自动化体系技术（精选11篇）
自动化体系技术 篇1
摘要：本文从实验的角度对法医物证DNA自动化检验技术体系进行了分析, 从实验材料的准备、实验方法的选择以及实验结果的分析三个角度出发, 指出了自动化检验技术相对于手工检验技术而言的优越性, 同时强调了将自动化检验技术应用于法医物证DNA检验过程中的重要性, 希望能够为公安人员提供参考, 以达到提高案件破获效率的目的。
关键词：法医物证,DNA,自动化检验技术,体系
在公安破案的过程中, DNA可以作为主要物证提供给法医进行检测。良好的DNA检测效果对于嫌疑人身份的判断能够起到较大的支持, 因此可以说, 对于公安人员而言, 对法医物证DNA自动化检验技术的可靠性的分析尤其重要, 只有选择出较为可靠的检验方式, 才能使检验结果更加具有可信度, 同时也才能使案件的破获效率得到更大程度的提高。
一、实验材料的准备
在实验正式开始之前, 需要做好实验材料的准备工作, 其中DNA材料准备、仪器准备以及样本准备都必须认真的完成。
首先, 实验中所需要的DNA材料包括血斑、精斑、毛发以及指甲等多种, 在上述材料中, 血斑较容易获取, 而毛发则为较难获取的一项材料[1]。
其次, 实验中需要的器械包括自动化工作站。取样机、扩增仪以及测序仪等。为使实验结果的准确性能够得到提高, 必须保证上述仪器的使用性能, 因此在实验开始前, 做好相应的性能测试工作十分必要。
最后, 对样本的选择同样属于实验需要做的准备工作之一。实验中需要将血斑的量、精斑的量以及毛发的量控制在合理的范围内, 从而在保证实验能够顺利完成的同时, 最大程度的节约资源。
二、实验方法的选择
法医物证DNA检测方法主要包括自动化检测技术以及手工检测技术两种。为了判断上述两种方法在检验效果方面存在的差别, 有关人员分别从DNA的提取、检测时间的比较以及交叉污染测试三个角度进行了实验[2]。
首先, 实验人员按照一定的标准, 在使用相应器械的前提下, 对DNA进行了提取, 其中工作站-Chelex方法以及磁珠法为主要DNA提取方法。
其次, 在保证材料的相同性的前提下, 实验人员对两种方法在检验过程中所需要的时间进行了判断, 并将数值进行记录, 为两者的比较提供了参考[3]。
最后, 实验人以血斑为样本, 在遵循相应原则的基础上, 对其DNA进行了提取, 并进行了STR检测, 完成了交叉污染测试。为使测试能够达到更好的效果, 本次实验的此时需要保持在5次。
三、实验结果的分析
(一) DNA检测方法结果对比
实验主要以Chelex法以及磁珠法为主要DNA检测方法完成了DNA的检测工作, 通过对检测结果的分析发现, 相对于前者而言, 后者在DNA的提取方面成功次数较多, 因此认为利用这一方法对DNA进行提取, 其成功的几率也比较大[4]。在案件破获的过程中, 公安人员可以选择这一方法作为法医物证DNA提取的主要方法。
(二) 手工与自动化检测所需时间对比
通过对手工与自动化检测技术所需要的检测时间的对比发现, 相对于前者而言, 后者在检测时间方面有所缩短, 其检测效率以及准确度均较强制具有优势。以DNA的提取为例, 本次实验中利用手工方法提取48例样本DNA需要的时间为3小时, 相对而言, 利用自动化技术进行提取所需要的时间则为2.8小时, 除此之外, 随着提取样本数量的增加, 自动化技术的优势越加明显。
(三) 交叉污染测试结果分析
由于实验中所采取的样本数量为92个, 每一样本均没有被隔离, 因此, 为判断这一情况下各样本是否存在交叉污染, 做好交叉污染测试十分必要。为提高测试的准确性, 本次实验共进行了五次测试工作。通过对测试结果的观察与分析发现, 相对于Chelex法而言, 基于自动化技术的磁珠法在提取DNA的过程中不会导致交叉污染问题的发生, 因此可以判断, 利用磁珠法进行DNA的提取其准确度能够得到保证。
四、结论
综上所述, 法医物证DNA自动化检测技术属于案件破获过程中所利用的一项主要技术, 相对于传统技术而言, 自动化技术在检测效率方面具有更大的优势, 且在磁珠法下, DNA提取的成功率也能够得到保证。通过交叉污染测试发现, 以自动化检测技术为基础的磁珠法并不存在交叉污染的可能, 因此, 公安人员可以以此方法为基础, 展开对物证的检测工作。
参考文献
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自动化体系技术 篇2
热工自动化和电气自动化是火力发电厂中的两个重要的部分。其中，热工自动化对于新建的机组和老机组中改造的部分都应用了现行的分散控制系统DSC，实现了机、炉的有效监控，自动化应用管理水平得到了有效改善。在电气系统中，尽管其中的继电保护、自动同期、励磁调节等装置也有微机化、自动化的应用，但是，自动化监控管理水平并没有得到太大改善。很多发电厂设计部门以及相关专业人士就各种电气系统应用DSC的状况做了一些探讨。大家比较公认的态度是，在电气系统中应用DSC是十分必要的。本文首先阐述了电厂电气系统自动化的特点及工作要求，在这个基础上，对电气系统应用数字化技术，接纳DSC，进行了讨论，并给出了一些构建数字化电气自动化体系的建议措施。
一、当前对于数字化电气自动化系统提出的最新要求
(一)电气自动化工程系统要统一控制监控
电气自动化系统具有一定的统一性，同时，数字化的应用使其具备了一定的优越性。对电气自动化体系的统一控制，可以实现电子自动化产品的测试运行、自动维护运行、开机调试几个阶段一体化。这样的话大大缩短了从设计到完工所需要的时间及资金投入。另外，站在客户的角度上，将自动化系统中的开发系统独立拿出来，可以使电气自动化工程系统更加完善和便于管理，实现自动化电气系统的统一管理。另一个作用是电气自动化工程控制系统将电气自动化工程控制系统通用化了，管理监控起来更加方便。因此，电气自动化工程系统的统一监控为电气自动化产品的设计、测试、运行、调试提供了良好的保证。
(二)在电气自动化工程系统中引入创新技术
电气自动化工程系统必须要不断地引入最新技术，提升其再创新能力，因为，现今社会发展越来越快，各方面的环境也越来越开放，需求类型也越来越多，电气系统这样改革也是开拓市场的一种有效做法。就现今的经济发展状况而言，电气自动化也在不断发展，但是对创新技术及产品需求还是很强烈的，只有这样才能紧跟国际先进水平。因此，这便为一些想要提高市场竞争力的企业提供了发展方向。另外，对政府也提出了一些要求，想要在国际竞争市场中占有一席之地，也要在政策上鼓励电气自动化的创新。构建更加完善的自动化体系，为产品的研发和推广提供更广阔的市场。
二、实现数字化电气自动化体系构建的`措施建议
电气监控管理工作的实现是非常复杂的，其中，DSC系统的引入，可以对基本的控制实现有效监控，但是，还可以充分利用系统互联网信息全面的优势，加强电气信息的管理应用，在发电厂电气监控管理中主要有两个部分的工作，一时对电气系统的组网，二是组网后的功能发展。为了保障这两项工作的顺利完成以及两项工作的有效配合，实现电气监控管理系统的成功构建。
(一)通信管理层方面的工作
通信协议包含很多样式，在保护测控装置的同时，很难实现信息的全部传输;主站和保护测控装置之间的通信也存有问题。针对这些问题，我们可以采取加入前置机的措施实现通信控制和规约的转换功能，因而实现了各种装置之间的数据连接。另外，各类保护测控设备都需要支持运行的，因此通信管理装置还要有以下功能要求。1.硬件方面的模块化设计在硬件上采用模块化设计，从而满足各类通信接口的事业，其中包括太网、串行通信口、可扩充的总线接口等。2.软件方面具备规约库在软件方面进行改造提升，具备规约库，从而可以支持MODBUS，PROFIBUS等，实现软硬件的扩展功能。3.功能更加齐全通信管理装置要具备通信接受、发送、规约转换等功能，可以有效对DSC测控保护层的控制命令或者主站系统查询命令下发到相应装置，并且还能实现信息的有效回馈。
(二)保护测控层
发电厂的保护、自动装置种类多，布置分散，这些装置具有很多功能，并且各自都有其独立的功能。在使用现场总线将其有效联系的时候，我们发现，很多厂家生产的装置和现场总线支持的标准有出处，而在近期内实现总线标准的统一又不切实际，所以可以使用相关分类的做法，将相关分类的装置构成一个大的子系统。比如将6KV、4KV、发变保护子系统等进行分类，并且各个都支持统一的总线标准。这种统一—分类—统一的工作系统是具有很强应用性的。
三、结语
自动化体系技术 篇3
关键词：高职电气自动化技术专业;课程体系构建与实践;探讨分析引言
课程体系是高职院校在教学活动中形成独特教学模式的重要载体。以什么为依据来构建课程体系以及构建怎样的课程体系，将在很大程度上决定了如何培养学生以及培养什么样的学生。基于工作过程的课程体系能够充分体现课程建设和教育特色，因此，基于工作过程的高职电气自动化技术专业课程体系的构建应该将典型工作任务和工作岗位作为指导，明确该专业人才的培养目标，努力培养出具备较强独立工作能力、创新能力、良好职业素养以及专业能力的技术应用型人才。
1.我国当前高职电气自动化技术专业课程体系存在的不足
（1）课程体系现状。在专业建设和发展过程中，分别经历了实践教学体系、课程综合化以及教学模式的改革。在长期的改革与实践过程中，构建了专业技能、专业基本技能以及专业基础三大教学模块，并根据不同教学模块的技能培养目标，构建了与之相对应的三大训练平台，逐渐形成了活模块、宽基础的专业课程教学体系[1]。专业课程体系改革和建设的基本思路和最终目标是构建以能力培养为主的教学模式和课程体系。
（2）课程体系存在的不足。从实际情况来看，在原有的课程体系当中，通常采用的是“三段式”的结构。从课程内容和课程体系结构方面来看，尽管强调了学生综合能力的培养，但在构建课程体系的思路上，仍然在延续以知识系统性为主线的学科体系构建，而在选择课程内容时，尽管注重了知识的合理性，但仍然存在完整性课程知识的体现等问题。总体而言，并没有从根本意义上打破学科模式，从而无法体现高职教育的自身特色。
2.基于工作过程的高职电气自动化技术专业课程体系构建与实践的有效途径
2.1明确专业培养目标
要想构建出基于工作过程的高职电气自动化技术专业课程体系，首先必须明确专业培养目标。在确立电气自动化技术专业的培养目标时，应该全面分析学生未来的工作岗位以及岗位能力，并与其他层次的教育培养目标进行对比分析，通过综合地分析研究之后，将高职电气自动化技术专业的培养目标确立为：培养能够触类旁并在实际工作中能够对所学的专业知识进行灵活运用，解决相关专业实际问题，具备基本的自动化测控系统设计能力、安装调试能力以及维护能力，具备供配电系统的安装能力、改造能力、规划能力以及服务能力，具备较强的电气系统或电气设备的设计开发能力、故障检修能力、升级改造能力、运行维护能力以及安装调试能力，掌握电气自动化领域的相关知识的高技能人才，以满足社会发展的实际需求[2]。
2.2进行基于工作過程的课程设计
要想构建出基于工作过程的高职电气自动化技术专业课程体系，还应该进行基于工作过程的课程设计。要实现这一目标，则应该做好以下四个方面：第一，进行电气自动化技术专业课程设计时，应该以构建工作过程系统化课程体系为目标，以人才培养模式的改革为出发点，不断吸纳相关行业的专业技术人员，努力构建出课程建设团队[3]。第二，还应该不断整合和归纳典型的工作任务，明确行动领域。第三，应该通过解构并重新构建知识和能力结构，将原来的行动领域逐渐转变为学习领域。第四，还应该以完整思维分解学习领域和职业特征为主要依据，将学习领域逐渐向学生情境而转变。
2.3不断加强教学实践
2.3.1培养工学结合人才
首先应该将岗位典型工作任务为主要依据，以新课程体系为基础，并在自动化设备制造、自动化设备安装、自动化设备调试以及自动化设备维护工作过程的基础上，通过技术基础能力的培养、核心能力的培养、综合能力的培养以及拓展能力的培养这四个阶段的校内项目教学和企业生产实习实训，并按照岗位基本技能、岗位核心技能、岗位综合技能以及岗位拓展技能这四个层次的电气自动化技术专业技能递进，切实实行分层递进、项目引导以及校企合作的人才培养模式，努力培养工学结合的高素质型技术类人才。
2.3.2建设课程教学条件
为了有效实现电气自动化技术专业的培养目标，高职院校应该努力建设出能够充分满足专业实习实训和课程教学需要的校内外实习实训基地。在进行校内实训基地建设的过程中。应该严格按照真实工作、真实环境以及真实设备的基本思路，建设出能够与三层次岗位技能相适应的训练平台，即综合技能训练平台、核心技能训练平台以及基本技能训练平台[4]。在进行校外实习实训基地的建设时，可以通过与船舶制造厂、自动化生产企业以及自动化设备制造企业进行合作，建立并不断完善顶岗实习基地和生产实习基地。
2.3.3采用一体化的教学模式
高职电气自动化技术专业课程的教学实施应该采用一体化的教学模式，即以解决学习过程中遇到的实际问题和完成各项学习任务为主的“教、学、做”相结合的教学模式。在实际教学活动中，应该充分强调学生的主体地位，以工作过程为主线，以完成项目任务的过程为教学活动的中心组织并实施教学，使学生能够在参与各个项目任务的学习过程中，及时发现问题，勇于提出问题并有效解决问题，将学生的学习兴趣和主观能动性充分激发出来，鼓励并积极引导学生进行自主学习，不断培养学生的学习能力和对所学知识的实际运用能力，使学生在完成各项学习任务的过程中充分掌握高效解决问题的方式方法，从而使学生真正掌握专业知识和技能，有效提高学生的职业综合能力。
3.结语
综上所述，从目前的实际情况来看，我国高职电气自动化技术专业课程体系还存在许多不足支出，如课程体系现状不容乐观和课程内容和课程体系结构方面的缺陷。因此，我们认为。要想构建基于工作过程的高职电气自动化技术专业课程体系。则必须明确专业培养目标和进行基于工作过程的课程设计，并通过培养工学结合人才、建设课程教学条件以及采用一体化的教学模式来不断加强教学实践。（作者单位：吉林电子信息职业技术学院）
参考文献：
[1]魏良庆，蔡友莉.基于工作过程的高职模具专业课程体系建设[J].重庆文理学院学报（自然科学版），2010，（06）：96-99.
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[3]李晨晖，徐有明，周菊暄.电子技术的虚拟与真实实验的互补作用[J].考试周刊，2013，40（11）：546-547.
自动化体系技术 篇4
在现代制造业快速发展，中国致力于打造世界制造业基地的大环境下，电气自动化技术专业面临良好的发展机遇，同时也提出了新的要求。现代企业对从业人员在知识、技能、素质方面提出了很高的要求，而当前电气自动化技术高素质技能型人才严重短缺。培养掌握电气自动化技术的高素质技能型人才，提高生产一线生产、安装、调试、设备维护、售后服务和运行管理等相关岗位从业人员的素质显得尤为迫切。高等职业院校担负着培养具有必要理论知识和较强实践能力的高等职业专门人才的责任，要以社会需求为目标，以就业为导向，坚持培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的，实践技能强、具有良好职业道德的高素质技术应用型人才[1]。高职人才培养的核心是课程体系。课程体系是培养目标得以实现的关键所在，改变教育观念及方式，改革高职课程体系，构建有特色的课程体系、培养适应当前社会经济及科学技术发展的应用型人才是目前高职教育教学改革的一个重要方向。
二、现状分析
高等职业教育是培养的是适应社会生产、建设、管理等第一线所需要的技术应用型专门人才，技术应用型人才不同于学术研究型和工程设计型人才，其特点是具有较强的实践能力。因此高等职业教育的培养模式必须以职业为基础，以能力为本位，它的目标必须根据不同职业岗位的具体要求来确定。高职教育不能借用或照搬其他高等教育课程模式，而应当构建以职业岗位能力要求为主线，注重综合素质的培养，基于职业活动导向教学模式的课程体系。然而，现实中高等职业教育课程设置却存在着不少弊端：在课程的价值取向上，忽视课程本身的创新价值，课程目标缺乏对学生创新素质培养的明确要求与具体规定;课程设置不能满足地域经济发展、行业发展和就业岗位的需要;理论教学与实践教学环节脱节，缺乏整体规划和安排;学科本位思想严重，课程结构设置还沿用学科本位的课程结构。为此，我们必须以市场需求和就业为导向，加强课程体系建设，树立能力本位、岗位目标的课程观，根据职业行为能力的要求，科学合理地构建高等职业教育的课程体系，努力培养综合素质高、实践能力强，具备创新精神的符合企业需求的宽口径、复合型高技能应用型人才。
三、课程体系构建
1. 高职电气自动化技术专业就业岗位分析及专业培养目标
高等职业教育在一定程度上说就是就业教育，它既是培养人才层次类型的教育，又是培养人才素质类型的教育，以培养具有一定理论知识和较强实践能力，面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线职业岗位的实用型、技能型专门人才为目的。相对于普通高等教育而言，高等职业教育偏重于培养技术应用型人才。
高职电气自动化技术专业的毕业生就业岗位主要面向企业自动化生产线的供配电系统、电气工程、电气控制设备、自动控制系统和计算机测控系统的安装、调试及运行维护，机电设备的销售、安装及维护，楼宇智能化及交通智能化设备的安装、调试及运行维护，现场仪表的维护使用和PLC系统使用维护，等等，涉及的技术主要有PLC、交直流调速、现场仪表和组态软件。涉及的行业有钢铁、有色金属、电机、汽车、模具、纺织、文具及房地产等，涉及的岗位有设备维护、销售、售后技术服务及研发等。结合高职教育的人才培养目标，高职电气自动化技术专业培养目标为：培养德智体美全面发展，具有良好的职业道德、熟练的职业技能、追求完美的创新精神、精益求精的工作态度、可持续发展的基础能力的，掌握必需够用的专业知识的，面向生产第一线从事电气自动化设备及自动化系统安装调试、运行、维护、销售、管理等工作的高技能人才。
2. 高职电气自动化技术专业学生职业行为能力分析
联合国教科文组织第18届大会通过并发布的《关于职业技术教育的建议》明确指出职业技术教育应当做到：(1)使受教育者获得在某一领域从事几种工作需要的广泛知识和基本技能，使之在选择职业时不致受到本人受教育的限制，甚至在一生中可以从一个活动领域转向另一个活动领域;(2)为受教育者从事的第一个工作提供充分的专业上的准备，并提供有效的在职培训;(3)使个人具备其职业生涯各阶段都可以继续学习所需要的能力、知识、态度。因此，接受过高等职业教育的学生应具备必要理论知识和科学文化基础，熟练掌握主干技术，对专业技能有较强实际应用和相关知识的综合运用能力;具备良好的表达能力、与人沟通、合作共事能力;具有扎实的实务知识和过硬的职业技能;具有较高的思想道德水平和职业道德水平。
结合高职电气自动化技术专业的人才培养目标及就业岗位分析，高职电气自动化专业学生应具备以下职业行为能力：从事本专业活动所需要的技能和与其相应的知识;为完成今后的不断发展变化的工作任务而应获取的跨专业、多功能、不受时间限制的能力;不断克服知识老化而终生不断学习的能力;在工作和学习中的积极性、独立性和与他人交往的能力;社会交往、沟通、与人合作的能力，职业道德、社会责任感，组织表达及勇于承担责任和社会参与的能力;从事职业活动所需要的工作方法和学习方法，包括制定工作计划、协调计划，对自己工作成果的评价，以及获取新知识、新技能的能力。可以把以上职业行为能力分类为专业职业能力和核心能力。其中，专业职业能力包括：电气基础技术能力、电气控制能力、自动控制能力;核心能力包括：交流表达能力、数字应用能力、信息处理能力、与人合作能力、解决问题能力、自我提高能力、革新创新能力、外语应用能力。
3. 高职电气自动化技术专业职业活动导向教学模式的课程体系
课程体系的构建应坚持以提高学生的学习能力、交流沟通、团队协作能力、实践能力、创造能力、就业能力和创业能力为原则[3];坚持以人为本、能力本位、就业目标的价值取向;注重对学生基本素质、专业素质及岗位技能、职业道德和综合职业能力的培养;注重学生的个性优势发展和全面发展。本文根据高职电气自动化技术专业职业活动行为能力对课程体系进行了构建(见表1)。
四、课程体系构建的实施
高职电气自动化技术专业课程开发是一项系统工程，除了需要对课程设置进行设计，还需对师资、教学条件等进行建设，改革教学模式、考核评价方式。
1. 加强师资队伍的培养与建设。
邀请行业专家参与专业人才培养方案、教学大纲、教学方案的制定，参与专业课程体系构建及课程设置，参与教材的选择、编写;聘请校外行业能手来校任教，开展实践课程的教学和指导;聘请企业一线技术骨干担任学生实习指导老师，使专业实践教学内容更加合理、更加符合职业资格标准，更加符合职业性和实践性，为提高学生的应用能力和实践操作能力提供有力保障;加强校内专任教师的培养，鼓励教师尤其是青年教师参加实际生产、管理锻炼、外出进修，提高教师的学历层次，改善教师的职称结构。加强对专业课教师动手能力的训练，落实教育部关于高职院校专任教师每两年必须下企业锻炼两个月的规定，建设“双师型”教师队伍。
2. 加大对教学条件建设的投入力度。
架设政府、专家、学校、企业之间的桥梁，构建“校企合作、工学结合、优势互补、资源共享的”的办学模式，以校企合作为主要途径，整合教育资源，优化教学条件。一方面，积极开展校企合作，加强校外实习实训基地建设，改善实践教学条件。同时，加大校企合作的广度和深度，使校外实习实训基地有名有实，真正为学生提供亲临工作现场进行专业技能学习的机会。另一方面，加大对校内专业实训室的投入建设，通过建立“校内工厂”，引“厂”入校等手段，结合工作实际，营造实际工作情境，为学生搭起从理论到实际操作实践的桥梁，使理论学习与实践学习紧密相连。
3. 改革教学模式，采用基于工作过程“教学做”一体化教学模式。
以项目为导向，采用边学边做、学做合一的“教学做”一体化的教学模式，使学生从知识的被动接受者成为项目开发的主体，实现学习与实际工作过程的一致性，激发学生学习的积极性;重视培养学生的职业技术能力，保证实践教学课时数超过总课时数的50%;落实教育部关于学生参加顶岗实习的时间不少于半年的规定。
4. 改革考核评价方式，综合评价学生对理论知识的掌握情况和实操技能的水平。
通过试卷考试考查学生对理论知识的运用能力。基于实际工作项目对实操技能进行考核，考核内容包括实训成果、技术报告、仪器设备操作和工作态度等。同时，要将职业技能标准融入人才培养方案中，并对各类岗位职业资格证书作出明确的要求，将教学内容同国家职业资格标准相结合。对于职业技能证书课程，考核结合课业考试和职业技能证书两部分。课业考核按课程教学项目进行，从知识、技能和态度三方面进行评定;职业技能认证有两种考核方式：参加国家职业技能鉴定或本专业技能认证。根据学生是否通过国家职业技能鉴定或其在本专业技能认证所取得的等级进行综合评价，切实推行教育部推行的“双证书”政策。
五、结语
基于职业活动导向教学模式的课程体系学习内容不是传统的学科体系，而是以职业活动分析为基础，以职业行为活动为依据，综合各有关学科的知识点和技能，根据教学目标分类要求，形成以培养职业行为能力为目标的课程结构。它的构建是一个系统工程，必须辅助以对师资、教学条件的建设，以及教学模式、考核方式的改革。
摘要：课程体系是高职人才培养的核心, 是培养目标得以实现的关键所在。本文在综合分析高等职业教育课程体系现状, 高职电气自动化专业人才培养目标、就业岗位、学生应具备的知识能力结构及职业行为能力的基础上, 确立基于职业活动导向教学模式的课程体系, 构建高职电气自动化技术专业课程体系, 并提出具体的实施方案。
关键词：高职电气自动化技术专业,职业行为能力,课程体系构建
参考文献
[1]姜大源.高等职业教育的定位[J].武汉职业技术学院学报, 2008, (2) .
[2]韩承江.高职自动化专业职业活动导向教学课程体系的构建[J].高等职业技术教育 (教学版) , 2006, 23, (27) .
自动化专业实验教学体系构建研究 篇5
摘要 实验教学是创新人才培养过程中不可缺少的重要环节，探索地方高校应用型人才的实验教学体系具有十分重要的现实意义。本文分析了自动化专业现有实验教学存在的问题，构建了“两原则、三层次、四模块”的实验教学体系。
关键词 实验教学体系；创新能力；自动化专业
【中图分类号】G642
1引言
近年来，关于创新人才培养的问题引起了教育界乃至整個社会的高度关注[1]。实验教学是工科院校尤其是自动化专业培养学生创新意识，提高实践能力和增强自身素质的重要环节，是优化大学生知识结构和素质结构的有效途径[2]。实验教学是创新人才培养过程中不可缺少的重要环节在培养创新人才的过程中起到举足轻重的作用。针对实验教学中的不足，我校对实验教学进行了长期的探索与改革尝试，整合了基础课程和专业课程实验教学内容，构建了新的实验教学体系。
2自动化专业实验教学存在的问题
验证性实验项目比重较大，缺乏创新性实验项目。很多专业基础课实验教学内容往往按理论课程知识点设计实验内容，这些实验内容与工程应用距离较远，学生缺乏学习的积极性和主动性。
实验平台偏重模块化、抽象化、偏离工业背景、 并且不具备二次开发功能[3]。很多学校都采用一类标准的实验箱，实验箱采用模拟电子系统来代替工程对象，使学生很难对实际的工程控制建立概念。
实验室管理体制不够合理。实验室管理存在多头领导，群龙无首。如实验教学是教务处管，实验室建设是实验室与设备管理处管，实验队伍建设是人事处管等，没有统一的管理部门，实验室分散在不同的学科性学院，还会出现重复建设等问题。实验室队伍的建设和管理不科学，队伍人员结构不合理，没有一套完善的考核办法及激励机制，使队伍不稳定，实验教学质量也难以有突破性的提高，这对创新性人才的培养造成一定的制约。
3实验教学体系构建
3.1构建“两原则、三层次、四模块”的实验教学体系
以强化培养学生创新实践能力为目标，构建新的实验教学体系，坚持“以能力培养为目标”，“以服务学生为宗旨”的基本实验教学原则，按“基础操作性实验”、“综合设计性实验”和“研究创新性实验”三个层次设计实验项目，按社会对自动化专业的需求，并结合学科特点，将所有实验教学内容优化有机融合为“检测技术实验模块”、“控制技术实验模块”、“计算机技术实验模块”和“电气技术实验模块”四大模块。
基础操作性实验主要使学生掌握基本的实验技能方法和手段，重点在仪器的使用操作，培养学生科学精神和严谨的工作作风[4]。
综合设计性实验要求运用某一课程或多种课程知识，把掌握的基础理论知识与基本操作技能相结合，才能完成实验全过程操作。一般包含一个复杂系统，需要综合运用基本实验所培养的能力和专业基础知识才能顺利完成一个实验任务，这些实验可以为学生进行毕业设计所需实践活动打下坚实基础。
研究创新性实验主要体现学生自主研究的能力以及创新意识的培养上。在创新性实验教学方面要为学生思考、探索、发现和创新提供充分的自由空间，让学生在自主实践中提高自主学习、自主实验、自主发现、自主解决科学技术问题的能力。部分实验项目以任务书的形式让学生利用课余时间完成，这部分实验必须与实验室开放相结合。
实验模块紧紧围绕自动化专业应用领域涉及的四大核心技术：检测技术、控制技术、计算机技术以及电气应用技术。以这四大技术为核心构建相关系列课程的实验项目，以检测技术和电气技术为基础，以控制技术为核心，以计算机技术为手段，提高学生综合应用知识的能力，与课外科技活动相结合提升学生的创新能力。
3.2 完善实验室管理
通过制定合理的奖励政策，提高实验教学管理人员的积极性。建立以人为本的实验教学管理制度，根据实验教学管理与改革的需要，加强和完善实验教学管理规章制度的建设，调整教学实验技术人员的聘任、考核办法，建立实验教师工作评价体系等。建立和完善实验教学质量保证体系，强化实验课程规范化与标准化建设。明确实验教学规范和实验教学各环节质量标准。通过实验教学过程中目标管理、过程管理与质量管理的力度，保障实验教学质量。
4 实践效果
在实践教学改革过程中，我们发挥教学团队优势，理清自动化专业课程之间的衔接，以及相关课程实验项目的设置，构建了“检测技术”“控制技术”“计算机技术”以及“电气技术”等实验模块。
加强产学研合作，改善了实验环境。自动化专业先后与大庆紫金桥软件公司、亚控软件公司等多家企业共建校内实践基地。这些基地在培养学生实践能力以及工程意识上发挥了总共要作用。
加强实验室开放的力度。采用教师为主学生为辅的方式开放实验室。为解决实验室开放受到的师资不足和时间的制约，在自愿的基础上，聘用高年级学生为兼职实验室管理员开放实验室，为进一步提高学生的动手能力，提供机会、搭建平台。
努力开展以大学生为主体的课外科技创新活动。学生参与课外科技创新活动，可以巩固所学的理论知识，将理论知识进行全方位综合性的应用，是培养学生创新实践能力不可或缺的部分。四年来，自动化专业学生参与创新创业训练计划项目总计24项，有37人获“全国电子大赛”等各类大赛省级以上奖励。
5结束语
构建基于创新能力培养的实验教学体系是一个复杂庞大的体系工程，包括学生的创新能力培养，师资队伍、实验环境建设以及管理体系的健全等各方面。这项工作还需要不断探索与完善。
参考文献
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[3]李战明，李二超，李炜，等借助开放式实验平台培养学生的创新能力[J] 《实验室研究与探索》， 2013， 11期
自动化体系技术 篇6
随着全球化市场竞争的形成以及我国经济体制由计划经济向市场经济转化, 流程工业企业也面临多变的外部环境。流程工业企业由单纯生产型向生产经营型转变, 信息技术加快了企业生产经营节奏, 缩短新产品开发、生产到销售的时间成为企业竞争的关键。企业必须抓住市场机遇, 根据市场变化调整内部结构, 改变组织机构以及生产过程与产品结构, 快速及时地响应市场变化。现在许多企业都提出了要采用先进的信息技术, 改造和提升传统产业的战略任务, 最大限度地提高企业竞争力, 赢得新发展, 以应对经济全球化和加入WTO后的挑战, 因此全面系统地研究流程工业企业人员组织、经营管理、计划调度、生产优化与控制等方面的问题, 综合利用先进的信息技术、过程集成和自动化技术, 是提高我国流程工业企业市场竞争力的关键。
1 流程工业对综合自动化需求的特点
流程工业企业的生产特点决定了它对综合自动化有独特需求。
(1) 基础自动化水平。由于计算机在这个行业应用较早, 装置控制系统基本上有DCS和PLC等计算机控制系统, 基础自动化水平较高, 还有保证生产稳定进行的生产流程模拟计算、操作优化、先进控制、大系统理论等的支持 (吴光宇, 2002) 。 (2) 生产方式。流程工业企业是大批量生产方式, 产品品种变化少, 其产品种类相对稳定, 物料流和工艺单一且固定。生产过程是连续的, 物料流和能量流是持续不间断进行的。 (3) 优化目标。流程工业企业的连续生产过程是进行大批量的生产, 要求生产设备能够“安全、稳定、长期、满负荷、优质”运行, 从而达到优质高产目标, 现在在石化等行业推行的清洁生产模式, 还要求尽可能减少对周围环境的各种污染。 (4) 优化手段。流程工业企业的连续生产过程是以实时调度能源流和物料流、调整生产过程的工艺参数、控制算法的优选和控制设定点等为手段来达到最优的生产状况。 (5) 设备管理。设备的故障诊断相当重要。诊断的目的是确保安全生产, 减少设备突发故障的发生。 (6) 生产环境。流程工业企业所处环境一般较苛刻, 如高 (低) 温、高 (负) 压、易燃易爆、有毒害、强腐蚀性等。其管理强调和环境的集成。 (7) 参数测量滞后且复杂。流程工业企业的生产中, 在制品、产成品的数量和质量多需间接测量方法和手段进行测量。 (8) 工程设计。流程工业企业是连续生产过程, 主要是通过实验室自动化, 提高研制和设计新产品的能力。而且工厂上新产品, 往往需要建设新的生产流程线, 或者对原有的生产线进行改扩建, 投资大, 周期长。 (9) 供需链紧密稳定。流程工业企业生产过程相对固定, 供应商也相对不变, 其供需链管理更强调联系的紧密性、稳定性, 强调与外部供应商形成相互信任相互依赖的战略伙伴关系。
2 流程工业企业的需求分析
2.1 市场需求
在新的全球化市场竞争的环境下, 流程工业企业将面临全球市场化竞争的挑战, 企业间的战略关系也逐渐发生变化。市场压力主要来自以下几个方面。
(1) 流程工业企业的经营决策、计划调度、过程优化控制等发生了重大变化, 由过去的单一品种、满负荷生产、稳定状况下的线性最优控制转化为多品种、变负荷、变工况条件的优化控制, 同时新的生产工艺过程对生产、质量、效益、安全的要求越来越高。 (2) 企业生产经营的目的是参与市场竞争, 在市场销售中获得收益。企业需要一个经济、先进、实用的集成化系统, 使企业最大限度地发挥其潜能, 在当今日趋激烈的市场竞争中立于不败之地。 (3) 单纯的提高生产装置的控制水平, 寻求局部的最优投入产出比, 其效果远远低于通过提高综合自动化系统的整体性和资源调度带来的效益。仅仅是生产管理控制 (包括优化控制) 己不能完全解决问题。
2.2 信息需求
在流程工业企业的综合自动化系统中, ERP、MES和PCS层对于信息的需求是不同的, 主要包括三个层次如下。
(1) PCS层采用DCS、PLC及先进控制等手段来提高生产过程的自动化水平, 其数据对于实时性要求比较高, 例如要求系统的响应时间为毫秒级, 处理的对象主要为生产过程变量。 (2) MES层是执行机构, 对于整个生产过程 (从生产命令下达到产品完成) 进行优化管理, 并实时地将生产过程信息反馈给上层系统, 在时间跨度上主要是班组级和天, 部门为工厂生产执行部门。 (3) ERP层对企业的各个方面的资源进行合理的配置, 使之充分发挥效能, 从而获得最佳的经济效益。其时间要求一般是月和季, 部门主要为公司管理部门。
3 综合自动化系统的整体解决方案
针对流程工业企业的特点, 我们采用紧密结合企业功能结构与需求的三层模式、两套平台、高效集成的方式为流程工业企业提供一套完整的综合自动化整体解决方案。
3.1 三层模式
针对流程工业企业的信息化建设所需求的功能结构与要求, 推出一系列经营决策、生产优化与管理和先进控制等应用软件, 构成了从上到下的ERP层、生产执行管理层和过程控制层的相应功能需求解决方案。
(1) ERP层:主要是突出ERP管理平台的建设, 应用ERP的理念、方法和技术, 建立以规范业务流程为基础、以财务为核心、一体化经营的管理平台。
(2) 生产执行管理层:突出管控一体化的平台, 应用计算机信息集成技术, 实现实时网络和管理网络、实时数据库和关系数据库的有效集成, 建立信息集成和功能集成的管控一体化平台, 建设数据校正、物料平衡、能量平衡、计划优化、调度优化、流程模拟、质量管理信息系统等功能模块软件, 可以为上层的ERP系统提供实时、可靠、准确、唯一的经营和成本信息。
(3) 过程控制层:该层以DCS用LC邝CS等开放式控制系统为基础, 采用先进控制技术软件, 利用先进的实时网络、实时数据库的信息集成技术, 建立实时数采与监控系统、罐区自动化系统、先进与优化控制系统、班组级成本考核系统等, 全面提升流程工业企业的工艺管理和装置控制水平。
3.2 两套平台
为了很好地解决流程工业企业对于数据需求的复杂性, 我们推出了两套平台的解决方式来处理不同的部门、不同的层面对于数据的需求。在下层我们采用浙江中控软件技术有限公司自主开发的实时数据库来集成过程控制层的所有实时数据。在上层系统中, 我们则以成熟的关系数据库为基础, 开发了一套适用于流程工业企业的综合集成软件平台。
3.2.1 实时数据库 (ESP-iSYS)
ESP-iSYS实时数据库是实现流程工业企业综合自动化系统的关键, 是实现先进过程控制、流程模拟和生产调度的基础, 是连接现场控制系统与生产执行管理系统的桥梁。
ESP-iSYS为流程工业企业提供了统一而完整的实时数据采集、存储、监视和Web浏览功能, 提供API、OPC、DDE、ODBC、OLEDB等多种数据接口服务方式, 便于建立多种应用。
ESP-iSYSS采用了COM/DCOM、系统容错、任务调度、高效数据压缩、位号映射等先进技术, 保证系统在企业局域网环境下的高效、稳定、安全地运行, 并具有十分突出的开放性和可扩展性。
3.2.2 综合集成软件平台 (ESP-PlantJet)
ESP-PlantJet是浙江中控软件技术有限公司针对流程工业企业研制开发的综合集成软件平台, 系统结构采用分层、分布式的组件结构设计, 能支持大用户量及计算量应用。同时, 借助于分布式技术, 使系统更合理、灵活、更具有扩展性。整个系统自下而上可划分为工厂数据模型、支撑环境、业务处理和人机接口等四个层次。
ESP-P lantJet系统采用B/S结构来实施, 并辅之以工作站上的常用工具软件, 这样, 就更能充分地利用己有的信息, 从而为解决方案带来了附加价值。
3.3 高效集成
本综合自动化整体解决方案的高效集成体现在以下几个方面。
(1) 实时数据库与下层DCS之间的高效集成:ESP-iSYS可以通过DDE、OPC及自定义的接口与DCS、PLC、FCS等开放式控制系统或者智能仪表连接, 并进行数据采集和管理。ESP-iSYS支持包括横河、ABB、Fisher Rosemount、Foxboro、Honeywell、浙大中控、西门子、OMRON等几乎所有的主流型DCS、PLC和FCS等。
(2) 全系列的先进控制软件:以APC-Adcon为代表的先进控制软件, 涉及到多变量预测控制、预测函数控制、软测量、模型辨识、物料平衡、数据校正等等方面, 这些软件既能够很方便与ESP-iSYS进行集成应用, 也能够根据客户和现场的情况单独使用。
(3) ESP-iSYS与ESP-PlantJet之间的高效连接:由于这两个平台均是自主开发、具有自主知识产权的软件系统, 充分发挥了平台的高效联结机制, 保证两个平台之间能够正确、及时地进行数据的双向传输。
综合自动化整体解决方案的系统结构如图1所示。
参考文献
[1]金晓明, 王树青.工业过程先进控制的概念设计[J].科技资讯, 2008 (4) .
自动化体系技术 篇7
一、电气自动化技术专业课程体系现状分析
过去, 电气自动化课程一般都开设关于电气自动化技术基础方面的课程, 课程内容除了一些有关自动化系统的基础理论外, 其课程中所讲述的电气自动化技术、装置与器件, 大多数都与当前工业现场使用的技术、装置与器件脱节。显然, 这样的教学, 无论是内容、方法及水平、都已大大落后于技术的发展, 脱离了职业岗位的需求。近年来, 随着工作现场与维修电工考证对电气自动化的技术性与综合性要求的不断提高, 不少高职高专电气自动化技术专业都已增设了PLC、变频调速技术以及光机电一体设备等电气自动化技术的相关教学内容。值得注意的是, 目前许多高职高专电气自动化的教学都带有一定的随意性, 电气自动化课程和内容常常只是根据本校的场地、设备、考证要求、教师素质来开设, 教学大多呈内容散乱的低水平状态, 难以保证课程的教学质量。
二、课程体系的主要内容
(一) 课程体系设计
以CDIO工程教学大纲标准为主线确定课程体系。严格按照高级技能型专门人才培养的要求设置专业核心课程, 保证理论课教学的系统性、逻辑性、连贯性, 帮助学生构建完整的专业知识体系。同时, 课程设置参考严谨的行业企业、学生家长、毕业生调查结果, 重视培养学生的实践和创新能力, 促进学生的职业生涯发展。在课程体系认真分析高级技能型专门人才培养的实际, 制订将理论教学、实践教学、顶岗实习集于一体的课程计划。一体化的课程计划以能力培养为本位, 以职业素质教育为核心, 将理论课程、实践课程有机整合, 形成电气自动化技术专业理实一体化课程体系。
(二) 教学平台设计
为保证学生实践能力的培养、职业素质的提高, 在专业核心课程的选取中, 研究具体的课程教学内容应选到的教学目标以及重叠内容的衔接和过渡;设计课程和课程群综合教学, 深化教学内容与教学效果。并引入企业合作的实际项目到理论课程与实践课程当中, 通过实际项目的制作加强学生对所学知识理解和应用能力;通过各种教学方法和手段的综合运用训练学生的应用能力。为不断提高教学的质量和效果, 电气自动化技术专业根据学科交叉渗透、理论实践融合、资源优化共享的教学理念, 按照“CDIO工程教学模式”的四步骤设计教学平台, 应构建电气自动化技术专业教学平台。
(三) 课程体系结构设计
电气自动化技术专业应按照CDIO工程教学的理念, 即按照“参观———学习———制作”三阶段进行教学层次体系设计, 将教学细分为阶梯状的4个不同层次:第一层感知阶段, 通过参观学习, 激起学生的兴趣并使其认识到电气自动化技术的重要性;第二层学习阶段, 通过对专业课程的学习, 掌握必要的理论知识;第三层基准水平设计阶段, 是学生从基础到综合的一个过渡阶段, 将所学的理论知识与实践动手相结合, 进行简单项目的制作;第四层高级水平设计阶段, 是由若干小项目组合的综合实训项目, 构成了教学的提高教育阶段, 进一步培养学生的综合和设计能力, 体现了理论知识与现场情况的交叉与渗透, 培养学生融合专业知识、自主思考并进行创新性工作的能力。
三、课程体系的构建
为了保证课程计划的全面落实, 电气自动化技术专业构建CDIO工程教学体系。包括理论教学、基本技能训练, 专业技能训练和综合技能训练, 主要培养学生的认知能力和适应能力。学生培养与职业证书对接, 学生通过三年的学习, 最终可以获得人力资源和社会保障部颁发的电气自动化技术相关职业技能证书, 主要是使学生具备相应岗位的职业素质;“顶岗实习”是实现高级技能型专门人才培养目标的最关键环节, 这个教学过程本身就内含教学与实践两种因素, 是对已有知识的应用、探求问题的解决和寻求新知识的过程。通过建立和完善校内综合实训基地和校外实习实训基地, 有计划地将企业横向课题根据教学需要转化成为综合性、创新性的实践项目, 或利用企业现实环境中的真实项目开展实践教学, 培养学生创新思路以及分析解决实际问题的能力, 从而提高学生的就业能力。“毕业论文”是学生运用在校学习的基本知识和基础理论, 去分析、解决实际问题的实践锻炼过程, 也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结, 对于培养学生初步的研究能力, 创新能力有着重要意义。
四、课程体系实施的保障措施
(一) 转变教育思想, 更新教育观念
实践是职业教育的源泉, 是应用能力培养的基础。但受传统观念的影响, 普遍存在重理论教学、轻实践教学的思想, 因此, 电气自动化技术专业在课程整合过程中, 充分考虑到理论教学与实践教学的比例关系, 在专业基础课程的教学设计注重理论教学, 在主干课程的教学设计注重基础实践教学, 在专业核心课程的教学设计注重理实一体化教学。通过整个教学环节的实施, 不仅可以培养学生动手能力和创造能力, 同时也可以培养学生科学求实的精神、严谨周密的工作作风和团结协作的精神。
(二) 教学方法教学手段改革
在传统的教学过程中, 总是在“教师提问题—教师做演示—教师归纳结论”公式化的过程中进行。学生始终处于观众的位置上, 不能主动思考, 某些具体的操作细节或现象一晃而过, 不能留下深刻的印象。实践证明这种方法不利于调动学生的积极性。为克服此弊病, 变被动为主动, 可以运用一些教学软件模拟企业管理环境, 将企业中的产品设计、产品制作、产品安装、产品调试等展示在学生面前。每个学生都在企业中扮演着不同的角色, 通过相互竞争管理团队, 来完成产品的构思、产品的设计、产品的装接、产品的调试等环节, 就像在玩游戏一样, 每个学生都有自己的任务, 自己判断如何将任务完成, 这样既可以激发学生的学习兴趣又锻炼了他们的实际应用水平。学生主动参与到教师的教学过程中, 同时锻炼了他们独立工作的能力和激发了学生潜在的创新意识。
(三) 开设综合性实践课程, 培养学生的实践应用能力
综合性实训是在完成专业课程的基础上开设的, 学生已具备了基本专业的知识, 然后, 按知识发展内在的必然联系, 按学生能力形成的不同阶段, 确立综合实践教学内容, 把基本理论综合起来进行运用, 以能力培养贯穿于整个教学体系的各个环节, 强化学生的创新思维能力和实践应用能力。
(四) 加强专业教师队伍的建设
结合学院“头雁”工程, 做好专业带头人培养工作, 通过出国培训、企业技术服务等培养工作, 使专业带头人在专业领域具备坚实的理论基础和系统的专业知识, 提高社会影响力;对专业发展有较强的预见性, 能够准确把握专业发展方向。选派有企业经验、熟悉企业生产制作流程的骨干教师到国内外进行培训和进修、做访问学者, 不断提高教育教学水平;支持教师参与教学改革、教学方法培训、专业技能培训;定期到合作企业开展生产实践、技术服务, 全面提升教师素质。从行业企业聘请实践经验丰富的行业专家、技术骨干、能工巧匠, 担任本专业的兼职教师, 参与开发专业标准、专业核心课程建设等工作, 提高实验、实训指导水平, 形成实践技能课程主要由具有相应高技能水平的兼职教师讲授的机制。在现有省级优秀教学团队的基础上, 结合学院的“铸魂”工程, 不断加强团队教师的师德、师风教育, 增强教师的荣誉感、责任感和使命感, 提高职业道德及职业操守;积极参与学院的“头雁”工程与“双翼”工程, 通过挂职锻炼、进修学习、技术服务、校际交流等多种途径, 全面提升教学团队的整体教育教学能力, 将本教学团队打造成一支师德高尚, 业务素质过硬, 专兼结构合理的优秀教学团队。
(五) 建设校内实训基地与校外实训基地
在专业实训基地建设方面, 本着“实践教学体系的建立必须服从、服务于专业培养目标, 必须以注重实践和创新能力培养为重点”的原则, 不断筹建和改造实训室, 建立为学生提供专业实践教学服务、支持实训教学体系实施的管理模拟仿真实训室, 实现对电气自动化技术专业学生的基本实践能力、专业实践能力、研究创新能力的培养。在校内外建立集实训、实习、模拟训练和岗位实践诸多功能为一体的具有素质教育, 创新能力及创业能力培训的教学实训基地, 满足学生定岗实习和毕业设计需要。
(六) 与企业开展深度校企合作, 成立校中厂和厂中校
校中厂实训车间的建设, 为了使学生在三年的学习生活中, 实现与职业技术岗位“零距离”接触, 巩固理论知识、训练职业技能、全面提高综合素质, 从而塑造成高级技能型专门人才。“厂中校”围绕装备制造业电气自动化技术专业人才培养目标, 逐步将课堂专业教学内容移植到企业车间, 由企业的技术人员或者能工巧匠担任教师, 使学生置身于企业的环境当中, 亲身去体验职业岗位的含义, 让学生自己去摸索如何将理论知识, 转变成生产实践的能力, 实现校内实训内容与企业岗位的零距离对接。
摘要：电气自动化技术专业为了适应高职教育的深化改革, 要转变教育思想, 更新教育观念, 教学方法教学手段改革。开设综合性实践课程, 培养学生的实践应用能力, 加强专业教师队伍的建设, 建设校内实训基地与校外实训基地, 与企业开展深度校企合作, 成立校中厂和厂中校。
自动化体系技术 篇8
一、行动导向课程体系开发要素
基于工作过程以行动为导向的课程体系开发首先确立三个要素，第一是目标要素，必须以就业为导向，以能力为本位，以岗位需要为依据，以学生职业生涯发展为愿景;第二是结构要素，课程体系的建构要以工作过程为主线，以工作任务为中心，以连续线性结构化形式构建项目课程，以非连续同心圆形式构建学习领域课程;第三是内容要素，行动导向课程体系的课程内容，以培养学生一定的专业能力、方法能力和社会能力为目的，以反映职业工作本质的典型工作任务为内容，以围绕完成工作任务的职业活动即行动为核心，整合理论与实践，形成知识、能力和素养培养三位一体的融合形式。
二、行动导向课程体系构建思路
行动导向的课程体系就是将课程目标要素、结构要素和内容要素加以排列组合，使各个课程要素在动态过程中统一指向课程体系目标的系统。生产过程自动化技术专业课程体系的构建，是按照课程体系开发原则，以项目为职业能力训练的载体，以学习领域课程为各项目实施的主体，构建以行动为导向的现代职业教育的课程体系，具体归纳为三过程。
1. 明确专业定位，调研岗位工作任务，归纳典型工作任务，梳理职业活动体系中的全部职业行动领域，归纳出典型行动领域的知识、技能和素养要求，将行动领域结合通用学习内容形成学习领域，确定本专业传授的职业技能和知识，学习的目标和范围。
2. 以工作过程为主线，以工作任务为中心，以国家职业标准为参照，选择合适的概貌项目、课程项目、专业贯穿项目、综合项目，确定以学习领域课程为项目实施主体的项目课程体系架构。
3. 规划学习领域学习难度范围，对学习领域排序，确定学习领域课程，同时按序排列概貌项目、课程项目、专业贯穿项目、综合项目全部子项目，将各子项目按功能分类至各学习领域课程之中，确定课程设置及课程标准，按认知规律和能力成长规律，编排课程教学顺序。
三、生产过程自动化技术专业课程体系设计
基于工作过程系统化开发原则和构建思路，通过以下开发环节，生产过程自动化技术专业设计了以行动为导向的课程体系。
1. 以市场需要和职业生涯发展为目标，通过广泛的市场调研，确定专业岗位和人才培养目标。生产过程自动化技术专业岗位面向为：初始岗位—安装运行岗位，主要负责设备安装调试、生产过程操作运行和生产工艺调整等工作;核心岗位—维护/保障岗位，主要负责仪器仪表和系统的维护/维修、技术改造等工作;拓展岗位—技术管理岗位，主要负责技术决策、项目组织与实施等工作。专业的培养目标为：培养德、智、体、美全面发展，具备自动控制知识和技能，能从事生产过程温度、压力、物位、流量参数检测与控制，自动化仪表、控制装置与电气设备的安装、调试、运行、维护、检修、管理工作的高素质技能型人才。
2. 以职业岗位结构完整综合性典型工作任务为背景，寻找职业行动领域。通过调研和行业、企业及职业教育专家头脑风暴，归纳出如“现场仪表的安装与调试”等10个行动领域，17条职业能力，139个知识点，179个技能点。
3. 以职业岗位能力、知识、素养为目标要求，以工作过程为主线，建立以行业工作体验、专业能力训练、岗位工作实战的三段认知模式，并按职业能力逐步线性连续上升的成长规律，设计了1个专业概貌项目(含2个子项目)，2个专业贯穿项目(乙醛氧化塔生产过程控制系统的集成与运维，含19个子项目;某自动化生产线控制系统安装与调试，含13个子项目)，13个课程项目(如安全用电与触电急救等项目)，4个综合项目(如基于DCS乙醛氧化生产乙酸温度控制系统的开发、顶岗实习等项目)，共计51个子项目。
4. 以项目为载体，以学习领域课程为实施主体，构建理实一体化的课程体系。分析职业行动领域，结合通用教学内容，转化出“过程控制系统安装与运维”等14门学习领域课程，并制定课程标准，明确各课程教学内容和考核要求。同时将51个子项目按功能同心圆形式分类，全部分解到各学习领域课程之中，分配时低年级以观摩、实操体验型小项目为主，中年级以基础操作能力项目，常规电器、仪表操作和常规控制类项目为主，高年级以综合控制类项目、企业顶岗实习项目为主。由此构成了以功能为主的学习领域课程非线性结构形式，再按教学规律、认知规律编排各学期的学习课程，分配课程学时学分。
基于行动导向的生产过程自动化技术专业课程的顶层设计，打破了传统学科体系的束缚，通过项目载体，将学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展联系起来，将工作过程中的职业活动和课堂上的学习整合起来，让学生获得综合职业能力的同时，保证这些与职业相关的经验、知识和技能在结构上系统化，工作过程系统化。基于行动导向的课程体系的开发，是一项艰巨的工作任务，对学院的师资和教学环境都是巨大的挑战，我们会在实践中不断地摸索和学习，不断地调整和改进，制订出符合市场人才需求、满足现代职业教育需要的人才培养方案。
摘要：目前我国高等职业院校均十分关注教学体系的改革和教学质量的提升, 课程体系的建设与改革是提高教学质量的核心, 也是教学改革的重点和难点, 本文以常州工程职业技术学院生产过程自动化技术专业课程体系开发为例, 探讨行动导向课程体系设计的方法和过程问题。
关键词：课程体系,行动导向,项目课程
参考文献
[1]姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯, 2006.1.
[2]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社, 2007.6.
[3]姜大源.职业教育学研究新论[M].教育科学出版社, 2007.1.
[4]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计——关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高等教育, 2009 (4) .
[5]牛全峰.基于行动导向教学法的专业课程体系构建[J].职业技术教育, 2010 (32) .
[6]叶华光.高职对外贸易专业基于行动导向课程体系构建[J].煤炭高等教育, 2010.3.
[7]魏彩慧.高职国际商务专业课程体系开发研究[J].北京市经济管理干部学院学报, 2010 (89) .
自动化体系技术 篇9
一方面, 随着近几年来我国电力体制的改革, 电力企业对人才的需求也发生着变化。而传统的电气自动化专业的课程体系已经不能满足以就业为导向的高职教育目标提出的要求。另一方面, 国外先进教育课程建设理念和技术的逐步推广与引进, 以就业为导向, 工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐被认同。乌海职业技术学院顺应市场对应用型、技能型人才的这种需求, 在电气自动化专业的建设过程中, 提出以就业为导向, 整合高职高专的课程体系, 并且在教学实施的过程中予以体现。
2. 以就业为导向, 整合高职高专课程体系的理念
乌海职业技术学院电气自动化专业课程体系构建的基本理念就是以就业为导向, 基于工作过程而进行。“工作过程”的理念最早源于德国的职业教育, 其含义就是在企业中完成一项工作任务, 并且取得工作成果而进行的一个相对完整的工作程序。在教学实施的过程中, 就是要以学生为主体, 以行动目标为导向, 在设定的工作情境中进行工作和学习, 工作完成要通过独立计划、实施和评价为教学方法, 主要强调学生学习过程的自我构建过程, 以专业能力、方法能力和社会能力整合形成行动能力的多元评价标准。
3. 课程体系构建的具体思路及过程
(1) 转变教育观念, 进行企业调研, 确定工作岗位群。观念决定行动, 转变教育观念是高职教改的先导。在构建课程体系之前, 乌海职业技术学院开展了一系列的高职教育思想学习和讨论并达成共识:要以就业为导向, 满足用人单位的需求;以能力为本位、以职业岗位技能为目标培养学生的质量观;改变以课堂为中心、教师为主体的教学观, 树立以课堂与模拟职场相结合, 学生为主体的教学观。
通过深入对周边电力企业进行广泛的实地调研、咨询行业、企业专家等方式, 对电力行业企业的人才结构现状、行业发展趋势、所需职业资格证书的要求、市场和企业的人才需求等方面进行了翔实的调研和分析, 经过学院专业教学指导委员会的论证, 确立了电气自动化专业的培养目标、工作岗位群为:面向发电厂、电业局、电力建设单位、大型企业自备电厂、电气设备制造业企业等生产与管理第一线, 培养能够从事电气值班员、变电站值班员、变电检修工等岗位的高素质技术技能型专门人才。
通过工作岗位及岗位群的工作职责、工作任务进行调研, 汇总和归类企业实践专家研讨会等形式的调研, 提炼出与岗位及岗位群对应的典型工作任务, 并对每一个典型工作任务对应的工作岗位、工作过程和技术要求、教学要求、对应职业资格证书要求等要点进行一一对应的分析, 形成行动任务领域, 根据职业成长及认知规律递进重构行动领域为学习领域, 结合学院本专业实际, 构建出以就业为导向, 基于工作过程的电气自动化专业课程体系。
构建课程体系的路径是:人才需求专业定位→工作岗位及岗位群调研→典型工作任务提炼与分析→归纳行动任务领域→形成学习领域。
典型工作任务提炼与分析的路径是:典型工作任务的名称确定→对应的工作岗位→工作过程→工作任务的对象→任务所需工具、方法与工作的组织→对工作和技术的要求。
(2) 构建学习领域, 形成课程结构和课程体系。确定典型工作岗位, 分析工作任务后, 提炼出了本专业学生应具备的专业能力、方法能力和社会能力三个方面的职业能力, 归纳出了学习领域。对原有课程、知识进行分解、重构, 完成课程内容的重新序化, 重构出了“以就业为导向, 基于工作过程体现能力本位”的课程体系, 如表所示。
(3) 反馈与调整。课程体系构建完成后, 再次召集行业、企业专家进行评审、修订, 之后应用到专业教学实践中, 并在教学实施过程中进一步完善。为了保证课程体系和教学内容的适度性、针对性、实用性和先进性, 在课程体系构建和改革的过程中, 乌海职业技术学院又引进相关行业的职业资格证书考评标准、行业标准, 职业技能鉴定标准等有机地融入课程当中, 每学年召开一到两次的专业建设指导委员会会议, 对课程体系和课程内容进行修订, 始终使用PDCA的质量方法进行动态的优化课程体系和课程内容。
4. 课程体系的实施
通过两年来的教学改革和实践, 教学效果显著。在实施的过程中, 我们始终强调以学生为中心, 以学生为主体, 以教师为主导的理念, 树立学生学习的目的就是能够完成工作任务, 胜任工作, 适应职业和社会的需要, 教师的工作任务就是指导学生完成任务, 利用项目教学、角色扮演、案例等教学方法和手段, 形成“教学做一体”的教学模式。主要教学效果的表现有:第一, 学生在掌握基本知识和技能的情况下, 信息处理能力、团队协作能力等社会能力也有所提高, 而这些恰恰有利于学生职业生涯的发展。第二, 学生从被动听课变积极主动地参与, 学生兴趣提高了, 课堂氛围活跃了, 探究和追求知识的欲望也增强了。第三, 学生的创新和应变能力也得到了大幅提高。
以就业为导向, 基于工作过程的课程体系构建是当前高职院校校企合作的平台, 更是高职院校改革的主流方向。
参考文献
[1]严中华.职业教育课程开发与实施[M].北京:清华大学出版社, 2009.
自动化体系技术 篇10
摘 要：根据重庆大学城市科技学院（以下简称“我校”）应用型本科人才培养特色，构建了以实际应用能力和创新实践能力为目标的3层次8环节电气工程及其自动化专业新型实践教学体系，概述了实验、实习、课程设计等实践环节建设情况，并对新型实践教学体系效果进行了研究。
关键词：电气工程及其自动化;实践教学体系;应用型;创新实践能力
0 引言
我校是一所由重庆大学举办的独立学院，本着“厚德、博学、求是、创新”的办学理念，以国家和区域经济社会发展需求为导向，以“基础实、能力强、素质高”应用型本科技术技能型人才培养为目标，坚持理论与实践并重的原则，强化实践教学环节，重点突出学生创新实践能力、就业创业能力的培养和提高。我校电气工程及其自动化专业一直秉承学校的宗旨，遵循“适应需求、服务行业、类群集聚、协调发展”的原则，逐步形成了“强弱结合，以强为主，以弱助强;高低兼备，侧重高压;重专业基础，强学以致用”的专业建设理念。目前，我们专业紧跟学校的应用技术大学转型发展步伐，为了培养出应用型技术技能型人才而不断努力研究与探索具有应用技术大学特色规格的人才培养方案。
电气工程及其自动化专业是一个工程实践性、应用性强的应用型本科专业，其大多数课程都需要大量实践来培养学生的工程实践能力和自学创新能力。实践教学是人才培养方案中的重要组成部分，较理论教学更具直观性、综合性和创新性，对培养学生的综合素质和创新实践能力有着重要意义。所以，在构建理论教学体系和实践教学体系相互并行、融合交叉的人才培养方案的过程中，实践教学体系的建设发挥着重要的地位和作用。
1 树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念，明确实践教学地位
为了构建良好的电气工程及其自动化专业新型实践教学体系，我们确定以培养学生分析和解决问题能力作为其基础和核心，树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念，坚持以“培养学生的实际应用能力和创新实践能力”为目标，采取多层次多环节的实践活动，努力提高学生的创新实践能力，最终达到应用型技术技能型人才培养目标。在新型实践教学体系中，融知识、能力、素质为一体，把实践教学提升到与理论教学并重的地位，促进高素质应用型技术技能型人才的培养。
2 构建以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系
我校电气工程及其自动化专业实现人才培养目标的根本保证是构建一个完整的、科学合理的、适应社会需求的新型实践教学体系。在最近几年的教学实践中，我们通过多次对相关企业和部分兄弟院校的调研，了解到本专业应用型人才培养存在的问题以及国内相关企业生产和技术应用对该专业应用型人才需求的现状，遵循由浅入深、循序渐进、嵌套递进、自学创新的原则，在人才培养方案的修订中构建出了与理论教学体系有机结合又相对独立的以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系。我们形成了由单一到综合、由独立到融合、实际应用能力和创新实践能力培养贯穿始终的三层次新型实践教学体系，其具体构成如图1所示。
3 新型实践教学体系建设
3.1 实验环节
实验环节是实践教学体系中的最基本、最主要的组成部分。改革实验教学内容和模式，创造新型开放实验环境，给学生提供工程实践和自学创新的环境。增加实验环节比例，专业基础课和专业课有实验环节的课程所占比例增加到70%左右，并且将实验环节的课程学分设在0.5～1.5学分之间。实验教学体系按基础性、专业性、综合性三个层次构建，以实验技能和目标整合为实验模块，每个模块的实验项目又按基础、设计、应用三个层面构建。
为了保证学生必要的实验条件和提高学生的动手和学以致用的能力，学校加大了对实验室的经费投入。最近几年，本专业实验室建设本着综合性、开放性、先进性和可扩展的原则，陆续改建了电工电路实验室、电子技术实验室、微机/单片机实验室等;新建了电力拖动自动控制系统实验室、电力系统仿真实验室、电力自动化及继电保护实验室、创新实验室等。为了充分利用有限的实验室资源，增加师生到实验室的机动性、提高学生积极性，我们逐步改建或新建3～4個具备智能管理功能的高标准开放型实验室。
3.2 实习环节
实习是理论和实践相结合的重要方式，是提高政治思想觉悟与业务水平的重要环节，可促使学校教育与社会教育更好地结合起来。学生通过实习了解社会、接触实际，增强劳动观念和事业心、责任感，获得本专业相关的实际知识，巩固理论知识，具备应有的专业技能和实际工作能力。
本专业的实习主要有专业认知实习和毕业实习两大模块。专业认知实习（一）安排在第一学期，由专业负责人带领学生参观专业实验室、校内实习基地（如电子工艺实训中心、工程训练培训中心等）;专业认知实习（二）安排在第三学期，在校外实习基地（如华能珞璜电厂、重庆新世纪电气有限公司等）进行参观学习。毕业实习培养学生综合运用知识，分析和判断技术问题的能力。本专业的毕业实习安排在第六学期的最后两周，其形式采用集中组织和分散自找相结合的模式。目前，集中毕业实习的校外实习基地主要是湖北宜昌葛洲坝电厂培训部和重庆铜梁威斯特电梯有限公司。
3.3 课程设计环节
课程设计是最重要的实践教学环节，是让学生完成的一项综合性、创造性、设计性的大作业，对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及提高工程基本素质，培养较强工程实践能力至关重要。目前我校本专业安排了8门主干课程设计，如电力电子技术课程设计、发电厂/变电站电气设备课程设计、电力系统分析课程设计等。课程设计均要求学生针对某一选题，1～3人为一个小组，2周内完成。为了保证课程设计的教学质量，要求学生充分利用各仿真和硬件实验室，做到软、硬件有机结合。努力开设综合性、系统性的课程设计，有机结合理论与实践，让学生自主完成选题、方案论证、系统设计、器件选择、组装调试、编写报告等一系列工作，充分发挥他们的主观能动性，培养其综合实践能力。
3.4 毕业设计环节
整个教学中最后一个综合性的，至关重要的实践教学环节是毕业设计。它是学习知识深化和提高的重要过程;是学生运用所学知识的一次全面总结和综合训练;是学生综合素质与工程实践能力效果的检验，有利于培养学生良好的工作作风、科学的工作方法和较高的职业能力。在整个毕业设计中，我校本专业要求指导教师引导学生进行自我主动学习的模式，只为学生提供基本的设计资料，采用小组讨论的方式，由指导教师进行适当提示，增强学生独立分析和解决问题的能力;以就业为导向来选题，对于已确定工作单位的同学，允许学生到就业单位进行毕业设计，缩短其适应工作的周期;为了保证对每个学生的指导时间和质量，限制了每个教师所带学生人数，并聘请了部分有工程背景的外校老师，规定了每周与学生见面指导的次数，同时采取电话、微信、QQ、E-mail等辅助方式进行随时指导。
3.5 第二课堂环节
第二课堂是第一课堂活动的重要补充，是大学素质教育的重要载体，能够锻炼和提高学生的创新创业能力和综合素质。第二课堂活动主要包括社会实践、学术社团、学科竞赛、科技创新等等。通过组建学生科技创新实践社团的引导，学生积极主动参加科技创新实践社团在本专业已蔚然成风，并在各级比赛中多次获奖，成绩斐然。科技社团成立教师指导团队指导学生、高年级学生带动低年级学生、以自拟项目或参加竞赛等方式锻炼学生的综合能力，从而打造了全方位的创新实践平台。社团的学生们既能在学生中有条不紊地自主组织和推进各项创新活动，提高自身的组织管理能力，又能与实体的企事业单位联系，争取活动赞助经费，承接小型科研项目，提高自身的沟通能力和科研能力。
以项目引导、竞赛驱动的创新实践平台建设极大地鼓励了学生参与各种项目和竞赛的积极性和主观能动性，促进了他们动手、创新、协作，积极进取，学以致用，提升了他们的实践技能。学生从立项到收集资料，从确立方案到动手制作、组装、调试，从一次次失败到最后成功，带给学生的是坚持和自信，为他们今后面对社会积累了宝贵的经验。
3.6 “双师型”教师队伍建设
要培养应用型技术技能型人才和提高实践教学质量，還需要一支理论水平扎实、实践能力强的师资队伍。通过多层次、多形式的培训和教科研活动，以及“老带新”方式来不断加强专业带头人和骨干教师的培养。每年制定并落实专业教师轮流下企业工程实践，要求青年教师每年至少有15～30天时间到校外参与实践，获取与本专业相关的生产技术与科研、工程技能与经验，提高他们的专业技能和业务水平，增强教学、实践科研能力。同时，鼓励专业带头人或骨干教师在合作企业中积极参与或独立承担企业技术指导和产学研项目开发，使他们脱颖而出，成为具有较高“双师”素质的骨干教师。
3.7 实践教学教材与教学大纲建设
实践教学教材与教学大纲建设也是保证和提高实践教学质量的一个重要环节。由于构建的新型实践教学体系赋予了新内容以及实验室引进了新设备等情况，我校本专业组织专业教师编写了具有一定特色和较高水平的实验、课程设计教材和教学大纲。对实践教学大纲的编写学校提出严格的要求，由学校安排校内专家进行审核，保证了实践教学大纲的科学合理性和适用性。我校目前电气工程及其自动化专业的实践教学教材基本上是教师的自编教材。教材直接针对我校的具体设备和实践要求，并且随着它们的改进而不断修订实践教材的教学内容。
3.8 实践教学监控和评价体系建设
为了加强学生的实践能力和培养学生工程素质，需要加强监控和严格考评，建立一套多层次、多阶段的立体实践教学监控和评价体系。多层次包括学校、学院、教师、学生以及相关单位等多个监控和评价主体，各层次主体各司其职。学生如何体现作为监控和评价主体之一呢？例如改革对课程设计、实习的成绩评定方法，制定多元化的综合考核方法。即采取平时考核（占40%）、设计/实习报告（占40%）和综合答辩（占20%）来评定学生成绩。答辩整个过程要体现出“以学生为中心、教师为主导”的教学理念，由学生组成答辩委员会，由学生自主完成答辩过程中的组织、提问和评价等工作。这样既考核了掌握知识情况，又考核了综合能力，更注重培养了创新精神，极大地鼓励学生大胆思考和运用所学知识去分析问题和解决问题，并对不合理的方面提出见解。而对实验环节则采用“学生签名—学生做实验—老师检查实验—老师点名”的管理方法，杜绝了学生偷懒、不动手、抄写实验报告等现象的发生，极大地提高了实验效果，也相应地增加了教师的工作强度。
4 结束语
培养具有较强的工程实践能力、自学创新能力、就业创业能力的应用型本科技术技能型人才，就必须高度重视人才培养方案中的实践教学体系。通过电气工程及其自动化专业新型实践教学体系中的各个环节，学生不断学习新知识、开阔新视野、增强新本领。随着我校转型发展和电气工程及其自动化专业实践教学的不断深入，新型实践教学体系的成效也越来越显著，本专业学生的理论知识和实践能力也不断提高，也不断地深受用人单位的一致好评。为了适应国家及区域经济社会发展需求和电气工程及其自动化专业的发展形势，我们必须不断地努力充实和完善新型实践教学体系的内涵和外延，培养出更多基础扎实、工程实践能力强、综合素质高，具有创新精神和创业能力的应用型本科技术技能型人才。
参考文献：
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基金项目：
重庆大学城市科技学院高教教改项目（YJ1205）。
作者简介：
简述电力配网自动化系统体系 篇11
1.1 网络及硬件体系结构
本方案为规模较大的优化配置方案, 它将DMS功能分为三大部分: (1) 配电网监控 (SACADA) ; (2) 配电工作管理; (3) 用户及用电管理。
上述三大部分分别由三个局域子网实现, 该方案易于进行网络管理, 安全性、可靠性及数据访问性能均优。若考虑到投资规模及实际情况, 并保证系统的投资效益, 需分步实施整个配网自动化工程。该设置方案把所有配网自动化主站系统的各功能工作站及数据服务器全部通过网络交换机连接成一个局域子网, 并且各中间层系统亦通过专用光纤通道 (分频后) 以网络方式直接挂接于主站的局域子网, 这种设计没有采用传统的通讯前置机方式, 既简化了设备配置, 又大大提高了数据通讯性能, 解决了通讯瓶颈问题。
1.2 软件系统体系结构
配电自动化系统是建立在计算机、网络、通讯基础之上的复杂的软件工程, 层次化的系统设计是保证其整体性能的基础。配网自动化系统是以一套完善的高性能的支撑系统为基础形成的分布式处理系统。支撑系统环境包括:面向对象的实时数据库及其管理系统 (DARDBMS) 、历史数据库及其管理系统、GIS库及其它DMS应用库、网络任务管理系统、面向对象的MMI框架系统 (DAMMI) 、地理信息支撑平台AM/FM系统 (称DAMAP) 。支撑软件向应用程序提供服务的方式有: (1) 以API向应用程序提供调用接口; (2) 运行时以C/S方式提供信息查询服务; (3) 向应用程序提供约定的面向对象的数据结构描述。
2 配网自动化系统主要功能
2.1 配网实时监控及高级应用自动化部分:
基于地理信息的配电SCADA (包括网络拓扑分析、故障处理等) 。
2.2 配电工作管理。
(1) 基于地理信息的配电设施管理系统 (称:GFMS) ; (2) 基于WEB的实时信息发布。
3 配网自动化系统支撑环境
3.1 操作系统及硬件平台
配网自动化系统在选择操作系统平台时采取如下策略:服务器端:采用UNIX或LINUX或WINDOWS NTSERVER或WINDOWS2000SERVER客户端:采用WINDOWS95/98或WINDOWS2000 WORKSTATION或WIN-DOWSNTWORK STATION。
3.2 网络任务管理 (SYSMAN)
WFDA的网络任务管理负责对整个主站系统计算机和各节点任务的协调管理, SYSMAN通过自动维护节点信息描述表和节点任务信息描述表来实现网络节点及节点任务的管理。
3.3 实时数据库及其管理系统 (DARD-BMS)
实时数据库管理系统 (DARDBMS) , 是用VisualC++语言在WindowsNT下开发的常驻内存的数据库管理系统, 它具有开放性和面向对象的特征, 且以C/S方式向其他应用程序在运行时提供服务, 是一个相对独立且功能强大的真正的实时分布式数据库管理系统, 保证了配网自动化系统优异的整体性能。
3.4 DAMAP (AM/FM)
DAMAP是用VC++在WindowsNT下面向对象的思想和方法开发的AM/FM图形支撑平台, 它集自动绘图、实时数据库维护、设施属性数据库维护、地理信息数据库维护、网络拓朴自动生成、空间拓扑关系的自动生成等多种功能为一体, 是一个功能强大的图形支撑平台。
3.5 报表处理系统 (DAFORM)
报表处理系统是用MicrosoftExcel二次开发形成的功能丰富的、独立的软件系统, 其主要功能简述如下:
(1) 报表定义、编辑。用户可通过报表编辑、定义界面方便地定义并修改报表格式、报表内容。
(2) 报表输出。报表输出包括显示和打印。报表可随时召唤打印, 亦可自动按预定义方式打印;打印前可进行打印预览。对任何以定义好的报表, 用户可方便地通过入机接口进行定义。
(3) 报表服务器。DAFORM提供开放的COM组件接口, 可以作为报表处理服务器受控于其他应用程序。
4 DMS应用系统
4.1 基于地理信息的配网SCADA系统
配网SCADA系统 (SupervisoryControlAndDataAcquisition) 即数据采集与监视控制系统, 它以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
(1) 地理背景。配网自动化系统的SCADA系统的开发基于图形支撑平台DAMAP (AM/FM) , 故可与地理信息系统高度集成在一起, 形成真正适合于配电网的SCADA系统。
(2) 数据采集。数据采集的实现方式是由配调主站、中间层系统及终端测控设备三个层次共同实现。数据采集的内容包括: (1) 模拟量:包括电压、电流、有功、无功、频率等; (2) 状态量:开关刀闸状态、事故总信号、保护动作信号及变压器分接头等; (3) 脉冲电度量; (4) 保护及其他自动装置信息:主要包括保护测量值, 保护定值, 保护自检信息, 保护的动作信息等; (5) 顺序事件记录内容。
(3) 数据处理。数据处理的主要内容包括: (1) 遥测值处理; (2) 遥信变位处理; (3) 电度量的数据处理:将累计脉冲计数值转换为实际电度量; (4) 顺序事件记录处理; (5) 运算处理; (6) 变压器分接头处理。
(4) 报警处理。报警显示:报警发生时, 自动推出报警行, 同时按报警定义内容自动推出相关画面。可任意设定组合过滤条件查询当日或历史报警内容。音响及声音报警:报警发生时, 将自动按预定义内容产生音响及声音报警。报警打印:报警内容可自动或人工召唤打印。报警顺序记录表至少能保存一年。
(5) 遥控操作。控制对象及操作方式:控制对象包括所有可以遥控的配网的站内出线开关、电容器开关、杆上开关、各种变压器的分接头位置等, 对某设备的执行遥控操作时, 可以在任何类型的含有该设备的图上, 用鼠标点击该对象, 系统将首先弹出对话框请求输入口令确认有无操作权限, 操作权限被认可后, 系统将弹出操作控制对话框, 对话框包含被选对象的实时状态和逻辑状态, 逻辑状态指是否允许遥控操作。操作被允许后, 操作命令可以被下达, 亦可被取消, 命令下达后, 系统内部进行校核, 校核无误后, 命令被发往现场执行。命令执行结果作为报警信息反馈给操作者。批量控制。用户可以根据需要通过"批量控制方案定义"图形界面方便地定义、编辑、修改各种控制方案, 并将各种方案存储在数据库中, 可以重用。批量控制方案即多个控制命令的有序组合。
(6) 故障自动定位、隔离与供电恢复。故障隔离与供电恢复功能是配网SCADA的一项重要功能, 是提高供电可靠性的关键。针对一次系统设置分段开关类型的不同, 主站可提供不同的故障处理形式: (1) 对于电压型的自动配电开关或自动重合器构成的馈线自动化, 由于故障可由开关自动隔离并恢复供电, 主站可以进行实时监视。对于较复杂的一次网络, 主站系统可以选择最优负荷转移方案并提供 (可设置的) 自动或手动负荷转移操作。 (2) 对于采用电流型负荷开关的情况, 主站可以依靠通讯和FTU的故障记录, 进行包括故障自动定位、隔离与供电恢复 (负荷转移) 的全部故障处理内容, 并可设为手动或自动处理方式。故障隔离与供电恢复 (负荷转移) 功能由一个相对独立的软件模块完成, 当电力系统发生故障时, 该模块可以被自动 (如果用户设为自动的话) 启动执行。
(7) 人机交互式操作。SCADA人机交互式操作模式由MMI框架系统提供统一的、面向被操作对象的的操作模式。在任一被操作图形对象上, 按鼠标右健, 可弹出一个功能菜单, 列出所有可以选择的对被操作对象的操作功能:人工置数;遥控操作;修改参数;注释挂牌;信息查询;高级设置。
选中上述每一个功能时, 都将弹出相应的操作对话框, 对话框中除了相应的操作按钮外, 还列出被操作对象的当前状态及其他相关信息。
(8) 电压和无功控制。电压和无功控制是利用电压、无功两个判别量对电压和无功实行综合调节, 以保证在合格范围内, 同时实现无功基本平衡, 利用电压和无功构成的综合判据通常规定了电压和无功的上下限, 并把电压和无功平面分成了9个区, 根据电压、无功在电压和无功平面上所处的位置建立相应的控制规则。
4.2 基于地理信息的配电设备管理系统GFMS
GFMS是对整个配电网基础设施、设备极其相互关系的信息自动化管理系统, 它是一个DMS应用系统, 同时又是其它DMS应用的重要基础。GFMS通过在地理信息的基础上以分布式处理机制维护所有配电设施的信息数据库和一个全信息的配电网设施之间的拓扑关系模型, 并通过配网SCADA系统的实时数据信息支持, 来实现对所有配网设施的静态管理、动态管理, 运行维护, 工程管理等, 并为配电营运管理, 配电工程设计, 配电网运行优化等提供基础信息支持。GFMS是在配网自动化系统的图形支撑平台 (DAMAP和DAMMI) 基础上开发的DMS应用系统。
4.3 基于Web的实时信息发布系统
Intranet是在LAN和广域网的基础上, 基于TCP/IP协议, 广泛使用WWW等Internet技术, 采用防外界入侵的安全措施, 为企业内部服务, 并具有连接Internet功能的企业内部网络。用户可通过通用的Internet浏览器, 在基于TCP/IP协议 (可能经过路由) 网络的任何一台客户机上, 浏览SCADA的任何一幅动态图形文件, 图形文件中的动态对象状态实时进行刷新, 并能方便地进行缩放、漫游、移动等图形操作。
5 结语
配网自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程, 包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量, 提高服务水平, 减少运行费用的观点来看, 配网自动化是一个统一的整体。通过实施配网系统的综合自动化来降低供电企业的运行成本, 将成为今后进一步研究的方向
参考文献