發布時間:2023-09-19 17:52:10
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇電力信息技術專業,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:電力電子;電力特色;信息類專業
作者簡介:唐忠(1964-),男,湖南武岡人,上海電力學院計算機學院,教授;江友華(1974-),男,江西南城人,上海電力學院計算機學院,副教授。(上海200090)
基金項目:本文系上海電力學院重點教改項目(項目編號:20111309、20111311)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)06-0070-02
電力電子技術就是使用電力電子器件(如晶閘管,GTO,IGBT等)對電能進行變換和控制的技術,是一門應用于電力領域的電子技術[1],也是電氣工程及其自動化專業的專業基礎課,更是上海電力學院培養學生具備電力特色的一門專業課程。電力電子技術如今已發展成了一門橫跨電子、電力和控制三個領域的新型工程技術科學,該課程以其電路圖多、波形圖多、波形圖復雜、實踐性強等特點,給其教學提出了一定的挑戰,尤其對于信息類專業學生,其自身電力知識體系不是很完整,去深入理解拓撲變換、器件開關物理狀態、換流方式比較吃力,從而使信息類專業學生學習這門課程沒有自信心,最終失去興趣,使得教學效果不是很理想[2-3]。因此,在這種情況下既要培養出電力特色的信息類專業應用型電力電子技術人才,又只能利用有限的課時進行教學,就必須對傳統的“電力電子技術”課程教學進行改革,即結合學生認知的實際和教學大綱對不同專業學生的要求,選擇與之相適應的教學內容和教學難度,使不同學生對電力電子技術的認識都有一個提高,都能知道電力電子技術介紹的主要內容,但知道的細節和深度不同。如電氣工程及其自動化專業學生需要熟悉電力電子拓撲變換、換流方式及原理、公式推導等知識,而對于信息類專業學生可以要求其不進行復雜的公式推導和知識的深入討論、研究,只需知道結論和應用即可。
一、上海電力學院信息類專業人才電力特色培養要求
上海電力學院是一所電力特色明顯的電力高校,被譽為電力工程師的搖籃。作為具有電力行業背景的高校,計算機與信息工程學院的信息類專業堅持“行業為背景、注重實踐、培養能力”的培養理念,以“信息與電力結合,以信息為本,電力應用”為特色。圖1顯示了上海電力學院培養方案中電力知識相關課程的設置分布。
通過這一特色培養計劃,上海電力學院信息類專業學生除了掌握信息領域中電子技術、計算機技術、信息技術、自動化技術等,還掌握了電工學科中關于電的生產、傳輸、變換、使用等內容,因而真正將“信息與電力結合,信息為本,電力應用”。而電力電子方面的知識是這一特色培養計劃及其知識結構不可或缺的組成部分。開設電力電子課程時,同時又要根據信息類專業內涵及培養結構體系,著眼點在控制,授課重點在于電力電子器件及電能變換的控制、信號的檢測、保護與數據處理等,主電路變換及拓撲、器件選型等強電知識作為熟悉、了解內容,知道的細節和深度不需要如電氣工程及其自動化專業學生那樣,這樣學生將有更多精力投入到其自身專業背景與知識點,而不必糾結于強電中的功率流換相等復雜的拓撲分析中,從而弱化這門課程的難度,學生會更加有信心學好這門課程,既熟悉了電力相關知識及背景,又加深了信息類控制技術的應用。
二、信息類專業“電力電子技術”課程人才培養方法探討
信息類專業重點在于弱電及控制,在學習電力電子專業課程時,應該回歸本位,把學習重點放在弱電及控制原理,把難于理解及復雜的強電拓撲進行弱化,通過給學生講解電能變換原理,然后讓學生利用所學“DSP原理”課程知識進行編程,產生出電能變換中所需要的脈沖,至于實際的強電變換結果則通過PSIM軟件進行仿真。
1.利用多媒體課件生動、直觀地展示電力電子拓撲及原理
近年來,多媒體教學逐漸代替了板書成為主流課堂教學手段,有效地利用多媒體手段展示不同電力電子器件開關狀態下電路拓撲結構,可將枯燥的分析變得生動[4]。如在講解晶閘管整流電路時,對于信息類專業學生,重點不在于每個拓撲電路電流分析,而在于其不同觸發角所對應的直流電壓,觸發脈沖如何產生等。圖2所示課件中,點擊顯示波形,電壓和電流波形將動態地顯示出來。電路電流和波形顯示結合起來,有助于學生掌握觸發角、移相范圍等概念,同時也有助于學生更好地分析和掌握電路。
2.利用PSIM電力專用仿真軟件加強信息類專業學生培養內涵
利用多媒體方式的課題教學只能授予學生理論知識,無法提高學生的工程實驗能力和創新能力,這樣的教學模式也無法培養出滿足市場需求的高素質創新型人才。尤其對于“電力電子技術”這門課,其綜合性、應用性和實踐性都很強,要想讓學生真正學好這門課,有必要給學生提供自己動手進行實踐的軟件和硬件環境,激發學生的主觀能動性,使他們利用現有條件,在“電力電子技術”課程的實踐學習中,提高自己綜合分析和解決工程實際問題的能力,提高自己的創新能力和就業競爭力,滿足人才市場日漸增長的需求。因此,必須要增加大量的實踐、實訓教學環節。
但是電力電子技術實驗所涉及的都是功率器件、三相電源、示波器等。這些設備費用高、實驗所花時間太長,且危險性大。利用PSIM電力專用模擬工具代替實際元件在計算機上進行仿真,既不擔心元器件損壞,也沒有任何危險,具有直觀易懂、改變參數容易、精度高和重復性好等特點,學生完全可以在無人指導的情況下,在計算機上自行完成電力電子線路仿真實驗[5]。更為重要的是,對于信息類專業學生,不用去分析主電路變換及拓撲、器件選型等強電知識,只需要從庫模型中直接拖出,使其不必糾結于強電中的功率流換相等復雜的拓撲分析中,把學習重點放在弱電及控制原理,有利于對所學理論有深刻的理解,而且新的思路和想法可以立即通過仿真加以驗證,可促進學生創新能力的培養。這樣激發了學生的學習興趣,提高了學生發現問題、解決問題和實際動手的能力,起到事半功倍的實際效果。比如在講解電能變換中的逆變器章節,信息類專業學生只需要了解主電路工作原理,重點在于逆變器的控制及SVPWM信號的產生,如果通過設計實際控制電路來完成,效果不佳。因為所用時間比較長,且學生水平及經費受限,因此可以利用PSIM仿真軟件來建立SVPWM模型,如圖3所示,其為SVPWM波的產生模型。
3.實際效果分析
通過采用新的教學方法及手段,信息類專業學生在學習“電力電子技術”課程后,其理解深度及體會均得到提高,具體實際效果可從表1對照看出。通過改進教學方式,學生對“電力電子技術”課程內容理解力加強,表現在作業的正確率得到提高;做實驗時,實驗設備損壞率降低,其主要原因是學生在做實際實驗時,先通過PSIM軟件進行模型搭建,并分析其各點波形,理論通過后,才允許進入實際實驗室進行真實物理模型實驗,這樣學生在做實驗前就已經對實際實驗有所了解,設備損壞也就減少,同時其建模速度也得到提高。
三、結論
電力電子技術是對電能進行變換和控制的技術,是電力學院培養學生具備電力特色的一門專業課程。可以把它看成是弱電控制強電的技術,是弱電和強電之間的接口。計算機與信息工程學院屬于信息學科,側重于弱電及控制,因此授課重點在于電力電子器件及電能變換的控制、信號的檢測、保護與數據處理等,主電路變換及拓撲、器件選型等強電知識作為熟悉、了解內容,這樣學生將有更多精力投入到其自身專業背景與知識點,而不必糾結于強電中的功率流換相等復雜的拓撲分析中,從而弱化這門課程的難度,學生會更加有信心學好這門課程,既熟悉了電力相關知識及背景,又加強了對信息類控制技術的應用。
參考文獻:
[1]王兆安.電力電子技術(第四版)[M].北京:機械工業出版杜,2008.
[2]梁永春,閆彩紅.“電力電子技術”課程立體化教學方式探索[J].中國電力教育,2010,(31):63-64.
[3]陳新河,楊漢生,魯業頻.實用型電力電子技術教學[J].巢湖學院學報,2010,(6):140-144.
電子信息工程是一門應用計算機等現代化技術進行電子信息控制和信息處理的學科,主要研究信息的獲取與處理,電子設備與信息系統的設計、開發、應用和集成。
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個人基本簡歷
姓名:國籍:中國
個人照片目前所在地:廣州民族:漢族戶口所在地:汕頭身材:178 cm 65 kg婚姻狀況:未婚年齡:23 歲培訓認證:誠信徽章: 求職意向及工作經歷人才類型:應屆畢業生 應聘職位:電子/郵電/通訊類:技術員 經營/管理類 物流類工作年限:0職稱:無職稱求職類型:全職可到職-隨時月薪要求:1000--1500希望工作地區:廣州 深圳 惠州個人工作經歷:2005.10.1-10.7 汕頭南澳縣總兵府旅游景點區 收費員 兼職
2007.8.1-9.1
汕頭奧爾瑪商場 服務員 兼職 教育背景畢業院校:廣州大學松田學院最高學歷:大專畢業-2008-06-01所學專業一:電子信息工程技術所學專業二:受教育培訓經歷:2005.9-2008.6 廣州大學松田學院 電子信息工程技術
2002.9-2005.7
關鍵詞:數字信號處理課程設計;實驗教學;教學手段
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)10-0126-02
《數字信號處理課程設計》是繼《數字信號處理》、《Matlab及其應用》課程及有關課程設計后,電子信息工程專業學生在信號處理技術方面綜合性的設計實訓課程,以往的數字信號處理課程設計的內容主要是利用MATLAB實現離散時間系統的時域和頻域分析、利用FFT進行頻譜分析及IIR和FIR數字濾波器的設計,這些設計項目都屬于驗證性設計[1,2]。但這樣的設計的問題是內容缺乏工程應用背景,難以激發學生興趣[3,4]。為了培養學生能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于解決復雜工程問題,鍛煉學生處理實際問題的能力,滿足工程認證的要求,我們對數字信號處理課程設計的內容進行了改革,設計了兩組綜合性的題目:對語音信號進行回聲、基于濾波器的語音信號的去噪處理實驗。讓學生自己體會到數字信號處理對實際信號的作用,通過前后的語音效果,使同學們加深對數字信號處理的認識,激發學習興趣。
一、語音信號的濾波及處理
1.語音信號的回聲處理。題目:用Windows附件中的錄音機錄一段男同學的聲音,作為語音信號的分析樣本,時間3.65s,命名為1.wav,保存在MATLAB的work文件夾下,音頻文件屬性為22050kHz,16位,單聲道。利用sound函數,可清晰地聽到讀音為:“河南工業大學”。現對該語音信號進行延時、將兩個聲音信號疊加產生后產生回聲信號,關鍵程序如下:
[x,Fs,bits]=wavread('1。wav');%讀取最初的語音文件
t=(1:length(x))/Fs;%對應的時間序列
M=1:length(x);%語音文件的序號表示
n0=Fs/2;%推遲n0個采樣間隔
[y,N]=sigshift(x,M,n0);%這個函數為自定義的函數
t0=(N-1)/Fs;%延時后聲音信號的時間序列
%將兩個聲音信號疊加產生后產生回聲信號
[z,L]=sigadd(10*x,M,y,N);%原聲音信號與延遲
%聲音信號疊加,sigadd為自定義函數
其中,自定義的函數sigshift為:
function [y,N]=sigshift(x,M,n0);
%M為原信號的序號,推遲n0個采樣間隔,執行信號移位y(N)=x(M+n0);
N=M+n0;
y=x;
其中,自定義函數sigadd為:
function [y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2);
n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1):max(n2));%設置疊加后信號的長度
y1=zeros(1,length(n));y2=y1;%信號的初始化
y1(find((n>=min(n1))&(n
=x1;%將x1賦給y對應位置的元素
y2(find((n>=min(n2))&(n
=x2;%將x2賦給y對應位置的元素
y=y1+y2;%疊加信號
利用sound函數比較處理前后的語音信號,回聲效果良好。
2.基于濾波器的語音信號的去噪處理實驗。
步驟一 語音信號的采集
對信號進行采樣時,必須滿足抽樣定理,只有滿足了抽樣定理,也就是抽樣速率大于頻帶寬度的二倍才能滿足抽樣定理[13],這樣才能夠又抽樣的都得到的信號恢復初始信號[11]。經過采樣和量化過程之后,通常還要多語音信號進行預加重處理從而降低信號經傳輸信道后的噪聲功率,從而提高輸出信號的信噪比。本文通過計算機中的錄音機以一段內容為“hello,大家好,我叫***”的錄音作為分析樣本,保存為“yuyin.wav”格式。
語音信號提取程序:
[x,fs,bits]=wavread('D:\Program Files\MATLA
B71\work\yuyin.wav');%讀取語音信號的數據,N=length(x);
y=fft(x,N/2);%對采樣后信號做N點FFT變換
f=fs*(0:N-1)/N;
f=f(1:N/2);
t=(0:N-1)/fs;
步驟二 利用窗函數法設計低通濾波器設計,對語音信號進行去噪處理
數字濾波器可以分為兩種,本文主要是針對其中的一種FIR數字濾波器進行設計。低通濾波程序:
步驟三 設計用戶交互界面
在本文中,通過GUIDE的方法制作一個簡單的包含語音信號提取、重采樣、加噪音處理,短時能量,濾波器濾波等的圖形用戶界面,通過這些按鈕實現對語音信號的處理。
圖形用戶界面如下:
圖形用戶界面包括語音提取、短時能量、重采樣、加噪音、IIR濾波、FIR濾波等按鈕,用鼠標點擊不同的按鈕,會顯示不同的效果圖。
二、小結
本文利用MATLAB的聲音處理函數和媒體播放器,設計了三組基于語音信號的綜合性數字信號處理課程設計題目,該設計可以將復雜抽象的數字信號處理算法以可視化的形式展示出來,有利于理解算法的物理意義,激發學習興趣。
參考文獻:
[1]王永超,黃偉志.電力系統數字濾波器優化設計與算法實現[J].微計算機信息,2008,(8):88-90.
[2]張衛東,盧鐵兵,等.電氣工程專業數字信號處理課程的實驗教學研究[J].電氣電子教學學報,2001,(2):51-53.
關鍵詞: 高職院校 電子信息技術專業 職業能力培養模式
職業能力是人們從事某種職業活動必須具備的,影響職業活動效率的個人心理特征。人的職業能力是人們從事某項職業必須具備的多種能力的總和,是擇業的基本參照和就業的基本條件,也是勝任職業崗位工作的基本要求。
電子信息工程專業是廣西工商職業技術學院于2006年開設的新專業,專業建設時間短。根據高職院校培養高等技術應用性專門人才的定位和服務地方經濟建設的實際需要,本專業培養與我國社會主義現代化建設要求相適應,德智體美全面發展,掌握本專業必備的基礎理論和專業知識,具有較強的實踐能力,掌握計算機基礎理論和電子信息工程技術,具備電子信息技術的一般開發及生產管理能力;能在電子技術、信息技術、計算機技術等領域從事相關專業的應用、測試、維護、設計,并具有不斷創新與實踐能力的技術應用型中高級生產與管理人才。在培養高職學生的職業能力時,既需要培養學生具有健康向上的心理、堅強的意志、與人合作的能力,又必須進行專業知識和專業技能的訓練,二者密不可分。
高職教育的教學方法強調的是實踐性和可操作性,因此,采用適合高職電子信息工程專業的實踐教學模式對培養學生的職業能力顯得尤為重要,應側重以下幾方面:一是要增強參與性和互動性,提倡團隊合作,努力提高學生的動手能力和工程實踐能力;二是要根據專業目標合理分配理論教學與實踐教學的比例,理論知識的掌握以夠用和實用為前提,以實踐為本,加強學生的專業技能培養;三是要把學業與就業、創業緊密結合,努力使學生積極參加各種類型的實訓教學、競賽活動,獲得就業的技能和創業的本領。
廣西工商職業技術學院自2006年開設該專業,就采用“職業技能考證”、“課程設計和畢業設計”、“電子設計競賽”三點一線并行推進的方式,積極推行雙證書制度,把職業資格證書課程納入教學計劃之中,以考證代替課程期末考試,考證成績作為相關實訓環節的成績,使學生在獲得學歷證書的同時,順利獲得相應的職業資格證書和就業技能。同時,盡量使每個學生都有實踐的機會,以課程設計代替書面考核、以參加電子設計競賽作為綜合運用的最終平臺,努力提高畢業生的職業能力。
一、理論學習檢驗――職業資格考證
電子信息工程所涉及的內容是以電子技術為基礎,以計算機技術為手段,以電子信息產品設計為主要應用的綜合化技術,具有廣泛的應用性和實踐性,衡量基礎理論教學的標準應以國家職業資格鑒定考核體系來進行科學、規范的評價。
該專業人才培養方案中明確規定,學生在畢業前需考取國家勞動和社會保障部的電工中級證,能夠熟練運用基本技能獨立完成本職業的常規工作和較為復雜的工作,能夠與他人合作。
通過強調實踐貫穿于基礎理論學習之中的理念,并輔之以職業資格考證作為檢驗手段,2006級學生學習有方向有目標,均一次性通過國家勞動部門的電工中級證的考試。
二、課程實踐成果――課程設計、畢業設計
職業技能型高職院校,必須加強先進技術知識和工程能力培養,突出實踐教學,嚴格工程訓練,以解決工程問題為核心來設置課程。在實際教學中,我們應重視課程設計環節,將課程設計環節納入教學體系,以設計帶動學生的學習興趣。
該專業課程具有很強的實踐性,專業教學任務不僅僅是讓學生掌握相關知識,而是將所學的專業技術應用于實際設計中去。在重要的專業技術課程中,我們取消以往紙質試卷考核的方式,以具有學科特點、靈活多樣的課程設計作為考查學生掌握知識和技能的新方法手段,使其在學完課程后能利用有關專業知識獨立設計開發,而不僅僅只會在實驗箱上完成簡單的功能驗證。
課程設計是在課程實驗基礎上的綜合性實踐,時間為一至二周。采用課程設計考核方法的實訓主要有電子元器件及其應用實訓、可編程控制實訓、程序設計實訓、單片機技能實訓、電子信息產品設計與制作實訓等。對實驗和課程設計的內容,根據教學基本要求和學生的情況分層次、分組安排。將實驗內容分為必做內容和擴展內容。必做內容是根據教學要求學生必須完成的內容,擴展內容在必做內容的基礎上有所加深,供有能力的學生選做。
畢業設計在最后一個學期進行,結合生產實踐和具體條件,提高學生綜合應用本學科所學知識的能力和解決實際問題的能力,使學生能運用計算機設計較復雜的電路圖和PC板,并設計出一定實用性的電子設計作品。
三、專業技能提升――電子設計競賽
電子設計競賽是全國性的學科競賽活動,反映了電子信息技術最新進展,有助于高等學校實施素質教育:以競賽為載體,把創新能力、協作精神、動手能力、工程實踐能力、針對實際問題進行電子設計制作的能力作為具體目標:競賽與教學內容緊密結合,與課程內容及課程體系改革緊密結合,競賽既有理論計算、方案論證,又有實際制作、整機調試,與培養學生“全面素質”的要求緊密結合,與理論聯系實際的學風建設緊密結合。電子設計競賽對促進高職院校的電子信息工程專業職業能力的質量建設指明了方向和目標。
對于實踐性、工程性很強的課程,課堂教學的時間畢竟十分有限,計劃內的實驗與課程設計也只能滿足一般的要求。參加電子設計大賽,以及有針對性地開展學生科技活動,提高學生學習興趣和增加自主學習實踐的機會,對專業學習有特別的意義。根據學生的學習狀況和專業興趣情況,我們在科技活動中設計一些工程性題目供學生在課余時間學習、研究、實踐,使學生在自主學習與實踐中,深化課堂教學效果,提高自身專業水平,培養和鍛煉學習能力和創新精神。
我們對電子信息工程專業進行職業能力質量建設,增加了學生動手實踐的機會,提升了教學效果。學生能夠創新性地設計簡單實用產品,不僅鞏固了課堂上所學的理論知識,而且能運用所學知識,對電子信息技術及其設計方法有了切身的體會和理解,對于掌握扎實的專業技能和良好的職業素質打下了堅實基礎,第一屆畢業生在應聘工作時能較快地進入工作角色適應工作環境。在今后的教學實踐中我們將繼續完善實驗條件,加強師資隊伍的建設,以建設更加科學合理的職業能力訓練體系,向為社會培養合格的工程技術人才目標努力。
參考文獻:
[1]陳小虎,劉化君.應用型人才培養模式及其定位研究[J].北京:中國大學教學,2004.
關鍵詞:卓越工程師;教育模式;技術融合;實踐平臺;電力信息
0引言
在電力企業中,發、輸、配、變、用各個環節都離不開信息技術的強有力支撐,這一方面給傳統的信息技術人才帶來個人發展的機遇,另一方面也對傳統的信息技術人才培養提出新的挑戰。傳統的信息技術人才培養為了適應行業的需要,通常是開設一些行業的核心專業課程如電力行業概論、電力系統分析等。2006年,上海電力學院計算機科學與技術學院在原有計算機科學與技術專業的基礎上開設“電力企業信息化方向”的本科培養方向,該方向于2011年納入教育部首批卓越工程師培養計劃。經過近10年來的建設,我們在卓越型電力信息人才的定位、教學體系、實踐體系等方面進行大量有益的嘗試,形成一些行之有效的教學手段,為全國電力行業輸送了大量掌握電力信息技術、基礎扎實、知識面廣的計算機工程型人才。
1卓越型電力信息工程師的能力分析
根據市場調研以及電力企業對信息技術人才的需求標準,卓越型電力信息工程技術人才的能力要求為具備電力信息系統的規劃與分析能力,分析和設計電力專用算法的能力,開發和集成電力軟件的能力,電力信息系統軟件分析、挖掘和創新的能力。
卓越型電力信息工程人才的重點在于培養學生具備電力技術和信息技術深度融合的跨行業解決問題能力,涵蓋電力企業弱電應用、計算機硬件、數據庫、網絡、信息安全等不同的理論、技術和產品,跨越理論研究、軟件開發、系統集成、軟件應用和維護等不同的階段。在學生培養的過程中,教師需要以電力企業信息化為主線,讓學生從不同的層次學習并掌握各種計算機技術,從系統總體角度分析、設計和應用計算機技術,全面提高學生對電力信息系統的認知、分析、設計、開發與應用水平,使學生能夠在未來的工作崗位上從系統的角度而不是從局部的角度,分析和解決電力信息系統中面臨的問題,以便更好地將信息技術融入電力企業,促進智能電網的發展,培養更多高級跨行業的應用型工程技術人才。
2卓越型電力工程師教育的模式
卓越型電力信息工程師具有很強的跨行業特性,培養過程中要求實現現代電力技術與計算機技術的深度融合。為了實現現代電力技術與計算機技術的深度融合,通常有3種模式可以選擇,分別是計算機為主電力為輔、電力為主計算機為輔、計算機與電力同等。在對卓越型電力信息工程能力進行深入分析的基礎上,結合辦學特色,我們確定計算機為主電力為輔的培養模式,包括理論課程體系、實踐課程體系和創新創業平臺,但在培養過程中與通常的做法有所區別。以往的跨行業信息技術人才培養大多是通過開設幾門跨行業的課程如現代電力技術課程,以期待學生在未來的學習中能夠達到跨行業的技術融合。上海電力學院在培養過程中,要求實現現代電力技術與信息技術的深度融合,在理論課程體系、實踐課程體系和創新創業平臺上都貫穿學科意識融合和教學內容融合的設計思想。
在理論課程體系中,為了避免電力和計算機類課程互不關聯、理論教學與科創實踐相分離的問題,針對現代電力技術和計算機技術兩個學科的不同特點及其相通之處,我們提出學科意識融合和課程體系優化,構建電力特色鮮明的計算機類理論課程體系。①培養現代電力技術與計算機技術深度融合的計算機工程型人才,這不是簡單地增開幾門現代電力技術課程,重點在于在計算機技術的理論教學中融入電力技術的精髓,關鍵在于兩門不同學科意識的深度融合,在原有計算機思維中融入電力技術的意識,形成電力信息技術意識,落實到電力信息技術能力培養中,以提高電力信息技術人才的綜合素質。②加強計算機技術和現代電力技術的融合。如今的電力企業中,計算機技術貫穿在電力應用的整個過程,包括發、輸、配、變、用電各個環節,同時電力企業的信息化建設中涉及計算機科學下的各個學科,包括軟件工程、信息安全、網絡工程等。通過前期歸納梳理,我們發現實時數據處理和非實時信息處理是兩大應用主流,由此開設電力實時信息系統和電力信息系統兩門新課,涵蓋計算機技術在電力行業的兩大主要應用,使學生能掌握電力信息處理的基本理論和分析設計方法。③優化設計電力信息化專業課程。根據在電力信息化應用方面計算機技術未來的發展方向以及計算機科學與技術學院科研科創的現狀,優化設計現代電力技術與計算機技術深度融合的電力信息化專業課程,既有計算機技術中融合現代電力技術的電力實時信息處理技術、電力信息系統等課程,又有現代電力技術中融入計算機技術的電力調度信息技術、配電自動化信息技術等課程。
在實踐課程體系方面,教師可以建立以“接觸一了解一應用一綜合”為特征的實踐能力培養體系。現代電力技術與計算機技術深度融合的計算機工程型人才實踐能力的培養重點在于培養學生對于電力企業信息化軟件的認知、分析、設計和應用能力。為了實現實踐能力培養的目標,教師可以建立分層次的實踐課程體系,將全部實踐課程劃分為4個階段:①基本技能訓練階段,包括認知實習、Java語言課程設計、C語言課程設計等,主要培養學生基本的分析問題和編程能力,培養學生面對實際應用進行需求分析和綜合運用基本理論的能力;②專業能力訓練階段,包括數據結構課程設計、操作系統課程設計、軟件工程課程設計等,主要是結合各個專業課程有針對性地完成各項實踐,讓學生深入了解專業課程中一些核心概念的應用,鞏固理論教學內容;③工程實踐訓練階段,包括軟件技術工程實踐,就是在軟件工程理論的指導下,以實際的工程項目為背景進行軟件開發過程訓練,體驗完整的軟件開發全過程;④綜合訓練,包括軟件綜合實踐、畢業設計等,通過布置面向現代電力技術的綜合性電力企業信息化課題,要求學生實現現代電力技術和信息技術深度融合的信息化系統,幫助學生體驗如何在解決電力信息系統需求的過程中,正確地利用計算機技術并進行實踐經驗總結,對原有知識和技術進行創新。
跨行業的綜合性人才培養難點一般都在于學校的實踐平臺很難滿足人才培養的需要。同樣,卓越型電力信息工程實踐教學的難點在于實踐平臺的構建。目前,學校的實踐教學平臺都是建立于普通的局域網系統,教學內容一般都是由任課教師根據課程教學內容確定,很難真正體現現代電力技術對人才特有的要求。這樣的實踐平臺與電力企業實際應用的電力信息系統存在較大的鴻溝,缺乏聯系,不符合電力信息化工程型人才能力培養要求。為了構建電力特色明顯和真實反映電廠電網信息化運行現狀的電力信息工程實踐平臺,學院可以在利用中央和地方共建電力網絡安全實驗室時,堅持與國家電網下的電力信息網絡專業公司合作,在分析現有電廠信息系統硬件平臺和電網公司信息系統硬件平臺的基礎上,模擬真實的電力企業信息化建設的軟硬件平臺搭建電力安全實驗平臺,使電力信息工程師實踐平臺具備電力信息系統硬件平臺的典型架構;同時,從全國眾多電力信息網絡架構中提煉出幾個典型的電力信息網絡架構和經典產品,將典型電力信息網絡架構移植到實踐平臺中,為實踐教學提供一個逼真的環境。另外,根據各類電力信息系統的特點以及課程教學的需要,將教師主持開發的電力信息項目依照培養目標重新提煉和歸納,進行“教學化”再開發,組織成不同的實踐體系。目前,我們已將曾獲得省級科技進步獎的“市級供電公司生產管理系統”等信息系統進行“教學化”再開發,構建了電力管理信息實踐平臺;根據電力實時信息系統的特點和課程教學需要,將蓄能電站信息系統、實時數據庫、通用電氣公司的電力專業軟件移植到實驗室,建立電力實時信息實踐平臺;根據電力決策系統的特點和課程教學的需要,以“電廠電力市場輔助決策系統”為原型,構建電力決策系統實踐平臺。
在創新創業平臺方面,教師可以堅持以培養學生個體能力和團隊合作能力為主要目標,讓學生通過認知實習接觸電力和計算機技術,通過課程實驗了解電力和計算機技術,為專業發展打好基礎;組建創新創業團隊,使學生在團隊合作的背景下建立軟件的工程意識,培養團隊合作以及交流溝通的能力;開展創新創業活動,讓學生嘗試用計算機技術解決電力行業的實際問題;開展以工程應用能力培養為目標的綜合訓練,全面培養學生的職業素養和工程意識,培養學生綜合運用電力技術和計算機技術解決電力信息化應用和發展中典型工程型問題的能力,增強學生理論聯系實際的能力和創造能力。
在實踐教學活動和創新創業活動中,教師要鼓勵學生提出和參與創新性題目的研究,使他們打好基礎,具有可持續發展的能力;同時注意引導學生不斷提升研究問題的層面,面向未來,讓學生避免只“實踐”而忽視研究,避免在同一個水平上重復。
3卓越型電力信息工程教育中電力與信息技術的融合
電力企業信息化是電力與信息技術深度融合的產物,因此最佳的電力與信息融合課程內容應該來源于電力信息科研項目,但科研項目僅針對科研和工程而并不符合教學規律,需要把教學的意識融入科研項目,根據人才培養的要求和教學規律對科研項目進行分解和教學化再開發。在教學內容設計的過程中,我們通過將教師主持的市級供電公司生產管理系統等5個電力信息系統進行分解和教學化再開發,把分解后的項目內容融入7門課程中,形成了一套相對完備的電力與信息技術融合的課程體系,使得教學更貼近于電力信息技術實際。電力信息化項目融入計算機課程一覽表見表1。
在課程實驗內容的設計中,也可將電力信息化的項目融入進來,使實驗內容和理論教學內容密切相關,與電力信息化項目結合。課程實驗能夠加深學生對理論知識的理解,啟發學生對所學知識深入思考,彌補課堂教學的不足,最終達到理論聯系實際的教學效果。電力管理信息系統課程實驗的實驗項目和實驗內容見表2。
課程設計在密切學科課程知識與實際應用之間的聯系,整合學科課程知識體系,注重系統性、設計性、獨立性和創新性等方面具有比單獨課內實驗更有效和直接的作用;同時還可以更有效地充分利用現有的教學資源,提高教學效果和教育質量。課程設計不僅強調培養學生具有綜合運用所學的多門課程知識解決實際問題的能力,還更加強調系統分析、設計和集成能力以及強化培養學生的獨立實踐能力和良好的科研素質。電力管理信息系統課程設計的典型任務和工作項目見表3。
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