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二、實施教師“三化”工程,打造高素質“雙師”教學團隊
發展高等職業教育的重中之重是教師隊伍建設。要以師德建設為引領,將提升教師素質、優化雙師結構、聘任企業專家作為師資隊伍建設的重點。在不斷提高專任教師教學能力的同時,提升教師的工程實踐能力,拓展國際化視野,讓骨干教師參加企業新技術新工藝培訓,參與專業建設,承擔課程改革建設,指導畢業設計、學生競賽、技術培訓,主持教科研課題。要定期安排骨干教師出國培訓。“要給學生一碗水,教師自己要有一桶水”,這一桶水必須是活水,流動的水,是知識不斷更新的水。本專業通過提升教師學歷,教師到企業做訪問工程師,與企業技術人員共同進行產品開發和科技攻關,共同申報科研課題,為企業開發產品、解決技術難題等,使教師的工程實踐能力有了一個質的變化。
三、搞好課程改革,推進素質教育
通過市場調研和職業崗位能力需求分析,確定應用電子技術專業畢業生的主要就業崗位和次崗及遷移崗位。[2]按照項目化課程教學理念,以學生崗位能力和職業素質培養為目標,在教學內容、教學方法、評價方法等方面進行改革,與職業崗位能力要求相對接,加強校企合作,與企業共同編寫具有職業特色的項目化教材。多課程重新整合,實施課證融合。將考證內容穿插在實踐教學中,實施理實一體化,既節約了考證時間,又提高了學生學習的效率,進一步完善了“能力核心、項目構架”的課程體系。如將“模擬電路技術”、“數字電路技術”與“電子元器件檢驗”相結合;“電子測量技術”課程的教學與“音視頻設備檢驗員”、“無線電調試中級工”相結合。為了全面評價學生,摒棄一卷制的考核方法,構建多元評價機制,采取項目實施過程考核和課程終結性考核相結合,自評、互評、師評相結合的評價方式。根據課程的培養目標,制定評價標準,使課程尤其是基本技能訓練類課程考核內容與職業崗位的要求相吻合。
四、以提高學生專業應用能力為目的,建設實踐教學環境
以提高學生專業應用能力為目的,結合職業崗位的實際工作過程,重新設計應用電子技術專業綜合實訓課程的教學內容,以實現學生校內學習課程內容與實際工作流程的一致性。[3]實驗、實訓室建設以高技能人才培養為目標,加強實踐教學師資隊伍建設,實施一體化的教學方法,進行模塊化的技能培訓,以提高學生的技能水平,增強其就業競爭力,最大限度地滿足學生求知、求技、求職的需要,滿足社會對高職教育多樣化的需求。與此同時,與行業、企業合作,建校外實訓基地,形成多形式的校外實踐教學基地,切實推動實踐教學改革。充分利用企業先進設備、技術專家和企業文化等資源,在生產現場進行“電子元器件的焊接工藝”、“電子產品品質管理”等專業課程的教學活動。利用現代科技手段,建立校企數字傳輸課堂,將企業生產過程實時傳送到課堂,通過企業工程師直接開展專業教學,真正實現校企聯合教學。全過程注重學生“5S”規范、認真負責、效率觀念、靜電防護等職業素養的培養。
我院較早進行了“工學結合、頂崗實習”的實踐,應用電子技術專業也在不斷探索中,人才培養質量逐年提高,學生的職業能力素質受到用人單位的充分肯定,但隨著現代化生產模式的不斷改進和新技術新工藝的不斷涌現,市場對高素質技能型專門人才的要求也隨之提高,促使我們要進一步充分利用校內和校外資源,提高學生的職業能力。
2目前現狀
根據教學計劃,應電專業的校內總課時約1600,其中包括通識課近800(這也是系科要求改革的原因之一),進行職業基礎課和職業技術課課時就十分寶貴了,而一年級在馬山校區進行職業能力訓練的條件受到一定程度的限制,訓練量非常有限,二年級是訓練的重點,基本上要完成電子裝配中級工的考核,三年級則進入頂崗實習,因此,我們認為,學生職業能力的培養的著重點是校內的二年級及校外的三年級,抓住了這兩個不同的階段,進行科學有效的規劃,按照“進入、融入、深入”的認知規律,是能夠取得明顯效果的。
3具體實踐
①校內基地建設引入企業管理模式——培養學生崗位認知能力。我們的培養目標是要為生產、建設、管理、服務第一線的職業崗位培養高素質技能型專門人才,實際上就是操作能力強的技能型人才,這一般需要較長時間的訓練才能培養出來,訓練放在實驗室與放在真實或相似的環境中效果肯定是不同的,因此,我們不能僅僅滿足于有了實驗室,更應該盡力營造相似的職業環境,引入企業普遍采用的“5S管理”,即整理(SEIRI)、整頓(SEITON)、清掃(SEISO)、清潔(SEIKETSU)、修養(SHITSUKE),因為5S管理始終著眼于提高人的素質,始于素質,也終于素質,在開展5S活動中,要實質性地貫徹自我管理的原則,“規范現場、挑戰自我、提升素養、塑造形象”的方針要貫穿始終,尤其在我們規劃新校區的校內基地建設時,必須將此模式引進。表1是電子實訓基地5S規范示例。
②從戰略高度培養“雙師型”教師——培養高素質人才的基本保證。
學生職業能力的培養在校期間主要取決于教師的實踐能力,根據專業實際情況,2008年10月我們通過公開招聘方式,引進了原海鷹電子集團高級工程師黃交宏老師充實到專業教師隊伍,隨著專業的發展,今后還要繼續加大引進力度;
原有教師以年輕教師為主,基本上是近一兩年剛踏出校門的研究生,我們實施“青藍工程”,由老教師進行傳幫帶,同時要求他們暑期自己聯系或系里落實下企業不少于20天,以青年教師柳亞平為例,去無錫捷普電子生產線上和實習學生一起工作,既了解了生產實際,又理解了學生實習的甘苦,感覺收獲很大;
錫的電子信息產業發達,高職院眾多,我們經常采取走出去和請進來的方法與同行交流。08年我系先后邀請了無錫職業技術學院電子信息學院郭再泉副教授,無錫機電高等職業技術學校電子系楊海祥副教授,無錫居里中央空調總經理李學樹先生來校講學,同時系領導帶隊去無錫職業技術學院、無錫科技職業技術學院實驗室學習,通過交流,明確了思路,確定了方向。
③認真抓好校外專業頂崗實習——職業能力培養的關鍵。
首先要建立健全相關制度。這方面,我院教務部門已有原則性的指導意見,將整個第三年分為崗位認知實習、專業頂崗實習、就業頂崗實習和在崗畢業設計四個階段。我系對每個階段又有明確要求,如我們對第一階段崗位認知實習(3周)的具體要求是:聯系實習單位(可學校推薦或自主選擇),提供實習單位的常規信息;進行實習動員、實習分組,指定校內實習指導教師;辦理相關審批手續;領取實習指導書和實習手冊,初選綜合能力訓練項目;認真填寫實習周記,結束時由實習單位鑒定蓋章。
通過以上要求,在管理制度上形成統一規范,有效進行管理。
嚴格進行過程控制。有了制度關鍵還是執行情況,為此,我們進行過程的全程監控,對學生我們原則上要求一個月回校一次,由指導教師和班主任檢查實習進展和狀態,對指導教師我們要求每周與學生的聯系不少于一次,聯系的電子記錄或文字稿由教研室每周進行檢查,形成實習學生——指導教師——班主任——年級輔導員——學生的信息閉環系統,整個環節中的核心是實習學生,這樣一來,該學生實習怎樣?處于怎樣的狀態?進展到什么情況,可以說系里是非常清楚的,也只有在學生離開學校后還能夠與之保持密切的聯系,各項工作的實施才能有保證。想方設法進行職業能力培養。實施“2+1”的培養模式不是簡單讓學生在第三年找到一個實習單位,關鍵是在學校所學的知識與企業的需求有多少適應?我們專業的生命力一是看對專業崗位的適應能力,二是看在專業崗位上的可發展能力,尤其是第一條。為了解決好這個問題,我們的實踐是:盡量要求學生的實習崗位與專業一致,學校推薦的崗位自不必說,對學生自主選擇單位的我們也希望與專業一致,根據我們對學生實習崗位的調查,專業對口率在90%以上;提供根據專業特點進行設計的課題4個,每個專業學生根據自己所在崗位選擇2個利用業余時間完成;每個學生配備一名專業教師擔任實習指導教師,實習指導教師主要針對學生在完成課題時遇到問題給予及時指導,可以通過郵件、電話等方式,同時系里基本上每一個月要求學生回校一次,由指導教師給予當面指導;更為主要的是讓學生在校期間打下良好專業基礎,系里大力推進教學改革,同時在業余時間安排了一些適應社會需求的專業選修課,如PHOTOSHOP、3DMAX、AUTOCAD等,使學生的可持續發展能力得到顯著增強;不僅安排學生回校,同時組織學校老師進行校外實習單位走訪,以我系06級學生為例,我系老師走訪了從上海到蘇州到南京及本市的學生實習單位近20家。
④加強學生非認知技能的培養——培養學生的可持續發展能力。
專業基本技能是高職學生在市場上獲取工作崗位的基本生存能力,這一能力強調專業的應用性和針對性,是屬于第一層次的能力,只有具備了這種能力,才能夠真正地在企業“留得下”。社會適應能力是指高職學生與他人交往、合作、共同生活和工作中的人際交流、勞動組織能力、群體意識和社會責任心等,強調積極的人生態度、對社會的適應性和行為的規范性,它應包括積極的工作態度、思想道德水平、團隊合作精神、人際交往能力、心理素質等,社會適應能力是企業考察高職畢業生是否“用得上”的重要指標。新的就業形勢要求高職學生在多樣性、多變性的職業生涯中具備專業發展能力,它包括學習能力、創新能力及分析和解決問題的能力。具備專業發展能力的學生,在進入用人單位后將逐漸表現出優越性。
調查顯示,越來越多的用人單位認為,高職學生正確積極的工作態度和道德修養水平比專業技能更重要,特別是有較多的外企在招聘學生時把正確積極的工作態度作為最重要的因素進行考慮,道德修養水平也被用人單位認為是第二重要的因素。用人單位認為目前大部分學生在言行上存在較大差距,企業往往在培訓方面花費大量的人力物力,學生在追求較高報酬的同時,往往忽略了對等付出和多一點奉獻的思考,不安心工作,跳槽頻繁,不辭而別的現象越來越多。而實習單位是學校的寶貴財富,雖然我們學生也為企業創造財富,但由于總體上的人才過剩,加之高職院校眾多,用哪一個學校的學生就由多種因素決定。以我系應電專業學生在無錫華潤安盛公司實習為例,該公司同時錄用了我院、江蘇信息職院、南京信息職院三所學校的各20多名學生,一年以后,公司領導明確表態,以后只用我院學生,原因何在呢?我們認為:
①我們將職業指導貫穿整個教學過程,學生從入學起就不斷進行入職教育,努力讓學生盡快實現由學生到學員到員工的轉變;
②學生的基礎及職業能力及崗位適應性與兄弟院校學生不相上下,但關鍵在于他們心態平和,有從基層干起的心理準備,這和系里平時的教育是分不開的,我常跟學生講:
原來我最擔心的是我們學生沒有單位要,但接觸企業后得知,企業最擔心的是留不住合適的人才,因此,只要你踏踏實實地干下去,一定會得到企業重用。正是學生有了平時的教育,才使得學生在經歷了基層的磨練后能夠脫穎而出;
③我們經常利用講座引導學生準確定位,正確認識當前的就業形勢,適應我國高等教育從“精英教育”向“大眾教育”轉變的要求,提高把握就業機會的能力,避免盲目追求就業中的高層次、高薪酬,同時鼓勵學生積極主動尋求就業。
④主動加強和企業的交流與溝通,我們通過帶學生籃球隊與企業進行友誼比賽,帶學生文藝積極分子與企業搞聯歡活動,有效的縮短了與企業的距離,由于相互熟悉,感情日益加深。
4結語
通過幾年的實踐,我院應用電子技術專業學生的培養規格、職業素質及可持續發展能力已得到越來越多的企業認同,以2009屆學生為例,共有5個班級188名學生,除去40多名同學繼續就讀揚州大學電子信息工程專業“專接本”外,08年5月份,我系首次開考的電子裝配高級工考核51人參加,通過44人,合格率86.3%,在無錫市名列前茅。學生實習主要分布在無錫捷普電子63人,無錫強茂電子10人,無錫華潤晶芯半導體公司10人,蘇州大智集團41人,上海響億電子14人等單位。實習單位給予我系學生高度評價,充分說明了我們人才培養的質量和水平。下一步我們要進一步加強教學改革和校企合作,努力將應用電子技術專業辦成無錫市級示范性專業。
參考文獻:
[1]于貝.“對比演示實驗法”在應用電子技術專業教學中的運用[J].職業教育研究.2008,(12).
二、教學改革的設計
針對高職應用電子技術專業核心課程設置存在的一些缺陷,我們對一些課程的教學內容進行適當調整。學生學習完這些課程之后,再開設一門綜合實踐課程。如電子CAD這門課程主要是學習使用電腦繪制電子電路原理圖,所以學生學完后只會在電腦畫圖,而不能夠將畫出的圖轉化成電路板;單片機原理與控制技術和C語言屬于理論性比較強的課程,雖然非常重要,但是學生普遍覺得比較枯燥、難懂。為了彌補課程存在的不足,我們將課程的主要知識點抽取出來,在第五學期開設單片機課程設計這門課程,其目的是加深學生對課程知識的進一步理解與掌握,提高學生對所學課程知識進行綜合運用的能力。在單片機課程設計這門課程中,學生不僅要會繪制電路圖、PCB印制板圖,還要親自動手制作出單片機控制電路的硬件實物,并將編制的軟件程序下載到單片機中。以此讓學生初步掌握電子產品的設計方法,讓學生親歷電子產品設計的全過程,提高學生的就業競爭能力。
三、教學改革內容的探索與實踐
隨著汽車工業與電子工業的不斷發展,在現代汽車上,電子技術的應用越來越廣泛,汽車電子化的程度也越來越高。汽車技術與電子技術相結合催生出汽車電子技術概念。電子技術在現代汽車工業中的廣泛應用加快了電子汽車的發展趨勢,推動了汽車功能的多元化和便捷化。
一、汽車電子技術
現代電子技術與汽車工業的結合促成了電子汽車概念的誕生和實現,概括地來說當前的汽車電子技術主要包括:智能化集成傳感器:提供用于模擬和處理的信號,而且還能對信號作坊大處理。同時,他還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自動校正,具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力,保證傳感器信號的質量不受影響;嵌入式微處理機已廣泛地應用與安全、環保、發動機、傳動系、速度控制和故障診斷中。軟件技術:隨著汽車電子技術應用的增加,對有關控制軟件的需求也相應增加,并可能要求進一步計算機聯網。因此,要求使用多種語言,并開發出通用的高水平軟件,以滿足多種硬件的要求。轎車上多通道傳輸網絡將大大地依賴于軟件;多通道傳輸技術,多通道傳輸技術的采用,對電子控制集成化的實現是十分必要和有效的。采用這種技術后,使各個數據線成為一個網絡,以便分享汽車中心計算機的信息。汽車車載電子網絡:汽車電子設備發展的一個重要趨勢是大量使用微處理機來改善汽車的性能。隨著電控器件在汽車上越來越多的應用,車載電子設備間的數據通信變得越來越重要。為了進一步提高行使的經濟性,溫度及車速等信息必須在不同控制單元間交換。由此,以分布式控制系統為基礎構造汽車車載電子網絡系統是很有必要的。集成化技術:汽車電子技術的一個發展趨向是功能集成化,從而實現更經濟、更有效以及可診斷的數據中心。光導纖維:汽車電子技術的進步,已使各系統控制走向集中,形成整車控制系統。這一系統除了中心電腦外,甚至包括多達23個微處理器及大量傳感器和執行部件,組成一個龐大而復雜的信息交換與控制系統等。
二、國內汽車電子技術發展
電子技術在汽車工業中的應用加快了汽車技術的升級和突破,自20世紀80年代以來,汽車工業的長足發展,也是以電子技術(特別是計算機、集成電路技術)為動力而實現的。采用電子技術是解決汽車所面臨的諸多技術問題的最佳方案。因此一國電子產業的發展水平及其在汽車工業領域的應用情況決定了其在未來軌跡汽車行業競爭中的地位和影響力。目前,國產汽車的電子技術應用多數還處于初級階段。只有少數廠家,主要集中在一些中外合資和國內較為先進的汽車生產廠家,開始將電子控制裝置應用在汽車工業中。國內現在采用的電子裝置主要包括發動機的燃油噴射、電子點火控制、汽車安全性方面的安全氣囊,ABS等領域,而且多數為直接引進國外產品組裝,國內科研院所目前有關汽車電子技術應用的研究也主要集中在發動機控制、電控懸架、ABS系統等幾個方面,在汽車的電子網絡化技術、GPRS導航及智能交通系統的研究等方面與國外還有一定差距。
三、現代電子技術促進汽車智能管理的發展
隨著經濟的快速發展和人民群眾對汽車工業要求的逐步提高,當前的電子技術在汽車工業領域里得到了很好較快較好的應用。汽車智能管理系統就是這一應用的重要體現。車輛智能管理儀(以下簡稱管理儀)硬件構成主要由CPU,數據存儲器擴展電路、IC卡接口電路、GPS接收電路、光電隔離的輸入、輸出電路、數碼相機控制電路、指示燈、蜂鳴器及電源部分組成。采用GPS接收機接收衛星的信號,經過計算后可得出車輛所處的經緯度、行駛速度、行駛方向等參數。管理儀還能夠采集與司機操作有關的數據,如剎車、遠光燈、近光燈、左右轉向燈、喇叭、霧燈、制動氣壓、車門開關等參數。管理儀根據預先設定的時間間隔和特殊事件的觸發,將有關數據保存入IC(IntelligentCard)卡中。根據這些數據,車輛管理部門就可以對車輛的歷史運行狀況進行檢查、管理,以確定車輛是否按照規定的要求運行。管理儀還能夠對最近15次停車前,每次停車前50秒的所有信息進行詳細記錄,GPS數據的采集速度受GPS系統的限制,每秒鐘記錄1次,其他參數每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數碼照相機的控制接口,可以根據外部觸發信號,對車內的情景拍照。
汽車工業是高科技工業,汽車性能的每一步提升都伴隨著新技術、新工藝的運用。電子技術是21世紀推動經濟發展和社會變革的重要技術之一,電子技術的發展及其在汽車工業領域的廣泛應用將有效提升汽車工業的發展水平。
參考文獻:
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[3]李衛東:《淺談電子技術在現代汽車工業領域中的應用》,載《中國職工教育》2005,9.
0 前言
現代電力電子技術的發展經歷了幾個不同的階段,整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,現代電力電子技術屬于變頻器時代,同時又與微電子技術有效地進行了結合,這不僅使其應用范圍十分廣泛,而且在國民經濟中的地位也變得越來越重要。
1 現代電力電子技術的發展趨勢
在當前科學技術快速發展的新形勢下,隨著電力電子技術的不斷革新,其發展達到了一個較高的水平?,F代電力電子技術主要是對電源技術進行開發和應用,可以說電源技術的發展是當前電力電子技術發展的主要方向。
1.1 現代電力電子技術向模塊化和集成化轉變
電源單元和功率器件作為現代電力電子技術的重要組成部分,是電子器件智能化的核心所在,其組成器件具有微小性,因此電力電子器件結構也更為緊湊,體積較小,但其能夠與其他不同器件的優點進行有效綜合,所以其具有顯著的優勢。也加快了現代電力電子技術向模塊化和集成化轉變的進程,為電力系統使用性能的提升奠定了良好的基礎。
1.2 現代電力電子技術從低頻向高頻化轉變
變壓器供電頻率與變壓器的電容體積、電感呈現反比的關系,在電力電子器件體積不斷縮小的情況下,現代電力電子技術必然會加快向高頻化方向轉化??煽刂脐P斷型電力電子器件的出現即是現代電力電子技術向高頻轉化的重要標志。而且隨著科學技術發展速度的加快,電力電子技術也必然會向著更高頻的方向發展。
1.3 現代電力電子技術向全控化和數字化轉變
傳統的電力電子器件在使用過程中存在著一些限制,而且關斷電器時還會產生一些危險,自關斷的全控型器件在市場上出現后,有效地彌補了這些限制和避免了危險的發生,這也是現代電力電子技術變革的重要體現,表明現代電力電子技術加快了數字化發展的進程。
1.4 現代電力電子技術向綠色化轉變
現代電力電子技術向綠色化轉變主要表現在節能和電子產品兩個方面。相比于傳統的電力電子技術來講,現代電力電子技術的節能性更好,這也實現了發電容量的有效節約,對環境保護帶來了較好的效果。一直以來一些電子設備會將嚴重的高次諧波電流入到電網中,給電網帶來較大的污染,導致電網總功率質量下降,電網電壓出現不同程序的畸變。到了上世紀末期,各種有源濾波器和補償器的面世,實現了對功率參數的修正,從而為現代電力電子技術的綠色化發展奠定了良好的基礎。
2 現代電力電子技術的應用
現代電力電子技術的功能具有多樣性的特點,其在多個領域都有著廣泛的應用,這也決定了現代電力電子技術在國民經濟發展中占據非常重要的地位,有著不可替代的作用。
2.1 電源方面
(1)一般電源?,F代電力電子技術在開關電源和供電電源方面都取得了較大的進展,交流電直接由整流器轉變為直流電,這部分直流電一部分由逆變器轉換為交流,然后經由轉換開關到達負載,而另一部分則直接對蓄電池組進行充電。一旦逆變器發生故障,蓄電池組則作為備用電源開始直接向負載提供能量。在現在的電力電子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作為電源,不僅具有較好的降噪性,而且電源的效率和可靠性也能夠得到有效的保障。
(2)專用電源。高頻逆變式焊機電源和大功率開關型高壓直流電源是比較典型的兩種應用現代電力電子技術的專用電源。高頻逆變式焊機電源是一種高性能的電源,由于大容量模塊IGBT的普遍使用,使得這種電源有著更加廣闊的應用前景,逆變式焊機電源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的轉換方法,由于焊機工作的環境條件惡劣,所以燃弧、短路等就成為了司空見慣的問題,而采用IGBT組成的PWM相關控制器,能夠提取和分析參數和信息,進而預先對系統做出處理和調整。大功率開關型高壓直流電源主要應用CT機、靜電除塵等比較大型的設備上,因為這類設備電壓比較高,甚至達到了50 ~ 159kV,將市電經過整流器整流變為直流,然后與諧振逆變電路串聯,逆變為高頻電壓,再升壓,最后整流成為直流高壓。
2.2 傳動控制及牽引
這主要應用在無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制等等方面,通過將一個固定的直流電壓轉換為一個可以變化的直流電壓,這樣就能夠使控制更加的平穩和快速,而且還可以節能。
2.3 在電力系統中的應用
在發電系統中現代電力電子技術的應用更是廣泛,比如說水力風力發電、用電系統、配電、輸電等等都和現代電力電子技術有著密切的聯系。目前的風力電力機組已經結合了機械制造、空氣動力學、計算機控制技術、電力電子技術等等,而現代電力電子技術就是發電系統中不可或缺的重要技術,它對于電能的轉換、機組的控制和改善電能質量等都很重要。
2.4 在節能和改造傳統行業中的應用
現代工作的開展離不開電能的支持,電能是現代工業的重要動力和能量源頭。隨著我國工業用電量不斷增加,用電的不合理及浪費現象也日益顯現出來。這就需要有效地降低能源的消耗,提高電能的利用效率,以便于能夠對當前能源緊缺的局面起到一定的緩解作用。因此需要充分的發揮現代電力電子技術的性能優勢,有效地提高現代電力電子技術的效率,應用現代電力電子技術,通過工業控制有效地將電能轉換為勞動力,建成現代化的智能車庫,從而降低工人的勞動強度,實現人力資源的節約,確保勞動生產力的提高,以便于推動傳統行業的改造進程。
2.5 在家用電器方面的應用
現代電力電子技術在我們日常生活中應用也較為廣泛,當前家用電器普遍應用現代電力電子技術,給我們的日常生活帶來了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進行工作,而不需要人們親自動手。
3 應用展望
在今后現代電力電子技術應用過程中,需要重視以下幾個方面的問題:首先,需要對節能和環保給予充分的重視,通過完善控制設備和設計專用的電機來有效地提高電機系統的使用性能和效率;其次,為了實現節能和環保,則需要使用中高壓直流轉電系統,使其實現低能耗及低污染;最后,需要加快解決電力系統中儲電裝置的設置問題,需要電力系統設計者從控制技術等方面來制定切實可行的解決方案,從而對電能儲備中存在問題進行有效解決,更好地推動電力系統的持續、穩定發展。
4 結語
現代電力電子技術在多個領域都得到了廣泛的應用,特別是對電網的控制和轉換上發揮著非常重要的作用。通過現代電力電子技術的應用,使大功率電能成為其他高新技術的重要基礎,這也決定了現代電力電子技術在國民經濟發展中的重要地位具有不可替代性,對推動經濟和社會的發展發揮著非常重要的作用。
參考文獻:
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隨著我國的科技不斷進步,電力電子技術的重要性也愈來愈得到了顯著體現,電力電子技術能夠對電能的使用加以優化,在其作用下可以將電能的應用得以高效節約,這樣就能夠對電能的使用達到優化的目標。另外就是對傳統相關產業和機電一體化發展有著改造作用,再者就是電力電子技術的智能化可將信息化和功率處理進行統一,進而將微電子技術與之相結合,推動電子技術的改革發展。
1.2電力電子技術的發展分析
電力電子技術的發展經過了幾個重要階段,首先就是在20世紀50年代末時,第一個晶閘管問世,在這一階段屬于晶閘管整流時代。大功率的工業用電通過工頻交流發電機來提供,在實際的應用過程當中,大約有百分之二十電能是通過直流形式進行消費的,到了60年代及70年代,大功率硅整流管與晶閘管的開發應用比較迅速,這一階段就是電力電子技術的晶閘管時期。從70年代開始,在自關斷器件發展中就是的電力電子技術進入到了逆變時代,在這一時期由于能源危機就讓交流電機變頻調速因節能效果明顯而有了很大程度上的發展,雖然已經實現了逆變以及整流,但在作的頻率方面還不高。到了80年代,集成電路技術開始從大規模和超大規模的方向得到了迅猛發展,一些以MOSFET和IGBT作為代表的大電流以及高頻和高壓功率的半導體復合器出現以來,電力電子技術在這一階段已經進入到了發展的重要時期,多樣化的新型器件都已經應用在了電路技術當中,同時向著復合化和模塊化的方向進行發展,在性能上更加的完善可靠,為用電的設備高效節能等提供了重要基礎。
2電力電子技術在現階段的實際應用探究
2.1電力電子技術在交通運輸中的實際應用
在我國的電力電子技術得到了迅速發展過程中,已經在諸多的領域有了應用,其中在電氣化的鐵道交通當中就對電力電子技術有了廣泛應用,在電氣機車當中的直流機車就是對整流裝置進行的應用,而交流機車方面就是對變頻裝置進行的應用。另外,在磁懸浮列車當中的電力電子技術的應用比較關鍵,有著諸多的地方需要電力電子技術的支持才能夠使得磁懸浮列車得以順利的運行,不僅在牽引電機傳動方面,在各種的輔助電源方面也需要這一技術的支持。而在電動汽車的電機方面也是需要電子裝置對電力進行轉換才能夠起到控制驅動的作用。在船舶以及飛機等對電源的使用也有著很大的不同,所以在對電力電子技術的應用上也比較的關鍵。
2.2電力電子技術在家用電器中的實際應用
電力電子技術在人們日常生活中的家用電器方面的應用也比較的廣泛,這對人們的生活提供了很大的方便,其中洗衣機是生活中常用的家用電器,在電力電子技術的應用下能夠代替人工工作,只需要將衣服放進洗衣機按下按鈕,就能夠通過電力電子技術的功能支持完成整整個洗衣的過程。還有就是在廚房洗碗機家用電器的電力電子技術的應用上和洗衣機的原理類似,在空調器的電力電子技術的應用上能夠起到節能作用,實踐證明能夠節約30%的電能,而電頻熒光燈在工作效率上要比普通的能的效率高很多。
2.3電力節能中的電力電子技術的實際應用
在我國的經濟得到迅速發展的過程中,也在能源的消耗上付出了很大的代價,尤其是在電力能源的消耗上比較嚴重。當前的工業和電力的結合已經成了發展的必需條件,所以在電力能源的消耗上逐漸的增加,主要就是由于電力能源而對穩定以及利用率高等諸多優點。從我國整體的工業發展情況來看,在工業的用電方面還存在著一些不合理的情況,尤其是在用電的效率上得不到有效提高,從而造成了嚴重浪費的現象,在當前的可持續發展理念深化背景下節約電力能源是可持續發展理念實踐的一個內容,通過對電力電子技術的實際應用能夠有效的將電源的消耗程度有效的降低,在電力電子技術的作用下,能夠對電力設備得到性能上的優化以及節約原材料的使用,這樣就能夠最大化的對電力能源進行節約。
2.4電力電子技術在發電環節中的實際應用
隨著我國對新能源的開發利用,例如風力發電以及水力發電等,這其中就涉及到發電機的電流頻率的變換,水力發電功率要取決于水頭壓力以及流量,而這對機組的最佳轉速變化也會產生影響,為能夠將最大的有效功率得以實現,就需要通過調整轉子勵磁電流頻率促進機組的變速運行。另外在大型的發電機相對靜止勵磁控制方面正是采用的晶閘管整流自并勵的方式,省去了勵磁機中間的慣性環節。
一、前言
電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現代控制技術為支撐的技術平臺。經過50年的發展歷程,它在傳統產業設備發行、電能質量控制、新能源開發和民用產品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術是直流輸電(HVDC)。自20世紀80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注,多種設備相繼出現。本文介紹了電力電子技術在發電環節中、輸電環節中、在配電環節中的應用和節能環節的運用。
二、電力電子技術的應用
自20世紀80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注,多種設備相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節,列舉電力電子技術的應用研究和現狀。
(一)在發電環節中的應用
電力系統的發電環節涉及發電機組的多種設備,電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。
1大型發電機的靜止勵磁控制
靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式,具有結構簡單、可靠性高及造價低等優點,被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環節,因而具有其特有的快速性調節,給先進的控制規律提供了充分發揮作用并產生良好控制效果的有利條件。
2水力、風力發電機的變速恒頻勵磁
水力發電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當水頭的變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機組),機組的最佳轉速便隨之發生變化。風力發電的有效功率與風速的三次方成正比,風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機組變速運行,通過調整轉子勵磁電流的頻率,使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。
3發電廠風機水泵的變頻調速
發電廠的廠用電率平均為8%,風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%,且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實施風機水泵的變頻調速,可以達到節能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟,國內外有眾多的生產廠家,并不完整的系列產品,但具備高壓大容量變頻器設計和生產能力的企業不多,國內有不少院校和企業正抓緊聯合開發。
(二)在輸電環節中的應用
電力電子器件應用于高壓輸電系統被稱為“硅片引起的第”,大幅度改善了電力網的穩定運行特性。
1直流輸電(HVDC)和輕型直流輸電(HVDCLight)技術
直流輸電具有輸電容量大、穩定性好、控制調節靈活等優點,對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網,高壓直流輸電擁有獨特的優勢。1970年世界上第一項晶閘管換流器,標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2柔流輸電(FACTS)技術
FACTS技術的概念問世干20世紀80年代后期,是一項基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節的輸電技術,可實現對交流輸電功率潮流的靈活控制,大幅度提高電力系統的穩定水平。
20世紀90年代以來,國外在研究開發的基礎上開始將FACTS技術用于實際電力系統工程。其輸出無功的大小,設備結構簡單,控制方便,成本較低,所以較早得到應用。
(三)在配電環節中的應用
配電系統迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求,還要抑制各種瞬態的波動和干擾。電力電子技術和現代控制技術在配電系統中的應用,即用戶電力(customPower)技術或稱DFACTS技術,是在FACTS各項成熟技術的基礎上發展起來的電能質量控制新技術。可以將DFACTS設備理解為FACTS設備的縮小版,其原理、結構均相同,功能也相似。由于潛在需求巨大,市場介入相對容易,開發投入和生產成本相對較低,隨著電力電子器件價格的不斷降低,可以預期DFACTS設備產品將進入快速發展期。
(四)在節能環節的運用
1變負荷電動機調速運行
電動機本身挖掘節電潛力只是節電的一個方面,通過變負荷電動機的調速技術節電又是另一個方面,只有將二者結合起來,電動機節電方較完善。目前,交流調速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應用。首先是風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節流閥控制風流量和水流量具有顯著的效果。國外變負荷的風機、水泵大多采用了交流調速,我國正在推廣應用中。
變頻調速的優點是調速范圍廣,精度高,效率高,能實現連續無級調速。在調速過程中轉差損耗小,定子、轉子的銅耗也不大,節電率一般可達30%左右。其缺點主要為:成本高,產生高次諧波污染電網。
2減少無功損耗,提高功率因數
電視是以科技進步為依托的現代電子媒介,高清電視技術的出現必然給電視節目制作帶來新的活力,自從2005年9月1日,中國第一個《央視高清》頻道正式開播以來。按照國家廣電總局的規劃,2008年數字高清電視地面傳輸全面推廣;2009年央視新臺址全部啟用高清制作系統,每天需要高清節目自產量達50h;而中國高清接收設備的發展早已超前于高清節目制作和播出,有統計資料表明,僅2005年國內就賣出支持高清電視的接收機100萬臺以上,中國高清時代已經大踏步走來。
一、標清與高清技術標準之對比
目前,中國執行的標準清晰度數字電視(英文縮寫SDTV,簡稱“標清”)標準,是1982年2月公布CCIR601,現改為ITU-RBT.601《演播室數字電視編碼參數》標準。分辨率720×576、總有效像素41萬、畫幅寬高比4:3、場頻50Hz、隔行掃描。記做576/50i。2000年8月公布GYfr155—2000《高清晰度電視節目制作及交換用視頻參數標準》。對應國際標準ITU-RBT.709,這是中國規定的高清晰度數字電視(英文縮寫HDTV,簡稱“高清”)標準。分辨率1920×1080、總有效像素207萬、畫幅寬高比16:9、場頻50Hz、隔行掃描。記做1080/50i。高清畫面像素數5倍于標清,16:9畫幅比標清寬了1/3。其畫面細節的豐富度和色彩還原能力有了極大的提高。當我們使用大屏幕寬屏電視機觀看高清節目時,那恢宏遼闊的寬幅畫面、清晰細膩的逼真圖像、豐富分明的層次、自然亮麗的色彩,無不帶給我們身臨其境的真實感和極大的視覺享受。
二、鏡頭
標清鏡頭成像面積58.1mm2,寬高比4:3;高清鏡頭成像面積51.8mm2,寬高比16:9。兩者具有不同的感光成像面積,使得兩者的感光靈敏度不同。另外,由于鏡頭折射特性基本不變,而拍攝同樣大小的實景轉到不同面積的成像面上時,鏡頭焦距就要不同,這樣拍攝的景深也就不同了。和標清比較,用高清鏡頭拍攝時靈敏度降低、景深范圍縮小。另外,由于高清圖像像素數5倍于標清,其像素點細小到只有標清的一半左右,而觀看高清圖像時一般都采用大屏幕電視機,使得圖像對調焦誤差非常敏感。調焦稍有偏差,立刻就能在屏幕上看出來。這樣一來,高清鏡頭本身景深就小,拍攝的圖像對調焦誤差又敏感,再加上由于靈敏度低需開大一擋光圈,景深就更小了。因此,高清拍攝對聚焦操作提出了更高更嚴格的要求。
三、曝光
調整光圈的目的就是準確地控制曝光量,曝光量直接影響到畫面的層次、細節、色彩飽和度。只有準確把握曝光量。才能得到更完美的圖像。因為高清攝像機水平清晰度提高,其畫面寬容度更接近電影膠片,層次比標清更加豐富。在拍攝景物時。需認真觀察被攝景物的明暗程度及明暗部分的分布范圍,根據亮部和暗部的取舍及與拍攝主體的關系,確定曝光量并調整光圈的大小。高清攝像機還提供了伽馬曲線的調整。當拍攝的景物高亮度部分比較大且超過了CCD所能表現的范圍時,圖像的高光部分就會出現泛白現象,導致高光部分層次和細節丟失。當被攝景物處于比較暗的環境中,如果超過CCD的最低照度范圍,圖像暗部就會層次減少甚至丟失,表現為畫面一片漆黑。這時可以通過調整拐點、伽馬曲線和黑伽瑪曲線進行畫面的補償和修飾。為了充分表現高清晰的畫面。更需要發揮照明的作用。如果光用得不好,畫面上有可能會模糊不清,這類似于焦點不實的現象。特別是如何有效地利用畫面水平方向的擴展部分,這就更需要合理運用燈光照明技術。在陰天或多云天氣下拍攝時,需要燈光輔助以達到較好的成像效果。在亮度反差很大的晴天拍攝時,使用反光板等會得到效果較好的圖像??偠灾咔迮臄z時照明用燈量要比標清多。高清拍攝時照明光線性質的硬與軟對物體外觀的清晰度會產生很大的影響,從畫面的總體效果來說,由于硬光能勾劃出被攝景物的輪廓,質感十分明顯,所以使我們感到空間感強。而柔光照明很容易產生平淡的無立體感的圖像,因而就不能提供最佳清晰度。但從畫面的局部效果來說,可能由于硬光造成過大的明暗反差,而使物體細部的再現能力降低。而柔光所造成的細膩的影調層次,相反能提高我們對物體細部的分辨能力,故此感覺畫面清晰度高。因此高清攝像照明時宜使用較軟的光線,這對提高畫面的清晰度是有利的。布光要均勻,光比要小,注意營造透視感。在拍攝現場為保證精確曝光,要使用專業監視器和波形監視器。波形監視器的參數值可為曝光提供客觀標準,專業監視器可得到現場實拍圖像的主觀感覺。觀看圖像時要注意保持觀看環境黑暗,一般采用黑布將監視器和觀看者頭部完全遮蓋住,觀看圖像層次是否豐富。亮度是否適中。
四、構圖
高清電視比標清電視畫幅變寬,16:9的寬畫幅比4:3標清橫向加長了1/3,視角很寬。16:9的構圖方式顯的大氣,而且包含了更多的信息量,這在拍攝大場面或大全景時非常有表現力。更接近電影的視覺效果。從電視畫面的角度看,構圖就是鏡頭語言,通過畫面講述拍攝者要表達的內容。在視覺效果上,需要掌握一些規律,尤其是使用16:9畫幅比進行構圖時。從突出主題出發,畫面離不開線、形、色調、影調這四大元素。根據上述要求。在16:9的構圖中,由于水平視角的增大,更需要留意線條在畫面上的延伸感,形成視覺上的透視感。由于畫幅變寬,景物增加,構圖上要注意主體和陪襯體的合理位置,既要有對比又不失平衡,虛實的比例也要控制恰當。采用搖攝時,由于水平方向視角變大導致水平運動的物體在屏幕上停留的時間變長,若按一般速度進行橫向搖攝,觀眾就會感覺節奏緩慢拖沓。此時適當加快搖攝速度,可加快鏡頭節奏及加強鏡頭動感。:
五、聚焦
由于高清攝像機水平視場角大,清晰度高,景深范圍又比標清小。畫面包容景物多,就使我們容易忽略某些細節。再加上攝像機的尋像器尺寸小,分解力低,使得我們在尋像器中看起來很清楚的畫面,放到大屏幕監視器上會發現焦點并未調實。因此我們在拍攝現場要盡量使用專業監視器,而且屏幕越大越好。比如屏幕20英寸,分解力1000線以上的專業監視器就可以保證拍攝畫面清晰。標清拍攝聚焦時,一般先將鏡頭變焦至最大推上去聚焦。因為此時景深最小,焦點是否調實較容易判斷。調實后再將鏡頭變焦拉回來到所需景別,這樣焦點就算調實了,而在高清拍攝時就不能這樣了。因為變焦鏡頭在變焦時,普遍存在著微量的像面漂移現象,不同焦距處的最佳焦點位置并不精確一致。這在標清拍攝時不成問題,而在高清拍攝時就不允許了。因此高清拍攝時要先把鏡頭變焦至所需景別,把它作為定焦鏡頭直接在該焦距狀態下精確調焦,此時當然離不開專業監視器了。在沒有專業監視器的情況下,我們可以借鑒電影拍攝的方法,先直接測量調焦距離,再將鏡頭上的調焦基線轉動至該調焦刻度值上。
六、清晰度
高清技術要求在整個制作環境、制作態度等方面要更加嚴謹,對每一個環節的要求也大大增加了。一些細小的缺陷,在標清時看不出來,而在高清大屏幕監視器上卻非常刺眼。甚至一只蚊蟲落在頭上或者布景上,就會導致拍好的鏡頭前功盡棄。
七、兼容性
中國的現狀為標清、高清兩種電視標準并存。為適應由標清到高清的平穩過渡,高清節目制作也要考慮標清接收機收看的問題。除去清晰度下變換問題,主要問題還是16:9畫幅如何轉為4:3畫幅。我們可以將16:9畫面橫向直接收縮為4:3畫面,但畫面要產生變形(變窄),此方法不可取。不變形的轉換方法有兩種:
7.1信封模式
隨著自動化技術在電子應用領域的普遍應用,相關的學者對自動化技術的關注度也在提高并對自動化的相關理論知識和操作原理進行了深入探究,而且在深入了解其原理的基礎上對與自動化技術密切相關的理論相結合,即將國內外最新的有關控制論、人工智能、計算機技術以及互聯網技術等理論綜合運用到自動化技術的創新和完善,進而為自動化的保護裝置創造智能化的控制特點,同時也是對電子領域整體的安全環境和水平有一定的提高。除此之外,我國依照本國的實際狀況對當前自動化技術的發展前景和趨勢進行了預測和深入研究,其中對電子應用的整體運行狀況也進行了細致觀察和廣泛討論,從而提出了適合電子市場未來運營模式的方案。
1.2仿真系統的電子自動化技術
自動化仿真系統在電子企業中占據著非常重要的地位,扮演著非常重要的角色,其能夠將計算機技術、網絡技術和多媒體技術的最新研究成果與傳統電子分析理論結合,是一種非常強有力的方法。相關研究人員通過監測電子負荷及其相關的動態特性,對電子自動化的仿真系統進行了細致研究,從而將實時的電子仿真系統引入自動化技術并建成了具有仿真環境的實驗基地。這種仿真系統的構建不僅可以提供大量實驗數據,而且還可以對研究人員的測試研究提供一定程度的幫助作用,為其研究的靈活性與智能保護提供基礎和條件。
1.3配電網模式中的自動化技術
在配電網模式之中,自動化技術在其網絡數字、配網模型、信息配網一體化以及應用軟件等方面屬于一種創新型的技術突破,其中有關數字信號的相關處理技術能夠有效提升載波的接受靈敏性,進而使得載波在應用消耗以及路由等方面的技術難題得到有效解決。
1.4人工智能在電子自動化技術中的應用
當下對電子自動化技術進行創新和完善必須要具體問題具體分析,根據現階段我國電子領域的實際發展需求以及未來趨勢,將模糊邏輯以及理論知識等均與電子元件的實踐運行和典型故障的確定相結合進行相關的實用性研究。進而才能將電子自動化技術在智能化水平方面的有所提高。與此同時,自動化技術在應用電子領域的實際應用還需要與現代日新月異的電子技術相結合,對各種有關電子的裝置和設備進行研究和細致分析。
2自動化技術在應用電子中的設計方案構想
2.1選擇自動化技術系統的考慮因素
(1)從電子監測的自動化和遠方調度等角度來看,當下的首要考慮因素就是在相關研究進程中要選擇帶有微機保護功能的綜合自動化系統。(2)電子自動化的類型選擇以及接線方式總體來說都是相對簡單的,其主要內容就是實現繼電保護,因此,選擇性能可靠且性價比較高的智能化的開關是比較合適的做法,從而才能將常規的繼電保護取消。(3)與集中監測與遠方調度進行比較后可以發現,自動化技術選型主要包括兩種形式,一是集中式,另一種是分散式,其中的分散式是指分散在開關柜中的集散系統內。
2.2自動化技術的相關設計原則
自動化技術廣泛應用于人類生產以及生活的各個方面,它能通過一定的技術裝置和設計策略使得在應用電子的發展中減少人工干預,甚至做到沒有人工干預,從而節約人力資源的配備并相應提高工作效率和經濟效益。但是,自動化技術的應用不能采取隨意化的態度和原則,因此自動化技術在應用電子方面的實現和運用也是需要遵循一定的原則的。(1)自動化技術的主接線方式應該按照原來的設計方案進行并在單線的系統圖中將監測以及控制系統的有關設備型號進行明確標注,其中相關設備數量的增加以及型號的變更也要隨時關注并予以記錄。其次,對于那些需要利用計算機監控系統進行遠程操作開關時,在實踐操作中一定要采取能夠進行遠程分閘以及合閘的自動型開關,此外,開關的狀態也要記錄到計算機監控系統的操作開關之中。(2)在對低壓自動開關進行型號選擇的時候,應該最大程度的多選擇一些輔助接點,而且對于繼電保護的相關系統而言,繼電保護系統的設計要優先考慮變壓電站的綜合性自動化技術。(3)對于控制回路的相關設計也要根據相關規定以及現實需求進行考量。對于信號回路設計來講應注意以下兩點:第一,計算機監測與控制系統在進行設計時必須要有合閘以及分閘繼電器的輸出接點,合并連接到開關柜的合分閘開關或著在按鈕上就可以進行遠方合分閘操作;第二,計算機監測與控制系統的合分閘繼電器,接點與開關柜上合分閘開關之間應設計手動與自動轉換開關。
新能源由于受自然因素的影響比較大。此外,其電網側要求輸入電能波動小,電能質量高。但是我國現在的研發能力和技術水平還遠遠不夠,穩定性差。目前,我們使用一些高端電子產品基本上也都是從國外引進的。可以,隨著經濟技術全球化趨勢的不斷加強,人們的生產生活所需要的能源成為了現階段各國都在研究的主要問題。由于一些不可再生資源的使用比例依然占能源消耗量的主導地位。如煤、石油等基礎能源儲量逐漸減少。并且隨著能源的使用也導致了很多環境危機等問題,自然生態平衡遭受嚴重破壞。在這樣一種全球化的緊張形勢下,新能源的開發和運用,十分重要。當前,電子技術在新能源發電領域中的應用越來越廣泛。就我國而言,也加大了相應電子技術應用的人才培養,在高校相應的設立了關于新能源發電的電子應用學科。對于我國電子技術的提高和發展的現狀,我們可以采用風力發電系統,光伏并網發電系統等先進的電子技術。
1.2電子技術在電力牽引方面的現狀
電力牽引是電子技術應用領域的最新拓展項目,受到了全球各國的廣泛關注,并把電力牽引作為本國的核心戰略項目開發內容之一。電力牽引,主要是指電動汽車或是高鐵、輕軌等。在全球范圍來看,特別是交通建設等方面,都大力提倡和使用電子技術在電力牽引領域的應用。從最直觀的數據可以發現。截止到2015年,全球的新能源汽車產能將進一步擴大至200萬輛,并卻大力擴建地鐵、高鐵、輕軌等發展項目。
1.3電子技術在電氣節能領域的應用和發展現狀
電氣節能,主要是由電能質量、有源濾波以及變頻調速來組成。其中變頻節能項目受到全球各國的廣泛使用。同時,也是我國大力扶植的項目之一。電氣節能的項目可以提高電機系統的整體性能,通過改變調速的方式,可以提高效率。采用變頻調節的方式,可以有效的改進壓縮機的電機運轉速度,并且提高效率。所以,電氣節能不僅涉及到電力系統和電子技術,還對其他國家基礎行業效率的提高,起到很大作用。變頻調速系統在我國的應用技術比較成熟,市場前景廣闊,發展空間非常大。以后對于變頻器的發展,應該更加專業化。使得整體的設計和制作都趨于專業化,進一步降低成本,提高產品的集成程度,使其更有競爭力。
1.4智能電網的現狀
智能電網在電子技術上的應用,主要有一些傳感技術、信息處理和控制等等一些方面。使用電子技術,可以將可再生能源發電規模擴大,使其安全性能提高,形成達到穩定高效的智能電網技術。目前,在我國智能電網技術還不是很成熟,尚且沒有大規模的應用。一些智能電網的示范工程只是在有限的項目工程中運用,將其作為示范,進一步去研究智能電網的優點。智能電網運用電子技術,的優勢效果十分明顯,比如具有較大容量,整體結構優化組合性能好等等。但是我國對其應用的技術還十分有效,所以一些器件性能還有待提升,針對現在的性能和功能不足的問題,重點研究,提高其安全運行的可靠性。
2我國電子技術應用探究
2.1電子技術在電機中的應用
無論是水利發電或是風能發電,都要相應的制約因素。水力發電機的發出電量,受到水力壓力和流量的限制,所以水電發電的電量,變化差異很大。風力發電機的發電量,一般會受到風速的影響。并且風力發電的轉子勵磁電流頻率與轉子轉速疊加后,要保持輸出頻率恒定的情況,才能夠獲得最大的風力發電功率。由于科學技術進步,電子裝置在水力和風力的發電的變速恒,被廣泛采納并應用。在很大程度上省掉了勵磁機的一系列環節,從而達到快速調節的作用。
2.2有源電力濾波器
電子技術在有源電力濾波器的作用也十分廣泛。主要是從補償對象中,檢測出一些諧波電流的分量,再用這個補償裝置產生一個與這個諧波分量相等,但是極性相反的補償電流分量。主要目的是要抵消一些諧波電流分量。電子技術在有源電力濾波器的使用有很大的優勢作用。比如:動態響應的速度十分敏捷、功能多樣化,并且這種補償功能和特性,并不會受到電網阻抗的影響,可以有效的抑制諧波。
2.3電子高壓直流輸電技術
電子在高壓直流輸電方面技術的運用,主要是由發電廠,把發出的交流電用換流器將其整流為直流電,再通過輸電線路,把直流電輸送到受電端,最后再把直流電逆變為交流電,這樣便可以為用戶提供使用。這種技術的優勢十分明顯。比如:傳輸功率大、線路的造價成本低、損耗量小,性能優良、持續穩定等等。
1.1項目載體是新知識的載體
學校教育首要的任務,就是向受教育者傳播人類在長期生產、生活中積累的知識、經驗和技術;學生的任務,就是不斷地學習新知識。因此,教育的性質就決定了項目載體必須是新知識的載體。這個載體上所承載的知識類型必須與課程教學目標相一致,知識的深淺程度必須與學生接受能力相匹配。在傳統的課堂教學模式下,學生多是面對課本和黑板,憑借教師的講解來展開想象,內容缺乏形象性,學生很難建立起相應知識的概念。教師講解費時費勁,學生聽得枯燥乏味,教學效果極不理想。但在項目法教學中,采用了研究型學習模式,學生在“教中學,學中做”,極大地激發出了學生學習的原動力;最終通過項目的成功完成,使學生獲得成功的體驗,從而培養了理論與實踐的綜合應用能力和分析解決問題能力。為了達到課程教學目標,項目載體需要具有一定的知識體系,且涵蓋一定的教學內容,把相關的知識點融入到項目載體的各個環節。例如在應用電子技術專業(電子產品制造技術方向)的《模擬電子技術》課程項目教學中,教師選擇超外差式收音機為項目載體,在這個載體中,涵蓋了正弦波振蕩電路、共射放大電路(選頻放大電路)、檢波電路、射極輸出器、功放電路等知識點,而這些都是教學計劃內容,與課程教學目標相一致。在教學中,通過將項目分解成共射放大電路、正弦波振蕩電路、射極輸出器、功放電路等若干個子項目;采取先簡單、后復雜的項目實施順序,以適應學生的認知規律;既使各子項目所涵蓋的知識緊密聯系,同時又有一定的深度和廣度,有利于學生形成系統的知識體系。采取先理論、后實踐的項目實施方式,教師傳授知識時緊密結合實踐項目,讓學生學有所用;由學生親自進行項目制作,做到學以致用;讓學生在操作中、實踐中鞏固所學的理論知識,做到融會貫通,培養分析和解決實際問題的能力。學生在完成一個個子項目的同時,既是對前面所學理論知識的消化及鞏固的過程,也是新知識的學習過程,從而達到了通過這些項目載體向學生傳授知識的目的。實踐證明,合適的項目載體極大地激發了學生的學習興趣,學生學習的積極性和主動性大大增強,提高了他們的專業素質和綜合能力,教學效果很好。由于該載體所承載的知識深淺程度與初次學習《模擬電子技術》課程的學生現有的知識程度、認知水平和接受能力相適應,知識應用與實踐獲得了完美結合,因此把超外差式收音機作為知識載體進行項目教學是比較成功的。
1.2項目載體是新技能的載體
在“超外差式收音機裝配項目”的教學中,學生直接參與項目全過程,每個子項目都由學生獨立完成。學生根據電路原理、元器件的特性,進行元器件的檢測、焊接;并進行電路調試,排除故障等。整個過程,學生不僅要懂得電路原理,而且從操作技能上也有一定要求,因為像收音機一類項目的實施過程中,很多電路故障都是由于焊接技能不熟練和調試錯誤造成的,所以,要順利地實施項目,每個學生都要熟練掌握焊接和調試技能。通過這樣的動手過程,使專業理論知識和動手操作能力有機地結合起來,實現了使受教育者既學到專業理論知識又掌握了相應的技能,從而達到了課程的培養目標。
1.3項目載體是新教學模式的載體
傳統的課堂教學模式中,整個教學活動以知識為目標,以教師為中心,學生通過教師的傳授間接獲得知識。而以項目載體為基礎的項目教學中,學生則是通過直接體驗探索獲得知識。由以教師為中心轉變為以學生為中心,由以課本為中心轉變為以“項目”為中心,由以理論教學為中心轉變為以實訓教學為中心,將學生的學習過程變為一個人人參與的創造性實踐活動,它注重的不是最終結果,而是完成項目的過程。所以,傳統的教師是“知識的傳授者”角色已經不適應現代高職高專的項目教學。項目法教學體現了專題性、綜合性和開放性的研究型學習特點,由此決定了項目法教學的教學模式較傳統的教學模式有一個革命性的變化。由于整個教學活動始終在圍繞項目進行,而項目載體所承載的信息必須要適合這種新的教學模式。還以超外差式收音機為例:電路的靜態工作點在《模擬電子技術》中是一個非常重要且比較抽象的概念,使很多學生普遍感覺較難理解和掌握。采用了項目驅動教學法后,教師不再著重于靜態工作點概念的講解,而是通過項目載體,讓其成為完成項目必不可少的工作內容,學生們通過反復測量、調整各級電路的靜態工作點,自然而然地建立起對靜態工作點的感性認識,再經過教師從理論上對其闡述和歸納,學生便很快牢固地掌握了電路靜態工作點的概念。這種先感性、后理性的學習過程,徹底突破了傳統的知識認知規律,顛覆了傳統的教學模式,創新了職業教育的培養方法,使課堂教學的質量和效果得到更大幅度的提升。