工程教育认证背景下高校电气类专业的实践教学改革——以江苏师范大学为例

依据工程教育专业认证标准中的实践教学要求,以江苏师范大学为例,从实验教学、毕业设计(论文)、课程实训及专业实习方面分析目前我国高校电气类专业在实践教学中存在的主要问题,并给出了相应的改革措施.这些措施可以强化以学生为本的专业认证理念,为我国高校电气类专业完善实践教学建设提供一定的参考.

“一带一路”新形势下的留学生电路授课模式探索——以江苏师范大学为例

随着国家“一带一路”如火如荼地进行,东西方交流不断加强,来华留学生的数量也在逐年增加,面对越来越多的文化不同背景的留学生,高校电路课的讲授也迎来了新的挑战。本文以江苏师范大学电气工程及自动化学院为例,探索留学生电路课的讲授新模式,给出以下几个举措:举措一,加强对留学生的文化传输和思想教育;举措二,针对留学生具体不同情况因材施教;举措三,组织中国学生、老师和留学生共上一堂课;举措四,实验、实训以及工厂实地考察与理论课相结合;举措五,结合互联网等多媒体技术开展授课。江苏师范大学通过对上述五点举措的实施,提高了留学生对《电路》课程的认识和了解,也提高了全英文教学效果和水平。

电气工程专业虚实结合实践教学模式改革探究

实践教学是电气工程专业人才培养方案的重要组成部分,是提升人才培养质量的重要保障。针对当前电气工程专业实践教学模式急需解决的问题,依托国家级虚拟仿真实验教学中心,充分利用现代信息技术,优化实践课程体系,建设实践教学资源,改进实践教学方法,构建电气工程专业虚实结合实践教学模式。

自动化专业运动控制方向工程型人才培养模式的探索与实践

以"卓越工程师教育培养计划"为指导,针对自动化专业运动控制专业方向人才培养模式存在的实践驱动创新理念不足、模块、层次化架构不清、不能满足社会发展新需要等问题,确立了运动控制方向人才培养模式的思路和教学理念。并构建运动控制系统架构合理、层次化、模块化的课程群体系,对于课程群体系的教学内容、教学方法、教学模式、实践教学和考核评价体系等方面采取切实有效的改革措施。新的培养模式带动专业教学团队建设和学生创新能力的发展,在理论、实践教学过程中获得了同行、学生一致的好评,取得了一系列的探索实践经验和成果。

自动化专业C语言教学改革与实践——基于“工程应用型”人才培养模式

C语言程序设计教学实践中以语法结构教学为主,内容枯燥,导致学生学习积极性不高,更难以解决实际问题。针对这种情况,青岛工学院自动化教研室根据"工程应用型"人才培养目标,对本校自动化专业C语言程序设计课程开展了加强程序算法练习、改革课堂教学方法、增加专业开发案例、理论紧密联系实践等一系列教学改革,学习效果显著增强。

基于多元反馈的电气工程专业实践教学质量评价体系的构建

实践教学是高等学校电气工程专业教学体系中重要的组成部分,而实践教学质量评价体系是保证实践教学效果的关键.通过分析高等学校实践教学质量评价体系的现状及主要问题,提出了评价主体、指标以及反馈机制多元化的评价体系设计思路.并依托江苏师范大学电气工程专业,充分利用多元反馈信息,构建并实施了实践教学质量评价体系,促进了实践教学改革和专业人才质量的提升.

自动化专业教学的优势与不足

近年来,随着自动化产业的快速发展,人们把更多的精力放到自动化专业。对相关的教学改革问题进行研究,并展开讨论。

自动化专业教学过程中若干问题的探讨

近年来,自动化产业发展迅速,许多高校都在培养电气自动化技术专业人才方面加大了人力和物力投入。本文总结了自动化专业学科建设的优势,并针对其劣势给予一些有效的补充措施。

自行车车架焊接的自动化发展研究

焊接作为自行车生产制造的主要方式,不断朝着更高的效率和可靠性方向发展。此文针对目前自行车的焊接应用情况做了简要介绍,并对将来发展趋势做了展望。

高速铁路网络对区域经济发展的影响——以江苏省为例

近年来,中国高速铁路网络得到了极大的发展,这提高了乘客旅行效率,提升了城市之间的关联性。结合内生时空权重矩阵,构建了改进型空间杜宾模型,研究高速铁路网络对区域经济发展的影响,分析了江苏省十三个城市2010—2020年的相关数据,研究结果表明高速铁路网络对区域经济发展具有较好促进作用。在此基础上,分析了高速铁路网络发展对区域较发达城市和发展中城市经济影响的差异性,证实了高速铁路网络发展对地方经济增长具有推动作用,且伴有溢出效应,能够缩小区域城市之间的经济差距。该研究能够为高速铁路网络建设和区域经济发展提供指导性建议,并为区域经济发展不平衡问题提供解决思路。

计及灵活性资源的综合能源系统源荷协调优化调度

可再生能源和负荷的波动性、不确定性等给综合能源系统(integrated energy system,IES)的安全灵活运行带来了极大挑战。为提高IES灵活调节能力与可再生能源消纳水平,提出一种计及灵活性资源的IES源荷协调优化调度方法。针对系统内运行灵活性需求,精细刻画各类资源灵活性能力,源侧根据电氢耦合单元运行特性构建热电联产机组(combined heating and power,CHP)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)联合运行模型,荷侧考虑综合需求响应的灵活性供给能力,建立系统综合灵活性供给模型。根据不同时刻运行灵活性不足问题分成2种调度模式,构建基于IES灵活性约束的优化调度模型,并进行仿真分析。仿真结果表明,所提出的优化调度方法能够有效提高IES灵活调节能力和可再生能源消纳水平。

计及碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度

针对碳捕集与封存(CCS)技术和电转气(P2G)设备,提出一种计及碳捕集、P2G和储能设备联合运行模式,通过细化P2G两阶段运行过程,提高氢能的利用效率;利用储能设备解决CO_(2)在捕集和利用上的时间不匹配问题,并考虑阶梯式碳交易机制进一步降低综合能源系统(IES)中CO_(2)排放量。据此构建含碳捕集的IES低碳经济优化调度模型,并根据不同时刻碳排放量大小分成两种调度模式,利用Matlab软件中的求解器GUROBI软件对模型进行求解。仿真结果表明,所提调度方法可进一步降低系统运行成本、提高可再生能源消纳和减少碳排放量。

融合差分进化和Sine混沌的改进粒子群算法

将差分进化与Sine混沌相结合,提出一种改进的粒子群算法。利用Sine混沌映射对初始种群进行优化,提高了收敛速度;该算法通过引入非同步变化的学习因子的速度更新公式,引入随机惯性权重,使算法能够更好地兼顾全局搜索与局部优化;借鉴差分进化算法中的交叉操作,采用淘汰机制随机搜索策略,提高算法的全局搜索能力,提高算法收敛速度。为了验证融合差分进化和Sine混沌的改进粒子群算法(improved particle swarm optimization algorithm,IPSO)的性能,与基于压缩学习因子的粒子群算法(yield-based particle swarm optimization,YPSO)、自适应加权粒子群算法(self-adaptive particle swarm optimization,SPSO)等PSO相关算法以及蜘蛛蜂优化算法(spider wasp optimization,SWO)、能量谷算法(energy valley algorithm,EVA)等2023年最新算法相比较,验证融合差分进化和Sine混沌的改进粒子群算法(IPSO)的有效性。在不同维度下解决12个常用基准函数,对12个测试函数进行实验,并与其他的几种算法进行比较,实验结果表明,改进后的PSO算法收敛速度快,收敛精度高。

基于MR的左心房纤维化区域分割与重建

目前主流的左心房纤维化区域分割方法是先手动划分心房壁区域,再在心房壁区域内使用阈值法提取纤维化部分。这不仅需要操作者具有专业的背景知识,同时工作量也较大,而且阈值法也难以同时对轻重程度不同的纤维化区域进行精确分割。为了解决上述问题,本文提出一种新的基于MR图像纤维化区域分割方法。首先使用拉普拉斯锐化算法,提高纤维化区域的对比度,同时采用核相关滤波算法对目标区域进行跟踪,从而去除心房外的组织;其次比较区域增长法、活动轮廓法以及基于Hessian矩阵的分割算法对纤维化区域的分割效果,选出效果最优的分割方法;最后对纤维区域的三维点云数据进行重建与渲染。实验结果表明,该方法无需逐图手动划分心房壁区域,且分割结果具有较高的准确度,可以更好地帮助医生对相关疾病进行诊断。

多源电力系统连锁故障建模与评估分析

双碳目标下可再生能源占比逐步提升,给电力系统稳定运行带来了巨大挑战。基于此,借鉴复杂网络理论,融合电力系统随机潮流和金融领域风险价值理论,构建一种含高比例可再生能源的电力系统连锁故障模型,分析高比例可再生能源对电力系统连锁故障的影响程度。从局部、全局和潮流特性3个方面分别提出电气度中心性、电气介数中心性和加权电网潮流转移熵指标来辨识电网中的脆弱节点,分析其在连锁故障演化进程中的作用,并以节点损耗率、线路损耗率和功率损耗率为指标分别对含高比例可再生能源的电力系统在随机和蓄意攻击下的鲁棒性进行评估分析,以改进IEEE39节点系统为例对所提方法进行仿真分析,验证其可行性和有效性。

基于YOLOv5-CC的驾驶员疲劳状态检测

利用车载智能系统对驾驶员行车过程中的疲劳状态进行识别并预警,可有效提升交通安全率.针对驾驶室光线不佳情况下小目标检测准确度低的问题,提出基于YOLOv5-CC的驾驶员疲劳状态检测算法.该算法改进YOLOv5中Backbone的C3模块结构,在模块中增添卷积层和协调注意力,并通过十字交叉注意力机制融合Backbone和Neck,加强模型全局特征提取能力.实验表明,YOLOv5-CC算法的精确率为98.0%,召回率为98.3%,平均精确率为98.9%;与其他算法相比,平均精确率均值为98.9%,检验效果优于其他算法.

一种新型双端口三电平变换器

针对传统背靠背三电平变换器成本高、体积大、结构复杂等问题,文中提出一种新型双端口三电平变换器拓扑,通过器件复用方式减少开关器件数量,优化系统结构。首先,详细分析所提新型拓扑的工作原理,给出单相桥臂的6种有效开关状态、电流流通路径及对应双端口输出电平,并对各开关器件的电压应力进行分析。其次,研究并设计一种适用于该新型拓扑的载波层叠脉宽调制策略,加入直流偏移量以避免调制波重合产生的影响。然后,进一步分析该策略在同频与异频工作模式下的调制度范围、相角差约束等关键问题,给出各工作模式下直流偏移量选取原则及两端口调制度约束范围。最后,基于DSP-FPGA-Typhoon HIL 402实验平台对不同工作模式进行验证。实验结果表明,在实现所提新型拓扑双端口电压电流稳定输出的前提下,加入直流偏移量的载波层叠脉宽调制策略使得变换器输出的电能质量良好,谐波含量低。

基于链式集群发展的中国自行车产业分析

此文从理论层面研究和分析了中国自行车产业链式集群发展的基础,提出了行业链式集群布局以及统筹产业供应链的构思。基于行业现有格局,此文总结了产业集群形成的关键因素,指出中国自行车产业链式集群发展的路径,从行业龙头企业带动引领等方面指出集群发展的路径并提出相应分析与展望。

基于层级化注意力融合的航拍图像电力线分割模型

电力线自动分割是保证智能检测平台安全运行的重要前提。然而,电力线分割是复杂背景、多种气候环境下的小目标分割问题,极易出现误检、漏检问题。为了提高电力线分割的鲁棒性与准确性,结合编码器-解码器框架,提出了一种基于层级化注意力融合的端到端分割模型。该模型提出一种降维残差卷积单元,增加网络深度的同时大幅度减少网络参数,更易部署于嵌入式设备。为了使模型捕捉到全局信息并强调电力线的目标区域,设计了链式层级化注意力融合模块进行多尺度特征融合,以解决类别不均衡问题。为了提高模型对电力线特有的直线先验特征的关注,提出了直线先验损失函数,并与Focal、Dice损失函数组合成联合损失函数,进一步提高了电力线分割准确度。实验结果表明,所提模型网络深度增加为基础网络的2.8倍左右,而参数量仅为原来的1/3左右。针对常规天气和雾天环境下的航拍图像均能实现电力线的鲁棒分割。所提出模型能应用于电力巡检领域,使巡检更加智能与高效。

计及源荷协调的综合能源系统日前-日内两阶段优化调度

逐步提高可再生能源发电量在总发电量的占比,构建综合能源系统(integrated energy system,IES),并对火电机组加装碳捕集装置,同时辅之多种需求响应(demand response,DR)资源,是加快实现“双碳目标”的重要途径。针对系统碳排放量和综合成本较高的问题,提出了一种计及碳捕集、电转气(power to gas,P2G)和储碳、储液设备联合运行模式。源侧火电机组加装碳捕集装置形成碳捕集电厂,与可再生能源机组协调配合,碳捕集电厂采用综合灵活运行方式,实现碳捕集运行能耗的能量时移,并且通过细化P2G两阶段运行过程,提高氢能的利用效率;荷侧考虑多种DR资源解决碳捕集电厂的运行局限性,据此构建源荷协调的IES日前-日内两阶段低碳经济优化调度模型。仿真结果表明,所提调度方法能够协调源荷资源、降低系统运行成本和减少碳排放量。