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中图分类号:F765 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0171-01
一、建筑电气工程施工中进行强电施工存在的问题及现状分析
(一)设计方案不够规范
建筑电气工程施工单位应该提前做好进行强电施工的设计方案,而我国目前存在的问题是,很多建筑电气工程施工单位在进行施工的时候都是没有规范的图纸或者文件的东西来做参考,相关设计单位只会给出非常简单的电气安装的位置和简略的说明并不会出具详细的资料给施工人员,双方也缺乏必要的沟通,这样不仅给施工造成很大的不便,而且不利于保证施工工程的顺利进行,甚至可能给施工安全带来一定的隐患。设计单位应该与施工方保持紧密的联系和沟通,在实际施工中遇到问题,及时的进行交流,做出施工方案的调整[1]。
(二)我国的用电标准
不管是商业用电还是住宅区的用电,都要有一定的设计方案,不同的建筑层和不同面积的建筑是有很大用电差异的,在实际做设计中应该根据每个建筑里的配电间和室内总配线的多少去进行,在做设计的时候对不同的用电负荷进行标注说明,然后再进行相关配置。以免在后期使用中的操作不当使配电系统损坏,不仅影响人们的日常生活,还给人们的人身财产安全带来隐患[2]。
(三)防雷设计与电源插座存在的问题
在进行建筑电气工程施工中进行强电施工时,需要注意的细节问题非常多,一般情况下都会根据图纸去进行施工,而图纸中会标记清楚这个配电间所能承载的用电负荷量是多少;有多少电源插座;图纸在施工时还是会和实际情况有些差异,很多单位还会存在施工过程中出现偏差的现象,导致电源插座跑偏产生的电流大小不同等原因。在做好电源插座的同时,防雷设计也是非常重要的,尤其是夏季雷电天气频繁,防雷设计显得尤为重要[3]。
二、建筑电气工程施工中的强电施工与设计方法分析
(一)基于用电标准的灵活性设计
在电气工程中强电工程的施工非常重要,在施工单位进行施工时,强电工程从某种程度上来讲反应的是建筑工程的质量,同时也跟建筑物的安全息息相关。建筑单位在进行电气工程中的强电工程设计时,应该使用专业的团队,采用安全科学合理的方法来进行。设计的图纸要一目了然,在图纸上标注清楚各种设备机器,把相关的测量参数予以说明,施工人员应该做到清晰的能理解设计图纸上的位置,按照一定的方案进行施工,在进行作业时谨慎细心保证施工的效率和质量,同时让建筑的安全不受到影响。
(二)不同用电系统的设计
人们的日常生活离不开水电,强电施工的意义和作用就是满足人们的用电需求,同时能够有效保证整个供电工程的安全。现在一切都在向一个环保的发展方向走,在对照明系统进行设计的时候应该考虑到环保的因素,同时也要顾及到节能的作用,在建筑物的楼梯通道,一般选用节能灯,而且楼梯内设置相应的感应系统,能很好的节约用电的目的。当然,不是所有的建筑物都适合这种节能灯,在实际施工中应根据不同建筑物的用途特性去进行设计。
(三)做好监督管理工作
目前我们的建筑电气工程施工中的强电施工技术各方面还不够成熟,而且相关的监管部门也对强电施工工作缺乏一定的监管力度,在进行强电施工时是需要很多部门之间互相协调配合的。很多单位在进行强电施工时与其他部门没有沟通好,导致在施工过程中造成一些问题难以解决,给工程的进度带来一定的麻烦。
相关的施工单位在进行施工的时候,工作人员应该有非常强的安全意识,并且严格的去遵守各项规章制度,在进行作业时把各项指标都牢记在心。
三、在进行建筑电气工程施工中强电施工作业的优化策略
(一)针对基于用电标准下的灵活性设计
在标准的用电负荷下,变电系统应该进行灵活性的设计,施工单位在对电气工程中的强电施工进行作业时,应该考虑的全面一些,根据图纸把变配电室的位置选择合适,把握好在建变配电室时符合安全相关要求,对施工楼层的用电负荷拿出实际的计划方案,把用户住进这个建筑用电量的最大负荷情况考虑进去,让用户的用电负荷和变电系统的正常运作都保持在一个可控的范围内,设计人员在设计的时候把综合因素都考虑进去,让建筑用户安全用电得到有效的保障,做到灵活性的设计。
(二)供电配置和建筑照明
供电配置是建筑照明的基础设施。在城市节奏日益加快的今天,高层建筑的不断增加,也使得绿色环保快速进入建筑行业,尤其是在建筑的装饰设计过程中更是得到广泛的应用,很受到很多人的青睐。在建筑照明灯的选择使用更应该倾向于一个节能环保的方向,政府的相关部门和建筑单位应该加大对节能环保的宣传力度,让人们尽可能选择节能环保的灯,这样做不仅能提高人们绿色环保的意识,从而能节约人们电费的开支,节能灯在价格上比白炽灯能稍微贵一些,但是在绿色环保和节能的作用上,是有自己非常大的优势的,是白炽灯没法比拟的。一些市政部门,在选择灯具时要科学合理的进行选择,要符合道路安全的要求下去进行,并且选择一些节能灯,同时还要保障其使用质量[4]。
(三)建筑电源和建筑防雷
在进行建筑电气工程施工中强电施工作业时,强电施工图纸是经过专业的测量数据分析得出结论从而绘制的图纸,应该严格的按照施工的图纸来进行,在施工的过程中施工单位应该做好监督管理工作,选派专业的人员进行全程跟进,保证施工中建筑的电源和插座在科学合理的设计位置,同时保证它俩之间是相互匹配的,能安全的保证建筑的使用需求。在建筑施工过程中,防雷设置是非常重要的,在进行设计的时候要根据建筑的形式、所处的地理位置、周边环境等综合因素去设置,把雷电可能带给建筑的危险降到最低。
(四)加强电气工程中强电施工的管理控制
从电气工程设计方案到施工过程的全程管理,这是一个系统的工作程序,从图纸的设计到施工计划方案最后到准备材料和确定施工人员,监管部门应该做好全程的监督与管理,把控好每个阶段,让工作在一个有序、科学、合理的状态下进行,保证工程质量安全。
结束语
建筑电气工程施工中强电施工是一个比较负责的施工项目,我国目前的强电施工中还存在一些问题,需要建筑工程工作者在工作实际中不断探究优化相关设计方案。
参考文献
[1] 秦尚成.刍议建筑电气工程施工中强电的施工与优化设计[J]. 电子制作,2014,23:280-281.
[2] 张淑琴,邹春涛.建筑电气工程中的强电施工与设计方法分析[J]. 中国高新技术企业,2015,07:130-131.
电气工程及其自动化专业面临的发展机遇我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。
电气工程及其自动化专业的现状郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。
应用型人才的特点与培养应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。
课程体系的建设
在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。
1.课程体系的改革郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。
2.课程内容的优化新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1]新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。
3.授课时序的调整按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。(1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。(2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。(3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。
加强实践教学环节
实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5]
1.课程实验与课程设计课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。
2.实习基地实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。
3.毕业设计电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。
结束语
关键词:电气工程;自动化;人才培养
0 引言
电气工程及其自动化专业自1998年教育部进行专业调整,第一次出现在普通高等学校本科专业目录中。它是建立在电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化五个专业基础之上的新增专业,2001年开始招生。从它的构成上看,今天的电气工程及其自动化更偏向于人们常说的“强电”专业。然而,随着物联网技术和无人操作智能化电气控制设备的发展,现在的电气又离不开所谓的电子信息类专业,偏“弱电”的支持。现今的电气专业该走向何方,它的专业课程设置又该做哪些调整,值得我们深思。
1 电气工程专业的内涵
电气工程及其自动化的理论基础是电气科学,电气科学的理论基础又来自普通物理学中的电学和磁学。因而电气工程的发展始终离不开电磁学这一根基。电学是世界现有能源中应用最为广泛的,而人类在任何的历史时期都离不开能源。作为电气工程主要研究对象的电能,还是信息的一种载体。磁学作为基础物理学的分支,在电气工程中仅仅扮演发电原理、电磁干扰的角色,渐渐淡出电气工程的研究领域。
早在1878年,英国的帝国理工学院率先设立电气工程专业,主要侧重于发电、输电、用电的研究。随着工业的发展,国外的电气工程专业几近成熟后,发展速度渐渐放缓。结合信息、电子、通讯时代的到来,逐渐从“强电”转向了“弱电”的领域。国内传统上把电气工程归为“强电”,而把信息、电子和通讯归为“弱电”。在整个国际环境的影响下,立足国内电气行业发展的现状,目前,电气工程还主要侧重于电能的开发、传输和应用上。但是一些院校已经开始着手以“弱电”控制“强电”,电气专业中加大自动化、智能化比重。
2 电气工程专业的相关性
电气工程专业由其内涵可以看到它的学科渊源,主要以能源和信息科学为支撑,再配以电力系统和电气设备。能源中主要是电能,电气工程不仅生产电还要控制电能的运输和使用。随着国家电力和国家电网的分家,电气工程专业在不同的学校又有了发电和输变电不同的方向。这里的信息指的是广义上的信息技术,包含了通信、电子、计算机控制等一系列技术,主要用于对发电、输变电设备的设计、控制和检修。
此外,由于现代化的机械设备几乎都离不开电气控制或者电力驱动,电气工程又和机械、自动控制等专业有着千丝万缕的联系。非电类专业的学生要学习电工电子课程,而电气工程专业的学生也要参加金工实习,实现专业之间的了解。
3 人才培养模式的探讨
应用型本科人才培养目标要求学生不仅有扎实的专业理论和基础知识,宽阔的知识视野,更要有过硬的实践能力、工程能力和创新能力。毕业之后,能够较快地适应并胜任工作,可以灵活地运用基础理论和创新思维,解决工作中的实际问题。这就要求电气工程专业的学生在夯实基础知识之上,还要掌握时下电气领域的新技术和新知识。人才培养应处于动态变化中,保留经典基础理论课程,每年根据社会电气岗位技能需求调查,调整专业课程,特别是高年级的专业选修课程。增大实验实习课程比例,将理论课堂搬到实验室。人才培养重心转移才能带动实践类课程升级,从而锻炼和影响学生的实际动手能力。
面对现在就业市场竞争激烈的实际情况,仅仅具有单一的专业知识已经不能满足社会对应用型人才的要求。因而在本科培养当中,还要有通识课、语言类课程、应用写作类课程的设置,努力培养出“静则能文,动则能武”,德智体全面发展的完整的人。
4 课程体系的建设
课程体系的建立基础是人才培养目标和方案,它应当符合国家高教司对本科人才培养的要求,并结合各自专业发展的方向和特色,结合不同学校对电气专业的定位而设立。电气工程专业在经过整合与调整之后,可以有高电压、发电、输变电、配电等众多方向。在今天进行应用型本科人才培养的大环境下,课程体系的建设被赋予了新的意义。也就是要立足专业,走向应用。这就要求加大实验、实践课程的比例,着重实操课程的教学。以“电力电子技术”这门课为例,大多数院校采用48~56课时的教学量,其中实验部分应至少安排16~32学时。把课程三分之一的时间放在实验室,通过实验验证理论,通过实验提升学生的理解能力和思考能力,更着重培养学生的创新能力。
在专业课设置方面,要加大选修课的选择范围,以供不同方向和就业需求的学生选择。随着电力行业改革的不断推进,发电厂与电力运行单位的分离,使得学生在就业选择时要面临不同方向知识的考核。这也对课程体系提出新的挑战。要求学生全盘掌握显然不切实际,那么如何进行课程分类,在夯实基础的前提下,给学生提出备选预案,不失为一种教育导向。
参考文献
[1] 唐志平,过军,田鸿发,史建平. 电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养的探索与实践. [J] 常州工学院学报.第18卷第3期. 2005.6
[2] 张红霞,王雷.高校创品牌特色专业探悉[J].吉林省教育学院学报,2006(10).