电工技术基础技能范文
时间:2023-12-15 17:33:55
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篇1
在中等职业的《电工技术基础与技能》等同类课程教学活动中,理论与实际联系要求紧密,专业实训内容多,实训环节变化大,各校已基本对电工基础理论与技能实训教学实行一体化整合,把原来的《电工技术基础》与《电工技能与实训》教材实行整合。一体化教学对场地、设备要求高,工位充足,学生就业上岗技能要求实训模拟环境与实际工作环境接近,但目前学校的基础设施和实训室建设设计往往无法达不到这类实训课的需要。因此,探索在现有的基础环境上改善实训室建设,使其适用面宽、仿真度高,功能灵活多变的电工基础类实训室,对提高《电工技术基础与技能》一体化教学质量、提高电工专业实训教学管理水平具有重要义。
一、中等职业技术学校采用《电工技术基础与技能》的版本与实训室的现状
目前《电工技术基础与技能》采用整合度比较高的教材主要分两类:高等教育出版社版与广西教育出版社出版的两个版本。其中高教版的是以传统的《电工技术基础》教材加以改进,主要在课题引入、实物举例、后以任务实训加以验证,其版本有些类似高中物理教学模式,它的优点在于采用实物图例连接举例,实验与实训设计有很重的高中物理实验室味道,目前基本配备主流是天煌教仪THETDG-1型电工技术实训装置的配备。中职学生学习起来对理论的理解发费时间较多,而技能实训效果一般,许多中职学生不能在实训中产生强烈的兴趣,更找不到实训现象与对应理论的联系,是一种比较适合教师教学而不太适合学生学的配备选择。
另一类是以广西教育出版社出版的《电工技术基础与技能》为代表,它是一本的在完成工作任务过程中学习电工基础专业知识、专业技能和工作过程的一体化教材,突出“做中学”的核心特点,它是按照实际操作的工作步骤、安全和技术要求,引导学生在做的过程中体验成功,产生专业“做中学”的学习兴趣,继而指引学生明确要求、学习工作任务,实施任务计划,检查“工程”进度与“安装工程”质量与修改任务方案、总结与评价的任务完成情况等各个环节,学生学习与技能训练的效果实践当中较为理想,实训室配备一般是采用通用型电工电子实验装置即可。采用这个版本教材与实训配备,比较适合学生学习,但对教师的要求非常高,教师必须有很强的实操能力与指导能力,并在实训教学过程逐渐把相关理论基础知识联系起来,引导学生把操作与理论系统整合。当前,大多数职校都在探索这种模式,并且在技能竞赛中获得比较好的成绩。
这两种比较有代表性的模式都存在着以下共同的问题:
(1)各校电工类实训室建设大都只根据课程实验或实训需要,以成套实训设备装备实训室,比较有代表行的型号有DGX-1型 电工技术试验装置 、TH-DD电工电子实验装置等。这些实训任务,主要还是进行验证性教学,没有能实现实训环境与实际安装场景的有机结合,特别是在电工基础的基本电路实验,学生对原理图与实物之间的联结理解欠缺,而在主要电气安装部分如:日关灯的安装、单户住宅的用电系统的布线、三相配电线路以及电力拖动部分,没有能强化学生作为电工职业的必要技能标准,从而缺乏电气安装工程实际操作技能。
(2)在电动机实验部分,缺乏电动机、发动机相应的结构模型,没有配套的可供拆装电动机及相应工具,而在实践当中,电动机的拆装很有市场,实验室在方面缺乏配备无疑是我们忽视了市场的需求。
(3)在基本的电工布线配套设备方面,成套设备一般都没有配备冲击钻、电钻、角磨机、石材切割机等室内电工安装常用工具,使得学生的基本技能仅仅停留在实训室的操作台上。
二、通用《电工技术基础与技能》实训室建设改善思考
实训的目的一般有两个:一是通过实训,掌握电工技能鉴定所需的技能,获得从业资格证。二是学会本行业中的基本技能,使学生能独立完成相关工作。如果从学生学习技能应与实际工作技能接轨的角度思考的话,实训室配套设备的改革与实训室结构设计的改善可以采取以下思路:
1.电工基础实训室分解为以下几个功能室
基础电工实训室、布线实训室、电动机维修实训室(含变压器)、电力拖动实训室。
各功能室功能简介:
基础电工实训室:主要是验证电工基础中基本电路有关的实验,主要包括基本元件(电阻、电容、电感等)、基本电路(欧姆定律、串并联、节点、基尔霍夫定律等)、基本仪表(电压表、电流表、万用表、钳表、示波器、兆欧表等),本实训室可以与通用型的电子电工实训室通用。
布线实训室:以空的房间为主,将一整间大的实训室分割为四至六间小隔间,如同小浴室、厨房,主要功能是让学生能在真实的墙上实训布线,装排插、灯的开关,有机会学习使用冲击钻、电钻、角磨机、石材切割机等室内电工安装常用工具,的提高学生实用电工技能。
电动机维修实训室(含变压器):主要以电动机、发电机的拆装、变压器的拆装训练为主,掌握完整的拆装工艺。
电力拖动实训室:以电力拖动为主要实训内容,掌握电动机基本的正反转控制、时间继电器控制Y-降压起动控制、掌握交流接触器等控制器件的连接方法,以及常见开关类器件的拆装,学习配电箱安装等。
2.电工基础实训室配套的元器件应作以下调整
(1)基础电工实训室:增加实物电源如电池盒、蓄电池;增加普通物理实验用的开关、灯珠等电路配件,实践教学当中可以提高学生学习入门电路的直观认知程度,提高对欧姆定律的理解,以及常规电流、电压的测量的掌握都起到很好的效果。
(2)布线实训室:以实际室内装修用的线材、开关、漏电保护器、插座、管线以及相关安装用到的配套工具作为配套器材。
(3)电动机维修实训室(含变压器):以实际的一般三相电动机维修、变压器维修工作需要配备全套器材。
(4)电力拖动实训室:以目前的基本通用配置增加配电箱的实际安装,并要求接电验证。
(5)建议在电工基础实训室配备多媒体设备,在每一实训台配备电脑,装备[虚拟电子实验室].NI.Multisim.汉化版,让学生可以模拟与实操结合,这样能更好的让学生理解原理图与实物之间的联结。
电工基础与技能实训室建设的实践应用中我们体会到,只有让学生能充分接触实物实验、实训,才能达到通过实验、实训帮助学生理解电工理论知识,掌握电工操作的基本技能,也只有这样,才能让学生在实操的成功体验过程中逐步激发学生学习的兴趣,达到一体化教学的目的;部分实训室的管理宜由统一的上课管理结合对学生开放的课余管理结合,使学生能在其感兴趣的时候及时动手体验。电工基础技能实训室的建设,必须打破一间实训室就能满足所有技能实训的设计思路,必须从学生学习的角度思考,达到充分满足学生实训需求为目的,当然要结合各校的实际,做出最为实用的方案,才能使《电工技术基础与技能》真正通过一体化教学实现教学目标。
参考文献:
[1]吴潮.高职电工类综合实训室建设探索
[2]《电工技术基础与技能》.广西教育出版社出版
篇2
关键词:供电;电能计量;自动抄表;技术;分析
0 引言
电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节,传统的电能量结算是依靠人工定期到现场抄读数据,在实时性、准确性和应用性等方面都存在不足。而用电客户不仅要求有电用,而且要求用高质量的电,享受到更好的服务。因此提高电力部门电费实时性结算水平,建立一种新型的抄表方式已成为所有电力部门的共识。再加上供电部门对防窃电技术也提出了更高的要求。
1 自动抄表系统的构成
电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性,推进了电能管理现代化的发展进程。
典型的电能计量自动抄表系统主要由前端采集子系统、通信子系统和中心处理子系统等三部分组成:
1.1 前端采集子系统 按照采集数据的方式不同,电能计量自动抄表系统可分为本地自动抄表系统和远程自动抄表系统两种。
本地自动抄表系统的电能表一般加装红外转换装置,把电量转换为红外信号,抄表时操作人员到现场使用便携式抄表微型计算机,非接触性地读取数据。
远程自动抄表系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端,它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构,即由安装于用户生活小区单元的采集器收集十几到几十个电能表的读数,而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。
1.2 通信子系统 通信子系统是把数据传送到控制中心的信道。为了适应不同的环境条件以及成本要求,通信子系统的构成有多种方案。按照通信介质的不同,通信子系统主要有光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种。
光纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强等特点,适合上层通信网的要求。但因其安装结构受限制且成本高,故很少在自动抄表系统中使用。
无线通信适用于用户分散且范围广的场合,在某个频点上以散射通信方式进行无线通信。其优点是传输频带较宽,通信容量较大(可与几千个电能表通信),通信距离远(几十千米,也可通过中继站延伸)。目前,GPRS 无线通信网络为无线抄表系统的实施提供了高效、便捷、可靠的数据通道。主要缺点是需申请频点使用权,且如果频点选择不合理,相邻信道会相互干扰。
租用电话线通信是利用电话网络,在数据的发出和接收端分别加装调制解调器。该方法的数据传输率较高且可靠性好,投资少;不足之处是线路通信时间较长(通常需几秒甚至几十秒)。
低压电力线载波通信利用低压电力线作为系统前端的数据传输信道。其基本原理是:在发送数据时,先将数据调制到高频载波上,经功率放大后耦合到电力线上。此高频信号经电力线路传输到接收方,接收机通过耦合电路将高频信号分离,滤去干扰信号后放大,再经解调电路还原成二进制数字信号。电力线载波直接利用配电网络,免去了租用线路或占用频段等问题,降低了抄表成本,有利于运营管理,发展前景十分广阔。但是,如何抑制电力线上的干扰,提高通信可靠性仍是亟待解决的问题。
1.3 中心处理子系统 中心处理子系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成,是整个电能计量自动抄表系统的最上层,所有用户的用电信息通过信道汇集到这里,管理人员利用软件对数据进行汇总和分析,作出相应的决策。如果硬件允许,还可直接向下级集中器或电能表发出指令,从而对用户的用电行为实施控制,如停、送电远程操作。
2 自动抄表技术的发展状况
2.1 电能表 传感器、自动化仪表以及集成电路技术的发展,使得无论是机电脉冲式还是电子式电能表已能够较好地满足当今电能计量自动抄表技术的需要。预计今后相当一段时间内,电能计量自动抄表系统的终端采集装置将以机电脉冲式电能表和电子式电能表两种仪表为主。
2.2 采集器和集中器 采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置,由单片机、存储器和接口电路等构成,现在已经出现了较成熟的产品。
2.3 通信信道 通信子系统是电能计量自动抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国内外对于不同通信方式各有侧重,在西方发达国家,对于电能计量自动抄表技术的研究起步较早,电力系统包括配电网络较规范、完备,所以低压电力线载波技术被广泛应用;在我国,受条件所限,较多使用电话线通信。近来,随着对扩频技术研究的深入,低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决,因此,低压电力线载波通信方式在电能计量自动抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。
3 自动抄表技术的发展趋势分析
3.1 电力线载波通信 电力线载波通信,是将信息调制为高频信号(一般为 50~500 kHz)并叠加在电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道,不必另外铺设通信信道,大大节省投资,维护工作量少,可灵活实现“即插即用”。目前,国内 10 kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟,但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平,这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术在我国的实际应用。
3.2 无线扩频通信 扩频技术是一种无线通信方式,把发送的信息转换为数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号,以扩展信号的频谱,通过相关接收,用相同的频码序列解扩,最后经信息解调,恢复出原始信息。扩频通信距离一般可达几十千米,其最大的优点在于抗干扰能力较强,因此具有较强的安全保密性。扩频技术在电能计量自动抄表系统的典型应用方式是:采集器通过电力线载波把数据传至集中器,再由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给中央处理站的接收电台。
3.3 复合通信 在应用于电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中,各种通信模式都有优缺点,任何一种采用单一通信技术的方案均很难完全满足需要。为解决这类矛盾,提出了复合通信方案。
复合通信方案是在自动抄表的不同通信阶段采用不同的通信方式,组成实现电能自动抄表的复合通信网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段(电能表到采集器,采集器到集中器),可以采用如红外、低压电力线载波甚至点对点的通信方式;而在集中器到中央处理站段,则可采用电缆、电话线或无线通信等。选择什么样的复合方式,需根据实际情况统筹考虑。混合使用的各种通信方式之间要有很好的相容性,不能相互干扰,这其中涉及到运筹学、最优规划等方面的研究与设计。
3.4 自动抄表的安全性 自动抄表的安全性主要包括自动抄表过程的安全性和中心处理子系统的计算机网络安全性。电能计量自动抄表系统的抄表过程是分散的采集器、集中器与中心处理站间交换数据的过程。通信中既要保证所抄数据的安全、可靠传输,又必须确保中心处理子系统不会受到来自传输网络的意外攻击。
中心处理子系统的安全性主要是指其包含的计算机网络安全性,而主要的安全隐患来自以下 4 个方面:黑客、病毒、合法人员的失误和网络系统自身的脆弱性。保护及防范的措施是综合运用密码技术、身份验证技术、访问控制技术、防火墙技术、安全内核技术、网络反病毒技术、信息泄漏防治技术、网络安全漏洞扫描技术和入侵检测技术等。
4 小结
电力营销效率的提高,取决于营销部门对配网信息、用户现状和需求的了解程度,以及对各种数据分门别类加以采集分析并有效利用。电能计量自动抄表系统,能够充分采集用户的各种数据信息,对数据进行集中存储和统一分析,对于加强需求侧管理,具有重要意义。
参考文献:
[1]蒋俊峰.自动抄表技术研究[ J].电测与仪表, 2005, 40(10): 41-44, 24.
篇3
关键词:建筑智能化;电气工程;管理技术
科技的进步改变了人们的生活,也为工业发展提供了有力支撑,随着人们对于建筑质量要求的提高,智能化建筑成为建筑行业发展的新趋势。就整个建筑工程而言,电气化施工是其中的一个特殊的施工环节,同时也是核心的施工部分之一。该施工环节主要是对建筑物内部的电气设备以及装置进行安装调试,是提升电气工程运行效率和质量的关键,对于提升建筑智能化方面起到重要的作用。作为一种新的科技技术,智能化技术融入了多种高端技术,通过对精密传感技术、地理信息定位技术以及计算机技术的综合来实现运行的高效化,在提升效率的同时保障了质量,该技术在建筑电气工程中应用日益广泛,对于提升电气工程质量和运行效率及工程检修起到了不可替代的作用。
1建筑电气工程智能化概述
电气工程在建筑的使用质量方面起着重要的作用,随着经济社会的发展,人们对建筑电气工程质量和效率的要求也在不断提高,不仅是办公建筑,民用建筑的电气化要求也在不断提高。简单而言,建筑电气工程施工主要包括以下环节:①成套电气设备的安装及控制设备的调试,这为整个建筑电气控制奠定了基础;②对电缆线及电线进行安装,并对电线分布于光缆位置进行优化布局,提升线路质量;③安装所需的变压器及相应的动力装置,并根据建筑情况进行调试,以保障施工后的正常运行;④对接地设置及母线、导管等配套环节进行安装,并在施工完毕进行全面的检查和验收,发现问题及时整改。智能化技术作为一种人工智能技术,综合运用了计算机技术、GPS定位技术以及精密传感技术等,尤其在智能化控制方面运用广泛,这是该技术的日益成熟使得建筑电气工程智能化成为现实,这是电气工程与智能技术的融合,对于提升建筑水平具有重要的作用。另外,为充分满足现实需求,一些学者立足于生活实际需求研究综合自动化以及智能控制语言,将一些实用功能融入其中,从而更加凸显了建筑的科技应用性。
2电气工程智能化技术的优势
依赖于智能化技术在建筑电气工程中的不断应用,现代建筑在现场控制方面实现了实时监测与控制,尤其是在配电、中央空调、排水、照明以及电梯等系统方面作用明显,对于提升建筑的运行质量和效率奠定了基础。
2.1开展全天候全方位的监控
现代建筑功能较多,用户使用要求也在不断提升,为满足用户需求,需要进行大规模的电气工程施工,这就会导致建筑内部结构复杂、功能多样,诸多的电气工程组件易给施工带来难度,同时容易导致运行故障,为解决这一问题,必须通过智能化的电气设备进行电气工程建设,利用“采集-处理-反馈”的建设模式,将各系统进行融合,在进行全楼层多系统全面进行数字化和信息化监测的同时,提升电气设备管理效率,通过智能化技术的应用将监测信息及时反馈到控制中心,并通过数据分析下达实时指令至各个子系统,子系统根据相应控制指令执行相应操作,从而实现了全天候实时监控和管理。
2.2能够快速有效的进行控制指令输出
电气智能化技术的使用,能够将控制中心的指令快速准确的传输到终端操作和执行系统中去,执行系统和终端根据收到的指令开展相应的动作操作,这样控制中心能够快速的进行各个系统的控制,实现电气工程管理的高效化。对建筑工程设计前就要充分论证智能电气工程的可行性,根据建筑工程的实际需求设计相应的电气工程,合理配置相应的电气工程控制系统,利用较为完整的电子信息技术控制系统,与电气设备进行有效连接,充分实现设备与系统的协调工作。
2.3增强联动性能
电气工程智能化实现了对多种设备的控制能力,通过综合控制指令促进各设备的协同工作,促进设备间的联动性,尤其是安防、消防以及通风照明等自动化系统能够较好的融合为一个综合控制管理系统,在提升效率的同时提升设备联动性。
2.4安全性能得以增强
现代建筑对于安全控制要求日益提高,一方面是建筑内诸如电梯、消防等安全的要求,另一方面是门禁等要求,这些是可调节的建筑安全性和实用性。电气设备作为一种工程设备本身就具有自身的潜在危险性,随着电气设备的不断增多其安全性备受关注,通过智能化电气设备的使用,能够减少设备故障并对电气设备进行实时的在线运行状态控制,以求将危险消灭在萌芽状态。同时通过全天候全方位的在线监测能够及时收到建筑故障的信息并作出反映,提高了监控的强度和范围,并能够采取遥控模式来对险情做出及时的报告和反馈,从而对风险进行降低。
3智能化电气工程管理分析
3.1电气系统控制管理
电气设备结构复杂,为了提升操作便捷性能必须提升电气工程的精细度,但这对于传统工程建设来说难度很大,且容易出现故障,但智能化电气技术的应用解决了这一难题,通过计算机和通信网络技术控制来加强电气系统控制,通过综合控制中心进行电气系统精细化控制,实现控制指令在各个系统中的快速传输与执行,并对各个子系统进行有效整合,提升协调运作能力,在降低电气设备故障率的同时提升控制水平。电气工程线路控制可以采取智能传感技术进行系统控制管理,一旦在运行过程中出现故障,就能够及时发现并且有效的进行分析,为故障的解决奠定基础。
3.2加强故障检测管理
建筑电气工程设备在运行过程中,能够通过智能化遥感定位技术并结合传感技术快速准确检测设备故障,并进行准确定位,从而进行快速检修,保障电气设备正常工作。对于电气设备故障检测通常使用模糊网络技术、神经网络技术,通过这些智能化技术应用可以有效找寻电气发电机以及变压器等方面的故障,通过控制系统运行信息监测能够快速判断故障点,从而通过故障检修解决电气设备运行问题,可以说智能化电气设备能够帮助设备维护人员发现故障、缩短设备检修时间,进而提升了运行效率。
3.3电气设备优化管理
智能化电气管理能够通过智能化控制提升电气设备的运行优化,通过智能化的专家系统能够对电气工程加强控制管理,在实际的电气工程建设时,一般会在传统遗传算法的基础上融入电气智能化专家系统,以提升电气设备的控制能力,达到更理想的使用效果。另外,为了实现电气设备的智能化管理,通常利用神经网络以及模糊逻辑来实现对设备的优化,首先检查设备的控制主机,对主机进行甄别和扩展,进而提高电气设备的运行速度,最终为电气设备运行质量的提升奠定基础。虽然智能化技术因其诸多优点而使用越来越广,但在实际运用过程中应注意一些细节问题,防止对技术先进的过分追求而导致使用不当。①要考虑经济成本,智能化技术因其先进的传感系统、定位系统等先进技术和设备,自然在成本方面较高,在实际建筑工程电气设计过程中要根据相应的成本投入进行智能化技术使用范围和程度的选择。②注重电气工程设计,从建筑的实际使用需求出发,将智能化技术应用在实用性强的电气设备中去,切忌盲目追求先进而脱离实际使用需求,造成成本过高、人为加大施工难度和运行成本。
4结语
随着人们对于建筑质量要求的提高,智能化建筑成为建筑行业发展的新趋势。就整个建筑工程而言,电气化施工是其中的一个特殊的施工环节,同时也是核心的施工部分之一。本文对建筑智能化电气工程进行了概述,并分析了其优势,对电气设备系统控制管理、故障检测管理及设备优化进行了阐述,可以说智能化电气工程的投入使用很大程度上提升了建筑工程的技术水平和运行质量,有利于建筑电气工程管理。
参考文献
[1]张振军.建筑电气工程智能化技术应用探究[J].科技传播,2016(9):198~199.
[2]韩松.关于建筑智能化电气工程管理技术分析[J].城市建筑,2015(21):149.
篇4
关键词:智能化技术,建筑,电气工程,应用
中图分类号:TU19 文献标识码:A
一、前言
随着建筑行业规模的逐渐发展,其中建筑电气工程在人民的日常生活中是非常重要的角色,因为其建设质量的好坏直接决定了人民的日常生活水平的高低。随着国家经济水平的提高同时人们生活水平也逐渐改善,这就对居住环境、建筑方面的要求也越来越高,同时也是越来越细致,需求的个性化特点也开始逐渐凸显。传统的电气工程施工对象包括控制装置、相应的电缆、变压器、照明装置、发电装置等等,此外,施工后的后期维护和维修也是很重要的一方面内容。
伴随着各种各样的需求,智能化技术在建筑电气工程中的大范围应用也是应运而生。电气工程中的智能化技术是近年来新兴的一门高科技技术,内容包括GPS系统、计算机技术、传感技术、人工智能、自动控制以及专家系统等。从应用的方法和研究的对象来看,这门学科的复杂性和交叉性比较明显。智能化技术在电气工程方面的应用将改变原有的工程作业模式,其对人们生活的影响和改变也是巨大的。
二、智能化技术的优势
通过智能化技术在建筑电气工程中的广泛应用,能够实现对建筑中的现场控制器包括配电、中央空调、排水、照明以及电梯等系统的实时监控和控制,实现资源的合理配置以及设备的合理运用。
1 能够实现全天候全方位监控
在比较大型的建筑当中,由于内部结构比较复杂、功能方面的要求也是多种多样,导致了电气系统组件会非常多,庞大的系统组件数目往往会导致故障发生,并且较大的数目又会导致工程人员无法及时有效的找出问题,这就给楼层的管理工作带来了困难。在采用智能化系统之后,通过“采集――处理――反馈”的应用模式,能够实现对楼层的各个系统进行全方位数字化和信息化的监控,保证了将信息反馈到控制中心的及时性,同时可以有效地将控制机指令下达到子系统当中,进而达到了全天24小时不间断地实时监控和采取有效的管理。
2 输出控制指令及时有效
通过电气智能化系统的应用,可以根据控制指令及时地对终端的操作和执行系统发出控制指令和信号,以达到控制目的,在智能建筑设计之初,就应该充分考虑到智能建筑电气系统的功能,将智能化的概念应用到设计当中,首先需要的是一套比较完整的电子信息技术的控制系统,并完成与设备的有效链接,这样就能较充分地将数控体系的准确性和调节性利用起来,建立一整套的楼层远程监控和管理系统。
3 联动性能的加强
楼宇的智能化可以大大加强自动化设备之间联动性能。智能化技术可以将楼宇中的安防、消防以及通风照明等自动化系统整合为一个整体,这样做的结果便是其联动性能的充分加强,实现了不同子系统之间的资源和信息的优化配置,在需要进行控制和响应的视乎也能做到联合互动。
4 安全性能增强
智能化在楼宇的安全方面贡献将是巨大的。首先电气系统本身就具有一定的危险,而且随着自动化设备的逐渐普及,安全方面的问题也正在进一步凸显。设备本身的问题、操作不符合规范甚至是周边环境条件的不利变化都是安全风险的导火索,都有可能造成安全事故的发生。而通过利用智能化技术就可以大大提高安全性,因为智能化系统将全面提高监控的强度和范围,并能够采取遥控模式来对险情做出及时的报告和反馈,从而降低伤害风险。
三、智能化技术的应用形式
1 自动化控制方面的应用
电气化操作在电气自动化方面一直是一个较为复杂的工作。而电气控制又处在整个的建筑电气工程中的一个非常关键的环节内,通过电气控制的智能化,可以显著提高工作效率,这对于加快工程进度、工程质量的提高以及成本的降低都是有利的方面。
2 在故障检测分析中的应用
在利用智能化技术进行控制的同时,通过智能化检测功能就能够较好的反馈出故障问题的原因和所在。电气工程因其运行的长时性、线路的复杂性以及故障的突发性和隐蔽性,故障的发生是很普遍的并且很难发现其中的原因所在。在传统的故障诊断方法中,通常检测的时间较长、准确率也不是很高。而通过智能化的应用就可以很清晰且快速地判断故障所在,提高了工作的效率和准确度。
3 在优化设计方面的应用
智能化技术可以在电气自动化设备的优化发面发挥作用,包括智能化技术的遗传算法以及专家系统。遗传算法模拟的是生物遗传学方面的规律,对设计的优化进行“一代一代”的搜索,以确定最为优化的基因配置。而专家系统则是在专家经验的基础上增加机器的学习样本,并试图利用原有的经验和新的学习体系实现对新问题的解决。在实际运用中,需要结合两种方法的优点,配合使用来实现电气设备的优化设计。
四、应用中的注意事项
虽然智能化技术有诸多优点,但在实际使用过程中应该注意一些问题,避免因为过分追求技术上的先进,导致使用的不当。首先便是经济方面,由于智能化技术包含了当前较为先进的前沿技术,其开发和使用成本一直是困扰智能化技术使用的瓶颈之一。根据实际情况合理的选择智能化技术的使用范围和程度是控制成本的有效手段。其次是设计方面,在进行设计的时候应该脚踏实地,从实际需求出发,不过分追求不切实际的目标合理对待系统自身的缺点和局限性,在满足使用功能的同时,降低施工的难度,从而实现减小运行管理成本。
结语
计算机技术和互联网技术在智能化领域的广泛应用也进一步的促进了建筑电气智能化的发展。随着居民生活水平的提高以及人们对优质舒适生活的进一步向往,同时也在科学技术不断发展的基础上,智能化在建筑电气方面的应用前景会很广,随着智能化系统的完善,在不远的将来一种全新的居住和生活方式会由智能化带到我们眼前。
参考文献
篇5
关键词:电气工程;自动化控制;智能化
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
智能技术是一种模拟人类智能的技术,在工业生产过程中应用广泛,尤其是在当今电气工程自动化领域更是有着重要应用,智能技术可以进行图像识别工作、可以处理语言指令达到电气自动化控制的目的。智能技术逐步发展,渐渐成为一门重要的科学,将分析智能化技术的优势以及基础理论,让人们对该技术有个大体的了解。智能化技术是计算机科学的重要分支,是在计算机技术的基础上结合了人工智能发展出来的新的科学,在自动控制、信息处理、电气系统运行以及电气试验分析中都有广泛应用和突出表现,为人类的生活做出了越来越多的贡献。智能化技术发展十分迅速,从其出现到使用如此广泛的今天只不过经历了数年的时间,这样的神速证明了该技术具有不可估量的发展前景。
一、电气自动化工程控制系统的简介
(一)、电气工程自动化控制系统中控制语言的标准化
随着以原子能、电子计算机等技术的第三次科技革命,计算机科技快速发展,在发展的过程中电气工程与计算机技术相结合,形成了自动化控制的新局面,计算机有专门的计算机语言,将计算机语言实现标准化,可以更方便的对计算机进行编程和维护工作。
(二)、电气工程自动化控制系统中关于信息系统的运用
伴随电气自动化技术的发展,信息技术也广泛应用于电气自动化中,信息技术的应用分为横向和纵向发展:(1)在信息技术发展的纵向主要体现在企业的管理层面上,在企业管理过程中,管理人员通过相应的平台将企业中的数据信息实现实时共享,将管理流程进行简化,提高效率,同时可以对生产过程中的画面进行截取,从而掌握关于企业生产信息的最新资料。(2)在信息技术发展的横向主要是指在整个电气设备、控制系统等方面进行发展。
(三)、分布式控制系统在电气工程自动化中的应用
现如今,分散控制系统在企业中广泛应用,发现了很多关于这种系统的不足。分散控制系统是通过使用模拟技术和数字技术相结合开发出来的系统,其使用模拟技术的部分具有可靠性低,维修困难等缺点。
二、智能化技术概述
(一)、智能化技术理论
智能化技术是一种新的技术科学,它是计算机科学的重要分支。智能化技术主要是为了模拟人脑的智能工作方式,将这种工作方式投入到机器的设计之中,让人类从复杂工作中解脱,由机器代替人进行工作。通过对智能化技术的研究目标和本质方向的理解,科学家制造出了一个智能化的机器,这个机器可以做出与人类大脑类似的反应,并可以进行语言识别或图像识别等工作。智能化技术的说法出现的很早,在1956年便提出了这种说法,从提出至今,几十年间智能化技术迅速的发展着,信息论、自动化、生物学乃至语言、哲学方面都有涉及,其涉及范围之广令人惊叹。它的主要研究目的就是让机器带有智能,在机器的使用过程中能够收获智能效果,通过机器进行复杂劳动,造福于人类。电气工程自动化中智能技术的应用就是为了达到这个目的,该技术的应用加强了整个劳动分配过程,大大减少了人类的工作量,让工作效率得到了提高。智能化技术的广泛使用,可以让我国廉价劳动力的输出获得更多的经济收益,智能系统类似于人类的判断和处理功能,能够让我们的生产力得到加强,推动经济的发展。
(二)、智能化技术的优点
针对不同的智能化技术控制,需要使用不同的方法进行讨论。但是一些智能化技术控制器,例如:模糊神经、模糊、遗传算法和神经都是一种类非线形的函数近似器。采取这种的分类有利于对总体的了解,同时会促进对控制策略的综合性开发。上述的智能化技术函数近似器具有常规的函数估计器所不具备的优势。首先,在很多情况中,精确的掌握控制对象的动态方程是很复杂的,因此控制器在设计实际控制对象的模型时,往往会产生很多不确定的因素,例如:非线性时、参数变化等,这新信息通常无法掌握。而智能化技术控制器在设计的时候可以不需要控制对象的模型。依据下降时间、鲁棒性和响应时间的不同,智能化技术控制器通过适当的调整可以提高自身的性能。例如:在下降时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快4倍。在上升时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快2倍。与古典控制器相比,智能化技术控制器具有更容易调节的特征。
三、在电气工程自动化控制中智能化技术的运用
(一)、应用于电气智能控制
结合了智能化技术的电气自动化控制技术,实现了无人操作、高效化及自主化等特点完美体现在电气工程控制运行中,这样也有利于智能化在电气自动化工程中的发展,为其在电气行业领域里开创良好的开端。按照传统方式设计的方案,不仅大大降低了电气工程达标率,同时给修改工程带来极大难度;然而当前由CAD技术及计算机辅助软件完成的方案,仅就工程工期的方面就给整个工程节省了大量的时间,更加突出的是提高的整个方案的质量及应用性能,大大提高了智能化技术应用的实用性,也充分体现了CAD技术在优化设计方案方面有较好的作用。
在电气自动化设计过程中,有很多原则需要遵守,文章将详细讨论几方面主要原则:第一,在电气自动化控制系统中,生产机械和工艺的控制要求必须得到有效的满足,同时必须根据微机处理技术采取管理措施;第二,电气自动化设计的最终目的是实现控制的要求,保证在设计方案中实现耐用、简单、经济、安全的原则,充分满足电力系统为用电用户提供安全可靠放心的电能;第三,电气自动化设计方案中,协调电气与机械的关系,例如当前相当一部分企业将机电结合控制方式应用到机械生产方面,以此来满足对生产控制的需求,因此务必重视对电气及机械的协调作用,以此为基本出发点,将工艺技术要求及设计制造成本等因素考虑进去;第四,要注意电器元件的选择,不仅要考虑经济适用性,还要考虑技术性。
(二)、故障诊断
任何设备都不是永远完好的,出现故障是不可避免的问题,在设备运转过程中我们要多加注意,这样有利于早日排除故障甚至避免故障。设备在发生故障之前一定会有一些不同寻常的情况发生,这些情况通常是故障的直观反映,在发生这些情况时,合理的利用智能化技术便可以有效地进行诊断。电气设备中,变压器是一个十分重要的组成部分,电气设备的维修与监测人员一定要时刻注意变压器的运行状况,必要的保养和维修一定要做好,这样可以尽量延缓故障的出现但不可避免。
(三)、优化设计
电气设备的设计,是电气工程自动化在控制过程中无法避免会涉及到的重要问题,其设计过程复杂繁琐,对工作人员的能力有很高要求,工作人员要有相当高的专业素养,对电气、电路甚至磁力方面的知识都要有很好的掌握与运用能力,在设计工作中能够对这些知识使用的得心应手。在传统的设计过程中,手工设计一直占有主导地位,但这样的设计方式效率很低,并且不十分精确,在出现问题后修改也很不容易。随着社会的发展,原有的设计过程被改革,现在的设计通常使用CAD软件与计算机相结合来完成,这让设计所用的时间大大减少,效率得到了很大的提高,所设计的方案质量和使用价值都比传统的设计要好得多。智能化技术当中的遗传算法是一种非常先进、非常实用的技术,因为它的使用,设计得到了一定优化。
结束语
总之,电气工程自动化在不断发展过程中对很多的技术都进行了利用,在科学性以及合理性方面也进行了重视,不管其在应用过程中面临着多大的难度,都要采取必要的措施进行解决,同时,要保证电气自动化工程能够向着更好的方向发展。
参考文献
篇6
[关键词]: 抽水蓄能工程; 基础数据; 工程造价
中图分类号:E271文献标识码: A
抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期放水至下水库发电的水电站,将低价值电能转换为高价值电能。具有调峰、调频、调相和稳定电力系统电压、周波的作用。在大力开发风能、核能来代替日益枯竭的石化能源的背景下,抽水蓄能电站建设对电网的稳定运行具有至关重要的作用,也将进入一个加速发展期,预计到2020年,全国抽水蓄能电站规模将达到6000万千瓦。与国外相比,我国抽水蓄能电站发展较晚(见图1),其造价文件编制主要参考水电建筑工程概预算定额和水利建筑工程概预算定额。尽管抽水蓄能电站建设与常规水电工程有很多的共同点,但是也有自己的不同点。国网新源控股有限公司负责开发建设和经营管理国家电网公司经营区域内的抽水蓄能电站和常规水电站。截至2014年3月底,管理单位达到51家,分布在20个省市,管理装机容量3116.775万千瓦,其中:抽水蓄能电站24座,装机容量2543万kW(在建770万千瓦)。因此,不论是从抽水蓄能行业发展阶段来看还是从新源公司发展规模来看,建立抽水蓄能工程造价基础数据库都是迫在眉睫之事,对此研究具有一定的现实意义。
1 抽水蓄能工程造价基础数据的内容及特点
从工程建设造价文件编制的实践来看,抽水蓄能工程基础数据包括基础价格、设备价格、主要材料价格、单位造价指标和主要技术经济指标。抽水蓄能电站一般建设在有自然落差,并有一定径流量的地方。项目建设规模大、工期长、面临的不确定因素多。主体工程包括上下水库、地下厂房、输水系统、引水系统建设等,投资动辄几十个亿,建设周期为5-7年。在世界经济一体化的格局下,工程建设面临的劳动力市场、资金市场、原材料市场、燃料动力供应市场存在较多不确定因素。抽水蓄能工程造价基础数据具有如下特点:
(1)区域性。现有抽水蓄能电站分布在20多个省市,工程建设需要的材料种类多、量大。如果从远离建筑地点采购运输费用较高,除了特种材料和设备,一般建议就近使用建筑材料。而工程造价基础数据库的价格信息在某种程度上反映工程所在区域的价格水平。
(2)专业多样性。抽水蓄能电站建设除了水电工程外,还包括公路工程、房建工程和园林绿化工程及其它。不仅包括建筑工程、还包括机电设备安装工程,因此,造价基础数据内容具有多样性。
(3)多次使用性。从项目建议书的编制,到可行性研究、初步设计、招标设计、工程建设实施、竣工验收,虽然造价文件精度要求不同,但都要应用到基础数据。
鉴于抽水蓄能基础数据的上述特点,构建抽水蓄能基础数据库具有重要意义,一定程度可以把造价专业人员从重复劳动中解放出来,也可以通过纵向比较,更好的实现造价控制目标。
2抽水蓄能工程基础数据库构建的原则
抽水蓄能工程涉及的基础数据范围广,在数据库构建中无法做到面面俱到,但是在基础数据选取和分类上应遵循如下原则:
(1)基础数据的选取总的来说要满足重要性、覆盖性和实用性。重要性主要指在工程造价文件编制中起基础性作用,受关注度高的数据。包括风水电、汽柴油的价格,在工程投资中占比较大的材料价格信息,大型的机电和金属结构设备价格信息,一般项目的造价指标以及一些投资比较大但是没有明确编制办法和使用定额的项目。覆盖性与工程造价数据专业多样性特点相对应。虽然公路工程、房建工程、园林绿化工程投资占总投资比例较小,但是水电工程造价人员对这些专业不够熟悉,因此覆盖此部分专业的造价数据尤为重要。实用性主要是指基础数据积累的形式要符合专业人员的使用习惯以及资料收集、整理的可操作性,并且考虑数据库的扩容和升级。[1]
(2)基础数据的分类原则。为了便于对数据的积累,有必要将各种数据按一定的原则和方法进行区分和归集,并建立起一定的分类系统和排列顺序。抽水蓄能工程造价基础数据库信息的分类遵循以下原则:一是稳定性,指基础数据分类选择分类对象最稳定的本质属性或特征作为信息分类的基础和标准。即分为基础价格信息、机电设备及金属结构设备价格信息、抽水蓄能电站造价指标、主要的工程量消耗指标、主要材料生产厂家信息及主要承包商信息。二是兼容性,指基础数据库能满足不同项目开展阶段的信息需求和相关参与方的信息交换需求。三是可扩展性。基础价格数据库是一个基础的信息平台,应该能够方便的供其它系统调用。能够在操作方式、运行环境、企业组织结构变化时,能够容易进行二次开发。[2]另外,数据分类体系应具备较强的灵活性,可以在使用过程中进行方便的扩展。比如材料价格信息,既涉及产地信息又涉及时间序列,设计数据框架时注意延展性。
3 抽水蓄能工程基础数据库的结构设计
根据上文所述原则,抽水蓄能工程造价基础数据库总体结构设置包括基础价格、设备价格、主要单位造价指标、主要技术经济指标、工程相关人信息以及工程造价相关政策。主要架构见图2。
图2 抽水蓄能工程造价基础数据库构架图
(1)基础价格包括人工价格、风水电价格、主要材料价格信息。水电工程设计概算费用标准中的人工预算单价是根据水电行业施工队伍的工资水平和工程所在地的劳动力市场价格水平综合确定。在人工价格信息搜集中可结合项目建设对施工企业现场工人工资调研。风水电价格除了受地域影响外,还受施工组织方案影响,在数据整理应用过程中需注意差异性的剔除。主要材料价格信息包括钢筋、水泥、油料、木材、粉煤灰、炸药等大宗材料的价格。
(2)设备价格包括机电设备及金属结构价格信息和主要施工机械设备价格信息。抽水蓄能项目机电设备及金属结构价格信息主要包括发电设备、升压变电设备、安全监测设备、消防设备;挡水结构、泄水结构及输水结构的金属结构价格。其中水泵水轮机、发电电动机、进水阀设备、起重设备、水力机械辅助设备等占机电设备投资较大比重。主要施工机械设备包括土石方机械、基础处理设备、混凝土机械、运输机械、起重机械、工程船舶及其它辅助设备。
(3)主要单位造价指标详细包括公路工程、桥梁工程、隧道工程、房屋建筑工程、施工供电、施工供水、施工供风、砂石料加工系统、混凝土生产系统、挡水工程、泄水工程、输水系统、发电工程等工程造价指标。
篇7
关键词 斑点追踪技术 冠心病 二尖瓣环运动 舒张功能
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2010.17.180
超声心动图是目前无创性评价心脏功能的主要技术,超声二维斑点追踪显像(STI)技术是在高帧频二维灰阶超声图像的基础上发展起来的一项新技术,通过追踪识别心肌内回声斑点的空间运动,标测不同帧之间同一位置的心肌运动轨迹。本文应用STI技术描绘二尖瓣环运动曲线,计算二尖瓣环相对于心尖部的舒张期位移和速度,来评价冠心病患者左心室舒张功能。
资料与方法
2008年9月~2009年11月总医院心内科疑诊为心绞痛的住院患者,均行冠状动脉造影术(CAG)确定狭窄程度,且均在CAG前后48小时内接受超声心动图检查。根据CAG结果分为两组:冠心病组(1组)33例,经CAG证实至少一支主要冠状动脉狭窄≥50%且005)。检查时均为窦性心律,均无明显二尖瓣或主动脉瓣反流,无合并心肌肥厚、心脏瓣膜病、心律失常、心脏介入及外科手术术后、慢性阻塞性肺病、甲状腺机能亢进或严重贫血,无严重肝或肾功能不全。
仪器:采用PhilipsiE33彩色多普勒超声显像仪,S5-1探头,频率17~34MHz,脱机后以Q-lab60量化软件进行分析。
方法:均左侧卧位,嘱平静呼吸,先接受常规超声心动图检查,同步记录心电图。于呼气末取心率稳定的连续3个心动周期的心尖四腔观二维灰阶动态图像。图像帧频保持在60~65帧/秒,存入仪器硬盘,以供回放分析。
图像分析与数据测量:进入Q-Lab工作站TMQAd模式,选择TMAD选项。在心尖四腔观,于左心室后间隔、侧壁二尖瓣环处放置取样点,左室心尖部放置固定点,仪器自动生成二尖瓣环处取样点相对于固定点的同步位移曲线,取3个心动周期平均曲线,结合心电图和TMAD曲线判断舒张期时相,在运动曲线上分别测量并记录上述位点相对于心尖部运动的舒张早期和舒张晚期时相,在两个部位的运动曲线上分别选择舒张早期开始和结束两个点,系统自动测量出舒张早期二尖瓣环间隔部位移(ESD)、舒张早期二尖瓣环间隔部速度(ESV)、舒张早期二尖瓣环左室侧壁位移(ELD)、舒张早期二尖瓣环左室侧壁速度(ELV)等参数;同理,在两个部位的运动曲线上分别选择舒张晚期开始和结束两个点,系统自动测量出舒张晚期二尖瓣环间隔部位移(ASD)、舒张晚期二尖瓣环间隔部速度(ASV)、舒张晚期二尖瓣环左室侧壁位移(ALD)、舒张晚期二尖瓣环左室侧壁速度(ALV)等参数,心尖四腔心切面脉冲多普勒测量二尖瓣血流频谱舒张早期速度E和舒张晚期速度A,同时采用Simpson双平面法测量左心室射血分数(LVEF)。所有超声图像资料均由同一人分析完成。
统计方法:所有计量资料以均数±标准差( X±S)表示,采用SPSS115统计分析软件进行统计学处理。两组间的参数比较采用两独立样本t检验,性别构成比采用X2检验。
结 果
临床资料:各组左室射血分数(LVEF)、二尖瓣口血流速度E/A差别差异无统计学意义,左房前后径(LA)和在各组间差别均有统计学意义。见表1。
ESD、ESV、ELD、ELV比较冠心病组低于对照组,差异有统计学意义。见表2。
ASD、ASV、ALD、ALV比较冠心病组低于对照组,差异有统计学意义。见表3。
讨 论
超声心动图是评价心脏功能的一项重要检查手段。传统超声通过脉冲多普勒超声心动图测量二尖瓣口血流速度E/A来评价左心室舒张功能。但二尖瓣血流易受到年龄、、呼吸、心率、前负荷和心脏收缩功能等许多因素的影响,左室顺应性降低和左心衰竭时评估左室舒张功能可出现“假性正常化”,从而,不能对左心室舒张功能进行正确评价。
近年来临床多应用组织多普勒成像技术(TDI)来评估各种心血管疾病患者的左心室舒张功能,TDI通过探测低频移高振幅的心肌运动信号来测定局部心肌的运动速度,直接测定二尖瓣环和心肌的运动速度变化,舒张期二尖瓣环沿左心室长轴方向的运动速度是评价左心室舒张功能的重要指标。二尖瓣环舒张功能的运动与左心室弹性回位有关,舒张功能障碍时出现弹性回位的减弱或消失,是心肌力学的变化,不依赖前后负荷,不出现假性正常,故检测舒张期二尖瓣环运动速度可鉴别二尖瓣口血流“假正常化”。但由于二尖瓣环运动速度受平移、牵引和邻近心肌节段运动的影响,应用TDI检查二尖瓣环运动时,其取样点在心动周期中与相应部位不能密切保持一致,从而影响测值的准确性与可重复性[1,2]。
STI技术是通过识别心肌内回声斑点,追踪其在每一帧图像中的空间运动,逐帧运算得出斑点整个心动周期中的运动速度和位移,获得心肌组织的应变、应变率等参数。STI技术可以追踪二尖瓣环测量其相对于心尖部的收缩期和舒张期运动的位移和速度,可以反映左心室心肌整体的收缩和舒张功能。STI技术记录的ESD、ESV、ELD、ELV代表在二尖瓣环长轴方向舒张早期左心室心肌主动松弛,二尖瓣环远离心尖产生;ASD、ASV、ALD、ALV代表在二尖瓣环长轴方向舒张晚期左房收缩使二尖瓣环更远离心尖产生,因此定量测量二尖瓣环运动可以评估左心室舒张功能。STI避免了组织多普勒的角度依赖性,有良好的空间和时间分辨率,理论上能更真实地反映局部心肌的功能状态[3],也可以更准确地测量二尖瓣环的运动位移和速度,因此可以用于评估左心室舒张功能。
本研究显示,ESD、ESV、ELD、ELV、ASD、ASV、ALD、ALV冠心病组均低于对照组,差异有统计学意义。表明冠心病患者的舒张期二尖瓣环运动位移和速度减低,左心室舒张功能下降,检测舒张期二尖瓣环运动位移和速度可以评价冠心病患者的左心室舒张功能。心肌缺血是导致心室舒张功能异常的一个重要因素。冠心病患者因冠状动脉血流受阻,心肌逐渐纤维化,造成左心室壁僵硬度增大。左心室心肌舒张时胞浆中的钙离子回收入肌浆网是一个需要能量的主动过程,缺血后心肌能量不足必然会使该过程延长,左心室压力下降速度减慢,快速充盈减弱。左心室舒张功能受损,舒张功能障碍时出现左心室壁弹性回位的减弱或消失。二尖瓣环舒张期的运动与左心室壁弹性回位有关,左心室舒张功能受损时,二尖瓣环的舒张期运动位移和速度发生改变,冠状动脉病变越重,心肌缺血越明显,对上述因素的影响也越大,因而,冠心病患者的舒张期二尖瓣环运动位移和速度减低,左心室舒张功能下降。
STI可作为一种评价左心室舒张功能的有效的方法。此初步研究样本量较小,且只取心尖四腔观一个切面,结果有待于在以后的大样本、多切面研究中加以证实。
参考文献
1 孙晖,赵宝珍,杨斌,等.组织多普勒显像技术评价初发心肌梗死患者左室功能.临床超声医学杂志,2009,2(11):108-110.
篇8
关键词:维修电工;技能鉴定;技术研究
前言:随着社会发展速度的不断加快,电力能源在社会中发挥的作用越来越重大。在这样的背景下,电力系统的运行压力不断增加,因而更容易发生一些故障。在分析和处理这些故障的过程中,主要需要通过维修电工进行处理,因而维修电工的技能水平非常重要。随着技术的发展,电力系统的复杂程度越来越高,因此维修电工必须具备足够的技能,才能够应当电力系统中随时出现的新问题,对电力系统的运行状态进行更好的维护。
一、维修电工技能鉴定考核的内容
在维修电工技能鉴定当中,涉及到的内容十分丰富,但是在考核内容中对于一些问题并没有得到体现。例如在中级工的读图分析当中,对于晶闸管直流调速电路问题有所涉及,而在相关的知识体系中,并没有对晶闸管交流技术进行单独的讲解,而是在电气故障检修、安装、配线等知识中有所涉及。由于配置了这些内容,因而寻弱了与晶闸管交流技术之间的关联[1]。对于这些问题,在维修电工技能鉴定考核内容当中,应当适当调整基础知识与技能之间的关系,提升技能部分在其中所占的比重。同时,应当尽量确保完整对理论知识体系,对模块分解进行扩大,避免过于粉碎的情况发生。在技能方面,如果相关知识和结论性的内容占比过多,对于一些技校、高职维修电工专业的学习来说,难以有效的进行理解,其可用性也比较局限。因此,对于基础知识应进行强化,使相关的知识内容得到更为清晰的显现,从而使考核内容可用性得到增强。
对于技能鉴定人员来说,应当对维修电工技能职业鉴定的考核方式进行了解。对此,职业技能鉴定中的试题开发库系统能够发挥出较为良好的作用,而为了使其可用性得到增强,应当对试题库的开发质量进行不断的提升,并对整体方案进行优化。例如在高级工的考核当中,会涉及到锯齿波的形成问题,其晶体管当中,包含有相应的电容、电阻、电位器等,因此在考核过程中,应当注重考核内容的完整性,不能将相应的电路图省略。在维修电工的培训当中,应当注重突出技能的作用和地位,并且对理论知识体系的重要性进行兼顾,对鉴定题库进行科学化的建设,从而提升培训和鉴定的效果。此外,对于操作技能题库,应当进行相应的延伸和开发,从而更新命题理论知识,更加准确的对维修电工技能进行鉴定。
二、维修电工技能鉴定技术的意义
随着科技的发展,维修电工的知识随之提升,职业技能也更加先进。为了推动维修电工职业的发展,应当采取合理的技术对维修电工进行鉴定,促进未丢电工培养的强化,形成完善的技能鉴定系统。维修电工职业对于技能的要求很高,因此为了提升自身的仅能和水平,维修电工必须不断的进行学习和提升。在电力系统的运行中,维修电工的技能对于电力系统运行稳定性有着重要的影响,因此必须重视对维修电工技能的鉴定[2]。在我国当前的维修电工技能鉴定技术当中,存在着一定的不足,对于维修电工的培养和提升产生了一定的限制,因此,必须对这些问题加以解决,不断提升鉴定技术,从而促进维修电工技能更好的提升。
三、维修电工技能鉴定模块的深化
在维修电工技能鉴定当中,为了取得更为准确的效果,对于鉴定模块应当进行统一,对评分标准进行确立,不断的优化和完善操作技能鉴定内容,对日常质量标准进行深化,对实际工作需求加以满足。例如在技术维修设计当中,对于安装调试环节应进行规范,基于电气设备的控制范围对电气环节图加以保证,从而对维修电工技术进行良好的应用。根据电气图的技术要求、基本情况等,对相关的技术参数进行调整,并且对相应电器元件进行组合[3]。根据考核模块内容,要求维修电工能够对电气图进行正确的画出,并结合电气图对相应材料、仪表、工具等进行应用,并准确的安装相应的电器元件。在确保合理的安装所有电器元件的基础上,还应当兼顾到紧固性、美观性、安全性等。
四、维修电工技能鉴定方法的创新
在维修电工的技能鉴定当中,需要将鉴定与实训教学进行良好的融合。例如,在高级维修电工理论教学当中,除了将基础理论模块、专业理论模块等融入在课程设置当中以外,还应当将专业应用模块、新技术应用模块等融入其中。不过,在实际的情况下,由于维修电工的培训教材较为落后,其中的实用性、针对性等都较为不足,对于维修电工的职业发展较为不利。维修电工对于新工艺、新技术、新知识等难以进行充分的掌握,其专业技能、综合素质等也难以满足当前电力系统维修维护的实际要求,因而对于高级维修电工技能鉴定来说,也无法进行良好的应对。
在维修电工技能鉴定当中,应当建立相应的模块化实训室,并确保齐全的功能能够和完善的设备,从而能够对维修电工的实践能力进行有效的提升。在高级维修电工技能培训当中,应当对实训室的建设进行强化,并以此为基础开展技能鉴定[4]。与高级维修电工技能鉴定的实际要求相结合,在相应教学模块的基础上对实训室进行构建,例如机床模拟实训室、电气线路自装实训室、PLC模拟实训室等。另外,在维修电工技能鉴定技术中,需要对一体化教学方法加以运用。
在过去的维修电工技能鉴定技术培训当中,往往采用传统的培训模式,由教师进行演示,然后学员进行模仿操作。这种教学方法基本上只能够匹配中级维修电工的技能鉴定,而针对高级维修电工,除了对实训室的建设进行强化以外,还应当对培训方法进行优化,同步教师的演示和学员的操作,在学员操作的过程中,教师再相应的指导,从而形成良好的一体化教学模式。在维修电工技能鉴定技术中,还应当融入模块化培训模式,对相应的实训教学进行划分,从而形成重要的教学模块,例如电路绘制模块、绘制装配模块、机床电器PLC控制改造模块等,然后在各个模块的基础上,更好的发挥维修电工技能鉴定技术的作用。
结论:电力能源是当前社会中最为重要的能源之一,随着人们对电力能源需求量的不断提升,电力系统在日常运行当中也面临着更大的压力,因而更容易发生故障。维修电工作为处理电力系统故障的主要力量,其技能水平十分关键,因此,需要利用维修电工技能鉴定技术,了解和掌握维修电工的技能水平,从而更好的维护电力系统的稳定运行。
参考文献:
[1]张洋. 与时俱进 联系实际――在新形势下开展维修电工职业技能培训、鉴定工作的探讨[J]. 科技视界,2015,25:203-204.
[2]马玉蓉,邱利军,郎莹,赵立新. 电工技术实训与技能鉴定结合方案研究[J]. 职教论坛,2010,24:65-69.
[3]陈会鸽,王双岭,陈承新. 关于维修电工教学与职业技能鉴定的有效结合[J]. 职业教育研究,2012,09:67-68.
篇9
[关键词]培养方案;电工技能实训;电类;非电类
[DOI]1013939/jcnkizgsc201550166
1引言
当前我国的经济呈高速增长趋势,电工应用技术得到前所未有的快速发展,因而企业急需大量的具有实际操作技能的专业技术人员。实践教学在应用创新型人才培养的过程中占有重要地位,其教学质量的好坏将直接影响应用创新型人才培养的质量。但现在的高等教育仍存在着某些基础教学环节薄弱,特别是实验和实训环节的弱化,使得毕业生不具备相应的实践技能,不能适应社会的需要。因此,大学本科教育需要开设以电工技术为理论的实践课程――电工技能实训,主要是培养学生实际操作及解决实际问题的能力。
2制定培养方案
北京服装学院是艺工类专业结合的院校,我们既有自动化、电子信息工程等电类专业,也有高分子材料、轻化工程、服装工程、工业设计等非电类工科专业,还有服装设计、艺术设计、会计学、广告学等文科艺术类专业。针对不同专业方向的培养目标我们分别制定了相应《电工技能实训》课程培养方案。
对于电类专业的学生,通过《电工技能实训》(电类专业)课程的学习及训练,使他们在掌握电路基本理论知识及完成电路实验课程的基础上,重点加强实践动手能力的训练,通过该实训课程使他们提高实际操作能力及对仪器仪表的使用能力、数据与结果的分析处理能力,并具有一定的设计、安装、调试和分析和解决实际问题的综合技能。
对于非电类工科专业的学生,通过《电工技能实训》(非电类工科专业)课程的学习及训练,使他们在掌握电工电子学理论知识及完成电工电子学实验课程的基础上,重点加强安全用电的训练及常用工具仪表的使用能力,并具有一定的电路图的识读、常用元件的识别与测试、基本焊接及解决实际问题的基本技能。
对于文科艺术类专业的学生,通过《电工技能实训》(文科艺术类专业)课程的学习及训练,使学生在掌握中学物理电学知识的基础上,重点加强安全用电常识的了解、电工工具的使用、电线的连接、通信线材的认识及开关与插座等多功能组合插座的使用能力、并具有一定的换接家庭用电器、保险元件及解决实际问题的基本技能。
3相关实训内容的安排
针对不同专业的培养方案我们编写了《电工技能实训》(电类专业)实训指导书、《电工技能实训》(非电类工科专业)实训指导书和《电工技能实训》(文科艺术类专业)实训指导书。
(1)对于电类专业,在其实训指导书中安排了如下实训内容:
实训项目一日光灯的安装
目的及要求:进一步熟悉日光灯的构造和工作原理;练习安装日光灯电路和排除简单的故障。
实训项目二电灯的异地控制
目的及要求:熟悉实训工具的使用;掌握简单照明路线的基本接线;进行异地与三地照明控制系统设计。
实训项目三家用吊灯的控制
目的及要求:了解家用吊灯的构造和工作原理;了解吊灯数码分段开关的构造、工作原理及使用方法;自行设计吊灯的连接电路及采用分控器的控制电路。
实训项目四三相异步电动机的控制
目的及要求:进一步熟悉交流接触器、热继电器、按钮的结构及其在控制电路中的应用;学习异步电动机基本控制电路的连接;学习利用万用表检查控制电路的方法;初步培养分析和排除实际电路故障的能力。
实训项目五电路配线与安装
目的及要求:掌握常用照明灯具的选择与使用方法;掌握室内照明线路的配线方法;熟悉室内照明线路的安装操作。
实训项目六家用电器安装专题(以波轮式双桶洗衣机为例)
目的及要求:熟悉波轮式双桶洗衣机的结构;掌握波轮式双桶洗衣机的主要部件的作用及工作原理;熟悉波轮式双桶洗衣机的电路;学会检测洗涤电动机、脱水电动机及定时器的方法;掌握波轮式双桶洗衣机的常见故障和排除方法。
(2)非电类工科专业,在其实训指导书中安排了如下实训内容:
实训项目一安全用电的训练
目的及要求:掌握用电安全技术规程(包括电气装置检修规程和安全操作规程);学会防止低压触电的安全措施;掌握触电者的救护方法和电气设备的灭火方法;掌握漏电保护器的选型、安装与检测。
实训项目二常用工具和常用仪表的使用
目的及要求:掌握电工常用工具的使用方法;并熟悉各类电工工具的安全知识;掌握使用常用电工仪表测量电压、电流、电阻的基本方法。
实训项目三导线的连接和绝缘恢复
目的及要求:掌握导线绝缘层剖削、连接和绝缘层恢复的方法;能正确使用合适的工具剖削导线绝缘层;能正确连接常用导线;能正确恢复接线头绝缘层。
实训项目四电路图的识读、常用元件的识别与测试
目的及要求:认识功能较简单的电路图;熟悉常用电子元器件的外形结构;掌握常用电子元器件参数的识别;掌握使用万用表测试常用电子元器件参数的方法。
实训项目五基本焊接训练及产品的焊接和调试
目的及要求:了解焊接工具的名称、型号、规格、用途,并掌握其使用方法;熟悉电子元件的安装方法及安装形式,引脚的处理与成型。
(3)文科艺术类专业,在其实训指导书中安排了如下实训内容:
实训项目一安全用电的训练
目的及要求:掌握用电安全技术规程;学会防止低压触电的安全措施;掌握触电者的救护方法和电气设备的灭火方法;掌握漏电保护器的选型、安装与检测。
实训项目二常用电工工具的使用
目的及要求:掌握电工常用工具的使用方法;熟悉各类电工工具的安全知识;掌握使用常用电工仪表测量交流电压的基本方法。
实训项目三导线的连接及通信线材的认识
目的及要求:掌握导线绝缘层剖削、连接和绝缘层恢复的方法;能正确使用合适的工具剖削导线绝缘层;能正确连接常用导线。
实训项目四开关与插座及多功能组合插座的拆装
目的及要求:掌握常用的照明装置、开关、插座的安装;掌握单控开关、双控开关的安装、接线。
实训项目五照明电路的连接
目的及要求:熟悉电工工具的使用;掌握简单照明路线的基本接线。
4电工技能实训课程的特色
41构建前续课程与实训课程相结合的实践性教学体系
(1)对于电类专业的学生,有机地把电路实验与电工实训课程相结合,强化基础训练、注重培育创新能力。
(2)对于非电工科类专业的学生,把电工电子学与电工实训课程相结合,加强基础训练,培养解决实际问题的能力。
(3)对于文科艺术类学生,把中学物理电学知识与电工实训课程相结合,进行基础训练,消除他们由于电知识的匮乏给日常生活和工作带来的诸多不便及存在的用电安全的隐患。
42设计分层次培养的人才培养模式
本着根据不同专业的培养方案,由浅入深、循序渐进、注重创新的原则,组织不同层次电工实训内容。
(1)对于电类专业的学生,通过电工技能实训操作过程及对实训现象的观察分析和对仪器仪表的使用,使学生能够更加熟练地使用电工仪器仪表,正确设计电路并能准确测量电路参数,能整理分析数据、说明实训结果、排除实训中出现的故障并对实训中出现的现象进行合理解释。
(2)对于非电工科类专业的学生,通过电工技能实训操作过程及对实训中现象的观察分析,使学生掌握安全用电的相关知识,掌握常用工具和常用仪表的使用及导线的连接和绝缘恢复等方法,正确识别电路图,学习常用元件的识别与测试并进行基本焊接训练。能够运用理论知识对实训中出现的现象进行一定的分析判断、说明实训结果、撰写实训报告。
(3)对于文科艺术类专业的学生,通过电工技能实训操作过程及对实训中现象的观察分析,使学生掌握安全用电的常识,掌握常用电工工具的使用及导线的连接等方法,学习掌握开关与插座等多功能组合插座的使用。能够通过阅读教材或资料,做好实训前的预习;能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器;能够正确纪录实训数据、说明实训结果、撰写实训报告。
(4)通过电工实训课程的训练,培养各个专业学生的科学素养;培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神;培养学生遵守纪律、团结协作和爱护公共财产的优良品德。
43建立有学生参与的教研活动方法
在开展电工实训的教研过程中,注重倾听学生对实践教学及教改的意见和建议,有计划地组织有学生代表参加的教研活动,对于学生提出的合理要求和正确建议,给予采纳,及时调整实训内容,改进教学方法,提高教研的实效性。
5结论
电工技能实训作为实践教学中的一个重要环节,不但可以将理论与实践紧密地结合起来,而且还为学生今后的工作和学习打下良好的基础,其重要性已被很多工科院校所认同。但实训内容、实训方法、实训手段等问题还有待进一步的探讨,以逐步提高电工技能实训的质量和效果。
本实训课程的进一步研究和实践可以从下面几个方面考虑。
(1)进一步改革课程体系和课程内容,根据电气设备的技术发展,根据企业对电气人才的需求,及时更新教材内容,将新技术新工艺及时引入课堂。
(2)进一步探索与本专业人才培养目标相适应的实践性教学模式、教学方法和手段。
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关键词:职业教育;职业资格;衔接;教学方法
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)07-0205-02
职业教育是我国人才培育体系中重要的组成部分,五年制高职教育主要是培养具有综合职业能力和可持续发展能力的发展型、复合型和创新型技术技能人才。五年制高职《电工电子技术》课是机电专业、电气自动化控制专业、计算机专业、电子电器专业、汽车等工科专业的基础技术学科,具有鲜明的职业性、典型的应用性、突出的技能性、较强的实践性,也具有一定的专业理论基础,是一个以综合能力培养为主体,突出技能和岗位要求的课程体系。笔者通过探究《电工电子技术》专业教学与职业资格考核相结合,可以改变目前五年制专业教学与职业资格存在的脱节现象,还能很好地提高专业教学效果,也更符合人才培养目标。所以,五年制高职教育专业课教学与职业资格考核相衔接,一定能很好地提高教学效果。
一、五年制高职专业教学要求
五年制高职专业学校目前都是按照统一的专业教学进程实施教学的。当然,由于各个学校实际情况不同,可实施计划有所不同,但总体都是按照五年制高职专业人才培养方案实施的。现举例说明两个专业的教学进程安排。
1.《机电一体化》专业教学要求:五年制高职《机电一体化》专业教学进程安排表中“电工电子技术”模块包含:①《电工技术基础》包含电工仪表内容,是理论教学课程。计划安排在第3、4学期完成,每周4节课,共112课时。②《电子技术基础》包含电力电子内容,是理论教学课程。计划安排在第4、5学期完成,每周4节课,共100课时。③《电工基础技能训练》(含电工测量)是实训课。计划安排在第4学期完成,计1周时间,共28课时。④《电子装接工艺与技术训练》(含电子测量)是实训课。计划安排在第5学期完成,计2周时间,共56课时。该“电工电子技术”模块,共需286课时完成,约合10周时间。《机电一体化》专业教学进程中,在第8学期安排了4周时间进行维修电工技能训练,在第期还安排了6周时间进行维修电工技能训练,最终考《维修电工》高级工。实际教学安排中第8学期4周120课时的维修电工技能训练最终是考中级电工,而第期6周180课时的维修电工技能训练最终是考高级电工。该教学模块《机电一体化技术》专业人才培养方案中的教学要求为:①本课程为综合化模块结构课程,不同模块可由不同的教师分别任教。②实践性较强的教学模块,宜采用理实一体化或项目教学法。③简化原理阐述和繁冗计算,以应用性教学为主。④课题选择与工业应用项目相结合的为主。
2.《电气自动化技术》专业教学要求:五年制高职《电气自动化技术》专业教学进程安排表中“电工电子技术”模块的安排:①《电工技术基础》包含电工仪表内容,是理论教学课程。计划安排在第3学期完成,每周6节课,共96课时。②《电子技术基础》是理论教学课程。计划安排在第4学期完成,每周6节课,共90课时。③《电工工艺与技术训练》(含电工测量)是实训课。计划安排在第3学期完成,计2周时间,共56课时。④《电子装接工艺与技术训练》(含电子测量)是实训课。计划安排在第4学期完成,计3周时间,共84课时。该“电工电子技术”模块,共需326课时完成,约合11到12周时间。《电气自动化技术》专业教学进程中,在第5学期安排了6周时间进行维修电工综合训练,在第8学期又安排了8周时间进行维修电工综合训练,最终考《维修电工》高级工。实际教学安排中第5学期6周180课时的维修电工综合训练最终是考中级电工,而第8学期8周240课时的维修电工综合训练最终是考高级电工。该教学模块《电气自动化技术》专业人才培养方案中的教学要求为:①本课程系综合化、模块结构课程,宜采用或编写相应教材实施教学。②要简化原理阐述和繁冗计算,理论知识以够用为主,注重学生技能培养。③实践性教学环节,宜采用理实一体化或项目教学法。
二、目前教学中存在的问题
1.在五年制高职人才培养方案中要求这些技术基础课以及专业课应采取理实结合的教学方法。以前在电工、电子教学中还做一些实验,现在已经不做实验了。就目前的教学实际中,许多学校未采用理实一体的教学方法,还是在理论教室上理论课,即使采取一些新的教学方法实施教学,其教学效果也显然未能达到预期要求,加之现在学生的实际情况,可以想象结果是什么样的。这已是不争的事实,职教人都知道。
2.维修电工技能训练课程在实施教学时也存在一些问题:①单独进行技能训练学生难以接受,所以教学效果并不好。②1周(或更多)训练时间太短,学生还没有掌握技能已经结束了。③教学安排并不都是理论课结束以后再上实训课,可能是实训场所安排不过来,但作为实训指导老师只能按时间掐内容,这同样没有教学效果。④有些学校没有按照教学大纲要求实施教学。目前的技能训练课是达不到技能鉴定考核要求的。
3.在职业技能鉴定考核中,笔者多次参加高级工的考核,发现有时会出现比例较高的不合格,或者是理论或者是技能。究其原因是学生没有“学过”这些内容或是这个课题(项目)没有训练过,所以不会,还有相当一部分学校未按照初、中、高的要求逐级加强技能训练,这自然就导致了不合格。
三、《电工电子技术》教学与职业资格考核相衔接的探究
1.国家职业技能鉴定考核要求。前面述及两个专业最终要进行维修电工高级工的职业资格鉴定,而国家职业标准对维修电工是有一定要求的。①鉴定要求:首先学生要通过初级工的考核,然后再进行中级工的考核,通过后最后才能进行高级工的考核。②基本要求:首先是职业道德的要求;再就是基础知识要求,包括电工电子基础知识、电工读图基本知识、电气控制基本知识、常用电工材料电工工量具仪器仪表、供用电知识、钳工基础知识、安全文明生产知识、质量管理知识、法律法规知识等。③工作要求:国家职业标准是按照5、4、3、2、1级,即初级、中级、高级、技师、高级技师的技能要求依次递进,高级别包括低级别的要求。这里简单介绍初、中、高级的工作要求:①初级工。一是工作前的准备,要求正确准备个人劳保用品,正确采用安全措施以保证安全生产,能根据工作内容合理选用工量具,能根据工作内容正确选用电工材料,能够读懂并分析一般电气控制原理图和接线图。二是电气安装调试与维修,要求掌握基本电工安装操作技能,能够按照要求安装调试一般复杂程度的电气控制电路和简单电子电路,能够检查排除一般复杂程度的电气故障,能拆装测试一般的异步电动机和变压器及常用电器。②中级工。一是工作前的准备,要求会常用工具量具及仪器仪表的使用,读懂与分析较复杂的电气控制原理图及接线图。二是电气安装调试与维修,要求能按照要求安装调试较复杂的电气控制电路与电子电路,能用示波器等仪器对较复杂的设备电气控制电路进行检修故障,能够测绘一般复杂程度机械设备的电气部分。③高级工。一是工作前的准备,要求读懂与分析复杂电气控制原理图,如数控系统等。二是电气控制安装调试与维修,要求能按要求安装调试复杂电气控制电路如PLC控制电路,能够检修复杂电气控制电路如龙门刨或数控系统的电气故障,能测绘较复杂机械设备的电气(电工电子)原理图接线图及元件明细表,能对一般机械设备的电气修理进行工艺编制、会新技术的应用。三是能指导低级别电工进行工作,
2.《电工电子技术》教学与职业资格考核相衔接。①教学内容的衔接。首先,我们将《电工技术基础》、《电子技术基础》、《电工工艺与技术训练》、《电子装接工艺与技术训练》这四本教材的内容与国家职业标准《维修电工》初、中、高的考核要求进行对照,包括知识要求与技能要求。其次,我们将必要的知识内容和技能要求提炼出来。第三,我们将这些内容作了重新编排,作为我们的校本教材。这是非常难的一步,因为每一次课都必须包括知识要点和技能操作要求。②教学方法的衔接。教学时,我们根据事先编制好的校本教材,完全采用行知一体的教学方法来实施教学,也就是说每次课的内容都是将理论知识与技能实操相结合的。例如,某次课的内容是“照明电路安装”,学生通过串、并联电路的安装,掌握了电工操作的基本技能、电路安装的基本要求、电路安装的工艺要求等;还掌握了电路的组成、电路的联接、串并联电路的特点等重要概念。这些安装技能学生掌握了,这些基本概念也是学生通过通电试验得出的,更不会忘记。这种方式显然是大大提高了教学效果,特别是学生愿意这么上课。③教学考核的衔接。前面的校本教材每一次课都有一个课题或是一个项目,每个课题都有一定的理论知识要求和技能训练要求。我们将这些要求,按照职业技能鉴定考核的要求列出表格,根据职业标准对每列内容给出配分,课题结束前对学生进行打分。多次之后,学生自己也会评价自己了。
通过以上衔接,学生的学习积极性提高了,学习兴趣增强了,学习效果大幅度提升,职业技能鉴定的成绩明显提高。以上介绍的只是我们的初步探究。由于篇幅还有许多比如课题与课时的问题等,就不赘述了。五年制高职教育专业课教学与职业资格考核相衔接是一个系统工程,我们通过《电工电子技术》这个模块实施衔接,已经有了一定的收获。
参考文献:
[1]谈学梅.我国五年制高等职业教育的发展研究[D].南宁:广西师范大学,2014.