電氣與自動化工程論文精選(九篇)
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第1篇：電氣與自動化工程論文范文
姓 名： ***
性 別： 男
出生日期： 1972-01-02
籍 貫： 安徽
目前城市： ***
工作年限： 十年以上
目前年薪： 8-10萬人民幣
聯(lián)系電話： 13800000000
E-mail：*****
應聘方向
求職行業(yè)： 儀器儀表/工業(yè)自動化，機械/設備/重工，采掘業(yè)/冶煉，電力/水利。
應聘職位： 技術(shù)研發(fā)工程師，其他
求職地點： ***
薪資要求： 800010000元/月
工作經(jīng)歷
2008/03現(xiàn)在： *** 連際自動化控制系統(tǒng)有限公司
所屬行業(yè)：儀器儀表/工業(yè)自動化
工程部 項目經(jīng)理
主要職責：
承擔整個項目的實施，包括設計選型、調(diào)試、工程協(xié)調(diào)和驗收等工作
工作業(yè)績：目前實施項目為寧夏引黃灌溉綜合自動化工程，主要包括四個泵站的35/6KV高壓微機保護裝置、后臺畫面和泵站PLC的程序設計，畫面軟件使用intouch和力控(電力版)，PLC使用三菱Q系列，工程已基本結(jié)束。
2005/072008/01 ***新技術(shù)有限公司
所屬行業(yè)：其他行業(yè)
項目部 工程/設備工程師
主要職責：
公司為ABB傳動系統(tǒng)集成商，以工程服務為主，主要從頻傳動、自動化及儀表的系統(tǒng)集成和現(xiàn)場服務工作。本人主要從事前期方案論證及后期的設計和現(xiàn)場調(diào)試工作，具備豐富的現(xiàn)場傳動調(diào)試經(jīng)驗和自控編程組態(tài)能力，傳動方面調(diào)過ABB ACS系列、Simens 6SE70及MM系列變頻器，其他還有富士、山肯、安川和國產(chǎn)英威騰變頻器等；自控以Simens PLC為主，主要是S7-200、300和400，組態(tài)軟件主要使用WinCC6.0和國產(chǎn)的組態(tài)王，其他還用過GP、臺達和easyView觸摸屏；另外對儀表的使用和安裝以及視頻安裝調(diào)試都有豐富的經(jīng)驗。
工作業(yè)績：期間獨立完成的項目：
1、江西贛州自來水公司變頻調(diào)速工程的設計和現(xiàn)場調(diào)試工作(包括PLC軟件設計),主要設備:ABB ACS800系列變頻器、Siemens S7-200PLC和GP Pro-face觸摸屏；
2、蘇州蘇能垃圾發(fā)電廠變頻調(diào)試工作,主要設備:ABB ACS800系列變頻器；
3、廣西百色融達銅業(yè)有限責任公司儀表安裝、現(xiàn)場校驗及視頻監(jiān)控工程,主要設備:虹潤儀表、鴻格采集模塊、亞控組態(tài)王；
4、冷水江博大鋼鐵廠沖渣泵房變頻改造，主要設備:英威騰變頻器；
5、深圳方正微電子恒壓供水項目；
6、廣東韶鋼松山股份公司轉(zhuǎn)爐氧槍變頻后備電源項目，主要設備：DPS電源、ABB晶閘管、德國松樹電池、西門子PLC；
7、甘肅銀光化工集團配電設備項目,共十個配電柜，二十九個操作箱，配電柜設計為GGD柜體，全部采用ABB低壓電器包括隔離開關、負荷開關、斷路器和接觸器等；
8、中國鋁業(yè)集團山西分公司新工藝試驗項目，Simens S7-300PLC，組態(tài)軟件WinCC6.0，另配有一個臺達觸摸屏,上位實現(xiàn)報警、實時趨勢及報表打印功能；
9、冷水江博大鋼鐵950中板水處理自動化項目,Siemens S7-400為主站,外掛ET200從站,上位采用WinCC6.0組態(tài)。
2003/102005/06 ***集團領威科技有限公司
所屬行業(yè)：機械/設備/重工
工程部 電氣工程師/技術(shù)員
主要職責：
在該公司期間主要從事壓鑄周邊設備電氣的開發(fā)設計工作,包括給湯機、鋁合金定量爐、鎂合金熔爐等設備。其中用OMRON CQM1H及SIEMENS的S7 300PLC實現(xiàn)。本人熟悉電氣元件、電氣儀表的選型和使用；具有較強的電氣設備現(xiàn)場安裝調(diào)試經(jīng)驗及分析能力和故障診斷能力。
工作業(yè)績：期間完成的開發(fā)工作：
1、SL300給湯機的開發(fā)設計；
2、SE-01取件機的開發(fā)設計；
3、鋁合金及鎂合金定量爐的開發(fā)設計。
2000/022003/09 馬鋼股份有限公司
所屬行業(yè)：采掘業(yè)/冶煉
PLC維護中心 電氣自動化工程師
主要職責：
主要從事公司PLC維護工作，熟悉Quantum及Modicon Premium，對Siemens的S7-300、400也有很深的認識，了解工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
1992/072000/01 ***股份有限公司
所屬行業(yè)：采掘業(yè)/冶煉
電氣科 電氣工程師/技術(shù)員
主要職責：
主要從事工廠電氣管理與維護，包括交、直流及其調(diào)速裝置，繼電器控制柜等，具有很強的實踐經(jīng)驗，熟悉現(xiàn)場環(huán)境，此外還從事過電氣設備的點檢、大中修計劃的安排及電氣制度的制訂等管理工作.曾發(fā)表過《移動機聯(lián)鎖存在問題及解決方案》論文并參加本公司S、K系統(tǒng)膠帶機聯(lián)鎖改造等諸多技改項目。
教育培訓
1998/092001/06 ***工業(yè)大學（原***冶金學院）
計算機科學與技術(shù) 本科
曾系統(tǒng)學習過計算機軟、硬課程，獨立設計過《倉庫材料備件查詢管理系統(tǒng)》（用VB實現(xiàn)），熟練使用AUTOCAD。
1989/091992/07 ***電子工程學院
第2篇：電氣與自動化工程論文范文
關鍵詞：建筑工程 電氣自動化前言
我國根據(jù)自身實際情況，加緊提升建筑工程行業(yè)的電氣自動化水平已經(jīng)成為了當務之急，這對于我國在國際上提升競爭力有著極其重要的做用。本篇文章主要是針對現(xiàn)代社會的電氣自動化現(xiàn)狀，并找出了其中所出現(xiàn)的問題，深入的探究了電氣自動化不斷發(fā)展的意義所在，并且提出了相應的建議，以期對其他工程在進行電氣自動化應用過程中提供參考。
一、我國建筑行業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀和存在的問題
1.我國建筑行業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀
由于我國人口眾多，建筑行業(yè)已經(jīng)成為了我國經(jīng)濟增長的主要支撐之一，其建筑的發(fā)展對于社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，我國的經(jīng)濟和文化交流都進入了一個新的階段，人民的生活水平以及生活的質(zhì)量也有了較大的提升，并且不斷對建筑工程的設計、質(zhì)量以及管理都提出了更為嚴格的要求，從而使得社會不斷加強對建筑行業(yè)中的電氣自動化的研究力度，只有建筑水平和施工工藝得到了發(fā)展，人們才會提高對電氣工程的滿意度，從而提高建筑電氣化工程的質(zhì)量和自動化的水平，是我國建筑行業(yè)迫在眉睫的發(fā)展路線。
只有企業(yè)通過不斷的研發(fā)，才能使得電氣自動化的腳步不會停滯，也不會使得電氣自動化技術(shù)與國際建筑自動化技術(shù)脫軌，極大的促進電氣自動化在我國的貴廣速度和發(fā)展應用，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)為我國的建筑行業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻，但是通過我國目前整體自動化水平來看，我國還在存在著較多的問題，例如電氣自動化化設計不夠嚴謹、合理，生產(chǎn)管理不完善等問題。我國的電氣自動化技術(shù)，無論是在電氣自動化程序或者電氣自動化水平上都遠遠低于國際發(fā)達國家的發(fā)展程度，這就使得我國各個方面都沒有很強的競爭力，新時期、新經(jīng)濟下，我國應該如正確而理性的對待我國的電氣自動化水狀態(tài)，去找出電氣自動化中的缺陷，加強對電氣自動化的研究力度，最大限度的提升我國電氣自動化水平，這是我國在現(xiàn)代化發(fā)展過程中所必須要面臨的抉擇和態(tài)度要求[1]。
2.我國建筑行業(yè)電氣自動化存在的問題
（一）電氣自動化高端人才不足，電氣自動化缺乏核心支撐
目前我國各個建筑行業(yè)的規(guī)模都偏小，相對來說沒有國際跨國建筑企業(yè)公司的強大實際，其自身的經(jīng)濟能力也不足，難以留下更多的高端管理人才，企業(yè)在整體上缺少建筑建設經(jīng)驗，最終導致了建筑行業(yè)中的電氣自動化設計核心人員不斷的離開，繞整個建筑企業(yè)內(nèi)部的電氣自動化水準不斷的降低，缺少技術(shù)創(chuàng)新[2]。
（二）新技術(shù)新設備應用緩慢，核心競爭力不足
雖然我國的一些建筑行業(yè)在電氣自動化的發(fā)展過程中，取得了一定的進步，但是由于缺少專研的和突破的研究技術(shù)的精神，沒有掌握相關的核心技術(shù)，各種電氣自動化設備幾乎完全靠國外進口，并且推廣的速度極為緩慢，這就導致了我國的企業(yè)難以擁有核心的專利，更難以保證自身電氣自動化設備在國際上的競爭力，這也使得使得目前市場上的各種自動化產(chǎn)品信息不完善，沒有一個健全的體系，市場出現(xiàn)惡意的產(chǎn)品競爭或者說整個市場的建設不規(guī)范，自由的產(chǎn)品系列較為單調(diào)，品牌在整體上沒有擁有知名度，極難與國際上知名的電氣自動化設備制造企業(yè)相媲美。
（三）建筑行業(yè)對電氣自動化的管理不善，電氣自動化的質(zhì)量難以保證
雖然我國目前建筑行業(yè)發(fā)展極為迅速，但是，許多企業(yè)的管理者為了追求更高的利益，相近一切辦法來壓榨電氣自動化設備的制造成本，是用劣質(zhì)的物料投入到生產(chǎn)指導當中去，從而使得設計制造的產(chǎn)品不符合過程的相關標準或者不符合相關的施工安裝措施，其設施的使用質(zhì)量難以得到保障。使得整個電氣自動化的設計生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品，質(zhì)量難以得到保證。
二、我國建筑電氣自動化的重要意義
1. 這是保證工程建設質(zhì)量和進度的客觀要求
實施電氣自動化，加強對先進技術(shù)和設備的應用速度，采用科學嚴謹?shù)脑O計方式和施工程序，加強對電氣自動化的管理，加強對各種電氣設備，電氣材料的管理監(jiān)督，保證了整個工程建筑的工程質(zhì)量，同時，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進度，電氣自動化的水平提高，亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2. 實施建筑電氣自動化，有助于整個建筑市場的規(guī)范化
電氣自動化的進程加快，對整個電氣行業(yè)的技術(shù)人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經(jīng)驗，更需要有精湛的電氣技術(shù)和較高的工作素養(yǎng)，同時，電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴格執(zhí)行相關的規(guī)章制度，有助于促進整個建筑市場的規(guī)范化管理。
三、我國建筑行業(yè)電氣自動化的發(fā)展趨勢探究和發(fā)展建議
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發(fā)展。
縱觀我國目前的建筑工程發(fā)展行情，電氣自動化的發(fā)展應用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現(xiàn)在其具有多種新功能。在在建筑行業(yè)控制方面，有關的現(xiàn)場儀表在一起，在現(xiàn)場實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確，更加精工。
建筑行業(yè)中競爭越發(fā)激烈，對工程產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越嚴格，實施電氣自動化，先進技術(shù)的采用，科學管理方式的實施，整個建筑工程的自動化水平不斷升高，使得施工標準更為嚴格，產(chǎn)品的精度朝著更高的方向發(fā)展，因此，自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。
3.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持
建筑工程電氣自動化企業(yè)關系到國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，政府加大對建筑行業(yè)電氣自動化的支持引導，建筑行業(yè)要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術(shù)的研究探討，加強各個建筑單位之間的通力合作，不斷加大對新技術(shù)新設備和心的管理理念的引進和運用，加大投入，實現(xiàn)各種電氣自動化核心技術(shù)的突破，使得建筑行業(yè)實現(xiàn)整個設計施工方式的轉(zhuǎn)變，提高整體的核心競爭力。
四、結(jié)束語
綜上所述，建筑行業(yè)不僅僅關系到經(jīng)濟的發(fā)展，還關系到我國居民生活環(huán)境的舒適性，只有不斷的加強建筑的現(xiàn)代電氣自動化進程，提高對于建筑電氣自動化的研究力度，從各個方面的突破現(xiàn)有的束縛，是人民生活水平能否提高以及各個建筑行業(yè)電氣自動化水平能否更好發(fā)展的前提條件，因此必須要受到社會各界的支持和關注，促進建筑電氣自動化的發(fā)展，帶到全社會的經(jīng)濟進步的步伐，這是關系到我國社會經(jīng)濟發(fā)展的問題。
參考文獻
第3篇：電氣與自動化工程論文范文
【關鍵詞】建筑；電氣工程；自動化；構(gòu)成系統(tǒng)
在我國國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的影響下，我國的建筑技術(shù)也得以迅猛發(fā)展，人們的物質(zhì)生活條件大大地改善，并且人們也要求越來越高的建筑技術(shù)。建筑工程中的一項重要工程就是建筑電氣工程，建筑電氣工程的施工自動化質(zhì)量對建筑物的安全應用、節(jié)能效果、建筑作用的發(fā)揮有著直接性的影響。因此，我國建筑電氣工程質(zhì)量的提高，有利于滿足人們對建筑電氣工程的需要，以及對建筑工程質(zhì)量的提高和建筑行業(yè)的發(fā)展具有非常大的作用。
1建筑工程與電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)的區(qū)別
在電力系統(tǒng)中，自動化技術(shù)的應用是十分普遍的，這主要有變電站的自動化技術(shù)、電網(wǎng)調(diào)度的自動化技術(shù)、分散測控系統(tǒng)這幾個部分。在通常的情況下，發(fā)電廠的分散控制系統(tǒng)實施的是分層分布形式，它的四個構(gòu)成部分是過程控制模塊、工程師工作站、運行員工作站、冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡。電網(wǎng)調(diào)度自動化的重要組成部分是調(diào)度控制中心的大屏幕顯示器、服務器，以及計算機系統(tǒng)，它是的連接是通過電力系統(tǒng)廣域網(wǎng)而實施的，此外，還包括下一級電網(wǎng)調(diào)度控制、調(diào)度范圍的發(fā)電廠，以及變電站終端裝置等。
而在建筑工程中，電氣的自動化技術(shù)主要體現(xiàn)在：第一，對建筑物的接地性能通過接地測試，再進行施工，特別是注重應用防雷自動化技術(shù)，務必確保接地引下線。在進行施工的時候，建筑人員應當標記鋼筋，以避免混亂施工現(xiàn)象的出現(xiàn)。第二，對一系列接地支線的標記進行關注，換言之，并非一切建筑物的電氣是金屬材質(zhì)的，特別是在建筑中普遍地應用新的塑料制品，為此，施工人員需要區(qū)分一系列接地支線的作用與位置。第三，選用適合的接地支線和分線，因為作用不一樣的接地線的直徑也不是完全一樣的，如果用錯了，就會對接地的效果產(chǎn)生不利的影響，甚至是給用戶的用電安全造成比較大的危害。第四，在完成建筑工程的時候，應對接地線路通過電氣工程自動化技術(shù)進行檢測，以避免接地線因為應用太長時間而被腐蝕的情況發(fā)送，這也能夠有效地防止出現(xiàn)火災。
2建筑工程電氣自動化技術(shù)的具體應用
2.1變配電系統(tǒng)
2.1.1變配電系統(tǒng)的具體施工步驟
在建筑工程電氣工程及其自動化系統(tǒng)中，變配電系統(tǒng)是十分關鍵的。第一，將建筑電氣工程施工所需要的材料準備好，再進行定位和測量，且應當開箱檢查設施。第二，安置設施基礎型鋼，對母線槽垂直方向的尺寸和水平進行測量。第三，安置電纜橋架，再連接和敷設電纜橋架，在連接完之后試驗和調(diào)整變配電系統(tǒng)。
2.1.2高壓配電
高壓配電的系統(tǒng)構(gòu)成是由至少1000V的電壓組合而成的配電裝置。高電壓配電指的是高壓干線的配電，而鏈式高壓配電、樹立式高壓配電，以及放射性高電壓配電等一系列的形式構(gòu)成了高壓配電的方式。
2.1.3低壓配電
低壓配電是指低壓電線的配電。放射性、樹干式、鏈式這幾種形式是低壓的配電方式，而由配電設施與配電線路構(gòu)成了低壓配電系統(tǒng)。在通常情況下，低壓電氣裝置是指電氣裝置小于1000V，比如，建筑施工時所見到的刀開關、熔斷器、接觸器，以及低壓配電柜等等。
2.2樓宇的自動化控制
通常而言，計算機集散控制即所謂的分散控制集中管理，這屬于樓宇自動化控制中心。通常使用數(shù)字控制器（DDC）來充當樓宇自動化的分散控制器，它重點是通過上位計算機監(jiān)控與管理計算機畫面。它的主要方式是一系列專門化的數(shù)據(jù)庫、文本、動畫、曲線、腳本、控件。樓宇自動化控制的關鍵系統(tǒng)是：通風和空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)、電梯運行系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、綜合保安系統(tǒng)，以及電力供應系統(tǒng)等。設計樓宇自動化控制的目的是為了處理、歸類、分析與判斷建筑中的一系列機電設施，并且統(tǒng)一地控制與管理一系列的系統(tǒng)裝置，進而確保一系列子系統(tǒng)裝置可以協(xié)調(diào)統(tǒng)一和井然有序，從而創(chuàng)設一種高效、舒適和安全的工作場所，最大化地減少日常能源與管理成本以及一系列系統(tǒng)的造價，有效地提高智能建筑的現(xiàn)代化管理能力，最終使得建筑工程的投資實現(xiàn)一個比較大的匯報。
2.3電氣安全
近些年以來，在我國國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展的影響下，人們的物質(zhì)生活條件得以改善，與此同時，人們要求比較高的建筑電氣工程的電氣安全性。這是由于建筑電氣工程的電氣安全性跟人們的工作、實際生活有著非常密切的關系，因此我國建筑電氣工程行業(yè)的前提和基礎就是建筑電氣工程的電力。然而，在人們注重電力能源發(fā)展和追求滿足的影響下，建筑電氣工程阻礙了建筑電氣工程的發(fā)展。因為建筑電氣工程而導致的一系列問題使得人們遭受著損失和煩惱。為此，人們也日益關注建筑電氣工程當中的電力安全，這就要求在建筑電氣工程電力施工的過程中密切配合建筑電氣工程的施工人員，保障職工生命安全和健康、消除安全隱患，以及正確操作電氣，從而順利地完成一系列的任務。
2.3.1安全載流量
在建筑電氣工程當中，可以在導體里面不間斷通過的電流量就是電氣導體的安全載流量。倘若不間斷經(jīng)過導體的電流超出了安全載流量，就會使得導體的發(fā)熱超出了一定的要求，進而損壞絕緣，還會導致火災或者是漏電情況的出現(xiàn)。因此，通過建筑電氣工程當中導體的安全載流量能夠?qū)υO備的選用與導體截面的確定有非常大的幫助。
2.3.2安全距離
物體或者是人體在靠近帶電體的過程中盡可能地防止出現(xiàn)危險的可靠和安全距離就是建筑電氣工程中的電力安全距離。比如，人體和帶電體、帶電體和其它的裝置之間、帶電體和帶電體之間，以及地面和帶電體之間，都需要保持一定的距離。因此，在變配電裝置和配電線路工作上，更加需要重視線路的安全距離，以及檢修的安全距離與安裝變配電的安全距離。
2.3.3電氣絕緣
電氣絕緣能夠確保電氣裝置與配電線路良好的絕緣性，電氣絕緣能夠確保建筑電氣工程電氣裝置的順利運行與施工人員的人身安全。主要是通過電氣裝置的介質(zhì)損耗、泄露電流、耐壓強度等一系列的參數(shù)確定電氣絕緣性。在建筑電氣工程的施工當中，電氣絕緣和電氣安全的隱患之間的關系是非常密切的。也正是有了電氣絕緣對電氣裝置的檢驗，才有效地減少或者是避免了建筑電氣工程中電力安全事故的發(fā)生。
3結(jié)語
總而言之，為了保障建筑電氣裝置的高效運行和建筑施工的安全性，建筑電氣施工企業(yè)不但應當具備好的業(yè)務素質(zhì)和技能，而且還應當認真地做好自動化的施工技術(shù)。只有如此，才可以保障建筑電氣的施工質(zhì)量和安全性，為建筑電氣工程做出應有的貢獻。
參考文獻
[1]孟凡莉.建筑電氣施工質(zhì)量問題及防治[J].河北建筑工程學院學報，2010，（03）：73―75
[2]鄭康年.公共建筑電氣工程關鍵節(jié)點驗收的研究[J].建筑施工，2010，33 （03）：215―216
第4篇：電氣與自動化工程論文范文
關鍵詞 工程教育認證；現(xiàn)代控制理論；復雜工程問題；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）18-0106-03
Abstract Engineering education certification is the professional cer-tification for the higher education institutions to set up specialized education， and it requires the undergraduate education to be aimed at the analysis and solution of complex engineering problems. In this
paper， the characteristics and purse of modern control theory course are pointed out， the problems existing in teaching this course for under-
graduates are stated， and some detailed methods of teaching reform on modern control theory are proposed. Using a multi-disciplinary method stimulates the students’ interest in learning， improves the tea-ching effect， and enhances the students’ analysis and solving ability for the complex automation engineering problem.
Key words engineering education certification； modern control theory；complex engineering problems； teaching reform
1 引言
近年來，由于我國設立工科專業(yè)的本科高校、開設的工科本科專業(yè)、工程教育本科在校生等規(guī)模比較大，工程教育認證得到越來越多工科院校的廣泛關注與積極申請[1]。2015年3月，中國工程教育認證協(xié)會修訂了《工程教育認證標準》，包括通用標準和各專業(yè)補充標準，并在“畢業(yè)要求”上做了重大改變，增加為12條要求，而且重點突出本科教育要落實在“復雜工程問題”的分析與解決[2]。雖然沒有明確定義“復雜工程問題”，但認證標準對“復雜工程問題”特征屬性進行了詳細說明[2]。
作為控制理論的基礎知識，現(xiàn)代控制理論是眾多高校自動化相關專業(yè)的高年級本科生的必修課程，其課程教學也引起越來越多的重視[4-7]。江南大學自動化專業(yè)和電氣工程及其自動化專業(yè)每年有近250名學生必修現(xiàn)代控制理論課程，所以探討工程教育認證背景下現(xiàn)代控制理論課程的教學改革迫在眉睫。筆者根據(jù)多年從事現(xiàn)代控制理論課程教學的實踐經(jīng)驗，深入分析該課程的特點、目的以及教學中存在的難點，針對如何提高學生對復雜工程問題的分析與解決能力，介紹一些具體的解決辦法與途徑。
2 課程特點及教學目的
現(xiàn)代控制理論是工科自動化相關專業(yè)的必選專業(yè)課程，其目的是使學生在學習自動控制原理基礎上，對控制理論的有更深入、更廣泛的學習與掌握。作為專業(yè)必修課程，現(xiàn)代控制理論的課程特點是：理論性偏強，過于抽象；內(nèi)容豐富，綜合性強。對于大學本科生而言，通過本課程的學習應該能夠掌握狀態(tài)空間分析方法的基本概念，在時域中建立控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式數(shù)學模型的方法，求解控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式的解，線性控制系統(tǒng)的能控性和能控性分析，線性控制系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析方法，線性定常系統(tǒng)的綜合法，線性離散系統(tǒng)的分析和綜合方法，并為畢業(yè)后從事自動化及其相關專業(yè)的學習和研究奠定堅實的理論基礎。目前，工程教育認證要求現(xiàn)代控制理論課程要切實解決自動化復雜工程問題，提高學生對自動化復雜工程問題的分析與解決能力。
3 現(xiàn)代控制理論教學的特點與存在的問題
作為自動化、電氣工程等專業(yè)的必修課程，現(xiàn)代控制理論是在完成自動控制原理、線性代數(shù)等基礎課程之后開設的，使學生更深入了解本專業(yè)的基礎理論知識、應用前景與發(fā)展方向。因此，教學過程中要注重教學內(nèi)容的復雜工程應用性、實踐性、針對性和專業(yè)性。參照工程教育認證標準，本科現(xiàn)代控制理論課程教學普遍存在如下問題，亟待改革。
理論性強，課堂教學沉悶 由于現(xiàn)代控制理論具有理論性強和內(nèi)容抽象的特點，講課重點通常落實在理論知識、概念和公式推導上，忽視對學生工程實踐能力的引導與培養(yǎng)，從而學生很難將現(xiàn)代控制理論應用于實際工程系統(tǒng)的設計中，很難提高復雜工程問題的分析與解決能力。此外，很多教師采用多媒體課件進行教學，課堂上一味地播放演示文稿，缺乏與學生的交流和互動，致使課堂氣氛沉悶，教學效果差。
教材內(nèi)容單一，脫離工程實踐 現(xiàn)有教材的特點主要有：內(nèi)容重點關于理論概念和公式演算，通過簡單示例來演示，包括RLC電路、電機系統(tǒng)、牛頓運動定律等[3]，其他專業(yè)相關的復雜工程示例偏少；概念抽象，公式復雜，從而缺失了工程形象感官，脫離了工程實踐，教學效果往往達不到預期；與經(jīng)典控制相比，現(xiàn)代控制理論對解決多變量復雜控制系統(tǒng)具有優(yōu)越性，而這一特點在教學過程中往往被忽視，同時這一點也是解決復雜自動化工程問題的有力手段；此外，與經(jīng)典控制理論之間的聯(lián)系不夠緊密。
課程時間安排滯后 以江南大學為例，在教學中，學生對該課程內(nèi)容的學習效果還取決于基礎數(shù)學線性代數(shù)的掌握情況，但是現(xiàn)代控制理論課程安排滯后于線性代數(shù)至少4個學期，大部分學生對線性代數(shù)的內(nèi)容已經(jīng)陌生，所以教學效果沒有達到最好。
學生對仿真設計軟件陌生 隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在自動化類專業(yè)課程教學中起到越來越重要的作用，且自動化相關專業(yè)所涉及的仿真軟件非常多，如MATLAB[8]、LabVIEW[9]、Multisim[10]等。現(xiàn)代控制理論課程中的數(shù)學模型所針對的實際對象可以通過仿真軟件來模擬，如電路、水箱等，尤其針對復雜自動化工程問題，仿真實驗可以加強學生對控制理論的掌握，加深對控制理論的理解，同時增強學生的學習興趣，如四旋翼無人直升機、倒立擺控制系統(tǒng)、球桿控制系統(tǒng)等[7]。然而，大多數(shù)本科生對這些仿真軟件比較陌生，很難對控制理論問題進行仿真研究，尤其無法對復雜工程問題進行仿真研究。
4 教學改革措施與途徑
由于現(xiàn)代控制理論課程存在對數(shù)學基礎要求高，理論性偏強，課程安排滯后數(shù)學基礎課程，缺乏工程實踐驗證等問題，教與學的過程中都存在問題，尤其在學生學習過程中存在數(shù)學推導枯燥無味、缺乏工程背景、所學知識難以理解等問題。由于是自動化相關專業(yè)的本科培養(yǎng)計劃的必修課程，現(xiàn)代控制理論的教學改革研究引起眾多高校教師的關注[4-7]。結(jié)合多年從事現(xiàn)代控制理論教學工作的經(jīng)驗，筆者從自身實踐出發(fā)，參考工程教育認證中的畢業(yè)要求，提出相應的課程教學改革研究的思路與想法。
注重理論思維，簡化理論推導，選取典型示例 教材是學生學習的主要參考，現(xiàn)代控制理論課程的教材和教學內(nèi)容的適當選擇對教學效果有至關重要的影響。在教學內(nèi)容的選取方面應該做到：強調(diào)控制思想的邏輯貫通，弱化數(shù)學公式的推演，演示豐富有趣的實際示例，從而激發(fā)學生的學習興趣。針對數(shù)學模型，選擇示例演示也要根據(jù)具體內(nèi)容進行安排、難易適中，實際教學中可以采用學生易接觸和易掌握的示例，如RLC電路、質(zhì)點運動等。
呼應經(jīng)典控制，切合工程實踐，解決復雜工程問題 現(xiàn)代控制理論是基于線性代數(shù)與矩陣論的專業(yè)基礎課程，旨在增強學生的控制理論基礎，加強和提升學生的控制思想和控制方法。教師在教學過程中應該將現(xiàn)代控制理論聯(lián)系經(jīng)典控制理論，不時將兩者進行對比、對照（如數(shù)學模型、運動軌跡、穩(wěn)定性、控制器設計等），從而使學生對現(xiàn)代控制理論基本概念的理解得以加強。此外，任課教師須從工程應用角度來提出現(xiàn)代控制的重要概念，如能控性、能觀性、穩(wěn)定性等，增強學生對理論概念的理解和激發(fā)學生的學習熱情。針對現(xiàn)代控制理論教學內(nèi)容，再結(jié)合教師自身的科研與學術(shù)經(jīng)驗，應安排一定的課時來著重闡述如何利用現(xiàn)代控制理論來解決復雜工程問題，如四旋翼飛機的控制器設計問題、復雜過程控制系統(tǒng)的分析與控制器設計等。
課內(nèi)課外綜合教學 借助于多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，教學方法和手段也得到不斷改進，但如何采用適當?shù)慕虒W方法與手段來活躍課堂氣氛，進而達到比較好的教學效果，仍然需要進一步探討。獲得良好教學效果的首要前提：授課者必須明確教學大綱，深刻理解與掌握教學內(nèi)容，備課充分。同時，課堂教學中除了演示文稿或抄寫板書，必須注重教學方法的改進，結(jié)合多種教學方法來活躍課堂氣氛，從而激發(fā)學生的學習興趣：針對教學內(nèi)容，設計構(gòu)造性問題來激發(fā)學生思考、討論和回答，通過互動交流來活躍課堂氣氛；隨著計算機與通信等技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學多姿多彩，不再是單一的播放幻燈片，動畫、音響和錄像等其他多媒體形式也得到廣泛應用，尤其在復雜工程問題的引入與講解過程中更具有生動性和真實性，多樣的教學內(nèi)容來吸引學生的關注和學習興趣；為加強現(xiàn)代控制理論課程的掌握，教師需要學生在課后進行習題演練，利用現(xiàn)有的一些課后作業(yè)輔導APP，及時與學生進行輔導交流，學生能夠?qū)崟r與教師交流，增強學習興趣和學習效果。
虛擬實驗教學改進 現(xiàn)代控制理論的教學目標除了要求學生學習與掌握理論知識，還要求學生能夠應用控制系統(tǒng)的設計方法解決實際問題，為本科畢業(yè)設計（論文）和研究生階段學習打下堅實基礎，因此，現(xiàn)代控制理論教學需配備相應的實驗（或虛擬實驗）教學。現(xiàn)代控制理論主要考察多變量系統(tǒng)，為了增強學習效果，可以通過仿真軟件對多變量系統(tǒng)進行仿真實驗，應用相對比較廣泛的軟件有MATLAB、LabVIEW、Multisim等仿真軟件。運用MATLAB和LabVIEW軟件所包含的控制工具箱和庫函數(shù)，可以簡單快捷地設計控制器，并應用到系統(tǒng)數(shù)學模型或?qū)嶋H模型的控制中，更能直接體會與感受控制器的性能特點與控制效果。使用LabVIEW軟件可以設計前面板，模擬實際對象，更具有可觀賞性；使用Multisim軟件可以設計復雜電路，模擬真實電路，觀察電流、電壓變化情況，對系統(tǒng)的分析與綜合更具有直觀性，加強學生對所學內(nèi)容的理解。同時，MATLAB軟件的M語言和LabVIEW軟件的G語言的程序編寫控制算法程序可以加深學生對工程實踐中控制算法的實質(zhì)與具體實現(xiàn)的理解。由于課時的局限性，大部分院校都沒有開設實驗課程，但可以通過教師展示實驗流程和提供實驗方案，安排學生課后完成相應實驗內(nèi)容。
5 結(jié)語
針對《工程教育認證標準》中畢業(yè)要求強調(diào)的復雜工程問題的分析與解決，筆者結(jié)合現(xiàn)代控制理論課程的教學特點和目標，根據(jù)自身教學經(jīng)驗分析教學過程中的關鍵問題，給出相應的教學改革策略。根據(jù)本文的教學改革方案，對現(xiàn)代控制理論課程進行教學實踐，并從教學過程中不斷總結(jié)與分析，使得學生掌握現(xiàn)代控制理論的理論知識與設計應用，增強復雜工程問題的解決能力。
參考文獻
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第5篇：電氣與自動化工程論文范文
1.傳統(tǒng)畢業(yè)設計運行機制存在的問題。
（1）制度形式化導致的重復使用現(xiàn)象嚴重，由于規(guī)定畢業(yè)設計題目每生一題，三年不得重復，而每個教師所指導學生均在6~8名，導致每年畢業(yè)設計只有題目變化而沒有內(nèi)容變化，實際為重復使用。（2）實驗條件較差，企業(yè)合作較虛，大部分畢業(yè)設計課題缺乏實驗條件，受實驗室場地不足、實驗設備匱乏或緊張的瓶頸束縛，導致相當大部分學生只能閉門造車，甚至抄襲他人作品，使畢業(yè)設計結(jié)果粗糙、質(zhì)量低劣。（3）畢業(yè)設計時間安排不科學導致的抄襲現(xiàn)象嚴重，畢業(yè)設計通常是在大學四年級中后期啟動，在大約四個月的時間內(nèi)，學生首先要接受課題，理解內(nèi)容，掌握工具；然后要完成設計方案，調(diào)研論證，實施試驗，分析總結(jié)，撰寫論文，答辯等；同時又要面臨來自就業(yè)、考研等方面的綜合壓力，時間上的緊迫性與來自外界的各種壓力導致學生從網(wǎng)絡抄襲等問題嚴重。（4）學風、教風與師德缺陷，導致部分教師責任性不強，學生積極性不高，郊區(qū)辦學造成了教師與學生間輔導交流時間極少，有研究生的導師將本科畢業(yè)設計全權(quán)交由碩士研究生負責，從形式和本質(zhì)上都失去了本科畢業(yè)設計的意義。個別教師與學生也將畢業(yè)設計創(chuàng)新爭優(yōu)作為了一種為學習成績不佳而獲得破格學位等的手段。
2.專業(yè)分流機制下畢業(yè)設計運行機制造成的新問題。
（1）大類招生造成學生對專業(yè)方向冷熱不均的現(xiàn)象，專業(yè)知識學習不足的問題，導致前兩年實踐教學環(huán)節(jié)的泛而不精，淺而不實，大部分無法與此后的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)銜接。（2）個別學生雖可已通過相關的專業(yè)競賽補足專業(yè)實踐內(nèi)容，但大部分學生實際都無法完成本專業(yè)培養(yǎng)計劃中的基礎實踐環(huán)節(jié)，影響了此后工程實踐能力的培養(yǎng)。（3）分流辦法導致的學生對本專業(yè)學習興趣下降，分類指導與學生特色培養(yǎng)無法實現(xiàn)等。綜上所述，這些問題在很大程度上影響了整體畢業(yè)設計質(zhì)量的提高，不利于對學生工程實踐能力及創(chuàng)新能力等的培養(yǎng)。
二、改革與創(chuàng)新
畢業(yè)設計運行機制改革創(chuàng)新的時間改革是研究參考國際工程教育設計模式，將畢業(yè)設計工作內(nèi)容和設計深度要求分解為基礎設計和詳細設計兩個階段，基礎設計階段包括從大學第四學期末啟動專業(yè)分流前到第七學期啟動詳細設計前的學習階段，打破原有畢業(yè)設計“時間固定、立題隨機、選題被動”的傳統(tǒng)模式，可以把學生本科階段完成的課程設計、大學生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、大學生學科競賽等學習成果與學生的畢業(yè)設計內(nèi)容有機結(jié)合，有效提高學生畢業(yè)設計的設計深度和設計質(zhì)量，按照人才培養(yǎng)出口的能力要求，“自頂向下”地促進實踐性教學內(nèi)容的改革，以畢業(yè)設計為實踐教學時間改革的觀察與考核點，總結(jié)凝練應用型本科畢業(yè)設計立題選題、提前實施等創(chuàng)新模式，檢驗工程教育的實效，為不斷完善應用型人才培養(yǎng)體系提供理論創(chuàng)新和實踐經(jīng)驗。畢業(yè)設計運行機制改革創(chuàng)新的空間改革是針對應用型本科院校的辦學定位和人才培養(yǎng)目標，對畢業(yè)設計運行機制存在的問題進行廣泛深入的調(diào)研，著重研究以“雙團隊”滿足“三需求”的畢業(yè)設計運行創(chuàng)新模式進行改革，即：構(gòu)建教師團隊大類立題、學生團隊大類選題的“雙團隊”運行管理機制，強化畢業(yè)設計過程管理機制和質(zhì)量保障機制，以學生能力培養(yǎng)為目標滿足社會需求、專業(yè)需求和學生需求。實施過程中具體的改革創(chuàng)新內(nèi)容包括：
1.在運行機制方面
將畢業(yè)設計劃分為基礎和詳細設計階段，分階段提前實施。結(jié)合實施試點專業(yè)大類招生改革，將基礎設計與各學期的實踐性教學內(nèi)容相結(jié)合，提前安排在學生專業(yè)分流學期前各學期的實踐教學計劃中，實現(xiàn)畢業(yè)設計的分層化和連續(xù)性，即克服了大類招生專業(yè)分流帶來的弊端，也完成基本的畢業(yè)設計內(nèi)容，然后在第八學期集中進行的詳細設計階段中，完成提高畢業(yè)設計深度和設計質(zhì)量的工作。
2.在培養(yǎng)內(nèi)容方面
強調(diào)各學期中設置的實踐環(huán)節(jié)與畢業(yè)設計之間的內(nèi)在聯(lián)系，體現(xiàn)各學期實踐環(huán)節(jié)與畢業(yè)設計相關這一改革的創(chuàng)新舉措。結(jié)合專業(yè)基礎、專業(yè)課程，由教學團隊負責安排與畢業(yè)設計相關的基礎設計任務，如市場調(diào)研、工程計算、零件設計、單元設計、數(shù)據(jù)分析案例設計與競賽等等，在最終設計階段將各學期模塊化學習的成果總結(jié)、深化、提煉為符合專業(yè)能力要求的畢業(yè)設計文件及成果。這種積累的過程和學習成果可以增強學生完成畢業(yè)設計任務的自信和成就感。教師指導團隊在教學的過程中可結(jié)合學生的興趣志向和能力要求，綜合考慮專業(yè)需求和社會需求，確定并指導學生從事自己想設計、能設計、能成功的畢業(yè)設計課題，可以從一定程度上避免原有機制下的形式化、盲目性和抄襲等現(xiàn)象。
3.在質(zhì)量保障方面
，學生可以把各學期的課程設計、綜合實驗，課外的大學生科技創(chuàng)新項目、大學生學科競賽等學習成果有機地整合到自己的畢業(yè)設計中，既保持原有課程設計的教學目的和要求，又為后續(xù)畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中強化畢業(yè)設計深度奠定了基礎。在詳細設計階段，學生可以集中精力完善最終設計文件編寫、期刊論文撰寫、申請專利等強化畢業(yè)設計深度的相關工作，促進人才培養(yǎng)計劃中實踐課程設置與能力培養(yǎng)的一致性，有效畢業(yè)設計的教學質(zhì)量。
三、實踐運行
畢業(yè)設計運行機制改革創(chuàng)新研究構(gòu)建應用型本科畢業(yè)設計教學新模式與運行機制，以上海應用技術(shù)學院電氣與電子工程學院為實驗對象，該學院現(xiàn)有電氣工程及其自動化、自動化和電子信息三個本科專業(yè)，選取其中自動化專業(yè)為例，具體研究與實踐內(nèi)容如下：
1.分流前培養(yǎng)。
重點研究在學生專業(yè)分流前專業(yè)基礎實踐環(huán)節(jié)與進入專業(yè)分流后專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的有機結(jié)合方法、措施與管理。由于分流前的前兩年教學主要以基礎課為主，實踐教學環(huán)節(jié)通過“雙團隊”運行管理機制，參考國際工程教育設計模式，將該階段完成的實踐教學環(huán)節(jié)與大學生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、大學生學科競賽等學習成果有機結(jié)合，開展教師團隊立題和學生團隊選題，結(jié)合這一階段的教學內(nèi)容，構(gòu)建與各種大學學生競賽緊密結(jié)合的電子電路設計、智能監(jiān)控裝置設計、小型智能儀表設計、小型電源設計、簡單控制裝置設計等多個大類實踐學習團隊，每個大類的團隊按模塊分為若干模塊，如：傳感器模塊、器件模塊、軟件設計、輸入/輸出設計、處理模塊設計、干擾抑制模塊設計、電源供給設計、結(jié)構(gòu)件設計等等。打破原有畢業(yè)設計“時間固定、立題隨機、選題被動”的傳統(tǒng)模式，加強學生的團隊合作等綜合能力培養(yǎng)，實現(xiàn)畢業(yè)設計運行機制改革創(chuàng)新的時間改革的基礎階段培養(yǎng)，以及空間改革的“雙團隊”和“三需求”培養(yǎng)目標。
2.分流后培養(yǎng)。
實施應用型、工程一體化目標培養(yǎng)教育的詳細設計階段，研究銜接專業(yè)分流前專業(yè)基礎實踐環(huán)節(jié)形成的基礎，從學生初步了解工程知識的認知階段，到理解專業(yè)基礎基本概念和基本專業(yè)技能，逐漸培養(yǎng)掌握專業(yè)所需的知識體系和基本技能。主干實踐教學以若典型工程設計與實施的案例為載體開展教學，尤其是以教師和研究生從事的工程科研項目為載體，依據(jù)“雙團隊”和“三需求”培養(yǎng)方法，將該階段完成的實踐教學環(huán)節(jié)與大學生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、A-B杯全國大學生自動化系統(tǒng)應用大賽、飛思卡爾杯智能車大賽、“西門子杯”工業(yè)自動化挑戰(zhàn)賽、全國大學生電子設計競賽、全國電子專業(yè)人才設計與技能大賽等大學生學科專業(yè)競賽和教師的科研項目有機結(jié)合，開展教師團隊立題和學生團隊選題，組成與學科專業(yè)各項競賽相關的智能監(jiān)控系統(tǒng)工程設計、自動化工程系統(tǒng)設計、集散控制系統(tǒng)集成與設計、檢測與控制裝置設計與研制、智能儀表設計與應用、電氣傳動與控制系統(tǒng)設計、大功率電源系統(tǒng)設計、運動控制系統(tǒng)設計與應用、嵌入式控制系統(tǒng)設計與應用、圖像信號處理與控制系統(tǒng)設計等多個大類和模塊的團隊，使學生設計能力培養(yǎng)主線貫穿于大學本科專業(yè)教育全過程，主線兩側(cè)每學期設置的基礎設計實踐性環(huán)節(jié)均以科研和競賽項目為導向，使學生獲得相應的能力匯集到能力主線上，最終使學生有能力獨立完成相對完整的實際的工程設計項目等。
3.實踐結(jié)果。
第6篇：電氣與自動化工程論文范文
關鍵詞：Saber；電力電子技術(shù)；課堂教學
作者簡介：丁新平（1975-），男，甘肅定西人，青島理工大學自動化工程學院，副教授；馬淋淋（1979-），男，黑龍江黑河人，青島理工大學自動化工程學院，講師。（山東 青島 266520）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）06-0053-02
隨著半導體器件技術(shù)的日益成熟和數(shù)字控制技術(shù)（Digital Signal Control）的飛速發(fā)展。電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟和工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越突出：節(jié)能減排的很大一部分比重都是通過以電力電子技術(shù)為核心的變頻調(diào)速、高效節(jié)能燈具等電力電子節(jié)能產(chǎn)品完成。在國家大力發(fā)展的新能源利用以及分布式發(fā)電等領域，電力電子技術(shù)也是大有用武之地，作用越來越明顯。同時，電力電子技術(shù)人才供不應求，國家需要大量電力電子技術(shù)的應用型人才。
本科教學中，對電力電子技術(shù)的要求越來越高。而電力電子技術(shù)教學中存在的主要問題是該門功課屬于理論和實踐結(jié)合性非常強的課程，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到學習效果。高校中電力電子技術(shù)課堂教學主要以理論講解為主，在教學過程中配以部分典型電路的實驗驗證等實踐教學。而實驗項目的完全封閉性（考慮到學生安全性等原因）造成了學生在學習過程中的盲目性和迷茫感。學生很難把課堂所學理論知識和實際應用項目聯(lián)系起來。筆者調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，學生由于缺乏對理論知識相對應實踐環(huán)節(jié)的感性認識，學習的主動性和積極性不高。學生最主要的迷茫感是——學習的電力電子電路能用到什么地方？怎么去用？成天講的電力電子器件在實際中到底如何控制？這些問題在傳統(tǒng)課堂教學中得不到有效解決，久而久之，學生就喪失了學習的積極性。單純?yōu)榱朔謹?shù)的學習使得教師教得費勁，學生學得沒勁。
Saber仿真軟件是一款專門針對電力電子學而開發(fā)的仿真軟件，其主要應用于科研人員對新型拓撲電路的驗證上，為實驗驗證提供相關參數(shù)和對新電路的有效性進行驗證。[1，2]先有很多仿真軟件都是把物理特性用數(shù)學模型表示出來，然后在數(shù)學模型的基礎上進行仿真。這些仿真電路和實際硬件電路相差較多，更不能給人帶來更直觀的硬件電路設計指導作用。Saber仿真軟件最大的優(yōu)點是“硬件化”仿真思想的植入，其在仿真時能夠完整還原真實系統(tǒng)，而不是用數(shù)學模型來代替系統(tǒng)特性進行設計研究。Saber仿真軟件應用在電力電子技術(shù)課堂教學中將解決目前在學習過程中困擾學生的主要難題。
第一，增加學生的成就感，進而培養(yǎng)學生的學習興趣。很多時候，學生在接觸到一門新課的時候，都會有一個過程：滿懷信心和好奇地去了解和學習感性認識和理論入門主動（或被動）學習考試。在一門課程學習過程中，起關鍵作用的是感性認識和理論入門階段，如果此時能有真實的應用電路來入門，其必然的結(jié)果將是學生主動和有興趣去學習，效果將不言而喻。Saber軟件的“硬件化設計”給人以電力電子電路的真實感，解決了學生學習過程中由于理論公式推導而造成的“實際電路和理論分析對不上號”的困境，能夠起到“感性認識電路仿真出結(jié)果學習成就感學習興趣”的良性循環(huán)。
第二，培養(yǎng)學生的主動思考能力。一改傳統(tǒng)教學中課堂上教師枯燥地講和學生被動聽的教學模式，變被動聽課為主動參與設計電路，通過在仿真軟件上自己搭建電路及設計閉環(huán)控制器，培養(yǎng)了學生主動思考問題的能力。
第三，在課堂教學中，引入硬件仿真電路的現(xiàn)場演示，增加電路的直觀和感性認識。通過仿真電路對電力電子電路工作原理和工作模式的驗證和演示，現(xiàn)場用“硬件電路”驗證了理論分析的結(jié)果，加深了學生對所學電力電子電路知識的認識和掌握。
第四，實驗前認識電路工作原理，驗證各部分實驗波形，為知識點的更好掌握和實驗的順利進行做前期準備工作。有些論文介紹計算機仿真軟件能夠部分或者全部代替實驗教學，[3]筆者持否定觀點。仿真軟件無外乎是理論知識的驗證，其根本代替不了實驗對學生實踐動手能力的鍛煉。筆者認為要學好學通“電力電子技術(shù)”這門課程，不但要保留電力電子實驗，還應該增加相關課程創(chuàng)新項目等實踐活動來增加學生在實際設計中對理論知識的加強和融會貫通。
一、典型電力電子電路工作原理介紹
幾乎所有的電力電子電路都可以用Saber軟件實現(xiàn)仿真，其中包括各種電能轉(zhuǎn)換電路：AC-DC，DC-DC，DC-AC，以及AC-AC電路。在現(xiàn)代電力電子技術(shù)里面頗具代表性的幾種典型電路有：應用于開關電源中的DC-DC斬波電路之Boost /Buck/Buck-boost電路；廣泛應用于節(jié)能減排中，作為變頻調(diào)速系統(tǒng)主要能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的電壓源全橋逆變電路（VSI）；大功率場合應用較廣的可控整流電路。限于篇幅限制，本文主要以Boost電路和電壓源逆變器為例進行闡述。
作為應用較廣的電路之一，Boost電路能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入電壓的任意升壓功能，通過控制開關管的占空比能夠控制輸出電壓的大小。在閉環(huán)控制器的作用下，該電路能夠抑制輸入電壓擾動和負載擾動對系統(tǒng)的影響，保持恒定的輸出電壓。Boost電路除了應用于開關電源DC-DC中外，主要應用在PFC電路實現(xiàn)功率因數(shù)的校正。同時，在新能源能量轉(zhuǎn)換電路中，其可以作為前級電路以實現(xiàn)MPPT（Maximum Power Point Tracking）調(diào)整功能，在實現(xiàn)光伏模塊和燃料電池等新型能源的最大功率輸出的基礎上，實現(xiàn)對輸入電壓的升壓功能。圖1所示為Boost電路在光伏電池發(fā)電中實現(xiàn)MPPT和升壓功能的原理圖。圖2為實現(xiàn)PFC功能的Boost電路，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的功率因數(shù)，減少了開關電源對電網(wǎng)的影響，并得到相對穩(wěn)定的直流電壓。
圖3為應用廣泛的變頻器主電路圖，電網(wǎng)輸入，經(jīng)過二極管不控整流得到6脈波波動的直流電，再通過電壓源逆變器實現(xiàn)DC-AC轉(zhuǎn)換，得到所需的可控交流電（CVCF或者VVVF），實現(xiàn)電機的變頻調(diào)速功能。全橋電壓源逆變器控制可以采用比較簡單的SPWM控制或者SVPWM方法實現(xiàn)。
二、Saber軟件在電力電子典型電路中的應用
1.課堂授課中的應用
Saber軟件應用到課堂教學中，可以增加上課時學生的參與性和理論知識驗證的直觀性。為枯燥的課堂教學帶來生機，具體例子為：在講授DC-DC斬波電路時，必須要講明白兩個前提（概念）：一是穩(wěn)態(tài)的概念，二是電感的伏秒平衡（電容的安秒平衡）法則。在此基礎上，所有的變換電路都可以解釋并推導出來。在講到這兩個概念的時候，學生很難理解透徹，大多數(shù)情況下學生都是一知半解的狀態(tài)，這時能夠利用Saber軟件進行說明則會起到事半功倍的效果。在電路啟動階段，此時電感電流從零開始上升，然后振蕩幾個周期，最后進入穩(wěn)態(tài)階段，具體如圖4所示。穩(wěn)態(tài)狀態(tài)最關鍵的現(xiàn)象是：每個開關周期，電感電流的上升變化量和下降變化量保持相等，通過電感公式VL=Ldi/dt可以推導出電感的伏秒平衡法則。用該法則可以推導出幾乎所有DC-DC斬波電路輸出-輸入電壓關系。用該仿真軟件直觀驗證和理論推導相結(jié)合教學效果非常好。
在講不同DC-DC電路輸出-輸入電壓關系時，推導的公式可以直接用Saber仿真軟件驗證，具體如圖5所示，Vout=（1/（1-D）Vg=12/0.6=20V。圖5直觀顯示出兩個關鍵現(xiàn)象：一是讓學生知道了開關管是如何驅(qū)動的；二是輸出-輸入電壓增益的驗證。DC-DC斬波電路另一個比較關鍵的概念是電路的連續(xù)工作模式（CCM）和斷續(xù)工作模式（DCM）。通過仿真軟件能夠非常直觀地呈現(xiàn)給學生，當電感電流較大的時候，電路工作在連續(xù)工作模式（CCM）下；當電感電流變小到在一個開關周期里面有部分時段電感電流等于零，此即進入了斷續(xù)工作模式（DCM）。具體仿真演示結(jié)果如圖6所示。
在講到其他電力電子電路時，Saber仿真軟件在講課中的直觀性優(yōu)勢也非常明顯，譬如以電壓源逆變器為例，其交流輸出電壓頻率和幅值受調(diào)制波的控制而變化。最直觀的講解如圖7仿真所示，圖7上半部分為調(diào)制因子M的波形，可以控制交流輸出電壓的大小，也就是說輸出交流電的頻率和調(diào)制信號頻率相同，而幅值和調(diào)制信號幅值成正比。通過上下兩部分仿真圖的比較，非常直觀地看出逆變器輸出電壓和調(diào)制信號之間的關系。
2.課后設計電路時的應用
Saber仿真軟件還可以作為課后設計電路參數(shù)和閉環(huán)控制器的主要依據(jù)。工業(yè)應用中，絕大部分產(chǎn)品都是工作在閉環(huán)控制方式下，以達到抑制輸入擾動和負載擾動、最后輸出穩(wěn)定的直流電壓。在主電路參數(shù)（L，C）選型和閉環(huán)控制器設計上，Sabrer軟件起到指導和驗證的作用。在控制器參數(shù)設計完畢后，可以通過Saber仿真軟件進行初期驗證，對參數(shù)進行優(yōu)化和微調(diào)以得到最優(yōu)的控制參數(shù)。圖8所示是Boost變換器在閉環(huán)控制器的作用下進行的負載擾動和輸入擾動仿真驗證，由圖可以看到在PI閉環(huán)控制器的作用下，系統(tǒng)具有抑制負載擾動和輸入電壓擾動的能力，輸出電壓Vout很少受兩種擾動的影響。
三、結(jié)論
本文研究了Saber仿真軟件在“電力電子技術(shù)”教學中的應用。在教學中通過引入Saber軟件使得課堂教學生動直觀，一改傳統(tǒng)教學中的死板和枯燥。以“電力電子技術(shù)”課程里的幾種典型電路為例，詳細地說明了如何有效地應用Saber軟件輔助傳統(tǒng)課堂教學以收到直觀生動和事半功倍的效果。
參考文獻：
[1]李艷林，宋海良，陳凱，等.基于saber的電壓源仿真設計[J].科技信息，2012，（33）：30-31.
第7篇：電氣與自動化工程論文范文
“新能源與節(jié)能技術(shù)”作為我校的一門新開課程，為適應教學要求，我們在翻轉(zhuǎn)課堂等教學理念的啟發(fā)下，堅持學生為主體，教師為主導，激發(fā)學生學習的主動性與積極性，同時注重培養(yǎng)學生思考問題、解決問題的能力，引導學生養(yǎng)成良好的學習習慣。同時堅持科研反哺教學，結(jié)合本專業(yè)已有的科研課題，邀請相關教師作為課程的科研指導教師，將相關的課題以專題講座、參觀等形式引入到課程教學中來，并將課堂實驗與已有科研平臺相接軌，引導學生參與到科研項目的研究中。
2教學開展
2．1課堂教學
“新能源與節(jié)能技術(shù)”的課程目標決定了課程需要探索新的教學方式、及時更新教學內(nèi)容。課堂教學是課程的主要講授方式，為了克服過去的“填鴨式”教學的弊端，講授方式需要加以探索、創(chuàng)新。“新能源與節(jié)能技術(shù)”在教學過程別注重備課、授課以及反思三個環(huán)節(jié)。(1)在備課環(huán)節(jié)，認真研讀教材和參考書。教材由于編寫時間的滯后性，某些觀點和數(shù)據(jù)都有待更新，盲目地按照教材編制教案不能適應現(xiàn)代教學要求，需要通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等多種渠道獲取更全的、更新的知識和數(shù)據(jù)。豐富授課內(nèi)容。將視頻、音頻和動畫等豐富的教學素材引入到教案中，讓課堂學習不再枯燥。例如在講述能源導致的環(huán)境污染專題中，結(jié)合南京的實際，將霧霾引入課堂，并鼓勵學生思考如何治理、保衛(wèi)我們的生活環(huán)境，并給出充足的時間讓學生進行討論。如此貼合實際的話題，學生討論的非常熱烈，圍繞少開或者不開車、關閉重污染工業(yè)、改造渣土車和嚴格治理工地揚塵等種種方法展開熱烈的討論，讓學生充分進行發(fā)散性的思考，效果顯著。(2)在授課環(huán)節(jié)，堅持以課堂教學為主線，同時采用多種靈活的方式方法，如穿插一些教師準備的專題講座、學生進行的主題報告以及分組討論等，在保證教學內(nèi)容與質(zhì)量的同時，激發(fā)學生自主學習的積極性。同時，在教學過程中注意營造輕松愉悅的課堂氣氛，鼓勵學生就某個問題進行課堂交流、討論，并將學生在課堂上表現(xiàn)記入平時成績，注重學生學習過程的考核。(3)在課后反思環(huán)節(jié)，應及時對教學內(nèi)容進行查漏補缺，不斷總結(jié)課堂教學的經(jīng)驗，指導后續(xù)教學。同時，新能源技術(shù)日新月異，時時刻刻都有新的發(fā)展動向，作為授課教師要注重從多個渠道汲取最新的知識，及時更新教案內(nèi)容。
2．2課外輔導
課外輔導是一個重要但又易被忽略的環(huán)節(jié)。通過課外輔導能夠與學生進行充分的溝通，及時了解課堂教學的效果，幫助教師改進教學方式方法，促進教師快速成長。特別是青年教師，與學生的年齡差距小，更加容易溝通，“新能源與節(jié)能技術(shù)”在課外輔導環(huán)節(jié)大膽嘗試，不但每周固定時間地點與學生面對面交流，并且充分利用微信、QQ和郵箱等方式與學生交流、溝通。通過輔導，不但為學生解決教材上的疑問，同時還能引導學生進行前沿課題的研究，幫助對新能源與節(jié)能科研課題感興趣的學生深入學習，指導學生進行科研文獻的查找、閱讀與總結(jié)。在與學生的交流溝通中，教師自身也在成長，同時也收獲了學生的友誼與尊敬。
2．3課程考核
課程考核是教學活動的重要組成部分，是課堂教學的有效補充。普遍采用的閉卷考試方式，雖然能夠促進學生掌握課程知識，但是束縛了學生的創(chuàng)造性、發(fā)散性思維，不完全適用于“新能源與節(jié)能技術(shù)”這門課程。本課程的考核堅持在公平、公正的基礎上，大膽改革、創(chuàng)新，采用多樣化考核方式，將成績分為“課堂表現(xiàn)”、“平時作業(yè)成績”以及“期末成績”三部分。其中“課堂表現(xiàn)”占30%，是對學生資料查閱、出勤考查、參與討論以及回答問題等課堂表現(xiàn)的綜合考核;“平時作業(yè)成績”占30%，主要考核學生完成作業(yè)的情況。這兩項考核都是將學生的學習過程作為考核重點，占總成績的60%。本課程在“期末成績”考核中，大膽地提出兩種考核方式:專題報告和結(jié)課論文。選擇專題報告方式的學生，三到四人組成一個小組，按照要求，選擇一個能源專題進行30分鐘的專題匯報，由組長負責分工;考核時教師和全班同學一起對該小組的匯報進行考核，學生的評分作為主要依據(jù)，在此基礎上，由組長根據(jù)組員的分工、貢獻對組員進行評價，該評價是教師評分的重要依據(jù)。該種方式充分發(fā)揮學生的自主學習能力，同時還能鍛煉學生的組織管理能力與表達能力，受到學生的歡迎。其余學生采用結(jié)課論文方式。作為專題報告方式的互補，該方式激勵學生進行發(fā)散性思維，將課堂上學到的知識應用到實際問題的解決中，也可以針對教材中的某一種具體的發(fā)電技術(shù)、能源利用方式等，進行深入的研究，還鼓勵學生檢索最新的研究成果，進行前沿性的學習和研究，引導學生進行科研探索，激發(fā)學生的學習興趣，為學生進一步深造作鋪墊。從結(jié)課論文的選題和內(nèi)容來看，學生的思考比較廣泛和深入，許多學生貼近實際，提出了“由霧霾引發(fā)的對于新能源利用的思考”，“霧霾里的思考”，“核能的和平利用”，“太陽能與生物能”等論文報告，將課堂知識與身邊的社會現(xiàn)實聯(lián)系起來。對于期末考核，我們給出詳細的考核指標與評價標準，同時還給出了論文的模板。鼓勵學生利用網(wǎng)絡和圖書館查找科研資料，鍛煉學生的自學能力，為后續(xù)的畢業(yè)設計甚至就業(yè)和深造奠定基礎。
3科研反哺
教學和科研的有機結(jié)合是教師無法回避的一個問題。教師特別是青年教師在科研上創(chuàng)新點多、精力充沛，但是教學經(jīng)驗不足，不能很好地將科研課題與教學工作進行銜接。而科研課題與工程實踐關系最密切，是專業(yè)知識在實際應用中的體現(xiàn)。課程邀請相關教師作為課程的科研指導教師，邀請其進行專題講座，開展了“風光儲發(fā)電應用”和“太陽能發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷”等專題講座，將教材的知識延伸到工程實際，讓學生切實體會到技術(shù)的魅力，激發(fā)學生的學習和研究興趣。同時課程還通過組織學生參觀電力系統(tǒng)動模與新能源實驗室、電力系統(tǒng)仿真實驗室等實踐教學平臺，組織興趣小組參與“基于電力系統(tǒng)脆性的風電入網(wǎng)后連鎖故障預警方法研究”等省部級自然科學基金的研究，為本科學生參與科研提供了良好的指導和實踐環(huán)境，也為踐行教學與科研相統(tǒng)一的思想進行了有益的探索和嘗試。
4結(jié)語
第8篇：電氣與自動化工程論文范文
學校在2004年全國高職高專院校人才培養(yǎng)工作水平評估中獲得優(yōu)秀。多次榮獲北京市職業(yè)教育先進單位，2005年榮獲全國職業(yè)教育先進單位。2007年被教育部、財政部批準為“國家示范性高等職業(yè)院校建設計劃”項目建設單位，是國家在“十一五”期間重點建設的百所示范性高職院校之一。2010年被教育部批準為國家級高等職業(yè)教育綜合改革試驗區(qū)建設單位。
目前，學校全日制在校生12612人，教職工1178人，其中專任教師597人，具有碩士及以上學位的教師占39.4%，具有高級職稱的教師占38%。建校以來，學校已累計為北京現(xiàn)代制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)培養(yǎng)了10萬余名高素質(zhì)技能型人才。
學校設有機械工程學院、汽車工程學院、自動化工程學院、電信工程學院、生物工程學院、藝術(shù)設計學院、經(jīng)濟管理學院7個二級學院。開設機械與數(shù)控、汽車與交通、自控與電氣、電子與信息、食品與生物、藝術(shù)與設計、經(jīng)濟與管理7大類48個高職專業(yè)，所設專業(yè)覆蓋了北京市重點發(fā)展的各個支柱產(chǎn)業(yè)。
學校現(xiàn)有國家級精品課程4門，北京市精品課程11門；國家級教學團隊1個，北京市優(yōu)秀教學團隊、學術(shù)創(chuàng)新團隊和專業(yè)創(chuàng)新團隊共7個；全國優(yōu)秀教師5人，北京市優(yōu)秀教師15人，北京高校學術(shù)創(chuàng)新人才1人，北京市教學名師5人； 2008年以來，學校獲得北京市教育教學成果一等獎1項，二等獎2項。
學校積極探索了“產(chǎn)學一體、實境再現(xiàn)、能力遞進”的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建了具有自身特色的工學結(jié)合的教學體系模型，系統(tǒng)設計課程體系，實施以工作過程為導向的項目課程教學，提高了學生的職業(yè)能力。
學校率先進行北京市職業(yè)教育分級制度改革探索。針對職業(yè)教育標準、職業(yè)教育機構(gòu)、職業(yè)教育對象、職業(yè)教育模式、職業(yè)教育評價以及職業(yè)教育政策等各個方面開展研究。受北京市教委委托，學校作為牽頭單位，負責將德國“IHK”證書引入北京高等職業(yè)教育，開展中德合作職業(yè)資格標準體系研究推廣工作。
學校按照構(gòu)建滿足“專業(yè)基本技能、專業(yè)綜合技能和專業(yè)生產(chǎn)技能”需要的三層次實訓體系的思路建設實踐教學環(huán)境。學校現(xiàn)有中央財政支持的實訓基地3個，市級實訓基地2個。已在505家企業(yè)建立校外實訓基地。與企業(yè)合作新建、改建34個實訓室，建成20個生產(chǎn)性綜合實訓基地。
學校立足開發(fā)區(qū)，面向首都區(qū)域經(jīng)濟，創(chuàng)新體制機制，積極與行業(yè)企業(yè)合作，搭建了“政校企行”共享資源、共育人才、共謀發(fā)展、互惠共贏的合作機制平臺。與戴姆勒、奔馳汽車、捷豹路虎、諾基亞、SMC、天壇生物、北一大隈等知名企業(yè)深度合作，共同制定人才培養(yǎng)方案，共同開發(fā)工學結(jié)合課程及教材，共同培訓師資建設教學團隊，共建互設校內(nèi)外實訓基地，合作建立培訓基地、研發(fā)中心、技術(shù)中心、職業(yè)技能鑒定站點。學校聘請行業(yè)企業(yè)大師和技術(shù)骨干擔任兼職教師，為企業(yè)訂單培養(yǎng)學生，為企業(yè)培訓員工，開展技術(shù)服務，企業(yè)在學校投入設備和研發(fā)服務經(jīng)費，接收學生頂崗實習和就業(yè)。
學校高度重視技能訓練，把技能競賽與教學相結(jié)合，積極開展校、市、國家三層級技能競賽活動，學生積極參與各級各類技能競賽。2008年以來，我校學生共獲得全國職業(yè)院校技能大賽高職組一等獎10項、二等獎9項，全國大學生電子設計大賽一等獎2項、二等獎5項，全國大學生數(shù)學建模競賽二等獎5項。獲得北京市職業(yè)院校技能大賽高職組一等獎22項、二等獎27項，北京市大學生電子設計大賽一等獎8項、二等獎16項，北京市大學生數(shù)學建模競賽一等獎4項、二等獎9項。2010年在有3000多個代表隊參加的“國際大學生數(shù)學建模”競賽中獲國際二等獎1項。
學校高度重視科技創(chuàng)新，近5年來教師以第一作者身份在核心期刊和三大檢索上發(fā)表、收錄論文413篇，正式出版著作、教材359部，獲得發(fā)明和實用新型專利21項，軟件著作權(quán)9項。學校主持或參與國家自然科學基金項目、國家科技計劃項目和北京市自然科學基金項目以及省部級、市教委科研項目等共計41項，承擔來自企業(yè)和社會的橫向課題87項，獲得科研經(jīng)費600余萬。學校努力實現(xiàn)科技為社會服務，不斷完善橫向課題管理制度，逐步規(guī)范科技服務流程，積極培育科研團隊，憑借專業(yè)優(yōu)勢，先后為70多家企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、攻克技術(shù)難關。
學校充分發(fā)揮校企合作優(yōu)勢，充分發(fā)揮示范校建設成果的輻射作用，積極開展社會培訓、職業(yè)技能鑒定、科技研發(fā)、技術(shù)服務等，為企業(yè)發(fā)展服務，為首都經(jīng)濟及開發(fā)區(qū)建設服務。2008年以來，學校開展各種類型的社會培訓達40000多人次，其中為企業(yè)培訓員工5000多人次，為其它職業(yè)院校培訓師資7000多人次。學校已獲批準4個國家級職業(yè)技能鑒定機構(gòu)，鑒定工種達到57個。學校還被批準為機械行業(yè)特有工種職業(yè)技能鑒定點，承擔鑒定的職業(yè)（工種）達15個。
學校秉承“求實、創(chuàng)新、厚德、重藝”的校訓，確立了“求實作風強、創(chuàng)新能力強、個人品德強、專業(yè)技能強”的“四強職業(yè)人”教育理念，注重學生基礎學習能力、職業(yè)能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，注重學生綜合素質(zhì)的提升，開展健康向上、豐富多彩的校園文化活動。
