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關(guān)鍵詞：電氣工程自動(dòng)化；認(rèn)識(shí)；發(fā)展方向

0前言

認(rèn)識(shí)電氣工程及其自動(dòng)化主要包括了解電氣工程的含義、電氣工程及其自動(dòng)化的專業(yè)要求以及學(xué)科分支等內(nèi)容，從而能夠?qū)﹄姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，從而促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的發(fā)展。

1對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)

1.1電氣工程概況

傳統(tǒng)的電氣工程是電氣系統(tǒng)與電子有關(guān)學(xué)科的總稱，但隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電氣工程被賦予了新的含義，即現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的關(guān)鍵學(xué)科與核心學(xué)科，簡(jiǎn)而言之，電氣工程包含了百分之八十的光子和電子有關(guān)的工程行為，涵蓋面更加廣泛。電氣工程及其自動(dòng)化不僅是一門專業(yè)性較強(qiáng)的學(xué)科，還是培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)人才的學(xué)科，對(duì)電氣工程的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用，能夠?yàn)殡姎夤こ膛囵B(yǎng)專業(yè)型人才。

1.2電氣工程及其自動(dòng)化的專業(yè)要求

由于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)，電子技術(shù)，因此學(xué)生不僅應(yīng)該具有計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本操作能力，還需要學(xué)習(xí)電工技術(shù)，信息控制技術(shù)，電子技術(shù)等內(nèi)容，提升解決電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)問題的能力，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)學(xué)習(xí)中需要具備一定的專業(yè)素質(zhì)，比如掌握一定的英語(yǔ)知識(shí)，具有一定的數(shù)理基礎(chǔ)，基本的計(jì)算機(jī)能力，熟練掌握電學(xué)與力學(xué)知識(shí)，這些知識(shí)都是學(xué)習(xí)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)，是必要的專業(yè)素質(zhì)，由于電氣工程及其自動(dòng)化是培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)型人才的學(xué)科，因此，學(xué)生還需要具有分析問題、解決問題的能力，善于思考，大膽創(chuàng)新，具有研發(fā)能力。

1.3電氣工程及其自動(dòng)化的學(xué)科分支

1.3.1電氣技術(shù)

電氣技術(shù)是指多種電子技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，包括電工裝備制造和電能的生產(chǎn)、傳輸、分配、使用等技術(shù)，并以電氣技術(shù)和電氣設(shè)備為手段進(jìn)行空間和環(huán)境的維持。此專業(yè)的目的就是培養(yǎng)高素質(zhì)電氣工程技術(shù)人才，電氣技術(shù)專業(yè)的就業(yè)前景較好，學(xué)生畢業(yè)后主要有兩個(gè)就業(yè)方向，一、進(jìn)入專門的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行理論研究，推進(jìn)電氣技術(shù)及電氣工程技術(shù)的發(fā)展，二、進(jìn)行電參量信息獲取的研究工作，成為技術(shù)型人才。

1.3.2應(yīng)用電子技術(shù)

應(yīng)用電子技術(shù)是電氣工程技術(shù)中極具特色的專業(yè)之一，應(yīng)用電子技術(shù)主要培養(yǎng)具有智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，管理，質(zhì)檢等技術(shù)能力的應(yīng)用型人才。此專業(yè)是信息電子專業(yè)和電力專業(yè)相結(jié)合的專業(yè)，具備兩大專業(yè)的優(yōu)勢(shì)，能夠有效培養(yǎng)復(fù)合型技術(shù)人才，應(yīng)用電子技術(shù)的就業(yè)前景較好，在多個(gè)領(lǐng)域都可以進(jìn)行就業(yè)，通訊領(lǐng)域，交通領(lǐng)域，電子領(lǐng)域等都需要應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的人才，發(fā)展空間較大。

1.3.3電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化是電氣工程中的重點(diǎn)學(xué)科，此專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠獨(dú)立進(jìn)行高壓電器設(shè)備的制造、設(shè)計(jì)、維護(hù)、運(yùn)行等工作，培養(yǎng)發(fā)電廠及電力系統(tǒng)需要的高級(jí)技術(shù)人才。作為國(guó)家的重點(diǎn)學(xué)科，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的就業(yè)前景非常好，學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)方向主要有三種，一、進(jìn)入大型工廠工作，例如電業(yè)局，發(fā)電廠等大型工廠，發(fā)展前景好，工資待遇高，二、可以從事電力設(shè)備制造行業(yè)，由于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化是培養(yǎng)能夠進(jìn)行高壓電器設(shè)備制造人才的專業(yè)，從事制造業(yè)，專業(yè)對(duì)口，發(fā)展空間較大，三、進(jìn)入高校進(jìn)行教學(xué)，教授學(xué)生電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化知識(shí)，培養(yǎng)更多的技術(shù)人才，同時(shí)還可以在學(xué)校申請(qǐng)項(xiàng)目，進(jìn)行研究工作，促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

2電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展方向

電氣工程及其自動(dòng)化是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，就業(yè)方向較多，就業(yè)前景較好，調(diào)查表明，近三年來(lái)，電氣工程及其自動(dòng)化的就業(yè)率都較高，由此可見，電氣工程及其自動(dòng)化是具有發(fā)展前景的學(xué)科，下面主要闡述電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展方向。電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展方向如下：就大型電力行業(yè)來(lái)看，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)能夠應(yīng)用于發(fā)電廠、供電局、廠礦企業(yè)、電力公司等，提高行業(yè)生產(chǎn)效率。另外，電氣工程及其自動(dòng)化結(jié)構(gòu)也在不斷的優(yōu)化，集中精力強(qiáng)化系統(tǒng)集成與關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，同時(shí)通過(guò)社會(huì)化的協(xié)作與市場(chǎng)化的外包分工，來(lái)充分推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的市場(chǎng)化步伐，從而有計(jì)劃的進(jìn)行開發(fā)與研究重要技術(shù)，從而有效提升資源配置的效率。另外，在未來(lái)的發(fā)展中，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的精度也在不斷的提高，工作效率也會(huì)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，同時(shí)能夠充分的提高行業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

3結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的相關(guān)概念、專業(yè)要求、學(xué)科分支等進(jìn)行分析，探析電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。認(rèn)識(shí)到電氣工程及其自動(dòng)化是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，其涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)等多方面知識(shí)，能夠有效培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)人才，且就業(yè)方向較廣，發(fā)展前景較好。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：信號(hào)與系統(tǒng)；教學(xué)改革；教學(xué)方法

作者簡(jiǎn)介：劉蓉暉（1975-），女，湖南邵陽(yáng)人，上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院，講師；楊爾濱（1958-），男，上海人，上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院，副教授。（上海 200090）

基金項(xiàng)目：本文系上海電力學(xué)院2012年度085智能電網(wǎng)技術(shù)本科課程教改研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：C-8209-11-056）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）10-0063-02

“信號(hào)與系統(tǒng)”是電氣工程及其自動(dòng)化本科專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，所涉及的基本概念和研究方法已逐漸應(yīng)用于電氣技術(shù)中的各個(gè)領(lǐng)域?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程研究信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、基本理論和基本分析方法，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)的方法和結(jié)論闡述和解決物理問題，將物理意義與數(shù)學(xué)論證結(jié)合起來(lái)。由于該課程理論性較強(qiáng)，數(shù)學(xué)公式和理論推導(dǎo)較多，在教學(xué)上具有一定的難度，且該課程的教學(xué)質(zhì)量關(guān)系到后續(xù)課程的教學(xué)質(zhì)量。本文結(jié)合筆者對(duì)上海電力學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科大學(xué)三年級(jí)學(xué)生的“信號(hào)與系統(tǒng)”教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐和體會(huì)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了一些探索和研究。

一、教學(xué)內(nèi)容的選取

針對(duì)上海電力學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的本科學(xué)生特征，選擇由我院教師編寫、清華大學(xué)出版社出版的《信號(hào)處理原理與應(yīng)用》作為教材，該教材介紹了連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)和離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的原理和分析。[1]我院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)大學(xué)二年級(jí)的“電路”課程包含正弦交流電路頻域分析（相量法）、非正弦電流電路分析（傅里葉級(jí)數(shù)展開分析方法）、電路的復(fù)頻域分析（拉普拉斯變換的方法）、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、狀態(tài)方程等內(nèi)容，這些也是傳統(tǒng)的“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的授課內(nèi)容。對(duì)于這部分內(nèi)容，“信號(hào)與系統(tǒng)”課程重點(diǎn)從“系統(tǒng)”的角度進(jìn)行講授。由于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)后續(xù)課程中不再開設(shè)“數(shù)字信號(hào)處理”在“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中加入了離散傅里葉變換、模擬濾波器和數(shù)字濾波器的原理與設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生能夠更多地了解數(shù)字信號(hào)處理的相關(guān)知識(shí)和技術(shù)。[2]

二、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

為了提高“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力，我院對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行了改革，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.將“電路”課程和“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的內(nèi)容有機(jī)結(jié)合

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的核心是幾種變換域方法的原理和應(yīng)用，[3]通過(guò)建立“電路、信號(hào)與系統(tǒng)”的概念，幫助學(xué)生理解各種變換方法。對(duì)于連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)，“電路”課程從“路”的角度分析電路的電壓、電流和功率；“信號(hào)與系統(tǒng)”課程從“系統(tǒng)”的角度分析電路，將該電路看作系統(tǒng)，研究該系統(tǒng)的輸入與輸出的關(guān)系?！皶r(shí)域分析”用數(shù)學(xué)的方法求解電路，闡述信號(hào)與系統(tǒng)的物理意義；“頻域分析”研究是系統(tǒng)的幅度頻率響應(yīng)和相位頻率響應(yīng)；“復(fù)頻域分析”通過(guò)拉普拉斯變換的方法，將時(shí)域變換到復(fù)頻域，以較簡(jiǎn)便的數(shù)學(xué)方法求解電路。

在“電路”課程中，用相量法對(duì)正弦交流電路進(jìn)行分析，其實(shí)質(zhì)就是采用變換域的方法，將時(shí)域變換到頻域下進(jìn)行研究，在講授“電路”課程的時(shí)候，強(qiáng)調(diào)變換域的思想；在后續(xù)章節(jié)講授拉普拉斯變換，繼續(xù)闡述變換域的方法，并說(shuō)明兩種變換之間的關(guān)系。學(xué)生在“電路”課程中較早接觸到變換域的思想，對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程中連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的傅里葉變換，離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的Z變換和傅里葉變換，學(xué)生容易掌握，在教學(xué)方法上突出了承上啟下、循序漸進(jìn)的教學(xué)理念，教學(xué)效果良好。

2.對(duì)比教學(xué)

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，大部分學(xué)生對(duì)連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)能夠較好的理解和掌握，但是學(xué)習(xí)離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)存在一定的困難。針對(duì)課程中的連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)和離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)具有平行相似的特點(diǎn)，采用對(duì)比法講授兩類信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、基本理論和基本分析方法，學(xué)生在了解數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)理論的同時(shí)，通過(guò)聯(lián)想舉一反三地充分理解數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱的離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)理論。

3. 教學(xué)手段的多樣化

“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的數(shù)學(xué)公式和理論推導(dǎo)證明比較多，采用板書式的教學(xué)手段不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)生的積極性不高，教學(xué)效果不好。采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段，利用Powerpoint、Matlab等軟件制作教學(xué)課件，實(shí)施多媒體教學(xué)，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

多媒體教學(xué)的信息量大，可以直觀演示可視化的結(jié)果，能夠多角度調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力，提高教學(xué)的效率。然而完全采用多媒體教學(xué)手段，存在一些問題：信息量太大，信息停留的時(shí)間短，造成學(xué)生理解困難。在實(shí)際教學(xué)中采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段。在學(xué)習(xí)非周期信號(hào)的傅里葉變換時(shí)，為了幫助學(xué)生更好地理解其概念和物理意義，需要先研究周期信號(hào)的幅頻特性和相頻特性，先用傳統(tǒng)的板書方式進(jìn)行理論推導(dǎo)，在學(xué)生建立了定性的概念之后，再用Matlab軟件演示周期和脈寬等參數(shù)與周期信號(hào)頻譜的關(guān)系，讓學(xué)生更加感性直觀地看到通過(guò)改變周期和脈寬的大小對(duì)周期信號(hào)的幅頻特性和相頻特性的影響，學(xué)生容易理解，提高了教學(xué)質(zhì)量。

4.教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際緊密結(jié)合

“信號(hào)與系統(tǒng)”是一門內(nèi)容抽象的應(yīng)用性課程，課堂教學(xué)中重點(diǎn)闡述信號(hào)與系統(tǒng)理論與方法的物理意義，重視案例教學(xué)法的應(yīng)用。教學(xué)中加強(qiáng)數(shù)學(xué)解析的物理含義闡述，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。在學(xué)習(xí)離散傅里葉變換時(shí)，結(jié)合具體工程案例介紹快速傅里葉變換（FFT）在電力系統(tǒng)諧波分析中的應(yīng)用，案例教學(xué)有利于增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

對(duì)于“信號(hào)與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合我院的實(shí)際情況，將Matlab軟件引入“信號(hào)與系統(tǒng)”虛擬軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。Matlab軟件具有完備的圖形處理功能，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果和編程的可視化，為該課程的實(shí)驗(yàn)體系提供了強(qiáng)大的支持。其中的Simulink支持線性和非線性系統(tǒng)、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)、離散時(shí)間系統(tǒng)、連續(xù)和離散混合系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進(jìn)程的。[4]

學(xué)生利用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的卷積運(yùn)算，離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)和輸出響應(yīng)，用快速傅里葉變換（FFT）實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜分析，循環(huán)卷積與線性卷積的實(shí)現(xiàn)，IIR數(shù)字濾波巴特沃斯濾波器的設(shè)計(jì)等，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)這些仿真實(shí)驗(yàn)，一方面鍛煉了學(xué)生用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際工程問題的能力， 另一方面為后續(xù)的相關(guān)課程以及畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，培養(yǎng)了一定工程和基本科研能力。在加強(qiáng)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，增加開設(shè)了綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，例如通過(guò)Matlab軟件實(shí)現(xiàn)在周期方波信號(hào)中提取各次諧波分量這樣的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，來(lái)訓(xùn)練學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合我院“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)改革的實(shí)踐，從學(xué)生評(píng)教和督導(dǎo)聽課來(lái)看，學(xué)生和督導(dǎo)認(rèn)可教師的授課方式，大部分學(xué)生增強(qiáng)了學(xué)習(xí)熱情，考試成績(jī)也有很大的提高。教學(xué)改革有助于提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力。

在教學(xué)過(guò)程中仍會(huì)面臨一些問題，例如多媒體課件的制作，如何制作更多更好的交互課件，使學(xué)生更加容易理解“信號(hào)與系統(tǒng)”中重要概念及其物理意義；如何更好培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力，可以通過(guò)后續(xù)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)使學(xué)生受到工程和基本科研能力的培養(yǎng)，這些問題還有待進(jìn)一步探索和研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]靳希，楊爾濱，趙玲.信號(hào)處理原理與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[2]李遠(yuǎn)祿.“信號(hào)與系統(tǒng)”課程教學(xué)改革的思考與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2009，（4）：42-43.

篇3

在專業(yè)人才準(zhǔn)確“畫像”的基礎(chǔ)上，形成符合行業(yè)需求、崗位要求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案——“塑像”。我校電氣類相關(guān)專業(yè)根據(jù)“畫像”，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，整合課程形成新的課程體系，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)課程、優(yōu)秀課程建設(shè)，實(shí)踐能力培養(yǎng)從“滿足學(xué)生實(shí)踐能力基本訓(xùn)練需求”轉(zhuǎn)入“提升學(xué)生綜合訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練的質(zhì)量和效果”，完善“三級(jí)”大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練體系，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)、管理、評(píng)估等環(huán)節(jié)，探索多種應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，并逐步完善以適應(yīng)高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求。

2課程整合優(yōu)化，強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)

應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵是能力的培養(yǎng)，而基礎(chǔ)能力培養(yǎng)又是其他各種能力培養(yǎng)的重要前提。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)一部分電氣信息類專業(yè)的畢業(yè)生在擇業(yè)、就業(yè)時(shí)連專業(yè)相關(guān)的基本能力和基本素質(zhì)都很缺乏，在就業(yè)時(shí)就失去了專業(yè)的優(yōu)勢(shì)，專業(yè)領(lǐng)域?qū)嵙εc競(jìng)爭(zhēng)力明顯不足。因此，適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程體系就顯得尤為重要。我校電氣信息類相關(guān)專業(yè)以此為人才“塑像”、課程體系整合優(yōu)化的重要依據(jù)，形成了“通識(shí)基礎(chǔ)+學(xué)科基礎(chǔ)+專業(yè)核心+實(shí)踐、創(chuàng)新訓(xùn)練環(huán)節(jié)”課程體系框架，進(jìn)行課程整合優(yōu)化，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)課程、優(yōu)秀課程建設(shè)，提升學(xué)生綜合訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練的質(zhì)量和效果。如獨(dú)立出“模擬電子線路”、“數(shù)字邏輯電路”課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與EDA課程相結(jié)合，進(jìn)行課程整合與教學(xué)內(nèi)容、過(guò)程管理、評(píng)估考核等方面的創(chuàng)新改革，設(shè)立“模電實(shí)驗(yàn)”、“數(shù)電試驗(yàn)”課程，將傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)常用的軟件工具（如Multisim、Altiumdesigner）相結(jié)合，要求學(xué)生在進(jìn)行相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)之前需要用相關(guān)的專業(yè)軟件進(jìn)行仿真或畫出原理圖，并調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容增加綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)過(guò)程管理、考核。又如，調(diào)整傳統(tǒng)的電子實(shí)習(xí)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)核心課程、實(shí)踐創(chuàng)新等的聯(lián)系，具體做法是將傳統(tǒng)的焊接、調(diào)試收音機(jī)和數(shù)字萬(wàn)用表的實(shí)習(xí)內(nèi)容調(diào)整成利用“模電實(shí)驗(yàn)”、“數(shù)電試驗(yàn)”課程所學(xué)的專業(yè)相關(guān)軟件進(jìn)行原理圖繪制、PCB版圖設(shè)計(jì)，單片機(jī)開發(fā)套件（我校自行研發(fā)）焊接、測(cè)試、軟硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試等內(nèi)容，為后續(xù)的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、相關(guān)課程設(shè)計(jì)、綜合應(yīng)用開發(fā)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新訓(xùn)練等做準(zhǔn)備，這不僅加強(qiáng)了前后課程銜接，還在實(shí)踐應(yīng)用中強(qiáng)化了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)。再如，整合“傳感器原理及應(yīng)用”與“虛擬儀器”課程，增設(shè)“檢測(cè)技術(shù)綜合訓(xùn)練”環(huán)節(jié)，以綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)形式將傳感器應(yīng)用與LabVIEW開發(fā)平臺(tái)結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程素質(zhì)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3完善創(chuàng)新訓(xùn)練體系，注重應(yīng)用型人才工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)

創(chuàng)新訓(xùn)練包含兩個(gè)層面的含義：

（1）人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，以往本科生教育更注重理論學(xué)習(xí)，而進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行項(xiàng)目化的綜合訓(xùn)練機(jī)會(huì)相對(duì)較少，創(chuàng)新訓(xùn)練讓更多的學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室得到實(shí)踐訓(xùn)練；

（2）真正意義上的創(chuàng)新訓(xùn)練，包括各類創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)及各種學(xué)科相關(guān)競(jìng)賽活動(dòng)。不管從哪個(gè)層面來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新訓(xùn)練都成為應(yīng)用型人才能力、素質(zhì)等培養(yǎng)不可或缺的重要途徑和有效方法。完善省級(jí)、校級(jí)、二級(jí)院系組成“三級(jí)”創(chuàng)新訓(xùn)練體系，為應(yīng)用型人才工程實(shí)踐能力、創(chuàng)意意識(shí)、綜合素質(zhì)培養(yǎng)提供了制度上保障與激勵(lì)。電子電氣工程學(xué)院在省級(jí)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃、校級(jí)實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的基礎(chǔ)上，總結(jié)多年經(jīng)驗(yàn)出臺(tái)了二級(jí)院系層面的“實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃實(shí)施辦法”、“學(xué)科競(jìng)賽組織實(shí)施辦法”等條例，開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，成立了以學(xué)生為主導(dǎo)由經(jīng)驗(yàn)豐富的教授、副教授等為顧問的科技協(xié)會(huì)，積極組織開展各類科技創(chuàng)新活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和社會(huì)實(shí)踐等創(chuàng)新活動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性。這些辦法的實(shí)施有效地激發(fā)學(xué)生求知欲望、實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)了一批專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、有一定研究基礎(chǔ)的、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才。先后多次斬獲“中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoboCup公開賽”特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)，江蘇省大學(xué)生機(jī)器人大賽冠軍、一等獎(jiǎng)，江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新“最具潛力項(xiàng)目獎(jiǎng)”、江蘇省普通高校本?？苾?yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)、優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，飛思卡爾智能車華東賽區(qū)二、三等獎(jiǎng)等眾多賽事獎(jiǎng)項(xiàng)。

4教育教學(xué)內(nèi)容改革創(chuàng)新，強(qiáng)化過(guò)程設(shè)計(jì)、管理與評(píng)估

課程體系整合優(yōu)化完成后，為達(dá)到好的教學(xué)效果，相應(yīng)的教育教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的改革創(chuàng)新也就成為至關(guān)重要的一步。教學(xué)內(nèi)容改革注重認(rèn)知規(guī)律、實(shí)際應(yīng)用，以實(shí)例、綜合性設(shè)計(jì)等講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)等。如電子信息工程專業(yè)與電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的“FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程授課內(nèi)容組織時(shí)不受教材的制約，而注重認(rèn)知規(guī)律，循序漸進(jìn)，逐步推進(jìn)，減少傳統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)講解，以實(shí)例講解硬件描述語(yǔ)言，在應(yīng)用中提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將枯燥的記憶與實(shí)際練習(xí)相結(jié)合，加深了學(xué)生的記憶。在教育教學(xué)方式方面打破傳統(tǒng)的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)分離先講理論后做試驗(yàn)的教學(xué)方法，將上課地點(diǎn)安排在實(shí)驗(yàn)室，采用邊講邊練和競(jìng)賽式實(shí)踐操作的教學(xué)方法。這種“練中學(xué)，學(xué)中練”、“競(jìng)賽式”的教學(xué)方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高了學(xué)習(xí)效率、提升了教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量。又如“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程作為推廣試點(diǎn)，經(jīng)過(guò)教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)環(huán)境及教學(xué)方式改革，在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)先期開展，取得了與“FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程同樣的預(yù)期效果。

5探索多種人才培養(yǎng)模式，促進(jìn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)

篇4

關(guān)鍵詞：電流互感器 抽頭式 開路 短接

一、電流互感器的工作原理介紹

電流互感器是電力系統(tǒng)廣泛使用的一種變換電流的電氣設(shè)備。其使用目的為：

1.使檢測(cè)回路與被測(cè)系統(tǒng)隔離，以保障工作人員和檢測(cè)設(shè)備的安全；

2.與測(cè)量?jī)x表配合，實(shí)現(xiàn)電流的測(cè)量；

3.為各類繼電保護(hù)裝置提供模擬量。

電流互感器有各種規(guī)格，電力系統(tǒng)使用的電流互感器，二次側(cè)額定電流一般都統(tǒng)一設(shè)計(jì)成5A或1A。下面，簡(jiǎn)要分析一下電流互感器的工作原理。

電流互感器類似一臺(tái)一次線圈匝數(shù)少、二次線圈匝數(shù)多的升壓變壓器。由于二次側(cè)串聯(lián)的是阻抗很小的電流表和其他儀器儀表的電流線圈，運(yùn)行中的電流互感器又類似工作在短路狀態(tài)的變壓器。電流互感器是按照一、二次電流與一、二次線圈匝數(shù)成反比的規(guī)律檢測(cè)一次電流的。應(yīng)當(dāng)指出，電流互感器的一次電流決定于一次負(fù)荷的大小，而與二次負(fù)荷無(wú)關(guān)。在規(guī)定的范圍內(nèi)，電流互感器的二次電流也與二次負(fù)荷無(wú)關(guān)，而之決定于一次電流的大小。如圖1.1所示。

圖1.1 電流互感器工作原理分析圖

圖中I1為一次電流，P1、P2為一次接線，W1為一次線圈，I2為二次電流，K1、K2為二次接線，W2為二次線圈，Z為二次負(fù)載阻抗。

二、抽頭式電流互感器的常見故障

1.抽頭式雙變比電流互感器的結(jié)構(gòu)和接線方式

抽頭式雙變比電流互感器由一次繞組和繞在同一鐵芯上且頭尾相連的兩個(gè)二次繞組組成，這兩個(gè)二次繞組匝數(shù)相等，繞向一致，繞組兩端及中間連接處引出3個(gè)接線端子，分別為K1、K2、K3。銘牌標(biāo)出兩個(gè)變流比，大變比是小變比的兩倍。當(dāng)使用電流互感器小變比時(shí)，從K1、K2引出二次線到電能表的對(duì)應(yīng)電流線圈，K3端子應(yīng)空著。當(dāng)使用電流互感器大變比時(shí)，從K1、K3引出二次線到電能表的對(duì)應(yīng)電流線圈，K2端子應(yīng)空著。其電氣原理圖如1.2圖所示。

圖1.2 抽頭式雙變比電流互感器電氣原理圖

2.抽頭式電流互感器常見問題

2.1抽頭式雙變比電流互感器的錯(cuò)誤接線方式

在使用抽頭式雙變比電流互感器的大變比時(shí)，發(fā)生錯(cuò)接線的情況比較常見。錯(cuò)誤接線方式如圖1.3所示。

圖1.3 抽頭式雙變比電流互感器錯(cuò)誤接線圖

但在使用電流互感器小變比時(shí)，施工人員往往擔(dān)心K2和K3兩個(gè)端子之間空著沒有導(dǎo)線連接會(huì)因開路而產(chǎn)生高電壓，于是就仿照具有計(jì)量繞組和保護(hù)繞組的雙鐵芯雙二次繞組的電流互感器那樣，畫蛇添足地將K2和 K3之間用導(dǎo)線短接起來(lái)。這種錯(cuò)誤的接線方法使電流互感器的變比發(fā)生很大的改變，造成嚴(yán)重的計(jì)量差錯(cuò)，現(xiàn)分析如下。

當(dāng)一次繞組中流過(guò)交流電流I1時(shí)，該電流在鐵芯中產(chǎn)生磁通Φ1，其磁勢(shì)為I1N1。磁通Φ1在兩個(gè)二次繞組中會(huì)分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2 '和E2 ''。根據(jù)電工學(xué)原理，兩個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小相等，方向相同。它們的數(shù)值為：

E2 '= E2 ''= 4.44fN2Φ

兩個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別在各自的回路中產(chǎn)生二次電流I2'和I2''。因?yàn)檫@兩個(gè)二次繞組是繞在同一個(gè)鐵芯上，繞向相同，匝數(shù)相等，兩個(gè)二次電流產(chǎn)生的磁勢(shì)I2'N2' 和 I2''N2''也產(chǎn)生磁通，其絕大部分也通過(guò)鐵芯閉合。因此鐵芯中的磁通是一個(gè)由一次繞組磁勢(shì)和兩個(gè)二次繞組的磁勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通Φ ，稱為主磁通。根據(jù)磁勢(shì)平衡原理可得到一、二次側(cè)的“磁勢(shì)平衡方程式”為：

I1N1 + I2'N2' + I2''N2'' = 0

由上式可以看出，兩個(gè)二次繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)均對(duì)一次繞組的磁勢(shì)起去磁作用，使鐵芯中只剩有很小的激磁磁勢(shì)I0N1。若忽略激磁磁勢(shì)，則一次電流與二次電流的比例關(guān)系為：

I1 = （N2'/N1） I2' + （N2''/N1） I2'' = KI （I2'+I2''）

由上式可以看出，在使用這種電流互感器小變比時(shí)，若K2、K3端子連接了短接導(dǎo)線，則電流互感器的二次電流I2由流過(guò)二次負(fù)載如電能表電流線圈的電流I2'和流過(guò)短接導(dǎo)線的電流I2''組成，一次電流I1等于兩個(gè)二次繞組電流之和與小變比KI的乘積。由于二次電流沒有全部通過(guò)電能表的電流線圈，僅有I2'流過(guò)電能表電流線圈，因此造成了電能計(jì)量差錯(cuò)。

由于電能表電流回路的阻抗大于短接導(dǎo)線的阻抗，所以I2'占I2的比例往往只有20%～40%，相當(dāng)于電流互感器的變比增大到電流互感器額定變比（小）的2.5～5倍。

由以上分析可知如果抽頭式電流互感器用于保護(hù)裝置也會(huì)使保護(hù)不能可靠動(dòng)作，從而降低了供電的安全性和可靠性。

抽頭式雙變比電流互感器在使用小變比時(shí)，其空出的K3端子不能與K2 端子短接，也不能與K2 端子分別接地（若與K2端子分別接地，其效果與短接相同），否則就會(huì)造成重大計(jì)量差錯(cuò)或保護(hù)不能可靠動(dòng)作。

3.實(shí)例分析

3.1在2009年9月份虎狼峁35kv變電所二期擴(kuò)建工程中，所用的抽頭式電流互感器就存在接線錯(cuò)誤，實(shí)際所用K1、K2抽頭變比為150/5，由于我們將不用的抽頭K2、K3、K4短接接地。造成做變比試驗(yàn)時(shí)變比不準(zhǔn)。還有后面的差動(dòng)、過(guò)流保護(hù)試驗(yàn)時(shí)保護(hù)不能可靠動(dòng)作。以下是虎狼峁#2主變差動(dòng)保護(hù)所用電流互感器變比試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表1所示。

表1

從以上數(shù)據(jù)可以看出，所測(cè)實(shí)際電流值與理論上有很大的差距。這就是因?yàn)閷⒉挥玫某轭^短接接地造成的結(jié)果。當(dāng)我們?cè)诙蝹?cè)測(cè)量時(shí)就會(huì)存在少計(jì)量情況，這對(duì)我廠的經(jīng)濟(jì)損失將是相當(dāng)嚴(yán)重的，所以對(duì)抽頭式電流互感器的正確接線是非常重要的。

3.2 2011年油房莊110kV工程中，在投運(yùn)送電前，經(jīng)檢查35kV油宗線電流互感器第三組繞組就存在開路顯現(xiàn)。

3.3 2010年北一35kV變電所改造工程中，#1主變電流互感器變比經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)與理論值不符。后經(jīng)查，#1主變高壓側(cè)套管電流互感器二次側(cè)線被磨損接地。

4.防范抽頭式電流互感器二次回路錯(cuò)誤接線的對(duì)策

在對(duì)電力安裝人員進(jìn)行培訓(xùn)和技能鑒定時(shí)，增加這種抽頭式電流互感器工作原理和接線方法的培訓(xùn)、鑒定內(nèi)容，提高其技能水平。同時(shí)要改變習(xí)慣性思維方法，養(yǎng)成具體情況具體分析的好習(xí)慣。

三、總結(jié)

通過(guò)以上分析可以看出，在實(shí)際工作當(dāng)中，必須明確抽頭式電流互感器的變比選擇和二次接線。熟練掌握其工作原理，正確理解“電流互感器二次線圈嚴(yán)禁開路”的含義，靈活應(yīng)用。避免類似現(xiàn)象的再次發(fā)生，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

正確理解零序電流的含義至關(guān)重要，零序電流互感器的正確安裝關(guān)系到線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果發(fā)生零序電流互感器的安裝錯(cuò)誤，有的甚至于造成零序保護(hù)裝置在接地故障時(shí)拒動(dòng)，保護(hù)越級(jí)。因此，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)零序電流互感器的正確安裝方法，確保我廠電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]繼電保護(hù)，山西省電力工業(yè)局編，中國(guó)電力出版社1997.7[M].

[2]電氣試驗(yàn)，山西省電力工業(yè)局編，中國(guó)電力出版社1996.12[M].

作者簡(jiǎn)介：倪高強(qiáng)：男，漢族，1986年5月，2009年畢業(yè)于西安石油大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，畢業(yè)至今工作于長(zhǎng)慶油田水電廠，主要從事電氣、自動(dòng)化等工作，電氣工程施工助理工程師。

篇5

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)效果

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分。為保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，完善的繼電保護(hù)裝置是必不可少的。而隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，用戶需求多樣化，運(yùn)行方式復(fù)雜化，電網(wǎng)中運(yùn)行管理精細(xì)化的要求越來(lái)越高，因此，要培養(yǎng)合格的電氣工程師，除了要掌握扎實(shí)的繼電保護(hù)理論基礎(chǔ)以外，更要與時(shí)俱進(jìn)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，具有實(shí)踐和創(chuàng)新的能力。

1 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》實(shí)踐教學(xué)的意義

實(shí)踐教學(xué)是高等教育的重要組成部分，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動(dòng)手能力的重要平臺(tái)。在人才創(chuàng)新能力及全面素質(zhì)培養(yǎng)方面有著其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的獨(dú)特作用。而《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》是一門與實(shí)際聯(lián)系密切，綜合性、實(shí)踐性非常強(qiáng)的專業(yè)課。其實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)非常重要，它既能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實(shí)際問題的能力，又能啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。這對(duì)于已經(jīng)完成基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課，很快要步入工作崗位的大三學(xué)生來(lái)說(shuō)是承前啟后的。下面本文將詳細(xì)介紹綜合實(shí)踐教學(xué)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程中的應(yīng)用。

2 課堂教學(xué)中配合實(shí)踐內(nèi)容

理論學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)電氣專業(yè)必不可少的。而繼電保護(hù)更是一門綜合性的學(xué)科，需要電機(jī)學(xué)，電力系統(tǒng)分析，電力系統(tǒng)故障計(jì)算等課程相關(guān)知識(shí)，對(duì)于一些基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)，覺得這門課很難，而各種繼電保護(hù)原理從書本上來(lái)講解也是枯燥乏味的。因此，要學(xué)好這門課，需要提高學(xué)生的積極性，達(dá)到好的課堂效果，可從下面兩個(gè)方面入手。

2.1 多方引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

要讓學(xué)生學(xué)好，首先要讓學(xué)生喜歡這門課，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。古語(yǔ)云：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。興趣是好的老師，它能夠激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望和學(xué)習(xí)熱情，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

為此在上第一節(jié)課（緒論）時(shí)要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)這門課的重要性，比如在介紹繼電保護(hù)裝置的任務(wù)和作用時(shí)，可以讓學(xué)生看幾段油變壓器爆炸、架空線路發(fā)生短路等的視頻，學(xué)生看了這些富有震撼力的視頻之后，體會(huì)到繼電保護(hù)的重要性，會(huì)急于知道采取哪些措施可以避免這些事故，就會(huì)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

其次要把繼電保護(hù)和日常生活聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生覺得學(xué)有所用。如講繼電保護(hù)作用可以用家里用的保護(hù)開關(guān)為例進(jìn)行說(shuō)明，講解要盡量和日常生活聯(lián)系起來(lái)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 利用多媒體教學(xué)平臺(tái)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

要讓學(xué)生上好課，老師，必須要講好課。教師不能在上課過(guò)程中只顧自己講課，而不考慮學(xué)生的反應(yīng)，要加強(qiáng)課堂互動(dòng)，提高課堂教學(xué)效果，單純的理論講解是不夠的。而多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)之一是可以用圖片、動(dòng)畫、錄像等形式解釋一些難以理解的知識(shí)點(diǎn)，非常直觀，學(xué)生在觀看這些圖片、動(dòng)畫、錄像時(shí)興趣也很高，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。比如在講解三段式電流保護(hù)時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)例題，除了讓學(xué)生完成三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算，還可以利用FLASH動(dòng)畫完整的展示出電流保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，哪段線路發(fā)生故障時(shí)一段保護(hù)起作用，哪段線路發(fā)生故障時(shí)二段保護(hù)起作用，而什么情況下三段保護(hù)（即后備保護(hù)）起作用，并可以通過(guò)動(dòng)畫展示一下如果因?yàn)檎ㄓ?jì)算錯(cuò)誤，或者設(shè)備故障等原因造成保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么樣的后果，如造成大面積停電，來(lái)強(qiáng)調(diào)繼電保護(hù)裝置的重要性。

3 利用實(shí)驗(yàn)課把理論用起來(lái)

本門課程除了理論授課，還有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課，過(guò)去我們的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)主要放在理論的驗(yàn)證及實(shí)驗(yàn)技能的練習(xí)上，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求理解不透徹，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的各環(huán)節(jié)也不太理解，影響了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性。因此，我們根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》課程的特點(diǎn)，靈活調(diào)整實(shí)驗(yàn)課的重心，采取了不同的實(shí)驗(yàn)方法，把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為三類：第一，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)；如電磁型電流繼電器和電壓繼電器實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解動(dòng)作電流，返回電流的含義。第二，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，有6～10kv線路過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)整套保護(hù)裝置動(dòng)作過(guò)程的分析和理解。三，綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)。利用微機(jī)變壓器保護(hù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)變壓器差動(dòng)保護(hù)，各種后備保護(hù)，掌握變壓器保護(hù)的配置原則。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由簡(jiǎn)到難，由淺入深，循序漸進(jìn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合分析能力。

4 工廠實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)

本環(huán)節(jié)是在學(xué)完課程后對(duì)繼電保護(hù)的綜合認(rèn)識(shí)。

為期兩周的工廠實(shí)習(xí)參觀，讓學(xué)生到電廠去學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)電能的生產(chǎn)，變換，傳輸，了解現(xiàn)有的繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)保護(hù)裝置的實(shí)際操作。

課程設(shè)計(jì)安排在實(shí)習(xí)之后，與實(shí)習(xí)內(nèi)容相輔相成，如讓學(xué)生完成架空線路、變電站主變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì)，自己設(shè)計(jì)電力元件的主保護(hù)，后備保護(hù)，除進(jìn)行保護(hù)的整定計(jì)算外，還需要學(xué)生上網(wǎng)搜集資料，綜合性價(jià)比，進(jìn)行元器件選型，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。

5 優(yōu)化課程考核評(píng)估系統(tǒng)

過(guò)去該課程的考核方式是傳統(tǒng)的期末閉卷考試加平時(shí)成績(jī)，期末考試占70%，平時(shí)成績(jī)占30%（出勤10%，實(shí)驗(yàn)10%，作業(yè)10%），而通過(guò)學(xué)生的表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，這種考核方式不能很好的激發(fā)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)、動(dòng)手的積極性，也不能全面的評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力。

為提高學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，新的課程考核方式增加了平時(shí)成績(jī)的比重。期末考試占50%，平時(shí)成績(jī)占50%，平時(shí)成績(jī)的考核更加多樣化，除了考勤，實(shí)驗(yàn)，作業(yè)，增加課堂小組討論，小論文，繼電保護(hù)的二次展開圖，端子接線的學(xué)習(xí)等，鼓勵(lì)學(xué)生參加各種電力技能考試。

6 結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課，內(nèi)容豐富，而教學(xué)課時(shí)少，特別是實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)部分，受學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件的限制，只能完成一些簡(jiǎn)單的保護(hù)動(dòng)作，不能全面的詮釋繼電保護(hù)裝置在實(shí)際電網(wǎng)中的應(yīng)用，因此探討如何面向電力系統(tǒng)實(shí)際，尋找理論和實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合方式，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐工程能力是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要老師們的不懈努力，設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)好本課程，順應(yīng)時(shí)代需求是具有重要意義的。

【參考文獻(xiàn)】

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關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀；電力傳動(dòng)技術(shù)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.162

0 引言

依據(jù)我國(guó)中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要，電力電力技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，對(duì)其的研究越來(lái)越收到重視，但目前與國(guó)際水平相比較，還有很大的進(jìn)步空間[1]。如今我國(guó)電力電子技術(shù)和電力電子裝置在多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域得到重視，但為了能夠拉近我國(guó)電力電子技術(shù)與國(guó)際水平的差距，我國(guó)加強(qiáng)對(duì)電力電子技術(shù)的研究，為實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新出臺(tái)了各項(xiàng)政策，為我國(guó)電力電子與電力傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。

1 電力電子的含義及應(yīng)用的重要性

隨著我國(guó)整體實(shí)力的快速增長(zhǎng)，多個(gè)行業(yè)對(duì)電力的需求和要求越來(lái)越高，如機(jī)械行業(yè)、交通行業(yè)、石油化工行業(yè)、環(huán)保行業(yè)、國(guó)防及航天等，因此加強(qiáng)對(duì)電力電子的研究，提高電力電子水平具有比較[2]。對(duì)電力電子的研究，主要是針對(duì)電力電子器件、變流器拓?fù)浼翱刂频?，確保電能量、磁能量的控制、傳輸?shù)龋瑢?shí)現(xiàn)對(duì)電能高效率的使用，提供高質(zhì)量電能。在對(duì)電力電子進(jìn)行研究時(shí)，主要需要對(duì)電力電子元器件、功率集成電路、電力電子變流技術(shù)、電力電子應(yīng)用技術(shù)、電力電子系統(tǒng)集成等方面進(jìn)行研究，以保證電力電子系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展，且具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。

電力電子將各種能源轉(zhuǎn)換成電能的方式，不僅方便人們的生活，還具有節(jié)能環(huán)保的特征，有效推動(dòng)電力系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化和節(jié)能化。根據(jù)對(duì)我國(guó)電力電子的發(fā)展分析，可以從以下方面針對(duì)電力電子的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析：①分布式發(fā)電和可再生能源發(fā)電，分布式發(fā)電技術(shù)在國(guó)外頗受重視，其可以讓發(fā)電設(shè)備拉近與用戶的距離，實(shí)現(xiàn)近距離輸電，且還可以實(shí)現(xiàn)用戶用電的獨(dú)立性，在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害時(shí)，有效提高安全和應(yīng)變能力。此外風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等均采用分布式發(fā)電系統(tǒng)，對(duì)電力電子技術(shù)的依賴性較強(qiáng)。根據(jù)相關(guān)研究調(diào)查可知，全球?qū)﹄娏﹄娮赢a(chǎn)品應(yīng)用在分布式和混合式發(fā)電設(shè)備的發(fā)展勢(shì)頭越來(lái)越猛，尤其是逆變器、頻率變流器、靜態(tài)傳輸開關(guān)等，但由于很多可再生能源和分布式發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能存在不穩(wěn)定的狀態(tài)，此時(shí)需要加強(qiáng)電能儲(chǔ)存技術(shù)的應(yīng)用，即利用電力電子技術(shù)對(duì)不穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行控制。②電能質(zhì)量控制，電力電力技術(shù)在電力系統(tǒng)改造方面具有重要的作用，能夠有效實(shí)現(xiàn)節(jié)省電能，提高用電效率，而且隨著高壓大功率電力電力裝置的應(yīng)用，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生、輸送和分配等應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越高[3]。

2 當(dāng)前我國(guó)電力電子發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題

雖然我國(guó)自改革開放以來(lái)非常重視電力電子技術(shù)的開發(fā)和研究，但由于受到財(cái)力支持和科技發(fā)展基礎(chǔ)等因素的影響，我國(guó)電力電子技術(shù)的發(fā)展仍然明顯落后于國(guó)際水平。如目前我國(guó)電力電子產(chǎn)品和裝置，主要還是基于晶閘管，而其他高技術(shù)電力電子產(chǎn)品和裝置，是借助國(guó)外生產(chǎn)的先進(jìn)器件組合而成，因此我國(guó)自主創(chuàng)新和研發(fā)的電力電子產(chǎn)品和裝置與國(guó)際先進(jìn)水平差距還就有較大的距離。而且我國(guó)雖然加大了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)力度，但對(duì)于一些核心技術(shù)和重要部件，大部分國(guó)外公司仍然拒絕轉(zhuǎn)讓，如全控電力電子器件、大功率變流器、電力電子全數(shù)字控制水平、重大工程經(jīng)驗(yàn)等均處于較低水平[4]。因此我國(guó)當(dāng)前處于大力發(fā)展國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)的緊急時(shí)期。

3 我國(guó)電力電子與電力傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇

要想推動(dòng)我國(guó)向資源節(jié)約和環(huán)境友好等方向進(jìn)一步發(fā)展，發(fā)展強(qiáng)大的、世界先進(jìn)水平的電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)具有重要的價(jià)值。如今我國(guó)專門針對(duì)電力電子器件及電力電子裝置等項(xiàng)目明確了支撐指南，主要包括新型電力電子器件及電力電子集成技術(shù)、電能質(zhì)量負(fù)荷控制技術(shù)及裝置、電氣化鐵路同向供電裝置等。促進(jìn)我國(guó)在完善電力電子產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)芯片、技術(shù)等方面加大了推廣力度，其中芯片產(chǎn)業(yè)化主要包含絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管、門極換流晶閘管等產(chǎn)品芯片的制造、組裝[5]。此外電力電子產(chǎn)業(yè)鏈還包含模塊產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用裝置產(chǎn)業(yè)化、專業(yè)工藝設(shè)備和測(cè)試儀器產(chǎn)業(yè)化等，重點(diǎn)內(nèi)容包含電力電子器件系統(tǒng)集成模塊、電機(jī)節(jié)能、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)芯片電力電子裝置、電力電子器件生產(chǎn)專用工藝設(shè)備等。

如今對(duì)高性能交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電壓型PWM逆變器的頻繁使用，推動(dòng)了PWM技術(shù)的進(jìn)步，其主要可以實(shí)現(xiàn)變頻變壓反抑制諧波的特點(diǎn)，改變逆變電路輸出電壓的大小。PWM技術(shù)主要包含三種類型，分別為優(yōu)化PWM、正弦PWM、隨機(jī)PWM，其中以正弦PWM應(yīng)用作為廣泛。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，將其應(yīng)用在芯片中，可以有效提高芯片的運(yùn)算能力和可靠性。如利用電力電子技術(shù)制造的有源濾波器，在治理電網(wǎng)諧波、改善電網(wǎng)功率因數(shù)等方面有重要的作用，且隨著全球不可再生能源的深入挖掘，風(fēng)力、太陽(yáng)能、潮汐、地?zé)岬瓤稍偕茉丛絹?lái)越來(lái)越收到重視，而要將這些能源轉(zhuǎn)換為可以使用的電能，則必須采用逆變器、充電器、穩(wěn)壓器等進(jìn)行電能質(zhì)量的控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著科技的進(jìn)步，人們生產(chǎn)生活中的科技產(chǎn)品和技術(shù)對(duì)電力電子技術(shù)和電力傳動(dòng)技術(shù)的需求越來(lái)越多，具有良好的發(fā)展空間和前景。通過(guò)加大對(duì)電力電子技術(shù)和電力傳動(dòng)技術(shù)的研究，將電力電子技術(shù)作為核心技術(shù)給予大力支持，是促進(jìn)我國(guó)電力電子與電力傳動(dòng)技術(shù)拉近與國(guó)際水平距離的重要措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧子廣，胡立坤，盧泉等.電力電子與電力傳動(dòng)創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)施[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013（11）：148-152.

[2]陸宇.我國(guó)電力電子與電力傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（22）：185.

[3]唐媛芬，李宏，楊宏亮.電力電子技術(shù)的發(fā)展給感應(yīng)加熱電源帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J].工業(yè)加熱，2010（06）：6-9.

篇7

關(guān)鍵詞：電機(jī)教學(xué)；比較法；電機(jī)工作原理

作者簡(jiǎn)介：劉慧芳（1975-），女，江西宜春人，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）信息工程學(xué)院，講師；王振華（1975-），男，河南周口人，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）信息工程學(xué)院，講師。（北京 100083）

基金項(xiàng)目：本文系中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金預(yù)研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2-9-2012-38）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）25-0089-02

俄國(guó)教育家烏申斯基說(shuō)：“比較是一切理解、發(fā)現(xiàn)和思維的基礎(chǔ)，我們正是通過(guò)比較來(lái)了解世界上的一切的?！北容^就是確定事物同異關(guān)系的思維過(guò)程和方法，有比較才能有鑒別，有鑒別才能有發(fā)現(xiàn)，有創(chuàng)新。任何事物的特點(diǎn)必須在相互比較中才能充分地顯示出來(lái)。

電機(jī)學(xué)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，以先修課程大學(xué)物理、電路、高等數(shù)學(xué)等為基礎(chǔ)，為后續(xù)專業(yè)課程電力拖動(dòng)自動(dòng)控制、電力系統(tǒng)分析、電力電子技術(shù)、供電技術(shù)等做鋪墊，因此這門課程在整個(gè)專業(yè)教學(xué)中占有重要地位。電機(jī)學(xué)涉及到電路、磁場(chǎng)、機(jī)械等方面，特別是繞組連接問題和磁場(chǎng)問題較為復(fù)雜。各種電機(jī)的知識(shí)點(diǎn)名稱有許多相同之處，例如電機(jī)結(jié)構(gòu)、基本方程式、相量圖、等值電路、效率、工作特性、運(yùn)行特性、機(jī)械特性、電樞反應(yīng)、電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩等等。學(xué)生往往感覺這些知識(shí)點(diǎn)容易混淆，難以融會(huì)貫通。比較教學(xué)法則是解決這些難題的利器。

在電機(jī)教學(xué)中，比較教學(xué)法可為學(xué)生搭建理解不同類型電機(jī)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的橋梁，幫助學(xué)生將各種電機(jī)知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，避免理解浮于表面、知識(shí)點(diǎn)孤立的狀態(tài)。下面運(yùn)用比較法對(duì)電機(jī)課程中知識(shí)點(diǎn)的異同之處進(jìn)行較為系統(tǒng)全面的歸納總結(jié)，供讀者參考。

一、比較法在電機(jī)教學(xué)中的運(yùn)用舉例

1.電路和磁路的比較

電機(jī)分析包括電路分析和磁路分析，這二者非常相似。如表1所示：

其中磁路的基爾霍夫第一定律是指任一閉合曲面的流入磁通與流出磁通相等；磁路的基爾霍夫第二定律是指任一閉合磁路各段的磁動(dòng)勢(shì)或磁壓降代數(shù)和為零。

讓學(xué)生通過(guò)熟悉的電路來(lái)理解磁路，既能降低學(xué)習(xí)難度，又能加深對(duì)磁路的理解，從而為各種電機(jī)原理的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.電機(jī)工作原理的比較

直流電機(jī)、異步電機(jī)、同步電機(jī)、變壓器是四大基本電機(jī)類型，其中變壓器為靜止電機(jī)，其余為旋轉(zhuǎn)電機(jī)。從其最本質(zhì)的工作原理來(lái)說(shuō)，所遵循的基本物理定律都是電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。各種電機(jī)工作原理比較見表2：

3.電機(jī)中的平衡關(guān)系比較

電機(jī)學(xué)中存在許多平衡關(guān)系，包括能量守恒、電壓平衡、磁勢(shì)平衡、轉(zhuǎn)矩平衡等。下面進(jìn)行具體說(shuō)明。

（1）能量守恒。這是自然界的普遍規(guī)律，電機(jī)當(dāng)然也不例外。電機(jī)的輸入功率等于輸出功率與電機(jī)中各種損耗功率之和，常用功率流程圖來(lái)表示。其各種損耗基本相同，包括繞組的銅耗，對(duì)直流電機(jī)和同步電機(jī)而言為電樞繞組，對(duì)異步電機(jī)而言為定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)變壓器而言為高壓繞組與低壓繞組；鐵磁損耗，包括磁滯損耗、渦流損耗、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)械損耗、附加損耗等。各種電機(jī)均為可逆電機(jī)，有發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)或升壓變、降壓變兩種運(yùn)行狀態(tài)。

（2）電壓平衡、磁勢(shì)平衡、轉(zhuǎn)矩平衡。這些平衡關(guān)系從本質(zhì)上說(shuō)根源于能量守恒，表現(xiàn)為電機(jī)的基本方程式、等效電路和相量圖。三者是完全等價(jià)的，只是表現(xiàn)形式不同。電壓平衡、磁勢(shì)平衡表現(xiàn)在所有電路中，轉(zhuǎn)矩平衡體現(xiàn)在所有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)體上。限于篇幅，讀者可自行歸納總結(jié)。

4.電機(jī)特性比較

通常發(fā)電機(jī)的特性稱為運(yùn)行特性，電動(dòng)機(jī)的特性稱為工作特性和機(jī)械特性。通過(guò)查閱不同版本的電機(jī)教材，筆者發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)教材都是這樣進(jìn)行區(qū)分的，[3-5]而國(guó)外教材并不強(qiáng)調(diào)是運(yùn)行特性還是工作特性。[6-7]文獻(xiàn)[8]中則統(tǒng)稱為運(yùn)行特性，然后將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性又分為工作特性和機(jī)械特性。筆者認(rèn)為“運(yùn)行”和“工作”并無(wú)實(shí)質(zhì)區(qū)別，故運(yùn)行特性和工作特性的區(qū)分并無(wú)意義。限于篇幅，請(qǐng)讀者自行歸納總結(jié)。還可按發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種類型來(lái)比較，其中變壓器對(duì)于負(fù)載而言相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，故可歸入發(fā)電機(jī)一類。還可按照各種電機(jī)的發(fā)電和電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行比較。

5.典型問題分析

問題一：為何直流電機(jī)和同步電機(jī)有電樞反應(yīng)，而異步電機(jī)沒有電樞反應(yīng)？

這要從電機(jī)磁場(chǎng)說(shuō)起。直流電機(jī)和同步電機(jī)都有專門的勵(lì)磁繞組，且均為直流勵(lì)磁，其中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。區(qū)別在于：直流電機(jī)勵(lì)磁繞組一般位于定子，同步電機(jī)勵(lì)磁繞組一般位于轉(zhuǎn)子。文獻(xiàn)[1]指出：電樞是相對(duì)于磁極而存在的，電樞是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、通過(guò)電流、產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的部分，而異步電機(jī)的定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，都通過(guò)電流，其中沒有哪一個(gè)繞組是專門產(chǎn)生磁場(chǎng)的，因此感應(yīng)電機(jī)只有定子與轉(zhuǎn)子之區(qū)分，沒有電樞與磁極之區(qū)分。因此異步電機(jī)沒有電樞反應(yīng)問題。另外，文獻(xiàn)[2]對(duì)電樞反應(yīng)的定義進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的分析，指出電樞磁場(chǎng)并不能影響勵(lì)磁磁場(chǎng)，電樞反應(yīng)概念的真正含義應(yīng)該是“電樞繞組產(chǎn)生電樞磁勢(shì)的現(xiàn)象”，而非現(xiàn)行教材中較為普遍的“電樞反應(yīng)是電樞磁場(chǎng)對(duì)空載氣隙磁場(chǎng)的影響”。

問題二：為什么直流電機(jī)和同步電機(jī)中沒有提到等效電路的問題，異步電機(jī)和變壓器則都有等效電路？

首先明確等效電路是為了將能量輸入側(cè)和能量輸出側(cè)兩個(gè)電路統(tǒng)一為一個(gè)電路，以便于進(jìn)行定量分析的。如果能量輸入和輸出是在一個(gè)電路里完成，則不存在電路統(tǒng)一的問題，即不存在等效電路。

異步電機(jī)和同步電機(jī)的電能都是通過(guò)定子繞組傳輸?shù)?。異步電機(jī)的機(jī)械能是通過(guò)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而傳輸?shù)?，即異步電機(jī)的機(jī)械能是通過(guò)轉(zhuǎn)子繞組傳輸?shù)?。同步電機(jī)的機(jī)械能則是由于轉(zhuǎn)子磁極受到定子等效磁極的吸引或阻礙產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而傳遞的，轉(zhuǎn)子繞組本身并未產(chǎn)生感應(yīng)電流及受到安培力作用。因此同步電機(jī)的機(jī)械能傳遞實(shí)際上是通過(guò)定子繞組完成的。當(dāng)轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時(shí)，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流會(huì)發(fā)生變化，而同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流則沒有變化，也印證了異步電機(jī)的機(jī)械能是通過(guò)轉(zhuǎn)子傳遞的，同步電機(jī)的機(jī)械能不是通過(guò)轉(zhuǎn)子傳遞的。另外容易看出，直流電機(jī)的電能和機(jī)械能傳輸都是在電樞繞組上完成的，而變壓器的電能輸入和輸出是在不同繞組上完成的。從另一角度來(lái)說(shuō)，直流電機(jī)和同步電機(jī)的勵(lì)磁繞組是專門勵(lì)磁的，只是提供能量轉(zhuǎn)化的環(huán)境，并不參與動(dòng)態(tài)的能量傳遞過(guò)程，其能量傳輸都是由電樞繞組一個(gè)電路完成的，不存在兩個(gè)電路需要統(tǒng)一的問題。綜上所述，直流電機(jī)和同步電機(jī)沒有等效電路，反之，異步電機(jī)和變壓器都有等效電路。

問題三：異步電機(jī)與變壓器有何聯(lián)系？

二者的區(qū)別：其一，體現(xiàn)在異步電機(jī)與變壓器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式。其二，在二者的磁路構(gòu)成不同。變壓器主磁路全部由鐵磁材料構(gòu)成，異步電機(jī)的主磁路除了定轉(zhuǎn)子鐵芯外，還包含兩段空氣隙。正是由于磁路的不同，導(dǎo)致二者的空載電流有很大差別，變壓器的空載電流為額定電流的2%～5%，異步電機(jī)的空載電流為定子額定電流的20%～30%。其三，變壓器繞組為集中繞組，繞組系數(shù)為1；異步電機(jī)為分布繞組，繞組系數(shù)小于1。其四，變壓器磁場(chǎng)為交變磁場(chǎng)（幅值隨時(shí)間變化），感應(yīng)方式為感生電動(dòng)勢(shì)，異步電機(jī)磁場(chǎng)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（位置隨時(shí)間變化），感應(yīng)方式為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)或切割電動(dòng)勢(shì)。

二者的相似之處：它們都沒有專門的勵(lì)磁繞組，兩側(cè)繞組都有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流，均為交流，具有非常相似的等效電路，參數(shù)測(cè)量方法也幾乎相同。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)相當(dāng)于變壓器空載，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路且轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于變壓器短路。因此有一種說(shuō)法，變壓器相當(dāng)于靜止的異步電機(jī)，異步電機(jī)相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)的變壓器。

問題四：異步電機(jī)和同步電機(jī)只有一字之差，如何理解其區(qū)別？

異步電機(jī)與同步電機(jī)在結(jié)構(gòu)上非常相似，都是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，定子繞組也是完全相同的，主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子繞組是否有直流勵(lì)磁，并由此產(chǎn)生了本質(zhì)的區(qū)別。其一，轉(zhuǎn)速的問題。異步電機(jī)必須有轉(zhuǎn)速差方能工作，同步電機(jī)必須嚴(yán)格以同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行。其二，異步電機(jī)沒有電樞反應(yīng)，同步電機(jī)有電樞反應(yīng)。其三，異步電機(jī)有等效電路，同步電機(jī)沒有等效電路。其四，異步電機(jī)沒有啟動(dòng)問題，同步電機(jī)有啟動(dòng)問題。其五，同步電機(jī)可以靈活調(diào)節(jié)功率因數(shù)，異步電機(jī)卻不能，等等。總之二者雖然只有一字之差，但本質(zhì)上的區(qū)別卻很大。

二、結(jié)語(yǔ)

本文介紹了如何在電機(jī)教學(xué)中運(yùn)用比較法分析各種電機(jī)的工作原理，電機(jī)中的各種平衡關(guān)系、電機(jī)特性等，然后對(duì)一些常見問題進(jìn)行了說(shuō)明。總之通過(guò)比較法可以幫助學(xué)生把看似零亂復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)組織起來(lái)，建立一個(gè)井然有序的知識(shí)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林憲樞.同步電機(jī)與直流電機(jī)電樞反應(yīng)的比較[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，1998，10（3）：62-66.

[2]程小華.對(duì)部分教科書中“電樞反應(yīng)”和“相帶”概念的辯證[J].微電機(jī)，2009，42（2）：83-86.

[3]閻治安，崔新藝，蘇少平.電機(jī)學(xué)[M].第2版.西安：西安交通大學(xué)出版社，2006.

[4]許建國(guó)，陶醒世.電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].第2版.北京：高等教育出版社，2009.

[5]李發(fā)海，王巖.電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].第3版.北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[6][日]仁田工吉，岡田隆夫，安陪稔.電機(jī)學(xué)[M].馮浩，譯.北京：科學(xué)出版社，2004.

篇8

關(guān)鍵詞：工程；應(yīng)用技術(shù)；現(xiàn)場(chǎng)工程師；培養(yǎng)模式

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）37-0169-02

目前，部分高校將應(yīng)用技術(shù)人才定位于“一線工程師”，而有的高校則將應(yīng)用技術(shù)人才定位于“現(xiàn)場(chǎng)工程師”，兩種提法的實(shí)質(zhì)相同，都要求強(qiáng)化技術(shù)理論、注重技術(shù)應(yīng)用、突出實(shí)踐教學(xué)，區(qū)別在于“一線”更多地針對(duì)“生產(chǎn)和建設(shè)一線”，而“現(xiàn)場(chǎng)”可以既包括“生產(chǎn)和建設(shè)一線”，也涵蓋“管理和服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)”，因此，將應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)定位于以“現(xiàn)場(chǎng)工程師為主”更為貼切，既能體現(xiàn)人才培養(yǎng)的主體，又能體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，簡(jiǎn)稱為“現(xiàn)場(chǎng)工程師”，可拓展到“評(píng)標(biāo)師”、“造價(jià)師”、“經(jīng)濟(jì)師”、“會(huì)計(jì)師”等。

一、工程應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)理念的確立

1.社會(huì)需求的引導(dǎo)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，高層次應(yīng)用技術(shù)人才十分緊缺，因此急需大量的面向生產(chǎn)一線的高級(jí)工程技術(shù)人才。所以，應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)定位也是應(yīng)勢(shì)所需。

2.歷史經(jīng)驗(yàn)的傳承。長(zhǎng)期以來(lái)，應(yīng)用技術(shù)人才的培養(yǎng)實(shí)踐，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，并形成了一定數(shù)量的“雙師型”隊(duì)伍，積累了培養(yǎng)面向生產(chǎn)第一線的應(yīng)用技術(shù)人才的經(jīng)驗(yàn)。因此，應(yīng)用技術(shù)人才的培養(yǎng)定位是順勢(shì)而成的。

3.錯(cuò)位發(fā)展的追求。作為一所新建的本科院校，必須探索一條不同于一般本科院校發(fā)展的道路，它既不能走?？茖W(xué)校的老路，也要區(qū)別于一般本科院校的發(fā)展道路，尤其是在人才培養(yǎng)規(guī)格上要適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需求，學(xué)校才能在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。為此，確立錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)，以特色求生存、求發(fā)展的思路，提出了“培養(yǎng)社會(huì)緊缺的高層次應(yīng)用技術(shù)人才”的發(fā)展目標(biāo)，樹立起了“崇尚實(shí)踐、回歸工程”的人才培養(yǎng)新理念。在人才培養(yǎng)的過(guò)程中，既要注重學(xué)科間的滲透和交叉，還要特別注重強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力?？傊?，應(yīng)用技術(shù)的人才培養(yǎng)定位也是一般本科院校尋求自身發(fā)展的追求。

二、工程應(yīng)用技術(shù)的人才定位

我國(guó)正處在后工業(yè)時(shí)代，在工程技術(shù)人員中，從事現(xiàn)場(chǎng)或基層工作的一線工程師比例高達(dá)60%以上，而目前面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高素質(zhì)工程技術(shù)人才目前還極其缺乏。因此，21世紀(jì)應(yīng)用型本科院校的課題為研究和創(chuàng)新實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)工程師人才培養(yǎng)模式。我們?cè)诮鼛啄甑谋究妻k學(xué)探索過(guò)程中，高層次的應(yīng)用技術(shù)人才應(yīng)具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

三、工程應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)體系與主要舉措

1.構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。圍繞培養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，依托行業(yè)、對(duì)接產(chǎn)業(yè)，建立校內(nèi)、校外、企業(yè)專家組成的研究團(tuán)隊(duì)，共同構(gòu)建“三三五”和“分層遞進(jìn)”模式組成的人才培養(yǎng)體系?！叭濉奔蠢碚摻虒W(xué)、實(shí)踐教學(xué)、素質(zhì)教育的三個(gè)體系，基礎(chǔ)實(shí)踐平臺(tái)、專業(yè)實(shí)踐平臺(tái)和專業(yè)綜合實(shí)踐平臺(tái)三個(gè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，抓好課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和社會(huì)實(shí)踐五個(gè)環(huán)節(jié)；“分層遞進(jìn)”模式指：理論教學(xué)的遞進(jìn)（體現(xiàn)為公共基礎(chǔ)教育―學(xué)科基礎(chǔ)教育―專業(yè)教育的遞進(jìn)）和實(shí)踐教學(xué)的遞進(jìn)（體現(xiàn)為認(rèn)識(shí)―實(shí)踐―實(shí)訓(xùn)―綜合能力培養(yǎng)的遞進(jìn)）。該模式的特點(diǎn)是：工程理論教學(xué)與工程實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合，強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的相互滲透與促進(jìn)。

2.構(gòu)建“三層次”實(shí)踐教學(xué)體系。根據(jù)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才和實(shí)踐能力的要求，我們建立了根據(jù)課業(yè)內(nèi)容循序漸進(jìn)的實(shí)踐能力培訓(xùn)，和課外自助的開放性實(shí)驗(yàn)；從學(xué)校內(nèi)的素質(zhì)拓展訓(xùn)練，到校外實(shí)習(xí)訓(xùn)練相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系。根據(jù)應(yīng)用型工程技術(shù)人才素質(zhì)和能力要求，我們分成了三個(gè)層次，包括：基本技能層、綜合應(yīng)用能力與初步設(shè)計(jì)能力層、工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力層。其中，通識(shí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，金工、電工與電子等基本技能實(shí)習(xí)，項(xiàng)目見習(xí)，進(jìn)行基本技能訓(xùn)練為基本技能層；專業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、綜合實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）周，進(jìn)行綜合應(yīng)用和初步設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練為綜合應(yīng)用能力與初步設(shè)計(jì)能力層；畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)、工程項(xiàng)目訓(xùn)練和課外科技活動(dòng)、產(chǎn)品研發(fā)制作，進(jìn)行工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)層。這三個(gè)層次的實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)了從單一到綜合，由獨(dú)立到融會(huì)貫通的實(shí)踐教學(xué)體系，學(xué)生的實(shí)踐能力螺旋并進(jìn)的形式。不僅使學(xué)生的實(shí)踐能力有了很大提高，更讓學(xué)生能充分了解實(shí)踐教學(xué)體系的主題含義。

3.建設(shè)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)平臺(tái)。（1）實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)并重，建設(shè)校內(nèi)工程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。①工程化模擬、仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。為營(yíng)造工程化的模擬教學(xué)與訓(xùn)練環(huán)境，學(xué)校投入專項(xiàng)建設(shè)經(jīng)費(fèi)，大力開展工程化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，以滿足專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要。在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，學(xué)校還積極組織教師自行選購(gòu)實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)設(shè)備，搭建模擬平臺(tái)的實(shí)踐操作系統(tǒng)。根據(jù)生產(chǎn)操作進(jìn)行仿真模擬實(shí)訓(xùn)，再現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室的仿真建設(shè)有效增強(qiáng)了學(xué)校工程實(shí)踐教學(xué)的效果，為大學(xué)生工程化能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了高水平的實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)。②現(xiàn)場(chǎng)情景式校內(nèi)工程訓(xùn)練基地的建設(shè)。學(xué)校重點(diǎn)建設(shè)了機(jī)電工程訓(xùn)練中心等校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，以新校區(qū)的建設(shè)為依據(jù)，規(guī)劃建設(shè)“工程實(shí)訓(xùn)中心”進(jìn)一步打造出工程化的模擬教學(xué)和訓(xùn)練環(huán)境?，F(xiàn)代制造技術(shù)中心是一種新形式的設(shè)計(jì)車間，為學(xué)生提供了一系列數(shù)控加工基本素質(zhì)訓(xùn)練平臺(tái)裝備。自控實(shí)習(xí)中心是以機(jī)、電、液、氣傳動(dòng)和可編程控制器（PC）技術(shù)為一體的自動(dòng)化生產(chǎn)微型工廠。③校企、校校、校政聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。按照“不求所有，只求所用”的原則，我們正在研究并探索與政府、企業(yè)和高校共建實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)中心。如：我院將與涪陵區(qū)政府、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和涪陵相關(guān)企共建材料性能檢測(cè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室與研發(fā)中心。（2）實(shí)習(xí)基地與產(chǎn)學(xué)研基地并重，建設(shè)校外工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。學(xué)校緊緊依托地域優(yōu)勢(shì)，在不斷擴(kuò)大產(chǎn)學(xué)研合作基地的同時(shí)，十分重視校外教學(xué)實(shí)踐基地建設(shè)。目前，各專業(yè)均建有3～5個(gè)穩(wěn)定的、符合本專業(yè)教學(xué)要求的實(shí)習(xí)基地。（3）學(xué)校與企業(yè)并重，指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)。利用重慶大學(xué)生校外實(shí)踐教學(xué)基地――重慶三愛海陵有限公司，進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)政策，鼓勵(lì)教師和企業(yè)工程技術(shù)人員對(duì)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。

4.力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)改革突破。（1）推進(jìn)“四個(gè)轉(zhuǎn)變”，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的突破。①倡導(dǎo)由“灌輸型向自主型轉(zhuǎn)變”。例如推廣“實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)”經(jīng)驗(yàn)，以課題性問題與任務(wù)為起點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)過(guò)程與方法為核心開展教學(xué)，力求使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)中主動(dòng)思考、設(shè)計(jì)、體驗(yàn)與探索。②實(shí)現(xiàn)“驗(yàn)證型向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變”。鼓勵(lì)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)中，從教師的科研中汲取題材，使驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)變成結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的操作訓(xùn)練；從企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)尋找課題，使課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)成為真刀真槍的演練。③促進(jìn)由“單一型向綜合型轉(zhuǎn)變”。如我院“應(yīng)用電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)”，體現(xiàn)了讓學(xué)生“帶著想法來(lái)，留下產(chǎn)品走”的理念。如機(jī)械類專業(yè)綜合訓(xùn)練（課程設(shè)計(jì)），將原各門課程設(shè)計(jì)對(duì)象相對(duì)獨(dú)立的格局，轉(zhuǎn)變?yōu)榈湫土慵炌ㄊ浇虒W(xué)模式，使學(xué)生通過(guò)這種貫通式訓(xùn)練，全程了解并掌握機(jī)械零部件設(shè)計(jì)制造各階段的技術(shù)要素和技術(shù)規(guī)范，真正獲得工程基本訓(xùn)練。④由“封閉型向開放型”轉(zhuǎn)變。形成課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的多形式、多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；推進(jìn)校企共建實(shí)驗(yàn)室、實(shí)踐基地，提升了工程環(huán)境的真實(shí)性。（2）深化教材建設(shè)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的突破。十分重視組織教師有計(jì)劃地編寫具有現(xiàn)代特征的規(guī)劃教材。近兩年來(lái)，我院組織教師主編和參編國(guó)家“十二五”機(jī)械類系列規(guī)劃教材9部。鼓勵(lì)教師有計(jì)劃地編寫具有學(xué)校和專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)教材和講義。（3）推行“多證”制度，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的突破。學(xué)校十分重視開展“多證”制教育，鼓勵(lì)學(xué)生在取得本科畢業(yè)證書的同時(shí)，通過(guò)技能測(cè)試取得國(guó)家大學(xué)生職業(yè)資格證書和各種技能證書，以增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

5.提高師資隊(duì)伍工程實(shí)踐能力。為了提高教師隊(duì)伍的實(shí)踐能力，可以讓中青年教師到企業(yè)輪流掛職鍛煉和工程能力培養(yǎng)制度。同時(shí)要引進(jìn)一些有企業(yè)背景和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)技術(shù)工程人才。聘請(qǐng)一些來(lái)自企業(yè)的優(yōu)秀人才的兼職教師。并積極鼓勵(lì)教師參與企業(yè)工程項(xiàng)目和社會(huì)實(shí)踐。

“中國(guó)教育的出路在于科學(xué)合理分流。從人本位的角度來(lái)講，教育的基本功能是要把不同的人培養(yǎng)成更不同的人，而不是培養(yǎng)成一種人?！惫こ虘?yīng)用技術(shù)人才的培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐，更加強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用性與實(shí)用性，是實(shí)現(xiàn)技能型和學(xué)術(shù)型兩類人才、兩種模式的高等教育改革的有效途徑。

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基金項(xiàng)目：2009年重慶市質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)與改革”（文件號(hào)：渝教財(cái)[2009]51號(hào)）；2009年重慶市教委教學(xué)改革研究項(xiàng)目“機(jī)械類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課‘教、學(xué)、做一體化’教學(xué)模式改革”（103145）。