測控導(dǎo)論論文范文
時(shí)間:2023-04-07 02:13:57
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篇1
1.1試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
測試系統(tǒng)的作用是控制機(jī)械部件進(jìn)行運(yùn)作,其中,驅(qū)動(dòng)部件帶動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)面部件,使其能夠在床身上進(jìn)行往復(fù)的運(yùn)動(dòng);加載部件能夠?qū)Ρ粶y導(dǎo)軌進(jìn)行正確的加載,并且可以調(diào)節(jié)力的大小,從而使試驗(yàn)裝置進(jìn)行模擬加載跑合試驗(yàn);并對(duì)相關(guān)壽命試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和采集。這些功能的實(shí)現(xiàn)需要搭建完善的測控硬件系統(tǒng),并且根據(jù)所需要實(shí)現(xiàn)的功能,編制完善的試驗(yàn)控制軟件、測試軟件、數(shù)據(jù)分析軟件等,使試驗(yàn)臺(tái)能夠按照預(yù)計(jì)的方案進(jìn)行試驗(yàn),并能夠獲得導(dǎo)軌副相關(guān)參數(shù)如:型號(hào)、載荷、震動(dòng)等相對(duì)工作時(shí)間的變化曲線。本試驗(yàn)臺(tái)主要由測控系統(tǒng)、加載力控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。
1.2加載力控制系統(tǒng)
1.2.1試驗(yàn)的加載力分析
我國目前的壽命試驗(yàn)臺(tái)可以進(jìn)行單條導(dǎo)軌的試驗(yàn),然而加載力不能變化,加載方式單一,不能提供高加載。為了提高試驗(yàn)效率,試驗(yàn)臺(tái)面上表面設(shè)置相互平行的三條被測導(dǎo)軌副轉(zhuǎn)接板,每條被測導(dǎo)軌副轉(zhuǎn)接板上均設(shè)置一條被測導(dǎo)軌副,被測導(dǎo)軌副轉(zhuǎn)接板可以根據(jù)被測導(dǎo)軌副型號(hào)的不同進(jìn)行更換,保證了試驗(yàn)裝置的通用性,因此需要三組加載力裝置分別對(duì)三條被測導(dǎo)軌進(jìn)行加載,實(shí)現(xiàn)被測導(dǎo)軌可以分別加載或是同時(shí)加載;由于工作時(shí),導(dǎo)軌所承受的載荷是變化的,因此加載力的調(diào)節(jié)范圍需要較大,并且現(xiàn)在廠家所使用的導(dǎo)軌最大承載可達(dá)到30t,根據(jù)以上要求,選擇液壓加載的方式,液壓加載可以提供高壓力(30t),并且其傳動(dòng)平穩(wěn),可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過載保護(hù),具有使用壽命長、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn),滿足本試驗(yàn)臺(tái)的需求。因此加載部件主要由龍門和三個(gè)液壓缸組成,三個(gè)液壓缸并排安裝在龍門頂部,可分別對(duì)三條被測導(dǎo)軌副進(jìn)行加載,并且可以根據(jù)實(shí)際加載要求更換不同上下加載工裝。
1.2.2加載力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
液壓缸加載的控制分為加載動(dòng)作的控制和加載力大小的控制。加載動(dòng)作即為液壓缸的伸出和縮回,可以通過三位四通電磁換向閥來控制;加載力的大小通過減壓閥來控制。根據(jù)試驗(yàn)要求,現(xiàn)設(shè)計(jì)加載力控制的液動(dòng)原理圖,當(dāng)液壓站本身通路正常時(shí),三個(gè)減壓閥8接收到AO電壓信號(hào)后,輸出相應(yīng)的壓力,壓力變送器可以監(jiān)測減壓閥輸出壓力的大小,換向閥10接收到減壓閥給的壓力信號(hào)后,可以給油缸11相應(yīng)的液壓力,換向閥的左右電磁鐵的通斷,可以控制油缸流量進(jìn)入的方向,從而控制油缸的伸出和縮回動(dòng)作,蓄能器7的作用是保壓,可以避免電機(jī)長期連續(xù)工作。減壓閥的控制信號(hào)AO要求可以通過程序提供0~10V的電壓信號(hào),工控機(jī)給輸出卡信號(hào),使板卡輸出相應(yīng)的模擬電壓信號(hào)給減壓閥,經(jīng)分析PCI-1720是一款具有4路模擬量輸出口的輸出卡,可以提供0~10V范圍的電壓,滿足試驗(yàn)需求。結(jié)合所選板卡及試驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)加載力大小控制接線,工控機(jī)控制采集卡PCI-1720輸出0~10V的電壓信號(hào),板卡VO口輸出的電壓信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)的減壓閥,減壓閥為液壓缸的運(yùn)動(dòng)提供壓力。電磁閥的控制信號(hào)DO要求所選的控制板卡可以給出六位的數(shù)字信號(hào),每兩位高低信號(hào)控制一個(gè)電磁閥,,當(dāng)電磁閥右電磁鐵為高信號(hào),左電磁鐵為低信號(hào)時(shí),油缸的活塞向下運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)伸出動(dòng)作;當(dāng)電磁閥左電磁鐵為高信號(hào),右電磁鐵為低信號(hào)時(shí),油缸的活塞向上運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)縮回動(dòng)作。經(jīng)分析PCI-7260可以提供8通道大功率繼電器輸出,并且可以單獨(dú)控制,滿足試驗(yàn)需求。結(jié)合所選板卡及試驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)電磁閥的控制接線,工控機(jī)控制板卡PCI-7260的NO和COM口向電磁閥發(fā)送數(shù)字信號(hào),六個(gè)DO口分別控制三個(gè)液壓缸的伸出與縮回動(dòng)作。由于電磁閥里有磁鐵線圈,當(dāng)斷電時(shí),它會(huì)產(chǎn)生電感電流,其中與電磁閥并聯(lián)的二極管就是為了釋放這些電感電流,防止這些電流加在板卡的端口,影響板卡的性能。
1.3驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)
1.3.1電機(jī)控制的分析
,本試驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)通過在試驗(yàn)臺(tái)面的一側(cè)安裝齒條,齒條與驅(qū)動(dòng)部件中的齒輪嚙合,在驅(qū)動(dòng)部件的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)面部件往復(fù)運(yùn)動(dòng)的功能。驅(qū)動(dòng)部件主要是由電機(jī)與減速器組成,電機(jī)的轉(zhuǎn)速及其正反轉(zhuǎn)一般是由變頻器[9]控制的,變頻器根據(jù)工控機(jī)輸入的電壓量,來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而控制試驗(yàn)臺(tái)面的移動(dòng)速度,并且變頻器通過接受相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)可以控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止;電機(jī)要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制,將其電源的相序中任意兩相對(duì)調(diào)即可,當(dāng)試驗(yàn)臺(tái)面運(yùn)動(dòng)到最大試驗(yàn)位置時(shí),變頻器會(huì)接收到相應(yīng)的數(shù)字信號(hào),并且可以輸出信號(hào)給電機(jī)來改變轉(zhuǎn)向。同時(shí),由于電機(jī)的控制程序有出錯(cuò)的可能,使電機(jī)不能正常的正反轉(zhuǎn),所以還要設(shè)計(jì)一個(gè)急停開關(guān),可以通過人工控制使機(jī)床瞬停。
1.3.2電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
變頻器接收到的電壓量和數(shù)字信號(hào)都可以由工控機(jī)的板卡提供,電機(jī)的啟動(dòng)、停止和正反轉(zhuǎn)要求所選的控制板卡可以給出三位的數(shù)字信號(hào),并可單獨(dú)控制,經(jīng)分析PCI-1716可以提供16位數(shù)字量輸入/輸出通道,并且可以提供0~10V的模擬輸出,由于變頻器輸出的電流量比較高,但是板卡輸出的的較小電流信號(hào),因此選用繼電器用于電機(jī)的控制系統(tǒng)中,起到電控開關(guān)的作用,根據(jù)所選板卡、電器元件及試驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)使用五個(gè)繼電器分別控制電機(jī)的停止、啟動(dòng)和正/反轉(zhuǎn)信號(hào)開關(guān)以及正向到位和反向到位開關(guān),當(dāng)繼電器的輸入端接受到板卡PCI-1716相應(yīng)DO口發(fā)出的數(shù)字信號(hào)后,繼電器便處于接通狀態(tài),變頻器的端口接受到信號(hào)后,在輸出信號(hào)控制電機(jī)的電機(jī)的停止、啟動(dòng)和正/反轉(zhuǎn);正向到位和反向到位信號(hào)時(shí)要通過光電開關(guān)控制的,光電開關(guān)安裝在試驗(yàn)臺(tái)面試驗(yàn)范圍的最遠(yuǎn)端,試驗(yàn)臺(tái)面運(yùn)動(dòng)到最大試驗(yàn)距離時(shí),會(huì)遮擋光電開關(guān),光電開關(guān)給PCI-1716相應(yīng)DI口的發(fā)出信號(hào),通過工控機(jī)中所編程序控制反饋給電機(jī)正反轉(zhuǎn)開關(guān),改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向,從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)面的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。正極限和反極限開關(guān)是由兩個(gè)限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)的,兩個(gè)限位開關(guān)安裝在試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)端,串聯(lián)接在變頻器的急停端口處,一旦試驗(yàn)臺(tái)接觸或是人工觸碰到任意限位開關(guān),試驗(yàn)臺(tái)都會(huì)當(dāng)即停止,防止試驗(yàn)臺(tái)沖出床身,造成事故。
1.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
1.4.1數(shù)據(jù)采集分析
試驗(yàn)臺(tái)往復(fù)運(yùn)行時(shí),被測導(dǎo)軌的振動(dòng)狀態(tài)可以體現(xiàn)導(dǎo)軌的使用壽命狀況,通過監(jiān)測振動(dòng)量相對(duì)工作時(shí)間的變化曲線,可以分析導(dǎo)軌的磨損狀況;同時(shí),加載力也要實(shí)時(shí)監(jiān)測,確保被測導(dǎo)軌所承受的載荷是按預(yù)設(shè)的大小施加的;,由于液壓系統(tǒng)中的油缸及油路管道對(duì)于減壓閥輸出的壓強(qiáng)有損耗,所以減壓閥的輸出壓強(qiáng)也需要進(jìn)行監(jiān)測。
1.4.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
振動(dòng)量、加載力及液壓力的采集都可以通過板卡采集,并傳送給工控機(jī)中顯示出來,經(jīng)分析PCI-1716可以提供16路單端模擬量輸入,滿足試驗(yàn)需求,傳感器將采集的信號(hào)傳送到板卡的AI口,板卡將接收到信號(hào)傳送給工控機(jī),工控機(jī)將信號(hào)的變化曲線顯示在電腦界面上,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控被測導(dǎo)軌參數(shù)的目的。試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行壽命試驗(yàn)時(shí),工控機(jī)通過輸出卡PCI1716給變頻器信號(hào),變頻器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使試驗(yàn)臺(tái)按預(yù)計(jì)的速度運(yùn)行,當(dāng)試驗(yàn)臺(tái)接觸到光電開關(guān)時(shí),光電開關(guān)給變頻器信號(hào),實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)的正反轉(zhuǎn),當(dāng)試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行超過設(shè)計(jì)范圍時(shí),限位開關(guān)起到急停作用,工控機(jī)還可以通過控制采集卡的數(shù)字輸出,來控制泵的使用,對(duì)被測導(dǎo)軌進(jìn)行;試驗(yàn)臺(tái)正常運(yùn)行時(shí),需要對(duì)被測導(dǎo)軌進(jìn)行加載,PCI1720輸出卡給減壓閥相應(yīng)的電壓信號(hào),使液壓缸輸出預(yù)計(jì)的壓力,電磁閥接受PCI7260輸出卡的數(shù)字信號(hào),來控制液壓缸的動(dòng)作,液壓力計(jì)記錄液壓缸的內(nèi)部輸出壓強(qiáng),力傳感器監(jiān)控被測導(dǎo)軌所受的加載力,幫助液壓缸提供符合試驗(yàn)要求的加載力;試驗(yàn)臺(tái)正常加載運(yùn)行時(shí),振動(dòng)傳感器不斷的將采集到的三條導(dǎo)軌的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)化成電信號(hào),電信號(hào)通過調(diào)理儀的分析轉(zhuǎn)化,傳送給采集卡PCI1716,從而可以在工控機(jī)的記錄儀里觀測到振動(dòng)的變化曲線,記錄試驗(yàn)臺(tái)不同運(yùn)行速度和不同加載力情況下的被測導(dǎo)軌振動(dòng)變化曲線,從而來分析導(dǎo)軌的壽命。
2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)試驗(yàn)的需求,系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括試驗(yàn)控制軟件、測試軟件、數(shù)據(jù)分析軟件,針對(duì)本試驗(yàn)臺(tái)所要實(shí)現(xiàn)的功能,控制軟件主要是電機(jī)的控制、液壓缸的加載及泵的控制,測試軟件主要是液壓缸壓強(qiáng)、被測導(dǎo)軌加載力及振動(dòng)變化曲線的監(jiān)測,數(shù)據(jù)分析軟件的功能主要是對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、記錄、調(diào)用及輸出打印等。
2.1系統(tǒng)主程序流程圖
系統(tǒng)主程序流程圖,試驗(yàn)開始時(shí),首先要確定被測滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的型號(hào)和加載力大小及其試驗(yàn)環(huán)境,數(shù)據(jù)處理軟件記錄這些參數(shù)的設(shè)置,接著把被測件安裝在被測導(dǎo)軌副轉(zhuǎn)接板上,通過按鍵控制開啟系統(tǒng),為試驗(yàn)的進(jìn)行做準(zhǔn)備;接下來,啟動(dòng)加載液壓缸對(duì)被測導(dǎo)軌副進(jìn)行加載(先空轉(zhuǎn),然后逐步加載),通過控制伺服閥以及壓力傳感器的監(jiān)測將載荷加至指定值,并保持載荷不變,來模擬導(dǎo)軌實(shí)際工況;然后,啟動(dòng)振動(dòng)傳感器,在線監(jiān)測振動(dòng)量的變化情況,啟動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng),使工作臺(tái)面按試驗(yàn)計(jì)劃往復(fù)運(yùn)作。在測試軟件里,可以對(duì)振動(dòng)量實(shí)時(shí)監(jiān)測顯示,試驗(yàn)者通過觀察振動(dòng)變化曲線來分析導(dǎo)軌使用壽命的狀況。當(dāng)變化曲線有異樣時(shí),需要觀測被測導(dǎo)軌是否有點(diǎn)蝕,如果有的話,并且導(dǎo)軌的行程沒有達(dá)到額定值,說明此產(chǎn)品不合格,數(shù)據(jù)處理軟件記錄下此不合格導(dǎo)軌的信息;若被測導(dǎo)軌沒有發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象并且行程達(dá)到額定值,則說明導(dǎo)軌的壽命合格,數(shù)據(jù)處理軟件同樣也記錄下此合格導(dǎo)軌的信息,如此完成導(dǎo)軌的壽命試驗(yàn)。
2.2試驗(yàn)臺(tái)程序主界面
程序的主界面是利用VisualBasic6.0編寫的,程序的主界面,界面上包含了參數(shù)的設(shè)置、壽命試驗(yàn)的實(shí)施、加載力及振動(dòng)的監(jiān)測、板卡及電機(jī)的測試和被測導(dǎo)軌數(shù)據(jù)的分析,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢及數(shù)據(jù)的輸出報(bào)表等功能。
2.3壽命試驗(yàn)程序界面
壽命試驗(yàn)運(yùn)行的程序界面,可以控制試驗(yàn)臺(tái)往復(fù)運(yùn)行以及加載力的控制。
2.4參數(shù)監(jiān)測界面
,可以實(shí)時(shí)觀測加載力的變化,振動(dòng)變化曲線是通過iocomp控件來繪制的,縱坐標(biāo)為板卡所收集到的傳感器測得的信號(hào)。
2.5數(shù)據(jù)處理軟件
本測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件是采用VisualBasic6.0編寫,并結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)了導(dǎo)軌副壽命測量信息數(shù)據(jù)庫、人員及測量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫管理軟件,用于保存導(dǎo)軌副參數(shù)信息,壽命測量原始數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)結(jié)果等,能夠很好地滿足工廠的實(shí)際生產(chǎn)測量需要。
3試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)成果
為滾動(dòng)直線導(dǎo)軌壽命試驗(yàn)臺(tái)實(shí)物圖,在已經(jīng)設(shè)計(jì)好的試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用上文所分析設(shè)計(jì)的測控系統(tǒng),試驗(yàn)臺(tái)面已經(jīng)可以模擬工況的往復(fù)運(yùn)行,并且液壓加載系統(tǒng)可以為三根被測導(dǎo)軌提供0~30t的加載力,在加載力為30t時(shí),試驗(yàn)臺(tái)面可以最高速度正常運(yùn)行,振動(dòng)傳感器所收集到的信號(hào)可以在參數(shù)監(jiān)測界面進(jìn)行監(jiān)測,同時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理軟件保存在數(shù)據(jù)庫中,隨時(shí)可以被調(diào)用分析。
4結(jié)束語
篇2
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 課程 教學(xué)實(shí)踐 應(yīng)用能力
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-9682(2012)06-0063-02
一、引 言
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)又稱傳感網(wǎng),指的是將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施,包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和“外在使能”的各種資產(chǎn)、攜帶智能終端的個(gè)人與車輛等,通過各種無線或有線的通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,從而提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)監(jiān)控、定位溯源、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程控制、安全防范等管理和服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將催生新的產(chǎn)業(yè),形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),其發(fā)展前景十分可觀。鑒于此,2010年8月,教育部審批通過了35所高校獲批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),新設(shè)專業(yè)將自2011年開始招生。在2011年,又有27所高校設(shè)置的“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)通過了教育部的審批。
二、教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)方法的初步探索
筆者所在的大學(xué)還未申報(bào)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),但與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的支撐專業(yè)門類比較齊全,如信息與通信工程、電子科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制工程及測控技術(shù)及儀器等專業(yè)。基于此,筆者在2011年連續(xù)兩個(gè)學(xué)期開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論的公選課,學(xué)生選課非常踴躍,170人的選課規(guī)模每次都爆滿,從這可以看出當(dāng)前本科生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)等新生技術(shù)具有非常強(qiáng)的學(xué)習(xí)欲望。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn),在現(xiàn)有教學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行了初步探索。
1.合理選擇教材
筆者結(jié)合選課學(xué)生的特點(diǎn):不僅有理工科學(xué)生,還有社會(huì)科學(xué)類學(xué)生,選擇了周洪波博士所編寫的《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式》一書。此書以通俗易懂的方式,指導(dǎo)學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)世界,且不需要較強(qiáng)的專業(yè)背景,適應(yīng)不同專業(yè)的學(xué)生。
2.嚴(yán)格修訂教學(xué)大綱,合理安排教學(xué)內(nèi)容。
教學(xué)大綱不僅是進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度的依據(jù),也是考試考查的依據(jù),更是教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的依據(jù)。一個(gè)好的教學(xué)大綱,非常有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。在教學(xué)內(nèi)容上,首先講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與機(jī)遇,讓同學(xué)們明白物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無論是在經(jīng)濟(jì)、生活以及國家戰(zhàn)略上都有非常重要的前景。讓同學(xué)們掌握互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及它們的區(qū)別與聯(lián)系,并了解基于四大技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)支柱產(chǎn)業(yè)群,分別為RFID從業(yè)人員、傳感網(wǎng)從業(yè)人員、M2M人群以及工業(yè)信息化人群;其次,著重講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,即Device、Connect以及Manage(DCM)三層系統(tǒng),或者也可稱之為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的通訊與連接,包括短距離無線通訊技術(shù)、長距離無線通訊技術(shù)、短距離有線通訊技術(shù)和長距離有線通訊技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面,通過物聯(lián)網(wǎng)在城市市政管理、農(nóng)業(yè)園林、醫(yī)療保健、智能樓宇和交通運(yùn)輸?shù)确矫婧屯瑢W(xué)們進(jìn)行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術(shù),讓同學(xué)們對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有更進(jìn)一步的了解。
3.教學(xué)方法和教學(xué)互動(dòng)
物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)實(shí)用性很強(qiáng)、發(fā)展前景很廣的技術(shù)。將來物聯(lián)網(wǎng)會(huì)發(fā)展到什么程度,對(duì)人類的科技和生活會(huì)產(chǎn)生什么影響,都是一個(gè)未知數(shù)。因而在教學(xué)過程中,筆者非常注意和學(xué)生互動(dòng),讓同學(xué)們發(fā)揮自己的想象力,盡量去描繪50年,甚至100年后因物聯(lián)網(wǎng)的存在,人們的生活所發(fā)生的翻天覆地的變化。在上課過程中,筆者既有講述的環(huán)節(jié),有和學(xué)生互動(dòng)的環(huán)節(jié),更有讓學(xué)生分組討論的環(huán)節(jié)。筆者希望此課程是個(gè)開放的課程,學(xué)生不僅能學(xué)到知識(shí),更能發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性。同時(shí),通過運(yùn)用多媒體等途徑來呈現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)所存在的問題和發(fā)展前景,請同學(xué)們利用已有知識(shí),并發(fā)揮自己的想象嘗試提出解決方案,設(shè)置懸念,然后抓住重點(diǎn)、熱點(diǎn)作深入分析,最后上升為理論知識(shí)。從而使課程生動(dòng)形象,對(duì)錯(cuò)分明,環(huán)環(huán)相扣,印象深刻,氣氛活躍。當(dāng)然,這種講課方式有一個(gè)前提,那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎(chǔ)上。這種授課方式,就是師生間的相互溝通,實(shí)現(xiàn)這種溝通,理解是基礎(chǔ),也即心靈交融,才能實(shí)現(xiàn)交往、溝通。
4.考核方式
為了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,筆者在考核方式上突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念掌握和發(fā)展前景設(shè)想,同時(shí)考查學(xué)生的論文寫作能力,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)過程的督促與考核,客觀完整地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在考核的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上學(xué)生的成績由學(xué)生上課過程中的討論報(bào)告、出勤率和最終課程論文三個(gè)部分組成。其中討論報(bào)告占20%,出勤率占20%,最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學(xué)生進(jìn)一步了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),又能發(fā)揮學(xué)生的想象力和主動(dòng)性,并能讓學(xué)生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)和技術(shù),筆者依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點(diǎn),結(jié)合我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)置的現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了初步的探討。經(jīng)過幾個(gè)學(xué)期的教學(xué)探索,摸清了教學(xué)規(guī)律,優(yōu)化了教學(xué)過程,改進(jìn)了教學(xué)方法,使學(xué)生具有合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),理論與實(shí)踐相結(jié)合,從而具有解決實(shí)際問題的能力、開放的思維和協(xié)作能力,能夠暢想未來,把握經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的大趨勢,以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和本科生教育信息化發(fā)展的需要,成為能夠適應(yīng)21世紀(jì)新挑戰(zhàn)的復(fù)合型高端人才。
參考文獻(xiàn)
1 周洪波.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010
2 康曉慧、羅霄鳳、張梅等.植物病理學(xué)方向研究生教學(xué)改革與探索[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(2):1225~1227
3 張玉梅.物聯(lián)網(wǎng)在高校中的應(yīng)用前景分析[J].學(xué)術(shù)研究,2011(10):82~83
篇3
關(guān)鍵詞:電子產(chǎn)品設(shè)計(jì);CDIO;工學(xué)結(jié)合;課程改革
作者簡介:潘世華(1968-),男,江西武寧人,寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院高級(jí)工程師,研究方向?yàn)殡娮有畔I(yè)教學(xué)與管理、電路與系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā);徐濟(jì)惠(1964-),男,浙江寧波人,寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授,研究方向?yàn)殡娮有畔I(yè)教學(xué)與管理。
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-7518(2015)14-0069-05
作為國際上高等工程教育改革的新成果,CDIO教學(xué)模式已被國內(nèi)多所本科院校引入[1]。CDIO強(qiáng)調(diào)基于工程項(xiàng)目全過程的學(xué)習(xí),即在工程項(xiàng)目或產(chǎn)品的構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)行(Operate)過程中,來學(xué)習(xí)理論和進(jìn)行實(shí)踐。CDIO工程項(xiàng)目教學(xué)模式和我國當(dāng)今高職主流教育理念一致,而且更系統(tǒng)、全面、深入、徹底地體現(xiàn)了“工學(xué)結(jié)合”教學(xué)理念[2];CDIO教育模式確定的l2 條標(biāo)準(zhǔn)和4個(gè)層面的大綱,在高職教學(xué)中具有很強(qiáng)的可操作性,相比于德國雙元制教學(xué)模式,更符合國情。CDIO先進(jìn)的教育理念對(duì)高職工科類課程教學(xué)改革具有較好的指導(dǎo)作用,筆者在“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”工學(xué)結(jié)合課程改革中,結(jié)合實(shí)際情況,貫徹“做中學(xué)”和基于項(xiàng)目全過程學(xué)習(xí)理念,在教學(xué)中引入CDIO,以進(jìn)一步提升課程教學(xué)有效性。
一、“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”課程教學(xué)分析
“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”課程是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門核心課程。該課程是在電子電路基礎(chǔ)知識(shí)、電路設(shè)計(jì)、軟件編程、傳感器應(yīng)用、制作工藝等前序課程的基礎(chǔ)上,采用真實(shí)項(xiàng)目來訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生具備智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本能力,課程綜合性較強(qiáng),涵蓋的知識(shí)覆蓋面寬,同時(shí)課程所涉及的專業(yè)知識(shí)和技能需緊跟現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展,更新速度較快。如果按照傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的教學(xué),從電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的導(dǎo)論、模擬電路設(shè)計(jì)規(guī)則和案例、數(shù)字電路設(shè)計(jì)規(guī)則和案例、單片機(jī)應(yīng)用的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)、應(yīng)用程序設(shè)計(jì),到控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),內(nèi)容較多且過多強(qiáng)調(diào)各種電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法和電路模塊典型案例的學(xué)習(xí),而忽略了在實(shí)際產(chǎn)品項(xiàng)目中的應(yīng)用,學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)與實(shí)際設(shè)計(jì)過程脫節(jié),教學(xué)效果不佳,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程往往是在被動(dòng)地接受知識(shí),不能真正培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)用能力;或者是采用技能實(shí)訓(xùn)式的教學(xué),學(xué)生按照樣品(往往容易過時(shí))電子產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作,不能緊跟技術(shù)的發(fā)展對(duì)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行需求分析、方案設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、調(diào)試分析,學(xué)生只是按部就班完成實(shí)訓(xùn)任務(wù),而對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目沒有建立完整的概念,學(xué)生學(xué)習(xí)惰性大,不能培養(yǎng)專業(yè)興趣,缺少主動(dòng)參與的熱情;課程結(jié)束后學(xué)生的技能可能得到一定的提高,但其電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力不強(qiáng),難以達(dá)到課程教學(xué)要求。
針對(duì)以上課程教學(xué)的分析,將CDIO“基于工程項(xiàng)目全過程”的教學(xué)理念貫徹到電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程,進(jìn)行工學(xué)結(jié)合課程設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)的改革[3],其基本思路如下:
(一)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)融入CDIO理念
選取來自生產(chǎn)和工程應(yīng)用實(shí)際的案例,將若干個(gè)真實(shí)的智能電子產(chǎn)品列為課程教學(xué)載體(如自動(dòng)超聲波測距儀,數(shù)字溫度測控器,智能紅外窗簾控制器,數(shù)字電子密碼鎖,智能循軌小車等),編寫按CDIO理念的校本教材或講義,教學(xué)中根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程來強(qiáng)化構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行的項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程,融“教學(xué)做”一體,實(shí)現(xiàn)能力的訓(xùn)練。
(二)在教學(xué)手段、教學(xué)方法中引入CDIO模式,提高教學(xué)有效性
在教學(xué)實(shí)施中按照構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行的思路來組織電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目的教學(xué),采用小組合作的方式承擔(dān)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù),增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作素質(zhì)。
(三)在教學(xué)考核評(píng)價(jià)中融入CDIO理念
在課程的教學(xué)中不僅重視學(xué)生的設(shè)計(jì)成果,更要重視學(xué)生學(xué)習(xí)的信息反饋,將學(xué)生的各種意見和建議納入到教學(xué)中,并關(guān)注學(xué)生在課程學(xué)習(xí)各階段中,各方面能力是否得到有效提高。不僅要重視培養(yǎng)學(xué)生課程所要求的關(guān)鍵技能,而且強(qiáng)調(diào)其電子專業(yè)職業(yè)意識(shí)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
二、融入CDIO教學(xué)理念的“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”項(xiàng)目課程改革
借鑒CDIO的教學(xué)模式,在“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)改革中引入CDIO的項(xiàng)目全過程理念,在課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、校本教材、教學(xué)手段與方法、評(píng)價(jià)考核體系等方面進(jìn)行改革探索。
(一)借鑒CDIO大綱,在課程教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)中貫穿CDIO工程教育理念
通過專業(yè)工作崗位需求分析,智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力是高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)后要從事的主要工作崗位所必須具備的技能。“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”課程是綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,要通過電子產(chǎn)品研發(fā)的工程項(xiàng)目化方法來實(shí)施教學(xué),因此可以借鑒CDIO大綱中確定對(duì)工程師培養(yǎng)目標(biāo)的方法,并根據(jù)本專業(yè)對(duì)電子產(chǎn)品研發(fā)助理崗位的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力要求,來確定課程的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)[4],包括課程的核心知識(shí)、關(guān)鍵能力和職業(yè)素質(zhì)目標(biāo),如圖1所示。
在CDIO教學(xué)模式中,強(qiáng)調(diào)要把對(duì)學(xué)生的專業(yè)核心知識(shí)、關(guān)鍵能力和職業(yè)素質(zhì)目標(biāo)的培養(yǎng)融入到課程學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié),其核心是以學(xué)生為中心的基于工程項(xiàng)目全過程的一體化教育。這樣,“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)目標(biāo)就應(yīng)為:訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的智能電子產(chǎn)品研發(fā)制作的基本能力,學(xué)生應(yīng)掌握智能電子產(chǎn)品研發(fā)的所采用的技術(shù)手段,研發(fā)的基本流程,在初次就業(yè)階段能夠勝任研發(fā)助理的工作崗位,并在經(jīng)過三到五年的發(fā)展,能夠逐步提升到電子產(chǎn)品研發(fā)工程師的崗位。具體來說,就是在課程中要培養(yǎng)學(xué)生智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)際能力,包括電路設(shè)計(jì)與模塊選用能力,PCB設(shè)計(jì)與制作能力,單片機(jī)編程與應(yīng)用調(diào)試能力,產(chǎn)品樣機(jī)制作與綜合測試能力,設(shè)計(jì)歸檔文件編制能力等等,這也是將前序課程所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的綜合應(yīng)用,從而積累一定程度的電子產(chǎn)品研發(fā)與制作的經(jīng)驗(yàn),為學(xué)生畢業(yè)后能盡快進(jìn)入崗位角色提供技術(shù)和心理上的支撐。
(二)依據(jù)CDIO能力大綱,構(gòu)建課程教學(xué)內(nèi)容
課程教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)計(jì),是課程培養(yǎng)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的前提。在確定課程教學(xué)內(nèi)容時(shí),需要深入調(diào)研電子行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)和專業(yè)人才需求變化趨勢,結(jié)合用人單位實(shí)際工作崗位的能力需求分析,在專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會(huì)的指導(dǎo)下,依據(jù)CDIO能力大綱的要求,通過分析具體的電子產(chǎn)品研發(fā)工作過程,將課程理論知識(shí)、實(shí)踐能力、職業(yè)素質(zhì)、素質(zhì)拓展有機(jī)融合,來構(gòu)建電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容,其過程如圖2所示。
具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì),即確定教學(xué)項(xiàng)目載體后,各項(xiàng)目的教學(xué)內(nèi)容也要貫穿CDIO 模式的工程教育理念,以自動(dòng)超聲波測距儀產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例,圖3給出了該教學(xué)項(xiàng)目應(yīng)用CDIO模式進(jìn)行課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的過程。
(三)按照CDIO理念構(gòu)建教學(xué)過程
在確定了教學(xué)內(nèi)容,完成教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)電子產(chǎn)品研發(fā)崗位的具體工作過程,按照CDIO基于工程項(xiàng)目全過程的理念構(gòu)建課程項(xiàng)目的教學(xué)過程。如圖4 所示,對(duì)應(yīng)真實(shí)的電子產(chǎn)品研發(fā)的工作過程,進(jìn)行課程教學(xué)過程的重構(gòu)和組合。
重構(gòu)得到的每個(gè)教學(xué)過程,都設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的教學(xué)單元。一個(gè)項(xiàng)目的不同的教學(xué)單元之間有著是前后承接聯(lián)系,教學(xué)過程要有意識(shí)地貫穿CDIO基于工程項(xiàng)目全過程的系統(tǒng)化理念。
(四)項(xiàng)目化實(shí)施課程教學(xué),依據(jù)CDIO改革教學(xué)方法
在“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”課程教學(xué)實(shí)施中,體現(xiàn)CDIO理念,是以具體設(shè)計(jì)項(xiàng)目為核心展開的。同時(shí)也要結(jié)合教學(xué)規(guī)律和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,整個(gè)課程實(shí)施中采用難度遞進(jìn)與項(xiàng)目并列相結(jié)合的方式,學(xué)生的專業(yè)能力程度能夠從“生疏”到“熟練”、再到“獨(dú)立完成”,不斷提高。如圖5所示,實(shí)施中,選取兩到三個(gè)復(fù)雜程度遞進(jìn)的典型電子產(chǎn)品作為教學(xué)載體,例如數(shù)字溫度測控器、自動(dòng)超聲波測距儀,智能紅外窗簾控制器,并根據(jù)每個(gè)產(chǎn)品的項(xiàng)目研發(fā)過程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的整合、序化,形成項(xiàng)目的八個(gè)教學(xué)單元任務(wù)[5]。每個(gè)研發(fā)項(xiàng)目過程相同,但重復(fù)的是過程,不同的是內(nèi)容,相同名稱的任務(wù)有各自的難點(diǎn)、重點(diǎn)內(nèi)容,已達(dá)到能力的提升和鞏固。
依據(jù)CDIO,教師和學(xué)生的教與學(xué)兩種角色在課程項(xiàng)目實(shí)施過程中有各自的定位[6],如圖6所示,不再是教師講、學(xué)生聽的灌輸式教學(xué)方法了。本課程的項(xiàng)目化課堂教學(xué)方法,以學(xué)生為主體,尤其強(qiáng)調(diào)探究式、自主式學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。在教師的指導(dǎo)下,一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理,進(jìn)行信息收集與任務(wù)分析、方案論證設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)與計(jì)算、PCB設(shè)計(jì)與制作、控制程序編制與調(diào)試、樣機(jī)制作與綜合調(diào)試、測試等工作任務(wù),教師在項(xiàng)目實(shí)施中故意創(chuàng)設(shè)一些問題情境,通過問題引發(fā)學(xué)生對(duì)工作過程的反思,激發(fā)他們加深學(xué)習(xí)理論知識(shí)的愿望。
由于本課程的項(xiàng)目都是綜合性項(xiàng)目,采用以小組為單位組織學(xué)習(xí)進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施,這樣與實(shí)際的工程設(shè)計(jì)情境是一致的,也鍛煉了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作職業(yè)素質(zhì)。同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到,有部分學(xué)生在小組中可能會(huì)處于被動(dòng)地位,不愿或不能主動(dòng)參與到項(xiàng)目的實(shí)施中,這樣會(huì)降低課程的有效性,導(dǎo)致學(xué)生兩極分化更嚴(yán)重。所以,要求科學(xué)地劃分工作學(xué)習(xí)小組,組建工作小組時(shí)要考慮多個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化,要綜合考慮項(xiàng)目的難易程度、實(shí)訓(xùn)室條件、班級(jí)總?cè)藬?shù)、學(xué)生個(gè)人能力等方面,還有考慮優(yōu)差生搭配、男女生搭配、學(xué)生自愿組隊(duì)等因素。小組成員不宜過多,一般三人一組,可以分配硬件工程師、軟件工程師、項(xiàng)目經(jīng)理等角色,項(xiàng)目實(shí)施時(shí)各有側(cè)重又互相配合,在項(xiàng)目過程中也可以輪換角色。
在企業(yè)中,進(jìn)行綜合性電子產(chǎn)品研發(fā)時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)要按時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成任務(wù),加班加點(diǎn)是經(jīng)常性的事。本課程實(shí)施的綜合性電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,僅僅依靠不連續(xù)的課堂時(shí)間完成任務(wù),往往是不可能的。因此,課程項(xiàng)目的實(shí)施也采用企業(yè)化管理,需要利用課外時(shí)間加班加點(diǎn)完成任務(wù)。實(shí)際上,課堂時(shí)間多數(shù)是用來討論、教師解惑、排除故障的。
(五)按CDIO理念編寫校本教材或講義
依CDIO實(shí)施的項(xiàng)目化課程教學(xué),選用的教學(xué)載體要緊跟技術(shù)的進(jìn)步和企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品的變化,沒有現(xiàn)成的配套教材,而傳統(tǒng)教材是以學(xué)科的系統(tǒng)性組織教材內(nèi)容,并不適用項(xiàng)目化課程教學(xué)。為了不影響課程的實(shí)施質(zhì)量,需要編寫項(xiàng)目課程教材或講義。項(xiàng)目化課程教材要以行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)為特色,按項(xiàng)目形式來劃分教材的整體結(jié)構(gòu),以每個(gè)項(xiàng)目的推進(jìn)實(shí)施過程以及各項(xiàng)目之間的邏輯關(guān)聯(lián)來融合和串聯(lián)課程的理論知識(shí)和能力培養(yǎng)要求。編寫教材是應(yīng)遵循以下原則:
1.以項(xiàng)目為單位組織教材內(nèi)容,打破以學(xué)科為中心的體系。
2.教材選取的各項(xiàng)目類型要合理,有單項(xiàng)性的也有綜合性的,有封閉性的也有開放性的。
3.所選取的各項(xiàng)目載體之間要有一定的邏輯關(guān)系,項(xiàng)目內(nèi)容能覆蓋課程所有工作任務(wù)。
4.教材結(jié)構(gòu)要能實(shí)現(xiàn)教學(xué)做一體化學(xué)習(xí),在教學(xué)中可操作性強(qiáng)。
5.理論知識(shí)能夠合理地分配到各項(xiàng)目內(nèi)容中,學(xué)時(shí)分配合理。
6.有一定的地方經(jīng)濟(jì)特色,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(六)在課程考核評(píng)價(jià)體系中遵照CDIO學(xué)習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)
依照CDIO考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生的課程學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)應(yīng)該多元化進(jìn)行。在這里,課程考核評(píng)價(jià)的主要目的不再是選拔或甄別學(xué)生,而是在于要激發(fā)學(xué)生潛能,發(fā)揮其個(gè)性和創(chuàng)造力,促進(jìn)其自信心和技能持續(xù)發(fā)展。因此,和傳統(tǒng)課程考核方法不同,本課程以多元化行程性(過程性)考核為主,終結(jié)性目標(biāo)考核為輔。如果行程性考核不充分,將導(dǎo)致單元任務(wù)模塊乃至整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量得不到保證。
課程按電子產(chǎn)品項(xiàng)目的研發(fā)過程實(shí)施,行程性考核就尤為重要。前一個(gè)單元任務(wù)沒有完成好,就開始后一個(gè)任務(wù),在產(chǎn)品功能、性能、質(zhì)量中必留下隱患,是實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)的一大忌。缺乏行程性考核,課程實(shí)施的效果勢必大打折扣。
行程性考核方式,要把對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)考核覆蓋到整個(gè)課程的教學(xué)實(shí)施過程。
1.行程性考核標(biāo)準(zhǔn)要合理分配課程項(xiàng)目、單元任務(wù)評(píng)價(jià)元素的權(quán)重(如表1)。要將日常學(xué)習(xí)態(tài)度、課程實(shí)施中各分單元任務(wù)完成程度、任務(wù)進(jìn)度、完成單元任務(wù)時(shí)表現(xiàn)的創(chuàng)新創(chuàng)造能力、項(xiàng)目綜合完成程度等都納入到課程考核評(píng)價(jià)成績中來,避免以最終結(jié)果“一錘定音”的評(píng)價(jià)方式。
2.課程的行程性考核,不全部由教師進(jìn)行,應(yīng)該有在教師指導(dǎo)和監(jiān)督下,利用小組互評(píng)、組內(nèi)評(píng)價(jià)、個(gè)人自評(píng)的形式,這樣可以讓教師從繁重的行程性考核評(píng)價(jià)工作中解放出來,同時(shí)學(xué)生通過自我評(píng)價(jià),提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。另外,為了便于行程性考核評(píng)價(jià)的具體實(shí)施,需要制定課程項(xiàng)目每一個(gè)單元任務(wù)的考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(如表2)。
3.行程性考核評(píng)價(jià),不僅要考核項(xiàng)目完成的結(jié)果,考核學(xué)生對(duì)技能和知識(shí)的掌握和理解,而且更應(yīng)關(guān)注學(xué)生在項(xiàng)目任務(wù)執(zhí)行過程中表現(xiàn)出來的的專業(yè)素質(zhì)與態(tài)度的形成和發(fā)展。
在“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)”工學(xué)結(jié)合課程教學(xué)改革和實(shí)施中,合理地引入CDIO“基于工程項(xiàng)目全過程”的教學(xué)理念,以真實(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作全過程來組織教學(xué),對(duì)課程的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)方法、講義教材、考核評(píng)價(jià)方法都進(jìn)行改造改革,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在實(shí)施中不僅能利于學(xué)生對(duì)課程核心知識(shí)和專業(yè)技能的掌握,也可有效促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與實(shí)際工程理念。深入探索和推廣CDIO教學(xué)理念,推進(jìn)系統(tǒng)性的高職CDIO工科教育模式的改革,引導(dǎo)相關(guān)專業(yè)建設(shè)和課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和方法改革,更有利于創(chuàng)新型技術(shù)技能人才的培養(yǎng)。
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