时间：2023-03-20 16:14:12
导语：在电器工程及自动化论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
电气自动化技术的发展主要依赖于计算机技术的不断成熟，科学技术的发展促进了计算机行业的发展并且逐步趋向成熟，计算机技术使得电脑模拟人类进行简单的分析和思考成为可能性，计算机模拟技术的发展推动了电气工程自动化的产生。在自动化技术出现以前，人们通常采用的是简单的人工生产技术，效率低下出错率高是其主要存在的问题，电气自动化技术的产生和发展是科学技术进步的必然趋势。自动化技术的出现，使得电气行业乃至整个生产行业的效率大大提高，但是出错率却大大减少，其显而易见的优势逐渐得到了人们的认可和青睐。人工智能化是在自动化的基础上逐渐出现和发展起来的，与普通意义上的自动化相比，智能化有以下三个优势：感知能力、行为能力和思维能力。电气工程自动化中引进智能化技术，能够更好的实现其信息处理功能以及实现对问题的独立管理和决策，对推动其发展具有重要的意义。
2智能化技术优势
在智能化的发展过程中，其相对于自动化的优势逐渐凸显出来。智能化技术应用到电气自动化中，能够更好的推动自动化技术向着更高效、更快速、更精确的方向发展。首先，智能技术的应用，使得电气自动化技术能够实现在运行过程中的动静结合控制，使得生产能够更加具有高效性，不断提高电气自动化技术的发展。其次，智能化技术的运用还能够迎合每位用户的需求，针对不同用户的不同需求进行设置，使得电气自动化本身能够更好的满足更多数人的需要。实现这种需求主要是依靠智能化的柔性系统控制作用，在生产过程中能够控制生产参数，实现模块化的时机理念。此外，在更为复杂的技术运用时，智能化技术能够使得实际应用中多程序和复杂化加工的实现成为可能。
3智能化技术的应用
3.1电气产品优化设计
为保证电气产品的市场竞争力，产品需要不断的更新和发展，才能不断满足人们日益增长的需求。对于电气产品的优化更新是一项繁琐复杂的过程，其设计需要投入大量的人力和物力，耗费的财力也是相当巨大的，对于优化的内容主要包含以下几个方面：第一，在理论知识方面需要优化更新。理论知识是指导产品优化设计的基础，是一切工作的前提。第二，产品的优化还需要足够的经验知识。丰富的经验知识是进行产品优化设计的保障。在传统的电气产品的设计过程中，要想进行产品的优化，必须进行大量的实验，并且还需要凭借经验进行综合验证，如果没有足够的财力物力支持，或者相应的经验没有达到相关的要求，就很难实现电气产品的优化设计。即使各方面都能达到相应的要求，所设计出的方案也并不能完全达到要求。但是随着智能化技术在电气自动化领域中的应用，对于电气产品的优化设计也有了全新的技术支持，不是凭借从前的经验进行，人工智能化使得计算机自动化技术就能完成相应的设计。计算机智能化的投入，使得电气产品的优化设计逐渐简单化，不仅大大降低了成本的投入，大大缩短了研发的时间，而且还使产品更能适应市场发展的需求，为电气自动化技术的发展提供了保障。
3.2人工智能控制技术
在电气自动化技术的不断发展过程中，人工智能控制技术的应用和发展已成为其优化的必经之路，人工智能技术也将逐步成为未来发展过程中的新兴力量。对于人工智能的控制，目前阶段较为常用和有效的三种控制方式主要指的是模糊控制、神经网络控制和专家系统控制。人工智能控制的运用，能够使得生产经营过程中出现的问题得到及时的解决，其在线经营模式加快了问题的处理速度，能够提高生产效率。在生产经营过程中，人工智能控制技术能够对每个设备的运行情况进行实时监控，并将收集到的信息进行及时的采集处理，在第一时间发现故障并采取相应的措施进行解决。
3.3故障的诊断电气设备
由于其特殊的性质，同普通设备相比更具有复杂性和非线性的特点，因此其诊断和维修更为复杂。采用传统的方式进行故障的诊断，不仅诊断效率较为低下，还造成人力物力的浪费，因此，采用智能技术进行电气故障的诊断显得十分有必要。人工智能技术在电气诊断方面的应用，不仅能够使得诊断的效率大大提高，还会使得诊断的差错率降低，推动力电气自动化技术的发展。在对电动机进行诊断的过程中，智能技术的应用，能够使得神经网络和模糊逻辑进行结合，诊断更具有高效性和准确性。
4智能化应用的发展趋势
4.1主站体系的规模
不断扩大对于主站而言，在其发展过程中，所能够接收到的信息范围不断扩大，覆盖面积更加广泛，因此，在发展过程中逐渐向着规模不断扩大的方向发展。主站在其开放性、安全性以及稳定性等方面，对于软件都有突出的要求。因此，在主站智能化的建设过程中，不仅要保证其规模的扩大，在规模扩大的过程中还要保证其安全性和稳定性。
4.2应用的复杂程度不断的提高
主站规模的不断扩大，使得对电力调度的实用性的要求也将逐步增加。电力自动化智能技术的不断提升，还要体现在企业的管理和运营上。应用的复杂程度不断提高，就要求在数据的源头也要相应跟上应用程序的要求，源头努力做好多样化和复杂化的处理，还要在应用的程序中体现出独具特色的运行和管理模式。
4.3增强电力调度
自动化主站体系的交互电力自动化主站体系的交互已经从开始的单一化的模式逐步向着多元化的模式发展起来，信息的流向也不再是从前的单一流向，也逐渐向着多向流动的趋势发展。主体系统的发展不断带动着各个子系统壮大，子系统的不断发展推动力各系统间耦合性提升，信息交互也由原来的单一模式逐步向多元化的方向发展，不断实现信息的交互和共享。
5结束语
电气工程自动化技术的实现可以有效提升员工的工作效率，并实现企业效益最大化。与此同时通过电气工程自动化技术的使用可以增强员工工作的安全系数。电气工程自动化技术可以给处于激烈市场竞争中的相关企业提供强有力的支撑。目前，我国的电气工程自动化技术还处于发展的初期阶段，存在一些不足，将对今后电气工程自动化技术的发展造成一定的影响。
（1）在电气工程自动化技术应用的过程中会出现安全问题。在电气工程自动化技术应用的最初领域是工业领域，该项技术通过在工业领域中的应用得到了不段的发展与完善。随着电气工程自动化技术的逐步发展与日益完善，该项技术已经越来越多的应用在商业领域中，但是在商业领域应用的过程中，数据与信息的安全传输就显得尤为重要。
（2）在电气工程自动化技术应用的过程中出现人为干扰。在电气工程自动化技术使用、设计期间，由于不用的工作人员对技术的理解与运用不同，而且在技术的运用方面并没有相关的标准，这就使得电气工程自动化技术的应用与设计主要以相应工作人员的理念为依据进行，这使得相应平台的建设存在着一定的不同，会导致运营费用增加，同时也会增加系统的负荷。
（3）木有统一的标准对电气工程网络进行约束。就目前来看电气工程自动化技术的发展趋势是使得电器工程与自动化系统更简便、搞笑的为企业服务。但是在现在的企业中存在这一个影响电气工程自动化技术发展的障碍，那就是在一个企业中其网络构架存在不同，由于电气工程自动化技术主要通过网络构架进行运转，这就制约了电气工程自动化技术的发展。并且，在一部分企业中，由于一些产品的程序接口不同，严重影响了企业的数据传输，使得电气工程自动化技术没有用武之地，称为一种"名不副实"的技术。
（4）电气工程自动化技术与企业的实际需要有差异。目前我国电气工程自动化技术的现状并不是一个独立的技术系统。在系统运行的期间，需要相关的设计人员在已有的技术基础上结合自己的工作经验进行设计，会导致各项成本增加。
（5）需要提升电气工程自动化的工作效率。在电气工程自动化技术应用的时，首先要注重提高企业的工作效率，在社会高速发展节奏较快的今天，较高的工作效率往往会给企业带来较大的经济效益，甚至影响到一个企业的生存发展。所以在应用电气工程自动化技术时一定要以提高工作效率为首要任务。
2电气工程自动化技术的发展趋势
（1）做到数据的标准的对接。在进行数据对接的过程中要首先确保在电气工程自动化相关设备具有较高安全性。
（2）电气工程自动化体现开放性。开放性主要指的是和外界建立接口,使系统与外界网络实现连接。计算机网络可以进行信息的实时交换,实现信息的共享。
（3）注重信息化。信息化指的是在电气工程自动化中,凸显信息化的地位。在设计以及运行电力设备的过程中,运用计算机技术,采用人工智能分析的方法,使用网络通信技术,凸显信息技术的地位。
（4）建立通用的网络系统。在电气工程自动化中建立通用的网络系统,可以对资源进行优化配置,商业信息交流安全性得到保证。企业需要进行设备的控制,对技术进行监管,如果优化配置企业的资源,采用网络进行连接。建立通用网络,系统中数据的交换更加高效,促进企业的发展。
（5）要发展具有较高科技含量的电气工程技术。电气工程实现科技化主要指的是在电气自动化发展的过程中，应当产生新的技术以及产品。以创新为基础,注重节能,应用新的技术、工艺等,对于材料以及技术的使用进行创新,加大信息技术、自动化技术的应用,不断开发出新的产品。
3结语
基金项目：本文系2011年温州大学教改项目（项目编号：11jg47B）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0036-02
一、专业建设背景和人才需求分析
传统的电气工程及其自动化专业被认为是强电专业，随着信息和网络技术的发展，弱电类课程的比重正逐渐增加，[1]现在的电气工程及其自动化专业已经成为强弱电相结合的专业。不同高校根据自己的办学条件和现有师资均有所侧重，目前重点高校基本上侧重于强电，以电力系统及其自动化为主要方向；而有些高校由于条件的限制或学生的就业情况侧重于弱电。不同层次学校的人才培养，其就业岗位和工作任务、性质也不一样，因此应充分考虑到社会对本专业人才的不同需求。
浙江省是我国第二产业比重较高的省份之一，高低压电器和机电业的发展处于突出的位置。温州电器经过20多年的发展，已成为全国生产规模最大、生产能力最强、市场占有率最高、产业种类最齐的工业电器生产基地，“中国电器之都”、“国家火炬计划智能化电器产业基地”、“中国断路器产业基地”和“中国防爆电器生产基地”等国家级产业基地均坐落于温州市（乐清）境内。
温州低压电器企业的规模虽然大，但是技术水平还比较落后，平均盈利能力低于整体水平，与北京、福建、天津、上海的企业相比，差距甚大，其主要原因是：产品档次偏低，技术含量不高，缺乏附加值。究其根本是技术人才严重缺乏，技术人才的缺乏已经制约了温州区域经济的发展，尽管全省已经有多所高校设置了电气工程及其自动化专业，但是这些专业培养的侧重点不一样，不能满足温州地区对低压电器人才的需求。因此，亟需地方性高校为温州电器产业培养急需的人才。
二、专业建设思路
根据人才市场需求，温州大学电气工程及其自动化专业建设的具体思路是：定位建成立足温州、服务浙江、辐射行业的工程应用型人才培养特色专业；建立合理的、具有鲜明特色的理论和实践两个教学体系；培养学生电子设计、电气产品设计和电气工程设计这三方面的能力；实现理论教学与实践教学、课程体系与地方产业、人才培养与专业特色的紧密结合；使学生成为理论基础扎实、具有一定工程应用能力和创新能力的工程应用型人才，体现具有“应用性”和“地方性”特色的电气工程及其自动化专业工程型服务地方区域的人才培养模式。
三、具体实施方案
1.以实际办学条件为基础，确立专业培养目标
根据温州大学电气工程及其自动化专业鲜明的服务于地方电器行业的专业定位，本专业旨在培养具有电气工程技术专业扎实的基础理论与专业知识，具有较强的工程实践能力、创新意识以及良好的团队合作精神，具有知识、能力、素质协调发展，能够在电力系统、建筑设计与施工单位、科研机构、电器制造企业等企事业单位与电气工程专业相关领域从事设计、研发、运行、维护、管理和教育等工作的应用型高级工程技术人才，特别是在电器及其智能化方面能够从事研制开发、应用研究、试验分析和生产管理等工作的电气工程师。
2.以CDIO培养模式为基础，确定专业人才培养模式
在人才培养方案的制订过程中，加强相关产业和领域发展趋势及人才需求的调研，吸引产业、行业和用人部门共同研究教学内容，制订与企业生产、区域产业发展需要相结合的培养方案和课程体系。人才培养模式将学习美国麻省理工学院CDIO培养模式，强调人才培养的社会和工程环境，结合产业背景和社会人才需求情况，制订培养方案、课程体系和教学方式，适应职场目标和社会工作岗位的需求，通过专业评估、社会评价和学生评价去修正培养方案、课程体系和教学方式，旨在培养科学基础扎实、个人工程实践能力强、具备团队合作精神的电气工程师，以达到质量工程教育的目的。图1为电气工程及其自动化专业人才培养框架。
3.以学生能力培养为目标，注重工程素质训练
本专业紧紧围绕温州市智能电子电器行业技术研究中心、浙江省低压电器技术创新服务平台，以电气工程师为培养目标，要求学生具备以下几方面的知识和能力：
（1）电子设计能力。要求学生掌握电路原理、模拟和数字电子技术、单片机原理与应用、自动控制原理等主要基础知识，熟 第一论文 网练掌握PROTEL等电子设计自动化工具，具备电子设计基本能力，包括电子硬件设计和软件开发，能够综合运用所学专业知识进行电子系统设计、分析和调试，具有一定的创新能力和解决实际工程问题的能力。争取让学生在大二阶段就能完成电路、模电、数电和单片机课程的学习，利用暑假参加电子竞赛的培训，通过参赛以提高学生的专业意识和学习兴趣。
（2）电气产品设计能力。要求学生具有工程制图的基本能力，能看懂一般的机械工程图纸，掌握电器学的基本知识，掌握电气产品的工作原理和设计方法，特别是电器智能化方面的知识，掌握电气工程师必须具备的计算、实验、测试、仿真等基本技能，特别是电器智能化方面的设计能力，能熟练运用常用的设计软件（如AUTOCAD等）进行辅助设计与分析。
（3）电气工程设计能力。掌握电气工程领域供配电方面的专业知识，如供配电技术、电力电子技术、电机及其控制技术、电气检测技术和机电一体化技术，具备自动控制系统的基础知识，熟悉国家及行业的电气标准，了解机电工程安装与项目管理方面的知识；掌握注册电气工程师（供配电方向）必须具备的电气工程项目设计能力，初步具备项目从立项、招投标、安装施工、监理与验收等一系列的项目组织管理和协调能力。
（4）以工程实践能力与工程意识培养为核心建立实践教学体系。工程实践能力培养是电气工程及其自动化专业工程型应用人才培养模式的重要组成部分。在制订人才培养方案时应注重实践，把实践教学贯穿在整个教学过程中，以电子电气工程实验实训中心、校内实践与实习基地、校外实习基地为依托，采用课内实验和课程设计等实践教学环节、专业见习、专业实习、工程技术实 践、毕业设计等多种形式，通过学生、学校、企业之间的有机结合构建一个与理论教学体系相对应的实践教学体系，如图2所示。主要开展以下几个方面的实践环节：
1）以问题为先导——工程认知环节。[3]通过基本技能训练、专业基础课程实验、专业见习等实践环节，让学生能够认识基本电子、电气类元件和产品、机电或机械零件，如电阻、电感、电容、晶闸管、继电器、断路器、隔离开关、电动机、凸轮、曲轴以及简单的控制电路等，初步了解课堂上讲解的理论知识在实际产品设计和制造中的应用，增加其感性认识，激发他们的学习兴趣。
2）以任务为驱动——面向行业的工程实践和创新环节。[3]该环节结合电气工程学科特点，将实践教学内容与实际项目相关联，在电器行业、电气工程设计、电力拖动等方面引领学生进行工程实践创新。教师以案例的方式给学生布置题目，学生则以项目组的形式进行组织讨论、设计和分析，提高学生的专业意识和工程实践能力，同时加 第一论文 网强学生的团队合作精神和相互沟通的能力。另外，通过电子电气产品创新、挑战杯创业大赛、科研项目和毕业设计等多个环节对学生进行创新能力的培养，提高学生分析和解决工程实际问题的能力，努力将学生培养成为工程应用型技术人才。
4.加强师资队伍建设，提高教学质量
加强教师队伍建设，建设一支适应高质量教学要求的师资队伍是提高教学质量和培养高素质应用型人才的关键。引进和培养学历职称层次高、学术研究水平高、社会行业知名度高的高级人才，以加强学术梯队建设。加强校内专任教师到相关产业和领域一线学习交流；建立相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度，进一步促进产学研紧密结合，提升本专业建设的整体水平和人才培养质量。
5.建立考核评估机制，完善培养方案和课程体系
构建学生、教师双向信息反馈与评估机制；加强与企业的联系，及时反馈人才需求和学生培养质量，提升本专业建设的整体水平和人才培养的质量。
四、特色
1.专业定位体现地方性
针对浙江省及温州乐清区域经济发展、企业人才需求，就温州大学电气工程及其自动化专业形成鲜明的服务于地方电器行业的专业定位；努力为地方培养、输送高质量的专业人才，实现人才的就地培养。
2.产学研合作
以专业建设为基础，充分利用温州市智能电器重点实验室、省级低压电器技术创新服务平台，整合利用浙江省低压电器产业技术创新战略联盟的优势资源，以重点发展学科、重点实验室、技术开发中心等为依托，加快建设工程应用型人才培养基地，促进学科链、产业链和人才链的有机结合；突出产学研一体化的办学优势，争取在电气工程领域，特别是电器行业中，不管是人才培养还是科研项目的开发和创新方面均起到示范和带头作用。
参考文献：
[1]王立欣，等.电气工程及其自动化专业建设与创新人才培养[J].电气电子教学学报，2008，（8）：65-69，33.
论文关键词：变电站，综合自动化，控制，设计
0 前言
完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段之外，其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备，监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。
变电站综合自动化系统的基本配置，如图所示：
标准化和模块化是保证变电站自动化系统独立性与扩展性相统一的基本要求。但是，国内在这方面由于缺乏统一的设计方案和产品标准，这种百花齐放的局面也在一定程度上给电力研究与生产行业造成了重复劳动，不同厂家的产品很多都是自成一体，相互之间缺乏很好的兼容性与可扩充性，给用户带来很大麻烦。因此，应确立保护软、硬件设计的模块化、标准化来保证该系统自身的独立性和与其他系统的兼容性。
1 综合自动化系统的硬件结构形式
硬件的模块化从基本模块做起，在将系统分解为模块时，模块的内聚度应最大，而把分解点选在接口最少、最弱的部位，这样可简化接口结构，使系统易于分解，又易于组合基本模块设计为插件式设计，不同保护间可通用硬件，这样，缩短了开发周期，保证了生产、调试、维护的方便。主要插件有：电源插件、交流插件、CPU 插件、开入开出插件等。硬件的不同基本模块组合可构成插箱级模块，不同插箱级模块组合可构成产品级模块。
根据综合自动化系统设计思想和安装的物理位置的不同，综合自动化系统硬件结构形式可以分成很多种类。从国内外变电站综合自动化系统的发展过程来看，其结构形式有集中式、分布式、分散（层）分布式；从安装物理位置上来划分有集中组屏、分层组屏和分散在一次设备间隔设备上安装等形式。
1.1结构形式
一、集中式综合自动化系统
采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能。
这种机构形式是按变电站的规模配置相应容量、功能的微机保护装置和监控主机及数据采集系统，它们安装在变电站主控室内。主变压器各种进出线路及站内所有电气设备的运行状态通过电流互感器、电压互感器经电缆传送到主控制的保护装置或监控计算机上，并与调度控制端的主计算机进行数据通信。当地监控计算机完成当地显示控制和制表打印等功能。
变电站综合自动化系统的目标是实现变电站的小型化、无人化和高可靠性，我国20世纪80年代开始研制分布式综合自动化系统。
二、分层分布式结构集中式组屏的综合自动化
（一）分层分布式结构的概念
所谓分布式结构，是在结构上采用主从CPU协同工作方式，各功能模块（通常是各个CPU）之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了集中式结构中独立CPU计算处理的瓶颈问题，方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。且变电站信息的采集和控制分为管理层、站控层和间隔层三级分布布置。[1]
对于中、小型变电站的分层分布式集中组屏结构，把整套综合自动化系统按其功能组装成多个屏，集中安装在主控室中，软件相对简单，调试维护方便，组态灵活，系统可靠性高。
对于大型变电站分层分布式集中组屏结构，较之中小型变电站的综合自动化系统，大型变电站则在管理层可能设有通信控制机，专业负责与调度中心通信，并没有工程师机，负责软件开发与管理功能。
（二）分层分布式集中组屏综合自动化系统结构特点
1.可靠性高，有故障时，只影响局部；可扩展性和灵活性高；电缆大大简化设计，节约投资。
2.分布式系统为多CPU工作方式，减轻了主控室机的负担。
3.继电保护相对独立。
4.可靠的自动化监控系统。
5.具有与系统控制中心通信功能。
1.2分散分布式与集中相结合的综合自动化系统结构
这是目前国内外最为流行、受到广大用户欢迎的一种综合自动化系统。它采用“面向对象”即面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计的，间隔层中各数据采集、控制单元和保护单元做在一起，设计在同一机箱中，并将这种机箱就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近，这样各间隔单元的设备相互独立，仅通过光纤或电缆网络由站控机对它们进行管理和交换信息，这是将功能分布和物理分散两者有机结合的结果。
（一）分散与集中相结合的变电站综合自动化系统结构框图。如图所示：
将配电线路的保护和测控单元安装在开关柜内，而高压线路保护和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构称为分散和集中相结合的结构，适合应用在各种电压等级的变电站中。
（二）结构特点
1.10~35KV馈线保护采用分散式结构，就地安装，节约控制电缆，通过现场总线与保护管理机交换信息。
2.高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构，安装在控制室或保护室中，可靠性高。
3.备用电源自投控制装置和电压无功综合控制装置采用集中组屏结构安装于控制室或保护室中。
4.采用脉冲电能表或带串行通信接口的智能型电能计量表，保证电能计量的准确性。
（三）优越性
1.简化了变电所二次部分的配置，缩小了主控室的面积，利于实现无人值班。
2.减少了施工和设备安装工作量。
3.简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了电缆。
4.分层分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便。
目前，变电站综合自动化系统的功能和结构都在不断地向前发展，全分散式的结构一定成为今后发展的方向，为变电站实现高水平、高可靠性和低造价的无人值班创造更有利的技术条件。[2]
2变电站综合自动化系统的硬件原理
随着微计算机技术的发展，变电站综合自动化系统均按模块化设计，也就是说对于成套的综合自动化系统中，微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是若干模块组成的。不同的功能用不同的软件来实现，不同的使用场合按不同的模块组合方式构成。一个变电站综合自动化系统中各个子系统（如微机保护）的典型硬件结构主要包括：模拟量输入/输出回路、微型机系统、开关量输入/输出回路、人机对话接口回路、通信回路、电源。
变电站综合自动化硬件结构。如图所示：
变电站综合自动化硬件结构
2.1 模拟量输入/输出回路
变电站综合自动化系统采集的变电站的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量。模拟量输入电路的主要作用是隔离规范输入电压及完成模/数变换，以便与CPU接口，完成数据采集任务。模拟量的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出，由数/模（D/A）变换器来完成。
根据模/数变换原理的不同，综合自动化装置中的模拟量输入电路有两种方式：一是基于逐次逼近型A/D转换方式（ADC），是直接将模拟量转变为数字量的变换方式；二是利用电压/频率变换（VFC）原理进行模/数变换方式设计，它是将模拟量电压转换为频率脉冲量，通过脉冲计数变换为数字量的一种变换形式。
电压形成电路起电量作用外，还将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完整隔离，提高抗干扰能力；低通滤波电路的作用是限制输入信号的最高频率；采样主要表现为真实的反映出原始的连续时间信号中所包含的重要信息；模拟量多路转换开关的作用是将多路待转换的模拟量每次只选通一路，输出只有一个公共端接至A/D转换器，达到分时转换；A/D转换器的作用将连续变换的模拟信号转换为数字信号。
输出电路的结构由锁存器、D/A转换器、低通滤波器、功率放大器组成。
3 以传输线路的远程保护为例
对于传输线路的远程保护，利用远程继电器，一个重要观察结果是从接通继电器的时刻开始，继电器就连续采样输入信号，因此，在信号变化的整个过程中均可获得输入数据。但由于实际原因，存贮器缓冲器中只保存了有限的采样值。在某种意义上。通常这种存贮器的存取是循环的，每当缓冲器贮满时，就存储下一批采祥值以取代旧采样值。这种特性能做到连续监视传输线路负载，此外还能捕捉电力信号在正常—故障过渡时的预兆故障值和故障值。
以微处理机为基础的远程继电器的另一个共同特性是继电器正常状况和工作状态的自诊断。这一特性对测试和维护是极其有用的，与以前的技术相比是设计上的一个重要的进步。此外，在操作接口方面也得到了一定的改进。用于继电器的设定、工作状态和各种电力系统信号测量情况的各种操作均可进行显示，通过使用带有更改设定值的复杂的处理协议的终端，继电器设定过程可以得到大大的强化和简化。[5]
由于对信号采样值进行了各种逻辑和算术运算，因而实现了基于微机的继电器内部处理。通过使用存贮在继电器固件内的软件流程实现了继电器算法。图4-1给出了典型的功能软件流程图。该图示出了一个基于微机的设计所具有的绝妙的灵活性，它所提供的继电器算
远程继电器的软件流程图
法的每个处理步骤均为独立的软件模块，使设计师能方便地改变某些模块，以便适应不同继电器的要求。在采用远程继电器的情况下，继电器工作特性的各种不同状态，以及电压、电流和阻抗测量的各种算法，均可以使用同样的基本硬件和图所介绍的同样软件编排来实现。
总之，基于微机的继电器，可将继电器设计成具有一些传统的远程保护功能，例如带有适于传送跳闸／闭合功能的各种通讯选择的分段限时保护。另一方面，可以用一个远程继电器微计算机实现很复杂的设计。在这种情况下除基本远程继电器保护功能外，还可以包括其他功能，例如：局部断路器失效保护、高速重闭、自动同步校验，不同步保护设计，瞬时记录、故障定位、SOE(事件顺序)记录。
请注意，利用设计中的这种灵活性对于获得性能价格比高的远程继电器保护是十分重
要的。如果只需要基本的继电器保护功能，可以使用廉价的8位单板微计算机。另一方面，如果需要复杂的远程保护设计，可能需要高性能16位多微计算机系统。这种设计与等效的常规设计相比可能不是高性能价格比的。但在这种情况下，可通过增加不花钱就可得到的额外功能，使整个复杂远程继电器保护设计比具有等效功能的各种常规设备便宜。
4结束语
变电站自动化研究的现状与发展，要求构成自动化的微机综合保护即能可靠独立运行，又能扩展为更大的系统、更强的功能，因此必须加强微机保护的标准化设计。由于科学技术的高速发展，新产品的研制、开发周期越来越短。所以，在新产品的开发构成中应综合考虑产品的可靠性、先进性及经济性，采用新思想、新原理、新技术开发出可靠性高、功能强大的新型微机保护。目前变电站微机自动化系统虽然运用得还不够广泛，但在先进技术不断发展的今天，变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。可以预测，随着我国电力工业的发展及电子技术、工业自动化信息工程等相关产业的技术进步，人机界面更好，运行更加安全可靠的新一代微机综合自动化系统将获得迅猛发展。
参考文献
1、李湖.《电力自动化》.国家电力公司电力出版社，2000：12-15
2、杨新民.《电力系统综合自动化》.中国电力出版社，2002：46-52
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4、王永康.《继电保护及自动装置》.中国铁道出版社，1998
5、黄益庄.《变电站综合自动化技术》.中国电力出版社，2002:28-33
6、涂时亮.单片微型机软件设计技术.科学技术文献出版社，2000
关键词：汽车电子；电力电子；教学改革
作者简介：吴晓刚（1981-），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，副教授；周美兰（1962-），女，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150080）
基金项目：本文系黑龙江省高等教育教学改革项目（项目编号：JG2201201107）、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目（项目编号：A201200004）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0098-02
随着汽车产业的发展，电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外，平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%～25%，一些豪华轿车上装有40多个微处理器，有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为，增加汽车电子装备的数量，促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]
在对汽车电子技术的教学研究中，文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题，提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中，并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统，完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件，并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。
在汽车电子中，涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术，并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业下的电力电子方向，在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上，形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向，并培养了大量的硕士研究生和博士。因此，为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色，结合在汽车电子方向上的研究成果，在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中，特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象，通过课程结构优化设置和考核方式改革，结合现场教学和研究性教学的教学方法，实现具有特色的专业选修课教学。
一、“汽车电子技术”课程结构
“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期，为专业选修课程，2学分，共32学时。其中理论教学22学时，实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置，结合汽车电子技术的主要特点，“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块，如图1所示。
在“汽车电子技术”课的理论教学环节中，第一部分，先介绍汽车电子的基本概念，回顾汽车电子技术的发展历史，通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响，结合电气工程及其自动化专业的相关知识，讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分，介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器，常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据，汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分，在以上介绍的基础上，着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法，主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法，特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分，结合新能源汽车的热点问题，充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于，省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分，强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外，还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分，介绍汽车电器系统，包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分，介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。
在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中，主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段，学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解，并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上，主要分为5个部分，如图2所示。
课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解，而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来，提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程，课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识，以电动汽车控制系统作为设计目标，让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说，涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的，而通过传统的板书教学方式，也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式，通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理，使教学的内容直观清晰，易于理解。
在“汽车电子技术”课程的教学过程中，除了正常的多媒体课堂教学外，还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台，使学生到工程中心参观现场演示，并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外，教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时，可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象，从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证，到中间环节的样机开发、功能验证，再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授，学生对汽车电子的感性知识加深，在理论学习中的目的就会变得明确，清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学，突出“汽车电子技术”课程的实践性，改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%，期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生，选课人数基本维持在40～60人范围内，这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导，因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于，其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩，而作为专业选修课，本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%，作业成绩占10%，实验成绩占10%，课程设计占30%，专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是，不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点，并且可以充分激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作精神。
专业小论文作为考核的主要部分，在撰写过程中，授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训，而后引导学生充分利用学校图书馆的资源，根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索；学生分成了3至4名成员一组，选择关于汽车电子的主题项目，可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等，学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后，学生提交科技论文，并以学术会议的形式在课堂上进行交流，老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问，并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出，这样做的好处是激发学生的积极性，所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果，令所有同学信服。
四、结论
根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点，结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况，提出了教学中课程内容优化配置，现场教学结合研究性教学的授课方法；考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革，提高学生学习的积极性和主动性，真正能够在有限的学时内获得最实用的知识，增强学生的实践能力。
参考文献：
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[4]赵秀春，徐国凯，陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报，2010，12（5）：497-499.
[5]仇成群.LabVIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户，2011，18（6）：97-98.
[6]张新丰，陈慧，孟宗良，等.控制器V型开发模式实验教学探索[J].实验室研究与探索，2012，31（2）：131-134.
论文摘要：本文分析了电力系统配电网自动化的实施目的、实施原则及自动化模式方案，以加快配电网自动化的发展，提高配电网供电的可靠性。
我国电力系统自动化在发电厂、变电站、高压网络、电力调度等方面都有较好的发展和应用，但是在配电网络方面还较为滞后，这是由于我国电力建设资金短缺，长期以来侧重电源和大电网建设的缘故，使配电网络技术发展受到严重的影响。设备落后、不安全的因素较多等状况，造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足要求。近几年来，随着电力事业的发展，各种新电器广泛应用于生活、生产，给人类带来了巨大的便利，但同时，也使人类社会对电的依赖日益加深。电力作为一种商品进入市场，配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。国家电力公司为规范电力公司的运作，真正体现服务人民的企业宗旨，对电能质量提出了较高的要求，尤其对供电可靠性制定了明文规定：一般城市地区为99.96%，使每户年平均停电时间不大于3.5h；重要城市中心区应达99.99%，每户年平均停电时间不大于53min。对照这一标准，我们还有很大差距。因此加快配电网自动化的建设与应用，是提高配电网供电可靠性的一个关键环节，也是实现上述目标的重要内容。
城市配电自动化的内容是对城域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调，既要有实现FTU的三遥功能，又要具备对故障的识别和控制功能，从而配合配电自动化主站实现城区配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。由此，配电自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统，应遵循开放系统的原则，按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计，系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层；系统整体设计可分为配调中心层、变电站层、中压网层、低压网层。
一、配电自动化实施目的
配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视，结构薄弱，供配电能力低。国家出台的城网改造政策，提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为：提高电网供电可靠性，切实提高电能质量，确保向用户不间断优质供电；提高城乡电力网整体供电能力；实现配电管理自动化，对多项管理过程提供信息支持，改善服务；提高管理水平和劳动生产率；减少运行维护费用和各种损耗，实现配电网经济运行；提高劳动生产率及服务质量，为电力市场改革打下良好的技术基础。
二、配电自动化的实施原则
配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分，电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上，配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。日本在20世纪80年代，已完成了计算机系统与配电设备结合的配电自动化系统，主要城市的配电网络上投入运行，使得电网供电可靠性得到显著的提高，日本1996～1997年度平均每户停电0.1次，每次平均8 min，可靠性居全球之首。
1998年我国投巨资进行城乡电网改造。由于我国对电力是国家垄断经营，尚未真正实现电力市场化，各地发展很不平衡，因此配电自动化系统实施的目的必须适应终端用户的需求，而这种需求会因不同用户、因地、因行业而异随时变化。如果全面的实施配电自动化，应综合考虑，对于提高供电可靠性，应将它看作一个长期的市场行为。供电可靠性的提高是一个受多种因素制约、用多种手段有效协作后的结果，尤其依赖于系统管理水平的提高。故应将改造的重点转为采用各种综合手段提高供电质量，如采用不停电施工减少计划停电；开发应用配电自动化设备，实现远方监视、控制、协调，消除操作中人为因素可能导致的错误。供电企业在实施配电自动化时，也应首先研究客户长期的、变化的、潜在的需求，按现代的营销模式做市场调查、顾客群细分等，将配电自动化的实施同时作为整个电力营销策略中的环节之一；其次，量力而行，综合企业内已有的线路网络水平、调度自动化和变电站（开闭所）自动化水平、人员素质，制定实施的进度和规模。 转贴于
三、配电网自动化模式方案
（一）变电站主断路器与馈线断路器配合方案
由变电站出线保护开关和馈线开关相配合，并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构，推行配电网“手拉手”，变电站出线保护开关具有多次重合功能，重合命令由微机控制，线路开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及远动装置，事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断，确认故障范围后，发令使故障段开关断开。
（二）自动重合器方案
此方案是将两电源连接的环网分成有限段数，每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时，由上一级重合器开断故障，尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时，应使故障段两端重合器分断，对故障进行隔离，线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。
（三）自动重合分段器方案
每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上，应保证变电站内断路器跳开后，线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合，保证从电源侧向负荷侧送电，当再次合上故障点时，站内断路器再次跳开，同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开，确保再次送电成功。
（四）馈线自动化模式
1、就地控制模式，即利用重合器加分断器的方式实现。
2、计算机集中监控模式，即设立控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断，切除故障段并实施恢复供电的方案。
3、就地与远方监控混合模式，采用断路器（重合器），智能型负荷开关，并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，同时还可以接受远方监控，配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。
参考文献：
[1]徐丙垠.配电自动化远方终端技术[J].电力系统自动化，1999，（5）.
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关键词：电气；自动化 ；实践体系
实践教学体系，是培养电气工程人员的关键环节，本文对这方面的内容做了粗浅的探讨。
1 实践教学体系建立的目标及基本要求
1.1 目标实践教学体系建立的目标是培养德智体全面发展的，能适应社会主义现代化建设需要，具有电力系统及其自动化、继电保护及自动化、电气技术、计算机应用等方面的基本理论素质、专业基本知识和较高综合素质的复合型高级工程技术人才。毕业生能在电力部门、科研院所、国民经济管理部门、工矿企业等单位从事与电气工程有关的系统运行与维护、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析以及电子与计算机应用等工作一线的应用型高级技术人才。
1.2 要求根据专业培养的目标，本专业学生必须具有以下能力：
1.2.1 具有较扎实的数学、物理等基础知识，具有良好的人文社会和管理科学基础及外语综合能力。
1.2.2 系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等。
1.2.3 获得较好的工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力。
1.2.4 了解本专业学科前沿的发展趋势。
1.2.5 具有较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力。
2 实验、实践教学的安排
通过对电气工程及其自动化专业培养要求的分析，并考虑学院所在地区大量水电站的修建及工业园区的兴建对电气专业人才的需求情况，对西昌学院电气工程及其自动化专业的实践教学环节几经修改，最后的专业实验、实践教学的课程安排如下：大学一年级除了公共实验课以外，专业实践课有大学物理实验、电路原理实验；大学二年级的实验、实践课程有：电路原理实验、计算机辅助设计上机练习、数字电子技术实验、电机实验；大学三年级的实验、实践课程有：PLC实验、PLC设计、微机原理实验、运动技术设计系统、继电保护课程设计、发电厂实习、单片机控制实验、专业英语读写训练、数值计算方法上机实验、项目管理案列分析、自动检测技术设计；大学四年级的实验、实践课程有：变电站（所）实习、生产实习、计算机仿真技术上机练习、电力市场调查毕业实习、毕业（论文）设计。 3 科学合理性的分析
3.1 形成模块化、系统化的教学体系整个教学体系分为三个模块，为公共实践必修课、专业实践必修课、专业实践选修课。这三个模块之间相互联系，应用于某个学科方向或学科方向的分支形成体系和系统，使实践教学的内容从相对独立到学科融合，使学生从单门课程、系列课程到专业方向的实验，由点到线、由线成面、由面建体，逐步的、分层次的、全方位培养实践能力和创新意识[1]。如学生将专业实践必修课中的数电模电与专业实践必修课中的单片机和自动检测技术这几门课程相互联系起来就能向计算机控制技术发展。
3.2 分层次提高学生的实践能力一年级为公共基础实验训练阶段，如外语视听、计算机上机、体育、社会实践等，还有专业实践如普通物理学实验，大学物理实验是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端，是对学生进行科学实验基本训练的重要基础。二年级为专业基础或专业技术基础实验训练阶段，如模拟电子技术实验，数字电子技术实验，这些实验使学生掌握了基本电路参数测量方法，常用电子仪器使用方法以及中、小规模数字集成电路使用方法。三年级为学科专业主修及专题设计性实践训练阶段，如PLC实验和设计，继电保护课程设计，同时还安排学生到发电厂实习，使学生进一步了解、熟悉专业知识及其在发电厂的应用，培养学生学习专业知识的兴趣，使学生树立专业思想。四年级为专业综合能力，安排学生毕业实习，将前三年学的理论知识和实践相结合，将各门课程相结合最后进行毕业设计。培养了学生的创新精神和创新能力，提高学生的工程设计和综合应用素质。各教学层次均有课程实验教学，实践教学环节从基础到专业、自底向上可形成体系，从单一实验到综合实践环节，分模块、成系统的培养学生的实践能力，使学生从进校开始就接受由易到难、由简到繁、由浅入深的实践训练。
3.3 增加实践教学的比例在教学计划的编制中，落实《西昌学院本科学分制实施办法》中实践教学模块学分不低于三分之一的总体要求，充分体现了应用型人才培养目标，达到培养服务于地方经济和社会发展需要的应用型高级技术人才。
3.4 其他强弱电结合能，强电包括了电机、继电器等，弱电包括了单片机、自动检测技术等，他们的结合能向控制方向发展；电工技术与电子技术结合向电力电子方面发展；软件与硬件结合；元件与系统相结合。专业宽，既具有电气工程方面的专业知识和技能，又有自动化和信息技术方面的基础知识和基本技能，可以使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练。
3.5 加强实验教学管理电气工程及其自动化专业“递进式”实验教学模式的实施必须有完善的管理体制和管理措施作保证。在具体的实践中，通过和其他高校实验教学管理制度的交流和学习，再根据学院的实际情况，制定了一套行之有效的管理制度，建立反映学生实验能力和创新能力的实验教学评价体系，对具备条件的实验室实行开放，实现了“递进式”实验教学的有序进行。是电气工程及其自动化专业实验教学模式运行体系。
中国科学院电工研究所于1963年正式成立，位于北京市中关村科学城。电工研究所主要从事电气工程学科及生物、物理、材料、纳米、信息等前沿交叉领域研究。
电工研究所根据国家需要和学科发展趋势，确定了可再生能源技术，电力电子与电气驱动技术，电力设备新技术，电力系统新技术，极端电磁环境科学技术，现代应用超导技术，生物医学工程，微纳加工技术和前沿探索等九大研究领域。已承担并完成了国家自然科学基金、973高技术计划、863高技术计划、国家科技攻关、中国科学院及各部委的重大、重点及攻关项目和国际合作项目，获得了数百项科技成果。科研人员共撰写了专著数十部，数千篇。
作为1981年首批被国家批准为学位授予单位，电工研究所现具有在“电气工程” 一级学科内招收和培养硕士、博士学位研究生资格，二级学科设有电机与电器、电力系统及自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、生物电工、微纳电工技术、能源与电工新材料等八个学科专业点，并经人事部批准设立有电气工程一级学科博士后科研流动站。
电工研究所一贯重视提高研究生教育培养质量。我所有数名毕业生学位论文被评为全国优秀博士论文、全国优秀博士学位论文提名，并有多名研究生荣获中国科学院院长优秀奖。近三十年来，我所共招收培养近千名博士和硕士研究生，毕业研究生的就业率一直为100%，其中绝大多数已经成为国家科学技术发展的中坚力量。
电工研究所拥有良好的科研环境和优秀的研究生指导教师队伍。所图书馆拥有丰富的专业藏书、期刊、内部资料等。研究生居住在生活条件优越的中科院青年公寓内。为激励研究生勤奋学习，电工研究所对在学研究生设立有普通奖助金、等级奖学金和三助奖酬金。优秀博士生每月可获得3000元资助。
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关键词：电气工程；应用型人才；课程体系；实践教学
作者简介：黄文力（1974-），男，河南孟州人，郑州航空工业管理学院机电工程学院，副教授；何琳琳（1972-），女，河南郑州人，郑州航空工业管理学院机电工程学院，副教授。（河南 郑州 450015）
基金项目：本文系河南省教育厅科技攻关计划项目（项目编号：2010B470010）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0005-03
近年来，由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主，同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业，因此为适应新形势发展要求，郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置，调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针，大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业，其后根据河南省区域经济发展的特点，对电气工程及其自动化专业进一步细分，于2008年新设置了自动化专业，从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点，讨论相应课程体系的建设，及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。
一、应用型人才培养的定位
1.电气工程及其自动化专业的特点
电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时，把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业，是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则，改变了过去专业设置过多、过细的做法，强调本科阶段对专业基础知识的掌握，具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出，电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业，应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念，培养的学生既要懂强电又要懂弱电，既搞硬件也搞软件，既掌握电气技术的专业知识，亦了解计算机与电子技术的应用。[2]
郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是：培养德智体全面发展的，适应社会主义市场经济需要的，具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的，能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练，既具有电气工程方面的专业知识，又具有自动化与计算机方面的基础知识，使其在今后的就业中具有较大的优势。
2.电气工程及其自动化专业面临的发展机遇
我国电力工业经过多年的快速发展，现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位，仅次于美国，但人均装机量与人均年发电量都远远落后，仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略，并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标，为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]
河南省在第十一个五年发展规划中指出：“加强电网建设，增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用，提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备，电站辅机以及中高端电工专用设备，风能、低温余热发电设备”。现如今，发展循环、低碳经济，建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标，电力工业必将在其中扮演更重要的角色。
事实表明，高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障，也是河南区域经济快速发展的基础条件，需要有大量合格的电气工程师，而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此，郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划，结合地区经济发展的特点，及时调整专业的办学方向，力争办出专业特色，培养出更多的电气工程技术专门人才。
3.电气工程及其自动化专业的现状
郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校，是面向地方经济和航空工业生产第一线，培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建，根据电力工业发展现状与区域经济特点，提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标，并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量，编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设，并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应，于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分，新设置了自动化专业，并且该专业在师资方面也有了较大的进步，这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归，推动了对相应课程体系及专业定位的思考。
虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展，但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱，实验条件与师资力量还很有限，仍然处于快速发展时期，总体仍处于较低水平。因此，目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养，学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。
4.应用型人才的特点与培养
应用型人才的特点是学科基础知识扎实，实践能力与创新意识强，除了具有较好的科学素养外，还具有良好的工程素养，具备解决工程实际问题的能力，毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才，具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力；其次也是一种复合型人才，因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本，而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识，实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处，因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]
对应用型人才的培养，不是简单地增减几门课就能做到的，构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主，渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系，是一项系统性的工程，需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。
二、课程体系的建设
在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主，弱电为辅，强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色，主要依据四个基本原则：一是突出强电特色，并且结合电力发展前景与现有师资力量，设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块；二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用，保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线；三是强化本专业应用型人才培养的特色，保持实践教学环节四年不断线；四是激励学生的个性化发展，结合学生就业需要，注重课程安排的科学性与系统性。
新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要，突出了电气工程及其自动化专业的强电特色，根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。
1.课程体系的改革
郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容，专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”；新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”，专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分，而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系，如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下，能够小于2500学时，同时优化了课程内容，扩大了选修课程范围，扩展了学生的知识面，激励了学生的个性化发展。
表1 电气工程及其自动化专业新的课程体系
课程类型 课程名称
一级学科
基础课 自动控制原理（双语）、模拟电子技术、数字电子技术、电路（双语）、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座
二级学科
限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分
电机设计及优化、电机与拖动基础、电力拖动自动控制系统、电器学
跨二级学科
选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用；检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真；单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术；机械制图CAD技术、软件技术基础（双语）、可视化程序、EDA技术（双语）、工业组态技术；科技论文写作
跨专业
选修课 管理学、市场营销学；音乐欣赏、美术鉴赏；机械设计基础、计算机网络（双语）
实践教学
环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计；单片机课程设计（选）、PLC课程设计（选）、电力系统继电保护课程设计（选）、发电厂电气部分课程设计（选）、电力拖动课程设计（选）；电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计
2.课程内容的优化
新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下，突出“厚基础”的要求，公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通，专业主干课程也基本相同，而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上，[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养，又强化了对学生对本专业基础知识的要求，同时还突出了不同的专业方向特色。
新课程体系在课程内容上更加突出强电特色，突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向，设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外，按照“拓宽”与“加深”的原则，开设总数达到19门的二级学科选修课，学生可以选修其中的5～7门。按照提高学生综合素质的要求，设置了跨专业选修课与全校公共选修课，要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。
3.授课时序的调整
按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则，保持计算机教学、英语教学不断线，科学分配各门课程的授课时间与学时。
（1）保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括：“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。
（2）保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程，增开双语课程教学。用英语（或双语）教学的相关课程包括：“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。
（3）科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好，可以适当增加基础课与专业课的课时量；第四学年学生因社会实践、找工作、考研等，学习效果下降，此时可以突出计算机与实践教学环节，利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态，最大限度保证学习效果。
三、加强实践教学环节
实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节，是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低，取决于实践教学水平的高低，包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成，组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合，分层次、全方位的内容体系。[5]
1.课程实验与课程设计
课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。
课程设计是工科专业实践教育的重要一环，是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作，初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。
2.实习基地
实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成，完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练；校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等，学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育，培养工程实践能力。
3.毕业设计
电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定，或者来自于导师科研项目的某一模块，或者来自于导师熟悉的专业领域，与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题，如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题，现阶段可积极采取以下措施：一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核，组织讨论，询问学生等；对学生加强考勤，不定期考查，组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题，激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计，聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。
除了以上基本的专业实践环节之外，还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛，鼓励学生进行科技创新制作，建设专业的开放型实验室，积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。
四、结束语
电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变，为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机，基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念，构建了科学有效的课程体系，为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。
参考文献
[1]丁坚勇，向铁元，张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育，2000，（1）：34-37.
[2]华容.“电气工程及其自动化”专业建设和课程设置的思考及探索[J].上海应用技术学院学报，2002，（2）：34-37.
[3]黄文力，张丹.构建和谐电力系统研究[J].郑州航空工业管理学院学报，2009，27（3）：53-55.
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