时间:2022-03-05 13:36:10
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1 引言
虚拟仪器(virtual instrumention,简称VI)是基于计算机的仪器,虚拟仪器允许测试人员根据不同的测试要求,通过软件重新定制硬件,创建自定义的解决方案,实现计算机和仪器的密切结合,是仪器发展的一个重要方向。随着电子技术的高速发展,掌握虚拟仪器技术已成为毕业生应具有的、不可缺少的关键技术。高职院校培养高技能实用型人才,教学中需要大量的实训设备,虚拟仪器技术以最少的硬件投资即可改进整个系统,非常适合高职教育体制的实训基地建设。《虚拟仪器设计与应用》课程的设置,能够满足轨道交通等多个行业电子测绘领域高职毕业生培养的需求。
2 《虚拟仪器设计与应用》课程设计
《虚拟仪器设计与应用》课程是我院电子测量与信号监控专业方向的核心课程,课程依托教师自主设计的虚拟综合实训平台,结合校企联合开发的课程项目和实训项目,培养学生在电子测绘、轨道交通等方面职业能力,为电子技术等多门课程提供很好的技术支撑。
2.1 课程内容设计
本课程内容选取前期以Labview基础知识学习为主,后期以项目教学为主,项目以信号发生器等常见仪器设备的开发为主。课程项目根据企业当前所需技术,用传统仪器与虚拟仪器相结合的方法,以地铁轨道信号设备的信号分析、处理及基于声卡的虚拟仪器信号发生器设计等为案例开发。课程教学内容安排顺序,通过简单游戏开发,学习Labview基础知识;设计以声音采集卡为媒介的简易信号发生器;完成多通道数据采集装置的综合项目,从简到难,使学生逐渐掌握虚拟仪器开发流程和设计方法。表1是单元教学的主要内容。
2.2 课程的实践教学平台
2.2.1 虚拟仪器系统构成
以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。图1是常用的虚拟仪器系统方案。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。
2.2.2 虚拟综合实训平台的硬件系统
本课程的实践平台按照图1的虚拟仪器系统而设计,以“NI6221数据采集卡”为核心,以传感器模块,数据处理单元,组成高性能的模块化硬件系统。再结合软件来完成各种测试、测量和自动化系统集成。平台开发以来,在企业项目开发中起到重要的作用,尤其是在数据采集和数字信号处理方面应用较多。平台可以实现通用台式仪器的全部功能以及一些在传统仪器上无法实现的功能。经过多年的教学和总结,该平台目前包括虚拟仪器教学实验箱、USB高精度采集卡和图形化软件开发工具、仿真工具等,此外基于Labview图形化系统的设计,能够辅助完成大部分课程的课堂教学,学生竞赛及科研项目,非常适合高职院校学生的自主学习和技能训练。虚拟综合实训平台的硬件总体框架如下图2,利用模块化硬件,结合软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。软件能帮你创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,灵活的可编程软硬件平台满足对同步和定时应用的需求。只有同时拥有软件、模块化IO硬件和用于集成软硬件的平台,才能充分发挥虚拟仪器的优势。
由Labview软件构建虚拟仪器实训系统,将计算机技术应用于物理量的测量中,在实际应用中,平台可以完成多个实训内容,可供电子、通信类专业学生作为设计性、创新性综合实验和毕业设计使用。
2.3 实训内容
课程开发了一系列实践项目,包括:示波器、频谱分析仪、数字电压表、温度测量系统、光强检测与控制系统、红绿灯控制系统、红外传输系统、电机调速与测速开环系统、电子秤设计、步进电机控制与霍尔元件检测、电机调速与测速闭环系统、模拟电梯超重报警系统等。学生可以在实训中完成测试、测量和数字信号分析,从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量项目开发中提供了一种独特的解决方案。
2.4 课程在高职电子类专业中的定位
在电子测量与信号监控专业方向的培养方案中,本课程是核心课程,该课程在培养目标中起重要的作用,对培养其他岗位能力起着支撑作用,在课程体系中起着呈上启下的核心作用。
3 课程对学生的培养
课程可以提高学生创新能力培养。学生可以完成仪器电路的设计、参数分析与计算,调试与测量,嵌入式技术的学习,掌握并熟练使用各种电子设备及仪器、测量技术等,利用现有计算机资源,Labview图形化软件、数据采集等,完成测试、控制、自动化或者其他创新性的应用开发,全面提升学生的综合素质,学生能够配置、创建、、维护和修改已有的解决方案,掌握仪器定制或自制步骤,面对简单的测试任务,能很快的组建测试系统。
4 总结
高职《虚拟仪器设计与应用》课程设置,适应当前虚拟仪器技术岗位的发展需要,课程就业方向明确,具有很强的可持续发展优势。通过课程,学生掌握了电子测量的新技术和新方法,大大提升学生电路设计和应用能力;课程采用先进的教学手段,使学生初步掌握新技术的数字化仪器仪表的开发流程;借助虚拟综合测试仪平台,学生体验具有先进技术、开放性和高集成可扩展的工作环境,参与企业实际的项目设计;将理论知识学习、实践能力培养和综合素质培养三者紧密结合起来;形成校企联合培养体系,帮助学生获得高质量的动手能力训练,同时平台在实训设备的功能和设计方法、水平方面产生了质的飞跃。
参考文献:
因此,一方面,打造怎样的专业教学实训平台,以培养满足当地城市轨道交通技术需求的应用型人才,成为轨道类院校面临的共同问题;另一方面,从轨道交通专业实训基地建设的情况来看,由于城市轨道交通行业属于特有工种,技术水平要求较高,在建设上一次性投入大,而许多院校开办城市轨道交通专业的时间较短,导致各校实训基地建设中普遍存在资金缺乏、技术支持要求高、缺少具有实践操作技能的教师等问题。于是,大多数院校通过校企合作共同建设实训基地来解决上述问题。笔者以校企合作共建昆明城市轨道交通实训基地为例,从技术方案、建设过程、资金筹措、师资培养以及合作机制等方面进行介绍,期望这些经验和做法能为同行提供借鉴。
一、校企共建实训基地的必要性和可行性分析
一是昆明地铁运营人才需求对实训基地提出了迫切要求。昆明城市轨道交通建设里程为187公里,首期工程于2010年5月全线开工建设,2012年6月昆明地铁6号线正式通车,2013年5月首期工程南段通车,北段也于2013年年底通车试运营。按国内城市轨道交通每公里配置60名工作人员和昆明地铁规划建设里程测算,近五年的人才需求总量逾万人,岗位涉及站务员、电客车司机、车辆、机电、供电、通信、信号、工务等运营和维修人员。随着昆明地铁运营线路的不断增加,员工亟须加强实践技能,这对实训基地建设提出了迫切要求。
二是学校外贷项目的实施为基地建设提供了资金支持。2013年1月,昆明铁路机械学校借用奥地利政府贷款购置教学实训设备项目顺利完成招投标,学校将该项目三分之一的资金投入城市轨道交通专业教学设备的购置,主要购置列车模拟驾驶训练器、车站值班员仿真培训系统、OCC仿真培训系统、城轨车辆转向架模型和地铁车辆实训装置等教学实训设备。
三是新建教学楼为基地建设提供了场地保证。2012年7月,学校新建教学楼正式投入使用。该教学楼在规划设计时,提前将2 000m2的主楼地下层按地铁车站的基本要求进行了规划,并在教学楼施工过程中进行同步建设。其中,教学楼主楼大厅进入地下层设置了三个楼梯间,其中两个楼梯间各预留上、下扶梯的安装位置。地下层侧面设置与主干道相连的大门,方便后期教学设备的进出。另外,设计时按照实训基地建成后的使用要求,充分考虑了通风、照明和消防等因素。教学楼的前期设计和建成为实训基地建设提供了场地保证。
四是良好的校企合作关系为基地共建提供了有力保障。2009年9月,学校与昆明市轨道交通有限公司签订了轨道交通人才培养合作协议,人才培养工作随之启动。2011年以来,昆明地铁运营有限公司与昆明铁路机械学校在职前培训、人员招聘、师资培养、专业建设等方面逐步建立起良好的合作关系。随着昆明地铁建设和运营的推进和发展,技术人员队伍日益壮大,培训和职业技能鉴定的需求不断增大,学校轨道类专业办学规模也逐年扩大——现有专业教学设施设备已不能满足技术培训和专业教学要求。因此,针对教学中和培训专业教学设施设备存在的问题,公司和学校在双方前期良好合作的基础上,充分利用双方各自的资源优势,经多次协商确定校企合作共建城市轨道交通实训基地。
二、实训基地建设
(一)合理规划确定建设目标
自校企双方展开合作以来,学校和公司的领导、专业教师、技术人员多次对实训基地的建设进行了研讨,并于2011年9月确定了实训基地的建设目标:通过校企合作方式,面向昆明地铁,辐射西南地区城市轨道交通行业,组建一个具备轨道交通地铁运营技术员工培训、专业实训教学和设备调试试验等功能的实训基地。建成后基地可满足昆明轨道交通地铁运营和维修技术人员的职前与在职培训,可满足相关岗位的单项演练和综合演练要求,满足学校轨道类专业的实训教学需要,同时为轨道交通设备的调试与应用搭建试验平台,并为职业资格鉴定提供基础平台支持。
(二)建立健全合作机制实现校企共赢
校企双方在前期良好合作的基础上,进一步明确了“共建、共管、共享”的合作机制,以“产权明晰、优势互补”为原则共同进行实训基地的建设。实训基地由校企双方共同建设、共同管理并使用,在规划、建设和使用过程中,双方根据各自在场地、人员、技术、资金及设备方面的优势提供必要支持,建成后实训基地的设施设备,其产权仍归属于投资方,双方享有共同的使用权,日常使用维护由学校和昆明地铁运营公司派驻管理人员共同负责。
(三)紧密合作制定总体方案与技术方案
从2010年开始,学校组织专业调研组,先后走访调查了北京、上海、广州、深圳、重庆等地铁公司以及部分铁道院校,从实训基地建设、设备组成、技术要求、教学及培训模式等方面进行深入调研。2011年10月,成立由调研组教师和昆明地铁技术人员、管理人员构成的项目组,就昆明轨道交通实训基地的建设,结合昆明地铁实际情况,从满足轨道交通主要工种的技术人员培训、技能鉴定和相关专业实践教学需要的角度,进行实训基地建设规划。经过多次论证和修改完善,共同完成了实训基地建设的详细规划和功能设计,最终确定了实训基地的总体方案:建立一个集视觉、听觉、触觉于一体的模拟车站,利用模拟设备搭建运营仿真平台,通过模拟设备和实物设备的组合达到使培训人员身临其境的岗位实训、考核、鉴定实训基地。实训基地由满足OCC调度、车站值班员、电客车司机、车站站务员、车站票务员、车站机电设备维护工、信号设备维护工、供电设备维护工、工务线路维护工及车辆检修工等运营和检修岗位培训需要和 相关专业教学需要的十个培训系统组成。
在完成总体方案的基础上,项目组制定了基地建设的技术方案,确定了设备构成和技术要求。调度、驾驶和车站作业作为地铁运营的核心岗位,与之对应的OCC调度仿真培训系统、车站作业仿真培训系统与地铁列车驾驶仿真器,通过构建“大三角”的互联关系,形成地铁运营综合训练系统。该系统通过教员系统进行控制,教员系统既可对上述三个系统单独或并行控制,包括设定参与训练的系统种类及个数、运行线路、模拟驾驶以及各类故障和突发事件,还可监控训练过程。这项技术要求是技术方案中的核心,也是该实训基地的主要特色。
(四)多渠道筹措资金确保基地建设
实训基地的建设中技术平台的大量现场实时数据,需要模拟设备提供,同时,线路设备、机电设备、信号设备、AFC设备、售检票软件系统又是模拟设备不能替代的。因此,在实训基地的建设中,采取学校采购搭建基础运营模拟平台,企业提供部分实物、声音广播文件、导向系统标识文件的方式进行共建。实现从功能表现上、使用硬软件条件、视听环境上与现场一致的实训场景。
1.学校资金筹措
城市轨道交通专业教学设备具有技术要求高和设备价值大的特点,构建实训基地需要很大的资金投入,资金不足是各地铁道院校在推进实训基地建设中面临的共性问题。因此,在政府主导、行业指导和市场引导下,通过校企合作、引入企业和社会资本,拓宽融资渠道,建立健全职业教育基础能力建设分担长效机制,是推动职业教育持续性发展的有力保证,也是解决中大型实训基地建设资金的有效途径,该城市轨道交通实训基地建设在这一方面进行了深入的探索。前已述及,基地的一部分设备购置,以学校借用奥地利政府贷款购置教学实训设备项目的方式予以解决。
2.学校基础建设
学校通过预算项目完成地铁模拟车站的基础建设,包括铺设整体道床、道岔及转辙机,完成车站站台及站厅、车控室、编码室、客服中心、调度室、模拟驾驶室、车站值班员室、运转值班室、教学机房和教学观摩室等功能室的基础设施建设。同时,在基础建设中,充分考虑实训基地的总用电负荷、配电柜的设置、接地、接零、绝缘等因素,以确保设备使用的安全性、可靠性、可维护性和扩展性。在学校基础建设中,充分考虑、灵活处理企业设备在实训基地安装过程中的问题。
3.企业设备投入
昆明地铁运营有限公司在实训基地共建基础上,提供全高安全门(含滑动门、固定门、应急门)、半高安全门(含滑动门、固定门、应急门)、自动售票机、进出站闸机、人工售票BOM机、供电第三轨及相关供电基础设施、信号机、信标、轨旁计轴设备等信号基础设施设备,组建实训基地中票务培训系统、机电、供电、信号培训系统。在企业硬件安装过程中,充分考虑了模拟平台与现场真实设备的接口关系和实训工位的问题。通过校企双方紧密合作,完成了实训基地的第一期建设工作。
(五)共同参加建设,实现师资双向培训
项目组按照实训基地总体方案要求,结合教学楼地下层的实际情况,进行地铁模拟车站的布局设计。按照设计要求,由地铁施工单位承建了轨道线路施工,设备提供方完成教学设备的设计和制造。同时,为提升教师实践能力,学校安排相关专业教师参与技术设计和施工建设。
设备在安装调试前,学校、公司和生产商三方的人员(包括校方的城市轨道车辆、城市轨道交通运营管理、通信信号、机电设备等专业的专任教师;地铁公司包括电客车司机、调度员、值班员、通信、信号、线路、供电、机电等岗位的技术人员及培训师;生产商的技术工程师)就实训基地设备的调试要求,结合技术方案,再次进行了讨论和明确,然后开始设备安装调试。
基地设备安装调试完成后,由地铁公司电客车司机、车辆、站务员、票务员、机电、电环调、行调、通信、信号、工务、供电等岗位的技术人员和学校相关专业教师组成的项目验收组,以两次综合演练的方式对全部设备进行验收。演练过程全部由公司技术人员及对应的在职在岗骨干员工操作,学校专业教师全程分岗位参与。演练结束后,三方人员对综合演练进行总结,公司技术人员对演练过程中出现的技术问题和不足,通过书面和图片形式就运行图、ATS操作、调度电话、SCADA、车辆、车站HMI、信号楼HMI、车辆段HMI等八个方面七十余个问题向生产商进行了反馈,生产商随后进行了整改和完善。建成后的实训基地如图1所示。
通过全程参与基础建设、设备调试和综合演练,不仅完成了设备调试和验收,同时也使专业教师和公司培训师尽快地熟悉了实训设备的操作,有效缩短了教师的设备使用培训周期,达到了公司培训师和学校专业教师双向培训的目的。
(六)共用共管,有效发挥基地的作用
建成后的城市轨道交通实训基地搭建了一个城轨运营的综合培训系统,其设备种类繁多、设备数量较大,使用工种多、层次不同。为保障设备的正常运转,在建设初期成立了由学校四名专业教师与昆明地铁公司的一名专职人员组成的设备管理维护团队,在设备安装调试期间全程参与,同时将负责实训基地运行后的管理和设备维护。该团队从设备的日常维护、使用管理、故障申报等环节初步制定了一整套管理办法,保障实训基地今后的正常运转,充分发挥基地在地铁员工培训和专业教学中的支撑作用,为后期的共用共管并形成长效机制奠定了坚实的基础。
2013年7月,该城市轨道交通实训基地初步完成建设,从设备配置和综合演练的情况来看,实训基地可达到提供轨道交通相关工种每年不少于2 000人次的各类培训和职业资格鉴定,同时为学校轨道类专业教学提供6个专业约200个工位的实训规模。截至2014年底,在实训基地已完成四期、6个岗位共计1 250余人的技能鉴定,有力地保障了昆明市城市轨道交通发展的人才培养需要。后期将围绕实训基地这个技术培训平台,由昆明地铁运营有限公司技术人员、培训师与学校教师共同各岗位实训课程,进一步完善各工种联合演练实训项目和技能鉴定考核标准。
在实训基地建设过程中,校企双方以企业自身发展和学校办学需求为切入点,以合作办学、合作育人、合作发展为主线,探索创新校企合作模式,通过多渠道筹措建设资金,以“共建、共管、共享”的合作机制,构建了一个符 合城市轨道交通技能型人才培养的技术平台,在校企共建实训基地方面进行了有益的探索和实践。 中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2015)04-0063-04
近年来,随着中国经济的发展,城镇化进程不断加速。城市轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分,近年也得以快速发展,北京、上海、广州、天津、南京、昆明、苏州等近40个大中城市拥有或在建地铁。各地城市轨道交通的建设和运营需要大量高素质人才的支撑,这对各地铁道类相关院校的人才培养提出了很高的要求,尤其是城市轨道交通类专业学生实践能力的培养。这是各院校相关专业教学中的重点,同时也是难点。此外,对于地铁公司来说,通过员工的职前培训和在职岗位技能训练,不断提升员工的岗位能力,也是运营和安全的重要保证。
因此,一方面,打造怎样的专业教学实训平台,以培养满足当地城市轨道交通技术需求的应用型人才,成为轨道类院校面临的共同问题;另一方面,从轨道交通专业实训基地建设的情况来看,由于城市轨道交通行业属于特有工种,技术水平要求较高,在建设上一次性投入大,而许多院校开办城市轨道交通专业的时间较短,导致各校实训基地建设中普遍存在资金缺乏、技术支持要求高、缺少具有实践操作技能的教师等问题。于是,大多数院校通过校企合作共同建设实训基地来解决上述问题。笔者以校企合作共建昆明城市轨道交通实训基地为例,从技术方案、建设过程、资金筹措、师资培养以及合作机制等方面进行介绍,期望这些经验和做法能为同行提供借鉴。
一、校企共建实训基地的必要性和可行性分析
一是昆明地铁运营人才需求对实训基地提出了迫切要求。昆明城市轨道交通建设里程为187公里,首期工程于2010年5月全线开工建设,2012年6月昆明地铁6号线正式通车,2013年5月首期工程南段通车,北段也于2013年年底通车试运营。按国内城市轨道交通每公里配置60名工作人员和昆明地铁规划建设里程测算,近五年的人才需求总量逾万人,岗位涉及站务员、电客车司机、车辆、机电、供电、通信、信号、工务等运营和维修人员。随着昆明地铁运营线路的不断增加,员工亟须加强实践技能,这对实训基地建设提出了迫切要求。
二是学校外贷项目的实施为基地建设提供了资金支持。2013年1月,昆明铁路机械学校借用奥地利政府贷款购置教学实训设备项目顺利完成招投标,学校将该项目三分之一的资金投入城市轨道交通专业教学设备的购置,主要购置列车模拟驾驶训练器、车站值班员仿真培训系统、OCC仿真培训系统、城轨车辆转向架模型和地铁车辆实训装置等教学实训设备。
三是新建教学楼为基地建设提供了场地保证。2012年7月,学校新建教学楼正式投入使用。该教学楼在规划设计时,提前将2 000m2的主楼地下层按地铁车站的基本要求进行了规划,并在教学楼施工过程中进行同步建设。其中,教学楼主楼大厅进入地下层设置了三个楼梯间,其中两个楼梯间各预留上、下扶梯的安装位置。地下层侧面设置与主干道相连的大门,方便后期教学设备的进出。另外,设计时按照实训基地建成后的使用要求,充分考虑了通风、照明和消防等因素。教学楼的前期设计和建成为实训基地建设提供了场地保证。
四是良好的校企合作关系为基地共建提供了有力保障。2009年9月,学校与昆明市轨道交通有限公司签订了轨道交通人才培养合作协议,人才培养工作随之启动。2011年以来,昆明地铁运营有限公司与昆明铁路机械学校在职前培训、人员招聘、师资培养、专业建设等方面逐步建立起良好的合作关系。随着昆明地铁建设和运营的推进和发展,技术人员队伍日益壮大,培训和职业技能鉴定的需求不断增大,学校轨道类专业办学规模也逐年扩大——现有专业教学设施设备已不能满足技术培训和专业教学要求。因此,针对教学中和培训专业教学设施设备存在的问题,公司和学校在双方前期良好合作的基础上,充分利用双方各自的资源优势,经多次协商确定校企合作共建城市轨道交通实训基地。
二、实训基地建设
(一)合理规划确定建设目标
自校企双方展开合作以来,学校和公司的领导、专业教师、技术人员多次对实训基地的建设进行了研讨,并于2011年9月确定了实训基地的建设目标:通过校企合作方式,面向昆明地铁,辐射西南地区城市轨道交通行业,组建一个具备轨道交通地铁运营技术员工培训、专业实训教学和设备调试试验等功能的实训基地。建成后基地可满足昆明轨道交通地铁运营和维修技术人员的职前与在职培训,可满足相关岗位的单项演练和综合演练要求,满足学校轨道类专业的实训教学需要,同时为轨道交通设备的调试与应用搭建试验平台,并为职业资格鉴定提供基础平台支持。
(二)建立健全合作机制实现校企共赢
校企双方在前期良好合作的基础上,进一步明确了“共建、共管、共享”的合作机制,以“产权明晰、优势互补”为原则共同进行实训基地的建设。实训基地由校企双方共同建设、共同管理并使用,在规划、建设和使用过程中,双方根据各自在场地、人员、技术、资金及设备方面的优势提供必要支持,建成后实训基地的设施设备,其产权仍归属于投资方,双方享有共同的使用权,日常使用维护由学校和昆明地铁运营公司派驻管理人员共同负责。
(三)紧密合作制定总体方案与技术方案
从2010年开始,学校组织专业调研组,先后走访调查了北京、上海、广州、深圳、重庆等地铁公司以及部分铁道院校,从实训基地建设、设备组成、技术要求、教学及培训模式等方面进行深入调研。2011年10月,成立由调研组教师和昆明地铁技术人员、管理人员构成的项目组,就昆明轨道交通实训基地的建设,结合昆明地铁实际情况,从满足轨道交通主要工种的技术人员培训、技能鉴定和相关专业实践教学需要的角度,进行实训基地建设规划。经过多次论证和修改完善,共同完成了实训基地建设的详细规划和功能设计,最终确定了实训基地的总体方案:建立一个集视觉、听觉、触觉于一体的模拟车站,利用模拟设备搭建运营仿真平台,通过模拟设备和实物设备的组合达到使培训人员身临其境的岗位实训、考核、鉴定实训基地。实训基地由满足OCC调度、车站值班员、电客车司机、车站站务员、车站票务员、车站机电设备维护工 、信号设备维护工、供电设备维护工、工务线路维护工及车辆检修工等运营和检修岗位培训需要和相关专业教学需要的十个培训系统组成。
在完成总体方案的基础上,项目组制定了基地建设的技术方案,确定了设备构成和技术要求。调度、驾驶和车站作业作为地铁运营的核心岗位,与之对应的OCC调度仿真培训系统、车站作业仿真培训系统与地铁列车驾驶仿真器,通过构建“大三角”的互联关系,形成地铁运营综合训练系统。该系统通过教员系统进行控制,教员系统既可对上述三个系统单独或并行控制,包括设定参与训练的系统种类及个数、运行线路、模拟驾驶以及各类故障和突发事件,还可监控训练过程。这项技术要求是技术方案中的核心,也是该实训基地的主要特色。
(四)多渠道筹措资金确保基地建设
实训基地的建设中技术平台的大量现场实时数据,需要模拟设备提供,同时,线路设备、机电设备、信号设备、AFC设备、售检票软件系统又是模拟设备不能替代的。因此,在实训基地的建设中,采取学校采购搭建基础运营模拟平台,企业提供部分实物、声音广播文件、导向系统标识文件的方式进行共建。实现从功能表现上、使用硬软件条件、视听环境上与现场一致的实训场景。
1.学校资金筹措
城市轨道交通专业教学设备具有技术要求高和设备价值大的特点,构建实训基地需要很大的资金投入,资金不足是各地铁道院校在推进实训基地建设中面临的共性问题。因此,在政府主导、行业指导和市场引导下,通过校企合作、引入企业和社会资本,拓宽融资渠道,建立健全职业教育基础能力建设分担长效机制,是推动职业教育持续性发展的有力保证,也是解决中大型实训基地建设资金的有效途径,该城市轨道交通实训基地建设在这一方面进行了深入的探索。前已述及,基地的一部分设备购置,以学校借用奥地利政府贷款购置教学实训设备项目的方式予以解决。
2.学校基础建设
学校通过预算项目完成地铁模拟车站的基础建设,包括铺设整体道床、道岔及转辙机,完成车站站台及站厅、车控室、编码室、客服中心、调度室、模拟驾驶室、车站值班员室、运转值班室、教学机房和教学观摩室等功能室的基础设施建设。同时,在基础建设中,充分考虑实训基地的总用电负荷、配电柜的设置、接地、接零、绝缘等因素,以确保设备使用的安全性、可靠性、可维护性和扩展性。在学校基础建设中,充分考虑、灵活处理企业设备在实训基地安装过程中的问题。
3.企业设备投入
昆明地铁运营有限公司在实训基地共建基础上,提供全高安全门(含滑动门、固定门、应急门)、半高安全门(含滑动门、固定门、应急门)、自动售票机、进出站闸机、人工售票BOM机、供电第三轨及相关供电基础设施、信号机、信标、轨旁计轴设备等信号基础设施设备,组建实训基地中票务培训系统、机电、供电、信号培训系统。在企业硬件安装过程中,充分考虑了模拟平台与现场真实设备的接口关系和实训工位的问题。通过校企双方紧密合作,完成了实训基地的第一期建设工作。
(五)共同参加建设,实现师资双向培训
项目组按照实训基地总体方案要求,结合教学楼地下层的实际情况,进行地铁模拟车站的布局设计。按照设计要求,由地铁施工单位承建了轨道线路施工,设备提供方完成教学设备的设计和制造。同时,为提升教师实践能力,学校安排相关专业教师参与技术设计和施工建设。
设备在安装调试前,学校、公司和生产商三方的人员(包括校方的城市轨道车辆、城市轨道交通运营管理、通信信号、机电设备等专业的专任教师;地铁公司包括电客车司机、调度员、值班员、通信、信号、线路、供电、机电等岗位的技术人员及培训师;生产商的技术工程师)就实训基地设备的调试要求,结合技术方案,再次进行了讨论和明确,然后开始设备安装调试。
基地设备安装调试完成后,由地铁公司电客车司机、车辆、站务员、票务员、机电、电环调、行调、通信、信号、工务、供电等岗位的技术人员和学校相关专业教师组成的项目验收组,以两次综合演练的方式对全部设备进行验收。演练过程全部由公司技术人员及对应的在职在岗骨干员工操作,学校专业教师全程分岗位参与。演练结束后,三方人员对综合演练进行总结,公司技术人员对演练过程中出现的技术问题和不足,通过书面和图片形式就运行图、ATS操作、调度电话、SCADA、车辆、车站HMI、信号楼HMI、车辆段HMI等八个方面七十余个问题向生产商进行了反馈,生产商随后进行了整改和完善。建成后的实训基地如图1所示。
通过全程参与基础建设、设备调试和综合演练,不仅完成了设备调试和验收,同时也使专业教师和公司培训师尽快地熟悉了实训设备的操作,有效缩短了教师的设备使用培训周期,达到了公司培训师和学校专业教师双向培训的目的。
(六)共用共管,有效发挥基地的作用
建成后的城市轨道交通实训基地搭建了一个城轨运营的综合培训系统,其设备种类繁多、设备数量较大,使用工种多、层次不同。为保障设备的正常运转,在建设初期成立了由学校四名专业教师与昆明地铁公司的一名专职人员组成的设备管理维护团队,在设备安装调试期间全程参与,同时将负责实训基地运行后的管理和设备维护。该团队从设备的日常维护、使用管理、故障申报等环节初步制定了一整套管理办法,保障实训基地今后的正常运转,充分发挥基地在地铁员工培训和专业教学中的支撑作用,为后期的共用共管并形成长效机制奠定了坚实的基础。
2013年7月,该城市轨道交通实训基地初步完成建设,从设备配置和综合演练的情况来看,实训基地可达到提供轨道交通相关工种每年不少于2 000人次的各类培训和职业资格鉴定,同时为学校轨道类专业教学提供6个专业约200个工位的实训规模。截至2014年底,在实训基地已完成四期、6个岗位共计1 250余人的技能鉴定,有力地保障了昆明市城市轨道交通发展的人才培养需要。后期将围绕实训基地这个技术培训平台,由昆明地铁运营有限公司技术人员、培训师与学校教师共同各岗位实训课程,进一步完善各工种联合演练实训项目和技能鉴定考核标准。
在实训基地建设过程中,校企双方以企业自身发展和学校办学需求为切入点,以合作办学、合作育人、合作发展为主线,探索创新校企合作 模式,通过多渠道筹措建设资金,以“共建、共管、共享”的合作机制,构建了一个符合城市轨道交通技能型人才培养的技术平台,在校企共建实训基地方面进行了有益的探索和实践。
参考文献:
[1]隋明云.校企合作共建实训基地的实践研究[J].中国职业技术教育,2012(14).
[2]黄深泽.校企共建实训基地的建设与实践思考研究[J].物流工程与管理,2012(7).
[3]雷利照.校企合作共建共享性实训基地的措施研究[J].职教论坛,2012(15).
[4]彭雪鹏,刘颖.基于“工作过程”的校企合作实训基地建设研究[J].辽宁高职学报,2009(10).
参考文献:
[1]隋明云.校企合作共建实训基地的实践研究[J].中国职业技术教育,2012(14).
高职院校是以培养生管理、服务一线需要的技术应用的高技能人才为根本任务,是以就业为导向的一种教育。与普通高等教育相比,最大的不同点在于其专业鲜明的职业属性。因此,职业教育教学方法必须建立在职业属性的基础上。高职院校学生素质的形成和职业能力的形成不能只通过灌输理论知识,而必须通过学生的自身行动主动地去构建。如何构建以就业为导向的专业实训教学方案,提高学生操作技能和职业能力是职业教育工作者共同关的问题。
一、高职院校教学现状
我国现行高职院校教学方法,与国外相比,存在以下问题:一是教学观念陈旧。目前仍以大学科理论导向为主,把传授学科理论作为教育的主要方法,没有突出其职业属性,没有意识到学生是职业能力的主动构造者,忽视其个性与特长的挖掘培养。二是职业技能差。在教学中过于强调知识的系统性,忽视实践训练,遇到实际问题不知从何下手,分析问题和解决问题的能力差;三是教师习惯“满堂灌”的授课方式,缺少师生之间、学生之间的互动交流,不利于培养学生的团队精神和沟通能力,培养出来的学生缺乏职业能力,不能满足市场的需求。
二、改进实训教学方法的必要性
实训教学方法在提高教学质量与形成办学特色方面有重要作用。在实训教学过程中,不能按照传统的以教师讲授与示范、学生被动接受为主的教学方法,而应倡导“行动学习法”。所谓“行动学习法”,其筷是“反思”,强调学习者在实践经验中不断总结,在反思中不断提升成长的学习过程。它是一种建立在反思与实际操作相联系的基础之上,通过团队成员相互支持和鼓励,友好协助,解决工作中存在的问题或完成某一学习项目的学习方法。行为学习法提出学会学习是个人发展中最重要的因素,强调个体经验对学习的意义。它不是简单地主张要在学习中获得新知识和新能力,而是更关注对以往经验的总结和反思,强调在掌握技能知识的过程中“应知”、“应会”,而且要求在深刻的反思中获得经验。“行动学习法”认为,实训过程是学生的自主探究行动、反思以及团队协作。这种学习方法一是有利于教育者“授人以鱼,不如授人以渔”的教育思想的养成,提高学生分析问题的能力;二是有利于培养高职院校学生的创新意识;三是有利于培养学生团队精神,提高协作意识、集体观念和沟通能力。这种学习管理方法强调学生自主性、探索性和实践性,非常适合高等职业院校学生进行专业技能训练,尤其是知识技能型专业的实训教学。
三、基于“行动学习法”的实训教学方案设计
“行动学习法”不仅重视教学过程以及教师和学生的交流形式,更注重实训过程的引导和评价。例如,笔者在指导学生进行彩色电视机故障检修时,运用了“行动学习法”,收到了明显的效果。彩色电视机的故障分析与检修技能,不仅是一项综合技能,而且是本职业能力的核心部分,既是重点,又是难点。要使学生掌握好这部分内容,作为教师应做好以下准备工作:一是把故障现象作为分析对象(注意不是单元电路),例如主要故障现象有:电源不正常、遥控失灵、三无(即无光栅、无图像、无伴音)、有图像无伴音、有伴音无图像、无彩色、彩色不正常、光栅只有一条直线、光栅几何失真、图像不稳定等.二是将每种故障现象作为一个实训项目并设计好实训目的和要求;三是将学生分组,并事先在每台机器上设置同一故障现象但不同故障原因的故障。然后,教师对学生提出以下具体要求:根据故障现象,要求学生通过对原理图的分析,初步判断产生故障的部位;根据电路原理图,分析与故障部位相关电路的信号流程;这种故障现象可能有哪几种原因(尽可能全面);熟悉相关关键测试点的电压值以及波形情况,并通过使用万用表、示波器等仪器仪表找出故障元件或具体部位;排除故障并完成检修报告;注意事项。
为了使每位学生都能训练到同一种故障现象但故障原因不同的彩色电视机,达到预期效果,要求学生在找到故障原因时,要暂时保密,保持一种神秘感。同时在训练过程中,学生在规定的时间内,每个维修工位要进行轮换,因此要求每位学生在排除故障后,应将故障恢复原状(即原来的故障状态),以便其他同学训练。
实训教学应注重过程的管理,教师在教学过程中不断给出反馈意见,要求让学生自己了解错误的原因及后果,寻找解决问题的方法,这对于形成发现式的学习风格和策略,培养高层次的思维来提高学生的分析问题和解决问题的能力很有帮助,也是创新教育的重要内容。 在实训过程中,教师的角色不是把知识“和盘托出”,而是“引导”。教师指导学生在已有知识的基础上融会贯通,自主获取知识,形成知识的迁移和能力的成长。实训结束前,组织学生进行讨论并总结,学生将自己的维修体会和故障检修结果讲出来,老师针对学生回答的问题,有意识地将问题给以延伸和深化,及时给予引导。这样通过训练、讨论、分析、归纳、推理等高级思维,使学生真正掌握故障的分析、诊断和排除的技能。
四、实训教学的考核
技能考核是实训教学考核的核心,也是促进学生掌握实践技能、提高就业竞争力的重要手段。由于实践技能考核直接关系到实训教学质量,因此技能考核要有具体的考核办法,包括等级、内容、要求、标准等。在设计考核方案时,应着重考虑以下几个方面:一是确定考核目标。作为高职院校的学生,毕业时,应达到本专业国家职业标准的高级工或以上水毛二是明确考核内容。根据国家职业标准,结合当地产业的发展对高技能人才的需求情况,确定考核内容。三是选择考核设备及仪器仪表。选择考核设备时,要注意考核设备的技术含量。四是确定技能考核实施方案。根据考核内容,确定每部分的考核要点、时间分配以及得分比例。以电子技术应用专业技能评价方法为例,考核内容一般包括三大部分:第一,大屏幕、多功能、多制式的彩色电视机的故障检修;第二,仪器仪表的使用以及测量;第三,根据原理图画信号流程图。
1.故障检修的考核
根据本专业高级工的国家职业标准,学生必须掌握大屏幕、多功能、多制式的彩色电视机的故障分析、诊断、维修、调试等技能。因此,必须选择25英寸以上的彩色电视机作为考核设备(以彩电为例),否则技术含量将达不到高级工的技能要求。大屏幕、多功能、多制式的彩色电视机的故障分析、诊断、维修、调试是本专业的核心技能,需重点考核,要求学生在规定时间(135分钟)内完成两个故障的检修及两份对应的故障检修报告,检修报告内容应包括:故障现象、分析判断、检测方法及数据、排除方法、安全操作及注意事项。这部分的分值比例为65%。
2.仪器仪表使用与测量的考核
进行仪器仪表的使用以及测量的考核时,可安排在完成上述第一部分内容考核后,对已排除故障的彩色电视机进行测试。例如,项目1:用彩条信号发生器和示波器测试指定的三种信号波形。项目2:用数字频率计测试指定的二种信号频率,并分别将测试点、波形、幅度了周期或频率填写到相应的表格中。要求学生在45分钟内完成,所占分值比例为15%。
3.根据原理图画信号流程图的考核
【Abstract】The traditional color TV technology course teaching, the theory teaching is the main, assisted experimental verification, it have many disadvantages. This paper puts forward the experience of the course of “color TV technology and maintenance”,in the course of implementing the integrated curriculum reform for many years,mainly in the curriculum standards, course content, training bases ,assessment and other aspects of explore ideas.
【Key words】Project teaching; Curriculum reform; Evaluation
0 前言
《电视技术与调修》是我院电子信息工程专业的一门专业必修课,在长期的教学实践过程中,通过不断改革与探索,将课程设计为以电视产品各单元电路为子项目,通过调试与维修环节来安排项目训练内容,通过各项目训练介绍电视技术的基本原理和调修环节的基本技能;建构“项目训练+综合实训+企业顶岗”的三维一体的实训环境,使学生获得“基本技能+核心技能+综合技能”。并让学生参加国家职业技能鉴定《家用电子产品维修工》和《无线电调试工》综合技能考核来检验本门课程的教学水平和教学质量。在这过程中我们的具体做法是。
1 依托行业知名企业,联合制订课程标准
针对当前电视技术的飞速发展,电视技术中含盖有无线电信号的发送、传输与接收,传输信号的类型也由模拟信号向数字信号跨越。所涉及到的技术包含有电子线路技术、单片机控制技术、电源技术、显示技术、通信网络与接口等技术,它几乎覆盖了整个电子信息技术领域。因此将“电视技术与调修”课程作为电子信息技术专业的核心课程是一种较为理想的做法。根据电子信息技术专业培养方案的要求,在制订课程标准中,结合本地具体情况,与常州华辉电子有限公司等行业企业进行广泛地合作,进行充分的调研,从职业岗位能力分析出发,组织企业专家紧紧围绕职业能力要求,进行岗位职业技能分析。归纳出生产电视机工作岗位的典型工作任务,确定教学内容。对教学内容按照岗位工作过程进行优化,以项目+任务的形式进行组织,形成新课程标准,使教学内容的设计更符合高职类学生综合能力的培养要求。学生完成本课程的学习之后,可以获取多种社会认可的职业能力资格证书。
2 内容组织紧贴目标,突出调修能力培养
教学内容的设计上,是基于工作过程和学生认知规律的基础上安排教学内容,重点突出学生对电视机整机调修能力的培养,按照学练结合的教学思路。具体以项目为载体组织课程教学内容,使整个教学过程就是学生完成项目的学习过程,从而培养学生的学习能力。设计原则是遵循能力为本的基本原则,按照电视机在调测与维修过程中所必须掌握的基础知识和基本技能为主线,合理安排学习内容。本课程内容分解为四大学习项目:即电视机认知实训、电视单元电路项目调测训练、典型故障综合维修项目训练、考工考级综合培训。
针对本课程的实践性与专业性较强,在授课内容中,需介绍的各种方框图、原理图和各类波形非常繁多,为此大量采用图文并茂的的多媒体课件,以增加课程的教学内容,提高教学效率。还借助于彩电示教板做为辅助教具,激发学生的学习兴趣和爱好感。课程的项目化教学全部安排在实训室或实训车间进行,每位学生安排一个生产工位,配置必要的仪器和工具,提供一个与真实企业生产环境一致的实训场景。通过对真实电视产品调试与维修过程的体验和感受,来学习电视整机产品的调试与维修技术。在教学组织中,采取学生讲、教师评的互动教学方法,让学生走上讲台,每组派一位学生来阐述完成任务过程和得到的结论,接着由同组的学生进行补充和完善,最后由教师进行总结与点评。在项目训练环节中,采用活页形式编制了完善的实训项目单和行动训练卡,将每个实训项目都细分为基础能力训练、专业技能训练和综合提高训练三大部分进行训练,并保证各训练环节梯度和难度。
3 拓展实训基地建设,提升课程工学力度
为了进一步提升学生的实践动手能力,旨在培养高等级技术应用性人才,要求学生必须具有该行业中相关专业的基本知识和基本技能。在实训教学环节中,要切实体现“工学交替”的指导思想,我们充分利用电子信息工程技术专业建设委员会的职能,在加大校外实训基地建设的同时,与苏州华之杰电讯有限公司等的相关企业建立了广泛而有效的联系,并作为本课程的校外实践教学基地,同时在校内,引进常州诚联电源制造有限公司作为《电子整机产品》实训教学工厂,安排学生到生产线上进行真实电子产品的组装实训,包括安装、调试与维修,通过实地感受电子信息企业的生产流程、组织管理和企业文化,使学生进一步加深对电子产品生产过程的理解,同时还邀请企业的工程技术人员作为兼职教师担任本课程中一些项目的讲解。以此拓展广大师生的知识视野。
4 多种考核方式并举,全部检验学生能力
项目化教学改革成效的关键是要有一套全面考核与评价机制。我们采用了对教学全过程控制与各阶段考核相结合,通过使学生在“学中练,练中学,学练结合”的过程中接受各种类型的考核。考核类型不再是单纯的终结式书面考试,而是要体现以能力培养为中心的指导思想。考核可以采用阶段考核与终结考核相结合,形式可采用笔试、口试与实践操作相结合,也可采用小M讨论与组织答辩等多种形式进行。
考核内容可以包括态度性评价、知识性评价和技能性评价。其中态度性评价包括考勤、课前准备、课堂表现和课内参与程度等方面;知识性评价是指作业、项目报告、提问、课堂练习和期末考试等方面;技能性评价具体可以包括元器件识别与质量鉴别能力、仪器仪表使用与电路测试能力、故障分析检测与维修能力以及对出现问题的归纳总结能力等方面。
5 结论
经过多年的改革与探索,《电视技术与调修》课程作为我院电子信息技术核心课程建设已取得一定的成效。实践证明,本课程自从开始建设以来,已经在三届学生约760人次中实施,根据任课教师和大部分同学课后的情况反馈,效果普遍反映良好,学生的学习积极性和主动性有了很大的提高,特别是在技能的掌握方面尤为明显和突出,根据最新统计,2013级共有505人参加江苏省信息化委员会组织的“音视频检验工高级工”技能考工,一次性通过率达到97.6%。这一成绩的取得与广大教师在课程改革中,赶于创新、勇于争先,使本门课的教学效果跃上一个新的台阶,同时使学生学到了真正有用的知识和技能。
【参考文献】
如今,电子技术已经成为各个行业发展的基础,为了更好地适应社会发展的需求,笔者学校电子技术应用专业本着以提高学生素质为基础、以提高学生职业能力为本位的目标,进行综合应用项目课程的开发与实施,有效推进了该专业的教学改革。
一、项目课程开发指导思想
项目课程开发贯彻“全面推进素质教育,以就业为导向,以能力为本位”的职业教育理念,为适应中等职业教育人才培养模式、教学模式、评价模式的改革需要,按照“教育与产业、学校与企业、专业设置与职业岗位、课程内容与职业标准、教学过程与企业生产过程”对接的教学改革要求,更新教材内容,增强课程的针对性、实践性和实用性。
二、电子技术综合应用项目课程的开发
1.确定人才培养规格,制定课程目标
笔者学校根据岗位群的胜任程度、必备的专业技能和专业素质制定电子技术应用专业毕业生业务规格,并根据人才培养规格,制定综合应用项目课程目标。
(1)电子技术应用专业毕业生业务规格。具备简单的电气识图能力和电路分析能力;具有较好的焊接技能,掌握嵌入式系统、FPGA、DSP、BGA先进的封装与安装方法;掌握常见仪器仪表的使用技能;有一定的线路应用设计能力,掌握电子电气自动化控制理论、可编程控制技术和单片机控制技术,能运用Protel软件绘制电路原理图,能正确设计PCB印刷电路图;掌握专门化自动控制仪器设备的使用技能;了解行业工作流程,掌握管理标准(如ISO9000、7S等),能解决本专业的一般技术问题,具有一定质量评估能力;具有较强的团队合作和吃苦耐劳精神,具有创新精神、实践能力和较强的适应职业变化的能力;具有多途径获取信息、处理信息和技术交流的能力;取得与本专业工种相关的1~2个中级工以上职业资格证书;具有从事本专业工作的安全生产、环境保护、职业道德等意识和忠于职守的敬业精神。
(2)制订课程目标。通过学习,了解电子产品的设计和制作的一般过程,掌握用Protel软件绘制原理图和PCB图,掌握电子电路的安装调试方法,掌握相关资料的查阅方法和途径(书籍、手册、图书馆、网络),能读懂简单的电子电路,能设计简单的电子电路,正确选用元器件和材料,提升学生的综合能力。
2.根据课程目标,演绎学习领域
电子技术综合应用学习领域主要包括输入信号、信号处理电路、控制对象及输出信号三大块内容。其中输入信号有开关信号、温度信号、磁信号灯7个内容;信号处理电路有放大电路、比较电路、延时电路等10个内容;控制对象及输出信号有控制对象、显示对象等4个内容。
3.精心设置项目,构建课程体系
通过工作任务分析,把本专业所对应的职业或职业群中需要完成的任务分解为若干个实训项目课程,设置与现实场景相近的九个电子技术综合应用学习项目,包括直流稳压电源项目、多量程直流数字电压表项目、水位控制器项目等,并根据项目构建相关课程知识体系,涵盖学习领域知识和能力目标。如直流稳压电源项目,涉及串联型稳压电源的工作原理、印刷电路板装配、电路安装调试等知识和Protel软件应用能力。
4.构建内容框架,编写项目内容
以《水位控制项目》为例。
(1)设置情境,提出问题。项目的提出需要考虑问题来源于实际,难度应符合中职学生的学习能力和知识结构要求,解决的方法应符合专业要求。水位控制项目问题的提出要设置以下情境。
某一区域的地势比较低,下雨经常会积水,需要建立一个泵房,一旦积水超过一定的水位就需要用水泵把水抽出。现在需要一个控制电路自动完成这样的操作,实现对水位的自动控制。该水位控制器的具体要求是:通过水泵把水位控制在一定的范围之内,水泵的功率为5kW;水位一旦超过警戒水位,水泵开始运行,直到水位降到低水位时水泵才停止运行。
(2)问题分析,情境转化。电子线路本身只能处理电信号,也就是说只能处理电量信号,如电压、电流、电阻等。而现实生活中大量需要处理的问题是非电量信号,如温度、压力、流量、位置、长度、重力、光量、磁量等。对于电子线路而言,处理非电量都需要专门的装置――传感器。传感器的作用就是要把非电量信号转变为电信号。本项目中水位的高低就是一个位置信号,必须用传感器把水位高低的位置信号转变为相应的电信号,才能用电子线路对该信号进行处理,然后驱动水泵控制水位。
水位的检测有多种方法,但用电子线路来处理就离不开传感器。由此引出传感器的概念,介绍有关传感器的相关知识,把传感器技术这些新知识融合到项目中,而不是单独地设置传感器技术课程。本项目侧重于实际应用。
(3)形成框架,编写内容。首先,确定关联知识。学习传感器技术中相关新知识,复习模拟电子技术中运算放大器的知识和应用、数字电子技术中的触发器知识和应用、三极管构成的驱动电路、小型直流继电器的相关知识和应用、 电动机的(水泵)的工作原理。其次,形成知识框架。提出问题到分析问题(包括传感器基本知识的学习、项目电路分析和电路元器件的确定),再到用Protel软件绘制电路原理图、印刷电路板的绘制、安装调试本项目电路、项目总结。最后完成项目内容的编写。
5.合理确定课时,核算实训成本
本课程应安排在电工基础、电子线路、电子线路技能实训、计算机基础等课程学习之后,即安排在高二下学期和高三上学期,周课时在16节以上(其中不包括给学生一定的自由支配时间),用一年的时间完成学习任务。完成一个实训项目,除学校提供的实训条件之外,学生自备电子线路实训工具一套及电子元器件和材料,电子元器件和材料成本核算约为50元/项目(套)。
三、电子技术综合应用课程的特色
1.基础性促进专业能力提升
课程内容涵盖专业的基本知识与基本技能,融入解决问题的基本方法,能有效促进学生专业能力的提升。一是涵盖基础理论知识。在项目中包含了如电工基础、电子技术基础、传感器技术等学科的基础知识,知识的呈现自然融合在各个项目中。二是涵盖基础技能。在项目中包含现有电子技术应用专业应具有的专业技能,如电子产品的焊接装配技能、常用仪器仪表的使用技能、常用电子装配设备的操作技能等。三是融入解决问题的基本方法。在项目中呈现了问题的背景、解决问题的思路,要求学生在项目的信息收集、计划、决策、实施、总结等环节中去发现问题并提出解决问题的方案,在体验实际工程产品(项目)生产的过程中,掌握解决问题的基本方法。
2.整合性凸显职业教育特点
课程将传感器技术、电子技术、单片机技术、计算机辅助设计技术和电动机电气技术等相关内容进行有效整合,并注重项目之间新知识的衔接与梯度,使开发的综合性项目课程实现多学科知识与技术相互融合,并将理论与实践有机结合,将关键的知识点、基本的技能融合在完成实践项目的过程中,综合性强,彻底打破了学科体现的课程模式,凸显鲜明的职业教育特点。
3.职业性突出职业能力培养
课程以电路分析、设计、制作、安装和调试能力为基本目标,通过任务引领项目活动,以工作任务分析为项目涉及的源头,以产品和操作程序为逻辑线索展开,紧紧围绕完成工作任务的需要来选择和组织课程内容,实现工作任务与知识的有机结合,并以知识性、趣味性、实用性和产品化为特征,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,能有效提高学生的职业能力。
4.实践性实现多元培养目标
项目课程的实践性,能有效实现知识、技能和能力等多元培养目标。如水位控制项目的知识培养目标为:学习传感器技术新知识,应用电子技术基础中的驱动电路、触发器,以及电动机(水泵)的工作原理等原有知识,提高学生学习的兴趣和应用能力。技能培养目标为:应用Protel软件绘制电路原理图、印制电路板图,编制采购清单、安装、调试电路。能力培养目标为:以小组合作的方式,通过网络、图书馆、书店、询问等渠道完成资料和信息的收集、元器件采购、电路安装与调试等,培养学生的职业能力。
5.先进性体现电子技术新发展
在开发的课程中,融入技术更新与产业升级带来的电工电子新知识、新技术、新材料、新工艺,较好地把握基础知识与新技术的衔接和知识的延伸,适应新产业、新工种的需求。例如融入单片机、传感器、贴片元件等新技术、新器件的应用。在电子电路设计与制作中,从分立元件电路转向集成电路,加强对集成电路方面知识的学习与应用,弱化对集成芯片内部电路的分析,突出集成电路外部特性和功能应用等,充分体现了课程的先进性。
总之,电子技术综合应用项目课程开发与实施,是中等职业学校教育教学改革的发展方向,它必将带动职业教育教学改革的整体推进。随着项目教学的不断深化和发展,教学实施过程体现了“以能力为本”的价值取向,培养出来的人才必将更好地适应社会的需要。
参考文献:
[1]许国庆.高职项目课程的理论基础与设计[J].江苏高教,2006(6).
1 概述
高效畅通的城市轨道交通是我国现代化城市发展的必然产物。目前国内重庆、苏州等城市正在筹建新的线路,到2010年,全国有21座城市将开通新的城市轨道交通,新开通的总公里数将达到900公里。除此以外,2015年前,又有8座城市将开通市际轨道交通运营新线。据不完全统计“十一五”期间国家将投入1.2万亿进行地铁的建设与改造。无论是新线开通,还是企业自然减员的补充,都需增添大量高素质一线人员[1]。
2 研究的主要内容
轨道交通具有运营速度高、运输能力较大、运营费用低、安全率高、舒适性较高和对环境影响小等特点。对缓解城市交通压力、提高空气质量、增加就业岗位等方面都较为有益,因此具有广阔的发展前景。同时地铁是技术密集型行业,首先,全国地铁无一例外地采用国内外当前最先进的设备和高新技术,从业人员必须具备专门理论知识和智能化的操作技能。其次,地铁应用技术发展速度快,生产一线职工理论储备远远跟不上技改需要。经过深入的市场调研,我们认为经过专门教育的高职层次的一线操作和管理人员将是未来几年地铁信号控制人才培养的重点[2]。
①列车自动控制实训课程体系设计。列车自动控制实训课程体系需要进行一个全方位的设计,与实际工作岗位实现对接。实现认知、模拟、实操、考核这样一个完整的过程。整个体系的设计要具有推广性、共享性,要达到建成后,其余相关专业课程体系能够以此为借鉴进行设计和建设[3]。②列车自动控制实训课程体系项目开发及资源库建设。课程体系设计完成后,将进行体系中具体项目的开发和相关资源库的建设,包括课题标准、教学流程、考核方法等,尤其是要突出工作岗位的实际内容,同时结合铁路和城轨岗位上的考核内容。③列车自动控制实训室管理制度和运行机制建设。除了列车自动控制实训课程体系的建立,还应建立一些相关的配套制度,来保证实训课程体系的正常运行,这其中包括相关实训室管理制度的建设、相关实训室运行机制的建设等。④列车自动控制实训课程体系项目考核评价标准。体系的建立是为了训练学生,使其能够在上岗之前尽量接触到实际的工作内容,那么如何检验学生是否已经通过实训课程体系的训练?这就需要有一套完备的考核评价标准,来对学生训练成果进行评定。
3 研究方法
以典型工作任务为载体建设列车自动控制实训课程体系,开发与轨道交通企业现场相关工作岗位密切结合的实训工作项目,以培养学生相关信号设备维护职业技能,提高行业职业素质,与企业共同制定实训室运行机制与管理制度,引入企业文化,制定列车自动控制实训课程体系项目考核评价标准,通过实践反馈,不断优化完善,提出一个具有推广意义的列车自动控制实训课程体系模式,最终实现资源的共享与实时的更新。
针对列车自动控制实训课程体系的建立,课题将利用信号基础设备实训室和信号系统综合实训室来对铁路及轨道交通企业现场信号设备维护相关工作任务进行再现。
以轨道交通企业现场实际工作岗位为基准进行实训项目的开发,不仅可以对轨道交通信号相关专业学生进行校内技能训练,还可以对现场相关工作岗位技术工种进行培训。模拟设备在正常运行情况下对设备的操作、参数测试、故障查找和处理,既可以实现对在校学生进行基于工作过程的实际技能训练,又可以满足轨道交通企业对职工技能培训而又不影响正常运行的要求。
研究方法应该体现如下特色:①针对学习过程。学生是经历了由模拟练习,到实践操作,再到实操考核的一个完整过程。②针对实训项目。以轨道交通企业现场工作岗位为基础开发实训项目,满足用人单位对岗位人才的培养需求。③针对岗位考核。与轨道交通企业信号工作岗位的考核机制相结合,把其融入到整个实训课程体系的建设中。④针对任务制定。不同工作岗位的工作任务制定任务单,达到与实际岗位接轨的目标,同时兼顾推广。
具体研究方法的实施过程见图1所示。
■
图1 研究实施过程
4 结论
总结和归纳出高职院校列车自动控制实训课程体系的具体模式,把实训体系设计、实训项目开发、实训室运行与管理等以研究成果的形式与省内相关职业院校共享,填补省内该领域的研究空白,为全省相关高职院校深化教育教学改革、推进教育教学创新,提高教育教学质量,提升全省高等教育的整体实力做出贡献。
参考文献:
关键词:单基站;CORS系统;CORS-RTK
Key words: single base station;CORS system;CORS-RTK
中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)19-0178-02
0 引言
近年来随着GPS技术的飞速发展,RTK技术在测量中的应用也逐渐增多,但是常规RTK测量在工作范围、通讯数据链路、模糊度求解及基站设置等方面都存在诸多局限性。连续运行参考站系统(CORS)可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息、以及其他有关GPS服务项目的系统。与传统的GPS作业相比,单基站CORS具有投入较少、可随时升级和扩展、数据稳定、精度高、作业范围广等优点。
1 系统介绍及原理
我院是一所以交通运输类和土木工程类专业为主干,培养铁路、公路及基础设施工程建设急需的高素质技能型人才的高职院校。为满足教学及社会服务需求,学院立项建立单基站CORS系统。系统设计指标:覆盖整个渭南市区及周边地区、精度要求平面≤±3cm,高程≤±5cm。根据渭南地区的实际情况,经过踏勘选址、技术设计、CORS参考站的建设、网络通讯的建设、系统的性能测试,于2010年7月全部建设及精度验收完成,并投入使用。
根据系统功能的要求,本系统由如下几个单元组成:GPS基站、网络服务器、电源系统、用户系统,整个系统的原理如图1所示。
单基站系统总体数据流程如图2所示。
2 单基站CORS系统的建立
2.1 观测墩的建立 观测墩选取在符合选点基本要求的基础上,选在建筑物的主承重支柱上;对于无法确定或主承柱已有其它建筑物时,可选在主承重横梁上。我院CORS观测墩设置在主教学楼(12层)楼顶,属于屋顶站。(图3)
经过观测墩基础施工、钢筋笼绑扎、不锈钢管安装、PVC线管布置、浇筑、装修等施工后观测墩就建设完成了。
2.2 机房的建设 考虑GPS信号线保护管的布设方便及机房到观测墩的信号线保护管的折线总长度不能超过60米。我院机房建设在楼顶一闲置小房间,处于观测墩正下方,面积约6平方米。从教学楼总闸拉一条强电专线,专门为机房供电,并在房间内配置空调,照明灯、网线等设备。
2.3 防雷设备安装 室外天线防雷的接地地网使用观测墩所在的教学楼的防雷地网,避雷针采用提前放电式避雷针,避雷针的引线采用双接点与防雷带焊接,焊接点做好防锈措施。
机房内的所有设备都做接地处理,机房的市电做好防浪涌保护措施,防浪涌设备性能不能低于美国MCG防浪涌设备的性能指标。防浪涌保护设备要并联装在给UPS供电的市电前。GPS接收机信号线做好馈线防雷,性能指标不低于3400.41.0098射频线保护器的指标,防雷设备安装在靠近接收机端的信号线上。
2.4 网络及软件 机房的上网方式为专线方式的ADSL,有固定的IP地址,以便测量工作时输入基站IP地址。我院CORS基准站软件为GSR Reference Station,通过近3年的应用,本软件系统表现非常稳定。
3 CORS站的应用
由于CORS站具有精度高、全天候、稳定性强、范围广等优点,我院CORS站建立之后便应用于日常教学、新校区建设及渭南周边地区工程施工服务,为提升学校教学质量、服务地方经济发展起到了重要作用。主要应用如下:
3.1 新校区建设 我院新校区占地898亩,规划建筑面积30万平方米,建成后,从根本上改变了我院的办学条件,为学院上规模、上层次发展奠定了基础。新校区一期建设包括:教学楼、实训楼、餐饮中心及宿舍楼各一栋,建成后,可容纳5000学生入住。利用新建CORS站顺利完成新校区一期工程的地形图测量、平场标高测量、土方量计算及建筑物精确定位测量等工作。
传统的土方量计算一般依据技术人员的经验在现场拉皮尺或者统计拉土车的数量估算土方量的大小,计算结果不准确。引入CORS-RTK技术后,利用移动站观测测区特征点的三维坐标,将观测成果的坐标文件导入南方CASS软件,可精确计算所测土方量,结果真实、客观。
建筑物精确定位时,如利用传统全站仪进行放样,需先做控制测量将已知控制点的坐标引测基坑附近,在此过程中会产生误差。而利用GPS-RKT进行放样时,只需利用规划局提供的控制点坐标进行点校正,然后即可输入放样点坐标进行精确放样,无误差积累,能够提高建筑物的定位精度。
3.2 数字地形测量 我院测绘综合实训基地是由单项测量实训场、控制测量实训场、土木工程施工测量实训场、变形监测实训场、数据处理与软件应用中心组成。该基地可提供的测量教学实习、实训项目主要有:传统仪器的操作训练、控制测量、数字化测图和施工测量等项目。
在学生进行数字化测图实训时,每组需配备1台全站仪、2个棱镜及其他附件,4名同学用时1周才能完成300多亩实训基地的测绘工作。现在,每组使用1台移动站,每组只需2名同学,1名同学负责观测,另外一人负责画草图,2天即可完成实训基地的测绘工作。充分发挥了CORS-RTK快速高精度定位的优势,与传统的测图方法相比,人员少,效率高。
4 小结
4.1 CORS在建设时要考虑可升级性及兼容性。目前全球定位技术的发展非常迅速,投入使用的定位卫星包含GPS、GNSS及北斗卫星,这就要求建站时要为以后的设备升级留有足够的软硬件空间。另外,生产流动站的厂家比较多,比如天宝、莱卡、索佳、中海达、华测、南方等品牌。CORS站要能够兼容市场主流的国内外接收机,扩大CORS站应用的广泛性。
4.2 在电离层和对流层强烈活动的情况下,CORS-RTK定位误差会很大甚至无法得到固定解,在工作时应尽量避开此时段。
4.3 CORS-RTK的使用也有一定的局限性。因CORS使用时要通过Internet网络、GPRS网络传输数据,如果这两个网络不稳定也会造成定位精度较差。另外,信号遮挡、多路径效应也对CORS-RTK的定位精度有影响。
参考文献:
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作者简介:王晓刚(1970-),男,重庆人,重庆化工职业学院自动化工程系,讲师;夏洪永(1963-),男,重庆人,重庆化工职业学院自动化工程系系副主任,副教授。(重庆 400020)
基金项目:本文系2011年度重庆化工职业学院校级科研课题“电工技术实验实训设施建设的研究”(项目编号:2011-KT08)的研究成果之一。
中图分类号:G642.423?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0067-02
目前,高等职业教育面临大量的深层次问题,学生在校时间通常只有两年多,理论教学和实验实训教学的矛盾较本科院校更为突出。部分院校为了解决这个矛盾,只有大量压缩基础实验课的时间,如电类专业“电工技术”课程的实验和实训。笔者认为“电工技术实验实训”是电类学生学习专业基础知识、掌握专业基本技能的一个不可缺少的重要环节,也是学生进一步学好专业知识和掌握专业技能的一个重要桥梁。重庆化工职业学院(以下简称“我院”)自动化工程系从2007年开始,大力推行“电工技术”课程教学模式改革,其中核心内容之一就是电工技术实验实训装置的研究和开发,在此笔者有几点感想,以期能与同行进行交流。
一、构建思路
我们认为电工技术实验实训操作模式应该是“知识学习应用于实践、技能培养一体化”的实践教学理念。即一方面该课程可为后续课程的基本能力提供服务,同时又要展现“电工技术”课程本身的应用实践能力。根据这种设想,电工技术实验实训装置的设计也要围绕这个主题开展。目前,教学仪器公司的实验装置水平发展很快,自动化程度很高,学生实验时通常只需要连几根线、按下开关、读出仪表数据就可以,得不到具体的锻炼。我们希望通过实验实训装置,使学生能由了解什么、熟悉什么、掌握什么转变成为会做什么、能做什么、为什么要这样做。以我院自动化系生产过程自动化技术专业主干课程“检测仪表”、“过程控制仪表及系统”为例,这两门课程许多知识和技能都与电工技术有“千丝万缕”的关系。2012年我院自动化系又新开设了三个高职专业(工业网络技术、传感与检测技术、工业电气自动化技术),电工技术实验实训装置也会在这些专业的学习中起到积极的桥梁和纽带作用。
二、装置总体设计构建
为了让学生在训练时能全员参与,以及要放置测试仪器、设备和电脑,我们将装置设计为工作台的样式,即要有足够的空间。挂板式分层型模块化结构共五类,分别是电源模块、信号源模块、电路板模块、测量仪表模块、保护装置模块。该装置应具有功能齐全、操作方便、安全灵活、运行可靠、管理科学(实验准备工作量的简化)等特点。
三、装置结构体系构建
根据我院自编的“电工技术实验实训”讲义,现对电工技术实验实训装置的构建框架进行简要介绍。
1.挂板的初步设计及要求
(1)电源模块——应具有交流和直流两种类型。交流电源为380V和220V。直流电源的可调范围为0~30V,多路并且带负载能力要强,安全性能可靠。
(2)信号源模块——能提供正弦、方波、三角波函数信号,信号源稳定、可靠。例如我院自编实验讲义“电容和电感特性研究”实验,如图1、图2所示,其中一个内容就是讨论“电容通高频阻低频,电感通低频阻高频”,需要交流的信号源性能可靠、稳定,否则实验效果会非常不理想。
(3)测量仪表模块——仪表块数要多,主要是电流表和电压表,又分交流和直流两种类型,且以数字式为主(具有多档位转换功能),指针式为辅。并配有高灵敏度检流计。例如我院实验讲义“指定电流的分配”,需要4块直流电流表,如图3所示。
(4)电路板模块——有两种想法。一种想法是将各类元器件固定在模块电路板上,要求元器件种类多、规格齐全(如一般电阻除阻值,不同功率的电阻也应多配置),器件按照工艺要求进行排列,比如器件应排列均匀、横平竖直、同种类型集中在一起,可调元器件的布局应充分考虑调节的方便程度。另一种想法是将所有的器件(除可调器件外),存放在有许多格子的透明塑料小箱中,根据实验需要学生可自行选取和选配器件,再根据工艺要求插在模块电路板的插孔上。通过实践发现两种办法各有千秋。前者实验中学生操作相对简单,节省实验时间,但对元器件的熟悉程度相对较弱。后者实验中学生操作相对复杂(特别是元器件的选取),容易出错,实验时间较长,器件容易丢失,但学生通过实验可以对器件的种类、性能、规格非常熟悉,也非常清楚如何将实验顺利进行和少走弯路,这种办法更符合我们倡导的电工技术实验实训操作模式。
我院自编的讲义“验证叠加定理实验”采用的是T型电阻网络电路,如图4所示。元件是6个200Ω及3个100Ω的电阻,并需要4个逻辑开关。我们要求学生在实验中,在透明塑料小箱中可选择不同功率、不同体积、不同样式的电阻,也就是学生自己配置。同样,图3所示的电路学生也可自己选择和配置电阻。通过这种训练方式,学生知道了实验时该如何做,为什么这样做,做了有什么收获。学生的实际动手能力和应变能力提高很快。
2.装置安全措施
电工技术实验实训装置的安全措施尤为重要。学生在进行实验实训时,特别是才开始的阶段,对人身及设施的安全危险最大。本装置可调交流电源输出处设有过流保护技术,相间、线间过电流及直接短路均能自动保护,面板配有交流三相电压表,通过切换开关分别指示三相电网电压和三相调压输出电压。装置具有接地保护、漏电保护(电流型和电压型漏电保护器、漏电保护空气开关)功能,安全性符合相关的国家标准,确保设备及人身安全。实验连接线及插孔采用不同的结构,使用安全、可靠、防触电。
3.装置功能特点
该装置没有过多的先进仪器和设备,甚至有些“老土”,其主要是用于实验操作,反映电领域初学者实验实训的学习过程和训练过程,而非科研院所进行科学研究。当然,这不是否认高等职业教育不需要科学研究,而是电类专业基础实验课有自身的特殊性,实验实训内容缺乏整体性和设计性,发挥的空间非常有限。所以该装置配有大量的元器件(上千个)插孔和测试仪表,供学生选择和使用,一方面培养了学生对电的认识和认知,另一方面培养了学生对电的理解和应用把握的能力。
4.装置实验实训讲义(部分)
一是能完成“电工基础”、“电工学”、“电路分析”中电路连接、参数测试、叠加、谐振、选频、过渡过程、单相、三相、日光灯、变压器等基础实验。二是基础实验项目见表1。
表1 电工技术基础实验实训项目内容
模块一 直流电路测量及应用 模块二 交流电路测量及应用
任务一?电路的连接及参数测试
任务二?电阻的连接及配置
任务三?指定电压和电流的分配
任务四?电位及电路状态讨论和应用
任务五?直流电桥电路的应用
任务六?T型电阻网络的应用 任务一?交流电的测量
任务二?电容和电感特性应用
任务三?RC选频网络的应用
任务四?日光灯电路能量需求最小化
任务五?三相负载电路工作状况讨论
任务六?变压器的认识及应用
任务七?微分和积分电路的应用
四、装置使用效果
由于受到学院各方面条件的限制,目前还没有成套的电工技术实验实训装置,我们利用学院自动化系现有的实验教学资源,实验台是20多年以前的老实验台,电路板使用的是面包板,实验管理人员实验前准备实验器材,实验后再收整。在这样较为落后的条件下,实验教学还是达到了很好的效果。许多学生反映,原来的实验课是以实验教师为主体,现在的操作方式及装置是以学生为中心,实验中学生可以认真思考,即使元件选错了,也感到是一种“幸福”,并不计较设备的好坏,真正体会到了实验教学的快乐和意义。
五、总结
高等职业技术教育的发展面临诸多困境和挑战,教学特别是基础实验教学有许多困惑和难点。同时社会又需要学校培养的学生具有较高的职业能力和素养。在这种形势下,迫使我们进行深刻思考:专业基础实验课的作用究竟在哪?专业基础实验实训操作模式应该是什么?本文是探索专业基础实验实训课的路径之一。该装置的构建及思路虽然还不完善,但只要不断的努力和探索,我们的目标定会早日实现。
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)24-0190-01
在职业技术学校的教学中,实训教学是非常重要的组成部分。安排教学实习实训的基本目的在于通过理论与实际的结合和学校与社会的沟通,进一步提高学生的思想觉悟、业务水平,尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力,以便把学生培养成为能够主动适应社会需要的高素质的复合型人才。作为电子专业的学生,电子实训是他们掌握专业知识、提高技能水平的重要途径。电子实训是培养学生综合素质的重要环节,通过实训可以培养学生把抽象的理论知识和实际的电路操作紧密结合的能力,培养学生的知识应用能力、动手实践能力和创新能力,进而增强学生的就业竞争能力和社会适应能力,因此电子实训教学具有重要的意义。
一 电子实训中的理论教学
多数人认为,实训,简言之就是操作训练,不用投入大量精力去针对电子线路中知识点的学习,那些内容应该交给平常的理论课教师。电子实训中的知识点是实训的大脑,指挥着教师如何去更深层次地与实际相结合。电子实训也要掌握相对应的知识点,才能更好地学习,为后面的实训做铺垫。
在整个电子实训中,知识系统本来就是按模块来分的。电子实训知识点的掌握同样可以用模块化教学的方式来讲解。本文以收音机电路为例,如何通过模块化将一个比较大的电子线路分解开来(见下图)。
对于技校学生来说,他们已经学习过模拟电路和电路分析等课程,但是对于一个整机电路,其理解和掌握起来还是有一定的难度,所以本文采用的模块驱动方式,先在框图里将整机电路的各个组成部分分析出来,再结合起来组成一个整体。在整理各个模块之间的联系与结合的同时,需要教师整理更多相关的知识点,了解更多的相关内容,从而丰富教学过程。这样从易到难,从部分到整体的循序渐进,帮助学生在学习中减轻负担,并能够在整个知识点的掌握过程中体会成功的喜悦,进一步刺激学生主动学习。
二 电子实训操作的教学探讨
1.在实训中采用任务驱动模式
“任务驱动”是实施探究式教学模式的一种教学方法,从学习者的角度来说,“任务驱动”是一种学习方法,适用于学习操作类的知识和技能,尤其适用于学习信息技术应用方面的知识和技能。“任务驱动”教学使学习目标十分明确,适合学生特点,使教与学生动有趣、易于接受。
所谓任务驱动模式,简单地说就是完成实施之前预定的目标。在电子实训中可以利用这样的模式,每次的电子课程里都要针对一个课题进行实施。还是以收音机电路课题为例,在学生做这个课题之前针对学生了解的收音机的功能,引导出所要做的电路,即一个接收音频信号的接收机。学生在这样的目的引导下,就可以接着学习如何发射信号,如何接收信号等相关电子方面的知识。这样既可以提高学生的学习兴趣,也可以更好地让学生掌握对应的技能。
2.电子实训的排故难点探讨
一般这个部分是整个实训的重点,大家都不会忽视,在学习操作的每一步都会认真对待。这里主要探讨电子实训操作中的排故环节。对于多数学生来说这是难点也是重点,同时也是学生的弱项,但如何去掌握其中的窍门和方法是每一位教师应该去研究和探讨的。
以收音机为例,这样的电子产品种类繁多,故障也是错综复杂,但其电路原理的分析方法、检修程序及检修措施都具有一定的通用性。因此,掌握收音机故障的分析、判断和修理方法是调试和维修电子设备的基础。
随着国家现代化进程的不断深入,国内各行各业的产业结构在不断地转型和完善,现代企业对于职业性人才的刚性需求也随之提高,促使高职教育在国家各级中越来越受到重视。这使得各高职院校也在进行教学模式与思路的改革,这种改革体现在对高职高专课程建设的不断深入。而伴随着课程改革及建设的不断深入,实验室中的教学环节在整个课程教学中的地位也愈发重要。如何高效率地运转实验室,让学生自主地提高专业技能及学习兴趣,成为每个高职院校实验室管理改革的首要课题。下面对我院电子实训室如何实施开放式管理急需解决的问题进行探讨。
一、电子实训室为何要开放
1.现状
首先,我对电子实训室的现状进行了了解,电子实验室作为学院基础性实验室的重要组成部分之一,主要能完成电力系统自动化技术、小型水电站及电力网、机电一体化技术、工程监理(电力)、供用电技术、楼宇智能化技术、电子信息工程等专业开设的《模拟电子技术》、《数字电子技术》等课程中模拟电子和数字电子所有实验,主要有二极管整流、三极管单管放大、多级放大、运放、正弦波振荡等实验。能完成电子产品安装调试实习、万用表等实习。其中各专业开设的模电、数电实验大部分属于验证性实验,实习部分是作为专业技能训练。而开放的方式为面对开设模电、数电课程的专业班级进行项目或实验开放,开放时间一般为正常的授课时间。总体而言,电子实训室存在面对开放的专业及课程固定,不能跨专业或者跨课程;开放的时间短,不能提高实验室使用效率的问题。
2.开放的优点
开放式实训场所能使学生不再受实训学时和实训规定项目的限制,从单一的实训教学向多元化工程实践转变,扩展实训场所的功能,给学生提供一个创新的平台,有力地提高其实训能力和科研创新能力,为学生毕业后的创业奠定一定的基础。开放实验室能充分开发了实训场所现有资源,实现了资源共享,提高了仪器设备利用率。开放实训实验室是教学改革的需要,也是理论结合实践的需要。通过充分利用现有的实训实验室资源,不仅对教学本身,而且对培养学生的创新实践能力等多方面都非常有益。
二、如何开放
1.从观念、管理制度上开放
实验室的开放对于现代职业教育来说,是一个必经的过程。而实验室的开放关系到元素包含学院领导、管理人员、指导教师及学生,当然也包含开放后外来使用实验室资源的外来人员。故实验室的开放也关系到整个过程中每个参与元素从观念上进行开放,对于每个参与元素对实验室所涉及的职能上使实验室从管理制度上进行开放。从观念来说,学院领导需加大实验室建设,支持实验室管理制的改革。加大实验室建设投入,使实验室具备开放的基本功能;支持实验室管理制度的改革,使实验室能高效运转,提高从传统向开放转变的速率。学生个体在学习能力与自我管理能力等方面的差别,使专业实验室开放存在试验安全性与仪器设备完好率等方面的风险。这些因素都制约着高校专业实验室开放程度的提高,故学院管理人员与指导老师对于开放程度非常保守。管理人员与指导老师需要开放观念,一件于教学有利,于学生有利的事情,不因其中存在困难,而致使我们不敢迈步。实验室开放过程中所存在的风险,需根据学院实情及学院学生个体素质进行分析,由管理人员与指导老师一起制定一套严谨的电子实训室开放管理实施办法:研究适宜于我系电子实训室的开放管理实施办法,真正对电子实训室进行开放式管理。只要在管理办法与制度上严谨,管理过程中严格执行,就能把实验室开放过程中存在的风险降到最低。
2.从电子实训室硬件设备上进行开放准备
除了从参与开放的元素观念及开放实验室的管理制度上要做好开放的准备外,我们还必须在电子实训室硬件设备上做好开放的准备。第一,需要搭建学生预约实训台平台,并改装调试基于RFID身份验证系统的电子实训工作台。学生使用实训台需要进行预约,使用时需进行身份验证,即验证学生卡,不通过验证则不能打开电源,验证失效后一分钟停电。第二,需要配置数控直流源:实训台上直流电源采用数控直流电源,能有效地提高电源的使用寿命,降低故障率。第三,需要安装配置基于现场网络控制的信号源:信号源能进行远程网络控制和实训台按键双控制模式,为适用实训项目需要产生各种信号,能方便进行实训操作考核。第四,构建电子实训室网络音频监视系统,使管理员能及时通过监控摄像头了解实训室状况,并及时用音频设备进行处理。
三、需解决的问题
实训室开放是传统实训室适应新时代高职教育的必经之路,但开放不等于有了观念就盲目进行,必须循序渐进。电子实训室的开放还需解决几个问题:第一,搭建RFID身份认证系统;第二,安装配置数控直流电源;第三,安装配置现场网络控制信号源及视音频监视系统;第四,拟定电子实训室开放管理实施办法;第五,做好学生兴趣的调动及实验室宣传工作,并进行管理制度的普及工作。只有认真解决好以上五个问题,电子实训室开放才能健康地、循序渐进地进行下去。
四、结论
本文利用学院院级课题《电子实训室开放管理实施办法与实训台研究》的立项,对电子该课题前期研究进行了简单的总结及描述。实验室的开放是高职教育发展的需要,是必然,是高职教育教学的必要手段。希望通过此课题,以电子实训室的开放为契机,以点带面,为以后学院实验室的开放起到一定的借鉴作用,以它的成功带动学院各类实训室开放工作的开展。
参考文献:
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