电气与自动化工程论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇电气与自动化工程论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：工程设计；安全供电；节能降耗

中图分类号：S611 文献标识码： A

引言：能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中，电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计，既要做到合理、达到用户使用需求，又要兼顾到节能设计。

一、电气工程设计原则

1、优化供配电设计。促进电能合理利用

在做水库工程电气设计时首先考虑的是适用性，就是要能为水工设备的运行提供必要的动力：为在水库建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求；应能保证电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；确保供电、配电与用电设各的安全运行：有可靠的防雷装置：防雷击技术措施；在水库特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施；按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足水库电气工程的实用性和安全性的基础上，利用先进的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。

2、提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗

在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。

3、合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。

二、供电节能技术

1、减少电能传输的损耗

电路线路上必然会存在电阻，因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗，对于这样一种形式的能量损失，我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理，考虑到线路上的电流是不允许改变的，因此就只能够在线路的电阻上做文章，也就是说，只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻，就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨，与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度，相应的节能方式也就可以分为三个大类：一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线；二是尽可能的减少线路的长度，这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现；三是适当的增大导线截面的面积。

2、变压器的节能设计

变压器是电力自动化工程中的重要设备，承担着转换电压、电流和功率的重要作用。变压器是耗能的大户，当变压器处于空载运行状态时，低压系统的能源损耗绝大部分是变压器自身的运行损耗。因此，变压器的节能设计是否合理是整个电力工程节能设计的关键环节。通常，变压器的节能设计要从下面几个环节来考虑：

（1）减少变压器的型材损耗。例如，变压器用的硅钢片、钢材、铜线和绝缘材料、绝缘子和变压器油等都是正常变压器所构成所必备的材料，这些材料的设计选择如果不合理，要消耗供电系统的大量电能，若是本着厉行节约的理念，在满足变压器工作要求的前提下，周密合理地选择材料和运行介质，可为电力工程间接地节约施工成本和节约电能。

（2）为降低变压器的电能损耗，配电线路和配电柜，应尽量选择铜材并且采用换位导线措施，基于降低变压器的空载损耗考虑，应降低磁密并应尽量的选取冷轧用的高质硅钢片，在满足设备运行要求的条件下，尽量采用较薄的硅钢片，达到节能的目的。

（3）选用节能方式的变压器。目前，S11和S10都是为节能的设计要求而“量身打造”这种变压器不仅继承了原有变压器的优点，还具有高效的节能特性，从生产长期运行来看，节能效果比较显著，可作为节能设计的首选变压器。同时，设计时，要注意选择合理的变压器接线方式，合理的接线方式对节能的影响也十分重要，同时，在变压器的生产运行期间，不应让变压器长期过载运行，使得变压器处于超温运行状态，这样不仅加速变压器的老化，同时也增加了变压器的电能损耗。

（4）在工厂车间或大型智能楼宇，由于生产负荷率很大，变压器按设计规范要求通常都放置在电力负荷的中心位置，尽量地与冰冻机、空压机、大型引风机、离心机等大的生产负荷放置在一起，这样便于生产管理，更重要的是可以减少现场电缆的长度、减少输配电线路的事故率，降低线路的电压降和电能的损失，同时提高了系统的功率因数和电能的质量。具体的放置位置要根据生产现场工艺设备的分布和实际情况来布局。对于大型的智能高层建筑，为了经济考虑，应尽量放地下层，因为智能高层用电量大的电气设备多数在低层。

3、供配电系统的设计

通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一，具体来说可以从以下三个方面来着手进行：一是尽可能的减少配电的级别，这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性；二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定，尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置，这样就能够最大程度的降低供电半径，从而实现电力节能，并且，这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。

4、照明节能

在电气自动化的节能设计中，还可以通过照明节能来实现，具体来说同样是有两种方式，一种就是直接利用高效光源，传统的白炽灯虽然简单便宜，但是其发光的效率比较低；另一种就是充分的利用自然光，这就需要对构筑物的门窗进行扩大，或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。

结束语：

电气系统也随着社会的发展在不断的进步，而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果，而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好，并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。

参考文献：

[1]刘江，浅析220 kV变电电气自动化[期刊论文]-中国科技博览2010(26)

[2]刘沫然，发电厂电气自动化技术分析[期刊论文]-科学时代（上半月）2010(4)

篇(2)

关键词：卓越工程师教育培养计划；教学改革；创新教育；培养模式

作者简介：朱培逸（1980-），男，安徽潜山人，常熟理工学院电气与自动化工程学院，讲师；徐本连（1974-），男，江苏镇江人，常熟理工学院电气与自动化工程学院，副教授。（江苏常熟215500）

基金项目：本文系常熟理工学院教研教改项目“大电类专业实践教学体系平台设计与研究”（JX11012104）的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）13-0017-02

根据常熟理工学院电气与自动化工程学院自动化专业培养卓越工程师计划的标准，以个人发展和行业企业需求为导向，以自动化专业所需的工程技术为主线，以企业工程项目为背景，遵循企业开发实际项目的要求，以增强学生的工程实践能力、设计能力和创新能力为核心，改革、整合和优化现有的课程体系，以满足培养复合型、高素质、满足未来需要的优秀工程型人才的需求。[1-3]从提高人才培养质量、实现培养标准的角度，在坚持人文精神与科学精神融合、通识教学与专业教育整合、个性培养与社会责任并重的同时，着力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，加强学生创新意识和创新竞赛训练，“真刀真枪”做毕业设计，从而进一步提高学生能力和素质的培养，充分发挥课程教学在卓越工程师培养中的重要作用。[4，5]本文将介绍实践教学、创新教育、国际化教育和校企合作培养模式等方面的探索实践。

一、加强实践教学

常熟理工学院自动化（智能低压电器技术）专业“卓越工程师教育培养计划”坚持联系工程实际，强调以智能低压电器行业为背景，通过学生在本科四年学习期间的专业认识实习、专业课程群实践、专业综合性工程实践和毕业设计四个环节进一步加强实践教学。通过专业认识实习建立智能低压电器领域的整体概念，以各生产车间现场轮流实习、集中讲解、个人调研等形式完成实习，使得学生了解智能低压电器、智能低压电网供配电系统等电气技术对工农业生产及社会生活的影响和作用；了解智能低压电器、智能低压电网供配电系统的工作原理、基本结构与组成、生产工艺与组装流程等；重点了解智能型低压电器、智能低压电网供配电系统生产过程、技术工具、系统架构、管理规范、实施过程、电气技术及应用系统的发展趋势等。专业课程群实践主要是与专业课程知识密切相关的企业学习阶段，通过结合生产实际，系统学习自动化（智能低压电器技术）专业的企业核心课程群即智能低压电器技术课程群中的低压电器设计与制造、智能电网供配电系统、运动控制系统、现代电力电子应用技术四门课程；课程的理论部分由相关企业导师进行讲解，结合课程的理论学习所进行的现场参观、考察、讲解和操作，使学生验证、理解并掌握课程理论的内容，提高学生应用理论解决实际工程问题的能力。同时增加专业综合性工程实践，通过采取跟班工作或顶岗工作方式让学生了解智能低压电器产品的设计、制造和检测等过程，掌握工程研发过程管理及文档编写，全面提高学生工程意识、创新意识等。毕业设计环节是实践教学改革最为关键的部分，要求学生能结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践，毕业设计的题目和内容由校内导师与企业导师共同制订，设计指导采取双导师制，在企业完成；毕业设计要求学生独立完成，通过设计、毕业论文的撰写和答辩过程使学生具备综合运用所学理论知识和工程技术与解决实际问题的能力，独立完成具有智能低压电器行业背景和实际应用价值的毕业论文，使学生运用知识的能力和解决工程实践问题的能力得到显著提升。

二、注重创新教育

卓越工程师创新教育就是以培养学生的创新精神和实践能力为基本的价值取向，就是以实现学生的全面发展和培养创新型人才为主的教育；就是增强学生锐意进取、开拓创新的精神，使学生形成创造性的思维和能力，具有坚强的意志、持久的毅力，具有求真务实的科学态度和科学精神；就是培养学生善于发现问题和解决问题的能力；就是培养学生善于质疑、乐于动手、勤于实践的意识和习惯，提高实践操作能力；就是培养学生能够参与生产经营、推动技术进步的实践，促进科技成果向现实生产力转化的能力，能够适应和支撑产业发展，掌握过硬实用技能，具有较高科学文化素质的工程人才。[6]注重创新教育，抓住关键环节，掌握其内在规律，才能取得理想的效果。首先，培养创造型人才的关键是要有创造型教师，因此，对教师进行创新教育要加强教学团队和专业平台建设。通过在教学团队和专业平台上精心设计教学内容，提高教师的创造能力，譬如自动化（智能低压电器技术）专业的核心课程群（即智能低压电器技术课程群中的低压电器设计与制造、智能电网供配电系统、运动控制系统、现代电力电子应用技术四门课程）在教学内容上抛弃了传统的教学内容，完全采用基于工程背景的方式来编写教材，将传统教材中的原理描述融合到工程问题、工程案例和工程项目中，将课程理论的讲述直接搬到企业的工程现场，派工程经验丰富的企业导师和实践能力较强的校内导师共同讲解，将以前学生感觉工程原理和工程实际完全脱钩的现象彻底扭转。其次，还要加强创新教育的课程和内容，增强学生学习的兴趣，利用课程知识运用所产生的社会价值激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的创新激情。树立以人为本的教育理念，注重学生的个性发展。因此卓越计划教育不仅要培养学生的创造才能，更要注重学生的个性和志向的发展，做到爱护、尊重和激发学生学习的主动性、积极性和独立性，让每个学生的个性和潜能得到更大的发展。再次，需要加强教学方法的创新。在教学方法方面，凡教学内容与生产实践关系密切、工程知识密集的课程，如智能低压电器技术专业课程群所涉及的课程（现代电力电子应用技术、低压电器检测技术、低压电器制造过程控制工程、计算机控制技术、电网供配电系统组态软件及其应用等），以工厂、车间、工段、生产线、单机设备等为教学背景，或结合工厂实际讲授，或在企业培训期间对相关课程的内容进行强化。通过自学、讨论、设计、研究、训练和竞赛等方式设置能力培养型课程。以课程设计类的大作业替代部分作业和考试，进行基于问题、基于项目、基于设计的教学，增强学生的工程设计能力和工程知识运用能力，改革课程的考核方法。考核方式应该使学生由评价的客体转变到评价的主体，增加学生课堂学习的主动性和参与实践的积极性，充分发挥学生的学习自。最后，作为卓越计划的最后一个环节――毕业设计不仅要求毕业设计的内容形式上注重其创新性，同时还可以检验卓越计划的效果。毕业设计要求结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践，毕业设计的题目和内容由校内导师与企业导师共同制订，设计指导采取双导师制，在企业完成。毕业设计要求学生独立完成，通过设计、毕业论文的撰写和答辩过程使学生具备综合运用所学理论知识和工程技术与解决实际问题的能力，独立完成具有智能低压电器行业背景和实际应用价值的毕业论文，使学生运用知识的能力和解决工程实践问题的能力获得显著提升。

三、强调国际化

“卓越工程师教育培养计划”树立了“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，因此要加强学生国际化的培养。[4]首先，课程体系的国际化。一方面培养学生能在国际化和多元文化的社会工作环境下生存的能力；另一方面吸引外国留学生到本校学习，他们的参与对本专业学生和教学过程都有益处。通过设置与国际接轨的课程体系和教学内容，提高课程国际通用程度，实现课程的精品化、国际化与网络化，从而提高学生应用外语来学习和掌握学科专业先进知识的能力。其次，语言学习国际化。为学生提供国际化的语言学习环境，采用前两年分级模式的英语课程、后两年自主选修提高层次的英语课程，辅以英语专题实训、竞赛等课外活动实现外语教学四年不断线，因材施教，使不同水平基础和不同发展需求的学生的英语水平和能力得到发展，具备外语交流的可持续发展能力。同时积极组织学生参与国际交流、到海外企业实习，拓展学生的国际视野，提升学生跨文化交流、合作能力和参与国际竞争的能力。最后，教师队伍国际化。积极引进国外先进的教育资源和具有高水平国际知识、经验的工程教师，提高师资队伍的国际化水准，一方面可以通过增加教师出国访问进修的人员比例以及到国外进行学术交流的人数，另一方面邀请知名学者、专家来校进行访问和举办讲座，聘请著名学者为客座教授或高级访问学者等措施，使教师构成呈现国际化的特征。[7，8]

四、注重企业参与

“卓越工程师教育培养计划”实行3年校内的系统理论学习、1年校外的企业工程实践的人才培养模式，因此企业的参与是该计划的关键。首先，专业认识实习阶段将以企业的各个生产车间现场为主题，轮流实习、集中讲解、个人调研等形式完成实习，企业将为学生认识阶段的学习提供场地――企业的生产车间，提供学习的对象――企业生产的产品以及讲授的老师――企业提供具有丰富实践经验的企业导师，学生通过听取企业文化教育专题报告、参观企业产品展示中心、到企业各生产车间现场实习与轮流调研、网上调研与查找资料等方式，增加对自动化（智能低压电器技术）专业的认识。其次，针对智能低压电器技术课程群教材的编写，我们将充分发挥企业导师实践经验丰富、校内教师归纳、概括能力较强的优势，结合企业的工程问题、工程案例和工程项目编写出版《低压电器设计与制造》、《智能电网供配电系统》、《低压电器检测技术》、《低压电器制造过程控制工程》、《电网供配电系统组态软件及其应用》等教材，而且课程的理论部分也由相关企业导师进行讲解，结合课程的理论学习所进行的企业现场参观、考察、讲解和操作，使学生验证、理解并掌握课程理论的内容，提高学生应用理论解决实际工程问题的能力。再次，专业综合性工程实践环节采取跟班工作或顶岗工作方式让学生了解智能低压电器产品的设计、制造和检测过程；通过参与企业实际项目完成规定的实践环节学习。在企业进行专业综合工程实践过程中安排具有工程师资格的现场人员做指导教师，锻炼学生的专业综合应用能力。最后，毕业设计环节也是结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践，设计指导采取校内导师与企业导师双导师制，在企业完成。整个学习过程中，企业将全程提供场地并且通过向学生展示或学生参与智能低压电器领域相关产品的设计、制造、检测、调试、维护、系统集成、管理等过程。同时，从实习单位聘请一批稳定的、经验丰富的工程师担当学生在企业学习阶段的指导老师，其中包括企业实习教师、企业授课教师和企业导师。企业实习教师承担学生企业实习环节的指导；企业授课教师承担在学校内或企业中的课程教学、专题讲座等；而企业导师主要负责学生的日常学业指导和学生的毕业设计（论文）指导，进行学生实践能力的培养。企业导师一般为企业有丰富工程实践经验的工程技术人员，在企业学习阶段实行校内导师和校外导师指导的双导师制，在企业学习过程中通过学校教师、企业相关技术人员授课，学生现场学习，通过认识实习、专业课程群实践、专业综合性工程实践和毕业设计四个环节参与企业的生产、工程项目和科研实践。

参考文献：

[1]张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究,2010,(4).

[2]林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6).

[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案再研究[J].高等工程教育研究,2011,(4).

[4]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010,(4).

[5]袁剑波,郑健龙.工程实践能力:培养应用型人才的关键[J].高等工程教育研究,2002,(3).

[6]王志伟,邹超英.应用型理工类本科人才创新教育的研究与实践[J].黑龙江高教研究,2010,(11).

篇(3)

现阶段，人们对各种家用电器和楼宇自动化的依赖程度越来越高，节能环保意识普遍增强。安全合理、高效美观的住宅建筑电气设计不但成为广大设计人员的研究重点。也引起了人们的广泛关注。由于建筑电气设计时既要考虑相关设计规范的要求，又要考虑一些建筑使用上的特殊需求，往往使得建筑电气在设计上出现不完善和不合理的现象，给日后使用、维护带来不便甚至埋下事故的隐患。本文就住宅建筑方面的电气设计进行探讨，结合真理道甲一号的项目工作经验，抛砖引玉。

关键词：电气工程设计；安全供电；节能降耗

中图分类号：TU976+.1文献标识码： A 文章编号：

引言：

新的住宅建筑电气设计规范JGJ242-2011已经于12年4月1日正式生效。和旧规相比，新的规范里面将全面贯彻执行国家的节能环保政策，同时也反应出人们在追求智能楼宇的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计。在设计时既要做到科学、合理的方便人们的使用需求，又要兼顾到节能设计。住宅及住宅小区的电气工程直接关乎百姓的切身利益，同时也是各级政府的关注重点，无论是商品房还是经济适用房、公租房、安置房、定向安置房等住宅的电气设计，都与百姓的衣食住行息息相关，因此都必须在电气设计施工中体现安全可靠、经济合理、技术先进、整体美观、维护管理方便的原则。

一、电气工程设计原则

1、设计前调研，精确计算，优化供配电设计。

在电气工程设计时首先考虑的是适用性。在设计之初，必须进行各类电力负荷的计算。电力负荷是供电设计的依据参数，是电气设计中最重要的环节之一。各城市、地区的发展水平不同，需求也就有区别。城市电力系统的规定、要求也是千差万别，供配电系统在满足负荷容量、电能质量与供电可靠性要求的同时；应能保证控制方式的灵活多样要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，供配电系统应保证适度余量，针对真理道甲一号工程不同子项的特点，对各单体高层住宅楼、地下车库及小区内学校、幼儿园、小型商业等多种负荷进行相关调研、估算。在经过多次负荷计算、系统优化的基础上确定最终的供配电方案。本工程包括由市政道路划分形成的三个地块，即A、B、C三个小区，每个小区内分别设置专用及公用变电站。在设计中，通过对变压器选型、回路划分、线缆路由及整定、无功补偿、系统防雷、防火灾漏电报警等多项技术手段实现电气工程的实用性和安全性，利用先进、成熟的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。

2、提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗。

首先，应对各类负荷充分考虑其运行特点，对各类负荷的最大负荷出现的时间段进行分析、调研及估算，在系统设计中有效的“错峰填谷”，使变压器尽量在经济负载率下长期、稳定运行；其次简化配电级数，配电回路。有些工程的配电系统设计得比较复杂,配电级数过多,使供电系统故障率增高,故障面扩大,不易管理,操作维护不方便等。为能正确理解配电系统的配电级数和保护级数,提高设计水平,提高配电系统的可靠性,特撰此文以期能起到抛砖引玉的作用。 (详《供配电系统设计规范》(GB50052一2009)第4.0.6条的相关规定)。

第三，优化主干线缆路由，减少线路损耗；设置安全的无功补偿，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。

第四，选用节能型设备，如选用节能型变压器、各类高效电机、电子镇流器等低能耗、高效率的电气器件降低运行与维护费用，减少电能的间接或直接损耗。

设置建筑设备管理系统对风机、水泵及公共照明等负荷分别管理，有效提高效率，节能降耗。

3、各部分能耗进行独立分项计量。

各类负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。计量装置包括机械式电能表，数字式电能表、多功能电表及数据信息管理平台，为系统运行提供记录、分析、监控、报警等多项功能。

二、住宅电气设计中的自动化节能技术

环保理念在现代电气设计工程中具有重要的地位，在进行设计考虑时，应尽可能的使用先进技术和设计理念。尽可能的从多个角度多个方面来实现。

1、配电设计考虑三相负荷平衡。保持三相负荷平衡，将负荷均匀分布在三相电源上。三相配电的各相负荷应保持三相负荷的平衡（最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小负荷不宜小于三相负荷平均值的85%）。

2、地下车库以高效节能细管径(T8)紧凑型荧光灯为主。荧光灯灯具选配电子镇流器。功率因数不低于0.9。疏散指示灯、出口标志灯选用发光二极管（LED）。

3、带防护罩灯具效率≥60%，开敞灯具效率≥75%。

4、照明功率密度值低于《建筑照明设计标准》GB50034-2004。

5、配电箱靠近负荷中心，尽量缩短低压供电线路长度。

6、照明采用统一管理相结合的方式，分组分时控制，实现节电。

7、设置功率因数集中补偿装置，补偿到0.9以上，并设置3、5、7次谐波吸收装置。

8、经济合理地选择导线截面，电力干线的最大工作压降不大于2%，分支线路的最大工作压降不大于3%或分支线路的长度超过30m时，线缆截面积相应增大。

9、选用低能耗、高效率的变压器及电气元器件如节电信号灯等。

10、动力、照明等各部分能耗进行独立分项计量。设备负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。

11、集中采暖系统要求供热公司二次设计时，考虑计算机节能控制系统。

12、高次谐波谐波含量超过国家标准限制的泵房、换热站等，应由相关厂家及配套单位考虑设置高次谐波抑制的相应设备及措施。

在设计时，我们应当积极开发新能源，积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视，它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用，如地源热泵系统、太阳能-水能源热泵系统及太阳能-空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染，不失为一种有效利用自然能的好途径。

三、电气工程中一些具体的质量控制措施

1、施工准备阶段的质量控制。

监理工程师不能只停留在按图施工的水平，要全面熟悉设计图纸，努力并善于发现图纸中的不足，与设计、施工方沟通后及时提出处理意见 。施工方要根据工程的实际情况编制施工组织设计(施工技术方案)并严格审查，要求有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施，而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。 根据业主及土建工程的总体进度编制电气工程进度计划、人员计划、机具计划并组织落实，工程过程中要根据实际情况及时修改及补充。

2、 施工阶段的质量控制。

施工中必须根据已会审后的电气设计图纸和有关技术文件，按照国家现行的电气工程施工及验收规范，地方有关工程建设的法规、文件，经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理，不允许未经同意私自变更设计。要求严格坚持执行和落实“三检”制，关键部位，实施旁站监理。 严格推行规范化操作程序，编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。平时注意及时收集和整理资料，特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证。未经有关人员在隐蔽验收表上签字，不得进行下道工序，防止监督流于形式。记录好监理日志。

结束语

在日常生活中,为了满足各种使用功能的需要,人们所使用的电气设备的种类和数量越来越多,而且分布广泛,使得建筑电气设计与施工在建筑工程中的重要性变得越来越明显。建筑电气设计的好坏将直接关系整个建筑的质量，因此建筑电气设计人员对建筑电气设计应引起足够的重视,在进行电气设计前要做好充分的调研和准备工作，对设计中的每个环节都要实施有效的控制，尽量使电气设计做到安全、可靠、经济、合理、方便,以减少和避免住宅电气事故和电气火灾的发生。

参考文献：

[1]刘江，浅析220 kV变电电气自动化[期刊论文]-中国科技博览2010(26)

[2]刘沫然，发电厂电气自动化技术分析[期刊论文]-科学时代（上半月）2010(4)

[3]邓超，浅谈电气自动化的应用与发展[期刊论文]-新一代(下半月)2010(2)

[4]刘松才，工厂供电. 北京:机械工业出版社,1990

[5]杨治业，变压器试验技术（16） [J].变压器。2004

篇(4)

一 人才培养方案的研究队伍

该项目具有能力较强的研究队伍，课题组成员年龄结构和知识结构合理，掌握教学规律和授课艺术，同时具有较高的专业能力和学术水平，并具有多项研究成果。课题组老师均担任电气自动化专业课程的教学工作，对教学内容、教学方法、教学效果等有着较深的认识，这些都有利于课题开展。参加本课题研究的老师，都从事一线教育教学，平均年龄在30岁左右。经历过其他课题的研究，并且针对所研究的课题，他们大多数人有相关的研究经验，有数篇论文在各级评比中获奖或发表。其次，实施人才培养教学过程中的老师，专任教师中同时具有技师资格证和高校教师资格证的“双师”素质教师占100%。专任教师中有企业工作经历5年以上的占50%。研究队伍的构成，保证人才培养方案研究的正常进行和实现预期目标。

二 人才培养方案的研究过程

人才培养方案的研究与实践过程按照“调研、方案设计、实践、成果”研究方案进行。第一阶段为初步研究阶段。研究教育部高职教育教学纲领文件;开展职业岗位调研、毕业生跟踪调查、人才需求调查工作;根据调查结果，整理出人才需求调查报告。第二阶段为人才培养方案拟定阶段。根据前一段的工作总结，提炼出典型工作任务并进一步优化;拟定电气自动化技术专业人才培养目标，完成行动领域向学习领域的转化;成果形式为电气自动化技术专业以就业为导向的课程体系，及相应课程的课程标准。第三阶段为实践与修订阶段，通过三年人才培养改革实施实践，完善人才培养方案，同时建设核心课程资源，改革教学方法，建设校内外实训基地。第四阶段为形成成果阶段。完善并形成最终“基于就业导向的电气自动化技术专业人才培养方案”，提交专业建设委员会审批;确定教学条件建设方案;完成研究报告;并建成电气自动化专业院级、省级精品课程。

三 人才培养方案的研究方法

该人才培养方案的研究与实践主要采用由外到内、由宏观到微观、理论与实践相结合的研究方法和思路。在现代教育理论指导下，理论与实际紧密结合，运用调查法、比较法、文献检索法、行为研究法、经验总结法等进行教育教学实践活动和方案研究工作。在具体操作上，以学校开设的电气自动化技术专业班级为研究对象，进行循环招生、循环教学、循环试验，在实践中构建和完善符合岗位要求、满足就业竞争力需求的电气自动化技术专业的高端技能型人才培养模式。

四 人才培养方案的研究内容

该人才培养方案研究的主要内容包括：

1 人才需求与学生就业取向调查分析

针对京津冀、山东省内、长三角经济带的多个厂家和参与各个工作岗位的电气自动化技术专业的毕业生做了大量调查，得出调查结论，明确人才培养改革的紧迫性。

2 基于就业导向的人才培养目标定位

对所调研的数据进行整理、分析，得到电气自动化技术专业就业的职业领域和主要就业岗位群，最终将人才培养目标定位为：本专业培养具有良好的职业素质，掌握电气自动化技术的基本知识和技能，具备与本专业未来工作岗位相适应的职业素质、较强的职业发展能力、较强的电气设备安装调试和自动控制技术应用能力，能够从事自动化产品的电气系统安装调试、自动化生产线的运行维护、自动化工程设备升级改造等工作的高端技能型专门人才。

3 构建基于就业导向的“平台+模块”人才培养课程体系

课程体系构建过程采用六步法完成：（1）通过市场需求调研确定电气自动化技术专业的职业岗位或岗位群;（2）通过岗位分析确定各个岗位的工作任务;（3）归纳出典型的工作任务;（4）通过典型工作任务分析确定专业应具备的能力（专业能力、方法能力、社会能力）;（5）通过职业能力分析确立学生应具备的知识、技能、态度;（6）最后完成从行动领域到学习领域的转换，即从教学内容归纳出课程体系。

在构建时，组织专业教师、企业的一线专家等组成分析小组，在课程设计专家的指导下，引入创新教育理论，采用能力/素质分析的方法，根据能力解析表和专业教学目标，提出课程的教学目标以及考核评价标准，通过这种方式筛选出课程内容和课程体系，最终确定了“平台+模块”的课程体系。

该课程体系的具体构成包含公共基础课程平台、专业群课程平台、专业课程平台、专业方向课模块、选修模块（包括专业拓展课程和公共选修课）、素质拓展模块、专业集中实践模块等，构建了“三平台+四模块”的课程体系。

学生职业综合素质和就业竞争力的培养主要通过寓于课程体系全过程来实现。

4 开发提升就业竞争力的“做、学、教一体化”教学

在教学团队指导下，采取边开发边实践再反馈的思路，开发一体化课程。在一体化教学实施过程中，按照图1的方法进行分阶段教学。制定了合理的一体化学习效果评价方案，加强过程性评价。

五 人才培养方案的实施成效与特色

人才培养方案从改革研究到最终方案实施，已经经历了五届毕业生，从企业的反馈到毕业生的评价，学生的就业竞争力和企业的认可度都非常好。其成效具体表现在：第一，形成了与区域产业发展相融合，与企业需求密切衔接的电气自动化人才培养方案。第二，提升了高职自动化专业学生就业能力，提高了毕业生好评率。第三，建立了以符合企业需求、基于工作过程的专业课程体系。第四，构建了职业院校电气自动化专业校企合作培养模式。第五，建设了院级、省级精品课程群。第六，打造了一批高水准的师资团队。

该人才培养方案实施又具有以下几个特色和创新点：

1 参与人员广泛是人才培养方案研究与实践成功的保证

在人才的培养的各各环节，除了优秀专职教师的倾心付出，学院还聘请、引进了企业中经验丰富的专家、工程师和一线的技术人员。这一点上突破了原来只是聘请企业专家的做法，而是通过更广泛的人员的参与，更加真实地了解了企业岗位的设置、人才需求、人才类型等许多的信息。

2 “工学结合，校企合作”作为人才培养的重要模式

通过实习基地建设和实践教学综合改革，先后与包括亚太集团、皇明集团等多家公司签定了共建协议，投资上千万元，在实验实习、毕业生就业、科技服务等方面进行全面合作，建设了设备先进、能满足教学、科研、实习等需要的实训基地。该项目已经运作两年，取得了很好的效果。

3 建成的省级精品课程群是人才培养方案实施的重要成果

构建自动化专业核心课程群，建设院级、省级精品课程，是课题组及专业建设委员会的初期目标，而在几年的课题研究实践中，最终也实现了这一目标。精品课程的建设，完善了专业课程资源，是人才培养方案改革实施的重要依据。

5 以大赛为抓手，促进学生就业竞争力提升是创新途径

教学团队的成员积极组织学生参加各种比赛，如山东大学生机电创新设计大赛、山东大学生电子设计竞赛、山东省职业技能比赛等，这些比赛极大地激发了学生的学习兴趣和学习热情，同时，这些竞赛用到了许多的工程和企业常用的知识，对于提高学生的就业竞争力有着极其重要的作用。

六 结语

基于就业为导向的电气自动化技术专业人才培养方案实践已经取得了良好的成果，这些成果可以直接应用到教学中去，对电气自动化技术专业人才的培养确定了指导方向，对提升毕业生的就业竞争力有很大的帮助，同时对相关专业的教学有一定的指导作用。

参考文献

[1]钟波，等.高职机电一体化专业实践教学体系构建的探

索与实践[J].北京工业职业技术学院学报，2005（3）.

[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北

京：清华大学出版社，2007.

篇(5)

关键词：供电系统；电气施工技术；防雷；接地保护

Abstract: Along with China's rapid economic development, social life and production of parties in power demand more and more. This paper first device from the design principle of power supply system and power supply system introduces the basic knowledge of power supply system, and then introduces the technology of electrical engineering in the construction, including transmission line construction technology, general requirements, residential lighting design for distribution line installation and low voltage isolation switch, knife switch, leakage protection installation requirements. At the end of the power supply system of the protective earthing and lightning protection.

Keywords: power supply system; electrical construction technology; lightning protection; grounding protection

中图分类号：U223.6文献标识码：A文章编号：

引言：现如今，生活的方方面面无不需要电力资源的支持，与此同时，供电系统在不断的增加，电网也在纷繁复杂的覆盖着整个国家。但是电气施工是一项比较危险施工难度也比较高的工程项目。电气工程师们也必须不断更新自己的知识，掌握最新发展动态来充实自己，能够深入了解和掌握各种建筑智能化系统和产品的技术性能。只有这样才能跟得上时代的发展，与时俱进。

供电系统概述

现在我们的国家乃至整个世界都已被复杂的电网覆盖，人们的日常生活、社会的正常运转，工厂的正常生产无一不能离开电力支持。一般每个国家的供电系统的分布是不一样的，就比如水力资源一般会集中在有较大的水位差的河流旁边，像煤炭、石油一类的资源一般会集中在盛产这些资源的地方。依照这个规律，电力系统也一样，有需才会有求，大城市和工业区对电力资源的需求会更加的多，因此供电系统一般集中在这些地方。供电系统的两大主要功能就是产生电能和输送电能，因此主要组成部分就是用于产电的电源系统和输电的输配电系统。

供电系统的设计原则主要有，首先要保证可靠供电，如果不能可靠持续的供电，这会更人们的生活带来很多麻烦甚至是危险。其次就是要能够安全灵活的实行，无论科技多发达，安全仍然是需要放在第一位去关注的问题，因此供电系统这种本身具有一定危险性的能源系统，更要保证接线的安全以及便于检修。最后一点就是要能够操作方便，要在设计电网连接的时候尽量简化供电系统的层次以及操作时的程序，方便日后维修以及检查。

供电系统中常用的自动装置包括备用电源自动投入装置以及自动重合闸装置等。供电系统要保证其可靠性，因此一般的供电系统都会有两路以上的电源接线，其中一路属于备用线路，当正在使用的线路出现问题的时候，另一路备用线路便可以投入使用，这就需要备用电源自动投入装置，简称APD。在APD的作用下，即使供电线路出现问题，也能将备用电路及时投入使用，造成不必要的损失。在施工过程中，施工人员一定要注意对备用电源自动投入装置的安装。下面再来介绍自动重合闸装置，通过供电系统的员工的经验表明，现在电力系统中的很多故障都是暂时性的，一般在短时间内都可以自行修复，自动重合闸装置的作用也在此处显现，它能帮助系统迅速恢复供电，避免了长时间的停电，大大提高了供电系统的效率。

电气施工技能要求

输电线路施工技术

首先要在工地现场来复查和审核设计图纸上的用于指示方向的方向桩的位置，当基础位于斜坡或水田等不平整的地方时，需要先平整施工路面后再进行施工，此过程中可以采用人力或者机械来开挖，必要时也可以使用爆破作业。接下来是分坑，这项工作的主要目的是要确定基础坑在地面上的位置。接下来便始进行基础挖坑工作，待运输来基础材料后，便要开始浇制工作，浇制工作共分为四步，分别为操平、扎筋、支模以及浇制混凝土。

2、民宅照明设计的一般要求

民宅一般照明设计一提“设计”二字，常人都认为那是专家的事儿。其实，生活在基层的电工，最了解居民、农民的需求，只要具备了电工专业知识，就能设计出满意的图纸。纵观当今建筑市场，大量的民宅和小型建筑的设计，都是当地电工的杰作。

不同房间、不同用途对光源的要求是不同的。为创造一个安静而舒适的环境，民宅一般采用白炽灯和荧光灯。白炽灯的光是连续的，显色指数高，属暖色调，所以广为采用。房间面积在10平米以下采用30~40w灯泡，20平米以下采用60w灯泡就以足够。

3、 配电线路的安装

配电线路在安装之前需检测地沟、支架、开关位置是否符合设计图纸和有关的要求以及设备运行的工艺需要。在安装室内线路时需注意，室内线路工艺上有明配线和暗配线两种，其中导线若沿着墙壁、天花板或柱子等铺设则成为明配线，线路穿过电线管理设在墙内、地坪或顶棚中等让人看不见的地方时，称为暗线。另外所用导线的额定电压应尽量大于线路的额定工作电压，并且在暗配线安装时应尽量避免导线的接头。导线连接和分支处不应受到机械力的作用，但必须注意，穿在管内的导线不能有接头，如确实需要，可把接头放在接线盒或灯头盒内。

4、低压隔离开关、刀开关、漏电保护的安装要求

首先开关是应该垂直安装的，在个别情况下可水平安装，比如在不切断电流、有灭弧装置或用于小电流电路等情况。在水平安装时，分闸后可动触头不得自行脱落，其灭弧装置应比较固定可靠。双头倒闸开关分闸位置时，刀片应可靠固定，不能自行合闸。

漏电保护器的安装要按产品标志进行电源侧和负荷侧接线， 带有短路保护功能的漏电保护器，安装时应确保有足够的灭弧距离。

三、供电系统的接地保护与防雷

电流对人体的伤害是非常严重的，当电流强度非常大时，甚至可能会危及人的生命。我们国家规定触电时间不超过1s的安全电流为30mA。供电系统的设计一定要保证安全。

接地装置主要包括接地极以及接地线，接地极就是用于和大地接触的金属导体，这一部分是要埋入大地中的。决定接地电阻的因素有很多，主要因素有土壤电阻、接地线的电阻以及接地极的电阻。为了保护人体因为意外触及带电设备时免发生意外，需要把电气设备的金属外壳进行接地。漏电保护器的类型按照工作原理可以分为电压动作型、电流动作型以及交流脉冲型。其中电流动作型的检测特性比较好，因为它不仅可以用作系统总保护，也可以用作干线、支路的保护，因此现在应用比较广泛。当然，具体使用哪种方案还要视具体情况而定。

雷电冲击波具有波的传导特性，输电电路如果遭受到雷电的冲击后果将不堪设想。在民用建筑电气安装工程防雷接地部分常常出现以下问题：设计人员在轻型彩钢屋面板上设置镀锌钢筋作避雷网时，避雷接地极测试点说明不妥；防雷接地极，避雷网施工中，焊接不符合要求。上述问题的主要解决对策和途径为：设计轻型彩钢屋面板避雷网带时，如果固定，要考虑怎样充分的利用彩钢板；利用基础钢筋做接地极时，一般用内外两根主筋，焊牢整个基础内外两根主筋一圈的搭接处，再把圈内纵横基础两边的主筋与两根主筋搭接焊牢，有桩基的用两根桩筋按设计要求的点连接到基础主筋上，然后按图纸指定的柱筋一般用外侧两根焊接到基础主筋上作为引下线，防止侧雷击在门框窗户上从一层至顶层每隔一层的圈梁主筋搭接处跨钢筋焊牢，再接到避雷引下线的柱筋上作为均压环。

四、结语

供电系统在我们日常生活中扮演着非常重要的角色，可以说少了它，我们的生活没办法正常进行。但同时电本身就是一种很危险的资源，每天都有因为触电或是电击等发生意外的人们，因此我们在利用电力时必须要合理加以利用，电气施工人员一定要不断学习与锻炼，增加自己的施工技能，把电气施工过程中的安全和质量问题放在重要的位置上，同时监督管理人员要做好质量管理工作，以便能保证施工的质量，从而使电气施工工程变得安全可靠，做到让工程验收人员安心，让用户居民放心，保证建筑整体运行的先进性和稳定性。

参考文献：

[1] 冉松. 关于建筑电气安装技术探讨［J］． 经营管理者，2010．

[2] 陈振华. 电力配电架空线路运行与管理的浅析［J］．硅谷， 2010．

[3] 席川. 电气设备安装工基本技能. 哈尔滨市：哈尔滨工程大学出版社,2010

篇(6)

20xx年最新达州市乡村教师补贴消息

一、目的意义

实施农村教师生活补助，是加强农村教师队伍建设的重要举措，充分体现了党和国家对农村教师的关心和对农村教育的重视，对于增强农村教师职业吸引力、鼓励城镇优秀教师到农村薄弱学校任教、提高农村教育质量、保障农村学生接受优质教育、促进义务教育均衡发展和保障教育公平具有重大现实意义和深远的历史意义。

二、政策内容

按照一县一策，自主实施的原则，宣汉县、万源市2个国家扶贫开发工作重点县补助资金由省定额补助，其他县(区)由县(区)自筹资金并纳入财政预算。

(一)补助对象。农村教师生活补助的发放对象为除城区和城关镇所在地学校以外的镇(乡)、村公办义务教育阶段学校在编在岗教师，不包括职工和离退休(职)教师。严格落实以岗定补，在岗享受，离岗取消的补助原则。生活补助只针对农村教师工作岗位的补助，教师在岗时享受，离岗(包括退休)后自然取消。经县(市、区)及以上教育部门批准到农村公办义务教育阶段学校的支教教师和特岗教师同等享受。在编不在岗、3个月以上外借、3个月以上外派(挂职、学习等)、退休(退职、退养、离岗待退)教师不得享受。已享受边远贫困地区、民族地区和革命老区人才支持计划教师专项计划工作补助的支教教师，不再享受农村教师生活补助，但若低于当地发放标准的应予补齐。对代课教师或临时聘用教师，由当地政府统筹兼顾，同步考虑。

(二)补助标准。宣汉县、万源市最低补助标准为每人每月400元(省财政按每人每月220元给予定额补助)，其他县(区)最低补助标准为每人每月200元。鼓励有条件的地方自筹资金，提高补助标准。各地应根据教师工作、生活条件的艰苦程度等因素，合理分设档次和具体标准，重点向村小和教学点倾斜、向条

件艰苦地区倾斜，不吃大锅饭、不搞平均主义，充分发挥政策吸引优秀教师到乡村学校(教学点)任教的作用。

(三)补助时间。从1月1日起实施。

三、组织实施

(一)加强组织领导。地方政府是落实农村教师生活补助的责任主体。各地要高度重视，足额落实经费预算，稳步推进农村教师生活补助工作。县级教育、财政部门负责制定切实可行的实施办法，报同级政府批准后实施，并将实施办法报市级教育、财政部门。

(二)加强监督管理。补助资金要按时直接发放到教师个人工资账户，实行实名制管理，防止虚报、冒领、套取补助资金。各地要及时研究和妥善处理政策实施过程中出现的问题，确保平衡实施。要建立问责制度，健全监督检查机制，定期进行督导，对实施情况进行全过程监督。

(三)坚持阳光操作。各地要主动、及时对农村教师生活补助政策实施情况进行公开公示，保证各个环节公开透明、阳光运行。要设立监督举报电话和举报信箱，广泛接受教师和社会监督。

(四)完善配套措施。各地要加大农村教师培训力度，将农村教师培训学习、对口帮扶等措施规范化、制度化。建立农村教师招聘补充机制和县域内教师定期轮岗交流等制度。研究完善教师职称评定和职务晋升向农村学校和教学点倾斜的政策措施，落实教师职称评定和职务晋升时要求有农村学校任教经历的规定。

(五)加大政策宣传。各地要加大政策宣传力度，采用多种形式，积极主动宣传政策，吸引更多优秀教师到农村学校任教，让更多的人关注农村教育、关心农村教师，努力营造全社会尊师重教的良好氛围。同时，要做好政策解读和教职员工思想政治工作，把教职员工思想认识统一到文件政策上来，推动政策顺利实施，维护正常的教育教学秩序，确保教育系统稳定。

相关阅读

20xx年达州市中级职称评审条件高级职称评定时间

本机构常年提供中高级人事局职称评审项目，工程师，会计师，经济师等均可以申报，提供申报条件即可办理。

20xx年中高级工程师职称申报专业：(助理、中级、高级)

1 建工类：工民建工程师、建筑工程师、建设设计工程师、建筑施工工程师、测量工程师、地质勘测工程师、建筑预算工程师、建筑管理工程师、道路与桥梁工程师、土木工程工程师、市政工程师、公路工程师、土建工程师、土建结构工程师、造价工程师、建筑监理工程师、路桥工程师

2 机械、自动化类 ：机械工程师、自动化工程师、机电设备工程师、机械设计工程师、铸造设计工程师、机械制造工程师、采矿工程师、机电一体化工程师

3 装饰设计类：环境艺术设计工程师、建筑装饰工程师

4 水暖、化工类：建筑水电安装工程师、消防水电工程师、给排水工程师、水利水电工程师、暖通工程师、热处理工程师、暖通空调工程师、化工工程师

5 建筑电气：电气工程师、电气设备工程师

6 计算机、电子、通信：计算机工程师、电子仪表工程师、通信工程工程师、电子信息工程工程师、计算机及应用工程师、电子技术工程师、光电子技术工程师、电子信息工程师

7 园林、园艺类：农艺师、园艺师、讲师、园林设计工程师

8 船舶、冷冻类：船舶技术工程师、冷冻工程师

20xx年中高级工程师职称评定条件

1、助理工程师：大学本科毕业后从事本工作满 1 年以上;大学专科毕业后从事本专业工作满 3 年以上;

2、工程师(中级职称)：大学本科毕业，担任助理级职务满 4 年以上;专科毕业后，担任助理级职务满 5 年以上;

3、高级工程师(高级职称):大学本科毕业，从事本专业技术工作 (工作年限可算在毕业前后)，取得中级职务任职资格,并从事中级职务工作 5 年以上.

4、各省市对优秀人才和有重大贡献的人才有破格申请的政策(详细内容请来电或QQ:9183～88989咨询)

20xx年中高级工程师职称评审申报材料要求

1 专业技术职务评审申报表;

2.学历证书影印件、身份证影印件、职称外语和计算机应用能力考试合格证书影印件(按情况可免试)、专业学术论文;

3.近期1寸免冠照片(红蓝底不限);

4.申报人员须符合规定的学历、资历条件和业绩成果要求。

20xx年最新达州市职称评定相关文章：

1.达州市专业技术人员继续教育管理系统

2.20xx年达州市高层次人才引进公告

3.达州市教育资源公共服务平台

4.四川省达州市事业单位20xx招聘公告

5.中小学教师职称制度改革最新消息:基层教师真实工资

篇(7)

关键词：数字信号处理；MATLAB仿真；教学改革

作者简介：李磊（1981-），男，河南南阳人，郑州大学物理工程学院，讲师；杨洁（1983-），女，河南商丘人，郑州大学物理工程学院，讲师。（河南 郑州 450001）

基金项目：本文系2012年度教育部大学生创新创业训练计划课题（项目编号：1210459084）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0056-02

“数字信号处理”课程是电子信息、通信工程、自动化工程及相近专业必修的专业课，在电气工程、测控技术、计算机技术等领域得到了广泛应用。[1]当前国家越来越重视大学生的创新意识和实践能力的培养。通过实施教育部大学生创新创业训练计划和卓越工程师计划，促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的工程实践能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才。为了提高学生的创新意识和应用知识解决实际问题的工程实践能力，需要调整“数字信号处理”课程的教学内容，引入新的教学手段和教学方法来提高学生学习的积极性，这是专业基础课教师所面临的重要课题。笔者介绍了一种针对本科生教学的分层教学模式，突破单一的理论灌输的教学弊端，显著提高学生们学以致用的能力，并运用实例介绍了这种分层教学模式。

一、“数字信号处理”课程教学现状

数字信号处理是一门理论性很强的课程，内容抽象，公式繁多，课程内容涉及很多数学推导与计算。目前，传统的教学模式主要存在以下问题：[2，3]

1.教学内容过度重视理论推导，不注重理论和实践相结合

国内大学的很多任课老师往往注重讲授公式性质、定理的由来，注重理论的严谨与正确性，这势必大大占据有限的授课时间。这种教学思路使课程陷于数学推导和计算，而使学生感到枯燥乏味，抓不住重点，教学效果大打折扣。

2.课程实验内容单一，与工程实践还有距离

课程实验内容一般都以MATLAB软件作为仿真平台，对课程中的时域离散信号、系统的时频域理论和数字滤波器设计理论进行仿真实验。诚然，MATLAB仿真软件作为信号处理的实验手段，具有信息量大、形象直观的特点，在很大程度上补充了单一的理论教学模式。但是仿真手段毕竟是理论的数学编程，还是脱离了工程应用的实际背景。仿真不能完全取代本课程的实验和实践内容。算法仿真内容过于形式化、过于简单，只能作为工程实践的前期阶段设计内容。

二、分层教学法原则与内容

传统的数字信号处理课程大多只讨论算法的理论及其推导，较少涉及工程实现方法及相应的软硬件技术。大学的教学应是理论教学、实践教学和科学研究为一体的，实践教学作为理论和科学研究的桥梁，是现有理论的源头，也是未来科研开拓的基础。理论课程应实现教学形式的多样化，包括多种实验、课程设计、科技竞赛和创新活动等。数字信号处理课程可以分为理论学习，算法仿真，数字信号处理工程应用平台实验，课题为导向的数字信号处理课程工程实践拓展训练四个层次。[4]

1.第1层：理论学习

广义来说，数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。目前本科生只是学习经典的数字信号处理理论，主要包括有关数字滤波技术、离散变换快速算法和谱分析方法。因为教学时间有限，现代信号处理或者数字图像处理的内容只能根据项目需求有针对性进行学习和研究。教师可以鼓励学生去搜索相关文献，查找资料，激发他们的自学热情和能力。

2.第2层：算法仿真

算法仿真往往是电子信息工程实施以前必经的重要阶段。MATLAB语言具有强大的科学计算和可视化功能。它作为数字信号处理的有力助手，成为教学的重要部分。其以矩阵运算为基础，具有丰富的数值计算功能，强大的绘图功能，更重要的是具有完备的数字信号处理函数工具箱。比如FIR滤波器的设计，包含三种方法：程序设计法、FDATool设计法和SPTool设计法。其中FDATool（Filter Design & Analysis Tool）是MATLAB信号处理工具箱专用的滤波器设计分析工具，操作简单、灵活，可以采用多种方法设计FIR和IIR滤波器。在MATLAB命令窗口输入FDATool后回车就会弹出FDATool界面。SPTool是MATLAB信号处理工具箱中自带的交互式图形用户界面工具，它包含了信号处理工具箱中的大部分函数，可以方便快捷地对信号、滤波器及频谱进行分析、设计和浏览。学生可以采用MATLAB进行电子工程中算法的前期仿真，然后将MATLAB程序转换成C语言移植到硬件平台上。

3.第3层：数字信号处理工程应用平台实验

数字信号处理算法需要借助特有的硬件平台实现工程应用，采用的编程语言一般是C语言。目前数字信号处理系统的硬件实现方式一般有三种：（1）利用通用可编程DSP芯片进行开发的方式。由于是采用基于C语言进行编程，算法实现过程简单，但资源受到限制，并行度差。（2）采用专用集成电路ASIC方式进行开发。虽然效率高，但开发流程长，成本高，开发出来的系统不能更改。（3）采用FPGA芯片进行开发。可以提供高效率和高质量的数字系统。在实际硬件平台选型中，使学生能够对单片机、ARM、DSP、FPGA的应用领域加以区分，从而更加深刻认识到DSP和FPGA实现数字信号处理的巨大优势。

4.第4层：课题为导向的“数字信号处理”课程工程实践拓展训练

课题为导向的教学模式是提高学生实践能力的新型教学模式。它以大学生创新实验项目为平台，以基于案例为教学模式，以科学研究的方式组织和引导学生获取和运用知识，培养学生创新性思维和分析解决问题的能力。这种方式克服了教学和实验中单纯模仿的弊端，发挥学生的主观能动性，拓展学生的眼界，引导学生解决开放性问题，促使学生不断提出新问题、发现新问题和解决新问题。

以上这四个层次并不是单一的顺序递进关系，而是不断交互的关系。比如工程实际问题的解决过程往往促使学生回归理论学习层次去深入研究，反过来能够更好地去解决工程实践中遇到的技术难题。算法仿真采用的MATLAB语言需要转换成数字信号处理工程应用平台实验使用的C语言进行移植，这也需要第二层和第三层内容的不断交互。

三、教学实例

为了实现对学生实践能力的综合培养、潜力开发和工程创新精神的激励，学校积极为学生们搭建工程实验平台，为学生参加“全国电子设计竞赛”、全国挑战杯、大学生创新实验计划项目等活动奠定基础。下面基于教育部大学生创新实验课题“基于麦克风阵列声源定位的动态视频跟踪系统”来例证“数字信号处理”课程的分层教学模式。[5]

首先，学生们经过调研确定项目需求，选取合适的算法模型进行研究。基于课题驱动的教学模式促使学生从需求这个工程项目源头进行考虑。经过广泛的调研，学生们发现在日常生活中，常规的摄像头监控系统的摄像头安装是固定的，监控方位是静态的，只能监控有限的方位区间。这样的监控系统监控方位区间狭窄，难免存在很大的监控盲区，无法很好地实现监控功能。由人类的耳朵和眼睛协调工作的仿生原理得到启发，人类的耳朵相当于一个二元声音传感器阵列，捕捉到声源信息，通过大脑判断，得到声源的方位信息。然后驱动我们的脖子扭转到声源方向，我们的眼睛就可以实时看到声源目标，做出视觉的判断。为此，学生们用微型麦克风阵列来代替人耳，用一个步进电机来代替脖子，用摄像头代替眼睛，用DSP处理器来代替人脑实现信号的运算处理和控制功能，从而实现一个基于麦克风阵列声源定位的动态视频跟踪系统，如图1所示。这样，该视频监控系统通过麦克风阵列进行多传感器联合信号处理，可以首先根据声源的声音有无来判断是否启动监控，再通过声源的方位可以驱动步进电机，自动转动摄像头跟踪实时运动的目标，实现无盲区、全角度实时自动监控。

算法模型的确定促使学生广泛阅读文献，最终找到了阵列信号处理理论作为麦克风阵列数学建模的理论基础。通过MATLAB仿真分别分析了仿真的宽带音频信号和实验采集的音频信号，验证理论模型和实验结果能够很好地匹配。该本科生研发团队把宽频声音信号的特点和传统的远场声源方位估计算法相结合，依据到达时间差的声源定位原理，提出了一种频域波束形成算法，系统框图如图2所示。系统上电后，多路麦克风分别接收音频信号，并进行采样缓存，送入DSP处理器中进行端点检测，如当前信号为噪声或无用信号，则丢掉已采集的信号帧数据；如检测到有用信号，则对其进行频域波束形成和进一步处理，最后采用基于能量值的谱搜索算法计算出声源的方位，从而控制步进电机驱动摄像头转向声源所在方位，使声源出现在摄像头视野范围内。该课题针对当前智能视频监控存在的监控盲区的问题，提出并实现了一种基于麦克风阵列的宽频声源定位系统。通过采用频域波束形成和基于能量值的谱搜索算法，实现了二维空间声源的快速准确定位。经验证该系统在室内及室外对各种声源的实时响应表现良好，在现代视频监控中具有一定的工程实用意义。通过该课题学生们申请了实用新型专利和发明专利各一项，学术期刊论文2篇，了解了电子信息工程设计的步骤和培养了科学研究的基本素养。

四、结语

按照上述的分层次递进教学模式，使学生按照基础理论实验、仿真实验和DSP工程实现理论和实践的交互学习。这一体系从简单到复杂，从理论到实践，循序渐进，逐步提高。经过工程实践的训练，激发了学生们学习“数字信号处理”课程的热情，巩固了课本上的知识，拓展了工程实践的视野。同时，大大提高了学生们独立解决问题的能力和工程实践创新能力。学生在专利申请和论文撰写的训练中，实践了科学研究的方法，为将来的科学研究奠定基础。通过上述的教学实践，取得了良好的教学效果，得到了广大师生的认可。

参考文献：

[1]程佩青.数字信号处理教程[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2]王典.数字信号处理课程分类和分层教学模式探索[J].实验技术与管理，2013，（2）：31-32.

[3]魏强，等.课题驱动式教学在《数字信号处理》课程中的探索与实践[J].教育教学论坛，2012，（20）：212-213.