影响着电器设备性能的好坏,对其进行检测是不可缺少的环节,在测量时要经过几次循环的重复操作才能正确判断出元器件的好坏。这就需要学生要有较强的操作意识和意志,经过反复磨炼才能在操作中摸索出事物的规律,从而找出测量的技巧,为下一步的学习奠定基础。学生实践操作时必须遵守操作规范,培养其养成勤劳、认真、一丝不苟的操作精神,实践来不得半点虚假,而且必须有耐心。中职学校电子专业课教学注重的是实践教学,学生的学习也是以实践为主,所以,教师在教学中要把更多的时间留给学生,充分发挥学生的主体作用,让学生在实践中检验所学理论的正确性,也只有经过反复的实践操作,才能抓住操作的关键,总结经验从而掌握实践操作技巧。 三、加大专业课在实训室操作强度 电子技术这门学科在不断发展,其技术也在不断更新,我们国家也越来越重视其发展。我们中职学校在这门学科上的教师要时时关注其发展水平,并跟上其发展速度,在教学内容安排上要穿插一些最新的电子技术知识,使学生在学校学到的知识和技能不至于一走出校门就是落后的技术。所以学校的实训设施要基本保证与企业零距离对接,因为企业是生产的前沿,其技术水平也是最前沿的技术。同时,教师的教学理念、教学内容、教学方式也必须与社会发展相适应。加强学生在实训基地的操作力度,使其掌握相应操作技巧,才能适应社会快速发展的需要,适应企业的需要。教师教学的一切出发点是为企业输送合格的掌握一定技能的一线劳动者。这就要求教师也应该具有较强的操作能力,比如笔者学校在讲解电子技术课时,基本都是在实训室进行,尽量模拟企业真实的环境,所有的实训项目都与企业的真实产品相对接,使学生在实训时就有如在企业现场操作一样的感觉。为加强技能学习,激发学生学习兴趣,进一步培养学生的创新意识、创新能力和综合职业能力,教师还可以让学生制作一些和理论知识有关的小制作,如:手机电源充电器,小电风扇、小扩音机等。这样可以使学生学习到的基本放大电路的工作原理和实际的电路相结合,从而更深刻理解理论知识。当然技能的形成离不开理论的支撑,教材的选用也非常关键,在选用专业教材时,教师尽量选用最新、实用的教材。在实训方面争取做到教师和企业技术人员共同编写适合本学校本专业的校本教材及编写实训指导书,这样才能保证教学内容更符合企业的要求,更具有实用性,学生才能真正学到有用的知识和技能。比如:电子技术基础这门学科,教师可以和企业技术人员把它编写成项目式教学内容,把全书的知识点分成几个项目,每个项目要尽量和企业相关的产品相对接,使学生既学到相关理论知识,又掌握了该知识在实际当中的具体应用。这样,既充实了理论知识又掌握了相关技能。 四、通过企业实践增强技能 中职学生面对的主要是一线岗位,而电子技术专业从事的是电子电器类工作,其相关的技能熟练程度,对自身的发展有着极其重要的作用,因此,过硬的技能是将来为社会创造财富实现自身价值必备的“能量”。而电子技术专业特点需要的就是深入社会、深入企业去实际操作,那么,在电子行业都离不开电子元件,通过企业实践掌握其应用及具体的操作过程。同时为了上好专业课,教师可以聘请一些专家、企业技术人员为专业课的顾问,通过他们来拓宽教师和学生的视野,指导学生来如何掌握测量电子元件的技术,从而增强学生的操作技能。这样可以使教学内容更能接近企业的需求,更能掌握最新的专业发展及电子测量技术。比如:最新SMT技术、最新电子元件、最新焊接技术等等,都需要我们教师和学生要掌握新知识。教师与专家、技术人员要根据学校的情况及专业的具体特点,不断研究实践,及时增减教学内容,删减过时的教学内容,把最新的教学内容尤其实践操作技巧补充进来,并及时开发出适合本专业的校本教材。在课程设置中,要增加实训课的课时,增加学生在企业实践的机会,每个学校可以结合本校专业特点,增加专业选修内容。比如笔者学校把电器维修、机床电气维修等教学内容作为选修内容,拓宽中职学校专业方向和学生就业方向。专业课教学尤其电子技术专业课教学,要从课堂讲授型向实验实训型转变、向企业实践转变,使学生在学习专业课时从被动接受理论方式向项目型和任务型转变,带着任务带着问题深入企业。比如:学生到电子企业去实践时,亲自感受企业是怎样用仪器去检测电子元器件,工人师傅有什么样的技巧,有什么快捷简便的方法,提高学生对电子专业的学习兴趣。而随着科学技术的发展,电子技术也飞速发展,以前老式的电子制作工艺已经不能满足现代企业不断发展的需要,所以,教师及学生要定时深入企业,了解最先进的专业测量与制造技术。通过在企业的实践既可以使教师的实际操作技能水平有更大的提高,也可以使学生的操作技能有所提高,同时也使企业充分认识到中职学校是为他们输送合格的操作劳动者。中职教育的发展有利于企业的发展,校企两者的利益是共同的,这样,企业会积极主动地配合教师完成企业实践。教师通过与企业接触,知晓了哪些教学内容是教师必须交给学生的,哪些是最新的电子制作工艺,哪些技能是学生必须掌握的,增强了教学的实用性及学生培养的针对性。总之,中职学校专业课教学,要做到理论联系实践,充分发挥学生主体作用,激发他们的学习兴趣,激发学生的求知欲,加强实践教学,注重学生技能的培养,培养其专业特长。教学过程中多种教学方法,多种教学手段要相互配合,提高学生学习专业兴趣,激发他们的求知欲,学到一技之长以适应社会发展的需求。 作者:孙广江 单位:辽宁辽阳市第一职业技术专业学校 电子技术专业论文:电子技术应用专业中高职衔接现状 摘要: 从我国职业教育体系关于中高职衔接的政策背景出发,利用文献检索分析法对中高职衔接研究的发展现状进行分析,在系统调研的基础上,从安徽省实际出发,探讨了应用电子技术专业中高职衔接存在的实际问题。 关键词: 职业教育;电子技术应用专业;中高职衔接 一中高职衔接发展的政策背景 新中国建立后,在全国范围内设置的大批中等专业学校是构成现代职业教育发展的基础。20世纪80年代开始,职业教育开始兴起,中央就对中高职衔接工作从政策层面进行了引导与布置,制定了相应的文件与法律法规。主要纲领性的文件有:1985年5月,《中共中央关于教育体制改革的决定》中明确提出,“积极发展高等职业技术院校,要对优先招收中等职业技术学校毕业生以及本专业实践经验、成绩合格的在职人员入学。”这是我国职业教育第一次提出从中等职业学生中招收毕业生进入高职院校学习的开创新文件。1994年7月,《中国教育改革和发展纲领》实施意见第一次提出在不同层次的职业教育之间要相互衔接,为构建现代职业教育提下进一步明确了方向。1996年9月,《中华人民共和国职业教育法》第一次以法律的形势明确了职业教育与其他教育之间的关系,指出职业教育包括职业学校教育与职业培训,并和其他教育沟通、协调发展,推进中高职衔接的工作。1999年10月,《试行按新的管理模式和运行机制举办高等职业技术教育的实施意见》明确了招生对象主要面向当年参加全国普通高等学校统一招生考试的考生,也可招收少量的中等职业学校应届毕业生。由省招办统一择优录取。对招收相关或相近专业的少量的中等职业学校应届毕业生,其文化课和职业技能水平应由省级招生部门单独组织考试,并确定具体的录取标准,在一定程度上畅通了中职毕业生进入高职学习的上升渠道。2002年8月,《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》明确提出加强中等职业教育与高等职业教育,职业教育与普通教育、成人教育的衔接与沟通,建立人才成长“立交桥”。扩大中等职业学校毕业生进入高等学校尤其是进入高等职业学校继续学习的比例,适当增加高等职业教育专科毕业生接受本科教育的比例。适度发展初中后五年制高等职业教育;在高中阶段开展职业教育与普通教育相沟通的综合课程教育试验,建立中等职业教育与高等职业教育相衔接的课程体系。2011年8月,《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》提出到2020年形成现代职业教育体系和增强职业教育吸引力的要求,以科学发展观为指导,探索系统培养技能型人才制度,增强职业教育服务经济社会发展、促进学生全面发展的能力,就推进中等和高等职业教育协调发展提出了具体指导意见。2015年10月,《教育部国家发展改革委财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》明确指出:促进与中职、专科层次高职有机衔接。建立与普通高中教育、中等职业教育和专科层次高等职业教育的衔接机制。 二中高职衔接研究基本情况 采用文献检索方法对中高职衔接研究进行分析。通过设计关键词“中高职衔接”、“中高职贯通”、“中高职一体化”、“中高职教育”、“中高职教课程衔接”、“中高职协调发展”、“中高职教育衔接”字段在中国知网数据库中进行检索,中高职衔接研究第1篇文献是2000年8月,上海职业教育研究所许英发表的《中高职衔接课程改革探索》。此后10年间关于中高职衔接研究处于低潮阶段,每年的教学研究文献趋于零,自2011年开始,中高职衔接的文献逐渐增加,这点与职业教育发展的新形势以及社会经济发展、国家政策支持密切相关,即《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》(教职成[2011]9号)文件的颁布,中高职衔接实施进入活跃期。图1是2000-2015年中高职衔接研究文献分布基本情况。从相关文献研究可以看出,尽管在全国范围内的职业教育发展很迅速,职业教育的在校生的规模很大,但是实际情况是中高职衔接还处于较低层次的水平,从中职升高职的比例一般都处于5%以下,这个数据与职业教育的规模是不适应的,中高职衔接研究涉及的主题包括:(1)衔接模式:对口高考模式、5年一贯模式、“分段贯通(3+2、3+3等)”衔接模式;(2)职业教育体系的衔接:学历教育与非学历教育衔接、中职与高职学历衔接、职业教育与普通教育衔接、职业前教育与职业后教育衔接、中职与应用型本科学历教育衔接;(3)专业名称衔接:中等职业教育专业名称(教育部2010版中等职业教育专业目录)、高职教育专业名称(教育部高等职业教育专业目录2004版)、应用型本科专业名称(教育部2012版本科专业目录)。(4)课程体系衔接:人文素质课程体系衔接、专业课程体系衔接、实践课程体系衔接、素质与能力培养体系衔接;(5)教学与考试评价衔接:课程标准的研究衔接、中高职教学评价一体化、职业资格标准体系;(6)人才规格的衔接:中低端技能型人才与高端技能型人才定位培养规格衔接; 三安徽省中、高职应用电子技术专业发展现状与衔接实际 (一)安徽省应用电子技术专业高职设置基本情况 根据统计资料,我省现有高职高专院校74所,其中,政府举办的28所,行业主管部门举办的23所,企业举办的7所,民办的16所。另外,有23所本科院校举办高职高专教育。[1]汽车工业、装备制造工业、优质金属材料工业、水泥及非金属材料工业、电子信息工业、农产品加工业、能源及煤化工业及生物技术工业是安徽省重点发展的八大支柱产业。应用电子技术专业作为电子信息类专业之一,是支撑安徽省电子信息类高技能型人才培养的主要专业点。我省高职应用电子技术专业(专业代码:590202)实际布点44个,电子信息类专业在校生规模55430人。根据目前高等职业学院招生的主要通道:第一是自主招生(约占招生数字的40%),第二是高考招生(约占55%),第三是对口招生以及技能优胜晋升(约占5%)。根据中国教育报最新报道,在全国范围内,中等职业学生的升学比例由2010年的9.19%上升到2014年的15.32%。根据调研,安徽省的实际情况是高职院校招收的中职毕业生的比例大致在5%左右。而中职毕业生通过高职教育继续上升到本科的几率更低。 (二)安徽省电子技术专业应用专业中职设置基本情况 我省现有电子技术应用专业(专业代码:091300)中等职业教育资格的学校共87所。安徽省布点分布如图2所示,合肥市、阜阳市、宿州市、六安市是电子技术应用专业办学专业设置数量大市。[2]由于存在接受与信任危机、吸引力危机与可持续发展问题,电子技术应用专业招生危机是存在的,多数中等职业学校的招生成为专业发展的重要考虑的问题。 (三)应用电子技术专业中高职衔接现状 安徽省中职生上升渠道不畅,目前高等职业院校招收到的中职毕业生比例在生源的10%左右。即使这样,通过高职两年的培养,来源于中职生通过专升本继续发展的几率很低,几乎接近零。整体在规模上可以说是高职教育的点缀,影响面小,中职生在高职院校的发展不理想。目前电子技术应用专业中高职衔接主要存在的困难和问题是:(1)相对于参加高考的普通高中生,中职生在精神面貌、纪律性、基础知识面、基本技能等方面对高职院校的吸引力偏低;(2)中职课程体系中的文化素质课程的设置(学时比例、课程内容的扎实性)难以满足高职对数学、外语的基本要求,学生的文化基础偏弱,高职学习的适应性降低;(3)长期以来中高职的管理模式的差异,中、高职专业人才培养方案自成体系,中职与高职割裂,缺乏交流;(4)专业课程内容存在重复、断层,课程内容的层次性、深度、广度缺乏合理设置;(5)中高职课程标准不统一、课程评价缺少区分度与层次性;(6)中高职衔接课程体系不成熟,平台+模块+创新创造的结构不完善,课程的一体化体系尚未研究与探索;(7)中高职各自专业办学都有自己的方向和服务区域经济的特点,人才培养目标各有各的特点,定位差异性较大,衔接的裂隙较大;(8)中职专业人文素质平台教育难以适应高职院校的需求;(9)应用电子技术专业面向行业企业类型复杂,不同类型的企业岗位特点各异,具体岗位工作任务差异化明显。各学校对人才培养的职业能力与合作或面向企业的性质、产品与设备相关。(10)教材问题,由于中高职分属不同学历阶段的专业人才培养,各自具有自己的教材体系,教材内容重合度、层次性、深度以及知识大广度上没有进行科学的衔接,学生的学习与教师的课程教学都存在一定的不协调;(11)中高职现有的课程体系一般是基于公共课-专业基础-专业核心-专业模块构建的课程体系,能力本位的职业教育思想不明晰。 作者:李双喜 游平 单位:安徽科技学院 安徽电子工程学校 电子技术专业论文:高职电子技术专业课程体系研究 摘要 以培养高素质技能型人才为目标,通过调研、探讨,通过分析典型工作任务与职业能力要求,基于工作过程构建了科学的课程体系;对课程体系的实施从师资队伍配置、实验实训条件、课程资源开发等方面提出了具体要求;为了保障人才培养质量,设计了教学质量保障体系。 关键词 高职;电子技术专业;课程体系;设计与实施 0引言 高职教育以培养高素质技能型人才推动国民经济快速发展为使命,在党和政府提出大力发展职业教育的背景下,以娄底职院骨干校建设为契机,我们组织团队研发了一套应用电子技术专业课程体系,并制订了相关保障措施。 1课程体系构建 1.1课程体系设计思路及流程 通过分析企事业单位电子技术类专业岗位群和实际工作任务,根据技术技能复杂程度,整合三大核心技能模块,构建基础课程通用化,专业技能模块化,核心课程项目化,融合国家职业技能鉴定标准与专业课程标准,职业资格取证替代课程考核结果的“项目导向、课证融通”课程体系。重点开发以真实电子产品为载体,按照“分层次、项目式、数字化”教学模式进行教学的,来自生产管理一线的,以任务驱动、项目导向、理实一体的课程。 1.2基于工作过程的系统化课程体系 通过分析典型工作务转化为行动领域、学习领域,设计学习情境,所设计的应用电子技术专业工作过程系统化课程体系构成图如图1所示。遵循“识岗—协岗—顶岗”的职业技能递进培养路径构建实践教学系统。统筹考虑、系统设计课内实践、集中实践、独立实践课程,按照由初学者、有能力者到熟练者的职业能力和职业素养习得顺序,遵循由浅入深、由低到高、由易到难的循序渐进的原则,突出专业实践教学,校内实训和校外实习的有机衔接,构建清晰的课证相融、训赛相通、产学相长的实践教学体系。 2课程体系实施的条件 2.1教学团队结构及配置要求 总体要求:教师配备标准:生师比应达到教育部规定的基本标准18:1。专业负责人不仅要有企业工作经历,深厚的专业功底,还要有很强的课程设能力,组织协调管理能力。主讲教师及专任教师应具有高校教师资格证,普通话水平测试达到二级乙等及以上,专业对口,全日制本科和研究生比例应达到30%以上,专任教师中高级职称教师占专任教师比例应达到20%以上,专业基础课和专业课中“双师”素质教师比例应达到90%。兼职教师要求:聘请3名行业企业专业人才和能工巧匠担任兼职教师。兼职教师专业背景应与本专业相适应,一般应具有中级以上职称,其中高级职称占30%以上;逐步提高兼职教师数占专业课与实践指导教师合计数的比例;兼职教师承担专业课教学课时达50%。 2.2实践教学条件 与相关企业合作,基于理、实一体,便于开展实践教学的原则,在学院组建了一个既可用于平常实验实训,又可用于生产性实验与实习的电子实训中心,包括PCB设计与制作、单片机与EDA实训等共15个专业实训室,同时还在湖南科瑞特科技股份有限公司、湖南联众电子科技有限公司等多个单位建立了校外实训基地。 3教学方法与教学质量保障体系构成 3.1教学方法与手段 依据课程特点,分别采用理实一体化教学、生产性实训、顶岗实习等教学模式,充分利用现代化网络信息技术创建的课程资源,采用翻转课堂教学方法,调动学生的自主学习积极性,培养锻炼学生的技术技能,为可持续性发展打下坚固的基础。 3.2教学质量保障体系构成 突出技能主体地位,企业参与,多方联动,制订专业教学质量标准体系,健全专业教学质量保障机制。积极探索有助于提升教学质量的教师、学生考核评价制度与方案,形成以“四度”为核心的学校、政府、企业、社会机构参与的多元专业教学质量评价模式。基于信息化管理的教学质量评价、考核评价与质量保障体系如图2所示。 作者:刘理云 单位:娄底职业技术学院电子信息工程系 电子技术专业论文:高职电子技术专业课程体系研究 摘要 以培养高素质技能型人才为目标,通过调研、探讨,通过分析典型工作任务与职业能力要求,基于工作过程构建了科学的课程体系;对课程体系的实施从师资队伍配置、实验实训条件、课程资源开发等方面提出了具体要求;为了保障人才培养质量,设计了教学质量保障体系。 关键词 高职;电子技术专业;课程体系;设计与实施 0引言 高职教育以培养高素质技能型人才推动国民经济快速发展为使命,在党和政府提出大力发展职业教育的背景下,以娄底职院骨干校建设为契机,我们组织团队研发了一套应用电子技术专业课程体系,并制订了相关保障措施。 1课程体系构建 1.1课程体系设计思路及流程 通过分析企事业单位电子技术类专业岗位群和实际工作任务,根据技术技能复杂程度,整合三大核心技能模块,构建基础课程通用化,专业技能模块化,核心课程项目化,融合国家职业技能鉴定标准与专业课程标准,职业资格取证替代课程考核结果的“项目导向、课证融通”课程体系。重点开发以真实电子产品为载体,按照“分层次、项目式、数字化”教学模式进行教学的,来自生产管理一线的,以任务驱动、项目导向、理实一体的课程。 1.2基于工作过程的系统化课程体系 通过分析典型工作务转化为行动领域、学习领域,设计学习情境,所设计的应用电子技术专业工作过程系统化课程体系构成图如图1所示。遵循“识岗—协岗—顶岗”的职业技能递进培养路径构建实践教学系统。统筹考虑、系统设计课内实践、集中实践、独立实践课程,按照由初学者、有能力者到熟练者的职业能力和职业素养习得顺序,遵循由浅入深、由低到高、由易到难的循序渐进的原则,突出专业实践教学,校内实训和校外实习的有机衔接,构建清晰的课证相融、训赛相通、产学相长的实践教学体系。 2课程体系实施的条件 2.1教学团队结构及配置要求 总体要求:教师配备标准:生师比应达到教育部规定的基本标准18:1。专业负责人不仅要有企业工作经历,深厚的专业功底,还要有很强的课程设能力,组织协调管理能力。主讲教师及专任教师应具有高校教师资格证,普通话水平测试达到二级乙等及以上,专业对口,全日制本科和研究生比例应达到30%以上,专任教师中高级职称教师占专任教师比例应达到20%以上,专业基础课和专业课中“双师”素质教师比例应达到90%。兼职教师要求:聘请3名行业企业专业人才和能工巧匠担任兼职教师。兼职教师专业背景应与本专业相适应,一般应具有中级以上职称,其中高级职称占30%以上;逐步提高兼职教师数占专业课与实践指导教师合计数的比例;兼职教师承担专业课教学课时达50%。 2.2实践教学条件 与相关企业合作,基于理、实一体,便于开展实践教学的原则,在学院组建了一个既可用于平常实验实训,又可用于生产性实验与实习的电子实训中心,包括PCB设计与制作、单片机与EDA实训等共15个专业实训室,同时还在湖南科瑞特科技股份有限公司、湖南联众电子科技有限公司等多个单位建立了校外实训基地。 3教学方法与教学质量保障体系构成 3.1教学方法与手段 依据课程特点,分别采用理实一体化教学、生产性实训、顶岗实习等教学模式,充分利用现代化网络信息技术创建的课程资源,采用翻转课堂教学方法,调动学生的自主学习积极性,培养锻炼学生的技术技能,为可持续性发展打下坚固的基础。 3.2教学质量保障体系构成 突出技能主体地位,企业参与,多方联动,制订专业教学质量标准体系,健全专业教学质量保障机制。积极探索有助于提升教学质量的教师、学生考核评价制度与方案,形成以“四度”为核心的学校、政府、企业、社会机构参与的多元专业教学质量评价模式。基于信息化管理的教学质量评价、考核评价与质量保障体系如图2所示。 作者:刘理云 单位:娄底职业技术学院电子信息工程系 电子技术专业论文:中职电子技术专业教学实践 【摘要】 在这个科技时代里,电子行业的发展已成为必然,而人才作为电子行业发展的保障,加大人才的培养有着重大意义。在中职电子技术专业教学中,要想为社会培养出专业的电子化技术人才,就必须对其教学进行改革和创新。本文就中职电子技术专业教学的创新及实践进行了相关的分析。 【关键词】 中职电子技术专业;教学创新 引言 在现代社会发展对人才要求不断提高的背景下,传统教学模式已经难以满足社会发展的需要了,教学改革已经迫在眉睫。对于中职院校而言,作为人才培养的地方,在电子技术专业教学中,要想培养出更多的人才,就必须加大教学改革、项目教学作为一种全新的教学方法,它充分体现了学生的主体地位,让学生成为了教学的主体,可以更好地激发学生的学习积极性和主动性,提高学生的专业能力。 1.中职电子技术专业教学创新的意义 中职作为人才培养的摇篮,在中职电子技术专业教学中,教学方法的好坏关系到了人才培养效果。就目前来看,中职电子技术专业教学依然没有摆脱传统教学模式的束缚,在教学过程中还存在重教轻学的现象,没有结合电子技术专业的特点来开展教学,忽视实践,进而造成了学生实践能力与理论脱节。电子技术专业是一门研究电子信息技术的学科,在电子技术专业中一味的强化理论教育是很难培养出社会发展所需要的人才。为此,要想培养出专业的电子化技术人才,就必须对教学进行创新,要彻底摆脱传统教学模式的束缚,在强化理论教育的同时,要注重实践教学,要重视学生的主体地位,不断激发学生的主动性和积极性,进而更好地培养学生的能力,促进学生的全面发展。 2.中职电子技术专业教学创新及实践策略 2.1教学观念的创新。传统教学模式下,教师占据着课堂的主导地位,学生一直处于被动的接受知识,很显然,这种观念下,学生的学习积极性会下降,进而影响到教学质量。教育体制改革背景下,要求教学注重学生的主体作用,而中职电子技术专业教学要想取得好的效果,就必须创新教学观念,要重视学生的主体作用,将“要学生学”转变为“学生要学”,让学生成为教学的主体,进而更好地培养学生的自主学习能力,促进学生的成长[1]。 2.2创设情境。让学生置身于一定的情境中可以更好激发学生的学习主动性,集中学生的注意力,探索知识,主动的去寻求问题的答案。为了提高电工电子技术课程教学的有效性,教师应当结合电工电子技术课程,创设科学、合理的情境来激发学生的学习主动性[2]。如,在学习电压、电流的测量的时候,我将班上的48名学生分成8组,给每组学生发一块MF—47型万用表,让学生进行电流、电压的测量,我先将相关要注意的事项向说声说明,然而让学生进行操作。在学生测量完成后,我将万用表进行拆卸,让学生观察万用表的内部结构,在学生了解之后,再进行组装。为了更好地方便学生掌握万用表的拆卸与组装,我利用多媒体技术,向学生进行万用表的拆卸与组装演示;在演示完毕后,让学生进行操作,我则在学生操作过程中给与指导,为学生解疑答惑。通过这样的方式既可以提高学生的专业应用能力,同时还能激发学生对知识的探究兴趣,让学生更好地投入到教学中来,提高教学的有效性。同时,通过多媒体技术,实现了图文并茂,声色兼备的效果,让学生掌握了专业的知识,让学生感受电工电子专业知识的好处。 2.3开启校企合作。校企合作是一种有效的教学方法,通过校企合作这个平台,学校可以安排学生深入到企业进行实践学习,让学生了解自己所学的专业的就业形势,进而培养出社会发展所需要的人才。同时企业可以利用学生的理论知识来更好地指导企业,为企业带来更好的效益。在中职电子技术专业教学中,要想提高教学的有效性,为社会培养出更多的人才,学校就应当重视校企合作。学校要根据电子技术专业来选择适合学生实践的企业,与企业建立联盟的关系,让企业去企业中实践学习,锻炼学生的实践能力和应用能力,让学生了解一些先进的电子技术设备,让学生熟练的操作电子设备。同时企业也可以通过校企合作这个平台,在学校选取优秀的人才深入企业,为企业服务,实现双向发展[3]。 2.4加强专业教师的培养。在教育改革背景下,尽管学生的主体地位得到了高度重视,但是教师的作用也是非常的重要。专业的教师可以更好地引导学生学习,让学生掌握专业的能力。故此,在中职电子技术专业教学中,必须注重专业教师的培养。首先,对现有教师必须进行专业教育,提高教师的专业教学水平和能力,强化教师的教学责任,进而更好地开展教学工作;其次,要对象引进有教学经验的教师,为电子技术专业教学提供保障。另外,学校还可以向企业聘请那些专家向教师进行专业教育,从而提高教师专业水平,拓展教师的眼界,进而更好地开展教学。作为教师自身,更要不断学习,提高自身的水平,为学生提供专业的解答,要以学生的发展为己任,进而培养出更多的人才[4]。 结语 综上所述,加强电子技术专业教学有助于培养专业的电子技术人才,推动我国社会的更好发展。而人才培养效果与教学方法有着直接的关联。故此,在中职电子技术专业教学中,必须加大教学改革,重视实践,教学要体现学生的主体地位,让学生成为教学的主体,要积极地开展校企合作,以此来提高学生的实践能力,进而为我国现代社会培养更多的人才。 作者:李春来 单位:江苏省滨海中等专业学校 电子技术专业论文:电子技术专业创新应用 【摘要】 随着社会的发展,应用电子技术在我国国民经济中的地位明显增高,电子行业的不断发展,我国经济发展正步入一个新的轨道,应用电子技术产业在其中起到了举足轻重的作用,推动了国民经济的发展和现代经济增长。在应用电子技术专业中,创新一个新方向会让行业焕然一新,有着翻天覆地的变化。本文从我国应用电子技术目前面临的问题出发,探讨了创新在应用电子技术产业发展中应用的策略,以期指导实践。 【关键词】 创新;电子产业;应用电子技术专业;应用 应用电子技术是支撑电子产业的主要技术,涉及制造业和服务业两个领域。创新在各行各业都是被推崇的,创新同样是电子产业竞争的重要手段。在我们这个互联网的时代,电子产业包括了微电子、光电子、计算机、通讯、网络等各种行业。创新使应用电子技术提升,带动电子行业日益发展,起着无与伦比的重要作用。所以,研究创新在应用电子技术专业中的应用,对于电子产业未来的发展有着举足轻重的意义。对此,我们做出了初步的研究。 1电子产业发展中面临的问题 目前,虽然我国的应用电子技术水平有所提高,电子产业规模很大,经济效益不错,产业结构和区域布局在发展过程中也呈现了新的特点,但仍然有许多问题亟待解决,主要表现在以下几个方面: 1.1产业优势不明显 在电子行业发展的过程中,我们不难看出应用电子技术的全球化和区域化的差异,产业就像阶梯一样的特点。但是在我国,电子行业却还是不够专业化,没有特色,都是贴别人的标签。在这种消极的情况下,应用电子技术专业越来越不受重视,没有量化的生产导致生产要素和人力成本不断提高,根本无法实现低成本高效率的状态,产品的价格竞争力不断降低,只能以求薄利多销,却还是日渐减少获取盈利。另外,基于应用电子技术专业的原材料供应和生产商也让我国的电子行业收到了极大的冲击,约束了我国电子产业的发展。 1.2科研经费投入不足 在我国电子产业的发展过程中,我们过于依赖政府,政府对科研的投入不足主要有两个方面:一是,经费投入的不足,电子产业不像别的行业容易有赞助商,大部分的资金还是依赖政府支持,可是政府拨出的经费并不足以维持应用电子技术的不断研究,核心技术相对缺失,所以容易止步不前,在这种状态下,与发达国家的差距就会越来越大。二是,在科研人员方面,虽然在电子产业中电子及通信设备制造业的人数一年比一年多,但科研人员却有所减少,中国的高学历科研人员稀缺,有一些专业的还会选择出国,导致中国在应用电子技术高科技技术研究开发区域还不完善。 1.3改造升级力量不够 电子行业属于高、新、尖技术的行业,虽然在世界的电子产业中,中国生产规模名列前茅,但是由于并没有去深入的研究应用电子技术专业,缺少创新的意识,想通过快节奏获取成效,直接套用别人的模型,又因应用电子技术关键元器件发展相对落后,我国几乎不能创新出可以与世界顶尖设计相媲美的产品。加之电子产业的主流技术不断的数字化、网络化和智能化,给中国的科研人员带来了更大的压力。不可否定,要去加快研究的进程,加快升级我国的电子信息行业是我国发展的必然趋势。 1.4自主创新能力较差 应用电子技术专业水平跟不上,自主创新意识不够,严重影响电子产业的发展。电子信息产品的特点之一就是要具有显著的规模经济效益。现代电子信息技术的核心与以前大不相同,生产日趋规模化,产品日渐具有个性化。竞争力的关键因素是拥有自身的技术和过硬的品牌。但就目前看来,我国在电子产业的科技成果和新产品开发上的自主创新能力较差,企业普遍引进国外的技术,换个方式就推出市场,换汤不换药,根本没有自己的创新成果,导致国人越来越对自己的产品失望。中国电子产业应当意识到这个问题,要去自主研发核心技术并自主创新。 2创新在电子信息产业发展中应用的策略 应用电子技术专业创新是电子产业发展的动力,为了克服我国电子产业发展目前面临的困难,推动我国电子产业发展和不断提高,针对上述的问题,我们制定了相应的策略: 2.1提高领导的重视 为了促进我国电子产业的发展和完善,需要从多个方面去努力。在努力创新应用电子技术专业的过程中,领导应该起到带头作用。只有领导重视了这个问题,某些方案和决策才可以更快速的实施。所以,领导自己也要具有创新意识,深入其中,鼓励和支持创新。一般这类领导,指的是教育类和政府类的领导,领导支持了,所开展的研究项目和实施项目才会得到重视。领导除了在思想上支持外,行动上也应该支持。如果领导能够多投入一些科研基金,研究工作就会得到更好地进行。 2.2推动人才队伍的能力培养 众所周知,应用电子技术专业是一门实践性很强的学科,俗话说:无米难为炊,光有理论不能让从业人员全面发展,应当在原有基础上加入一些创新的课程,使从业人员掌握更多的能力,积累自己的知识。在真正从事这个行业时,便会得心应手,更容易掌握其中的要领。天才始于勤奋,努力才会有回报。 3创新在应用电子技术专业项目各阶段的应用 创新是人们进行创造活动时所运用的具体方法和实施技巧,谋划电子产业项目来源于市场需求,实现于应用电子技术专业创新。 3.1项目起步阶段 这个阶段主要是打基础,万丈高楼平地起。掌握了应用电子技术常用的专业知识并熟练的运用,理论与实践相结合,才能为项目做出专业的方案,才能做出专业的项目设计。 3.2项目实施阶段 这个阶段是进行系统的强化工作。用实际的方法展现专业的创新知识。通过这阶段的工作,对专业的固有思维会改变,实现项目的成果可以使用创新的方法,学会处理突发状况,综合能力得到很大的提高。 3.3项目完成阶段 这是项目的最后评价阶段,创新不可或缺。创新的在专业知识上突破,汲取他人意见,取其精华,提高项目成果的市场需求、时效性和规模经济效益。 4结语 总之,应用电子技术产业的发展是一项系统工程,我国现阶段的发展机遇与挑战并存。虽然有些问题存在,可这正是我们需要去努力的时候,不要害怕挑战,要积极的面对,找出市场获利的关键。只有不断调查市场,把握关键,才能在第一时间解决问题。创新是永恒的主题,是推动应用电子技术专业进步,是电子产业发展的不竭动力。 作者:高忠杰 单位:滁州市自来水公司 电子技术专业论文:电子技术专业教学初探 摘要: 中职教育是我国当前教育体系的重要组成部分,随着社会主义经济发展的转型,对于具有一定技能的专业型人才的需求呈明显上升趋势,这对于中等职业教育来说是难得的发展机遇,笔者以电子技术专业为例,谈谈如何做好当前中职学校的教学。 关键词: 中职电子技术专业;现状;措施 第三次科技革命的浪潮把人类社会带入了一个新的时代———信息时代。这个时代的发展核心是与电子计算机和网络技术的发展密切相关的,就现在来看与其相关的领域越来越广泛,它给我们的生活带来的影响也越来越显著,无论是生产或者是生活,包括教育、交流、商业处处都在呈现着与信息技术的密切联系。这样的社会现实无疑对掌握一定的电子专业技术的人才需求越来越大,这无疑给能够培养此类人才的中等职业学校带来发展的机遇。中等职业学校是能够培养具备一定专业技能型人才的中等学校,它能够满足那些在中考中成绩不理想、想继续学习或者获得一技之长的学生的需求。特别是最近几年,随着整个社会大学生就业形势的日益严峻,很多人又重新把目光瞄准了职业教育,尤其是热门专业备受关注和追捧,电子技术专业作为热门专业之一也是如此,下面笔者就这一专业的发展问题谈谈自己的认识。 一、中职电子技术专业发展现状 电子技术专业现在在有些中职学校被发展成电子信息技术专业,这给电子技术专业赋予了更广泛的学习内容。就目前来看,中职电子技术专业依然保留了电工基础、电子技术、电子测量与仪器、电子设计与装配、单片机原理与维护等基本课程,还增加了电子计算机技术与维护、网络技术等新课程。目的是培养能够掌握一定的电子技术技能的从事生产或者维护的一线工人。当前中职电子技术专业课程设置的现状,既反映了传统学科课程的特色,也在顺应时展的潮流与需求,体现了学科建设与时俱进的发展特点。而从学生学习状况来看,效果却不是很理想,问题主要表现在:学生在学习中积极性不高,导致到毕业时间基本技能掌握不扎实,进而影响了他们的就业;部分学科知识难度太大,这对于基础相对薄弱的学生来说学习起来相对困难;有些学科专业知识陈旧,导致使用效果大大降低;学生实践教学得不到有效保证,重理论轻实践的问题依然存在。这些问题最终影响了学生的发展,特别是在就业问题上。所以,针对问题采取切实有效的方法来改进教学方法、提高教学质量势在必行。 二、应该采取的方法和举措 学生是衡量学校专业教学最好的标尺,就业是中职学校吸引学生最好的依据。据此,作为中职学校来说,针对当前电子技术专业发展的状况,要采取针对性的措施和方法来不断提高专业的教学水平和教学效果。具体来说可以从以下几方面着手: (一)立足于时代潮流,办出特色和水平 当前中职学校的发展环境虽然有了一定的改善,但我们也要清醒地看到,学校之间的竞争依然很激烈,生存和发展问题依然是每所学校必须要面对的问题。“人无我有,人有我优。”这句话反映了中职学校办好专业教学的努力方向。作为每一所中职学校来说,时代的发展已经赋予电子技术专业更丰富的内涵,特别是信息时代的来临,电子计算机和网络技术正在把我们的社会带入一个新的高度,与电子技术相关的产业越来越多、领域也越来越广泛,电子技术专业要立足于现实需求,在保持专业特色的同时要不断完善,这样才能够培养出更多社会所需的合格技能型人才。 (二)教师要更加关注学生 教育本身应该是师生间双向交流的过程,既需要教师的教也需要学生的学。作为电子技术专业来说,其中有大量的知识是涉及物理学科的,知识抽象且难度较大,需要学生具有较强的逻辑思维能力、抽象思维能力和主动学习的意识。但是从我们教育的对象学生来看,他们中的大多数是在中考中没有达到普高建档线的学生,这就意味着学生的基础较差,且大多数学生学习习惯存在问题,尤其是主动学习的意识是比较欠缺的。针对这样的学生情况,教师要结合专业内容和学生的学习能力做出一定的调整,尤其是要做好知识之间的衔接,为学生掌握新知识做足必要的铺垫,这样学生的畏难心理才可能减弱。要结合学生的兴趣来调节课堂教学流程,尽可能地让学生参与到课堂教学中来,这样学生的兴趣才会提升,学习的积极性和主动性才容易调动起来。学生学习用心了,教师教起来才可能更省心 (三)重视知识之间的整合 电子技术专业现在所用的教材从现实意义上来说,有些内容已经出现了一定的滞后性,教师要有潮流意识,紧跟时代前沿,及时把一些新知识和新理论融入到教学内容中来,保证知识的实用性。同时要立足于学生扎实掌握基本技能这一现实需求,对于有些知识要进行大胆的整合,保证学生的学习需求的同时来提高课堂教学效率,进而打造高效课堂。 (四)以就业为导向,打造“学做一体化”的课程体系 中等职业学校教育教学要以就业为导向,并以此确定办学目标,加强教育教学改革,努力培养具有良好职业道德和专业技能的新型人才。为了更好地贯彻这一教育教学理念,电子专业可以围绕电子技术操作技能、制作技术和电子产品维护技能等方面组织教学内容,主要包括专业知识学习及实训活动,并且要制订针对性的人才培养计划与课程改革方案,还可以邀请企业参与学生培养的整个过程,并积极开展岗位培训,这样有利于中职学生专业知识的学习、巩固和实践应用,更有利于学生提前适应将来的工作岗位,为就业奠定坚实的基础。我们还要鼓励教师与企业技术人员开展有效合作,增加实践教材科技含量,不断优化课程,打造“学做一体化”的课程体系,满足中职电子技术课程改革的需要。 (五)多种途径改善实践环节 中职教育的最终发展方向是要为社会培养专业、技能型人才,电机技术专业也是如才。所以,培养学生的实践动手能力是教学最主要的任务之一。据此,中职学校要努力改善办学环境,尤其是学生的实践教学条件,及时更新设备,满足学生现实发展需求。加强校企之间的合作,努力拓宽学生的实践环境,切实提升学生的动手能力,为将来就业打下基础。 总之,时代的发展赋予了中职电子技术专业更高的发展使命,电子技术专业要立足于学科特点,密切结合当前学生和社会发展的需求,保持自己的优点的同时,不断地弥补自身存在的不足,中等职业技术学校要从师资建设、课程构建、教学内容、教学方式、实践教学等方面进行教学改革,以适应新时期对人才培养的要求。 作者:李昭阁 单位:河北省青龙满族自治县职教中心 电子技术专业论文:高职医学影像技术专业电工电子技术课程教学改革 摘要: 根据高职医学影像技术专业电工电子技术课程教学中存在的问题,针对高职生特点,从教学内容选取,教学方法、教学手段、考核方法改革等方面进行分析、总结。 关键词: 高职;医学影像技术专业;电工电子技术 电工电子技术是医学影像技术专业一门重要的专业基础课程,理论性和实践性都非常强。本文针对医学影像技术专业高职生专业和职业能力需求,根据高职生特点,以实践、应用为主线浅谈其教学改革。 1存在问题 1.1理论与实践脱节 传统教学中理论教学与实践教学是分开的,且过分追求教学内容的系统性与完整性,忽视了电工电子技术作为应用学科的实用价值,学生缺乏明确的学习目标,难以理解课程目的和意义,影响了教学质量提高和应用型、技能型人才培养。 1.2教学方法陈旧 教学基本上采用“教师讲,学生听”的灌输式方法,有些教师对新的教学方法和手段不熟悉、不适应,课堂上讲得过多、过细,缺乏新意,没有留出足够的时间供学生思考回味。此外,课后作业过多也使学生无暇思考,导致其始终处于被动状态,无法产生学习兴趣和热情。 1.3考核方式单一,内容片面 电工电子技术课程考核采用闭卷笔试方式,主要考查学生理论知识掌握情况。这样既不利于学生对知识的全面掌握,又不符合高职生学习特点。 2改进措施 2.1课程整合和优化 打破学科体系,改革课程设置,实施课程内容的简约、集成与重组,体现高职教育特色。以实际应用能力培养为主线,精简教学内容,去除理论推导、证明、验证内容,注重技术重现和技术实现。实现做中学,弱化过深、偏难的理论,突出知识的实际应用。以适用、实用为原则,优化知识技能结构,形成与职业岗位需要相一致的教学内容。从职业岗位需要出发,将课程知识与技能有机结合起来,增加实用性和针对性,删去与今后工作关系不大的内容。例如,很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性、三极管内部载流子的传输情况,然而在实践中,只有专门从事研究的人员才可能用到这些原理,对于高职生而言,教学重点应该放在二极管、三极管的作用,如何判断二极管正负极,三极管的标号及管脚判别鉴定,如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对电子电路应强化集成电路方面内容(特别是集成电路的应用),而难度较大、求解过程复杂的例题、习题应予以删减。 2.2加强与专业课程的对接 电工电子技术是专业基础课,一般在大一第一学期开设。此时,学生对专业还不够了解,授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接,又要兼顾同后续课程的联系。教学内容应满足各层次学生对课程深度和广度的要求。 2.3课堂教学方法灵活多样 高职生基础相对薄弱,教师应根据学生实际水平,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生克服厌学心理,树立自信心,提高学习兴趣。对于理论性较强的内容,教师要耐心讲解,引入各种案例,多讲多练,反复强化,务必使学生掌握。 2.4充分利用现代科技,丰富教学手段 抽象的电工原理讲解起来容易使学生觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电容的充放电等,若合理巧妙地使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像、实物模型、幻灯片、投影以及生动详尽、图文并茂的教学课件,激发学生学习兴趣,开阔学生视野,进一步强化对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数又要增加课堂信息量的教学改革形势,培养学生学习主动性,提高自学能力,充分利用网络资源是有效可行的方法之一。在理论教学中引入仿真技术来提升教学质量,使理论得以验证。比如,对于一些较抽象的内容,教师用语言不易描述,学生也难以理解,还有许多概念需要通过实验阐述和验证。在讲授需要实验演示的电路时,可利用事先建立的仿真电路文件进行现场演示,不但提高了教学效率,而且降低了教学难度。实验教学中引入仿真技术,具有3个优点:(1)实验信号存在时间过短,用常规仪器往往很难观察到,借助仿真技术可以方便观察;(2)将实验任务布置给学生,让学生先进行理论设计,然后按照设计要求进行计算机仿真设计,再到实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量;(3)进行虚拟仿真实验,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计题目,让学生进行理论设计,然后在计算机上完成仿真实验,检验和完善自己的设计。 2.5理论教学与实践教学相结合 电工电子技术是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,还要把这些理论灵活应用于实践。但是,学生到企业实践的机会很少,无法了解具体工作流程。为此,教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手引入相关知识和理论,由实训引出相关概念。首先,教师提出学习内容、目的、要求及注意事项,学生自主学习,再通过自己动手来加深对所学知识的理解,同时训练相关技能。这种在教师指导下,感性认识与理性认识的交互,对学生自主学习能力的培养起到了促进作用。教学所选实训项目应与医学影像技术专业相关,这样会极大地激发学生学习兴趣。此外,实践教学场所应按照职业环境来布置,突出职业特点。同时,实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定,强化学生职业技能和职业素质,促使学生形成一丝不苟、严格认真的工作作风。 2.6建立以能力为中心的课程考核体系 改变传统考核方式,强调学生能力考核,实现向过程考核的转变。学生学习效果的好坏主要取决于教学过程,与之相对应的考核也应贯穿整个教学过程。考试不再局限于单一的闭卷形式,而是采用开放灵活的方式,包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等。不同内容采用不同考核形式,如基本理论考核采用闭卷形式;实训技能考核采用项目任务形式,根据学生态度和操作情况,综合评定实验实训成绩;平时作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩(试卷)组成。为使学生全程参与,将其注意力转移到日常学习上来,可扩大平时成绩和课程测验比例,具体为:平时成绩占20%,课程测验成绩占40%,期末成绩占40%。另外,改革平时测试和实验考核记分方式,实行实质性评价,部分考核可按照A、B、C、D级评分,淡化分数,促进学生全面发展。注重考核反馈,通过反馈使学生了解自己的不足,使教师调整教学方式。 3结语 医学影像技术专业电工电子技术课程教学改革是一项长期的工作,在以后的改革中应将理论与实践相结合,真正实现做中学,快乐学习,切实减轻学生负担,激发学生学习兴趣,提升教学效果。 作者:袁凤男 单位:苏州卫生职业技术学院医技学院
石油化工设备论文:关于石油化工设备安装控制管理的探讨 摘要:随着石油化工装置产品的单套产量不断提高,大型塔器作为石油化工装置中完成汽提、精馏、萃取、吸收、闪蒸等单元操作的核心设备,越来越向大型化发展, 超高、超重、超长设备的安装要求和难度较高,必须统筹规划,精心组织。以石化关键设备的安装管理为研究对象,深度探讨了关键设备的安装管理流程和要素。 关键词:石油化工;设备安装;控制管理 前言 石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作,它涉及到诸多方面的问题,因此应当加强思想重视和管理制度创新,只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题,才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。 关键设备的安装特点 在石油化工重点建设项目中,一些关键设备在交货验收、安装调试过程中组织管理不到位,未能及时发现问题,或不及时进行验收和解决问题,影响工程建设。甚至有些设备质量问题在开箱检验交接时没有发现,失去索赔证据,造成无法挽回的经济损失。现就设备(包括进口设备)安装管理过程中应该注意的问题和要点谈一些看法。 2.1设备安装周期长,人力、物力、财力投入大。大型关键设备安装过程往往需要较长时间,多个专业协作配合,多项作业交叉。 2.2涉及电气仪表、机械、工艺安装及土建多个专业,需要建设单位、监理方、施工单位以及设备生产厂家和设计单位共同参与,综合性强。 2.3设备技术含量高,安装调试和操作程序复杂,安装质量对建设项目能否按时投用及装置平稳运行影响大。 2.4设备采购合同一旦涉及对外贸易,金额较大。由于合同争议的解决不同于国内买卖合同,一旦发生纠纷,处理时间长,会影响整个项目建设。因此,要重视合同管理和设备检验验收工作。 3 熟悉技术协议、技术资料和相关技术合同 技术协议、技术资料和相关技术合同是设备验收和组织施工管理的重要依据,也是处理合同索赔的重要依据。因此,参与设备安装的管理人员必须提前仔细阅读技术协议等有关资料,熟悉供货范围、性能保证、质量要求、交货条件以及合同条款等。为设备进场验收和安装管理、组织协调等工作做好技术准备。 4 认真做好设备检验工作 设备的检验工作是非常重要的环节,包括工厂验收、商检用户开箱检验,工厂验收是厂家制造完成时进行,主要检查验收设备制造质量和装配质量,了解制造质量控制等情况,有条件试车的设备必须进行性能测试。检查发现的问题要记录,并要求制造商解决,但不能作为买方验收认可的依据,也不能替代用户开箱检验。工厂验收的目的主要是了解设备制造质量等情况,预防现场验收发现重大问题而带来难以弥补的损失。例如,乙烯扩建项目部选派技术人员依据技术协议鉴证了裂解气压缩机组等重要进口设备的出厂性能测试试验,只做相应的记录,不能成为接受的条件。开箱检验和商检通常合并进行,是在设备到货后,买方应立即联系设备厂商、保险公司和商检局共同验收。首先,共同对设备外包装箱检查,发现包装有问题的箱子要先开箱验收,及时检查设备是否有损坏,接着检查其他箱子。开箱验收要严格按装箱清单核对实物并进行外观质量检查,要认真做好检验记录并由参与验收的各方签字认可。检查发现的缺件、错供件及存在缺陷的零部件要通过商检局出具正式的商检证书,作为索赔依据要求外商尽快解决,以免影响现场安装及整个工程施工进度。 如乙烯装置裂解气压缩机组、两聚装置挤压造粒机组等设备由厂商代表、保险公司和商检局、海关(对于进口设备)、报关(对于进口设备)、项目部有关技术人员共同开箱验收,检查设备及配件的外包装、外观,核对包装上的唛头、件数和发票提单、装箱单等是否相符,包装方法是否符合合同要求。开箱检查包装内部如发现残损,造成设备零部件损坏、锈蚀,尽量保持原样,对残缺部分照相进行取证。设备开箱后根据装箱单逐一清点数量是否缺少,件号是否相符,设备有无缺陷、损环、锈蚀、弄错等现象,检验记录由参与验收的各方签字认可。汇总检查发现的缺件及存在缺陷的零部件通过商检局出具证书,及时向外商索赔。因索赔及时、证据充分,外商采取了较快的补救措施,没有影响工程质量进度。 5、做好设备安装过程质量管理工作 为了确保裂解气压缩机组、挤压造粒机组等进口设备安装质量,参与乙烯扩建项目关键设备安装调试工作的各方在实施前设立了统一的协调领导小组加强管理,周密组织,制定设备安装质量控制方案。方案实施过程中,注重检查、协调各方工作,实行动态控制。抓好设备安装质量管理,主要应做好以下几个方面工作。 5.1健全组织机构,加强质量管理保证体系。督促安装单位建立健全项目部、施工队、作业班组由专职和兼职质量人员组成的三级质量管理体系,通过上述保证体系实现对安装质量的管理,达到全方位、全过程的控制。 5.2实行工程质量监理制。监理工程师要以规范、规程为依据,对工程进行全过程、全方位的超前质量控制,每一单项工程均要提出具体监理职责,深入现场、严格把关、确保工程顺利进行。 5.3做好工序质量检查,对质量状况进行综合统计与分析,及时掌握质量动态。一旦发现质量问题,随即研究处理,自始至终使各工序质量满足规范和标准的要求。 6、做好与外商专家的协调工作 如果是进口设备,则按合同约定,在设备安装、调试阶段,外商技术专家应到现场指导。因为涉及外事工作和技术服务合同规定的时间天数限制,所以安装管理任务复杂而繁重。应做好现场协调管理工作并遵循以下原则。 6.1根据施工现场情况制定详细的施工安装方案、安装进度控制计划和外商技术人员现场安装指导时间计划。翻译好技术资料交给有关单位,提前做好安装准备。 6.2双方互相配合,建立友好关系,充分调动外商现场技术人员的积极性,以顺利完成进口设备的安装、调试任务。例如,安装调试裂解气压缩机组,中外双方技术人员存在不同意见。但是,双方态度诚恳,协商解决争议,问题很快得到处理,促使了设备安装的质量提高、进度加快。 7、结语 总而言之,应当加强思想重视和管理制度创新,尤其是关键设备的安装管理与控制。在当前的形势下,加强对石油化工关键设备安装有效控制与管理的研究,具有非常重大的现实意义。 石油化工设备论文:论石油化工设备用材的基本要点分析 [摘要]石油化工设备在生产时会遇到高温、高压、强腐蚀性等特点,为了保证化工设备的安全正常运转,全面了解石油化工设备在加工工艺时对材料的要求,熟悉金属材料的性能,研究它的耐腐蚀性、可焊接性以及常用金属的牌号及意义,对石油化工设备操作具有重大意义。 [关键词]石油化工设备 高温 高压 钢材的各种性能 石油化工设备操作具有多样性,使其用材种类繁多,既有金属材料又有非金属材料,掌握金属材料的性能是设计石油化工设备的重要环节,根据设备的具体操作条件,本文专门对石油化工设备用材中的金属材料做专门研究。 1石油化工设备用材的要求 根据石油化工设备操作的特性,合理选用石油化工设备材料,一般选材的基本原则是,材质要具有足够的强度和硬度,一定的塑性和韧性,耐腐蚀,具备良好的加工制造性能和焊接性能;保证其使用寿命;经济合理;供货及时。对于特殊的设备还有特殊的要求,要具有较高的室温强度,足够的蠕变强度、持久强度;组织的稳定性、较低的敏感性、良好的加工工艺性能和焊接性能等。 2石油化工设备常用金属材料的种类及性能参数 2.1常用金属材料的分类 钢材做为石油化工设备常用的金属材料,按元素组成可分为两大类,碳素钢和合金钢。碳素钢又分为两类,一类是按含碳量多少分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;另外一类按有害杂技含量分为普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢。合金钢按照含合金量的多少分为低合金钢、中合金刚、高合金钢。 2.2金属材料的性能参数 常用金属材料的机械性能主要包括:弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。以及了解伸长率(6)、断面收缩率(φ)、冲击韧性值(ak),硬度:布氏硬度(HB)、 洛氏硬度(HRC)、维氏硬度(Hv)等。 3石油化工设备常用金属材料的耐蚀性分析 常用金属材料的化学性能是指金属材料具有的耐腐蚀性、抗氧化性、物理性能、加工工艺性能等。耐腐蚀材料一般认为腐蚀速率在0.1mm/a以下的材料。 金属被腐蚀破坏后的形态有均匀腐蚀和局部腐蚀。造成腐蚀的原因有两类,化学腐蚀和电化学腐蚀,例如金属的高温氧化、钢的脱碳、氢脆、氢腐蚀、腐蚀原电池、微电池等都是造成钢材腐蚀的原因。所以石油化工设备常用的金属材料要选用具有耐腐蚀性能的钢材。18―8钢具有良好的耐腐蚀性,对于浓度为65%以下,温度70℃以下的硝酸以及硫酸盐、硝酸盐、硫化氢等化学物质中,具有良好的耐腐蚀性,抗氢、氮的腐蚀。但在盐酸、稀硫酸、氯离子溶液中易受耐蚀。为了防止晶间腐蚀,采取的办法:对钢材重新进行淬火处理,以便于cr、c溶入奥氏体中,这样减少了钢中的含碳量,还可以加入Ti、Ni等元素。 4石油化工设备常用金属材料的热处理方式 将固态钢、铁高温下加热,加热到一定温度使其保温,采用不同的冷却方式将其降温,从而改变金相组织,来满足石油仪器所要求的物理、化学与力学性能,被称为热处理。生产中的热处理主要有普通热处理和表面热处理。普通热处理包括退火、正火、淬火、回火;表面热处理包括表面淬火和化学热处理。下面具体介绍一下热处理的技术。 退火:将金属材料缓慢加热,当加热到临界点以上的某一温度时,保温,过一段时间以后,缓慢冷却。这样可以提高力学性能;硬度降低,提高塑性,便于进行冷加工;同时还可以消除内应力,防止仪器变形。 正火:将金属置于空气中进行冷却。使晶粒变细,提高金属韧性。锻件、铸件切削加工前都要进行退火或者正火。 淬火:对金属加热至30℃―50℃时,为淬火温度,将其保温一段时间,然后投入淬火剂中使其冷却。得到马氏体,增加了家属的强度、硬度和耐磨性。空气、油、盐水、水都属于淬火剂,冷却能力在盐水中最强。 回火:淬火后,进行的一种更低温度的加热和冷却热处理工艺。回火可有效降低零件在淬火后的内应力。在150℃―250℃范围内进行回火称为“低温回火”。低温回火可使马氏体提高硬度和耐磨性,降低内应力和脆性。量具、刃具要进行低温回火处理。在300℃―450℃范围内进行回火称为“中温回火”,轴类、轴套、刀杆等工具需进行中温回火。在500℃―680℃范围内进行回火称为“高温回火”,高温回火后综合性能较好。如果淬火和“高温回火”一起进行被称为“调质处理”。可用于轴类零件、齿轮、连杆、螺栓等的加工。 表面淬火:对金属进行快速加热后立即进行淬火冷却,热量还未传至中心时,迅速予以冷却,表层被淬硬变为马氏体,而中心仍是未淬火的组织。 化学热处理后,渗碳可提高零件的硬度;渗铝可提高金属的耐热、抗氧化性;渗硅可提高金属的耐酸性。 5石油化工设备以压力容器为例进行选材分析 根据压力容器的特性选用不同的钢材,常温下压力容器要求其材料的冲击韧性值不得低于50J/cm;低温操作时,要求其材料的冲击值不得低于30J/cm。根据这一特性,压力容器选用的钢材有:09MnNiDR、15MnNiDR、16MnDR、09Mn2VDR等钢板;16Mn、09MnD、16MnD、20MnMo、09MnNiD等钢管。压力容器和多层高压容器一般选用16MnR钢材;低温压力容器选用16MnDR、 15MnNiDR、09MnNiDR钢材;15MnMoR用于制造壁温不超过560℃的压力容器;20MnMo用于制造-40℃―470℃的重要锻件;09MnNiD用于制造-40℃―-60℃的低温容器;12CrMoV用于制造高压压力容器。 压力容器选用高合金钢:压力容器和它的内件钢号有0Cr13、1Cr13、2Cr13、0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Crl8Ni10Ti、0Cr17Ni12M02等。如制造轴、活塞杆、螺栓、阀件一般选用0Cr13、1Cr13、2Cr13等钢材;抗腐蚀性较强的设备一般选用0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12M02等钢材。 6小结 根据石油化工设备操作时的多样性,结合材料的各种基本性能及其应用范围,合理选用化工设备材质,值得研究。 石油化工设备论文:浅谈如何提升石油化工设备运行可靠性 摘 要:随着我国经济的飞速发展以及科学技术进步,石油化工企业其设备水平大幅度提升,其硬件设备配置向着精密化、大型化、复杂化的方向发展,进而对石油化工设备的可靠性运行提出了更高的要求与标准。在石油化工企业生产环境日益复杂的今天,如何更好的加强设备的管理与维护,提升设备管理质量,成为摆在我们面前的重要研究课题。接下来,该文将站在石油化工企业的生产实际上,以设备管理、运行为研究对象,对涉及到的问题进行详细分析。 关键词:石油化工 设备运行 可靠性 企业展开生产经营活动的前提与基础就是良好的设备运行,一旦设备出现故障,就会严重阻碍企业的正常经营生产。站在生产管理者的角度来分析,在企业日常管理中加强以生产设备为中心的对象管理,对企业的健康、顺利发展,起到越来越重要的作用。尤其是石油化工企业,属于易燃易爆、高温高压的行业,一旦生产设备出现问题,很可能导致非常严重的经济损失与安全事故。石油化工企业进行全面性、高质量的设备管理与维护,具有非常重要的作用。 1 现阶段,我国石油化工企业设备管理的重要意义 1.1 石油化工行业的生产运营特点分析 在全世界的每个角落,都遍布石油原材料的生产。比如说,机械制造使用的机械材料,在服装生产过程中采用的划线原料,运输过程中需要的燃料等等,几乎各行各业的生产都离不开石油化工行业。在本质上来说,石油化工行业属于连续性的生产行业,具有下面几个重要特性:第一,石油化工是技术密集型的企业,涉及的学科范围比较广,需要各个方面的技术性人才。生产工艺非常复杂,技术要求比较高。与此同时,石油化工行业多使用高温、高压以及催化剂技术,属于高危行业。第二,石油化工行业所需要的介质非常复杂,这些介质的毒性比较强,易腐蚀、易燃易爆。第三,生产设备的规模种类繁多,生产条件比较苛刻,生产工艺非常复杂,在不同的生产环境下需要不同的生产设备。另外,大部分的作业都是在密封的系统中,进行高温高压作业。第四,石油化工企业对于从业人员的素质要求非常高,在复杂的设备以及复杂的生产工艺环境中,需要高素质、专业化人才,从而保障生产的安全运行。第五,石油化工企业属于投资巨大的生产行业,所需要的基础设施以及生产设备的资金投入量非常大。 1.2 石油化工设备可靠运行的重要性 设备运行的可靠性包括固有可靠性以及使用可靠性。固有可靠性指的是在产品设计、制造过程中形成的。使用可靠性指的是产品在运输以及保管作用下,使固有可靠性更加充分、切实的发挥。 由于石油化工企业自身的生产环境以及生产工艺,其对于生产设备的要求非常高。良好的生产设备,是石油化工企业进行安全生产与运行的前提条件;设备运行质量无法保障,石油化工就无法安全运行,更何谈经济效益的提高。设备运行的安全性与可靠性直接影响着石油化工的安全运行。由设备缺陷的存在,直接或间接导致的生产事故,会给企业带来巨大的损失,进而导致企业停工,影响其正行的生产、运营。尤其是在经济飞速发展的今天,必须加强石油化工企业设备管理的有效性。通过设备的日常维修、保养以及设备选型的可靠性,大幅度提高设备使用寿命,促进石油化工企业安全、健康运营。 1.3 石油化设备可靠性运行的基本要求 第一,石油化设备可靠性运行管理,必须适应该行业连续性生产的需要。从而保障各项生产设备的顺利、正常运行,并严格执行相应的设备管理制度与维护保养制度。第二,尽可能降低石油化工设备与腐蚀性材料的基础,及时清除设备表层的污物。保持设备运行的清洁性,为石油化工的健康运行创造良好条件。第三,尽可能降低物料损失以及能源消耗,尽可能减少物料泄露过程中造成的环境污染、爆炸等重大事故。与此同时,建立健全完善的安全保障措施,对于管理连接处进行严加控制,积极采取措施,将危害降到最小。第四,一旦石油化工设备发生故障,必须进行及时维修,尽可能在最短的时间内保障设备的正常恢复。与此同时,完善设备管理与检查制度,及时发现问题,及时处理。 2 石油化设备可靠性运行中的主要问题分析 在石油化工行业日常的生产经营活动中,加强对生产设备的安全、有效管理,是保障各项工作顺利开展的前提。在企业的生产实际来看,设备投入在石油化工企业投入中的比重非常大。为了保障生产过程的稳定与连续,必须对设备的管理流程进行规范化与制度化。在石油化工企业的生产经营活动中,设备管理主要涉及到设备的运行与保障,设备的剪修,设备的技术创新等环节。进行设备管理最重要的目标就是优化配置设备要素、人力要素等相关要求,从而最大限度的发挥要素协同的积极性。另外,通过设备管理的加强,还能在环境恶劣的前提下,保障生产设备的稳定、高效生产,尽可能降低事故发生率。结合石油化工企业的生产实际,近年来,频频发生安全事故的重要原因就是设备管理中的缺陷与不足,这必须要引起相关人员的重视。特别是在新形势下,各种新型的技术、生产设备积极投入运行,在追求经济效益的同时,设备处于高压、高负荷状态,设备故障与问题的发生几率大幅度上升。具体来说,石油化工设备管理运营中的主要问题有以下几方面: 第一,站在设备投资管理的角度来分析。目前来说,在选取石油化工生产设备的过程中,主要以设备的价格以及生产的需求来决定的,对于指标的考虑不完善。也就是说,在进行投资方案选择的过程中,没有综合考虑实际生产过程中设备的保障费用、维护费用以及生产消费费用,导致实际的企业生产与设备性能、指标等出现脱节现象。 第二,在设备的管理角度来分析,在选择、确定预算设备维修资金的过程中,对于预算方式的选择,依赖于往年的经验与数据,缺乏完善、标准的设备预算方式。另外,在实际的运营过程中,经常采用折旧计提的方式,这会导致部分设备虽然提满折旧,但是,仍然可以持续且完好的运行。而部分老化的生产设备虽然没有折旧计提,但是,在不良技术性能的影响下,会严重影响其使用价值,进而出现多种问题。从整体上来分析,设备实际状态与折旧计提不相吻合。 第三,站在设备管理范围立场上分析,石油化工设备的管理涉及到方方面面的学科与内容,涉及单位非常广。专业的横向性发展与纵向性发展继续深化。目前来说,石油化工企业设备管理过程中,经常采取专业化、职能化的目标进行划分。在质量管理措施以及人员配备方面存在一定的滞后性,进而导致具体生产过程中,设备管理环节的脱节。 3 新形势下,如何更好的提升石油化工设备运行可靠性策略分析 3.1 石油化工设备的日常维护与管理 (1)对化工设备的日常维护 需要结合企业实际的产生情况,制定比较合理、完善的设备维护标准。在生产过程中,每班操作工人必须对设备的各个环节、部位进行全面检查。是否需要加注润滑油、能否正确使用。如果在检查过程中发现问题,需要及时处理。对于处理不了的故障必须上报相关解决部门备案。 (2)技术改造 综合利用先进经验以及现代科学技术,对现有的设备结构进行变化,更换或装上新附件、新装置,从而对设备的磨损进行有效补偿。通过对设备进行技术改造,能够进一步优化设备的使用性能,使设备达到更优的水平与标准。技术改造的针对性比较强,现实性强、经济实惠,能够最大限度的发挥设备的整体功效。 3.2 石油化工设备维修机制 (1)制定完善的维修计划 首先,定期维护。结合设备的固定使用周期进行维修。通过固定维修,大幅度提高设备利用率,充分发挥人力、物力、资源等优势,在降低生产成本的基础上,提高维修效率。但是,这种维修方式不适合无时间规律的故障以及复杂成套的故障。 其次,视情维修。结合设备的检测状态,来决定故障处理模式的一定维修策略。 再次,机会维修。实际上,机会维修是一种有效的补充方式,是建立在定期维修、视情维修基础上的有益补充,其目的是为了提升费用有效度。需要结合实际生产需要,掌握维修时机。若频繁发生,则必须定期维修,视情况选择后两种维修方式。 另外,还有一定比较笨的维修方式就是时候维修。不管在什么条件下,都等到一切条件准备完备后进行维修。这种维修方式的成本较低,是最后考虑的维修方式。 (2)加强维修机构的改革力度 一方面,积极提高所有维修人员的工作积极性与主动性,进一步打造一只团队合作能力强、专业水平高、综合素质强的维修团队。比如说,理化检测团队、冷却设备清洗队伍、机组检修团队等等。与此同时,在化工系统中,还应该积极成立备检中心、预防中心、维护中心等专业化队伍。 一方面对企业内部的检修机构也必须进行深入变革。尤其是对企业依靠性较强的维修机构,必须积极转变思路,促进其独立性发展,更好的面对市场进行独立核算与经营,进一步提升维修团队的市场竞争意识与独立意识。随着科学技术突飞猛进发展,传统的依靠经验、感官方式进行的设备检查方式,已经无法更好的满足现代化工作环境的需求。所以说,积极打造一批高素质、高质量的维修团队,是进一步提升维修质量的关键。必须积极引入高技术维修人才,为维修团队积极引入新鲜血液。对在职维修团队成员进行全面培训,积极打造一批能够及时排除故障、准确判断设备异常、掌握新型检测方式的技能型高素质人才。培训方案的实施,必须符合企业实际发展情况,适当增加磨损规律与设备操作等相关知识,提高维修人员的设备保养、维护技能。维修人员必须懂得设备正确操作规程,懂得设备性能以及结构原理。快速、准确的判断设备故障,并做出相应处理措施,最大限度保障设备的正常运行。并采取激励措施,积极鼓励技术人员加强学习与研究,不断提高自身综合素质,保障设备运行质量。 (3)积极引进先进的设备维修技术 要想从根本上提高企业的现代化维修水平,必须提高团队工作人员的现代化知识水平,在加强相关知识、技能培训的基础上,积极吸收与借鉴西方等发达国家的维修技术。比如说,氩弧焊技术、热喷涂技术、粘接技术、离子焊接技术等先进的修复性技术。比如说,高压清洗、液压吊装等自动化、机械化的维修机具等。通过现代化技术的应用,在大幅度降低人工劳动的基础上,提高劳动生产率,大幅度提高了维修的质量与水平。 3.3 石油化工设备的故障检测与处理 设备的点检主要分为定期点检与日常点检两种方式。日常点检应用比较广泛,利用人的感官对设备状态进行检查与判断。现阶段的设备状态监测由两部分组成,第一,在人工检查的基础上发现存在的问题。第二,通过计算机以及现代化监测仪器进行精细检查。通过计算机接受检测信号,会定期显示设备的压力、震动等参数,大幅度提升了设备状态监测的安全性与可靠性,避免了人为因素导致的误差。 要进行设备在线监测,必须加大员工的培训力度,全面提高工作人员的技术水平与专业技能。与此同时,加强在线监测软件以及状态监测项目的开展。上述准备工作充分完成之后,进行故障诊断与设备监测,从而进一步提高工作效果。 基本的设备诊断技术包括以下几个方面:预测技术、识别技术、信号处理、检测技术等等。在实际的运营生产过程中,设备的整体使用寿命,决定了其定量检测的信息以及数据分析的科学性与准确性。如果想进一步提升设备的使用寿命,必须在设备使用的各个环节、各个阶段都应用诊断技术,与此同时,加强各种资源、数据、信息的收集与整理工作,进而提升设备的整体管理水平。设备的管理工作是一项长期性、持续性的问题,不能随着新技术、新材料的应用而疏忽设备管理的安全性。 4 结语 综上所述,本文针对现阶段我国石油化工企业设备管理的重要意义石油化设备可靠性运行中的主要问题开始入手分析,从三个方面石油化工设备的日常维护与管理,石油化工设备维修机制,石油化工设备的故障检测与处理,详细论述了新形势下,如何更好的提升石油化工设备运行可靠性策略分析。 石油化工设备论文:谈石油化工设备的腐蚀分析和寿命评价 【摘要】在石化企业,设备的腐蚀问题一直是困扰着企业安全生产和设备长周期运行的一个重要难题。因腐蚀所导致的石油化工设备跑油、漏油、冒油以及设备的非计划性停工,我们应当加强对石油化工设备的防腐蚀管理,并通过做好石化设备的腐蚀分析及相关寿命评价,使设备的腐蚀问题能真正处于可控状态,以保障设备的安全、稳定运行。本文结合实际工作经验,主要就当前我国石油化工设备所面临的腐蚀问题进行了分析,并研究和探讨了设备寿命评价的具体应用。 【关键词】石油化工设备;腐蚀分析;寿命评价 石油本身对设备并不产生腐蚀作用,而导致设备出现腐蚀的原因主要包括了两个方面,一方面是原油中含有少量杂质,如硫化物、无机盐类、环烷酸、氮化合物等,这些介质在化学作用或者电化学作用下对石油化工设备产生腐蚀;另一方面则是在石油的炼制工艺中,所添加的溶剂、氨以及酸碱类化学药品所形成的腐蚀性介质,加速了设备的腐蚀进程。对近年来不同石油化工设备类型及泄漏情况进行分析(如下图1所示),其中管道泄漏占据总故障问题的61%,其次为冷换设备占据了16%。 一、石油化工设备中常见腐蚀问题分析 1、湿硫化氢腐蚀 加工含硫原油的所有装置和设备系统均存在着此类型的腐蚀。湿硫化氢腐蚀包括了减薄腐蚀和应力腐蚀这两种形态,硫化物腐蚀过程中生成氢并渗入金属中,造成氢致开裂和使钢材分层、鼓泡。其中,氢致开裂有多种形态,包括了氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)以及应力导向氢致开裂(SOHIC)。湿硫化氢腐蚀问题的机理是由于硫化氢与液相水共存时,由硫化氢所引起的设备腐蚀,当设备容器承装的介质含有H2S且符合以下条件时,即为湿硫化氢应力腐蚀环境:当H2S分压≥345Pa;介质中含有液相水或操作温度处于露点以下;介质pH值 2、氯离子腐蚀 氯离子腐蚀主要发生在常减压蒸馏装置的初馏、常压塔顶冷凝冷却器中,容易导致冷凝冷却器的管束出现堵塞,不仅影响管束的正常使用寿命,而且影响到装置的满负荷生产。其腐蚀机理是由于原油中含有氯盐组分,其中的氯化镁和氯化钙容易在原油的加工过程中受热水解,并生成具有较强腐蚀性的氯化氢。而在脱盐装置中无法去除的有机氯化物在高温和水蒸气的共同作用下,也会分解产生出HCI,并随之进入分馏塔顶部,再进入冷凝冷却系统中。且由于初凝区的水量极少,导致盐酸的浓度可达到1%~2%,成为一个腐蚀性非常强烈的稀盐酸腐蚀环境,引发塔顶系统出现严重的腐蚀。对于氯离子腐蚀问题的防治,其重点应当是控制氯离子等腐蚀介质的含量。一方面可采用低含硫原油与高含硫原油混炼的方法;另一方面则应强化装置的“一脱三注”管理,即深度脱盐、注水、注缓蚀剂和注氨。 3、胺腐蚀 胺处理装置中,包括气体与烃脱硫装置、酸性水处理装置等均存在胺腐蚀。其腐蚀的机理是由溶解在溶液中的酸气(H2S、CO2)、胺的降解产物、热稳定胺盐(HSAS)以及其他杂质作引起的。由于胺处理中含有H2S、CO2、氰化物等腐蚀介质,也带来了应力腐蚀问题。胺腐蚀的情况和胺类型、腐蚀介质浓度、温度、流速等相关。对于胺腐蚀问题的防治,主要是通过选用耐腐蚀材料以及对设备结构进行重新合理设计等方式进行。 4、高温硫腐蚀 对近年来石化企业设备的腐蚀调查表明,高温硫腐蚀问题存在较为普遍,在重油高温部位的腐蚀平均速率为0.5~1mm/年,而在流速流态交变的部位,腐蚀速率甚至达到1~3mm/年。高温硫腐蚀的机理是:在使用温度大于240℃和工业介质中含有活性硫化物,例如单质硫、硫醇、硫醚、二硫醚、H2S等时,能形成高温硫腐蚀环境,并可直接与金属设备发生反应,对设备会产生严重的均匀腐蚀。其中,在240℃以上时,H2S与硫醇可直接与铁发生反应;在340~430℃之间时,H2S的腐蚀率最大,在340~460℃之间时,单质硫可直接与铁反应;当温度在430℃以上时,高温硫腐蚀有所减轻,在480℃以上时,H2S几乎完全分解,高温硫的腐蚀率下降。对高温硫腐蚀问题的防治,主要是选用耐腐蚀的材料,如含有Al、Cr、Si等元素的合金钢材料。 二、石油化工设备的腐蚀寿命评价 本文以输油管道的寿命评价为例,分析了石油化工设备在腐蚀寿命评价时的方法及相关内容。 1、设备寿命评价的目的 对输油管道的寿命评价,主要是基于可靠性理论和腐蚀理论,以给定管道的目标可靠度,并评估管道的腐蚀剩余寿命。 2、影响输油管道寿命的因素 根据历年来输油管道失效原因的统计分析,腐蚀问题是引发的管道失效的最主要因素,并约占据了80%以上的比例。腐蚀的主要原因是由管道输送液体所引发的内腐蚀,其次是土壤等因素引发的外腐蚀。 3、输油管道腐蚀剩余寿命的评价方法 总结 本文首先就我国石油化工设备所面临的主要腐蚀问题及防治措施进行了分析和探讨,并系统阐述了石油化工设备寿命评价的目的及具体应用方法。随着当前我国石油化工生产中高硫、高酸原油总量的增加,以及社会对环境保护要求的日益提升,都对石油化工设备的防腐技术提出了更高和更严格的要求。而做好对石油化工设备腐蚀问题的分析及设备腐蚀剩余寿命的评价工作,不仅可使得设备腐蚀问题的防治与修复更具有针对性,而且还能综合性的提升石化企业在设备防腐中技术水平,从而为企业取得更好的防腐效果。 石油化工设备论文:论石油化工设备防火措施 [摘要]石油化学工业的不断发展,使之成为在国民经济的发展中它可谓是我国的支柱产业之一,在农业的发展、能源的发展、交通业的发展、还有电子机械等各方面的发展中,它都有着无可厚非的作用,同时为人民的生活也提供了服务与方便。但是当我们看到这些璀璨光辉的业绩的时候,我们也不得不考虑它的负面的影响,石油化工产业是一个十分危险的产业,一不小心引发的各种安全问题造成的人民的健康伤害还有财产安全问题是我们所不容忽视的,尤其是爆炸还有火灾,都有着巨大的破坏力,如何有效的预防,减少甚至说可以杜绝这种情况的出现,是每一个人所希望的,也是我们必须做的,本文通过一些常见的化工安全隐患还有引发的原因来探讨如何的有效的预防火灾和爆炸的出现。 [关键词]石油工业 化工设备 安全 防火措施 1石油化工安全隐患的特点 在石油化工中最为一个显著的特点便是爆炸问题,并且爆炸的可能性十分的大。一般石油化工设备容易在发生火灾后受热从而引起爆炸,而且伴随着一些可燃性的气体的泄漏极易出现化学爆炸,这种爆炸造成的危害是十分的巨大的,轻者建筑物倒塌设备损害,严重的还会造成工作人员的伤亡,尤其在化工厂这种特殊地方,由于一些可燃性燃料的泄漏使得事故现场十分的难以处理,对消防人员的救援工作造成了很大的困扰。 第二个方面便是燃烧的面积十分的大,大家都知道,燃烧的特点,那就是十分的容易串燃,当一些化工设备内部泄放的时候,可燃气体便会瞬间向着四周不断蔓延,一旦遇到一丁点的火源便会产生燃烧,并且立刻大面积蔓延。化工设备还有一些化工容器容易会爆炸,明火四散,这也会造成大面积的火灾情况的出现。再加上化工设备中经常有可燃物或者可燃液体的存在,这就十分的容易出现立体火灾,火势一旦向着四面蔓延,十分的难以控制。 特点三就是化工业中出现的火灾十分的快速蔓延,燃烧的速度比较的快,令人防不胜防。因为一般的化工厂出现的火灾十分的容易爆炸,这样就会比较容易形成一些高温的燃烧区域,加上一般的化工物质的热值都比较的大,这样一旦燃烧起来,产生的热辐射将会把周围的物体等迅速的加热,这样就会造成化工设备的内部压力迅速的增加,一些化工物质迅速产生分解反应,这就会造成二次爆炸,使得大火得到更有利的蔓延助力。 特点四便是一般的化工厂出现火灾,它的救援成功率比较的低,及时参加救援的消防人员十分的多,但是带来的救援效果却不是十分的明显,因为火灾的扑救难度系数太大。首先是石油化工火灾中十分的容易产生爆炸,这样的火灾救援人员如果稍有不当,便也会陷身与危险之中;还有就是一般的化工设备中的物质都有一定的毒性,这样一旦化工设备损坏的话,有毒气体的扩散就会提高救援人员的扑救难度系数,加上化工设备中的可燃物质的不同类型,就需要使用各种对应类型的灭火剂,这增加了扑救的难度系数,而且当遇到化工火灾的时候一定要讲究战略战术,需要专业人员的巧妙配合,这样的话也会增加救援难度,并且由于化工火灾十分的容易蔓延,所以如果在前期救援工作做不到位的话,那么火势一旦加大,就会更加的不容易控制住。 2引发石油化工设备火灾的原因 (1)首当其冲的便是化工设备的隐患问题,化工设备中才能在的化工物质都有着腐蚀性和可燃性,十分的危险,在反应的过程中都会有温度压力的参与,一旦化工设备的气密性和完好性有任何的纰漏,都会造成火灾或者是爆炸现象的出现。 (2)其次就是在生产的过程中,由于操作不当现象的出现,比如说温度或者加压拿捏不准或者失误,就会使得化学反应出现不正常化,当反应产生的后果使得化工设备不能够承受,也就是说超出了化工设备的承受范围,那么就会出现爆炸或者火灾问题。 (3)第三点便是一些电器设备引发的问题,由于化工生产离不开电气设备的支持,所以电气设备产生的电火花、电弧等都会使得一些可燃性气体或者是可燃性的粉尘等可燃物燃烧,进而引发火灾和爆炸, (4)还有就是静电引发的火灾事故,由于大多数的化工物料都具有带电性,在生产的过程中,一些固体物料产生摩擦,这样就会产生静电,进而引发火灾爆炸现象。 此外就是主观的原因了,化工操作人员的业务技术水平过低,还有安全消防素质过低,违章操作等,都会引起火灾或者爆炸危险现象的出现。 3石油化工设备防火措施 (1)必须要做好防雷设施,由于雷电而其发的化工厂的火灾事故十分的频繁,所以在设计化工设备的时候应做好防雷设施的设计问题,对于一些化工设备要做适当的接地措施。 (2)防止静电的产生,油品与固体或者油品与气体等之间不断相对运动的时候都会产生静电,所以化工设备都要做好静电接地,接地点必须要牢固,如果丝扣连接的部分电阻值过于大的时候,那么就要利用跨接,这样才能够保证生产设备和管线接地的店主只不小于规范的要求。 (3)对于电气设备还有电器防爆设备都必须慎重选择,一定要注重质量,合理的使用电气设备,并且要按照说明规定使用,这样是减少火灾的危险现象的有效途径。 (4)对于化工设备要进行合理的保护,尽量的减少热辐射对化工设备的损害,在一些必要化工设备上图上防火的隔热涂层,这样就会形成一层隔绝热辐射的保护膜,这样便会十分有效的增加了化工设备的寿命,减少了灾害的出现。 (5)对于一些必要的设备一定有良好的水冷却系统,对于一些化工设备而言,它是十分的必要的,它可以对着火的设备立刻进行冷却,这样的话可以减少产生爆炸危险的系数。 加强安全检测的力度,对于化工设备一定定期进行细致的检查,对一些有问题的设备,进行仔细的观测实验,消除安全隐患的出现,对于员工要加强安全意识的培训,时刻谨记安全第一,杜绝操作不当或者违章操作现象的出现,这样也有利于减少化工设备火灾的出现。 4结语 石油化工企业一定要本着安全第一的宗旨,时刻保持警惕,对于化工设备一定要定期维护,定期检查,加强设备的保养工作,这样才能够保证设备的可用性可安全性,操作人员一定要有职业责任心,有安全意识,这样才能够保证自身的安全,保证化工设备的安全,只有安全达到了,才能创造出更高的经济效益。 石油化工设备论文:石油化工设备安装工程控制技术研究 摘要:随着现代科学技术和工业经济的飞速发展,各类建设工程的规模不断扩大。大型、超大型石油化工设备的安装工程越来越多,标准不断更新,施工技术、施工手段也越来越先进。随着经济的发展,质量管理和质量控制的原理、方法也在不断地发展。质量管理指挥系统的管理者也要掌握这些新的理论,才能胜任这项工作,从而在新的形势下,建造出一个优质工程。 关键词:石油化工;设备安装;质量控制;成本控制 引言 石油化工设备的安装是机械设备正式运作前的关键步骤和重要环节,石油化工设备通常都是大型的重工设备,不论运输还是安装,工程量都很庞大,技术人员需要借助特定的仪器和工具,通过一系列的技术施工,安装程序,将石油化工设备正确的安装到预定的位置上,安装完毕后,技术人员还要进行一系列的调试,使其能够正常运转。设备安装工程是石油化工企业生产的重中之重,也是石油化工企业生产的第一环节,企业生产运行质量的好坏,就在于石油化工设备安装的质量,石油化工企业所用到的大多数机械设备都是承压设备,此类设备都有一个共同的特点,设备的工作环境十分恶劣,温度居高不低,空气中易燃易爆的气体含量很高,稍有不注意,就会引起爆炸与火灾,而一旦发生安全事故,往往会造成巨大的生命和财产损失。因此,加强对石油化工设备安装工程的质量控制,保证其安全稳定的运行,是发展安全生产的必由之路。 一、石化设备安装的特点 石油化工行业有其特殊性存在,石化设备往往是在高温高压的环境下工作,这就要求石化设备的安装有一定的规范和独特性。笔者对此进行了梳理分析,得出石化设备主要包含如下几个特点: 石化设备大都具有很高的技术含量,这就造成了它们的操作程序和安装调试都比较繁琐和复杂,处理不当往往会出现质量问题,影响设备的投入使用和具体功能的实现;石化设备的安装要涉及到很多相关环节,实施周期长,需要庞大的人力物力的支持。特别是还涉及到了仪表、电器、土木建筑、工艺安装和机械等不同工种专业之间的交叉,需要各个部门做好配合,具有很强的综合性;一般的石化设备具有很大的重量,这些笨重设备安装不仅关系到石化技术的实施成果,更会影响相关人员的安全。 二、PDCA循环理论 PDCA是目标控制的基本方法。 计划P (Plan)包括质量管理指挥系统制定的工程质量目标,例如某石化工程的质量目标是单位工程交验合格率100%,设备试车一次合格率100%,工程材料正确使用率100%,焊缝无损检测一次合格率100%。 实施D (Do) 包含两个环节,即计划行动方案的交底和按计划规定的方法与要求展开工程作业技术活动。例如,某石化工程 项目800t重反应器的安装需要1000t履带吊车的进场到位,需要吊装道路的压实和索具的准备,这些具体的事项的实施都直接关系到反应器的安装质量,这些步骤的实施直接关系到整个工程的质量,因为这台反应器是整个工程质量的关键一环。质量管理指挥系统给予了严密的关注,抓住实施的每一个环节,确保重点设备反应器的安装质量。 检C (Check)指对计划实施过程进行各种检査,包括作业者的自检、互检和专检,各类检查都包含两大方面。例如,反应器安装的检查,索具是否符合方案的要求,吊车性能是否良好,吊装前是否进行交底,所有这些检查都是确保反应器的安装质量,保证一次吊装成功。 处置A(Action)是对于质量检查所发现的质量问题或质量不合格,及时进行原因分析,采取必要的措施,予以纠正,保持质量形成的受控状态。例如反应器安装经过计划、实施、检查发现地脚螺栓距离有一定偏差,安装时要出现干涉现象,在安装前进行处置,将地脚螺栓调整到适合的位置,从而保证顺利安装。 三、石化设备安装质量控制 对于石化设备安装的质量控制,按照安装的工序流程从设备安装工程前的质量控制、设备安装工程实施过程中的质量控制两个方面来论述。 (一)、设备安装工程实施中的质量控制 在安装施工过程中,质量控制人员要在现场时刻观察安装情况,并对出现的各种技术问题及时请教专家予以解决,对于隐蔽工程、关键部位的安装实施,一定要在专家的监管下进行,保证一次到位,避免隐患。同时还要做好各安装工序之间的衔接,保证衔接部位的安全可靠。另外,要采用测量评价、技术例会等有效手段对安装现场给予质量控制。 (二)、设备安装工程前的质量控制 这一阶段主要侧重于制定合理的设备安装计划和质量规范,确保有一套切实可行的质量控制体系,以便后期有统一的标准对设备安装进行检测。另外,也要做好安装技术的交底、待安装设备的检验和复查、所用材料的质检、相关人员的分配及培训等直接影响石化设备安装质量的工作。 四、石油化工设备安装工程质量控制措施 (一)、培训、优选施工人员 要控制石油化工设备的施工质量,化工企业就必须对公司的员工进行专业的培训,挑选技术过关、责任心较强的员工,提高他们的素质和质量意识。生产人员应有精湛的技术技能、一丝不苟的工作作风,严格执行质量标准和操作规程的法制观念。在设备安装工程开始之前,必须对施工单位设备安装质量保障体系的建立以及设备安装质量控制等情况进行全面的审查,从而确保设备的正常安装。 (二)、加强对安装材料的管理 在石油化工设备的安装工程中,技术人员必须对机械设备的组件材料进行严密的监控和管理,从而保证设备组件的质量完好,而对于一些需要特别对待的组件,必须给予特别处理。在石油化工设备的安装工程中,由于安装材料的监检工作是现场进行,而安装现场环境十分凌乱,因此,技术人员应当加位小心对材料实物和质量证明文件进行严格的检查和验证,注意证明资料是否真实有效,是否具有相应有效的特种设备制造许可证或压力元件产品安全注册证,是否具有可追溯性,加强材料监管力度,严格控制用于特种设备工程的材料质量,对不合格不符合要求的材料应坚决清除出施工现场,确保工程的质量。 五、石油化工设备安装阶段 (一)、设备调运 这一阶段,要先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其它的设备。在吊运设备时,应保证绳索固定在设备适应受力的部位,并且要在绳索与设备表面接触部位垫上木垫板,进而防止损坏设备油漆表面以及已经加工过的表面。 (二)、设备找正 所谓设备找正,就是指使设备的纵横中心线与基础上的纵横中心线相互之间对正。在安装之前,要综合考虑设计、安装以及将来进行设备检修的需要,并结合设备布置图,绘制永久基准点布置图和永久中心标板,并且要在图中标明永久二者的编号和设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点以供设备安装调整使用,与此同时,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点,以便于观测设备基础的沉降情况。在进行埋设时,要注意在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。通常情况下,设备的定位基准会在设计规范或说明书中加以规定。如果未对其进行规定,通常要采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 (三)、设备的定位与调整 为了保证设备在基础上准确就位,在设备吊装就位后,需要根据已设置的中心标板挂设基准线。挂设基准线必须要满足设备安装精度要求,挂设跨距选用直径为0.3 mm~0.75 mm的整根钢线 ,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超40 m。基准线一般要挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,保证其在使用时不发生位移,但是要注意在使用期间要定期进行复检。 结束语 石化设备的质量控制、进度控制和成本控制三者之间具有紧密的联系,进度控制中要预留出质量控制的时间,二者又都涉及到成本控制,进度快、质量好,那么成本就低。另外,质量控制中强调了工序衔接时的质量检测,而进度控制也是按照衔接部位来合理控制各工序的起始和终止时间的。 石油化工设备论文:石油化工设备安装工作建议 摘要:随着现代化工的不断发展,对于化工设备安装有了更高的要求。尤其是石油化工业的大力发展更加推动了石油化工设备的生产和应用,而石油化工设备的安装是进行石油化工生产的前提,是物质基础所在。那么如何做好石油化工设备安装工作则是关键。本文主要就石油化工设备安装工作进行了分析研究。 关键词:石油化工石油化工设备安装 引言 近年来,随着现代石油化工生产的不断发展,石油化工设备安装问题受到人们的高度重视,主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦,甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产,促进石油化工业的快速发展。由此看来,石油化工设备安装需要得到充分的重视,只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量,保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工设备安装的重要性 1、设备安装影响企业经济效益。企业要想获得良好的经济效益,必须适应市场需要,产品物美价廉。产品的优劣受生产设备的影响,生产设备工作不良,不仅影响了产品质量,还浪费了时间,从而降低了企业经济效益。 2、设备安装影响企业安全生产。产前设备安装质量差是发生设备事故和人身伤害的重要原因,也是排放有毒、有害气体、液体、粉尘,污染环境的重要原因。消除事故、净化环境,是人类生存、社会发展的长远利益所在。坚持按照标准安装设备,使设备保持良好的运行状态,是减少人身伤害、伤亡事件的重要一点。 二、石油化工设备安装的特点 1、工种交叉频繁 石化设备在安装过程中涉及的专业很多很复杂,如设备、管道、土建、仪器等等,几乎每一个石油化工生产设备与其设备安装系统是分不开的,在安装的过程中,仪器、电器、管道、设备、土建等专业知识都是不可缺少的,彼此之间是需要相互协调的,在此基础上,还需要生产、建设、施工和监理单位共同努力,所以,石油化工设备的安装处于一个更复杂的集成项目中,由于其涉及的设计专业诸多,那么各个工种相互交叉呈现出复杂多样性也是在情理之中的。 2、技术含量高 不同的产品,它的生产设备有很大的区别结构也是有所不同的,而且大多数能够耐高压,耐高温,耐腐蚀等等,从而使技术含量增加。石油化工设备具有超级大、超量以及高自动化的特点,使安装和调试和操作程序都变得非常复杂,而石油化工设备安装的好坏在很大程度上能影响建设项目是否能够如期投入运营,并对其安全运行有很大影响。石油化工设备制造过程容易出现问题,如果设备的各个组件的定位误差,替代材料和设备偏差的大小不合格,而且这些问题没有有效的控制,设备在施工现场的地方就会出现问题,从而造成更多的麻烦。 3、风险大 石化设备具有加工周期长,设备的采购和合同涉及的金额大的特点,所以,在测试的过程中,施工和调试人员的每一个步骤出现问题都很容易出现一些不必要的意外。一些超级高,超质量和大型设备运输过程中的风险较大,如果在发现问题时,维修很困难,处理时间长,并且可以在很大程度上影响整个建设项目进展,因此,在石油化工设备安装过程中,必须特别注意的过程中各阶段验收的设备。 三、有关石油化工设备安装工作的几点建议 1、石油化工设备装置的安装要符合一个厂的总体的规划要求和步骤 石油化工设备安装符合厂子的总体规划要求和步骤主要体现在全厂的整体建设规划上,在这一过程中,每一个设备都有它适当的安装时间,不能本末倒置,安装要有阶段性,不可无顺序地安装;另外,为了设备安装更合理化,这一过程还应遵循一个厂的总体的流程设计,可以根据设备的用途及性质将它们进行合理的组合时期发挥更大的价值。最后,在安装时也应符合一个厂的平面的设计风格,设备的安装位置不能毫无规划,应将它们按一定的风格布置,从而彰显规划内涵。 2、石油化工设备安装要能够满足方便之后的维修,检查和施工 这主要表现在:首先,设备的安装要为以后的检查提供方便,这样有利于设备的更好工作;其次,在检查出问题之后,还要对其进行维修和施工,因此,在安装的环节就应注意这一方面,确保安全施工,做到这些才能防患于未然,从而做到从安装到使用整个环节的合理,提高总体效率。 3、石油化工设备的安装要符合当地的自然环境 石油化工设备安装要充分联系当地的实际情况,不能盲目的进行安装。一个地区是否适合安装石油化工设备,这需要进行实地考察。没有进行实地的研究,怎么能够知道这个地区到底适不适合呢?当地的气候怎样,才能进行有效并且符合实际情况的设备安装。如果当地风沙很大或者雨水较多,这些设备就应该安装在厂房里面。现在比较流行设备露天安装,但要进行设备的露天安装就需要考虑当地的雨水量、温度、地形以及地质情况。做到符合实际,进行有效安装。 4、设备的安装应该充分满足用户的普遍要求 每个用户都会因为自身的实际情况不同而提出符合他们利益的要求,所以设备的安装就应该为用户服务,根据用户的不同情况,做出适合用户的安装计划,对设备进行安全、高效率的安装,充分满足用户的基本需求,才能更好地适应市场,得到充足的发展和进步。 5、设备的安装要经济合理 经济合理不仅体现在资金方面,还有资源方面。在资金方面,安装设备之前就需要做好计划,做出预算,以最节约但也符合设备安装需要的预算对设备进行安装。在资源方面,一方面表现为要减少占地面积,最好能做预估,对设备进行整体安装,又能使占地面积减少到最小化。另一方面就是要合理利用能源。在我们国家,能源虽多,但是人口所占比重大,能源分到每个人时,已经没有多少了能源是珍贵的,用了就不会再有,所以在安装设备时要合理的利用能源。 6、设备的安装要有一定的外观美 设备的安装有一定的外观美,这将是设计人员、设计部门实实在在的广告。在这个经济社会中,任何一样事物都需要打广告。有的大公司甚至不惜血本也要请到大牌明星为他们的产品公司代言,因为这样将会给他们带来巨大的利益。广告的力量是强大的,有广告效果的外观更能引人注意。安装的设备具有外观美,是很重要,如果安装的设备内在的质量也不错,这个设备将是值得人们信赖的产品。所以,外观美在设备安装的时候需要注意。 7、在安装设备过程中要根据工艺设计及流程进行,对设备的安装要符合与之对应的流程图和设计图,分门别类,但又要适应总体要求。对于性质相当的设备或是性质特殊的设备要考虑集中在一起另行考虑安装的途径与方法,比如对于有毒的设备要采取必要的手段,比如设置围堰就是一个见效的方法。总之,在安装这些设备时遵照工艺流程图是进行工作的前提,也是做好工作的重要保障。 结束语 总之,石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响,我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率,提高石油化工设备运行的效率,从而促进石油化工业的不断进步。因此,石油化工设备的安装工作,一定要充分重视对各种设备安装技术措施的合理应用,同时还要结合化工设备的安装特点,在不断的对化工设备安装的技术经验的总结中,提高石油化工设备的安装的效率以及质量。 石油化工设备论文:石油化工设备的修理与维护保养措施探讨 摘要:石油企业的重要技术基础和物质基础就是石油化工设备,石油化工设备的管理使用以及维护修理直接与企业的生存发展与市场竞争能力挂钩,设备自身就需要维护保养,这是不变的问题。本文通过对石油化工设备的修理与维护保养过程进行剖析,对其中存在的问题进行了归纳剖析,以期在实际操作过程中,可以提供简单的理论借鉴与指导,为促进整个行业的进步贡献自己的一份力量。 关键词:石油化工设备 修理与维护保养 相应措施 前言 石油化工行业是国民经济支柱产业之一,为我国的经济发展提供着强有力动力来源。石油企业的重要技术基础和物质基础就是石油化工设备,石油化工设备的管理使用以及维护修理直接与企业的生存发展与市场竞争能力挂钩。随着科学技术的不断进步,自动化已经达到了一个很高的程度,同时设备的作用也日益凸显出来,并且对企业的产品质量、产品数量、以及生产成本等一系列因素产生了影响,最终对企业的竞争以及生存产生影响。化工设备的分类很多,简单的可以分为反应、传热、混合、以及干燥等设备,这些设备对于精确度的要求都很高,所以对于设备的修理和维护保养措施就显得很重要了。 一、石油化工设备故障原因分析 石油化工设备出现故障的原因主要是:设备在设计、制造、装配过程中存在先天缺陷;不合格的原材料因为实验以及化验环节把关不严被使用在了设备上;操作的不规范,当设备出现磨损、变形以及疲劳等状况的时候没有及时进行处理,导致设备受损的现象出现;设备维修的方式不正确,存在失误;设备的保养没有按时进行,长时间的却反保养。设备初期故障期和偶然发生故障期组成了设备故障。石油化工设备初期故障期的时候,往往是由于设备存在缺陷、安装时未按照要求进行或者操作者操作不当造成设备的故障率较高;偶然发生故障期,设备在进行磨合之后,因为长时间的使用,设备的零部件磨损严重或者老化所导致机械故障。 二、石油化工设备故障问题的解决措施 1做好设备的检查工作 化工设备的技术状况和磨损情况要通过全面检查及时掌握,维修前的各项准备工作要提前做好,为了保证设备能经常保持完好状态应根据检查结果及时消除设备的故障或者隐患,进而有效提高维修的质量和效率,从而大幅度延长设备的使用寿命期限。 2设备维修与保养的内容 2.1为了减少故障停工率以及减少安全事故发生率,以保持设备清洁、整齐及良好的润滑状态从而保证整个装置的安全运行,维修费用减少,产品质量提高,从而延长设备的使用寿命;我们必须认真总结设备运行过程中如磨损规律,故障规律等技术规律,运用先进的检测、维修手段和方法,能够灵活运用各种维修方法和措施来维修保养所用的设备,使其处于最佳状态;按生产特点和要求,实行设备包机制,作到台台设备、条条管线、个个阀门、块块仪表有专人负责,严格按化工工艺操作规程正确合理使用设备,按维护保养规程精心维护设备,使设备达到应有的使用寿命,发挥其最大的综合效率; 2.2做好定期检查工作,及时的巡回检查可以有效及时的的发现生产设备中存在的问题,在科技不断发展的今天,巡回检查可以采用古老的人工巡查手段;或者是采用精密的仪器进行实时监控,通过精密仪器的监测对生产设备的各项功能指标进行测定,并以此为依据,发现设备存在的某些局部问题和细微的异常状况; 2.3工作人员的检查工作的时候首先应该了解设备正常运行状况,然后再对实际设备进行充分观察,最后进行科学分析,及时发现设备存在的异常状况并且予以调节和修理,保证化工设备的正常运营。对设备的运行状况、工作精度、磨损程度进行检查及时消除隐患,设备未进入磨损期时提前对设备进行预防性质的维修,设备管理人员必须重视这项工作。维修工作应正确判断设备技术状况和吃透设备故障产生的原因,这应才能有针对性的制定出适合的维修保养措施。无论是定期的或根据具体情况安排的,还是故障发生后安排的设备维修,维修人员都必须做好维修记录,特别是设备重要参数的测量和调整记录,作为设备以后检维修的重要依据。 三、化工设备在投产前和使用中一般的维护保养 化工设备在使用过程中,由于自身运动和化学腐蚀作用,必然带来设备零部件的机械磨损、腐蚀磨损和性能的不断减退。设备劣化,并不单纯指发生故障而使设备停止工作,即使设备仍在工作,然而产量、质量和收率下降,或者效率过低,消耗增大等均应看成是设备劣化。化工设备维护保养的任务就在于采取各种措施,以减少各种因素对设备使用中的影响。根据设备劣化现象的分类,我们分析了设备劣化的具体原因和技术对策。对设备要作到以“维护与保养为主”的原则,努力对再用设备做到正确使用、精心维护与保养,使设备经常处于良好的技术状态,保证设备长周期、稳定、安全运行,基本做法: 1.设备在投产前必须作好维护保养的管理准备工作 编写设备的操作规程及维护保养规程;绘制设备润滑示意图;对工人进行培训,指导工人学习设备的结构、性能、使用、维护保养、安全操作等方面的知识,并进行理论和操作的技术考核,合格者方可操作该设备;准备维护设备的工具和设备用的润滑油、脂;准备设备易损件;对设备安装精度、性能、安全装置、控制和报警装置等进行全面的检查,对所有附件进行核对,一切就绪后,操作者方能使用设备。 2.在设备使用中,必须严格执行岗位工作标准,认真执行巡回检查,并填写记录。使偶发故障苗头及不正常状态及早发现并处理。尽快使设备恢复正常功能及安全运行。认真搞好设备润滑,执行润滑标准和规程,严格按“五定”“、三级过滤”的要求又引没备进行润滑;贯彻维护为主,检修为辅的原则,严格执行设备维护保养制度。为了保证设备维修保养的各项任务能得到认真的贯彻落实,还需制定了各类人员的维护保养责任制,通过制度加强管理。 3.化工产品的生产具有自己的特点,即生产上的连续的多系统协调运作的过程,不同的生产设备或者不同操作系统间子系统、子设备构成的完整系统设备通过管道的形式进行连接,生产的系统化和一体化进行了有效实现,这是批量化生产实现的一个重要前提;要求工作人员对设备进行同步的维修护养的同时,对于某一设备中子系统或者子设备存在的异常问题需要及时解决。该种维修护养的实现要根据化工产品生产运作周期及设备运行特点,充分利用设备的停车机会等,保证生产设备安全的同时也保证生产的持续性。 结语 要提高化工设备维护保养水平,提高有关人员的技术素质也是很重要的。总而言之,随着科技的发展以及石油化工设备日益现代化,日常化工生产中维修和保养技术显得尤为重要。因此,为了延长石油化工设备的使用寿命必须深入探索和研究石油化工设备的维修与保养技术,以保证装置的长周期运行,从而提高石化企业的竞争力,同时不断使操作工正确使用设备,维护保养设备,造就一支技术过硬的员工队伍。 石油化工设备论文:浅谈石油化工设备防腐对策 摘要:随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展。由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方 工作人员的特别关注与重视。 关键字:石油化工 化工设备 防腐对策 化工机械设备在给企业创造利润的同时存在着易腐蚀的问题,这对机械设备的使用年限有很大的影响。通过对施工过程进行实地研究,并结合相关专业知识,预防机械设备腐蚀的方法和措施进行了研究。研究结果发现,在生产过程中对材料的选用和生产方法进行严格控制,不但可以增强化工机械设备的防腐蚀能力,而且对延长化工机械设备的使用年限,减少企业生产成本,提高企业利润有重要的帮助。 一、设备腐蚀的原因和种类 腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。 1、设备腐蚀原因及分类 ①设备腐蚀原因。由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。②腐蚀的分类。根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。 在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。 二、设备腐蚀的防护措施 1、设备的防腐结构设计 防腐蚀结构设计指的是在设计的时候考虑如何防止设备的腐蚀,它不仅包括单个设备的设计,还包括设备间安装情况以及管道系统的布置,也就是系统设计的问题。主要有以下几种情况,避免间隙的产生,许多设备都容易存有缝隙,液体流通不畅的地方易形成缝隙腐蚀,如碳钢、铝、不锈钢、低合金钢等设备都有这种现象。缝隙腐蚀产生后又往往引发孔蚀和应力腐蚀,造成更大的破坏,而良好的结构设计是防止缝隙腐蚀最好的方法。经常存在问题的部位是密封面和连接部位。由于焊接能避免连接部位的缝隙,因此比螺栓连接要好。 避免死角的出现,设备中局部液体残留或固体物质沉降堆积,不仅会在设备操作时局部浓缩或聚集、引起腐蚀,并且会在设备停车时引起腐蚀。设计时要尽量避免死角和排液不尽的死区等。 2、合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面:其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 3、“一脱四注”的措施 “一脱四注”是脱盐、注碱、注氨(胺)、注水和注缓蚀剂。这种方法能有效的缓解常减压蒸馏设备低温轻油系统腐蚀。因氯化物盐类物质的存在,导致石油化工设备常减压塔顶冷凝冷却系统面临较大的腐蚀风险,降低腐蚀的最根本方法是对石油化工的原材料进行深度脱盐,达到腐蚀介质数量最小化的效果,可延长设备的运行的周期。同时要增强工作人员的防腐意识。 三、化工机械设备防腐蚀设计 1、材料选择 碳素钢是机械制造业使用较为普遍的设备材料,其价格较同类材料较低,而且购买较为方便,同时具有易加工的特点。此类材料在普通的环境中不容易发生腐蚀,如果机械设备采用这种材料,也较能满足设备的防腐蚀需求。但是在化工行业这一特殊的环境中,这种材料则不能满足设备防腐蚀要求,可能会发生较严重的腐蚀现象。因此,在化工企业中,需要选择耐腐蚀的材料才能保护机械设备免受强烈的腐蚀,普通低合金钢则是一种合适的制造基材。 2、机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理,则很有可能会导致热应力、积尘和积液等,从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此,我们应该对机械的结构进行合理设计,从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求:①机械部件的形状应该尽量简单。②机械部件表面不能有缺陷或损坏。③机械部件尽量使用一样的金属材料。④机械部件中尽量不要有缝隙。⑤机械表面要使用较好的防锈漆,这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触,起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意,要保证机械部件的每一个部位,包括接缝处,都要涂漆。⑥在机械设备的设计方面,要尽量避免凹形状的出现,或者在设备上设计排水孔,预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀。⑦在焊接的过程中,要尽量采用连续焊接技术,且对焊接处的夹缝要进行合理设计。 3、设备防腐蚀方法 机械设备的防腐蚀方法有很多种,但大都是从金属本身特质方面考虑,尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触,或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理,对设备进行改进,使金属设备变为腐蚀电极中的阴极,从而对设备进行防腐蚀保护,一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指,将需要保护的金属作为电池的一极,将另一种附加电极作为电池另一极,而且把需要保护的金属作为阴极,然后外加电流,对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法,是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极,固定在被保护的金属上,作为腐蚀电池,被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法,被很多企业采用,且效果很好。 腐蚀现象的存在给化工企业造成了困扰,因此,防腐蚀措施的研究显得尤为重要。本文对设备发生腐蚀的原因进行分析,对腐蚀产生的化学机理进行了研究,并对化工机械设备的防腐蚀设计从材料的选择和工艺的选择方面进行了阐述,最后提出了防腐蚀的两种有效的方法,对化工企业解决机械腐蚀问题具有重要的参考意义。 石油化工设备论文:石油化工设备安装的现场管理研究 摘 要:随着社会的发展与机电一体化的进步,各行业的生产活动越来越依赖与设备,石油化工设备在市场需求下得到了飞速的发展。石油化工设备的构造与运行也逐渐变得复杂。本文结合笔者多年工作经验,对石油化工企业设备的可靠性及其作用以及设备安装现场管理对石油化工设备的影响进行以下分析。 关键词:石油化工 设备安装 现场管理 化工设备是指在化工生产过程中将原料进行多次加工,经过各种工序最终形成成品,所使用的一系列设备的总称。化工设备在合适的环境下,在一定时间内发挥应用功能的能力被称为化工设备的可靠性。 一、石油化工设备科学安装的意义 1.石油化工设备的科学安装直接决定了企业效益 随着我国市场经济的不断发展,石油化工产品的使用规模得到了较大的提升,大量的基础设施在社会上得到建设。同时,随着科技的进步,石油化工设备的机械化程度得到了飞速的发展,石油设备构造越加复杂,石油化工生产对于设备的依赖性及设备的可靠性逐渐增大。主要表现在以下几点:一是石油化工设备的可靠性有利于产品的产量与效率的提升。设备具备较好的可靠性可高效率的发挥设备的作用,为企业创造更多的利益;二是可有效的避免停产问题。石油化工设备的可靠性能够使其长时间的正常运行,进行生产,降低设备闲置时间,提高生产效率;三是正确的安装石油设备可最大限度的降低设备维修费用。反之,则需要企业投入大量的维修资金进行设备保养维修等不必要的支出[1]。 2.使施工人员与环境得到良好的安全保障 加强石油化工设备安装的现场管理,是保证安全生产的主要手段之一,近些年我国先后出台了多项法律规章,并成立了专门的安全生产管理部门。不断对企业安全生产提出要求,特别对于化工行业更为重视。石油化工行业的产品可能具备一些危险的性质,若不能进行有效的管理,将对社会对人民造成一定的危害。因此,为了有效的进行安全生产,应从石油化工设备的安装阶段加以重视。在设备的安装过程中加强管理,使设备正确组装并运行,能够从根本上解决设备问题导致的爆炸或火灾事故,也能降低工作人员患职业病的机率。企业石油化工设备的安装过程,是安全管理应重视的环节,应提高设备安装的可靠性与准确性。 二、加强石油化工设备安装现场管理的具体措施 1.制定标准,扎实基础,构建体系 石油化工设备的安装应从基础做起,首先应将设备的安装及保养的标准进行量化。其次应合理制定工作标准,构建完善的考核体系。怎样进行设备保养指标的量化,应致力于做好设备安装管理的“四率”,即保证设备安装的完好率、运行率、泄露率以及保养率。安装管理以设备运行率为核心内容,确定各项考核指标,以保证石油化工设备正常投入生产。在指标进行量化后,结合设备的安装及维修制定后续的保养措施,采取工作责任制,制定谁操作谁负责的体制,并建立班组、车间及企业的多级考核体系[2]。 2.安装细致化,管理日常化,保养固定化 在进行制定体系的基础上,把设备维修保养落实到设备的管理活动中去,做好的安装、管理、保养等工作,以高质量、高效率为目标进行施工,并经常性的对设备进行保养维修。可在车间采取责任范围的方式进行“机组承包活动”根据生产岗位与维修人员的分配情况,对设备的维修责任区进行划分,可成立以“机、仪、电、操”等人员组成的小组。进行“三包”策略,即“包保养”“包检验”“包整改”等机组承包活动。合理的分配小组的职责,使职责明确将取得较好的效果。并定期举行设备故障检测分析活动,使工作人员进一步的了解设备的相关技术性能。 设备的完好率是直接体现石油化工设备技术素质优劣的指标,也直接反映了设备安装与维修保养的质量。对此,可在车间定期举行设备状态故障检查活动,由车间技术人员、操作人员及维修人员成立设备状态故障检查小组,对石油化工设备进行定期的检查,对设备的运行与故障制定出科学合理的处理方案。致力于加强“三级四检”从根本上降低设备故障。“三级”是指班组、车间及企业对设备的三重检查。“四检”是指企业机动部的月检、车间的周检、专业管理人员及维修人员的日检、施工人员的巡检等。机动部的专业管理人员应每日到车间,对专业管理人员等的日检情况进行监督与检查,正确引导员工按照操作规章等进行作业。在施工人员的巡检时,主要采取人体的感官对运行中的设备进行分析,着重对重点部位与易故障部位进行检查,并做好相关记录,以及时上报。用这些方式来判断石油化工设备的安装正确性,并分析设备存在的故障隐患等,将化工设备的隐患在安装过程中就做好防护。此外还应做好设备的润滑,并满足“五定”与“三过滤”。润滑是石油化工设备安装与保养的重要步骤,在石油化工设备安装与维修中,相关人员应重视其中三点:一是将施工人员职责细化并制定详细润滑标准,做到定时、定人、定量、定点、定质等“五定”。使施工人员对设备的润滑点及润滑油类别得到明确的认识,并采取图表的形式做好记录,使石油化工设备每个安装工序都有人负责,事事有人监管;二是针对设备较为集中的区域设置多个润滑点,配置适当的润滑工具,做好过滤工作;三是制定严密的考核制度,巩固设备的安装与维修。 3.加强人本管理制度,提高员工素质 在石油化工设备安装中,认为因素占据着重要的地位,只有将施工人员的主观能动性充分发挥,才能使石油化工设备的安装取得优秀的结果。因此,在设备的安装与维护中,应始终把更新施工人员的思想观念以及提高综合素质为重要工作进行狠抓。并在石油化工设备安装时举行“降低设备故障,便是获取效益”的主题讨论会议。使员工在进行设备安装时从被动做好安装转变为主动做好安装。对于设备安装现场的管理,不仅需要提高施工人员的思想理念,也应不断加强员工的实际操作技能与维修技术,只有将两者有机结合,才能使员工在设备安装与保养的工作上具备良好的主观能动性。在设备的安装现场的管理中,领导层的重视起到关键性的作用。各级领导应共同协作,将设备的安装列入企业重要的工作日程中,进而取得良好的效果。使石油化工设备在安装现场的管理工作,做到最好[3]。 三、结束语 综上所述,石油化工设备安装的现场管理,对设备后期的正常运行及企业的盈利,有着直接的联系,在现场管理中应重视设备的安装与维护,以加强设备的效率重点,全面提升管理水平,制定科学的管理思路。结合石油化工设备的实际情况与上诉观点,了解石油化工设备科学安装的意义,制定合适的标准,构建完善的体系,将设备的安装与维护列为工作日程,加强施工人员的综合能力培养。使石油化工设备发挥出应有的价值。 石油化工设备论文:强化石油化工设备管理措施 【摘要】随着现代石油化工企业不断发展,设备的逐渐向规模化、精密化和智能化发展。由于石油化工企业在生产中所处环境条件比较特殊,对设备产生较大的影响,如何进一步实现石油化工设备管理质量的发展与提升,此问题备受各方工作人员的特别关注与重视。本文主要以石油化工设备管理工作的开展为研究对象,针对设备管理所涉及到的相关问题展开了较为详细的分析与阐述,希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。 【关键词】石油化工;设备管理;维修;措施 石油化工企业正常生产运行离不开设备,设备是企业生产经营最基本的物质基础。石油化工企业生产连续性强,自动化水平高,且具有高温、高压、易燃、易爆、易中毒的特点。设备一旦发生问题,会带来一系列严重的后果,往往会导致装置停产、火灾爆炸、环境污染、人身伤亡等事故的发生。因而,对石油化工企业来说,化工设备管理显得更加重要。 1、化工设备的管理概述 1.1石油化工企业生产特点 (1)设备种类繁多,规格复杂。化工生产工艺复杂多样,生产条件苛刻,化工生产大部分是在高温、高压及密封系统中进行。必须由各种各样的设备来适应。 (2)石油化工装置的介质复杂。石油化工生产接触到的介质具有易燃、易爆、有毒有害、腐蚀性强等特点。 (3)石油化工行业属技术密集型生产企业。需要多学科合作,集中多种专业技术人员;生产工艺复杂,技术含量高;工业更多的利用催化、高温、高压等技术。 1.2石油化工设备运行可靠性的重要性 化工企业复杂而又苛刻的生产工艺条件对设备有很高的要求,设备是一个企业生产运行的基础,设备运行的可靠性直接影响化学反应过程的连续稳性及设备运行的稳定性。如果由于设备的缺陷造成直接或者间接的事故会给企业带来巨大的经济损失,另外由于设备缺陷造成装置停工,也会影响企业正常生产,带来的经济损失也是巨大的。所以,从整个设备管理过程来看,设备选型可靠性和维修可靠性在设备整个寿命周期中是相当重要的。可靠性的提高可以大大减少这两部分带来的费用投入。 2、化工设备管理措施 强化设备管理的主要措施是寻找新新思路,探讨新方法,努力做到全员参与管理,提升预知维修设备的水平,设备全年检修时懂得取舍,设备管理制度要注重实效,注重设备管理人员的培养。 2.1全员参与管理。设备真正的使用者是一线的操作人员,因此,要想强化化工设备的管理工作,不仅仅是设备管理部门的任务,也要让全体的工作人员参与。一线工作人员需具备一定的专业素质:石油化工装置一般要求做到三懂四会,即懂生产原理,懂工艺流程,懂设备构造;会操作,会维护保养,会排除故障和处理事故,会正确使用防护和消防器材,这样才能保证设备的良好运行。 2.2提升预知维修设备的水平。设备的维护保养工作是化工设备管理的一项重要内容,但为了提升设备的利用率,我们不能等设备处理问题才进行维修维护,要做到提前预知,这就要求管理人员要定期对设备进行维护工作。例如,石油化工企业里面的仪器仪表要定期进行检验,压力容器压力管道要严格按照规程由专业队伍进行定期检验。这样提前对设备进行保养,对于设备和安全生产也是非常重要的。 2.3设备管理制度要注重实效。石油石油化工企业作为高危的生产行业,其设备的管理制度一定要严明,不能只是流于形式,一定要注重实效。设备管理制度是在长期的实践中不断的总结出来的,制度要随着生产条件的技术改进而不断的革新,相关管理人员可以根据实际的应用效果,对制度进行相关的改动,以期达到最好的管理效果。设备使用人员一定要在使用设备的时候,严格按照制度进行使用,不能只对制度当作一种形式。同样,管理人员进行管理时也必须严格按照制度,对于那些不按照制度违规使用设备的人员,要予以相应的惩罚,以起到警戒的作用。 2.4注重设备管理人员的培养。培养良好的管理人员是非常有利于石油化工企业设备管理工作的。作为石油化工企业,一定要挖掘人才潜力,定期对设备管理人员进行培训,让其学习先进的管理技术,在管理中学会应用各种先进的管理技术,比如在线监测技术、网络信息技术等等。同时,作为设备管理人员个人来说,一定要不断的利用空余时间加强自身的学习,寻找相关资料补充最新的设备管理工作,这对于工作能力的提高具有非常重要的作用。另外,相关部门的设备管理专业的人员要多加强交流,通过相关的交流,学习更多的设备管理知识,起到相互促进的作用,不但加强了企业之间的交流,更有利于企业的稳步发展。 3、石油化工企业维修措施 3.1制定维修策略的维修方式 定期维修。通常也称计划维修,是按照一定周期进行维修的传统体制。这种维修体制的优点是可以有计划地利用生产空隙离线操作,人力、备件均有充分的准备。对于故障特征随时间变化的设备,这种维修方式仍不失为一种可利用的方式。但对于复杂成套、故障无时间规律的设备,这种维修方式就不适合;视情维修。通常也称状态维修,是根据状态检测出的故障模式决定维修策略;事后维修。是无需任何计划的维修。但必须在人力、备件、工具上有一定的准备和保障。成本较低,可以当作最后考虑的一种维修策略。 3.2采用先进的维修技术 随着改革开放的不断深化,国内外先进的维修技术,诸如氩弧焊、等离子焊、电刷镀、热喷涂、镶嵌、粘接等修复技术已在石油化工企业得到应用;各种先进的机械化、自动化维修机具,诸如各种液压吊装、 高压清洗,机械抽芯等维修施工机具广泛得到应用,既提高了效率又 减轻了劳动强度,保证了维修施工质量。另外,X射线、γ射线、超声波、磁粉、涡流、表面着色渗透等探伤及金属光谱鉴别和现场快速分析等手段也在设备维修施工中广泛应用。特别是近几年来发展起来的加热炉内衬耐火纤维喷涂及油罐表面刷涂隔热降温防腐涂料等高新技术在石油化工企业维修中广泛得到应用,获得了节能的突出效果。这一切都大大地提高了石油化工企业设备维修的现代化水平。 4、总结 通过提高设备完好率、利用率与可靠性、降低企业运行维护成本、优化企业设备资产管理各项工作流程,合理安排设备资产的运行、检查、维修等各项工作与相关资源的配置,大大提高设备管理人员的工作效率,夯实设备管理基础工作,促进设备管理水平,提升企业整体管理能力,从而达到优化、提高设备资产对企业高效、安全生产运行的保障能力这一核心效益目标。 石油化工设备论文:石油化工设备安全风险评价和方法技术的分析 摘要:由于石油化工装置在企业的运转过程中都具有易燃、易爆、高温、高压、危险性大、安全要求高等特点, 使人们越来越重视石化企业安全风险管理, 以实现系统安全目标。本文说明了石油化工设备安全风险评价的重要性,并对如何检测提供了方法和具体的技术防范措施。 关键词:安全风险 石油化工 设备 评价 方法技术 随着现代化社会的进一步发展,社会对资源的需求不断增加,石油社会进步以及经济发展提供较大的动力,它深刻地影响着一个国家的经济发展及社会安定。我国目前国民经济增长的速度很快,石油供应始终处于紧张状态。维持国家石油的安全及时供应,是确保我国有充分的能源供应的前提,作为我国的能源巨头中国石油,应当强烈意识到现代化石油供应的重要性,不断引进新技术,提高生产效率。 一、石油化工实现安全风险防范的重要性 我国的供油网络设备覆盖整个中国,许多为无人区,如石油化工设备受破坏,要进行修复,将花费大量人力物力,如未及时发现,将造成重大财产损失,并且会对环境造成污染,要确保这个庞大的网络正常传输,风险评价是针对危险源发生的概率和危险发生后造成后果的严重程度做出定性或定量的评价,从而能够合理运用人力、财力和物力等资源条件,采取最为合理的措施,达到最为有效地减少风险的目的。同时可减少对环境的污染,面临多方面的困难。由于石油化工设备需要在确保安全风险运行的前提下才能运行,延长设备的连续开工时间以降低生产成本,采取技术措施来有效地防止事故的发生,并可以把可能造成的损失限制在最低程度。 因此,风险评价结果是实现风险控制与管理的依据。对于风险评价的结果,不是风险越小越好,因为减少风险是以资金、技术、劳务的投入作为代价的,通常的做法是将风险限定在一个合理的、可接受的水平上,去研究影响风险的各种因素,经过优化,寻求最佳的措施方案。 二、石油化工设备安全风险评价方法 1.安全检查表法 安全检查表是事先将要检查的项目,以提问的方式编制成表,在编制安全检查表时要结合关事故资料,原则是要根据国家及行业有关的安全法律、法规、标准。 2.危险与可操作性研究 通过系统、详细地对工艺流程和操作进行分析,评价对整个生产过程的影响。基本分析步骤是:选择一个工艺单元或操作步骤,收集相关资料 了解设计意图找出工艺过程或状态的变化 研究偏差所造成的结果分析造成偏差的原因。 3.失效模式与影响分析 通过识别石油化工单个设备或单个系统,确定分析项目和边界条件,说明现有安全控制措施,建议风险控制措施。 4.故障树分析 将导致石油化工设备事故的逻辑关系列出,构成一种逻辑模型,然后通过对这种模型进行定性或定量的分析,通过最小割集的计算,找出事故发生的基本原因。 5.火灾、爆炸危险指数评价法 火灾、爆炸危险指数评价法是以在标准状态下的火灾、爆炸或放出能量的危险性潜在能量的“物质系数”,把操作条件和化学反应的特殊过程危险性等作为追加系数加以修正,计算出“火灾爆炸指数”,并根据指数的大小计算暴露面积、财产损失、停工损失等事故损失后果,对损失后果进行分组,再根据不同的等级提出相应的安全对策措施。 三、石油化工设备安全预防性维护措施 1.维护设备的生命周期和预防性 结合维护经验,对设备进行生周期成本分析,测算设备生命周期,量化设备维护管理,在设备故障发生前有计划、有预见性地进行维护检修或更新。 2.加强设备检、维、修管理工作, 尤其是设备选材和运行状况 稳定原料性质,提供平稳的床层温度和催化剂线速;严格控制水质,定期排污;严把安装质量关,降低应力水平;严格遵循加热管道的焊接规程,消除焊接残余应力加强工艺指标管理,严格执行内外取热操作规 程操作,严禁干烧。 3.采用数字化监测系统 数字化监测系统的类型有:光电液压等传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、等.全新的数字监测管理模式,具有快速处理数字信息抗干扰能力,而且发挥了宽带网络的优势,可以对管道监测系统远程、实时、集中、全面的掌握,通过全面的监测,将前端管道的参数通过网络摄像机视频采集、流量测试设备,通过网络摄像机的数据通道一起转换成 IP 数据包,将数据通过解码器将视频显示出在电视墙或大屏幕上,后端可建立相应的预警机制,对无法预知不定时活动区域,采取移动侦测,对有语音监控需求的环境,准确、有效地处理和控制关联事件。对于数据传输采用多种方式进行选择,如果设备的空间跨度大,可以采用无线网络的方式。 4.加强技术管理,优化操作方案 加强三旋运行监控: 在主风量不变的情况下,三旋压降正常为13k p 左右。石油化工设备实行二级维护,一 级维护是全员维护,设备按区域承包到人。重要设备在一级维护基础上实行二级维护,每周一次,由区域主管工程师负责,检要设备运行状况,监督一级维护的 维护质量,并进行可预见性维护及故障处理;对重大关键设备再实行每月一次的特别护理。实行分级维护可以使维护人员的职责明确,突出重点及关键设备,提高设备维护水平,减少石油化工设备运行故障的发生。 综上所述, 石油化工设备的风险防范及技术措施, 对生产系统中的各种危险进行辨识、评价和控制对系统存在问题有针对性地提出对策、措施确定重点管理的对策和范围, 预防事故特别是重大事故的发生并把可能造成的损失限制在最低程度。对在改扩建生产装置进行安全评价, 不但在石化行业, 而且在其他化工行业也是可行的, 这样使管理者掌握系统的安全状况, 修订、完善安全规章制度, 完善防灾设施和组织, 提高安全管理水平, 无疑是具有重大的积极意义。 石油化工设备论文:浅析石油化工设备防腐的有效措施 摘要:近些年来,随着步入市场经济时代,我国石油化工产业蓬勃发展。可是腐蚀问题在石油化工中造成的损失越发严重,因此在石油化工行业设备防腐蚀的安全防护与管理方面更应采取积极有效的应对措施,以此来保证工作人员安全和减少石油化工行业内由于腐蚀产生的巨大损失。本文旨在讨论石油化工行业中设备腐蚀现状及各种腐蚀原因还有对化工企业如何做好防腐蚀管理工作进行论述。 关键词:石油化工、设备防腐、管理措施 一、前言 石油化工行业的机械设备在受到的腐蚀之后,不管是这些设备呈现出来的物理性能,还是机械设备在使用的过程中所表现出来的其它方面性能,都有着不同程度的变化,在腐蚀较轻的情况下,这些设备的美观会造成一定程度的损坏,腐蚀严重的则会影响到设备正常使用寿命,这些都将影响到石油化工企业的经济效益。因此,关于石油化工设备的腐蚀问题,就需要采取及时有效的防腐措施,进一步提升这些设备的抗腐蚀能力。 二、设备腐蚀的原因和种类 1.腐蚀的定义 广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。狭义的腐蚀是指金属与周围环境发生的化学反应、电化学反应或物理溶解作用而导致金属损坏。最直接来讲就是,材料的自身功能受到了某种程度上的损伤,而这种损伤的直接原因就是腐蚀,其产生原因往往是环境和材料之间所产生的电化学和化学作用。这种损伤的最直接结果就是化工企业经济上的损失,因为其机械设备产生损耗之后,在机械性能、色泽、 外形等方面都受到了不同程度的影响,这就造成了资源的严重浪费和化工机械设备的损坏,进而让企业的生产成本大大的增加,负担加重。所以现今化工及化工相关的产业面临的一个重大课题就是:如何采用有效的积极防腐举措才能提高化工机械设备的防腐能力。 2.设备腐蚀的原因 设备腐蚀的主要原因是在石油化工企业生产过程中含有较多的SO2、H2S、CO2、卤化物、硫化物以及盐雾等有害的物质,这些物质在高温或者是阴潮的环境中发生了相互反应,这些设备本身结构受到有害物质的影响发生了化学以及物理的反应,最终导致发生腐蚀的结果。 3.设备腐蚀的分类 从腐蚀的外观形态看,金属腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀一般表面均匀覆盖着腐蚀产物膜,在不同程度上能使腐蚀减缓,如高温氧化和易钝化金属(如不锈钢、钛、铝等)在氧化环境中形成的钝化膜,都具有良好的保护性,甚至能使腐蚀过程几乎停止。全面腐蚀分布较均匀,危害较小。局部腐蚀的腐蚀反应集中在局部表面上,又可分为电偶腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、小孔腐蚀、磨损腐蚀和腐蚀疲劳等。在化工生产系统中,由于局部腐蚀造成的化工机械的腐蚀损坏事故要比全面腐蚀引起的事故多的多,因此,对于局部腐蚀的研究与控制愈益受到重视。 金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀等。物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏。许多金属在高温熔盐、熔碱及液态金属中可发生这类腐蚀。例如用来盛放熔融锌的钢容器,由于铁被液态锌所溶解,钢容器逐渐被腐蚀而变薄。化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应引起的损坏。通常在一些干燥气体及非电解质溶液中进行。反应过程的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应,反应过程中无电流产生。电化学腐蚀是金属与周围的电解质溶液相接触时产生的电化学反应而发生的腐蚀。它的特点是在腐蚀过程中有电流产生。电化学腐蚀是很普遍的,为人们所常见,其腐蚀原理与原电池一样。 笔者按照腐蚀现象所产生的原因,以及表面现象等,将腐蚀现象有效的总结划分成为以下几点:①高温氧化腐蚀;②剥层腐蚀;③点状腐蚀;④晶间腐蚀;⑤缝隙腐蚀;⑥焊接应力腐蚀;⑦疲劳腐蚀;⑧电化学腐蚀;⑨工业大气腐蚀。 三、设备腐蚀的防护措施 1.设备的防腐结构设计 化工设备的防腐要从设计阶段开始,在设备的设计阶段,要充分运用有关腐蚀和腐蚀控制的全部经验和知识,设计出性能好、使用寿命长、既经济又安全的设备和装置。这样的设备既能符合工艺过程的需要,又能保证使用寿命长和降低生产成本。具体说来,防腐蚀设计从设计到运转大体可分为四个阶段:设计时的防腐措施、制造施工时的防腐措施、设备安装时的防腐蚀措施以及设备运转时的防腐措施。 首先,防腐设计包括强度设计、正确的防腐蚀结构设计、材料选择及防腐保护方法的选择;其次,制造质量对设备腐蚀影响极大,某些材料从耐蚀性来说是好的,但制造质量达不到要求,设备也不会达到预期的防腐效果。制造时应充分考虑包括防治腐蚀在内的加厂、装配及制造过程中的管理;再者,安装质量直接影响设备的使用性能,安装不正确,会导致改变流体流动状态和流速,在一定环境下还会导致应力腐蚀破裂。安装时的防腐措施主要包括包装、运输、施工、装配时的防腐问题,而在安装过程中还要特别注意非金属材料质脆、强度低的特点;最后,设备运转时的防腐措施包括正常运转时的防腐管理,异常运转时的早期排除、维修、保养、监控、开车及停车时的防腐管理。主要有以下几种情况: (1)避免死角的出现。 设备中局部液体残留或固体物质沉降堆积,不仅会在设备操作时局部浓缩或聚集、引起腐蚀,并且会在设备停车时引起腐蚀。设计时要尽量避免死角和排液不尽的死区等。 (2)避免间隙的产生。 许多设备都容易存有缝隙,液体流通不畅的地方易形成缝隙腐蚀,如碳钢、铝、不锈钢、低合金钢等设备都有这种现象。缝隙腐蚀产生后又往往引发孔蚀和应力腐蚀,造成更大的破坏,而良好的结构设计是防止缝隙腐蚀最好的方法。经常存在问题的部位是密封面和连接部位。由于焊接能避免连接部位的缝隙,因此,比螺栓连接要好。 2.“一脱四注”的措施 “一脱四注”技术自19世纪初发展至今,一直是被国内外的石油化工企业普遍采用的工艺防腐措施,“一脱四注”主要是脱盐、注碱、注氨(胺)、注水和注缓蚀剂。这种方法能有效的缓解常减压蒸馏设备低温轻油系统腐蚀。因为氯化物盐类物质的存在,导致石油化工设备常减压塔顶冷凝冷却系统面临较大的腐蚀风险,所以,降低腐蚀的最根本方法是对石油化工的原材料进行深度脱盐,达到腐蚀介质数量最小化的效果,进而可以延长设备的运行周期。 3.增强工作人员的防腐意识 建立石油化工企业工程人员、管理人员在注重企业生产同时,企业应高度重视企业防腐蚀工作的有效机制,使他们在安排生产、指导生产的同时要对企业所属设备防腐蚀工作同时安排、同时检查。只有从思想上、组织上落实,防腐蚀才能真正从源头抓起,做到预防为主,防治结合。 4.合理使用防腐涂料 防腐涂料法是目前石油化工设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法,其作用主要体现在以下几个方面: 其一,具有较强的屏蔽作用,将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止,而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔,对于电阻就有一定程度的增大。 其二,防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用,例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等,对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。 其三,具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低,在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”,这样对于底材金属就有一种保护作用。 四、结束语 石油化工企业和其他企业之间相比较,其生产设备的腐蚀速度相对比较快,这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施,根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法,积极采用成熟的新技术,进行设备改造和完善生产工艺,才是21世纪中国石油化工企业重点需要解决的问题。 石油化工设备论文:石油化工设备制造中关于材料质量控制分析 【摘 要】随时石油化工业的不断飞速发展,石油化工的最为主要的建设内容就是设备制造。制造石油化工的设备的过程需要协同多个专业,是一个需要很多技术的复杂过程,而且还需要有较高的质量,实际操作也比较困难,并且需要各种各样的器材设备,而且检验的标准也相对比较严格。因为有很多因素可能影响到石油化工设备的制造,所以其过程必须要有严格的管理,质量的检验也必须要严格控制。制造石油化工设备的材料也需要很多品种、较高的质量和高标准的检验,因此在制造设备时严格控制材料的质量是整个质量控制过程中非常重要的一个环节。 【关键词】石油化工;设备制造;材料;质量控制 1.常见的材料质量问题 1.1设计选材的设计考虑不够周全 例如某乙烯工程的配套项目——动力中心单元使用两个月之后,该单元中2#分汽缸套在温度计表面的保护管表面被腐蚀,腐蚀坑深达1.2mm。 分汽缸为12Cr1MoV材质。因为设计人员没有考虑周全,忽略了该温度计具体的使用环境以及温度计在使用过程中各种外在环境和自身材质的变化,因此便使Cr-Mo系列低合金钢很容易产生腐蚀。因此设计人员应该考虑实际情况,选择合适的温度计保护套管。 1.2没有落实材料订货的技术要求 在某设备安装中,按《技术要求规格书》的设计规定,要对所需的不锈钢管配件进行相关试验。但是随机抽检设备资料时发现厂家提供的质量证明文件中没有相关的试验结果。 发生这种情况是因为设备制造厂没有完全了解并且掌握所提出的的技术要求,同时在没有向供货商提出具体的质量和技术的相关要求。 1.3材料的质量审核重视度不够 检查某动力设备档案文件时发现这些问题:螺栓、螺母的质量检验报告中,螺母的化学成分中Mo 元素质量分数不符合相关标准中4 级螺母的具体要求。与此同时螺栓的质量也存在一定欠缺。 材料的质量检测没得到足够的重视一是因为检验人员不熟悉标准对工作不负责任另一个原因是相关的管理部门和人员的重视度也不够。产品质量保证的最重要组成部分就是材料质量证明书,它是满足产品质量标准和设计要求的重要保证,如果质量证明书出现了问题那么相关的材料的质量一定也会存在一定的质量缺陷。 1.4焊接材料选择不恰当 在石油化工设备制造的具体工程实践中,主要是使用焊接方式连接钢制设备,很多安全事故都是由焊接质量问题引起的。石化设备制造的难点之一就是控制焊接的质量,同时也是整个石化设备最为关键的质量控制点。所以要对焊接的实际质量进行控制和管理,这需要不断地完善工作程序和相关制度。 2.设备制造中的材料质量控制 根据上文分析,具体制造过程中控制材料质量的几个关键点,随着石化工业规模的不断扩大和材料工程的复杂化,控制设备材料的质量成为非常重要的课题,这必须采取合理的管理和检验方式才能达到预防的效果。 2.1设计环节的材料质量控制 使用设备的单位的设计任务应该交由和其水平相当的设计单位来完成项目所需的相关设计任务。通过设计图详细了解设计意图并分析其技术要点的设计的可行性。重点是关注设备的\质量和其安全性。 选用设备材料的是一项非常重要的设计工作任务,应该根据环境的具体情况来选用材料,选定合理的材质。所以,设计人员在选择材料时要综合考虑成本和质量之间的关系,以选出最为合理经济的选材方案。要完全掌握和理解相关标准以避免因误解产生的一些质量事故和矛盾。为了防止因选材失误造成的安全风险和经济损失要严格审核判断产品的质量。 2.2对设备材料采购环节的管理要强化 制造设备的单位要根据设计和工程技术要求编制好采购文件,做好彩果过程中的相关调查和评审工作。因为焊接材料和相关消耗材料在具体使用过程中必须要满足设计要求,所以如果货源或材质发生变化就必须和原设计单位取得联系已得到材料变更手续。 单位制造设备时,质量体系的运行应该被相关监管部分严格监管,可以采用抽样方式对采购部门的进行实时的质量监控活动。但是要对材料计划材料质量和材料制造单位的选择等等要警醒重点抽样调查,以掌握质量标准的落实和转化情况。 2.3材料的验收和检验要强化管理 材料入库时质量控制夫人关键点是材料检验和验收的整个过程,因为随着科技的发展新的材料和技术陆续出现,这就一者需要检验部门要对工作程序和检验制度做好相应的完整和调整工作,从制度和程序等各个方面做好质量控制的保障工作。同时还要对检验人员的业务技能做及时定期的考核和培训,以尽可能快地提高人员的技术水平以提高质检的效率和质量。同时质量监管部门也应重点关注检验部门的制度落实和完善情况。 2.4对材料的保管、发放和使用要严格管理 报关材料必须具备合格的堆积场地和厂房,要满足材料存放的相关必备条件。从材料入库开始在后续的一系列过程中要做好最重要的标记管理工作。每一种材料都要尤其固定可辨别的标志,所以有关部门应该制定一套合理可行的标记方法制度。如库场的待检材料、合格材料和不合格材料的分区隔离标识,材料标识及其检验试验状态标识等。监管人员应抽查材料标识程序的实施是否得到了有效的执行。 3.结语 控制石油化工设备的质量问题涉及到形成设备的整体过程中的每一个细小环节,而控制设备质量最为关键的一个环节就是设备制造时所用材料的质量,这个设备能够安全运行最为关键的保证因素。选用了不合适的材料,不仅仅会引起经济上的损失,更为严重的是可能留下事故隐患。所以,材料关一定要严把,材料的选择要合理材料的订购要正确合适,质量检查过程更要严格细致。只有整个制造系统中的每一个部门都能发挥其应有的保障作用,才能使设备的质量水平得到提高,同时以满足发展石油化工工程的具体要求。
电力电子技术教学中项目教学法的应用:项目驱动式教学法在《电力电子技术》课程中的应用 摘要:《电力电子技术》课程是高职电气自动化技术专业的主干专业课,其特点是基础性强、有很强的实践应用性。学生普遍感到这门课学习起来较困难,采用传统教学模式教学费时费力,教学效果也差。结合目前企业的实际需要,采用项目驱动式教学可以提高高职院校课程教学效果。 关键词:项目驱动;有效知识量;综合能力 随着科学技术的高速发展和自动化技术的广泛应用,电力电子技术在电源变换、电气传动、机电一体化、电力系统以及众多现代高新技术中已成为关键的支撑技术。而《电力电子技术》课程不但具有较强的基础性,还具有很强的实践应用性的特点。长期以来,该课程在教学内容上主要侧重以各种电力电子器件和应用电路的分析处理为主,教学内容重复较多,深奥难懂,学生难于接受,即使讲些具体应用,也是“空中楼阁”,完全靠学生的空间想象力来理解;在教学方法上主要以课堂讲授为主,根据教学内容开设的少量验证性实验远远不能满足工业生产的实际需求,加之近年来电力电子技术的飞速发展,各种新型应用电路不断涌现,教材内容和形式显得有些陈旧和呆板。 为了改变这种教学状况,应对课程教学内容、方法和手段进行全面改革,根据学生的实际需求引入教学项目,使学生既能了解基本原理,又能动手操作相关实训项目,将理论与实际紧密结合起来,做到真正的“理论与实践一体化”。 一、实施项目驱动式教学的可行性 传统的课堂教学不能或很难培养职业素养,职业素养要通过长期的职业生涯或职业训练才能获得。要满足高职教育的要求必须进行教学改革,显示出高职教育注重职业素养,强调职业技能的特色。目前,“模拟职业生涯”等各种“以学生为中心”、“行为导向”的学习方法正被逐步引入高职教育领域,项目驱动式教学也是这样的教学方法之一,其教学思想是符合现代学习理论的。 项目驱动式教学过程是一种以“学生为主体”的教师指导下的协作学习,是“行为导向”由学生自身建构知识的学习过程。项目驱动式教学能够遵循学生职业技术能力培养的基本规律,以职业能力培养为重点,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需的知识能力素质要求,实现学生职业能力的自我构建和职业培养的提高,将“项目驱动”式教学方法引入课程教学,从而打造“认知、吸收、实践、提炼、提高”五位一体的教学模式,强调工学结合,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生职业能力提高。 二、“项目驱动”教学的实施过程 在电力电子技术的课程教学中,为使学生由被动听课转为主动探求、自主学习,达到掌握知识的目的,我们采取以实践、应用为出发点的“理论与实践一体化”的项目教学,项目是针对某个教学内容而设计的能由学生独立完成的小任务。在工程项目的驱动引导下激发学生的主动探究兴趣,从而达到高职院校的课程教学目标。 电力电子技术的教学内容可分为五个项目进行教学,即调光灯、直流调速装置、电风扇无级调速、开关电源、中频感应加热电源。每个项目下面根据实际需要可分为几个小的模块。在安排实验项目时由易到难,符合学生获取知识的规律。下面以“调光灯”项目为例,此项目包含三个模块:晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路。其具体的教学实施过程如下: 1.确定项目任务。在学习本项目前,学生通过其它课程的学习,已经具备了一定的电工电子知识,能够熟练地识别常用元器件,如电阻、电位器、二极管、三极管、稳压管、电容、变压器等,并能借助仪器仪表对这些元器件进行好坏判别、性能参数检测等。确定本次项目任务:普通台灯的灯光无法根据个人的需求进行调节,根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关变流电路,设想制作一个灯光可调的电路。任务明确后,就有学生提出:是否可用加一可调电位器的方法?此时应适时地引导他们,可调电位器可以应用,但并不是简单的通过给灯的电阻串联不同电阻的方法来调节灯光,而是通过输出电压调节范围和输出电流的大小来调节灯光。同时师生共同讨论出整个调光电路的基本框架,以免学生盲目地去查找资料。在此过程中提高了学生参与的主动性,激发了学生的学习兴趣。 2.制定计划。全班40名学生分成8组。在教师引导下,让学生运用课本中所学到的晶闸管特性、单结晶体管触发电路、整流电路等基本知识,通过图书馆查阅资料或上网搜索相关信息,画出电路图。制定项目工作计划,确定工作步骤和程序。对学生设计的电路,教师不急于给出评价,而是让他们分别介绍自己设计的电路、应用到的知识及工作原理,在这样轻松愉快的气氛下,学生开始讨论,而教师则作适时引导。 3.实施计划。由学校统一提供器材,学生实施项目。按照电路的功能,要求学生在教师提供的材料中选择自己所需的元器件,按照自己的设计连接电路,验证设计是否正确。教师在提供元器件时,有意识地把多种元器件混在一起,让学生自己选择,这样可以让他们熟识各种元件。然后开始安装及调试,在此过程中学生会出现或发现很多问题,如哪些元件装错位置、哪些元件极性装反、哪里短接、哪里断路等,在此过程中,教师要及时对学生进行指导,解决他们遇到的难题,增强他们的信心。在教师的耐心启发指导下,学生自己探索着进行线路连接,经检查无误后,打开电源进行下一步操作。学生可以利用示波器观察整流电路的输出、触发电路的波形以及主电路的电压输出波形的变化情况,并分析电路的工作原理,进而掌握分析电路的方法。 4.检查评估。电路制作完成后,先由学生讲解电路的实际应用,分享自己学会的知识,总结项目教学活动的意义。通过总结,使学生找到自己在理论及操作技巧上的不足。然后由教师检查评分,并指出项目活动存在的问题及解决方法,因为一部分学生在展示作品时可以很好地按要求实现功能,还有一部分学生在项目实践中会出现这样或那样的问题,教师应和学生一起检查电路,一起分析问题和研究解决的方法。教师要善于总结和比较学生的优点,引导学生学习他人的长处,使学生的综合能力在总结评估中得到提高。 三、“项目驱动式教学法”实施中应注意的问题 1.项目的难易度应和学生的学习水平相当。项目的难易程度要根据学生的实际水平来确定,要让学生跳起来能摘到桃子,让每个学生在教师的指导下,都能完成规定的项目活动任务。过难的项目会打击学生学习的信心,增加学生的畏难情绪;过于简单的项目缺少挑战性,会让学生觉得没有新鲜感,从而缺少成就感,无法引起学生的兴趣。 2.注意教师角色的转换。在项目教学法中,应以学生为中心,突出学生的主体地位和教师的主导作用。教师要从讲授、灌输转变为组织、引导;要从讲台上讲解转变为走到学生中间与学生交流、讨论。在整个教学过程中,教师要充分地了解学生,在学生学习遇到困难时,能为学生搭起支架;在学生学习不够主动时,应及时提出问题,引导学生去探究;在学生完成基本项目后,调动学生的创作欲望,进一步完善项目创作;在项目完成后及时做好评价工作。 3.教师的指导要恰到好处。学生在完成项目的过程中遇到困难,教师应及时给予指导。针对不同层次的学生,教师指导的深度要有所不同。项目教学法的根本宗旨是让学生自己发现知识、提高技能,因此,教师一定要把握好指导的尺度。即使学生有问题,教师给予的指导也应该是启发性的,恰当的提示性指导不但使学生记忆深刻,还能锻炼学生的思维,培养学生的创新能力。 总之,在《电力电子技术》课中实施项目教学法,是教育理念的更新,是教学方法的创新,它改变了传统的教学模式,为学生提供了更加有效的学习环境,在整个教学过程中充分体现了“项目驱动式”教学,发挥了学生的主体作用,激发了学生的求知欲,大大巩固和提高了教学效果。并且有效地提高了学生的专业能力、方法能力、社会能力,发展和培养了学生的创新能力,提高了学生的综合素质,为学生终身学习及创业奠定了良好基础。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:浅谈项目教学法在电力电子技术课程中的应用 摘?要:笔者根据多年对电力电子技术课程的教学和研究,阐述了项目教学法实施过程中应具备的条件和要注意的问题,同时论述了构建电力电子技术教学项目的方法、内容以及实施条件。 关键词:项目教学法;模块构建;电力电子技术 项目教学法来源于德国的职业教育。通过示范项目让学生掌握项目中所涉及的知识点和整个项目的工作流程,然后让学生在模拟实习环境中,通过对已学知识的运用、讨论合作来共同完成对新知识的学习和技能的掌握。这种教学方法将课堂和社会生产有效地联系起来,能提升学生的多种能力。因此,在实践性很强的职业教育“电力电子技术”课程中进行项目教学法的探索和研究,有着非常重要的意义。 一、实施项目教学法应具备的条件 项目教学法是师生共同努力实现一项完整的工作而进行的教学活动。项目必须是针对每个教学内容而设计的能由学生自主完成,可以收到良好教学效果的任务,它应该具备下列条件:①项目过程与教学内容相一致;②能将教学内容的理论知识和实践技术紧密结合起来;③能激发学生的学习积极性;④项目完成过程应比教师讲解实例难度有一定提升;⑤学生在完成的项目过程中遇到问题时,教师需进行有限的指导;⑥有科学、明确的评价标准。 二、实施项目教学法应注意的问题 (1)确定有效可行的项目。例如在讲“晶闸管的触发电路”时,可以让学生分组根据要求对电路进行设计、焊接、调试。然后每一组对自己的设计进行阐述与解答,在此过程中,要做到以学生为主体,教师为主导,在教、学、做合一中进行项目教学。 (2)项目的选取是学习的关键。教师和学生要共同参与项目的选取,以学生独立完成为合适。而对于知识面较广的项目,则应分组合作完成为宜。 (3)项目应面向学生进行分层合理的搭配。教师可根据学生的成绩、态度、能力等因素进行合理的分组。这样能让每个项目组都能分工明确,达到因材施教的教学目的。 (4)必须与传统的教学方法相结合。项目教学法不能完全替代传统的教学方法,它只是对部分的教学内容进行项目教学,是传统教学的重要补充。 三、项目教学模块的构建 1.课程的特点及教学分析 “电力电子技术”是中等职业学校电工类专业的核心专业课程。本课程涉及的知识面较广,如果按原教材的章节顺序以传统的教学方法来开展教学,学生普遍反应对知识点不易掌握,很有可能使学生丧失学习的兴趣。基于此,教师在教学的过程中,可尝试使用项目教学法,以实际生产应用和课程标准为基础,把项目内容作为教学单元,将教与学、讲与练相结合,做到做中学,做中教。 2.项目模块的构建 为使学生系统地掌握教学内容,可将教材根据知识点划分为若干个项目模块。一是应将课程的整体教学目标划分为若干个能力模块,再根据能力模块进行项目模块的划分;二是划分出来的每个模块应含有相应的知识要求和能力要求,并能符合相关工种的训练目标和要求,充分与实践相结合。 四、项目教学的实施 在实施项目教学法的时候,要体现“三个中心”的改变:由以教师为中心转变为以学生为中心;由以教材为中心转变为以“项目”为中心;由以课堂为中心转变为以现场教学为中心。为此在实施项目教学的过程中,还应注意以下两点: (1)区分项目课程与一般课程的不同。对于项目课程来说,目标设计的重点要体现学生的职业能力标准,它应包括整个课程的能力目标和本项目的能力目标,同时教学目标的设计还应注意包含专业能力、方法能力和社会能力。 (2)注重项目的不同环节的实施和每个环节的安排设计。项目教学一般来说分为三个环节,即开始环节、展开环节和结束环节。每个环节中,教学的重、难点是有区别的,需要教师紧紧围绕关键知识点和目标来组织教学。 通过精心规划、设计、组织项目教学法能将理论教学和实践教学有机地结合起来,这样既利于学生加深理解和掌握书本的理论知识,教会他们怎样灵活应用这些知识来提高自己的操作技能和工作能力,又能使学校培养出的人才更能适应社会的需要。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:“项目驱动教学法”在电力电子技术课程改革中的应用与探索 [摘 要] 传统的“填鸭式”教学模式无法满足“以就业为导向,以能力为本位”的高职教育的现状,根据当前高职高专教育的先进理念,在电气自动化技术的核心课程电力电子技术中引入“项目驱动教学法”,构建“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式,强调工学结合,锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力。从实施的效果看,项目引领教学法使学生的创新能力、动手能力、理实结合能力均有了明显程度提高,从而为学生在职业岗位上作出贡献,夯实了基础。 [关键词]项目引领 教学模式 职业能力 创新能力 一、引言 传统的以教师为主体、以课堂教学为核心的“填鸭式”教学模式在教学方法上主要以课堂讲授为主,教学内容主要以电力电子器件及其应用电路的分析处理为主,内容深奥难懂,学生接受性较差;开设的少量验证实验与工业生产的实际需求相差较远,与“以就业为导向,以能力为本位”的高职教育宗旨相距甚远。 根据高职教育的宗旨,以学生的认知规律和岗位需求出发,在电力电子技术课程中引入具体实践项目,使学生在动手操作相关实训项目的过程中,了解基本原理等理论知识,做到真正的“教学做一体化”。 二、项目引领教学法的内涵 项目引领教学法,是指师生通过共同实施一个完整的、具体的、具有实际应用价值的产品为任务的教学活动,是一种以学生为主体、教师辅助指导的学习过程。项目引领教学法以学生职业技能培养的基本规律为依据,以职业能力培养为重点,根据职业岗位所需的知识、技能、素质要求,实现学生职业能力的提升和职业素养的养成。将“项目引领”式教学方法引入课程教学,打造“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式,注重理论实践相融合,锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力,从而提高学生的职业能力。 三、项目引领教学法实施的原则 (一)项目的真实性 选择的项目的来源必须是企业实际生产过程或在实际生活中应用的具体项目,应用性要强,这样才能够锻炼学生的感官能力。 (二)项目的融合性 选择的项目要能够将理论知识和实践技能有效地融合在一起,能把即将要学的知识和已学的知识融合起来,使学生在学习了新知识的同时又复习了旧知识,锻炼学生的综合运用知识的能力。 (三)项目的趣味性 “学习的最大动力,是对学习材料的兴趣”,选择的项目要能够激发学生的好奇心,诱导学生学习的情绪,营造一个良好的学习氛围。若设计的项目不能激发学生的求知欲,不能有效调动学生学习的积极性,教学实施的效果将很难得到保证。 (四)项目目标的确定性 教师布置任务时首先要确定总体目标,然后把总体目标细分成多个具体的小目标,并把每一部分内容转化为容易掌握的“小任务”,通过这些“小任务”的完成来达到总的学习目标。 四、项目引领教学法在电力电子技术课程中的应用 电力电子技术是高职电气自动化技术专业的一门核心专业课,在课程体系中起着承上启下的作用。根据调研结果,以及毕业生的反馈信息,立足于满足企业岗位需求,融入职业资格标准,以职业能力为主线,系统设计课程结构和教学内容。课程以功率器件的选择、使用,主电路的安装、调试,基本信号电路的分析与检测等方面能力培养为目标,将电力电子技术的教学内容划分为五个项目模块:调光灯、三相可控整流电源、开关电源、中频感应加热电源、变频器等。根据实际需要将每个项目模块细分为几个小模块。按照由易到难,学生的认知规律来安排实践项目。以“调光灯制作”为例,在项目实施过程中融合晶闸管和单结晶体管、单相整流电路、单结晶体管触发电路的学习. (一)确定项目任务 学生通过对电路分析基础、电子产品设计与制作、专业基本技能训练等先导课程的学习,能够对电阻、电容、二极管、三极管等常用器件进行有效识别,并能够熟练操作万用表进行元器件参数、性能检测。明确本项目任务:普通台灯无法根据需求进行灯光调节,根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关整流电路知识,制作一个灯光可调的电路,不能使用可调电阻完成任务。 (二)制定项目计划 按照5人/组的方式对全班同学进行分组,并选出组长作为项目经理。根据项目任务,小组内部分工进行项目相关信息的收集、分析和整理,并且每名成员制定一份项目设计方案和计划,包括:工作步骤、检验计划和实施计划等。然后小组内讨论每名小组成员的见解和工作计划,最终确定最优解决方案和计划。各小组陈述各自的设计方案和计划及运用到的相关知识点,教师对各小组方案的优缺点作适时引导。在轻松愉快的气氛下,在兴趣的驱动下让学生慢慢理解所用到的知识。在这个过程中增强了学生参与的主动性,激发了学生的学习兴趣,学生通过主动探识、自主学习,在强化实践锻炼的过程中掌握所学的知识点,从而达到高职院校的课程教学目标。 (三)实施项目计划 学生根据方案中的主要元器件,运用所掌握的知识选择晶闸管的型号及其他所用器件的型号。教师有意识地将各种类型的电力电子器件混合在一起,让学生根据需要挑选,从而检验学生对电力电子器件的熟识程度。然后按照设计方案和电路图将各个元器件焊接在一起,并进行调试,在此过程中学生会遇到各种各样的问题,如元件管脚位置焊错、元件极性焊反、引脚虚焊、线路短接等,在学生无法有效解决的时候,教师要及时地对学生遇到的各种难题进行引导,增强他们的信心。调光灯制作好后,让学生利用示波器观察触发电路的波形、整流电路的电压输出波形,分析电路的工作原理,掌握此类电路分析的方法。在项目计划实施过程中,教师要能够针对不同层次的学生,给予不同深度的启发性指导,使学生在发现问题、汲取知识、运用知识技能的同时,还能锻炼学生的思维,培养学生的创新能力。 (四)项目检查 在项目实施过程中,小组内要进行自查,同时教师要进行协查,防止实施过程偏离任务。电路制作完成后,对项目结果要按照任务目标进行小组内检查和小组间互查,并判断达到的效果如何,此过程锻炼学生的责任心、质量意识及评估方法。同时,教师除对工作计划以内的内容进行检查外,还应对项目质量保证情况进行检查。 (五)项目评价 包括小组自我评价、小组间互相评价、教师最终评价等三部分。首先每个小组组长按照项目自评表对本小组的工作进行自我评价,包括项目的准备、项目实施过程中出现的问题、问题的解决、项目的效果、小组的收获等各方面进行总结;然后小组间的互评,包括项目的方案、达到的结果、元器件的布局等方面;最后由教师对每个小组的情况进行点评,指出优点和需要提升的地方,根据成绩评定方案(满分100分,小组自评占30%,小组互评占30%,教师评价占40%)给出最终成绩。 五、结束语 在电力电子技术课程教学中实施项目引领教学法,将需要掌握的知识和技能要求转换成与实践相对应的项目,培养和锻炼了学生的协作能力、分析能力、动手能力,充分展示了职业教育“以能力为本”的价值取向,突出了应用性、行业性、职业性的特点,遵循了行业发展方向和企业岗位需要,为培养面向生产、建设、服务和管理一线的高素质技能型人才奠定了基础,符合目前国家倡导的高等职业教育的发展模式。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:项目教学法在电力电子技术与应用教学创新 通观国内高职院校进行的电力电子技术教学改革,各校正逐步摒弃过去以电路为核心的教学理念,代之以系统作为教学核心,面向实际应用,培养学生解决实际问题的能力。任务引领、项目驱动的教学手段为《电力电子技术与应用》课程的改革实践提供了条件。 一、课程设计思路 根据职业技能鉴定的标准设计课程教学内容和技能培养方案,把《电力电子技术及其应用》融入模块化的单元教学设计,采用与职业岗位对应的工程项目构建主线,选取典型的生产设备和工作任务,根据高职学生的认知特点,针对工作过程来构建学习情境、设计学习单元,将多门课程的相关知识融合到每一个学习单元,是一门技术性、实践性非常强的工学结合双证课程。本课程以培养学生的职业能力为目标,以工程实例为主线,以工作过程为中心,开展任务驱动的理论实践一体化教学。课程共有五个项目模块,除了理论传授外,每一个实训环节都能帮助学生获取经验性知识,在完成数个任务的基础上,再拓展相关技术理论知识,最后以技术理论知识指导各项目的完成。 二、课程内容设计 根据行业企业发展的需要和完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求,本课程设置了以下五大情景(模块):直流调光台灯电路的设计与应用、晶闸管-直流电动机开环调速系统的维护与检修、电阻炉过零调功系统的设计与应用、中频感应加热电源维护与检修、直流斩波电动机调速系统的设计与应用。通过任务引领、计划制定与实施、综合项目设计与制作等环节,来满足行业企业发展的需要和学生完成职业岗位实际工作任务的需要。三、教学方法本课程采用理论讲授、校内实训与校外实习结合的教学方式:校内实训培养学生电力电子技术的初步应用能力,校外实习培养学生电力电子技术的综合应用能力,真正实现理论实践相结合的一体化教学模式。 1.教学方法应用实例——直流调光台灯电路的设计与应用 (1)可依据以下程序进行安排:第一,下发项目任务书,明确项目学习目标,学生在教师的指导下分析直流调光台灯电路的基本原理。第二,学生学习项目任务要求,以小组为单位讨论直流调光台灯电路的控制方案。教师对方案进行指导,制作工作流程表,选择元件及工具,列出元件、工具清单。小组讨论确定测试方案。第三,按元件清单清点配件,检测数量和质量。学生独立对电路板进行调试,列写调试方法及步骤,进行系统装接和电路故障的分析与排除。第四,工作评价。自评:学生对本项目的整个实施过程进行评价;互评:以小组为单位,对其他组的工作结果进行评价和建议;教师评价:教师对互评结果进行评价,指出每个小组成员的优缺点,并提出改进建议。通过这种一体化的教学过程能够激发学生的自学热情,小组协作的工作过程还能培养学生的团队协作精神。 (2)考核成绩的计算:采用过程考核和结业考核结合的方式,过程考核占30%,结业考核占70%。过程考核结合课堂提问、训练活动、阶段测验等进行综合评价,包括实践操作、知识掌握、职业素质和学习态度等;结业考核包括理论知识和实践操作两方面,以此作为培养企业人才的良好开端。 2.多种教学方法相结合 在整个教学过程中,为激发学生学习兴趣、获得更好的教学效果,可采用多种教学方法相结合的模式:项目教学法、讲练结合、多层次实训、现场体验式教学、学生科技创新、案例教学法等。总之,要融创新思维培养、团队学习方式、实践案例教学于课程教学中,多种教学方法灵活运用,在充分利用现代多媒体电子教学、网上学习的基础上,采用第一课堂与第二课堂结合,将现代科学技术充分应用于教学改革之中。 四、实施项目教学法的成效 自本课程实施项目教学法以来,取得了喜人的成果:项目教学法培养了学生的实践能力、分析能力、综合能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决问题的能力;提高了学生的学习兴趣,有利于学生自主学习能力的养成;能更加全面地评价学生,其成绩评价系统更加注重过程性。实践证明,项目教学法对培养高等职业技术高素质技能型人才是一种非常有效的教学方法,在高职高专应用性较强的课程中值得推广应用。
电子技术论文:教学改革下模拟电子技术的论文 1趣味实验,提高学生学习的感性认识和积极性 高职院校的学生并不擅长纯理论的学习,如果在学习模电这门课程时,先进行一些感性认识的教学环节,他们往往更容易学习这门课程。科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。因此,在讲授模电这门课程时,在讲完绪论以后首先由老师做一些电子方面的趣味实验,以激发学生的兴趣和好奇心,以增强学生学习这门课程的积极性。如果有条件让学生到实验室动手做一些较简单的电子实验,这些实验不仅能提高兴趣,又让他们认识了一些电子器件及特性,使今后在讲授各种电子器件时不再空洞乏味。 2要引导学生进行思维方式的转变 模电作为一门技术基础课,有其自有的特点和规律,其课程更重视理论与实践的结合。一般教学计划都是电工基础安排在模电课程之前来作为模电的基础课程,但如果不加分析地用电工基础的分析方法去分析模电,可能不会得到正确的结论。模电的理论有其自身的特点,表现在:第一,模电主要的电子器件二级管、三级管都是非线性器件,这与线性电路的分析和计算是有很大区别。第二,模电的分析都是直流加交流的分析方法,即直流通道和交流通道。直流通道决定静态工作点,而交流通道是信号的通道。第三,反馈网络是模电经常使用的电路,不管是运算放大器还是振荡器都必须有反馈网络的构成。以上几点正是学生学习模电的难点,因此在讲课过程中,要让学生了解这些特点与难点,调整思维方式和学习方法,使学生能够正确把握这门课程的学习特点。以下通过几个实例说明如何引导学生思维方式的转变。 2.1非线性电路与估算 在模电中常用的二极管、三极管的伏安特性为非线性,一般称为非线性元件,而电阻、直流电源的伏安特性为线性,一般称为线性元件。在模电中线性元件与非线性元件共同组成各种电路,那么电路的计算问题在电工基础中并未涉及,那么计算这种电路目前使用估算法、图解法。有的同学往往提出为什么不用解析法,而那样计算的不是更精确吗?在讲解这类问题时要给学生讲清楚估算法在工程计算中是非常重要的,它能使有些计算问题变得简单,能较快地解决实际问题,而用解析法,一是目前学生的数学知识不能解决这种问题,二是如果能用高等数学的方法解决,但过程过于繁杂,虽然计算精度高,但与估算结果差距不大。因此在这里要让学生思维方式有一个转变。 2.2放大电路的直流通路与交流通路 在模电的放大电路中,直流通路和交流通路的分析也是模电独特的电路分析方法,由于二极管、三极管中PN结死区电压的存在,必须在交流信号通过放大电路时有一个直流电压及电流的存在,这样才能保证交流信号不失真地通过放大电路。这也是学生需思维转变的一个重要方面。对于三极管、电阻、电容、电感、电源等电子元器件,它们分别在直流电及交流信号激励作用下的不同响应决定了它们在直流电及交流信号中所起的不同作用,这些都是分析复杂放大电路的基础。很难想象不清楚放大电路直流通路和交流通路的学生能够学习好这门课程。 3通过课程综合实验提高学生的整体水平 由于模电是一门与实践联系非常密切的技术基础课,通过一些综合实验来提升学生的理论水平和实践技能是非常重要的,因此在课程讲完之后,笔者就安排一个超外差式收音机综合实验来提升学生模电的理论水平和实践能力。读图——提升学生的读图能力,课上讲的模电电路一般是各类单元电路,如共射基本放大电路、振荡电路、功率放大电路等。通过综合实验课可以将各个电路串成一个整体,笔者通过对一个超外差式收音机电路图进行整体讲解和分析,来提升学生模电电路的整体分析能力。一般超外差式收音机的电路组成为变频级——中放级——检波级——低频放大级——功率放大级,对照理论教学所讲授的内容,变频级对应振荡电路及基本放大电路,而该放大电路又工作在非线性区属非线性放大,这样才能混频输出差频信号,在这里还要补充讲解一下放大电路的非线性特性及应用,这样使学生对三极管有了更深刻的认识,平时常常强调放大电路要工作在线性区,似乎非线性区是不可用的、多余的,但通过这样一个实例让学生明白,三极管放大电路工作在线性工作区时可进行线性放大,工作非线性区时可以进行混频等应用。这样一级一级来分析后面的中频放大电路、检波电路、低频放大电路、功率放大电路等。实践证明,通过整体电路的分析与讲解,学生的读图和分析能力得到了明显的提高。 4结束语 通过对模电教学的改革,教学效果有了明显的改善。趣味实验提高了学生的学习兴趣,综合实验提升了学生的理论水平和实践能力。因此只要精心设计,合理安排教学的各个环节,不断改进教学方法,模电教学水平会得到很大的提高。 电子技术论文:中职电子技术课程实施的方法技巧 随着中职学生数量的增加,学生的管理,尤其是职教类课程主干课程的改革势在必行中职电子课程的设置和实施成为主要内容。面对生源素质的急剧下降,我们必须要改革课程以适应当经教育发展的形式。当前学生的现状是基本素质较差,学习成绩较低,并且有部分学生厌学情绪严重,没有学习的积极性,甚至有的学生认为专业课是可有可无的,所以对专业课抱着可学可不学的态度。 我们中职学校设置的专业课一般来说基础性很强、操作性强,需要学生具有很好的素质,包括较好的逻辑性、物理思维能力和极强的动手操作能力。可是面对当前学生的现状我们应该注重学生能力的培养。作为电子技术教师,我们的任务更加繁重,如果说中职类机械加工类的专业课是宏观教学的话,那么我们电子技术教学就是微观教学,这需要我们教师能够尽可能地将微观的内容宏观化,尽量还原专业课的实践性的特点。我们在课程实施过程中要坚持把学生的基础知识和课堂实践相结合的原则,从而使我们学校的电子课教学受到领导的好评和兄弟学校的效仿。 一、借助多媒体教学,实现情境化教学 电子技术教学是基础的理论知识教学。在课程讲授过程中,适当地运用现代教学手段,可以把抽象的、微观的知识转化为具体的、宏观的事物,利于学生接受。我们职教类学校在这一方面采用了很多具体可行的方法,这里就不再多说了。但是一些饮鸩止渴的方法是不可取的,如一些学校在授课中为了提高学生的兴趣,一味地迎合学生的畏难心理,在课程设置中删繁就简,不再设置基础理论课,而是直接开设实践性强、适用性很强的技能课,使学生的技能课成了无源之水、无本之木。这种回避主要矛盾的做法还在某些学校推广,极大地影响了职技类学校的办学声誉。我们学校在课堂设置上不能任意改变课程,不是每一个中技生毕业后就能去工厂就业,有的还需要学习深造。即便是直接就业也需要有很好的理论基础,我们要的不是简单的工匠,我校的做法是想法设法使枯燥的理论生动化,使学生爱学乐学。 我们充分利用现代多媒体技术和仿真技术把课本中枯燥艰深的电子电路问题直观形象地转化为立体的、运动的、多元的信息,使教学难点得到突破。我们利用多媒体计算机的动画制作将各种工作元器件的工作原理集成块的工作图制成动画,通过动画演示使学生在轻松愉悦的情境下掌握了重点。如三极管、场效应管、显像管等的工作原理是必须的基础理论知识,学生必须掌握通透,才能在实际操作中运用自如。 二、知行统一,理论联系实际 电子技术课是一门基础的实践性课程,要求我们在执教过程中,坚持贯彻知行统一,理论联系实际的基本原则,将基本理论教学和实际操作紧密集合。学生的基础知识理解得深透以后,就变成操作实践的理论基础,为什么这样操作而不那样操作,为什么先这样,而后那样……学生都能够自己作出判断,自行解决。在实际操作中我们引导学生善于观察生活,善于观察生活中的电子现象,能够举一反三,并将这些现象进行归类处理,在深厚的理论基础上发挥想象力和创造力。这样在操作和理论知识之间就能够架起一座桥梁,使基础知识能都尽快地指导操作实践,操作实践进一步补充我们学生理论知识的缺陷,实践和理论的融合才是我们教学的最高境界,然后达到融会贯通的目的。实践操作能拓展学生的逻辑思维,从而让学生更好地理解体会书本知识。这样的理论联系实际使学生既学会了基础知识同时思维能力和实践能力都得到了训练和提高。例如,在讲授《电子技术基础》中的“稳压电源”一项内容时,任课教师针对学生喜欢玩弄手机,并且经常丢失充电器这种特殊的现象,设置了为什么要用充电器呢?可不可以不用充电器呢?学生觉得也是个难题需要解决,于是学生找来万用表进行测量获知:插座上的是交流电,充电器输出的是直流电,而且不同的充电器的输出也有所不同,学生通过自己动手测量验证,对这一问题产生了兴趣,再由此提出相类似的问题,让每个学生产生学习这些知识的动力,并为之努力,每个学生通过个人努力学会了这些知识并内化为自己的能力。 三、教学中以技能训练为主线,培养学生的实际操作能力 中职学校的的培养目标是把学生培养成为技能熟练、技巧娴熟的工人,以此决定了中职学校在基础课教学中的教学重点,电子技术作为电子类主干课程应该注重实践教学。把加强学生的基本技能技巧作为教学的出发点和落脚点。在教学中多安排学生的实习做操的课时量,在时间保证的前提下,关注学生的实习效果,在实习中检验学生基础理论知识和实践操作的连接能力,检验和巩固基础理论知识教学。使学生更好地掌握基础知识理论。例如,在《电子技术基础》课程中我们的一线任课教师经常安排一些电子小制作,比如门铃、电子音乐卡等。授课教师在操作过程中引导学生运用学过的知识进行操作过程设计,然后进行实践操作,工作完成以后进行调试,任务完成以后同学之间相互交流实践成果,对每位同学的作品进行评价并提出改进意见和改进的理论基础。这样使每一位学生能够用运自己学习的知识进行具体化的简单操作,而不是作为匠人式的简单的重复,使学生在操作的过程中能够有自我独立操作的意识,增强了学生的自我意识。 在实习操作过程中通过每一位学生的自身努力,既锻炼了学生的细心和耐心,更提高了学生的认识,使学生认识到电工电子操作一定要严谨认真,一丝不苟,否则会极大影响我们的装配效果。 总之,在科技高速发展的今天,我们的电子技术课一定要站在时代的前沿,尽量适应瞬息万变的科技进步。我们在课程讲授过程中应该尽量插入一些体现当今时代的电子理论,比如3D技术、智能手机等。在教学实践中我们应该尽量开设网络课堂,利用网络查找最新的电子知识,查找电子元器件的各种功用和和特点,使学生的知识理论与时代同步,这样才能实现应电子技术课的能更快发展。 电子技术论文:电子技术教学培育学生能力 现阶段我国全面推进素质教育的目标之一是培养学生的创造精神和实践能力。在技工学校中,这方面的要求更为迫切。然而,我们过去的教学模式没有充分认识到要将学科特点和培养学生能力有机结合起来的意义,这就要求我们必须在教学中加以改进,如何结合本学科教学使学生在掌握必需的文化知识的同时,具备熟练的职业技能和适应职业变化的能力以达到素质教育的要求。笔者在电子技术基础教学中做了一些尝试,谈谈自己的体会。 一、重视基础知识的传授,提高学生的专业能力 电子技术基础是一门专业基础课,专业性、理论性较强,内容涉及面广、术语多、图形符号也不少,这些都是电子类专业交流的技术语言,是设计使用的共同标准。而学生学习起来比较枯燥,如果一味地灌输,就会使课堂变得机械乏味,会导致学生厌学情绪的产生,所以教师在课堂教学中,应把提高学生的学习兴趣放在首位,充分开发他们的智力和主动性,让学生认识到基础课程的重要性,在教学过程中使用多种教学方法,体现“学为主体,教为主导”的思想,运用启发、讨论、现场操作等教学方式,引导学生主动参与教学过程的各个环节,改变听课时的被动性和盲目性,变“要我学”为“我要学”,形成动力学习的风气,打下扎实的理论基础,充实学生的专业能力,促使学生养成基本的文化修养,掌握从事本专业职业所必备的知识和技能。 二、重视科学理论和方法的传授,培养学生的学习能力 在科学技术日新月异迅猛发展的今天,人们不仅要有知识,更需要有获取知识的能力,授人以鱼不如授人以渔,教师不仅要把教学内容传授给学生,更重要的是要交给学生打开知识宝库的金钥匙,指导学生掌握科学的学习方法是培养学生学习能力的关键。在电子技术基础的教学过程中,针对其专业性、技术性强的特点,教师要充分发挥自身的指导作用,根据学生的心理特点和兴趣爱好合理安排教学环节,介绍科学的学习方法和规律,尽可能给学生创造思考的机会,帮助学生掌握正确的学习方法,培养其自学能力,这也是实施素质教育的重要内容。目前,较为普遍采用的以传授知识和技能为教学目标的讲授法,忽视了学生的主观能动性,在引导学生主动参与教学过程,主动探索和思考方面有较大的缺陷,不利于学生素质的提高,所以在教学过程中教师要启发学生积极思维,不要牵着学生走;要鼓励学生大胆探索,不要压抑学生的积极性;要开拓学生的思路,让他们独立思考,不要代替学生得出结论。只有这样,才能促使学生形成合理的知识结构和能力结构。 三、充分利用学校各种教育途径,培养学生创新能力 利用课外活动及多媒体教学,培养学生创新能力,教师不仅需要在课堂教学中锐意开拓,创设宽松的环境,营选民主的氛围,激发学生的创新灵感,还要积极开展形式多样的课外活动,改变重课内轻课外的传统思想,积极开辟“第二课堂”。一方面通过讲座,报告,阅读资料的形式,介绍学科发展的动向,开拓创新思路,另一方面通过观看教学光盘及多媒体电子课件,让学生了解计算机,网络技术与电子技术之间的联系和发展,并指导学生开展小发明、小制作,把本学科知识应用到日常生活中,例如;课外活动通过让学生装配简易收音机的制作过程,学生不仅认识了各电子元器件外形及其作用,了解电路的连接,练习了焊接技术,更重要的是对作品有了新思路,表现出一种追求创新的意识和心理倾向,从而培养学生的创新能力。 四、重视科学、技术、社会关系的教学,提高学生的社会能力 教师要指导学生努力挖掘自身的潜力,意识到提高各项技能和素质的紧迫感、危机感,在学会专业的同时,努力学习和掌握更多的技能,争取成为“多面手”,以提高自身的职业转换能力。各学科都应将自己的教学内容与企业、社会实际结合起来,特别是专业课的教学,建立一个专业课程教学指导委员会,能增强针对性,而避免盲目性。目前学校教育存在教学与生产严重脱节的现象,学生学习的知识有些在企业用不上,而企业需要的知识有些学生又没有学。以市场为导向,让学生尽快适应社会需求,必须在教学中注重将科学技术与社会关系相结合,提高学生的社会能力,在电子技术教学中采用以下几种方法: (1)建立专业课程教学指导小组,把教学内容与企业、社会实际结合起来,有目的、有针对性地改革和选择基础教学内容,重点突出、详略分明地处理教材,恰当地安排教学课程,使基础知识更好地为专业课程服务,也为培养学生的应变能力奠定了良好的基础。 (2)进行教学实习的综合测试,以5~6人为一组,分别安装一台筒易半导体收音机,最后以小组总成绩来评分,借此检验他们的综合分析能力、专业技术能力、解决问题的能力以及善于与人协作的能力,充分发挥学生的个性、独立性和创造性,让他们明确群体工作协调的重要性。 (3)根据学校所提供的实习就业机会进一步锻炼学生的社会能力,经过两年的理论学习,学校将推荐学生实习。近年来,我校推荐外出务工的很多企业都是电子类企业,为了使学生能够选择到一个适合自己的实习岗位,尽快适应社会发展要求,使学生毕业后获得一个满意的就业岗位,让学生在工作中锻炼自己、提高自己,把自己所学的电子专业知识尽量应用于工作实践中,转变为实际能力,从而去寻求更适合自己事业发展的空间。 当今社会,科技迅猛发展,社会加速进步,产业结构升级,专业、职业内涵发生了巨大的变化,要求劳动者具有跨专业、跨行业工作的能力,适应复合型岗位要求,掌握多种技能与知识及适应劳动力市场变化的职业应变能力与创业能力等。总之,培养学生的能力是信息时代的需求,也是学生发展自我能力的需求。这就要求 老师们不断地探索,不懈地努力,更需要学生自身的努力。 电子技术论文:电子技术在矿产中的运用 煤炭资源是我国现代化建设的基础能源,煤炭现代化建设中,矿井电力系统起着重要支配和主导作用。在我国的一次能源消费结构中,煤炭约占70%~75%左右,预计2050年仍将占50%以上,煤炭企业是电量使用大户,国有重点煤矿的原煤电耗吨煤达到40kW左右,年产150万t矿井的耗电量,相当于一个中等城市的照明用电。现代化矿井的运行离不开电力资源,功耗在矿井的电能消耗中占据了相当高的比例。随着现代科学技术的迅猛发展,电力电子技术在最近十几年内悄然发展起来。电力电子技术已成长为能源技术、电子技术、控制技术交叉的高新技术。其对传统工业的改造、能源的节约、高新技术的发展起到良好的促进作用。将电力电子技术应用于现代化矿井建设的过程中具有重大意义[1]。 1电力电子技术应用 电力电子技术是20世纪初提出的,经过长期发展,实践检验,其形成独立的学科和技术产品是在60~70年代。近几年,电力电子技术在冶金、纺织、建筑、交通、给排水、电梯、空调、机床、电源等行业的应用发展迅速。电力电子技术主要应用于电能的功率变换与控制,基础设备和元器件也在不断更新。交流电机变频调速的控制理论从PWM的单一V/F控制后,又发展出闭环V/F控制、空间矢量控制、无速度检测矢量控制、直接力矩控制等方式。技术的不断进步将促使工业和民用的装备向智能化、电脑化、数字化、网络化、集成化发展。电力电子技术的发展,使其应用于各行各业,并取得了长足的发展。20世纪70年代以来,煤炭资源在我国现代化建设的起步阶段发挥了举足轻重的作用,我国将电力先进技术应用在地质勘探、建井、采掘运输、安全管理等各个领域方面,在实践磨合中,也创新发展了新技术和新装备产品。这些产品在现代化矿井高产、高效中发挥了重要的作用,彻底的改变了生产的面貌。目前我国现代化矿井步入了新技术领域中,并且向安全自动控制、无人采掘工作面、远距离地面控制等高新技术方向发展[2]。 2电力电子技术在煤矿中应用 2.1电机的调速传动煤矿中的电机是耗能大户,并且集中在通风机、提升机、排水泵和采煤机等几个大型设备上,电耗非常大。电机是感性负载,功率因数低,负载变化大,节能的空间很大。节能的关键在于先进节能设备的使用或对现有设备的技术改造。目前的矿用提升机交流电控系统除了调速性能不理想外,其转子串接的加速电阻也消耗部分电能,而且维修量大。针对上述情况可以选择变频类的电机,充分利用电力电子技术,改造风机结构功能,提高风机、水泵的运行效率,降低维修费用和投资成本,达到节约减排的功效,使其设备高水平更新,使管理和效益显着提高。 2.2采掘机械中应用煤矿中采煤机械、掘进机械等大型装备是煤矿的重要设备,在煤矿生产中发挥重大的作用,是煤矿机械化装备程度的重要环节,由于这些设备的功率损耗大、负荷变化大,与之带来了电力资源的浪费问题。当今电力电子技术的迅速发展并成熟,将其应用于矿山采掘机械中已经非常普及。电牵引采煤机也改善了电机的启动特性,其性能、效率、可靠性均比液压牵引采煤机提高很多,采用电牵引采煤机可创造可观的经济效益。(图略)为大型现代化采煤机进行割煤工作。 2.3提升设备的改造及应用在我国大型现代化矿井中采用交-交高压大功率变频器控制绞车的开发和使用,在矿井提升设备中,应该效仿电梯行业逐步实现交流变频技术的改造,使得提升设备在控制的安全性、适应性、准确性及节电方面有较大的改善。但使用的交-交变频装置谐波大,对电网的干扰较大,功率因数低,结构复杂,需要维修的水平高,全数字控制尚未成熟。以后发展方向应选用不断出现的高压大功率的变频器新产品,同时一种利用低压普通变频器实现高压绕线电机制动和低频拖动的方法也可供选择[3]。 2.4输送机的改造及应用输送装置失效:在高产高效的现代化矿井生产中,输送带作为输送装置起着至关重要的作用。输送带与托辊之间发生相对运动产生的磨损;接触式清扫器与输送带发生相对运动产生的磨损;漏斗放煤及长物料对输送带产生冲击磨损;输送带跑偏产生的局部磨损;大块煤、矸石对输送带产生磨损。电力电子技术中的交流电机软启动设备替代液压联轴节,利用交流变频系统进行变速输送物料。 2.5矿山其它方面中应用煤矿井下照明设备,可开发成本低、电磁污染低、可靠性高的性能先进的电子整流器(如高频逆变式镇流器),绿色照明的意义更大。地面设施高效率运行,洗煤厂工艺流程中的电机传动、地面工厂、发电厂的物料输送、压缩机、风机水泵均可利用变频调速改造获得更大的社会效益和经济效益[4]。 3电力电子技术的发展趋势 我国煤矿电力电子技术起步较晚,与发达国家相比差距较大,其未来的发展趋势应该是研发具有自主知识产权的核心装置,以煤矿开采技术及配套装备为主,同时开发计算机设备专家系统,增加设备产品的通信功能,以适应综合自动化的需要,为保证矿井安全生产,煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点。电力电子技术以其特有的高效、安全、适应性强等特点在煤矿生产中得到了广泛的运用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大提高了煤矿的生产水平和能力,创造了巨大的经济效益和社会效益[3]。 4结束语 煤炭资源在我国基础能源中一直处于主导地位,高效生产直接与经济建设相关。电力电子技术做为高新技术已成长为能源技术、电子技术、控制技术交叉的高新技术,充分利用各种先进的高新技术,彻底改造煤炭工业,使全行业迅速改变面貌。煤炭行业做为传统产业,电力电子技术得到了广泛的应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。 电子技术论文:学生教学方法模拟电子技术的论文 1讲好“绪论”课,激发兴趣 绪论,是学生入门的第一课,如何利用这第一节课,将对以后的教学起着关键性的作用,轻松有创意的课程引入,可以带动学生对学科的兴趣并引发其学习动力,这样可以将学生的主观能动性全面发挥出来,学生也会主动的去接受学习。所以引发学生对学科的兴趣及动力就成为了这第一课的首要任务。首先要结合社会现行引领大趋势的电子产品———计算机的发明与制造过程,简介电子技术的发展史,使学生充分的了解到电子技术是一门在不断革新、不断探索的科学技术,其在以惊人的速度发展。其次,我们应举例介绍同我们生活息息相关的电子产品,如液晶电视、激光唱片、交通指示灯等,使学生知道我们现在的生活处处离不开电子技术的应用,使他们的思想在潜移默化之中由被动的接受变成主动的汲取。还有可以简介与电子技术相关的专业,使其明了电子技术在其中的重要性,让学生的思想对其产生向往。 2采用多种教学方法和教学手段,调动积极性 针对《模拟电子技术基础》不同章节的不同内容,在教学过程中,通常会选用以下几种教学方式:①多种方式的问答。问答法主要是根据学生已掌握的知识或者是实践经验,有目的性的引导提问,提出问题让学生讨论作答,有的则是为了抛砖引玉带出之后的新课程,不回答,同时根据教学进度适时的进行相关知识点的补充。②诱发求知欲,进行实体演示,演示教学是我们在教学工程中运用教学用具或者做相应的示范性试验等方式,将学生引入角色,使学生通过近距离的观摩实践将所习得的知识加深理解的一种方式,还能让学生体会到理论与实际更为贴近。③不断地练习,进行章节测验。④运用类比法教学。我们在日常的教学是将内容相近的知识点同时进行讲解,这可以培养学生的举一反三能力,同时也提高了教学质量及学习效率。⑤不断总结,巩固知识。每一章授课完毕后,要对此章的内容进行归纳总结。总结的过程同时也是一个思考过程,这对知识的梳理与加工有很好的效果。⑥提升教师的个人魅力使得学生信任、尊重老师,这对于教师的教学会起到很大的作用,个人的良好人品与修养,会得到人们的欣赏与向往,作为育人者,教师应该更为注重个人素养及人格魅力,只有拥有了渊博的才识,具备极强的综合处理事务能力,通过努力不断完善自己的行为品质。学高为师,道高为范。在学生们眼中会起到放大的效果,教师的优缺点都会被放大。⑦讲解二极管的整流功能时,就和学生说,大家听说过“整容”吧,整流和整容是一个道理。这样的话,可以激发学生的兴趣。⑧在教授新课时,避免一次讲的太多,讲一点,练习一到两节复习巩固,千万不要讲的太多,避免学生害怕学习该门课程。 3注重实验教学,提高学生的实践应用能力及创新能力 模拟电路实践教学可分为以下三个部分,基础实验、提高实验与职业技能,电工电子基础试验中心拥有创新实验室,可以让学生综合全面的掌握电工电子的综合技术,提高学生的实践操作能力。具体在实验的内容教学中,增强综合性、设计性、开放性试验比例。充分利用实验教学对枯燥无趣的理论教学进行补充,将抽象难懂的内容利用实验课中的器具实验用品进行模仿验证,加深学生对知识的吸收与理解。引发调动学生的学习积极性及兴趣。模拟电路实践课可以给学生提供丰富的实验课目,学生能够根据自身的知识积累,来选择安排实验学习。例如,放大器的Q点和动态特性的图解法是非常抽象的教学内容,经过相关程序的仿真,学生可以直观地观察到电路设置Q点的必要性,动态参数的变化规律,直流负载线与交流负载线的不同之处。根据黑龙江大学电工电子基础实验中心为不同专业安排的1周~2周的模拟电路实训,设计培训、制作电路与电源,一阶滤波器电路,基本共射放大电路,学生首先进行理论设计及计算,然后利用计算机的相关软件进行仿真,最后到动手操作、调试、焊接、制作。整个过程提高了学生的动手实践能力,并同时提高了分析问题解决问题的能力。 4总结学习方法,培养学生良好的学习习惯 《模拟电子技术基础》与其他科目有所不同,它不但需要扎实的理论基础,还要学会财务分析电子电路。首先,要让学生可以更快的适应模拟电子技术的学习。在教授知识的同时,还要培养学生正确的学习方法,提升他们的自学能力,培养良好的学习习惯。引导学生在听课前先预习的习惯,然后在课前自学过程中将教材的重点、难点、惑点等都找出来。其次,督促要求学生做好随堂笔记。指导学生如何做好笔记,使其更好地掌握知识。笔记重点记录教师讲课的,主题、重点、难点、概念,关键词,对难点进行重点标注,以方便课后的复习。督促学生复习可以防止遗忘。课后学生自主的温习课程及笔记,可以将所学知识进一步巩固同时加深理解。 5教学应有侧重点,以应用为目的 高职要重点着手于理论知识的应用及实践动手能力的培养等方面。因此,教学内容上要彰显高职教育的特点,主动适应社会需要,侧重于应用性、针对性。将知识与能力相互结合,重点培养学生的工程应用能力及处理问题的能力。基础理论的的初衷是对其的灵活运用,以必须、够用为度,以掌握概念、强化应用为侧重点。目前电子技术基础具有很浅的实用性,其技术更新的速度是无法想象的。因此授课时不可再生搬硬套之前的教学方式:首先讲解元器件的原理、特征、性能,然后对其进行分析对内部结构进行讲解,再举例说明它的具体应用。曾经对模拟电子技术基础偏重于细节,忽略了整体概念的讲解,这对培养学生的应用能力起到了副作用。因此授课时应有所侧重,重点讲解新思想、方法及应用,重点讲解所谓粗线条分析。需要与实际电路相结合,使学生对电路的应用更加了解。 6设计特色引入,激发学生兴趣 一个引人入胜的开头可以引发人们的兴趣,同 样,课堂必须有一个别开生面的开场,可以吸引学生注意力,也可以掌控学生的思维从而激发学生学习兴趣。授课时老师以非传统的方式开场,可以大幅度提升教学质量。例如在讲解二极管的单向导电性时,可以这样设计课堂开场:同学们都听说过家里用的煤气罐,煤气罐的开关有一个特殊的功能,那就是气体只能出,不能进,也就是,空气不可以进入煤气罐,只有煤气可以从煤气罐出来,这就是煤气罐的单向通气性。同样,同一种半导体器件———晶体二极管,它的作用原理和煤气罐开关一样,具有单向导电性。在讲解二极管的内部构造时,可以设计这样的开场:同学们早餐吃三明治没有,哪位说说三明治是怎么制作的,并让同学们进行讨论,因为三明治分为三层,中间是薄薄一层火腿,因此我们可以带出今天要介绍的与三明治相似的半导体器件———三极管。它能分为三个区:集电区、基区和发射区。其中发射区掺杂浓度较高,基区非型常薄,集电区面积最大。这样的开场很容易抓住学生的注意力,使课程顺利展开。总而言之,要想使学生更好地掌握《模拟电子技术基础》,就需要合理利用教与学这个互动的过程,该过程不但要求我们培养出学生正确的学习方式,还要求我们使用适当的教学方法,而一个好的教学方法是教师在教学过程中不断地探索和总结出来的。 电子技术论文:教学改革模拟电子技术的论文 一、课程的特点 “模拟电子技术”是电子信息类专业的重要学科基础课程。该课程内容丰富,既有模拟电子技术的理论分析,又强调模拟电路的工程性和实践性;既要掌握模拟电子电路的基本概念、基本电路及其分析方法,又要求对电路进行定性分析和近似分析,学会辩证、全面地分析问题和解决问题。通过本课程的学习,培养学生继续深入学习和接受电子技术专业知识的能力,培养学生系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识,学习科学的思维方法。因此,普遍认为该课程“入门难”,在教学过程中各个知识点的衔接以及各个教学环节的配合十分重要。 二、课程结构与基本教学要求 “模拟电子技术”是电子信息类专业及其重要的学科基础课程之一,“电路分析基础”是与其直接相关的先修课程,此外还包括“高等教学”和“普通物理学”等相关课程。“数字电子技术”、“电子线路课程设计”、“高频电子电路”、“半导体集成电路基础”等后续课程与本课程密切相关,传感器原理、嵌入式系统以及毕业设计等也与本课程的联系比较紧密。结合电子科学与技术、微电子科学与工程的专业特点,在本课程教学过程中,我们注意本课程与后续课程的内容衔接,尽量避免复杂的公式推导,注重分析问题能力的培养。 1.课程的基本结构。为使学生对电子电路建立起系统的观念、工程的观念和创新意识。首先,要培养学生分析问题的能力,使其“会”读图,能对电路进行性定性分析,其次,要求能够进行定量计算。以我院电子科学与技术,微电子科学与工程两个专业为例,“模拟电子技术”教学计划共64学时,其中56学时为课堂理论教学,8学时为实验教学。为进一步培养学生的动手能力,随后安排2周的电子电路课程设计,作为实践环节的补充。经过比较甄别,采用文献[1]作为基础教材。教材遵循“先器件后电路,先小信号后大信号,先基础后应用”的规律编排内容,为相关课程的学习打下较好基础。在应用方面,是围绕信号的放大、运算、处理、转换和产生来介绍。 2.本课程的教学内容。在教学内容安排上,除去绪论部分,笔者将课程内容分成4个单元,如表1所示。第一单元讲述常用半导体原理,及其与分立元件组成的放大电路的原理;二、三单元分别为集成运算放大电路的原理及其应用;关于直流稳压电源的内容为第四单元。其中每个单元安排2学时的实验课程,分别为三极管放大电路(单级、差分)、运算电路、反馈放大电路和直流电源,考虑与实践环节“电子线路课程设计”的衔接,仅安排验证性实验。 三、教学模式的改革思路 1.优化教学内容。我们以所选用教材为根本,考虑教学学时有限,以及相关知识点的衔接,对教学内容做了一些优化。如表1所示,第一单元内容包括半导体器件及其基本放大电路,以双极性器件为主,单极性器件的学习做好与后续课程衔接即可。其中多级放大电路部分主要讲述差分放大电路;考虑知识点的连贯性,特别是把教材第9章关于功率放大电路的内容作为分立元件放大电路的应用,与多级放大器的输出级部分一起讲授。在此,要特别注意本课程“入门难”在该部分教学内容中充分体现;例如关于PN结单向导电特点,应避免复杂的理论和公式推导,在教学时可先由线性电阻的双向导电性对比PN结的单向导电性,比较其伏安特性曲线,使其特点一目了然。随着信息技术的发展,集成放大电路的应用越来越广泛。学习第二单元集成放大电路的原理及特点,特别要注意与后续课程“半导体集成电路基础”的衔接,关于集成放大电路的原理此处应重视其外特性,重点分析集成放大电路的频率响应和放大电路中的反馈。第三单元,集成运算放大电路的应用,包括基于集成运算放大器的信号运算与处理以及波形发生与转换电路。此处应注意与“高频电子线路”课程的衔接,波形发生电路重点讲述RC正弦波振荡电路即可,在内容上要避免不必要的重复。第四单元,直流稳压电源,讲述小功率整流滤波电路和串联反馈式稳压电路,并安排2学时的实验。考虑到在本课程的教学过程中,已将关于电子线路读图的方法穿插到相关章节;没有单独安排第11章“模拟电子电路的读图”的教学内容。 2.合理安排相关知识点的教学顺序。为培养学生综合应用所学知识解决问题的能力,要明确“学以致用”的道理;即学习器件原理的目的是为了组成功能电路。遵循这个理念,合理安排相关知识点的教学顺序,深刻领会知识点的内涵是教学过程中一个重要环节。首先,针对第一单元知识点的教学顺序做了一些调整。在学习三极管基本原理后,接下来便是三极管基本放大电路的学习;其次,考虑为CMOS集成电路的学习打下基础,关于场效应管原理其基本放大电路的学习虽非重点内容,但却是必不可少的。另外,关于差分放大电路以及互补输出电路的学习,需注意与集成运算放大电路的关系。第三单元分析非正弦波发生电路是一个难点,在教学过程中应引导学生应用“电路分析基础”课程“RC电路三要素法”定理分析非正弦波发生电路工作原理,则问题可迎刃而解。“电路分析基础”课程中所学“电流节点定律”、“电压回路定律”、“线性电路叠加原理”、“戴维宁定理”和“诺顿定理”等理论是从事模拟电子线路分析的基本定理,必须牢记。 3.完善多媒体教学课件,做好板书与多媒体教学相结合。多媒体教学以信息量大、图文并茂等优点,在当前电子信息类专业课的教学已普遍采用,很多教材配套多媒体课件,甚至出现在课教学过程中完全丢弃板书的现象。但必须注意多媒体教学节奏快,学生很难有时间做课堂笔记,容易产生“夹生饭”。对此,我们首先完善了与教材配套的多媒体教学课件,根据上文3.1和3.2所述优化教学内容和知识点顺序,特别参考相关文献对一些知识难点分解、细化,经过近3年的不断完善基本形成具有特色的“模拟电子技术基础”多媒体课件。同时,对一些比较适合板书讲解的知识点,注意做好传统板书与多媒体相结合;例如二极管整流滤波、放大电路图解分析法、放大电路交流等效电路、非正弦波发生电路的过程分析等,在讲解过程中通过板书一步步地画出相关波形有利于充分理解其内涵,培养学生的学习兴趣、增强学生的自主学习和实践动手能力。 4.以能力培养为导向,充分调动学习主动性。以能力培养为导向,注重学生的综合素质与创新能力的提高。探索师生互动的课堂教学模式,提倡和鼓励学生自主学习,让学生真正参与教学。以应用为背景,采用提问的方式,激发学生学习兴趣,破解本课程“入门难”的问题。在一轮教学过程,按照“回顾要点—提出问题—分析问题—当堂小结”的顺序组织授课内容,除了要求完成相应的作业题目,每个知识点均设计1~2题小结性质的问题进行提问,并引导学生当堂解答,或作为课后作业在下次课随机抽取学生讲述该题目的解答,鼓励学生发表见解,大胆质疑。以此使学生充分参与教学,激发学习兴趣,调动其学习积极性。 5.充分利用现代教辅手段改革当前教学手段。随着信息技术的发展,现代教辅手段在教学过程中得到广泛应用。针对模拟电子技术的学习,为培养学生实践能力,坚持理论仿真与实践相结合。我们选用Multisim电路仿真软件演示相应功能电路的工作过程,以加 深理解。以此对学生选用相关仪器测试电路的方法,以及电路设计和电路故障诊断的能力进行虚拟训练。当前网络学习方兴未艾,进一步如何充分利用网络教学平台,建立教学网站,实现资源共享,进一步可开设基于网络平台的讨论,以此作为课堂教学的有益补充。在“模拟电子技术基础”课程的教学实践中,通过引入多种功能电子电路的进行原理分析,组织学生进行扩展练习,激发了学生的学习兴趣;在深入理解基本理论的基础上培养学生分析问题和解决问题的能力,为电子技术在专业中的应用打好基础。我们以制定2013版教学计划为契机,通过一系列教学改革手段的实施,取得良好教学效果。以电子科学与技术专业2012级为例,教学评价得分分别为93.26;集成电路设计和系统集成该专业2013级教学评价得分为93.13。 电子技术论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用PPT直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入PPT,插入必要的电力电子技术实验原理的Flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和PWM控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成PCB电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新,!飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要 目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 电子技术论文:模拟电子技术项目驱动法的教学 一、项目驱动教学法概述 所谓项目驱动教学法是一种建立在建构主义教学理论基础之上的教学法,学生综合素质和各种能力的提高都需要通过项目驱动教学模式来实现。该教学方法要求在教学过程中以项目为主线来展开,把相关的知识点融入到项目的各个环节中去,层层推进项目。通过对问题的深化或功能扩充,来拓宽知识的广度和深度,直至得到一个完整的项目解决方案,从而达到学习知识、培养能力的目的。项目驱动教学法属探究式教学法,老师根据学生已有的知识、水平、经验和兴趣,与学生共同拟定、实施一个项目来进行教学活动。在教学实施过程开始,教师引导学生选定“有意义”的项目,所谓“有意义”是指项目能够将课程中的理论知识融入到项目中并具有开放性;在项目实施过程中,老师在课堂教学中将融于项目的理论知识适当加以讲解,学生可以在项目实施过程中用理论指导实践,同时在实践过程中强化对理论知识的理解和掌握,两者有机结合,既能提高学生的兴趣,又可以在制定修改设计方案、分工协作中锻炼学生的自学能力、实践能力和创新能力,极大地发挥学生的主观能动性。在项目完成的基础上,可以引导学生对项目进行总结、交流和讨论,强化项目实施过程中学到的知识和技能,不但如此,可以引导学生在已实施项目上提出新问题、优化性能、扩充功能,进一步培养学生的钻研精神,挖掘学生的创造潜力。 二、项目驱动教学法在模拟电子技术课程中的应用 本文以直流稳压电源为例,介绍项目驱动法在模拟电子技术课程中的应用,该方法可以推广到该课程中的其它知识点,如功率放大电路、信号处理和信号产生电路等。 (一)项目的选择。项目的选择在项目驱动教学法中起着举足轻重的作用,项目选择要遵循以下原则:一是尽可能覆盖直流稳压电源涉及的所有知识点,如整流电路、滤波电路、稳压电路等,项目完成后学生能理解和掌握直流稳压电源所涉及所有理论知识,掌握运用这些理论知识的技能;二是项目要具有开放性,主要体现在项目的可拓展性,学生能够在已完成的项目上开展进一步的研究工作,包括性能的优化、功能的扩展等,如稳压电源转换效率的提高、稳压性能的提高等。在项目的实施过程中,学生可以充分发挥其主观能动性,增强团队协作能力,培养学生的钻研精神和协作精神。三是选择实际的工程项目,可以锻炼学生从事工程项目开发能力,毕业后无需岗前培训直接担任设计开发任务,从而拓宽学生毕业就业渠道。按照以上原则,选择直流稳压电源作为项目开展教学活动。在课程中的其它知识点,也可根据以上原则选择合适的项目,如在功率放大电路中选择扩音器作为项目、信号处理和信号产生中选择信号发生器作为项目等。 (二)项目的实施。项目驱动教学法中项目实施遵循层层推进的原则,按“搭积木”的方法,将项目分解成不同层次的小项目,每个小项目包含在不同知识点里,由不同的理论知识进行指导,由浅入深、由小到大,该章节课程结束时项目也就完成了。在整流滤波课程结束后,项目小组可以利用该章节所学的理论知识作为指导,讨论如何实现整流滤波环节,以整流电路为例,项目小组要确定选用单向半波、全波还是桥式整流或倍增整流,在确定了电路种类后要选择元件,确定元件必须具备的功能和性能,搭建电路后,要进行性能测试,测试的结果与理论计算值进行比较,分析产生差异的原因,寻找改进的措施。在整流电路设计完成后,进行滤波电路的选择和设计,讨论采用电容滤波还是电感滤波,各有什么优势,如果采用电容滤波,电容的取值应该多大、耐压性如何,纹波电压多大等,设计完成后进行测试,将测试结果与理论值比较并进行相应的处理。经过整流滤波后的电压值还不能够给精密度较高的电子设备供电,因此需要进一步稳压,这正是整流滤波后续课程内容,在这部分课程结束后,项目小组就可以讨论稳压电路方案,将所学的理论知识运用到实践中,确定采用串联反馈式稳压电路还是集成稳压器实现稳压,或设计两种方案并进行对比,方案确定后选择元器件搭建电路并进行测试,以此类推,在课程结束时完成项目。 (三)讨论和总结。项目完成后,各项目小组将项目过程中形成的设计方案、图纸、电路系统整理后,结合项目的心得体会撰写项目报告,在班级进行成果展示并汇报,其他小组成员可以对该组的项目展开讨论,/,!/如设计方案是否得当,元器件的选择是否合理,是否考虑了功能、性能和经济性要求等,项目小组可根据其他同学的建议对项目进行改进和优化。 (四)项目的拓展。项目的基本功能实现后,学生能够较好地掌握了直流稳压电源的基本知识,利用基本知识开展直流稳压电源设计的基本技能,该章节的教学任务也就基本完成,取得较好的教学效果,在此基础上可以鼓励学生进一步对已完成项目进行功能和性能的拓展。老师可引导学生对项目提出新要求,如功能上的扩展:不可调单向电压输出扩展为可调双向电压输出;性能上的扩展:电压稳定性的提高、电源转换效率的提高等,通过功能和性能的拓展,可进一步开发学生的创新思维,挖掘他们的创造潜力。 三、项目驱动法在模拟电子技术教学中取得的成效和存在的问题及对策 (一)取得的成效。将项目驱动法应用于模拟电子技术课程教学中,取得了以下成效: 1.学生对模拟电子技术课程产生浓厚的兴趣,学习效率得到明显的改善。一方面一改以往课堂上无精打采的状态,课堂气氛变得活跃,与老师的互动明显增加,因此学生的学习效率提高了,老师的积极性和效率也得到提高,形成了良性循环,使课堂教学效果得到明显改善;另一方面一改课后作业敷衍了事的状态,项目组成员分工查阅资料,讨论项目方案,加强与老师的交流,课后学习的目的性很强,有效地提高了课后学习的效率。 2.学生的理论知识和实践技能得到系统训练。因项目选择有针对性,涵盖了模拟电子技术的所有知识点,学生全程参与项目实施的每个环节,所以学生的理论知识和实践技能能够得到系统训练。另外,项目的实施如方案的确定、元器件的选型、电路的设计、制作和调试是在理论指导下完成的, 使得学生所学的理论能够得到实际应用,而在项目实施过程中通过查阅资料、讨论、老师的指导,使得学生能够在实践中强化对理论知识的理解、掌握和拓展。 3.学生的工程应用和创新能力得到很大提高。因为选择的项目都是实际工程项目,所以项目的实施完成对于提高学生的工程应用能力起着很大的作用,同时因为项目的开放性特点,可以锻炼和提高学生的创新能力,学生毕业后无需进行岗前培训即可直接上岗完成开发任务。另外,通过项目的实施,学生的团队协作精神、综合运用知识的能力等都会得到培养。 (二)存在的问题及对策。尽管在模拟电子技术中进行了项目驱动教学法的尝试,并取得了较好的效果。但是要将项目驱动教学法全面推广,最大限度地发挥其功效,还存在一些问题需要解决。 1.项目驱动教学要求老师有丰富的工程实践经验,而教师队伍中具备这种能力人的比例还不高。针对这个状况,可以从两方面开展工作,其一是较强校企科研和项目合作,可以派遣在职教师到企业挂职,为企业解决实际问题的同时锻炼自己的工程经验;其二是可以聘请企业中的资深工程师到学校担任兼职教师。 2.项目选择的问题。任课教师参与开发过的项目数量是有限的,不一定是“有意义”的项目,而且不一定适合教学。针对这个问题,除了要加强校企合作,多培养双师型人才,还要按项目选择的原则认真筛选、规范定题,不断积累,提高项目的数量和质量。 3.组织能力和协作精神的培养问题。项目的实施可以锻炼项目小组组长的组织能力,培养组员的协作精神,但如果组长在项目实施过程中只由一个人承担,其他组员的组织能力就得不到锻炼,有可能引发矛盾,更谈不上相互协作了。针对这个问题,可以采用组员轮流值班的方法解决,即在每个模块的设计和实施过程中由不同组员担任组长,可有效地解决组织能力和协作精神的培养问题。 四、结语 为提高学生的综合素质和能力,增强教学效果和实现培养目标,笔者尝试将项目驱动教学法应用到模拟电子技术课程教学中。实践表明,项目驱动教学法能够解决传统教学方法存在的问题,激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,有效培养学生组织能力和协作、创新、探索的精神,能够使学生系统掌握理论知识、训练实践技能、提高工程实践能力。 电子技术论文:得失观视域下模拟电子技术的论文 一、杂质半导体的得与失 本征半导体掺杂后就是杂质半导体,非四价原子与四价原子在形成共价键中,得到电子成为负离子,失去电子成为正离子。N型半导体就是本征半导体掺入施主杂质所形成的,一个施主杂质原子在形成一个自由电子过程中变成了一个固定而不能移动的正离子,电子则为多数载流子,而本征激发产生的空穴只是少数载流子。相反,P型半导体则是本征半导体掺入受主杂质形成的,一个受主杂质原子在形成一个空穴过程中变成了一个固定而不能移动的负离子,空穴则为多数载流子,而本征激发产生的电子只是少数载流子。正是本征半导体掺杂后的得与失,使得杂质半导体的载流子数量有了量以及性质的改变,相对本征半导体的导电能力有了一定的提高,但并没有带来质的改变,所以,一般不会作为普通导体应用。 二、PN结的失与得 PN结就是得与失的产物。P型半导体与N型半导体的交界面因多子极型以及浓度差别,形成多子扩散运动,N区的电子扩散到P区,P区的空穴扩散到N区,在交界区域原有的电中性被破坏,P区失去空穴留下了不能移动的杂质负离子,N区失去电子留下不能移动的杂质正离子。这些不能移动的带电粒子集中在P区与N区交界面附近,形成空间电荷区。空间电荷区的逐步建立削弱了多子的扩散,而增强了少子的漂移。当多子扩散运动与少子漂移运动保持一种动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即PN结。两种不同极型的杂质半导体在交界面失去多子的过程,得到了一种导电性能独特于杂质半导体导电能力的介质,带来了半导体导电能力质的突变,这就是PN结的单向导电性,即正向偏置导通,反向偏置截止。复合的PN结,在制作工艺上的差别,分别有双极型晶体管与单极型晶体管。晶体管在合理偏置下导电性能表现了特有的控制性能,即电流控制型的双极型晶体管和电压控制型的单极型晶体管。 三、放大电路的得与失 晶体管器件在“合理偏置以及顺畅的交流通道”原则下就可以构建一个放大电路,一个微弱的输入信号从输入端引入,在输出端得到一个幅值足够的输出信号,表现了小幅度的模拟量通过放大电路后得到了大幅值的模拟量,淋漓尽致地表现出信号幅值放大的概念。殊不知,这种放大电路的“放大”理解是表面的,是片面的,只看到“得”的现象,而没看到“失”的本质。在放大电路中,工作电源不仅仅只是提供合理的偏置,更主要担负着能源作用。放大电路仅仅只是一个信号幅值变换的平台,微弱的输入信号能源通过晶体管的控制作用改变着工作电源在输出负载上的能量消耗。最常见的一个事例就是人们日常使用的收音机,收音机就是一个典型的放大电路。手持式收音机没有电池,不可能发声,装上电池后就可以接收电台信号,伴随听的时间与音量的大小,电池的消耗程度或使用时间就会不同。没有收音机,人们不可能感受到空中的电磁波能量,有了收音机而没有电源也听不到悦耳的音乐,电池能耗使用殆尽了也享受不了。所以,严格意义上的放大电路是一个能源控制电路,放大电路的本质是弱小能量对大能量的控制。放大电路表面上得到了信号的幅值增大,实质上消耗了电源电能。 四、差分电路的失与得 单级放大电路的放大能力是有限的,总期望多级放大。多级放大电路是由若干级单级放大电路所组成,这样单级放大电路之间就存在耦合关系,直接耦合是多级放大电路的典型结构形式,直接耦合的多级放大电路最突出的弊端就是零点漂移,零点漂移最核心的表现形式就是温漂,解决零点漂移最有效的手段就是差分电路。差分电路由两个特性完全一致的单级放大电路复合而成,表现在晶体管的特性一致,晶体管偏置电路器件参数一致。差分电路从理论到实用经历了三个演变,即基本式差分电路、长尾式差分电路、带恒流源的差分电路,这三个演变唯一不变的就是基本结构不变。通过电路分析不难得出结论,差分放大电路的差模增益与单级放大电路的增益是一样的,然而,差分电路的共模增益接近零,有较大的共模抑制比,可以很好地抑制温漂,而单级放大电路就无法解决温漂问题。第一级放大电路温漂决定了多级放大电路的温漂,所以,集成运放的第一级总是差分输入级。可见,差分电路通过“失去”硬件(增加结构等价的电路,增大电路成本),得到了对共模信号的抑制能力,而并不改变对差模信号的放大能力。 五、带宽增益积的得与失 考核放大电路的性能表现在增益、峰峰值、输入电阻、输出电阻、带宽、失真度、输出功率与效率等参数中,它们取决于放大电路组态、晶体管特性、电源以及应用的方式。在放大电路的时域分析过程中,总是期望放大电路的放大倍数越大越好,一级放大能力不够就采取多级放大,以提高放大增益;在放大电路的频域分析过程中,总是期望放大电路有很小的下限频率和很大的上限频率,频率响应范围越宽越好,即带宽值越大越好。带宽是上限频率与下限频率的差值,提高带宽的有限手段就是尽可能提高放大电路的上限频率值。通过电路的频域分析可以发现,提高上限频率与提高放大电路的增益是矛盾的,一旦当放大电路的晶体管选定之后,带宽与增益之积是一个常数,放大电路的放大倍数增大几倍,相应地该电路的带宽就会减小几倍,实际中,既要提高放大电路的增益又要扩展放大电路的带宽,总是选取基区体电阻小、发射结与集电结电容效应小的高频放大管。可见,放大电路带宽增益积概念表现了得与失的理念,欲想得到较大的增益,必然失去频率响应的范围。 六、反馈放大电路的得与失 反馈是自动控制的一个重要概念,反馈放大电路是提高放大电路放大性能的重要手段,在电子技术应用中运用极为普遍。负反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端削弱输入信号,使得闭环增益相对开环增益减小了反馈深度倍,表面上损失了放大电路的增益,然而,对放大电路的其他性能技术指标得到了极大的改善,表现在增益的稳定性得到了提高;环内的噪声干扰抑制能力以及非线性失真得到了改善;电路的带宽得到了扩展;输入电阻与输出电阻得到了相应的改善。如电压串联负反馈放大电路,增大了输入电阻,有助于电压输入信号的放大;减少了输出电阻,有利于输出电压的稳定性。正反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端增强输入信号,闭环增益相对开环增益进一步增大,这是信号发生电路扰动起振的必然要求。信号发生器不会有输入信号或者说就是一个零输入电路,电路接通电源瞬间形成电路换路情形,通过正反馈选频网络(RC或LC选频网络)把输出端的信号有频率选择性地反送到输入端不断放大,这种无止境的放大也必然带来输出信号的非线性失真,所以在电路中为了防止输出信号的非线性失真,总是需要设置输出稳幅网络。可见,信号发生电路由放大电路、正反馈选频网络、稳幅网络三部分组成。稳幅的有效措施就是负反馈,所以,信号发生电路必须维持正反馈特性与负反馈特性的动态平衡。负反馈放大电路失去了增益,得到了电路性能技术指标的改善;正反馈放大电路得到了增益的“膨胀”,失去了输出信号的线性度,实际中为了挽回这种“失”,再次引入负反馈特性。 七、桥式整流的得与失 小功率直流稳压电源中整流的任务就是把交流电转换成直流电,衡量整流电路性能的主要参数表现在两个方面:(1)表征整流电路质量的参数,有输出电压和脉动系数;(2)表征整流电路对整流元件要求的参数,有正向工作电流和反向峰值耐压。半波整流输出电压低,脉动系数大;全波整流输出电压高,脉动系数小。然而,全波整流不仅需要降压变压器的副边引出中间抽头,更主要对整流元件的反向耐压提出了苛刻的要求,它是半波整流对整流元件反向耐压值要求的两倍。实际中,既要提高整流输出电压并减少纹波系数,又要对整流元件反向耐压的要求不苛刻,有效的技术手段就是桥式整流,桥式整流相比全波整流,在电路结构上只是增加了两个整流元件,但输出效果等同于全波整流电路的整流;桥式整流电路对整流元件的要求等同于半波整流电路对整流元件的要求,把半波整流与全波整流各自的优势整合在一个应用电路中。可见,桥式整流电路通过“失去”硬件(增加电路成本),得到了优于半波与全波整流电路的整流性能。 八、结语 在模拟电子技术知识内容中还有许多知识点都隐含着“得失”思想,可以不断挖掘,本文仅仅想达到抛砖引玉的目的。《模拟电子技术》课程教学,内容抽象、枯燥,不仅理论性较强,而且实践性更强;不仅专业名词概 念繁多,而且各专业术语之间的联系性很紧密,环环相扣;不仅局限于教本的学习,而且要有更多应用电子线路的捕猎。所以,无论是应付考试学习,还是立志电子技术应用技能的提高,重在课程知识点的理解,变抽象为具体,化枯燥为趣味,变被动为主动。人们自身的得失观是潜在而主动的,模拟电子技术知识点的理解隐含或潜在着得失理念,二者有机结合,在模拟电子技术课程教学中就可以起到画龙点睛、事半功倍的成效。 电子技术论文:改革试点模拟电子技术的论文 1整合传统课程内容,设置项目教学方法 首先将课程名称更改为模拟电路分析与设计模块,将传统的课本的内容进行整合,按章节知识点设置项目名称,整个课程设置六到七个项目,每个项目中要涵盖学生应知应会的知识点,将每个项目进行安排,制订项目任务书,在任务书中详细说明了学生应掌握的知识点,技能和职业素养,项目的任务和任务的要求。我们将这种方法概括为任务驱动小模块项目教学,将模拟电子技术常规传统知识分成若干个相对独立的单元,每个单元都设置了趣味制作学习内容,以具有实用意义的小电子电路为对象,将该单元所涉及内容包含其中,既提供了学习的平台,又激发了学生的学习兴趣,形成快乐学习的教学模式。 2改变传统授课方法,首次尝试“三段九步” 在每个知识点上,我们都设置了“三段九步”的教学组织形式,其中“三段”指的是“任务准备阶段”、“任务实施阶段”和“总结和考核阶段”。“九步”指的是“分组”、“下达项目任务书”、“教师分解任务”、“分组讨论任务”、“任务分析设计”、“项目制作”、“项目验收考核”、“总结汇报”和“教师点评”。在整个教学设计中,我们主要强调的是充分发挥学生的主观能动性,让学生自己去发现知识点,找到自己的薄弱环节,用每一个任务去驱动学生主动地学习,查找资料。 3提高学生学习兴趣,增强自主学习能力 在教学过程中旨在提高学生的学习兴趣,培养学生的自学能力,教师起到引导的作用。由于之前学生没有这样上过课,所以学生在整个课程的学习中兴趣还是很浓厚的。每一个项目都要求学生自己查阅相关资料,在正式进行项目制作之前通过各种渠道进行知识的储备和积累,教师进行提示,把学生应该在本项目中掌握的知识点以任务书的形式传达下去,很大程度上提高了学生的自主学习能力,学生能够在项目任务书中看到任务的趣味性,能够真正提高兴趣,自己想学,去学,从而达到教学的目的,做到做中学,学中做,学生在项目制作中如果遇到问题,教师也是起到引导的作用,引导学生自己去解决问题,可以给学生提供解决问题的途径,或者给学生提出合理化的建议,当真正遇到大多数学生都解决不了的问题的时候,才集中给学生做讲解,尽量避免传统教学中“满堂灌”的教学模式,使学生不会感觉枯燥乏味,对学习这门课程产生兴趣。用问题去引导学生向着更深层面的去发掘。举个例子,在学生制作“声控电子猫”的时候,项目初始时,学生只要能让电子猫的眼睛(两个发光二极管)发光,发出叫声(蜂鸣器响)就可以了,之后对学生提出新的要求,能够让眼睛眨起来,叫声忽高忽低,提出这些要求之后,学生就开始主动通过上网、查阅书籍,想办法去解决问题,最后有一部分学生能够基本完成任务并把自己经验分享给其他同学。学生的学习兴趣提高了,学习态度和学习中的一些不良习惯也慢慢改善了,例如个别学生在第一次项目中积极性很差,在经过了几个项目的制作后可以将自己融入到小组中,服从小组的分工,尽力的去完成应当完成的各项工作。 4增强学生团队意识,培养学生职业素养 在这门课程中,我们重点强调团队协作,考虑到将来学生走上社会,走上工作岗位,面临着和人相处,与人合作的问题,所以在课程的组织上,我们尽可能多的考虑学生职业素质的培养,我们在每次项目进行之前都对学生进行趣味性的分组,既保证学生分组的公平性,随机性,还要顾及到分组的趣味性,在项目制作的时候,学生的考核主要是采取过程考核的方式,将学生在项目制作过程中对学生的表现进行采分,而且要让学生明白个人的表现不仅仅影响着个人的成绩,还与小组成绩息息相关,而每个人都要以小组成绩作为基分,才能够得出最后的个人总分,由此可见,团队协作的重要性,每个人都不是独立的个人,每个人的背后都有团队,要在所有项目进行完之后,把团队协作的理念潜移默化的给学生灌输进去。我们在进行考核分数的设定上也充分考虑到了小组与个人的这种相互作用的关系。在每一个项目结束之后还要求学生针对自己所做的项目进行PPT汇报,一方面能够使学生对自己的学习过程做一个总结性回顾,另一方面还可以培养学生的计算机能力和口头表达能力。学生从第一个项目生涩的语言组织,简单的幻灯片发展到最后能够声情并茂的去讲解自己制作的精美PPT,这也是一个非常大的进步,相信能给他们今后的职业生涯奠定一定的基础。 5促进教师能力的提高 这一点作为教师感触颇深,以前进行传统授课,需要提前备教材,备学生,现在进行改革模式的教学,课上做的事少了,可是课下却要进行更加充足的准备,寻找合适的项目,既要满足知识点的要求,又要有一定的趣味性,构思整个项目制作的安排,考虑到学生在项目制作过程中可能遇到的问题,能否提出解决的方案,在这个过程中,需要查找大量的资料,以前是讲什么看什么,而现在则需要参考很多的东西,涉及很多的领域,在知识的储备上也有了一个较高的要求,要站在一个宏观的高度上去看待每一个项目,包括这个项目最后要达到的效果,都需要提前做好设想。 6不足之处 本门课程结束之后,不足之处就在于对于学生的知识能力的考核相对比较薄弱,只是在平时和最后进行汇报考核时由任课老师和考核小组进行过程评定,没有量化的评定方式。总之,本门课程结束之后,教师和学生都有很大的收获,这不仅仅是对学生的改革,对教师,对传统教法也是一次改革。 电子技术论文:多媒体技术在高职 模拟电子技术 课程教学中的应用 摘要:多媒体技术具有直观、形象、生动、新颖等优点。在《模拟电子技术》课程教学中,发挥多媒体技术的优势,使抽象的理论形象化,复杂的问题简单化,能丰富教学内容,提高教学效率,激发学生的学习兴趣。 关键词:多媒体技术;高职;模拟电子技术;课程教学 随着计算机信息处理技术、网络通讯技术、多媒体数字化技术的快速发展,传统的教育观念、教育思想、教学内容、教学模式、教学环境、教学方法、教学手段和教学管理等正在发生深刻的变革,其中对现代信息化教学技术的应用是诸多教育教学改革的重要组成部分。《模拟电子技术》作为高职院校电类专业的一门重要基础课程,主要研究各种半导体器件的性能、电路及应用,是后续电类课程的理论和实践基础。然而,《模拟电子技术》课程概念抽象、非线性特性多、电子器件参数分散性大、工程应用性强,在传统教学中,往往是教师讲得通学生却听不懂,或学生听懂了却想不通。将现代信息化教学技术——多媒体技术应用到《模拟电子技术》课程教学,具有非常重要的现实意义。 高职《模拟电子技术》课程教学的特点 (一)概念抽象 该课程的概念和理论比较抽象,给教学带来了较大困难。如pn结单向导电性、正弦波振荡电路起振过程等,学生对这些概念和理论很难理解。为了使学生能够较好地接受这些单调、枯燥的理论,课程教学中教师多采用启发式、互动式、引例式、演练式等教学方法来加深学生的理解,但教学效果并不显著。 (二)非线性特性多 模拟电路是由半导体二极管、三极管为主要器件组成的。二极管、三极管均具有非线性特性,因此,线性电路理论对于分析和设计模拟电路不适用,必须采用非线性电路的分析方法。传统教学在这方面收效甚微。 (三)电子器件特性分散性大 电子器件的参数是特性的定量描述,也是实际工作中根据要求选用器件的主要依据。然而电子器件参数分散性较大,相应的特性分散性也较大,往往需要通过手册查得,在实际电路中往往难以或是不需要精确计算输出值。 要准确选取具有分散性的电子元器件,除了需要扎实的理论,还需要丰富的经验。 (四)工程应用性强 在科学技术飞速发展的今天,模拟电子技术几乎在所有的领域——科学研究、生产实践、日常生活中无处不在。模拟电子技术工程应用十分广泛,设计、应用一个模拟电路,即便是一个小型的应用电路,也是一项系统工程。 多媒体技术在教学中的优势 (一)多媒体技术形象生动,容易激发学生的学习兴趣 多媒体教学手段以灵活多变的教学方式,给学生提供鲜明、生动、清晰的感受,使学生感兴趣。多媒体教学手段以大量视听信息和高科技手段来冲击学生的思维兴奋点,可以极大地激发学生学习《模拟电子技术》课程的兴趣,从而调动起学生的学习积极性。 (二)多媒体技术丰富课堂信息量,能大大提高教学效率 《模拟电子技术》课程的主要特点是合理利用视图及表达方法表达各种元件及电路图的结构及有关国家标准。为了收到较好的教学效果,教师往往在课堂上手绘各种电路图。这个过程要占用许多授课时间,如果刻意减少绘图,势必会影响教学效果。而将多媒体技术应用到《模拟电子技术》课程教学中,制作电子教案、绘制电路、解答习题、做虚拟实验、进行仿真应用,能极大地丰富课堂教学信息,从而提高课堂教学效率。 (三)多媒体技术便于理论联系实际,有助于培养学生的动手能力 处于工作状态的模拟电路看似平静,实则正在发生量和质的深刻变化。这样的过程,传统教学手段根本无法在学生面前展示,学生的兴趣点往往只停留在电路的输出结果上,而忽视电路的实际工作原理和工作过程,不利于学生动手能力的培养。多媒体技术教学最大的优势是可以将复杂模拟电路的工作过程形象化,使理论联系实际。这对于促进学生实际操作、设计、应用模拟电路具有十分重要的意义。 多媒体技术在高职《模拟电子技术》课程教学中的应用 (一)使微观世界和抽象概念直观化 由于半导体内部的载流子是微观粒子,看不见、摸不着,因此,在传统教学中,学生对pn结形成过程的理解全靠想象,学生感到太抽象、难以接受,在短时间内很难透彻理解。 采用多媒体动画教学,可将p型半导体与n型半导体内部的空穴与电子用不同的标识符形象地描绘出来,生动地演示pn结内部微观粒子的运动。这样,将学生带入微观世界,就可以让学生去观察和发现“奥秘”:扩散运动内建电场漂移运动扩散与漂移达到动态平衡,从而理解pn结的形成过程。 通过在pn结两端加不同极性的电压来破坏pn结原有的动态平衡,会使它呈现单向导电性。可利用多媒体动画演示pn结加正向电压处于导通状态时,外加电压的方向与内电场方向相反,使p区的多子空穴和n区的多子电子都推向空间电荷区pn结厚度变窄内电场削弱pn结原有的平衡被打破扩散运动大于漂移运动在外电源作用下,p区空穴不断扩散到n区,n区的自由电子不断地扩散到p区,从而形成了从p区流入n区的正向电流pn结正向导通。pn结反偏时的动态过程正好相反,少子漂移运动形成极小的反相饱和电流。这样,就能使学生真切感受pn结的单向导电性,“亲眼见到”在微观世界里pn结如何正偏导电与反偏截止。 三极管与场效应管内部载流子的运动都可以用多媒体动画形象生动地演示,将肉眼看不见的微观世界载流子传输过程非常形象和直观地展现出来,学生的学习效果会非常好。 (二)使非线性特性形象化 非线性电压放大电路对低频信号的放大作用是本课程的重点,是学生学习后续各章节的基础,同时也是难点。许多学生很难在脑海中建立交直流共存的概念,尤其是对于非线性电路。为了使学生更好地理解交直流如何共存于一个非线性电路,最直观的方法就是图解法。 这种方法通过波形图与非线性元器件的特性曲线来动态展示电路的电压放大特性。先画出只有直流信号作用下的共射极放大电路的直流通路,带领学生分析仅在直流信号作用下流过三极管的静态基级电流与静态集电极电流的波形图。然后在直流通路的基础上,输入与输出端加上耦合电容,由输入耦合电容将低频交流小信号加在放大电路的输入端。最后利用动画效应给出输入端交流小信号随着时间的推移电压ui波形的动态变动情况。此时,在交流信号的作用下,基级电流ib,集电极电流ic,集电极与发射极之间的电压uce以及输出电压u0的波形,随着ui的动态变化就生动形象地显现在各支路与输出端。动画演示可采用慢放方式,使学生在波形的缓慢变化中看到输入与输出信号之间的动态关系与变动过程,以及ube与ib和uce与ic的非线性关系,由此即可形象展示交直流的共存现象。动画展示时,信号波形的变化快慢以及信号的周期可以根据具体情况调整,启发学生从中观察输入信号频率变化对输出信号的影响。 分析温度、电路参数对静态工作点的影响时,利用多媒体课件,可逐步展示随着温度与各电路参数的变化,静态工作点逐步上移或下移的过程,以及工作点位置不当时,输出信号波形出现的非线性失真。静态工作点过高使放大管进入饱和区输出波形出现饱和失真,过低使放大管进入截止区输出波形出现截止失真,以及波形上半周或下半周出现畸变的情况,都可以用动态图像形象地展示,进而取代书本上的静止图像。这样,就能马上吸引学生的目光,促使学生去思考。恰当地运用多媒体刺激学生的多种感官,不仅可以吸引学生的注意力,而且能有效地突出重点,突破难点。 (三)使电子器件参数分散性带来的不必要复杂计算简单化 电子器件的参数是特性的定量描述,也是实际工作中根据要求选用器件的主要依据。二极管参数分散性较大,在实际电路中难以精确计算输出值。利用多媒体技术可以简化因电子器件参数分散性带来的不必要的复杂计算(有时复杂精确的计算对于电路分析也没必要,只需知道局部电路的输出值即可反映电路设计的有效性),从而直观演示模拟电路的工作过程。 教师在讲授直流稳压电源内容时,传统的教学方法是先介绍整流、滤波与稳压的理论,然后再通过复杂数学计算与理论推导来求解负载上的输出电压值以及电压脉动系数,最后通过实验演示或实施分组实验教学来验证理论以提高教学效果。如果在这部分教学中辅以多媒体教学,对半波整流电路与桥式整流电路的整流效果、电容滤波与电感滤波的区别,电容c以及负载rl对滤波效果的影响(如图1所示),均可以通过视频动态镜头来展示。可通过慢放展现各种情况下的输出电压波形,引导学生对比波形的不同之处,让学生根据过程演示推导出正确的结论,从而使学生自然而然地得出结论。这要比通过繁杂的数学理论推导得出结论更有说服力,更容易使学生牢记结论。 尤其是在实验条件没办法满足教学要求时,通过多媒体技术进行实验演示,可以使学生通过观察实验过程和现象总结出规律或得出结论,有助于提高学生的学习积极性,提高学生的动手能力。不过要注意的是,多媒体课件所演示的实验难以替代学生亲自动手进行的真实实验,若完全代替真实实验,有可能会扼制学生活跃的思维和丰富的想象力。 (四)虚拟化工程应用实践 对于振荡电路的起振过程,传统教学全靠学生想象,由于学生的知识水平和阅历有限,对起振情景想象不出或想象不全,从而限制了他们对相关知识点的理解。多媒体技术在正弦波振荡电路课堂教学中的应用却能很好地解决这一难题。利用电路仿真软件ewb或protel先搭建振荡电路,接通电源后由虚拟示波器来测试振荡信号的波形(如图2所示),来模拟实现振荡电路的起振与振荡过程,不仅可以使学生深刻体会和理解振荡的抽象理论,而且还可以间接地教会学生如何利用虚拟仿真软件进行电路仿真,可谓一举两得。 正弦波振荡电路的理论讲授完成后,为了使学生能够将所学理论知识运用到实践中,加深对专业理论知识的理解,应带领学生做一个信号发生器。但由于教学资源与教学条件受限,实现起来比较困难。在这种情况下,可以考虑利用虚拟技术来实现,带领学生运用计算机技术与多媒体技术做一个虚拟信号发生器。在制作虚拟信号发生器的过程中,加深学生对振荡电路的理解,从而掌握振荡频率与谐振电路元器件及谐振频率之间的关系。 将多媒体技术应用于教学不仅可弥补有关理论教学、实践教学环节的不足,而且可使仿真软件与虚拟仪器的强大功能在教学领域获得进一步应用。 多媒体辅助教学引入高职模拟电子技术课堂教学后,弥补了传统教学的不足,优化了教学效果,不仅使枯燥乏味的理论变得形象生动,提高了学生的学习主观能动性,也使得学生不再惧怕实验与实训,学会在实践中去思考问题,从而提高动手能力。但多媒体技术的运用要恰到好处,不能取代教师的主导地位与学生的主体地位。巧用与妙用多媒体技术,才能使学生消除对本课程的畏难心理,真正激发学生学习电类专业课的兴趣。 电子技术论文:试论电工电子技术教学改革 论文关键词:电工电子 教学 改革 措施 论文摘要:电工电子技术的教学是计算机及电子工程专业中的重要教学内容,关系到专业理论的深入以及技能的拓展。本文以电工电子技术课程的特点、电工电子技术教学存在的问题作为切入点,简单的探讨电工电子技术教学改革的有效措施。 电工电子技术是电类专业教学中的一门重要的专业基础课程,在专业教育教学和人才培养的过程中占有十分重要的地位。该课程的特点是:概念多,抽象,实践性强。通过本课程的学习,学生应在电路、电工技术及电子技术方面获得知识、素质、技能方面的培养,并为以后学习各专业知识和高一级的职业技能打下良好的基础。 一、电工电子技术课程的特点 电工电子技术课程是高等院校理工科电类专业必修的一门技术基础课程,在工科教学体系中占有十分重要的地位,它为学生学习后续课程以及毕业后从事工程技术和科学研究等工作打下一定基础。随着电子工业的飞速发展和计算机技术的迅速普及,它已成为所有理工科本科生的必修课程和部分文科专业的选修课程。 二、电工电子技术教学存在的问题 (一)考核方式简单化,不利于学生综合素质的提高 电工电子技术课程是一门实践性较强的课程,通过本课程的学习,学生不仅要掌握电工电子的基础理论知识,更要掌握电工电子技术技能。我们现行的考核方式是:百分制,其中笔试成绩占70%,平时成绩占30%。显然,笔试成绩所占的比例过大,使得学生过分关注书本知识,死记硬背,不能体现学生的动手能力和综合素质。 (二)教学方法、手段落后,不利于调动学生学习的积极主动性 通过调查发现,学生的基础普遍较差,自主学习能力欠缺,学习兴趣不高,还有来自文科的学生,而电工电子技术课程对物理知识和数学知识需求较多,这就容易使学生产生厌学情绪。而现在的教学主要仍沿用传统教学方式——“粉笔+黑板”或者简单的演示,教师讲,学生听,学生的主体地位没有被发挥,教学内容的生动性得不到体现,学生便不能积极参与到学习过程中,严重影响教学效果。 (三)教材内容理论性强,不利于学生职业技能的培养 职业教育强调理论知识以“必需、够用”为原则,注重操作技能的培养,而现有教材内容仍包含有一些复杂的理论推导、应用较少的难记的公式、注重知识的系统性。同时,缺乏本学科新理念、新技术、新成果及应用实例的引入,使学生视野得不到开阔,不利于学生职业技能的培养。 三、电工电子技术教学改革的有效措施 (一)优化调整教学内容 第一,结合电工电子技术课程目标,选用符合具有职业教育特色的教材。因为现行很多教材大多套用知名高校学历教育相关教材,知识陈旧,理论性强,未能突出职业能力的培养以及及时反映新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料,成为制约应用型人才培养的瓶颈;第二,在考虑学科内在的逻辑关系和培养职业能力宏观指导下,微观上精选、调整教学内容。电工电子技术课程知识面广、信息量巨大,而课时非常有限,必须根据职业能力培养的目标,有所侧重地选择、调整教学内容,使“培养应用技能人才”落到实处。例如:在讲授我校计算机科学与技术、电子信息工程专业的电工电子技术课程时,要充分考虑在现代仪器仪表上电工电子技术的应用。 (二)教学方法的改革 采用案例教学法贯穿全课程的教学方法:精心选用典型的、有实用价值的、学生感兴趣的实例,以该案例的设计和改进中的问题为切入点,步步深入,将实践技能的培养贯穿于教学的始终。克服传统教学方法中理论与实践严重脱节造成弊端。学习本课程后,学生分析电路虽然头头是道,但若要设计制作一个电路系统往往不会查手册、不会选器件、不会连电路、不会调试系统。可见,案例教学法从真正意义上实现了以学生为主体,以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为基本价值取向,案例教学法若运用得法,将会最大程度地调动学生的主观能动性和学习兴趣。但采用案例教学法一定要注意以下几点:第一,案例要有典型性和实用性,才能激发学生的学习热情和学习兴趣;第二,案例要有综合性和启发性,案例应将课程内容与案例有机结合、融会贯通;第三,案例应体现本学科的前沿知识、技能,这样才能提高学生的实践能力、应用能力和创新能力。 (三)教学手段的改革 有了好的教学理念、教材、教学方法,要取得好的教学效果,还要有好的教学手段,要善于根据课程不同内容、不同的知识点的特点选用不同的教学手段,才能推动教学内容和课程体系改革取得实质性进展。我校在教学过程中,不再采用传统的黑板加粉笔的教学方法,大量地使用多媒体课件、eda仿真软件、网络教学等多种教学手段。比如:第一,在讲到三相异步电动机结构、工作原理及常用控制电器结构、动作原理时,若用传统的黑板加粉笔的方法,在课堂上把电动机的结构和常用控制电器的结构画出来是不可思议的,即使画得出来,也很难将此部分的内容讲清楚,课堂效率极低是可想而知的。但采用powerpoint和flash做成的多媒体课件,节省了在堂上画电动机、常用控制电器的时间,还可以通过flash动画生动地表现电动机的内部结构、工作原理和常用控制电器的动作过程,非常的直观而富感性,有利于学生准确、全面、深刻地接受知识,大大地降低理论学习的难度;第二,在讲单管的共射极放大电路,工作点设置对放大电路的非线性失真的影响(工作点设置得太高,容易导致饱和失真;设置得太低,容易导致截至失真);负反馈对放大电路性能的影响;放大电路的幅频特性和相频特性。虽然我们可以借助powerpoint、flash、vb等制作的包含文字、图片、动画的课件进行讲解,降低学生对这些知识点理解方面的难度,但学生还是觉得缺少感性的认识。但通过利用multisim对单管放大电路进行仿真后,学生好像置身于实验室,体验到:设置适当的工作点的重要性;负反馈的作用;放大电路的频率响应等,对所学知识豁然开朗。实现了理论教学由难化易,由繁化简。 四、总结 总而言之,电工电子技术课程是电类专业开设的一门实践性很强的专业基础课,教与学都存在一定的难度,通过对教学模式、教学方法等教学要素进行改革,最大限度地优化教与学过程,使课程的教学质量更上一级台阶,为后续课程的学习及继续深造打下坚实的基础。 电子技术论文:浅谈模拟电子技术的教学改革 论文关键词:模拟电子技术 实践 定性 eda 论文摘要:《模拟电子技术》是电专业的一门非常重要的专业基础课程。《模拟电子技术》的教学改革具体表现在教学内容、教学方法、教学手段、实践环节、等方面的改革。本文对模拟电子技术课程简单介绍,通过五方面阐述了模拟电子技术教学改革的方法,并对模拟电子技术课程的发展进行展望。 一、引言 《模拟电子技术基础》课程是工科电气信息类专业的一门重要技术基础课程,其工程性和实践性都很强。它是继《电路分析基础》之后又一门主干技术基础课程。并与《通信电子线路》一起为电子专业的学生提供有关模拟电子电路必备的理论基础知识,也为其它实践性课程和专业课程提供了必要的知识准备。模拟电子技术基本概念多、原理强、与工程实践联系紧密,分析方法与以往的课程有很大的不同,再加上课程“学时少,内容多”,学生学习起来普遍感到困难。为达到应用型的人才培养目标、以专业素质教育为教学目标,以基本概念、基本原理、基本分析方法为教学内容。在将基本教学内容贯穿课程始终的同时,加强对学生应用技能的培养,并在教学过程中采取多种教学方法贯彻落实。 二、模拟电子技术教学改革的基本方法 (一)强化基本概念,加强实践应用。本课程有很多基本概念,这些基本概念回答的是模拟电路最基本的问题,构成了该门课程的根基,因此必须强化基本概念,并在应用中反复强调,进一步加深印象。模拟电子技术基础课程有很强的实践性,而实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。应精选了最基本的和有较高实用价值的综合实验项目。实验过程中,注重介绍新仪表、新仪器的使用,这样学生会直接感受到科技发展带来的巨大方便,通过对企业及毕业生的跟踪调查,进一步明确了知识体系的重点和难点,明确了学生学习本课程的核心能力。基础实验、综合实验和创新实验(课程设计中完成)三阶段台阶式教学方式,教学目的层次分明,循序渐进,使学生从常用电子仪器的使用方法和电子电路的测试方法学起,通过综合应用到创新的设计和实现,经历完整的科学的自主的训练过程,培养了学生实践能力、综合应用能力和创新意识,使之在“硬件”实现和eda技术的应用上能够达到一定的水平,并为进一步发展打下基础。加上之后的“电子工艺实习”、“电子设计大赛”和贯穿学生学习期间的课外科技活动,形成一个整体,使对电子技术感兴趣的学生能够有个性地健康发展,达到较高的水平。 (二)在教学过程中注重定性分析。从工程思维观念出发,不过分追求理论分析的严谨。注重培养系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识,学习科学的思维方法。例如,介绍rc串并联选频网络的选频特性时,先定性分析该网络对低频和高频信号的相移,确定有一频率信号通过时相移为零,依据该特点再与放大电路配合,满足振荡相位平衡条件,则该选频网络就具有选频特性,其定量推导只给出思路和结果即可。 (三)化大为小,化繁为易。对于难度较大的内容,采取化大为小,化繁为简,各个击破的方法。例如,负反馈组态的判断是一个难点,要根据反馈性质、取样方式、反馈方式进行判断,每一类判断又有多种方法,若三类判断混在一起讲,多种方法无重点的讲,学生一方面很容易混淆,另一方面每种方法可能都掌握不好。为此,我们把三类判断分开讲,讲一种,练一种,学生掌握后,再讲下一种,把大难点分散为小难点,再各个击破。讲判断方法时,先介绍定义法,然后引出短路法,最后引出更简单易行的方法——从结构判断,并重点练习,这样将繁琐的判断简单化,化繁为简,便于学生掌握。 (四)及时对教学内容进行改革。模拟电子技术是当今自动化控制的基本手段,集成化技术发展非常快,因此及时调整教学内容,追踪最新技术,增加新知识,讲授中对分立元件的电路从器件、电路产生的背景和需求入手进行基本原理分析,然后讲解其结构、作用和电路的分析,并将重点放在广泛应用的集成元件的电路分析和使用上。 (五)采用多种形式的课堂教学。在教学手段上,利用现代化教学手段,采用多媒体课件、黑板授课及实验仿真和实际操作相结合的方法,将肢体语言与声光电有机的结合起来,全方位对学生实施情景教学,学生可以在电脑上进行课程实验的调试与测量,加大课程信息量,使学生对所学知识产生兴趣,很快进入学习状态。教学活动的主体是学生,为了能让学生真正参与到教学活动中,我们采用讨论课、练习课、提问课等多种形式,激发学生学习兴趣,培养学生创新精神。采用启发式、仿真环节、边讲边练、理论与实践穿插进行的教学方法,在讲授完本节内容的同时提出新问题,为下面的新内容、新知识的讲授作好铺垫。做到“提出问题——¬¬¬¬¬引导思考——求证归纳”,同时总结一些有助于学生形象化思维和记忆的窍门、比喻,通过传授知识提高学生的学习兴趣,使学生和教师达到互动,调动大家学习的积极性。 三、结束语 随着电子技术学科的发展,如何更好地解决基础与发展、基础知识与实际应用、理论与实践等矛盾,处理好“宽”“新”“深”的关系,建立先进和科学的教学结构,以适应不断更新的课程内容体系始终是我们改革的重点。本课程需要建立起课堂教学、实验教学、网络教学和eda教学交叉融合的教学结构,并使各教学环节各司其职,相辅相成,互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的同一个目标,并不断地研究国内外高等教育的发展,把新的教育思想、教学方法和教学手段恰当地应用于本课程。 电子技术论文:浅谈高职院校电子技术类课程的定位与教学内容 论文摘要: 文章从高职教育以“技术本位”培养社会急需高技能人才的培养目标出发,讨论了在电子技术类课程教学改革的过程中所面对的定位与教学内容的问题。最终针对就业导向提出了定位目标,理清了教学内容中理论与实践的关系,得出了学生从业必备的核心智力技能和操作技能。 1.引言 高校的课程教学是人才培养体系中最基本、最具体、最重要的环节,也是以人才培养目标为终极目标的教学过程。由于社会分工和人才分类不同,高等职业教育应当培养社会所需的应用型、技术型人才,因此,高职教育应以“崇术”为主,即“取所知之真理,而致诸用”,确定以“技术本位”培养社会急需的能将科学技术成果与生产实际相衔接的高技能人才。要实现高职教育的培养目标,教师就必须在教学中贯彻技能性、实践性和职业性的特点。电子技术类课程是实践性很强的一系列专业课程,其教学应当围绕职业技能训练和职业素质培养展开。由此我按照美国教育家约翰·杜威提出的“从做中学”的观点不断推行教学改革,但在实际操作中却出现了一些问题,不解决这些问题,高职院校电子技术类课程教学将收效甚微。 2.教学定位要准确 目前高职院校的电子类教师大部分毕业于普通高校。这类高校大部分是以“崇学”为主,也就是以“知识本位”培养学术型、研发型人才。这就导致部分教师从观念上依旧延续了传统本科教育的模式,实用知识与技能的教学特点不突出。如果在专业教学设计上安排了相应的实践模块,以增强学生的动手能力为目的,但究竟应该“做”什么?“怎样做”才有针对性?是否真正提高学生能力?这些问题不解决,那么“从做中学”的教学就只能停留于表面,流于形式,学生在实践过程中就会觉得迷茫,从而失去动手的兴趣。其实,这正是定位不清晰造成的。高职教育以培养应用型、技术型人才为主,技术是指“根据生产实践经验和科学原理形成的知识方法和技能”,而技能是指“运用知识(经验知识和理论知识)成功(有效)完成任务的活动能力”。所以技能既有运用知识的思维活动能力——智力技能,又有使用工具仪器的活动能力——操作技能。高职培养的人才应是这种具有运用知识能力的既具有一定智力技能的,又具有正确和熟练使用工具仪器完成工作任务的操作技能的实用人才。解读了这样的培养目标,怎样进行教学定位呢?定位是以“职业岗位群工作所需人才类型”为导向来确定的。根据我校长期的就业观察和分析,高职电子专业人才的定位可以参照下述的技术岗位来确定: (1)在中小型电子企业从事产品或设备的设计和调试、检修工作及营销工作。 (2)在大型电子企业从事产品或设备的调试、检测、维修工作。 根据调查,无论在何种企业,高职学生从事“调试,检测,修理”技术工作的都占了很大一部分,而从事设计的学生只是少部分。这就说明,电子技术类课程教学应定位在使大部分学生能胜任电子产品或设备的调、测、修工作,并在此基础上,使部分优秀学生能胜任更深层次的产品设计和开发工作。这样既符合高职学生在知识层次结构、学习习惯、认知心理等方面的特点,又能有针对性地提高学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。专业课程的内容随之即能够根据教学定位所需的知识和技能需求展开。 3.教学内容要明确 根据上述教学定位,教师必须从教学内容中提炼出从业必备的核心智力技能和操作技能。首先,要使学生形成智力技能,就必须向其提供可以运用于成功完成任务的知识,而不能一味崇尚理论教学或一味否认理论教学。教师应当在强调基础理论知识够用的前提下,传授实用性的、满足智力技能需求的有用理论,而不能大讲运用价值极小,甚至无使用价值的、不能解决问题的知识。因此,我对理论教学内容进行了提炼,将其分为电子元器件类和电子电路类。 电子元件类内容应当包含的知识点有:(1)元器件的作用。(2)元件的结构特点。(3)元件的电气性能和参数。(4)元件的使用。(5)元件的识别检测方法。(6)元件的故障特点。该类知识点主要解决怎样认识元件,怎样判别元件好坏和怎样代换等问题。电路类知识内容应当包含的知识点有:(1)电路的作用。(2)电路的结构特点及各元件作用。(3)输入、输出信号特点。(4)电路正常工作条件和数据。(5)整机信号和供电流程。(6)整机系统框架结构。(7)故障特点和检修流程与方法。(8)电路设计的流程和方法。上述知识点包含了学生从认知到分析到检测最后到综合性维修与设计真正所需的实用理论。当然理论教学不能孤立的讲授,而应当与技能实践训练齐头并进或螺旋式进行。智力技能实践训练核心应当包含:(1)电路读图训练。即利用电路知识点,从电路图中抓出电路的作用、结构特点、正常工作条件和数据、整机信号与供电流程。(2)电路分析技能训练。即在读图能力的基础上将复杂的系统电路分类归列,化整为零,化繁为简,逐一剖析,清理出各单元电路的系统结构特点,从而达到可以运用电路图的能力。(3)故障分析能力训练。即运用前述2个能力,根据实测数据进行分析、判断,结合操作方法找出故障原因和元件,排除故障。(4)电路设计能力训练。即要求运用几乎所有知识点,配合“读图能力”“电路分析能力”完成产品设计。该能力尤其需在项目化教学中进行有针对性的强化训练。 其次,要形成操作技能就必须依靠智力技能,在其思维指导下使用工具、设备、仪器、仪表,如此学生才能有效完成电子产品的“调、测、修”工作任务。操作技能的训练主要有:(1)电子元件的识别、检测、使用。(2)元件和电路的安装、焊接。(3)电子产品(电路)的调试、检测训练。学生既要运用电路类知识,又要运用“读图能力”“电路分析能力”,还要正确使用检测仪器、仪表。(4)故障检修能力训练。即对电子产品的故障现象进行分析,确定故障部位,正确检测数据,对数据进行反复分析、判断,最终找出故障元件,排除故障。 由上可见,智力技能和操作技能是相辅相成的,两者相互融合将形成以检修或设计作为综合技能的最终目标。理论教学是为实践训练服务的,因此,教师必须有针对性地选取对解决实际问题有用的知识。而实践训练则是以使用工具、仪器、仪表对电子元件或电子产品进行操作为表面目的,以运用有用知识,完成工作任务或智力和操作技能训练,达到综合性目标为实际目的的教学活动。教师理清了理论与实践的关系,明确了智力技能与操作技能的内容,才能突出电子技术类课程的特点。 4.结语 培养学生良好的职业素质是高职院校的重要任务,在良好的校园文化环境中,学生接受教育,可具有一定的综合实践能力,在今后的工作中能够成为从事第一线工作的高级技术人才,达到一技多能。笔者所讨论的课程定位与教学内容在电子专业《音响技术》、《主板维修》、《电视机原理》等课程中得到了实践,课程定位较为准确,符合人才需求,获得了用人企业的认可。教学内容也能够调动起学生的学习兴趣,取得了明显的教学效果,让学生亲身体验和提高了岗位综合应用能力,满足了高职教育以培养岗位应用能力、社会应用能力为中心的教学要求。 电子技术论文:试论高职应用电子技术专业实践教学的改革 论文摘要:实践教学是高职院校人才培养的重要环节,是解决高职毕业生就业困难与企业聘不到高级技能型人才矛盾的关键。通过分析高职院校实践教学的现状,结合我院应用电子技术专业的实际,就高职院校实践教学的改革探索与实践提出了看法。 论文关键词:实践教学;应用电子技术专业;改革 一、高职院校实践教学的现状 (一)内容、模式陈旧 高职院校的培养方案,是建立在中专学校的基础上、参照本科院校的培养方案修订而成的。实践教学多以验证性实验为主,课程设计的项目少、且往往以理论设计为主,毕业实习以毕业设计论文为主、设计制作为辅,应用性不强。 (二)安排不够合理、实践教学手段单一 高职院校的实践教学往往编排在某些课程的实验中,且课时量严重不足,实训场所、师资力量缺乏,一个教师需要同时指导几十名学生实验、实训,教师讲解、演示几乎占用了一半的时间,剩下的时间学生只能模拟教师重新验证一遍。 (三)重视程度不够 对实践教学重视程度不够的具体表现是,实践教学考核的随意性。多数实践项目的考核,都是与相关的课程一起综合评定完成的,实验、实训成绩比例通常不足课程成绩的一半。因实践场地受限、师资力量不足,导致教师对实践课学生的管理难以到位,学生有没有操作、操作过程和结论有没有错误,教师难以辨别,只要学生上了实验课,实践考核就算通过。实践考核成为学生最容易通过的项目。 二、我院应用电子技术专业实践教学的改革探索与实践 (一)实践教学体系的改革 在专业建设中,注重“以实践性、技能型为主”的培养目标,确立了“电子产品整机装配、调试、测试技术,电路设计与pcb技术的制作技术,现代电子设备的维护技术”等三项专业核心技能。 在课程体系的建设中,以核心技能课程为主线,设置专门的实践技能课程,设立了电子产品生产工艺与实训、电子测量与技能训练、现代电子设备维修、电路设计与制板protel、autocad、智能仪器仪表的使用与维护等实践技能课程。 在实践技能内容的安排上,将实践内容分配为基础技能、专业技能、综合技能和创新技能等几个层次,建立一个与专业方向和培养目标紧密相关的、独立的实践教学体系,建立从基础技能训练到专业技能训练、综合技能训练、创新技能训练的循序渐进的实践教学模式。 (二)实践教学基地建设的改革 改善、更新原有的电工基础、电子技术实验室,增加电子仪器设备的品种;新建电子工艺设计制作实训室、电子综合实训室、创新实验室;开发仿真实验室,优化校内实践教学的资源配置,为学生提供了更多的动手操作场所。 注重校外实践教学基地建设,在步步高、广州瑞通千里激光设备有限公司、旭?光电科技有限公司等多个电子类企业建立了校外实训基地,使学生在毕业前能够直接参与实践工程项目,以缩小学校教学和实践工作的差距,加快学生适应社会、服务社会的进程。 (三)实践教学方式及手段的改革 1.实践教学内容的转化。将原有的验证性实验向综合、设计实训转化,如将“串并联电路分流、分压关系的验证”改为“串并联电路的连接及测试”,“日关灯电路的测试”改为“日光灯的安装与测试”等;大幅度增加实训项目内容,如“元器件的识别与检测”、“印制板的设计与制作”、“直流稳压电路的设计、制作与调试”等等。这些实训项目的改革,强化的不仅仅是实践教学的手段,更主要的是将理论知识及时转化为实际的技能。 2.改革实训主导地位。从“教师讲解、演示为主,学生动手为辅”的实践教学方式变革为“学生为主,教师指导为辅”的实践教学方式。以专业知识的转化和实践技能的掌握为目的,鼓励学生实训过程的多样化、实训结果的规定性和独创性结合。如:在“稳压电源电路设计、制作”的实训中,只给出“将220v/50hz交流电压变换为输出6v稳定直流电压”要求,由学生自我完成稳压电源电路的设计制作。学生可以采用分立元件设计、也可以采用集成电路设计;可以是固定的6v直流电压输出、也可以是包括了6v的可调直流电压输出;可以是先仿真再进行实物制作,也可以直接进行实物制作;可以采用万能板安装制作,也可以自制印制电路板后、再进行安装制作。不拘一格的实训过程,调动了学生的学习热情,提高了学习积极性。 3.仿真实训与真实实训的结合。对于较复杂的实训项目,训练学生将专业知识与计算机软件、计算机操作相结合的本领;即复杂的实训设计制作项目,先运用protel、autocad、multisim7等软件进行设计仿真,得出最佳结果时再进行实际制作。通过“电脑设计-仿真-改进设计-制作-完善-创新”这种仿真实训与真实实训相结合的实践教学方式,可以缩短设计制作的时间,降低设计制作成本,提高电子电路设计制作的成功率,同时有利于学生将多门学科知识进行综合运用。 4.课堂教学与课外教学的结合。在课堂实践教学中,制定好各门课程的实训大纲,大幅度提高实践教学课时比例( 40%总课时),加大设立实训项目,合理安排实验、实训项目,使实践教学内容来自于课程理论,但又有所突破。鼓励学生自己构思、设计、完成实训项目,有效培养学生的创新意识,提高学生的操作能力。 采用开放实训场所的方式,学生可以在课余时间进入实训场所,完成自己设想的项目或需要巩固的技能知识;充分发挥第二课堂的作用, 将专业知识技能与电子竞赛相结合,积极组织学生参与各种层次的电子竞赛,使学生在竞赛前的培训和竞赛过程中,巩固和升华电子基础和专业知识,培养、训练学生的团队合作精神和创新意识;以学生的社会团体-电子协会为平台,在业余时间开展电子知识讲座、电子作品小制作、电子产品维修、学生优秀电子作品展、获电子竞赛奖励学生的经验交流等活动;不定期地聘请行业、企业的工程师、高级工程师进行阶段性讲课、讲座或实训指导,注重学校教学与实际工作的关联性和一致性;利用假期让学生去校外电子实习基地进行顶岗实习,由企业工程技术人员进行实践辅导,学生在电子企业可以直接参与实践工程项目,大大缩小了学校教学和实践工作的差距,真正做到学校教学与实际的衔接、扩展。 多方位、多渠道的实践教学,加快了学生适应社会、用专业知识服务社会的进程,有效地提高学生的专业技能和毕业之后的就业率。 (四)实践成绩评定的改革 采取实践教学单独考核、实践项目分项考核、竞赛成绩列入考核(创新考核)、实践项目和实训报告综合考核等手段,加强实践教学的管理力度,使之对实践课教师和参加实践课程的学生都起到促进、提升的作用。 实践项目分项考核的具体做法是:根据不同阶段和不同实训项目的内容要求,对学生进行逐个现场操作测试评分。实训报告考核的主要内容:条理是否清楚,实训的内容、测试方法、实训结论、改进创新方法等是否齐全。创新考核是指根据学生参加各种层次电子竞赛的情况(完成情况、获奖名次等),进行不同的加分。 三、我院应用电子技术专业实践教学改革成效 (一)教师开发实训项目、编写实践性课程教材的能力和水平大大提高。近年来,我院教师编写出版的实践性教材有:电子产品生产工艺与管理、multisim7.0仿真设计、电热电动器具原理与维修、单片机原理及应用、电子技术基础实验指导书和实验报告等;其中,由我院教师主编的实践性教材《电子产品生产工艺与管理》入选为国家级“十一”规划教材,并获江西省高校科技成果奖,获江西省普通高校优秀教材二等奖,获全国电子信息类高职高专优秀教材二等奖。 (二)学生积极参与全国和江西省的各类电子科技竞赛活动,并获得较好的成绩。近年来,学生参加江西省及国家级各种电子竞赛获得多项奖励:其中12人获得一等奖、25人获二等奖、29人获三等奖,2次获团体三等奖,1次获团体第3名。 (三)毕业生的就业率高,受到用人单位的好评。由于毕业生的动手能力强、团队合作意识好、专业素质高,使毕业生的就业情况良好,近年来就业率均在90%以上,且受到用人单位的好评。 四、结束语 高职实践教学的改革是一项长期而艰巨的任务。随着我国经济建设和科学技术的不断发展、教育改革的不断深化,高职实践教学改革的步伐必将更加坚实。 电子技术论文:高职院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学改革探析 论文关键词:高职院校 机械类专业 电工与电子技术 教学改革 论文摘要:随着我国高等职业教育规模的不断壮大,提高职业教育的整体教学质量,培养真正高素质的技能型人才是我国职业院校共同关心的问题。本文以提高我国高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学质量为目标,探讨了该课程的教学改革。文章分析了目前我国高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学内容不太适合当前企业对人才需求状况的变化,论述了进行该课程教学改革的意义,阐明了该课程进行教学改革的目标。 《电工与电子技术》是大学机械类专业的专业必修课程,是学生由理论知识走向实践应用所接触到的第一门专业性质的课程[1],同时它是一门与机械设备控制紧密相关的课程,具有很强的理论性和实践性。目前我国大学机械类专业《电工与电子技术》课程内容主要包括直流电路、交流电路、电动机、变压器、常用低压控制电器、基本电气控制线路、半导体器件、模拟电路、数字电路、典型数字电路及应用等内容[2][3],基本按学科体系组织教学内容。学生对该课程的学习既有兴趣又有畏难情绪,普遍认为该课程学习难度较大,不容易学懂[4]。 随着科学技术的发展和企业对人才需求状况的变化,现今该门课程部分内容已不适应高等职业院校机械类专业学生学习,为减轻学生学习负担,激发学生学习兴趣,提高课堂教学效果,有必要对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程的教学内容和教学模式进行改革,应用任务引领的教学理念对其知识内容进行重构与优化。 1.教学改革意义 1.1 高等职业院校机械类专业学生就业岗位主要包括机械加工设备的操作和维护,各种机电一体化设备的装配、调试和维护,以及其它与机械产品相关的工作。从高等职业院校机械类专业毕业生就业岗位对《电工与电子技术》知识要求方面考虑,对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化意义突出。 1.2 高等职业院校学生在学校学习时间一般不超过2.5年,学习时间短,学习任务繁重,对于在就业岗位上很难用到或根本用不到的知识点应该有所删减,这样能有效地减轻学生的学习压力,避免学生产生厌学情绪。因此对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,更有利于学生掌握该门课程中在工作需经常用到的重点内容。 1.3 对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,开展基于任务引领的课程教学改革,将教学单元划分成学生毕业后工作过程中可能碰到的具体工作任务,采用“理实一体化”的教学模式进行教学,可以激发学生课堂的学习兴趣、提高学习效率,收到好的教学效果。 1.4 对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化,也是由高等职业院校学生自身的理论基础决定的。随着我国高等职业教育规模的扩大,生源的减少以及高考招生比率的逐年升高,高等职业院校学生高中阶段理论课程基础越来越差,对理论知识的接受能力整体下降,让他们学习理论性过强的、且在以后的工作中很难用到的知识,是对课堂上绝大多数学生的不负责任。 2.教学改革目标 以培养高等职业院校机械类专业学生熟悉机械设备电气控制系统能力为主线,打破传统的《电工与电子技术》课程教学内容的界限,从认知规律和满足学生就业岗位的需要出发,对教学内容和实践环节进行整合与提高,达到基本的电工与电子技术知识的完备,同时突出机械设备中电动机控制和接触器、继电器等电气控制线路的理解和掌握。具体做好以下几方面的改革。 2.1 以能力培养为主线,构建独具特色的课程内容教学体系。以掌握基础知识、强化应用、培养技能作为教学的重点,力求达到以知识应用为目的,能力培养为主线。在教学过程中,以学生毕业后在工作岗位上能碰到的实际工作任务为基础,构建独具特色的课程内容,开展基于任务引领的课堂教学。 2.2 在课程教学过程中,采用“理实一体化”的教学新模式。为了提高教学质量,首先要促进学生提高学习积极性,把被动学习转变为主动学习、喜爱学习,如此方能有效提高教学效果,提高学生的学习效率。在高等职业院校教育教学改革进一步深入发展的过程中,本人根据自己多年的教学经验和体会,认为理实一体化教学方式是实践性较强的课程教学中的一种行之有效的提高教学效果的方法。这种教学方式能激发学生学习兴趣,提高学习积极性能收到事半功倍的教学效果。3.结束语 对高等职业院校的课程进行教学改革,提高教学质量,是我国高等职业教育发展的需要。本文探讨了高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学改革。笔者抛砖引玉,从分析我国高等职业院校生源的实际情况、现有课程内容的设置、以及企业对人才需求状况等方面出发,讲解了教学改革的意义,提出了教学改革实施方案,重点讲述了教学改革的目标。当然,提高我国高等职业院校《电工与电子技术》课程的教学质量是一项长期而艰巨的任务,需要我们广大高等职业院校的教师共同努力。 电子技术论文:高职机械类专业《电工电子技术》课程教改探析 论文关键词:高职机械专业 电工电子技术 教学改革 论文摘 要:根据高职机械类专业电工电子技术课程教学中出现的问题,针对高职学生的特点,从教学内容的选取,教学方法、教学手段、考核方法的改革,理论与实践更好的融合等方面进行了分析、总结。 电工电子自问世以来,已经延伸到社会的各个领域,机械类产品也慢慢的过度为机电一体化产品的方向发展,社会对机械工人的要求也从机械类单一工种,转变为机电类复合人才的要求。因此,电工电子已经成为机械类专业的一门重要的基础课程,而且是一门理论性和实践性都非常强的基础课程,本文针对应如何使非电类机械类专业的高职学生在学习“电工电子技术”上,既能够满足专业和职业能力的需求,又不是像本科教育那样,立足打好深厚基础。根据高职学生的特点,重点以实践、应用为主线来进行教学改革。 1 存在的问题 (1)理论与实践脱节。传统的教学方式是理论教学与实践教学是分开的,而且理论知识往往过分追求教学内容的系统性与完整性,这就忽视了“电工电子学”作为应用学科的实用价值,使学生缺乏明确的学习目标,难以理解课程的目的和意义,不但给学生的学习造成很大困难,也影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。 (2)教学方法陈旧古板。教学方法基本上采用“老师讲,学生听”的灌输方式,有些教师对新的教学方法和手段不熟悉不适应,课堂教学讲得过多过细,缺乏新意,没有留出足够的时间供学生思考回味。此外,课后作业过多也使学生无暇思考,这样导致学生始终处于被动状态,无法激起学习的兴趣和热情。 (3)考核方式单一,内容片面。电工电子学”课程的考试方式采用闭卷笔试,内容主要是理论知识。这样既不利于学生对知识的全面掌握,又不符合高职学生的特点。 2 改进措施 (1)课程整合和优化。 打破学科体系,改革课程设置,实施课程内容的简约、集成与重组,体现出高职教育的特色。以实际应用能力培养为主线,精减教学内容,去除理论推导、证明、验证内容,注重技术重现和技术实现。 实现做中学,弱化过深、偏难的理论,突出知识在专业中的实际应用。以适用、实用为原则,优化知识技能结构,形成与应职岗位相一致的教学内容。从应职岗位需要出发,将各课程的知识与技能有机地结合起来,增加实用性和针对性,删去一些与今后工作关系不大的枝节。例如,很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性,三极管内部载流子的传输情况。而在实践中,只有从事专门研究的人员,才可能用到这些原理知识,对于以培养应用型人才为主的高职学生,重点应该放在二极管、三极管的作用,如何判断二极管正负极,三极管的标号及管脚判别鉴定,如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对于电子电路应强化集成电路方面的内容,特别是集成电路的应用。对难度较大,求解过程复杂的例题、习题进行删减。 (2)加强与专业方向的对接。 大部分机械类专业均开展了电工电子课程,但专业方向不同,学生所需知识的侧重点也有所不同。电工电子是专业基础课程,一般在大一第一学期就开设了此课,学生对专业的认识还不够了解,教师给不同专业的学生上课时,授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接,又要兼顾与后续课程的联系。并且课程内容按不同专业编排,采用灵活的组合方式,以适应不同学科、不同学时和各层次学生对课程深度和广度的要求。比如,针对数控类专业,教师可以结合数控机床的定位系统,讲解数字电路中数模、模数的转换;针对汽车专业,教师可以结合汽车测速装置的工作原理,讲解计算器的功能。 (3)课堂教学方式灵活多样。 高职学生基础相对薄弱,教师应根据学生的实际水平,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生能克服厌学心理,鼓励帮助学生树立自信心,提高学生的学习兴趣,促进求知欲。对于理论性较强的内容,教师要耐心对待学生,引入各种案例,多讲多练,反复强化重要的知识,不讲则已,讲的就务必使学生掌握。 (4)充分利用现代科技,拓宽教学手段。 抽象的电工原理讲解起来容易觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电介质的极化、电容的充放电等,若能合理巧妙使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像,直观的实物模型和幻灯片、投影,生动详尽、图文并茂的教学课件,让学生学习起来兴趣盎然,使教学过程缩短时间,尽可能增加信息量,开拓学生视野,进一步深化了对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数,又要增加课堂信息量的教改形势,同时培养学生学习主动性,提高自学能力,充分利用网络资源教学是最有效可行的方法之一。在校园网络上向学生提供电子教案、网络课件等网络教学资源,利用网络进行答疑,接收学生反馈意见,更好地与学生交流。学生可以利用网上试题库,在网上随时进行自检自测。我们目前已具备的资源有:电子教案、多媒体课件,网上实验室、精品试卷、习题库等,极大地提高了学生的学习兴趣。在理论教学中引入eda技术,来改善教学质量,使理论分析得以验证。对于一些比较抽象的内容,教师用语言不易描述,学生也难以理解,还有许多电工电子的概念需要通过实验以阐述和验证。在课堂讲解内容涉及需要实验演示电路时,调用事先建立的eda电路文件进行现场演示,不但提高了教学效率,而且降低了教学难度。例如,在讲解基本放大电路的静态工作点对输出波形的影响时,要通过实验来加以验证。实验教学中引入eda技术,可以解决三个方面的问题:一是实验信号存在时间过短,用常规仪器往往很难观察得到,借助eda技术,可以方便观察;二是在电工电子实验中,将实验任务布置给学生,让学生先进行理论设计,然后按照设计要求进行计算机仿真设计,完成仿真设计后,再在实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量;三是可以进行虚拟的仿真实验,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计题目,让学生进行理论设计,然后在计算机上完成仿真实验,检验和完善自己的设计作品。 (5)理论教学与实践教学相结合。 电工电子技术是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。但是学生到工业、企业中实践的机会很少,从而无法了解工业、企业中是如何进行具体工作的。 为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关电路。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。教学所选实训项目应与机械专业建立联系,这样的学习方式会极大地激发学生学习理论的动机。 此外,实践教学场所按照职业活动环境来布置,突出其职业性的特点,同时,实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定,来强化学生职业技能训练和职业素质训导,着重要求学生要有一丝不苟、严格认真的工作作风。 (6)建立以能力为中心的课程考核体系。 改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程,与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等形式。不同内容采用不同的考核形式,如考基本理论采用闭卷的形式;考实训采用项目制作的形式,根据学生态度和动手操作能力,现场综合评定学生的实验实训成绩;对于综合分析和电路设计采用开卷的形式;平时的作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告;使评分方式科学化。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩(试卷)组成,为了充分调动学生全程参与学习,使学生把注意力转移到日常学习中,扩大平时成绩和课程测验的比例,具体是平时成绩占20%,课程测验成绩占40%,期末成绩占40%。另外,在平时测试和实验考核中,改革记分方式,实行实质性评价,一些考核按照abcd级制度评分,淡化分数,促进学生的全面发展。 注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。 3 结语 机械类专业的电工电子课程教学改革是一项长期的工作,经过多年的思考与经验积累已初有成果,在以后的改革中,是该课程更加的理论与实践相结合,更具有鲜明的特色,真正的实现做中学,快乐学习。切实减轻学生学习负担,提高学生的学习兴趣。
电子电气论文:谈电力电子技术中电气控制应用 摘要:随着科技的快速发展,电力电力技术也实现了较快发展,并在电气控制领域得到了十分广泛的应用,其不仅能有效提升电气设备的工作质量和效率,更能进一步提高企业的经济效益。因此,本文基于电力电子技术的概念和发展历程,重点探究了其在电气控制领域的应用情况,以期为相关从业人员提供参考借鉴. 关键词:电力;电子技术;电气控制 电力电子技术的高速发展,在给人们的生活工作带来更大便利的同时,也得到了电气控制领域的高度关注。作为电气控制的重要组成部分,电气自动化控制系统能有效保障电气设备运行的安全性和稳定性。随着科技的进步,更多先进的电力电子器件应用其中,对于提高整个电力控制系统的可靠性具有重要意义。 1电力电子技术的概念以发展历程 1.1概念 所谓的电力电子技术,就是指应用于电力领域的技术手段,其主要功能就是对电力系统中的原件配件实施有效的控制,以此来实现提升整个系统工作效率的目标。现阶段,电力电子技术主要分为两大类型,分别是器件研制技术以及变流技术。在电气控制领域,电力电子技术起着至关重要的作用,其通过结合电子学、电工学以及控制技术三大专业学科,对处于运行状态的电气设备实施有效地控制,同时也可实现对系统内部线路的信息监测、数据记录以及故障警报等功能,并对不同性质的电气设备实施实时监控。在实际应用过程中,电力电子技术表现出了极大的优势,其中包括有操作的便捷性以及强大的适应性,不仅能够进一步简化操作流程,方便工作人员的操作,提高人员的工作效率,进而提高电力系统的运行效率,更能适用于各种类型的工作环境,从而在根本上保障了电力系统的安全运行。 1.2发展历程 电力电子技术这一概念于20世纪60年代产生,一般认为1957年美国所研发的第一个晶闸管为第一个电力电子器件。1974年,美国学者将其描述为由电力学、电子学以及控制学三门学科所组成的全新科学领域。70年代后期相继出现了以GTO、BJT以及Power-MOSFET为代表的全控型器件,80年代后期又研发了以IGBT为代表的复合型器件。现阶段,为了减小电力电子设备的体积,将控制、功率、驱动以及保护电路等器件一体化形成了PIC,虽然目前PIC应用效果较差,但这是电力电子技术的未来重要发展方向。此外,在这一领域,计算机模拟和仿真技术也在持续发展中。 2电力电子技术在电气控制中的应用探究 2.1PWM控制技术的应用 PulseWidthModulation技术,即PWM控制技术,指的是通过调整对脉冲宽度的设置,以获取相对应波形的技术手段。这一控制技术的应用理论基础就是面积等效原理,简单来说就是,面积相同但形状不同的窄脉冲作用于拥有惯性的环节之上时能保证所导出的响应波保持一致性。现阶段,随着MOSFET以及IGBT技术的发展,PWM技术已广泛应用于各类变流电路之中,其中逆变电路在PWM技术应用上效果最佳,目前,除了特大功率的逆变设备之外,基本上所有的逆变电路都应用了PWM技术。 2.2软开关控制装置的应用 随着科学技术的不断前进,电力电子设备的发展趋势也越来越倾向于小型化和便捷化,因此,其对于电力系统的电磁兼容度和运作效率也提出了更高的要求。在以往的电力系统之中,往往应用开关控制来压缩变压器、滤波电感以及电容器配件的所占空间,但应用这种方式会造成极大的设备损耗,进而影响电路的正常运作,严重时甚至还会出现额外的电磁干扰现象,而通过应用基于电力电子技术的软开关控制装置则可有效解决这一问题,其可在一定程度上避免设备损耗以及电磁干扰等情况的出现。当开关频率大于1Mhz时,基于电力电子技术的软开关控制装置能达到最佳的工作状态,能将系统内的各类简单电路进行并联,以形成工作质量和效率更佳的组合电路,进而进一步提升整个电力系统的工作性能。现阶段,软开关控制技术的主要发展趋势如下:(1)这一技术将更为广泛地应用于IT行业,拓扑数量将不断增大;(2)谐振电路在开关频率大于1Mhz的工作环境中效果十分明显,因此,其必将得到更多的关注;(3)将更多地应用各种电路组合方式,如串联、并联等,以此来满足不同工作环境的需求。 2.3过电流保护装置的应用 在电力电子电力运行过程中,若出现故障便会引发过电流现象。针对这一现象,传统的解决方式往往是及时中断熔断器、电流继电器以及直流快速断路器等设备的手段来最大限度地维护电力电子系统中的重要电路。但目前,随着电力电子器件的小型化,再加上功率要求的不断提高,以往的电路保护装置已难以适应当下的保护需求。因此,驱动控制信号去除自动化技术开始进入人们的实现,具体来说就是通过安装专门的过电流保护装置,对过电流进行实时监控并及时对电路进行调整和驱动。例如,桥臂互锁保护法。当出现信号反复或开关延时过长等问题时,桥式逆变短路就会产生桥臂短路现象,通过应用桥臂互锁保护法,使其能在故障发生使迅速进行驱动信号的切除处理,应用联锁手段,通过连接桥臂上的部件来避免短路现象的出现。 2.4静止无功补偿装置的应用 社会经济的腾飞,使得人们的生活水平也稳步提高,与此同时,人们对于电力的需求量也越来越大,因此对于电网功率也提出了更高的要求。若电网中的运作功率出现较为频繁的变动或内部遭受部分负荷的强烈冲击等情况,这在很大程度上会影响到电网运行的安全性与稳定性,同时也会使得电网线路难以实现对低频振荡的有效控制。而基于电力电力技术的静止无功补偿装置则可有效提升电力系统的承载力以及相关性能,同时也能规避电力系统中的功率损耗现象,从而进一步增强电力系统性能的稳定性,以满足当今社会对于电量的需求。 2.5有源电力滤波器的应用 基于电力电子技术的有源电力滤波器的应用原理是通过分析和检测电力系统补偿元件的运行状态,进而从中获取相对应的等分量谱波电流,其后利用补偿装置生成与谱波电流的相反等分量电流,从而实现谱波电流与生成电流的相互抵消作用。通过应用该种方法,可以在根本上规避电网系统中谱波电流的产生,取而代之的是基波电流。基于电力电子技术的有源电力滤波器具有应答速度快、抗干扰性强等诸多优势,这一设备主要由补偿装置以及具有指令功能的运算电流电路两部分构成。通过应用有源电力滤波器,可以及时对电力系统中的补偿电流进行检测和分析,进而实时获取电网系统中的谱波电流以及无功电流的数量,从而在根本上保障了电力系统运行的安全性和可靠性。 2.6高压直流输电技术的应用 现阶段,我国的大部分发电厂所传输的基本上都是交流电压,但在交流电压的传输过程中往往会出现能源的大量损耗情况,同时工作人员也难以有效把控所消耗的能源,并且管控消耗能源所要投入的资金成本也较高。针对该种情况,目前已有众多发电厂开始改用直流电输电方式,通过应用基于电力电子技术的高压直流输电技术能够有效完成交流电与直流电的转换工作。一般情况下,直流输电方式应用于电压容量较大且所隔距离较远的输电装置之上,利用高压直流输电技术将交流电压无损耗地转变为直流电压,其后在经过直流电逆变过程转变为直流电,以此来为人们提供更为优质的用电服务。 3结论 总而言之,随着电力电子技术的持续进步,其在电气控制领域所发挥的作用也越发重要。为了更好地应用电力电子技术,发挥其真正的作用,相关科研人员必须基于目前的发展现状以及应用需求,对这一领域进行深入地研究,找出其存在的不足之处并加以调整和优化,从而进一步提升电力电子技术的应用效果。 作者:卫昱含 单位:吉林建筑大学城建学院 电子电气论文:电子技术下电气工程的应用初探 摘要:现如今,我们国家的科技、经济都在飞速的发展着,电气工程行业也得到了良好而快速的发展。为了促进行业的大发展,电气工程需要进行不断地自我提升,使用先进的电气技术、提高生产效率、提升电子产品的质量等等。在电气工程行业引入电子技术,可以显著提高工程的整体效率与整体质量,为电气行业的发展注入无尽的动力。文章将会对电子技术的特点进行介绍,再将电子技术与电气行业现状结合起来探讨两者的互补优势。 关键词:电子技术;电气工程;应用现状 1电子技术所具备的优点 1.1可以进行全面的监控 任何一项工程的功能都是十分完备的,其结构通常也是十分复杂的,电子电气系统虽然是最基础的结构,但是却发挥着巨大的作用。在电气工程项目中,最重要的就是安全问题,仪器设备若是出现问题没有及时进行解决,就会延误工期,严重时还会发生安全事故,因此有必要对运行着的仪器设备进行全面的监督。为了有效地解决此类问题,可以使用电子技术,从电气工程开工至工程竣工,它都可以进行全面的监控,一旦出现问题,系统会及时进行报警,工作人员可以在最短的时间内将问题解决,避免出现更加严重的问题,而影响工程的整体进度。 1.2对指令的输送进行控制 在电气工程中使用电子技术,可以对指令的输送进行严格的把控,避免出现指令输送错误的现象,避免对工程带来不良的影响。系统在发送指令的时候,会经过一遍验证,在指令确认无误以后,才可以将指令传送出去[2]。在工程正式开始之前,设计人员要考虑工程的实际情况,设计的要点要突出智能化与电子化。 1.3拥有智能化的操控系统 旧式的电气工程操作系统需要有专门的工作人员进行控制,要是工作人员离开一会儿,就有可能出现问题。使用电子技术,无需专人对操作系统进行控制,系统能够自动运行,定时检测系统是否存在异常,一旦发现问题,就会及时发出警报,确保系统能够在正常的环境下工作。 1.4拥有强大的操作性能 电子技术的操作性能极其强大,工作人员只需要进行几分钟的学习就可以掌握其基本的操作要领,且系统的仪器表盘简单明了,不同的操作键控制不同的部件,分工明确。电子技术的使用能够帮助工作人员减轻工作压力,一旦出现问题,系统会自动检测故障原因,工作人员就能够在最短的时间内知道是哪一部分部件出现了故障,缩短检验的时间,省时省力。 2电气工程中电子技术的使用现状 2.1电子技术在变电站的使用现状 电子技术在变电站有着广泛的应用。自从变电站使用了电子技术之后,工人的工作效率得到了显著地提升,工人的工作量也在逐步减少。人工作业可能存在一定的安全隐患,电子技术的使用可以代替部分人工作业,有效地降低这类安全隐患,以保证工作人员的人身安全[3]。由于电子技术自身的种种优点,可以对变电站的日常工作进行严格的监督与把控,能够及时的发现问题并且解决问题,降低事故的发生率,确保变电站的各项工作能够有条不紊的开展。 2.2电子技术在发电厂的使用现状 电子技术在发电厂有着广泛的应用。发电厂使用电子技术,可以对发电厂的工作进行全方位的监督,避免重大事故的发生,保障安全。旧式的监控系统由人工进行24h不间断的操作,有时监管不到位还是会发生问题,而且工人的工作压力较大,得不到足够的休息,进而无法提升工作效率与工作质量。使用电子技术就能够实现系统的自动监控,无死角、不间断,有效地的帮助工作人员减轻工作负担,有效地减少潜在的安全隐患,确保发电厂的各类工作能够顺利、正常的进行。 2.3电子技术在配电系统中的使用现状 目前,电子技术在配电系统中主要发挥着监控与管理的作用,代替人工操作,实现系统的自动化、智能化的工作状态,并且定期对系统进行全面的安全检测,提升系统的整体性能,减少问题的发生概率,进而提升工作的整体质量。电子技术在配电系统中的应用还没有达到普及的状态,不过随着电子技术自身的不断更新与发展,过不了多久就会在配电系统中拥有较高的普及率。 结束语 通过介绍,我们可以知道,现如今电子技术拥有广泛的应用市场与良好的发展前景,尤其是在电气行业,电子技术的使用能够加快电气行业整体的发展步伐,为电气工程带来一定的安全保障,为工程的质量与工程的效率带来巨大的提升。在发电厂、变电站,电子技术是重要的一项技术,它能够为两者的日常工作提供保障,降低事故的发生频率。随着我们国家科学技术的发展,电子技术也在不断地更新、进步,专业人员要充分考虑电气工程的发展现状,让不断发展着的电子技术能够更好的为其提供服务与帮助,为电气行业的稳步发展添砖加瓦。 作者:王胜佳 单位:吉林化纤集团碳谷碳纤维股份有限公司 电子电气论文:电气工程中电力电子技术的应用 前言 现代社会经济发展速度较快,科学技术也得以进一步发展,电子技术被应用于各个领域并得到广泛认可,尤其是在电气工程中应用较多,极大的促进了电气工程发展,为满足社会发展,还需要进一步优化电力电子技术,将其作用发展得更好,以便为人们带来更多方便,获得人民的满意度与认可度。 1电力电子技术概述 所谓的电力电子技术就是将电子器件与技术应用其中,以此控制电能变化情况,在这一技术中涵盖了电力、电子以及控制等三个领域的内容,通过三者的结合有效实现了通过弱电子完成了对强电力的控制能力,同时该技术被广泛应用于各个领域,如工业、国防等。将电力电子技术应用到发电机中,明显提高了电能生产,强化了电能利用,尤其是对能源节约与生产效率提升有显著的促进作用。不仅如此,当电力电子技术应用语(于)电气工程以后,电力系统操作更加灵活,实现了安全稳定运行。 2将电力电子技术应用到电气工程的意义 2.1便于相关工作人员开展工作 随着人们用电量需求的增加,传统电力系统在应用中存在较多弊病,导致电力系统运行容易出现故障。为确保电力系统安全运行,应做好技术管理工作,将先进电力电子技术应用到电气工程中促进电力企业发展。经过长期实践研究得知,电力电子技术不仅可以提高工作人员的工作效率,还可以简化操作步骤,便于工作人员开展工作,因此,需要将电力电子技术应用到电气工程中。 2.2电力电子技术自身性能相对较好 电力电子技术更具优越性,技术构造也更带有科学性,性能也十分良好,因其具有这些优点在电子技术被应用以后就获得了社会各界的普遍认可,尤其是在电气工程中享有盛誉。现阶段,社会发展较为迅速,将先进的电力电子技术应用到电气工程中更可以满足社会发展需要,推动电气工程发展。 2.3强化电子技术系统适应能力 电力电子技术具有较强的适应能力,便于操作,并不像传统电气技术一样操作困难、适应范围狭小,影响工作人员工作进程。当电力电子技术应用以后,工作效率明显提高,工作人员压力显著减少,很少出现电气运行故障,也为电力企业获得了良好口碑。 3电力电子技术在电气工程中的应用 3.1电力电子技术在变电站中的应用 将电力电子技术应用到变电站中,不仅提高了变电站的工作效率,还大大减少了人工数量,更有效避免了工作失误,实现高质量、高效率工作。同时,电力电子技术的应用有助于变电站工作人员开展监管工作,及早发现工作中存在的问题,尽快将问题解决,确保变电站安全稳定运行。近年来,社会发展较为迅速,电力电子技术也得以完善,电力电子技术在变电站中的应用帮助变电站实现了科学化管理[1]。所以,变电站应注重电力电力技术的应用,并进行创新与完善,减少变电站安全事故的发展,将电力电子技术作用全部发挥出来。随着电力电子技术的发展,静止无功补偿装置也被应用到变电站中,显著提高了电力系统安全稳定运行,为用户提供高质量电能。无功率补偿可以提升电力系统与负载的功率因数,降低功率损耗,确保电压安全稳定运行,这样也就提高了供电质量。一般来讲,静止无功补偿装置主要有以下几种:①对于晶匣管控制电控器来说主要有两部分构成:a.反并联晶匣管;b.电抗器。它们之间是串联关系,只要改变晶匣管的延迟角就可以控制电抗器电流,这样就可以不断调节电抗器基波。②对于晶匣管投切电容器来说,它属于一种单相结构,存在于结构中的小电感主要是抑制电容器在投网时发生的冲击电流,这种装置鲜有磨损发生,能够快速响应,实现平滑投切,同时可以实现综合补偿。③对于静止同步补偿器来说,主要是利用电力半导体桥式变流器完成补偿,但这种无功补偿以动态补偿为主,它具有快速调节、适用于多种范畴的特点,通常情况下,静止同步补偿器还具有多重性,并拥有PWM技术,也正是由于其具有该技术使其能够将电流中存在的谐波消除,减少其对装置的损害。静止同步补偿器基本原理是在并联的作用下,将自换相桥式电流与电网连接在一起,以便完成电压调节等共走,实现无功补偿目标。④对于可控串联补偿装置来说,主要控制者是晶匣管,将电容器和电控门器并联在一起,而晶匣管主要是引导与改变电抗器电流,进而完成补偿装置的等效电抗变化。通过研究发现,这种装置可以实现参数补偿,并通过阻尼控制环境,以此来改善阻尼实际情况,这样也可以减少低频振荡的情况,确保系统在运行上更具安全性与稳定性。 3.2电力电子技术在发电厂中的应用 电力电子技术还具有全面监控的能力,将其应用到发电厂中可以保障发电厂工作顺利进行。电力电力技术能够构成完整的网络系统,实现全面监测,在确保工作人员正常工作的同时,也便于其操作,这样就可以提升电气工程工作效率。发电厂工作人员通过监控系统就能发现其中存在的问题,采取措施排除安全隐患,防止事故的发生,这样既可以保证发电厂安全运行,还可以使供电工作更加安全[2]。如在发电厂中高压直流输电技术的应用,就是电力电子技术的典型代表。高压直流输电是将发电厂输送出来的交流电在换流器的帮助下转化为直流电,然后将直流电在输电线路的作用下送至受电终端,经过受电终端后将直流电会逆变成交流电,然后再将这部分电能送到用电用户手中,供其使用。对于高压直流输电来说,其传输功率相对较大,在电能传输中所用到的线路造价也很低,十分便于控制,它是现阶段最常用的输电方法。同时,直流输电的架空线路具有成本小,损耗小的特点,将直流输电方法应用其中可以保证输电更加安全稳定。 3.3电力电子技术在配电系统中的应用 现阶段,将电力电子技术应用到配电系统中还处于初级发展阶段,并未实现普及目标,但随着科技的发展,在不久的将来一定会在配电系统中得以广泛使用。将电力电子技术应用到配电系统中,主要用于监控与管理,防止工作人员在工作中出现失误操作情况,使配电系统工作更加稳定,实现高效率与高质量工作。通过监控管理者就能了解到工作人员的工作情况,同时也能发现在工作中是否有不正确操作的存在,一旦发现问题,可以当即指出与纠正,因此,需要应大力推行电力电子技术在配电系统中的应用,实现普及目标。在智能技术的影响下,电力电子技术也将朝着新的方向发展,使配电系统呈现智能化,为用电用户提供更为人性化的服务。 4结论 综上所述,电力电子技术在电气工程中的应用已经十分普遍,促进了电力企业的发展,并成为电气系统安全运行的重要保障,不仅可以提高电气工程工作效率,还能提高电气工程工作质量,推动电力工程进一步向前发展,尤其是电力电子技术在变电站、发电厂中的应用更是为其发展增添了动力,尽管现阶段电力电子技术还未在配电系统中普及,但随着科技的发展,配电系统中所应用的电力电子技术将更为智能化与人性化,为电气工程发展增添新型动力。因此,应注重电力电子技术在电气工程中的应用。 作者:李敏 单位:国网江西石城县供电有限责任公司 电子电气论文:电气电子技术课程教学研究 一、引言 《电子技术》课程内容主要包含模拟电子技术和数字电子技术两大部分[1],作为港口电气技术专业的学生来讲,该门课程属于专业基础课程。《电子技术》课程在港口电气技术专业核心能力的培养中处于重要的基础性地位,其先修课程为《电工基础》,后续课程包含《变频器的应用与维护》、《现代传感器的综合应用》以及《PLC控制系统的应用与维护》等专业核心课程。本文将从课程的设计理念与依据、教学目标、教学方法与手段、课程内容设计、课程的考核等方面详细阐述《电子技术》课程在港口电气技术专业的教学研究。 二、课程设计理念与依据 (一)课程设计理念 在课程的设计理念上,我们遵循这样一条主线:依据港口电气技术专业人才培养方案,对港口电气技术专业的毕业生的就业工作岗位进行广泛的市场调研,分析就业岗位所对应的职业能力,通过校企合作共同制定课程标准,进而开发出基于电子产品装配为工作过程的项目化教学内容。 (二)课程设计依据 通过对港口电气技术专业学生所从事的岗位分析来看,其主要有三大类就业岗位群[2],分别是港口电气设备的操作与维保,港口电气设备维修与故障排除,港口电气设备的安装与调试,结合上述三大类就业岗位群,将港口电气技术专业的总体培养目标定位在以港口装卸机械为主的港口电气设备管、用、养、修的高素质技术技能型人才。下面将从职业知识、能力、素质三方面要求分别阐述《电子技术》课程在港口电气技术专业核心能力培养中的地位和作用。职业知识要求。对于港口电气技术专业学生在基本的职业知识上要求掌握港口供配电及港口机械控制和维保知识、机械与液压相关知识、PLC与变频器相关知识以及专业英语等,同时对于模拟、数字电路的相关知识的掌握也做出了明确的要求。职业能力要求。在职业能力上,作为该专业学生应该能够排除常见的电气故障,能够正确使用工具对电气控制电路进行维保,能够巡检港口设备和线路,同时能够规范记录总结各项技术文件。对于电工工具的规范使用,安全正确使用电工电子仪表以及元器件的选型,装配和测试等相关职业能力可以通过《电子技术》课程进行培养。职业素质要求。作为港口电气技术专业学生在职业素质上应能够适应港口一线脏、苦、累、险的工作环境,具有较强的安全用电意识且遵守安全操作规程和规章制度,具有在完成设备维修和安装调试等工作的过程中与他人进行有效沟通合作的团队精神,能够自主学习港口电气新产品、新技术、新工艺。《电子技术》作为专业基础课,能够培养学生的安全用电意识,在教学过程中通过分组完成项目制作可以培养学生的团队协作意识。 三、课程教学目标 依据港口电气技术专业总体培养目标,我们确立了《电子技术》课程的整体目标是使学生通过该门课程的学习,能够根据给定的电路原理图完成典型的电子产品的装配、调试与故障检修。对应专业人才培养方案的知识、能力、素质要求,《电子技术》课程在知识目标、能力目标和素质目标分别培养学生掌握电子电路的装配、焊接、测试以及故障排除的方法,能选择并正确使用常用电子测量仪表完成基本电量的测量以及良好的安全用电和自我防范意识,能够自觉按照规章制度操作,具有良好的团队协作精神、查阅和整理相关技术资料的能力等[3]。 四、课程内容设计 校企合作制定课程标准,共同开发教学内容。针对港口电气技术专业特点,学校专职教师和企业的兼职教师共同分析《电子技术》课程所培养的职业知识、能力和素质要求,同时参照行业和企业对应的职业标准来编写课程标准和教材。在教学内容的选取上,着重强调对实践能力的培养,注重理论知识和实践技能的结合,对于与实际工作联系并不密切同时理论知识较强的相关内容进行了淡化,在安全作业规范、团队协作能力等方面的培养也提出了明确要求。课程内容体系重构,设计基于工作过程的学习项目。我们同企业共同编写了项目教材,在课程内容上对电子技术原有知识结构进行重新整合、续化,形成六个以真实工作过程的电子产品制作项目,六个学习项目分别为直流稳压电源制作实例、晶体管放大器制作实例、函数信号发生器制作实例、三人表决器制作实例、智力竞赛抢答器制作实例和数字钟制作实例[4]。在这六个学习项目中,既涵盖了以往传统课程的知识内容,又使学生在电子产品装配项目下学习,在完成相关工作任务的过程中学习了专业技能和基本知识,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新思维,提高了学生的综合职业能力。在教学模式上,采用教、学、做一体化的教学模式,在整个教学过程中体现出以学生为主体,以教师为主导,实现在教中做,在做中学。 五、教学方法与手段 (一)教学方法 在《电子技术》课程教学过程中,我们采用了结合实物演示法、案例教学法、分组讨论法、计算机仿真法、实操法和角色扮演法等教学方法,以此提高课堂教学效果[5]。在实物演示法中,我们通过在课前事先用面包板搭建好成品电路进行演示,通过现象观察并激发学生的学习兴趣,同时使学生明确学习的目的以及最终实现的效果。在实操法中,我们将班级的同学分成4人一组,设组长一名,课前领取面包板、元器件和导线以及工作任务单,学生通过任务单明确任务,识读电路原理图,由组长进行分工,个行其责,通过仪器仪表正确地对发放的元器件进行质量检测与判别,利用面包板进行电路搭建,通电前的交叉检查,通电测试,如果电路出现故障能通过资料的查阅,利用仪表进行故障排查,最后进行成品的展示,小组之间相互评阅,教师总结点评。在计算机仿真法中,对于较难理解同时又非常重要的知识内容,我们通过Multisim电路仿真软件进行虚拟仿真,使学生加深对理论知识的理解与记忆[6]。 (二)教学手段 在教学手段上,我们通过校企合作共同制定课程标准、教学内容,以此满足企业对人才培养的需求。通过充分利用网络资源、论坛、现代化的信息技术手段为学生提供自主学习的网络平台,通过机房、实训室、多媒体教室实现教、学、做理实一体化教学,通过利用学生的社团活动、电气协会、电器“雷锋班”、创新设计指导学生参加技能大赛,利用业余时间为广大师生进行义务电器维修。总之,我们充分利用一切可以利用的资源,不拘一格,丰富教学手段。 六、教学条件 为了满足《电子技术》课程教学需求,在教师队伍建设上构建一支从年龄、学历、职称上结构合理的教学团队,加大教师教学能力提升与培养,一方面,组织教师参加各类国家、省级的骨干教师培训来提升教师的业务水平,更新教育理念;另一方面,组织教师定期到企业一线实践锻炼,深入企业与企业技术人员之中,共同参与解决生产实际中的技术难题。在学习新知识、新技术的同时提高自身的社会服务能力。同时学校配备了电子仿真实训室、焊接实训室、电子技术理实一体室等实验实训室,满足课程的实验实训教学需求。 七、课程考核 《电子技术》的课程考核注重过程考核,六个项目的综合成绩即为课程成绩,每个项目都由知识考核、能力考核、素质表现和成果展示四个部分构成。即每个学生每个项目的成绩由笔试成绩、实操成绩、项目制作过程中的素质表现成绩的个人成绩和最终小组的项目成果展示成绩组成,最后再将每个项目进行加权形成整个课程的最终成绩。课程的考核是港口电气技术专业人才培养中关于职业知识要求、职业能力要求和职业素质要求的充分体现。 八、结束语 《电子技术》课程在港口电气技术专业课程体系中起到了重要的基础性作用,培养了学生的基本知识、能力与素质,激发了学生的创新意识,对后续专业课程的学习起到了良好的铺垫作用。同时,也说明了《电子技术》课程在教学模式上中采用项目化教学是一条正确的道路。在今后的教学过程中,我们将不断总结与完善,加强项目化教学研究,推陈出新,开发更多与专业相关的教学项目,通过加强教师职业能力的培养来进一步提升教师的双师素质水平,在教学方法与手段上不断创新用以满足学生个性化发展需求。 作者:张斌 单位:青岛港湾职业技术学院电气工程系 电子电气论文:电气工程训练与电工电子技术应用 1电气工程训练与电工电子技术的教学现状 电气工程训练是当下电气工程教学的核心内容,而通过相关教学,增强的主要是每个学生对于专业技能、装备以及实验用具的运用能力,同时强化对于设备的维修能力。所以电气工程训练课程的重要性也由此体现,特别重点突出了实践应用的关键性。对于相关的教学流程,首先教师需要通过专业介绍强化学生对于专业认知度,其次了解实践学习的内容,即用电安全须知、电工电子技术基础内容以及实践动手内容等。然后进行多阶段训练:①基础阶段,初步了解电路基础知识与电子器件特性。②拓展阶段,强化相关知识的进阶,同时进行相应的创新,创新训练可以在学生了解完成基础阶段后就开展;最后需要对训练课程进行调整,特别是实践和理论的整合方面,很多教师在教学过程中往往存在重实践、轻理论,从而导致两者之间相辅相成的促进作用不够,甚至导致理论教学与实践教学脱节,对此,教师主要需要将电工电子技术进行拓展,从而保证与学生能够通过理论配合实践学习。教材选择上适宜较为基础的,应用较强的以及较为先进的教材,其中基础主要是指教材包含课程的基础理念、规则以及思想等等讲解;应用则是指所学知识能够与实际相联系,同时运用到实践操作中;而先进则是教材设计的知识要与目前时代以及主流技术相联系,保证知识理念的与时俱进。对于目前电气工程训练方面,大部分设置80个学时,划分为两类,其一主要是对基本电气控制手段进行教学,同时完成一些基础的操作教学;其二则是学会照明电路的安装以及调整,同时能够了解一般的电工技术知识。 2电气工程训练与电工电子技术实践教学缺陷 对于目前电气工程训练与电工电子技术实践教学而言,虽然已经具有一定的体系,但是由于教学设计方面的欠缺科学性,也让教学问题层出不穷,具体的问题主要可以分为两类,其一,教学配置欠缺科学性。很多学生课程安排往往不规律,特别是整个课程趋于前松后紧的趋势,也导致理论教学与实践训练出现脱节的问题。例如传统的电工训练,一般课程设置都是一周,而每次训练周计划项目主要集中在前三日,主要运用的是一般理论以及实践操作。其余两日主要是以创新为主,但是这样会导致学生学习出现问题,即前三日由于学习内容过多,导致神经长期处于紧张状态,到了后期突然的放松,会导致学习出现懈怠的情况,从而导致学生的行为受到影响,最终引发学习效率问题;其二,实践操作意义不大,特别是对于实际工作而言,所训练的项目的技术性和专业水平都比较低,例如电气工程训练的学习的主要内容涵盖了学习交流电动机控制线路,照明电路的配置等等,虽然表面看来具有较强的实用效果,但是教学内容所运用的电路已经落后于时代,缺乏与时俱进,急需要更新。 3电气工程训练与电工电子技术实践教学的措施 (1)教材方面的改革。对于教材来说,主要的改革可以从两个方面进行改革,即一方面,主要是对于目前训练实践的教材进行调整,即主要可以划分为四个教学阶段以及六大模块,首先四个阶段,含理论阶段、实践阶段、创新阶段以及制作阶段,此外,六大模块,可以包含初步认识、仪表运用、电路分析、线路板定制、组成以及配置、修理。而对于实践教材而言,四个教学阶段以及六大模块是密不可分的,而且教材的科学性能够提升学生整体的接受度;另一方面,教材知识的难度以及实践计划的变动,而变动过程尤其需要遵循两个原则,第一个原则是保证理论与实践有机契合,即两者互相参考,在理论教学中,着重于安全用电须知、元器件介绍、检查维修知识普及入手,同时提出与实践关联不大的内容,并且通过理论的巩固了解,让学生后期实践能够有足够的知识作为指导;第二个原则,主要是推行因材施教,例如一些学生在专业课程方面因为差异导致学习存在困难,则需要进行教材内容相应的调整,另外,即便是一些同类专业的学生,由于学习阶段的差异,也需要进行分类教学,同时选择正常的教学侧重点。 (2)教学方面的改革。对于教学方面的改革主要在于趣味性,即通过教学方法的多样性,让传统的理论知识得以趣味化,生动化,最后通过最简单的方法向学生展示,从而有效提升他们对知识的理念能力。例如:理论方面的教学,可以采用多媒体或者模型教学对传统的“一粉笔一节课”教学进行取代,同时利用多媒体的图片展示开展演示以及启示进阶教学,从而有效引导学生,提升他们对于学习的兴趣,另外在实践动作教学中,教师还可以采用示范教学,即手把手进行教学,有效提升学生的实践能力,同时持续对学生进行鼓舞和引导,强化他们的思想,从而让他们能够养成自我思考与自我拓展的习惯,同时保证团队合作精神的有效形成。此外,教学方面还需要遵循层次感,即可以将教学流程分为基础教学、进阶教学以及巩固教学三个方面,首先是基础教学,即通过知识转变为技能的质变,让学生通过技能的运用让他们能够充分了解自身知识方面的缺陷,同时了解理论学习的方向;其次是进阶学习,进阶学习的主要是以实践为主,特别是社会实践,例如进入企业定岗实习、校内实习基地实践等等;最后是巩固教学,巩固教学主要是对实践教学进行相应的拓展,主要可以通过学生内部的小组合作完成教学,即属于开放性学习的过程,而学生的关注焦点也不仅仅是学校内部的实训课程,还可以是校外的一些科研计划,从而提升学生自我学习自我创作的能力,对于他们未来的健康发展带来巨大的指导作用和价值。 (3)考核方面的改革。对于考核评估方面,同样需要遵循多样性,同时还根据学生能力和专业的差异,进而采用多样的教学手段,例如对于实践的目的以及方法进行调整,即根据学生能力的差异安排不同的评估标准,从而让学生在许可范围之内不断提升自我,最终满足与自身相匹配的目标需求,然后通过项目教学,让学生在学习中累计成就感,同时教师不断提升他们的目标标准,从而让他们不断提升自身能力,最终成为一名同时具备实践能力与理论水平的综合人才。 (4)激励方面的改革。对于教师来说,要提升学生的最终的学习效果可以通过学习任务的变动和奖励的调整进行相应的激励,特别是在实践学习中,教师可以通过学习任务的多样性,配合学生的竞争意识以及团队配合,完成相应的教学内容,而对于具有明显进步的学生要及时进行奖励激励,而对于无法完成任务的学生,则需要进行相应的指导。同时还可以在一些活动中加入激励措施,例如小组竞赛、个人竞赛等多样化的实践竞赛中了解相关的奖励方案,同时通过多角度进行落实,对于奖励的内容也进行丰富化,即包含证书奖励、奖品奖励以及奖金奖励等等,同时善于分析每个学生的优点,落实“人人有奖励”的思想,从而保证学生的自我价值以及自我意识都能在此刻形成,最终有效促进他们未来不断的发展和完善自身的能力和水平。 4结语 电气工程训练与电工电子技术应用,是实践性较强的科目,而要保证其具有良好的应用效果,需要完善相应的教学和学习内容,可以通过“四个改革”入手,即教材方面的改革、教学方面的改革、考核方面的改革,从而保证学生能够在有效的教学中获得足够的能力和素质,以利于未来的发展。 作者:程小卫 单位:西安汽车科技职业学院 电子电气论文:电气与电子综合课程设计改革 一、课程设计的内容 电气与电子课程设计内容,应该从简至难,由浅入深慢慢推进,训练的内容可按照以下三个阶段进行。1)基本技能。基本知识和基本技能是课程设计的基础部分,学生在这个阶段可以了解并掌握多种元件的工作原理和使用方法,这些都是学生后期进行设计、调试和测量电路的基础知识。因此,课程设计必须要涵盖一些基础性的题目。在基本技能训练阶段,可以安排组合逻辑、时序逻辑电路的实验,学生在设计过程中,可以增加对理论知识的理解,了解各芯片的工作原理以及信号间的时序关系,还能够掌握测试仪的使用方法。2)综合技能。不同的专业对电子设计的需求各不相同,致使传统的电子设计不具备较高的针对性。对于电子与电气综合设计,可以开设在三年级。因为在这个阶段,学生的主要课程已经结课,最需要的是如果将所学知识融会贯通、综合运用,使自己所学知识形成一个完整的体系。此外,学生在三年期间已经具备了实践操作的基本能力,比如一些数字电子技术实验、模拟电子等等,已经能够将基础的理论知识与实践相结合,在搭建电路、排除故障等方面已经能够独立完成。电子与电气设计还能够帮助学生确定工作方向,让学生根据自身的特长与优势进行选择岗,同时在课程设计过程中,学生对于自己所设计的方案有充分的理解,在此基础上对相关问题予以延伸,展开更深入的思考,为走上岗位打好夯实的基础。3)专业技能。强电是电气工程的专业特征,强化弱电是电气专业的发展方向。电气与电子综合课程设计要将强电与弱电相结合,因此在这个设计阶段,要开设具有专业特色的内容。为了能够避免与前两个阶段的内容有重复,可以选择大规模集成器件,形成不同的功能模块,通过积木式、模块化结构,让学生进一步提升操作能力,所设计的内容涵盖多个方面,如参数检测、传输处理、计算机控制等等。 二、课程设计方法 实践教学让学生从课堂所学到的理论知识得到实际的应用,展示学生的操作能力。在整个课题设计中,方案选择、电路分析、参数计算等方面必须要以理论设计为基础,之后选择正确的的测试方法,元件采用以及搭建电路。根据这个原则,可以选择多种实现方法。在电子技术快速发展的环境下,各种电子产品陆续推陈出新,缩短了电子产品更新换代的周期,随之增长的是新元件、器件的出现,它们也不断带来新的技术。这就要求学生能够与时俱进,及时掌握这些新知识,新技术。在电子与电气综合课程设计中,要摒弃落后的知识和技术,围绕教学目标制定成套的开发装置。实验在保留必要传统模式的基础上,做到与实际发展趋势相适应,结合先进电子技术的开发和应用,开设具有灵活性的设计实验,不仅能够激发学生的学习兴趣和学习主动性,还能够让引导学生的个性化发展。 三、结语 科技的不断进步致使信息时候扑面而来,电子信息课程设计是电子技术专业的重要部分,一方面可以提高教学质量,另一方面还能够让学生更加充分地了解并掌握到与时俱进的知识与技术,在巩固理论知道的同时提高动手和创新能力,为社会培养高素质的应用型人才。 作者:王蕊 单位:开滦高级技工学校 电子电气论文:电子电气实践教学对学生创新能力的培养 摘要:在现在的教育过程中,教学的方式主要包括两种:理论教学和时间教学。现在高校中,工科院系的教学方式中实践教学占据了重要的地位,是培养高校学生创新能力的重要举措之一。电子电气实践教学主要是培养应用型的人才。本文主要是结合现如今有关电气电子教学的现状以及存在的问题进行分析,并且探讨加强学生创新能力培养的途径与方法。 关键词:电子电气;实践教学;创新能力;培养;实验 在进行高校学生电子电气实践性教学的过程中,实验教学是其最基本的方法之一,实验的目的就是为了能够让学生将所学的理论知识能够很好的运用起来,不断提高学生的动手能力以及相关的科学实验素质,提高学生创新能力的培养。目前对于高校来讲如何能够在实践教学环节不断完善教学体系,培养出满足社会发展的应用型人才是现如今的关键 一、电子电气实验教学的现状 随着社会的不断发展,经济科技的不断提升,社会对于应用型人才的需求逐渐增加,但是现在高校有关电子电气教学的现状还存在一些问题。 (一)传统的重视理论教学的教学模式 当前,很多高校还存在着传统的教学模式以及教学理念,重视理论性的教学而忽视了实践性的教学,在进行有关电子电气的教学过程中,往往是根据理论的辅助教学的手段,教学的内容主要是对课本上所学的知识来进行验证。实验课中,实验步骤以及内容都是根据老师来决定,学生进行实验的时候,往往是“复制”老师的动作,按部就班来进行实验来得到所谓的实验结果。在整个实验过程中,学生缺乏思考的环节,缺乏创新的环节,整个过程会让学生感觉到无聊,缺乏学习的主动性,学习的积极性不高。这种教学的方式对于学生创新能力的培养来讲是起不到作用的。 (二)教学内容单一,陈旧 高校老师在进行电子电气试验的授课过程中,跟每个学生所布置的实验内容是相同的,没有考虑到每个学生之间的差异。一些实验内容不能够充分调动动手能力强的学生的学习的积极性,对于一些动手能力比较弱的学生来讲实验的完成时十分困难的,严重影响学生的学习自信心。在很多的高校实验内容来讲,整个的实验内容是陈旧单一的,更新的速度比较慢,实验的性质大多都是验证性的实验,对于一些综合性的,创新性的实验比较少,有关的实验要求以及实验内容与市场需求严重过脱节。 (三)实验教师力量比较薄弱 在很多高校的教学力量分配中,理论课老师以及实验老师是分开的。理论老师一般很少进实验室,实验课主要由实验老师来教授,在一定程度上,造成了理论教学与实践教学的脱节。并且在实验课老师中,年轻的教师占据的比例比较多,经验不足。 二、电气电子实践教学改革的方向 基于现如今高校有关教学的现状以及社会所需要的人才的发展情况而言,对于电子电气实践教学的改革是刻不容缓的。 (一)改变传统的教学体系 对于高校电子电气专业在进行教学体系的改革中,必须要以加强学生自主学习能力,实践创新能力为目标。具体的改革内容包括将实验课程分为两部分:课内实验和课外实验,实验由不同的模块构成。在进行课内实验的时候,课内实验主要是包括基础性的实验,创新性的实验以及综合性的实验;课外的实验包括自主选择实验项目以及科研项目两种。在整个的实验内容中,必须要涵盖电力,电子,仿真以及控制等相关的技术,满足市场对于人才的需求。在培养学生的基本实验技能的基础上,需要不断的激发学生的兴趣,鼓励学生自主的寻求实验课题,不仅给学生相对自由的实验环境,还要鼓励学生有相对自由的实验思想。在教学的过程中,要循序渐进,难度逐渐增加,不断提高学生的动手能力以及实践创新能力。 (二)改变教学方法 1、授课式教学。这种教学方式主要是针对一些基础实验进行的,实验的目的是为了培养学生基本的实验技能以及实验分析方法。在进行授课的过程中,学生主要是根据老师讲解的实验原理与实验步骤来进行,学生按照实验内容自主进行连线,调试知道能够自主账务整个实验原理以及实验分析方法。在实验的过程中,遇到不懂的问题需要老师来进行分析。通过这些基础的实验,主要是培养学生及本地实验技能。2、引导式教学。现如今,灌输式的教学模式已经不能满足时展的需求,互动引导式的教学模式已经成为了教学改革发展的趋势。老师在进行实验教学的过程中,可以先向学生下达实验任务,然后引导式的帮助学生思考如何进行实验框架的搭建,积极鼓励学生小组之间对同一问题的讨论、,在讨论中寻找最合适的实验方法。在这过程中,鼓励学生自主思考,不断去尝试不一样的想法,不断的培养学生的动手能力以及创新能力。 (三)鼓励学生参加学科竞赛 在高校中,有很多参加电子设计大赛,智能车设计奥赛的机会,这些大赛的实行是为了不断的提高学校的素质教育,培养大学生的实践创新能力与基本能力。参加这些大赛,不仅仅有助于学生工程实践能力的培养,而且有助于学生对于实际问题解决的能力。鼓励学生参加这些学科竞赛,可以培养学生的科研创新技能和创造性的精神。 (四)提高实验教师的教学技能 高素质的教学力量对于学生素质的提高起着重要的作用,是保证整个教学质量的挂件,打破理论教师与实验教师的界限,理论教师可以与实验教师一起来进行学生实验的教学。相关的实验老师需要不断的学习,了解新技术,新方法,不断的提高自身的业务能力。 三、小结 随着社会的不断发展与进步,社会对于应用型人才的需求不断的增加,现如今高校对于应用型人才的培养还存在一定的缺陷。本文主要就现如今高校对于电气电子实验教学中存在的缺陷以及以后的发展方向做简要介绍,以培养有创新能力的人才,希望读者对其有简单的了解。 作者:汪科 单位:湖南铁道职业技术学院牵引与动力学 电子电气论文:资源管理下的电子电气设备处理研究 【摘要】随着初期的殖民掠夺与工业革命浪潮在后发国家的发展,世界资源能源遭到了极大、极快速的开发与利用;一方面各个国家面对这种生存危机与困局正在开发新能源,另一方面,也从资源管理的角度,发明了诸多关于废旧资源的加收利用,以及无害化处理。以下就针对日益增多的废旧电子电气设备的资源管理及回收处理等问题展开具体讨论。 【关键词】资源管理;电子电气;设备处理;探析 自20世纪后半叶以来大力发展电子电气技术以来,因其研发速度与产品转化率越来越高,在更新换代的模式驱动之下,产生了数量庞大的WEEE-废弃电子电气设备,通常也称为电子垃圾,它是自城市化、工业产业发展以来,除生活垃圾、工业垃圾之后的最大污染源,既给自然环境造成了极大的污染,也因其毒害作用给人类的生存、生活带来了较大的影响与威胁。因此,近来来基于生态保护、环境改善的可持续发展的战略中提出了关于资源管理的新思维,希望借助这种回收利用方法实现对它的有效管理与处理。 一、电子电气设备特征 从资源管理的角度分析电子电气设备的基本特征,需要抓住其中的“废旧”属性,然后,按照种类、数量进行分析。以我国的环保局相关规定电子电气设备可以分为十大类。比如,在家电方面,就包括大型、小型两种;而在设备方面,则包括远程通讯设备、用户设备、电子信息技术设备、休闲运动设备;工具层面的电子电气工具、监视或控制工具工具玩具,医用设备装置以及电子玩具等。大类下设的小类也因其产品型号、体积、结构、功能、材料、元器件等不同而存有诸多差别。因此,从这种基本的分类分析,要实现对废旧电子电气设备的资源管理在很大程度上会带有相应的困难。从其主要特征分析,资源性、污染性并存。比如,以电脑、电视、电冰箱、洗衣机、空调等废弃物材料组成为例,其中既包括金属、塑料橡胶,也含有玻璃、气体,加上配套安装应用还涉及到纸类、布类、砂土以及其它材料等。而且目前运用罗多的电路板、显示器、灯管、电池等也因其存在诸多危害性金属因素,如铅、汞、砷、铬等会引起多样化污染。 二、处理现状 以当前的处理为现状观察,发达国家优于发展中国家。比如,在德国就根据小型工业、大中型工业设置了诸多加收处理公司,针对线路板、电池、显示器、机壳、电线等废旧电子电气进行人工智能方面的自动识别、拆分、熔炼等,由此也产生了以废旧垃圾处理为经济收益的相关产业。再如,日本在这个方面就以其《家用电器收回法》令其在电子电气方面针对废旧设备的处理率达到了80%到90%;从其采用的方法分析,包括对制造商进行勒令回收,对消费者进行废物投放管理,同时开发了针对WEEE的处理技术及工艺,有效的在投资后获得了收益。与此类电子电气工业发展程度相对较高的国家相比,中国在WEEE的资源管理方面相对较弱,其原因既有管理方面的不足、不重视,也存在技术瓶颈与环保问题较为严重的事实。现行的处理方法中基本上以个体有偿回收为主;其中包括人工拆解、低水平处理这种初级实践。而且,既使居住者能够提前做好分类,一旦投入到垃圾回收站,也会产生进一步的混合,从而造成分类的无效性。从主要的回收利用材料分析,以金属类回收较多,如铜、铁、铝、塑料等;但在毒害大、价值低的WEEE类型中,往往以丢弃、焚烧、酸浸处理居多。但是经过多年的初级发展,当前的中国在沿海一些国家,如广东、浙江等大省出现了一些大型WEEE回收处理中心,分布也越来越趋于合理化,而且聚烯烃的热解油化技术目前已经赢得了较好的市场反响;因此从未来的发展与公共卫生管理分析,其从回收处理到获得经济效益依然需要付出较多的努力。 三、关键技术 公民在环保方面的意识提升与自主性的环保分类与习惯养成属于一个系统工程,需要较长时间才能获得完善;但由于中国发展速度快、使用电子电气设备数量大,产生的垃圾较多;因此当务之急是面对WEEE在关键技术方面做一些努力。比如,在拆卸技术方面,首先要考虑到废旧电子电气设备的基本特征,并依此为据进行拆卸手段的选择;如根据连接方式、拆卸手段、拆卸对象就可以针对性的解决主要部件的拆卸问题。具体如在焊接连接方式中,就可以采用机械力切割手段,针对金属外壳、密封件等实施拆卸;而在粘接连接方式中,就可以借助化学方法或机械力对不同类型的标签、涂层加以处理;若是铅锡焊接宜通过机械力、加热,实现电子元件、电线之类材料的拆卸处理;至于焊接或插头、铆接等,则可以运用相适用的加热、剪割、机械力、切割等手段,完成设备外壳、电子元件及电线之类的拆卸等。再如,针对塑料材料、有毒金属则应该从回收处理、分离技术层面进行实践。以塑料材料回收为例,可以在拆卸的基础上,对其中占据30%左右的塑料材料进行种类细分,然后再利用填埋、焚烧、简单物再生等回收利用技术加以处理。但对于含有卤素阻燃剂、溴系阻燃剂依然缺少较有效的技术处理方法,因而建议这个方面加大研究力度;至于有害、有毒金属的分离处理要求做到无害化;由于常规的利益取向往往很难达到目标,建议借鉴德国ACCUREC集团的真空熔炼技术处理方法,并加强热化学处理方面的研究,以此提高分离回收率与经济效益。 四、结束语 面对日益严重的资源能源匮乏,以及人口数量的急剧增长,人类有有义务为其自身发展所产生的恶果而承担相应的责任。根据联合国在几届可持续发展大会上的报告可以了解到电子电气设备作为一种废弃垃圾产生了极大的生态破坏,因而面对当前的处境,既需要对这类垃圾的特点进行分析,也需要根据其中的材料组成、污染程度、危害等级等制定与之相匹配、相适应的处理方法,如拆分、分类、分离、回收利用、深度掩埋处理等。需要注意的是当前的废弃电子电气设备处理需要采取综合方法,从管理、垃圾分类、技术处理多个方面开展。因此建议制定一项符合公共卫生章程的综合型资源管理方案。 作者:吴浩湧 蒋其跃 陈冯进 单位:深圳远征技术有限公司 电子电气论文:废旧电子电气设备无害化技术分析 摘要:电子电气设备的飞速发展带动了世界信息化的进步,而且现在生活中处处是电子产品的身影,已经成为人们生活及工作中不可缺少的一部分。但是,在电子电气快速发展的同时也显现出了许多弊端,反过来给社会及人民带来不利的影响。经过电子电气设备长时间对人们生活的影响之下,越来越多的人开始意识到电子电气设备回收处理的重要性和必要性。所以为了减少其对环境和人们生活的侵害,各国开始了废旧电子设备的回收和重新利用的技术研究。本文通过废旧电子电气设备的现状,介绍几种处理技术,希望对废旧电子电气设备资源化及无害化起到一定作用。 【关键词】电子电气设备;现状;技术 随着电子电气设备已成为人们生活的必需品,所以随之产生了电子设备的对我们赖以生存的环境造成了极大的损害。而且大多数废旧电子电气设备中都含有很多危害严重的物质,给环境及社会生活造成相当不利的影响。所以,为了使废旧电子电气设备能够更加资源化与无害化,各国已加大对废旧电子资源的回收再利用技术的研发力度。本文通过提出一些废旧电子设备资源化及无害化技术,希望为改变其不利影响出一份力。 1我国现阶段废旧电子电气设备处理现状 由于电子电气产品更新速度太快,加上其使用寿命一般都不长,所以每年都会有大量的电子电气设备被淘汰,而且处理起来非常麻烦,所以造成了现在我国电子电气设备的处理现状。首先,电子产品的焚烧和填埋。因为现在电子电气设备都占用一定的空间,所以很多时候就通过焚烧和填埋的方式来减少废旧电器占用的空间。但是这种处理方法会使电子设备中所含的大量有害物质都排放出来,这样会给人们的生活带来严重的危害。比如电子设备中的有害物质污染地表土壤和水源等等都是直接威胁人们的身体安全和健康。同时电子设备的焚烧会产生很多含有有毒物质的烟尘,给环境造成严重的破坏。其次,是国家对废旧电子电气设备处理的法律制度不健全。现行的相关法律条例及国家政策对电子设备处理的管理并不专业,无法达到资源化和无害化的处理标准。加上现在使用的处理方法和技术并不规范,所以还是减少不了对环境和社会生活的不利危害。 2废旧电子电气设备资源化与无害化处理技术 2.1废旧设备的集中拆卸分类技术 大多数的电子产品都是按照产品种类型号进行批量生产的,所以拆卸起来并不麻烦。电子电气设备的拆卸和分类对其以后的资源化和无害化处理尤为重要,为随后的处理阶段顺利进行奠定了良好的基础。但是电子电气产品更新速度过快,所以其种类众多,而且有的产品结构在设计时并没有留下拆卸的余地。所以就需要将各地产生的废旧电子设备集中统一起来。通过使用通用多用途的工具对废旧电子产品进行拆卸和分类。这样可以大大的减少中间所消耗的人力和物力,灵活的使用不同种类电子废品的拆卸方法,提高废旧电子电气设备的规模化和资源化的拆卸分类效率。 2.2废旧设备回收再利用技术 在电子电气设备生产中,塑料的使用量是非常巨大的。一般电子产品的外壳、屏幕,装饰等等都是使用的塑料材料构成的。所以现在的热解反应技术应运而生,既避免了通过填埋和焚烧等方式造成的环境污染,也大大提高了热解反应之后材料的利用价值。真空热解技术现已在废旧的轮胎等橡胶类产品中应用起来。真空热解技术不仅可以降低反应过程中的温度,减少一些有害物质的产生而且在真空状态下操作不会收到外界气体的干扰,所以使其处理起来更加容易。在真空热解技术下的塑料回收物品可以分解生成高利用价值的材料,整个过程操作简单,产物清洁,极大的改善了废旧电子电气设备再利用过程中也产生污染的缺陷。 2.3废旧设备中有毒成分的剥离技术 在电子电气设备的内部材料使用中,通常采用的是各种金属材料。比如一些电路板、二极管和电池等等,都是使用了对环境危害极大的金属材料。而在这些材料回收再利用的过程中很难将其中的有毒物质剥离出来,而且一般的冶炼方法很容易使有毒物质的外泄对环境造成更严重的污染。所以采用真空熔炼技术来处理这些废旧电子电气设备就发挥着重要的作用。在真空条件下,根据不同的温度可以剥离不用的金属有害物质,还不会对外界环境造成污染。 3结论 在面对当今电子电气设备更新换代频繁,废旧电子设备数量剧增的形势下,通过利用行之有效的处理技术对废旧电子设备的回收再利用就显得尤为重要了。所以在严峻的形势下,更要加快技术创新的节奏以减少废旧电子设备给环境和人民社会生活带来的影响。然而这并不是朝夕可以完成的任务,同时还需要多方的支持。国家需要根据具体的废旧资源再利用的一系列完善的政策来保证废旧电子电气设备处理的顺利进行。另外电子生产企业放缓更新换代频率,广大消费者改变和控制自己的消费观念,减少电子废弃物的产生。这样才能实现我国电子电气设备的资源化和无害化进程,减少环境污染,保障人民生活。 作者:刘彬 电子电气论文:航空电子电气设备架的设计 摘要:随着社会的快速发展,在民用航空电子设备架中,设备的安装和设计是十分重要的。在具体工作中,需要对电子信息系统和电气设备进行糅合设计,同时,还要提升设备安装的精密度。这样做,就能全方位提高电子设备运行的可靠性。简要分析了设备安装在民用航空电子电气设备架中的设计,以期为日后的相关工作提供参考。 关键词:设备安装;民用航空;电气设备架;冷却系统 民用航空电子电气设备架的科学设计十分关键,它关系到航机的出行安全。在现在的电气设备架中,通常会采用多功能的设计方式完善其电气设备。同时,在电子系统的设计上,要保证其实用性和可靠性。而设备安装设计能够优化其性能,所以,在设备安装设计中,全面分析电子电气设备架是十分关键的。 1设备安装的主要技术要求 1.1维护可达性在早期的机载电子设备的设计阶段,要考虑设备维护初期的可达性。在安装了设备后,更容易更换,且容易接近。在安装的过程中,要有明确的标识,保证设备的外形尺寸、电气连接等各种相似的连接器不会轻易发生错误。对于设备架的各种设计,需要考虑为维修中可能用到的东西留出一定的空间,以便维护人员能够更换设备。因为在与设备相连接的各线束的连接点都有可能会发生故障,比如分里面上的转接插头和设备后部安装的插头。对于设备的安装设计,要想在排除故障时方便各连接点之间的相互接近,就要充分考虑电气各连接部分的内容,以实现可达性。1.2设备的电气连接设备中插头和线束的安装都被包含在设备的电气连接中。设备的安装、拆卸和插入的感应能力、连接器、接触器、电缆的连接关系和设备附件的安装要求等都是设备安装过程中必须考虑的问题。对于插头的安装位置,在安装线束时,需要考虑电缆的可维护性、设备的各项搭接的要求、维护工具的相关的使用标准等。1.3设备的冷却要求电子设备在温度过高的情况下,短时间内超过所规定的极限时会完全失效。所以,对于电子的安装问题,要考虑到电子设备的冷却要求。对于电子设备来说,强迫风冷是比较常用的冷却方式,通过气流将设备中的热量由下而上的转移至周围环境中,最后由周围的环境将热量吸走。一般情况下,单独冷却每个设备比在一个规定的环境中为所有的设备设计冷却系统要难得多。1.4振动和冲击考虑当机载电子设备处于工作状态时,在设备或架子没有被破坏的情况下,安装托架、设备层架、设备架等能够抵御各种冲击和振动。飞机与设备在连接中的冲击和振动位于设备的后部与底部以及设备连接处的前端紧固装置上。当设备加速运行时,会受到一个对于设备的反作用力,这样才能保持设备的平衡。一般情况下,设备架不是作为一个机身结构的放大器存在的,而是一个传递振动荷载的衰减装置。 2航空电子中电气设备架的设计 安装设备时使用的设备架用于将某些机械电子设备安装在飞机的相应特定位置上。一般情况下,装配设备的平台可用于设备架的设计,对于设备和设备中相关的机上线束,飞机上其他设备的连接平台和设备的冷却系统都可在这一平台上操作。设备架所占空间可以直接影响设备架的设计,设备的结构设计与相关的安装要求也可作为影响因素。设备架应设计为易接近、开放式的结构,使航空公司能比较方便地维修、维护架子上的设备,比如环境控制装置、机械部件、电连接器、线束和电缆等。在设计架子时,也要考虑维修过程中可能使用到的各种工具,进而为设备后部电连接器的维护、拆卸留有足够的空间。2.1设备架层架设计为了满足顾客的需求,可在所有设备中安装可容纳的基本构型,增加设备架的层架空间设备。通常情况下,应预留20%~30%的空间。因此,在设计各个夹层时,要按照设备架的超负荷状态来设计。当各类承受件的强度达到设备的全负荷状态时,将设备舱调至最大的向下加速度加载,不会出现变形的情况。架层中最远处的最大弯曲度不会干涉安装设备的下层。安装在设备质量之上的20%预留空间的状态是全负荷状态。同样,设备中的各类电连接器的安装空间位置都应该被考虑到。根据电连接器的形态来判定线束的长度,估算线束的直径和弯曲半径等,线束所需的安装空间位置。一般情况下,电连接器中会有2种不同的安装办法,即架子后部的安装支撑板配合安装的方法、托架安装的导轨和方法。设备中冷却空气的装置系统为层架,冷却系统中管路数的设置位置也应在设计时被考虑进去。在各个层架中将孔打开,可以调节各个架层上设备的气流。一般情况下,各个托架上的设备都有相似的开孔。对于所有的开孔,一般情况下,都需用盖子将其盖住,在需要使用时将盖子去掉,调节设备的气流即可。2.2设备架的电搭接设计空调管路的电搭接要求与安装位置、设备架的设计有关。设备、设备架的结构之间都可在电搭接的基础上采取必要的导电性措施,保证飞机系统结构的电气湿度,避免发生电击、静电释放、雷击等危害。同时,采取相应的措施能够在一定程度上抑制电磁干扰,并提供适当的回路给电源系统。另外,在设计电搭架的过程中,为了保证飞行安全,通常会采用静电安装方式来设计。而且其电压也会采用安全电压,从而有效保障乘客的安全。在设计过程中,应当明确规划电路的走向和集成方式,从而实现相应的搭接设计效果。2.3设备的线束安装在安装飞机的机载电子设备系统时,线束的连接是比较重要的一项工作。在安装设备时,可从设备前部安装线束,也可从设备背部安装。这两种方法各有利弊,而从设备前部安装线束时,可能会出现以下3种情况:①正面安装时,插头会承载设备在震动过程中产生的所有负载,可能会出现不可预料的后果;②虽然机场人员可以很方便地维护插头和电缆,但是,插头和电缆很容易被损坏,给同轴电缆的维护工作增加了难度,在一定程度上增加了工作人员的工作量;③电缆安装在设备的前部,不利于电缆的固定和绑扎。 3结束语 设备安装设计在民用航空电子电气设备架中的分析十分关键,它能够使航机的运行更加可靠。在设计过程中,要结合实际情况,分析其设备的特性,让设备的安装技术更加成熟。同时,还要不断完善架层设计和电搭接设计。最后,要科学、合理地安装线束,让航空电子电气设备架中设备安装设计达到理想的设计效果。 作者:姚尧 单位:中国民航飞行学院广汉分院 电子电气论文:电子技术对电气工程的应用 摘要:当今社会,伴随着科学技术的不断提高,我国全面进入到了信息化的时代,这样使得了越来越多的智能技术出现在了我们日常的工作和生活中,给我们的工作和生活带来了极大的便利。对电气工程来说,电子技术的应用不仅给人们带来了极大的便利,同时也促进了电气工程更好的发展。因此,对其应用进行相应的研究具有非常重要的现实意义。 【关键词】电子技术;电气工程;应用 对于建筑工程来说,确保电气工程的施工以及运行质量是非常重要的,因为电气工程的运行质量直接影响着整个建筑工程的质量,只有这好了这方面的工作,才能使建筑工程具有更高的质量保证。而电子技术的应用,在很大程度上提高了电气工程的运行效率和运行质量,因此值得进一步推广和研究。 1电子技术的应用优势 1.1能够实现全天候全方位监控 对于比较大型的建筑工程来说,它虽然建筑功能非常的丰富,但是其内部结构也非常的复杂,作为其组成部分的电气系统,也具有复杂性的特点,并且随着时代的发展复杂程度还在不断增加,从而就促使了安全事故的发生,也造成工作人员没有办法对故障问题进行排除,进而造成管理质量大大降低。针对这种情况,运用电子技术能够很好的解决问题,因为这一技术的运用能够对整个建筑工程进行有效监控,这样既保证了信息的准确性、时效性,也可以将控制机下达的指令传输到子系统中,以保证电气工程更好的运行。 1.2能及时有效控制输出指令 电子技术的运用,还能对建筑电气工程的输出指令进行有效的控制,以防出现指令输出错误的现象出现,进而有效的保证电气工程更加高效的运行。不过在开始设计建筑的时候,要对整体性功能进行充分考虑,并且尽量将智能化理念与设计相结合。 1.3能实现无人化操控 以前在对电气工程进行控制的时候,需要经过人工操作来进行,这样往往会因为人为方面的因素造成一些不必要的事故发生。而电子技术的运用,能够对电气工程实行无人化的控制,并且能够对影响电气工程运行质量的各方面因素进行准确度的控制,进而确保电气设备的稳定运行。 2电子技术在建筑电气工程中的应用 2.1自动化控制 电子技术的应用,是为了给人们提供更加便利的生活,因此将电子技术应用到电气工程中,就一定要实现自动化控制的目的。而要想实现这一目的,就必须要对电气工程中的各种设备进行精准的定位,目前的电子技术中一般都是采用GPS技术来进行定位的。之后,需要将这些定位采集到的信息传递给对应的控制计算机,从而使得各个部门之间对采集到的信息进行更好的分享,一般所采用的传递方法是通过利用传感技术来实现的。最后,当控制计算机接收到相应的信息之后,会对采集的数据进行有效的对比分析,同时作为管理人员应该将分析的结果与工程开始设置的系统数据进行对比分析,随后将运行的实际数据进行自动化控制。 2.2诊断机器设备故障 电气设施具有鲜明的特征,即复杂性、不确定性以及非线性,应用电子技术,能够有效提升故障诊断准确率。但是,当电气自动化运行时,电气设备会有一定的故障产生,如处理不当,也会引发其他故障,由此,不应该只依靠电子技术支持设备运行,还应该合理应用人工智能技术,以便在机器设备出现故障时,能够及时进行检查维修,保证电气自动化的正常运行。例如,借助电子技术能够有效分析变压器渗漏气体,并及时找到变压器故障位置的大致范围,再利用智能化技术做好详细检测,将检查的范围缩至最小,加快故障诊断。此外,在对电动机以及发电机故障检修时,利用电子技术与人工智能相结合的方式,能够使故障诊断准确率得到大幅度提升。 2.3实现无功补偿 (1)要想更好的实现无功补偿,需要在选择相应的设备时,根据实际情况来选择最为合适的无功补偿设备。例如,在进行无功补偿的时候,如果是运用电容器设备来完成,不仅首先需要弄清楚电网中的电压容量,同时还需要清楚地知道其实际的负荷,这样才能确保所选择出来的电容器的电容量最佳(2)在进行无功补偿的时候,一般有两种补偿方式以供选择:第一种补偿方式是进行动态的补偿,这种补偿方式主要是针对电网负荷较大的情况来实现补偿的。还有一种补偿方式叫做静态补偿,这种补偿方式是针对电网负荷较小的情况来实施补偿的。具体选择哪种补偿方式,需要相应的技术人员根据实际情况来确定。(3)要想使无功补偿的补偿效果更好,还需要选择合适的投切方法。经过相应的研究表明,最为合适的投切方法就是模糊投切法,这种方法不仅安装非常的方便,而且补偿效果也非常的好。 2.4电气设备优化设计 为了使建筑电气工程能够更好地运行,往往还需要对相应的电气设备进行优化设计。运用智能化技术,能够使得电气设备的优化设计工作做得更好,其应用优势主要有以下几点:(1)在对电气设备进行优化设计的时候,电子技术的第一个应用优势就是智能化算法,不仅能够使得相应的计算工作更加便捷,同时还能有效的保证计算结果的准确性。这是计算方法主要通过总结出达尔文的生物进化原理来实现的。在实际的应用和计算中,可以运用该规律进行搜索,并且对这种系统存在的问题进行改进和优化。(2)电子技术专家系统能够检测出电气设备中存在的隐患和缺陷,采用科学的方法对其进行论证分析,尽可能的保证该系统能正常稳定的运行。运用电子技术,能够将电子技术和智能专家系统进行有效的结合,并且将两种方法的优势进行相互补充,从而促使电气设备能够得到很好的优化。 3结束语 综上所述,在电气工程运行的过程中,对电子技术进行合理地利用具有非常大的意义。不过随着时代的不断发展,要想使电子技术永远保持相应的先进性,需要相关人员在今后的工作中多对其进行研究和创新,从而使其能够更好地为建筑电气工程运行服务,推动我国电气行业更好的发展。 作者:翟玉明 电子电气论文:机械电子设备中电气干扰的措施 1电气干扰产生原因及其传播途径 1.1电源干扰和电磁干扰 机械电子设备在应用过程中,受到的干扰主要有电源和电磁干扰两种。电源干扰的种类有很多,变化性也较强。电源干扰从干扰原理上进行区分,可分为共模干扰和差模干扰两种。共模干扰是指由于干扰电压在信号线和信号地线上的幅度相同,导致干扰电流在导线与参考物体中构成的回路中流动,给机械电子设备带来的干扰。差模干扰则是指干扰电压存在与信号线及信号地线之间,并形成干扰电流回路,对机械电子设备带来的干扰。电源干扰会导致机械电子设备产生较大的运行波动,影响机械电子设备的精度和运行稳定性。电磁干扰是指由于电磁辐射干扰电缆信号,并降低信号完好性的电子噪音干扰。电磁干扰是机械电子设备应用中面临的常见干扰源。电磁干扰会以传导和辐射两种形式对电子设备产生影响,而在这两种干扰形式中,辐射又是最为常见的干扰模式。在进行机械电子设备的设计和安装使用中,必须要对电磁干扰进行预防,避免电磁干扰给设备运营带来影响[1]。 1.2干扰的传播途径 电源干扰是由于电压产生电流干扰机械设备的运行,因此其传播是需要通过导线进行的。由于电源干扰发电压较小,因此电源干扰会随着导线的延长而逐渐减小。但是,电源干扰发生过程中由于电流具有波动性,由于电磁感应原理,会对周围的空间产生一定的波动性电磁干扰,这种电磁干扰也会影响机械电子设备的稳定性。电磁干扰的传播途径主要有导线传播与空间场传播两种。在机械电子设备使用中,经常会处于电磁干扰场中。干扰信号会以波的形式在设备空间内传播,因此空间场传播是电磁干扰的主要传播途径。 2排除电气干扰的措施 2.1滤波器抗干扰 在受电源干扰严重的机械电子设备使用中,一般会在电源端安装滤波器,减弱电源干扰对机械电子设备运行稳定性的影响。滤波器是一种由电容、电感和电阻组成的滤波电路,使用滤波器可以有效的滤除电源线中的某频率的干扰信号,从而保证电源信号的稳定性,降低电源对机械电子设备的电气干扰。 2.2电气隔离抗干扰 导线是电源和电磁干扰的主要传播途径,在以电源线、信号线、控制线对机械电子设备的干扰影响了机械电子设备的平稳运营时,可以采用电气隔离的方式,将电子设备的导线与设备进行隔离,避免电气干扰对机械电子设备运行稳定性的影响。一般在应用电气隔离抗干扰时用到的主要设备有脉冲变压器或光电器件,对于模拟输入信号干扰的隔离则可使用隔离放大器对主、回路信号进行处理。 2.3屏蔽抗干扰 屏蔽抗干扰是抗电磁干扰的重要方法,屏蔽抗干扰就是在机械电子设备周围设计一个全封闭壳体,限制设备的电磁能力对周围设备的干扰,同时防止外界的干扰对壳体内部的机电设备运行稳定性影响。由于电子设备在生产生活中的广泛应用,目前屏蔽抗干扰已经成为对抗电磁干扰的常用方法。随着不同干扰环境对屏蔽抗干扰的需要,这种抗干扰的方法还发展出许多不同的抗干扰措施。例如静电屏蔽、双层屏蔽、编制屏蔽、金属隔网屏蔽等。屏蔽抗干扰能够有效的排除各种电磁干扰,对低频磁场干扰的排除效果尤为显著。为了能够将干扰信号控制在磁阻相当小的屏蔽体内,可以使用高导磁材料对干扰信号进行屏蔽。在抗干扰工程中,高导磁材料通常会被用来制作复合屏蔽电缆,这种复合屏蔽电缆通常包含3层:最里层是铜质电磁屏蔽层,内层是磁导率高的铁磁材料,最外层则是高饱和低磁导率的铁磁材料。这样一来,干扰信号就会被一层一层地消耗掉,最终能够传输到设备的干扰磁场就十分微弱了[2]。 2.4接地抗干扰 有效的接地是保证机械电子设备工作稳定性和设备安全的重要因素,接地抗干扰不仅能够有效的避免电源干扰给机械电子设备带来的影响,还能够避免偶发电压冲击给机电设备带来的冲击危害。接地抗干扰系统包含系统第、屏蔽地、交流地和保护地等,如果接地系统比较混乱,不仅会影响设备的正常运行,还会威胁到机械电子设备的安全。机械电子设备的地线一般应包含3条不同种类,其中一条用于连接机壳,它应该与交流电源的地线相连接;一条用于与电动机及继电器等设备相连,它又叫做噪声地线;第三条用于与信号设备和数字接收器相连接,它也被叫做信号地线。在机械电子设备使用交流电源为供电电源的情况下,为了避免由于公共地线电位不均而产生干扰源,应该将保护地线与电源地线进行连接。 3结语 21世纪以来,人类已经步入信息化社会,在信息化社会中,机械电子设备的使用尤其普遍。为了保证机械电子设备的运行稳定性,在使用机械电子设备时,一定选择合理有效的措施排除机械电子设备受电气干扰的影响。在选择机械电子设备抗干扰措施时,要根据现场机械电子设备受到干扰的类型和特点进行合理选择,并采用多种抗干扰措施相结合的方式,将机械电子设备所受到的干扰降到最低,保证机械电子设备能够为社会的发展和进步做出更大的贡献。 作者:王铭宇 单位:成都七中2013级5班 电子电气论文:船舶电子电气工程实践教学 1现有船舶电子电气工程专业实践教学中存在的问题 1.1实践教学应试性强,实践教学课程设置不到位 尽管目前大多数航海类高校都能认识到实践教学对船舶电子电气员船上工作的重要性,并在制定教学计划时明显增加一些实践教学课程的课时,但是很多实践课程是虚设的。在船舶电子电气工程专业实践教学课程的安排上很多院校存在着侧重理论知识、实践内容的训练方面薄弱,侧重固定的评估考试题卡、缺乏对学生实践能力的培养;缺乏培养学生实际操作能力和应用知识分析故障、排除故障能力的系统规划。加之马尼拉修正案要求船舶上强制增设船舶电子电气员岗位,很多航海类院校需要根据公约对船舶电子电气员岗位培养的要求改变实践教学课程设置,实践教学内容被进一步被动改变,很多实践教学课程和环节无法做到和船上实际情况相符。这些原因不可避免地导致了学生的专业理论与海事局评估实训要求脱节,学生的创新意识与分析解决实际故障能力不强[2]。 1.2实践教学的方法和手段落后,学生实践能力的培养欠缺 目前国内的船舶电子电气工程专业的实践教学中,普遍的做法是,在实训授课中,教师首先会把与实训题卡相关的理论知识讲给大家,以此来做铺垫,然后授课教师会将题卡的内容教授给学生,再给大家实际操作进行演示,最后把完成题卡需要注意的问题、评估考点,甚至包括每一评估题卡评估考官可能提问的问题都讲授给学生。这种情况下,学生在进行实际操作时,完全是在教师指定的情况下,机械地完成题卡内容,学生缺少或者说根本不需要主动积极的思考。然而评估考试时一旦考官提出与题卡相关但教师上课并没有涉及的问题时,学生就会不知所措,其结果只能是学生的独立思考性被日渐消蚀,动手能力较差。 1.3主管机关对电子电气员评估体系建设不完善,教学难度大 从海事局电子电气员评估体系来看,很多评估项目不注重营造实训创新的环境,没有制定新的针对性强的实训教学考核办法和考核标准。而航海类院校现在采用的评估体系,是一种以评估成绩合格认定为满足岗位适任要求为主的人才培养考核评价体系。 2船舶电子电气工程专业实践教学的几点建议 2.1借鉴电子电气员IMO示范课程完善实践课程中的薄弱环节 IMO示范课程实训部分更侧重电气控制、电子技术的应用与修理,对通信导航技术在实训中对设备的维护修理提了要求,而实训大纲中对通信导航系统的要求偏高偏多。IMO的规定与实际船公司对电子电气员的要求更贴近一些。传统实训方式下电子电气员所掌握的实际解决故障能力已经难以满足航运企业对电子电气员的要求,因此了解当前航运企业对电子电气员的具体技能要求并针对要求更改实训内容是电子电气员实践教学的重要部分。适当修改实训大纲,加强电子电气、电力电子、船舶电站、甲板电控设备的实训、船舶计算机及其网络等的教学和培训,适当减少通信导航设备的课程。加强中压电力系统和电气设备的维护和修理,适当调整通讯导航的原理实训,使之更侧重维修与保养操作。 2.2合理规划认识性实习,提高学生对专业课程的总体把握 认识实习是实践教学计划重要部分,它是培养学生学习兴趣,明确学习目的的重要实践教学环节,并为以后专业课学习拓展理论知识,增加感性认识。船舶电子电气工程专业认识性实习应主要了解船舶总体结构、各主要电气设备和系统及相互间的关系,这就需要安排学生到实船上进行认识实习,所以建立稳定的实习基地是保证认识实习教学效果的首要任务。认识性实习前应该根据实纲编制实习任务书,使学生了解需要重点进行的一些基本电气设备维修和设备操作技能训练内容,提高学生的认识实习兴趣,并布置学生每天写实习日记,最后完成认识实习报告,通过实操训练了解作为一个电子电气员在船上大致应该做什么、怎样做,这样才能为进一步的专业知识学习与实践能力提高指明方向[3]。 2.3划分实操训练功能模块,采取项目化模拟情景教学 根据学生认知的规律和船舶轮机模拟器及驾驶台模拟器的组成特点,将课程内容划分为若干与主干专业课程相关的功能模块,如主机工作站、辅机工作站、船舶电站、架机联系与集中报警工作站、通讯导航工作站等训练模块。学生通过对每个模块的训练,对比模块之间的差别与联系,提高对该模块所涉及的基本理论知识的理解和学习进而提高学生实践能力。在实训授课过程中,将实训题卡进行“项目化”教学,进行情景模拟,使实训更真实。如在船舶电站模块的实训中,通过设置“自动电站的手动操作”和“常规电站发电柴油机机械故障导致全船失电的应急处理”等具体项目现实工作情境的模拟训练。这种教学组织形式在教学过程中每个“项目”是由小组通过分工协作来共同实现,这就有助于培养学生团队协作的能力,提高学生的沟通协调能力,充分发挥学生责任感和主人翁精神的养成,有利于激发学生学习的主动性和创造性[4]。 总之,船舶电气专业的教育目标是培养出既符合《STCW公约马尼拉修正案》船舶电子电气员岗位能力的要求,又具备实践能力和创新能力的实用型人才。这不仅要重视硬件的实训室仪器设备的建设,还要兼顾到实训教学体系完善、实训教学方法更新和教师实践教学能力培训等工作。实践教学是一项长期、艰巨的工程,是综合系统化的工程,只有与理论教学协调发展,才能培养出高素质航运应用型人才。 作者:刘洋 王波 单位:山东交通学院海运学院 电子电气论文:汽车总装电子电气工艺设计模式 一、汽车总装电子电气的特点 现在汽车总装电子电气系统不仅能够满足零件的标准化,同时也满足一些配置的特殊化功能的需求。但是现在,这些已经不能够满足这个飞速发展的社会,已经对汽车总装方面的方案提出了一个新的标准。首先应该将电控单元硬件标准化,再者就是可以按照订单上的一些要求来进行现场软件植入,在这些软件植入之后,可以对电控单元之中的参数进行设置,以此来让每一辆车在配置上达到提样的标准。 二、对工艺设计模式上的开发 首先就是设备型的设计模式,这种模式是在与一些其他工业设备派和起来使用的,它是由工艺设计人员在工艺编程系统当中来完成的。这个设备是工业设备系统的一个辅助设备,它是一个接收主机信息,进而反应信息的一个设备。还有一个就是进化型工艺设计模式,这个模式主要是针对一些比较简单的工艺操作的,在这个模式中,工艺人员需要采取上面所说的辅助设备,来获取车辆的信息的,然后进行操作的。还有就是最后一个返修性工艺设计模式。这个模式针对的是电子电气返修工艺上,对电子电气故障的返修处理。 三、工艺流程上的设计开发 1、在整个车辆叫进行装配完成后,在电气系统第一次通电之后,要对车载系统电子电气进行初始化操作,只有在完成了初始化操作之后才能对车进行首次启动。在进行初始化操作的时候,要注意到几个方面,就是要注意一些对电控单元的一个激活,还有就是对防盗安全系统在进行初始化之后,要检查一下防盗安全系统是否处于一个激活状态,是否有效。 2、四轮定位仪和前束调整台,四轮定位仪是用来对汽车方向性检测调整的一种设备,如果车辆在高速行驶的时候,会减少轮胎的磨损,对车辆有一定的操控性。这个主要是检测前后车轮的一个前束和外倾,校正方向盘。前速调整台是对汽车前轮侧滑检测的一个保障,它是动态检测调整车辆前束的。对于有些车型上是配备了车胜电子稳定系统的。这要利用车辆的前束调整台在完成前束调整时的一个标准的几何领围状态。然后记录下这个零位值,以此来保证电子电气系统的稳定,在车载系统电子电气初始化操作没有完成前,因为这个系统还没有正常的运行,所一中间会出现一些错误,这些错误也会被记录下来。对于这些错误的信息,为了以后的检测的准确性,这些错误是要删除的。 3、电检是对车辆进行电子电气故障检查的一个重要工序,这道工序做得好坏,对车辆的质量来说,是一个非常重要的方面。所以对生产装好要出场的的车辆都要进行电检,不能遗漏任何一辆。在对硬件和电控单元检验室要保持其统一性,再者就是还要对点检结果进行一个总体上的分析,方便以后工作上的进一步改进。接下来的这一步就是车辆的入库了。因为车辆一旦入库之后,可能会长时间不用,这样就必须把车辆调到省电模式,对于这些比较简单的操作,采用的是简化型的工艺设计模式的方案。 4、最后一个就是电子电气的返修。车辆在生产中出现一些故障是很正常的,对于各个故障都要进行返修。返修是要利用一些诊断工具来进行故障处理的。在完成最后的装配工作之后,一定要对一些工序在电子电气上进行静态和动态的检查。如果有什么故障,立即进行返修。 四、结束语 综上所述,汽车总装电子电气工艺设计模式和流程的开发对我国汽车工业发展有着至关重要的作用,同时对我国经济的发展也有着决定性的作用。本文对汽车总装电子电气工艺设计模式和流程的开发进行了分析和研究,包括:汽车总装电子电气的特点,对工艺设计模式上的开发,工艺流程上的设计开发。笔者希望能够有更多的有志之士能够投身到这个课题的研究当中,望能够指出笔者在文中的不足之处,同时能够开发出更好的汽车总装电子电气工艺设计模式和流程,为我国的汽车工业做出一份应有的贡献。 作者:卢从娟 单位:重庆交通大学机电与汽车工程学院 电子电气论文:电气工程及电子技术的应用 1我国电气工程实训的现状和目标 电气工程训练的开展,对学生实践能力的提高是非常重要的,它可以培养学生的专业能力和实际应用能力,管理能力等。高等院校开展电气工程训练的主要目标是让学生通过实际的工程环境,让学生可以很好的掌握电气工程过程的基本要求和操作过程。安全用电常识,电工电子技术知识,实际操作技能是电气工程训练的基本内容。为了成为一名合格的工科生,应该拥有牢固的理论知识与实践技术,具备电气应用的实际技能与加工工艺。学院应该重视对学生电子电气方面的训练,这样才能满足学生在实际运用中需要的技能。 2电工电子技术在实践中的应用现状 由于社会经济的发展,电工电子技术在生活中得到更加广泛的应用,作为实用性很强的一门科目,电工电子技术的实践也是学院在课程设计中应该考虑的,保证学生在学习理论知识的同时,也使思维,观察,学习,探索能力等得到提升,为以后的就业打下基础。电工电子技术具有以下特性基础性,先进性,应用性等,这对电工电子技术的教学开展提出了几点要求,一是为电子电工类的学生学习这方面知识打下基础,二是,电工电子技术要求学生从实际出发,与理论相结合,培养学生的综合能力。三是课程内容和教学体系要与实际相结合,适应时代的发展。 3电工电子技术的实践方式和内容 3.1电工电子技术实践的内容 电工电子技术课程的主要内容是,一是电路基础知识与分析方式,主要是对直流电路,交流电路等的分析,二是电机和控制部分,主要是电磁学基础知识,变压器的工作原理等,三是电子技术部分,主要是模拟电子技术,数字电子技术。电工电子技术课程的内容是与方法能力,社会能力,专业能力一样重要。 3.2电工电子技术教学的三个层次 电工电子技术课程教学主要又三个层次的问题,一是对基础实训内容重要性的强调。基础实训是培养学生个性能力的重要条件。学生可以将抽象的理论知识用实践具体化,通过实践课程的锻炼提高学生自身的技能。二是加强对工程应用与设计的实践。技能的掌握是具有长期性,学生需要自主创新,将所学到的知识与实践能力想结合。摆脱传统的教学模式。三是要实施开放式教学方式。教师应该在教学的过程中,对学生进行鼓励,提倡共同合作,让学生可以真正的参与到电工电子实践中。 4电工电子技术实践课程体系的改革 (1)目的明确,实训的目的是实用性,使学生可以在以后的生活中熟练的运用所学到的知识,为了很好的达到教学目的,所以在学习的开始应该让学生了解并且明确自己的学习目的,这样学生才能很好的掌握所学的知识。(2)观念转变,课程体系要与实际情况相结合,传统的教学体系是不够完善的,这种教学体系主要是依据教材的理论知识框架开展的,虽然强调了知识体系的完整性和连续性,但是却不能突出重点,因此课程体系的改革是必要的,要转变观念,构建出与实际情况相符合的课程体系。 5电子电气工程的实践方法 电子电气工程实践可以分为以下四个部分,设计性实验、分析检测实验、综合实验、工艺操作性实践。其主要采用的教学模式是项目化,对每个项目的产品都要求具有通用和简单的特点,还应该具有直观性,可以将抽象的理论知识具象化,让学生可以很好的了解知识,掌握实践技能。 6电子电气工程实践的原则 (1)电子电气工程实践在进行课程安排时,主要应该包括现代电气电子工程技术的方方面面内容,要通过大量的综合性实践,提高学生的工程实践能力,使学生可以更好的掌握理论知识。(2)电子电气工程实践具有时代性,其内容,结构、功能都应该与时代的发展相结合,要与工业生产的实际需要结合,才能保证电子电气工程得到很好的开展。(3)电子工艺、电气装配实习等是训练的项目,实践项目的重点主要包括检测,控制、设计、制作、调试等,通过对这些综合性内容的训练,可以使学生的实践和创新能力得到提高。(4)电子电气工程实践应该建设成为一种学生可以参加科技活动的平台,为学生的课外活动和技能竞赛的开展提供条件。 7结语 目前的社会竞争压力非常大,综合性的、实践动手能力强的人是社会迫切需要的,在这里笔者对电气工程与电工电子技术应用的特点进行了分析,推广新颖的教学理念和完善的教学体系,旨在培养出满足国家电气电工类需要的综合性人才。 作者:闫曼 单位:重庆旅游职业学院
电力自动化论文:电力工程自动化系统建设探究 一、电力自动化技术概述 所谓电力自动化技术,即是在电力工程中融合现代的电子技术、网络通信技术及相关的信息处理技术,最终形成一个综合性的、自动化的管理系统。对于电力系统而言,通过自动化系统可以有效实现远程监控与管理,提高电力系统运行的稳定性与安全性。具体而言,电力工程自动化技术主要功能包括以下几个方面:首先,保证电力系统中相关设备运行的安全性及经济性,使其可以满足系统整体的技术要求;以设备的实际运行情况为依据,辅助操作人员完成系统的控制与协调;其次,自动化技术可以有效改善电力系统的安全性能,减少事故的发生与发展;而且自动化技术可以大大提升电力系统的运行效率,节约人力资源成本;最后,通过自动化系统可以实现对电力系统相关数据及参数的搜集、整理及分析,通过数据分析可以实时掌握系统的运行情况,发现问题可以及时采取措施,降低系统的安全事故发生率。 二、电力工程自动化安全系统的建设 具体而言,在进行电力工程自动化安全系统的建设过程中,需要注意以下几点: (一)设备选型 在电力工程运行过程中,继电保护装置对整个系统的安全运行起到决定性作用,因此在自动化系统建设过程中,要保证继电保护装置的质量与性能,选择技术成熟、设计完善且性能稳定的产品,保证自动化系统在硬件设计方面的稳定性与安全性。要基于系统整体的角度选择继电保护装置,遵循设计科学、配置合理的原则,实现继电保护、计量、测量、信号控制及远动等各项功能的科学配置,保证电力系统运行的稳定性。 (二)安装调试 在建设综合性自动化变电站过程中,继电保护所涉及到的设备十分广泛,他们作用不同,性能各异,比如测量表计、后台监控、直流系统及远动等,所以在安装调试继电保护装置过程中,要进一步明确继电保护与其它设备的责任界限,保证基础数据录入的准确性、及时性及详细性,提高继电保护装置与其它设备之间的协调性。虽然比较传统的电磁型保护,微机保护具备更加先进的功能,但是其可靠性及安全系数与其先进性是不成正比的。因为微机装置无论是抗干扰能力还是防潮性能,均相对较差,并且容易受到雷击侵扰,安装过程中要严格选择其工作环境及电源电压。所以采用微机保护时要注意,二次回路及网络线均要设置避雷器,要在控制室中安装空调以起到调节环境温度的作用;设备的直流电源要进行滤波及稳压处理等。安装过程中,继电保护与相关自动化设备的背板与压板、端子排及插头的接线要牢固,采取措施防止光缆或网络线受到外力的破坏。针对中一些关键的质量点要加大控制力度,比如gps系统的对时精度、伞站模拟量精度以及远动通道的质量等。在调试过程中难免会遇到运行设备无法停电的情况,此时可以采用技术手段加强安全保证,校验时可以采用模拟开关。 (三)工程的验收与投运 工程竣工后要对系统设备进行验收,要严格按照继电保护要求来进行,不仅要做常规的保护整组传动试验,而且还要进一步结合设备的具体特点验收设备的遥控、遥信、遥调及遥测操作功能,保证后续系统运行中的可靠性,并制定出科学的设备运行操作规程。比如在系统运行中,认真列出各个设备的管理要点,为后续的设备维护提供参考;此外,工程图纸、校验报告以及相关技术资料等,要及时上报对应的管理部门进行存档备查,做好电力工程系数建设数据的备份,为后续系统的运行、维护、改造、扩展提供技术参考。 三、电力工程自动化配网系统的建设 配电网自动化系统包括主站系统、子站系统以及终端子系统: (一)主站系统 配电网自动化主站系统又包括配电scada主站系统、配电故障诊断与恢复功能、配电管理dms等三个子系统。其中scada主站系统包括前置机服务器、scada服务器、mmi调度员工作站、报表工作站、da服务器以及gis服务器等几个部分。在整个主站系统中,配电故障诊断与恢复功能十分重要,其是配电网自动化系统投运后可以满足系统技术要求的必要条件,因此要对da功能进行联调测试,联调测试前要具备以下条件:完成主站置库且检查无误;主站与子站及ftu之间要保持正常的通讯;ftu在进行da测试时,要进行必要的遥测、遥控及遥信调试,以保证其功能处于正常状态;由于无故障区段恢复供电会影响到变电站出口断路器,所以也要对其做遥控测试;此外,da测试过程中,可以利用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方案启动配电自动化系统的da功能。dms的实现过程要遵循循序渐进的原则,可以借鉴输电网自动化系统的成功经验,突出重点,提高配电自动化系统的实用性,提升系统的自动化水平,不断完善于配电管理系统性能。 (二)配网自动化子站系统 在配电网中存在多种监控设备,并且分布广泛,配电自动化系统中的scada系统的测控对象,包括开闭所与环网柜,这些设备容量较大,此外,柱上开关也是监测控制的范围,其不仅数量多,而且比较分散,因此将这些站端的监控设备全部直接连接到配电主站也是不现实的,所以要增设配电子站,用于柱上开关、开闭所以及配电站端监控设备的管理,并负责采集数据、监控馈线等,此外,通过自动化子站系统还可以向配电主站通信处理器传送实时数据等。配网自动化子站系统不仅可以节约主干通道,可以主站scada网络可以通过子站系统继承输电网自动化的成果。由此可见,配电子站系统的实质就是起到一定的中介作用,其是一种集中与转发装置,其主要构成就是工业控制pc机及多路串行口扩展板,其与ftu柱上开关控制器均采用面向对象的问答规约,多台柱上开关控制器可以共用同一条通道,配电子站不仅要对各个柱上开关控制器所收集的现场信息进行查询,将其输入实时数据库中,而且还要反过来根据数据库中的值向配电scada系统上报信息。 (三)配网自动化终端 配电网自动化终端的主要作用是实时监控对应区域内的柱上开关、开闭所、环网柜以及配电变压器等,自动终端不仅要具备对ftu、ttu的三遥功能,而且还要能准确识别、控制故障,从某种程度上讲,自动化终端系统是主站系统与子站系统的辅助系统,三者相辅相成互相配合,实现配电网的运行管理与监控,包括工况检测、网络重构、故障隔离以及恢复非故障线路的正常供电等。 电力自动化论文:简析无人值守变电站发展与电力自动化应用 在变电站的日常运行中,无人值守是指没有特定的工作人员对其操纵建设,且随着网络技术的迅速发展,无人值守已经成为当前变电站发展的主要趋势,这种管理模式在减少值守人员及其配置开支的同时,还能进一步规范变电站的管理程序,提高变电站的管理质量,为其今后的发展奠定基础。而电力自动化在实施的过程中,主要是指结合着变电站的实际状况,选择合适的控制理论、器仪器表、电子设备以及计算机软硬件等技术,对变电站的日常运行景象检测、优化、控制、调度等管理过程,以此来提高发电生产效率,最大限度的降低电能消耗。具体分析如下: 一、无人值守变电站的发展 在当前我国电力资源的调配、生产中,变电站有着极其重要的作用。而无人值守变电站的发展,能够凭借其投入小、管理效率高的优势受到人们的青睐。在整个无人值守变电站的发展中,主要包括以下几个方面: (一)机电自动化无人值守变电站 在无人值守变电站没有研发使用之前,我国一直使用的是人工值守模式,这种模式在浪费大量人力、物力的同时,值守效率不高。随着科学技术的迅速发展,无人值守变电站的投入使用,在提高变电站管理效率的同时,还能节省值守成本,由此成为当前变电站的主要发展趋势。在35kv变电站无人值守的研究中,其开始与80年代中期,由清华大学研制出的35kv变电站微机自动化系统,并将其正式投入使用,至此拉开了无人值守变电站的研究序幕。 (二)信息数字化无人值守变电站 在我国当前社会发展的过程中,信息技术的发展在推动社会进步的同时,还改变了人们的生活模式。电网安全作为人们生产用电的核心问题之一,能否得到科学、完善的管理,将与人们的正常生活、生产有着密切的联系。在整个信息数字化无人值守变电站的运行中,现场总线作为自动化领域的计算机局域网,在整个生产活动中起着核心作用。现场总线一般应用于在变电站、电力系统和电站中,在项目的可靠性、经济性和高精度等诸方面获得诸多效益。在国际上,四方公司率先将lon works现场总线技术应用于变电站综合自动化系统之中,提高了通信系统的数据处理与信息吞吐能力。与此同时这种现场总线网络在使用的过程中,基于自身传输速率快、信息收集全、抗震性强等优势,被广泛应用到环境较恶劣的地区。在其网络信息处理中,一般是采用微处理器和光电技术设计的设备,对网络主线通过的信号回路进行控制及操作驱动检测,并通过这种模式来简化原有的常规机电式继电器,这种模式在使用的过程中,也在一定程度上取代了传统的导线连接,使其开始向数字程控器及数数字公共信号网络发展。 在整个数字化通信变电站中,其通信平台的主要集中在一次电气设备与二次电子装置的连接中,全站的数据建模及数据通信平台系统在运行的过程中,必须结合着变电站的实际运行状况,呈现出统一运行趋势,以便在正常运行中,该平台上的智能装置能够最大限度的发挥出自身的操作优势。此外,基于全数字化通信管理的优势,能够在条件运行的状况下,在一、二次设备之间建立相应的联系,这种模式在使用的过程中,能够为短期内增加变电站内的智能装置数量提供相互操作的统一数据建模及通信平台。 二、电力自动化的应用分析 顾名思义,电力自动化在运用的过程中,主要是指通过网络计算机的设置,在相关程序的控制下,对变电站的实际运行状况进行分析、管理。电力自动化的应用能够大幅度的规范变电站的管理程序,提高管理质量。在其具体应用的过程中,主要包括以下几个方面: (一)传动技术应用 在整个传动技术中,变频器作为传动技术中的核心组成部分,在具体运行的过程中,其目的在于实现程序的变频调速。在变频器中,主要由整流器、驱动电路、滤波器、控制器以及保护电路等几部分组成。在当前的电力设备中,变频器被广泛应用于节能、降耗、减排中来,由此不能看出,在当前电力行业技术改造的过程中,其主要决定因素的在于变频器的研究运用。 (二)人机界面 在21世纪科学技术迅速发展的时代,电力行业在发展的过程中,随着人们生活水平的提高,用点量的增加在很大程度上提高了人们对变电站设备、管理等要求。在当前变电站的二次设备中,其关键部位在于直流电源屏,在保护电源的同时,还要承担着提供直流控制的责任。在当前国际使用的直流电源屏中,最常见的是软开关技术,将多级变换的工频交流变成稳定的直流,然后可编程控制器plc将采集的开关量和输入输出模似量经过运算处理。 (三)通信技术应用 在整个电力系统运行管理的过程中,通信技术的应用,能够凭借自身规模大、信息全、传播快的优势,在深化电力系统管理的同时,还能从根本上促进变电站自动化的发展。在其早期运用的过程中,受技术条件的限制,其管理模式主要采用简单的串行通信技术,这种技术在使用的过程中,通信速率低、功能少、传输速率及效率差,使用效果可想而知。且随着信息技术的迅速发展,计算机网络技术在变电站自动化系统中的运用,在创新变电站自动化管理模式的同时,还直接推动了变电站自动化的发展。相比较其他通信技术,局域网在使用的过程中,能够凭借其可靠性、可扩展性、经济性以及通用性的优势受到人们的欢迎,在常用的局域网络中,主要包括rcet网络、t0kenring令牌环和ethernet网络。其中,以太网在使用的过程中,使用的是总线型拓扑结构论文联盟。它的优点在于它的可靠性高、灵活性好、传输速率高、软硬件支持性好等,多种常用硬软件均支持ethernet网络。 三、总结 综上所述,随着我国综合国力的增强,无人值守变电站在发展的过程中,在提高变电站管理效率的同时,还能进一步促进电力系统的发展。而电力自动化的运用,在符合社会发展趋势的同时,还能最大限度的满足人们的需要。相信在未来的发展中,无人值守变电站发展及电力自动化的应用,将成为我国电力系统发展的主要趋势。 电力自动化论文:电力自动化中的数据分析与特点 【摘要】随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。 【关键词】电力自动化;数据采集;数据分析 随着经济迅速发展以及社会建设的不断完善,我国不同行业以及各地居民对于电力系统发展提出了更高的要求。电力系统的自动化技术,其作用就是可以更好的实现对于运行状态的集中展示以及及时的监控,并且可以对之进行优化,同时提高安全运行的性能。一些高新技术,比如计算机或网络通讯技术等在电力自动化技术中的应用,让其数据处理工作也日趋复杂,可以快速以及准确的获取和处理数据是保证电力自动化系统正常运转的保证。 1. 数据采集 一般在电力自动化系统中,首先要做的是数据采集。采集数据,指的是电力自动化的输入,分为数据的采集以及处理和转发等三个环节。与电力自动化系统相对应的就是数据的传输是采集的关键。目前来看针对数据的传输,主要有有线以及无线两种主要方式,有线传输的方式包括了光纤和电缆等,无线传输的方式有微波以及无线扩频等。目前我国电力系统发展中主要采用的传输方式是有线传输,但是无线传输在一些特殊区域发挥出重要作用,因为无线传输具有减少铺设线路的优点所以在一些偏远地区的电网数据采集来说就具有较大优势。 2. 采集数据分为以下几个类型 实时数据,指的就是在现场实时采集到的数据,其特点就是数据量特别大,因此对于此类数据的存储提出了更高的要求。第二就是基础数据,指的是电力设备数学的一些数据,其属于设备管理的基本范畴之内,例如线路或者发电机等。第三就是日常的运行数据,主要有电力自动化系统中记录的数据以及各种职能部门在工作中处理的数据。最后就是市场数据,因为电力行业的市场化改革正在逐步进行,所以将市场数据纳入数据分类中也是适应发展趋势的必然要求。 3. 在收集数据之后,对数据进行下一步的分析和整理 3.1数据的分析大致有以下三个特点: (1)数据的唯一性。在电力自动化系统中存在着大量的数据,这些数据的特点就是具备一定的独立性,但是在子系统进行交流的过程中这些数据也会包含其他子系统中的大量数据,所以子系统之间的数据会存在交叉现象,如果不能对这些数据进行妥善处理的话就会出现数据冗余的问题。一旦出现了数据的冗余很可能导致系统在处理数据时能力降低湖或者更新速度较慢,严重的话还可能导致系统数据的可信度降低。所以说为了能有效的保证数据的唯一性,就需要对数据库进行统一的管理以及日常维护工作。通常来说对于离线数据库可以比较容易进行管理,实现其唯一性难度不高,但是针对实时数据库就需要将数据库的信息映射到不同工作站的内存中,就需要在线进行统一管理来确保不同子工作站的数据库进行更新来避免重复性。 (2)数据的共享性。目前随着我国信息化的进行以及网络的普及,互联网的影响已经深入到了社会的不同层面以及角落,网络带宽也越来越大,网速也逐步提高,这就使得web数据共享方式变得更为可行。跟其他的数据共享方式比起来,基于web的数据共享技术充分利用了互联网技术,具有高效率低成本的优势。 (3)保证数据的安全性。随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。数据流在电力自动化系统中的关键,就是要解决系统的统一接口的问题以及实现子系统之间的互联。其未来发展的基本方向就是实现电力自动化系统的数据流优化策略。 3.2随着电力系统中数据的存储了急剧增加,互联网中的病毒等也开始泛滥,但是碍于一些硬件设备的限制导致了电力系统中的数据备份等还是不够完善,这就大大的增加了数据丢失的风险。数据丢失很可能会导致电位运行的不稳定甚至是瘫痪。所以说数据的安全问题成为了现在电力自动化发展中十分重要的问题。 电力自动化系统是一个会涉及到多方面内容的系统,其核心就是数据的处理。正确有效的数据处理是保证电力自动化系统安全有效运转的必要手段。 电力自动化论文:电力自动化继电保护安全管理探讨 面对电力系统自动化发展趋势,继电保护已不再是传统意义上的仪表监测、预告信号、事故音响单一管理模式,而是创设了基于计算机现代化管理技术的自动化管理模式,具有维护安装调试便利、操作便捷,具有较好保护性能,装置先进、功能强大,可供工作人员灵活选择,高度可靠性,正确的逻辑回路动作等优势,科学实现了遥测、遥控、遥调及遥信等共享化管理功能,并实现了无人值守自动化管控目标。同时其引入的故障录波与基于gps的卫星对时功能较大程度便利了人们对电力系统不良故障的及时、准确分析与高效处理。当然基于现行继电保护运行环境尚未实现根本改变,自动化综合变电站、现代化电网对继电保护功能需求的日渐提升,令其全方位功能的激发与安全管理工作有了更高的奋斗目标。相比于电磁型保护方式,计算机技术系统对防雷击、抗干扰、工作环境、电压电源等条件具有更高的客观要求,同时基于现行不尽完善的变电站后台远方监控令我们必须强化提升继电保护管理,完善继电保护相关设备服务运行环境、优化设计维护方式,进而合理补充自动化综合变电站人性化功能,令其为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础。 2电力自动化继电保护安全管理 2.1 统筹规划,科学开展选型设计在选型设计阶段我们应主体面向形象良好的知名企业,选择设计完善、技术成熟、性能可靠稳定的安全继电保护产品,保障硬件设备的质量优秀,令其在电力系统中实现长期的稳定服务运行。避免片面的求价格低而选用过渡型技术、不稳定设备,这样很容易导致服务运行中发生偏差或缺陷现象,反而会耗费较大的人力、物力资源进行改造更新。实践管理中我们应秉承全局观念开展设计,科学合理进行配置,令继电保护、信号、计量、控制、测量及远动等环节互相配合、协调有序,确保整体电力系统始终保持高水平运行状态。同时我们应合理实施变电站扩建增容,为更换设备实施改造留有一定空间,令相关变电站设计合理适应传统有人值守及综合自动化管理模式。为避免网络故障及无法实施数据远传现象我们应对传统变电站监测电压、事故音响及预告作用进行合理保留,进而完善保障电力设备的持续安全运行。计算机继电保护装置的全面引入,依据相关要求我们应合理改造接地网,应用高电导率、强耐腐性接地网控制接地电阻低于零点五欧姆,同时符合变电站场地相关安全与技术要求,严格杜绝接地网不良引发地电位升高、继电保护发生拒动、误动或烧坏设备等安全事故的发生。另外我们应科学改善更新监控数据库,令后台信号依据变电站名称、重要等级进行合理划分并实现分类显示。一旦故障发生数个后台信号一同显示,操作管理人员则能够依据类别重要性快速做出准确的判断与分析。 2.2 完善调试安装、确保各设备协调配合自动化综合变电站系统的建设令继电保护涵盖众多环节设备,例如后台监控、测量表计、直流系统、远动、五防等,因此我们应完善开展调试安装,明析继电保护同该类设备的管理分工与责任划分,进而促进各方的协调配合。同时我们应在录入基础数据、建立系统数据库及联合调试各项设备等环节上下功夫。对新近安装的继电保护装置我们应科学进行校验,对其加入百分之八十额定电压,模拟探析系统有可能产生的各类故障,针对装置科学开展传动试验与整组模拟,进而完善保障装置中涵盖的逻辑回路得到正确性验证。针对计算机装置防潮、抗干扰性能较差,安全系数、工作可靠性有限,容易引发雷击现象,对电源电压与工作环境要求较高的现状我们应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范,在网线及二次回路中合理配置避雷器,在直流电源处加设稳压与滤波设备、在变电站控制室加设调节室温空调设备、交流电源处引入雷电吸收器等科学措施,提升网络线、光缆抗外力破坏能力,辅助提升计算机装置安全可靠性,保障自动化继电保护装置接线可靠牢固。另外我们应强化对电力工程重要质量环节的控制,例如科学管控远方后台反映监测、gps对时精度、远动通道质量及全站模拟精度等。针对变电站改造进程中一些设备无法停电终止运行的现象,我们可科学利用技术手段完善安全措施管理,例如应用模拟开关校验新装置,实现不停电服务,同时积累丰富施工经验,创设不停电典型作业规范及继电保护安全管理措施,为安全施工创设良好的环境。 2.3 依据安全保护要求强化验收投运及运行维护基于继电保护要求我们应科学开展设备验收及运行维护,除了一些常规整组传动保护试验,还应着重强化对各项设备遥信、遥控、遥调与遥测操作的验收,依据各项设备客观特征制定适应性操作运行规程,列出运行要点。各类报告书、工程竣工图纸以及技术资料应及时报送相关部门,并做好系统数据的存储备份工作,进而为后续的维护运行、改造检修做好充足的技术准备。另外我们应进一步强化运维人员现场培训,提升其业务素质及论文联盟对新设备熟练掌握程度,进而直接强化设备运维质量。设备投入运行之前运维人员应熟悉变电站主接线状况及运行方式,熟练掌握计算机操作技巧并通过严格考核合格后才可担任相关工作。同时我们还应合理进行事故预想,能够准确、清晰对后台信号展开分析并判断故障,为随时记录故障情况,我们应将gps对时与故障录波列为重点巡查装置,进而有利于科学进行电力系统故障分析与处理。一些变电站在经过自动化综合改造后,其各类电源均细化统一为直流二百二十伏电源,包括控制、保护、电子锁及信号电源,令室外设备直流回路明显增加,因此我们应科学做好针对二次室外回路的安全维护管理,降低直流接地引发故障机率。 3结语 总之,基于电力系统继电保护特征及管理现状我们只有针对现实工作需要、系统现状科学制定安全管理策略、统筹设计、规范选型设计,完善调试安装、协调配合,强化验收投运及运行维护才能切实提升电力系统继电保护安全性,令其适应电力系统自动化改造,发挥优势辅助功能,提升系统服务水平及运行效益。 电力自动化论文:浅谈电力自动化 摘要:电力自动化是指综合运用控制理论、电子设备、仪器仪表、计算机软硬件技术及其他技术,对发电过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加发电量、提高发电生产效率和质量、降低消耗、确保安全等目的的一类综合性技术。文章对我国电力自动化的发展及现状进行了探讨。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 一、电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初,便先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期,由清华大学研制的35kv变电站微机保护、监测自动化系统在威海望岛变电站投入运行。与此同时南京自动化研究院也开发出了220kv梅河口变电站综合自动化系统。此外,国内许多高等校及科研单位也在这方面做了大量的工作,推出一些不同类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的发展起到了卓有成效的推动作用。1998年全国装机容量超过277gw,跃居世界第2位,自此以后,我国电力仍以较高的速度和更大的规模迅猛发展,预计我国电力装机总容量将在今年底至明年初突破800gw。 二、电力自动化的实现技术 现场总线(fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 三、无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗rfi(射频干扰)/emi(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有gsm/gprs(蜂窝)、9oomhzradios、wi-fi(802.lla/b/g)、wimax(802.16)、zigbee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以wi-fi和wimax应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 四、信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如scada、agc以及ems等已建成,省电力调度机构全部建立了scada系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 五、安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 六、传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(mcu/dsp)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。在业内,以abb为首的电力自动化技术领导厂商,abb建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:plc、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 七、人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是v80系列可编程控制器plc,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 电力自动化论文:遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用 【摘 要】 叙述了遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用,提出了研制遥视系统的设计思想,分析了遥视系统的组成及其功能特点,对视频图像传输的几种方案进行了对比,并对遥视系统的应用前景进行了展望。 1 引言 随着电力工业迅速发展,中国正在进行“网厂分开、竞价上网”的改革,以便开放电力市场,引入竞争机制,降低发电成本,合理利用资源,并最终使用户获利。而电力市场不断完善后,将允许用户参与电力市场的竞争,生产调度与市场交易一体化,调度的作用和地位进一步提高。这就要求变电站实现无人/少人值守,裁员增效。 根据我们的了解,目前国内只有广东、江苏等发达省份的部分变电站实现了“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)和无人值班(其实是无人值班,有人值守模式),调度值班人员在远方控制中心即可能对变电站的各类电气参数进行监视,对断路器与电动刀闸进行控制。遗憾的是,四遥不涉及变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)的监控内容,人们对这种“无人值班”心存疑虑。 随着多媒体技术、计算机通信技术的不断成熟,数字视频技术的日臻完善,现代数据传输技术的发展,使得数据传输速率和带宽不断向上突破,为视频监控技术的研制提供了必需的基础。因此,远程图像控制与信息管理即遥视系统的研究课题,列入了议事日程。 2 设计思想 变电站遥视系统主要是把变电站现场的监视图像、声音、报警信号和各种设备的数据进行采集处理,采用先进的图像编解码压缩技术和传输技术,集设备监控、图像采集、闭路监视、图像监视预报联动和视频图像等功能于一体的综合自动化系统。研制该系统时,应充分考虑用户的具体要求和当地的具体情况,建立在高起点的技术之上,按无人值班方案进行设计。 首先,系统应能满足无人值班变电站的要求,具有高度的可靠性和工作的连续性,可以24h连续监控数十个变电站。 其次,系统应具有多画面视窗,1~16个画面任意分割方式;图像清晰,画面流畅,彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象;在保证高品质画面的同时,降低传输码流,实现了真正的海量存储。 再者,系统应提供透明通道,满足多种高、低速通信通道。 3 系统组成 遥视系统的基本配置如图所示。 遥视系统由多个远程现场和一个监控中心组成,在远程现场和监控中心之间有pcm 2m通讯线路连接。在每个现场均有若干摄像机。摄像机的镜头、云台可控,并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场,并收集各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。 系统可以随时方便、即时地检索、回收记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、清晰,可反复读写,不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。 3.1 系统配置 3.1.1 厂站端 包括摄像机单元、控制解码器、视频矩阵、报警控制设备、麦克风和音箱、编解码器等,在有人值守的远程现场可以设置多媒体控制计算机,也可以设置控制键盘,这些控制设备可以控制该现场的摄像机切换,镜头、云台动作,并且可以处理报警信息。对于无人值守的现场可以不放置计算机,建议放置控制键盘。厂站端在系统中的作用是采集现场的各种视频、音频、数据等信息,并通过编解码器进行处理,将模拟信号数字化并压缩编码,以便于在可利用的数字通讯线路上进行传输。同时厂站端还具有把主站端传输过来的控制命令解码后控制镜头、云台等可控装置。 3.1.2 通信层 可用光纤、微波、ddn、isdn、通信卫星、有线基带调制解调器、无线扩频调制解调器等,线路接口可以是g.703,v.35,rs449等。 3.1.3 主站端 包括编解码器、视频矩阵、音频矩阵、麦克风、音箱,多媒体电脑、监视器、网络视频服务器及监控软件等。主站端的作用是将通讯线路采集的数字信号通过编解码器解码转化后的模拟信号经视频矩阵进入多媒体电脑、监视器和网络视频服务器,用于监视各个现场,并收集现场的报警信息,同时供网络层传输图形等信号。 3.1.4 网络层 即计算机网络(局域网或互联网)由局长分控计算机、变电站分控计算机等各级网络分控计算机组成。其作用是将网络视频服务器上的远程现场信号在局域网或互联网上进行传输,以供局长分控计算机等各级网络分控计算机共享资源。 3.2 系统三大领域 3.2.1 视频技术 在许多远程视频监控系统的方案设计中,经常会遇到的问题是如何远距离传输监控现场的模拟视频信号。使用同轴电缆传输模拟视频信号,在距离上会受到限制,超过几百米便需要放大中继,因此,常规的视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。此外,常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号,传输控制信号和话音需要单独敷设电缆。远距离传输视频的可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码,在可利用的数字通讯线路上传输。视频数据的压缩和解压缩,视频图像的信息量是巨大的。例如,1幅640×480中分辨度的彩色图像(24bit/像素),其数据量为0.92mb,如果以每秒30帧的速度播放,则视频信号的数码率高达27.6mbps。显然,视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前,适用于远程视频监控的图像压缩标准有h.261,mpeg—1。h.261标准简称p×64,由国际电报电话咨询委员会(ccitt)的一个专家组在1990年12月制定,mpeg—1则在1992年成为标准。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法,它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。h.261适合在64~384kbps的低带宽下传输实时视频图像,但图像质量不理想;mpeg—1在800kbps~2mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。用户可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。由于视频数据流巨大,采用的压缩方法和格式将对视频服务器的性能产生重大影响。在选择硬件平台时,还应慎重考虑:系统带宽、吞吐能力、通道数、在线存储能力、编解码器及码率、联网能力等。 3.2.2 网络技术 数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;且数字视频可利用计算机网络联网传输,网络带宽可复用,无须重复布线;另外,数字化存储成为可能,经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,查询十分简便快捷。 3.2.3 通信技术 数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点: 1实时性 视频数据 属于实时数据,必须实时处理,例如:实时压缩、解压、传输、同步。 2分布性 现场图像采集和发送主机与图像接收显示主机位于不同地点,通过计算机局域网或广域网连接。 3同步性 尽管视频信息具有分布性,但在用户终端显示时必须保持同步,另外,声音与视频也必须保持同步。 目前,tcp/ip网络通信协议是一种即成事实的工业标准,视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行,也必须采用tcp/ip协议。然而,tcp/ip协议用于可靠传输,作为结果,如果你在internet上向另外一台计算机发送一个数据包,你可以确信它将准确无误地到达目的地,但你决不可能得到数据将在特定时间内到达的保证。事实上,数据包在到达目的地前延时数小时或数天,在理论上都是站得住脚的。作为视频传输这样的特例,对时间却十分敏感,因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合会(itu)和国际互联网工程任务组(iete)设计了一个实时传输协议rtp来解决传输实时性数据的难题。rtp一般运行在不可靠性协议层上如udp(事实上经数学统计udp包的可靠性在99%以上)。每个经过rtp传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号,这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号,因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。 在监控领域中,数字化和网络化是一种趋势,可广泛应用在电信、电力、交通、银行、水利、智能大厦等领域。在电信局无人值守机房、电力无人值守变电站、水文站、银行营业所等场所,通常具有以下特点:有重大经济价值,安全防范要求高,在地理位置上分布较广或位置较偏僻。利用数字视频远程监控技术可在本系统内建立监控调度中心,对远端现场的图像声音及其他敏感数据进行实时监控以便对敏感事件进行快速反应。具体实现的方式是:利用各种数据通信网络如ddn、isdn、e1、xdsl,把经过数字化压缩、编码的视频、音频、报警感应数据传输至监控中心,中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码,同时回放视频、音频,对报警事件进行告警处理。 4 系统通讯方案 通讯传输部分是整个远程遥视系统的关键组成部分,其作用如同人的脊髓一样,负责各种信号和指令的上传下达。 遥视系统可以借助数字光纤、数字微波、卫星、无线扩频、isdn、ddn等多种通讯媒介,将图像、声音、数据信号进行压缩编码并通过2mbps e1数据信号从几十公里以外的远端传送到中心控制室,同时将控制室的音频和控制信号传回基站。 这里主要简要叙述几种主要的通讯方案。 4.1 同轴电缆方案 在遥视系统中,同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。 这种方式可采用75ω的纯铜芯电缆。用同轴电缆方式传输时,由于衰减大,用它组成的传输网最长只能传输10km左右。 同轴电缆可靠、速率快、投资少,但架设方式麻烦、距离短,同时存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差,需接入被动式接地隔离变压器进行补偿。 4.2 光纤通讯方案 光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维,它的最大特性是抗电子噪声干扰,通讯距离远。 光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径,一般用于长距离传输;多模光纤有多种传播路径,多模光纤的带宽为50~500mhz/km,单模光纤的带宽为2000mhz/km。光纤波长有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式;1550nm波长区为单模光纤通信方式;1310nm波长区有多模光纤和单模两种。 目前,单模光纤在波长1.31um或1.55um时,光速的低损耗窗口每公里衰减可做到0.2~0.4db以下,是同轴电缆每公里损耗的1%,因此光纤通讯方式可实现20km无中断传输。 用光缆作干线传输系统容量大、能双向传输、保密性好、安全可靠性高。光端机技术越来越成熟,成本费用也大幅度下降。 光纤通讯的造价稍高,施工技术难度大。 4.3 无线通讯方案 传统的无线通讯系统包括以下几种: (1)调幅(am)广播。 (2)调频(fm)广播。 (3)无线寻呼网。 (4)甚高频通讯。 (5)特高频通讯。 (6)微波通信。 (7)卫星通讯。 电力系统中,微波通信是一种较常用的无线通讯方式。这种方式覆盖面广,频带很宽,不需要传输线,而且可以构成双向通讯系统。 目前已使用的频段为300mhz~3000ghz,通讯容量大,仅一个波道便可传送数以百计路以上的电话,多波道运行时可传送的容量则更可观。微波通信传送的信息,几乎不受电力系统本身干扰的影响,故传输的质量较高。同时,微波通信还具有同时传送电话、电报、图像、数据等多种形式的功能,在电力系统中获得了广泛的应用。 微波通信方式的传输量大,质量高,配置灵活,可以省去建设有线传输线的费用,并且具有很快的传输速率,缺点是微波通信一般是点对点的通讯方式,对于为数众多的测控单元,每个点都要建设一对微波通信设备。 4.4 电话线通讯方案 电话线通讯方案也是一种长距离传输视频的途径。但由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾,传输到终端的图像都不连续,而且分辨率越高,帧与帧之间的间隔就越长;反之,如果想取得相对连续的图像,就必然以牺牲清晰度为代价。 5 展望 变电站遥视系统解决了变电站现场的可视化及环境监控问题,是对“四遥”功能的有益补充,为实现“无人值班,无人值守”提供了可靠的保证。 遥视系统的推广应用对提高变电站运行的安全性、可靠性,提高运行和管理的科学性,充分发挥变电站效益,促进管理工作的现代化有着现实意义和历史意义。 电力自动化论文:谈电力自动化的未来发展趋势 摘要:随着 计算 机技术、通信技术、功率 电子 技术和控制技术的 发展 ,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这主要表现在:变电站自动化、电网调度自动化和配电网自动化水平这几个方面。 关键词:电力自动化 发展趋势 水利工程 0 引言 20世纪90年代以来,计算机技术、通信技术、功率电子技术和控制技术日新月异,而且这些新技术逐渐由理论和实验阶段进入应用领域,这些都对电力自动化技术产生了巨大的影响。一些新的观点和理论应运而生,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这解决了电力 工业 许多一直没有解决的问题。本文将对电力自动化的新进展进行分析。 1 变电站自动化的新进展 变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和 现代 通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的rtu方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。此外,变电站运行管理的方式对变电站自动化系统和后台功能的设计有较大影响。目前国内由于运行管理等多种因素的影响,导致现有的变电站自动化系统过多地强调了后台功能,系统庞大、结构复杂,给变电站的运行维护人员完成监控系统的日常维护和故障处理工作带来了一定的困难。有关部门应针对变电站不同的运行管理方式,对监控系统的功能和配置进行规范和优化。 2 电网调度自动化的新进展 电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全 经济 运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。 网络 安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面,从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行;另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。 3 配电网自动化的新进展 随着城乡电网建设和改造的顺利进行,提高配电网自动化水平的呼声越来越高。近10年来,在现代 科学 技术的推动下,配电自动化领域取得了突飞猛进的发展。随着电网建设的发展,配电网的网格化程度越来越高,仅凭借人的经验,难免顾此失彼。于是新一代的配电自动化系统,即智能配电系统应运而生。它在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了智能配电功能,以人工智能代替人的经验,更科学地管理复杂配电网。引入人工智能的智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用,而且在配电网正常运行时,也能为供电 企业 提高经济效益和社会效益。 3.1 智能配电系统在配电网发生故障时的作用 在一段馈线发生故障时,判断故障区域、隔离故障区域,恢复受故障影响的健全区域供电,从而缩短停电时间、减小停电面积、提高供电可靠性。在配电网受到灾害性影响时(如主变电站失压、超高压尽先失压或10kv母线故障等并且在高压侧难以快速恢复时),利用人工智能生成负荷批量转移策略,在不威胁供电安全的前提下,通过一系列的遥控操作将受影响的负荷转移到非故障线路,避免大面积停电。 3.2 智能配电系统在配电网正常运行时的作用 实际运行中配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡的,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致线损较高。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,这种转移有效地提高了馈线的负荷率,增强了配电网的供电能力。智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行 网络 重构和电容器投切,在不显著增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低网损的目的。 4 结束语 由于 现代 电力自动化程度的提高,使得用电质量得到了保证,因此为现代高精技术的 发展 提供了基础,同时由于自动化程度的提高减少了维护费用,设备利用率提高, 经济 调度的实施都大大的降低了运行成本,取得了可观的经济效益。 电力自动化论文:电力自动化管理系统分析 摘要: 配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售——向广大电力用户提供电能。随着 经济 的 发展 ,观念的变化,电力公司正经历着一场深刻的变革:电力市场自由化。配电自动化及管理系统是一项系统的综合性工程,成功的配电自动化是设备的可靠性和方案的有机结合,针对配电自动化及管理系统发展的过程及其特点,根据配电网规模、地理分布及电网结构,提出了配电自动化及管理系统的结构及其主要功能,并就在具体实施过程中值得注意的问题进行了探讨。 关键词: 配电自动化 配电管理系统 环网配电 供电可靠性 1 配电自动化简介 配电自动化指:利用 现代 电子 技术、通信技术、 计算 机及 网络 技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好, 企业 管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。 配电自动化包含以下几个方面: 馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。 变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。 变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。 配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。 2 配电自动化及管理系统 2.1 配电自动化及管理系统的等级划分及结构 根据配电网规模、地理分布及电网结构,分为特大型、大中型和中小型系统。主要由主站系统、子站系统、远方终端、通信系统组成。 2.2 配电自动化及管理系统的主要功能 2.2.1 配电自动化及管理系统的主站 配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心。其主要功能有实时功能和管理功能:实时功能:数据采集、数据传输、数据处理、控制功能、事件报告、人机联系、系统维护、故障处理等。 管理功能:指标管理、地理信息系统(gis)、运行管理、设备管理(fm)、辅助设计(am)、辅助工程管理、应用软件等。 2.2.2 配电自动化及管理系统的中心站 在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站,是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理,特大城市电力部门可根据各自实际情况,确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。 2.2.3 配电自动化及管理系统子站(或称配电自动化系统中压监控单元) 配电自动化及管理系统子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、故障处理、通信监视等。 2.2.4 配电自动化及管理系统远方终端 配电自动化及管理系统远方终端是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称,它包括配电柱上开关监控终端ftu(feeder terminal unit)、配电变压器监测终端ttu(transformer terminal unit)、开闭所、公用及用户配电所的监控终端dtu(distribu-tion terminal unit)等。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、当地功能等。 3 电力自动化管理系统 3.1 规划和建设好配电网架 规划和建设好配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化,并将10kv馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kv变电容量、10kv主干线和10kv馈线有足够的转移负荷的能力。 3.2 加强领导,统筹安排,分步实施 配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向 现代 化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的投入产出比。 3.3 解决好实时系统与管理系统的一体化问题 由于配电自动化(da)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而am/fm/gis则可在全部配网使用。若使用一体化可通过am/fm/gis系统在一定程度上弥补da在这方面的不足,故配电自动化及管理系统的实时scada和am/fm/gis的一体化颇为重要。所谓一体化,就是指gis作为 计算 机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证,使得scada和am/fm/gis通过一个图形用户界面(gui)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。 3.4 配置合理的通信通道 通信系统信道的选用,应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。 3.5 选择可靠的一次设备 对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的要求。 4 小结 配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的 经济 优越性和良好的社会综合效益。配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用、合理选用、推广应用配电自动化及管理系统。 电力自动化论文:电力自动化改造技术 摘要:文章分析了变电所自动化改造的几个关键技术。 关键词:变电所 自动化 改造 1 变电所改造的主要内容 常规变电所改造为无人值班变电所运行,首先要对一、二次设备进行改造,使之适应无人值班运行要求。 1.1 一次设备主要改造及技术要求 1.1.1 断路器的改造:主要要求是能实现遥控操作功能,并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6~35kv油断路器动作要求,应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备(如真空断路器或sf6 断路器)来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。 1.1.2 高压开关柜的改造:完善机械防止误操作措施;完善柜间距离,要求隔离物起绝缘支撑作用,要具有良好的阻燃性能;加强母线导体间、相对地间绝缘水平;改造高压开关柜中的电流互感器,使之达到高压开关柜使用工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。 1.1.3 过电压保护设备的改造:如对变电所6~35kv中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈;为减少变电所的运行维护工作量,降低残压,防止避雷器的爆炸,变电所6~35kv避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器(moa)。 1.1.4 主变压器有关辅助元件的改造:改造中性点隔离开关及其操作机构,能实现遥控操作;对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作;实现主变温度远方测量等。 1.2 二次设备改造内容及要求 控制回路的改造要能适应无人值班需要,主要有以下要求:①断路器控制回路改造后,要简单、可靠、无迂回接线。②断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警,并保留控制回路故障信号。③保护回路单独设有熔断器的变电所,保护回路直流消失后,能远方报警。④重合闸装置要实现自动投退,在遥控和当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后,自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸。⑤低频减负荷装置或其它系统稳定措施装置动作跳闸时,应自动闭锁重合闸。⑥取消断路器位置信号灯的不对应闪光功能,信号灯具改为发光二极管等节能型灯具。⑦加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路。⑧中央信号装置有关回路作相应改造。 2 改造方案的选择 对常规变电所进行无人值班改造,总的指导思想是“安全、可靠、实用、 经济 ”。二次设备改造任务重,改造难度大,需要对一些关键技术进行探讨,寻找恰当的解决方法。下面介绍几种典型的二次设备改造方案。 2.1 断路器的控制与继电保护合一的改造方案 改造时保留有全部保护设备,取消控制屏(集中控制台,集中控制柜),将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。这种方案将会取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对设备状态的监视要求,增设一套rtu当地工作站及显示设备。在显示器上显示有关一次接线图,测量信息,事故及预告信息。采用这种改造方案,可以简化二次回路接线,减少大量控制电缆,减少回路中的触点,提高二次设备的运行可靠性。这种改造方案适合于由弱电控制,集控台、集控柜等多台设备组合的控制回路改造。 变电所改造一般采用常规的rtu装置。变电所无rtu装置的可采用性能较好的分布式分散安装的rtu遥测交流采样,各rtu之间通信连接。变电所已有rtu装置的,在原装置中扩大功能,增加rtu容量以满足无人值班改造信息量的要求。 2.2 只改造二次回路接线方案 这种改造方案保护设备、控制设备全部利用。在改造中根据无人值班变电所的技术要求,改造二次回路中的部分接线,如断路器控制接线改接,重合闸接线改接,以及信号改接等;增加和更换部分继电器,使其具备无人值班变电所的技术要求。这种方案,改造量最少,二次回路变动量小,是采用电磁式继电器保护变电所的最方便、最经济的改造方案。变电所的rtu装置采用常规远动设备。 2.3 二次保护设备全部更新的改造方案 对于运行年限较长的变电所,在方案设计时可根据无人值班改造的技术要求,全部更新变电所二次及保护设备,采用目前国内较先进的综合自动化装置。这种改造方案投资较大,一般只适用于变电所相对陈旧,原有的二次回路已达不到安全要求的情况。 3 如何进行远方监控 3.1 继电器的更新 根据传统变电所无人值班改造的实际情况,也为确保“四遥”功能的实现,改造中要将保护及自动装置中的电流、电压、时间、信号、重合闸等电磁型继电器全部更新为静态继电器。由集成电路构成的静态继电器与原电磁型继电器相比具有整定直观、功耗低、动作迅速、精度高等优点,而且电流、电压继电器增加了直流辅助电源,可以通过电源监视灯对继电器的正常运行进行监视,从而大大提高了保护的可靠性与速动性。特别是信号继电器既有电保持,又有磁保持,信号记忆可靠,还增加了多组动合触点和电动复归圈。保证了“遥信”功能及信号继电器遥控复归的实现。 3.2 远控和就地操作转换 变电所实现无人值班,要方便设备检修和事故现场的紧急处理,就必须要实现远控及就地控制两种方式操作,因此要拆除原有的kk控制开关,在回路中增加具备“远控”和“就地”转换功能的qk切换开关,在正常情况下,无人值班变电所所有运行或备用状态的断路器,必须置于“远控”位置,由监控中心值班员进行远控。 4 线路的监视 大家知道,红绿信号等除反映断路器的实际位置以外,还担负着监视跳合闸回路是否正常的任务,虽然变电所内可以通过红绿灯来实现跳合闸回路的监视,但却无法从远方进行监视,为此在控制回路中加装了跳闸位置继电器twj和合闸位置继电器hwj,只要hwj及twj的两副常闭触点同时闭合,就说明跳闸回路有问题,需要到现场检修。 5 遥信的实现 常规变电所要进行无人值班改造,则原理通过中央信号及光子牌反应的各类预告信号就必须要具备遥信功能。同时,继电器动作以后,必须能够在监控中心进行遥控复归。因此,信号继电器的遥信问题以及信号继电器的复归问题也就成为突出的关键问题,在改造中应当加以重视。 5.1 遥信的实现 变电所原中央信号解除以后,为正确反映所内所有异常及事故信号,就必须将上述信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值班的要求在反映具体保护动作事件的同时,变电所任何一套保护装置动作及异常都要启动变电所的遥信事故总信号,以提醒监控人员及时处理。针对这一要求,将信号继电器全部更换为带有电动复归线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只信号继电器单独提供一对空触点以反映具体保护动作事件,另外每只继电器都提供一对空触点并将这些空触点并联在一起以反映事故总信号。断路器的实际运行位置采用开关的辅助触点来反映。 5.2 信号继电器的复归 信号继电器更换为静态继电器以后,其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归,又可以通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器的常开触点串联起来,实现全站信号的遥控总复归。使得无人值班变电所的信号复归问题得以解决。 6 小结 通过实践,变电所实现无人值班,其优越性可大致归纳为:①传送负荷和限电速度快,电压调整迅速,从而改善电网电压质量,稳定电网运行,提高无功管理水平;②预防事故,加快事故处理:由于预告信号、事故信号、各种越限信号提供调度员分析,可以及时采取措施预防事故发生,事故掉闸后,调度员直接判断并做遥控操作,加快事故处理,可避免事故扩大,缩短事故处理时间;③大量节省人员,提高 企业 劳动生产率;④遥控由调度员直接执行,无中间环节,不易发生误操作。 电力自动化论文:电力自动化补偿技术分析 摘要: 电力 电子 技术、智能控制技术和信息通信技术的不断 发展 ,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 关键词:电力 自动化 技术 0 引言 电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 1 传统的低压无功补偿技术 1.1 采集单一信号,采用三相电容器,三相共补 这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载(电动机)的场合,但假如当前的负载主要为居民用户,三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。 1.2 投切开关多采用交流接触器 其缺点是响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短。 1.3 无功控制策略 控制物理量多为电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。 1.4 通常不具备配电监测功能 2 智能无功补偿技术分析 2.1 补偿方式 2.1.1 固定补偿与动态补偿相结合 随着社会的发展,负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,因此单纯的固定补偿已经不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。 2.1.2 三相共补与分相补偿相结合 新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备,都是两相供电,电网中三相不平衡的情况越来越多,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑 经济 性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。 2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等 企业 ,工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、降损节能,而且可以充分挖掘设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,提高产量和质量,经济效益大。 2.2 采用先进的投切开关 目前采用的投切开关主要有以下几种。 2.2.1 过零触发固态继电器 其特点是动态响应快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用比较普遍。 2.2.2 机电一体化智能复合开关 该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,综合两种开关的优点,既实现了快速投切,又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。 2.2.3 机电一体化智能型真空开关 该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构,可实现电容过零投切,还可适应电容器串联电抗器回路的投切,寿命长,可靠性高,目前正在实现商品化。 2.3 采用智能型无功控制策略 采集三相电压、电流信号,跟踪系统中无功的变化,以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切 参考 限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星—角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网,实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。 2.3.1 科学 的电压限制条件 可设定的过、欠压保护值,可设置禁投(低谷高电压)、禁切(高峰低电压)电压值,具缺相保护功能,以无功功率为投切门限值。 2.3.2 可设置投切延时 延时时间可调(既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿),同组电容投切动作时间间隔可设置,对快速跟踪补偿可设置为零。 2.4 集成综合配电监测功能 综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体,是一套比较完整的配电运行参数测量机构,是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据,是为电网的安全运行和 经济 运行提供可靠的治理依据,是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能如下: 实时监测配变三相数据:电压、电流、功率、功率因数、频率(1~3次谐波); 累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能,累计计量有功、无功电量; 查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。 一般都配有相关的后台处理软件,大多数可实现 网络 多机操作与数据共享。 2.5 集成电压监测功能 根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理,便于用户考核电压合格率,可用于电压监测考核。 2.6 集成在线谐波监测功能 较好一点的监测终端采用dsp作为cpu,应用fft快速傅立叶算法,可精确 计算 测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数,还可以分析1~3次谐波,从而实现在线的谐波监测功能,该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。 2.7 通信 某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用,采用标准的rs232、rs485接口,可根据用户要求非凡配置modem、现场总线(profibus)等,与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种,或是其一或是多种方式的结合。 手工抄表:有线、无线、电卡等多种抄表方式。 直接通信:与配电自动化系统接口,为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。 与ftu的通信:可通过ftu实现一点对多点采集,以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信,通常采用载波或直联。 2.8 模块化结构 当前应用较广的模块化设计结构,将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内,形成多种容量规格的标准化单元,其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品,同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。 3 小结 总之,随着科技的快速 发展 进步,高科技 企业 的增加,电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时,还要对用户电网进行更全面的治理、监控,在这个过程中,将有各种新技术、新设备发展起来,未来的无功补偿技术将会更加经济有效。 电力自动化论文:电力自动化发展趋势分析 摘要:随着我国电力工业的发展,含配电系统自动化在内的城网建设改造和电力市场已提上了日程。正在启动的发电市场展示了向配电市场发展的前景。 关键词:配电系统自动化 系统集成 电力市场 1 配电系统自动化发展中的问题 当代的配电系统自动化,发展过程中面临着两个问题:这就是配电系统自动化如何从传统的“多岛自动化”走向系统集成;以及如何考虑电力市场的发展可能对配电系统自动化产生的影响。 2 发展中的配电系统自动化 配电系统综合自动化中,各有关系统如何实现信息共享、功能互补和通道公用,并顾及到电力市场发展可能带来的影响呢? 2.1 scada/lm/dms平台 scada/lm/dms平台是配电系统综合自动化的核心和基础,它除了完成scada/lm/dms功能外,还承担整个系统的纵向(实时层)和横向(管理层)的集成任务。 由于系统中引入了功能较强的变电站综合自动化技术,scada中除传统的功能外,还增加了一些扩展的scada功能,如保护的远方监视、投切和定值修改,故障录波数据的收集等。当然,如果配网的规模较小,由变电站负责的环网控制,也可改由主站的scada/lm/dms平台来完成。 这里,与电力市场发展有关的负荷控制和管理,正面临新的挑战:长期缺电期间,对用户限电拉闸实施计划用电的负荷控制,应及时转移到用户不感到停电的负荷管理(lm)上来。 当代的负荷管理,主要是按事先编制好的负荷管理方案,通过馈线降压减载,或按编组周期轮流短时启停用户的可控负荷(空调、热水器等),来实现用户不感到停电的负荷管理。 此外,还应积极开展基于分时电价的需方用电管理(dsm),用以调动需方的积极性来参与负荷管理。 供方负荷管理与需方用电管理相结合,必将有力地改善配电系统的负荷曲线,并为随后电力市场的开展打下基础。 lm负荷管理功能与电力供需关系和电力市场进程有关,涉及到对原有负荷控制系统的利用和改造,以及和具有需量控制功能的数字电量计费系统相配合等问题。但无论是沿用原有的负荷控制终端、或是与新建的电量计费系统相结合,主站均和scada/dms集成在一起,以适应电力市场发展的变化,而不象传统的负荷控制那样分开独立运行。 dms应用软件方面,除传统的网络拓扑跟踪着色、负荷预报、配电潮流、短路分析、网络重构、故障恢复控制、操作票、投诉热线处理等外,还把负荷计费管理、电力市场等应用包括了进来,统一优化管理,授权分工使用。 当然,系统的无缝集成并不排斥通过接口和数据转换、接入现有而又可用的老系统,以保护原有投资。待该老系统淘汰后,再更新为符合开放标准的系统。 2.2 变电站综合自动化 传统的变电站自动化,系由本地监控的自动装置和与调度联系的rtu远动装置所组成。当代的变电站自动化,随着计算机、通信和数字信号处理(dsp)技术的发展,已进入到自动远动、测量控制保护功能集成并随一次设备分散布置,实现无人值班的综合自动化阶段,显示出系统集成的高效益。 当然,常规的有人值班变电站,同样也可以通过变电站rtu接入配电自动化系统。 2.3 环网故障定位、隔离和恢复供电系统 和许多配电自动化装置类似,环网故障定位、隔离和恢复供电系统也经历了从免通信的单项自动化向带通信的综合自动化发展的过程。 免通信的环网故障识别和恢复控制系统,可由一定数量的负荷分段开关(无切断短路电流能力)和控制分段开合的控制器组成。正常时固定开环点运行,两侧供电。故障时,靠故障侧变电站馈线保护动作跳闸,各段开关无压释放。变电站断路器重合成功后,各段开关按事先整定的时限依次重合试投。如为永久性故障,当投到故障段后变电站馈线保护将再次动作跳闸,重复试投过程。但此时故障段业已测明,仅合到故障段前为止。故障段后至开环点的恢复供电,则从开环点检测到对侧线路失压进行重合开始,以相反的方向和相同的原则来实现整个环网故障段的隔离,和非故障段的自动恢复供电。 这种单项自动化装置的优点是无通信要求。但除功能单一和信息未能共享外,本身还存在整定复杂、不能一次定位、开关试投次数较多、恢复时间较长、线路摄取的“冷负荷”较大等问题。 和变电站综合自动化类似,带通信的环网故障识别和恢复控制系统,控制分段开关的开合,称为馈线终端装置ftu的控制器具有支持scada的功能。除了故障时依靠远动功能免除试投实现一次定位、隔离和自动恢复供电外,正常时还兼有收集环网节点电工信息、控制分布电容投切、以及合理选择开环点用以降低网损等功能。 2.4 多功能数字分时电度表系统 常规的分时电度表,是专为电量计费而设计的,用途比较单一,一般不具备通信条件。 随着计算机、通信和数字信号处理技术应用的普及,导致了当代多功能数字分时电度表的问世。这种可以远方通信的多功能数字分时电度表,除了具有分时电度表的功能外,还能和配电控制中心配合,收集带时标的用户电工信息、传送电量计费信息、具有窃电报警、负荷控制、液晶显示、长期存储等功能。在电量计费系统中,表计本身还可兼作数据集中器使用,大大简化电量计费系统的构成。 电量计费系统是开拓电力市场的一项基础性设施。通过电量计费系统的建设,应一改过去垄断经营时期供方查表、用户缴费、逾期罚款的单向联系模式。 城网建设改造中,正在进行量大面广的“一户一表”建设。无论从当前的“商业化运营”或今后的“配电市场”来看,都应尽可能地考虑到计费信息的双向通信(大中用户远方读表和中小用户智能卡)以及和银行结算的关系问题。 “投诉热线处理”是供方和广大用户建立双向联系的又一渠道。因此,进行低压线路和一户一表的建设改造时,一二次系统应统一优化设计,以期建立一个面向用户(含物业管理)分级分片双向通信的联系机制,提高供电服务水平。 2.5 管理信息系统 基于自动绘图和设备管理(am/fm/gis),含变电、配电、用电、检索、决策、以及办公自动化(oa)等在内的管理信息系统(mis),早期是作为离线管理系统而独立运行的。现在,am/fm已发展成为一个独立的地理信息系统(gis)软件产业,支持包括电力系统特别是配电系统在内的具有空间数据的行业开发各种应用。 随着信息产业的发展,电力行业进入了由实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,甚至发展了scada/gis系统。 近年来,mis趋于向osa标准以及日益普及的intranet/internet靠拢,且大有以内联网取代mis之势,以便与电力市场的发展接轨。因为,今后电力市场的交易,将不再是大厅交易,而是基于intranet/internet、以浏览器为特征的、称之为电子商务的网络交易。 传统上的管理信息系统(mis),以专用网、专用信道和图形用户界面为其特征,显然不适于提供电力交易使用。这又是考虑电力市场发展时所提出的一个挑战:是使传统的管理信息系统和今后的交易信息系统并行发展,或是对现有的mis进行改造、使之适应今后电力市场的发展。事实上,一些面临发电市场压力的网省级调度中心,已经按后者行事并已改造就绪了。 3 结语 3.1 当代的配电系统自动化正从“多岛自动化”走向系统集成,并受到电力市场发展的影响。 3.2 “多岛自动化”是以单项自动化为基础,由少到多各自平行发展。系统集成的综合自动化,是以整体综合优化为基础,力求信息共享、功能互补,并随技术的进步而提高其集成度。 3.3 当前配电系统自动化中的负荷管理系统、电量计费系统和信息管理系统,需要考虑电力市场发展的影响。 3.4 基于开放系统结构和国际标准的分层分布配电系统综合自动化,适应当代系统集成和电力市场的发展方向,“性能价格比”好、可伸缩性强。用户可以任意分步实施其配电自动化规划,所投入的系统或设备不会因系统的发展或技术的进步而导致重复建设甚至推倒重来。 电力自动化论文:电力自动化系统控制分析 摘要:介绍了分层分布式变电站自动化系统中控制与操作的功能及特点,总结了防误操作的几种模式,比较了常规站与自动化站控制与操作系统的差异,提出了作者自己的看法。 关键词:自动化 控制与操作 1 控制可靠性 变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性,采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能,以保证控制操作的高可靠性。 1.1 多级多地点控制功能 自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地(后备操作)3种方式。 远方遥控:由调度人员在调度端发出下行控制命令。站控操作:运行人员在变电站层监控主机发出操作命令,通过交互式对话过程,选择操作对象、操作性质,完成对某一操作过程的全部要求。就地操作:作为后备控制方式,当监控系统故障或网络故障时,可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。 上述3种操作方式通过软件或使能开关可相互切换,当切换到后备手动控制时,站控及遥控命令不被执行;当切换到站控操作时,后备手动控制不产生任何作用,计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令,当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时,应拒绝执行,并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。 1.2 操作过程中软件的多次返校 1.2.1 操作员权限设密,以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力,即便运行人员在操作过程中发生一般性错误,均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行,对意外情况引起的故障,系统都具有恢复功能。 1.2.2 操作员工作站发出的操作指令,都必须经过选择—校核—执行等操作步骤,返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错,操作指令中断,并告警提示。每次操作结束后,系统自动记录操作过程并存盘。 1.2.3 监控系统的双机配置 220 kv及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置,作为人机接口的监控主站冗余配置,热备用工作方式,可保证任意设备故障时对控制功能无影响。时下的做法,监控主站用以太网相联并以hub作为该以太网的管理。该网上任一装置异常,可将热备机切换为主机工作。 监控系统硬件的冗余配置,系统分层分布式结构,为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。 2 操作实现方式 为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性,变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控,变电站不再采用繁琐的电气联锁,可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统,其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置,已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用,这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程,实现该间隔的操作闭锁功能。 对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁,目前有3种不同的实现方式。其一,用软件实现,即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息,引入设备操作规则,进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二,硬件闭锁,即西门子公司的8tk模式。西门子公司的lsa-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8tk操作闭锁装置的相对独立性,8tk纯粹作为控制及操作闭锁之用,每个间隔的刀闸信息进8tk1实现该间隔的操作闭锁,各间隔的刀闸信息经重动后都进入8tk2装置,母联刀闸及母线地刀等直接引入8tk2装置,8tk2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三,软硬相结合的闭锁方式,间隔之间的闭锁采用8tk及类似装置实现闭锁功能,监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为浙江金华双龙500 kv变采用的操作闭锁方式。 软硬两级闭锁,其可靠性高,监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作,但该模式接线复杂,且价格昂贵,金华500 kv变的该套8tk闭锁装置约花费人民币300万元。 以软件实现全站的操作闭锁,对于一套成熟的变电站自动化系统来说,也应该是高可靠性的;既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现,那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置,闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kv及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。 对于一个半开关接线的500 kv变电站,笔者认为500 kv系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外,每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220 kv系统为简化接线,节约资金,可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。 上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能,例如:操作某条线路送/停电、旁母代/倒线路、母线切换等各种常规顺序操作,只需在监控主机的键盘上敲入相应指令,便可自动完成。常规站可能要花费几个小时的操作,在这里几分钟便可完成。 可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑,其可靠程度明显优于常规站的防误设计。 3 自动化控制技术分析 分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作,提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制,而常规站只能通过控制屏kk把手控制;常规站电气联锁设计联系复杂,在实际使用中,设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便,使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁,可靠性高。 常规站,人是整个监控系统的核心,人的感官对信息的接受不可避免地存在误差,其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制,对于变化快的信息,有时来不及反应,可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理,可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明,值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机,用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能,可靠性高且功能齐全。 变电站自动化系统简化了变电站的运行操作,可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作,且操作安全快速,对于全控的变电站,线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时,且仍存在误操作的隐患。 常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式,信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令,提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统,各保护小间与主控室之间采用光缆传输,提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置,控制电缆长度大为缩减,在相同控制电缆截面时,断路器控制回路的电压降减少,有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500 kv站作为综合自动化的试点,也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。 4 小结 综上所述,变电站自动化系统的控制与操作是可靠的,它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。 电力自动化论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 论文 关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速 发展 ,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致 网络 管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 一、电力通讯自动化设备 (一)载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 (二)微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的 规律 组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 (三)光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制pcm数字通讯设备。 1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于pcm电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将pcm综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。 3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括pcm基群和高次群复接设备。pcm基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路pcm信号变成一路基群速率为2048mbit/s信 号进行传送,以及将收到的pcm基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 二、电力通讯 网络 的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输 入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以 经济 地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力 工业 中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的 发展 ,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 三、结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化论文:探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势 摘要:文章介绍了电力调度自动化系统的主要功能,论述了其 发展 现状,分析了电力调度自动化的发展趋势。说明了电力调度自动化系统是电网安全和 经济 可靠运行的保障,在电力调度中具有主导作用。 关键词:电力调度;自动化系统;趋势 0 引言 电力调度自动化系统是指直接为电网运行服务的数据采集与监控系统,包括在此系统运行的应用软件。是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。电力调度自动化系统是保证电网安全和经济可靠运行的重要支柱手段之一。随着电网不断的发展,电网的运行和管理需求在不断地变化,要保证电力生产的安全有序进行,作为重要支柱的调度自动化系统要适应电网需求的发展。 1 电力调度自动化的主要功能 电力调度自动化系统采用成熟的 计算 机技术、 网络 技术及通讯技术等,符合相关的国际和 工业 标准。电力调度自动化系统的主要功能包括:数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、 历史 库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。重要节点采用双机热备用,提高系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时,所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上,保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障,切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。调度主站是整个调度自动化监控和管理系统的核心,从整体上实现调度自动化的监视和控制,分析电网的运行状态,协调变电站内rtu之间的关系,对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。电力调度自动化系统是监控电网运行的实时系统,具有很高的实时性、安全性和可靠性。 2 电力调度自动化系统应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000,sd-6000.open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认标准:操作系统接口用posix:数据库接口用sql结构化访问语言;人机界面用osf/moyif,x-windows;网络通信用tcp/ip,x.25。应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 2.1 cc-2000系统 采用开放式系统结构设计,采用面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要,又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的 规律 进行开发,达到软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 2.2 sd-6000系统 sd-6000系统是电力部重点项目,由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理,实用。 2.3 open-2000系统 open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外 发展 速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。 open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术,以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型,软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。 3 电力调度自动化发展趋势 随着电力系统的发展和电力体制改革的深化,为保证电网安全、优质运行,电力调度中心可能同时会运行多个应用系统,例如调度自动化系统,点能量计费系统、调度生产管理系统、配电管理系统等。每个系统又可能包括多个应用。这些系统活应用需要有以下要求:①可以相互交换数据,共享信息;②能够不断扩展新的应用功能,集成更多的系统,并降低接口的难度和成本;③可以采用不同厂家产品,实现跨平台的异构系统和互操作。 为满足以上要求,iec第57技术委员会的13工作组推出了调度自动化系统各应用系统接口的系统标准 iec61970,其主要部分是以cim描述电网的公用信息、以cis访问电网的公用信息,其理想目标是实现“即插即用”,当前目标是解决系统的互联和异构问题。开发基于iec61970标准的电网调度自动化系统,把异构机型、多体系互联起来,在不同的系统之间建立一种公共的相互兼容和可互相操作的环境,最大可能地充分利用 计算 机处理能力,真正做到数据共享、资源共享。使电力 企业 获得更高的效率和更大的 经济 效益,这将是调度自动系统的发展放向。从技术发展趋势上看,我国的调度自动化系统在逐步经历并完成了从“经验型调度”到“分析型调度”的转变之后,相信必将发展至“智能调度”阶段。这也是由当前各种新的调度自动化技术需求所决定的。 随着电力市场的引入,更多的市场参与者要求能够使用调度自动化系统进行信息上报和查询等操作,这就对智能调度系统的信息安全防护能力提出了更高的要求。尽管国家经贸委和电监会已经出台了相关技术规定,但是可以预计电力二次系统安全防护问题将面临更多的挑战,“智能调度”系统将能够满足客户在信息安全防护能力方面更高的需求。 电力自动化论文:电力自动化信息技术论文 1电力自动化技术的特点 电力自动化系统是一个可以确保电力系统安全、稳定运行的平台,实现了大众化、模块化的功能。其一,现今的电力自动化系统,不仅支持系统软件的自动升级,还可以供第三方开发。其二,电力自动化系统不仅人机交换界面友好,而且还有良好的开放性,更重要的是支持多种语言。其三,信息技术与电力自动化技术巧妙的结合,系统实现了在线监控、WEB浏览、实时查询等多种多样的功能。 2电力自动化技术的现状 现阶段,和谐社会已成为永恒的话题,对于供电系统的安全性和可靠性也更加得到重视,电力自动化技术就应运而生,而且在众多领域得到应用。电力自动化将先进的现代信息技术融合到电力系统中,实现实时监控电力系统的运行过程,进而对整个电网的运行进行控制。如此一来,电站的管理人员就可以得到放松,减少不必要的劳累,只要通过监控中心就可以完整的了解整个电力系统的运行状况,进一步提高了管理人员的工作效率,并且不需要进行复杂的判断与分析,就能够便准确的判断故障。因此,从现在的发展形势来看,电力系统要想实现真正的自动化,就必须将电子信息技术与计算机技术融入进去。由此看来,电子信息技术已变得尤为重要。 3信息技术在电力自动化系统的应用 3.1变电站的自动化 变电站自动化是为了替代电话人工操作与人工监控,增强对变电站的监控能力,来保证变电站的安全高效运行。信息技术在变电站自动化中的应用,主要是因为变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备(IED),它不仅可以分析出很难测定的数据,实现数据的数字化,还可以通过计算机数据通信接口,运用计算机的存储功能完成统计记录。变电站自动化系统的特点是通过自动控制技术、计算机技术、通讯技术等实现对变电站二次设备(如控制、继电保护、故障录波、信号、自动装置和远动装置等)的功能进行优化以及重组,通过变电站系统内部设备的数据共享、信息交换,来完成监视、控制、测量和协调变电站所有设备的运行监控的任务。变电站综合自动化替代了变电站常规的二次设备,能简化对变电站的二次接线,其不仅是电网调度自动化不可或缺的重要组成部分,也是电力生产现代化的一个十分重要的环节。 3.2电网调度的自动化 电网调度自动化由服务器、计算机网络、工作站、下级电网调度站等部分组成,组件不仅多,而且安装复杂。目前,我国电网调度可分成县级电网调度、小区域电网调度、省级电网调度、大区域电网调度、国家电网调度五级。通过电网调度主站系统而实现整个电网运行的监控的电网调度自动化,可以使电网调度人员更加有效的对电网进行指挥,让其稳定、安全和高效的运行。其主要作用可分为: (1)合理地进行科学的经济调度,达到降低损耗、节约资源、缓解资源压力等作用。 (2)达到实时对电网进行监控的状态。工作人员通过对电网用电负荷、电压等参数、设备位置给水等指标的监控,达到满足用户需求的目的。 (3)有些问题可能会非常迅速的导致电网瘫痪,而电网调度可以实现事故处理的最优化,必须通过提高其分析、处理电网运行的能力来实现自动化,对电网进行实时的监控,减少事故的发生,避免不必要的事故发生。 4信息技术在电力自动化未来应用中的发展趋势 4.1人性化 以人为本是电力自动化系统建设中必须要考虑的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得电力工作更加简单轻便,管理系统更加灵活。互联网时代的快速到来,使得计算机、通讯、控制和电力设备能够更加完美的融合在电力系统中,并实现了电力系统经济、稳定、简便、安全地运行。电力系统的飞速发展,使得其设计范围逐渐扩大、功能更加完善、细节逐步合理、操作更加人性化。 4.2智能化 计算机人工智能为电力自动化系统的发展提供了可靠的技术支撑,智能化已成为自动化产品的主流发展方向,智能化可以有效地整合电力自动化系统中的信息,做到对电力系统中的故障实时的监控、故障的自动分析、预警等,其还可以进行对电力事故状态的控制、恢复功能。建立一个能够集紧急控制一体化的新技术与新理论,可以广域同步信息的网络平台,能够协调电力各系统的网络保护与控制、区域稳定的控制系统、紧急控制的系统、解列控制系统与恢复控制系统等于一体的安全且综合的防控体系。使得老少皆宜。 4.3数字化 通信数字化、信息数字化、管理数字化、决策数字化作为电力自动化系统的发展方向。电力自动化系统准确、安全、有效、实时、快速的运行是建设电力系统数字化不懈的追求。经过对信息的采集、处理以及综合的分析利用,建立分类、分层、分区的体系,实现电网数据的规范化与统一性,进而实现电力的信息化、可视化、智能化,增加电力系统决策的效率,保证电力系统可靠、稳定、安全的运行是电力数字化建设的目的。逐步实现电网勘测、设计、规划、运行、管理、维护各个环节的信息化。4.4电力自动化系统和电子信息设备的兼容当今的社会,手机等电子设备已越来越多的占据着我们的生活。实现电子设备、硬件、软件的兼容必将会成为未来电力自动化的发展主流。微型产品已经越来越多的被应用到电力自动化系统中去,而且也成为了发展趋势,由于,电力系统的组成是相对复杂的,所以,微型产品在一定程度上受到电磁波的干扰,而产生误动、死机等问题,由此看来,电力自动化系统和电子信息设备的兼容将会是解决这一问题的关键。 5结束语 近年来,我国对高新技术领域的投资呈高速增长的势头。信息技术作为高新技术领域的基础,它的不断发展,带动了电力自动化技术的发展。电力自动化的创新和发展符合可持续发展的理念,智能电网的组建,更加促进了电力自动化的发展,而且,我国也十分重视智能电网的组建工作,投资数额呈上升势头,其必将促进电力系统的进一步发展。未来的电力自动化系统将以人性化、智能化、数字化和互动化为主,势必将会更好地为用电户服务。 作者:顾海卫 郭攀 单位:赣西电力勘察设计院
浅谈发电机电子技术:交流异步电机软起动技术分析与研究 论文 关键词:异步电动机;软起动;调压调速 论文摘要:本文对交流异步电动机的软起动问题做了分析和研究,提出了异步电动机起动和运行的综合控制方案。 1 前言 目前在工矿 企业 中使用着大量的交流异步电动机(包括380v/660v低压电动机和3kv/6kv中压电动机),有相当多的异步电动机及其拖动系统还处于非 经济 运行的状态,白白地浪费掉大量的电能。究其原因,大致是由以下几种情况造成的: ①由于大部分电机采用直接起动方式,除了造成对电网及拖动系统的冲击和事故之外,8~10倍的起动电流造成巨大的能量损耗。 ②在进行电动机容量选配时,往往片面追求大的安全余量,且层层加码,结果使电动机容量过大,造成“大马拉小车”的现象,导致电动机偏离最佳工况点,运行效率和功率因数降低。 ③从电动机拖动的生产机械自身的运行经济性考虑,往往要求电力拖动系统具有变压、变速调节能力,若用定速定压拖动,势必造成大量的额外电能损失。 2异步电动机的软起动 由于 工业 生产机械的不断更新和 发展 ,对电动机的起动性能提出了越来越高的要求,归纳起来有以下几个方面; ① 求电动机有足够大的,并且能平稳提升的起动转矩和符合要求的机械特性曲线; ②尽可能小的起动电流; ③起动设备尽可能简单、经济、可靠,起动操作方便; ④起动过程中的功率消耗应尽可能的少。 根据以上相互矛盾的要求和电网的实际情况,通常采用的起动方式有两种:一种是在额定电压下的直接起动方式,另一种是降压起动方式。 2.1直接起动的危害 ①电网冲击:过大的起动电流(空载起动电流可达额定电流的4~7倍,带载起动时可达8~10倍或更大),会造成电网电压下降,影响其他用电设备的正常运行,还可能使欠压保护动作,造成设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热,从而加速绝缘老化,影响电机寿命。 ②机械冲击:过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损,导致击穿烧机;转轴扭曲,联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等。 ③对生产机械造成冲击:起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤,缩短使用寿命;影响传动精度,甚至影响正常的过程控制。 2.2老式降压起动方式的适用场合及性能比较: 降压起动的目的是减小起动电流,但它同时也使起动转矩下降了。对于重载起动,带有大的峰值负载的生产机械,就不能用这种方式起动。传统的降压起动有以下几种方法: (1)星形/三角形转换器:这种方法适用于正常运行时定子绕组采用接法的电动机。定子有六个接头引出,接到转换开关上,起动时采用星形接法,起动完毕后再切换成接法。起动电压为220v,运行电压为380v。这种起动设备的优点是起动设备简单,起动过程中消耗能量少。缺点是有二次电流冲击,设备故障率高,需要经常维护,所以不宜使用在频繁起动的设备上。 (2)自耦变压器降压起动:三相自耦变压器(也称补偿器)高压边接电网,低压边接电动机,一般有几个分接头,可选择不同的电压比,相对于不同起动转矩的负载。在电动机起动后再将其切除。其优点是起动电压可以选择,如0.65.0.8或0.9un,以适应不同负载的要求。缺点是体积大,重量重,且要消耗较多有色金属,故障率高,维修费用高。 (3) 对于绕线式异步电动机,可在转子绕组串接频敏变阻器或水电阻实现起动,待起动完成后再将其切除。但频敏变阻器成本高,而水电阻损耗又大。 值得指出的是:尽管各种老式降压起动方法各有其优缺点,但它们有一个共同的优点:就是没有谐波污染。 2.3新型的 电子 式软起动器 所谓“软起动”,实际上就是按照预先设定的控制模式进行的降压起动过程。目前的软起动器一般有以下几种起动方式: (1) 限流软起动:限流起动顾名思义就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值(im)的软起动方式。主要用在轻载起动的负载的降压起动,其输出电压从零开始迅速增长,直到其输出电流达到预先设定的电流限值im,然后在保持输出电流i 这种起动方式的优点是起动电流小,且可按需要调整,(起动电流的限值im必须根据电动机的起动转矩来设定,im设置过小,将会使起动失败或烧毁电机。)对电网电压影响小。其缺点是在起动时难以知道起动压降,不能充分利用压降空间,损失起动转矩,起 动时间相对较长。 (2)转矩控制起动:主要用在重载起动,它是按电动机的起动转矩线性上升的 规律 控制输出电压,它的优点是起动平滑、柔性好,对拖动系统有利,同时减少对电网的冲击,是最优的重载起动方式。它的缺点是起动时间较长。 (3)转矩加突跳控制起动与转矩控制起动一样也是用在重载起动的场合。所不同的是在起动的瞬间用突跳转矩,克服拖动系统的静转矩,然后转矩平滑上升,可缩短起动时间。但是,突跳会给电网发送尖脉冲,干扰其它负荷,使用时应特别注意。 (4)电压控制起动是用在轻载起动的场合,在保证起动压降的前提下使电动机获得最大的起动转矩,尽可能地 缩短起动时间,是最优的轻载软起动方式。 2.4软起动器的适用场合 (1)生产设备精密,不允许起动冲击,否则会造成生产设备和产品不良后果的场合; (2)电动机功率较大,若直接起动,要求主变压器容量加大的场合; (3)对电网电压波动要求严格,对压降要求≤10% un的供电系统; (4)对起动转矩要求不高,可进行空载或轻载起动的设备。 严格地讲,起动转矩应当小于额定转矩50%的拖动系统,才适合使用软起动器解决起动冲击问题。对于需重载或满载起动的设备,若采用软起动器起动,不但达不到减小起动电流的目的,反而会要求增加软起动器晶闸管的容量,增加成本;若操作不当,还有可能烧毁晶闸管。此时只能采用变频软起动。因为软起动器调压不调频,转差功率始终存在,难免过大的起动电流;而变频器采用调频调压方式,可实现无过流软起动,且可提供1.2~2倍额定转矩的起动转矩,特别适用于重载起动的设备。但是变频器的价格就要比软起动器的价格高得多了。 3 异步电动机的调压调速 异步电动机的调压调速属低效调速方式,因为在调速过程中始终存在转差损耗,因此调压调速有很大的限制,不是任何一台普通的笼型电机加上一套晶闸管调压装置,就可以实现调压调速的。 首先必须改变电动机的外特性,新的外特性必须使电动机有一个宽广的稳定的调速范围。一般要采用高转差率电机,交流力矩电机或在绕线式电机的转子绕组中串接电阻的方法,并且要加上转速闭环控制,才能进行稳定的调速。 其次是要将调速过程中由于转差功率引起的转子的温升很好地导出机外,才能实现长期稳定工作。这里可采取旋转热管结构,也可采取特殊风道冷却结构,都是行之有效的方法。 在电力 电子 技术高度 发展 的今天,变频调速装置的价格已不再昂贵的情况下,再考虑调压调速,似乎已无多大的现实意义了。 4结论 (1)电子式软起动器结构简单,较之传统的/y起动器,自耦变压器起动器具有无触点、无噪音、重量轻、体积小,起动电流及起动时间可控制,起动过程平滑等优点,并且维护工作量小。当电动机空载或轻载时,节能效果显著,特别适用于短时满载,长时间空载的负载。 (2)对于高转差电机,实心转子电机,力矩电机等,尤其是在带风机、水泵类负载时,有较好的调速性能,但不适用于普通的笼型电机调速。 (3)采用智能控制器,具有完善的电机保护功能,保护整定值设置方便,保护性能可靠。 (4)其最大缺点是由于采用晶a闸管移相控制,故对电网及电机均存在谐波干扰。 浅谈发电机电子技术:电机斩波内馈调速技术 摘 要:山东黄台火力发电厂原10万kv机组配套锅炉的引、送风机投用后,一直采用风挡板手动节流调节方式经考察论证,确定对引、送风机实施斩波内馈调速技术改造,取得明显的节能效果。本文介绍了该技术的原理和特性、节能和环境效益,具有广阔的市场潜力。 关键词:高压电机;斩波内溃调速技术;应用;节能;市场 山东黄台火力发电厂原10万kw机组配套锅炉的引、送风机投用后,一直采用风挡板手动节流调节方式。高压电机调速项目于1999年下半年开始经多方考察论证后,确定对5#炉两台引风机和两台送风机实施斩波内馈调速技术改造,于2000年10月19日正式投用,至今运行状况良好,取得了明显的节能效果。 一、技术原理和特性 斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的新型高压电机调速技术。该技术可在高压中、大容量的风机、泵类节能调速中应用。 斩波实际是变流主电路的数字控制,目的是克服移相控制存在的缺点。从根本上解决了有源逆变器可靠性问题。目前,斩波控制已被视为取代移相控制的发展方向。 内馈调速是一种基于转子的电磁功率控制调速,其原理是把定子传输给转子的电磁功率中的一部分功率移出去。这样定子传输的电磁功率不变,但移出的电功率可任意控制,转子总的电磁功率就被改变,电机转速就可得到控制。 内馈调速巧妙地在异步机的定子上加设一个内馈绕组,专门用来接受转子移出的电功率。内馈绕组此时工作在发电状态,它把接受的电功率又通过电磁感应,反方向传输给定子原绕组,使定子的输入功率减小,与机械功率平衡,实现了高效率的无级调速。 内馈调速最适合于高压大容量电机,其特点如下。 1.回避了定子控制的高电压问题,可实现高压电机低压控制; 2.控制装置的容量可小于电机的容量,即为小容量控制大容量; 3.控制装置和定子电源均为电磁隔离,有效地抑制了控制装置产生的谐波电流对电源的干扰; 4.整个系统没有外附变压器,调速损耗小,效率高。 二、节能效益和环境效益 1.该项目年节电量618.9253万kw•h,折标准煤2500.46t,可减排二氧化碳1812.83t。 2.按山东上网电价0.30元/kw•h计算,年节能效益185.68万元。 3.投资回收期为1.59年。 三、未来市场潜力 我国目前各种电动机的在用总量已超过40万mw。其中90%是交流电动机,且70%的应实施调速运行。中、高电压(3~10kv)中、大容量电动机约为40%,已经成为工业企业主要的动力设备。这些电动机以保守的平均年运行1 600h、节电率按20%计,其技术上的节电潜力至少为400亿kw•h。按照目前我国高压电机改造的速度估算,至少需要100年才能改造一遍。由此可见,中高压电机调速市场潜力相当广阔。 浅谈发电机电子技术:火电机组电气节能技术探讨 【摘要】 随着节能技术在我国的应用,节能技术已引起了各个领域的关注,对于电力发电厂发电,与日常生产过程中的许多环节和节能密切相关,其中火电机组是大面积的能源消耗区域,本文针对电气节能技术在火电机组中的应用,进行了详细的分析和探索,供有关技术人员参考。 【关键词】 电气节能;技术;火电机组;应用 0引言 对于节能技术的使用和讨论,一方面加强行业的可持续发展,另一方面为企业降低成本,提高经济效益具有重大的作用,中国的火电生产过程中的能源消耗大,能源利用效率低,因此本文对电气节能技术在火电机组中的相关科学技术的发展和应用作出了详细分析和讨论,以提高经济效益。 1电气设备与节能技术概述 我国能源消费已越来越受到重视,所以我国提出了节能减排,这意味着许多项目在生产过程中对能源的消耗和利用要充分重视起来。因此,为了完成节能减排的强制性指标,工厂必须提高节能技术水平,以满足节能和减排的需求。许多化工企业的结构在一定程度上做了调整,这是因为使用了大量的电气设备,而节能技术要充分的运用到设备中去。国家的支持和鼓励化工企业而具有节能技术的电气设备,使许多工厂在运用节能技术,提高节能水平中获得一系列进展,工厂就进一步改善了节能问题,促进并提高工厂的工作效率和能源的利用效率。此外,我国化工企业的节能技术有了新发展,同时也带动了电气自动化的发展。电气自动化是一个新领域,是化工企业所追求的目标。电气自动化包括小家电自动化。通过对它的运用,为工厂和企业带来更高的生产效率,在生产过程中降低成本。因此,电气自动化是节能减排中一个非常重要的环节。 2电气节能技术的应用原则 在火电机组中,使用电气节能技术的目的,是将节能技术充分运用起来,最大程度的提高节能技术的使用率,改进火电机组以往的工作效率,最终实现能源的节约。但在不干扰其它工作正常运行的前提下,电气节能技术在火电机组中才能使用。火电机组的整体工作效益不能因此受到影响。根据现阶段来看我国能源节约的情况,以不影响整体工作效益为前提下使用电气节能技术,其技术要遵守的原则,也就是满足功能原则、经济合理原则和技术先进原则。功能性原则,电气节能技术要先满足火电机组操作性能要求,结合火电机组方面的技术、效应等各个方面要求进行对节能技术充分运用。经济性原则,在火电机组中工作中,要注意运用电气节能技术要在合理的经济范围内工作,不能只关注电气节能这一方面,而使得火电机组中产生大量资金浪费,对电气节能工程合理计划,做到节省能源节约资金。先进性原则,火电机组工作时,应尽量采用利用先进高端的电气节能的技术,将先进技术发扬光大,最大程度的运用电气节能技术,充分发挥它的特长优势。特别是制造方面,优先考虑技术的先进性。 3日常生产生活中的常见节能问题 3.1安装不合理 电气设备内部结构复杂,在工人对系统进行操作时极易将其混淆,而造成这种问题出现的原因是不合理的设备安装,最终使得化工企业在电气设备运行时频繁发生变压器的电压不稳,极易造成线路老化,在一定程度上影响了整个化工企业的日常生产的顺利进行。还因为安装不到位,使得安全措施不能很好地实行,造成不必要的消耗,增加了能源消耗量。 3.2使用浪费 现阶段,电气设备在运行时效率很低。其中有个很重要的原因就是,技术人员操作不规范。操作电气设备技术人员由于缺乏一定的专业技能培训和缺少经验,所以在对工作进行实际操作的过程中,技术水平还达不到。大部分化工企业过于追求经济效益,使得大部分电气设备并不能承受一定的强度,造成极低的效率,节能技术不能充分运用,使得设备瘫痪。加之技术人员在管理上也十分松懈、不严格,没有很高的积极性,不能有效执行企业相关的管理条例,使得电气设备的效率低下。 4采取提高火电机组节能措施 4.1选用低阻电缆 火电企业的工厂面积很大,线路铺设也很复杂,通常情况下,人们为节约施工成本,并不在意对电缆的选择,现阶段,化工企业工厂使用的先进节能减排技术要选择低电阻电缆。拿输电线来说,线路消耗与电阻平方存在正负相关的联系,运用低电阻设备能够有效降低在输电过程中产生的热量,节约能源,避免不必要的浪费,因此,低电阻的特点是极易控制能源耗费,降低能源消耗。选择电缆,要看电缆是否能达到工厂的日常使用需求量,还要在能够达到其日常需求量的情况下对电缆截面积进行考虑,然后再对使用电缆的安全性进行考虑。在激烈的市场竞争中化工企业也越来越壮大,所以在工厂之间的竞争中就要重视安全问题和初期的资金投入问题。 4.2采用合适的变频器 火电生产时,工厂的电气设备不断运转,其用电量也在不断变化着。化工企业运用电气设备节能技术,必须在电气设备上安装适合的变频器。现阶段大部分电气设备的变频功能在设计时就已经配置,这样就使得设备使用效率得以提高,对于节能减排产生了很好的效果。化工企业在历经多年变频技术的发展后,变频调速技术已越来越成熟。转速的二次方和电机功率在电机运转时产生一定比例关系,所以要想达到节能减排的效果,改变电机转速,就要使用变频系统。使得电机在运行时,转速在不断变化,用电量下降,保证电机的使用寿命。 5结束语 电气节能技术是高科技高端性的技术工作,在火电机组在进行设计工作时,充分考虑电气节能问题,在工作中能最大程度的降低能源的消耗,确保电气节能技术安全有效的运用到火电机组工作中。先进的设备,雄厚的经济实力,超高的技术水平是做到节能的根本保证。尤其要重视节能电气的安全性和技术水平,实现对能源的节约,创建良好的节约型社会环境。假若将电器节能技术充分高效的运用到火电机组工作中去,在我国的电气行业中会是重大突破。因此,在我国大力支持电气节能方面的研究。 作者:陈小龙 单位:常熟华润化工有限公司 浅谈发电机电子技术:发电机电子技术论文 1励磁保护及系统稳定 发电机提供磁场功能的就是励磁系统,它可以有效的同步发电机与电力系统,发电子转子绕组可以直接从励磁系统获取直流电。励磁系统的交直流转换变压器为励磁系统生成直流电,这个变压器连接着发电机的出口,交流电转换为直流电时,电势产生,有效的支持变压器的启动,由此可见,发电机同步的维持以及发电机或输出无功率都深受励磁系统的。励磁电流的突变会有很多的连锁反应,无功功率输出会变高,然后导致过高的工作电压;反之,工作电压降低,甚至会出现不同步的情况。 自动电压调节的方式中,励磁系统会在输出吸收电力系统中的无功功率的同时将电压始终保持在最正常的范围内。发电机的保护者就是励磁控制,它排除发电机不允许的工况,从而控制不稳定运行在发电机系统中产生,对发电机起到相应的保护功能。 2发电机静态稳定性 发电机静态稳定性会在某些情况下受到一定的影响,例如:线路在电厂输电到负荷中心之间过少,当远端发电厂和负荷中心这两个电压向量之间的夹角达到90b或以上时,系统间会降低传输的电能可能性,震荡也会出现在电力系统中,并可能有几个孤网被解列。 如果故障导致发电厂或者负荷中心之间的线路断开,两点之间的电抗就会增加到一个能够提供传输却不能维持同步的最大电能点。发电机一系列的不同部会在震荡的状态下因刺激的跳动而引起。负荷中心同远端的电厂之间的输电线路的电抗会因系统间的断路而增加,这就导致同时出现电势衰减、与静态稳定、不稳定等种种现象。 3失磁保护 各个系统按部就班,共同协调合作才能使发电机的保护和控制协调得以实现,失磁保护的完成需要与电机容量、静态稳定和欠励限制相协调。发电机在欠励工况下运行需要经由失磁保护将状态设为允许。要及时对发电机的失磁现象进行检测,以避免因失磁或部分失磁给发电机或其他电力部分带来严重的损失。电磁失磁之后,会引起转子、阻尼提高温度,也大大提高了故障发生的概率。供给发电机磁场绕组的直流供电短路、磁场绕组短或励磁系统的断路器断开都可能引发发电机失磁。目前,较常用来检测发电机失磁的是阻抗继电器。 4结束语 大型电力系统中极为关键的部分是发电机,发电机保护、电机静态、发电机满负荷运行的协调,发电机保护与发电机控制之间的协调都是十分必要的。尤其是大型电力系统生震荡时,一切研究的根本目的都是为了保持电力系统的稳定运行。因此,本文对这些内容进行了详尽的探讨与研究,希望能够加强对发电机进行重点保护,使电力系统能够安全、可靠、稳定运行,更好地为社会生产、生活服务。 作者:李武装 单位:河南安阳广源能源生物质能热电有限公司 浅谈发电机电子技术:电机与电气控制技术课程改革研讨 1改革和创新教学模式进行 根据课程特点和典型工作任务,将原来单一的先进行理论教学后进行验证实验的课程教学模式,转变为项目式和模块化教学模式,实现项目引领,任务驱动,“教、学、做一体化”,以“够用为度、强化应用”为原则。从学生的实际情况出发,因材施教,分层教学,注重学生的实践动手能力的培养。创设企业工作情景,校企合作、工学结合,边讲边练。将以课本为中心转变为以“项目任务”为中心,学生个个参与,人人动手;将以教师为中心转变为以学生为中心,突出学生的主体地位;将以教室为中心转变为以实训车间和实际经验为中心,以传授知识为主转变为以培养能力形成技能为主。 2改革教学方法,综合利用现代化的教学手段 1、采用实物教学,先让学生面对一个含有电机的实际的电气控制系统,并运行该系统,使学生就有一个感性认识,知道电机用在什么地方、起了什么作用、为什么要学电机控制方面的知识、需要哪些方面的知识才能较好地使用控制电机,提高学生对本课程的学习兴趣和学习的主动性。2、综合利用现代化的教学手段。改变传统的教学方法,通过多媒体课件ppt、图片、动画、教学视频、实物演示来增强学生的感性认识,拓展学生的视野。帮助学生理解和掌握课程的重点和难点,如变压器、直流电机、三相异步电动机的结构和工作原理等内容,在电机和变压器制造企业实际拍摄电机、变压器生产过程和制造工艺,加深学生的理解。提高了教学的趣味性、实用性,调动和激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。 3校企合作,共建校内外实训实习基地 建立了集实训与理论教学为一体的“电工电子”校内实训基地和电机及电气控制实训室。同时还与相关企业合作建立了多个校外实训基地,校企合作,引厂入校,工学结合、顶岗实习,校企深度融合。大加强实践性教学力度,安排设计、验证性实验七个,安排变压器、电动机拆装实训两周,电气控制电路实训一周,对于有兴趣和能力强的学生,学校实验室、实训室在课余时间和双休日定期对学生开放,并有专门的老师对他们进行指导,进行开放性实验和创新性实验,培养学生的发散思维和创新能力。学生除了在校内进行实验、实训之外,还在相关企业进行顶岗实习,既增强了学生的感性认识,又增强了《电机与电气控制技术》这门课程的实用性,培养和锻炼了学生的动手能力,增强了学生的技能,教学效果明显。逐步形成了以职业能力培养为核心的理实一体的教学体系。 4将技能实训和高级电工职业资格鉴定有机结合 高级电工职业资格是具有设计、安装、调试、操作、维修电机与变压器、仪器仪表、及电气控制系统的高技能应用性人才,过去,电机与电气控制技术的教学与中高级电工职业技能鉴定脱节,所学知识和技能无法满足学生获取职业资格证书的要求。为此,在《电机与电气控制技术》课程教学中,依据维修电工职业岗位技能要求和职业资格标准,将技能实训和中、高级电工职业资格技能鉴定有机结合,以职业活动为导向,以职业能力为核心,以职业技能要求开展实训工作。在“电机拖动及控制实训室”进行2周的专业技能实训,在完成规定的实训任务后,进行高级电工职业资格鉴定,实现“双证”融合。加强理论和实践教学的同时,增加了中、高级维修电工资格考试方面的知识和技能,使学生既能具有一定的专业基础知识,又能获得相关的职业岗位资格证书。提高了学生的就业竞争力和职业能力,为学生今后的就业创造了条件。学生取得高级电工职业资格证书人数达到95%以上。 5改革课程考核评价方法,注重实践动手能力的考核 传统的课程考核评价方式主要是平时成绩加期末考试成成绩,无法综合评价学生学习过程及综合能力。为此,须改革课程考核评价方法,注重学生实践动手能力和操作技能的考核,采用多元化考核方式,强化过程考核。制定了理论、实验、课程设计、实训、安装操作考核标准及评分细则,形成平时、期中、期末三个阶段性考核。理论考核主要考察学生掌握基本知识和基本概念、基本原理,以笔试闭卷为主,实训、实操要求学生设计基本控制电路并安装调试,重在过程和基本技能的考察,重点考核学生分析问题、解决问题的能力,并注重学生综合能力和职业能力考核,可采取学生自评、小组互评、老师评价的方式,按照一定的比例综合计分。电机与电气控制技术课程改革的实践证明,通过改革课程体系,精选教学内容,创新教学模式,改革教学方法和手段,实行工学结合、校企合作,技能实训融入技能职业资格证,采用多元化的考核方法,大大激发了学生的学习兴趣,强有力的实践教学环节和职业技能培训,使学生的基本素质和职业能力都得到了很大提高,同时为学生将来的就业打下了坚实的基础。电机与电气控制技术课程改革的效果是明显的。 作者:陈昌松单位:武汉职业技术学院
电子学论文:硅微电子学研究论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 电子学论文:光学与电子学相结合分析论文 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术[1]。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示[2]。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的[3]。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,同时提高检测系统输出信号的信噪比。 1光电检测电路的基本构成 光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱,而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中,因此,要对这样的微弱信号进行处理,一般都要先进行预处理,以将大部分噪声滤除掉,并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样,就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。 2光电二极管的工作模式与等效模型 2.1光电二极管的工作模式 光电二极管一般有两种模式工作:零偏置工作和反偏置工作,图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中,在光伏模式时,光电二极管可非常精确的线性工作;而在光导模式时,光电二极管可实现较高的切换速度,但要牺牲一定的线性。事实上,在反偏置条件下,即使无光照,仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流,这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声;在反偏置时,由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此,在设计光电二极管电路的过程中,通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计,而不是对两种模式都进行最优化设计[4]。 一般来说,在光电精密测量中,被测信号都比较微弱,因此,暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号,所以,尽量避免噪声干扰是首要任务,所以,设计时采用光伏模式。 2.2光电二极管的等效电路模型 工作于光伏方式下的光电二极管的工作模型如图3所示,它包含一个被辐射光激发的电流源、一个理想的二极管、结电容和寄生串联及并联电阻。图中,IL为二极管的漏电流;ISC为二极管的电流;RPD为寄生电阻;CPD为光电二极管的寄生电容;ePD为噪声源;Rs为串联电阻。 由于工作于该光伏方式下的光电二极管上没有压降,故为零偏置。在这种方式中,影响电路性能的关键寄生元件为CPD和RPD,它们将影响光检测电路的频率稳定性和噪声性能。CPD是由光电二极管的P型和N型材料间的耗尽层宽度产生的。耗尽层越窄,结电容的值越大。相反,较宽的耗尽层(如PIN光电二极管)会表现出较宽的频谱响应。硅二极管结电容的数值范围大约在20或25pF到几千pF以上。而光电二极管的寄生电阻RPD(也称作"分流"电阻或"暗"电阻),则与光电二极管的偏置有关。 与光伏电压方式相反,光导方式中的光电二极管则有一个反向偏置电压加至光传感元件的两端。当此电压加至光检测器件时,耗尽层的宽度会增加,从而大幅度地减小寄生电容CPD的值。寄生电容值的减小有利于高速工作,然而,线性度和失调误差尚未最优化。这个问题的折衷设计将增加二极管的漏电流IL和线性误差。 3电路设计 3.1主放大器设计 众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换,从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量,同时受各种不同传感器灵敏度的限制,因而所得到的电量自然是小信号,一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用,但后续电路一般为A/D转换电路,所需电压幅值一般为2V。然而,即使是这样,而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍,因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图4所示。 该主放大器的放大倍数为A=l+R2/R3,其中R2为反馈电阻。为了后续电路的正常工作,设计时需要设定合理的R2和R1值,以便得到所需幅值的输出电压。即有 3.2滤波器设计 为使电路设计简洁并具有良好的信噪比,设计时还需要用带通滤波器对信号进行处理。为保证测量的精确性,本设计在前置放大电路之后加人二阶带通滤波电路,以除去有用信号频带以外的噪声,包括环境噪声及由前置放大器引人的噪声。这里采用的有源带通滤波器可选通某一频段内的信号,而抑制该频段以外的信号。该滤波器的幅频特性如图5所示。图5中,f1、f2分别为上下限截止频率,f0为中心频率,其频带宽度为: B=f2-f1=f0/Q 式中,Q为品质因数,Q值越大,则随着频率的变化,增益衰减越快。这是因为中心频率一定时,Q值越大,所通过的频带越窄,滤波器的选择性好。 有源滤波器是一种含有半导体三极管、集成运算放大器等有源器件的滤波电路。这种滤波器相对于无源滤波器的特点是体积小、重量轻、价格低、结构牢固、可以集成。由于运算放大器具有输人阻抗高、输出阻抗低、高的开环增益和良好的稳定性,且构成简单而且性能优良。本设计选用了去处放大器来进行设计。 本设计选用了去处放大器来进行设计。 图6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器,其滤波电路采用有源滤波器完成,并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。 对于第一部分,即低通滤波器,系统要求的低通截止频率为fc,其传递函数为: 第二部分为高通滤波器,系统要求的高通截止频率为fc,其传递函数如下: 4完整的检测电路设计 本光电检测系统设计的完整电路如图7所示。为方便表示,电路中的R2、R3即为前面等效电路模型中的RT、RF。前级部分由光电转换二极管与前级放大器组成,这也是光电检测电路的核心部分,其器件选用高性能低噪声运算放大器来实现电路匹配并将光电流转换成电压信号,以实现数倍的放大。然而,虽然前级放大倍数可以设计得很大,但由于反馈电阻会引入热噪声而限制电路的信噪比,因此前级信号不能无限放大。 5结束语 本文研究了光电检测系统的原理和设计方法。通过从经济和实用的角度对相关的光电转换器件和前置放大器进行了选择和电路设计,从而确定了关键元器件的参数。实际使用证明:该设计可以满足一般光电检测场合的需要。 电子学论文:电子学院学习实践科学发展观实施方案 按照学校党委和学生工作处关于深入学习实践科学发展观活动的部署与要求,根据《*信息工程学院开展深入学习实践科学发展观活动的实施方案》和学生工作处《*信息工程学院学生党员深入学习实践科学发展观活动实施方案》,结合我院学生党员实际,特制定本方案。 一、指导思想和目标要求 我院学生党员的学习实践活动以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,全面贯彻党的十七大精神,高举中国特色社会主义伟大旗帜,紧紧围绕紧紧围绕“办有特色的高水平的人民满意的高等教育,实现建设特色鲜明的教学研究型信息工程大学”的目标,按照“党员干部受教育、科学发展上水平、师生员工得实惠”的总体要求,深入开展学习实践科学发展观活动。 针对学生的全面健康发展需要,组织学生党员认真学习科学发展观的基本理论,准确把握科学发展观的重大意义、科学内涵、精神实质和根本要求,充分发挥党员的先锋模范作用,坚持正面教育为主,突出实践特色,将学习实践活动与理想信念教育、学生党建、学风建设、文明修身等各项工作相结合,与学生的社会实践、科技创新活动相结合,与促进大学生成长成才相结合,与增强学生就业竞争力相结合,引导广大学生党员讲党性、重品行、做表率,知行统一,立志成才,积极为学校的科学发展建言献策,为创建优良学风、培养高素质优秀人才、推动和谐校园的建设和高水平大学建设作贡献。 通过学习实践活动,使学生党员的政治理论水平高于普通学生,遵纪守法观念好于普通学生,服务奉献意识强于普通学生,学习创新能力优于普通学生,充分体现学生党员的先进性和先锋模范作用。 二、大学生党员开展学习实践活动需要解决的重点问题 (1)通过学习实践活动,切实加强学生党员的党性修养,进一步明确努力方向,增强志愿服务、提高综合素质和保持学生党员先进性的自觉意识。 (2)解决学生党员发挥先锋模范带头作用不够的问题,进一步优化基层学生党组织设置,发挥学生党支部在学生党建和思想政治工作中的作用,创新党支部活动方式,完善学生党员经常性教育长效机制,增强学生党支部的凝聚力、创造力和战斗力,更好地发挥战斗堡垒作用。 (3)解决部分学生学习动力不足的问题,促进学风建设上新台阶。 (4)开展多种形式的科技创新活动,全面提高学生的创新能力和综合素质。 三、对象范围 学习实践科学发展观活动的对象范围是学院全体研究生党员和本科生党员。以学生党支部为活动单位,以学生党员为重点,带动入党积极分子、全体团员和广大学生积极参加学习实践科学发展观活动。 四、活动内容、时间安排和方法步骤 根据学校统一安排,本次学习实践活动历时半年,从2009年3月下旬开始,到8月下旬结束,分三个阶段进行。 第一阶段:学习调研(2009年3月下旬至5月上旬) 各支部要精心组织学生党员,采取个人自学、集中培训、专题辅导、集体讨论等形式,对学校、学院《实施方案》规定的材料进行认真的学习,并组织好以下各项活动: 1、学院成立学生党员学习实践活动工作小组,并制定实施方案。 组长:彭勇 成员:朱正华徐俊朱竞羽毕务忠代芯姜宇忠卓文君 王楠 2、认真开好动员大会,为学习实践活动开好头。 学院在3月31日下午召开学生党员和入党积极分子大会,学院党总支书记张斌兵同志作动员,对学生党员参加学习实践活动进行思想发动和全面部署。使全体学生党员明确开展学习实践科学发展观活动的指导思想、目标要求、基本原则和具体安排。 4月1日下午4:00召开全体学生党支部书记会,传达学院深入学习实践科学发展观活动第一阶段的具体安排。进一步明确要求,保证学习实践活动的效果。 3、将学习内容抓紧抓实。 以学生党支部为单位,采取集中学习和个人自学相结合的方式,组织全体学生党员认真学习学习党的十七大精神、等中共中央领导同志关于科学发展观的一系列重要论述。以十七大报告、《邓小平论科学发展》、《科学发展观重要论述摘编》等为主要学习内容,4月底之前,各支部组织全体党员进行一次集中学习讨论、参加全院党员的集中学习、自学时间不少于每周6小时。要严肃学习纪律,建立学习考勤制度,保证参学率。以科学发展观为主题,普通党员要做到参加一次动员大会,参加一次辅导报告会,参加一次专题组织生活会,参加一次主题研讨活动,为学校(院)发展提一条建议的“五个一”基本要求。 4、以丰富多彩的主体活动为载体,强化学习实践活动的效果。 (1)学院以学生党员为骨干组织广大学生开展一次以“学习实践科学发展观,红色记忆革命情怀”为内容的主题教育活动,以知识竞赛为活动形式。 (2)学院以党支部为单位,组织学生党员开展科学发展观之“寓科学于乐”、生活中的科学常识等系列活动,通过举办生活科学知识讲座,开展生活科学常识竞赛活跃校园内的科技氛围,引导大学生学以致用、用中求学。 (3)组织全体学生开展“安全意识进宿舍”活动。在学院分团委设立安全保卫部,并在各班学生中推选出安全保卫委员,制定相应的制度和职责,并邀请学校保卫处进行安全防范意识、安全保卫责任及法制宣传等方面的培训,旨在进一步提高学生的安全保卫意识,让学生知法、懂法、守法,让学生的安全、财产等到更好的保护,真正让学生受益。 5、开展支部讨论。 各支部统一布置学生党员根据中央相关文件和有关精神,围绕科学发展观,结合大学生培养现状,积极展开深入讨论。讨论题目如下: 科学发展观与高等教育改革 科学发展观与人才培养模式改革 科学发展观与办学特色和优势 科学发展观与大学生党员成长 科学发展观与大学生择业、就业、创业 科学发展观与家庭经济困难学生资助 6、深入调研。 在深入学习的过程中,以学生党支部为单位,组织学生党员深入广大同学中开展一次调研活动。调研以“坚持科学发展,加强学风建设,促进学风根本转变”为主题,围绕学校和学院在基层党组织建设、思想政治教育、学风建设等方面内容展开,在深入实际调查研究后实事求是地撰写出调研报告,并于4月30日之前以学生党支部为单位提交调研报告报学院党总支。 第二阶段:分析检查(2009年5月中旬至6月中旬) 1、学生支部在继续抓好学生党员学习的同时,要认真梳理同学和老师提出的意见,认真进行分析检查。 2、在分析检查的基础上学生支部安排学生党员在本支部范围内开展相互谈心、交心、沟通思想的活动。要根据同学和老师提出的意见和建议对照党员的要求,查找自身存在的问题和不足,明确自己在校风、学风和班风建设方面所承担的责任及努力的方向。 3、开展优良学风、班风创建活动。学生党支部要通过丰富多彩的活动,引导学生党员和广大学生将学习实践活动与创优良学风校风紧密结合起来,排查我校学生学风建设中存在的突出问题,有力解决好学风不正和校园不文明行为的问题。 4、支部组织专题组织生活会,开展批评和自我批评。 5、在本支部覆盖范围,组织部分非党员同学对支部工作,党员个人进行民主评议。 6、举行学生党员献爱心、义务劳动日活动。 7、毕业生党支部组织全体学生参加以“感激留给老师、关心留给同学、文明留给母校”为主题的文明离校活动。发挥学生党员联系宿舍制度的作用,及时发现并协助处理“特殊群体”中存在的不稳定因素。 第三阶段:整改落实(2009年6月下旬至8月下旬) 1、党支部组织党员按照要求参加学校、学院学习实践活动满意度测评。 2、做好工作总结。 学习实践基本完成时,各学生党支部要认真总结开展学习实践活动的有效方式和经验,撰写工作总结,并上报学院党总支。 3、暑假期间组织学生党员开展访问社区、访问农村活动,进一步深化对科学发展观的认识。 五、工作要求 1.学院成立学习实践活动领导小组,负责活动规划、组织协调。各学生党支部要高度重视学习实践活动,不走过场,不流于形式,确保活动取得实效。学习活动要做到时间、地点、人员、笔记“四落实”。 2.各党支部要根据学院党总支总体安排,针对不同特点创造性地设计活动方案,全面推进,开展行之有效的学习实践活动。 3、对于集中学习活动,要严格考勤制度,切实履行请假手续,并及做好补课、补学工作。无论是集中学习和自学都要认真做好学习笔记,撰写心得体会。 4.各党支部和学院新闻中心,要加强宣传工作,通过各种形式营造学习实践活动的浓厚氛围。学院将建立宣传信息上报、通报制度。 5.总结经验,系统提升。各党支部要按照学习实践科学发展观活动的目标要求及时做好分阶段和整体活动情况的总结工作,巩固学生党建制度成果。各学生党支部总结报学院党总支。 电子学论文:中国电子学会 在2011年8月13日~8月20日于土耳其伊斯坦布尔举行的第三十届国际无线电科学联盟理事会上,中国电子学会成功申办第三十一届国际无线电科学联盟大会,并将于2014年在北京举行,这是有着近百年历史的、国际无线电领域最权威的科学大会首次在中国举办。 受中国科协委托和批准,中国电子学会代表中国申办第三十一届国际无线电科学联盟大会,中国电子学会URSI中国委员会主席吴健,中国电子学会副秘书长、URSI中国委员会秘书长林润华,URSI中国委员会各学术委员会主席、副主席及青年科学家等30多位代表参加了此次申办过程。参与本次申办联盟大会的国家城市还有加拿大蒙特利尔及日本东京。 中国电子学会URSI中国委员会主席吴健在理事会上做申办陈述报告,加拿大及日本两国也分别派代表做陈述报告。各国陈述报告后,理事会进行了紧张的投票环节。最终,中国北京以高票击败日本东京和加拿大蒙特利尔,顺利成为2014年URSI GASS的举办城市。在场各国家代表均报以热烈掌声祝贺中国取得此次会议的承办权。 此次成功申办是在中国科协的指导下,中国电子学会URSI中国委员会近20多年来不懈努力的结果。自1982年作为国家学会会员加入国际无线电科学联盟(URSI)以来,中国电子学会曾组团参加过历届国际无线电科学联盟大会,提交联盟大会申办报告共6次,但均落选。 国际无线电科学联盟 (URSI)作为直属国科联理事会(ICSU )的科学组织之一, 拥有42个正式会员,在国际无线电科学界具有崇高的科学地位和社会影响。中国电子学会受科协委托代表中国参加到该组织。 由国际无线电科学联盟主办的第三十届国际无线电科学联盟大会也同期召开。大会聚集了来自世界上42个国家和地区的约1400位无线电科学领域的著名学者、产业界知名人士、专业高层技术代表和青年科学家,与会者就世界国际无线电科学领域的发展与进步等议题进行了深入探讨。 本次国际无线电科学联盟大会还设有多场学术委员会报告及张贴论文展示环节,内容涉及电磁计量、无线通信系统与信号处理、电子学与光子学、电磁噪音与电磁干扰、电波传播、电离层电波遥感、等离子体波、射电天文学、生物医疗电磁学、雷达遥感、光学遥感等多个领域。各分会场学术气氛浓厚,来自无线电科学领域的专家及学者就相关领域问题进行了激烈的讨论,取得了很好的效果。大会期间,理事会还向对无线电科学领域做出突出贡献的青年颁发了青年科学家奖,中国有6位青年学者获此殊荣。 通过参加第三十届国际无线电科学联盟理事会和联盟大会,中国电子学会URSI各委员会了解了国际无线电领域的研究方向和最新成果,探讨了该领域的具体科研项目,促进了专门方向的国际合作与交流。第三十一届国际无线电科学联盟大会在北京的举行将为中国无线电领域与国际社会的交流与合作搭建更大更广的平台。 电子学论文:基于绩效评价的网上电子学档系统的设计 [摘要]电子学档是评价学生学业成就的重要工具之一,在阐述电子学档应用现状的基础上。引入绩效评价思想,设计、开发了基于绩效评价思想的基于因特网的电子学档系统E-portfolio。该系统以学生发展为本,倡导发展性评价与总结性评价相结合的原则,创建了一个全方位的网上评价社区。 [关键词]电子学档;绩效;评价;因特网;系统开发 档案袋是学生作品有目的的集合体,用来展示学生在一个或多个领域中的努力、进步和成就,、随着因特网技术与应用的迅速发展,电子学档应运而生,它允许开发者以多种媒体形式收集、组织档案袋内容(音频、视频、图形、文本),基于标准的档案袋采用数据库或超链接将标准(或目标)、典型作业和自我反思之间的关系清晰地呈现出来。基于网络的电子学档则是利用网络和数据库技术,在一定学习目的之下,学习者对于学习过程中关于学习目的、学习活动、学习进步、学习成果等情况的记录,以及学生或他人关于学习过程和学习结果的反思及评价的集合体,其要素包括目标、读者、体现能力的证据、测评的标准和反思等。 一、电子学档及其应用现状 电子学档是随着信息技术(特别是网络和多媒体技术)的发展和应用出现的。国内外有关电子学档的研究与应用已初见成效,例如美国的Helen C.Barrett博士等人所做的研究,国内华南师范大学、上海师范大学、北京师范大学、华东师范大学等高校的专家学者都对电子学档做过相关的研究与应用。近年来,电子学档的实践研究比理论探索更为迅速,特别是在与中小学相结合的项目中可见一斑。 1.研究视角 电子学档应用的最终目的是作为评价的辅助工具。例如,华南师大所开展的一系列实验,并将其与学习管理联系起来。也有学者将电子学档作为教学软件的一员,即作为一种认知]:具。另外,也有专家利用电子学档的管理功能,在有关师资培训的网络课程设计中尝试应用学生电子进行模块设计,提供了一种新的设计框架。 2.功能模块 从已有的电子学档系统来看,其功能模块主要包括:作品提交、自评信息、互评信息、反思信息、展示网络日志、网络学习记录等。根据适用的对象不同,其功能模块也有所差异。但总体来说,形式较为单一,缺乏学校自身的特色,并且在模块的设计、对话的运用以及界面的设计上,设计者大多是从教师或家长的角度出发的,而不是从学习者的角度来设计的。因此,在某种程度上缺乏生动性和灵活性。 3.应用形式 从电子学档的应用形式上,可以分成以下四个层次。第一层次是单一的电子学档,诸如各种多媒体的、基于网页的个人作品或主页式的电子学档,这是目前应用较广的一种形式,也是比较容易实现的;第二层次是嵌入到大型管理系统或电子学档集里,国外许多中小学乃至大学都在使用这种电子学档集进行学习者电子文档的集成、展示、上传、评价等;第三个层次是多种媒体组合下的电子学档制作系统,类似于目前教学机构所使用的多媒体集成,这种系统能记录学习情况,并作出统计及分析,定期向老师、学生家长提供学习进度报告,协助监督学生学习过程;第四个层次就是一种集成化的多用户电子学档系统,展现学习者对学习历程和学习绩效的反思、评价和管理。 4.应用领域 从当前电子学档的应用来看,电子学档可用于信息化学习、个人发展、学习管理、学习交流、教学评价、信息技术教学等等,而主流应用莫过于教学评价的应用。目前,网络学习是电子学档应用最广的一个领域,即应用于中小学教学的混合学习(Blended-leaming)中。 综上所述,目前众多的研究者和应用者只是将电子学档作为一种评估手段,仅仅局限于“使用”阶段,并未真正将其融入学习者的学习过程,也未能提升为一种学习理念。因此,有些学者提出,要将学习、使用电子学档看成是一种信息技术环境下的新型学习和培训,真正做到“学会学习”。 二、绩效评价思想的引入 在信息化教育中,教学形式是以学生为中心的,学牛承担着自我学习的责任,他们的角色由被动的接受者转变为主动的知识建构者,并将最终培养成为具有处理信息能力的、独立的终身学习者。要达到这个目的,必然要对学生成长的各个阶段,每个阶段的各个不同时期,每个时期的不同活动制订切实可行的评价标准,绩效评价就为信息化教育注入了新的生机。 绩效是相对于一个人的工作而言的,即按照其工作性质,员工完成工作的结果或改造职务的结果。换句话说,就是指组织成员对组织的贡献,或对组织所具有的价值。绩效是结果、能力、态度、勤奋以及人际关系的综合体现,它不仅被广泛地应用于企业培训行业,同时也逐渐渗透到教育领域。网络环境下基于绩效的学习评价是运用系统方法,以学生为中心来研究其学习的背景、手段、方法,从而寻求适合学生的学习方式,考察学生学习质量,并根据评价的结果形成绩效改进方案从而促进学生的学习。 网络环境下基于绩效的学习评价主要由三方面的内容组成: 1.学生的学业成就评价 学业成就主要指学生在知识和能力方面的学习成绩。这和传统的学习评价内容相似,是定量评价的一部分。 2.学生的个性心理品质评价 当前,全球范围内将形成学生良好的个性心理品质这一日标提高到了前所未有的高度。对学生个性心理品质的评价主要是对学生的学习态度和学习兴趣,以及在学习过程中克服困难、持之以恒的品质的评价。对该项内容的评价主要采用定性评价。 3.学生的表现性评价 绩效评价主要是通过成果展示,进行“展示表现”为主的评价方式。信息技术环境下,“以学习者为中心”的教学方式强调学生是认知的主体,强调学习者与学习环境的交互作用。因此,通过与环境、学习伙伴、教师和家长的相互作用,从学习态度、相互交流、资源的利用等维度上进行质的评价。 由此可见,信息化教育中的学习评价不仅仅是一种量化的评价,更多的是质的评价。这为电子学档的设计提供了很好的导向作用,即在电子档案袋的设计过程中,不仅要关注学生的学业成就,更要关注学生的个性心理品质,而网上社区型的超越传统档案袋的电子学档则可以在这方面发挥重要作用。 三、网上电子学档的设计 以绩效评价思想为理念,以系统理论为指导,借鉴当前电子学档应用的成功做法和经验教训,笔者设计和实现了基于绩效的电子学档系统,也称为“电子成长记录袋”,简称E-portfolio。由于该系统的使用对象是中小学学生,系统在模块设计上应当针对他们的生理和心理特点,符合他们的兴趣爱好,激发他们积极参与的热情,在界面设计也尽量使用明快的色调和活泼的风格。系统的主界面如图1所示。 1.系统结构设计 在进行E-portfolio系统结构设计时,综合考虑需 求的各个方面,选择最为合理的系统结构。根据学校对系统安全性和交互性要求高、专业性强、数据处理量大以及长远规划的特点,系统采用基于B/S(浏览器朋艮务器)模式,开发技术采用ASP+SQL,测试版采用ACESS数据库技术。ASP属于ActiveX技术中的Server端技术,在Server端自动产生和执行动态、交互式、高效率的站点服务器应用程序。由于ASP传送给用户浏览器的是程序的执行结果,从而可以保证网络的安全性,同时对客户端没有特殊的要求,而且维护相对简单,且支持跨平台。 2.模块结构设计 该E-porttblio系统的用户主要有四类:学生、教师、家长和系统管理员。根据用户的不同,系统所呈现的功能模块也有所不同,下面陈列了该系统设计的主要模块。 (1)公共模块 陔模块下设资料库、休闲所、艺术廊、读书室、动态新闻等栏目。 资料库包括:中华美德(记录及同学中的美德小故事,网络中的美德故事或视频)、大千世界(教育类的视频及文章)、总结交流(同学自己的学习经验及总结)、学生网页(学生自己根据系统提供的模板制作的网上家园); 休闲所包括:八面来风(聊天室)、游戏地带(学生flash游戏); 艺术廊是由学生的一些小作品组成,是学生展示才华和魅力的场所; 读书室则向学生推荐优秀书籍,并提供相关的读书资料。 (2)用户模块 学生、家长和教师通过主界面的登陆窗口分别进入到各自的界面,执行各自的功能。 学生用户:个人资料、通讯录、悄悄话、成绩档案(学生自己只能查看,每学期一份)、作品展示(在生活窍门、大千世界、学生网页、游戏地带、成功舞台等栏目中)、天天成长(同学的话、老师的话、家长的话、成长历程、不足回收站、打算小日历); 教师用户:教师的个人资料、悄悄话、班级学生的通讯录、学生的成绩档案管理(任教学科成绩、本班素质发展水平报告单、本班综合评价表)、作品展示管理(中华美德、生活窍门、大干世界、学生网页、游戏地带、成功舞台)和天天成长管理(同学的话、老师的话、家长的话、成长历程、不足回收站、打算小日历); 家长后台管理:个人资料修改、悄悄话、子女的成绩档案(子女素质发展水平报告单、子女综合评价表)、查看作品展示、天天成长管理。 (3)系统管理员模块 系统管理员执行的功能主要包括:系统信息管理、管理员管理、教师管理、班级管理、设置科目管理、信息审核管理、通知公告、读书室管理以及网站数据管理。 E―portfolio。系统的功能结构如图2所示。 3.功能特点 由整个系统的架构可以看出,该系统主要有以下几个方面的功能与特色。 (1)全方位的评价体系 该系统采用三位一体的评价方式,即教师、家长和伙伴共同参与评价,构成立体互动的评价方式。家长通过系统可以看到孩子公开的信息,使其对孩子的学业成就、身体、心理发展有一个全方位的了解,并可以将自己的意见反馈给教师和学生本人;学习伙伴可以通过对话的形式对作品、个人计划、学习情况提出意见,供参考;教师不仅看到了学生本人的成长历程,同时从家长、学生反馈的数据中获取大量有用的信息,为制订学生的下一个学习计划打下基础。全方位的评价不仅体现在评价的参与者上,而且还体现在评价的方式上。该系统不仅从横向、纵向两个维度全面记录着学生的学习成绩,同时也记载着学生的身体发育情况,使学生看到自己正在茁壮成长,并且对于学生的兴趣、爱好及其他的心理发展状况通过作品、作业和言论的方式记录在案,加强质的评价。 (2)记录成长功能 该电子学档要求学习者随时对自身的学习情况、心理以及日常行为进行反思,而且这种反思和评价贯穿整个学习的始终,电子学档可记录学习者的点点滴滴;同时,利用系统平台的记录功能记录和体现学习者在整个学习期间的阶段性成果,有助于教师进一步掌握学习者的整体情况。 (3)互动反思 该系统记录了每一位学生的所有记录,同时,教师、家长和学习伙伴可传送悄悄话,使每位学生看到自己成长历程的同时,也能够了解身边的亲人、老师和朋友是怎样评价他的,做到人性化和情境化的融合。系统还提供了不足回收站,让学生指出自己需要进一步努力的地方,并以此督促改进。 (4)辅助功能 八面来风、读书室以及个人资料的管理等为学生提供了丰富多彩的网络社区生活,这既可以增加同学间的交流,又可以丰富学生的业余生活,发展其兴趣爱好,为整个系统增添了无穷色彩。 四、网上电子学档的意义 该学习成长记录袋是在目前基础教育改革的背景下开发的,其使用对象是各中小学校。该系统不仅能多层面、多角度地评价学生的成长记录,为客观形象地反映学生各方面的进步、成熟提供了很好的平台,而且还增强了学生的自信心,提高了学生自我评价、自我反思的能力。同时,也为学生、教师和家长提供了交流、互动的舞台,增强学生的自我管理能力,并进一步地促进家校合作。 1.促进学生的转变性发展 在传统的教学中,评价只是作为区分等级和测定能力的工具,而在新课改背景下,学习是让学生进入主动探求知识的过程。因此,面对不同的问题情境,不存在单一的评价标准。初中阶段的学生,正处于转型期,除了学习成绩外,学生的身体发展、心理发展都至关重要,这关乎青少年的身心健康发展。学生由自己的成长记录袋当中看到自己生理、心理和成绩的健康成长,才能促使其建立“挑战性”的新起点。 2.用“对话”实现评价的基本活动 所谓对话,即主体之间通过互动进行意义的重构,而不仅仅是语意―亡的交流,更不是权威的征服。在这个社区里,学习者可以通过网络上传自己的作品、发表言论,对自己的作品和资料拥有修改权,这种有意义的超越时空的对学习者的身心健康的发展具有很大的意义。 3.利用评价的多元性实现自我反思 评价的多元性表现在不仅是教师评价学生,还有家长、其他同学的参与。E―portfolio在提供个人隐私保密的同时,学习者均能看到其他人公开的作品和评价,促使其进行自我反思。对任何人的评价都必须建立在学习者的自我反思的基础上,最终才能实现自我意义的建构。因此,通过师评、互评、自评等能使学习者积极参与其中。 4.建立一个开放的学习评价社区 E―portfolio。不仅能提供一个评价学习成就的场所,更重要的是为学生创设了一个学习评价的社区,是学习者展示自己,反省自己,重新树立形象的平台,也为家长、教师、学校以及学生提供了一很好的交流平台,促使家校的进一步合作。 电子学论文:微电子学概论多媒体课件的设计 摘要:基于微电子学概论课程的特点,介绍了微电子学概论课程多媒体课件的设计方法与过程,从教学实际出发,精心组合多媒体中的各要素,实现课件最优化,为学生的自助式学习提供一个具有交互式功能的多媒体课件系统。 关键词:微电子学概论;多媒体;交互式 随着信息技术的飞速发展,传统的教学方式已经很难适应现代教育的需要,将多媒体技术应用到教学过程是弥补传统教学教育方式的诸多不足,提高教学效果的有效手段。多媒体课件是开展计算机辅助教学的一种基本的教学软件,其设计方法直接影响到课件的开发质量和课堂教学的实际效果。 微电子学概论课程的主要内容包括了微电子技术的发展历史、半导体物理和器件物理基础、集成电路基础、集成电路制造工艺、集成电路及系统芯片(SOC)设计方法学及设计技术、微机电系统(MEMS)技术、封装技术、微电子技术发展的一些基本规律等,是一门与实际联系很紧密,形象化教学素材十分丰富的课程,将这门课程开发转化为多媒体CAI课件对提高教学效果、教学质量非常有益。 一、多媒体课件设计的指导思想 现代教育观念强调素质与能力的培养,重视学生在教学活动中的自主活动,要求将学生作为教学的主体。为此,应该把“以学生为主体,以教师为主导”作为多媒体课件设计的指导思想,把它设计成助学式的并且具有交互功能的课件[1]。此外,多媒体课件必须既符合相关课程的特点,又符合一般教学规律,且利用多媒体计算机辅助教学的多种技术手段进行设计和制作。对于微电子学概论课程,多媒体CAI课件应该满足以下基本特点: 1.微电子学概论课程中的版图技术、制造工艺、器件、封装等内容均需要演示较为复杂的图形或过程。因此,需要充分利用多媒体技术,将图像、动画、音频、文字、视频等进行合理的处理,做到图文并茂,形象生动,以有助于提高教学质量。 2.多媒体CAI课件应当有丰富的信息资源,便于扩大学生的知识面。在传统的教学中,信息来源非常有限,且缺乏灵活性、方便性和交互性;随着信息技术的发展,教师可以通过更多的渠道获得文字、图像、音频、动画、视频,甚至三维虚拟现实等多方位信息用于多媒体课件制作,使教学内容更丰富,教学方法灵活多样[2]。 3.微电子学是一门发展很快的学科,所以多媒体课件需要及时更新。由于受到教材限制,传统教学方式所覆盖的教学内容、教学深度和广度都十分有限。而多媒体技术可采用硬盘、光盘等存放教学内容,易于从互联网获取更新的信息,具有强大的可扩展性,便于教学内容的及时更新,这是传统教材所远远不能达到的[2]。 二、多媒体课件的设计制作 多媒体CAI课件制作的基本过程是:首先,用相应的计算机软件对文字、图形、图像、音频和动画等各种素材进行采集或制作。其次,根据教学大纲的要求,把教学内容编写成脚本,设计好计算机每一屏幕所要呈现的教学内容,并且把教学信息链接成网状的、非线性的教学程序。最后,用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统[1]。 目前市面上可用于多媒体应用程序创作的软件工具非常多,Authorware是一款交互式多媒体应用程序创作工具,它能够很好的支持多种格式的多媒体文件,并能够把这些多媒体文件集成到一起,起到丰富课堂内容优化课堂结构的作用[3]。通过Authorware实现微电子制造过程真实情景的再现和元器件内部载流子运动的模拟,有利于培养学生的探索、创造能力。 (一)素材的采集及制作 多媒体素材的采集和制作是CAI课件设计制作的前提。采集即收集各种相关材料如视频、音频、彩色照片等,而制作则是将多媒体素材转换为计算机所能识别形式的过程。 多媒体课件需要大量各种各样的素材,如声音、视频、图形图像、动画等等;对于微电子学概论课程而言,可有制造工艺流程录像以及版图层、封装结构、器件结构等各种各样的图形及动画。因此,素材的收集及制作需要大量的时间和各种各样的渠道,在平时应注意收集归类,以便日后方便使用。对于文本、图片资料可以用扫描仪等设备将书本内容直接扫描即可;但是对于制造工艺流程录像,则需要通过互联网获得;而一些演示器件内部载流子运动过程的动画,则需要亲自制作。但是,直接扫描和互联网得到的数据一般是非常原始的,必须经过处理过程才能用于多媒体制作。部分素材则需要采用专门软件进行设计制作,才能更好地满足多媒体课件系统的需要[2]。 (二)脚本的设计 多媒体课件软件脚本的设计应建立在对学生的学习心理和学习方式充分了解的基础上。对教学方式的描述,教学内容取舍的决定应具有很强的针对性,做到重点突出、中心明确、层次分明,并注重启发学生的思维,引导学生应用所学知识去创造性地分析问题、解决问题。因此,多媒体课件软件脚本的创作一般由教学实践经验比较丰富的教师来支持完成[2]。 (三)多媒体应用系统设计 一个助学式的并具有交互功能的多媒体课件应形成一个完整的系统,该系统在功能上应包括课件演示、动画演示、习题系统和课件管理等部分,并具有一个与之密切相关的多媒体文件集合。在完成多媒体课件素材的采集及制作和脚本的设计后,采用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统,使学生能够通过网络进行学习、作业以及答疑解惑。 三、多媒体教学课件设计总结 一个良好的多媒体课件要能够发挥教师的引导作用,充分发挥学生的主观能动性,要以学生为中心,让学生自己思考,通过丰富的课件内容去感知知识的内涵。此外,一个成功的多媒体课件更离不开教师的精心设计,使教学情境环环相扣,引导学生积极的思考,最终达到掌握知识,应用所学知识去分析问题、解决问题的目的。 多媒体课件虽然种类繁多,但其目标始终是为教学服务,优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,既要有利于教师的教,又要有利于学生的学。因此制作多媒体课件要根据课堂教学的特点遵循教学性原则、控制性原则、简约性原则、科学性原则和艺术性原则等基本原则。 四、结束语 多媒体教学提供了一种学生主动参与、师生互动、协同学习的良好环境,运用多媒体教学,具有传统教学手段不可比拟的优势。在微电子学概论课程中采用多媒体CAI教学,既节省了很多板书和作图时间,又可以借助动画、视频等多媒体技术直观地表现课程的重点、难点,使学生易于理解和记忆,取得良好的教学效果。 电子学论文:电子学习系统对计算机教学改革的促进与作用 摘要:本文介绍了我院在教学改革中引入电子学习系统平台作为教学手段的扩充,充分体现了以教师为主导,学生为主体的现代教学理念。实践表明,扩大了课堂和实验教学效果,学生的认知能力和创新能力得到了明显的提高。 关键词:认知能力;创新能力;电子学习系统;建构主义 现代教育的目标是培养具有认知能力和创新能力的高素质专门人才,传统的教学模式已经不能满足要求,因此,必须在教学实践中引入新的教学理念和方法。与此同时,科学技术的发展也带动了教育信息化的发展,使得先进的信息技术能与革新的教育理念和优质教学内容相整合,产生更加适合高素质人才能力培养的教学模式和效果。 1建构主义理论与现行教学方法融合 现行教学方法以教师为中心,充分发挥了教师“授业”的作用,“授业”的依据是明确的教学目标,但此模式没有注重培养学生思考和探索的兴趣与能力。建构主义理论则侧重于使学生主动完成意义建构,教师的角色转变为学习的辅导者,学生的自主性和学习兴趣能得到培养,但对于有重要意义的教学目标及目标指导者教师的作用没有得到应有的重视。探索将现行教学方法与建构主义学习理论相结合,形成充分发挥教师的主导作用和确立学生的主体地位,培养认知能力和创新能力的现代教学理念。 计算机教学尤需注重能力培养。计算机知识更新快,新技术不断涌现。如仍依传统“填鸭”式教学,在有限的课时内既要讲授相对稳定的基础理论,又要讲解新知识、新技术,是无法获得良好的教学效果的。因此,教师在课堂教学时应使学生掌握课程知识整体框架,并有选择地讲解重点和难点,然后引导学生利用计算机和网络等进行自主学习和协作学习。 在教学理念上,要明确教师的主导作用和学生的主体地位;在教学方法上,要对传统的教学手段进行扩充。将先进的信息技术与教学内容相整合,形成具有支撑环境、学习工具和系统管理的教学平台,以及内容丰富、便于使用和共建共享的教育资源库。 现在正在兴起的电子学习系统(e-Learning)就是这种教学理念和方法的一种实践。电子学习系统成为学习知识、培养认知和创新能力的平台,它能最大限度突破课堂教学时空限制,将有限的课堂教学与自主和协同学习相结合,随时随地满足师生的教学需求,让学生在学习过程中 巩固课堂教学效果、探究新的知识,自觉发现、分析和解决问题,学习知识和培养自己能力。 2电子学习系统 教学需求引发科学研究,科研成果促进和反哺教学改革。我们研发的电子学习系统是这种教学与科研互促的平台,目的是为了培养具有认知能力和创新能力的高素质专门人才。它为电子学习提供支持情景创设、信息整合、资源共享、交互协作的教学环境、工具、资源和管理,主要功能如下。 2.1网上电子学习平台 电子学习系统平台包括与教学相关的综合功能,多种学习方式有利于激发学生的学习兴趣,让学生有意识地锻炼自己的认知能力,推动他们进行更深更广的研究。多种教学手段能让教师更有效地进行备课、上课、作业、答疑、评测、考试和管理,学生是相应教学的实施对象。平台如图1所示。 2.2教育资源库共建共享 教育资源库能为学习者提供内容丰富,数量庞大的学习资源,包括课堂教学录像、课件、作业、试题、实验、案例等。除了课堂讲授的主题知识外,资源库还容纳了相关知识以及师生上传的资源。学习网站上的内容还能实时或及时更新,便于师生对新知识、新技术的理解和运用。 2.3丰富的协作交流手段 学习的过程也是讨论和交流的过程,不同观点的碰撞和辩论可以补充、修正和加深学生对问题的理解,并使学生能从多种角度看问题,有利于产生创新性思维。基于互联网的电子学习平台能为师生之间以及学生之间的互动沟通提供多种实时和非实时的交流手段,如聊天室、BBS、电子白板、网络电台、E-mail等。 相对于其他教学手段,电子学习系统较充分地体现了教师为主导,学生为主体的教育理念。在学习平台上教师主要任务有两个,其一,参与设计教学目标和知识框架;其二,引导学生解答在学习过程中出现的问题。学生则根据自身情况,在教师的指导下制定学习计划,选择学习策略,完成学习任务,评价学习结果,并据此对自己的学习过程进行调整。这样,以教师课堂教学为基础,通过使用电子学习平台,巩固和扩充学生课堂所学的知识、训练学生的认知能力,开拓学生的视野,激发学生的创新性思维。 3电子学习系统在计算机教学中的应用 我们以“微机系统与接口技术”课程及其课程群(如图2所示)为例来展示电子学习系统在计算机教学中的应用情况。“微机系统与接口技术”是应用微处理器和接口技术设计各种功能模块、组成微机系统的基础。因此,在教学中不仅要对微处理器、接口技术和微机系统进行介绍,还要注重它与课程群中其他课程的关联,以便学生能对微机系统乃至各种计算机系统形成整体的认识。该课程难点较多且不易理解,学生很容易产生畏难情绪;并且该课程又是一门实践性、系统性强的课程。教学实践和教学改革的需求促使我们研究开发并在计算机教学中全面引入电子学习系统。 3.1教学环节 在教学环节上主要使用的是教学支撑环境和课程开发工具。教学支撑环境能为学生提供与现实学习基本一致的情境,它是实际学习环境的仿真与扩展。课程开发工具主要用于教师进行课件制作等备课活动,以便提供图文声像并茂的网上课程;也为学生提供相应学习环境和工具。 (1) 课堂教学与自主学习 在进行课堂教学的同时,教师将教案、课件以及录像上传到电子学习资源库,学生可以通过网站点播和下载所需的学习内容;也可以自主选择与课堂学习主题密切相关的问题作为学习内容。学习策略也是多样的,有知识型、趣味型和研究型。比如,对于微处理器的学习,在课堂上主要讲解的是Intel公司的32位微处理器,对于新出现的多核处理器等只作了一些介绍。为了弥补不足,教师可以将更详细的资源上传到电子学习资源库,然后学生通过选择相应的学习策略来深入了解多核技术和并行编程、64位微处理器、AMD等公司的微处理器系列。而这些新技术、新产品可以随时在电子学习系统的资源库中更新和增加。 此外,教师可以根据教学效果、学生需求以及技术发展的情况,通过系统的多媒体教室开设专题大讲堂,学生可有选择地参加大讲堂学习自己感兴趣的新技术,扩大知识面。在学习期间学生还可以根据学习的效果,对学习计划和策略做出相应的调整。 (2) 作业评阅与辅导答疑 教师在系统平台上给学生布置作业,并规定提交时间,学生完成作业后提交给系统。教师可以进行网上评阅,而学生也能及时看到评阅结果。通过这种方式能加速课后作业的反馈,使教师和学生都能及时了解教学效果并对教学和学习进行调整。 学生在学习过程中会产生各种问题,若不能及时对这些问题予以解答,将会影响其对后续内容的理解。比如,如果学生不能很好的理解32位微处理器的几种工作模式,那么就会影响后面对中断、DMA等内容的学习。这时,学生可利用辅导答疑提问,教师可以在线回答,也可以由系统从资源库中查找相应或相近的答案反馈给学生,问答过程可反复进行。 (3) 自动组卷和在线考试 电子学习系统试卷库中的试卷可以利用相应的工具手工制作生成,也可以通过电子学习平台提供的组卷工具自动生成。通常情况下,根据考试目标我们只需要设置试卷的一些整体属性参数和题型结构参数,便可以快速组成一份满意的试卷。 目前,我们主要将在线考试用于学生的平时自测和阶段考试,经教务部门批准,也可推广到期终考试等。学生自测可以在课后任何时候进行,而阶段考试和期终考试则有规定的考试时间和地点。考试完成后,学生可以提交给系统等待教师批阅,批阅的结果也会及时反馈给学生;对于自动组卷生成的试卷可以对照标准答案自动评分。 在上述学习环节中,学生可以形成对概念的多角度理解,并与具体情境联系起来,形成背景性经验,这将有利于学生在面对具体问题时建构解决问题的思路和方法。 3.2实践环节 (1) 教学实验 除了学习理论知识和培养认知能力之外,我们还利用电子学习系统的虚拟实验室辅助实物实验来培养学生的动手能力和创新思维。在电子学习平台上设置的虚拟实验室,既能进行每个章节的专题实验,也能进行综合实验,它与实体实验室互为补充。 学生在实体实验室进行专题实验后,可以利用虚拟实验室对实验内容进行仿真,探究同一个问题可能存在的不同解决方案。综合实验涉及的知识点范围较大,设计需要的参数和要调试的硬件部件较多,程序也较复杂,在有限的时间里,学生往往无法完成设计的实验过程和得到理想的实验结果。将电子学习平台引入教学后,学生可以先在虚拟实验室中模拟实验过程,对程序进行初步的调试,然后再在实体实验台上进行操作,实验的效率得到很大提高。 (2) 科研实践 电子学习系统中计算机系统课程群的丰富教育资源激发了学生科研的兴趣,他们在教师引导下进行更深更广的研究活动。学生们积极参加学校大学生科研立项、学院大学生业余科研项目,以及微软创新杯等各种计算机仿真大赛、嵌入式大赛,均获得了优秀成绩。他们在毕业实践中都参与到教师的科研团队,写出有价值的毕业论文并获奖,有些本科生还被推荐成为免试研究生。 4.3教学效果 电子学习系统引入到计算机教学中是对现行教学手段的一个有力扩充,教学效果很好,大学生的科研也出现了更多成果。 (1) 教师与学生的知识结构发生了变化 教师角色的转变,对其自身素质和知识提出了更高的要求。教师如果只了解本课程的知识是不能满足要求的,一是需要从总体上把握专业知识结构以及本课程群中课程之间的联系,二是不断追踪本学科发展的前沿,这样才能从整体上对学生的学习研究加以引导。学生不再是了解知识点,而是以点带面,以面带全,以整体知识框架为基础,熟悉、掌握并进而探索新知识、新发展。 (2) 学生对课堂教学的兴趣明显提高 由于通过电子学习系统接触到了丰富的、直至前沿的学习资源,使学生更有兴趣探究问题和带着问题到课堂听课。学生对课堂教学兴趣的提高,促进了师生在课堂内外的互动,使得学习氛围更加浓厚。学生对教学的评价也由过去的“太枯燥,不知道要怎样应用学到的知识”转变成为“能结合现在实际应用和未来发展情况讲解课程内容,学以致用,课堂效率高”。 (3) 教学与科研相互促进 教学改革促进了科技创新,我们研发的一系列电子学习、网络远程教育国家及省部级项目都源自计算机教学改革;而这些科研成果又反过来促进了教学理念、结构、方式和手段的改进。电子学习系统的研制和引入促进了教师知识结构的变化,教师专业知识的深度和广度有了很大的扩展,教师在教学过程中更加注重基础与前沿的结合、理论与实践的结合,在教学方式上也更加注重用多种方式进行知识讲解与思维引导。 (4) 学生的知识、素质和能力得到较大提高 我们在2005年将电子学习系统引入到计算机系统课程群的教学中,三年多来的使用结果表明,该系统对提高学生的认知和创新能力有着积极的作用,并在有力促进了学生的科研活动。比如课程群老师指导的毕业设计,2006年在省级毕业论文评奖中,一等奖1人,三等奖1人,提名奖4人;而2007年获得的一、二、三等奖分别提高到2、3、4人,学士论文质量有了较大的提高。又如教师指导的智能垃圾箱及其监测系统设计、Smart Library System、Learn Language Assistant(微软2007嵌入式设计大赛中位列全球前200强)、盲人学习帮助器、Acme Rural Education System等项目都是优秀的本科生科研成果。 4结束语 实践表明,将电子学习系统应用于计算机教学活动,体现了教师为主导和学生为主体的教学理念,能让学生掌握系统的专业知识和了解知识的新发展,对培养学生的认知和创新能力有着积极的作用。 电子学论文:电子学籍有望制止择校痼疾 关键字:电子学籍/IC卡 从五指山野菜、菠萝,到近日的香蕉有毒事件,海南农产品屡遭一些失实报道的损害。为此,海南省农业有关部门近日表示,海南省的农产品马上会推行农产品“身份证”(条形码)制度,将农产品的产期、规格、售价、产地等信息编码上网,在网上可以查到该产品出自哪里,十分便于监督管理和电子商务的开展。 每年到了小学升中学的时候,总会有许多学生家长想利用各种关系来打破按区域就学的规定,把孩子的学籍转到自认为较好的学校去。这一现象将随着电子学籍的出台被改变。 电子学籍这一信息化手段的应用,有望从根本上制止屡禁不止的非正当途径择校问题。在北京市2007年的小学升初中工作中,第一次使用的学生电子学籍管理系统,就是对按照规定方式升学就位的学生建立学生电子学籍,中学录取后的学生电子档案,学校只有补充或修改内容的权力,而不能随意增加或者减少一个电子档案的内容,同时这份电子档案还将作为3年后学生中考报名的依据。这项工作的关键是要做好IC卡的信息提取和信息导入。学生的始发地是哪个学校,在IC卡里必须得到真实、明确的记录,然后,由学生所在的区县教委,根据就近划片的原则,将该学生导入合适的学校,如果学生拒绝按照导入的学校报到,其他的导入系统对该IC卡不能识别。所用的卡一旦被识别,该卡存储的当年入学信息立即被清空,这也就意味着每个学生只有一次刷卡机会。 对于实现公平教育而言,电子学籍IC卡的出现确实是一件简便快捷的好方法。随着银联卡、公交IC一卡通、通用病历等信息技术手段的应用,信息化已经不仅仅是技术问题,而是一种制度和观念的变革和更新。美国和加拿大早在上个世纪就开始实施社会保险号码唯一的办法,但是它的功能要远远超过我国现行的身份证。美国和加拿大的社会保险卡是公民的最基本的证件,相当于一个人的电子档案。每个公民出生都要到社会保险部门办理保险卡,每个公民终生只能有一个保险卡号(SSN),它可以用于个人生活的所有领域,如医疗卫生、银行存取款、工作申请、移民申请、升学转学等等。而我国目前的身份证虽然有唯一的编号作为识别,但还没有电子档案的功能。 回头我们再来看这个电子学籍,它的功能可以逐步完善起来。也许未来,它应该能够从每个孩子上学的第一天起,到他参加工作为止,所有的教育记录都能够用一张小小的IC卡记录和保存。同时,这张卡还具备与教育相关的各类功能,例如报考、录用、参加各类等级考试等,相当于一个学生身份证。这个卡的内容还可以更丰富,比如对学生开放和优惠的场馆门检、寒暑假的火车票学生优惠卡等针对学生群的功能都整合起来,集中在一张卡上。 信息化给我们的生活带来越来越多的便利,未来,更多的社会行为,应该都能够整合成一卡通。这样,既能提高工作效率,也更能体现政府执政为民的精髓。 电子学论文:中国科学院电子学研究所:打造传感技术国家重点实验室 中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室成立于1987年。实验室面向国家战略需求和世界科技前沿,开展基础性、战略性、前瞻性的研究工作,致力于提高我国传感技术的自主创新能力和国际竞争力,推动我国传感技术的应用和产业的发展,为国民经济建设服务。 中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室立于1987年,实验室面向国家战略需求和世界科技前沿,开展基础性、战略性、前瞻性的研究工作,具有电子学、信息技术、生物技术、化学、材料科学等多学科交叉的综合优势,在微纳传感器及微系统的研究中获得巨大进展,取得了突出成绩,逐步形成了以基于微纳加工技术的微传感器和微系统为主要创新方向的研究特点,并已成为国内外广泛认可、具有一定国际影响力和较强竞争力的传感技术研究基地,同时形成了具有一流人才与完整学术梯队以及先进仪器设备与科研条件的国家级研究基地。 传感技术国家重点实验室侧重进行传感器的新原理、新方法、新技术、新器件、新系统的研究,实现传感器的微型化、集成化、智能化和网络化。 实验室自建立以来得到了迅速发展,先后承担和完成了“973”、“863”、国家自然科学基金、重大专项、国家科技攻关等一批国家级科研项目,在新型传感器和微系统研究领域取得了一批有特色、高水平的创新性研究成果,如电场传感器及系统、SPR生化分析仪、生物传感器及系统、气体传感器及系统、微流控芯片系统、集成气象传感器、高精度压力传感器、微惯性传感器等,具有雄厚的研究基础和技术攻关与自主创新能力。 实验室现有面积4000多平方米,其中1000平方米超净间,拥有一条完整的微电子机械系统(MEMS)加工工艺线,具有先进的工艺和测试设备,形成了一整套加工工艺规范,具备各种微结构器件的加工能力,并提供传感器及系统的设计、加工、封装等服务。 电场传感器 实验室研制出多种新型电场传感器,电场传感器在雷电预警、智能电网、气象预报、工业静电测量等领域具有广泛的应用前景。 高精度谐振式压力传感器 实验室研制出电磁激励、电磁感应检测的硅微机械谐振式压力传感器,可广泛应用于工业控制压力测试、大飞机气压高度计、天气预报气压检测、压力校验仪等。 抗高过载微惯性传感器 实验室研制出扭摆式抗过载微型加速度计和电磁式振动环微机械陀螺仪,抗过载冲击大于10000g,主要应用于惯性制导及惯性测量系统。 气象传感器 实验室研制出温度、湿度、压力单片集成传感器和固态仿生集成风速传感器芯片,主要应用于探空气象参数监测。 水污染监测传感器及系统 实验室研制总磷传感器、COD(化学耗氧量)传感器、磷酸盐传感器,用于水环境与水污染实时现场在线监测。 气体传感器 实验室研制出MEMS半导体金属氧化物气体传感器和固态电解质气体传感器,用于乙醇、CO、氨气等微化品和有毒有害气体检测。 微流控芯片系统(uTAS) 实验室研制出集成样品血样预处理芯片、集成光纤电泳芯片、微泵等微流控芯片系统,主要应用于疾病检测、食品安全等领域。 低成本手持式生化检测仪 实验室研制出手持式生化多参数检测仪和糖化血红蛋白检测仪,适用于个人、家庭、农村、社区便捷、廉价的预测和诊断。 SPR(表面等离子体谐振)生化分析系统 实验室研制出便携式、电化学联用、高通量等具有自主知识产权的系列SPR生化分析仪,可广泛应用于药物筛选、环境检测和食品安全检测等领域。 集成光波导生化检测仪 实验室研制出具有自主知识产权案的集成光波导生化检测仪,可开发出面向众多应用需求的低成本、便携式、快速检测装置。 离子迁移率谱仪(IMS) 实验室研制出离子迁移率谱仪(IMS),可实现对胺类、农药、神经药物、化学战剂等物质的检测,应用于痕量物质实时现场快速监测。 电子学论文:基于电子学档的大学英语口语翻转课堂设计研究 摘 要:英语口语表达能力是大学生和用人单位关注的主要英语应用能力之一。能否流利顺畅地用英语进行交流与大学生毕业后待遇和前途发展直接相关。但是,目前大学生的英语口语表达能力普遍欠缺。本研究在分析学生口语表达能力缺乏原因的基础上,提出基于电子学档的大学英语口语翻转课堂教学模式。这个模式可以充分利用计算机互联网技术,增强学生的口语输出量,提高口语表达能力。 关键词:电子学档;口语;翻转课堂 一、引言 大学英语课程是大学生们比较重视的公共基础课。但是由于长期以来的应试教育思想的影响,大学英语教学很难彻底摆脱应试教育模式,学生英语应用能力的提高并不乐观。其原因主要归结于大学英语大班制教学,学生课堂口语表达机会少,无法有效激发学生的积极性和以四级为导向的教学模式。针对此,笔者提出电子学档下的大学英语口语翻转课堂教学模式。 电子学档,顾名思义,就是电子化的档案袋,这是一种形象的表达法。利用电子学档,学生可以根据一定的标准有意识地选择、展示并收集自己的电子作品,还可以对自己的学习过程和学习成果自主进行评价与反思。电子学档的使用,使得学生的学习呈现出个性化、分布式的特点。国外目前对电子文档的研究主要是理论和应用研究且相对成熟。在国内,随着教学的改革和推进,对电子学档的相关研究和应用也逐渐发展起来,并得到了一定的进展。王佑镁(2009)进行了系统的电子学档的设计与应用研究;北京科技大学的李晓东(2014)对电子学档应用于课堂教学进行了实证研究。但是针对核心课程的基于电子学档的研究还是较少,研究空间较大。本研究拟在基于电子学档云平台上进行大学英语口语翻转课堂研究。 二、翻转课堂 “翻转课堂”起源于美国,是一种新兴的教学模式,依托现代化的教育技术。我国教育界的研究者们在几年前就对此给予关注。不少学者对“翻转课堂”进行了相关的探索、研究与实践。 如果以“翻转课堂”作为关键词在期刊论文库进行检索,笔者发现,近几年与“翻转课堂”相关的论文多达五百多篇。早在2013年,南京大学的梁乐明和张金磊就较为系统地对“翻转课堂”进行过研究。梁乐明认为翻转课堂的设计要以“微课程”为主要样本,而“微课程”的设计要结合相应的新型组织管理模式。张金磊进一步完善了翻转课堂的教学模型,夯实了翻转课堂的理论基础。虽然不少学者对此进行了相关的研究,但对此的实证研究还处于初级阶段,在国内将翻转课堂应用于英语口语教学实践为数不多。国外教学研究中,翻转课堂更多地是与教学实践相结合,研究信息技术在教学中的整合效果。课外活动主要为学习者学习提供所需的音频和视频等资料,而课内活动则涉及到学生之间,师生之间交互的学习活动。 三、基于电子学档的大学英语口语翻转课堂教学模式 由于受课堂规模限制,学生在大学英语课上用英语交流的机会很少,导致学生对英语口语能力表达缺乏自信心,因此基于电子学档的口语教学模式的提出能有效增加学生的口语表达的时间和提高口语表达的兴趣和自信心。 (一)电子学档的构建 本研究在云环境下,构建电子学档系统,包含两类空间,私有空间和公共空间。私有空间是为每个学生单独建立的操作空间。学生拥有自己的账号,有一定量的存储空间,学生可以保存各种口语学习资料。也可以将自己的口语作业,作品,反思报告等提交给教师查看,同时可以自我评价。公共空间是所有学生共享的操作环境。公共空间为学生搭建了一个公共的学习平台,教师可以上传班级需要的学习资料,每个学生都可以访问公共空间上的学习资料。 教师利用电子学档的公共空间,给学生共享关于英语口语的入门和进阶的相关音频和视频,学生可以由易到难,从掌握发音、跟读、模仿到自由表达,不断提高自主学习能力和目标语言运用能力。教师课上预留项目式口语作业任务,同时在电子学档的公共空间共享相关资源。学生在课下,通过个体或团队合作的方式完成项目,学生可经多次练习,将最优秀的项目成果提交到电子学档上,教师依此做出评估并给学生反馈。代表性的项目式的成果可以在课堂上共享,教师对此做出点评,学生可以相互学习,取长补短。目前微课程是翻转课堂成功的关键,因此本研究在微课程的选择上注重资料的系统性。微课程资料可以是文字的,音频的或视频的,但是内容上应该是系统化的,如:口语语音作业模块,教师上传发音规则音频或视频,学生自学后完成口语作业。 (二)评估手段 大学英语是一门综合基础课,不单独设口语n。虽然有听说课时,但由于课时量少,班级容量大,口语课的课堂效果不理想。大学生哑巴英语的现象很普遍。因此,充分利用网络技术和资源提高口语的输出量才能让学生克服讲英语时的紧张感,增强自信。适当的评价手段也是本教学模式的保障。因此,学生除了提交每次的口语作业之外,学生还可在期中,期末分别提交电子学档,内容包括:学习成果,评价标准,自我反思等。档案袋作为诊断工具记录学生的口语技能训练情况,这有利于学生自主学习能力的培养。 四、结束语 大学英语教学目前遭遇教学效果的瓶颈。我们大学英语教师要大胆的改变教学模式,与中学英语教学模式区分。大学英语教学方向不应该是以四,六级为方向,应该是建立在市场对人才能力需求上的。培养学生的口语表达能力,使其毕业后能直接用英语进行交流是目前大学毕业生的英语需求。但是,由于缺乏英语语境和输出机会,大学生英语口语输出量极度缺乏,因此,大学英语教师应该顺应时代潮流,运用计算机网络技术改变教学思路和方法。目前,在互联网+时代,教师也要大胆创新,改善教学方法,提高教学效果。作为大学教育的主体,高校也应适应互联网教育的潮流,优化学院的计算机网络设备,扩大互联网连接渠道,为师生提供强大的技术保障。 电子学论文:MATLAB仿真技术在《机械电子学》教学中的应用 摘要:为了克服常规教学方法的不足,提高机械电子学课程教学质量,在该课程教学过程中引入了MATLAB仿真技术,对基于MATLAB的课程教学方法与教学内容进行了分析,并以某型炮弹制导控制系统阻尼回路的设计为例,进行了MATLAB仿真技术的教学应用研究。实际应用表明,采用MATLAB仿真技术,可以有效解决机械电子学课程教学中的难点问题,为该课程的教学提供一种全新的途径和方法。 关键词:机械电子学;MATLAB;教学;仿真技术 引言: 机械电子学兴起于上个世纪80年代,是一门交叉性学科,随着现代科技发展逐渐形成的。机械电子学知识量大,并且机电融合,内容更新快,对实践的要求十分高,所以学生在学习过程中不仅要熟悉掌握各个专业知识和关键技术,还要去理解机械电子学的精髓,掌握机电一体化的理论实践方法,以便能够很好地运用这些技术。但在实际教学过程中发现,由于各种原因,学生对信息、控制及系统论方面知识比较欠缺,并且由于硬件教学条件的限制,许多机电实验无法正常进行,这给《机械电子学》课程的教学形成了一定的阻碍。 MATLAB作为工程领域最为流行的仿真软件之一,已被广泛应用于信号处理、电路设计与仿真、控制、机械、管理等领域,其提供的图形界面仿真手段――Simulink,使得机电系统的建模与仿真效率得到大大提高[2-3]。本文就MATLAB在《机械电子学》课程教学中的应用做一些探讨。 一、课程研究内容及难点 机械电子学是一个综合的概念,包含了技术和产品两方面的内容,首先是机电一体化技术,其次是机电一体化产品。机电一体化的原理、技术、设计理论和方法,构成了机械电子学的研究内容。 机电一体化技术是以系统论、控制论和信息论为理论基础和方法论,在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术等现代高新技术群体基础上发展起来的一种高新技术。概括起来,机电一体化共性关键技术主要有六项:机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术,其基本体系结构如图1所示[4]。机电一体化产品是富含高新技术的技术密集型产品。机电一体化为机械产品注入了新的技术,把计算机和电子器件的传感检测、信息处理、自动控制等功能融合到机械装置中去,从而获得了过去只靠一种技术而无法实现的功能和效果,在功能、性能、质量和效率等方面都有高水平的发展。机电一体化技术应用系统工程的观点和方法来分析、研究机电一体化产品或系统,综合应用各种现代高新技术进行产品设计和开发,通过各种技术的有机结合,实现产品内部各组成部分的合理配置和外部的整体性能最佳。因此,机电一体化产品表现出整体结构最佳化、系统控制智能化和操作性能柔性化。 机电系统静态和动态设计是课程的核心内容,要求学生能够从系统设计的角度分析机械系统和微机控制系统的元部件特性,掌握机电系统稳态和动态设计的分析方法。但是,动态系统设计涉及到的知识既有系统论和控制论方面内容,又有诸如系统动态参数整定等实践性非常强的内容,学习难度相当大。鉴于此,在该课程的教学实践中,笔者以计算机为工具,借助于MATLAB仿真技术,充分利用其强大的优化设计及仿真分析能力,把该课程中抽象内容形象、直观地表达出来,取得了良好的效果。 二、基于MATLAB的教学方法 在《机械电子学》课程的整个教学环节中,需要涉及机械传动系统、执行元件以及控制系统等多个用于实现机电有机结合的功能模块,如何将这些不同系统、模块的共性表达出来,是帮助学生理解、消化并建立学习主线,是实现各个章节知识串联的一个重要环节。MATLAB工具可以实现该功能,通过采用该软件对不同类型的系统进行仿真和特性分析,不仅使学生对机电系统特性有了直观的认识,而且帮助学生掌握了一门有用的学习工具,为以后的学习和工作奠定一个良好的基础。 在教学过程中,可以通过MATLAB/Simulink实现机电系统动态仿真功能,解决学生对系统动态特性的理解只是停留在公式这一难题;可以通过调节模型参数,研究延迟力矩和积分控制器的效果,让学生对控制以及一些典型的调节手段有了更为直观的认识;还可以利用提供的大量机械模块的仿真工具包,通过这些工具,可以方便地对一些常见的机械元、部件进行特性分析,如液压元件、齿轮传动系统等,并能随时改变约束条件和连接方式,及时观察所设机构在变参数下运行时的工作特性。 综上所述,基于MATLAB建成一个能够模拟实际系统问题的虚拟实验室,从而加深学生对知识的认识和理解,掌握其基本分析方法。 三、基于MATLAB的教学内容 基于MATLAB的教学内容主要包括五个方面: 1.利用MATLAB分析系统时间响应。在完成系统间响应求解方法的讲解以及系统时域指标的讨论后,将利用MATLAB提供的函数系统在不同输入作用下的时间响应,并在单位阶跃响应的基础上,求取系统时域性能指标。在MATLAB中,可以采用impulse函数、step函数、lsim函数对线性连续系统的时间响应进行仿真计算。其中,impulse函数用于生成单位脉冲响应,step函数用于生成单位阶跃响应,lsim函数用于生成对任意输入的时间响应。在求出系统的单位阶跃响应以后,根据系统性能指标的定义,分析系统上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间等性能指标。 2.利用MATLAB分析系统频率特性。Nyquist图和Bode图是系统频率特性的两种重要的图形表示形式,也是对系统进行频率特性分析的重要工具。MATLAB提供了绘制系统频率特性极坐标图的nyquist函数和绘制对数坐标图的bode函数,通过这些函数不仅可以得到系统的频率特性图,而且还可以得到系统的幅频特性、相频特性、实频特性和虚频特性,从而通过计算得到系统的频域特征量。 3.利用MATLAB分析系统的稳定性。在MATLAB中,如果已知系统的特征方程,应用roots函数可以直接求出系统的特征根。根据特征根的分布情况,判定系统是否稳定。通过MATLAB提供的margin函数,求出系统的幅值裕度、相位裕度、幅值穿越频率和相位穿越频率,从而直接分析系统是否稳定以及系统的相对稳定性。 4.利用MATLAB设计系统校正。通过MATLAB进一步讨论系统校正的设计问题,所采用的设计方法仍然是基于Bode图的频率分析方法。教学过程中,设定某单位反馈控制系统可以通过调整增益满足稳态性能指标要求,但相位裕度过小,不满足相对稳定性要求,从而通过采用超前校正环节进行校正。 5.利用MATLAB分析线性离散系统。与可用于线性连续系统分析和设计的函数对应,MATLAB提供了用于线性离散系统分析和设计的函数。教学中,采用c2dm函数和d2cm函数实现系统模型变换。其中,采用c2dm函数将线性连续系统模型转换为线性离散系统模型,d2cm函数将线性离散系统模型转换为线性连续系统模型。另外,利用dstep函数、dimpulse函数和dlsim函数对线性离散系统的时间响应进行仿真计算[5]。 四、教学案例分析 利用MATLAB进行某型炮弹制导控制系统阻尼回路的仿真设计,是《机械电子学》课程教学中采用的经典案例之一。 对于轴对称弹体,俯仰通道和偏航通道结构相同,因此在制导控制系统设计时常以俯仰通道为例进行控制系统设计。控制系统的内回路是阻尼回路,阻尼回路主要由舵机环节、弹体环节和校正网络三部分组成。阻尼回路的结构框图如图2所示。 特征点选择与5.2.3节相同,特征点处的弹体传递函数为: 从弹体传递函数可以看出,在特征点T1处原弹体阻尼为0.1,属于严重欠阻尼,因此将特征点处阻尼回路的期望阻尼设置为0.8。 校正网络设计主要是对阻尼回路传递函数系数 弹体开环传递函数Bode图如图4、图5所示,由图可知在增加阻尼回路前,弹体已经是稳定的,在增加阻尼回路滞后,弹体保持较好的稳定性,弹体带宽变小,因此弹体振荡得到抑制。MATLAB仿真结果表明,阻尼回路明显改善了弹体动态特性。 五、结束语 通过上述研究可以得出,在《机械电子学》教学过程中采用MATLAB软件可以有效地完善课程教学内容,实现了理论教学与实践教学的有机结合,不仅对加强学生的理论学习有较大的帮助,而且也提高了学生对所学知识的运用能力和分析问题、解决实践中问题的能力。 电子学论文:虚拟仿真实验系统在电子学科的应用 摘 要虚拟仿真实验系统从学生,教师,实验管理员三方面对实验过程全面控制,满足了对学生基础理论的认知、专业技术的掌握和综合设计能力的要求。 【关键词】虚拟仿真实验系统 管理系统 多样性 近几年,教育部一直在提出并让高校贯彻执行教学资源的先进性和创新性理念,这是适应当前社会的高速发展对人才提出的综合要求。如今,高等院校在教育理念上一直在摸索和发展中前进,但光有深刻的理论基础尚且不够,创新性需要在实践中才能得到体现和应用。尤其工科是一门实践性非常强的专业,要求毕业生在工作岗位上有很强的动手实践能力。在以往的实践中,学生的实践大部分是局限于在实验室展开。这种传统的实践模式存在以下几个弊端,一是高校资金短缺,实验室无法满足日益扩招的学生数量,这样从教学资源配置上无法很好的满足学生的需求;二是对理论知识学习不深刻的同学直接进入实验室进行操作实验,很容易因为误操作而损坏仪器仪表,直接造成了资源的浪费;三是一些高危险和能源型的会造成污染的实验也无法在实际的实验室中操作完成。近年来,高等学校逐渐的大规模引入了虚拟仿真实验系统,并且也形成了学科体系。 1 传统仿真软件的特点 在使用虚拟仿真实验系统之前,高校工科专业近些年也在一直使用一些仿真软件作为对课堂和实践教学的补充,以电子专业为例,常用到的一些电路软件有EWB、Multisim,主要用于电子电路的功能仿真;还有由欧洲DesignSoft Kft.公司研发的Tina Pro软件,主要用于模拟及数字电路的仿真分析;美国Wake Forest大学基于SPICE开发的CircuitMaker软件,主要用于电子电路仿真实验;英国Labcenter electronics公司出版的Proteus软件不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。这些软件在很长一段时间里对教师和学生起到了很好的辅助作用,但在使用的过程中,也发现了一些弊端。一是这些国外的软件都是针对企业,工程使用开发,而不是针对学校的学生实验开发,很多软件的功能在基础学习中无法使用,没有针对性。二是国外的这些仿真软件更新换代太快,各门课程需不断的购买正版软件这对于学校和学生都不太现实,但是用下载的盗版软件又存在使用过程中有时软件不稳定的情况,对于一些电路的仿真和参数的分析会造成波动及误差。三是这些仿真软件的界面都是英文,对于英语基础较差或者是学生没有学习专业英语之前,是存在一定困难,从而造成了学生对软件的畏惧情绪。四是人机界面比较单一,没有配套的知识辅助资料和实验过程指导,教师要在很多学生中进行巡回指导,工作量大,效率低。 2 虚拟仿真实验系统的应用 2.1 虚拟仿真实验系统的特点 虚拟仿真实验系统是以计算机作为控制中心,采用多媒体技术手段在计算机上虚拟实验环境,软件构建逻辑结构模型,再和硬件相结合,构成虚拟系统。并利用互联网形成网络化虚拟系统在计算机人机界面上完成实验。该系统由课程实验仿真平台和实验管理系统构成,这也是和传统使用的仿真软件的最大区别之处。该系统引入了实验管理系统,也就是说,该系统搭建的平台可以针对学生,教师和实验管理员分别使用,每个学生,教师,实验管理员都有属于自己的管理账号。学生登录账号可以选课,可以提前预习实验要求,获取实验信息,并进行虚拟实验,最后提交实验报告和查询成绩接收实验结果反馈。而教师登录账号可以布置新实验,并提供一些实验案例和提出实验要求,还可以在线指导学生实验,对学生实验作出批改,实时与学生进行交流。实验管理人员登录账号可以添加和查看实验室,对学生和老师的考勤进行管理,对整个系统进行维护,做好后勤保障工作。这种基于网络的流程化管理完成了对实验过程的全面控制,大大的提高了效率。 2.2 虚拟仿真实验系统的发展 虚拟仿真实验系统充分的降低了实验实践成本,搭建了一座从理论到实践的桥梁,使得实验过程安全可靠。通过网络化的实验管理系统,突破了空间和时间的限制,打造了生动直观的教学环境,提高了师生的互动性。虚拟仿真实验系统是在课堂,实验室,传统仿真软件,企业实践四种环节的基础上汲取经验弥补不足发展而来的。该系统连同以上四个学习环节可以优化组合,发挥最大优势。比如原理性概念性的理论知识可以结合课件或动画的形式在课堂完成,基本操作型的实验可以通过传统仿真软件验证后在实验室操作来锻炼学生的动手能力。创新性的,开发性的实验可通过虚拟仿真实验系统完成,学生可以反复设置参数,反复调试验证,反复的进行修正直到最后满意的结果,这个过程极大的减少了资源的消耗,降低了实验的成本。 3 虚拟仿真实验系统在电子学科的应用 3.1 虚拟仿真实验系统的建设 全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会在虚拟仿真实验教学系统的开发方面制定了一系列的规范和标准草案,为各高校学科资源的共享应用奠定了基础。一个虚拟仿真实验系统的建设是集成了多门学科资源的,在这个方面,我们国家像北京邮电大学等高校潜心研究开发出了结合高校学科专业特点的虚拟仿真系统,建立了信息电子类课程的虚拟仿真实验平台。通过该平台提供的仪器设备可进行几百个电路、电子、信息的典型实验项目,充分的满足了高校学生的基础需求。另外,把一些前言的科研项目渗入到虚拟仿真实验范围,丰富了实验内容,开拓了学生视野,充分的满足了高校学生的深层次拓展要求,有利于培养创新性的人才。 3.2 虚拟仿真实验系统在电路中的应用举例 以北京邮电大学开发的虚拟仿真实验系统为例分析,仿真平台模拟真实实验中用到的器材和设备,而且该仿真平台是中文界面,学生用起来直观方便。该实验平台提供了二十二种典型电路实验,在实际中,可以根据学科专业特点需要选取其中的典型性实验。下面以戴维南定理的验证与认识电路为例进行说明。该定理比较抽象,对其中的电路分析结果学生课堂难于掌握,通过虚拟仿真实验系统的流程化学习系统,学生可以轻松的对定理作出深刻理解。如图1所示,在界面的主器材库选取相应的器材设备,在右面的实验台搭建电路,完全模拟真实化的实验环境。如图2所示,是教师登录后的界面,教师可以在这个系统里对所有学生的实验进行批改,设置,操作。如图3所示,是学生登录后的界面,学生可以对老师提前选好的一些实验进行操作。 4 小结 虚拟仿真实验系统为电子类专业的学生提供了多样的可选择实验项目,利用虚拟技术实现了理论与实践的密切结合,拓展了理论的深度和广度,在综合设计和创新方面,为学生提供了一个良好的平台。 电子学论文:高职机械电子学专业项目驱动课程体系研究 摘 要 本文通过对高职毕业生面临的供需偏差进行了归因分析,并在分析的基础之上提出构建高职机械电子学专业项目驱动课程体系的必要性。提出高职机机械电子学专业项目课程的教学内容和课程体系的构建方案以及措施。 关键词 机械电子学 项目驱动课程 课程群 1研究背景 2012、2013、2014、2015连续这四年以来,高职机械电子学专业的毕业生的工作与所学专业的相关性均低于全国其他高职专业的平均水平。换句话来说就是近四年来的高职机械电子学专业的毕业生在毕业之后大部分人从事着与学校所学专业几乎无关的工作。因此,高等机械电子学专业的人才供给与市场需求之间还存在很大的偏差。分析出现这种偏差的原因,在很大程度上是因为高职院校机械电子学专业的课程设置已经不能适应当今的经济发展与社会需求了。所以各个高职学院的机械电子学专业要根据目前的市场和社会需求、重新确定专业定位,全面的整合教学内容, 选择能够提升学生就业潜力的课程内容。 2高职机械电子学专业教学内容的选择与课程体系的构建 2.1选取专业课程内容的方法与原则 2.1.1选择不同的课程模式来安排专业课程 在课程安排中可采用“以专业化生产过程为课程安排主线”、“围绕生产项目组织课堂教学和实训”以及“以职业实践为导向安排课程”等不同的模式来安排专业课程内容、在教学过程中采用案例式或者实例式教学。 2.1.2在课程选择过程中遵循实用原则 在课程选择过程中要安排好“描述性知识”和“程序性知识”这两部分的教学内容。“描述性知识”主要用来说明事物的各种性质、特征以及状态,通常用来区别和辨别事务。“程序性知识”是只能借助某种具体的作业形式间接推论其存在的知识。“描述性知识”用来解决“是什么”的问题而“程序性知识”解决“为什么”的问题。 2.1.3要改变课程内容选择的标准 高职机械电子学专业的课程选择要从原来力求单一学科知识的完整性逐渐向诸多相关学科知识的综合性转变。例如《机械设计基础》这本教材的课程内容可综合机械原理、机械设计、接口技术、机械工程材料等内容,在课程实施过程中按机械设计的过程组合上述内容的教学。 2.2专业课程内容综合模式 2.2.1综合基础专业课程 高职机械电子学专业的课程包含了机械制造、电子技术、计算机技术等模块的基础知识。传统高职机械电子学专业的课程安排中每个模块的基础知识都要由几门相关专业基础课程来完成。具体分析这些相关专业的教材,会发现其具有将这些课程综合的条件。例如机械制造技术这个模块的基础知识一般由机械制图、计算机基础、计算机绘图、机械设计基础、公差配合与技术测量、电工学及工业电子学、工程力学、机械原理、等课程组成。基础专业课程综合中可将计算机基础和计算机绘图这两门课程综合;将机械原理、机械设计基础以及机械制图这三门课程综合。 2.2.2综合核心技术课程 高职机械电子学专业在新的就业形势下要做到针对职业岗位安排教学内容。核心技术课程的课程内容安排要以核心技术为主线紧密的结合起来,综合为一门新的技术课程。由核心技术组合的课程不仅包含基础含理论知识,也包括理论与实践相结合的教学内容,具体如何组合就要根据各个高职院校的具体情况而定。例如:数控机床操作这个岗位是所有机械制造企业比较重要的岗位之一,以数控机床操作为核心技术可供综合的课程有:机械材料基础知识、零部件加工及装配工艺、计算机编程设计。如果高职学生能够认真学完这一综合课程之后,在企业的生产实践环节进行练习操作,毕业之后就能胜任数控机床的编程以及操作工作。 2.2.3综合核心技术与支撑技术课程 核心技术是专业技术的核心,而支撑核心技术的支撑技术普遍属于专业基础。如果将核心技术与支撑技术以及其他的相关课程综合,打破高职机械电子学专业传统的三段式课程设置,形成一种新的课程设置模式,或许会为高职院校学生的培养提供新的方向。目前国内外有不少学者在探讨打破基础课、专业基础课以专业课这三段式的传统课程结构的可能性以及利弊。许多学者主张将专业课与专业基础课综合起来,形成基础课和专业课的模式。这种综合核心技术与支撑技术课程模式的教学能够使学生投入更多时间学习专业课。 3实施高职机械电子学专业课程建设的措施 3.1重视课程的个体差异, 实行开放式教学 在机械电子学专业的课程安排中选择应用性、操作性以及技术性强专业课程,在专业课程的教学计划中针对市场需求的某种能力进行有目的的培养,根据培养目的组合课程模式。这样高职院校毕业生就能够满足社会上的职业需求,从事与所学专业相关的职业。 3.2 在教学过程中要严格控制教学质量 由机械电子学产业界、机械电子学专家、学校的管理层、相应专业的教师等编写机械电子学课程大纲,然后由专业任课教师根据课程大纲实施教学。在教学过程中,要有完整的严格的教学管理制度来保证教学质量。 3.3实施措施控制课堂教学质量 各高职院校要加强对专业课教学质量的监督和评估。建立一套适合本院校的、有理论依据的、具体可行的评价机制,并通过考试等各项措施及时反馈专业课的教学质量信息。 3.4积极发挥教师在专业课程建设中的作用 在高职机械电子学专业课程的建设中,不仅要有效发挥教师队伍的带头作用,而且要培养大量的能够把理论知识与实践过程结合起来的教师队伍,鼓励他们积极投入到课程建设和课程改革中。 电子学论文:工科留学生电工电子学实验课程教学实践 摘要:本文针对工科非电专业留学生特点,从实验内容、教学方法与手段入手,对留学生电工电子学实验课程的教学改革进行了探讨。实践表明,所采用方法有助于提升留学生学习热情,强化其对相关基础课程的掌握,具有一定借鉴意义。 关键词:留学生;电工电子学实验;教学改革;实验技能 随着我国石油企业海外项目的不断拓展,资源国企业及我国海外企业都迫切需要掌握石油开发、运输等技术的国际化人才。中国石油大学(北京)为了顺应高等教育向国际化发展趋势,提高综合办学实力,从1997年开始,陆续招收了来自中亚、中东、南美等50多个国家和地区的留学生。目前在校留学生人数达800多人,生源涵盖了本、硕、博各个层次。因此,设立针对提高留学生教学质量的课程教学改革也势在必行。 电工电子学实验是工科非电专业学生继大学物理实验之后的又一门实验课程,是培养学生掌握基本实验技能,提高动手能力和科技创新能力的基础。留学生是高校教学中一个特殊的受教群体,提高留学生实验教学质量,培养留学生的实践能力,对提高我校国际化办学规模和提升学校知名度都是至关重要的。作者在多年的留学生教学实践中,通过在教学内容、教学方法及教学手段等方面的不断探索和改革,取得了良好的效果,希望这些教学经验和体会对提高留学生的实践水平具有借鉴意义。 一、强化基础,参差兼顾,以突出留学生特点为主优化实验内容 我校与国内外石油公司合作,以联合培养模式招收的留学生大多来自石油资源丰富的国家,受教育的程度及个人学习能力参差不齐,实践动手能力也与中国学生相差甚远。例如,第一次使用万用表时,教师不需要给中国学生讲解,但对留学生却不然,需要详细讲解和演示万用表的使用方法。这种生源质量的差异,决定了对留学生的实验要求不能过高,应该以强化基础知识和基本技能训练为主,降低实验难度,选择相对简单、趣味性高、实用性强的实验内容,来激发留学生的学习兴趣。而对少数基础扎实、能力较强的留学生,则可以采取与中国学生使用相同教材,并视其能力和素质,适当增加一些综合设计性实验的培养方式,从而使不同水平的留学生都能找到适合自身状况的学习点。 二、分组合作,以优带差,充分发挥留学生之间语言沟通无障碍的优势 近年来,我校招收的留学生多数来自哈萨克斯坦、土库曼斯坦等俄语系国家,教学语言成为留学生课堂教学的主要困难。尽管这些学生在选择进入专业学习之前,要在预科班学习一年汉语,但即便如此,多数留学生的汉语水平也仅限于简单的日常对话和交流,完全理解和掌握老师所讲的内容或专业术语还存在困难。而多数专业课教师俄语基础薄弱,只能采用汉语进行授课。语言障碍给留学生在理论课上对关键知识点的理解带来困难,同时也制约了实验技能的提高。为了克服语言交流问题,在实验教学中,我们通常把留学生分成若干小组,每组确保有一位汉语语言表达及领悟能力较好的学生。老师在课堂上讲解完实验原理和实验内容后,先重点辅导各组中语言能力较好的学生,一旦该学生掌握了实验过程和方法,便可作为老师的助手,代替老师在小组中用他们自己的语言帮同学辅导,发挥助教的作用。该方法不仅可以在师生之间搭起语言桥梁,解决师生间的沟通障碍,也缓解了课堂上老师被学生频繁招呼的现象。 三、积极探索,改变模式,借助现代化教学手段提高留学生实验教学质量 受各方面因素的影响,留学生缺乏基本的实践能力,实验时经常不知从何入手。针对这种情况,我们采取了“仪器操作训练、接线能力训练、测试分析训练”三个单元训练法,从夯实基础入手,循序渐进,逐级强化,达到培养和提高留学生实验技能和素质的目的。课上课下注重与留学生沟通和交流,课程结束前,让留学生根据自身学习和对知识掌握的情况,填写对该实验课程现有教学模式及实验内容等方面的建议。通过信息反馈,可帮助教师及时改进教学方法和教学手段,进一步加强师生之间的互动交流。 在具体实施“三个单元训练法”时,我们主要采取以下措施: “仪器操作训练”单元。熟练使用电子仪器设备是完成实验过程的重要基础。在这个单元中会安排一次课的时间对仪器设备进行讲解和强化训练,并采取多种教学手段帮助留学生加深理解和掌握。例如,在介绍数字示波器使用时,首先要求学生登录学校课程网络教学平台,观看示波器使用视频,让留学生先对示波器操作有个直观的了解。随后在课堂讲解时,让学生将示波器的界面显示语言设置成自己的母语文字(如俄语、英语或其他语言文字),再对照老师的中文讲解慢慢消化吸收,这样学生便很快地掌握了示波器的基本功能和使用方法。 “接线能力训练”单元。实验初期,留学生的电路接线能力普遍较差,很简单的电路在他们看来都觉得很复杂。不能正确连接实验电路,就无法完成后续的参数测量。最初我们采用教师先演示实验,然后让学生自己动手接线的授课方式。这种方式的弊端是学生每接一根线都要先跑到演示台前看一次,不仅实验效果不好、效率低下,而且还影响课堂秩序。后来,我们将现代化的多媒体技术融入课堂,把电路接线过程做成动画,让学生跟着动画提示连接电路,既直观有趣,又提高了实验效率。经过几次训练,多数学生都能够脱离动画提示,独立完成实验电路的连接,效果立竿见影。 “测试分析训练”单元。该单元是培养实验技能的重点和难点。在这个训练单元中学生不仅要理解实验原理,正确使用仪器仪表并掌握不同参数的测量方法,同时,在实验中可能还会遇到各种故障或实际问题。为此,我们采取了以下教学手段。 1.课堂讲解实验原理时,充分利用电子电路仿真软件,通过电路仿真过程让学生对实验原理有更深层的理解,对实验结果产生一个直观的印象。例如,在做单级共射放大电路实验时,采用Multisim仿真软件,让学生观察工作点变化对放大电路的影响;通过改变工作点位置,使三极管工作在不同区域,观察各区域中放大电路输出波形的特点,从而使学生充分理解和掌握失真波形产生的原因及改善方法,把抽象的问题通过直观的方式显示出来,更便于留学生对知识的理解。 2.由于部分留学生理论知识掌握不足,课前又没有预习的习惯,所以实验课上许多留学生都不清楚实验该从何做起,该怎样用测量数据验证实验结论。针对这种情况,我们采用“课上提出问题讲解实验原理观察仿真结果根据动画提示测量参数课上互动、讨论并验证提出的问题”的授课程序,使学生通过分析实验结果彻底克服理论知识掌握不足的弊病。例如,在做直流电路基本定律实验时,老师先提出基尔霍夫电流、电压定律的概念,让学生根据动画提示测出电压、电流值,然后通过互动与学生讨论实验过程中出现的各种问题及解决办法,用测量数据反推并验证基尔霍夫电流、电压定律。通过这种方法,留学生不仅掌握了实验测量及分析的方法,而且很容易就理解了理论课上未搞清楚的基本概念。 3.为兼顾部分动手能力较差的学生,让大多数留学生跟上授课节奏,在做比较复杂、实验步骤相对烦琐的实验时,老师会把实验分成多个单元,等每个学生都完成该单元的测量之后,再进行下一个单元,以避免挫伤个别留学生的自信心而失去对实验课的兴趣。 4.充分利用网络教学平台,把每个实验的操作过程和仪器设备使用做成动画或视频,增强真实感和临场操作感。以形象直观的方式,把用语言难以表达清楚的问题,通过动画或视频表现出来,帮助留学生理解和记忆。 四、因材施教,层次教学,有效利用开放实验室培养留学生实践创新能力 有些留学生思维活跃,善于思考,想法较多,且对电子学方面的知识非常感兴趣。针对这部分学生,可以在他们掌握了基本实验方法后,鼓励他们进入开放实验室,实施分层次教学。在开放实验室轻松自由的学习环境中,学生可以继续做课上没有完成的实验,也可以根据个人爱好,尝试一些设计性的实验。另外,在开放实验室还备有焊接工具及一些小电子产品的套件,例如小音箱、电子门铃等。学生可以自行焊接组装这些小电子产品。这样不仅可以激发留学生的学习热情和求知欲望,同时也可以让他们意识到自己所学知识对将来职业发展的重要性。在整个开放环节,完全以留学生自主学习为主,充分发挥他们的主观能动性,对提高留学生的实践能力起到了很好的促进作用。 五、结束语 留学生教学质量是决定高校国际竞争力的重要因素之一,如何提高留学生实验课教学水平是广大教育同行所面临的共性问题。针对我校留学生特点,本文探讨了留学生电工电子实验课教学方面的一些有效措施,仅供广大教育同行参考。
机电毕业论文:机电专业毕业实习分析 摘要:毕业实习是高校工科专业学生必不可少的专业实践,不仅能够巩固专业知识,提高专业技术应用水平,而且还能提升学生综合素质,为后期工作奠定重要基础。本文介绍了工科毕业实习内容和要求,总结了毕业实习过程中存在的问题,提出了提高毕业实习质量的建议,为毕业实习更好地开展提供参考。 关键词:工科;毕业实习;考核 工科院校为了培养出实践能力较强的应用型人才,制定了与专业相关的校内实习和校外实习制度[1~2]。校内实习主要是金工实习,即对车、铣、刨、磨、钳、焊和数控等岗位的学习,熟悉各类机床结构组成、工作原理及操作方法,并最终完成一件工艺品的加工,通过校内实习,能够提高学生实际动手操作能力。校外实习主要是指毕业实习,是高校工科专业中重要的专业实践环节,目的在于通过让学生在具有特色的企业中实习,了解先进专业技术,并将在学校所学到的理论知识联系实践,提高分析和解决问题能力,是学生在校期间了解自己专业技术发展方向的重要途径,能够为后期工作的顺利进行奠定基础。本文介绍了工科专业毕业实习内容和要求,总结了毕业实习过程中存在的问题,提出了提高毕业实习质量的建议,为毕业实习更好地开展提供参考。 一、毕业实习内容及要求 毕业实习是指学生对本科阶段所学全部课程知识进行综合并解决相关问题的过程,能够为后续的毕业设计提供专业知识基础,保证毕业设计质量[3~4]。截止至2017年,大部分高校的毕业实习安排主要是由指导老师带领学生统一到指定企业进行各个岗位的参观学习,主要包括机械零件的研发设计、加工工艺的确定及加工成型等。在实习过程中,学生必须按照企业安全制度严格要求自己,在规定的活动区域内参观学习,并在技术人员的讲解及彼此交流中培养积极工作、努力进取的思想,拓展知识积累,树立创新意识,最后完成实结的撰写。毕业实习的开展,能够对学生的综合素质进行全面提升。以石河子大学为例,机电类专业如机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化等专业学生一般在第七学期或第八学期统一到中国一拖集团有限公司等相关企业进行为期4周的毕业实习。在实习之前,学院通过开展实习动员大会介绍实习内容及要求,强调实习过程安全注意事项等,并由学院选派有经验的指导教师组织学生进行实习。 二、校外毕业实习存在问题 机电类毕业实习过程主要是根据学院下发文件,要求所有学生在规定的时间到达指定企业,教师组织学生在企业人员的讲解下完成实习。但该过程存在以下几方面问题。 (一)毕业实习专业指导教师不足 由于学院选派的外出实习指导教师来自于院内各系,每位教师的研究方向和教学内容都不不经相同,因此在面对较多的实习岗位时只能对自己熟悉的知识进行讲解,如教授机床相关课程的教师能够为学生详细讲解各类机床构造、工作原理、加工要素等,但是对于材料在热加工中的金相组织变换内容却不精通。学生在教师的指导下也会相应的出现部分内容很了解,其他部分却知之甚少,这样就势必会造成指导内容局限性。从而影响实习效果。为此,必须配备和增加专业实习指导教师人数,才能使毕业实习指导中具有系统性和针对性。 (二)参观实习为主,实习效果有待提高 各院校为了保证毕业生的实习质量,在指定实习基地的同时往往选择具有文化底蕴、机械加工特色等的企业。如中国一拖集团有限公司,总部在河南省洛阳市,产品涵盖了农业装备、工程机械、动力机械等领域。该企业具备了实习基地的各项条件,为此部分高校与其建立了合作关系,将学生集中到该企业进行毕业实习,其中包括新疆部分高校。学生通过火车、飞机等交通工具按照规定时间到达洛阳,在指导教师的组织下进行实习。在实习过程中,学生以学校为单位在企业技术人员讲解安全须知后带入工厂,在规定的活动区域内向学生介绍设备结构、工作原理、加工工艺等。学生主要是以参观实习为主,不能够亲自动手实践,并且由于工厂内各种噪音使得大部分学生听不清讲解内容,极易出现部分同学只了解了表面知识,没有进行深入了解,达不到对未知结构或原理的学习效果,从而导致实习质量下降。 (三)外出实习成本高 随着高校不断的扩大招生范围,一些工科类专业的学生人数骤增,由原来实习6个班级扩展到现在的9个班级,在后期跨地区的毕业实习中管理费、住宿费及实习费等都会增加。此外,由于实习企业同时与多个高校进行合作,而实习时间又相对集中,因此,在学校学生实习人数增多的同时,势必会出现实习接收企业在安排学生实习过程中指导人员紧缺、时间紧凑等问题。学生除了感到讲解的内容没有主次之分,还达不到预期实习效果,费时费力,又收获甚少。 三、提升毕业实习质量建议 (一)强化指导教师队伍建设 校外实习指导教师在组织好学生队伍的同时也必须要保证实习质量。为此必须不断加强指导教师队伍建设,主要在以下几方面进行:①提高教师的专业技术水平。在实习过程中,教师要利用自己的专业知识给学生讲解所见到的,在学生心中树立良好形象,也会督促学生进行积极发问学习;②增加青年教师指导经验。在每次实习教师队伍的配备中,应该由有经验的老教师、青年教师等组成,青年教师在多次指导实习中获取经验,回到学校后以讲座的形式分享给其他教师,这样不仅能够保证后期实习学生的有效管理,而且还能够提高实习效率;③培养指导教师的社交能力。教师的主要工作对象是学生,但是在校外实习过程中,必须具备良好的社交能力,能够与各行业人员沟通交流,不仅是实习过程顺利的基础保障,也是一个学校教师整体素质的重要体现。 (二)加强实习过程管理 指导教师在指导学生实习过程中,以保证实习质量为目标,主要应在以下几方面加强管理:(1)实习前,教师指导学生提前查找相关岗位资料并作出实习计划,做到带着问题去学习,有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。(2)实习中,定时检查学生实习日记,督促其完善实习内容。每位同学在实习过程中学习内容得侧重点不同,在实习日记上体现的内容肯定不同,教师每天可通过检查实习日记来检查学生现状,详尽的掌握学生的实习情况。(3)规范学生各项行为,教师在相对陌生的地方管理人数较多的学生,必须时刻注意学生各种行为并及时纠正。如学生在进入工厂后由于好奇彼此会交谈,混乱的声音会影响工人师傅的正常工作,此时教师必须及时制止。 (三)建立健全毕业实习和毕业设计指导教师责任制 毕业设计是在毕业实习结束后进行的,学生通过在毕业实习过程中所学的专业知识选择毕业设计题目和指导教师,在该过程中如果对学生统一安排毕业实习内容,可能会与可供选择的毕业设计题目内容联系不大,造成毕业实习内容浪费和毕业设计的零基础开展。如果学校建立指导教师责任制的相关制度,将学生的毕业实习任务安排给指导教师,教师在指导学生毕业设计的同时按照实纲带领学生毕业实习,这样就保证了毕业实习和设计之间的紧密关联性,为提高毕业设计质量提供了保障。 (四)改进产学研相结合的实习模式 学生所选择的毕业设计题目大部分来源于指导教师的科研项目,科研项目主要是以产学研相结合模式进行开展,将科学技术转化为生产力。而学生就可以借助科研项目的实施平台参与到企业产品设计研发和实际生产中,了解和自己毕业设计相关的技术知识之外还能学习企业管理理念、先进技术等,增加了自身专业知识储备,积累了一定的企业工作经验,为后期就业方向的确定提供了参考。 (五)完善考核方式 目前,学生的毕业实习成绩考核主要以实结为主,为了增加学生实习过程知识获取量,提高学生创新意识,达到毕业实习目的,必须建立全面的考核方式。在传统的实结(所占比例为30%)的基础上,结合项目教学、系统教学等现代教学方法提升学生毕业实习水平。如在总装岗位实习之前,指导教师将拖拉机总装顺序以项目任务的形式交给学生,学生在参观过程中就会着重记录总装相关知识,如装配顺序、每个部件装配时间等。校内的热加工实习内容较少,在校外的热加工岗位实习之前,指导教师应该重点强调学生学习热加工工艺,如金属铸造、热轧、锻造及金属热处理等,从而加深学生对每次实习内容的记忆。要求学生完成实习笔记并将相关问题及技术人员的解答进行汇总,在实习结束回到学校后进行整理,形成专题报告并汇报,将汇报成绩(所占比例为40%)计入实成绩。此外,还应将学生的实习态度、纪律遵守、实习日记完成情况等方面以30%比例计入总成绩。 四、结束语 毕业实习是高校工科专业学生必不可少的专业实践。在实习过程中,学生在指导教师和技术人员的带领下完成各岗位的学习,能够在巩固学生专业技术知识的基础上培养创新意识,提高发现问题、分析问题及解决问题的能力。同时培养学生遵守纪律、积极工作、努力进取的良好心态,为后期毕业设计的顺利开展以及毕业后工作岗位的确定等奠定了坚实的专业知识基础。 作者:戚江涛,蒙贺伟,坎杂,李亚萍,李成松 单位:石河子大学机械电气工程学院 机电毕业论文:机电变频调速器毕业 一、 系统硬件构成 系统硬件结构如图2所示,主要由下列组件构成; 1、fx0n—24mr为plc基本单元,执行系统及用户软件,是系统的核心。 2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器,该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中作为子站接受计算机发给plc的信息或在多plc构成n:n网络时作为网络适配器,一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上,将其作为通讯主站使用,完成变频调速器控制信号的发送。 3、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元,符合rs—422/rs—485通讯规范,用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制(如启动、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能,是变频器的网络接口。 4、fr—a044变频调查器,实现电机调速。 在1:n(本文中为1:3)多分支通讯网络中,每个变频器为一个子站,每个子站均有一个站号,事先由参数设定单元设定。工作过程中,plc通过fx0n—485adp发有关命令信息后,各个子站均收到该信息,然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息;若不一致则放弃该信息的处理,这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。 二、 [摘要]本文介绍了一种plc与变频调速器构成的多分支通讯网络,阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性,给出了系统框图及plc程序。 [关键词]plc变频调速器多电机控制网络通讯协议 三、软件设计 1、通讯协议 fr—cu03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示, 该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求;?、变频器处理等待;?、变频器作出应答;?、计算机处理等待;?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程,如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程;监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。不论是写数据还是读数据,均有计算机发出请求,变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。 2、plc编程 要实现对变频器的控制,必须对plc进行编程,通过程序实现plc与变频器信息交换的控制。plc程序应完成fx0n—485adp通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。plc梯形图程序(部分程序)如图5所示。 程序中通讯发送缓冲区为d127~d149;接受缓冲区为d150~d160。电机1启动、停止分别由x0的上升、下降沿控制;电机2启动、停止分别由x1的上升、下降沿控制;电机3启动、停止分别由x2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲m8002初始化fx0n—485adp的通讯协议;然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例,x0的上升沿m50吸合,变频器1的站号送入d130,运行命令字送入d135,enq、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入d131、d132、d133;接着求校验和并送入d136、d137;最后置m8122允许rs指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息,此信息fx0n—485adp收到后置m8132,plc根据情况作出相应处理后结束程序。 四、变频器制动的思路和新方法 在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车)本文章共2页,当前在第1页[1][2]下一页本文章共2页,当前在第2页上一页[1][2]减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能 对变频器带来损坏,所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。 在通用变频器中,对再生能量最常用的处理方式有两种:(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中,称之为动力制动状态;(2)、使之回馈到电网,则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态)。还有一种制动方式,即直流制动,可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。 在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用,尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天,笔者提供一种新型的制动方法,它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点,也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。 1、能耗制动 利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。 其优点是构造简单;对电网无污染(与回馈制动作比较),成本低廉;缺点是运行效率低,特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。 一般在通用变频器中,小功率变频器(22kw以下)内置有了刹车单元,只需外加刹车电阻。大功率变频器(22kw以上)就需外置刹车单元、刹车电阻了。 2、回馈制动 实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术,将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网,从而实现制动。 回馈制动的优点是能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率。其缺点是:(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下(电网电压波动不大于10%),才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时,电网电压故障时间大于2ms,则可能发生换相失败,损坏器件。(2)、在回馈时,对电网有谐波污染。(3)、控制复杂,成本较高。 3、新型制动方式(电容反馈制动) 3.1主回路原理 整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流,滤波回路采用通用的电解电容,延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块igbt、充电、反馈电抗器l及大电解电容c(容量约零点几法,可根据变频器所在的工况系统决定)组成。逆变部分由功率模块igbt组成。保护回路,由igbt、功率电阻组成。 (1)电动机发电运行状态 cpu对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控,决定向vt1是否发出充电信号,一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值(如380vac—530vdc)高到一定值时,cpu关断vt3,通过对vt1的脉冲导通实现对电解电容c的充电过程。此时的电抗器l与电解电容c分压,从而确保电解电容c工作在安全范围内。当电解电容c上的电压快到危险值(比如说370v),而系统仍处于发电状态,电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时,安全回路发挥作用,实现能耗制动(电阻制动),控制vt3的关断与开通,从而实现电阻r消耗多余的能量,一般这种情况是不会出现的。 (2)电动机电动运行状态 当cpu发现系统不再充电时,则对vt3进行脉冲导通,使得在电抗器l上行成了一个瞬时左正右负的电压,再加上电解电容c上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。cpu通过对电解电容c上的电压和直流回路的电压的检测,控制vt3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流,确保直流回路电压νd不出现过高。 3.2系统难点 (1)电抗器的选取 (a)、我们考虑到工况的特殊性,假设系统出现某种故障,导致电机所载的位能负载自由加速下落,这时电机处于一种发电运行状态,再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路,致使νd升高,很快使变频器处于充电状态,这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。 (b)、在反馈回路中,为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来,选取普通的铁芯(硅钢片)是不能达到目的的,最好选用铁氧体材料制成的铁芯,再看看上述考虑的电流值如此大,可见这个铁芯有多大,素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯,即使有,其价格也肯定不会很低。 所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。 (2)控制上的难点 (a)、变频器的直流回路中,电压νd一般都高于500vdc,而电解电容c的耐压才400vdc,可见这种充电过程的控制就不像能量制动(电阻制动)的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为,电解电容c的瞬时充电电压为νc=νd-νl,为了确保电解电容工作在安全范围内(≤400v),就得有效的控制电抗器上的电压降νl,而电压降νl又取决于电感量和电流的瞬时变化率。 (b)、在反馈过程中,还得防止电解电容c所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高,以致系统出现过压保护。 3.3主要应用场合及应用实例 正是由于变频器的这种新型制动方式(电容反馈制动)所具有的优越性,近些来,不少用户结合其设备的特点,纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度,国外还不知有无此制动方式?国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器(仍有2台在正常运行中)改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列,到目前为止,这种电容反馈制动的变频器正长期正常运行在山东宁阳保安煤矿及山西太原等地,填补了国内这一空白。 随着变频器应用领域的拓宽,这个应用技术将大有发展前途,具体来讲,主要用在矿井中的吊笼(载人或装料)、斜井矿车(单筒或双筒)、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。 五、结语 1、实际使用表明,该方案能够实现plc通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。 2、该系统最多可控制变频调速器32台,最大距离500m。 3、控制多台变频器,成本明显低于d/a控制方式。 4、随着变频器的增加,通讯延迟加大,系统响应速度低于d/a控制方式。 机电毕业论文:电气化毕业论文机电高级应用 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad/cam系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统cad应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,cad应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);cad的覆盖率才达到11%(而全国cad应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和pid技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用cad/cam技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统cad的应用率为17%,cad的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·plc的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的plc生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;plc模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产gto、gtr、vdmos等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型plc,用plc进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频x射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、plc等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电毕业论文:机电专业高技班毕业设计的思考 【摘要】毕业设计是技工院校考核学生学习质量,锻炼学生综合运用所学知识的重要方式,尤其是机电专业这种培养服务第一线的具有熟练技能的高素质技术应用型人才,通过毕业设计可以有效地锻炼学生研究设计的能力,培养学生的职业素养,为学生今后的专业发展做好专业知识铺垫。本文从工学结合下技工院校机电专业高技班毕业设计的意义、流程以及改进方式等方面展开分析与研究。 【关键词】工学结合;技工院校;机电专业 技工院校的机电专业设计是对学生学习效果展开考核的重要方式,也是培养学生实践能力以及工作能力的教学方法。随着机械制造业的发展,社会对服务第一线的具有熟练技能的高素质技术应用型人才提出更多的要求。因此,技工院校培养理论知识扎实、操作技能高超、具有一定设计能力的高级技工学生迫在眉睫。而毕业设计是提高学生根据企业生产的需求综合应用所学知识和技能达到产品的合理化设计和工装要求的最好方式。 一、机电专业设计的重要意义 毕业设计是许多技工院校专业中教学内容的重要环节,也是一项综合性、实践性很强的活动任务。尤其是在机电专业,通过对自身工学专业知识的实践应用展开设计是对高级技工学生在教学过程中联系理论知识、检验教学成果的主要内容,也是锻炼学生通过所学内容进行独立完成工作的重要考验。通过毕业设计,学生能自主查阅资料文献,正确运用工具书和机械设计手册,提高对工程的设计能力和计算能力,树立正确的设计思想。机电专业毕业设计是学生从学校步入自身工作岗位的重要过渡阶段,对学生在社会中生存发展起到承上启下的关键作用,因此其质量好坏是影响学生获得毕业资格的重要参考依据,也是对学生进行实践检验,了解学校教学质量的重要方式。 二、机电专业设计的选题 (一)选题原则 选题是毕业设计的首要环节,也是关系到整个毕业设计质量的重要步骤。毕业设计作为学生在校学习课程体系的最后环节,在工学结合人才培养模式下,无论是教学目标、授课特点,还是教学模式,必须着眼于企业生产实际,紧密贴合学生的就业岗位,绝不能关起门来搞设计。所以,毕业设计课题选择时应当树立“以就业为导向”的教学理念,切实为学生就业和可持续发展服务[1]。 (二)选题策略 目前大部分技工院校在选定毕业设计课题时,是由指导教师模拟设计课题,此类课题属于“纸上谈兵”,缺乏设计的针对性和实际意义。基于工学结合,机电专业高技毕业设计的选题可以从以下三个方面选择:一是结合岗位需求,比如数控技术专业,可以选择轴类零件的加工及夹具设计为毕业设计课题。这类课题贴合就业岗位,对接岗位技能需求和职业能力,技术性强。二是结合企业生产需要,参与企业研发或生产的项目,为企业解决技术难题。这类课题来自企业一线生产实际,实战性强,通过实践研究综合培养学生各方面的能力,增加实际工作经验,提升就业竞争力。三是学生自由选择。比如笔者所在学校,13级机电班某学生小组毕业设计课题为《生产线上的机械手以及打物料的设计》,该课题是由参加机器人兴趣小组的几位学生根据共同的专业兴趣爱好选择的,设计积极性非常高。在设计过程中由于学生设计理念一致,分工明确,参与度高,取得良好的效果,该设计被评为校优秀毕业设计作品。这类课题由学生根据兴趣爱好和专业特长自由选择,能激发学生参与设计的主动性和求知欲,增强团队合作意识,加强与老师、企业技术人员的联系,提高社会交往能力和自主择业能力,为其就业创造良好的能力支持。 三、机电专业毕业设计的流程 在机电专业高级技工班毕业设计中通常可以分成三个主要的阶段,分别是前期的准备阶段、研究设计阶段、总结答辩阶段。具体流程如下: (一)前期准备 首先是进行机电专业毕业设计的选题工作。在这一点上前文已有叙述。其次在选题确定之后,就可以完成毕业设计的任务书,在这一环节中指导教师需要准确把握设计课题难易度,合理确定设计课题的工作量。设计课题过难则难以保证完成性,过易则达不到人才培养要求,因此在选择设计课题时需要考虑设计环境和学生学情。考虑设计环境,即考虑学校的设备设施和企业一线技术支持等是否能满足课题需要;学生学情即为学生目前掌握的课程理论知识、技能操作水平是否能支撑毕业设计。并且课题本身的难易度也很关键,既要适合学生的学情能让学生在规定时间内完成,又要有一定的深度和广度,能让学生经过一番研究和努力保质保量完成。同时,在学生毕业设计时还需要完成一定的工作量,比如绘制装配图和零件图的数量,编制工艺卡的工序数量,撰写设计说明书的页数。指导教师在课题选择时需要综合考虑如上几个方面,由此保证毕业设计顺利的开展和完成。 (二)研究设计 基于工学结合人才培养模式,在毕业设计过程中需要注意两个方面:一是指导教师需要加大企业调研的力度。在毕业设计前期,指导教师应该组织学生分批进入当地知名企业参观、调研,了解最新技术、生产加工方式和用人单位对毕业生的显性和隐形的要求,从而增加学生对就业岗位的了解,打开学生的设计思路,拓宽学生的设计视野。二是注重毕业设计成果实物化。充分利用学校现有的设施设备和技术资料,鼓励学生从设计到制造全过程的毕业设计,即学生个人或小组合作加工出产品或设计出实物成果。以数控加工专业为例,毕业设计应包括零件工艺设计、自动编程、加工制造、零件检测四个阶段的内容,通过加工零件,使得学生对机床操作技能、零件工艺分析、产品检测检验技能等职业能力得到综合的应用。 (三)毕业答辩 在设计完成之后需要准备相关的答辩过程,在答辩结束后需要对设计材料进行妥善管理,将毕业设计整理上交给指导教师,由教研室保存。 四、结合工学基础的机电专业毕业设计改进方式 (一)以就业为导向,突出设计的实用性 在技工院校的教育目标中,需要培养学生的专业基础素质,将学生培养成为合格的高级技术工人,其中包括了:职业技能、专业知识水平、职业综合能力等。需要学生在教学的过程中培养出专业领域的创新能力以及职业技术的实践应用能力。而根据这一教育标准,在毕业设计选题上应当体现出技工院校的教学特色,选择的内容应当面向实际经济生活,面向生产第一线,直接为生产建设和经济发展服务,符合当前机电技术领域中先进的科学技术发展方向,这就需要在毕业设计中充分发挥出教师的指导功能,课题必须来源于企业生产实际,贴近职业岗位需求,满足专业相关岗位或岗位群核心技术能力和综合专业素质要求,从而缩短学生就业适应期,提高学生的职业能力,促进学生后续的专业发展[2]。例如,笔者所在学校在确定13级机电一体化专业高技工班学生毕业设计课题时,通过调查杭州登鸿、伟刚实业、胜达集团等企业实际需求,确定了楼梯扶手自动打磨机设计、瓦楞纸的加强筋黏贴流水线设计、V型纸板传递装置设计、瓦楞纸贴标机开发与设计及等课题,以项目为载体,围绕对接企业生产实际需求,完成技术改造和设备的研发。 (二)结合高技学生特点,发挥创新能力 培养创新能力是机电专业毕业设计中最为重要的指导思想,尤其是针对技工院校的高级技工学生,由于其工作性质属于动手操作性极强,因此想要创新思维能够被发挥,重点是对设计内容不能过于限制,可以根据学生以往的知识以及相关设计思维进行综合性的分析,找到最适合自己的毕业设计方案,让学生能够在广阔的空间里发挥自己的创造力。例如在数控技术的设计中,可以根据学生的兴趣选择不同的设计工艺方法、不同的加工模式、编写不同的控制程序等,这就使得在设计方案中可以存在很大的自主性。在整个设计环节中教师主要负责主体方向的把握,给学生正确的引导。同时在设计开始之前,教师可以只提供基本的数据资料,剩余的资料可以有学生自行查找,同时根据查找到的相关材料设计出不同的方案。 (三)理论结合实践,培养职业素养 在机电专业毕业设计中,学生需要设计零部件,然后进行装配,最终完成一个合格的设计产品。许多机电设备对于机械的各个零件都有很严格的要求,因此在设计过程中需要学生与企业一线技术人员进行交流、探讨零件的加工工艺,从而纠正在设计中出现的错误,实现了学生在理论设计与实践工作上的有机结合,也使得学生能够明白在许多看似简单的零件设计中其实隐藏着很多知识。例如在机械手的设计中,会有很多不同丝杠的设计,这些丝杠在尺寸上都严格的规定,因此在设计中提高了零件的加工难度,需要在设计的过程中进行反复的测量与更改,通过这一过程使得学生能够清楚只有将自身所学的知识与实际的工作相结合才能使自己获得真正的经验。 (四)提升指导教师的专业能力 在毕业设计当中,指导教师的作用至关重要,因此想要提高机电专业毕业设计的质量,还需要不断加强对指导教师的专业培养。由于技工院校教师所从事的多是专业理论教学和基本实操训练,其知识结构往往跟不上当今先进技术的发展。这就要求专业教师不仅要有扎实的专业知识,更要具备丰富的实践经验,这在强调技能为主的技工院校教育中尤为重要[3]。通过专业技能培训、下企业实践等方式,增加教师对岗位职业能力需求、企业工作流程、生产加工过程、生产设备使用等相应的专业理论知识、专业技能及职业素养等多方面的了解,提高专业技能,丰富专业知识,拓展专业外延。使得教师能够拥有较强的教学能力以及丰富的机电产品设计经验,保障机电专业毕业设计能够顺利完成。总而言之,毕业设计是技工院校对学生进行一次兼备学习、创新、研发、实践的综合性活动。尤其是基于工学基础上的机电专业高技班的毕业设计,选题应以就业为导向,强化指导教师的专业能力,提高学生的研究设计能力和创新能力,培养学生的综合职业能力,增强学生的就业竞争力,从而为本地机械行业培养出优秀的高技能人才。 作者:马新 单位:杭州市萧山区高级技工学校 机电毕业论文:高职机电类毕业设计论文 有些学院没有毕业设计工作规范、检查制度和质量评价标准,有的学院就算成立了毕业设计领导小组,制定的毕业设计工作规程,规定了检查和评价标准,但执行力度不够,对毕业设计全过程缺乏有效监控,其次,对毕业答辩工作也不够重视,毕业答辩只是流于形式,学生的设计说明书应付了事,出现设计图纸与设计题目内容不吻合、有的设计数据前后矛盾、制图不符合国家标准的要求等问题,也是学院毕业设计教学质量把关不严,流于形式的体现。 1毕业设计书写格式不够规范 毕业设计通常由封面、任务书、开题报告、摘要及关键词、目录、正文、参考文献、致谢等部分组成,而好些学生的毕业设计中,只有封面、目录和正文,其余的部分都忽略掉了,有些就算有目录,目录的页码与正文所标的页码也不吻合。 2提高高职毕业设计教学质量的对策 2.1充分做好毕业设计的选题工作 选题是毕业设计的基础,决定了毕业设计的方向。毕业设计的内容应涵盖专业的主干课程,符合所学专业的人才培养目标,这样才有利于学生巩固所学知识。目前,绝大部分职业院校毕业设计选题多采用指导教师给定题目,学生3-5人组成项目组的形式,这种选题模式限制了学生自主创新能力的发挥。高职学生的培养的是技术应用能力强,服务于生产和管理等一线岗位的高技能应用型人才,因此,结合学生自己的兴趣或以后的工作需要来选择题目比较切合实际,学生可以从自己熟悉和感兴趣的方面着手,缩短理论与实际工作的差距,一旦走上工作岗位以后,可以很快融入角色,增强自身的竞争能力,也为该专业的学生就业提供了良好的平台。 2.2完善毕业设计管理机制 毕业设计是重要的实践性教学环节,为确保毕业设计顺利进行,要成立专门的机构制定具体的措施和办法,制订完善毕业设计教学管理制度和管理文件,成立毕业设计领导小组,对毕业设计的整个过程实行全面质量跟踪和管理,举行毕业设计指导讲座,组织学生结合自己的兴趣或以后的工作需要选择题目,制订《毕业设计工作计划》对教师何时下达毕业设计任务书、学生何时进行有关技术资料、数据的收集、学生何时完成毕业设计初稿、教师何时对学生的初稿提出反馈意见、学生何时完成毕业设计修改稿、何时完成毕业答辩做出系统的安排。制订《毕业设计书写格式》,毕业设计说明书要有统一格式,内容一般应包括名称、摘要、正文和参考资料四部分。正文是说明书的核心,一般应包括:本课题的目的和意义、目标分析及总体方案的确定、设计的思想和依据、实体设计、软硬件调试和结果分析,必要的计算、图表、总结。说明书文字叙述力求简练通顺,字数不得小于6000字,设计说明书的撰写力求概念准确,条理清楚,材料丰富,数据可靠,论述深入浅出,做到科学性、先进性和实用性相结合。制定《毕业设计管理制度》,对设计的选题、设计的指导、设计的答辩以及毕业设计的成绩评定等各方面工作做出相应的管理制度。加强加强毕业设计检查监督工作,按照《毕业设计工作计划》的要求对通过毕业设计考核,确定学生所做的毕业设计是否达到教学要求,了解学生的设计的实际水平,对于抄袭和代做的毕业设计应严肃处理。 2.3改革毕业设计答辩模式 毕业设计答辩对毕业设计起着举足轻重作用,通过答辩可以检查学生毕业设计质量,考查指导教师的指导水平。要成立毕业设计答辩工作领导小组,精心组织答辩工作,对答辩场地、人员安排、答辩时间、答辩记录等工作都要进行周密的安排。学院可以邀请企业专家、专业技术人员与学院的指导教师共同组成答辩考评委员,此外,学校的指导教师同样可以到企业去,与企业的专业技术人员组成现场答辩委员,在企业现场进行答辩。在答辩前几天答辩考评委员的成员要阅读学生的毕业设计,精心准备答辩问题,除此之外,还要组织相关专业的年轻教师参加答辩,使年轻教师的专业知识水平得以提高。 3结束语 机电类专业的毕业设计是一项集学习、实践、创新相结合的实践教学,是培养学生综合素质和专业能力的重要环节。毕业设计质量的高低决定了学生就业后的工作能力,也决定了用人单位对学生的印象。通过机电类专业毕业设计的现状分析,可以看出目前机电类毕业设计中还存在选题陈旧和单一、毕业设计与专业知识脱节,毕业设计投入的时间不足,毕业设计指导和监督困难等问题。要提高毕业设计整体水平,须将毕业设计与工学结合的人才培养模式相结合,把毕业设计与高职人才培养目标相统一。 作者:刘树 单位:云南锡业职业技术学院 机电毕业论文:院校机电毕业设计的思路 1机电专业毕业设计改革的思考和建议 如何克服目前机电专业毕业设计中存在的问题,进一步提高毕业设计质量,已成为当前高校教学改革中的重大问题之一。笔者根据近些年毕业设计的指导经验,从设计选题、组织形式、过程管理和考核评价等方面提出几点建议。 1.1选题以机电类为主 兼顾多样性现代机械工程是一门综合性很强的学科,很多先进的机械设备都是机、电、液、光、微机和控制的精密结合体,机电类题目对提升学生的设计水平和综合能力能起到重要的作用,因此,机电专业的毕业设计题目应以机电综合类题目为主,题目来源于真实课题,强调真题真做。毕业设计选题在以机电类真实课题为主的同时,须适当兼顾多样性[3],如结构设计类、软件开发类、控制类、工艺类、仿真类、探索类课题。这里有两方面的原因:1)由于高校扩招,学生规模扩大,每个教师每年都提供大量的新的机电类真实课题不是很现实。教师的科研工作除了熟悉的领域外,还需要从事一些领域前沿的探索性研究。这些工作对于教师也同样是未知的、有很强的挑战性,却是科学研究的必经之路。教师安排少量涉及领域前沿动态的题目,鼓励感兴趣的学生做,对于激发学生的创新意识、培养学生的探索精神、树立良好的学术风气具有重要的实践意义。2)即便都是机电类学生,每个学生的兴趣爱好也不尽相同。高校的根本任务是培养人才,教育应该以人为本,培育和发扬个性。学生参加创新设计大赛、挑战杯设计大赛、机器人设计大赛等科技活动的成果,可以进一步的深化、扩展和改进,作为毕业设计选题。在学习专业课的过程中,学生对某一问题的质疑、改进或推广,也可以作为毕业设计选题。这类选题由于从学生的兴趣爱好出发,学生乐于投入精力,易于产生创新性成果。 1.2组织形式以课题小组为宜 毕业设计的组织形式,宜以3~5人组成毕业设计小组,一组一题,以小组为单位完成毕业设计。设计内容中的查阅文献、方案选择和系统总体设计,要求所有成员共同完成,而局部计算和结构设计等分工进行。设计小组在每人分别调研的基础上经讨论得出统一的方案,经指导教师同意后将方案确定下来,然后明确分工,各展所长,协作互补,这个过程能有效地锻炼学生的沟通能力和协作能力。与一人一题的形式相比,课题组的形式有利于培养学生的交流和沟通能力,加强学生的团队合作精神。在21世纪的今天,人的沟通能力和合作精神非常重要,因为几乎没有项目是一个人可以单独完成的,一个人哪怕是天才,如果他不能融洽的和他人沟通合作,一味的孤僻自傲,那么他的价值将大幅度下降。 1.3重视毕业设计过程管理 毕业设计管理是毕业设计工作的重要构成,直接影响毕业设计的进程和质量,因此必须加强毕业设计的过程管理[4,5]。 1.3.1严格过程管理确保设计质量在第七学期布置题目,使学生放假前就能够带着课题和问题学习。督促学生大量查阅资料,充分利用网络资源,分析研究课题相关资料,撰写开题报告。每周两次课题组集体讨论,开展以学生交流沟通为主的交互式研讨。通过集体讨论,列出各种解决问题的方法,并逐个进行分析,找到最佳解决方案和减少风险的方法。方案确定后,要求课题组成员进行任务分工,制定出任务进程表,并严格执行。讨论过程中,教师作点评和提问,既要对学生的设计工作给予充分肯定,又要及时指出方案和图纸中存在的问题,提出指导性的修改意见;同时,要注意个性教育,及时发现学生毕业设计中的闪光点、创新点,并加以正确引导。每个设计阶段末,即在开题阶段末、方案确定阶段末、设计阶段末等,都要及时要求学生将所做的工作形成文字,整理成为毕业论文的章节初稿。对学生的出勤情况、提问情况、问题的分析与解决情况、阶段工作的完成情况等,教师都要做详细记录,为学生的毕业设计成绩评定提供较全面的依据。 1.3.2组织阶段汇报和专题讲座开题报告、中期报告、毕业答辩都要求学生整理资料,制作PPT,进行汇报。不仅促进了学生对工作进度的有效控制,同时训练了学生的口头表达能力和PPT展示能力。毕业设计是大学生经历的第一次综合设计训练或第一次科研项目活动,教师可以就学生在毕业设计中存在的一些共性问题,组织开展一些讲座活动,如关于文献查找、阅读和整理的讲座、关于科技论文写作和排版的讲座、关于课题相关领域前沿的学术讲座等,营造良好的学习氛围。 1.3.3培养学生科技论文的写作能力毕业论文的撰写是毕业设计工作的一大内容,它要求设计者对毕业设计的具体工作,用文字、数据、图表等形式进行总结、分析论证和说明。指导教师要重视学生论文的撰写过程,要求学生撰写提纲并审查,应对论文的结构、内容、格式、规范等提出具体的要求,指导学生如何归纳问题、阐述问题,应对论文初稿进行检查并及时提出修改意见。通过毕业设计论文的撰写,培养学生严谨的科学态度和科技论文的写作能力。 2优化考核评价体系 目前的毕业设计成绩考核多侧重于知识的终结性评价,教师主要关注结果展现,而忽视了学生在实践过程中所展现的创新意识、人文素养、动手能力、发展潜能和个性特长等项的评估。学生今后的发展不仅仅依靠专业知识和技能,还需要多方面的能力和素养。很多的学生毕业后,可能是依靠专业知识以外的某项特长而获得长足发展,因此,充分挖掘发现学生的潜能和特长,并给予鼓励和引导,才是人本主义的教育,所以,有必要构建设计结果和实践过程并重的多元考核评价体系,激发学生的创新意识和参加实践活动的积极性。多元考核评价体系是指多人多角度对学生的毕业设计进行评价,体现成绩的公平和公正。“多人”包括指导老师、评阅老师和答辩老师“;多角度”包括文献查找能力、科研创新能力、交流沟通能力、实践动手能力、表达展示能力、论文写作能力、绘图能力和软件应用能力等。多元考核评价体系并不是苛求所有的学生都做到“全面发展”、“遍地开花”,而是为了更好地发现每个学生的潜能和闪光点。对于有个性有特长的学生,如论文立意新颖、创新意识强的学生、动手实践能力特强的学生、以第一作者撰写论文并在核心期刊发表的学生,毕业设计成绩应该评优,并且要设法给他们以展示个人才华的空间和机会。 3结束语 毕业设计是一次汇集学习、实践、探索和创新为一体的综合实践过程。学生的文献查找能力、交流沟通能力、表达展现能力、论文写作能力、创新探索能力、专业知识的综合运用能力得到全面的锻炼。学生从中意识到自己的实力、优势和潜在的学习新知识能力,教师也能得到很多启发和收获。目前工科院校毕业设计的各个方面还存在很多问题和困难,充分调动学生与教师的积极性,不断进行毕业设计的实践探索和思考,不断改革毕业设计的教学内容和方法,使毕业设计论文的质量迈上新台阶,不仅有利于学生的就业和深造,更有利于教师教学和科研的可持续发展。 作者:严明霞 单位:湖北工业大学 机械学院 机电毕业论文:机电专业学生毕业设计论文 1教学中存在的问题 2006年,教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中提出高等职业院校要保证在校生至少有半年时间到企业等用人单位顶岗实习。2016年,教育部在《关于深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见》(教职成[2015]6号)文件中进一步明确:要积极推行认识实习、跟岗实习、顶岗实习等多种实习形式,强化以育人为目标的实习实训考核评价,顶岗实习累计时间原则上以半年为主,可根据实际需要,集中或分阶段安排实习时间。根据这些文件精神,目前大部分高职院校基本上采用“2.5+0.5”的教学模式,即二年半在校学习,半年顶岗实习,学生在顶岗实习阶段完成相应的毕业设计(论文),较好地体现了高职毕业设计(论文)的职业性和岗位性,但是由于机电行业本身的特殊性,学生在毕业设计(论文)实施过程中遇到了如下一些问题:(1)虽然在顶岗实习阶段,学校强调学生实习要与所学专业相同或相近,但是由于就业的需要,有的学生在实习单位中所从事的工种、岗位与机电专业不相适应。(2)有的学生即使是在机电行业实习,但是其工作岗位简单,技术含量不高。(3)企业与学校不同,学校执行严格的作息制度,但企业往往根据工作实际需要,工作时间有特殊要求,如经常加班等,这就使得学生难以有充足的时间完成毕业设计(论文)。(4)市场经济背景下,学生与企业实行双向选择,学生如果对实习单位或工种不满意,经常会发生单位变动的情况。由此可以看出:上述这些问题将使一些学生没有时间完成或难以选择合适、真实的课题完成毕业设计(论文),其直接的后果将使一些学生为了应付,从网上下载、拼凑,出现抄袭和弄虚作假现象,直接影响到毕业设计(论文)的教学质量。为此,探索适合高职机电专业人才培养模式的毕业设计(论文)创新模式,提高毕业设计(论文)的质量,是高职院校面临的重要课题。 2改革与实践基本做法 (1)毕业设计(论文)形式的选择。根据学校实际情况,我们将毕业设计(论文)工作分为两种形式,第一种形式是在第四学期暑假及第五学期的双休日时间安排学生进入有关企业进行岗前实践,在第五学期学生根据自己所从事的工作岗位确定毕业设计(论文)课题,利用在校时间完成毕业设计(论文);第二种形式是在第六学期进行顶岗实习,让学生在顶岗实习中根据工作岗位自主确定论文选题。学生可以采取这两种形式中的任一种,其中第二种也是目前我们高职院校中大多数所采用的形式。我校对毕业设计(论文)改革与实践主要针对第一种形式,即要求所有学生必须先按照第一种形式完成毕业设计(论文),这样做有两点好处:一是毕业设计(论文)的选题切实做到与科学研究、技术开发、经济建设和社会发展紧密结合,一人一题,真题真做,完全体现了教育部《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》(教高厅[2004]14号)文件精神;二是利用第五学期在校时间完成毕业设计(论文),指导老师采用双导师制,由于学校与企业距离相对较近,学校和企业指导老师可以真正地共同参与指导。表1为我校学生2013年~2016年机电类学生毕业设计(论文)教学安排表,学生在按照这种形式完成毕业设计(论文)进入顶岗实习环节后,可以根据所从事岗位及自身的实际情况向校内指导老师提出更换课题,指导老师在充分了解、研究的基础上确定是否允许学生更换选题,一旦确认,学生必须按照毕业设计(论文)的进度计划、要求完成相应的内容。(2)校外指导老师的确定。在采用双导师制时,其中一难点就是校外指导老师的确定。我们主要依托我校的国家职业技能鉴定所,该鉴定所可以开展车工、钳工、数控车工(铣工)、维修电工、汽车修理工、电子设备装接工、电子调试工等48个工种的中级、高级、技师、高级技师的职业技能培训与鉴定工作,每年为社会开展职业技能培训10000余人,高级工以上近4000人,其中利用寒暑假、双休日等时间培养机电类高级工以上高技能人才500余人,占全市培训总人数的40%以上,我校2013年~2016年开展机电类企业培训人数情况如表2所示,这些工程技术人员来自企业一线、分布在一些不同的机电行业、具有丰富的工作实践经验,为此我们将机电专业毕业生按照其个人意愿及这些企业工程技术人员的实际情况,进行结对安排,企业指导老师全过程负责第四学期暑假、第五学期周六、周日的岗前实践、毕业设计(论文)选题与指导工作。(3)教学过程管理。对于毕业设计(论文)的过程指导,我们采取了双线管理的教学模式,如图1所示,一线为“学校—校内指导老师—学生”,另外一线为“企业—校外指导老师—学生”。具体实施前,学校与企业签订校企合作协议,通过利用双方在资源共享、优势互补、合作育人、合作发展上的优势,有效地促进校企双赢发展,实现产教深度融合。近几年,我校机电专业先后与中船重工第七一六研究所、连云港鹰游纺机有限责任公司、江苏天明机械有限公司、连云港水表有限公司、连云港黄海机械股份有限公司、连云港机床厂有限公司、连云港金麦特现代制造技术发展有限公司等10余家单位签订了校企合作协议,有效的保证毕业设计(论文)教学环节的顺利开展。在进行毕业设计(论文)时,选题的确定、设计(论文)的指导由校内指导老师与校外指导老师共同完成,由于学校与企业同处于一个市区,两个指导老师的沟通,论文的指导均可方便的进行。 3取得成效 经过四年的实践证明,我校实施毕业设计(论文)教学改革在人才培养和校企合作方面都取得了显著成效:(1)推动了专业教学改革与建设。通过毕业设计(论文)教学过程和形式的改革,构建了专业课程新体系,深化了专业内涵建设,推动专业建设水平和质量的整体提升。(2)促进了人才培养质量的提高。学生毕业设计(论文)要求和企业需求接轨,学生能直接参与到企业的生产实践中,学有所用,良性互动,增强了学生学习的主动性和积极性,提高了学生的职业能力和素质。(3)加强了校企合作。学校与企业通过跟岗实践和毕业设计(论文)工作的实施,共同参与毕业设计(论文)教学过程,同时还可以利用学校优势解决企业生产中的技术、工艺问题,合作层次进一步提升,合作领域进一步拓宽,实现了校企合作的“互惠、互利、互动”。 作者:史明亮 单位:连云港职业技术学院 机电毕业论文:高职机电类专业毕业设计论文 1当前毕业设计存在的问题 毕业设计是实现人才培养目标的重要实践环节,对巩固、深化和升华学生所学理论知识,培养学生创新精神、独立工作能力、分析和解决问题能力、工程实践能力起着重要作用。做好学生毕业论文工作,同时也是培养学生科学精神、科学作风、良好的思想品德以及事业心和责任感等综合素质所不可缺少的环节。毕业设计通常由封面、任务书、开题报告、摘要及关键词、目录、正文、参考文献、致谢等部分组成,而好些学生的毕业设计中,只有封面、目录和正文,其余的部分都忽略掉了,有些就算有目录,目录的页码与正文所标的页码也不吻合。 2提高高职毕业设计教学质量的对策 2.1充分做好机电类专业毕业设计的选题工作 选题是毕业设计的基础,决定了毕业设计的方向。毕业设计的内容应涵盖专业的主干课程,符合所学专业的人才培养目标,这样才有利于学生巩固所学知识。目前,绝大部分职业院校毕业设计选题多采用指导教师给定题目,学生3-5人组成项目组的形式,这种选题模式限制了学生自主创新能力的发挥。高职学生的培养的是技术应用能力强,服务于生产和管理等一线岗位的高技能应用型人才,因此,结合学生自己的兴趣或以后的工作需要来选择题目比较切合实际,学生可以从自己熟悉和感兴趣的方面着手,缩短理论与实际工作的差距,一旦走上工作岗位以后,可以很快融入角色,增强自身的竞争能力,也为该专业的学生就业提供了良好的平台。 2.2完善机电类专业毕业设计管理机制 毕业设计是重要的实践性教学环节,为确保毕业设计顺利进行,要成立专门的机构制定具体的措施和办法,制订完善毕业设计教学管理制度和管理文件,成立毕业设计领导小组,对毕业设计的整个过程实行全面质量跟踪和管理,举行毕业设计指导讲座,组织学生结合自己的兴趣或以后的工作需要选择题目,制订《毕业设计工作计划》对教师何时下达毕业设计任务书、学生何时进行有关技术资料、数据的收集、学生何时完成毕业设计初稿、教师何时对学生的初稿提出反馈意见、学生何时完成毕业设计修改稿、何时完成毕业答辩做出系统的安排。制订《毕业设计书写格式》,毕业设计说明书要有统一格式,内容一般应包括名称、摘要、正文和参考资料四部分。正文是说明书的核心,一般应包括:本课题的目的和意义、目标分析及总体方案的确定、设计的思想和依据、实体设计、软硬件调试和结果分析,必要的计算、图表、总结。说明书文字叙述力求简练通顺,字数不得小于6000字,设计说明书的撰写力求概念准确,条理清楚,材料丰富,数据可靠,论述深入浅出,做到科学性、先进性和实用性相结合。制定《毕业设计管理制度》,对设计的选题、设计的指导、设计的答辩以及毕业设计的成绩评定等各方面工作做出相应的管理制度。加强加强毕业设计检查监督工作,按照《毕业设计工作计划》的要求对通过毕业设计考核,确定学生所做的毕业设计是否达到教学要求,了解学生的设计的实际水平,对于抄袭和代做的毕业设计应严肃处理。 2.3改革毕业设计答辩模式 毕业设计答辩对毕业设计起着举足轻重作用,通过答辩可以检查学生毕业设计质量,考查指导教师的指导水平。要成立毕业设计答辩工作领导小组,精心组织答辩工作,对答辩场地、人员安排、答辩时间、答辩记录等工作都要进行周密的安排。学院可以邀请企业专家、专业技术人员与学院的指导教师共同组成答辩考评委员,此外,学校的指导教师同样可以到企业去,与企业的专业技术人员组成现场答辩委员,在企业现场进行答辩。在答辩前几天答辩考评委员的成员要阅读学生的毕业设计,精心准备答辩问题,除此之外,还要组织相关专业的年轻教师参加答辩,使年轻教师的专业知识水平得以提高。 3结束语 机电类专业的毕业设计是一项集学习、实践、创新相结合的实践教学,是培养学生综合素质和专业能力的重要环节。毕业设计质量的高低决定了学生就业后的工作能力,也决定了用人单位对学生的印象。通过机电类专业毕业设计的现状分析,可以看出目前毕业设计中还存在选题陈旧和单一、毕业设计与专业知识脱节,毕业设计投入的时间不足,毕业设计指导和监督困难等问题。要提高毕业设计整体水平,须将毕业设计与工学结合的人才培养模式相结合,把毕业设计与高职人才培养目标相统一。 作者:刘树单位:云南锡业职业技术学院 机电毕业论文:机电一体化专业毕业设计论文 1立足实际,科学选题 选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素,精心挑选毕业设计题目,是搞好毕业设计的第一步。结合我校实际情况,我认为当前选题工作存在着一些问题:1、有的选题缺乏综合性、新颖性,深广度不够;2、有的选题对学生显得难度较高,工作量过大;3、有的选题虽然有较高的研究价值,但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选;4、有的选题虽然取自实际生产,但学生并不能完全弄明白生产实际的具体情况,设计就有脱离实际的情况出现;5、有的选题虽然很好,但是学生都选同一类型的题目,相互之间,互相借鉴的比重太大,使的设计变相的成了一种具体的形式,另外,不同指导教师之间和不同的学生之间设计题目在难度和份量上也存在一定差异。 针对以上问题,可以从三个方面综合考虑选题。 (1)毕业设计选题要尽可能做到一人一题,相互之间的共性尽可能少一些,这样就可以避免学生之间互相抄袭、引用,让他们能够真正从设计的角度去思考问题,达到锻炼和学习解决实际问题的能力,达到这个教学环节实施的意义。 (2)毕业设计选题要尽可能联系生产实际和工程应用的研究。这样有利于调动学生的积极性,由于是真做实干,他们就会主动去了解、熟悉有关企业生产的实际情况,积极主动的去分析实际问题,找到解决问题的方法和途径,使学生的综合能力得到提高。因此,我们在为2004级机电一体化专业的学生选题时,选择了“20Kg铝锭自动装箱系统的设计”,“擦黑板机械人的设计”,“简易倪红灯控制系统的设计”,“十层电梯的PLC控制系统设计”,“电子抢答器的设计”等新颖的又结合生产、生活实际的设计题目,这些题目不仅能够反映当代科技发展水平,而且能够让学生能进一步了解、把握国内外在机电一体化领域的一些最新成果和发展动态,使学生能够积极主动的参与到实际课题的研究中来。 (3)要考虑完成课题的客观条件。学校毕业设计经费、教学试验条件都有限,不是任何来自科研实际的课题都可用做毕业设计,必须根据客观条件来选择设计题目,这些条件主要包括:可查资料库源,试验设施和足够的经费等,因此我们在选题时,一般选用能为学生提供可用的仪器设备,试验场地等条件的科研课题,这样可以为学生做毕业设计时提供可以直接操作,锻炼自己的动手能力的机会。 (4)要有适当的难度和深度。举例说我们选择“擦黑板机械人的设计”课题时,考虑到该课题涉及了机械原理、系统设计、数电、模电、单片机、微机原理、汇编等多个领域,涉及的知识面较广,设计工作量较大,有一定的深度,学生可以通过综合应用所学的基础理论和专业知识,在规定的时间内得到充分的锻炼,但是考虑到本课题有一定的难度,为了保证学生在有限的毕业设计工作时间内,经过努力能完成任务或做出阶段性结果,我们安排了两个同学参加,在掌握总体设计思路的基础上,分别进行硬件结构设计、软件设计等不同部分的的设计工作,让每一位同学都各有侧重点地进行研究,经过两位同学的分工合作,最终完成了整个毕业设计题目的设计任务,效果良好。 2加强教学督导,落实开题环节 为了提高毕业设计的教学质量,我们借鉴了研究生创新能力培养方法,在本科毕业设计教学中加入开题环节,其目的是:1、通过开题环节可以尽早发现毕业设计题目是否满足专业要求,学生能够完成的可能性有多大,能否涵概所学专业的所有知识等基本问题。2、通过落实开题环节,还可以强化学生通过查阅文献资料,广泛获取信息的能力,培养学生提出问题、拟定实验研究方案和设计方案,进行科学实验与测试,对数据进行整理与分析,撰写实验报告、毕业论文的能力,同时也是对学生的书面表达和口头表述的能力的培养,是落实和加强对学生创新能力的培养的有效手段。具体的实施办法是: (1)明确落实开题环节的必要性。开题的意义在于完善论文设计方案,使论文设计方案更加系统化。学生通过收集设计资料的相关信息,听取各方意见,可以明确自己的设计思路,坚定设计者的信心。一般说来,将思考的东西正式地讲出来和写出来,会比原来所思考的更有升华的意味,因为从“思”到“说”和“写”,其间加入了逻辑的创造过程。因为在撰写开题报告时,就要求学生能够弄清楚设计题目的来龙去脉,从而使学生明确毕业设计课题的目的和要求,让他们对题目有更深刻理解与认识,会使原来的设计思路更加完善和系统,令他们对自己的工作做到“胸有成竹”,减少盲目性,避免出现不知从何处入手的尴尬局面。 (2)开题环节的组织和实施。我们要求学生在开题会之前,,要按规范书写开题报告。在开题的时候,学生须持经指导老师签字同意的开题报告书、任务书及其它相关资料上台汇报。主要汇报选题的目标和意义、拟采取的技术路线和方法、工作基础、预期成果和工作计划等要求的内容,要求学生自述10分钟,然后评审小组根据学生的自述和开题报告书及其它文本内容,对学生毕业设计题目是否达到专业培养目标要求和完成论文设计的可行性进行考核,并对毕业设计题目的设计广度、深度、贴切度、重点和难点等提出具体的修改意见。 3采取有效措施,加强过程指导 为了提高我们机电一体化专业毕业设计的教学质量,我们探索出了一条适用于毕业设计的全环节教学质量监控的方法。具体的措施是:1、设定学生的设计出勤表,要求学生在规定的时间内签到,这样做的目的是可以很好的掌握学生的设计进度,督促和指导学生按时完成设计。2、成立设计指导小组,小组成员尽可能包含所有专业特长的教师。小组内的每一位老师都可以对小组内的学生进行自己专长方面的专业指导,这样可以提高指导设计者的综合能力,使毕业设计的内容准确专业。3、开展设计小组例会制度,即每个设计小组每周开一次例会,主要工作是:要求学生把一周设计的心得体会在例会上发言,汇报设计进度,并提出设计中发现的新问题。这样做一方面可以跟踪学生的设计进度,及时发现问题,并能及时纠正;另一方面,可以促进教师之间相互交流学习,使教师教学水平共同提高。通过对我校毕业设计工作的综合考核,这种工作方式完全实现了对整个设计过程的检测,保证了教学质量。 4严格考评,保证答辩的质量 答辩是毕业设计工作的最后一个环节,是全面检查和评估毕业设计质量的重要手段。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。我校的具体情况是:根据不同的专业成立若干答辩分委会,分委会下辖若干个答辩小组。分委会主任和答辩小组组长均由副高职称以上教师担任。为了加强教学督导作用,我校专门设立教学督导组,成员都是离退休的老教授,在答辩期间分别派到各个小组指导答辩工作。 毕业答辩前首先是对学生的毕业论文进行盲审,要求由除指导教师外的答辩小组2名以上教师认真审查评阅,写出评阅意见与评分,盲审不通过的不准予参加毕业答辩,以此来审查学生的答辩资格。通过的同学要准备答辩的ppt,把毕业论文的结构、主要完成部分及设计的结果等内容准备出来。答辩时,要求每位同学的答辩自述时间应控制在15-20分钟左右,教师提问20分钟为左右。在答辩过程中要有专人对学生所提的问题进行记录,对答辩情况进行汇总。答辩完成后,要求所有答辩小组的成员对各个学生的答辩情况进行决议,给出毕业答辩成绩。毕业设计成绩评定必须坚持标准,严格要求。“优秀”的比例应严格控制在本专业参加答辩总人数的15%以内,优良比例应严格控制在60%以内。 毕业设计的质量,除了本身的学术水平、应用价值另外,还应考察学生解决实际问题的能力、对知识的综合应用能力、在工作中查阅处理信息和应用各种工具的能力、撰写科研报告和表达交流的能力以及在工作中的团队协作能力等。对毕业设计拟评“优秀”的学生,要求参加各系答辩分委会组织的集中答辩。对毕业设计平时不认真、小组答辩成绩较差的学生,由相关分委会组织复答辩后视情况决定是否给予通过。答辩委员会要办事公正,治学严谨,严把质量关,对毕业设计达不到教学要求的,决不姑息。 5结论 要想搞好毕业设计工作,关键的是要做到“五个到位”,即认识到位、经费投入到位、指导教师到位、学生到位和管理工作到位。另外,,消除学生毕业前的各种干扰,专心做好毕业设计,是本阶段学生思想政治工作的重点。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。正确认识毕业设计的重要性将有利于保障和提高教学质量,实现为社会输入合格人才的要求。 机电毕业论文:基于高等职业学院机电类专业毕业设计教学改革初探 [摘要]随着改革开放的不断深化,社会现代化程度的提高,各专业分工越来越细。高等职业院校以企业培养一线高级应用型技术人才为目标,以人们从事社会职业活动所需的能力培养为本位。然而,毕业设计是高等教育过程中的重要环节之一,因此,在新的人才培养方案下,毕业设计环节面临新的问题。本文对解决这些问题做出了初步的探索,并具有十分重要的意义。 [关键词] 高职学院 机电专业 毕业设计 教学改革 机电类毕业设计是高等职业教育过程中的重要环节之一,对提高学生的全面素质、技能水平和创新能力都具有深远的影响和重要的意义。在具备基础课、专业基础课、专业课等理论知识后,用近一个学期的时间,学生要结合实际课题和所学的书本理论,自己动手分析问题、解决实际问题,得到理论与实践的基本训练,将所学的知识融会贯通。 毕业设计环节不仅是对学生综合能力、分析问题能力、解决问题能力和动手能力的一次全面训练,也是对学生克服困难的毅力、严谨求实的工作作风、创新思维和科学态度的一次培养。所以,毕业设计环节是以往其他教学环节的继续、补充和深化,是培养学生工作能力的重要途径。多年来的教学实践证明,毕业设计是实现培养应用型技术人才目标的重要教学环节,因为学生在设计过程中必须综合运用所学的知识和技能去分析和解决工程实际问题,学会检索资料、收集信息、树立工程与经济观念、图文处理和文字表达能力也会有明显提高,在毕业后就能够较快地适应工作需要。 高等教育进入市场化运作以来,各院校的招生人数大大增加,但是由于教师资源有限,毕业设计指导教师心有余而力不足。近几年,由于用人单位招聘时间不断提前,学生就业压力越来越大,在毕业前要参加很多的社会活动,一部分学生提前工作,在校内进行毕业设计的有效时间相当有限。而学生缺乏工程实践经验,要在较短的时间里完成一个设计课题确有困难,因而毕业设计成了最薄弱的环节。如何根据目前的实际情况安排、指导学生的毕业设计,确保毕业设计的质量,是我们面临的紧迫任务。针对上述新的情况,我们在广泛收集往届机电类专业毕业学生对毕业设计的意见和建议的基础上,对机电专业毕业设计进行了一定的改革和探索。 一、根据高职教育人才培养方案要求,明确人才培养目标 目前,社会对人才的需求是全方位、多层次的。作为高职学院的机电类专业应加强调查研究,分析社会人才需求,结合自身发展历史和办学实际,找准自己的位置,办出具有特色的高水平的专业,才能在日趋激烈的社会竞争中立于不败之地。经过长期的社会调查和反复论证,我们明确地把具有专业基础理论、实践技能和综合素质的创造性复合型应用人才作为培养目标。学生毕业后,既能从事机电一体化产品的设计和开发,现代加工设备的安装、调试、维护、运行和管理等方面工作,也能从事数控设备的使用、维护及电气控制系统设计、调试等工作和从事现代化工厂自动化生产。 二、根据顶岗实习工作特点,确定毕业设计课题的选题原则 高职教育的最大特点是学用结合、学以致用。毕业设计应根据顶岗实习的工作情景来确定毕业设计课题,具体原则如下: 1.要加强选题的科学性、新颖性、创造性,同时还要考虑学生毕业设计能否顺利进行和完成,使学生具有足够的信心和动力,真正发挥学生的专业特长和运用综合知识的才能以及潜在的创造力。选题应由实习指导教师确定,因为学生还不具备确定选题的能力。选题要充分考虑训练对象刚完成五个学期的课程学习这一因素,但不能完全受这一因素的限制,还应通过这一实践环节让一部分学生接触本专业领域的前沿,因此选题范围包括两方面:(1)是充分考虑学生目前的基础,所选课题主要应用学生已学过的知识;(2)是为了激发学生掌握新知识的积极性,部分选题可以是本专业的前沿领域,甚至是多专业交叉的领域。 2.确定选题的原则是尽可能地选择实际项目中的内容,充分兼顾学生已有的理论基础,适当接触前沿课题。应符合教学要求,面向经济建设,尽量结合实际生产、科研任务,也可结合实验室建设,实验项目改造进行。毕业设计课题的选择可以给学生较大的自由度,学生可根据社会的需求和自己的意愿与兴趣选择毕业设计课题,充分调动学生学习的主动性。 3.按照工作岗位实际的课程设计,强调毕业设计课题来自企业工作岗位,采用某些公司的部分项目或产品作为设计的课题。因为这样的毕业设计题目不但可以在技术上紧跟当代工程技术水平的发展,而且做到有的放矢,能激发学生极大的兴趣。坚持毕业设计面向实际,面向生产中需要解决的技术性题目是高质量毕业设计的保证。学生通过这样的毕业设计可得到综合训练,工程实际能力会产生质的飞跃。 三、发挥实习指导教师的导航作用,以Internet为媒体,提高学生的信息素质 实习指导教师向学生介绍了解本课题的相关国际国内主要学术刊物、国际国内主要知名专家、知名的论著和文献以及著名的公司和企业,将相关网站全部告诉学生,并简单向学生介绍一些如何从网上获取信息的方法,介绍一些比较好的搜索网站和搜索工具。让学生在毕业设计的过程中学会主动地去获取信息、加工信息、解决问题的能力。教师主要起导航的作用,并采取一些好的措施,不断激发学生的求知欲和好奇心,使学生有主动学习的动力。同时,在毕业设计的过程中,通过因特网实现学生与学生之间和教师与学生之间的互动交流,也便于实习指导教师能够及时辅导学生。 四、加强毕业设计环节的教学工作,采用新的毕业设计形式并提高质量 采取毕业设计与科研相结合、与用人单位相结合。充分利用社会资源,提高毕业设计质量和水平。 1.提前就业的学生可以在就业单位寻找适合自己兴趣的课题,指导教师可以是本校教师,也可以是外单位工程技术人员,由教研室对毕业设计题目和外单位导师资格进行审查并进行辅导和论文评审。要求学生做开题报告,指导教师对设计题目进行严格审核,检查学生资料检索情况,要求学生制定毕业设计的计划和进度安排,每周与指导教师联系一次,汇报进度、解答疑难问题,答辩在校内进行。 2.教师的科研课题对学生有很强的吸引力和成就感,用这样的毕业设计课题吸引学生留校在校内完成毕业设计。 3.采用多个已在实际工程应用的实例,完成应届机电班的课程设计和毕业设计工作,学生对设计的兴趣和设计质量比往届有明显提高。不仅有选用教师的科研课题上的实例,还有学生在工作单位带来的项目、工厂实际的供配电系统、教师正在研究的产品设计,都是已成功的项目或正在研究的产品,与社会的联系非常紧密。 4.通过答辩培养学生的口头表达能力,以答辩的方式按组进行开题报告有助于训练学生的口头表达能力。在以往的毕业答辩中,较普遍地存在这样的问题,有的学生毕业设计完成的较好,但答辩时不能突出重点、不能很好地表达所完成的工作,说明在校期间缺乏这方面的训练。因此我们认为在科技方法训练这一实践环节中,应训练学生的口头表达能力。在进行答辩之前,教师都具体指导学生应该如何在有限的时间内,将开题报告的内容表述清楚的方法。 五、加强毕业设计环节的教学管理 加强毕业设计环节管理,检查学生资料检索情况,要求学生作开题报告;同时,加强对毕业设计的管理,对指导教师的资格、设计题目将进行严格审核,对指导教师的职责、进度安排、答辩、成绩评定等环节提出具体要求。 六、开设毕业设计专题讲座以及新产品的巡回展 1.邀请实践经验非常丰富的专家和教授给机电类专业毕业班学生进行电气控制系统设计入门讲座,为学生讲授进行电气控制系统设计所必须的理论知识,以若干设计项目作为示范,说明设计过程如何进行,应该完成的设计图样及文字资料,等等。介绍近年来已在企业生产现场成功应用的项目中选出的多个范例,它们各具特色;既有传统的继电器、接触器控制装置,又有采用PLC、变频器、工控机和组态软件等较为复杂的控制系统;有的项目相当简单,可用作设计入门,大部分项目能够用作毕业设计课题。这些项目适用的领域很宽,包括汽车制造、冶金、矿山、化工、环保、城镇建设等行业。对扩展学生的知识面有非常大的帮助,学生走上工作岗位之后还有一定的参考价值。 2.为了配合教学,丰富电机系学生的专业知识,我们联系“西门子全集成自动化(TIA) 卡车巡展”,在学院内进行,向学生展示全球工业自动化领域最新的应用实例和技术。并邀请名牌大学的教授座谈如何利用世界著名的自动化公司来促进高校相关专业的教学建设,学生反映良好。 毕业设计是学生两年多来首次进行实际课题的方案调研和设计工作,尽管根据选题的不同要求,有的主要是综合运用所学知识进行方案设计,有的侧重新知识的学习,需查阅较多国内外文献资料,但要完成开题报告,都需要涉及很多原来在课程学习中没有遇到过的新知识、新方法。 七、实施效果 高职类学生在这一实践环节中都表现出了很大的学习热情和工作积极性,从完成情况看,学生有了较强的自学能力,在实习教师的指导下能较快地掌握新的知识。教学实践证明,这些改革措施使学生有了主动权,不仅提高了毕业设计质量,而且提高了学生的独立工作能力,对他们毕业后求职上岗都有帮助,学生反映非常好。 机电毕业论文:五年制高职机电专业毕业设计的探讨 摘 要: 作者针对各类机电专业毕业设计的现状,就五年制高职机电专业毕业生的毕业设计目的、如何进行毕业设计,结合自身的教学经验进行了阐述。 关键词: 五年制高职 机电专业 毕业设计 一、引言 毕业设计是教学过程中最后一个重要的实践性教学环节,五年制高职机电专业毕业设计的目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高独立分析和解决问题的能力,也是培养以后从事企业进行技术改革工作的初步能力的一个重要环节。为了贯彻《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)文件精神,“以服务为宗旨,以就业为导向,走工学结合发展道路”的办学方针,根据教育部高等职业教育毕业设计方面的要求,我们总结了近几年各职业院校的实际教学经验与教改情况:由具有丰富专业教学经验及生产实际经验的双师型教师来指导学生的毕业设计,以工作任务为驱动、工作过程为导向的“教、学、做”三合一的职业技术项目的设计。其特点有以下几点。 1.内容选择上充分体现“理论够用,能力为本,应用型人才培养”的新世纪应用型人才培养的思想,以工作任务为中心,彰显针对性、实践性和指导性强的特征,通过设计日常生活中经常遇到的实例,按照生产实际要求和实际方法、步骤,进行设计、选材、加工等。 2.精选日常生活中常见的典型题目,查询所必需的一般设计资料和最新的国家标准及行业标准,对产品的加工工艺及毕业设计的相关知识进行必要的融合,对引导学生形成实践计划方案,完成具体的工作任务,针对性很强。 3.从拓展学生对本专业广度和深度的要求角度出发,我们选择了10个典型的毕业设计课题,对于培养学生解决实际问题有很好的作用。 从当前机电专业的普通高校的本科、专科;职业院校的专科、电大生五年制高职的学生毕业设计的情况(如下表)调查情况看: 1.普通高校的多以论文和样品的形式,论文为主,样品为辅; 2.职业院校的专科、电大生以论文的形式,论文为主; 3.五年制高职以论文和样品的形式,论文为辅,机械加工产品为主。 毕业课题列表 根据高职学生的技能优势,我校根据学生的实际情况,对2005级学生的毕业设计小组要进行课题的开题报告论证、要进行中期毕业设计进程的报告、要进行毕业设计答辩及毕业成果演示。 二、确定选题进行理论设计 05大专机电有两个班级,80多人,我们把它分成10个小组。每个小组7―9名学生。 1.选题并确立10个课题。选题主要从机电专业的培养目标出发,在利于巩固、深化、扩大所学知识;利于培养学生独立工作能力,使学生能够得到全面的训练;尽可能与生产、科研、管理、教学等实际需要相结合。课题由指导教师组提供十个选题方向的主导意见,允许学生提供建议供指导教师组参考。选题应尽可能选择已经在实际生产中投入使用的,在内容的深度和广度符合教学要求、价格适中、能够组装完成的产品。选题难度要适中,任务量应保证中等水平学生经努力八周时间内能完成,不得选择纯论文性的选题。教师指导组经过分析、筛选提供的十个题目是:交通灯智能控制系统的设计、自动化立体仓库的设计、弓形模具的设计、基于单片机的路灯照明控制系统设计与应用、物料自动分拣系统、圆形薄片冲裁模的设计、智能小车的设计、CA6140车床控制系统的设计、机械手的制作设计、四层楼自动控制系统的设计。 学生可以自由结合组成10个小组,但是每个组的人员不能偏差过大。每个小组组长根据学生个人的特点,合理地把小组成员进行分工。允许每个小组在10个课题内自选,每个小组完成一个选题相关资料的查阅工作。 根据选题时查阅资料的情况,学生要做好开题报告。开题报告是毕业设计可行性的论证,也可作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及系审查后生效。 开题报告一般由本课题的研究目的及意义、本课题的国内外的研究现状;本课题的研究内容和拟解决的主要问题、本课题的研究思路和方法、本课题的预期效果、本课题研究的进度安排六个部分组成。 中期汇报主要是学生对前期设计的情况是否和计划中一致,存在什么问题,如何解决,后期如何修正计划,可能出现什么问题,采取什么措施进行完善。答辩领导小组的建议。 2.毕业设计的书面文字的形成 毕业设计既要保证每个学生经历一个课题的全过程,又要保证每个学生均有其独立完成的部分。学生通过网上查询,图书资料的查阅,把自己的思路和指导老师交流,通过多次的修改后,形成书面文字,理论部分的文字说明和图形不得少于8000字,不包括封面、目录、总结、参考资料,等等。所有图形、表格和文字都须用计算机打印,装订成册,人手两册。 3.答辩 答辩是检查学生毕业设计质量的一场“口试”。通过这一形式,有助于学生进一步总结设计、材料购买、零件加工、产品装配的过程中需要注意的问题,提高应变能力及自信心,为真正走上社会打下坚实的基础。答辩主要考查学生的一些专业基础知识和基本理论。答辩的过程实际上也是帮助学生总结的过程。教师要积极引导学生总结在设计过程中积累起来的经验,分析设计效果,找出不足和改进方法,帮助学生把实践转化成自己的知识和技能。答辩专家组由本专业的专家和校外院校专家组成,指导教师不能参加,并邀请学生家长和相关用人企业的领导参加,让家长和企业了解毕业生的学习情况和工作能力,为下一步学生就业做好宣传工作。 学生答辩小组,由本小组推选一到两人主答辩,其他同学辅助答辩,主答辩要把小组人员的分配情况、开题报告的论证、设计的思路、设计过程遇到的问题及解决方法、零件购买、加工、装配过程、演示效果进行汇报。专家组提出的问题原则上应该由分工的组员回答,其他同学可以进行补充,并充分利用毕业设计成果的运行,回答直到专家满意为好。 4.成绩评定 评定成绩的根据主要有几个方面:一是毕业设计的质量;二是答辩的表现,而答辩的表现不低于毕业设计的质量;三是选题报告;四是毕业设计中期汇报;五是材料购买的价格及质量的好坏的评定;六是产品加工、装配后的运行效果如何。成绩评定分优秀、良好、及格和不及格四个档次。 三、产品的形成 购买小组的同学要进行市场调研,了解材料及各种零件的性价比。把需要的材料、外购件及标准件买回来。 负责加工小组的同学了解零件使用的材料及性能,熟悉零件图纸,了解加工方法及加工设备。同学们有的要进行钳工加工、焊接、车工加工、数控加工、线切割,等等。 装配小组要了解机电设备的装配工艺过程,做好装配前的准备工作,研究和熟悉产品装配图及有关的技术资料,了解产品的结构,各零件的作用,相互关系及连接方法。确定装配方法,确定装配顺序,检查装配时所需的工具、量具和辅具,对照装配图清点零件、外购件、标准件,等等。对装配零件进行清理和清洗,对某些零件还需进行装配前的钳加工(如:刮削、修配、平衡试验、配钻、铰孔,等等)。先进行组件装配,再部件装配,最后总装配。调节零件和机构的相互位置、配合间隙、结合松紧,等等,使机构或机器工作协调(轴承间隙、镶条位置、齿轮轴向位置的调整,等等)。用量具或量仪对产品的工作精度、几何精度进行检验,直至达到技术要求为止。进行空运转和负载运转,试验其灵活性、振动、温升、密封性、转速、功率、动态性能。凡要求不发生漏油、漏水和漏油的零件或部件在装配前都需做密封性试验。为了防止不加工面锈蚀和使产品外表美观要进行喷漆和涂油处理。 四、实物成果演示 学生通过亲自动手购买材料,加工零件,组装产品,试运转,收获了成果,感到五年的学习还是有成效的,心理上得到满足。小组成员轮流担任演示员,向评委专家、企业领导、学生家长及学校领导、老师和学生展示自己的成果,向他们解说产品的功能;也是向领导、老师、同学们汇报自己五年来的学习是有效的劳动;还可以把自己毕业设计产品的制作过程用相机录制下来,作为自己就业时的一种很好的推荐材料。 五、成果扩大 经过05级学生的第一次毕业设计的成功,我们对五年制高职毕业设计的前景有了很大的信心;06机电大专我们也选择了10个不同课题,不同的是毕业设计指导老师的经验丰富多了,把05机电学生毕业设计的优缺点分析给06的学生听,让他们在毕业设计中少走弯路;07机电大专也选择了10个不同的课题,他们毕业设计的质量将会越来越高。现在我们的毕业设计成果展览室的样品越来越多,我们诚心地邀请领导、专家和同行们来我校指导、交流。 五、结语 我校机电专业的学生,通过毕业设计,既能符合普通大专生理论毕业设计的要求,又能把五年制高职学生的技能水平展示出来。这向社会说明在职业学校的学习是有很大收获的,展示了高职学校学生的能力,向社会交出了一份满意的答卷。 机电毕业论文:提高高职机电专业毕业设计质量的探索 摘 要: 作者通过提出目前毕业设计存在的问题,结合机电专业特点,从毕业设计前的准备工作、选题、指导模式、考核评价制度,以及与顶岗实习有机结合等方面阐述了提高毕业设计质量的措施和策略,并在教学实践中进行尝试和探索,取得了良好的教学效果。 关键词: 高职机电专业毕业设计 质量提高方法 措施 毕业设计(论文)环节是高职院实现人才培养目标极为重要的综合性实践教学环节,是培养学生运用所学知识分析解决实际问题能力、增强学生专业工作能力、培养创新精神、进一步提高综合素质的有效教学手段。 近年来就业形势日益严峻、高等职业教育规模的扩张,毕业设计期间又恰逢学生寻找工作等诸多客观因素的影响,使得毕业设计出现了很多质量问题。具体表现在:(1)大部分学生对毕业设计不重视,不能处理好毕业设计、顶岗实习与就业的关系;(2)学生缺乏学术论文写作的基本素养,缺乏资料查阅、整理、分析、归纳、检索等获取信息的能力;(3)毕业设计过程流于形式,理论与实践脱节,有些学生仅仅依赖于教材、资料的理论知识拼凑论文,对于自己的设计没有通过实践验证,纸上谈兵多,实际动手少。最终创作的毕业论文很难有实际的应用价值。(4)成绩评定不能完全做到公正客观。学生论文抄袭原始资料现象严重,有些学生在最后答辩环节明显缺乏对所做内容的理解和把握。那么,如何改革毕业设计,提高毕业设计(论文)质量,达到高职教育人才培养目标的要求?我结合机电专业的毕业设计的探索与实践谈谈认识。 一、提前做好毕业设计准备工作 1.时间上的调整。指导老师提前在第四学期期末考试结束就与学生见面,布置题目,下达毕业设计任务。一方面使学生尽快了解课题的类型和方向,另一方面便于教师提前了解学生的情况,如专业学习情况、个人发展方向,等等,从而能够合理地安排设计任务。另外,安排学生利用暑假,对机械制图、计算机绘图、电路分析、单片机、电气控制与PLC、气压传动等毕业设计相关专业知识内容进行重新温习,并要求学生完成课题资料查询、研究方案的确立等工作,为第五学期毕业设计的顺利进行做好知识上的准备。第五学期第十一周起进入毕业综合实训环节,主要是毕业设计和赴企业进行顶岗实习,第十一周起有计划地在指导教师的指导下对毕业设计内容予以进一步完善,第五学期不进行答辩,待顶岗实习结束后,第六学期再回学校参加答辩。 2.指导教师充分准备,试做课题。在毕业设计过程中,指导教师准备得是否充分,将直接决定毕业设计质量的高低。教师除应认真准备毕业设计的课题和任务书外,还需对课题进行认真的试做。通过企业调研和分析,得到企业中机电应用产品研发和生产岗位典型工作过程,明确产品功能、准备技术器件资料、硬件设计、硬件制作、软件设计、软硬件联调、产品制作、产品测试。通过试做课题,教师能更好地把握课题的难度和工作量,科学地预测学生在毕业设计各个阶段可能出现的问题,从而能够根据学生的具体情况合理地分配设计任务。 3.毕业设计题目提前渗透至相关课程学习当中,为毕业设计的完成打下扎实的基础。毕业设计是一项综合性的实践环节,一个优秀的毕业设计离不开专业知识的支撑。因此,专业课程的学习尤为重要。在课程学习过程中将毕业设计课题渗透进课堂,让学生带着问题去学,这样可以激发学生学习的欲望,培养学生的创新能力。同时也为大三学生顺利地完成毕业设计打下扎实的基础。以“单片机应用技术”课程教学为例,本课程以智能运动小车作为教学内容载体,该教学载体以单片机作为控制核心,包括运动控制系统、显示系统、智能感应系统,等等。通过这一载体将单片机应用技术中的各种能力贯穿始终。由于智能运动小车的功能具有很强的扩展性,完全可以作为毕业设计的课题进行综合的设计和研究,因此在课程教学过程中要有意识地培养学生的设计意识和思路。 当然,在课程学习过程中,学生可以根据自己的专业兴趣在保证课程合格的前提下有侧重地加强某门课程或者某几门课程的学习,在此过程中专业老师可以了解学生的具体情况以便于今后毕业设计的分组和选题工作能有实效地开展。 二、立足实际,科学选题 1.以就业为导向,从实际出发,选择不同的课题。课题必须围绕专业人才培养目标,符合专业岗位能力要求,具有较高的应用性。目前,机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向:机电一体化设备制造与维修、机床数控技术应用、自动机(线)的运行与维修。要按照不同的专业化方向,确定毕业设计课题,对于机电一体化设备制造与维修方向,课题方向重点应放在机械方面,加强钳工与电工电子训练;对于机床数控技术应用方向,应增强学生的车工实习及数控机床编程与操作能力;对于自动机(线)的运行与维修方向,应向电的方面适当偏移,加强电工及单片机与可编程控制器训练。我校机电一体化专业定向于自动生产线的运行与维修方向,在确定毕业设计课题时,结合制造业发展现状,选择那些围绕机电一体化进行产品开发或把微电子技术用于设计、制造、测试和研究等方面的题目,例如单片机控制系统设计、工业机器人系统分析、可编程控制器(PLC)技术及应用设计,等等。 2.毕业设计的选题要坚持理论与实践相结合的原则。课题的选定要结合目前专业的实际设备,立足实际,避免脱离实践的纯理论性的题目。我校机电一体化专业目前已经拥有较先进的PLC实训装置、气动实训装置、机电检测实训平台、单片机实训设备、自动生产线训练装置、机电一体化实训装置,等等。因此,毕业设计的选题应考虑到我们现有的实训设备,为学生毕业设计的实施提供良好的硬件环境。只有结合实际“真题实做”,才能培养出创新型、实用型人才。当然,在毕业设计期间已经开始顶岗实习的同学,可以结合生产岗位选择毕业设计题目。应鼓励学生结合岗位实践内容选择毕业设计(或论文)课题,但必须有企业专人指导并报学院批准。 3.通过各类技能大赛的锻炼和渗透,以学生兴趣为中心进行毕业设计选题,可以广泛发掘学生的创造力,选题更具有可行性。专业老师组织学生参加院内外的各类技能大赛,将技能竞赛与教学改革相结合。比如机器人大赛,结合单片机课程的学习,选择一个机器人项目,等等。我校目前已经成功举行了智能搬运机器人比赛,模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。设计一个轮式或人形小型机器人,在比赛场地里移动,将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定。又如“自动线安装与调试”技能大赛,参赛队在规定时间内,根据任务书的要求,以现场操作“***自动生产线实训考核装置”的方式,完成自动生产线设备部分工作单元的机械安装和调整,气动回路的安装、连接和调整,电气控制电路的设计、安装和布线,传感器安装与调整,PLC编程,人机界面组态,电机驱动(含变频器及对应电机、伺服驱动器及伺服电机)参数设定,以及系统统调、运行等工作。我们通过大赛的锻炼,激发了学生的学习兴趣,开阔了学生视野,丰富了学生知识,提高了学生的综合素质与能力,培养了其团队意识与合作精神。参加技能大赛的同学,毕业设计的题目可选择大赛的某个方向展开设计,并撰写论文。通过技能大赛的锻炼和渗透,不仅可以提高学生的设计兴趣,而且能为毕业设计的顺利完成奠定扎实的专业基础。 三、加强过程指导和管理,严格考核制度 对毕业设计全过程实施质量监控是提高质量的保证。加强过程考核,量化毕业设计平时成绩的评定。表1为毕业设计(论文)总评成绩评定参考标准。总评成绩由指导教师考核成绩(40%)、作品(成果)鉴定成绩(20%)、论文评阅成绩(20%)、设计(论文)答辩成绩(20%)四大部分组成。指导老师考核成绩由指导老师评定,其余三项成绩由相应的评审组老师评定。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 实施周检查制度,要求学生每周以幻灯片形式进行汇报。汇报的主要内容是本周所做的主要工作、遇到的主要问题、问题的解决方法及心得体会等。汇报过程中,指导老师做好记录,填写《毕业设计指导工作记录本》,对毕业设计指导工作进行实时记载,学生汇报完毕后,指导教师综合各位学生的情况加以总结,并就学生所提出的问题加以解释与指导。周检查制度作为毕业设计平时成绩评定的重要依据。同时,学生随时写好《毕业设计日志》,内容与教师的《毕业设计指导工作记录本》相配套。这样,教师与学生交流紧密,双向监督,有利于加强毕业设计工作的全过程指导与管理。 毕业设计作品或成果可以是程序、实物、现象、方案等可以表现毕业课题成果的东西。让作品成为毕业设计的主要内容,并在总评成绩中占有一定比例。 对学生数集中的个别单位,因岗位需要无法回校参加答辩的由单位出具证明,学院安排老师到企业答辩。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。正确认识毕业设计的重要性将有利于保障和提高教学质量。 表1 毕业设计(论文)总评成绩评定参考标准 另外,毕业设计期间,指导老师要为学生进行资料查阅、文献检索、论文写作能力的培训,培养学生学术论文写作的基本素养。当然,在整个毕业设计指导过程中,要把学术道德教育和思想教育工作贯穿始终,加强学生的诚信教育,在处于即将走上工作岗位的过渡阶段,帮助学生树立良好的心态,促进毕业生克服不利情绪的同时顺利完成毕业设计。这种关心和指导可在每周进行检查时多与学生交流,也鼓励学生之间的交流。 四、尝试毕业设计与顶岗实习一体化改革方案 学生可选择到企业顶岗实习期间开展毕业设计,将毕业设计、顶岗实习有机结合。指导学生在顶岗实习的过程中,同时完成毕业设计(论文)。鼓励学生在顶岗实习期间,从事与专业对口的顶岗实习企业生产和技术领域相关的毕业课题设计。学生带着毕业设计的任务进行顶岗实习,不论是操作控制、质量检验还是装配、测试岗位,都能爱岗敬业,并随时记录,在生产实践中收集自己毕业设计所需的资料和数据。这样最终必然将以较高的质量完成顶岗实习和毕业设计。若能取得优异的成绩,则被企业接收,顺利就业。这样拓宽了就业渠道,增加了就业的机会。这种一体化的教学模式体现了工学结合、产学一体的职教模式。 当然,要想使这种一体化的教学模式取得良好的效果,校企双方应该共同指导、共同管理。每个学生都必须由校内专业教师和企业指导老师共同指导。校内老师可制定一个详细可行的计划和阶段性的目标,督查毕业设计的进展情况,指导论文写作的规范,并协助解决理论问题,定期与学生沟通,沟通方式可以多样化,比如:电话、QQ、Email,等等。企业指导老师负责从单位的实际出发,现场指导、规范操作、分析故障并解决问题。 五、结语 以上改革措施已在机电专业08级毕业生中进行了实践,经实践证明这些策略能充分调动学生的积极性和参与性,提高毕业设计质量。当然,如何提高高职毕业设计质量,是牵涉多个因素的综合课题,需要我们不断实践、不断总结,完善质量控制措施,使毕业设计教学真正成为培养学生创新精神、职业素质和综合实践能力的重要途径。 机电毕业论文:航空机电专业毕业生就业调查分析 提要对毕业生进行跟踪调查,旨在引导广大毕业生正确评价自己,正确选择就业行业,珍惜实习机会,实现顺利就业。先就业后择业是一种选择,从基层做起,认识社会,成就个人未来,必须与祖国的需要结合起来。学校重视就业指导服务是政治使命和社会责任。 关键词:择业;就业;就业指导 三亚航空旅游职业学院2010届毕业生是学院第三届毕业生,毕业人数是首届毕业生人数的4倍,而当前全国就业形势仍不乐观,因此对毕业生进行跟踪调查、跟踪服务更显其重要性。 一、调查问卷基本情况 航空机电各系470名应届毕业生,其中,航空特种车辆维修专业79人已在顶岗实习,学生实习单位分布全国各地,全面调查存在一定的难度,我们向航空机电维修专业391名毕业生发出问卷,收回问卷316份,有效回收率为80.82%。 二、调查结果与分析 (一)就业意向基本状况 1、就业意愿。选择先就业再择业的人数为268人,占答卷总人数的84.81%;选择先择业再就业的人数为47人,占答卷总人数的14.87%;选择创业和其他的人数较少。选择先就业再择业的毕业生为大多数,不难看出,这是由于就业形势严峻所产生的必然结果,但是,我们大多数的毕业生心态还是比较平和的。 人生谁不愿选择适合自己发展的职业呢,而当你未能确定自己适合走什么样的职业之路时,选择先就业后择业可谓一种权宜之计。选择先择业后就业者,一定要随时关注职场的变化,我国现行的就业体制是双向选择,择优录用,一旦放弃或错过机会,也许就会比别人迟一些或慢一些进入职场。 选择毕业后创业或有其他打算的人数所占答卷总人数的比率为0.32%,建议这部分毕业生能从基层或者选择适合自己的公司锻炼,具备创业条件时再创业。另外,毕业生接受的创业教育较少,创业需具备若干方面的能力,如抗风险能力、组织、协调管理能力等。再者,大多数创业者需要融资,这也是大学毕业生刚开始创业的瓶颈。当然,选择继续深造或有其他打算的毕业生也应做好自己的规划。 笔者认为,不论怎样的选择,当代社会人只有树立终身学习的理念,才能适应社会变革,也才能实现个人的人生价值。 2、就业准备。就业准备包括对就业形势的关注,就业政策、法律的学习,也包括学生的职业倾向和对信息资讯的关注,还包括毕业生个人因素原因等。 对就业形势的看待,大多数毕业生感到就业压力大,就业形势严峻。调查结果显示:认为就业形势严峻的人数为192人,占答卷总人数的60.76%;认为就业形势比较严峻,就业较难的人数为119人,占答卷总人数的37.66%;对就业形势不考虑,以一种淡定的姿态看待就业形势的人数为5人,占答卷总人数的1.58%。 就业形势的严峻是一个不争的事实,引起就业形势严峻的因素很多,除了社会结构性矛盾外,很大程度上取决于毕业生的就业心态以及就业能力。调查发现:认为专业知识、个人动手能力、外语水平及其他能力最重要的分别是:选择专业知识最重要的为219人,占答卷总人数的69.30%;选择个人动手能力最重要的为268人,占答卷总人数的84.810%;认为外语水平及其他能力最重要的为175人和141人,分别占答卷总人数的55.38%和44.62%。 提升全校毕业生的就业力,必须先提高学生个人的综合能力,对于高职学院培养提高学生的实际操作水平或动手能力非一日之功,力推教育教学的改革,狠抓教学质量,突出行业办学的特色,打破高等教育模式,才能使毕业生顺利就业,也才能有利于学校发展长效机制的建立。当然,学校永远也不可忽视对学生道德品质的培养,教会学生做人、做事,是一个永恒的话题,正如一位企业家所说:思想品德是成就事业的灵魂。 3、就业期望。就业价值观是个人价值观在就业中的体现。薪酬待遇是毕业生考虑的因素之一,调查发现,毕业生对毕业后第一份工作的月薪期望值选择1,000~1,500元的人数有158人,占答卷总人数的50.00%;月薪2,000~2,500元的人数有135人,占答卷总人数的42.72%;月薪酬在3,000元以上的人数有23人,占答卷总人数的7.28%。单从比例看为正态分布。 近年来,全国大学毕业生起薪水平在行业之间差距较大,可以说行业决定收入的多少,能力水平决定所入的行业。行业内部岗位之间收入也有差别,航空机电维修专业毕业生以在航空业内就业为例,机械员岗位每月工资1,000元,机务岗位每月2,000余元。行业内部工资有区别,各航空公司之间也有差别;再以旅游服务业为例,区域位置起薪差别也是很明显的。如在天津市和三亚市的起薪,前者在1,500元以上,后者在1,000元多一些。 对于一些应用技术掌握较好的毕业生,如英语口语能力、计算机操作应用能力强且交往能力较好者,很容易进入全球一些知名的企业就业,他们的起薪可在5,000元以上,这是高职学生初次就业很少人能够达到的,但与一些知名院校毕业生相比还有差距。高职院校毕业生就业的行业,企业规模、工作岗位应是中小企业和基层事业单位的普通岗位。毕业生应先了解社会,才能融入社会。 航空机电维修专业毕业生选择在航空业内就业,一方面是渴求专业对口;另一方面看重的是社会对航空类企业、职业的认同。调查显示,对在航空业内就业很在乎的学生人数有170人,占答卷总人数的53.80%;对在航空业内就业较在乎的学生人数有129人,占答卷总人数的40.82%;不在乎的17人,仅占答卷总人数的5.38%。一心期望通过实习留下来工作,强调专业对口的学生人数为62人,占答卷总人数的19.62%。这在一定程度上制约这类专业学生的就业,无形中也是部分学生产生焦躁情绪的症结所在。 对工作区域的选择,选择留在三亚、海南本地工作的人数有107人,占答卷总人数的33.86%;选择在陆沿海地区工作的人数有98人,占答卷总人数的31.01%,打算回原籍的人数有100人,占答卷总人数的31.65%;选择在珠三角工作的人数有17人,占答卷总人数的5.38%。在选择企业性质方面,选择国有和集体所有制企业的人数有66人,占答卷总人数的20.89%,选择民营、股份制、外资、合资企业的有250人,占答卷总人数的79.11%。 从以上不难看出,大多数毕业生愿意投身海航集团实业和家乡的建设,愿意从基层做起,但是从中也能看出青年人在认识上的一些偏差,比如求职认为国有企业安定,强调专业对口,最好能在航空业内就业。但是,在就业形势严峻,就业形式实行双向选择的前提下,个人愿望不能脱离社会现实。海航集团处于发展壮大的鼎盛时期,需要大量有能力的仁人志士。但是,他不可能从自己创办的学校一次性招纳更多的人。而我们的毕业生应该怀揣感恩,感谢海航集团和学校能为大家提供永恒的实习平台。珍惜实习机会,实践第一,这样才有可能满足自己择业的愿望。 从学生选择地域分析,其一,留海南本地工作的人数多,原因之一是与海南本地生源较多有关;二是与学生在校三年对这里的人文地理环境已比较熟悉;三是与学生个人志向密切相关,国家提出建设海南,发展海南为国际化大岛的战略,科技兴省,教育兴省等一系列的决策方针,对学生的鼓舞是极大的。未来的海南是大学生的希望,也是有识之士大展宏图的热土,我们应该对毕业生的热情给予关注,帮助他们找到适合自己的工作岗位。我们认为,毕业生应脚踏实地,从基层做起,大多数有成就的人,总是从小事做起而最终成就大事的。俗话说,“吃得苦中苦,方为人上人”,苦中有乐才是一种好的生活态度,千里积于跬步,就是这个道理。 (二)关于就业信息 1、求职渠道。对就业渠道的选择,毕业生希望能通过实习就业的人数有217人次,占答卷总人数的68.67%;关注海航集团网上招聘信息的人数有241人次,占答卷总人数的76.27%;希望通过社会招聘会或从校园招聘会获取求职信息的人数为194人次,占答卷总人数的61.39%。 2、希望学校提供服务。希望通过学校获取用人单位需求信息的学生有261人,占答卷总人数的82.59%。大多数学生渴望学校在就业指导方面注重求职技巧、求职心理辅导。 学生对于学校提供的用人单位信息最为渴望,一方面他们认为学校提供的信息更为可靠;另一方面他们无法获取更多信息,能得到家庭或社会关系就业的人毕竟是少数。因此,大力开拓就业渠道,吸引用人单位来校举办专业的、行业的招聘会,走出去广泛与企业沟通。坐等用人单位上门是不能满足毕业生择业需要的,为毕业生就业牵线搭桥是学校的义务,是政治使命。 对于有意愿留本地就业的毕业生,我院将利用天时、地利、人和的优势,发动全院教职员工,充分利用人脉资源,千方百计寻求合适毕业生的就业信息。对于想走出去、想在航空业以外实习就业的毕业生,积极地与当地主管毕业生就业工作的部门取得联系,帮助毕业生解决落实户籍、档案管理等问题,解除他们的后顾之忧,使他们先解决自立问题。 三、思考建议 (一)加强就业指导服务。就业指导是一门综合性边缘学科,就业工作人员要坚持科学发展观,提高就业指导的针对性、实效性,重视及早指导、全程指导的同时,更要重视毕业前夕的指导。要对毕业生的就业观念、就业政策、就业技巧、就业心理等方面进行指导。就业理念的指导是毕业生顺利就业的前提基础;就业心理的指导是毕业生就业的精神守卫;就业政策的指导是毕业生就业的导向标志;加强就业能力技能的指导是毕业生就业的有力支点。做好就业指导和不做不一样;全心全意不遗余力的做和三心二意的做不一样。只要坚持做,总会有效果。 (二)对毕业生的建议 1、主动适应社会。在激烈的求职竞争中,毕业生必须以自己的实际行动,摒弃一些不良社会印象。从小事做起,从基层做起,就能体现出一个人的价值。先做事,后做人,比什么都重要。在选择用人单位时,要保持低位切入的姿态,及时掌握并利用信息,要重视学习,要善于利用网络传媒获取信息。 不能以自我为中心,主动适应社会,收敛自我,不要以社会流行的职业理念,急于求成,患得患失和无所谓的求职心态去选择职业,要先了解自己,再找一份适合自己的工作。以航空机电专业为例,机务是大多数人首选的岗位,但当你真正在这个岗位顶岗实习开始,能否严格要求、规范自己的行为?能否较快地掌握机务操作流程,能否全部读懂纯外文版的国际标准手册等等,所以高职学院的学生要着眼于动手能力的提高。 对于薪金水平,也要合理定位,用一位企业高管的话说:老板给你800元工资,你却干了1,500元的事,那么你很快就会拿到1,500元;如果你抱着给800元就干800元的事,那么你很有可能在较长的时间内只能拿到800元。这说明了,态度决定气度,气度决定高度。总之,毕业生应以平和的心态选择就业岗位。 2、选择应征入伍服义务兵役。我们所做的一次专题调查,即“如果你在业内实习,最终不能被确定录用,你有何打算?你的措施是什么?”不少同学用朴实的语言:“人不能在一棵树上吊死”来回答,还有不少同学选择当义务兵,这何尝不是一种明智的选择呢? 国家出台的高校应届毕业生应征入伍服义务兵役的八大优惠政策:一是大学应届毕业生入伍服义务兵役两年,国家按每学年最高限6,000元返还在大学期间的全部学费或者是助学贷款,就相当于是免费上大学;二是正在就读的高职、高专毕业班的学生,完成教学课程外仅仅差实习的,可以提前毕业入伍,在部队去完成实习,同时可以享受今年的优惠政策;三是入伍以后,在选取士官、考军校、安排在技术岗位等方面优先。具有普通高等本科以上学历取得相应学位、表现优秀、符合总政治部有关规定的可以直接选拔为军队基层干部;四是高校毕业生士兵退役后,报考公检法系统定向岗位要优先录取;五是高职高专毕业生可以免试入读成人本科,也可参加所在省专升本考试,入读普通高等教育本科单列计划、单独划线,按30%的比例单独录取;六是参加硕士研究生考试初试总分加10分,在部队荣立二等功及以上的免试入读硕士研究生;七是退役后由入伍地方政府接收安置;八是退役以后,自主择业,凭用人单位就业协议,参照应届毕业生,办理就业报到证、迁移户口。 大学毕业生入伍可作三笔账:第一笔经济账,以本科生为例,按照最高一学年6,000元的学费,当兵两年可以拿到最高24,000的学费返还。当地政府对入伍的士兵还有一定的经费奖励。到部队每个月还有当兵的津贴,两年的收入并不比两年工作的收入低;第二笔是政治账,大学毕业生入伍,将从源头上改变部队兵员结构,提高兵员素质,对加强军队现代化建设、国防现代化建设具有重大而深远的意义;第三笔是个人的成长账,军队是革命的大熔炉,是大学毕业生发挥聪明才智的大舞台,有利于大学毕业生成长成才。如果是退伍以后,企业家可能更愿意接纳退伍的大学毕业生。 国家为大学毕业生提供了宽阔的就业前景,所以每位毕业生都要充分认识到:成就事业和未来就必须把自己的事业与国家和民族的事业结合起来,与国家的需要结合起来,选择入伍,做为人民服务的战士,将是一种骄傲,也是一种光荣的历史使命。 机电毕业论文:浅谈机电一体化专业毕业实习的教学改革 摘要:本文针对毕业实习问题,提出以就业为导向,通过让学生进入企业顶岗实习,从企业引进实际课题作为毕业实习主要内容形式,探索了机电一体化专业毕业实践教学改革。 关键词:毕业实习;顶岗实习;工读结合;自主实习;教学改革 毕业实习是高校工科教学中一个极其重要的实践性环节,是加强学生工程训练的重要教育手段。高校培养的学生,最终要走向社会,接受社会的检验。尤其在当前高校学生就业压力增大,结构性矛盾突出的严峻形势下,让学生在毕业实习和毕业设计阶段接触社会,面向生产实际,在生产实际环境中提高素质,培养能力,增长才干,就显得尤为重要。在企业进行毕业实习,是工科学生实现这一过程的有效措施。但最近几年,毕业实习难度较大,一方面由于市场经济作用,接受实习单位难找;另一方面,在校学生数量增加,同时需要实习的学生较多,很难找到一个既能支持重视大学生的实习又有适合学生实习的条件和氛围的企业。因此,经常出现在实习阶段放“鸭子”的现象,无法保证毕业实践教学的正常开展。毕业实习的教学改革已是当务之急,势在必行。应该大胆探索、勇于创新,充分利用可用的条件,创造机会,寻找新的出路。在此,笔者提出以下几点思路。 一、以“顶岗实习”为基础,建立多个相对稳定的毕业实习基地 只有建立了稳定的毕业实习基地,相应的毕业实习教学工作才能得到开展和深入。毕业实习基地选择的原则是: (1)要符合专业培养目标和方向; (2)现场条件良好、工艺先进,设备齐全,管理规范; (3)企业领导和相关部门重视,生产现场管理人员、技术人员等相关人员热心支持; (4)有良好的食宿和学习条件。 毕业实习基地符合专业培养目标和方向,可使学生直接接触专业一线。良好的现场条件、先进的工艺设备、规范的管理、良好的企业工作氛围,适合教育人培养人,可使学生受到良好的现代企业教育,是学生取之不尽的宝贵财富。 选择合适的毕业实习基地,前提是企业对合作教育有积极性,重视大学生的实习,产学双方有互惠关系。可采用顶岗实习、工读结合等方式。企业从战略高度看待大学生的实习,把实习看作是考察挑选未来雇员的重要环节,能为学生提供良好的学习生活条件。 建立稳固的实习基地不是靠一纸协议或靠关系可以维持下去的,必须建立在扎扎实实的工作基础上。 (1)广泛收集信息,掌握业内动态,建立良好人际关系,选择合适的友好合作实习基地。 (2)互惠互利。产学双方互惠关系是搞好顶岗实习、工读结合的基础,这种互惠关系包括:企业的人才需求,通过顶岗实习获得廉价劳动力;学校获得校外实习基地;学生通过顶岗实习提高自己的专业技能,并在毕业后转为公司正式员工;形成学校、企业、学生三方共赢的局面。 (3)加强管理。学生到社会企业中实习,在一定程度上加大了学校对学生的监管难度,因此学校对学生从严管理,加强安全纪律教育,显得尤为重要。通过签订学生实习安全保证协议书,确保实习期间的人生和企业设备安全消除企业的隐患,赢得他们的信任。 二、健全学生自主实习的毕业实习模式 目前我校的机电一体化专业还没有建立起稳固的实习基地,毕业实多由学生自找单位,自主联系实习地点,完成实习环节的教学内容。学生自主实习已成为当前大多高校学生毕业实习的主要模式。学生自主实习化整为零,变集中为分散,确实是解决当前实习“难”的有效办法。但自主实习如何组织管理,保证毕业实践的教学效果,是学校必须要面对的问题。由于客观条件的多变性,学生自主实习往往存在较大的随意性,从而使实习的要求和效果难于保证。为此需要进行毕业实习、毕业设计的配套改革,健全毕业实习、毕业设计等教学法文件及相关管理制度,如毕业实习、毕业设计教学纲要、外出实习若干制度、组织领导与指导、课题选择与做法要求、成绩评定及组织纪律等。使毕业实习、毕业设计规范化、制度化,同时又给学生以正确导向,确保教学质量。 三、将毕业实践教学与学生就业结合起来,实现专业开放教学 笔者认为,根据社会用人单位情况及专业现实需要,学校应采取务实的态度,把毕业生就业工作纳入毕业实习教学工作中来,大力推行“顶岗实习”、“工读结合”模式。以稳定的校外实习基地为基础,将毕业实践教学与学生就业结合起来,实现专业开放教学。 这种模式的核心就是把企业实际的工程或实际存在的问题当作毕业实习题目,真题真做,充分锻炼学生。让学生带着题目、带着问题到企业去,通过一段时间顶岗实习、现场学习、调查、收集资料等,在企业技术工程师和指导教师的指导下,运用专业理论和技能,分析探讨专业实际问题,熟悉专业领域,对照毕业实习要求,提出解决问题的办法。 “顶岗实习”模式,是针对性很强的学生就业前演练,是学校、学生、企业三方利益的结合点,也是教育与生产相结合的切入点,同时也为学生就业创造了条件。这一新的模式是解决毕业实践环节教学的好形式。 (1)有利于教学与生产实际相结合,增强了理论联系实际的意识,使师生对生产实际问题的了解认识更加深刻。并可或多或少为企业做些实事,解决了企业的问题。 (2)有利于调动学生的积极性。“走马观花、抄抄写写”式的一般实习,引不起学生的兴趣,也难于提高教学质量,“顶岗实习”模式,给学生学以致用、表现自己、检验自己的机会。 (3)有利于培养锻炼学生的专业能力。“专题顶岗实习”模式要求学生以企业员工身份直接参与生产活动,运用所学知识,真刀真枪演练,提高了学生的专业水平和职业能力,使学生毕业后能较为顺利地适应工作岗位的要求。 四、结束语 毕业实习是一个复杂的教学系统,是一个多层次、多内容、多影响因素的跨地区的动态过程,实习的好坏受诸多因素的制约影响。面对现实和未来,只有大胆探索、勇于创新,实践教学改革才能闯出新路子。我们必须尽快研究、探讨,寻求对策,才能最终解决“实习难”等问题。
科技创新发展研究:企业科技创新发展方向研究 一、科技创新是企业实现质量、效益目标的主要路径,科技创新企业效益是一般制造业的三至六倍科技创新企业产品利润率大多在15%~30%区间,是一般制造业平均利润5%的3~6倍,有的企业利润更高,如浙江欧威科技有限公司年利润达53.66%,申瓯通讯设备公司年利润为50%,生产荧光颜料的万隆化工有限公司,年利润为103%,浙江长城换向器有限公司,年利润为113%。在100家问卷调查中,大约有10%左右的科技创新企业处在微利、保本或略微亏损状态。现在,我国经济发展以质量、效益为中心,科技创新是实现质量、效益目标的主要途径。 二、科技创新企业在金融危机中抗风险能力强,实现了可持续发展据温州100家企业问卷调查,2008年经济危机的第一年销售收入合计202.99亿元,经过5年发展,到了2012年100家企业销售收入合计为346.83亿元,4年增长70.86%,平均每年递增率14.33%,有的企业发展更快,如苍南的浙江强盟实业股份有限公司以34%的增长速度持续发展,平阳的佩蒂动物营养科技公司以42.34%的增长速度持续发展。 三、科技创新企业拥有一定的自主创新能力,不同程度地拥有自主知识产权据对温州100家企业调查,有79%科技创新企业拥有国家级、省部级、市厅级研发中心,5年投入研发资金12.22亿元,5年平均每家企业投入资金3094万元,其中投入最多是正泰电器股份公司,年投入26845万元。79家企业获得科技成果737项,获得专利3403项,其中发明专利350项,实用新型专利1610项,外观专利1443项。技术知识积累是技术创新的前提,企业创新活动高度依赖企业以往积累的专利知识和经验。有技术知识积累,企业创新才有坚实基础。浙江正泰电器股份有限公司建立国际性、阶梯式的研发机构,掌握国内外前沿技术。在美国硅谷,建立电气前沿技术研发中心,为企业技术发展发挥导向领航作用;在上海,建立企业研究院,成立六大专业研究部进行自主创新研究,使产品开发从“跟随型”向“领先型”发展。公司重奖科技创新有功人员,现在,公司最受尊敬的是科技人员,收入最高的也是科研有功人员,公司酝酿股份重新配置,让科技“顶尖人才”拥有“恒产”,从而保持他们在公司继续作贡献的“恒心”。 四、科技创新企业技术标准明显提高,部分企业主持或参与了国家行业标准的制定或修定技术标准决定着行业的技术路线,是现代产业竞争的制高点,最终决定产业和产品发展方向,它影响着产业的核心竞争力。谁掌握了产品标准制定权,谁的技术就成了标准,就掌握了经济竞争主动权。据调查,温州企业主持或参与国家行业标准制定、修定的有100多项产品,其中浙江正泰电器股份有限公司主持和参与行业标准体制修订60项。德力西电气有限公司近三年参加13个国家行业标准制定和修订。浙江华夏阀门有限公司参加国家行业标准制定修订31项。实践证明,温州企业是可以有所作为的,应该振奋企业的信心和勇气。 五、科技创新企业生产自动化、智能化水平明显提高,不断推出适销对路的科技新产品许多企业引入国内外先进设备,进行机器换人,采用生产流水线,有的企业产品进入军工领域,有的生产机械手,生产坚持国际标准,与国际接轨。企业推出适合市场需求的科技产品是科技创新企业生存发展的基本条件,苍南的天信仪表集团生产的燃气计量仪表居全国首位,为同行的领头雁,有1个产品列入国家火炬计划,有2个产品列入国家重点新产品开发项目。瑞安的嘉利特荏原泵业股份公司,聘用海外5位专家开发新产品,多项成果填补国内空白。苍南的浙江熊猫乳业集团,2011年与上海交大合作,成立“联合乳品技术中心”,由张小辉博士牵头,4位博士3位硕士参加,该中心每年为熊猫集团公司提供2~3种新产品,累计已为公司提供10个新产品,对提升公司市场占有率起到关键性作用。苍南的“鲜八里”被国家工商总局认定为“中国驰名商标”;产品进入世界零售巨头500强。浙江正泰仪器仪表有限责任公司,自2006年以来自主研发新产品200多项,其中列入省级新产品开发计划并通过验收59项。浙江中龙机电股份有限公司,生产抽油机用三相永磁同步电动机,经省鉴定,达到国际先进水平。 六、科技创新企业的资产质量普遍良好,具有优良的资本流转积累机制科技创新企业多数不缺资金,有好多企业没有银行贷款,即便有银行贷款的资产负债率也很低,一般在10%~30%区间。个别、少数企业资产负债率高达70%的,是因为科技产品尚未打开市场销售时出现,这说明科技创新企业具有良好的资本流转积累机制。实践表明,科技创新型企业,无论是企业规模、企业效益、抗风险能力、自主创新能力、制定技术标准能力、企业生产自动化和智能化水平、企业良好的资本流转积累机制,都明显高于其它类企业。实践证明,抓科技就是抓效益,抓创新就是抓发展;科技创新是打造温州实体经济的“升级版”的正确路径;科技创新,是解决温州“低、小、散”产业结构的有效途径。 作者:徐贤俊 单位:温州木材集团公司 科技创新发展研究:科技查新在科技创新发展中的作用 摘要:文章结合科技查新工作的实际,从为企业选择合适的科研项目,为企业的成果鉴定、评估、奖励提供客观依据,为企业申请专利提供信息支持,以及为企业提供竞争情报服务等四方面阐述了科技查新在科技创新发展中所起的重要作用。 关键词:科技查新;企业;创新;作用 引言 科技查新是科技查新机构以反映查新项目主题内容的查新点为依据,以计算机检索为主要手段,以获取相关文献为检索目标,运用综合分析和对比方法,对查新项目的新颖性作出文献评价的情报咨询服务。作为科技管理的一项基础工作,科技查新不仅为科研立项,项目的评估、验收、奖励,专利申请,技术交易等提供客观评价依据,而且更应融入企业技术创新的全过程中。随着我国科技体制改革的不断深入,查新工作在科技与经济发展中的作用越来越显著。2014年10月出台的《国务院关于加快科技服务业发展的若干意见》(国发〔2014〕49号)中指出:“加强科技信息资源的市场化开发利用,支持发展竞争情报分析、科技查新和文献检索等科技信息服务。”进一步明确了科技查新在科技活动工作中的地位。科技部于2015年9月11日重新中华人民共和国国标准《GB/T32003-2015科技查新技术规范》,标志着我国科技查新工作步入了更为规范和健康的轨道。目前,很多企业对科技查新的认识相当有限,尤其是初创的小微企业往往到了科技立项或成果鉴定时,才知道要进行科技查新,而一些大中型企业由于创新的动因主要来自政府的扶持政策,其查新往往也是被动开展,主动将查新纳入技术创新过程的企业寥寥无几。据统计,我国科研项目重复率高达40%,另外60%中与国外重复约占30%左右。脱离查新的盲目创新造成企业大规模重复性投入,增加了必要的人力物力浪费,提高了企业发展风险。为提升企业和社会对查新重要性的认识,文章将结合实际工作,阐述科技查新在科技创新发展中必不可少的重要作用。 1科技查新为企业筛选合适的科研项目 任何一家企业,要想展开科学研究,正确选择科技项目是关键。科技查新可以帮助企业快速了解和分析所属领域的技术发展态势,确保企业选择正确的研究项目。选题是否新颖,是否先进,有无立项的必要,除了依靠一些资深专家,多数企业可以依靠科技查新的功能。项目承担单位需要通过科技查新对科研项目的新颖性作出判断,提高申请课题的中标率。例如:武汉**生物制品有限责任公司2015年3月提出了“生产用血浆的流行病毒快速检测方法、人纤维蛋白原的制备方法、Cohn'sFⅣ沉淀中白蛋白回收工艺研究、血液制品病毒灭活技术研究、抗结核杆菌感染免疫球蛋白、破伤风免疫安全血浆的制备方法、α1-抗胰蛋白酶的制备方法、血液制品生产中乙醇添加方式的优化”等8个立项查新申请,经过我们与企业技术人员的沟通,对所有8个项目的创新点确定后进行检索、对比、分析,发现其中“人纤维蛋白原的制备方法”和“Cohn'sFⅣ沉淀中白蛋白回收工艺研究”2个项目的查新点已有相似的研究报道,并有详细的数据可做参考。查新报告对项目的新颖性予以否定,及时为企业避免重复研究,节省人力、物力的投入提供了决策参考。 2科技查新为企业的成果鉴定、评估、奖励提供客观依据 长期以来,科技管理部门在组织科研项目结题验收及成果相关评价活动中将科技查新报告列入必不可少的提交文件之一,是因为科技查新报告能为科技管理部门在科技成果评价中提供科学的决策依据,提高科技成果鉴定、评估、奖励的质量和水平。在系列科技成果评价活动中,如果缺乏查新机构提供准确客观的查新报告,单凭专家组成员的专业知识和经验,评价结论难免会有失公正、准确。科技成果评价结论的偏颇,既不利于调动科技人员的积极性,又不利于成果后续的推广应用,结果就是导致花费大量人力物力财力开发出的科技成果无人问津甚至不了了之。高质量的查新,结合专家深厚的专业知识和丰富的经验,可最大程度避免上述现象的发生,从而保证科技成果鉴定、评估、转化、奖励的科学性、严谨性和权威性。通过对武汉市科技查新数据进行统计,2014年申报各级各类科技查新项目1100余项,科技成果鉴定242项,其中企业类127项,约占成果鉴定总数52%;2015年申报各级各类科技查新的项目1000余项,科技成果鉴定285项,其中企业类170项,约占成果鉴定总数的60%,企业主动查新的比例较2014年增加八个百分点。由此可见,科技查新工作越来越受到企业的重视,只有通过科技查新与企业技术创新的有机结合,才可以帮助企业顺利开发出研究成果。例如:武汉**科技有限公司最初提交的“近红外光谱结合化学计量学用于植物食用油掺假分析技术的研究”项目查新委托表,其创新点只有一句话即“将近红外光谱结合化学计量学用于植物食用油掺假分析”,经过查新员对该创新点进行检索,发现有应用类似技术对食用油真伪及掺杂进行分析的文献报道。为客观、真实反映项目成果水平,查新员及时与项目技术人员进行沟通,对其项目的新颖性重新进行分析、评价和建议,将原来简要的查新点根据项目实际细化为“用化学计量学方法,偏最小二乘法支持向量机(LSSVM)和人工神经网络(ANN)两种模型对食用油种类进行鉴别”,最终得出“未见与委托单位集成上述多项技术于植物食用油掺假进行分析相同的报道”的结论,对该成果的水平认定给出了公正客观的评价依据。 3科技查新为企业申请专利提供信息支持 专利申请已被企业看作市场竞争的重要手段。企业要想建立自己的竞争优势,就必须不断提高自身的创新能力,不断开发出属于自己的专利产品。有些企业在创新过程中缺乏专利意识,不懂得通过申请专利来保护自己的合法利益,盲目开发,常常遭遇技术侵权,导致企业损失惨重。科技查新,可以帮助企业了解专利背景,及时调整创新方案,避免侵权风险,有效获得知识产权保护。通常在企业申请专利之前进行科技查新,在科技查新的基础上有的放矢地开展企业专利信息服务,以便更好、更有效地为企业技术创新做好服务。当企业研发出新技术、新工艺或新产品,通过科技查新之后,及时进行专利申请。例如:武汉**桥梁防撞设施工程有限公司的“浮式变截面桥墩防撞装置”项目提出了“以变截面桥墩外表面作为导向滑道,在通航水位范围内,浮式防撞体能够随着水位变化,自动调整结构尺寸,实现变截面桥墩的防撞保护功能;在浮式防撞体内,设置有可沿桥墩外表面滚动的滚动组件,用滚动摩擦代替滑动摩擦,减少运动阻力,保护桥梁安全;滚动组件设置有安全销,当碰撞力达到设定力大小(400吨),安全销断裂,滚轮组件退出工作状态,从而达到保护桥梁作用”等3个查新点,查新员与委托单位技术人员就其创新之处进行了反复多次的沟通,对其新颖性作出了肯定的结论,并提醒该单位应及时申请专利保护,该公司听取查新建议及时申请了与该项目创新点有关的几项专利均获得授权。 4科技查新为企业提供情报信息服务 竞争情报服务是在市场竞争日趋激烈、社会逐渐趋于多元化信息化的背景下产生的一种新型的信息服务活动,是科技咨询服务的一个重要发展方向。通过对武汉市中小企业的调查发现,绝大多数中小企业对自己研究领域的竞争情报并不是很了解,只是简单地借助互联网搜索引擎获得一些信息资源,但往往无法得到真正所需要的信息信息。究其原因,一是信息资源不足,二是没专业人才。因此,科技查新机构可以利用自身的资源优势和人员优絷,在发展传统业务的基础上,利用合法和道德的手段,主动为企业搜集、整理、分析、加工所需要的情报信息资源,为企业领导集团在经营战略和竞争决策过程中提供有力的情报保障。 5结束语 科技查新在企业从事科研活动、提升自身创新能力的过程中有着不可或缺地位和作用,其在科研立项、成果评价、知识产权保护等活动中的作用已逐渐被企业认同。科技查新不仅为企业的科技创新发展提供便捷高效获取信息的途径,而且为科技管理工作更加科学化、严谨化、规范化提供了有力保障。因此,政府职能部门应引导企业更进一步树立“要创新,先查新”的意识,鼓励企业坚持走不断创新之路,才能使企业在“商场如战场”的激烈的竞争中立于不败之地。 作者:张文莲 单位:武汉科学技术情报中心 科技创新发展研究:农业科技创新发展对策 1农业科技创新内涵 对农业科技创新问题的研究,首先要深入剖析农业科技创新的内涵,只有这样才能对农业创新体系进行系统分析,才能地揭示农业创新过程中的规律,针对农业创新过程中存在的问题,有的放矢地提出相应的解决策略,以便使农业科技在农业国际化、农业现代化进程中发挥支撑作用。目前,我国很多学者对农业科技创新内涵有较为深刻的认识,高布权[4]认为农业科技创新表述为将农业科技发明应用到农业经济活动中所引起的农业生产要素的重新组合;吴林海[5]认为农业科技创新实质就是农业科技创新成果的创造及向现实农业生产力的转化;王丰等[6]从农业生产方式、经营管理模式和生产工艺等方面创新来解析农业科技创新的内涵,刘春香等[7]则从技术研发、品种改良、资源配置、市场设备、综合效益等角度认识农业科技创新的内涵。以上学者从不同角度刻画了农业科技创新的内涵,本质基本上趋于一致,也就是对农业生产要素重新组合,以达到农业效用的最大化。有关农业科技创新体系的研究,刘爱群等[8]从研究和成果转化、推广角度来认识,朱玉春等[9]则强调农村公共服务功能,段莉[10]则认为是网络关系系统。以上学者对农业科技创新体系的认识有独到见解,而中国农业科学院农业经济与发展研究所的吴敬学研究员则认为,国家农业科技创新体系的建设是一个涉及多部门、跨学科、跨地区的系统工程,以中央政府统筹为主,主攻方向明确、核心支撑突出、布局结构合理、区域分工明确、资源优势互补、具有较强国际竞争力、管理科学、运行高效、研究开发一体的国家新型农业科技创新体系。这种见解更为全面和深刻,说明农业科技创新体系是复杂和系统工程,应举全国之力做好农业科技创新工作,农业科技创新不仅仅是农业科技在农业生产经济中的活动,更是事关国家经济发展和长治久安的大事。 2SWOT分析 SWOT分析框架是1979年由Steiner提出的一种战略管理分析框架,这种框架是对被分析主体处于内、外部环境下的竞争力态势分析[11]。SWOT分析是一种较客观的态势分析方法,通过调查的形式挖掘与研究对象发展相关的优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、机遇(Opportunities)与挑战(Threats),从而根据找出有利因素以及不利且需要回避的因素,发现问题,调整发展思路,制定发展策略[12]。运用SWOT分析框架对现代农业科技创新问题进行分析,就是要对农业产业本身的优势、劣势有比较客观清晰的认识,做到知彼知已、趋利避害,进而把握现代农业科技创新问题和外部发展机遇,时刻警惕并化解外部威胁,以便及早发现现代农业科技创新过程中存在问题的根源,寻求解决问题的对策,做到有备无患、防患于未然。目前,大多数学者对农业创新问题的研究都是偏重于对存在的不足提出对策,没有对农业科技创新存在优势、机遇及挑战进行深入剖析。因此,运用SWOT分析方法,把握现代农业科技创新中的机遇,充分发挥优势,克服不足,化解威胁,做到扬长避短,从而提出合理的现代农业科技创新对策。 2.1优势 2.1.1经济优势我国经济的快速发展为科技创新提供了强有力的支撑,科技创新又为经济发展奠定了良好的基础。据《中华人民共和国2010年国民经济和社会发展统计公报》和《2011年中国统计年鉴》,2010年国内生产总值达397983亿元,比上年增长10.3%。其中,农业增加值40497亿元,增长4.3%;耕地面积12172万hm2,林地面积30590万hm2,水资源总量30906.4亿m3,森林覆盖率20.36%,内陆水域面积1747万hm2,草地面积39283万hm2,海水可养殖面积260万hm2;全年粮食种植面积10987万hm2,粮食产量达54641万t,棉花产量达596.1万t,油料产量达3230.1万t。木材总产量8089.6万m3,饲养牲畜12238.5万头,水产品总产量5373.0万t,农用机械总动力达92780.5万kW,农村用电量6632.3亿kWh,乡村办水电站装机容量5924万kW。由此可见,我国农业综合生产能力和经济实力为农业科技创新提供了必备的条件。2.1.2科研优势一个国家要想在现代农业科技创新方面取得长足的发展,农业科研人员及农业科研机构是主要因素。据统计,我国现有农业科研机构1144个,农业科研机构从业人员约9.6万人,其中科学家和工程师3.7万人,科研管理1万人,基层农技推广人员近70万,在农业主管部门注册的种业公司8700家[13]。其中,专门从事农业研究的大学有中国农业大学、南京农业大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学等高等农业院校,研究所以中国农业科学院为龙头的农业信息研究所、农业经济研究所、蔬菜花卉研究所、畜牧兽医研究所、棉花研究所、草地研究所、生物技术研究所、植物保护研究所及省市地方农业科学研究院所等,为我国农业科技创新培养人才和创新提供了支撑。“杂交水稻之父”袁隆平院士、农业昆虫学家邱式邦院士、畜牧学专家张子仪院士、作物遗传育种学家庄巧生院士、核农学家徐冠仁院士、土壤肥料植物营养学家刘更另院士、植物生理学家施教耐院士、农业工程学家陈秉聪院士、土壤与环境微生物学家陈文新院士、农业工程与农业机械化专家曾德超院士、昆虫生理学家钦俊德院士等农业科技创新领军人物,以及大批在各自农业科研及农业推广应用行业的广大科技人员,他们是科学理论的探索者,是新生产力的推进者,是农业科学知识的拥有者,是农业实用技术的传播者,对农村经济和农业生产的发展有 着举足轻重的作用[14],正是他们在农业科技创新起到积极的推动作用,掀起了我国农业科研创新的新篇章。 2.2劣势 2.2.1理论研究相对薄弱自从美籍奥地利经济学家瑟夫?阿罗斯?熊彼特(SchumpeterA.J)最早提出“技术创新”的概念以来,缪尔塞(MueserR)、格温(GerwinD)、库姆斯(CoombsR)、施穆克勒(SchmooklerJ)、莫厄里(MoweryD)等国外学者从不同角度对科技创新进行广泛的理论研究,为现代农业科技创新奠定了理论基础。我国对技术创新的研究始于20世纪七八十年代,从介绍熊彼特的创新理论到论述技术创新理论与方法等。在农业科技创新研究方面,理论研究则相对较晚。1993年《上海改革》刊登了“让农业健步进入市场———各地加快农业走向市场的做法”,这是较早对我国农业走向市场的报道;中国农业大学推广与创新管理研究中心主任高启杰教授从20世纪90年代就进行农业科技创新理论与实验探索研究,从介绍澳大利亚[15]、德国农业技术[16]创新及推广到我国农业技术推广模式的优化[17]等,为农业科技创新理论的研究奠定了基础。新世纪以来,周波(2004)、纪绍勤(2005)邢广智等(2006)、李圣军等(2007)、李哲敏等(2008)、张正卓(2009)、陈燕娟等(2010)、吕姗等(2011)、张世煌(2011)等学者从不同的角度对创建农业科技创新体系进行了系统研究。但总体来说,我国对技术创新的研究起步相对较晚,农业科技创新体系及其模式相对成果较少,与国外相比还存在着一定的差距,因而理论研究还需要进一步深入,特别是缺少量化分析研究。理论研究是基础,只有踏踏实实做好基础理论研究,再借鉴国外经验,结合国情,才能探索出一条中国式的现代农业科技创新体系。2.2.2农业基层从业人员素质相对不高农业的发展一方面需要从事科学理论探索创新高层次人才,另一方面也需要农业基层从业人员,即从事基层的农业科技推广应用的科技工作者和农业生产经营活动的农村劳动力。在我国广大农村,自从改革开放以来,由于市场经济的调节,特别是城市化建设、城镇化建设步伐的加快,大部分年富力强的年青人在城市、城镇打工创业。多年来由于劳务输出力度加大、不少地区出现了大量的“空心村”,留守农村的大多是老人、妇女和儿童。从事农业生产经济活动的往往是老人和妇女,只有农忙时年轻人才回家帮一下农活。据《2011年中国统计年鉴》,我国2012年乡村人口达67113万人,而全国文盲人数达5466万人,文盲人群基本在广大乡村。广大农村人口中,除了没有受过教育的文盲外,普遍受教育程度不高。科学文化知识的匮乏,使农业科技知识的掌握和运用无从谈起,这势必影响到农业技术推广和应用。基层的农业科技工作者大部分是农村土生土长的,具有一定的农业生产经营活动的经验,但理论知识不够扎实,对新技术、新设备应用能力还有待提高。 2.3机遇 2.3.1政策机遇发展农业的根本出路在科技,中央政府对农业科技创新体系建设十分重视,2007年、2012年的中央一号文件都把农业科技作为头等大事来抓,凸显了农业科技在现代农业发展过程中的引领作用。2007年中央一号文件《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中特别强调加强农业科技创新体系建设,国家加大农业科研投入,加强农业科研中心创新能力建设,支持农业科技项目,安排农业科技成果转化资金和国外先进农业技术引进资金,为现代农业科技创新提高重要支撑。2012年中央一号文件《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》中指出农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是加快现代农业建设的决定力量,要努力明确农业科技创新方向,改善农业科技创新条件,完善农业科技创新机制,突出农业科技创新重点。紧紧抓住世界科技革命方兴未艾的历史机遇,坚持科教兴农战略,把农业科技摆上更加突出的位置,加大财政对农业科技的进一步保障,大幅增加农业科技投入,推动农业科技创新跨越式发展。2.3.2战略机遇《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》第七篇第二十七章明确提出了坚持自主创新的方针,加快建设国家创新体系,促进科技成果向现实生产力转化,推动经济发展更多依靠科技创新驱动。在农业科技创新方面,国家创新能力建设重点有转基因生物新品种培育、水体污染控制与治理等。《农业行业发展第十二个五年规划》中则强调农业科技发展的原动力,如分子生物学、生物组学技术、干细胞技术、转基因技术、数字农业技术等为农业科技创新孕育新的战略机遇,随着我国经济实力不断增强,农业科技的财政保障力度将进一步加大,农业科技进步的政策环境将进一步优化,凸显了农业科技创新战略地位。 2.4威胁 2.4.1市场风险在国际市场上,目前我国农业市场化尚未完全完成,农业国际化条件相对不太成熟,国际农产品市场必将对我国农产品市场造成巨大的冲击,我国农产品在国际市场上能否经受住考验,最关键的要看其竞争力[18]。就目前情况而言,我国的大多数农产品市场竞争力弱、质量差、价格低,卖难的问题时常发生,农业市场风险较大[19]。由于主要农产品的单位生产成本中活劳动投入比重较大、中间生产成本高,而相应的科技水平较低,导致我国主要大宗农产品国内价格明显高于国际市场,价格竞争处于不利地位[1]。还有从事农业生产经营活动的农业从业人员缺乏市场意识、不愿承担风险,把农产品价格的提高、农民致富的希望都寄托在当地政府上[20]。再者,农产品生产过程中缺乏有效的监督机制,往往导致农产品的质量安全得不到保障,这势必会影响农产品的市场竞争。此外,农产品销售缺乏有效的网络渠道,出现丰收不增收的现象,也是市场风险的一个重要因素。2.4.2不可持续性威胁《全国农业和农村经济发展第十二个五年规划》报告中指出,“十一五”期间,粮食连年增产,总产连续4年保持在5亿t以上,农业物质技术装备条件明显改善,农业科技进步贡献率和农作物耕种收综合机械化水平均达到52%,可以说科技已成为我国农业发展的主要推动力量。但同时也不可否认,在追求农业高经济效益或高产量的同时,一部分是以牺牲环境为代价,化肥、农药、农膜的大量应用,高投入、高消耗的农业经营模式,投资和消费关系失衡,使环境受到污染,农业措施不当使水土流失加剧等,势必影响到生态效益和社会效益、影响到农业产业的可持续发展,更谈不上农业科技的创新。 3现代农业科技创新对策 中央的政策支持和“十二五”规划是我国农业科技创新的战略机遇,优势主 要体现在经济优势和科研条件方面,但也存在科研创新理论研究相对薄弱、农业基层从业遇人员素质相对不高等问题,同时存在市场风险和不可持续性威胁。现代农业科技创新对策就要把握好现代农业科技创新中机遇、发挥优势、克服不足、化解威胁、充分发挥科技创新在农业发展中的引领作用,从而使我国现代农业科技创新走上可持续发展道路。 3.1国家在科技创新方面应给予政策支持 在先进的工业化国家,创新政策正走向公共政策的中心舞台[21]。现代农业科技创新要依靠国家的宏观政策环境。2007年、2012年的中央一号文件和国民经济和社会发展“十二五”规划,明确农业科技创新方向,强调国家加大农业科研投入、支持农业科技项目,这为农业科技创新提供了良好的政策环境。一是作为国家农业政策落实的农业管理部门,要做好农业科技创新发展规划,提高农业科技成果转化应用水平,加大科研专项实施力度,深化农业科技管理体制机制创新,明确重大关键攻关技术;二是农业研究部门要充分利用国家的农业政策,积极申报农业科技创新项目,在新品种培育、农业信息化技术和农业资源高效利用等领域争取国家、省、市级立项;三是农业生产经营部门是农业技术成果的推广应用者,国家应给予一定的优惠政策,在财政、税收、信贷等政策上加大对农业生产经营部门农业科技创新活动的支持,引导农业生产经营部门走上科技创新应用之路。 3.2加强资金投入,为科技创新提供保障 一方面,现代农业科技创新要依靠国家财政资金的支持。农业科技创新带有公益性质,农业科学的基础研究、科研专项的实施、农业科技成果的推广都需要国家财政资金的支持,应该是政府投入为主;另一方面,根据市场经济的需求,可以吸纳社会资金、外资投资农业科技创新事业,以及以优惠政策鼓励农民组织共同投资,走出一条“多元化投资、共同收益”的农业科技创新新路子,让公众参与成为主流[22]。因为农业科技创新是长期积累的过程,农业生产经营部门往往注重短期效益,资金的投入存在一定的风险,所以现代农业科技创新应以政府投资为主。为保证农业科技创新资金的有效运用,应该成立以政府牵头的监督机制,保证资金在农业基础科学研究、农业科技成果应用推广等方面的合理应用。 3.3健全现代农业科技创新体系 现代农业科技创新体系建设是一个系统工程,具有公共性、基础性、公益性等特征,涉及到农业管理、农业研究、农业科技推广、农业科技应用部门等,必须成立由政府部门牵头协调、以农业科技创新中心为核心、以农业高新技术推广试验为基础,以科技产业效益化为目标、以国家政策支持为保障的现代农业科技创新体系。成立国家农业科技创新中心,选取具有相关优势的国家级农业科技园区、国家级大型农业龙头企业作为国家级高新技术产业化推广试验基地。省市级的农业科技创新中心和高新技术推广试验基地可参加国家级相应的模式。现代农业科技创新体系的系统化建设,必须充分整合科研院所、高等院校等农业科技创新资源,发挥农业科技人员的聪明才智,加强农业科学的基础性、原创性研究,调整农业科技创新结构,优化农业推广、应用及产业化布局,创造良好的农业科技创新政策环境、人才环境。通过现代农业科技创新体系系统化建设,提高我国农业科技创新的效率。 3.4努力提高基层科技工作者和劳动者素质 现代农业科技创新成果的推广应用,需要一大批从事基层农业科技推广应用的科技工作者和农业生产经营活动的农村劳动力。针对目前素质相对较低情况,要做好以科技培训和推广为重点的农村职业教育培训工作。一方面要做好基层农业科技推广应用的科技工作者的再充电、再培训和再教育工作,特别是对农村土生土长的农业科技人员可以在农业院校或研究机构进行系统化的专业知识再深造学习,提高其科技创新成果应用能力,努力改善和提高基层农业科技人员待遇,创造良好的工作生活学习环境,使他们能安心投入到农业科技成果推广应用活动中;另一方面要做好对农村农业从业人员的宣传发动工作,使他们认识到只有科学地运用科技成果,才能给农业带来更好的收益。对科技成果的运用需要一定的新知识、新技能,要针对农业从业人员的不同特点,举办不同的学习培训活动。有的农民没有受过很好的教育,可以从扫盲开始;对受教育程度相对较高的农民,可以开办农业技术兴趣班,如进行农业信息化教育,教农民学会运用农业信息网站、教农民运用“农业一线通”等声讯热线电话、开通手机“农信通”等,使农民掌握现代农业技术,从而不断提高基层科技工作者和广大农民的素质。 3.5完善市场机制,提高抵御市场风险的能力 现代农业科技创新最终的目的是要实现农业产出效益的最大化,所以科技创新要和市场经济紧密结合起来,科研院所在科技创新方面要走“产、学、研”之路,要提高科技成果的转化率,为社会带来更多的效益。由于市场环境的不确定性,现代农业科技创新必然存在一定的市场风险。农业科技创新成果推广应用后,流通到产品这一环节就要存在一定的风险,特别是我国加入WTO以后,国际市场的竞争加剧,如果不进行科学预测,盲目生产,农产品缺乏竞争力,往往会导致增产不增收的结果。作为农产品的生产者,农业企业或农户在承担市场风险方面力量还显得单薄,所以要完善市场机制,一方面要形成“公司+基地+合作组织+农户”利益共同体农业科技成果应用的创新模式,另一方面要以农产品加工产业为主线,一边向市场延伸,一边向农业生产延伸,促进农产品生产、加工的规模化、产业化、专业化,逐步形成种植、养殖、加工、储存、运输、销售一体化模式[23],进一步提高农业企业或农户抵抗市场风险的能力。 3.6农业科技创新应走可持续发展道路 1987年,“世界环境发展委员会”发表了《我们共同的未来》研究报告,挪威首相Brundtland夫人等提出了“可持续发展”的定义———“可持续发展是在满足当代人的需要的同时,不损害人类后代满足其自身需要的能力”。只有实现可持续发展,农业才能走上健康发展的道路,因此农业科技创新的当务之急是使农业增长方式从主要依靠资源消耗型转向可持续发展型[24]。当前农业科技创新不能忽视生态效益和社会效益,不能以牺牲环境、消费能源为代价,农业科技的创新要体现“生态、低碳、循环经济”等理念,要用长远战略眼光来进行科技创新,农业新技术的应用不能危害到人类的生存环境和健康安全,要大力做好低碳技术产业的创新、以减少以低能耗低污染为基础的产业,着力突破农产品优良品种重大关键技术创新、以提高社会经济效益,努力打造现代农业节水技术创新、以解决水资源的日益匮乏问题,建立起农作物重大病虫害及灾害预警监测体系技术创新、以提高应对灾害的能力,积极研发农产品质量安全检测预警与控制等技术创新、以给人民生活提供安全保障,要注重现代农业网络平台与智能处理技术的创新、以提高农业信息化水平等。只有通过以上科技创新举措,才能提高农业科技进步贡献率,促进农业产业走上可持续发展的社会目标[25]、经济目标和生态目标,实现农业科技创新的“社会、经济、生态”三者的有机统一。 4结语 我国经济的快速发展和科技能力的迅速提高为科技创新提供强有力的支撑,2007年、2012年的中央一号文件和《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》为我国农业科技创新提供了战略机遇。但农业科技创新还存在科研创新理论研究相对薄弱、农业基层从业遇人员素质相对不高等问题,同时存在市场风险和不可持续性威胁。只有国家对科技创新方面给予政策支持,加强科技创新资金的投入,健全现代农业科技创新体系,提高劳动者素质,完善市场机制提高抵御市场风险的能力,以“生态、低碳、循环经济”等理念创新,才能做到利用机遇、发挥优势、克服劣势、化解威胁,才能充分发挥科技创新在现代农业发展中的引领作用,才能使我国的农业科技创新走上健康可持续发展道路 科技创新发展研究:农业科技创新发展的难题及对策 我国的农业科研体制比较落后,农业科研体制脱胎于计划经济的体制,宏观管理布局也比较分散,条块分割,从我国中央到地方,各级的科研院所以及科研机构呈现出各自为政的情况,专业和学科都尽心重复设置,相互之间欠缺合作与交流,最终浪费了有限的科技资源。 农业科技创新发展中农民素质偏低 农业科技成果是一种潜在的生产力,农业科技成果只有和农民相结合才能够真正运用到生产之中,进而真正转化成为现实的生产力,我国的广大农民自身的科学文化素质比较低,运用新技术以及掌握新技术自身的能力也有所欠缺。我国农民自身的文化水平比较低,有一些农民是半文盲或者文盲,还有一部分农民仅仅拥有小学文凭,从事农业生产的农民中,高学历的农民很少。很多青少年都为了挣钱而外出打工,这一情况使得农业生产者的整体素质继续下降。广大农民对于农业新技术领会的能力以及掌握的能力比较低,这些严重阻碍了农民对于农业科技成果进行正确接受、认识以及运用。 农业科技创新发展问题的对策 1.农业科技创新发展要改革创新体制 我国是拥有十三亿人口的发展中国家,在我国人口组成结构中,农村人口占到了大多数,这一个基本国情已经决定了党和国家必须要注重发展农村经济,解决好农民问题、农村问题以及农业问题,这已经成为了党和国家开展各项工作重点内容,国家领导人已经明确指出民以食为天,国以民为本,发展农业和农村经济,必须要依靠投入、依靠科技、依靠政策,最终还是要依靠科技来对问题进行解决。因此,必须要建立健全新型农业的科技创新体制,在科研机构方面必须要将行政体制所导致的部门分割、学科分割以及地区分割重复设置的局面进行打破,充分利用具有创新优势的地方科研资源和中央科研资源,进而建立健全一种优势互补、联合协作以及合理布局额的面向现代的农业发展思路,健全具有很强国际竞争能力新型的国家农业科技创新的体制。 2.农业科技创新发展要培养新型农民科研人才队伍 想要促进农业科技创新发展,要求必须要将农业科研资金投入的机制进行改革,建立起将政府投入作为主导,民间资金积极投入的一种多元化农业科研的投入机制,在保持我国政府对于科研财政拨款这一主体地位的时候,积极制定出相关优惠的政策,鼓励民间资本和企业对于我国农业科研活动来实施投资。除此之外,还要将现有农业科研人员生活待遇以及科研条件进行改善,保证他们能够踏踏实实进行科研,与此同时,还要将现有农业教育的机制进行改造,按照新产业需求以及新技术需求,造就一批创新型、高素质农业科研队伍,采用各种各样的形式来培养一批学科的带头人、农业专业技术人才、技术专家以及科技企业家,进而将我国农业科技自主创新的能力不断提升。 结语 本文中,笔者首先从农业科技创新发展的能力薄弱以及农业科技创新发展中农民素质偏低这两个方面对农业科技创新发展的问题进行了分析,接着又从农业科技创新发展要改革创新体制以及农业科技创新发展要培养新型农民科研人才队伍这两个方面对农业科技创新发展问题的对策进行了探讨。 科技创新发展研究:国防科技基础研究是国防科技创新发展的基础 基础研究的发展来自两类动力:一类是人类对未知世界的探索与追求,对科学系统自身内部规律认识的不断拓展与深化;一类是面向国民经济、社会发展和国防建设的重大需求。国防科技基础研究的目的在于取得新的军事技术优势,为国防科技创新发展奠定坚实的基础。基础研究会涌现出新概念,进而引起技术和作战能力的重大变化。美国《国家安全科学技术战略》认为,技术优势是美国国家军事战略的基础,保持对美国安全至关重要的那些技术的优势,对美国是非常重要的,今天的基础研究为明天的创新发展奠定基础。 一、基础研究概念的演进 (一)线式研究模型 1945年,美国总统科学顾问万尼瓦尔·布什在一篇题为“科学———无止境的新领域”的文章中,第一次对基础研究作了简要说明,提出了科学研究的线式研究模型。按照这一模型,科学研究从基础性工作到开发是以逐步前进的方式进行的。基础研究被认为是线式模型中的第一步。线式研究模型可表示为:基础研究———应用研究———先期技术开发,线式模型曾对基础研究有过许多定义,如“基础研究是对现象和可观测事实的基本见解,没有针对工艺或产品的具体应用,”“基础研究是以不考虑实际结果的方式进行的”等等。 线式研究模型是在第二次世界大战后,适应科学技术发展的需要,首先在美国形成并发展起来,成为当时研究部门的工作模式。在诸如“曼哈顿计划”等成功经验的推动下,美国国家实验室和政府研究机构依靠大量预算繁荣起来,研究教育系统得到长足发展,大学入学人数增加,为工业界研究实验室培养了大量人才。 (二)统一体研究模型 随着全球科技和经济的发展,国际竞争日趋激烈,科学研究的线式前进模式受到挑战。由于政府用于基础研究的预算不断削减,工业界对基础研究的投入也大幅度减少,为获得最大的经济和军事利益,基础研究与应用研究被逐步结合起来,使得研究进程从线式接续变为相互连接的统一体。在统一体模型中,研究过程的各个阶段交织在一起,相互作用,而不是孤立地进行。基础研究既可以作为没有预定应用目标的基础探索性工作进行,也可以是为了解决产品开发过程中新出现的问题进行的应用性基础研究。 1997年,美国《研究与发展》杂志对4000名研究人员进行了“基础研究调查”。被调查人员中,67-3%的人把基础研究最关键的因素定义为了解科学原理或现象的工作。另外的17.1%的人认为,基础研究是为将来的发展建立基础。这种认识支持了把各个研究阶段集成为统一体模型,而不是孤立地进行。基础研究以两种方式归入统一体,即探索性基础研究和应用性基础研究。探索性基础研究或纯基础研究———应用领域尚不清楚,不产生直接效益,其任务是探索客观事物的基本规律,发现新原理,提出新理论。这种研究对于长期的技术和经济繁荣都非常重要;应用性或针对性基础研究属于工程技术科学的范畴,任务是针对生产实践中提出的科学技术问题进行理论探索与实验研究,或者运用基础科学理论为解决某一类工程技术领域中的普遍性问题提供理论和实验依据。总之,基础研究不管是探索性的还是应用性的,都为研究过程奠定长期的基础,是推动研究工作前进的车轮。必须对基础研究进行稳定持久的投资,才能确保今天进行的研究能给将来的技术和经济提供足够的安全性。 二、国防科技基础研究是国家基础研究的重要组成部分 国防科技基础研究属于应用性基础研究一类,是以军事应用为目的进行的探索新思想、新概念、新原理、新方法、新材料的科学研究活动,为解决武器装备研制的技术问题提供基本知识。国防科技基础研究一是着眼于现有军事系统需求的“渐进式”研究,二是为满足未来国防需求的革命性研究,前者逐步提高技术发展水平,后者则为突破性创新和形成能力奠定基础。 1997年4月9日,北京理工大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、西北工业大学、国防科技大学等五所大学的校长,联名提出“关于在《国家重点基础研究发展规划(纲要)中加强国防科技基础研究的建议书》”,得到中国科学院、中国工程院17名院士的附议。专家们认为:国不可一日无防,国防不可一日无科学技术。发达国家国防科学技术发展的历程,以及我国“两弹一星”研制的成功经验表明,国防科技基础研究不仅是整个国家基础研究工作的重要组成部分,也是发展武器系统新概念、新原理、新方法、新技术,导致武器装备发生质的变化,直至引发军事技术革命的动力,同时还是发展我国国防科学技术的基石和源泉。国防科技基础研究不仅具有一般基础研究的许多共性,还具有一般基础研究不具备的独有特性,如由于高、精、尖武器体系间的激烈对抗性导致国防科技基础研究的先进性、紧迫性和针对性,多学科领域的综合性,以及保证国家安全带来的保密性等。这些特性决定了国防科技基础研究,是国家基础研究的重要组成部分。 国家基础研究涉及各个学科领域,拥有广泛而深厚的探索性和应用性基础研究成果,这些成果为国防科技发展提供了雄厚的知识基础,是发展国防科技不可缺少的条件。国内外武器装备发展,特别是我国“两弹一星”研制的成功经验,都证明了国家基础研究对国防科技发展的重要作用。 三、国防科技基础研究是武器装备发展的先导 基础研究的实质是探索未知,往往是需要几年甚至数十年的努力,研究工作才见成果或有所突破,其潜力才能供军事应用。尽管有时某种研究工作的成果可以从实验室直接转化为战场使用的防务系统而显示其效果,但是多数基础研究成果是渐进成果,革命性的突破是罕见的,但一旦突破,却十分有价值。 历史上,基础研究的突破导致新的军事装备的例子很多。例如,激光器就是由美国国防部资助的“三军联合电子学计划”的“分子光谱学”研究引发出来的。今天,各种类型的激光器已用于测距仪、机载扫雷器,通信系统以及其它军事装备和军事训练,而且其应用范围还在扩大。尽管如此,激光器方面的研究目前还在继续,并不断取得重大突破。 技术上占优势的军事力量的发展和维持,无不依赖于一个持续而有成效的国防科技基础研究计划。耐高温发动机材料、视频成像、激光器、信息处理及全球定位等技术的发展,都是长期坚持基础研究取得的成果。从研究到投入战场应用的时间,一般需要7~20年时间,当然,这要根据科学发现的性质而定。然而,在诸如软件、理论模型和新工艺这样一些领域(特别是微电子材料和软件),有可能在不到7年的时间内,就转移到已制造或已部署的系统中提供近期效益。美国国防部基础研究最近取得的能带来远期和近期军事效益的成就近50项。这些成就全面反映了基础研究对军事力量所产生的重大影响。 四、关于加强综合性国防科技基础研究的建议 制订国防科技基础研究计划,确定政策和加强基础研究投入,必将大大推动我国国防科技基础研究的发展。在加快重点武器装备研制步伐,加强预研成果向现代战斗力转化的同时,进一步加强国防科技基础研究,也为稳定国防科技基础研究队伍,增强国防科技发展后劲提供了新的契机。 1997年5月,国防科工委科技委召开了国防科技基础研究专题研讨会。到会的100余位科技专家(包括34位中国科学院院士和中国工程院院士)认为,《一九五六———一九六七年科学技术发展远景规划纲要(草案)》中第十二项重点任务的规划《若干重要基本理论和研究》之所以成功,在于当时很好地瞄准了发展“两弹一星”中的重大科学问题。因此,许多同志都希望今天的国家基础研究计划或国防科技基础研究计划,也应瞄准新时期对国家安全有重大影响的科学问题,全面瞄准在战略层次上对基础研究的需求。 1.开展国防科技基础研究的战略和指导思想 开展国防科技基础研究,我们应坚持1989年制订的《中长期科学技术发展纲要(1990~2000~2020)》确立的基础研究和应用研究的发展战略,即:“发展基础性研究,必须立足我国国情,注意与社会、经济和科技进步协调发展。作为一个大国,我们必须清醒地认识到,不提高全民族科学、文化水准,仅靠技术引进,不可能从根本上缩短与国际先进水平的差距,更谈不上在某些方面有所创造,有所建树,赶超国际先进水平。因此,一定要有自己的科学研究队伍。但是,作为一个发展中国家,我们的基础性研究规模又必须与国力相适应,发展重点和选题首先要考虑国家经济建设和社会发展的需要。否则,也不可能保证基础性研究稳定发展。” “根据我国国情、国力和基础性研究的现状,面向未来发展,结合当代科学技术发展的趋势,我国发展中长期基础性研究的基本指导思想是:大力提高科学研究人员的素质和水平,不断增强解决国民经济、社会发展和国防建设中重大问题的科学能力和提高综合国力,为开拓和发展技术产业奠定科学和人才基础,在主要的学科领域能跟上世界科学发展的步伐,在一些基础较好的领域,有所创造,有所建树,使中华民族在人类文明发展中继续做出贡献。 国防科工委在长期的国防科技预研工作中,深感基础研究工作对武器装备发展的重要作用。在已建立并逐步完善的国防科技预研体制中,设立了基础研究基金,其研究内容大多来自重点武器项目发展的需求,为解决产品开发过程中出现的新问题进行应用性基础研究,即遵循科学研究统一体模型的原则,组织开展研究工作。“两弹一星”和其它大型武器的研制都采用了这种行之有效的方式。长期以来,国防科技应用基础研究费用是由国防科技预研资金支持的,投资强度受到限制,基本上属于一般项目。基础研究的投资力度不够,削弱了基础研究力量和设备更新,影响了基础研究的进度和成果,不利于为21世纪国防科技的发展提供创新的活力和发展后劲。
自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程,在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想,指导该课程的建设过程,分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践,取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论;系统分析;反馈;课程建设 0 引言 深化教学改革,提高教学质量,强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题,而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”,但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中,笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求,调整具体的授课思路与方法,摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中,采取反馈控制手段,在教学实践中,有效地提高教学质量。 1 课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课,在学生培养过程中占有重要的地位,一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点,如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多;课程中知识点多且抽象,而且对数学基础要求较高,涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等;与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律,对先修课程应有一定程度的理解,并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响,即信息单向流动;而闭环系统中,不仅存在着输入对输出的前向控制作用,输出同时对输入产生反向的影响,即在系统中,信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在,任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量,从而实现对被控对象的有效控制,达到预期的目的。 在教学过程中,教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述,否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流,也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论,合理地设置反馈环节和控制环节,以提高课堂效率、提升教学质量,正是要讨论的问题。 2 课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节,运用控制理论制定对策,指导教学过程。 2.1 被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点,抓住主要矛盾,进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义,过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师,面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象),目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识,提高应用能力;而作为教学管理者,其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象,目标是排除多方面干扰的影响,适应社会发展的需要,合理利用教学资源,培养具有较强竞争力的学生,同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后,大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法,而疏于用物理概念进行系统定性分析,特别是如何针对实际系统存在的问题,采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多,在传统的教学过程中,一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,并且课堂授课中,教师需在黑板上做大量的数学分析推导,绘制大量的曲线,因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多,设计型实验少,甚至存在“一键式”实验,这样难以锻炼学生的设计能力,对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言,自动控制理论主要研究的负反馈系统,包括系统的分析和设计两大方面,理论知识学习的目的是系统设计,而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法,分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统,但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓,在这个基本轮廓之下展开教学,根据课程、学生及教师的特点,抓住了课程的关键,用统一的思想将课程内容融会贯通,教、学、辅联成一体,有助于学生加深对学习目的的认识,掌握知识体系,提高学习效率,同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2 反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在,任何系统只有通过反馈信息,与预先设计的目标进行比较,利用二者形成的偏差不断调整,才能产生有效的控制,形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统,都不可能实现预期控制。 在教学实践中,反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则,即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计,又要兼顾评价、反馈量提取的可行性,同时要重点关注制约控制效果的关键点,并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面,如图1所示,并形成三环反馈控制,及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上,加强和学生的互动与交流,收集学生对该课程的反馈信息,及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果,可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论,内环反馈控制对于系统的调节最为直接,因此授课教师应采取多种手段,激发学生的学习兴趣和参与意识,给学生创造一个相对轻松的心理环境,以便更多地获取真实反馈信息,使课堂信息由单向传递变成双向传递,形成闭环调节,提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用,通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统,鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见,对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题,但通过考试过程及试卷分析,可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题;通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求,同时达到取长补短的目的。 2.3 干扰分析 控制系统中,干扰不可避免,并且直接影响控制效果,因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里,需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中,人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分,个人的差异性,必然导致信息传递过程中的不确定性。如,学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定,并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况,是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多,如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等,但所需知识点相对较孤立,因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明,适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用,教师和学生都减轻了压力;其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的,既可以调节课堂气氛,又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面,让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解,教师总是希望得到正确的回应,但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”,注意观察大部分学生的反应和课堂情绪,排除干扰;第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息,为避免个别的不公正评价,需设置信息过滤机制,过滤掉带个人感情成分的“奇异值”,对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主,其他方面反馈为辅;最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中,教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异,都可视为一种干扰,都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4 控制调节制定 控制调节主要考虑两方面:一是教师的作用,二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动,要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的,因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课,特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程,必须要让学生在首次接触课程的同时,将一个异常开阔的视野展示在他们面前,而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉,进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例,具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,取而代之的是声情并茂的图文、视频展示,既融入了大量专业信息,又激发学生的兴趣,取得了事半功倍的效果。此外,通过适当的教学经验交流、教学方法讨论,使每位任课教师在熟知教学内容的基础上,培养教师运用适当方法,调控课堂气氛,激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外,更要关心如何打造一门精品课程,如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观,在控制理论课程建设过程中,主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视,除了更新实验设备之外,更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验,开阔学生视野,锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势,控制理论课程同样受到影响,但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材,合理使用多媒体教学手段,使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价,对课程综合打分,并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施,激发教师的教学投入热情,营造积极向上的竞争气氛。 3 结束语 在多年自动控制理论教学实践中,笔者对“控制理论”学以致用,在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上,利用控制理论基本思想,发挥专业优势,分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节,摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时,对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要:自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法,其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强,要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法,经过近几年的探索与实践,教学效果良好,可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词:自动控制理论;有效教学;探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程,自1959年起即为测控工程专业学员开设,目前已面向全院本科学员,是全院性的专业基础课,选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多,数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识,而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展,课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章),讲授对象也日渐广泛,而课程学时却一再压缩(课内60学时),要求也越来越高,并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践,缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象,知识点分散、公式多、推导多,进而影响学习效果。总之,课程标准和教材内容的特点让学员感到难学,教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础,促进学科发展的关键。为提高教学效果,促进“指技合一”复合型军事人才培养,我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然,总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律,这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念,并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易,但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中,我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程,帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路,从总体上把握教材的内容,取得了较好的效果。 例如,对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析,但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的,一个实际的系统要能够进行工作,必须对它进行定量分析,也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的,必须对系统建立模型,这个模型就是数学模型,包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性,正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础,有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上,我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识,是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标;对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的;对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中,喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式,计算简单,容易得出结果;而定性的结论,多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此,我们在教学过程中强调,定量分析比较容易,难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去,也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如,稳定性与参数之间的定性的关系;动态性能指标与系统参数之间的变化关系;稳态误差随系统参数变化如何变化;稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系;高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的核心思想是反馈,反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此,系统的开环与闭环之间存在紧密的联系,一般来说,开环系统容易分析和理解,也容易获得其数学模型,因为开环系统一般是由各种典型环节组成的,可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此,为了分析系统的闭环性能,常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如,为了分析闭环系统的稳定性,劳斯判据需要知道闭环特征方程,而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0,其中Gk(S)就是系统的开环传递函数;而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性,也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时,对于型如tm或其线性组合的输入来说,可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时,由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程,最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹,并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多,从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆,往往课程教学已经结束了,学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹,用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类,不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂,基本概念、定义、术语、公式多,学员难以从整体上把握课程的全貌,难以建立课程知识体系之间的内在联系,大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中,我们通过从控制系统的一般要求出发,将课程体系有机联系起来,收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”,因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析,即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义,其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章);其次是在系统参数发生变化的时候,系统的性能如何变化,可采用根轨迹法进行分析(第四章);除此之外,如果系统的输入是正弦波,对系统的分析可采用频域法进行(第五章);如果系统的性能不符合要求,则必须对系统进行校正(第六章)。 当然,对于每一种分析方法,其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息;根轨迹法分析具有时域分析的特点,但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况,从而可以分析系统的时域指标;而频域分析由于方法的特点,可以分析系统的稳定性和稳定裕度,但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论,研究对象是线性定常系统,其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中,经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理,到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候,串联校正采用的是线性叠加,而反馈校正不具有叠加性,但通过进行一定的简化,最后进行反馈校正进行设计时,也是通过近似的线性叠加的办法。因此,叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解,但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此,虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性,但数学特性却不是该课程的主要特性,在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法,例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统,这种近似在工程上是应用得非常多的,也是非常有效的,在一定程度上能够满足工程的需要;再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景,而不能从纯数学的角度出发进行推导教学,严密的数学推导并不是本课程的主要目的,即不能将本课程讲成一门纯数学的课程,而应该从工程的角度出发,充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件,对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个:一是控制系统的分析;二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线,在控制系统的分析方面内容比较详尽,各种分析方法都有介绍,知识点成体系,但对控制系统的设计则讲得较少,也就是注重基础知识的讲授,而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后,掌握了许多控制系统分析的方法,但对实际控制系统的设计基本没有思路,总感觉无从下手。 为此,在教学过程中,笔者强调基础分析方法的同时,引入另外一条控制系统设计的主线,以一个导弹控制系统仪器为例,从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发,对该仪器系统进行分析与设计,既增加了学员学习相关知识的积极性,又提高了教学效果和学习效果。 此外,原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少,但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节,对系统开环增益的调节作用等,实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上,自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用,则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是,过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线,应当处理好基本理论方法与应用之间的关系,注意把握基本理论方法与应用之间的“度”,这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下,适当增加设计方面的内容。 除此之外,对教学内容进行整合和精选,引入Matlab编制的辅助教学软件等措施,也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来,在自动控制理论课程的教学过程中,采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践,与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说,通过这样的教学方法,我们很容易理解课程的内容体系,知道该掌握哪些知识,哪些是重点,哪些是难点,能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说,通过这样的实践,能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容,尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然,随着自动化技术的飞速发展,为了能够适应新时期对人才培养的需要,必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索,不断地更新和完善教学内容,改进教学方法,将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革 [摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课,是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强,涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。 [关键词]自动控制理论 课程改革 综合实践 《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课,近几年,我们通过课程建设,建立了新的自动控制课程体系,确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线,构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统5个模块构成的知识体系。在教学过程中,把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体,使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解,并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。 一、课程体系科学化 《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强,具有一定深度和复杂性的课程,教师难教,学生难学。随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革,制定了新的自动控制理论教学大纲,对课程的教学内容进行了调整优化,建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 1.开发研制了计算机辅助教学课件 自动控制理论CAI课件的设计是一种根据教学大纲的要求,经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体,是利用计算机进行教学活动的交互方式。《自动控制理论》课是专业基础课,所以,在教学中应加强“三基础”教学,即基本理论、基本知识和基本技能,既要保证本学科的系统性、完整性,又要考虑专业培养目标对课程的要求。在进行CAI课件的设计时,我们依据以下三点:(一)以教学大纲为依据,充实和更新教学内容;(二)在教学中要做到保证基础教学,加强近代教学,联系实际教学,涉及前沿教学;(三)完善CAI模式,使课程结构体系更趋合理。教学课件以教材为蓝本,含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式,供学生进行自学和课后复习使用。 2.根据教学目标确定教学方法 在教学中采用启发式教学,注意培养学生的思维方法。如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容,花大气力以一个典型的系统为例进行系统模型的建立,通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合,然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较,这样以点带面举一反三,同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。在课堂教学中注重教与学的互动。教师少讲、精讲,鼓励学生自学。对课程的重点内容进行课堂提问,对带有普遍意义或难点的问题事先布置,积极展开课堂讨论。 二、更新教学理念 1.抓住重点掌握基本概念 《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念,如稳定性、准确性、快速性,输入与输出,动态与稳态,反馈与前馈等,这些基本概念形成了本课程的知识要点,是学习理解的重点。要掌握好基本概念,首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解,建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别,然后在实际应用中加深对其的认识。 2.抓住主线建立不同方法间的联系 稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求,也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中,以稳、准、快为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握。 3.提高综合分析能力 《自动控制理论》既是专业基础理论课程,又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性,又有一定的普遍性。因此,在学习中不仅要掌握教材中的结论,更要掌握其中体现出来的研究方法,培养系统的观念,提高综合分析问题的能力。 4.学会自学 要善于在学习中提出问题,解决问题,学会探究式学习,广阅参考书,拓宽视野,从更多控制系统的实例分析中,提高分析问题和解决问题的能力。利用提供的网上教学资源深入学习。 5.注重理论和实践相结合 反馈的现象比比皆是,反馈也是控制的精髓。在本课程的学习中,结合生产、生活实际,观察反馈系统的构成,将有利于对反馈的深入理解和认识,并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去,学以致用。 6.主动参与教学 对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题,通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映,课程组教师将随时给予答复。 三、 实验教学多样化 自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。为此我们制订了新的实验教学大纲,重新编制了实验指导书,自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量,增加了综合性实验。在实验教学过程中,注意充分发挥学生的主观能动性,注重教与学的互动,尽量只讲基本的操作方法,然后让学生自己发现问题。实验操作课上,每个学生必须独立完成每次实验内容,独立完成实验结果的分析,并且回答老师针对实验细节中的问题的提问,得到自己的结论。保证实验课的质量,全面检查实验操作。这样督促学生认真完成每次的实验操作,起到了很好的效果。 四、科学、有效的教学效果评价 教学评价是教学活动的一个重要组成部分,恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。我们不是“一卷定乾坤”的评价方式,而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试,定性评价与定量评价相结合,多视角、多元化的过程性评价体系。科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理,从重“结果”走向重“过程”,从重“知识”走向重“能力”。注重对学生平时学习状况与效果的考查,增加了实验考核,并将其按比例计入期末总成绩,对考试从内容、形式和管理上改革,使其更加科学、规范、公平。 五、结束语 多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革,做了大量细致而有效的工作,从而保证了教学质量和教学效果。在总结本科教学成果的基础上,我们跟踪国内外控制理论的发展,借鉴兄弟院校在该课程的先进教学经验,对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新,使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价,形成了一套新的、更为有效的教学规范。它不仅提高了本课程的教学质量,同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。 (作者单位:山东建筑大学信电学院 山东济南) 自动控制理论论文:自动控制理论课程教学改革探索 摘要: 为了更好地适应新形势下自动控制理论的教学,本文从课程体系、教学内容、教学方法、教学实践、考核形式等方面进行了改革探索实践,提出了一系列较为行之有效的措施和方法,对自动控制理论的教学起到了良好的效果。 关健词: 自动控制理论 课程教学 教学改革 实践 1.引言 自动控制理论是非常活跃的一个学科,它不仅仅是自动化专业的核心基础课程,还在航天、农业、交通、电气、机械制造等工程学科中都有非常广泛、重要的应用。随着计算机控制技术、通讯技术和网络技术的不断发展,自动控制理论处于一个关键的历史时期,正向着“广度”和“深度”两个方面快速发展和开拓。但是,由于该课程具有概念抽象、涉及的数学知识较多、工程实践性强等特点,因此用传统的教学方法,不少教师感到“难教”,学生也感到“抽象”难学,教学质量难以得到根本的保证。因此,在自动控制理论的教学工作中,针对社会发展变革对其新的要求,针对自动控制原理的课程特点,探索新的教学方法是非常重要和必要的。 2.课程教学改革的思路与实践 2.1坚持课程地位,提高学生学习的兴趣。 自动控制理论是一门理论性很强的课程,学生在学习该课程的时候还未接触过专业课程,因此,在学生刚开始接触这门课程的时候,不能一味地只对其灌输纯粹理论,讲述公式推导。过深的专业术语、过多的数学公式会使他们对这门课程产生畏难思想。兴趣是最好的老师,教师从第一堂课开始就应培养学生对这门课的兴趣,摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,代之以声情并茂的图文、视频展示,如此既能融入大量专业信息,又能激发学生求知、探索的兴趣和激情,让学生真正理解和体会到自动控制理论课程在自动化专业中所处的重要位置。 2.2打破传统课程体系结构的约束。 传统的课程体系是将控制原理中经典控制理论和现代控制理论两大部分内容分割开来,自成体系,独立开课。从教学的效果来看,这样的讲授方式不利于学生建立自动控制学科基础理论和方法的总体框架。因此,我们在对课程的教学中,尽管仍然分为自动控制理论和现代控制理论两门课,但在整个课程的教学体系上已经完全打破了旧体系的约束,将经典与现代控制理论融会贯通进行教学。例如,在讲述控制对象的微分方程模型和传递函数模型的同时引入系统状态空间的概念,继而讲解状态空间和传递函数这两种系统描述之间的相互转换。通过这样一个过程,就可以将经典控制理论与现代控制理论的基本思路有机地结合。实践证明,利用这种教学方式,不仅能够使学生更好地认识控制理论的体系结构,还提高了学生学习的灵活性和主动性。 2.3加强数学知识的学习。 自动控制理论课程涉及较多的数学知识,包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数及矩阵论等数学知识。大量的数学知识常常令学生倍感学习压力,数学基础不好的学生更是顾虑重重,毕竟自动化系的学生是工科学生,不是纯理科学生。但是由于自动控制理论课程其自身的特点决定了学好该门课程必须具备一定的数学基础。所以,在教学过程中,教师应当根据课程的进度,有计划地给学生补习诸如拉普拉斯变换、傅立叶变换、三角变换、积分变换、留数定理、矩阵分析等数学知识,给学生创造一个相对轻松的心理环境。 2.4强化工程意识,培养工程能力。 自动控制理论课程虽然与数学等课程联系紧密,但该课程决不等同于数学课程。在该课程的教学中,我们从理论和工程应用相结合的角度,注意强化学生的工程意识,提高其工程实践能力。例如:在讲解系统的数学模型――微分方程的求解中,详细分析微分方程的解所对应的实际系统中的含义,使学生深刻理解数学意义与物理意义以及实际工程之间的联系。 2.5加强现代教学手段的使用。 随着当今信息技术地发展和网络设施的进一步完善,现代教学越来越多地依托于各种新兴的信息技术和设备。这些技术设备不仅可以有效地丰富教学手段,还可以很好地开展网络远程教育。自动控制理论课程的图形示意、图解分析较多,传统的板书方式很难直观形象地表达出来,因此适当地采用多媒体课件等现代化教学手段有助于学生理解。比如,在讲述动态“过渡过程”的概念时,采用多媒体授课方式可以将系统的过渡过程生动形象地表现出来,给学生提供最形象、直观的教学演示,有利于学生对抽象概念的理解,加深学生对这些知识点的理解,能够取得非常好的教学效果。 2.6注重实践教学,培养学生分析问题和解决问题的能力。 理论知识需要实践性教学的支持,实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析解决问题的能力及开发他们的创造力都有重要的作用。而自动控制理论又是一门与实际紧密联系的课程,一般都安排在大学三年级第一学期,是学生接触较早的一门专业课。初学专业课的学生对实际的自动控制系统和常见的控制元件、控制器、执行机构等都没有直观的认识,对于该课程如果仅限于对知识的讲解,那么无论讲得怎么透彻,学生在学习过程中往往还是感到抽象难懂,在具体问题中,也不能够灵活运用课程中学到的知识和方法去解决。因此,引入实验教学,并且在实验过程中把理论知识的讲解和实际运用结合起来,会收到很好的效果,既使学生亲身体验控制理论的具体方法和思想,对解决实际问题能力的提高大有帮助,同时也有助于进一步深化理解所学的理论知识。 2.7考核形式的改革。 科学地运用考试的检查评价、教育激励、反馈调控、培养督导等功能对提高教育质量、推进素质教育会产生不可替代的作用。考试形式及成绩的评定,对于调动学生的积极性及提高学生的素质有重要的作用,为了检验学生的学习效果,可以将考试成绩划分为四个组成部分:平时成绩20%(包括作业、出勤率和平时课堂学习表现)、实验20%(包括实验操作和实验报告)、期中考试20%、期末考试40%。这种考核形式改变了一考定终身的考核制度,而对平时的学习及实践提出了更高的要求。结果表明,这种考核方式不仅使学生对于理论知识有很好的掌握,还充分地调动了学生实验操作的积极性,减轻了学生考试的负担,提高了学生学习的主动性。 3.结语 对自动控制理论课程的教学改革和实践切实提高了教学的灵活性和开放性,提高了学生的工程意识和创新能力。随着控制理论研究的范围进一步扩大,控制理论思想的发展和进步,在教学过程中应该不断发展和更新教学内容。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用,并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段,我国对火力发电的研究正在逐渐加深,并且进行了一定的技术改革,火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展,我国机组容量的不断加大,火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用 现阶段,我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统,以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广,其性价比越来越可观,进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析,阐述自动化控制系统作用,介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先,在火电厂热工自动化领域中,主厂房基本上均使用DCS控制系统,而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是,在早期的时候,DCS控制系统比较昂贵,并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的,不需要具备很强的可靠性,要求模拟控制量也相对较少,为了可以有效降低生产成本,一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言,均需要进行长时间的可靠运行,要求具有较好的模拟控制量,进而从系统性能方面考虑,一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次,在锅炉燃烧过程中,一定要加强对AP论域的控制,也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整,可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的,所以,在进行实际控制的时候,一定要加强对锅炉运行情况分析,保证其具有较强的适应性。 最后,在测量锅炉汽包液位的时候,因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候,因为锅炉传递给汽包的热量是一致的,非常容易导致出现液体大量汽化的情况,致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况:一是,当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候,其测量结果就会相对偏大;二是,当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候,其测量结果就会相对减小,这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常,在设计锅炉汽包液位检测回路的时候,经常忽略这一问题,导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先,自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上,形成的一种自动化系统,尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统,但是也无法充分发挥其作用。事实上,DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式,其控制器可以使用传统DCS控制器,也可以使用PLC控制器,或者是其它类型的控制器。由此可以看出,PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次,随着社会的不断发展与进步,出现了很多高级算法模块,比如,NT6000模块,其是一种具有设备极的模块,在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能,并且在网络通讯中,也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量,此时,要想让PLC控制系统也具备此项功能,就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面,PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理,并且通过多年的经验积累,其处理方案越来越完善。 最后,随着我国电力事业的快速发展,国家对节能降耗工作越来越重视,火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候,一定要加强火电电源的建设,不断优化资源配置,合理布置电力输送,保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量,无论是资金投入,还是人员投入,促进了自动化控制技术的发展,进而在火力发电行业中得到了广泛的应用,促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数,同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候,主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括:引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种:单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节,其控制信号就是燃煤量的调节偏差,具有一定的克服扰动能力差等不足,并且具有参数少、整定简单等优势;双回路调节指的就是在单回路调节的基础上,增加对燃煤量的导前信号控制,在此调节过程中,无法有效整定内外回路的参数,并且控制系统操作也比较麻烦,不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候,有很多的方法,主要分为两种:一是,传统方法: ,其中,D表示主蒸汽流量信号; 表示锅炉蓄热系数;Pd表示气泡。二是,直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术,对热力学参数展开一定的控制与检测,进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化,进而达到安全生产,实现生产产量的提高,降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化,保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性,并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高,自动化技术的不断进步,促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中,利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等,使得控制系统与控制设备越来越先进,实现了热工生产的全面自动化。同时,随着新控制理论与策略的不断提出,在生产实践中得到了广泛的应用,并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展,能源与资源的消耗量越来越大,因此,全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视,尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加,智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出,越来越重视自动化控制系统的开发与利用,并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中,应用了很多的新测量方法与理论,实现了其运行与故障处理的自动化控制,促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之,在火电厂生产经营管理过程中,加强热工自动化产品的应用,不仅可以增强火电厂生产的安全系数,防止发生一些故障与事故,还可以在一定程度上,增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论,可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高,达到预期的生产目标,进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求,利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit(CDT)开发一个虚拟实验系统,系统包括六个模块:传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件,提高了学生掌握知识与技能的效率,达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中,要想紧跟技术的发展,就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多,传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此,虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生,在各大高校已经获得了广泛的应用,并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来,已在各工程领域得到广泛的应用,①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中,许多学校根据自己的需要,利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生,教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制,较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容,利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统,从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职,他们利用晚上和周末进行继续学习,这使得他们具有以下特点:具有比较丰富的工作经验,学习更侧重理解并应用,学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验,加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容,系统设计了一个初始界面和五个功能模块:传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应(如图1)。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面,它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包,在传递函数模块,通过输入系统微分方程的分子和分母系统,构建传递函数。如图2所示左端构建函数,右侧进行典型连接,完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数,得出系统的零极点图和伯德图,以便于判断其稳定性(如图3)。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数,可得到不同的响应曲线,以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节,以便观察系统的响应特性,从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣,通过调节不同参数,可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器,有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放,人机界面友好等特点,使用方便,具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘 要】近年来随着我国经济的飞速发展,我国电力行业也取得了跨越式发展,无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展,电力系统走向智能化已成为大势所趋,而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用,因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究,并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业 自动控制理论 应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟,国外的发展经验告诉我们,走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平,必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试,自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用,本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的核心,走过了漫长的发展阶段,从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论,到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论,自动控制理论不断走向完善与成熟,并得到了越来越多的认可,在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 (一)电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论,对整个电力系统进行实时监控,对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析,并根据分析结果对电力系统进行控制,从而使电力系统的运行更加安全稳定,经济效能也得到较大提高,是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 (二)电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善,很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来: 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术,集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术,自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来,形成一个复杂的神经网络,并且通过自身学习的算法,对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理,在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务,对电力系统有着重要的意义。另外,专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用,因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术,作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术,是线性范围内最好的控制方法,对于电力系统中,远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值,对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术,能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来,应用到电力系统中。在实际运行中,可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术,使其协同工作,共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管,在电力行业中也有着较为广泛的应用。 (三)电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路,能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后,能够促进电力系统的不断完善,取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用,实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析,并通过控制系统不断进行调整,从而使电力系统始终运行在最佳状态下,大大提高了电力系统运行的安全与稳定性,并且降低了设备的损耗,提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节,内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论,在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控,促进了变电站运行的自动化,从而大大降低了运行成本,提高了输送电能的质量,增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论,实现了对配电网的自动化控制,从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖,减少了工人的劳动负荷,提高了配电网运行的稳定性与可靠性,对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之,自动控制理论在电力业中的应用,能够提高电力系统运行的稳定可靠性,降低电网系统运行成本,提高经济效益,有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展,对电力系统提出了更高的要求,走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用,取得了较好的效果,对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善,我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要:随着留学生人数的逐年增加,全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发,讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词:全英文教学;自动控制原理;教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用,自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一,并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法,是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展,外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势,中国大学与英语国家的校级交流也越来越多,这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段,探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程,面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高,课程用全英文开设,还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力,作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节,在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作,不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程,在大学三年级上半年开设,是其他自控专业课的基础,只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识,才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多,全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同,学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲,本土学生的数学基础较好一些,英语阅读能力较强,但因生活环境为中文,英语听力理解能力相对阅读能力弱一些;对于母语不是英语的留学生,因其有限的英语程度,在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看,一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学,如何因材施教,具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学,要保证提高教学质量,必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发,在注重知识传授、能力培养的同时,要特别注意教学交流质量的提高,以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学,涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通,在教学对象来源差异较大的情况下,对教学团队的素质要求比较高。(1)教师英语能力基础及保持:全英文授课的教师,一般应具较强的责任心,具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历,全英文任课老师由于一般工作在中文语境中,也要注意英语听说能力的保持。(2)专业知识及其应用能力:《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程,任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉,但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景,不仅可以讲述课程的知识点,也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具,使学生不仅获得课程的知识点,还获得关于知识应用方面的技巧。(3)面向教学对象的教学方法:课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好,关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握,教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见,不断积累总结教学方法及其适用对象。(4)教师的组织与沟通能力:主讲教师是课程的负责人,全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息,包括留学生的国籍,并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式,保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料:(1)课程教材的选择要考虑到教学对象,选择难易适中的教材。在本课程的实践中,为了满足不同层次学生的需要,为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生;也有参考书比较深入浅出,易于理解,满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作,本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材,便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达,也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍,帮助学生理解一些控制原理产生的背景,让学生们学习该领域大师的创新精神。(2)教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇,帮助学生对课程的理解和掌握,并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程,可以把一些课程常用的数学公式表,如拉普拉斯变换表等,作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像,如果学生在上课时没有完全消化,可以在课后自己观看相关课程录像,理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节,直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中,要注重以下环节:(1)任课老师的课堂表达:教师上课应注意循序渐进,深入浅出,板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生,上课语速要适中,并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿,以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件,方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性,同时注重介绍知识的应用环境,既要照顾到基础较差的学生,也应满足综合能力强的学生的需求。(2)课堂教学的互动与反馈:由于该课程理论性强,对数学基础要求高,大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念,如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重,一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容,设计课堂讨论题目,采用分组课堂练习的形式,一般为二到三人一组,学生可以互相讨论,加强对所学概念方法的理解,教师在学生练习时,巡回检查,期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动,既减少了学生的表达压力,又能达到互动反馈教学效果的作用,非常受学生欢迎,教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节,学生通过实验可以加深对课堂知识的理解,并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量,首先要向学生提供清晰的实验指导书,在实验分组时应避免将留学生分在一组,而是将中国本土学生与外国学生搭配开来,加强留学生与中国学生相互交流学习,帮助留学生融入本土学习环境,克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍,顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分,要求学生对实验数据进行有效处理,对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况,评估学生课堂学习的质量,改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行,通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试,是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次,以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段,本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点,阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验,为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论;人工智能;智能控制 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论,各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要:针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足,运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践,明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式,强化工程实践能力培养,考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难,调动了学生学习的积极性,提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词:自动控制理论;工程教育;CDIO理念 进入21世纪,经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长,对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中,重理论轻实践,过分强调知识的理论深度和系统性,而忽略了各学科知识间的联系,特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程,[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中,传统教学多局限于课堂授课,结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验,而强调工程实践的综合性和创新性内容不足,偏离实际工程应用。 黄山学院(以下简称“本校”)作为一所地方性普通本科高校,与学术性高校“错位竞争”,明确办学定位为应用型。因此,结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况,对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念,[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化,以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思(conceive),设计(design),实施(implement),运行(operate),是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下,经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体,以CDIO教学大纲和12标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习,获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验,这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架,并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会,由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点,运用CDIO工程教育理念,坚持以学生为本,建立知识、能力、素质培养体系,将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程,对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计,形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式,如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养,在传统教学的基础上,融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法,让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 (1)项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念,依托项目以3~5名学生为一组,教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下: 1)构思(C)。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解,其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考,形成对控制系统设计开发的基本感性认识,加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2)设计(D)。要求学生使用控制方法,完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践,使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具,并能够在实际中应用。 3)实现(I)。将设计成果加以实现,着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4)运行(O)。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用,并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境,实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场,培养学生的务实精神和实际工作能力。 (2)虚拟仿真。虚拟仿真,就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入,将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力,可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 (3)案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验,一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例,学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程,并参与疑问的解答,提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核,难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求,改革单一的考核方式,综合学生在知识、创新、应用等多方面能力,采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握,还重视知识的工程应用与创新,有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的核心是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程,只有掌握坚实的理论基础,具备严谨的工程推理和解决问题的能力,才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题,并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要:在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中,以控制理论思想作为指导,在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上,建立了课程教学反馈控制系统模型,采取了优质提问教学法等多种反馈方式,取得了较好的教学效果,同时也提高了教员的教学水平。 关键词:控制理论;自动控制元件;反馈控制教学 所谓控制,就是根据系统内外部变化,进行有目的的调整,一次又一次地克服不确定性,纠正偏差,使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为,任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统,控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面,也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的,因而是可以控制的,问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为,控制理论对于教学来说,在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域,建立教学控制系统,结合教学过程的特点及规律,改革传统教学过程,研究和解决教学过程中的一系列问题,以实现对教学过程的有效控制和全面优化,从而更好地控制教学质量,提升学员的学习积极性,提高教员的教学水平,达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成,控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制,传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象,以课程教学目标为期望值,以教学效果为控制量,可建立课程教学开环控制系统,如图1所示。 在图1所示的系统中,教员进行课堂授课时,学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看,传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题,因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息,教员无法及时掌控教学情况,学员学习主动性差,教员教学水平提高缓慢,往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道,则可建立闭环(反馈)教学控制系统,如图2所示。 由图2可知,由于建立了良好的反馈联系,教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差,从而根据反馈控制原理适时改变控制方式(调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等),以保证:教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进;教学内容、方法和手段适合教学对象,且不断趋于完美;教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中,应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况,深入分析课程教学控制系统的各个组成部分,细化前馈和反馈环节,建立课程教学控制系统模型,图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知,在“自动控制元件”教学反馈控制系统中,以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控(学员自学)和他控(学员之间的相互学习、交流、激励)方式作用下,初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中,采用有效的课堂提问等方法,及时掌握学员学习动态,实时调整教学过程,以保证教学效果;课后,通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式,获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等,并根据反馈信息适时调整教学过程,从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时,教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映,以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中,教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制,首先必须建立较为准确的系统模型,然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教,也要因“才”施教,“材”指的是课程的教学目标和教学内容,“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确,控制效果越好。因此在系统建模时,必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构,了解“材”和“才”的实际情况,确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括: (1)系统期望,即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 (2)被控对象,即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 (3)控制方式,即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前,教员应该进行精心的教学准备,具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 (4)评价方式,即根据学员的学习情况,把实际值与期望值进行比较,对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效,最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉,并采取措施加以改善。但是,仅凭经验是远远不够的,必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定,才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中,课堂授课是知识传递的一个关键环节,在此环节中必须采取有效的反馈方式,以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中,教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法(Quality Questioning, QUILT)。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法,包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT,可以调动学员的学习积极性,使更多的学员参与思考,更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时,教学组采取其他方式获取更多反馈信息,主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动(“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛)等,使学员在掌握理论知识的同时,提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO,即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象,运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践,形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,经过5年的教学实践,取得了很好的教学效果和教改成绩,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高,为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO;工程教育;自动控制理论;教育理念 1 研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后,将学生分成小组,每个小组5~6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材,分工合作完成实验。通过分析实验结果,学生提出其中存在的问题,然后教师开始剖析概念、讲解原理,并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力,同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论,理论性很强,而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,旨在培养学生的工程能力,是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然,CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的,即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标,以教学改革为指导,以教材创新为核心,以科学研究为基础,对自动控制理论课程进行改革,以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2 教学理念的转变 2.1 教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题,“教什么、怎么教,学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要,至于“怎么教”、“怎么学”全在个人,不重视教学方法的研究,习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情,“怎么学”是学生的事情,“教”与“学”分离,对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足;对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足,认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用,殊不知,这是教师不负责任、偷工减料的表现;对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足,有的教师过分强调讲课面面俱到,“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此,提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演,既是演员又是导演,学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫,教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换,随着知识的潜移默化,学生的学习活动自主性逐渐扩大,教师的传教活动制约性逐渐缩小,最后转化为学生能够完全自主学习,真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径,课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道,应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围,把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造,为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境,这是当前教学模式改革的核心。强化自主性、综合性、设计性实验,重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习;将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式;着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面,通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体,让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法,有些知识问题的具体细节,忘记了可以查书,但思考问题的方式,一旦领悟并加以应用后,具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力,这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演,演员演得如何观众最有发言权,采取学生匿名网上评议制,对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价,教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉,这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20%)+实验考核(10%)+学期考核(70%)作为学生的最终成绩,这样充分调动了学生学习的自主性与积极性,避免了一考定终生和逃课现象。 2.2 明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课,是一门理论性和实践性都很强的课程,理论比较枯燥,难以理解,其特点是概念多、抽象,理论分析和数学计算比重大,在课程讲授过程中,若不注重教学模式的改进,就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课,跳不出抽象的理论框架,不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中,那么,这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中,引入CDIO模式,以小型控制课题为导向,引导学生自觉加深理论学习,依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现,培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力,激发了学生的学习兴趣。因此,教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练,使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义,体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性,使学生变被动学为主动学,提高学习积极性,既巩固了知识体系,又树立起工程思想。 3 基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习,以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式,并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1 教材建设 教材是教学理念的载体,是课程体系改革的核心。为了充分贯彻课程改革建设,发挥团队的特色,自2003年开始狠抓教材建设,相继出版了两部理论教材:《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材,国防工业出版社2004);两部与之配套的书籍:《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004),《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008);一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材,为知识的有效传播奠定了基础。 3.2 良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史,研究的对象、方法及主要内容,自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣,课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料,包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等,并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法,学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望,促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3 强化实践教学,提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标,实践教学构建三层体系,突出综合性、设计性、研究性训练,加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段:课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系:以随堂进行的项目为三级项目,促进学生对专业核心课程的学习;以专业课程设计为二级项目,培养学生构建并运用知识模块的能力;以毕业设计为一级项目,培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式,将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合,让学生在课堂上学习理论知识,课外进行三级项目的研究,使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后,要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报,改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识,类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点,教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件,如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件,受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台,促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4 加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力,自行研发了网络综合教学平台,提供了15个子系统供师生使用,形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站,实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容,利于突出重点、突破难点,优化课堂结构,创造良好的网络教学环境,提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目,为学生提供了丰富的教学资源。 3.5 开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制,检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时,其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中,将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程,在各阶段理论教学后,完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等,提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段:(1)引导学生充分利用图书馆和网络,搜集相关资料;(2)学生分成研究小组,在6周的时间内,跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析,并完成控制器的设计,然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型,对系统的控制性能进行仿真分析;(3)要求学生以组为单位撰写研究报告,并以小组的形式进行研究汇报,汇报中要求小组成员全员参加,教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报,不仅可以活跃研究氛围,加强各组学生之间的交流,开阔学生的视野,还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后,可以在一、二、三级倒立摆实验平台上,实现学生自行设计的系统验证。在课堂上,教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生,注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下,教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动,培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地,探索出了一条行之有效的工程教育模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4 结束语 教学实践表明,基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性,促进学生从“要我学”到“我要学”的转变,有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式,并提出了很多很好的建议,加强了学生和教师之间的沟通与交流,起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式,CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面,构建理论与实践相结合,技术与市场相结合的应用型人才培养体系,为国家、地方培养合格的高级专门人才,是教育工作者的不懈追求。
浅谈煤矿机电设备的管理与维护:煤矿机电设备维修技术的管理策略研究 摘 要:科技的进步和社会的发展促使我国煤矿生产机械化和自动化程度逐渐提升。但是由于煤矿生产环境复杂,机电设备在运行过程中难免会出现一些故障,为了保证设备的正常运行,必须对其进行维修和管理,而如何做好煤矿机电设备维修技术的管理、保证煤矿生产的安全运行已成为当前煤矿企业面临的重要课题。 关键词:煤矿机电设备;维修技术;管理策略;绿色维修 随着社会的发展和科学技术的不断进步,我国煤矿行业迅速发展,煤矿生产机械化程度越来越高,煤矿机电设备的种类和使用范围越来越大。对于煤矿企业来说,机电设备使用性能、使用效率以及使用寿命与煤矿生产的出炭量有着直接关系,同时也关系着煤矿企业综合效益的提升,这就对煤矿机电设备维修技术管理工作提出了更高要求。瞻观现阶段煤矿机电设备维修技术管理现状,在资金、人员、技术等方面都存在一些问题,无法从源头上消除设备故障,严重影响了煤矿生产工作的正常开展,为此,分析目前煤矿机电设备维修技术管理现状和存在问题并积极探究有关管理策略具有积极现实意义。 1 煤矿机电设备维修技术管理现状和存在问题 随着煤矿生产方式的转变,煤矿机电设备维修技术管理方式也出现了巨大变化,无论是大多数大型还是一部分中小型煤矿企业都相继建立起了相应维修技术管理制度,并在企业内部设立了组织管理机构,一些企业还逐渐引进设备故障检修和状态检修技术,以此来加强维修技术管理,实现机电设备的安全稳定运行。但是从总体上看,现阶段我国煤矿机电设备维修技术管理仍以传统管理方式为主,即事后维修、状态检修、定期检修、改进维修,加上受到技术、人员、资金、环境等方面的限制,煤矿企业机电设备维修技术管理工作有待完善,比如目前仍然有很多企业实行的是以保障企业经济效益为核心的机电设备维修技术管理模式,这就使得很多工作人员将设备维修工作中心放在了保证设备正常运行上,而忽视了企业整体对市场的适应力;煤矿企业与机电设备厂家缺乏必要的信息沟通,对设备的设计、加工、使用、保存、维修管理工作相对独立,致使无法将设备运行过程中出现的问题及时反映给生产企业,延长了设备维修时间,严重影响了设备原有使用性能;定期检修和事后维修方式是煤矿机电设备故障维修的主要方式,定期检修能够保证及时发现并处理故障,但是由于设备运行条件在不断变化,这种检修方式可能会造成人力和财力的浪费,而事后维修则是在故障发生后进行的维修工作,由于不确定性较强,所以造成的后果也不可预知;监控系统覆盖率较低,技术人员和管理人员无法及时获取设备故障信息,不利于做出切实有效的故障处理对策,从而影响机电设备的运行效率。 2 煤矿机电设备维修技术管理策略 2.1 建立健全维修体系 当前,煤矿企业大都摒弃了单一的维修方式,而是根据设备运行状况、故障特征通过选择最为科学、最为合适的维修手段开展机电设备维修工作的。煤矿机电设备种类繁多,适应环境、场合和条件不同,设备运行规律和故障类型不同,不同机电设备故障维修方式也不同,所以维修成本、生产效益也会出现较大差异,基于此,应当建立健全维修体系,针对同一个设备要制定不同维修方案,这样以来才能保证故障的及时排除,才能提高维修效率和维修质量。建立煤矿机电设备管理机构,设立专门机电设备管理部门负责对机电设备运行全过程的管理和维护,完善维修技术管理制度,强化监督管理力度,分配煤矿生产经济指标和技术指标,落实奖惩机制、考核机制和责任机制,将机电设备维修技术管理责任落实到各个部门、各个人员,有效提升煤矿机电设备维修技术管理水平。 2.2 改进维修技术管理方式 在煤矿机电设备实际运行中,应加强对设备使用过程和维修过程的管理,使设备始终处于良好运行状态,延长设备使用寿命,提高设备工作效率。对于设备的使用和维修,不仅要从设备自身出发,还应重视人员在此过程中的作用,加大对技术人员和管理人员培训力度,通过定期或不定期的培训或自主学习方式提升人员的专业技能,强化其安全意识以及对机电设备巡回检查、日常维护、定期检修的意识;根据设备日常检查、技术测定、运转状况、设备特征、设备使用性能、运行环境特点等组织设备管理和维修编制工作,制定详细的检修计划,进而形成科学、全面的维修技术管理方式,保证机电设备 的正常运行和煤矿生产的有序开展。另外,积极推行绿色维修方式,以提升资源利用效率、增强环境保护为目的,将环境影响和资源利用率有机结合起来,在保证产品保持或恢复原有性能状态的基础上实现企业的可持续发展,所以在实际维修工作中,不仅要使煤矿机电设备处于良好性能状态,还应最大限度降低设备从维修到报废过程中有害物、废弃物的排放,以实现煤矿企业环保目标和可持续发展目标。 2.3 推进维修技术管理工作信息化建设 近年来,煤矿生产自动化和机械化程度越来越高,煤矿机电设备使用类型也逐渐朝着多样化发展,那么机电设备维修信息也必然量大、繁杂,传统管理手段无法实现对维修信息的高质、高效处理。现代生产管理技术和信息技术在煤矿企业中的应用则为做好设备维修技术管理工作提供了条件,我们应当充分利用现代信息技术优势积极推进维修技术管理工作信息化建设,努力提高维修技术管理工作的可执行性、准确性与效率性。 2.4 强化对设备的改造和更新力度 煤矿机电设备在设计、制作工艺、材料、装配调整等方面可能会存在一些问题,因此,有必要从这几方面强化对设备的改造和更新力度,依靠新技术、新材料、新工艺,本着安全、经济的原则对机电设备进行优化,以提高设备运行效率和质量,实现企业综合效益的提升。首先,在机电设备维修技术管理中引入绿色管理和和绿色维修理念,贯彻落实节能减排和绿色生产目标,实现煤矿的无污染生产,争取以最少的资源实现经济效益最大化。其次,采用先进技术加大机电设备相关零部件、装置、局部结构等的技术改造力度。再次,加大资金投入,尽量引进机械化、自动化、智能化程度较高的机电设备,简化设备操作程序,实现煤矿机电设备维修和管理一体化。 3 结束语 总之,煤矿产业是我国国民经济的支柱产业,随着社会的发展,赋予了煤矿企业更高的责任。在今后的工作中,我们必须对煤矿机电设备运行的安全性给予高度重视,正确认识维修技术管理的存在问题,深入研究机电设备维修技术和管理方法,改进当前机电设备维修技术,提升其管理水平,同时积极推行绿色维修方式,强化对设备的改造和更新,保证煤矿生产的科学性和安全性,促使煤矿企业持续、健康发展,最终实现经济效益、社会效益和环保效益最大化。 浅谈煤矿机电设备的管理与维护:机电设备管理在煤矿生产中的运用 摘要:企业要发展,加强管理是关键;机电设备管理作为煤矿机电管理系统中的一个重要体系,具有至关重要的作用。本文通过对煤矿机电设备管理意义的分析,探讨煤矿在用机电设备管理的方法,重点阐述了在用煤矿机电设备管理的技术方法和经济方法。最后得出加强煤矿机电设备管理,确保矿井生产安全,促使煤矿企业不断发展、壮大。 关键词:机电设备 管理 发展 近年来,随着煤矿企业不断引进新技术,机械化水平不断提高,对煤矿机电的管理也日趋完善,但是当前煤矿机电管理工作中还存在机电监察力度和深度不够。我国煤炭企业的固定资产中,有55-65%为机电设备及其设施,它们是固定资产组成中的重要因素,在矿山生产中与井巷工程一样,占有同等重要的地位。因此,煤炭企业如何通过行之有效的手段强化在用机电设备管理,特别对矿井战线延深长,设备多的矿井机电设备管理具有相当重要的现实意义。 1. 在用机电设备管理的意义 1.1 众所周知,安全生产是煤矿生存发展的永恒主题,而煤矿机电设备安全可靠是煤矿安全生产的重要保证。设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求存在差距。设备、配件采购混杂,同型号、不同厂家,安装尺寸或型式不相同,增大工作难度。当前,在矿井实际生产中,机电设备投入的资金比例占到全矿井生产成本的40%以上。五矿2006年一年投入的机电设备原值是6160多万元,配件、备品消耗费用是1300万元。费用投入的金额是非常惊人的,任何的管理失误都将给生产矿带来巨大经济损失,而且逐年逐月投入的配件、备品等数量和金额都是较为惊人的。如果没有一套规范科学的管理程序从来管理好设备,就会使不合格的设备投入使用,给煤矿安全生产带来隐患。 1.2 据统计,在煤矿生产人员中,机电生产和管理人员占全矿井生产人员的1/6,甚至更多,即每6个人员中就有一个为矿山机电系统服务的。就我们五矿2007年在册人数为5000多人,机电战线人员达到1102人,占到比重的22%,还不包括在采掘单位及其它单位的机电管理人员。如各类设备提升系统的司机、人车司机、监督人员、电机车司机等岗位。任何工作上的疏忽所造成的停工,都意味着停止生产,甚至酿成不可挽回的经济损失和不良的社会影响。 1.3 机电设备管理的优劣是确保安全生产的前提条件。根据国家煤矿安全监察局的数据,煤炭企业40%的井下煤炭和瓦斯事故是由失爆电气的电火花引起的,井下重大的火灾80%以上是由机电设备管理不善造成的,如郑煤集团大平矿难事故,就是由于电机车打出火花引爆瓦斯,酿成的惨剧,造成的损失是无法用金钱来估量的,造成的社会负面影响是巨大的。 2. 在用机电设备管理方法 在用机电设备技术管理包括很多内容,比如机电设备的选型、安装、验收、使用、维护、检修、检测、更新改造等。在煤矿生产中,特别是对老化、高沼矿进延深长,运输距离远的矿井,技术管理显得尤为重要。 2.1 定岗定员、优化管理,确保矿井安全。煤矿实际工作中,对各个工作面的运输巷道的机电设备按单台设备、系统、机组为单位,由各生产区(队)根据工作任务量、设备运行距离、运行责任大小等划分责任区,分解到各个班组和个人,实行班组或个人包机制。如:井下排水泵、变电所、通风机、主提升系统等重要岗位责任区。对这些岗位实行多项包岗措施,通过包生产出勤、包安全经济运转、包设备完好、包电力消耗指标、包材料配件备品消耗、包质量标准化等硬性指标,以达到使每个人的经济收入与考核奖罚相对应,充分促进每个人都努力工作,确保安全运转的思想意识,细化到每一台大小设备、每一条电缆、每一个螺丝、螺帽的管理完好有效。做到“岗位固定、分工包干,挂牌留名、责任到人、奖罚分明、责任追究”等,最终确保生产安全,达到效率最大化和效率优化。 2.2定期维护,做到日检修,确保设备的运行质量。设备的优化维护,可以缓减设备零部件的磨损,减少维修工作量。设备的维护包括日常维护,小修(一级保养)、中修(二级保养)、大修。在煤矿日常生产中,由于不确定因素诸多,导致机电设备的抗运行强度大,所以在维护保养时首先要注意工艺化,根据设备特点,研究从哪个部位开始,并将检查部位和项目编出序号,制订一条固定检查程序。煤矿生产安全为天,注意对安全保护装置的测试、整定。如防过卷装置、堆煤保护等,特别要注意防爆电气设备的维护,防爆电气设备长期运行中频繁的开停,瞬时过载,电气元件的机械振动及转动部分的润滑和磨损等,都是维护的重点。定期进行防爆电气设备的防爆性检查,避免电气失爆造成不必要的损失,确保生产安全。 2.3建立健全各种规章制度。制度是一种约束机制,是指导职工如何开展工作的尺度,只有制度完善、管理到位、责任到位,才能保障机电设备的正常运转。而安全生产责任制是企业最基本的一项安全制度,是企业所有安全生产管理制度的核心。因此,为贯彻落实安全生产方针,必须严格落实生产责任制、工种岗位责任制、事故责任追究制等,实行安全工作人人管理,让每个人、每个部门、每个单位都要负起职责范围内的安全工作,使安全工作做到层层有人抓,事事有人管,人人有专责。只有这样才能促进机电工作尽快走上良性循环、健康发展的轨道。 3. 在用机电设备的经济管理 在用机电设备的经济管理是指对机电设备运行中发生的经济活动的综合管理,以及在它们运行中经济合理性的分析。在现代科学技术条件下的电子计算机的广泛运用,分析其投入和占用的比例关系,达到取佳优化使用。 3.1首先要抓好在用机电设备的数量管理。数量管理是设备管理的基础,数量管理的目标是要做到数量清,状态明,帐卡册物相符。突出解决设备使用方面的混乱现象,杜绝无人负责和扯皮的问题。矿井设备在籍多,设备量大,由于矿井老化,战线长,分布地点比较散,靠人工帐卡物册等工作已不适合现代管理要求,要依靠信息化技术完善管理,要将全矿在用设备建立档案,输入计算机进行程序化管理。对设备产地,性能,技术指标,使用时间,分布位置,使用状态,使用效率以及现场使用情况、管理维护人员等信息资料输入计算机,做到各状况一目了然,类别明确、责任人明确,从而使管理处于有效监控状态。其次是加强对设备的管理,使用和维护人员的管理。设备选型必须根据实际情况而定,安装调试完毕后,通过严格考核程序,选择具有一定专长的人员负责不同设备的管理。对特殊和重要设备的操作及维护人员,进行全方位培训,对技术高,责任心强的人员,进行月度、年度考评,并制定相应的奖励措施,鼓励先进,鞭策落后。 3.2设专门的管理组织和机构,成立专业管理小组。井下作业场所随着采掘工作面的推移,运输巷道的增、减而改变较大。在用机电设备也随之而移动变化,这就需要专业管理人员及时了解各种设备的移动分布情况,直观地掌握设备的使用、备用、待修,闲置等属性变化,将信息反馈到计算机管理中心,及时调整信息内容。为决策层提供真实的现场第一手资料,根据实际情况,或回收、或维修、或调剂使用,从而使设备的利用效率最大化。 3.3积极采用新装备、新技术、新工艺。推广使用新设备、新技术、新工艺,特别是创造条件使用综合自动化远程监控设备,避免采用低设备投入、大量投入人员、点多面广、效率低下的人海战术,应走出恶性循环圈,采用先进工艺流程,合理控制作业点和作业面个数设备数量,减少事故发生源的个数,真正实现矿井的安全、高产、高效。 4. 结束语 煤矿机电设备的管理优劣是涉及矿山生产安全,投入产出比例是否匹配,对矿井的发展起到致关重要的一个大方面。只有不断完善管理,加大管理力度,扎扎实实地搞好机电管理工作,提高现代煤矿机电管理水平,确保矿井机电系统安全、可靠、高效运行,才能使煤矿企业不断发展、壮大,最终实现企业发展,职工富裕。 浅谈煤矿机电设备的管理与维护:探析煤矿机电设备故障维修及预防措施 摘要:由于煤矿生产条件和生产环节的复杂性,这对机电设备的安全运行提出了更高、更严格的要求。据统计:在我国煤矿的固定资产总额当中,有55%-65%是机电设备和设施,所花费的工资、能耗、油脂、配件、维修费用等的总和要占煤炭生产成本的40%以上。文章介绍了煤矿机电故障的类型及维修方式,并提出控制机电设备故障的预防措施。 关键词:煤矿 机电设备 故障 维修 预防 近年来,随着中国经济的高速增长,导致了能源消耗大幅上升。也使我国煤炭需求继续保持旺盛增长势头,一大批新建的大型煤矿项目纷纷立项建设。我国矿井的生产特别是大中型矿井的生产基本实现了机械化、自动化,出现了百人千万吨级的煤矿。机电设备是构成施工生产的重要因素,机械设备在使用过程中,由于材料、工艺、环境条件和人为因素的影响,其零部件会逐渐地被磨损、变形、断裂、蚀损等,随着零部件磨损程度的逐渐增大,设备的技术状态将会产生劣化,不可避免地将出现各种各样的故障,设备的功能和精度降低,甚至整机丧失使用价值。 1 机电设备使用中出现故障的种类 (1)损坏型故障:如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等。(2)退化型故障:老化、变质、剥落、异常磨损等。(3)松脱型故障:松动、脱落等。(4)失调型故障:压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等。(5)堵塞与渗漏型故障:堵塞、漏水、漏气、渗油等。(6)性能衰退或功能失效型故障模式:功能失效、性能衰退、过热等。 2 故障原因分析及其步骤 2.1 故障分析的目的不仅在于判别故障的性质、查找故障原因,更重要的在于将故障机理识别清楚,提出有效的改进措施,以预防故障重复发生。通过故障分析,找到造成故障的真正原因,从设计、材料选择、加工制造、装配调整、使用与保养等方面采取措施,提高机械产品的可靠性。 2.2 在分析故障时,一般是从故障的现象入手,通过故障现象找出原因和故障机理。由于受现场条件的限制,观察到或测量到的故障现象可能是系统的,如离心泵不吸水;也可能是某一部件的,如离心泵的填料过热;也可能是某一零件的,如轴或轴套表面损坏等。因此,针对产品结构的不同层次,其故障模式有互为因果的关系。 2.3 故障原因分析是一门综合性学科,涉及系统分析、结构分析、测试分析,以及有关疲劳、断裂、磨损、腐蚀等各种学科的知识。对故障分析主要包括以下步骤: 2.3.1 现场调查主要包括收集发生故障的时间、环境、顺序等背景数据和使用条件;故障现场摄像或照相;收集和整理故障件的主要历史资料如设计图样、操作规范、验收报告、故障情况记录和维修报告等;对故障件进行初步检查、鉴别、保存和清洗等。 2.3.2 分析并确定故障原因和故障机理。主要包括对故障件的无损检验、性能试验、断口的宏观与微观检查等检查与分析;必要的理论分析和计算如强度、疲劳、断裂力学分析及计算等;初步确定故障原因和机理。 2.3.3 分析结论。当每一件故障分析工作做到一定阶段或试验工作结束时,都要对所获得的全部资料、调查记录、证词和测试数据,按设计、材料、制造、使用几个方面是否有问题来进行集中归纳、综合分析和判断处理,提出一个结论明确、建议中肯的报告。一方面是为了改进工作、积累资料、交流经验;另一方面也是为索赔和法律仲裁提供依据。 3 煤矿机电设备的一般维修 3.1 设备维护与维修的要点 3.1.1 正确处理预防为主计划检修关系。预防为主就是通过机电设备使用中的观察检测,掌握设备运转磨损情况,注意日常维护保养和维修.及时消除机电设备的故障隐患。当磨损达到一定程度就要定期或及时检修,不能拖延,因此要把预防与计划检修结合起来。 3.1.2 正确处理生产与检修的关系。设备检修需要一定的人力、物力和时间,一些煤矿在生产任务重的情况下,常常忽视检修工作,出现机电设备带病作业,致使事故发生。严重影响生产、安全和进度。 3.1.3 正确处理日常保养和定期专业维修的关系。日常保养工作一般由机电设备使用中一位的职工进行,要通过岗位责任制落实到人头,专业维修由专业修理矾构负责,有计划地检查和维修,要把一者有效地结合起来,避免“断层”砚象发生。 3.2 关注机电设备维修的具体工作要根据设备的结构、性能和特点从制定出日检内容、要求和注意事项,对机电设备的检查可分为日检和定期检查。检查方法可分为感觉、经验性检查和 用仪器等科学手段进行检测,机电设备大修、中修、小修要根据机电设备的具体情况分步骤进行。 4 控制机电设备故障的预防措施 4.1 加强职工安全技术培训,提高职工安全技术素质。对各类机电操作人员上岗前要经过技术培训,考试(包括现场操作)合格,颁发合格证,人人持证上岗,按章操作,严禁无证上岗。要做到“三懂”“四会”,即:懂设备原理,设备构造,设备性能;会使用,会维修保养,会检查,会排除故障。使用设备切忌超负荷运转。工作环境要清洁卫生,温度、湿度合适,有适当场地和空间。特别对采、掘工作面流动设备认真落实包机责任制。 4.2 加强设备的日常维修保养,确保设备的正常运转。安装设备必须按照技术说明书(或规程)规定的程序、方法和要求进行,安装的全过程所有数据都要有详细的记录,安装完毕要严格验收,验收合格后方能移交使用。机电设备维修人员要树立强烈的事业心、责任感,做到眼勤、嘴勤、手勤,即:勤观察、勤说话、勤维修,发现问题,及时处理解决。同时,必须对设备进行经常性的维护保养。实行日常与定期维护保养相结合,对设备进行彻底的清洗、注油、干燥、防锈等技术处理,掌握设备的运行状况和磨损程度,针对发现的问题及时采取措施。对大型固定设备,执行班、日、周(旬)、月检查制度;对采、掘、开拓等移动设备,执行两班生产,一班检修。综采工作面要实行班、日、旬检查制,并坚持三班生产、一班检修、班班维护制度。 4.3 对各类机电事故认真分析,使职工受到教育。对于发生的机电事故,无论时间长短、性质轻重、责任大小,都要认真组织技术人员和当事人按照“事故责任倒查法”详细分析事故原因和找出责任者,严格考核,奖罚兑现。对于事故当事人要进行思想教育,使其心服口服,吸取教训受到教育,制定并落实切实可行的防范措施,杜绝类似的事故发生。 4.4 保证必要的设备资金投入,以较为先进和节电节能新型现代化机械设备来代替原来的陈旧设备。组织技术人员对设备进行改造,降低环境噪声污染和耗电较多的设备,来提高设备的性能和效率。利用集体学习和自主学习等方式提高全员综合素质,利用经济奖励和绩效考核机制带动职工的学习积极性,利用技术比武、师带徒、星级评定等措施检验学习成效,为机电设备事故率的降低和企业“以人为本、安全发展”的目标实现奠定坚实的基础。 5 结语 总之,随着我国大型煤炭基地的建设和老矿区的技术改造,如今的煤矿生产告别了过去粗放型和劳动力密集型的生产方式,大型的机电液一体化装备大量的应用于煤矿生产的各个环节,改变传统单一简单的设备维修管理模式,将先进的维修思想和技术应用到设备维护中,可以将设备的故障率和额外折旧率及设备维修成本降至最低,而将整个生命周期中设备的可用性和可靠性增至最高。 浅谈煤矿机电设备的管理与维护:改进我国煤矿机电设备管理若干措施的探讨 摘要: 企业 要生存要 发展 ,抓好管理是根本。机电管理作为煤矿综合管理的一个重要体系,具有至关重要的作用。由于 历史 的原因,目前煤炭企业机电管理中存在着许多滞后的现象。为此,本文针对地方煤矿由于建矿历史短,基础薄弱的缺点。提出了存在的具体问题,同时,还论证了要提高地方煤矿机电管理水平,其具体途径需从基础工作做起,因矿制宜建立机电管理机构,切实抓好质量标准化工作,认真落实规章制度,做好设备的综合管理,突出机电管理的重点,提高机电队伍素质,明确机电工作指导思想,实行目标管理等具体的改进措施。 关键词:煤矿;机电管理;问题;改进措施 矿井机电在煤矿生产中占据较大的比重,随着近年来先进技术不断引进,机械化水平不断提高,监测监控技术的应用,加之矿井改扩建和技术改造,对机电专业的管理,对机电战线职工队伍素质的要求也愈来愈高。 1、存在的主要问题 1.1机电管理职能部门作用没有充分发挥 尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担2种职能:一是机电管理,另一是机电生产。机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够,大量压缩机电人员,造成机电管理人员不足,机电专业组织未能健全,机电管理 网络 经常中断,机电职能管理作用淡化。 1.2对机电标准化工作认识不足 一些矿井尽管没有机电标准化管理人员,但多为兼职,对电气管理、电缆管理、小型电器管理、防爆检查、设备管理、配件管理、油脂管理等管理不到位或放弃管理。部分机电职工标准化意识差,未能做到上标准岗,干标准活,对固定设备和流动设备的管理未能按《国有重点煤矿生产矿井机电专业质量标准化标准》进行,机房硐室、机道、头面达标率低。 1.3设备存在隐患较多 设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,未能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井2h的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验电气设备失爆现象屡见不鲜。 1.4机电技术力量薄弱,技术手段落后 一些地方煤矿技术人员严重不足,技术管理不能指导生产,以政带技的现象时有发生。供电无设计或虽有设计但不规范,施工无措施或虽有措施但措施不具体,固定场所设备未能定期进行性能测试,井下供电三大保护未能按技术要求进行整定、测试、检查,一些仪器仪表老化而且不全,测试手段和方法落后。 1.5资金不足 地方煤矿受资金制约,普遍存在设备数量不足,备品备件数量有限的现象。由于地质条件比较复杂,资源有限,搬家挪面频繁,造成机电设备安装、检修、维护量增加,机电职工经常加班延点,而待遇相对偏低,一些高水平的机电技术人员纷纷跳槽,机电安全生产处于被动状态。 2、改进地方煤矿机电管理的办法 2.1重视管理,提高机电管理水平 重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 当前地方煤矿的机电管理基本处于设备维修管理阶段。其实,矿井机电管理应该把设备的一生作一个系统,实行设备运行全过程的管理,追求设备寿命周期费用最优化,从技术、 经济 、组织3方面进行综合管理。因此,矿井机电管理人员不但要学习设备维修的管理理论,而且还要学习 现代 设备管理理论和企业管理理论。同时应充分调动职工的积极性,把工程技术人员、职工组织到管理活动中来。 2.2因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理 矿井机电管理机构的设置、人员配备、组织形式、体系结构都要因地制宜、因矿而异,不能一个模式,但应相对稳定。当前,建立与生产系统并列的机电管理结构体系是发展方向,对于井型较大、基础工作比较扎实的矿井,设置机电管理科,负责全矿机电技术、设备管理、机电工作调度,对全矿机电工作实行统一管理。 矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度权;编制部署机电工作计划权;设备配件分配权;制止违章作业权;追查机电事故权;检查评比考核奖罚权;机电业务骨干调整调动工作监督权。 2.3加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作 机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。 2.4扎实地做好设备综合管理工作 设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。 2.5认真落实规章制度 规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组 经济 核算等制度。 2.6实行计划管理,强化综合平衡 计划管理是机电管理的核心,是组织机电业务活动的根据。编制机电工作计划,一般应根据机电设备的技术状态、矿井生产计划、 企业 财力和物力、机电施工技术力量、技术条件手段、上级主管部门的意见、要求等。 及时有力地正确协调平衡是计划顺利实施不可缺少的手段。做好协调平衡工作,首先要有一个比较得力的协调平衡机构。当前地方煤矿除配备一定数量的管理人员负责日常业务工作的平衡外,较大型的矿井应组建机电调度室,配备调度员,负责机电工作的调度平衡。小型矿井可采取机电管理人员、技术人员轮流值班的方法,代行机电调度员的职责。其次是建立健全综合平衡工作制度。再次是定期组织分析机电设备安全、质量、维修、动态、电力及单位二次分配等方面的情况。机电工作协调平衡还要根据季节侧重点有所变化。 2.7实行技术人员责任制,强化技术管理 技术人员是技术管理工作的主体。实行技术人员责任制,职责、职权和专业班组职责挂钩,是充分发挥技术人员作用、强化技术管理行之有效的方法,便于技术人员在生产活动中解决技术问题,做好技术管理工作。 为了提高机电技术管理的工作质量,必须严格技术文件的审批制度,分级负责,层层把关。重视积累技术资料和科技情报的检索工作,做好图纸资料技术档案的管理工作。 总之,目前地方煤矿的机电管理,必须从基础工作做起,以提高矿井机电设备安全可靠性为中心,以“管理、装备、培训”为原则,以标准化统揽工作全局,以经济杠杆为手段,扎扎实实地搞好机电管理工作,确保矿井机电系统安全、可靠、高效。
电气安全论文:浅谈煤矿电气设备安全管理 [摘要]本人简要介绍了电气设备的基本安全知识,并就电气设备环境管理、安全管理技术、人员管理方面提出自己的看法。 [关键词]煤矿 电气设备 安全 管理 防护 我国煤炭资源开采具有空间有限、煤层结构复杂的特点,采掘面周围含有大量的瓦斯、煤尘等易燃、易爆物质,如果用电不当,很容易由于用电设备出现漏电而发生人员触电、电火花引起井下发生瓦斯、煤尘爆炸等严重事故。 一、电气设备的基本安全知识 1、触电事故按照构成方式分为电击和电伤。 电击是电流对人体内部组织的伤害,是最危险的一种伤害,绝大多数的触电死亡事故都是有电击造成的。按照发生电击时电气设备的状态,电击分为直接接触电击和间接接触电击。按照人体触及带电体的方式,电击又可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。电伤是由电流的热效应、化学效应、机械效应等效应对人造成的外部伤害。电伤分为电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电烙印、机械性损伤、电光眼等伤害。 2、日常工作中应注意的一些事项:在施工中拆除的电线要及时进行处理,用绝缘带包扎带电的线头;在使用电压高于36v的手电钻时,要戴绝缘手套,穿绝缘鞋并检查其是否有损坏;高空作业前要检查安全带的牢固程度,检查扶梯有无防滑措施;低压架空带电作业时要配备专人监护,并佩戴好绝缘用具;登高作业时,不能随意往下扔东西;在带电的低压开关柜上工作时,要采取避免短路和接地等措施;遇到雷雨或大风天气,要停止一切高空作业。电器发生火灾要及时断电,在未断电前,应用四氯化碳、二氧化碳或干砂灭火,严禁用水或普通灭火器。 3、雷电 雷电具有电流大、电压高、冲击性强等特点,产生电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。雷电的防护对电气来讲是非常重要的。目前广泛应用的雷电定位系统,主要有磁方向定位、时差定位和时差测向混合定位。 4、静电 静电所包含的电量通常很小,但往往电压较高,很容易造成火花放电现象。静电的火花能够点燃易燃物质,造成一定的隐患,影响生产的质量,还会导致电脑、继电器、控制器等的电子元件的损坏。 常用的消除静电的措施有接地法、泄漏法、静电中和法和工艺控制法。 5、电磁辐射 电磁辐射往往会导致信号中断或失误,仪器、仪表及自控系统失灵;另外,射频危害还表现为感应放电,可能给人以明显的电击,还可能与邻近的接地导体之间发生火花放电,在有爆炸性混合物的场所,这是非常危险的因素。 二、电气设备环境管理 1、湿度控制 需安装温湿度仪和空调来调节潮湿环境内的高低压配电室及计算机机房等环境湿度,,并加以实时监测,同时加强巡检力度,及时开启空调调温除湿。 2、高温防护 加强高温安全防护措施,在高温场所内的电气设备应提高防护等级。实行日检查制,加强通风降温,确保高温场所内的电气设备散热效果良好。 3、预防腐蚀 主要通过采用密封式或封闭式结构来提高其防腐蚀性能。外露部件在设计和工艺上均采取防腐蚀措施,电器具有可靠的进出导线密封装置。。 4、降低粉尘危害 通过密闭设备来防止粉尘四处扩散。无法充分密闭的车间,在不影响生产的前提下,尽可能的利用半封闭罩、隔离室等办法来隔离粉尘与电气设备,把粉尘控制于局部范围中,减轻粉尘的危害。 5、防止爆炸 防爆电气设备根据环境及介质的不同分为ⅰ类、ⅱ类、ⅲ类;用于爆炸性危险环境内的电气设备须选用防爆电气设备。防爆电气设备根据结构型式的不同主要有隔爆型、增安型、本安型、正压型、充油型、充砂型、特殊性等八类。 6、避雷与接地 必须建立安全可靠的接地系统,确保通道时刻畅通。防直击雷是在建筑物或设备顶部安装避雷带或避雷针,避雷器是防止雷电侵入波的最有效的办法,用金属跨接的办法来消除雷电感应。 三、电气设备安全管理技术 1、电气安全管理是一个系统工程,贯穿于从选型、采购、入库检验、安装调试、使用、检修、事故调查、处理等生产全过程。人为因素是安全管理系统失败、事故频发的主要原因。 2、保证设备正常运行状态必须做 以下工作: 1)、避免发生触电伤亡事故;2)、避免发生电网漏电故障;3)避免电网过流故障;4)避免电气设备失爆。 3、合理配置必要的检测仪器、仪表,检修、维修工具和备件,以确保设备的正常运行。 四、电气设备人员管理 1、单位负责人要高度重视电气安全管理,可以将电气系统各环节分别安排负责人员,落实安全责任制,加强管理,确保国家的安全生产法规与相关规章制度能够切实落到实处。 2、所有电气人员必须掌握专业安全技术、法律规章与劳动防护工作常识,熟悉自身岗位的运行方式、技术水平,积极参加各种培训,善于总结经验教训,努力提高自身素质和能力,正确辨识隐患与危险,并能够熟练运用一定的防护手段,确保工作安全、高效。 3、学习、制订与完善相关规章制度,如电气安全管理规定,电气安全操作规程、岗位职责等,并加强宣传、认真贯彻落实。 4、加强安全检查和隐患排查,发现问题要及时整改,使设备与应急设施等保持完好状态。 5、严格落实电气安全组织措施和技术措施。 6、对已经发生的电气事故要及时报告,绝不能隐瞒,分析了解情况与原因,采取有效措施开展自救,努力减少人员伤亡和财产损失。 7、加强防火防爆安全知识和触电急救宣传教育,正确选用灭火器材和灭火方法,熟练掌握触电急救知识,提高应急应变能力。 8、制定详细的应急预案并加强演练,防止事故发生。 五、电气事故预防措施 1、井下不得带电检修、搬迁电气设备(包括电缆和电线)。 2、操作井下电气设备,必须遵守下列规定: 1)严禁“私拉乱接”供电线路。 2)非专职或值班电气人员,不得擅自操作电气设备。 3)操作高压电气设备主回路时,操作人员必须穿戴绝缘手套和电工绝缘靴或站在绝缘台上。 4)普通型携带式电气测量仪表,只准在瓦斯浓度1%以下的地点使用。井下防爆电气设备,在入井前必须经检查合格后方准入井。 5)127伏手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分,应有良好的绝缘。 6)井下供电坚持使用检漏保护装置和电煤钻综合保护装置。 7)井下各种电气设备的导电部分和电缆接头都必须封闭在坚固的外壳中,并在操作手柄和盒盖之间设置机械闭锁装置。 8)各变(配)电所的门口都悬挂“非工作人员,禁止入内”警示牌;无人值班的变(配)电所,必须关门加锁;井下硐室内有高压电气设备时,都应在明显地点加挂“高压危险”警示牌。 9)定期进行电气性能测定,设置漏电保护装置和保护接地装置 ,避免电气设备和电缆长期过负荷或超期运行,使绝缘老化造成漏电伤害事故。 10)操作和检修电气设备时,必须有两人执行,一人操作,一人监护。 3、科学处理事故、减小危害。对已造成触电事故的人员进行正确实施科学救护,是降低事故伤害程度的关键。一旦发生电气伤害事故,必须沉着应对,采取正确的方法进行施救。 对于高压触电事故,可采用下列方法使触电者脱离电源:(1)、立即通知有关部门断电。(2)、抛掷金属裸线使线路短路接地.迫使保护装置动作,断开电源。注意抛掷金属线之前,先将金属线的一端可靠接地,然后抛掷另一端,注意抛掷的一端不可触及触电者和其他人。 煤矿的电气设备管理必须从基础工作做起,以提高矿井电气设备安全可靠性为中心,以经济杠杆为手段,扎扎实实地搞好煤矿电气管理工作,消灭电气事故隐患,确保矿井电气系统安全、可靠、高效。 电气安全论文:关于建筑电气安全性措施探讨 【论文关键词】建筑电气;安全性措施;检查要点 【论文摘要】文章探讨了加强电气安全性而采取的技术措施,分析了建筑电气的检查要点,提出要在设计、施工、检查、验收和设备交接中予以高度重视才能落到实处。 近年来,住宅建筑的电气设计,已受到有关方面的关注,从政府主管部门制订政策法规,到开发单位、设计人员不懈地改进创新,不仅适应了大量家用电器进人家庭和多种信息消费猛增的需要,而且在用电安全方面,也相应有了许多的保护措施。 但是,各类电气事故仍然逐渐增多。针对此情况,文章对建筑电气的安全性措施进行了探讨。 一、建筑工程中常用的安全保护措施 (一)绝缘保护 材料、设备进场应进行绝缘检查。在 《建筑电气工程施工质量验收规范》gb50303-2002基本规定中对主要设备、材料、成品和半成品进场验收作了详细要求。比如成套灯具的绝缘电阻不小于2mω,内部所用导线绝缘厚度不小于0. 6 mm;开关、插座的不同极性带电部件间的电气间隙和爬电距离不小于3mm,绝缘电阻值不小于5 mω;柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值馈电线路必须大于0. 5mω,二次回路大于1mω;电线、电缆产品有安全认证标志,绝缘层完整无损,厚度均匀且规定了绝缘层厚度。因有异议送有资质实验室进行抽样检测。对于在施工中由于工艺需要而损坏的绝缘层应采用色相带和绝缘电胶布恢复到不低于原绝缘等级,等等。 (二)短路、过载保护 线路发生短路时,线路中的电流将增加到正常时的几倍甚至几十倍。在配电设备中常用熔断器以达到短路保护功能。熔断器不仅要标明额定电流,还应标明额定电压。根据配电系统中可能出现的最大故障电流,选择具有相应分断能力的熔断器。熔件的额定电流一般为用电设备额定电流的1.5倍左右。 载保护一般由自动开关 (或小型断路器)完成。根据实际需要,自动开关可配备过电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器。为了起到自动开关过载保护的作用,自动开关的额定电流要与负载电流相匹配,并小于导线的载流量。 (三)漏电保护 电流通过人体内部,对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、通过人体的持续时间、通过人体的途径、电流的频率以及人体的状况等多种因素有关。特别是电流的大小和通过时间之间有着十分密切的关系。目前,我国和西欧及日本一样,对于漏电保护器取30毫安/秒作为设计依据。根据各国经验,这样的漏电保护器,可以满足触电保护的要求,具有足够的安全性。 在建筑工程中漏电保护方式一般采用分支线保护和末端保护相结合的分级保护方式,并以末端保护为主。这样,可尽量缩小发生人身触电及故障时所引起的停电范围,不影响其他设备或用户的用电,便于查找故障,提高供电系统的可靠性。漏电保护器不同于其他电气产品,由于它关系到人身安全,因此选用时必须注意以下原则:(1)必须符合国家标准gb6829—86《漏电电流动作保护器》的要求,并具有中国电工产品认证委员会(缩写为ccee)的认证标志;(2)应经有关专业部门检测并试验合格的报告证明文件;(3)应符合漏电保护方式对其额定漏电动作电流及分断时间的要求,并满足分级保护的级间协调原则。 (四)等电位保护 施工质量验收规范gb50303—2002第3章、第27章对建筑物等电位连结作了具体要求。等电位分局部等电位连结和总等电位连结。 在规范3.1.7强制性条文中,要求接地 (pe)或接零 (pen)支线必须单独与接地或接零干线相连接,不得串联连接。在建筑工程中同类插座同一回路的接地线利用插座压紧螺栓相互翻接是不符合要求的,干线导线应可靠连接后连接到分户箱内接地汇流排,汇流排与总等电位箱直接相连。接地线用黄绿相间线是国际上通用的,总等电位同时是重复接地点。 局部等电位在以往图集中有两种方案,这种方案都存在不合理的地方,新的图集苏d101-2003中作了修改。新图集有两点得到加强:一是现浇板内受力筋与等电位系统作了可靠的焊接;二是卫生间的用电设备不仅要接地保护,而且还要等电位接地,增加了潮湿场所用电的安全性。 (五)接地保护 设备的某部分与土壤之间作良好的电气连接,叫做接地。与土壤直接接触的金属物件,叫做接地体或接地极。当电气设备发生接地故障时,电流就通过接地体向大地作半球形散开,这一电流叫做接地短路电流。试验证明,在距单根接地体或接地短路点20m左右的地方,实际上流散电阻已趋近于零,也就是这里的电位己趋近于零。凡电位趋近于零的地方,即距接地体或接地短路点20m以上的地方,就叫做电气的“地”或“大地”。接地电阻并不是一成不变的,是随着时间的推移、地下水位的变化以及土壤导电率的变化而变化。所以规范第24章要求接地装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。每单项工程不宜少于两个测试点。 按接地作用的不同可分为工作接地、保护接地、重复接地和防雷接地、静电接地、屏蔽接地或隔离接地等 。 1.工作接地。为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠地工作而进行的接地,叫做工作接地,如变压器中性点直接接地。 2.保护接地。为了保证人身安全,防止触电事故,把在故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属部分同大地紧密地连接起来,叫做保护接地。对电力系统来说,保护接地的方法一般只适用于中性点不接地的电网中,只有在这种电网中,凡有金属外壳及构件的用电设备才可以采用保护接地来保证人身安全。 3.重复接地。在中性点直接接地的低压系统中,为确保零线安全可靠,除在电源 (如变压器)中性点进行工作接地外,还必须在零线的其他地方进行必要的重复接地。比如电缆和架空线在引入到建筑物处,零线应重复接地,如果不进行重复接地,则在零线发生断线并有一相碰壳时,接在断线后面的所有设备的外壳都将呈现接近于相电压的对地电压,这是很危险的。 4.防雷接地。为了防止雷电的危害而进行的接地,叫做防雷接地。防雷接地作用不言而喻,不接地就无法对地泄放雷电流。规范对利用建筑物基础和主体钢筋做接地极和引下线以及人工接地装置、接闪器的安装作了具体要求。设计对防雷接地阻值都给出了参数,接地体和引下线完成后要测试,接闪器完成后整个系统才能测试。人工接地引下线要顺直,不存在死角,引下线金属保护管要与引下线做电气连通。避雷带形成等电位可防静电危害。人工接地装置接地体间距不小于5m是为了降低接地体屏蔽作用。 二、检查要点 1.利用建筑物基础钢筋作接地装置,要按设计和规范要求焊成环网状。检查搭接长度、施焊质量、搭接材料的规格尺寸,人工接地的埋地深度和间距,引下线的焊接质量和测试点的设置,测试方法和阻值大小。 2.总等电位和局部等电位的施工要符合设计和规范要求 。 3.总等电位箱内自动空气开关、总漏电保护器以及分户箱内小型断路器、漏保器的质量、参数及级间协调,高低压配电设备的绝缘和安全防护,导线及灯具等质量。 4.同类插座同一回路的接地线的敷设,不能利用插座端子压紧螺栓相互翻接,用国际上通用的黄绿相间线作接地干线,接地干线应可靠连接后敷设到分户箱内接地汇流排,汇流排与总等电位接地排连接。按设计的供电线制检查总等电位箱内重复接地。 5.导线绝缘测试。 6.通电试运行并调试。 三、结语 以上是为了加强电气安全性而采取的技术措施,在设计、施工、检查、验收和设备交接中予以高度重视 才能落到实处。监理在施工现场要多观察、勤检查,狠抓重点工序,坚持上道工序未经检查合格,不得进入下道工序。这样,电气的安全性就有了保证。 电气安全论文:建筑电气工程安全保护措施分析 【摘要】随着建筑行业智能化的飞速发展,电气工程在其中扮演的角色越来越重要,它直接关系到整个工程的投资、工期、质量和预期效果。其中工程质量会直接影响到建筑物整体设备的节能效果、安全运行和建筑物投入使用后的使用功能,包括工作、生活居民的安全性、舒适性和高效性。本文主要分析了建筑电气工程安全保护的重要意义,详细介绍了几种电气工程中常用的安全保护措施。 【关键词】建筑电气工程;安全保护 随着科技水平的不断提高,人们的生活水平也有所提升,居住的环境条件得到不断改善。由于人们的日常生活离不开电气设备,建筑电气工程也越来越显得重要。其中电气设备的安全会直接影响到人民群众的财产安全,为了确保人们生活工作的安全性,我们对于建筑电气工程的要求也越来越高。综合而言,建筑电气工程是一项庞大复杂的工程,它主要包括弱电设备和强电设备两个部分,而在施工的过程中,必须严格把握工程要点,从而保证建筑电气工程施工的质量。 1建筑电气工程安全保护的重要意义 日常的电气工程操作中,漏掉一个操作项目或是其中操作顺序的颠倒都可能会导致设备损毁、人员伤亡或大面积停电等事故,造成严重后果。建筑施工中的电气操作是事故多发、高危险行业,必须在施工时采取必要的安全保护措施。因此,电气工程人员不但要具备专业的技术能力,而且还要有高度负责的职业态度,在努力做好建筑电气的设计施工的同时,保障建筑电气产品的质量安全。现代建筑的电气安全性是直接影响建筑质量的重要组成部分。因为建筑电气工程在施工中容易发生质量问题,我们只有正确面对这些问题,建立完善的质量管理制度,不断加强日常对员工的培训,制定合适的管理目标,积极采用先进的施工方法,对施工现场进行严格把控,如此才能够保证电气施工的质量,确保建筑电气工程能够高效运行。 2建筑电气工程中常用的安全保护措施 2.1绝缘保护措施 设备、材料在进入施工场地前需要先进行绝缘检查。《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)的基本规定中有对主要材料、设备、半成品和成品进场验收做了详细的规范,比如插座、开关的不同极性带电部件间的爬电距离和电器间隙不得小于3mm,绝缘电阻值不得小于5MΩ;成套灯具的背部所有导线绝缘厚度不能小于0.6mm,绝缘电阻不得小于2MΩ;台、箱、屏、台、柜盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值馈电线路必须大于0.5MΩ,二次回路必须大于1MΩ;电缆、电线产品必须有安全认证的标志,绝缘层必须厚度均匀、完整无损,并且限制了绝缘层的厚度。若有异议需要送到有资质的实验室进行抽查,对于在施工中因为工艺需要而有损坏的绝缘层需要采用色相带和绝缘电胶布恢复到不能低于原有绝缘等级等。 2.2短路、过载保护措施 线路出现短路时,线路中的电流将增加到正常状态下的几倍甚至几十倍。所以在配电设备里经常使用熔断器来达到短路保护的功能。熔断器要在标明额定电压的同时,标明额定电流。根据配电系统中可能出现的最大故障电流,选择具有相应功能的熔断器。熔件的额定电流大致为用电设备额定电流的1.5倍。过载保护主要是通过小型断路器或自动开关完成。在实际使用中,自动开关可配备失压脱扣器、过电流脱扣器或分励脱扣器。未来能够起到过载保护的作用,自动开关的额定电流需要喝负载电流匹配,并且导线的载流量要高于此。 2.3接地保护措施 接地是指设备的某个部分喝土壤作良好的电气连接。其中和土壤直接接触的金属物件叫做接地极或接地体。一旦电气设备发生接地故障时,电流会通过接地体流向大地作半球形散开,该电流被称作接地短路电流。实验证明,在距接地短路点或是单根接地体20m的地方,事实上流散电阻已经趋近于0,即表示这里的电位已经趋近于0。距地短路点或是单根接地体20m的地方即电位趋近于0的地方被称作电气的“地”或“大地”。而接地电阻并不是一成不变的,它会随着时间推移、土壤导电率以及地下水位的变化而变化。对电力系统而言,接地保护的方法一般只适用于中性点不接地的电网中。在中性点直接接地的低压系统里,为了保证零线的安全可靠性,除了在电源中性点工作接地,另外鼻血在零线的其余地方进行重复接地。举个例子,架空线和电缆当被引入到建筑物处,零线需要重复接地,否则会在零线发生断线,并且会有碰壳时,在断线后的所有所有设备外壳都会呈现出接近于相电压的对地电压,这是极其危险的。还有种是防雷接地,是为了防止受到雷电危害从而实行的措施。在设计为了防雷而实施接地时所产生的阻值有一定参数,规定在接地体和引下线的工作完成后需要进行测试工作,但必须砸开接闪器安装完成以后系统完成才可以测试。需要注意的是在接地引下线的时候要顺直,不可以存在死角,将引下线和香油的金属保护管之间电气联通。如此形成的避雷带能够有效防止静电的危害。 2.4采取等电位保护措施 通常来讲等电位保护是指采取局部等电位连接和总等电位连接。接零或接地支线必须单独和接零或接地干线相连接,不能够串联。卫生间的电气设备需要在作接地保护的同时进行等电位接地,这样才能保障在潮湿场所用电的安全性。等电位连结可以降低接触电压,保证用电安全以及电气设备的正常运行,同时也能够起到防雷作用。 2.5漏电保护 建筑电气工程的电气设备经常会出现漏电现象通常是人们不经意间的触碰而导致事故的发生。电流通过人体内部会产生一定的伤害,伤害的严重程度和持续的时间、通过的电流大小、电流的频率大小、通过人体的途径以及个人身体状况等诸多因素有关,其中影响最大的是在人体持续的时间长短和电流的大小。漏电保护器是在建筑设备出现了漏电事故时或者人体触电可能会有致命危险时对其进行保护。目前我国的漏电保护器的设计依据是30mA/s。由于漏电保护器关系到人身安全,必须使用严格符合国家标准并且检验合格的专业漏电保护器。另外,还需要进行常识普及,比如高压线头触地会形成跨步电压,跨步电压是指以触地点为圆心的圆形电阻,同半径的圆周上没有电压,而在不同半径的圆周上就会形成跨步电压。所以人的两脚之间就会存在跨步电压,两脚之间的距离越大,电压就越大,对人体的危害就会越大。如果可以不要两脚着地,最好是双脚并拢跳着离开跨步电压区,无法选择的情况下尽量迈小步挪出。 2.6配电箱的安装必须严格符合标准 为了使整个工程中的照明、电力等能够正常工作,配电箱的安装显得至关重要。配电箱是电力负荷的控制器,也被用来接受和分配电能的标量。为了确保建筑电气工程的安全,配电箱在安装过程中需要注意如下几点:配电箱的型号辟邪严格按照设计图纸的要求,不合格的绝对不能采用。铁制的配电箱的箱体使用的钢板厚度必须不小于2mm。端子板必须使用不小于箱内最大导线横截面积的2倍的矩形母线来制作,厚度不能小于3mm。安装箱体的时候,首先要确保位置正确,部件齐全,导管的管径和箱体的开孔匹配。箱体的安装必须稳固,箱盖药紧贴在墙面之上,垂直度的偏差控制在允许值范围内。箱内的接线需要摆放整齐,回路标号齐全,标识务必准确。 3结语 随着社会的发展,我国的建筑电气工程实现进一步的提升,于是国家对建筑电气工程的安全性提出更高的标准。在这样的大环境下,施工企业必须及时采取建筑电气工程的安全保护措施。因为建筑电气工程施工的安全问题涉及到施工人员和施工项目的生命和财产安全,同时也关系到建筑电气工程项目施工进度和效率。只有这样,才能确保建筑电气工程在后期的投入使用中可以实现安全、可靠以及稳定的运转。 作者:肖都全 单位:中建七局第四建筑有限公司 电气安全论文:电气工程质量控制和安全管理 [摘要]随着我国科技的迅猛发展,电气工程在机电行业发展中所占比重越来越大。在高热度、高竞争的发展态势下,电气工程在机电行业发展中面临很大的机遇及挑战,所以做好电气工程的质量控制和安全管理是非常重要的一个环节。作业如何高效快速地完成,更是企业想要实现经济效益最大化的重中之重,通过如何有效控制电气工程施工质量,简单分析一下电气工程的质量控制和安全管理,促进整个行业的良性发展。 [关键词]电气工程;质量控制;策略;安全管理 一、电气工程质量控制存在的问题 电气工程是机电行业发展的灵魂所在,好的电气工程施工质量控制管理方法更是促进行业发展的重要因素,通过对电气工程的管理分析以及对施工质量的分析对比,如何加速企业的发展以及如何控制企业的生产成本,提高企业的核心竞争力是发展的重中之重,这些基本的问题能否合理解决,是一个企业更快、更好、更加高效安全的前提。但是现阶段依然存在一些问题。1.电气工程机电设备安全管理人员一般都没有接受正规的技术培训就开始上岗,但是现今知识更新的频率不断加快,所以企业应该制定相应的控制对策,要求从业人员在工作中要继续接受新的教育,学习新的理论、知识、技术以及方法,不断完善从业人员专业知识的学习,进一步将电气工程施工技术发展向更好的方向迈进。而且电气工程的施工质量控制管理运行中存在一定的风险,可能会影响人们的生活,比如说重要运行机械可能会发生短路或者断路,电脑连接系统与反应系统对接不上,电气工程的施工质量控制管理运行面临很大的挑战。对电气工程的施工质量控制管理运行的技术监管以及总体质量必须有好的监管,不断减少存在的隐患。2.电气工程设备在管理的过程中,需要记载大量的数据,但是许多设计师在设计过程中并未联系实际,使监管的数据不合理,从而存在很多安全隐患,甚至出现不同程度的质量问题,监理不到位,这就导致出现很多不合格、不达标的产品,施工问题、很多安全隐患得不到解决,制约企业发展。通过以上几个方面的分析,我们也可以利用计算机系统对其进行修正,为设备的顺利运行提供技术保障。 二、分析电气工程施工质量控制管理的相关措施 随着经济的快速发展,电气工程施工质量控制管理建设与我们日常的生产、生活更加贴近,它是一个极其复杂的综合过程,电气工程施工的安全性和及时性更是比其他工业行业的安全质量监督管理难度更大。在提出的影响电气工程施工安全因素的9大类危险的22项中,外力破坏也是非常重要的因素,这些都是电气工程施工整个工体的重要组成部分,要慎重对待。因此,在电气工程施工中,我们要求设计师在设计过程中联系实际进行统计、计算,安置合理有效的路径,使出现的监管数据尽可能合理,从而消除很多安全隐患等。前期的准备工作做好,可以有效减少后期施工中因为工艺流程互不相接而导致工程无法推进。工程技术也要不断创新,随着行业的快速发展,如果无法提高企业自身的核心竞争力,那么企业将无法推动电气工程行业的发展,增加了企业的经营风险。将电气工程施工智能化,提高企业信息化管理在电气工程施工过程中,我们应该提高控制技术和驱动技术在实践中的应用,使我们的机械智能化程度大大改善。提高电气工程智能化程度要求将控制系统与检测系统结合,控制系统可以采用现今比较先进的PLC技术,它可以更加高效地整合器械之间的衔接工序,降低人工操作的失误率,将传统工作形式与新的工作模式相结合,相互补充、相互渗透,更好地提高工作效率,保证每个环节工程质量检测都可以达到标准,使流水线作业可以顺利完成,大力提高效率,降低工作中的失误率。 三、电气工程的安全管理 电气工程的安全管理运行要求各个环节都紧密结合,所以应该建立数据共享实时互通机制,将电气工程运行中存在的各种可能出现的危险、可能应对的突发状况、各种维修方法的信息资料,根据不断变化的因素,制定相应的统计方法,做到数据的合理化运用。在电气工程施工中,我们应安排好各个环节的衔接,保证各环节的质量,在使用中要结合新型智能科技,再经有关部门做出统计、计算,安置合理有效的路径,避免因为准备工作不充分延误工期。大型机械的日常维护也至关重要,很多机械发生损坏是日积月累的侵害造成的,如果在日常管理可以加强维护,可以有效避免由于日常侵害而导致的机械损坏。定期检查由专门监管部门组织实施,对整体的完整性、基础设施的完备情况,做专业性统计,把这些数据进行整理,使系统整体参数更完善也更精确。随着经济的快速发展,电气工程施工质量控制管理建设与我们日常的生产、生活更加贴近,它是一个极其复杂的综合过程,电气工程施工的安全性、及时性更是比其他工业行业的安全质量监督管理难度更大。我们通过此文简单分析了电气工程的质量控制和安全管理,提出了做好电气工程的质量控制和安全管理是电气工程发展非常重要的一个环节,文中对如何使作业高效快速地完成,使企业实现经济效益最大化,以及如何有效控制电气工程施工质量做了简单的介绍,希望可以促进整个行业的良性发展。 作者:何宏潜 单位:梧州职业学院 电气安全论文:建筑电气安全评价方法分析 摘要:建筑电气安全评价工作具有复杂性和综合性的特点,涉及到的内容范围广,要考虑的因素复杂多样。要有效实现电气安全评价的作用和功能,首先要建立科学合理的安全评价体系,这关系到企业电气的安全水平。本文简述了电气安全评价工作的内涵和作用,提出了电气安全评价因素体系的建立过程中要注意的基本原则,分析了电气安全评价中用到的主要方法。 关键词:电气安全;评价因素;评价方法 1、关于电气安全与评价 在建筑施工过程中,电气安全是安全检测工作的重要组成部分,是一项涉及电气领域的科学技术和管理项目,其中涵盖了实践、教育、科研三个方面的内容,是一种以安全为目的的应用型科学,这门科学的应用价值极高,其基本理论包括电磁学理论和安全原理两个部分。随着电能应用的普及,人们日常的生活生产都离不开电力,在使用过程中经常会遇到各种各样的安全问题,因此电气安全逐渐成为人们关注的重点内容。电气安全具有综合性的特点,电气的使用几乎涵盖了生活生产的方方面面,例如在电气工业、建筑业、煤炭业、冶金业以及石油化工等行业都涉及到电气安全工作。另外,电气安全也包括一部分的工程技术,其中还包括了组织管理方面的内容。电气安全评价是工程项目验收的重要内容,包括有效性和经济性两个方面的评价。首先,对于系统电气安全有效性的评价,主要是以电气安全的角度,分析系统中各部分布置的合理性;判断各部分采用的安全防范措施是否科学有效;认真分析系统各部分能不能协调工作;检测系统内是否存在电气安全上的漏洞。实际上,电气安全评价也就是对建筑系统中的电气危险因素进行排查,分析各种电气事故发生的可能性,并依据评价结果提出电气安全的防治措施和整改意见。在一般的建筑中,电气火灾、爆炸、雷电、静电以及触电等都是电气使用过程中的频发事故,由于建筑物功能的不同,电气安全防治的侧重点也不同。在进行电气安全评价时,要根据不同企业的实际情况具体分析,例如:对于油田企业,火灾和爆炸是引起重大事故的主要因素,因此在进行安全电气评价时,要将评价重点放在电气火灾、雷电、静电方面;对于机械厂,厂内金属材料相对较多,在评价时的重要内容应该涵盖静电触电等频发事故。评价因素体系是进行电气安全评价的基础,只有建立了完善、科学、合理的评价因素体系,才能有效指导电气安全评价工作的进行,以下是在建立评价因素体系时应注意的几个基本原则:(1)科学合理:一个体系的建立首先要检验其科学合理性,电气安全评价因素的建立要遵循科学性,要充分反映客观实际以及事物的本质,这种体系的建立要充分突出影响企业自身安全的各种相关因素。因此,只有坚持科学合理的基本原则,电气安全评价因素体系的建立才具有客观性和可靠性,才能有效指导评价工作的进行;(2)全面考虑:要综合考虑影响企业电气安全的各种行为因素。因此,电气安全评价是一项综合多方面因素的复杂工作,为了保证电气安全评价的可靠,在选取评价因素时要具有代表性,在选择时要从评价对象的各个方面着手,全面考虑,注重细节,不放过每一个可能发生的安全隐患,以保证在最终确定评价因素时有选取余地;(3)具体可行:电气安全评价程序要化繁就简,尽量保证评价工作的简便可行,这样实施方案才能更容易地被安全部门接受;电气安全评价体系的建立应基于对大量数据资料的收集和分析,对于评价对象的比较工作要有具体的评价标准,因此评价因素应该进行量化;电气安全评价包括电气安全技术和电气安全管理两方面,既包括技术也包括管理,因此评价对象比较复杂,对于上述所说的量化评价因素有时难以实现,但是为了确保评价的准确性,必须努力做到评价标准的量化;(4)稳定可靠:作为安全评价的标准,确保安全稳定可靠是评价电气安全的重要指标,因此在选取时要选取比较具有规律性的因素,将偶然因素带来的影响降到最低。 2、电气安全评价的相关因素 虽然事故的发生具有很大的偶然性,但是其中必然有安全隐患的存在,直接或间接的安全隐患都会造成电气事故的发生。从安全原理的观点来看,生产以及管理因素、社会因素以及其他危险因素都有可能被偶然事件触发导致电气事故的发生,因此生产环境,生产管理以及社会环境等就成为安全评价中需要关注的危险因素,其中生产管理因素最为关键。 2.1电气设备 电气设备是工业生产以及日常生活必不可少的,人们在日常工作中经常会接触这些电气设备,因此,电气设自身的的安全性就对企业的电气安全有着直接的影响。在对企业的电气安全进行安全评价时,应将对电气设备自身的安全评价作为重点工作。 2.2电气环境 电气环境是指对电气安全有影响的各种因素,大致分为自然和非自然因素,其中自然因素包括我们经常见到的雷电以及我们熟知的静电等,非自然因素主要指相关企业的生产环境以及相关的电气安全管理。电气环境在很大一方面影响着建筑的电气安全,在进行电气安全评价时,电气环境的有关安全也应该列为关注的重点。 2.3安全管理 建筑的电气安全评价工作具有综合性的特点,包括工程技术与组织管理两方面的内容,二者相辅相成,紧密联系。在严格管理下,工程技术才能有效实施;有了可靠的工程技术的支持,组织管理才能应用于实际,因此要做好电气安全评价工作,要将工程技术与组织管理相结合,重视综合性的电气安全措施。 3、电气安全评价方法 就目前的众多评价方法来看,比较受关注的是模糊综合安全评价方法。这种方法依据事故理论的综合论观点,建立多层次的电气安全评价因素体系;采用定性与定量相结合的分析方法确定评价因素的权重;采用多层次模糊综合评判模型综合评价结果;使用安全特征量处理评价结果。模糊综合评价方法可以对多因素体系做出定量的评价,以数量化的形式表达人们的主观判断,然后进行模糊运算处理。另外,这种评价方法采用安全等级模糊特征量划分安全等级,有效解决了评价结果失真或均化的问题。经过实际应用表明,这种方法与企业实际结合紧密,可操作性强,有效避免了现有评价方法全面性不强、量化标准不严谨的缺点,可以对评价结果进行更优化的处理。因此,这种方法被广泛应用在一般的电气安全评价中,此外还有配套的评价软件,为电气安全评价工作提供了更为便捷的应用工具。此外,电气安全评价的方法还有很多,在实际的电气安全评价工作中,较多地采用了事故树分析的方法,但是这种分析方法不够全面,不能很好地结合企业的生产活动特点,这样在一定程度上就失去了安全评价的意义。综合来看,电气安全评价可以结合电气安全检查表,采用模糊综合评价的方法,再对个别要重点关注的危险因素,采用定量的技术评价或事故树分析的方法,再次进行安全评价。 4、结束语 电气安全评价是建筑生产活动的重点工作内容,企业要针对自身特点,制定科学合理的电气安全评价体系,为企业安全管理部门和评价机构提供高效可靠的评价工具。组织专业的管理队伍,与可靠的工程技术相结合,进行全面、客观、科学的评价。总之,在日常生产活动中,要注意对电气安全的监管,防患于未然,有效避免电气事故的发生,防止给建筑带来不可估量的损失。 作者:杜小军 单位:山西省化工设计院 电气安全论文:电气工程的安全与治理 摘要: 电气工程技术在我国的各个行业都有应用,对工、农业的发展有着重要意义。电气工程施工人员在工作中经常会遇到一些安全问题,这些问题容易对电气工程的整个施工安全造成一定的影响。所以,要加强电气工程的质量控制以及安全管理。文章就电气工程施工时可能遇到的问题进行分析,并针对这些问题提出了管理的对策。 关键词: 电气工程;安全管理;质量控制;对策 1电气工程中经常遇到的问题 电气工程安装施工要遵循电气工程的技术规定和相关要求。但是施工者对电缆的施工和安装有时做得比较急,有的完全是按照自己的意愿去施工,导致出现一些安全方面的隐患。此外,有很多电气施工人员,在做导线穿孔时,按照自己的经验安装,根本没有按照规定进行,极易出现问题,也会给今后的工作带来一定的影响。在安装防雷接地设施时,也不按照规定进行,导致所安装的防雷接地设施存在很大的不合理性,防雷的效果不好,给电气工程的整体埋下安全隐患[1]。 2电气工程质量控制措施 2.1做好电气工程设计和开工阶段的质量 电气工程施工时,一定要将施工设计之前的工作计划好,按照工程所需的施工图纸进行,对于之后的工作也要进行设计,让施工者有一个工作的整体规划,这样才能制定出合理的、科学的施工方案来完成施工任务,保证施工的质量。针对施工过程中的管理团队,要求他们对于施工方案进行审核和研究,找出每一个流程中可能出现的问题,进行提前预防,确保在施工过程中,将出现的安全隐患降低到最低。 2.2加强施工过程中资源的质量管控 在进行电气工程施工时,使用各种施工材料、施工资源这就需要对各种施工材料和资源的质量严格把关,争取在材料的使用上做到万无一失。质量上有保证,才能保证后续的工作顺利进行,从而确保整个施工过程的质量得到完善。当施工的一些设备和资源被运到施工工地时,作为管理者,就要对于施工设备和资源进行质量检查,确保所运来的这些设备能够正常运转,施工材料有良好的质量,还有对于特殊要求的一些材料,也要严格进行质量检查,避免出现不符合质量要求的次品出现。将每一个环节的质量把握好,确保整个电气工程的顺利进行。 2.3加强对电气施工阶段质量控制 为了施工顺利完成,需要提前准备,这就要求相关的施工人员全面地把控施工图纸、施工方案等,遇到具体的问题,进行具体的分析,在人员的选择方面以及所运用的技术等,要严格地根据工程施工的具体需求落实好。对参与到电气工程中的每一个工作者,应该进行技术考核,以保证电气工程施工能够做到最好。在电气工程的整体施工过程中,控制每一个施工阶段的质量,这是保证整体施工质量的关键。这主要包括在材料的选择过程中,要确保所选择的材料的质量是最好,所运用的资料、设备等都是最佳的。特别是针对一些特殊的材料,更是要严格把关,如电线、管道、管件等材料,一定要严格地检查,确保其质量。另外,还要特别关注防雷接地设施的施工,保证其按照合格标准进行,避免出现问题,将各个环节的工作都做好后,那么整个电气工程的质量控制才能有效保证。不断增强电气工程的整个质量安全,确保人身安全得到保障[2]。 3电气工程安全管理对策 3.1提升安全意识,制定出相关的施工管理制度 在进行电气工程的施工的时候,对其整体过程进行管控有着重要意义。特别是每一位施工者,更是要加强在安全方面的防范观念,在意识上引起重视,因此,在平时的工作中,就要逐步培养施工者能够科学合理地进行安全防范,制定出一些施工管理方面的体制来约束员工的施工行为。在电气工程中,如果施工人员本身缺乏安全方面的防护,在施工时施工人员总是会担心出现安全问题,这将影响施工工作的顺利开展。所以,作为每一位电气工程的施工人员,在具体的施工阶段,要具体问题具体分析,按照具体的施工条件进行安全施工,加强对于工程的施工情况的分析,不断将工程的每一个流程做到最好,所以,在施工时,施工者要提升对于安全防范意识,使得整个电气工程质量得到保障[3]。 3.2科学化的电气工程预防和管理控制体制的建立 在进行电气工程的具体工作过程中,作为管理者,要对电气工程进行有效合理地管理,特别是那些具体电气施工环节,要加强管理,针对具体的施工流程,要在质量和施工方法上进行指导,多监督工作人员的具体施工手段,只有这样才能有效地保证电气工程的施工顺利进行。检查施工成果,看其是否按照了正确的施工标准进行实施,把握好每一个环节的质量问题,针对有问题的环节,进行科学化的检修,使得施工过程中所用的机器设备等能够有效使用。 3.3对施工人员进行管理培训和安全教育 具备专业知识技能的电气施工团队,有利于保证施工管理的质量。因此,在日常工作中,要多展开一些管理方面的培训,让施工者熟悉质量管理流程,掌握工作技。此外,也要不断加强安全教育,将这些知识运用到工作中,才能更好地保证电气工程的施工质量和人员安全。 3.4施工后期做好安全管理与质量控制工作的措施 到了施工的后期,要着重考虑电气工程安全和质量,尤其对于装修阶段、工程竣工之后需要完成好监督和维修等方面的工作。为了顺利完成电气工程的安全与质量监督等工作,需要借助国家机构、社会的监督等力量。当工程在规定日期完工后,按照国家规定和标准,对电气工程各个环节严把质量关,严格执法,凡是不合格的部分,需要进行监督,进行修正。在电气工程的使用过程中,我们经常会遇到一些质量方面的问题,居民把这些情况及时告诉物业,当发现很严重的情况可以告诉给国家相关的机构[4]。在电气工程后期,往往存在一些维修问题,这个时候就需要企业依据日期对其进行检修。不仅仅在施工阶段,还要在装修期间也进行安全监督,从而提高其工程的质量。在具体装修期间,基准线要核实好,保证每一种开关、灯具、插座的标高与位置达到安全的标准;为了墙面的粉刷,在实施之前,依据墙面线和水平线,需要施工人员核实电气工程中预留的孔洞,当满足要求之后,才能稳固箱盒。此外,要对所安装的一些管道进行定时的检测,以确保管道的质量安全,将铁线穿好,并对管盒进行封堵[5]。总而言之,需要从安全和质量两个方面做好电气工程。施工人员要具备好的职业技能,这是工作质量的一个重要保证。在进行电气工程施工中,作为物质保障所需要的材料和设备也要依据施工标准检验验收,从而确保施工环节的顺利实施。为了保障工程质量和安全,后期需要对电气工程进行监督和维修。 4结束语 在建筑工程过程中,电气工程是其中最为主要的一环,电气工程的安全问题与人们的生命安全有着极大的联系。在施工的时候,运用科学化的施工手段,确保施工的质量,逐步完善电气工程的施工环节,给企业带来经济和社会效益。 作者:胥芳 芮吉国 单位:国网山东省电力公司商河县供电公司 电气安全论文:建筑电气设计中低压配电系统安全分析 【摘要】在科技取得巨大成就的今天,人们对于高层建筑的建筑施工的要求越来越高,特别是在电气设计方面,由于低压配电系统的安全已经在高层建筑行业里占有了至关重要的位置,同时又是一项较为复杂的工作,因此,在整个高层建筑的质量监控中,对于电气设计的担负着重要的角色。在低压配电系统中,由于设计不当造成的安全事故,在高层建筑电气工程中占有较大比重,发生原因,总结原因不外乎用电负荷,低压配电系统安全设计等。本文围绕低压配电系统的接地保护方式等针对高层建筑电气设计方面的研究成果展开论述,主要论述的方面,包括低压配电的接地保护,高层建筑的电气设计、高层建筑接地保护设计中剩余电流动作保护器的选择等。 【关键词】高层建筑;低压配电系统;接地保护 在高层建筑中,人们所使用的电气设备比较多,建筑电气设计要进行严谨周密的设计,应严格按照《建筑设计防火规范》的规定,不断在高层建筑的电气部分的设计和安装上提高要求。而安全性则是摆在电气设计的首要位置。人们需要有安全稳定的电力供应,尤其是高层建筑的电气设计与安装、运行、维护,与使用者的安全息息相关。随着社会经济和科学技术的快速发展和不断提高,如今人们对建筑的质量要求日益提高,例如在建筑的智能化方面同样也包含了供配电系统的智能化。因此,当今研究低压配电系统的安全性能,包含的内容是与时俱进的,伴随着社会经济和科学技术发展进步的,对之进行深入研究,具有十分重要的实际意义[1]。 1低压配电系统的安全事故及其原因分析 造成低压配电系统安全事故的原因有多种,比较常见的低压配电系统安全事故包括过负荷、短路故障、漏电、电弧、电火花与等,严重的可能导致人员的触电事故,轻者配电系统无法正常工作,包括在高层建筑中的低压配电系统设计理念要始终坚持将安全放在第一位,布设好各种保护装置以及配电设备,防止高层建筑的各种电气设备配电系统出现自身或者人为故障,导致难以预料的后果发生。 1.1漏电 在有电流流过的时候,绝缘能力差的导线,可能会由于电流通过其他导线或者是裸露的导线接触大地,引发导线发热,如果温度达到导线绝缘层的着火点,会在导线和大地之间产生电容,导线上的电流会流向大地,而带有电流导线之间裸露的部分会相互连接,彼当用电负荷超过额定的负荷时,那么导线上的电流值会增加,例如220V额定电压电气设备的能量会以电场能的形式存在,对配电系统构成一定的威胁,此时电线如果与支架材料较差的绝缘性接触,就很容易产生火灾。如果在某个或多个因素的影响下,变压器中出现漏电故障点与接地点,则容易构成漏电回路现象[2]。 1.2短路 极大的电流值会引发导线温度急剧升高,如果两根裸露导线的接触点电势不同,在这种情况下就属于电线的过负荷,电流会不通过用电设备将导线金属导体融化,由此容易产生极大的电流,过负荷一旦电流量超过导线安全电流量,甚至会产生导线绝缘层破裂、短路电流、火花与电弧,严重的会造成喷溅燃烧现象。甚至引发导线内阻发热,引起自燃现象,最终引发火灾。 1.3接触不良导致的电阻过大 对于电源线结合处大型的用电设备的结合处、开关结合处、各个地方,一旦出现接触不良,电弧在高密度电火花情况下会构成,电火花会在导电线路两端产生,就会使得接触不良部位的电阻变大,易燃物点燃甚至造成爆炸事故,而这时的回路电流流经电阻处,当温度高于3000℃,绝缘保护层的融化和燃烧,会导致线路热能大增。 2低压配电系统接地保护概述 (1)低压配电系统概念在现今的建筑电气设计工作中,低压配电系统接地保护型式有一种比较先进的系统,其电源的端口的带电区域一般情况下并没有设置接地的装置,而是在电源端口的部分设计了相应的高电阻以及电抗,用以进行接地保护。另外,在用电设备进行工作时,偶尔会产生一定的漏电情况,用电设备的外部导电部分亦需要进行比较严格的接地保护处理。系统不仅能够使建筑中的电气系统进行比较稳定的供电,更具有一定的安全性能。低压配电接地保护型式系统一般情况下比较适用于对供电要求比较高,或者需要持续供电的大型建筑中。国内的众多大型企业供电的运行亦常采用该种接地保护方式来保证电气系统的安全性。(2)现实当中,在运行的电气设备外部导电装置当中,个别城市公路的供电系统当中亦有TT系统的存在。在建筑电气系统使用系统进行接地保护时,采用TT系统的低压配电系统,其电源的中性点处会进行直接接地保护装置的设计,更加科学和恰当。另一种建筑电气系统接地型式为低压配电的TT系统。使用该系统,采用了与中性点形同的设置,亦进行了直接接地保护装置的设计。整个建筑电力系统的即电气系统在运行的过程中,比较适用于一些电压容量相对比较低、对供电要求相对较低的建筑,能够有效地运行,中性线N和PE线之间并不存在通电关系,PE线也没有在通电系统进行电力的传输,例如农村,多使用的是该种接地系统进行供电保护的方法[3]。(3)低压配电TN系统,采用一根比较有保障的保护线进行连接,低压配电的TN系统存在着三种比较有效的模式,分别为TN-S、C、C-S,TN系统作为建筑电气接地型式比较复杂,例如三相四线制供电系统被称为TN-C,三相五线制供电系统亦被称为TN-S系统,上述三种模式在设计的过程中,所有上述模式保护装置均被统一设定,进行各个中性点的连接,这些中性点各有各的局限和优点,低压配电系统中的中性线在进行连接的过程当中比较适用于数据密集的处理区,而保护线将多个需要进行保护的电气设备进行合并,操作也比较容易。 3低压配电系统的接地保护形式 (1)一般情况下,在高层建筑中低压配电系统的接地保护形式,要求不间断供电的高层建筑中,对于电气设备中电源的中性点和漏电部分,电源端口的带电部分IT系统通过高阻抗接地进行保护,绝大多数的建筑还要进行相应的接地保护。高层建筑低压配电保护系统主要有以下三种,包括低压配电TN、TT以及IT系统,低压配电IT系统低压配电系统区域设置接地里面的IT系统,一般不在电源端口带电,而是在低压配电系统中运行并进行供电,保证低压配电系统的稳定运行和安全运行,并保护建筑电气中低压部分的电压和电流。(2)在高层电气低压配电系统应用过程中,对于低压配电的TT系统而言,由于中性线N和PE之间不存在配电关系,中性线N与PE无通电,电源的中性点的接地系统或者电气设备中的漏电部分必须做好接地保护设计,在用电负荷较小的分散地区,如农村,或者对用电要求不是很高的场所,需要进行接地保护,对于电力系统中的PE之间进行通电的TT系统进行低压配电TN系统的设计,需要设置好保护模式,并将各个电气设备的外壳连接到保护线中。而低压配电TT系统对于用电要求并不高,对于建筑电气设计,需要对配电系统的彼此的中性点进行连接,采用一定的接线方式来接线,这是比较容易实现的设计方案,在日常电气设计中较为常用。进行电网导线的截面积有一定的标准要求,在高层建筑配电设计尤其是民用建筑电气设计中,对于,应发挥三种接线方式各自的优势和劣势,以低压配电系统的中性线与保护线的关系为依据,避免采取不当的接线方式。例如TN-S适用于较为危险的爆炸场合或者是数据处理,工矿企业的电气设计中常常TN-C-S模式,TN-C实际上是三相四线的系统模式。 4高层建筑电气设计中的注意事项 高层建筑电气设计中必须遵守相关的选择原则,确保配电系统高效、合理、安全;在设计安装过程中,电气设计中的分支线及其末端的用电设备需要选择相应的种类,使用合适的漏电断路器,首先是看漏电断路器的额定动作电流,另外是预防电路电压受损查看其电击能力安全界限是否符合标准,再就是按照相关规定和标准,设计低压配电系统,然后是比较漏电断路器的额定动作电流与电气系统中正常泄漏电流的大小,选择有相关资格证书的工作人员进行漏电断路器的安装,这样可以确保其安装工作的规范操作。此外还有一些提高建筑电气设备系统的安全性能的注意要点,例如为避免电流电压的不稳定,在施工过程中不得肆意篡改线路也是需要注意的。 5结语 重视低压配电系统的规划设计、安装工作,做好安全防护措施;重视低压配电系统设计工作,做好规避危险事故的措施,综合各类影响因素,关注建筑电气线路容易造成火灾事故的问题,特别是对于接地设置要进行特别的设计。综上,低压配电系统的设计工作的发展之路任重道远。 作者:谢顺 单位:佛山市景胜电力电器安装有限公司 电气安全论文:电气变电运行安全管理及故障处理 摘要: 安全问题是电气变电运行中的关键部分,只有保证了电气变电运行的安全管理质量,才能使作业在安全的环境下实施,从而使工作效率得到提升。文章分析了变电运行的安全管理,探讨了变电运行常见的故障及处理方法以及设备检修措施,以此为保证电气变电的安全运行奠定良好基础。 关键词: 电气变电运行;安全管理;故障排除;电力系统;电力需求量 当前我国经济得到快速发展,人们生活水平也有了很大提升,电气设备的应用范围越来越广,同时人们对电力的需求量提出更高的要求,以此使我国电力运行更加安全,达到降低电力事故的发生。发生电力事故带来的后果十分严重,不仅给电力部门带来不良的影响,而且还会影响人们日常生活用电。因此分析电气变电运行的安全管理及故障处理具有重要意义,其为保证电力的正常运行,提升人们用电质量提供保障。本文就对电气变电运行的安全管理及故障处理进行深入探讨,探究其中存在的故障问题,针对这些问题提出具体的处理策略,以此使电气变电运行更加稳定、安全,为保证人们正常用电提供有利条件。 1变电运行的安全管理 1.1加强技术管理 电力工作人员的专业技术与电力安全运行有着密切联系,因此加强管理电力工作人员的专业技术十分有必要。为了使电力工作人员的专业技能得到提升,可以培训电力工作人员的专业技术,通过建立培训机构的方式定期培训工作人员,以此使电力工作人员的专业技术得到提升,使其了解与掌握变电运行的相关工作,比如变电系统的连接、现场设置变电设备等。另外,还可以邀请专业人士以讲座的方式讲解相关的知识,提升工作人员的工作意识,使其认真履行工作职责,并提升其专业技术,能对变电设备进行维护与保养。为了提升工作人员对电力事故的处理能力,可以通过开展各类电力事故的预防及事故演习等活动,使电力工作人员能良好应对电力事故发生,使其应急能力得到提升。当发生变电设备故障时,工作人员能从容不迫地采取有效措施消除故障,使电力工作人员的应变能力得到提升,同时使变电运行效率有所提高。 1.2提高变电工作人员的综合素质 变电稳定运行在一定程度上与工作人员的素质有关,变电部门要关注变电工作人员的变电操作,提高电力工作人员的整体素质。变电部门可以针对电力工作的实际情况进行分层次的学习,使其保证电力运行的每个环节的工作质量。在日常的管理工作中,变电工作人员要根据变电运行的实际操作情况做好相关的总结工作,在这个过程中总结经验并完善自我。变电运行管理人员应当将管理工作落实到位,严格按照相关的管理规章制度,使自己安全管理水平得到提升,使其综合素质全面提升。当工作人员面对电力故障时,能够及时采取有效措施处理,保证变电运行的可靠与稳定奠定基础。变电工作人员还应当根据实际情况,找出影响变电运行的主要因素,之后对其进行深入分析,并制定有效的解决方案,以此使变电运行更加安全与稳定。 1.3严格落实变电运行管理的规章制度 为了使变电设备事故发生率有所降低,变电部门应加强变电设备的管理,可以采取安全责任制度的方式进行管理,并以奖惩机制的方式进行安全管理,以此使变电设备管理落实到位。变电部门还可以通过其他的方式提升工作人员的安全意识,比如安全标语、黑板报等,使工作人员的安全意识得到提升,并树立其良好的责任意识,如果出现安全事故,将由其中的工作人员负责。另外,变电部门也应当将管理指标分配给每一位变电工作人员,使工作人员能认识到工作的核心内容,使其在工作中认真做好相关工作,为提高工作效率奠定基础。 1.4对变电设备加强管理 要想使变电设备运行更加安全,变电部门应加强变电设备的管理,其目的是使变电设备事故发生率降低。变电部门尤其要注重监督设备的采集、安装等,保证设备质量符合相关的标准。在采购电气设备时,应查看电气设备相关的证书,以此使设备达到标准要求。另外,还应当对变电设备运行的实际情况制定有效的维修计划,定期检测与维修变电设备,一旦发现变电设备存在故障,应采取有效措施处理,这样才能使事故隐患得到大幅度降低,使变电设备得到安全运行。 1.5加强对危险细节的强调 变电部门管理人员还应当加强对危险细节的管理,反复强调变电运行需要注意的地方,使其他工作人员认真履行工作职责,变电部门应注重强调这十个部分:(1)变电设备的运行会导致周围伴有强大磁场的现象,因此变电工作人员在工作中应保持与电气设备一定距离;(2)进行倒闸操作时,应当由操作人员处理相关的工作事项,其中操作票的填写是最关键的,应保证每一票填写一项操作任务,多填了反而没有效果;(3)在变电高压设备巡视过程中,需要注意的是,不能横跨或移开遮拦;(4)在雷雨天气时,对室外高压设备的巡视,巡视人员需要注意的是,将绝缘鞋穿上,并与避雷装置保持一定距离;(5)还需要做好接地线的编号工作,固定好接地线的位置,还要注意保证接地线编号的一致;(6)值班人员要深入了解变电设备;(7)如果发现不安全的操作行为及流程,应当立即停止操作;(8)没有经过允许,所有人不能自主进行设备调度以及其他行为;(9)工作人员装拆接地线到导线端的过程中,需要注意的是,应当注意导体端的装拆,之后再进行接地端的装拆。另外,要保持与带电部分的接地线的距离,防止事故的发生;(10)工作人员应当注意绝缘手套与绝缘靴的使用时间,不出意外的情况下,绝缘手套与绝缘靴的安全使用时间为六个月。所以在使用过程中,需要注意检查绝缘手套与绝缘靴是否超过使用期,防止绝缘手套与绝缘靴引发触电事故。 1.6加强安全工器具的管理 工作人员要应当加强安全工器具的管理,对于不合格的工器具应当重新配备,不得使用不合格的安全工器具。另外,还应当配备质量合格的安全工器具,如果发现存在不合格的安全工具器,应立即更换,还可以通过建立完善的安全工器具相关制度,使安全工器具得到更好的保管。 1.7防止火灾事故 为了防止火灾的问题发生,应当制定切实有效的防火预案,这样才能使火灾事故发生率得到降低。需要注意的是,冬季取暖不得使用电炉子,人离开时应保证将发热电器设备关闭。另外,配备质量达到标准要求的消防设备,每月检查消防工具器是否良好,并及时更换有失效、损害的设备。 2变电运行常见的故障及处理方法 2.1线路跳闸 如果发现线路跳闸的问题,变电人员应当立刻对线路CT到线路出口进行检查,这个环节没有发现异常情况后再对跳闸开关进行重点检查,需要检查开关三相拐臂、消弧线圈的状况、开关位置的指示器等。如果开关是弹簧机构的,需要检查弹簧储能,查看其是否正常。如果开关是液压机构的,就需要对开关压力是否正常进行检查,通常检查才能保证线路能够正常输电。 2.2主变低压的开关跳闸 对于主变低压的开关出现跳闸问题的发生,其主要包括三种情况,分别为开关误动、越级跳闸、母线故障。要想知道主变低压开关跳闸主要是由于什么情况导致的,还需要进行初次设备的检查以及一次设备后进行分析才能知晓以此检测主变低压的保护动作或者检查主变低压侧内的设备。在进行保护装置的检测过程中,应进行主变保护与线路保护装置的检查。首先检测人员应当将线路故障进行排除再检查设备,判断故障是属于母线故障还是线路问题。之后再进行一次设备检查,检查的重点是主变低压侧的过流保护区。检查二次设备时应重点检查保护压板,查看其是否存在漏投的问题,再检测直流保险箱是不是有线路熔断的问题。 2.3主变三侧的开关跳闸 主变三侧的开关跳闸问题一般受到主变内部故障、主变低压侧母线故障、主变差动区故障等方面的影响。要想知道具体的故障原因,应当检查一次设备或保护掉牌后才能进行判断与分析。将瓦斯保护动作应用其中,能够了解变压器内部是否存在故障,应当将检查的重点放在变压器上,查看其是不是存在变形或者着火的问题。另外,还要着重检查压力释放阀和呼吸器,主要是查看呼吸器有没有喷油问题。主变三侧出现开关跳闸问题时,应当对变压器的二次回路进行检查,主要查看其是否出现短路。进行一次设备的三侧主CT间的检查,主要是查看差动保护动作是否存在故障。在这个过程中,能够检查差动保护就可以分析、判断出主变内部的线圈匝间是否存在故障,因此一旦检测差动保护,应当仔细检查主变压器,其中包括油色、油位、管瓦斯电器等。其中在瓦斯继电器的检查过程中,应当检测继电器内部的气体,对气体的可燃性特点及颜色来判断主变压器是否正常。 3设备检修措施 3.1验电 在检修电气设备时需要注意线路停电时方可进行,在验电检测的过程中,需要在接地线装设之前实施,经过验电检测可以验证电气设备的电压是否正常,需要注意的是,不能在带电的情况下进行地线装设,以防止引起安全事故的发生。在验电操作过程中,主要是对检修设备的进出线两侧进行验电。需要注意的是,工作人员需要戴上绝缘套进行高压验电,如果没有专业的验电器,可采用绝缘棒进行替代,根据绝缘棒是否存在放电或火花等现象判断是否存在设备带电。 3.2接地线装设 接地线装设操作主要是为了防止工作在工作过程中突然来电,给工作人员人身安全带来危害。接地线应当设置在停电设备可能来电部位或可能产生电压的部分。在接地线装设操作过程中,最好是由两个人共同完成,并且每个人员都需要将绝缘手套戴上,才能进行操作,并且需要做好监督工作。接地线的装设第一步应当做好接地端的操作,之后再连接导体端,尤其要注重连接接触的质量。在拆解的过程中,拆线的顺序则与接线的顺序相反,在接地线装设操作过程中,需要做好相应的标识牌或装设遮拦的指示,防止工作人员隔离开关或者误合断路器,最终引发安全事故。 3.3加强安全管理 要想防止安全事故的发生,加强安全管理十分重要。首先应当添加制定完善的安全操作制度,使每个工作人员严格按照相关的制度执行,使工作人员认真履行工作职责。然后对变电运行安全管理建立应急管理措施,避免突发事故的发生,避免引发安全事故。在变电运行工作过程中,应当规范变电运行相关规章制度,并建立有效的安全应急工作策略,及时处理好突发事件的发生,为了使工作人员在实际工作中能及时处理相应的事故,可以通过开展事故演练,以此使操作人员的应变能力得到提升。另外,还应当建立科学合理的考核机制,并落实责任制,为降低事故发生奠定良好基础。 3.4不断提高检修工作人员的检修效率 检修工作人员的专业水平与检修效率有着密切的联系,因此提升检修人员的整体素质十分重要。(1)应提升检修人员的责任意识,使他们能利用自身的技术诀窍与积累,使其能够自我管理;(2)本单位应当将重点放在检修作业中,这样才能使检修人员认识到自身的价值,使其认真做好工作任务;(3)还需要增强检修力度,以此为提升检修人员的工作效率奠定基础。 3.5变电检修中要注意检修方式多样化 从当前我国电力企业的发展状况来看,对于检修方式还存在不足,对企业发展带来一定阻碍。因此针对变电检修方式的问题,应当根据企业的实际情况采取有效策略,比如有的企业需要扩建与改建,应在计划时将状态检修系统融入到工程中,等所有运行步入正常后,将检测与诊断设备安装于重要位置的变电站。对于一些不重要的变电站或较低故障率的变电站,无需安装状态检修的设备,这在一定程度上降低成本支出。在这种状况下,可以在重要部件上安装实用功能的检测诊断设备,并将传统的检修方法应用于不重要的部件中。因此当前电力企业的检修方式应当做出改变,应当针对企业的实际情况采取多样化的检修方法,使多种方法达到相互结合。 4结语 总而言之,随着科学技术的快速发展,其对推动社会发展发挥重要作用,而且一些新的技术与设备的出现,影响着电力企业的发展。当前变电运行中,自动化程度与以往相比有了很大提升,这样使得人为操作因素引发的安全事故有所降低,同时使变电运行成本降低不少,促进了企业经济效益的提升。当前我国网络与信息技术的迅速发展,使得变电系统智能化、自动化程度逐渐实现,这对促进电力企业良好发展起着积极作用。由于笔者能力有限,论文还有不足之处,还望指导纠正。 作者:杨国理 单位:中国石化销售有限公司华东分公司 电气安全论文:电气工程的质量控制与安全管理 摘要: 在工程项目施工中,电气工程是一项非常重要的施工内容,对工程质量有着比较大的影响。为了保证电气工程安全,需要控制好电气工程质量,文章首先对电气工程质量控制内涵进行了分析,然后对电气工程质量控制和安全管理进行了探讨。 关键词: 电气工程;质量控制;安全管理;工程项目施工;工程质量 随着社会经济和科技的不断发展,人民的生活水平亦随之提高,对各方面尤其是居住环境的要求越来越高,智能化的建筑需求随之增多,电气工程的社会地位也随之提高,而电气工程的质量和安全问题更是重中之重。电气工程管理工作人员要用自己的专业知识和技术水平,高度负责电气工程质量,认真谨慎地做好电气工程的质量和安全管理工作。电气专业和相关施工专业的工作人员要秉持“质量第一、安全第一”的工作理念,结合工程的自身特点和相关制度要求,控制管理好每一个施工环节,设计方认真设计图纸,施工方施工过程中坚持做好安全交底和技术交底,管理人员建立健全工程监督体系,实时检查采购材料的质量,施工过程的质量和安全以及工程验收的运行效果,及时发现并改进一切不利因素,切实提高电气工程的工程质量。 1电气工程介绍 电气工程(ElectricalEngineering,简称EE)是当今高科技领域的成员之一,其所涵盖的内容由传统的电力和电力系统延展至所有的光电行为。科学技术飞速发展,推动了电气工程的进步。如今电气工程与人们生活质量息息相关,逐渐深入到工业生产和社会生活的各个方面,其作用举足轻重。电气工程的质量直接影响到建筑物的正常运作。电气工程在人们的生活和工业生产中起着越发重要的作用,但技术水平依旧处于初级阶段,相比之下,发达国家的电气工程技术水平相对较高,我国的电气工程水平还有很大的提升空间,如何控制协调影响工程质量的各种因素,提高工程质量是首要问题。 2电气工程的质量控制技术 协调控制好影响施工的每一道程序,确保工程质量并能够顺利进行后续施工,以下方面需要更加重视: 2.1工程图纸的设计 图纸设计是电气工程施工的第一道工序,上面标识的尺寸以及使用的工具是施工人员的参考依据。细微的偏差都可能会影响整个的施工效果。图纸的质量一定程度上决定了工程的质量。针对施工建筑的要求和特点而言,设计的图纸在符合相关标准和法律法规的前提下,要充分考虑业主的用电需求。检查图纸的设计质量,首先审查图纸中的电站房,随后是变配电系统,之后再继续检查其他项目,合理完善并修订设计方案,同时图纸的修订和完善需要工程的施工方和设计方将专业与实际情况结合在一起协作完成。完成该项目的图纸设计与修订后,最后再做一次专业会审,由设计方完成此阶段工作,发现并改正和完善图纸中出现的专业性的错误和漏缺,随后与施工方再次商讨,最终确定工程图纸,确保后续施工能顺利开展。电气专业与土建专业相互配合,对变配电室地坪等区域进行环境检测,确定电话机房周围是否允许安装机器。如各电气设备的房门的开启方向是否正确;剪力墙上的管道预埋工作是否已经完成,洞口是否保留;这些用来焊接接地系统的材料是否备齐。另外,电气专业工作人员分别和给排水等专业工作人员以及消防专业人员应该就用电设备的合适位置、设备用电量的多少等问题进行商讨;并针对如何分工、断电要求等问题做出协调结果。 2.2配管配线工程方面的质量控制 图纸设计完成后要开始线路敷设,同时进行配管施工。配管的顺利进行需要土建专业的配合。配管配线施工过程有以下四个方面需要注意:(1)按照国家质量标准选取合适的配管材质,要考虑管道所处的工作环境和设计图中的规格,采用不易腐蚀,氧指数超过27的管径合适的PVC管;(2)以规范的转弯半径为最小基准,选取半径稍大的弯管,使用弯管器进行煨弯时,将扁圆偏差控制在合适范围内,否则弯管会有皱折出现;(3)安装配管时,按要求必须使用配套的线盒与金属管子,并用螺母固定好线盒。螺纹管管口需要做保护处理。将管子埋土,并在管子周围设置超过20mm的保护层。需要注意的是,用于消防线路的配管井外必须采用明管配线的方法,并在管外涂防火涂料,将其与地线连接;(4)敷设线路时,分别采取桥架方式、地板内暗敷方式、顶板面方式、顶板内暗敷方式进行CT、FC、CE和CC的敷设等。根据设计规范选用合适的管线材料,敷设线路时,采用压接工艺安装导线连接头,并用母线螺栓对其固定,在其安装线盒是为了防止管内出现导线接头。安装分线T接箱用导线接通照明箱和配电箱。 2.3电气安装方面的质量控制 通常电气安装主要工作内容包括安装插座、灯具和配电照明箱等,在此过程中要做好质量控制工作,有以下三点需要注意:(1)以设计图纸为施工依据,合理安装各设备器具。例如,50mm为吊扇相对钩盒盒位的偏差范围;在距门框180mm的范围内安装开关盒,同一空间中灯具到吊扇中心的距离不超过5mm等;(2)配电照明箱的安装过程中,管线需要竖井,这时对配电照明箱采取明敷方法,设置好管线间距,管线和配电箱位置要合理安排。其他地方的电话分线箱和配电箱的安装通常为了配合室内美观会采取嵌墙暗装的方式;(3)暗装一般用于各种插座和床头灯的安装,另外电气安装工程的主要用料PE线。 2.4隐蔽工程方面的质量控制 电气工程中有一部分施工是在装饰层里进行的,我们称之为隐蔽工程,此工程的位置较为特殊,如若出现质量方面的问题不会轻易被察觉,时间过长或情况严重时可能会造成人们生命财产的损失。隐蔽工程的质量控制内容包括:(1)做好监督工作,排除安全隐患。适时安排专业人员对检查施工效果,包括地下室的接地网要焊接牢固,它与引下线的焊接点的位置要合理布局;钢筋之间要焊接正确。另外配合土建专业,检查预埋在混凝土中的电线管,对所有的检查结果做详细记录,将报告交予监理,监理确认无误后签字,自下而上,分层做好质量控制工作。(2)基于隐蔽工程的特性,确保现场检查和情况记录同时进行,对于施工中的重难点部分着重仔细检查,及时发现问题并进行整修。妥善保存相关信息数据,确保后续工作中出现问题时有据可查。(3)检查接地网的焊接情况,要进行接地连通试验以及开挖检查之前,为了避免发生接地网事故,应提前告知监理部门与业主方,只有双方都检查通过后才能开展检查工作。(4)允许业主方和监理部门对隐蔽工程进行抽查,并将工程实际情况如实相告。 3电气工程的安全控制 电气工程的质量影响建筑物的功能发挥以及建筑物自身的社会和经济效益。施工安全理念应贯彻整个施工过程,秉持“安全第一、预防为主”的指导方针,对所有新进场员工进行岗前用电安全教育与培训,确保其持劳动部门核发的上岗证书上岗,坚决禁止未经培训的员工操作或调试电气设备。施工班组每天工作前都要进行安全交底,结合当天的工作安排,妥善放置安全工具及设施,按照临时用电的管理规章,使用合适的电气设备,操作设备的工作人员必须持证上岗,每天详细记录所使用调试的电气设备和相关参数。监督各用电工作人员严格遵守技术交底制度,明确制度内容,领会制度精神,紧抓技术要点,务必做到规范用电,安全用电,合理用电,工作人员必须在相关文件上签字,并注明交底日期。根据三级保护内容和“一机一闸、一漏一箱”的设置原则设置漏电保护器。特殊场所供电时应有关制度要求使用安全电压。安全电压是指没有任何防护措施接触时对人体不造成损伤的电压。施工方对专业电工以及各类用电人员要进行定期的用电安全教育培训,要求各类用电工作人员须持有效证件上岗,对于无证的工作人员,坚决禁止上岗。 4结语 总之,电气工程是一项系统工程,综合性强、施工周期长且较为复杂,工程的质量控制可从图纸设计到配管配线、安装工程、隐蔽工程、竣工验收这五个方面和贯穿始终的施工技术入手,同时建立完善的监督体系,需要专业电工和消防专业人员、给排水专业人员以及各类用电人员协同工作,做好从图纸设计到工程验收整个过程的质量安全控制工作,保证各工程环节顺利进行的同时,积极探索能够提高电气工程质量控制技术水平的有效途径,确保电气工程的质量和安全,推动电气工程的发展。 作者:甄忠孝 单位:中铁一院集团南方工程咨询监理有限公司 电气安全论文:电气工程质量控制与安全管理浅析 摘要: 在工程项目施工中,电气工程是一项非常重要的施工内容,对工程质量有着比较大的影响。为了保证电气工程安全,需要控制好电气工程质量,文章首先对电气工程质量控制内涵进行了分析,然后对电气工程质量控制和安全管理进行了探讨。 关键词: 电气工程;质量控制;安全管理;工程项目施工;工程质量 随着社会经济和科技的不断发展,人民的生活水平亦随之提高,对各方面尤其是居住环境的要求越来越高,智能化的建筑需求随之增多,电气工程的社会地位也随之提高,而电气工程的质量和安全问题更是重中之重。电气工程管理工作人员要用自己的专业知识和技术水平,高度负责电气工程质量,认真谨慎地做好电气工程的质量和安全管理工作。电气专业和相关施工专业的工作人员要秉持“质量第一、安全第一”的工作理念,结合工程的自身特点和相关制度要求,控制管理好每一个施工环节,设计方认真设计图纸,施工方施工过程中坚持做好安全交底和技术交底,管理人员建立健全工程监督体系,实时检查采购材料的质量,施工过程的质量和安全以及工程验收的运行效果,及时发现并改进一切不利因素,切实提高电气工程的工程质量。 1电气工程介绍 电气工程(ElectricalEngineering,简称EE)是当今高科技领域的成员之一,其所涵盖的内容由传统的电力和电力系统延展至所有的光电行为。科学技术飞速发展,推动了电气工程的进步。如今电气工程与人们生活质量息息相关,逐渐深入到工业生产和社会生活的各个方面,其作用举足轻重。电气工程的质量直接影响到建筑物的正常运作。电气工程在人们的生活和工业生产中起着越发重要的作用,但技术水平依旧处于初级阶段,相比之下,发达国家的电气工程技术水平相对较高,我国的电气工程水平还有很大的提升空间,如何控制协调影响工程质量的各种因素,提高工程质量是首要问题。 2电气工程的质量控制技术 协调控制好影响施工的每一道程序,确保工程质量并能够顺利进行后续施工,以下方面需要更加重视: 2.1工程图纸的设计 图纸设计是电气工程施工的第一道工序,上面标识的尺寸以及使用的工具是施工人员的参考依据。细微的偏差都可能会影响整个的施工效果。图纸的质量一定程度上决定了工程的质量。针对施工建筑的要求和特点而言,设计的图纸在符合相关标准和法律法规的前提下,要充分考虑业主的用电需求。检查图纸的设计质量,首先审查图纸中的电站房,随后是变配电系统,之后再继续检查其他项目,合理完善并修订设计方案,同时图纸的修订和完善需要工程的施工方和设计方将专业与实际情况结合在一起协作完成。完成该项目的图纸设计与修订后,最后再做一次专业会审,由设计方完成此阶段工作,发现并改正和完善图纸中出现的专业性的错误和漏缺,随后与施工方再次商讨,最终确定工程图纸,确保后续施工能顺利开展。电气专业与土建专业相互配合,对变配电室地坪等区域进行环境检测,确定电话机房周围是否允许安装机器。如各电气设备的房门的开启方向是否正确;剪力墙上的管道预埋工作是否已经完成,洞口是否保留;这些用来焊接接地系统的材料是否备齐。另外,电气专业工作人员分别和给排水等专业工作人员以及消防专业人员应该就用电设备的合适位置、设备用电量的多少等问题进行商讨;并针对如何分工、断电要求等问题做出协调结果。 2.2配管配线工程方面的质量控制 图纸设计完成后要开始线路敷设,同时进行配管施工。配管的顺利进行需要土建专业的配合。配管配线施工过程有以下四个方面需要注意:(1)按照国家质量标准选取合适的配管材质,要考虑管道所处的工作环境和设计图中的规格,采用不易腐蚀,氧指数超过27的管径合适的PVC管;(2)以规范的转弯半径为最小基准,选取半径稍大的弯管,使用弯管器进行煨弯时,将扁圆偏差控制在合适范围内,否则弯管会有皱折出现;(3)安装配管时,按要求必须使用配套的线盒与金属管子,并用螺母固定好线盒。螺纹管管口需要做保护处理。将管子埋土,并在管子周围设置超过20mm的保护层。需要注意的是,用于消防线路的配管井外必须采用明管配线的方法,并在管外涂防火涂料,将其与地线连接;(4)敷设线路时,分别采取桥架方式、地板内暗敷方式、顶板面方式、顶板内暗敷方式进行CT、FC、CE和CC的敷设等。根据设计规范选用合适的管线材料,敷设线路时,采用压接工艺安装导线连接头,并用母线螺栓对其固定,在其安装线盒是为了防止管内出现导线接头。安装分线T接箱用导线接通照明箱和配电箱。 2.3电气安装方面的质量控制 通常电气安装主要工作内容包括安装插座、灯具和配电照明箱等,在此过程中要做好质量控制工作,有以下三点需要注意:(1)以设计图纸为施工依据,合理安装各设备器具。例如,50mm为吊扇相对钩盒盒位的偏差范围;在距门框180mm的范围内安装开关盒,同一空间中灯具到吊扇中心的距离不超过5mm等;(2)配电照明箱的安装过程中,管线需要竖井,这时对配电照明箱采取明敷方法,设置好管线间距,管线和配电箱位置要合理安排。其他地方的电话分线箱和配电箱的安装通常为了配合室内美观会采取嵌墙暗装的方式;(3)暗装一般用于各种插座和床头灯的安装,另外电气安装工程的主要用料PE线。 2.4隐蔽工程方面的质量控制 电气工程中有一部分施工是在装饰层里进行的,我们称之为隐蔽工程,此工程的位置较为特殊,如若出现质量方面的问题不会轻易被察觉,时间过长或情况严重时可能会造成人们生命财产的损失。隐蔽工程的质量控制内容包括:(1)做好监督工作,排除安全隐患。适时安排专业人员对检查施工效果,包括地下室的接地网要焊接牢固,它与引下线的焊接点的位置要合理布局;钢筋之间要焊接正确。另外配合土建专业,检查预埋在混凝土中的电线管,对所有的检查结果做详细记录,将报告交予监理,监理确认无误后签字,自下而上,分层做好质量控制工作。(2)基于隐蔽工程的特性,确保现场检查和情况记录同时进行,对于施工中的重难点部分着重仔细检查,及时发现问题并进行整修。妥善保存相关信息数据,确保后续工作中出现问题时有据可查。(3)检查接地网的焊接情况,要进行接地连通试验以及开挖检查之前,为了避免发生接地网事故,应提前告知监理部门与业主方,只有双方都检查通过后才能开展检查工作。(4)允许业主方和监理部门对隐蔽工程进行抽查,并将工程实际情况如实相告。 3电气工程的安全控制 电气工程的质量影响建筑物的功能发挥以及建筑物自身的社会和经济效益。施工安全理念应贯彻整个施工过程,秉持“安全第一、预防为主”的指导方针,对所有新进场员工进行岗前用电安全教育与培训,确保其持劳动部门核发的上岗证书上岗,坚决禁止未经培训的员工操作或调试电气设备。施工班组每天工作前都要进行安全交底,结合当天的工作安排,妥善放置安全工具及设施,按照临时用电的管理规章,使用合适的电气设备,操作设备的工作人员必须持证上岗,每天详细记录所使用调试的电气设备和相关参数。监督各用电工作人员严格遵守技术交底制度,明确制度内容,领会制度精神,紧抓技术要点,务必做到规范用电,安全用电,合理用电,工作人员必须在相关文件上签字,并注明交底日期。根据三级保护内容和“一机一闸、一漏一箱”的设置原则设置漏电保护器。特殊场所供电时应有关制度要求使用安全电压。安全电压是指没有任何防护措施接触时对人体不造成损伤的电压。施工方对专业电工以及各类用电人员要进行定期的用电安全教育培训,要求各类用电工作人员须持有效证件上岗,对于无证的工作人员,坚决禁止上岗。 4结语 总之,电气工程是一项系统工程,综合性强、施工周期长且较为复杂,工程的质量控制可从图纸设计到配管配线、安装工程、隐蔽工程、竣工验收这五个方面和贯穿始终的施工技术入手,同时建立完善的监督体系,需要专业电工和消防专业人员、给排水专业人员以及各类用电人员协同工作,做好从图纸设计到工程验收整个过程的质量安全控制工作,保证各工程环节顺利进行的同时,积极探索能够提高电气工程质量控制技术水平的有效途径,确保电气工程的质量和安全,推动电气工程的发展。 作者:甄忠孝 单位:中铁一院集团南方工程咨询监理有限公司 电气安全论文:电气工程技术安全质量控制研究 摘要: 近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,建筑业迎来广阔的发展空间,智能建筑和高层建筑的产生,对电气工程技术提出了更高的要求。在这种情况下,我国电气工程技术逐渐呈现出复杂化的特点。然而,值得注意的是,在对电气工程技术进行应用的过程中,必须加大安全质量控制力度,只有这样,才能够为工程整体质量的提升奠定良好的基础,为人们的生活构建一个安全、稳定的环境。在这种情况下,积极加强电气工程技术中的安全质量控制研究具有重要意义。 关键词: 电气工程技术;安全质量;控制 0引言 工程项目中,一个重要的组成部分就是电气工程,该环节施工过程中,拥有较强的复杂性特点,施工人员必须做好导线连接、敷设电线等各种综合性工作。在建筑业飞速负责的过程中,我国逐渐引进并应用了各种先进的电气工程技术,该环节施工中的安全质量控制带来了更高的难度。为了提升电气工程施工以及建筑整体质量,本文分别对电气工程技术中的安全控制和质量控制措施展开了详细的分析,希望对我国相关领域的发展起到促进作用。 1电气工程技术中的安全控制 1.1加大岗前安全培训力度 一方面,对施工人员加大岗前安全培训力度。针对电气工程来讲,在实际施工以前,相关部门必须应用全面的安全控制培训来对施工人员进行安全意识的传播,促使其能够产生根深蒂固的“安全第一”思想[1]。在对安全控制相关制度进行制定的过程中,必须提升针对性,即相关人员应加大对工程实际需求的了解,同时还应当综合考虑施工人员的技术能力、专业能力等因素,从而提升安全控制制度的合理性,促使电气工程施工过程中能够形成三大保护体系,即安全检查、安全教育以及技术交底。另一方面,在提升电气工程安全管理质量的过程中,相关人员还应当对专门的安全负责人以及安全控制岗位进行有效的设立,这些人员在实际工作中必须拥有相对专业的技术知识,从而在进行安全检查的过程中,才能够正确判断电气设备的相关参数,为提升工程施工安全性奠定良好的基础。 1.2科学选择供电系统 三项无线制供电方式也就是TN-S供电系统,现阶段我国多数电气工程在施工过程中都会选择此系统。TN-S供电系统在实际运行过程中呈现出如下特点:当系统处于正常运行状态下,电流不会在专用保护线上产生,而不平衡电流仅存在于工作零线之上;电压不存在于PE线对地当中,因此专用保护线PE当中是用来连接电气设备金属外壳接零保护的,同其他连接方式相比,这种连接方式更加安全、可靠;单相照明负载回路是工作零线运行过程中的主要功能;断线现象不可以在专用保护线PE当中产生,同时也严禁漏电开关的进入[2]。在这种情况下,该系统在实际应用的过程中,总电源位置能够实现对工作零线和专用保护线的分开处理,因此漏保可以被有效装设于零线之上,从而提升对专有保护线电流的控制力度,并促使安全性在保护线当中得以有效提升。 1.3漏电保护器的安装 在没有任何防护设备的基础上,人体不会在解除电压的过程中受到损害,这就是安全电压。现阶段,电气工程施工过程中,对电压等级的确定必须严格遵守国家电力安全相关规范。在对交流电进行规定的过程中,可以根据不同的施工需求进行设定。确保安全距离产生于高压带电线路当中,一定的防护措施必须应用于接触42V电压的过程中,严禁在人体接触的过程中发生触电事故。在对电气工程中,对漏电保护装置的应用,能够有效预防因设备漏电给人体造成的损害[3]。相关漏电保护装置是实际安装的过程中,必须拥有国家的认证标志,安装人员在发现漏电保护装置拥有质量问题时,应立即停止安装;同时,在选择漏电保护装置的过程中,必须保证其同工程需要以及电气工程系统特点保持高度的一致,构建审批制度、编制安全用电技术措施以及加强施工组织设计等措施,都能够为漏电保护装置的正确安装和使用奠定良好的基础。 2电气工程技术中的质量控制 2.1事前控制 电气工程较高的质量,同施工人员的安全意识以及专业的技术能力是分不开的。工程施工过程中,管理、技术以及施工人员都必须拥有较强的质量意识。只有这样,才能够在实际施工中,不断引进并科学的应用先进技术,为工程质量的提升奠定良好的基础[4]。因此,在积极加强事前质量控制的过程中,应首先对施工全体相关人员进行有效的安全和质量意识培训,促使其真正掌握施工过程中即将面临的安全威胁,从而在开展工作的过程中,能够更加具有针对性,工程质量以及安全性也能够有所提升。同时,在促进管理水平得以提升的过程中,应将先进技术作为基础。科学的应用先进技术,能够减少技术原因导致工程质量下降现象发生的概率,更能够提升施工安全性。施工人员素质对工程质量具有决定性的影响,因此在事前质量控制的过程中,应加大考核和评估工作人员的队伍,同时还应当加大对普工和技工数量比例的调整力度。保证上岗技工都能够拥有相关技术证件,并对技术人员的实际操作能力进行有效的考察之后,才能够允许其参与施工。针对电气工程师来讲,其日常工作中对施工技术方案的编制应当建立在对工程进行充分了解的基础之上,该方案当汇总必须包含详细的质量保证体系,以及各个环节施工过程中的具体技术措施,从而为电气工程竣工后的验收工作提供有力依据。 2.2事中控制 在针对电气工程质量实施事中控制的过程中,相关人员必须加大检查和监督力度。我国现阶段已经对电气工程施工进行了明确的规定,这是事中控制过程中的重要依据,当发现没有严格按照国家规定进行施工的现象时,应及时加以制止,并通知相关部门重新施工。在事中控制中,必须对规范化的操作进行严格的推行,在对质量控制进行编制的过程中,提升可操作性,确保监督的实际可行性。在提升工程质量的过程中,必须从细节入手[5]。例如,只有详细检查线盒和电器管材以后才能够将其运输到施工现场,并详细填写登记报告。在检查施工每一道工序、实现工序交接的过程中,应严格遵守设计图纸,该设计图纸是经过严格会审的。当发现施工某一环节发生质量问题时,应详细进行记录,并重新进行施工,直到工程符合质量标准位置,才能够开展后续的施工。 2.3事后控制 电气工程竣工后,验收工作应严格遵守国家标准。验收人员应对工程施工过程中涉及到的设备、材料等品牌和质量进行充分的研究,对施工工艺的质量进行严格的检查,保证相关工艺同工程需求相符。在实际安装电气工程的过程中,偏差是客观存在的,但是施工人员必须保证将这一偏差控制在合理的范围内,这也是验收工作中的重点。当发现电气工程中的不合理操作和施工现象时,应通知相关部门进行返工,为提升电气工程质量奠定良好的基础[6]。 3结束语 综上所述,近年来,智能化已经成为我国电气工程一个重要的发展方向,而电气工程的重要性逐渐凸显出来,然而,在提升这部分环节施工质量的过程中,必须加大安全控制和质量控制力度。二者是有机整体,在提升控制力度的过程中,相关人员应根据工程实际特点,抓住控制要点,并应用较强的安全意识,对工程各个环节质量进行严格把关,从而在实现安全施工的基础上,提升整个工程质量。 作者:顾广民 单位:内蒙古电力(集团)有限责任公司鄂尔多斯电业局 电气安全论文:电气工程质量安全管理浅析 摘要: 电气工程,具有一定的复杂性,采取质量控制及安全管理的方式,有利于提高电气工程的水平,解决电气工程中出现的问题。本文根据电气工程的施工状态,分析质量控制及安全管理的方法。 关键词: 电气工程;质量控制;安全管理 0引言 电气工程的应用非常广泛,直接关系到工程项目的运行水平。电气工程的质量与安全,在整个工程项目中,起到关键的作用,辅助提高电气工程的性能,确保电气工程的顺利运营。 1电气工程现状 目前,随着建筑行业的发展,电气工程得到很大的发展机遇,但是建筑行业的需求逐渐提高,导致电气工程面临着质量及安全上的压力。大部分电气工程,其在施工建设时,质量控制、安全管理两项工作,并没有安排到位,导致电气工程仍旧存在有待解决的问题[1]。电气工程,在建筑项目内,起到调节的作用,规划好质量与安全管理,才能体现电气工程的各项优势,逐步改善电气工程的施工,促使其可跟上建筑行业的发展速度,维护电气工程的安全与质量,进而确保电气工程达到质量与安全的标准。 2电气工程的质量控制 2.1前期质量控制 电气工程前期的质量控制,是指在准备阶段的工作,目的是营造优质的施工环境,提前规避潜在的质量问题。电气工程内,前期的质量控制,主要是规划好工程中所需要的物资[2]。例如:电气工程的施工材料、设备等,需要在前期准备阶段,采取质量控制的方法,避免其在工程中出现问题,设备、材料,是电气工程的重心,首先按照电气工程的实际需求,严格监督物资的选购,比对方案中对物资的要求,禁止有质量问题的物资进入工程现场,尤其是设备硬件,工程单位需安排专业的人员检测,必要时可以采取送检的方式,确保各项物资合格;然后处理质量不合格的物资,迅速更换有质量问题的物资,防止其影响后期施工;最后安排物资在电气工程现场的存储位置,确保物资在整个电气工程周期内,始终保持高效、稳定的质量水平。 2.2中期质量控制 电气工程中期的质量控制,相对比较复杂,结合电气工程的施工过程,探讨中期质量控制的措施。如:(1)工程单位审核电气的施工图纸,防止图纸中存在质量问题,最主要的是确保电气工程图纸的准确性,消除图纸内的质量缺陷,预防质量风险;(2)电气工程的基础项目上,控制好预埋件的质量,包括吊杆、吊卡等,应该注重预埋件的先后顺序,安排在墙体防水工艺之前,保证预埋件的质量;(3)工程单位把控电气工程的施工技术,如线路布设、线缆包扎等,确保施工技术的合理性,电气导线的施工技术,是质量控制的重点,导线的松紧度、防水处理以及穿线技术,都要依照工程方案内的规定进行,杜绝诱发质量问题;(4)工程结束后,安排质量测试,专门用于评估电气工程的质量效果,维护电气工程的质量性能。 3电气工程的安全管理 3.1树立安全意识 电气工程的安全管理,最根本的措施是树立安全意识,便于加强安全管理的力度。电气工程的整个过程中,工程人员要全面树立安全意识,掌握与工程安全相关的管理制度,进而根据电气工程的现状,制定安全管理的方案,深入应用到电气工程的现场内,规范电气工程的施工过程。工程内,树立安全管理的意识,能够在很大程度上,降低安全事故的发生率,规避电气工程中潜在的安全风险。 3.2落实岗前培训 岗前培训,是电气工程安全管理的有效措施,促使安全管理的措施,更符合工程的实际情况[3]。例如:某电气工程单位,比较重视岗前培训工作,将安全管理、安全教育等内容,引入到岗前培训中,通过加强培训力度,实现工程的安全管理,还能辅助提高电气工程施工人员的安全技能,除此以外,该工程单位,在岗前培训阶段,严审施工人员的资质,确保人员均为持证上岗,一方面培训施工人员的安全技能,另一方面提高人员的自我保护能力,最大化的降低电气工程的安全风险。岗前培训工作,在安全管理中,表现出系统性的特点,其可根据电气工程的安全需求,有针对性的安排岗前培训,完善安全管理的各项功能,注重电气工程的安全性。 3.3预防与管控 预防与管控,都是电气工程安全管理的内容,可以实际应用到工程的安全控制内。预防,是在安全管理的范畴内,汇总可能出现安全问题的工程内容,提前制定有效的解决措施,以此来预防安全事故。管控,是指合理的控制电气工程的施工过程,规避安全风险。预防与管控,能够全面提升安全管理的水平。一般情况下,电气工程在安全管理方面,注重预防与管控的应用,规划好安全管理的职责,维护工程施工的规范性[4]。预防、管控的运用,监管了电气工程的施工过程,通过项目责任人,管理工程现场的安全项目,如果现场出现任何安全问题,责任人有权力暂停工程建设,先解决工程中的安全问题,再重新安排电气施工,由此确保电气工程的安全性,为电气工程营造安全的施工环境。 4结束语 电气工程在建筑行业中,占有很高的比重,根据电气工程的现行状态,全面落实质量控制与安全管理,致力于维护电气工程的质量,满足工程的需求。质量控制、安全管理,是电气工程的两大运行标准,必须实现质量与安全上的控制,才能优化电气工程的运行环境。 作者:汪江波 宋孝俊 李月巧 单位:青海铁塔制造有限责任公司 电气安全论文:电气工程质量控制安全管理 摘要: 伴随着科学技术的不断发展,我国的工业技术取得了跨越式的进步,尤其是电气工程已经广泛地应用到我国的各行各业中,对工农业的发展起到了重要的促进作用。电气工程的施工过程较为复杂,其对质量的要求也比较高,在电气工程的施工过程中经常会出现一些安全问题,这些问题的出现对电气工程的安全运行具有破坏作用,因此,加强对电气工程的质量控制与安全管理十分重要。文章简要介绍了电气工程中常出现的一些问题,并在此基础上分析了任何进行质量控制和进行安全管理,希望能够为电气工程的质量提升和安全管理提供一些借鉴,仅供参考。 关键词: 电气工程;质量控制;安全管理;措施 电气工程是构成现代各项工程的重要组成部分,电气工程的施工是工程项目施工的一个重要组成部分,良好的电气工程施工能够保障工程的整体水平,提升整个工程的质量,保障工程的工期,使得工程能够达到预期的施工目标,在完工后能够正常运行,符合工程的施工目标。在进行电气工程施工的过程中,一定要关注材料的选择、设备的使用状况、电线管的敷设等方面的问题,保障电气工程施工的基础,强化电气工程管理,对电气工程的质量控制采取科学有效的方法,实施安全管理,这是现阶段电气工程施工亟需解决的问题。 1电气工程中常出现的问题 在进行电气工程安装施工的过程中,一定要按照施工标准进行。在进行施工的过程中,施工人员往往在进行电线施工与安装的过程中比较匆忙,没能按照具体的施工要求与施工标准进行,经常会出现一些隐患。另外,在进行导线穿孔连接作业的时候,施工人员经常按照自己的经验来进行施工,并没有按照实际的施工需求来进行,经常出现错误的导线施工与包扎,造成安全隐患,影响后续施工的进行。还有在进行防雷接地装置施工的时候,没能按照具体的施工标准进行,防雷接地的施工装置的安装不合理,防雷效果不佳,影响整个电气工程的安全。这些问题都是电气工程施工中经常出现的问题,会影响整个电气工程的安全,甚至造成一些严重的后果,因此,在电气工程施工的过程中一定要对这些问题严格关注,采取有效的质量控制措施和安全管理措施,保障电气工程施工的顺利进行。 2电气工程质量控制采取的措施 2.1做好电气工程设计和开工阶段的质量控制 在进行电气工程施工之前,一定要做好电气工程的施工设计和开工的准备工作,要根据电气工程施工图纸的设计做好电气工程施工的准备工作,与电气工程的设计人员进行沟通,了解电气工程设计的目的、需求以及电气工程要实现的目标,这样才能够制定科学合理的施工方案,进而有效促进电气工程的施工,施工方案的设计要符合施工设计的需求,保障施工方案能够满足施工的目标,科学、规范地完成施工。相关的管理团队一定要对施工方案进行深入研究和审核,使施工的各个流程与施工设计相符合,对施工中可能出现的各种问题有一个良好的预期,这对电气工程的后期施工具有有效的指导作用。 2.2加强施工过程中资源的质量管控 电气工程的施工需要各种施工材料和施工资源的支持,在具体的施工过程中,一定要做好施工材料和施工资源的质量管理,保障施工材料和施工资源的质量可靠,只有这样才能够有效保障电气工程施工的质量。在施工设备和施工资源进入到施工现场之前,一定要根据施工的具体要求,对设备和材料进行检查,保障设备能够有效地使用、施工材料的质量合格,如果有一些特殊材料需要提前进行审批的话,一定要严格对这样的设备进行检验,确保产品符合电气工程的施工要求,进而提高电气工程的施工质量。 2.3加强对电气施工阶段质量控制 在进行施工准备的时候,相关的施工人员一定要对施工图纸和施工方案有一个全面的把控,并且要依照具体问题具体分析的原则,严格地根据工程施工的具体需求进行施工前的人员的选择、技术的选择等工作,具体的落实好参与电气工程施工的各个环节的施工人员和施工技术,保障电气工程的施工能够按时进行。在电气工程施工的过程中,一定要严格执行施工图纸和施工方案上的具体要求,如果发现施工环节上与施工图纸或施工方案不符,一定要及时提出,与相关的负责人沟通,找出出现问题的原因,及时解决,保障电气工程的施工能够继续进行。在电气工程施工的各个阶段,一定要严格把好质量关,确保施工的各个环节的材料、资源、设备的质量合格,尤其是一些比较特殊的材料,如电线、管件等,一定要确保这些材料的衔接与连接正确,满足设计要求。除此之外,在电气工程的施工过程中,一定要格外关注电气工程的防雷接地施工,保障防雷接地施工符合设计要求,其施工质量也合格,这样才能够在电气工程的工作中不出现质量问题,提升电气工程的整体质量,保障使用安全。 3电气工程安全管理采取的对策 3.1提高电气工程施工人员的安全防范意识,制定科学合理的施工管理制度 电气工程的施工管理对电气工程的发展具有重要作用,在进行电气工程工作的时候,施工人员的安全防范意识尤为重要,一定要培养电气工程施工人员科学合理的安全防范意识,建立相关的施工管理制度。如果电气工程的施工人员缺乏相应的安全防护意识,就会给电气工程的施工带来一定的阻碍,影响施工进度,降低施工质量。因此,在进行电气工程施工的过程中,一定要具体问题具体分析,根据工程的境况和施工流程,制定科学合理的施工管理制度,提高电气工程施工人员的安全防范意识,促进电气工程施工的顺利进行,保障电气工程施工的质量。 3.2落实科学有效的电气工程预防和管控机制 在进行电气工程施工的过程中,一定要对电气工程施工的各个环节都进行科学有效的管理,对各个流程都进行监督,保障电气工程的施工符合施工标准和施工规范,这样能够对施工的各个环节都有一个良好的把控,尤其是对设备要进行科学的检修和管理,保障设备的可靠性,在设备出现问题的时候,一定要及时解决,保障设备在使用的过程中不出现问题,这样才能保障电气工程施工的顺利进行。 3.3要对电气工程的施工人员进行管理培训和安全教育 一支专业的电气工程施工与管理队伍,对提高电气工程的施工质量和保障电气工程的施工工期具有重要的作用,因此,在进行电气工程的施工的过程中,一定要经常对施工人员进行培训管理,加强他们管理方面的能力。与此同时,还要加强他们的安全教育提升他们的安全施工意识,这样可以保障电气工程施工的质量,保障电气工程的施工按时完工。 4结束语 综上所述,在进行电气工程施工的过程中,一定要重点关注电气工程的质量控制问题与安全管理问题,采用科学合理的质量控制方法和安全管理方法,电气工程的施工具有特殊性,这主要是因为电气工程的应用领域十分广泛,对施工质量与施工技术的要求都十分高。在实际的施工工作中,应该加强对施工过程的安全管理,采用科学有效的施工技术,完善施工质量管理体系,确保电气工程的施工安全,这样可以有效地提升电气工程施工的质量,保障电气工程的经济效益和社会效益,为电气工程的进一步发展提供最佳保障。 作者:孙海珉 单位:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 电气安全论文:高压电气试验安全管理研究分析 【摘要】 高压电气试验是电力系统正常运作的一个重要部分,如何确保高压电气试验安全已成为当前业内普遍关注的课题。高压试验工作由于其特殊性,极易发生人身伤亡、设备损坏的事故,因此如何对其安全进行管理控制成为了工作的重中之重。本文分析了高压电气试验前期的准备工作,并且提出了高压电气试验安全实施的具体对策。 【关键词】 高压电气试验;现场安全;有效管理 高压电气试验是对设备的运行情况或其绝缘性能进行试验评估的过程,高压电气试验的工作具有复杂性高、危险性大的特点,很容易产生安全隐患。为了保证电力生产的有序进行的同时做好安全保障工作,就必须建立健全的安全管理措施。随着科学技术的不断进步,我国的高压电气试验引入了一些新的设备和技术,有效的保证了电力系统的稳定发展和运行,并且有效提高了高压电气试验的诊断技术,进一步保障了高压电气试验的安全管理。 1做好前期准备工作是保障高压电气试验安全进行的前提 1.1在试验进行前做好前期的勘查工作 前期的勘查工作是高压试验的基础,在高压试验工作之前,应当安排有关工作人员及时到达相应地点进行勘察,全面了解作业的任务,掌握停电范围、危险点等信息并进行详细的记录和登记,与此同时,还要安排工作人员对作业过程中使用的工器具进行检查,查看其数量和质量是否符合要求,以免造成不必要的麻烦或损伤。前期的勘察工作有利于对试验条件进行合理的预判,提前做好准备工作或采取合适的措施,只有这样才能在试验进行前期就将危害降到到最低或者直接消除。 1.2在试验进行时要采取安全措施 在高压电气试验的整个过程中都要采取相应的安全措施,因为虽然在实验前期进行了相应的勘查和准备工作,但安全问题是不会轻易消失,随时都可能发生,也会因为一些条件的改变而发生不同类型的问题,严重的话可能造成一定的危险或损失。为了降低试验的危险性,首先要建立并实施健全的规章制度,例如工作证制度和监护制度等,同时对于工作票的许可、改变或者间断、结束也要有一定的规定。另外,高压电气试验的技术方面更要有相应的安全措施,例如停电、验电措施,还要对工程的周边做好遮拦的安装和标识。除以上措施外,还要根据高压试验的具体情况对所采取的措施进行认真的调查并确认,从而保证高压电气试验内部环境与外部环境的协调运行。 1.3保证试验人员的技术能力 高压电气试验的安全管理工作的顺利进行与许多环节都息息相关,因此必须对每个部分都进行细致的安排,保证高压电气试验的稳定运行。工作人员在高压电气试验的整个过程中都有着十分关键的作用,提高工作人员对高压电气试验的安全意识,避免其他不必要的损失以及保证相关工作人员的人身安全。因此对于工作人员的要求也非常高,不仅要全面了解试验的目的、原理和技术工艺等,还要具有良好的技术基础,熟悉各项相关试验,除此之外,还要对电力安全的工作规程有着全面的掌握,这样才能将试验过程中的各种情况进行正确的合理的判断和处理。一般来说,只有不断提高对高压电气试验安全管理的认识,不断强化安全理念才能有效减少直至杜绝安全隐患的出现,这就要求工作人员全面提高综合素质和技术水平,促进高压电气试验的顺利稳定进行。 2对于高压电气试验能够安全进行所提供的具体对策 2.1在试验人员进行高压作业前仔细检查其相关安全设备 高压电气试验中会用到许多相应的工器具,这些工器具是试验过程中必不可少的要素,也是影响着安全管理工作的重要原因。在高压电气试验作业开始之前应当及时准备好试验过程中会用到的仪器仪表和工器具等,并且仔细检查这些仪器的外形以及状态,保证其时刻处于正常状态,这样可以有效避免作业过程中因为调整或准备工具而浪费时间,还能有效防止事故的发生。 2.2在进行现场安装时,对于危险点的判断要精准 对危险点的判断和控制是高压电气试验过程中重点内容。试验进行之前就应该对可能出现的危险点进行提前预测,因为不同的人对于危险点有不同的认识,因此应该广泛争求意见,并结合平常的实际试验积累下来的经验,争取将所有的危险点都进行相应的预测和控制。对相关的危险点有了一定的掌握之后,要将这些风险点进行控制才能做好安全管理工作,首先要将各个危险点进行分析,根据其性质特点进行分类,然后再以此为基础将每一个关键点找出控制措施,对其进行控制,可以采取填写控制卡的方法,将危险点按照其分类的顺序逐个列出,然后再填写上各自的控制措施,最后根据控制卡对危险点的控制措施进行实施,以确保高压电气试验能够顺利进行。但是实施的具体操作必须要有明确的负责人,保证操作的安全性。 2.3做好协调工作,避免伤害到他人 高压电气试验由于其危险性极高,必须从各个方面保证试验过程中的安全管理。在高压电气试验的进行过程中,不仅现场工作人员的人身安全会受到威胁,有时候也很容易给其他人带来危害,因为试验现场也经常会有非专业人士,他们不知道什么时候应该避免进入现场,也不清楚高压电气试验的危险性。因此,一定要做好现场的协调工作,这就要求工作人员在通电前提醒非专业人士远离现场,同时也要求其他人询问好是否适合进入现场进行工作。 2.4严格遵守试验规章制度 高压电器试验与其他电气设备试验相同,都有着严格的规范和规章制度,试验中的每一个步骤和流程都要严格遵守相关的操作规定。由于高压电气试验具有一定的复杂性和危险性,为了保障相关工作人员的人身安全和实验设备以及公共财产的安全,在实际操作过程中更要严格遵守操作流程,主要措施如下:(1)首先,接地线和接地引下线一定要正常连接,不能发生缠绕的状况,而且接地引下线的安装位置不能有油漆或者腐蚀;在进行高压电器试验前,要将相关设备的放电工作准备到位;对仪器仪表等进行检查,使其处于归零状态;经过充分放电后才可以进行下一个步骤,而且放电工作要使用专用的放电棒等等。(2)应该尽量避免感应电伤人事故的发生。高压电气试验的环境就是存在着各种大型的带电设备,而且这些设备一般都具有非常强烈的感应电,这就使感应电伤人的事故经常发上,为了有效避免这些事故,可以给这些设备加接一根接地线,将感应电的强度降低甚至消失至不会伤人的程度。(3)高压电气试验进行过程中严格执行呼唱制度很有必要。所谓呼唱制度,就是一个流程中的上下级之间有一个相应的信号,使下级知道可以进行下一步骤的工作了。以往的许多案例中,由于没有相应的呼唱制度而导致的人员伤亡的事故经常发生,例如接线人员的接线工作还没做好,加压人员就盲目根据自己的判断加压,这样就很容易导致不必要的事故和伤亡。除此之外,还有很多伤亡事故是由于工作人员对于工作不了解或熟练而导致的,这些人一般都是刚刚走上工作岗位的人,他们对自己的工作不了解,而且缺乏相应的安全意识,不能按照规定的呼唱制度。 3结语 高压电气试验是当今社会一项重要又光荣的工作,其工作环境复杂,危险性大,因此对工作人员的专业性、技术性的要求十分严格。为了避免在试验过程中发生人员伤亡的惨剧,做好事眼前的安保工作,提高试验人员的安全意识及纪律性是相当必要的,只有这样,才能保障高压电气试验的安全进行,为社会作出更大的贡献。 作者:谢鲤合 单位:广西电网有限责任公司桂林供电局 电气安全论文:电气工程施工安全性问题研究 1电气工程施工中的安全性问题 在我们进行电气工程的施工过程中,普遍存在着如下一些安全性问题: 1.1施工过程中存在漏电的危险 在我们进行电气工程的施工时,有时会出现漏电甚至触电的问题,其中的一个十分重要的原因就是我们施工程序在实际应用过程中体现出来的在设计上的不合理,此外,我们在施工安全上相关措施的不规范也是一个重要原因。在我们进行电气设备的使用的过程中,由于相关部门对电气设备在应用中的实际保养不够重视,加上其相关的保养环节不够规范,由此就造成了相应电器设备的实际的绝缘能力明显降低,这种情况就让我们的设备在其实际的运作过程中非常容易产生一些诸如局部过热甚至是设备损坏的现象,而更严重的时候可能会导致机器的漏电现象,进而可能导致工作人员触电,这对于我们正在工作的相关施工人员的生命安全都造成了不容忽视的威胁。综上所述,在我们进行电气工程施工的过程中,相关的施工人员由于其缺乏相应的专业知识上和过硬的技术水平,容易造成漏电和触电的安全性事故产生,因此必须加以重视和解决。 1.2施工过程面临火灾的威胁 我们在进行电气工程施工的过程当中,经常会面临着火灾事故的威胁,而导致这种现象的主要原因就是我们在电气方面的安全性缺陷。由于我们的电气工程施工的工作人员普遍缺乏对电力安全性方面知识和技能的了解,从而导致了我们在施工技术等方面的普遍缺失,其中最为明显的就是私接线的问题,这种现象极易导致我们的施工线路在相当长的时间内出现超载的情况,进而造成我们施工线路的过热现象,从而使电器的绝缘层遭到损坏,造成其在线路上的严重问题,最终导致火灾的产生。除此之外,我们在对设备进行实际施工的过程当中,如果这些相关设备中存在着插头或导线方面接触短路的现象,就极易导致电力机器在其开关的闭合过程中造成电压的瞬间增大,进而使其电弧出现打火现象,从而导致火灾的发生。可见,我们在进行电气工程的施工过程当中,雷电以及相应的设备、线路上产生的短路现象就是造成火灾的重要原因,这要求我们在实际的施工过程中加以重视,并积极寻找解决措施。 1.3工作人员缺乏安全意识 施工人员在施工的过程中占据非常重要的位置,对施工安全发挥着重要的作用。然而,在我们进行电气工程的施工过程中,我们的施工人员有时会存在侥幸心理,认为即使某些程序上存在一些小问题也不至于引发安全事故,从而忽视了对施工过程中相关设施和材料的检查,不按照相应的要求去施工,甚至出现在施工过程中的投机取巧,减少施工环节,偷工减料,减少安全支出等现象的出现,这无疑增加了电气施工的安全风险,不利于施工的顺利进行。 2解决上述问题的有效对策 为了更好的解决我们在上述电气工程施工的过程中普遍存在的安全性问题,从根本上杜绝其对电气施工人员的生命造成的威胁,进一步减少由于安全问题而造成的对我们电气设备的损耗,结合工作中的实际经验,提出了解决问题的相关对策如下: 2.1在施工过程中加强绝缘保护 由于在电气工程的施工过程中普遍存在着漏洞甚至触电的风险,我们在进行相应的施工过程的时候务必要加强对相关的电气材料以及相应的电气设备的检查工作,通过对相关设备加强检查和控制,加强对其设备绝缘性检查的精确度。在我们对电气设备进行实际的检查、控制的时候,施工过程中涉及的工作人员必须要非常严格的对相关设备以及程序的质量进行检查和验收工作,在检查的过程中,要严格的参考相关标准,不能有所疏忽,这样,才能够最大限度的保证我们的施工过程在设备以及相应的施工材料等方面的安全性。此外,我们还要对施工过程中使用的导线、电缆等进行专业的权威认证,通过国家规定的认证标准来保证设备的安全。同时,我们还必须能够保证设备的绝缘层在其厚度上的均匀性和完整性。在对设备的插座、开关等进行安装时,要确保其中的间隙、爬电距离等不超过三毫米,非但如此,我们还要确保其安全的绝缘阻值。在设备的使用以及材料的选择上更要尤其注重加强对其绝缘性的相关检查工作,在这个过程中,如果发现存在一些问题,就必须将其放送到相关的专业性单位进行严格的检查和维护。如果在施工的过程中,我们发现绝缘层被破坏的情况,必须使用专业的工具来对其进行适当的修复,如果我们不能很好的修复这些绝缘设备,就必须要对其进行及时的更换,从而避免事故的发生。 2.2加强对施工过程中可能产生火灾问题的防控 我们在进行电气工程的施工时,可能会出现电器的短路或是过载等现象,这些问题的出现主要是因为我们的小型断路器或熔断器导致的,因此,我们在对施工过程的熔断器进行选择的过程中,要根据工程的具体情况来对其进行具有针对性的恰当选择,比如说,我们可以根据“配电单位在运行过程中可能存在的故障来进行熔断器的配备以及选择”,与此同时,我们必须注意对其熔断器的额定电流、电压进行标明,从而保证其额定电流与设备上要求的相关额定电流的适当比例。而对于电路存在的过载问题,则需要我们通过其具有自动性质的开关来加以解决,在解决相关问题的过程当中,我们必须要能够保证其自动开关的相应的电流的设置情况能够与施工要求的负载电流相统一,从而能够进一步确保我们的自动开关的过载保护的功能的充分发挥。同时我们要清楚的认识到,我们在电气工程的施工过程中即使出现漏电的问题,也往往并不能轻易的、及时的发现,所以,我们在进行相关设备的漏电保护的过程中必须要采取将我们的线路末端保护同我们的线路分支保护相结合的原则,尤其要对线路的末端保护加以重视。这样一来,我们的相关系统的漏电保护的方式才能够充分发挥其作用,从而在最大范围内减少施工中漏电故障发生的可能性,不断缩小发生漏电等故障的范围,进而保证我们施工的安全。同时,我们也不能忽视在施工过程的接地性保护,从而进一步降低火灾发生的风险,保证施工人员的生命财产安全。 2.3提高施工人员的安全意识 工程安全与否与施工人员的安全意识有着非常大的关联,一个缺乏安全意识的员工很难保证工程质量的安全。因此,提高电气工程施工人员的安全意识也就至关重要。首先,要积极对参与电气工作的相关人员进行安全知识的教育,提高他们对施工安全重要性的认识,并培养他们防范和应对安全事故的能力。其次,着力提高相关工作人员的综合素质,定期对其进行相关的考试和检查,确保其具备加强施工过程安全性的过硬的专业素质和技术水平,提高工程的质量,确保其生命财产安全。只有做到这些,才能在最大程度上保证我们在电气工程的施工过程中的安全性,使工作人员的生命安全和企业的财产安全得到相应的保障。 3结束语 以目前的形势看,我们在电气工程的施工过程中还普遍存在着一些问题,例如漏电和火灾等问题。这些问题的存在严重威胁到我们的安全,因此需要我们加以重视和解决。首先,我们的注重施工过程的保护措施,特别是对电气设施绝缘性、过载性等的保护,同时,还要加强我们相关电气工程的施工人员的专业素质和安全意识。 作者:曲开元 单位:曲阜师范大学工学院
煤矿机电设备安装技术探究:煤矿机电设备安装技术要点探究 摘要:随着社会的发展,煤矿开采事业得到很大的发展,从而进一步促进了煤矿机电设备安装的发展。就目前的情况来看,煤矿机电设备安装技术还需要进一步提高,才能够为煤矿机电设备的安装有效性提供一定的保障,对此本文分析了煤矿机电设备安装技术要点。 关键词:煤矿机电;设备安装;技术要点 引言 我国的煤矿企业分布较广泛,这几年发展很快。但是大部分煤矿无论在技术装备,还是在管理水平上与先进水平仍具有一定差距。由于客观因素和主观因素的存在,严重威胁着人民群众的生命财产安全,再加上各个煤矿的地质环境存在差异,所以,在煤矿地质灾害防治工作时,要具体问题具体分析,有针对性地采取防治措施,最大程度地减少或避免煤矿地质灾害的发生。 1、煤矿机电安装工程的基本特征 现代化煤矿企业严重依赖于矿山机械,机电安装工程基本覆盖所有机械化采煤工序,因此研究矿山机电安装工程具有现实意义。机电安装工程表现为复杂性和系统性。一方面,它是对机电一体化技术和数字自动化技术等先进技术、机械工程及仪器仪表等学科的交叉运用,涉及的知识较多;另一方面,由于机械制造水平与日俱增,矿山机电设备的精密程度也愈来愈高,更新换代速度也非常迅速,安装工作流程也要随时代变化而变化,因此增加了机电安装的难度,这需要机电安装人员适应时代的发展,努力提高综合素质能力。 电气特性作为矿山机电设备的基本特征之一,是机电安装过程中不可忽视的因素。矿山安装作业中常用电气标准来指导安装过程,倘若与电气标准背道而驰,则可能会引发电气安全事故,造成机电损伤,耽误矿山正常生产。 2、加强对煤矿机电设备管理的重要性 分析据统计,当前煤矿企业机电设备投入资金是矿井生产总成本的2/5,可以说,在煤矿机电设备投入金额方面是非常大的。一旦出现了管理失误,有可能给煤矿企业带来巨大的经济损失。若缺少完善的管理程序来管理设备,将会误使用一些不合格的产品,为后续煤矿企业的安全生产埋下巨大的安全隐患。由此看来,加强煤矿机电设备的安装与使用管理是非常有必要的一项工作。 3、煤矿机电设备安装的技术手段 3.1、对设备进行核查 在满足设计需求以及要求的前提下,在完成设备购买后,首先要进行设备验货。对于设备建设方、施工方以及供应商三方,他们各自的相关设备管理人员,都要对设备整体与其零部件开展逐一清点以及认真核查的工作,同时做好有关记录。此外,对施工过程起到关键作用或精度要求高的那些零件,要按照相关的质量管理标准,对其开展质量检查与验收,只有设备达到标准时,才可以对其签收确认。 3.2、对机电设备进行基础质量验收 设备基础需要达到的标准如下:首先,使地脚螺栓表面以及设备基础表面保持清洁,预埋螺栓时,一定要一次性并且精确无误;其次,一定要保证设备质量合格,设备的表面不能有明显缺陷存在,例如不存在空洞、掉角以及裂纹等非常明显的质量缺陷,要想查看基础表面是否有破裂现象,可以对其进行敲击实验;最后,对于非常关键的设备,要对其进行强度以及压力的测试,进行测试时施加的最小预压力,需要是基础运行状态满载时所承受的一切压力之和。 3.3、对设备进行基础放线 对设备进行基础放线时,一定要依照设计好的详细安装图纸。对建筑物的轴线进行仔细观察,它可以为基础确定控制轴线,同时通过水准仪,实施设备标高的重复检验以及核对工作,并且同时做好记录工作。 3.4、设备就位安装 在完成设备基本安装以后,需要开展的是设备就位安装工作,便于进行后续的施工工作。已经确认好需要安装设备的标高以及地点以后,就可以将适应厚度的垫铁放置在设备底座与基础的中间位置,其中必须要精确调整垫铁的厚度,确保安装设备的基础标高以及水平高度达到施工与设计的要求。在进行设备的就位安装时,可依照要求的标准高度以及测量点间的实际距离,然后通过粗略确认后的平稳位置,确定安装的正确位置,最后再进行平稳位置的精细确认,找出最准确的安装位置。 3.5、控制施工精度 通常情况下,对设备安装精度产生影响的原因如下:进行加垫铁时,对安装位置发生质量或偏差问题以及实际需求都没有考虑到、基础设备的内在化学以及物理特性、人员的技术水平以及人为的操作过程、安装过程中地脚螺栓的质量控制以及位置处理等,这些问题都可能对设备安装的精度产生影响。因此,按照标准以及以往经验来说,应该降低客观因素和人为因素产生影响,同时与设备自身固有特点相结合,确定最合适的安装过程,然后对其加以有效调整,消除累计的误差,实现最精准的设备安装效果。 3.6、进行安装后试运行 进行完所有安装过程后,就要对机电设备开展验收工作,也就是试运行检查工作。这一阶段,需要对传动装置或转轴开展试开机检查工作,对其运行的可靠性程度以及灵活度进行观察,一旦有滞卡或是不正常运转的现象发生,需要马上停机然后对原因进行核查,在排除了故障以后,再恢复运行。此外,要根据相关的技术要求以及标准,检验电路设备线路是否完好,是否符合预先的设计以及规格,在完成所有检验之后,启动工作才可以进行。同时在进行日常施工时,维修检验人员需要经常进行设备的质量检修以及维护保养工作,使故障发生概降到最低,这一点至关重要。 4、机电设备安装常见问题及改善 4.1、机电工程安装项目施工有周期长且涉及面较广的特点,涉及到的学科和专业较多,包括工业、民用、公用工程中的各类设备、给排水、电气、采暖、通风、消防、通信及自动化控制系统的安装。虽有它的固有特征,但其通用性也很强。其施工活动从设备采购开始、涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段,最终是以满足建筑物的使用功能为目标。 4.2、机电设备常存在的问题包括设备连接方面的问题、设备振动方面的问题、超电流中的问题、电气设备中的主要问题。电气设备中的主要问题又包括在机电设备对隔离开关进行安装的过程中存在动、静触头接触面积和接触压力不足等问题,断路器的弧触指以及触头的安装上存在一定同期性、接触压力、插入行程以及分合闸速度不达标准等情况,这就容易致使触头出现过热、熄弧出现时间延长的问题。提高机电施工人员的技术水平,保证好安装前的采购和查验工作,安装调试中要进行复查和验收,强化机电设备安装施工管理方案的执行是改善机电设备安装出现问题的良好措施。这样才能保证机电设备的良好运行,确保工程的卓越实施。做到不断创新保证工程质量,提高工程的经济效益。 4.3、机电设备不仅被应用在建筑行业中,更被广泛的应用在各种高要求和高劳动性行业中,并被人们普遍的认可它的重要性。这是因为机电设备能够极大的提高工作效率,并且能够节省人力资源,减少工程的成本支出。对国家来说,它是国家综合国力和科技水平衡量的重要标准,直接影响着国家国防实力。 结束语 随着社会的发展,煤矿企业在实际的生产过程中采用机械化的生产方式也在不断提高,其在我国的经济发展中占据着非常重要的位置,直接影响着人们的生活。在机械化运行过程中煤矿机电设备的安装工程是非常重要的部分,加强对其的研究是迫在眉睫的,需要引起我们的重视。 煤矿机电设备安装技术探究:煤矿机电设备安装问题分析及改进措施 摘要:煤矿机电设备的安装工作,是一项非常重要的工作,其质量问题,直接影响着整个机电设备的正常运行以及企业的安全生产与经济效益的增长。所以,各煤矿机电安装的企业需要不断提高职工的施工技术力量,强化管理,不断地研究并制定出更加合理、科学、规范的施工措施。本文主要研究的是煤矿机电设备安装问题分析及改进措施。 关键词:煤矿机电;设备安装;改进措施 1、当前煤矿机电安装工程的特征分析 1.1、多样性 在机械化程度日益增高的今天,煤矿安装工程中涉及的机械品种、类型以及生产流程各不相同。目前,全球生产煤矿机电产品的厂商较多,最著名的有美国的久益(Joy)公司,日本的东芝三菱、德国的艾柯夫等公司,而三一重工、中煤科工集团等则是国内煤矿机电制造行业的佼佼者。不同厂商生产的产品功能和操作方式各不相同,这就要求从事煤矿机电安装工程的人员具备多方面技能,必须有较强的综合素质能力。 1.2、施工量大,技术要求高 煤矿生产工业化的属性决定了煤矿生产所需劳动力的庞大,人工劳动力已经不能满足煤矿产业的需求,机械化工程的投入,能使煤矿生产效率大大提高,而且节约了煤矿产业在人力上的耗费。因此,机械化工程成为了煤矿生产的主要劳动力。煤矿生产是在一个不稳定的环境下进行,其生产过程中存在多种危险因素,为保障在安全环境下保持生产顺畅,必须保证煤矿生产中的机电安装工程的施工量大,而要保障机械能长期有效工作,就要求施工时的装配技术、检测方法相对较高,能够适应煤矿生产过程中的需要。 1.3、机电设备更新较快 如前所述,最近几十年采矿技术的进步主要是靠机电设备的进步推动的,机电设备更新速度很快。最典型的是支架,煤矿开采中最早使用的是木垛支护,后来改用金属摩擦支柱,接着是单体液压支柱,再后来,四柱式液压支架问世了,它的使用也标志着综采技术时代的到来。液压支架发展到今天,已经出现了很多种不同的类型,分别满足不同类型工作面的需要。液压支架支撑高度的不断增加,使得采高不断增大,于是,大采高综采技术就出现了。 2、煤矿机电设备安装的主要故障问题 2.1、螺丝联接问题 螺丝联接问题已经成为煤矿机电设备安装阶段比较常见的问题之一。螺丝本身具有固定设备和联接主要零件的作用,如果螺丝出现联接问题将会导致设备运行过程中出现零件松动现象,从而引发机电设备故障,影响了煤矿的正常生产。同时机电设备进行螺母联接时,要对电流运转情况给予密切的关注,因为电阻增大时,会导致机电设备由于电流的作用而产生大量的热,其不仅会对机电设备造成破坏,而且还会引发接地短路现象。 2.2、煤矿机电设备开关问题 在进行煤矿机电设备开关安装时,由于操作人员疏忽大意和安装接触面过小,非常容易导致设备开关接触面温度过高,与空气发生氧化反应,最终诱发短路故障,此过程对人类的生命安全造成了巨大威胁。一旦机电设备开关出现安装问题,应当立即切断电源。引起煤矿机电设备开关问题的主要原因是煤矿机电设备电压不足或电压不稳,导致电压不足及不稳的原因有多种,主要是因配电室及变电所运作阶段电压输送不稳,输电线路过长等。 3、煤矿机电设备安装故障的原因分析 3.1、短路故障的原因分析 在煤矿机电设备运行时,经常会发生短路故障,这主要是因为在煤矿机电设备安装时,没有做好绝缘保护,经常会将一些杂物渗入设备内部。通常情况下,完成机电设备的安装以后,工作人员一定要清理干净设备内部的所有杂物,随后一定要检测是否绝缘,这样做可以使短路故障的发生概率得到有效降低。一旦短路故障出现,必须将原因及时查明,将其尽快排除。 3.2、开关故障的原因分析 如果煤矿机电设备出现开关故障,主要是因为设备中的电压不足。可以从两方面对这种故障进行考虑:一方面是因为供电线路从变电所至配电室的距离过长,造成输送的电压不足;另一方面是因为电阻值偏大,造成位于电动机机端的电压偏低,缺少转轴力度,负荷转动难以克服,然而电流保持相对稳定,就会造成系统保护失效。 4、煤矿机电设备安装的改进措施 4.1、宏观方面的对策 (1)制定合理的制度,并认真落实 治理国家,需要靠法治;管理企业,需要靠制度。搞好机电安装的管理工作,保证一切活动有序进行,首先必须制定切实可行、奖惩合理的制度规范,然后再采取必要的措施,使得这些制度能够得以顺利执行。就机电安装工程而言,制度的制定应该明确每个部门、每个个人的职责,让每个人都各司其职,各就各位。同时制定合理的奖惩措施,对于做得好的部门和个人给予奖励,反之,对那些失职的部门和个人予以惩罚。 (2)加强人才的引进与储备,提高安装水平 施工人员的文化素质和技术水平对于安装质量有重要影响,要想提高安装水平与质量,必须从“人”的因素上面下功夫。首先,要搞好人才的引进工作,从本科以及大专院校引进一些高素质的大学生,作为机电安装的技术人员。其次,要搞好人员的培训工作。培训可以分为两个部分,一是对于新招进来的大学生,要搞好培训工作。因为大学生在学校里学的都是理论知识,与工作岗位的要求有一定差距。培训的过程就是让他们迅速熟悉岗位上的工作,迅速进入角色。二是对操作工人也要加强培训,培训他们有关的操作规范,培训他们树立良好的安全意识。 4.2、微观方面的措施 (1)做好安装前的准备工作 古人云:“凡事预则立不预则废”就是说准备工作的重要性。对于煤矿机电安装来讲,也是一样的。需要安装的各个煤矿矿井地质条件不同,矿井的开拓方式不同,企业内部管理能力和运输能力也有差别。在进行设备安装之前,做好充分的调研和沟通,合理选择设备。在选择设备时,既要考虑企业当前的需要,又要考虑到企业未来数年内的发展情况,即设备的性能需要预留一定的储备空间。另外,还要注意尽量不要选用冷门设备,以防止未来需要维修时无法找到合适的配件等问题。设备采购好以后,在安装之前要做好维护和检查工作,如果发现设备存在任何问题,要及时进行处理。 (2)合理安排施工顺序,并分清主次 由于机电设备安装环节较多,过程颇为复杂,涉及的人和物都比较多。在工作计划中,要统筹兼顾,合理安排。根据各设备的特点和用途安排好安装顺序,方能在安装施工中做到有条不紊、事半功倍,否则的话,安装过程可能会比较混乱,浪费大量的人力物力。一般来说,机电设备安装工作首先需要电源和动力源,来确保井架和提升绞车的正常运行,然后再安装其他设备。 (3)安装结束后的检查与调试 煤矿机电安装工程实体安装完毕后,安装工作还没有结束。这时候首先要做的时清理场地,然后再次对各设备进行仔细检查。首先是初步的检查,然后再对各设备通电运行,看其各项功能是否正常,一旦发现有问题,要及时进行处理。知道所有设备都能很好地运行以后,整个安装工作才宣告完成。 总之,煤矿行业的快速发展,极大地促进了我国国民经济的发展。近些年,机械化程度在煤矿生产过程中渐渐提高,安装设备工程是其运行的基础,它会对煤矿的生产运行产生很大的影响。然而,在进行煤矿机电设备安装时,实际操作过程中会出现不少问题,对煤矿的生产安全产生了不同程度的影响。这是煤矿管理者非常重视的问题,也引发了社会的普遍关注。 煤矿机电设备安装技术探究:浅析煤矿机电设备安装和质量控制管理 摘要:随着社会经济的快速发展,煤矿机电工程成为人们关注的重点,在日常进行煤矿生产时,正常安装煤矿机电设备,并且改进安装技术,既能够使煤矿的生产效率提高,又能够使煤矿安全事故的发生概率大大降低。基于此,本文就煤矿机电设备安装和质量控制管理进行分析与研究。 关键词:煤矿;机电安装;质量控制 引言 我国煤矿企业的实际生产过程在社会经济不断发展的背景下,不断采用和加强机械化生产方式,这对增加其开采量起到了非常重要的推动作用。安装煤矿机电设备的工程是煤矿企业实现机械化运行的前提,直接影响着煤矿企业的正常生产。然而,在目前的煤矿企业实际生产过程中,安装和运行煤矿机电设备时,往往会由于操作不当或管理不完善等原因,导致一些不同程度的机电事故发生,严重影响了煤矿企业的正常安全生产。 一、煤矿机电设备安装技术要点 (一)对煤矿机电设备进行清点与记录 建设、施工单位和机电设备供应商需要在机电设备到货后,一同对其和相关零部件进行检查和清点,并做好相应的记录。此外,还需严格按照有关质量标准对机电设备中较为重要的零部件进行检查和验收,在确定合格之后再进行签收。通常情况下,可以在机电设备卸车时就对其进行开箱验收,机电设备移交完成后,需要相关工作人员签字并做好记录。 (二)对煤矿机电设备进行基础验收 在机电设备基础验收的过程中,机电设备基础需要遵守的要求和标准包括。 1.机电设备基础的外表不能有较为明显的诸如掉角、裂纹、空洞等的质量缺陷。 2.在机电设备基础的表面及地脚部位存在的螺栓预留孔中,不能有如泥土等杂质,若是被用来放置垫铁的,那么机电设备基础表面应该做成麻面的,并同时确保一次性预埋的地脚螺栓位置是正确的,露在外面的部分长度需要符合有关要求和标准。 3.在浇筑机电设备基础时,应该预留出50mm左右垫铁高度的承重面,在二次灌浆完成之后,垫铁高度应该达到有关的设计要求和标准。 4.对地脚螺栓进行安装时,其位置的混凝土强度也要符合有关的要求和标准。 (三)对煤矿机电设备进行基础放线 机电设备的基础放线需要按照机电设备安装的设计图纸和建筑物的轴线来进行,与此同时,还需要采用水准仪对机电设备的标高进行复核与检验,并同时进行相对应的记录。 (四)对煤矿机电设备进行就位与安装 机电设备就位以后,在设备的底座和基础之间放置垫铁,并调整其厚度,使机电设备安装的水平度和标高符合有关的设计要求和标准。 (五)对煤矿机电设备的安装进行精度控制 影响机电设备安装精度的主要因素包括:机电设备基础的施工质量、垫铁的质量和安装的具体位置、地脚螺栓安装的质量和位置、机电设备的内应力、组装设备精度和安装技术的水平等。在避免以上因素对机电设备安装造成影响的同时,还要依据机电设备本身所具有的特点,对安装和调整方式进行合理有效的选择,以防止在对设备进行安装时出现累计误差现象。 (六)对煤矿机电设备的运行进行检查 机电设备安装完成并检查合格之后,需要对其进行试运行,也就是检查机电设备的运行是否正常。在进行试运行时,需要对转轴传动装置进行重点检查,该装置的运行应该是可靠和灵活,若是在试运行中有滞卡现象,则需要马上停止运行并查找原因,在问题解决之后再继续运行。此外,还需要对机电启动设备进行检查,检查设备的规格与设计要求是否一致,以及设备的线路是否完好,检查合格之后才能开始运行。 二、煤矿机电安装工程质量控制措施 (一)加强建设质量标准化体系 在矿井机电设备安全运行的过程中,质量标准化是基础,为此,煤炭企业需要建立和完善质量标准化体系,同时组织成立质量标准化领导小组,制定质量标准化具体措施。建立质量标准化奖罚制度,开展质量标准化竞赛活动,树立质量标准化样板机房硐室、机道,推动质量标准化工作全面开展,提高全体机电人员的质量标准化意识,严格按标准化要求开展机电工作。 (二)强化业务培训,提高机电专业人员素质 在机电设备管理工作中,必须重视人才的作用,特别是注重技术人才的培养和稳定性,充分发挥人才的优势和主观能动性,以及对于煤矿企业的归属感和责任感。首先,要提高技术人才的待遇,建立健全人才考核机制,做到奖励和惩罚公开透明,提高人员的积极性。其次,还要经常组织员工技能培训,通过技能培训,使维修人员整体的技术水平和知识水平都得到提高,紧跟时代的步伐。此外,还要加强设备维修检测人员的业务水平,使其对设备的操作流程充分掌握,对于设备性能和设备原理能够十分熟悉,当出现设备故障时,可以进行快速的判断和处理,进而带动机电维护和机电管理人员技术水平的全面提高。科学合理地制订职工教育培训的工作计划,根据煤矿企业各部门的分工不同、人员的职责不同,来确定培训的内容,针对企业中层领导和设备管理人员选择合适的培训课程。对于处于生产一线的计划和调度人员,应该注重提高其质量和安全意识,加强其成本控制的能力和水平。针对生产中的重要岗位、特殊工种,要进行资格培训。对于特种作业人员,则必须通过资质考证培训,严禁无证上岗。采取一级培训和基层部门二级培训有机结合的方式,聘请各学科、各专业的学者和教授,为员工进行培训,强化师资队伍。 (三)重视管理,提高机电管理水平 对于机电管理,矿井主要负责人需要给予高度重视,在日常工作中,多听汇报,多提工作建议,要定期不定期的深入井下一线,组织机电管理专题质量标准化现场会。同时及时修订完善管理中存在的漏洞和不合理的制度,进一步确保制度的全面性、有效性。在运行全过程中,机电设备侧重寿命周期费用最优化、最大化。因此,需要从技术、经济、组织等方面进行管理。 (四)加强执行力建设,严格落实各项规章制度 对机电设备实施管理,其中规章制度是准则,同时为做好机电工作提供纪律保证。矿井在生产过程中,规章制度落实不到位是普遍存在的问题。设备作为矿井机电管理的主要对象,制定、落实规章制度的目的就是对机电设备进行管理和维护。加强执行力建设,重点落实好机电管理人员责任制,使各项规章制度按规定操作、按流程操作。 (五)明确目标,全面完善机电管理考核机制 矿井机电管理的目标是确保设备安全运行,追求设备寿命周期费用最优化,使设备综合效率最大化。完善机电管理考核机制,要根据各项技术指标制定考核细则,设置不同考核小组,按照设备工作运行情况进行跟踪考核,并对考核结果落实到人,不定期进行抽查验收,真正确保设备安全有效运行。考核部门旬、月、季、年都要组织考核,奖优罚劣,促进机电管理上台阶,提高设备利用率,推动矿井获得最佳经济效益。 (六)保持设备改造与企业发展要求同步 一个企业的发展需要有先进的机电设备,但是各种设备的日渐更新的速度很快,企业的发展并不能全靠电器设备的重建,更多的是要将注意力放在生产技术的改造、企业结构的完善以及扩大再生产等方面。科学技术发展迅速的今天,谁掌握了先进的生产工艺和技术谁就能在市场竞争中占有优势,而生产装备的维护和管理工作并举将能有利于煤矿工作区的管理无疏漏,安全生产无隐患的良好局面的实现。 结束语 煤矿机电设备安装工作,不仅具有技术性,而且具有风险性。为了减少煤矿矿井灾难发生的次数,必须要对设备安装工作引起高度重视,为人员的人身财产安全负责。因此,这就需要全体职工都要高度重视安全问题,其中设计施工人员在施工的全过程都要谨慎施工,同时管理人员必须要认真管理并监督。只有这样,才能不断提高机电设备的安装质量,进而提高经济效益。 煤矿机电设备安装技术探究:煤矿机电设备安装技术的探讨 摘要:煤矿机电设备质量的好坏,在以后煤矿施工过程中,会直接影响到施工人员的生产作业效率。所以煤矿机电设备的安装技术在企业制定的整体规划中,占有举足轻重的地位。本文对煤矿机电设备安装过程中经常遇到的问题进行了分析,并且分层次的对整个安装技术措施进行了研究,希望能够对今后的煤矿机电设备安装的开展起到积极而长远的意义。 关键词:煤矿机电设备、设备安装技术 前言:随着我国经济的快速发展,煤矿行业也随之快速成长,其对我国国民经济的发展起到了极大的促进作用。近年来,煤矿生产的机械化程度逐步提高,其运行的基础就是设备安装工程,它的使用直接关系着煤矿的正常运行。但是,在实际的操作过程中,煤矿的机电安装设备出现的很多问题,在不同程度上影响了煤矿的安全生产。这也引起了煤矿管理者的重视和社会的普遍关注。 1、煤矿机电设备安装过程中常见问题分析 1.1煤矿机电设备常见故障 ①超电流故障。设备安装不规范,电机负荷大、机械陈旧、间隙调整不合适都会导致超电流问题产生; ②短路、漏电引起的电气设备故障。这种电气设备故障问题导致的后果比较严重,更有甚者会引起难以控制的爆炸事故; ③人为操作不规范引起的螺栓连接故障和振动故障。人为操作的过程中,如果没有将螺丝拧紧,就会造成连接在一起的金属也会产生松动现象,进而导致其他的部件也得不到很好的固定,最后致使生产设备的不正常运转。 1.2产生故障原因分析 一般问题产生都可以追本溯源,其中施工技术首先是设计,再是施工,而伴随着施工的有管理方案和政策。分析问题可以从以下三个方面入手。 ①设计没有实际可操作性。没有根据具体的环境和情形进行有针对性的设计,导致施工过程中,无法按照有些设想的方案进行施工。设计没有达到可操作性的要求,就会导致机电设备正常运行受阻,同时带来安全隐患。②施工技术没有达到要求。施工技术不先进、施工方法不规范就会造成机电设备安装过程出错,也为后续煤矿的开展过程带来阻碍。③管理措施不严。监督和管理措施没有到位,也是机电设备安装质量不好的一个很重要的原因。 在实际工作中,一些管理者由于自身的技术和知识水平有限,又或者是玩忽所以,导致监管工作没有得到落实,这样也会导致设备故障的产生、生产运行受到影响甚至是威胁到今后工作人员的生命财产安全。 2、提升煤矿机电设备安装质量的方法和措施 为了降低煤矿矿井发生安全事故的机率,也为了减少煤矿机电设备安装问题和故障产生的可能性,需要促进技术措施的落实和加强管理措施的实施。 2.1落实技术措施 机电设备安装过程中,要对每一个过程进行技术措施的落实,展开严谨和认真的工作,才能实现提高煤矿安装质量的目标。 ①核查设备。根据设计需求和要求,在购买到设备后,要对设备进行验货。由设备供应商、施工方和建设方,这三个方面的设备管理相关人员对整体设备及其零部件进行认真的核查和逐步清点,并且做好记录。其中,对于精度要求高或者在施工过程中起关键作用的零部件要根据质量管理的相关标准进行质量检查和验收,只有达到标准的设备才能进行签收确认。 ②对机电设备进行基础质量验收。设备基础应该满足以下标准:一是保持设备基础表面和地脚螺栓表面清洁,螺栓预埋确保一次性精确无误;二是设备质量应该得到保证,表面没有明显的缺陷,比如没有裂纹、掉角、空洞等等明显的质量缺陷,也可以进行敲击实验,看基础表面有没有破裂现象;三是在基础浇筑时,预留五厘米的地铁高度给承重面,在二次灌浆后,使其满足设计标高;对至关重要的设备,还需要进行压力和强度测试,测试时,使用的预压力最小应该为满载运行状态时基础承受的所有压力之和。 ③对设备进行基础放线。根据已经设计好的详细安装图纸,对设备进行基础放线。观察建筑物的轴线,以其为基础,放出控制轴线,并利用水准仪对设备标高实施重复核对检验工作,记录工作要同时进行。 ④设备就位安装。在基本的设备安装完成后,就需要进行设备就位安装,以便后续开展施工工作。在需要安装的设备已经确认好地点和标高后,可以在基础和设备底座的中间位置放置适应厚度的垫铁,垫铁的厚度要经过精确的调整,使得安装设备的水平高度和基础标高满足设计和施工的要求。就位安装的过程中,根据测量点间的实际距离、要求的标准高度,可以运用先粗略确认平稳位置找出正确安装位置,再进行精细确认平稳位置和正确位置的方法,进行设备安装检验,最后完成安装过程。 ⑤控制施工精度。一般情况下,影响设备安装精度有几个原因:基础施工不到位、在加垫铁的过程中没有考虑到实际需求或者安装位置出现偏差和质量问题、基础设备的内在物理和化学性质、外界温度和环境的大幅度变化、散装设备在组装过程中的精细程度、地脚螺栓在安装过程中的位置处理和质量控制、人为操作过程和自身技术水平等,这些都可能影响到设备安装精度问题。所以,根据经验和标准,需要避免人为因素,减小客观因素的影响,并且结合设备自身固有的特点,选择最适宜的安装过程,并进行有效的调整,最终实现累计误差的消除,达到最精确、最精准的设备安装效果。 ⑥安装后试运行。在上述所有过程都安装完毕之后,要对机电设备进行安装完成后的验收工作,记性试运行检查。对于这一过程,应该对转轴或者传动装置进行试开机检查工作,观察其运行的灵活度和可靠性程度,如果出现运转不正常或者滞卡现象,应该进行立刻停机并核查其原因,进行故障排除后,再恢复运行。 另外对电路设备按照相关的技术标准和要求,检验设备线路是不是完好,并且规格和预先设计的是不是符合,在所有检验过程都完成之后,才能进行启动工作。并且在日常的施工过程中,检验维修人员应该不断加强设备的维护保养和质量检修工作的实施,最大程度的降低故障发生几率,这也是相当重要的。 2.2实施管理措施 实施高要求管理措施的最终目的就是提高机电设备的安全质量。为了加强监督和管理工作,需要从人和事两方面开展工作:其一,监管安装单位。对设计施工图纸、方案、技术和人员进行审查,并且审核其是否符合安装技术标准。其二,监管安装质量。对施工过程、作业流程、安装环节等等进行严格的质量监管和控制。 在施工管理的工作中,既要关注机电设备安装的质量问题,也不能忽略安全事故和安全隐患的消除问题。安全隐患要从细微处抓起,既要在施工过程中管理好日常的安全工作,还需要建立完备的安全管理措施体系,对施工相关人员和工作人员进行安全知识讲座,使得人人都关注安全问题,确保大家的生命财产受到健全体系的保护。进行责任绑定制度,哪项过程出了问题,需要哪个相关人员负责,就严格执行下去,从而确保安全事故趋零化。 3、结语 众所周知,煤矿机电设备安装是一项既具有技术性,又具有风险性的工作,如果不能引起我们足够的重视,那么到最后产生煤矿矿井灾难时,就会追悔莫及。本文首先讨论了影响煤矿机电设备安装质量的因素,再从技术和管理两方面提出了提升安装质量的方法和措施。总的来说,需要施工设计人员的全面考虑和过硬的专业知识,加上全体人员对安全知识问题的重视、高素质施工人员全过程的谨慎施工、管理人员认真的监督和管理,还有其他一些方面,才能确保机电设备安装质量的提高,也提高了今后煤矿生产效益,最终提升经济效益。 煤矿机电设备安装技术探究:煤矿机电设备安装中问题和应对策略探析 摘 要:随着社会科学的不断进步,各种新型的机电设备被开发,并且被广泛的应用在煤矿企业中,机电设备的重要性也越来越明显。但是,机电设备在具体的应用过程中,其工作环境相对复杂多变,导致对机电设备的安装需要考虑的因素有很多,并且在机电设备安装的过程中还会出现一系列问题,如果不采取相应的措施进行处理,将会对煤矿以后的正常生产造成严重的影响,文章对煤矿机电设备安装中存在的问题以及应对策略进行了分析,旨在为煤矿的相关人员提供一定的参考。 关键词:煤矿机电设备;安装;问题;应对策略 前 言 煤矿资源是人们日常生活、生产等必不可少的资源之一,对我国的发展具有十分重要的作用。随着我国科技的发展,各种先进的机电设备被广泛的应用在煤矿中,合理的机电设备能够显著的提高煤矿的生产效率与生产质量,我国的煤矿开采逐渐的走上自动化的道路。煤矿机电设备的安装工作,是保证煤矿生产质量与效率的重要工作,并且也是保证人员生命安全的重大举措,应该引起煤矿相关人员的重视。 1 煤矿机电设备安装中存在的问题 (1)煤矿机电设备安装过程中的技术水平相对较低。煤矿机电设备安装施工过程技术水平低是煤矿企业普遍存在的问题之一,由于煤矿机电设备安装工作是一项综合、复杂的系统工程,对施工企业的技术要求相对较高,但是许多煤矿企业的机电设备安装人员的技术水平不达标,并对于安装过程中突发的技术问题往往不知所措,甚至是安装过程中的重点技术部位出现问题,对整个煤矿机电设备安装工程的质量造成一定程度的影响,导致技术水平并不能满足实际的需求。此外,机电安装的质量相对较低,还会降低企业的信誉,,严重的阻碍了煤矿机电设备安装企业的稳定发展。 (2)煤矿机电设备安装和煤矿土建工程不协调。通常状况下,煤矿机电设备的安装工作是介于煤矿生产与土建工程环节的重要工作,在进行煤矿机电设备安装的过程中,必须根据煤矿土建工程的具体状况,选择合适的安装方式,做好煤矿机电设备与土建工程的衔接工作。但是,通常状况下,煤矿机电设备安装和土建工程不属于同一个工程,隶属于不同的施工企业,在施工的过程中,隶属两个公司的施工队伍在施工的过程中,不可避免的会出现摩擦,也很难保持在相同的施工进度进行施工作业,这就导致煤矿机电设备在安装的过程中容易出现质量问题,给煤矿机电设备的安装施工带来很大的难度。 (3)煤矿机电设备安装企业缺乏科学的内部管理规划。在进行煤矿机电设备安装之前,施工安装企业应该对煤矿机电设备进行全面的分析,制定相应的安装施工方案,然后才能进行施工作业。但是,一些企业并没有对煤矿机电设备进行研究,在没有制定施工作业方案的前提下,仅凭自身的工作经验处理安装工程中的相关问题,缺乏合理、科学的管理工作,很可能导致机电设备安装人员并没有科学、全面的了解煤矿机电的安装技术要点,影响煤矿机电设备安装的质量。 2 煤矿机电设备安装问题的应对策略 (1)合理的选择生产设备。设备是煤矿机电安装工程的核心内容,合适的选择符合煤矿实际条件的机电设备,是保证煤矿正常生产的重要手段,因此,选择合适的设备至关重要,例如通风机的选择,在选择风机时,首先应该考虑煤矿的实际通风需求以及矿井的通风风压,根据风机的具体性能选择通风机的型号;采煤机的选择,在进行采煤机的选择时,应该根据煤矿生产的规模,在满足煤矿生产的基础上选择合适的采煤机。 (2)做好安装前的准备工作。在进行煤矿机电设备安装之前,应该强队化安装人员的培训工作,保证安装工作人员全面的掌握机电设备安装的所有操作规范,并且在设备安装之前,安装人员还应该充分的了解设备的性能特点,这样才能保证安装工作在保证质量的基础上,能够顺利、快速的进行。 (3)建立机电设备安装监督体系,强队对煤矿机电设备安装全过程的监督和管理。由于煤矿机电设备安装的工作量宏大、管理范围相对较广,建立健全的煤矿机电设备的安装监督管理制度,强队化煤矿机电设备安装全过程的监督和管理势在必行。在煤矿机电设备安装的过程中,根据《机电设备安装方案管理规章制度》、《机电设备安装注意原则》以及《机电设备安装的制度规章》等,制定符合煤矿机电设备安装企业实际状况的监督管理体系,保证机电设备的安装工作有章可循、有章必循,严格的根据规章制度进行机电设备的安装工作,保证机电设备安装管理工作能够顺利的进行。 (4)强化煤矿机电设备安装的质量管控力度。煤矿机电安装工作有轻重和主次之分,首先应该进行电源的安装,其次是进行动力源以及提升设备的安装,创造能够保证施工人员安全的工作环境,最后进行机电设备的逐步安装。在进行安装的过程中,应该强化质量管控力度,对安装环境进行设施完善,改善施工环境,保证施工人员的施工安全,做好安全撤离通道,当发生意外事故时,施工人员能够顺利、有序的撤离,保证施工安全。此外,在机电安装的过程中,还应该不断进行技术改造,其不但是提高煤矿机电设备安装质量以及提高机电设备使用质量的要求,也是提高机电设备创造经济效益的能力,是适应市场经济的要求,因此,为了提高机电设备的安装质量,应该大胆的采用新材料、新工艺以及新技术,不断的提高机电设备的安装质量,保证煤矿生产能够顺利的进行。 (5)强化对机电设备的检测工作。在进行煤矿机电设备的安装施工中,当重要部件的安装工作完成后,需要对安装工艺进行实时的检测,以此保证重要部件的安装质量,如果在检测的过程中发现问题,能够在第一时间中检测出来,并采取相应的措施进行处理,这样能够将问题消灭在萌芽阶段,尽可能的降低问题带来的损失。当煤矿机电设备安装完成后,还应该对机电设备进行一次全面、整体的检测,然后再试用阶段再进行一次整体检测,以此保证煤矿机电设备的整体质量。 3 结束语 随着经济与科学技术的快速发展,各种新型的机电设备被开发和应用在煤矿企业中,并且机电设备的重要性也越来越凸显,并且逐渐的成为支撑煤矿企业生产与发展的重要力量。因此,在进行煤矿机电设备的安装过程中,应该正确、全面的分析安装过程中存在的问题,然后根据煤矿企业的具体状况,采取相应的措施妥善的处理机电设备安装的每一个环节,以此保证机电设备的安装质量,进一步保证煤矿生产能够稳定、快速的发展。
电子工程论文:电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 随着近年信息产业的迅猛发展,工程素养作为目前电子信息类专业培养规格中的核心指标之一,已受到越来越多的高等教育者的关注,尤其是地方性本科学校正在接受更加严峻的挑战,且很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。虽然电子信息工程类专业学生的培养取得了不少成绩,但由于多种原因,学生的工程素养培养大打折扣,无法满足社会对人才培养的要求,学生的就业压力也日益加大。本文结合当前实际,探讨电子信息类专业学生工程素养培养模式的科学合理构建,以有效地培养学生的工程素质,迎合社会发展需求,为尽快提高办学水平和质量奠定良好的基础。 一、工程素养的定义 众所周知,工程素质是工科学生最重要、最基本的素质之一,主要包括四个方面的内容:有良好的数学、自然科学和相应的人文科学知识基础;有比较扎实和比较宽广的技术学科基础;接受过必要的工程意识和工程实践的训练;有分析解决工程实际问题的初步能力。北京大学资深教授、全国大学生电子设计竞赛组委会主任沈伯弘先生曾结合清华大学、上海交大及哈佛大学、普林斯顿大学等国内外着名高校的培养模式,明确指出了当代大学生应具有的工程素质的基本涵义:是在基本技能的基础上,具有一定的独立学习能力、设计与创新能力、初步的研发能力,能适应新世纪社会对人才需求的一种综合体现。因此,工程素养就是一个工程师应具备的基本知识、基本理论和基本技能,一定的工程实践训练、严格有素的工程意识和工程习惯及综合的工程能力。 二、学生工程素养薄弱的原因分析 1.对工程素养的认识不够全面 很多人对其根本涵义的理解仍停留在传统意义上,甚至在一定程度上存在误解,认为只是基本技能的综合训练,而忽视了其核心的设计与创新内容,或把设计与创新和工程素质割裂开来,也没有包含工程意识和工程习惯等内容。这就无法适应21世纪现代化建设对培养高素质、高层次的创造性人才的要求。 2.工程素养培养模式较单一 现行的工科教育模式本身也具有严重的弊端,主要是专业面过窄过细,在培养方式上,重专业轻基础、重知识轻能力、重技术轻素质,培养出来的学生只能在很窄的专业范围内发挥作用,缺乏对知识和技术的综合、重组和创新能力。在培养过程中,教学的相对独立始终是一个通病,教学缺乏实用性和时代性,尤其是实践环节,设计和创新成分少,只停留在实验教学的层面,且现有的校外实践过于形式化,起不到实际作用。 3.任课教师的工程素养不足 当前,高校很多教师是从学校到学校,自身的知识结构多为理论知识,很少接受工程训练,也缺乏工程实践经验。教学过程中,只从书本到书本的教师很难说能帮助学生建立更多的工程概念,且对学术前沿较少涉及,无法激发学生的工程兴趣。 4.培养工程素养的工程氛围较淡 一方面,课堂授课内容多为理论教学,学生参与实践的机会较少,参与面也不广;另一方面,学校的实验室并未最大限度地对学生开放,更没有单独的学生创新实验室。 三、工程素养培养体系的构建 1.以卓越工程师计划为契机,建设高水平工程型师资队伍 “卓越工程师教育培养计划”期待培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才,高校可以行业企业对人才的标准与要求为导向,强化学生的工程实践与创新能力。教育部陆续公布了两批“卓越工程师教育培养计划”高校名单。然而,学校的师资队伍并不符合“卓越工程师教育培养计划”培养需求,这就要求学校人事部门建设高水平工程型师资队伍,优先聘用有工程经历的优秀教师,鼓励企业专家参与高校教学任务,并创造条件鼓励校内教师到企业工作;同时,改革工程型教师的评聘与考核制度,将对他们的评聘与考核从侧重评价理论研究和,转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术服务等方面。 2.以加强教学改革为中心,提高学生的工程能力 学校教务部门应主要从课程体系、专业课程教学方法和实验教学环节以及课程设计等方面进行改革。学校教务部门引入“以科学方法论为主线”的新课程体系,包括科学方法论、人文科学基础、自然科学基础、主修专业课,增加了“唯物辩证法”“科学方法论”等类似课程。一方面,在制订专业计划时给予统筹安排,将对学生工程素养的培养列入任课教师的教学任务,配套建设强化工程概念的新教材。另一方面,教师也应意识到对学生进行工程素养教育的迫切性和重要性,自觉实践培养学生的工 程素养,利用自己的专业知识让学生充分地了解将来可能会从事的职业,同时,向他们多传授课本以外的专业知识。实验教学按照从低年级到高年级三个层次的拓展能力和素质训练计划进行:大学一、二年级强化基础;三年级培养专项技能与工程实践;四年级训练综合能力,增加设计型和综合型实验内容比重,开放实验室,鼓励学生在感兴趣的研究领域做探索。课程设计要求学生从解决现实生活中的实际问题出发。 3.以“产学研”联合培养为抓手,多渠道推进工程素养培养 “产学研”结合要求高校从学校内部培养走向开放和多元的校企合作培养,教育部和行业部门都在积极促成此事。这一合作培养模式可以多样化,合作可以全方位,共商人才培养方案、共建课程体系和教学内容、共创教学实验室、共施培养过程、共督培养质量。充分发挥学校和企业的优势,提供各自的条件,互为补充,共同培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。如,与企业建立校外实训基地,提供生产管理的真实氛围,社会交往情景和职业情景,可以促进教学相长,提高学生从事和胜任职业岗位的能力,在学以致用中进步和成长。 4.以职业指导体系为主线,增强学生的工程思想、职业道德和社会责任感 当前的职业生涯规划课教学,由于任课教师对学生所学专业知识的匮乏,多数停留在职业规划理论的教学上。而建立一套职业指导内容体系,对于树立学生工程思想有重要作用。对于一年级的学生,注重专业教育,了解专业培养目标,帮助学生了解所学专业以及专业可覆盖的一些职业,将来可能会从事的职业,这些职业对从业人员的素质结构要求以及发展前景。如,电子工程师、软件工程师等。同时,告诉他们这些职业的工作内容,将来还有可能遇到的挑战等。对于大二学生,要根据专业要求及其人生规划、职业规划,培养其职业素质。深入专业学习,探索专业发展方向,了解外部工程环境,营造一个工程环境,培养学生的工程意识。如,介绍与本专业相关的公司、新闻、着名人物等,同时,让学生了解电子设计大赛、程序设计大赛、挑战杯、数学建模等相关大赛,并引导学生积极参与,投身其中。对于大三学生,提升专业素质,明确就业方向,鼓励更多的学生参与到教师的课题研究中,引导学生实地参观学习,开展职业角色模拟演练等。对于大四学生,引导学生到生产单位实习,把前期积累的专业知识应用到实习过程中,在实际工作中进一步提升工程素养。 总而言之,构建电子信息类专业学生工程素养培养模需要具备较丰富工程经验的教师、教务部门的统筹安排、社会工程企业单位的支持、学生的自觉配合和积极参与,各个环节紧密相扣,缺一不可。 电子工程论文:电子信息工程专业高频实验的改革 摘要:本文针对本校“高频电子线路实验”教学中普遍存在的问题。从教学内容和教学方法等方面进行了分析研究。对高频电子电路实验教学的现状·提出了高频实验教学应采用的方法及手段,提高教学质量,使学生能够尽快适应现代电子线路设计的需要。 关键词:高频电子线路实验教学方法教学手段 (一) 目前高频电子技术试验课的现状 高频电子技术是电子信息类专业的重要基础课程,是一门理论性、工程性与实践性都很强的课程,它的内容丰富,应用广泛。该课程的任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。其主要内容包括:高频电路的基本知识、高频小信号调谐放大器、高频谐振功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制和解调、环形混频器等内容。 随着电子技术的飞速发展,对高频电子技术试验课提出了更高的要求。 1.1 教学现状与需求分析 当前大部分“高频电子线路”教学仍然沿用较为经典的内容。例如。在功率放大器章节中,动态负载线和丙类功率放大器的分析方法依然是其核心内容,而在目前的射频功率放大器设计中,由于c类放大器具有非线性特性,所以应用较少,D类和E类放大器已经成为当前设计应用的主流;当前教学中,调制与解调主要以模拟调制(AM/FM,PM)方式强调,这些内容有助于理解调制与解调的基本概念,是教学内容中不可或缺的部分;因此, “数字调制”方面的内容和要求在教学大纲中有待加强。 随着科技的飞速发展,创新渐渐成为当今的主题。因此。在高频电子线路实验中的创新也变得极为重要。这就需要学生能用所学的理论充分与实际相链接,达到自主创新的目的。 如:开展电子设计大赛等相关的活动,不仅激励学生学习的积极性。而且充分的调动了大家对于实验的兴趣。同时,大大提高了学生的动手、动脑能力。 1.2 实验设备存在的问题 首先,由于设备的使用寿命有限,试验室的设备损坏的程度比较严重,设备的更新和维护问题成为关键。 其次,再进行高频实验中,试验设备很容易受到干扰,如何解决设备的干扰问题也尤为重要。 最后,就是实验设备的选择问题。现行高频电子线路实验课程中采用的高频电子线路实验箱,将高频实验所需的直流电源、频率计、低频信号源和高频信号源设计成一个公共平台。而且,这种整机实验如果某部分电路或元件被损坏,实验员检修很困难,模块不宜更换,且很难配置。因此,实验器材的选择也要予以考虑。 1.3 学生自身存在的问题 根据多年从事高频实验教学工作来看,学生在做实验的时候自身也存在各方面的问题,比如有的学生害怕接触实验仪器。可能出于实验设备昂贵的原因,学生都不敢随便动用设备上的任何一个旋钮或开关,这主要是因为学生的自信心不足造成;因此,培养学生的自信心及对实验的重视和兴趣成为关键问题。 (二) 高频电子实验教学的方法和手段 为了使学生更好的掌握高频电子线路理论课程的内容。提高学生的学习兴趣,培养学生的创新能力,这里就其浅谈一下对高频实验教学的方法和手段。 2.1 高频实验教学的方法 首先,针对设备的老旧及维修问题,应当充分的考虑到学校的实际情况,将一些可以维修的器件进行维修,破损严重或不可维修的设备再进行更新;在设备的选择上,除了配置的实验箱外,应当采用单独的示波器和信号发生器及辅助工具。 本校在设备的维护上有专职的维护人员,定期对设备进行维护;在课程的安排上。将数电、模电、信号与系统等基础理论课程,放在高频课程之前,层层深入,有助于学生的渗透和吸收。而且,在实验前,要求学生进行实验的预习。外部采用单独的示波器和信号发生器,以及一些辅助工具。避免了设备的单一化,提高了学生对理论知识的掌握能力。 其次,对一些高频电子线路实验课程作为专业课实验,应结合电子线路基础课程,通过高频电子线路实验课程更加熟练的掌握电路的连接,及一些基本测试工具的使用方法。这样不仅有利于老师的授课,更有利于学生对于理论知识的理解和掌握。 再次,高频电子线路实验课要求学生要有很强的实际操作能力和分析能力。因此,应当培养学生独立思考和动手的能力,鼓励学生要有创新思维。将理论与实际充分结合,运用到实际的生活中来。 2.2 高频实验教学的手段 针对实验教学的方法以及目前高频电子技术试验课的现状,总结出如下的教学手段: (1)制定实验室设备维护手册,放置于实验台上。学生在进行实验时,发现设备有损坏的现象,就在手册中进行填写,这样既有助于维护人员的工作,又可以达到及时维修的目的; (2)在实验之前,要求学生进行实验的预习;在实验时,按照指导书的要求,按步进行操作。并要求学生记录数据及予以分析;在实验后,要求学生写实验报告; (3)将实验的课时与理论课的课时中分离出来,实验室在休息日全天开放,学生可以进行实验的复习或者自主设计电路; (4)为了维护设备的清洁。应制定好实验室的值日计划,定期打扫实验室,保持室内清洁。学生在进实验室之前,应当佩戴鞋套。 (5)加强考试的力度。在实验考试时,可以让学生自己通过所做的实验,自己设计一个电路,实现相应的功能。 (6)针对学生自身存在的问题要分别采取不同的措施,比如对于部分信心不足的学生,老师的帮助会直接影响到学生的实验态度,引导学生自己去分析问题、发现问题,合理的解决问题,这样既能增加学生的信心,又能使得学生的动手能力和解决问题的能力得到有效的提高。 电子工程论文:对推进建设工程电子化招投标的思考 前言 随着信息技术的发展和招投标管理理念的不断提升,应全面推进公共资源交易信息化建设,尤其是大力推进建设工程项目电子化招标投标工作,使招投标当事人最大限度地共享市场资源和信息,同时促进建设工程招投标业务管理和操作的精细化、科学化、规范化,切实提高公共资源交易工作效率和服务水平,构建招标投标活动在信息公开透明、市场公平开放的环境下自主运营、自我约束的机制,把公共资源交易中心建设成一个公正开放、有序竞争、服务到位、监管有力、透明高效的招投标全过程的服务平台。 一、推进建设电子招投标的作用 电子招投标是招投标的电子化、网络化。大力推进电子化招投标有利于解决当前招投标过程中存在的突出问题。对于打造高效透明的招投标市场竞争环境, 改变传统的纸质招投标方式, 全电子化过程,提高了效率、降低了成本 电子招投标系统运用工程造价、数学、统计学和计算机快速运算等多种原理和方法,可在数秒内对几十万个数据进行全面核算、分析、比较,节约资源和降低成本, 具有积极作用。具体表现在以下几个方面: 电子招投标打造阳光采购、阳光交易。电子招投标可实现无纸化招投标, 从而节约大量纸张和装订费用, 真正做到绿色低碳环保。整个招投标活动从招标公告、下载标书、投标、开标都在网上进行,招标机构不再预售标书,开标时投标人可以不在现场,开标前任何人都不知道有哪些企业进行了投标,投标人具有不确定性和保密性,减少了投标人之间相互串通的机会,遏制了招标人、招标机构与各投标人之间的幕后交易。评标过程和结果网上公开,招标人和投标人可随时查看投标信息和结果,使招投标过程时时处于公众的监督之下,预防了各种腐败问题的发生。与传统的招投标方式相比, 电子招投标的整个流程可大幅度削减招标人和投标人的人力成本。电子评标可以更公正透明, 减少评标人的主观臆断和评标过程中的人为干预因素, 能有效减少工程招投标中的腐败行为。电子招投标和计算机辅助评标有利于规范市场秩序、防止权力寻租与腐败, 最大限度地减少暗箱操作、虚假招标、权钱交易, 有利于推动招标投标工作的公开化、法制化, 使得招投标工作更加公正、透明。电子招投标作为电子商务的一种交易形式, 是一种建立在网络平台基础上的全新招标方式, 极大地提升了招投标的价值, 它是一种必然趋势。 二、目前建设工程电子化招投标存在的问题 1、建设工程电子化招投标 的安全性和可靠性缺乏保障互联网开放性带来的核心问题是网络安全,要进行建设工程项目电子化招标投标的实务操作,必须联入互联网。系统接入互联网后遇到的网络安全问题主要有以下几个方面:系统受竞争对手或黑客等外界攻击或入侵、内部人员有意的破坏与泄密、数据信息的安全被泄露;除了联入互联网的网络安全外,还有电子化招标投标系统本身的安全性、系统身份认证、信息数据的加密、存储数据的加密等问题无法确保;由于第三方运营服务认证的机构尚未健全,电子签章的真实性、安全性、通用性无法得到有力的保证。这些因素都有可能给电子化招投标工作带来很大的危害,影响建设工程招投标电子化的顺利开展。 2、建设工程电子化招投标标准不统一、系统重复建设,信息不共享 许多地方都在构建电子化招投标系统,但都属于自行研发、自己使用、各搞一套,自成一体。招投标行政管理体制由于条块分割,行业之间、地方之间的招投标流程存在一定程度的差异性,缺乏统一的规划和指导协调,信息无法实现共享,无法实现资源的最佳整合,各地的低水平的重复建设将来势必会造成不必要的损失。 3、建设工程电子化招投标 潜藏着缺乏!法规支持的风险到目前为止,不论是《招标投标法》、《政府采购法》,还是各部委出台的相关招标投标管理办法,都是基于传统招投标活动而制定的。尽管 2005 年颁布了《中华人民共和国电子签名法》,解决了建设工程招投标电子化的大部分法律问题,但相关权威部门并没有出台直接适用于建设工程招投标电子化的行业规则,在实际操作过程中,仍有不少政策不甚明了。建设工程招投标的电子化工作每向前一步都有可能会受到质疑甚至诉讼的潜在风险。而一旦电子化工作陷入质疑或诉讼,其调查、取证和处理将是一个既繁琐又漫长的过程,这在一定程度上会阻碍建设工程招投标电子化的推进工作。 三、完善建设工程电子化招投标的对策和建议 1、完善认证管理,利用先进技术化解网络安全风险 建设工程电子化招投标过程中大力推行 CA 证书,一定要选择获得工信部《电子认证服务许可证》的正规电子认证机构,确保认证的权威性和公证性。同时,完善数字证书关联技术。除使用PIN 码保护外,要在电子证书中加入使用者的头像、指纹,甚至是虹膜纹等生物特征,确保电子证书和使用者关联的惟一性。为确保数据的安全性和稳定性,应建立若干套系统实现应急备份。在此基础上,制订黑客病毒攻击、电子标书传送失败、设备故障、通讯不畅等常见情况的应急预案,定期开展预案演练,发现异常及时补救,最大限度地化解安全风险。 2、健全立法,化解法律法规风险 目前,国家发展改革委根据中央部署,联合有关部委并组织有关专家已经完成了《电子招标投标办法》及其《电子招标投标系统技术规范》的制定。这些规定的出台将为推进建设工程电子化招投标提供充分的法律依据和较高的行业标准,有助于建设工程电子化招投标的推广应用。各地方政府可以根据各地实际情况,根据《招标投标法》、《政府采购法》、《电子签名法》等法律出台地方性规定,对建设工程电子化招投标的适用范围、电子标书的制作要求、远程评标操作程序、评标专家的管理规则等进行有益的探索,在条件成熟后上升为国家层面的法律法规。 3、建立招标人和投标人统一的信用服务平台 要想实现建设工程电子化招标投标,首先要建立招标人和投标人统一的信用服务平台。信用服务平台需要建立建筑企业、招标机构和项目 经理三大信用档案数据库,实现网上信息化管理。信用服务平台涉及工商、税务、银行、CA 认证、行业服务、行业监督等相关监督管理系统,要求形成互联、互通、互认关系,以实现招投标信息资源交互共享,为建立健全招投标社会公众监督机制以及招投标诚信体系提供基础。信用服务平台同样不应当是一个惟一和孤立的平台,而应是由国家、省、市、县四级电子招投标信用平台通过网络对接交互,共同构成网络平台体系。这样可以避免招投标过程中因信息不共享、不透明、不对称而导致弄虚作假情况的产生,逐步推进建设领域诚信体系建设,净化招投标环境。 4、逐步推进和完善建设工程电子化招投标 建设工程电子化招投标系 统应分层次、分步骤稳步推进,预留发展空间,逐步完善,保证各阶段、各层级、各地方电子化招投标系统平台之间以及与项目交易平台之间信息统一对接,交互畅通、高效、安全、可靠。国家对整个建设工程电子化招投标的发展规划要有整体的指导意见,倡导和鼓励各地因地因时有序发展电子化招投标工作,要求不同系统之间能有序发展、互联互通,共享信息技术成果;要防止因管理、技术和利益壁垒而形成信息、资源和应用孤岛,避免无秩序、无标准重复建设,以免今后付出沉重的代价进行重建和整合。 结束语 可以说,推进建设建筑工程电子招投标使评审结果更加科学、合理。同时,计算机自动开标、评标,评标结果自动生成,具有不可更改性,限制了专家的自由裁量权,使领导干部批条子、打招呼等人为因素干扰失去效用,使暗定中标人,以及其它以权谋私、行贿受贿等违纪违法问题降到了最低限度。 电子工程论文:对电子工程教学革新模式分析 自主式课题教学法 针对目前课堂教学的现状,提出自主式课题教学法。其基本理念就是改革课堂教学,即在课堂上系统地讲授电路设计方法,而不是仅仅教会学生解题。此外,将学生分成若干个学习小组,给每个小组布置不同的电路模块设计课题,通过完成自己的课题达到初步实践电路设计方法的目的。同时,由于学生都是带着设计课题听课的,这样也会提高学生自主学习理论知识的积极性。具体实施步骤如下: 在课程教学初期,指导学生自由组成学习小组,提供若干模块设计课题供各小组挑选。选定的模块设计任务伴随该小组整个课程学习过程。这个阶段的教学要点如下:①尽量保证学生按照自己的意愿组合形成学习小组,这样小组成员在课题设计过程中才能有较好的默契,相互配合,依靠团队的力量完成设计任务。②该阶段是课程教学初期,学生对各个模块设计课题还不了解,教师应占用一定的课堂时间对课题进行解释和指点,充分激发学生自主学习的积极性,使学生自发地利用课余时间收集资料,选定设计方案。③当学习小组初步完成课题资料的收集和整理后,则安排一次课堂报告,由各个小组制作幻灯片向全班同学汇报其对课题的理解以及初步选定的设计方案,并由任课教师进行点评,指出其下一步工作重点。④模块设计课题应涵盖所讲授课程的各个章节,这样利于在讲课过程中通过讲解各个模块设计方法串联课程各章节的知识点。同时,讲课内容与学生正在进行的设计任务相关联,容易调动学生自主学习的积极性。 在课程教学中期,将模块设计课题融入到各个章节的课堂教学中,教会学生具体的电路设计方法,同时在实验课上指导学生进行电路调试以及指标测试。这个阶段的教学要点如下:①要求各小组通过课堂学习不断改进自己初期拟定的电路设计方案以及元器件参数计算方法。充分体现了自主式课堂教学法的教学理念,即激发学生的学习主动性,从而自主采用课堂讲授方法改进自己的电路设计,使其感受到如何将课堂所学理论知识运用到实际的电路设计中。②向学生灌输团队设计的理念,针对电路设计和调试过程中团队成员间的沟通和讨论,使学生认识到如何进行团队协作,同时在教师和团队间建立畅通的交流渠道,使学生的问题能得到解答,从而有信心完成课题设计任务。③安排课堂报告,各小组制作幻灯片向全班同学汇报课题设计进展,由任课教师对学生的设计进行中期考核并指出下一步工作重点。 在课堂教学后期,对各学习小组制作的模块电路进行验收和总结。这个阶段的教学要点如下:①督促各学习小组做好指标测试工作,验证自己设计的电路是否达到设计要求,同时总结整个设计过程的经验教训。②安排课堂报告,各小组制作幻灯片向全班同学汇报课题制作成果,由任课教师对设计成果进行总结。③各小组提交课题设计报告,详细介绍整个电路设计原理、参数计算过程,并记录系统的性能指标,总结电路调试过程中发现问题、解决问题的经验教训。 自主式课题教学法的应用实例 我们在通信电子线路课上使用了这种教学法。首先,根据整个课程内容设计8个模块的设计课题,将该课程的主要知识点都融合在这几个课题中,课题名称。 第一阶段:由学生自由组合形成学习小组并从这8个课题中选择一个,作为该小组在课程学习期间的设计任务。由小组成员相互配合进行资料收集以及设计方案的论证。在课程开始后的第二个教学周,组织各小组制作幻灯片报告该小组拟定的设计方案以及设计时间安排。需要说明的是,各小组进行方案设计的时候,相应的知识点还没有在课堂上进行系统地讲授,完全由学生先自学各自课题相关基础知识,然后进行资料收集整理,通过内部讨论,最终确定课题的初步设计方案。这个阶段需要学生充分发挥自己的主观能动性去熟悉课题、讨论方案以及确定初步方案。从实际情况来看,学生在这个阶段常常表现出很大的学习积极性,进行方案汇报时的现场气氛也很热烈。此外,由于设计课题涵盖了这门课程的主要知识点,相应课题方案的初步确定过程也是学生对课程知识的预习阶段。这样可以充分激发他们的求知欲,当教师在课堂上讲到相应的知识点时,能抓住学生的注意力,获得较好的教学效果。 第二阶段:主要完成各个章节知识点的讲授,这一阶段应该注意在课上重点讲解如何充分运用教材中的知识完成模块设计课题,让学生意识到,这些书本知识并不是抽象的理论知识,只要稍加变通就可以有效地指导生产实际。例如在讲到求解高频功率放大器的题目时,计算电路输出功率用到公式(1):200cmVPR=(1)其中P0为电路输出功率,Vcm为电路输出电压幅值,R0为电路负载电阻。而在真正设计功放电路时,电路的输出功率及输出电压幅值常常是已知条件(见表1),而具体的电路以及电路中所采用元器件的参数如电阻阻值是需要进行计算的。因此只需要将公式(1)转化为公式(2):200cmVRP=(2)转化后即可用于电路中所采用负载电阻的计算。整个课程讲授过程都要将知识点具体化,让学生意识到,只要将这些公式进行简单的变化(常常是翻转)就可以用于电路设计过程中元器件的参数计算,从而使学生可以一边学习课堂知识,一边将所学知识应用起来,真正做到活学活用。此外,在实验课中要指导各小组的电路焊接以及调试工作,并监督其设计进度,从而掌握学生对所学内容的理解程度。在这个阶段,真正实现了本教学法所强调的理论联系实际,即学生可以做到边学习,边使用,边检验,整个课程的教学效果良好。最后一个阶段是课程的结束阶段,主要做好各小组课题的验收工作,并对各小组所设计:请记住我站域名的模块进行点评,最后安排一次期终汇报作为整个课堂教学的结束。本教学法已经实践了两年,学生对这种教学法的满意度较高。此外,学生的平时成绩与模块设计课题制作情况挂钩,因此各学习小组都投入了较多精力用于电路模块制作,成功率也较高。并且学生通过电路模块的制作过程也了解到了如何运用课堂所学知识进行电路设计。 改进和展望 本教学法还存在一些不足,如各学习小组都有自己的设计课题,在学习课堂知识的过程中偏向于学习与自己课题相关的内容,而对其他知识点不够重视。针对这个问题,我们计划在各小组课堂报告时鼓励学生对其他小组的报告内容进行提问,通过建立一个良好的讨论氛围,提高学生对各设计课题的兴趣。通过两年多自主式学习教学改革实践,学生具备了自主学习意识,增强了对课堂所授知识的兴趣,同时提高了运用知识的能力。 电子工程论文:浅析基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。 电子工程论文:电子信息工程专业“卓越工程师”专业课程体系与培养方法研究 1.引言 “卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,其目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,同时对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。 天津工业大学电子与信息工程学院于1998年设立电子信息工程专业,并于1999年开始招生,自开设以来学校非常重视该专业的建设,十几年来,为社会培养了大量电子信息行业急需的人才。2012年6月,经市级专家组对本校电子信息工程本科专业卓越工程师教育培养计划培养方案进行论证后,该专业被入选校级“卓越工程师”试点培育计划。 2.电子信息工程专业课程的特色 电子信息工程专业培养的学生应适应国家经济建设的需要,具备信号检测、信号传输、信息处理、电子系统工程等专业理论知识及检测与仪表、自动控制、计算机应用技术等较宽广领域的工程技术基础和基本技能,最终具备“基础实、口径宽、能力强、素质高”卓越工程创新人才能力。电子信息工程专业“卓越工程师”培养计划旨在为国家电子信息行业培养造就一批创新精神与实践能力强、适应企业发展需要的优秀工程师,因此在专业课程体系建设方面应加强理论与实践教学的有机结合,建立模块化的理论与实践教学体系和运行机制,同时建立可持续的校企合作人才培养模式。 因此学院按照“综合化、科学性、系统性、先进性”的原则对电子信息工程的专业课程体系进行整体优化,要求突出专业定位与特色,形成以“信息流”——信息获取、传输、处理、控制的模块化课程体系,最终通过电子信息系统设计类型课程对所学专业知识的模块整合,专业课程体系结构图如下图所示。在教学体系中的每一个模块都由与专业知识紧密相关的课程组成,在理论教学结束后,还有相应的实践环节进行支撑,加深学生所学专业知识的理解。每门课程都有相应的专业教师课程组负责,同时邀请电子信息类相关企业参与讨论制定教学方案与内容,包括课程的设置、课程内容的取舍衔接与整合,将企业对所需人才的工程实践能力的要求落实到具体的课程体系及教学环节中,通过校企合作与工程教育完成人才培养。其中本专业课程体系中“EDA原理及应用”、“自动控制原理”、“虚拟仪器技术”、“微机控制技术”、“嵌入式系统”等课程是本专业的重点建设课程。 3.课程教学与教师科研相互结合的教学方式 电子信息产业的迅速发展要求电子信息工程专业须与相关企业更紧密结合,尤其是近几年来,国家所推广的“战略性新型产业”相关专业中,电子信息工程作为其中一个重要相关方向,只有紧跟最新的工程技术发展,培养电子信息类专业的“卓越工程师”人才,才能更好地满足社会需求。同时高校是科研创新的重要基地,因此电子信息工程专业“卓越工程师”专业课程教学内容中应采用新的教学理念:将实际工程项目引入课程教学中,以工程项目驱动教学,将课堂教学与实验室教学紧密结合,形成“在实践中学习”的教学模式,同时将教师科研课题与教学内容有机结合,由教师指导学生在课内实践环节或课外科技活动中完成教师所承担的实际项目,从而有效培养学生的工程实践能力与创新意识。 4.结语 与国内着名高校相比,我校的电子信息工程专业历史相对较短,专业培养特色不突出;因此还需在相当长的一段时间内对教学模式进行不断的改革与创新。由我系教师申报的天津市教育教学改革课题“电子信息工程专业卓越人才培养模式的研究与实践”已获得立项资助。凭着“卓越工程师”试点专业的契机,同时借鉴国内外着名高校的办学经验,结合“十二五”发展规划,充分利用现有师资条件,从课程体系改革入手,坚持加强课程建设、教材建设、校企联合实践基地建设等,为社会培养一批能应用现代科学理论和技术手段的高级电子信息工程创新人才而努力。 电子工程论文:全电子化策略下的核电工程文档管理信息系统建设 经过近三十年的发展,我国在核电工程文档管理方面积累了丰富的经验,形成了比较完整、有效的核电工程文档管理体系,并建立了与其相适应的工程文档管理信息系统。但随着信息技术的不断发展,在核电工程建设过程中出现了数量越来越多、种类越来越复杂的电子文件和档案(以下简称电子文档)。为了应对电子文档作为有效的工作文件被广泛使用的现实,在采用了第三代EPR核电技术的台山核电项目的建设过程中,作为项目业主方,台山核电合营有限公司提出了建设全电子化策略下的核电工程文档管理信息系统(以下简称“系统”)的思路,并取得了阶段性进展。 所谓全电子化策略,即所有核电工程文档在整个文件生命周期内均以电子文件的形式进行运作的策略。从文档使用范畴的视角来看,应是全部核电工程文档的电子化,在此视角下建设的文档管理信息系统才能具有普适性;从文档处理流程的视角来看,应是文件从产生到保管、利用直至销毁的全流程的电子化,在此视角下建设的文档管理系统才能真正与业务融合,体现前端控制和全程管理的电子文档管理理念。需要说明的是,本文中“电子文件”是指原生电子文件(digital-born),而不是纸质文件经过扫描而生成的数字化(digitalized)电子文件。 系统建设的动因分析 首先,以数字化电子文件为主要管理对象的传统工程文档管理信息系统的处理效率已无法满足核电工程建设要求。由于核电工程的特殊性,根据核电质保要求,纸质文档仍是工程建设的最终依据。通常的做法是以电子文件的形式产生,其后打印成纸质文件签署生效或进行数字化加工后向业主提交。因此,业主方在接收到工程文件后,需要花费相当多的精力与物力对工程文件接收着录或二次数字化。同时,纸质文档的传输效率十分低下,核电工程建设的合作方遍布全球,一份文档从国外产生到国内录入系统,往往需要一个星期左右时间。另外,纸质文档的分发也存在实体复制与传送的限制。显然,面对众多合作单位在文件产生阶段已经是电子文件的事实,传统核电工程文档管理信息系统已经很难适应核电工程建设的步伐,尤其在工程文档数量倍增的第三代核电工程建设中,这一矛盾尤为突出,迫切需要以全电子化作为核电工程文档管理信息系统建设的逻辑起点。 其次,信息技术的发展为核电工程电子文档提供更加广泛的处理手段,使面向全电子化的核电工程文档管理信息系统得以实现。全电子化的电子文档丰富了文档管理手段和方式,极大提高了文档部门和业务部门的工作效率。例如,台山核电项目传递工程文件时,各方可通过e-mail、共享空间乃至VPN等多种方式交换文档,使得跨国、跨地区间的文件传输简单易行,随传随收。 再次,建设系统,有助于开展前端控制和内容管理,从而提高核电工程文档的质量水平。传统的核电工程文档管理,对原生电子文件(digital-born)的产生缺乏有效的控制,许多由文件产生者生成的元数据,无法在后续过程共享与复用,使得文档管理人员必须重新着录,不仅导致文档管理人员重复工作,而且降低了文档着录的时效性与准确性。全电子化策略下核电工程文档管理信息系统,重视前端控制与全程管理,使得文档管理者在文件产生甚至文档管理信息系统规划阶段即进行业务规范,如对文件产生的模板、格式、文档系统的审批流程等进行设置。而且对文档流转和归档的全部环节进行监控和管理,如跟踪文件办理进度、全程检查文档质量等。前端控制和全程管理的工作方式能及早发现并解决遇到的问题,从而有效保证了文档业务的工作质量。同时,全电子化策略下的核电工程文档管理信息系统逐步淡化了传统核电文档管理各阶段间的界限,强化了各阶段间的因果关系,为文档管理一体化的进一步推进奠定了技术基础。 系统的优势 1 核电工程文档处理效率得以大幅提升 第一,系统实现了文件和档案的同信息技术平台管理,文件业务和档案业务在流程上既相互独立又相互衔接。第二,单个流程的更新调整不影响其他流程的使用,所有流程共用相关的系统功能。从而使得文件与档案业务可以同时进行,提高了文档及其数据的复用性。第三,可在系统中直接生成工作文档,从源头上提高了文档的电子化率,减少了文档传输时间和文档数字化的时间,提高了文件传递的时效性。第四,采用标准分发、智能关联分发、指令分发相结合的方式分发文件,提高了文件分发的时效性与准确率。 2 全项目文档管理理念得以落实 核电项目规模大,周期长。从事设让施工、安装、调试等各类工程的合作方超过百家,各方的信息化及文档业务水平参差不齐,直接影响了文档管理规范的一致性和文档交换质量,增加了信息沟通成本,降低了工作效率。因此,业主方在系统建设过程中,需要立足于全项目文档管理的视角。其一,不仅是业主方,项目的全体合作方都是文档管理信息系统的最终用户,要在业主内部与承包商之间统一数据标准,预留系统接口及应用外延,实现文档系统与各业务系统间的无缝对接与一体化管理;其二,对设计、施工、安装、调试等工程全过程中产生的文档进行集中统一管理,从数量上保证整个核电工程阶段文档的完整性;其三,对各类文档产生、流辕归档、保管、利用等文件业务实行全过程管理,从质量上保证文件各业务环节的规范可控,即文件全程管理思想。 3 与工程管理业务有机融合 在核电工程管理过程中,每个阶段都伴随着信函、技术文件、商务文件等工程文件的生效、传递与反馈,可以说,核电工程管理过程就是文档的利用过程,因此工程文档业务与工程管理业务的深入融合是核电工程文档管理发展的重要趋势。工程核心业务需要与文档业务融合以保障其高效运作;而核心业务的提升则可以进一步促进文档业务流程的优化,推动文档流程集约化管理。 以台山核电为例,设计文件的审查与文件管理融合,文件接收、文件分发、文件生效流程与设计审查业务的审查文件、答复文件流程紧密结合,形成闭环,成为设计文件审查的办公平台和此类文件的管理平台。 4 文档利用更加便捷、高效、安全 系统是一个具有网络化、数字化和充分共享特征的工作环境,各方共享一个统一的文档信息沟通和处理平台,实现文档信息的深度共享和广泛交流,为全体工程管理人员提供了更加便捷和高效的文档利用方式。 通过工程文档管理系统的建设,大量的电子文件将通过系统直接产生或由外部导入,以建立工程文档目录数据库、原文数据库、多媒体数据库等海量信息资源数据库,实现对工程文档信息资源的集中统一管理和综合开发利用,形成良好的知识共享体系。 系统还从系统安全和文档安全两个层面提供了灵活、有效的安全管理手段。在系统安全层面,可以通过冗余方案、多机热备份进行系统架构上的安全保证;通过系统自动对进入其中的各项操作进行详细、如实的日志记录,实现系统的审计功能;在文档安全层面,将主要文档进行加密处理,对文档的打印、内容复制、离线等操作进行控制;采用多 种安全机制,实现文档版本和修改历史的管理,确保电子文档数据在生成、流转、接收、保管、利用过程中的安全可控。 系统建设的难点思考 1 电子文档的法规标准建设问题 2002年,美国的《萨班斯——奥克斯利法案》对企业的电子文件的管理提出了严格要求,我国也在2008年制定了《企业内部控制基本规范》,对企业电子文件的管理进行规范。但是,总体而言,我国的电子文档法规标准,总体还不完善。截至2009年,在电子文档管理方面,我国只有五个国家标准,两个管理办法和两个行业标准,尚未有一部电子文档管理的专门法,而且已有的法规标准也基本上是对电子文档归档阶段的规范,对电子文档的形成、维护、长久保存和利用并没有明确的要求。另外,在核电工程文档管理系统建设方面,我国也没有相应的系统功能需求规范和系统实施指南。在此背景下,业主方在全电子化策略下开展工程文档管理信息系统建设,既要以现有的高标准要求自己,又要密切关注国家、行业的电子文档管理新要求、新方法,避免闭门造车,事倍功半。 2 双轨制、双套制问题 全电子化策略下的核电工程文档管理信息系统,其最终目标是实现工程文档的无纸化运作。但是,目前我国的电子文档管理技术水平和法规标准还不能完全支撑无纸化办公的要求,尤其是电子文件的长期保存问题。为了保证电子文件的有效性及长期留存,目前行业内普遍是采取双轨制或双套制的纸电文档管理策略。因此,在电子文件的长期留存问题尚未彻底解决之前,现阶段可采用纸电共存的管理策略,并根据电子文件的种类或保管期限等要素对有需要的文件实施双套制管理。 3 电子文档管理的专业人才短缺问题 系统的建设既要满足文档业务规范,又要考虑法规遵从;既要进行业务管理,又要进行技术管理;既要考虑提升文档工作效率,又要兼顾文档工作的准确性。这对文档管理者的素质与能力提出了新的挑战。我国目前核电工程文档工作者一般是档案学的专业背景,其研究重点在文件归档以后的档案管理阶段,以阶段性的静态管理理念为主,而电子文档的管理则需要关注全程,特别是前端控制,需要宏观的动态管理理念。面对挑战,文档工作者应迅速转变角色,熟悉业务过程与业务需求,学习电子文档管理的方法、理念,掌握文档信息系统建设的相关专业知识,把自己培养成具备研究、管理和技术实施能力的复合型电子文档管理人才。转贴 电子工程论文:核电工程电子化招标系统建设 作为关系社会公共利益、公众安全的大型公用工程建设项目,核电工程建设项目与招标投标活动密不可分;而基于优化工作流程,提高工作效率,实现信息的有效利用,企业信息化建设势在必行。以此为基础,将核电工程信息化建设与招标采购工作相结合,企业应着眼于采购信息系统尤其是电子化招标系统的建设。 1. 电子化招标系统的组成及发展现状 信息系统的建设应以工作流为基础,以工作流建立信息流。按照招标流程,可以将招标工作划分为立项、招标、投标、开标、评标、定标、归档七大环节。依据各环节的工作内容,电子化招标应实现以下功能:立项阶段的立项审批功能;招标阶段的资格预审文件及招标文件编审功能、招标信息功能;投标阶段的招标文件购买功能、投标文件递交功能;开标阶段的网络远程开标功能;评标阶段的专家库维护及专家抽取功能、电子评标功能;定标阶段的中标结果公示功能;归档阶段的信息管理及统计分析功能。 目前,国内电子化招标总体上处于起步阶段,已经投入使用的系统基本上以信息类型为主,部分地区建立了专家库系统,但协同运作的电子平台在国内尚未得到有效应用。从企业的角度看,随着信息技术的发展,企业越来越认识到电子化采购的方便、快捷和低成本的特点,一些集团企业开始引进或开发电子采购系统。但这些系统对于复杂的招投标过程管理尚未实质性介入。 2. 核电工程电子化招标信息系统建设的必要性和重要性 2009年9月,国家发展改革委会同有关部门制定并颁布了《规范工程建设项目决策行为和招标投标活动指导意见》,对研究起草电子招标投标政策办法和技术标准,推行电子招标投标作出了明确要求。2012年2月1日起正式实施的《中华人民共和国招标投标法实施条例》也明确指出,国家鼓励利用信息网络进行电子招标投标。法律法规及意见的描述,从政策层面明确了电子招标投标的发展趋势,实质上指出了推行电子招标投标的重要性。 与一般建设工程不同,核电工程通常具有规模庞大、技术复杂、概预算体系复杂等特点。在开展招标工作的过程中,常常由于上述特点,加之时间紧任务重,各个招标项目容易形成信息孤岛,难以形成有效的协同,一定程度上影响了招标的效果。另外,由于核电项目地理分布广,职能管理和项目管理的交叉导致招标工作的标准化难以有效推进。通过电子化招标系统的建设,企业能够借助信息化推动流程整合和再造,促进工作的标准化和经验的分享。电子化招标还能够借投标报价的电子化,节省概预算人力成本,提高概预算的准确性,提升合同管理的效果,为企业开展成本控制奠定基础。 3. 核电工程电子化招标系统的建设 3.1 电子化招标系统版块划分 依据招标流程的分析,将各类功能予以分类,有助于企业在系统建设的过程中逐步推进,及时优化,更好的发挥信息化的效果。因此,较为适宜的方法是以功能面向的对象作为版块划分的依据,以权限管理作为主要的管理手段。 电子化招标内部系统 在招标过程中,需要招标人做好充分的基础工作,但由于保密等原因,并不需要投标人直接参与其中,我们将这种主要由招标人参与的系统称为内部系统。内部系统主要用以实现立项审批、文件编审、专家库及专家抽取、电子评标、信息管理及统计分析等五大功能。其中立项审批、文件编审功能需要通过工作流实现;专家库及专家抽取功能由于涉密原因,必须独立建设并做好安全预案;电子评标功能可作为完全独立的封闭系统,也可与专家库系统协同建设,但需要考虑系统间的信息存储和共享问题;信息管理及统计分析功能依赖于数据支撑,因此必须考虑数据接口问题,以实现数据的统一管理。 电子化招标外部系统 在招标过程中,有部分工作需要招标人与投标人之间开展互动,我们将这种需要招标人和投标人共同参与的系统,称为外部系统。外部系统主要用以实现招标信息、招标文件购买、投标文件递交、网络远程开标、中标结果公示等五大功能。其中招标信息及中标结果公示功能为单向信息流,可作为独立的系统开发;网络远程开标功能主要利用网络视频会议技术;招标文件购买及投标文件递交功能为双向信息流,应与其他系统予以区分,且投标人反馈的信息流与内部系统存在信息接口,应作为开发的重点。 3.2 核电工程电子化招标系统建设流程 在对电子化招标系统进行版块划分后,应结合核电项目招标的特点,以由易到难,分批次实现为原则开展建设,对于独立功能可以考虑独立开发,独立运行。 电子化招标内部系统 立项审批和文件编审功能方面,核电工程具有成本控制严格、文件涉及部门多等特点,以施工招标为例,需要合同管理、设计管理、进度控制、成本控制、施工管理、质量安全等多个部门参与,接口繁多,可以考虑后行开发。专家库及专家抽取功能方面,专家库是独立系统,产品市场相对成熟,可列为先行开发功能。电子评标功能的定位是该功能开发的核心问题,由于核电专业性强,工程量清单庞杂,若考虑通过电子评标实现电子化工程量清单比价,则难度必然增加。因此定位是首要问题,并不急于开展开发工作。信息管理及统计分析功能方面,较依赖于前期数据的积累,因此可以考虑作为最终节点全过程贯穿开发。 电子化招标外部系统 招标信息、中标结果公示功能属于信息功能,仅需要投标人接入系统并接收信息,开发比较简单,仅需考虑核电行业潜在投标人的范围及接入方式。这一系统功能可以前期独立开发,并独立投用。招标文件购买及投标文件递交功能涉及投标人的保密问题,需注意信息安全,且涉及评标环节,建议与电子评标系统一并考虑。网络远程开标功能的开发难度不大,但涉及对原工作习惯的改变,需要投标人的支持,因此不建议急于开发,可视信息化进展程度决定。 3.3 核电工程电子化招标系统建设重点 信息安全 由于招投标环节涉及保密,系统建设过程首要解决的应是信息安全问题。在电子化招标系统中,外部系统应是重点保护对象。招标文件购买、投标文件递交均涉及信息保密,而可能与之存在接口的电子评标,以及可能与电子评标存在接口的专家抽取系统均应将信息安全作为第一要务。 信息库建设 系统建设前,应关注信息导入所形成的信息库的建设,尤其是“投标人库”和“专家库”的建设。投标人库方面,应考虑潜在投标人的引入。招标信息的除利用企业自有电子化招标平台外,应考虑在知名站点或报刊上同步以保障更多的企业参与到核电项目中来。专家库建设方面,需要着力解决专业的划分。合理的专业划分,有利于评标专家抽取时的专业选择,使对口的专家参与到评标过程中,以达到评标效果的最优化;有利于跨行业专家参与到核电行业的评标过程,使核电行业能够更多的与其他行业互通有无,达到共同进步的目标;有利于核电项目专业化和标准化的区分,扩大核电行业的覆盖面,促进核电行业的发展。 电子评标 电子评标实际上是电子化招标系统建设最为核心的环节,企业对电子评标的定位直接影响到信息系统的建设 效果。电子评标的数据流入和流出,一方面要求信息系统具有强可控性,另一方面也为实现信息系统对工作流的反向促进起到关键作用。核电行业作为成长型行业,需要大量的数据支持。前期数据的导入,多项目间的数据比较,以往项目的统计分析,可以为核电招标提供重要的指导。以工程量清单施工招标为例,电子评标系统能够实现投标报价的标准化管理,实现从招标阶段对整个造价的电子化控制,有利于企业开展造价管理工作,提升成本控制的效果。电子评标的全局化定位,能够更好的促进电子化招标系统的建设。 电子工程论文:电子信息工程专业本科人才培养体系建设的探索 本科人才培养体系是根据人才培养目标,对人才的知识结构、培养环节、课程体系(包括其他教学环节)的设计、配置与构建。高速发展的信息技术及其产业,对从业人员提出了更高的创新能力要求,这要求电子信息工程专业的本科人才培养方案要能够适应这种社会需求。我校电子信息工程专业培养目标的定位是:一是满足社会需求。按照新的专业目录所培养的学生,必须能满足社会对电子信息工程专业学生的基本要求。所培养的学生应具有可持续发展的能力。二是适应科技发展。随着科学技术的发展和进步,各学科之间交叉、融合的发展趋向越来越明显,新的专业培养目标应当反映和适应这种发展。三是主动服务广东经济社会发展,面向地方企业需求,培养高素质的工科应用型的专门人才。 遵循以上原则,我校电子信息工程专业最新确定的培养目标是:通过各种教育教学活动发展学生个性,培养学生具有健全的人格;具有高素质、高层次、多样化、创造性人才所具备的人文精神以及人文、社科方面的背景知识;具有提出和解决实际问题的能力;具有进行有效的交流与团队合作的能力。培养学生掌握信息获取、传输、处理以及应用方面的基础理论和相关技术,具备较强的电子信息系统设计和应用开发能力,能在信息技术相关行业从事电子信息产品及信息系统的研究、开发、设计、集成以及运营管理等方面的高素质应用型专门人才。 围绕这一培养目标,结合我校的实际情况,本文对电子信息专业课程体系建设进行了改革探索,基于“重基础、强实践、培能力”的培养思路,通过注重人文素质培养、专业基础课教学、模块化专向培养、改进实践教学、培养科研创新能力等措施,来优化培养方案,提高教学质量,保证培养符合时展需要的高素质应用型专门才人才培养目标的实现。 一、电子信息工程专业本科人才培养体系总体特点 广东工业大学电子信息工程专业的人才培养体系根据专业的培养目标和人才培养定位,并以广东工业大学的素质教育实施纲要为指导思想,体现电子信息学科“高素质应用型”的人才培养的特点。具体来说具有以下特点: 1.体现了我校“电子信息工程”专业的特色,即我校的“电子信息工程”专业是光、机、电、算相结合,以电子信息为主的专业。培养从事信息获取、传输、处理以及应用方面具有创新精神与能力的“高素质应用型”高级工程技术人才。 2.体现“重基础、强实践、培能力”的培养思路,按一级学科口径设置专业基础平台。为了提高学生的计算机和外语能力,本专业学生每学年都有相关的逐步提高的课程,做到四年不中断;在不放松学生硬件方面能力培养的同时,加强学生软件方面的设计能力。加强实践综合性、设计性实验在学生实验中的比重;加强第二课堂教学、工程训练和课程设计,加强教学与科研相结合;将信息学科的前沿技术引入教学中,注重新知识传授。 3.强调学生的个性化发展和共性化发展的和谐统一。学生应具有扎实的自然科学基础,良好的人文、艺术修养和社会科学基础。 二、课程体系的建设 课程设置是人才培养模式的落脚点[3]。通过对国内典型工科学校的电子信息工程专业教学大纲进行了研究和比较[4,5],本课程体系的设置充分体现培养“高素质应用型”人才的特色。课程体系中包括通识教育基础课程、专业基础课程、专业主干课程、模块化专业选修课程、实验系列课程和实践环节等五类;教学安排中体现文理渗透,理工经管结合,学科交叉(见表1)。 本科培养计划的学分和学时分配中,适当向通识教育基础课程和电子信息大类学科基础课程倾斜;压缩课内学时,压缩学分,增加实践环节和实验课程,实践教育环节注重学生创新能力的培养;通过适当降低验证性实验、增加设计性综合实验来增强学生综合应用知识能力和创新能力培养;确保学生计算机应用能力和电子技术应用能力培养不断线。 图l为我校电子信息工程专业课程之间的关系,从层次关系上可以分为通识教育基础课、电子信息类专业基础课、专业主干课和模块化专业选修课四个主要层次。 第一层次为通识教育基础课程,全校所有工科专业基本统一。第二层次为电子信息类专业基础课程,共设置14门课程,其中“C语言程序设计”、“模拟电子技术”、“信号与系统”、“数字电子技术”、“电路”、“微机原理与应用”等6门课程为我校电子信息类专业共同开设、共同建设的课程,这6门课的实验课程和实践环节由我校电工电子中心统一安排。另外8门电子信息工程专业基础课电子信息工程系确定为“专业导论”、“数据结构”、“线性代数”、“复变函数与积分变换”、“概率论与数理统计”、“通信原理(双语)”、“专业英语”。“高频电子线路”。第三层次为专业主干课程,全部由我院承担。包括“面向对象程序设计”、“单片机原理及接口技术”、“数字图像处理”、“计算机网路”、“传感器技术及应用”。第四层次为模块化专业选修选课,实验课程和实践环节由我系负责安排,跨学科选修课则由开课所在系安排。我系的专业选修课根据学科方向的不同,采用模块 化的设置思想,分成2个专业选修课模块供学生选择,分别是嵌入式系统方向、软件工程方向。嵌入式系统方向设置“EDA技术”、“DSP原理与应用”及“嵌入式系统”课程,软件工程方向设置“数据库原理及应用”、“网路编程”及“3D仿真/游戏引擎原理与应用”课程。此外提供“matlab编程”、“多媒体技术”专业选修课。 我校电子信息工程专业通过加强课程群建设,调整相关专业课程及课程设计内容,强化专业核心课程比重,增加专业特色选修课程,删除与专业关联度较弱或内容重叠的课程等措施来进一步突出专业培养重点,优化课程设置。其特点具体体现在以下几个方面。 1.在通识教育基础课方面,保证学生应具有扎实的自然科学、人文科学和社会科学基础,具有良好的人文、艺术修养。在本科一二年级阶段,强调基础知识和自学能力,培养对本专业的兴趣。 2.重视专业基础课程的设置。在专业基础课程方面,保证学生具有较宽实的电子技术、网络与通信、计算机技术、以及软件设计的理论知识和基本技能。确保每门课程均配实验。 3.在专业主干课程方面,保证学生具有本专业领域的传感技术、软件设计、图像处理理论、单片机设计等技术基础理论和动手实践能力。 4.在专业选修课程方面,模块化组织两个不同方向的专业课模块,供学生选修,保证学生根据需要和兴趣在信息类大平台上具有更为宽广的专业知识,满足学生个性化发展的需要,同时保证专业方向学习的系统性。 5.加强实践性教学环节,加强实验课程建设,我系所开课程基本上均有相应的实验内容,增加开放性和设计性实验,培养学生创新实践能力,特别强调发现知识的能力。 三、强化实践教学的建设 根据信息工程专业的培养目标要求,结合专业的建设现状,作者认为新的实践教学体系应以思想、观念转变为先导,以培养学生的工程素质、实践能力和创新意识为目标,以硬件和软件同步建设为内容,提高综合设计类实践教学,并通过教学计划落到实处,做到一条龙、不断线、分层次,最终达到加强基础、扩大知识面、提高学生专业素质、增强学生工程实践能力的目的。根据培养目标的要求,实践教学体系可分为四个层次,即基础实验层、专业设计层、综合应用开发层、科技活动层,各层次数量比例约为:35:35:25:5。这一体系与理论教学有机结合,呈塔形结构贯穿整个教学计划始终。 1.基础实验层。相对基础理论课程而设立,以验证性实验为主,位于金字塔底座,影响面最大、最广、最深。包括电路实验和信号与系统实验:低频电子线路实验、数字电子技术实验和高频电子线路实验;微机原理及接口技术实验。通过该层次的教学,使学生加深对基本知识和基础理论的理解,掌握基本的实验手段和方法,培养基本的实验技能。 2.设计实验层。相对专业主干课程而设立,以小型设计类实验为主。包括系统仿真与虚拟实验;EDA实验;可编程器件及应用实验;DSP技术与应用实验;单片机系统设计实验和课程设计等。通过该层次的教学,使学生熟悉和掌握现代化的设计手段,逐步培养学生的工程素质以及自主设计和开发的能力。 3.综合开发实验层。要提高其实践能力和设计能力,应努力开发设计型和综合型实验,加大综合性和设计性实验的比例。根据课程性质和特点,确定开设设计型实验的课程和项目,并逐步加大比例。通过该层次的教学,培养学生综合应用知识的能力、分析问题和解决问题的能力以及初步的创新能力。 4.课外科技竞赛层。位于金字塔尖,包括全国大学生电子设计竞赛、大学生“挑战杯”科技竞赛以及学校的各种科技竞赛活动等多项/赛事。培养学生的实践与创新能力,必须给学生提供创新实践活动场所。充分发挥开放实验室在本科人才培养中的作用,制订科学有效的开放实验室管理办法,确保开放实验室的有序进行[6]。根据不同层次学生的需求,开放不同层次的实验室,加强实验室开放的针对性。通过开放实验室,突出体现学生的个性化发展这个教学理念,在个性化工程素质培养的基础上,引导、启发、鼓励学生大胆创新。 建立电子技术实践基地。培养一批专业能力强的学生骨干,并通过他们的示范和带动作用,逐步形成良好的专业学习氛围,发挥其专业导向作用;同时通过训练,为参加各类设计竞赛选拔和输送人才,争取在全国电子设计竞赛和挑战杯等科技竞赛中取得较好成绩,激发学生学习的积极性和创造性,促进专业的建设和发展。 四、培养方案实施出初步效果 近年来我校的电子信息工程专业培养方案的实施和应用取得了重要的社会效益,培养了一大批从事仪器仪表研究、开发、应用和管理等工作的,具有可持续发展能力和创新能力的“高素质应用型”的人才,学生的综合素质和创新能力得到明显提高,具体体现在: 1.我校电子信息工程专业本科生科技创新能力突出,各类竞赛获奖人数在逐年递增,获奖等级在不断提高:2009年获第十届“挑战杯”科技作品竞赛广东省一等奖1项,全国大学生电子设计竞赛二等奖4项,第十一届全国“挑战杯”科技作品竞赛二等奖1项;2010年获第七届“挑战杯”广东大学生创业计划竞赛金奖1项,广东省电子设计大赛1等奖1项;2011年获十二届全国“挑战杯”一等奖1项,广东省电子设计大赛三等奖1项。2012年获广东省电子设计大赛一等奖2项,二等奖4项,三等奖5项,“飞思卡尔”杯智能车竞赛全国二等奖4项。 2.近年来我校电子信息工程专业本科生的毕业生就业率达到99%以上,毕业生一次就业率一直在全省名列前茅。社会普遍认为我专业为广东省的经济建设培养了一批工程型应用人才,培养的学生质量高,能力强,基础扎实,创新思维活跃,社会适应能力强。 五、结束语 高校本科人才培养体系的建设是一项复杂的系统工程,各高校应根据自身专业建设定位和培养目标,借助自身资源,合理确定教学方案,探索具有自身特色的专业教学体系,为国家/!/培养更多的专业素质高、动手能力强、创新意识浓的大学生。 本文通过对广东工业大学电子信息工程专业的人才培养体系的建设,学生的知识、能力、和素质培养上达到预期目标。具体说就是:在知识方面,较系统地掌握本专业领域的基本理论、基本知识和实验技能,掌握了掌握电子电路的基本理论和实验技术,以及信息获取、处理、传输的基本理论和应用的一般方法,掌握信息检索与利用、资料查询的基本方法,了解电子设备和信息系统的理论前沿知识;在能力方面,具备分析和设计电子设备的基本能力;具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;在电子与信息技术领域,可运用计算机做辅助分析、辅助设计,能分析和设计智能化的产品。具有较强的单片机应用开发能力和程序开发能 力,较强的外语应用能力;具有自学能力、实践能力、创新精神和初步的科学研究和实际工作能力。在素质方面基本形成一个科学的世界观、人生观、价值观和方法论。具有较强的创新思维和时代精神。具有良好的人文素养和身体素质。形成良好的专业技术素质和谦虚严谨的科学工作作风 电子工程论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用PPT直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入PPT,插入必要的电力电子技术实验原理的Flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和PWM控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成PCB电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新,!飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要 目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 电子工程论文:基于电子自动化实现工程管理 摘 要:自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高效率等目标的综合性技术,在越来越多的领域得到应用。 关键词:电子自动化; 高效; 管理;电子标签 引言 在国民经济的各个部门中,将系统工程的理论应用于管理,这 就是国外当前广泛推行的所谓管理自动化系统。管理自动化系统的基本原理是应用经济数学方法和电子计算技术,通过一定的组织手段来自动调节和解决管理中的各种问题,对于项目工程来说,就是解决工程实现过程中的各种问题,例如方案决策,计划编制,生产的物质、技术准备,材料供应,质量控制,产品销售,财务核算,情报处理等问题,目的是提高社会生产的效果,降低成本,增加收入,实现管理的现代化和科学化。一般满足两个要求:第一,加速工程的完成和社会销售情报的交换和处理过程,及时根据需要制定与调节计划,第二,根据经济预测选择最优的方案决策,按消费要求的质量创造最大的经济价值。 一.电子自动化系统的应用 (一)物流工程自动化管理系统 电子标签是一种被称作“射频识别”的技术,简称RFID(Radio Frequency ID)。利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。其最大的优点在于非接触、无需光学可视,完成识别工作时无需人工干预、适于实现自动化且不易损坏,可识别高速运动物体,并可同时识别多个射频卡,操作快捷方便等诸多优点,可以轻松满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的要求,改变了传统的数据采集方法,它信息含量大,可以根据需要实时更改,简化了物流的中间环节,缩短了物流人工操作时间,其准确性和快速性越来越得到行业的认同。 物流自动化管理系统的功能分为以下几个部分:1)射频识别系统,主要是输出和读入电子标签2)进货物识别系统,主要功能是根据电子标签读写器读取的电子标签上的信息,能正确判断出货物的相关信息,并可将这些信息与仓库物流中心管理系统进行交互;3)立体库货物的自动存储、提取,根据指令使机械手、轨道输送机将货送出;4)物流管理系统,主要分为:系统管理、出/入库管理、订单管理、发货计划、报表管理、查询、异常物流、数据维护及帮助。 (二)高速公路自动化电子收费系统 高速公路往往代表国民经济的发达程度和国家的发展情况,发达国家都有完善的高速公路网络和收费制度,保证运输的畅通无阻。我国已规划建设了基本的高速公路网络,但目前主要采用停车收费的形式,这种收费方式使高速公路的通行能力大大下降。智能交通系统在高速公路收费中的应用,即集计算机、信息、电子通讯等众多高科技手段于一体的自动化电子收费系统。该系统的应用,将会保持车速的连续性、减少交通延误,从而提高道路的通行能力。 自动化电子收费系统的基本原理是使安装在车辆上的车载装置通过无线通信与安装在收费口的收费装置进行信息交换,根据车载装置中保存的与收费相关的数据(车辆类型、账户信息等),即时计算并征收通行费用。电子收费系统用户的缴费方式有两种,一种是预先支付,另一种是事后支付。两种方式均需预先建立用户的账户信息,并存储于中心处理器。 (三)医疗机构电子自动化信息系统 随着生活水平的提高,医疗机构成为目前社会上比较大型的公益机构,是否能够高效运行对人们的健康有很大的影响。自动化信息管理系统建立医疗机构统一的信息诊断环境,为病人提供更好的服务,进行有效的医学分类管理,解决远距离管理、观察、诊断和交换医疗信息的问题。 (四)水利工程管理自动化系统 水利工程主要控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配,以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利如果不能有效管理,整个国家都会面临巨大的危险。 二.电子自动化系统工作原理 自动化系统的功能一般包括:(1)数据采集和过程控制;(2)顺序控制;(3)报警时间处理和操作记录;(4)实时过程数据,图形或数据方式显示;(5)过程变量趋势显示;(6)生产数据模型图及动态数据更新;(7)维护管理;(8)数据库管理;(9)报表处理。为了实现自动化功能,具有工业控制能力,电子自动化一般工作于较强的网络。系统工作时通过生产现场的设备层、控制层与信息层的集成 ,实现控制与管理的数据通讯与共享;通过开发基于中间件技术的控制软件,将对生产过程的控制、监测能力随着网络的扩展而自然延伸,直至实现通过互联网络进行的异地远程监测与维护。 三.总结 现代科学技术的进步,推动了电子自动化系统的发展,推动了管理的高效运行。目前应大力增加管理计算技术成套设备的生产,并逐步推广使用容量更大的更加迅速精确的电子自动化系统,采用配套的外围设备,逐步消除各计算系统效率上的不协调,进一步提高自动化的程度和控制的准确性,扩大最优决策和最优计划的范围,提高报告资料传递和使用的系统性和系统功能的可靠性,更好地选择技术设备及其机能工艺的系统配置,设备进一步向定型化和标准化的方向发展。 作者简介:王晓虹,女,江苏省连云港市职业技术学院机电工程学院电子教研室讲师。 电子工程论文:发展电子信息工程技术 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期,信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,其重要作用已受到国内外的广泛重视,并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的“十六大”明确指出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新的历史条件和时代进步背景下,加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速,但是仔细研究就会发现,我国虽然对此技术的应用范围比较广,但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系,大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变,因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展,没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对社会电子商务的应用越来越重要。三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度,促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,就应该加大支持力度,以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度,不断的拓宽投资和融资渠道,并建立电子信息工程基金,以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发,以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境,培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,人才是必不可少的,而人才要想更好的发挥其作用,就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此,电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会,多姿多彩的网络世界,有利于人们网络交流。网上交友,工作、学习、生活越来越方便,加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识,培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展,就应促进产品服务创新,培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下,特别是经济危机的环境下,推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下,电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作,并建立以企业为主体的技术创新体系,以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力,以实现产品创新和技术创新,以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间,特别是在因特网上,除了要做到本人不攻击他人之外,还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密,不要随意将电话告知对方等,更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码,不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期,作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好,应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立,寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过:“世界潮流汹涌澎湃,顺之者昌,逆之者亡。”网络化是当今世界推进社会进步的潮流,上网是二十一世纪公民的“必修课”,我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络,同时也要加强网络道德教育,使人们学会正确运用网络,享受科技成果,真正成为新世纪网络世界的主人。 总之,随着信息化产业不断的发展,电子信息工程也在不断的发展中,发展电子信息工程技术的探析,为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术,已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。 电子工程论文:有关电子信息工程的现代化技术探究 随着我国科研力度的增大,我国科学技术得到了较快的发展,尤其是最近几年,电子信息工程技术的发展速度尤为快,在实际生活中的应用也比较广泛,已经给我国人民的生活带来了巨大的变化,对我国企业的经济发展也做出了重要贡献。但是从总体上来看,我国电子信息工程的现代化技术发展时间并不长,能够取得现在的实际效果可见我国现代技术发展速度之快。 关键词:电子信息工程 现代化技术 探究 电子信息工程在实际生活中的应用效果正在被人们普遍接受着,人们的工作生活也因为电子信息工程的存在实现了自动化、智能化,为我国社会进步做出了重要贡献。信息化的良好发展就为我们带来了信息工程这个产物,其完美的实现了信息技术和电子技术的结合,但是,社会经济的现代化发展也客观上要求电子信息工程实现现代化。 1 电子信息工程简论 电子信息工程已经成为了现代社会发展所不可缺少的媒介,基于对电子信息工程的发展和应用,电子信息产业的发展也为我国经济的发展做出了重要贡献,因此,在未来的社会经济发展中,电子信息工程发展现状远远不能够满足社会发展需要,因此,要积极推动电子信息工程实现现代化。 电子信息工程是“通过使用网络等现代的信息技术达到对电子信息的控制及处理的一种科学。”电子信息工程这门学科研究的主要内容为“信息的获得与处理,以及电子设备和信息系统的线管设计、开发与应用、集成等。”随着科学技术的发展,电子信息工程的研究范围正在不断扩展,并在实际应用中与其他科学技术出现了交叉与融合,推动了新的应用技术发展。这种电子信息工程的发展不但对我国社会和经济产生了深远的影响,而且对我国政治、法律等工作开展形式产生了很大的影响,因此,推动电子信息工程尽早实现现代化,是我国整体发展的一种客观要求,对我国社会发展具有实际意义。 2 电子信息工程现代化技术研究的意义 之所以要研究电子信息工程现代化技术,是因为其具有重要的作用,尤其是对我国经济发展、新型产业链的形成等的作用尤为明显。但是,我国所掌握的核心技术非常少,并没有形成一个系统的核心技术体系。因此,进行电子工程现代技术研究是具有一定意义的。 虽然我国电子信息工程应用范围比较广泛,但是很多应用技术都是从国外引进的,国内技术力量还是相对比较薄弱的,这样就会严重影响我国电子信息工程的可持续发展,失去自自我技术核心的发展是无法稳固立足的。同时,我国经济发展中电子商务的实现完全依靠于电子信息工程相关技术,并在发展中对其产生了一定的依赖性,很多企业都认识到了电子商务对企业工作效率和质量提高的重要意义,都在积极建立自己的电子商务平台,这就导致了电子商务的实现能力和先进能力成为了企业的竞争方式之一,这样就能够很大程度上促进企业的发展。 在我国很多传统企业的发展一度遇到瓶颈,与现代企业相比其竞争力严重不足,但是,电子商务的出现就缓解了传统企业发展中所遇到的窘境,逐渐实现了信息的公开化发展,并根据企业发展实际状况建立了“数字化、网络化、智能化管理平台”。随着市场经济发展程度的加深,我国企业在发展中对电子信息工程提出了更高的要求,适应这种要求,我国也出现了电子信息产业,该产业正在实现工业发展与电子信息的完美结合,大大推动了我国经济发展的转型。从中我们看到,电子工程信息技术的发展能够“提升产业升级”、“产业战略性发展”。 3 电子信息工程的现代化技术发展措施研究 电子信息工工程对社会和经济的作用我们也有所了解,因此,我们要寻找有效措施来推动电子信息工程现代化技术的发展,具体的发展措施可以从以下几个方面着手。 (1)加大人才培养力度,优化环境。 人才是强国之本也是推动技术发展的重要因素,因此,要想更好的推动电子信息工程的现代化技术发展,就要从人才培养开始着手。而人才的养成与培养环境有着最直接的关系,所以企业在发展的过程中也要创造更好的人才发展环境,树立一种“以人为本的价值观”。企业发展需要人才作为支柱,因此,企业要想发展就需要完善技术团队,为创新性人才的培养提供一个宽松的发展环境,也就是说要建立一个“公平、公正、公开”的企业人才竞争机制,并在人才评价中逐渐根据企业的能力建立和完善人才奖惩机制,这样就能够提高人才创新和自我发展的积极性,推动企业内部人才青出于蓝而胜于蓝,为相关企业的发展那做出贡献。同时,企业技术团队在自我创新和发展的同时,也要积极借鉴国外先进的技术并总结成具有自我特色的工作经验,在实际电子信息工程技术研究过程中要把这些先进的经验应用到研究工作中,以推动我国电子信息工程现代化技术的发展。对于留学归来的高能力技术人员,电子信息产业企业也应该积极引进,优化企业自身的人才结构。这样企业就能够为人才的发展提供一个平等竞争、充分发展的环境。 (2)增强政府对电子信息工程的扶持。 政府对电子信息工程的扶持可以从两个方面来进行,第一,要加大对电子工程研究项目的资金投入,给电子信息工程的研究提供充足的资金支持,除此之外,政府还可以为电子信息工程的融资提供便利条件,建立专项的发展基本,这样就能够保证电子信息工程朝着产业化方向发展。第二,从政策上进行扶持。政府要用政策积极引导电子信息工程的应用和发展,比如“引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发。”这样就可以推动该产业的自主创新和持续发展。 (3)创新电子信息工程产品的服务。 创新不但是一个民族兴旺发达的灵魂,其也是市场经济中的企业兴旺发达的关键,对于电子信息产业来说,要想在激烈竞争中实现稳定发展,就要不断创新产品服务,寻找新的经济增长点,因为,推陈出新一直都是“发展”的必要条件。因此,电子信息企业要寻找合作伙伴,并建立一种以企业为中心的技术研究体系,以市场需求为中心进行产品和服务的创新,积极推动电子信息工程现代化技术的实现。由于现代化发展对电子计算机的需求量越来越大,因此,电子信息产业可以积极与计算机产业合作,从而实现两种产业的优化升级。 4 结语 现代社会经济的发展正在向市场中的各个企业提出更高的发展要求,企业要想发展就必须不断进行创新和改革,而对于电子信息工程来说,其发展的关键就是要适应时代的要求向现代化技术方向发展,并不断的为人们的生产生活做出贡献,其实现的措施可从三个方向进行,即人才培养、政府扶持、自我创新等。 电子工程论文:浅论电子信息工程的应用 【摘 要】 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在,电子信息工程已经涵盖了社会学的诸多方面,例如电话交换局处理各种电话信号;收拾传递的声音甚至图像;我们周围的网络传递数据等,都实际到电子信息工程的应用技术。本文主要分析电子信息工程在建筑工程上的应用。 【关键词】 电子信息工程 建筑工程 应用 信息技术在我国建筑施工企业中的全面应用起步较晚,随着管理部门对信息技术重要性的认可度越来越强,骑在建筑施工工程中的应用得到了切实推广。例如利用功能性计算机工具软件进行施工流程管理、促进施工进度的高效提升;利用设计计算机系统开展工程模板设计、详细施工设计、支护设计以及利用项目管理系统开展建筑工程的成本预算管理、质量完善、信息日常维护管理等,因此,电子信息工程技术的应用具有重要的意义。 1、建筑施工运用电子信息化的原因 1.1 客观原因 随着我国经济的飞速发展,建筑业也随之发展起来,基础建设作为其他建筑形式的领头羊也如雨后春笋般飞速发展起来。因此,传统的人工计算工程造价,人工描绘施工图纸、设计图纸,以及单纯的靠人工劳动力进行建设的建设行为已经不能满足我国现今现代化生产建设的需要。所以,为了寻求更有效、快捷的方式,在建设施工方面,引进高科技的信息技术已经成为必要的手段,这也是市场经济大环境下对建筑施工企业提出的必要客观的要求。将信息技术运用到建设施工过程中的同时,也为建筑施工企业在激烈的市场竞争条件下,提高自身的管理水平和企业竞争力提供了可靠的技术保证。 1.2 主观原因 在我国加入世贸之后,为了增强国内建筑施工企业的市场竞争力,打破了传统的由国家政府分配项目的方式,进而转变为通过招投标的方式,由建筑施工企业或者是开发商自行承包的建筑施工模式,促使我国建筑业在世界经济全球化的发展形式中占有一席之地。这种对建筑企业采取“投标竞争”机制的形式,有利于建筑企业提高自身的业务能力和市场竞争意识,进而根据自身的实际情况进行调整和改进。 2、电子信息化管理在建筑施工项目管理中的必要性 建筑施工的主要目的是利用一定的施工技术,建设有一定使用功能的建筑物。建设而成的建筑物具有位置固定、结构形式多变、外形变化多样、结构施工复杂、体积较大等特点决定了建筑施工工期较长、施工使用的材料和资源品种较多,同时,还需要对施工过程中的人力、物力和财力进行有计划、有组织的分配和控制,这也是建筑施工项目管理的重要内容。下列就对建筑施工项目管理的主要特点进行简单的阐述。 2.1 涉及部门较多 建筑施工项目管理是一个涉及到多个部门、多个专业综合全面的管理,各部门之间协同合作,共同管理的管理形式。它不单单包括施工过程中的施工管理,还包括技术管理、施工质量管理、材料管理、施工安全管理和项目合同管理等等管理内容。 2.2 工作量大 建筑物的形成,不仅需要大量建筑材料和建筑物资的投入,还需要大量的施工人员共同参与建筑施工活动。这就需要企业对施工过程中的材料和资源进行统一的管理和计划,众所周知,一个建筑物从建成到使用,期间涉及到的材料和资源的种类繁多,数量巨大,因此,造成建筑施工项目管理工作的难度加大、复杂程度加强、工作量增加等等问题。 2.3 较强的制约性强 任何一个建筑物的建设,其项目管理工作必须符合施工准备施工竣工验收,这一内在的需要循序渐进的建设规律。所以,施工项目管理工作不仅要符合工程施工中相关的现行规范要求,还要做到不同工种之间彼此协作,施工顺序安排合理有序。 3、电子信息技术在建筑工程项目管理中的应用 建筑工程项目管理是按照工程建设的常规规律,综合的运用系统的观点和理论以及现代科学技术手段对施工项目进行有计划、组织、安排、指挥、管理、监督、协调等全过程的管理。在此过程中需要综合各个方面的需求,并运用有效的经济手段达到预设的目标,是建筑工程项目管理的目标。下面就对计算机这一电子信息技术在建筑工程管理中应用的几个方面进行介绍。 3.1 实现企业范围内的数据共享 计算机信息管理系统最主要的,也是最大的优点就是保证了对企业数据的共享。这就意味着能在建筑企业范围内采用的标准能够达到的统一。并且可以根据现代计算机数据库管理系统查找有效的计算方法,它能够在庞大的数据库中仅用几秒的时间,同时还可以运用较为复杂的组合条件进行查询,或者是模糊查询等。 3.2 能够很好的保证资料的准确度 建筑工程项目的数据可以通过动态的形式以指定的精度向项目管理人员传递,杜绝了由人工层层向上汇报带来的弊端和误差,也避免了对实际情况的判断和时间上的延误。这些情况的发生给企业积累项目经验带来了很大的困难和压力。但是通过计算机项目管理系统就可以避免这种状况的发生,可以通过模拟技术,得出项目实施数千次的数据,然后将这些数据进行统计和分析,有利于辅助项目管理人员进行科学合理的决策措施。 3.3 实现了施工过程的数据通信 建筑施工过程中,通过计算机管理系统和网络技术,可以实现项目管理人员之间的数据传输以及信息的,可以利用互联网和公共的通讯手段将企业、施工现场 、业主或开发商、供货商之间的数据交流,实现了企业对数据的远程控制和总结分析。 4、计算机信息技术在建筑工程造价中的应用 计算机在工程造价管理与控制中的一个重要运用,随计算机技术和信息化技术的不断发展,形成了工程造价管理信息系统。它指的是能够对工程造价信息进行搜集、加工、整理、运算、分析、预测、辅助决策、传递、存储、维护和使用的计算机系统,它既包括代替人工繁琐工作的各种日常处理系统,也包括为管理人员提供有效信息、协助领导者决策的支持系统。也就是说工程造价管理系统是以计算机和通讯技术为基础,综合利用各种数据、信息加以整理,以企业战略竞优、提高效率为目的,支持企业的高层决策、中层控制和基层运作。 建设工程造价信息系统针对投资控制的敏感性、复杂性,将分部分项工程量数源进行有效的分类、加工、处理、统计,通过分层技术和GIS 系统表现出来,将每个工程项目的技术数据、经济指标、合同数据等通过数据库进行集成管理,计算机作为造价控制的依据正确计算工程量,核定月工程进度款,并及时将有关“量”的变更和工程款信息输入计算机,工程项目管理中的造价控制任务均可由计算机来完成,利用计算机对工程投资结构进行优化管理,并对资源投入进行优化分析。因此,计算机在建筑工程造价管理中起着举足轻重的作用。 5、推广电子信息技术,促进计算机控制软件在建筑工程的全面应用 目前电子信息技术在建筑工程施工中的应用主要停留在管理层面,少数应用到了设计层面,为了切实提高施工效率、促进建筑施工企业的科学化、创新化发函,我们必须拓宽电子信息技术的应用渠道,促进计算机工艺控制软件在建筑施工中的创新应用。例如电子信息技术在大体积混凝土施工环节的质量控制应用,在高层建筑中对其垂直度的科学控制规范、预拌混凝土的自动化上料、整体安装大型构件及设备的同步提升管理、脚手架的整体提升、建筑施工材料的安全性能检测与数据采集管理、建筑物的沉降的检验、测量与控制领域的应用等。 6、结语 现如今,我国已经迈入了一个全新的电子信息时代。在建筑工程中使用电子信息技术,对建筑施工企业内部的资源整合、工程建设管理、施工进程产生了巨大的影响。并且,我们只有在强化施工企业熟练应用信息化拘束实施日常施工管理的同时,更要注重开展特色化、人性化的信息技术决策辅助管理自动化、智能化施工控制管理。只有这样,才能切实提高建筑工程施工项目的管理水平,将建设做的更好。 电子工程论文:可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。
浅谈电气控制系统设计:真空吸板机电气控制系统设计 摘 要:真空吸板机具有结构简单、成本低、不损伤工件、吸附、放开工件迅速等特点,在现代工业制造中有着广泛的应用。本文介绍了真空吸板机的电气控制系统设计方法,主要包括系统要求、电气控制的工作流程以及程序设计方法等。 关键词:PLC;真空吸板机;流程图 真空吸板机是SMT生产线自动化设备的重要组合部分,主要是通过真空吸附装置来吸附PCB板进行运输起吊。在真空吸板机中,真空吸附装置是整个机器的心脏。真空吸附装置的工作原理是依靠真空源产生的真空力来对物品起吊、搬运及夹持的一种省力机械。与机械、电磁起吊装置相比,具有以下特点:结构简单、成本低;安装方便、操作容易;维修费用少;不损伤工件;吸附、放开工件迅速等。本文主要介绍真空吸板机的电气控制系统设计方法。 一、系统要求 真空吸板机主要作用是通过气缸调整气压吸附住PCB板,并将其传送到流水线上输送到需要的岗位。其主要工作顺序是:在输送单元在通电后,按下复位按钮SB1,执行复位操作,使吸盘回到原点位置。再按下启动按钮,气缸工作,吸盘吸取PCB板,15秒后吸盘上升,到达上限位后,气缸工作,吸盘松开PCB板,1秒后吸盘下降,达到下限位后,气缸开始工作,吸盘吸取PCB板,然后依次循环。 二、电气控制系统设计 (一)控制器 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,具有可靠性高,抗干扰能力强,硬件配套齐全,功能完善,适用性强,易学易用,系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便,容易改造等特点。本控制系统选用丰炜PLC,丰炜PLC特点是贴近市场,创新而实用,功能齐全,性能稳定。其使用方式与三菱PLC有较多类似,学习起来十分方便。丰炜PLC降低了配线工作,这样的接线方式降低了错误率,也给维修带来方便,拆、装都只需拔一次。 (二)工作流程 首先按开始按钮,再按复位键,看看吸盘是否向下移动,当到达下限位后,开始手动选择是上下运输还是左右运输。当上下运输时,真空泵开始工作,吸盘吸附PCB板,延时2S后上升,达到上限位后再次选择是左右运输还是放下PCB板进行加工。如果是上下运输,则吸盘松板,再向下运输以此循环。当左右运输时,先向右运输,到右限位后,真空泵工作,吸盘吸板,再选择上下运输还是左右运输,如果是左右运输,则向左运输,到达右限位后吸盘松板,以此循环(如图1)。 (三)程序设计 该梯形图程序(如图2)主要是按照工作流程图来编写的,其中要注意程序的分支和联系。比如说,在上下运输后选择左右运输;或是先左右运输再上下运输;或是直上直下,直左直右运输。 三、结束语 在现代工业制造中,真空吸板机得到越来越广泛的应用,在不同的应用场合,有效的选择、设计真空吸板机是现在化自动控制设备成功的关键。本文介绍了真空吸板机电气控制系统的设计方法,真空吸板机结构简单、成本低、稳定好、适合大面积推广使用。 浅谈电气控制系统设计:浅谈电气控制系统设计及其发展趋势 【摘要】本文说明了电气控制系统设计的内容和基本原则,说明了电气控制系统设计的注意事项以及多未来的发展趋势。 【关键词】电气;控制;系统;设计 1.前言 电气控制系统设计包括电气原理图设计和电气工艺设计两部分。电气控制原理设计以满足生产机械和工艺基本要求为目的,综合考虑设备的自动化程度和技术先进性。 本文在对生产机械电气控制电路进行分析的基础上,讨论电气控制的设计过程一些共性问题,为电气控制系统的深入研究工作打下坚实的基础。 2.电气控制系统设计的基本内容 2.1 电气控制系统设计的基本内容 是根据电气设计要求和编制出设备电气控制系统制造和使用、维护中所有的图纸和资料。 2.2 设计的的基本原则 2.2.1 最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。 2.2.2 在满足要求的前提下,使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠。 2.2.3 电气元件选择合理正确,使系统能正常工作。 2.2.4 为适应设备的改进,设备应留有预留量。 3.控制方案确定的原则 (1)控制方式以经济效益为标准。控制加工程序基本固定的机床,采用继电接触器控制方式较为合理。对于控制逻辑复杂的设备,利用可编程序控制器较为合理。 (2)控制方式应最大限度满足工艺要求。控制线路:自动循环、半自动循环、手动调整、紧急快退、保护性联锁、信号指示和故障诊断等功能。 (3)控制电路的电源应可靠。控制电路可直接用电网电源。对于元件较多、电路较复杂的控制装置,可将电网电压隔离降压。自动化程度较高的生产设备,利用直流电源可以节省安装空间,便于同无触点元件连接,而且元件动作平稳,操作维修也较安全。 4.电气控制系统设计的注意问题 4.1 控制线路选择要正确 正确连接电器元件的线圈,交流线圈不能串联使用,而且两个电器需要同时动作时其线圈应该并联连接。直流控制电路中,对于电感较大的线圈不能与相同电压等级的继电器的线圈并联工作。 4.2 准确定位元件及触点位置 由于触点断开产生电弧时就可能在两触点间形成飞弧而造成电源短路,在电器控制线路动作过程中,为了防止出现意外接通的电路,尽量避免许多电器依次动作才接通另一个电器,要尽量减少不必要的电器通电,以节约电能。同时在控制线路中通接触器线圈时,要分析触点容量的大小。 4.3 设置保护措施 设置过流、过压、失压、联锁和行程等保护和断开、事故、安全等的指示信号。以此来保证操作人员、电器设备、生产机械的安全,并能有效地抑制事故的扩大 (1)正确选用电器。尽量缩减电器的数量,采用标淮件,选用相同型号,减少触点以简化线路。在控制线路图设计完成后,需要将线路化成逻辑代数式计算,以便得到最简化的线路。 (2)力求操作维护、检修方便。电气控制设备:操作简单,回路数较多,应注意检修方便,设隔离电器可以避免带电操作,加方便的转换控制方式有利于调试方便,如从自动控制转换到手动控制,通过设多点控制,方便了对生产机械的调试。对设计完的线路的审核要严格,需要满足工艺要求,防止出现多余环节、多余电器、寄生电路,以及误动作等。 4要进行综合测试。以单片机为控制核心的系统是现代化仪器仪表的一个发展方向,计算机控制系统可以完成测试过程中的测量与控制,实时利用PC机与单片机的优势,实现综合测量、操作及结果显示等方面的要求,对测试数据采集、传输与处理,利用控制系统的改进设计来实现测试网络的切换,然后在软件上对数据进行校准,最终打到高精度的测试结果。 5.电气控制系统的发展趋势。 5.1 电气自动化工程控制系统的统一化 统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。 5.2 电气自动化工程控制系统的市场化 产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。 5.3 电气自动化工程控制系统的创新技术 在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。 6.结语 随着经济全球化的不断发展和深入,电气自动化工程控制系统在我国社会经济发展中占有越来越重要的地位。电气自动化工程控制系统信息技术的集成化,使电气自动化工程控制系统维护工作变得更加简便,电气自动化工程控制系统要想长远发展下去就要不断的创新,将电气自动化系统进行统一化管理,并且要采用标准化接口,还要不断进行电气自动化系统的市场产业化分析,保证安全的进行电气自动化工程生产,加强电气自动化系统设备操控人员的教育和培训和知识在更新。 浅谈电气控制系统设计:基于PLC的车床电气控制系统设计研究 【摘要】目前,车床的电气控制系统中,传统的继电器控制方法仍然占有很大的比重。继电器控制方式是利用布线来组成各种逻辑电路来实现对车床的控制,接线较为复杂,不仅容易出现故障而且发生故障后诊断也比较困难。另外,如果生产流程需要改变,就必须重新布线组织电路,不仅造成资金与劳动力的浪费,而且生产效率低下。在这种情况之下,为满足现代工业对车床自动化水平的要求,可用可编程控制器(PLC)来实现对车床的高效控制。相比于传统继电器控制系统,PLC具有适用范围广、灵活可靠、成本低廉等诸多优势。本文主要以C650型车床为例,介绍基于PLC的车床电气控制系统的设计。 【关键词】车床;PLC;控制系统 一、C650型车床的电气控制要求 为了更好地对车床电气控制系统进行设计,我们需要了解车床的电气控制要求及特点,这里我们以C650型车床为例进行分析。经研究分析,C650车床的电气控制要求及特点如下: 1.采用笼型异步电机作为车床的主轴电机,主要功能为驱动主轴的运动和刀具的进给。电机的启动方式为直接启动,且可以反转和点动。 2.车床停车或点动结束时都要进行反接制动。在电动和反接制动的主电路中接入了限流电阻,作用是防止频繁点动产生的大电流引起电机损坏。 3.电机M3单独驱动溜板箱快速移动,以提高车床生产效率。在实际操作中,可根据需要手动控制起停。 4.每台车床配有一台冷却泵电机,其作用是在刀具或工件温度过高时提供冷却液,以防止刀具或工件损坏。 二、C650型车床的主电路 C650型车床的主电路如下图。在该车床的主电路中有三台电机,分别为:主电机M1,冷却泵电机M2和快速移动电机M3。从图中可以看出,MI的接线分为三个部分。第一部分为电机正反转控制接线,由电键KM1和KM2的两组主触点组成。第二部分中在M1的动力回路上接电流表A,利用时间继电器KT的延时动合触点,在启动的瞬间将电流表短接。第三部分主要是利用交流接触器KM3实现对限流电阻R的通断控制。电机M2和M3分别由交流接触器KM4和KM5进行控制。(见图1) 三、基于PLC的车床电气控制系统硬件设计 (一)按功能将被控对象进行分解 在设计时,可将车床的电气控制系统按其功能的不同进行分解,这样更有利于对PLC的资源进行合理分配。对于C650型普通卧式车床,可以按其控制功能将控制系统分为主运动控制和辅助控制两大部分。主动功能是指在x轴和z轴方向上的进给运动。辅助功能一般有车床的主轴起动和制动功能、速度调节功能、冷却液的提供、刀具转换功能等。 在利用PLC对车床进行控制时,需要首先将车床的各种控制和检测信号输入到PLC中。然后通过预先编制的PLC程序对输入的信号进行运算,再将运算结果输出至各种控制设备。每个输入控制信号都可以通过输入元件来送出(如按钮、开关、多档旋钮等),每个输入元件又有一个或多个执行设备与其对应,负责对完成输入指令所控制的动作。下图为按功能分解后的PLC车床控制系统图2: (二)确定输入输出点数 在进行PLC硬件设计之前,要根据所需要控制的功能来确定PLC的输入输出点(即I/O点)。根据2.1节中对车床控制功能的分解原则,确定PLC的I/O点结果如表1所示: 根据上表显示的内容,可以看出C650普通车床的PLC控制系统共需要输入点21个,输出点14个。但在实际工作时,PLC的输入输出点一般要比理论值多出百分之三十左右,因此为了便于操作,可设置30个输入点和20个输出点。 (三)选择合适型号的PLC 一般车床电气控制需要的输入输出点数小于256点,可采用小型PLC来进行控制。小型PLC一般只需要进行一些简单的逻辑运算,主要是进行开合、起停、先后顺序等操作的控制。考虑到实用性和经济性,可采用SIEMENS公司的$7-200系列的PLC,该系列PLC具有价格低廉、体积小等优势。根据2.2节中输入输出点数的分析结果,可采用该系列CPU224型14点输入、10点输出的PLC。 由于输入输出点都少于所需要的数量,因此要对输入输出点进行扩展。一般采用EM221数字量8点直流输入模块两个,EM222数字量8点继电器输入模块两个。扩展后的PLC具有30个输入点和26个输出点,可以满足要求。 (四)设计配线图 PLC控制系统的线路设计是准确实现机床电气控制的关键步骤。线路设计就是通过电路连接将输入元件和输出元件通过PLC连接起来,以实现对机床的控制。相比与传统的继电器控制系统的布线,PLC控制系统的线路连接就简单很多。 PLC控制系统的本质和传统的继电器控制系统是相同的,只不过前者采用了更为先进的控制技术,简化了控制的机构。PLC在系统中是输入和输出元件之间的桥梁,它代替了传统控制系统中复杂的逻辑电路。因此,在设计配线图时,只需要根据PLC的功能特点和控制对象将输入和输出元件通过PLC搭接起来即可。下图为PLC控制系统的配线图3: 在配线图中,每一个输入点都对应一个输出点,在工作时输入元件通过PLC来控制输出元件的动作。上图中每个符号都对应特定的输入输出元件,对应关系及各元件如表2所述: 四、基于PLC的车床电气控制系统程序设计 (一)设计要求 前文已经指出,PLC控制系统相对于传统继电器控制系统,简化了复杂繁琐的布线结构。其实PLC最重要的优势在于其灵活性,在执行新的生产流程时,只需对内部程序进行重新编写或调整即可,避免了反复布线造成的人力和物力的浪费。对于像C650这样的普通车床,只需简单的条件和顺序指令即可对其实施控制。因此在编写PLC程序时,只需要在控制按钮发出信号后内部程序的运算结果能对执行设备发出相应的指令即可。 (二)程序编写 在编写PLC程序时,可以通过梯形图、语句表、程序块等形式进行表示。一般采用梯形图表示较为直观,本文就以梯形图的形式来对PLC程序进行编写。可在STEP7-Micro/WIN32中进行程序的编写与调试,编写完成之后通过PC/PPI电缆将程序发送到PLC中。C650车床控制系统PLC程序梯形图4如下: 结合图3和图4分析PLC控制的机制:1.接通SB2,Q0.0动作,电机起动,车床运行。接通SB1,QO.1、Q0.2释放;断开SB1,QO.1动作,电机停止,车床停车。2.旋动z2旋钮,Qo.4动作,控制刀架快速移动。3.接通SB4,Q0.0动作;断开SB4,Q0.0释放,实现点动功能。4.需要进行冷却时,接通SB7,Qo.3动作,电机输送冷却液;接通SB8,即可停止。 五、总结 在进行控制系统的设计时,要根据实际车床的控制要求和特点逐步进行分析,设计步骤总结如下:1.要根据功能将被控对象分成主运动控制和辅助控制两部分;2.根据被控对象的实际要求来确定输入和输出的点数;3.根据输入输出点数来选择合适型号的PLC,选择标准是I/O点数能满足所需点数;4.根据控制要求设计配线图;(5)进行PLC程序的编写与调试。 笔者只是总结了PLC控制系统的一般设计流程,由于不同型号的车床的电气控制要求和特点也不尽相同,因此在设计之前要首先对车床的电路和工作机制进行研究分析,然后再按照上述流程逐步进行分析设计。基于PLC的车床电气控制系统相比与传统的继电器控制系统具有结构简单、稳定可靠、灵活性高、价格低廉等诸多优势。相信在将来的车床电气控制系统中,基于PLC控制系统将会不断发展创新,不断拓宽其适用范围,不断简化控制流程,不断提高自动化水平,为提高车床的生产效率做出更多的贡献。 浅谈电气控制系统设计:基于PLC的静态切割机电气控制系统设计 摘要:切割机随着科学技术的进步,在功能上也有着很大的提升,被广泛的应用于工业生产中。本文主要对PLC静态切割机电气控制系统的设计进行了分析,希望能为大家提供借鉴。 关键词:切割机;PLC;控制系统;设计 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,切割机在工业生产应用中也有着很大的发展,目前切割机有着火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等,其有着不同的功能和用途。 一、PLC电气控制系统的设计原则 PLC最适合的控制对象是:工业环境较差、对安全性和可靠性要求较高、系统工艺复杂,输入/输出以开关量为主的工业自动控制系统或装置。PLC可取代工业控制计算机,作为主控制器来完成复杂的工业自动控制任务。 PLC电气控制系统设计时,要遵循以下的原则: (一)应满足控制对象的工艺要求,保证能够按照工艺流程准确并可靠的工作。 (二)系统构成应力求简单、实用,系统易操作、调整、检修方便。 (三)设计合理、经济,能有充分发挥PLC控制的优点。 二、设计前的准备工作 (一)工艺分析。必须要对生产的工艺特点、工艺流程、主要功能等进行分析总结,提出对PLC电气控制系统设计的工艺要求。 (二)机型选择。机型的选型必须要满足工艺的要求,要基于简单、实用、易操作的原则。 (三)外部电路及电路元件的选择。根据工艺要求设计出外部电路,并要选取电路元件,例如电机、刀开关、熔断器、接触器、热继电器等。 三、控制电路的设计 (一)PLC控制系统的控制要求 1、系统设有手动、单周期、单步、连续、回原点、五种工作方式,台面在最前面,刀架在最上面,为系统的原点状态。 2、台面机构前/后运动时,电机必须已启动,而电机停止时,台面机构前/后运动应立即停止。 3、磨刀必须在刀片旋转时才能工作。 4、五种工作状态下,按下总停止按钮后,除带锯、磨刀装置外,刀架、台面的动作应立即停止。 5、电源接通后控制台面刹车的接触器KM7立即通电。 (二)电气元件的配置 1、刀开关QS1:刀开关QS1串接控制主电路的单相电源,选用规格HD11-100/28型单投双极刀开关1只。主要技术参数: 额定交流电压220V,额定交流电流100A。通断能力100A,1S短时耐受电流6kA,动态稳定电流峰值15kA。 2、熔断器FU4:选用RT18K-25型,主要技术参数:壳架等级额定电流25A,额定电流2A,额定电压AC 220V,额定断路分断能力:220V/50kA。 3、按钮SB1、SB2、SB5、SB15:选用NP4-20BN/2型,颜色为绿色,按钮SB3、SB10、SB11、SB12、SB13、SB14:选用NP4-20BN/4型,颜色为红色,按钮SB4、SB6、SB7、SB8、SB9:选用NP4-20BN/6型,颜色为蓝色。NP4系列按钮其主要技术参数如下:额定绝缘电380V,额定交流工作电压AC 220V,约定发热电流10A,额定交流工作电流4.5A。额定直流工作电压24V,额定直流工作电流2.5A。 4、行程开关SQ1~SQ4:选用YBLX-K3/20HS/Z型,其主要技术参数:额定交流电压AC 380V,额定直流电压DC 220V,额定控制容量交流200VA直流50W,含1对常开和1对常闭触点,动作最大行程3mm,最大差程1.2mm,最大操动力30N,最小回复力5N,最大全行6.0mm。 5、信号指示灯:选用ND16-22B/4型,其主要技术参数: 额定交流电压220V,额定电流≤20mA,指示灯选红色。 6、接触器:选用NCH 8-20型,其主要计数参数:额定绝缘电压500V,额定工作电压AC 230V,约定发热电流20A,额定工作电流20A,控制功率4Kw。 7、接近开关:选用E2E-X20DM8,其主要技术参数:检测距离20mm±10%,设定距离*1:0~16mm,应差距离:检测距离的10%以下,标准检测物体:铁54×54×1mm,应答频率*2:0.1kHz,电源电压(使用电压范围):DC12~24V 脉动(p-p)10%以下 (DC10~30V)。 8、拨盘开关:选用A7CN型,其主要技术参数:开关负载容量(阻性负载):1mA~0.1A、DC5~30V,连续通电电流:1A,接触电阻,200mΩ以下,操作力:4.41N以下。 9、转换开关:选用LW5D16F/5型,其主要技术参数:绝缘电压500V,发热电流16A。 三、PLC的选择 (一)可编程序控制器物理结构的选择 根据物理结构,可以将可编程序控制器分为整体式和模块式,整体式每一I/O点的平均价格比模块式的便宜,控制系统般使用整体式可编程序控制器。 (二)可编程序控制器指令功能的选择 现代的可编程序控制器的指令功能越来越强,内部编程元件(如辅助继电器、定时器和计数器)的个数越来越多,任何一种可编程序控制器都可以满足开关量控制系统的要求。如果系统要求完成模拟量与数字量的转换、PID闭环控制、运动控制等工作,可编程序控制器应有算术运算、数据传送等功能,有时甚至要求有开平方、对数运算和浮点数运算等功能。 (三)可编程序控制器I/0点数的确定 确定I/O点数时,应准确地统计出被控设备对可编程序控制器输入/输出点数的总需求,在此基础上,应留有10%~20%的裕量,以备今后对系统改进和扩充时使用。整体式可编程序控制器的基本单元、扩展单元的输入点数和输出点数的比例是固定的,如与系统要求的输入/输出点数的比例相差较大,可以选用只有输入点或只有输山点的扩展单元或扩展模块。 (四)存储器容量的选择 在初步估算时,对于仅需开关量控制的系统,将I/O点数乘以8,就是所需存储器的字数,这一要求一般都能满足。 在选择可编程序控制器的型号时不应盲目追求过高的性能指标,在I/O点数和存储器容量方面应留有定的裕量。 四、系统的软件设计 为了满足生产需要,很多工业设备要求设置多种工作方式,如手动和自动(包括连续、单周期、单步等、自动返回初始状态)工作方式。手动程序比较简单,一般采用经验法设计,复杂的自动程序一般根据系统的顺序功能图用顺序控制法设计。具有多种工作方式的控制系统的梯形图总体结构如图2所示。选择手动工作方式时手动开关X1为ON,将跳过自动程序,执行公用程序和手动程序。选择自动工作方式时X1为OFF,将跳过手动程序,执行公用程序和自动程序。 图2 (一)公用程序。用于自动程序和手动程序互相切换处理,当系统处于手动工作方式时,必须将除初始步以外的各步对应的辅助继电器复位,同时将表示连续工作状态的继电器复位,否则当系统从自动工作方式切换到手动工作方式,然后又返回自动工作方式时,可能会出现同时有两个活动步的异常情况,引起错误动作。 (二)手动程序。手动操作时用对应的6个按钮控制切割机的抬刀、落刀、台面向前、台面向后、刀架停止、台面停止。为了保证系统的安全运行,在手动程序中设置了一些必要的联锁,例如抬刀与落刀之间,台面向前与台面向后之间的互锁,以防止功能相反的两个输出继电器同时为ON。根据控制要求,台面机构前/后运动时,电机必须已起动,而电机停止时,台面机构前/后运动应立即停止。所以Y0线圈与控制台面向前/后的Y3和Y4线圈串联。当按下总停按钮,常闭触点断开,不执行指令,刀架、台面的动作立即停止。磨刀必须在刀片旋转时才能工作,所以在控制磨刀的Y1线圈串联Y0的常开触点。 (三)自动程序。在自动程序的过程中是切割机自动的对泡沫材料进行切割,自动判断切片的厚度,切割刀片的切割深度,切片的深度是由测速齿轮和计数器共同完成,在刀架下移的过程中测速齿轮也在跟随转动,每转动一圈向计数器发送5个脉冲并判断切割的厚度。在自动程序中首先是要对切割厚度进行设置,厚度是由拨盘开关设定的,在落刀时,当材料的完成的落刀量达到设定值刀架停止移动,继而台面前移,对材料进行切割。 五、结语 PLC控制系统切割机,在设计时必须要满足工业生产环境、生产工艺等要求,尽量做到实用、经济合理、易操作、方便维修等特点,我们还需要不断的改进和创新,来满足越来越复杂的需求,力求为工业的生产提供有力的保障。 浅谈电气控制系统设计:自动激光焊接设备电气控制系统设计 摘 要:依据自动焊接设备机械结构设计要求,对设备功能和动作进行分析,根据其特点对电气自动化控制进行设计。选择合适的硬件模块和电子元器件,编写可靠的软件程序;设计自动焊接设备和激光发生器的通讯接口连接方式,确保自动焊接设备能安全、稳定、可靠控制激光发生器进行金属零件的焊接。最终实现自动将两个“L型”金属材料焊接成一个“口型”零件的功能,并应用于实际工业生产。 关键词:可编程控制器;伺服控制系统;激光器;焊接 引言 金属零件激光焊接工艺是将工控技术和激光焊接技术相结合,完成对不同材质、厚度、形状的金属进行焊接。由于应用广泛,使得焊接设备通用性大大降低,应用于液晶显示领域中的焊接设备更是少之又少。目前只有台湾、日本和国内少数自动化厂家研制并开发出自动激光焊接专用设备。台湾立意公司采用三菱伺服控制系统,台湾孟晋公司采用德国库卡机器人,都掌握设计开发自动焊接设备,与激光器结合完成金属零件批量焊接的技术。只是高额的设备采购费用和低利润产品,不得不让有一定研发能力的厂家进行激光焊接设备的开发设计和生产制造。 相对一百多万元人民币的进口专用设备,自制自动激光焊接设备材料成本只有二十万元,采用双伺服控制系统完成对激光器焊接加工头的固定、调整和焊接功能,采用步进电机控制移送机械手运送金属零件。为方便焊接工艺调整,还加入压料,电磁铁吸料、手动调整等功能,使自行设计的设备自动完成金属零件焊接成为可能,并且焊接质量和焊接效率都可以达到工业生产要求。 自动激光焊接设备的功能是自动将两个“L型”金属料片焊接成“口”料片,为下一冲压工序做准备,其目的在于提高原材料的利用率。原有冲压工艺过程中会产生中间废料,材料利用率只有30%左右;增加自动焊接设备和焊接工艺后,没有中间废料产生,材料利用率提高到75%以上。 一、机械结构总体方案设计 自动激光焊接设备机械结构主要由积料架、移送机械手、治具板、激光焊接头移送机构以及机架五个部分组成,如图1所示。积料架是将两组“L”型金属料堆叠起来,实现将料片逐步向上移送的功能;移送机械手主要由两组带有真空吸盘的手臂组成,通过一个步进电机和一个气缸完成将料片依次移送到焊接治具板上,并将焊接好的零件从治具板移出的功能;治具板主要功能是完成两个“L”型料片的精确定位;治具板上方的激光焊接头移送机构在两组伺服电机的驱动下带动依次发出激光的焊接头匀速运动,完成金属零件的焊接功能。 二、电气控制系统总体方案设计 电气控制系统设计必须考虑到机械系统结构特点和一些特定功能,如激光焊接头移送区必须采用精度较高的伺服电机进行传动,而移送机械手采用步进电机和气缸传动即可,同时还要考虑设备成本、维修难易程度、工作效率等多方面因素。根据该设备特点,设计出电气控制系统方案如图2所示。 可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是电气控制系统的核心。它的主要功能是获得输入端口开关、按钮等信号,经过软件处理,将输出信号传输给外部中间继电器,从而驱动气缸电磁阀、电磁铁、真空发生器、步进电机等外部负载,实现焊接金属零件的功能。PLC还和两个脉冲发生器通讯,再加上两台伺服驱动器、伺服电机以及外部传感器组成了一个闭环控制系统,确保伺服电机按照程序精确定位,使激光焊接头匀速运动,达到最佳焊接效果。 为了和激光发生器进行控制通讯,PLC还通过一个小型PLC和激光器的并行输入输出接口通讯。其主要目的是,发出焊接指令的同时,得到激光器发出的反馈信号,确保激光器可以按照自动激光焊接设备的要求发出激光,最终来实现对金属原材料的焊接功能。 (一)电源设计。由于选用三菱伺服电机,输出电源需要三相交流220V电源,因此配备一个功率为1kW三相380V变220V变压器专供伺服控制系统使用。为了防止人身触电,控制回路均采用低压直流24V电源,同时控制电源还采用双直流24V电源供电系统。中间继电器、PLC外部传感器、触摸屏都由直流开关电源供电;外部负载,如电磁阀、真空发生器、电吸铁等,其驱动电流稍大,且容易出现外部短路故障,因此采用全桥整流电源。可见双直流24V电源供给使得精密元器件稳定工作的同时,还可以防止外部负载对其干扰的影响。 (二)伺服控制系统设计。伺服控制系统由PLC、脉冲发生器(FX2n-1PG)、伺服驱动器(MR-J2S-40A)和伺服电机(HC-KFS43)组成。脉冲发生器就是根据PLC的指令将正转或反转脉冲发送给伺服驱动器,同时接收伺服驱动器收到伺服电机编码器的反馈信号,从而确定伺服电机是否按照PLC发出的指令正常工作。 硬件配置完成后,还要根据需求对伺服驱动器参数进行必要的设置。首先确定脉冲指令单位,该系统选用滚珠丝杠给进量为5mm。在程序中对脉冲发生器定义:伺服电机转一圈激光加工头移动的距离是5000um;伺服电机转一圈所需的脉冲数量为4096(2的n次方,且最接近5000),因此脉冲指令单位就是5000/4096(即伺服驱动器每发出一个脉冲,激光焊接头前进5000/4096um)。
电子科学与技术论文:解析多值逻辑与电子科学技术 摘 要:在现阶段的发展中,我国的电子科学技术突飞猛进,从表面上看,纯技术的研究工作将电子科学技术推向了一个高峰,但从多方面的角度来说,如果不进行一定的理论研究,将会对电子科学技术产生一定的消极影响。主要原因在于,电子学习技术需要强大的实践为基础进行研究,但需要一定的理论进行辅助,这样研究出来的技术才能更好的服务于广大的群众,不至于偏离正确的轨道。因此,在将来的工作中,我们需要对多值逻辑进行一定的研究。 关键词:多值;逻辑;电子 从客观的角度来说,多值逻辑与实际的生活和工作有一定的不符合之处,但随着社会的发展,电子科学技术的大幅度进步。多值逻辑逐渐的被人们所认可,得到了社会各界的肯定,我国在多值逻辑方面投入了大量的时间和精力,而且对电子科学技术产生了一定的积极影响。现阶段的一些成果已经有效的改善了居民的生活情况和工作情况,因此,在未来的工作中,我们应该更加积极的探索。本文就多值逻辑与电子科学技术进行一定的解析。 一、研究多值逻辑的意义 (一)许多逻辑问题本身就是三值的 多值逻辑与一般的逻辑有很大的不同,多值逻辑强调“值”的数量。一般的逻辑观点只有一值,而多值逻辑认为,很多的逻辑问题本身就是三值的。从表面上看,多值逻辑与原有的一些逻辑概念发生了很大的冲突,但在科研人员细心研究之后才发现,多值逻辑与我们原来所接触的逻辑并没有冲突。例如:信息处理及PL人等课题中的“真”、“假”、“无定义”三态,电机控制的“正转”、“停”、“反转”,三态,数值界限常可区分为“正数”、“零”、“负数”三类,等等。这类问题用三值逻辑处理比用二值逻辑处理更为自然、方便。由此可见,利用多值逻辑处理问题的时候,可以更加的快捷,提高工作效率。对于电子科学技术来说,多值逻辑是非常适合的一种思考方式。 (二)对数字系统故障的诊断具有一定的积极意义 在过去的工作中,电子科学技术一度成为了社会关注的焦点,而且成为了国家重点发展的项目。虽然现阶段的发展幅度较大,但并没有刚开始那么强烈。对于电子科学技术而言,在发展的过程中,遇到过很多的问题,像这类高精度的技术,一旦在某一个环节出现问题,就会对全局的发展产生很大的消极影响。其中,数字系统故障一度成为了阻碍电子科学技术发展的难题,令众多的科研人员束手无策。但是在采用多值逻辑来思考的时候,就简单的多,而且顺利的将问题解决。数字系统的故障诊断需要考虑有故障与无故障时的状态,只用0、l两个逻辑值是不够的,必须采用多值逻辑。另一方面,若用多值逻辑电路来构成二值数字系统,其多余的逻辑值可用来使系统成为容错、自校验、失效保险或故障安全的数字系统。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅能够提高电子科学技术的工作效率,同时能够将电子科学技术中的问题有效的解决,为其发展提供较大的动力。 (三)前景较为广阔 对于电子科学技术而言,前景的广阔程度是不言而喻的,但多值逻辑却让很多人持有担忧态度。毕竟,某种纯理论在发展到一定程度以后,就会达到一个巅峰,之后就会停下来,人们会将目光投向其它理论。多值逻辑之所以从开始一直到现在都非常的受科研人员的青睐,主要原因之一就是多值逻辑的前景非常的广阔。无论是客观方面,还是主观方面,在电子科学技术领域的应用都非常广阔,主要原因在于,人的思维过程是很难用二值逻辑来模拟的。但多值逻辑中的多阂值逻辑却能较好地模拟神经元的工作。机器学习、专家系统、模式识别等人工智能问题中应用多值逻辑的前景十分广阔。由此可见,未来的工作需要将多值逻辑进行一定的深化和加强,这样才能让电子科学技术发展的更加健全,在科学领域当中,获得更大的突破。 二、多值数字系统的信息密度高 科研人员在研究多值逻辑与电子科学技术的过程中,发现多值系统的信息密度较高,这就从客观上对电子科学技术的发展产生了很大的便利。对于电子科学技术来说,任何一个环节的计算都必须达到非常精确地效果,而多值逻辑在除了能够运用多值的方向进行思考,还可以让多值数字系统的信息密度达到一个很高的标准。当这种数字系统用大规模或超大规模集成电路实现时,可以大大节省集成电路的基片面积。例如,已经在Int e l8 087数字数据处理机及i A PX-432计算机中使用的四值ROM,每一位相当于二值ROM的二位,而所占面积增加不多,从而使整片集成电路节省基片面积31%。 三、集成电路的功能日益增强而体积日趋缩小 在研究电子科学技术的过程中,集成电路是一个非常重要的环节,科研人员在集成电路方面投入大量的时间与精力,使得集成电路的体积不断的缩小,有的甚至缩小到无法想象的地步。另一方面,集成电路的功能却丝毫没有降低,反而与体积相反,伴随着体积的缩小,集成电路的功能不断的增强,使得现阶段的电子科学技术发展到了一个较为高端的水平。再结合多值逻辑之后,就会将原有的一些问题有效解决,发展的更加健全。一般来说,前者的引线数要多,后者则要求减少引线数。这一矛盾严重地影响了集成电路的发展。二值逻辑已很难解决这个向题,而多值逻辑却能很好地解决这个向题。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅只是一种理论,它能够对电子科学技术产生实质化的积极影响。我们需要对多值逻辑充满信心,并且进行一定的深化和加强工作。 四、多值逻辑与电子科学技术 从以上的阐述当中,我们可以较为清楚的看到,多值逻辑对电子科学技术产生了很大的积极影响。而且随着电子科学技术的发展,多值逻辑也获得了很大的进步。对于多值逻辑而言,由于社会的发展和经济的进步,涵盖的范围越来越广泛,自身的强化使得多值逻辑呈现出不断上升的趋势,在未来的工作中,我们需要在多值逻辑与电子科学技术之间建立某种良性循环,这样才能产生更大的积极影响。 五、总结 本文对多值逻辑与电子科学技术进行了一定的解析,从现有的情况来看,多值逻辑与电子科学技术已经密不可分,而且二者呈现出相互促进的状态,相信在将来的发展中,可以在多值逻辑与电子科学技术方面,获得一个更大的建树。 电子科学与技术论文:电子科学与技术专业光电子实验室建设 [摘要]随着我国科技水平的提高,电子科技与技术行业在我国如雨后春笋般的扩展起来。而光电子实验室也是构建电子科学技术实验必不可少的设备之一。本文针对电子实验室建设的环节,阐述了光电实验室的用具、设计与制作的程序等内容,并根据现状提出了未来实验室的新主张。 [关键词]科技水平;电子实验室;设计与制作;新主张 目前,随着我国电子科学技术的发展,我国在专业设置方面也进行了不断地改革,电子科学与技术专业的前身便是的电子器件、激光、微电子等专业的组合与推陈出新的成果。它是一个宽口径、新生代的专业。并且一直是我公司研究的核心方向,拥有一支科研先进、学历资深的强大队伍。在我国,电子科学与技术专业的实用性与实践性都相对较强,不管是我国初级阶段的小康社会还是未来共同富裕的实现,电子科技都已经与普通百姓的生活息息相关。因此,目前光电子实验室是培养电子科学与技术专业人才及其重要的一步。 1实验项目的设置 根据我公司的现状,设置了以激光电子为基础贯穿整个光电子实验室的全过程,在此基础上,设计并制作了各种的实验器材与设备。经过深思熟虑与各部门的讨论研究,再结合公司周围的建筑环境,明确了应建的实验项目。通过实验项目的研讨,抽取项目中的四个实验,作为确定测量激光以及技术的项目,其中,实验以“光电子物理基础”为依据,来测定激光增益、激光线宽、以及激光纵横模。而另一方面,将以“光电子技术”为依据,主要项目是技术方面(包括电光调制技术、倍频技术以及激光调Q等)。 2实验仪器的设计和制作 公司通过走访了国内的几所科研公司的实验室,根据与实验室的领导谈话,得知并了解了这些公司电子科技实验室的一些状况与创新之处。我们也明确了并规划了属于自己的电子实验室设备配置的基本蓝图。 在测定激光增益这一项目过程中,发现我国内光电实验的方法都是各持己见、截然不同。比如:就拿放大法来说,有些科研人士是透过一个放大器并根据激光器所输出的激光,然后分别进行输入光强大小与放大器输出光强大小的测定,再根据最后的结果,求出所得的增益系数。另一些则在采用此方法时,也不尽相同。他们测试增益系数的方法是通过内损耗法而得。也就是把损耗输出片插入腔内,并且,根据该损耗片旋转的角度变化与损耗片上光反射率所发生的改变,然后,对损耗片上所输出的光强以及损耗片旋转角度变化关系曲线的测定,通过数据,就可以很快的求出小信号的增益系数,除此之外,还可以求出一些参数(如:腔内所损耗的以及饱和光强的参数等)。 但是用这种方法来测试机构是比较的复杂的,并且在数据处理方面,工作量与时间量都比较大,按照客观的标准,我们可以换另外一种方法来测试激光增益,那就是内损耗法。一般公司的光电科研室,大多数都使用染料调Q的方法来进行激光调Q,目前,工业化进程较快,并且工业生产中,激光的应用现状与调Q都比较的稳定与先进,基于这个原因与现状,我们采用电光调Q技术,并且已经明确了我们所要建设的电光调Q的实验基本的方法与操作原理。 确定了我们所采用的实验设备方案之后,下一步,就是依据所使用的状态与情形,明确与规划好实验设备的基本参数以及测量操作过程的精确程度,然后,就是设计新版的实验操作仪器结构,但是,在使用的过程中,出现了一些小问题,所以,根据使用的状况,我们对某些结构又开始了更精确与先进的改进,例如。当我们在采用内损耗法时,如果激光增益的损耗片旋转角度为@时,那么,放射光束的旋转角度就是2@。这就是为什么光探测器不能跟损耗片放在同一个旋转驱动轴上的原因。为了能够确保损耗片在旋转的过程中能够与反射光束探测器运转方向一致,在我国许许多多的实验装置中都是采用一套齿轮系统。然而,我们测试反射光时,是直接地用我们所设计的一条长条形的光电池。但是,这并不影响实验的内容与结果,如果损耗片在旋转的过程中,使反射光束不脱离光电池,那就万无一失了。这样不仅使实验装置更加的简洁,而且也降低了制作材料的成本。还有就是,三套装置的空间都较小(包括激光横模的测量、激光线宽的测量、激光纵模的测量)。在我们设计的过程,会将我们采用的同一种激光源(He-Ne激光)放置在同一个实验箱里面。激光就会被光反射器各自的引到不同的测试光路里面。这样可以有效的提高实验空间的利用。 在我们推出新的实验装置时,我们会用微机采集测试代替之前设备中,使用函数记录仪收录实验的数据。例如,如果在测量增益,损耗片上的反射光强度与其旋转角度的相关曲线,或者在测量激光横模时,光强的分布曲线,透过计算机的程序掌控步进电机运动,光探测器所测得的结果会通过模数转换被串口输进计算机里面去。这样曲线与数据表文件都会在计算机的荧屏上显示。为了能够使操作员通过计算机读取相关的数据并进行细致的分析与处理,在实验结束后,可以将数据拷进自己的硬盘里。这样不仅能够提高操作员对实验数据的敏感度与精确度,同时,还能更加熟练的操作相关的软件,如:Origin或者Matlab等。为了确保实验测试的精确度,如果我们测量激光线宽时,可采用多光束干涉法,并在我们新设计的实验装置中用CCD成像代替之前实验中通过拍照来记录的感光底片,输入计算机里,这样相关的程序读取荧屏上显示的数据以及图形文件。 为了避免在操作过程中产生枯燥的心绪,在实验设计制作的过程中,可以适当的加上其他有趣的项目。如果是进行电光的调制实验,操作员可以把电光晶体上测得的电光调制曲线进行适当的调节,然后,增加正弦信号,并通过调节直流偏压来观察信号的失真状况。紧接着,我们可以把MP3中一些通俗歌曲的音频信号传送到电光晶体上,收到的音频信号放大后,通过扬声器进行播放,在此过程中,操作员不仅可以领略到光通讯的整个过程,还可以感受到波片旋转过程中信号失真的具体状况。 3电子实验室目前使用的现状 目前,电子实验室主要开放对象是电子科学与技术专业的技术员。在实验的整个过程中,我们倡导操作员积极动手试验,以提高他们对基本实验的方法与技巧熟练度。本实验室除了对专业的技术员开放外,还可以开放其他对电子科学感兴趣的员工开设实验(物理学和应用物理学设有“现代光学实验”一课,物理学和应用物理学设有激光原理实验课程)。实验室除了能够完成实验任务外,还能帮助技术人员的研究其他的实验活动。并且,还想使实验室的设备更加简单化,以便相关技术人员进行更广泛的研究。如把电光调制系统更进一步的简单化,完成了混沌信号光通讯的研究,还有采用了脉冲调Q激光器,进行了激光烧蚀制备纳米材料的实验研究。 4下一步的规划 在光电子实验室里,由于里面设备的局限n生,技术操作员只能进行一些基础性的实验项目,由此可看出,光电子实验室在功能方面还有待完善。根据我公司的计划,在实验室的空间里,也新设了其他的实验项目(电子科学与技术中的“现代光学基础)这个实验项目跟普通的物理实验相差甚远,主要针对公司电子实验室的特点而设置。 它所涉及的领域比较的广泛,包括一些显示光学技术、光电检测、眼视光学等较先进的实验项目。为了能够使技术操作员的视野更加的开阔以及更多的实验供他们选择,在不久的将来,我公司将开设一些创新型、高科技的实验项目,其中,就包括新型激光器件应用、光纤通讯等实验项目。 电子科学与技术论文:电子科学与技术专业的校企合作模式探索 摘 要 从电子科学与技术专业特色出发,以校企合作培养模式为切入点,以全面提升学生实践动手能力和培养直接上岗型人才为目标,从实习基地建设和定向培养两个方面进行总结,探索全新的校企合作之路。 关键词 电子科学与技术专业;实习基地;定向培养 2000年6月,国务院印发《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发2000〔18号〕),明确提出软件产业和集成电路产业是国家战略性新兴产业,是国民经济和社会信息化的重要基础[1]。大力发展我国集成电路产业和软件产业,是克服我国集成电路人才短缺,抓紧培养集成电路专业人才方面的重大举措。随着集成电路产业的飞速发展,国家和企业对集成电路各类人才的需求越来越多,对人才的要求也越来越高,这些都对电子科学与技术专业的本科教学提出了新的挑战。高等学校在人才培养的模式上必须进行有效的改革,校企合作体制的实施和更深层次的建设是高校人才培养模式改革的重要方面之一。通过校企合作体制的开展和教学质量的不断提高,使毕业生在准备就业的时候不仅具有深厚的理论功底,而且能够学习和掌握相关的设计软件,具有相关工作经验和解决实际问题的能力,了解行业背景和企业需求,为培养直接上岗型人才打下了良好的基础。 1 学校目前存在的问题 电子科学与技术专业是为国家和社会培养集成电路产业人才的重要专业分类。河北大学电子科学与技术专业的学生主要学习集成电路工艺和集成电路设计两大类课程,其中集成电路设计又包括电路设计和版图设计。通过两年的专业基础课和专业课的讲授,学生可以了解和掌握集成电路制造过程中的各种工艺加工工序(如硅片的清洗、氧化、光刻和扩散等)、集成电路中常用的设计方法(如全定制、半定制、CPLD和FPGA等)和集成电路基本单元的版图结构(如电阻、电容、BJT管和MOS管等)。虽然在理论授课的基础上也开设了相应的实验课程,但是实验软件落后,以及与社会生产实际相脱节的状态十分严重。这里以集成电路版图实验为例来加以说明。 在集成电路版图实验教学过程中,由于经费的限制,只能通过免费或者低级的版图绘制软件来完成实验教学工作。由于使用软件功能上的落后,没有办法让学生更好地了解如何对版图进行设计规则检查和电学规则检查,不能清楚地知道设计规程检查文件,不明白版图后仿真和电路图与版图的比较过程中需要注意哪些事项,不知道实际生产中相关元件的版图绘制方法,只能简单地绘制出某个元器件的版图,造成学生只是学习到了版图设计中的一点儿皮毛,相关知识匮乏,不能很好地满足企业的需求。 2 校企合作方案探索 实习基地的建立 2003年7月,教育部下发《教育部、科技部关于批准有关高等学校建设国家集成电路人才培养基地的通知》,通知中要求高校要大力推进“国家集成电路人才培养基地”的教学改革[1]。为了培养应用型的集成电路设计人才,了解企业需求,河北大学跟北京芯愿景软件有限公司保定分公司签订了校企合作协议。这既能让学生接触到先进的设计软件,增长自身技能,又能为企业培养所需的人才。 在签订了校企合作协议之后,双方又制定了详细的实习基地实施方案,主要从以下几个方面入手。 首先,暑期毕业实习。学校的毕业生需要在大三之后大四之前的暑期进入实习单位完成毕业实习的工作。实习基地建立之后,企业可以接纳电子科学与技术专业的学生进入单位实习并对学生提供培训。学生要严格按照企业的上下班制度等要求自己。在为期一个月的实习过程中,学生开阔了眼界,增长了见识,掌握了实际生产中相关元件的版图实现方法,明白了集成电路产业中各个环节的作用和实现方法,为就业奠定了良好的基础。 其次,双向选择,深入了解。在暑假毕业实习完成之后,企业对实习的学生进行了综合评定,学生也对企业和集成电路产业有了进一步的认识。通过双向选择的方式,学生可以在大四下学期毕业设计阶段进入实习基地进行更深层次的学习。毕业设计实行双导师制,由学校的指导教师和企业的指导教师共同指导学生完成毕业设计和毕业论文,保障学生能够顺利毕业。这既能增加学生的工作经验,又能为企业本身培养所需的人才。 最后,除本科生的实习以外,还对集成电路工程的硕士生制定了实习计划,并聘请了北京芯愿景软件有限公司的两名高级工程师担任学校的兼职硕士生导师,对集成电路工程专业的硕士生进行联合培养。企业根据不同层次的学生提供不同的培训方案,以满足各自的需要。 定向培养方案 校企合作的目的不仅仅是为了提高学生的能力,为就业打好基础,也是为了为合作企业培养合格的人才,实现双赢。因此,在专业课程教学过程中,根据校企合作协议以及市场对人才培养的需要,高校应该适时地调整教学方案。结合学校的实际情况,在本科教学过程中,从专业课开始到专业选修课,都融入了实际生产中会用到的相关内容。 如在数字集成电路原理与设计以及模拟集成电路原理与设计两个专业课的讲授过程中,凡是涉及集成电路设计方法和版图设计部分的内容时,都融入了芯愿景有限公司的相关书籍或资料作为补充内容,让学生更加直观地了解企业在进行集成电路设计时是如何进行综合考虑的。在数字集成电路综合实验和集成电路CAD课程设计这两门实验课中,采用芯愿景公司的软件和素材进行案例教学,让学生直观地感受到芯片制作过程中模块安排、虚拟结构单元、数字单元、模拟单元、有源器件、无源器件以及布局布线的相关知识,加深对集成电路芯片设计的认识。在集成电路版图设计和集成电路版图设计实验两门课程的开始过程中,从企业聘请了经验丰富的工程师进入课堂帮助任课教师进行理论教学和实验教学。 以上一系列的培养方案,使学生对集成电路设计流程有了更清楚的认识,让学生了解到了企业对毕业生的需求,为合作企业培养了所需的人才,使企业减少了招聘风险,降低了成本。 3 结束语 校企合作的实践教学模式,带给学生的不仅是对书本知识的深化和技能技巧的训练,更是一次记忆深刻的体验,是一次写在记忆中的成长经历[2]。校企合作协议签订半年多来,经过2009级电子科学与技术专业学生在毕业设计环节中的检验,学生深刻地感受到在理论知识与实际应用相结合的过程中自己还存在哪些方面的欠缺,校园里所学习的理论知识在实际工作中发挥了哪些作用。实习经历虽然短暂,但是学生收获颇丰,最终都找到了理想的工作。 笔者深信,随着校企合作的进一步开展和合作的进一步深入,致力于把合作真真正正地落到实处,带给学生的将是更加丰富的工作经验和待遇优越的就业岗位,带给企业的将是源源不断的就业生力军和企业品牌的进一步推广。 电子科学与技术论文:电子科学与技术专业人才培养方案的探索与实践 摘要:进行了电子科学与技术专业人才培养方案的教育教学改革,在实施过程中紧紧抓住“产学研”的建设思想,把课程教学不仅限于课堂教学或课堂内容在室外的延伸,把“产学研”本身就作为教学的一个组成部分。以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。 关键词:电子科学与技术;培养方案;产学研;微电子;专业 天津工业大学电子与信息工程学院电子科学与技术专业成立于2002年9月,2003年正式开始招生,设定了微电子技术与光电子技术两个专业方向,目前已开设的专业方向为微电子技术,以微电子器件和大规模集成电路设计与工艺为主要发展方向。电子科学与技术专业建设中我们广泛地参考了清华大学、天津大学及国内其他重点大学的培养方案、教学计划和实验室建设,目前已具有“电子科学与技术”一级学科硕士点,建有半导体器件原理与测试综合实验室、半导体工艺实验室和集成电路设计实验室,达到了国内部分一流高校的微电子专业实验室水平。十年的电子科学与技术专业建设中我们在本专业培养方案和教学计划上做了大量的有益尝试,以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。 一、拓宽专业方向、夯实专业基础 从电子科学与技术专业培养过程来看,为了突出专业方向,以往专业建设中我们往往设置了大量的专业技术方面的课程,但每门课程的课时数较少,同时压缩了电子专业基础课程的门数和课时数,造成学生基础课没有学好,专业课太多而每门课课时数过少以致学得囫囵吞枣,也就是专业基础没掌握牢,专业课更没有学好。而大多数用人企业却需要大量工作在生产现场,能够处理生产当中各种实际问题的掌握丰富专业基础知识的综合性人才,这些人才所应掌握的知识不是一两个专业能够培养的。因此我们在电子科学与技术专业课程设置上不追求过新、过尖,注重拓宽专业基础,增强学生的适应能力。通过基础课和专业基础课使学生打下较为扎实的专业基础,培养学生的自学能力和分析问题、解决问题的能力。专业课设置不过窄、过深,给予了学生比较宽泛的知识,让学生了解本专业的各种研究方向,同样由于现在微电子技术发展很快,知识更新的周期很短,专业课不要求讲得很深,主要让学生了解本专业领域的主要业务范围和处理问题方法。这样培养学生在掌握扎实专业基础知识基础上,了解本专业方向的研究内容,掌握解决问题的基本思路和方法,以便能够根据实际工作需要,迅速掌握相关专业知识。 二、电子科学与技术专业培养方案特点 电子科学与技术专业本科人才培养方案根据天津工业大学本科培养及学士学位要求制定。方案中规定了本专业学生在本科阶段应修读各类课程学分的最低要求,是审查本科生学习计划、认定毕业资格、授予学士学位的主要依据。根据服务天津滨海新区经济建设的电子科学与技术专业建设总体要求,对本专业调整了课程设置、学分要求和教学计划,制定了本科人才培养方案和指导性教学计划。培养方案具有以下特点。(1)加大培养方案的宽松度与灵活性,重视学生个性发展和创新能力培养。减少必修课程,增大选修范围,使培养方案有更大的灵活性与适用性。学生可以在培养方案框架内,参考指导性教学计划的建议,结合个人的实际情况自主选课。为学生的个性发展和创新能力的培养,创造了更大的空间。(2)重组专业基础课和专业课,构建体现学科发展与专业特色的课程体系。大力度重组专业基础课和专业课,拓宽专业的内涵,增大专业方向的灵活性和适用性。基本上按照学科大类构建学科大类基础,按一级学科构建专业基础,按一级学科或二级学科重组专业方向课程。(3)加强实践,将“实践、探索、研究”融入教学过程。为了提高学生的学习兴趣和学习主动性,增强学生的动手能力、表达能力以及分析问题和解决问题的能力,培养学生的团队意识,本专业实践环节在学校和学院的公共实践课的基础上,又开设了专业课程专题设计和专业系列性实验等实践课程。专业课程专题实践的目的在于,引导学生综合运用前面所学的基础知识解决实际中的问题,因此课程专题实践的题目采取由学生自拟、专业委员会审核的制度来确定。为了培养学生的团队意识,课程设计采取组队的形式,由3~4名学生组成一个课题小组,互相分工合作完成设计。本课程专题实践在第6学期开设,为期8~10周,由学生利用课余时间完成,采用毕业设计的模式进行管理,最后以实物演示和论文答辩的形式结束。开设专业系列性实验课程的目的在于,通过阶段性实验使学生明确学习目的,并能理论联系实际,激发学生的求知欲,提高学生的学习兴趣。本系列性实验课主要依托本专业的实验、实践平台来开设,分别于第4、6、7学期为学生开出。第4学期的实验课主要让学生了解本专业实践平台的结构和框架,并提出一些专业上的问题,告知学生要通过后续课程的学习才能解决这些问题,使学生明确学习目的。第6学期的专题实践以设计型专题实践为主,使学生通过实践了解实际系统硬件结构以及工作原理,并能根据用户需求进行设计、制作和调试。第7学期的实验以综合性设计为主,熟悉芯片级、板级和系统级设计方法和步骤。 三、强化实践教学环节 大力加强实习教学环节,拓展一批校外实习基地,才能使学生走出去,学得成,真正做到学有专长。在校内,我们充分发挥专业实验室在实践教学方面随时性、方便性的优势,配备高水平的实习指导教师,向学生全天候开放,让学生利用课余时间根据自己的特长和兴趣到专业实验室进行操作和技能训练。在校外,我们充分发挥高校科研优势,为天津滨海新区企业服务,建立稳固的校外实习基地,为学生提供了锻炼实践能力的广阔空间,目前我们在社会上选定“天津南大强芯半导体芯片设计有限公司”、“天津市森特尔新技术有限公司”、“天津市海博光电科技有限公司”、“天津工大海宇半导体照明有限公司”等一些相关的公司、企业建立了相对稳定的实习基地和协作关系,让学生到公司、企业参加技术性比较强的专业实践,这样的实习取得了较好的实践效果。 四、开拓“产学研”模式的特色人才培养 随着滨海新区被纳入国家“十一五”发展规划,其强大的功能集聚优势开始迅速形成,这为天津市相关电子产业提供了绝佳的发展机会。天津滨海新区战略目标之一是以增强自主创新能力为核心,以集聚国内外研发资源为主线,构建与国际接轨的研发转化环境以及高效并充满活力的科技创新体系,建设一流水平的高新技术研发与转化基地。以滨海新区为产业聚集,发展电子信息产业等新型高科技产业,将加快滨海新区的总体建设步伐,奠定天津滨海新区乃至环渤海地区及全国的电子信息产业龙头地位。同时,国家科技部、财政部、国家税务总局公布了电子信息技术领域为国家重点支持的八大高新技术领域之一。因此,作为服务于电子信息产业的关键学科,在天津发展电子科学与技术学科具有重大的战略意义。依托电子科学与技术专业的建设,我们已初步建立微电子专业方向,在办学理念、人才培养目标、培养模式、培养质量等方面具有自己显著的特色,培养的学生在半导体器件、集成电路设计等方面的素质和能力优于其他院校电子科学与技术专业学生。为达到“产学研”教育模式的实现,我们在教学内容中渗透科研工作中的新科学、新技术、新工艺,在教学方式上加强针对能力培养的实践教学,不断由校内向校外,由教室向生产现场延伸,在教学效果上通过嫁接、转化、推广和应用新科技、新工艺,培养出大批能熟练应用新技术、新工艺,并具有一定创新能力的高素质人才。 五、搭建竞赛平台,提高学生的创新精神和实践能力 为了加强学生实践能力和创新意识的培养,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,激发学生创造性思维和学习兴趣,促进教学改革,本专业鼓励学生积极参加各级各类学科竞赛活动。为此我们根据社会对人才的需求,应用型人才培养的定位,建立了基于基础实践层、提高设计实践层、综合应用开发层、科技创新专题实训层四层金字塔结构的应用型人才培养实验教学体系。本专业学生可根据实际情况制定适合自己的实践能力培养计划,通过参加不同竞赛,由浅入深地提高创新实践能力。确保本专业全体学生掌握基本实践技能和绝大多数学生通过参加学院组织的竞赛掌握电子设计的基本技能。通过参加全国大学生电子设计竞赛等指定题目的竞赛培养复杂电子系统设计的能力;通过参加飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛等培养软件设计方面的能力;通过参加计算机应用能力竞赛等不限题目的竞赛和课外创新实验计划项目培养大学生面向实际项目的电子系统设计能力;从优秀的学生作品中培育参加全国挑战杯这样强调创新性和工程化的竞赛。在各类竞赛培训和指导过程中,根据不同层次的培养目标,逐步培养学生创新意识和创新能力,使学生专业技能和创新能力同步提高。通过参加竞赛,大大激发了学生动手实践的积极性,为学生就业也奠定了良好基础。 综上所述,电子科学与技术专业在人才培养方案方面进行了“产学研”模式的教育教学改革。在实施过程中紧紧抓住“产学研”的建设思想,把课程教学不仅限于课堂教学或课堂内容在室外的延伸,把“产学研”本身就作为教学的一个组成部分。我们以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。鼓励广大教师将学科优势与科研成果服务于教学和向教学转化,进一步优化了专业必修课教学内容,调整选修课课程结构,把新理论、新知识、新方法、新技术融入本科教学之中,对于培养本科生探索精神、创新意识起到了积极作用。 电子科学与技术论文:电子科学与技术专业实验教学体系的探索 摘要:从国家、地区经济和电子信息产业对电子科学与技术专业的人才需求出发,结合湖北工业大学的实际情况,讨论了电子科学与技术专业实验教学体系的建设思路以及具体的建设方案。 关键词:电子科学与技术;实验教学体系;微电子人才 一、学科背景及问题分析 1.学科背景 21世纪被称为信息时代,信息科学的基础是微电子技术,它属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。微电子技术一般是指以集成电路技术为代表,制造和使用微小型电子元器件和电路,实现电子系统功能的新型技术学科,主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。[3]由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路,因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术,是信息社会的基石。此外,从地方发展来看,武汉东湖高新区正在全力推进国家光电子信息产业基地建设,形成了以光通信、移动通信为主导,激光、光电显示、光伏及半导体照明、集成电路等竞相发展的产业格局,电子信息产业在湖北省经济建设中的地位日益突出,而区域经济发展对人才的素质也提出了更高的要求。 湖北工业大学电子科学与技术专业成立于2007年,完全适应国家、地区经济和产业发展过程中对人才的需求,建设专业方向为微电子技术,毕业生可以从事电子元器件、集成电路和光电子器件、系统(激光器、太能电池、发光二极管等)的设计、制造、封装、测试以及相应的新产品、新技术、新工艺的研究与开发等相关工作。电子科学与技术专业自成立以来,始终坚持以微电子产业的人才需求为牵引,遵循微电子科学的内在客观规律和发展脉络,坚持理论教学与实验教学紧密结合,致力于培养基础扎实、知识面广、实践能力强、综合素质高的微电子专门人才,以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。 2.存在的问题与影响分析 电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业,因此培养创新型和实用型人才必须坚持“理论联系实际”的原则。要想培养合格的应用型人才,就必须建设配套的实验教学平台。然而目前人才培养有“产学研”脱节的趋势,学生参与实践活动不论是在时间上还是在空间上都较少。建立完善的专业实验教学体系是电子科学与技术专业可持续发展的客观前提。 二、建设思路 电子科学与技术专业实验教学体系包括基础课程实验平台和专业课程实验平台。基础课程实验平台主要包括大学物理实验、电子实验和计算机类实验;专业课程实验平台即微电子实验中心,是本文要重点介绍的部分。在实验教学体系探索过程中重点考虑到以下几个方面的问题: 第一,突出“厚基础、宽口径、重应用、强创新”的微电子人才培养理念。微电子人才既要求具备扎实的理论基础(包括基础物理、固体物理、器件物理、集成电路设计、微电子工艺原理等),又要求具有较宽广的系统知识(包括计算机、通信、信息处理等基础知识),同时还要具备较强的实践创新能力。因此微电子实验教学环节强调基础理论与实践能力的紧密结合,同时兼顾本学科实践能力与创新能力的协同训练,将培养具有创新能力和竞争力的高素质人才作为实验教学改革的目标。 第二,构建科学合理的微电子实验教学体系,将“物理实验”、“计算机类实验”、“专业基础实验”、“微电子工艺”、“光电子器件”、“半导体器件课程设计”、“集成电路课程设计”、“微电子专业实验”、“集成电路专业实验”、“生产实习”和“毕业设计”等实验实践环节紧密结合,相互贯通,有机衔接,搭建以提高实践应用能力和创新能力为主体的“基本实验技能训练实践应用能力训练创新能力训练”实践教学体系。 第三,兼顾半导体工艺与集成电路设计对人才的不同要求。半导体的产业链涉及到设计、材料、工艺、封装、测试等不同领域,各个领域对人才的要求既有共性,也有个性。为了扩展大学生知识和技能的适应范围,实验教学必须涵盖微电子技术的主要方面,特别是目前人才需求最为迫切的集成电路设计和半导体工艺两个领域。 第四,实验教学与科学研究紧密结合,推动实验教学的内容和形式与国内外科技同步发展。倡导教学与科研协调发展,教研相长,鼓励教师将科研成果及时融化到教学内容之中,以此提升实验教学质量。 三、建设内容 微电子是现代电子信息产业的基石,是我国高新技术发展的重中之重,但我国微电子技术人才紧缺,尤其是集成电路相关人才严重不足,培养高质量的微电子技术人才是我国现代化建设的迫切需要。微电子学科实践性强,培养的人才需要具备相关的测试分析技能和半导体器件、集成电路的设计、制造等综合性的实践能力及创新意识。 电子科学与技术专业将利用经费支持建设一个微电子实验教学中心,具体包括四个教学实验室:半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室、微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室、集成电路设计实验室、科技创新实践实验室。使学生具备半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析、微电子器件、光电器件参数测试与应用、集成电路设计、LED封装测试等方面的实践动手和设计能力,巩固和强化现代微电子技术和集成电路设计相关知识,提升学生在微电子技术领域的竞争力,培养学生具备半导体材料、器件、集成电路等基本物理与电学属性的测试分析能力。同时,本实验平台主要服务的本科专业为“电子科学与技术”,同时可以承担“通信工程”、“电子信息工程”、“计算机科学与技术”、“电子信息科学与技术”、“材料科学与工程”、“光信息科学与技术”等10余个本科专业的部分实践教学任务。 (1)半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室侧重于半导体材料基本属性的测试与分析方法,目的是加深学生对半导体基本理论的理解,掌握相关的测试方法与技能,包括半导体材料层错位错观测、半导体材料电阻率的四探针法测量及其EXCEL数据处理、半导体材料的霍尔效应测试、半导体少数载流子寿命测量、高频MOS C-V特性测试、PN结显示与结深测量、椭偏法测量薄膜厚度、PN结正向压降温度特性实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时等。 (2)微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室侧重于半导体器件与集成电路基本特性、微电子工艺参数等的测试与分析方法,目的是加深学生对半导体基本理论、器件参数与性能、工艺等的理解,掌握相关的技能,包括器件解剖分析、用图示仪测量晶体管的交(直)流参数、MOS场效应管参数的测量、晶体管参数的测量、集成运算放大器参数的测试、晶体管特征频率的测量、半导体器件实验、光伏效应实验、光电导实验、光电探测原理综合实验、光电倍增管综合实验、LD/LED光源特性实验、半导体激光器实验、电光调制实验、声光调制实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时、课程设计、创新实践、毕业设计等。 (3)集成电路设计实验室侧重于培养学生初步掌握集成电路设计的硬件描述语言、Cadence等典型的器件与电路及工艺设计软件的使用方法、设计流程等,并通过半导体器件、模拟集成电路、数字集成电路的仿真、验证和版图设计等实践过程具备集成电路设计的能力,目的是培养学生半导体器件、集成电路的设计能力。以美国Cadence公司专业集成电路设计软件为载体,完成集成电路的电路设计、版图设计、工艺设计等训练课程。完成形式包括理论课程的实验课时、集成电路设计类课程和理论课程的上机实践等。 (4)科技创新实践实验室则向学生提供发挥他们才智的空间,为他们提供验证和实现自由命题或进行科研的软硬件条件,充分发挥他们的想象力,目的是培养学生的创新意识与能力,包括LED封装、测试与设计应用实训和光电技术创新实训。要求学生自己动手完成所设计器件或电路的研制并通过测试分析,制造出满足指标要求的器件或电路。目的是对学生进行理论联系实际的系统训练,加深对所需知识的接收与理解,初步掌握半导体器件与集成电路的设计方法和对工艺技术及流程的认知与感知。完成形式包括理论课程的实验课时、创新实践环节、生产实践、毕业设计、参与教师科研课题和国家级、省级和校级的各类科技竞赛及课外科技学术活动等。 四、总结 本实验室以我国微电子科学与技术的人才需求为指引,遵循微电子科学的发展规律,通过实验教学来促进理论联系实际,培养学生的科学思维和创新意识,系统了解与掌握半导体材料、器件、集成电路的测试分析和半导体器件、集成电路的设计、工艺技术等技能,最终实现培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、适应范围广的具有较强竞争力的微电子专门人才的目标,以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。 电子科学与技术论文:电子科学与技术新专业人才培养改革研究 [摘要]经过数年的发展,我校电子科学与技术专业取得成绩的同时,还存在着各种各样的问题,有些问题直接关系到我校电子科学与技术专业未来的生存发展。文章在指出存在问题的同时,提出了解决问题的措施和办法,为我校电子科学与技术专业新型人才培养体系的建立奠定了理论基础。 [关键词]电子科学与技术 人才培养 专业建设 21世纪是以高新技术为核心,知识经济占主导地位的时代,工程技术对经济与社会的推动作用越来越重要,技术应用型人才的培养决定了一个国家的综合国力和国际竟争力。美、英、法、德、日等工业发达国家,由于注重加强技术应用型人才的培养,为其工业化崛起提供了及时高效的技术支持。 电子科学与技术专业是目前应用前途很广,社会需求量较大的专业之一。我校电子科学与技术专业于2007年开始招收电子科学与技术本科学生,到现在已有一届学生共近50名学生顺利毕业了。现在回眸总结这几年我校在电子科学与技术新专业人才培养建设体会,总体上看,这届毕业生不仅实践动手能力很强而且理论基础扎实,普遍受到用人单位好评和欢迎。当然我们也应当清醒地看到在电子科学与技术专业人才培养建设许多环节中仍然存在不少不足。其中最突出问题之一就是在人才培养的方案缺乏针对性和因材施教理念,同时实验设备及手段还不足,导致部分学生的学习效果并不十分理想。本人长期从事我校电子科学与技术专业人才培养制定及教学工作,切身感觉到提高我校电子科学与技术专业本科人才质量未来还有很多工作要做,其中最重要的就是要立足于学生的基础,满足服务于未来社会行业市场的需求,着重培养学生的实践能力,更好、更快和更多地为社会培养电子科学与技术专业的高级应用人才。为了达到上述这一宏伟目标,我校电子科学与技术专业的人才培养必须进行改革,使人才培养更具有鲜明的特色。电子科学与技术专业的人才培养改革思路主要从以下几个方面着手。 一、满足电子科学与技术专业社会需要,找准定位 我校电子科学与技术专业的定位问题是其发展的核心问题,作者认为,给我校电子科学与技术专业定位,一定要突破管理理念,树立真正的市场理念,扬弃固定模式,瞄准电子科学与技术专业市场需求的现状和未来,社会发展需要什么样的人才,我们就培养什么样的人才,依靠我校师资、信息等优势,办出特色,创出品牌。因此,作者认为我校电子科学与技术专业培养人才目标是基础扎实、实践能力强和具有一定创新的应用复合型人才,适应市场需要。为此,我校电子科学与技术专业在教育、教学管理上应注重培养学生的创新精神和创业意识,注重提高电子科学与技术专业学生的适应能力、应用能力和竞争能力,真正培养出基础扎实、专业过硬、兼备特长、全面发展的多元化应用复合型电子科学与技术专业人才。 二、实验教学的改革 实验教学旨在规范学生进行科学研究的行为,培养他们解决实际问题的能力以及创新能力。2011年,我校“微电子技术实验室”获得中央与地方高校资金资助,总金额达300万元,极大地改善了我校电子科学与技术专业课程实验条件,对这一实践性教学环节进行了必要的改进,达到有利于对学生工程实践能力的培养。为此,我们在“微电子技术实验室”实验教学中采用模块式教学,由实验基本知识和基本操作、基楚实验、综合设计实验三个模块构成。配合开放实验室,为学生创造一个良好的工程实践环境。 (一)实验基本知识和基本操作。 这类实验主要是使学生掌握简单的测量方式、方法、常用仪表的原理性能及使用、选择、读数方法等,使学生对实验有一个全面的了解。 (二)基楚实验。 这类实验要求学生根据指定的题目自行确定实验方案、设计参数和所用的仪器仪表。通过此类验证性实验,既培养了学生的动手能力,又加深了对理论知识的理解。 (三)综合设计性实验。 这类实验要求学生利用先进的“微电子技术实验室”和多媒体实验教学软件,开设多种综合型实验,并要求学生在教师指导下,着重培养学生分析和解决问题的能力。 (四)开放实验室。 实验室对学生全天候开放,保证一人一组。在开放时间内,学生可以到实验室根据自己所学专业特点及爱好进行设计性和综合性实验,不受规定实验项目的限制,极大地激发了学生的学习的兴趣,为他们日后从事科学研究打下坚实的实践基础。 三、加强电子科学与技术专业建设 我校电子科学与技术专业培养德、智、体全面发展,使学生在电子与信息系统领域具有较好的理论基础、较宽的知识面和较强的实践能力,具备电子技术和信息系统的基础理论、基本知识和基本技能,能在信息、电子等行业从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发,适应我国电子信息技术发展需要的专门工程实用技术人才。 电子科学与技术专业是一个较宽口径的专业,其内容涉及到电子和科学工程两个方面。本专业学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,接受电子与科学工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用、信息系统和集成电子设备的基本能力。 在设置专业方向上,应从培养素质性、通用性和实用性人才出发设置专业方向,可以设置应用电子和集成电路设计两个方向,相应的专业课和选修课按需调整。 四、研究电子科学与技术专业学生特点,实施因材施教 因材施教是教学的基本原则,我校独立学院电子信息工程专业的“材”与211院校相比最明显的特点在于高考分数较低,这就有可能存在两方面的不足:一是接受知识的能力相对较差;二是学习不够刻苦。教学中如不注意克服这两种劣势,势必影响教学质量的提高。我校电子科学与技术专业的“材”也有其优势:一是就业压力迫使他们要勤奋学习;二是城市生源偏多,家庭各个方面条件较好,相对而言,见多识广,接受新信息、新事物反应快,动手能力强,思维比较活跃。作者认为,我校电子科学与技术专业的因材施教可从以下几个方面着手: (一)在学习方面,通过各种活动,如聘请电子科学与技术专家学者、社会知名人士、成功的企事业家等来校作专业指导和学术报告等,促进电子科学与技术专业学生的学习热情,提高学习兴趣,增强成才的紧迫感;做好电子科学与技术专业新生入学教育,在新生军训的同时,配合开展各种形式的纪律教育和专业教育,帮助电子科学与技术专业学生尽快适应新的学习生活;针对不同电子科学与技术专业学生的特点,通过设立奖学金、组织各种学习竞赛,成立学习兴趣小组,召开学习经验交流会,开设各种强化班和补习班,帮助电子科学与技术专业学生掌握正确的学习方法,树立学习信心,激发成才的欲望。 (二)在生活方面,通过严格管理培养电子科学与技术专业学生良好的行为习惯,加强对电子科学与技术专业学生日常行为的管理。坚持封闭式管理和开放式教育相结合的原则,加强纪律约束,加强电子科学与技术专业学生队伍建设,对电子科学与技术专业学生实行相对封闭的管理的同时也要注意开展丰富的课外活动,促进电子科学与技术专业学生个性的发展,培养电子科学与技术专业学生的乐观、向上的精神风貌。 (三)在心理健康教育方面,采用多种形式做好思想疏导工作。将心理健康教育列入电子科学与技术教学计划,组织开展好日常的心理咨询和辅导工作,有针对性地对电子科学与技术专业学生展开心理教育,建立电子科学与技术专业学生的心理跟踪档案,发挥班主任、辅导员的指导作用,及时调控电子科学与技术专业学生心理问题,帮助他们有效解决成长过程中遇到的各种问题。 (四)学校营造健康向上、积极进取的校园文化,通过开展各种社会实践活动,组织电子科学与技术专业学生走出校门、接触社会和了解社会对电子科学与技术专业人才和知识的需求。 五、加强电子科学与技术专业师资队伍建设 在电子科学与技术专业教师队伍方面,应着重处理自身师资和外聘教师的管理和培养问题。首先,应坚持聘任制和严格考核考评制度,并以此转化为竞争激励机制,教师的工作得到认可和回报,激发教师的工作热情,提高工作效率。其次,为电子科学与技术专业教师提供在职培训和进修机会。教师有了能促进自身可持续发展并实现教师电子科学与技术专业化的途径,自然能安心工作。培养出本校电子科学与技术专业学科带头人,建立本校的核心教师队伍。通过聘任高水平的电子科学与技术专业外聘教师(教授)或专家为学科带头人,以他们为主来构建教研室,开展电子科学与技术专业建设。目前本学科教师都具有985高校博士学位。 总之,在终身教育的大背景下,针对性、开放性、可持续性发展、市场性、实践性和专业性是我校电子科学与技术专业人才培养方案所必须遵循的原则。我校电子科学与技术专业如果能够切实转变教育质量观,以社会对电子科学与技术需求为导向,以满足经济社会发展对电子科学与技术专业人才的需求为目标,借助于其新机制,创新办学模式,完全可以在电子科学与技术专业本科应用型人才的市场上办出自己的特色和个性,赢得更大的发展空间。专本业2007级学生的成绩统计分析表明,学生每门功课的平均合格率在94%以上,平均优秀率在70%以上。这说明学生的基本理论与基本能力达到了教学大纲的要求,符合预期效果。同时在全国和省级各类比赛中多次获奖,在2009年全国大学生电子竞赛中,2007级电子科学与技术专业李智同学和肖超军同学获湖南赛区竟赛一等奖,邓超爱同学获得国家励志奖学金奖。 (作者单位:中南林业科技大学计算机与信息工程学院 湖南长沙) 电子科学与技术论文:电子科学与技术应用型创新人才培养模式探索 摘要:知识型经济时代对知识与技能兼具的电子科学与技术应用型人才的需求正在不断增加,为满足社会发展需求,太原理工大学电子科学与技术专业通过教学体系改革加强学生专业基础理论的学习,以学生进实验室参与科研项目和参加科技比赛的方式加强其实践动手能力,通过校企合作的方式建立产学研基地,为学生提供企业岗位实习的机会,提高学生就业能力。 关键词:电子科学与技术;应用型创新人才;教学体系改革;校企合作 随着科技的快速进步和经济的高速发展,我们的世界已经从工业经济时代跨入了知识型经济时代,在知识经济的模式中,知识、科技先导型企业成为经济活动中最具活力的经济组织形式,代表了未来经济发展的方向。[1]而随着世界经济形势的悄然变化,经济生产中对人才的需求也发生了巨大的变化,技能型专业人才不能满足社会生产的需求,只有知识与技能兼具的高层次应用型创新人才才能受到社会广泛的欢迎。[2]最近几年,欧美等世界发达国家对人才的聘用与培养经验已经证明了这种人才需求的迫切性,而且我国沿海发达城市对这些人才也是求贤若渴。这种人才需求的迫切性既对我们的高等技术教育提出了更高和更新的要求,也为其发展创造了良好的机遇。为此,各级政府和高等院校以及研究院所都极为重视,探索和研究如何培养应用型创新人才已然成为了一个重要的课题。 一、电子科学与技术应用型创新人才培养的必要性 21世纪被称为信息时代,电子科学与技术是现代电子信息产业的基础。[3]根据目前国内外电子科学与技术行业的现状和发展趋势,欧美等发达国家和地区的电子科学与技术产业已经步入蓬勃发展的阶段,而中国伴随着改革开放的步伐和国外资产的不断涌入,电子科学与技术产业也开始步入上升轨道。在“十八大报告”中明确提出“建设下一代信息基础设施,发展现代信息技术产业体系”,把“信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会的目标之一,并提出了走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路,促进这“四化”同步发展。中国电子科学与技术产业将有一个明显的发展空间,高科技含量的自主研发的产品将进入市场,形成自主研发和来料加工共存的局面;中国大、中、小企业的分布和产品结构趋于合理,出口产品将稳步增加;高技术含量产品将向民用化发展,必然促进产品的内需和产量。随着社会需求逐步扩大,电子科学与技术专业总体就业前景看好。 电子科学与技术专业的教育质量、规模、结构和市场的关系是一种相互制约、相辅相成的辨证关系。目前,市场对电子科学与技术专业人才的需求基本上是供不应求,特别是高层次的设计人才短缺。而国内目前对电子科学与技术人才的培养模式呈现为多样性[4],只有包括清华大学和电子科技大学在内的8所高等院校拥有电子科学与技术国家一级重点学科,北京理工大学和西北工业大学等11所重点院校拥有物理电子学、电路与系统、微电子学与固体电子学和电磁场与微波技术4个电子科学与技术国家二级重点学科,很多一般的高等院校在教学水平和学生生源水平上远远不及重点高校,所以对电子科学与技术应用型创新人才培养能力上还远远不足,培养出的学生无法满足当今社会生产的需求。 二、电子科学与技术应用型创新人才培养的发展之路 1947年美国贝尔实验室发明了晶体管,开创了固体电子技术时代。[5]中国最早于1955年在北京大学开设半导体专业,1956年国家制定的12年科学规划中把将半导体技术列为四大重点发展领域之一,同年由北京大学、南京大学、厦门大学、吉林大学和复旦大学五所大学联合开办了半导体物理专业,为后来我国的半导体行业的发展培养了大批专业技术人才。20世纪70年代,集成电路行业迅速发展,我国开始从国外引进集成电路生产设备,为满足市场对人才的需求,很多高校先后开展了半导体物理专业,我国半导体领域开始发展。但是到20世纪80年代由于国内半导体技术的落后,同时受到国外半导体市场的冲击,我国半导体行业出现低迷状态。进入20世纪90年代之后,微型计算机和家电等信息产业的迅速发展推动了我国半导体行业的发展,同时中外合资热潮的出现使我国在引进国外先进设备的同时和引进了先进的技术,至此我国的微电子行业开始了高速发展的时代。教育部1998年4月颁布了新的本科专业目录和引导性专业目录,将原微电子技术、光电子技术、物理电子技术、电子材料与元器件和电磁场与微波等本科专业整合为一级学科“电子科学与技术”。 目前,全国设有电子科学与技术相关专业的高等院校有170多所,在校学生约3-4万人。其中全国重点建设的“211工程”院校中,有41所学校设立了电子科学与技术本科专业,在“985工程”重点建设院校中,有19所学校设立有电子科学与技术专业。电子科学与技术专业的发展现状总体来说是良好的,主要表现在:本专业的规模在逐年扩大,开设此专业的学校和招生人数都在增加;本专业毕业生的就业率相对较高,这是与电子科学与技术行业的稳步发展相适应的。 三、太原理工大学电子科学与技术应用型创新人才培养的改革与创新 太原理工大学(以下简称“我校”)电子科学与技术学科是在电子信息工程、通信工程、测控技术与仪器等相关专业的基础上,进一步拓宽专业,加强基础,为满足社会人才发展的需求而进行的人才培养模式探索与改革。2010年电子科学与技术学科已获得一级博士和一级硕士学位授权点,为我们的学科发展提供了机遇,为探索和改革电子科学与技术学科人才培养模式奠定了基础。我们将进一步完善专业知识结构,既重视电子科学与技术传统知识的传授,又注重学科前沿及创新能力的培养,为培养高水平和高素质的高级工程人才打下可靠的基础。 1.应用型创新人才培养的实验教学体系创新 太原理工大学信息工程学院实验技术中心于1998年7月成立以后,为加强学生实验环节,先后建立了高频电子线路及信号与系统实验室、智能仪器与虚拟仪器实验室、现代通信技术实验室、微波与天线技术实验室、电子工艺实验室。实验技术中心承担信息工程学院电子信息工程、测控技术与仪器、通信工程专业教学培养计划所涉及的全部实验教学任务,每学年完成60余门课程的实验任务、20余门课程的课程设计任务。 为了提高教学实验水平,增强学生的创新素质和实践能力,实验技术人员积极参加有关学术交流活动,多次主办“高级实验技术研讨会”、“新技术、新产品演示会”;在国内外学术期刊或会议上多篇;参编普通高等教育“十一五”国家级规划教材《过程控制实验教程》以及《单片机技术及应用系统设计》、《可编程序控制器原理及应用》等多部教材;带领学生积极参与全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车大赛、大学生iCAN物联网创新创业大赛、全国大学生电子设计大赛赛场、OpenHW开源硬件与嵌入式大赛和“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等国家赛事,并多次获得国家级奖项,提高了学生的创新与应用能力。 2.校企合作的应用型人才创新模式 校企合作是高等院校培养高素质应用型人才的有力实践方式,通过产学研结合的方式实现学校与企业信息和资源共享。学校利用企业提供的教学设备和岗位实习机会,提高了学生的实践应用能力,实现了让学生在校所学与企业实践有机结合,而作为企业也不用为人才培养而大费周折,通过将员工送入校企共建基地学习和引进优秀毕业生的方式,提升企业创新能力,所以是一种“双赢”的方式。 为提升电子科学与技术应用型人才的培养能力,学校先后与太原理工天成电子信息技术有限公司、太原市华纳方盛科技有限公司、山西德力西电器有限公司、太原维康商贸有限公司和山西中科博杰科技有限公司等高新技术企业签订了校企合作协议。山西德力西电器有限公司向我校捐赠了多台电器控制设备,建立了“山西德力西电器控制实验室”。太原维康商贸有限公司在我校建立产学研基地的同时设立了“维康助学金”,不仅为学生提供实习岗位的机会,也为家庭困难学生提供了经济帮助。太原理工天成电子信息技术有限公司、太原市华纳方盛科技有限公司和山西中科博杰科技有限公司作为科研型高新技术企业,与我校建立了长期的学生创新与应用能力培养方案,各公司高级技术人员将作为学生的直接指导老师,指导学生进行生产实习和毕业设计的工作,为培养高层次应用型人才提供了保障。 3.学科研究领域的拓宽与创新 为让学生学习和掌握世界最前沿的微米纳米检测技术,我校电子科学与技术专业引进多位国外留学归来的博士人才,建立了微纳系统研究中心,开展微纳机电系统、生物传感器和纳米电子器件等方面的研究工作,微纳系统研究中心目前承担国家863项目、国家自然科学基金、教育部博士点基金、博士后基金等各类基金项目20余项,同时实验室长期开展科技活动,学生申请后可进入实验室跟随导师进行为期半年或者一年的学习活动,期间学生会参与实验室项目的科研工作和科技比赛活动,提高科研能力的同时锻炼学生的实际动手能力。 为给学生提供更多的就业发展机会,更好地为山西省经济快速发展服务,我校电子科学与技术专业师生结合山西省经济特色,开展了煤矿水害超前探测与预警技术的研究,并以此为基础积极申报了科技部重点领域创新团队和山西省重点实验室等,并承担了山西省重大专项项目、山西省特色学科建设项目和山西省科技攻关项目等多项科研课题。在加强平台建设的同时与山西省煤炭地质水文勘查研究院、同煤集团和北京睿呈时代信息科技有限公司建立了科研合作关系,为我校研究生和本科生提供了科技研发基地和实验测试基地,促进了我校学生在煤矿安全领域中的就业和发展。 四、结语 我校电子科学与技术专业在实验教学体系创新、校企合作的应用型人才创新模式和学科研究领域的拓宽与创新方面做的工作是研究电子科学与技术应用型创新人才培养模式工作的一部分,是学校电子科学与技术专业特色紧密结合人才培养、企业发展以及地方经济特色的创新与改革,是面向新的国际形势下培养高层次应用型专业技术人才模型的培养和探索。这一系列的工作将有助于培养学生的理论学习、动手实践和实习能力,可以满足知识经济时代对高层次应用型创新人才需要,促进我校教育事业的改革与进步。 电子科学与技术论文:电子科学与技术专业光电子技术课程的教学改革探讨 【摘 要】《光电子技术》是景德镇陶瓷学院电子科学与技术专业的专业基础课程,专业课教学是培养本科生的专业素养的重要教学过程,让学生了解并掌握基础理论,专业技术,同时了解国内外最新的发展动态,以拓展学生的知识面和视野。《光电子技术》这门课程内容饱满,范围广泛,前沿内容始终在更替,这些客观条件都给《光电子技术》的讲述带来了困难。根据景德镇陶瓷学院电子科学与技术专业的办学定位和人才培养模式,现从教学内容和教学手法做一些改进,把课程教学内容与实际应用联系起来;并结合国内的科研情况,来激发学生兴趣,为培养出卓越工程师打下坚实的基础。 【关键词】电子科学与技术;光电子技术;教学改革;教学内容 一、引言 电子科学与技术专业是一个基础知识面宽、应用领域广阔的综合性专业,是信息产业的基础学科,涉及信息产业、国防军工、航空航天以及人们日常衣食住行等方方面面。电子科学与技术属于国家设定的一级学科,下设微电子学与固体电子学、物理电子学、电路与系统、电磁场与微波技术四个二级学科。电子科学与技术专业培养学生知识面广泛,不仅对数学、物理、化学、电子技术、计算机等基础知识有很高的要求,而且要求学生具备电子光子材料、器件与系统设计、器件与系统制造等方面的专业知识和技能。 景德镇陶瓷学院是全国唯一的陶瓷高等学府,行业特色鲜明,学校根据陶瓷行业和地方经济社会发展需要,突出电子陶瓷特色,积极推进学科专业建设,形成了以工为主,工、文、管相结合,覆盖电子陶瓷行业所有领域的专业体系。自2001年设立本专业来,本着培养具有鲜明特色的高级应用型电子陶瓷行业人才的目标,形成在省内具有较高知名度的特色专业,毕业生的就业率保持在85%以上,特别是用人单位对本专业毕业生总体评价很高,一致认为本专业毕业生专业技术理论扎实,动手能力强,创新开发能力强,独立分析和解决问题的能力较突出,能很快适应工作的需要。2009年被批准为教育部高等学校特色专业建设点,是教育部第二批卓越工程师教育培养试点单位中三个支撑专业之一。近十年来,学校一直把电子科学与技术专业作为学科建设中的一个重点。本专业培养的目标是培养适应社会主义建设需要,德智体美全面发展,具有扎实基础理论,掌握电子科学与技术基础知识和系统的电子工程专业知识,具有较强的工程实践、团队协作、组织管理和创新能力,使学生能够在固体电子学、光电子学、物理电子学、微电子学领域从事研究、教学、设计、开发、管理等工作或攻读更高一层学位。电子科学与技术专业的主干课程:马克思主义基本原理、高等数学、大学物理、大学物理实验、大学计算机基础、大学英语、工程图学、电路、模拟电子技术、数字电子技术、半导体物理学、光电子学、电子材料与元器件测试技术、电子材料、传感器原理与应用、铁电压材料与器件。其中的光电子技术课程是电子科学与技术专业的核心课,也是电子信息工程专业,应用物理等专业的选修课。其拥有42学时、是一门2学分课程。 光电技术是由光学技术和电子技术相结合而形成的一门崭新的技术。它的主要内容是利用光电结合的原理和方法,实现信息的获取、发送、探测、传输、变换、存储、处理和重现等。光电技术是研究“光子”与物质中“电子”相互作用的一门科学,它以光学和电子学为基础,综合利用光学、电子学、精密机械、仪器仪表、材料科学、控制科学和计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。光电子技术将电子学使用的电磁波频率提高到光频波段,产生了电子学所不可能实现的许多功能。学生通过该课程可以了解光电子技术的应用范围和发展前景,掌握一些常用的光学技术信息化方法,并通过实验了解光调制和探测方法,提升就业竞争力。 二、光电子技术课程教学改革的必要性 《光电子技术》这门课程内容饱满,范围广泛,而且近年来该学科领域发展迅速,对该领域人才的工程实践能力和创新素质要求也不断提高。这些客观条件都给《光电子技术》的讲述带来了困难。特别是在新的教学大纲以后,电子科学与技术专业对这门课程的授课学时进行了压缩,由原来的64学时变成了42学时,学分也相应地变成了2分。学时的变化预示着讲授的内容必须进行压缩,同时一些理论和数学推导很容易使学生们失去这门课的学习兴趣。为了培养该领域的卓越工程师所必备的素养,培养学生的学习兴趣和创造力,对教学手法做一些改进是非常必要的。 三、教学方法的改变 1.增加实践环节 一门课程的学习就是能够增加学生的知识范畴,培养学生的理解能力,让学生在各自的专业领域更加专业。对于电子科学与技术专业的同学通过光电子技术这门课程的学习,可以很好的掌握光电子技术的基本理论以及部分器件的用途、原理以及制备方法。所以在课程结束后安排4次课时的课程设计,具有必要性,要求同学们能够理论联系实际。把学生们分成相应的几个小组,设计发光元件和接收元件,以及对光电系统的电路进行设计,尽量让每一位同学都可以参与到此课程设计,充分发挥每一位同学的特点,让同学们学位沟通,布置团队的协作。 2.引入科研和专题讲座 给同学们介绍国内从事光电子技术方面的科研机构、大学、所在地点以及科研方向,同时也介绍一些科研成果的应用。相关的研究如:晶体光学、调Q、锁模、选模、倍频、参量振荡、反射、荧光,电致发光,非线性光学等领域。因为景德镇陶瓷学院电子科学与技术专业的学生在大学三年级学习这门课程,这时候学生在面临就业和考研的抉择,针对想报考光电子相关领域的研究生的同学,给大家提供一点信息,让同学们提早准备。当然在本书的第七章中,我们也计划挑出四个课题方向,例如课本上的光纤通信,激光雷达,激光制导,红外遥感,把学生们分成四个小组进行查找相关资料,然后进行讨论,最后派出代表,举行一个专题讲座。通过专题讲座,让同学们主动查阅资料,这可以教会同学们如何利用图书馆庞大的网络资源(期刊、文摘、网络及光盘),工具书等。同时通过查阅文献资料和对其选择、消化、归纳,也可以提高学生分析问题,解决问题的能力;也可以开阔同学们的视野,让学生更加接近本学科的前沿技术;通过资料的阅读,也可以让同学们看到科技论文如何写作(中文与英文),有兴趣的同学可以参加创新小组,最后尝试完成科技论文的写作。 3.考核方式改革 俗话说:考考老师的法宝,分分学生的命根。但是对于本科生专业课的考核,采用闭卷考试,虽然可以让学生更好的掌握需要记忆的理论知识,也可以更加理解公式之间的衍化,但是不利于培养学生的实践动手能力。而且在考试前,学生通常喜欢采用平时学习不努力,考试前突击。花大量时间查找和背诵所谓的重点为了应付考试,考试后就如过眼烟云。针对这种情况,提出用来完成考核。例如在实践环节完成的一个很好的设计,可以让学生很难忘记这个别样的经历。在最终的成绩体现上,给出一个总的分数,但是这个数字有“课堂+考试+设计”三部分组成,所占比例为1∶1∶1。这样的考核可以让学生掌握理论知识,又可以培养实践与应用能力,团队沟通协作能力。 四、结束语 根据我校电子科学与技术专业的特色情况,从《光电子技术》这门课程的教学内容,教学方法做一些的改变和探索。教学内容的选择、整合、补充,既注重知识的逻辑连贯性,又让学生充分掌握基本理论,了解光电子技术的实际应用,同时也了解了学科发展的前沿知识,开阔了视野。多媒体教学的引用可以提高知识的表现力,让其更加清晰、形象、生动、全面、具体。实践环节的增加可以让学生理论联系实际,培养学生的工程实践能力和动手能力。科研和专题讲座的引入可以让学生获取最新的科技信息,锻炼同学们选择、总结、消化、归纳整理信息的能力。考核方式的多样化也有助于让学生掌握理论知识,又可以培养实践与应用能力,团队沟通协作能力。 电子科学与技术论文:基于当前电子科学与技术多样性专业人才培养探讨 【摘 要】当前,随着电子科学与技术产业越来越多样化,使得培养怎样的电子科学与技术多样性专业人才已越来越受到重视,因此,本人在前人研究的基础上,结合查阅大量文献资料进行探索,分析当前“电子科学与技术”多样性专业人才培养的必要性,提出“电子科学与技术”多样性专业人才培养的改革之路,为优化当前“电子科学与技术”多样性专业人才培养之路提供一定的参考及借鉴。 【关键词】电子科学与技术;人才培养;多样性 一、“电子科学与技术”多样性专业人才培养的必要性 1.相关产业多样性 由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路,所以微电子技术相关行业除了集成电路行业和半导体制造行业外,还涉及计算机及其外设、家用电器及民用电子产品、通讯器材、工业自动化设备、国防军事、医疗仪器等。光电子、物理电子等其它分支涉及的产业也较广泛。目前,各校对电子科学与技术产业结构和社会需求的调研不够,专业定位不够合理,各校培养人才的“结构同质化”倾向较严重。目前各校的专业办学尚不能满足产业结构的多样性。 2.办学层次多样性 大众化教育使一般高校的生源质量普遍下降,录取的学生分数较低、学习能力和学习自学性都较差,如果采用与重点大学同样的教学方法和教学内容,教学效果肯定很差。重点大学由于研究生招生规模很大,学生本科毕业时转入研究生学习的比率很高(多数重点高校超过50%)。而一般高校考研录取率相对较低,多数学生毕业时直接面向社会就业,工科本科毕业生在工程技术、管理乃至跨专业领域就业等都会有所分布。但是,目前一般高校与重点高校在培养方案上很少反映出这种差异。许多高校追求所谓的高起点、与名牌大学保持一致来显示其办学的高水平,不愿承认与重点高校存在的差距。目前不同高校电子科学与技术专业培养方案的差异主要表现在专业方向选取的不同,这种差异还没能体现办学层次的多样性。 3.学生个性发展多样性 由于科学技术的交叉与综合性的增加,过细的技术分工会造成产品研发和市场开发的困难。因而,知识和能力复合型的人才具有明显的优势。企业所需的人才规格正在从非常专业化向技术复合型和能力型转化。用人单位对本科人才的需求,最需要的是技术与管理复合型人才。学生自主就业制度实现后,学生以市场需求为导向,对教育内容的选择性日益强化。学生的发展愿望多种多样,毕业去向也多种多样。所以,专业教育要在制定培养方案时注意为提供弹性时空创造条件,如实施覆盖整个大学时期的导师制、弹性学制、二次选专业制度,设置“X+Y”复合型专业或开辟第二专业、第二学位,实施本、硕连读制等;还要充分研究电子科学与技术与管理、经济、法律等学科复合的方式方法,为不同需求的学生合理设计并提供指导。 二、“电子科学与技术”多样性专业人才培养的改革之路 1.建立一般高校电子科学与技术专业的人才培养模式 本人认为,一般高校应当改革现有的人才培养模式,制定与学校办学水平、办学条件、办学特色相适应的专业定位、培养目标、课程体系、教学制度、教学模式和日常教学管理等。按照“拓宽专业、加强实践、提高素质、突出创新意识和创新能力”的原则,使德智体美等方面全面发展,知识面宽、能力强、素质高、具有较强创新精神和实践能力的创新人才。师资队伍可以加强,实验条件可以改善,但生源质量受招生条件限制短时间不会有太大的变化,所以应十分重视因材施教。注重个性发展,注重启发诱导,激发学生主动思考和分析问题,重视非智力因素,培养学生良好的创造心理素质。这样才能全面开发学生潜在创造力,让学生的禀赋、优势和特长得到充分发展。 2.探索如何结合学校特色建设电子科学与技术专业的方法与途径 许多高校有鲜明的行业特点,依托行业特点和学校办学特色应是办好电子科学与技术专业的一条行之有效的途径。中国计量学院是我国质量监督检验检疫行业唯一的本科院校,实行省部共建、以省为主的管理体制。学校在计量、质量、检测、标准、检验检疫等方面具有鲜明的办学特色。电子科学与技术是测量技术的基础,尤其是在现代科技和工业生产中大量需要在线、非接触、快速、准确的测量,微电子技术和光电子技术是其主要手段和关键技术。所以结合测量应用是计量学院培养电子科学与技术特色人才的改革主要方向。传媒学院办电子科学与技术专业,应充分注意电磁场与微波在广电传媒的信息采集、处理、存储、传输、接收中的作用,同时也可考虑光电技术在广告、灯光照明等方面的应用。师范学院办电子科学与技术专业,除了培养学生胜任工程技术工作外,也要传承学校师范特色,能胜任中学技术课程教学和中等职业技术教育工作。 3.建立与宽口径、复合型人才特点相适应的课程体系和实践教学体系 虽然目前对电子科学与技术专业的宽口径特色以及培养宽口径、复合型人才的必要性有所认识,但在教学环节上如何体现与实现还有许多问题。“宽口径”与“厚基础”往往联系在一起,对于理工科专业一谈宽口径似乎就等同于要加强基础(主要是数理基础)、搞平台课建设,这对于后续有较大规模的研究生教育、本科教育与研究生教育进行一体化设计的重点大学较合适。一般高校培养宽口径、复合型人才应以就业需求为导向,“厚基础”更多体现在技术基础而不是数理基础。其次,要充分研究电子科学与技术的内涵和外延,整合与优化专业覆盖领域的知识体系(特别是光与电的融合),同时要注意与电子电气类中的其他专业光滑连接,方便技术扩展延拓。在充分调研基础上,按照上述要求重新设计课程体系,合理设置基础课、专业基础课、专业课的比例。注重学生实践能力的培养,建立适合创新人才培养的实践教学体系。 三、结论 综上所述,“电子科学与技术”多样性专业人才培养是非常有必要的,本人希望通过本文的探讨,能为优化当前“电子科学与技术”多样性专业人才培养之路提供一定的参考。 电子科学与技术论文:电子科学与技术专业培养体系改革及构建 摘要:为培养研究应用型高级人才,对河北联合大学电子科学与技术专业的培养体系进行改革。改革以“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”为建设思路,“夯实专业基础、拓宽专业知识、加强实践技能、突出光电子应用”为培养主线,改善学生的知识结构、加强理论基础,最终提高学生的实践及创新能力,培养适应社会现代化建设需要的高技术人才。 关键词:电子科学与技术;光电子技术;教学改革;实践创新 21世纪,随着现代科学技术的飞速发展,人类历史即将进入一个崭新的时代──信息时代。其鲜明的时代特征是,支撑这个时代的诸如能源、交通、材料和信息等基础产业均将得到高度发展,并能充分满足社会发展及人民生活的多方面需求。信息科学的基础是微电子技术和光电子技术,它们同属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。专家预言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命和进步。因此,本世纪将是微电子和光电子共同发挥越来越重要作用的时代,是电子科学与技术飞速发展的时代。 电子科学与技术对于国家经济发展、科技进步和国防建设都具有重要的战略意义。为了我国电子科学与技术事业的可持续发展和抢占该领域制高点,必须统筹教育、科研、人才等各种资源和要素,而其中的人才培养是极其重要的环节。经过对比研究其他院校对电子科学与技术专业的教改研究,本文根据当前的社会现状,结合河北联合大学实际对电子科学与技术专业的培养方案进行改革初探。 一、培养方案制订的原则 目前,我国高等教育正从精英教育转向大众化教育。招生规模扩大的同时,教育质量正遭受严峻的考验。高等教育的目的是为国家培养具有良好的思想道德素质、扎实的基础理论知识、宽广的科学技术知识面、良好的创新意识和创新能力的高素质人才,以适应社会发展的需要。为此,加强人才培养是一个复杂而重大的工程。 培养方案主要包含专业培养目标和专业建设思路两大部分。专业培养目标首先要符合当前社会发展需要,其次要符合学校本专业的实际情况,最后再考虑专业、师资情况。 目前,电子科学与技术专业的毕业生基本上是供不应求,特别是高层次人才稀缺。但是,电子科学与技术产业存在着分布不均、分类较细、进展迅速、产业结构多样化等特点。因此,社会需求与本专业毕业生层次结构之间的供需矛盾会持续一段时间。此外,光电子技术产业得到了国际社会的极大关注,经过光电子技术市场产品的整合,目前光电子技术市场重新步入上升轨道,后期发展将主要受市场影响。[2]我国对光电子技术的发展高度重视,2010年我国以光电子技术为指导的信息产业形成了5万亿美元的规模。 河北联合大学电子科学与技术专业自2002年开始招生,到目前为止共培养出10届本科毕业生。毕业生的反馈意见成为专业培养目标制订的重要影响因素。此外,在学生培养方面,注重学生综合素质的提高,特别加强对学生实践创新能力的培养。 电子科学与技术专业教师中光电子方向占大多数,微电子方向占少数,另有电子材料、自动化控制等研究方向。 二、培养方案的制订 培养方案的制订在综合考虑社会需求、学校及专业实景情况的基础上,首先进行充分的社会调研、分析,然后通过对天津大学、清华大学、燕山大学等院校充分调研,最终确定合理的专业培养方案。 1.培养目标 以培养研究应用型高级人才为目标,以适应当前社会主义现代化建设及信息产业化的发展需要,使学生具有良好的思想道德和科学文化素质;拥有扎实的自然科学基础知识和宽广的专业知识;具备创新、实践及跟踪掌握新理论、新知识、新技术的能力,能够在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域从事系统研发与设计、运行维护等工作。 2.专业建设思路 针对电子科学与技术专业现状,综合考虑社会市场需求、专业师资及毕业生反馈意见,提出关于“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”的建设思路。 (1)专业课程体系建设。专业课程体系的建设,首先以专业培养目标为准绳,进行模块化课程设置,调整课程内容,形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向,以光纤传感体系和光电检测体系为核心,从而使专业课程体系具有前瞻性、针对性和可操控性,进而保障人才培养目标的实现。 1)优化培养方案。根据国家对光电子、微电子人才培养内容和方式的要求,不断优化培养方案,使其既符合教育部颁布的“电子科学与技术专业规范”,又能充分体现学校的特色。优化的出发点是:光电子和微电子产业及工程应用对人才的需求;遵循专业发展规律;突出知识面、素质和能力的培养;制订与时俱进的培养方案和体系。 2)课程教学内容建设。为使课程教学建设与专业特色一致,体现光电子、光纤传感与检测的专业特色,由教授和学科带头人牵头建设光纤传感与光电检测课程体系。光纤传感课程体系包括传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光纤技术、光纤传感技术等课程;光电检测课程体系包括传感器原理及应用、传感器原理及应用、应用光学、激光原理与技术、光电技术和光电检测技术等课程。此外,为使课程内容充分反映相关产业和领域的新发展、新要求,减少陈旧内容,删掉了热力学统计物理、数理方法、物理电子学、集成电路设计基础、集成电路工艺仿真等课程。 3)教学方法及手段改革。为了实现专业人才培养目标,专业教师发挥各自才智,加强与学生沟通,集思广益,对教学方法和手段进行改革探索。例如对晦涩难懂的专业基础课、深奥抽象的专业课进行多媒体教学,以加深学生的理解,促进学生理论知识的学习。另外,对光纤传感技术课程进行双语教学,让学生学习理论知识的同时,加强专业英语的学习和运用,为后期阅读国外资料进行充分的准备。 (2)专业特色。河北联合大学电子科学与技术专业为适应现代化信息技术产业的发展,形成以光电子技术为主、微电子技术为辅的专业方向,具体特色如下: 1)课程体系设置。课程体系分为通识教育平台、学科基础平台和专业教育平台三大部分,包含光纤传感技术、光电检测技术及半导体制造技术三个主干学科,所有课程共198.5学分。其中通识教育思想政治教育类课程、大学英语课程、体育、大学语文、计算机基础及学科导论共55.5学分,占28%;学科基础平台主要指公共基础课和专业基础课,共74学分,占37%;专业教育平台是专业课,共63学分,占32%;另外还有创新实践环节,6学分,占3%。 2)学生培养。在夯实专业基础知识、拓宽专业知识的基础上促进学生的个性发展,加大力度培养学生的创新意识及能力,定期聘请校外专家为学生作学术前沿报告,使学生掌握本专业科研动态的同时,在开设专业英语及双语教学的基础上鼓励学生阅读外文一手文献,以激发学生的创新意识,使其创新能力得到大幅提高,培养学生在光纤传感、光电检测及半导体制造等领域的研发能力和应用实践能力,并能够进行相关的系统分析、设计、优化及维护。 3)实践教学。突出光电子技术应用,加强学生实践能力的培养。在培养方案中增加电子技术、光电子技术系统设计的实践训练。电子技术实践训练包括电工电子实训、电子技术课程设计和专业生产实习。光电子技术实践训练包括光电工艺实习、专业生产实习、光纤传感系统课程设计以及综合性课程设计。通过这几项实践训练,学生能够在电子技术领域、光纤传感及光电检测领域具备足够的实践能力。此外,为了让学生尽快将理论知识转换为实践能力,学校组织学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组大赛等活动,从而培养学生的知识综合运用能力、创新能力和解决实际问题的能力。 三、改革效果 1.优化了课程体系,提高了教学质量 专业的培养目标及方向确定以后,围绕培养目标组建了课程建设小组,并请天津大学电子科学与技术专业专家教授进行指导,进而建立结构合理、条理清晰、方案可行的课程体系,相对而言大大提高了课程的教学质量。 2.学生夯实了专业基础,拓宽了专业知识,加强了实践技能 课程体系优化以后,学生入学后对培养方案及目标非常明确,从而使得学生能够妥善处理各门课程之间的关系,抓住核心,适当拓展,使所学理论知识成为体系。与此同时,通过竞赛及光电兴趣小组引起学生的求知欲,以此激励学生加强理论知识的学习,促使学生自发地将理论知识和实践环节有机结合起来,使二者相辅相成、相互促进。 3.培养了学生的创新能力及科研思维 在教学过程中强调基础知识的灵活运用及实践创新案例讲解。其次,组织并指导学生参加飞思卡尔智能车大赛、光电兴趣小组及各项实践环节。这样有效提高学生对专业知识的理解与应用能力,从而使得学生的创新能力及科研思维得到了培养及提高。在2012年飞思卡尔智能车大赛中,电子科学与技术专业的组队获得了国家一等奖的好成绩。 4.提高了就业率和考研率 通过加强学生的理论基础知识、完善其知识结构,并且实践能力及创新能力都得到很大提高,使得学生的竞争力得到大大加强,并得到企业和其他高校的认可,刺激了学生的求知欲和创新欲,从而提高了就业率和考研率。 四、结论 电子科学与技术专业作为教育部为适应市场需要而确定的一个新专业,其发展任重而道远。结合河北联合大学本专业的实际情况,提出关于“增强光电子特色,优化专业课程体系改革”的建设思路,“夯实专业基础、拓宽专业知识、加强实践技能、突出光电子应用”的培养主线,对本专业的建设方案及培养体系进行优化改革,加强了师资队伍建设、专业课程体系建设,并在此基础上对教学方法和手段进行改革,从而提高教师的教学水平,加强学生的理论基础,完善其知识结构,提高其实践及创新能力,实现了教学科研相辅相成、教学相长的目的。 电子科学与技术论文:电子科学与技术专业课程体系建设与实践 摘 要: 电子科学与技术专业应用型本科人才是社会经济发展的迫切需求,本文结合常州工学院的具体情况,以具有扎实理论和实践能力的人才为培养目标,重点探讨电子科学与技术专业课程体系建设内容,从基础课、专业基础课和专业课等方面讨论课程设置与能力培养,通过科研项目与校企结合培养学生的理论与实践应用能力,通过实践与反馈完善与优化课程体系,培养与地方经济发展相适应的高级应用型本科人才。 关键词: 电子科学与技术 培养目标 课程体系建设 1.引言 常州工学院立足于常州,服务于长三角地区,该地区是国内电子行业和产业的发达地区之一,对电子类人才的需求量非常大。随着该地区经济发展和产业结构升级,社会对人才的需求逐步呈现出多样化和高层次化的要求。面对新形势的发展需要,培养适应社会经济发展和行业技术升级要求的应用型本科人才成为当务之急。电子科学与技术专业的人才培养需要符合口径宽、适应性强、基础扎实、发展潜力大等要求,因此课程体系的建设十分重要。 2.人才培养目标 培养方案和培养目标的制定要充分考虑相关高校、社会的需求,以及学校与专业的具体情况等各方面因素,并以行业技术进步、企事业单位需求和毕业生的反馈为参考依据。 通过对电子科学与技术专业的调研,以社会需求为导向,确定理论基础实、口径宽、实践能力强、知识结构合理的全面培养模式和培养目标,以综合素质培养和工程技术应用能力培养为主线,统筹编排课程体系,充分考虑和遵循学生的认知规律,以学生为主体,制定一套切实可行的、适合应用型本科人才的电子科学与技术专业培养方案和人才培养目标,以适应市场对电子工程技术人才的需求,提高学生的实践和创新能力,从而增强学生的就业竞争力。 电子科学与技术专业的人才培养目标为:适应信息产业化的发展需要,培养具有良好思想道德素质和科学文化素质的应用型本科人才,使学生具有扎实的基础知识和专业知识,具备设计、制造与生产实践能力,具有不断学习进步与更新知识的能力,能够及时跟踪并掌握新理论和新技术,在电子电路与系统、电子材料与元器件、半导体工艺等领域从事分析、设计、制造与测试等工作。为了实现以上人才培养目标,在培养计划的制订尤其是课程体系建设方面提出了更高要求。 3.课程体系建设 为了实现培养计划和人才培养目标,电子科学与技术专业的课程体系建设主要包括以下内容。 (1)课程体系模块化、层次化的应用能力培养体系。 课程体系以应用能力培养为核心,分为学校级、学院级和系部级三个层次。学校级通识课程模块层次教授电子科学与技术专业的基础知识,主要包括基本数学能力、英语能力、物理能力、计算机能力及思想道德法律等基本知识。构建以电气学院专业基础课程模块层次为电类一级学科为基础的知识结构培养体系,学院基础的培养为知识面的拓宽打下良好基础。系部级的电子科学与技术专业课程培养为毕业生的就业和继续深造提供专业技术知识。分级课程建设体系造就了毕业生基础知识扎实、理论知识雄厚、专业技术知识丰富、动手能力强等特点。 (2)理论与实际应用相结合的专业课程建设。 专业课程体系分为理论基础课程和实际应用课程两个层面,除了必备的工程数学与物理知识外,在专业知识方面,逐步建立电子材料、制造工艺、电子器件、基本单元电路、宏单元、子系统及系统的课程体系,打通自顶向下和自底向上的知识培养通路。以半导体物理和器件物理核心的课程体系构成了微电子学与固体电子学的理论基础,为制造工艺和电路设计提供知识的基本结构。以信号与系统、电路设计与测试的核心课程体系作为电路的理论基础,为电路方面能力的培养形成电子系统的知识基本结构。知识结构的分层次化、理论与实际相结合的培养体系覆盖了整个电子科学与技术专业的知识能力点,全方位培养毕业生的理论基础与工程实践能力,重点培养从系统角度审视具体电子技术的能力。 (3)以微电子技术为主干的专业课程体系。 电子科学与技术专业的知识以微电子技术为核心,可以划分为两大体系:第一是半导体材料、器件和制造工艺;第二是集成电路设计与测试。在半导体材料、器件和制造工艺上,除了传统与新型集成电路方面的应用,还与相关新型电光源、光伏材料与器件、光电材料与器件在知识结构上具有互通性。均以半导体材料为核心,引申到其他半导体材料与器件,在理论与实际应用和制造工艺上具有相似性。集成电路设计与测试涵盖了微电子和光电子技术的电路与测试方面的内容,在电路方面,新型电光源的器件、核心芯片、驱动电路等,光伏器件与电路、光电子电路与信号检测,与标准集成电路设计与应用具有共同性。在测试方面,涵盖了电学测试与可靠性测试,完整地建立了功能测试与性能测试的基本概念。电子科学与技术专业的另一个特色是在设计与应用电子系统时,具备其他专业所不具备的电路工艺与器件的底层知识,从而在电子系统的设计与分析中具备更强的理解能力。 (4)全方位的课程实践能力培养体系。 电子科学与技术专业的课程体系以理论与实践相结合为设置理念,在课内实验、课内实践、独立授课实验、课程设计、科研实践、实习及毕业设计等方面全方位构建实验实践体系,重点培养毕业生的动手能力和实践能力。除了电气学院的实验中心和实验室外,电子科学与技术专业有两个专业实验室:集成电路设计实验室和集成电路测试实验室。为教学、科研提供全方位的服务。集成电路设计实验室主要提供学生在系统设计、电路设计、器件与工艺实验等方面的专用软件。集成电路测试实验室主要提供电路测试、半导体材料、半导体器件、半导体工艺等各方面的实验。在电子技术的材料、器件、电路设计、制造、测试等流程方面提供全方位服务。在实验室开放上,实验室开放给所有教师与学生使用,鼓励学生进入实验室参与教师的科研与参与毕业设计。 (5)教学与科研结合,校企结合的工程技术能力培养体系。 电子科学与技术专业的教师承担了多项纵向与横向项目,系部鼓励教师与学生一起参与科研项目,为学生实验实践能力的培养提供良好的实验实践平台和科研平台,从而从项目角度提供给学生实训机会。在校企产学研联盟方面,电子科学与技术专业紧密联系常州和周边地区的企业,如银河电子、天合光能、常州普美、常州欧智等多家企业,形成校企联盟。参考卓越计划的实施,电子科学与技术专业经常邀请外校和企业专家对学生开展前沿性科学讲座与培训,为毕业生的能力培养和就业提供指导。 4.实践的效果 通过培养方案与人才培养目标的制定,重点进行电子科学与技术专业的课程体系建设,并通过多年教学与科研实践,进行以下方面的实践,取得了良好效果。 (1)完善电子科学与技术专业的课程体系,建立材料、器件、工艺、电路、测试和系统的能力点分布。 (2)从社会需求角度和人才知识结构出发,逐步对课程体系进行调整,增强课程体系之间的内在联系,减少或删除部分实用性不强的课程,增设社会急需的专业课程。 (3)强调应用能力培养,强化理论知识教学,增加实践教学环节,增强学生的实践应用能力,培养学生综合应用电子科学与技术专业知识的能力。 (4)探索开设提高学生动手能力和操作能力的集中性实践环节和创新环节,探讨校企结合培养人才的新模式。 根据对本校历届电子科学与技术专业本科毕业生的跟踪调查,九成以上的毕业生去向为长三角地区,平均每年有20%的毕业生进入国内知名高校读研继续深造,其余进入各企事业单位。通过对接收毕业生的各高校、企事业单位,以及毕业生进行的调查和反馈,本校电子科学与技术专业的课程体系建设能够培养学生扎实的理论知识和熟练的实践能力,有利于学生做好职业生涯规划,能够促进毕业生快速进入新领域和岗位,用人单位满意度高。 5.结语 通过几年对电子科学与技术专业课程体系的建设与实践,基础课、专业基础课和专业课的设置逐步得到了发展和优化,梳理清楚了本专业各方面能力的培养,知识点和能力点的分布更系统化和体系化,并通过实践进行了验证和完善,为毕业生的就业和进一步深造打下了坚实的基础。 电子科学与技术论文:地方高校电子科学与技术专业课程设计教学的改革研究与探索 作者简介:周洪,(1979.9-),女,汉族,河北徐水人,讲师,硕士,研究方向为光电检测技术。 摘要:从分析我国地方高校课程设计目前现状出发,针对我校电子科学与技术专业课程设计存在的主要问题,提出课程设计的主要研究内容,以及要解决的关键问题。 关键词:电子专业 课程设计 实践 目前,我国高校毕业生普遍存在实践能力不足的问题。提高人才培养质量,培养满足社会经济建设和发展需求的面向生产、服务一线的应用型人才,关键要解决学生理论应用能力和实践能力的培养问题。然而目前的情形是,大学培养的人才并不能完全符合社会的需求,动手能力地方高校电子科学与技术专业课程设计的教学改革研究与探索、实际操作能力、应用能力较差。基于人才培养和社会需求不相适应的矛盾,由于我校属刚升本科院校,属地方高校,由于多种原因使得学生整体素质较重点高校有一定差距。我院将人才培养目标定位为:培养具有创新意识、创造能力、创业精神和工程实践能力的应用型人才。因此课程设计教学在我系人才培养目标的实现过程中,占有重要地位。它对于加深理论知识的理解, 培养学生的技术应用能力和实践素质,形成职业岗位能力等具有重要意义。 1 现状分析 子科学与技术专业培养目标是培养电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作需要的复合型专业人才。该专业和生产实际紧密结合,具有较强的实践性,其特点一是口径宽,涉及的内容非常广泛;二是相关学科的渗透与融合性强,既有硬件也有软件,需要大量的实践活动来培养学生的动手能力和实际工作的能力。大多数学生毕业后走向基层的工作岗位要求很快将所学知识转化为实际工作能力。因此,必须加强学生动手能力的培养和训练。然而受长期资金短缺和实验实习条件的限制,对我校的电子科学与技术专业学生的实践能力的培养单从实验和毕业设计来说是不够的,还需要加强课程设计的建设。 长期以来课程设计普遍存在几点不足: 其一,内容不合理,同一门课既不跟踪新技术发展变化又不根据学生实际能力、培养目标等因素多变,多年用一个题目 其二,设计题单调,几十个学生用同一个题目,抄袭现象严重,课程设计的效果不明显。 其三,教学模式单调,理论多而结合实际少。 2 解决问题的方法 课程设计是实践能力培养的一个重要环节,是对各门学科一个综合性考察。课程实验与课程密切配合,目标单一明确,并有配套的实验设备和实验指导书,而毕业设计持续时间长,各个学生都有不同的题目。毕业设计不能代替课程设计,而课程设计则是对毕业设计起到补充作用。根据本专业的培养目标,内容选择专业综合性课设内容既要结合前修课程,以巩固教学内容,又要有较强的实践性和新颖性,因此我们考虑将科研成果转化为教学内容,选择本专业成熟的、有特色、适合教学的科研项目作为课设内容。课程设计中以老师提供选题和鼓励学生自主选题相结合。尝试在课程设计中内容上进行不同课程的交叉设置,指导学生理论联系实际,培养学生分析解决实际问题的能力。课程设计中以老师提供选题和鼓励学生自主选题相结合,鼓励学生自主选题就是鼓励学生自主思维,学生最终都要走向社会在各行业中发挥自己的才能。因此老师都要鼓励学生自主选题,而不想自主选题的学生可采用教师的题目。 教师的指导充分体现个别答疑和集中讨论相结合的原则。在指导过程中对于普遍性的问题,我们主要采取大组集中分析讨论的方法。老师在其中主要起到引领的作用。同时要善于发现一些个别错误,并采用个别答疑的方法及时纠正。这种共性和个性问题的结合,合理地发挥了教师的指导作用。 在确定学生题目时,要做到以下几点: 1)综合性 题目要尽可能多地涵盖本课程及相关课程的知识点,对于大纲中的重点和难点要尽量涉及,这样有利于知识的深化和扩展。 2)难易适中 要充分考虑学生的个体差异、心理特点、知识结构等因素,题目设计不合理。题目太难打击学生的自信心,太简单又达不到训练的目的。 3)实用性 提供实践平台供学生对比分析和试验,通过实践有利于学生加深对理论的体会、理解, 有利于学生了解实际工程的特点,做到理论与实践相结合。 对于发现抄袭者,可适当的给予扣分等处罚,从而避免偷懒和高分低能的出现。在整个设计过程中教师起组织、引导、检查、把关、和解决疑难问题的作用,充分发挥学生的主动性和创造性。指导教师每半天检查学生的工作进度,避免消极怠工情况的出现。教师严格执行请假制度,对于缺席三分之一以上者没有成绩。设计成绩完全依照每位同学在设计中的表现,与理论课成绩无关,使同学清楚大家都在相同的起跑线上,面临同样的机遇和挑战。查阅资料、收集信息,锻炼了学生获取新知识的能力。为解决一项难题、达到研究目标提出新设想、新方案,培养学生的创新思维和创新意识。实验中遇到问题想办法解决,提高了他们分析和解决问题能力。在整理和分析实验数据的基础上撰写报告,锻炼了学生的逻辑思维能力和科技论文的写作能力。 3 结语 培养具有较强学习能力、创新能力、实践能力的高级应用型人才,就必须高度重视学科教育中的实践教学环节。通过提高学生的实践能力,使学生在实践中不断学习新知识、开拓新视野、增强新本领。利用实验中心先进的教学和科研设备、优质的教育资源,实现人与物的最佳配置,达到良好的教学效果,提高工程教育的质量,具有一定的现实意义和应用价值。 电子科学与技术论文:电子科学与技术专业的光电子材料与器件课程教学方法研究 摘 要:该文阐述了光电子材料与器件课程在电子科学与技术专业教学中的重要地位,并根据笔者自身的教学经验,讨论了电子科学与技术专业教学中光电子材料与器件课程的理论教学和实验教学的内容、教学形式、课时安排与教材选择等。 关键词:电子科学与技术 光电子材料与器件 理论教学 实验教学 电子科学与技术(以下简称“电科”)专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识,能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术,不仅是当代信息技术两大支柱之一,而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一,正是光电子材料与器件的广泛应用,例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外,诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用,是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见,学习光电子材料与器件的相关知识,不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响,也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生,提供了坚实的理论基础与知识储备。然而,根据笔者的调研,虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程,但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广,教学课时又往往有限(一般为32或48个学时),因此在光电子技术的实际教学过程中,讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学,而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性,并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验,研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。 1 光电子材料与器件简介 光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来,光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里,光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明,到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世;从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段;从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步,并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下,各种新型光电子材料与器件层出不穷,性能也不断提高。尤其是近年来,随着微米及纳米级加工技术的成熟,新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕,为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。 综上所述,光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位,因此,光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学,而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。 2 光电子材料与器件课程教学研究 2.1 光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择 光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识,例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等,而且与实际应用结合精密,因此,本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。 在课时安排方面,作为电科专业的一门核心专业课程,光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时(2学分),理论课学时不低于26学时,实验课不低于6学时。 另外,在教材选择方面,由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容,而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多,其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材,例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1],西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件,但是,目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少,市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之,该书中所涉及的理论知识较深,基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见,对于光电子材料与器件这门新兴课程而言,设立统一的教材并不合适。因此,笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容,自行编写该课程的讲义与课件。 2.2 光电子材料与器件课程的理论教学 按照电科专业的专业定位以及培养目标,光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容,在光电子材料与器件教学中要弱化;而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识,要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下,让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。 在教学内容的设置方面,由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中,因此,为了便于学生的理解与知识体系的构建,笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程(共26学时)为例,该理论课程共被分成了绪论(2学时)、激光原理与典型激光器(5学时)、太阳能电池(4学时)、光通信器件与材料(5学时)、光探测器件(5学时)、光电显示器件(3学时)与光存储器件(2学时)等七个章节,这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外,在每章内容的设置上,也尽可能突出“工程”内容,弱化“理论”知识。下面,笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。 第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中,向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍,让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中,重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系,并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍,让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。 第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性,其主要内容包括三个部分:激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分,由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程,所以该部分内容为简略介绍的内容,主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重,在该部分内容中,将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似,在介绍完半导体激光器后,可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外,本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。 太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用,但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势,该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中,主要分两小节给学生介绍,第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用,让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求,然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势;第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。 第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节:第一小节介绍光纤通信的基础知识,包括光纤通信的定义,光纤的结构、导光原理、发展历史,以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中,最重要的器件当属光纤,所以,本节开始就着重介绍光纤的相关知识,包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后,又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类,并分别介绍了这两类光器件中的代表器件:掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后,在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件,例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。 第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声;其次,按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器(光电管与光电倍增管)与内光电效应探测器(光电导、光电池与光电二极管)。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。 第六章光显示器件重点介绍四种光显示器:阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。 第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统―― 光盘系统以及其中最总要的器件光盘。 2.3 光电子材料与器件课程的实验教学 光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连,并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件,实验课程的学时应不低于6学时,开设的时间最好在理论教学完成之后,以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面,既要保证与理论课程内容的相辅相成,又要尽量避免与其它课程实验项目的重复,造成资源的浪费。例如,许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程,并配备了相应的激光器实验。在这种情况下,如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容,不仅消耗了宝贵的实验时间,实验效果也会大大降低。 下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学(6学时)中的实验安排。 (1)实验内容:共包含六个实验项目,它们分别是:光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验(每个实验1学时)。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件,这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件,例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件;而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。 (2)实验要求:以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析,但经笔者调研,这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力,因此,在对原有的实验指导书进行改良后,笔者自行编写了实验的指导书,并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验,原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果,但是,在新改良的实验指导书中,要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流,并要求学生分析比较其差别。通过这种方式,充分调动学生的实验积极性,在具体的实验教学中也取得了很好的效果。 (3)实验方式:分组实验,共同撰写实验报告。这样,不仅提高实验效率,还能够锻炼学生的团队协作意识。 (4)考核方式:根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。 3 结语 光电子材料与器件在信息产业的发展与现代科学的研究中都具有举足轻重的地位。它不仅是电科专业知识体系中的重要环节,也为电科专业学生提供着良好的就业竞争力与科研基础。本文通过对电子科学与技术专业特点与光电子材料与器件课程内容的分析,讨论了光电子材料与器件在电科专业教育中的重要性,并根据笔者自身的授课经验,提出了光电子材料与器件在电科专业中的教学形式、课时安排、教材选择以及理论与实验课程内容设置的一些意见与建议。 电子科学与技术论文:“电子科学与技术概论”课程教学实践与反思 摘要:“电子科学与技术概论”是电子科学与技术专业的先导课程,结合多年教学实践经验,通过教学内容博精兼备、多样化教学方式和启发创造性思维改变学生传统的学习方式,旨在帮助学生对该学科内容与发展方向有一个清晰而完整的认识,在专业学习中做到心中有数,有的放矢,对自己的未来职业进行合理规划。 关键词:电子科学与技术学科概论;博精兼备;职业规划 “电子科学与技术概论”是电子科学与技术专业的基础课程,课时少,知识点多,涉及面广。该课程作为专业先导课程,为学生学习后续专业课程作指引非常重要,直接影响学生学习专业课程的兴趣和对未来职业的规划。如何让本课程符合专业发展及未来就业趋势的变化,将课程在有限的课时内讲出特色,让学生有所收获,并对学生后续学习有指导意义,就需要在教学中不断地进行研究与实践。 一、课程教学实践 1.教学内容要博精兼备 电子科学与技术专业是一个宽口径的专业,包括了微电子技术、光电子技术、物理电子技术、电子材料与元器件等多个专业方向。因此,该专业概论涉及的知识面广,涵盖量子力学、固体物理、半导体物理、微纳加工等多个方面,且每个方面理论比较抽象,对于大一学生来讲,理解非常困难。在教学实践中不可能面面俱到,一定要有所选择,突出重点。但是,如果将教学内容分割开来,缺乏系统性,学生则很难对该学科有一个清晰完整的认识。因此,在教学内容上,首先综合考虑课程总体结构,明确各个课程模块在总体结构中的定位。同时对教学内容作进一步的精选、整合和精简,在“广而博”和“少而精”之间找到平衡点。最终实现让学生既可以形象了解专业概况,又能较容易了解到专业所涉及的知识面。在教学中,部分内容可以选取专题讲座式教学,将内容分成几个专题。在保持基础知识体系完整性的同时,有侧重地安排教学内容,如对涉及到的固体物理、半导体物理基础知识应用作简讲,安排2个课时,使学生认识到该学科所要掌握的知识面比较宽。而微纳加工工艺应重点讲、精讲,安排6个课时,使学生便于理解学科的基本方向。重点内容可以分几个部分来讲,对于概念、应用、发展前景等部分,重点讲应用,如应用微纳加工技术制造半导体二极管、三极管。 2.以实例为先导的多样化教学 在教学过程中,教师的主导作用是实现学生主体性发挥的根本保证,教师的教学手段与教学形式也将直接影响学生学习的积极性、主动性和创造性。因此,在教学过程中,首先应该注重学生学习主动性与学习兴趣的培养,这是学生能够学好一门专业课程,并达到学有所用的基本前提。举例是一种非常有效的教学方法,在教学过程中将最新应用成果,或身边的事物展示给学生,让学生能看得到实实在在的应用,能体会到科学技术的神奇。本学科涉及到高新技术,可以列举一些与日常生活结合紧密、比较新且比较有趣的实际例子,培养学生兴趣。讲授过程中应从简单应用入手,逐步到高新技术,让学生产生一种对知识渴求的强烈愿望与积极探索的兴趣。如太阳能电池等半导体光伏发电技术在国家绿色能源战略上的地位,微纳传感器件尤其是硅微加速度计、压力传感器、微镜、气体传感器、微陀螺等器件也已在汽车、手机、电子游戏、生物医疗、传感网络等消费领域得到的应用等,使学生能及时掌握半导体技术前沿发展趋势。 对于概念和理论模型内容比较枯燥,缺乏直观形象的内容,可以采用启发式、讨论式等多样化教学方法,充分利用PPT、Flash等多媒体软件、实物模型、生产录像等教学手段进行模拟教学。也可以将专题分派给几个学生小组,要求学生通过课下提前查阅和搜集资料,然后由学生在课堂上讲述,老师加以引导补充,最后由学生整理写成小论文、专题资料等。这样既可以让学生相互间讨论,补充知识,又可以加深学生对知识的理解,以及培养学生自主探索知识的学习习惯。通过这样的教学过程,使学生在讨论中训练了思维方式,并通过问题的最终解决而获得一种成就感、自豪感,进而也激发了他们更强的求知欲和好奇心,提高了对后续专业课程的学习兴趣。还可以让学生走进专业实验室,通过对实验室的观摩,可以了解专业实践内容,这样更明确、直观,学生会有想动手的欲望。 3.正确理解专业课程体系,方便学生做好职业规划 电子科学与技术专业课程体系中面向未来就业方向,横跨微电子技术、电子材料与元器件、电子信息等有关领域内知识,就业面广。电子科学与技术在能源、信息、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与产业的迅猛发展。电子科学与技术是现代信息技术的重要支柱学科,是设计各种电子或光电子元器件、集成电路与集成电子系统以及光电子系统的技术学科,也是我国正在大力发展并急需人才的重要专业技术领域,因此,电子科学与专业具有良好的发展空间和态势。“电子科学与技术概论”是该专业后续专业课程的基础课程,学好本课程,方便学生对课程体系中的知识结构有更清晰的理解,对后续课程的选择学习有目标,更理性,使所学知识成系统,又不失广泛性,使学生可以对未来职业进行合理规划,真正地高质量实现专业培养目标。 二、教学反思 1.探索循序渐进式教学 在该课程的教学过程中,课程所涉知识面很广,很多概念十分抽象,原理难以理解,推导过程涉及数理知识既多又深。不能急于求成,将知识体系分割开来,这样学生将很难跟进,教学内容安排应该是循序渐进,层层加深,循环上升,符合从简单到复杂,从个别到一般,从实践到理论,又从理论到实践的认识过程,体现系统的层次性特征。关联性是系统层次之间普遍存在多样性联系和相互作用,它的直接结果是引来问题的复杂性,对学习产生难度。只有将层次性和关联性同时考虑,精心合理安排,才能化难为易,取得好的学习效果。 2.兼顾教学艺术和学术水平 该课程的教学是集学术性和教学性于一体的活动,学术性是该类课程的根本属性,没有科研学术做支持,没有扎实的专业素养,无法体现该专业教学的学术性。同样,教学也是一门艺术,教学水平得不到提升,教学效果就会大打折扣,只会让学生昏昏欲睡。教师应该在教学过程中加注创造性,在教学内容的知识性、系统性与面向生活世界之间找到合理的平衡。在教学过程中,一定要真正实践“授人以鱼,不如授人以渔”的理念。教师和学生要学会“去教材化”,不再“迷信”教材,不再唯教材马首是瞻。在参考教材的基础上对讲课内容进行补充更新,侧重加入发展成熟的新理论、新知识,突出研究热点、难点问题,力求做到基础性和前瞻性的紧密结合,使学生在掌握基础知识的同时对电子科学技术的发展历史、发展趋势有一个系统、清晰的认识,让学生学会怀疑,懂得思考,设法探索事物的本质。 3.启发创造性思维 鉴于该专业的研究方向是当今世界高科技研究的前沿和竞争的焦点,该课程除了介绍该专业领域内的常用理论基础,还需注重专业思维的训练。因此,在教学内容的构建中,一定要详略得当,深浅适宜,由浅入深,深入浅出,部分内容要方便学生自学,提高学生学习的主动性是关键。为此要寻找知识体系的关键点,通过比较、归纳、整理、综合等手段透过知识升华学生能力,为学生创造综合联想、知识迁移、求异思维、发现问题和发挥创造思维性的机会,但不面面俱到,要留有余地,启发自主学习的积极性。事实上,看起来多而杂的知识,当整理形成网络时,就变成了一个整体。多维立体交叉关联的事物,启发多维立体交叉式的思考。这种多方位的思索,多角度的透视,多层次的重组,将产生知识的迁移和认识的“临界点”,这一点一滴的启发是创造性思维形成的基础。 三、结束语 学生最关注的是自己的未来发展,如果通过该课程能让学生对自己在专业学习中做到心中有数,有的放矢,就可对自己的未来职业进行合理规划,不至于盲目、迷茫。而且兴趣是最好的老师,一年级学生可塑性很强,大学知识不同于中学,学生有强烈求知欲望,是培养学生专业兴趣的关键时期。随着电子科学与技术的迅速发展,与时俱进地进行教学内容、教学方法的改革以适应专业发展是必然的,也是非常必要的。 电子科学与技术论文:电子科学技术专业建设研究与实践 摘 要:电子科学与技术专业,旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术、较强实验操作能力的复合型人才,其专业建设的有效进行,不仅是促进专业与时代要求进行紧密贴合的有效措施,同时也是从学生发展角度出发,创造更优专业学习条件与环境的重要途径。本文结合电子科学技术专业现阶段的结构特点,围绕专业建设中存在的问题进行了详尽阐述,就其有效实施对策提出了建议和意见,以供参考。 关键词:电子科学技术;专业建设;研究;实践 电子科学与技术专业旨在将学生培养成为能够在电子相关领域进行研究、教学或是管理的复合型人才。与其他传统专业类似,电子科学与技术专业也主要分基础课程教育与专业课程教育两阶段,区别于其他专业的地方是:基于这一专业实践性强的特点,理论课课时较少,实验课程得到增加,注重培养学生对知识的吸收能力及应用能力。 一、现阶段电子科学技术专业结构基本特点 从前文论述中,我们对电子科学与技术专业的培养宗旨有了大致了解,在对专业建设的有效开展进行研究之前,我们首先需要对此专业的结构特点进行详尽分析。 (一)基础教育的重视。就电子科学技术专业的结构来说,对基础教育的重视是其一大特色,主要开设了高等数学、普物实验、英语和计算机文化训练等课程。电子科学技术专业是一门涉及领域较广的专业,这样一来,在数学、物理以及英语、计算机等方面都能为学生的发展打下坚实的基础。 (二)基础理论的强化。减少、缩短理论课程教学课时,并不意味着忽视基础理论教学的重要作用。现阶段,在理论教学总学时减少的条件和前提下,电子科学技术专业体现出强烈的强化基础理论教学趋势,即在有限时间内,最大限度提高学生对基础理论知识的吸收效率,如对电路分析、数字电子技术以及微机原理与接口技术等,使学生在掌握基础理论基础以及实验指导的基础上,形成宽厚有效的专业基础。 (三)实践环节的加强。电子科学与技术是教学体系中为数不多的实践课时较多的专业之一,除了几乎每门专业课都开设了相应独立的实验课程之外,还会定期安排相应的社会实践活动加强实训效果。这些实践的目的是为了让学生在严格的科研训练环境下提高自身的综合能力,训练学生动手能力以及操作能力综合,为学生创造发现问题、解决问题的条件,促使学生了解、掌握研究的整个过程。 二、电子科学技术专业建设中面临的主要问题 从上文论述中,我们已经对电子科学技术专业的基础构成有了大致的了解和认识。从专业的结构安排来看,虽然具备了专业训练的条件,但是专业建设效果依然不明显,现阶段面临的问题具体表现在以下几个方面: (一)口径过宽,特色不明显。电子科学技术专业是理工结合的综合性交叉学科,涉及知识面较宽,包括了无线电物理学、信息与电子科学、计算机科学与技术等学科。目前大多数高校都根据自身的教学优势,将其分为两个方向,学生从大三开始选修相应课程。虽然这种培养模式比较有利于学生将来选择就业,促使其向更深更高的层次发展,但是从课程设置的具体情况来看,绝大部分院校的专业设置都与电子信息工程或是电子科学技术,甚至和计算机等专业差别不大,口径过宽,特色不明显。 (二)师资力量有限,硬件缺失。电子科学技术专业与其他专业相比,算是新兴专业,加上电子信息技术的不断发展,各类新器件以及新技术层出不穷,有着扎实专业基础及教学经验的教师较少,刚从学校毕业的缺乏系统教学经验的硕士研究生居多,师资力量有限,结构合理性不足。 (三)实验力度不足。就电子科学技术专业的实训和实践环节来说,虽然占据了大部分课时,但是课程实训及实践的内容太过于单一,并且专业性及难度需要加强。从专业实验的具体情况来看,绝大多数都是验证型实验,学生要面对的是一成不变的试验箱,进行连线、开电源、观察现象以及记录现象即可,完全没有设计型、研究型实验的项目或内容,尤其是是专业实习和毕业设计环节,校内外实习基地的建设也不够。 三、电子科学技术专业建设的有效措施 随着课程教学改革以及市场发展的推动,电子科学技术专业受到了社会各界以及各个高校的普遍关注和重视,各大高校也纷纷采取措施着力进行专业建设和改革,但是从专业建设的现状来看,依然存在专业口径过宽、师资力量有限以及实验力度不够等问题。基于此,笔者结合自身经验,就电子科学技术专业建设有效进行的措施提出了以下几点意见。 (一)突出特色,加强专业方向建设。针对专业特色不突出的问题,建议结合各校的实际师资条件以及专业教学环境,对课程体系以及教学内容进行改革,尽可能突出专业方向,如应用电子技术方向或者是计算机与通信技术方向的划分,强化落实相关实践实训教学的针对性及应用性,促使实践教学能够贯穿于整个教学过程,突出培养学生的专业实践能力。 (二)提高实践教学环节质量。除了上述措施以外,还应以对学生的应用能力以及创新能力进行培养为基本教学目标,加强实践教学的质量及效率,构建独立有效的实践体系,确保实验场所硬件配置的有效性,尽量保证开放的时间;其次,还应加相应实验室的文化建设,转变考核测评手段,调动学生积极性;此外,还应明确实验教学具体内容,摆脱传统实践教学模式,引起研究型实验;最后,教学还应充分发挥指导作用,建立学生科技活动小组与学生科技创新中心,为电子科学技术专业建设的有效进行创造氛围。 (三)加强师资力量,提高教学水平。在师资力量不是特强的情况下,建议理论老师和实验老师不分开,每周进行一次教研活动,就该专业课程建设或教学体会进行交流;其次,学校还应加大对教师专业知识结构及技能的培养力度,定期组织教师进行学习,对新兴的技术及设备进行学习和了解,不断丰富教师的知识层次,为教学水平的提高及专业建设的有效进行,奠定师资基础。
电子科学技术论文:解析多值逻辑与电子科学技术 摘 要:在现阶段的发展中,我国的电子科学技术突飞猛进,从表面上看,纯技术的研究工作将电子科学技术推向了一个高峰,但从多方面的角度来说,如果不进行一定的理论研究,将会对电子科学技术产生一定的消极影响。主要原因在于,电子学习技术需要强大的实践为基础进行研究,但需要一定的理论进行辅助,这样研究出来的技术才能更好的服务于广大的群众,不至于偏离正确的轨道。因此,在将来的工作中,我们需要对多值逻辑进行一定的研究。 关键词:多值;逻辑;电子 从客观的角度来说,多值逻辑与实际的生活和工作有一定的不符合之处,但随着社会的发展,电子科学技术的大幅度进步。多值逻辑逐渐的被人们所认可,得到了社会各界的肯定,我国在多值逻辑方面投入了大量的时间和精力,而且对电子科学技术产生了一定的积极影响。现阶段的一些成果已经有效的改善了居民的生活情况和工作情况,因此,在未来的工作中,我们应该更加积极的探索。本文就多值逻辑与电子科学技术进行一定的解析。 一、研究多值逻辑的意义 (一)许多逻辑问题本身就是三值的 多值逻辑与一般的逻辑有很大的不同,多值逻辑强调“值”的数量。一般的逻辑观点只有一值,而多值逻辑认为,很多的逻辑问题本身就是三值的。从表面上看,多值逻辑与原有的一些逻辑概念发生了很大的冲突,但在科研人员细心研究之后才发现,多值逻辑与我们原来所接触的逻辑并没有冲突。例如:信息处理及PL人等课题中的“真”、“假”、“无定义”三态,电机控制的“正转”、“停”、“反转”,三态,数值界限常可区分为“正数”、“零”、“负数”三类,等等。这类问题用三值逻辑处理比用二值逻辑处理更为自然、方便。由此可见,利用多值逻辑处理问题的时候,可以更加的快捷,提高工作效率。对于电子科学技术来说,多值逻辑是非常适合的一种思考方式。 (二)对数字系统故障的诊断具有一定的积极意义 在过去的工作中,电子科学技术一度成为了社会关注的焦点,而且成为了国家重点发展的项目。虽然现阶段的发展幅度较大,但并没有刚开始那么强烈。对于电子科学技术而言,在发展的过程中,遇到过很多的问题,像这类高精度的技术,一旦在某一个环节出现问题,就会对全局的发展产生很大的消极影响。其中,数字系统故障一度成为了阻碍电子科学技术发展的难题,令众多的科研人员束手无策。但是在采用多值逻辑来思考的时候,就简单的多,而且顺利的将问题解决。数字系统的故障诊断需要考虑有故障与无故障时的状态,只用0、l两个逻辑值是不够的,必须采用多值逻辑。另一方面,若用多值逻辑电路来构成二值数字系统,其多余的逻辑值可用来使系统成为容错、自校验、失效保险或故障安全的数字系统。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅能够提高电子科学技术的工作效率,同时能够将电子科学技术中的问题有效的解决,为其发展提供较大的动力。 (三)前景较为广阔 对于电子科学技术而言,前景的广阔程度是不言而喻的,但多值逻辑却让很多人持有担忧态度。毕竟,某种纯理论在发展到一定程度以后,就会达到一个巅峰,之后就会停下来,人们会将目光投向其它理论。多值逻辑之所以从开始一直到现在都非常的受科研人员的青睐,主要原因之一就是多值逻辑的前景非常的广阔。无论是客观方面,还是主观方面,在电子科学技术领域的应用都非常广阔,主要原因在于,人的思维过程是很难用二值逻辑来模拟的。但多值逻辑中的多阂值逻辑却能较好地模拟神经元的工作。机器学习、专家系统、模式识别等人工智能问题中应用多值逻辑的前景十分广阔。由此可见,未来的工作需要将多值逻辑进行一定的深化和加强,这样才能让电子科学技术发展的更加健全,在科学领域当中,获得更大的突破。 二、多值数字系统的信息密度高 科研人员在研究多值逻辑与电子科学技术的过程中,发现多值系统的信息密度较高,这就从客观上对电子科学技术的发展产生了很大的便利。对于电子科学技术来说,任何一个环节的计算都必须达到非常精确地效果,而多值逻辑在除了能够运用多值的方向进行思考,还可以让多值数字系统的信息密度达到一个很高的标准。当这种数字系统用大规模或超大规模集成电路实现时,可以大大节省集成电路的基片面积。例如,已经在Int e l8 087数字数据处理机及i A PX-432计算机中使用的四值ROM,每一位相当于二值ROM的二位,而所占面积增加不多,从而使整片集成电路节省基片面积31%。 三、集成电路的功能日益增强而体积日趋缩小 在研究电子科学技术的过程中,集成电路是一个非常重要的环节,科研人员在集成电路方面投入大量的时间与精力,使得集成电路的体积不断的缩小,有的甚至缩小到无法想象的地步。另一方面,集成电路的功能却丝毫没有降低,反而与体积相反,伴随着体积的缩小,集成电路的功能不断的增强,使得现阶段的电子科学技术发展到了一个较为高端的水平。再结合多值逻辑之后,就会将原有的一些问题有效解决,发展的更加健全。一般来说,前者的引线数要多,后者则要求减少引线数。这一矛盾严重地影响了集成电路的发展。二值逻辑已很难解决这个向题,而多值逻辑却能很好地解决这个向题。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅只是一种理论,它能够对电子科学技术产生实质化的积极影响。我们需要对多值逻辑充满信心,并且进行一定的深化和加强工作。 四、多值逻辑与电子科学技术 从以上的阐述当中,我们可以较为清楚的看到,多值逻辑对电子科学技术产生了很大的积极影响。而且随着电子科学技术的发展,多值逻辑也获得了很大的进步。对于多值逻辑而言,由于社会的发展和经济的进步,涵盖的范围越来越广泛,自身的强化使得多值逻辑呈现出不断上升的趋势,在未来的工作中,我们需要在多值逻辑与电子科学技术之间建立某种良性循环,这样才能产生更大的积极影响。 五、总结 本文对多值逻辑与电子科学技术进行了一定的解析,从现有的情况来看,多值逻辑与电子科学技术已经密不可分,而且二者呈现出相互促进的状态,相信在将来的发展中,可以在多值逻辑与电子科学技术方面,获得一个更大的建树。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业光电子实验室建设 [摘要]随着我国科技水平的提高,电子科技与技术行业在我国如雨后春笋般的扩展起来。而光电子实验室也是构建电子科学技术实验必不可少的设备之一。本文针对电子实验室建设的环节,阐述了光电实验室的用具、设计与制作的程序等内容,并根据现状提出了未来实验室的新主张。 [关键词]科技水平;电子实验室;设计与制作;新主张 目前,随着我国电子科学技术的发展,我国在专业设置方面也进行了不断地改革,电子科学与技术专业的前身便是的电子器件、激光、微电子等专业的组合与推陈出新的成果。它是一个宽口径、新生代的专业。并且一直是我公司研究的核心方向,拥有一支科研先进、学历资深的强大队伍。在我国,电子科学与技术专业的实用性与实践性都相对较强,不管是我国初级阶段的小康社会还是未来共同富裕的实现,电子科技都已经与普通百姓的生活息息相关。因此,目前光电子实验室是培养电子科学与技术专业人才及其重要的一步。 1实验项目的设置 根据我公司的现状,设置了以激光电子为基础贯穿整个光电子实验室的全过程,在此基础上,设计并制作了各种的实验器材与设备。经过深思熟虑与各部门的讨论研究,再结合公司周围的建筑环境,明确了应建的实验项目。通过实验项目的研讨,抽取项目中的四个实验,作为确定测量激光以及技术的项目,其中,实验以“光电子物理基础”为依据,来测定激光增益、激光线宽、以及激光纵横模。而另一方面,将以“光电子技术”为依据,主要项目是技术方面(包括电光调制技术、倍频技术以及激光调Q等)。 2实验仪器的设计和制作 公司通过走访了国内的几所科研公司的实验室,根据与实验室的领导谈话,得知并了解了这些公司电子科技实验室的一些状况与创新之处。我们也明确了并规划了属于自己的电子实验室设备配置的基本蓝图。 在测定激光增益这一项目过程中,发现我国内光电实验的方法都是各持己见、截然不同。比如:就拿放大法来说,有些科研人士是透过一个放大器并根据激光器所输出的激光,然后分别进行输入光强大小与放大器输出光强大小的测定,再根据最后的结果,求出所得的增益系数。另一些则在采用此方法时,也不尽相同。他们测试增益系数的方法是通过内损耗法而得。也就是把损耗输出片插入腔内,并且,根据该损耗片旋转的角度变化与损耗片上光反射率所发生的改变,然后,对损耗片上所输出的光强以及损耗片旋转角度变化关系曲线的测定,通过数据,就可以很快的求出小信号的增益系数,除此之外,还可以求出一些参数(如:腔内所损耗的以及饱和光强的参数等)。 但是用这种方法来测试机构是比较的复杂的,并且在数据处理方面,工作量与时间量都比较大,按照客观的标准,我们可以换另外一种方法来测试激光增益,那就是内损耗法。一般公司的光电科研室,大多数都使用染料调Q的方法来进行激光调Q,目前,工业化进程较快,并且工业生产中,激光的应用现状与调Q都比较的稳定与先进,基于这个原因与现状,我们采用电光调Q技术,并且已经明确了我们所要建设的电光调Q的实验基本的方法与操作原理。 确定了我们所采用的实验设备方案之后,下一步,就是依据所使用的状态与情形,明确与规划好实验设备的基本参数以及测量操作过程的精确程度,然后,就是设计新版的实验操作仪器结构,但是,在使用的过程中,出现了一些小问题,所以,根据使用的状况,我们对某些结构又开始了更精确与先进的改进,例如。当我们在采用内损耗法时,如果激光增益的损耗片旋转角度为@时,那么,放射光束的旋转角度就是2@。这就是为什么光探测器不能跟损耗片放在同一个旋转驱动轴上的原因。为了能够确保损耗片在旋转的过程中能够与反射光束探测器运转方向一致,在我国许许多多的实验装置中都是采用一套齿轮系统。然而,我们测试反射光时,是直接地用我们所设计的一条长条形的光电池。但是,这并不影响实验的内容与结果,如果损耗片在旋转的过程中,使反射光束不脱离光电池,那就万无一失了。这样不仅使实验装置更加的简洁,而且也降低了制作材料的成本。还有就是,三套装置的空间都较小(包括激光横模的测量、激光线宽的测量、激光纵模的测量)。在我们设计的过程,会将我们采用的同一种激光源(He-Ne激光)放置在同一个实验箱里面。激光就会被光反射器各自的引到不同的测试光路里面。这样可以有效的提高实验空间的利用。 在我们推出新的实验装置时,我们会用微机采集测试代替之前设备中,使用函数记录仪收录实验的数据。例如,如果在测量增益,损耗片上的反射光强度与其旋转角度的相关曲线,或者在测量激光横模时,光强的分布曲线,透过计算机的程序掌控步进电机运动,光探测器所测得的结果会通过模数转换被串口输进计算机里面去。这样曲线与数据表文件都会在计算机的荧屏上显示。为了能够使操作员通过计算机读取相关的数据并进行细致的分析与处理,在实验结束后,可以将数据拷进自己的硬盘里。这样不仅能够提高操作员对实验数据的敏感度与精确度,同时,还能更加熟练的操作相关的软件,如:Origin或者Matlab等。为了确保实验测试的精确度,如果我们测量激光线宽时,可采用多光束干涉法,并在我们新设计的实验装置中用CCD成像代替之前实验中通过拍照来记录的感光底片,输入计算机里,这样相关的程序读取荧屏上显示的数据以及图形文件。 为了避免在操作过程中产生枯燥的心绪,在实验设计制作的过程中,可以适当的加上其他有趣的项目。如果是进行电光的调制实验,操作员可以把电光晶体上测得的电光调制曲线进行适当的调节,然后,增加正弦信号,并通过调节直流偏压来观察信号的失真状况。紧接着,我们可以把MP3中一些通俗歌曲的音频信号传送到电光晶体上,收到的音频信号放大后,通过扬声器进行播放,在此过程中,操作员不仅可以领略到光通讯的整个过程,还可以感受到波片旋转过程中信号失真的具体状况。 3电子实验室目前使用的现状 目前,电子实验室主要开放对象是电子科学与技术专业的技术员。在实验的整个过程中,我们倡导操作员积极动手试验,以提高他们对基本实验的方法与技巧熟练度。本实验室除了对专业的技术员开放外,还可以开放其他对电子科学感兴趣的员工开设实验(物理学和应用物理学设有“现代光学实验”一课,物理学和应用物理学设有激光原理实验课程)。实验室除了能够完成实验任务外,还能帮助技术人员的研究其他的实验活动。并且,还想使实验室的设备更加简单化,以便相关技术人员进行更广泛的研究。如把电光调制系统更进一步的简单化,完成了混沌信号光通讯的研究,还有采用了脉冲调Q激光器,进行了激光烧蚀制备纳米材料的实验研究。 4下一步的规划 在光电子实验室里,由于里面设备的局限n生,技术操作员只能进行一些基础性的实验项目,由此可看出,光电子实验室在功能方面还有待完善。根据我公司的计划,在实验室的空间里,也新设了其他的实验项目(电子科学与技术中的“现代光学基础)这个实验项目跟普通的物理实验相差甚远,主要针对公司电子实验室的特点而设置。 它所涉及的领域比较的广泛,包括一些显示光学技术、光电检测、眼视光学等较先进的实验项目。为了能够使技术操作员的视野更加的开阔以及更多的实验供他们选择,在不久的将来,我公司将开设一些创新型、高科技的实验项目,其中,就包括新型激光器件应用、光纤通讯等实验项目。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业的校企合作模式探索 摘 要 从电子科学与技术专业特色出发,以校企合作培养模式为切入点,以全面提升学生实践动手能力和培养直接上岗型人才为目标,从实习基地建设和定向培养两个方面进行总结,探索全新的校企合作之路。 关键词 电子科学与技术专业;实习基地;定向培养 2000年6月,国务院印发《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发2000〔18号〕),明确提出软件产业和集成电路产业是国家战略性新兴产业,是国民经济和社会信息化的重要基础[1]。大力发展我国集成电路产业和软件产业,是克服我国集成电路人才短缺,抓紧培养集成电路专业人才方面的重大举措。随着集成电路产业的飞速发展,国家和企业对集成电路各类人才的需求越来越多,对人才的要求也越来越高,这些都对电子科学与技术专业的本科教学提出了新的挑战。高等学校在人才培养的模式上必须进行有效的改革,校企合作体制的实施和更深层次的建设是高校人才培养模式改革的重要方面之一。通过校企合作体制的开展和教学质量的不断提高,使毕业生在准备就业的时候不仅具有深厚的理论功底,而且能够学习和掌握相关的设计软件,具有相关工作经验和解决实际问题的能力,了解行业背景和企业需求,为培养直接上岗型人才打下了良好的基础。 1 学校目前存在的问题 电子科学与技术专业是为国家和社会培养集成电路产业人才的重要专业分类。河北大学电子科学与技术专业的学生主要学习集成电路工艺和集成电路设计两大类课程,其中集成电路设计又包括电路设计和版图设计。通过两年的专业基础课和专业课的讲授,学生可以了解和掌握集成电路制造过程中的各种工艺加工工序(如硅片的清洗、氧化、光刻和扩散等)、集成电路中常用的设计方法(如全定制、半定制、CPLD和FPGA等)和集成电路基本单元的版图结构(如电阻、电容、BJT管和MOS管等)。虽然在理论授课的基础上也开设了相应的实验课程,但是实验软件落后,以及与社会生产实际相脱节的状态十分严重。这里以集成电路版图实验为例来加以说明。 在集成电路版图实验教学过程中,由于经费的限制,只能通过免费或者低级的版图绘制软件来完成实验教学工作。由于使用软件功能上的落后,没有办法让学生更好地了解如何对版图进行设计规则检查和电学规则检查,不能清楚地知道设计规程检查文件,不明白版图后仿真和电路图与版图的比较过程中需要注意哪些事项,不知道实际生产中相关元件的版图绘制方法,只能简单地绘制出某个元器件的版图,造成学生只是学习到了版图设计中的一点儿皮毛,相关知识匮乏,不能很好地满足企业的需求。 2 校企合作方案探索 实习基地的建立 2003年7月,教育部下发《教育部、科技部关于批准有关高等学校建设国家集成电路人才培养基地的通知》,通知中要求高校要大力推进“国家集成电路人才培养基地”的教学改革[1]。为了培养应用型的集成电路设计人才,了解企业需求,河北大学跟北京芯愿景软件有限公司保定分公司签订了校企合作协议。这既能让学生接触到先进的设计软件,增长自身技能,又能为企业培养所需的人才。 在签订了校企合作协议之后,双方又制定了详细的实习基地实施方案,主要从以下几个方面入手。 首先,暑期毕业实习。学校的毕业生需要在大三之后大四之前的暑期进入实习单位完成毕业实习的工作。实习基地建立之后,企业可以接纳电子科学与技术专业的学生进入单位实习并对学生提供培训。学生要严格按照企业的上下班制度等要求自己。在为期一个月的实习过程中,学生开阔了眼界,增长了见识,掌握了实际生产中相关元件的版图实现方法,明白了集成电路产业中各个环节的作用和实现方法,为就业奠定了良好的基础。 其次,双向选择,深入了解。在暑假毕业实习完成之后,企业对实习的学生进行了综合评定,学生也对企业和集成电路产业有了进一步的认识。通过双向选择的方式,学生可以在大四下学期毕业设计阶段进入实习基地进行更深层次的学习。毕业设计实行双导师制,由学校的指导教师和企业的指导教师共同指导学生完成毕业设计和毕业论文,保障学生能够顺利毕业。这既能增加学生的工作经验,又能为企业本身培养所需的人才。 最后,除本科生的实习以外,还对集成电路工程的硕士生制定了实习计划,并聘请了北京芯愿景软件有限公司的两名高级工程师担任学校的兼职硕士生导师,对集成电路工程专业的硕士生进行联合培养。企业根据不同层次的学生提供不同的培训方案,以满足各自的需要。 定向培养方案 校企合作的目的不仅仅是为了提高学生的能力,为就业打好基础,也是为了为合作企业培养合格的人才,实现双赢。因此,在专业课程教学过程中,根据校企合作协议以及市场对人才培养的需要,高校应该适时地调整教学方案。结合学校的实际情况,在本科教学过程中,从专业课开始到专业选修课,都融入了实际生产中会用到的相关内容。 如在数字集成电路原理与设计以及模拟集成电路原理与设计两个专业课的讲授过程中,凡是涉及集成电路设计方法和版图设计部分的内容时,都融入了芯愿景有限公司的相关书籍或资料作为补充内容,让学生更加直观地了解企业在进行集成电路设计时是如何进行综合考虑的。在数字集成电路综合实验和集成电路CAD课程设计这两门实验课中,采用芯愿景公司的软件和素材进行案例教学,让学生直观地感受到芯片制作过程中模块安排、虚拟结构单元、数字单元、模拟单元、有源器件、无源器件以及布局布线的相关知识,加深对集成电路芯片设计的认识。在集成电路版图设计和集成电路版图设计实验两门课程的开始过程中,从企业聘请了经验丰富的工程师进入课堂帮助任课教师进行理论教学和实验教学。 以上一系列的培养方案,使学生对集成电路设计流程有了更清楚的认识,让学生了解到了企业对毕业生的需求,为合作企业培养了所需的人才,使企业减少了招聘风险,降低了成本。 3 结束语 校企合作的实践教学模式,带给学生的不仅是对书本知识的深化和技能技巧的训练,更是一次记忆深刻的体验,是一次写在记忆中的成长经历[2]。校企合作协议签订半年多来,经过2009级电子科学与技术专业学生在毕业设计环节中的检验,学生深刻地感受到在理论知识与实际应用相结合的过程中自己还存在哪些方面的欠缺,校园里所学习的理论知识在实际工作中发挥了哪些作用。实习经历虽然短暂,但是学生收获颇丰,最终都找到了理想的工作。 笔者深信,随着校企合作的进一步开展和合作的进一步深入,致力于把合作真真正正地落到实处,带给学生的将是更加丰富的工作经验和待遇优越的就业岗位,带给企业的将是源源不断的就业生力军和企业品牌的进一步推广。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业人才培养方案的探索与实践 摘要:进行了电子科学与技术专业人才培养方案的教育教学改革,在实施过程中紧紧抓住“产学研”的建设思想,把课程教学不仅限于课堂教学或课堂内容在室外的延伸,把“产学研”本身就作为教学的一个组成部分。以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。 关键词:电子科学与技术;培养方案;产学研;微电子;专业 天津工业大学电子与信息工程学院电子科学与技术专业成立于2002年9月,2003年正式开始招生,设定了微电子技术与光电子技术两个专业方向,目前已开设的专业方向为微电子技术,以微电子器件和大规模集成电路设计与工艺为主要发展方向。电子科学与技术专业建设中我们广泛地参考了清华大学、天津大学及国内其他重点大学的培养方案、教学计划和实验室建设,目前已具有“电子科学与技术”一级学科硕士点,建有半导体器件原理与测试综合实验室、半导体工艺实验室和集成电路设计实验室,达到了国内部分一流高校的微电子专业实验室水平。十年的电子科学与技术专业建设中我们在本专业培养方案和教学计划上做了大量的有益尝试,以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。 一、拓宽专业方向、夯实专业基础 从电子科学与技术专业培养过程来看,为了突出专业方向,以往专业建设中我们往往设置了大量的专业技术方面的课程,但每门课程的课时数较少,同时压缩了电子专业基础课程的门数和课时数,造成学生基础课没有学好,专业课太多而每门课课时数过少以致学得囫囵吞枣,也就是专业基础没掌握牢,专业课更没有学好。而大多数用人企业却需要大量工作在生产现场,能够处理生产当中各种实际问题的掌握丰富专业基础知识的综合性人才,这些人才所应掌握的知识不是一两个专业能够培养的。因此我们在电子科学与技术专业课程设置上不追求过新、过尖,注重拓宽专业基础,增强学生的适应能力。通过基础课和专业基础课使学生打下较为扎实的专业基础,培养学生的自学能力和分析问题、解决问题的能力。专业课设置不过窄、过深,给予了学生比较宽泛的知识,让学生了解本专业的各种研究方向,同样由于现在微电子技术发展很快,知识更新的周期很短,专业课不要求讲得很深,主要让学生了解本专业领域的主要业务范围和处理问题方法。这样培养学生在掌握扎实专业基础知识基础上,了解本专业方向的研究内容,掌握解决问题的基本思路和方法,以便能够根据实际工作需要,迅速掌握相关专业知识。 二、电子科学与技术专业培养方案特点 电子科学与技术专业本科人才培养方案根据天津工业大学本科培养及学士学位要求制定。方案中规定了本专业学生在本科阶段应修读各类课程学分的最低要求,是审查本科生学习计划、认定毕业资格、授予学士学位的主要依据。根据服务天津滨海新区经济建设的电子科学与技术专业建设总体要求,对本专业调整了课程设置、学分要求和教学计划,制定了本科人才培养方案和指导性教学计划。培养方案具有以下特点。(1)加大培养方案的宽松度与灵活性,重视学生个性发展和创新能力培养。减少必修课程,增大选修范围,使培养方案有更大的灵活性与适用性。学生可以在培养方案框架内,参考指导性教学计划的建议,结合个人的实际情况自主选课。为学生的个性发展和创新能力的培养,创造了更大的空间。(2)重组专业基础课和专业课,构建体现学科发展与专业特色的课程体系。大力度重组专业基础课和专业课,拓宽专业的内涵,增大专业方向的灵活性和适用性。基本上按照学科大类构建学科大类基础,按一级学科构建专业基础,按一级学科或二级学科重组专业方向课程。(3)加强实践,将“实践、探索、研究”融入教学过程。为了提高学生的学习兴趣和学习主动性,增强学生的动手能力、表达能力以及分析问题和解决问题的能力,培养学生的团队意识,本专业实践环节在学校和学院的公共实践课的基础上,又开设了专业课程专题设计和专业系列性实验等实践课程。专业课程专题实践的目的在于,引导学生综合运用前面所学的基础知识解决实际中的问题,因此课程专题实践的题目采取由学生自拟、专业委员会审核的制度来确定。为了培养学生的团队意识,课程设计采取组队的形式,由3~4名学生组成一个课题小组,互相分工合作完成设计。本课程专题实践在第6学期开设,为期8~10周,由学生利用课余时间完成,采用毕业设计的模式进行管理,最后以实物演示和论文答辩的形式结束。开设专业系列性实验课程的目的在于,通过阶段性实验使学生明确学习目的,并能理论联系实际,激发学生的求知欲,提高学生的学习兴趣。本系列性实验课主要依托本专业的实验、实践平台来开设,分别于第4、6、7学期为学生开出。第4学期的实验课主要让学生了解本专业实践平台的结构和框架,并提出一些专业上的问题,告知学生要通过后续课程的学习才能解决这些问题,使学生明确学习目的。第6学期的专题实践以设计型专题实践为主,使学生通过实践了解实际系统硬件结构以及工作原理,并能根据用户需求进行设计、制作和调试。第7学期的实验以综合性设计为主,熟悉芯片级、板级和系统级设计方法和步骤。 三、强化实践教学环节 大力加强实习教学环节,拓展一批校外实习基地,才能使学生走出去,学得成,真正做到学有专长。在校内,我们充分发挥专业实验室在实践教学方面随时性、方便性的优势,配备高水平的实习指导教师,向学生全天候开放,让学生利用课余时间根据自己的特长和兴趣到专业实验室进行操作和技能训练。在校外,我们充分发挥高校科研优势,为天津滨海新区企业服务,建立稳固的校外实习基地,为学生提供了锻炼实践能力的广阔空间,目前我们在社会上选定“天津南大强芯半导体芯片设计有限公司”、“天津市森特尔新技术有限公司”、“天津市海博光电科技有限公司”、“天津工大海宇半导体照明有限公司”等一些相关的公司、企业建立了相对稳定的实习基地和协作关系,让学生到公司、企业参加技术性比较强的专业实践,这样的实习取得了较好的实践效果。 四、开拓“产学研”模式的特色人才培养 随着滨海新区被纳入国家“十一五”发展规划,其强大的功能集聚优势开始迅速形成,这为天津市相关电子产业提供了绝佳的发展机会。天津滨海新区战略目标之一是以增强自主创新能力为核心,以集聚国内外研发资源为主线,构建与国际接轨的研发转化环境以及高效并充满活力的科技创新体系,建设一流水平的高新技术研发与转化基地。以滨海新区为产业聚集,发展电子信息产业等新型高科技产业,将加快滨海新区的总体建设步伐,奠定天津滨海新区乃至环渤海地区及全国的电子信息产业龙头地位。同时,国家科技部、财政部、国家税务总局公布了电子信息技术领域为国家重点支持的八大高新技术领域之一。因此,作为服务于电子信息产业的关键学科,在天津发展电子科学与技术学科具有重大的战略意义。依托电子科学与技术专业的建设,我们已初步建立微电子专业方向,在办学理念、人才培养目标、培养模式、培养质量等方面具有自己显著的特色,培养的学生在半导体器件、集成电路设计等方面的素质和能力优于其他院校电子科学与技术专业学生。为达到“产学研”教育模式的实现,我们在教学内容中渗透科研工作中的新科学、新技术、新工艺,在教学方式上加强针对能力培养的实践教学,不断由校内向校外,由教室向生产现场延伸,在教学效果上通过嫁接、转化、推广和应用新科技、新工艺,培养出大批能熟练应用新技术、新工艺,并具有一定创新能力的高素质人才。 五、搭建竞赛平台,提高学生的创新精神和实践能力 为了加强学生实践能力和创新意识的培养,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,激发学生创造性思维和学习兴趣,促进教学改革,本专业鼓励学生积极参加各级各类学科竞赛活动。为此我们根据社会对人才的需求,应用型人才培养的定位,建立了基于基础实践层、提高设计实践层、综合应用开发层、科技创新专题实训层四层金字塔结构的应用型人才培养实验教学体系。本专业学生可根据实际情况制定适合自己的实践能力培养计划,通过参加不同竞赛,由浅入深地提高创新实践能力。确保本专业全体学生掌握基本实践技能和绝大多数学生通过参加学院组织的竞赛掌握电子设计的基本技能。通过参加全国大学生电子设计竞赛等指定题目的竞赛培养复杂电子系统设计的能力;通过参加飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛等培养软件设计方面的能力;通过参加计算机应用能力竞赛等不限题目的竞赛和课外创新实验计划项目培养大学生面向实际项目的电子系统设计能力;从优秀的学生作品中培育参加全国挑战杯这样强调创新性和工程化的竞赛。在各类竞赛培训和指导过程中,根据不同层次的培养目标,逐步培养学生创新意识和创新能力,使学生专业技能和创新能力同步提高。通过参加竞赛,大大激发了学生动手实践的积极性,为学生就业也奠定了良好基础。 综上所述,电子科学与技术专业在人才培养方案方面进行了“产学研”模式的教育教学改革。在实施过程中紧紧抓住“产学研”的建设思想,把课程教学不仅限于课堂教学或课堂内容在室外的延伸,把“产学研”本身就作为教学的一个组成部分。我们以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。鼓励广大教师将学科优势与科研成果服务于教学和向教学转化,进一步优化了专业必修课教学内容,调整选修课课程结构,把新理论、新知识、新方法、新技术融入本科教学之中,对于培养本科生探索精神、创新意识起到了积极作用。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业实验教学体系的探索 摘要:从国家、地区经济和电子信息产业对电子科学与技术专业的人才需求出发,结合湖北工业大学的实际情况,讨论了电子科学与技术专业实验教学体系的建设思路以及具体的建设方案。 关键词:电子科学与技术;实验教学体系;微电子人才 电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业,因此人才培养必须坚持“理论联系实际”的原则。专业实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节,对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用,是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。 一、学科背景及问题分析 1.学科背景 21世纪被称为信息时代,信息科学的基础是微电子技术,它属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。微电子技术一般是指以集成电路技术为代表,制造和使用微小型电子元器件和电路,实现电子系统功能的新型技术学科,主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。[3]由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路,因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术,是信息社会的基石。此外,从地方发展来看,武汉东湖高新区正在全力推进国家光电子信息产业基地建设,形成了以光通信、移动通信为主导,激光、光电显示、光伏及半导体照明、集成电路等竞相发展的产业格局,电子信息产业在湖北省经济建设中的地位日益突出,而区域经济发展对人才的素质也提出了更高的要求。 湖北工业大学电子科学与技术专业成立于2007年,完全适应国家、地区经济和产业发展过程中对人才的需求,建设专业方向为微电子技术,毕业生可以从事电子元器件、集成电路和光电子器件、系统(激光器、太能电池、发光二极管等)的设计、制造、封装、测试以及相应的新产品、新技术、新工艺的研究与开发等相关工作。电子科学与技术专业自成立以来,始终坚持以微电子产业的人才需求为牵引,遵循微电子科学的内在客观规律和发展脉络,坚持理论教学与实验教学紧密结合,致力于培养基础扎实、知识面广、实践能力强、综合素质高的微电子专门人才,以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。 2.存在的问题与影响分析 电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业,因此培养创新型和实用型人才必须坚持“理论联系实际”的原则。要想培养合格的应用型人才,就必须建设配套的实验教学平台。然而目前人才培养有“产学研”脱节的趋势,学生参与实践活动不论是在时间上还是在空间上都较少。建立完善的专业实验教学体系是电子科学与技术专业可持续发展的客观前提。 二、建设思路 电子科学与技术专业实验教学体系包括基础课程实验平台和专业课程实验平台。基础课程实验平台主要包括大学物理实验、电子实验和计算机类实验;专业课程实验平台即微电子实验中心,是本文要重点介绍的部分。在实验教学体系探索过程中重点考虑到以下几个方面的问题: 第一,突出“厚基础、宽口径、重应用、强创新”的微电子人才培养理念。微电子人才既要求具备扎实的理论基础(包括基础物理、固体物理、器件物理、集成电路设计、微电子工艺原理等),又要求具有较宽广的系统知识(包括计算机、通信、信息处理等基础知识),同时还要具备较强的实践创新能力。因此微电子实验教学环节强调基础理论与实践能力的紧密结合,同时兼顾本学科实践能力与创新能力的协同训练,将培养具有创新能力和竞争力的高素质人才作为实验教学改革的目标。 第二,构建科学合理的微电子实验教学体系,将“物理实验”、“计算机类实验”、“专业基础实验”、“微电子工艺”、“光电子器件”、“半导体器件课程设计”、“集成电路课程设计”、“微电子专业实验”、“集成电路专业实验”、“生产实习”和“毕业设计”等实验实践环节紧密结合,相互贯通,有机衔接,搭建以提高实践应用能力和创新能力为主体的“基本实验技能训练实践应用能力训练创新能力训练”实践教学体系。 第三,兼顾半导体工艺与集成电路设计对人才的不同要求。半导体的产业链涉及到设计、材料、工艺、封装、测试等不同领域,各个领域对人才的要求既有共性,也有个性。为了扩展大学生知识和技能的适应范围,实验教学必须涵盖微电子技术的主要方面,特别是目前人才需求最为迫切的集成电路设计和半导体工艺两个领域。 第四,实验教学与科学研究紧密结合,推动实验教学的内容和形式与国内外科技同步发展。倡导教学与科研协调发展,教研相长,鼓励教师将科研成果及时融化到教学内容之中,以此提升实验教学质量。 三、建设内容 微电子是现代电子信息产业的基石,是我国高新技术发展的重中之重,但我国微电子技术人才紧缺,尤其是集成电路相关人才严重不足,培养高质量的微电子技术人才是我国现代化建设的迫切需要。微电子学科实践性强,培养的人才需要具备相关的测试分析技能和半导体器件、集成电路的设计、制造等综合性的实践能力及创新意识。 电子科学与技术专业将利用经费支持建设一个微电子实验教学中心,具体包括四个教学实验室:半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室、微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室、集成电路设计实验室、科技创新实践实验室。使学生具备半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析、微电子器件、光电器件参数测试与应用、集成电路设计、LED封装测试等方面的实践动手和设计能力,巩固和强化现代微电子技术和集成电路设计相关知识,提升学生在微电子技术领域的竞争力,培养学生具备半导体材料、器件、集成电路等基本物理与电学属性的测试分析能力。同时,本实验平台主要服务的本科专业为“电子科学与技术”,同时可以承担“通信工程”、“电子信息工程”、“计算机科学与技术”、“电子信息科学与技术”、“材料科学与工程”、“光信息科学与技术”等10余个本科专业的部分实践教学任务。 (1)半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室侧重于半导体材料基本属性的测试与分析方法,目的是加深学生对半导体基本理论的理解,掌握相关的测试方法与技能,包括半导体材料层错位错观测、半导体材料电阻率的四探针法测量及其EXCEL数据处理、半导体材料的霍尔效应测试、半导体少数载流子寿命测量、高频MOS C-V特性测试、PN结显示与结深测量、椭偏法测量薄膜厚度、PN结正向压降温度特性实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时等。 (2)微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室侧重于半导体器件与集成电路基本特性、微电子工艺参数等的测试与分析方法,目的是加深学生对半导体基本理论、器件参数与性能、工艺等的理解,掌握相关的技能,包括器件解剖分析、用图示仪测量晶体管的交(直)流参数、MOS场效应管参数的测量、晶体管参数的测量、集成运算放大器参数的测试、晶体管特征频率的测量、半导体器件实验、光伏效应实验、光电导实验、光电探测原理综合实验、光电倍增管综合实验、LD/LED光源特性实验、半导体激光器实验、电光调制实验、声光调制实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时、课程设计、创新实践、毕业设计等。 (3)集成电路设计实验室侧重于培养学生初步掌握集成电路设计的硬件描述语言、Cadence等典型的器件与电路及工艺设计软件的使用方法、设计流程等,并通过半导体器件、模拟集成电路、数字集成电路的仿真、验证和版图设计等实践过程具备集成电路设计的能力,目的是培养学生半导体器件、集成电路的设计能力。以美国Cadence公司专业集成电路设计软件为载体,完成集成电路的电路设计、版图设计、工艺设计等训练课程。完成形式包括理论课程的实验课时、集成电路设计类课程和理论课程的上机实践等。 (4)科技创新实践实验室则向学生提供发挥他们才智的空间,为他们提供验证和实现自由命题或进行科研的软硬件条件,充分发挥他们的想象力,目的是培养学生的创新意识与能力,包括LED封装、测试与设计应用实训和光电技术创新实训。要求学生自己动手完成所设计器件或电路的研制并通过测试分析,制造出满足指标要求的器件或电路。目的是对学生进行理论联系实际的系统训练,加深对所需知识的接收与理解,初步掌握半导体器件与集成电路的设计方法和对工艺技术及流程的认知与感知。完成形式包括理论课程的实验课时、创新实践环节、生产实践、毕业设计、参与教师科研课题和国家级、省级和校级的各类科技竞赛及课外科技学术活动等。 四、总结 本实验室以我国微电子科学与技术的人才需求为指引,遵循微电子科学的发展规律,通过实验教学来促进理论联系实际,培养学生的科学思维和创新意识,系统了解与掌握半导体材料、器件、集成电路的测试分析和半导体器件、集成电路的设计、工艺技术等技能,最终实现培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、适应范围广的具有较强竞争力的微电子专门人才的目标,以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。 电子科学技术论文:电子科学与技术新专业人才培养改革研究 [摘要]经过数年的发展,我校电子科学与技术专业取得成绩的同时,还存在着各种各样的问题,有些问题直接关系到我校电子科学与技术专业未来的生存发展。文章在指出存在问题的同时,提出了解决问题的措施和办法,为我校电子科学与技术专业新型人才培养体系的建立奠定了理论基础。 [关键词]电子科学与技术 人才培养 专业建设 21世纪是以高新技术为核心,知识经济占主导地位的时代,工程技术对经济与社会的推动作用越来越重要,技术应用型人才的培养决定了一个国家的综合国力和国际竟争力。美、英、法、德、日等工业发达国家,由于注重加强技术应用型人才的培养,为其工业化崛起提供了及时高效的技术支持。 电子科学与技术专业是目前应用前途很广,社会需求量较大的专业之一。我校电子科学与技术专业于2007年开始招收电子科学与技术本科学生,到现在已有一届学生共近50名学生顺利毕业了。现在回眸总结这几年我校在电子科学与技术新专业人才培养建设体会,总体上看,这届毕业生不仅实践动手能力很强而且理论基础扎实,普遍受到用人单位好评和欢迎。当然我们也应当清醒地看到在电子科学与技术专业人才培养建设许多环节中仍然存在不少不足。其中最突出问题之一就是在人才培养的方案缺乏针对性和因材施教理念,同时实验设备及手段还不足,导致部分学生的学习效果并不十分理想。本人长期从事我校电子科学与技术专业人才培养制定及教学工作,切身感觉到提高我校电子科学与技术专业本科人才质量未来还有很多工作要做,其中最重要的就是要立足于学生的基础,满足服务于未来社会行业市场的需求,着重培养学生的实践能力,更好、更快和更多地为社会培养电子科学与技术专业的高级应用人才。为了达到上述这一宏伟目标,我校电子科学与技术专业的人才培养必须进行改革,使人才培养更具有鲜明的特色。电子科学与技术专业的人才培养改革思路主要从以下几个方面着手。 一、满足电子科学与技术专业社会需要,找准定位 我校电子科学与技术专业的定位问题是其发展的核心问题,作者认为,给我校电子科学与技术专业定位,一定要突破管理理念,树立真正的市场理念,扬弃固定模式,瞄准电子科学与技术专业市场需求的现状和未来,社会发展需要什么样的人才,我们就培养什么样的人才,依靠我校师资、信息等优势,办出特色,创出品牌。因此,作者认为我校电子科学与技术专业培养人才目标是基础扎实、实践能力强和具有一定创新的应用复合型人才,适应市场需要。为此,我校电子科学与技术专业在教育、教学管理上应注重培养学生的创新精神和创业意识,注重提高电子科学与技术专业学生的适应能力、应用能力和竞争能力,真正培养出基础扎实、专业过硬、兼备特长、全面发展的多元化应用复合型电子科学与技术专业人才。 二、实验教学的改革 实验教学旨在规范学生进行科学研究的行为,培养他们解决实际问题的能力以及创新能力。2011年,我校“微电子技术实验室”获得中央与地方高校资金资助,总金额达300万元,极大地改善了我校电子科学与技术专业课程实验条件,对这一实践性教学环节进行了必要的改进,达到有利于对学生工程实践能力的培养。为此,我们在“微电子技术实验室”实验教学中采用模块式教学,由实验基本知识和基本操作、基楚实验、综合设计实验三个模块构成。配合开放实验室,为学生创造一个良好的工程实践环境。 (一)实验基本知识和基本操作。 这类实验主要是使学生掌握简单的测量方式、方法、常用仪表的原理性能及使用、选择、读数方法等,使学生对实验有一个全面的了解。 (二)基楚实验。 这类实验要求学生根据指定的题目自行确定实验方案、设计参数和所用的仪器仪表。通过此类验证性实验,既培养了学生的动手能力,又加深了对理论知识的理解。 (三)综合设计性实验。 这类实验要求学生利用先进的“微电子技术实验室”和多媒体实验教学软件,开设多种综合型实验,并要求学生在教师指导下,着重培养学生分析和解决问题的能力。 (四)开放实验室。 实验室对学生全天候开放,保证一人一组。在开放时间内,学生可以到实验室根据自己所学专业特点及爱好进行设计性和综合性实验,不受规定实验项目的限制,极大地激发了学生的学习的兴趣,为他们日后从事科学研究打下坚实的实践基础。 三、加强电子科学与技术专业建设 我校电子科学与技术专业培养德、智、体全面发展,使学生在电子与信息系统领域具有较好的理论基础、较宽的知识面和较强的实践能力,具备电子技术和信息系统的基础理论、基本知识和基本技能,能在信息、电子等行业从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发,适应我国电子信息技术发展需要的专门工程实用技术人才。 电子科学与技术专业是一个较宽口径的专业,其内容涉及到电子和科学工程两个方面。本专业学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,接受电子与科学工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用、信息系统和集成电子设备的基本能力。 在设置专业方向上,应从培养素质性、通用性和实用性人才出发设置专业方向,可以设置应用电子和集成电路设计两个方向,相应的专业课和选修课按需调整。 四、研究电子科学与技术专业学生特点,实施因材施教 因材施教是教学的基本原则,我校独立学院电子信息工程专业的“材”与211院校相比最明显的特点在于高考分数较低,这就有可能存在两方面的不足:一是接受知识的能力相对较差;二是学习不够刻苦。教学中如不注意克服这两种劣势,势必影响教学质量的提高。我校电子科学与技术专业的“材”也有其优势:一是就业压力迫使他们要勤奋学习;二是城市生源偏多,家庭各个方面条件较好,相对而言,见多识广,接受新信息、新事物反应快,动手能力强,思维比较活跃。作者认为,我校电子科学与技术专业的因材施教可从以下几个方面着手: (一)在学习方面,通过各种活动,如聘请电子科学与技术专家学者、社会知名人士、成功的企事业家等来校作专业指导和学术报告等,促进电子科学与技术专业学生的学习热情,提高学习兴趣,增强成才的紧迫感;做好电子科学与技术专业新生入学教育,在新生军训的同时,配合开展各种形式的纪律教育和专业教育,帮助电子科学与技术专业学生尽快适应新的学习生活;针对不同电子科学与技术专业学生的特点,通过设立奖学金、组织各种学习竞赛,成立学习兴趣小组,召开学习经验交流会,开设各种强化班和补习班,帮助电子科学与技术专业学生掌握正确的学习方法,树立学习信心,激发成才的欲望。 (二)在生活方面,通过严格管理培养电子科学与技术专业学生良好的行为习惯,加强对电子科学与技术专业学生日常行为的管理。坚持封闭式管理和开放式教育相结合的原则,加强纪律约束,加强电子科学与技术专业学生队伍建设,对电子科学与技术专业学生实行相对封闭的管理的同时也要注意开展丰富的课外活动,促进电子科学与技术专业学生个性的发展,培养电子科学与技术专业学生的乐观、向上的精神风貌。 (三)在心理健康教育方面,采用多种形式做好思想疏导工作。将心理健康教育列入电子科学与技术教学计划,组织开展好日常的心理咨询和辅导工作,有针对性地对电子科学与技术专业学生展开心理教育,建立电子科学与技术专业学生的心理跟踪档案,发挥班主任、辅导员的指导作用,及时调控电子科学与技术专业学生心理问题,帮助他们有效解决成长过程中遇到的各种问题。 (四)学校营造健康向上、积极进取的校园文化,通过开展各种社会实践活动,组织电子科学与技术专业学生走出校门、接触社会和了解社会对电子科学与技术专业人才和知识的需求。 五、加强电子科学与技术专业师资队伍建设 在电子科学与技术专业教师队伍方面,应着重处理自身师资和外聘教师的管理和培养问题。首先,应坚持聘任制和严格考核考评制度,并以此转化为竞争激励机制,教师的工作得到认可和回报,激发教师的工作热情,提高工作效率。其次,为电子科学与技术专业教师提供在职培训和进修机会。教师有了能促进自身可持续发展并实现教师电子科学与技术专业化的途径,自然能安心工作。培养出本校电子科学与技术专业学科带头人,建立本校的核心教师队伍。通过聘任高水平的电子科学与技术专业外聘教师(教授)或专家为学科带头人,以他们为主来构建教研室,开展电子科学与技术专业建设。目前本学科教师都具有985高校博士学位。 总之,在终身教育的大背景下,针对性、开放性、可持续性发展、市场性、实践性和专业性是我校电子科学与技术专业人才培养方案所必须遵循的原则。我校电子科学与技术专业如果能够切实转变教育质量观,以社会对电子科学与技术需求为导向,以满足经济社会发展对电子科学与技术专业人才的需求为目标,借助于其新机制,创新办学模式,完全可以在电子科学与技术专业本科应用型人才的市场上办出自己的特色和个性,赢得更大的发展空间。专本业2007级学生的成绩统计分析表明,学生每门功课的平均合格率在94%以上,平均优秀率在70%以上。这说明学生的基本理论与基本能力达到了教学大纲的要求,符合预期效果。同时在全国和省级各类比赛中多次获奖,在2009年全国大学生电子竞赛中,2007级电子科学与技术专业李智同学和肖超军同学获湖南赛区竟赛一等奖,邓超爱同学获得国家励志奖学金奖。 (作者单位:中南林业科技大学计算机与信息工程学院 湖南长沙) 电子科学技术论文:电子科学与技术专业生产实习教学改革研究 摘要:本文在分析电子科学与技术专业生产实习现状的基础上,针对生产实习管理过程中出现的实习基地缺乏、实习岗位安排不合理、生产实习的学生管理模式与评分模式矛盾、生产实习反馈机制欠缺、校外分散实习质量难以控制等问题,提出了一系列的措施和方法,为生产实习课程的建设、改革提供了参考。 关键词:电子科学与技术;生产实习;学生 生产实习是电子科学与技术专业教学的一门主要实践性课程,是教育教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节,它是与今后的职业生活联系最直接的,学生在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡,是培养应用型人才,实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续,校内教学的总结,而且是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径,是增强学生的群众性观点、劳动观点、工程观点和责任心、使命感的过程。通过生产实习,学生可以学习企业工人和现场技术人员的优秀品质,树立刻苦钻研精神;了解电子产品的生产工艺、流程和质量控制以及电子产品从研发到生产等一系列的过程;了解与专业相关的生产实践知识,使理论知识与生产实践相结合,锻炼学生分析问题、解决问题的能力;了解企业的组织机构、企业生产组织经营管理方式和质量的过程控制;培养劳动习惯、组织纪律性和敬业精神,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。 一、电子科学与技术专业生产实习现状及存在的问题 对于中国计量学院光学与电子科技专业学生,我们采取集中实习为主(学校安排实习单位),分散实习(学生自习联系实习单位)为辅的组织方式,目前生产实习主要存在以下六个方面的问题。 1.生产实习基地缺乏。由于学生缺少实践经验,不能从事技术类的活,不仅难以给企业带来利润,而且还给企业的生产和管理带来不便,因此很多企业不愿意接受学生生产实习,造成了生产实习基地建立困难。 2.生产实习岗位设置不合理。由于生产实习的时间较短,企业在安排生产实习岗位时会有很大的难度,往往会出现企业将学生当劳动力使用的现象。虽然此类生产实习在一定程度上能培养学生的劳动习惯、组织纪律性和敬业精神,但是对于了解与专业相关的生产实践知识,理论知识与生产实践相结合,分析问题、解决问题的能力的提高并没有达到预期的目标,学生感觉实习工作的实际情况与自己预期有较大差距,出现情绪不稳定,身体不适应的诸多情况。 3.生产实习的学生管理模式与评分模式的矛盾。生产实习实施过程主要在企业完成,企业管理为主,学校管理为辅的管理模式,而实习评分模式往往以校内指导教师评分为主,企业指导教师评分为辅,两者产生了一定的矛盾,导致企业指导教师管理学生困难,影响了生产实习的效果。 4.生产实习时间不合理。生产实习时间不合理会严重的影响生产实习的效果。电子科学与技术专业学生生产实习原来安排在第七个学期的17~19周,此时很多学生面临着考研、公务员考试和找工作等相当多的事情,严重影响了生产实习的质量。 5.生产实习反馈机制欠缺。生产实习结束后,没有进行有效的总结和讨论,没有及时改进生产实习存在的问题。 6.校外分散实习质量难以控制。校外分散实习(指学生个人脱离分院统一安排,个人自行联系实习单位的行为)质量难以得到有效的监控。 二、有效的解决方法 1.建立动态生产实习基地。我们往往要求实习基地是大型企业建立的,并且能够长久使用,甚至这已经成为评价实习基地好坏的标准。大型企业能够安排较多的学生,学校对学生的管理比较容易;大型企业一般技术力量较强,有利于对学生的技术指导;大型企业设备较先进,有利于学生打开眼界。但是,大型企业对普通高校的依赖较少,校企之间很难有深度的合作,往往会将学生当劳动力使用。生产实习重点在于提高学生工程实践能力,落脚点则是“生产”,所以,我们认为既能达到教学目标,又能紧跟产业发展,有助于帮助学生就业的企业才是适合学生生产实习的基地。要摈弃一劳永逸建基地的不切实际的想法,经常性地关注和寻找适合实习的企业,积极寻求和建立广泛的社会化联系,寻找最佳结合机会。在研发基础、生产条件、生活条件、企业文化等方面实地对企业进行考察,了解企业发展情况,产品更新情况,以便对学生有个初步培训。实习结束后再通过企业调查和学生座谈了解实习效果,决定是否将其列为下一年度的基地名单。 2.建立多实习岗位和岗位轮换实习模式。以中国计量学院电子专业的学生在浙江正泰中自工程公司围绕控制系统与仪表产品开展的生产实习为例,经过校企领导多次有效沟通,确立了部件生产(部件装配、测试)岗位、仪表生产(仪表装配、测试)岗位、系统生产(系统装配、测试)岗位以及产品研发岗位(研发流程介绍),并进行轮岗。这种方式改变以往单一的组织形式,学生以分散的实习小组为单位,在研发、生产、测试等至少三个岗位上进行轮岗实习。每个岗位配备企业指导老师,同一小组学生一周内在岗位不同阶段进行流动学习,基本可以了解掌握该岗位的组织方式、工作流程等内容,大大提高了实习的效果。通过实习,在提高学生实践能力的同时,结合专业知识,进一步了解了电子技术、信息技术和光电技术的实际应用,学习、了解研发管理流程和常用测试设备的使用,还可以了解企业的组织机构、企业生产组织经营管理方式、企业质量管理的基本方法和质量的过程控制,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础,同时又不会对企业正常生产带来太大的影响,取得了良好的实习效果。 3.学生管理模式和评分模式改革。针对生产实习的学生管理模式与评分模式的矛盾,我们加强了学校指导教师对生产实习过程的监控。在学生校外实习期间,分院里安排了专职教师进驻实习企业进行管理,更好督促学生熟悉相关产品的生产工艺、生产流程,学习企业的组织机构及生产组织经营管理方式,了解技术方面的研发和管理方法,了解社会对技术的需求动态和产业发展趋势,同时还可以增强教师工程实践经验。 我们对原来的生产实习评分模式进行了改革,修改了评分标准,强化企业指导教师的评分比率。在生产实习结束时由企业指导教师和校内指导教师共同组织生产实习答辩会,评定学生的工作态度、学习能力、技能技巧和创新能力并给出答辩成绩。将生产实习评分分为四方面:出勤率、生产实习答辩成绩、实习记录本质量以及实习报告本质量(所占比例为20%、40%、20%、20%),综合后按优秀、良好、中等、及格和不及格五级记分制评定。 4.生产实习时间调整。我们调整了生产实习的时间,将实习时间调整为第七学期的短学期,也就是暑假,大大提高了学生的参与热情。 5.建立了闭环的生产实习反馈机制。利用问卷方式对学生开展实习情况调研,了解学生对生产实习教学的期望、实习中工程能力培养的实际感受以及对生产实习教学的建议和意见,及时对学生加以引导和并对存在的问题加以改进。生产实习期间每周召开校内指导教师与企业指导教师座谈会,对学生生产实习状态以及生产实习过程中存在的问题进行及时沟通和解决,建立了有效的生产实习反馈机制。 6.规范校外分散实习,有效控制分散实习的质量。严格把关校外分散实习申请。首先由本人提交书面申请《光学与电子科技学院校外生产实习申请表》。学生接受单位必须与本专业相近,学生接受单位与学校同时指定双方具有中级以上专业技术职称的同志作为指导教师,按照学校培养方案和该实习环节教学大纲的要求,制定合理的实施计划。然后提交《中国计量学院光电科技学院学生校外生产实习的承诺书》,经校内指导教师审核后,由学科负责人和学生所在系部和分院批准后方可执行。 实习期间,学生必须在校内指导教师和校外指导教师的共同指导下,严格按照实施计划的进度进行毕业环节的教学任务。校内指导教师必须每周向学生所在院系部汇报学生实习情况。在校外自主进行实习的学生,必须在该实习环节规定的结束时间前返校,并按规定撰写实习记录本与报告本;同时提交实习单位指导教师填写的《中国计量学院实习单位意见反馈表》给校内指导教师。 对于实际过程表明无法正常进行实习或不能保证质量的学生,指导教师应及时向系和分院,以采取有力措施或终止学生在校外自主实习环节,并做出妥善安排,由此导致学生延误学业由学生本人负责。严格对学生在校外自主进行分散实习的审批,强化管理以保证学院教学和教学质量。 三、结语 本文在分析电子科学与技术专业生产实习现状的基础上,针对生产实习管理过程中出现的实习基地缺乏、实习岗位安排不合理、生产实习的学生管理模式与评分模式矛盾、生产实习反馈机制欠缺、校外分散实习质量难以控制等问题,提出了建立动态生产实习基地、多实习岗位和轮岗实习模式、调整生产实习时间、建立了闭环的生产实习反馈机制以及规范校外分散实习,有效控制分散实习的质量等措施和方法,取得了较好的效果,最终为其他专业生产实习课程的建设、改革提供了参考。 电子科学技术论文:“电子科学与技术专业”本科培养方案的改革与探索 摘要:本文从我校电子科学与技术专业本科人才的社会需求出发,提出人才培养的目标和定位,详细解读了本科培养方案的课程设置,并与省内外相关高校的电子科学与技术专业相比较,突出专业的办学特色。 关键词:电子科学与技术;本科培养方案;课程设置;办学特色 21世纪被称为信息时代,电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用,也对人才的培养提出了更高的要求。因此,本文从人才的社会需求出发,结合我校实际情况,进行了本科专业培养方案的改革探索,并详细介绍了培养方案的制定情况。 一、人才的社会需求情况 目前,我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业,市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均,分类较细,且发展变化较快。另外,电子科学与技术产业结构具有多样性,既有劳动密集型的大型企业、大公司,更多的是小公司和小企业;既有国有企业和私营企业,更有合资、独资的外企。因此,社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。 二、专业的培养目标和定位 本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识,熟练实验技能,能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能,有较强的工程实践能力,能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色,依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则,培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。 三、本科培养方案制定的思路 电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求,以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力,使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面,光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。 四、本科培养方案的改革探索 要实现电子科学与技术专业的培养目标,适应电子信息产业的不断发展,并结合我校学科发展方向和特色,对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究,并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研,最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案,主要内容如下: 1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时,根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下,专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块,下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程,到大三时根据自己的兴趣选择专业方向,选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求,因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块,每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。 2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础,因此,在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外,增加了与专业相关的课程,如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程,删减了原先与物理类相关的一些课程,如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等,并删减了一些计算机软件类课程,如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块,两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。 3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分,微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向,开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向,开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验,通过加强实验环节,训练学生的动手操作能力,增强学生的理论知识。 五、与省内外专业人才培养的区别 具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区,服务于不同的区域经济,这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系,也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面: 1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个国家级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室,人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业,培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。 2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力,在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力,开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程,以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统,从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力,开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程,以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力,开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力,开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程,以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力,开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程,以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。 3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业本科生毕业设计联合培养的研究与实践 摘要:电子科学技术专业作为一个应用实践型较强的专业,用人单位对电子科学技术专业毕业生的知识能力、知识结构提出了新的要求,不仅要求学生掌握本专业的理论知识,更重要的是要有较强的综合实践能力。因此如何提高本专业学生的综合实践力、增强毕业生在社会上的核心竞争力,已经成为提高毕业生就业率的一个重要因素。本文针对本专业在人才综合实践能力培养方面的现状及存在的问题,通过建立多元化的毕业设计联合培养机制,能较好地改善这种状况,让学生更好地满足社会用人单位的需求,更快地适应新的工作环境。 关键词:电子科学技术专业;毕业设计;就业率;联合培养机制 一、目前教学现状及存在的主要问题 随着电子信息的迅速发展和技术的不断进步,以及大学不断扩招,大学生就业问题一直是牵动整个社会的重大问题。电子科学技术专业作为一个应用实践型较强的专业,用人单位对电子科学技术专业毕业生的知识能力、知识结构提出了新的要求,不仅要求学生掌握本专业的理论知识,更重要的要有较强的综合实践能力。因此如何提高我系学生的综合实践力、增强毕业生在社会上的核心竞争力,已经成为提高毕业生就业率的一个重要因素。然而,电子科学技术专业作为我院的一个新型专业,在人才综合实践能力培养方面存在一些不足之处,主要表现在以下两方面: 1.理论与实践教学方式比重有待平衡。电子科学技术专业至今已招生四年,今年迎来第一批毕业生,就以往的人才培养模式看,由于缺乏相应的实验条件,较偏重理论基础教学,实验环节较少。显然,书本上的理论基础知识必须与具体的实践相结合,才能提高学生的综合实践力与核心竞争力,才有可能满足于用人单位的要求,实践教学的不完善构成了毕业生就业不理想的一个短板。 2.毕业设计的题目与学生就业取向不甚吻合。在毕业设计的过程中经常存在教师开出的毕业设计题目与学生就业取向不甚吻合的现象,这很可能导致学生被动从事毕业论文设计。由于教师开出的毕业设计题目往往偏重于理论计算或是模拟仿真,学生难以从事实践锻炼,学生感觉不到毕业设计对日后工作的作用,造成学生不愿投入精力,积极性不高,最后会导致很多本该由学生自己完成的毕业设计工作,最后却不得不由教师代劳。因此,提高毕业设计题目与学生的就业取向的吻合度,将直接关系到学生毕业设计的质量,也是学生就业优势的体现。 3.继续深造学生毕业设计选题与未来研究方向结合。在众多的毕业生当中,有部分学生会选择继续深造,这些深造的学生进入研究生阶段,专业及研究方向会更加细分化,其研究方向也与未来导师的研究方向紧密联系在一起,因此,当学生毕业设计题目与未来研究方向不太一致时,可能也会导致学生积极性不高,会出现应付毕业设计现象,严重降低了学生毕业设计的质量。 针对目前现状,我们提出了一些改革理念及改革思路,探索能够一方面提高学生对毕业设计的积极性,另一方面能够使学生毕业设计的题目与内容与未来发展相结合,为学生尽快适应新的学习或工作环境起到一个良好的衔接作用。 二、改革理念及思路 1.改革理念。立足于在提高学生专业理论基础知识的同时,加强培养电子科学技术专业学生综合实践能力。让学生更好地满足社会用人单位的需求,更快地适应新的工作环境,这直接关系到学院乃至学校的长远建设与发展。 2.改革思路。针对目前现状及存在的问题,通过建立多元化的毕业设计联合培养机制能较好改善这种状况。 毕业设计过程是培养学生应用能力最直接的手段。毕业设计作为大学生在校学习的最后一个教学环节,是大学生在学完全部课程以后,应用所学理论知识解决生产实际问题的一次综合型训练,是实现专业培养目标的一个关键型教学环节。该环节的教学效果,将直接关系到一名大学生综合素质的提高,直接影响到一名毕业学生能否尽快适应新的工作环境,尽快适应社会需要。通过与实习企业达成协议,让学生选择与实习相关的毕业设计课题。学生可以结合企业的实际需要,以及学生自身的兴趣及未来发展的需要,有针对性地选择毕业设计题目。一方面调动了学生的积极性,让学生有较多的时间去完成毕业设计内容,另一方面通过在企业做结合实际的毕业设计,让学生更容易适应以后的新的工作环境。应届毕业生在第七学期结束时基本都签定了就业协议或是在用人单位实习,因此在第八学期的毕业设计中,结合学生的毕业去向有针对性地开展毕业设计是可行的,也是培养快速适应企业工作需要优秀毕业生的最佳时期,这种培养方式是一种“准定单式培养”。另一方面,加强指导教师工程实践能力,增强题目的工程实用性。由于电子科学技术专业为新办专业,实验设备方面较弱,有些教师缺乏深入的工程背景,但教师理论基础功底扎实,须加强指导教师进行工程实际能力,才能增强题目的工程实用性。对于已考取研究生的毕业生,可以结合指导教师的科研题目在研究(设计)院(所)进行毕业设计(论文),可以充分培养其科研能力。 但是对于以上各环节,尽管学校或学院在开展相关的工作,但是对于如何更有效地开展,获得预期的效果还存在一定的差距,在具体的实施细则上还不够完善,导致实施结果并不理想。 改革内容:(1)采用多元化毕业设计模式进行个性化培养。将参与毕业设计的学生依据其就业取向和未来发展方向进行分类,大致可分为考取研究生(或不签约就业打算来年继续考研)进一步深造型和签约就业型。针对不同类型的学生特点,采用多元化毕业设计模式进行个性化培养。指导教师有针对性地开题,学生也可以根据自己的特长并结合自己的毕业去向,选择适合的毕业设计题目。这样做的好处是能够充分调动教师和学生两个主体的积极性。(2)建立多元化毕业设计联合指导企业基地。我校地处长三角经济活跃区域,半导体方面的大中型企业数量较多。就杭州市及周边地区而言,就有数量较多的有关电子科学技术专业领域的企业,因此有优越的校企联合优势,可依托本地签订多元毕业设计联合指导企业基地。(3)鼓励指导教师与企业技术联合,增强工程实际能力,增强题目的工程实用性。由于电子科学技术专业为新办专业,实验设备方面较弱,有些教师缺乏深入的工程背景,但教师理论基础功底扎实,需鼓励指导教师加强工程实际能力,增强题目的工程实用性。 方案:(1)在充分调研用人企业和往届毕业生工作需要的基础上,确定电子科学技术相关专业大类多元毕业设计联合指导企业基地的模式。(2)基于多元毕业设计联合指导,在为企业进行技术服务的同时使指导教师的工程实际能力得到再提高,结合实际确定设计题目。(3)对教师申报的毕业设计题目要严格把关,树立以人为本、以学生为主体的理念,充分发挥本专业师资队伍的优势,采用多元化毕业设计模式,题目选择尽量要结合学生的就业取向,与本专业联系紧密,工作量饱满,能够在毕业设计期间完成或有阶段性成果。 实践:提出这种设想之后,我们与浙江缙云电力电子有限公司签订协议,根据学生具体情况,采用多元化毕业设计联合指导,部分学生选择去该公司进行实习,部分学生与本专业老师开展课题研究,还有部分学生考取外校研究生,选择与未来导师进行课题研究,预先进入课题研究阶段。通过学生的自由选择,每个学生都找到了自己的未来发展方向,都非常有针对性地开展毕业设计,最后都取得了很好的效果。主要成果如下: 1.由于设计题目能够与学生的就业取向相结合,可以充分调动学生积极性。 2.由于毕业设计采用与相关企业联合指导的运行模式,可以充分锻炼学生工程实践能力,提高学生在社会工作中的核心竞争力。 3.由于毕业设计题目能够紧密地与企业具体实践工作相结合,使得学生在就业后的工作中能较快地适应企业的工作环境,实现学校培养与企业工作的快速“无缝对接”。 结论:电子科学技术专业作为一个应用实践型较强的专业,用人单位对电子科学技术专业毕业生的知识能力、知识结构提出了新的要求,不仅要求学生掌握本专业的理论知识,更重要的是要有较强的综合实践能力。因此如何提高本专业学生的综合实践力、增强毕业生在社会上的核心竞争力,已经成为提高毕业生就业率的一个重要因素。本文针对本专业在人才综合实践能力培养方面的现状及存在的问题,通过建立多元化的毕业设计联合培养机制,能较好地改善这种状况,让学生更好地满足社会用人单位的需求,更快地适应新的工作环境。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业综合实践平台优化研究 [摘 要]电子技术系列课程作为学科基础课,是人才培养体系中介于公共基础平台和专业技能平台之间的重要环节,是学员在本科学习期间从理论分析模式转向工程应用模式最重要的结点。为了满足合训专业电子技术基础课程实践教学的需要,在深入研究合训专业人才培养方案的基础上,结合多年授课经验,全面分析当前学科点实践教学环节存在的问题,提出一套优化学科点综合实践平台的方案,方案包括建立合适的教学机制,建立完善的实践教学资源,建立开放式实验室章程等措施。 [关键词]实践平台 电子技术 教学机制 电子技术系列课程,作为学科基础课,是人才培养体系中介于公共基础平台和专业技能平台之间的重要环节,是学员在本科学习期间从理论分析模式转向工程应用模式最重要的结点。基于此,学科的各类课程教学和实践环节的建设越来越彰显其重要性。电子技术类课程在我校的开设历史已有几十年,其建设和发展也已达到了一定的水平和层次,但是面对新的转型形势,尤其是在2012年明确开设了“电子科学与技术”合训专业后,课程建设的不足和实践条件的薄弱显得愈发严重,特别是基于该系列课程和新开专业的各种实践教学环节的建设严重滞后。因此,有必要在“统一筹划”的基础上加大建设的力度。 一、基本情况 (一)环节设计零散,资源不能共享 目前,大学生电子设计竞赛、综合课程设计及本科毕业设计等自主创新实践活动在时间和形式上相互独立,衔接不紧密,缺乏连续性,专业体系结构不完整。当前学科竞赛和课程实践教学工作缺乏交融,两部分工作属不同人员负责,工作缺乏统筹规划,资源没有有效共享。最终造成的局面就是综合课程设计和毕业设计没有在已有的基础上出发,一切都是从零起步,学科竞赛所积累的成果没有回馈到大众教学环节中来,没有发挥其本应有的指导作用。 (二)管理机制松散,教学效果不佳 电子技术教学实践活动多采用导师负责制,各教员在培养方式及教学内容上存在较大差别,随意性较大。统一有效管理机制的缺乏根本无法保证实践环节的教学效果。首先,管理机制的松散造成学员对实践环节的重视程度不够,学员用于毕业设计的时间最多只有1个月左右。时间不充足,再加上重视不够,不注重平时的积累,学生学习就很难达到预期的教学目标。其次,管理机制的松散造成在选题方面大部分都不够规范合理。好的选题对于学员实践能力的锻炼至关重要,但是实际现状是,每年仅有20%左右的选题难易适中且切合电子技术学科实际。最后,管理机制的松散造成学员的实践技能和创新意识不能线性连接,递进培养。现在的电子技术课程实践教学现状十分难堪,前期的单元实践简单敷衍,中期的课程设计模块训练不能达标,后期的毕业设计更是缺乏基础,无从下手。 (三)基础条件薄弱,培养质量不高 电子技术综合课程设计是新开课程,其建设工作是从零开始。课程设计安排在第七学期实施,两周完成,要求每名学员应用“模拟电子线路”、“数字电路与逻辑设计”、“高频电子线路”、“EDA技术”、“单片机原理”等课程内容,独立设计制作和实现一个特定功能的电子系统,对实验条件及资源提出了更高的要求。为实现资源共享,教学形式开放,使更多学员能够从中受益,急需改善实验室硬件资源环境,建立有效管理体制及资源共享平台。 基于上述现状,必须在更高的层面上按照学校人才培养目的总体要求,统筹规划各类教学实践环节,探索综合管理机制,加强基础条件建设,形成浓厚的“电子创新“氛围,提高培养质量,提高综合效益。 二、建立一套合适的教学运行机制 相较于这两大实践环节的沉闷现状,本学科点面向全校学员开展的实践创新活动却极大地激发了学员们对电子创新的热情。 (一)电子科技创新月 每年3、4月,学科点举办电子科技创新月活动,历时一个月,至今年已连续举办五届。通过电子科技创新月活动,学员们对电子技术知识的理解得到深化,认识问题和解决问题的视野得到进一步开阔,实践动手和组织管理能力得到进一步提高,团结协作和努力拼搏精神得到进一步深化,创新意识和创新思维得到进一步增强。同时,一批能力素质较高的学员脱颖而出,为参加全国电子设计大赛积蓄了力量。 (二)大学生电子设计竞赛 近年来,各类以学员为核心的学科创新实践竞赛活动在各个层面广泛开展,电子设计竞赛作为历史最悠久,影响最深远的活动依然占据着最重要的地位,对理工科类学校的人才培养工作起到了极大的牵引和推动作用。 因此合训学员的培养也可以参考并借鉴电子创新的模式,从根本上解决学员动力不足,设计制作综合实力偏低的问题。 1.第三学期。这时的合训学员刚刚进入大二,除了已经开设过的C语言课程外,电子方面的课程都还没有开始,实验室开设40学时的公共选修课《电子系统设计》进行基础培训,能使学员提前学会使用常用电子仪器,认识常用电子器件,掌握焊接技术、单片机编程技术等。 2.第四学期。学科点组织全校范围的电子科技创新月活动,在竞赛活动中,参赛学员须完成简单电子系统的设计和制作。参赛学员以大二学员为主,大三优秀学员为辅,这样可以在团队中以长带幼,发挥好传承作用。 3.第六学期。学习电子技术综合课程设计,通过本课程,学员应能结合“模拟电子线路”、“数字电路与逻辑设计”、“高频电子线路”、“信号与系统”及“通信原理”等所学的电子类专业课程,并利用电路设计仿真软件、EDA技术及常用测量仪器仪表等工具独立设计并制作出一套完整的电子系统。 4.第八学期。进行电子科学与技术本科毕业设计。本科毕业设计(论文)是学生从学习阶段到实际工作阶段之间的一个过渡环节,是培养学生运用所学知识解决实际问题和进行知识创新的主要途径,是学生动手能力、实践能力、岗位适应能力、理论知识运用能力、科学研究能力的综合训练过程。因此,毕业设计(论文)对提高毕业生全面综合素质具有重要意义。 三、建立完善的实践教学资源 要优化实践教学平台,“教”这一环节极其重要。首先要制订完善规范的教学标准,包括教材、课程标准和各种辅助资料,其次要有一支过硬的教学指导团队,确保学员在硬件、软件、理论、仿真等等环节都能找到解决问题的指导导师,同时教员也要不断的扩充视野,关注电子技术学科的前沿动态,在指导学生完成设计课题的同时,还能引导学生拓宽思维,对系统性能进行进一步的改进。 1.建立课程设计和毕业设计课程标准、课程实施进度表、多媒体课件、参考书等教员使用的教学资源管理。 2.建立课程设计和毕业设计的综合题库,可供学员根据自己的兴趣和特长自主选题。选题方面,指导教师和学生实行双向选择,对于有能力、有想法的学生可以自己提前拟定题目,自主选择指导教师,然后和指导教师确定最终题目。另外学员也可以从综合题库中选择自己感兴趣的课题,开展研究,学生自选题目可以充分发挥主观能动性。为了最大限度的激发学员的创作热情,题库中的资源应结合生活或部队武器装备实例,难易适中,既能体现电子技术学科的特点,又能让学员能够学以致用。 3.建立学员自学所需的各种教材、元器件手册、软件使用教程、仪器使用方法教程等。 4.建立开放式实验室管理章程,为给学员提供更多的练习机会,实验室全天开放,最大限度的调动广大教员和学员的积极性,每天都要安排值班人员对实验室进行规范化管理。 四、结语 本项目所优化设计的综合实践平台,可应用于大部分的基层教学单位,特别适合于工程实践性强,同时承担创新活动、竞赛的单位,推广应用范围前景广泛。本项目若能与学科网站对接,资源共享,全校乃至全军的电子技术爱好者都可以从中获益,同时教员、学员通过网站可以不受时间、空间、地域的限制,进行教学互动。 电子科学技术论文:关于电子科学与技术专业课程设置的探讨 【摘要】:电子科学与技术专业是以计算机为研究对象的一门学科,它是一门研究范畴十分广泛、发展非常迅速的新兴学科。本文对电子科学与技术专业课程设置进行研究。 【关键词】:电子科学与技术专业;课程设置;分析 0、前言 随着社会信息化程度的加大,电子信息类产业已发展成为我国的支柱产业之一,在国民经济中占有举足轻重的地位。而电子信息科学与技术作为一门将电子技术、信息技术与计算机技术相结合的综合性宽口径应用型专业,已日益成为我国高等院校电子信息领域内的一门主干专业。目前该专业的培养目标是培养德智体美全面发展、具有电子科学与技术、计算机科学与技术基本理论和基础知识,受到严格的科学实验训练和科学研究初步训练,能在电子信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域和企事业单位从事科学研究、教学、科技开发、产品设计、生产技术或管理工作的高级应用型专门人才。 1、培养目标上的优化调整 在人才的培养目标方面,院校应在能力要求与课程设置上不拘传统,有一定的突破:是在基于贯彻教育部制定的有关教学计划的原则下,应针对学院与学生实际,有一定的突破与创新;应突出本专业在本地区电子信息产业的研发、生产实际,有创造性地制定个性化的培养目标;应在制定目标上突出本地区对本专业的人才需求。 2、电子科学与技术专业课程设置 2.1、加强基础课程与专业课程地位 从目标定位和实际情况出发,必须逐渐加强基础课程与专业课程地位,在大学理工科专业中,高等数学、线性代数、大学物理占有至关重要的地位,他们是专业课程及基础专业课程的重要基础,因而必须加大这些课程的教学课时数,使学生有充足的时间与精力学好这些基础课程;英语是全校的公共课程,是各个专业的必修课,同时也是各类专业本科生今后发展必须要求掌握的一门核心课程,因此必须加强英语的基础教学,注重培养学生的口语能力,为后续的双语教学及全英语教学创造条件。 专业课程在教学计划中的地位与作用十分重要,她是体现该专业特色与方向的主干课程。我院开设的专业课程主要有模拟电路、数字电路、电路分析、信号与线性系统、电子线路、通信原理、微机原理、数据库等。因此我院大力加强了这些课程在教学中的核心地位与作用。 2.2、专业设计能力的培养 专业设计能力是电子信息工程专业人员进行电路设计、研发、测试所具备的必要的实践能力,它要求从业人员应该具有一定的专业实践经验和一定的研发、设计知识。对于电子信息工程技术专业的学生来讲,要想在学校里具备较强的专业设计能力,从学生的基础和专业学习的时间和要求上,毕竟不太现实。不过可以通过毕业实习和毕业作品设计方面来对学生进行设计能力的培养。 一是在毕业作品设计的选题方面,指导教师应根据本专业的新技术、新器件方面的发展,选择一些具有前沿知识性的课题,让学生进行一定的深入学习与研究,调动学生的学习积极性,提高学生的兴趣。二是在毕业作品的实际制作上,应将学生力所能及的知识运用上,充分调动学生的智慧,力求作品在性能、技术方面的作出创新,突出展示作品在设计上的闪光点。三是在毕业论文写作上,应突出综合性和前沿性,论文应具有一定的知识高度和深度,尤其在一些前沿性的知识的论述方面,从资料查阅、信息搜集、前沿知识的再学习等方面,应充分体现出学生的一定的自主设计和自主研发能力。通过以上毕业设计阶段的三个方面的培养,学生在专业设计能力方面应有一定程度的提高,为其进入社会,打下专业基础。 2.3、加强通识教育课程建设 通识教育课开阔了学生的视野,潜移默化地培养了学生的写作和语言表达能力,且在教育学生做人方面,通识教育课起了不可替代的作用。我们增加了人文社会科学等通识教育课程的数量,开设了中国近现代史纲要、新疆历史、高等语文、环境保护与可持续发展等必修课及选修课,要求选修素质教育课不低于10学分,涵盖文学、美学、音乐、书法、社科、写作等各类人文素质课程。 同时要求学生课外阅读国内外经典名著,积极参加校院举办的各类讲座及科技活动、社团活动和文体活动,培养学生写作、口语、演讲等的综合素质。通过这些课程,学生认识自我、了解社会、思考人生,学习如何做一名合格公民。培养方案规定学生在入学第一学年必须选修其中一门课程,体现了为学先为人的教学理念。通过人文社科基础课与理工基础课相结合,公共人文选修课与学科选修课相结合实现文理渗透、理工结合的文化素质培养目标。 2.4、构建一体化的实践教学体系 计算机科学与技术是一个实践性很强的专业,实践教学是该专业课程体系建设的一个重要环节。应用型人才培养模式的核心是要培养学生的应用能力、创新能力和工程素养,要达到这个目标,就必须培养学生灵活应用知识分析问题、解决问题的实践能力和创新能力,改变“学不致用”的状况,增强自身的竞争力。 实践教学环节要加强针对性和应用性,要贯穿整个学程,并增大在课程体系中的比重,建立相对独立的实践教学体系。我们按照“多样化、综合性、分层次、重创新”的原则,一是注重专业实践与课程设置相结合;二是通过课程实验加强专业实践能力;三是大幅度增加综合性课程设计;四是不断改进实验方式,推进开放实验教学;五是延伸课程内容进行技能认证;六是补充和强化社会实践环节;七是加强用人单位对专业实践的支持;八是结合科研促进实验教学,构建了一体化的实践教学体系。 加强专业技能培养通过计算机科学与技术专业实践教学体系的构建我们形成了多层次的专业技能训练方案,培养工程实践能力和创新精神。第一层次是专业技术基础的动手能力,进行基本技能训练。如开展《办公自动化》、《应用程序设计》等模块的技能训练,同时开设电工工艺实习等,其目的是要求学生掌握基本技能,锻炼动手能力。第二层次是针对专业技术方向开设专项能力训练。其功能是巩固和强化课程中重点内容、方法和原理,使学生具备从事本专业专项能力。这部分训练以课程设计为主,辅之以技能认证。如《计算机网络课程设计》、《软件工程课程设计》等。第三层次是针对专业结构开展工程应用能力的全面训练,其功能是掌握相关领域的软硬件、信息系统和工程应用的设计、分析、组织、实施的基本方法,全面促成学生对本专业某一方向具体认识,深刻理解和掌握基本技能,如社会实践、参加各类大赛竞赛、高年级开设的《网络工程与技术》、《系统集成与项目管理》等。第四层次是针对专业领域进行综合训练。包括科研训练、工程实训、毕业实习和毕业设计,逐步将理论与实践紧密结合,从而使学生完成从毕业实习毕业设计就业方向的“三级跳”。 为此,要建立了校内和校外实习平台。校内实习平台,采取实习指导教师负责制,实习内容、方式、手段、课程比例由相关实习指导教师根据教学计划确定。部分实习可以采用自行开发的实习平台,一方面自行开发的平台更经济,也能达到实习的要求;另一方面学生自行设计实习设备,培养锻炼了学生的创新思维和创新能力。建立校内校企合作实验室。利用学校的计算机教学实验室和设备,企业的技术、管理模式和人才力量,建立校内实验室。将企业的典型案例整理为实训案例,企业定时派出人才进行技术和项目管理上的指导。 在合作企业建立实习基地,充分发挥生产企业在人才培养中的作用。我院与许多软件公司、电信企业等建立了实习基地,这种合作方式不仅为学生提供了实习的场所,而且对提高学生综合素质和职业技术能力具有很大的促进作用,同时也为学生的就业搭建了平台。定时派学生赴企业实习,学生在企业的实习过程注重熟悉企业管理制度、了解企业文化和接触基本计算机软硬件系统研发流程。 2.5、师资队伍建设,有效保障教学质量 加大师资队伍建设力度,是提高教学质量,提高学生职业能力的必要条件。可采取以下相应措施:重视在职教师的培养和培训,提高教师的业务思想水平;有计划地安排现有教师到企业、金融机构、科研单位挂职锻炼或在校内、校外实训基地参加实践,提高教师专业素质;加强科研,提高教学水平,培养高素质专业教师,带动培养全面发展的专业人才;加大高层次人才的引进力度,重视兼职教师队伍建设。 3、结束语 做好电子科学与技术专业课程设置,这对努力探寻新形势下开展高等学历教育的路径,改革教育教学模式,构建科学、完善的现代职业教育体系具有现实意义,也为充分发挥教育引领教育科学发展的发挥出积极作用。 电子科学技术论文:电子科学技术专业建设研究与实践 摘 要:电子科学与技术专业,旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术、较强实验操作能力的复合型人才,其专业建设的有效进行,不仅是促进专业与时代要求进行紧密贴合的有效措施,同时也是从学生发展角度出发,创造更优专业学习条件与环境的重要途径。本文结合电子科学技术专业现阶段的结构特点,围绕专业建设中存在的问题进行了详尽阐述,就其有效实施对策提出了建议和意见,以供参考。 关键词:电子科学技术;专业建设;研究;实践 电子科学与技术专业旨在将学生培养成为能够在电子相关领域进行研究、教学或是管理的复合型人才。与其他传统专业类似,电子科学与技术专业也主要分基础课程教育与专业课程教育两阶段,区别于其他专业的地方是:基于这一专业实践性强的特点,理论课课时较少,实验课程得到增加,注重培养学生对知识的吸收能力及应用能力。 一、现阶段电子科学技术专业结构基本特点 从前文论述中,我们对电子科学与技术专业的培养宗旨有了大致了解,在对专业建设的有效开展进行研究之前,我们首先需要对此专业的结构特点进行详尽分析。 (一)基础教育的重视。就电子科学技术专业的结构来说,对基础教育的重视是其一大特色,主要开设了高等数学、普物实验、英语和计算机文化训练等课程。电子科学技术专业是一门涉及领域较广的专业,这样一来,在数学、物理以及英语、计算机等方面都能为学生的发展打下坚实的基础。 (二)基础理论的强化。减少、缩短理论课程教学课时,并不意味着忽视基础理论教学的重要作用。现阶段,在理论教学总学时减少的条件和前提下,电子科学技术专业体现出强烈的强化基础理论教学趋势,即在有限时间内,最大限度提高学生对基础理论知识的吸收效率,如对电路分析、数字电子技术以及微机原理与接口技术等,使学生在掌握基础理论基础以及实验指导的基础上,形成宽厚有效的专业基础。 (三)实践环节的加强。电子科学与技术是教学体系中为数不多的实践课时较多的专业之一,除了几乎每门专业课都开设了相应独立的实验课程之外,还会定期安排相应的社会实践活动加强实训效果。这些实践的目的是为了让学生在严格的科研训练环境下提高自身的综合能力,训练学生动手能力以及操作能力综合,为学生创造发现问题、解决问题的条件,促使学生了解、掌握研究的整个过程。 二、电子科学技术专业建设中面临的主要问题 从上文论述中,我们已经对电子科学技术专业的基础构成有了大致的了解和认识。从专业的结构安排来看,虽然具备了专业训练的条件,但是专业建设效果依然不明显,现阶段面临的问题具体表现在以下几个方面: (一)口径过宽,特色不明显。电子科学技术专业是理工结合的综合性交叉学科,涉及知识面较宽,包括了无线电物理学、信息与电子科学、计算机科学与技术等学科。目前大多数高校都根据自身的教学优势,将其分为两个方向,学生从大三开始选修相应课程。虽然这种培养模式比较有利于学生将来选择就业,促使其向更深更高的层次发展,但是从课程设置的具体情况来看,绝大部分院校的专业设置都与电子信息工程或是电子科学技术,甚至和计算机等专业差别不大,口径过宽,特色不明显。 (二)师资力量有限,硬件缺失。电子科学技术专业与其他专业相比,算是新兴专业,加上电子信息技术的不断发展,各类新器件以及新技术层出不穷,有着扎实专业基础及教学经验的教师较少,刚从学校毕业的缺乏系统教学经验的硕士研究生居多,师资力量有限,结构合理性不足。 (三)实验力度不足。就电子科学技术专业的实训和实践环节来说,虽然占据了大部分课时,但是课程实训及实践的内容太过于单一,并且专业性及难度需要加强。从专业实验的具体情况来看,绝大多数都是验证型实验,学生要面对的是一成不变的试验箱,进行连线、开电源、观察现象以及记录现象即可,完全没有设计型、研究型实验的项目或内容,尤其是是专业实习和毕业设计环节,校内外实习基地的建设也不够。 三、电子科学技术专业建设的有效措施 随着课程教学改革以及市场发展的推动,电子科学技术专业受到了社会各界以及各个高校的普遍关注和重视,各大高校也纷纷采取措施着力进行专业建设和改革,但是从专业建设的现状来看,依然存在专业口径过宽、师资力量有限以及实验力度不够等问题。基于此,笔者结合自身经验,就电子科学技术专业建设有效进行的措施提出了以下几点意见。 (一)突出特色,加强专业方向建设。针对专业特色不突出的问题,建议结合各校的实际师资条件以及专业教学环境,对课程体系以及教学内容进行改革,尽可能突出专业方向,如应用电子技术方向或者是计算机与通信技术方向的划分,强化落实相关实践实训教学的针对性及应用性,促使实践教学能够贯穿于整个教学过程,突出培养学生的专业实践能力。 (二)提高实践教学环节质量。除了上述措施以外,还应以对学生的应用能力以及创新能力进行培养为基本教学目标,加强实践教学的质量及效率,构建独立有效的实践体系,确保实验场所硬件配置的有效性,尽量保证开放的时间;其次,还应加相应实验室的文化建设,转变考核测评手段,调动学生积极性;此外,还应明确实验教学具体内容,摆脱传统实践教学模式,引起研究型实验;最后,教学还应充分发挥指导作用,建立学生科技活动小组与学生科技创新中心,为电子科学技术专业建设的有效进行创造氛围。 (三)加强师资力量,提高教学水平。在师资力量不是特强的情况下,建议理论老师和实验老师不分开,每周进行一次教研活动,就该专业课程建设或教学体会进行交流;其次,学校还应加大对教师专业知识结构及技能的培养力度,定期组织教师进行学习,对新兴的技术及设备进行学习和了解,不断丰富教师的知识层次,为教学水平的提高及专业建设的有效进行,奠定师资基础。 电子科学技术论文:“电子科学与技术概论”课程教学实践与反思 摘要:“电子科学与技术概论”是电子科学与技术专业的先导课程,结合多年教学实践经验,通过教学内容博精兼备、多样化教学方式和启发创造性思维改变学生传统的学习方式,旨在帮助学生对该学科内容与发展方向有一个清晰而完整的认识,在专业学习中做到心中有数,有的放矢,对自己的未来职业进行合理规划。 关键词:电子科学与技术学科概论;博精兼备;职业规划 “电子科学与技术概论”是电子科学与技术专业的基础课程,课时少,知识点多,涉及面广。该课程作为专业先导课程,为学生学习后续专业课程作指引非常重要,直接影响学生学习专业课程的兴趣和对未来职业的规划。如何让本课程符合专业发展及未来就业趋势的变化,将课程在有限的课时内讲出特色,让学生有所收获,并对学生后续学习有指导意义,就需要在教学中不断地进行研究与实践。 一、课程教学实践 1.教学内容要博精兼备 电子科学与技术专业是一个宽口径的专业,包括了微电子技术、光电子技术、物理电子技术、电子材料与元器件等多个专业方向。因此,该专业概论涉及的知识面广,涵盖量子力学、固体物理、半导体物理、微纳加工等多个方面,且每个方面理论比较抽象,对于大一学生来讲,理解非常困难。在教学实践中不可能面面俱到,一定要有所选择,突出重点。但是,如果将教学内容分割开来,缺乏系统性,学生则很难对该学科有一个清晰完整的认识。因此,在教学内容上,首先综合考虑课程总体结构,明确各个课程模块在总体结构中的定位。同时对教学内容作进一步的精选、整合和精简,在“广而博”和“少而精”之间找到平衡点。最终实现让学生既可以形象了解专业概况,又能较容易了解到专业所涉及的知识面。在教学中,部分内容可以选取专题讲座式教学,将内容分成几个专题。在保持基础知识体系完整性的同时,有侧重地安排教学内容,如对涉及到的固体物理、半导体物理基础知识应用作简讲,安排2个课时,使学生认识到该学科所要掌握的知识面比较宽。而微纳加工工艺应重点讲、精讲,安排6个课时,使学生便于理解学科的基本方向。重点内容可以分几个部分来讲,对于概念、应用、发展前景等部分,重点讲应用,如应用微纳加工技术制造半导体二极管、三极管。 2.以实例为先导的多样化教学 在教学过程中,教师的主导作用是实现学生主体性发挥的根本保证,教师的教学手段与教学形式也将直接影响学生学习的积极性、主动性和创造性。因此,在教学过程中,首先应该注重学生学习主动性与学习兴趣的培养,这是学生能够学好一门专业课程,并达到学有所用的基本前提。举例是一种非常有效的教学方法,在教学过程中将最新应用成果,或身边的事物展示给学生,让学生能看得到实实在在的应用,能体会到科学技术的神奇。本学科涉及到高新技术,可以列举一些与日常生活结合紧密、比较新且比较有趣的实际例子,培养学生兴趣。讲授过程中应从简单应用入手,逐步到高新技术,让学生产生一种对知识渴求的强烈愿望与积极探索的兴趣。如太阳能电池等半导体光伏发电技术在国家绿色能源战略上的地位,微纳传感器件尤其是硅微加速度计、压力传感器、微镜、气体传感器、微陀螺等器件也已在汽车、手机、电子游戏、生物医疗、传感网络等消费领域得到的应用等,使学生能及时掌握半导体技术前沿发展趋势。 对于概念和理论模型内容比较枯燥,缺乏直观形象的内容,可以采用启发式、讨论式等多样化教学方法,充分利用PPT、Flash等多媒体软件、实物模型、生产录像等教学手段进行模拟教学。也可以将专题分派给几个学生小组,要求学生通过课下提前查阅和搜集资料,然后由学生在课堂上讲述,老师加以引导补充,最后由学生整理写成小论文、专题资料等。这样既可以让学生相互间讨论,补充知识,又可以加深学生对知识的理解,以及培养学生自主探索知识的学习习惯。通过这样的教学过程,使学生在讨论中训练了思维方式,并通过问题的最终解决而获得一种成就感、自豪感,进而也激发了他们更强的求知欲和好奇心,提高了对后续专业课程的学习兴趣。还可以让学生走进专业实验室,通过对实验室的观摩,可以了解专业实践内容,这样更明确、直观,学生会有想动手的欲望。 3.正确理解专业课程体系,方便学生做好职业规划 电子科学与技术专业课程体系中面向未来就业方向,横跨微电子技术、电子材料与元器件、电子信息等有关领域内知识,就业面广。电子科学与技术在能源、信息、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与产业的迅猛发展。电子科学与技术是现代信息技术的重要支柱学科,是设计各种电子或光电子元器件、集成电路与集成电子系统以及光电子系统的技术学科,也是我国正在大力发展并急需人才的重要专业技术领域,因此,电子科学与专业具有良好的发展空间和态势。“电子科学与技术概论”是该专业后续专业课程的基础课程,学好本课程,方便学生对课程体系中的知识结构有更清晰的理解,对后续课程的选择学习有目标,更理性,使所学知识成系统,又不失广泛性,使学生可以对未来职业进行合理规划,真正地高质量实现专业培养目标。 二、教学反思 1.探索循序渐进式教学 在该课程的教学过程中,课程所涉知识面很广,很多概念十分抽象,原理难以理解,推导过程涉及数理知识既多又深。不能急于求成,将知识体系分割开来,这样学生将很难跟进,教学内容安排应该是循序渐进,层层加深,循环上升,符合从简单到复杂,从个别到一般,从实践到理论,又从理论到实践的认识过程,体现系统的层次性特征。关联性是系统层次之间普遍存在多样性联系和相互作用,它的直接结果是引来问题的复杂性,对学习产生难度。只有将层次性和关联性同时考虑,精心合理安排,才能化难为易,取得好的学习效果。 2.兼顾教学艺术和学术水平 该课程的教学是集学术性和教学性于一体的活动,学术性是该类课程的根本属性,没有科研学术做支持,没有扎实的专业素养,无法体现该专业教学的学术性。同样,教学也是一门艺术,教学水平得不到提升,教学效果就会大打折扣,只会让学生昏昏欲睡。教师应该在教学过程中加注创造性,在教学内容的知识性、系统性与面向生活世界之间找到合理的平衡。在教学过程中,一定要真正实践“授人以鱼,不如授人以渔”的理念。教师和学生要学会“去教材化”,不再“迷信”教材,不再唯教材马首是瞻。在参考教材的基础上对讲课内容进行补充更新,侧重加入发展成熟的新理论、新知识,突出研究热点、难点问题,力求做到基础性和前瞻性的紧密结合,使学生在掌握基础知识的同时对电子科学技术的发展历史、发展趋势有一个系统、清晰的认识,让学生学会怀疑,懂得思考,设法探索事物的本质。 3.启发创造性思维 鉴于该专业的研究方向是当今世界高科技研究的前沿和竞争的焦点,该课程除了介绍该专业领域内的常用理论基础,还需注重专业思维的训练。因此,在教学内容的构建中,一定要详略得当,深浅适宜,由浅入深,深入浅出,部分内容要方便学生自学,提高学生学习的主动性是关键。为此要寻找知识体系的关键点,通过比较、归纳、整理、综合等手段透过知识升华学生能力,为学生创造综合联想、知识迁移、求异思维、发现问题和发挥创造思维性的机会,但不面面俱到,要留有余地,启发自主学习的积极性。事实上,看起来多而杂的知识,当整理形成网络时,就变成了一个整体。多维立体交叉关联的事物,启发多维立体交叉式的思考。这种多方位的思索,多角度的透视,多层次的重组,将产生知识的迁移和认识的“临界点”,这一点一滴的启发是创造性思维形成的基础。 三、结束语 学生最关注的是自己的未来发展,如果通过该课程能让学生对自己在专业学习中做到心中有数,有的放矢,就可对自己的未来职业进行合理规划,不至于盲目、迷茫。而且兴趣是最好的老师,一年级学生可塑性很强,大学知识不同于中学,学生有强烈求知欲望,是培养学生专业兴趣的关键时期。随着电子科学与技术的迅速发展,与时俱进地进行教学内容、教学方法的改革以适应专业发展是必然的,也是非常必要的。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业的光电子材料与器件课程教学方法研究 摘 要:该文阐述了光电子材料与器件课程在电子科学与技术专业教学中的重要地位,并根据笔者自身的教学经验,讨论了电子科学与技术专业教学中光电子材料与器件课程的理论教学和实验教学的内容、教学形式、课时安排与教材选择等。 关键词:电子科学与技术 光电子材料与器件 理论教学 实验教学 电子科学与技术(以下简称“电科”)专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识,能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术,不仅是当代信息技术两大支柱之一,而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一,正是光电子材料与器件的广泛应用,例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外,诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用,是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见,学习光电子材料与器件的相关知识,不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响,也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生,提供了坚实的理论基础与知识储备。然而,根据笔者的调研,虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程,但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广,教学课时又往往有限(一般为32或48个学时),因此在光电子技术的实际教学过程中,讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学,而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性,并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验,研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。 1 光电子材料与器件简介 光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来,光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里,光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明,到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世;从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段;从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步,并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下,各种新型光电子材料与器件层出不穷,性能也不断提高。尤其是近年来,随着微米及纳米级加工技术的成熟,新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕,为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。 综上所述,光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位,因此,光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学,而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。 2 光电子材料与器件课程教学研究 2.1 光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择 光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识,例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等,而且与实际应用结合精密,因此,本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。 在课时安排方面,作为电科专业的一门核心专业课程,光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时(2学分),理论课学时不低于26学时,实验课不低于6学时。 另外,在教材选择方面,由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容,而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多,其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材,例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1],西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件,但是,目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少,市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之,该书中所涉及的理论知识较深,基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见,对于光电子材料与器件这门新兴课程而言,设立统一的教材并不合适。因此,笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容,自行编写该课程的讲义与课件。 2.2 光电子材料与器件课程的理论教学 按照电科专业的专业定位以及培养目标,光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容,在光电子材料与器件教学中要弱化;而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识,要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下,让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。 在教学内容的设置方面,由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中,因此,为了便于学生的理解与知识体系的构建,笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程(共26学时)为例,该理论课程共被分成了绪论(2学时)、激光原理与典型激光器(5学时)、太阳能电池(4学时)、光通信器件与材料(5学时)、光探测器件(5学时)、光电显示器件(3学时)与光存储器件(2学时)等七个章节,这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外,在每章内容的设置上,也尽可能突出“工程”内容,弱化“理论”知识。下面,笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。 第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中,向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍,让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中,重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系,并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍,让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。 第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性,其主要内容包括三个部分:激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分,由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程,所以该部分内容为简略介绍的内容,主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重,在该部分内容中,将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似,在介绍完半导体激光器后,可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外,本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。 太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用,但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势,该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中,主要分两小节给学生介绍,第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用,让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求,然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势;第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。 第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节:第一小节介绍光纤通信的基础知识,包括光纤通信的定义,光纤的结构、导光原理、发展历史,以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中,最重要的器件当属光纤,所以,本节开始就着重介绍光纤的相关知识,包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后,又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类,并分别介绍了这两类光器件中的代表器件:掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后,在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件,例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。 第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声;其次,按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器(光电管与光电倍增管)与内光电效应探测器(光电导、光电池与光电二极管)。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。 第六章光显示器件重点介绍四种光显示器:阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。 第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统―― 光盘系统以及其中最总要的器件光盘。 2.3 光电子材料与器件课程的实验教学 光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连,并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件,实验课程的学时应不低于6学时,开设的时间最好在理论教学完成之后,以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面,既要保证与理论课程内容的相辅相成,又要尽量避免与其它课程实验项目的重复,造成资源的浪费。例如,许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程,并配备了相应的激光器实验。在这种情况下,如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容,不仅消耗了宝贵的实验时间,实验效果也会大大降低。 下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学(6学时)中的实验安排。 (1)实验内容:共包含六个实验项目,它们分别是:光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验(每个实验1学时)。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件,这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件,例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件;而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。 (2)实验要求:以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析,但经笔者调研,这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力,因此,在对原有的实验指导书进行改良后,笔者自行编写了实验的指导书,并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验,原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果,但是,在新改良的实验指导书中,要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流,并要求学生分析比较其差别。通过这种方式,充分调动学生的实验积极性,在具体的实验教学中也取得了很好的效果。 (3)实验方式:分组实验,共同撰写实验报告。这样,不仅提高实验效率,还能够锻炼学生的团队协作意识。 (4)考核方式:根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。 3 结语 光电子材料与器件在信息产业的发展与现代科学的研究中都具有举足轻重的地位。它不仅是电科专业知识体系中的重要环节,也为电科专业学生提供着良好的就业竞争力与科研基础。本文通过对电子科学与技术专业特点与光电子材料与器件课程内容的分析,讨论了光电子材料与器件在电科专业教育中的重要性,并根据笔者自身的授课经验,提出了光电子材料与器件在电科专业中的教学形式、课时安排、教材选择以及理论与实验课程内容设置的一些意见与建议。 电子科学技术论文:地方高校电子科学与技术专业课程设计教学的改革研究与探索 摘要:从分析我国地方高校课程设计目前现状出发,针对我校电子科学与技术专业课程设计存在的主要问题,提出课程设计的主要研究内容,以及要解决的关键问题。 关键词:电子专业 课程设计 实践 目前,我国高校毕业生普遍存在实践能力不足的问题。提高人才培养质量,培养满足社会经济建设和发展需求的面向生产、服务一线的应用型人才,关键要解决学生理论应用能力和实践能力的培养问题。然而目前的情形是,大学培养的人才并不能完全符合社会的需求,动手能力地方高校电子科学与技术专业课程设计的教学改革研究与探索、实际操作能力、应用能力较差。基于人才培养和社会需求不相适应的矛盾,由于我校属刚升本科院校,属地方高校,由于多种原因使得学生整体素质较重点高校有一定差距。我院将人才培养目标定位为:培养具有创新意识、创造能力、创业精神和工程实践能力的应用型人才。因此课程设计教学在我系人才培养目标的实现过程中,占有重要地位。它对于加深理论知识的理解, 培养学生的技术应用能力和实践素质,形成职业岗位能力等具有重要意义。 1 现状分析 子科学与技术专业培养目标是培养电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作需要的复合型专业人才。该专业和生产实际紧密结合,具有较强的实践性,其特点一是口径宽,涉及的内容非常广泛;二是相关学科的渗透与融合性强,既有硬件也有软件,需要大量的实践活动来培养学生的动手能力和实际工作的能力。大多数学生毕业后走向基层的工作岗位要求很快将所学知识转化为实际工作能力。因此,必须加强学生动手能力的培养和训练。然而受长期资金短缺和实验实习条件的限制,对我校的电子科学与技术专业学生的实践能力的培养单从实验和毕业设计来说是不够的,还需要加强课程设计的建设。 长期以来课程设计普遍存在几点不足: 其一,内容不合理,同一门课既不跟踪新技术发展变化又不根据学生实际能力、培养目标等因素多变,多年用一个题目 其二,设计题单调,几十个学生用同一个题目,抄袭现象严重,课程设计的效果不明显。 其三,教学模式单调,理论多而结合实际少。 2 解决问题的方法 课程设计是实践能力培养的一个重要环节,是对各门学科一个综合性考察。课程实验与课程密切配合,目标单一明确,并有配套的实验设备和实验指导书,而毕业设计持续时间长,各个学生都有不同的题目。毕业设计不能代替课程设计,而课程设计则是对毕业设计起到补充作用。根据本专业的培养目标,内容选择专业综合性课设内容既要结合前修课程,以巩固教学内容,又要有较强的实践性和新颖性,因此我们考虑将科研成果转化为教学内容,选择本专业成熟的、有特色、适合教学的科研项目作为课设内容。课程设计中以老师提供选题和鼓励学生自主选题相结合。尝试在课程设计中内容上进行不同课程的交叉设置,指导学生理论联系实际,培养学生分析解决实际问题的能力。课程设计中以老师提供选题和鼓励学生自主选题相结合,鼓励学生自主选题就是鼓励学生自主思维,学生最终都要走向社会在各行业中发挥自己的才能。因此老师都要鼓励学生自主选题,而不想自主选题的学生可采用教师的题目。 教师的指导充分体现个别答疑和集中讨论相结合的原则。在指导过程中对于普遍性的问题,我们主要采取大组集中分析讨论的方法。老师在其中主要起到引领的作用。同时要善于发现一些个别错误,并采用个别答疑的方法及时纠正。这种共性和个性问题的结合,合理地发挥了教师的指导作用。 在确定学生题目时,要做到以下几点: 1)综合性 题目要尽可能多地涵盖本课程及相关课程的知识点,对于大纲中的重点和难点要尽量涉及,这样有利于知识的深化和扩展。 2)难易适中 要充分考虑学生的个体差异、心理特点、知识结构等因素,题目设计不合理。题目太难打击学生的自信心,太简单又达不到训练的目的。 3)实用性 提供实践平台供学生对比分析和试验,通过实践有利于学生加深对理论的体会、理解, 有利于学生了解实际工程的特点,做到理论与实践相结合。 对于发现抄袭者,可适当的给予扣分等处罚,从而避免偷懒和高分低能的出现。在整个设计过程中教师起组织、引导、检查、把关、和解决疑难问题的作用,充分发挥学生的主动性和创造性。指导教师每半天检查学生的工作进度,避免消极怠工情况的出现。教师严格执行请假制度,对于缺席三分之一以上者没有成绩。设计成绩完全依照每位同学在设计中的表现,与理论课成绩无关,使同学清楚大家都在相同的起跑线上,面临同样的机遇和挑战。查阅资料、收集信息,锻炼了学生获取新知识的能力。为解决一项难题、达到研究目标提出新设想、新方案,培养学生的创新思维和创新意识。实验中遇到问题想办法解决,提高了他们分析和解决问题能力。在整理和分析实验数据的基础上撰写报告,锻炼了学生的逻辑思维能力和科技论文的写作能力。 3 结语 培养具有较强学习能力、创新能力、实践能力的高级应用型人才,就必须高度重视学科教育中的实践教学环节。通过提高学生的实践能力,使学生在实践中不断学习新知识、开拓新视野、增强新本领。利用实验中心先进的教学和科研设备、优质的教育资源,实现人与物的最佳配置,达到良好的教学效果,提高工程教育的质量,具有一定的现实意义和应用价值。
石油管理论文:EPC管理模式应用于石油管道管理的价值分析 【摘要】本文主要分析了EPC管理模式的优缺点,同时,探讨了EPC管理模式应用于石油管道管理的应用价值,具体分析了将其应用在石油管道管理中的好处,以期可以为我国石油管道管理工作提供参考。 【关键词】EPC;应用;石油管道;管理 一、前言 目前,我国EPC管理模式也日趋成熟,在这个大背景下,EPC管理模式也广泛的运用到各个领域,石油管道管理工作中也逐步的采取了EPC管理模式,这一举措大大提升了石油管道管理的效果。 二、EPC管理模式简述 EPC(engineer,procurement,construction,设计-采购-施工)工程项目管理模式是国内外工程项目管理中广泛使用的一种工程承包模式。所谓EPC工程总承包是指由一家承包商或承包商联合体对整个工程的设计、采购、施工直至交付使用进行全过程总承包的方式。总承包商对所承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责,向业主交付具备使用条件的工程。 EPC工程项目管理模式的核心是承包商对工程项目的集成管理,以项目的整体利益为出发点,通过对设计、施工、采办等各方面因素进行资源整合,优化配置,使整个项目的各项任务圆满完成。工程项目总承包管理方式分为以下几种:交钥匙工程总承包方式,设计、采购、施工总承包方式(EPC),设计加采购承包方式(EP),设计加施工承包方式(EC),设计加建造承包方式(DB),还有BOT、BOOT等多种项目建设和承包方式。EPC工程项目管理模式在项目的进度、费用、质量控制方面均取得了显著的成效。因为EPC总承包管理模式能够使业主权益得到最大化的保护,所以,在我国很多工程项目中都使用了EPC管理模式。 三、EPC模式的特点及优势 目前,EPC模式在西方发达国家己被广泛采用,并正被我国国内部分大型建筑企业逐步应用。在实践中,主要有以下一些特征及优势: 1、业主把工程的设计、采购、施工和开车服务工作全部委托给工程总承包商负责组织实施,业主只负责整体的、原则的、目标的管理和控制。 2、业主只与工程总承包商签订工程总承包含同。签订工程总承包合同后,工程总承包商可以把部分设计、采办、施工或投产服务工作,委托给分包商完成;分包商与总承包商签订分包合同,而不是与业主签订合同;分包商的全部工作由总承包商对业主负责。 3、业主可以自行组建管理机构,也可以委托专业的项目管理公司代表业主对工程进行整体的、原则的、目标的管理和控制。 4、业主把EPC的管理风险转移给总承包商,因而,工程总承包商要承包更多的责任和风险,同时工程总承包商也拥有更多获利的机会。 四、EPC管理模式应用于石油管道管理的价值 由于长输管道的特殊性。采用EPC管理模式是适合我国国情的、成功的项目管理模式。并已在国内其他石化项目上得以应用和借鉴。 EPC总承包模式是我国工程市场历史发展阶段的必然产物,既满足了发包人的需要,也适应了市场的需求。随着输油气管道建设第二个高峰的来临。EPC管理模式将是今后一段时期国内管道工程项目建设的主流管理模式,将随着我国经济发展和工程管理水平的提高不断地改进。并逐步与国际先进的管理模式接轨。 1、EPC管理模式可以使工程管理项目的优势最大程度地体现出来。使工程项目的各项指标圆满完成。对于投资方来讲,因为要对项目的质量和投资把关,所以投资方需要通过监理公司对项目进行控制PMC是对项目的投资控制和质量控制的专业化公司。通过对EPC进行监督,从而完成投资方对项目管理的任务指标采用EPC工程项目管理模式是把项目中的设计、采办和施工进行协调管理,然后将项目任务进行任务分解和过程分解,这样可以使项目管理更加专业化做到责任明确,管理有效。 2、EPC管理模式可以降低项目交易成本。因为EPC承包方式是采用固定总包价格,这样就可以对总体工程成本和造价进行有效的控制。显而易见,整个交易成本也因此明显地降低。 3、EPC管理模式广泛地应用了国内外先进管理经验。实现了技术创新和管理创新EPC管理模式在项目管理上采用更专业的分包商。同时,通过标准化的过程控制完成项目管理EPC管理模式使设计、施工、采办三方面紧密结合,在西方发达国家已被广泛采用。 4、EPC管理模式可以缩短采购管理周期。采用EPC管理模式,由于总承包商提前介入工程前期工作,将采购工作纳入到设计过程中,采购工作和设计工作相融合,这样就缩短了整个工程的工期。因为采用了这种管理模式,当设计工作完成时,采购工作也基本结束。采购工作又和施工工作相衔接,设计、施工、采购的结合使整个工程项目工期得以缩短再者实行EPC管理模式,使设计工作、采办工作和施工工作拥有了更大的灵活性由于在EPC的统一管理下,设计、采办和施工三方之间责任明确,各个环节有章可循,使各项目工作得以圆满完成。同时,由于在EPC管理下的设计、采办工作和施工工作可以同时进行,缩短了工程项目的建设周期。 五、EPC模式下石油管道管理的优化 石油管道管理中各种信息的动态变化以及各种意外情况的发生,要求项目建设各方紧密合作。及时交流沟通。建立快速的信息传递机制、信息共享机制和解决方案机制,促进相互间的良好合作与信任,是使项目偏差得到快速解决的根本保证。而EPC模式下,业主跟总承包商沟通、总承包商再与分包商沟通、分包商再与监督、监理、设备商、供货商等沟通,使信息传递和沟通的速度相对较慢,并出现信息失真,不能快速满足项目变化的要求,基于此,一种建立在EPC模式下的新的快速反应与合作机制“EPC+Partnering”模式应运而生。 Partnering模式即伙伴关系管理模式,是指项目的各个参与方,通过签订伙伴关系协议做出承诺和组建工作团队,在兼顾各方利益的条件下。明确团队的共同目标,建立完善的协调和沟通机制,实现风险的合理分担和矛盾的友好解决的一种项目管理模式。Partnering模式意味着业主与建设工程参与各方在相互信任、资源共享的基础上达成一种短期或长期的协议,在充分考虑参与各方利益的基础上确定建设工程共同的目标,建立工作小组,及时沟通以避免争议和诉讼的产生,相互合作、共同解决建设工程实施过程中出现的问题,共同分担工程风险和有关费用,以保证参与各方目标和利益的实现。 在EPC+Partnering模式下,由于业主能够和EPC总承包商通过Partnering工作小组进行及时的沟通,业主的控制力不仅没有被大大削弱反而在一定程度上加强了业主对最终设计和细节的控制力。通过监理公司必要的监督和Partner.ing工作小组及时的沟通,工程的质量、工期和成本都能得到一定的控制。对EPC总承包商的风险也有一定的控制,对整个工程的管理都能起到一个更好的沟通和控制作用,从而解决了EPC模式中存在的一些问题。 六、结束语 总而言之,提升石油管道管理工作的效果就必须要分析其管理的模式,采取EPC管理模式可以大大提升管理的效果,也可以为石油管道的运行工作提供有效的技术管理支持,值得推广。 石油管理论文:石油管道工程建设中风险管理的应用解析 摘要:随着经济的发展,当前社会对于能源的需求与日俱增,油气事业得到了快速发展,因此石油管道工程建设越来越受到人们的关注。石油管道工程一般投资成本高、质量要求严格、工程工期长,而且多是在野外施工,环境复杂多变,在施工过程中存在较多的风险因素,随着长输管道项目的不断增加,对于石油管道工程施工提出了更高的要求。本文将对石油长输管道工程建设过程中存在的风险因素进行分析,并提出应对措施,旨在防患于未然,促进我国油气事业的发展。 关键词:石油管道;风险;风险识别;方案 目前,随着我国石油长输管道的快速发展,我国新建设的石油管道大部分是采用长输管道,长输管道作为石油管线的主要架构,长输管道工程的施工质量直接关系到石油本身的品质,不但直接影响着人们的身体健康及生活生产,而且还严重影响到社会的经济效益及稳定发展。在石油长输管道工程施工的过程中,不仅地理跨度非常大,而且途中涉及的地质情况比较悬殊,再加上工程本身也比较复杂,施工战线比较长,大部分是在露天进行工作,工作条件十分艰苦,从而增加了工程施工的难度,同时也增加了工程施工中的风险性,所以加强对石油长输管道工程施工进行风险管理把控具有非常重要的现实意义。 1对石油长输管道工程施工中风险的识别 所谓的风险辨识就是对石油长输管道工程施工过程中出现的各种危险缘由、危险因素等进行准确地研讨及辨别。因此为了能够更好的掌握石油长输管道工程施工过程中的各种风险现象,首先应该对风险进行辨识。然而石油长输管道进行施工的过程中会涉及到许多风险因素的影响。 1.1材料管理方面存在问题 对于原材料的质量验收把关不严格,材料验收只是走走过场,流于形式,只注重材料的相关文件与手续是否齐全,而忽视了材料的内存质量。 1.2技术落后,质量把控措施不到位 在工程施工的过程中,采取的技术方面不但技术本身没有达到标准,而且应用的技术在施工的过程中存在着一些弊端、不足及不恰当的因素,从而造成整个工程施工质量不达标。工程施工过程中对质量把控的措施及内容即不合理又不明确,甚至明显不科学,从而大大降低了工程施工的质量。 1.3管道焊接存在着缺陷 焊接直接影响到管道施工质量和使用寿命,但是有些施工人员在管道的焊接过程中不能够认真执行焊接施工的相关规定,不能够依次对焊口进行准确无误的位呈标识;还有些施工人员在焊接中处理不当,没有在焊口的两端采取相应的封堵措施;或者没有按照规定在管道的焊接处进行预热。同时,在焊接完成后,不注重对焊接质量和焊接处理的检验,不注重对焊接破口的渗透检测,使得管道存在漏焊和虚焊等问题,造成管道强度不够,气密性较差,影响了管道的使用。 1.4施工管理中存在不足 因为在分包工程审核及定标的过程中存在错误,从而导致分包单位在施工的过程中存在纰漏;工程施工的进度规划及工程施工规划方案不够完善,从而对整个工程施工的进度及质量造成了不利的影响;依据工程施工的实际进展情况,准备的工作报告不够完善,从而造成整个施工工程没有规矩可言;工程施工的前期准备阶段做的不到位,从而对工程施工的后续进度造成一定的不利影响;针对工程施工管理的方面存在着纰漏,从而造成施工现场经常发生事故;工程施工场地缺乏一套严格的管理制度,从而导致施工现场管理无章可循;没有定期开展施工调度会及施工规划执行审查会,从而造成工程被迫停工、窝工等状况,使工程不能按照原计划进行,延误工期,更增添了工程造价。 2对于风险的分析、评价与预警 2.1风险分析 风险分析是指风险发生的频率及造成的结果进行分析。风险发生的频率分为两种:一种是客观频率,是指从过去风险发生的历史数据,或是以理论分析措施对风险发生的概率加以确定;另一种是主管频率,是指主观方是依据自身多年的实战经验、信息反映及自己的判断,来进行主观方面的判定。 2.2风险评价 所谓的风险评价就是在工程施工中产生的风险,对各种风险进行比较分析,判断哪种风险的发生概率比较大,并且分析这些风险对工程施工造成的影响,从而提起做好充分的准备。在石油长输管道施工过程中,应该对施工技术、施工工艺及施工管理等进行有效的评价及风险分析,再根据工程施工的特征,确定风险评价的标准,从而给风险预警及风险应对打好基础。 2.3风险预警 在对施工工程进行风险评价之后,就应该实施某种措施,使工程风险造成的损失降到最低。在工程施工中,应该结合技术风险、管理风险,若发生技术风险、管理风险超越了预先的风险预警值,就应该马上使用风险预警环节,从而避免风险的发生,降低工程施工风险。 3长输管道施工风险的应对措施 3.1严格把关施工材料质量 施工材料质量的优劣对于石油管道安装施工质量有着直接的影响,因此在管道安装前,必须严格把关施工材料质量。材料达到施工现场后,相关质量检查人员要对各种防腐材料、阀门、管件等进行质量验收,不但要查看产品质量证明文件及出厂合格证,还应进行表面质量检查,核对规格、型号及数量。同时要注意石油管道的焊接材料、螺母、螺钉以及阀门的规格、型号、材质等是否满足国家标准和施工设计图纸要求。对检查不合格的产品进行分开堆放、禁止使用。 3.2科学的选择技术方案 因为石油长输管道的施工场地比较复杂,所以在进行施工的时候应该对施工场地进行严格探讨,采取恰当的技术方案。随着科学技术的不断发展,在工程的施工过程中,逐渐进入了新的技术,在采用新技术之前,应该对现实环境的分析,选择适合的技术,从而达到规避风险的目的;在工程施工的过程中,针对最核心最重要的部分施工工艺应该进行创新、改进,舍弃那些不适合的施工方式;不要采取不达标的技术,降低因技术上的不足而导致的施工质量问题;在工程施工过程中,应该很好的把控施工质量,设计出具有科学性、合理性的质量把控作业等。 3.3加强管道焊接质量控制 (1)焊接前管道焊接之前,焊接人员要仔细检查各种焊接零件和焊接材料,确定质量和数量,焊接人员要熟练掌握焊接操作流程和焊接工艺指导。管道组对质量检查合格后才能进行焊接。(2)焊接过程中在焊接管道时,要严格按照管道安装施工要求,规范焊接操作,一段一段进行焊接,确保焊接的强度和严密性。(3)焊接后管道焊接完成后,要仔细检查焊接部位,落实责任制度,强化焊接人员的责任意识,每个焊接人员检查自己焊接的管道,同时管理人员要加强施工现场巡检,随机抽查焊接管道,确保管道焊接质量。 3.4做好施工管理 应该对分包单位的资质证明进行认真审核;充分做好施工前期的准备工作;以工程施工的现实状况为依据,设计出合理的工程进度规划及施工计划;定期组织召开施工调度会及施工计划执行审查会,加强现场的管理力度;加强施工现场的文件管理,避免工程施工现场出现无章可循的情况。 3.5做好对风险的监控 在石油长输管道工程施工过程中,极易发生各种问题,从而对工程施工的进度产生不利的影响。所以,在石油长输管道工程施工中一定要设置一个风险监控系统,可以聚集整个工程施工过程中发生的各种风险信号,依据风险信号采取适当的措施,这对风险管理工作的制度化有着重要的作用。 4结束语 综上所述,石油长输管道作为我国石油管线的主要组成部分,应该在石油长输管道工程施工中加强风险严格把控,提供工程施工质量,进一步推动我国石油输送事业的发展。 石油管理论文:信息技术在石油管道运输管理中的应用分析 摘要:随着全球对石油资源的和平利用、控制与竞争,石油在国际政治中的地位凸显,已成为当今各类重大国际事件的重要起因。石油对各大国生命攸关,在国际政治和经济中占有越来越重要的地位。石油管道运输是石油资源配送的主要方式,本文从几个方面分别讲述了信息技术的相关问题以及石油管道运输的一些基本特点优势,分析了现代化信息技术在石油管道运输管理中的应用。 关键词:石油,管道运输管理,信息技术,信息化建设。 一、信息技术概述 第三次工业革命之后,社会科学技术已经成为第一生产力,而且它的作用也日益凸显。如今先进科学技术体系的前导要素就是信息技术,信息技术在如今社会的各个层面、各种领域、对人们的生产生活、社会运行方式产生着重要的影响。 因此,对信息技术的理解与掌握程度会直接关系到我们日常的生活工作与学习。生产和应用时信息技术最基本的两个方面。在信息技术产业中,计算机软硬件、电信设备、微电子生产等所应用的是信息技术的生产方面,而信息技术扩散例如信息服务、管理信息系统等则是信息技术应用的体现。除此之外,相关计算机软硬件、通信技术、微电子生产息技术系统中,微电子技术、电信设备以及计算机技术和网络技术等可称为信息技术的核心。 在如今蓬勃发展的知识经济社会运行体系中,信息技术无疑是最先进的生产力。它不断地影响和改变着全世界的政治经济、科学文化、社会科技的发展。本文亦是通过对信息技术的阐述了解,从而进行分析信息技术在石油管道运输管理中的应用。 二、石油管道运输的特点 石油管道运输,依托于其自身的输油管道系统。管道运输本身就具有着与陆地上的铁路公路运输相比得天独厚的优势。而且由于石油管道本身所具有的广范围的分布、运输所历经的线路漫长等特点,也成为了原油或石油产品到石油使用终端的一种非常重要的运输渠道。 (一)石油运输管道分类 石油管道的分类根据距离或者范围粉可以分成在特定企业或者区域内部的输油管道以及跨地域长距离的输油管道;也可以按照所输送的油品分为原油或成品油两种输油管道;另外,根据材料可以分为碳素钢管和耐油胶管两种类型。 (二)石油管道运输的优势特点 1.运输量大 从我国西气东输的成功案例可以看出,管道运输可以通过一条管道持续完成特定的运输要求与任务,而每年通过管道运输的运输量也是非常巨大的,可以达到几万或者亿吨。 2.占用土地空间少 根据相关统计数据显示,油气运输管道对土地的占用率仅仅是公路对土地永久占有的3%,铁路的10%左右。由于这种运输管道是铺设在地下,所以土地资源的节约有着重大意义。 3.管道运输建设周期短、费用低。 与其它的交通运输系统相比较,在建设周期上管道运输系统在建设上要短三分之一以上,这样也就极大地节省了人力、物力、财力的投入。 4.石油管道运输具有安全持续的特点 易燃易爆、容易泄露和挥发是油气自身所特有的性质,那么在运输过程中就应该考虑到安全性的问题。采用管道运输则最大限度地解决了石油运输可能存在的这些安全隐患。不仅如此,管道由于大部分是埋在地下,因此在运输过程中也极大地减少了挥发的耗损,规避了天气气候条件的影响。节约了耗能、节约了成本,提高了效益。 三、油气管道运输信息化建设的的意义 (一)当前石油管道运输存在不足 航空、公路、水网、铁道和管道运输是我国综合运输系统中的五种基本运输方式。而管道运输虽然起步较晚,但是对于油气来说可以称之为是最为可靠的运输方式,只是在我国管道运输建设虽然已经具备了一定的规模,但是在综合运输体统中它所占的比例仍然很低,并且在建设规划中,运输管道的网络化仍旧是当今以及今后要考虑的重要问题。那么与网络化相配套的其他附属设施的构建也相对缓慢,而且这些也将是对我国石油管道运输管理应用的关键性制约因素。因此,我国今后在经济发展和社会运行中,应依赖先进的科学技术,大力发展管道设施建设和管理技术,实现管道运输网络化、自动化发展。确保管道运输安全,真正实现油气管道运输的资源多元化、供应网络化、调配自动化。 (二)信息化建设对于石油管道运输管理的重要意义 真正能够推动管道运输业大力发展的是科技的进步。若要使我国管道运输技术和管理实现真正协调有效、快速持续发展,大力开展科技创新是必然选择。而信息技术在石油管道运输管理中得以应用也是必然过程,并且具有重要价值和意义。 1减轻系统管理的工作强度 信息化建设管理在各个领域的应用充分表明,以信息技术为平台,在不同的工作环节中利用科技进行数据、流程、标准等方面分析,不仅减轻工作强度,而且使工作更加精确可靠。信息技术在石油管道运输管理中的作用同样如此。 2.大大提高工作效率。 利用信息技术,可以加强资源有效利用率,在石油管道运输管理中,通过信息技术精确计算分析,能够为实际工作提供合理化建议,避免时间和资源不必要的浪费,强化了管理的准确性的同时大大提高实际工作的工作效率。 3.有力促进管道运输管理体统的规范化 信息技术的应用实现了信息共享、交换和集成,这就为管道运输管理过程中的共性问题提供了具体可操作的统一标准,进而实现现代化先进的管理运营模式。而综合信息技术所有的优势,信息技术应用与石油管道运输管理系统,不仅能够实现效率利益的最大化,同时,石油化工作为国民经济的强大支柱,信息技术的应用也为我国国民经济现代化奠定了强有力的基础。 四、信息技术在石油管道运输管理中的具体应用分析 (一)执行领域的应用层次分析 在石油管道运输管理过程中,信息系统开发与维护、访问与变更、数据输入与输出、文件储存与保管、网络安全等方面的控制,完全基于信息技术的构建和应用。在保证信息系统安全稳定运行的基本前提和基础上,信息技术的整合分析为石油管道运输管理工作事物提供参考意见和可行性依据。例如,在过去的几年中,ERP系统广泛应用于物流管理行业,而在石油化工行业同样盛行。石油管道运输管理中,使用类似的信息技术在统一工作流程提高工作效率的基础上,在管理的执行层次简化了工作环节同时实现资源优化配置,因此,信息技术在管道运输管理中执行领域应用将是未来工作模式的主流趋势。 (二)管理应用分析 信息技术在石油运输管理中管理层次的应用将是最主要的。输油管道运输管理基于信息技术而言,可以从硬件结构和软件结构两个方面进行分析,从硬件方面来说,与石油管道最为匹配的信息技术就是地理信息系统(GIS)技术的应用。它可以实现对地下石油管道的具体位置和相关信息的定位和分配,对管道的详细信息数据采集,从而将相关信息数据整合与其它的信息系统或者硬件相结合,这样就构成了一个完整的输油管道运输管理系统,同时可以实时监控管道情况。 从软件方面讲,信息技术可以实现石油管道运输管理中数据采集和管道的管理与监控功能。数据采集可以对输油管道所在的现场的温度流量压力等进行数据采集,进而通过处理器对所采集的数据处理和分析。管道的管理与监控则是通过自检继而对输油管道的状态进行监控和管理。同时,输油管道的管理与监控还具备反馈所采集的数据、接收和执行控制指令的功能。 结语:信息技术目前已经是石油天然气等能源在管道运输管理输送中的重要和主流趋势,今后长远的发展也必将是以信息技术为管理应用核心,因此,实现信息技术在石油管道运输管理中的应用也是非常实用值得推广的。 石油管理论文:探讨石油管道安全运行管理 摘要:随着改革开放的深入,我国社会经济发展规模日益扩大,整个社会经济与生活对石油的需求也越来越大。石油的发展关系到中国社会经济的提升,石油管道安全事关经济发展、人身财产安全等重大问题,可谓牵一发而动全身。在建设管道的时候,要采用最有效的安全技术,认真落实管道建设安全要求。在管道管理上,要构建完善的安全管理体系,积极排查安全隐患,定期进行安全检查,只有切实遵守与落实安全管理措施,才能保证石油管道安全运行。 关键词:石油管道;安全运行;管理 一、当前我国石油管道管理现状 1、安全观念单薄。一般来说,管道的建设周期较长,对于建设施工队伍而言,容易有所懈怠,形成松懈的心理,在安全设施的维护上有所放松,容易产生一系列本可避免的安全事故。因此,安全观念教育是石油企业员工的重要课题。 2、缺少有效的管理机制。一个有积极性,有责任心的工作人员,对管道的建设无疑是最有利的,在石油管道建设管理的过程中,一个赏罚分明的考核机制是十分重要的,只有科学规范的考核机制,才能对员工进行有效的安全管理,解决员工的后顾之忧,形成对工作的有效规范。 二、对石油管道管理进行有效的革新 1、培育高端创新人才。在人员队伍的建设上,随着我国石油管道的管理建设,培育了一批批集管理、运营、建设为一体的高端人才,这些人才是管道建设与运营的主心力量。但事实上,高端的复合型人才是供不应求的,因此,近几年来我国石油企业为了适应复杂的管道运营建设,更加重视培养高端人才,不仅重视技术人才的选聘,在选聘之后更应注重选派优秀人才到国外进修,逐步的提升员工的技术水平,也带动了企业的进一步发展。 2、创新管理机制。目前,国际上的大型油田企业,在管理上都是以完整性、科学性管理作为发展的重点,并构建一个更加专业化、职能更加明确的管理机制。从我国目前处于转型发展的角度看,由于存在较多的管理方式,要想规范与统一管理,在改革的过程中还面临着很大的难题。我国在20世纪末已逐步开始建设新的管理机制,在成都、兰州、北京、陕西等管道基地进行逐步的尝试。在不断研管道完整性管理的同时,我国也颁布了一系列相关的文件,为确保管道安全性能的有效发挥,也在逐步构建与完善安全管理的运作平台。 3、研发核心技术。如今,管道的运输环境地貌越来越复杂,建设管道面对的问题也越来越多,如距离更长、信息化、环保性能、高压输送等等,这就对施工人员的技术要求越来越高,对高新技术的融入需求更迫切。国内在参考国外先进技术经验的同时,也正加大力度发展本国的核心技术。目前我国的钢材焊接技术在国际上具有较高的水平。在西气东输的管道中,实现了在距离、口径、压力、焊接等技术上的突破,实现了真正意义上的绿色环保。随着技术的发展,现在建设管道的重点是数字化建设,我国也已经进行成功的尝试。提高管道建设材料的科技含量,对于管道的运行与维护无疑是最好的,能从根本上缩减人力与物力。 三、安全管理建设 1、输油管道安全的重要性。在人口密集的地方,一旦输油管道发生火灾或者爆炸,带来的生命与财产损失将十分巨大,在一些落后的边缘地区,一旦发生不幸,受到条件的限制灭火将是十分困难的。而在管道油田基地,存放的都是大量的可燃物品,由于现场大量的工作人员在进行作业操作,存在的安全隐患也是众多的。 从安全角度考虑,在油田管道的选址上,应该注重远离人口较为密集的地区,做好相关的安全警示,在建设施工的时候,对管道要进行重点的防腐保护,加上必要的防水、防电以及保温设备,要远离电磁大的场所,并做好管道周边的排水建设工程,最大限度的减少安全隐患,在重视安全管理的同时,构建一个完善的安全管理运行体系。输油气管道通过河流时,应根据河流的水文地质水势地形地貌地震等自然条件及两岸的村镇交通等现状,并要考虑管道的总体走向管道管理维护的方便,选择合理的穿跨越位置及方式。穿越河流管段在采用加配重块石笼等方案施工时,应对防腐层有可靠的保护措施。位于水库下游冲刷范围内的管道穿跨越工程防洪安全要求,应根据地形条件水库容量等进行防洪设计管道穿跨越工程上游20km冲刷范围内若需新建水库,水库建设单位应对管道穿跨越工程采取相应安全措施。 2、采取有效的安全技术。为了将安全隐患降至最低,对安全事故有效的预防,需要采取有效的安全技术,对于管道运输而言,除了防水、防电、防火、保温等之外,还需要重视潜在的危险,例如管道的腐蚀、泄露、防腐检测等等。采取安全技术就是为了减少与预防发生事故,首先可以降低潜在的隐患,在开发新能源的时候,避免使用易燃、易爆、有毒的物质,从根本上防止中毒、火灾、爆炸等不幸的发生。其次,有些潜在的危险是在一定的条件下才会发生,因此应该尽量地采取有效的措施,使危险系数处于可控制的安全范围之内,从而减少事故的发生。再者,可以在一些特殊的地区设立警告标示,在人群密集的地方设立明显的警醒标志,让人们及时的远离危险或者在危险发生的时候及时的采取有效的措施,将损失降至最低。 3定期检验 3.1在线检验 使用单位应定期对石油管道进行一般性检测新建管道必须在一年内检测,以后视管道安全状况每一至三年检测一次;使用单位应当对在用石油管道的调节阀减压阀安全阀高(低)压泄压阀等安全附件安全保护装置测量调控装置及有关附属仪器仪表进行定期校验检修,并作出记录;应定期检测管道防腐绝缘与阴极保护情况,及时修补损坏的防腐层,调整阴极保护参数;管道阴极保护电位达不到规定要求的,经检测确认防腐层发生老化时,应及时安排防腐层大修。 3.2全面检验 石油管道应当定期进行全面检测新建石油管道应当在投产后三年内进行检测,以后视管道运行安全状况确定检测周期,最多不超过八年;使用单位应当按照安全技术规范的定期检验要求,在安全检验合格有效期届满前1个月向特种设备检验检测机构提出定期检验要求未经定期检验或者检验不合格的不得继续使用。 总结 石油是保证我国经济发展最重要的能源之一,石油管道具有大规模建设,高投资等特点,安全管理是发展石油业的核心,只有切实保障工作人员的生命与财产安全,对工作人员的安全保护意识进行根本的提升,构建一个长期、完善、有效的安全保护机制,才能将石油管道安全管理落到实处。 石油管理论文:石油管道运输管理的研究 摘要:我国作为一个石油进口大国,每年国内所消耗的石油总量一半是通过进口得来,而现今运输石油的主要方式就是管道运输,因此,加强对石油管道运输业的管理就显得尤为重要。本文简要分析我国石油管道运输业的发展现状、所存在的安全问题以及保护措施,并对如何完善石油管道运输业的管理制度作出建议。 关键词:石油管道运输;发展现状;安全问题;保护措施;管理制度 随着社会发展,石油作为我国经济命脉之一,已经在各行各业中得到广泛运用,其需求量正在日益增加。但由于我国开采技术和资源产量的限制,大量石油需要通过国外进口而来,这从而也带动了石油运输业的发展,其中管道运输作为一种安全、环保、快捷的石油运输方式而被人们所青睐;但由于它投资巨大、工程复杂,使得管理方面问题良多、容易出现疏漏,严重者更会危及人民生命财产安全,这些都是石油管道运输业当前急需解决的隐患。 一、石油管道的简单介绍 石油管道指的是,由油管及其他附件所组成的、按照某种工艺流程配备上相应的油泵机等机器组装完成的一种管道系统,用以完成石油(包括原油和成品油)的接卸、输送和转运等,其材料一般为钢管(一般有碳素钢管和耐油胶管两种),使用焊接和法兰等连接方式进行管道的长距离连接。石油管道运输是我国目前最常见的石油运输方式。 二、我国石油管道运输业发展现状 当今世界,石油运输的方式有很多种,除却管道运输外,还有公路运输和铁路运输等,但相较而言,管道运输不受时间、空间与季节等因素的限制,更为方便和快捷,所以目前在我国,管道运输已经成为最主要的石油运输方式。但由于石油管道运输业前景广阔,因而运营商良多,这就导致管道运输的管理制度极度复杂且不完善,容易引发各种安全事故,如石油泄漏引起的爆炸、火灾等;这些不良因素,正是影响我国石油管道运输业发展的最大障碍。 但即使如此,近十年来,我国仍是斥资建成了多条重要的石油运输管道,如兰郑长成品油管道、兰成渝成品油管线、港枣成品油输送管道、西部管道原油管线和成品油管线等。这些石油管道,大体可分为原油输送管道和成品油输送管道两大类型,以下就分别来简单介绍一下这两种运输管道的建设现状。 1、原油管道 我国原油管输技术经过近几年的不断研究和发展,在技术方面已经有了很大进步,与国外的先进技术正一点点缩小差距。现如今,我国已经熟练掌握了加剂输送、加热输送、常温输送、间歇输送、密闭输送、顺序输送等先进的管道运输技术,尤其是加热输送和加剂输送工艺已达到国际水平,并在防腐、保温、腐蚀检测等方面也有了巨大成就。 2、成品油管道 随着成品油运输的需求量增加,我国成品油管道建设也有了一定进步,先后开发了成品油顺序输送水力训算和批量跟踪及运行管理软件等来辅助成品油的管道运输,但当下总体水平仍还与国际水平有一定的差距。我国目前多采用密闭顺序输送工艺来进行成品油管道运输,也有个别采用的是旁接油罐顺序输送工艺,但都自动化和科技化水平较低,还待相关研究者和工作者的更进一步开拓与发展。 三、石油管道运输所存在的安全问题 1、管道材料质量问题 石油管道工程建设耗资巨大,动辄需要成百上千亿的投资,因此很多运营商为节省资金、争取利润而使用不合格的管道材料,从而导致石油泄漏严重、浪费过甚,更可能引起剧烈的爆炸和火灾等,给社会带来不可挽回的灾难。 2、管道腐蚀 石油管道多由钢管制成,且通常裸露在空气中或深埋于土壤之下,使用时间到达一定程度后就会出现腐蚀状况,有着极大的安全风险。 3、焊接风险 由于我国地域广阔,需要运输石油的距离较长,建设的石油管道也较长,所以需要通过焊接技术来连接不同的管道。焊接质量在管道工程建设中有着至关重要的地位,如果焊接技术不过关,使接口处连接不良或焊接工艺不够细致,都容易令管道在石油运输过程中发生震裂等意外,对石油管道运输的安全有着重大不利影响。在我国,目前已经有过很多次由于焊接问题所造成的石油管道运输过程中的安全事故,我们必须要重视这个问题,以免事故再次发生。 四、石油管道运输的保护措施 1、保证管道质量 在进行石油运输管道工程建设之时,一定要详细检测所需材料的质量和安全性能,对其严格把关,坚决拒绝将不合格的产品投入到施工建设当中,不能为了节省成本而使用劣质材料,更不能偷工减料,要时时刻刻记着对社会和人民的生命财产安全负责。 2、做好防护工作 由于石油管道容易被腐蚀,已经越来越影响到我国石油管道运输业的发展,所以如何防护好运输管道,使其避免被腐蚀,也是重中之重。目前,这方面最主要的防护措施是给管道涂防腐漆,这不仅能减少运输管道的腐蚀程度,还能大大延长管道的使用年限,给管道建设工程节省一部分成本,是一项极其有效的石油运输管道防护措施。 3、保障焊接技术 石油运输管道的焊接技术一定要过关,进行焊接工作的技术人员一定要经过专业焊接技术的技能培训,达到国家专业标准的要求,具有一定的职业道德和工作责任感,在焊接过程中尽职尽责、认真仔细,严格把关石油运输管道的焊接质量,避免因个人或团体的疏忽和技术水平不达标带来的质量问题;并且要明确划分责任归属,做到出了问题有人承担、勇于承担,并能够及时弥补和解决。 五、完善石油管道运输业的管理制度 俗话说“无规矩不成方圆”,任何企业或工程都需要一个完善和完整的制度来约束相关工作者,以达到督促和监督的目的,最终实现工作的高效率和高完成度。石油管道运输业也同样,要想让石油管道的运输过程安全效率,就必须设定一套较为完善与完整的管理制度,详细地划分好从管道的建设工程乃至石油的运输过程中的各个重要细节,明细责任与义务,增强员工的专业水准和职业责任感,使大家都明确地认识到石油管道运输安全的重要性,从企业到个人都要做到无所马虎、无所疏漏。只有这样,才能真正保证石油管道运输的安全。 六、以兰郑长成品油管道为例简要分析 兰郑长成品油管道是我国目前最长的一条成品油管道,其自甘肃省兰州市为始,经甘肃、陕西、河南、湖北、湖南等五个省和六十七个市县,于湖南省长沙市为止,全线总长3214公里,采用3PE防腐方案,开工于2007年8月18日,历经一年多时间机械完工于2008年12月31日,是中国石油集团的一项重大建设工程。其在建设过程中,采用了斜井穿越施工、管井降水穿越施工、定向钻穿越施工等施工方式,成功穿越了70多条大小河流,并穿越了74次铁路、234次高级公路和15条隧道,克服了水网沼泽、黄土丘陵区、黄土高原、六盘山等多处复杂地形,可谓工程浩大,是我国成品油管道运输建设的一个重要里程碑式工程,体现了我国国务院“西油东输”战略工程和西部大开发战略部署的初步成果,同时也是构建和谐社会的重要因素,可谓影响深远、意义重大。 结语: 石油管道运输作为我国目前最常见、最实用的石油运输方式,其对我国经济发展和科技发展的建设都有着重要的意义。更加深入和开拓性地研究石油管道运输管理,是体现我国现代化建设的最基本要求,是实现构建和谐社会的重要因素,也是党和国家领导人所重视的一项重要问题,它有助于减少我国石油运输的成本、提高我国石油运输的效率,能够很好地解决我国石油资源不足、开发技术有限等问题,让我国更加进一步实现国际化。 石油管理论文:石油管道工程项目管理优化措施之我见 摘要:石油能源是我国较为稀缺的能源之一,随着石油能源需求的不断增加,石油管道工程建设也日益发展,然而在实际工作中,石油管道项目管理仍存在较多问题,影响了石油管道项目的顺利开展,需要进一步的完善,本文在阐述石油项目管理问题的同时也提出了具体的优化措施,以期石油事业能得到良好地发展。 关键词:石油管道工程;项目管理;措施 引言:石油管道工程项目管理是保障石油管道工程建设的重要前提,本文对项目管理机构建设及项目实施过程中的问题进行了详细地讨论,以项目经理的选聘机制及项目控制管理为重点,同时从进度、成本、安全、合同等角度提出了相应地优化措施,详细内容如下所示: 一、石油管道工程项目管理的内涵 石油管道工程项目管理是指对石油管道工程每一阶段的项目都进行时间、成本及质量的控制管理,对石油管道工程项目中存在的风险进行有效地规避,掌握石油管道控制的平衡点,使石油管道工程项目能得以顺利地开展及实施。 二、石油管道工程项目管理存在的具体问题 (一)石油管理项目机构建设中存在的具体问题 1、石油管道工程项目管理执行力度较差 目前,石油管道工程项目的制度已较为完善,但执行力度却较差,仍有待于进一步提升,其主要原因是受石油管道工程项目的体制所致,在石油管道工程项目的实施过程中,无法得到真正地贯彻和落实[1],譬如,已确定的审批及项目管理程序,由于长官的意识或外界因素而走样,导致项目管理执行力度较低。 2、石油管道工程项目仍需进一步完善 虽然石油管道工程项目制度已初步完善,但与现代项目管理制度相比,仍需进一步地完善,公司层、项目层无法正常维持服务及监督关系,项目管理制度无法以配套的企业管理制度为支撑,且部分职能部门也频频出现服务意识缺乏的情况,严重干涉了石油管道工程项目正常工作的开展[2]。 (二)石油管道工程项目实施中存在的具体问题 1、石油管道工程项目的质量问题 虽然石油管道工程项目管理中具备质量管理体系,但在实际操作过程中并没有完全依照质量管理体系进行操作,虽通过了ISO9000质量体系鉴定,但仍忽视了全员管理这一重要的质量管理准则,使石油管道工程项目频繁出现质量问题[3]。 2、石油管道工程项目的成本及进度问题 在实际的项目实施过程中,往往不能按照原有的施工进度计划进行施工,使施工进度计划仅流于形式,导致石油管道工程的工期无法达到最初的要求,而使项目的成本大幅度地增加,项目的进度更新也较慢,不能及时地反应出项目的具体进度。在对项目进行成本的核算与管理过程中,没有将配置机械设备进行优化,更没有实施动态的管理模式,出现了工作人员及设备严重闲置的情况,致使石油管道工程项目的成本一再增加,无法实现成本管理与员工管理的有效结合,而使石油管道工程项目的成本及进度出现严重地问题[4]。 3、石油管道工程项目的安全及合同问题 在工程项目的实际实施过程中,并没有有效地落实安全教育问题,安全管理问题存在严重的漏洞,尤其在工期较短或进度延后的情况下,为了节约工序时间,而出现违规操作的情况,导致安全事故的频繁发生,使工作人员的生命健康受到威胁。安全管理过程中未事先进行危险源的识别工作,因此,在动态的危险源识别过程中,存在较多的薄弱环节。合同管理常不具有规范的合同文本,合同索赔工作的实现也存在着较大的难度。 三、石油管道工程项目管理的具体优化措施 (一)完善石油管道工程项目经理的选聘机制 在石油管道工程项目管理中,项目经理具有重要的地位,是决定项目能否进行的重要前提,因此,完善石油管道工程项目经理的选聘机制尤为重要。项目经理是优化石油管道工程项目的组织者,更是协调各方关系的重要纽带,是承担石油管道工程项目责任的主体,在进行项目经理选拔时,必须完善选拔的具体制度,以公平、公开、公正为选拔机制的核心理念,使专业人才能在选拔过程中脱颖而出,使选拔流程能得以良好地规范。在选拔过后,要明确项目经理的具体职权与责任,建立统一的专业知识培养机制,使项目经理能更好地适应工程的要求,定期对其进行考核,使之能够在实际工作中得到更好地学习与培养,以确保石油管道工程管理能切实有效地开展。 (二)强化石油管道工程项目的控制管理 对石油管道工程项目的控制进行强化管理,排除外界因素的干扰,有效地实现合同中既定的目标,在进行项目的控制管理过程中,以项目的质量、安全、成本及进度多角度的对项目进行控制,提高施工效益的同时对施工项目进行有效地约束。但由于石油管道工程项目较为复杂,项目的控制管理常无法有效地实施,因此,只有实行逐步控制的项目控制理念,才能将质量控制全面地落实。在进度的管理过程中,要严抓计划、调度及跟踪工作,制定相应地进度计划书,使项目进度能有序地进行。对项目进行成本管理,以成本控制为核心,加强项目的指标测算,建立完善的成本核算评估制度,对项目成本进行全面地把握,切实有效地建立起项目控制管理机制。 (三)强化石油管道工程项目的安全及合同管理 对石油管道工程项目建立安全管理是保障项目不发生事故、不造成人员伤亡的重要前提,针对石油管道工程项目的具体特点,制定相应的安全管理内容,有效地确保项目施工过程中施工机器的正常工作,对石油管道工程项目实行动态的安全控制管理,并时常对安全控制管理进行调整、分析、检查及判断。全面提高员工的安全意识,加强员工的安全素质,使项目安全控制管理得以有效地实施,将安全责任目标落实到每位工作人员,进行严格的岗位安全分工。将合同管理与成本管理、工期管理有机地结合在一起,使项目管理能拥有全面地控制系统,优化项目管理,使之成为更综合、更全面的管理,在提升项目经济效益的同时,使管理水平也能得到很好地完善。使全员都能真正地参与到合同管理当中,对分包队伍进行严格地筛选,使合同管理的索赔、变更项目能得到顺利地开展。 四、结语 随着当今社会的不断发展,石油管道运输行业也日益发展,且竞争越来越激烈,因此,只有优化石油管道工程项目的管理,才能真正地提高企业的核心竞争力,保障自身处于行业的领先地位,做好石油管道项目的管理工作,对项目及工作人员进行有效地监督,完善项目经理的选聘机制,明晰其主要的责任内容,强化项目的控制、安全及合同管理,对事中地监控及事后复查予以高度重视,不断地革新石油管道工程项目管理制度,使石油事业能拥有更好地发展前景。 石油管理论文:石油管道安装施工管理常见问题及处理措施 摘要:油化工工艺管道的安装是一个复杂而又庞大的系统工程, 施工过程中,为了有效保证工程的施工质量, 必须严格把关。本文探讨了管道安装施工的常见问题及处理措施。 关键词:石油管道 安装施工 问题及处理措施 前言 我国石油管道安装施工管理取得了很大的进步,但依然存在一些问题和不足需要改进。在新时期下,加强对石油管道安装施工管理常见问题及处理措施的探讨,对我国石油管道的发展有着重要意义。 一、加强石油管道安装施工管理常见问题分析的必要性 众所周知,石油化工原料和产品大多具有有毒、有害、易燃、易爆的特性,所以在对其输送管道进行安装时,有很多的要求与标准必须严格遵循。不过,目前来看,我国大部分石油化工工艺管道安装工程在施工管理中出现了不少的问题,这已经给工程质量造成了严重影响。因此,我们要加强对石油化工工艺管道安装工程施工管理中常见问题的处理对策分析。 二、管道安装施工的前期准备 当建设工程经过招投标确定施工单位,以及工程的施工图纸完成后,我们就会召集设计、施工、监理、生产等相关单位,分专业对施工图进行审查,找出施工图中存在的问题,以便设计及时修改,避免在日后的施工中造成不必要的麻烦。当工程所需要的管道、设备、阀门、管配件等所有材料已经准备就绪,各部门人员均已到位的情况下,工程前期准备完毕,那么施工便可以按照要求开始进行,工程开始之前,施工单位将工程的具体方案及时报送给项目监理部审批。监理工程师及施工管理技术人员,要对施工图纸充分了解并掌握,并对施工单位按照管段号所绘制出的各管段单线图、以及施工单位编制的焊接规程与热处理规程进行仔细审查。在管道的安装过程中,可能会发生图纸与实际工程在细节上抵触的情况,这时便需要我们施工管理人员及时组织设计、生产、施工、监理对问题进行讨论,合理进行设计修改或对施工进行调整,保证生产流程正确和工艺管道的质量等要求符合标准。与此同时,设立质量管理的检查记录,由施工单位在施工开始之前填写并报送至项目监理部,总监组织相关人员进行严格审查,最后得出检查结论并签字盖章,这样可以起到方便工程的跟踪调查。 三、石油管道安装工程常见质量问题 1、管段制作常见质量问题 在石油管道安装施工过程中,一段管道安装制作完毕后,需要对安装段的质量水平进行认真核查,校对管道安装是否与设计图纸四配,并按照相关技术要求对管道性能进行现地测试,以对可能存在的安全隐患和质量问题进行逐一排,确保管道安装具有较高质量水平。但一些施工企业、人员,不太注重管段制作按照工艺、技术图样的合理性、匹配性、一致性等检查的重要性,不注重管段制作性能的测试工作,为了抢工期盲目安装施工,为石油管道工程全线的安全可靠运行埋下相应的安全和质量隐患。 2、焊接施工常见质量问题 焊接质量的好坏直接影响到石油管道的安装质量水平,因此,在石油管道焊接过程中,应严格按照相关焊接施工操作规范要求进行施工,并对焊接性能进行认真测试,确保管道焊接具有较高质量水平。但一些施工企业在管道焊接过程中,未严格执行焊接施工相关操作规范和质量性能测试,对焊口没有进行准确定位标识、对焊接质量没有实时检测、对焊缝处理不准确等,造成管道在焊接过程中存在漏焊、虚焊等质量问题,影响到管道的强度和密闭性,为石油管道埋下相应的质量隐患。 3、防腐处理常见的质量问题 石油管道性能测试合格后,管道的防腐保温工作就是管道安装质量控制的关键。但一些石油管道在安装过程中,尤其是埋地敷设的管道,可能遭受含有有机酸、碱、盐的土壤侵蚀,但在安装施工过程中未能充分考虑,进而导致管道在运行过程中遭受严重的化学腐蚀作用,影响到管道的施工质量和综合使用寿命。 4、阀门安装问题 对于阀门的安装,比较常见的就是阀杆问题。在对阀门进行水平安装的过程中,必须注意阀杆是不能面向下方安装的。如果重量较大的阀门还必须借助于起吊工具的帮助。由于施工人员专业知识不精,在对石油化工管道进行安装时还会出现用错阀门的问题,比如低压阀门被安装在高压管道上,除此之外,单向阀在安装时比较容易装反,必须按照其所规定的方向进行安装。这些都是比较琐碎和细节性的东西,如果不在施工中加以注意和避免,就有可能酿成不可弥补的错误与事故。 四、提高石油管道安装工程质量水平的措施 1、石油管道组对安装的质量控制 管道组对是石油管道安装施工质量控制非常重要的一个环节。当组对合格后,通常会立即进行焊接工序的施工,因此在施工前应明确和掌握管道焊接工艺及对组对的工艺技术要求。在组对安装过程中,其质量控制技术要点如下,即: (1)检查组对安装前,管材及附件的防腐是否满足相关技术指标要求并完成性能测试验收,检现场是否存不同防腐等级的钢管混用、错用问题,(2)检查管道管口及管内杂物清理工序是否按照相关要求完工,并检查管口和管道是否完好无损,是否存在铁锈、油污、油漆等问题;(3)应核查现场进行管道起吊、组对的机械设备是否满足专用吊具设备要求。全程监督管口组对操作施工是否按照相关规范和技术指导规程进行。 2、石油管道焊接施工的质量控制 焊接是石油管道施工过程中尤为重要的特殊工序,必须加大对该工序的施工质量的监控,其质量控制要点如下,即:(1)检查石油管道焊接施工现场是否按照焊接施工工艺要求配备匹配的焊接设备,并检查设备是否具有良好的运行工况状态和安全性能。检查配套的测温、测风等监测仪器仪表的精度、可靠性是否满足要求。认真检测恶劣天气等特殊环境下焊接作业的综合防护措施是否到位,并对焊接全过程中进行动态监控。(2)检查施工现场所使用的焊条、焊丝的规格、型号等与管道焊接工艺是否匹配。检查焊接过程中焊条焊前烘烤是否按照厂家要求的温度、时间等指标进行,(3)检查管口预热、焊接环境条件、焊接工艺参数等是否满足石油管道焊接施工要求;(4)焊接完成后,要对焊缝进行细致检查,并采取抽样测试等方式,对焊接质量进行动态掌控,确保管道焊接具有较高质量水平。 3、石油管道防腐处理的质量控制 在对石油管道进行防腐处理前,应认真检测管道是否存在油污、锈蚀等问题,一旦存在应采用喷砂等进行锈蚀处理,并确保管道表面粗糙度在控制范围内。应结合工程区土壤地质情况,合理采用防腐保护材料,有效提高石油管道的综合使用寿命。 4、阀门安装问题的质量控制 石油化工工艺管道的关键组件主要有阀门、泵和压缩机等。首先,阀门的安装。一般,水平管道上的阀门是不允许垂直向下安装的,对明杆式阀门进行安装时要尽量不影响人员的通行。除此之外,阀门还必须错开安装,以减少各个阀门之间的间距,为后期维修等提供方便;其次,泵的安装。对泵进行安装时,要尽量将其布置于发生火灾概率较小的地方,如果是进行两排布置,必须保证两排泵之间的距离是合理合格的,以为后期检修提供方便。除此之外,在连接泵进出口的管道位置还需设置切断网,泵的吸入管也不宜过长,以减少折弯;最后,压缩机的安装。在对压缩机进行布置与安装时也需要将后期检修的因素考虑在内,比如压缩机管道不能太高,压缩机的上方不能设置其它的设备。如果没有特殊要求,压缩机可以布置在露天位置。 五、石油管道安装的建议 施工人员必须有严谨认真的态度,认真做好施工中的每一个环节,以保证整个工程的顺利运行。所有从事管道安装的施工人员.必须认真学习国家安全生产法规,提高对安全生产重要意义的认识,在工作中做到认真贯彻、执行安全技术规程,重视安全工作,避免事故的发生。只有认真的做好安装施工中的每一个环节,保证质量,安全规范,让管道安装符合工艺的要求,服从于整体设计,才能将石油工艺管道安装这项工程完美地完成。 结束语 施工管理是石油管道安装的核心。因此,在石油管道安装的后续施工中,要加强施工管理制度的建立,确保石油管道安装的质量。 石油管理论文:论石油管道储运的安全管理 摘要:当前石油业蒸蒸日上,但也存在一些安全问题。笔者针对当前石油管道储运安全中存在的问题,进行探究,提出几种行之有效的加强石油管道储运的安全管理的方法。 关键词:石油;管道储运;安全管理 引言 世界各地的石油需求量的增加,带来了石油业迅猛的发展,这也给石油管道运输如何安全地进行带来了争论。在这种长距离输送过程有存在多种安全隐患,我们应该正视这些现存的问题并积极去处理。可是,在实际运送过程中,对于安全问题的处理常常不尽如人意,问题的长期存在,影响着输送的成果的使用。可见安全问题的解决,关系着石油最后的效益。 一、石油管道储运的安全隐患 1.安全监管体制不完善 当前,在石油天然气管道安全管理这方面的法律法规、政策规定上,仍有一些问题存在。例如,一些方面存在政府监管部门职责定位混乱及职能交叉的现象,致使在监管管道输运上存在不足,监管工作出现混乱。此外,多部门的交叠检查,在一定程度上增添了财政、人力的负担。 2.静电带来的破坏 石油在输送过程中,原油之中的各种成分之间、原油与管道内壁之间的相互摩擦,会产生静电荷。如果管道设施设计未考虑到并给予相应的预防工作,长距离的输送容易引起静电荷聚集产生静电引起火花放电,引发火灾,造成不必要的损失。 3.自然灾害所致的破坏 石油运输过程会经过多个省分,多个不同的环境、地带,难免会受到不同自然灾害带来的破坏,其中主要是地震和洪涝灾害。当管道经过地震带时,突发的地震会不可避免地给管道的其中一段带来破坏,这会使整个石油运输系统瘫痪,带来巨大的经济损失。此外,由于石油的易燃易爆性质,当管道外部受到破坏时,容易带来二次灾害,会给居住附近的居民甚至更远处的居民带来安全危害,还会造成大面积的环境污染。 4.人为因素产生的破坏 4.1.内部员工原因 据相关数据统计显示,我国所发生石油管道事故大约百分之二十是由于人为因素造成。主要是由于一些工作人员违规操作、安全意识不充分、安全知识掌握程度不足、在操作过程中技术不娴熟、应急情况下出现操作过失等方面带来的事故发生。 4.2外来人员原因 国内外油价的上涨带来了各地盗油的热潮,虽然各地严厉打击盗油行为,但管道不可逃避地要经过一些社会治安不是很完善的地区,这就给试图盗油的团体提供了盗窃机会。全国各地不法分子进行非法盗油过程,都要对石油管道进行打孔,这不仅使石油大量泄漏带来经济损失,同时还会对周边乃至大片面积造成严重的环境污染,而且这种行为本身对于管道的破坏,降低管道的防腐能力,后期需要投入大量的人力、物力、财力去维修。此外,原油的泄漏极易引发火灾,增加地区的危害性。 5.管道腐蚀和老化 管道自身的腐蚀是目前造成事故发生最主要的因素。石油管道放置比较复杂,交叉密度比较大,替换和维修比较困难,而且埋藏在地下不易及时发现问题并处理。很多使用时间较长的管道由于管道本身的质量或是土质对管道造成的损坏等原因,出现管道腐蚀,造成管道内壁变形,易破碎,甚至出现石油泄漏等事故。 二、石油储运过程的安全防范措施 1.健全对管道储运的安全监管体制及法制 1.1对于监管部门,要求沿线的地区政府要不定期对相关单位进行石油管道安全的抽查、总结及协调处理工作。针对责任单位的违章违法的行为,要加大处治的力度。对于威胁到石油天然气管道安全的行为,极力治理、整顿,责任到人,连带处治。 1.2.对于石油运输公司,要建立健全、科学的安全管理体制,督促相关人员时刻履行石油管道相关的安全管理工作职责。针对工作中出现的失误,根据影响程度,进行一定的惩罚,追究相关责任人。 2.防静电措施 在运输过程中,很容易引起静电,应该观察、总结产生静电原因,并及时对出正确的处理。尤其是检查管道与地面是否连接,以及接地电阻是否在标准要求范围内。 3.防震措施 地震会造成石油管道的扭曲甚至断裂,所以提前做好防震措施非常重要。在管道设计时需要考虑到防震的措施,从而选择焊接方式及管道在各个位置的放置、距离等问题。 4.减少人为因素带来的损害 4.1提高人员能力 一方面,给予工作人员不定期的培训,规范操作行为,严格按照规定的操作流程去操作,使人员规范化。加强人员的安全意识,模拟突发事件,培养人员的紧急事件处理能力。另一方面,实行责任制,选出有经验的人员作为组长,对于出现的安全问题责任到人。 4.2增加打击力度 石油企业应该协同当地的公安部门,严厉打击盗油分子;加强对管道区段的监控,尤其是偏远地带;加强对防盗系统的研发,能快速定位哪个区段有非法的盗窃行动,全方位做好防盗工作。 5.防腐措施 防腐工作应该从管道内、外壁两方面着手,对于内壁的保护,主要有严格把控住石油天然气的质量以及内壁涂刷内涂层。必须按照国家相关规则进行输送和监管,严禁运送不合格的石油天然气。对于外部的保护,主要采用防腐涂料进行防护。对于防腐材料的选择,应该选用更安全环保、操作更简易、保持年限更久远、更适合当地地质的材料。 结语:这些年来,全球对于石油资源的需求日渐增加,各个国家、地区对于石油储运过程中的安全问题也越来越关注。正如前面所诉,当前存在的安全隐患各式各样,其所带来的影响涉及资源浪费、环境污染、管道维修、人员伤亡、巨额资金的损耗等各个方面。故此,作为石油企业,应当针对不同原因进行细致分析,制定相应的预防措施,保障储运的安全性。另外,可以加强技术的更新,采用信息化的流程、自动化的技术应用到管理工作中。作为政府监管单位,应严格把控住各个可能出现问题的环节,提前发现并去及时有效地处理,使管道运输能很好地进行。 石油管理论文:石油管道输油站无线网络管理系统的开发应用 摘 要:中国石化股份有限公司管道储运分公司新乡输油处滑县站,是中洛线输油管道上七个输油站中的第二个输油站,担负着将中原油田原油输送至中国石化集团洛阳(分)公司的任务。随着新乡处以数字化管道建设为核心内容的中洛输油管道工艺配套改造项目的完成,中洛管道进入了全程数字化管理新阶段。滑县输油站无线网络管理系统的开发与应用,是在输油生产、管道管理、日常办公上进一步加以提升,实现更加高效、准确、快捷、规范、透明的管理体系,真正将集团公司“建设世界一流能源化工公司”的战略目标和管道储运公司“做强石化管道”的发展目标践于行。 关键词:石油管道 输油站 无线网络 远程管理 移动办公 1.输油站无线网络管理系统的开发应用背景 滑县输油站作为管道运输最基层的单位,把加快信息化进程作为促进管理水平提高的有效手段之一。就如何依托新乡处数字化管道平台,提升输油站数字化、信息化应用,以泵站实际情况出发,主要从两个方面对输油站数字化应用现状进行了分析: 1.1在输油站我们所使用的日常办公管理资料大多存放于电脑中,固定式的资料存储方式存在着空间限制、存放分散、系统性差、安全性差等问题。由于输油站特殊的倒班方式,办公资料的管理无法实现“无缝衔接”,各工种的技术资料无法进行有效的共享。其次,由于各专业的电子版资料都是独立管理,每个人的存放方式、存放介质都不同,当某专业管理人员不在岗时,就会造成其他代办人员无法帮助完成一些检查和上报工作,这些均不符合企业精细化管理的要求。 1.2当输油站内设备出现故障时,传统方式是电话咨询专业人员指导处理或让抢修队人员立即从新乡赶到故障现场进行维护。电话咨询处理输油站故障上还存在由于员工对突发设备故障描述不清,抢修队人员无法遥控指挥,造成故障处理不准确不及时。故障处理还是以抢修队到现场处理为主,这样不仅费时费力,增加费用成本,还可能在等待设备维护的过程中带来新的隐患和危害,造成不必要的损失。 从现状来看输油站移动办公、资料共享、故障应急处理等方面存在诸多不足,开发一套基于无线网络的输油站管理系统,实现安全生产信息化、办公资料网络化、应急指挥视频化、后勤保障智能化,提高泵站整体管理水平,是迫切需要探索和解决的课题。 2.输油站无线网络管理系统的开发应用内涵 滑县站无线网络管理系统开发应用以“节能降耗为宗旨,有效地减轻员工的劳动强度,为员工创造快捷、方便的信息化环境”为理念,输油安全生产管理得到增强,使员工工作更轻松。《输油站无线网络管理系统的开发与用》就是对传统泵站管理模式的创新,利用先进的科学技术,以中洛线数字化管道建设为平台,利用无线网络,实现利用手持终端与新乡处网络平台同步、实现实时远程资料查询上传、远程应急系统启动、交接班视频化、后勤管理智能化。提高自动化管理程度,消除空间、时间的限制,全站实现地面、地上、远程、近程工作状况的全过程在线监控及操作,人员、设备监测率达到100%,促使输油站生产高效低耗、清洁、安全、环保、和谐发展。 3.输油站无线网络管理系统的开发应用主要做法 结合“中洛线数字化管道应用深化”的要求和生产实际,立足于滑县站实际,从提高整个生产厂区的科学管理水平着手,不断改善科技设施,提高自动化管理程度,消除空间、时间的限制,开展了“无线滑县、智能泵站”的试验性工作,目的是为实现本质安全提供保障,为提高泵站管理水平奠定基础。 滑县输油站无线网络管理系统的开发应用就是从提高整个生产厂区的科学管理水平着手,不断改善科技设施。 3.1系统确定 (1)确定系统构架 通过大量的调研与市场分析提出输油站无线网络系统构架,并对系统构架的软件和硬件适应的各功能模块进行可行性验证。系统构架的确定实现各功能模块功能,如图所示: 技术组以滑县输油站实际情况选择应用软件,选购硬件进行搭配,逐步进行实施。 (2)确定系统设备 1)运行平台的确定 根据调研,选择.IOS的和Android两种操作系统进行比较,从平台软件数量、系统稳定性以及开发速度等几个方面进行比较,选择IOS作为系统的运行平台。 2)应用软件对比确定 为实现系统功能,根据已选择的运行平台,对各类功能软件进行了对比选择,最终确定采用Facetime、Citrix receiver、DS file来实现部分系统功能。 3)、无线网络基站AP的确定 无线基站是实现输油站无线网络管理系统开发与应用的基础,它的运行稳定与否直接决定着系统功能的实现,所以从设备运行稳定、维护方便、节约成本的原则出发,对市场常用的几种产品进行了比较。通过对多种产品的传输速率、接入点数量及防水性能等参数的对比,采用H3C的WA2620X-ANGP基站。 4)、路由器的确定 选取了几种市面上较流行的路由器,对产品的性能、特点做了分析,根据路由器的传输速率、可网管、以及稳定性进行比较,最终确定采用H3C的ER8300千兆路由器。 5)、服务器的确定 结合系统使用网络存储的硬件要求,从联机事务处理和硬件处理速度上进行了论证,确定了服务器的最低配置要求,对系统硬件进行了选择,采用群晖的DS212J网络存储服务器配置完全满足系统开发的要求,决定采用群晖的DS212J服务器。 6)、手持终端设备选择 小组成员从安全性、硬件配置、可操作性、易于开发等方面选取手持终端通过对手持终端设备性能、运行平台、价格的综合比对分析,小组人员决定选用苹果iPad2及苹果iPod Touch4。 7)、移动视频监控装置的选择 滑县站原有工业电视系统为固定位置安装,只能全面宏观的监控站场状况,信号传输线路容易受干扰和破坏,灵活性不够,细节有待补充,移动监控装置可以有效的弥补监控盲点。小组成员在警用电动巡逻车的启发下,对目前市场现有的电动车和高清摄像头进行了调研,确定采用WT-638半球摄像机与美嘉/MJ-88巡检车来完成移动智能巡检车的组装。 8)、WIFI开关的选择 随着信息化的快速发展,物联网的应用成为实现远程自动控制的一项标准,在站区无线网络覆盖下,可以利用WIFI开关实现远程控制站应急设备启停等,确定WIFI开关为J-WI-FI远距离控制开关。 (3)系统功能的确定 系统功能确定为:移动办公功能、资料共享功能、远程专家故障诊断功能、远程智能控制设备等四大功能模块。 3.2系统功能实施 (1)移动办公功能 新乡处在用的各大办公系统均采用Microsoft的windows server操作系统,而目前所有的手持终端都无法加载microsoft的silverlight以及储运公司协同办公系统的插件,通过在手持终端中安装的Citrix Receiver可以流畅的访问所需要的各大办公系统。 (2)资料共享功能 本功能的核心就是文件资料的归档,资料录入时分为技术室资料和班组资料。 1)资料录入 组织经验丰富的各专业技术人员负责其专业内容的整理、选择,收集和本专业相关的资料,根据专业技术人员的集体经验、结合实际生产,对收集的资料进行整理、校对、编制,组成高质量的文件库。并按照三基工作考核设置了提纲,内容包括:设备管理、安全管理、电气仪表管理、能源计量管理、质量QC管理、管道管理等。小组成员又根据员工岗位职责划分了不同的系统使用权限。 (3)远程专家故障诊断功能 远程专家故障诊断功能有利于解决安全生产中的急、难、险、重问题,不仅及时有效,而且有利于降本压费。 1)远程专家协助 主要以移动智能巡检车为主,手持终端为辅助来实现应急指挥可视化的系统功能。 当站内设备发生故障时,将设备的实时信息(实时视频、声音、近距离图像、工业数据)传送到抢修人员的终端设备上,专家远程进行实时在线诊断,实时处理生产中的各种问题,快速高效处理故障。 2)工程进度实时监控 当站内工程施工在盲区无法监控时,移动智能巡检车可以有效的解决员工长时间在现场监控的问题。只要在无线网络覆盖范围内,移动智能巡检车就可以发挥他的灵活优势。重要施工视频档案作为历史档案得到留存,用于资料查询。 3)创建抢维修视频档案 建立抢维修视频档案,有助于员工学习和解决实际工作中发生的故障。小组成员在移动视频巡检车Web管理界面进行了传送参数的配置,保证了每次开机都能将视频保存至网络存储服务器。 (4)远程智能控制设备功能 WIFI控制开关控制消防泵、紧急照明、逃生门、排风系统等应急设备,做到正真意义的无线远程控制。 经过对系统功能的逐项验证,实现了系统的移动办公功能、资源共享功能、远程专家故障诊断功能、远程智能控制设备功能等四大功能模块。 无线网络管理系统的开发与应用还有很大的拓展空间,这些功能还会不断完善、拓展、深化。滑县站将继续依托中洛线数字化管道,本着工作不止、奋斗不息、创新不断的理念,深化数字化管道的内涵,着力提高核心竞争力,积极建设一流输油泵站,逐渐把数字化信息化泵站与物联网融合,提升企业数字化、信息化、科学化管理水平。 石油管理论文:ERP系统在石油管道工程管理中的应用 [摘要]随着社会经济与科学技术的不断发展与进步,我国石油企业信息化水平得到了快速、深入的发展。其中,在石油管道工程管理中,ERP系统已经得到了较为广泛的正式应用与推广。为了进一步提升石油企业的生产率与效益,达到精益化的管理目标,在石油管道工程管理中掌握与运用ERP系统具有非常重大的意义。本文对ERP系统在石油管道工程管理中的应用进行了研究与探讨,旨在促进石油企业与时俱进的发展,从而让石油企业能够获得更多长足利益发展的空间。 [关键词]ERP系统 石油管道工程 管理应用 在全球经济一体化进程加快的当今时代,石油行业要想提升自己的竞争实力,就必须将市场的变化与要求作为依据,对产品的生产结构进行及时准确的组织与调整。对于这一切,ERP系统都能做到。而且,在石油管道工程管理中运用ERP系统之后,有利于优化资源配置,从而提升企业的管理水平与效率,最终使得企业的经济效益与竞争实力得以提升。 1 ERP系统概述 所谓ERP系统指的是将信息技术作为建立的基础,通过系统化的管理思想,为员工以及企业的决策层提供出良好的决策运行手段的一个管理平台。ERP即企业资源计划,是Enterprise Resource Planning的简称[1]。ERP系统的前身是物料需求计划(MRP),ERP在其基础上进一步发展成为了新一代的集成化管理信息系统,并对MRP的功能进行了扩展,供应链管理是ERP的核心思想。ERP主要是集人力资源管理(人流)、物资资源管理(物流)、信息资源管理(信息流)以及财务资源管理(财流)于一身的企业管理软件。其具有先进性、集成性、完整性、统一性以及开放性等特点。从某种程度上来说,ERP已经从传统的企业边界跳出来了,且其供应链的范围已经对企业的资源进行了大量的优化工作。可以说,在信息时代,ERP系统已经发展成为了企业的生存与发展的基石。 2 石油管道工程管理实施ERP的意义 2.1内部控制实时化 通过实施ERP,内部控制便能得到有效增强,从而在控制工程的过程中便能做到实时控制与明确分工,且能将每一个环节中存在的问题随时地反映出来,对各部门的业务进行自动协调,并将绩效评估所需要的数据提供出来。这样,有利于工程资源的统一规划与运用,从而有效地降低了各种浪费材料、资源的情况,达到了降低企业的经营成本的目的,实现了企业的经济效益最大化。 2.2系统运行集成化 ERP系统能够将集成的信息系统提供出来,从而对“信息孤岛”的重复建设进行了有效的规避,达到了资料与业务数据共享的目的,并对业务的流程进行了理顺与规范,使得在工程建设中各种重复劳作的情况都能得到消除。 2.3管理改善持续化 随着ERP系统的不断推广与应用,在石油企业中,信息技术使得石油管道工程的管理模块更加细化,成为快速的数据流转。细化之后,有利于从多角度对各类数据进行分析,而且细化之后,石油管道工程的管理者也能更好地对工程中各个执行的环节展开实时的监督、调整与控制,从而使得整个企业工程的运转都能变得更加高效与简明,决策与管理也能实现一步到位。 2.4绩效监控动态化 在石油管道工程中实施ERP系统管理,可以将更多的管理信息提供出来。当完全投入运行ERP系统之后,石油管道工程便可以按照实际的管理需求,通过ERP系统将信息资源设计的动态监控管理绩效变化的报表体系提供出来,从而将管理过程中存在的各种问题及时有效的反映出来,并对其予以纠正。尤其是对于工作量比较大的石油管道工程来说,很多基层的现金都难以进行明查。然而通过ERP系统,科、部、车间等各个成本控制点的预结算工作以及费用的实际情况都能够实现横纵向的分析与对比,从而将各种工程数据及时提供出来,有利于有效的控制成本,从而实现企业的经济效益最大化。 3 ERP系统在石油管道工程管理中存在的问题及建议 3.1对ERP运维费用保障的加强 在ERP系统的费用中,除了包括购买的软件与实施的费用外,还要包括后期的运维费用。以我国石油管道工程管理为例,要使用ERP系统,不仅要缴纳大量的运维费用,还要提供出技术支持的团队,如果没有专项的资金对其进行保障,那么整个系统的运行也无法正常化。所以完成ERP系统的建设之后,还要从整个工程的层面,还应将信息系统运维的专项支出列出来,并将其交由总部进行统一的筹划与支出。 3.2各个单位部门组织亟待健全 随着社会经济与科学技术的不断发展,信息化的建设也得到了不断的深入与发展,各类信息系统的建设、管理以及运维工作的重要性也越来越突显。然而,在实际的石油管道工程中,很多单位部门组织都没有较为独立的信息部门,使得在管理与协调方面出现了许多隐患,尤其是实施ERP这一大型的管理系统之后,特别需要不仅懂得信息技术而且还对本工程十分熟悉的人员来进行统一的协调与管理。如果不能做到这些,那么整个系统的稳定运行与安全可靠性则很难对其进行保障。 3.3从整体上对ERP的应用水平进行提升 企业管理是ERP的核心内容,在工程中,石油管道工程的管理就是ERP系统的核心内容。然而,在一些工程单位往往会出现各种重建设而轻应用的情况,而且真正懂得操作与使用ERP系统的专业人才并不多。在这种情况下,已经拥有的ERP系统在进行操作的时候,便显得较为繁琐与复杂,从而出现不够友好的人机界面等客观原因。当然,也不缺乏人们习惯了传统的石油管道工程的管理方式,而没有对ERP系统进行主动了解与掌握等主观原因。所以,石油企业要想在石油管道工程管理中对ERP系统进行运用,并将ERP系统的优势在石油管道工程中充分发挥出来,就一定要加强各级人员的后期培养力度,使得工作人员的思想有一个彻底的转变,并对ERP系统形成新的认识,从而有利于ERP管理与考核制度的完善,并从整体上对ERP的应用水平进行提升。 4结语 综上所述,在石油管道工程管理中,对ERP系统进行运用,其重点是要实现对工程进度与资金的有效控制,其核心表现为价值链。因此,ERP系统在石油管道工程管理中,不仅仅是一种数据查询的工具,还是对工程资源展开实时的配置、优化与控制的一种重要手段。所以说,对ERP系统在石油管道工程管理中的应用进行研究与探讨具有非常重大的意义。 石油管理论文:浅析EPC管理模式在石油管道管理中的应用 摘要:近年来,EPC工程承包管理模式在我国逐渐兴起。它是世界工程建设行业中较先进、较成熟的项目承包管理模式,已经广泛应用于我国石油行业领域中,它被广大石油工程项目建设业主所接受的主要原因是其具有建设投资资金少、技术质量高和工期短等特征。为推动我国石油建设企业的发展,目前国内大多数石油建设项目已采用EPC总承包模式。 关键词:油田 地面建设工程 施工管理 1、前言 随着国内国际市场的进一步接轨,工程建设和管理日益走向专业化,石油工程建设项目管理模式也逐渐由业主自己成立工程指挥部进行管理的传统模式向EPC工程总承包的专业化管理模式转变。EPC总承包模式以其建设项目投资省、工期短、技术质量水平高、业主承担的投资和风险小等优势,逐步被工程建设业主所接受。在政府的推动下,我国相继有很多石油建设工程项目采用EPC总承包模式,实践过程中该模式正在走向成熟,同时也显露出如工程总承包方面的法律法规不健全、具有国际竞争实力的工程公司数量少、企业高素质人才不足等问题。如何使EPC总承包模式在我国石油建设项目中健康有序的发展已成为一个亟待解决的大课题。 2、EPC管理模式简述 EPC(engineer,procurement,construction,设计-采购-施工)工程项目管理模式是国内外工程项目管理中广泛使用的一种工程承包模式。所谓EPC工程总承包是指由一家承包商或承包商联合体对整个工程的设计、采购、施工直至交付使用进行全过程总承包的方式。总承包商对所承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责,向业主交付具备使用条件的工程。 EPC工程项目管理模式的核心是承包商对工程项目的集成管理,以项目的整体利益为出发点,通过对设计、施工、采办等各方面因素进行资源整合,优化配置,使整个项目的各项任务圆满完成。工程项目总承包管理方式分为以下几种: 交钥匙工程总承包方式,设计、采购、施工总承包方式(EPC),设计加采购承包方式(EP),设计加施工承包方式(EC),设计加建造承包方式(DB),还有BOT、BOOT 等多种项目建设和承包方式。EPC工程项目管理模式在项目的进度、费用、质量控制方面均取得了显著的成效。因为EPC总承包管理模式能够使业主权益最大化地得到保护,所以,在我国很多工程项目中都使用了EPC管理模式。 3、EPC管理模式的优缺点 3.1、EPC总承包模式的优点 (1)EPC 管理模式可以使工程管理项目的优势最大程度地体现出来,使工程项目的各项指标圆满完成。对于投资方来讲,因为要对项目的质量和投资把关,所以投资方需要通过监理公司对项目进行控制。PMC是对项目的投资控制和质量控制的专业化公司,通过对EPC进行监督,从而完成投资方对项目管理的任务指标。采用EPC工程项目管理模式是把项目中的设计、采办和施工进行协调管理,然后将项目任务进行任务分解和过程分解。这样可以使项目管理更加专业化,做到责任明确,管理有效。 (2)EPC管理模式可以降低项目交易成本。因为EPC承包方式是采用固定总包价格,这样就可以对总体工程成本和造价进行有效的控制。显而易见,整个交易成本也因此明显地降低。 (3)EPC管理模式广泛地应用了国内外先进管理经验,实现了技术创新和管理创新。EPC管理模式在项目管理上采用更专业的分包商,同时通过标准化的过程控制完成项目管理。EPC管理模式使设计、施工、采办三方面紧密结合,在西方发达国家已被广泛采用。 (4)EPC管理模式可以缩短采购管理周期。采用EPC管理模式,由于总承包商提前介入工程前期工作,同时将采购工作纳入到设计过程中,采购工作和设计工作相融合,这样就缩短了整个工程的工期。因为采用了这种管理模式,当设计工作完成时,采购工作也基本结束。采购工作又和施工工作相衔接,设计、施工、采购的结合使整个工程项目工期得以缩短。再者实行EPC管理模式,使设计工作、采办工作和施工工作拥有了更大的灵活性。由于在EPC的统一管理下,设计、采办和施工三方之间责任明确,各个环节有章可循,使各项目工作得以圆满完成。 同时,由于在EPC管理下的设计、采办工作和施工工作可以同时进行,缩短了工程项目的建设周期。 (5)EPC管理模式减轻了投资方的压力,不用将过过多的精力放在繁杂事务上,业主可直接与EPC承包商签订合同,大大提高了工作效率,减少了对合同谈判环节,对设计、施工、采办等管理协调环节,以及其他信息的收集量,从而能够更好地关注影响项目的其他重要因素,使工程项目朝着正确的方向行进。 (6)EPC管理模式的运用使工程项目更加科学,并且符合法律程序。大多数情况下,采用EPC管理模式的项目一般都是大的工程项目,这种项目一般比较复杂,参与建设的单位也比较多,这样就会带来影响工程质量的一系列因素。如果没有法律程序的依据,只靠个人能力影响以及部门的引导,工程项目的各项指标很难圆满完成。EPC管理模式的基础是合同,因为在合同中明确了双方的责任和所承担的义务,合同本身就是具有法律效力的文件,这种通过合同为依据的工程项目模式,能使人为干预和暗箱操作得到有效的制止,从而使工程项目管理按着法制化的轨道发展。 (7)EPC管理模式可以有效地提高工程项目的质量。因为EPC管理模式是由承包商负全部责任。这样承包商会更重视工程的质量、安全、工期等因素。EPC总承包商进而会选择更合适的施工方案、具有更高的专业管理能力和设计能力的优秀技术人员,来保障工程项目的质量。 (8)EPC管理模式优化人力资源配置和组织结构配置,减轻了业主方在项目中的理负担和投入。一般来讲,传统模式下的项目组织机构臃肿、人浮于事,采用EPC管理模式后,使人员和资源得到整合。EPC项目管理公司是在项目确定后,按着设计、施工、采办的不同需求组建项目部,项目部的各部门人员由各单位抽调组成,EPC项目部的经理负责项目部的全面工作。在项目运行时,公司的各相关部门可以对项目部的工作进行监督、指导和控制,以此保证项目部的活动符合各方面的利益。当项目完成之后,项目部抽调过来的人员回到原单位,EPC项目部也随之解散。 3.2、EPC总承包模式的缺点 (1)承包商风险风险过于集中。由于EPC承包模式只针对个体企业承包,因此一旦承包商违约,其他任何单位不会负连带责任,承包商就要赔偿巨额赔偿,也将会给业主带来一定的风险。正由于这个原因,承包商在报价上会显得过高。 (2)合同总价难以确定。因为工程项目在招标前,设计图纸还没有完成,具体的工程量不确定,所以难以定出合理的合同总价。 (3)对总承包商要求较高。需要总承包商必须全过程或若干阶段,同时具有设计、采购、施工的能力,具有丰富的供应采购资源。 4、EPC管理模式在石油管道中几点建议 (1)根据项目需求建立适应EPC模式的项目管理体系。之前,石油管道工程一直延续旧的管理模式,因此在实行EPC模式后,就应转变以往的管理理念,明确各部门的职责,真正做到科学管理,使EPC承包商成为真正的责任主体和利益主体。 (2)加强合同管理。项目合同是项目实施的重要依据。一旦在双方发生利益纠纷时,可根据合同上的协议,划分各自的责任。因此,在制定合同时,双方应遵循依法履约、诚实守信、协调合作、维护权益的原则,严格执行合同内容。 (3)学习国际先进经验,培养复合型人才,提高业主管理人员的素质。要充分研究美国、欧洲等国家在总承包方面管理的经验,结合中国国情,培养一批既具备坚实专业知识水平,又具备很强专业法律知识,懂外语、实践经验丰富的复合型管理人才。 5、结束语 综上所述,EPC总承包模式是我国工程市场历史发展阶段的必然产物,既满足了发包人的需要,也适应了市场的需求。随着输油气管道建设第二个高峰的来临,EPC管理模式将是今后一段时期国内管道工程项目建设的主流管理模式,将随着我国经济发展和工程管理水平的提高不断地改进,并逐步与国际先进的管理模式接轨。 石油管理论文:浅析在新的企业集团管理体制下如何完善中国石油管理体制 摘要:职能制以及事业部制有机结合的混合型管理体制模式是我国石油管理体制所采用的主要的模式,在一定程度上有助于全面提升企业集团的国际竞争力,但随着石油工业的发展与改革,这一管理模式也暴露出了诸多弊端。因此在新的企业集团管理体制下,我国要实现综合性能源战略公司建设的战略目标,须对我国的石油组织组织管理体系进行进一步完善,使其与新的企业集团发展战略相适应,充分发挥其优势,提高石油管理体制的运行效率 。本文在简述了新的集团管理体制下,我国石油管理体制现状的基础上,分析了完善我国石油管理体制的对策。 关键词:企业集团;管理体制;战略目标 一、新企业集团管理体制下我国石油管理体制现状 (一)新企业集团管理体制及其特点 控股型结构、职能型结构、事业部制结构以及网络型结构是新企业集团管理体制的四种主要形式,它们各有利弊。通常而言,实施中的集团管理体制并非单一的模式,而是一种混合形态的管理模式,即以其中一种为主体模式,再综合其他模式的统分结合的管理体制。目前,国际上多数大型企业集团均采用混合管理体制。同时,随着市场的扩大化以及世界经济的融合,企业集团生产规模、经营范围、业务种类以及市场份额的发展变化,这些企业集团的组织管理体制层次更加明晰,并采用全面一体化的运作模式,同时进一步加强了集团总部的控制能力,随着环境的不断变化,为实现企业发展战略要求,其管理体制也在进行相应的变化。 (二)中国石油管理体制现状 1.总体形势良好 在新企业集团管理体制下,中国石油管理体制也是一种混合型的管理体制,即职能制与事业部制相结合的管理体制。中国石油管理体制随着我国石油工业的深化改革与发展,也随之进行调整与完善:充实与整合了总部职能部门、强化其协调功能建设,减少职能交叉与重叠的现象,提高其内部业务的专业化程度,使其运行机制更加完善,竞争力得以增强,管理效率得到全面提高。总之,中国石油管理体制的框架具有一定的可行性与正确性,体现了现代企业制度与市场经济的要求,并适应了企业的经营理念、业务机构以及发展规模要求,利于企业发展战略的实施,有助于促进企业价值与实力、国际竞争力的提升。 2.局部问题存在 客观而言,随着我国企业自身的不断发展及其外部环境的变化,中国石油管理体制及其运行机制还存在一些问题,主要表现在以下方面: (1)总部功能建设的力度不够,企业集团的控制力亟待加强; (2)责权缺乏对等性,其运行机制还不够顺畅; (3)管理界面含混不清,企业集团的整体优势并未的到充分发挥; (4)职能部门重新整合之后产生了许多的新问题与情况,须在管理体制上进行进一步完善。 当前,中国石油集团公司的主要战略目标即是建设综合性国际能源公司,为实现这一战略目标,必须要有相配套的管理体制作为组织保障,并在坚持持续协调发展的方针下,逐步实现其战略目标,使中国石油企业公司的综合实力、国家竞争力得到全面增强。 二、完善我国石油管理体制的对策分析 (一)立足于发展战略要求,调整管理体制 企业的管理体制及其运行机制直接受到企业的发展战略及其目标的影响,随着其外部环境以及战略目标的变化,企业则会适时调整其业务结构,必然导致其管理体制的变化。因此,为实现中国石油集团公司建设国际综合性能源公司的战略目标,就须根据其环境变化情况,对其管理体制及其运行机制进行不断的改革与完善。因此,在完善管理体制与运行机制的过程中,应有机结合“资源、市场以及国际化”三大战略目标,并认识到企业管理体制是在多种因素综合作用而形成的,并不存在的十全十美的标准管理模式或最佳管理模式,每一管理模式均有其弊端,主要的衡量标准则是分析企业所采用的管理体制对企业的发展战略实施是否具有推动作用,同时该模式能否保持集团各层面的活力,促进其战略目标的实现。总之,伴随着企业的发展变化及其战略目标的演变,须对企业许多自身的管理体制进行适时的调整,促进其适合企业自身的发展需求,并与企业的发展战略适应与匹配。 (二)科学对待集权与分权的关系 正确处理集权与分权的关系利于提升企业集团的控制力及各方面的积极性,正确处理集权与分权关系,主要是指既不能过度集权,也不能过度分权,必须寻求两者的平衡点。因此,企业集团可在“控制分权”的基础上,寻求集权与分权两者间的适度点。具体可从以下方面着手: 1、在提升企业集团控制力过程中,应从全面发挥集团整体优势与提升其整体竞争力的目标出发,进行集权控制,而不是单纯地为实现其控制力,而进行高度集权; 2、集权与分权的程度应视企业集团的产业领域关联度及其发展的成熟度而定。例如,在企业集团的发展初期,通常需加强集权与控制,提高其整体实力与规模;但若企业发展较为成熟且在其主体产业领域形成骨干企业之后,为增强企业集团的内部活力,发挥专业公司的积极性与自主性,就须适当扩大分权。 (三)发挥整体优势,完善管理体制 从企业的管理理论层面分析,企业体制决定其机制,而企业的机制又决定着企业的效率,因此,科学有效的管理体制是促进企业集团整体优势发挥的重要保障。而建立科学有效的管理体制,需做到以下几点: 1、建立企业集团决策机构。企业集团通过构建强有力的决策机构,制定与实施与企业发展实际相符合的战略目标,从而使企业集团中各成员企业的生产经营活动得到有效地协调,优化资源配置,增强各成员企业的凝聚力,促进其经营活动向高效的经营领域倾斜; 2、建立企业集团职能机构。企业集团强有力的职能机构包括战略规划、财务管理、市场开发等机构,建立起强有力的销售服务网络、人才培训中心、结算以及科研开发中心; 3、建立企业集团监督机构。通过建立有力的监督机构,并采取制度、投资以及财务等方式,控制、评价与监督企业集团的成员企业; 4、根据业务类型的差异,采取分门别类的综合方式,进行企业管理体制的完善,防止“一刀切”现象产生。例如,对于专业化程度不高、资源分散以及规模小的业务,应对其非主营业务进行有序退出,并进行深化整合,使企业的产业集中度提高,实现规模发展。 (四)明确管理层次职责,提高运行效益与效率 企业的管理体制必须注重其运行效率以及运行效益的提高,这就要求在改革与完善管理体制过程中,充分明确各管理层次的职责,积极建立信息化的运作流程:如决策机制、业务流程、职责权限配置以及信息传递渠道等,实现内部运作机制的规范化,大幅降低运行成本,促进企业管理体制的运行效率与运行效益的双重提高。同时,还需注重建立一套有效体系、组织、系统以及操作方法,实行制度建设与创新,保障其各项规章制度以及发展战略贯彻落实,使企业集团的执行力的增强,进而提升其运行效率、效益。 综上所述,在新企业集团管理体制下,中国石油管理体制必须要与企业战略目标相适应,并根据企业发展变化,进行适时的调整与完善,同时还要坚持理论与实践、继承与创新的有机结合,更好地完善其管理体制及其运行机制,从而为实现综合性国际能源公司的战略目标提高强有力的支撑。 石油管理论文:对新时期石油管理科学的几点思考 摘要:本文分析了我国石油管理中存在的主要问题,总结了我国石油科学管理的重难点所在,提出了改革我国石油管理的策略。 关键词:石油管理 科学 现状 难点 策略 一、目前我国石油管理中存在的主要问题 第一,企业在进行石油勘探设备的购置过程中所考虑的问题仅仅是设备能否满足生产的需要和设备本身价格的高低,过分考虑前期的投入成本,而忽视设备在使用过程中的油耗、可能造成的环境污染、维修保养的费用以及安全性能等,大多数的企业仅仅考虑短期效益,不能兼顾长期效益,不把目光放在长远发展的角度上。 第二,在石油勘探设备的后期维修保养方面,过分注重设备的日常保养,例如卫生、润滑等方面,忽视设备的清洗和校正等方面的维修工作,导致设备的损坏率加重,使用寿命大为缩短,对设备的技术状况重视程度不足。 第三,对于设备的经济管理,不能做到准确的预算,大多数的预算会出现以下两种状况,一种是设备的使用期限已到但是设备仍然是完好无损的,另一种是设备已经在使用期限之内出现老化问题,已经不能再继续使用。 第四,随着当前多种学科交叉发展,互相渗透,石油管理中所涉及的学科和技术也越来越多,综合性越来越强。这就对设备管理机构的管理人员提出了更高的要求,需要进行多学科多技术的学习。而当前我国的石油企业的管理人员大多欠缺这种素质,致使石油设备管理的各个环节不能有机地结合起来,造成管理工作的连贯性较差。 二、目前我国石油企业设备管理的难点 1.管理组织相对落后。传统的管理模式就是直线式的职能和事业管理,而设备管理则是条块分割的格局,管理工作过于严密,分工过于明晰,每个员工都有确切的工作范围,在一定程度上造成了机构的重叠和职责的重合,致使管理人员冗杂,责任推来推去,大大降低了生产系统的灵活性,使管理体系处理应急问题的能力很低。 2.设备管理流程不完善。当前大多数石油化工企业的设备管理机构分别设在各个具体的部门,分别管理相应部门的设备管理工作,从设备的采购、使用、维修到报废工作都是由部门负责。这样严重阻碍了设备的全过程管理工作,不利于设备的周期费用管理工作的实施。 3.设备冗余。许多企业的设备较为齐全,甚至造成了大量设备的闲置,石油设备的利用率极低,且随着石油企业规模的不断扩大,闲置设备的数量也在不断地增加。这不仅造成了极大的浪费,还会在很大程度上影响其他设备的运行收益,给公司带来很大的损失。 4.管理人员思想陈旧。石油企业的相关管理人员仍旧用原有的观念开展设备的管理工作,其管理理念和管理水平已经严重制约了石油企业管理的现代化水平的提高。许多管理人员仍然恪守计划维修的相关理论,不能根据实际情况进行灵活变通,导致设备在该维修保养时不能及时做到位,不该维修时反而做无用功,造成了人力物力财力的巨大浪费,也在一定程度上降低了设备的利用效率。还有的员工对设备管理的专业知识掌握不牢固,不能准确地判断出设备是否已经报废,往往出现以换代修的现象,造成资金的浪费。另外大多数管理人员不能从长远着眼,仅仅盯住企业的短期利益,一味地谋求成本的降低,而忽视设备的技术状况。 三、加强石油科学管理的策略 1.建立完善的设备管理机构。新时期下,企业必须改革原有的设备管理机构的组织形式,才能顺应时展的需要。其中,最为合适的是矩阵式的组织结构形式。即将各个管理部门按照工程项目进行分类,而不是按照职能划分到各个部门,可以在同一组织中设置职能部门,建立纵横交叉的管理网络,形成矩阵形式。这样可以大大提高管理系统的应变能力和灵活性。 2.建立完善的设备管理流程。计算机科学不仅改变人们的生活方式,还革新了许多技术手段。在新时期下,要建立完善的石油设备管理流程就要借助计算机技术,将每个项目的管理人员集中到一起,组成工作团队,对整个项目的流程进行整体的规划和设计,尽量做到成本、质量、技术和服务多方面的高标准严要求,根据设备管理的复杂程度以及石油企业的实际情况,不断改进和完善设备管理流程。 3.培育设备租赁市场。为避免出现设备冗余、大量浪费情况的出现,石油企业应该实行专业化的配制,培育设备的租赁市场,强化企业内外的设备租赁业务,进而提高设备利用率。 4.加强石油企业管理人员的专业素养。管理人员作为最直接的管理工作的执行者,企业应该重视相关员工专业素养的提高,在积极引进新型人才的基础之上,加大企业已有员工的培养力度,加强智力投资,使员工摒弃原有的思想观念,以满足现代化生产和管理的需要。 石油管理论文:石油管道储运中的安全管理及事故预防措施 【摘要】石油管道储运的时间越长,发生腐蚀化的现象也会越来越严重,现象形成的原因较为复杂,因此给石油管道的正常、安全运行带来很大影响。要促使石油管道的有效生产运行,必须要对现阶段石油管道生产运行过程中存在的相关问题有全面了解,且能够结合实际,制定出相关的事故预防措施,以确保石油管道储运的顺利运行。 【关键词】石油管道储运 安全管理 事故预防措施 石油天然气是我国重要的能源,与人们的生活、生产等方面息息相关。此外,因天然气给空气或者其它的生态环境所带来的影响较小,其的发展前景十分可观。分析石油天然气管道在运行中存在的相关问题,并且加以处理,不但能促进我国石油天然气行业的安全发展,也利于我国经济生产能源的进一步利用。 1 石油管道储运过程中存在的问题 1.1 受利益驱使导致管道储运隐患众多 在清除相关的违章占压问题过程中,部分企业一般是出资进行补偿,使得部分群众故意以低成本来获取高补偿。例如有的农民在管道建设土地上种植树木或者搭建房屋,通过这些来获取额外的补偿,这导致的局面就是“补偿不断”的尴尬。有的地方部门受利益驱使,把已经用于管道建设的土地又转批于其它企业,并从中获利。有的企业还在建设管道过程中,未将已用以管道建设的土地相关的限制条件告知土地使用人,而这些均为今后的管道建设治理埋下很大隐患。 1.2 石油管道储运的腐蚀问题 螺旋缝管、无缝管以及直缝管等之类的钢制管材为输送石油天然气常用的几种管材,通常是暴露于空气中,又或者是深埋于地底下、水中,这些管道随着时间的推移,都会受到很大的腐蚀。输送天然气中含水或硫等介质对管道造成腐蚀,对于架空型的石油天然气的管道来说,通过定期地涂刷油漆,可以有效预防管道腐蚀,可是由于有多数天然气的运输管道是埋设在地底下,极易受腐蚀,而且防护措施很复杂,这给石油天然气管道的安全管理工作带来很大的影响。1.3 石油管道储运的安全监管体制及法制不完善 目前,在制定石油天然气管道安全管理方面的法律条文方面,仍存在较大问题,需要进行进一步的完善,例如在国务院颁发的《石油天然气管道保护法》中,第四条已有如下明确的规定,即国务院能源主管部门依照本法规定主管全国管道保护工作。第五条规定省、自治区、直辖市人民政府能源主管部门和设区的市级、县级人民政府指定的部门,依照本法规定主管本行政区域的管道保护工作。由这个规定来看,监管主体通常指的是地方区域的能源主管部门或者设区的市级、县级人民政府指定的部门;可是在国务院颁发的另外一部法律中,即《特种设备的安全监察条例》的第二条,是把压力管道当做是一种特种设备,将其列入国务院以及县级以上的地方全面负责相关特种设备的安全监管部门的管理之内,也就是由我国或者县级地方的质监部门全面负责。这些规定导致石油天然气的运输管道的安全监管部门存在职能交叉以及职责定位混乱的局面。除此之外,多部门的重复检查,在很大程度上加重国家、企业的负担。 2 加强石油天然气管道安全管理的相关措施 2.1 进一步加强完整性管理 完整性管理为全球最先进的一种管道安全管理的模式,其主要是通过运用完整的信息数据库展开动态的实时的管理,实现防患于未然的管理目的。完整性管理这种管理模式,是进一步确保我国石油天然气管道输送安全以及降低运营的成本的基础,该模式的构建,可以有效改变已有的石油天然气管道的安全管理模式,能够在最大程度之上,将有效减少或者是避免危险源的出现,促使石油天然气管道的安全管理工作向科学化、规范化以及标准化、程序化方向发展,不但可以有效减少或者避免管道事故,降低管道运行的风险,还可以有效确保大气环境、财产以及人员的人身安全。和传统的管道安全管理模式相比,完整性管理模式是进行主动维护,在事前强调打打预防针,而传统管道安全管理模式则是被动抢险,主要是在事后。 2.2 预防石油天然气管道腐蚀 预防石油天然气管道腐蚀,主要是要从管道内壁和管壁外壁两面着手,管道内壁要求石油天然气进行净化,应该对天然气的质量展开严格管控,这是延长天然气管道的使用寿命以及落实各项安全管理工作的主要手段。在管理监控石油天然气质量的过程中,必须严格按照国家有关的标准展开,要严禁不达标石油天然气的输送,在此基础上,管道内壁应涂刷内涂层,主要以二道环氧树脂为主,可以有效预防内壁发生腐蚀。管道外壁则是刷涂绝缘层。由于钢管埋在地下,会受到土壤等之类介质的化学腐蚀以及电化学腐蚀,常规防腐涂料已无法达到钢管防腐的需要。可选用聚乙烯胶带进行防腐,效果相对较好,其近期引进的一种新型防腐用料,防腐性能有保障,而且施工简便、成本低而且快速安全。 2.3 加大对储运管道的安全管理工作的问责以及执法力度 在管道设施保护、管理方面,应在沿线地方政府定期举行石油管道安全管理工作会议,负责综合协调相关单位及部门的管道安全管理工作。应加大对监督检查以及治理整顿违章占压、严重危害到石油天然气管道安全行为的问责力度及执法力度,应严肃处理有关的责任单位以及责任人。应该将石油管道的安全管理工作列入到管理的范畴,建立健全科学合理的事前管理机制,进一步加强管道设施的安全管理责任,认真督促相关人员履行石油天然气管道的安全管理工作职责。而对于由于工作不到位导致的严重后果,应该依照相关规定来追究相关人员的责任。 3 结束语 总之,要促使石油管道储运安全管理工作的有效进行,必须是要结合目前管道运输过程中存在的问题,进而结合实际加以改进,这样才能确保石油管道储运的安全运营。