电工电子设计论文汇总十篇

时间:2023-03-22 17:33:48

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电工电子设计论文

篇(1)

2将自动化技术引入到电子信息工程设计中的重要作用

2.1使电子信息工程的设计一体化与机械化得以实现

诚如人们知道的,所谓自动化技术,就是全面解放发展生产力,用机械运作来代替人工操作,最大化的节约人力资源成本,提高工作效率,这也是自动化技术被广泛的应用到实际的生产生活中的原因。以从事电子信息工程的设计工作的人员角度来看,要想更好的工作,不仅需要全面的掌握电子设计的原理,还需要了解一切与信息工程设计有关的计算机应用理论。从电子信息工程本身具有的特色来看,其本质就是将计算机、信息以及电子技术相融合产生的一项事物,这就使得其设计工作不论是对机械化的程度,还是自动化程度,都有十分高的要求。所以,将自动化技术引入到当前电子信息工程的设计中,不仅能够促进设计工作的机电一体化,有效的转变当前电子信息工程的设计情况,提高设计工作的效率,还可以最大化的发挥电子信息工程在设计工作上的优势,准确的反映出设计工作的多元化以及功能的标准化。

2.2推进电子信息工程的设计智能化快速实现

在传统的电子信息工程的设计中,主要是依靠人力来处理信息,并对这些信息进行开发、设计、集成与应用的,工作效率十分缓慢,根本无法满足当前工业化发展对于信息的需求。将自动化技术应用于电子信息工程的设计之中,能够从根本上变革当前工业生产对于信息的处理、开发、设计、集成与应用的方式,极大的提高电子信息工程在设计方面的智能化水平[2]。通过将计算机、信息以及网络等自动化技术的融合,能够为处理和应用大批量、高频率和密度的信息提供一条更加便捷的途径,从而提高电子信息工程的整体设计水平,促进电子信息工程的设计智能化建设,提高其工作效率和准确度。

2.3推动电子信息工程设计整体的进步

首先,自动化技术本身就是一种集多项现代化先进科学技术为一身的,具有较高优势的现代技术,这种优势不仅是其他各种单一类型的技术或者技巧无法到达的境界,也是当前电子信息工程在设计时需要依靠自动化技术的主要原因。电子信息工程的设计,对于对信息的处理、运用以及控制技术的精确度要求极高,这一要求是无法依靠人力资源来实现的,所以就需要自动化技术来辅助完成。例如:在设计信号与系统时,设计师必须要全面的掌握信号的分解与信息系统的分析等相关技术,这就需要设计工作必须具备极高的精度,此时,设计师就必须要以自动化技术来提高设计整体的水平,提高精确度[3]。由此不难看出,自动化技术对电子信息工程的整体设计以及精确度水平的提高,具有的重要作用。

3自动化技术应用于电子信息工程设计的表现

将自动化技术应用于电子信息工程的设计工作的重要作用,使其在该领域的应用范围被不断的扩大,应用效果也不断提高。总体来看,自动化技术在当前电子信息的设计中,主要别用于以下几大方面:一是,电路分析的设计和计算机的控制领域,这也是整个电子信息工程设计的核心所在。将自动化技术应用于此领域,可以提高其三相电路、双口网络以及含有点感电路等方面的工作效率,促进设计整体的自动化和智能化[4]。二是,计算机的辅助设计领域,所谓的计算机辅助设计,主要就是通过综合的应用计算机的硬件、软件和网络等,促进设计整体的有效完成。将自动化技术引入其中后,设计这只需要将相关数据输入其中,计算机就可以自行分析计算,极大的提高了工作的效率和设计的精确度。

篇(2)

这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。

软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。

多功能电能表的总体结构和硬件设计

多功能表总体结构

电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。

高性能主控制器单元

主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。

串口复用通信单元

通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。

本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。

高精度电量计量模块

计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。

其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。

时钟日历模块

时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。

其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。

多功能电能表的软件设计

数据结构设计

多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。

数据结构设计要点

系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。

内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。

数据寻址方式

EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。

通信口复用功能设计

红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。

红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

因红外发送字节之间可选有15~20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。

篇(3)

二、教学改革与建设

教学改革与建设在课程教学改革与建设中,深刻领会教育部[2012]4号、教职成[2011]12号等文件精神,借鉴吸收兄弟院校的优秀成果和宝贵经验,引入校企合作的开发机制,着力构建基于工作过程的课程改革模式。

(一)基于企业应用需要,架构课程核心。通过企业调研、挂职顶岗等形式,针对电子类专业毕业生从事的岗位群(包括电子产品装接技师、调试维修技师、检验服务技师和电子设计工程师等)进行深层调研分析,确定了岗位群对职业能力的要求。同时,以山东半岛制造业基地为背景,以黄河三角洲地区引进发展急需人才项目为载体,大力加强与山东五洲电气有限公司、潍坊华彤电气有限责任公司等校外实训基地的交流与合作,校企双方共同探讨以职业能力培养为导向开展课程改革的新模式,架构了《电子设计自动化(EDA)》的课程核心。

(二)基于典型工作过程,设计课程结构。近年来,德国基于工作过程的职业教育课程开发方法代表着世界职业教育课程发展的方向,比较成功地解决了职业教育课程改革中的难题。其参照系是工作过程,但并非所有的、原生态的工作过程,而是从职业群中归纳整合出的典型的职业工作过程。根据工作岗位与工作任务的调研结果,进行归纳汇总,得到了电子电路原理图设计、电子电路PCB设计、电子电路仿真调试、EDA综合应用等分解工作任务,将相互关联的任务归类,得到了《电子设计自动化(EDA)》的具体行动领域。实际教学过程中采取由易而难、循序渐进的方式,将单管放大电路、射极跟随器等基本电路,单片机最小系统等中等集成电路,智能手机拆解电路等实际复杂电路逐层展开,层层融入课程结构,收到了非常好的效果。

(三)基于企业发展前沿,提升教学标准。鼓励学生考取职业资格证书,以便有能力在激烈的市场竞争中搏风击浪。在继续开展维修电工职业技能鉴定的同时,也在尝试将电子制图员、助理电子设计师等职业标准和电子设计自动化新器件、新技术、新工艺等融入课程内容,全面提升教学标准,以满足企业需要,实现与岗位零距离对接。将PCB设计软件由旧的Protel99SE升级为更为完备的ProtelDXP,将电子仿真软件由旧的EWB5.12升级为功能更强的Multisim12。在教学过程中,将深圳华为技术有限公司等知名电信电子公司的设计规范标准介绍给学生,既开阔了学生的眼界,同时又激发了学生的学习兴趣和热情。

三、教材选用与处理

根据最新的教学大纲,选用教育部高职高专规划教材,以提高学生的动手及工程实践能力为目标,以电子技术基础为背景,以计算机为工具,全面培养学生的工作和实践能力。根据需要,把教材内容分为两大部分:第一部分是电子电路原理图与PCB设计,包括设计的一般方法、元件库与封装库的编辑、手工布局与手工布线、自动布局与布线等内容;第二部分是电子电路仿真,包括仿真软件的基本操作、分析方法及实际应用等内容。在此基础上,又将两者有机融合,单独开辟了EDA综合应用这一环节作为第三部分。另外,结合现代信息技术,突出实用性、时代性,以自主、设计和创新为重点,强调学生的综合素质教育,培养学生初步的科研和产品开发能力,选拔优秀学生参加全国大学生电子设计竞赛、山东省职业院校技能竞赛及机电产品创新设计竞赛等活动,“走出去———以赛带练”不失为一条培养高素质人才的好路子。

四、教学方法与手段

借鉴行动导向教学法的先进理念,注重实践活动,充分调动学生学习的主动性、积极性。在教学方法上,不拘泥形式,而是根据学生的个性特征及教学的实际需要,综合设计,推陈出新,以达到教学的目的。如在电子电路分析方法的选择上,采用头脑风暴法,让学生各抒己见,充分调动其学习兴趣;在PCB板的设计中,采用角色扮演法,根据设计流程让学生在规范确定、PCB规划、封装选择、布局布线、DRC检测等环节担任不同角色,合理分工,提高其工作责任心和学习效率,让学生在学习过程发现问题、思考问题、解决问题,变被动学习为主动学习。在教学手段上,综合应用现代教学技术,充分利用电子课件等多种电子资源进行多媒体教学。课件内容形式多样,充分发挥多媒体的特点,把文字、图像、声音、动画及视频等信息进行有机结合,使得讲授更加生动,演示更加直观,上机练习更加充分,辅导答疑更加全面。

五、教学过程与评价

在教学过程中,努力营造活跃开放的课堂氛围,引导学生积极主动思考。鼓励学生提问,因为每一个疑问都是智慧火花的碰撞,每一个疑问的解决都是能力升华的结晶。以积极心态去引导,对提出问题的学生加以表扬,给予平日成绩加分的奖励。在“传道、授业、解惑”的过程中,老师起了一个传帮带的作用,与学生拉近了距离,是学生学习上的良师,更是生活中的益友。谦逊的态度使人受用终生,在老师的平易近人面前,学生也学会了彬彬有礼,这便是一个和谐的教学氛围。在授课过程中,还坚持一个理念,即高职教育培养出来的学生不是只会干活的流水线机器,而是有思想、有内涵的高素质人才。教师要教给学生的,理论知识固然重要,做人的道理亦不可或缺。《电子设计自动化(EDA)》作为一门发展潜力巨大的优秀课程,教学考核与评价体系也应该先进实用,首先要与我国高等职业教育要求的通用能力相关联;其次要与对应职业领域的国家职业标准相关联。为此,初步探索了基于能力评价的学生考评系统,使之与基于工作过程的课程内容改革相配套,具体包括作业完成情况、基本能力展示、实践操作技能、工作与职业操守、学习态度、团队合作精神等考核内容。作为一门实践性很强的专业课,在大力强化技能训练的同时,并不忽略理论的重要性。重理论、轻实践只是纸上谈兵:而重实践、轻理论则是匹夫之勇;只有理论与实践相统一,那才是王者之道。现代教育培养的学生不是一个个操作工人,而是具有深厚理论功底的能工巧匠。

篇(4)

2CDIO模式下的课程改革探索

2.1教学定位

通过与相关企业的座谈与对本地小家电企业的调研发现,企业需要的工业设计师应该具有:对产品工艺和结构等技术方面的了解、熟悉与外形设计有关的国家标准以及满足产品造型安全性的检测等。由此确定了工业设计专业开设《电子电工》课程的主要目的是需要学生通过对该课程的学习,掌握基本的电工电子技术,了解常见电子产品的结构,为该类产品造型设计提供必要的工程依据。

2.2教学内容制定

根据调研结果和企业需求,将教学大纲作了相应的调整,制定了符合工程的教学内容。其中,课堂授课部分的内容作了如下调整:将以往的电子电路的基础知识进行压缩(约占总课时的1/2),增加与电子类产品造型相关的标准,例如3C、UL等常用标准(约占总课时的1/4),电子产品安全性测试方法与产品造型设计安全性原则等内容(约占总课时的1/4)。同时还会根据调整过的教学内容,编制一本能够适用于该校工业设计专业特点的《电子电工》教材。实验教学方面,基本思路是“从模仿到设计”。即将实验教学的场所由学校搬移至产学研合作基地,学生通过学习已有产品(例如灯饰、小家电等)的设计过程、设计方法、设计经验等,让学生对实际电子类产品的结构设计与造型设计的方法、思路、经验等有了足够的认识后,再将学到的这些实际经验应用于自己的设计中去。将验证性实验的教学由实验教师完成变为由企业中的特聘教学完成。这样可以将课堂的抽象理论学习转化为生产实践中的具体应用,学生的学习热情被激发,学习效率显著提高。

2.3教学实践

依据CDIO理念,教学的目标是通过学习该课程,增强学生的“构思-设计-实施-运作实践”的能力。在具体的教学实施过程中,将课堂教学分为两部分:第一部分,基础专业知识的讲授,由工科的教师担任,主要是建立学生对电子电工技术中常用的基本技术和方法的使用原则;第二部分,工程实践的讲授,这部分以讲座的形式授课,邀请相关企业的工程技术人员作为特聘教师,以企业实际项目为例,系统全面地剖析产品造型与产品结构、工艺之间的联系,同时,解答学生在实验或学习中遇到的实际问题。实验教学部分,改“学校———学校”的训练方式为“学校———企业———学校”的训练方式,安排学生深入产学研企业,通过对企业中各类电子类产品开发周期的了解,学习其开发经验,开发的方法。回到学校后,学生根据自己的兴趣选择参观到的某一具体产品作为训练项目,仿照学习到的开发过程,重新完成开发过程。这种训练方式让学生在课程中将学习和实际应用相配合,能够充分了解工业设计实践教学的动机;从基础学习阶段深入到实际应用与技巧的使用,切身体验实际项目的经验与专业设计知识的均衡发展,能使学生真正体会到设计理念的真谛及实践教学的真正意义;由于实际设计项目的参与,使学生日后的设计相关工作经验更为丰富,有利于培养学生发现、分析和解决问题的能力。学生对看到的和学到的内容有更深刻的了解和理解。具体完成过程如图2所示。除此之外,还将这门课程学到的内容与工业设计专业其他课程进行“嫁接”。比如与工业产品造型设计课程、产品包装等课题联合,形成综合性大实验项目,让学生通过这些综合性项目对工程类课程与艺术类课程很好地结合与应用,锻炼其综合分析运用能力。

2.4综合评价

根据CDIO理念,针对《电工电子》课程改革的目的,对学生评价方法也做了调整。改原来的纯理论考试为理论考试与实验考查各占50%,其中,在实验环节的成绩又分为几个方面:学生在团队中起的作用,与团队的合作与交流占10%,综合利用工程方法能力占30%,作品展示期间,由参与评价的其他老师和同学的打分占10%。这样一来,能够更加客观地反映学生对基本技能的掌握和对工程实践的认识,加强学生人际技能、团队与沟通能力。

篇(5)

传统的项目图纸等实物档案,按照卷册号有序地存放于库房的档案排架上,依照档案库的防火、防霉、防盗等规定进行保管。数字档案的安全保管建立在数据中心的系统安全管理、设备操作管理、访问权限管理、数据备份管理等一系列的安全管理措施之上,侧重于防病毒、防攻击、防灾害等数据安全管理,其安全性明显高于传统档案。

2.档案利用方式不同

传统档案利用需要设计人员亲自到档案馆借阅,且受限于实体档案的数量、档案的借阅情况、档案馆的开馆时间等,利用率较低。数字档案充分利用网络数据传输的便捷性和实时性,随时为用户提供浏览或下载档案服务。数字档案的使用率远远高于纸质档案,使档案充分发挥出其自身的价值。但是,数字档案的频繁访问也对数字档案管理在电力工程设计中的应用分析文/周惠平档案系统的健壮性、数据结构的合理性、档案编研的科学性,提出了更高的要求。

二、在电力工程设计中加强数字档案管理的对策

1.加强档案管理业务平台建设

档案管理服务于电力工程设计工作,所以,数字档案管理平台不是孤立的,而是与协同设计平台集成于同一工作平台。电力设计院的设计人员与档案管理人员,都使用该平台进行设计和档案管理等工作,并通过该平台实时在线沟通。在协同设计平台上设计完成的电力工程,其电子档案基于网络审核合格后,由档案管理人员负责接收、整理和网上归档。应用档案管理业务平台实现在线档案收集,保证了电子文档的真实性、及时性和有效性,并能定期对电子文档进行版本更新,极大地提高了工作效率。

2.构建各类档案信息库

档案数字化是一项细致而繁琐的工作,底图和文书档案需进行扫描,声像档案可采用录像转视频文件、照片生成电子图片等方式,集中进行数字化处理。工程档案采用大流水工作方式数字化后,需进一步进行网上编目,自动生成流水号、文档挂接等工作,构建各类档案信息库。档案管理平台具有电子档案密级和权限划分功能,可以根据密级和权限划分规则,对全部电子档案进行密级和权限划分,从而实现了档案信息库的自动安全管理。

篇(6)

1电气工程自动化现在的状况

(1)电气自动化系统集成性不强。电气自动化系统集成是电气自动化系统功能提升的必经之路,我国目前一些电气自动化还处在多岛自动化的层次,多岛自动化具有互不连接、功能单一、信息独享的缺陷,不能充分发挥电气机动化的功能和作用。

(2)电气自动化的网络构架不统一。电气自动化的发展方向是建立高效、快捷的电气工程师及自动化系统,但目前很多企业自身网络构架不尽相同,使得依托于网络结构而发展的电气工程自动化的发展受到了阻碍。另外不同企业和商家在软、硬件产品交换过程中,因为程序接口的不一致,影响企业数据和信息的传输交流,进而阻碍了企业数据和信息的共享,使电气工程及自动化系统在实际运行中无法发挥应有的效应。

(3)电气自动化技术的使用过于受主观支配。不同的企业在对电气自动化技术的实际应用和开发中,由于技术人员思想理论及技术掌握程度的不同,过分根据技术人员主观习惯和意识支配,系统的开发平台各有不同,进而导致电气工程及自动化的实际设计、实施、运行和维护中的程序和成本增加,增加了系统整体的运行费用和负担。

2电气工程自动化的应对和改进措施

(1)从科技化方面,科技化是指电气自动化的发展应当出现实用性新技术、新材料、新产品。本着自主创新的思想,以节能降耗为切入点,积极推广应用节能降耗新技术、新方法、新工艺,在材料的使用,技术的使用等方面力求创新,采用信息技术、计算机技术、网络技术与自动化技术等高新技术,研发新产品。

(2)从信息化方面,信息化则是指信息技术在电气自动化的地位应更加突出。电力设备的设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术,人工智能分析的广泛应用以及电气工程中广泛使用的网络通信技术,都充分展现了信息技术爱电气自动化中起到的重要作用。

(3)从开放化方面,开放化则是要与外界建立一个接口,实现与外界网络的连接。计算网络是实现信息实时交换和共享的重要基础设施,也是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键,它已广泛应用于电力系统各元件和局部系统的管理、监视、调节和控制上,是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。

二、电气工程自动化系统中的节能技术

(1)选择合适的变压器。变压器会因铜损、铁损、空载损耗和负载损耗等因素造成许多电能的浪费,但是变压器在供配电系统中的运用又非常广泛,所以变压器选择得好可以有效地实现节能的目标。总的来说,选择变压器可以从以下几个方面考虑:首先是要将变压器自身的消耗降到最低,这就是选用单相的自动补偿设备,使流经的三相电电流保持平衡,消除或降低负载的不平衡性,从而实现变压器自耗最小;其次是要选择有较好节能特征的变压器,进一步减少变压器有功功率的耗能。

(2)减少电能在传输中的消耗。电能在进行传输的途中,导线里的电阻就会造成一定有功功率损耗,这是无法避免的。但是,整个途中线路上的电流是保持不变的,因此要想减少电能在途中的浪费,只能使导线所带的电阻尽可能的小。由电阻的推导公式可知它和电导以及导线的长度是正比关系,和导线的横截面积是反比关系,所以可以通过以下的途径来减少导线的电阻:第一,合理的布局,避免导线走弯路或回头路,尽可能降低导线的长度;第二,选择电阻率比较小的材料制成导线;第三,同等条件下要选择一些横截面面积比较大的导线,这样可以有效降低电阻;第四,使变压器和负载中心尽量靠近,使供电的距离减少。

(3)使用有源滤波器。在实际的操作中常常会发生误动作,所以要消除谐波来避免或减少电气设备的误操作,而最高效的方法就是运用滤波器。造成误动作的因素主要就是越来越多的电气设备,其带来的谐波也随之增加,但是产生的谐波与基波在电网阻抗上会重叠,从而使电压形成畸形,由此导致电气设备误动作的产生。

(4)采取无功功率补偿。整个供配电系统是由升降压变压器、输配电线路、用户电力负荷以及配电变压器等多个环节形成。电能通过电流的形式流动于整个电力系统,为终端客户提供电能的同时必不可免的会有能量的浪费,其中无功功率占据着比较大的比例,不仅降低了整个电路的电压,而且会影响电网的经济运行和降低电能的输送质量。而无功功率在终端客户那里最直观的反映就是功率因数降低。若其功率因数低于0.9,那用户就要缴纳罚款,从而增加了用户用电的成本。所以实际操作时可以选用合适的无功补偿设备来增加功率因数,让无功就地实现平衡,从而使电力系统的电压能够保持相对稳定,进一步提高电能的质量,实现绿色节能的目的,还可以使经济效益提高并为社会效益提供支撑与保证。在电力系统运行时,若使用无功功率补偿,就要达到如下要求:首先就是后来的投切开关和在旧的补偿电容里的循环投切要按比例进行分配,这些都没有办法达到理想补偿效果;其次是电容器的容量大小,要参照配电电压容量以及自然功率因素等参数,并且加以计算而得来,若在补偿时会产生谐波,就要串联相应数量的电抗器,借此来消除线路中的谐波;最后就是在确定投切参数的时,最好是选用无功功率,这是为了能有效地避免过度补偿、无功倒送和投切震荡。目前使用较多的模糊投切就取得了很好的效果,不仅能有效调节平滑,并且跟踪准确性很高,应用范围很广。

三、电气自动化节能设计技术的实际应用

要想实现电气自动化节能的目标,最重要也是最先要完成的就是要很好的完成电气工程的电气设备以及安装工艺的设计。只有完成了这些才能在未来成功的利用电气自动化来实现节能的目的。

(1)提高电气系统的运作效率。在选择电气系统的设备时,最好选用那些节能设备,这是为以后节能减排做好了基础和铺垫。同时实际操作中还可以运用补偿无功、均衡负荷和降低电路损耗等途径来实现在电气系统运作过程中的节能目标。比如说,可以在配电设计过程中,利用适当的调整负荷以及选用合理的设计系数等方法来达到目的。通过这种途径能确保电力系统在安装以及运作的过程中,有效提升电源的综合利用率并提高设备的运作效率,从而实现减少电能损耗的目的。

(2)优化配电系统的设计。电力系统的服务宗旨就是为安装此电气系统过程中要用电的设备提供所需的动力。所以,在整个配电设计过程中首先要实现的最低要求就是要将电力系统的适用性充分考虑在内。适用性,简单来说就是能对电气设备的有效控制做出相应的保障,还要达到用电设备对供电设备以及负荷容量等因素可靠性的要求。其次是电容器的容量大小,要参照配电电压容量以及自然功率因素等参数,并且加以计算而得来,若在补偿时会产生谐波,就要串联相应数量的电抗器,借此来消除线路中的谐波;最后就是在确定投切参数的时,最好是选用无功功率,这是为了能有效地避免过度补偿、无功倒送和投切震荡。目前使用较多的模糊投切就取得了很好的效果,不仅能有效调节平滑,并且跟踪准确性很高,应用范围很广。

篇(7)

基于此种形势,文献信息资源共建共享的理念开始树立,而且在资源建设的实践中得到落实,图书馆界积极开展了资源整体布局的研究,也采取了诸如文献联合采购,统一编目,出版联合目录和实行馆际互借等一些具体的资源共建共享方式。然而在传统条件下,信息必须依赖于一定的物质载体而存在,文献信息内容与文献载体不可分割,资源建设过程中信息的共享问题实际转化为物质载体的共享问题,信息的可共享性得不到充分体现:一个单元的文献不能同时满足两个以上用户的信息需求,另外还存在文献信息传输等诸多障碍。因此,文献信息资源建设还多是立足个馆,各图书馆只能围绕自身的用户群进行资源建设,共建共享在传统条件下得不到最有效的实施。在这种情况下,信息资源建设理论不能突破传统文献资源建设理论的桎梏,无法发生质的变化,只能继续强调个馆满足自身用户信息需求的能力。

资源的数字化建设使文献信息摆脱了载体的约束,信息能够实现跨时空的存取,真正做到一方建设、多方利用,信息的可共享性得以充分体现。数字技术和网络环境不但提供了资源共享的全新发展环境,而且提出了重构资源建设理论的迫切要求。重新审视资源建设理论,我们不难发现,信息资源数字化并不等同于资源的共建共享,如不努力创新资源建设的理论研究,数字化建设实际上是“大而全”、“小而全”建设模式的再现。那么,基于共建共享的资源建设理论与传统的文献信息建设理论是何种关系?是继承还是颠覆?本文将研究共建共享对传统文献信息资源建设理论的影响。

2 共建共享理论与传统文献信息资源建设理论的总体比较

文献信息资源建设是指一定范围内的文献信息机构对文献信息资源进行有计划的积累和合理布局,以满足、保障社会发展和国家建设需要的全部活动。文献信息资源建设包括微观和宏观两个方面,宏观文献信息资源建设是指根据一个地区、一个国家乃至国际间的需要而进行全局的文献信息资源布局和协调发展工作;而微观文献信息资源建设是指各个文献信息机构对文献信息的收集、组织、管理、贮存等工作。

共建共享是指在信息资源建设和服务过程中,文献信息机构建立广泛的合作、协作、协调关系,宏观布局和科学规划文献信息资源,利用各种技术、方法和途径,共同揭示、建设、开发和利用信息资源,追求对文献信息资源的完备保障,以最大限度地满足用户信息需求的全部活动。

共建共享理论同传统文献信息资源建设理论一样,也分为宏观建设和微观建设两个层面。不同的是,传统的文献信息资源微观建设即馆藏建设可以独立于宏观建设而存在,而资源共建中的微观建设如脱离宏观建设就失去了共建的意义;传统的文献信息资源建设是在微观建设的基础上进行宏观建设,而资源共建是在宏观建设的指导下开展微观建设。可以认为,传统文献信息资源建设是微观建设决定宏观建设,而资源共建是宏观建设决定微观建设。因此,传统文献信息资源建设与资源共享在建设范围和服务范围两个方面存在不同的效果。(如图1、图2、图3、图4所示)

图1和图2分别反映传统文献信息资源建设和资源共建所产生的不同建设效果。在图1中,由于传统文献信息资源建设是在微观建设的基础上开展宏观建设,因此各个图书馆所建设的资源不可避免地存在重复现象,甚至有部分资源重复现象十分严重(如图中交叠部分所示),重复建设就意味着资源覆盖范围的缩小,因而不利于提高文献信息资源保障率;在图2中,由于资源共建是在宏观布局和科学规划的基础上进行的,避免了资源的重复建设,能最大限度地提高文献信息资源保障率。

附图

图1 传统建设的多馆文献信息资源覆盖范围

附图

图2 共建共享的多馆文献信息资源覆盖范围

图3和图4分别反映传统文献信息资源建设和资源共建共享的不同服务范围。在图3中,由于各图书馆是在微观建设的基础上开展宏观建设,因此个体资源的服务范围之间存在交叉重复,使整体资源的服务范围小于个体资源服务范围之和,只有图中交叠部分所示的用户才能在一定程度上共享资源;在图4中,由于各图书馆在合作协调的基础上共同发展用户群,因此服务范围得到最大扩展,并且可共享资源的用户范围就等同于全体用户。

附图

图3 传统建设的多馆文献信息资源服务范围

附图

图4 共建共享的多馆文献信息资源服务范围

由此可见,资源建设过程中是否将系统布局和科学规划放在首位,是资源共建与传统文献信息资源建设的根本区别。传统文献信息资源建设立足个馆,强调依赖个馆的资源建设来满足特定用户信息需求,从而不能在根本上放弃“大而全”、“小而全”的建设理念。资源共建以系统布局和科学规划为出发点,强调以整体的资源建设来实现对信息资源的完备保障,以满足社会对信息资源的需求(包括潜在需求),资源建设的广度(覆盖范围)由整个共建系统来保障,而资源建设的专深度则由各图书馆来保障。

3 信息资源共建共享对文献信息资源建设理论的具体影响

共建共享对传统文献信息资源建设理论中的建设原则、结构理论、资源补充、资源组织、资源评价等方面都产生了巨大影响。

3.1 对建设原则的影响

在传统文献信息资源建设理论中,被普遍接受的建设原则有:实用性原则,系统性原则,特色化与协调性原则。下文将就共建共享对这三条原则所产生的影响做具体分析。

3.1.1 对实用性原则的影响

篇(8)

党的十报告中指出:“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神和实践能力”。同志提出的“中国特色、世界水平的现代教育”是“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴梦的重要组成部分。刘延东同志在2014年高校咨询会上也提出:“要把立德树人、提高质量贯穿综合改革全过程,创新人才培养机制,切实落实人才培养中心地位”。当前,高校在人才培养模式、课程教学内容和方法、实践教学环节等方面还存在着一些不足,如何培养创新人才是高校教育工作者需要着重关注和实践的课题。我校电气信息类专业结合2014版培养计划修订,做了部分课程的教学改革与实践尝试,现与大家交流学习。

一、主要改革内容及实施情况

(一)充分发挥培养计划在引领学生创新能力

在2014级电类学生培养计划修订中,对电类三个专业的学科基础课、专业核心课、专业方向课、专业选修课、集中实践教学环节进行课程调整、学时调整。充分发挥培养计划在引领学生创新能力培养中的核心作用。

(1)2014级船舶电子电气工程专业教学计划修订情况

在学科基础课中:一是新增加了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);二是将“单片机原理及应用”课程(36+20)改为“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验)两门课程;三是将“电路分析”课程(52+16)改为理论与实验分别独立的两门课程。

在专业核心课中:取消了“船舶通信与导航”课,改列为专业选修课。

在专业选修课中:取消了电子综合设计辅导(2学分、24+8学时、第5学期)课,新增加了“电子技术创新实验辅导”实验课程(1学分、32学时实验、第5学期)。

在集中实践教学环节中:一是取消了“电子技术课程设计”(2学分、2周、第3学期)新增了针对性更强的两门“模拟电子技术课程设计”(1.5学分、1.5周、第4学期)及“数字电子技术课程设计”(1学分、1周、第4学期)课;二是将“单片机课程设计”(1学分、1周、第5学期)改成(1.5学分、1.5周、第4学期);三是取消了“船舶电气设计与检验课程设计”(1学分、1周、第6学期),新增了“船舶机舱测控系统课程设计”(1.5学分、1.5周、第6学期)。

(2)2014级电气工程及其自动化专业教学计划修订情况

在学科基础课中:一是取消了“电气工程导论”课程;二是取消了“计算机辅助设计”,新增加了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);三是将“单片机原理及应用”课程(42+16)改为“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验)两门课程;四是将“电路分析”课程(52+16)改为理论与实验独立的两门课程。

在专业核心课中:一是将“单片机原理及应用”调整到学科基础课;二是取消了“供配电系统”课程(2.5学分、36+4学时、第7学期),改增为“工厂供电”课程(3学分、40+8、第7学期);三是将“检测与转换技术”(2学分、26+6学时、第4学期)学分调整为(2.5学分、28+12学时、第4学期);四是将“自动控制原理”课程(3.5学分、48+8学时、第5学期)学分调整为(4学分、52+12学时、第5学期)。

在专业方向课中:一是取消了“变压器应用技术”课程(2学分、28+4学时、第7学期);二是取消了“船舶动力装置与辅助机械”(2学分、28+4学时、第6学期)课;

在专业选修课中:一是取消了6门课程,分别是:信号与系统、文献检索、企业管理、电气工程专题讲座、集散控制系统、电子综合设计辅导;二是新增“电子技术创新实验辅导”(1学分、32学时实验、第5学期)、“新能源技术”(1学分、16学时、第5学期)两门课程;三是将“AUTOCAD”课程(2学分、16+16上机、第5学期)改为实验课程(1学分、32学上机、第5学期)。

在集中实践教学环节中:一是取消了“专业综合课程设计”(2学分、2周、第7学期);二是新增了“测控技术课程设计”(1学分、1周、第5学期)及“电气控制技术课程设计” (1学分、1周、第6学期)两门课程。

(3)2014级电子信息工程专业教学计划修订情况

在学科基础课中:一是取消“计算机辅助设计”(16+16)课,改成了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);二是增加了由专业核心课调整来“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验);三是将“电路分析”课程(52+16)改为理论(56)与实验(16) 两门独立的课程。

在专业核心课中:取消了“信息论与编码”(24+8)课程并调整“单片机原理及应用”课程(40+16)到学科基础课。

在专业方向课中:一是在通信系统方向:将“程控交换”(32)课程换成为“移动通信”(22+10)课程;二是在嵌入系统方向:将“ARM处理器原理及应用”改为“嵌入式系统”(22+10),新增“ 计算机操作系统”(16+16(上机))及调整来“ 电子综合设计辅导”(16+16);而“DSP原理及应用”、 “多媒体技术”、“ 电子设计自动化”调整到专业选修课中;三是取消了电子系统设计方向。

在专业选修课中:一是取消了“复变函数与积分变换”、“JaVa语言程序设计”、“数据结构”、“数据库技术及应用”、“Linux软件设计”、“计算机接口与通信”、“自动控制原理”、“电视原理”8门课程;二是由专业方向课调整来“DSP原理及应用”、“多媒体技术”、“电子设计自动化”3门选修课;三是新增“专业导论”、“学科前沿信息”、“新能源技术”、“现代控制理论[双语] ”、“信息论与编码”、“集成电路设计”、“计算机网络安全”7门课程。

在集中实践教学环节中:一是取消了“电子设计方向专业课程设计”(2学分、2周、第7学期);二是新增了“工程训练C”(1周,1学分),调整了“模拟电子技术课程设计”(2周,2学分)、“数字电子技术课程设计”(2周,2学分)、“单片机原理及应用课程设计”(4周,2学分)。

(二)加强几门关键课程的课改示范工作,提升课程在电子能力培养中的关键作用

(1)电子综合设计辅导课程的教改实施情况

电子综合设计辅导课程是训练学生综合设计能力的课程。学院2009年起将原来的“电装实习”改成(电子装配)“工程训练”和“电子综合设计辅导”(2学分、24+8学时、第5学期)两门课程,并结合课余电子制作训练作为补充。电子综合设计辅导课程每一年的设计制作内容在原有的基础上都有新增,加强设计内容的新型性和实用性,至今实验室已有50多个设计实训模数电路板。2014版培养计划中“电子综合设计辅导”课程调整为实验课程“电子技术创新实验辅导”(实验30学时)。

电子装配工艺训练对学生的知识基础要求较低,在原2010版教学计划中安排在大一第二学期进行,重点是训练学生的电子电路焊接技术,为以后的电子装配打下基础。教学时数为一周,时间上分散进行,历时半个学期。电子综合设计辅导课程是学生进行电子设计的入门课,除公选课、选修课形式外,兴趣小组形式的学习培养也是一个最有成效的环节,使得对电子设计有基础、有兴趣的同学得到充分发挥与提升能力。对电子制作训练做到有计划性,一般分为四个阶段:

第一阶段:为电子制作基本能力训练。安排在入学后的第二学期,以兴趣小组形式进行。内容主要为:焊接技术训练、认识基本元器件(学会万用表的使用)、识图、音频放大电路制作。

第二阶段:电子制作入门训练。安排在入学后的第三学期,以公选课的形式进行。主要学习绘图、制作与测量(学习Protel(Altium Designer)软件的使用,学会常用电子仪器的使用,利用波形图分析电路的工作状态,分析能力训练),内容有:简单电源电路、电动机驱动电路、光控灯开关电路、温控加热器电路等。

第三阶段:电子设计基础训练。主要是结合理论知识设计电路,安排在入学后的第四学期,以选修课的形式进行。内容有:音响电路(含音调电路、功率放大器电路)、隔离放大器电路、充电器电路等。

第四阶段:电子设计综合能力提高训练。主要为综合设计中、大规模电路,安排在入学后的第五学期,以选修课的形式进行。内容有:抢答器电路、开关电源电路、数控电源电路、无线通信电路、锁相环振荡电路、转速检测电路、充电器电路。

(2)单片机原理及应用课程的教改情况

单片机作为电子自动化控制的主要手段,其作用越来越重要。我院该课程为省级精品课程,课程组老师进行了一系列的教学实践,编写了新的教学文件,每年修改电子教案、课件,出版新的教材与实验指导书,不断完善学习资源,实施电子考试等等,为学生的自动化电子设计起到了重要的支撑作用。在2014版教学计划中理论学时改为32,实验改为独立设课,学时为32,课程设计为1.5周。单片机实验电路板全部为校内老师设计制作,实验室至今有单片机综合应用设计电路板30多件。

(3)新增电子技术实践公选课

针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题,从2014年下半年开始学院在二年级学生中设立“电子技术实践”公选课程,从学生学习电子技术知识的初始阶段就引导学生向技术应用方向发展,培养学生理论联系实际、实际凝练为理论知识的能力,拓展学生的创新思维能力。电子技术实践课程在一定程度上打破课程的专业界限、学科界限,使得知识、技术、信息等多方面融会贯通,在还不能完全打破现有教学模式的情况下,以教学实验班的形式增加一个补充教学环节,以音频功率放大器的设计制作为立足点,从应用目标出发搜索知识点,解决技术问题,培养思维方式。电子技术实践公选课作为教学模式创新探索,在教学过程中最大程度地改变学生被教师控制之下被动地学习的局面,改变单纯死记硬背完成学业的局面,转而让学生养成从解决问题的角度去思考、查找知识,提高学生的主观能动性、创新意识。在教学环节上将实验教学、理论教学、课程设计三点连成一线。在教学效果上力求学以致用,学有所用,以适应大学生电子设计竞赛的要求,适应技能考证的要求,适应用人单位对应用型人才的需求。

(三)编写、修订教材、教案,建立完善教师与学生教学学习资源

编写出版《电子综合设计常用模块与实例指导》、《单片机设计实例集》等实践指导教材;为学生开展考证培训修订《电子工程师考证培训讲义》等;编写新的教学文件及电子教案、课件等,建立完善教师与学生教学学习资源。

一是修订出版了《单片机实验与课程设计指导(Proteus仿真版)》、《电子设计常用模块与实例》、《单片机设计实例选集(一)》、《51系列单片机原理及应用》等实践指导性强的教材;二是在原网络课程的基础上进行了单片机慕课网站的建设,新编了150题左右的作业练习题库;三是修改2014级教学大纲、电子教案及课件;四是设计开发2014级用的新实验电路板并用于每年的学生电子设计竞赛训练。

(四)加强实践能力培训,提高学生的综合能力

加强实践能力培训,提高学科竞赛的获奖数量、提高学生、专利证书数量、提高学生电子工程师/板级工程师/电工等从职证书数量。

(1)加强了学科竞赛的辅导力度。一是组织学生电子协会,每周至少开展一次活动,以加强低年级同学的基础技能训练;二是与飞思卡尔智能汽车竞赛相结合,利用各种提高学生能力的资源,充实学生的实践活动;三是培养充实指导教师力量,2014年学院的指导教师队伍扩大至9人,落实了组队学生与指导教师的互选环节,密切指导教师与参赛学生的联系,特别是在暑期中通过明确训练计划、训练内容增加指导教师的投入精力;四是针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题,从2014年下半年开始在二年级学生中设立电子技术实践公选课程,在教学效果上力求学以致用,学有所用,以适应大学生电子设计竞赛的要求。

(2)重视指导学生、申报专利工作,培养科学研究能力 。通过学生课程设计、毕业设计、电子竞赛、省创新研究项目等实践,指导学生以论文或专利的形式固化研究成果,近年来学生发表的电子设计类论文、实用专利、省大学生科技创新(电子电气类)项目、国家级大学生创新创业训练项目增加明显。

(3)加强校内电子工程师等考证培训工作。学院培训中心通过了市职业技能鉴定条件验收,成立了市“职业技能鉴定所”和电工方面考证员,可进行中、高级电工,中、高级维修电工,初级电子设计工程师、板级设计工程师、单片机C语言程序设计师7种电子电气类证书的证书认定,为学生培训考评提供了极大的便利。

(4)加强了毕业设计真题实做的要求。学院将毕业设计任务早计划、早布置,以提高毕业设计论文的真题实做时间,现一般是在第7学期初就布置任务,毕业论文答辩分二次进行,在较长的时间内可给学生留出较多时间完成高质量的毕业设计论文,学生毕业设计真题实做的比例在90%以上。

(五)落实考证考级替代学分考试的制度

落实考证考级替代学分考试的制度,将提高从职能力的技能考证、考级、竞赛奖等纳入到教学学分中。

学院出台了关于《本科生毕业设计(论文)替代管理办法》(试行)的文件,规定了5类学生学业成果(考证、考级、论文、专利、竞赛奖)或经学院本科毕业设计(论文)工作小组认定可以代替毕业设计(论文)的其他成果可替代毕业设计(论文)学分。

二、实践成果

两年间,学生在电子工程师、电工考证、学科竞赛获奖方面成绩提高明显,取得电子工程师证书30 人;电工证书192人;在大学生电子设计竞赛中,获省一等奖学生为9人,二等奖学生为18人,三等奖学生为21人;在全国(省)飞思卡尔智能汽车竞赛及智能机器人大赛中获一等奖6人,特等奖2人,二等奖9人,三等奖24人。两年间,学生发表电子设计类论文10篇,取得电子设计类实用专利35项。

三、不足分析

一是教学计划改革后课时量压缩造成教师“抢课”现象,并由课程门数增多及投入精力不足造成教学改革的实践效果下降;二是团队精神在学院教改项目中体现不够,大多数教师还是安于老的教学方式,教改积极性不高,大范围的教改项目推进困难。

提高教学质量不仅需要领导重视,更需要教师的人人参与。教学改革不能停留在口号上,更应建立在教师行动上。高校要把提高教师的影响力与学生的竞争力作为学校发展的基本目标,以社会需求为导向,进一步改革人才培养模式,为社会输送合格的创新创业型应用人才。

参考文献:

[1] 唐树森,李维. 电气信息类专业基础课程综合改革的研究与实践[J]. 中国电子教育,2004,03:44-46.

篇(9)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0177-01

坚持教育教学与实践相结合是我党教育方针的重要内容,近年来,总书记就加强实践育人工作先后四次作出了重要指示。2012年1月,教育部又会同六个中央部门联合印发了《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》,对高校实践育人工作的常态化、长效化建设具有重要而深远的指导意义。对于电子信息工程技术、应用电子技术、电气自动化技术等等电工电子类相关专业而言,电子类竞赛能够充分发挥学生主观能动性,促进学生将理论知识转化为电路分析、设计、组装和调试的能力,提高学生的专业技能和综合素质,是加强专业实践教学工作的一项重要措施。

1 实践教学在高职电工电子专业教学中的重要性

对于高职高专院校而言,人才培养的目标是培养适应行业企业实际岗位的高技能应用型人才,而高职院校中的各个电工电子专业作为典型的工科专业,实践教学环节更是重中之重。我院电子电气工程系的所有专业教学计划中,实践环节所占比重均在50%以上。

根据多年教学改革的经验总结,电工电子专业的实践教学应采用“理实一体化”的教学模式,将理论付之于实践之中,以贴近企业实际的校内外实训基地为场所,将课程中抽象的专业理论知识转化成具体的实践操作。在整个实践教学环节中,必须坚持以学生为学习主体,以专业实际岗位所需技能的培养为重点,通过实践尝试、基本技能应用和技术创新等环节,最终实现学生的专业技能、分析能力、创新能力、沟通能力和合作精神等方面的培养与提高。

2 电子类竞赛对高职电工电子专业人才培养的推动作用

高职院校积极参加电子类竞赛,不仅能够提高学生动手能力和创新能力,培养学生的协作精神以及工程实践素质,还有利于实践教学手段的创新,有利于今后持续进行教学改革和新的教学体系的形成,对于培养符合行业企业要求的应用型人才具有重要意义。

2.1 参与电子类竞赛有利于提高专业教师和学生的整体素质

学生在培训过程中巩固基础知识和基本技能,更重要的是掌握了实用技术,培养了科技创新能力这一核心竞争力。学生在竞赛过程中需要进行选题、分析、确定方案、查找资料、浏览文献、选择元器件、电路板设计加工、安装、调试、论文撰写、参加答辩等过程,心理素质和职业能力得到历练。更重要的是,在培训、调试、竞赛的过程当中,指导教师也能不断进步,不仅专业技能水平得到提高,还开阔了眼界,为以后的竞赛积累丰富经验。

2.2 参与电子类竞赛能够增强学生的就业竞争力

学生参加电子设计竞赛,不仅为学校争得了荣誉,提高了学校知名度,另一方面更是为自己争得了荣誉。参加竞赛有助于培养和锻炼高职高专学生的分析问题的能力、实践动手能力、获取新知识能力、创新能力、团队协作能力等,这些都是职业竞争力的几大要素。经过锻炼,他们在面对就业时的表现必定更加优秀。在日益激烈的就业环境下,根据我院近年来的就业情况反馈,用人单位特别是大型知名电子和IT企业在招聘毕业生时,往往会优先选择竞赛获奖的学生。

2.3 参与电子类竞赛将进一步促进电工电子专业教学改革

教师在带领学生参赛的过程中,能够发现学生知识和技能的一些欠缺,从而发现教学改革中的一些不足和问题。同时,教师在竞赛过程中总结得出的一些专业知识技能结构、培训方法和竞赛研究结论等也能够为电工电子类专业建设和教学改革提供可以参考的依据。

3 提高高职院校参加电子类竞赛实力的措施

3.1 做好竞赛培训平台的开发建设

培训平台是课题研究的硬件保证。通过课题组成员多年的分析研究,尤其是对全国大学生电子设计大赛的分析解读,结合多次参赛经验,最终总结出竞赛培训平台应该是集电子技术、单片机、可编程逻辑控制和嵌入式开发系统相结合、能够培养学生创新意识和职业综合素质的场所。我系在建设所主管的学院“十大文化阵地”之一“电子制作与维修中心”过程中,完全按照竞赛培训平台的需要进行软硬件搭建。我系竞赛教师团队在2010年、2011年多次在该平台上进行学生参赛前的指导和训练,取得了令人满意的效果。在2010年7月的“全国电子专业人才设计与技能大赛”中,我院学生获得全国二等奖、湖北省一等奖等多个奖项。在2011年9月的“全国大学生电子设计竞赛”中,学生获得湖北省三等奖。学院还利用本平台,多次成功举办“电子技能大赛”等电子类校内竞赛活动。这些竞赛成绩证明,电子维修与制作中心已经基本具备培养我院电工电子类学生职业素质的能力。

3.2 强化教师培训,提高指导能力

教师的设计制作能力是指导学生提高竞赛能力的前提条件。要提高教师竞赛指导能力,必须采用院系教师校内全员培训和校外重点培训两方面结合的措施。在校内培训过程中,我系聘请了“湖北省楚天技能名师”做培训教师进行指导,要求被培训教师按照往年竞赛题目进行项目实做。在校外重点培训过程中,选派实力较强的教师参加校外竞赛的相关培训,回校后传授经验。除此之外,还应加强校际交流,到具备参赛经验和成果的院校进行学习。在多项措施联合作用下,提高竞赛指导教师的整体专业技术水平。

3.3 重构竞赛所需的知识和技能结构

纵观这几年电子设计竞赛的题目可知,竞赛内容逐渐从以往单纯的模块电路搭建转向基本知识的拓展应用及创新,所需的知识和技能涉及光电技术电路、555电路专集电路、电源电路、控制电路、微机单片机应用以及PROTEL在绘图、制作封装库、画出PCB、布线方面的应用。在竞赛之前,竞赛组必须从竞赛需要出发,结合往年竞赛题目,从不同的课程中将这些具体知识点和技能点进行拆分、总结和重构,针对重要知识点和技能点进行重点培训。

参考文献

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基金项目:安徽省示范实验实训中心《汽车技术实验实训中心》项目阶段性成果,项目编号:2013sxzx042

【文章摘要】

高职学生实践能力提升一直以来都是高职专业人才培养的重中之重, 也是高职教育教学改革的方向标。本文在对实践能力的涵义、形成机制分析的基础上,提出了基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养模式为高职院校深化实践教学改革提供了参考。

【关键词】

电子设计大赛;主动实践能力;实践教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码: A 文章编号:

1 实践能力内涵特质

学术界往往更多强调学习者的认知能力,实践能力更多地被忽略。国外学者加德纳指出:“智力是在某种社会和文化环境的价值标准下,个体用以解决自己遇到的真正难题或产生及创造出某种产品所需要的能力。”,这一对智力概念的理解接近于我们所说的实践能力,在国内,傅维利、刘磊、吴志华等学者又进行了进一步的探索,他们认为:“实践能力是个体在生活和工作中解决 实际问题所显现的综合性能力,是个体生活、工作所必不可少的;它不是由书本传授而得到的,而是由生活经验和实践活动磨练习得的。”刘磊等人指出:“实践能力就是对个体解决问题的进程及方式上直接起稳定的调节控制作用的个体生理和心理特征的总和。

在国内外学者研究的基础上,实践能力可以理解为使用知识、技能解决现实问题的能力。这种理解可以从以下四个方面进行理解:一是它是能力的重要组成;二是它的活动对象包括工作、生活的各个领域;三是它是在实践中不断积累形成的; 四是它的基础是基本知识、技能的掌握, 创新意识和创造精神对实践能力的提升也很重要。

实践能力是在日常的工作、生活中通过日积月累的劳动积累形成的,不同职业形成不同实践能力。如机床操作员对机床的操作能力、工艺员对零件工艺的设计能力、管理人员的企业管理能力等。对于大学生而言,在没有职业活动的条件下,他们实践能力的形成主要依靠以下几种方式:

1)将已有知识转化为实际问题的解决技能

高职学生在专业知识、技能的学习的基础上,通过专周实训、顶岗实习等实践环节培养自己的实际操作能力和面对实际问题的解决能力,久而久之,这种实践不仅加深了对已有知识的掌握理解程度, 同时也具备了解决现实生产过程中实际问题的方法、步骤,实现了将已有知识转化为实际问题的解决技能。这种能力形成的关键是:实训实习岗位要与学习者的专业知识应用对接,同时有实践经验丰富的师傅进行指导。

2)长期运用,实践技能更为熟练

实际操作技能,在长期实际运用中, 不断强化,逐渐达到熟练。解决实际问题的方法、步骤,在不断进行各种问题的解决中,逐渐形成自己独有的思维方式和风格。这种能力形成的关键是:学习者必须自己参与实践,并能进行大量的训练,且实践经验丰富的师傅能及时得针对学习者的错误进行指导。

3)综合运用,形成解决综合问题的能力

在解决单一问题的基础上,通过对综合问题解决过程中多种知识、技能、方法等的综合应用,逐步形成综合问题的解决能力。这种能力形成的关键是:具备综合问题解决所需的各种知识、技能、方法,且能在实际问题中综合使用并加以总结。

学习者将已有知识转化为实际问题的解决技能、实践技能更为熟练、形成解决综合问题的能力这一过程即为其实际能力的形成过程。在这一过程中学习者的主动性就显得尤为重要。

2 基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养

2.1 主动实践能力的涵义

学习者在教师制定的实践要求、步骤等规定框架下,按要求完成具体的实践任务,这种实践能力的形成往往被称为被动实践,这种实践只是对现有知识的一种掌握。这种实践学习者是在被动的状态下完成既定任务,往往缺乏对解决问题所需知识的主动理解、思考,当问题发生变化时往往又手足无措。要改变这一现状,关键是解决问题的方法、步骤必须有学习者自身通过思考,结合已有知识、技能去完成某一工作任务,这种实践往往被称之为主动实践。 建构主义的观点是:知识是学习者在特定的工作任务或工作情境中, 在教师或师傅的指导帮助下,通过主动学习和查阅资料,采用意义建构获取。建构主义教学理论对学习环境在知识掌握中的作用特别重视, 它的观点是学习环境的四大要素“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”对于知识的学习和掌握尤为重要。这一理论与主动实践能力对学习者的要求不谋而合。重视学生的主动性和参与性这一建构主义的思想,也为学生主动实践能力的培养提出了很好的理论基础。

2.2 基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养

高职学生创新能力培养的关键是要主动实践,而电子设计竞赛则为学生主动实践能力培养提供了平台。电子设计竞赛的目的就在于培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。从这个意义上说学生在参与电子设计竞赛的过程中,就必须从对竞赛题目的理解、分析到选题、具体方案设计、元器件的选择、设计装配制作、调试、最后完成作品并写出论文这一过程必须主动通过自己的思考来完成,且时间要求往往很紧。竞赛过程中对学生的理论运用能力、实践技能、软硬件结合能力、论文写作能力及意志品质、团队协作精神等都是一个很好的检验。

创新能力培养必须融入大学教学的每个环节、每个实验之中,探索基于项目研究的综合性课程设计、学生课外研学与自主创新的实验项目,拾级而上、循序渐进、渐次提升学生的主动实践能力。

2.2.1 开发基于项目研究的实验项目

在基础实验中,以项目为载体,通过教师的引导,在解决问题、完成任务的过程中让学生体验和掌握电工电子基础知识,并安排涵盖课程知识点、具有工程背景或实际应用价值的可实现多项功能及性能指标的综合设计性实验项目,在项目构思中,尽可能选择实现方法具有多样性,或实验结果随外部条件变化具有不确定性的内容,促进学生的主动探索与实践。可把电子设计大赛技能要求分解成具体的实验项目,探索、创新实验案例,例如交流控制电路设计、黑匣子电路结构与参数判定、多路抢答器设计步进电机转速控制系统设计、电磁式继电器的特征参数测量、R、L、C 网络频率特性测试与参数测量等。

2.2.2 开展综合型课程设计

在课程设计中,学生可根据所学专业和兴趣爱好选择具有工程背景的课题作为课程实践项目,自主制定课题的详细功能、规模和性能指标,经教师确认课题合理性、实现的可行性、知识广度、专业深度与工作量后,学生自主选择工作平台, 开始系统分析、研究设计、调试与工程实现,并进行项目总结,撰写设计报告,制定测试和演示方案,教师对项目作品进行验收、质询并分组进行演示。在整个课程设计中,突出学生主体、手脑并用及学生的研究探索,实现“知、情、意、能”复合培养, 提升学生的主动实践能力。例如依托电子设计大赛可开展简易逻辑分析仪设计、电能参数测试仪设计、高频调谐放大器设计、数字示波器设计等综合性课程设计。

2.2.3 实施以学生为中心的教学模式

在教学中积极倡导自主研学,着眼于学、思、知、行的有机结合,引导学生通过研究探索、信息查询、方案研讨、设计仿真、系统实现、调试测试等多种途径进行自主学习,精心安排实验内容,前期多以简单问题的提出,作为综合、复杂问题的铺垫,在问题发现和解决的过程中引导学生学会学习、学会思考、学会动手,后期设计综合实验项目,让学生很难找到现成答案,通过提出实验要求让学生必须经历“调查、研究、分析、规划、设计、实现、测试、总结”的研究过程,才能完成任务,通过设置考核内容调动学生关注实践过程中的各个环节,提升学生实践的乐趣及主动性。

2.2.4 优化集成创新实践环境

分层次按功能设置实验室,建设电子工艺、电工技术、电子技术及创新展示实验室等学科基础实验平台,优化电子系统设计、电气控制系统、高频电子电路等专业基础实验平台的仪器配置,拓展课外研学创新基地,以满足学习、研究、设计、分析、仿真、实验、制作、焊接、测试等不同环节的软硬件需求。建立网络信息化的教学管理制度,实施教师定时带班实验与学生自由开放实验相结合,同时加强实践项目管理与过程监控,保障教学质量。

“竞赛+ 项目”的教育教学改革模式的实质其实是将理论知识与实践技能分解成电子设计竞赛的各个模块化的工作任务,并通过竞赛加已完成。这种教育教学改革模式以现代职业教育理念为指导, 注重学生的职业发展需求,改变传统的单一的“填鸭式”教学,更多强调学习者学习的主动性、积极性,强调创新意识和团队精神的培养。在实践教学中通过合理的教学情景设计,实现教学做一体化,强化师生互动,充分发挥学生的主体作用。具体来说即是以电子设计竞赛的竞赛规程和竞赛任务为基础,将竞赛任务分解为一个个子任务,并将其转化为一个个实践教学情景,在日常教学中指导学生自主完成, 这种基于实际任务的教学情景设计能很好的激发学习者的学习积极性,契合建构主义理论。

基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养为学生理论联系实际,解决实际问题提供了平台,提供了一种很好的技术技能型人才培养路径,这种强调大学生主动实践能力和创新意识的培养方式,必将为学生毕业后更好的适应企业工作岗位奠定基础。

【参考文献】

[1]GARDNER H.多元智能[M].北京: 新华出版社,1999:5.

[2] 吴志华,傅维利.实践能力含义及辨析[J].上海教育科研,2006 , (9):25.

[3] 刘磊,傅维利.实践能力:含义、结构及培养对策[J].教育科学, 2005,(2):2.

[4] 朱庆欢.开展大学生电子设计竞赛促进创新人才培养田.韶关学院学报,2006,27(9) :163—166.

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