电气一体化论文(收集3篇)
电气一体化论文范文篇1
关键词：职业教育;电气自动化;行为导向;课程体系
中图分类号：G712文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）40-0249-02
职业教育的特点决定了职业院校在教学过程中必须把理论教学与实践教学结合起来，但是现在很多高职院校与企业合作不够深入，没有根据社会需求设置学习课程，教学内容和社会脱节，知识更新不够，对学生的技能培养并不重视，不能适应现代社会发展的要求[1]。为此，职业院校必须进行教学改革，改革的核心就是课程体系的改革。自动化专业是一门对实践和自主学习要求较高的专业，其特点是对实际操作要求高，同时要求工作的逻辑性强，只有充分调动学生的学习主动性，重视培养学生技能提升，以学生为主体，才能培养出对社会企业有用的高级技术技能型人才。基于此，本文对行为导向教学模式应用于电气自动化技术专业课程体系进行研究。
一、研究的思路
本专业培养目标是：培养学生主要承担珠三角地区的机电、3C、物流、食品、交通运输等行业企业的电气控制设备及自动化系统生产、安装、调试、维护和管理，工业机器人工作站的安装、调试、维护、保养、维修、培训，以及工业机器人的销售工作。供配电系统运行检修、电气产品销售以及企业技术更新和设备改造等岗位工作任务，具备电气自动化专业技术的基本理论和技能能力，电气自动化的高级技术技能型人才。行为导向教学模式下课程体系的建立，应以培养电气自动化专业的高级技术技能型人才为根本任务，以服务区域经济的发展为宗旨，以适应社会行业需求为目标，以培养电气自动化专业技术应用能力为主线[2];而教学中行为导向的教学理念，是指是以学生为主体，教师为主导，通过案例教学、任务驱动等多种方法完成教学，按照“获取信息、制定计划、做出决策、实施计划、检查控制、反馈评价”的方式进行。实施过程如下：
首先确定围绕电气自动化设备和系统安装、维修、设计的岗位群;其次将企业的工作过程进行分解，确定代表性的工作任务，归纳出“典型工作任务”，得出完成典型工作任务对应的知识目标，能力目标以及素质目标。
再者根据典型工作任务确定相应的行动领域，根据行动领域对应的职业能力培养目标，归纳总结，将相同职业能力的课程进行整合，设置学习领域。
最后创建行为导向的学习情境――教学项目。具体见图1。
二、研究方法
1.调查分析：对兄弟院校电气自动化专业课程体系设置情况调研;再从制造类相关企业对电气自动化人才的需求进行调查，开展职业院校电气自动化专业课程体系改革的必要性分析。
2.文献参考分析：对国内外电气自动化专业课程体系改革的研究结果进行分析，借鉴他人研究的经验，指导构建行为导向教学模式的电气自动化专业课程体系。
3.实践验证：引入行为导向的教学模式，改革现有教学体系，通过和传统教学模式在培养学生技能方面的效果做对比，对行为导向教学模式的研究成果进行验证。
三、研究的成果
1.撰写了课题研究报告，确立了构建电气自动化专业课程体系的方法。通过调查分析撰写的电气自动化技术专业人才需求调研报告、电气自动化技术专业调研报告、电气自动化技术专业毕业生调研报告，确定了职业岗位所应具备的能力及人才培养需求;根据调研情况将企业的工作过程进行分解，确定43个代表性的工作任务;已确定的有代表性工作任务的基础上，共同讨论，归纳出典型工作任务;结合维修电工中、高级职业资格认证标准，确定了职业岗位所应具备的能力;把具备这些职业能力和素质需要的知识、技能和素质进行分类整合，按照项目的同一原则和职业发展过程设置出学习领域，制定出基于行为导向的高职电气自动化专业课程体系，撰写了基于行为导向的高职电气自动化专业教学标准。
2.对兄弟院校、多家企业进行调研，经过多次探讨和修改，进一步明确了专业定位和培养目标，基本确定了初次就业岗位：维修电工、电气设备装调维修工和技术员、自动化设备维修工和技术员、质检员;二次晋升岗：电气控制设计员、技术支持;未来发展岗位：电气工程师（主管）、部门主管，我们制定了职业岗位分析表;根据专业岗位确定行动领域，分析得出26个典型工作任务，确定11个学习领域，制定基于行为导向的高职电气自动化专业课程体系。
3.制定新课程体系核心课程《电子技术应用与实践》、《电机拖动控制系统运行与维护》、《可编程控制器应用技术》等5门课程标准;在确定教学目标之后，得到每门课程对应企业职业岗位需要的知识目标、能力目标、素质目标。将学习领域分为若干任务，任务具体实施过程按照“获取信息、制定计划、做出决策、实施计划、检查控制、反馈评价”的方式进行。
4.在新课程体系下建设精品资源共享课程，核心课程《可编程控制器应用技术》、《电机拖动控制系统运行与维护》为精品资源共享课程，建设了微型资源库，基本资源和拓展资源建设基本完成，基本资源包括课程标准、电子教案、教学视频、学习导航、教学设计、考核方案等;拓展资源包括网络课程等。
目前我校自动化技术专业核心课程均采用“行为导向”教学，充分发挥学生的学习积极性，学生综合素质不断增强。2013年电气自动化专业学生参加“第六届广东省大学生机械创新大赛”，获二、三等奖;2014年电气自动化专业学生参加广州市属高职院校“机器人技术应用技能竞赛”，获二等奖;2015年参加广州市番禺区职业技能竞赛获学生“维修电工竞赛项目”包揽前三名。近三年学生考证通过率均达到99%以上。顶岗实习企业对专业学生的基础理论、动手能力、适应岗位的能力、工作态度满意度高，普遍认为本专业的学生在经过短时间的培训就能适应新岗位的需要。
四、结束语
高职教育中，基于行为导向的电气自动化专业课程体系的建设，就是要将职业教育深入教学理念，通过实施职业人才培养策略，与企业需要相结合，展开理论学习、实践培养相结合的双向平行的教学体系[3]。基于行为导向的教学方案的实现，还需要学校方面积极配合，从实训基地建设，师资队伍培养等方面给予大力的支持，并配套资金保障。教学项目来源于企业实际工作项目，教师必须与校外实训基地展开更深入的校企合作;教师还需要花更多时间顶岗实践，在设计教学项目的时候，注重实用性，在实训条件满足的情况下有可操作性。
参考文献：
[1]候聪玲.基于工作过程的电气自动化专业课程体系的优化[J].现代企业教育，2014，（8）.
电气一体化论文范文篇2
关键词：电气设备控制；一体化教学；理论；技能；能力
前言：江西应用工程职业学院（以下简称我院）是一所由职工大学和技工学校合并改建的高等职业学院。目前我院专业设置以工科为主，开设机电一体化技术、数控技术等高职专业。我院进行了多层面的“校企合作”，始终坚持“为学生服务，为企业服务，为社会服务”的办学理念，成为一所有自己办学特色的高等职业学院。
我国社会正处在由传统社会向现代开放性社会发展的转型时期，对从事机电工作的人员进行传统知识与技能的培养，已不能适应社会转型期机电职业能力的新要求，开展高职机电专业教学改革势在必行。为此，我院经努力获得“中央财政支持机电一体化（矿山机电方向）专业建设发展项目”，国家资金已经到位，据此，我院机电专业各课程要进行一系列配套教学改革。
一、《电气设备控制》课程一体化教学改革的背景
（一）一体化教学是《电气设备控制》课程改革与建设的根本措施。《电气设备控制》课程是高职机电专业课程体系中非常重要的一门专业核心课程，其基本内容是各种低压电气设备及电气控制基础理论、基本知识和基本操作技能，该课程在高职机电专业课程结构体系中起到承前启后的作用，因此采用一体化教学模式，探索高职机电职业教育教学改革的新途径，是《电气设备控制》课程教学改革的根本措施。
（二）一体化教学是《电气设备控制》课程改革与建设的必然选择。理论与实践相结合，是职业教育的基本原则之一。一体化教学模式是区别于传统教学模式的一种新的教学模式，它充分利用现代教育手段，将理论、实训、实验等教学内容，一体化配置；讲授与操作等教学形式，一体化实施；教室、实验室与实训场地等教学环境，一体化建立；知识、技能与素质等职业要求，一体化学习，形成集知识传授、能力培养、素质教育于一体的教学模式，即“教学做合一"。此模式作为一种适应我国职业教育改革发展方向和技能人才培养目标的全新的教学模式成为《电气设备控制》课程教学改革的必然选择。
二、《电气设备控制》课程一体化教学改革的整体思路
在一体化教学模式中，不仅要研究如何培养学生的专业知识和职业能力，也要研究如何根据“实用”、“够用”、“适度”的原则，把理论教学与实践教学相结合，更进一步研究如何在理论教学和实践教学结合中，突出专业知识和职业能力，体现职业教育中“能力本位”的这一本质要求。因此，结合江西省2012年高校省级教改立项课题《双“师”负责制〈电气设备控制〉课程一体化教学研究与实践》的开展，我院机电专业实施一体化教学模式进行了以下方面改革[3]。
（一）建立“教学做一体化”课堂。就是学生学习不在传统的单一功能的教室里，而是在教室、实验室与实训场地等教学条件结合的教学环境中。这种教室、实验室与实训场地等教学条件一体化配置除了能够满足理论教学的需要之外，还能够满足实践教学的需要，使之具有实物展示、演练实训、实验等多种功能。
（二）采用讲师+技师（或工程师等）“双师素质”教师。就是不再区分专业理论课教师和实训指导教师，而是构建讲师+技师（或工程师等）“双师素质”教师既是讲师又是技师（或工程师等）的“双师素质”教师，这种“双师素质”教师要求具有深厚的专业理论知识，同时又有丰富的实践教学经验、精湛的专业技巧和娴熟的操作技能。既能系统地讲授理论课、又能熟练进行操作演示、随时解决现场出现的技术问题。
（三）制定“教学做一体化"人才培养方案。就是人才培养方案与课程标准一体化，根据职业技能鉴定的标准设计人才培养目标，制定人才培养方案；以岗位工作过程为导向进行教学课程的确立和专业技能培养开发，整合相关课程的理论教学内容；根据人才培养方案来靶向确定专业性课程，制定课程理论教学和实践教学标准，使人才培养方案与课程标准一体化。
（四）实施“教学做一体化”的管理。就是要实行教学与管理一体化。由“一体化”教师兼管实验实训室，教师既是教育者又是管理员，使“一体化”教师有更多的机会接触和使用专业教学设施，有利于教师花更多的时间锻炼培养专业能力和技巧，从而更进一步提高“一体化”教师的综合能力[4]。
（五）规范“教学做一体化”的考核。考核一方面能对某个阶段教师的教学效果和学生知识掌握情况进行摸底，另一方面可以通过考核对学生的学习习惯和学习方法进行引导。所以应根据本专业的特点，将理论知识考试与专业技能考核一体化，通过建立科学的考核机制将平时纪律考勤、模块的理论与技能测试、期末的综合考试三方面结合起来，以一定权重进行汇总，这样就能合理地反映出学生的综合能力水平，从而调动学生学习的积极性[4]。
三、《电气设备控制》课程的一体化教学改革的实施效果
（一）提高了学生基本技能和就业竞争力。通过“教学做一体化"的改革，能培养学生的创新精神和综合应用能力，掌握电气设备的设计原则、步骤、设计思路及方法，具备电气控制线路设计、安装及调试的能力，使学生在今后工作中既能快速上手，又有足够的发展空间。学生的实践动手能力有了较大的提高，大部分学生尚未毕业就能在相应工作岗位上得心应手地工作。
（二）丰富了教师的教学方法。通过“教学做一体化"的改革，使教师成为课程和教学的主人，由注重结论的“传承式、灌输式”转变为注重过程的“探究式、互动式”。在《电气设备控制》课程教学过程中，一般以项目教学为主，向学生展开教学目标，明确教学内容，引导学生学习及训练。在课程教学中将多种教学方法同时使用，从而活跃了课堂气氛，激发了学生的学习积极性。
（三）推进了教师教研科研能力。通过“教学做一体化"的改革，引导教师不断改进教学过程，研究和发展新的教学方法，逐步形成具有独特个人特点的教学风格。引导教师去钻研教育理论，培养探索意识，积累课程资源，提高科研和创新能力，促进专业技能的持续发展。如我院编写的《电气设备控制》配套的校本教材《电气设备控制实训操作指导书》，打破了原来各学科体系的框架，采用综合化、项目化的课程内容，从而提高了学生学习积极性和思考分析能力。
参考文献：
[1]张爱红，罗海方.《电气设备及控制》课程教学改革的几点思考[J].教育教学论坛，2012，（14）：31-32.
[2]李庆玲.关于“教学做”一体化教学模式的探索与实施[J].内蒙古水利，2011，（5）：179-180.
[3]郭利霞.高职PLC原理及控制技术课程一体化教学模式探讨[J].教育与职业，2008，（6）：50-52.
电气一体化论文范文篇3
关键词：电气绝缘；媒介；电介质；绝缘系统；绝缘设计；绝缘技术
作者简介：巫松桢（1935-），男，浙江衢州人，西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，教授；钟力生（1961-），男，四川隆昌人，西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，教授。（陕西西安710049）
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）23-0231-02
现今我国电气绝缘技术发展很快。例如，在超/特高压交、直流输变电工程、长江三峡等大型水电站以及大型风力发电厂的建设中，许多重大电力装备的成功运行等，都与绝缘技术发展密切相关，表明我国在绝缘系统的设计、制造等方面已经达到国际较高的水平。
但是还应看到当前我国在电气工程中的“电气绝缘”教育方面存在的问题：人们对电气“绝缘”的基本概念的理解有偏差，既不利于用电安全，也不利于绝缘行业产品创新。因此很有必要重新认识并理清电气“绝缘”的科学概念，使电气绝缘科学的研究更深入，并推进电气绝缘专业的教学改革。
一、电气“绝缘”传统观念中的“隔离论”
1.对电气“绝缘”最流行的解释
电气工程中的术语“绝缘”既可作名词，也可作动词。作名词用时，常指“绝缘体”或“绝缘材料”。现代汉语规范词典[1]对“绝缘体”的解释是“极不容易导电的物体”；而电工术语国家标准[2]对“绝缘材料”的解释是“用于防止导电元件之间导电的材料”。作动词用时，现代汉语规范词典[1]、电工术语国家标准[2]的解释是“隔绝电流，使不能通过”等。
术语“电气绝缘”译自英文“ElectricalInsulation”，国际标准如IEC60050（212）：1990等也提及“Insulation”，牛津现代高级英汉双解辞典等英汉词典中的解释是：“Preventpassageofelectricity”等。因此，英汉词典和有关国际标准对“Insulation”的解释都表明中文翻译完全忠实于原文，都是指隔绝电流、极不导电等，本文统称为“绝缘”的“隔离论”。
2.“绝缘”总能起到电气“隔离”作用吗？
通过电容器模型实验和《电介质物理学》[3]可认清“隔离论”的真伪。
在电容器模型中有两个导电极板，极板间用绝缘薄膜或绝缘油隔开，即极板在电气上已被“隔离”。然后在两个极板间施加直流电压，极板间立刻会测到电流脉冲（吸收电流），同时还会持久流过相当小的泄漏电流。如果粗心大意，就以为在电气上已实现了“隔离”。但是，极板间流过的电流表明两个极板并没有真正被“隔离”。若两个极板之间施加的是交流电压，则在极板间还能测量到比泄漏电流大得多的电流，表明隔离作用显著降低。若在两个极板之间施加脉冲电压，则“绝缘”的隔离作用就更小了。
因此，作用电压类型不同时，“绝缘”的电气隔离能力差别很大，电压频率愈高则电气隔离作用愈小。在脉冲电压下，“绝缘”甚至很难起电气隔离作用。即使是在直流电压下，电气隔离作用也是很有限的。
还应指出，当“绝缘”的工作条件或环境条件变化时，“绝缘”甚至连很有限的电气隔离能力也可能失去。例如当“绝缘”所受电压较高或在环境温度、湿度较高的环境中，电气隔离能力就会严重降低。长期运行中的“绝缘”也会逐渐丧失电气隔离能力，这是由于发生“绝缘老化”所致。电气工程中的“绝缘老化”是相当普遍的现象。
“定义”或“概念”要反映事物的本质特性，[1]而“绝缘”与“隔离”间却没有必然联系。因此，“隔离论”只是人们对“绝缘”的一种粗浅解释，或表达对绝缘的一种期望。
二、电气绝缘的“媒介”论
1.电气绝缘是一种“媒介”、“介质”或“电介质”
电容器模型实验还能进一步帮助人们揭示“绝缘”的本质。电容器模型实验中电极间总有电流流过（在稍微复杂一点的实验中，电极间除电流外还可能有光、磁、力等的联系），说明电极间必定有联系，而联系两个电极板的物质不是别的，正是电极导体之间的“绝缘”。
现代汉语规范词典[1]把“起介绍或引导作用，使双方发生联系的人或事物”称为“媒介”。因此这里的“绝缘”就是一种“媒介”。极板借助“绝缘”把电磁波、电流等信号从一个极板传播到对方。词典[1]把“某些波动借以传播的物质叫做这些波动的介质”，因此“绝缘”也是一种“介质”，或“电介质”。
2.电介质与电气绝缘
“电介质”有三大特点：组成电介质的各种带电粒子都是束缚电荷，即所有带电粒子分别被原子、离子、分子的内力或分子间力紧密束缚着；在静电场中电介质内部也能持久存在电场；而且束缚电荷在静电场中能沿电场方向发生极化（即有限位移）。[3]
若“电介质”中不存在自由电荷，则称为“理想电介质”。在恒定电压作用下，显然它不会导电，也就是能隔绝电流，这可能就是上节出现绝缘“隔离论”的依据。
实际“电介质”即工程电介质，其内部不可能没有自由电荷，不可能实现绝缘的电气“隔离”作用。其中有一部分能满足一定的电气要求，这种电介质就称为“绝缘电介质”。
3.“媒介论”对绝缘创新有重要意义
“绝缘”处于电极间特殊的“媒介”位置上，绝缘通过调节自身组成、相态、宏观或微观结构等使媒介变化，便能出现不同的媒介效应，例如使体内的电荷发生积聚、移动、增多或减少、甚至化学变化等，从而可得出介电性能特殊的绝缘制品。
例如氧化锌介质，其伏安特性与电压的高低有关，在低电压下具有很强的电气“绝缘”能力，而在高电压下却能导电。正是利用这种非线性伏安特性，使它具有非常重要的过电压保护作用，因而在电力系统、电子线路和家用电气设备中成为重要的电气安全保护器件。
再如PTC（正温度系数）电介质，利用其PTC特性，即在一定的温度范围（开关温度）内其体积电阻率能随温度升高而显著变化，从而能控制流过电介质内电流的升、降。利用这一特性，就能有效控制绝缘体内的发热特性，该系统在运行中还具有安全可靠、节电、方便等优点，因此广泛用于电加热设备。
近年来，纳米材料改性的纳米-聚合物绝缘材料[4]发展很快，例如纳米Al2O3-聚酰亚胺（PI）耐电晕漆包线漆中，当纳米Al2O3粉料含量为20%时，耐电晕寿命可提高100多倍。再如纳米云母绝缘线，是一种由高纯度云母粉与C级绝缘漆融合后制成的绝缘导线，具有耐高低温、高导热、抗电晕等性能，它可用于制造各种特种电机。
GLMoses[5]说：“Insulationisman’stoolforharnessingelectricitytodousefulwork”。意思大致是：“绝缘”是人们用来引导“电”为人们做有用工作的工具。显然，Moses所预期的绝缘这个“工具”，所能发挥的功能远比“隔离”作用多得多。前面事例也说明摈弃绝缘的“隔离论”后，确实能使人们的创新思路获得解放。
三、“媒介论”对电气绝缘学科教学科研的影响
绝缘的“媒介论”涉及“绝缘”的基础论述，因此直接影响到电气绝缘科学技术的研究深度和广度，甚至会影响到电气绝缘学科的课程改革，以下面三门课程加以说明。
1.电介质物理
该课程把电介质作为学习绝缘材料的基础，表明该课程肯定“媒介论”。该课程内容通常主要讨论电介质的一般介电特性，建议今后最好能从能带、势垒、陷阱等微观或半微观角度把绝缘的“媒介论”具体化，系统介绍绝缘中“媒介”作用原理及其与介电特性的关系，从而更能启发人们开发性能更好的电介质。
2.绝缘设计
即“绝缘系统设计”。特别要注意其中的“绝缘系统”。系统是由无数相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的事物和过程所形成的统一体，[1]绝缘系统是电系统（泛指常带电的一切装置/设备/元件）中的一个不可分隔部分，电系统中的“绝缘系统”并不是只有电系统中的绝缘材料，还必须包括与其联系紧密、不可分割的导体。
绝缘设计内容应有三项：根据电系统的要求提出绝缘系统的技术条件；确定优化的绝缘系统结构型式（结构优化）；设计中还应充分考虑到最适合的绝缘材料（材料优化）和最合适的绝缘系统工艺（工艺优化）。使所设计的绝缘系统达到技术上先进、经济上合理、运行中可靠，突出绝缘系统的整体性。国内的绝缘结构设计，与实际工程的联系比较欠缺。
绝缘设计是实现绝缘工程的关键。例如人们都要求绝缘能起电气隔离作用，但已指出绝缘体的隔离作用有限。只有通过科学合理的绝缘设计，使电场分布合理，才能解决该矛盾。
3.绝缘技术
现代绝缘技术中往往已经不是一般的工艺，而是一项“绝缘工程”，或“电介质工程”。
绝缘技术主要包含：提交完整的绝缘系统设计；研究所设计的绝缘系统的加工路线和方法，并设计或选用适合的制造工艺和设备；以所提的技术条件逐一检验已制成的绝缘系统的各项性能指标，并且严格监督绝缘系统的性能变化，要求所设计的系统及其电设备能在规定的工作/环境条件下安全、可靠运行，能全面实现电气设备的各项功能。
电气绝缘科学没有终点，它具有多学科综合性特征，或者说具有某种边缘科学技术的特征。高度关注这一特征，不断融合其他学科的成就，绝缘技术就能不断得到丰富和创新。
四、结语
“绝缘”与“隔离”之间并不存在必然联系，即使“绝缘”的有限电气隔离能力，还得取决于电压类型、时间长短、温度、湿度和应力高低等因素。中外词典或标准的有关条目中占据主流地位的“隔离论”的产生，可能是由于把实际绝缘体当作“理想电介质”所致，建议加以科学纠正。
“绝缘”是电极间的一种“媒介”、“介质”或“电介质”。通过调节材料组成、相态、宏观或微观结构等来调节媒介效应，就可能开发电气绝缘新产品。摈弃绝缘“隔离论”并接纳绝缘“媒介论”后，确实能使人们的创新思路获得解放。
绝缘“媒介论”为“电介质物理学”、“绝缘系统”、“绝缘设计”、“绝缘技术”等课程内容的推陈出新提供了新思路，对推动电气绝缘学科的发展有着重要意义。
参考文献：
[1]李行健.现代汉语规范词典[M].北京：外语教学与研究出版社，2004.
[2]GB/T2900.5-2002，电工术语——绝缘固体、液体和气体[Z].
[3]陈季丹，刘子玉.电介质物理学[M].北京：机械工业出版社，1982.
