時間:2022-03-26 14:33:18
序論:在您撰寫電子技術職稱論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1重復型知識
重復的知識教師只需引導和簡介。如在電子技術基礎的數(shù)字電路部分,知識點“數(shù)制與碼制”中的很多知識點是屬于重復型的知識,如常用數(shù)制有十進制、二進制、八進制和十六進制,這四種數(shù)制的定義、計數(shù)規(guī)則、進位規(guī)則等在此課程之前的計算機基礎課中已經(jīng)有詳細的講解,而學生也有較深的印象,故在此處可作為復習型知識,引導學生回憶,快速帶過。
1.2缺失型知識
缺失型知識是否需添加要根據(jù)實際需求來安排。如在“邏輯函數(shù)的化簡”這一節(jié)中,部分教材只介紹了代數(shù)化簡法一種方法,由于學生的理解能力相差較大,代數(shù)化簡法對于許多學生來說很難,這部分學生認為此種方法中的大量基本公式、基本定律難以記牢,記住了又不知該選擇何種公式或者定律去應用,看著題目無從下手,亦無他法可選,便失去了學習興趣。而有的教材會介紹另一種化簡方法叫做卡諾圖化簡法,這種方法與代數(shù)化簡法相比較,首先不需要記住大量的公式和定律,只需記住四點化簡規(guī)則,記憶量很少;再次,此種方法是通過繪制表格和圈卡諾圈來完成,很多學生都明顯感覺卡諾圖化簡法很有趣。那么,這樣的知識補充就可以幫助一部分學生解決邏輯函數(shù)化簡的難題。教師在實施過程中還需加入大量的習題供學生練習,這樣才能保證更多的學生掌握卡諾圖化簡法。
1.3加強型知識
每一門課程里重要的知識均頗多,電子技術基礎也不例外。如在“計數(shù)器”這一節(jié)中,重要的知識點不少,特別是計數(shù)器在日常生活中的應用又很普遍,且需配備相應電子制作實訓來應用這些知識點,故教師需在這一節(jié)中對計數(shù)器的內(nèi)部組成、工作原理、邏輯功能等知識點進行詳盡的講解,通過實驗讓學生掌握相關知識點,最終要能夠讓學生能自行設計簡單的任意進制計數(shù)器,例如,要求學生掌握集成十進制同步加法計數(shù)器CT74LS160的引腳功能和設計方法,能用74LS160設計一個七進制計數(shù)器。
2方法探討
2.1聯(lián)想記憶法
聯(lián)想記憶法是一種通過引發(fā)學生的聯(lián)想從而加深對知識點的印象的方法。這種方法對于提高學生的學習興趣用處很大。例如,在電子技術基礎課程中的“觸發(fā)器”章節(jié),每一種觸發(fā)器都有其對應的邏輯功能,學生死記硬背則會越背越亂,反而不好。而在其中的一個邏輯功能“置0”的記憶上,就可采用聯(lián)想記憶,因“置零”與“志玲”同音,對于90后的學生來說,可能不記得基爾霍夫定律但一定知道林志玲是何許人,明星效應在課堂上有時也可起到意想不到的效果。根據(jù)筆者經(jīng)驗,在后期的回顧中均發(fā)現(xiàn),能記住此種邏輯功能的學生數(shù)明顯增加。又比如“時序邏輯電路”的類型分為莫爾型與米萊型,判別方法是時序邏輯電路中如果除CP時鐘脈沖外,無其它輸入信號,就屬于莫爾型,若有其它輸入信號時為米萊型。“莫”有否定之意,聯(lián)想到“無”,故可借此聯(lián)想記憶“無”其它輸入信號為“莫”爾型。
2.2尋規(guī)記憶法
尋規(guī)記憶法在基礎課程里應用得較多,而學生也很樂意老師能夠找出各大知識點的記憶規(guī)律。例如在“觸發(fā)器”這一節(jié)里,如前所述,邏輯功能是需要掌握的知識點,而觸發(fā)器的種類較多,根據(jù)邏輯功能的不同,觸發(fā)器可以分為RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T和T'觸發(fā)器五種,這些觸發(fā)器中,最多的可具有四種邏輯功能,最少也有一種邏輯功能,所以學生的記憶量很大,直接背很容易記混淆。而通過觀察這五種觸發(fā)器的功能真值表可發(fā)現(xiàn),RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器的邏輯功能有多處相同,如表1所示(R、S、J、K為觸發(fā)器的輸入端子,輸入端子等于1時表示有效狀態(tài),等于0時表示無效狀態(tài)),可尋出其中規(guī)律用一句話來記憶即“左邊輸入為有效狀態(tài)時,置0功能;右邊輸入為有效狀態(tài)時,置1功能;兩邊同時為無效時,保持功能;兩邊同時為有效時,RS禁止,JK翻轉(zhuǎn)”。如此,學生可迅速而又簡潔地記住這兩種觸發(fā)器的邏輯功能。
2.3一半記憶法
在基礎類課程中,有大量的知識需要記憶,這對學生來說是一種挑戰(zhàn),部分學生會因為要記很多知識點而放棄這門課程的學習,由一處不懂發(fā)展為處處不懂。因此,如果有一個好的記憶方法給學生,那會有更多的學生愿意主動去學習。一半記憶法就是每個知識點只記一半,這樣學生的記憶量就會至少減少一半,學生的精神負擔自然也會減少很多,學習的效率亦會得到明顯的提高。仍以該課程中的“觸發(fā)器”部分為例,此處還需記下多個特征方程。如果只選擇記住方程的前一半,那么方程的后一半只需記住“非”符號的位置是與前一半的相反即可。因為在此方程中,、均為觸發(fā)器的輸入,為觸發(fā)器的輸出現(xiàn)態(tài),學生又很容易記住該觸發(fā)器的輸入端子是和,而輸出現(xiàn)態(tài)的反變量和的原變量相“與”表示為,的原變量則和的反變量相“與”表示為,則學生在老師的指引下不難觀察出方程前一半與方程后一半的關聯(lián),只記住一半就可記住整個方程。
2.4理實一體法
理實一體法即理論講解與實踐操作相結(jié)合的方法。這種方法在所有的課程中都適用,特別適用于應用型知識模塊里。在電子技術基礎中,半導體器件是貫穿該課程始終的重要知識,如其中的普通二極管、LED、雙極型三極管等在日常生活中均可見。此處的講解可通過先發(fā)予學生一些半導體器件,讓學生自由討論自己在生活中所見過的半導體器件及相關應用,當學生發(fā)現(xiàn)所學的知識在自己的了解范圍內(nèi),卻只是知其然而不知其所以然時,學習興趣將徑直提高。例如,學生基本上都見過LED,知其能發(fā)光,能顯示出各種顏色甚至圖文信息,但學生卻不知道為什么這些LED能夠在指定的時間點亮或熄滅,因此,通過理論講解加上合適的實驗,讓學生親身體驗一下,那學習效果可謂事半功倍。
2.5拓展教學法
當前的課堂現(xiàn)狀仍是老師站著講得多,學生坐著聽得久。即便是教師的語言功底非常深厚,時間久了學生還是會感到困乏,且?guī)熣咧x務是教書育人,在授業(yè)、解惑的同時亦需傳道,教育學生如何為人。因此,在筆者的教學過程中,如果所安排的一次課的時間超出80分鐘,就會給學生播放各類從正面或側(cè)面能反映教育意義的拓展資源,題材涉及圖片、視頻、音樂等,并組織學生一起討論。因為一次課進行到80分鐘之后,學生的注意力、集中力、記憶力等都大幅下降,教師需要及時幫助學生調(diào)整學習狀態(tài)。而每次播放或演示完拓展資源,學生們都非常感興趣,倦意蕩然無存。在拓展資源演示或播放之后,要求學生說出或者書寫觀后感。經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn),采用這種方法后,學生興趣很高,不僅讓學生認清了讀書的目的和人生的目標,更讓學生有了學習的動力。用有聲的課件帶給學生生動的課堂。
3結(jié)語
1.1以現(xiàn)有的先進資源來實現(xiàn)信息資源的整合
在教學理念與教學方法的更新下,一系列先進的教學成果展現(xiàn)在教育者面前,通過實踐證明教學改革下全新的教學方極具科學性,值得借鑒與推廣,因此,基于現(xiàn)有的優(yōu)勢教學資源能夠為信息資源整合的實現(xiàn)奠定基礎。加上互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,網(wǎng)絡教學資源日益豐富化,并能夠為教學活動的開展提供有效的資源基礎。在此過程中,實現(xiàn)信息資源的整合需要從自身的實際出發(fā),要確保這一教學資源的引入適合專業(yè)教學需求,同時也要滿足學生的實際需求。
1.2構(gòu)建信息資源庫
要想實現(xiàn)對信息資源的有效利用,就要求高校要建立完善的信息資源庫,而從當前高校信息資源庫建設的現(xiàn)狀看,由于重視程度不足致使信息庫建設資金投入等受限,信息化教學還停留在視頻教學等初級階段。而實現(xiàn)信息資源整合不僅要求要建立完善的教研資源庫,同時還需要針對學習資源進行高度的整合,進而才能確保信息資源在教學中得到高效利用。
2電工電子專業(yè)課程教學與信息技術整合的作用與基礎
2.1實現(xiàn)二者整合的作用
當前,實現(xiàn)中職院校電工電子專業(yè)課程與信息技術的整合是教改下該專業(yè)教學的必然發(fā)展方向,同時也是落實教學目標與提升人才質(zhì)量的基礎。將信息技術應用到該專業(yè)教學中,能夠以全新的教學模式來實現(xiàn)建構(gòu)主義教學理論的落實,即通過對學生主觀能動性的激發(fā)來確保學生實現(xiàn)對專業(yè)知識的自由構(gòu)建。與此同時,通過信息技術的應用,教學活動的開展突破了時間、地點等條件的束縛,進而為學生提供更加豐富的學習資源,強化學生的自學能力。此外,以信息技術為媒介能夠為開展小組合作學習等提供基礎,強化師生交流,培養(yǎng)學生的團隊合作能力。在具體應用的過程中,能夠以EAD技術將仿真軟件應用到教學中,同時,基于當前中職院校學生的實際特點,可以進一步實現(xiàn)Protel軟件在教學中的應用,以強化理論與實踐的相結(jié)合,確保教學模式的有效更新。
2.2實現(xiàn)二者整合的基礎
要想確保信息技術與電工電子專業(yè)課程的有效整合,首要基礎條件是具備相應的信息化軟硬件基礎設施,同時需要具備專業(yè)能力素質(zhì)高的師資隊伍,確保該專業(yè)的教師能夠具備信息化教育的理念,能夠基于信息化技術下運用全新的教學方法與教學手段。此外,在實現(xiàn)二者整合的過程中,需要通過每一階段教學成果的總結(jié)來制定相應的改進與實施計劃,進而才能夠確?;谛畔⒓夹g下的專業(yè)教學能夠?qū)崿F(xiàn)教學質(zhì)量與教學效率的全面提升。
3實現(xiàn)信息技術與中職電工電子專業(yè)課程教學整合的有效途徑
3.1更新教學理念,積極采用全新的教學模式
在中職院校電工電子專業(yè)課程教學中,要想實現(xiàn)與信息技術的整合以全面提升教學質(zhì)量,確保專業(yè)學生的能力素質(zhì)滿足當前社會對人才的實際要求,就需要教師更新教育理念,積極采用全新的教學模式,將信息技術應用在課堂教學中,進而通過信息技術的優(yōu)勢作用來激發(fā)學生的興趣、調(diào)動學生的主觀積極性,確保學生能夠在學習的過程中實現(xiàn)對知識的自我建構(gòu)。在教學的過程中,教師要明確在素質(zhì)教學下,需要打破灌輸填鴨式的教學模式,要注重培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐能力與綜合素質(zhì)。比如:將多媒體教學設備應用到課堂教學中,將電工電子專業(yè)課程內(nèi)容以“圖+文字”的形式呈現(xiàn)出來,這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對學生注意力的吸引,進而使學生帶著興趣走進知識,為課堂教學質(zhì)量與效率的提升奠定基礎。
3.2因材施教,實現(xiàn)教學課程與內(nèi)容的合理設置
對于中職院校的學生來講,其本身的知識基礎差,缺乏主動性,自身的學習態(tài)度不端正,加上電工電子專業(yè)課程內(nèi)容的理論性相對較強,傳統(tǒng)的教學方法下學生對專業(yè)不感興趣,也就無法具備相應的能力。與此同時,這一專業(yè)教學內(nèi)容過于陳舊,與高職院校的教材內(nèi)容相近,而中職生與高職生本身的知識基礎是不同的,一概而論的教學內(nèi)容定然不符合中職生的實際狀況與需求。同時,相應的課程設置不合理,缺少實踐課程內(nèi)容。因此,在實施信息技術與專業(yè)課程整合的過程中,要做到因材施教,以學生的實際特點需求為切入點,并要實現(xiàn)課程的合理設置,將理論與實踐相結(jié)合,確保學生能夠在實踐的過程中鞏固理論知識,并具備相應的專業(yè)技能,滿足社會對該專業(yè)人才的實際要求。
3.3實現(xiàn)教學方法的創(chuàng)新
信息素養(yǎng)是當今時展對人才素質(zhì)的必然要求。實現(xiàn)信息技術與電工電子專業(yè)課程相結(jié)合,要在明確教學目標的基礎上,對教學方法加以創(chuàng)新,只有這樣,才能通過教學活動的開展來切實提高人才的綜合能力素質(zhì)。比如:教師可以采用合作探究式的教學方法,通過教師的指導來確保學生在合作學習的過程中充分的發(fā)揮自身的主觀能動性,逐漸融入到信息技術下的教學范圍中。再如:為了實現(xiàn)理論與實踐的相結(jié)合,教師可以通過案例教學法來實現(xiàn)對學生專業(yè)技能的訓練,在此過程中,需要注意是要確保案例要具備可操作性,這樣學生才能夠?qū)⒗碚撆c實踐相結(jié)合,不斷實現(xiàn)自身的進步與成長。此外,教師還應該以信息技術為媒介來構(gòu)建仿真模擬實驗,將知識立體化、形象化的展現(xiàn)在學生的面前,以在調(diào)動學生主觀積極性的基礎上,確保學生能夠積極的參與到信息化教學中,實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合。
4總結(jié)
在社會發(fā)展的多個領域,都能夠發(fā)現(xiàn)智能化技術的應用。智能化技術具有綜合性的特點,包含著多種學科內(nèi)容,例如控制學。從字面的理解來看,智能化技術的實際應用是借助一定技術手段的實施,完成人工智能的機器操作目標,并且解決一些人力不能完成的問題。在較長時間的實踐應用中,智能化技術逐漸走向成熟,在各個社會領域發(fā)揮的作用更加明顯。在電氣工程領域,利用智能化技術實現(xiàn)較好的自動化控制,經(jīng)過了較長時間實踐,應用了多方面的電氣工程內(nèi)容,才得出了較強的實用性結(jié)論。因為智能化技術的應用術語屬于高端的計算機技術,所以,自動化控制工作中引入智能化技術,必須有一定的計算機理論基礎,否則將影響智能化技術的作用發(fā)揮。在智能化技術的不斷實踐應用中,極大提高了自動化控制系統(tǒng)的運行速度,較好改善了電氣自動化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實現(xiàn)了人力資源配置的合理優(yōu)化。
二、智能化技術的應用優(yōu)勢
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中,自動化系統(tǒng)控制的實現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是,在實際的操作中,被控制對象往往需要十分復雜的動態(tài)方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設計對象模型的環(huán)節(jié)中,經(jīng)常會遇到無法科學預測、無法準確估量的一系列困難。然而,智能化系統(tǒng)的出現(xiàn),使這些困難得到了較好解決,極大促進了工作效率的提升,同時對于一些不可控制的因素,也實現(xiàn)了較好的控制,大大提升了自動化控制器的準確性。
(二)實現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實際應用實現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制,隨時都可以完成對系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整,極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能,是對自動化控制順利實現(xiàn)的進一步保障。從這一項優(yōu)勢中就可以看到,和傳統(tǒng)的自動化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能,在電氣工程的自動化實踐應用中占據(jù)優(yōu)勢。
(三)實現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),智能化控制器可以實現(xiàn)一致性的智能化控制,很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且,在自動化控制的標準執(zhí)行上,即使遇到陌生的數(shù)據(jù),也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是,如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實際的應用中沒有發(fā)揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個細節(jié),細致地進行分析,不能盲目的否定智能化控制技術。
三、智能化技術的實踐應用
(一)系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強的復雜性,雖然對工作人員要求十分嚴格,但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中,實現(xiàn)自動化控制的過程中經(jīng)常會遇到一些如設備、數(shù)據(jù)等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術的廣泛應用,使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時檢測診斷應用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統(tǒng)設計優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中,傳統(tǒng)的工程設計需要工作人員進行多次重復的實驗操作和改良,而且,在這一工作過程中,對工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設計知識,還需要工作人員能夠很好的將知識理論應用于實踐工作中。但是,在實際的設計工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經(jīng)常會漏掉一些具體的問題。所以,一旦發(fā)現(xiàn)復雜問題,很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術的出現(xiàn),較好解決了這一問題。設計工作可以借助于計算機網(wǎng)絡完成,也可以借助于相關的軟件完成,既保證了設計中數(shù)據(jù)的準確性,也實現(xiàn)了設計樣式的豐富化,更能夠做到對復雜問題的及時處理,較好保證了自動化控制的穩(wěn)定性。
(三)系統(tǒng)的自動化控制
在電氣工程中,智能化技術可以應用于多個控制環(huán)節(jié),能夠很好的實現(xiàn)整體性的自動化控制。智能化技術的主要控制工作是借助于三種手段實現(xiàn)的,一是模糊控制,二是專家系統(tǒng)控制,三是神經(jīng)網(wǎng)絡控制。運用這三種控制手段,極大提升了自動化控制效率,使遠距離的自動化控制成為可能,增強了對電氣系統(tǒng)的運行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡控制,能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習,在信號處理方面得到了較大應用。
四、結(jié)語
1.1人工智能的概念
人工智能的目的是實現(xiàn)機器智能化發(fā)展,通過采用人工研究得出的方法與技術,從而擴大人工的生產(chǎn)能力,推動產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。人工智能的產(chǎn)生伴隨著人類社會的不斷發(fā)展,是人類社會進步的結(jié)晶。隨著社會的不斷發(fā)展,人工智能技術與時俱進。
1.2智能化技術的理論基礎
目前,智能化技術廣泛的應用于精密傳感器、計算機、GPS定位技術等高科技信息工具中。其理論基礎最先于20世紀50年代左右提出并隨著社會的發(fā)展逐漸應用。通過智能化技術的應用,能夠有效延伸、擴展以及模擬相關人工作業(yè),在提高了工作效率的同時也保證了工作質(zhì)量。
1.3電氣工程自動化中智能化技術的特點
智能化技術擁有完善的控制系統(tǒng),能夠有效的對數(shù)據(jù)進行分析與處理,從而保證系統(tǒng)的有效運行;通過使用智能化技術能夠簡化電氣工程的控制系統(tǒng),提高整體運行效率;實現(xiàn)了控制器的無人化超控,減少了人力資本的投入;實現(xiàn)了數(shù)據(jù)一致性的標準,能夠快速地進行評估工作。
二、智能化技術在電氣化工程中的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國經(jīng)濟技術的不斷進步,智能化技術已逐步應用到電氣工程自動化工作當中。智能化技術的不斷成熟使得其應用領域不斷延伸,目前主要應用于計算機技術中,通過智能化技術與計算機技術的巧妙結(jié)合,在信息傳遞、提高工作質(zhì)量、改善工作環(huán)境以及推動我國經(jīng)濟發(fā)展中都起到了巨大作用。當下的智能化技術還在不斷發(fā)展,它為世界帶來的驚喜仍需展望。
三、智能化技術在電氣工程自動化中的具體應用
1、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)由定子電流經(jīng)過電氣動態(tài)參數(shù)進行辨別控制和轉(zhuǎn)子速度辨別經(jīng)過機電系統(tǒng)參數(shù)兩個方面構(gòu)成。在神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)中,反向?qū)W習算法被作為經(jīng)常使用的方法,在其前饋性的特點之下進行高效運轉(zhuǎn),對于控速度、負載轉(zhuǎn)矩以及時間控制上都有良好的效果。
2、模糊邏輯控制系統(tǒng)。目前,我們所說的模糊邏輯控制系統(tǒng)有效的代替了之前的PID控制器,模糊邏輯控制系統(tǒng)通過其知識庫能夠有效的進行推理決策,實現(xiàn)控制目標。模糊化的形式大多由多種函數(shù)表現(xiàn)形式構(gòu)成,是進行模糊邏輯系統(tǒng)的重要方法。
3、故障診斷及優(yōu)化設計。智能化技術在電氣自動化中的應用大幅度提高了故障診斷的效率性,由于電氣設施故障本身具有復雜性、隱蔽性、波動大等特點,其診斷效率較低。隨著智能化技術的廣泛應用,不但提高故障診斷的準確性,同時還節(jié)省了人力物力資源,使診斷過程快速有效。對于電氣產(chǎn)品的設計領域來說,其內(nèi)容廣、工序復雜、影響因素多等特點,導致電氣產(chǎn)品涉及領域存在較大困難性。智能化技術的引入,提高了電氣產(chǎn)品的技術含量,不僅能夠有效降低人力勞動強度,同時還縮短了產(chǎn)品設計的時間,推動了電氣工程的發(fā)展。
四、智能化技術在電氣工程自動化應用中的發(fā)展方向
1、智能化技術在電氣工程自動化應用中的性能發(fā)展方向。智能化技術在電氣工程自動化應用中的性能發(fā)展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在電氣工程自動化技術中這是其發(fā)展關鍵的部分。我們通常所說的智能化技術主要是指在進行自動化工作時,所采用的智能系統(tǒng)帶有較高的智能化功能,這種功能有效地提高了系統(tǒng)運行效率,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表現(xiàn)在其群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)的柔性化。通過采用智能化技術,能夠有效發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用,在提高其具體要求的同時,有效監(jiān)控其信息流和物流的動態(tài)變化。
2、智能化技術在電氣工程自動化應用中的功能發(fā)展方向。智能化技術在電氣工程自動化應用中的功能發(fā)展方向主要包括用戶截面圖形化以及科學計算可視化兩個方面。具體來說,使用用戶截面圖形化方便了用戶操作,同時也實現(xiàn)了對三維立體圖形、模擬圖形等動態(tài)圖形的有效追蹤;科學計算的可視化實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)應用的高處理,有效提高了工作效率。
五、結(jié)語
電氣自動化技術的發(fā)展主要依賴于計算機技術的不斷成熟,科學技術的發(fā)展促進了計算機行業(yè)的發(fā)展并且逐步趨向成熟,計算機技術使得電腦模擬人類進行簡單的分析和思考成為可能性,計算機模擬技術的發(fā)展推動了電氣工程自動化的產(chǎn)生。在自動化技術出現(xiàn)以前,人們通常采用的是簡單的人工生產(chǎn)技術,效率低下出錯率高是其主要存在的問題,電氣自動化技術的產(chǎn)生和發(fā)展是科學技術進步的必然趨勢。自動化技術的出現(xiàn),使得電氣行業(yè)乃至整個生產(chǎn)行業(yè)的效率大大提高,但是出錯率卻大大減少,其顯而易見的優(yōu)勢逐漸得到了人們的認可和青睞。人工智能化是在自動化的基礎上逐漸出現(xiàn)和發(fā)展起來的,與普通意義上的自動化相比,智能化有以下三個優(yōu)勢:感知能力、行為能力和思維能力。電氣工程自動化中引進智能化技術,能夠更好的實現(xiàn)其信息處理功能以及實現(xiàn)對問題的獨立管理和決策,對推動其發(fā)展具有重要的意義。
2智能化技術優(yōu)勢
在智能化的發(fā)展過程中,其相對于自動化的優(yōu)勢逐漸凸顯出來。智能化技術應用到電氣自動化中,能夠更好的推動自動化技術向著更高效、更快速、更精確的方向發(fā)展。首先,智能技術的應用,使得電氣自動化技術能夠?qū)崿F(xiàn)在運行過程中的動靜結(jié)合控制,使得生產(chǎn)能夠更加具有高效性,不斷提高電氣自動化技術的發(fā)展。其次,智能化技術的運用還能夠迎合每位用戶的需求,針對不同用戶的不同需求進行設置,使得電氣自動化本身能夠更好的滿足更多數(shù)人的需要。實現(xiàn)這種需求主要是依靠智能化的柔性系統(tǒng)控制作用,在生產(chǎn)過程中能夠控制生產(chǎn)參數(shù),實現(xiàn)模塊化的時機理念。此外,在更為復雜的技術運用時,智能化技術能夠使得實際應用中多程序和復雜化加工的實現(xiàn)成為可能。
3智能化技術的應用
3.1電氣產(chǎn)品優(yōu)化設計
為保證電氣產(chǎn)品的市場競爭力,產(chǎn)品需要不斷的更新和發(fā)展,才能不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。對于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化更新是一項繁瑣復雜的過程,其設計需要投入大量的人力和物力,耗費的財力也是相當巨大的,對于優(yōu)化的內(nèi)容主要包含以下幾個方面:第一,在理論知識方面需要優(yōu)化更新。理論知識是指導產(chǎn)品優(yōu)化設計的基礎,是一切工作的前提。第二,產(chǎn)品的優(yōu)化還需要足夠的經(jīng)驗知識。豐富的經(jīng)驗知識是進行產(chǎn)品優(yōu)化設計的保障。在傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品的設計過程中,要想進行產(chǎn)品的優(yōu)化,必須進行大量的實驗,并且還需要憑借經(jīng)驗進行綜合驗證,如果沒有足夠的財力物力支持,或者相應的經(jīng)驗沒有達到相關的要求,就很難實現(xiàn)電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設計。即使各方面都能達到相應的要求,所設計出的方案也并不能完全達到要求。但是隨著智能化技術在電氣自動化領域中的應用,對于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設計也有了全新的技術支持,不是憑借從前的經(jīng)驗進行,人工智能化使得計算機自動化技術就能完成相應的設計。計算機智能化的投入,使得電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設計逐漸簡單化,不僅大大降低了成本的投入,大大縮短了研發(fā)的時間,而且還使產(chǎn)品更能適應市場發(fā)展的需求,為電氣自動化技術的發(fā)展提供了保障。
3.2人工智能控制技術
在電氣自動化技術的不斷發(fā)展過程中,人工智能控制技術的應用和發(fā)展已成為其優(yōu)化的必經(jīng)之路,人工智能技術也將逐步成為未來發(fā)展過程中的新興力量。對于人工智能的控制,目前階段較為常用和有效的三種控制方式主要指的是模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制和專家系統(tǒng)控制。人工智能控制的運用,能夠使得生產(chǎn)經(jīng)營過程中出現(xiàn)的問題得到及時的解決,其在線經(jīng)營模式加快了問題的處理速度,能夠提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)經(jīng)營過程中,人工智能控制技術能夠?qū)γ總€設備的運行情況進行實時監(jiān)控,并將收集到的信息進行及時的采集處理,在第一時間發(fā)現(xiàn)故障并采取相應的措施進行解決。
3.3故障的診斷電氣設備
由于其特殊的性質(zhì),同普通設備相比更具有復雜性和非線性的特點,因此其診斷和維修更為復雜。采用傳統(tǒng)的方式進行故障的診斷,不僅診斷效率較為低下,還造成人力物力的浪費,因此,采用智能技術進行電氣故障的診斷顯得十分有必要。人工智能技術在電氣診斷方面的應用,不僅能夠使得診斷的效率大大提高,還會使得診斷的差錯率降低,推動力電氣自動化技術的發(fā)展。在對電動機進行診斷的過程中,智能技術的應用,能夠使得神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯進行結(jié)合,診斷更具有高效性和準確性。
4智能化應用的發(fā)展趨勢
4.1主站體系的規(guī)模
不斷擴大對于主站而言,在其發(fā)展過程中,所能夠接收到的信息范圍不斷擴大,覆蓋面積更加廣泛,因此,在發(fā)展過程中逐漸向著規(guī)模不斷擴大的方向發(fā)展。主站在其開放性、安全性以及穩(wěn)定性等方面,對于軟件都有突出的要求。因此,在主站智能化的建設過程中,不僅要保證其規(guī)模的擴大,在規(guī)模擴大的過程中還要保證其安全性和穩(wěn)定性。
4.2應用的復雜程度不斷的提高
主站規(guī)模的不斷擴大,使得對電力調(diào)度的實用性的要求也將逐步增加。電力自動化智能技術的不斷提升,還要體現(xiàn)在企業(yè)的管理和運營上。應用的復雜程度不斷提高,就要求在數(shù)據(jù)的源頭也要相應跟上應用程序的要求,源頭努力做好多樣化和復雜化的處理,還要在應用的程序中體現(xiàn)出獨具特色的運行和管理模式。
4.3增強電力調(diào)度
自動化主站體系的交互電力自動化主站體系的交互已經(jīng)從開始的單一化的模式逐步向著多元化的模式發(fā)展起來,信息的流向也不再是從前的單一流向,也逐漸向著多向流動的趨勢發(fā)展。主體系統(tǒng)的發(fā)展不斷帶動著各個子系統(tǒng)壯大,子系統(tǒng)的不斷發(fā)展推動力各系統(tǒng)間耦合性提升,信息交互也由原來的單一模式逐步向多元化的方向發(fā)展,不斷實現(xiàn)信息的交互和共享。
5結(jié)束語
1.用項目導向法來進行實踐課程設計。課程是學校的產(chǎn)品,是人才培養(yǎng)方案的實施重點,在設計專業(yè)實訓時,通過引入典型工作任務,再將典型的工作任務轉(zhuǎn)換成一個個實訓項目,從而來強化動手能力,提高教學效果。《單片機技術》課程引入智能小車項目,以完成工作任務為主線,設計了數(shù)個基于智能小車的單片機實訓項目,融“教、學、做”為一體大幅提高了學生的學習興趣,并且通過這些項目來提高學生的專業(yè)能力,充分體現(xiàn)了課程改革的新理念。《EDA技術》課程引入信號源設計與測量的項目,設計了數(shù)個基于FPGA的數(shù)字系統(tǒng)設計項目,使用基于QuartusII的軟件平成項目開發(fā)?!峨娮赢a(chǎn)品組裝與檢測》課程引入多個電子產(chǎn)品制作實訓項目,讓學生在做中學,提高了學生的學習興趣,培養(yǎng)了學生的實踐動手能力?!峨娮赢a(chǎn)品設計與制作》課程引入Arduino開發(fā)平臺,通過近十個典型的工作任務,培養(yǎng)學生的設計能力和創(chuàng)新能力。
2.建立以工作任務為載體的學習型課程的技術平臺和綜合實訓體系。通過持續(xù)建設專業(yè)實訓室,給專業(yè)提供了大量的技術平臺,從而實現(xiàn)了多門課程的專業(yè)實訓課程建設和改革?,F(xiàn)在100%的核心課程具有專業(yè)的實訓室,提供了專業(yè)的技術平臺供教師和學生使用。同時本專業(yè)聯(lián)合企業(yè),對專業(yè)課程進行項目優(yōu)化,建立學習型課程。近年來,本專業(yè)80%的專業(yè)課程完成了綜合實訓體系的建立,讓學生在課程學習的末期,在各個實訓室進行為期一至二周的綜合實訓,通過完成課程項目來鞏固知識體系和提高職業(yè)技能。因此每門綜合實訓課程,均由教師根據(jù)實際工作崗位需求,對實訓課程的教學過程進行設計,并制定實訓方案。并且引入企業(yè)專家的意見,對實訓方案進行調(diào)整和修訂。從而制定以工作任務為導向的項目式綜合實訓體系。
3.大力開展校內(nèi)專業(yè)實訓室建設,促進實訓教學模式改革。2007前,本專業(yè)在校內(nèi)沒有專業(yè)實驗室。從2007年至2011年,經(jīng)學院大力投入,電子信息工程技術專業(yè)分別建立了:模擬電子技術實訓室、數(shù)字電子技術實訓室、電子組裝實訓室、電子設計實訓室、通信原理實訓室、單片機實訓室和EDA技術實訓室和電子信息綜合實訓室。2012年與北京精益達盛科技有限公司共同建立電子信息聯(lián)系創(chuàng)新實訓室。通過專業(yè)實訓室的建設,大幅改善了本專業(yè)的實訓條件。從而提高了專業(yè)課程中實訓環(huán)節(jié)的比例,使得學生的動手能力和職業(yè)素養(yǎng)大幅提高,促進了專業(yè)課程教學模式的改革。
4.與企業(yè)深度合作建立校外實訓基地,提升學生的職業(yè)素養(yǎng)。2007年至2013年,本專業(yè)在武漢地區(qū)建立了五個校外實訓基地,與企業(yè)建立了良好的合作關系,實訓基地涵蓋了電子產(chǎn)品生產(chǎn)、裝配、質(zhì)檢、調(diào)試、維護等多個方向數(shù)十個工作崗位。學生實習時間達半年以上,培養(yǎng)了學生的崗位適應能力,學生熟悉了企業(yè)的運行模式,了解了人才市場的要求,提高了學生的就業(yè)機會。
5.優(yōu)化課程教學模式,打造精品課程。近年來,本專業(yè)對專業(yè)課程進行教學改革,從教學內(nèi)容設計、教學方法、課程考核等方面進行突破、創(chuàng)新,提高教學實施效果。基于工作過程,重新序化各專業(yè)課程的學習內(nèi)容,設置“從易到難,從簡到繁”的學習情境。采用教學做一體化、啟發(fā)式、項目驅(qū)動、項目小組、仿真生產(chǎn)、角色扮演等多種教學方法。目前,已完成6門核心課程的教學資源建設工作,出版校內(nèi)、外教材2本,編寫實訓指導書12本(含校企合作開發(fā)實訓指導書1本)。本專業(yè)的單片機應用技術課程2010年被評院級精品課程;EDA技術課程2012年被評為院級精品課程。
6.積極開展第二課堂教學,逐步建立三級遞進式技能競賽機制。首先通過每年五月份舉行的校級專業(yè)技能大賽進行選拔。在選拔賽中表現(xiàn)優(yōu)秀的學生代表我院參加國家級技能大賽的湖北賽區(qū)預賽。賽前由專業(yè)教師對學生進行賽前培訓,鞏固參賽學生的動手能力,并培養(yǎng)參賽學生的創(chuàng)新能力和團隊能力。最后,通過省級比賽的學生參加國家級的決賽比賽。通過層層選拔的方式一方面可以發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀人才,通過這部分優(yōu)秀學生可以帶動和幫助另一部分動手能力不強、專業(yè)技能較差的學生,使他們能提高學習的信心和興趣,從而促進整個專業(yè)班級的綜合素質(zhì)整體提高;另一方面,專業(yè)也建立了相關優(yōu)先推薦機制,優(yōu)先推薦獲獎學生進入企業(yè)工作。
7.逐步完善人才培養(yǎng)方案,根據(jù)市場需求及時調(diào)整培養(yǎng)方向。近年來,本專業(yè)一直在對人才培養(yǎng)方案進行修改完善,每年電子信息工程技術專業(yè)都會與企業(yè)進行有效溝通,對人才需求進行調(diào)研,在完善專業(yè)發(fā)展體系和改革教學方法的同時,根據(jù)人才需求調(diào)研的結(jié)果,適當?shù)卣{(diào)整專業(yè)發(fā)展方向。9.2011年,本專業(yè)人才培養(yǎng)方案通過了人才培養(yǎng)方案論證,并獲評審得專家一致好評。2008年至今,學生就業(yè)率均在93%以上,行業(yè)就業(yè)率在80%以上。
二、實踐教學體系存在的問題
1.整個課程體系課程設計中,有些實踐課程已經(jīng)實現(xiàn)了基于項目式教學,還有些課程距此還有差距,或者說沒有真正實現(xiàn)基于項目式教學。項目的選擇上是否能真正貼合課程體系需要,特別是目前社會企業(yè)的需要,尚需進一步調(diào)研討論。
2.在實施過程中,學生是否都能達到課程體系要求,是否真正從項目實踐中學到了本領,在以后的教學實踐中尚需進一步摸索。
3.實踐課程體系不是從易到難,課程間聯(lián)系不大?,F(xiàn)有的實訓課程都是單獨設計,很少有將多門具有一定關聯(lián)的課程重新編排,設計項目。
4.實踐課程項目有些不夠崗位化,綜合實訓的項目過于簡單,項目目標不明確,無法達到企業(yè)級水平。
三、今后改革的措施
1.對于那些尚未實行項目式教學的課程,積極開展課程改革,進一步優(yōu)化項目的選擇與實施過程,與企業(yè)緊密聯(lián)系,請企業(yè)相關人員參與課程的設計,使之達到企業(yè)的崗位需求。
2.在課程體系的建設中可根據(jù)學生實際與市場需求,進一步打造特色課程或優(yōu)勢課程,實踐課程設置盡可能地增加一些交互類項目,有利于學生綜合能力的提高。
3.實訓教學中引入企業(yè)化管理模式,讓學生在校期間就能夠不斷感知企業(yè)文化,接受企業(yè)文化的熏陶,從而使學生的知識、能力、綜合素質(zhì)等各方面符合企業(yè)的用人標準,為保證將來擇業(yè)時“進得去、留得住、用得好、提拔快”奠定良好基礎。
4.增加校企合作機會。校企合作模式可使職業(yè)學校學生獲得實際的工作體驗,幫助他們順利就業(yè)。在人才市場上,諸多用人單位希望錄用具有一定工作經(jīng)驗的人員,這對一直在學校學習的學生來說是不切實際的,但通過校企合作、工學結(jié)合,按照企業(yè)實際的生產(chǎn)和服務要求參加工作實踐,獲取工作經(jīng)驗,學生在校期間就具備了企業(yè)等用人單位錄用新員工所需的工作經(jīng)驗。
隨著人工智能的發(fā)展,智能化技術被應用到電氣工程及其自動化中,主要用于控制器以及機器的智能化。智能化技術的應用可以通過故障診斷、智能控制、優(yōu)化設計、PLD技術這幾方面來描述。
1.1故障診斷
電氣工程設備的工作時間長,難免會發(fā)生故障,由于電氣設施故障的非線性、復雜性及不確定性,一旦發(fā)生故障,往往需要大量的時間排查故障,效率低、準確率低。而智能化技術能夠有效解決這一問題。在故障發(fā)生前,一般儀器會出現(xiàn)一些人們很難發(fā)現(xiàn)的預兆,通過實時監(jiān)測儀器狀態(tài),在出現(xiàn)異常時及時報警并提示故障位置,在故障真正發(fā)生前避免故障,能夠在極大程度上減少維修時間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進行故障診斷,確定故障發(fā)生的范圍,并通過各種手段逐步縮小范圍,從而確定故障位置并提示派遣人員及時檢修。同時,智能化裝置可以記錄故障問題,為以后的故障診斷提供參考,使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實現(xiàn)電氣工程及其自動化的控制過程自動化,實現(xiàn)無人化管理和遠程管理,提高管理的高效性。尤其對于一些高危險、高難度的工作,如高壓控制,智能控制是必不可少的。相對于傳統(tǒng)的控制器,智能控制器的靈活性更好,更易調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的控制器在設置時需要精確考慮控制對象的動態(tài)方程,而實際涉及到的控制環(huán)境往往很復雜,存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題,因為其在設計時并不涉及控制對象的模型。并且智能化控制器可以根據(jù)對響應數(shù)據(jù)(如魯棒性變化、響應時間、下降時間)的分析隨時調(diào)整系統(tǒng),調(diào)整后智能控制器的性能會大大提高,調(diào)整的過程并不需要專業(yè)人士在場,這樣就減少了大量的人力。以風力發(fā)電廠智能化升壓站系統(tǒng)為例。智能化升壓站系統(tǒng)通過對過程層和間隔層設備升級,將一些模擬量和開關量數(shù)字化,有效運用光纖設備,實現(xiàn)間隔層和過程層的通信。站控層由系統(tǒng)主機、工作站、VQC等設備組成,是全站監(jiān)控、管理、調(diào)度中心。系統(tǒng)通過智能化控制,自動完成信息的采集、測量、控制、保護等功能,相比于傳統(tǒng)的升壓站系統(tǒng)在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優(yōu)化設計
電氣設備的設計工作相當繁瑣,需要綜合運用成套設備、電路、電機與電氣、電磁場、變壓器等學科的知識,并結(jié)合過去的設計經(jīng)驗。傳統(tǒng)的設計方式根據(jù)經(jīng)驗和實驗,手工完成設計,方案的達標率非常低,修改難度大,成本高,產(chǎn)品的開發(fā)周期也很長。應用智能化技術能夠有效提高設計產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短開發(fā)周期。智能化技術在這方面的應用主要有專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中,專家系統(tǒng)依據(jù)該領域的專家提供的知識經(jīng)驗,建立數(shù)據(jù)庫,在決策前模擬專家決策過程,做出合理決策,該技術比較前沿,目前尚處于研發(fā)階段,尚未得到大量應用。遺傳算法是一種借鑒進化論的隨機化搜索方法,被廣泛運用于信號處理、組合優(yōu)化、自適應控制等領域,在電氣設計產(chǎn)品的優(yōu)化上性能優(yōu)越。
1.4PLC技術
PLC(可編程邏輯控制器)具有高可靠性和抗干擾能力,廣泛應用于自動控制領域。在一些大型的電力企業(yè)的輔助系統(tǒng)中,PLC已經(jīng)代替了一般的繼電控制器。PLC技術使用內(nèi)存,用程序方式存儲控制邏輯,并用半導體電路實現(xiàn)。PLC技術的應用實現(xiàn)了供電系統(tǒng)的自動切換,用軟繼電器取代了實物器件,使供電系統(tǒng)更加安全可靠。并且,它能使用復雜的工作環(huán)境,具有良好的發(fā)揮性能,穩(wěn)定性強。
2.智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用前景
2.1優(yōu)勢分析
智能化技術在電氣工程及其自動化中相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有巨大優(yōu)勢。傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)需要建立控制模型,運用數(shù)學方法分析,建立動態(tài)方程,但由于系統(tǒng)的復雜性,在實際應用中往往會出現(xiàn)無法預料的問題,很難達到預期的效果。智能化系統(tǒng)可以從根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技術可以實時監(jiān)控系統(tǒng),通過監(jiān)測響應時間、下降時間等對系統(tǒng)進行實時調(diào)節(jié),使系統(tǒng)性能大大提高。因此,智能化系統(tǒng)比傳統(tǒng)的控制器更能適應實際工作環(huán)境。另外,智能化技術擁有很強的一致性。在輸入不同的數(shù)據(jù)時具有同樣可靠的估計能力,有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動化的關鍵指標。在電力系統(tǒng)中采用智能高速處理器芯片,同時采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng),能夠改善電力系統(tǒng)的動態(tài)特性和靜態(tài)特性,提高系統(tǒng)的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)這兩個方面。對于群控系系統(tǒng),必須按照生產(chǎn)流程的具體要求設計系統(tǒng),使系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大的作用,完成信息流和物料流的動態(tài)調(diào)控。對于數(shù)控系統(tǒng),其強大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上,主要包括設計用戶圖形界面、可視化計算、多媒體技術方面的發(fā)展。目前的操作系統(tǒng)一般都采用圖形界面,具有良好的人機交互性。在智能化系統(tǒng)中采用圖形化界面,通過窗口和菜單實現(xiàn)編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能,能夠降低操作者的門檻,方便非專業(yè)人士操作。通過可視化技術,信息的表達不再是呆板的文字和數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖表,能方便操作者分析數(shù)據(jù),也可以高效地處理和解釋數(shù)據(jù)。同時,采用無圖紙設計、虛擬樣機技術等技術,將可視化和虛擬環(huán)境相結(jié)合,能夠更加有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。多媒體技術一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸,如果將多媒體技術應用于智能化系統(tǒng),可以更加綜合化、智能化地處理信息,能帶來很大的經(jīng)濟效益。
2.4體系結(jié)構(gòu)
通過集成化、模塊化、網(wǎng)絡化實現(xiàn)智能化技術在體系結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展和完善??梢允褂酶呒啥鹊奶幚砥?、大規(guī)模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度,減小器件體積,更加方便安裝和使用。將智能化技術模塊化,各模塊之間通過接口通信,這樣有助于技術的標準化和集成,也可以運用模塊的增減將智能化產(chǎn)品分級別銷售。將智能化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使得人們能夠?qū)ο到y(tǒng)進行遠程監(jiān)控,隨時掌握系統(tǒng)狀況,使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實現(xiàn)在一臺設備上控制其他設備,進行編程等操作。對于較小的電力系統(tǒng),遠程控制能夠節(jié)約電纜的增加數(shù),材料以及安裝費用,并且可靠性高、靈活性強;但是在通訊量大的系統(tǒng)中遠程控制會比較困難。
3.結(jié)語