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船舶电气论文:船舶电子电气英语教学论文
一、船舶电子电气专业英语教学现状
目前,国内航海类大专院校均开设有海事类专业英语课程,在教学中侧重点也不尽相同。例如,船舶设计制造专业开设有“船舶工程英语”;轮机工程开设有“轮机工程英语”;航海技术专业开设有“航海英语”。对于这些相对成熟的航海类专业英语而言,新兴的船舶电子电气专业英语的教学还处于起步阶段,各海事院校的教学工作者仍在探索改革。
1学情分析
(1)个体差异大。由于学习能力、学习方法的差异以及各种个人因素的影响,造成了学生在英语和专业英语学习中存在巨大的差异。有的学生英语基础薄弱,无法完成基本的对话交流;有的学生英语基础较好,学习专业英语较为轻松。
(2)“听说”能力弱。在英语学习和日常应用当中,存在着“听说”能力弱的问题,无法运用英语进行有效的交流,这不仅是航海类学生也是中国学生普遍面临的问题。这个问题也是困扰所有英语教学工作者的难题。
(3)重视程度不高。大多数船电专业学生对专业英语学习的重视程度不够,没有学习兴趣甚至个别学生会有抵触情绪。没有认识到自己英语在今后岗位工作和交流中的重要性,认为只要能够应付考试和船员适任考试就足够了。
2教情分析
(1)师资力量不足。目前,船舶电子电气专业英语的授课教师大致可以分为两类:英语专业的教师和电子电气专业的教师。无论是英语专业教师还是电子电气专业的教师,在课程教授过程中都会存在一定的问题:对于英语专业的教师而言,英语基础扎实但欠缺相关的专业知识和实践经验;对于电子电气专业的教师而言,实践经验丰富,对于知识内容的把握,但未受过专业的英语教学训练,因此在专业英语的教学中会存在不标准、不规范的问题。
(2)教材建设不完善。在STCW公约马尼拉修正案之前大多采用航海类或电气类相关教材。随着STCW公约马尼拉修正案的提出和实施,电子电气员的培养和培训愈来愈受到重视,大连海事大学等博学航海院校出版了《电子电气员英语》、《电子电气员英语听力与会话》等适任培训教材。但可选教材种类仍较少,教材建设仍不完善,仍需加强教材建设工作。
(3)教学方法有待改进。电子电气专业英语单词量大、知识繁多、晦涩难懂,学生在学习中困难较大,另外学生个体差异大,这就要求在教学过程中丰富教学方法,因材施教。现实问题是师资力量有限、学生数量多、学时少、任务重,因此大多采用大堂授课,授课方式也相对单一。
(4)课时安排不够。学生既要掌握相关的知识,又要掌握对应的英语表述方法;除了基本的英语词汇外,还要熟练掌握船舶电子电气英语常用词汇3000个以上。课时安排一般60~80课时,相对于繁重的学习内容而言,课时安排相对不够,需要增加学时并合理规划分配。
二、教学及人才培养改革方案
船舶电子电气专业作为一个新兴专业,无论在教学方法、教材建设还是人才培养方案的制定方面,仍是处于探索阶段,针对目前存在的问题和暴露出来的问题,不断探索、研究合理的教学方法,勇于尝试、改革教学策略和人才培养方案。
1教学应对策略
(1)加强师资建设。专业英语教师应加强专业知识的学习,掌握船舶电子电气专业理论知识,增加实践锻炼,保障基本功过硬;同时,加强英语的学习,通过培训班、交流活动、国外访学等方式提高教师自身的英语水平,培养精通船舶电子电气业务的专业英语教师。
(2)加强教材建设。教材不仅包括我们的课本、讲义、习题,还包括各种网络资源和电子资料,信息化时代的学习不能再拘泥于课本和习题,应当丰富和发展网络资源,以学生喜闻乐见的方式进行知识的传播。教材建设既包括适用教材的编写也包括各种电子学习资源的构建。
(3)丰富教学方法。学生在英语和专业英语学习中存在巨大的差异,这就要求专业英语的教学要多样化、多元化,不能采取“一刀切”的粗放式教学方法,针对不同英语基础学生制定不同的教学措施。采用多媒体和网络等各种现代化资源,丰富教学方法。
(4)培养学习兴趣。通过情景模拟、场景再现、实操演练等互动方式调动学生的兴趣,将学习由被动学习“要我学”变为主动学习“我要学”。
2培养方案改革
(1)人才培养方案改革。人才培养方式的改革能够快速提升人才培养质量,不断提高学生的素养和能力。这就要求不断根据行业和社会要求,紧跟行业发展方向,勇于改革人才培养方案。打造精致的人才培养能力的理念,提升人才培养的质量。
(2)增加课时安排。进行课程安排规划时,应适当增加专业英语的课时量,合理规划,采用循序渐进的方式,由易到难,由简单到复杂,夯实学生的专业英语基础。
(3)优化课程安排。“船舶电子电气专业英语”涵盖多门专业课程的知识,在制订课程规划时,应注意课程的连贯性,避免出现对应专业课知识还未学习的问题。
三、结论及展望
本文分析了航海类院校船舶电子电气专业英语教学的现状,教学中存在问题,针对性地提出了应对策略和改革方案。
作者:杨光肖海荣潘为刚王常顺韩耀振单位:山东交通学院
船舶电气论文:高职船舶电子电气专业论文
1船舶电子电气专业教学改革的行业背景
1.1STCW公约马尼拉修正案的实施高职船舶电子电气专业学生毕业后主要从事远洋船舶电子电气员工作,学生毕业前必须要满足STCW近期公约所规定的电子电气员任职资格要求。STCW公约是国际海事组织50多个公约中最重要的公约之一,用于提升船员职业素质和规范值班行为,于1978年7月7日获得国际海事组织通过并施行。船舶电子电气员的前身是船舶电机员,其任职资格在STCW78/95公约实施前有着强制性的要求,但STCW78/95公约之后,由于某些原因取消了对船舶电机员的强制性配员,中华人民共和国海事局不再进行船舶电机员考试和发证,电机员岗位一度在船舶上消失,工作转由轮机员分担,大部分航运院校甚至都停办船舶电气专业。但随着船舶电气自动化技术的飞速发展,尤其是网络型、智能型设备在船上越来越广泛地使用,电气管理人员又慢慢获得船上的重视。虽然航运公司每年都选派轮机员到航运院校进行船舶电气与自动化方面的知识更新和培训,但仍然不能满足船舶电气自动化程度快速发展的需求,以致造成部分职能缺位,对船舶的安全营运造成了一定的影响。基于以上因素,国际海事组织对STCW78/95公约进行了的回顾与修正,于2010年6月在马尼拉召开的STCW公约缔约国外交大会上通过了STCW公约马尼拉修正案,该修正案2012年1月1日生效。STCW公约马尼拉修正案明确提出增设船舶电子电气员和电子技工的强制性任职资格要求,为了使高职船舶电气专业的学生满足近期行业标准的要求,提高他们的国际竞争力,迫切需要我们在五年的过渡期内,详细分析STCW公约马尼拉修正案对船舶电子电气专业教学的影响,修订现有的船舶电子电气专业人才培养方案,以满足海事主管部门对船舶电子电气人才的强制性培养要求。
1.2航运企业对船舶电子电气管理人员的职业素质和职业技能满意度下降船员的职业素质和职业技能直接影响着海上生命财产安全和海洋环境保护。大量的海难事故统计分析表明,海难事故中80%以上与人为因素有关,而人为因素中约有80%是可以通过提高船员的职业素质和职业技能来加以控制的。为了解航运企业船舶电气管理人员职业素质和职业技能的现状,发现现有船舶电子电气专业课程体系和人才培养方案的缺陷,为高职船舶电子电气专业教学改革提供依据,我们对部分航运企业进行了调查活动。为保障数据的正确性、典型性和代表性,我们所调查的航运企业均为国内大型企业,如中国远洋运输有限公司、中国海运(集团)公司、中远船务工程有限公司、江苏远洋运输股份有限公司、南京长江油运公司等。通过邮件、网络等多种方式共发出调查表200份,收回192份,其中有效样本数为184份,得出航运企业对现有电子电气员的船舶电气职业技能满意度调查。结果显示,航运企业对现有电子电气员的船舶电气职业技能满意度呈下降趋势。船舶电子电气管理人员职业技能的缺乏主要体现在船舶电气专业知识不足、英语阅读翻译及交流能力较弱、常见电气设备故障判断与排除能力有待提高,特别是对STCW公约马尼拉修正案新要求的船舶机舱自动控制系统、船舶高压电力系统和电力推进、信息技术与通信导航系统等方面的技能缺失最为严重。因此,我们要详细解读、研讨STCW公约马尼拉修正案和国家海事局制定的船舶电子电气员适任考试、评估大纲,分析现行的教学体系与新行业标准要求的差距,研究并制定基于近期行业标准的船舶电子电气专业的教学内容、课程体系,再根据学生的基本素质、专业基础素质、专业素质及综合素质能力精心设计各门课程,将STCW公约马尼拉修正案规定的船舶电子电气员相应职业职责要求分解落实到各门教学课程中去。
2船舶电子电气专业的教学改革方案
2.1以行业标准为依据设立课程体系和课程内容课程体系是实现培养目标的载体,是保障和提高教育质量的关键。在进行课程体系的设计过程中要根据企业的需要,将专业的教学计划和企业行业标准有机地结合起来,把行业标准的内容渗透到专业课程体系中去。船舶电子电气专业课程体系的设置要充分考虑STCW公约马尼拉修正案对远洋船舶电子电气员适任标准的新要求、船舶电气与自动化新技术,针对学生的知识结构、能力结构进行重新调整与规划。通过走访航运企业、对毕业生进行跟踪调查、邀请航运企业专家来校指导等方法,对课程体系进行精简、融合、重组、增设等优化,使新的课程体系既注重专业理论的教学,又重视实践环节的训练;既注重基本素质的培养,又重视航海职业技能的培养,把知识传授、能力培养与素质提高有机结合起来。STCW公约马尼拉修正案特别强调现代化船舶中电子电气员的必要性,对船舶电子电气员的职能及职责作出了明确的规定。新的电子电气员不同于原来的船舶电机员,它的职责范围既包括原来的船舶电气部分,同时又包括原船舶报务员所辖驾驶台上部分电气设备,如导航雷达、电罗经、GPS接收机、AIS等通信导航设备等。因此,我们根据近期国际公约的要求,对课程体系与课程内容进行了重新整合,增设“船舶通讯与导航系统”、“电航仪器”两门理论课程和“船舶通信导航设备维护”实训课程,并新建船舶通讯导航实训室。在课程内容设计时,以“必需、够用”的专业知识为基础,减少传授理论知识的比重,增大实操训练的比重,强化学生实践操作技能的培养,为学生尽快适应工作岗位做好准备。
2.2学习国内外先进的教学经验,实施“双向四段”的人才培养模式针对船舶电气专业的职业特点,我们借鉴国内外先进的教学经验,按照“以就业为导向、以能力为本位”的教学理念,通过分析船舶电子电气专业毕业生必须具备的职业能力和职业素质,构建了基于生产性教学实习船的“双向四段“式人才培养模式,即通过“学校、船舶”双向,以“学院教学实习船舶学院顶岗实习船舶”四个阶段实现船舶电子电气技术人才培养。及时阶段,学生在校内学习船舶电气与自动化的基础知识,培养学生的专业基本素质;第二阶段,学生到学院教学实习船舶实习,熟悉船舶电气与自动化设备及其工作环境;第三阶段,学生再回到学校学习船舶电气与自动化的专业知识,并通过国家海事局的适任考试获得电子电气员适任证书;第四阶段,学生到签约的企业船舶上顶岗实习,培养学生的专业素质,提高学生的综合素质和职业技能。“双向四段”人才培养模式把学校教学真正融入到行业中去,密切了师生与行业、企业的关系,使学生学到的知识和技能及时在实践中得到检验、消化、巩固和提高,增强了学生的就业竞争能力。
2.3大力加强师资队伍建设高职院校师资队伍建设是培养适应社会经济发展的高素质人才的关键,把加强教师队伍建设作为基础性工作抓好,努力打造一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的教师队伍,是提高教育质量的保障。首先,要加大电子电气专业教师赴航运企业实践的力度。教师应将行业标准当作研究对象,尽可能熟悉或掌握与行业标准密切相关的专业知识或职业技能,保障高职船舶电子电气课程改革更贴近企业的实际,在实践中缩小与企业需求的偏差。学院、教学系部要将教师赴企业实践作为一种制度确定下来,明确教师赴企业实践的要求,通过企业实践提高教师理论和实践教学能力,增强服务社会的能力。其次,要构建专兼结合的专业教师队伍。高职教育相比普通高等教育有着很强的实践性,师资队伍的结构也明显不同,航海类高职院校除了相对固定的专任教师队伍外,还需根据自身条件聘请一批具有丰富实践经验的专家作为兼职教师。他们可以与专任教师一起制定更贴近行业、企业的课程标准,促进专、兼教师间的交流合作。
2.4加大考试方式的改革力度,以行业标准衡量教学质量评价学生,应打破“唯分是举”,传统的理论考试很难考察到学生在实践动手方面的实际情况,难以衡量学生的学习水平和企业要求之间的差距。为此,我们在考试方法上进行了大胆的改革和创新,将品德发展、学业发展、身心发展、兴趣特长和学业负担纳入评价内容,进行综合考核。对于船舶电子电气专业,按项目进行考核,注重过程考核,采用过程考核、项目考核、评估考核相结合的考核评价方式。过程考核注重学生动手能力、分析问题和解决问题能力,重视实践考核,突出高职特色。将职业素养、实际操作相结合实现评价标准企业化;将过程性考核与结果考核相结合实现评价时间全程化;将个人与小组考核相结合,自评、互评与教师评价相结合实现评价主体多元化。
3结束语
按照行业标准研究高职船舶电子电气专业的课程体系,改革现有的教学计划、课程设置,制定适合国内航海教育现状的、可操作性高的高职船舶电子电气专业的人才培养方案,培养岗位适任能力强、国际竞争能力强的船舶电子电气高技能人才,对于提升我国高职类航海院校的教育教学水平,提高中国船员整体素质,满足国际航运业对航海人才的要求,对我国航运业的发展、扩大船员劳务外派市场都有重要的现实意义。
作者:倪伟单位:南通航运职业技术学院
船舶电气论文:课程改革船舶电气专业论文
一、考核和评价体系的目的及现存的问题
(一)考核和评价体系的目的一般来说考核和评价体系的功能有四个:检测评价功能、导向与激励功能、诊断与反馈功能、提高预测功能。也就是说,通过该体系,教师能够了解学生在学习过程中对知识的掌握程度,发现学生在学习中存在的问题,并针对存在的问题在教学上采取切实可行的措施做相应的改变,提高教学质量;同时激发学生的学习兴趣,形成内在动力,引导学生按照课程的教学目标进行学习,促进学生的个性发展,并通过学生的方方面面的表现预测学生的发展前景。学生本人通过该体系也可以更加清醒地对自己做出评价,形成自我认识、自我教育和自我发展的能力。
(二)考核和评价体系现存的问题
1.考核形式单一。船舶电气专业培养的是针对船舶电气系统的专业应用型人才,除了掌握必备的理论知识外,还应该对实操能力进行考核,但现在的考核体系多应用开卷(含实操)和闭卷考试形式,期末考试分数一般占80%左右,平时成绩分数一般占20%左右。这样的考核体系一般适用于理论知识的考核,而很难反映学生实际操作能力,所以不再适用于现有的课程改革要求。
2.夸大分数的作用。旧的以知识为本位的考核与评价体系,使学生以追求高分为目标,一学期下来似乎只是为了一次考试,导致学生平时学习不用工,都靠期末突击学习,无论是什么学科,考试前都是一顿死记硬背。这样的考核和评价体系难以调动学生学习的积极性,考核的结果严重偏离考核的初衷。
3.考核内容依附教材,存在局限性。考核内容未能考虑课程类型课程的专业目标定位、和课程的职业岗位需求,只一味地强调理论知识的重要性,未能体现专业课程本身的特点,未能体现“教学做”一体化的课程改革理念,其结果不利于职业素质的养成和实际操作技能的培训。
二、船舶电气专业课程考核和评价体系改革的实施方案
为培养出符合船舶电气岗位需要的复合技能型专业人才,建立符合高职高专职教精神的立体、开放式人才考核和评价体系是大势所趋。
(一)学校与社会的考核与评价相结合船舶电气专业的专业课程都是理论和实践紧密相结合的,为了使学生在实际情境下进行实操训练,校企合作建立了校外实训基地,所以在对学生进行考核时应该采用校内成绩考核和企业实操考核相结合的考核与评价体系。
(二)考核内容的转变———理论与实际操作相结合考核内容的改革主要体现在以知识为本位的考核转变到以能力为本位的考核,即考核内容上从单纯的理论知识考核转变到考查学生的职业素质、职业实际操作技能的掌握上,把学生的作业、课程设计及期末考试等形式的考核转变到学生根据项目式教学内容所对应的职业能力上,即对学生的产品及项目开发成果等做出考核。
(三)考核目的的转变———过程与结果考核相结合为了使学生从注重结果考核转变到注重过程考核,必须加大过程考核所占分值(建议占总分值60%以上)。值得注意的是,学生在进行过程考核之前一定要根据课程本身的特点说明过程考核分哪几个阶段性考核,并注明考核内容及指标和分值,每个阶段的考核成绩公示,并要求没有通过该阶段考核的学生必须合格后(可以补修或重做)方能进入下一阶段的考核。过程考核的形式很多,比如作业、表现考核、实践性项目考核等,目的是考核学生的综合素质,包括学生的学习态度、学习能力、操作技能和学习效果等。过程考核没有通过的学生没资格进入结果(终结)考核阶段。结果考核要有所转变,将单一的笔试考试变换成多种考核形式,比如口试、实践操作、答辩等等;将单一对一个学生的考核转变为对一个协作团队的整体考核,使学生更具有团队协作精神;考核地点也可以转变为校内外相结合。
(四)教师评价和学生评价相结合的考核教师想取得好的教学效果,必须在课程教学中体现以学生为主体,充分调动学生的积极性和创造性。在考核结果上不仅要体现教师的性,也要体现学生的主动性,给学生参与考核的机会,让学生在互评、自评中了解同学对自己的评价并意识到自身的优缺点。
三、船舶电气专业课程考核和评价体系改革实施方案的配套设施
(一)必须要有过硬的教学团队专职教师除了具有很强的理论知识,还要有较强的实操能力,项目组织、指导能力,学习新知识、新技能的能力等等。所以要求一线专职教师到企业去实践,积累实践经验,提高自身实践能力。并且要聘请行业专家、能工巧匠到学校担任兼职教师,将企业先进理念直接引到学校。
(二)建立完善校内实训基地学校要有较强的校内实训基地,其虚拟工厂、车间可完成企业的生产仿真。我院在部级骨干校建设期间加强了校内实训基地的建设,对设备进行了更新换代,分别建设了船舶电站实训室、船舶电工工艺实训室、电机与电气控制实训室、船舶信号系统实训室、船舶通信与导航实训室、船舶电力拖动实训室、国防科工委电气及自动化实训中心等十三个实训室,大大增强了校内实训基地的实力,现在校内实训基地除了为学生的校内实训提供充足的场所和工作条件外,还可承担一些社会考试、培训等,比如我市电工证的培训和考核由我系承担。
(三)建立校外实训基地为了满足船舶电气的人才培养目标,我系与渤船重工电装分厂紧密合作,在互惠互利的前提下,与之签订合作协议建立校外企业实训基地。该校外实训基地不仅能够承担船舶电气专业四门核心课程的现场教学,还能承担船舶电气自动化专项技能的训练,能够完成学生的校外实习、顶岗实习等,保障了船舶电气专业“以船舶电气工程技术中心为平台、产学交叉、校企对接”人才培养模式的顺利实施。
(四)教学方法和手段配套改革为了实现“教学做”一体化,重视过程教学环节,利用理实一体化教室、多媒体手段等充分调动学生的学习积极性,以学生为主体,参与到实际的教学工作中,教学相长,做到教中做,做中学。同时根据企业的实际生产情况灵活安排学生的校外实践环节。
(五)建设健全试题库、技能库为了在课程考核和评价体系改革中体现公平、公正及性,学院花大力气让专业教师建立试题库、技能库,考核时直接从试题库、技能库中抽题,做到教考分离。船舶电气专业是渤海船舶职业学院国家骨干校建设的重点建设专业之一,自从实施课程考核和评价体系改革以来,充分调动了广大师生的积极性和创造性,提高了师生分析问题、解决问题的能力,尤其是实际操作能力得到大幅提高,成果显著。
作者:管旭单位:渤海船舶职业学院
船舶电气论文:船舶电气工程技术课程体系改革论文
摘要:课程建设与课程改革是高等教育教学最重要的基本建设任务之一,是保障人才培养质量的础性工作。在任何一种教育体系中,课程始终占据核心地位。本文阐述了高等职业院校船舶电气工程技术专业课程体系改革按照“工学结合”的思路,依据基于工作过程的课程观重构课程体系的思路与措施。
关键词:课程体系船舶电气工程技术工作过程
引言
高等职业教育培养的是高等技术应用型专门人才,其技术专业的知识构成不像普通高校的学科专业那样强调专业知识的完整性系统性和逻辑性专业技术知识强调职业岗位工作的针对性、适应性和应用性。
在部级和市级示范院校中,各重点建设专业都按照就业导向、能力本位,重构了专业课程体系。制定了符合企业要求的人才培养方案和专业课程标准,这为我们进行专业课程体系改革的研究和建设奠定了良好的基础。
一、目标与思路
按照“定位、夯实基础、提高能力、培训到位”的理念构建专业课程体系。通过企业调研和职业岗位分析,对学生的就业岗位和应具备的职业能力进行定位;通过岗位分析,构建基于工作过程的一体化的专业核心课程和基础平台课程的实训课题;在专业基础知识适度、够用的前提下,保障课程体系的系统性,拓宽和增强专业发展后劲。
1.1职业岗位分析以《中华人民共和国职业分类大典》为依据,通过分析,专业所面对的工种有4大类,岗位11种,通过分析,专业所面对的工种有4大类,岗位11种,其中船舶电气设备安装调试、船舶电气设备维护检修、船舶电气设备技术管理、船舶电气施工管理、船舶机电设备质量管理是船舶电气工程技术专业面向的主要工作岗位。
通过对船舶电气工程技术专业面向的职业岗位群的分析研究,参考了劳动部《船舶电气职业标准》、《维修电工职业标准》以及中国船级社《钢质海船入级与建造规范》等,归纳出船舶电气专业的典型工作任务,由典型工作任务构建出学习领域。
以教师顶岗及调查问卷的方式进行企业调研,通过企业调研,明确了船舶电气工程技术专业毕业生的主要就业岗位:船舶电气设备安装调试、船舶电气设备维护检修、船舶电气施工管理、船舶机电设备质量管理等,及毕业生应该掌握的核心关键能力,确定了船舶电气工程技术专业的人才培养目标。
1.2课程体系重构通过对船舶电气专业所需要的核心专业能力和典型工作任务的分析,并按照高等职业技术教育自身的特点和要求对其进行归纳整合,进行学习领域概括,学习情境设计,重构课程体系。
二、课程体系的特点与创新
用基于工作过程的课程体系取代了沿用多年的以专业学科为基础的课程体系,在指导思想上有别于学习内容分割的模块化而追求学习与工作的一体化。该体系中的学习领域课程的实施过程中强调以行动为导向,在具体教学实施中,以学生为主体,以基于职业情境中的行动过程为途径,以师生及学生之间互动的合作行动为方式,培养学生具有专业能力、方法能力和社会能力构成的行为能力,即综合能力。公务员之家:
体现“以人为本”的教育理念高职学生往往形象思维较好,模仿能力较强,而抽象思维和记忆力不是很突出。基于工作过程的课程体系,按照工作过程来序化知识,即以工作过程为参照系,将陈述性知识与过程性知识整合,理论知识与实践知识整合,使其更适合高职学生的认知特点。
三、结束语
根据人才培养目标的要求,紧密联系社会实际和行业形势,注重传授知识、培养能力和提高素质的协调发展,合理构建船舶电气工程技术专业的课程体系,从而适应船舶建造行业新形势的发展要求,符合学生毕业的实际应用和就业需要。随着教学改革的深化和在教学实践中不断总结经验,课程体系将不断完善,达到优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的,从而为船舶建造行业的发展和地区经济的建设与繁荣做出积极贡献。
船舶电气论文:简论高职船舶电气技术专业建设与教学改革研究
[论文摘要]根据船舶行业发展对高技能人才的要求,高等职业教育必须以提高人才培养质量为核心。文章以对船舶电气技术专业的研究为切入点,阐述了“教、学、做”的一体化教学模式、以工作过程为导向的模块化课程体系,提出了校企合作共同进行专业建设与课程体系改革的方案。
[论文关键词]建设目标 培养模式 课程体系 校企合作 教学质量
船舶电气技术专业是我院国家骨干高职院校建设方案五个重点专业建设项目之一,为了贯彻落实《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010—2020年)》等文件精神,根据《教育部、财政部关于确定“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校立项建设单位的通知》《渤海船舶职业学院“十二五”事业发展规划》等文件要求,确定船舶电气技术专业建设目标:以船舶电气技术专业建设为重点,以提高人才培养质量为核心,以船舶电气工程技术中心为平台,全程产学交叉,创新人才培养模式,提高人才培养质量,加强课程体系建设,提高专业教师双师素质,建设校内生产性、校外教学性“工学交替、产学交叉”的校内外实训基地,培养具有从事船舶电气自动化系统的设计、设备的安装与调试的高素质技能型专门人才。
一、人才培养模式
以现代船舶企业真实岗位群的能力要求为依据,校企共同设计并实施“以船舶电气工程技术中心为平台,全程产学交叉”的工学结合人才培养模式。深入行业企业调研,把握国内外船舶行业发展趋势和企业人才需求状况,充分考虑现代造船模式下的企业人才需要,由校企专家合作共同确立专业发展方向,修订专业人才培养目标,形成本专业人才培养方案及质量评价标准。
在专业课程教学中,根据任务目标和实施条件要求,将不同工作任务分别安排在企业和学校进行学习。实现六交叉:指导教师“校内外专兼职”交叉;学习内容“不同项目”交叉;学习方式“现场操作和模拟操作”交叉;学习地点“校内一体化教室和企业教学工作站”交叉;考核内容“项目考核与操作考核”交叉;“学生身份与工人身份”交叉。学生零距离接触船舶生产实践,提高学生的综合素质和职业能力,达到提高人才培养质量改革目标。
二、校企合作、工学结合运行机制建设
“以服务为宗旨、以就业为导向”作为办学理念,走产学研结合的发展道路,面向船舶行业和地方经济建设,成立行业协会专家、企业技术人员和学院教师参加的专业指导委员会,建立“依托行业、优势互补、资源共享、互利双赢”的产学结合长效机制。校企共建船舶电气工程技术中心,构建教学工作站和企业项目工作室,形成校企互动、企业与学校相互渗透的运行机制;完善校内生产性实训基地建设,加强校外教学性实训基地建设;完善校企合作的师资管理和人才共育的具体规章制度,保障人才培养质量和校企竞争力提高,达到“互惠、多赢”的合作目标。
校企合作走产学研结合的发展道路,校企双向共同参与培养学生,互惠双赢。采取工学结合、顶岗实习、技术开发及服务等措施,使学生与企业岗位零距离接触,有利于培养创新能力和实践能力,使职业教育能在产业结构快速变动下得以发展。
三、课程体系建设
按照基于工作过程系统化的课程开发理念,从课程内容调整、课程标准制定、教学模式与教学方法改革、教材编写、网络课程和教学仿真平台六个方面进行专业核心课程的建设。构建基于船舶电气建造过程的专业课程体系,实现专业人才培养目标。立足工作岗位分析,将课程进行整合,并按模块、分阶段展开项目化教学,将传统理论中涉及实践操作的内容摘出,与校内实训进行绑定,开展“教、学、做”一体化教学模式改革,逐步形成以校企合作为平台,以工作过程为导向的模块化课程体系。
根据就业岗位群的职业要求,将本专业的课程体系分成公共学习和专业学习两大领域,分别对基本素质能力、专业基本能力、专业核心能力、专业拓展能力及实践操作能力五个模块进行强化。针对岗位典型工作任务的能力要素和核心课程要求,结合学生认知及职业成长规律,融入国家维修电工等职业技能鉴定内容,进行专业支撑课程内容整合。
及时,按照“必需、够用”的原则,结合学生认知及职业成长规律,确定专业学习领域支撑课程,用专业基本能力模块奠定扎实的基础。第二,以专业核心能力模块为导向让学生掌握专业知识,课程建设重点是以校企合作共同开发、共同实施为主线,提升课程建设内涵,按照岗位工作过程导向、任务驱动的课程开发理念,校企合作对专业核心课程进行改革与建设,提炼出船舶电气技术专业的四门核心课程:船舶电工工艺、船舶电站、船舶信号、船舶电力拖动。第三,依据计算机控制系统调试与设计、船舶电气生产设计、船舶通信导航系统安装与调试等职业拓展能力培养要求,设置专业拓展课程,在专业拓展能力模块的帮助下培养电工所具备的基本素质。第四,运用实践操作能力模块培养学生的实际操作技能。通过以上四个模块使学生掌握扎实的理论知识和操作技能,结合基本素质能力模块的学习取得国家职业技能鉴定相关证书,完成顶岗实习。
以学生为主体,以教师为主导,运用现代信息技术,与企业合作进行品质核心课程建设,建立和完善核心课程网络课程和教学仿真软件的开发,实现教学形态创新。借助真实设备及其仿真系统,将船舶电气安装与调试典型项目的实际操作与仿真操作相结合,虚实结合、功能互补,做到工学结合,提高教学效果。
四、师资队伍建设
通过校企合作,以建设高水平专兼结合的专业教学团队为目标,建设一支“师德高尚、结构优化、素质优良、专兼结合”的双师型师资队伍。培养能够把握专业发展方向,制定本专业中长期发展规划,主持专业课程体系建设,在行业内有一定知名度专业带头人;密切与企业的合作,从行业或企业聘请具有多年工作经验的工程技术人员,参与制订课程标准及工学结合课程体系建设,参与校企合作科研项目及实践教学评价体系改革,承担专业教学任务,并建立由企业专家、工程技术人员组成的兼职教师资源库,加强兼职教师队伍建设;选派骨干教师到国内外高校及培训机构进行学习,掌握先进的教育理念,进行教学改革和课程建设;有计划地安排专业教师到相关企业挂职锻炼,参加企业生产工艺技术开发和项目改造,积累实践工作经历,提高实践教学能力,加大专业教师的培养力度,提高专业教师的“双师素质”。
五、校内外实训基地建设
根据课程体系建设要求,在部级电工电子实训基地的基础上,以船舶电气工程技术中心为平台,与渤海船舶重工有限责任公司等企业合作,按企业文化、企业标准,完成校内外实训基地建设。校内实训基地将建设船舶电站与控制、船舶电力拖动、船舶电工工艺、船舶信号系统四个实训室,改建电工电子、电力电子、变频、PLC控制等实训室,以满足学生技能训练、职工培训、职业技能鉴定的需要。与企业合作建设校外实训基地,按照实际船舶生产工序共同设计弹性教学环节,完成基于船舶电气生产建造过程的教学任务,组织学生校外实训、顶岗实习,满足专业教师挂职锻炼、参与技术研发、承接企业生产项目,提高教师的技术服务能力的需要。
六、教学质量监控与评价保障体系
校企共同开展全过程多方位的教学质量监控,完善以电气工程系为重心的“院—系—学生”三级教学质量监控与评价制度,以实现人才培养质量过程的有效控制和管理。
及时,教师教学质量评价。进一步优化现有的学生评教、同行评教、专家评教、督导评教的四级教学质量评价体系;从教学计划执行、教学内容处理、教学方法与手段改革和教学效果等方面实施全过程监控与评价,保障课程的教学效果。第二,学生学习质量评价。依据各门课程及环节的性质与要求对学生进行考核。考核内容包括知识、技能、素质三个方面,分为阶段项目考核与学期集中考核两项,综合评定学生成绩。根据课程特点,采用笔试、实践操作过程考核、成果性考核等多种考核评价方式。第三,人才质量总体评价。将学生多证书获取率、毕业生就业率、顶岗实习留用率、企业满意度纳入教学质量终极评价指标,通过学校、用人单位、学生家长、社会舆论等多元参与的教学质量信息反馈,对学校人才质量进行综合评价。
总之,为了适应辽宁区域经济产业结构调整升级和船舶工业发展需要,进一步发挥本专业在船舶行业的骨干作用,以人才培养为核心,拓展学生的职业素质,提高学生的专业技能和就业创业能力,深化校企合作、工学结合长效运行机制创新,加强船舶电气技术专业建设与教学改革是十分重要的。
船舶电气论文:船舶侧推装置电气故障分析与排除
[摘 要]侧推装置是船舶航行的关键设备,随着科学技术的发展,侧推装置在现代化船舶上的运用越来越广泛,当船舶航行在长江通航密度大,水流急,周围环境复杂的狭水道时,对船舶的机动性要求越来越高。
[关键词]侧推装置;强电故障;排除方法
我船艏侧推装置主要有四部分组成:螺旋桨装置、驱动马达、液压系统和电气控制系统组成。
船舶侧推装置控制电路种类很多,我船侧推装置采用某系列船用交流电动机自耦变压器降压启动器。侧推额定功率570kw,额定电流1000a.由于侧推装置负载较大,所以船舶停靠码头接用岸电时严禁启动侧推装置。即使要使用前必须通知电站值班人员,侧推电控系统带有询问电机启动按钮和允许启动指示灯,并且驱动电机启动器和电站允许启动信号的连锁触头相连接,操作人员在侧推舱要启动侧推装置,首先必须向电站发送请求合闸的信号,电站值班人员合上控制主开关时,方可操作侧推装置。
一、 侧推装置电气故障的分类
按照侧推装置的构成特点,从查找电气故障的观点出发,常见的电气故障可分为三类:
1、电源故障:主电源ac380v驱动主电机和油泵、ac220v加热器、dc24v报警。
2、控制电路故障:断线、短路、接地。
3、设备和元件故障:过热烧毁、不能运行、性能变劣。
二、侧推故障排除的一般步骤
侧推电气故障排除没有固定的模式,也没有统一的标准,因人而异,在一般情况下,电气故障排除还是有一定规律的,通常排除故障时,所采用的步骤大致可分为:设备故障分析、设备外观检查、确定设备故障点、故障排除。故障排除后性能观察等。
(一)设备故障分析
设备故障分析是对所有可能存在的有关故障原始状态的信息进行收集和判断的过程。当侧推装置发生电气故障后,在检修前,不要盲目的随便动手检修。通过询问设备操作人员了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象,根据故障现象分析故障原因,是查找电气故障的关键,分析的基础是电工基本理论,是对电气装置的构造、原理、性能的充分理解,是与故障实际的结合。某一电气故障产生的原因可能很多,重要的是在众多原因中找出最主要的原因,并运用方法去排除故障。
(二)设备外观检查
根据设备故障分析中得到的初步结论和疑问,对设备进行更详细的检查,特别是那些被认为最有可能存在故障的区域,例如:熔断器的熔体熔断;导线接头松动或脱落;接触器和继电器的触头脱落或接触不良,线圈烧坏使表层绝缘纸烧焦变色,烧化的绝缘清漆流出;弹簧脱落或断裂;电气开关的动作机构受阻失灵等,都能明显地表明故障点所在。要注意这个阶段应尽量避免对设备作不必要的拆卸,防止因不慎重的操作引起更多的故障。
(三)确定设备故障点
根据故障现象,结合设备的原理及控制特点进行分析和判断,确定故障发生在什么范围,是电源故障还是控制电路故障,是直流回路还是交流回路。是主电路还是控制电路或辅助电路,逐步缩小故障范围,直至找到故障点,在确保设备安全的情况下 可以通过一些试探的方法确定故障部位。
(四)故障排除
在确定故障点以后,无论是修复还是更换,排除故障相对电气维修人员来说,一般比查找故障要简单得多,但在排除故障中一般不可能只用单一的方法,往往多种方法综合运用。在排除故障的过程中,应遵循先外部后内部,先简单后复杂,先一般后特殊的原则,需要注意的是,不要一遇到故障,拿起表就测,拿起工具就拆,要养成良好的分析判断习惯,要做到每次测量均有明确的目的,即测量的结果能说明什么,在找出有故障点的组件后,应该进一步确定引起故障的根本原因等等。
(五)设备故障排除后性能观察
设备故障排除完以后,维修人员在送电前还应作进一步的检查,通过检查证实故障确实已经排除,然后由操作人员来试运行操作,以确认设备是否已正常运转,同时还应向有关人员说明应注意的问题,值得注意的是,修复后再作检查时,要尽量使电气控制系统或电气设备恢复原样,并清理现场,保持设备的干净卫生。
一般情况下船舶侧推装置故障率较低,但一旦出现问题就会直接影响船舶靠离码头的安全,必须及时、快速、准
确地排除故障,以下是1起曾经发生的侧推装置故障原因分析和解决方法。供维修人员参考。
二、侧推故障
某船在江北锚地准备拔锚启航,机舱已经备好车准备启航,驾驶台发出侧推申请指令,按启动按钮发现其无法运转。4路电源正常供给,仅油泵能运行,也无任何警报出现。现场检查其油箱油位正常,机械部分盘车无卡阻,机械螺距指示在零位;检查主接触器km1、km2和km3线圈正常;控制开关由遥控控制转到现场控制,再启动主电机仍不能启动,结合电路图分析,检查控制回路发现与主配电板连锁的中间继电器ka4线圈损坏,导致主电机控制回路中间继电器ka1不能得电动作,导致控制回路主电机接触器无法得电吸合,所以电机无法运行,更换相同型号的ka4继电器后上电试运行良好,故障排除。
三、结束语
在实际工作中,我们会遇见不同的电气故障,电气故障的产生是千奇百怪的,排除故障的方法及方式只能根据故障的具体情况而定,也没有什么严格的模式及方法,需要维修人员对侧推装置电气故障进行的判断。从而快速、地排除侧推装置故障,从而避免维修人员在排除故障的过程中少走弯路,能查明故障原因,合理正确地排除故障,对船舶航行安全都具有重大意义。
船舶电气论文:试析以社会需求为依据改革船舶电气专业教学
论文关键词:船舶电气 教学改革 社会调查
论文摘要:针对船舶行业和辽宁省区域经济发展的需要,直面船舶电气专业高职人才培养中存在的问题,要加快专业建设和教育教学改革,实施产学研结合,实施分段达标的一体化教学模式,突出综合职业能力培养,培养高级技能型人才。
辽宁省职业教育振兴计划中明确指出,职业教育一定要以振兴辽宁老工业基地的重大历史机遇为契机,紧紧围绕“两大基地(六大行业)”和“三大产业”的发展,通过资源整合和重点投入等措施,加大专业改革与布局结构调整的力度,培养高级技能型和中级实用型人才,为老工业基地振兴提供人力支持。但是,无论从振兴东北老工业基地的地域形势看,还是从建设世界及时造船大国的行业形势看,劳动者的素质和创新能力不高,已经成为制约我国经济发展和增强竞争能力的瓶颈。2008年春,我们在省内进行调研,发现辽宁船舶业技术工人队伍突出存在结构性供求失衡问题以及高职人才培养不能满足社会需求问题。为此本文针对船舶电气专业高职人才培养现状,提出系列改革措施。
一、杜会摇求调查结果及分析
2008年春,我们对大连船舶重工集团等10多个船舶及配套企业就毕业生质量、适应岗位能力、工作表现以及未来发展对人才需求信息及岗位要求等进行了调查。调查结果显示出以下问题:
1、辽宁船舶工业企业急需高素质劳动者和高级技能型人才,技术工人队伍突出存在结构性供求失衡问题
2006年我院船舶工程技术(船舶电气技术)毕业生88人,各造船企业报我院需求270人;2007年我院船舶工程技术(船舶电气技术)毕业生200人,各造船企业报我院需求580人,供需比例大致在1:3左右。通过对企业未来发展的人才需求信息及岗位要求等进行调查,发现今后企业需求专业人才每年会有20%以上的增长。部分企业船舶电气专业技术人员素质情况见图1.
2、高职教育理念偏颇
通过座谈反映,高职学院存在普通教育“压缩型”人才的培养理念以及教育方式方法,许多教师在教育理念上未摆脱旧模式的案臼,在课程设置、教学方式等方面缺乏高等职业技术教育的特点。或多或少存在“三多三轻”的倾向,即局重书本知识,轻实践技能;重学科体系完整,轻工作岗位实际需要;重教师的中心地位,轻学生的能力和兴趣培养。
3、课程内容体系陈旧
一些具有现代国际先进水平的船舶,如大型成品油轮等高科技、高附加值船型的开发和制造,以及大批船用各种先进设备的开发和更新换代,在专业课程及教材内容上都未见体现。据企业主管部门领导和负责人反映,目前的教材与企业的应用技术发展有近2/3基本适应,尚有1/3多不适应或不适应。据对高职毕业生、在读生以及教师、企业人教部门负责人问卷调查反映,认为课程设置和教材内容比较合理、基本可以的各占44%,不够合理的占12%。据对教师及企业人教部门主管同志问卷调查反映,认为教材改革比较好的占38%,一般化的占49%,比较差的占13%。
4、教学方法及手段落后
通过对在读生、毕业生的座谈发现,他们都厌倦教师的条文式说教,都希望从传统的“老师讲、学生听”的呆板模式中解放出来。在调动学生学习积极性方面,问卷调查显示:充分尊重学生人格,做得好的占36%,一般化的占52%,差的占12%。采用讨论式教学方法,做得好的占38%,一般化的占53%,差的占9%。组织形式多样比赛活动,做得好的占41%,一般化的占49%,差的占10% 耐心帮助、以诚待人,做得好的占36%,一般化的占53%,差的占11%。
5、教育教学质量还有差距
对渤海船舶职业学院教育教学质量巧个方面评价结果见表1。从表中可看出一些方面还存在不足。
二、我院近两年船舶电气技术专业生源情况
2006年我院船舶工程技术(船舶电气技术)在辽宁省招生计划89人,辽宁省录取低分为399分,当年辽宁省录取分数线为320分;2007年我院船舶工程技术(船舶电气技术)在辽宁省招生计划177人,辽宁省录取低分为383分,当年辽宁省录取分数线为318分。这几年我院一志愿录取率都是。生源充足,素质较高,该专业实现了以高质量就业带动高质量招生,以高质量招生为提高教育教学质量打好基础,以高质量教育教学为提高就业率和提高就业层次创造条件的良险循环。
三、实施船舶电气专业教学改革
1、专业建设与改革
专业设置是社会需求与高职教育实际教学工作紧密结合的纽带。针对船舶行业和辽宁省区域经济发展的需要,我院在专业设置上突出船舶行业特色,以船舶电气专业为主线,坚持长线专业和短线专业并举,宽窄专业并存,在船舶电气系原有主干专业的基础上开发新专业,如在电气自动化专业的基础上开发出电力系统自动化等专业。
2、人才培养模式改革
根据船舶行业的职业岗位(岗位群),我们进行了以能力为本位的教学模式改革。通过分析船舶电气各专业毕业生从事的职业岗位(岗位群)所必需的职业能力和职业素质,以“131"(一主线三体系一途径)构建人才培养模式,即以职业技术应用能力为一条主线,构建理论教学、实践教学和素质教育三个体系,以产学结合为一条人才培养的基本途径。各相关专业均采用“2.5+0.5”教学模式,即学生在校学习的前两年半主要完成基础理论学习,并在实训基地仿真模拟的职业环境中得到职业能力的基本训练;半年到校外实习基地和各相关造船企业的生产、建设、管理和服务及时线进行顶岗实习,受到实际技能练。
人才培养模式以基础理论的“必需、够用”为度,专业课教学加强针对性和应用性构建理论教学体系;以基本实践能力、专业技术应用能力和综合实践能力构建实践教学体系;以课外教育安排构建与理论教学体系和实践教学体系相融合和适应的素质教育体系。学历教育与职业培训相结合,人才培养模式与行业要求紧密结合,根据各专业特点,多数专业实现了“双(多)证制”。
3、产学研结合
高职院校的产学研结合,是指学校和企业在双方自愿的基础上,开展市场开发项目的合作,学校主要提供智力和人力资源,企业主要提供项目的投资和管理,双方都为实现既定的目标共同努力,并用签定协议的形式来确定各自的权利和义务。企业和高校携手合作开拓市场,企业为教学实践提供市场环境的平台,高校充分利用自己的智力资源和人力资源,企业利用设备等资源,最终使合作双方互惠双赢。把专业教学和产业有机结合起来,把教学、生产、科研有机结合起来,形成以教学促科研、以科研促产业、以生产促教改、以产业反哺教学的良性机制,使学生培养、科技成果转化、服务经济发展成为学院的鲜明办学特色。派教师到生产一线锻炼,建立校外实践教学基地等形式建立产学合作机制。努力搞好校办企业,提高办学效益。校办企业是学校产学结合的重要基地,搞好校办企业,不仅是经济利益,更重要的是为人才培养提供实践教学场所。
4、教学内容改革
课程体系和教学内容的改革是教学改革的重点和难点,是人才培养模式改革的主要落脚点。在开展重点课程建设的同时开展专业课程群和精品课程建设,理顺课程体系和教学内容,加强综合课程建设。重点推进现代教育技术在教学中的应用和考试模式的改革;加强教材建设,积极推进立体化教材建设,包括文字教材、电子教材、多媒体课程和网络课程建设等。
加强校内外实践教学基地群建设,深化实践教学改革。理顺校内外实践教学基地管理体系,建立以仿真模拟职业真实环境的校内实践教学基地和使学生得到实务训练和顶岗实习的校外实践教学基地。改革实验实训管理体制,优化教学资源,利用实践教学资源积极开展对外技术服务。增加学生在校期间的实践教学时间,在课外时间开放实验实训教室,形成校内外实践教学基地形成优势互补的新格局。
5、借鉴国外先进的教学模式,实施分段达标的一体化教学模式
分段达标的一体化教学模式一般是,及时年,让学生共同接受基础知识、技能的学习与能力培养。第二年开始,由学校根据学生的实际和志愿分成不同层次、不同专业方向的几个班级,分别由不同专业的教师按层次、专业分组进行辅导,使教学、实验、实习、考核、考证、奖励配套进行。这种做法突出了教学内容和教学方法的应用性、综合性、实践性,使学生的学习目标更加明确,便于实施,既有利于提高教学质量,也有利于对教师教学质量的考核,调动了教师的教学积极性,同时还能充分利用学校的实验条件,提高实习训练的有效性。
四、教学改革要注意的问题
1,培养目标要充实
在船舶电气类专业教学计划中的培养目标应明确“应用型,技能型实用人才”,还必须注意增加竞争意识的培养和创造思维的培养,突出职业道德教育,加强综合职业能力和素质的培养。另外,还应体现使一部分学生毕业后升人高一层次院校继续深造的目标要求。
2、课程设置与教学突出综合职业能力培养
在课程设置上,增开相关课程,使相近的专业相互渗透。如在船舶专业中增开现代通讯技术课程,在通讯专业增开船舶电站课程等;在自动化专业基础上,派生出电力系统自动化专业等。同时,增加适应市场需求且能提高学生素质的选修课,如就业指导、普通话、公关礼仪、书法等课程,利于学生的职业转换。在教学计划中,调整课时,增加选修课时或利用课外活动课落实上述内容。
在教学内容上,注意实用性、先进性。从综合职业能力的需要来确定教育内容的深度和范围。要在基本概念、基本理论和基本方法及基本技能的基础上,删减那些繁琐公式的推导过程和偏深的理论分析,压缩专业理论课时,增加反映时代特点的新技术新内容,聘请企业有经验的技术人员到校进行实用技术讲座。
3、抓好教师职业能力的培养
提高教师的综合素质,满足教学的需求。基础课教师要了解并掌握1-2门专业基础知识,便于基础课与专业课知识之间的衔接;专业课教师至少能担任2-3门以上的专业课,或连续接任同一专业的不同专业课程,便于对教材知识的有效处理和学科间的衔接。另外,专业教师还要不断进行实践性实习,深人企业搞调研。
船舶电气论文:以社会需求为导向开展船舶电气专业教学
论文关键词:船舶电气 社会调查 专业建设 创新人才培养模式
论文摘要:针对山东半岛削造业的建设发展需要,分析生源现状,加快专业建设和教育教学改革,实施产学研结合,完善以岗位能力培养为核心的一体化人才培养模式,突出综合职业能力培养,培养高级技能型人才。
为了贯彻落实《全国海洋经济发展规划纲要》,威海市“十一五”海洋经济发展规划围绕山东半岛制造业基地建设任务,提出了发挥我市海洋资源优势,重点发展船舶工业的战略。在造船业中,船舶电气技术是最核心的专业技术,与船舶电气技术相关的工作岗位是最关键的岗位之一,因此将船舶电气工程技术专业作为重点建设专业,是服务地方经济的重要体现,同时也是高职教育实现校企合作、工学结合的办学模式,提升办学层次的有利保障。
1社会需求调查及现状分析
1.1威海船舶工业企业急需应用型高级技能人才
威海市已经成为山东半岛最重要的修造船基地。船舶制造业是技术密集型的产业,需要大量素质高、能力强的船舶电气设计建造技术人才,但是,船舶电气工程技术专业人才非常短缺。目前,山东省仅有两家职业院校培养该专业学生,专业人才的供给与巨大的市场需求形成鲜明的对比。通过对威海市的修造船企业的调研,主要修造船企业对船舶电气工程技术人员的需求量每年达120余人。
1 .2专业建设基础
为适应威海市及周边地区船舶修造业的需要,我院根据人才市场需求,已开设的相近专业有8个,相近的专业基础课已能成熟开出。经过多年的教学和科研实践,特别是经过我院的国家示范性专业建设,积累了丰富的专业建设经验,奠定了坚实的师资基础,同时,也配备了先进的实验实训设备,为顺利开展本专业教学打下了良好的基础。
我院现有实验实训条件充足,有可共享利用的校内实训基地1个,拥有电子与电气技术基础实训室8个,可以完成船舶电气工程技术基础课程的部分实训课题。
2我院近两年船舶电气技术专业生源情况
我院为国家示范性高职院校,招生范围面向全国,2008年我院船舶电气专业面向全国招生s4人;作为国家示范性高职院校,2009年我院纳人国家单招试点院校,船舶电气工程技术专业面向全国多个省份招生100人,其中包括山东省内单招43人,生源充足,单招学生执行力略差,但在创造力和社会能力方面都具优势。该专业实现了以高质量教育教学为提高就业率和提高就业层次创造条件的良性循环。
3实施船舶电气专业教学改革的具体内容
我院船舶电气工程技术专业建设的思路是“1个创新、3个加强,1个确保”,即以创新人才培养模式为切人点,加强课程建设,加强实训基地建设,加强师资队伍建设,确保工学结合模式的有效实施。
3 .1完善一体化人才培养模式
在校企合作、工学结合的主旋律下,以船舶工业高技能人才培养基地为依托,以实际工程项目为载体实施情境教学,采用“教、学、做”一体的教学模式,提高学生学习的效率和自主性,规范教学过程与考核标准,建立一体化的课程标准,完善以岗位能力培养为核心的工学结合的一体化人才培养模式。
具体做法是,将船舶电气工程技术专业相关职业标准、行业规范、岗位技能要求以及新知识、新技术和新工艺及时融人教学之中;开发基于工作过程的核心专业课程,按照一体化教学模式施教。
3.2程体系改革与课程建设
按照“定位、夯实基础、提高能力、培训到位”的理念构建船舶电气工程技术专业的课程体系。通过企业调研和职业岗位分析,对学生的就业岗位和所应该具备的职业能力进行定位;为了拓宽就业渠道和增强专业发展后劲,在课程体系构建中注重夯实专业基础课程,保障基本理论的系统性;注重能力培养,通过岗位分析构建基于工作过程的适合于一体化施教的核心专业课程和基础平台课程的实训课题,使学生就业能够尽快适应岗位要求,达到能力提高和培训到位的目的。
3.3师资队伍建设
本专业现有专业教师11人,根据对现有教师队伍的分析,我们提出了按照“优化结构、提高素质、培养骨干、造就名师”的原则,选派专业教师到国、内外学习先进的专业技术,学习先进的教学理念、教学方法和先进课程开发技术,拓展专业视野,增强专业教学资源的整合能力。利用校内外资源,培训专业教师的一体化教学能力。制定“择优聘请、相对稳定、适时调整”的兼职教师管理制度。实现教学团队结构的优化。争取在2011年师资水平达到院级教学团队的标准,2013年达到省级教学团队的标准。
3.4实验实训条件建设
船舶电气工程技术专业可以利用示范性院校建设已经完成的电子技术等专项技能实训室,但是船舶电气专用实验室及设备还没有,根据船舶电气工程技术专业建设与发展的需要,以培养学生对船舶电气设备的安装、检修、报验与管理等能力为主线,本着先进性、实用性和体系化的建设原则,需新建基本技能实训平台一船舶电工工艺训练室一个;船机拖动控制系统实训室、船舶自动控制系统实训室、船舶电站专项技能实训室3个和集控室、辅机实训室等综合技能实训平台(在船机制造与维修专业建设方案中);新规划一个船舶电气创新工作室,以满足师资培养及科研的需要;使船舶电气工程技术专业的实训条件得到完善,形成五位一体的实践教学平台。船电专业实训室建成后可以同时承担船舶电工职业技能培训和鉴定任务。
3.5顶岗实习运行管理机制建设
半年的顶岗实习是教学过程中的一个重要环节,既是刘一学生所学专业知识和专业技能的检验,也是一个再培养的过程,又是与社会生产实践接轨的过程,积累了学生的生产现场经验。为确保顶岗实习的针对性和有效性,顶岗实习由学院、企业、学生三方共同参与完成,学院负责顶岗实习的组织和协调,学生是完成任务的主体,企业是保障完成任务的最关键的一方。
4结语
我们坚信,通过两年的重点专业建设,培养成一批专兼结合,能够把握船舶电气技术发展趋势和专业教学改革方向的“双师”型师资队伍;建成具有融教学、培训、职业技能鉴定和船舶电气技术开发应用于一体的专业实践教学平台。进一步增强船舶电气工程技术专业办学实力,形成课程体系合理、教学内容先进,拥有品质教育资源、特色鲜明、符合船舶工业发展需要的省内品牌专业。
船舶电气论文:浅谈船舶电气技术专业品质核心课程建设
摘 要:品质核心课程建设是国家骨干高职院校建设的重要内容。在核心课程教学组织安排中,要根据校内外实训条件,将不同学习任务分别安排在校内专业一体化实训室与校外教学性实习基地进行,由校内外专兼职教师分别按照任务驱动、“教学做”一体化模式实施课堂教学,按照课程改革要求培养课程教学团队,形成课程建设整体方案。
关键词:国家骨干高职院校;品质核心课程;课程体系
中图分类号:g423 文献标志码:a 文章编号:1002-2589(2013)09-0237-02
2010年11月,教育部、财政部发出通知,确定了“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校立项建设单位(教高函[2010]27 号),渤海船舶职业学院名列其中,被确定为2011年启动建设的单位。建设国家骨干高职院校,对于引领我国高等职业教育的健康发展,形成有中国特色的高等职业教育体系,具有十分重要的意义。
国家骨干高职院校建设明确要求:各高职院校要主动适应区域产业结构升级需要,及时调整专业结构;深化订单培养、工学交替等多样化的人才培养模式改革,参照职业岗位任职要求制订培养方案,引入行业企业技术标准开发专业课程;推行任务驱动、项目导向的教学模式(教高[2010]8号)。
高职骨干院校建设提出的“品质核心课程建设”,可理解为将“核心课程”建设达到“品质”的水平。高等职业教育注重的是能力培养,所以必须根据专业培养目标中的核心能力来确定核心课程,要使课程达到“品质”的水平,就必须坚持高职以就业为导向的原则,以提高教学效率和教学质量为目标,运用先进的思想和理论,改革和创新课程模式和教学模式。
一、船舶电气专业课程体系建设目标
渤海船舶职业学院的船舶电气技术专业创立于1959年,1999年被确定为辽宁省教改试点专业。2003年以渤海船舶职业学院担任交通教职委 “船舶电气技术”主任委员单位。2006年被确定为辽宁省示范专业,同年建成中央财政支持的部级电工电子及自动化实训基地。2008年被确定为辽宁省品牌专业。目前在校学生人数680人,近三年毕业生平均就业率91.8%。作为学院的主干专业之一,近十年来,已累计为船舶行业培养3 000余名船舶电气专门人才。
本专业的课程体系建设以船舶电气建造过程对职业岗位的任务要求为依据,校企共同构建、实施和评价基于船舶电气建造过程的专业课程体系,施行工学交替、任务驱动的“教学做”一体化教学模式。
按照工作过程系统化的课程开发理念,从课程内容调整、课程标准制定、教学模式与教学方法改革、教材编写、网络课程资源、教学仿真软件等6个方面进行4门专业核心课程建设,同时带动专业支撑及船舶电气专项技能训练等课程建设,最终建成工学结合品质专业核心课程4门,其他课程11门;编写工学结合特色教材4部,完成工学结合校本讲义11部。
二、船舶电气专业品质核心课程建设规划
成立由企业专家、专业骨干教师组成的核心课程建设团队,以船舶电气建造过程为导向,岗位典型工作任务为驱动,按照基于工作过程的课程开发理念,校企合作,进行4门品质专业核心课程建设。
通过船舶企业调研和企业专家论证,以船舶电气技术岗位典型工作任务为中心,参照船舶行业国家标准和行业标准,重构课程内容体系和知识序列,设计教学情境。
基于教学情境的任务分析和完整工作过程,进行教学实施设计,实现“教学做”一体化,教学过程再现工作过程,将职业素质教育融入课程教学全过程。
运用现代信息技术,与企业合作进行核心课程教学仿真软件的开发,实现教学形态创新。借助真实设备及其仿真系统,将船舶电气安装与调试典型任务的实际操作与仿真操作相结合,达到核心能力培养目标。
建设自主学习型网络课程教学资源,包括:课程标准、电子课件、电子教案、电子教材、项目化课程资源(包括:项目教学视频、动画、企业技术案例、虚拟仿真、行业企业标准、新技术新工艺)、习题、在线测试等。
在核心课程教学组织安排中,根据校内外实训条件,将不同学习任务分别安排在校内专业一体化实训室与校外教学性实习基地进行,由校内外专兼职
教师分别按照任务驱动、“教学做”一体化模式实施课堂教学,按照课程改革要求培养课程教学团队,形成课程建设整体方案。专业核心课程建设规划见表1。
三、船舶电气专业品质专业核心课程建设过程
以品质专业核心课程《船舶电站安装与调试》为例说明建设过程如下:《船舶电站安装与调试》课程是船舶电气技术专业的专业核心课程。课程目标是使学生掌握船舶电站及配电系统所涉及的专业知识和现有技术,具有从事船舶电站及相关配电设备的初步设计与安装调试方面的专业技能,具备在专业领域继续发展的能力。课程教学设计以船舶电站为核心,以船舶电站建设任务为驱动,完成船舶电站建设项目需要的设备选型、设备安装、继电保护调试与试验;按照船舶电站的设备构成及内容,设置电源选型与设计、配电装置与调试和系统试验与管理维护3个学习情境;按照船舶电站安装调试与运行使用要求的具体工作内容——电站系统初步设计、发电机起压、继电保护与整定、发电机并车与调频调载、电站自动化、系泊试验及电站管护,设置了7个“调试”的项目任务,并对每个项目任务进行分解。
学习过程按照“教学做”一体化方式组织教学,实施基于船舶电站安装与调试工作过程的六步式教学法。通过在真实工作情景中的实践训练,帮助学生形成自己对船舶电站安装与调试工作过程的认识和经验,获得包括关键能力在内的综合职业能力,满足学生个人职业技能发展的需要。
《船舶电站安装与调试》课程教学设计如图1所示。
在品质核心课程的建设过程中,还要同时进行以下几方面的工作。
(一)教学模式与教学方法改革
以学生为主体,以教师为主导,以实船电气设备系统为载体,在船舶电气工程技术中心营造的一体化教学环境中,探索和实践工学交替、任务驱动、“教学做”一体化教学模式,真正实现知识与技能一体化、课堂与车间一体化、学校学习与岗位操作一体化。
在课堂实施过程中,按照任务完成的六个步骤:资讯、决策、计划、实施、检查、评估,进行演示教学法、角色扮演法、小组讨论法、问题探究教学法、仿真教学法、实物教学法等教学方法改革,实现“做中教、做中学、学中做”。
(二)工学结合教材建设
专业教师与企业专家合作,按照职业核心能力培养和教学模式改革要求,以船舶电气建造过程的典型工作任务为载体,引入船舶行业技术标准、企业技术规范、生产实际新工艺、新方法,建成船舶电气技术特色鲜明的工学结合教材4部,工学结合校本讲义11部。
(三)课程考核与评价
制定课程考核标准,提高能力考核在课程考核中的权重,根据不同的学习任务和能力目标,实行过程考核、阶段考核相结合,采用理论考核、现场操作考核、实践报告、项目操作、口头答辩等灵活多样的考核方式,建立学校、企业、社会共同参与的课程考核与评价体系。
,通过三年建设,将4门专业核心课程建成品质专业核心课程,达到省级精品课程验收标准,完成工学结合的船舶电气技术专业特色教材4部,同时带动专业支撑及船舶电气专项技能训练等课程建设11门,编写工学结合校本讲义11部。
船舶电气论文:船舶电气工程技术质量构建
摘要:
实践性教学是高职教育教学的主体,本文以江苏海事职业技术学院船舶电气工程技术专业为例,分析高职院校实践性教学质量保障体系目前存在的问题,总结高职院校实践性教学质量保障体系构建的一般原则,文章介绍了结合专业特点构建的实践性教学质量保障体系框架。
关键词:
高职院校;船舶电气工程技术专业;实践性教学;质量保障体系
高职教育旨在培养高素质技术技能人才,为我国市场经济建设服务,实践性教学是高职教育教学的主体,包括实验课、实训课、实习课、课程作业(设计)、毕业实习等,是实现人才培养目标的重要途径,很大程度上关系到高职人才培养的质量,而实践性教学质量保障体系是实践性教学的首要防线,如何构建有效的完整的高职教育质量保障体系,也是贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中“完善人才培养质量标准体系”“健全教育质量评估制度”和“全而提高高等教育质量”要求的体现。江苏海事职业技术学院电气与自动化工程学院船舶电气工程技术专业以江苏省示范性高职院校建设为契机,结合船舶电气工程技术专业特点构建实践性教学质量保障体系,有助于培养高素质船舶电子电气技术技能型人才。船舶电气工程技术专业履行《海员培训、发证和值班标准国际公约》(简称STCW公约)马尼拉修正案和《中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则》(简称11规则)。作为船舶电气工程技术专业的学生,毕业后成为船员,是船舶的使用者和管理者,从事的是一种技能型的职业,要求具有一定的航海理论基础、专业专项技能扎实、动手和应变能力强,同时要求船员必须具备较好的身心素质。
一、现阶段实践性教学质量保障体系存在的问题
(一)缺乏系统有效的实践性教学质量保障体系
实践性教学没形成独立的体系,处从属地位;教学模式、课程设计与工作岗位需求脱节,实验、实训多属于机械性模仿或验证类,项目化教学内涵建设不够,制度建设有待完善,评价标准和保障体系还不健全,缺乏第三方的职业技能认证,严重影响了实践性教学效果和职业技能培养。
(二)实践性教学条件存在不足
设施设备投入不足,设施落后,校内实训基地主要由基本的技能训练实训室组成,与实际岗位要求相差甚远,校内生产性实训基地体现了一定的与实际岗位结合,但受制于企业生产情况,合作缺乏广度和深度,校外实训基地建设,主要满足了学生参观实习和顶岗实习的要求,而难以实现就业“零距离”的要求。
(三)师资队伍建设跟不上实践性教学的要求
从国家层面来看,对“双师型”教师没有统一标准,缺乏科学的考核评价办法,教师的实践教学能力、知识结构比较落后,实践经验匮乏等等,导致“双师型”队伍建设成效不大。对企业兼职教师虽有聘任办法但考核机制不健全,影响了教学效果。
(四)实践性教学信息化资源建设不足
船舶电气工程技术专业建设教学资源库建设仍处于初级阶段,实训资料、教材、指导书建设有待完善,不能满足教师授课、学生辅助学习及自学等要求。
二、实践性教学质量保障体系构建原则
(一)规范性与可操作性原则
实践性教学监控和评价过程应理论上可行,具备规范性,确保教学质量监控的制度化、标准化,从而杜绝在实际操作过程中的主观随意性,同时应讲究实效,具有可操作性,确定监控的目标、设计监控与评价方案、确定监控部门和评价人员,收集与分析信息,所制定的工作指标和评价标准易于操作,既能体现监控又能突出重点,既能体现过程监控又能满足结果分析的要求。
(二)系统性与导向性原则
实践性教学质量的形成是一个系统工程,与教学设施和设备、教师、教材、学生有关,还与学校定位、人才培养目标和管理情况等有关,形成了由学校领导、相关职能部门、二级学院、教研室、实训中心、校企合作单位以及教学班级等所构成的完整教学管理系统,同时构建实践性教学质量内部监控评价体系应遵循导向性原则,激发每一位教师的教学积极性和创造性,倾听学生的心声,调动学生的学习热情,加强学校和二级学院两级督导,以督促导,以导为主,引导实践性教学工作朝着深度、广度和高水平的方向迈进,从而实现促进教学工作的不断改进及教学质量提高的目的。
(三)全员性与全过程原则
实践性教学质量内部监控评价体系涉及到全体师生员工,其中领导是监控评价的关键,职能部门是监控评价的核心,二级学院、教研室和教师是监控评价的基础和保障,教学的主体是学生,大家都是质量监控体系中的一部分,具有全员性。同时质量监控体系应能对教学的全过程进行监控,教学质量是在教学实施过程中逐渐形成的,因此,要做到事先监控准备过程,事中监控实施过程,事后监控整改过程。
(四)动态性与循环改进原则
实践性教学的过程是一个动态的过程,对其进行监控和评价也应该是动态的,应根据内外部条件和因素的变化按照美国戴明(W.E.Deming)创造的计划(plan)、实施(do)、检查(check)、处理(action)四个阶段不断地循环与完善。
三、船舶电气工程技术专业实践性教学质量保障体系构建
(一)构建实践性教学质量保障的组织体系
我院船舶电气工程技术专业实践性教学质量保障以学校船员教育和培训质量管理体系为基础,构建“行业—企业—学校—二级学院—学生”五位一体实践性教学质量监控保障体系,包括外部监控体系和内部监控体系。外部监控体系由社会(包括新闻媒体)、上级部门和行业、专业教学指导委员会成员、用人单位、校企合作单位、企业兼职教师、学生家长、往届毕业生等对实践教学质量进行监控、评价和意见反馈。内部监控体系由学校领导、学校教学督导组、教务处、二级学院督导组、实训中心、教研室、教师、学生组成,由教务处和质量管理与评估处、教学督导室组织实施,立足于宏观层面对学校教学工作的重要环节实施有效监控。同时,学校在建立教学质量监控的组织体系时,还注重发挥二级学院层面监控的作用,组成了二级学院教学督导组,对船舶电气工程技术专业的专业建设、课程建设、教师教学质量、学生学习质量、毕业生质量、电子电气员通过率等方面实施有效的二级监控,及时发现本部门监控中出现的问题和不足并加以分析,提出整改措施和方案,不断提升教学质量。
(二)建立健全实践性教学质量保障的制度体系
主要分为两方面:一方面是围绕船舶电气工程技术专业人才培养方案、课程标准、实践教学计划、实训教材和指导书的制定以及专业教研室、相关实验室、实训中心等基层教学组织的管理制度;另一方面是围绕对实践教学质量如何进行管理与评价,对实践教学条件如何建设与保障,课程设置与建设以及毕业(设计)论文选题与管理、教材选用要求、成绩考核等实践教学环节的管理制度。
(三)建立健全实践性教学质量评价体系
为判断和衡量实践教学各环节的教学质量,确保评价的科学性与客观性,必须建立健全实践性教学各个教学环节的评价体系,同时引入第三方评价机制,发挥在实践教学质量监控体系中的重要作用。在评价指标的设计上,结合专业质量报告、关于印发《高等职业院校内部质量保障体系诊断与改进指导方案(试行)》启动相关工作的通知(教职成司函[2015]168号)提及的体系总体构架、专业质量保障(含课程质量保障)、师资质量保障、学生发展保障、体系运行效果5个诊断项目,15个诊断要素,37个诊断点,从教师教学过程中的态度、准备、设计、方法、手段、语言以及对课堂的管理、学生主体作用的发挥等多角度制定评价标准,多方位对教师的教学行为进行考核;实行“教、考、评”分离,确保评价体系的公平、公正;改变实践教学考核标准,用过程考核代替课程结束考核。
(四)建立有效的实践教学质量反馈体系
建立学生、教师、学校、企业、第三方机构等多层次的信息反馈制度,保障教学信息收集与反馈渠道的畅通,加强教学督导,以督促导,通过例行常规教学检查、听课评课、开展专项检查与教师教学质量测评等手段,获取教师教学活动及教学管理制度执行等方面的监控信息;重视学生评教,丰富评教的形式,发挥学生的主体作用,通过师生座谈会、班级课堂信息反馈表、全体学生网上评教、学生代表抽样测评、每年收集上一年度毕业生信息,根据“麦可思”报告通过毕业生跟踪调查制度对毕业生工作情况的持续跟踪调查等渠道,使教师的教学质量、学生的学习质量等各种监控信息得到及时的反馈;通过校企合作共建共管委员会、工作委员会,收集行业专家和企业专家的意见,获取行业企业和用人单位对毕业生的需求和意见。根据反馈信息及时对教学质量保障体系进行修订,按“PDCA”循环进行持续改进。
四、结论
建立完整且相对独立的实践性教学质量保障体系,组织保障是基础,制度保障是关键,评价体系与反馈体系是手段,建立常态化实践性教学自主保障人才培养质量的机制,关注实践教学持续改进,不断提升标准内涵,建立完整、可操作性强的实践教学监控保障体系,促进全员全过程多方位育人。
作者:葛君山 海光美 单位:江苏海事职业技术学院
船舶电气论文:船舶电气工程技术实践教学构建
摘要:
《船舶工业加快结构调整促进转型升级实施方案》的出台大大提高了我国船舶工业的发展,相对于我国船舶业快速发展的同时需要高职院校要积极培养社会适应型的专业人才。实践教学是提高学生实践能力的重要途径,也是优化高职教育资源的关键手段,因此本文以我院实践教学改革为研究背景,阐述在经济结构转型、“互联网+”行动下构建船舶电气工程专业实践教学体系的措施。
关键词:
船舶电气;实践教学;专业技能;实训
培养具有专业核心技能的船舶电气工程人才不仅是落实贯彻我国“制造强国”战略目标的手段,也是高职教育改革的重要内容。随着我国海洋事业的不断发展,我国船舶制造技术越来越先进,因此社会对船舶电气专业人才的要求也就越来越高,尤其是对掌握核心实践技能的人才需求越来越强烈。为提高我院船舶电气专业人才素质,满足社会对人才的需求,我院构建了岗位能力与素质培养并重的课程体系。以船电生产施工过程为载体,对各生产任务和工作过程进行分析,得出船电岗位群对应的能力和素质要求。在培养岗位技能的同时,融入职业素质的培养,开设职业基础能力课程、职业延展课程,素质拓展教学模块,形成职业能力和素质培养并重的课程体系。
一、船舶电气工程专业实践教学存在的问题
通过对船舶电气专业实践教学的运行效果分析,虽然实践教学在课程体系中的比重越来越重,但是其存在不少的问题:一是实践教学的内容设置不合理,很多院校在船舶电气实践教学的内容选择上存在脱离实际的现象,学校开始的实践内容往往是落后于企业实际技术的内容,这样就会影响教学质量;二是实践教学的设施还不完善。实践教学必须要依赖于完善的实践教学设施,这其中不仅包括师资队伍的质量,而且还包括硬件设备,就目前来看受到资金、政策等因素的限制,高职院校在实践教学配套设施建设上存在滞后;三是实践课程的评价体系缺乏明确的标准。很多院校在对实践教学进行评价时仍然采取传统理论教学的标准,这样就会影响实践教学的科学发展。
二、船舶电气专业实践教学模式
船舶电气工程技术专业相对于其它专业课程言具有自身的特点,其主要是培养船舶电气设备的管理与维修人员,根据船舶制造企业对所需人才的要求,将电气工程技术实践教学体系结构设置为两大类:基本技能实训技术和核心技能实训,再由基本技能实训技术细分为电气CAD实训、电子技术实训、变流与变频应用技术实训、变流与变频应用技术实训、单片机应用技术实验、可编程控制器应用技术实训、电子与电气测量实训和电机与拖动实训;而核心技能实训可细分为网络控制技术及应用实训、船舶辅机电气控制系统实训、船舶供配电系统实训、船舶机舱自动控制系统实训和船舶电气施工工艺实训。每个实训都有相应的理论课程与之配套,保障理论与实践的结合。
三、构建船舶电气工程技术专业实践教学体系的对策
(一)改进实践课程组织形式和教师指导方法。
基于船舶电气工程技术专业的特殊性,在具体的实践教学中要改变以往的以课程所教教育为主的模式,同时为克服船舶电气技术实践设施不完善的弊端,应建立具有差别化的实践课程组织形式:根据实验项目采取不同的授课形式,鼓励学生自我完成设计任务。
(二)优化实践课程的学时比例。
根据实践教学要求,高职院校在实践课程教学比例安排上要做到科学,并且明确实践课程教学的内容及要求。以《电子与电气测量》课程为例,我院将其设定为32个课时,本实践环节是与《电子与电气测量》理论课程轮循实施的实践教学环节。通过实训使学生掌握各种常用仪表如万用表、电桥、兆欧表、功率表、电能表等的使用方法,掌握各种电子仪器如示波器、低频信号发生器以及晶体管特性图示仪等的使用方法,掌握各种传感器的使用方法。为后续专业课程的学习奠定基础。
(三)改革实践教学考核内容和考核方法。
布置作业改变传统做“习题”的方式,改为“查资料→做记录(→订方案)→编程序→实践”的方式,作业以报告形式提交,并作为课程成绩考核的依据之一。采用过程控制和目标控制相结合的考核方式,重点考核实验质量、实验效果。教师给出一个基本的、相对完整的课题任务,由学生自行设计电路、选择合理方案,然后在计算机仿真平台经仿真通过后,再进行实地硬件电路设计,下载程序和调试。教师根据学生设计方案、完成任务的速度和质量等给出相应的评分结果,以此强化学生的创新应用能力和综合能力的提高。
(四)提高实践教学设施建设。
随着学院对电气专业的重视,我院的实训设施配置也在不断地提高;同时我院也在积极深化校企合作人才模式,通过兴海造船厂(校外实训基地)和中复西港游艇有限公司(校外实训基地)为培养订单式的人才提供了实践操作的平台。
总之,针对高职学院船舶电气类专业实践教学所存在的问题,构建岗位能力与素质培养并重的课程体系,确立了以技术能力培养为核心的实践教学目标并且从多角度提出构建实践教学体系的具体对策,以此培养出更多的符合社会实践应用的专业素质人才。
作者:李松源 单位:威海职业学院
船舶电气论文:船舶电气类人才培养方式
“十一五”期间,舟山修造船产业已经成为全市及时大支柱产业,其产值约占舟山工业产值的70%以上。“十二五”末,舟山造船能力将达到1500万载重吨以上,年造船产量1000万载重吨以上,年产值1000亿元以上;修船业:船坞总容量达到700万载重吨以上,年产值300亿元以上;船配业年产值200亿元以上。船舶工业年总产值达到1500亿元以上。高速发展的船舶修造业对船舶专业人才的供应产生了如饥似渴的需求。
舟山修造船企业急需船舶电气高技能人才受世界金融危机影响,全球航运业受到沉重打击。在全球船市低迷期,作为舟山主导产为的船舶修造业正处于一个从大规模发展向提高技术、质量的阶段。这是一个有很大上升空间的阶段,也就是说船舶行业要转型升级。目前舟山的船舶行业已能够制造丰富的系列船型,制造效率高、制造经验丰富、总量大,也已经有能力制造高附加值的船舶。船舶企业在现有基础上,一定要不断提升管理水平的生产水平,在制造工艺上重视技术的更新。例如现在的数字化造船、模块化造船都已经是创新型船舶企业的成熟技术。船舶行业的转型升级,就需要一大批高素质,高技能型船舶专业人才的支撑。但是船舶电气技术人才非常紧缺。通过对舟山船舶企业调研,发现需求有一定船舶电气专业理论知识,能够独立处理船舶电气自动化设备维修、具备较好的英语沟通、书写能力的专业人才,舟山地区缺口达300人左右。
目前船舶电气专业人才培养模式
针对目前船舶修造企业对船舶电气专业人才的需求,目前船舶电气专业人才培养模式还存在着以下几个问题:
(一)教学内容重点不突出,课程设置欠合理船舶电气专业教学以船舶电气设备安装、使用、故障排除、自动化装置应用等为主,其特点应突出“能力本位”,注重学生专业能力、方法能力、社会能力等综合职业能力的培养。目前,该专业教学重心放在船舶电工工艺、船舶电力拖动、船舶电气设备维修、船舶电站、船舶信号及系统理论教学上,而在船舶自动化设备故障判断与排除、电子学、自动控制理论、计算机应用、轮机自动化等课程的还有所欠缺,导致船舶电气自动化方面知识薄弱。调查发现,已毕业学生普遍欠缺PLC编程维护及保养、船舶电气自动调节装置安装使用、电路识图、常见电力设备故障排除等的理论与实践知识,进而限制其实际能力的提高。另外,随着国际化进程的加快及舟山群岛新区建设国际化港口的需要,学生英语水平的急待提高,特别是专业英语的强化显得尤为重要。
(二)师资力量有待加强船舶电气工程技术是船舶类专业的一个崭新的方向,师资配备对专业建设的影响较大。目前,船舶电气专业教师配备较少,工作量饱和,导致教师外出培训较少,专业技能提高进度较慢,不能适应日益加快的专业建设需要。
(三)实训设施不完善船舶电气学生必须通过实验实训才能对理论知识有更深入地了解,并且可用于实际操作中,是“能力本位”教学的具体实施方法。实验实训设施对提高学生技能具有举足轻重的作用,决定学生的动手能力,直接影响船舶的修理甚至航行安全,因此改善实训设施是实施实践技能培训必不可少的环节。
(四)实践技能培养教学效果不佳随着船舶技术的发展,船舶自动化程度越来越高,船舶电气的应用日益重要,但所毕业学生却不能胜任船舶电气的各项实际操作。这与该专业实践教学时间短、项目单调、内容陈旧、教学深度不够有极大关系,需注重学生实践技能的培养,改善现有培训方式,特别是将所学的理论知识应用于船舶电气设备的运行和维修上非常重要。基于以上不足,本文结合舟山群岛新区特色,就教学模式、师资建设、实验实训场地建设、实习实训项目四方面综合研究船舶电气专业人才培养方案,为培养的舟山特色的创新型船舶电气人才提供新的思路与策略。
对人才培养改革采取的措施
(一)“能力本位”导向的专业课程体系开发了解船舶电气专业实际工作中的典型工作任务,并针对各项特点分析归纳,实现课程结构和工作体系的无缝对接,充分体现课程定位的实践性、职业性和开放性。根据典型工作任务设置,以“能力本位”为导向,设置符合专业核心课程学习的学习领域和学习情境。如在电工电子产品的制作和调试中,设置学习领域和学习情境如下:1)安全用电及触电急救;2)照明线路、三相电路安装;3)低压配电箱的安装及低压电器的使用和保护装置的检测;4)直流稳压电源制作和调试;5)单管放大电路的设计、制作和调试;6)集成运算放大电路的制作与调试;7)功率放大电路的设计、制作和调试;8)交流调光灯的制作与调试等。PLC控制与调试中,设置如下:1)电动机控制系统编程与实现;2)送料小车自动往返控制系统的PLC设计;3)T68镗床主轴电动机的PLC控制设计;4)冲压机床液压油缸控制系统的PLC设计等。船舶英语课程,设置如下:1)加强专业英语教学,特别是口语教学,以简单句表达相关意思;2)组织学生参观船舶企业,通过与船舶人员英语交流提高英语技能;3)邀请大型船企的船舶人员来校进行英语授课以提高专业英语教学水平。通过典型工作任务与课程实践相结合,突出“能力本位”为目的的教学任务,突出以学生为主体、以“做”为主、以培养能力为目的的教学模式,层层递进,使学生所学理论知识能更好地应用于实践工作中,达到船舶电气理论教学的需求。
(二)加大师资培训,提高教师专业水平船舶电气技术是船舶专业类中一门崭新的学科,且发展迅速,对师资力量要求较高。因此,拟委派专业教师前往江苏科技大学或上海海事大学进行学习交流,或以访问学者形式对外交流。另外组织专业教师前往大型船舶企业实地考察,学习运行中船舶电气设备状态和维修,深入体会船舶电气专业的典型工作任务,并与教学实践相结合,设置“能力本位”导向的专业课程。通过培养,将提升整体船舶电气专业教师的业务水平及“双师素质”能力,更新教学观点和理念,使船舶电气教学更好地适应船舶企业的要求。
(三)针对性完善实训设施船舶方面设备庞大,船舶电气设备又具有其独特性,其建设资金大,如何应用有限的资金完成有代表的实验设备并满足日常船舶电气实践教学需要,提高学生的学习主动性非常重要。因此,我们在实训设施建设中注意针对性和有效性,并对实训资源进行优化配置,如以主机遥控系统模拟实训建设、电机拖动实训为基础的新模块增加等,以最少的资金需求完成实训的配备。
(四)实习实训基地的建设以提高实践技能培训教学船舶电气实践技能培训教学强调理论与实践相结合,项目教学与实践相结合,结合实际,突出重点,尽可能做到有问题去实践。一方面,通过提高实训课程,加强学生的动手能力;通过设置船舶电气相关设备故障,提高学生对知识的综合运用能力及钻研能力;利用网上教学平台,建立网上虚拟实验室,为学生自主学习船舶电气专业实践创造条件。另一方面,积极与船舶企业联合,建立实习基地,安排学生于学习中及学期末去船舶企业进行交替实训和顶岗实习,强化学生的岗位技能培训,实现零距离上岗。如我校与舟山常石集团有限公司、舟山万邦永跃船舶修造有限公司、舟山扬帆集团等签订学生就业实习的协议,做到理论和实践相结合,以真实岗位工作任务为载体,设置实践教学训练项目,强化船舶电气专业学生实践能力。
结束语
通过对教学模式、师资建设、实验室建设、实习实训项目四方面的综合改进,立足“能力本位”,以强化实践知识为教学需求,探索出具有一定管理维护、分析解决问题能力,理论和实践相结合,能独立承担相应工作的船舶电气人才培养方案,以满足舟山群岛新区开发背景下对船舶人才的需求,更好地为船舶业的发展服务。
作者:赵晖单位:浙江国际海运职业技术学院
船舶电气论文:船舶电气自动化性研究
数字化技术以及总线技术的广泛发展与应用船舶电气自动化系统的网络化提供了前提,尤其是总线,是各种信号线的集合,它可以为各个部件与模块之间提供信号通道。现场总线采用双层网,通常及时层是数据采集网,第二层则是控制网,为了更好地确保船舶电气自动化系统的性,一般控制网要采用冗余结构,而且考虑多种因素,系统是一个分布式系统。船舶电气自动化系统的网络化课可以将各种层次的自动化技术代替人工操作,这样提供了工作效率,而且更加利于系统的安全稳定的运行。
船舶电气自动化系统性的保障技术探究
为了确保船舶电气自动化系统的正常稳定运行,很多国家进行了关于船舶电气自动化系统性的保障技术研究,并取得了一定的成果,关于船舶自动化系统的性保障技术可以减少船舶发生故障的几率,从而有效地提高了系统运行的安全性与稳定性,下面就船舶电气自动化系统性的保障技术进行分析。
电磁干扰技术船舶由于自身的原因而具有一定的特殊性,主要表现为空间较小,船舶内电气设备的安装空间很有限,而且电气设备的工作环境比较恶劣,因此,在船舶的正常运行中,很容易受到电磁干扰等的影响。船舶在运行中,会经常使用到导航仪器或者是强电设备,因此,在开启或者是关闭的过程中很容易受到干扰,然后通过交变电磁场、静电场以及传输线路等,极易被电源干扰,在如果船舶的电气自动化系统在正常运行中受到电磁波的干扰,那么很容易对船舶的正常运行造成一定的影响。电磁干扰的条件主要是:有一定的干扰源;干扰源与电力系统之间存在传输介质;有灵敏的接收单元。船舶电气自动化系统性保障技术的一项重要技术就是电磁干扰技术,其原理是破坏这是三个条件中的任意一个条件,另外,选择合适的元器件、较少元件的敏感度是一个重要的措施。船舶电气自动化系统的性保障技术的工作原理如下:(1)隔离变压器根据研究,交流电源是影响船舶电气自动化系统的主要干扰来源,改善这一干扰的好的方法就是对电气设备隔离变压器,实现独立供电。另外,还可以将供电装置与强电装置分开,从而隔离干扰。船舶的电源经过交流变压器将高频信号过滤掉然后再隔离变压器,这样可以为自控装置提供独立电源,以隔离干扰。(2)改变传输介质关于电磁干扰技术,可以通过屏蔽干扰源或者是干扰设备两个方法来进行解决,当然,改变传输介质以破坏电磁干扰的其中一个条件也是一个很有效的方法。船舶电气自动化系统,由于是以船舶的遥控系统为主,这就使得信号从输入到接收的时间与距离很长,一般说来,输入部分是在驾驶室,而接收部分则是在机舱,这就使得传输路线很长,很容易受到电磁干扰。针对这一现象,可以通过改变传输介质减少信号输入的方法来屏蔽电磁干扰,同时,还可以将输入与输出电路分开,这样也可以避免电磁干扰。(3)RC吸收设备船舶电气自动化系统中,鉴于系统的自动化,因此,会涉及到很多的电气设备,比如继电器、接触器以及电源开关等,因此,在接触这些电源设备时,可以由于电弧等原因产生电磁干扰,在这种情况下,可以使用RC吸收设备,该设备不会应为电压而产生突变原理,从而可以有效地抑制电磁干扰。除此之外,还可以利用电阻来限制电容,这样也可以有效地减少电磁干扰现象。
储备冗余处理船舶电气自动化系统性的保障性技术中一项很重要的技术是储备冗余处理技术,该技术是通过增设船舶电气自动化系统中的并联单元来保障自动化系统安全、稳定、运行的一项技术。在船舶电气自动化系统中,为了确保系统的稳定性,一般要开设三台机组储备,而且要确保每台机组储备的基本功能与设计大体上相同,这样可以确保各个机组在独立工作的同时互为备用,从而保障整个船舶电气自动化系统的安全性、经济性以及稳定性。在一般情况下,船舶电气自动化储备系统内部的工作单元和储备单元是分开的,各个单元可以独立工作,也可以合作,因此,从性的保障技术方面来看,还可以将电气自动化系统当作储备系统来运行,在这种情况下,其中的任一个单元如果在运行中出现故障,那么另一个处于储备状态的单元则会进行工作状态,这样可以更好地确保船舶电气自动化系统的性与稳定性。
容错技术容错技术指的是系统在运行过程中对出现的故障的容忍能力,容错技术的内容主要包括以下两个方面:及时,检测系统故障,如果船舶电气自动化系统在运行中出现故障的话,那么使用的容错技术会及时而且的定位故障的性质,并且定位故障的位置,然后实行自动化隔离的措施,这样可以避免故障对系统安全性的影响;第二,控制系统故障,容错技术首先可以检测系统故障,然后根据定位的故障的性质与位置采取相应的措施,也就是在诊断出系统故障后及时处理故障,从而保障船舶电气自动化系统的性与安全运行。在船舶电气自动化系统中,对于故障的处理过程一般是这样的,检测故障,定位故障的性质与位置,判断故障单元,将故障的检测信号转为低电平信号,然后将故障送达决策单元进行处理,而在这一整个处理过程中,故障可以分为以下几类,及时类故障,开启备用机组,这样可以有效地减少机组运行的负荷量;第二类故障,与及时类故障相同的一点是开启备用机组,然后将出现故障的机组延时关闭,这样可以很好将故障进行处理;第三类故障,将出现故障的机组停止运行,然后开启随时备用的机组。初次之外,在船舶运行中国,如果电气自动化系统出现第二类或者是第三类故障的情况下,要尽快的将机组停止运行,在顺利的排除故障之后,再恢复机组的正常运行,否则,在故障没有排除的情况下,不关闭机组容易导致故障事态扩大化,不利于系统的安全稳定运行。
电力推进技术电力推进技术也是确保船舶电气自动化系统性的保障技术,之前,该技术仅仅局限于小型船舶中使用,但是随着计算机技术、电子技术以及电子器件的发展,电力推进技术得到了进一步的发展与广泛的使用。电力推进技术依据电力传动的角度可以分为交流传动与直流传动两大类别,近年来,交流传动技术发展迅速,而且在交流调速技术的推动下,交流电力系统逐渐取代了直流传动技术,并且在保障船舶电气自动化系统的稳定运行中起到了很好的效果。交流电力技术在电气自动化系统中的应用主要分为两种推进系统,LCI—直流无换向器电动机以及CCV—交流无换向器电动机。LCI推进系统主要是通过变频器的同步调速来实现交流到直流再到交流的同步调速,在这个过程中,船舶运行与调距螺旋桨相互配合来进行工作。在船舶的运行中,如果需要船舶在港口或者是狭窄的水道上机动航行,这时可以将交流推动机调整为低速运转的状态,如果船舶是在公海上航行,那么就可以将推动机调整为同步或者是超同步转换状态。而另一系统—CCV系统是通过变频器的同步调速实现交流到交流的转换,并最终构成交流调速运行系统。交流—交流的情况在一定程度上会受到输出频率的影响,但是在此情况下,电机是低速运行的,因此,这种形式在船舶电气自动化系统中更具实用性。
结语
船舶电气自动化系统的性保障技术是一项复杂的系统工程,涉及到船舶电气自动化系统的设计、生产以及运行的各个环节,船舶电气自动化系统的保障技术对船舶的正常稳定运行具有重要的意义,因此,在应用这些技术之前,一定要做好相关的检测工作,找出薄弱环节逐个攻破,这样可以更好地确保船舶电气自动化系统的正常稳定运行。为了更好地提高船舶电气自动化系统的性,国内外已经对其保障技术加大了研究的力度,我们相信,在大家的努力下,船舶电气自动化系统将会更加稳定与。
作者:沈松斌单位:浙江海洋学院机电工程学院
船舶电气论文:谈船舶机舱电气设备与电磁兼容设计
摘要:恶劣的运行环境对船舶机舱机电设备的质量检测标准、技术条件及工作性能提出了较高要求。为确保技术条件与工作性能可以有效满足运行要求,使设备运行过程安全,应根据船舶机舱空间配置外形尺寸合适的电气设备,保障设备本身的自动化运行程度达到强制性标准。文章研究了船舶机舱的电气设备EMC设计要点。
关键词:船舶机舱;电气设备;电磁兼容设计;滤波设计;屏蔽设计;布线设计
电磁兼容(EMC)指的是同一电磁环境下的电气主系统、电气分系统、电气设备能够独立执行各自的功能,且工作性能可以达到规定安全裕度下的设计标准,电磁环境与电磁干扰不会严重损害电气设备的工作性能或引起性能失效,工作性能的降级程度与恶化程度处于可接受的范围内或正常工作的电气系统及电气设备不会产生严重的电磁效应、电磁影响及电磁干扰。EMC设计的实质是电磁防护与安全共存,减少电磁干扰、电磁骚扰,避免电磁环境对电气设备产生破坏效应。船舶机舱中的电气设备承担着识别、导航、通信、抗干扰等功能,EMC设计问题异常复杂,需要考虑EMC的相互关联性、设备功能性实现要求及电磁干扰的传输通道、干扰体、干扰源,以提升设备的抗扰度。
1设计方法
1.1滤波设计
滤波的作用包括干扰信号线与干扰电源,在船舶机舱中开展EMC设计时通常需要使用滤波器,可在传输线路中直接串联滤波器,串联后滤波器中的铁氧体、电阻、电容器及电感器等可产生特定频率,特定频率具有选择传输网络及抑制干扰频率的作用。设计滤波器时应注意降低电源频率损耗量,对于电磁环境中的其他频率,在设计时应尽量适配,以强化滤波器的损耗吸收、频率抑制及频率反射性能,从而有效抑制可产生干扰作用的电磁频率。为了适应船舶机舱中的特殊运行环境,设计滤波器时可优先选择低通形式。可将滤波器安装在电气设备的电源端,安装方法为并联与串联的组合形式,为确保滤波器的工作过程能够与电源输入过程实现有效契合,可采用π型、T型或L型设计方案。由于接地电阻可对滤波器的工作性能产生影响,同侧引线可产生辐射耦合效应,因此要避免在相同的屏蔽体中设计滤波器的输出引线与输入引线,确保输出引线、输入引线互不干扰,且不能互相交叉或在同一侧。对于经过电源开关或保险丝的引线,可以设置线路隔离装置,避免引线交叉。
1.2屏蔽设计
屏蔽设计指的是利用屏蔽材料封闭干扰源或敏感电路,以降低设备外部或内部的电磁效应、电磁强度,设计原理为使用屏蔽体引导、吸收及反射电磁能流,屏蔽抑制属于双向电磁抑制设计形式,可形成干扰电磁传播的空间场域,即屏蔽区域。外部空间电磁辐射进入屏蔽区域及屏蔽区域内的电磁辐射能量向外泄露的过程均受到限制,因此可以确保电气设备实现EMC,如电磁场中存在高频干扰信号,可采用电阻率较低的屏蔽体抵消外来电磁波,从而有效屏蔽能够产生干扰作用的电磁。屏蔽体在吸收电磁波及反射电磁波时,特征阻抗与波阻抗存在一定的偏差,特征阻抗与波阻抗之差增大时,反射损耗也会随之增加。电磁波穿透设备的屏蔽体后,可出现感生涡流,感生涡流可影响吸收损耗,如电磁波频率不断升高,则会造成涡流损耗逐渐增大。
1.3布线设计
对于船舶机舱设备的电源线与地线,设计时应注意把握好以下要点:为降低电磁阻抗与电磁噪声,进行EMC设计时应尽可能增加走线的跨度及缩短地线的长度。对于常规双面板,可沿电路板两面的垂直方向与水平方向连接地线,使集成电路形成网格地线系统,可采用金属材料联结网格系统中的交点,确保接地网能够正常工作。如电气设备中安装的电路板达到两层或两层以上,应设计电源面或接地面,缩小地线与电源线之间的距离,注意使数字地线与模拟地线实现分开走线,同时防止不同的地线之间形成回路。设计高速逻辑系统时,应处理好地线毛刺。可采用封装法处理地线毛刺,封装时可采用陶瓷、DIP或PLCC。如采用封装法无法有效处理毛刺,还可以将增强型驱动器或电阻接入输出端。此外,在设计配线方案时,不但要考虑便于维修、便于改线、美观性及经济性要求,还应注意抑制干扰源与静电。设计原则为走直线,确保信号线路与电源线路之间隔开一定距离,不应在高压线周围设计信号线,注意分开布设容易产生电磁污染的线路(供电线路、开关电源线路、变压器线路等)与无电磁污染的信号线(电阻线路、二极管线路、晶体管线路、逻辑运算电路等)。
2案例分析
2.1电磁干扰特点
某船舶机舱中安装了自动化监控系统。监控系统的主要功能为监测船舶动力装置的运行参数,监测点共为87个,电气系统中安装了大量输入接口,传感器向输入接口传输信号时可形成电磁干扰,再加上机舱中安装了大量调速器与电磁阀,调速器与电磁阀在工作时也会产生电磁干扰,因此监控系统中的电气设备处于较强的电磁干扰环境中,干扰途径包括传导耦合与辐射耦合。传导耦合分为电感耦合、电容耦合及电路耦合三种形式。辐射耦合包括近场耦合与远场耦合两种形式,近场耦合指的是电气设备内部电路产生的耦合干扰,远场耦合指的是船舶机舱中的自动化控制设备产生的耦合干扰,如继电器、接触器、空压机、淡水泵、燃油泵及滑油泵等产生的电磁干扰。
2.2设计方法
2.2.1屏蔽设计。电气设备机柜壳体材质为钢材,磁导率为140,导电率为0.1,设计时需考虑屏蔽体实际厚度与屏蔽效能之间的关系,本例的电磁频率为100MHz,屏蔽体的厚度为1.5mm。屏蔽效能由反射损耗、吸收损耗决定,计算公式为:式中:f为频率,单位为MHz;g为缝隙长度,单位为cm;j为场源与屏蔽体之间的距离,单位为cm。通过分析上述公式可知,机箱缝隙的屏蔽效能与搭接深度、缝隙长度有关,增加搭接深度与缩短缝隙长度可增强屏蔽效能。由于设备的连接螺钉可产生较大阻抗,因此需要将机箱侧面的结合部位设计成焊接形式,为避免焊接结合面时出现高温变形问题,应使用断续焊形式。本例中机箱折边宽度为3cm,转门的厚度为1.5cm,t为4.5cm,可根据公式g=t×27.3/SE,计算得出缝隙长度应<2cm,即焊接机箱侧面时应确保焊点之间的距离<2cm,以保障SE>80dB。2.2.2滤波设计。在分析及实测电源干扰情况后发现,开关电源产生的干扰频域与频率均达到了200Hz左右,因此在设计时需要采用低通型滤波器。由于设备的电源线同时存在差模干扰与共模干扰,因此设计时要注意综合差模滤波线路与共模滤波线路。选择滤波器时需测量电磁干扰频带与电平,根据测量结果与EMC标准选择滤波器,确保滤波器的频带能够有效抑制超标信号。在本例中,根据CE102标准测试了电源电磁干扰情况,根据测试数据选择EMC滤波器。在电源线路中安装EMC滤波器后,有效抑制了电磁干扰。2.2.3布线设计。布线时注意保障线束内线组之间的电平差<30dB,如需将线束组设计成平行敷设形式,需保障线束间距>3cm。将屏蔽线作为敏感线或高电平线,屏蔽线屏蔽效能均≥30dB。为实现电气隔离,在设计时分开了弱电系统与强电系统、数字电路与模拟电路,尽量避免将弱电设备布置在强干扰区域,分开捆扎信号电缆、动力电缆,将光缆及屏蔽电缆作为信号电缆,供电电缆均为屏蔽电缆。由于设备的PCB板中安装了时钟信号,时钟信号属于周期信号,频域能量较为集中,是EMC设计的难点。对于PCB板中的时钟电路EMC设计,采用了以下方案:时钟电路电源处于输出状态时,可产生灌电流或瞬态电流,为减小灌电流与瞬态电流造成的电磁冲击,在电源中设计了隔离装置与滤波装置。另外,振荡器电路中的射频电流也会产生辐射耦合,因此采用了振荡器金属外壳连接地平面的设计形式,使瞬态电流可以向地平面泻放。在端接设计方面,本例的时钟输出管脚为空载开路形式,开路管脚发生全反射时会引起PCB板中出现高次谐波干扰。
3结语
综上所述,现代船舶机舱拥有高度集成的电路、较快的总线速度、时钟频率较快的数字设备及性能不断强化的电子设备,电气设备的工作频率重叠或高度密集,这就可能迅速增加电磁功率的密度,加重电磁干扰。应通过EMC设计抑制电气系统与电气设备的干扰源,减弱及切断干扰耦合,并增强抗干扰性能及减少部分电磁敏感器件及敏感电路,以保障设备工作性能的性以及安全性。在开展EMC设计工作时应采用完整的屏蔽体,保障滤波的信号线设计、电源线设计与输入输出设计达到要求。还应做好接地设计工作,选择的接地点,根据等电位设计接地点的数量,以确保接地路径可以有效消除或削弱电磁干扰。此外,开展EMC设计工作时,应兼顾设备安全设计,避免机舱中的电气设备对操作人员的人身安全构成威胁。
船舶电气论文:船舶辅机电气设备节能技术探索
文章摘要:船舶辅机电气设备是船舶正常航行的重要保障,其运行状态对于船舶的实际航行状态具有十分重要的影响,但是由于船舶内部的电力系统是一个相对独立的部分,因此,需要对船舶内部的电力系统,尤其是船舶辅机电气设备系统给予足够的重视。针对目前船舶辅机电气设备系统中存在的能耗较高的问题,有必要对其可采用的节能减排技术进行分析。本文通过对船舶辅机电气设备进行分析,剖析了其可行的节能技术方案,同时针对可行的节能技术进行了分析探讨。
关键词:船舶;辅机电气;节能技术
电力是船舶正常航行的重要保障,不同于其他陆上建筑设备,船舶中的电力系统是一个相对独立部分,其构成较为单一。因此,船舶上具体电力的使用受到了一定的限制[1]。对于航行的船舶来讲,其续航能力是关注的焦点,若想实现船舶更好更快的航行,则需要对船舶的电力系统节能给予足够的关注。在电力系统的众多组成部分中,辅机电气设备是其中较为重要的一个方面。因此,对辅机电气设备采取适当的节能技术具有十分重要现实意义。
1.船舶辅机电气设备运用的节能技术方案
电机设备在辅机电气正常运转过程中需要消耗一定的能源,因此,在满足所需要功能的前提下,尽可能的降低电机设备的能源消耗,对于提高轮船辅机电气设备的运行效率具有十分重要的意义[2]。在船舶的实际航行过程中,辅机电气中的绝大多数设备如风机、水泵等设备长期处于运行状态。因此,电机运行效率的轻微提高即可明显提高辅机电气设备运行中的节能效果。船舶在航行过程中通常会遇到各种不同的工况,而不同的工况亦会对辅机电气产生影响,导致船舶内部电网的电压和辅机电气的设备功率发生改变,出现辅机电气设备的输出功率与实际所需的功率产生偏差,增加能源消耗。另一方面来讲,由于辅机电气设备属于交流异步类型,一般情况下,辅机电气设备的功率因素在0.6-0.9之间,当船舶辅机电气设备承受较大的负载压力是,电网的功率因素也会随时下降,造成能源损耗[3]。统计数据表明,近几年来,船舶辅机电气设备的用电量呈现逐年上升的趋势,如何解决辅机电气设备运行过程中的高能耗问题成为研究热点。通过分析可知,若想实现电机设备在运行过程中的高效率,则需要降低电机设备的能耗。电机设备的能耗分析结果表明,在电机运行过程中,最主要的耗能部分电机中的转子等组成部分,当电机中没有明显的感应电流出现在电机中转子部分的周围,则在电机的运行过程中不会出现涡流损耗等能量损失,因而,可以在一定程度上降低电机的能量损耗,改善节能效果[4]。并且还可以在一定程度上改善船舶内部电网的运行状况,减少内部电网的能量损耗。近年来在空调、冰箱等家用电器中广泛使用的变频技术亦可引入到船舶辅机电气设备的制造中,通过使用变频技术实现无极平滑调速,减少电机设备的额能量损耗。
2..船舶辅机运行过程中节能技术的控制
一般而言,在船舶的运行过程中,辅机电气设备中的泵和风机的流量会随着船舶航行中工况的不同而发生改变[5]。船舶辅机电气设备的额定功率通常是由设计规范的要求所决定的,降低船舶辅机电气设备的功能可以通过调节辅机电气设备的流量来实现。常用的调节船舶辅机电气设备流量的方式是向下调节,可采取截流的方式达到降低流量的目的,可采用减小辅机电气设备的阀口,从而限制流量。但是在这种情况下,由于电机设备的功率和转速不会发生改变,会造成辅机电气设备的能源浪费。对不同船舶辅机电气设备的截流和调速方式对比可以发现:通过适当的关小出口阀,可以达到降低管路中流量的目的。但是在电气设备的运行过程中其特性曲线并未出现相应的改变。但是当采用某些恰当的调速方式对流量进行控制时,则会出现辅机电气设备运行过程中特性曲线平移的现象,表明在相同流量的情况下,通过采用适当方式的调速措施,可以达到改善辅机电气设备节能效果的目的。上述分析表明,可采用同步转速操作方式的电机替换固定转速电机,实现提高辅机电气设备的工作效率,降低船舶能耗[6]。在船舶运行过程中,船舶辅机电气设备的供电频率和电机转速二者之间的关系为正比关系,因此可以通过使用变频技术实现无级调节转速,进而达到提高辅机电气设备工作效率的目的。近年来,电子元器的快速发展,为变频技术引入船舶辅机电气设备提供了良好的条件,有利于今后船舶辅机电气设备节能效果的提高。在船舶的实际航行过程中,船舶辅机电气设备可以通过变频设备实时的改变电机的运行转速,同时辅以对船舶内各系统能源需求的把握,可以实现对辅机电气设备转速的有效控制,达到在满足辅机电气设备流量需求的前提下,降低转速[7]。当辅机电气设备中的转速降低时,其自身的能量消耗同时亦会降低,通常情况下,辅机电气设备的调速范围大致在额定转速的65%-之间。除了采取先进的节能技术外,还应当从对应的管理手段方面入手,针对当前采用的管理方式中存在的问题进行深入的剖析,发现其中存在的不足,进行有针对性的改进。就目前我国船舶辅机电气设备管理的现状来看,绝大多数情况下,依旧采用的是粗狂型的管理方式,管理人员也未必能够充分认识到节能管理的重要意义。鉴于目前管理方式存在的问题,在今后的管理工作中,应当进一步加大对管理人员的培训和教育,增强他们的节能意识,提升他们对于节能技术的认识,从而促进我国船舶辅机电气设备节能技术管理方式方法的升级,提升节能管理水平。
3..结语
在船舶众多的耗能系统内,辅机电气设备系统存在着较大的能耗。本文中所提及的节能管理、变频技术的使用等方面的内容不是独立存在的,而是彼此之间相互依存的,唯有通过多种技术手段的共同作用,相互之间的有效协调,方能真正实现船舶辅机电气设备节能减排的目的,最终获得较高的续航能力。
作者:王军生 单位:辽宁葫芦岛91202部队
船舶电气论文:电气设备在船舶中的应用分析
摘 要:随着我国工业制造水平的提升,船舶工业的发展越来越快,电气设备对于船舶的运行来说有着至关重要的作用。文章通过对于船舶工业的发展以及电气设备在船舶中的应用与维护分析,对电气设备的应用前景进行了展望,对于未来船舶的发展方向进行了探究。
关键词:电气设备;船舶工业;应用维护
1 船舶工业的发展
从近十年中国造船业占世界造船市场份额的变化可以看出,中国造船业在全球市场上所占的比重正在明显上升,中国已经成为全球重要的造船中心之一。而国际制造业的产业转移趋势是中国船舶制造业发展面临的较大机遇,在“十一五”期间中国造船业将对韩、日的经验丰富地位形成有力的挑战。然而,背后的设计能力用来支持该行业的发展,在短期内,国际国内航运市场发展较快,为了行业繁荣,提供强有力保障的工业产值增长,需要提高制造水平和管理水平。但是提高运营成本、钢材等原材料价格上涨和持续的高油价,为企业的发展增添了巨大的压力。国际产业转移的趋势已经把造船业的巨大机遇展现在中国企业的面前,但在激烈的市场竞争环境,如何规避各种风险,如何把握机遇,是与企业发展命运攸关的问题。
同时,产业结构优化升级。环渤海湾、长江三角洲和珠江三角洲造船基地成为世界级造船基地,产业集中度明显提升,前10家造船企业造船完工量占全国总量的70%以上,进入世界造船前十强企业达到5家以上。培育5个~6个具有国际影响力的海工装备总承包商和一批专业化分包商。海洋工程装备制造业销售收入达到2000亿元以上,国际市场份额超过20%。形成若干具有较强国际竞争力的品牌修船企业。2015年船舶工业销售收入达到12000亿元,出口总额超过800亿美元。为了保持良好的增长势头,尽管中国的造船业受到国际金融危机的影响,船舶融资的难度提升,大量的新造船订单的减少,为造船企业发展增加了许多风险,这已经成为船舶工业生产和管理的重要问题。
2 船舶电气设备的应用
2.1 船舶电机
船舶电机将电能转换为机械能,大多数电动机通过相互作用的磁场和载流导体工作以产生旋转力。电动机和发电机具有许多相似之处,并且许多类型的电动机可以作为发电机运行。船舶电机可以由直流电或通过交流电供电,因此可以分为两类:AC电动机和DC电动机。交流电机将交流电转换为机械能,通常由2个基本部分组成:外部固定定子,其具有供应交流电以产生旋转磁场的线圈;附接到输出轴的内部转子,其通过旋转场给予扭矩。两种主要类型的交流电动机的区别在于所使用的转子类型。感应(异步)电动机,转子磁场由感应电流产生,转子必须转动得比定子磁场稍慢(或更快),以提供感应电流。有3种类型的感应电动机转子,即鼠笼式转子、绕线转子和实心铁心转子。同步电机不依赖于感应,因此可以地在供电频率中多重旋转。转子的磁场由通过滑环(励磁机)或由永磁体传递的直流电产生。有刷直流电机通过使用内部换向,固定永磁体和旋转电磁铁直接从直流电源产生转矩。电刷和弹簧将电流从换向器传送到电动机内部的转子的旋转线绕组。无刷直流电动机在转子中使用旋转永磁体,并且在电动机壳体上使用固定电磁体,电机控制器将直流转换为交流。
2.2 船舶电站
在船舶电站系统中,将正常运行设备作为参考对象,分析其各项技术参数,然后将分析结果同故障设备的检测结果做对比分析,根据对比结果便可以确定故障发生位置。此种检测方法主要适用于定值校验过程中实测值与整定值存在较大偏差,同时又不能确定故障发生原因的故障类型。另外,选择此种方法对船舶电站的电磁型继电器定值进行校验时,如果继电器实测值与整定值存在较大偏差时,要选择用相同仪器对其他相同回路同类继电器进行诊断,然后将两个继电器的诊断结果进行对比,确定是否真的存在运行故障,而不是在及时次诊断后直接断定该继电器不合格,或者对参数进行调整。船舶电站可以集中调试故障线路,作为一次设备集中保护了大量电站节点,继电保护装置应该加强其容错性。对于主干线路的开关控制以及线路自身的使用方面有着重要的意义。独立性的开关可以将主线与支线在较短时间内进行分割,便于解除故障。在母线的保护电路中可以采用多个电路来防止偶然性错误造成的系统自动判断失误。同一时段如果部分电路有问题,对应支路可以替代其工作,并且保障了其同步性。
2.3 船舶水泵
船舶泵是通过机械作用移动流体液体或气体的装置。泵根据其用于移动流体的方法可以分为三个主要组:直接升力,位移和重力泵。泵通过一些机构,通常为往复式或旋转式操作,并且消耗能量以通过移动流体来执行机械工作。泵通过许多能源来操作,包括电力、发动机或风力发电。当在外壳中只有一个叶轮旋转时,则称为单级泵。当在套管中两个或多于两个的叶轮旋转时,则称为双级/多级泵。船舶泵送应用由于增加的船舶活动而增长。此外,船舶生产的经济性对上游操作具有吸引力,因为其导致更简单,更小的现场安装,降低设备成本和提高生产率。实质上,船舶泵可以用一件设备容纳所有流体流性能,该设备具有较小的占地面积。通常,两个较小的船舶泵串联安装,而不是只有一个大型泵。对于中游和上游操作,船舶泵可以位于海上船舶,并且可以连接到单个或多个井口。基本上,船舶泵用于将从油井产生的未处理的流动流输送到下游工艺或收集设施。船舶泵设计用于在变化或波动的工艺条件下运行。船舶泵还有助于减少温室气体的排放,因为操作员尽可能减少气体的燃烧和罐的排放。
2.4 船舶液压机
船舶液压机可以现对船舶油箱油量的检测与控制。液压机是使用液压缸产生压缩力的装置,它使用液压等效的机械杠杆,液压机来源于Pascal原理,整个封闭系统中的压力是恒定的。系统的一部分是用作泵的活塞,其中适当的机械力作用在小的横截面积上;另一部分是具有较大面积的活塞,其产生相应较大的机械力。如果泵与压力缸分离,则仅需要小直径管。当任一活塞被向内推时,由于流体是不可压缩的,所以小活塞移动的体积等于大活塞移置的体积。
2.5 船舶空气压缩机
船舶中使用的压缩机通常为密封的、开放的或半密封的,以压缩机和马达驱动器相对于被压缩的气体或蒸汽的位置。在密封的和大多数半封闭式压缩机中,驱动压缩机的电动机是集成的,并且在系统的加压气体包络内操作。电动机设计成在被压缩的制冷剂气体中工作并由其冷却。密封和半密封之间的区别是,密封使用一体式焊接外壳,不能打开进行维修;如果密封失效,其只是被整个新的单位取代。半密封使用带有垫圈盖的大型铸造金属外壳,可以打开以更换电机和泵组件。密封和半密封的主要优点是没有用于气体泄漏出系统的路径。开式压缩机依靠轴密封件来保持内部压力,并且这些密封件需要润滑剂如油以保持其密封性能。诸如汽车空调的开放式加压系统可能更容易泄漏其工作气体。开放系统依靠系统中的润滑剂在泵部件和密封件上喷溅。如果操作不够频繁,则密封件上的润滑剂缓慢蒸发,然后密封件开始泄漏,直到系统不再起作用且必须再充电。相比之下,船舶系统可以闲置多年,并且通常可以在任何时间再次启动,而不需要维护或经历系统压力的任何损失。船舶压缩机的缺点是电动机驱动器不能被修理或维护,并且如果电动机失效,则必须更换整个压缩机。另一个缺点是烧坏的绕组可能污染整个系统,从而需要将系统抽空并更换气体。通常,船舶压缩机用于高级的船舶动力系统中,其修理的成本与装置的价值比较高,并且仅购买新装置将更经济。
3 电气设备的维修与分析
电气设备不能正常启动故障。原因及解决方案如下:(1)在连接或修理过程中,激磁绕组的接线连接时没有实现磁极按N-S极性交替分布,检查绕组的接线连接;(2)励磁无电压,检查整流器或者是励磁机的运转是否正常;(3)无励磁电流,检查绕组是否断线,检查电刷接触状况和电刷弹簧压力是否达到标准。这种设计比有刷电机更简单,因为其消除了将动力从电动机外部传递到纺纱转子的复杂性,无刷同步直流电动机的一个实例是可将整圈旋转分成大量步进的步进电动机。(4)对于自激式同步发电机来讲,磁极剩磁可能不足以自激,应检查充磁;(5)由于设备所处的环境潮湿或水分进入绝缘体内,设备散热系统工作不良或主轴承磨损等原因造成发电机绕组和主轴承温度高,拆检发电机并进行清洁、浸漆、烘干或者更换轴承等。同时,由于这些大的振动会很容易使发电机可控相复励自励恒压装置中的输电线线被震断。
电气设备电压异常。(1)由于外界因素干扰使电动机的转速突然改变从而引起电动机输出电压突然变化,对于这种问题要针对外界因素的不同性质采用适当的方法稳定电动机的输出速率;(2)采用适当的方法是电动机原动机的输出速率增大,即是把电动机的特性斜率增大;(3)另一个引起电动机输出电压不稳定的原因是原动机的灵敏度过高。具有调速器的电机控制是必要的,因为电机需要缓慢地运转以防止损坏,并且一些应用(例如产生交流电)需要的速度控制。调整原动机解决方法是保持调速器的灵敏度,或者在调速器处设置阻尼器,在调速器处加入一个延时时间,用这种方法来稳定电压;(4)发电机的绝缘措施不到位由于发电机受潮或者是发生损伤使得绝缘电阻降低,而导致的发电机不能正常的工作,影响船舶运行。
4 总结与展望
为了将船舶的作用能效较大地展现出来,优化船舶工业的工作效率与高质量产能,需要加强管理,利用专门人才、高新技术来加强电气设备制造技术,这也是船舶工业的工作重心之一。在船舶的生产中,电气设备制造技术起到了举足轻重的作用,结合实时的信息与数据,精准的、有针对性地对挖泥船的设计进行优化分析,电气设备制造技术将会是未来船舶制造工程的一只尖兵。通过相关开发部门和技术人员的共同努力,船舶工业将会有着长足的发展,我国的海上安全与建设将会得到更加切实的保障。船舶中的电气设备制造也是船舶工业中一个必不可少的设备,在船舶工业高速发展的这几年,我国将凭借更加高效的自动化管理,屹立于世界船舶工业产能较大、效率较高的强国之中。
船舶电气论文:船舶电气的接地故障与处理措施探究
摘 要:伴随社会经济和人类文明的不断发展和进步,船舶技术也随之不断改革和创新,能够在一定程度上促进船舶事业的稳固发展,同时,利于我国与其他国家之间的交流和往来。但是水上环境的限制性较强,因此,对于船舶质量的要求十分严格。船舶电气一旦发生任何接地故障,将会严重危害船舶上人员的生命安全和财产安全。本文通过对造成船舶接地故障的原因进行详细分析,并根据所存在的原因提出有效的处理对策。
关键词:船舶;电气;接地故障;处理对策
船舶电气在接地的过程中出现任何故障基本是由于产品本身质量原因以及环境因素所造成的,另一方面,船舶工业的生产形式与普通工业行业相比较存在显著差异,船舶工业通常采取分散式的生产方式,每一施工环节都是独立个体,当接地故障出现时则不会影响其他生产环节的施工,直接导致接地故障不能得到及时解决,容易造成大型损伤事故和伤亡隐患。一旦发生接地故障将会为船舶工作的正常运行造成恶劣影响,因此,做好船舶电气的接地工作具有十分重要的作用。
一、船舶电气接地故障的原因
根据以往的工作经验以及专业技术,船舶电气接地故障的发生原因主要是由于恶劣的工作环境以及设备的本身质量所造成的。①设备质量。当电气设备以及接线线路出现质量问题时,其绝缘层很容易遭到不同程度的破坏,当绝缘层出现损坏后将会直接导致接地故障的产生;②恶劣的工作环境。由于船舶需要在海面上运行和工作,电气设备的运行环境长时期处于潮湿、高温以及波动较大的环境中,电气设备时刻承受着巨大的振动和冲击,长期处于这样的环境下,将会严重影响电气设备的正常运行,容易发生绝缘体老化的隐患事件,进而引发接地故障的出现。与此同时,对于已经被判定为接地故障的电气设备而言,则需要相关工作人员开展较为的细致检查,基于电气设备的分散式生产原则,需要对有关线路设备的故障查找采取分段式的排查工作,如:采取总配电板到分电箱的自上而下的排查方式,逐一开展接地故障的检修工作。此外,工作人员还可以借助兆欧表设备进行测量参数的检查作业,对于电阻参数相对较低的线路则需要进一步开展排查工作,最终将故障确定为线路线芯位置。
船舶行业与其他生产工业之间存在显著差异,其分散式的生产方式容易存在生产漏洞,当接地故障出现时,并未影响其他施工环节的正常运行,进而导致接地故障不能得到及时解决,长时间未经处理和维修,将会造成巨大的故障,严重影响电气设备的安全运行。因此,船舶企业应该明确认识到电气接地工作的重要性,做到及时发现、及时解决,提高船舶整体质量,降低安全隐患的发生几率。
二、船舶电气接地故障的解决措施
(一)加强工作人员的检修力度
在现代技术的支撑下,目前船舶的电源形式通常为三相三线的用电网络,这种用电形式的特点就是在船舶电气设备处于正常运行的状态下,除了接地故障不能正常运行外,电气设备的其他环节仍然能够保持正常运行的状态下,但是,如果相关工作人员并没有对电气故障给予针对性的检查和维修,那么电气设备将会继续出现第二个接地故障,这种情况下将会直接导致电线出现短路问题,进而影响整个船舶电气设备的正常运行。基于上述角度而言,相关工作人员需要从根本上转变以往对于船舶接地故障问题的处理方式,并从多方位的角度上使得工作人员充分认识到及时处理接地故障的重要意义,针对所出现的接地故障给予及时而又针对的处理和维修。
(二)加强处理接地故障力度
经过大量的实践和研究表明,加强船舶管理工作的检修力度能够在一定程度上降低发生电气设备接地故障的发生几率,具体操作方式如下所示:首先,需要结合目前我国对于船舶够电气设备所制定的相关管理条例和规范,定期对船舶电气设备的绝缘电阻的相关参数进行测量和检查,同时,充分考虑到电气设备十分恶劣的工作环境,以及电气设备在运行过程中所受到的冲击和振动。为了能够有效预防由于受潮原因所导致绝缘体和接地故障的发生,相关工作人员需要定期检查绝缘体电阻参数,将绝缘体电阻参数控制在相关规定的范围内,并对出现问题的接地故障给予及时的维修和分析,尽量避免接地故障的发生;其次,相关工作人员需要在一定程度上确保电气设备的稳定性和密封性,尤其是对于长时间需要处于潮湿和高温环境下的电气设备而言,在开展检修和管理工作的过程中,需要确保电气设备上的密封条和封泥的完整性。同时,在检修的过程中需要针对部分电气设备的防水外壳进行维护和更换,借助更换外力保护设备的方式进一步确保电气设备的防水性和密封性;,在电气设备正确运行的状态下,应该尽量避免船舶电气设备过长时间处于潮湿和超负荷的状态下,通过这样的方式能够避免由于绝缘体老化而造成的接地故障问题。同时,相关工作人员采用电焊切割的方式进行敷设电气设备线路的过程中,需要在保护电缆线路的基础上,进而避免接地故障的进一步发展和蔓延。
(三)加强再次隔离干预力度
对于长期处于高温、潮湿状态下的电气设备而言,如:甲板、卫生间、厨房以及浴室等,为了能够充分确保电气设备与其他电气设备线路之间处于一种较为独立的状态,目前,可以通过变压隔离器提高电气设备的防水性和绝缘性,同时,还能够有效降低电气设备发生接地故障的几率。
结语:
总而言之,对于船舶电气设备的接地故障给予检修和维护,能够在一定程度上确保电气设备的安全运行,想要更好的预防接地故障的发生,首先,需要相关工作人员提高重视程度,通过加强排查力度和管理力度的方式,并以此为基础采取针对性的解决措施,才能够更好的确保电气设备的稳定运行。
船舶电气论文:探究船舶辅机电气设备的节能技术
(黑龙江省航道局)
摘 要:节能技术是缓解当前能源紧张形势重要的途径,也是造船以及运输行业经常研究的重点,文中通过对船舶辅机耗电量大会对续航能力造成影响的问题进行了相关的研究,从应用永磁机以提高船舶辅机电动机效率,电机运行时实施变频调速以及辅机的能量需求管理3个方面,对船舶辅机电气设备节能技术进行了详细的阐述,分析的结果表明,推广船舶辅机电气设备节能技术的应用带来的明显的节能降耗效果。仅供专业人士的参考。
关键词:船舶辅机;节能;永磁电机;变频调速;能量管理
相对于陆地电网来说,船舶电网是一个较为独立的小容量系统,而船舶辅机是船舶电网的主要电负荷之一,由于船舶携带的能源数量有限,辅机耗电量如果过大的话必然会对船舶助推设备所需的能源份额进行占领,这样就会使航运上的成本增加,也不符合国家能源政策中的节能减排上的要求。因此,对节能技术的采用,降低辅机能耗,是提升船舶续航能力降低运行成本的有效途径,在世界能源紧张的今天意义非常的巨大。
1电动机节能技术
电动机是辅机运转的动力源,也是船舶电网主要的直接用电负荷,因此,电动机效率是节能与否的直接因素。另外,多数船舶辅机,如冷却水泵、主轴滑油泵、通风机、空调压缩机等,在整个航行期间均处于连续运行状态,连续运转的电动机,其效率的改善对降低电机能耗的影响尤为明显。由于运行时间较长,即使电动机效率只提高一点点,整个航行期间累计节省的电能也是相当可观的。
根据船舶电网电制的不同,目前的船舶辅机电动机包括直流电动机和交流异步电动机2大类。由于船舶航行工况发生变化,会引起辅机负载变动或电网电压产生变化,从而导致辅机电动机的输出功率偏离额定功率,出现“大马拉小车”的现象,此时电动机效率急剧降低,电能损耗大大升高。另外,对于交流异步电机而言,其功率因数一般为0.8左右,当辅机负载降低较多时(如接近空载时),功率因数也大大降低,导致电网电流的无功分量增大,网损增加;而直流电动机由于存在电刷,运行期间机械换向会引起电火花,需定期清理或更换电刷,电机维护工作量较大。
近年来发展迅速的永磁同步电动机,为解决船舶辅机电动机存在的上述问题、提高电动机能效,提供了一条有效的技术途径。永磁同步电动机的转子由永磁体材料构成,转子侧无感应电流,不存在转子磁滞损耗和涡流损耗,提高了电机效率;由于无需转子励磁,电机功率因数可接近于,减小了定子电流,进一步提高了电机效率,同时也改善了电网品质,降低了网损;全功率范围内效率高,即使负载降低到额定负载的25%时,永磁电动机效率仍可达到90%以上。永磁电动机启动转矩大,可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的一般机,较好地解决了“大马拉小车”的现象。此外,永磁电动机还具有温升低、体积小、重量轻的优点,并且不存在电刷,维护性好,特别适合作为船舶辅机电动机。随着稀土永磁材料生产工艺水平的提高和产量成本的下降,永磁电动机以其在高效节能方面无可比拟的优势,在发电、冶金、陶瓷、纺织等工业领域得到了广泛的应用。永磁同步电动机作为船舶辅机配套电机的应用条件已经成熟。
2运行控制节能技术
船舶辅机大多为风机、泵类负载。对于船舶这样一个中小型管网系统来说,风机、泵的流量需求经常随航行工况的不同而发生变化。由于船舶辅机的额定功率一般按满足较大流量需求的原则进行设计,因此,船舶辅机的流量调节大多为向下调节。目前,船舶辅机进行流量调节时,往往采用截流的方式,即减小出口处风门或阀门的开度,实质是通过增加管路阻力来限制流量,此时电动机的转速基本不变,电功率基本不变,大量电能白白浪费在管路损失上。
在空调装置节能上的管理方面,采用变频压缩机以及变频调速通风机,依据船舱内分人员分布、舱室温湿度、外部环境温度与冷媒水温度上的相关的信息,在满足人员需求与舱室环境需求的前提下,自动对制冷量进行调节,实现空调上的经济运行,空调装置是航行期间的能耗大户,服务的对象主要是人员,当空调区域人员减少或是舱室环境温度不是很高的情况下,可以通过调速对空调的功率进行自动的减小,当空调区没有人员存在时,及时关闭相应的空调制冷,对空调上的能耗进行降低。
在通风机组管理方面,根据舱室大气成分的含量、大气的气温湿度与空气压力等信息,对航行的状况的进行结合采用变频调速对风机上的供风量进行调节,当大气环境质量较好的时候,就可降低电机转速以减少风量上的供给。
3.使用管理中的节能技术
目前,船舶辅机的使用管理在工作中体现的还是比较粗放的,大多仅为投切台数的简单性的管理,只要对基本的供水与供风上的需求进行满足,没有从提高全船电能利用效率的角度对辅机整个的运行实施的管理,由于辅机的额定功率输出一般会按照系统较大的需求进行满足,设计上也是根据这个原则作对比,依据设计上的规范,还需要对裕量进行一定的保留,保障辅机上的长期使用。但是,在系统实际的运行中并不能对较大的需求进行满足,而辅机使用的简单管理方式也没有办法根据系统工况上的变化负辅机能量输出进行实时的调节。因此就会存在能量上的浪费。所以在采用节能上的技术优化对全船辅机运行的过程进行管理时,应该从使用与管理的角度对辅机的运行效率进行提升,将辅机电气设备节能管理上的综合管理进行实现,这是辅机节上的又一大重要的技术途径。
节能综合管理的基本原理为:采用信息技术对系统上的实际运行情况与工况参数进行获取,依据系统实际情况上的需求采用变频调速,减载控制等技术手段实时对辅机的能量输出进行调节,实现能量的按需分配与精细管理。达到节能增效的目的,节能综合管理的主要对象包括船舶航行的期间长时间连续工作的辅机设备,如冷却水泵与空调上的装置等,这些设备工作时间长,其中流量上的供给往往会随航行工况上的变化而产生变化,因此,实施节能综合管理能带来很明显的节能效果。
在冷却水泵节能管理方面,可以根据河流环境上的温度与船舶热负荷工况状态以及冷却水泵上的温度信息,通过实施变频调速与冷却水泵运行台数控制等技术措施实时调节冷却水的供给量,当系统热负荷较低时或是外部河水温度较低,船舶换热效率较高时,可降低冷却水的供给量,既能满足系统温度降升控制上的要求。又可以在较大的程度上节约电能。
4.结语
综上所述,船舶辅机电气设备在研究上的重点,在以前的研究过程中,学者将眼光一般放在综合自动化上,以实现无人机舱,远程监控为发展的方向。笔者认为在今后的船舶辅机电气设备发展中需要着重关注节能方面上的技术研究,用以提高全船辅机运行上的效率,将能耗上的浪费进行降低的处理,将船舶的续航能力进行提升,降低航运上的成本。相信在倡导节能减排的今天,这样的做法具有十分重要的意义。