简述智能制造的时代背景范文篇1

【关键词】数字背景；变电站；一次设备；研究分析

随着各项事业的发展，我国的用电需求不断扩大，保证电网的安全稳定运行是实现经济蓬勃发展的前提。就电网的安全稳定运行来说，不是单靠提高变电站智能化就可以实现，电网系统本身具有复杂性与系统性，其安全稳定运行受多种因素影响，涉及到系统网架是否合理、运行方式是否正常等等。在信息化与数字化背景下，变电站一次设备问世，其智能化的操作水平及安全可靠的运行系统成为当前我国电网安全运行的必备，有效地促进我国各项事业的发展。

1数字化背景下的变电站一次设备智能化分析

所谓的一次设备智能化主要是指在生产与使用电能的高压电器设备在自动化变电站的基础上，真正实现了自动检测、自动调节及自动控制等多项自动管理功能。数字背景下的变电站一次设备主要包括发电机也被称为电动机、变压器、断路器及隔离、自动开关、相关的输电线路等，借助设备的智能化与灵活性相互连接，从而实现设备的主路系统建构。变电站一次设备可以实现生产与使用的直接供电。就目前我国变电站一次设备的应用情况来看，数字化背景下的变电站一次设备主要包括三大部分。首先是电气高压组件连接部分，借助终端智能化与过程层goose指令进行信息的传输与共享，最大限度减少断路器的组件消耗，借助面板中的显示光子牌通过自动变电站的goose连锁功能横向取消实现电器连闭锁接线。其次是高压断路器，在后面会具体阐述。最后是利用设备与断路器操作进行的整体改造性设计，其取消了二次接线处理，简化了接线流程，实现了断路器控制性回路的优化处理。其主要应用于我国的变电站电力系统的检测、调节及报警中。当前数字背景下的变电站一次设备主要将电网系统中的综合组件进行组合从而最终实现对电网系统的真正智能监视与控制。

2变电站一次设备在变电站中的应用分析

（1）定时监测，保证设备正常运行

变电站一次设备主要负责监测设备的正常运行情况及潜在的故障威胁，对于存在的问题及时发出警告信息，实现对变电站的全面监控与检测，最大限度降低设备消耗，延长设备使用寿命，保证设备正常运行。

（2）有效调控系统安全有效调控

其调控功能主要是进行设备状态机系统的有效运行监测，提供系统故障报警，真正实现可视化检测与调控，针对存在的问题给出最佳的调控与解决方案。

（3）数字化背景下真正实现应用智能化

与传统的变电站设备不同，数字背景下的变电站一次设备在智能化水平上更高，综合处理能力显著提升，真正实现设备管理与调控系统的互动。其智能化主要体现在智能化数据的检测、测量、计算及维护、检修等。虽然整体上智能化水平有所提高，但是就我国目前变电站一次设备的智能化程度来看处于研发的低级阶段，缺乏完全数字化，这也是当前变电站今后研发的重要课题之一。

3数字化背景下变电站一次设备的特征分析

（1）变压器智能化特征分析

在数字化背景下的变电站一次设备中，智能变压器是最基础的设备之一，其主要应用于传感器之中，设计上与综合组件一起共同构成间隔层与检测层的自动检测、测量、计算及防护等，借助传感器与控制单元的双向互动，将变压器的智能状态检测转变为监控，实现其与控制、调解之间的相互连接，从而为变电站管理人员提供准确、真实、具有极大参考价值的数据信息资料，根据获取的数据信息资料，管理人员发现变电站运行中的问题，了解变电站的实际运行情况，保证系统安全稳定运行，减少设备故障产生的维修成本，从源头上维护设备，提升设备使用寿命。其中变压器智能组件功主要包含以下几个方面：

首先实现数据的采集，数据采集主要针对主变体进行，涉及到主体油箱及分接开关等，重点监测项目也包括分接开关的开关位置及气体继电器节点的相关信息。其次是进行冷却调控系统的智能化处理。数字背景下的变电站一次设备能根据顶层的油温、环境温度情况及出现侧负荷参数等形成控制策略进行自动控制冷却器的投退处理，将冷却器的真实运行状态上传到后台系统，为其提供运行参考。

再次主要进行分接开关的有效调控，该调控主要是借助主控制器或者是智能组件的后台指令来完成。非电量主变本体进行保护、主变遥测信息的有效采集及对主体电压、电流及功率信息的采集都有所涉及。最后，数字背景下的变电站一次设备还可以实现在线信息的监测与采集，构建完善的后台信息交流平台。实现通讯信息互动与共享，搭建智能组件共享信息平台，实现信息之间的迅速传播与交流。

（2）断路器智能化处理分析

除了变压器的智能化处理外，断路器也实现了智能化改进。所谓的断路器智能化主要是针对各个智能电子装置进行整体性的有效性整合，实现断路器的一体化设计，真正实现无缝组件功能集成，从而保证断路器的智能化功能实现。在断路器的智能化中所涉及到的有合并单元、智能终端及在线监测智能等，可以有选择地进行配件组合，也可以针对智能组件的操作回路与一次设备的操作回路进行一体化设计，实现对控制回路的优化处理，简化二次回路程序，方便运行及操作。目前的断路器智能组件功能有合并单元智能化，单元感应器中接受电流进行有效处理，将电流输出到防护监测系统中，辅助其他设备组件的运行；终端智能化，所谓的终端智能化就是将接受断路器及隔离开关输出信息进行监测，其支持连锁功能，进行自动跳闸命令，结合goose重合闸、分相及三相跳闸，断路器的整体控制回路一体化，增强设备运行的稳定性。当前断路器的在线监测设备主要是机械性与密度微水监测两种监测类型。

4结束语

数字化时代的到来，变电站一次设备的数字化与智能化程度更高，其利用标准的数字信息进行有效的数据对接，真正实现自我监测、监控及维修、检测。数字背景下的变电站一次设备已基本实现了变电站整体的自动化电网电力流、信息流等业务流的一体化，借助先进的技术手段及完善的系统评估能力，真正实现科学性的状态检测与早期故障维修，保证变电站设备的正常使用与维护，节省维修支出，延长设备使用寿命，保证电网运行安全、稳定。

参考文献：

[1]张磊.智能变电站一次设备智能化技术分析[J].企业技术开发，2013，18：97-104.

[2]杨涅.新形势对变电站一次设备的状态检修探讨[J].经营管理者，2010，21：375.

[3]董烨，李永斌，张勋.智能变电站一次设备在线监测系统建设方案[J].科技信息，2011，22：797-799.

[4]张维，陈磊.智能变电站一次设备智能化[J].经营管理者，2011，23：428-429.

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关键词：工程教育专业认证；工程训练；卓越工程师；综合实训

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）23-0150-02

一、引言

在国家积极开展“中国制造2025”的大背景下，高校本科教育如何积极改革创新工程教育模式，设计创造高端工程训练体系已经是一个重要的建设放向。有专家指出，面向实际工程开展工程教育，可促进学生有效掌握专业知识和实践技能，还有助于对学生学习和教师教学的成果检验，同时提高学生的综合素质和社会责任感，最终促进专业发展中产学研的结合，是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的基本途径[1]。

杭州电子科技大学机械设计制造及其自动化专业积极探索工程教育改革思路，夯实工程教育基础，于2014年顺利通过了部级“工程教育专业认证”。本专业工程教育的目标规划以工程训练中心为依托，完成具有新产业技术背景的智能工厂实验中心规划布局建设，融经管人文艺术，含未来工业产品生产工艺和结构精华，机电管控一体化真情实景训练，综合训练工程实践创新能力。以全面工程教育和“卓越工程师”人才培养为目标，秉承我校“电子信息和经营管理”的办学特色，以现代制造业的“信息、智能”为特征，以机电管控等多学科综合训练为特色、以工业4.0技术为纽带，建设综合性实验教学系统和校外实践基地，在实验教学系统和校外实践基地基础上打造“工业化、信息化”（简称“两化”）深度融合的智能制造技术人才培养高地。

二、教学理念与改革思路

中心提出以学生为中心、目标为导向的全面工程教育理念，夯实学科专业基础，加强学生对学科专业系统性和全面性的学习，围绕基于工业4.0的智能制造技术发展方向，紧密结合地方产业增强学生的工程实践能力，促进学生知识、能力、素质协调发展，以能力和素质为先。实施“3+1”卓越工程师培养计划。中心的建设紧紧围绕学生为主体的思路，注重促进学生知识、能力和素质协调发展，培养具有两化融合特色的能驾驭未来智能制造发展方向的卓越工程师。

图1为中心实验教学改革模式的简图。可以看出，中心教学模式[2]构建了以机械设计制造综合知识为背景，以培养学生综合创新创造能力为核心的实践教学体系。整个体系包括了认知训练、基础训练、专业训练、综合训练，突出学生“三创”训练，形成了一套具有现代制造背景和特色综合实训项目化教学体系。

三、综合实训教学体系

中心的实验平台分为专业实验平台和综合实验平台，专业实验平台主要满足机械工程相关专业的专业实验，综合实验平台是基于工业4.0的智能制造技术实验系统，如图2所示。

实训体系强调结合“机电一体化”和“管控一体化”复合型学科，突出智能制造技术发展方向，在学生培养中融合了基于工业4.0的教学理念。中心除了常规教学手段外，还采用项目与竞赛驱动的人才培养模式，开展了由中心、浙江省机械工程学会、杭州市机械工程学会联合举办的全体学生参与的机械学科竞赛，积极实施“卓越工程师”培养计划。

四、综合实训“卓越计划”的实践与应用

1.培养目标。本专业培养的卓越工程师后备人才必需具备以下的知识、能力与素质[3]：系统地掌握数学、工程科学技术等基础知识以及机械设计、机械制造、自动化技术等专业知识；具备扎实的专业技能、创新能力、社会意识、团队合作精神、专业精神以及企业家的敏锐性；能够在越来越依赖于复杂技术系统的环境中保持高效、创新和卓越工程师所必需的素质。

2.培养模式与实践。我工程训练中心的“卓越工程师”综合实训采用校企合作实行“3+1”教育教学模式，可实现学校、企业、学生三赢良性循环。目前，与工程训练中心开展“卓越工程师”培养计划的企业达20余家，图3展示了人才培养的主体框架。通过“卓越工程师”培养计划为这些高新技术企业输送了很多高端人才。

五、结论

综上所述，本文提出了基于“工程教育专业认证”的工科院校工程训练“综合实训项目化教学模式”的改革方向，并进行了“卓越工程师”综合实训教学模式的研究与实践。

致谢：本文得到了浙江省本科院校重点实验教学示范中心――机电工程综合实验教学示范中心的资助，特此感谢。

参考文献：

[1]冯治诏，刘龙龙，陈卓，黄启珍，竺雅莉.基于CDIO的工程管理实习基地建设模式探索[J].高等工程教育研究，2012，（4）：165-170.

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关键词：历史歌曲；中学历史教学；历史课堂

中图分类号：G633.51文献标识码：B文章编号：1672-1578（2013）07-0235-01

有效利用各种教育资源，激发学生兴趣，活跃课堂气氛，提高学习效率，这是教师体现教育新理念的一个重要的方法。我在中学历史课堂实践中，尝试利用历史歌曲辅助教学，收到了很好的成效。

所谓"历史歌曲"，主要指产生于一定历史时期，反映当时现实社会风貌的歌曲和乐曲，也包括后人根据对某历史事件或人物的理解而创作，带有历史评论性质的歌曲和乐曲。本文以高中历史教学为例，就其课堂运用及实施效果进行简要分析论证。

1.利用历史歌曲辅助历史教学的理论依据

运用歌曲手段辅助教学，符合中学生身心特征。历史凝固、沉静而肃穆，不可再现，但可以艺术化；音乐来源泉于生活，活泼而富有感染力，它能把过去"复活"，历史得以生动地展现。中学生有一定的知识储备，感性认识丰富，正处于理性分析的形成阶段，在教学中利用歌曲创造历史氛围的教学手段，正好适合其年龄特征。

大教育家孔子倡导"六艺"，把"乐"放在相当重要的地位，强调音乐教育的价值在于培养人的思想和行为合乎道德规范。柏拉图也说过，音乐蕴藏于灵魂深处，滋润身心。可见音乐教育在整个人的培养中所占的重要位置。

多元智能教育理论也对音乐智能的强势特征作了分析，把音乐作为人类的第五种重要智能，建议教师在音乐氛围中激发学生的学习状态。

因此，用历史歌曲创设历史氛围，可以调动学生情感，拉近与历史的距离，加深对历史的认识。在课堂上利用历史歌曲的教育资源辅助教学，正是为了达到这种独特的效果。

2.利用历史歌曲辅助历史教学的内容选择

利用历史歌曲辅助教学，要从创作背景、歌词、乐曲影响力等方面与课堂整合，如果素材与教学相游离，也就失去其必要性。

就创作背景而言，历史歌曲反映了历史的真实情况，表达了人民的真实感情。如必修一《伟大的抗日战争》一课，我选用了《松花江上》这首著名的抗日救亡歌曲，低沉的旋律，如泣如诉，好象时光倒转到那个悲情的年代，创设情境让学生进入了良好的学习状态。再如讲述《新民主主义革命》时，播放《没有共产党就没有新中国》，讲述《新中国初期的政治建设》，播放《社会主义好》，讲述《走向社会主义现代化建设新阶段》时，播放《春天的故事》、《走进新时代》等，美妙的乐曲引导，远胜枯燥的说教，潜移默化中渗透着思想品德教育。

学习中国古代农业发展史，为了说明封建经济中自给自足的特征，我选用了黄梅戏《天仙配》中的《夫妻双双把家还》或豫剧《花木兰》中的《谁说女子不如儿男》。讲述《太平天国运动》时，电视连续剧《太平天国》的主题曲《浩浩乾坤》，非常适合教学主题，"流血的伤口不流泪，举旗的杆子不下跪，攥紧的拳头不松手，过河的卒子不后退"，连续四个"不"字，反映出敢于斗争、勇往直前的精神，既让学生感受真实的历史，又是很好的品德教育机会；歌词"何以成败论英雄，浩浩乾坤立丰碑"，恰好反映出如何评价历史事件的标准，用来评价太平天国运动的意义再合适不过了，不以成败论英雄，而是看是否推动历史发展，是否有利于民族国家利益。对歌词的演绎中，培养了历史分析能力。

在世界史教学与中，则要侧重于挖掘音乐的背景知识。如选修课《拿破仑》，可选用贝多芬的《英雄交响乐》，在音乐片段欣赏的基础上，我设置了问题"作品为谁而作？"，从最初的"贝多芬献给波拿巴"，到之后改为"纪念一位伟人"，折射出贝多芬对拿破仑才华和反封建胆识的钦佩，既认识到拿破仑前期的历史贡献，也认识到他后期的专制独裁与战争的侵略扩张性，引导学生更加全面地评价历史人物。

3.利用历史歌曲辅助历史教学的时机把握

在历史课堂教学的不同环节，引入相应的历史歌曲，将产生不同的教学效果。比如在讲述《辛亥革命》时，我在课前播放童安格的《诀别》，为教学的展开起了很好的铺垫作用。这首歌曲是根据林觉民《与妻书》改编的，我对歌词中"夜冷清"、"思国心情"、"烽火泪"等做了问题的设置，为学生了解辛亥革命的历史背景有很大帮助。

有些音乐作品可以在教学过程中导入，如我在讲述高一必修《近代中国资本主义》专题的最后一节《中国资本主义的历史命运》时，引用了电视连续剧《大染坊》的主题曲《把感动留给人间》："总以为泪水早已擦干，心中的滋味却有苦有咸；总以为彩虹就在跟前，我却在风雨中越走越远，这一场荣华富贵好心酸，早知道这命运由天注定……"学生在欣赏这段歌曲时，感悟到了资本主义发展的困难，也肯定其坚持与执着，从而对近代资本主义有了比较全面的认识。

再如在《国际工人运动的艰辛历程》一课的小结阶段播放《国际歌》，对旧世界的呐喊，对未来的坚定信念，斗争的不屈精神，教学的主题得到了升华。

在课后作业中，我们仍然可以对历史歌曲的创作背景、歌词等设置一些材料型题目以巩固知识。如选修课《千秋功过秦始皇》，课后作业中可引用电视连续剧《秦始皇》的主题曲《秦皇扫六合》的歌词，对秦朝统一的背景、过程，巩固统一的措施等展开设问，从而复习巩固了秦始皇对历史的贡献。

4.利用历史歌曲辅助历史教学的程度控制

一首好的历史歌曲，与课堂教学相得益彰，甚至可以成为贯穿全课堂的"灵魂"，所以教师在教学中，不但要引导学生走入音乐，更要引导学生走进历史，从而体现出选用音乐素材的价值所在。好的历史歌曲可以点缀课堂，但毕竟历史课标才是教学依据，音乐素材只是手段，如果占用太多篇幅，便会冲淡教学主题。如《英雄交响曲》，选取部分欣赏，之后马上就应转入创作背景的介绍，并且紧紧地与历史教学结合起来，不能本末倒置，在时间上耗费太多。

教育信息技术的迅猛发展，我们有了便捷的网络搜索途径，各级教育资源库、教辅书附送的音像资料，都为我们提供了大量的历史音乐素材，但我们一定要选择最有利于达到教学目标的作品，针对教学内容，不能牵强附会，更不能只是为了单纯活跃课堂气氛而播放，因此，要对素材认真取舍。例如在讲述高一《伟大的抗日战争》时，用《松花江上》表现日寇罪行，用《义勇军进行曲》表现敌后抗战，用《团结就是力量》表现全民族抗战等。

随着教育改革的深入发展，教育观念在不断更新。我尝试着把历史歌曲与历史教学相结合，改变枯燥的教学方式，既促进中学历史教学改革，又渗透德育、美育教育，寓教于乐（yuè），这种尝试同时也使自己体会了"教无定法"的妙处，虽然有待于进一步改进与充实，但是不囿于狭隘的学科体系，借助现代教学手段，努力实现跨学科结合，却已经使我深受其利。正如苏霍姆林斯基所言，"受教育者越少感到教育者的意图，教育效果就越大"。

参考文献

[1]钟祖荣伍芳辉《多元智能理论解读》开明出版社2003年8月

[2]《走进高中新课程》编写组《走进高中新课程》华中师范大学出版社2004年6月

[3]张爱荣《如何把音乐融入到历史教学之中的探讨》《中学课程辅导（江苏教师）》2012年13期