時(shí)間:2023-03-22 17:33:48
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇電工電子設(shè)計(jì)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
2將自動(dòng)化技術(shù)引入到電子信息工程設(shè)計(jì)中的重要作用
2.1使電子信息工程的設(shè)計(jì)一體化與機(jī)械化得以實(shí)現(xiàn)
誠(chéng)如人們知道的,所謂自動(dòng)化技術(shù),就是全面解放發(fā)展生產(chǎn)力,用機(jī)械運(yùn)作來(lái)代替人工操作,最大化的節(jié)約人力資源成本,提高工作效率,這也是自動(dòng)化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)生活中的原因。以從事電子信息工程的設(shè)計(jì)工作的人員角度來(lái)看,要想更好的工作,不僅需要全面的掌握電子設(shè)計(jì)的原理,還需要了解一切與信息工程設(shè)計(jì)有關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用理論。從電子信息工程本身具有的特色來(lái)看,其本質(zhì)就是將計(jì)算機(jī)、信息以及電子技術(shù)相融合產(chǎn)生的一項(xiàng)事物,這就使得其設(shè)計(jì)工作不論是對(duì)機(jī)械化的程度,還是自動(dòng)化程度,都有十分高的要求。所以,將自動(dòng)化技術(shù)引入到當(dāng)前電子信息工程的設(shè)計(jì)中,不僅能夠促進(jìn)設(shè)計(jì)工作的機(jī)電一體化,有效的轉(zhuǎn)變當(dāng)前電子信息工程的設(shè)計(jì)情況,提高設(shè)計(jì)工作的效率,還可以最大化的發(fā)揮電子信息工程在設(shè)計(jì)工作上的優(yōu)勢(shì),準(zhǔn)確的反映出設(shè)計(jì)工作的多元化以及功能的標(biāo)準(zhǔn)化。
2.2推進(jìn)電子信息工程的設(shè)計(jì)智能化快速實(shí)現(xiàn)
在傳統(tǒng)的電子信息工程的設(shè)計(jì)中,主要是依靠人力來(lái)處理信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、集成與應(yīng)用的,工作效率十分緩慢,根本無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展對(duì)于信息的需求。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程的設(shè)計(jì)之中,能夠從根本上變革當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于信息的處理、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、集成與應(yīng)用的方式,極大的提高電子信息工程在設(shè)計(jì)方面的智能化水平[2]。通過(guò)將計(jì)算機(jī)、信息以及網(wǎng)絡(luò)等自動(dòng)化技術(shù)的融合,能夠?yàn)樘幚砗蛻?yīng)用大批量、高頻率和密度的信息提供一條更加便捷的途徑,從而提高電子信息工程的整體設(shè)計(jì)水平,促進(jìn)電子信息工程的設(shè)計(jì)智能化建設(shè),提高其工作效率和準(zhǔn)確度。
2.3推動(dòng)電子信息工程設(shè)計(jì)整體的進(jìn)步
首先,自動(dòng)化技術(shù)本身就是一種集多項(xiàng)現(xiàn)代化先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為一身的,具有較高優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)代技術(shù),這種優(yōu)勢(shì)不僅是其他各種單一類(lèi)型的技術(shù)或者技巧無(wú)法到達(dá)的境界,也是當(dāng)前電子信息工程在設(shè)計(jì)時(shí)需要依靠自動(dòng)化技術(shù)的主要原因。電子信息工程的設(shè)計(jì),對(duì)于對(duì)信息的處理、運(yùn)用以及控制技術(shù)的精確度要求極高,這一要求是無(wú)法依靠人力資源來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以就需要自動(dòng)化技術(shù)來(lái)輔助完成。例如:在設(shè)計(jì)信號(hào)與系統(tǒng)時(shí),設(shè)計(jì)師必須要全面的掌握信號(hào)的分解與信息系統(tǒng)的分析等相關(guān)技術(shù),這就需要設(shè)計(jì)工作必須具備極高的精度,此時(shí),設(shè)計(jì)師就必須要以自動(dòng)化技術(shù)來(lái)提高設(shè)計(jì)整體的水平,提高精確度[3]。由此不難看出,自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電子信息工程的整體設(shè)計(jì)以及精確度水平的提高,具有的重要作用。
3自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程設(shè)計(jì)的表現(xiàn)
將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程的設(shè)計(jì)工作的重要作用,使其在該領(lǐng)域的應(yīng)用范圍被不斷的擴(kuò)大,應(yīng)用效果也不斷提高。總體來(lái)看,自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)前電子信息的設(shè)計(jì)中,主要?jiǎng)e用于以下幾大方面:一是,電路分析的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)的控制領(lǐng)域,這也是整個(gè)電子信息工程設(shè)計(jì)的核心所在。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于此領(lǐng)域,可以提高其三相電路、雙口網(wǎng)絡(luò)以及含有點(diǎn)感電路等方面的工作效率,促進(jìn)設(shè)計(jì)整體的自動(dòng)化和智能化[4]。二是,計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域,所謂的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),主要就是通過(guò)綜合的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)等,促進(jìn)設(shè)計(jì)整體的有效完成。將自動(dòng)化技術(shù)引入其中后,設(shè)計(jì)這只需要將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入其中,計(jì)算機(jī)就可以自行分析計(jì)算,極大的提高了工作的效率和設(shè)計(jì)的精確度。
這是一款智能型高科技電能計(jì)量產(chǎn)品,該表可以同時(shí)計(jì)量正/反向有功電能、正/反向無(wú)功電能、四象限無(wú)功電能,還具有多費(fèi)率控制,負(fù)荷曲線(xiàn)記錄,各相失壓、過(guò)壓、頻率超限記錄,數(shù)據(jù)LCD顯示等多種功能。主站可以通過(guò)RS-485總線(xiàn)或手持紅外抄表器對(duì)該電表進(jìn)行查表、設(shè)表、抄表等操作。
軟件代碼全部采用C/C++語(yǔ)言編寫(xiě),編碼效率高,可維護(hù)性好,便于實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)用戶(hù)的需求方便地對(duì)功能模塊進(jìn)行裁剪。而且代碼經(jīng)過(guò)優(yōu)化,其生成的目標(biāo)代碼大小和執(zhí)行效率已與匯編代碼相差無(wú)幾。該產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)全面符合GB/T17215-1998《1級(jí)和2級(jí)靜止式交流有功電度表》、DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645—1997《多功能電能表通信規(guī)約》的要求。
多功能電能表的總體結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)
多功能表總體結(jié)構(gòu)
電子式多功能電能表硬件的核心MCU主控制器,它負(fù)責(zé)按鍵輸入掃描、工作狀態(tài)檢測(cè),計(jì)量數(shù)據(jù)的讀入、計(jì)算和存儲(chǔ)、電表參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)配置以及與外界的通信控制等。其主要功能單元包括MCU主控制器單元、電量計(jì)量模塊、紅外和RS—485通信模塊、校表模塊、EEPROM存儲(chǔ)陣列等;其他輔助模塊主要有:時(shí)鐘日歷電路、工作異常報(bào)警電路、按鍵輸入電路、復(fù)位和看門(mén)狗電路、開(kāi)關(guān)電源模塊和后備電池電路、大屏幕液晶顯示模塊和LED顯示模塊。多功能表總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
高性能主控制器單元
主控制器采用NEC公司8位單片機(jī)中的高檔產(chǎn)品uPD78P0338。該款單片機(jī)為120腳QFP封裝,單片集成有60KBFlash、一個(gè)異步通信串行口、40x4段LCD驅(qū)動(dòng)器、高達(dá)10MHz的總線(xiàn)時(shí)鐘和10路10位精度的ADC,并可通過(guò)簡(jiǎn)單的接口進(jìn)行在系統(tǒng)編程,極大地方便在線(xiàn)調(diào)試和軟件升級(jí)。并且支持高級(jí)語(yǔ)言,較好地滿(mǎn)足了多功能表任務(wù)繁多、數(shù)據(jù)量龐大、算法較復(fù)雜的功能要求。
串口復(fù)用通信單元
通信電路模塊主要包括TSOPl838紅外接收頭、紅外發(fā)射二極管、載波電路、MAX487專(zhuān)用485收發(fā)電路、驅(qū)動(dòng)/開(kāi)關(guān)二極管和其他元件。
本電能表為便于用戶(hù)抄表,設(shè)計(jì)有紅外本地抄表和RS-485集中抄表兩種串行抄表方式,因?yàn)閡PD78F0338僅有一個(gè)串口,故通信電路設(shè)計(jì)時(shí)采用串口復(fù)用技術(shù)。由9012、9014和若干電阻等器件組成互補(bǔ)開(kāi)關(guān),由MCU的一個(gè)I/O口來(lái)控制紅外和RS-485通信方式的切換,如圖2所示。
高精度電量計(jì)量模塊
計(jì)量模塊由高精度專(zhuān)用電能計(jì)量芯片SA9904,電流互感器和其他電路元件組成。SA9904是Sames公司生產(chǎn)的一款三相雙向功率/電能計(jì)量芯片,可以計(jì)量有功/無(wú)功功率、電壓、頻率、相序異常等,可以單獨(dú)計(jì)量每一相的用電信息,符合IEC521/1036標(biāo)準(zhǔn),可達(dá)到1級(jí)交流電能表的精度要求,各數(shù)據(jù)寄存器具有24位精度,可通過(guò)三線(xiàn)SPI接口與CPU交換數(shù)據(jù)。從而可以較好地適應(yīng)多功能表需要計(jì)量多種電量數(shù)據(jù)的要求。SA9904引腳及其電路圖如圖3所示。
其中,CLK、DO、DI構(gòu)成與MCU控制器的接口,用于傳輸控制命令和測(cè)得的電量數(shù)據(jù),IIps、IIPt、IIPr用來(lái)對(duì)電流取樣,IVPl、IVP2、IVP3用來(lái)對(duì)電壓取樣。
時(shí)鐘日歷模塊
時(shí)鐘電路采用EPSON生產(chǎn)的RTC-4553實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。內(nèi)部集成了32.768kHz的石英晶體振蕩器,簡(jiǎn)化電路,并可以根據(jù)需要進(jìn)行自由設(shè)置以得到較高的頻率;同時(shí)集成有時(shí)鐘和日歷計(jì)數(shù)器,可選擇24或12小時(shí)顯示模式,時(shí)鐘可通過(guò)軟件方式進(jìn)行間隔30秒的調(diào)整,并提供0.1Hz或1024Hz的定時(shí)脈沖輸出,以便于在電能表的外部對(duì)時(shí)鐘精度進(jìn)行定期檢查。RTC-4553引腳及其電路圖如圖4所示。
其中,SCK、Sin、Sout與主處理器接口,用于發(fā)送控制指令或者傳輸日期時(shí)間數(shù)據(jù),本系統(tǒng)日歷時(shí)鐘模塊采用電池作后備電源,以確保在停電狀態(tài)下,日期時(shí)間的準(zhǔn)確無(wú)誤。
多功能電能表的軟件設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
多功能電能表涉及的數(shù)據(jù)類(lèi)型種類(lèi)繁多。按字節(jié)分包括單字節(jié)、雙字節(jié)、三字節(jié)、四字節(jié)和六字節(jié)等,按表征的意義分有時(shí)間、時(shí)刻、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能、次數(shù)、功率因數(shù)、門(mén)限、狀態(tài)字、系數(shù)、表號(hào)等。復(fù)雜的數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了較高的要求,本實(shí)現(xiàn)方案通過(guò)采用多種數(shù)據(jù)尋址方式和多種類(lèi)型存儲(chǔ)器較好地解決了這一問(wèn)題。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放方式有:內(nèi)部ROM、RAM和外掛EEPROM。
內(nèi)部ROM用來(lái)存放大量的常數(shù)表格,RAM用于存放臨時(shí)變量和堆棧,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM則存儲(chǔ)各種用戶(hù)電量數(shù)據(jù)和設(shè)表參數(shù),通過(guò)12C總線(xiàn)與CPU交換數(shù)據(jù),電能表按設(shè)計(jì)需求的最大要求大約需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通過(guò)級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)尋址方式
EEPROM數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)采用兩種方式;直接地址訪(fǎng)問(wèn),通過(guò)數(shù)據(jù)的EEPROM地址直接讀寫(xiě)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)ID尋址,通過(guò)數(shù)據(jù)的編碼讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。
通信口復(fù)用功能設(shè)計(jì)
紅外通信和RS-485共用一個(gè)串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信開(kāi)始都有一低電平位(0),因此將紅外接收端(與485接收端用一三極管隔開(kāi))引到一中斷引腳INTP1,通過(guò)其引發(fā)的中斷可判斷串行口數(shù)據(jù)是否來(lái)自紅外。發(fā)送時(shí)按時(shí)應(yīng)方式發(fā)送,使其不互相干擾。由于紅外通信和遙控接收用同一接收管,因此在判斷紅外來(lái)源的中斷中啟動(dòng)定時(shí)器INTTM4檢測(cè)紅外接收端,如果檢測(cè)到脈沖寬度為9ms或0.56ms,則判斷為紅外遙控,并根據(jù)定時(shí)檢測(cè)遙控編碼;否則判斷為紅外產(chǎn)生的串行口接收中斷,并將定時(shí)檢測(cè)關(guān)閉。
紅外38.4kHz調(diào)制信號(hào)由CPU內(nèi)部分頻輸出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因紅外發(fā)送字節(jié)之間可選有15~20ms的延時(shí),而485通信則不需要延時(shí)。數(shù)據(jù)發(fā)送在發(fā)送中斷中進(jìn)行,紅外通信在發(fā)送操作后立即關(guān)閉發(fā)送中斷允許,待延時(shí)時(shí)間到后再允許發(fā)送中斷。
二、教學(xué)改革與建設(shè)
教學(xué)改革與建設(shè)在課程教學(xué)改革與建設(shè)中,深刻領(lǐng)會(huì)教育部[2012]4號(hào)、教職成[2011]12號(hào)等文件精神,借鑒吸收兄弟院校的優(yōu)秀成果和寶貴經(jīng)驗(yàn),引入校企合作的開(kāi)發(fā)機(jī)制,著力構(gòu)建基于工作過(guò)程的課程改革模式。
(一)基于企業(yè)應(yīng)用需要,架構(gòu)課程核心。通過(guò)企業(yè)調(diào)研、掛職頂崗等形式,針對(duì)電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生從事的崗位群(包括電子產(chǎn)品裝接技師、調(diào)試維修技師、檢驗(yàn)服務(wù)技師和電子設(shè)計(jì)工程師等)進(jìn)行深層調(diào)研分析,確定了崗位群對(duì)職業(yè)能力的要求。同時(shí),以山東半島制造業(yè)基地為背景,以黃河三角洲地區(qū)引進(jìn)發(fā)展急需人才項(xiàng)目為載體,大力加強(qiáng)與山東五洲電氣有限公司、濰坊華彤電氣有限責(zé)任公司等校外實(shí)訓(xùn)基地的交流與合作,校企雙方共同探討以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向開(kāi)展課程改革的新模式,架構(gòu)了《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》的課程核心。
(二)基于典型工作過(guò)程,設(shè)計(jì)課程結(jié)構(gòu)。近年來(lái),德國(guó)基于工作過(guò)程的職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)方法代表著世界職業(yè)教育課程發(fā)展的方向,比較成功地解決了職業(yè)教育課程改革中的難題。其參照系是工作過(guò)程,但并非所有的、原生態(tài)的工作過(guò)程,而是從職業(yè)群中歸納整合出的典型的職業(yè)工作過(guò)程。根據(jù)工作崗位與工作任務(wù)的調(diào)研結(jié)果,進(jìn)行歸納匯總,得到了電子電路原理圖設(shè)計(jì)、電子電路PCB設(shè)計(jì)、電子電路仿真調(diào)試、EDA綜合應(yīng)用等分解工作任務(wù),將相互關(guān)聯(lián)的任務(wù)歸類(lèi),得到了《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》的具體行動(dòng)領(lǐng)域。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中采取由易而難、循序漸進(jìn)的方式,將單管放大電路、射極跟隨器等基本電路,單片機(jī)最小系統(tǒng)等中等集成電路,智能手機(jī)拆解電路等實(shí)際復(fù)雜電路逐層展開(kāi),層層融入課程結(jié)構(gòu),收到了非常好的效果。
(三)基于企業(yè)發(fā)展前沿,提升教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵(lì)學(xué)生考取職業(yè)資格證書(shū),以便有能力在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搏風(fēng)擊浪。在繼續(xù)開(kāi)展維修電工職業(yè)技能鑒定的同時(shí),也在嘗試將電子制圖員、助理電子設(shè)計(jì)師等職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化新器件、新技術(shù)、新工藝等融入課程內(nèi)容,全面提升教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),以滿(mǎn)足企業(yè)需要,實(shí)現(xiàn)與崗位零距離對(duì)接。將PCB設(shè)計(jì)軟件由舊的Protel99SE升級(jí)為更為完備的ProtelDXP,將電子仿真軟件由舊的EWB5.12升級(jí)為功能更強(qiáng)的Multisim12。在教學(xué)過(guò)程中,將深圳華為技術(shù)有限公司等知名電信電子公司的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)介紹給學(xué)生,既開(kāi)闊了學(xué)生的眼界,同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
三、教材選用與處理
根據(jù)最新的教學(xué)大綱,選用教育部高職高專(zhuān)規(guī)劃教材,以提高學(xué)生的動(dòng)手及工程實(shí)踐能力為目標(biāo),以電子技術(shù)基礎(chǔ)為背景,以計(jì)算機(jī)為工具,全面培養(yǎng)學(xué)生的工作和實(shí)踐能力。根據(jù)需要,把教材內(nèi)容分為兩大部分:第一部分是電子電路原理圖與PCB設(shè)計(jì),包括設(shè)計(jì)的一般方法、元件庫(kù)與封裝庫(kù)的編輯、手工布局與手工布線(xiàn)、自動(dòng)布局與布線(xiàn)等內(nèi)容;第二部分是電子電路仿真,包括仿真軟件的基本操作、分析方法及實(shí)際應(yīng)用等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,又將兩者有機(jī)融合,單獨(dú)開(kāi)辟了EDA綜合應(yīng)用這一環(huán)節(jié)作為第三部分。另外,結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù),突出實(shí)用性、時(shí)代性,以自主、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新為重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)學(xué)生的綜合素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生初步的科研和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力,選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、山東省職業(yè)院校技能競(jìng)賽及機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽等活動(dòng),“走出去———以賽帶練”不失為一條培養(yǎng)高素質(zhì)人才的好路子。
四、教學(xué)方法與手段
借鑒行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法的先進(jìn)理念,注重實(shí)踐活動(dòng),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。在教學(xué)方法上,不拘泥形式,而是根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特征及教學(xué)的實(shí)際需要,綜合設(shè)計(jì),推陳出新,以達(dá)到教學(xué)的目的。如在電子電路分析方法的選擇上,采用頭腦風(fēng)暴法,讓學(xué)生各抒己見(jiàn),充分調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)興趣;在PCB板的設(shè)計(jì)中,采用角色扮演法,根據(jù)設(shè)計(jì)流程讓學(xué)生在規(guī)范確定、PCB規(guī)劃、封裝選擇、布局布線(xiàn)、DRC檢測(cè)等環(huán)節(jié)擔(dān)任不同角色,合理分工,提高其工作責(zé)任心和學(xué)習(xí)效率,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。在教學(xué)手段上,綜合應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),充分利用電子課件等多種電子資源進(jìn)行多媒體教學(xué)。課件內(nèi)容形式多樣,充分發(fā)揮多媒體的特點(diǎn),把文字、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)及視頻等信息進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,使得講授更加生動(dòng),演示更加直觀,上機(jī)練習(xí)更加充分,輔導(dǎo)答疑更加全面。
五、教學(xué)過(guò)程與評(píng)價(jià)
在教學(xué)過(guò)程中,努力營(yíng)造活躍開(kāi)放的課堂氛圍,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)思考。鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn),因?yàn)槊恳粋€(gè)疑問(wèn)都是智慧火花的碰撞,每一個(gè)疑問(wèn)的解決都是能力升華的結(jié)晶。以積極心態(tài)去引導(dǎo),對(duì)提出問(wèn)題的學(xué)生加以表?yè)P(yáng),給予平日成績(jī)加分的獎(jiǎng)勵(lì)。在“傳道、授業(yè)、解惑”的過(guò)程中,老師起了一個(gè)傳幫帶的作用,與學(xué)生拉近了距離,是學(xué)生學(xué)習(xí)上的良師,更是生活中的益友。謙遜的態(tài)度使人受用終生,在老師的平易近人面前,學(xué)生也學(xué)會(huì)了彬彬有禮,這便是一個(gè)和諧的教學(xué)氛圍。在授課過(guò)程中,還堅(jiān)持一個(gè)理念,即高職教育培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不是只會(huì)干活的流水線(xiàn)機(jī)器,而是有思想、有內(nèi)涵的高素質(zhì)人才。教師要教給學(xué)生的,理論知識(shí)固然重要,做人的道理亦不可或缺?!峨娮釉O(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》作為一門(mén)發(fā)展?jié)摿薮蟮膬?yōu)秀課程,教學(xué)考核與評(píng)價(jià)體系也應(yīng)該先進(jìn)實(shí)用,首先要與我國(guó)高等職業(yè)教育要求的通用能力相關(guān)聯(lián);其次要與對(duì)應(yīng)職業(yè)領(lǐng)域的國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)。為此,初步探索了基于能力評(píng)價(jià)的學(xué)生考評(píng)系統(tǒng),使之與基于工作過(guò)程的課程內(nèi)容改革相配套,具體包括作業(yè)完成情況、基本能力展示、實(shí)踐操作技能、工作與職業(yè)操守、學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作精神等考核內(nèi)容。作為一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課,在大力強(qiáng)化技能訓(xùn)練的同時(shí),并不忽略理論的重要性。重理論、輕實(shí)踐只是紙上談兵:而重實(shí)踐、輕理論則是匹夫之勇;只有理論與實(shí)踐相統(tǒng)一,那才是王者之道?,F(xiàn)代教育培養(yǎng)的學(xué)生不是一個(gè)個(gè)操作工人,而是具有深厚理論功底的能工巧匠。
2CDIO模式下的課程改革探索
2.1教學(xué)定位
通過(guò)與相關(guān)企業(yè)的座談與對(duì)本地小家電企業(yè)的調(diào)研發(fā)現(xiàn),企業(yè)需要的工業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)該具有:對(duì)產(chǎn)品工藝和結(jié)構(gòu)等技術(shù)方面的了解、熟悉與外形設(shè)計(jì)有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及滿(mǎn)足產(chǎn)品造型安全性的檢測(cè)等。由此確定了工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)《電子電工》課程的主要目的是需要學(xué)生通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí),掌握基本的電工電子技術(shù),了解常見(jiàn)電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),為該類(lèi)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)提供必要的工程依據(jù)。
2.2教學(xué)內(nèi)容制定
根據(jù)調(diào)研結(jié)果和企業(yè)需求,將教學(xué)大綱作了相應(yīng)的調(diào)整,制定了符合工程的教學(xué)內(nèi)容。其中,課堂授課部分的內(nèi)容作了如下調(diào)整:將以往的電子電路的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行壓縮(約占總課時(shí)的1/2),增加與電子類(lèi)產(chǎn)品造型相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),例如3C、UL等常用標(biāo)準(zhǔn)(約占總課時(shí)的1/4),電子產(chǎn)品安全性測(cè)試方法與產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)安全性原則等內(nèi)容(約占總課時(shí)的1/4)。同時(shí)還會(huì)根據(jù)調(diào)整過(guò)的教學(xué)內(nèi)容,編制一本能夠適用于該校工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的《電子電工》教材。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,基本思路是“從模仿到設(shè)計(jì)”。即將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的場(chǎng)所由學(xué)校搬移至產(chǎn)學(xué)研合作基地,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)已有產(chǎn)品(例如燈飾、小家電等)的設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等,讓學(xué)生對(duì)實(shí)際電子類(lèi)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與造型設(shè)計(jì)的方法、思路、經(jīng)驗(yàn)等有了足夠的認(rèn)識(shí)后,再將學(xué)到的這些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于自己的設(shè)計(jì)中去。將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)由實(shí)驗(yàn)教師完成變?yōu)橛善髽I(yè)中的特聘教學(xué)完成。這樣可以將課堂的抽象理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)實(shí)踐中的具體應(yīng)用,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情被激發(fā),學(xué)習(xí)效率顯著提高。
2.3教學(xué)實(shí)踐
依據(jù)CDIO理念,教學(xué)的目標(biāo)是通過(guò)學(xué)習(xí)該課程,增強(qiáng)學(xué)生的“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)作實(shí)踐”的能力。在具體的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,將課堂教學(xué)分為兩部分:第一部分,基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的講授,由工科的教師擔(dān)任,主要是建立學(xué)生對(duì)電子電工技術(shù)中常用的基本技術(shù)和方法的使用原則;第二部分,工程實(shí)踐的講授,這部分以講座的形式授課,邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)的工程技術(shù)人員作為特聘教師,以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為例,系統(tǒng)全面地剖析產(chǎn)品造型與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝之間的聯(lián)系,同時(shí),解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)或?qū)W習(xí)中遇到的實(shí)際問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分,改“學(xué)校———學(xué)校”的訓(xùn)練方式為“學(xué)?!髽I(yè)———學(xué)?!钡挠?xùn)練方式,安排學(xué)生深入產(chǎn)學(xué)研企業(yè),通過(guò)對(duì)企業(yè)中各類(lèi)電子類(lèi)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的了解,學(xué)習(xí)其開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)的方法?;氐綄W(xué)校后,學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇參觀到的某一具體產(chǎn)品作為訓(xùn)練項(xiàng)目,仿照學(xué)習(xí)到的開(kāi)發(fā)過(guò)程,重新完成開(kāi)發(fā)過(guò)程。這種訓(xùn)練方式讓學(xué)生在課程中將學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用相配合,能夠充分了解工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的動(dòng)機(jī);從基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段深入到實(shí)際應(yīng)用與技巧的使用,切身體驗(yàn)實(shí)際項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)與專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)的均衡發(fā)展,能使學(xué)生真正體會(huì)到設(shè)計(jì)理念的真諦及實(shí)踐教學(xué)的真正意義;由于實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目的參與,使學(xué)生日后的設(shè)計(jì)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)更為豐富,有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生對(duì)看到的和學(xué)到的內(nèi)容有更深刻的了解和理解。具體完成過(guò)程如圖2所示。除此之外,還將這門(mén)課程學(xué)到的內(nèi)容與工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)其他課程進(jìn)行“嫁接”。比如與工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)課程、產(chǎn)品包裝等課題聯(lián)合,形成綜合性大實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生通過(guò)這些綜合性項(xiàng)目對(duì)工程類(lèi)課程與藝術(shù)類(lèi)課程很好地結(jié)合與應(yīng)用,鍛煉其綜合分析運(yùn)用能力。
2.4綜合評(píng)價(jià)
根據(jù)CDIO理念,針對(duì)《電工電子》課程改革的目的,對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)方法也做了調(diào)整。改原來(lái)的純理論考試為理論考試與實(shí)驗(yàn)考查各占50%,其中,在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的成績(jī)又分為幾個(gè)方面:學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中起的作用,與團(tuán)隊(duì)的合作與交流占10%,綜合利用工程方法能力占30%,作品展示期間,由參與評(píng)價(jià)的其他老師和同學(xué)的打分占10%。這樣一來(lái),能夠更加客觀地反映學(xué)生對(duì)基本技能的掌握和對(duì)工程實(shí)踐的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)學(xué)生人際技能、團(tuán)隊(duì)與溝通能力。
傳統(tǒng)的項(xiàng)目圖紙等實(shí)物檔案,按照卷冊(cè)號(hào)有序地存放于庫(kù)房的檔案排架上,依照檔案庫(kù)的防火、防霉、防盜等規(guī)定進(jìn)行保管。數(shù)字檔案的安全保管建立在數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)安全管理、設(shè)備操作管理、訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限管理、數(shù)據(jù)備份管理等一系列的安全管理措施之上,側(cè)重于防病毒、防攻擊、防災(zāi)害等數(shù)據(jù)安全管理,其安全性明顯高于傳統(tǒng)檔案。
2.檔案利用方式不同
傳統(tǒng)檔案利用需要設(shè)計(jì)人員親自到檔案館借閱,且受限于實(shí)體檔案的數(shù)量、檔案的借閱情況、檔案館的開(kāi)館時(shí)間等,利用率較低。數(shù)字檔案充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憬菪院蛯?shí)時(shí)性,隨時(shí)為用戶(hù)提供瀏覽或下載檔案服務(wù)。數(shù)字檔案的使用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紙質(zhì)檔案,使檔案充分發(fā)揮出其自身的價(jià)值。但是,數(shù)字檔案的頻繁訪(fǎng)問(wèn)也對(duì)數(shù)字檔案管理在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析文/周惠平檔案系統(tǒng)的健壯性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理性、檔案編研的科學(xué)性,提出了更高的要求。
二、在電力工程設(shè)計(jì)中加強(qiáng)數(shù)字檔案管理的對(duì)策
1.加強(qiáng)檔案管理業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)
檔案管理服務(wù)于電力工程設(shè)計(jì)工作,所以,數(shù)字檔案管理平臺(tái)不是孤立的,而是與協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)集成于同一工作平臺(tái)。電力設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)人員與檔案管理人員,都使用該平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和檔案管理等工作,并通過(guò)該平臺(tái)實(shí)時(shí)在線(xiàn)溝通。在協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上設(shè)計(jì)完成的電力工程,其電子檔案基于網(wǎng)絡(luò)審核合格后,由檔案管理人員負(fù)責(zé)接收、整理和網(wǎng)上歸檔。應(yīng)用檔案管理業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)檔案收集,保證了電子文檔的真實(shí)性、及時(shí)性和有效性,并能定期對(duì)電子文檔進(jìn)行版本更新,極大地提高了工作效率。
2.構(gòu)建各類(lèi)檔案信息庫(kù)
檔案數(shù)字化是一項(xiàng)細(xì)致而繁瑣的工作,底圖和文書(shū)檔案需進(jìn)行掃描,聲像檔案可采用錄像轉(zhuǎn)視頻文件、照片生成電子圖片等方式,集中進(jìn)行數(shù)字化處理。工程檔案采用大流水工作方式數(shù)字化后,需進(jìn)一步進(jìn)行網(wǎng)上編目,自動(dòng)生成流水號(hào)、文檔掛接等工作,構(gòu)建各類(lèi)檔案信息庫(kù)。檔案管理平臺(tái)具有電子檔案密級(jí)和權(quán)限劃分功能,可以根據(jù)密級(jí)和權(quán)限劃分規(guī)則,對(duì)全部電子檔案進(jìn)行密級(jí)和權(quán)限劃分,從而實(shí)現(xiàn)了檔案信息庫(kù)的自動(dòng)安全管理。
1電氣工程自動(dòng)化現(xiàn)在的狀況
(1)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成性不強(qiáng)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能提升的必經(jīng)之路,我國(guó)目前一些電氣自動(dòng)化還處在多島自動(dòng)化的層次,多島自動(dòng)化具有互不連接、功能單一、信息獨(dú)享的缺陷,不能充分發(fā)揮電氣機(jī)動(dòng)化的功能和作用。
(2)電氣自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不統(tǒng)一。電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向是建立高效、快捷的電氣工程師及自動(dòng)化系統(tǒng),但目前很多企業(yè)自身網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不盡相同,使得依托于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而發(fā)展的電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展受到了阻礙。另外不同企業(yè)和商家在軟、硬件產(chǎn)品交換過(guò)程中,因?yàn)槌绦蚪涌诘牟灰恢?,影響企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的傳輸交流,進(jìn)而阻礙了企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的共享,使電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的效應(yīng)。
(3)電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用過(guò)于受主觀支配。不同的企業(yè)在對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和開(kāi)發(fā)中,由于技術(shù)人員思想理論及技術(shù)掌握程度的不同,過(guò)分根據(jù)技術(shù)人員主觀習(xí)慣和意識(shí)支配,系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)各有不同,進(jìn)而導(dǎo)致電氣工程及自動(dòng)化的實(shí)際設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)中的程序和成本增加,增加了系統(tǒng)整體的運(yùn)行費(fèi)用和負(fù)擔(dān)。
2電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)對(duì)和改進(jìn)措施
(1)從科技化方面,科技化是指電氣自動(dòng)化的發(fā)展應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)實(shí)用性新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品。本著自主創(chuàng)新的思想,以節(jié)能降耗為切入點(diǎn),積極推廣應(yīng)用節(jié)能降耗新技術(shù)、新方法、新工藝,在材料的使用,技術(shù)的使用等方面力求創(chuàng)新,采用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)等高新技術(shù),研發(fā)新產(chǎn)品。
(2)從信息化方面,信息化則是指信息技術(shù)在電氣自動(dòng)化的地位應(yīng)更加突出。電力設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行中廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)優(yōu)化與仿真技術(shù),人工智能分析的廣泛應(yīng)用以及電氣工程中廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),都充分展現(xiàn)了信息技術(shù)愛(ài)電氣自動(dòng)化中起到的重要作用。
(3)從開(kāi)放化方面,開(kāi)放化則是要與外界建立一個(gè)接口,實(shí)現(xiàn)與外界網(wǎng)絡(luò)的連接。計(jì)算網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)交換和共享的重要基礎(chǔ)設(shè)施,也是實(shí)現(xiàn)管理、決策、設(shè)計(jì)、控制和制造一體化的關(guān)鍵,它已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)各元件和局部系統(tǒng)的管理、監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制上,是電力系統(tǒng)信息管理、遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、調(diào)度自動(dòng)化等方面的核心。
二、電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)
(1)選擇合適的變壓器。變壓器會(huì)因銅損、鐵損、空載損耗和負(fù)載損耗等因素造成許多電能的浪費(fèi),但是變壓器在供配電系統(tǒng)中的運(yùn)用又非常廣泛,所以變壓器選擇得好可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)??偟膩?lái)說(shuō),選擇變壓器可以從以下幾個(gè)方面考慮:首先是要將變壓器自身的消耗降到最低,這就是選用單相的自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備,使流經(jīng)的三相電電流保持平衡,消除或降低負(fù)載的不平衡性,從而實(shí)現(xiàn)變壓器自耗最??;其次是要選擇有較好節(jié)能特征的變壓器,進(jìn)一步減少變壓器有功功率的耗能。
(2)減少電能在傳輸中的消耗。電能在進(jìn)行傳輸?shù)耐局校瑢?dǎo)線(xiàn)里的電阻就會(huì)造成一定有功功率損耗,這是無(wú)法避免的。但是,整個(gè)途中線(xiàn)路上的電流是保持不變的,因此要想減少電能在途中的浪費(fèi),只能使導(dǎo)線(xiàn)所帶的電阻盡可能的小。由電阻的推導(dǎo)公式可知它和電導(dǎo)以及導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度是正比關(guān)系,和導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積是反比關(guān)系,所以可以通過(guò)以下的途徑來(lái)減少導(dǎo)線(xiàn)的電阻:第一,合理的布局,避免導(dǎo)線(xiàn)走彎路或回頭路,盡可能降低導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度;第二,選擇電阻率比較小的材料制成導(dǎo)線(xiàn);第三,同等條件下要選擇一些橫截面面積比較大的導(dǎo)線(xiàn),這樣可以有效降低電阻;第四,使變壓器和負(fù)載中心盡量靠近,使供電的距離減少。
(3)使用有源濾波器。在實(shí)際的操作中常常會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作,所以要消除諧波來(lái)避免或減少電氣設(shè)備的誤操作,而最高效的方法就是運(yùn)用濾波器。造成誤動(dòng)作的因素主要就是越來(lái)越多的電氣設(shè)備,其帶來(lái)的諧波也隨之增加,但是產(chǎn)生的諧波與基波在電網(wǎng)阻抗上會(huì)重疊,從而使電壓形成畸形,由此導(dǎo)致電氣設(shè)備誤動(dòng)作的產(chǎn)生。
(4)采取無(wú)功功率補(bǔ)償。整個(gè)供配電系統(tǒng)是由升降壓變壓器、輸配電線(xiàn)路、用戶(hù)電力負(fù)荷以及配電變壓器等多個(gè)環(huán)節(jié)形成。電能通過(guò)電流的形式流動(dòng)于整個(gè)電力系統(tǒng),為終端客戶(hù)提供電能的同時(shí)必不可免的會(huì)有能量的浪費(fèi),其中無(wú)功功率占據(jù)著比較大的比例,不僅降低了整個(gè)電路的電壓,而且會(huì)影響電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和降低電能的輸送質(zhì)量。而無(wú)功功率在終端客戶(hù)那里最直觀的反映就是功率因數(shù)降低。若其功率因數(shù)低于0.9,那用戶(hù)就要繳納罰款,從而增加了用戶(hù)用電的成本。所以實(shí)際操作時(shí)可以選用合適的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備來(lái)增加功率因數(shù),讓無(wú)功就地實(shí)現(xiàn)平衡,從而使電力系統(tǒng)的電壓能夠保持相對(duì)穩(wěn)定,進(jìn)一步提高電能的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的目的,還可以使經(jīng)濟(jì)效益提高并為社會(huì)效益提供支撐與保證。在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),若使用無(wú)功功率補(bǔ)償,就要達(dá)到如下要求:首先就是后來(lái)的投切開(kāi)關(guān)和在舊的補(bǔ)償電容里的循環(huán)投切要按比例進(jìn)行分配,這些都沒(méi)有辦法達(dá)到理想補(bǔ)償效果;其次是電容器的容量大小,要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數(shù),并且加以計(jì)算而得來(lái),若在補(bǔ)償時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波,就要串聯(lián)相應(yīng)數(shù)量的電抗器,借此來(lái)消除線(xiàn)路中的諧波;最后就是在確定投切參數(shù)的時(shí),最好是選用無(wú)功功率,這是為了能有效地避免過(guò)度補(bǔ)償、無(wú)功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果,不僅能有效調(diào)節(jié)平滑,并且跟蹤準(zhǔn)確性很高,應(yīng)用范圍很廣。
三、電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
要想實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化節(jié)能的目標(biāo),最重要也是最先要完成的就是要很好的完成電氣工程的電氣設(shè)備以及安裝工藝的設(shè)計(jì)。只有完成了這些才能在未來(lái)成功的利用電氣自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
(1)提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)作效率。在選擇電氣系統(tǒng)的設(shè)備時(shí),最好選用那些節(jié)能設(shè)備,這是為以后節(jié)能減排做好了基礎(chǔ)和鋪墊。同時(shí)實(shí)際操作中還可以運(yùn)用補(bǔ)償無(wú)功、均衡負(fù)荷和降低電路損耗等途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)在電氣系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中的節(jié)能目標(biāo)。比如說(shuō),可以在配電設(shè)計(jì)過(guò)程中,利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)整負(fù)荷以及選用合理的設(shè)計(jì)系數(shù)等方法來(lái)達(dá)到目的。通過(guò)這種途徑能確保電力系統(tǒng)在安裝以及運(yùn)作的過(guò)程中,有效提升電源的綜合利用率并提高設(shè)備的運(yùn)作效率,從而實(shí)現(xiàn)減少電能損耗的目的。
(2)優(yōu)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電力系統(tǒng)的服務(wù)宗旨就是為安裝此電氣系統(tǒng)過(guò)程中要用電的設(shè)備提供所需的動(dòng)力。所以,在整個(gè)配電設(shè)計(jì)過(guò)程中首先要實(shí)現(xiàn)的最低要求就是要將電力系統(tǒng)的適用性充分考慮在內(nèi)。適用性,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是能對(duì)電氣設(shè)備的有效控制做出相應(yīng)的保障,還要達(dá)到用電設(shè)備對(duì)供電設(shè)備以及負(fù)荷容量等因素可靠性的要求。其次是電容器的容量大小,要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數(shù),并且加以計(jì)算而得來(lái),若在補(bǔ)償時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波,就要串聯(lián)相應(yīng)數(shù)量的電抗器,借此來(lái)消除線(xiàn)路中的諧波;最后就是在確定投切參數(shù)的時(shí),最好是選用無(wú)功功率,這是為了能有效地避免過(guò)度補(bǔ)償、無(wú)功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果,不僅能有效調(diào)節(jié)平滑,并且跟蹤準(zhǔn)確性很高,應(yīng)用范圍很廣。
基于此種形勢(shì),文獻(xiàn)信息資源共建共享的理念開(kāi)始樹(shù)立,而且在資源建設(shè)的實(shí)踐中得到落實(shí),圖書(shū)館界積極開(kāi)展了資源整體布局的研究,也采取了諸如文獻(xiàn)聯(lián)合采購(gòu),統(tǒng)一編目,出版聯(lián)合目錄和實(shí)行館際互借等一些具體的資源共建共享方式。然而在傳統(tǒng)條件下,信息必須依賴(lài)于一定的物質(zhì)載體而存在,文獻(xiàn)信息內(nèi)容與文獻(xiàn)載體不可分割,資源建設(shè)過(guò)程中信息的共享問(wèn)題實(shí)際轉(zhuǎn)化為物質(zhì)載體的共享問(wèn)題,信息的可共享性得不到充分體現(xiàn):一個(gè)單元的文獻(xiàn)不能同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)以上用戶(hù)的信息需求,另外還存在文獻(xiàn)信息傳輸?shù)戎T多障礙。因此,文獻(xiàn)信息資源建設(shè)還多是立足個(gè)館,各圖書(shū)館只能?chē)@自身的用戶(hù)群進(jìn)行資源建設(shè),共建共享在傳統(tǒng)條件下得不到最有效的實(shí)施。在這種情況下,信息資源建設(shè)理論不能突破傳統(tǒng)文獻(xiàn)資源建設(shè)理論的桎梏,無(wú)法發(fā)生質(zhì)的變化,只能繼續(xù)強(qiáng)調(diào)個(gè)館滿(mǎn)足自身用戶(hù)信息需求的能力。
資源的數(shù)字化建設(shè)使文獻(xiàn)信息擺脫了載體的約束,信息能夠?qū)崿F(xiàn)跨時(shí)空的存取,真正做到一方建設(shè)、多方利用,信息的可共享性得以充分體現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不但提供了資源共享的全新發(fā)展環(huán)境,而且提出了重構(gòu)資源建設(shè)理論的迫切要求。重新審視資源建設(shè)理論,我們不難發(fā)現(xiàn),信息資源數(shù)字化并不等同于資源的共建共享,如不努力創(chuàng)新資源建設(shè)的理論研究,數(shù)字化建設(shè)實(shí)際上是“大而全”、“小而全”建設(shè)模式的再現(xiàn)。那么,基于共建共享的資源建設(shè)理論與傳統(tǒng)的文獻(xiàn)信息建設(shè)理論是何種關(guān)系?是繼承還是顛覆?本文將研究共建共享對(duì)傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論的影響。
2 共建共享理論與傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論的總體比較
文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是指一定范圍內(nèi)的文獻(xiàn)信息機(jī)構(gòu)對(duì)文獻(xiàn)信息資源進(jìn)行有計(jì)劃的積累和合理布局,以滿(mǎn)足、保障社會(huì)發(fā)展和國(guó)家建設(shè)需要的全部活動(dòng)。文獻(xiàn)信息資源建設(shè)包括微觀和宏觀兩個(gè)方面,宏觀文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是指根據(jù)一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家乃至國(guó)際間的需要而進(jìn)行全局的文獻(xiàn)信息資源布局和協(xié)調(diào)發(fā)展工作;而微觀文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是指各個(gè)文獻(xiàn)信息機(jī)構(gòu)對(duì)文獻(xiàn)信息的收集、組織、管理、貯存等工作。
共建共享是指在信息資源建設(shè)和服務(wù)過(guò)程中,文獻(xiàn)信息機(jī)構(gòu)建立廣泛的合作、協(xié)作、協(xié)調(diào)關(guān)系,宏觀布局和科學(xué)規(guī)劃文獻(xiàn)信息資源,利用各種技術(shù)、方法和途徑,共同揭示、建設(shè)、開(kāi)發(fā)和利用信息資源,追求對(duì)文獻(xiàn)信息資源的完備保障,以最大限度地滿(mǎn)足用戶(hù)信息需求的全部活動(dòng)。
共建共享理論同傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論一樣,也分為宏觀建設(shè)和微觀建設(shè)兩個(gè)層面。不同的是,傳統(tǒng)的文獻(xiàn)信息資源微觀建設(shè)即館藏建設(shè)可以獨(dú)立于宏觀建設(shè)而存在,而資源共建中的微觀建設(shè)如脫離宏觀建設(shè)就失去了共建的意義;傳統(tǒng)的文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行宏觀建設(shè),而資源共建是在宏觀建設(shè)的指導(dǎo)下開(kāi)展微觀建設(shè)??梢哉J(rèn)為,傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是微觀建設(shè)決定宏觀建設(shè),而資源共建是宏觀建設(shè)決定微觀建設(shè)。因此,傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)與資源共享在建設(shè)范圍和服務(wù)范圍兩個(gè)方面存在不同的效果。(如圖1、圖2、圖3、圖4所示)
圖1和圖2分別反映傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)和資源共建所產(chǎn)生的不同建設(shè)效果。在圖1中,由于傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上開(kāi)展宏觀建設(shè),因此各個(gè)圖書(shū)館所建設(shè)的資源不可避免地存在重復(fù)現(xiàn)象,甚至有部分資源重復(fù)現(xiàn)象十分嚴(yán)重(如圖中交疊部分所示),重復(fù)建設(shè)就意味著資源覆蓋范圍的縮小,因而不利于提高文獻(xiàn)信息資源保障率;在圖2中,由于資源共建是在宏觀布局和科學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,避免了資源的重復(fù)建設(shè),能最大限度地提高文獻(xiàn)信息資源保障率。
附圖
圖1 傳統(tǒng)建設(shè)的多館文獻(xiàn)信息資源覆蓋范圍
附圖
圖2 共建共享的多館文獻(xiàn)信息資源覆蓋范圍
圖3和圖4分別反映傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)和資源共建共享的不同服務(wù)范圍。在圖3中,由于各圖書(shū)館是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上開(kāi)展宏觀建設(shè),因此個(gè)體資源的服務(wù)范圍之間存在交叉重復(fù),使整體資源的服務(wù)范圍小于個(gè)體資源服務(wù)范圍之和,只有圖中交疊部分所示的用戶(hù)才能在一定程度上共享資源;在圖4中,由于各圖書(shū)館在合作協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上共同發(fā)展用戶(hù)群,因此服務(wù)范圍得到最大擴(kuò)展,并且可共享資源的用戶(hù)范圍就等同于全體用戶(hù)。
附圖
圖3 傳統(tǒng)建設(shè)的多館文獻(xiàn)信息資源服務(wù)范圍
附圖
圖4 共建共享的多館文獻(xiàn)信息資源服務(wù)范圍
由此可見(jiàn),資源建設(shè)過(guò)程中是否將系統(tǒng)布局和科學(xué)規(guī)劃放在首位,是資源共建與傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)的根本區(qū)別。傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)立足個(gè)館,強(qiáng)調(diào)依賴(lài)個(gè)館的資源建設(shè)來(lái)滿(mǎn)足特定用戶(hù)信息需求,從而不能在根本上放棄“大而全”、“小而全”的建設(shè)理念。資源共建以系統(tǒng)布局和科學(xué)規(guī)劃為出發(fā)點(diǎn),強(qiáng)調(diào)以整體的資源建設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源的完備保障,以滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)信息資源的需求(包括潛在需求),資源建設(shè)的廣度(覆蓋范圍)由整個(gè)共建系統(tǒng)來(lái)保障,而資源建設(shè)的專(zhuān)深度則由各圖書(shū)館來(lái)保障。
3 信息資源共建共享對(duì)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論的具體影響
共建共享對(duì)傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論中的建設(shè)原則、結(jié)構(gòu)理論、資源補(bǔ)充、資源組織、資源評(píng)價(jià)等方面都產(chǎn)生了巨大影響。
3.1 對(duì)建設(shè)原則的影響
在傳統(tǒng)文獻(xiàn)信息資源建設(shè)理論中,被普遍接受的建設(shè)原則有:實(shí)用性原則,系統(tǒng)性原則,特色化與協(xié)調(diào)性原則。下文將就共建共享對(duì)這三條原則所產(chǎn)生的影響做具體分析。
3.1.1 對(duì)實(shí)用性原則的影響
黨的十報(bào)告中指出:“全面實(shí)施素質(zhì)教育,深化教育領(lǐng)域綜合改革,著力提高教育質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。同志提出的“中國(guó)特色、世界水平的現(xiàn)代教育”是“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)的重要組成部分。劉延?xùn)|同志在2014年高校咨詢(xún)會(huì)上也提出:“要把立德樹(shù)人、提高質(zhì)量貫穿綜合改革全過(guò)程,創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制,切實(shí)落實(shí)人才培養(yǎng)中心地位”。當(dāng)前,高校在人才培養(yǎng)模式、課程教學(xué)內(nèi)容和方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面還存在著一些不足,如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育工作者需要著重關(guān)注和實(shí)踐的課題。我校電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)結(jié)合2014版培養(yǎng)計(jì)劃修訂,做了部分課程的教學(xué)改革與實(shí)踐嘗試,現(xiàn)與大家交流學(xué)習(xí)。
一、主要改革內(nèi)容及實(shí)施情況
(一)充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在2014級(jí)電類(lèi)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃修訂中,對(duì)電類(lèi)三個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)核心課、專(zhuān)業(yè)方向課、專(zhuān)業(yè)選修課、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行課程調(diào)整、學(xué)時(shí)調(diào)整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。
(1)2014級(jí)船舶電子電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));二是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(36+20)改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))兩門(mén)課程;三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實(shí)驗(yàn)分別獨(dú)立的兩門(mén)課程。
在專(zhuān)業(yè)核心課中:取消了“船舶通信與導(dǎo)航”課,改列為專(zhuān)業(yè)選修課。
在專(zhuān)業(yè)選修課中:取消了電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)(2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)課,新增加了“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”實(shí)驗(yàn)課程(1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期)。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第3學(xué)期)新增了針對(duì)性更強(qiáng)的兩門(mén)“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期)及“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第4學(xué)期)課;二是將“單片機(jī)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第5學(xué)期)改成(1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期);三是取消了“船舶電氣設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第6學(xué)期),新增了“船舶機(jī)艙測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”(1.5學(xué)分、1.5周、第6學(xué)期)。
(2)2014級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是取消了“電氣工程導(dǎo)論”課程;二是取消了“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”,新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));三是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(42+16)改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))兩門(mén)課程;四是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實(shí)驗(yàn)獨(dú)立的兩門(mén)課程。
在專(zhuān)業(yè)核心課中:一是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”調(diào)整到學(xué)科基礎(chǔ)課;二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程(2.5學(xué)分、36+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期),改增為“工廠(chǎng)供電”課程(3學(xué)分、40+8、第7學(xué)期);三是將“檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)”(2學(xué)分、26+6學(xué)時(shí)、第4學(xué)期)學(xué)分調(diào)整為(2.5學(xué)分、28+12學(xué)時(shí)、第4學(xué)期);四是將“自動(dòng)控制原理”課程(3.5學(xué)分、48+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)學(xué)分調(diào)整為(4學(xué)分、52+12學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)。
在專(zhuān)業(yè)方向課中:一是取消了“變壓器應(yīng)用技術(shù)”課程(2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期);二是取消了“船舶動(dòng)力裝置與輔助機(jī)械”(2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第6學(xué)期)課;
在專(zhuān)業(yè)選修課中:一是取消了6門(mén)課程,分別是:信號(hào)與系統(tǒng)、文獻(xiàn)檢索、企業(yè)管理、電氣工程專(zhuān)題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo);二是新增“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”(1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期)、“新能源技術(shù)”(1學(xué)分、16學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)兩門(mén)課程;三是將“AUTOCAD”課程(2學(xué)分、16+16上機(jī)、第5學(xué)期)改為實(shí)驗(yàn)課程(1學(xué)分、32學(xué)上機(jī)、第5學(xué)期)。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“專(zhuān)業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第7學(xué)期);二是新增了“測(cè)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第5學(xué)期)及“電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)” (1學(xué)分、1周、第6學(xué)期)兩門(mén)課程。
(3)2014級(jí)電子信息工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是取消“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”(16+16)課,改成了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));二是增加了由專(zhuān)業(yè)核心課調(diào)整來(lái)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論(56)與實(shí)驗(yàn)(16) 兩門(mén)獨(dú)立的課程。
在專(zhuān)業(yè)核心課中:取消了“信息論與編碼”(24+8)課程并調(diào)整“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(40+16)到學(xué)科基礎(chǔ)課。
在專(zhuān)業(yè)方向課中:一是在通信系統(tǒng)方向:將“程控交換”(32)課程換成為“移動(dòng)通信”(22+10)課程;二是在嵌入系統(tǒng)方向:將“ARM處理器原理及應(yīng)用”改為“嵌入式系統(tǒng)”(22+10),新增“ 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)”(16+16(上機(jī)))及調(diào)整來(lái)“ 電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”(16+16);而“DSP原理及應(yīng)用”、 “多媒體技術(shù)”、“ 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”調(diào)整到專(zhuān)業(yè)選修課中;三是取消了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向。
在專(zhuān)業(yè)選修課中:一是取消了“復(fù)變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用”、“Linux軟件設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)接口與通信”、“自動(dòng)控制原理”、“電視原理”8門(mén)課程;二是由專(zhuān)業(yè)方向課調(diào)整來(lái)“DSP原理及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”3門(mén)選修課;三是新增“專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論”、“學(xué)科前沿信息”、“新能源技術(shù)”、“現(xiàn)代控制理論[雙語(yǔ)] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全”7門(mén)課程。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“電子設(shè)計(jì)方向?qū)I(yè)課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第7學(xué)期);二是新增了“工程訓(xùn)練C”(1周,1學(xué)分),調(diào)整了“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2周,2學(xué)分)、“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2周,2學(xué)分)、“單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)”(4周,2學(xué)分)。
(二)加強(qiáng)幾門(mén)關(guān)鍵課程的課改示范工作,提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用
(1)電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程的教改實(shí)施情況
電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是訓(xùn)練學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的課程。學(xué)院2009年起將原來(lái)的“電裝實(shí)習(xí)”改成(電子裝配)“工程訓(xùn)練”和“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”(2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)兩門(mén)課程,并結(jié)合課余電子制作訓(xùn)練作為補(bǔ)充。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程每一年的設(shè)計(jì)制作內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上都有新增,加強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的新型性和實(shí)用性,至今實(shí)驗(yàn)室已有50多個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計(jì)劃中“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”課程調(diào)整為實(shí)驗(yàn)課程“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”(實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí))。
電子裝配工藝訓(xùn)練對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)要求較低,在原2010版教學(xué)計(jì)劃中安排在大一第二學(xué)期進(jìn)行,重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的電子電路焊接技術(shù),為以后的電子裝配打下基礎(chǔ)。教學(xué)時(shí)數(shù)為一周,時(shí)間上分散進(jìn)行,歷時(shí)半個(gè)學(xué)期。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是學(xué)生進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的入門(mén)課,除公選課、選修課形式外,興趣小組形式的學(xué)習(xí)培養(yǎng)也是一個(gè)最有成效的環(huán)節(jié),使得對(duì)電子設(shè)計(jì)有基礎(chǔ)、有興趣的同學(xué)得到充分發(fā)揮與提升能力。對(duì)電子制作訓(xùn)練做到有計(jì)劃性,一般分為四個(gè)階段:
第一階段:為電子制作基本能力訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第二學(xué)期,以興趣小組形式進(jìn)行。內(nèi)容主要為:焊接技術(shù)訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)基本元器件(學(xué)會(huì)萬(wàn)用表的使用)、識(shí)圖、音頻放大電路制作。
第二階段:電子制作入門(mén)訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第三學(xué)期,以公選課的形式進(jìn)行。主要學(xué)習(xí)繪圖、制作與測(cè)量(學(xué)習(xí)Protel(Altium Designer)軟件的使用,學(xué)會(huì)常用電子儀器的使用,利用波形圖分析電路的工作狀態(tài),分析能力訓(xùn)練),內(nèi)容有:簡(jiǎn)單電源電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、光控?zé)糸_(kāi)關(guān)電路、溫控加熱器電路等。
第三階段:電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要是結(jié)合理論知識(shí)設(shè)計(jì)電路,安排在入學(xué)后的第四學(xué)期,以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有:音響電路(含音調(diào)電路、功率放大器電路)、隔離放大器電路、充電器電路等。
第四階段:電子設(shè)計(jì)綜合能力提高訓(xùn)練。主要為綜合設(shè)計(jì)中、大規(guī)模電路,安排在入學(xué)后的第五學(xué)期,以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有:搶答器電路、開(kāi)關(guān)電源電路、數(shù)控電源電路、無(wú)線(xiàn)通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、充電器電路。
(2)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教改情況
單片機(jī)作為電子自動(dòng)化控制的主要手段,其作用越來(lái)越重要。我院該課程為省級(jí)精品課程,課程組老師進(jìn)行了一系列的教學(xué)實(shí)踐,編寫(xiě)了新的教學(xué)文件,每年修改電子教案、課件,出版新的教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),不斷完善學(xué)習(xí)資源,實(shí)施電子考試等等,為學(xué)生的自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)起到了重要的支撐作用。在2014版教學(xué)計(jì)劃中理論學(xué)時(shí)改為32,實(shí)驗(yàn)改為獨(dú)立設(shè)課,學(xué)時(shí)為32,課程設(shè)計(jì)為1.5周。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板全部為校內(nèi)老師設(shè)計(jì)制作,實(shí)驗(yàn)室至今有單片機(jī)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)電路板30多件。
(3)新增電子技術(shù)實(shí)踐公選課
針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題,從2014年下半年開(kāi)始學(xué)院在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立“電子技術(shù)實(shí)踐”公選課程,從學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識(shí)的初始階段就引導(dǎo)學(xué)生向技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)際凝練為理論知識(shí)的能力,拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。電子技術(shù)實(shí)踐課程在一定程度上打破課程的專(zhuān)業(yè)界限、學(xué)科界限,使得知識(shí)、技術(shù)、信息等多方面融會(huì)貫通,在還不能完全打破現(xiàn)有教學(xué)模式的情況下,以教學(xué)實(shí)驗(yàn)班的形式增加一個(gè)補(bǔ)充教學(xué)環(huán)節(jié),以音頻功率放大器的設(shè)計(jì)制作為立足點(diǎn),從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)搜索知識(shí)點(diǎn),解決技術(shù)問(wèn)題,培養(yǎng)思維方式。電子技術(shù)實(shí)踐公選課作為教學(xué)模式創(chuàng)新探索,在教學(xué)過(guò)程中最大程度地改變學(xué)生被教師控制之下被動(dòng)地學(xué)習(xí)的局面,改變單純死記硬背完成學(xué)業(yè)的局面,轉(zhuǎn)而讓學(xué)生養(yǎng)成從解決問(wèn)題的角度去思考、查找知識(shí),提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)環(huán)節(jié)上將實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)三點(diǎn)連成一線(xiàn)。在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用,學(xué)有所用,以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,適應(yīng)技能考證的要求,適應(yīng)用人單位對(duì)應(yīng)用型人才的需求。
(三)編寫(xiě)、修訂教材、教案,建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源
編寫(xiě)出版《電子綜合設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例指導(dǎo)》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例集》等實(shí)踐指導(dǎo)教材;為學(xué)生開(kāi)展考證培訓(xùn)修訂《電子工程師考證培訓(xùn)講義》等;編寫(xiě)新的教學(xué)文件及電子教案、課件等,建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源。
一是修訂出版了《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)(Proteus仿真版)》、《電子設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例選集(一)》、《51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用》等實(shí)踐指導(dǎo)性強(qiáng)的教材;二是在原網(wǎng)絡(luò)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了單片機(jī)慕課網(wǎng)站的建設(shè),新編了150題左右的作業(yè)練習(xí)題庫(kù);三是修改2014級(jí)教學(xué)大綱、電子教案及課件;四是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)2014級(jí)用的新實(shí)驗(yàn)電路板并用于每年的學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練。
(四)加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn),提高學(xué)生的綜合能力
加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn),提高學(xué)科競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)數(shù)量、提高學(xué)生、專(zhuān)利證書(shū)數(shù)量、提高學(xué)生電子工程師/板級(jí)工程師/電工等從職證書(shū)數(shù)量。
(1)加強(qiáng)了學(xué)科競(jìng)賽的輔導(dǎo)力度。一是組織學(xué)生電子協(xié)會(huì),每周至少開(kāi)展一次活動(dòng),以加強(qiáng)低年級(jí)同學(xué)的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練;二是與飛思卡爾智能汽車(chē)競(jìng)賽相結(jié)合,利用各種提高學(xué)生能力的資源,充實(shí)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng);三是培養(yǎng)充實(shí)指導(dǎo)教師力量,2014年學(xué)院的指導(dǎo)教師隊(duì)伍擴(kuò)大至9人,落實(shí)了組隊(duì)學(xué)生與指導(dǎo)教師的互選環(huán)節(jié),密切指導(dǎo)教師與參賽學(xué)生的聯(lián)系,特別是在暑期中通過(guò)明確訓(xùn)練計(jì)劃、訓(xùn)練內(nèi)容增加指導(dǎo)教師的投入精力;四是針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題,從2014年下半年開(kāi)始在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立電子技術(shù)實(shí)踐公選課程,在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用,學(xué)有所用,以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求。
(2)重視指導(dǎo)學(xué)生、申報(bào)專(zhuān)利工作,培養(yǎng)科學(xué)研究能力 。通過(guò)學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、省創(chuàng)新研究項(xiàng)目等實(shí)踐,指導(dǎo)學(xué)生以論文或?qū)@男问焦袒芯砍晒?,近年?lái)學(xué)生發(fā)表的電子設(shè)計(jì)類(lèi)論文、實(shí)用專(zhuān)利、省大學(xué)生科技創(chuàng)新(電子電氣類(lèi))項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目增加明顯。
(3)加強(qiáng)校內(nèi)電子工程師等考證培訓(xùn)工作。學(xué)院培訓(xùn)中心通過(guò)了市職業(yè)技能鑒定條件驗(yàn)收,成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員,可進(jìn)行中、高級(jí)電工,中、高級(jí)維修電工,初級(jí)電子設(shè)計(jì)工程師、板級(jí)設(shè)計(jì)工程師、單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)師7種電子電氣類(lèi)證書(shū)的證書(shū)認(rèn)定,為學(xué)生培訓(xùn)考評(píng)提供了極大的便利。
(4)加強(qiáng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的要求。學(xué)院將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)早計(jì)劃、早布置,以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的真題實(shí)做時(shí)間,現(xiàn)一般是在第7學(xué)期初就布置任務(wù),畢業(yè)論文答辯分二次進(jìn)行,在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可給學(xué)生留出較多時(shí)間完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的比例在90%以上。
(五)落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度
落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度,將提高從職能力的技能考證、考級(jí)、競(jìng)賽獎(jiǎng)等納入到教學(xué)學(xué)分中。
學(xué)院出臺(tái)了關(guān)于《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)替代管理辦法》(試行)的文件,規(guī)定了5類(lèi)學(xué)生學(xué)業(yè)成果(考證、考級(jí)、論文、專(zhuān)利、競(jìng)賽獎(jiǎng))或經(jīng)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作小組認(rèn)定可以代替畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的其他成果可替代畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)分。
二、實(shí)踐成果
兩年間,學(xué)生在電子工程師、電工考證、學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)方面成績(jī)提高明顯,取得電子工程師證書(shū)30 人;電工證書(shū)192人;在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,獲省一等獎(jiǎng)學(xué)生為9人,二等獎(jiǎng)學(xué)生為18人,三等獎(jiǎng)學(xué)生為21人;在全國(guó)(?。╋w思卡爾智能汽車(chē)競(jìng)賽及智能機(jī)器人大賽中獲一等獎(jiǎng)6人,特等獎(jiǎng)2人,二等獎(jiǎng)9人,三等獎(jiǎng)24人。兩年間,學(xué)生發(fā)表電子設(shè)計(jì)類(lèi)論文10篇,取得電子設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)用專(zhuān)利35項(xiàng)。
三、不足分析
一是教學(xué)計(jì)劃改革后課時(shí)量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象,并由課程門(mén)數(shù)增多及投入精力不足造成教學(xué)改革的實(shí)踐效果下降;二是團(tuán)隊(duì)精神在學(xué)院教改項(xiàng)目中體現(xiàn)不夠,大多數(shù)教師還是安于老的教學(xué)方式,教改積極性不高,大范圍的教改項(xiàng)目推進(jìn)困難。
提高教學(xué)質(zhì)量不僅需要領(lǐng)導(dǎo)重視,更需要教師的人人參與。教學(xué)改革不能停留在口號(hào)上,更應(yīng)建立在教師行動(dòng)上。高校要把提高教師的影響力與學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力作為學(xué)校發(fā)展的基本目標(biāo),以社會(huì)需求為導(dǎo)向,進(jìn)一步改革人才培養(yǎng)模式,為社會(huì)輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應(yīng)用人才。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)07(a)-0177-01
堅(jiān)持教育教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合是我黨教育方針的重要內(nèi)容,近年來(lái),總書(shū)記就加強(qiáng)實(shí)踐育人工作先后四次作出了重要指示。2012年1月,教育部又會(huì)同六個(gè)中央部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《教育部等部門(mén)關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見(jiàn)》,對(duì)高校實(shí)踐育人工作的常態(tài)化、長(zhǎng)效化建設(shè)具有重要而深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。對(duì)于電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)等等電工電子類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)而言,電子類(lèi)競(jìng)賽能夠充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,促進(jìn)學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為電路分析、設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試的能力,提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能和綜合素質(zhì),是加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)工作的一項(xiàng)重要措施。
1 實(shí)踐教學(xué)在高職電工電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的重要性
對(duì)于高職高專(zhuān)院校而言,人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)企業(yè)實(shí)際崗位的高技能應(yīng)用型人才,而高職院校中的各個(gè)電工電子專(zhuān)業(yè)作為典型的工科專(zhuān)業(yè),實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)更是重中之重。我院電子電氣工程系的所有專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中,實(shí)踐環(huán)節(jié)所占比重均在50%以上。
根據(jù)多年教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),電工電子專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)采用“理實(shí)一體化”的教學(xué)模式,將理論付之于實(shí)踐之中,以貼近企業(yè)實(shí)際的校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地為場(chǎng)所,將課程中抽象的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化成具體的實(shí)踐操作。在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,必須堅(jiān)持以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體,以專(zhuān)業(yè)實(shí)際崗位所需技能的培養(yǎng)為重點(diǎn),通過(guò)實(shí)踐嘗試、基本技能應(yīng)用和技術(shù)創(chuàng)新等環(huán)節(jié),最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能、分析能力、創(chuàng)新能力、溝通能力和合作精神等方面的培養(yǎng)與提高。
2 電子類(lèi)競(jìng)賽對(duì)高職電工電子專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的推動(dòng)作用
高職院校積極參加電子類(lèi)競(jìng)賽,不僅能夠提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神以及工程實(shí)踐素質(zhì),還有利于實(shí)踐教學(xué)手段的創(chuàng)新,有利于今后持續(xù)進(jìn)行教學(xué)改革和新的教學(xué)體系的形成,對(duì)于培養(yǎng)符合行業(yè)企業(yè)要求的應(yīng)用型人才具有重要意義。
2.1 參與電子類(lèi)競(jìng)賽有利于提高專(zhuān)業(yè)教師和學(xué)生的整體素質(zhì)
學(xué)生在培訓(xùn)過(guò)程中鞏固基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,更重要的是掌握了實(shí)用技術(shù),培養(yǎng)了科技創(chuàng)新能力這一核心競(jìng)爭(zhēng)力。學(xué)生在競(jìng)賽過(guò)程中需要進(jìn)行選題、分析、確定方案、查找資料、瀏覽文獻(xiàn)、選擇元器件、電路板設(shè)計(jì)加工、安裝、調(diào)試、論文撰寫(xiě)、參加答辯等過(guò)程,心理素質(zhì)和職業(yè)能力得到歷練。更重要的是,在培訓(xùn)、調(diào)試、競(jìng)賽的過(guò)程當(dāng)中,指導(dǎo)教師也能不斷進(jìn)步,不僅專(zhuān)業(yè)技能水平得到提高,還開(kāi)闊了眼界,為以后的競(jìng)賽積累豐富經(jīng)驗(yàn)。
2.2 參與電子類(lèi)競(jìng)賽能夠增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力
學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,不僅為學(xué)校爭(zhēng)得了榮譽(yù),提高了學(xué)校知名度,另一方面更是為自己爭(zhēng)得了榮譽(yù)。參加競(jìng)賽有助于培養(yǎng)和鍛煉高職高專(zhuān)學(xué)生的分析問(wèn)題的能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、獲取新知識(shí)能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等,這些都是職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的幾大要素。經(jīng)過(guò)鍛煉,他們?cè)诿鎸?duì)就業(yè)時(shí)的表現(xiàn)必定更加優(yōu)秀。在日益激烈的就業(yè)環(huán)境下,根據(jù)我院近年來(lái)的就業(yè)情況反饋,用人單位特別是大型知名電子和IT企業(yè)在招聘畢業(yè)生時(shí),往往會(huì)優(yōu)先選擇競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的學(xué)生。
2.3 參與電子類(lèi)競(jìng)賽將進(jìn)一步促進(jìn)電工電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革
教師在帶領(lǐng)學(xué)生參賽的過(guò)程中,能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)和技能的一些欠缺,從而發(fā)現(xiàn)教學(xué)改革中的一些不足和問(wèn)題。同時(shí),教師在競(jìng)賽過(guò)程中總結(jié)得出的一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能結(jié)構(gòu)、培訓(xùn)方法和競(jìng)賽研究結(jié)論等也能夠?yàn)殡姽る娮宇?lèi)專(zhuān)業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革提供可以參考的依據(jù)。
3 提高高職院校參加電子類(lèi)競(jìng)賽實(shí)力的措施
3.1 做好競(jìng)賽培訓(xùn)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)建設(shè)
培訓(xùn)平臺(tái)是課題研究的硬件保證。通過(guò)課題組成員多年的分析研究,尤其是對(duì)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽的分析解讀,結(jié)合多次參賽經(jīng)驗(yàn),最終總結(jié)出競(jìng)賽培訓(xùn)平臺(tái)應(yīng)該是集電子技術(shù)、單片機(jī)、可編程邏輯控制和嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)相結(jié)合、能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和職業(yè)綜合素質(zhì)的場(chǎng)所。我系在建設(shè)所主管的學(xué)院“十大文化陣地”之一“電子制作與維修中心”過(guò)程中,完全按照競(jìng)賽培訓(xùn)平臺(tái)的需要進(jìn)行軟硬件搭建。我系競(jìng)賽教師團(tuán)隊(duì)在2010年、2011年多次在該平臺(tái)上進(jìn)行學(xué)生參賽前的指導(dǎo)和訓(xùn)練,取得了令人滿(mǎn)意的效果。在2010年7月的“全國(guó)電子專(zhuān)業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽”中,我院學(xué)生獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)、湖北省一等獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。在2011年9月的“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”中,學(xué)生獲得湖北省三等獎(jiǎng)。學(xué)院還利用本平臺(tái),多次成功舉辦“電子技能大賽”等電子類(lèi)校內(nèi)競(jìng)賽活動(dòng)。這些競(jìng)賽成績(jī)證明,電子維修與制作中心已經(jīng)基本具備培養(yǎng)我院電工電子類(lèi)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的能力。
3.2 強(qiáng)化教師培訓(xùn),提高指導(dǎo)能力
教師的設(shè)計(jì)制作能力是指導(dǎo)學(xué)生提高競(jìng)賽能力的前提條件。要提高教師競(jìng)賽指導(dǎo)能力,必須采用院系教師校內(nèi)全員培訓(xùn)和校外重點(diǎn)培訓(xùn)兩方面結(jié)合的措施。在校內(nèi)培訓(xùn)過(guò)程中,我系聘請(qǐng)了“湖北省楚天技能名師”做培訓(xùn)教師進(jìn)行指導(dǎo),要求被培訓(xùn)教師按照往年競(jìng)賽題目進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)做。在校外重點(diǎn)培訓(xùn)過(guò)程中,選派實(shí)力較強(qiáng)的教師參加校外競(jìng)賽的相關(guān)培訓(xùn),回校后傳授經(jīng)驗(yàn)。除此之外,還應(yīng)加強(qiáng)校際交流,到具備參賽經(jīng)驗(yàn)和成果的院校進(jìn)行學(xué)習(xí)。在多項(xiàng)措施聯(lián)合作用下,提高競(jìng)賽指導(dǎo)教師的整體專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平。
3.3 重構(gòu)競(jìng)賽所需的知識(shí)和技能結(jié)構(gòu)
縱觀這幾年電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題目可知,競(jìng)賽內(nèi)容逐漸從以往單純的模塊電路搭建轉(zhuǎn)向基本知識(shí)的拓展應(yīng)用及創(chuàng)新,所需的知識(shí)和技能涉及光電技術(shù)電路、555電路專(zhuān)集電路、電源電路、控制電路、微機(jī)單片機(jī)應(yīng)用以及PROTEL在繪圖、制作封裝庫(kù)、畫(huà)出PCB、布線(xiàn)方面的應(yīng)用。在競(jìng)賽之前,競(jìng)賽組必須從競(jìng)賽需要出發(fā),結(jié)合往年競(jìng)賽題目,從不同的課程中將這些具體知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)進(jìn)行拆分、總結(jié)和重構(gòu),針對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)培訓(xùn)。
參考文獻(xiàn)
基金項(xiàng)目:安徽省示范實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心《汽車(chē)技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心》項(xiàng)目階段性成果,項(xiàng)目編號(hào):2013sxzx042
【文章摘要】
高職學(xué)生實(shí)踐能力提升一直以來(lái)都是高職專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的重中之重, 也是高職教育教學(xué)改革的方向標(biāo)。本文在對(duì)實(shí)踐能力的涵義、形成機(jī)制分析的基礎(chǔ)上,提出了基于電子設(shè)計(jì)大賽的學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力培養(yǎng)模式為高職院校深化實(shí)踐教學(xué)改革提供了參考。
【關(guān)鍵詞】
電子設(shè)計(jì)大賽;主動(dòng)實(shí)踐能力;實(shí)踐教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):
1 實(shí)踐能力內(nèi)涵特質(zhì)
學(xué)術(shù)界往往更多強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力,實(shí)踐能力更多地被忽略。國(guó)外學(xué)者加德納指出:“智力是在某種社會(huì)和文化環(huán)境的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)下,個(gè)體用以解決自己遇到的真正難題或產(chǎn)生及創(chuàng)造出某種產(chǎn)品所需要的能力。”,這一對(duì)智力概念的理解接近于我們所說(shuō)的實(shí)踐能力,在國(guó)內(nèi),傅維利、劉磊、吳志華等學(xué)者又進(jìn)行了進(jìn)一步的探索,他們認(rèn)為:“實(shí)踐能力是個(gè)體在生活和工作中解決 實(shí)際問(wèn)題所顯現(xiàn)的綜合性能力,是個(gè)體生活、工作所必不可少的;它不是由書(shū)本傳授而得到的,而是由生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)磨練習(xí)得的?!眲⒗诘热酥赋觯骸皩?shí)踐能力就是對(duì)個(gè)體解決問(wèn)題的進(jìn)程及方式上直接起穩(wěn)定的調(diào)節(jié)控制作用的個(gè)體生理和心理特征的總和。
在國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的基礎(chǔ)上,實(shí)踐能力可以理解為使用知識(shí)、技能解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。這種理解可以從以下四個(gè)方面進(jìn)行理解:一是它是能力的重要組成;二是它的活動(dòng)對(duì)象包括工作、生活的各個(gè)領(lǐng)域;三是它是在實(shí)踐中不斷積累形成的; 四是它的基礎(chǔ)是基本知識(shí)、技能的掌握, 創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造精神對(duì)實(shí)踐能力的提升也很重要。
實(shí)踐能力是在日常的工作、生活中通過(guò)日積月累的勞動(dòng)積累形成的,不同職業(yè)形成不同實(shí)踐能力。如機(jī)床操作員對(duì)機(jī)床的操作能力、工藝員對(duì)零件工藝的設(shè)計(jì)能力、管理人員的企業(yè)管理能力等。對(duì)于大學(xué)生而言,在沒(méi)有職業(yè)活動(dòng)的條件下,他們實(shí)踐能力的形成主要依靠以下幾種方式:
1)將已有知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際問(wèn)題的解決技能
高職學(xué)生在專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)專(zhuān)周實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)自己的實(shí)際操作能力和面對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決能力,久而久之,這種實(shí)踐不僅加深了對(duì)已有知識(shí)的掌握理解程度, 同時(shí)也具備了解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際問(wèn)題的方法、步驟,實(shí)現(xiàn)了將已有知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際問(wèn)題的解決技能。這種能力形成的關(guān)鍵是:實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)崗位要與學(xué)習(xí)者的專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用對(duì)接,同時(shí)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅進(jìn)行指導(dǎo)。
2)長(zhǎng)期運(yùn)用,實(shí)踐技能更為熟練
實(shí)際操作技能,在長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)用中, 不斷強(qiáng)化,逐漸達(dá)到熟練。解決實(shí)際問(wèn)題的方法、步驟,在不斷進(jìn)行各種問(wèn)題的解決中,逐漸形成自己獨(dú)有的思維方式和風(fēng)格。這種能力形成的關(guān)鍵是:學(xué)習(xí)者必須自己參與實(shí)踐,并能進(jìn)行大量的訓(xùn)練,且實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅能及時(shí)得針對(duì)學(xué)習(xí)者的錯(cuò)誤進(jìn)行指導(dǎo)。
3)綜合運(yùn)用,形成解決綜合問(wèn)題的能力
在解決單一問(wèn)題的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)綜合問(wèn)題解決過(guò)程中多種知識(shí)、技能、方法等的綜合應(yīng)用,逐步形成綜合問(wèn)題的解決能力。這種能力形成的關(guān)鍵是:具備綜合問(wèn)題解決所需的各種知識(shí)、技能、方法,且能在實(shí)際問(wèn)題中綜合使用并加以總結(jié)。
學(xué)習(xí)者將已有知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際問(wèn)題的解決技能、實(shí)踐技能更為熟練、形成解決綜合問(wèn)題的能力這一過(guò)程即為其實(shí)際能力的形成過(guò)程。在這一過(guò)程中學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性就顯得尤為重要。
2 基于電子設(shè)計(jì)大賽的學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力培養(yǎng)
2.1 主動(dòng)實(shí)踐能力的涵義
學(xué)習(xí)者在教師制定的實(shí)踐要求、步驟等規(guī)定框架下,按要求完成具體的實(shí)踐任務(wù),這種實(shí)踐能力的形成往往被稱(chēng)為被動(dòng)實(shí)踐,這種實(shí)踐只是對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的一種掌握。這種實(shí)踐學(xué)習(xí)者是在被動(dòng)的狀態(tài)下完成既定任務(wù),往往缺乏對(duì)解決問(wèn)題所需知識(shí)的主動(dòng)理解、思考,當(dāng)問(wèn)題發(fā)生變化時(shí)往往又手足無(wú)措。要改變這一現(xiàn)狀,關(guān)鍵是解決問(wèn)題的方法、步驟必須有學(xué)習(xí)者自身通過(guò)思考,結(jié)合已有知識(shí)、技能去完成某一工作任務(wù),這種實(shí)踐往往被稱(chēng)之為主動(dòng)實(shí)踐。 建構(gòu)主義的觀點(diǎn)是:知識(shí)是學(xué)習(xí)者在特定的工作任務(wù)或工作情境中, 在教師或師傅的指導(dǎo)幫助下,通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)和查閱資料,采用意義建構(gòu)獲取。建構(gòu)主義教學(xué)理論對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境在知識(shí)掌握中的作用特別重視, 它的觀點(diǎn)是學(xué)習(xí)環(huán)境的四大要素“情景”、“協(xié)作”、“會(huì)話(huà)”和“意義建構(gòu)”對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握尤為重要。這一理論與主動(dòng)實(shí)踐能力對(duì)學(xué)習(xí)者的要求不謀而合。重視學(xué)生的主動(dòng)性和參與性這一建構(gòu)主義的思想,也為學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)提出了很好的理論基礎(chǔ)。
2.2 基于電子設(shè)計(jì)大賽的學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力培養(yǎng)
高職學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵是要主動(dòng)實(shí)踐,而電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽則為學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力培養(yǎng)提供了平臺(tái)。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的目的就在于培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)與基本能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng);有助于學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力。從這個(gè)意義上說(shuō)學(xué)生在參與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的過(guò)程中,就必須從對(duì)競(jìng)賽題目的理解、分析到選題、具體方案設(shè)計(jì)、元器件的選擇、設(shè)計(jì)裝配制作、調(diào)試、最后完成作品并寫(xiě)出論文這一過(guò)程必須主動(dòng)通過(guò)自己的思考來(lái)完成,且時(shí)間要求往往很緊。競(jìng)賽過(guò)程中對(duì)學(xué)生的理論運(yùn)用能力、實(shí)踐技能、軟硬件結(jié)合能力、論文寫(xiě)作能力及意志品質(zhì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等都是一個(gè)很好的檢驗(yàn)。
創(chuàng)新能力培養(yǎng)必須融入大學(xué)教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)實(shí)驗(yàn)之中,探索基于項(xiàng)目研究的綜合性課程設(shè)計(jì)、學(xué)生課外研學(xué)與自主創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,拾級(jí)而上、循序漸進(jìn)、漸次提升學(xué)生的主動(dòng)實(shí)踐能力。
2.2.1 開(kāi)發(fā)基于項(xiàng)目研究的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中,以項(xiàng)目為載體,通過(guò)教師的引導(dǎo),在解決問(wèn)題、完成任務(wù)的過(guò)程中讓學(xué)生體驗(yàn)和掌握電工電子基礎(chǔ)知識(shí),并安排涵蓋課程知識(shí)點(diǎn)、具有工程背景或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值的可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能及性能指標(biāo)的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在項(xiàng)目構(gòu)思中,盡可能選擇實(shí)現(xiàn)方法具有多樣性,或?qū)嶒?yàn)結(jié)果隨外部條件變化具有不確定性的內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)探索與實(shí)踐。可把電子設(shè)計(jì)大賽技能要求分解成具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,探索、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)案例,例如交流控制電路設(shè)計(jì)、黑匣子電路結(jié)構(gòu)與參數(shù)判定、多路搶答器設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電磁式繼電器的特征參數(shù)測(cè)量、R、L、C 網(wǎng)絡(luò)頻率特性測(cè)試與參數(shù)測(cè)量等。
2.2.2 開(kāi)展綜合型課程設(shè)計(jì)
在課程設(shè)計(jì)中,學(xué)生可根據(jù)所學(xué)專(zhuān)業(yè)和興趣愛(ài)好選擇具有工程背景的課題作為課程實(shí)踐項(xiàng)目,自主制定課題的詳細(xì)功能、規(guī)模和性能指標(biāo),經(jīng)教師確認(rèn)課題合理性、實(shí)現(xiàn)的可行性、知識(shí)廣度、專(zhuān)業(yè)深度與工作量后,學(xué)生自主選擇工作平臺(tái), 開(kāi)始系統(tǒng)分析、研究設(shè)計(jì)、調(diào)試與工程實(shí)現(xiàn),并進(jìn)行項(xiàng)目總結(jié),撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告,制定測(cè)試和演示方案,教師對(duì)項(xiàng)目作品進(jìn)行驗(yàn)收、質(zhì)詢(xún)并分組進(jìn)行演示。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)中,突出學(xué)生主體、手腦并用及學(xué)生的研究探索,實(shí)現(xiàn)“知、情、意、能”復(fù)合培養(yǎng), 提升學(xué)生的主動(dòng)實(shí)踐能力。例如依托電子設(shè)計(jì)大賽可開(kāi)展簡(jiǎn)易邏輯分析儀設(shè)計(jì)、電能參數(shù)測(cè)試儀設(shè)計(jì)、高頻調(diào)諧放大器設(shè)計(jì)、數(shù)字示波器設(shè)計(jì)等綜合性課程設(shè)計(jì)。
2.2.3 實(shí)施以學(xué)生為中心的教學(xué)模式
在教學(xué)中積極倡導(dǎo)自主研學(xué),著眼于學(xué)、思、知、行的有機(jī)結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)研究探索、信息查詢(xún)、方案研討、設(shè)計(jì)仿真、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、調(diào)試測(cè)試等多種途徑進(jìn)行自主學(xué)習(xí),精心安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,前期多以簡(jiǎn)單問(wèn)題的提出,作為綜合、復(fù)雜問(wèn)題的鋪墊,在問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和解決的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)動(dòng)手,后期設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生很難找到現(xiàn)成答案,通過(guò)提出實(shí)驗(yàn)要求讓學(xué)生必須經(jīng)歷“調(diào)查、研究、分析、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試、總結(jié)”的研究過(guò)程,才能完成任務(wù),通過(guò)設(shè)置考核內(nèi)容調(diào)動(dòng)學(xué)生關(guān)注實(shí)踐過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié),提升學(xué)生實(shí)踐的樂(lè)趣及主動(dòng)性。
2.2.4 優(yōu)化集成創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境
分層次按功能設(shè)置實(shí)驗(yàn)室,建設(shè)電子工藝、電工技術(shù)、電子技術(shù)及創(chuàng)新展示實(shí)驗(yàn)室等學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),優(yōu)化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣控制系統(tǒng)、高頻電子電路等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的儀器配置,拓展課外研學(xué)創(chuàng)新基地,以滿(mǎn)足學(xué)習(xí)、研究、設(shè)計(jì)、分析、仿真、實(shí)驗(yàn)、制作、焊接、測(cè)試等不同環(huán)節(jié)的軟硬件需求。建立網(wǎng)絡(luò)信息化的教學(xué)管理制度,實(shí)施教師定時(shí)帶班實(shí)驗(yàn)與學(xué)生自由開(kāi)放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,同時(shí)加強(qiáng)實(shí)踐項(xiàng)目管理與過(guò)程監(jiān)控,保障教學(xué)質(zhì)量。
“競(jìng)賽+ 項(xiàng)目”的教育教學(xué)改革模式的實(shí)質(zhì)其實(shí)是將理論知識(shí)與實(shí)踐技能分解成電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的各個(gè)模塊化的工作任務(wù),并通過(guò)競(jìng)賽加已完成。這種教育教學(xué)改革模式以現(xiàn)代職業(yè)教育理念為指導(dǎo), 注重學(xué)生的職業(yè)發(fā)展需求,改變傳統(tǒng)的單一的“填鴨式”教學(xué),更多強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。在實(shí)踐教學(xué)中通過(guò)合理的教學(xué)情景設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)教學(xué)做一體化,強(qiáng)化師生互動(dòng),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。具體來(lái)說(shuō)即是以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的競(jìng)賽規(guī)程和競(jìng)賽任務(wù)為基礎(chǔ),將競(jìng)賽任務(wù)分解為一個(gè)個(gè)子任務(wù),并將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)實(shí)踐教學(xué)情景,在日常教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生自主完成, 這種基于實(shí)際任務(wù)的教學(xué)情景設(shè)計(jì)能很好的激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性,契合建構(gòu)主義理論。
基于電子設(shè)計(jì)大賽的學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力培養(yǎng)為學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,解決實(shí)際問(wèn)題提供了平臺(tái),提供了一種很好的技術(shù)技能型人才培養(yǎng)路徑,這種強(qiáng)調(diào)大學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)方式,必將為學(xué)生畢業(yè)后更好的適應(yīng)企業(yè)工作崗位奠定基礎(chǔ)。
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