蘇鵬飛

在電氣自動(dòng)化專業(yè)中，硬件基礎(chǔ)設(shè)施的科學(xué)與標(biāo)準(zhǔn)配置是專業(yè)教學(xué)得以規(guī)范開展的關(guān)鍵要素。本文基于這一發(fā)展背景，以對(duì)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的基礎(chǔ)目標(biāo)梳理入手，分析電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的不同場(chǎng)所中硬件設(shè)施配置的基本要求，從而進(jìn)一步對(duì)推進(jìn)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件條件完善的重要舉措進(jìn)行探索。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)生活水平有了極大提高，電力能源的需求力度也隨之不斷加大。對(duì)電力行業(yè)人才隊(duì)伍的建設(shè)意義尤為突出。因此，在我國諸多理工類高等院校均設(shè)置有電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，為我國電力事業(yè)建設(shè)培育更多具有先進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)與技能水平的專業(yè)人才隊(duì)伍。

1 電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的基礎(chǔ)目標(biāo)梳理

電氣工程專業(yè)的高等教育在我國的起步較早，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在我國最早出現(xiàn)于上世紀(jì)初。1908年，我國最早的電氣工程專業(yè)被稱為電機(jī)?？?，學(xué)科設(shè)置于南洋大學(xué)堂，也就是現(xiàn)在交通大學(xué)的前身。在隨后的1917年，交通大學(xué)的電機(jī)?？朴謱ｉT設(shè)置了電訊門，這也由此成為我國最早的無線電專業(yè)，后來逐步發(fā)展成如今的電子信息及計(jì)算機(jī)專業(yè)群。1932年，清華大學(xué)又設(shè)置了電機(jī)系。經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，截至目前，設(shè)置電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的高等院校數(shù)量已經(jīng)突破了二百所。由此也可以看出，我國對(duì)于電力等基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)的極高重視程度，也同時(shí)反映出電力資源的合理開發(fā)與利用在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中所具有的重要社會(huì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文以電氣自動(dòng)化的硬件設(shè)施配置為研究對(duì)象，探索電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的硬件設(shè)施配置要求以及硬件條件完善的重要舉措。

電氣自動(dòng)化專業(yè)主要包括電路基礎(chǔ)知識(shí)與設(shè)計(jì)操作、電子技術(shù)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制理論與實(shí)踐、基礎(chǔ)電力工程技能培養(yǎng)等幾方面基礎(chǔ)課程，此外還包括電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電子工藝操作以及計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)踐等方面的實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容。電氣自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

• 培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等自然科學(xué)的基礎(chǔ)概念及原理;第二，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)掌握電氣自動(dòng)化專業(yè)范圍內(nèi)所必須的知識(shí)架構(gòu)與實(shí)踐能力;第三，培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的計(jì)算機(jī)相關(guān)系統(tǒng)及軟件的操作技巧與應(yīng)用能力;第四，培養(yǎng)學(xué)生熟悉并掌握電氣自動(dòng)化專業(yè)的前沿科技創(chuàng)新與發(fā)展進(jìn)步的整體框架;第五，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成對(duì)電氣自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)知識(shí)與技術(shù)能力正確并良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣與實(shí)踐方法，具備一定的科學(xué)技術(shù)研究與開發(fā)的能力。

2 教學(xué)資源庫建設(shè)中的不足

目前，各專業(yè)教學(xué)資源庫不斷建立和完善，教學(xué)資源建設(shè)也更加規(guī)范，但教學(xué)資源庫建設(shè)中還存在以下不足：

2.1 硬件平臺(tái)建設(shè)投入不足，資源內(nèi)容建設(shè)不夠硬件平臺(tái)的構(gòu)建需要投入大量資金，如需購買高性能中心資源服務(wù)器、存儲(chǔ)磁盤陣列和專業(yè)資源服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)型頒布式存儲(chǔ)與管理和備份。資源建設(shè)內(nèi)容質(zhì)量不夠高，有些資源庫僅是教案、試題等素材的簡單堆積，部分素材資源教學(xué)性不夠強(qiáng)，微課、網(wǎng)絡(luò)課程覆蓋面較小，互動(dòng)性不強(qiáng)。虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)、動(dòng)畫等現(xiàn)代數(shù)字化資源不多。用戶界面及相應(yīng)導(dǎo)航普遍單一化，資源導(dǎo)航系統(tǒng)功能不強(qiáng)，檢索系統(tǒng)不夠快捷準(zhǔn)確。有些資源庫架構(gòu)不合理，主要功能缺失或?qū)崿F(xiàn)較差。

2.2 資源庫建設(shè)缺乏規(guī)范性，目前，資源庫建設(shè)大都無序發(fā)展，缺少統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，各合作院校子項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量、進(jìn)度參差不齊，資源接口大多不一致。目前，各個(gè)院校在進(jìn)行專業(yè)教學(xué)資源庫時(shí)，也缺乏頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)一的資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)資源大多是網(wǎng)上收集、購買、與企業(yè)合作開發(fā)或者教師個(gè)人制作等途徑而獲取。搜集的網(wǎng)絡(luò)資源的一致性和兼容性大多難以保證。購買的軟件產(chǎn)品大多支持平臺(tái)不一樣，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和接口也不一樣，兼容性差。在沒有標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范的嚴(yán)格要求下，難以保證校企合作開發(fā)和教師個(gè)人自己開發(fā)的教學(xué)資源的兼容性。這些都導(dǎo)致不同的資源難以有效整合。

3 電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的硬件設(shè)施配置要求

在電氣自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)中，實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容在整體專業(yè)設(shè)計(jì)中占據(jù)較高的比重，僅僅依靠理論知識(shí)教學(xué)無法適應(yīng)電力產(chǎn)業(yè)對(duì)人才基礎(chǔ)技能水平的實(shí)踐要求。因此，電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的硬件設(shè)施建設(shè)就顯得尤為重要。總體來講，電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的硬件設(shè)施配置主要包括以下幾種：

3.1 電氣訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及相關(guān)設(shè)施配置

電氣訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)滿足基本的電氣實(shí)踐課程的標(biāo)準(zhǔn)要求，首先，應(yīng)當(dāng)具備充足的場(chǎng)地面積大小，容納四十至五十人的活動(dòng)空間，占地面積應(yīng)當(dāng)保證在150平方米上下。其次，電氣訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的設(shè)施配備應(yīng)當(dāng)完整而全面。通常來講，電氣訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)當(dāng)至少包括兩臺(tái)發(fā)電機(jī)以及五等電壓等級(jí)的電氣線路，此外，還應(yīng)當(dāng)配備與電壓相適應(yīng)的變壓器組與不同負(fù)荷的電阻器、傳感設(shè)備、電動(dòng)機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電控制設(shè)備及系統(tǒng)。

3.2 自動(dòng)化系統(tǒng)及控制實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及相關(guān)設(shè)施配置

自動(dòng)化系統(tǒng)及控制實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的要求同電氣訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的容納面積要求相一致，容納四十至五十人的活動(dòng)空間，占地面積應(yīng)當(dāng)保證在150平方米上下。在自動(dòng)化系統(tǒng)及控制實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的基礎(chǔ)設(shè)施配置方面，應(yīng)當(dāng)配備充足數(shù)量的計(jì)算機(jī)終端設(shè)備，并具備完整的工業(yè)制造、傳輸分流等流水作業(yè)生產(chǎn)線。還應(yīng)當(dāng)注意的是，所有基礎(chǔ)設(shè)施的配置應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格滿足自動(dòng)化系統(tǒng)工程認(rèn)證所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 電子制作場(chǎng)地及相關(guān)設(shè)施配置

相較于電氣訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及自動(dòng)化系統(tǒng)及控制實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，電子制作場(chǎng)地的占地面積較小，在容納四十至五十人要求的場(chǎng)地范圍要求下，占地面積僅需六十至七十平方米。電子制作場(chǎng)地的基礎(chǔ)設(shè)施主要包括電烙鐵、高頻信號(hào)及函數(shù)信號(hào)發(fā)生器以及示波器、毫伏表等顯示儀表設(shè)備，此外，還應(yīng)當(dāng)包括直流穩(wěn)定電源設(shè)備及配套的電子元件和連接線等。

3.4 EDA實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練場(chǎng)地及相關(guān)設(shè)施配置

EDA實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練場(chǎng)地的建筑面積與電子制作場(chǎng)地的建筑面積要求相一致，在容納四十至五十人要求的場(chǎng)地范圍要求下，占地面積僅需六十至七十平方米。EDA實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練場(chǎng)地的基礎(chǔ)設(shè)施主要包括電子計(jì)算機(jī)、投影設(shè)備及掃描設(shè)備，還應(yīng)當(dāng)包括專業(yè)PCB雕刻機(jī)器及裁板設(shè)備。應(yīng)當(dāng)注意的是，EDA實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練場(chǎng)地除了上述硬件配置以為，最為重要的是EDA軟件的安裝與使用條件。

3.5創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及相關(guān)設(shè)施配置

創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與建筑面積的需求也較低，滿足六十至七十平方米的占地面積即可。對(duì)于硬件設(shè)施部分，應(yīng)當(dāng)具備充足數(shù)量的硬件環(huán)境設(shè)置裝備，每套裝備內(nèi)應(yīng)當(dāng)配置一定數(shù)量的示波器、信號(hào)發(fā)生器及電源設(shè)備。此外，還應(yīng)當(dāng)具備多種類型的電子元器件及電源配套的零部件，機(jī)箱、機(jī)盒等組成材料以及相關(guān)的圖書資料查閱點(diǎn)等設(shè)備設(shè)施。

4 推進(jìn)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件條件完善的重要舉措

4.1 進(jìn)一步規(guī)范電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件條件標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)范電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件條件標(biāo)準(zhǔn)要從制度層面入手。在對(duì)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件條件標(biāo)準(zhǔn)及制度的研究制定過程中，應(yīng)當(dāng)立足于本專業(yè)的現(xiàn)有教學(xué)目標(biāo)及實(shí)踐方案，其內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括硬件設(shè)施的選購、場(chǎng)地位置選擇、設(shè)施的安裝與調(diào)試、相應(yīng)使用規(guī)范與保障措施等重要內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)確保教學(xué)實(shí)踐質(zhì)量和訓(xùn)練安全的教學(xué)任務(wù)目標(biāo)。

4.2 進(jìn)一步規(guī)范電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件的安全使用規(guī)程

電氣自動(dòng)化專業(yè)的上述基礎(chǔ)設(shè)施都不可避免的存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，在推進(jìn)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件條件完善進(jìn)程中，應(yīng)當(dāng)著力加強(qiáng)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件的安全使用規(guī)程的制定與日常管控。

4.3 進(jìn)一步規(guī)范硬件設(shè)施的資產(chǎn)檔案管理制度

在推進(jìn)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)硬件條件完善進(jìn)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備建立起標(biāo)準(zhǔn)化資產(chǎn)檔案，詳細(xì)記錄各項(xiàng)硬件設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)指標(biāo)、使用頻率以及使用效果反饋，并列明日常養(yǎng)護(hù)、維修的頻率，將所有硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化管理。

5 結(jié)束語

本文從制度建立、安全管理、檔案管理等幾個(gè)方面對(duì)電氣自動(dòng)化硬件建設(shè)與管理舉措進(jìn)行了具體分析。進(jìn)行電氣自動(dòng)化專業(yè)硬件的規(guī)范配置，不僅有助于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)，而且能夠切實(shí)保障教學(xué)過程中的使用安全系數(shù)、提高使用效率。在電氣自動(dòng)化專業(yè)硬件的研究領(lǐng)域，還存在很多技術(shù)性問題，需要進(jìn)一步的研究與探索。

（作者單位：西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院）