電氣自動化專業硬件條件標準

蘇鵬飛

在電氣自動化專業中，硬件基礎設施的科學與標準配置是專業教學得以規范開展的關鍵要素。本文基于這一發展背景，以對電氣自動化專業教學的基礎目標梳理入手，分析電氣自動化專業教學的不同場所中硬件設施配置的基本要求，從而進一步對推進電氣自動化專業教學硬件條件完善的重要舉措進行探索。

隨著科學技術的不斷創新和發展，社會生產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。對電力行業人才隊伍的建設意義尤為突出。因此，在我國諸多理工類高等院校均設置有電氣工程及其自動化專業，為我國電力事業建設培育更多具有先進知識結構與技能水平的專業人才隊伍。

1 電氣自動化專業教學的基礎目標梳理

電氣工程專業的高等教育在我國的起步較早，電氣工程及其自動化專業在我國最早出現于上世紀初。1908年，我國最早的電氣工程專業被稱為電機專科，學科設置于南洋大學堂，也就是現在交通大學的前身。在隨后的1917年，交通大學的電機專科又專門設置了電訊門，這也由此成為我國最早的無線電專業，后來逐步發展成如今的電子信息及計算機專業群。1932年，清華大學又設置了電機系。經過一個多世紀的發展，截至目前，設置電氣工程及其自動化專業的高等院校數量已經突破了二百所。由此也可以看出，我國對于電力等基礎能源產業的極高重視程度，也同時反映出電力資源的合理開發與利用在當前我國經濟社會發展進程中所具有的重要社會價值和現實意義。本文以電氣自動化的硬件設施配置為研究對象，探索電氣自動化專業教學的硬件設施配置要求以及硬件條件完善的重要舉措。

電氣自動化專業主要包括電路基礎知識與設計操作、電子技術基礎、自動控制理論與實踐、基礎電力工程技能培養等幾方面基礎課程，此外還包括電路基礎實驗、電子工藝操作以及計算機軟件設計與實踐等方面的實踐性教學內容。電氣自動化專業的基礎教學目標主要體現在以下幾個方面：

• 培養學生掌握扎實的數學、物理、化學等自然科學的基礎概念及原理;第二，培養學生系統掌握電氣自動化專業范圍內所必須的知識架構與實踐能力;第三，培養學生掌握扎實的計算機相關系統及軟件的操作技巧與應用能力;第四，培養學生熟悉并掌握電氣自動化專業的前沿科技創新與發展進步的整體框架;第五，培養學生養成對電氣自動化專業技術知識與技術能力正確并良好的學習習慣與實踐方法，具備一定的科學技術研究與開發的能力。

2 教學資源庫建設中的不足

目前，各專業教學資源庫不斷建立和完善，教學資源建設也更加規范，但教學資源庫建設中還存在以下不足：

2.1 硬件平臺建設投入不足，資源內容建設不夠硬件平臺的構建需要投入大量資金，如需購買高性能中心資源服務器、存儲磁盤陣列和專業資源服務器，以實現網絡型頒布式存儲與管理和備份。資源建設內容質量不夠高，有些資源庫僅是教案、試題等素材的簡單堆積，部分素材資源教學性不夠強，微課、網絡課程覆蓋面較小，互動性不強。虛擬現實仿真技術、動畫等現代數字化資源不多。用戶界面及相應導航普遍單一化，資源導航系統功能不強，檢索系統不夠快捷準確。有些資源庫架構不合理，主要功能缺失或實現較差。

2.2 資源庫建設缺乏規范性，目前，資源庫建設大都無序發展，缺少統一的建設標準和準則，各合作院校子項目的建設質量、進度參差不齊，資源接口大多不一致。目前，各個院校在進行專業教學資源庫時，也缺乏頂層設計和統一的資源建設標準。教學資源大多是網上收集、購買、與企業合作開發或者教師個人制作等途徑而獲取。搜集的網絡資源的一致性和兼容性大多難以保證。購買的軟件產品大多支持平臺不一樣，內部結構和接口也不一樣，兼容性差。在沒有標準化規范的嚴格要求下，難以保證校企合作開發和教師個人自己開發的教學資源的兼容性。這些都導致不同的資源難以有效整合。

3 電氣自動化專業教學的硬件設施配置要求

在電氣自動化專業的教學中，實踐性教學內容在整體專業設計中占據較高的比重，僅僅依靠理論知識教學無法適應電力產業對人才基礎技能水平的實踐要求。因此，電氣自動化專業教學的硬件設施建設就顯得尤為重要。總體來講，電氣自動化專業教學的硬件設施配置主要包括以下幾種：

3.1 電氣訓練實驗場地及相關設施配置

電氣訓練實驗場地應當滿足基本的電氣實踐課程的標準要求，首先，應當具備充足的場地面積大小，容納四十至五十人的活動空間，占地面積應當保證在150平方米上下。其次，電氣訓練實驗場地的設施配備應當完整而全面。通常來講，電氣訓練實驗場地的基礎設施應當至少包括兩臺發電機以及五等電壓等級的電氣線路，此外，還應當配備與電壓相適應的變壓器組與不同負荷的電阻器、傳感設備、電動機以及風力發電控制設備及系統。

3.2 自動化系統及控制實驗場地及相關設施配置

自動化系統及控制實驗場地的要求同電氣訓練實驗場地的容納面積要求相一致，容納四十至五十人的活動空間，占地面積應當保證在150平方米上下。在自動化系統及控制實驗場地的基礎設施配置方面，應當配備充足數量的計算機終端設備，并具備完整的工業制造、傳輸分流等流水作業生產線。還應當注意的是，所有基礎設施的配置應當嚴格滿足自動化系統工程認證所規定的標準要求。

3.3 電子制作場地及相關設施配置

相較于電氣訓練實驗場地及自動化系統及控制實驗場地，電子制作場地的占地面積較小，在容納四十至五十人要求的場地范圍要求下，占地面積僅需六十至七十平方米。電子制作場地的基礎設施主要包括電烙鐵、高頻信號及函數信號發生器以及示波器、毫伏表等顯示儀表設備，此外，還應當包括直流穩定電源設備及配套的電子元件和連接線等。

3.4 EDA實驗訓練場地及相關設施配置

EDA實驗訓練場地的建筑面積與電子制作場地的建筑面積要求相一致，在容納四十至五十人要求的場地范圍要求下，占地面積僅需六十至七十平方米。EDA實驗訓練場地的基礎設施主要包括電子計算機、投影設備及掃描設備，還應當包括專業PCB雕刻機器及裁板設備。應當注意的是，EDA實驗訓練場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創新訓練實驗場地及相關設施配置

創新訓練實驗場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。對于硬件設施部分，應當具備充足數量的硬件環境設置裝備，每套裝備內應當配置一定數量的示波器、信號發生器及電源設備。此外，還應當具備多種類型的電子元器件及電源配套的零部件，機箱、機盒等組成材料以及相關的圖書資料查閱點等設備設施。

4 推進電氣自動化專業教學硬件條件完善的重要舉措

4.1 進一步規范電氣自動化專業教學硬件條件標準

規范電氣自動化專業教學硬件條件標準要從制度層面入手。在對電氣自動化專業教學硬件條件標準及制度的研究制定過程中，應當立足于本專業的現有教學目標及實踐方案，其內容應當包括硬件設施的選購、場地位置選擇、設施的安裝與調試、相應使用規范與保障措施等重要內容，實現確保教學實踐質量和訓練安全的教學任務目標。

4.2 進一步規范電氣自動化專業教學硬件的安全使用規程

電氣自動化專業的上述基礎設施都不可避免的存在潛在的安全風險。因此，在推進電氣自動化專業教學硬件條件完善進程中，應當著力加強電氣自動化專業教學硬件的安全使用規程的制定與日常管控。

4.3 進一步規范硬件設施的資產檔案管理制度

在推進電氣自動化專業教學硬件條件完善進程中，應當對各項基礎設施設備建立起標準化資產檔案，詳細記錄各項硬件設備的基礎技術指標、使用頻率以及使用效果反饋，并列明日常養護、維修的頻率，將所有硬件設備實現系統化管理。

5 結束語

本文從制度建立、安全管理、檔案管理等幾個方面對電氣自動化硬件建設與管理舉措進行了具體分析。進行電氣自動化專業硬件的規范配置，不僅有助于實現基礎教學目標，而且能夠切實保障教學過程中的使用安全系數、提高使用效率。在電氣自動化專業硬件的研究領域，還存在很多技術性問題，需要進一步的研究與探索。

（作者單位：西安職業技術學院）