电器工程及自动化论文例1

2电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用

2.1教材选用目的更加明确

教材是高校实施培养计划的重要介质，直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验，选用更具有方向性与实践性的教材，提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势，其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的，可编程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）被广泛应用到电力系统中，目前国内应用的PLC有西门子（SIEMENS）公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场，西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时，应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材，教学内容更接近电力系统工作实践，使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。

2.2培养学生更具有方向性

现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言，从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容，熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识，这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业，是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜，实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作，电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文，例如对发电厂而言，每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等，特别是实行工作票制度后，每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言，必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。

2.3将工作经验融入教学

将宝贵的工作经历融于课堂教学，可极大地丰富教学内容，提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时，结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验，使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时，以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例，将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来，以培养更适合企业要求的应用型人才。

2.4将企业中应用的前沿技术带进课堂

随着数字化电站、智能电网的建设，大型发电机组实现并网发电，状态检测技术投入使用，开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异，设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂，在丰富教学内容的同时，增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作，巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作，水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂，有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势，积极地规划自己的职业发展方向。

电器工程及自动化论文例2

Abstract: Electrical automation control is to enhance the production, circulation, exchange, distribution and other key ring, realize the automation, is equal to the reduction of human capital investment, and improve the operational efficiency. With the development of information technology, many new methods and technology into engineering, product of stage, the automatic control of the new challenges, promote the theory of intelligent control technology application in the control of complex system, to solve with traditional methods can not solve the problem.

Key words: artificial intelligence; electrical engineering; automation

中图分类号：V242 文献标识码： 文章编号

引言：社会的进步和人类的长寿要求生产力更加发达,要求人类的经济生活更加智能化,以节省宝贵的人类时间去做其它有益的事情。电气自动化控制领域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自动化控制方面的优势在这个领域也确实能够得到极大的发挥。促进自动化控制的发展进步,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。人工智能主要包括思维能力、行为能力和感知能力三个方面。人工智能指的是人类制作的机器所表达出来的智能,体现了自动化的特征。因此智能化技术在电气工程自动化控制中可以发挥最大的效用,促进电气的优化设计、诊断故障和智能控制等。

一、人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟，延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质．并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后，人工智能研究飞速发展，成为以计算机为主．涉及信息论．控制论， 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。

当今社会，计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面，计算机编程技术的日新月异催生自动化生产，运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器，编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈．所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环，实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。

二、智能化技术应用优势

在电气自动化控制中应用到智能化技术，主要是以智能化控制器的形式，这种智能化控制器较过去的控制器相比的确具有不少优势，下面我们就对其进行详细的分析。

1.无需控制模型

过去的控制器在进行自动化控制时，往往会因为控制对象的动态方程比较复杂而无法精确到位地掌握，这会使得该对象模型的设计过程中会出现较多不可预估、不可测量的客观因素，比如一些参数的变化。无法掌握这些因素，也就不能设计出精准的模型，自动化控制工作的实际效率也会下降。而智能化控制器并不需要对控制对象模型进行设计，这就可以从根本上避免一些不确定因素的产生，提高自动化控制的精密系数。

2.方便调整控制

智能化控制器还有另一个大好处，就是可以随时根据下降时间、响应时间以及鲁棒性的变化来调节控制程度，从而有效提高自身工作性能，为自动化控制提供最基础的保障。无论是在什么样的情况下，智能化控制器的调节控制与过去的控制器相比具有更方便调节的优势，更适合投入实际使用。还有一点好处，就是智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节，即使没有专门的技术人员在旁边也可以，同样远程调节控制也是可行的，充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求，对行业未来发展的重要性不言而喻。

3.一致性很强

智能化控制器的一致性很强，这表现在它对不同数据的处理上，及时输入完全陌生的数据也可以收到很高的估计，完美达到自动化控制的相关要求。不同的控制对象的效果也是不同的，虽然在对有些控制对象实施控制时智能化控制器暂时没有采取行动，其控制效果也是非常优秀的，但这并不是绝对的，可能在换了控制对象的时候就无法收到预期的效果了。所以我们技术人员在设计阶段还是不能松懈，要认真落实具体化原则，即在面对不同的对象时一定要根据其具体情况详细分析，不能因为马虎就降低了控制要求。一旦出现智能化控制器使用效果不佳的情况，不能盲目否定智能化技术，一定要从每个工程环节详细排查、认真分析，因为上述人为因素会给自动化控制结果带来很大的误差，影响试验的准确性。

三、人工智能技术的应用

随着人工智能技术的发展，许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作，如将人工智能用于电气产品优化设计，故障预测及诊断、控制与保护等领域。

1．优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识，还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的．因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展，电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD)，大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进．使传统的CAD技术如虎添翼．产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法，非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

2. 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂，具有不确定性及非线性．用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有：模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注，有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析．从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

3. 智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开，但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种：模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法，因而它的应用实例最多。

四、结束语

综上所述，本文主要介绍了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用情况。只有加强电气工程的智能化程度，才是最终保证行业持续稳定发展的根本手段。

电器工程及自动化论文例3

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

一、人工智能应用理论

人工智能提出至今，其快速地被各行各业接纳，并被广泛应用及推广。何谓人工智能？它是一种科学技术，即对用于模拟、扩展、延伸人的智能的技术、理论、方法等进行研究、开发。人工智能的最终目的是模仿人类智能，并基于模仿的基础上，设计出与人类智能相似的机器人。人工智能在相关研究领域实现了快速发展，且逐步形成了以计算机为主导的智能化技术。智能化技术属于一门综合性的学科门类，其包含了心理学、医学、哲学、语言学、仿生学、自动化、控制论、信息论。就人工智能领域而言，应该实现机器人具备同人类智能化工程相类似的系统，以此确保机器人承担起只有人类才能完成的工作。

人工智能理论能够解释智能的本质含义，且基于对智能本质的阐释，研制出与人类智能相类似的机器。就人工智能领域而言，其研究的内容主要有自然语言处理系统、专家系统、图像识别、机器人等。而电气工程研究的主要内容有信息处理、电气电气技术、系统运行等。随着技术时代的带来，及我国科学技术的快速发展，计算机技术在人类工作生活中的应用愈加普遍。在进行计算机编程时，唯一的办法是通过模仿人类大脑，从而实现对信息进行收集处理交换回馈。综上可以得出一个结论：模仿人类大脑技能有助于电气工程自动化的持续、快速发展。

二、人工智能控制的优点

针对不同的人工智能控制，最有效的讨论办法是采取不同的方法。现阶段出现具备部分人工智能的控制器，例如：模糊的神经、遗传算法等均为非线性函数近似器，该种分类法的意义在于有助于对人工智能总体进行探析；推动控制策略综合性的研发。可以很明确的一点是：人工智能函数近似器优于常规函数估计器。

如果想对对象动态方程进行精确控制，其算得上是一件难度性极高的事情，所以，在设计控制对象模型时，往往会出现众多不确定性因素，其主要有非线性、参数变化等。随着科技的发展，在设计智能控制器时，亦可以放弃传统的控制对象模型，而是参考不同因素对智能控制器进行合理调整，例如：智能控制器下降时，鲁棒性及响应时间存在不同等。在调整控制器时，需要注意的事项包括：通常情况下，就下降时间而言，相对于 PID 控制器，模糊逻辑控制器要快出两倍；相对于古典控制器，调整人工智能控制器的难度系数更小。与此同时，在设计人工智能时，允许借助相关信息及语言，且人工智能控制器的统一性更强，这样有助于估算输入的某些陌生数据，亦可以将驱动器的负面影响忽视。就相关控制对象而言，在没有人工智能控制器的情况下，其产生的效果同样相当好。

若在反模糊化与模糊化的过程中，坚持使用规则库、隶属函数控制器，其有助于精确地开展实时确定。通常情况下，相对于常规函数估算器，人工智能函数近似器的优点更为明显，其主要优点包括：

（一）设计人工智能函数近似器的工序更简洁，即不必要进行控制对象模型；

（二）适当调整人工智能函数，有助于人工智能函数近似器性能提高；

（三）相对于古典控制，调节人工智能函数近似器的难度系数相对更低；

（四）在设计人工智能函数近似器时，可以借助相应数据；

（五）在设计人工智能函数近似器时，可以借助语言信息及相应信息；

（六）人工智能函数近似器的统一性更好；

（七）人工智能函数近似器可以快速适应新数据及新信息；

（八）人工智能函数近似器能够解决常规方法无法解决的问题；

（九）人工智能函数近似器抗噪声干扰性能极高；

（十）人工智能函数近似器容易被扩展或修改。

三、我国人工智能技术应用现状

随着人工智能技术在世界范围内的快速发展，其亦推动了电气工程自动化的人工智能技术的发展，且从事技术研究的队伍在不断壮大。我国电气工程自动化人工智能技术研究的内容包括：如何将人工智能系统应用于电气工程故障预测、诊断、维修；如何将人工智能系统应用于电器产品优化、设计；如何将人工智能系统应用于电器产品控制、保护。人工智能系统要求综合应用电机电器学科知识、电磁场、电路等，及充分利用先前设计经验进行新设计。在设计以往的电器产品时，应该立足于经验与实验的基础上，并采取手工的方式，实践证明，该种设计方法在制定优秀设计方案时，其设计效率不高。

随着科技时代的带来，尤其是计算机的发展与普及，计算机辅助设计应运而生，其应该逐步将传统的手工设计取缔，其意义在于：缩短了电器产品研发周期。尤其是人工智能技术得到推广和应用以来，电器产品设计质量及效率也得到了质的提高，同时也推动了 CAD 技术的快速发展。专家系统及遗传算法属于电气设计人工智能技术应用的主要方面：遗传算法——源于对先进算法的优化所得，其主要作用于电器产品优化设计方面，且其作用相当明显。因此，人工智能化设计电器产品时，其开展优化设计工作的惯用手段便为遗传算法。人工智能技术有助于将电气设备故障间优势及预兆最大化发挥出来，其主要被应用于专家系统、模糊逻辑、神经网络等方面。

变压器在电力系统中的地位一直未曾改变，因此，众多研究人员往往会对其进行高度关注。总结现阶段变压器故障诊断手段，最常见的方法便为分析变压器油内气体含量，通过分析油内气体，有助于将变压器故障出现的范围明确在一定范围内。与此同时，发电机及电动机方面的人工智能诊断技术也取得了相当大的突破。

电器工程及自动化论文例4

中图分类号：F40 文献标识码：A

智能化技术是计算机技术与人工智能理论的完美融合，是最近才兴起的一个高新技术领域。但是从出现到发展的短短数年间，智能化技术就受到了普遍的关注和广泛的应用，其未来前景不可限量。

1 人工智能理论

人工智能，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，是计算机科学的一个分支。通过人工智能本质方向的了解，生产出了一个与人类大脑做出雷同反应的智能化机器，这个主要包含语言识别、自然语言处理、机器人、专家系统和图像识别等。“人工智能”一词是在1956年Dartmouth学会上提出的，人工智能发展迅速，成为以计算机主流，涉及信息论、控制论、自动化、生物学、心理学、语言学、医学和哲学等多版学科。对于其主要的目的就是通过使用机器设备能够达到智能效果，依赖机器来完成复杂性的工作。智能化的电气自动控制系统主要就是为了加强整个劳动分配过程，实现了计算机智能化，这样一来大大的减少了人为劳动过程，加强了工作效率，譬如：铝电解生产中的模糊自适应控制技术，就是大量使用了人工智能技术。在我们国家主要是通过廉价输出的劳动力来得出的经济数值，但是远远没有达到其他较发达的国家经济水平。在我们电气自动化控制中加强人工化智能的使用，研制出一个能类似于人类判断系统、处理功能的控制系统，加强我们生产的能力，推动我们国家的经济发展。

2 人工智能的优点

针对不同的人工智能控制，需要使用不同的方法进行讨论。但是一些人工智能控制器，例如：模糊神经、模糊、遗传算法和神经都是一种类非线形的函数近似器。采取这种的分类有利于对总体的了解，同时会促进对控制策略的综合性开发。上述的人工智能函数近似器具有常规的函数估计器所不具备的优势。首先，在很多情况中，精确的掌握控制对象的动态方程是很复杂的，因此控制器在设计实际控制对象的模型时，往往会产生很多不确定的因素，例如：非线性时、参数变化等，这新信息通常无法掌握。而人工智能控制器在设计的时候可以不需要控制对象的模型。依据下降时间、鲁棒性和响应时间的不同，人工智能控制器通过适当的调整可以提高自身的性能。例如：在下降时间方面，模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快4倍。在上升时间方面，模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快2倍。与古典控制器相比，人工智能控制器具有更容易调节的特征。即使缺乏专家的现场指导，人工智能控制器也能够使用响应数据来进行设计。还可以通过相应信息、运用语言等方式来进行设计。人工智能控制器具有很强的一致性，输入陌生的数据就能够产生很高的估计，可以忽略驱动器对它产生的影响。对于某些控制对象来说，虽然暂时没有采用人工智能控制器也可以产生良好的效果，但是对其他的控制对象来说，不一定会产生相似的良好效果，因此在设计上必须坚持具体问题具体分析的原则。在反模糊化和模糊化的过程之中，如果采用规则库、隶属函数和适应模糊神经控制器，能够精确的进行实时确定。在实现这个成果的众多方法之中，只有通过系统技术的使用才能得到稳定的解，配合简单的拓扑的结构配置，能够实现迅速的自学习和快速收敛。

3 智能化技术在电气自动化控制中的应用

研究结果表明：智能控制、优化设计以及故障诊断的合理使用是实现电气工程自动化控制的前提条件。

3.1 智能控制

电气自动化的控制工作中加入智能化技术可实现电气工程控制的无人操作化、高效化、远程化以及自主化，给智能化控制创造了良好的发展空间，智能化控制在电气自动化技术中的广泛应用更加验证了智能化技术的优越性，并使智能化技术在其他领域的发展打下了良好的基础。

3.2 优化设计

在电气工程自动化控制过程中，经常会涉及到电气设备的设计，而设计的过程又相当的繁琐，它不仅要求设计人员对磁力、电气、电路等学科的知识要有足够的认识并能恰当的运用到设计工作中，而且它对设计人员的工作经验也有比较高的要求。传统的设计方式是利用实验与经验相结合的手工设计来完成的，因此方案的达标率低，修改的难度较大；而现在的方案设计是利用CAD技术以及计算机辅助软件来完成的，不仅减少了设计所需的时间，而且设计出来的方案无论是质量还是使用性能都相对较好。遗传算法是优化设计的过程中智能化技术应用的具体形式之一，它具有非常强的实用性和先进性，它的使用在一定程度上对设计进行了优化。

3.3 故障诊断

电气工程系统的运行过程中，电气设备发生故障的情况不可避免，而在故障发生前必定会有一系列与故障本身存在一定联系的征兆出现，利用智能化技术，就可以对其进行全面、准确的诊断。由于变压器在电气设备中具有十分重要的作用，因此电气设备监测人员对它的运行状况格外的重视，经常对其进行不定时的检测、维修，不过这样做也不能完全避免电气故障的出现，为了及时地将故障诊断出来，把电气故障造成的损失降到最低，智能化技术无疑是最佳的选择。在运用智能化技术对变压器的故障进行诊断的过程中，最主要的诊断方式就是通过对变压器中渗漏油的分解气体进行分析，快速找到变压器发生故障的大致范围，然后再把范围逐步缩小找出发生故障的具置并对其进行检修。这样做不仅加快了对故障的诊断以及检修速度，而且它还避免了故障对电气设备造成损害的情况出现，使得电气设备的运行经济效益在某种程度上得以提升。

结语

随着科技的不断进步，人工智能技术的发展越来越迅速，在人工智能技术的应用下，各种施工变的更加的智能化。而机械企业在电气自动化不断成熟的今天，引进人工智能技术更是对生产起到了良好的促进作用，促进企业的更好更快的发展。

参考文献

电器工程及自动化论文例5

作者简介：茅靖峰（1976-），男，浙江宁波人，南通大学电气工程学院，副教授；顾菊平（1971-），女，江苏南通人，南通大学电气工程学院，教授。（江苏　南通　226019）

基金项目：本文系江苏省高校“青蓝工程”基金项目、南通大学教学研究基金项目（项目编号：2011B50、2010B10）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）33-0032-02

近20年来，电力电子技术受计算机技术、控制技术与材料科学等关键技术的推动，得到了快速发展，其工程应用领域得到了迅猛扩张。由现代电力电子技术支撑的新型产业和对传统行业的技术改造，如新能源、绿色交通、智能电网、先进伺服驱动、极端环境探索、节能减排等，都取得了巨大的技术经济效益与社会效益，展现出了良好应用前景。[1，2]

为了适应电气信息类工程应用学科的发展，保持教学内容的新颖性，跟踪电力电子技术的最新热点，自2006年以来，南通大学电气工程学院开设了“现代电力电子技术”课程，在传统“电力电子技术”课程学习的基础上，结合地方经济发展特色和技术需求，讲授现代电力电子技术高级原理、新器件与新型工程应用，以此提高学生理论联系实际的工作能力，培养市场应用型人才。本文从该课程的教学目标、教学内容、实践教学和网络教学等方面，介绍了课程教研组对这门课程的教学改革和实践情况。

一、传统教学存在的问题分析

1.装置与系统级的概念不突出

传统的“电力电子技术”课程教学，侧重于器件级的理论分析，强调基于电力电子器件的电路拓扑解算，即以电力电子器件为核心，在器件基本结构、原理和特性学习的基础上，针对典型电力电子拓扑原理电路，从电力电子器件的通和断两个状态入手，对电力电子电路换流的物理过程、波形特性、电参数之间的数量关系进行分析和计算。

该教学结构的优点是概念清楚、体系完备、机理分析透彻，但也存在诸多弊端。例如，学生将电力电子学过多地关注在了电力电子器件上，弱化了从装置级和系统级的角度对电力电子电路进行理解和认知；割裂了电力电子功率电路与基于反馈原理的数模电控制电路、自动控制原理、工程实际应用电路之间的关系；大篇幅的基于晶闸管器件的理论分析和计算，降低了学生学习的兴趣；单一和过少的工程应用实例，减少了学生对课程实用性的认同感等等。

2.实践教学环节薄弱

电力电子技术作为工程技术需要有一定量的实验和实践环节才能保障学习效果。但在传统的“电力电子技术”课程实验项目中，基础性和简单验证性实验较多，不能很好地与当前的工程实际应用相联系，致使许多新技术、新方法无法通过实验来直观的体验。

而且电力电子实验设备的常用形式为基于挂件结构的实验台和实验箱，基本上与实验内容相关的重要元器件、电路和系统都被封闭于内。实验过程中，学生们无法看到功率元器件、配件及电子仪表的外观和关键连线。学生依照原理图机械地连接主电路、记录实验数据和波形，即使不了解电路的工作原理，也能较顺利地完成实验。因此，无法发挥学生的主观能动性，没有探索学习的动力，锻炼创新思维和动手能力的教学内容和平台也不足。

二、课程教学改革措施

1.以服务地方经济发展为导向，确立教改思路和目标

作为地方综合性高校，南通大学的电气工程及其自动化专业的定位是培养应用型工程技术人才，为区域经济发展提供智力支撑和人才支持。因此，本课程作为电气工程及其自动化专业的主干专业课程之一，其教学目标的确立需结合本区域的产业分布与发展特点，同时又紧紧围绕本专业的学科方向。

形成了以帮助学生从装置和系统角度理解和掌握电力电子技术，培养理论与实践能力兼具的创新型电力电子应用技术人才为目的，以新能源、运动控制、电源技术、柔流输配电等应用领域为背景，以讲授电力电子技术在实际工程应用中所需要处理的相关问题为主要内容的课程教学思路和培养目标。

2.整合教学内容，突出应用能力培养

根据培养目标，在学院学科特色和现有教学资源的基础上，对课程体系和内容进行了合理调整。舍弃了传统的以大篇幅晶闸管半控器件分析为主线的教学内容体系，建立了“以基于全控器件的实际应用为主线，以电力电子主拓扑电路结合系统级的自动控制原理及其实现电路分析为主要技术内容，培养学生从整体的角度认识和设计电力电子电路的能力”的课程教学体系。

整合后的教学内容由三部分组成：功率器件、典型电路、应用及其系统。功率器件是基础，重点讲授开关全控器件及其驱动电路；典型电路是主体，重点讲授基于全控器件的直直、逆变和整流三种变换电路及其控制机理；应用及其系统是提升，重点讲授电力电子在新能源发电、运动控制、电源和柔流输配电技术中的应用原理及其典型系统设计案例。三者层次明晰，但学时又有所侧重。即前两部分作为前续“电力电子技术”课程内容的回顾与拓展，讲授学时占总理论学时的近一半，第三部分作为工程应用与系统提升的重要部分，需着重讲授，以逐次勾勒出一个电力电子技术及其工程应用的整体全貌。

在教学内容的组织与讲授中，凝炼理论教学的内容，在原理的讲授中注意培养学生面向工程的意识和思维，并及时动态地将教学团队获得的最新科研成果以及科研项目的最新进展融合到相关的课程内容中去，让学生接受到来自科研和工程研发第一线的新知识、新技术。

另外，针对基于电力电子技术应用的电气工程及其自动化专业发展的趋势和前沿内容，以及课程中被压缩掉或被取消的专业知识，设置为系列课外专题讲座，聘请对专题内容有深入研究和独特造诣的教师及企业的科技人员讲授，以开拓学生的知识面、培养学生理论联系实际的思维及能力。

3.加强课内实验环节教学，注重理论联系实际

课内实验是在课堂教学的基础上，巩固理论知识，培养动手能力和初步设计技能，增强解决问题和分析问题的能力的必要教学一环。为了突出课程的工程实用性，采取了优选验证性实验，增加了设计型和综合型实验项目的课内实验设置方法。

注重电路的工作机理分析与工程实际问题是验证性实验项目的选择标准。优选的该类实验项目包括：常用PWM控制器件及特性、不控整流的谐波与抑制、SPWM/SVPWM/方波PWM逆变策略的实现电路及特性等。

注重工程实用性是设计型和综合型实验项目的选择标准。我们要求学生们对该类型的实验项目遵循“理论设计计算—>计算机仿真验证—>硬件实验电路测试—>波形数据分析总结”的顺序开展路线，以强化学生对知识点的掌握和实验内容的理解，并促进学生形成理论联系实际的科学实验作风。

增设的实验项目包括：各型升/降压直直变换器设计、有源功率因数校正器设计、谐振软开关设计、三相高频PWM整流器设计，以及他们的复合系统设计等。

课内实验项目设置为必修和开放式的选修两类，以弥补实验授课学时不足的矛盾，同时采取“案例讲解法”、“实物演示法”等不同的教学方法，在实验课上认真讲解实验内容、步骤和注意事项，以激发学生兴趣，调动其积极性。

此外，应改革课内实验成绩的评定方式，突出对实验过程的考核，鼓励探索性的设计型实验。具体措施包括增加课内实验在课程总成绩中的权重，增加实验预习报告、实验操作测评、实验过程问辩三方面的成绩考核项等，通过确立科学合理的考核方法，调动学生自主学习的积极性，形成务实的学习风气。

4.优化课程设计环节，培养工程设计能力

课程设计是对学生工程设计和应用能力、创新意识和创新精神培养的重要环节，其课时安排在全部理论课程讲授完毕后进行。

该实践环节依托于以现代电力电子技术与运动控制实验室为主体，以工程训练中心、控制电机、虚拟仪器、风力发电动模实验室等其他专业实验室为辅助的课程设计开放式创新训练实验平台。[3，4]课程设计内容以学生熟悉并感兴趣的热点工程为背景，从南通大学电气工程学院专业与学科特色以及科研项目中，提炼出其中典型的技术问题，设计出合理的课程设计项目。可选的背景包括：风力发电、光伏发电、精密电机伺服驱动、电力无功与谐波控制、磁悬浮控制、特种电源等。其中的典型技术问题包括：整流、正弦逆变、直直变换、Delta逆变、闭环自动控制、检测技术等。

针对少部分优秀学生采用“导师制”的课程设计教学方法，通过细致的指导，紧密的设计过程跟踪，来进一步提高课程设计质量，并促进这部分学生研究性论文、专利、小制作等方面成果的形成。

针对大部分学生采用“项目驱动教学法”的课程设计教学方法。学生以小组为单位，在选题库中自由选题，利用书刊、网络查找相关资料，自主形成完成项目的各种设计思路，以培养学生独立思考问题、解决问题的能力。

通过课程设计的锻炼，使学生将书本上的理论知识和实践经验真正融入了自己的知识链，提高了其综合能力以及自主创新和团队协作能力。

5.注重网络教学资源建设，提高自主性学习能力

网络教学是弥补课堂教学学时局限，开拓课程学习的知识面，引导学生开展自主性学习，提高人才培养质量的重要途径。课程组以校Blackboard网络教学平台为基础，通过长期投入、持续积累、动态跟踪的建设方式，建立了课程的网络辅助教学平台。

网站的教学材料提供了与课程相关的丰富的资源，内容包括教学资源库（课程教学大纲、多媒体课件、实验指导书、数值仿真实验例程、实验设备操作视频等文件）、参考资源库（经典学术论文、典型芯片和模块的使用手册、常用仿真软件说明、典型应用设计案例、产业趋势和研究热点等信息）、复习思考题库等版面区。

此外，课程组充分利用Blackboard网络平台的交互功能，完成诸如教学信息、在线电子试卷测试、远程答疑和讨论等教学工作，提高了教学的效率和效果。

三、结语

通过上述教学改革措施，同学们在课程学习的主动性、系统级的分析设计能力、实践动手能力以及理论联系实际的工程应用能力等方面均得到了提高，培养的学生在近年来的挑战杯、机器人和电子设计大赛等学科竞赛中均取得了良好成绩。

显然，基于应用型人才培养的课程改革是一项持续而动态的工作，课程教学中需依据卓越工程师教育培养思想，以实现人才培养需求与区域经济社会发展需求的无缝对接为导向，明确树立学生的主体观，合理安排理论和实践教学内容，运用合理的教学方法和手段以及科学的评价体系，以切实提高教学效果和人才培养质量。

参考文献：

[1]陈坚，康勇.电力电子学：电力电子变换和控制技术[M].第三版.北京：高等教育出版社，2011.

电器工程及自动化论文例6

中图分类号：TM930 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0195-01

我国工业发展的不断深入，在工业生产中对于电气设备的自动化要求越来越高，企业的稳定长远发展已经离不开先进电气自动化仪表和自动化控制技术的支持，对这方面技术应用的熟练掌握是企业的内在要求。

一、工业自动化仪表概述

自动化仪表是操作装备的中心，是使用时保证安全的重要保证，也是其仪器构成成分。随着时代在进步，科技也不断发展，国内的制造行业需要不断的更新原本仅仅使用低成本和获得的市场优势，这是必然现象，也是振兴民族工业的关键所在。现在发展工业显得尤为重要，也得到国家的全力支持，与此同时很多公司也出现了社会认可的仪器，这种现象对于自动化仪器以及体系的形象进行了全面的保障，这就让国内产业的形式以及竞争能力都得到了很大的进步，增加在国际市场的比重，国内的很多公司已经可以向世界尖端企业进行比较。尤其这几年历来，发展特别迅速，国内自行研发了职能化执行构造、流量计和标变送器，这些已经在市场当中广泛的使用。而针对工业自动化仪表，其原理是通过先进的技术手段，不需要人员的现场操作与实际监控，可以将人们需要的数据与信息传递到末端，并在这里对数据与信息进行再次处理。这个阶段的工作原理是依据力矩平衡、电平衡、力平衡等原理通过传感器把现场测试的压力、温度、电流等参数通过变送器进行转换，并且将上述数字进行进一步放大，将放大的数值发送到显示元件，通过元件获得的数据与测试值进行对比，使之达到平衡状态。其是企业安全生产，排除重大隐患的前提。同时也是企业采集科学有效的数据与信息集成的前提。更是企业提高效益与良性循环的前提。相对与过去传统的热工仪表而言，它不需要手工操作，也不需要人在现场进行监督，而是自动地完成其记录、测量、控制等操作任务。并且会把这些信息最终传输到人们需要的数据终端。它不但省时、省力，更提高了记录、检测的准确与时效性。这也是现代化技术中所体现的低能耗、高效益产品。

二、关于工业电气自动化仪器仪表的技术分析

工业电气自动化仪器仪表在当下工业生产领域得到了较为广泛地应用，其在提升生产效率，实现产品质量方面，发挥着越来越重要的作用。在对这一问题进行研究时，我们必须明确工业自动化仪器仪表的相关概念。工业电气自动化仪器仪表，是对计算机技术、电子技术应用的一种高新技术手段，通过相关参数设定，可以更好地实现生产自动化目标。仪器仪表在发展过程中，相关功能得到了极大的丰富，其功能多样化发展模式，是当下仪器仪表发展的一个特点。在工业电气自动化发展过程中，如何提升控制效果，是我国工业化发展必须关注的一个问题。一般来说，工业自动化仪器仪表在应用过程中，涉及的技术手段主要有以下几种：

1、系统集成技术

系统集成技术是工业自动化仪器仪表应用过程中的一项关键技术，注重设计相应的模块通信、系统分析、物理层配置等方面，更好地满足对生产环节的有效监控。同时，系统集成技术更多是侧重于大规模生产而设计的， 它能够更好地提升生产效率，降低生产成本，实现工业化的效益型发展目标。

2、传感技术

传感技术更多应用于系统监控方面， 能够为系统控制提供有效地数据支持。传感技术是实现生产系统监测的重要构成部分，也是实现自动化控制过程中，不可或缺的一部分。

3、 智能技术

智能技术在工业电气自动化仪器仪表领域的应用， 主要表现为智能控制技术。在实际应用过程中， 需要根据实际情况，选择相应的控制工具和设备。在仪器仪表中的应用，能够实现高测控系统效益， 并且更好地使信息技术与工业仪器仪表进行了有效融合。

4、人机界面技术

人机界面技术的发展， 是实现对工业仪器仪表控制的关键内容，在设计过程中，需要为操作人员提供一个较好的人机互动界面。人机界面的设置，是进行系统操控的前提。操作人员通过设置相应的指令，利用通信线路将指令进行传达，实现设备的有效生产目标。同时，在进行人机界面设计过程中，需要考虑到人机界面的可维护性以及可拓展性，这一问题，对于工业自动化仪器仪表技术发展，具有十分重要的意义。

三、对工业电气自动化仪器仪表控制措施的研究

1、 理论体系完善

在工业电气的自动化仪器仪表的作用中，应当特别关心系统的智能化、自动化的实行，这对整个计算机技术的应用都有着关键的影响，在工业生存的过程中，由于计算机技术的推广，可以很顺利的实现工业电气自动化，这需要构建比较完善的理论体系，更加要明确工业电气的发展目标，不仅要完善工业电气的理论体系，更要完善计算机应用的实践，保证设计的相关要求符合设计理论的要求规定，根据实际发展的需要，更好的完善设计理论体系的要求规定，同时注意创新理念的应用，从而完善理论体系开始加强工业化的理论发展，有效的推进理论体系创新。

2、 技术手段应用问题

在工业电气自动化的仪器仪表控制应用中，对于会应用的技术手段主要包括两种，一种是嵌入式的技术手段，一种是网络的技术手段，而对于前者潜入式的技术手段主要应用在工业电气的相应系统中，在相关的系统设计过程中，应当加强相关技术的环节应用，对各个环节的功能有清晰的了解，并充分做好系统功能的量化工作，处理好工程进程中诸多问题的合理、有效解决。另外，在系统功能的另一个方面，应当根据系统的芯片设置问题，做好网络的连接准备，真正发挥系统功能的作用，在嵌入式的系统构成中，应当将计算机的技术应用做好相应的功能准备和寿命计算，从而更大程度上发挥系统功能的作用。对计算机技术的应用，除了嵌入式的技术而言，还有网络技术可以应用，在工业电气仪表仪器自动化的过程中，应当必须考虑如何应用网络技术的问题。该项技术的实施可以有效实现收集信息的传输和接收，并且在应用的过程中，还要注意通信与网络的两方面内容，如果在电气自动化的过程中能更好的利用该技术的话，会更有效的实行对生产系统的控制，从而提高达到提高生产效益的目的。

在我国经济不断发展，人民生活水平不断提升的过程中，应当需要加强对高科技技术的应用，并真正应用到工业技术产品中，从而更好的提升工业企业的经济效益，客观上也有利于提升整体社会的生产力。文章对工业工业电气自动化仪器仪表控制进行研究是侧重于对于这一技术的应用为前提的，这需要大量的技术投入才能实现。

参考文献

电器工程及自动化论文例7

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法 技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支 它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器．该领域的研究包括机器人．语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制，电力电子技术、信息处理、试验分析 研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现机械的自动化，让机械部份脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展．也有利于提高电气设各运行的智能化水平．对改造电气设备系统，增强控制系统稳定性．加快生产效率都有重大意义。

1、人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟，延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质．并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后，人工智能研究飞速发展，成为以计算机为主．涉及信息论．控制论， 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。

当今社会，计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面．计算机编程技术的日新月异催生自动化生产，运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器，编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈．所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产．流通、交换、分配等关键一环．实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。

2、人工智能控制器的优势

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但Al控制器例如：神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解．也有利于控制策略的统一开发。这些Al函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势．这些优势如下：

(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合，很难得到实际控制对象的精确动态方程，实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素，例如：参数变化，非线性时，往往不知道)。

(2)通过适当调整(根据响应时间 下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍 ，下降时间快3.5倍， 过冲更小。

(3)它们比古典控制器的调节容易。

(4)在没有必须专家知识时．通过响应数据也能设计它们。

(5)运用语言和响应信息可能设计它们。

总而言之，当采用自适应模糊神经控制器、规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程，但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解，并且找到最简单的拓朴结构配置．自学习迅速，收敛快速。

3、人工智能的应用现状

随着人工智能技术的发展，许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作，如将人工智能用于电气产品优化设计，故障预测及诊断、控制与保护等领域。

3.1 优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识，还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的．因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展，电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD)，大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进．使传统的CAD技术如虎添翼．产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法，非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

3.2 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂，具有不确定性及非线性．用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有：模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注，有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析．从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

3．3智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开．但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种：模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法．因而它的应用实例最多。

4、结语

人类智能主要包括三个方面．即感知能力．思维能力 行为能力。而人工智能是指由人类制造出来的 机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能的应用体现在问题求解．逻辑推理与定理证明，自然语言理解 自动程序设计．专家系统，机器人学等方面，而这诸多方面都体现了一个自动化的特征．表达了一个共同的主题，即提高机械人类意识能力，强化控制自动化．因此人工智能在电气自动化领域将会大有作为，电气自动化控制也需要人工智能的参与。

电器工程及自动化论文例8

中图分类号：G642.4

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.128

1 引言

现代科学技术的发展，如现代数学、物理学、微电子学、材料学等科学的发展为电子测量技术的发展创造了条件。电子测量技术的发展又为各行各业科学技术的发展提供了有利的工具，推动了现代科学技术的发展与进步。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器，甚至在一些原先与“电”无关的专业，如化学、生物、医学、土木建筑等行业也都得到了充分的利用。各式各样的精密电子测量仪器在各种实验室里早已成为不可替代的基本工具和设备，因此电子测量技术的课程绝对不是可有可无的。当代大学生、研究生必须把电子测量技术和仪器作为一门基本功，认真学好。不论哪行哪业，在今后的工作中都将会大有益处、受益非浅。《电子测量技术》如此重要，如何更有效的展开本课程的教学工作，是一个值得我们深思的问题，本文笔者从理论教学和实践教学两个方面对《电子测量技术》课程的教学方法进行探索与实践。

2 理论教学

电子测量技术课程的内容主要包括电路参数测量、频谱分析、时域信号的测量、晶体管特性测量等电子测量的基本原理和测量误差分析，并包含了相关电子测量仪器的工作原理、性能指标、实际应用和相关仪器的最新成果等。与很多课程一样，该课程的理论内容非常枯燥，如果在教学过程中将理论内容和实验内容严重脱节，只是一味的介绍理论知识，将使得学生无法全面掌握电子测量的核心技术。若要出色的完成这门课程的教学是一项非常有挑战性的任务。理论教学工作作者是从教材选择、教师的自我提高、逆向思维教学法三个方面展开的。

2.1 教材的选择

一本好的教材不仅可以使教师易教，大大提高教学效果和教学质量，而且还可引导教学改革和教学思想的转变，而且可使学生易学，启发学生思维、引导学生创新。

笔者选用的教材是电子工业出版社出版的由桂林电子科技大学陈尚松等编写的《电子测量与仪器》，该书按高等学校电子信息科学与工程类专业的教学要求编写，教材中的内容与时俱进，技术上跟进更新。书中的内容是按发展历程讲解仪器原理，容易入门，叙述深入浅出，图文并茂，宜学宜懂，同时也包含了扩展或深入的内容可供教学和科研的不同需求选用；该书的具体内容做到了理论联系实际，既讲电子测量原理，又讲具体仪器应用，通过实例与仪器型号参数介绍，加深对仪器的认识和对国内外技术水平的了解。在内容上每章均附本章要点、小结和思考题与习题，便于学生预习、复习和总结。

2.2 教师的自我提高

在任何一门课程的教学过程中教师都具有主导作用，教师知识水平的提高可使教学质量得到有效地提高。我们知道电子技术的发展是非常迅速的，电子产品的发展速度呈摩尔定律所描述的规律，即集成电路的规模和微处理器的性能每18个月都会提高一倍，在这一速度的带动下各种电子测量仪器的生产厂家不断发展更新自己的产品。作为《电子测量技术》的教师，一方面应该时刻关注研制和生产电子测量仪器的商家的产品动态，要实时关注Aglient、Tektronix等这些大的电子仪器生产厂家的产品动态，定期查阅他们产品的资料，用来深化和扩展教学内容，将这些新内容、新知识在课堂上呈现给学生，丰富课堂内容激发学生的学习兴趣和热情，拓宽学生视野做到与时俱进；另一方面教师要主动进行电子测量方面的科学研究，促使教师对该方面的知识有更深入的理解，多参加学术交流会议，到科研水平较高的国内国际会议或其它相关的平台学习，通过与他人交流学习来提高教师自身的水平。

2.3 逆向思维教学法

任何一门课的理论学习都是一个枯燥的过程，如何化枯燥的理论学习为一个有趣的学习过程也是教师要思考的一项重要内容。这要求教师明确教学目的，在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下，选取授课内容和授课方法。本课程主要介绍电子测量的原理及仪器使用部分，教师将理论教学的阵地从教室转移到实验室，直接面对仪器教学，使用逆向思维的方法进行理论教学，先从教学生如何使用测量仪器开始，让学生对仪器的结构有一个直观的感性认识，懂得仪器的各个旋扭或按键分别实现了什么功能，以及各旋扭或按键间如何协调工作，以使用过程中遇到的问题引发对理论知识的思考与学习。

以信号源和示波器的教学为例，这一教学过程将第三章和第六章的内容结合起来，先对信号源和示波器两种仪器的表面结构进行讲解，让学生使用示波器测量信号源输出的信号，学生使用仪器并利用仪器观察到信号后学习积极性也被调动起来，教师由实际操作引导理论知识的学习。如在信号源的使用过程中，信号的形状会发生变化，由此引出怎样才能使信号的波形发生改变，这就指引学生去学习“函数信号发生器的基本组成”部分的内容，这里讲解了常见信号波形的产生和转换方法；再如我们可以从示波器上观察到信号源的频率可以从低频段调到调频段，在同一频段内频率也会在一定范围内发生变化，信号源是如何实现这些频率变化的呢？带着这样的问题能引导学生学习信号源内部电路设计中的多种频率合成方法。在示波器的使用过程中同样提出问题，引导学生去学习示波器的理论内容，如打开示波器观察到光点，通过辉度与聚焦的调整引导学生学习示波管的原理及构造，这一显示原理也用于其他的显示设备上，如频谱仪、扫频仪等，做到触类旁通；通过示波器的触发模式调节键观察不同触发模式下信号的显示变化，反过来引导学生去研究是怎样的设计变化促使了显示屏信号的相应变化，带着学生学习示波器X通道中的触发电路的组成、触发耦合方式、触发电平、触发极性等知识；再如使用示波器观察信号源的同一个信号波形时，通过调节垂直或水平偏转旋扭观察信号波形的变化，为何会出现这种变化？带着同样的思考引导学生学习X通道、Y通道的放大电路设计等等。

3 实验教学

本课程的实验教学采取验证性实验和设计性实验相结合的策略。

3.1 验证性实验

验证性实验的目的是让学生通过操作各个实验项目，使他们对电子测量的基本概念、原理及方法有更加深入的认识和理解，培养学生独立思考的习惯，提高学生理论联系实际的能力和分析、解决问题的能力。在本课程的理论教学过程中，学生已基本掌握了实验所用用仪器的操作和使用方法，学会利用现有设备采取正确方案进行一些简单的测试测量。教师设计一些具有锻炼学生思考能力的实验给学生。如：通用计数器的应用，该实验要求学生理解通用智能计数器工作原理，掌握测量频率周期的测量方法及其检定高频信号源频率准确度，熟悉计数器的其他扩展功能；再如通用示波器的应用，要求学生理解示波器的工作原理、技术指标，熟练掌握通用示波器测试信号参数的方法等。

3.2 设计性实验

《电子测量技术》课程综合运用了电子、计算机、通信、控制等方面的技术知识，教师结合本专业的基础课程，设计了本课程的设计训练题目，目的是培养学生将科学理论与实际工程相结合的能力，通过设计训练，要求学生在掌握电子测量仪器基本理论的基础上，能根据所学知识综合设计简单的测量电路，运用单片机、FPGA、Protel等工具对简易电子测量系统进行仿真与设计，从而提高学生的创新设计实践能力。

设计题目主要有简易信号源设计、简易计数器设计、简易频率计设计、简单的数据采集卡设计等，让学生通过这些题目进一步对课本理论知识进行深入的学习。设计要求学生首先要写出《设计任务书》，包括以下内容：第一，仪器名称、用途、特点及简要设计思想；第二，主要技术指标；第三，仪器应具备的功能；第四，仪器的设备规模；第五，系统的操作规范等。该任务书反映同学的设计目标，同时也是教师作为设计完毕进行验收的依据。在设计之前要先学习基本的设计方法；在设计过程中除写好《设计任务书》外，还要做到理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡，要求学生在每一步设计结束要及时与教师沟通，尽可能完善设计工作。硬件电路设计前要画好硬件原理框图，过程中要绘制详细的电路图，仿真无误后方可制作电路板；硬件完成后要规划软件控制流程图，根据流程图逐步、逐点编写程序；最后进入软、硬件联调、实验，最后还要撰写设计报告。教师根据任务书中的指标逐项检查设计成品。

通过课程设计同学们学习了硬件电路设计、软件程序设计、电路调试等知识，使学生深入理解并掌握了测量仪器的基本原理，硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法，掌握常用接口的设计及使用。学生为其它课程、项目和毕业设计做了大量的知识储备，也为将来在自动化、智能检测、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域工作打下良好基础及应用实践能力。

4 结论

作者在课程教学过程中采用理论教学与实验教学相结合的教学模式。教师在“做中教”，学生在“做中学”。教师充分利用实验室现有的实验仪器、智能仪器控制软件、虚拟仪器软件等，较为全面地介绍电子测量技术的基本知识、电子测量仪器及测试系统的工作原理以及它们在工程实际中的具体应用，让学生尽可能广的学习到本课程所涉及的专业知识。经实践，本文提出的理论教学和实验教学方法证明了该方法的构建激发了学生的学习兴趣，巩固和加深了学生对理论知识的掌握与理解，提高了学生分析问题和解决问题的能力并加大了授课的信息量，符合创新人才培养和社会发展的要求。

参考文献：

【1】陈尚松，郭庆，雷加.电子测量与仪器【M】.电子工业出版社，2012.

电器工程及自动化论文例9

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”等部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：

电器工程及自动化论文例10

目前，加强课程建设是我国高职教育进行内涵建设的重要切入点，而基于工作过程系统化原则进行课程开发与建设，是由职业教育的属性所决定的。

笔者论述以工作过程系统化为原则，结合任务驱动、项目导向的教学模式，对电子产品生产与管理课程的开发与建设的情况。

一、课程体系结构设计

1.基于工作过程系统化的课程设计

通过精心设计的10个项目任务，实现了对电子产品设计与生产企业从产品开发到大批量生产的完整“工作过程”的模拟，涵盖了职业实践活动中的主要工作任务，所涉及的知识内容和技能以10个工作项目任务为纲，构成了完整的知识结构和技能结构，从而构成本课程的体系结构（见图1）。

图 课程体系结构图

精心设计的10个项目任务，将实际工作任务与学习项目联系起来，学习内容是职业实践中开放性的、没有固定答案的工作任务，学习的内容是工作，通过工作实现了学习。而在完成这些任务的过程中，学生的知识和技能得到综合运用，其创新能力得到有效培养（表1）。

表1 项目任务表

序号 项目名称及内容 对应的工作过程

项目一 创建新公司，建立管理结构，制定管理规章制度 创建新公司

项目二 制定检验文件（来料检验、产品最终检验） 产品检验

项目三 调查行业工程背景问题，形成调查报告 工程背景知识的获取

项目四 新产品研制，制定设计文件 新产品研制-技术管理

项目五 新产品生产准备：制定工艺文件 新产品试生产-工艺管理

项目六 新产品生产准备：设置质量控制点，制定质量管理制度 新产品试生产-质量管理

项目七 新产品生产准备：建立公司质量管理体系 新产品试生产-质量管理

项目八 新产品生产准备：在设立的质量控制点，建立控制图 新产品研制-质量管理

项目九 工作现场管理，施行5S等现场管理制度 生产管理-现场管理

项目十 综合项目数控步进直流稳压电源的设计与制作 综合项目

2.实际工作任务与课程学习项目的对接

工作过程中的具体工作任务对应本课程的学习项目，提取职业能力要求，对应到教学内容中。因此，教学内容极具针对性与适用性。以项目二为例（其他项目可详见各项目文件中的知识点大纲），表2中第一列是项目二中要求完成的学习任务，其与实际工作任务高度一致，第二列是完成相应任务对应的职业技能及能力要求，第三列是对应的知识点内容（除部分是本门课程的知识点内容外，还整合应用了前续课程的知识点）。

项目二 制定检验文件（来料检验、产品最终检验）

表2 项目内容、职业技能与教学内容对应表

项目任务 职业能力或技能 教学内容（知识点内容）

1.使用Protel软件画出电路原理图与PBC板布线图，给出原料清单 电子产品设计开发

电子电路识图、选用 功率放大电路（前续课程）

电路原理图的绘制（前续课程）Protel DXP软件的使用

2.制定电阻器的来料检验文件，并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验（前续课程）

3.制定电容器的来料检验文件，并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验（前续课程）

4.制定二极管的来料检验文件，并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验（前续课程）

5.制定三极管的来料检验文件，并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验（前续课程）

6.制定继电器的来料检验文件，并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验（前续课程）

7.现场答辩 计算机应用能力 PPT的制作（前续课程）

二、学习情景设计的原则

应用富有职业教育特色的工作过程系统化课程开发技术，按照电子产品设计与生产企业从产品开发到大批量生产的完整工作过程开发课程，同时与国家职业标准和职业资格鉴定规范进行对接。

1.课程以专业岗位职业能力与素质的全面培养为目标

本课程通过设置的各项目任务，对学生的方法能力、社会能力、专业能力进行综合培养。在教学过程的实施中，学生5～6人组成一个小组，模拟小型公司完成项目任务。模拟公司团队通过分工合作、团队协作，综合运用所学的专业知识，去探究和完成项目任务。

模拟公司法是行动导向的教学模式。强调学生作为学习的行动主体，以职业情景中的行动能力为目标，以基于职业情景中的行动过程为途径，以独立计划、独立实施与自我评估的自我调节的行为方法，以师生及生生的合作行动为方式，以强调学习中自我构建的行动过程为学习过程，实施对学习者方法能力、社会能力、专业能力的综合培养。

2.课程内容的序化基于真实的工作过程

项目任务表（表1）是课程内容的概括，项目任务的展开顺序对应于实际工作过程的工作任务的展开顺序。课程内容项目载体的选取，来源于真实的工作过程。

3.课程内容与职业岗位要求集成

在本课程的设计中，将国家职业技术资格质量工程师（助理）及全国计算机信息高新技术计算机辅助设计模块（Protel平台）绘图员级（国家职业资格四级）等职业规范进行了无缝集成。

三、项目引领任务驱动的教学设计

1.行动导向的教学设计

教学活动的开展综合采用了行动导向的模拟公司法、项目教学法、角色扮演及分组讨论法。在完成相应的创新项目的过程中，各模拟公司小组内学生在项目任务的驱动下，通过分工合作、讨论、角色扮演，以及老师适时的启发、提示和引导，教、学、做一体化，使各种教学模式和方法有机地融合在一起。

2.实现四个一体化

实现了课堂与实习地点一体化、理论与实践一体化、工作与学习一体化以及教、学、做一体化。通过在校内具有教学功能的真实职场环境的实训基地完成上述工作项目，实现了课堂与实习地点一体化、理论与实践一体化以及教、学、做一体化。

参考文献：

[1]张鹤萍，徐国庆.工作知识：职业教育课程的“新鲜血液”[J].职教通讯，2010（3）.