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由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。
1EDA实验环境的建设
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
中国-2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
2中国配电自动化技术的发展现状
2.1智能电网总体结构设计缺乏严谨性
智能电网设计缺乏一个较为科学合理的设计方案来对电网建设进行规划调整,在进行智能电网设计时没有进行全面、系统的电力分析,导致了部分智能电力电网的设计不严谨,实用性上存在不足,从而对电力负载的运行转供有了误差影响,降低了智能电网运行的稳定性。
2.2智能电网分布不均衡
在中国的中部、西部地区,智能电网的分布较不平衡,妨碍了整体电力电网事业的发智能配电网建设中配电自动化技术的研究与应用探讨文/邓雄在智能配电网的建设中,配电自动化技术起着重要的作用,是控制整个智能配电网稳定运行的技术基础。因此,加强对配电自动化技术的研究力度能有效加强中国智能电网的建设发展。结合我国电力信息技术系统的发展形势,从创新性的角度对智能配电网建设中配电的自动化技术进行了探讨和研究。摘要展进步。智能电网的分散建设造成了光纤覆盖率不均衡等情况。
2.3自动化配电技术发展不完善
从技术角度出发来看,中国的配电自动化技术发展落后于世界领先水平,尤其是自动配电装置的研发尚不具备自主独立的技术基础,造成了在智能电网的建设中不能对电力大小的调配进行及时准确的控制,造成了智能电网运行共组的不稳定性。
3对于中国智能配电网建设中自动配电技术发展建议
目前中国的智能配电网建设具有较大的发展潜力,需要相关电力技术人员加强对配电自动化技术的研究力度,在政策的鼓励以及相关设备得到及时财政支持的同时,加速推进在智能电网建设中的配电自动化技术发展。通过研究分析,笔者对加强在智能电网建设过程中的自动化配电技术的应用提出了几点建议。
3.1建立电力信息技术信息系统的统一管理
首先要建立起电力信息技术信息系统的统一管理,以便于各个分部之间能够更好更快的进行交流。提升配电自动化中的自动化策略中电力信息技术的比重,提升配电自动化中电力信息技术的比重,更好更有效的发展电力系统和配电自动化中的自动化策略。更好更有效的发展电力系统和配电自动化中的自动化策略。实现了统一管理,各部门的行为判断会得到高度的统一,从而实现在智能电网的运行中能够起到集中管理。及时对电网的运行做出科学化指示,统筹主计算机端的计算数据对电网运行进行控制。
3.2分配好电力系统各部门间的信息自动化领域
让部门和企业之间的信息共享问题成功解决,提高电力信息技术信息系统的统一管理能有效地提高配电自动化中的自动化策略的稳定性,并将电网的运行环境进行合理科学的调控,从而确保配电自动化中的自动化策略的安全可靠性。同时,实现电力信息技术信息系统的统一管理也让数据的传递速度有所提升,信息失真的问题也会有所减少和降低,继而进一步的让配电自动化中的自动化策略的安全度在整体上面得以提升,让电路系统的优质运行得到保证。此外,电力信息技术信息系统的统一管理也使得浪费成本的问题得到了很大的改善。
3.3充分运用互联网技术
运用互联网技术使得智能电力系统趋以完善,真正实现低投资,高收益。对互联网进行有效利用的使用和构建,对电力系统以及相关网络的安全性有保证,并使得安全性有所加强,以此会让配电自动化中的自动化策略中电力信息技术的应用收效更加显著。同时必须要让网络的漏洞可以得到组织,否则有可能会受到严重的损失。此外,以互联网为前提,能够让每个片区以及部门的管理者,都可以对整个电网和整条线路实时了解,因此集成网络技术系统的应用,还能够通过互联网技术的纳入使得整个电网信息的集中度得到有效提升。
4智能电网中的自动化配电技术应用实例分析
现以贵州省贵阳市某智能电网建设中心为例,贵州省的智能电网行业发展落后于国内平均水平,技术层面上存在着一些缺陷,不能满足贵州人民对于智能电网的需求,因此需要加强自动化配电技术在智能电网建设中的应用,分析其在智能电网建设过程中对配电自动化技术的应用。贵州省目前该电力企业首先明确了配电自动化在智能电网的运行中具有十分重要的作用,并引进了一批较为先进的自动配电装置,以及与之配套的安全保护装置。其中安全自动装置是在智能电力系统发生故障和不正常运行的情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备,以保证智能电网运行的安全性的一种装置。贵州省该电力企业成立了专门的自动化配电技术控制中心研究小组,致力于研究继电系统能以最短时限将故障或异常从系统中切除的可能性,实现配电自动化中的自动化策略的高度安全和可靠性。因此该电力公司的智能电网一直处于稳定状态,其引进的安全保护装置能及时对智能电网进行故障监控。同时该企业引进的自动化配电装置能对输出电压进行敏锐感知,智能调整电压值,从而确保电能不会被过多损耗。
2电气自动化系统控制方案的设计意义
电厂电气的自动化系统与传统的电厂自动化系统相比较,电厂电气的自动化系统能够自动的与电波的脉冲信号连接起来,进而能够发送出电力报表信号,这也就能实现厂用系统的智能功能,同时也能够显示出发电机运行的状态是否正常,进而能够更加精准的进行定值管理以及在线审核功能。除此之外,能够对故障的出现进行及时的诊断和维修工作,有效提升电气系统的实用性以及有效性。电气自动化系统控制方案最重要的设计意义就在于,将各个独立运行的电气装置通过连线或者是以太网来连接成一个整体的系统,进而减少传统连接方式的缺点,而造成的高成本,这对与企业的稳定性发展也有着非常关键的作用。电厂电气的自动化系统可以通过以太网这一通信科技技术来减少员工的劳动量或者是降低整个的运行成本并且提高其经济的效益,电气自动化系统控制方案的设计能够为电厂的技术带来了进一步的提高。
3电气自动化系统的监控方案
传统的电厂电气监控系统主要能够实现对于电气部分信息的采集以及远程控制功能的实现。但是总体来讲,其信息量还是比较小的,而且信息的类型也比较单一。但是电气自动化系统的监控方案主要侧重在电气系统的监控方面以及自动化监控技术的有效运用。电气自动化系统监控的模式分为两种,其一是,优于传统的监控方案集中模式,有效集中而且非常易于管理但是可靠性很弱。其二是,对于不同的分层结构继续进行管理以及数据的交换。进行装置间的数据交换主要通过站控层的转发以及工作站来实现,有一些非常重要的信息要通过有效的方式连接。还有一些非常重要的信息需要通过主控单元以及双向数据进行交换,另外一些不重要的信息要通过站控层的转发或者是相关的工作站来实现交换。电气自动化系统的监控方案有很高的实时性以及可靠性。在电厂自动化技术以及监控方案的应用中有许多需要注意的问题,如监控系统主站设备,整个系统的装置分组以及主控单元的保护等等。
2企业设备自动化节能设计
2.1电机运行中的节能设计
电机拖拽系统是电气系统一个较大的电能消耗单元,运行方案的不合理及综合维护不到位等,都会致使其运行低效,造成大量的电能浪费。大量的发热降低电机系统综合使用寿命,基于此,在进行电机运行的节能设计时应当采用高效可靠、节能经济的电气控制方案。
(1)对于运行工况偏离高效区的功率大、运行时间较长的用电系统利用变频调速控制方式改变传统的继电器控制方式,进而进行动态调节电源输入端电源频率,利用对电机转速的调控让整个电机拖拽系统的输出与输入达到平衡状态,实现节能降耗。
(2)交流电机串级调速实现电机无级平滑调速,低速时机械特性比较硬,特别是晶闸管低同步串级调速系统。以上调速系统一方面使系统参数便于调整,另一方面接近于理想过渡,调整性能好,动态响应快,起动时间短,系统抗干扰能力强,节能效果也很理想,应当推广应用。
(3)为达到电机的最佳运转工况,可改变电机的动容量,通过构筑合理群控呼梯节能控制系统,对电机进行合理的调度分配管理,降低其系统能耗,达到节能降耗的目的。
2.2水泵、风机的节能设计
(1)在满足工艺情况下,尽量降低扬程和流量。
(2)使用高效调速装置,如变频器、串级调速、液力耦合器、内反馈调速器、电磁滑差调速器。
(3)降低电机的富裕容量,提高电机运行效率,减少无功损耗。
(4)改造管路,减少阻力扬程损失,减少水泵、风机的总扬程和压力。
(5)根据用户的实际使用情况,对原有风机进行改造,改变风机的气动性能,使风机在高效区工作。
2.3配电线路的节能设计
在工业厂区的建设方面,配电线路承载着为设备输送电力重担,用电系统不仅存在因集肤效应而产生的线损,还存在功率因素低下、谐波干扰电能质量等问题。根据电力系统构架和其他特点,充分考虑对现场实际情况实施谐波治理改造,安装节电器、省电霸,对电源优化处理,同时优化用电系统。为了降低线路传输中的电能损耗,减小导线的电阻值极为重要,应当从以下几个方面来进行:
(1)导线材质的选用方面,应当选电阻率非常小的材料,这样有利于线路传输中的电能损耗的降低。
(2)缩短导线的长度,特别是在布线的时候尽量减少弯路。
(3)减小负荷中心与变压器的距离,进而缩短供电距离。
(4)选用一些横截面积比较大的导线,增加导线的横截面积,使得线路传输过程中的电能损耗通过降低导线的电阻值而得到有效减少,完成节约电能的目标。
2.4空调节能设计
空气湿度是造成被控参数变化的主要原因,加之风的大小会改变空气湿度,在进行空调节能设计方面,可设计为变风控制系统,这样可改变风量的大小,却不会改变风的温度。运用时,根据室内人数的变化而变化逆风的转速,使得送入房间的风量不会出现太大的波动,始终控制在参数之内。另外,在变风量的末端采用风机代替风阀的形式,使得风量的需求可及时反馈给风机,实现风转速的调节控制,在不同需求下,根据传感器监控的得出的参数指标,进行风转速的改变,这样就不会出现系统的过载现象,也在一定程度上减少了维护的费用。
2.5照明设施的节能设计
厂区照明设施的设计方面,应重点考虑到工业生产对光照的需求,如进行光源强度的合理设置,避免工业厂区因太追求照明条件而造成的能源浪费情况。在设计时的灯具选择方面,首先应保证灯具的配光曲线在深、广照方面趋于平衡,使其发挥最佳的照明效果,促进节能;此外,应采用LED灯替代老式的照明装置,LED灯是依靠半导体发光器件将电能直接转化为光能的,剔除了一些中间转化环节,减少了电能损耗,还具有发光的亮度高这一特点,且克服了传统的老式灯具频繁闪烁的问题,达到了节能减排的目的。
1. 前言
EDA(Electronics Design Automation,电子设计自动化)技术是现代电子学的标志,是微电子设计领域的一场革命,而基于EDA技术的芯片设计正成为电子系统的主流。随着微电子技术的迅猛发展,电子设计技术跨过了三个阶段。①20世纪五十年代:小规模集成电路(SSI)和中规模集成电路(MSI)用来设计硬件系统;②七十年代:以微处理器为核心的软件编程设计;③八十年代末至今:硬件系统集成设计,即系统芯片(SOC)和专用集成电路(ASIC)设计,是21世纪微电子技术发展的重点。
本文主要阐述了采用先进的EDA工具MAX+plusⅡ对10MHz自动频率计进行设计的过程。论文参考。在此设计中我们采用现在国际流行的VHDL硬件描述语言对CPLD进行编程,并通过MAX+plusⅡ平台对设计进行仿真验证,最终完成设计的要求,用单片CPLD实现10MHz频率计的功能。
2. 单片自动频率计的设计
数字化、智能化、自动化和小型化是现代测量仪器的发展方向。论文参考。具有50多年发展历史的频率计是实验室中常用的仪器之一,它已成为一种典型的数字化、智能化、自动化的测量仪器,并越来越趋于小型化。单片自动频率计以单片可编程器件为载体,利用VHDL语言,实现10MHz以内频率的自动测量。该频率计用可编程器件一片,10MHz晶体振荡器一块和4位七段LED显示器。
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)26-0183-02
高职院校专业文化建设是专业建设的主要内容之一。高职院校电气自动化技术专业专业文化建设还需要进一步探索和改革。在电气自动化技术专业的专业文化建设中,将电气自动化技术专业的专业文化与电气自动化企业的企业文化进行融合,是指在电气自动化技术专业的专业文化建设中, 围绕此专业的培养目标,将电气自动化企业的企业文化融入电气自动化技术专业的专业文化建设之中,将企业文化的价值观念、管理制度和方式方法与专业文化建设相融合,营造职场化的教学氛围,从而建设有特色的专业文化体系,形成此专业所特有的精神风貌和行为规范。
1 电气自动化技术专业专业文化与企业文化的异同
高职院校校园文化与企业文化之间有很大差异,而电气自动化技术专业的专业文化与企业文化的差异尤为突出。
高职院校重在教育,企业重在管理,在精神文化、管理文化、物资条件建设等方面,校园文化与企业文化存在各自的特点和规律。校园文化重在培养人格中的主体意识,多以终极价值关怀为核心的人文精神文化。企业文化更多的是对员工群体的规范、整合、凝聚和激励,通过文化的力量形成一种行为准则、价值观念、道德规范。企业的盈利性和社会责任,要求其在追求利润的同时,必须加强可持续发展的企业文化建设。两种文化的相对独立、缺少交流形成专业文化与企业文化的显著差异。
高职院校校园环境主要从教书育人的需要出发,环境优美、整洁、舒适。校园文化崇尚个性发展,不同同学行为差异大。校园管理制度重在引导、教育,在校学习行为往往是老师安排好的,老师讲授、示范,指导如何做。在校学习,允许错误,再纠正错误,60分过关。
而企业园区为了生产需要,更注重高效、安全。企业文化强调合作、团队精神和行为规范,企业管理制度重在严格、规范、标准、可执行,常常使用奖金、福利、处罚等等手段。比如行为时间统一、动作划一,走路靠右行,物品摆放整齐,甚至宿舍鞋子等等都要放在规定的圈圈里,否则会被罚款。对于工作任务,大多是给出要求或目标,员工自己或协作,想方设法去完成。对于产品质量,要求六西格玛,最好100%无差错。
电气自动化技术专业文化与企业文化之间具有较大的差异。
电气自动化企业拥有众多的电气自动化先进设施,其工作流程特殊,高技术、高危险。对劳动者的要求不同于其他专业。电气自动化企业要求员工具有过硬的人文素质与职业素质,敬业精神、爱岗敬业、团队合作、基本功扎实,有突出的专业特长。电气自动化企业要求员工了解企业生产流程,具备实战能力。有较强的合作精神。企业非常强调员工的团队合作能力和沟通能力。
不仅电气自动化技术专业的专业能力要求特殊,更强调敬业精神、严格执行规章制度、注重安全规程、团队协作能力以及创造力。要求有强烈的敬业精神、团队合作、学习能力、解决实际问题的能力更为重视。同时必须掌握新知识、新技术、新工艺,具有一定的拓展能力。
高职学生就业前接触企业文化的途径还不充分。媒体、短工、传闻、参观实习、课堂、父母兄长等是他们的主要了解途径。进入企业工作之后,对企业文化需要一定时间的不适应。这不利于专业教学质量的提高。由于在校的宽松环境、所学知识与企业实际脱节等,学生就业后感觉工作压力大、工作枯燥乏味、企业人际关系难处、工作时间太长等。对工作的心理期望值过高、工作缺乏主动性、缺少敬业精神。
因此,在电气自动化技术专业教学中,要实现专业文化与企业文化融合,实现两种文化对接,增强高职毕业生岗位适应能力。
2 电气自动化技术专业专业文化与企业文化融合的意义
将电气自动化技术专业的专业文化与电气自动化企业的企业文化进行融合,从而建设有特色的专业文化体系,对于本专业建设有十分重要的意义。
(1)将电气自动化企业的企业文化与本专业文化相融合,可以凸显本专业的专业特色,建设有特色的专业文化体系,提高专业竞争力,有助于实现本专业可持续发展;
(2)有利于本专业学生专业知识和技能的学习,有利于学生个性发展;
(3)有利于本专业学生的专业价值观、专业意识、专业气质的形成;
(4)有利于本专业学生尽快熟悉、适应企业文化,学生学会处理企业人际关系,使毕业生工作后能迅速融入企业文化环境中,尽快在工作岗位上发挥作用;
(5)有利于本专业学生熟悉企业工作制度、工作流程、工作环境、规章制度,适应企业工作节奏,引导和规范学生的思想行为,使学生养成自觉遵守企业规章制度的习惯;
(6)有利于提高本专业学生工作主动性和敬业精神,培养学生良好的职业素养,促进学生综合素质的全面提升,增强学生岗位适应能力,利于他们未来的职业发展;
(7)使本专业学生未来具备参与企业文化建设的素质与能力,成为未来推动企业建设和发展的中坚力量;
(8)有利于推进“双师”型的教学队伍的建设,引导教师树立服务地方经济的理念,提高教师的教科研能力;
总之,将电气自动化企业的企业文化与专业文化相融合,有利于学生成人成才,培养高职学生良好职业素养,提升学生职业综合能力;
3 电气自动化技术专业的专业文化建设的校企文化融合的方法和措施
在校园整体文化建设的框架下,重视各个方面之间的有机联系,构建电气自动化技术专业的有特色的专业文化体系,在人才培养的各个环节中深化本专业校企文化融合。广泛的专业文化校企融合,要从培养目标、课程体系到学生的专业素质、行为习惯等都要满足企业的要求。我们采用多种方式方法进行研究。在研究传统校园文化的同时,将电气自动化企业的企业文化与传统校园文化比对研究。比如,通过网上查找、到电气自动化企业拜访、调研、鼓励教师到电气自动化企业顶岗学习来研究电气自动化企业文化;与友好电气自动化企业建立合作关系,开展友好交流合作;吸纳企业中一些具有丰富实践经验的技术人员参与专业文化建设;请企业专家参与教学改革,优化课程设置,更新教学内容;研究兄弟院校电气自动化技术专业专业文化建设成就等等;深入研究电气自动化技术专业校企文化融合方式方法和内容。
(1)建立健全电气自动化技术专业教学管理制度,为电气自动化技术专业校企文化融合提供保证。研究电气自动化企业的各项规章制度,融入到本专业教学管理制度之中。在培养学生的职业道德、职业责任、职业纪律、职业技能等方面形成运作、发展机制。培养与企业员工相同的行为规范,督促学生遵规守纪、遵守按章操作,养成良好的职业意识和职业行为习惯;
(2)为了有效提高电气自动化技术专业教学效果,保证专业可持续发展,使学生能够更好地适应未来工作岗位,采用工学结合、“做、学、教”一体化的教学模式。模仿企业工作过程和环境,营造电气自动化企业仿真教学氛围,开展“做、学、教”一体化的教学。将学习过程与生产运作过程结合起来,使学生工学结合,在体验企业工作过程、学习专业知识和技能的同时,提高学生的学习兴趣,培养优秀的职业素质。
(3)注重用电气自动化企业的企业文化熏陶学生,给学生营造一种职场的环境,使学生处处感受到企业文化的熏陶。从新生入学起,循序渐进安排,积极宣传企业文化;从教室、实训场、课程内容等等各个方面展现电气自动化企业文化;加强专业网站校园网建设,通过网上咨询、微博、组建聊天群等形式让学生熟悉企业文化;布置专业发展历史展、专业技术能手展、专业新技术展、专业新工艺展等,宣传专业文化历史,建设专业特色的文化环境;根据本专业对应的职业岗位特点,在实训场所悬挂生产流程、安全规程、操作流程、电气自动化行业企业精神等,营造企业氛围;根据专业理念,发掘师生创意潜力,设计励志格言、专业格言。使学生在潜移默化中体会和感悟专业精神,充分得到专业文化熏陶。
(4)走出去,请进来。不定期组织学生走进企业去感受企业文化,假期、期中短期组织学生到电气自动化企业参观、实习、实训;定期邀请电气自动化企业专家对学生进行企业文化教育,指导学生学习电气自动化企业操作技能和规范;加强教师的培训学习,选派教师到企业工作学习企业文化和专业技能,定期组织教师和学生到企业中顶岗实习,使教师具备双师素质,在教学中能够灵活的用企业文化熏陶学生;
(5)模仿电气自动化企业操作工作流程,在培养学生岗位技能的同时,使学生感受企业文化、适应企业文化,提高自身文化素养。重过程控制,形成良性循环。比如,挂工作流程、挂工艺卡、打卡制度、唱票制度、入实训室登记制度、过程记录制度、穿工装、戴安全帽。
(6)引入国际质量认证体系,进行规范的专业教学管理。日常工作必须依文件要求执行,并留下可追溯性记录,强调过程管理及过程控制。
(7)由于电气自动化技术专业的特点,单靠学校自身建设一时难以满足教学需求,为此,采取走出去、请进来的方式,在校外与企业联合,建立校外实训基地;在校内,除了院校自我建设之外,引进企业资金和设备建设实训场地。建设“厂中校”、“校中厂”实践模式。在加强校内实训场地和实训课程建设的同时,加强校外实训基地的建设。也可以采用订单培养、定点培养、定点就业方式探索人才培养新形式,深化校企文化融合,实现双赢。
(8)开展广泛的课外活动。高职学生学习基础较差,缺乏良好的学习习惯和学习自觉性,按部就班的课堂教学显得枯燥乏味,会大大地降低教学质量。广泛开展课外活动可以充分调动学生学习的积极性和主动性。这就需要建立学校、班级、社团活动等多层次、全方位、立体化的校园文化体系,比如组建专业协会、举办各类技能大赛,促进学生提高专业技能的同时,接受企业文化熏陶。
电气自动化技术专业的校企文化建设,要物质、职业、精神等多层面进行建设。要吸取优秀企业的核心价值观,例如,团队合作精神、客户至上理念、激励与创新理念、“零”缺陷理念等,与专业文化深度融合。
4 结束语
电气自动化技术专业文化校企融合,是专业建设的重要部分。要以社会主义核心价值观为指导进行专业文化建设。通过合理的取舍、提炼和升华,形成有特色的电气自动化技术专业文化,促进高职学生专业知识和技能的学习,产生积极的情感和职业意识,成长为社会主义的创新型技能型人才。
参考文献:
电子信息类专业开设的专业基础课程是对实践性要求很严的课程,要求学生实践动手能力强,以此来适应相关岗位技能和创造性的需要,培养具备优秀的实践能力和创新精神的专业人才是高等教育院校的任务。而实践与创新能力的培养在于实践教学环节,因此实践教学具有重要的教学地位,是培养学生理论联系实际,增强实践和创新能力的重要教学方法。
一、实践教学体系的改革
现阶段,电子信息技术和计算机技术的高速发展对实践教学提出了更高的要求,根据形势和社会发展的要求,电子信息类专业实践教学的创新与改革势在必行,我们需要构建一个新的实践教学体系。坚持以社会需求为主要目标,以服务于社会为主导宗旨,将实践教学环节与理论教学环节合二为一,融为一个整体,运用创新的培训方式培训学生,以专业技术应用能力为主线,培养学生的操作能力、创新能力和理论联系实际的能力,着重培训学生的基本技能能力和综合实践技能能力。为培养学生的实验能力、实际操作能力、独立分析问题和解决问题的能力、创新思维能力和理论联系实际的能力,建立科学合理的实践教学体系,能充分发挥出实验教学的优势,有利于提高教学的质量有重要意义,同时有利于素质教育的高度强化。
二、实践教学内容的改革
根据当前形势,对教学内容重新整合,对实践教学环节重点加强,使实践与理论密切结合。实践教学是使学生深入理解和充分掌握理论知识,学习关于实验基本理论和基本方法,是提高实践能力和创新能力的重要环节。传统的实践教学内容是教师根据课程需要设定一些验证性实验,关于什么原理,学生很少做出分析。一些设计性的实验,也是教师做出设计,学生用实验来进行验证。这样的实践教学方法导致学生的分析和解决问题的能力得不到提升。在实践教学内容的改革方式上主要包括实验课教学和课程设计两个方面。
(1)实验课教学方面:增加实验课教学的比重,把每门课程的实验分为四个方面:由单一验证性的实验变为复杂的基础性实验;要求学生独立思考来完成的比较复杂的设计性实验;学生独自选题设计的综合性实验;学生操作能力的操作性实验。这四个层次的实验的内容由浅至深,逐渐提升学生的实践能力。基础性实验着重于加深学生对基本理论和知识的理解与掌握;设计性实验着重于培养学生分析和解决问题的能力;综合性实验着重于使学生综合运用本门课程的内容,掌握多个重点和知识点;操作性实验着重于使学生加强动手操作与实践能力。通过四个层次的实验,学生会努力提升自己的专业理论知识,综合运用,完成实验,做出优秀合格的作品。
(2)课程设计:课程设计是十分重要的教学环节,它不仅能检验学生对理论知识的掌握程度,也是培养学生创新能力的重要环节。其目的是让学生能自动自发的学习,牢记理论知识并做到自主创新。课程设计任务要有灵活性,使学生有较大的创造空间,有充分的创造机会。教师要多为引导,在授课过程中,不时提出几个实际问题,让学生分组思考并进行讨论,每组在统一后开始实施操作。这样既能提高学生的积极性,又可以培养其思考问题的能力、理论运用能力和创新能力。
三、实践教学方法的改革
电子设计自动化技术是现代电子工程中的一项新技术,是一种基于计算机和信息技术之上的设计方法。它具有图形直观、仿真度高、准确性高等优点。在实践教学中可以将它运用到理论教学中,在教学过程中,弥补了传统设计上的不足之处,增加了教学的趣味性,节省了教学时间,提高了有效率。电子设计自动化技术使学生接触到现代工程技术,运用计算机进行辅助分析设计,运用到实验教学和理论教学中,提高了实践教学的效果。工程实践技术与基本理论的相互结合,数字解析方法与计算机辅助方法的相互结合,是现代教育技术中的一次重要飞跃。
四、电子设计竞赛活动的改革
电子设计竞赛是面向大学生的科技活动,既有理论设计又有实践制作,目的是提高大学生理论知识和实践动手能力。给学生一些电子产品电路的原理图,对学生的要求标准提高,学生可以自主选题,看懂电路原理图之后,选择一个课题并给出其基本的设计原理,在教师的监督下完成设计过程。这样的活动不仅巩固了学生对基本理论知识的理解,而且通过自己亲手设计掌握了制作步骤和方法,提高了实战技能。还可以在校内建立电子科技小组,开展形式多样的活动,让学生利用课余活动时间进行技术创作,设计不同的研究课题,激发学生自主学习的热情,学生可根据自己的兴趣报名参加。积极的参加全国、全省的电子设计大赛,对培养学生创新能力、动手能力有积极的作用。
五、总结
本文针对电子信息类专业实践教学环节的特点和存在的一些问题进行分析,提出一系列的改革措施和设想,在实际运用中起到良好的效果,激发了学生的创新意识,学生的综合能力也有很大程度的提高。电子信息技术日新月异的发展,传统的教学方式已不能适应新形势的发展与需要,我们必须要进行改革和创新,这是一项长期任务,是需要长期改革和实践的过程,需要长期的研究与探索。
参考文献
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[3]王汝言.电子设计类课程理论与实验教学的改革与实践. 2007年全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作会议论文集.2007;10:288
2006年教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》指出:“高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命。”人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节。电子类基础实验要向综合性、设计性、研究性方向发展,提高学生分析问题、处理问题的能力,加强培养学生的创新能力和实际操作能力。高职电类专业的《电路分析》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》是学生从理论走向实践,以及到创新培养的必由之路,如何搞好三门课程的实验教学,对于培养学生动手能力、创新能力等起着理论教学无法替代的作用。
一、改革前实验教学状况
近年来,高校不断扩招,在校人数不断增加,受师资力量、实验仪器设备、场地及资金等限制,实验教学中存在以下问题:
1.实验从属于理论课设置,学生存在重理论,轻实验的现象,对后续课程特别是实训环节的学习不利。
2.实验项目中,多为验证性和演示性实验创新能力,而设计性实验太少,无法充分调动学生的主观能动性,锻炼其综合运用能力。
3.实验教学方式陈旧化,知识传授按部就班进行,学生无思维和发展空间,不利用学生自主学习和创新能力的培养。
4.与当前计算机技术的迅猛发展不协调,计算机辅助教学、辅助设计手段运用不足。
以上几个方面的现状对培养具有创新意识和创造能力的高技能型人才极不相称,必须开展实验教学改革。
二、实验教学改革措施
1.建立完善的实验硬件条件,科学设置各实验室
实验硬件是实验教学的先决条件,必须加大相关教学设备的投入,同时科学设置各实验室,使实验教学合理高效运行。为此,实验室可按以下原则设立,如表1所示。
表1 实验室设置及功能表
实验室名称
主要硬件设备
功能
目的
电工电子实验室
电工电子实验装置、仪器仪表
完成电类基础实验
培养学生基本实践能力
EDA实验室
计算机、EDA实验箱、相关仿真软件
完成实验功能仿真
初步掌握现代电子设计自动化技术
电子工程实践室
印制板制作设备、仪器仪表等
完成电子产品制作、调试、总装
培养学生的专业综合能力
创新实验室
1.引言
随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机紧密相连,电子产品的智能化日益完善,电路的集成度越来越高,而产品的更新周期越来越短。电子设计自动化技术,使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。EDA是在计算机辅助设计(CAD)技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。与早期的CAD软件相比EDA软件的自动化程度更高、功能更完善,而且操作界面友善,有良好的数据开放性和互换性。
EWB仿真软件是常用的EDA软件之一。它是 Electronics Work Bench的简称,中文名称为“电子工程师仿真工作室”,是一种虚拟的电子工作平台。其仿真功能十分强大,能接近100%地仿真出实际电路的结果,它就像实验室桌面那样,提供示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器、万用表等实验室必备仪器、仪表等。EWB软件具有以下特点:(1)采用直观的图形界面创建电路。,EWB仿真软件。。它在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件和电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。(2)软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果。(3)带有丰富的电路元件库,提供多种电路分析方法。器件库没有的元器件还可以由外部模块导入,因此元器件选择范围很广,参数还可以十分方便的修改,不用像实际操作那样,因多次把原件焊下而损坏元器件和电路板,从而使电路调试变得方便快捷。,EWB仿真软件。。(4)可同其它流行的电路分析、设计和制版软件交换数据。(5)EWB是一个优秀的电子技术训练工具,利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,可以仿真电路的实时运行情况,有助于使用者熟悉常用的电子仪器测量方法。
随着EDA技术的发展,利用电脑辅助设计进行电路模拟与分析,并进行输入与输出信号响应的验证,可有效地节省产品开发的时间与成本。本文采用电子设计平台EWB9.0,设计了可实现24小时制的功能可扩展的电子时钟。
2. 设计方案
24小时制的功能可扩展的电子时钟主要由时钟模块、显示模块、基准信号模块和功能扩展模块几部分组成。,EWB仿真软件。。其结构示意图如图1所示。首先通过基准信号模块产生标准的秒信号,然后通过六十进制计数器实现秒信号和分信号,通过二十四进制计数器实现时信号,而每种计数器又都是利用74ls160芯片的异步清零端实现。最后通过译码显示电路加以显示。在此基础上可以适当增加一些模块如调时、闹钟等,使得该时钟电路的功能进一步完善,
图1 电子钟表的设计框图
3. 时钟电路设计和仿真
(1)时间基准电路
时间基准电路主要用于实现电子时钟的秒输入信号,其频率为1HZ,其主要原理是首先石英晶体振荡器产生震荡信号,然后通过分频最终产生标准的秒信号,供时钟模块中的计数器使用。其原理如图2所示
(2)时钟+显示模块
时钟模块包括时信号、分信号和秒信号的实现,可以通过六十进制计数器实现秒信号和分信号,通过二十四进制计数器实现时信号。分信号和秒信号的实现如图3所示,分信号和秒信号的十位信号是利用异步十进制计数器74ls290芯片的异步清零端(R01和R02)实现六进制,个位信号利用异步十进制计数器74ls290芯片直接输出产生;时信号是利用十进制计数器74ls160芯片的异步清零(CLR)功能实现二十四进制;最后将秒信号、分信号和时信号连接到一起,就组成了一个基本的电子时钟电路。如图4所示。
图3 电子时钟表分、秒计数器模块
图4 电子时钟电路
(3)功能扩展模块
以上电路的实现了一个基本的数字电子时钟,但是其功能比较单一,只实现了电子时钟的显示,为了使该电路的功能更加完善,可以增加调时、闹钟、整点报时等模块来增加该电子时钟的功能。,EWB仿真软件。。
4.结束语
使用EWB软件,可方便地在计算机上进行电路设计、仿真,其电路结构及设计观念可以很容易地被修正;也可方便地更换所需要的元件。,EWB仿真软件。。通过模拟可快速地反映出所设计电路的性能。,EWB仿真软件。。本文给出利用仿真软件EWB进行数字电子时钟设计的实例,该电子时钟的设计无需编程语言,利用了基本的集成芯片及电路元件,具有设计简单、使用方便、性能可靠、成本低的特点,实现了电子手表的计时功能,在此基础上增加一些简单的模块,即可实现一个功能完善的电子手表,具有很强的实用性。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础数字部分(第四版).北京:中国高等教育,2000。
[2]薛鹏骞等.电子与通信电路计算机仿真一EWB虚拟实验室[M].北京:煤炭工业。
[3]时述有,张昕,毕娟.EWB在电工电子实验教学中的应用[J].丹东纺专学2004(4)。
【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)04―0132―03
引言
高等教育提出朝着“宽口径、厚基础、重能力”的方向发展,培养适应能力强、发展潜力大的复合型人才是高等教育追求的目标。电子信息类专业主要培养具有宽厚电子技术和信息系统的基础理论、较强的电子信息系统设计实践能力、科学的思维方法、独立分析问题和解决问题的能力、能从事各类电子设备和智能仪器的研究、设计、制造、应用和开发的应用型工程技术人才。
当今世界,电子产品层出不穷,并且向智能化方向发展,这样日益凸现出单片机和FPGA等可编程器件在电子产品设计和创新中的重要性,用人单位普遍要求求职的毕业生能够掌握单片机的基本原理和设计方法,有的单位甚至要求毕业生具有基于单片机系统的电子产品的设计经验[1]。电子系统设计主要是指基于单片机控制的完整应用系统的设计,包括系统软硬件设计及系统调试等多方面的知识。电子系统设计课程体系是以《单片机原理及应用》课程为核心,由《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《感测技术》、《电子设计自动化》、《可编程逻辑器件及应用》、《C语言程序设计》等相关课程组成。
一 设课背景
学生经过《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机原理及应用》、《感测技术》、《电子设计自动化》、《可编程逻辑器件及应用》、《C语言程序设计》等课程的学习,通过教师教学和随课的验证性实验,对于电子信息领域的相关理论知识有了了解和掌握,基本能够进行单元电路的设计和调试,但验证性实验多数是教材内容的演示和再现,学生基本没有进行系统级的设计和实训,综合实践能力有待提高,学生没有发挥自己的主观能动性,不利于创新性人才的培养。
通过分析学生参加多届电子设计竞赛的情况,我们发现,按传统理论教学和实验方法培养的学生,在参加电子设计竞赛时,会出现很多问题,达不到预期目标。比如:对某一功能电路进行设计,理论上设计正确但在工程上却无法实现;单元电路正确却无法实现系统联调;各模块功能实现却无法完成一个系统等等。这是因为电子设计竞赛既不是单纯的理论设计竞赛,也不仅仅是实验竞赛,而是由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的题目的竞赛。电子设计竞赛不仅要在单元电路上实现预期功能,更要考虑模块间的接口关系;它既强调理论设计,更强调系统实现;它考核了学生综合运用基础知识的能力,更注重考察学生的创新意识,在2009年的全国大学生电子设计竞赛中又增加了性能价格比和节能减排方面的考核内容,更加贴近工程实际和产品设计。从所涉及的课程内容上看,已经不是竞赛题目一门或者几门课程所能解决的,而是一个由相关课程组成的课程群。再从竞赛使用的器件上看,有很大一部分是理论教学中没有讲授和更新的,因为电子信息技术的发展太快,新技术、新器件层出不穷,传统的教学方法和体系面临了严重的挑战,如果不进行改革,建立一个新的理论课和实践课教学课程体系,就无法适应培养现代化人才和发展高等教育的需要。
高等学校培养的人才最终是为社会和国家服务的,学生经过四年的本科学习,最终要走向社会,从毕业生的就业情况看,绝大多数毕业生从事电子信息相关的工作[2]。统计发现,到企业进行产品研发的学生通常是电子竞赛获奖或参加了电子竞赛培训的学生,动手能力较强,而从事销售、服务等工作的毕业生很大比例是不能够进行研发,不得已才去做销售、服务的。为了使学生掌握电子系统的设计与开发,在相关理论课教学完成后我们开设了一系列的独立的综合设计实践课,对学生开放实验室,学生可以集中时间完成一系列的综合性、设计性实验项目,巩固理论教学内容,提高学生的综合设计能力和设计水平,为参加各级电子设计竞赛和以后就业打好基础,一举两得,事半功倍[3]。
二 实践课设置情况
系列实践课的设置遵循认知规律,是在随课实验基础上的扩展和深入,经过调研和讨论,听取兄弟院校、相关企业和毕业生的意见和建议,在培养学生动手能力方面除了专业实习和毕业设计环节外,设置了一系列的独立实践课,分布于各个学期的教学中。以电子信息工程专业培养方案为例,实践课设置情况如表1所示:
实践课的教学基本上在相关的理论课程教学完成后进行,保证学生在进行实践课时已经完成先导课程的学习和验证性实验,除《电子技术综合实践》,其它多数实践课是对某一课程的强化和拓展。
三 《电子技术综合实践》教学过程
在系列独立实践课中,《电子技术综合实践》是关键性的教学环节,是最贴近电子设计竞赛和实际工作应用的课程,要求综合模拟电子技术、数字电子技术、传感器、单片机、FPGA等多方面的知识。该课程强调以学生为主体,允许学生自由选题,题目的难度一般介于验证性实验和毕业设计之间。
本课程使学生能够较系统地掌握电子系统设计的全过程,包选题、文献查阅、方案论证、器件选择、电路设计、电路实现、软件编程、装配调试、系统测试、总结报告、文档整理等。学生完成由单元设计向系统设计的过渡,掌握现代化仪器设备在系统设计和实践中的应用。课程充分发挥学生的主观能动性和创造力,培养学生的独立工作能力以及协作精神,并通过该课程选拔参加各类设计竞赛的参赛选手。
1 题目设置
在该实践课的教学上我们选择了多个有代表性的、难易不同的实践题目供学生选择。具体题目有:液体点滴速度监控装置、电子秤的设计与制作、智能电梯控制系统、水温控制系统、脉搏测量仪的制作、直流数控稳压源、数字式液量测量系统、转速控制测量仪、数据采集系统、信号发生器、智能小车等等。这些题目基本上都是综合性、设计性的,有的题目是历年电子设计竞赛题目的简化或分解。以液体点滴速度监控装置为例,该设计要求制作一个液体点滴速度监测与控制装置,如图1所示,实现的功能有:
(1)在滴斗处检测点滴速度,并制作一个显示装置,能动态显示点滴速度(滴/分)。
(2)通过改变h2控制点滴速度,也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定并显示,设定范围为20-150滴/分,控制误差范围为设定值 10% 。
(3)调整时间≤2分钟(从改变设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止)。
(4)当h1降到警戒值(2~3cm)时,能发出报警信号。
这个题目中对点滴速度和液面位置的检测要用到传感器,要有声光报警电路,需要电机改变h2高度来控制点滴速度,整个系统由单片机进行控制,通常选择PID算法来调整点滴速度。从实用和智能化角度出发,可以扩展成网络,采用简单的RS-232通讯实现从站和主站之间的通信,实现智能化管理。
学生在选题过程中进行引导,避免多组学生选择同一题目,学生也可以自主拟定题目,经过指导教师审核即可。学生3人为1个小组,成员有所分工。
2 教学要求
(1)综合运用EDA软件
学生根据所选题目进行方案设计,对方案中的电路进行设计计算,包括元器件的选择和电路参数的计算。要求学生通过各种EDA软件进行仿真验证,选择Multisim7、Proteus、ISE等软件进行相关仿真实验。
(2)硬件电路制作
设计方案经指导教师审查通过后,学生领取所需元器件等材料,设计PCB电路板并且自己加工,最后焊接制作电路并调试。
本课程教学采用了“模板化”设计方法,将学生设计调试好的A/D转换器、D/A转换器、键盘、显示电路“模板化”,使系统设计的局部和整体有机结合,提高了实验资源的利用率和实践效率,“模板化”后的单元电路在电子设计竞赛中也可使用。
(3)软件的编制与仿真。根据已设计出的软件系统流程图,编制出各功能模块的子程序及整机软件系统的主程序,程序设计时,要充分考虑与所设计硬件电路的连接及有关指标要求。向学生推荐使用C语言进行单片机的编程与开发,用C语言进行程序开发更方便移植,贴近实际工程背景,适合开发大型的工程应用程序。
(4)系统联调。学生集中在1周内完成所选题目,3个学生为1组,按照模块化设计方式有所分工,当每个同学所负责的模块调试成功后进行系统联调,要求学生之间相互配合,遇到问题一起找原因、想办法,而不是相互埋怨、推脱责任,培养学生的合作精神,积累系统调试的经验,培养学生分析问题和解决问题的能力。
(5)撰写实践总结报告。
书写高质量的工作总结是反映工作实践素质高低的一个重要方面,工程技术人员应能用书面形式系统、完整、清晰地表达自己的研究成果,其目的是让人很容易地看懂所研究课题的内容、方案、原理、实现方法等。因此,书写实践总结报告也是实践课考核的主要内容之一。
3 考核方法
(1)设计方案正确性与合理性,综合考虑性能价格比和系统功耗。
(2)实践动手能力,包括PCB设计水平、安装工艺水平、焊接工艺水平。
(3)设计成果,达到的指标。
(4)调试中分析和解决问题的能力,创新精神。
(5)题目的难易程度。
(6)独立工作能力,实践工作态度。
(7)总结报告完成的质量。
四 教学效果
经过几年的教学和改革,对学生动手能力的培养取得了较好的效果。2005年以来,学生参加了全国大学生电子设计竞赛和浙江省大学生电子设计竞赛,共获3个全国一等奖,2个全国二等奖,4个省一等奖,6个省二等奖。近5年,本科生一次就业率年均在90%以上,多数毕业生到企业从事研发工作,少数毕业生独立创业、注册公司进行电子产品的设计与开发。
此外,学生参与教师科研项目、独立申报承担浙江省新苗计划项目、浙江省大学生创新项目、校级学生科研项目的数量都显著提高。
五 结束语
实践课主要体现在对实际工程应用系统或产品的研制,使学生经历从课题任务的提出到方案的论证、设计,软件及硬件的开发、联机调试等若干步骤。学生通过自己设计实验电路、实验步骤、实验方法等,综合应用电子技术的能力、理论联系实际的能力得到了很大的提高,促进了学生创造性思维的发挥。这些实践课是在理论课教学和相应验证性实验基础上的深入和提高,是对学生电子系统设计的综合性训练,这种训练培养了学生工程实践能力、独立工作能力及创新能力。
参考文献
具有创新能力是经济发展和社会进步的必然趋势,竞争激烈的人才市场和巨大的就业压力使得高校清醒地认识到,必须把培养有社会竞争力的创新型人才摆到首要地位。电子类人才培养必须以实践能力和创新能力培养为核心,构建体现“强化就业技能,培养综合能力,引导创新实践,提高基本素质”的人才培养体系。在课程体系及培养体系中要充分体现教师的主导作用和学生的主体作用,充分调动学生的学习主动性和创新探索性,在教学手段上应采用各种现代化教学手段,体现创新教学。要从加强理论学习能力、科学实验动手能力和创新能力,培养学生良好的科学素养与协作精神方面研究电子类本科创新人才培养模式。
1 构建创新人才培养课程体系和实践教学体系
(1)优化创新人才培养的课程体系。面对社会对具有创新精神和创新能力的电子类人才的迫切需求,经多次修订电子类专业教学计划,构建了适应创新人才培养的课程体系,体现了外语系列课程、计算机应用系列课程、实践类教学课程四年不间断的原则;加强了以工程实现为主要内容的课程训练,体现了理论联系实际原则,加强实践原则。由于近年来DSP技术在科学技术研究和产品开发中得到了广泛的应用,在数字信号处理课程的基础上,开设了DSP应用技术课程,引入已经被工程界广泛使用的DSP器件,指导学生完成数字信号处理算法的实时实现。加强了单片机原理及应用、电子系统设计、电子设计自动化、VHDL与数字系统设计等课程的建设。部分专业课程的课时有所压缩,但要求教学内容不能压缩,规定某些内容让学生自学,但期末考试时必考,目的在于给学生提供主动探索、自主学习的空间,培养学生的自学能力。
(2)构建以培养学生动手实践和创新能力为主线的实践教学体系。实践教学体系设置“三大平台”,即:实验教学平台,综合实践平台和创新实践平台,体现了“动手实践能力提高为重点,创新能力培养为核心,四年不间断”的实践教学。实验教学平台中包括专业基础和专业方向课程的实验及课程设计。其中,专业基础课及实践性强的专业课都配有实验课,单片机原理及应用等必修课程还配有课程设计。综合实践平台包括生产实习、社会实践和毕业设计环节。创新实践平台包括参加教师科研项目、参加国家、校大学生创新计划项目、参加科技活动、学科竞赛等。
(3)强化综合性设计性及创新性实验项目的开发。精简验证性实验,增加综合性、设计性、创新性实验,重新编写实验大纲和实验教材,改革考试办法,取得了明显的教学效果。课程设计的内容增加创新意识的设计内容,如增加小发明、小制作等。部分学生生产实习和毕业设计到校企合作企业去进行,充分利用企业的先进仪器设备、优越的工作环境,加强学生的工程实践能力,培养学生的专业技能和工程素质能力。把电子设计自动化技术(EDA)引入实践教学中,使学生能在计算机上完成电路的功能设计、性能分析和测量直至印刷电路板的自动设计,集学习、设计、创新于一体。
(4)加强实践创新校内外基地建设。在学校和有关部门的大力支持下,对实验室进行整合,把以前小而且分散的实验室合并归类,按照基础、专业、创新三个层次,成立基础实验室、专业实验室和创新实验室。实验室配置了比较齐全的仪器设备,不仅能完成传统的、固定的验证性实验,也能完成一些综合性、设计性实验项目。先后建成了“电子创新设计开发基地”,省重点实验室“油气田控制与动态监测实验室”、省教育厅“测试计量技术及仪器仪表工程技术研发中心”,学生可以在校内外创新开发基地和研发中心进行各种创新设计项目。创新基地实行学生自主管理为主,教师指导为辅的管理体制,基地在开放时间内,都有学生值班,负责出入人员的登记、实验室卫生和实验室设备、仪器的使用和管理;为防止学生自主管理存在的散漫问题,配备责任心非常强的管理员(教师)跟踪管理,使基地的运行效率稳步提高;实验室技术人员在寒暑假期均实行轮值制度,保障各项课外实践创新活动的顺利开展。
2 实行导师制、科研团队培养制度
大一新生开始实行本科生导师制培养方式,要求教师在大学生活、专业学习、创新能力等各个方面对学生进行一对一的教育和培养。大三大四学生实行科研团队培养制度,一般由学生自愿申请,教师进行综合考察,然后进入课题组,参加科研活动,开展创新研究、产品开发、撰写科技论文、申报专利等活动。针对大四学生,聘请校外、大庆油田等油田企事业单位专家作为兼职导师,联合指导本科生毕业设计论文,实施本科生培养双导师制。
3 开展课外科技活动和各类电子竞赛
开展“科技创新文化节”活动,营造创新人才培养的良好氛围。针对不同年级,开展不同形式的创新活动。对一、二年级的学生,重点通过参加学术报告会、科技节等活动来培养、激发学生的学习与创新兴趣。对于三、四年级的学生,选择一些要求较高的研究题目,如电子设计竞赛题目、教师科研课题的一个组成部分等。同时,每学期主办多场专家教授讲座、开展学术研讨、科技作品设计竞赛等活动。科技创新文化节开阔了学生的知识视野,激发了广大学生的科技创新热情,使学生在科技的熏陶下不断充实科技知识、管理知识和其它人文知识,也是鼓励学生参与到各类科技竞赛中的重要平台。每年申报“国家大学生创新性实验计划项目”、参加国家级、省级和校级学科竞赛的学生逐年增加。从比赛结果来看,学生的知识水平和创新能力有大幅度提升。
4 建设创新实践型师资队伍