从电力系统的发展看电气工程专业课程设置

pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 从电力系统的发展看电气工程专业课程设置 张东寅

（武汉大学电气工程学院 摘 湖北

武汉４３００７２）

要：在分析了当前电力工业发展前景的基础上．根据科学技术和社会经济发展的要求，提出了人才培养

的模式和要求。针对电气工程及其自动化领域的发展趋势以及对人才的需求，提出了该专业人才的知识框架体系。 关键词：电力工业；人才需求；知识框架。 中图分类号：ＴＭ７１ 文献标识码：Ａ １

引言 电力工业的快速发展为电力企业的扩

备和供电系统设计、运行、维护、安装、调试 和管理方面的应用型人才，社会对该专业 认同率不断提高．生源数量不断加大，对该 专业人才特别是应用型人才有着极大的需 求量．使电气自动化技术专业具有了广阔 的发展前景。 面广．产生的效益也非常巨大．对创新型人 才的能力和数量都有很高的要求．对创新 型人才的类型则有更多样化的需求。 ３

张带来历史性机遇．一方面为创新型人才 的成长提供了空间．另一方面对创新型人 才的数量与质量提出了更大的需求与更新 的内涵．中国电力事业的发展．已经跨越了 以学习和借鉴西方发达围家专业技术为主 的阶段．开始进入自主创新为主的阶段。无 论是在特高压电网输电技术上．还是超超 临界百万千瓦机组发电技术上．我国电力 的发展均在刷新世界的标杆。技术现代化、 管理现代化成为电力行业发展的现实要 求．电力企业对高层次人才尤其是对创新 型人才的需求总量急剧增长。 当前电力工业发展的重要热点 技术

３．１电力一次设备智能化

近年来．各企业不断引进国外先进设 备、自动生产线．对电气自动化专业毕业生 需求越来越多．特别是电力紧张，大量的电 站投产．更需要大批电气应用型人才，且需 求人才的层次也越来越高． 电力行业的快速发展引发了对电力人 才尤其是创新型人才的巨大需求．主要体 现在技术现代化、管理现代化两大方面。电 力行业技术现代化及其对创新型人才的需 求随着环境问题、资源瓶颈问题的逐步显 现．电力１二业的技术进步主要发生在改进 系统效率、控制环境污染、提高能源转换和 输配效率．实现高效清洁发电和安全供应 等方面。在技术发展方面，火力发电的发展 趋势主要是加强环境保护．发展高效清洁 煤炭发电技术．提高二氧化硫排放控制的 技术装备水平：采用超临界机组、超超临界 机组整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术、 天然气燃气蒸汽联合循环技术、分布式热 电联供技术等技术的应用则能够进一步提 高燃料利用效率。 其他类型的电源中．水电建设过程中 的规划优化及生态环境影响问题．核电建 设中第三代核电技术的引进消化与 核电技术的自主研发及核安全监管问题． 太阳能风阳能发电设备制造过程中关键技 术的突破等．都是我国电力工业发展的重 大创新问题：电网的高效传输技术和电网 运行的稳定技术．也都需要不断

创新和发 展．这些都离不开创新型人才的培养和使 用。每一项技术突破都是系统性工程。涉及

常规电力一次设备和二次设备安装地 点一般相隔几十至几百米距离．互相间用

强信号电力电缆和大电流控制电缆连接， 而电力一次设备智能化是指一次设备结构 设计时考虑将常规二次设备的部分或全部 功能就地实现．省却大量电力信号电缆和 控制电缆．通常简述为一次设备自带测量 和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智 能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电 力一次设备智能化主要问题是电子部件经 常受到现场大电流开断而引起的高强度电 磁场干扰．关键技术是电磁兼容、电子部件 的供电电源以及与外部通信接口协议标准 等技术问题。 ３．２电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮 机、变压器、断路器、开关等设备的重要运 行参数进行长期连续的在线监测，不仅可 以监视设备实时运行状态．而且还能分析 各种重要参数的变化趋势．判断有无存在 故障的先兆．从而延长设备的维修保养周 期．提高设备的利用率．为电力设备由定期 检修向状态检修过度提供保障。近年来电

力部门投入了很大力量与大学、科研单位 ２电力工业发展的前景

电力工业是国民经济的基础产业．随 着国民经济的快速发展和人民生活水平的 不断提高．对电力的需求增长迅速。面对新 形势、新科技和新任务，发展电力类高等职 业教育．培养建设和生产一线的高级技能

型、应用型人才是电力发展的当务之际。随

着电力负荷的增长和大型水、火电源的开 发．目前需要大批有技能高素质的电力一 线工作人员。

随着经济的快速发展．现代化电气设 备的广泛应用．工业生产的自动化程度越 来越高．人工智能的发展．特别是电力电子 技术和微机控制技术向着智能化方向发 展．电气自动化已成为现代工业发展的基 础和主导。特别是近几年来我国加入ＷＴＯ 后．自动化行业得到更大的发展．自动化产 品得到更广泛的应用．自动化产品普及率 不断提高．交流调速不断发展．电动机控制 技术更新换代周期缩短．企业自动化水平 Ｅｔ益提高．都迫切需要从事电气自动化设

收稿日期：２００９－０９—１５ １＠２

合作或引进技术。开展在线状态检测技术 研究和实践并取得了一些进展．但由于技 术难度大。专业性强，检测环境条件恶劣。 要开发出满意的产品还需一定时Ｅ１． ３．３光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的 科技创业月刊服务科学２００９年第１０期 万方数据

从电力系统的发展看电气工程专业课程设置

重要设备。其作用是按一定比例关系将输 电线路上的高电压和大电流数值降到可以 用仪表直接测量的标准数值．以便用仪表 直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝 缘难度越大，设备体积和质量也越大：信号 动态范围小．导致电流互感器会出现饱和 现象，或发生信号畸变：互感器的输出信号 不能直接与微机化计量及保护设备接Ｉ：１。 因此不少发达国家已经成功研究出新型光 电式和电子式互感器．国际电工协会已发 布了电子式电压、电流互感器的标准。国内 也有大专院校和科研单位正在加紧研发并 取得了可喜成果。目前主要问题是材料随 温度系数的影响而使稳定性不够理想。另 一关键技术是．光电互感器输出的信号比 电磁式互感器输出的信号要小得多．一般 是毫安级水平．不能像电磁式互感器那

样 可以通过较长的电缆线送给测控和保护装 置．需要在就地转换为数字信号后通过光 纤接口送出，模数转换、光电转换等电子电 路部分在结构上需要与互感器进行一体化 设计。在这里，电磁兼容、绝缘、耐环境条 件、电子电路的供电电源同样是技术难点 之一。 ３．４适应光电互感器技术的新型继电保 护及测控装置 电力系统采用光电互感器技术后．与 基本．最完整同时又是可持续发展的知识 体系框架。所谓“最基础”就是通过这些课 程的学习．学生可以基本把握电气工程的 技术脉络．可为进一步深入研究本专业打 下扎实基础：所谓“完整、可持续发展”。就 是学生学习了这些课程之后．可根据自己 的研究方向或兴趣更加系统地、深入地开 展相关课程知识的学习．形成可持续发展 的知识体系。从电气工程及其自动化专业 的基本要求出发．其人才培养的知识结构 中除了具备与其他工科类专业相同的自 然、社科、外语。管理等基础课之外，还须具 备三大知识系列课程： 高级技能．需要经过高级堵训和实践方能 掌握。要胜任当前企业的电气类技术（或技 术开发）工作．作为技能型电气工程师（或 技术员）必须掌握的内容有：电力系统、供 配电、ＡＵＴＯＣＡＤ、电机、数控机床、变频器、 继电器与ＰＬＣ控制等。

工作任务与基础课程工作任务与基础 课程有密切的关系。比如英语课程．在实际 工作中．新设备、新器件（特别是集成电路） 的说明文字都是英文．要消化这些资料必 须具备一定的英文水平。目前英语教学与 工作任务割裂开来．导致学生为学英语而 学英语。在新的专业课程体系构建过程中． 可以把英语教学（一部分学时）融入到相关 的项目课程中去。 ＿Ｔ作任务与职业素质职业素质是完成 工作任务的三要素之一。在新的专业课程 体系中．把职业素质教育融入到各项目课 程中．进行多层次、多角度的职业素质教 育．没有另外开设专门的职业素质教育课 程．基于工作任务的项目课程的教学与学 生职业素质培养是息息相关、密不可分的。 由于项目课程与工作任务紧密相关．在项 目实施过程中．应模拟真实的工作任务、环 境和要求．除了培养学生的专业技能外，同 时还要培养学生的合作精神与自信心。使 他们知道如何面对困难和压力、如何解决 技术难题、如何敬业等。 （１）电工电子系列课程。包括“电路基 础”、“电子电路基础”、“信号与系统”、“电 磁场”、“计算机结构与逻辑设计”等课程。 （２）计算机与信息处理系列课程。包括 “计算机基础”、“程序设计语言”、“微机系 统”、“信息通讯网络概论”、“软件技术基 础”、“数字信号处理”、“现代检测技术”等 课程。 （３）电机与电能系统系列课程包括“电 机学”、“自动控制原理”、“电力电子基础”、 “电能系统基础”等课程．作为电气工程及 其自动化专业的专业基础课．对于促进学 生专业思想的形成．理解专业构建的体系 以及对今后的专项研究都是十分重要的． 在上述ｉ大知识系列课程外．再加上 适当的专业选修课、实验、实习、创新实践。 使学生有一个完整的电气知识体系．适应 各种工作岗位的需要。 之相关的二次设备．如测控设备．继电保等 装置的结构与内部功能将发生很大的变 化。首先省去了装置内部的隔离互感器、转 换电路及部分信号处理电路．从而提高了装 置的响应速度。但需要解决的重要关键技 术是为满足数值计算需要对相关的来自不 同互感器的数据如何实现同步采样．其次 是高效快速的数据交换通信协议的设计。 ６结语

电气工程及其自动化学科的人才培养 模式．应该是多种多样的。根据社会经济和 技术发展的需要．笔者认为。在电气工程领 域．我们应培养具有综合素质高的复合型 人才：具有理论水平较高能从事科学研究 的创造型人才：具有实践动手能力强能从 事１＝程技术开发的应用型人才。所以各个 高等学校都可以根据自己学校的实际情况 和特点制定出不同的人才培养目标，形成 我国电气工程人才培养的多样化的格局． 使我国电气工程及其自动化

专业人才的培 养真正符合我国各项事业发展的需要。

参考文献 ｌ刘学行．我国高等教育人才培养目标模式发 展的背－ｅ［Ｊ］．哈尔滨学院学报，２００１（２） ２

５毕业生应具备的能力

电气自动化专业培养的毕业生．其未 来职业道路有两个主要方向。一是电子技 术员．主要工作于弱电环境．从事电路板的 设计、焊接、调试、维修等工作：另一个是电 气技术员．主要工作于强电环境．从事电力 供给、自动化设备（或生产线）设计、安装、 调试、维护等丁作。调查表明，学生在工作 时．往往只能选择其中的一个方向．但在教 学中．学生两方向的内容都要学。考虑到工 作实际需要．建议学生根据兴趣选择其中 的一个方向作为未来职业发展方向进行深 入钻研． 经过对广州、深圳等多家大、中型企 业的调研．发现要胜任当前企业的电子类 技术（或技术开发）工作，作为技能型电子 工程师（或技术员）必须掌握的内容有：电 路基本理论、电子元器件封装形式、ＥＤＡ （Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ

４创新人才培养模式下的知识体 系框架

随着社会经济和科学技术的发展．对 于电气工程及其自动化专业学生的知识结 构而言．笔者认为．硕士生的培养范围应更

加拓宽．不仅要有一级学科“电气工程”的 特色．应具备“强弱电的知识结构；而且也 应当具备较广的人文、社会、经济和管理等 方面的知识．有较强的外语交流能力和实 践动手能力。要使所培养的学生不仅有扎 实的基础理论知识、坚实宽广的专业基础 知识。而且要有系统深入的强电知识和较 系统全面的计算机、网络、通信、微电子方 面的知识。此外。在基础知识专业知识方 面，要全面更新教学内容．要反映现代科技 发展的动态。要有科学性、前瞻性和实用 性。为此。提出电气工程及其自动化专业最 Ｐ１０ＮＥＥＲＩＮＧ

向倩．武存生．何西培．大力培养电力创新型 人才——电力创新型人才需求分析及培 养对策ｆＪ】．上海电力学院学报，２００３（５） ３胡敏强．程明．李扬．新形势下电气工程及其 自动化专业人才培养模式与知识体系框架 阴．东南大学学报，２００４（１） Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ．电子设计 自动化）、数字集成电路、单片机软件和硬 件及ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ。其中。ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ属于 ＷｌＴＨ

ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ （责任编辑高平） 万方数据

ＭＯＮＴＨＬＹ ＳＥＲＶＩＳＥ ＳＣＩＥＮＣＥ ＮＯ．１ ０ ２００９ １０３ 1