电气工程及其自动化概念范文篇1

关键词：电子自动化控制设备；可靠性；提升策略

电子控制自动化设备是自动化工业生产的装备基础，在提高工业生产效率、有效节约人力资源成本和经济成本的投入规模等方面具有重要的作用。但是电子自动化控制设备自身在使用过程中也会出现各种故障，影响其功能的正常发挥。为了保障电子自动化控制系统的正常运行，有必要对电子自动化控制设备可靠性相关问题进行深入研究。

一、电子自动化控制设备可靠性概念界定

电子自动化控制设备的可靠性，指的是电子自动化控制设备在特定的技术应用环境下，能够通过抵御和避免外界环境技术因素的影响和干扰，并顺利完成其预期技术应用任务的能力。在工业生产活动实际中，任何应用性技术设备本身都存在着一定程度的故障发生概率，因而电子自动化控制设备的可靠性技术指标，通常都是应用数学学科中的“概率”概念来描述，表示设备顺利完成预期技术任务的概率。

二、影响电子自动化控制设备可靠性的技术因素

1.电磁干扰。电磁干扰会对电子自动化控制设备运行状态造成严重不利影响。电子自动化控制设备的运行电磁环境相对复杂，电子自动化控制设备在运行过程中遭遇电磁波能量扰动和干预效应，有可能导致设备误动作，造成整个电子自动化控制体系故障。

2.自身质量问题。电子自动化控制设备由很多电气元件组装而成，设备内部零部件的质量缺陷会导致电子自动化控制设备故障，不同厂家、不同类型的零部件故障率存在一定的差异，尤其是一些小规模电器元件生产厂家提供的电气元件质量不达标问题比较严重，影响了电子自动化控制设备的技术性能、可靠性以及使用寿命。

3.机械作用力。电子自动化控制设备运输、安装、调试过程中，如果技术防护措施不利，就有可能在离心作用力、震荡效应等多种机械作业力下受到破坏，导致设备的出厂设定参数发生变动，在机械作用力强度较大的工作环境中，容易出现设备电气元件的断裂、变形等问题。

4.气候条件。在电子自动化控制设备的运行过程中，设备工作环境中的烟雾、大气污染、温度、湿度等环境因素也会给设备的安全性和可靠性造成一定影响。在设备运行环境温度参数测量值过高的技术环境下，设备的运行灵敏度将会大幅降低，同时也会导致设备内部的电气元件出现结构性破坏现象，直接导致整体设备运行系统无法维持安全稳定的运行状态。

三、电子自动化控制设备可靠性的提升策略

1.切实提升技术人员的认知水平。在电子自动化控制设备的运行过程中，技术操作人员应当对设备运行可靠性的概念内涵形成充分稳定的认知，切实加强针对设备的运行维护以及管理工作的力度，实现对电子设备自动化技术控制过程中的可靠性识别，并在此基础上精确评估设备在实际运行过程中的安全状态，全面而稳定地发挥电子自动化控制设备在我国电子工业生产活动开展过程中的重要作用。在实际引入和应用电子自动化控制设备的过程中，要针对设备在实际运行过程中出现的技术问题和缺陷及时进行检测和有针对性的技术改良处理，并在此基础上切实提升电子自动化设备在运行过程中的安全性和稳定性。

2.关注电子元器件选择的合理性。在实际进行电子元器件选择活动的过程中，应当综合考量电子设备内部电路结构性质、电子设备实际运行环境等因素，完成具体电子元器件的选择工作，保证实际选取的电子元器件具摘要：本文研究了电子自动化控制设备运行可靠性相关问题，分析了电子自动化控制设备运行可靠性的影响因素，并讨论了进一步提高电子自动化控制设备运行可靠性的有效措施。

关键词：电子自动化控制设备；可靠性；提升策略备最佳的技术性能和质量状态。

3.优化设计方案。设计方案的合理性与科学性对电子自动化控制设备的运行可靠性有很大影响。因此在设备方案设计阶段，工作人员要加强关于设备电力元器件技术的研究，认真进行控制设备的运行调试和参数优化工作，将设备自身缺陷对运行可靠性的不利影响在设计阶段低成本地消除。

4.加强设备保护。气候因素也是电子自动化控制设备运行可靠性的重要影响因素，因此需要对设备采取必要的保护措施，加强散热、通风，必要时可以对设备进行黑色处理并控制表面粗糙度，甚至采用铅封、密封、浸渍、蜡封的方式进行处理，消除气候因素对设备可靠性的影响。

针对提高电子自动化控制设备可靠性的思考，本文从电子自动化控制设备可靠性的概念界定、影响电子自动化控制设备可靠性的技术因素，以及电子自动化控制设备可靠性的提升策略三个方面展开了具体论述，旨在为相关领域的技术人员提供借鉴。

参考文献：

[1]哈斯花.论如何提升电子自动化控制设备的可靠性[J].电子制作，2015（8）.

电气工程及其自动化概念范文

关键词:概念教学实验法生活法对比法故事法习题法

在我们进行物理教学的过程中,不少学生觉得物理难学,其实原因之一就是没有很好地理解物理概念。学好概念是物理课堂教学成功的关键,如何让学生对枯燥的物理概念提起兴趣,怎样使概念教学更加有效呢?根据《物理课程标准》,在教学中,出乎意料的演示、生动形象的类比、深入浅出的解释、学生生活中以及科技和社会中的有趣事例、幽默风趣的教学语言、探究性的学习活动和小实验、不断出现的挑战性的问题和随之而来的学生讨论,这些都是激发和保持学习兴趣的重要手段。下面就如何在物理课堂中进行概念教学,谈谈一些常用的方法:

一、实验法

实验法是通过展示实验现象来让学生学习物理概念,让学生直接地观察事物的变化及产生的条件,发现其本质,从而形成概念。实验,特别是让学生亲自动手进行实验,更能引进学生的兴趣及思考,如果实验的结果是出乎意料的,那学生的积极性会更浓烈,甚至迸发出主动探索其中奥秘的积极性。

在学习“流速与压强”的概念时,可以让学生一起来做实验:拿出一个大烧杯,在杯里放入一个气球,让学生想出把气球取出的办法,看谁想的办法最妙。学生想出的办法不少:用手直接取出;从烧杯里倒出;倒水进烧杯,让气球浮上来;把沙倒进烧杯,利用沙把气球托上来……教师不断地鼓励学生想出更多的方法,最后还蠢蠢欲动地提出要亲自出马试试,教师往气球的上方吹气,结果气球一下子从烧杯里“跳”起来,学生看呆了,都说老师的方法最奇妙。

接着教师拿出一张纸,对着纸吹气,纸顺着风吹的方向向外摆动,然后让学生两手各拿一张纸,两纸竖直平衡地放在身前,让大家猜猜往两张纸的中间位置吹气,纸会不会摆动,向哪个方向摆动?再让学生自己试验一下。

两个实验使学生对原理的学习充满了好奇,教师从而引入“流速与压强”概念的教学。

二、生活法

生活法,可以以学生日常司空见惯、习以为常的生活经验、日常见闻出发,恰当地提出引起学生思考的问题,从而建立物理概念。

比如在学习“流速与压强”内容时,可以由生活中常见的现象引入――我们坐在教室里,当一阵风吹过,门会怎么样呢?如果风是从门对面的窗户吹进来的,门会关上;如果风从走廊吹入教室,门会怎样呢,关不关呢?为了更清楚了解门会不会关,教师模拟教室,做了个门的模型,用电吹风从门外沿门开的方向吹,结果门也关上了,从这事例引发学生思考:是什么力量使门关上的呢?通过教师启发,让学生利用已经学过的“大气压强知识”与“力和运动的关系”做出合理的猜想,可能是空气流动起来,压强会减小。以此引入流速与压强概念的学习,从而实现了从生活走向物理的过程。

又如,在学习“惯性”概念时,引用具体的例子来引导学生:坐公共汽车突遇刹车,我们会有怎样的感觉?汽车突然启动时,我们会有什么感觉?通常大家竖直用力往上跳,落下来位置会在哪?那大家有没想过,地球总在不停地自转的,按照赤道长度大约是40000km,转一圈大约是24h来计算,那我们不难得出地球自转的速度为40000km/24h,也就是大约460m/s,假如我们往上跳起,离开地面的时间哪怕只有0.1s,那落下来后会距离原来起跳的位置46m,平常大家发现是这样的吗?到底是怎么回事呢?

接着教师提出问题,让学生分析物体的运动状态:汽车刹车之前、突然启动之前,人和车处于什么运动状态?当汽车刹车时、突然启动时,人和车的运动状态是怎样?有没有变化?从而引导学生发现人之所以有向前冲或者向后倒的感觉,是因为他的运动状态没有发生改变。跟着再分析人从地球跳起之前,地球与人的运动状态是怎样?跳起之后,运动状态又是如何?从而引导学生发现物体具有保持原来运动状态不变的性质,引出“惯性”概念。

三、对比法

对比法适用于要学习的新概念与过去已学习的概念、规律有紧密联系的内容。使用对比法进行物理概念教学,可以运用对比、类比等比较的方法设计教学,抓住新旧知识的联系、逻辑展开,不但使概念理解更深化,还可以使知识系统更连贯。

在学习“功率”的概念时,教师可以结合“速度”的概念进行教学。物理学中“速度”用来表示运动的快慢的物理量,而现在我们用来表示做功快慢的物理量是“功率”;而“速度”是指单位时间内通过的路程,则“功率”就是指单位时间内所做的功;既然“速度=路程/时间”,那么“功率=功/时间”。

学习沸腾后,可以让学生找出沸腾与蒸发的相同点与不同点;让学生归纳光的折射规律时,可以让学生回想学过的光的反射规律……通过对比法,不但让学生学习新的知识,还可以对旧知识起到“温故知新”的作用。

四、故事法

故事法是通过介绍生动有趣的物理史实或故事来引入物理概念的学习,学习的过程可以运用讲述、课件、视频、参观等方式,使史实或故事更加生动、更加有趣。

在认识“电磁波”时,因为电磁波看不见、摸不着,学生对它感觉很陌生。因此利用课件来讲述人类信息传送的变化过程:烽火邮驿飞鸽现代交通工具电报电话电台电视手机网络。这些传递信息的工具当中,哪些能在瞬息之间把信息传到千里之外的?它们是靠什么来传送信息的呢?从而引出“电磁波”。这样一下子把学生原来对电磁波的陌生变成了亲近,原来电磁波就在我们身边。

在学习“运动的相对性”时,用Flas介绍两种有关运动的状况,请学生观看后回答:动画描述了什么在运动,你的根据是什么?生答:第一个Flas描述的是一个小女孩骑着自行车在马路上行走,从女孩飞扬的头发、转动的车轮可以知道,另一个Flas描述的是汽车在路上行驶,看到路旁的树木在不停地变化。这时有学生发现问题了:第二个动画,汽车没有运动,因为车轮没有转动。接着有学生抢着说:应该是路在运动,汽车没有动。这时,教师介绍电影特技的制作,例如拍摄孙悟空腾云驾雾的情景,孙悟空不动,云雾在运动,这样拍出来的效果却可以让观众看到孙悟空在腾云驾雾了,从而引出“运动的相对性”的概念。

五、习题法

物理概念是抽象的,利用习题法就是让抽象的东西回到现实世界中去,让学生运用概念联系实际,分析和解决具体的问题,使概念学习更深化、更进一步。只有这样,学生才能看到自己学习的成绩,认识自己在学习中的收获,从而实现把知识转化为能力。

学习“电阻”后,让学生思考:某电路两端的电压为12V,电流为6A,则电路的电阻是多少?如果该电路的电压是6V,那电路的电阻是多少?学生一看就乐了,当U=12V,I=6A时,根据公式R=U/I=12V/6A=2Ω;当U=6V时,R=U/I=6V/6A=1Ω。这时教师可以启发学生:电阻是导体的一种性质,这意思是只要是同一段导体,无论加的是12V的电压还是6V的电压,或者没有电压,它的电阻不变,就好比你今天穿的是这件衣服,明天穿的是另一件衣服,今天是直发,明天烫头发,但你还是你,不会改变。那么这样一来,学生对电阻的理解也就更深刻更完整了。

物理概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物,要使学生形成正确的概念,必须引导他们运用各种方法,对感性材料进行思维加工,概括出事物的本质属性,从而形成概念。以上所谈的几种概念教学方法因应不同概念的不同特点而选用,可单一或组合使用。引导学生学习概念的过程,不只是要把概念灌输给学生,而是要引导学生积极思考、积极探索,提起学习的兴趣,所以,注重物理概念教学是注重培养学生思维能力、开发学生智力的重要途径,还可以有效地提高教学质量。

参考文献:

[1]《物理课程标准》.北京师范大学出

版社.

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关键词：信号分析与处理；教学内容；教学手段；考核方式

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）19-0083-02＼

近年来，针对电气工程及其自动化类专业对信号与系统相关知识的专业需求，我国工科类普通高校都相继开设了“信号分析与处理”课程，并将其作为重要的专业基础课。信号分析与处理技术是现代社会中发展很快且应用面很广的新兴学科，已渗透到计算机、通信、医学、生物学、军事、经济等各个领域[1]。

“信号分析与处理”是电气工程与自动化类专业人才不可缺少的知识领域，是将“信号与系统”和“数字信号处理”两门课程的教学内容进行有机整合后形成的一门全新课程。通过本课程的学习，学生掌握信号分析、处理的基本概念、基本原理和方法，为后续“自动控制原理”和“DSP原理与应用”等专业课程打下坚实的理论基础。“信号分析与处理”与后续的系统类课程结合，构成关于信号、系统的分析、综合设计的完备知识结构。

目前，本校电气工程及其自动化专业使用的教材为赵光宙主编的《信号分析与处理》[2]，本课程安排在大学二年级下学期讲授，内容涵盖了高等数学、复变函数、线性代数和电路原理等相关知识。从以往的教学情况来看，“信号分析与处理”课程理论性强，涉及数学知识较多，概念相对抽象，数学推导繁多。长久以来，教学过程基本倾向于理论和公式推导，学生在课堂上被动接受知识[3]。由于该课程涉及范围广泛，学生通常感觉概念抽象，理解和掌握起来有一定难度，产生了厌学、怕学的情绪，这不仅影响了本课程的教学效果而且对后续专业课程的学习和掌握非常不利，因此，“信号分析与处理”课程教学改革迫在眉梢。该课程的建设与改革符合我校“培养有深厚的理论基础、宽广的专业知识面和较强实践创新能力的宽口径复合型工程技术人才”的培养目标。

一、合理安排教学内容

为电气工程及其自动化专业开设“信号分析与处理”课程的目的是通过该课程的学习，使学生能系统地掌握信号分析、线性时不变系统分析、数字信号处理的基本理论和方法[4]。

（一）梳理课程知识点

加强“信号分析与处理”和先修课程（“高等数学”、“复变函数”和“电路原理”）以及后续课程（“自动控制原理”等课程）之间内容的衔接性。弱化课程之间重复的知识点，根据知识点在各课程中的重要程度及课程讲授的先后顺序等，明晰各课程对该知识点的分担情况，分清轻重。比如，连续时间信号和离散时间信号的复频域分析法在先修课程中已有大量相关讲授，我们讲授时只需调整角度，突出重点，简单讲授即可。分清课程重点、难点，有针对性的对这些概念逐步进行讲解。

（二）压缩理论推导课时

为了使课程能跟上计算机和数字技术的发展，避免简单地移植数学的教学模式，应在讲解相关理论时，注重概念的理解和建立，淡化数学技巧，对求解运算尽量简化[5]，重视理论与实际的联系。在授课时，我们大大压缩了经典时域分析方法的教学时间，同时，通过引入典型实例等加强对相关理论的理解和掌握，而非花大量时间进行数学公式的推导。

（三）丰富教学内容

由于该课程的理论性较强，内容比较单一抽象，在重点和难点的地方可以引入MATLAB图形或Flas演示等，将抽象的内容形象化地展现给学生，帮助他们理解和掌握。为了提高课堂教学效果，采用理论教学和知识应用展示相结合的方式，加深学生对相关理论的理解。此外，将课堂中一些重要知识体系的相关国内外前沿文献推荐给学生，并进行适当讲解，培养学生的创新意识和认知广度。

（四）注重数学概念、物理概念和工程概念的统一

这门课程中的数学概念大都有很强的物理背景和工程意义，我们的教学目标是通过学习这些数学知识，更深入地理解其物理概念，以便将相关的理论更好地应用于工程实际。因此，我们从现实生活中观察和搜集材料，在教学中通过深入浅出地阐述相关材料，把枯燥的书本理论知识与工程应用结合起来；引导学生从注重理论推导转移到认识基本物理概念，提高分析和解决实际工程问题的能力上来，激发学生的学习兴趣，提高教学质量。

二、教学手段调整

鉴于“信号分析与处理”课程理论性强的特点，除了采用一定的课堂教学方法提高教学效果外，由学生亲自参与的实验、实践环节是必不可少的，这是培养学生学习兴趣和提高学习能力的重要环节。

（一）板书、多媒体和MATLAB仿真教学相结合

该课程包含大量的数学公式和理论推导，重要的公式推导和习题解析以板书讲解为主。同时，在课堂上充分利用多媒体技术，通过生动的多媒体演示将复杂、抽象的概念等直观、形象化地展现给学生，大大增加教学信息量。此外，将MATLAB仿真引入课堂教学，减少枯燥的理论讲授，帮助同学更好地理解、掌握重要知识点，提高课堂教学效率，培养和提高学生的学习能力。这有助于教师和学生形成良好的互动，提高教学效果。

（二）加强实验教学

实验课是提高学生学习兴趣和学生能力的重要环节，在教学过程中，应该适当设置重要教学内容的实验课。在验证性实验的基础上，应增加综合、设计性实验比例。综合性实验可将课程的重要知识点有机整合起来，有助于学生对所学知识点进行融会贯通。

由于我校“信号分析与处理”实验室硬件建设尚不完备，目前主要采用实验硬件电路搭建和MATLAB仿真技术相结合的方式来实现。下一步计划借助DSP实验室开展相应实验，将相关理论和算法用于以DSP为核心的实际系统中，培养和提高学生分析、解决综合实践问题的能力。

（三）增设实践教学环节

该课程理论性和工程性都很强，在加强理论教学的同时，也要强调其应用。我们鼓励学生利用课余时间进行案例分析和实践制作，将设计前布置选题改为学期初布置选题，这样学生有足够的时间设计试验方案并实施，期间将有创意的成果和实践创新作品定期展示给同学[6]。这有利于提高学生的学习热情和创新意识，有助于复杂概念的理解和掌握。

此外，对热心科研探索和技术开发的学生，鼓励他们积极申报大学生创新项目，采用教师提供题目和学生自拟题目相结合的方式，结合工程实际选题。鼓励同学参加一些高水平的竞赛，项目驱动，赛学结合，进一步培养学生的创新思维和意识，增强他们用“信号分析与处理”这一前沿学科理论解决实际问题的信心与能力。

三、完善考核评估方式

传统的考试方式不能如实反应学生掌握课程知识的程度，我校以理论为主，注重采用多样化的考核方法。理论考核和实验、实践考核相结合，期末考试和平时成绩评定相结合，综合评价一名学生的实际能力。

我校把考核内容分为三部分：平时成绩占20%，实验成绩占20%，卷面成绩占60%。平时成绩包括出勤、作业情况、随堂小测试、课上回答问题等，鼓励学生重视课堂知识的学习。实验、实践成绩主要根据学生设计的方案、实际动手能力和所完成的作品质量等来综合评定。

四、结语

“信号分析与处理”在我校自动化控制技术课程群中占有重要地位，该课程对电气工程及其自动化专业后续控制类课程的教学奠定了基础。为了满足该专业的人才培养目标，探索有效的改革模式，对提高教学质量，丰富教学内容，强化数学概念、物理概念和工程概念统一以及培养和提升学生的实践创新能力等意义重大。

课题组教师在教学改革中深刻体会到，合理安排教学内容，注重学生实验、实践能力的培养和提升，考核评估方式的进一步完善，是未来一段时间内我校电气工程及其自动化专业“信号分析与处理”课程教学改革的重要方向。

参考文献：

[1]石海霞，周玉荣.电子信息工程专业“信号分析与处理”课程教学方法探讨[J].大众科技，2010，（11）：175-178.

[2]赵光宙.信号分析与处理[M].第2版.机械工业出版社，2006，5.

[3]石海霞.仿真技术优化信号分析与处理课堂教学的实践探索[J].时代教育，2014，（12）：68-70.

[4]孙晖，赵菁.信号分析与处理综合性实验设计与实现[J].实验技术与管理，2012，29（7）：161-164.