时间:2023-09-22 15:32:20
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【关键词】医院工程;电气工程
随着医疗技术的进步,大型医疗诊治设备的创新和更替,医院管理水平得到了不断提升,医院网络化、智能化、数字化的发展使得医院的用电量不断增加。同时,包括楼宇设备管理、通讯与计算机网络、手术室监控系统、医护对讲系统、ICU配电系统和探视系统等已经成为医院工程不可或缺的组成部分。
一、供电的可靠性要求
现代化医院保证工作之一就是要正确估计医院各种医疗检查诊断设备用电量、工作用电量、生活及照明的用电量。同时现代医院建设,考虑病人的舒适性、医务人员工作的高效率、及采用计算机系统的大型诊疗设备的正常使用都需要空调环境,这要占用医院供电容量的30%以上。洁净、明亮的诊室、手术室、医院公共环境则需要高标准的照度值,这使照明用电量又大大增加,电能作为清净的能源在医疗消毒、热水锅炉、家庭病房烹饪、病区热水饮用等方面的广泛应用,更使医院的用电量进一步增加。同时,确定医院用电性质和负荷等级则是医院电气规划建设的首步。
根据国家规范规定,医院供电要求和负荷等级是这样分析的,第一种情况:医院建筑为一类建筑,包含急诊部、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、培养箱、血库等一级负荷的内容,即可确定该建筑的供电电源为一级负荷对象,属于供电的最高级别。第二种情况:新建医院虽不为一类建筑,但在医疗功能方面部分包含上述急诊部、监护病房、手术部等一级负荷的内容,整个建筑供电负荷应确定为二级负荷。国家规范规定一级负荷和二级负荷都必须由二个电源供电,一级负荷别重要负荷,除上述两个电源外,还必须增设应急电源如采用柴油发电机或采用 EPS(集中供电式应急电源)是比较合适的方法。
二、照明
病房的照明可分为一般照明、局部照明和应急照明设计等几个方面。
病房的一般照明需主要考虑病人并兼顾医护人员的要求,营造宁静而温馨的光环境。根据《建筑照明设计标准》GB50034-2004的规定 ,病房内的照度标准为100lx,光源色温小于3300K。光源一般选择低色温荧光灯。由于很多病人需要长期卧床休息,如果在顶板上安装普通灯具会形成明显眩光,造成病人的不适。首选方案是选用间接型灯具或反射式照明。同样,病房走廊的照明设计除满足照度要求外,还要考虑躺在移动病床上病人的感受,为防止眩光的不适感觉,一般以棱晶面的荧光灯作为照明灯具。
病房的局部照明主要为病人阅读和医护人员进行操作时提供必要的照度,一般采用在综合医疗带上安装模块式荧光灯,也可以设计可调式旋臂壁灯,并选用可调光光源,既满足本床病人的要求,又减少对其它床位的影响。
护士站区域照明考虑到精密操作和书写阅读的要求,需设计较高的照度,按规范要求在工作面的水平照度应满足300lx,并采用色温较高(5500K)的光源。
病房区域都设计有夜间照明以满足夜间值班护士和病人的需求,通常在病房内的卫生间旁或门口及病房走廊装设夜间照明灯具,可选用带有遮光罩的节能型灯具,在提供一定的地面照度(5-10lx)的同时又要保证在床头部位的照度不大于0.1lx。夜灯开关一般装设在护士站,由值班护士统一控制。夜灯照明负荷等级高,可结合应急照明由EPS供电。
在医院电气工程中,紫外线灯和消毒风口等作为医院常用的消毒设备,它使用方便,消毒效果好,使用范围广,一般用于室内空气、物体表面和水及其它液体的消毒。由于紫外线对于人体皮肤和视网膜有一定的伤害作用,为防止误操作,紫外线灯可在护士站统一控制,现场控制开关需设计明显的标识以区别于普通照明开关。
三、医护呼叫对讲系统
为了及时处理病人的紧急情况和病人的其它需求,在医护人员和病人之间建立完善的联络机制是医院智能化的重要组成部分。因此现在大、中型医院的病房区都设有医护呼叫对讲系统,它主要由系统主机、对讲分机、卫生间紧急呼叫按钮、护理状态控制器、病房门灯和走廊显示屏等设备组成。
系统主机设在护士站,通过总线与本区的病房分机构成两级网络,一些大型系统还通过局域网与医院的主控机房通讯,如果本层护士站在一定时间内没有应答表示,可在主控机房控制呼叫转移给其它护士或通过医院内部的无线呼叫系统与相关人员联络。系统主机可接受分机的呼叫,进行声光显示,与分机进行全双工通话,并可在通话的同时存储处理其它病床的呼叫信息。病人通过对讲分机呼叫医护人员,并使用免提功能与医护人员通话。卫生间的紧急呼叫按钮自带地址编码,通过总线与系统主机连接,一般安装在卫生间的抽水马桶或浴盆旁距地0.5米处,方便病人在卫生间出现紧急情况时报警使用。医护人员通过护理状态控制器控制门灯显示不同信息并将处理信息反馈回系统主机。走廊显示屏受系统主机控制,平时可显示时间或提示性文字信息,当有病人呼叫时,则显示呼叫病人的房间代码。
对于传染病房和重症病房,在医护呼叫对讲系统的基础上还可增加视频功能,为医护人员提供病房的视频图像,以更好的监控患者的状况。
四、手术室的电气工程
手术室的一般照明应采用洁净荧光灯嵌入式安装,水平照度不宜低于500Ix(不包括手术灯照度),垂直照度不低于水平照度的1/2;手术室摄像机一般在手术灯和墙上各装一个,这样摄像机的信号线和电源线都必须预留;手术室内的悬吊式综合医用气体架上有电源插座,悬吊式综合医用气体架在手术室顶棚安装机座处应安装好电源插座的接线盒,手术室插座回路前端进线由隔离变压器供电,不能安装漏电保护装置。手术室应采用隔离变压器和降压变压器组成局部低压IT接地系统,也就是中性线不接地系统,在这里必须注意,变压器的金属外壳仍需与等电位联结端子板联结,当电源线与外壳短路时,发生接地故障。由于电源中性点对地绝缘,故障电流不能经中性线与电源构成回路,仅为线路地有限的电容电流。当电源线路足够短时,故障电流是很微小的,在手术室内不同部位所形成的电位差也就很小,电源不必切断,手术可以继续进行。
手术室等电位联结的重要性,国际电工委员会IEC标准关于“电流通过人体的效应”一文明确指出:0.5mA 是人能感觉的最小电流,10mA是人体能够摆脱电击电流的阈值。当电击电流大于10mA并伴随着电击时间的延续会造成呼吸困难、心房颤动或心脏停跳的后果。但对于医院接受手术治疗的患者来说,即使在10mA的阈值内遭受电击也是十分危险的,因为正常人体受电击时的自然保护有两个方面:第一是人体电阻,它能限制流过的电流量;第二是人体遭受电击时的肌肉收缩,有助于人体摆脱电击。这两种保护对手术病人来说可能都难以发生作用。因为医疗电气设备的电极经常贴附在人体皮肤上或直接插入人体体内,比如进行生物电测的病人往往需要用导电膏来减少皮肤的电阻,插入口腔和直肠的电子体温计正好旁路了人体电阻,手术病人的体外循环给电流流入体内正好提供了一条低阻通路。手术病人一般体质虚弱,经过麻醉后即使遭受电击也没有摆脱电击的能力,打开胸腔的手术病人,人体电阻几乎为零,一旦手术中有医疗电气设备绝缘损坏,微小的泄漏电流就有可能流经心脏而引起严重后果。
为了有效防范手术室等一些特殊场所因医疗设备发生泄漏电流而产生严重后果,目前,国际上防微电击措施常采取等电位联结。在新建和改造医院的建设中,在新建建筑物实行总等电位联结的基础上,对于手术室、ICU重症监护病房等应设置局部辅助等电位联结的措施。其根本目的就是把手术室内所有正常状态下流过电流的金属物连成一体,即使发生电气故障,这些金属物之间也不会产生电位差。
五、手术室监视及电视教学系统
洁净手术室,通常使用监控系统在各手术室设置半球摄像机,以监视手术室的场景。监视器一般设在护士站,利于手术部的护士长根据需要对手术室进行最直观的监控,了解有手术的房间使用情况,对于手术室的各种术前准备进行统一安排,提高手术室的使用效率,同时可直接反映手术室内医护人员的手术配合情况。通过室内外的免提电话,及时与室内人员进行沟通。
在手术室内目前还安装闭路电视示教系统,通过监控系统在有教学任务的手术室内配置在无影灯上带变焦距镜头的高清晰的彩色摄像机,从手术部位的上方进行监视,对大型手术,抢救手术或具有疑难杂症的手术过程,留下必要的影像资料,可用于医学研究,远程手术指导,病人家属根据需要观看手术过程,使未来的人性化服务得以体现;另一方面,使用硬盘存储技术可以长时间存储手术过程图像,由于数字网络视频的特性存储时间及复制次数不会降低原始图像的质量,万一发生医疗事故或医疗纠纷能做到有据可查。对有教学任务和临床教学活动时还可在教室进行,数字网络视频通过网络显示器及大屏幕投影电视来传递手术的实况。在贵宾等候室也设置了网络显示器,根据患者家属的申请要求选择观看,同时保证对患者隐私权的尊重。
六、门诊叫号系统
对来医院看病的患者,当然是以最快速度到就诊室为好,没有人愿为了挂号,找诊室、候诊等而花费大量的时间。在门诊部设置了门诊叫号系统,可大大提高门诊效率,减少患者等候时间,对候诊人员进行统一管理。
病人排队挂号后,到各候诊区分别候诊,呼叫主机设在导医站,各诊室内医生处设一分机,侯诊区设一单色显示器,利用滚动文字引导患者就医,医生看完一个病人后,按一下分机键,系统主机及候诊区均显示各诊室候诊号码,并可进行系统广播,病人即可对号到指定诊室就诊。
【关键词】电气工程;施工阶段;技术;质量安全
前言
作为一门新兴科学技术,电气工程自出现到现在发展势头非常迅猛,已经有了突破性的提升了。为了能够跟上电气工程行业的发展速度,越来越多的先进领域技术也被应用到电气工程行业里来了,其施工阶段的技术也在不断改进,都在逐步提高综合技术水平以保证电气工程施工效率得到最大化提升。
一、电气工程施工阶段基本特点
由于电气工程施工阶段具体工序比较复杂,施工环节众多,质量要求高,因此其施工管理工作也具有一定的难度。这就表明电气工程施工阶段具有一定的不确定性,随时会有各种因素出现影响到工程效率和质量。针对这一点,我们应该加强对电气工程施工阶段的全面监督,对每一个细节部分都详细检测查看,做到工程质量控制无死角,为其施工质量提供有力的保障。
电气工程施工阶段每个工序流程连接都非常紧密,一环套一环,任何一个环节出现差错都会影响到整个工程的顺利完工。所以电气工程施工还具有另一个特点,就是连续性。往往在实际施工过程中,任何一处出现不安定因素都会引发一系列连锁反应,严重时甚至可能给工程整体带来无法挽回的后果。因此,从细节入手,保证施工阶段的连续性,就成了电气工程质量控制工作有效开展的关键所在。
二、电气工程施工阶段技术应用
1、施工技术图纸审查
在电气工程的施工准备阶段,首先应该对接下来将会应用到的施工技术进行全面分析和判断,做好施工图纸的审查工作。工作的重点是看看施工图纸要求与行业内部质量标准是否一致,还有施工图纸能否达到效益最大化、成本最小化、质量安全保障最优化的目标。在对图纸进行审查时不能只对预先确定了的图纸进行审查,还要综合几个候选的图纸同时讨论分析,力求找出其中配置最优化的图纸来进行施工。对具体供电系统的施工图纸进行审查时,一定要交由专业的电气工程师和相关检测审查部门共同完成,以保证施工图纸审查的专业性、精确性和技术性,尽量减少人为因素造成的施工图纸设计误差。
各个部门要做好施工技术信息交流沟通,一旦发现施工图纸有任何问题,立即反映给相关设计施工部门,尽快做好图纸的复查和改进、完善工作,将其对工程进度的影响降到最小。
除了要保障施工阶段的进度、工期和质量安全以外,还要加强对其施工成本的检查,力求在达到上述各项要求的基本前提下缩减成本至最低,杜绝一切浪费现象的出现,对各种材料设备也要物尽其用,将成本控制工作贯穿于施工全过程。
2、施工质量控制技术
在电气工程的施工阶段应用技术来进行质量控制工作,一般来说也分为三个环节,即施工前期准备阶段、施工中期实施阶段以及施工后期验收阶段,其技术应用也应该围绕这三个方面展开。
(1)前期准备阶段
在电气工程施工正式开始前,首先要做好材料、设备、人员和计划方案的准备工作。这里最主要的就是人员,只有保证了施工人员的专业性和高效性,才能从根本上确保所有施工技术得到充分的贯彻落实并发挥出它们的实际效用。在对施工单位进行选择时,一定要根据他们的专业资格证书和相关电气工程施工经验来综合考虑,尽量采用技术水平高、专业素质强、出错率低、认真负责的施工队伍;对一些重要施工环节的施工人员要进行相关电气技能考评,确认他们都有从事电气工程施工的专业证件,做到施工人员上岗规范化、合法化。其次就是对材料设备的检查,在保证其基本施工质量以外还要符合施工要求,在运输和存放的途中也要采取相应措施进行防护处理,避免在这些环节受到外界因素影响而损害材料设备质量。
(2)中期实施阶段
在电气工程的施工阶段中,中期实施阶段是所有相关技术应用的主要阶段,也是质量控制的关键阶段,作者认为应该从以下几方面入手实施施工技术应用和工程质量控制工作:具体施工步骤应该保证施工方案的忠实性,严格按照相关要求进行施工,不得擅自更改或添加、减少施工工序,保证施工操作全过程的规范化。在施工技术实施阶段,其原材料的质量往往直接关系到整个电气工程的基础质量,因此对原材料的检查要非常详细严格,尤其是其中电气线路管材和配电盒的质量更要严格把关,严禁一切形式的不合格材料流入施工现场。定期开展施工过程检修和维护工作,将所有可能引起安全事故的隐患都彻底排除,给电气工程创造一个良好的施工环境。
(3)后期验收阶段
当电气工程施工完毕以后,就要进入最后的验收阶段。验收阶段的主要工作内容就是对其施工成果和技术应用的效果进行评估和测试,通过分析发现工程还存在着哪些薄弱环节,技术的具体应用还有哪些不足或者遗漏之处,哪个具体环节还留有质量安全隐患,然后一一制定出科学合理的解决对策以达到完善工程施工的基本目的。在对工程进行验收时一定要组织专业人员进行评估测试,全面保证验收工序的客观性、公正性和权威性,为电气工程做好万全的施工技术保障。
三、合理应用施工安全防护技术
电气工程不同于其他工程,它的日常工作需要强大的电力供应,其主要工作部件也是功率很大的电气设备。电气工程在给我们日常生活带来很大便利的同时也会留下或多或少的安全隐患,同样在其施工阶段也会有不小的危险性。如何采取有效技术措施来尽最大可能降低电气工程危险性,保障工程人员和用户的生命财产安全,就是电气工程施工安全管理工作的重点内容。下面我们就来简要说说在电气工程施工阶段安全管理工作中应用到的具体技术措施。
1、配备专业防护工具
首先,要为全体工程人员都配备上专业可靠的安全防护工具,并教给他们正确使用的方法,以便在安全事故发生的时候工程人员能够使用这些工具降低事故对他们的危害,减少工程人员伤亡,为人员的人身安全提供最基本的保障。
2、普及安全意识
然后,就要对工程人员定期开展大范围的施工安全意识培训教育,让他们充分认识到安全生产安全施工的重要性,为自身的安全也为工程的整体利益做好各项安全防护措施,并积极按照相关技术要求实行规范化施工,有效减少安全事故发生率。另一方面,相关安全事故逃生讲座也是必须的,教给工程人员全面科学的安全事故逃生方法,使得他们在事故来临时沉着应对、不慌不忙,将人员伤亡数控制在一个较小的范围内,既能减少工程的损失,又能及时组织有生力量将事故彻底根除并分析原因解决问题,避免事故再次发生。
3、.第三方监督
最后,工程有关监管部门一定要行使好监督职责,以强制性手段保证施工安全条例法则落实到位,给工程安全打造有力后盾。
结语
综上所述,只要在电气工程施工阶段合理应用相关技术,就能在保证其施工质量、工程安全的同时达到施工效率最大化、成本利用率最大化,实现电气工程的资源配置最优化,最终推动电气工程行业持续稳定地发展下去。
参考文献:
[1]李广敏.浅谈电气工程中供电系统的施工管理[J].科学之友,2010
[2]保桂林.论智能建筑电气系统的施工管理[J].建材与装饰,2007
一、培养方案体系构成及培养目标
为解决传统培养模式下,单一地灌输学生专业知识、学生知识面窄、综合能力差等问题,学院提出“三位一体”的培养模式,即“专业教育+通识教育+完满教育”的有机融合,围绕中心,努力培养“完整的人”。专业教育培养学生具有专业领域的理论知识和技术应用能力;通识教育重在开阔学生视野,提升文化品位,培养学生的科学精神和人文素养;完满教育的目标是努力培养学生具有优良品格、气质和综合能力,大力提升学生的情商。在2014级培养方案中进行了大幅度的修订,增加了完满教育模块,以及增加了通知教育学分比重,各个模块所占学分比重见表1。培养方案的体系重新构建,体现了专业特点和社会需求,培养学生具有电气工程及其自动化专业的理论知识和实践动手能力,并突出专业特色,重点培养电力系统、智能建筑行业应用型人才(专业教育);积极拓宽学生的知识面(通识教育);并重视人才综合能力的培养和个性发展(完满教育)。努力培养学生具有社会责任感、较强的交流能力、批判思维、勇于质疑、专业创造、知识面广,即知识、素质、能力协调发展的、具有国际视野和多元化视野的电气工程及其自动化专业领域综合性应用人才。
二、专业教育模块课程设置突出专业特色
电气工程及其自动化专业发展历史悠久,学科综合性强,传统的电气工程专业以强电为主,但随着计算机技术、现代电子技术、信息和控制技术的快速发展,在电气行业工作人员只掌握传统“强电”的知识已经无法胜任工作,并依托学院信息技术方面的优势,结合电气工程及其自动化专业所在自动化系的“电气—自动化专业学科群”平台,电气工程及其自动化专业教育模块需培养学生掌握强电基础知识的同时,还需掌握信息和控制科学的知识,形成强弱电相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合的知识结构。从国民经济各个领域到日常生活都离不开电能,涉及电能行业的电气工程及其自动化专业,社会需求量大。特别是随着我国社会经济的发展,电力行业的发展迅猛,成为国家基础能源的支柱。近年来,电力行业重点发展特高压电网、智能电网、新能源发电等,需要高校为其提供大量的技术人才。而近年来,随着我国城市化进程的建设,我国建筑行业的发展十分迅猛,各种计算机、电子信息、控制技术等融入智能建筑项目中,智能建筑已成为建筑行业发展的大趋势,也是建筑业中新的“经济增长点”,建筑电气领域对人才的需求量也十分巨大。因此确立了“电力系统、智能建筑”为电气工程及其自动化专业特色,并以此作为培养方案中专业课程的侧重点。培养方案的课程设置时,考虑学生需掌握本专业领域必需的基础知识、技术,如电路基础、电子技术、控制理论、电力电子技术、计算机软硬件基础及应用等,还需掌握体现专业特色的知识、技能,课程设置见表2。培养学生毕业后能在电力、电气、建筑、制造、轨道交通、安装工程等行业,从事电力系统与电气装备的设计和运行、电气设计运行与维护、供配电系统、智能建筑设计、电气工程建设与技术管理工作,也可从事电力电子、电气传动、仪表等技术领域的工程设计、运行与维护工作。为更好地培养具有扎实专业知识、创新能力的应用型人才,电气工程及其自动化专业的所有专业课和专业基础课均采用小班教学,同时在修订培养方案时增加了实践课程学分,并且适当减少了验证性实验课,增加了锻炼学生创新能力和动手能力的设计性、综合性实践课,如增加建筑电气控制与PLC技术课程设计、供配电技术课程设计等。
三、通识教育与完满教育
通识教育与完满教育的人才培养目标为培养具有综合的领导才能——“完整的人”:(1)具有全球化时代公民的义务和权利意识、道德的基本要求,做到诚实守信,并具有为社会服务的公益意识。(2)较强的写作、表达能力,并具有在社会交往中的基本礼仪以及谈判技巧,以提高学生的有效沟通能力。(3)勇于探索、独立思考、善于质疑、开拓创新,孜孜不倦地寻找答案、追求真理。(4)具有艺术修养,热爱艺术、享受生活,让学生了解他们既是艺术、思想、价值等传统的产品,也是这些传统的创造者;具有人文艺术的创意理念,形成专业与创意相结合的能力。(5)团队精神和有效的协调能力,使学生具有应变能力,培养学生的组织和领导能力。通识教育由人文精神与生命关怀版块、科技进步与科学精神版块、艺术创作与审美经验等六个版块构成,设置的课程有信息技术与社会、从小说到电影等课程。完满教育搭建了艺术实践与欣赏、竞技体育、精品社团活动、志愿者服务等一体的“完满教育”平台,以及开设名家讲坛、名师课堂等。
四、结束语
关键词:电气工程及其自动化;特色专业建设;质量工程
作者简介:于仲安(1973-),男,甘肃临洮人,江西理工大学电气工程与自动化学院,副教授;梁建伟(1979-),男,山西阳泉人,江西理工大学电气工程与自动化学院,讲师。(江西 赣州 341000)
基金项目:本文系江西省教育科学“十一五”规划(重点)课题“地方高等学校特色专业建设的研究与实践”(课题编号:09ZD069)、江西理工大学质量工程资助课题“电气工程特色专业建设”、教育厅学位与研究生教育教学改革研究项目“基于产学研的研究生创新实践教育研究”(项目编号:赣教研字[2009]16)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)36-0175-03
特色专业建设是进一步优化高校专业设置,提升专业建设的整体水平,提高人才培养的质量、效益和人才竞争力的重要手段。特色专业建设首先应该符合学校学科专业的整体发展规划和布局,符合社会人才需求的现状和变化趋势,应与学校的办学方向、层次、规模、能力和特色相适应。加强特色专业建设,是高校在高等教育大众化新形势下的必然选择,也是新时期高校深化教育教学改革,深入实施“质量工程”,提高人才培养质量的重要切入点和落脚点。[1]
电气工程及其自动化专业是多学科交叉融合,集电子、计算机、电力、控制于一体,专业知识发展迅速,新理论、新技术层出不穷,培养的人才具有广泛的普适性。江西理工大学电气工程及其自动化专业2008年被学校确定为特色专业进行建设,立足江西,面向市场,依托学校优势学科,面向电力、电子、矿山、冶金等行业,以电气工程领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标,为社会培养“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的创新型电气类骨干技术人才。
一、特色专业建设目标和方案
江西理工大学电气工程及其自动化特色专业的建设目标是依据本专业的发展现状、学校的办学特色以及现有的办学资源,制定了电气工程及其自动化专业“五结合”的人才总体培养模式:“强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合、运行与研制相结合”,培养创新型、复合型电气工程领域高级工程技术和管理人才。在学科建设、师资队伍建设、人才培养、科学研究和实验平台建设等方面取得长足进步,其建设成果可为学校乃至同类高校电气工程专业建设和改革起到一定的参考和示范作用。
建设方案为:根据学科基础和科研特色,研究电气工程人才培养新方案,加强理论素质基础和工程实践创新能力,探索适合电气工程领域发展的创新思路。改进培养方法和课程体系,强化实践软硬件建设,加强教师队伍建设,完善教学管理和评价体系,重视工程实践和科研创新能力的培养,提高人才综合素质和应用价值。[2]
在人才培养方案方面,根据高校培养模式和行业发展现状,从发展学科优势,加强学生素质角度出发,本专业结合教学改革和实验平台建设,从以下几方面着手,改进现有人才培养方案。
学科方向定位:在原有的电机和电力电子、控制工程方向的基础上,综合学科发展趋势,增加电力系统、新能源等教学内容。
优化课程体系:合理分配基础课程、专业基础课程、专业课、选修课的比例,加大了实践教学环节的比例。
改进培养模式:加强实验平台建设,构建课程实验、课程设计、实习和实践等创新实践活动在内的综合实践体系。增加专业讲座次数,让学生了解最新知识与技术的发展。
改善教学手段:积极鼓励和改进课堂教学、实践教学的手段和模式,提高学生主动学习的积极性。促进学生自主学习:通过开放实验室、参加学科竞赛、参与科研活动等方式,促进学生个性发展,提高工程实践能力和创新能力。
二、已取得的建设成果
近几年来,依照教育部质量工程的要求,在校院的支持和帮助下,通过全体教师的团结协作和努力工作,电气工程及其自动化特色专业建设取得了一定的进步。
1.强化师资队伍建设
通过几年的培养和引进,本专业教研室专职教师人数达12人,兼职教师3人,博士人数4人,硕士研究生10,博士和硕士比例为93.3%。其中教授3人,副教授8人,讲师4人,年龄45岁以下的占80%,年龄、职称、学历结构合理。
加强青年教师培养,通过听课、研讨、交流、公开教学等形式,进行传帮带的培养,使青年教师尽快成长。近3年,本专业4位青年教师分获江西理工大学“青年教学标兵”、“优秀教师”、“青年科研标兵”、“最受学生欢迎的10佳教师”和“教学竞赛一等奖”等荣誉称号。
通过企业实践、短期工程应用培训等方式,促进教师实践能力和工程技术的提高,为更好地指导学生打下坚实的基础。
2.优化课程体系,完善人才培养模式
现代科学技术呈现综合化、整体化趋势,要求文理渗透、理工管结合、学科交叉。这种形势下,对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言,不仅要进行以教授专门知识、技术、能力为目的的较宽专业教育,还要进行以全面提高人的综合素质为目的的通识教育。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体现通识教育的自然科学、人文社科、经管、外语、计算机和体育课程外,还必须具备既反映一级学科“电气工程”特色,又反映“强弱电”结合的三大知识系列课程。
(1)电子技术系列课程:“电路”、“电子技术”(模拟电子技术和数子电子技术)、“电力电子技术”、“可编程芯片技术”、“嵌入式系统技术”等。
(2)计算机与信息处理系列课程:“计算机基础”、“计算机高级语言”、“自动控制原理”、“微机原理及程序设计”、“单片机原理与应用”、“计算机控制技术”、“工业控制网络”、“可编程控制器原理与应用”、“检测技术及仪表”等。
(3)电机与电能系列课程:“电机与拖动基础”、“电力系统分析”、“电力系统自动控制”、“运动控制系统”、“现代电气控制设备”、“电力系统继电保护”、“微特电机及系统”、“新能源转换与控制技术”等。
以上课程体系的优化,使学生受到电工电子、电力系统、信息控制技术等方面的基本训练,既有电气工程方面的专业知识和技能,又具有自动化和信息技术的基础知识和基本技能,学生系统观念强、基础知识扎实,具有较强的创新意识和工程实践能力,专业面广、适应性强,广泛满足社会的需求。
3.构建实践教学体系,加大实践平台建设[3]
根据实践教学的特点,结合电气工程及其自动化专业的培养目标、专业特点、学科发展和社会需求等,确立了“既有基础实践又有专业实践,既有基本技能训练又有创新创业训练,‘加强基础、重视实习、确保设计、强调创新’”的实践教学理念。
实践教学的主体是学生,实践教学质量的体现也是学生,而学生存在个体差异,因此必须因材施教,培养学生个性的发展。实践教学离不开理论教学的坚实基础,实践教学与理论教学的最终目标是工程应用与实践创新,因此构建了“以学生为主体,面向工程实际,实现理论教学与实践教学相结合、常规教学与个性培养相结合、实践教学与工程训练相结合、创新教育与科技竞赛相结合”的实践教学模式。
运用实践教学的基本理念,遵循实践教学体系的构建原则,采用“结构层次化,内容模块化,课程系列化”的实践教学体系设计思路,构建了电气工程及其自动化专业“以学生创新精神和创新能力培养为主线,集目标性、基础性、层次性、系统性、实践性于一体”的实践教学体系,将该实践教学环节分为“课程实验、实训和实习、综合设计、创新创业”四大实践教学模块,如下图1所示。
近几年,得到学校、财政部1200多万元的的大力支持,新建了电力系统实验室、新能源实验室、电气传动实验室、伺服系统实验室等,使本科生的实验开出率达100%。通过优化实验资源,改进实验手段和内容,使专业课的设计性和综合性实验比例达85%以上。
以“立足专业特点、面向工程实际、注重操作能力、培养劳动意识、提高综合素质”的校外实践基地建设思路,通过广泛联系和持续的建设,校外实践基地建设取得重大进展,现已建成5个相对稳定的校外实践基地,基本满足专业生产实习、毕业实习的需要,为学生了解企业、了解社会、增强实践动手能力打下了良好基础。
4.以能力培养为核心,加大教学方式方法改革[4]
(1)狠抓课堂教学改革,提高课堂教学质量。通过研讨会、示范教学、教学竞赛等形式,提高教师课堂教学的质量,针对不同的课程内容采用不同的教学方法,如启发式、引导式、问答式等。以教师为主导、以学生为主体,调动学生学习的积极性和主动性,严格课前预习、课堂练习、课后做作业的习惯,并进行不定期的检查和评比,在学生中养成良好的学习习惯,向45分钟要效果。
(2)以实践创新能力培养为核心,实行分类分层教学。为确保实验教学体系以能力培养为核心,与理论教学有机结合,根据实验类型进行分层次、多元化整合,力求综合设计型实验开出的比例不低于85%,兼顾应用型、研究创新型实验的开发。在整合实验课程内容的过程中,充分体现学科交叉重组,实现理论课和实验课内容组合的最优化。随着学生专业知识的不断增长,实践内容从基础到专业、从验证到设计、从设计到综合,从综合到创新,不断融合和贯通。通过基本工程能力训练、综合素质提高和创新能力培养3个阶段,培养学生的实际动手能力、信息获取能力、自主学习能力和创新思维能力。
5.重视科学研究,积极参与学科竞赛
高度重视科研活动,积极进行产学研结合,以科研促进教学改革和提升,大力推进教学研究,不断提升教学改革的力度。鼓励和组织学生参加各类学科竞赛,不断提高实践创新能力。
(1)加大纵横向科研课题的研究。近3年,本专业获批国家自然基金项目2项,资助经费76万元,获批省市级科研项目8项,资助经费22万元多万。横向课题5项,科研经费约350万元,发表科研论文60多篇,其中EI检索论文18篇,SCI检索2篇。
(2)教学类课题的研究。包括教改课题、教育规划课题和质量工程课题。近3年,本专业获批省级教改课题7项,教育规划课题2项,质量工程建设项目8项,资助经费约20万元。
(3)积极创造条件开放实验室,开展第二课堂活动,引导和鼓励学生积极参加各种技能竞赛。如数学建模竞赛、省级电子制作大赛、省级和国家级电子设计大赛、各类机器人大赛、挑战杯等各种学科竞赛,并取得了优异的成绩,近5年来,学生参加各类竞赛共获全国一等奖5项、二等奖1项,江西省一等奖21项、二等奖23项、三等奖30余项。
6.完善教学管理和质量评估体系,提高管理效益[4]
(1)强化日常教学管理,提升教学管理水平。本专业从课堂教学、实验实习、课程设计等环节进行了大量的改革和完善,极大地促进了教学管理的正规化,教学过程的严格化。从教师的教案书写、作业批改、课堂监控、实践教学准备、实践过程指导、教学档案管理等方面进行检查和监督。规范严格的管理,促进了教师教风的好转,进一步促进了教学质量的提升。
(2)促进理论和实践的深度融合。为了解决实验师资短缺的问题,促进理论教学和实践教学的深度融合,本专业要求所有理论教学的教师必须参与实践指导,包括课程实验、实习、课程设计等环节,参与实验室管理(作为兼职实验人员)。一方面为教师了解学生对理论知识的掌握情况提供参考,使教师课堂教学更有针对性,另一方面提高了教师实践能力、缓解了实验师资短缺的局面,实现了理论与实践的深度融合。
(3)完善质量监督和评价体系。进一步加强教学的宏观指导、协调和质量监控,完善评价体系和质量考核制度,进一步推进教学管理改革,确保人才培养质量的不断提高。
1)形成教学教学督导机制。为了提高教学质量,专业教研室采用试讲、研讨、听课、示范等形式,促进教研室教师教学能力的不断提高,从教学态度、教学内容、教学方法、教学条件、教学效果等方面进行综合检查和测评,并将相关信息及时反馈给授课教师,指出其授课的优点和不足之处,并提出富有建设性的意见和建议。
2)建立学生评教机制。教学督导能起到信息沟通的作用,但作为教学的对象,学生是直接的感受者,为此,专门设立了学生评教委员会,大力改革原来的学生评教方式方法,产生了积极的效果,在江西省教育电视台、校园媒体等进行了宣传报道。通过学生评教,建立了和谐的师生关系,畅通学生和教师之间的沟通桥梁。每月出版1期《学风建设简报》,学生在肯定教师优点的同时,更多的指出授课的不足,教师对学生的意见和建议必须进行反馈,教学相长,有利地监督了教学过程,促进了教风、学风的进一步好转。
3)信息反馈。有效的信息反馈是质量监控的基础,反馈信息的收集渠道除了统计、测量与评价之外,还可从同行教师、学生、毕业生、用人单位和社会各界广泛收集信息,并建立制度化、常态化的信息反馈渠道和反馈制度。通过信息反馈,为专业教学改革提供必要的参考,为提高教学质量提供借鉴,也为如何培养更适应企业和社会的学生提供借鉴。
7.毕业生质量
电气工程及其自动化专业建设的成绩得到了学校和社会的广泛认可,2008年作为江西理工大学首批一本招生专业,目前已在江西、安徽、河北、内蒙古、青海5省实行一本招生,生源质量大幅提高。本科生招生人数大幅增加,其中2008级学生198人(含专升本29人),2009级学生174人(含专升本29人),电气2010级141人。近几年来,电气工程及其自动化专业的就业率和考研率稳步提高,见下表1,趋势图如下图2所示。
三、特色专业建设中面临的困难
“质量工程建设”是促进我国高等教育规模、结构、质量和效益全面协调可持续发展的重大举措,需要学校、学院、教研室各级管理部门的统一协调和全力配合,需要领导、教师、学生的全力投入,但在目前的高校,尤其是地方高校,在能提升学校办学实力的学科建设、科研等方面所受到的压力非常之大,而在学校的收入分配政策、职称晋升、评优争先等方面对质量工程的重视远远不够,导致教师对本科教学项目的研究和建设的积极性不强,投入精力不够,加之教学任务的繁重、评价体系的不完善、教学工作质量的认定标准不规范等一系列的原因,使得质量工程的建设效果不理想。
特色专业的建设不仅涉及教学场地、实验设备、实践基地、图书资料等硬件基础,还包括师资队伍、培养计划、理论教学、实践教学、科研活动、教学方法和手段、技术进步、社会需求、区域经济发展等许许多多的软件建设,它是一个长期积累的过程,需要不断研究和实践,并不断修正和完善,方能产生较好的建设效果。
四、结语
电气工程及其自动化专业培养从事于电力生产、传输和电力系统运行、电力电子技术应用、信息处理、试验分析、自动控制、电机与电器产品的研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的宽口径复合型高级工程技术人才和管理人才,是目前社会急需的通用性强、适应性广的专业,学生毕业分配形势非常看好。[8]
以上所述的成果只是特色专业建设过程中取得的点滴成绩,对照特色专业建设目标,还有很多工作要做,尤其作为地方高等院校的电气专业,如何更好地将专业的普适性和学校的特色、地方经济特色紧密结合,培养出基础扎实、特色鲜明、具有创新精神的高素质电气人才,还需要深入改革和实践,才会取得理想的建设成果,为同类高校电气工程专业建设和改革起到有益参考作用。
参考文献:
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[3]于仲安,任志斌.以创新实践能力培养为目标的电气类专业实践教学体系构建[J].江西理工大学学报,2009,(12):85-88.
[4]于仲安,张振利.加强实验教学示范中心建设全面提高实践教学质量[J].江西理工大学学报,2010,(12):49-52.
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[6]张泮洲,侯立松.浅议高等学校特色专业建设[J].教育与职业,2004,(1):22-23.
关键词:电气专业;语言特色;翻译技巧
笔者在工作实践中发现电气工程技术人员对电气设备构造,工作原理相当了解,并具有良好的英语基础。但在翻译电气英语资料时却无从下手,或译文与原文表达出现偏差,无法指导现场施工。其根本原因在于技术人员对电气工程专业英语语言特色不够了解,缺乏相关翻译技巧。本文以电气工程专业施工方案为文本分析其语言特色,总结出一些翻译技巧,为电气工程专业工作者及翻译工作者提供一些建议。
一、电气工程英语语言特色
电气工程专业英语(Specialized English for Electrical Engineering)隶属于科技英语,是科技英语的一部分,具有科技英语的特点:专业技术术语繁多且规范、句法精炼。
(一)词义特点
电气工程专业词汇涉及电缆端接、电气设备安装、日常维护等。有专业性强、词义狭窄和单一等特点。如substation变电站、变电所;phase相;ground接地;relay继电器。
然而在电气资料的翻译过程中,经常会遇到一些我们熟知的普通名词,在电气文本中却被赋予了全新的含义。如bus母线;plant电站;repeater中继器;feeder馈线。
(二)词汇构成
英语构词法有合成性、转化性、派生性、缩写性和借用性等五大特点。笔者对电气专业英语的构词方法进行研究,其一般采用合成法、派生法、缩写法、人名法来构成大量新词。
1、 合成法
合成法即两个或更多的词合成一个新词,有的也需要加连字符。电气英语中有大量的词汇是用合成法构成的。如storage battery蓄电池;remote control远程控制;vacuum circuit breaker真空断路器;one-to-one control一对一控制。
2、派生法
通过对词根加上前缀或后缀来构成新词,电气英语文本中大量的词汇采用派生构成新词。如技术人员掌握一定的前缀和后缀的使用,会对电气文本翻译及施工有很大帮助。一般情况下词根前加上前缀不会跟变词性,只会改变词义。如添加表示否定意义的前缀un构成unarmoured(非铠装);添加专业领域的前缀thermo构成thermo-couple(热电偶);通常情况词根添加后缀,会改变词性,但原词义基本不会变化,如添加ance构成resistance(电阻);添加less构成wireless (无线的)。
3、 缩略词法
为了使语言简洁、直观和术语规范化,电气专业英语大量使用缩略词。常见的缩写方法有以下两种。
(1)单词缩写法
在电气专业英语中,有些词的使用频率很高。为了使用方便,逐渐发展成为对一个单词的后半部分进行省略构成单词缩写,且大多数每个字母后都附有一个句点,这就是单词缩写法。如assy. assembly装配;dia. diameter直径;amp. amplifier放大器;qt. quantity数量。
(2)首字母缩写
AC alternating current交流电;HV high voltage高压;LED light emitting diode不发光二级管。
4、人名遣词法
对一些科学家,发明家所发现或发明的理论、方法、定理或定律、东西和物品等,用他们的名字组成新词。如Ohm欧姆;Ampere安培;Volt伏特;Hertz赫兹;Watt瓦特。
二、语法特点
在语法方面,电气英语有自己独有的特点。了解这些语法特点,对今后的电气英语翻译帮助很大。
(一)广泛使用被动语语态
电气施工方案主要是叙述施工步骤及工艺流程。为追求客观、严谨,大量使用被动语态。
Section grounding should be performed according to construction document.型钢接地应按照施工文件要求进行。
(二)广泛使用非谓语形式
非谓语动词在句子中可以起到名词、形容词或副词的作用。
Changing resistance is a method for controlling the flow of the current.改变电阻是控制电流的一种方法。(本句用动名词短语做主语)
The function of a fuse is to protect a circuit. 保险的作用就是保护电路。(使用不定式短语替代表示目的和功能的从句或短语。)
(三)省略句频繁使用
为了节省篇幅、使表达更为简洁和紧凑,电气专业英语中经常使用省略。省略的成分有状语从句中的主语,全部或部分谓语;定语从句中的关系代词which和that,从句中的助词等,还常用介词短语替代从句。
Each CRDM is a magnetic jack with three coil.每个CRDM都是一个三芯磁力提升器。(with 替代which has)
(四)It句型和祈使句使用频繁
It is not suitable to direct bury and lay pipeline.管路不宜直接埋地敷设。(it充当形式主语,避免头重脚轻)
Connect the adjacent vertical component using bolt.用螺栓连接前后相邻的垂直部件。(为了表示指示、建议、劝告和命令等意思,在科技英语中常常采用祈使语气[1])
(五)复杂长句使用频繁
电气英语多用于描述施工工序、工作原理、设备构造等。为了准确阐述,使用大量从句。
When pipeline connects to high-temperature process equipment or pipe, measures for compensating the expansion of mechanical equivalent of heat. (when 引导的条件状语从句)
三、翻译原则
从以上电气英语的语言特点可以看出,其语言逻辑性强、术语繁多、语言严谨。在翻译过程中就要求译者对所描述的概念清楚、条理分明、逻辑正确。翻译家严复提出的“信,达,雅”一直为不少科技文翻译工作者所接受,而电气专业英语更侧重于“信、达”,因此在电气专业英语文本翻译过程中应遵循准确、通顺、规范的原则。
(一)专业词汇的翻译
对于专业词汇的翻译应以直译为主,结合专业知识,专业词典。避免说“外行话”。如:optical fiber光纤;circuit components电路元件;voltage divider分压器; magnetic field磁场;integrated circuit集成电路。
(二)被动句的翻译
英文的被动结构应尽量处理成主动结构,或没有明确形式标记的被动句。这样更符合汉语习惯。如果被动句中有介词短语表示的逻辑语(如by),可将逻辑语译为主语,而将原来的主语译为宾语。
The refresh cycles are usually performed by a peripheral called a DRAM controller.刷新周期一般由一个叫DRAM控制器的外设完成。
(三)祈使句的翻译
采用直译法,将英语的祈使句直接翻译成汉语的祈使句,正确的再现原文的语气。
Fix the cabinet on the floor using special provided nut and bolt.使用专门提供的螺母和螺栓将盘柜固定在地面上。
(四)长句的翻译
对英汉两种语言进行对比理解,英语是屈折语(Inflectional language),而汉语是非屈折语(non- inflectional language)贾玉新在《跨文化交际学》中将英汉语言在句法上的差异很精练地概括如下:“英语高度形式化、逻辑化,句法结构严谨完备,并以动词为核心,重分析轻意合;而汉语则不注重形式,句法结构不必完备,动词的作用没有英语中那么突出,重意合、轻分析。[2]”翻译的过程是信息传达的过程,翻译前必须对原文本要理解透彻,找出核心句,然后根据逻辑关系重新组合,并符合原文本的语言风格。可根据实际情况采用:顺译法、逆译法、分译法、合译法。笔者将结合日常翻译实践进行分析。
1、顺译法
长句翻译前应判断句子是并列复合句还是主从复合句,弄清句中主要成分与修饰成分或并列成分之间的逻辑关系,如其表意顺序与叙述层次与汉语相同基本上可以根据原来的顺序拆分成若干小句,逐次译出。
For the installation of heat shrinkage sleeve, heat shrink the heat shrinkage sleeves using the torch or hot air gun on the outer insulation layer cutting position, adjust the torch flame a gentle blue flame with a yellow tip.对于热缩套管的安装,将热缩套管套在每根电缆外绝缘层切割处,用热风枪或喷灯热缩。应对喷灯火焰调整到柔和的带黄色焰边的蓝色火焰。
2、逆译法
中英语言存在很大的差异,在语序上表现为:表示因果关系的英语复合句中,因果顺序灵活,在汉语中多数情况是原因在前,结果在后;表示条件(假设)与结果关系的英语复合句中,条件(假设)与结果的顺序也不固定,在汉语中则是条件在前,结果在后;表示目的与行动关系的英语复合句中,目的与行动的顺序比较固定,多数是行动在前,目的在后,汉语也是如此,但是为了强调,也可把目的放在行动之前。因此译者在翻译时要将英语的语序转化成中文的语序进行表述,符合中文特色。
The pipe must be clean and clear of all varied things, solder drops, metal shavings, in order to avoid foreign object damage on the tightness seat and the mechanisms.为防止异物损伤密封座及机械装置,管道必须保持清洁,无焊渣,金属屑等。(目的从句译为中文后,目的在前,结果在后)
3、分译法
英语重形合,在表达多层逻辑关系时,通常通过连接手段和形态变化,把许多修饰成分、分句或从句连接起来。汉语重意合,表达同样的意思,通常用短句、分句、流水句层层展开。因此,在翻译长句时应根据汉语习惯将长句化短,使译文表达连贯,符合汉语表达特点。
When lifting this assembly, the lifting device should have sufficient capacity and should be lifted from several different lifting points and not solely from the lifting lugs on the actuator.吊装组件时,吊装设备应有足够的提升能力。吊装时应从不同的吊点起吊,禁止仅从驱动器上的吊耳处起吊。
4、合译法
长句的合译指把原文的由两套主谓结构的复合句译成汉语的只有一套主谓结构的句子,即简单句。使译文更加简洁,重点突出。
When the new power station will be put into operation has not been decided.新电站投入运行的时间尚未确定。(主句从句的合译)
Remove the hex head screws which attach the bracket to the cylinder.拆除连接托架与气缸的内六角螺丝。(定语从句的合译)
参考文献:
关键词:电气工程及自动化;人才培养;构建
中图分类号:F24
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.23.055
信息技术的迅速发展,计算机和通信载体的不断提升,工业4.0、微电子和“互联网+”信号的释放,使得人们的生活生产越来越离不开电力行业的支撑。一方面,新技术和新载体在电力行业得到广泛应用。另一方面,电力工业的发展也面临着新的挑战和机遇。作为培养电力行业的电气工程与自动化专业,一直以来是为电力输送人才的老牌专业。新形势下,如何构建教学体系、设计培养模式、保证教学质量,培养具有创新能力、实践能力和综合素质的高级应用型人才,这是时代赋予电气工程及自动化的难题,也是高等学校专业发展的首要任务和重要使命。
1 构建电气工程及自动化专业人才培养模式
电气工程及自动化专业要培养的是“知识、能力、素质”,集三位于一体的人才培养体系。该专业的人才首先要具备电力系统强电知识和技能,在关于电机、发电厂、电压及电力系统方面,培养出来的人才能够对其进行深入了解,灵活运用继电保护、电力电子等方面的知识,解决实际工作过程中遇到的问题。要具备电力系统控制和通信两方面的弱电知识技能,无论是计算机控制、微机保护、嵌入式系统、电气控制与PLC,还是信号与系统、通信网络、无线通信和光纤通信都能够驾轻就熟,灵活运用与把握。除此之外,该专业还要实现校企合作,让企业技术人员融入师资队伍,将行业前沿融入课堂教学,将研究过程中的科研成果纳入教学管理,实现课堂教学同步化、实践项目层次化、课程设计综合化与毕业设计实战化。好的人才培养模式,强调的是层层深入、理论与实践相结合,将课堂教学与实践项目有机融合起来,通过专业课程的设计,使得学生能够通过自身经验,设计一些题目,培养学生的创新意识和团队合作精神,根据时展的现实需要,选定毕业设计题目,在相关导师的指导下,实现自身专业运用知识的巩固与提高。
1.1 专业定位与专业特色
从专业定位和专业特色来说,电气工程及自动化专业培养的是满足社会主义现代化需要,掌握电气工程基本理论和知识,具备专业研究开发能力的,集设计、规划、运行、管理为一体的宽口径高级工程技术人才。改该专业对人才要求的重点是需要学生具备一定的综合素质,能够在短时间内适应复杂的工作环境。与此同时,要具备一定的创新精神和创业意识,有较强的计算机操作能力和学习能力,能够在面对电力工程相关技术问题时,独当一面,反思成才,成为行业中技术能手。
1.2 人才培养体系结构
现阶段的人才培养体系结构,往往是结合自身学校的特点,并没有真正适合专业学生的发展需要。因此,探讨电气工程及自动化专业人才培养模式,首先就是要建立需求导向,以专业人才培养为需求,而不仅仅是考虑学校的人才培养方便。建立人才培养模式专业课程体系,实现以电力行业需求为导向的知识、能力、素质分析为一体的课程内容体系,通过通识基础教育模块,专业基础教育模块和专业英语教育模块,完成好课程间知识的衔接与联系,形成富有专业特色的电气方向和输电线路方向两个“战略体系”。
1.3 课程设置“厚基础,宽口径”
电气工程及其自动化专业需要在课程设置上,体现学科基础课和专业基础课的有机融合,体现“厚基础,宽口径”的课程设置原则,在课程设置上,努力权衡学科基础课和专业基础课的比重,将两者与必修课程和选修课程统一起来。专业应用课程更多的体现学生的兴趣爱好,满足学生的特长和培育学生的兴趣,按照学生自身所需,选择适合自己的课程,在兴趣的引导下,提升自己的专业水平,实现“有专才”的核心竞争能力。在学科基础课上,满足社会主义现代化建设需求,将认知学习、金工学习、电子工艺学习、课程设计与综合实训结合起来,保证培养出来的人才具备最为基础的综合素质能力。
2 完善专业人才培养的保障措施
电气工程及其自动化专业需要促进人才培养,保证人才培养具备相应的措施。除了具备专业人才培养相关渠道外,还有完善相关的管理制度,在保证教师师资队伍的人才培养模式下,实现人才培养教学过程的监督管理。因此,好的专业人才培养,需要建立一整套的人才培养保障措施。
2.1 完善教学管理制度
人才培养模式需要有相应的教学管理制度进行保障和维护,学校实施人才培养计划,需要建立一套严格、科学、规范的教学管理制度。电气工程及其自动化专业培养的是应用型人才,各专业需要根据学校情况及电气工程相关情况,量身订制教学大纲,选用和实践结合紧密相关的教材,允许学生自主选课。好的教学管理制度要有弹性学制、改革考试制度、学分互补制度和实习加分制度,能够保证相关的学生进行综合素质评价。新的教学管理制度,不仅仅要满足行业需求,还需要考虑学生的自身特点,体现人才培养特色,从源头上和制度上为人才培养提供强有力的制度保障。没有规矩不成方圆,没有相应的教学管理制度,就不能够保证人才培养的规范化和规矩化,也不能保证专业人才培养的常态化。
2.2 加强师资队伍建设
人才培养的重要因素在于师资力量的保障。优质的师资力量能够提高人才培养质量和灵活教学的重要因素。高水平的能够掌握行业信息的师资队伍,充分利用学校的管理制度和机制,采用不同的聘任办法,以较为优秀的政策和办学条件吸引优秀人才的加盟。建立合理有效的激励机制,提高电气化工程及自动化专业的人才资源库,在学历层次和进修学习方面,予以倾斜和支持,不同地域不同专业的高学历人才,能够使得教师队伍的学缘结构开放化和多元化,也能够使得师资队伍兼具教学、实践、科研多方面的能力,在创新精神和能力培养方面,塑造新的优秀的教师团队。
2.3 培育教学监督机制
从人才培养的角度看,高校所培育出来的人才需要与社会要求相吻合,与经济和科学技术的发展相适应。人才培养从来就不仅仅是高校自身的内部事情,其更多的需要得到家长和社会的监督与认可。人才培养方案在经过教学单位的审核及研讨后,需要听取社会各界的相关建议,学校各级部门要逐步建立监督核查机制,保证人才培养方案的权威性和科学性,相关的教学参与部门要以人才培养方案为基础,合理安排课程中教师与教学环节,规范教学管理,设置教学安排,分配课程学时。人才培养方案具有一定的严肃性,教学监督机制具有一定的反馈性,要通过加强对人才培养方案的监督管理,确保新的人才培养方案的有效实施。
电气工程及自动化专业是我国现阶段培育行业人才,适应多元化、分层次发展,促进理论技术革新,使专业知识与社会发展联系更为紧密,促进学校、学生和企业三方的共同发展,实现电力行业特色的应用型人才发展。由于主客观因素的限制,电气工程及其自动化专业人才的培养,还需要更多的研究者参与进来,根据实际发展需求,反思人才培养过程中存在的问题,进一步探索、实践、完善,搭建电气工程及其自动化专业特色人才培养新平台。
参考文献
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关键词:PDA;嵌入式系统;SQLite
中图分类号:TP392文献标识码:A
[WT]文章编号:1672-1098(2011)02-0026-05
收稿日期:2011-03-25
基金项目: 安徽省高等学校自然科学基金资助项目(KJ2009A093)
作者简介:李敬兆(1963-),男,安徽淮南人,教授,博士,研究方向为嵌入式系统。
WT3BZ]Application of Embedded SQLite Database in Electrical Engineers PDA
LI Jing-zhao, REN Ping
(School of Computer Science and Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan Anhui 232001, China)
Abstract:The electrical engineer PDA was developed for solving electrical engineers need to look for a lot of technical information, edit formulas, measure electrical parameters, and so on. The PDA hardware is made up of ARM core microprocessor, data acquisition and processing circuit, and touch screen / LCD display circuit. The embedded database SQLiteis used and transplanted to the embedded microprocessor S3C2440 and Linux systems on the basis of the existing embedded databases are analyzed. Waveform storage table, electrical parameter measurement record table and electronic formulas table are designed based on the function of electrical engineers PDA. The PDA data sheet’s field, electrical technical data query module database table creation and database design of electrical data query module are mainly analyzed. Linux operating systems and SQLitedatabase are transplanted to the embedded microprocessor, electrical engineers PDA application software is designed, and online calculation, editing and querying electrical data, etc are realized. The design request of this PDA was successfully completed.
Key words:PDA; embedded systems; SQLite
嵌入式系统已经成为IT产业一个新的经济增长点,PDA(Personal Digital Assistant)作为嵌入式系统的高端产品也得到了迅速发展。尤其是随着基于ARM核微处理器和源码开放的Linux 操作系统的逐步流行,PDA的功能不断得到完善和丰富,应用也越来越广泛。然而目前通用型的PDA较多,而专业型PDA则较少。为此,作者对电气工程技术人员应用的专业PDA进行了研究,其集万用表、示波器、常用电学公式计算、电气技术参数资料手册查询等功能于一体,可将电气技术人员从多仪器携带、大量的资料查询、繁琐的公式计算中解放出来,大大提高了电气技术人员的工作效率。由于该PDA具有大量的资料和数据,因此在研制过程中基于ARM-Linux平台,移植了嵌入式数据库SQLite进行应用程序设计,本文主要对嵌入式数据库在电气工程师PDA中的移植与应用进行分析。
1 PDA的结构与功能
电气工程师PDA的电信号测量通过底层数据采集模块获得,系统控制信号由触摸屏触发,用户通过触摸屏进行操作。该PDA的系统结构如图1所示。
图1 PDA的系统结构
电气工程师PDA的主要功能如下:
1) 万用表。可测量常用电信号和参数,如电阻、电容、电感、电压、电流、频率等,还可在线进行交流电压和电流的瞬时值、功率因数、视在功率、有功功率、无功功率等电参数的综合测量;
2) 示波器。以波形和数字显示被测电信号如电压、电流、各种功率的波形;
3) 公式计算以及在线编辑。可以进行常用电学公式的计算,用户可直接将测量值代入PDA上给出的公式进行计算并保存,同时还支持公式的在线编辑,从而使电气工程师PDA更具通用性;
4) 电气技术资料查询。用户可按标题或关键词通过精确查询或模糊查询来查找所需的电气专业技术资料;
5) 语音导航和GPRS通信等功能。该PDA具有语音导航使用操作功能,可使用GPRS来实现网络通信,以便浏览、下载数据或上传个人数据。
电气工程师PDA的功能模块设计如图2所示。
图2 系统功能模块图
2 嵌入式数据库分析
与通用计算机系统相比,嵌入式系统特殊的开发环境决定了其对数据库的需求有如下特点:
1) 嵌入式数据库管理系统要占用非常小的内存空间,应尽量避免产生冗余数据;
2) 嵌入式数据库应具备良好的实时性,以保证运行在嵌入式实时操作系统上,不会影响整个系统的实时性能;
3) 由于嵌入式系统会不可避免地与底层硬件打交道,要求嵌入式数据库要有底层数据操作与控制能力。
常见的基于Linux平台嵌入式数据库主要有PostgreSQL,MySQL,mSQL,Berkeley DB,SQLite等[1]。
MySQL 在保持中等体积的情况下提供了较为适用的功能,已经成为中小规模数据库应用的首选,但商业应用也要收费,而且对于嵌入式开发来说空间占用仍然太大;mSQL是一种简化的SQL数据库,短小精悍,开发方便,适用于嵌入式开发,但它只有30天的使用期限,并非完全的开源;PostgreSQL体积较大;Berkeley DB会加大开发成本。SQLite支持绝大多数标准的SQL92语句,采用单文件存放数据库,速度快,存储量大。在操作语句上类似关系型数据库,使用非常方便。另外,SQLite的版权允许无任何应用限制,包括商业性的产品。在PHP5中已经集成了这个轻巧的嵌入式数据库产品[2]。所以本文选用了SQLite进行电气工程师PDA的数据库系统系统开发。
3 SQLite的移植
SQLite嵌入式数据库提供了以源码的方式,根据不同的硬件平台,对源码进行交叉编译即可实现移植,电气工程师P用SQLite,其编译经过以下几个步骤:
1) 下载SQLite源代码包,建立目录。将其解压后将生成sqlite目录,新建并转到一个与sqlite目录平行的同级目录,以便将编译结果单独存放。输入$tar-zxvf sqlite-325.tar.gz,将在同级目录下生成sqlite-3250。将arm-linux-gcc的目录加入到PATH环境变量中[3]。
5) 在PDA上运行SQLite。将SQLite交叉编译出来的库文件libsqlite.a添加到文件系统中的lib目录下,修改权限:“$chmod+wx libsqlite.a”,这样,就可以使用SQLite提供的库函数进行进一步的应用程序开发了。
4 嵌入式数据库设计
电气工程师PDA中数据库的设计包括数据库中表的设计和数据表中字段的设计两部分。
41 数据表的设计
根据对电气工程师PDA的功能分析,系统主要分为示波器模块、万用表模块、电学公式计算模块和电气技术资料查询模块四个模块。示波器模块需要实现波形的存储和调出显示,在此模块中需要建立数据表来保存波形及相关信息;万用表模块需要建立数据表来保存各种电测量值和测量信息以供保存和查询。故电学公式计算模块需要实现公式的编辑和保存,需要建立数据表来保存电学公式,该模块还应有计算结果保存功能;电气技术资料模块的数据量大,主要为电气技术人员常用的资料。
经过以上分析,系统数据库可分为四个功能模块,为每个模块设计相应的数据表。
示波器模块建立波形存储表,字段包括测量时间、x轴单位刻度、y轴单位刻度和波形等;万用表模块建立电参数测量记录表,字段包括测量时间、电物理量和测量值等;电学公式计算模块建立电学公式表,字段包括计算物理量,电学公式,相关电物理量;另外,还要建立计算结果存储表,可以对计算结果进行保存和查询操作,字段包括计算时间,使用公式,计算结果。计算结果存储表要与电学公式表进行关联。电气技术资料查询模块建立电气资料表,字段包括资料类型、资料标题和资料内容等。
电气工程师PDA数据库eepda数据表的字段及功能如表1所示。
波形存储表保存示波器模块的波形测量时间、X轴刻度单位、Y轴刻度单位、波形
测量存储表保存万用表模块的测量结果测量物理量、测量时间、测量值
电学公式表保存电学计算公式计算变量、公式
计算结果表保存电学公式计算结果计算时间、使用公式、计算结果
电气资料表保存电气资料供查询资料类型、标题、内容
42 电气技术资料数据表中字段的设计
在SQLite中,建立数据表时并不需要指定字段的数据类型,数据表中可以存储所有的数据类型,包括数值型、字符型、长文本等,系统会根据用户的输入设置数据类型。在设计数据库时就不需要考虑字段的数据类型,只需考虑合理设计数据库表结构即可(见表2)。
字段名字段说明备注
资料类型分类型查看资料可以缩短查询时间
资料标题每条资料的标题电学资料表键值
资料内容资料的具体内容用户要查询的内容
5 SQLite在资料查询中的应用
电气技术资料查询模块对数据库的操作主要是资料的查询和数据的导入。根据用户选择的资料类型和用户输入的关键字或标题,对电气技术资料进行查询,查询可以使用精确查询,也可以使用模糊查询。
51 电气技术资料查询模块数据库表的建立
电气技术资料查询模块涉及到数据库部分,包括两个方面的内容,一是要将数据写入数据库,提供给应用程序进行查询;二是对这些数据的操作,让处理后的数据能显示在系统需要的地方,在本模块中为多行编辑框,利用SQLite提供的API函数可以方便地进行数据处理[4]。
首先建立数据库,在shell终端下键入:“$sqlite3 eepda.db”, 完成数据库建立,接着就可在数据库中建立电气技术资料数据库表。输入“create table elecinfo(title, type, info)”,就建立了一个名为elecinfo的数据表,里面有title、type、info三个字段。
在系统运行之前,需要将常用电气资料导入数据表,包括用户进行查询时选择的资料类型、资料标题,系统根据用户的选项查询数据库,并将查询结果显示在LCD上。
“sqlite3 eepda.db 'insert into eledcinfo values”这个语句就可实现把一条记录插入到elecinfo表中,其它记录也可以用相同方法导入(见图3)。
图3 电学资料数据存储过程
在电气工程师PDA中对数据的操作主要通过SQLite中提供的各种库函数来实现,包括sqlite3-open, sqlite3-exec, sqlite3-snprintf、sqlite3-close等。其中需要说明的是语句sqlite3-snprintf(sizeof(zSq12), zSq12,"insert into elecinfo values (' %q', ' %q', ' %q') ",在应用程序中对汉字的处理过程中显示为乱码,经调试发现,将汉字转换为GB2312格式就可正确显示,所以在插入数据的SQL语句中应该用‘%q’进行格式转换[5]。
系统主窗口加载时,需要在主窗口过程函数的MSG-CREATE消息代码中添加数据初始化代码,如应用sqlite3-open(eepda.db,&db)函数打开数据库等。
52 电气技术资料查询模块中数据库查询设计
在进行电气技术资料查询时,首先从组合框中选择资料类型,然后选择资料标题,比如要查询“模糊控制”分类下的标题为“模糊化”的资料内容,用户要从“资料分类”组合框中选择类型“模糊控制”,在资料标题组合框中选择标题“模糊化”,单击“查询”按钮就可以进行查询了,查询结果显示在多行编辑器中,当文本较长时,用户可以利用滚动条来阅读资料(见图4)。
图4 数据库处理过程
电气技术资料查询对话框加载时,在对话框窗口过程函数的MSG-INITDIALOG即对话框初始化事件中调用sqlite相关的API函数对电气技术资料查询模块中的数据库表进行初始化,并将数据库中的所有的电气资料类型从数据库中检索出来,检索的条件由SQL语句决定:
select distinct type from elecinfo
这个SQL语句从电气资料表elecinfo中查询所有的资料分类,distinct参数用于返回唯一不同的值,以保证查询结果中的资料没有重复。
如果数据库查询成功,则将查询出来的所有电气资料分类填充到组合框控件IDC-TYPE中,通过SendDlgItemMessage函数向窗口中的该列表框控件发送一个CB-INSERTSTRING消息,该消息用来向列表框中插入新条目。
最后,释放SQLite的查询结果,并向控件IDC-TYPE发送消息CB-SETCURSEL,让组合框的当前选项为查询到的第一条数据[6],组合框数据填充设计如图5所示。
图5 组合框数据填充过程
资料标题组合框的填充过程与资料分类组合框一样。当用户选择一个资料分类后,触发资料标题组合框的nc=CBN-SELCHANGED事件,执行select语句查询出该分类下所有资料标题,显示在资料标题组合框中,供用户选择。用户选择标题后,单击查询按钮,触发查询按钮的单击事件,即BN-CLICKED,在MiniGUI程序代码中添加查询按钮的单击事件代码,并加入select info from elecinfo查询语句,如果找到匹配的记录,则资料内容显示在多行编辑框中,否则返回-1,最后系统调用SetWindowText函数来显示查询结果。
6 结束语
通过移植嵌入式Linux操作系统和嵌入式SQLite数据库进行电气工程师PDA的应用软件设计,已在基于嵌入式微处理器S3C2440的开发平台上调试通过,大大加快了程序开发进程和项目进度。
参考文献:
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关键词:市政隧道工程;供配电设计;特点;建议
引言
市政隧道工程的规模和数量在不断增加,对工程的质量要求也在不断提高。因此,在具体建设过程中对各个环节都要合理把握,准确定位,从设计、施工到后期的维护和管理都要有相应的措施为其提供保障。尤其是供配电系统,在设计的过程中要根据实际情况进行专业的设计,满足隧道工程对供配电系统的使用要求,对各个环节都要准确把握,采取针对性的措施,满足相关的技术要求和设计标准,只有这样才能保证隧道供配电系统的安全运行。
1 市政隧道工程中供配电系统的特点
市政隧道工程中的供配电设计不同于其他工程,环境复杂,在设计时技术要求较高,经过总结,主要的特点有以下几方面:
首先就是对供电可靠性的要求较高。市政隧道工程中的供电一旦出现问题,将对人民的生命和财产造成较大损失,特别是对于火灾的预防更为重要,所以按照国家的相关规定,隧道工程的供配电系统设计要按照一级负荷进行,供电部门要提供不小于两路的独立电源,保证供电的可靠性;其次是对于一些规模较大的隧道工程在具体设计时所涉及到的设备较多,需要进行严格的质量控制,减少设备故障所产生的安全问题,并能满足使用要求,适应实际环境;再次是对于市政隧道工程除了电气设计环节要做到科学合理之外,还要注重相应的配套工程的建设,必须保证相互间的协调性,只有这样,才能保证后期的高效优质运行。比如说排水工程、消防设计、通风设计、监控设计等等;另外是隧道照明设计时要充分考虑环境条件、土建设计、交通状况等等,设计过程中的影响因素较多,设计过程较为繁杂;最后是隧道工程具有一定的特性,在设计时还要考虑隧道的使用功能、通行量、规模大小、地质条件等情况。
2 市政隧道工程供配电系统的电气设计
2.1 消防负荷双电源末端切换的合理设计
在市政隧道工程中都会涉及到防火设计,保证能及时发现火灾隐患,及时扑灭,使用的主要就是消防设施和火灾报警系统,在设计时是否应该采用双电源末端切换的方式来保证防火系统的安全运行非常重要,虽然相关的设计规范对此没有进行明确规定,但是作者认为要根据实际情况进行综合考虑。如果使用此种模式将会使低压柜出现回路,增加电缆的使用数量,增大供电面积,造成工程成本的大幅度增加,且由于隧道内的环境特殊,容易对末端切换箱造成腐蚀和损坏,影响切换功能,但是使用此种模式之后,可以在一路电缆发生故障时,仍可由另一路继续供电,保证供电安全。在实际应用过程中,隧道内的电缆基本都处于并列铺设的状态,一旦其中一条发生机械破坏,其他也会受到影响,且每条电缆都有短路保护装置,过流损坏的现象较少,为了防止鼠害,还可以采用铠装电缆。除此之外,在供电系统设计时,隧道工程变电所内都会设置两路电源,采用单母线分段联络的接线模式,在消防负荷的首端采取双电源自动切换的设计方式,使用电缆放射式供电,这样一来,可以加强供电的可靠性。
2.2 变压器的容量选取
市政隧道工程中所用到的电力设备较多,变压器是其中的关键,在设计时,对变压器的容量选取要科学合理,只有这样才能保证供电安全。变压器容量的选择要根据实际的情况来确定,最常用的选择方法是对隧道变电所的总负荷进行准确计量,然后用两台容量相同的变压器进行分别承担,每台变压器承担一半的负荷,一旦其中一台变压器发生问题时,可以先由另一台进行承担,此种方法要求变压器容量选取时要按照整体负荷量来确定,这样就出现了超负荷运转的情况,对变压器损伤较大。除此之外,隧道内的用电负荷主要集中于照明和通风两方面,在设计时分长期和短期,由于隧道的不同,长短期之间的规划设计量会存在着较大的差异,在进行变压器选取时会造成一定的容量浪费,所以在设计时建议先按短期负荷进行设计,一旦发生变化,可以通过更换大容量变压器或者是增设变压器来满足用电需求,单台变压器的容量要能承受全部一级负荷,变压器的负载率在0.6~0.8之间,在变压器容量选取时还要考虑到环境因素的影响,降低温度可以提高变压器的输出功率,减少对变压器的损耗。
2.3 变压器的保护b置设计
在供配电系统中,保护装置是保证电力系统运行安全的关键,变压器的保护装置多采用断路器,对于负荷开关加熔断器的模式采用的较少,但作者根据对比得出,后者优点较多,更为实用。实际用电过程中,使用开关进行负荷切换的现象发生较多,短路保护发生的相对较少。负荷开关加熔断器的形式可以由负荷开关来进行负荷切换,由熔断器来进行短路保护,且限流熔断器可在10ms内完成保护,应用前景广阔,有些城市还对此进行了明文规定。比如说深圳市供电部门规定:单台变压器容量不大于1600kVA时,保护措施采取负荷开关加熔断器的形式,当单台变压器的容量大于1600kVA时,可以采用断路器进行保护,对于公路隧道,要根据实际情况和相关规范进行针对性的选取保护方案,根据10kV供电系统设计规范中的要求,对于容量不大于500kVA的配电变压器,可以采用高压熔断器来保护,当配电变压器的容量高于500kVA时,适宜使用高压断路器。
2.4 应急电源设计
公路隧道要注意事故隐患的防范,需要设置应急电源,应对突况,保证应急照明、消防用电、监控设备等正常工作。在设计时,应急电源选取要根据隧道的应急负荷类型、转换时间、具体的工作时间等方面进行综合考虑。在通常情况下,用于隧道应急电源的有以下四种,来自电网本身的与馈电回路分开的电源、采用柴油机发电机组的应急电源、利用蓄电池作为电源、组合类型的应急电源,在进行电源选择时最主要的就是安全可靠,尤其是一些地理环境复杂,隐患较大的隧道工程,在具体设计时要采取多种应急电源,增加可靠性。比如说一些长度较大的隧道,如果只采取柴油发电机组作为应急电源,虽然可以不受供电时间的影响,但是需要的转换周期相对较长,在15s左右,为了解决这一不足之处,在设计时可以添加蓄电池应急电源,来维持过渡期的电量需求,形成优势互补。
2.5 低压断路器的失压脱扣器设计
为了保证隧道的供电安全,在具体设计时,可以使用低压断路器的失压脱扣器附件,一旦发生问题,将会减去一些非重要负荷,保证重要负荷供电的稳定性,但是这种装置有些环节需要人工操作,并没有形成自动化的模式,麻烦较大。除此之外,失压脱扣器处于长时间带电的状态,噪音较大,浪费电能,对隧道环境要求较高,一旦过于潮湿或者电网电压升高,就会烧坏失压脱扣器,针对于这种情况,建议在设计时将重要负荷和非重要负荷设计在不同的母线之上,当突然失电时,跳掉非重要负荷母线总进线断路器,然后由应急电源对重要负荷进行供电。
3 结束语
市政隧道工程中的供配电系统尤为重要,是保证隧道安全运行,应对突况的关键设施,在具体设计过程中要注重安全性、可靠性、简捷方便、经济实用,这就要根据隧道的实际情况来进行相关设备的选择和方式的确定。除此之外,设计人员还要多参考一些供配电的新技术和成功案例,不断地改善隧道供配电设计。
参考文献
[1]叶新民.浅析市政长隧道低压电气设计与计算[J].江西建材,2017(02):219-220.