發(fā)布時(shí)間:2022-11-06 12:40:41
序言:寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的光電工程論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
屏縣廣播電視發(fā)射臺(tái)始建于1979年,位于距縣城5km的平溪鎮(zhèn)東門(mén)坡,海拔812m,占地面積1200m2。發(fā)射系統(tǒng)開(kāi)路發(fā)射節(jié)目可以覆蓋全縣87個(gè)行政村以及周邊的鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣、岑鞏縣、萬(wàn)山區(qū)和湖南省的新晃縣的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)村寨。發(fā)射系統(tǒng)現(xiàn)有300W電視發(fā)射機(jī)3套,分別是33CH發(fā)射中1衛(wèi)視、39CH發(fā)射中7衛(wèi)視、45CH發(fā)射貴州1衛(wèi)視;100W調(diào)頻廣播發(fā)射系統(tǒng)4套,分別是用發(fā)射頻率95.9MHz發(fā)射中央1套廣播、用發(fā)射頻率107.8MHz發(fā)射貴州1套廣播、用發(fā)射頻率95.2MHz發(fā)射貴州交通廣播、用發(fā)射頻率94MHz發(fā)射銅仁新聞綜合廣播。發(fā)射功率為500W的CMMB發(fā)射系統(tǒng)1套,主要用于發(fā)射7套電視節(jié)目、3套廣播節(jié)目到手機(jī)終端。
2有線數(shù)字廣播電視網(wǎng)絡(luò)
玉屏縣有線電視網(wǎng)絡(luò)始建于1992年,采用地面衛(wèi)星接收設(shè)施(俗稱“天鍋”)接收衛(wèi)星電視信號(hào),設(shè)計(jì)帶寬260M,傳輸12套節(jié)目;1998年開(kāi)始傳輸4套中央電視臺(tái)加密節(jié)目,采用550M設(shè)計(jì),鋁管電纜作主干傳輸,同年采用光纜實(shí)施縣城和大龍鎮(zhèn)有線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)工程;2005年實(shí)施860M網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)光纜改造,3臺(tái)1310光發(fā)機(jī)傳送46套節(jié)目,縣城區(qū)共有92個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋11000多用戶;2007年進(jìn)行縣城-鄉(xiāng)鎮(zhèn)聯(lián)網(wǎng)改造,把全縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)和縣城連成一張網(wǎng);2008年對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有用戶實(shí)施數(shù)字化整體平移。貴州數(shù)字廣播電視網(wǎng)絡(luò)共有電視節(jié)目144套(其中75套基本節(jié)目,69套付費(fèi)節(jié)目)、9套廣播節(jié)目、13套數(shù)字信息咨詢(免費(fèi)),除此之外還有點(diǎn)播、股票、電視購(gòu)物等將開(kāi)通的需求信息庫(kù)。信號(hào)源采用省公司的廣播電視節(jié)目平臺(tái)進(jìn)行光纜傳輸?shù)礁骺h機(jī)房,機(jī)房有應(yīng)急備份電源UPS和汽油發(fā)電機(jī)等設(shè)備,保障在突發(fā)停電故障排除期間,用戶能收看到電視節(jié)目。2011年進(jìn)行雙向網(wǎng)改造的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方案采用FTTB(光纖到樓棟)、雙纖三波(下行廣播1550nm波長(zhǎng);下行數(shù)據(jù)1490nm波長(zhǎng);上行數(shù)據(jù)1310nm波長(zhǎng)),即1550傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)下行廣播業(yè)務(wù),EPON+EoC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù);2012年開(kāi)通高清數(shù)字電視業(yè)務(wù),現(xiàn)已發(fā)展高清數(shù)字電視用戶5400戶。
3直播衛(wèi)星“村村通”和“戶戶通”工程覆蓋
玉屏縣“村村通”于1998年啟動(dòng)實(shí)施,首期完成已通電行政村“村村通”工程5座,通過(guò)地面衛(wèi)星接收設(shè)施、調(diào)制器和混合器建設(shè)小前端,用電纜傳輸6套電視節(jié)目到農(nóng)戶家,投入資金8.37萬(wàn)元,受益農(nóng)戶350戶;2000年完成50戶以上已通電自然村建設(shè)地面衛(wèi)星接收站13座,投入62.98萬(wàn)元,中央財(cái)政投入3.9萬(wàn)元,省級(jí)匹配3.9萬(wàn)元,縣級(jí)匹配1.18萬(wàn)元,受益農(nóng)戶出資54萬(wàn)元,通過(guò)13個(gè)小前端安裝受益農(nóng)戶2000戶。2009年采用一戶一套地面衛(wèi)星接收設(shè)施(俗稱小天鍋)的方式進(jìn)行覆蓋,用戶收視節(jié)目達(dá)到52套,當(dāng)年入戶安裝1614套,中央財(cái)政投入36.5萬(wàn)元,省級(jí)財(cái)政投入21.9萬(wàn)元,農(nóng)戶出資16.14萬(wàn)元。2010年圍繞國(guó)家“十一五”“村村通”建設(shè)規(guī)劃,開(kāi)始大規(guī)模地實(shí)施20戶以上已通電自然村“村村通”工程,當(dāng)年完成480座(11045套),中央財(cái)政投入240萬(wàn)元,省級(jí)財(cái)政144萬(wàn)元,受益農(nóng)戶出資110.45萬(wàn)元?!笆濉睍r(shí)期,玉屏縣“村村通”建設(shè)任務(wù)173座(1598套),中央財(cái)政投入34.7萬(wàn)元,省級(jí)財(cái)政20.8萬(wàn)元,受益農(nóng)戶出資15.98萬(wàn)元,對(duì)部分自然村盲點(diǎn)進(jìn)行覆蓋。國(guó)家廣電總局為大力推進(jìn)廣播電視從“村村通”向“戶戶通”轉(zhuǎn)變,高度重視直播星“戶戶通”工程,中央財(cái)政安排15億元專項(xiàng)資金,用于支持“戶戶通”工程的建設(shè)。2012年3月國(guó)家廣電總局、財(cái)政部與內(nèi)蒙古、海南、貴州、云南、陜西、甘肅、青海7省(區(qū))簽訂2012年直播衛(wèi)星“戶戶通”工程目標(biāo)責(zé)任書(shū),讓7省(區(qū))1300多萬(wàn)農(nóng)村用戶盡快收聽(tīng)收看到豐富的直播衛(wèi)星廣播電視節(jié)目。玉屏縣2012、2013年安裝直播衛(wèi)星“戶戶通”1565戶,中央財(cái)政補(bǔ)助15.65萬(wàn)元,省財(cái)政補(bǔ)助15.65萬(wàn)元,市財(cái)政補(bǔ)助1.565萬(wàn)元,縣級(jí)配套資金6.26萬(wàn)元。
4無(wú)線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋
由于采用不同的接地方式就會(huì)產(chǎn)生不同類型,其中兩種方式最為突出,第一方式是用金屬材料把信號(hào)源密封,使接地的金屬材料不與電場(chǎng)相交,致使接地設(shè)備只與地面相連,這樣就降低了事故的發(fā)生頻率。第二種方式是通過(guò)改變電場(chǎng)屏蔽的方法,這種方法是把帶電導(dǎo)體密封,加大屏蔽密度,降低電場(chǎng)對(duì)工作電路的干擾,可以使發(fā)射信號(hào)更加穩(wěn)定。
2廣播電視接地系統(tǒng)在應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題
廣播電視接地系統(tǒng)在進(jìn)行安裝和調(diào)試的過(guò)程中會(huì)遇到嚴(yán)重的問(wèn)題,不僅影響到廣播電視工程的正常進(jìn)行,同時(shí)還嚴(yán)重影響到傳媒行業(yè)的高效發(fā)展。具體來(lái)說(shuō),應(yīng)該注意的問(wèn)題可以從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行具體地分析和探討。
2.1要不斷完善系統(tǒng)中的信號(hào)地和其他設(shè)備
現(xiàn)如今,我國(guó)的信息技術(shù)的發(fā)展程度不斷增加,數(shù)字化技術(shù)也得到了一定的提升。在廣播電視工程接地方式上也逐漸應(yīng)用了這些高端的技術(shù),提升了接地工程的實(shí)際效果。具體來(lái)說(shuō)就是采用相對(duì)比較獨(dú)立的模擬信號(hào)或者是數(shù)字信號(hào)來(lái)和大地進(jìn)行高效地連接。不同的接地設(shè)備對(duì)信號(hào)的要求也存在著明顯的差異,通常情況下,需要通過(guò)接地螺栓等設(shè)備來(lái)形成一定的紐帶作用,對(duì)整體的接地系統(tǒng)進(jìn)行完善。所以說(shuō),在具體的實(shí)踐中,需要對(duì)系統(tǒng)中的信號(hào)地和其他的連接設(shè)備進(jìn)行有效地連接,并且形成相對(duì)比較完善的系統(tǒng)形式。
2.2要不斷對(duì)數(shù)字接地機(jī)床的進(jìn)行規(guī)范
接地方式不僅能影響著電視廣播工作的調(diào)試與安裝工作,同時(shí)還影響著廣播電視節(jié)目信號(hào)的輸送質(zhì)量,能否合理的對(duì)電視廣播接地技術(shù)改進(jìn)就成為主要制約因素。當(dāng)電視廣播系統(tǒng)中的接地設(shè)備普遍偏多的時(shí)候,尤其是在當(dāng)今各種科學(xué)技術(shù)與先進(jìn)設(shè)備被不斷應(yīng)用到了廣播電視系統(tǒng)中,數(shù)字地線、模擬接地引線、接地信號(hào)、電源線和機(jī)柜外殼電線的應(yīng)用也越來(lái)越多,因此,可敷設(shè)一條平行排列的絕緣系統(tǒng),使用兩條半環(huán)型接地母線作為信號(hào)總線,靠近安全接地螺栓。另一種方式是在屏蔽地,使用箱體外殼母線接收附近的信號(hào),在信號(hào)系統(tǒng)總線上,連接到附近的柜體總線上。
3對(duì)于廣播電視接地系統(tǒng)的規(guī)范性要求
目前,由于各個(gè)廣播電視局對(duì)接地系統(tǒng)的不斷重視,我國(guó)對(duì)其接地方式做出了一定的規(guī)范。因此,在建設(shè)廣播電視系統(tǒng)的建設(shè)時(shí),要注重對(duì)信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定性的研究,發(fā)射系統(tǒng)穩(wěn)定性的強(qiáng)弱直接影響著廣播電視系統(tǒng)接地信號(hào)的穩(wěn)定程度與廣播電視工作人員的生命健康安全,因此在建設(shè)時(shí)要有為注意。目前,國(guó)內(nèi)不少學(xué)者對(duì)如何提高廣播電視系統(tǒng)的穩(wěn)定性做了很多研究,并取得了較大的成果。本文就這些成果對(duì)如何讓提高發(fā)射系統(tǒng)地穩(wěn)定性歸納了一些建議,主要包括以下價(jià)格方面:第一,廣播電視的工程的相關(guān)工程設(shè)施與設(shè)備接地裝置之間的距離不應(yīng)該在6米以下;第二,所有信發(fā)射設(shè)備必須與地面有良好的接地,確保不會(huì)發(fā)生大的安全事故;第三,廣播電視工程接地設(shè)備的保護(hù)線如果長(zhǎng)度在25米以上的,必須將接地設(shè)備中的接地與接零分開(kāi),避免出現(xiàn)信號(hào)干擾與觸電、漏電現(xiàn)象;第四,廣播電視工程的信號(hào)接地與電容接地裝置要用隔離變壓箱進(jìn)行有效地隔離,這樣既能提高廣播信號(hào)的質(zhì)量,又能提高其安全性。廣播電視工程的有效發(fā)展離不開(kāi)對(duì)接地方式的重視與定期的安檢,只有不斷提高監(jiān)督檢修的例如,并從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中積累經(jīng)驗(yàn),才能在根本上解決廣播電視工程在接地方式上存在的問(wèn)題,促進(jìn)廣播電視行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
4結(jié)束語(yǔ)
英文名稱:Journal of National University of Defense Technology
主管單位:國(guó)防科技大學(xué)
主辦單位:國(guó)防科技大學(xué)
出版周期:雙月刊
出版地址:湖南省長(zhǎng)沙市
語(yǔ)
種:中文
開(kāi)
本:大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào):1001-2486
國(guó)內(nèi)刊號(hào):43-1067/T
郵發(fā)代號(hào):42-98
發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1956
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
SA 科學(xué)文摘(英)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
軍隊(duì)雙效期刊
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
期刊簡(jiǎn)介
關(guān)鍵詞:FPGA;原理;硬件設(shè)計(jì);應(yīng)用技術(shù)
1 FPGA的簡(jiǎn)介
當(dāng)前使用硬件的描述語(yǔ)言完成電路設(shè)計(jì),都可以通過(guò)簡(jiǎn)單的匯總和合理的布局,然后快速燒錄到FPGA器件上進(jìn)行基本的測(cè)試,這也是當(dāng)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)的主流技術(shù)。這些可編程器件可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)基本邏輯門(mén)的電路,也可以實(shí)現(xiàn)一些更復(fù)雜的組合功能例如數(shù)學(xué)的方程式、解碼器等等。大多數(shù)的FPGA器件里,包含著一些記憶性元件,如觸發(fā)器,或者一些其它的更為完整、性能更為優(yōu)越的記憶塊。
設(shè)計(jì)師可以根據(jù)自己的需要按照可編輯的鏈接將FPGA器件內(nèi)部的邏輯模塊連接在一起,仿佛一整個(gè)電路的實(shí)驗(yàn)板被裝在一個(gè)電子芯片內(nèi),這些出廠后的FPGA器件的連接方式以及邏輯塊的使用都可以根據(jù)設(shè)計(jì)者不同的設(shè)計(jì)而進(jìn)行改變,從而能完成不同的邏輯功能。
當(dāng)你在進(jìn)行的電子設(shè)計(jì)使用到FPGA器件時(shí),你不得不需要努力地解決好電源管理、器件配置、IP集成、完整信號(hào)輸出等硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)時(shí),你需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.1合理分配I/O信號(hào)
無(wú)論是哪種情況,在進(jìn)行I/O信號(hào)分配時(shí),都必須牢記以下共同的步驟:
1)用表格列出所有需要分配的I/O信號(hào),并按照他們的重要性依次進(jìn)行排列,比如電壓、端接方法、I/O標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)時(shí)鐘等;
2)檢查校驗(yàn)?zāi)K之間的兼容性;
3)利用以上的表格和兼容準(zhǔn)則,先把受限制最大的信號(hào)分配到引腳上,最后分配那些受限最小的信號(hào)。因?yàn)槭芟拗拼蟮男盘?hào)往往只能分配到特定的引腳上;
4)將剩余的信號(hào)分配到較為合適的地方。
1.2注意靜態(tài)功耗的降低
雖然靜態(tài)電流所帶來(lái)的功耗和動(dòng)態(tài)功耗相比可以忽略不計(jì),但對(duì)一些供電設(shè)備卻十分重要。引發(fā)靜態(tài)電流因素眾多,比如沒(méi)有完全接通或關(guān)斷的I/O 端口、三態(tài)電的驅(qū)動(dòng)器的下拉或上拉電阻,除此之外,保持編程信息也會(huì)需要一定靜態(tài)功率。
2 FPGA應(yīng)用技術(shù)的設(shè)計(jì)原則
從上文中對(duì)FPGA內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu)分析可看出,F(xiàn)PGA器件的時(shí)序邏輯非常豐富,不同于其他的可編程器件。因而對(duì)于FPGA來(lái)說(shuō),應(yīng)該有一整套能夠有效利用其內(nèi)部豐富的時(shí)序邏輯功能的技術(shù),而不同于其他一般的可編程器件的設(shè)計(jì)技術(shù)。由于其獨(dú)特的優(yōu)越性,F(xiàn)PGA被越來(lái)越多的設(shè)計(jì)人員所使用,其設(shè)計(jì)技術(shù)被許多的設(shè)計(jì)者所掌握。在FPGA的實(shí)際應(yīng)用中,使用最合理的設(shè)計(jì)方法,能很大程度的改善FPGA在應(yīng)用中出現(xiàn)的漏洞和問(wèn)題,進(jìn)而全面提高設(shè)計(jì)性能。
2.1使用層次化的設(shè)計(jì)技術(shù)
使用層次化的設(shè)計(jì)的系統(tǒng)一般分成若干頂層模塊,而每一個(gè)頂層的模塊下又有若干個(gè)小模塊,并以此類推。層次化的設(shè)計(jì)模塊,可以是描述原理圖的結(jié)構(gòu)圖,也可以是經(jīng)過(guò)邏輯語(yǔ)言所描述、表現(xiàn)的實(shí)體。
使用層次化的設(shè)計(jì)對(duì)于系統(tǒng)的模塊劃分非常的重要,模塊劃分的不合理,將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理,從而使系統(tǒng)的性能下降,這樣層次化的系統(tǒng)甚至要比沒(méi)有經(jīng)過(guò)層次化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)效果更差。
使用層次化設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)有以下兩個(gè)方面:增強(qiáng)設(shè)計(jì)可讀性,增加設(shè)計(jì)重復(fù)使用的可能性。
2.2使用同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)
所有時(shí)序電路具有同一個(gè)性質(zhì)――如果要使所設(shè)計(jì)的電路正常工作,必須嚴(yán)格的執(zhí)行事先定義好的邏輯順序。如果不按照此順序執(zhí)行,將會(huì)把錯(cuò)誤數(shù)據(jù)寫(xiě)進(jìn)存儲(chǔ)單元,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的操作。同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,也就是使用全分布周期性的同步信號(hào)使系統(tǒng)中所有的存儲(chǔ)單元進(jìn)行同時(shí)更新,這是執(zhí)行這一時(shí)序有效進(jìn)行的普遍的設(shè)計(jì)方法。電路的設(shè)計(jì)功能是通過(guò)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)并按照時(shí)序嚴(yán)格執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
對(duì)于靜態(tài)的同步設(shè)計(jì),必須滿足下面的兩個(gè)條件:
1.每一個(gè)邊緣敏感的部件其時(shí)鐘的輸入應(yīng)該是一次輸入時(shí)鐘的某一個(gè)函數(shù);并仍和一次時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)。
2.所有的存儲(chǔ)單元都應(yīng)該是具有邊緣敏感特性,在該系統(tǒng)中不存在電平敏感的存儲(chǔ)單元。
我們對(duì)于FPGA器件的同步設(shè)計(jì)的理解就是全部狀態(tài)的改變都是由主時(shí)鐘所觸發(fā),同一個(gè)系統(tǒng)不同的功能模塊可以是部分異步的,但是模塊與模塊之間必須是同步的。正如CPU的設(shè)計(jì)一樣,所有的電路都和系統(tǒng)的主時(shí)鐘是同步的。相比于異步設(shè)計(jì),同步設(shè)計(jì)具有很多的優(yōu)點(diǎn),但進(jìn)行同步設(shè)計(jì)時(shí)仍然需要考慮很多方面的因素。例如,在選取時(shí)鐘時(shí),需要考慮以下幾點(diǎn):首先,由于大部分的器件都是由時(shí)鐘的上跳沿觸發(fā),這要求時(shí)鐘信號(hào)的延差要很小;其次,時(shí)鐘信號(hào)的頻率通常很高;第三,時(shí)鐘信號(hào)一般是負(fù)載較重的信號(hào),因此合理地進(jìn)行負(fù)載分配是很重要的。除此之外,在進(jìn)行FPGA器件的應(yīng)用時(shí),還要考慮模塊的復(fù)位電路、時(shí)序同步電路等實(shí)際問(wèn)題。
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關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué) 電子類競(jìng)賽 有效措施
中圖分類號(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)等等電工電子類相關(guān)專業(yè)而言,電子類競(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)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì),是加強(qiáng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)工作的一項(xiàng)重要措施。
1 實(shí)踐教學(xué)在高職電工電子專業(yè)教學(xué)中的重要性
對(duì)于高職高專院校而言,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)電工電子專業(yè)作為典型的工科專業(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 電子類競(jìng)賽對(duì)高職電工電子專業(yè)人才培養(yǎng)的推動(dòng)作用
高職院校積極參加電子類競(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 參與電子類競(jìng)賽有利于提高專業(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 參與電子類競(jìng)賽將進(jìn)一步促進(jìn)電工電子專業(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)殡姽る娮宇悓I(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,取得了令人滿意的效果。在2010年7月的“全國(guó)電子專業(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)
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關(guān)鍵詞 模擬集成電路 CAD 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002—7661(2012)21—0006—01
在當(dāng)今信息時(shí)代,微電子學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。集成電路( Integrated Circuit, IC)作為微電子技術(shù)的核心,是整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)和信息社會(huì)最根本的技術(shù)基礎(chǔ)。發(fā)展IC產(chǎn)業(yè)對(duì)提高技術(shù)的創(chuàng)新基礎(chǔ)和競(jìng)爭(zhēng)能力具有非常重要的作用,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防建設(shè)和人民文化生活等各方面都發(fā)揮著巨大的作用,也是一個(gè)國(guó)家參與國(guó)際化政治、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。模擬集成電路是現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字化系統(tǒng)之間的橋梁,是現(xiàn)代信息化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。發(fā)展電子信息化,必須發(fā)展模擬IC技術(shù)。為了提高我國(guó)模擬IC電路的水平,不但要在產(chǎn)業(yè)化方面做出巨大的努力,還需培養(yǎng)出更多的高質(zhì)量人才。事實(shí)上,模擬集成電路設(shè)計(jì)是一個(gè)實(shí)踐性較強(qiáng)、實(shí)踐內(nèi)容多的微電子學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向,因而在教學(xué)課程設(shè)置時(shí)不僅要努力加強(qiáng)理論教學(xué),還需加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力?!赌M集成電路CAD》課程作為模擬集成電路設(shè)計(jì)方向的核心基礎(chǔ)課程,其教學(xué)的好壞關(guān)系到學(xué)生在模擬集成電路設(shè)計(jì)方面的發(fā)展前景。在此背景下,根據(jù)重慶郵電大學(xué)光電工程學(xué)院微電子學(xué)專業(yè)的實(shí)際情況,結(jié)合筆者多年集成電路實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)以及多年教學(xué)實(shí)踐,擬從以下幾個(gè)方面對(duì)《模擬集成電路CAD》課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索。
一、理論教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生分析設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)
《模擬集成電路CAD》是模擬集成電路設(shè)計(jì)方向的一門(mén)核心基礎(chǔ)課,與其他電路基礎(chǔ)課一樣,具有承上啟下的作用。而模擬集成電路具有概念細(xì)節(jié)多、理論較抽象、工程特征突出、電路結(jié)構(gòu)多樣等特點(diǎn),在學(xué)習(xí)中學(xué)生普遍反映較難學(xué)習(xí)。在設(shè)置授課內(nèi)容時(shí),不僅要夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)和培養(yǎng)學(xué)生的分析與設(shè)計(jì)能力,還要盡量避免與《模擬CMOS集成電路》等課程的知識(shí)重復(fù)的問(wèn)題。
根據(jù)教學(xué)大綱以及課程內(nèi)容設(shè)置原則,《模擬集成電路CAD》理論教學(xué)定為32學(xué)時(shí),并將講授內(nèi)容分為以下幾部分:第一部分,MOS仿真模型及CMOS模擬集成電路CAD;第二部分,單元電路設(shè)計(jì)、仿真及分析;第三部分,偏置電路設(shè)計(jì)、仿真及分析;第四部,跨導(dǎo)放大器設(shè)計(jì)。在授課過(guò)程中,以簡(jiǎn)單CMOS模擬集成電路基本單元分析為主,復(fù)雜CMOS模擬集成電路分析為輔;以分析能力培養(yǎng)為主,設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為輔;激勵(lì)學(xué)生CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)的興趣。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力為目標(biāo)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生建立起CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)流程的概念、熟練掌握各個(gè)環(huán)境的工具使用,能解決模擬集成電路設(shè)計(jì)仿真過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題,促使理論知識(shí)的理解和深化,因而設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)體系具有重要意義。同時(shí),Cadence、Synopsys、Mentor等最主流集成電路設(shè)計(jì)工具廠商提供的EDA工具是目前集成電路設(shè)計(jì)公司最廣泛使用的工具。為了使學(xué)生在畢業(yè)后能很快適應(yīng)崗位、能盡快進(jìn)入角色,有必要使學(xué)生學(xué)習(xí)使用這類先進(jìn)的EDA工具,從而真正幫助學(xué)生掌握CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)。根據(jù)這一原則,《模擬集成電路CAD》實(shí)驗(yàn)教學(xué)定為32學(xué)時(shí),并開(kāi)設(shè)如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)一,IC設(shè)計(jì)工具—Cadence的ADE與版圖大師等的使用;實(shí)驗(yàn)二,CMOS兩級(jí)運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)、版圖繪制與驗(yàn)證;實(shí)驗(yàn)三,CMOS帶隙基準(zhǔn)參考的設(shè)計(jì)、版圖繪制與驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,一人為一組,有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
三、改革教學(xué)方法,豐富教學(xué)手段
教學(xué)內(nèi)容體系確定后,采用什么樣的教學(xué)方法與教學(xué)手段是非常重要的。采用有效的教學(xué)方法并結(jié)合先進(jìn)的教學(xué)手段,不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能動(dòng)性,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)以教為中心到以學(xué)為中心的轉(zhuǎn)換,突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性,從而獲得好的教學(xué)成果。
針對(duì)CMOS模擬集成電路具有概念細(xì)節(jié)多、理論較抽象、工程特征突出、電路結(jié)構(gòu)多樣等特點(diǎn),在(下轉(zhuǎn)第10頁(yè))(上接第6頁(yè))教學(xué)手段上以多媒體教學(xué)為主,傳統(tǒng)黑板板書(shū)為輔,同時(shí)在課堂上以動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)當(dāng)前CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)趨勢(shì)及其技術(shù)特點(diǎn),從而達(dá)到提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。
四、考核方式的改革
考核是對(duì)學(xué)習(xí)的結(jié)果做出評(píng)估,是反映教學(xué)效果的手段。而課程開(kāi)設(shè)能否達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo),課程的考核方式有著比較重要的作用。傳統(tǒng)的考核方式為試卷筆試與平時(shí)成績(jī)結(jié)合的方式。針對(duì)《模擬CMOS集成電路》課程特點(diǎn),考核方式作如下嘗試:結(jié)合課程的專業(yè)特點(diǎn),采用提交論文和現(xiàn)場(chǎng)答辯相結(jié)合的考核方式。針對(duì)課程的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)幾個(gè)課外小題目,讓學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,完成電路設(shè)計(jì)并撰寫(xiě)小論文,從而增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考與實(shí)踐動(dòng)手能力。在每個(gè)題目完成后,教師要求學(xué)生在提交論文時(shí)做好答辯ppt,并利用專門(mén)時(shí)間進(jìn)行5分鐘左右的答辯,并接受教師和同學(xué)的提問(wèn)。這樣可以引導(dǎo)學(xué)生更加重視實(shí)踐性環(huán)節(jié),強(qiáng)化技能水平的提高。
教學(xué)過(guò)程是一個(gè)不斷探索、總結(jié)與創(chuàng)新的過(guò)程。要實(shí)現(xiàn)《模擬集成電路CAD》這門(mén)課的全面深入的改革,還有待與同仁一道共同努力。在今后的教學(xué)實(shí)踐中,筆者將加強(qiáng)與同行交流學(xué)習(xí),進(jìn)一步完善教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式等,以期改善教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 電工電子實(shí)驗(yàn);教學(xué)探索;課程建設(shè);教學(xué)模式
中圖分類號(hào) G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1008-3219(2015)35-0047-04
應(yīng)用型本科院校電子信息類專業(yè)學(xué)生就業(yè)趨勢(shì)對(duì)相關(guān)專業(yè)學(xué)生提出了兩個(gè)要求:一方面要求學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),能夠熟練運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)分析、設(shè)計(jì)和仿真各種電路應(yīng)用形式,從而滿足用人單位需求;另一方面要求學(xué)生能夠系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題。在電子信息類專業(yè)課程建設(shè)及教學(xué)過(guò)程中,對(duì)于應(yīng)用型本科院校來(lái)說(shuō),電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是學(xué)生掌握基本電工電子實(shí)踐技巧和理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段。電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)不能僅滿足于原理的驗(yàn)證和基本綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)訓(xùn),更要立足于拓展學(xué)生思路、激發(fā)學(xué)生興趣以及增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。
一、教學(xué)現(xiàn)狀
目前,電子信息類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程包括電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和電子綜合課程設(shè)計(jì)。如何最大程度地培養(yǎng)學(xué)生在電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用實(shí)踐能力,是目前電工電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵任務(wù)。對(duì)于模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)而言,學(xué)生難于理解抽象的理論知識(shí),不能掌握實(shí)驗(yàn)的目的和精髓。對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)只是機(jī)械地按照教師的要求去完成,并不能有效地啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。對(duì)于數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)而言,建立邏輯模型,邏輯代數(shù)基本定律、組合邏輯和時(shí)序邏輯的實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)。而學(xué)生在學(xué)習(xí)模擬電路后,面對(duì)離散的邏輯分析,與模擬電路存在較大差異,容易使學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性降低。所以,只有在做大量的綜合型驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,才能讓學(xué)生在抽象的理論知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力上得到雙重提升。
然而,在電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師遇到的難題在一定程度上直接或間接地影響著教學(xué)質(zhì)量[1]。首先,教學(xué)資源的限制使得教師在課程的開(kāi)展過(guò)程中力不從心。就大多數(shù)國(guó)內(nèi)普通高等院校而言,實(shí)驗(yàn)采用的硬件平臺(tái)數(shù)量有限,性價(jià)比較高的硬件元器件不多,使得模擬電路、數(shù)字電路的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成情況不夠理想。其次,授課課時(shí)數(shù)量的減少對(duì)于系統(tǒng)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容帶來(lái)較大影響。課時(shí)減少意味著課程進(jìn)度的加快,而課程進(jìn)度的加快使得實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)一步簡(jiǎn)化,學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的理解弱化。基于上述分析,由于教學(xué)過(guò)程中存在的種種問(wèn)題,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大打折扣,而且他們對(duì)于模擬和數(shù)字電路的基礎(chǔ)掌握不夠扎實(shí),幾乎無(wú)法進(jìn)行獨(dú)立的中小規(guī)模電子線路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)于課程本身而言,電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并沒(méi)有帶來(lái)顯著的教學(xué)效果,從系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)綜合課程設(shè)計(jì)更是紙上談兵。
二、教學(xué)創(chuàng)新探索
面對(duì)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,結(jié)合長(zhǎng)春理工大學(xué)國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)中心(以下簡(jiǎn)稱中心)的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),本文對(duì)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程創(chuàng)新性教學(xué)進(jìn)行了深入研究:以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為核心,以實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)放共享為基礎(chǔ),以高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍和完備的實(shí)驗(yàn)條件為保障,創(chuàng)新管理機(jī)制,全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)室使用效率。通過(guò)教學(xué)模式改革培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及提高教學(xué)質(zhì)量。
(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建
中心從人才培養(yǎng)體系整體出發(fā),建立以能力培養(yǎng)為主線,分層次、多模塊、相互銜接的科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,與理論教學(xué)既有機(jī)結(jié)合又相對(duì)獨(dú)立。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與科研、工程、社會(huì)應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系,形成良性互動(dòng),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合。引入、集成信息技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù),改造傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法,加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?;诖?,中心提出“面向四個(gè)專業(yè)類,進(jìn)行三個(gè)層次教學(xué),達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生三種能力,構(gòu)建四個(gè)知識(shí)系統(tǒng)”的“四三三四”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,其中面向四個(gè)專業(yè)類包括電子信息類、物理化學(xué)類、電子信息關(guān)聯(lián)類(如光電、機(jī)電和計(jì)算機(jī)等)和經(jīng)濟(jì)管理類;三個(gè)層次教學(xué)即基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提高類實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué);培養(yǎng)學(xué)生三種創(chuàng)新能力涵蓋基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力;四個(gè)知識(shí)體系體現(xiàn)在場(chǎng)與波、信號(hào)、微電子技術(shù)和電路系統(tǒng)[2]。
(二)內(nèi)容及方法改革
首先,當(dāng)今國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,嵌入式處理器的應(yīng)用達(dá)到前所未有的高度。隨著市場(chǎng)成本的降低以及嵌入式處理器的處理和控制能力的提升,使得這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的速度越來(lái)越快,因此,片上可編程系統(tǒng)(Programmable System-on-Chip, PSoC)應(yīng)運(yùn)而生。PSoC技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是將CPU、模擬和數(shù)字子系統(tǒng)集成在單芯片上。以PSoC芯片和相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)工具為代表的硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)和軟件設(shè)計(jì)工具引領(lǐng)著未來(lái)的設(shè)計(jì)方向。因此PSoC技術(shù)既可以滿足模擬電子技術(shù)的設(shè)計(jì)需求[3],也可以滿足數(shù)字電子技術(shù)的設(shè)計(jì)需求,同時(shí)還可以進(jìn)行混合設(shè)計(jì),使學(xué)生可以從根本上了解自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,其為電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了翻天覆地的變化?;诖?,使用PSoC技術(shù)進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)[4]:定制,基于PSoC嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員可以很靈活地選擇所要連接的外設(shè)和控制器,因此設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)出一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的外設(shè),這個(gè)外設(shè)可以直接和總線連接;降低元件成本,由于基于PSoC平臺(tái)的嵌入式系統(tǒng)的功能多樣性,以前需要用很多元件才能實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng),現(xiàn)在可以使用一個(gè)PSoC芯片實(shí)現(xiàn);硬件加速,選擇PSoC技術(shù)的一個(gè)重要的原因就是,PSoC能在硬件和軟件之間進(jìn)行權(quán)衡,使嵌入式系統(tǒng)達(dá)到最大的效率和性能。針對(duì)該技術(shù)的實(shí)踐創(chuàng)新特點(diǎn),中心在未來(lái)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法中,通過(guò)該技術(shù)搭建芯片級(jí)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將有效提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
其次,實(shí)踐性強(qiáng)是電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的最重要特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)化能夠提高學(xué)生的主動(dòng)創(chuàng)新意識(shí),是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的基石。理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有彼此依存的緊密關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),將電學(xué)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相互統(tǒng)一,才能較全面的認(rèn)識(shí)和理解本門(mén)學(xué)科的本質(zhì)。相對(duì)而言,對(duì)于應(yīng)用型本科院校的學(xué)生來(lái)說(shuō),能夠解決實(shí)際的工程問(wèn)題在就業(yè)時(shí)往往起到更關(guān)鍵作用。所以,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和理論學(xué)習(xí)在教學(xué)過(guò)程中具有同樣重要的意義。
中心根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì),將電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)分為電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)四大類。這四大類實(shí)驗(yàn)涵蓋了電工電子基礎(chǔ)教學(xué)的各個(gè)方面。單一的從實(shí)驗(yàn)性質(zhì)方面分類只能從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)全覆蓋,而如何科學(xué)的劃分實(shí)驗(yàn)難度和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣則不能得到很好的說(shuō)明和分析?;诖耍行膹膶?shí)驗(yàn)教學(xué)目的出發(fā),將電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)重新分驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)四大類。這四類實(shí)驗(yàn)各有不同的側(cè)重點(diǎn)[5]。
驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。首先要求學(xué)生加深和鞏固對(duì)本學(xué)科基本理論的理解;其次要求學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)方法,學(xué)會(huì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),熟悉基本實(shí)驗(yàn)技能。此類實(shí)驗(yàn)題目相對(duì)簡(jiǎn)單,隸屬于某一類實(shí)驗(yàn)性質(zhì),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),該部分實(shí)驗(yàn)可以為后續(xù)復(fù)雜實(shí)驗(yàn)題目積累經(jīng)驗(yàn)。
綜合型實(shí)驗(yàn)。在驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上完成一定強(qiáng)度的綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,就這方面而言,綜合型實(shí)驗(yàn)仍然局限在某一實(shí)驗(yàn)性質(zhì)當(dāng)中,但是其電路原理和連接方式都有了一定的難度和復(fù)雜性。因此這類實(shí)驗(yàn)題目不應(yīng)過(guò)多,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系中起到承上啟下的作用。
設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。在4類不同實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的綜合型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上開(kāi)展設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),其重點(diǎn)是綜合運(yùn)用不同實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法和技巧完成電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。此類實(shí)驗(yàn)主要配合模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門(mén)課程進(jìn)行,通過(guò)數(shù)模混合電路提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)類別是具有研究性、探索性和創(chuàng)造性的大型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)綜合運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器或模塊完成實(shí)驗(yàn)題目。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的題目通常來(lái)自科研項(xiàng)目或生產(chǎn)實(shí)踐遇到的具體問(wèn)題,所涉及的知識(shí)點(diǎn)涵蓋多門(mén)課程甚至多個(gè)交叉學(xué)科。學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)、提出方案、電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)聯(lián)調(diào)、撰寫(xiě)報(bào)告和答辯討論等步驟體會(huì)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值和意義,積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),獲得全面鍛煉。
通過(guò)上述分析,驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)屬于某一類實(shí)驗(yàn)性質(zhì)框架下的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,而設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)則需要綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題。根據(jù)長(zhǎng)春理工大學(xué)國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的授課情況和中心教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)類型與所需學(xué)時(shí)比重進(jìn)行總結(jié),見(jiàn)表1。
表1 實(shí)驗(yàn)類型與所需學(xué)時(shí)比重關(guān)系
實(shí)驗(yàn)類型 學(xué)時(shí)比重(%)
電工技術(shù)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn) 5
模擬電子技術(shù)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn) 5
數(shù)字電子技術(shù)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn) 5
電工技術(shù)綜合型實(shí)驗(yàn) 5
模擬電子技術(shù)綜合型實(shí)驗(yàn) 5
數(shù)字電子技術(shù)綜合型實(shí)驗(yàn) 5
電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 10
電工電子技術(shù)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn) 20
電工電子技術(shù)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn) 40
三、教學(xué)探索保障
(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)
中心重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè),在學(xué)校政策的前提下,采取有效的措施,鼓勵(lì)高水平教師投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)隊(duì)伍互通,教學(xué)、科研、技術(shù)兼容,核心骨干相對(duì)穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。中心形成一支由學(xué)術(shù)帶頭人或高水平教授負(fù)責(zé),熱愛(ài)實(shí)驗(yàn)教學(xué),教育理念先進(jìn),學(xué)術(shù)水平高,教學(xué)科研能力強(qiáng),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,熟悉實(shí)驗(yàn)技術(shù),勇于創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。
中心現(xiàn)有教師66人。專職教師55人,其中:正高級(jí)19人,副高級(jí)19人;博士27人,碩士16人;45歲以上教師21人,45~35歲教師18人,35歲以下教師16人;近五年,增加教師7人;35歲以下青年教師博士學(xué)歷由1人增加到9人。教師隊(duì)伍職稱、年齡和學(xué)歷等結(jié)構(gòu)更趨合理,梯隊(duì)建設(shè)效果顯著;中心團(tuán)隊(duì)被多次被評(píng)為吉林省優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)。近五年,中心教師承擔(dān)70余項(xiàng)教改和科研項(xiàng)目,其中省級(jí)以上項(xiàng)目達(dá)到80%;發(fā)表教改論文69篇,學(xué)術(shù)論文189篇。涌現(xiàn)了吉林省科技咨詢專家3人,吉林省第三屆“創(chuàng)業(yè)先鋒”1人,吉林省第三批高級(jí)專家1人,吉林省第十一屆青年科技獎(jiǎng)獲得者1人,吉林省高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才1人,在2012年09月“首屆全國(guó)高校青年教師教學(xué)競(jìng)賽”獲全國(guó)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
中心構(gòu)建了6個(gè)課程梯隊(duì)和4個(gè)科研梯隊(duì),課程與科研梯隊(duì)互通。教師既承擔(dān)理論教學(xué),也承擔(dān)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)工作,提高了實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的穩(wěn)定性。擁有電路與系統(tǒng)、信號(hào)與信息處理2個(gè)學(xué)科,設(shè)置博導(dǎo)和碩導(dǎo)崗位,提高兼職教師工作積極性。中心教師數(shù)量穩(wěn)中有升,青年教師業(yè)務(wù)水平迅速提升,兼職教師工作積極。
(二)運(yùn)行機(jī)制和管理方式
中心于2004年開(kāi)始采用信息化管理手段,此后不斷改革與完善。2008年進(jìn)一步完善了網(wǎng)站,2010年進(jìn)一步完善了實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)和虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng),2011年新建了視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)室信息反饋等平臺(tái)。
中心網(wǎng)站共分16個(gè)一級(jí)欄目,實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理系統(tǒng)與中心網(wǎng)站結(jié)合,很好地解決了學(xué)生數(shù)量大、公共時(shí)間少、排課困難、實(shí)驗(yàn)室資源利用率低、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)不客觀等難題。實(shí)驗(yàn)預(yù)約登記管理系統(tǒng)相關(guān)成果獲得吉林省教育技術(shù)成果三等獎(jiǎng)。虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有“儀器設(shè)備認(rèn)識(shí)”“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”“視頻點(diǎn)播”等項(xiàng)目,解決了資源相互需求、相互依賴的矛盾,為學(xué)生創(chuàng)新思想交流提供了平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)信息反饋系統(tǒng)能夠使教師和學(xué)生隨時(shí)查詢實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放情況。視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了32個(gè)終端,實(shí)現(xiàn)全校所有聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)時(shí)監(jiān)控,既確保了實(shí)驗(yàn)室安全,也有利于提高開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理高質(zhì)量運(yùn)行。通過(guò)上述網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化手段管理實(shí)驗(yàn)室,有利于開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)和人性化管理。
中心網(wǎng)絡(luò)化電子教案、課件、錄像等實(shí)驗(yàn)資源豐富,涉及電子電路課程群、電磁場(chǎng)課程群、信號(hào)處理課程群相關(guān)課程的理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐等各個(gè)方面,總資源達(dá)2.6GB,三年訪問(wèn)量達(dá)到12000人次。
通過(guò)結(jié)合長(zhǎng)期積累形成的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和成果,建設(shè)并搭建了信息化輔助教學(xué)平臺(tái),通過(guò)平臺(tái)服務(wù)學(xué)生和教師信息交流,實(shí)現(xiàn)了課內(nèi)、課外統(tǒng)一,并且為實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。平臺(tái)的相關(guān)模式為學(xué)校開(kāi)發(fā)教學(xué)管理系統(tǒng)提供了支撐,同時(shí),相關(guān)軟件及信息化資源獲得2項(xiàng)吉林省教育技術(shù)成果獎(jiǎng)。
(三)強(qiáng)化校企合作
中心先后與飛思卡爾半導(dǎo)體公司、上海未來(lái)伙伴機(jī)器人公司以及美國(guó)安捷倫公司等十多家企業(yè),創(chuàng)辦和協(xié)辦了“飛思卡爾智能汽車大賽”“機(jī)器人控制大賽”“無(wú)線電發(fā)射比賽”等多項(xiàng)比賽,并提供培訓(xùn)、訓(xùn)練和實(shí)踐支持,每年受益學(xué)生達(dá)500多人。近五年,中心組織競(jìng)賽10項(xiàng),共計(jì)48次,學(xué)生獲得省級(jí)以上競(jìng)賽獎(jiǎng)達(dá)118項(xiàng),在吉林省名列前茅。此外依托中心建立的“吉林省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地”,極大地豐富和活躍了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的內(nèi)容和形式,在指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)、培養(yǎng)具有較強(qiáng)科技創(chuàng)新能力的特色人才等方面,發(fā)揮了積極作用,形成了學(xué)生培訓(xùn)、創(chuàng)新、實(shí)踐基地和科技骨干人才培養(yǎng)基地。
參 考 文 獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:傳感器應(yīng)用與技術(shù);教學(xué)改革;持續(xù)發(fā)展
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-0118(2012)09-0138-02
《傳感器應(yīng)用與技術(shù)》是理工類專業(yè)的一門(mén)重要課程,是電子、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)的一門(mén)專業(yè)課,隨著企業(yè)對(duì)高素質(zhì)技能型人才要求的提高,我院在教學(xué)中本著“技能為主、理論夠用”的原則,結(jié)合企業(yè)對(duì)于工作人員傳感器應(yīng)用能力的要求,對(duì)《傳感器應(yīng)用與技術(shù)》課程的教學(xué)進(jìn)行了改革,切實(shí)體現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性、開(kāi)放性和職業(yè)性,取得了比較好的教學(xué)效果。
一、課程特點(diǎn)
《傳感器應(yīng)用與技術(shù)》的前序知識(shí)主要涉及到《電工技術(shù)》、《電子技術(shù)》專業(yè)基礎(chǔ)課。課程組教師與企業(yè)技術(shù)人員制訂了本課程教學(xué)的基本要求:掌握傳感器的特性和指標(biāo);掌握典型傳感器的原理及其應(yīng)用;通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握常用傳感器器件、基本測(cè)量電路的工作原理和分析計(jì)算方法;掌握常用的傳感器特性和使用方法;會(huì)查閱資料手冊(cè),會(huì)正確選擇有關(guān)傳感器元器件;正確使用有關(guān)檢測(cè)儀器、儀表;熟練連接檢測(cè)線路,對(duì)簡(jiǎn)單的測(cè)量與控制系統(tǒng)會(huì)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、排除故障。
二、學(xué)生情況
學(xué)生專業(yè)素質(zhì)特點(diǎn)。我院學(xué)制是2.3+0.7即高職三年期間,2.3為在校學(xué)習(xí)期間,0.7是校外頂崗實(shí)習(xí)期間。是在電子、自動(dòng)化、機(jī)電一體化專業(yè)中開(kāi)設(shè)這門(mén)課程,開(kāi)課時(shí)間安排在大學(xué)第三或第四學(xué)期,此前學(xué)生對(duì)《電工技術(shù)》、《電子技術(shù)》專業(yè)基礎(chǔ)課進(jìn)行了學(xué)習(xí),已經(jīng)具備了一定的專業(yè)理論基礎(chǔ)和電子技術(shù)實(shí)踐能力。
從學(xué)生整個(gè)專業(yè)素質(zhì)形成的過(guò)程來(lái)看,高年級(jí)學(xué)生正從學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)技能形成的過(guò)程。若能對(duì)本課程教學(xué)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),將對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)與技能的掌握起到關(guān)鍵的促進(jìn)作用。
三、教學(xué)方面
(一)重新確定教學(xué)內(nèi)容
課程組成員與專業(yè)相關(guān)的企業(yè)技術(shù)人員根據(jù)企業(yè)需求共同確定教學(xué)內(nèi)容,要求學(xué)生只要知道如何使用、選擇傳感器即可,在教學(xué)中只需要讓學(xué)生定性地了解傳感器的工作原理,熟悉其基本特性,對(duì)于原理性的理論或定理的推導(dǎo)可以不做要求。對(duì)此部分內(nèi)容感興趣的學(xué)生可以自學(xué),有問(wèn)題再向教師請(qǐng)教或自己查閱資料。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)與實(shí)踐技能。
例如:熱電偶傳感器的中間溫度定律,學(xué)生只要明白該定律的作用、掌握熱電偶傳感器的冷端補(bǔ)償?shù)姆椒白⒁馐马?xiàng),會(huì)查熱電偶的分度表即可,在課堂對(duì)定理不必詳細(xì)推導(dǎo),學(xué)生可以自學(xué),有問(wèn)題課后請(qǐng)教教師。
(二)在理論教學(xué)方面的改革
1、在復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中的改革
課前的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí),對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握會(huì)起到事半功倍的作用,這是教師常用的教學(xué)手段。在復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)中,有的教師采取自己復(fù)習(xí)的方式,有的教師采取的是提問(wèn)學(xué)生的方式。但預(yù)習(xí)的好習(xí)慣在大學(xué)學(xué)習(xí)中教師似乎不再?gòu)?qiáng)調(diào)。本課程組對(duì)課前復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)方面進(jìn)行了改革。
主要措施是對(duì)每次理論課都發(fā)放預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)任務(wù)單。
例如:在學(xué)習(xí)“第二模塊電阻傳感器”“第二講氣敏、濕敏、熱敏電阻傳感器”一節(jié)時(shí)在課前發(fā)放的預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)任務(wù)單是:
對(duì)前一節(jié)復(fù)習(xí):
應(yīng)變效應(yīng)及應(yīng)變式電阻傳感器的分類。
簡(jiǎn)述三種橋路輸出的優(yōu)缺點(diǎn)。
簡(jiǎn)述應(yīng)變式電阻傳感器的四個(gè)應(yīng)用。
預(yù)習(xí):
獲取電子技術(shù)知識(shí):差動(dòng)放大器的功能以及放大倍數(shù)的計(jì)算。
你從網(wǎng)絡(luò)上找到了哪些熱敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器,有什么新的產(chǎn)品以及功能,獲取了那些信息?
這種預(yù)習(xí)效果非常好,例如在應(yīng)變式電阻傳感器一節(jié)的預(yù)習(xí)中,有一個(gè)同學(xué)在網(wǎng)上查到了使用碳材料制作可多點(diǎn)應(yīng)變的電阻傳感器,并查到了它的用途以及談到自己的設(shè)想,就是將這種材料應(yīng)用于機(jī)器人中,能否制作出與人的皮膚一樣的機(jī)器人。這個(gè)想法在本次課的“35+10”互動(dòng)時(shí)間進(jìn)行了熱烈的討論,強(qiáng)烈激發(fā)了學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)激情?!?5+10”的教學(xué)手段在下面進(jìn)行分析。
2、制作課件方面的改革
課程組對(duì)《傳感器應(yīng)用與技術(shù)》課程系統(tǒng)地進(jìn)行了課件制作,制作的課件有兩個(gè)突出點(diǎn),一是彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室傳感器種類不足,工業(yè)用傳感器價(jià)格昂貴,實(shí)驗(yàn)室不必花費(fèi)過(guò)多的資金購(gòu)置,課程組教師與企業(yè)技術(shù)人員赴企業(yè)將工業(yè)用傳感器外形、參數(shù)、使用注意事項(xiàng)于PPT形式給出,培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí),二是將每一模塊的傳感器檢測(cè)與控制的實(shí)際應(yīng)用用動(dòng)畫(huà)的形式表現(xiàn),模擬工廠,將工廠搬進(jìn)課堂,實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化。
例如:工業(yè)用鉑熱電阻的測(cè)溫在工業(yè)測(cè)量應(yīng)用廣泛,但價(jià)格上千,實(shí)驗(yàn)室并未購(gòu)置,課程組與企業(yè)技術(shù)人員將鉑熱電阻的外形、參數(shù)、實(shí)際測(cè)溫實(shí)例以及接線、變送、控制方面制作了系統(tǒng)的課件;又例如光電傳感器應(yīng)用之一:測(cè)量帶動(dòng)表針的齒輪轉(zhuǎn)速?gòu)亩U簹獗淼目潭葴?zhǔn)確性,課程組成員于丹東東發(fā)企業(yè)的技術(shù)人員就東發(fā)企業(yè)的上述檢測(cè)裝置制作了光電傳感器的測(cè)速動(dòng)畫(huà)以及光電傳感器的外形、參數(shù)、以及在檢測(cè)煤氣表的實(shí)際安裝位置進(jìn)行課件制作。
課程組將本課程實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化,先后獲得2009年優(yōu)秀院級(jí)精品課,獲得2010年度遼寧省網(wǎng)絡(luò)課程二等獎(jiǎng)的榮譽(yù)。與本院師生實(shí)現(xiàn)資源共享。
3、學(xué)生課堂互動(dòng)的改革
“35+10”是我院于2010年學(xué)院性的教學(xué)方法改革,每堂課利用10分鐘時(shí)間,學(xué)生提問(wèn)教師回答,問(wèn)題內(nèi)容寬泛可以是本課節(jié)知識(shí)也可以是本課程的知識(shí)還可以是人生觀、職業(yè)素養(yǎng)問(wèn)題。這樣做既可以使學(xué)生加深與鞏固本課程的學(xué)習(xí)還可以鞭策教師的師德建設(shè)以及知識(shí)體系的自我完善。
(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的改革
以前的實(shí)驗(yàn)都是由教師給出實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)線路、實(shí)驗(yàn)步驟,甚至連實(shí)驗(yàn)結(jié)果都由教師給出,并沒(méi)有積極有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)意識(shí)以及技能培養(yǎng),學(xué)生處于這種“灌”的教學(xué)方式還是對(duì)學(xué)習(xí)有厭煩情緒?,F(xiàn)在是由教師發(fā)放實(shí)驗(yàn)任務(wù)單,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí),對(duì)本次實(shí)驗(yàn)獲取有關(guān)信息,確定實(shí)驗(yàn)方案。經(jīng)教師指導(dǎo)后學(xué)生分組、團(tuán)隊(duì)協(xié)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。組員對(duì)本組成員進(jìn)行互評(píng),填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)測(cè)試單作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)的依據(jù)。實(shí)驗(yàn)部分的改革必須建立在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的基礎(chǔ)之上,本院配備了專門(mén)實(shí)驗(yàn)室管理教師,于每天下午1:30―4:00開(kāi)放。
例如:“差動(dòng)變壓器傳感器的使用”實(shí)驗(yàn)任務(wù)單。
【引導(dǎo)性問(wèn)題】
1、差動(dòng)變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?
2、相敏整流電路的特點(diǎn)?
【實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)】
1、了解差動(dòng)變壓器的基本結(jié)構(gòu)及原理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證差動(dòng)變壓器的基本特性。
2、掌握差動(dòng)變壓器測(cè)量震動(dòng)的方法。
【實(shí)驗(yàn)方案】
在實(shí)驗(yàn)操作前教師提問(wèn)實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)教師指導(dǎo)后,學(xué)生實(shí)際操作,操作時(shí)組員互評(píng)填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)測(cè)試單,實(shí)驗(yàn)成績(jī)由教師與學(xué)生互評(píng)分兩項(xiàng)獲得。
(四)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方面改革
我院只有電氣自動(dòng)化、電子技術(shù)專業(yè)開(kāi)設(shè)了《傳感器應(yīng)用與技術(shù)》的綜合實(shí)訓(xùn),機(jī)電一體化專業(yè)未設(shè)實(shí)訓(xùn)。課程組對(duì)綜合訓(xùn)練進(jìn)行了大膽的改革,將實(shí)訓(xùn)30課時(shí)改革為18+12,校內(nèi)18課時(shí),校外12課時(shí),校內(nèi)實(shí)訓(xùn)確定為酒精測(cè)試儀的設(shè)計(jì)與制作,要求學(xué)生對(duì)相應(yīng)功能分析設(shè)計(jì)、正確選擇傳感器。進(jìn)行PROTEL繪圖、印制電路板焊接、調(diào)試,目的是訓(xùn)練學(xué)生對(duì)傳感器應(yīng)用、PROTEL繪圖、印制電路板焊接、調(diào)試的綜合技能。課程設(shè)計(jì)作為本課程考核的重要依據(jù)。學(xué)生分組,團(tuán)隊(duì)協(xié)作進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、作品制作。組員對(duì)本組成員進(jìn)行互評(píng),填寫(xiě)實(shí)習(xí)測(cè)試單作為實(shí)習(xí)成績(jī)的一項(xiàng)依據(jù)。
綜合實(shí)訓(xùn)安排了12課時(shí)的到企業(yè)實(shí)習(xí),有丹東浩宇集團(tuán)紅外傳感器、超聲波流量計(jì)在粒度儀中的使用;遼寧東發(fā)集團(tuán)的角編碼器、光電傳感器、熱電阻在煤氣壓力表生產(chǎn)、檢測(cè)的應(yīng)用;丹東貝特自動(dòng)化有限公司的電子秤、熱電偶、流量計(jì)、鐘罩式轉(zhuǎn)子流量計(jì)的應(yīng)用。工學(xué)結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力以及對(duì)職業(yè)崗位的認(rèn)知。
(五)持續(xù)發(fā)展方面
加強(qiáng)《傳感器應(yīng)用與技術(shù)》課程教學(xué)的課后延伸,如大學(xué)生電子作品競(jìng)賽、機(jī)器人作品開(kāi)發(fā)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等,我院每年舉行一次大學(xué)生電子作品競(jìng)賽,不乏有利用傳感器實(shí)現(xiàn)功能的電子作品;傳感器在機(jī)器人的制作中廣泛使用,系部教師以及部分學(xué)生制作了多種功能的機(jī)器人;學(xué)生在校外頂崗實(shí)習(xí)期間,結(jié)合日常生活和生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際情況,選用適當(dāng)?shù)膫鞲衅?,設(shè)計(jì)自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制過(guò)程,撰寫(xiě)了相應(yīng)的畢業(yè)論文。
“導(dǎo)師制”是我院的特色教學(xué)模式,是我們把喬佩科院長(zhǎng)將英國(guó)牛津大學(xué)的教學(xué)方法與本院結(jié)合,形成遼地院式導(dǎo)師制。每位中級(jí)及以上職稱帶2-3名學(xué)生,導(dǎo)師帶動(dòng)了若干名學(xué)生,指導(dǎo)其人生觀、課程知識(shí)、專業(yè)知識(shí)與技能,已收到良好的效果;同時(shí)也體現(xiàn)了高職教育的全面性、職業(yè)性、開(kāi)放性。
通過(guò)課程組近兩年的改革與實(shí)踐,與原有的教學(xué)方法相比,《傳感器應(yīng)用與技術(shù)》課程的教學(xué)改革取得了顯著的教學(xué)效果,學(xué)生無(wú)論在學(xué)習(xí)課程以及參加有關(guān)的電子產(chǎn)品制作、機(jī)器人的研制與技能大賽都興趣激昂,學(xué)生對(duì)本課程技能的掌握得到顯著的提高,同時(shí)也為其他課程的改革提供了借鑒。
參考文獻(xiàn):