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1 電氣自動化控制技術分析
電氣自動化控制技術,能夠實現控制系統的自動化,提升工藝的運行水平。電氣自動化控制是一類新型的技術,核心是電子技術,可以大面積地應用到設備行業中。電氣自動化控制的技術能力高,通過不同技術的相互配合,實現電氣自動化的運行控制,而且自動化控制是電氣運行中的核心,保障生產的精確性和運行速率。電氣自動化控制能夠以少量程序控制多個變量,各個控制對象處于相互配合的狀態,提升了系統操作的水平,監督被控對象的運行過程,期間修正被控對象的運行狀態,使其具備準確、合理的運行方式。
2 電氣自動化控制技術的發展
2.1 智能化
電氣自動化控制技術下的產品、系統等,能夠根據指令智能化的完成操作,簡化操作服務的流程。智能化是電氣自動化控制技術的首要發展方向,正是由于智能化的要求,促使電氣自動化控制技術與信息技術、通訊技術相互融合,注重技術中的性能開發,體現技術控制的速率。
2.2 節約化
節約化發展,是指電氣自動化控制技術應用中實現了節能與環保。例如:電氣自動化控制技術在照明系統中的應用,其可輔助使用新能源,同時控制照明燈具的使用,延長燈具的使用壽命,既可以保障能源利用的效率,又可以提高照明設備的質量。
2.3 信息化
電氣自動化控制技術的信息化發展,改進了技術運行的方式,使電氣自動化中,以信息控制為基礎,引進互聯網、物聯網等理論,支持電氣自動化的控制運行。
2.4 統一化
電氣自動化控制技術拉近了各個行業之間的距離,融入各項技術的同時,朝向統一化的方向發展。在電氣自動化控制技術的作用下,行業間遵循相同的設計標準,使用方法、維護策略等,都逐步統一,在降低行業建設難度的同時,體現統一化發展的優勢[1]。電氣自動化控制技術的統一化發展,消除了行業之間潛在的發展矛盾,提升行業資源的利用效率,加快了信息傳輸、使用的速率。
3 電氣自動化控制技術的應用
3.1 工業
工業是應用最廣泛的行業,因為工業規模較大,對電氣自動化控制的需求大,所以我國積極推進電氣自動化控制技術在工業中的應用,致力于改善傳統工業的運營方式[2]。PLC是電氣自動化控制技術的主要元件,其為一項可編程邏輯控制器,以工業企業為例,分析PLC的應用。該工業為機械制造企業,基于PLC的電氣自動化控制技術,為機械制造系統提供了相關的控制,PLC根據機械制造的需求,編寫了操作指令和邏輯運算程序,簡化了機械制造生產系統的操作,而且PLC的準確度高,規避了該企業生產的誤差,實現了機械制造的自動化、信息化生產,PLC寫入編程后,控制了機械制造的過程,同時控制機械制造的參數,包括尺寸、溫度信息等,按照該企業機械制造的指令,構成閉環生產方式,優化機械制造的工藝流程,而且該企業在PLC中設計了PID模塊,通過PID子程序,準確控制PLC的內部編程,預防機械制造中出現問題。
3.2 交通業
電氣自動化控制技術在交通業中的應用,不僅體現在車輛運輸上,還表現在紅綠燈、監控系統等方面。車輛上的元件、器件等,基本都是電氣自動化控制技術的體現,提供專業的自動化控制,保障車輛通行的安全[3]。例如:電氣自動化控制技術在電子眼中的應用,代替警察執法,實現自動化的違章取證,電子眼監督交通系統中的車輛運行,抓拍違法行為,提交到交通局的操作系統內,減輕了交通執法的工作負擔,電氣自動化控制技術彌補了電子眼的缺陷,促使其可更準確、更快速、更清晰地實現抓拍取證,提升電子眼對交通運輸的監控能力,有效控制電子眼的運行,以免交通執法中出現漏洞。我國各地政府在交通業建設中,積極引進電氣自動化控制技術,完善交通監控體系,目前,測速器、屏顯等多個交通項目中,均涉及到電氣自動化控制技術的使用。
3.3 農業
農業是我國經濟發展的基礎支持,為了推進農業的生產,引入電氣自動化控制技術,全面建設智能農業,加快農業機械化的發展速度。以某地區農業中的大棚種植為例,分析電氣自動化控制技術的應用。該地區傳統的大棚種植,是根據農民種植經驗分配工作,一旦控制不好溫度、濕度,即會影響大棚種植的經濟效益。研究人員將電氣自動化控制技術引入到大棚種植內,以育秧大棚為對象,構建智能控制系統,大棚內安裝不同屬性的無線傳感器,專門收集大棚內的環境參數,如:光照、含水量等,進行自動化的信息采集,傳感器采集的信號傳輸到控制中心,比對標準的參數指標,種植人員掌握大棚育秧的實際情況,同時根據對比結果調節大棚內的環境,遠程控制特定的設備。該大棚內部安裝了高清視頻,同樣接入到控制中心,種植人員可以隨時查看育秧的狀態,電氣自動化控制技術的應用,輔助構建管理平臺,劃分為四個功能模塊,分布是傳感采集、視頻監控、智能分析和遠程控制,整體控制育秧大棚的生長環境,為幼苗的培育提供優質的環境。
3.4 服務業
人們對服務業的需求非常大,目的是方便人們的日常生活,特別是在電子產品上,更是體現出服務業對電氣自動化控制技術的需求。生活中的電子產品,大多應用了電氣自動化控制技術,如:智能手機、ipad、跑步機等,表明電氣自動化對服務業市場的推進作用[4]。近幾年,電氣自動化控制技術的應用,由服務業的電子產品,逐步轉型到企業內,例如:餐飲服務中的“機器換人”概念,餐廳內,機器人取代人工服務,提供點菜、傳菜等服務,機器人是餐飲業的發展趨勢,表明電氣自動化控制技術的重要性,此項技術在“機器換人”中,起到自動化的控制作用,是機器人開發中不可缺少的技術。
4 結束語
電氣自動化技術的發展和應用,表明了該項技術在行業運營中的重要性,滿足我國社會行業建設的基本需求。根據電氣自動化控制技術的應用,落實發展策略,充分發揮電氣自動化控制技術的潛力,保障其在未來的應價值。電氣自動化控制技術的發展和應用,必須符合現代企業的需求,由此才能規范控制技術的實踐應用。
參考文獻
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關鍵詞 控制工程;專業學位研究生;實踐能力;職業素養
中圖分類號:G643 文獻標識碼:B
文章編號: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
隨著研究生教育的發展,學術型人才培養的重心已向博士研究生轉移,碩士生的培養目標更多地偏向于應用型、專業型人才的培養。與學術型研究生相比,專業型研究生的培養要以職業能力為導向并突出實踐性[1]。同時,社會經濟的發展和產業的升級換代需要高新知識和科研成果向生產力轉化,行業、企業需要高校培養出多樣性、職業性的創新型人才。因此,如何提高專業學位研究生的培養質量,培育出具有創新能力和職業技能的高素質人才,是我國研究生教育質量提升必須面對的重大課題。
經過多年的探索和改革,專業學位研究生教育需具有職業性和實踐性特質已逐漸被高校及社會各界認同。但總體來看,與國外相比,一些高校提出的“實用型專家”“職業型人才”等目標,抽象程度和標準過高,很難實施[2]。很多高校專業學位研究生的培養模式與學術型學位研究生趨同,未凸顯其應用型和實踐性的特色,專業學位與職業任職資格關聯度弱,使得專業學位研究生教育存在同化、弱化、矮化的弊端[3-4]。
針對以上問題,江蘇科技大學圍繞專業定位,在人才培養體系中,以國家對海工裝備和高技術船舶的發展戰略為指引,以行業對控制工程人才的實際需求為牽引,通過優化課程體系、培育創新型科研平臺、組建創新導師團隊和建立多元化考核機制等,探索專業研究生的培養模式,形成“面向船海,校企協同,工學結合,強化實踐”的人才培養理念,建立了船舶與海洋工程特色鮮明的“創新應用型、知能復合型”工程人才培養體系。
2 提高專業能力和職業素養的課程體系
與學術型研究生不同,專業型研究生偏重于應用和實踐,所以專業學位研究生的課程設置應體現特定的行業特點,突出職業能力和綜合素質培養目標[5]。在課程階段應側重于專業知識的學習和職業技能的訓練,課程內容和各項實踐環節能充分反映行業對應用型人才的知識與能力要求;在論文階段應側重于工程應用并兼顧學術價值,著力培養研究生在工程背景下處理實際問題的能力和對新技術的應用。
1)在課程設置上,控制學科所在學院圍繞研究生的就業方向和社會需求,以實際應用為導向,基于船舶自動化、智能電氣與系統和集成控制系統等研究方向,增設船舶機艙自動化、船舶電力系統、船舶先進控制和船舶伺服系統等課程,以彌補培養體系中工程技術領域課程不足的問題。
2)合理布局R悼緯蹋堅持課程的實用化取向,增加實踐教學的分量。開設先進控制理論應用、智能信息處理等實踐課程,培養學生理論聯系實際和解決工程實際問題的能力。
3)為了反映行業發展的最新水平、拓寬研究生專業知識面和開闊學術視野,增設控制科學與工程前沿課程、水下機器人控制和船舶機艙自動化等跨學科課程。
4)部分課程設置及考核與相關職業資格考試進行有機銜接,引導學生參與企業實訓及全國工業自動化人才認證培訓(IAAT)和工信部全國信息化工程師崗位技能(NCIE)項目,推動專業學位研究生與自動化從業資格認證相銜接,加強學生的實踐能力和職業技能培養。
3 產學研協同,打造創新型實踐平臺
實踐能力與職業能力是專業學位研究生教育目標的關鍵因素,它們必須在實際應用中形成和發展[6]。通過與企業合作組建的研究生工作站為載體,實現企業與高校優勢互補,促進產學研合作,有利于加速高校科技成果轉化,同時為學生提供接觸學科前沿的職業型實踐機會[7];依托學科實踐平臺,可以縮小教學實驗與社會實際應用的差距,促進教學和科研相互轉化,帶動多學科多專業的協同發展。
學院通過建立和完善江蘇省企業研究生工作站等多種形式,多方位培養學生工程實踐能力,同時在項目開發過程中提煉課堂案例和實驗案例,逐步形成“研究生―教師―綜合實驗中心―研究生工作站―船舶企業”的教育生態體系,如圖1所示。學院與上海外高橋造船有限公司、滬東中華造船有限公司和鎮江賽爾尼柯電器有限公司等多家國內外著名企業共建有工程實踐教育中心和協同創新中心,成為研究生科研的孵化器和推進器。中心圍繞船舶與海洋工程電氣自動化、軌道交通車輛裝備研發和智能家居等方向開展工程化技術研究,實現學科鏈和產業鏈的對接,為培養高質量、專業面寬、具有創新精神和實踐能力的應用型人才創造了條件。
學院除了與Rockwell、Cypress、西門子和浙大中控等國內外多家知名企業共建聯合實驗室,還擁有為探索船舶與海洋工程綜合自動化和數字化構建的教學、科研與科技開發三位一體的綜合型實驗室,如江蘇省船舶與海工裝備自動化工程實驗室、船舶綜合電力系統實驗室和江蘇船舶電氣自動化工程技術研究中心等。這些特色實驗室凝練了控制學科的研究方向,在船舶綜合控制、船舶與海洋平臺綜合監控系統、船舶自動化系統集成等方面擁有一批具有自主知識產權的自動化裝置和產品,有利于提高研究生在船舶自動化技術領域的研究與開發水平,推動教學與科研的共同發展。
4 組建創新導師團隊
作為研究生教育的主導者,研究生導師的水平直接影響著研究生的培養質量[8]。由于單一導師在思維方式、知識結構和學術視野方面都具有一定的局限性,不能滿足一些學科交叉、跨專業的研究課題要求,因此建立導師組,實現導師之間的強強聯手和團隊式培養,將有助于研究生拓展學術視野和擴大知識面,提高其綜合素質的培養。
本專業建立了有效的工程實踐教育基地機制、企業兼職教師聘用機制、青年教師企業研修機制、學位論文多導師制等一系列“產學研用”一體化的協同育人機制。學院制定并實施了《青年教師工程實訓管理暫行辦法》《校外兼職教師聘任與考核管理辦法》等系列政策文件,同時鼓勵校內導師到企事業、職業部門的科研和生產等實踐領域進行培訓和鍛煉。這些措施豐富了師資隊伍的工程背景,改善了導師隊伍的結構,形成師資隊伍的開放式動態協作。
依托具有行業特色的科研創新項目,如“海洋工程船動力定位控制系統研究”和“面向海洋水下結構檢測與清污的水下機器人導航與控制研究”等,多個學科導師和工程企業專家組成項目驅動型創新團隊。根據創新項目的研究目標和技術路線,導師團隊從中抽取和派生出課題,作為研究生創新能力和工程實踐能力培養的驅動課題。在項目實施過程中,通過團隊導師的共同管理,激發研究生自身的學術潛質和科研意愿,不斷孕育出階段性的創新成果,強化團隊的整體協同創新能力,從而最終實現高校、企業和研究生多方共贏。
5 建立綜合評價機制
考慮到專業學位研究生的應用性和職業性的特點,研究生的實際工作能力和職業素質指標需要被重視[9]。因此,需要建立多元化的考核機制,采取畢業論文、課程成績、實踐成績和科研獎勵相結合的形式,對研究生學習期間獲得的科研成果、課題項目完成情況、科技競賽獲獎情況、學術情況、國家專利申報情況和成果轉化情況等因素進行評價。
學院對專業碩士按照年度目標考核指標體系進行考核,以確保專業碩士培養目標和質量。第一學年的課程成績和實踐成績是主要的評價指標,其中課程成績的考查側重于考試和小論文的形式,實踐成績的考查側重于實踐報告和企業導師評價相結合的方式。第二、第三學年的主要考核是學位論文、創新實踐活動以及衍生的科研成果,其中論文的工程技術背景和應用價值會作為一項重要的指標;學生參加創新活動要結合導師科研項目或企業的研發需求,其學術能力和工程實踐能力通過科研成果進行綜合評價。一方面通過學術論文和專利評價其理論水平、科研水平,另一方面通過科研工作的經濟效益或社會效益評價其應用價值。
6 Y語
近4年來,江蘇科技大學電子信息學院培養的專業學位研究生的綜合能力有了顯著提高。從學術方面,獲得江蘇省及校優秀碩士論文共4篇,發表國內外學術論文120 多篇,獲得國家專利30多項。從應用方面,參與了船舶標準化和船舶與海洋工程電氣化發展規劃的制定,參與研制的工程船監控系統關鍵裝備和船舶綜合后勤保障等系統,技術指標達到國際同類水平,并已成功應用于多艘海洋工程船;研發的無人機艙自動化系統在多家造船企業產業化,并在國內外多艘船舶上裝備。實踐證明,新的培養模式在強化學生的創新意識、實踐能力和提高學生的職業素養等方面取得較好的成效。
參考文獻
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【關鍵詞】 研究生教育;導師;教育質量
【中圖分類號】G642.015 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)29-00-01
隨著研究生教育的迅猛發展,研究生數量大幅攀升,研究生群體在學風、論文質量以及綜合素質等方面并沒有較大提高,甚至有潛在的下降趨勢,如何提高研究生整體質量是當前高校研究生教育面臨的重要課題,已受到高校及社會的廣泛關注。
本文分析了電力系統及其自動化專業研究生教育中存在的幾種主要問題,探討了開展研究生教育的趨勢與主要途徑。
一、研究生教育中存在的主要問題
(一)強化導師的專業水平
研究生質量的提升直接取決于導師的有效指導。電力系統及其自動化專業的研究生畢業除撰寫畢業論文外,還需發表具有創新性的科研學術論文。這就要求研究生導師具備相應的學術素養,掌握研究領域內的熱點、難點、重點、尚未解決的問題以及發展的最新動態和方向。這些前沿知識的獲取鞭策指導教師要不斷努力,跟蹤最新研究進展。也就要求指導教師不能放松自己的科學研究。但仍然存在小部分需要加強責任感的老師,這部分老師對學生采取放羊的教育方式,讓學生自生自滅,學生在學習過程中全靠自己。導師失去了“指導”、“引導”和“輔導”的功能。導致學生在學習工程中茫然不知所措,毫無目標。
(二)緊抓學校的學風建設
嚴謹守正的學風可以造就求真務實、積極進取、崇尚科學的高層次人才。學風是研究生整體素質提升的關鍵因素,學風的好壞直接影響著研究生培養質量的高低。
但部分高等院校在研究生擴招的洪流下,一個導師可能帶30個研究生,管理上缺乏時間和精力,導致學風有下降的趨勢。當一個團隊中一部分學生沒有努力學習也一樣順利畢業后,會給師弟師妹帶來負面影響,使師弟師妹也存在好逸惡勞的心理。進而嚴重時形成惡性循環,團隊的整體水平和實力每況愈下。例如,筆者在對研究生的培養中,就曾聽研三的學生對新進來的研一學生講:“不用讀參考文獻,我沒看過,一樣可以畢業”。這種不求上進的風氣如果在研究生中流傳,勢必會影響研究生的整體素質提升。
(三)創建合理的獎勵機制
研究生教育與本科教育有明顯區別和不同。研究生除第一年需進行課程學習外,第二年和第三年的學習以科研為主,需要進行創新性研究。而第一年的學習也相對本科學習來講明顯輕松。這使得很多研究生通過入學考試后,就缺少學習的激情,明天只完成課程的學習后就無事可做。雖然導師強調了文獻的閱讀和學習課題組已有成果。但缺少獎勵機制或考核措施,使得學生動力不足。
(四)提高研究生的學術水準和創新能力
創新能力尤其是原創能力差已成為我國研究生教育的致命弱點。很多同學對科學缺少求真務實和刻苦專研的精神,部分學生遇到問題習慣性的退縮,不去探索解決辦法和深入挖掘問題本質,還有一部分學生僅僅進行炒冷飯的工作,將師兄師姐的研究成果進行總結,而不去進行創新性研究。
二、提高教育質量的解決對策
(一)強化導師的專業水平
導師在研究生教育工作中具有不可替代的優勢和作用,高校應重視加強導師隊伍建設,充分發揮導師在研究生教育工作中的重要作用。從課程學習、文獻查閱、選題開題、課題研究、論文寫作到答辯,研究生學習的每一個環節都需要導師悉心指導。可定期組織導師進行學術交流,外派進修,吸收最新資訊,提高導師學術水平。
(二)緊抓學校的學風建設
可從學校、學院、系、導師組成各級督導組,進行學風建設。不僅加強課程教學管理,提高學生理論基礎,更要加強培養過程和學術能力的考核,全程跟蹤學生狀態,促進三年不間斷的質量監控和教學管理。對完成的科研工作進行細化,例如創新性文章的投稿范圍,投稿期刊的檔次等,通過小論文的撰寫,提高科研能力,同時又利于本科畢業論文的質量提高。
(三)創建合理的獎勵機制
首先明確研究生的管理和培養目標,學校和研究生共同參與獎勵機制的制定,對各項條款達成協議。導師對參與科學研究的研究生發放勞務費,對擁有科研成果的學生進行獎勵。
(四)提高研究生的學術水準和創新能力
強調學生對導師的信任。研究生導師至少擁有博士學位或者是高級職稱,他們經過多年的科學研究,會積累一定的研究經驗。學生相信導師,走彎路的可能性會減少。但在實際指導中會經常遇到有主見的學生。例如,很多研究生一年級的學生反映學習狀態很迷茫,不知道做什么。在導師布置文獻閱讀和學習團隊現有成果后,很少有學生真正按照導師的要求去完成任務。而創新能力的培養過程之一就是要閱讀大量的文獻。再比如,當我告訴研究生撰寫SCI文章的方法后,學生并不按照我說的方法,而是按照另一個在讀研究生的經驗進行“中文翻譯成英文”的方式進行寫作。這樣勢必寫不出地道的英文文章。第二是培養遇到問題解決問題的能力。很多學生遇到問題后會退縮,直接告訴導師做不出來。比如學生在進行仿真時,結果出錯,但并不查找原因。這樣勢必無法提出新的解決方案。因此,研究生要正確看待專業問題,坐得住板凳,守得住實驗室,多花精力,多讀文獻,多進行理論推導和仿真實驗,才能提高創新能力。