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(一)深化“校企互融”工学结合人才培养模式
完善了“机电技术+人文素质、实践为主+学做一体”的课程体系,制定的人才培养方案获2011年度全国机械高等职业教育教学成果奖。同时,完善了机械CAD、自动生产线调试与维护两门区级精品课程的教学资源网站,完成了PLC工程技术及应用、机床夹具应用技术两门校级精品课程的开发建设并通过学校验收,开发了自动线调试与维护、PLC工程技术应用、维修电工技术等5门课程与行业标准对接的课程标准,与企业共编《SMT实训实训指导书》等校本教材7本。本次科技项目的合作,使教师主持的课题更贴近实际,更有针对性,有利于教师工程实践能力的提高,有利于职业教育培训质量的提高,有利于深化教育教学改革,为走产学研相互结合的发展道路打下良好基础。
(二)打造理论和技能过硬的“双师型”区级教学团队和区级名师
目前,南宁职业技术学院机电一体化技术专业机电团队共有专任教师10人,固定企业兼职教师8人。在“双师型”教师培养过程中,该校不只是满足于取得技能等级资格证书,而关键是着力对“双师型”教师进行专业能力结构性调整和优化,为教师参与生产实践,提高解决实际问题的专业能力创造条件。2011年4月,派出3名骨干教师到富士康科技集团参加SMT专业技术讲师培训班学习,参与企业设备的安装、调试与检验,教师的工程实践能力有很大提高,并获得富士康科技集团颁发的SMT专业培训讲师聘书。为了解本专业最新的知识结构和行业新技术,先后选派专业带头人诸小丽教授等参加中国液压气动密封件工业协会举办的电液伺服与电液比例控制技术中高级培训班和全国职业院校信息技术应用能力师资培训班学习,聆听行业顶级专家、博士生导师们对行业最新技术的介绍,开阔了眼界。同时选派2名骨干教师到通用电气公司学习企业课程,掌握自动化的前沿技术,有效提升教师的综合技能水平。经过近2年的建设,团队多名教师获“技能大赛优秀指导教师”称号,诸小丽教授荣获“广西第五届教学名师”称号。
(三)形成校外实践基地+校内实训中心的实践基地体系
2011~2012年,该校机电一体化技术专业分别与广西桂网电力试验公司、南宁智能电控科技有限公司等企业签订了共建校外实训基地校企合作协议,在校外实训基地的实践教学中,合作企业承担人才培养任务,为学生的操作技能提高、实践动手能力和专业技术应用能力的培养提供顶岗实习场所,使学生感受企业氛围,了解企业生产组织,参与企业的生产活动,接受企业文化的熏陶,树立实践观念,增强职业意识,提高专业能力,养成良好的职业素质。为强化学生实践技能训练,打造品牌特色专业,2011年,南宁职业技术学院与通用电气GE智能平台合作建成了自动化系统集成实训中心,可将PLC技术、总线技术、嵌入式系统技术、组态技术、步进伺服技术等融合为一体,真实展现工厂自动化现场实际加工过程,具有现场化、网络化、开放性、综合性等特点,不仅能满足机电一体化、电气自动化、机械设备及其自动化等专业学生进行专项技能实训的需要,而且能满足师生进行科研、创新等活动的需要。
(四)以课程建设为载体,深化教学改革
实现课证融合,即操作技能与职业标准相融合。将CAD绘图员考证、维修电工、PLC设计师等职业资格标准与专业教学大纲相衔接,及时调整教学内容和课程体系,改革教学方法和实训手段,融教、学、做为一体,使校内生产性实训接近50%,毕业生的双证率在95%以上,使学生知识能力与职业技能要求“零距离”,增强学生的就业竞争力。目前南宁职业技术学院机电一体化技术专业在校生约800人,每年学生的就业率均超过95%。
(五)初步建成机电特色专业网站
建立以机电一体化技术为核心的教学资源库。包括核心课程如自动生产线的调试与维护、CAD应用技术、PLC工程及技术应用、机床与夹具的电子教案、习题库、教学视频、课程标准等教学资源。
二、机电一体化特色专业建设中存在的问题
【关键词】电工电子技术课程一体化教学实践
电工电子技术是理论性很强的工科专业基础课程,课程信息量大,内容跨度广,以至于学生在学习过程中会觉得乏味和吃力。这就要求在教学的过程中采取一种好的教学方法来提高课程的趣味性和学生学习的主动性。而一体化的教学模式注重理论和实践的结合,让学生从“要我学”变成了“我要学”,把课堂交给学生,使学生的实操技能、创新意识、自主学习能力、职业素质及综合能力等方面得到了大幅提升,为社会培养高素质的技能型人才。
一、一体化教学模式
传统的教学模式一般以理论教学为主,和实践教学是分开的。在实际课堂教学中一般是老师教授,学生记录重点,像电工电子技术这种理论性比较强的课程学生普遍觉得枯燥乏味,导致教学效果差,学习效益低。一体化教学模式从根本上解决问题,在教学中显示出明显的优越性。
一体化教学模式有教师一体化、教材一体化、教室一体化和学习主客体一体化四个特点。优势主要表现在它消除了理论和实践分离的弊端,减少了知识重复学习的现象,学生成为了学习的主体而教师则成为了为知识的引导者。其次,一体化教学以学生掌握知识技能为目的,理论实践并重,能提高学生的主动性。一体化教学对教师的要求更高,教师必须是知识和技能都完美掌握的复合型人才。最后这种一体化的教学模式在教学内容的组织和安排上也具有很大的优势。
二、一体化教学在电工电子技术课程中的实践
一体化教学在电工电子技术课程的实践表现在教学任务、教学内容和教学方法三个方面。
(一)一体化教学任务和目标
在电工电子技术课程中实施一体化教学,就要整合教学内容,分析电工电子技术相关的岗位对该课程的知识和技能的要求、了解毕业生和上届学生对该课程的掌握情况,根据这些资料来确定一体化教学任务和目标。一般来说,教学目标分为知识目标和技能目标。如:万用表的组装,知识目标是掌握直流电路的一些基本概念、定理和计算方法,技能目标就是识读电路图和焊接电路等;照明电路的安装,要求掌握交流电路的概念、规律等,并能够正确使用常用电工工具和仪表;功率放大器的组装与调试,不仅要掌握放大电器的基本原理和特性,还要求能够设计、制作和调试功率放大电路等。教师在课前就要根据学生的认知能力和水平安排好教学任务和教学目标,把握好教学的重点和难点。
(二)一体化教学内容
一体化教学内容就是要求将理论知识和实践内容有机结合,围绕实践教授理论,又用理论来指导实践。在设计电工电子技术课程的教学内容的过程中,要参考教学任务和目标教学内容。如从万能表的组装教学任务和目标可得知教学的主要内容就是与直流电路相关的概念理论、基本定律和计算方法、电路元件和电路图的识别方法、电力的检测和调试方法及电路的焊接操作教学;照明电路的安装的教学内容包括交流电路的基本概念和常用电工工具和仪表的使用方法。教师既要讲解理论知识,有要向学生演示万用表的组装操作过程,知识和技能穿插教学,让学生在实验中学习,这样有利于对理论知识的记忆掌握,提高实践效果和教学效益。
(三)一体化教学方法
教师明确了教学的任务和内容,就要选择有效的教学方法进行教学。一体化的教学方法就是叫教学做的方式。学生是学习的主体同时也是客体,教师主要是创设学习情境,起引导作用,要让学生在实际的学习任务中主动获得知识,在实践中获取技能。具体来说,教师首先要做好课前准备,写好教案,在课中要教授专业知识理论和进行具体的操作演示,然后给学生布置实验任务,让学生通过团队协作或者单人独立完成万用表、电工工具的组装使用。之后可以以答辩或者座谈会的形式组织学生进行讨论,交流组装使用的过程中遇到的问题。教师对优秀的小组给予表扬肯定,鼓励存在不足的小组,并对组装操作中的错误给予纠正。课后教师要根据学生的反馈信息进行反思,总结成功和失败之处,进一步优化教学,形成良性循环的教学链。
结束语
在电工电子技术课程中实施一体化教学,要特别注重加强教学的针对性,对任务的选取要以学生的就业需要为依据,就以电工这一职业来说,教师要根据社会对这一职业的知识和技能要求进行教。在教学中要实践与理论并重,将教、做和学三者结合起来,给课堂注入活力。其次,在课堂教学中教师要发挥其引导作用,注重教学方法的选取,变师本教育为生本教育,将中心由课本课堂转变为任务实践。让学生在实践中学习,在学习中实践,让学生真正掌握好知识和技能,培养高素质高水平的技术人才。
参考文献
[1]王树瑾,阴奇越.《电工电子技术》课程"教学做"一体化教学模式的研究[J].科技创新导报,2011,(4)
【关键词】机电一体化技术 职业化 课程体系构建
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)05C-0076-03
一、研究背景
机电一体化技术综合运用了机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,改变了传统行业的生产工艺和相应的生产装备,逐渐发展为以智能仪器与仪表、可编程控制器(PLC)、工业控制计算机、数控加工设备、工业机器人等先进的自动化设备,来构建柔性制造系统、现代集成制造系统,提升生产设备性能,提高劳动生产率,确保生产过程的安全、稳定、高效运行。
作为广西北部湾经济区机电职业教育龙头地位的广西机电职业技术学院,在培养机电类专业技术人才方面,积累了大量的经验。该校机电一体化技术专业目前已荣获自治区高等学校特色专业、自治区示范性高等职业教育实训基地。在特色专业项目建设进程中,广西机电职业技术学院与众多企业深度合作,依托与上汽通用五菱股份有限公司、柳州五菱汽车股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、西门子(中国)有限公司等企业,共同制定人才培养方案,共同开发教材,共建、共管、共用实训基地,建立订单班培养,互派教师和工程技术人员,共同确定教学内容,共同培训学生、教师、员工,并引进人才评价标准,构建校企共同参与人才培养全过程的人才培养模式。为给企业输送专业对口人才,该校2008年起与上汽通用五菱股份有限公司合作开办五期“五菱班”、“联发班”订单班,目前大部分学生已成为企业的骨干力量。本文拟以广西机电职业技术学院为例,对如何构建具有区域特色的高职机电一体化技术专业职业化课程体系进行研究。
二、高职机电一体化技术专业职业化课程体系构建思路
广西机电职业技术学院机电一体化技术专业坚持以广西区域经济建设为宗旨,面向中国―东盟自由贸易区、广西北部湾经济区,重点面向北部湾地区汽车、机械两大先进制造业和铝业、制糖造纸两大资源型产业以及现代港口物流两大新兴特色产业(以下简称“两制两资两特”产业)的机电一体化设备制造企业、机电设备及自动化生产线应用企业,倡导“校企合作、工学交替”的人才培养模式,构建“以岗促学、课证融合”课程体系,坚持“理实一体化、企业订单班”的实践教学环节。近年来,该校机电一体化专业团队教师通过为企业技术员工培训、到企业锻炼、参与企业横向科研课题及重点产业项目建设,与上汽通用五菱股份有限公司、柳州五菱汽车股份有限公司等企业合作,开展了“2+1”订单班人才培养模式教学改革。同时,与企业合作共同开发任务驱动的项目化课程,编写具有行业特色的职业化教材,依照岗位职业标准、职业资格考核标准,由企业专家与专业教师共同制定课程标准、实训内容、课程考核标准要求。基于对课程体系改革及原有的学科体系的解构与新的行动体系重构的过程的重新思考,广西机电职业技术学院机电一体化技术专业职业化课程体系构建思路如图1所示。
三、构建高职机电一体化技术专业职业化课程体系的做法
(一)与企业深度合作,确定工作岗位群
广西机电职业技术学院机电一体化技术专业课程团队成员坚持“职业教育要面向先进制造业服务,面向生产业”的目标,主动适应地区经济发展,围绕北部湾地区“两制两资两特”产业的机电一体化设备制造企业和应用企业,通过筛选,选择了上汽通用五菱股份有限公司、柳州五菱汽车股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、西子奥蒂斯电梯有限公司、西门子(中国)有限公司等一批在区内外知名度高、生产自动化程度高的典型企业进行调研,通过对企业的生产规模、产品市场前景、生产设备的先进性及工作岗位进行分析,归纳总结出专业工作岗位群,如图2所示。
(二)围绕工作岗位群,分析典型工作任务,确定岗位职业能力
根据岗位能力及素质要求,确定职业岗位任职要求,如图3所示。
(三)职业化课程体系的具体构建
为了培养符合企业需求的高技能人才,从职业意识、集体观念、组织协调能力、职业道德等方面提高机电一体化专业学生的职业化素养,利用校内生产性实训基地和企业生产现场,深入企业的生产岗位、研发机构和服务部门,学习企业的文化管理理念,按照企业的培养需求、岗位标准和发展规划,完善“校企合作、工学交替”的人才培养模式。以典型岗位工作任务为载体设计学习项目,转变教学方法,重组教学内容,构建基于工作过程,理论与实践相融合,符合机电一体化技术高技能人才职业化成长规律的职业化课程体系,如图4所示。
一、机电一体化和建筑的关系概述
为了在建筑工程中更好地发挥机电一体化的作用,我们要明确工程的性质,对其进行全面的分析。随着人力施工渐渐退出施工的舞台,机械化作为一种主导力量广泛地运用于建筑当中,这样既可以减少人力成本,同时也可以有效地提升施工的效率,对电子管理系统方面的探索及应用更进一步地推进了机电一体化的发展进程,使得机械工程方面的信息化、现代化和智能化的实现成为可能。
在工程机械不断发展的当下,机电一体化应用为了更好地适应建筑行业的发展,要逐渐向走合技术方向靠拢,先进的技术应用在建筑施工当中,可以更大程度地满足人们对居住的需求。
在具体的施工建筑当中,尤其是小高层的建筑,机电一体化的施工技术可以对建筑进行实时监测和故障检测,在一定程度上为施工人员提供了加强的便利。而电子控制设备体现其高效、经济和安全的特点,广泛地应用于建筑工程当中。建筑施工给机电一体化的使用也提供了广阔的空间市场。根据调查结果显示,近些年来我国的工程机械的销售以及其质量都在明显成上升的趋势,而在这种情况下,建筑工程的发展势头也十分迅猛,可以说二者是相互推进,相辅相成的。在今后的发展道路上,二者更需要紧密联系,共谋发展。
二、建筑施工中常使用到的机电一体化技术
1.半自动化技术
半自动化技术作为机械工程施工中的重要技术组成部分,它的使用范围、划分标准是不同的。通常情况下,施工的机械可以分为作业装置、行走机构以及设备运行速度这几个方面的自动化,为了更好地掌握机械自动化的操作要领,通常都是以最高标准来要求实现自动化的。
2.监控技术
建筑施工现场的环境比较复杂,不可预知的突况比较多,施工人员人身安全得到不保证。为此,建筑领域引入监控技术来完成某种高危险的施工。监控技术作为一种利用微电子技术而实现得对机械本身展开的外部控制。在机械运行的过程中,其液晶屏幕上会现实施工状态,根据施工的具体需求发出声音或者遇到一些问题紧急停止。这种监控装置一般会安放在推土机、挖掘机以及装载机械上面。例如起重机上面所安装的限制监测器就是为了对起重机的状态进行实时监控。随着现代科学技术水平的不断提高
,推动了起重机械的操作系统向智能化方向转变。当前,智能起重机配备有红外线、微电脑及超声波传感器。可快速地探测到施工现场是否存在有影响施工的障碍物。更先进的监控技术,例如安装在盾构掘进机上面的检测工具可以测量机械的作业对象,在确定好具体的目标后,将有关的图像传送到机械控制的系统当中,利用控制操作来完成相应的施工任务。
3.全自动技术
在施工的过程中,机电一体化实现全自动会涉及到部件化的技术领域的相关操作。针对建筑施工的全自动化,并不是指对整个施工工程进行全盘的施工操作自动化,而是要依靠一些技术人员通过相关的自动化编程最终完成自动化操作,让机械人按照相关的编程去完成相应的施工任务,这就是在建筑施工中的自动化体现。
三、机电一体化技术在建筑施工中应用的发展前景
1.实现与网络技术的融合
机电一体化的相关产品与技术,需要有可靠的质量与完善的功能来进行保证,这样才能够在市场竞争中屹立不倒并且得到迅速的普及。随着网络信息技术在我们生活中的作用越来越明显,我们处于网络环境下,就需要与这个领域相融合。网络技术被广泛地运用在各个领域当中,而机电一体化在未来的发展趋势,必然也是与之相关。利用网络技术,实现机电一体化技术的“互联网+”融合,实现远程监控技术的进一步发展。
2.实现与微电子融合
机电一体化在未来要与微电子融合,这一趋势是结合当下的“微时代”特点,走向这一领域会大大减小产品的尺寸,让产品向更优化、更精简甚至到纳米级的方向去发展。这种产品有着高质量、轻重量,它可以被运用到诸多领域当中,并且有着不容忽视的优点。微机机械技术就是实现这一工程的基础,只有通过不断完善微机技术,以此作为机电一体化走向纳米级的前提,才有可能真正地实现机电一体化技术的高质量、轻重量的发展。到目前为止,可以被运用的只有光刻、蚀刻这两种技术,在未来的发展中,还会有更多新型技术出现。
3.实现与传感器融合
当下,传感器被广泛地应用于机械工程当中,例如发电机中装置的机油压力传感装置,这项装置可以调节其工作状态,并对其工作状态进行实时监控。在沥青摊铺机中装置传感器,不仅可以让其自动找平,还可以让其达到自动前进,从而进一步调整平度标准。当下的传感器技术得到飞速的发展,有着多元化和集约化的特点,由此我们可以想象,在未来,传感器会被更加广泛地应用于建筑施工当中。传感器将走向高品质、多元化和复合型、综合性、微小型的方向,研究新型的材料,探索新颖的方法,将传感器逐步发展到智能感知的领域当中,这是未来我们需要发展研究的方向。寻找新的敏感材料,研究新的感知方法,这将意味着我们的感知范围在不断扩大,可选择性也在不断增强。
关键词:机电一体化;技术;特色建设
国家教育部宣称要根据社会需求为指导,合理化设置科目专业,重点将行业与产业相结合,加快培养优秀人才。因此,机电一体化技术专业的特色建设,要以当前经济社会发展对人才的实际需求为出发点,改进高校对人才的培养方式,加强与信息技术紧密结合的环节,与就业单位保持密切联系,培养适应社会需要的专业型人才。为了满足社会对机电人才的需要、适应当前的就业模式、带动学生的就业积极性,从机电一体化技术专业上不断分析、探索和改革创新,从而形成了别具一格的专业特色。
一、创办有特色的机电一体化技术专业课,培养专业技能型人才
(一)机电一体化技术专业概念
机电一体化是将机械化和电子学有效地结合在一起,基于当化机械理论和技术装备,具有机电一体化产品和技术应用开发的基本课程。机电一体化专业课意在培养高素质型人才,全面发展德智体美,具有专业的操作技能,改革创新精神和良好的道德品质的高等专业人才。
(二)创办有特色的机电一体化专业课,要有其独特的培养模式和专业实训
首先,在专业课的建设中,要坚持将就业环境与教学环境相结合的理念,营造真实的企业实践环境,为学生进入企业工作奠定基础。在教学过程中重点以教师教学为主,以学生为根本,工作与学习相结合为核心,培养新时代具有创新精神的技能型人才。在提高教职工素质方面,学校要专门为教职员打造一套特定的人力资源配置系统并且提供相应的培训课程,提高教职工的专业技能,打破学科界限,培养友好的团队精神,通过培训的机会充分调动教职工的积极性,打造优秀人才,为社会的发展输送源源不断的血液。学校以学生为根本就要站在学生的角度,全面为学生着想,坚持以人为本,为学生提供更多的就业机会,增强学生的职业素养,比如在假期的时候为学生提供实习单位,在实践中加强培训力度以及操作水平,从而达到“就业快、学习即工作、成绩能力并进”的教学宗旨。
其次,在实训建设上,校方通过与政府、工会和技术企业合作的同时,实现学校和企业共同受益的效果。比如在学校和前沿企业合作的过程中,共同建造以生产性实训操作项目为依托的研究室,学生的作品可以直接进入市场,以此来培养学生的创造能力和独立意识,激发其对专业知识的学习兴趣。通过融入社会的实践经验,在与企业的合作中开发项目,了解市场最新的发展趋势和信息资源,掌握新科技,提高教职工和学生的专业科技知识和实践操作技能,在合作中也增强了师生的团结互助精神,扩展了教学资源,为造就具有创造力的专业技术人才提供最佳途径。
三、优化机电一体化技术专业特色建设
(一)坚持工学结合,实现校企合作共赢
在教学过程中要时刻将教与学相结合,在工作基础上加强课程体系的改革,从中探索出教与学的有效方法。在优化机电一体化技术专业的同时,要从课程的整体改革开始,强化专业课程建设,把技能培养作为首要目标。在技能培养中要坚持工学紧密结合,实现校企合作共赢的建设平台。
(二)将教学理念转为实际行动,促进教学改革
将教学理念转为实际行动,首先要进行课程改革,加强师资一体化,以专业课为基础,加强信息化改革。其次要利用好兴趣小组为依托,开展多样化的社会实践,着重提高学生的综合素质。最后要注重创新思维培养,目的是让学生利用发散性思维解决问题,以技术应用为基础,创新出新成果,做好特色教学。教师通过课程教学,培养学生的实践能力,传授专业知识,在培养过程中要坚持不懈,重复练习,在实践中提高学生能力。对于专业知识的汲取,学生根据自身不足进行补充,重点要造就学生的适应能力和学习能力的提升,并且从中保持良好的心态。
(三)加强机电一体化建设的措施
要想开办专业的机电一体化课程,首先要有一个良好的产业背景,选择一个与专业相适应的企业平台;其次,要组建一支爱岗敬业、专业技能超强、无私奉献的教职团队;第三,要研发一套根据校企双方合作、工学相结合的专业课程方案;第四,要建造一个供学生生产、教师实训、师生科研和培训的实践基地,从而培养出最专业的人才。
四、结束语
综上所述,在就业竞争激烈的当今社会,需要的人才是全方位高素质的,尤其τ诨电一体化专业要求更高,因此机电一体化专业在高校建设中也越来越重要。通过优化课程系统,及时更新教学内容,改革教学方式方法,极大地提高教学质量,在建设机电一体化专业越来越具备特色的同时,也有效地提升了学生的品质。在各大高校中,只通过专业技术知识来帮助学生实现全方位发展的目标是远远达不到的,还要提高其文化素养和技术实践能力,引导学生健康全方面发展。
参考文献:
[1]程一凡,李邦彦,谢美.高职机电一体化技术专业课程体系建设的探索[J].产业与科技论坛,2012,04:207-209.
【关键词】光伏发电 清洁能源 太阳能
0、引语
近些年来,大屋面建筑如雨后春笋般大范围出现,特别是公共建筑,比如大型剧院、大型体育场馆,大型交通枢纽集散中心、大型卫生机构、大型商业综合体等等。它们有一个共同点――大屋面。从本世纪初开始,随着经济全球化,中国的光伏产业逐渐成为崛起的新秀,但光伏发电技术,虽然具有众多优势,但在民用方面,才刚刚兴起。如果能将光电建筑一体化(BIPV)技术广泛应用,则不仅能产生经济效益,还能社会效益。可以进一步指明清洁能源才是未来能源技术的趋势。
1、光电建筑一体化技术的原理
1.1 概论
光伏发电就是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。具有较少受地域控制、安全可靠、无噪音、低污染、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等优点。
光电建筑一体化(BIPV)技术即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。BIPV即Building Integrated PV,PV即Photovolta-ic。光伏建筑―体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。
1.2 光电与建筑一体化技术的特点
光电与建筑一体化系统由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池(组)、组件支架、汇流箱、配电柜、逆变器、变压器、环境监测仪、工控机组成。太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能控制器在温差较大的地方,具备温度补偿的功能。
2、 实际应用
2.1 项目情况
该项目建设地点位于浙江省南部某地级市,为浙江省属三级甲等综合医院,占地500余亩、建筑面积约35万平方米,医院为框架结构组成,属于新建、公建建筑。
2.2 光伏建筑一体化技术应用情况
该项目可安装光伏组件的面积为21950.6平米米,4幢楼顶共计安装光伏组件11592块,峰值功率2.03MWp。工程总造价约8000万。
2.3 目标及主要内容
本项目的主要特点:1.光电材料与医院建筑结构相结合,开辟了一条在公共建筑大规模利用可再生能源的新途径;2.建设光电项目,应尽最大可能提高系统发电量,用可再生能源取代常规电力,节省开支和保护生态环境。本项目的技术要点和示范目标主要有:
1、光伏电站生产的电力直接为医院消耗,达到“自产自用”就近消费,避免远距离送电的损耗和对电网的干扰。
2、采用WINFAST技术,系统的监控设备将监控到每一块电池组件的运行状况。这比国内现有太阳能发电系统仅监控到每一串(18块组件串联)的监控方式更为先进,也更有效。WINFAST技术是国际上光伏领域中最新技术之一,本项目的应用将提升我国光电建筑的技术水平。
3、 技术方案
3.1 设计原则
①光伏与建筑的完美结合
在光伏并网电站的建设中运用了光电建筑组件作为医院屋顶的一部分,充分体现了材料的无重复利用,即节约了常规的屋顶建设材料又节约了光伏建筑用地。该光电建筑组件在符合光电转换效率的同时又完全符合建筑结构的强度。
②美观性
太阳能与建筑一体化是建设在市区,故有一定的公众影响力,美观与否非常重要;光伏组件的安装均与医院屋顶结构密切配合,保持整个光伏系统的风格和美观,保持建筑的整体性与统一性,将光伏组件与屋顶结构相结合,形成统一的整体,在视觉美观性上达到和谐统一。
③光电建筑的牢固性
该光伏系统建筑应充分考虑光电建筑组件自身负荷和抗风、抗冰雹冲击能力等应用问题;还要考虑其发电功能以及其建筑结构功能,如防水,遮阳,承重等,保证光伏系统与建筑的安全可靠。
3.2 光伏阵列设计和配置方案
3.3 太阳能电池方阵的主要特点:
(1)采用高效率晶体硅太阳电池片,转换效率高:≥16.5%;
(2)使用寿命长:≥25年,衰减小;
(3)采用角键紧固铝合金边框,便于安装,抗机械强度高(符合风/雪压要求);
(4)采用高透光率钢化玻璃封装,透光率和机械强度高;
4、系统能效分析
4.1 太阳能电池方阵的效能衰减:
由于晶体硅太阳能电池组件安装运行以后,会持续的出现效率衰减情况,预计太阳能光电系统效率约为80%。年发电量估算约2140305(KWh)
4.2 技术经济分析
火电煤耗按2007年全国平均值334g/kWh计算,本项目装机容量为2.0286MWp,年平均上网电量为2140305kWh;若采用本太阳能发电系统25年可节约标煤:714.9吨×25= 17872.5吨。
5、结束语
太阳能光伏发电在城市推广利用的最佳形式就是与公共电网并网并且与建筑结合:即光伏建筑一体化。并网光伏发电系统比离网的独立光伏系统更科学和环境友好;从屋顶系统到与建筑结合或光伏建筑一体化:从单纯的将光伏组件安装在屋顶上发展成为太阳电池组件作为建筑材料的一部分。
光电建筑并网发电系统是城市太阳能发电的发展方向之一,代表了二十一世纪最具吸引力的能源利用技术。目前国家财政部和建设部推出的光伏系统补贴政策,将会极大的促进太阳能与建筑一体化的发电项目的推广。
参考文献:
[ 1] 王文静主编.中国光伏产业发展研究报告[ R] .北京:中国可再生能源发展项目办公室, 2004 .
【关键词】 电力系统及其自动化;配电网;数据采集; 一体化
随着供电业业务管理不断发展的要求,目前国内县级供电企业建设了配网自动化、调度自动化、营销等系统,这些系统不能提供全面的电网数据,对管理决策起不到实质的帮助作用。为了便于管理者决策,又开发出了新的系统,新的系统有助于管理者的决策,但具有周期长、投资大、经济效益差等不足。为了适应智能配电网发展需要,又能降低投资、满足信息化发展需求,本文构建了一种基于“统一采集、分布应用”的数据采集平台方案。
一、一体化数据采集平台的功能
1、专用系统基本功能
针对以往配电网应用系统建设中存在的问题,在大量认真调研的基础上,提出一种小型县级配电网应用系统建设改进方案:建立一个一体化数据采集前置处理平台,配电网各类应用终端采集来的数据统一收录在这个平台上,在前置系统进行解码处理,处理后的数据向各应用系统的服务器分发。该平台可以实现配电网的实时监测、电压质量统计,停限电情况统计,线损率核算“三率”的综合监管,对配电网实行全面的监测。此外,该平台还具有配电网数据采集与处理、状态监视、历史数据管理、事件管理、故障定位、动态拓扑、运行工况可视化监视、线路供电能力可视化、系统接线图、电压质量监测、无功电压考核、停电统计等系统基本功能。
一体化数据采集平台集把调度自动化、电能计量自动化等各类实时数据进行集成,MDB 将这些集成数据有效组织起来,这些数据确保多种实时类型的综合应用,及电网运行信息的综合展示和单一系统难以完成的综合应用。该系统还可以整合基础应用及高级应用。例如:在同一电网接线图上可同时展现变电站自动化、电能表和配网状态信息,便于综合比较和分析等,结合地理信息系统( GIS) 提供的拓扑信息,实现10 kV配电线路状态监视等功能。
2、专用系统不具备的功能
线损率在线计算分析功能,包括指标统计和线损分析,主要对线损数据进行分类统计和分析。例如以组为单位对每台公用变查询其供电量、售电量和线损情况。
数据平台采集了关口表、配变台区、低压客户同一时刻的计量数据,核算的线路、台区线损率真实可靠,可以真正反映管理和技术方面存在的问题。通过系统,不但可以分类查阅任一线路的线损数据,还支持多组数据的对比分析,能直接的反应线路线损状况,便于线损管理。例如进行指标对比,将线路数据与在指标管理中设置的相应指标进行对比,百分率超过标准则以红色标出,直接反映线路指标状况。
抄表与核算分离造成工作效率的降低,电力的专门部门管理一体化数据采集平台,采集来的原始数据存入历史库,然后提供给相关应用系统进,自动化的控制避免了抄表和核算长期分离的现象,业务人员不必进行繁琐数据的调整,也起到了监管的作用。
数据平台能自动统计以客户为单位的停限电范围、时间、数量、少供电量等,计算供电可靠性指标,按统计周期自动生成报表,实现了高效的精细化管理。
对采集数据进行比对、统计分析,可以发现用电异常。如同一测量点不同采集方式的采集数据比对或实时数据和历史数据的比对,发现功率超差、电能量超差、负荷超容量等用电异常,记录异常信息;对现场设备运行工况进行监测,发现用电异常。如计量柜门、TA/TV 回路、表计状态等,发现异常,记录异常信息;用采集到的历史数据分析用电规律,与当前用电情况进行比对分析,分析异常,记录异常信息;发现异常后,启动异常处理流程,将异常信息通过接口传送到相关职能部门。
二、一体化数据采集平台的优势
1、新的特色功能
作为业务部门管理报表和分析数据的平台具有使用客户端工具,可快速有效地提取电网运行实时数据,生成各种报表,结合业务需求可开发丰富的数据分析等功能。
应用平台实时数据库提供的工具,可方便地进行各类分析,全网电压与无功补偿、变压器油温与负荷关系、全网与分区负荷特性,及全网电容器运行状态、变压器运行状态、母线电压集中监测等独特的专用系统不便完成的功能;同时,利用平台保存的历史数据,可以查询到任意对象任意时刻的运行数据、任意对象任意时段的最大值、最小值及平均值,以及任意时刻的历史断面,并可导出报表,实现电网运行数据的“全息”保存和查询,弥补专业系统只能查询指定时刻数据的缺憾。
2、在线监测系统的主站或接入平台
系统可作为变压器设备油气监测、变电站蓄电池在线监测、线路温度监测等设备在线监测的“主站”系统或接入平台。同时,结合变压器负荷数据可实现完善的变压器设备在线监测功能,结合线路负荷实时数据可实时分析线路的传输容量,便于设备状态的在线监视和综合分析,进而可实现设备的状态检修等应用。
3、配电网一体化的平台和模型中心
一体化数据采集平台收集了大量的数据,包括调度自动化、配电网自动化和GIS 等系统的实时数据和模型数据,整合数据能够建立配电网一体化的数据采集平台和模型中心,对数据和模型进行统一化的网络管理;这种符合CIM 标准的电网一体化模型具有很强的广泛性,另外的系统也可以利用。
一体化数据采集平台可以监测配网信息,实现了管理的自动化,可测查线路、负荷开关、配变台区等各测量点的实时运行情况,全方位管理现有的各类配网设备;能方便地配合实施智能配电网的高级应用,为全网、局部区域电网优化运行分析与控制提供决策依据,同时能够及时发现、及时处理用户异常用电行为,减少电线的线路,走精细化的管理道路。
三、结语
数据平台是一个服务于高级应用的基础平台,后续的方向是基于此系统的GIS设备台账管理系统、营业管理系统、配电网故障自愈系统等高级应用系统的开发。一体化数据平台在电力中的运用,提高了配电网管理的水平,减少了停电的时间,提高了电压的稳定量,降低线路损耗,不仅给电业部门带来大量的经济效益,而且社会效益明显,是一个前景广阔的运用平台。
参考文献
[1]邵亚波,黄备. 智慧之光耀万家――宁波鄞州供电局农网智能化试点项目建设侧记[J].农村电气化,2012,3:11~13.
关键词 江海学院 机电一体化 专业 建设
江海职业技术学院是经江苏省人民政府批准设立,以培养高素质技能型专门人才为办学方向,具有独立颁发国家专科文凭资格的民办全日制高职院校。学院位于名城扬州古运河畔, 校园占地面积1040亩,教学区、实训区、运动区、生活区规划科学,布局合理,建筑面积22.15万平米。
江海学院于2002年申请并报请江苏省教育厅批准,设置了机电一体化技术专业。
现有在校生540人,生师比:14.7。 已有两届毕业生共89人,就业率分别为95%和100%。 教学设施配套齐全,建有校内实验实训室及校内实训工厂,并建有9家校外实训基地和3家产学研合作教育点 。
一、准确把握本专业的培养目标及就业面向
(一)明确专业教育教学改革和建设的指导思想。在深入贯彻学习了《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》后,进一步明确了专业教育教学改革和建设的指导思想,即以社会需求为导向,以专业技术应用能力和专业素质培养为主线,以优化专业教学内容、课程体系为重点,加强专业课程体系建设、教师队伍建设和实践教学基地建设,逐步形成特色鲜明的高职办学模式。
(二)培养目标。通过产学研合作,教学做一体化教学模式,把学生培养成德、智、体、美全面发展的,具有职业理想、职业技能、职业规范、职业道德,身心健康,具备本专业必需、够用的基础理论和专门知识,具有实践能力和创业、创新精神,能够从事机电一体化设备的使用、技术管理和维护等工作,能适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质技能型专门人才。
培养目标定位: 机电行业生产第一线的生产技术与管理人才.
就业岗位:机电产品的制造加工; 机电产品的组装、调试; 机电设备的操作、维护; 机电产品的销售、技术服务、检验与管理;自动化生产线的调试维护等
二、构建与专业培养目标相适应的课程体系
本专业课程体系的构建是以企业岗位对学生必备能力的要求为起点,构建为达到必备能力所必须的知识和必要的训练。根据技能要求构建支撑核心课程和支撑实训环节。
课程体系
技能模块
技能要求
支撑核心课程
支撑实践环节
传统的机械基础技能
能对常见的普通机床会操作、维修和调试,能就简单的机械零件进行测绘设计,能进行工艺规程制订和夹具的设计,能进行车间生产的组织和管理工作。
机械制图与计算机绘图、机械设计基础A、机械制造技术B、金工实习及其它实践环节
金工实习、机械设计综合实训A、机械制造技术综合实训B、机床拆装实训
现代机电设备的控制调试、管理和维护技能
能对现代机电设备广泛使用的液压气动等机械执行元件和传感器、单片机、PLC等控制元器件进行控制调试、管理和维护
电工与电子技术A、液压与气压传动A、单片机原理与应用A、机床电控与PLC应用、机电一体化技术基础
电工电子实训、液压与气压传动课程设计、单片机原理与应用课程设计、机床电控与PLC应用课程设计、机电一体化综合实验
先进制造技术的运用技能
能操作使用数控机床、加工中心、线切割等设备,能手动和自动编程及三维造型设计
数控技术、机械CAD/CAM
数控技术综合实训、机械CAD/CAM课程设计
学时分配表
教学类型
学时数
总学时2930
百分比
课堂教学
讲课
1580
1580
54%
实践教学
实验
180
1350
46%
集中实践环节
45周=1170
三、教学基本条件建设
(一)师资队伍建设。目前已初步建成一支素质优良、结构合理的专业师资队伍。
1、本专业有专任教师17人,有在校生540人,生师比14.7,专任教师中具有高级职称10人,占58.8%,具有双师素质教师13人,占76.5%,40岁以下青年教师6人,具有硕士学位3人,占50%,有2名专业带头人。
2、本专业有一支来源和数量稳定、生产实践经验丰富、素质较高的兼职教师队伍。目前本专业有兼职教师13人, 具有高级职称7人,占54%.
具体举措:
(1)通过引进、招聘,吸引企业上有工程实践经验的技术人员充实教师队伍;
(2)通过选送中青年骨干教师在职攻读硕士学位等在职培训,提高他们的理论水平,研究开发能力和学历层次;
(3)通过新老结对帮带,组织教改、教研及科研课题小组,促进青年教师提高;已有两项教学改革研究课题被学院批准立项,并开始研究。
(4)利用校外实践教学基地,有计划地安排教师深入企业参与工程实践以及工程项目的研究与开发,以“产学研”结合的模式培养“双师型”教师。
2、实践教学基地建设
实践教学是专业教育教学的重要环节,是知识的获取、能力培养的重要步骤。实践教学基地是教学与科研过程中不可或缺的重要场所,近年来学校在加强实验室建设、强化实践教学管理等方面做了大量工作。
(1)校内实训条件。本专业的校内实验实训环境由实验室及校内实训基地组成,主要承担学生课程实验和各类技能实训。能够满足本专业学生培养的需要。
本专业拥有11个院内实验实训室,仪器设备1014台套,总面积1720㎡。可完成工程材料及热加工、工程力学、机械设计基础、机械制造技术等课程的实验实训。
校内机械实训基地具有真实生产环境,训练手段齐备,是国家劳动和社会保障部授权的职业技能鉴定站,建筑面积5042㎡,拥有数控加工中心2台,数控铣2台,数控车8台,普通车20台,线切割2台,电火花,平面磨床,外圆磨床,万能摇臂钻各一台。
校内实训基地一方面可供机电一体化技术专业学生进行冷、热加工操作实习、数控技能实习实训。
同时本基地具备车、钳、铣、数控车操作的初、中、高级职业技能的鉴定能力,保证了“双证制”教育的实施。
本专业院内实验实训一览表
序号
实验、实训基地名称
仪器设备台套数
启用时间
1
机械设计基础实验实训室
53
2006年12月
2
机械制造技术实验实训室
8
2007年6月
3
液压与气压传动
实验实训室
5
2007年8月
4
工程材料实验实训室
54
2007年5月
5
材料力学实验实训室
3
2006年10月
6
电测实验实训室
58
2006年10月
7
电子技术实验实训室
469
2006年4月
8
电工技术实验实训室
48
2006年4月
9
单片机及微机原理
实验实训室
216
2006年9月
10
PLC技术实验实训室
40
2007年6月
11
CAD/CAM实验实训室
60
2007年6月
12
校内机械实训基地
关键词:水利工程;机电一体化;应用
机电一体化技术一词最早是由日本企业所提出的,在现代化工业技术高度发展的今天,机电一体化技术也得到了飞速的发展,可以说机电一体化技术的发展对于水利工程项目的建设具有重要的现实意义,如何在水利工程中更好地应用机电一体化技术,已经成为了限制水利工程建设项目发展水平的关键因素。
一、机电一体化技术的概念分析
机电一体化技术是一门集合了电子计算机技术以及工厂机械电子操作生产为一体的综合性学科,目前在计算机智能领域、自动化控制技术领域、电子传感系统检测领域以及传动领域都有所涉及,在现代化生产当中的应用十分广泛,尤其是在大型的水利工程项目建设中,应用了机电一体化技术以后,大大提高了工程建设的效率,在信息统筹及处理方面和过去相比都发生了较大的改进。就机电一体化技术未来发展的方向而言,会朝着更加智能化、微型化以及生物学化发展,在此技术的基础上添加光电传感技术,进而增加工程项目机电系统自身的柔和性,在每个工程项目中都有一个总操作系统,下面每个操作项目板块中又分别有不同的子系统模块,各个模块之间的工作互不干扰,在人工智能化发展的过程中,大大提高了水利工程项目的经济效益,在未来的机电一体化技术建设与发展中,它的应用途径将会变得更加广泛。
二、机电一体化技术在水利工程项目建设中的应用
(一)设备安装
在水利工程项目的具体实施建设中,操作工人应当在按照科学的机电一体化技术要求在水利工程建筑项目当中对机电一体化设备进行正确的安装,在安装设备以前,操作工人必须到水利工程项目的施工现场进行实地考察,从而了解到施工现场的实际情况,包括工程所处环境的地质条件,气候的变化情况等,然后再对所要安装的机电一体化设备进行检查,确认可以正常运行以后,对机电一体化设备进行整体的工程布局规划,在涉及到施工场地以及施工通道时,操作工人要能够及时清理干净机电一体化设备所经过的地方,再对水利工程项目施工部位的混凝土基座采取正确的施工策略,按照水利工程项目的设计流程进行施工,在工程基座中添加机电一体化设备,需要注意的是,即使在安装之前已经检查过一遍机电一体化设备的安全使用性,在进行正式安装时,还应当再重新检查一遍,一定要确认机电一体化设备正确安装了以后,才可以进行下一步的操作,有关机电一体化设备的安装必须要由专业人士来进行,在涉及到高空作业的时候,一定要做好安全防范措施,避免操作工人在高空作业时候的人身安全受到威胁。
(二)设备调试
当机电一体化设备在水利工程建设项目中安装完成以后,还要有相关的技术操作人员对所安装的设备进行技术调试,再一次确认机电一体化设备的安装是否正确的,能否正常地发挥出机电一体化技术的作用,同时也要保证机电一体化设备不会出现任何的安全问题,在设备调试的过程中,主要检测设备的正常工作性能参数,工作的效率参数以及机电一体化设备所产生的工作效益,需要将每次设备调试的结果进行记录,并输入到计算机系统数据库中,方便技术人员进行统一的操作和处理。
(三)水利工程建设中的机电一体化技术应用
在研究机电一体化技术在我国大型水利工程建设中的应用过程中,可以举位于河南省境内著名的小浪底水利枢纽工程建设项目为例,小浪底水利工程项目在三门峡水利工程的下游,它每年能够控制的流域面积大约在70万平方公里左右,是黄河中游地区一段峡谷的出口部位,是黄河流域中非常重要的水利控制工程。在小浪底水库的具体建设过程中,应用了大量的机电一体化技术设备,大大增加了黄河地区流域的抗洪防捞性能,同时机电一体化技术应用过程中,对于黄河流域的水资源也得到了有效的利用和开发,起到了科学的水资源保护作用,促进了小浪底水利工程地区的经济发展。在计算机人工智能技术,自动化控制技术,以及开放式控制系统应用当中,将水利工程建设项目打造成为了一个综合性的智能操作系统,由机电一体化技术专家来进行系统性的操作控制以及模糊性的操作控制,采用中央处理器的来进行核心操作,而在应用分布式的控制技术时,利用电子计算机设备对水利工程建设中的施工情况进行实时性的监控,及时发现水利工程施工中出现的问题并且及时加以控制,进而实现小浪底水利工程建设项目的检测、控制及管理的一体化发展,分布式控制系统有着操作简单,上手容易的优点,可以大大提高工程建设的安全性能。在施工现场操作总线技术和机电一体化技术融合发展中,通过开放式技术控制系统的密切配合,实现了水利工程建设项目之间的实时沟通,采用现代化的电子通讯设备能够将施工现场当中的所有机电设备,生产设备以及电子设备进行连接,将这些设备在施工生产过程中所产生的数据通过现代化的电子通讯技术传输到水利工程建设项目中的核心总控制室,由计算机操作系统对各生产设备、机电设备进行统一的控制与管理,从而实现水利工程建设项目的控制操作一体化发展。
三、水利工程项目建设中机电一体化技术的未来发展研究
通过对水利工程建设项目中机电一体化技术的分析与应用研究中可以了解到,在未来的水利工程建设项目中,一定会朝向更加智能化的方向进行发展,生产效率会越来越高,机电一体化技术的发展可以说是我们国家生产力提高的一种表现,它融合了以电子计算机技术为核心的多方面生产技术,而且国家对于机电一体化技术的开发与创新项目高度重视,希望在未来的水利工程建设中,能够继续开发技术人员的自主创新能力,加强对机电一体化核心技术的人才培养力度,相信通过技术人员的不断努力,未来的机电一体化技术发展一定会更安全,更绿色,更环保,既能够提高水利工程的模块化生产效率,同时也能够对水资源进行合理保护和开发,在高效利用现有资源的基础上,提高水利工程建设项目的生产产能,响应国家“节能减排”战略的号召,促进工程建设中各环节的信息交流。
综上所述,促进机电一体化技术在水利工程建设项目中的应用与发展可以说是现代化水利工程项目发展的大势所趋,科学地应用机电一体化技术,能够大幅度提高水利工程建设的工作效率和安全性,对水资源进行合理的开发和利用,在计算机智能化的机电一体化技术发展与应用过程中,未来的水利工程项目将呈现出一片大好趋势。
作者:林品渊 单位:江西省海龙建设工程有限公司
参考文献:
[1]龚祥普.水利工程机电一体化设备安装与调试探讨[J].江西建材,2016,08:129.