時(shí)間:2022-03-26 14:33:18
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1.1重復(fù)型知識(shí)
重復(fù)的知識(shí)教師只需引導(dǎo)和簡介。如在電子技術(shù)基礎(chǔ)的數(shù)字電路部分,知識(shí)點(diǎn)“數(shù)制與碼制”中的很多知識(shí)點(diǎn)是屬于重復(fù)型的知識(shí),如常用數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制,這四種數(shù)制的定義、計(jì)數(shù)規(guī)則、進(jìn)位規(guī)則等在此課程之前的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課中已經(jīng)有詳細(xì)的講解,而學(xué)生也有較深的印象,故在此處可作為復(fù)習(xí)型知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生回憶,快速帶過。
1.2缺失型知識(shí)
缺失型知識(shí)是否需添加要根據(jù)實(shí)際需求來安排。如在“邏輯函數(shù)的化簡”這一節(jié)中,部分教材只介紹了代數(shù)化簡法一種方法,由于學(xué)生的理解能力相差較大,代數(shù)化簡法對(duì)于許多學(xué)生來說很難,這部分學(xué)生認(rèn)為此種方法中的大量基本公式、基本定律難以記牢,記住了又不知該選擇何種公式或者定律去應(yīng)用,看著題目無從下手,亦無他法可選,便失去了學(xué)習(xí)興趣。而有的教材會(huì)介紹另一種化簡方法叫做卡諾圖化簡法,這種方法與代數(shù)化簡法相比較,首先不需要記住大量的公式和定律,只需記住四點(diǎn)化簡規(guī)則,記憶量很少;再次,此種方法是通過繪制表格和圈卡諾圈來完成,很多學(xué)生都明顯感覺卡諾圖化簡法很有趣。那么,這樣的知識(shí)補(bǔ)充就可以幫助一部分學(xué)生解決邏輯函數(shù)化簡的難題。教師在實(shí)施過程中還需加入大量的習(xí)題供學(xué)生練習(xí),這樣才能保證更多的學(xué)生掌握卡諾圖化簡法。
1.3加強(qiáng)型知識(shí)
每一門課程里重要的知識(shí)均頗多,電子技術(shù)基礎(chǔ)也不例外。如在“計(jì)數(shù)器”這一節(jié)中,重要的知識(shí)點(diǎn)不少,特別是計(jì)數(shù)器在日常生活中的應(yīng)用又很普遍,且需配備相應(yīng)電子制作實(shí)訓(xùn)來應(yīng)用這些知識(shí)點(diǎn),故教師需在這一節(jié)中對(duì)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部組成、工作原理、邏輯功能等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳盡的講解,通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn),最終要能夠讓學(xué)生能自行設(shè)計(jì)簡單的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器,例如,要求學(xué)生掌握集成十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器CT74LS160的引腳功能和設(shè)計(jì)方法,能用74LS160設(shè)計(jì)一個(gè)七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
2方法探討
2.1聯(lián)想記憶法
聯(lián)想記憶法是一種通過引發(fā)學(xué)生的聯(lián)想從而加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象的方法。這種方法對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣用處很大。例如,在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中的“觸發(fā)器”章節(jié),每一種觸發(fā)器都有其對(duì)應(yīng)的邏輯功能,學(xué)生死記硬背則會(huì)越背越亂,反而不好。而在其中的一個(gè)邏輯功能“置0”的記憶上,就可采用聯(lián)想記憶,因“置零”與“志玲”同音,對(duì)于90后的學(xué)生來說,可能不記得基爾霍夫定律但一定知道林志玲是何許人,明星效應(yīng)在課堂上有時(shí)也可起到意想不到的效果。根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn),在后期的回顧中均發(fā)現(xiàn),能記住此種邏輯功能的學(xué)生數(shù)明顯增加。又比如“時(shí)序邏輯電路”的類型分為莫爾型與米萊型,判別方法是時(shí)序邏輯電路中如果除CP時(shí)鐘脈沖外,無其它輸入信號(hào),就屬于莫爾型,若有其它輸入信號(hào)時(shí)為米萊型。“莫”有否定之意,聯(lián)想到“無”,故可借此聯(lián)想記憶“無”其它輸入信號(hào)為“莫”爾型。
2.2尋規(guī)記憶法
尋規(guī)記憶法在基礎(chǔ)課程里應(yīng)用得較多,而學(xué)生也很樂意老師能夠找出各大知識(shí)點(diǎn)的記憶規(guī)律。例如在“觸發(fā)器”這一節(jié)里,如前所述,邏輯功能是需要掌握的知識(shí)點(diǎn),而觸發(fā)器的種類較多,根據(jù)邏輯功能的不同,觸發(fā)器可以分為RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T和T'觸發(fā)器五種,這些觸發(fā)器中,最多的可具有四種邏輯功能,最少也有一種邏輯功能,所以學(xué)生的記憶量很大,直接背很容易記混淆。而通過觀察這五種觸發(fā)器的功能真值表可發(fā)現(xiàn),RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器的邏輯功能有多處相同,如表1所示(R、S、J、K為觸發(fā)器的輸入端子,輸入端子等于1時(shí)表示有效狀態(tài),等于0時(shí)表示無效狀態(tài)),可尋出其中規(guī)律用一句話來記憶即“左邊輸入為有效狀態(tài)時(shí),置0功能;右邊輸入為有效狀態(tài)時(shí),置1功能;兩邊同時(shí)為無效時(shí),保持功能;兩邊同時(shí)為有效時(shí),RS禁止,JK翻轉(zhuǎn)”。如此,學(xué)生可迅速而又簡潔地記住這兩種觸發(fā)器的邏輯功能。
2.3一半記憶法
在基礎(chǔ)類課程中,有大量的知識(shí)需要記憶,這對(duì)學(xué)生來說是一種挑戰(zhàn),部分學(xué)生會(huì)因?yàn)橐浐芏嘀R(shí)點(diǎn)而放棄這門課程的學(xué)習(xí),由一處不懂發(fā)展為處處不懂。因此,如果有一個(gè)好的記憶方法給學(xué)生,那會(huì)有更多的學(xué)生愿意主動(dòng)去學(xué)習(xí)。一半記憶法就是每個(gè)知識(shí)點(diǎn)只記一半,這樣學(xué)生的記憶量就會(huì)至少減少一半,學(xué)生的精神負(fù)擔(dān)自然也會(huì)減少很多,學(xué)習(xí)的效率亦會(huì)得到明顯的提高。仍以該課程中的“觸發(fā)器”部分為例,此處還需記下多個(gè)特征方程。如果只選擇記住方程的前一半,那么方程的后一半只需記住“非”符號(hào)的位置是與前一半的相反即可。因?yàn)樵诖朔匠讨校?、均為觸發(fā)器的輸入,為觸發(fā)器的輸出現(xiàn)態(tài),學(xué)生又很容易記住該觸發(fā)器的輸入端子是和,而輸出現(xiàn)態(tài)的反變量和的原變量相“與”表示為,的原變量則和的反變量相“與”表示為,則學(xué)生在老師的指引下不難觀察出方程前一半與方程后一半的關(guān)聯(lián),只記住一半就可記住整個(gè)方程。
2.4理實(shí)一體法
理實(shí)一體法即理論講解與實(shí)踐操作相結(jié)合的方法。這種方法在所有的課程中都適用,特別適用于應(yīng)用型知識(shí)模塊里。在電子技術(shù)基礎(chǔ)中,半導(dǎo)體器件是貫穿該課程始終的重要知識(shí),如其中的普通二極管、LED、雙極型三極管等在日常生活中均可見。此處的講解可通過先發(fā)予學(xué)生一些半導(dǎo)體器件,讓學(xué)生自由討論自己在生活中所見過的半導(dǎo)體器件及相關(guān)應(yīng)用,當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)所學(xué)的知識(shí)在自己的了解范圍內(nèi),卻只是知其然而不知其所以然時(shí),學(xué)習(xí)興趣將徑直提高。例如,學(xué)生基本上都見過LED,知其能發(fā)光,能顯示出各種顏色甚至圖文信息,但學(xué)生卻不知道為什么這些LED能夠在指定的時(shí)間點(diǎn)亮或熄滅,因此,通過理論講解加上合適的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親身體驗(yàn)一下,那學(xué)習(xí)效果可謂事半功倍。
2.5拓展教學(xué)法
當(dāng)前的課堂現(xiàn)狀仍是老師站著講得多,學(xué)生坐著聽得久。即便是教師的語言功底非常深厚,時(shí)間久了學(xué)生還是會(huì)感到困乏,且?guī)熣咧x務(wù)是教書育人,在授業(yè)、解惑的同時(shí)亦需傳道,教育學(xué)生如何為人。因此,在筆者的教學(xué)過程中,如果所安排的一次課的時(shí)間超出80分鐘,就會(huì)給學(xué)生播放各類從正面或側(cè)面能反映教育意義的拓展資源,題材涉及圖片、視頻、音樂等,并組織學(xué)生一起討論。因?yàn)橐淮握n進(jìn)行到80分鐘之后,學(xué)生的注意力、集中力、記憶力等都大幅下降,教師需要及時(shí)幫助學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)。而每次播放或演示完拓展資源,學(xué)生們都非常感興趣,倦意蕩然無存。在拓展資源演示或播放之后,要求學(xué)生說出或者書寫觀后感。經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),采用這種方法后,學(xué)生興趣很高,不僅讓學(xué)生認(rèn)清了讀書的目的和人生的目標(biāo),更讓學(xué)生有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力。用有聲的課件帶給學(xué)生生動(dòng)的課堂。
3結(jié)語
1.1以現(xiàn)有的先進(jìn)資源來實(shí)現(xiàn)信息資源的整合
在教學(xué)理念與教學(xué)方法的更新下,一系列先進(jìn)的教學(xué)成果展現(xiàn)在教育者面前,通過實(shí)踐證明教學(xué)改革下全新的教學(xué)方極具科學(xué)性,值得借鑒與推廣,因此,基于現(xiàn)有的優(yōu)勢教學(xué)資源能夠?yàn)樾畔①Y源整合的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。加上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源日益豐富化,并能夠?yàn)榻虒W(xué)活動(dòng)的開展提供有效的資源基礎(chǔ)。在此過程中,實(shí)現(xiàn)信息資源的整合需要從自身的實(shí)際出發(fā),要確保這一教學(xué)資源的引入適合專業(yè)教學(xué)需求,同時(shí)也要滿足學(xué)生的實(shí)際需求。
1.2構(gòu)建信息資源庫
要想實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源的有效利用,就要求高校要建立完善的信息資源庫,而從當(dāng)前高校信息資源庫建設(shè)的現(xiàn)狀看,由于重視程度不足致使信息庫建設(shè)資金投入等受限,信息化教學(xué)還停留在視頻教學(xué)等初級(jí)階段。而實(shí)現(xiàn)信息資源整合不僅要求要建立完善的教研資源庫,同時(shí)還需要針對(duì)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行高度的整合,進(jìn)而才能確保信息資源在教學(xué)中得到高效利用。
2電工電子專業(yè)課程教學(xué)與信息技術(shù)整合的作用與基礎(chǔ)
2.1實(shí)現(xiàn)二者整合的作用
當(dāng)前,實(shí)現(xiàn)中職院校電工電子專業(yè)課程與信息技術(shù)的整合是教改下該專業(yè)教學(xué)的必然發(fā)展方向,同時(shí)也是落實(shí)教學(xué)目標(biāo)與提升人才質(zhì)量的基礎(chǔ)。將信息技術(shù)應(yīng)用到該專業(yè)教學(xué)中,能夠以全新的教學(xué)模式來實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義教學(xué)理論的落實(shí),即通過對(duì)學(xué)生主觀能動(dòng)性的激發(fā)來確保學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)專業(yè)知識(shí)的自由構(gòu)建。與此同時(shí),通過信息技術(shù)的應(yīng)用,教學(xué)活動(dòng)的開展突破了時(shí)間、地點(diǎn)等條件的束縛,進(jìn)而為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)資源,強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力。此外,以信息技術(shù)為媒介能夠?yàn)殚_展小組合作學(xué)習(xí)等提供基礎(chǔ),強(qiáng)化師生交流,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。在具體應(yīng)用的過程中,能夠以EAD技術(shù)將仿真軟件應(yīng)用到教學(xué)中,同時(shí),基于當(dāng)前中職院校學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn),可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)Protel軟件在教學(xué)中的應(yīng)用,以強(qiáng)化理論與實(shí)踐的相結(jié)合,確保教學(xué)模式的有效更新。
2.2實(shí)現(xiàn)二者整合的基礎(chǔ)
要想確保信息技術(shù)與電工電子專業(yè)課程的有效整合,首要基礎(chǔ)條件是具備相應(yīng)的信息化軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)需要具備專業(yè)能力素質(zhì)高的師資隊(duì)伍,確保該專業(yè)的教師能夠具備信息化教育的理念,能夠基于信息化技術(shù)下運(yùn)用全新的教學(xué)方法與教學(xué)手段。此外,在實(shí)現(xiàn)二者整合的過程中,需要通過每一階段教學(xué)成果的總結(jié)來制定相應(yīng)的改進(jìn)與實(shí)施計(jì)劃,進(jìn)而才能夠確?;谛畔⒓夹g(shù)下的專業(yè)教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率的全面提升。
3實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與中職電工電子專業(yè)課程教學(xué)整合的有效途徑
3.1更新教學(xué)理念,積極采用全新的教學(xué)模式
在中職院校電工電子專業(yè)課程教學(xué)中,要想實(shí)現(xiàn)與信息技術(shù)的整合以全面提升教學(xué)質(zhì)量,確保專業(yè)學(xué)生的能力素質(zhì)滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的實(shí)際要求,就需要教師更新教育理念,積極采用全新的教學(xué)模式,將信息技術(shù)應(yīng)用在課堂教學(xué)中,進(jìn)而通過信息技術(shù)的優(yōu)勢作用來激發(fā)學(xué)生的興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀積極性,確保學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)的過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的自我建構(gòu)。在教學(xué)的過程中,教師要明確在素質(zhì)教學(xué)下,需要打破灌輸填鴨式的教學(xué)模式,要注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力與綜合素質(zhì)。比如:將多媒體教學(xué)設(shè)備應(yīng)用到課堂教學(xué)中,將電工電子專業(yè)課程內(nèi)容以“圖+文字”的形式呈現(xiàn)出來,這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生注意力的吸引,進(jìn)而使學(xué)生帶著興趣走進(jìn)知識(shí),為課堂教學(xué)質(zhì)量與效率的提升奠定基礎(chǔ)。
3.2因材施教,實(shí)現(xiàn)教學(xué)課程與內(nèi)容的合理設(shè)置
對(duì)于中職院校的學(xué)生來講,其本身的知識(shí)基礎(chǔ)差,缺乏主動(dòng)性,自身的學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,加上電工電子專業(yè)課程內(nèi)容的理論性相對(duì)較強(qiáng),傳統(tǒng)的教學(xué)方法下學(xué)生對(duì)專業(yè)不感興趣,也就無法具備相應(yīng)的能力。與此同時(shí),這一專業(yè)教學(xué)內(nèi)容過于陳舊,與高職院校的教材內(nèi)容相近,而中職生與高職生本身的知識(shí)基礎(chǔ)是不同的,一概而論的教學(xué)內(nèi)容定然不符合中職生的實(shí)際狀況與需求。同時(shí),相應(yīng)的課程設(shè)置不合理,缺少實(shí)踐課程內(nèi)容。因此,在實(shí)施信息技術(shù)與專業(yè)課程整合的過程中,要做到因材施教,以學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn)需求為切入點(diǎn),并要實(shí)現(xiàn)課程的合理設(shè)置,將理論與實(shí)踐相結(jié)合,確保學(xué)生能夠在實(shí)踐的過程中鞏固理論知識(shí),并具備相應(yīng)的專業(yè)技能,滿足社會(huì)對(duì)該專業(yè)人才的實(shí)際要求。
3.3實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新
信息素養(yǎng)是當(dāng)今時(shí)展對(duì)人才素質(zhì)的必然要求。實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與電工電子專業(yè)課程相結(jié)合,要在明確教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,對(duì)教學(xué)方法加以創(chuàng)新,只有這樣,才能通過教學(xué)活動(dòng)的開展來切實(shí)提高人才的綜合能力素質(zhì)。比如:教師可以采用合作探究式的教學(xué)方法,通過教師的指導(dǎo)來確保學(xué)生在合作學(xué)習(xí)的過程中充分的發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性,逐漸融入到信息技術(shù)下的教學(xué)范圍中。再如:為了實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的相結(jié)合,教師可以通過案例教學(xué)法來實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生專業(yè)技能的訓(xùn)練,在此過程中,需要注意是要確保案例要具備可操作性,這樣學(xué)生才能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合,不斷實(shí)現(xiàn)自身的進(jìn)步與成長。此外,教師還應(yīng)該以信息技術(shù)為媒介來構(gòu)建仿真模擬實(shí)驗(yàn),將知識(shí)立體化、形象化的展現(xiàn)在學(xué)生的面前,以在調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀積極性的基礎(chǔ)上,確保學(xué)生能夠積極的參與到信息化教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。
4總結(jié)
在社會(huì)發(fā)展的多個(gè)領(lǐng)域,都能夠發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)具有綜合性的特點(diǎn),包含著多種學(xué)科內(nèi)容,例如控制學(xué)。從字面的理解來看,智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是借助一定技術(shù)手段的實(shí)施,完成人工智能的機(jī)器操作目標(biāo),并且解決一些人力不能完成的問題。在較長時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用中,智能化技術(shù)逐漸走向成熟,在各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域發(fā)揮的作用更加明顯。在電氣工程領(lǐng)域,利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)較好的自動(dòng)化控制,經(jīng)過了較長時(shí)間實(shí)踐,應(yīng)用了多方面的電氣工程內(nèi)容,才得出了較強(qiáng)的實(shí)用性結(jié)論。因?yàn)橹悄芑夹g(shù)的應(yīng)用術(shù)語屬于高端的計(jì)算機(jī)技術(shù),所以,自動(dòng)化控制工作中引入智能化技術(shù),必須有一定的計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ),否則將影響智能化技術(shù)的作用發(fā)揮。在智能化技術(shù)的不斷實(shí)踐應(yīng)用中,極大提高了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度,較好改善了電氣自動(dòng)化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實(shí)現(xiàn)了人力資源配置的合理優(yōu)化。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中,自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是,在實(shí)際的操作中,被控制對(duì)象往往需要十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設(shè)計(jì)對(duì)象模型的環(huán)節(jié)中,經(jīng)常會(huì)遇到無法科學(xué)預(yù)測、無法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而,智能化系統(tǒng)的出現(xiàn),使這些困難得到了較好解決,極大促進(jìn)了工作效率的提升,同時(shí)對(duì)于一些不可控制的因素,也實(shí)現(xiàn)了較好的控制,大大提升了自動(dòng)化控制器的準(zhǔn)確性。
(二)實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制,隨時(shí)都可以完成對(duì)系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整,極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能,是對(duì)自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢中就可以看到,和傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能,在電氣工程的自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢。
(三)實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制,很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且,在自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上,即使遇到陌生的數(shù)據(jù),也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是,如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒有發(fā)揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個(gè)細(xì)節(jié),細(xì)致地進(jìn)行分析,不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
(一)系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,雖然對(duì)工作人員要求十分嚴(yán)格,但是也無法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過程中經(jīng)常會(huì)遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時(shí)性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得自動(dòng)化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時(shí)檢測診斷應(yīng)用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中,傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良,而且,在這一工作過程中,對(duì)工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí),還需要工作人員能夠很好的將知識(shí)理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是,在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經(jīng)常會(huì)漏掉一些具體的問題。所以,一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題,很多情況下都不能做到及時(shí)解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn),較好解決了這一問題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成,也可以借助于相關(guān)的軟件完成,既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化,更能夠做到對(duì)復(fù)雜問題的及時(shí)處理,較好保證了自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性。
(三)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制
在電氣工程中,智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)控制環(huán)節(jié),能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動(dòng)化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的,一是模糊控制,二是專家系統(tǒng)控制,三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段,極大提升了自動(dòng)化控制效率,使遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制成為可能,增強(qiáng)了對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí),在信號(hào)處理方面得到了較大應(yīng)用。
四、結(jié)語
1.1人工智能的概念
人工智能的目的是實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能化發(fā)展,通過采用人工研究得出的方法與技術(shù),從而擴(kuò)大人工的生產(chǎn)能力,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。人工智能的產(chǎn)生伴隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展,是人類社會(huì)進(jìn)步的結(jié)晶。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人工智能技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)。
1.2智能化技術(shù)的理論基礎(chǔ)
目前,智能化技術(shù)廣泛的應(yīng)用于精密傳感器、計(jì)算機(jī)、GPS定位技術(shù)等高科技信息工具中。其理論基礎(chǔ)最先于20世紀(jì)50年代左右提出并隨著社會(huì)的發(fā)展逐漸應(yīng)用。通過智能化技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效延伸、擴(kuò)展以及模擬相關(guān)人工作業(yè),在提高了工作效率的同時(shí)也保證了工作質(zhì)量。
1.3電氣工程自動(dòng)化中智能化技術(shù)的特點(diǎn)
智能化技術(shù)擁有完善的控制系統(tǒng),能夠有效的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,從而保證系統(tǒng)的有效運(yùn)行;通過使用智能化技術(shù)能夠簡化電氣工程的控制系統(tǒng),提高整體運(yùn)行效率;實(shí)現(xiàn)了控制器的無人化超控,減少了人力資本的投入;實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)一致性的標(biāo)準(zhǔn),能夠快速地進(jìn)行評(píng)估工作。
二、智能化技術(shù)在電氣化工程中的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能化技術(shù)已逐步應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化工作當(dāng)中。智能化技術(shù)的不斷成熟使得其應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸,目前主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)中,通過智能化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的巧妙結(jié)合,在信息傳遞、提高工作質(zhì)量、改善工作環(huán)境以及推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都起到了巨大作用。當(dāng)下的智能化技術(shù)還在不斷發(fā)展,它為世界帶來的驚喜仍需展望。
三、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的具體應(yīng)用
1、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由定子電流經(jīng)過電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行辨別控制和轉(zhuǎn)子速度辨別經(jīng)過機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)兩個(gè)方面構(gòu)成。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,反向?qū)W習(xí)算法被作為經(jīng)常使用的方法,在其前饋性的特點(diǎn)之下進(jìn)行高效運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)于控速度、負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及時(shí)間控制上都有良好的效果。
2、模糊邏輯控制系統(tǒng)。目前,我們所說的模糊邏輯控制系統(tǒng)有效的代替了之前的PID控制器,模糊邏輯控制系統(tǒng)通過其知識(shí)庫能夠有效的進(jìn)行推理決策,實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)。模糊化的形式大多由多種函數(shù)表現(xiàn)形式構(gòu)成,是進(jìn)行模糊邏輯系統(tǒng)的重要方法。
3、故障診斷及優(yōu)化設(shè)計(jì)。智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用大幅度提高了故障診斷的效率性,由于電氣設(shè)施故障本身具有復(fù)雜性、隱蔽性、波動(dòng)大等特點(diǎn),其診斷效率較低。隨著智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,不但提高故障診斷的準(zhǔn)確性,同時(shí)還節(jié)省了人力物力資源,使診斷過程快速有效。對(duì)于電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)領(lǐng)域來說,其內(nèi)容廣、工序復(fù)雜、影響因素多等特點(diǎn),導(dǎo)致電氣產(chǎn)品涉及領(lǐng)域存在較大困難性。智能化技術(shù)的引入,提高了電氣產(chǎn)品的技術(shù)含量,不僅能夠有效降低人力勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)還縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)間,推動(dòng)了電氣工程的發(fā)展。
四、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的發(fā)展方向
1、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的性能發(fā)展方向。智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的性能發(fā)展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)中這是其發(fā)展關(guān)鍵的部分。我們通常所說的智能化技術(shù)主要是指在進(jìn)行自動(dòng)化工作時(shí),所采用的智能系統(tǒng)帶有較高的智能化功能,這種功能有效地提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表現(xiàn)在其群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)的柔性化。通過采用智能化技術(shù),能夠有效發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用,在提高其具體要求的同時(shí),有效監(jiān)控其信息流和物流的動(dòng)態(tài)變化。
2、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的功能發(fā)展方向。智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的功能發(fā)展方向主要包括用戶截面圖形化以及科學(xué)計(jì)算可視化兩個(gè)方面。具體來說,使用用戶截面圖形化方便了用戶操作,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)三維立體圖形、模擬圖形等動(dòng)態(tài)圖形的有效追蹤;科學(xué)計(jì)算的可視化實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用的高處理,有效提高了工作效率。
五、結(jié)語
電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展主要依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展并且逐步趨向成熟,計(jì)算機(jī)技術(shù)使得電腦模擬人類進(jìn)行簡單的分析和思考成為可能性,計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了電氣工程自動(dòng)化的產(chǎn)生。在自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)以前,人們通常采用的是簡單的人工生產(chǎn)技術(shù),效率低下出錯(cuò)率高是其主要存在的問題,電氣自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的必然趨勢。自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn),使得電氣行業(yè)乃至整個(gè)生產(chǎn)行業(yè)的效率大大提高,但是出錯(cuò)率卻大大減少,其顯而易見的優(yōu)勢逐漸得到了人們的認(rèn)可和青睞。人工智能化是在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上逐漸出現(xiàn)和發(fā)展起來的,與普通意義上的自動(dòng)化相比,智能化有以下三個(gè)優(yōu)勢:感知能力、行為能力和思維能力。電氣工程自動(dòng)化中引進(jìn)智能化技術(shù),能夠更好的實(shí)現(xiàn)其信息處理功能以及實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的獨(dú)立管理和決策,對(duì)推動(dòng)其發(fā)展具有重要的意義。
2智能化技術(shù)優(yōu)勢
在智能化的發(fā)展過程中,其相對(duì)于自動(dòng)化的優(yōu)勢逐漸凸顯出來。智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化中,能夠更好的推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)向著更高效、更快速、更精確的方向發(fā)展。首先,智能技術(shù)的應(yīng)用,使得電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在運(yùn)行過程中的動(dòng)靜結(jié)合控制,使得生產(chǎn)能夠更加具有高效性,不斷提高電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。其次,智能化技術(shù)的運(yùn)用還能夠迎合每位用戶的需求,針對(duì)不同用戶的不同需求進(jìn)行設(shè)置,使得電氣自動(dòng)化本身能夠更好的滿足更多數(shù)人的需要。實(shí)現(xiàn)這種需求主要是依靠智能化的柔性系統(tǒng)控制作用,在生產(chǎn)過程中能夠控制生產(chǎn)參數(shù),實(shí)現(xiàn)模塊化的時(shí)機(jī)理念。此外,在更為復(fù)雜的技術(shù)運(yùn)用時(shí),智能化技術(shù)能夠使得實(shí)際應(yīng)用中多程序和復(fù)雜化加工的實(shí)現(xiàn)成為可能。
3智能化技術(shù)的應(yīng)用
3.1電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)
為保證電氣產(chǎn)品的市場競爭力,產(chǎn)品需要不斷的更新和發(fā)展,才能不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。對(duì)于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化更新是一項(xiàng)繁瑣復(fù)雜的過程,其設(shè)計(jì)需要投入大量的人力和物力,耗費(fèi)的財(cái)力也是相當(dāng)巨大的,對(duì)于優(yōu)化的內(nèi)容主要包含以下幾個(gè)方面:第一,在理論知識(shí)方面需要優(yōu)化更新。理論知識(shí)是指導(dǎo)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),是一切工作的前提。第二,產(chǎn)品的優(yōu)化還需要足夠的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。豐富的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)是進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的保障。在傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中,要想進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化,必須進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),并且還需要憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合驗(yàn)證,如果沒有足夠的財(cái)力物力支持,或者相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)沒有達(dá)到相關(guān)的要求,就很難實(shí)現(xiàn)電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)。即使各方面都能達(dá)到相應(yīng)的要求,所設(shè)計(jì)出的方案也并不能完全達(dá)到要求。但是隨著智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用,對(duì)于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)也有了全新的技術(shù)支持,不是憑借從前的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,人工智能化使得計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)就能完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)智能化的投入,使得電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)逐漸簡單化,不僅大大降低了成本的投入,大大縮短了研發(fā)的時(shí)間,而且還使產(chǎn)品更能適應(yīng)市場發(fā)展的需求,為電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供了保障。
3.2人工智能控制技術(shù)
在電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展過程中,人工智能控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展已成為其優(yōu)化的必經(jīng)之路,人工智能技術(shù)也將逐步成為未來發(fā)展過程中的新興力量。對(duì)于人工智能的控制,目前階段較為常用和有效的三種控制方式主要指的是模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和專家系統(tǒng)控制。人工智能控制的運(yùn)用,能夠使得生產(chǎn)經(jīng)營過程中出現(xiàn)的問題得到及時(shí)的解決,其在線經(jīng)營模式加快了問題的處理速度,能夠提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)經(jīng)營過程中,人工智能控制技術(shù)能夠?qū)γ總€(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并將收集到的信息進(jìn)行及時(shí)的采集處理,在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。
3.3故障的診斷電氣設(shè)備
由于其特殊的性質(zhì),同普通設(shè)備相比更具有復(fù)雜性和非線性的特點(diǎn),因此其診斷和維修更為復(fù)雜。采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行故障的診斷,不僅診斷效率較為低下,還造成人力物力的浪費(fèi),因此,采用智能技術(shù)進(jìn)行電氣故障的診斷顯得十分有必要。人工智能技術(shù)在電氣診斷方面的應(yīng)用,不僅能夠使得診斷的效率大大提高,還會(huì)使得診斷的差錯(cuò)率降低,推動(dòng)力電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。在對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行診斷的過程中,智能技術(shù)的應(yīng)用,能夠使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯進(jìn)行結(jié)合,診斷更具有高效性和準(zhǔn)確性。
4智能化應(yīng)用的發(fā)展趨勢
4.1主站體系的規(guī)模
不斷擴(kuò)大對(duì)于主站而言,在其發(fā)展過程中,所能夠接收到的信息范圍不斷擴(kuò)大,覆蓋面積更加廣泛,因此,在發(fā)展過程中逐漸向著規(guī)模不斷擴(kuò)大的方向發(fā)展。主站在其開放性、安全性以及穩(wěn)定性等方面,對(duì)于軟件都有突出的要求。因此,在主站智能化的建設(shè)過程中,不僅要保證其規(guī)模的擴(kuò)大,在規(guī)模擴(kuò)大的過程中還要保證其安全性和穩(wěn)定性。
4.2應(yīng)用的復(fù)雜程度不斷的提高
主站規(guī)模的不斷擴(kuò)大,使得對(duì)電力調(diào)度的實(shí)用性的要求也將逐步增加。電力自動(dòng)化智能技術(shù)的不斷提升,還要體現(xiàn)在企業(yè)的管理和運(yùn)營上。應(yīng)用的復(fù)雜程度不斷提高,就要求在數(shù)據(jù)的源頭也要相應(yīng)跟上應(yīng)用程序的要求,源頭努力做好多樣化和復(fù)雜化的處理,還要在應(yīng)用的程序中體現(xiàn)出獨(dú)具特色的運(yùn)行和管理模式。
4.3增強(qiáng)電力調(diào)度
自動(dòng)化主站體系的交互電力自動(dòng)化主站體系的交互已經(jīng)從開始的單一化的模式逐步向著多元化的模式發(fā)展起來,信息的流向也不再是從前的單一流向,也逐漸向著多向流動(dòng)的趨勢發(fā)展。主體系統(tǒng)的發(fā)展不斷帶動(dòng)著各個(gè)子系統(tǒng)壯大,子系統(tǒng)的不斷發(fā)展推動(dòng)力各系統(tǒng)間耦合性提升,信息交互也由原來的單一模式逐步向多元化的方向發(fā)展,不斷實(shí)現(xiàn)信息的交互和共享。
5結(jié)束語
隨著人工智能的發(fā)展,智能化技術(shù)被應(yīng)用到電氣工程及其自動(dòng)化中,主要用于控制器以及機(jī)器的智能化。智能化技術(shù)的應(yīng)用可以通過故障診斷、智能控制、優(yōu)化設(shè)計(jì)、PLD技術(shù)這幾方面來描述。
1.1故障診斷
電氣工程設(shè)備的工作時(shí)間長,難免會(huì)發(fā)生故障,由于電氣設(shè)施故障的非線性、復(fù)雜性及不確定性,一旦發(fā)生故障,往往需要大量的時(shí)間排查故障,效率低、準(zhǔn)確率低。而智能化技術(shù)能夠有效解決這一問題。在故障發(fā)生前,一般儀器會(huì)出現(xiàn)一些人們很難發(fā)現(xiàn)的預(yù)兆,通過實(shí)時(shí)監(jiān)測儀器狀態(tài),在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警并提示故障位置,在故障真正發(fā)生前避免故障,能夠在極大程度上減少維修時(shí)間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進(jìn)行故障診斷,確定故障發(fā)生的范圍,并通過各種手段逐步縮小范圍,從而確定故障位置并提示派遣人員及時(shí)檢修。同時(shí),智能化裝置可以記錄故障問題,為以后的故障診斷提供參考,使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動(dòng)化的控制過程自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)無人化管理和遠(yuǎn)程管理,提高管理的高效性。尤其對(duì)于一些高危險(xiǎn)、高難度的工作,如高壓控制,智能控制是必不可少的。相對(duì)于傳統(tǒng)的控制器,智能控制器的靈活性更好,更易調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的控制器在設(shè)置時(shí)需要精確考慮控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程,而實(shí)際涉及到的控制環(huán)境往往很復(fù)雜,存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題,因?yàn)槠湓谠O(shè)計(jì)時(shí)并不涉及控制對(duì)象的模型。并且智能化控制器可以根據(jù)對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)(如魯棒性變化、響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間)的分析隨時(shí)調(diào)整系統(tǒng),調(diào)整后智能控制器的性能會(huì)大大提高,調(diào)整的過程并不需要專業(yè)人士在場,這樣就減少了大量的人力。以風(fēng)力發(fā)電廠智能化升壓站系統(tǒng)為例。智能化升壓站系統(tǒng)通過對(duì)過程層和間隔層設(shè)備升級(jí),將一些模擬量和開關(guān)量數(shù)字化,有效運(yùn)用光纖設(shè)備,實(shí)現(xiàn)間隔層和過程層的通信。站控層由系統(tǒng)主機(jī)、工作站、VQC等設(shè)備組成,是全站監(jiān)控、管理、調(diào)度中心。系統(tǒng)通過智能化控制,自動(dòng)完成信息的采集、測量、控制、保護(hù)等功能,相比于傳統(tǒng)的升壓站系統(tǒng)在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優(yōu)化設(shè)計(jì)
電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作相當(dāng)繁瑣,需要綜合運(yùn)用成套設(shè)備、電路、電機(jī)與電氣、電磁場、變壓器等學(xué)科的知識(shí),并結(jié)合過去的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn),手工完成設(shè)計(jì),方案的達(dá)標(biāo)率非常低,修改難度大,成本高,產(chǎn)品的開發(fā)周期也很長。應(yīng)用智能化技術(shù)能夠有效提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短開發(fā)周期。智能化技術(shù)在這方面的應(yīng)用主要有專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中,專家系統(tǒng)依據(jù)該領(lǐng)域的專家提供的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),建立數(shù)據(jù)庫,在決策前模擬專家決策過程,做出合理決策,該技術(shù)比較前沿,目前尚處于研發(fā)階段,尚未得到大量應(yīng)用。遺傳算法是一種借鑒進(jìn)化論的隨機(jī)化搜索方法,被廣泛運(yùn)用于信號(hào)處理、組合優(yōu)化、自適應(yīng)控制等領(lǐng)域,在電氣設(shè)計(jì)產(chǎn)品的優(yōu)化上性能優(yōu)越。
1.4PLC技術(shù)
PLC(可編程邏輯控制器)具有高可靠性和抗干擾能力,廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域。在一些大型的電力企業(yè)的輔助系統(tǒng)中,PLC已經(jīng)代替了一般的繼電控制器。PLC技術(shù)使用內(nèi)存,用程序方式存儲(chǔ)控制邏輯,并用半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)。PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)的自動(dòng)切換,用軟繼電器取代了實(shí)物器件,使供電系統(tǒng)更加安全可靠。并且,它能使用復(fù)雜的工作環(huán)境,具有良好的發(fā)揮性能,穩(wěn)定性強(qiáng)。
2.智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用前景
2.1優(yōu)勢分析
智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有巨大優(yōu)勢。傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)需要建立控制模型,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析,建立動(dòng)態(tài)方程,但由于系統(tǒng)的復(fù)雜性,在實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)出現(xiàn)無法預(yù)料的問題,很難達(dá)到預(yù)期的效果。智能化系統(tǒng)可以從根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),通過監(jiān)測響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),使系統(tǒng)性能大大提高。因此,智能化系統(tǒng)比傳統(tǒng)的控制器更能適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境。另外,智能化技術(shù)擁有很強(qiáng)的一致性。在輸入不同的數(shù)據(jù)時(shí)具有同樣可靠的估計(jì)能力,有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動(dòng)化的關(guān)鍵指標(biāo)。在電力系統(tǒng)中采用智能高速處理器芯片,同時(shí)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng),能夠改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性,提高系統(tǒng)的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)這兩個(gè)方面。對(duì)于群控系系統(tǒng),必須按照生產(chǎn)流程的具體要求設(shè)計(jì)系統(tǒng),使系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大的作用,完成信息流和物料流的動(dòng)態(tài)調(diào)控。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng),其強(qiáng)大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上,主要包括設(shè)計(jì)用戶圖形界面、可視化計(jì)算、多媒體技術(shù)方面的發(fā)展。目前的操作系統(tǒng)一般都采用圖形界面,具有良好的人機(jī)交互性。在智能化系統(tǒng)中采用圖形化界面,通過窗口和菜單實(shí)現(xiàn)編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能,能夠降低操作者的門檻,方便非專業(yè)人士操作。通過可視化技術(shù),信息的表達(dá)不再是呆板的文字和數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖表,能方便操作者分析數(shù)據(jù),也可以高效地處理和解釋數(shù)據(jù)。同時(shí),采用無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等技術(shù),將可視化和虛擬環(huán)境相結(jié)合,能夠更加有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。多媒體技術(shù)一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸,如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于智能化系統(tǒng),可以更加綜合化、智能化地處理信息,能帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.4體系結(jié)構(gòu)
通過集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)在體系結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展和完善??梢允褂酶呒啥鹊奶幚砥?、大規(guī)模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運(yùn)行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度,減小器件體積,更加方便安裝和使用。將智能化技術(shù)模塊化,各模塊之間通過接口通信,這樣有助于技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和集成,也可以運(yùn)用模塊的增減將智能化產(chǎn)品分級(jí)別銷售。將智能化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使得人們能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,隨時(shí)掌握系統(tǒng)狀況,使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)設(shè)備上控制其他設(shè)備,進(jìn)行編程等操作。對(duì)于較小的電力系統(tǒng),遠(yuǎn)程控制能夠節(jié)約電纜的增加數(shù),材料以及安裝費(fèi)用,并且可靠性高、靈活性強(qiáng);但是在通訊量大的系統(tǒng)中遠(yuǎn)程控制會(huì)比較困難。
3.結(jié)語
1.用項(xiàng)目導(dǎo)向法來進(jìn)行實(shí)踐課程設(shè)計(jì)。課程是學(xué)校的產(chǎn)品,是人才培養(yǎng)方案的實(shí)施重點(diǎn),在設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)訓(xùn)時(shí),通過引入典型工作任務(wù),再將典型的工作任務(wù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,從而來強(qiáng)化動(dòng)手能力,提高教學(xué)效果?!秵纹瑱C(jī)技術(shù)》課程引入智能小車項(xiàng)目,以完成工作任務(wù)為主線,設(shè)計(jì)了數(shù)個(gè)基于智能小車的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,融“教、學(xué)、做”為一體大幅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且通過這些項(xiàng)目來提高學(xué)生的專業(yè)能力,充分體現(xiàn)了課程改革的新理念?!禘DA技術(shù)》課程引入信號(hào)源設(shè)計(jì)與測量的項(xiàng)目,設(shè)計(jì)了數(shù)個(gè)基于FPGA的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,使用基于QuartusII的軟件平成項(xiàng)目開發(fā)?!峨娮赢a(chǎn)品組裝與檢測》課程引入多個(gè)電子產(chǎn)品制作實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,讓學(xué)生在做中學(xué),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作》課程引入Arduino開發(fā)平臺(tái),通過近十個(gè)典型的工作任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。
2.建立以工作任務(wù)為載體的學(xué)習(xí)型課程的技術(shù)平臺(tái)和綜合實(shí)訓(xùn)體系。通過持續(xù)建設(shè)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室,給專業(yè)提供了大量的技術(shù)平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)了多門課程的專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)和改革?,F(xiàn)在100%的核心課程具有專業(yè)的實(shí)訓(xùn)室,提供了專業(yè)的技術(shù)平臺(tái)供教師和學(xué)生使用。同時(shí)本專業(yè)聯(lián)合企業(yè),對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行項(xiàng)目優(yōu)化,建立學(xué)習(xí)型課程。近年來,本專業(yè)80%的專業(yè)課程完成了綜合實(shí)訓(xùn)體系的建立,讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的末期,在各個(gè)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行為期一至二周的綜合實(shí)訓(xùn),通過完成課程項(xiàng)目來鞏固知識(shí)體系和提高職業(yè)技能。因此每門綜合實(shí)訓(xùn)課程,均由教師根據(jù)實(shí)際工作崗位需求,對(duì)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)過程進(jìn)行設(shè)計(jì),并制定實(shí)訓(xùn)方案。并且引入企業(yè)專家的意見,對(duì)實(shí)訓(xùn)方案進(jìn)行調(diào)整和修訂。從而制定以工作任務(wù)為導(dǎo)向的項(xiàng)目式綜合實(shí)訓(xùn)體系。
3.大力開展校內(nèi)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè),促進(jìn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式改革。2007前,本專業(yè)在校內(nèi)沒有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。從2007年至2011年,經(jīng)學(xué)院大力投入,電子信息工程技術(shù)專業(yè)分別建立了:模擬電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、電子組裝實(shí)訓(xùn)室、電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室、通信原理實(shí)訓(xùn)室、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室和EDA技術(shù)實(shí)訓(xùn)室和電子信息綜合實(shí)訓(xùn)室。2012年與北京精益達(dá)盛科技有限公司共同建立電子信息聯(lián)系創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室。通過專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè),大幅改善了本專業(yè)的實(shí)訓(xùn)條件。從而提高了專業(yè)課程中實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的比例,使得學(xué)生的動(dòng)手能力和職業(yè)素養(yǎng)大幅提高,促進(jìn)了專業(yè)課程教學(xué)模式的改革。
4.與企業(yè)深度合作建立校外實(shí)訓(xùn)基地,提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。2007年至2013年,本專業(yè)在武漢地區(qū)建立了五個(gè)校外實(shí)訓(xùn)基地,與企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系,實(shí)訓(xùn)基地涵蓋了電子產(chǎn)品生產(chǎn)、裝配、質(zhì)檢、調(diào)試、維護(hù)等多個(gè)方向數(shù)十個(gè)工作崗位。學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間達(dá)半年以上,培養(yǎng)了學(xué)生的崗位適應(yīng)能力,學(xué)生熟悉了企業(yè)的運(yùn)行模式,了解了人才市場的要求,提高了學(xué)生的就業(yè)機(jī)會(huì)。
5.優(yōu)化課程教學(xué)模式,打造精品課程。近年來,本專業(yè)對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)改革,從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、課程考核等方面進(jìn)行突破、創(chuàng)新,提高教學(xué)實(shí)施效果?;诠ぷ鬟^程,重新序化各專業(yè)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容,設(shè)置“從易到難,從簡到繁”的學(xué)習(xí)情境。采用教學(xué)做一體化、啟發(fā)式、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目小組、仿真生產(chǎn)、角色扮演等多種教學(xué)方法。目前,已完成6門核心課程的教學(xué)資源建設(shè)工作,出版校內(nèi)、外教材2本,編寫實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書12本(含校企合作開發(fā)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書1本)。本專業(yè)的單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程2010年被評(píng)院級(jí)精品課程;EDA技術(shù)課程2012年被評(píng)為院級(jí)精品課程。
6.積極開展第二課堂教學(xué),逐步建立三級(jí)遞進(jìn)式技能競賽機(jī)制。首先通過每年五月份舉行的校級(jí)專業(yè)技能大賽進(jìn)行選拔。在選拔賽中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生代表我院參加國家級(jí)技能大賽的湖北賽區(qū)預(yù)賽。賽前由專業(yè)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行賽前培訓(xùn),鞏固參賽學(xué)生的動(dòng)手能力,并培養(yǎng)參賽學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)能力。最后,通過省級(jí)比賽的學(xué)生參加國家級(jí)的決賽比賽。通過層層選拔的方式一方面可以發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀人才,通過這部分優(yōu)秀學(xué)生可以帶動(dòng)和幫助另一部分動(dòng)手能力不強(qiáng)、專業(yè)技能較差的學(xué)生,使他們能提高學(xué)習(xí)的信心和興趣,從而促進(jìn)整個(gè)專業(yè)班級(jí)的綜合素質(zhì)整體提高;另一方面,專業(yè)也建立了相關(guān)優(yōu)先推薦機(jī)制,優(yōu)先推薦獲獎(jiǎng)學(xué)生進(jìn)入企業(yè)工作。
7.逐步完善人才培養(yǎng)方案,根據(jù)市場需求及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)方向。近年來,本專業(yè)一直在對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修改完善,每年電子信息工程技術(shù)專業(yè)都會(huì)與企業(yè)進(jìn)行有效溝通,對(duì)人才需求進(jìn)行調(diào)研,在完善專業(yè)發(fā)展體系和改革教學(xué)方法的同時(shí),根據(jù)人才需求調(diào)研的結(jié)果,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整專業(yè)發(fā)展方向。9.2011年,本專業(yè)人才培養(yǎng)方案通過了人才培養(yǎng)方案論證,并獲評(píng)審得專家一致好評(píng)。2008年至今,學(xué)生就業(yè)率均在93%以上,行業(yè)就業(yè)率在80%以上。
二、實(shí)踐教學(xué)體系存在的問題
1.整個(gè)課程體系課程設(shè)計(jì)中,有些實(shí)踐課程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于項(xiàng)目式教學(xué),還有些課程距此還有差距,或者說沒有真正實(shí)現(xiàn)基于項(xiàng)目式教學(xué)。項(xiàng)目的選擇上是否能真正貼合課程體系需要,特別是目前社會(huì)企業(yè)的需要,尚需進(jìn)一步調(diào)研討論。
2.在實(shí)施過程中,學(xué)生是否都能達(dá)到課程體系要求,是否真正從項(xiàng)目實(shí)踐中學(xué)到了本領(lǐng),在以后的教學(xué)實(shí)踐中尚需進(jìn)一步摸索。
3.實(shí)踐課程體系不是從易到難,課程間聯(lián)系不大?,F(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)課程都是單獨(dú)設(shè)計(jì),很少有將多門具有一定關(guān)聯(lián)的課程重新編排,設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
4.實(shí)踐課程項(xiàng)目有些不夠崗位化,綜合實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目過于簡單,項(xiàng)目目標(biāo)不明確,無法達(dá)到企業(yè)級(jí)水平。
三、今后改革的措施
1.對(duì)于那些尚未實(shí)行項(xiàng)目式教學(xué)的課程,積極開展課程改革,進(jìn)一步優(yōu)化項(xiàng)目的選擇與實(shí)施過程,與企業(yè)緊密聯(lián)系,請(qǐng)企業(yè)相關(guān)人員參與課程的設(shè)計(jì),使之達(dá)到企業(yè)的崗位需求。
2.在課程體系的建設(shè)中可根據(jù)學(xué)生實(shí)際與市場需求,進(jìn)一步打造特色課程或優(yōu)勢課程,實(shí)踐課程設(shè)置盡可能地增加一些交互類項(xiàng)目,有利于學(xué)生綜合能力的提高。
3.實(shí)訓(xùn)教學(xué)中引入企業(yè)化管理模式,讓學(xué)生在校期間就能夠不斷感知企業(yè)文化,接受企業(yè)文化的熏陶,從而使學(xué)生的知識(shí)、能力、綜合素質(zhì)等各方面符合企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn),為保證將來擇業(yè)時(shí)“進(jìn)得去、留得住、用得好、提拔快”奠定良好基礎(chǔ)。
4.增加校企合作機(jī)會(huì)。校企合作模式可使職業(yè)學(xué)校學(xué)生獲得實(shí)際的工作體驗(yàn),幫助他們順利就業(yè)。在人才市場上,諸多用人單位希望錄用具有一定工作經(jīng)驗(yàn)的人員,這對(duì)一直在學(xué)校學(xué)習(xí)的學(xué)生來說是不切實(shí)際的,但通過校企合作、工學(xué)結(jié)合,按照企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)和服務(wù)要求參加工作實(shí)踐,獲取工作經(jīng)驗(yàn),學(xué)生在校期間就具備了企業(yè)等用人單位錄用新員工所需的工作經(jīng)驗(yàn)。