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1 电气自动化控制技术分析
电气自动化控制技术,能够实现控制系统的自动化,提升工艺的运行水平。电气自动化控制是一类新型的技术,核心是电子技术,可以大面积地应用到设备行业中。电气自动化控制的技术能力高,通过不同技术的相互配合,实现电气自动化的运行控制,而且自动化控制是电气运行中的核心,保障生产的精确性和运行速率。电气自动化控制能够以少量程序控制多个变量,各个控制对象处于相互配合的状态,提升了系统操作的水平,监督被控对象的运行过程,期间修正被控对象的运行状态,使其具备准确、合理的运行方式。
2 电气自动化控制技术的发展
2.1 智能化
电气自动化控制技术下的产品、系统等,能够根据指令智能化的完成操作,简化操作服务的流程。智能化是电气自动化控制技术的首要发展方向,正是由于智能化的要求,促使电气自动化控制技术与信息技术、通讯技术相互融合,注重技术中的性能开发,体现技术控制的速率。
2.2 节约化
节约化发展,是指电气自动化控制技术应用中实现了节能与环保。例如:电气自动化控制技术在照明系统中的应用,其可辅助使用新能源,同时控制照明灯具的使用,延长灯具的使用寿命,既可以保障能源利用的效率,又可以提高照明设备的质量。
2.3 信息化
电气自动化控制技术的信息化发展,改进了技术运行的方式,使电气自动化中,以信息控制为基础,引进互联网、物联网等理论,支持电气自动化的控制运行。
2.4 统一化
电气自动化控制技术拉近了各个行业之间的距离,融入各项技术的同时,朝向统一化的方向发展。在电气自动化控制技术的作用下,行业间遵循相同的设计标准,使用方法、维护策略等,都逐步统一,在降低行业建设难度的同时,体现统一化发展的优势[1]。电气自动化控制技术的统一化发展,消除了行业之间潜在的发展矛盾,提升行业资源的利用效率,加快了信息传输、使用的速率。
3 电气自动化控制技术的应用
3.1 工业
工业是应用最广泛的行业,因为工业规模较大,对电气自动化控制的需求大,所以我国积极推进电气自动化控制技术在工业中的应用,致力于改善传统工业的运营方式[2]。PLC是电气自动化控制技术的主要元件,其为一项可编程逻辑控制器,以工业企业为例,分析PLC的应用。该工业为机械制造企业,基于PLC的电气自动化控制技术,为机械制造系统提供了相关的控制,PLC根据机械制造的需求,编写了操作指令和逻辑运算程序,简化了机械制造生产系统的操作,而且PLC的准确度高,规避了该企业生产的误差,实现了机械制造的自动化、信息化生产,PLC写入编程后,控制了机械制造的过程,同时控制机械制造的参数,包括尺寸、温度信息等,按照该企业机械制造的指令,构成闭环生产方式,优化机械制造的工艺流程,而且该企业在PLC中设计了PID模块,通过PID子程序,准确控制PLC的内部编程,预防机械制造中出现问题。
3.2 交通业
电气自动化控制技术在交通业中的应用,不仅体现在车辆运输上,还表现在红绿灯、监控系统等方面。车辆上的元件、器件等,基本都是电气自动化控制技术的体现,提供专业的自动化控制,保障车辆通行的安全[3]。例如:电气自动化控制技术在电子眼中的应用,代替警察执法,实现自动化的违章取证,电子眼监督交通系统中的车辆运行,抓拍违法行为,提交到交通局的操作系统内,减轻了交通执法的工作负担,电气自动化控制技术弥补了电子眼的缺陷,促使其可更准确、更快速、更清晰地实现抓拍取证,提升电子眼对交通运输的监控能力,有效控制电子眼的运行,以免交通执法中出现漏洞。我国各地政府在交通业建设中,积极引进电气自动化控制技术,完善交通监控体系,目前,测速器、屏显等多个交通项目中,均涉及到电气自动化控制技术的使用。
3.3 农业
农业是我国经济发展的基础支持,为了推进农业的生产,引入电气自动化控制技术,全面建设智能农业,加快农业机械化的发展速度。以某地区农业中的大棚种植为例,分析电气自动化控制技术的应用。该地区传统的大棚种植,是根据农民种植经验分配工作,一旦控制不好温度、湿度,即会影响大棚种植的经济效益。研究人员将电气自动化控制技术引入到大棚种植内,以育秧大棚为对象,构建智能控制系统,大棚内安装不同属性的无线传感器,专门收集大棚内的环境参数,如:光照、含水量等,进行自动化的信息采集,传感器采集的信号传输到控制中心,比对标准的参数指标,种植人员掌握大棚育秧的实际情况,同时根据对比结果调节大棚内的环境,远程控制特定的设备。该大棚内部安装了高清视频,同样接入到控制中心,种植人员可以随时查看育秧的状态,电气自动化控制技术的应用,辅助构建管理平台,划分为四个功能模块,分布是传感采集、视频监控、智能分析和远程控制,整体控制育秧大棚的生长环境,为幼苗的培育提供优质的环境。
3.4 服务业
人们对服务业的需求非常大,目的是方便人们的日常生活,特别是在电子产品上,更是体现出服务业对电气自动化控制技术的需求。生活中的电子产品,大多应用了电气自动化控制技术,如:智能手机、ipad、跑步机等,表明电气自动化对服务业市场的推进作用[4]。近几年,电气自动化控制技术的应用,由服务业的电子产品,逐步转型到企业内,例如:餐饮服务中的“机器换人”概念,餐厅内,机器人取代人工服务,提供点菜、传菜等服务,机器人是餐饮业的发展趋势,表明电气自动化控制技术的重要性,此项技术在“机器换人”中,起到自动化的控制作用,是机器人开发中不可缺少的技术。
4 结束语
电气自动化技术的发展和应用,表明了该项技术在行业运营中的重要性,满足我国社会行业建设的基本需求。根据电气自动化控制技术的应用,落实发展策略,充分发挥电气自动化控制技术的潜力,保障其在未来的应价值。电气自动化控制技术的发展和应用,必须符合现代企业的需求,由此才能规范控制技术的实践应用。
参考文献
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[2]吴琦.煤矿电气自动化控制技术中单片机的应用[J].硅谷,2015,3:118+120.
关键词 控制工程;专业学位研究生;实践能力;职业素养
中图分类号:G643 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)04-0007-03
WANG Biao, ZHU Zhiyu
Abstract Aiming at the existing problems of assimilation with aca-
demic degree postgraduates and lack of application ability for profe-
ssional degree postgraduates, a new training mode has been con-ducted to improve their vocational ability and innovation ability. Combined with the industry features of the school, we explore the
new training mode of both professional skills and occupation skill development by establishing a new curriculum system, an innovative practice platform, an innovation tutor team and a comprehensive evaluation mechanism. The reform will improve practical ability and comprehensive quality of professional postgraduates.
Key words control engineering; professional degree postgraduate; practical ability; professionalism
1 引言
随着研究生教育的发展,学术型人才培养的重心已向博士研究生转移,硕士生的培养目标更多地偏向于应用型、专业型人才的培养。与学术型研究生相比,专业型研究生的培养要以职业能力为导向并突出实践性[1]。同时,社会经济的发展和产业的升级换代需要高新知识和科研成果向生产力转化,行业、企业需要高校培养出多样性、职业性的创新型人才。因此,如何提高专业学位研究生的培养质量,培育出具有创新能力和职业技能的高素质人才,是我国研究生教育质量提升必须面对的重大课题。
经过多年的探索和改革,专业学位研究生教育需具有职业性和实践性特质已逐渐被高校及社会各界认同。但总体来看,与国外相比,一些高校提出的“实用型专家”“职业型人才”等目标,抽象程度和标准过高,很难实施[2]。很多高校专业学位研究生的培养模式与学术型学位研究生趋同,未凸显其应用型和实践性的特色,专业学位与职业任职资格关联度弱,使得专业学位研究生教育存在同化、弱化、矮化的弊端[3-4]。
针对以上问题,江苏科技大学围绕专业定位,在人才培养体系中,以国家对海工装备和高技术船舶的发展战略为指引,以行业对控制工程人才的实际需求为牵引,通过优化课程体系、培育创新型科研平台、组建创新导师团队和建立多元化考核机制等,探索专业研究生的培养模式,形成“面向船海,校企协同,工学结合,强化实践”的人才培养理念,建立了船舶与海洋工程特色鲜明的“创新应用型、知能复合型”工程人才培养体系。
2 提高专业能力和职业素养的课程体系
与学术型研究生不同,专业型研究生偏重于应用和实践,所以专业学位研究生的课程设置应体现特定的行业特点,突出职业能力和综合素质培养目标[5]。在课程阶段应侧重于专业知识的学习和职业技能的训练,课程内容和各项实践环节能充分反映行业对应用型人才的知识与能力要求;在论文阶段应侧重于工程应用并兼顾学术价值,着力培养研究生在工程背景下处理实际问题的能力和对新技术的应用。
1)在课程设置上,控制学科所在学院围绕研究生的就业方向和社会需求,以实际应用为导向,基于船舶自动化、智能电气与系统和集成控制系统等研究方向,增设船舶机舱自动化、船舶电力系统、船舶先进控制和船舶伺服系统等课程,以弥补培养体系中工程技术领域课程不足的问题。
2)合理布局R悼纬蹋坚持课程的实用化取向,增加实践教学的分量。开设先进控制理论应用、智能信息处理等实践课程,培养学生理论联系实际和解决工程实际问题的能力。
3)为了反映行业发展的最新水平、拓宽研究生专业知识面和开阔学术视野,增设控制科学与工程前沿课程、水下机器人控制和船舶机舱自动化等跨学科课程。
4)部分课程设置及考核与相关职业资格考试进行有机衔接,引导学生参与企业实训及全国工业自动化人才认证培训(IAAT)和工信部全国信息化工程师岗位技能(NCIE)项目,推动专业学位研究生与自动化从业资格认证相衔接,加强学生的实践能力和职业技能培养。
3 产学研协同,打造创新型实践平台
实践能力与职业能力是专业学位研究生教育目标的关键因素,它们必须在实际应用中形成和发展[6]。通过与企业合作组建的研究生工作站为载体,实现企业与高校优势互补,促进产学研合作,有利于加速高校科技成果转化,同时为学生提供接触学科前沿的职业型实践机会[7];依托学科实践平台,可以缩小教学实验与社会实际应用的差距,促进教学和科研相互转化,带动多学科多专业的协同发展。
学院通过建立和完善江苏省企业研究生工作站等多种形式,多方位培养学生工程实践能力,同时在项目开发过程中提炼课堂案例和实验案例,逐步形成“研究生―教师―综合实验中心―研究生工作站―船舶企业”的教育生态体系,如图1所示。学院与上海外高桥造船有限公司、沪东中华造船有限公司和镇江赛尔尼柯电器有限公司等多家国内外著名企业共建有工程实践教育中心和协同创新中心,成为研究生科研的孵化器和推进器。中心围绕船舶与海洋工程电气自动化、轨道交通车辆装备研发和智能家居等方向开展工程化技术研究,实现学科链和产业链的对接,为培养高质量、专业面宽、具有创新精神和实践能力的应用型人才创造了条件。
学院除了与Rockwell、Cypress、西门子和浙大中控等国内外多家知名企业共建联合实验室,还拥有为探索船舶与海洋工程综合自动化和数字化构建的教学、科研与科技开发三位一体的综合型实验室,如江苏省船舶与海工装备自动化工程实验室、船舶综合电力系统实验室和江苏船舶电气自动化工程技术研究中心等。这些特色实验室凝练了控制学科的研究方向,在船舶综合控制、船舶与海洋平台综合监控系统、船舶自动化系统集成等方面拥有一批具有自主知识产权的自动化装置和产品,有利于提高研究生在船舶自动化技术领域的研究与开发水平,推动教学与科研的共同发展。
4 组建创新导师团队
作为研究生教育的主导者,研究生导师的水平直接影响着研究生的培养质量[8]。由于单一导师在思维方式、知识结构和学术视野方面都具有一定的局限性,不能满足一些学科交叉、跨专业的研究课题要求,因此建立导师组,实现导师之间的强强联手和团队式培养,将有助于研究生拓展学术视野和扩大知识面,提高其综合素质的培养。
本专业建立了有效的工程实践教育基地机制、企业兼职教师聘用机制、青年教师企业研修机制、学位论文多导师制等一系列“产学研用”一体化的协同育人机制。学院制定并实施了《青年教师工程实训管理暂行办法》《校外兼职教师聘任与考核管理办法》等系列政策文件,同时鼓励校内导师到企事业、职业部门的科研和生产等实践领域进行培训和锻炼。这些措施丰富了师资队伍的工程背景,改善了导师队伍的结构,形成师资队伍的开放式动态协作。
依托具有行业特色的科研创新项目,如“海洋工程船动力定位控制系统研究”和“面向海洋水下结构检测与清污的水下机器人导航与控制研究”等,多个学科导师和工程企业专家组成项目驱动型创新团队。根据创新项目的研究目标和技术路线,导师团队从中抽取和派生出课题,作为研究生创新能力和工程实践能力培养的驱动课题。在项目实施过程中,通过团队导师的共同管理,激发研究生自身的学术潜质和科研意愿,不断孕育出阶段性的创新成果,强化团队的整体协同创新能力,从而最终实现高校、企业和研究生多方共赢。
5 建立综合评价机制
考虑到专业学位研究生的应用性和职业性的特点,研究生的实际工作能力和职业素质指标需要被重视[9]。因此,需要建立多元化的考核机制,采取毕业论文、课程成绩、实践成绩和科研奖励相结合的形式,对研究生学习期间获得的科研成果、课题项目完成情况、科技竞赛获奖情况、学术情况、国家专利申报情况和成果转化情况等因素进行评价。
学院对专业硕士按照年度目标考核指标体系进行考核,以确保专业硕士培养目标和质量。第一学年的课程成绩和实践成绩是主要的评价指标,其中课程成绩的考查侧重于考试和小论文的形式,实践成绩的考查侧重于实践报告和企业导师评价相结合的方式。第二、第三学年的主要考核是学位论文、创新实践活动以及衍生的科研成果,其中论文的工程技术背景和应用价值会作为一项重要的指标;学生参加创新活动要结合导师科研项目或企业的研发需求,其学术能力和工程实践能力通过科研成果进行综合评价。一方面通过学术论文和专利评价其理论水平、科研水平,另一方面通过科研工作的经济效益或社会效益评价其应用价值。
6 Y语
近4年来,江苏科技大学电子信息学院培养的专业学位研究生的综合能力有了显著提高。从学术方面,获得江苏省及校优秀硕士论文共4篇,发表国内外学术论文120 多篇,获得国家专利30多项。从应用方面,参与了船舶标准化和船舶与海洋工程电气化发展规划的制定,参与研制的工程船监控系统关键装备和船舶综合后勤保障等系统,技术指标达到国际同类水平,并已成功应用于多艘海洋工程船;研发的无人机舱自动化系统在多家造船企业产业化,并在国内外多艘船舶上装备。实践证明,新的培养模式在强化学生的创新意识、实践能力和提高学生的职业素养等方面取得较好的成效。
参考文献
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【关键词】 研究生教育;导师;教育质量
【中图分类号】G642.015 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)29-00-01
随着研究生教育的迅猛发展,研究生数量大幅攀升,研究生群体在学风、论文质量以及综合素质等方面并没有较大提高,甚至有潜在的下降趋势,如何提高研究生整体质量是当前高校研究生教育面临的重要课题,已受到高校及社会的广泛关注。
本文分析了电力系统及其自动化专业研究生教育中存在的几种主要问题,探讨了开展研究生教育的趋势与主要途径。
一、研究生教育中存在的主要问题
(一)强化导师的专业水平
研究生质量的提升直接取决于导师的有效指导。电力系统及其自动化专业的研究生毕业除撰写毕业论文外,还需发表具有创新性的科研学术论文。这就要求研究生导师具备相应的学术素养,掌握研究领域内的热点、难点、重点、尚未解决的问题以及发展的最新动态和方向。这些前沿知识的获取鞭策指导教师要不断努力,跟踪最新研究进展。也就要求指导教师不能放松自己的科学研究。但仍然存在小部分需要加强责任感的老师,这部分老师对学生采取放羊的教育方式,让学生自生自灭,学生在学习过程中全靠自己。导师失去了“指导”、“引导”和“辅导”的功能。导致学生在学习工程中茫然不知所措,毫无目标。
(二)紧抓学校的学风建设
严谨守正的学风可以造就求真务实、积极进取、崇尚科学的高层次人才。学风是研究生整体素质提升的关键因素,学风的好坏直接影响着研究生培养质量的高低。
但部分高等院校在研究生扩招的洪流下,一个导师可能带30个研究生,管理上缺乏时间和精力,导致学风有下降的趋势。当一个团队中一部分学生没有努力学习也一样顺利毕业后,会给师弟师妹带来负面影响,使师弟师妹也存在好逸恶劳的心理。进而严重时形成恶性循环,团队的整体水平和实力每况愈下。例如,笔者在对研究生的培养中,就曾听研三的学生对新进来的研一学生讲:“不用读参考文献,我没看过,一样可以毕业”。这种不求上进的风气如果在研究生中流传,势必会影响研究生的整体素质提升。
(三)创建合理的奖励机制
研究生教育与本科教育有明显区别和不同。研究生除第一年需进行课程学习外,第二年和第三年的学习以科研为主,需要进行创新性研究。而第一年的学习也相对本科学习来讲明显轻松。这使得很多研究生通过入学考试后,就缺少学习的激情,明天只完成课程的学习后就无事可做。虽然导师强调了文献的阅读和学习课题组已有成果。但缺少奖励机制或考核措施,使得学生动力不足。
(四)提高研究生的学术水准和创新能力
创新能力尤其是原创能力差已成为我国研究生教育的致命弱点。很多同学对科学缺少求真务实和刻苦专研的精神,部分学生遇到问题习惯性的退缩,不去探索解决办法和深入挖掘问题本质,还有一部分学生仅仅进行炒冷饭的工作,将师兄师姐的研究成果进行总结,而不去进行创新性研究。
二、提高教育质量的解决对策
(一)强化导师的专业水平
导师在研究生教育工作中具有不可替代的优势和作用,高校应重视加强导师队伍建设,充分发挥导师在研究生教育工作中的重要作用。从课程学习、文献查阅、选题开题、课题研究、论文写作到答辩,研究生学习的每一个环节都需要导师悉心指导。可定期组织导师进行学术交流,外派进修,吸收最新资讯,提高导师学术水平。
(二)紧抓学校的学风建设
可从学校、学院、系、导师组成各级督导组,进行学风建设。不仅加强课程教学管理,提高学生理论基础,更要加强培养过程和学术能力的考核,全程跟踪学生状态,促进三年不间断的质量监控和教学管理。对完成的科研工作进行细化,例如创新性文章的投稿范围,投稿期刊的档次等,通过小论文的撰写,提高科研能力,同时又利于本科毕业论文的质量提高。
(三)创建合理的奖励机制
首先明确研究生的管理和培养目标,学校和研究生共同参与奖励机制的制定,对各项条款达成协议。导师对参与科学研究的研究生发放劳务费,对拥有科研成果的学生进行奖励。
(四)提高研究生的学术水准和创新能力
强调学生对导师的信任。研究生导师至少拥有博士学位或者是高级职称,他们经过多年的科学研究,会积累一定的研究经验。学生相信导师,走弯路的可能性会减少。但在实际指导中会经常遇到有主见的学生。例如,很多研究生一年级的学生反映学习状态很迷茫,不知道做什么。在导师布置文献阅读和学习团队现有成果后,很少有学生真正按照导师的要求去完成任务。而创新能力的培养过程之一就是要阅读大量的文献。再比如,当我告诉研究生撰写SCI文章的方法后,学生并不按照我说的方法,而是按照另一个在读研究生的经验进行“中文翻译成英文”的方式进行写作。这样势必写不出地道的英文文章。第二是培养遇到问题解决问题的能力。很多学生遇到问题后会退缩,直接告诉导师做不出来。比如学生在进行仿真时,结果出错,但并不查找原因。这样势必无法提出新的解决方案。因此,研究生要正确看待专业问题,坐得住板凳,守得住实验室,多花精力,多读文献,多进行理论推导和仿真实验,才能提高创新能力。