電氣和自動化論文范文
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篇1
關鍵詞:高職院校;電氣自動化;校企文化融合;異同;意義;方法和措施
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)26-0183-02
高職院校專業文化建設是專業建設的主要內容之一。高職院校電氣自動化技術專業專業文化建設還需要進一步探索和改革。在電氣自動化技術專業的專業文化建設中,將電氣自動化技術專業的專業文化與電氣自動化企業的企業文化進行融合,是指在電氣自動化技術專業的專業文化建設中, 圍繞此專業的培養目標,將電氣自動化企業的企業文化融入電氣自動化技術專業的專業文化建設之中,將企業文化的價值觀念、管理制度和方式方法與專業文化建設相融合,營造職場化的教學氛圍,從而建設有特色的專業文化體系,形成此專業所特有的精神風貌和行為規范。
1 電氣自動化技術專業專業文化與企業文化的異同
高職院校校園文化與企業文化之間有很大差異,而電氣自動化技術專業的專業文化與企業文化的差異尤為突出。
高職院校重在教育,企業重在管理,在精神文化、管理文化、物資條件建設等方面,校園文化與企業文化存在各自的特點和規律。校園文化重在培養人格中的主體意識,多以終極價值關懷為核心的人文精神文化。企業文化更多的是對員工群體的規范、整合、凝聚和激勵,通過文化的力量形成一種行為準則、價值觀念、道德規范。企業的盈利性和社會責任,要求其在追求利潤的同時,必須加強可持續發展的企業文化建設。兩種文化的相對獨立、缺少交流形成專業文化與企業文化的顯著差異。
高職院校校園環境主要從教書育人的需要出發,環境優美、整潔、舒適。校園文化崇尚個性發展,不同同學行為差異大。校園管理制度重在引導、教育,在校學習行為往往是老師安排好的,老師講授、示范,指導如何做。在校學習,允許錯誤,再糾正錯誤,60分過關。
而企業園區為了生產需要,更注重高效、安全。企業文化強調合作、團隊精神和行為規范,企業管理制度重在嚴格、規范、標準、可執行,常常使用獎金、福利、處罰等等手段。比如行為時間統一、動作劃一,走路靠右行,物品擺放整齊,甚至宿舍鞋子等等都要放在規定的圈圈里,否則會被罰款。對于工作任務,大多是給出要求或目標,員工自己或協作,想方設法去完成。對于產品質量,要求六西格瑪,最好100%無差錯。
電氣自動化技術專業文化與企業文化之間具有較大的差異。
電氣自動化企業擁有眾多的電氣自動化先進設施,其工作流程特殊,高技術、高危險。對勞動者的要求不同于其他專業。電氣自動化企業要求員工具有過硬的人文素質與職業素質,敬業精神、愛崗敬業、團隊合作、基本功扎實,有突出的專業特長。電氣自動化企業要求員工了解企業生產流程,具備實戰能力。有較強的合作精神。企業非常強調員工的團隊合作能力和溝通能力。
不僅電氣自動化技術專業的專業能力要求特殊,更強調敬業精神、嚴格執行規章制度、注重安全規程、團隊協作能力以及創造力。要求有強烈的敬業精神、團隊合作、學習能力、解決實際問題的能力更為重視。同時必須掌握新知識、新技術、新工藝,具有一定的拓展能力。
高職學生就業前接觸企業文化的途徑還不充分。媒體、短工、傳聞、參觀實習、課堂、父母兄長等是他們的主要了解途徑。進入企業工作之后,對企業文化需要一定時間的不適應。這不利于專業教學質量的提高。由于在校的寬松環境、所學知識與企業實際脫節等,學生就業后感覺工作壓力大、工作枯燥乏味、企業人際關系難處、工作時間太長等。對工作的心理期望值過高、工作缺乏主動性、缺少敬業精神。
因此,在電氣自動化技術專業教學中,要實現專業文化與企業文化融合,實現兩種文化對接,增強高職畢業生崗位適應能力。
2 電氣自動化技術專業專業文化與企業文化融合的意義
將電氣自動化技術專業的專業文化與電氣自動化企業的企業文化進行融合,從而建設有特色的專業文化體系,對于本專業建設有十分重要的意義。
(1)將電氣自動化企業的企業文化與本專業文化相融合,可以凸顯本專業的專業特色,建設有特色的專業文化體系,提高專業競爭力,有助于實現本專業可持續發展;
(2)有利于本專業學生專業知識和技能的學習,有利于學生個性發展;
(3)有利于本專業學生的專業價值觀、專業意識、專業氣質的形成;
(4)有利于本專業學生盡快熟悉、適應企業文化,學生學會處理企業人際關系,使畢業生工作后能迅速融入企業文化環境中,盡快在工作崗位上發揮作用;
(5)有利于本專業學生熟悉企業工作制度、工作流程、工作環境、規章制度,適應企業工作節奏,引導和規范學生的思想行為,使學生養成自覺遵守企業規章制度的習慣;
(6)有利于提高本專業學生工作主動性和敬業精神,培養學生良好的職業素養,促進學生綜合素質的全面提升,增強學生崗位適應能力,利于他們未來的職業發展;
(7)使本專業學生未來具備參與企業文化建設的素質與能力,成為未來推動企業建設和發展的中堅力量;
(8)有利于推進“雙師”型的教學隊伍的建設,引導教師樹立服務地方經濟的理念,提高教師的教科研能力;
總之,將電氣自動化企業的企業文化與專業文化相融合,有利于學生成人成才,培養高職學生良好職業素養,提升學生職業綜合能力;
3 電氣自動化技術專業的專業文化建設的校企文化融合的方法和措施
在校園整體文化建設的框架下,重視各個方面之間的有機聯系,構建電氣自動化技術專業的有特色的專業文化體系,在人才培養的各個環節中深化本專業校企文化融合。廣泛的專業文化校企融合,要從培養目標、課程體系到學生的專業素質、行為習慣等都要滿足企業的要求。我們采用多種方式方法進行研究。在研究傳統校園文化的同時,將電氣自動化企業的企業文化與傳統校園文化比對研究。比如,通過網上查找、到電氣自動化企業拜訪、調研、鼓勵教師到電氣自動化企業頂崗學習來研究電氣自動化企業文化;與友好電氣自動化企業建立合作關系,開展友好交流合作;吸納企業中一些具有豐富實踐經驗的技術人員參與專業文化建設;請企業專家參與教學改革,優化課程設置,更新教學內容;研究兄弟院校電氣自動化技術專業專業文化建設成就等等;深入研究電氣自動化技術專業校企文化融合方式方法和內容。
(1)建立健全電氣自動化技術專業教學管理制度,為電氣自動化技術專業校企文化融合提供保證。研究電氣自動化企業的各項規章制度,融入到本專業教學管理制度之中。在培養學生的職業道德、職業責任、職業紀律、職業技能等方面形成運作、發展機制。培養與企業員工相同的行為規范,督促學生遵規守紀、遵守按章操作,養成良好的職業意識和職業行為習慣;
(2)為了有效提高電氣自動化技術專業教學效果,保證專業可持續發展,使學生能夠更好地適應未來工作崗位,采用工學結合、“做、學、教”一體化的教學模式。模仿企業工作過程和環境,營造電氣自動化企業仿真教學氛圍,開展“做、學、教”一體化的教學。將學習過程與生產運作過程結合起來,使學生工學結合,在體驗企業工作過程、學習專業知識和技能的同時,提高學生的學習興趣,培養優秀的職業素質。
(3)注重用電氣自動化企業的企業文化熏陶學生,給學生營造一種職場的環境,使學生處處感受到企業文化的熏陶。從新生入學起,循序漸進安排,積極宣傳企業文化;從教室、實訓場、課程內容等等各個方面展現電氣自動化企業文化;加強專業網站校園網建設,通過網上咨詢、微博、組建聊天群等形式讓學生熟悉企業文化;布置專業發展歷史展、專業技術能手展、專業新技術展、專業新工藝展等,宣傳專業文化歷史,建設專業特色的文化環境;根據本專業對應的職業崗位特點,在實訓場所懸掛生產流程、安全規程、操作流程、電氣自動化行業企業精神等,營造企業氛圍;根據專業理念,發掘師生創意潛力,設計勵志格言、專業格言。使學生在潛移默化中體會和感悟專業精神,充分得到專業文化熏陶。
(4)走出去,請進來。不定期組織學生走進企業去感受企業文化,假期、期中短期組織學生到電氣自動化企業參觀、實習、實訓;定期邀請電氣自動化企業專家對學生進行企業文化教育,指導學生學習電氣自動化企業操作技能和規范;加強教師的培訓學習,選派教師到企業工作學習企業文化和專業技能,定期組織教師和學生到企業中頂崗實習,使教師具備雙師素質,在教學中能夠靈活的用企業文化熏陶學生;
(5)模仿電氣自動化企業操作工作流程,在培養學生崗位技能的同時,使學生感受企業文化、適應企業文化,提高自身文化素養。重過程控制,形成良性循環。比如,掛工作流程、掛工藝卡、打卡制度、唱票制度、入實訓室登記制度、過程記錄制度、穿工裝、戴安全帽。
(6)引入國際質量認證體系,進行規范的專業教學管理。日常工作必須依文件要求執行,并留下可追溯性記錄,強調過程管理及過程控制。
(7)由于電氣自動化技術專業的特點,單靠學校自身建設一時難以滿足教學需求,為此,采取走出去、請進來的方式,在校外與企業聯合,建立校外實訓基地;在校內,除了院校自我建設之外,引進企業資金和設備建設實訓場地。建設“廠中校”、“校中廠”實踐模式。在加強校內實訓場地和實訓課程建設的同時,加強校外實訓基地的建設。也可以采用訂單培養、定點培養、定點就業方式探索人才培養新形式,深化校企文化融合,實現雙贏。
(8)開展廣泛的課外活動。高職學生學習基礎較差,缺乏良好的學習習慣和學習自覺性,按部就班的課堂教學顯得枯燥乏味,會大大地降低教學質量。廣泛開展課外活動可以充分調動學生學習的積極性和主動性。這就需要建立學校、班級、社團活動等多層次、全方位、立體化的校園文化體系,比如組建專業協會、舉辦各類技能大賽,促進學生提高專業技能的同時,接受企業文化熏陶。
電氣自動化技術專業的校企文化建設,要物質、職業、精神等多層面進行建設。要吸取優秀企業的核心價值觀,例如,團隊合作精神、客戶至上理念、激勵與創新理念、“零”缺陷理念等,與專業文化深度融合。
4 結束語
電氣自動化技術專業文化校企融合,是專業建設的重要部分。要以社會主義核心價值觀為指導進行專業文化建設。通過合理的取舍、提煉和升華,形成有特色的電氣自動化技術專業文化,促進高職學生專業知識和技能的學習,產生積極的情感和職業意識,成長為社會主義的創新型技能型人才。
參考文獻:
[1]李建榮,姚婷.校企文化融合視角下高職院校專業文化建設研究[J].高等職業教育(天津職業大學學報) ,2012(1).
篇2
關鍵詞:風機,煤氣,自動回收,氣柜,CO,O2
0.概述
轉爐煉鋼生產過程產生大量煙氣,其主要成分是煤氣,其中CO約占60% ~70%,短時間內接近80%;其次是CO2,約占10%;若氧槍或煙罩漏水,會產生部分H2;包含在煙氣中的其他氣體含量很少。轉爐煤氣是一種有毒、有害、易燃、易爆的危險性氣體,也是一種用途很廣很好的化工原料和工業生產能源,它的回收和利用是減少煙氣排放和治理大氣環境污染的一項有力措施,在保證安全的前提下,最大限度回收和利用煤氣,減少大氣排放,對節能環保有著巨大的經濟和社會效益。
紅鋼廠40T轉爐2座,60T轉爐1座,一次除塵風機3臺,風機電機原來由耦合器改成ABB中壓變頻器,煤氣回收儲存柜為30000m3柜。根據煤氣分析儀檢測CO和O2含量值是否合格,進行回收煤氣相關操作。從2009年開始改造,經1年多運行,各種檢測和閥門調節、聯鎖控制準確可靠,上位機HMI顯示清楚,基本上無需人工干預,自動化程度達到國內先進水平,達到改造目的和效果。
1. 生產工藝和控制要求
轉爐煤氣風機系統由風機、中壓變頻器、油系統等組成;轉爐煤氣回收系統由旁通閥、三通閥、水封逆止閥、煤氣放散點火系統、總測量系統等組成。生產工藝流程如圖1所示。
圖1 生產工藝流程簡圖
1.1 風機控制要求
風機調速控制由耦合器改成ABB中壓變頻器,速度可根據工藝調節,轉爐不煉鋼時,風機低速運行,轉速為700r/min;轉爐開始吹煉,風機高速運行(2250r/min);吹煉結束后由高速降為700r/min。1爐鋼的吹煉周期為35~40分鐘,其中煤氣回收時間在7分鐘左右。
1.2 煤氣回收控制要求
當轉爐開始吹煉時,風機速度在1450r/min以上,當煤氣中O2含量小于2%、CO含量大于35%、三萬煤氣柜不滿即容積小于30000 m3、無故障允許回收、無設備故障等條件都滿足時,打開水封逆止閥,到位后三通閥回收側打開,轉爐煤氣經水封逆止閥、V型水封,進入轉爐煤氣總管,通過管道送入三萬煤氣柜,轉爐煤氣被回收儲存,經過加壓機送到25MW發電站。免費論文參考網。當煤氣中O2含量大于2%、CO含量小于35%、轉爐煤氣柜容積大于30000 m3、加壓站拒絕回收、出現設備故障等任一條件滿足時,三通閥放散側打開,到位后關閉水封逆止閥,轉爐煤氣經三通閥送入燃燒放散塔,經點火裝置點燃放散。
2.電氣自動化控制設計項目
2.1 煤氣回收條件
(1)轉爐吹煉開始;
(2)轉爐降罩;
(3)三通閥位置正常;
(4)煙氣中CO含量大于35%;氧含量小于1.5%;煙氣溫度小于65℃;
(5)氣柜允許回收煤氣。
當同時滿足上述條件時,水封逆止閥所帶電磁閥得電,7~15s后,三通切換閥電磁閥得電打開,煤氣處于回收狀態;當上述條件有一項不滿足時,三通切換閥電磁閥失電,由回收位置轉向放散,煤氣處于放散狀態,15~20s后,水封逆止閥所帶電磁閥失電關閉。
2.2 緊急放散閥控制
在回收或放散時,如三通切換閥發生故障,即行程開關不到位時,煤氣由旁通閥進行排放;旁通閥由電磁閥控制,分自動和手動控制兩種方式。當旁通閥停止使用,且風機處于低速運行時,沖洗水電磁閥得電,進行水沖洗,設手動、自動控制兩種方式。
2.3 氮氣吹掃切斷閥與三通切換閥聯鎖
當三通切換閥電磁閥失電,煤氣處于放散狀態時,迅速打開氮氣,對切斷閥進行氮氣吹掃,30s后閥門自動關閉,切斷閥控制分自動和手動兩種方式。
2.4 風機葉輪、三通切換閥沖洗水控制
當風機處于低速運行時,打開沖洗水管上的電磁閥進行水沖洗,沖洗5min后,閥門自動關閉。
2.5一次風機工藝監控操作站
一次風機監控操作站和一個DCS框架,是轉爐煤氣回收的主操作站。免費論文參考網。我們將原來的一次風機工藝監控操作站的數據和煤氣回收操作站合二為一。DCS使用ABB-AC800F系統,采集所有一次元件檢測的數據,包括一次風機轉速、電流、溫度、壓力、流量指示記錄,風機CO、O2分析檢測,三通閥、緊急放散閥、水封逆止閥的狀態,電動盲板閥開關狀態,中壓變頻器運行狀態;以及由控制網、現場總線傳輸過來的信號,如爐前凈化回收系統,一文、二文水的流量、壓力、溫度,管道煙氣流量,爐口微差壓壓力,R—D閥開度,煙罩位置,管道前端O2濃度,吹氧時間;煤氣柜柜位高度,煤氣柜活塞上升下降速度,入口CO、O2分析濃度等。免費論文參考網。
2.6 三萬煤氣柜監控操作站
三萬煤氣柜DCS使用浙大中控系統,采集所有一次元件檢測的數據,包括煤氣回收管道內溫度、壓力、流量指示記錄,電動盲板閥開關狀態,柜前水封閥、三通閥位置,及風機CO、O2分析檢測,三通閥、水封逆止閥的狀態;煤氣回收在必備條件和回收條件都具備的情況下,煤氣送到柜前,由三通閥放散,當柜前管道的CO、O2檢測合格時,水封逆止閥打開三通閥關閉,氣柜開始回收。如到不達回收CO、O2檢測條件,由三通閥放散水封逆止閥關閉,柜后電除塵器運行是O2含量不能超標準,O2檢測也同時起安全保護作用。 經過煤氣加壓機送到25MW發電站。
3.實際應用效果
2009年3月完成1#和2#風機煤氣回收改造,7月完成3#風機的改造。9月對3個風機煤氣回收又做了提罩繼續回收的改造,回收時間為原來的2倍,煤氣回收全部改造完成。2×25MW發電站單機于2009年4月2日投入運行并網發,9月8日兩臺機組投入并網發電,由于煤氣回收提罩繼續回收的改造,轉爐煤氣回收遂月上升,到9月28日止,轉爐煤氣回收已達103立方/噸鋼,比昆鋼總部要求55立方/噸鋼提高了48立方/噸鋼,比紅鋼公司要求80立方/噸鋼要求提高了23立方/噸鋼,超額完成公司下達的發電任務,累計發電 77,241,369KWh,兩臺機組日發電量最高為 968,640KWh。2009年轉爐煤氣回收量為1.03億m3。按照每度電0.2元計算,按轉爐煤氣和高爐煤氣各供50%,發電直接收益為7921萬元,轉爐煤氣的效益也在3500萬元。
轉爐煤氣回收系統在2009年1月進行改造,自投入運行以來,從一次試車成功,實現全自動回收。到目前為止,各種儀表檢測參數、顯示,計算機控制閥門執行器動作情況,主要運行參數、安全聯鎖、歷史紀錄、趨勢分析、報警信息均工作正常。煤氣回收自動化程度高,安全可靠,減少CO排放,更重要的是每年可以減少外排煙塵,對改善環境質量等效果是極為明顯的。實際噸鋼回收煤氣能力在100m3以上,達到國內一流水平。
參考文獻:
[1]驪秀萍,蔡九菊,王愛華,王鼎,周慶安.轉爐煤氣回收量極限值的研究,節能,2004,(5).
[2]翁宇慶.我國鋼鐵工業節能環保工作現狀與展望,中國冶金 2003,(11).
[3]胥昌第.轉爐煉鋼應注重合理匹配和優化調整,中國冶金報2008,5(057).
篇3
根據電力行業仿真培訓工作安排,定于 2012年10月末在西安進行電力行業仿真培訓高級指導教師培訓考試認證工作,同時進行已取證高級指導教師復訓認證工作,現將有關事項通知如下:
一、時間
2012年10月28日報到,10月29日—11月2日培訓考試及復訓。
二、地點
陜西電力職工培訓中心(西安市長樂西路180號,西安電力高等專科學校燃料管理中心)
三、培訓考試認證及復訓認證
(一)培訓考試認證:分培訓與考試兩個環節進行。
1.培訓:以專題講座和研討的形式進行。專題講座主要內容包括:國內外電力生產的新設備新技術,仿真新技術的開發及發展。
2.考試:采用答辯的形式,分電氣和熱動兩個專業進行。每位參加考試人員答辯時間為 20分鐘,首先由參加考試人員簡述自己的主要業績,包括從事仿真培訓工作經歷、技術和管理方面的創新、獲得獎勵的情況等,然后由答辯專家提問。
3.培訓考試合格者,由中電聯技能鑒定與教育培訓中心頒發培訓考試合格證書,證書自頒發之日起生效,有效期為四年。
(二)復訓認證:采用培訓與交流方式進行。
1.培訓:以專題講座和研討的形式進行。專題講座主要內容包括:國內外電力生產的新設備新技術,仿真新技術的開發及發展。
2.交流:安排專場大會與分組交流。
3.復訓合格者,由中電聯技能鑒定與教育培訓中心頒發復訓合格證書,證書自頒發之日起生效,有效期為四年。
四、培訓考試認證申報
(一)基本條件
1.從事仿真培訓或生產運行崗位工作5年以上,具有相關專業本科及以上學歷,或具有副高職及以上專業技術職稱。如從事仿真培訓或生產運行崗位工作20年以上,則只需具有相關專業大專及以上學歷,或具有中級及以上專業技術職稱。
2.已取得電力行業仿真培訓指導教師培訓考試合格證書,并在有效期內。
3.具有良好的職業道德,較強的事業心和責任感,能夠認真執行本單位及電力行業頒布的培訓大綱、計劃和質量標準。
4.具有良好的語言和文字表達能力。
(二)具體要求
1.對仿真培訓教學、管理或仿真技術等有獨到見解。
2.對本單位仿真基地(中心)建設以及培訓教學、管理工作做出了突出貢獻。
3.近四年的教學、研究成果滿足下列條件之一:
(1)在公開出版發行的刊物上發表與仿真培訓與技術有關的論文二篇及以上。
(2)主編與仿真培訓相關的培訓教材一部,并由出版社正式出版,或未正式出版但能證明已得到電力行業仿真培訓中心廣泛使用,本人承擔部分不少于60%。
(3)參編兩部及以上與仿真培訓相關的培訓教材,并由出版社正式出版,或未正式出版但能證明已得到電力行業仿真培訓中心廣泛使用,每部本人承擔部分不少于20%。
(4)獲得仿真培訓教學、管理或仿真科研等省部級及以上獎勵。
(三)申報材料
1.填寫電力行業仿真培訓高級指導教師培訓考試認證申報表,個人工作簡歷、業績表,本人所在單位推薦表。
2.最后學歷的畢業證書復印件。
3.職稱(資格)證書復印件。
4.身份證復印件。
5.本人近期同一底版黑白一寸照片兩張(不包括申報表上的相片),請在相片背面填好本人姓名。
6.獲獎證書復印件。
7.論文、著作復印件(著作復印有關頁碼)。
8.電力行業仿真培訓指導教師培訓考試合格證書復印件。
9.其他證明材料。
以上所有材料用A4紙復印,排好順序,裝訂成冊。
(四)申報程序
請將申報材料(一份)于 2012年 9月 25 日前,用特快專遞寄往華北電力大學(保定)自動化系(以郵戳為準)。地址:河北省保定市永華北大街619號94信箱彭學斌,郵編:071003。或將掃描件電子文檔發送至以下電子信箱:。
經對申報材料進行審查合格后,通知申報人參加培訓與考試認證。
五、復訓認證人員報名
(一)參加人員
已取得電力行業仿真培訓高級指導教師培訓合格證書需復訓認證人員。
(二)申報
填寫報名表,提供一寸照片2張,高級指導教師培訓合格證書復印件,取得高級指導教師培訓合格證書后的培訓工作總結。將上述材料于9月25日前, 寄往華北電力大學(保定)自動化系(以郵戳為準),或發電子郵件。
六、費用
每人交培訓認證費 1800 元,培訓期間統一安排食宿,食宿費自理。
七、其他
(一)陜西電力職工培訓中心乘車路線
1.火車站:乘坐13、231、240、105、42、511路公交車到安仁坊下車,步行至電專燃管樓;
2.咸陽國際機場:乘機場大巴至鐘樓美倫酒店,步行至鐘樓,乘坐4、15、11、K605路公交車到安仁坊下車,步行至電專燃管樓。
(二)聯系人及電話
華北電力大學 彭學斌,0312-7522051,13803120606;陶 哲,0312-7523363,13930805790;馬少華,0312-7522164(傳真),13785435421。
陜西電力職工培訓中心 張叢麟,98474-9082,13096901660,029-81009079(傳真)。
篇4
【關鍵詞】電氣工程學;學科建設;發展;策略
1. 前言
電氣工程學是工程院校一門重要的學科,也是當今高新技術領域的關鍵學科。作為一門技術性的學科,電氣工程不但對現代科技有著關鍵性的作用,而且在人們未來的生活和工作方面起著至關重要的作用。我國最早的電氣工程學起源于1908年的南洋大學堂,在這之后各個高校紛紛設立電氣工程學這一學科,以滿足社會對電氣工程專業人才需要。當前,社會對電氣工程的專業人才需求量越來越大,因此,我國的高校投入了大量的人力和物力來進行電氣工程學科建設,為了培養更高質量的電氣工程學專業人才,高校要建立科學化、系統化、合理化和規范化的電氣工程學專業,優化教學方法和教學手段,提高電氣工程學的人才培養質量。
2. 我國電氣工程學發展簡介
2.1電氣工程學概述
電氣工程學是研究電磁現象、規律及其應用的學科,在當前的社會中有著非常重要的作用。在我國,習慣性的用與研究電氣和電子系統有關內容的總和來描述電氣工程,在大專院校中,電氣工程學屬于一級學科,由電機與電器、電力系統及其自動化、高壓電與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術五個二級學科組成[1]。
2.2電氣工程學的發展
電磁理論在十九世紀前半葉就有了很大的進步,為電氣時代的到來奠定了理論基礎。近幾年,隨著科學技術的不斷發展進步和電氣工程理論研究的不斷深入,全新的科技理念和設計技術在很大程度上影響著電氣工程學發展的方向,新時期給電氣工程學帶來了發展機遇,也帶來了相應的挑戰。
隨著電氣行業的發展和電氣工程理論研究的深入、科學技術不斷發展進步,使得電氣工程學在未來勢必會對人類的發展產生重大的影響。首先,電氣工程學通過與物理學科的交叉發展,擴展了電氣行業發展的空間;其次,新的科學技術和理論研究給電氣工程學帶來可行的技術;最后,電氣工程學的發展深受信息技術的影響,信息技術推動著電氣工程學的發展。
電氣工程學是一門實踐性較強的學科,因此,在教學過程中要把理論與實踐有機的結合起來,以培養合格的電氣工程人材。現代社會的發展對電氣工程學提出了更高的要求,電氣工程學必須在發展中不斷創新,把電氣工程學與信息技術結合在一起,培養綜合素質較強的電氣工程人材。
2.3電氣工程學的重要性
在科學技術飛速發展的今天,電氣工程學在很大程度上影響著我國社會的發展進步。在我國,電氣工程學是一門有著悠久歷史的學科,1908年,南洋大學堂設置了電機專修科,這是我國電氣工程學的開端,至今已有一百多年的歷史。近年來,我國對電氣工程人材的需求量越來越大,各個高校隨之設置了電氣工程學專業,電氣工程學在人門心中的地位日益提高。
2.4建筑工程學的專業建設
當今的電氣工程學是綜合應用高科技、多個學科進行交叉,且具有廣闊前景的專業。電氣工程學專業主要培養掌握電力工程基礎、電力系統分析、計算機控制技術等基礎理論知識,了解電氣工程與控制工程發展的新動態,具備較強的實踐能力,能在電力、冶金等行業從事安裝、設計、管理等工作的高級技術人才[2]。電氣工程學專業系統的分析了電氣工程包含的專業及交叉學科的相關知識,注重理論與實踐的結合,也注重學生的德育,培養了一批合格的電氣工程技術人才。
3.電氣工程學科建設與發展現狀與策略
3.1電氣工程學科發展現狀
目前,根據不同的發展水平和定位,可以用以下三個層次來概括我國各高校對電氣工程專業人才的培養目標:一是具有高素質創新人才和行業領導者,二是高級工程技術人才和管理人才,三是應用型技工人才。與國外的電氣工程名校相比,我國大多高校的電氣工程專業還存在一些問題,
首先,教師質量需要改進,很多高校盲目的追求教師數量,而忽略了教師質量,許多教師沒有經過崗前培訓就進入課堂,課堂教學質量不高。其次,部分高校電氣工程專業起步較晚,缺乏教學經驗,學科建設不合理,培養目標比較空泛,對專業人才的培養嚴重脫離了社會的真正需求。最后,電氣工程學的實踐性較低,教師的課堂教學一般是灌輸相關知識,忽略了學生的個性發展和主觀能動性,培養出來的人才實踐操作能力不強,難以滿足社會的需求,缺乏競爭力。
3.2電氣工程建設與發展措施
3.2.1制定專業的人才培養計劃
為了使高校的專業分配更加科學合理,高校在建設和發展電氣工程學科時,要充分了解社會對人才的實際需要,以培養出與社會需求相匹配的電氣工程人才。此外,高校在建設專業時還要注意本校的特色,培養出具有本校特色的人才,高校要根據本校學生實際情況和社會需求對辦學進行準確的定位,充分發揮本校優勢,把本校的辦學特色凸顯出來。在經濟允許的情況下,高校應該建立科研基地,并在基地中引入先進的設備、創新技術,以方便學生在學習的過程中進行實踐創新,培養一批高素質的人才。
3.2.2引進先進人才
高校應該積極引進具有高學歷、高職稱且在電氣工程學領域有較高知名度的高級人才,尤其是有電氣工程研究經歷、參加過國內外較大工程項目的人才。此外,高校要結合本校電氣工程學科建設和教學要求的實際情況,合理計劃人才引進的數量,以防止人才嚴重匱乏或者人才浪費的現象發生。
3.2.3加強師資隊伍建設
教師是電氣工程學科建設與發展的重要組成部分,高校在引進先進教師人才的同時要對現有的教師進行有效的培養,合理組織教師出去交流或深造,擴大師資力量,提電氣工程學相關教師的教學水平。
首先,高校應該對年輕教師進行合理的崗前培訓,提高對青年教師外語水平、計算機水平和社會實踐能力的要求,并指定資歷高的教師對青年教師進行指導,讓青年教師盡快熟悉教學重點和教學環節,以進一步提高青年教師的教學質量。其次,提高教師的管理水平,教師是教學的組織者,教師管理水平的高低直接關系到教學過程是否順利,也直接影響著學生學習興趣和學習自主性的提高。因此,各高校要進一步提高教師的管理水平和駕馭課堂的能力,以提高學生對課堂的參與度,讓學生自主的接受電氣工程學教育。最后,教師要提高自身的專業知識水平,在熟練掌握教材內容和相關課程標準的基礎上,結合學生實際情況創新教學方法,幫助學生輕松的獲得專業知識和技能。
3.2.4提高學生實踐能力
電氣工程學是一門理論與實踐緊密結合在一起的學科,高校在電氣工程學專業的教學中不但要注重理論知識的講授,更要注重學生實踐能力的培養。高校應該為學生創建實踐平臺,在教學過程中增加相應的實踐活動,把科研活動與實踐的教學結合起來,提高學生的專業化水平。此外,當前的社會需要大批實踐能力強的電氣工程人才,學生在學習過程要抓住一切動手實踐的機會,告別紙上談兵,在實踐活動中積極探究電氣化工程方面的知識和技能,以提高自身的實際操作能力和科研水平,在未來的求職競爭中處于不敗之地。
目前,大多高校已經逐漸建設或完善實踐中和實習基地,但在實際教學中,學生參與實踐教學的積極性還不夠高。這就要求高校配備高科技的設備和先進設施,并引進專業的實訓老師,提高學生參與實踐教學的積極性。同時,學校還應該加強與企業的聯系與合作,了解企業的用人需求,從而優化人才培養制度,制定合理的人才培養計劃,使學生在畢業后能順利的進入企業工作。
3.2.5建設開放性實驗室
為了有效提高電氣工程學人才培養的質量,高校要建立最基本的電力系統自動化實驗室,并對實驗室進行合理的管理,為學生提供良好的實驗平臺,激發學生科研的積極性,提高學生的科研能力。此外,政府及相關部門要加大對電氣工程學的投資力度,讓電氣工程學方面的高校建設規模較大、包含各種分布式發電電源,并集分析、控制、保護為一體的智能微電網實驗室,為學生提供多功能的科研實踐平臺。
3.2.6合理的對學生進行考核評估
合理的考核評估機制是課程成功與否的關鍵,通過合理的考核,學校可以掌握學生知識的掌握程度、實驗操作能力、實驗創造能力。在考核評價的過程中,教師要注意引導學生端正態度,考核成績進行客觀分析,明確自身的知識掌握程度和不足。考核結束后,教師要對學生做出合理的評價,把賞識教育與挫折教育有機的結合起來,幫助學生認清自己的實際情況,并激發學生的潛能,培養學生的綜合能力。評估的內容應該包括學生的小組合作情況、任務完成情況、資料搜集情況和實際操作情況等,在時間允許的情況下,可以要求學生以論文答辯的方式完成作業,以加深學生對知識和技能的印象,提高學生學習積極性,進而提高電氣工程學科的教學效率和教學質量,培養合格、高質量的電氣工程人才[3]。
4.結束語
電氣化工程學在我國高校的教育中一直占據著重要的地位,據統計,目前全國有三百二十多所高校開設了電氣工程學相關專業,由此可見電氣工程學的重要性。為了培養出綜合能力強、滿足社會需求的高層次專業人才,各高校要根據自身的發展層次、水平和服務區域對專業進行合理的規劃,制定適合本校的電氣化工程學科發展策略。此外,教育體制改革的不斷深入和社會的不斷發展進步對高校電氣化工程的學科建設、教學質量和人才培養質量提出了更高的要求。因此,高校在電氣化學科建設和發展的過程中,要充分注重社會對人才的真正需求,加強電氣化工程的師資隊伍建設,在教學過程中把理論和實踐有機的結合起來,并密切關注電氣行業的發展狀況,以進一步提高電氣化工程的人才培養質量,提高電氣化工程人才在未來社會中的競爭力。
【參考文獻】
[1]王濤.關于電氣化工程學科建設與發展思考[J].黑龍江科技信息,2014,19(36):47.
篇5
〔關鍵詞〕知識圖譜;專家系統;發展軌跡
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2012.02.040
〔中圖分類號〕G250.71 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821(2012)02-0159-08
Knowledge-based Expert System Development Overview MapLiao Yi
(Political Department,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)
〔Abstract〕Artificial intelligence expert system is the most important and most active areas of an application,which implements the artificial intelligence research from theory to practice,turning from the general reasoning strategies of a major breakthrough in the use of expertise.This chronological order,the expert system into the 1980s before the 1980s,1990s,2000,after four stages.Articles using bibliometric methods,analysis of the expert system development process,development and trends,pointing out that the current phase is the development of expert systems,expert systems into a variety of commercial operation,need to address the knowledge acquisition bottleneck,matching conflicts and other issues for expert systems to understand and master the subject structure,evolution,development and so provide an unique perspective and knowledge.
〔Key words〕knowledge maps;expert systems;the development trajectory
專家系統作為人工智能的一個重要分支,發展已經超過50年,在很多應用領域都獲得了廣泛使用,取得了豐碩成果。本文運用文獻計量這一獨特視角對專家系統進行了再回顧和再分析,將智能科技劃分為初創期、成長期、低谷期、發展期,利用詞頻分析、共引分析、作者共現分析等方法揭示專家系統的學科結構、影響程度、關鍵節點與時間點等重要而獨特的知識,為了解和掌握專家系統的發展與演化過程提供了獨特視角。
1 數據來源
SCI(Science Citation Index)是美國科學情報研究所ISI(Institute for Science Information)出版的期刊文獻檢索工具,所收錄的文獻覆蓋了全世界最重要和最有影響力的研究成果,成為世界公認的自然科學領域最為重要的評價工具。本文以Web of Science中的SCI數據庫為數據來源,選用高級檢索方式,以“Expert System/Experts System”作為主題詞,于2011年5月在Web of Secience中進行檢索,一共檢索到14 500篇相關文獻記錄。獲得的年度分布如圖1。所示。雖然,專家系統研究從20世紀五六十年代就開始了,但是從圖1可以看出直到1982年才有主題詞與專家系統相關的論文出現。圖1表明1991年左右,專家系統相關論文達到了峰值,但隨后呈逐年下降的趨勢。到1999年,只有494篇。但21世紀開始,專家系統相關論文又出現了增加的趨勢,并維持在一個穩定的水平中。圖1 專家系統在SCI數據庫文獻發表年度變化情況
2012年2月第32卷第2期基于知識圖譜的專家系統發展綜述Feb.,2012Vol.32 No.22 專家系統前40年的發展
本文利用基于JAVA平臺的引文分析可視化軟件Citespace,首先設定時間跨度為1950-1991年,時間切片長度為1年,聚類方式為共被引聚類(Cited Reference),閾值選擇為(2,2,20)、(3,3,20)、(3,3,20)。Citespace得出這些引文的時間跨度為1950-1990年,可以繪制出該時間段的專家系統論文時區分布圖,如圖2所示。我們以年代先后為序,將20世紀80年代以前作為第一階段,80年代至90年代作為第二階段。圖2 1950-1991年各年度專家系統論文之間的時區分布圖
2.1 專家系統起源時期
根據圖2顯示,這段時期有7個突出節點,既有7位代表人物。第一個節點代表的是“人工智能之父”――英國著名科學家阿蘭?麥席森?圖靈(Alan Mathison Turing),他于1950年在《心靈》雜志上《計算機器與智能》,提出了著名的“圖靈測試”,探討了機器智能的可能性,為后來的人工智能科學提供了開創性的構思[1]。
第二個節點代表的是美國工程院院士、加州大學扎德(LA.Zadeh)教授,他于1965年在《信息與控制》雜志第8期上發表題為《模糊集》的論文,提出模糊集合理論,給出了模糊性現象定量描述和分析運算的方法,從而誕生了模糊數學。1978年,扎德教授提出了“可能性理論”,將不確定性理解為可能性,為模糊集理論建立了一個實際應用上的理論框架,這也被認為是模糊數學發展的第二個里程碑。同年,國際性期刊《International Journal of Fuzzy Sets and System》誕生,這使得模糊理論得到普遍承認,理論研究高速發展,實際應用迅速推廣。
第三個節點代表的美國兩院院士、卡內基-梅隆大學教授艾倫?紐厄爾(Allen Newell),1972年,他出版了《人怎樣解題》(Human Problem Solving)一書,書中描述了他和西蒙試圖建立一個計算機化的“通用問題求解器”的歷程:20世紀50年代,他們發現,人類的問題解決,在一定知識領域內可以通過計算機實現,所以他們開始用計算機編程來解決問題,1956年,他們研發出了邏輯理論家和通用問題求解器(General Problem Solver),并建立了符號主義人工智能學派。我們可以看出,這本書是對他以前所作工作的總結與歸納,而邏輯理論家和通用問題求解器正是專家系統的雛形,為專家系統的出現奠定了堅實的基礎。
但是艾倫?紐厄爾的嘗試無法解決大的實際問題,也很難把實際問題改造成適合于計算機解決的形式,并且對于解題所需的巨大搜索空間也難于處理。為此,美國國家工程院院士、斯坦福大學教授費根鮑姆(E.A.Feigenbaum)等人在總結通用問題求解系統成功與失敗的經驗基礎上,結合化學領域的專門知識,于1965年研制了世界上第一個專家系統dendral,可以推斷化學分子結構。專家系統進入了初創期,其代表有dendral、macsyma(數學專家系統)等,第一代專家系統以高度專業化、求解專門問題的能力強為特點,向人們展示了人工智能應用的廣闊前景[2]。
第四個節點代表人物是美國麻省理工學院著名的人工智能學者明斯基(Minsky)。1975年,他在論文《表示知識的框架》(A Framework for Representating Knowledge,McGraw-Hill)中提出了框架理論,框架理論的核心是以框架這種形式來表示知識。理論提出后,在人工智能界引起了極大的反響,并成為了基于框架的專家系統的理論基礎,基于框架的專家系統適合于具有固定格式的事物、動作或事件。
第五個節點代表人物是美國普林斯頓大學教授格倫謝弗(Glenn Shafer),他在1976年出版了《數學理論的證據》(A mathematical theory of evidence)一書,介紹了由他和Dempster于1967年提出的D-S理論(即證據理論)。證據理論可處理由不知道因素引起的不確定性,后來,該理論被廣泛應用于計算機科學和工程應用,是基于D-S證據理論的專家系統的理論基礎。
第六個重要節點代表是美國斯坦福大學愛德華?漢斯?肖特利夫(Shortliff EH)教授,他于1975年在著名雜志《數學生物科學》上發表《A model of inexact reasoning in medicine》(《在醫學模型的不精確推理》)一文,他結合自己1972-1974年研制的世界第一個醫學專家系統――MYCIN系統(用于診斷和治療血液感染及腦炎感染,是第二代專家系統的經典之作),提出了確定性理論,該理論對專家系統的發展產生了重大影響。
第七個節點代表人物是美國麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室的戴維斯(Randall Davis)教授,他于1976年提出元知識的概念,并在專家系統的研制工具開發方面做出了突出貢獻――研制出知識獲取工具Teiresias,為專家系統獲取知識實現過程中知識庫的修改和添加提供了工具[3],關Teiresias,他于1977年在《Artificial Intelligence》雜志上中進行了詳細介紹,而這也為本時期專家系統的快速增多和廣泛應用奠定了堅實基礎。
20世紀70年代后期,隨著專家系統應用領域的不斷開拓,專家系統研發技術逐漸走向成熟。但同時,專家系統本身存在的應用領域狹窄、缺乏常識性知識、知識獲取困難、推理方法單一等問題也被逐漸暴露出來。人們從各種不同類型的專家系統和知識處理系統中抽取共性,人工智能又從具體研究逐漸回到一般研究。圍繞知識這一核心問題,人們重新對人工智能的原理和方法進行探索,并在知識的獲取、表示以及知識在推理過程中的利用等方面開始出現一組新的原理、工具和技術。
2.2 專家系統發展的黃金時期
20世紀80年代是專家系統突飛猛進、迅速發展的黃金時代,根據圖2顯示,這段時期共有論文982篇,有7個突出節點。
1980年,出現了第一個節點代表――美國斯坦福大學計算機科學系系主任尼爾森(NILS J.NILSSON),他出版的《人工智能原理》(《Principles of artificial intelligence》)一書,表明了拉近理論和實踐的距離的目標,書中對基于規則的專家系統、機器問題解決系統以及結構對象的代表等都進行了具體的論述。
1981年,出現了第二個節點代表――英國赫特福德大學教授Clocksin,威廉F,他出版的《PROLOG語言編程》一書,引起了計算機科學界的極大興趣,并已被證明是一個重要的編程語言和人工智能系統的新一代基礎,是專家系統的重要編程語言。
1982年,出現了第三個節點代表――美國匹茲堡大學教授米勒(Miller RA),他在《英格蘭醫藥分冊》上發表了《基于計算機的醫學內科實驗診斷顧問》(An Experimental Computer based Diagnostic Consultant for General Internal Medicine.N Engl J Med,307,468-76,1982)一文,屬當時診斷專家系統的代表力作,書中介紹了著名的內科疾病診斷咨詢系統INTERNIST-1,之后將其不斷完善成改進型INTERNIST-2,即后來的CADUCEUS專家系統,其知識庫中包含了572種疾病,約4 500種癥狀。
1983年,出現了第四個節點代表――美國的海斯羅斯(Hayes-Roth,F)教授,他于1983年發表著作《建立專家系統》,對專家系統建立的原則和要素、開發的生命周期等重要問題進行了詳細講解,為研究與開發各種類型的專家系統提供了理論依據。
1984年,出現了第五個節點代表――美國匹茲堡大學計算機科學、哲學和醫學教授布魯斯?布坎南(Bruce G.Buchanan),他于1984年發表著作《規則的專家系統:斯坦福啟發式編程項目Mycin實驗》(《Rule Based Expert Systems:The Mycin Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project》,這是有史以來關于醫療診斷系統MYCIN的實驗規則庫公布。基于規則的專家系統MYCIN是專家系統開發過程中一個里程碑,研究其開發思路與方法具有非常重要的意義。
1985年,出現了第六個節點代表――美國人工智能專家、加州大學教授哈蒙(Harmon P),他出版了《專家系統:人工智能業務》(《Expert systems:artificial intelligence in business》)一書。書中闡述了專家系統如何解決問題,代表知識,并得出推論,并介紹了人工智能的具體制度,確定了專家系統的市場。
1986年,出現了第七個節點代表――著名的專家系統學者沃特曼(Waterman DA),他出版了《專家系統指南》一書,該書對專家系統的概念、組成、建立過程、建立工具、應用領域等做了深入淺出的系統介紹與論述,是當時全面介紹專家研發與應用的經典書籍。
20世紀80年代初,醫療專家系統占主流,主要原因是它屬于診斷類型系統且容易開發。80年代中期,出現大量投入商業化運行的專家系統,為各行業帶來了顯著的經濟效益。從80年代后期開始,大量新技術成功運用到專家系統之中,使得專家系統得到更廣泛的運用。在這期間開發的專家系統按處理問題的類型可以分為:解釋型、預測型、診斷型、設計型等。應用領域擴展到農業、商業、化學、通信、醫學等多個方面,成為人們常用的解決問題的手段之一。
然而,與此同時,現有的專家系統也暴露出了自身嚴重的缺陷,使不少計算機界的知名學者對專家系統產生了懷疑,認為專家系統存在的問題有以下幾點:(1)專家系統中的知識多限于經驗知識,極少有原理性的知識,系統沒有應用它們的能力;(2)知識獲取功能非常弱。為了建造專家系統,必須依賴于專家獲取知識, 不僅費時, 而且很難獲取完備性和一致性的知識;(3)求解問題的方法比較單一,以推理機為核心的對問題的求解尚不能反映專家從認識問題到解決問題的創造性過程;(4)解釋功能不強[4]。等到學者們回過頭重新審視時,20世紀90年代的專家系統理論危機已然爆發。
3 90年代專家系統向多個方向發展
由于20世紀80年代專家系統研究迅猛發展,商業價值被各行各業看好,導致90年代大批專家系統從實驗室走出來,開始了它們的工程化市場化進程。從圖1看以看出,在20世紀90年代,專家系統的相關論文不增反減,進入一個局部低谷期,這期間以“Expert System/Experts System”為主題詞的論文共7 547篇。本文利用Citespace軟件,設置參數為(4,4,20)(4,3,20)(4,4,20),獲取了該時期論文的引文聚類圖(如圖3所示)。圖2 專家系統1990-2000年的論文引文聚類圖
從圖3中我們可以看出,全圖的節點比較分散,沒有形成大的聚類,這表示該階段沒有形成重點研究方向,也沒有重大科研成果和標志性著作產生,專家系統的市場化進程嚴重牽引了研究者們的注意力,這是專家系統研究陷入低谷期的重要原因。
這段時間專家系統的研究工作大致分以下幾個方面:第一個研究方向依舊是建立在扎德(LA.Zadeh)教授模糊理論上的模糊專家系統,它同樣是該年代專家系統研究的重點方向。
第二個研究方向是骨架專家系統,代表人物有美國斯坦福大學的愛德華?漢斯?肖特利夫(Shortliff EH)教授。1974年末,MYCIN系統基本建成后,MYCIN的設計者們就想到用其它領域的知識替換關于感染病學的知識,可能會得到一個新的專家系統,這種想法導致了EMYCIN骨架系統的產生。EMYCIN的出現大大縮短了專家系統的研制周期,隨后,AGE、OPS5、KEE、KBMS、GESDE等骨架系統應運而生,它們在20世紀90年代專家系統的研究進程中,發揮著重要作用。
第三個研究方向是故障診斷專家系統,代表人物有美國麻省理工學院的蘭德爾?戴維斯(Randall Davis)教授。他于1984年在《人工智能》雜志上發表了《基于結構和行為的診斷推理 》(《Diagnostic Reasoning Based on Structure and Behavior》)一文,該論文描述了一個利用知識結構和行為,在電子電路領域進行故障診斷排除的專家系統。之后,故障診斷專家系統在電路與數字電子設備、機電設備等各個領域已取得了令人矚目的成就,已成為當今世界研究的熱點之一。
第四個研究方向是基于規則的專家系統,布魯斯?布坎南(Bruce G.Buchanan)的著作對基于規則的專家系統在這個時期的發展仍有著積極的指導作用。多種基于規則的專家系統進入了試驗階段。傳統基于規則的專家系統只是簡單的聲明性知識,而目前,規則的形式開始向產生式規則轉變,并趨向于提供較完善的知識庫建立和管理功能。
第五個研究方向是知識工程在專家系統中的運用。代表人物是美國斯坦福大學的克蘭西教授(Clancy W J),他于1985年在《人工智能》雜志上發表了重要論文《啟發式分類》(《Heuristis classification》),啟發式分類即對未知領域情況的類的識別過程。它是人類思維解決問題的重要方法,在人工智能、專家系統中可常用啟發式設計計算機程序,模擬人類解決問題的思維活動。
第六個研究方向是機器學習在專家系統中的運用。代表人物是機器學習領域前輩、澳洲悉尼大學著名教授John Ross Quinlan。他于1986年在《機器學習》(《Mach.Learn》)雜志上發表《決策樹算法》(《Induction of Decision Trees》)一文,文中他詳細描述了決策樹算法的代表――ID3算法。之后,有大量學者圍繞該算法進行了廣泛的研究,并提出多種改進算法,由于決策樹的各類算法各有優缺點,在專家系統的實際應用中,必須根據數據類型的特點及數據集的大小,選擇合適的算法。
第七個研究方向是神經網絡專家系統,代表人物有人工智能專家Stephan I.Gallant和美國加利福尼業大學教授巴特?卡斯科(Bart Kosko)。Gallant于1988年在《ACM的通信》上發表了《連接主義專家系統》(《Connectionist expert systems》)一文,文中講述Gallant 設計了一個連接主義專家系統(Connectionist expert system),其知識庫是由一個神經網絡實現的(即神經網絡知識獲取),開創了神經網絡與專家系統相結合的先例。
第八個研究方向是遺傳算法在專家系統中的運用。代表人物是遺傳算法領域著名學者、美國伊利諾伊大學David Goldberg教授和人工智能專家L.Davis。1989年,Goldberg出版了專著《搜索、優化和機器學習中的遺傳算法》,該書系統總結了遺傳算法的主要研究成果,全面而完整地論述了遺傳算法的基本原理及其應用;1991年,Davis編輯出版了《遺傳算法手冊》,書中包含了遺傳算法在科學計算、工程技術和社會經濟中的大量應用實例,該書為推廣和普及遺傳算法的應用起到了重要的指導作用。這些都推動了基于遺傳算法的專家系統的研發推廣。
第九個研究方向是決策支持系統在專家系統中的運用,代表人物是美國加利福尼亞大學伯克利分校教授埃弗雷姆?特班(Efraim Turban)。他于1990年出版了《決策支持和專家系統的管理支持系統》(《Decision support and expert systems:management support systems》)一書。20世紀80年代末90年代初,決策支持系統開始與專家系統相結合,形成智能決策支持系統,該系統充分做到了定性分析和定量分析的有機結合,將解決問題的范圍和能力提高到一個新的層次。
第十個研究方向是各種理論知識在專家系統中的綜合運用,代表人物是美國加利福尼業大學教授巴特?卡斯科(Bart Kosko)和美國伊利諾伊州研究所教授Abdul-Rahman K.H。卡斯科(Kosko)于1992年出版《神經網絡和模糊系統:一個擁有機器智能的動力系統方法》(《Neural networks and fuzzy systems:a dynamical systems approach to machine intelligence》)一書,這是第一本將神經網絡和模糊系統結合起來的讀本,也是神經網絡與模糊理論綜合應用于專家系統建設的經典著作;Abdul-Rahman K.H教授于1995年,在美國電氣和電子工程師協會的《電力系統及自動化》(《Transactions on Power Systems》)會議刊上發表了《人工智能模糊無功負荷的最優VAR控制方法 》(《AI approach to optimal VAR control with fuzzy reactive loads》)一文,論文提出了一個解決無功功率(VAR)控制問題,這個方法包含了專家系統、模糊集理論和人工神經網絡的重要知識。
雖然專家系統大量建造,但投入實際運行的專家系統并不多,且效率較低,問題求解能力有待進一步提高。原因之一就是專家系統主要是模擬某一領域中求解特定問題的專家的能力,而在模擬人類專家協作求解方面很少或幾乎沒有做什么工作。然而在現實世界中,協作求解具有普遍性,針對特定領域、特定問題的求解僅僅具有特殊性,專家系統雖然在模擬人類專家某一特定領域知識方面取得了成功,但它仍然不能或難以解決現實世界中的問題。其次,開發的專家系統的規模越來越大,并且十分復雜。這樣就要求將大型專家系統的開發變成若干小的、相對獨立的專家系統來開發,而且需要將許多不同領域的專家系統聯合起來進行協作求解。然而,與此相關的分布式人工智能理論和實用技術尚處在科研階段。只有分布式系統協作求解問題得以解決,才能克服由于單個專家系統知識的有限性和問題求解方法的單一性等導致系統的“脆弱性”,也才能提高系統的可靠性,并且在靈活性、并行性、速度等方面帶來明顯的效益[5]。
4 21世紀專家系統進入穩定發展時期
進入21世紀,專家系統開始緩慢發展,這期間以“Expert System/Experts System”為主題詞的論文共5 964篇。本文利用Citespace軟件,設置參數為(6,6,20)(5,5,20)(5,5,20),獲取了該時期論文的引文聚類圖(如圖4所示)。圖4 專家系統2000-2010年的論文引文聚類圖
這個時期專家系統有3個主要研究方向:第一個是研究方向是節點明顯的基于模糊邏輯的專家系統研究方向。90年代以來,模糊控制與專家系統技術相結合,進一步提高了模糊控制器的智能水平。基于模糊邏輯的專家系統有以下優點:一是具有專家水平的專門知識,能表現專家技能和高度的技巧以及有足夠的魯棒性(即健壯性);二是能進行有效的推理,能夠運用人類專家的經驗和知識進行啟發性的搜索和試探性的推理;三是具有靈活性和透明性。
第二個是研究方向是Rete模式匹配算法在專家系統中的應用,代表人物是美國卡內基―梅隆大學計算機科學系的Charles L.Forgy教授,1979年,他首次提出Rete算法。專家系統工具中一個核心部分是推理機,Rete算法能利用推理機的“時間冗余”特性和規則結構的相似性,并通過保存中間運算結果的方法來提高推理的效率。1982年,他在《人工智能》雜志上發表《Rete算法:許多模式/多對象的模式匹配問題的一個快速算法》(《Rete:A Fast Algorithm for the Many Pattern/Many Object Pattern Match Problem》)一文,該文解釋了基本算法的概念,介紹了詳細的算法,描述了模式和適當的對象交涉算法,并說明了模式匹配的執行操作。
第三個是研究方向是專家系統在電力系統中的運用。世界各國的專家們開始熱衷于在電力生產的各個環節使用專家系統,代表人物有日本的福井賢、T.Sakaguchi、印度的Srinivasan D、美國伊利諾伊州研究所的Abdul-Rahman K.H、希臘雅典國立技術大學的Protopapas C.A、和中國的羅旭,他們在美國電氣和電子工程師協會的《電力傳輸》(《IEEE transactions on power delivery)會議刊及《電源設備系統》會議刊(《On Power Apparatus and Systems》)上發表了多篇有影響力的論文,內容涉及系統恢復、電力需求預測、變電站故障診斷和報警處理等多方面。
這十年間,專家系統的研究不再滿足于用現有各種模型與專家系統進行簡單結合,形成基于某種模型的專家系統的固有模式。研究者們不斷探索更方便、更有效的方法,來解決困擾專家系統的知識獲取瓶頸、匹配沖突、組合爆炸等問題,而這也推動了研究不斷向深層次、新方向發展。但是,由于專家系統應用的時間長、領域廣,他們遭遇的瓶頸問題一時得不到有效解決,導致了這一時期末,專家系統研究呈現出暫時的下滑現象。
5 專家系統發展趨勢分析
圖一發展曲線上第二個時間節點是1992年,從該年起專家系統相關論文呈下降趨勢,然后在2002年又開始緩慢增長,近一年多來又開始下降,這標志著專家系統研究在布滿荊棘的道路上前行,前景是光明的,但道路是曲折的。本文以5年為一個單位,統計了1990-2009年20年期間專家系統相關論文中高頻詞的變化情況,如表1所示,從該表可以獲得這個時期專家系統研究的一些特點。
(1)在1990-1999年期間,人工智能出現新的研究,由于網絡技術特別是國際互連網技術發展,人工智能開始由單個智能主體研究轉向基于網絡環境下的分布式人工智能研究,使人工智能更加實用,這給專家系統帶來了發展的希望。正因為如此,我們從詞頻上可以看出,人工智能(artificial intelligence)一詞在這十年一直位居前兩位,在專家系統研究中處于主導地位,而與其相關的知識表示(knowledge representation)、知識獲取(knowledge acquisition)等,也成為了學者們研究的重點方向。
(2)該時期的第二個特點是神經網絡研究的復蘇。神經網絡是通過模擬人腦的結構和工作模式,使機器具有類似人類的智能,如機器學習、知識獲取、專家系統等。我們從詞頻上可以看出神經網絡(neural network)一詞得以快速增長,1995年時位列第一,進入21世紀也是穩居第二位,神經網絡很好地解決了專家系統中知識獲取的瓶頸問題,能使專家系統具有自學習能力,它的出現為專家系統提供了一種新的解決途徑[6],同時也顯示出他獨有的生機與活力。
(3)該時期是模糊邏輯的發展時期。模糊理論發展至今已接近三十余年,應用范圍非常廣泛,它與專家系統相結合,在故障診斷、自然語言處理、自動翻譯、地震預測、工業設計等方面取得了眾多成果。我們從詞頻上可以看出,模糊邏輯(fuzzy logic)一詞,除在1990-1994年期間位居第六位外,之后都位居前三甲,2000-2004年期間更是位列第一。模糊控制與專家系統技術相結合,進一步提高了模糊控制器智能水平,這種控制方法既保持了基于規則的方法的價值和用模糊集處理帶來的靈活性,同時把專家系統技術的表達與利用知識的長處結合起來,能處理更廣泛的控制問題。
(4)故障診斷成為專家系統研究與應用的又一重要領域。故障診斷專家系統的發展起始于20世紀70年代末,雖然時間不長,但在電路與數字電子設備、機電設備等各個領域已取得了令人矚目的成就,已成為當今世界研究的熱點之一。這從高頻詞分布可以開出,故障診斷(fault diagnosis)從1995-1999年間的最后一位攀升至2005-2009年間的第一位,足見其強大的生命力。在專家系統己有較深厚基礎的國家中,機械、電子設備的故障診斷專家系統已基本完成了研究和試驗的階段,開始進入廣泛應用。
(5)遺傳算法的應用逐漸增多。20世紀90年代,遺傳算法迎來了發展時期,無論是理論研究還是應用研究都成了十分熱門的課題。尤其是遺傳算法的應用研究顯得格外活躍,不但應用領域擴大,而且利用遺傳算法進行優化和規則學習的能力也顯著提高。進入21世紀,遺傳算法的應用研究已從初期的組合優化求解擴展到了許多更新、更工程化的應用方面。這在高頻詞分布中可以看出,以2000作為臨界點,遺傳算法(genetic algorithms)從20世紀90年代的10名之后,到位于高頻詞前六強之中,充分反映出它發展的良好勢頭。
6 小 結
專家系統是20世紀下半葉發展起來的重大技術之一,它不僅是高技術的標志,而且有著重大的經濟效益。“知識工程之父”E.Feignbaum在對世界許多國家和地區的專家系統應用情況進行調查后指出:幾乎所有的ES都至少將人的工作效率提高10倍,有的能提高100倍,甚至300倍[7]。
專家系統技術能夠使專家的專長不受時間和空間的限制,以便推廣稀缺的專家知識和經驗;同時,專家系統能促進各領域的發展,是各領域專家專業知識和經驗的總結和提煉。
專家系統發展的近期目標,是建造能用于代替人類高級腦力勞動的專家系統;遠期目標是探究人類智能和機器智能的基本原理,研究用自動機模擬人類的思維過程和智能行為,這幾乎涉及自然科學和社會科學的所有學科,遠遠超出了計算機科學的范疇。
隨著人工智能應用方法的日漸成熟,專家系統的應用領域也不斷擴大。有人類活動的地方,必將有智能技術包括專家系統的應用,專家系統將成為21世紀人類進行智能管理與決策的工具與助手。
參考文獻
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篇6
上世紀50年代末晶閘管在美國問世,標志著電力電子技術就此誕生。第一代電力電子器件主要是可控硅整流器(SCR),我國70年代將其列為節能技術在全國推廣。然而,SCR畢竟是一種只能控制其導通而不能控制關斷的半控型開關器件,在交流傳動和變頻電源的應用中受到限制。70年代以后陸續發明的功率晶體管(GTR)、門極可關斷晶閘管(GTO)、功率MOS場效應管(PowerMOSFET)、絕緣柵晶體管(IGBT)、靜電感應晶體管(SIT)和靜電感應晶閘管(SITH)等,它們的共同特點是既控制其導通,又能控制其關斷,是全控型開關器件,由于不需要換流電路,故體積、重量較之SCR有大幅度下降。當前,IGBT以其優異的特性已成為主流器件,容量大的GTO也有一定地位[1][2][3]。
許多國家都在努力開發大容量器件,國外已生產6000V的IGBT。IEGT(injectionenhancedgatethyristor)是一種將IGBT和GTO的優點結合起來的新型器件,已有1000A/4500V的樣品問世。IGCT(integratedgateeommutatedthyristor)在GTO基礎上采用緩沖層和透明發射極,它開通時相當于晶閘管,關斷時相當于晶體管,從而有效地協調了通態電壓和阻斷電壓的矛盾,工作頻率可達幾千赫茲[2][3]。瑞士ABB公司已經推出的IGCT可達4500一6000V,3000一3500A。MCT因進展不大而引退而IGCT的發展使其在電力電子器件的新格局中占有重要的地位。與發達國家相比,我國在器件制造方面比在應用方面有更大的差距。高功率溝柵結構IGBT模塊、IEGT、MOS門控晶閘管、高壓砷化稼高頻整流二極管、碳化硅(SIC)等新型功率器件在國外有了最新發展。可以相信,采用GaAs、SiC等新型半導體材料制成功率器件,實現人們對“理想器件”的追求,將是21世紀電力電子器件發展的主要趨勢。
高可靠性的電力電子積木(PEBB)和集成電力電子模塊(IPEM)是近期美國電力電子技術發展新熱點。GTO和IGCT,IGCT和高壓IGBT等電力電子新器件之間的激烈競爭,必將為21世紀世界電力電子新技術和變頻技術的發展帶來更多的機遇和挑戰。
二、變頻技術的發展過程
變頻技術是應交流電機無級調速的需要而誕生的。電力電子器件的更新促使電力變換
技術的不斷發展。起初,變頻技術只局限于變頻不能變壓。20世紀70年代開始,脈寬調制變壓變頻(PWM-VVVF)調速研究引起了人們的高度重視。20世紀80年代,作為變頻技術核心的PWM模式優化問題吸引著人們的濃厚興趣,并得出諸多優化模式,如:調制波縱向分割法、同相位載波PWM技術、移相載波PWM技術、載波調制波同時移相PWM技術等。
VVVF變頻器的控制相對簡單,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調速要求,已在產業的各個領域得到廣泛應用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較小,受定子電阻壓降的影響比較顯著,故造成輸出最大轉矩減小。
矢量控制變頻調速的做法是:將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic通過三相——二相變換,等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Iml、Itl,然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經過相應的坐標反變換,實現對異步電動機的控制。
直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型,控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機,因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數學模型。
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數低,諧波電流大,直流回路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網,即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應運而生。
三、變頻技術與家用電器
20世紀70年代,家用電器開始逐步變頻化,出現了電磁烹任器、變頻照明器具、變頻空調、變頻微波爐、變頻電冰箱、IH(感應加熱)飯堡、變頻洗衣機等[4]。
20世紀末期期,家用電器則依托變頻技術,主要瞄準高功能和省電。
首先是電冰箱,由于它處于全天工作,采用變頻制冷后,壓縮機始終處在低速運行狀態,可以徹底消除因壓縮機起動引的噪聲,節能效果更加明顯。其次,空調器使用變頻后,擴大了壓縮機的工作范圍,不需要壓縮機在斷續狀態下運行就可實現冷、暖控制,達到降低電力消耗,消除由于溫度變動而引起的不適感。近年來,新式的變頻冷藏庫不但耗電量減少、實現靜音化,而且利用高速運行能實現快速冷凍。
在洗衣機方面,過去使用變頻實現可變速控制,提高洗凈性能,新流行的洗衣機除了節能和靜音化外,還在確保衣物柔和洗滌等方面推出新的控制內容;電磁烹任器利用高頻感應加熱使鍋子直接發熱,沒有燃氣和電加熱的熾熱部分,因此不但安全,還大幅度提高加熱效率,其工作頻率高于聽覺之上,從而消除了飯鍋振動引起的噪聲。
四、電力電子裝置帶來的危害及對策
電力電子裝置中的相控整流和不可控二極管整流使輸入電流波形發生嚴重畸變,不但大大降低了系統的功率因數,還引起了嚴重的諧波污染。
另外,硬件電路中電壓和電流的急劇變化,使得電力電子器件承受很大的電應力,并給周圍的電氣設備及電波造成嚴重的電磁干擾(EM1),而且情況日趨嚴重。許多國家都已制定了限制諧波的國家標準,國際電氣電子工程師協會(IEEE)、國際電工委員會(IEC)和國際大電網會議(CIGRE)紛紛推出了自己的諧波標準。我國政府也制定了限制諧波的有關規定[5]。
(一)諧波與電磁干擾的對策
1、諧波抑制
為了抑制電力電子裝置產生的諧波,一種方法是進行諧波補償,即設置諧波補償裝置,使輸入電流成為正弦波[3]。
傳統的諧波補償裝置是采用IC調諧濾波器,它既可補償諧波,又可補償無功功率。其缺點是,補償特性受電網阻抗和運行狀態影響,易和系統發生并聯諧振,導致諧波放大,使LC濾波器過載甚至燒毀。此外,它只能補償固定頻率的諧波,效果也不夠理想。
電力電子器件普及應用之后,運用有源電力濾波器進行諧波補償成為重要方向。其原理是,從補償對象中檢測出諧波電流,然后產生一個與該諧波電流大小相等極性相反的補償電流,從而使電網電流只含有基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,且補償特性不受電網阻抗的影響。
大容量變流器減少諧波的主要方法是采用多重化技術:將多個方波疊加以消除次數較低的諧波,從而得到接近正弦的階梯波。重數越多,波形越接近正弦,但電路結構越復雜。小容量變流器為了實現低諧波和高功率因數,一般采用二極管整流加PWM斬波,常稱之為功率因數校正(PEC)。典型的電路有升壓型、降壓型、升降壓型等。
2、電磁干擾抑制
解決EMI的措施是克服開關器件導通和關斷時出現過大的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,目前比較引入注目的是零電流開關(ZCS)和零電壓開關(ZVS)電路。方法是:
(1)開關器件上串聯電感,這樣可抑制開關器件導通時的di/dt,使器件上不存在電壓、電流重疊區,減少了正關損耗;
(2)開關器件上并聯電容,當器件關斷后抑制du/dt上升,器件上不存在電壓、電流重疊區,減少了開關損耗;
(3)器件上反并聯二極管,在二極管導通期間,開關器件呈零電壓、零電流狀態,此時驅動器件導通或關斷能實現ZVS、ZCS動作。
目前較常用的軟件開關技術有部分諧振PWM和無損耗緩沖電路。
(二)功率因數補償
早期的方法是采用同步調相機,它是專門用來產生無功功率的同步電機,利用過勵磁和欠勵磁分別發出不同大小的容性或感性無功功率。然而,由于它是旋轉電機,噪聲和損耗都較大,運行維護也復雜,響應速度慢。因此,在很多情況下已無法適應快速無功功率補償的要求。
另一種方法是采用飽和電抗器的靜止無功補償裝置。它具有靜止型和響應速度快的優點,但由于其鐵心需磁化到飽和狀態,損耗和噪聲都很大,而且存在非線性電路的一些特殊問題,又不能分相調節以補償負載的不平衡,所以未能占據靜止無功補償裝置的主流。
隨著電力電子技術的不斷發展,使用SCR、GTO和IGBT等的靜止無功補償裝置得到了長足發展,其中以靜止無功發生器最為優越。它具有調節速度快、運行范圍寬的優點,而且在采取多重化、多電平或PWM技術等措施后,可大大減少補償電流中諧波含量。更重要的是,靜止無功發生器使用的抗器和電容元件小,大大縮小裝置的體積和成本。靜止無功發生器代表著動態無功補償裝置的發展方向。
五、結束語
我們相信,電力電子技術將成為21世紀重要的支柱技術之一,變頻技術在電力電子技術領域中占有重要的地位,近年來在中壓變頻調速和電力牽引領域中的發展引人注目。隨著全球經濟一體化及我國加人世界貿易組織,我國電力電子技術及變頻技術產業將出現前所未有的發展機遇。
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篇7
關鍵詞:通信工程;人才培養;零距離培養模式
0 引言
為了適應21世紀電子信息技術的飛速發展和市場需要,為國家,特別是地方經濟發展培養徳、智、體、美全面發展,基礎扎實,知識面寬,素質高,能力強,能從事通信電路及系統產品設計、制造、安裝、調試及相關技術開發的高級應用人才,安徽新華學院通信工程專業經過多年的努力,開創了“教學—實踐—就業零距離”的人才培養模式,充分體現出以就業為導向、培養高級應用型人才的特點。
“教學—實踐—就業零距離”的應用型人才培養模式體現在教學(理論+實驗),實踐(實訓+實習)和就業三個方面。
1 專業建設方案
1)建立合理的組織結構。
安徽新華學院是由安徽新華集團2000年投資創辦的一所民辦大學,于2001年設置了通信技術專業,2005年升為本科院校,2006年設置了通信工程專業。為了加強專業建設,聘請知名院校和相關企業有經驗的老教師、工程師,組成專業指導委員會,擔任各學科組帶頭人,指導年青教師進行學科建設。
2)構成新的課程體系。
基礎課及素質教育課——突出素質教育實踐課及實踐;
專業基礎課——突出專業基礎實驗、實訓教學環節;
專業及選修課——綜合運用實踐教學安排,提高綜合運用能力;
3)加大實踐環節。
在充分發揮現有實驗室作用的基礎上,將校內實驗實訓基地建成開放式實驗實訓中心。
4)加速培養“雙能型”教師隊伍。
力爭在3年內形成以青年教師為主體的“雙能型”教師團隊。
5)把“雙證”教育納入教學計劃,大力推行職業資格證書制度,充分體現以就業為導向的教育方針。
6)采用校企掛鉤、合作辦學的新型辦學模式。加強校外實訓基地建設。
2 專業建設實施
2.1 構建適合社會經濟發展的課程體系
通信工程專業本科教育要求學生系統地掌握本專業所必需的自然科學基礎和技術科學基礎理論知識;必須具備一定的專業知識、相關的工程技術知識和技術經濟、工業管理知識;要求學生具有從事通信系統所必需的設計、實驗、測試及應用能力,也具有一定的管理工作能力。為適合社會經濟發展,重新構建的課程體系,調整專業基礎課、專業課結構。
本專業的專業課程由三大部分構成:通識教育課程(基礎課及素質教育課)、專業基礎課程和專業模塊課程。實踐性教學貫穿于三大部分。第一部分:通識教育課程占總學時40%左右。第二部分:專業基礎課程占總學時40%左右。第三部分:專業模塊課占總學時20%左右,包括專業核心選修課和專業方向課。
在新的教學計劃中,實踐教學環節占總學時40%以上,強調各專業課程的實驗、實習和實訓等操作能力的培養,提高學生的創新意識和開拓精神。
2.2 加速教材建設、精品課程建設
在自編通信專業實驗教材、課程設計、畢業設計指導書等的基礎上進一步修訂,使之更適合地方院校學生的學習。在吸取和采納優秀國內外教材的同時,鼓勵教師編寫體現本專業特色的教材。
在已有課程建設的基礎上,以應用型人才培養目標為依據,以省級精品課程為品牌,以校級優質課程為基礎,建設優質課程體系,使專業課程分批地達到優質課程標準。積極為申報通信專業精品課程充實資料,爭取3年內實現通信專業校級精品課程1-2門,省級精品課程1門。
2.3 提高教學質量關鍵是教師
教師培養途徑:
1)校內自我培養,分期分批進實驗室鍛煉;
2)采用“請進來,走出去”的方法,同相關學校、研究所進行定期的學術交流。
3)積極參與科學研究,申報教研、科研課題,提高教師科研水平,豐富教學內容。
4)重點培養年輕骨干教師,采取有針對性的培訓進修措施,分期分批到相關院校、企業、研究所等進行學習培訓,提高他們的業務能力和整體素質,盡快挑起大梁。
5)加大引進高級人才力度,引進中青年業務骨干。打造一支以中青年教師為主的教學科研團隊。
2.4 加速實驗實訓基地建設
1)充分發揮現有實驗室作用,保證各課程實驗項目開出率達到100%,儀器設備的利用率達到99%。
2)減少驗證性實驗,加重設計性、綜合性、系統性實驗比例,提倡學生自行設計、安裝和調試。
3)不斷引進新的實驗內容,更新實驗手段。加快在電氣智能教學平臺、現代通信實驗平臺上的二次開發力度,并以此為依托開展相應的科學研究和教學研究。
4)把相關課程(如高頻電路)實踐環節(收音機裝配與調試)納入勞動技能資格證考試內容。要求學生通過信息產業部“無線電裝接工”“無線電調試工”高級證書考試,參加通信工程師考證,以提高學生就業競爭能力。
2.5 加強校企合作,開展“訂單式”辦學模式
充分利用已有的校外實習基地資源, 繼續完善校企掛鉤、合作辦學的新型辦學模式,積極推廣“訂單式”辦學模式,加強同相關學校、研究所、公司及工廠企業單位合作辦學聯系。進一步吸收企業資金,完善場地建設。實現“教學—實踐—就業”零距離。為通信工程本科專業開辟更廣闊的招生和就業前景。
3 專業建設成效
3.1 招生規模見成效
通信工程專業自2006年招收第一屆本科生(95人)以來至今已做到年年招生生源充足,報到率逐年遞增。目前,在校生480多人。
3.2 師資隊伍建設成效
目前,本專業在職專業教師研究生學歷比例已占100%,已培養副教授1名,講師5名,教壇新秀4名,訪問學者1名。絕大部分專職教師能達到“一專多能”的要求,可承擔多門課程的理論和實踐教學任務。多人多次在全校青年教師講課比賽獲獎,其中2人獲兩屆第1名,1人次獲得第2名,1人次獲得第3名。
在學院人事部門的支持下,加大了原有師資力量的培養力度,考取科大、工大、安大等學校的在職研究生已經圓滿畢業,送到有關單位培訓進修的老師都已學成歸來。聘任了深圳訊方公司兩名技術骨干作為通信工程專業兼職教師,參與我院教學和畢業設計活動。同時聘請了中國科技大學、合肥工業大學、工程學院等大學的教師,擔任學科帶頭人。一支以青年教師為主,老、中、青相結合的,以校內為主,校企、校際結合的教師隊伍已初步形成。
3.3 教材、精品課程建設成效
幾年來,通信工程專業的教師自編的實驗教材、課程設計、畢業設計指導書近10本;參與國內教材的編寫已出版若干本。
2008年,“高頻電路”被評為校級精品課程;2009年,“數字電子技術”被評為校級精品課程;2010年,單片機課程被評為校級精品課程;2011年,光纖通信課程被評為校級精品課程。
3.4 實驗實訓基地建設成效
自2008年建成省級示范實驗實訓中心——電工電子實驗中心(包含電工電子裝配室、電路實驗室、模擬電路實驗室、數字電路實驗室、高頻電路實驗室、信號與系統實驗室、電子線路自動化設計(EDA)實驗室、計算機網絡通信實驗室)以來,2009年又建成現代通信實驗實訓中心,為通信工程本科專業基礎課學習及相關專業課的課程設計及畢業設計等實踐教學提供了先進的實驗實訓手段。并以此為基礎進行教學—實踐—就業零距離教學人才培養模式的試點。此中心現已對外開放,充分發揮了該實驗實訓中心的各項效益。
2013年,“安徽新華學院——上海大唐移動通信設備有限公司工程實踐教育中心”獲批教育部地方所屬高校“本科教學工程”大學生校外實踐教育基地建設項目立項,電子通信工程學院與上海大唐移動信設備有限公司簽訂了卓越工程師聯合培養協議。
良好的硬件設備、充足的資金條件為通信工程本科專業的發展提供了堅實的基礎。
3.5 聯合辦學成效
2010年內本專業與訊方公司合作申報了光纖通信校級精品課程,派遣了3位教師赴深圳訊方公司培訓,取得了“通信工程師證”,提高了教師的產學研能力。同時派遣了一個班學生赴訊方公司安徽分公司實習。之后與深圳華為、訊方、安徽電信合作開設“通信班”的計劃相繼實施。
2013年7月20日,電子通信工程學院首期TD-LTE網絡工程師培訓班順利結業。TD-LTE網絡工程師培訓班是電子通信工程學院與大唐移動通信設備有限公司的校企合作項目之一,首期培訓學員79名,在近兩個月的模塊化集中培訓中,同學們展現出良好的綜合素質和學習能力,每天日報、每周周報、每周五固定考試、兩次考試不合格就淘汰。炎熱的天氣和高強度的學習壓力,沒有讓他們退縮,同學們自發的進行早自習、晚自習,QQ群里的專業討論往往會一直持續到凌晨。最終,學員們在進行學校現有專業課程學習的情況下,順利完成了TD-S和TD-L的原理與關鍵技術、高層信令等專業課程的培訓,通過了一系列的考試及最后的答辯測試。
目前已有三分之二的學員接到了來自北京、浙江、陜西、河南、黑龍江等地多家公司的招聘電話,即將奔赴工作崗位。
通信專業的學生大部分都通過信息產業部第十八鑒定站“無線電裝接工”、“無線電調試工”高級職業資格證書考試,得到了鑒定站的好評。現代通信實驗實訓中心已經全面開放,把光纖通信、程控交換技術、通信網技術、通信設備原理與維修課程放在實訓中心上課,理論與實踐結合,這種“教學—實踐”的零距離教學方法,教學效果明顯,深受同學歡迎,激發了同學們參加“通信工程師考證”熱情,提高了學生就業競爭能力。
以質量工程為抓手來帶動教育教學質量的內涵建設,辛勤的勞動帶來碩果累累:
2008年建成省級“電工電子實驗”中心,并獲得“省級實驗實訓中心在建項目”。
2009年,通信工程專業被列為校級特色專業;現代通信實驗實訓中心列為校級重點建設實驗室;應用型通信人才培養模式創新區項目被列為校級重點建設項目。
2010年,“通信工程專業”被評為省級特色專業;“現代通信實驗實訓中心”被評為省級示范實驗實訓中心;“應用型通信人才培養模式創新區探索教學—實踐—就業零距離培養模式研究項目”被評為省級重點教研項目。“通信平臺建設與應用研究”項目被評為省級一般教研項目。
2011年,電子通信工程成功申報校內重點學科。
2012年,省級通信工程特色專業、現代通信實驗實訓中心等項目順利通過省教育廳組織的中期檢查。申報教研項目校級立項3項(重點1項),省級立項1 項;簽訂產學研合作項目1項;發表、交流論文8篇;參編教材1部;舉行學術報告會5場,參加省內外學術論壇2次;6位教師參加物聯網培訓會、全國精品課程研討會、特色專業建設研修班等。
3.6 人才培養成效
近幾年來,深圳新天下集團、奧克斯集團、LG集團、安徽電信、深圳華為、深圳訊方等多個單位與電子通信工程學院簽訂了合作辦學協議。通過“訂單式”的培養,為他們輸送了大量實用型人才,受到了他們的歡迎。通信技術專業和通信工程本科畢業生就業率達100%。他們的動手能力和綜合素質受到用人單位的一致好評。
通信工程本科專業參加研究生考試的人數和錄取率逐年增多,僅2011年就有7名學生分別被上海大學、南京郵電大學、河海大學、合肥工業大學等知名大學錄取。
在省內、國內各類比賽中成績優良。2006年以來,先后獲得過全國數學建模比賽一等獎和二等獎,全國大學生“挑戰杯”比賽安徽賽區二等獎和三等獎,“飛思卡爾”杯智能汽車大賽一等獎,全國大學生電子競賽一等獎三等獎等。
4 結論
地方高校的人才培養,離不開省教委各級領導的關心和扶持,離不開新華集團公司在人力、財力、政策上的支持與保障。我們深信在各級教育部門的正確領導和關懷下,在集團公司的大力支持下,通信工程專業將為社會提供更多的優秀人才。
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