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電氣信息類范文1
貴州大學電氣信息類主要分為兩個專業:電氣工程及其自動化專業和電力工程與管理專業??既腚姎夤こ填惖膶W生,經兩年基礎平臺課學習后,根據學生成績和志愿情況再分流至該類相關專業學習。
電氣信息類專業培養目標:本專業培養能對電力系統發、輸、配電的全過程進行自動控制、保護、調節以及對其電氣部分進行設計,調試、維護的高級技術人才和管理人才;并能從事工廠、民用和高層建筑供用電主系統、自動化控制系統的設計,調試等技術和管理工作。主要課程:高等數學、大學英語、普通物理、工程數學、計算機應用基礎、微機原理、電路原理、電子技術、電機學、自控理論、數學信號處理、電力電子技術、電力系統分析、發電廠電氣部份,電力系統繼電保護,電力系統自動化。
(來源:文章屋網 )
電氣信息類范文2
關鍵詞:嵌入式控制系統;課程改革;工程應用型
作者簡介:黨曉圓(1983-),女,甘肅張掖人,重慶郵電大學移通學院自動化系,講師;馬冬梅(1984-),女,四川遂寧人,重慶郵電大學移通學院實訓中心,講師。(重慶 401520)
基金項目:本文系重慶郵電大學移通學院校級教改項目(項目編號:20100206)、獨立學院自動化專業應用型人才培養模式研究的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)06-0055-02
隨著科學技術的發展,嵌入式系統以其小型、專用、易攜帶、可靠性高等特點,已經在工業控制領域得到了廣泛的應用,如工業過程控制、電力系統、電網設備監測、智能儀器儀表、機器人控制、數控系統等領域都需要大量技能型和工程應用型的嵌入式人才。除此之外,工業控制系統集成技術日趨完善,工程人員使用組態軟件的水平不斷提高,用戶對組態軟件的要求已不再像過去那樣主要側重畫面。而是要考慮一些實質性的應用功能,如軟PLC、過程控制策略、遠程聯網、冗余等。因此,在電氣信息類專業引入和強化“嵌入式控制系統”課程,使學生掌握嵌入式控制系統的設計方法是十分必要的。
一、課程改革目標
近年來,在知識化和信息化的形勢下,根據行業需求,以行業為導向,培養具有一定的理論基礎,工程意識強,應用能力、實踐能力、技術能力強,收集、消化、提升信息能力高,具有良好的綜合能力、動手能力和解決問題能力為主要特征的新型本科工程應用型人才,是經濟發展的要求。在高校就業壓力和人才結構性矛盾的雙重壓力下,如何增強畢業生市場價值是目前比較重要的課題。“嵌入式控制系統”作為一門“軟硬兼施”的綜合性課程,涉及計算機、電子及自動控制等多門專業基礎類課程內容并具有較強的應用針對性,不僅要具有較好的計算機軟硬件基礎知識,還要具有其他門類專業的常規知識,如通信技術、傳感器技術等,是一門入門門檻較高的課程。而獨立學院學生學科基礎相對薄弱,所以必須設計適合獨立學院學生發展的理論課程教學體系和實驗實踐教學體系,重新編寫以培養學生工程應用能力為導向的教材,合理調整理論課課時,增加綜合實驗課課時和實踐課時,增強學生的學習興趣和動手能力,從而提高獨立學院畢業生的就業率。
二、課程改革內容
近些年來,國內學者出版了不少關于嵌入式系統的教材,但是嵌入式系統主流產品的多樣性決定了嵌入式教學內容的多選擇性,各教材講授的處理器和操作系統不盡相同。并且目前國內除了河北工業大學孫鶴旭教授主編的《嵌入式控制系統》這本教材是面向電氣信息類專業的學生,其他的教材大多都適用于計算機類專業的學生。
本文針對理論教學內容、實驗實踐教學、教學方法及教材建設等四個方面提出一些具體的改革措施和建議。
1.教學內容改革
目前,工業控制領域主要采用ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統。結合現有教材的內容,根據課程目標的要求,有所側重地選擇教學內容。注重接口設計,以軟件開發為主,包括應用軟件和驅動程序開發,并選擇主流、有發展前景的ARM微處理器、嵌入式Linux和嵌入式MCGS組態軟件作為主要授課內容。以智能家居系統為例,提煉適用于電氣信息類工程應用型人才的課程內容,簡要講述嵌入式系統的開發過程,詳細講解系統總體設計中嵌入式處理器選型和嵌入式操作系統選擇的原則。重點討論嵌入式硬件系統的設計,結合Protel軟件講述原理圖設計和PCB設計的過程,并演示部分模塊的原理圖設計。結合嵌入式MCGS組態軟件講述開發控制系統界面的方法和過程,闡述嵌入式軟件系統的設計方法,為該系統選擇合適的設計方法,引導學生實現系統中的某一功能,介紹嵌入式系統的測試項目和方法,使學生熟練掌握常用微處理器、存儲器和外設接口的設計方法,熟悉典型嵌入式操作系統、底層內核移植、編譯下載調試過程、驅動程序和應用程序開發,對嵌入式系統的開發有一個全景掌握,并對嵌入式系統的硬軟件系統構成和硬軟件協同開發有初步的認識。
2.實驗實踐教學改革
工程應用型本科人才的培養要著重體現以一線生產和活動的實際需要構建的知識、能力和素質結構,注重管理能力、設計能力和操作能力的培養。在第六學期,利用現有教學資源,開設了PROTEL和MCGS集中上機課,為“嵌入式控制系統”課程實驗和課程設計做好鋪墊。
再者,嵌入式控制系統實踐性很強,對于本科學生來說,具有一定的難度。所以,在實驗實踐教學方面,多開展專業綜合設計性實驗,且針對“嵌入式控制系統”課程綜合性強的特點,秉著嵌入式控制系統教學的實驗不應重復單片機實驗的內容,應具有綜合性和創新性,適當加入操作系統內容,采取自頂向下的教學模式,讓學生從硬件到軟件完全自己做,不僅要進行軟件的設計,而且還要進行硬件電路的設計和制作,以及軟硬件系統的聯合調試,使學生建立相關課程之間知識的有機聯系,讓學生熟悉需求分析、方案設計、原理圖和PCB繪制、元器件采購、電路板焊接和調試、嵌入式軟件開發等各個環節,使他們的工程實踐能力得到真正提高。除此之外,利用24學時的課程設計,針對不同的專業,采用8人為一小組的形式,給定不同的題目,讓學生自己動手設計,從芯片選型、操作系統選型、硬軟件設計、系統啟動、底層編程、操作系統應用編程、圖形界面等方面進行設計,并在實驗設備上完成一個實際的控制系統,從而提高學生的學習興趣。
3.教學方法改革
采用形式多樣的課程教學方式,根據“嵌入式控制系統”課程的特點,認真對課程內容進行了設計安排,配合課程實驗、課程設計形成靈活多樣的教學方式。在課堂講授中,采用自上而下的教學方法,選擇簡單、基礎、易于理解的內容及實際應用中最常用到的內容進行講解,重點講述處理器和外設的編程結構;變灌輸式學習為引導式、啟發式和互動式學習,讓學生自發地學習各種系統、模塊、外設、協議和庫函數的“邊界”,搭建簡單系統;充分利用多媒體手段的優勢,將抽象的概念具體形象地表現出來;對教學中的重點和難點問題,采用集體討論、觀摩教學等形式。建立資源庫,尤其是師生互動的教學資源,建立答疑庫,逐漸積累豐富。
4.教材建設
確定了適合電氣信息類專業的教學內容之后,根據教學內容,結合現有教材和實際情況,積極展開自編教材和實驗指導書的相關工作,適當加入工程實例設計與實驗教學內容,將嵌入式系統和控制系統有機結合起來,建立適用的、成系統的教材體系。
三、結論
“嵌入式控制系統”已成為一門順應現代化教學改革發展趨勢的課程,目前,該課程的教學改革還處在起步階段,存在許多的不足,在今后的教學中將會在課程體系、實驗體系和教材體系等方面做進一步的研究與探索,努力實現理論與實踐并重的教學體系,為所培養的學生在嵌入式控制系統應用與開發方面打下良好的基礎。
參考文獻:
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電氣信息類范文3
關鍵詞:團隊建設;創新型人才;培養模式
作者簡介:曾小勇(1980-),男,湖南長沙人,長沙理工大學電氣與信息工程學院,講師;劉飛龍(1976-),男,湖南耒陽人,湖南大唐耒陽發電廠設備部,工程師。(湖南 耒陽 421800)
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)01-0008-02
一、高等院校創新型人才培養現狀
我國傳統的教育思想、教育模式忽視了學生實踐能力和創新精神的培養,不利于培養富有創新精神的人才,而我國高等院?,F行的教育制度,仍未完全脫離傳統教育思想的束縛,許多方面與社會生產結合的不夠緊密,缺乏對大學生創新能力的培養。另一方面,高校教師對創新型人才培養的實踐不夠,重點高校的大部分教師都側重于科學研究,而地方性院校的教師又承擔大量的教學任務,疲于教學,缺乏對教學方法進行改進和提高,這種大環境下,嚴重影響了創新型人才培養的發展。因此,高等教育由數量擴張發展到質量提升后,“轉變教育思想,創新教育模式,更新教學手段,培養創新人才”是各高校教育、教學和人才培養改革的方向。21世紀是一個知識經濟時代和信息時代,更是一個科學技術突飛猛進、全面創新的時代。知識經濟時代和信息時代的到來,既對當代大學生的科技創新能力提出了嚴峻的挑戰,也孕育著培養大學生科技創新能力的良好契機。
二、創新型人才的基本要求和特征
1.創新型人才的基本要求
創新能力是創新型人才的基本要求,創新能力是指人在順利完成以原有知識、經驗為基礎的創建新事物的活動過程中表現出來的潛在的心理品質。創新能力具有綜合獨特性和結構優化性的特征。根據當代“以人為本”教育的觀點,“創新能力”分為“特殊才能的創新”和“自我實現的創新”兩種?!疤厥獠拍艿膭撔隆笔侵缚茖W家、發明家、藝術家等特殊人物所表現出來的創造性,它可以產生出新的有社會價值的事物。而“自我實現的創新”,則是指開發的可能性,自我的潛在能力,在這一意義上的創造性,是個體本身產生出自身特有的個性活動的創造性,是每個人都具有的[1]。
2.創新型人才的基本特征
創新型人才的基本特征主要表現在以下幾個方面[2]:
(1)主動性。表現為大學生能主動地學習、參與各項科研創新活動,充分發揮自身的積極作用。
(2)實踐性。創新型人才的培養無論是培養目的、途徑,還是最終目標,都離不開實踐。必須堅持以實踐作為檢驗和評價創新型人才創新能力的重要標準。
(3)協作性。創新型人才的創新能力不只是和他們的智力因素有關,個性品質中的協作特征作為非智力因素在很大程度上也影響著他們創新潛能的發揮。
(4)發展性。大學生正處于身心不斷發展的階段,其創新能力必然隨著個體知識經驗結構、思維方式的進步及更多深層次的實踐活動而不斷提升。
三、電氣信息類創新型人才培養模式實施方案
1.培養目標
根據高校本科教育目標和要求,并結合電氣信息類專業“強弱電相結合、電氣與信息相融合,要求實踐動手能力強”的特點,通過開展以學生為主的創新性實驗,以科研課題為牽引,引導大學生接觸工程實踐,通過“干中學”的方式,充分發揮學生自主學習與創新的積極性;將導師制、科研團隊及工程實踐相結合,在創造性地科研過程中培養學生的創新精神和實踐動手能力,提高人才培養質量。
2.培養模式
如何確立有效的創新型人才培養模式,一直是本科類院校教學改革的重要環節。從1969年美國麻省理工學院創立“本科研究機會計劃”(the Undergraduate Research Opportunities Program,簡稱UROP),鼓勵支持達到一定條件的本科生參與教師的研究項目,培養本科生的實踐能力到我國教育部關于“國家大學生創新訓練計劃”的推廣都體現了國內外著名高校在創新型人才培養模式上進行了許多理論與實踐的探索[3,7]。通過對教育部確定正在試點的十所重點大學開展“大學生創新訓練”的經驗進行學習和總結,并結合當前高等教育改革和人才培養的理論分析,“大學生參與科研訓練”被普遍認同為是改革本科生教學模式的重要舉措,是培養和提高大學生創新能力的有效形式。為了達到大學生能廣泛、有效地參與科研訓練,需從以下四個方面對創新型人才的培養模式進行探索:
(1)創新實驗區建設。結合電氣信息類專業教學目標的特點,在創新教育理論的指導下,以教育部本科教學質量和教學改革工程為契機,分別從知識基礎、方法訓練和環境因素三個維度建立工程教育教學改革創新實驗區。對于低年級學生,以電氣信息類基礎課程為實驗對象,以課程改革為先導,以課程設計為核心,開展學生團隊創新實驗,研究課程學習與創新能力培養;對于高年級學生,以國家級工程學科競賽和真實的縱向科研項目為牽引,在導師的指導下開展學生團隊創新活動,研究科研方法訓練與創新能力培養的關系;最后,以環境營造為重點,在無導師的情況下,學生根據自己的興趣開展團隊創新活動,研究工作環境與創新能力培養的關系。在此基礎上,對上述各層次學生開展綜合創新性教學實驗,提高學生的實際創新能力。實驗區的最終目的是實現教師主導性與學生主體性的結合。
(2)學生創新團隊建設。學生是實踐創新活動的主體,學生創新團隊建設是實現創新型人才培養的重要環節,學生創新團隊建設應將學生興趣放在首要位置,然后根據學生的實踐動手能力、開拓性思維、創新能力和組織紀律等各方面進行分層次集中訓練。同時,學生創新團隊的建設要兼顧高低年級搭配,不同專業搭配,可以通過拔尖人才選拔、課題科技小組、學生社團等組織形式開展,在具體的學生科研活動的開展中實行全程導師制度、專題進行研究、重點課題公關和縱向項目負責制等形式開展。
(3)導師團隊建設。導師團隊在創新型人才培養模式中處于主導作用。導師的選聘必須兼顧教學能力、科研能力和管理能力。因此,創新實驗區的導師應具備較強的責任心和業務能力、思維敏捷,具有較強的科研能力和實踐動手能力;能夠認真按時完成學生的科研指導工作,并在指導學生科技活動的過程中,不僅能夠進行知識的傳授,更重要的是注重能力和素質的培養,性情的陶冶和為人治學的作風教育。同時,導師團隊結構上要注意老中青結合,學科專業結合。導師的任務是對學生進行科研方法的訓練、科研思想的熏陶、科研能力的鍛煉和科學精神的培養,并指導學生完成科研任務和競賽課題研究工作。
(4)校企結合。校企結合是建立在學校和企業共同利益基礎上的合作。對于高校而言,校企結合最重要的職能是培養創新人才,而企業參與校企合作是為了獲取自身發展所需要的人才,二者的結合點是學生,因此,在校企結合運作模式中,必須明確學生的主體地位,只有這樣,才能真正做到高校和企業的“無縫連接”,完善雙方合作的利益驅動機制。在校企結合運作模式中,學生能主動地參與企業的縱向科研項目,其利益主要表現在兩個方面:一是通過深入了解與專業相關的企業需求,能進一步明確本專業的內涵和要求,解決“為什么學”、“怎么學”的難題;二是通過參與企業的縱向科研項目能獲得工作能力、工作經驗,為就業做鋪墊。
四、電氣信息類創新型人才培養模式的實踐探索
我院在良好的教學改革大環境下,一直都在對電氣信息類創新人才培養模式進行實踐探索。2007年完成了省優秀電工電子實習基地和省示范實驗室的建設,2008-2009年學校又投資進行“學生創新實驗基地”的建設。學校擁有網絡中心、計算中心、CAI開發室等現代教育技術中心和學科實驗室,能滿足學生創新訓練的實施。我院已初步形成了一支勇于改革創新的導師隊伍,已完成省教育廳的教學改革項目并取得優良的教學成果;學院與多家企業進行了聯系,并多次派出導師組成員進入企業交流,共同探討電氣信息類創新型人才培養模式并進行了基于嵌入式系統的大學生創新能力培養的教學培訓。2008年廣州周立功單片機發展有限公司和我校共同創建的“3+1”創新教育實驗班正式運行,已完成了多個縱向科研項目任務,班級成員還取得了國家級競賽大獎,大學生創新訓練的校企合作平臺已基本建立。
五、結論
提高自主創新能力,建設創新型國家,是國家發展戰略的核心、提高綜合國力的關鍵。為了適應創新型人才培養的需要,本文就當前高等院校在創新型人才培養方面存在的一些實際問題,針對電氣信息類創新型人才培養的目標,從創新實驗區建設、學生創新團隊建設、導師團隊建設和校企合作等各個方面探討了人才培養的新型模式,最后結合本校電氣信息類創新型人才的培養方案的實踐進行了總結,對高等院校的創新型人才培養模式的建設具有一定的參考意義。
參考文獻:
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電氣信息類范文4
關鍵詞:數值分析;電氣信息類;可視化教學
數值分析是探討如何借助計算機解決數學問題的一門課程,其研究與相關教學工作一直是國內外學者關注的重點[1-2]。在電氣信息類專業中,數值分析課程的教學內容不僅豐富、有著自身的理論體系,而且還特別注重應用。數值分析的基本理論在電氣信息類的電路、信號與系統、自動控制原理等課程中應用廣泛,是一門與計算機、程序設計等密切相關的實用性很強的課程[3-4]。
數值分析課程以微積分、線性代數、微分方程等為基礎,以程序設計為手段,包括大量理論知識內容。而在傳統的純數學理論課教學中,往往存在重理論輕實踐的問題,因此教學效果受到限制[5-6]。對于部分電氣信息類專業的學生,在完成數值分析課程的學習后,往往無法將該課程的知識點應用到后續課程的學習和實踐中。
為此,筆者從數值分析課程與電氣信息類專業相關課程的關聯性分析入手,利用MATLAB平臺,探索面向電氣信息類專業的數值分析課程可視化教學方法,重視培養學生的理論知識應用能力,取得了較好效果。
1電氣信息類數值分析課程教學特點分析
電氣信息類的專業課程大部分都要用到數值分析的理論知識。如果教學方法不當,僅滿足于死記硬背公式,容易使學生造成畏懼心態,以致今后不能靈活運用相關數值分析知識。因此,教學不但要求學生掌握一定的數學理論,還需結合計算機程序設計與專業課程實踐,使學生具有初步解決簡單問題的能力。該課程教學的特點有:
1) 公式多、理論推導復雜。
數值分析課程覆蓋面廣,涵蓋了高等數學中最基礎、最重要的內容,包含大量的理論推導和計算公式,如插值、擬合、數值微積分、線性代數方程組的直接解法和迭代方法、非線性方程組的計算方法、矩陣特征值與特征向量的計算、常微分方程數值解等。此外,數值分析課程強調的是近似求解過程,因此理論推導和計算過程中往往存在大量的截斷與近似替代等技巧,加深了課程的理解難度。
2) 重視實踐,面向具體模型問題。
數值分析的本質是應用計算機求解大規?;驈碗s數學問題,因此該課程的教學重視實踐,強調解決具體問題的方法。在解決問題的過程中,不但要確保數值分析方法的收斂性和穩定性,還要進行誤差分析。該課程與電氣信息類的相關專業課程聯系緊密,因此還要求學生能夠將數值分析的一般方法運用到電路參數求解、控制系統穩定性分析等實踐中,學生不僅要學會怎樣算,而且必須面向具體模型求解。
3) 理論分析與編程實踐必須結合。
數值分析課程不但要向學生闡述每個理論算法的可行性和準確性,還要通過數值實驗證明其效果。因此,學生學習了算法的理論知識后,都需要以解決實際問題為目的,通過編程或借助成熟的數學軟件完成數值計算的訓練,不僅要學會“怎樣算”,而且必須做到“真會算”,即不僅要知道問題的解是存在的,還必須求出具體的結果。
2可視化教學方法及在數值分析中的應用
2.1基于MATLAB的數值分析可視化教學
美國Mathworks公司1982年推出的MATLAB是當前最流行、功能強大的科技應用軟件和編程語言之一,它集數學計算、可視化和可編程等功能于一體,具有易學易用的特點[7-8]。
MATLAB具有豐富的科學計算可視化函數,可以繪制二維、三維的矢量圖,等值線圖,剖面圖以及流線圖等,還提供了用戶圖形界面(Graphical User Interface,GUI),用戶只需點擊或拖動鼠標,就可以完成復雜的計算或處理任務,在存儲計算結果的同時還可通過圖形方式顯示計算結果,非常直觀,便于學生對基本概念、基本理論的理解,也有利于學生提高學習興趣,變被動接受為主動吸取,達到事半功倍的效果,有利于提高教學的直觀性[9-10]。此外,學生通過用MATLAB完成一些課后練習,有助于他們鞏固課堂知識,驗證相關的定理、性質等,同時還能開發創新能力。
2.2基于MATLAB的數值分析可視化教學實例
在數值分析課程中,插值算法是基本講授內容,其中插值算法的Runge現象尤其值得關注。與單純的理論分析相比,采用可視化方法進行Runge現象的講解和分析可取得更好的效果。
例1:給定 。取等距節點,試建立Lagrange插值多項式 、 。
1)Lagrange插值的MATLAB程序文件。
function y=lagrange(x0,y0,x)
n=length(x0);m=length(x);
for i=1:m
z=x(i);
s=0.0;
for k=1:n
p=1.0;
for j=1:n
ifj~=k
p=p*(z-x0(j))/(x0(k)-x0(j));
end
end
s=p*y0(k)+s;
end
y(i)=s;
end
2) 命令窗口的實現。
>>x=linspace(-5,5,11)
>>y=1./(1+x.^2)
>>xn=[-5:0.05:5];
>>yn=lagrange (x,y,xn);
>>fn=1./(1+xn.^2);
>>plot (xn,yn,'r')
>>hold on
>>plot (xn,fn,'-b')
>>hold on
>>plot (x,y,'o')
>>hold off
通過程序演示插值算法中的Runge現象,學生可以準確把握插值算法的使用方法。利用GUI設計數值分析可視化教學演示軟件,可以節約開發時間,且便于調試。在數值分析課程中,通過MATLAB平臺進行圖形化展示,利用可視化教學手段加深學生對課程知識的認識,提供了一種教學交互的實現途徑。
2.3面向電氣信息類專業的數值分析教學實踐
在數值分析課程教學中,適當引入電氣信息類相關專業課程的知識點及數學模型,使學生對數值分析理論方法在電氣信息類專業中的應用形成初步概念,有助于增加學習興趣,提高學生在工程實踐中靈活運用數值分析方法的能力。因此,筆者在教學中注重理論與實踐的結合,結合專業知識點,加強數值分析的實踐教學。如在方程求根知識點教學中,針對電氣信息類電路分析專業課程的特點,筆者設置了以下編程題:
例2:已知由電感L、電容C和電阻R組成的串聯充放電回路,其中L=5H,C= F,開關合上后,電容器上t時刻的電荷 ,其中 為電容器上的初始電荷,試用Newton迭代法求得電阻R,使電容器上的電荷在開關合上后0.05s內衰減為原來值的1%,即 ,要求誤差小于0.0001%。(電阻初值取200 )(篇幅所限,程序略)
數值分析課程在電氣信息類專業課程中的應用廣泛,如控制系統穩定性的分析就需要用到常微分方程解法;混頻器中變頻損耗的數值計算需要用到數值微積分的知識。此外,利用MATLAB的GUI平臺,結合數值分析課程特點,我們還綜合設計了相應的可視化教學演示軟件,取得了良好的教學效果。圖1所示為二分法可視化教學演示軟件界面。
圖1二分法可視化教學演示軟件界面
3結語
數值分析課程具有理論深、實用性強的特點,特別是該課程與電氣信息類眾多專業課程聯系緊密,完全可以通過改善教學手段提高教學效果。采用可視化教學方法進行電氣信息類教學改革的實踐表明,借助MATLAB平臺的可視化手段,以電氣信息類專業課程知識點與模型為基礎,加深學生對數值分析課程中有關概念和方法的理解,通過跨課程的上機實驗或課程設計問題激發學生的主體性,有助于增強教學效果,提高電氣信息類人才的質量。
注:本論文受到中央高?;究蒲袠I務費專項資金資助。
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Application of Visual Method in Numerical Analysis Teaching for Electric and Information Specialty
WEN He, TENG Zhao-sheng, TANG Qiu, GUO Si-yu
(College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China)
電氣信息類范文5
關鍵詞:應用型人才培養;電氣信息類;培養模式
一、以實際辦學條件為基礎,確立專業定位
人才培養層次的正確定位直接關系到專業的生存與發展[1]。首先,我們對已就業的畢業生進行工作情況調查:長期以來,我校電氣信息類專業的畢業生主要在中小型企業從事生產第一線的技術工作,滲透到電力建設、電氣設備和電氣自動化各個方面,需要扎實的技術基礎知識和較強的學習創新能力;其次,對馬寨經濟開發區區域經濟和行業需要進行分析:隨著經濟的發展,以民營資本為主、以市場需求為生的各種食品類大中小型企業在馬寨經濟開發區蓬勃發展,需要大量具備電氣信息類專業知識的工程技術人才;第三,隨著行業的不斷發展,用人機制將會朝著更有利于學生就業的方向發展。
二、以辦學目標為導向,構建培養模式
專業定位采用了“三點一線”,三點即理論基礎、工程素質、動手能力,一線即工程應用[2-3]。根據這一培育目標,從2011 級開始,對電氣信息類專業(電氣工程及其自動化、電子信息工程、電子科學與技術、軌道交通信號與控制、建筑電氣與智能化)的學生從兩個方面實施了培養方案。
2.1.教育模式
堅持以基本理論素質和工程技術應用能力培養為主線,擬定“3+0.5+0.5”素質- 能力并行教育模式。即在本科前三年中,學生從入校到畢業需要經過“通識教育、技術基礎教育、專業技術教育、專業應用教育“四環節”所構成的科學知識學習過程,具備基本的專業理論素質,同時又經過認知、綜合、應用、創新“四階段”所形成的學科實踐培養過程,具備相應的工程應用能力,并遵循電氣信息類專業的學習特點,在最后一年中將實踐訓練放于實驗與實習、實習與設計、設計與工程實際“三結合”中,這樣真正培養出“一個”受企業歡迎的工程技術型大學生。
2.2.教學模式
堅持“以教師為主導,以學生為主體”的教學理念,改教育式教學為學習式教學,主要體現在教師傳授知識的活動中,實現教師與學生的互動。學習式教學首先由教師將要講授的內容設計成問題,并在課前交給學生;課堂教學分答問、講授、討論三個時間段進行;課后留習題和學習資料。這樣“三管”齊下,充分發揮學生學習的主動性,從以傳授知識為主轉變為以培養學生學習能力為主。這一教學過程,增加了教師的工作量,但也提高了教師掌控課堂的能力,增進了師生間的交流。
三、以創新學習為重點,優化實踐教學
按照工程素質和創新能力的培養這一基本思路,一方面,我們對實踐教學的各環節進行了有機整合,將實踐教學分為工程認知、技術綜合、技術應用、技術創新四大模塊,每個模塊的實踐教學任務由相應的校內實踐教學基地和校外實踐教學基地來承擔。按照上述思想,重點承擔基礎綜合與技術應用教學模塊的校內實驗室在場地和任務上進行了優化重組,將原來按課程單獨開設的實驗課整合為公共基礎實驗、專業基礎實驗、專業技術應用實驗三大類,并從理論課中分離出來,優化重組實驗項目,各類實驗之間既相對獨立,又相互聯系。另一方面,形成以工程技術應用為主線遞進式(基本技能訓練、工程素質綜合訓練、創新能力培養)實踐教學新體系。充分發揮電氣工程學院校企合作的優勢,加大與蘇州瑞儀光電和北京尚承的合作,進一步在實踐中深化應用型人才培養。
四、逐步形成適合自身發展的專業特色
在準備本科合格教學評估以來,通過對近幾屆學生實施新的人才培養方案,電氣信息類專業人才培養模式得到了有效實踐,逐步形成了理論與實踐結合,學校與企業聯手,素質與能力并重的旨在工程技術應用的學科特色。
4.1 一個體系
樹立了理論教學與實踐教學一體化的教學理念。在學生從入校到畢業所經歷的培養和訓練過程中,始終貫穿著理論素質和技術應用這一根主線,理論教學與實踐教學只是教育內容與教育方法的區別,是人才培養過程的兩個方面,是統一的。因此,所有的專業教師都在理論課群和實踐教學模塊中承擔了相應的教學任務,讓學生得到了全方位、多層次的理論素質培養和實踐訓練。
4.2 兩個并行
一方面是理論教學和實踐教學并行。新的人才培養模式分階段、分層次以理論和實踐“兩條腿”走路,四個理論教學課群和四個實踐教學模塊既相互對應,又各自獨立,學生在學習理論知識的同時,能到實驗室、校外實習基地學習、實踐,在工程環境中驗證、應用所W的理論知識,逐步形成工程意識,培養技術應用能力。另一方面是學校培養和企業培養并行。學校和企業的共同培養加快了學生適應企業生產、建設、管理等實際工作需要的腳步,縮短了電氣信息類專業應用型人才的成熟時間,也給企業發現、聘用人才提供了機會。
4.3 三個結合
根據專業特點和人才培養目標,并結合自身的優勢,對實踐教學內容進行了反復地分析與思考,提出了“三結合”的優化整合思路,即:實驗與實習相結合、實習與設計(課程設計、畢業設計)相結合、設計與工程實際相結合。實驗與實習是實踐教學過程中的兩個環節,為達到實驗與實習的結合,采用了內容上的整合、場地的結合。在內容上,一方面,通過建立實踐教學新體系,明確各環節的作用,避免內容的重復;另一方面,逐步調整實驗與實習的比例,實驗項目逐步形成向綜合性設計性實習項目轉化。
五、結束語
培養工程應用型人才,既要重基礎、強素質,又要講應用、圖創新,即“學以致用”。為達此目標,以工程基礎理論和工程基本概念為課程核心,培養基本的工程素質;對電氣信息類專業技術基礎理論的學習和基本動手能力的訓練,搭建專業學習平臺;對電氣信息類專業技術結構理論的學習和工程應用能力的訓練,培養工程技術素質;對電氣信息類專業領域的內容進行綜合學習和訓練,實現工程應用和創新。只有繼續對教學改革和實踐進行改革,不斷探索適應地方經濟發展的、受用人單位歡迎的電氣信息類專業應用型人才培養的有效途徑。
參考文獻:
[1]劉昌明.正確定位培養目標-切實增強工程能力[J].高等工程教育究,2000,(4).
電氣信息類范文6
關鍵詞:應用科技大學;本科;工程實踐;能力培養
作者簡介:張廣淵(1974-),男,山西大同人,山東交通學院信息科學與電氣工程學院,教授;肖海榮(1969-),女,山東濟南人,山東交通學院信息科學與電氣工程學院,教授。(山東 濟南 250357)
基金項目:本文系中國交通教育研究會教育科學研究課題(課題編號:交教研1202-71)、山東交通學院教學改革項目(項目編號:JG201221)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0038-02
教育部“應用科技大學改革試點戰略研究”項目于2013年1月底啟動,旨在探索構建我國應用型高等教育體系,促進地方本科高校轉型發展。共有來自13個省市自治區的30余所高校參與該項目研究。山東交通學院(以下簡稱“我校”)作為其中的試點單位,將在教學和管理等各個方面進行大范圍深入探索和改革。其中,在學生培養方面,如何建設以提高學生的工程實踐能力為主線的人才培養方案改革,通過工程實踐能力培養,促進學生知識的學習和素質的提升,使之成長為既熟練掌握基礎理論知識又具備較高實踐能力的高等應用型人才就至關重要。目前在歐美大專院校實施的CDIO培養模式,以及我國的卓越工程師培養模式等等,都是依托于項目以起到培養學生工程能力的目的,這些以能力培養為主線,帶動知識的學習和素質提高的培養模式,對我校在人才培養模式改革方面起到一定的借鑒作用。
一、我校本科生工程實踐能力培養模式現狀
金賽(Mc.Kinsey)全球研究所發表的一份調查報告表明,中國學生的實踐能力差,創新能力弱,其中有確切數據提到,在2005年,大約60萬畢業學生中只有不到百分之十的工程技術人員才適合在國際化公司工作,原因是:中國的教育偏于理論,學生幾乎沒有工程項目的實際訓練,而歐美的學生則通過具體的工程項目,以團隊合作的方式解決實際問題。[1]
對于山東交通學院來說,學校主要培養在交通行業生產一線從事工程技術和技術管理的應用型人才,對于信息科學與電氣工程學院來說,其培養的學生主要強調其要具備較強的工程實踐能力和動手能力。而且,從個人的發展來說,學生工程實踐能力的提高是其在步入工作崗位后能夠持續提升的關鍵。
目前我校在本科教育方面依然采用傳統的教育模式,通過課程講授為主,配合實驗教學和課程設計,然后參加期末考試,這樣經過幾年的知識積累,在臨畢業前到相關企業實習,或者有的學生就在校內實習,然后通過畢業設計來鍛煉提升其綜合應用知識的能力。這種傳統教育模式將理論教學與實踐分階段分割開來,其弊端就在于學生在進行理論學習時,以通過考試為最終目標,在實習時有針對性對一些實踐所需的必要知識進行惡補,使得理論與實踐之間產生脫節,不能起到良好的能力培養效果。這就使得大學生在就業時,適應期過長,實際動手實踐能力偏弱。
二、CDIO及卓越工程師介紹
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面,要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。[2]
教育部“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”),旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務?!白吭接媱潯本哂腥齻€特點:一是行業企業深度參與培養過程;二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才;三是強化培養學生的工程能力和創新能力。[3]
三、應用科技大學大學生工程實踐能力培養改革探討
通過將CDIO和卓越工程師教育培養計劃中的成功和有效地經驗吸取進來,結合信息科學與電氣工程學院信息電氣類專業和行業的特點,有針對性制定出以工程實踐能力培養為主線的人才培養方案,才能更好地為社會和地方經濟發展服務。通過探索和借鑒,可采取以下措施提高學院信息電氣類專業大學生的工程實踐能力。
1.以大賽為引,以項目為本,鼓勵學生參與實際工程實踐項目
CDIO培養模式以及卓越工程師都是依托于項目以起到培養學生工程能力的目的,各類學生科技立項和大賽在提高學生工程能力和知識的掌握方面有異曲同工之處。而且,學生科技項目和各類學生科技競賽具有時間短、復雜度低、易組織和見效快等特點。通過以大賽為引,鼓勵學生參與到各類學生科技立項和大賽中,易于調動教師和學生的積極性,并取得良好的效果。為此,學院制定了一系列的激勵措施和政策引導:在學生層面上,對參賽的學生實現包括學分獎勵、成果獎勵、獲獎獎勵、學分置換、優秀畢業設計推薦,優先獎勵推薦等組合激勵措施;在教師層面上,在教師的績效考核中,在學生參賽指導、學生參賽獲獎獎勵等方面設置考核點,并加大獎勵力度,提高教師指導學生參賽的積極性。
對于信電類專業,本科生由于基礎薄弱,工程實踐能力不強,因此在以往很少能實際參與到教師的實際工程實踐項目中去。通過參加大賽,使得本科生具備了一定的研究基礎和科研能力,可以進一步更深入參與到教師的實際科研項目中去,同時,科研項目階段性的研究成果反過來又可以繼續參加相關競賽,這樣,本科生參與教師的科研項目就有了一定的延續性和上升動力。同時,學院對于本科生參與的科研項目,在績效考核方面給與相關政策傾斜和支持,也在一方面調動教師吸引本科生參與自己項目的積極性。
2.加大企業在人才培養改革方案中的參與度
為什么要注重學生的工程實踐能力?不論是CDIO培養模式還是卓越工程師培養計劃,企業的參與是必不可少的,企業參與的程度越深,培養出來的人才才能越接近企業對人才的需求。
培養本科生的工程實踐能力僅靠校內資源是無法滿足要求的,加大企業在人才培養改革方案中的參與度,是提高學生工程實踐能力必須要做的。從人才培養計劃的指定、專業課程內容的設置到課程設計、實習實踐環節,在各個環節都通過到企業中進行需求調研、實踐、再調研,實現企業深入參與學校的人才改革方案。例如,從課程內容來說,由于工程教育要培養具有實踐能力和創新能力的工程人才,教學大綱從制定開始就應該引入企業進行評估,要求課程內容能夠在一定程度上體現企業的實際需要,保障學生能夠根據課程大綱所學到的知識、技能和能力真正應用到企業中去。企業的參與是被動的,這就要求高校方面要主動深入到企業中去調研,摸清企業需求的規模、方向和基礎,然后實踐應用到人才培養計劃的制定中去,再請企業對人才培養計劃進行評估,進行調整、再調研、再調整,通過往復循環,不斷完善能夠真正培養出符合企業需求的人才培養計劃。
3.鼓勵教師下企業,企業引進來
CDIO培養模式或卓越工程師培養計劃中的很多項目都是從企業的實際項目中提煉出來的。所以,教師作為知識的傳授者,更應該了解企業的需求,而這種了解僅憑短期的調研是不能深入了解的,這就需要教師長期到企業中去。在這方面,學院鼓勵年輕教師采用直接到企業掛職、參加職業培訓等多種形式赴企業進行鍛煉。結合教師的掛職意向、學術專長和企業的用人需求,學校出面與企業接洽,通過企業與教師的對接雙向選擇最終確定。同時,學院還為教師下企業實踐出臺了一系列的傾斜政策,例如,在掛職期間,生活方面給予額外補助,教學工作量酌情減免,在職稱評定、晉職方面優先考慮。[1]使得青年教師認識到下企業進行實踐鍛煉是成長的重要途徑,也是改進課堂教學進而提高人才培養質量的重要途徑。
企業引進來是對企業需求了解的另一個有效途徑。引進來包括引進兩個方面的內容:首先是項目的引進,通過教師下企業,可以深入了解企業的需求,并引入企業相關項目到學校中來,利用學校科研相關資源實現橫向項目合作,并在項目研究過程中引入學生的參與,進一步提高學生工程實踐能力。其次,引入企業中具有很強工程實踐能力的一線工程師和管理者到高校中來,通過講座、授課、指導學生課程設計和實習等多種形式參與到對學生的教育中去,同時,教師之間的交流也更有利于教師對企業需求的了解。
4.建立完善的學生實踐考評機制
為激勵本科生積極參與科研和實踐活動,需要制定相應獎勵政策,不斷完善激勵機制。如何有效搭配和設置各類獎勵,實現包括學分獎勵、成果獎勵、獲獎獎勵、學分置換、畢業設計,優先推薦獎勵等組合激勵措施,在有限資源情況下,怎樣能充分調動學生參與科研和實訓項目的積極性,保障學生科研項目和實踐訓練的順利開展和高質量的完成,是需要深入研究的課題內容。
通過制定有效的制度,給予科技大賽各方面支持,例如,可由教師引導將專業學科競賽與課程實踐結合起來,在人才培養方案制定、課程規劃、課程設計和時間安排等方面向專業學科競賽方面傾斜,建立參與大賽與學分和獎學金掛鉤制度,激發學生參加各類大賽的積極性。
四、結束語
在實際探索過程中,要注重總結,并且要注重調研、實踐、再調研的環狀步驟,只有這樣,才能真正了解企業的實際需求,并把這種需求轉化為如何提高學生相應的工程實踐能力方面,真正培養出既熟練掌握基礎理論知識又具備較高實踐能力的高等應用型人才。
參考文獻:
[1]吳恭興,劉文白,張寶吉,等.基于CDIO模式的卓越工程師培養方案的探索與實踐研究[J].大學教育,2013,(18):7-10.