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关键词:自动化专业;双语教学;挑战;英语
作为南京邮电大学于2011年启动的“江苏省研究生双语授课教学试点项目”,南京邮电大学自动化学院自2012年起同步在本科课程与研究生课程“模式识别”开展双语教学,将英语工具应用于专业基础课程教学的全过程,使学生在熟练掌握专业知识的同时,提高在专业英语方面的综合应用能力,从而有利于更好地实现新世纪高素质、综合性人才的培养目标。
一、自动化专业实行双语教学的意义
自动化专业是一门专业性很强的专业,且各专业课程之间具有很强的连贯性。因此,如果自动化专业能在本科阶段的专业基础课程教学阶段就开始推行双语教学模式,则必将在保证学生综合素质不断提高的同时,有利地促进双语教学自身的持续良性发展。具体来说,自动化专业实行双语教学的意义可以概括为以下几点:
1.作为基础外语教学的有效外延,双语教学将有助于学生专业外语水平的大幅提升,有利于本科毕业论文或研究生学位论文撰写过程中外文资料的查阅与新颖思想的借鉴。
2.专业基础课程双语教学的开展,将有助于学生在专业英语知识听、说、读、写四方面能力的同时提高,同时有利于学生及时、快速地掌握国外最新的模式识别技术。
3.采用双语教学模式,将有助于充分理解、吸收、借鉴国外优秀教材的精华内容,有利于学生创新意识和创新能力的培养。
4.双语教学的开展,将为学生今后从事科学研究和经济生产提供坚实基础,有利于学生就业竞争力的提高。
二、本课程在双语教学实施中采用的方法和措施
在双语教学实施过程中,双语教材的选择、教学语言的选择、教学组织的形式以及教学方法的选取等方面将会对教学效果产生直接影响。下面,我结合“模式识别”双语教学工作开展以来的心得体会分别从以下几个方面进行分析和讨论。
1.双语教材的选择
实施双语教学的一个重要主旨在于借鉴国外优秀教材的精华内容,学习国外学者从事科学研究的严谨风气和开展工程实践的务实态度,培养学生的创新意识和创新能力。
在考虑到以下几个因素的基础上:(1)教材内容应能大体覆盖模式识别课程规定的基本教学要求;(2)教材内容必须体现时代气息,反映模式识别领域最新的学科知识和研究成果;(3)教材内容必须具备通俗的英语表达形式,我们选择了在国内外几十所大学都采用的由希腊雅典大学信息系教授西奥多里德斯编著的英文原版教材《模式识别》(第四版)作为主要教材,并推荐其他中英文教材作为参考教材。
2.教学语言的选择
在本次双语教学模式中,我们选择以中文为主的授课形式,其间涉及模式识别领域专业术语时则穿插英文讲解。课后习题采用英文方式,目前暂允许学生用中文答题,但倡导学生用英文完成。考试试题以英文形式出现,答卷用中英文方式均可。
3.教学组织的形式
在双语教学过程中,通常采取以下两种组织方法:(1)试点班,这也是其他学院目前普遍采用的方式。按照学习成绩和个人意愿成立“考研班”,且仅对“考研班”进行双语教学。由于学生间英语水平相差不大,因此有利于开展因材施教,但同时受益学生人数相对有限,学生意向选择缺乏一定的自主性。(2)开设选修课,这也是我院在2012年采用的方式。依据自身的英语水平和学习兴趣,学生自主选择双语课程,这有利于学生主观能动性的发挥,效果较好,但同时也不排除有一小部分学生的能力有限,收获不大。依据第四章的教学效果调查和分析,我们认为采用选修课方法实施双语教学更为适合我们学院目前现状,可行性更高。
4.教学方法的选取
在借鉴其他院校实施双语教学过程中的心得体会,并结合模式识别课程的自身特点,我们在双语教学过程中着重加强以下几方面的有机结合:
(1)传统板书形式与多媒体课件相结合的双语教学方法。
(2)中英文授课相结合的双语教学方法。
(3)教师指导与学生参与相结合的双语教学方法。
三、双语教学效果调查与分析
经过一年多时间的精心准备(资料查阅、外语培训、观摩学习、课件制作),我们在自动化学院自动化专业2009级本科生和2010级研究生中同时开展了模式识别课程的双语教学。2012年春季的双语课程结束后,我们对模式识别课程双语教学进行了问卷调查,共发出问卷123份,最后回收了109份, 占总人数的88.62%。详细的调查结果见表1。
表1:模式识别课程双语教学问卷调查结果
从表1的调查结果可以看出,我们目前开展的模式识别课程的双语教学模式得到了大部分学生认可,学生们倾向于中英文相结合的授课形式。
四、结束语
对高校而言,双语教学模式是一种全新的实践,这意味着其必然要经历一个从不成熟到成熟的发展过程。在自动化类专业课程中实施双语教学,不仅有利于学生外语水平的培养和提高;有利于信息学科的核心内容与前沿信息的触摸和理解;有利于先进的教学理念和教学方法的引进和借鉴,同时还有助于高等教育国际化的实现,以及新型复合型人才的培育。
我们虽然在模式识别课程的双语教学过程中取得了一定的教学成绩,但同时也应看到存在的问题。例如,由于学生英语能力的参差不齐,从而导致他们在理解英文形式的教材内容和电子教案时出现差异,甚至出现个别学生反映学习难度较大的情况。此外,由于目前的双语教学教材是直接选用国外教材,我们考虑将根据实际情况,对英文原版教材内容进行提炼,自主编写适合我院学生的双语教学教材,相信会取得更佳的教学效果。因此,在今后的教学实践中,我们还将不断探索,及时总结,采取有效措施,促进双语教学工作的稳步前进。
参考文献:
1.姚舜才、樊旭梅,《高校自动化专业课程双语教学的探讨与实践》[J],《中北大学学报》,2005,21
2.蹇红梅,《关于高校计算机专业开展双语教学的思考》[J],《中国西部科技》,2008,26
3.吴泽、王武、葛瑜,《“自动控制原理”课程双语教学研究》[J],《中国电力教育》,2009,29
从毕业设计答辩过程可以看出,很多学生的基础知识不牢固,专业知识面狭窄,组织语言能力不强,具体表现为:与毕业设计论文专业知识相关的问题,有些学生不能给出正确观点;有学生知道自己毕业设计论文中存在与别人不同的新观点,但却不能解释清楚新意在何处。
二、改革毕业设计的各个过程,培养独立学院学生的创新能力
围绕如何在毕业设计指导过程中逐渐培养学生的求知欲望和创新能力,我们经过对通达学院自动化专业近些年毕业设计过程中每个环节的不断总结,建立起一套有利于培养学生创新能力的方法。
(一)鼓励指导教师选择那些能激发学生研究兴趣和发挥学生创新意识的毕业设计课题
选题是学生开始毕业设计过程的第一个环节,其在一定程度上决定着学生的毕业设计能否按时完成。好的毕业设计课题,如“基于Android系统的远程数据采集系统软件设计”“基于单片机的粗糙壁面攀爬机器人控制系统设计”“基于单片机的空调制冷系统设计”等课题,非常有利于学生综合运用所学基本理论和专业知识创造性地解决问题,让创新意识培养的意图贯穿于毕业设计的整个过程。
(二)成立学科指导小组,联合监督毕业设计过程
从实践效果看出,这种做法有利于学科小组教师资源的优化,有利于学科小组内学生毕业设计的灵活指导,杜绝因个别指导教师临时出差而导致其学生无人指导的情况发生。实行学科小组后,学生除对自己所做课题熟悉外,对学科小组内其他学生的课题也有所了解,这有利于学生将新的研究思路融合到自己的毕业设计中去。如选做“基于倒立摆模型的双足机器人行走控制”这个课题的学生,就从学科小组内其他学生的课题“基于单片机的粗糙壁面攀爬机器人控制系统设计”得到启发,完成了课题。
(三)建立一系列鼓励创新的评价体系
在毕业设计的成果验收环节、论文答辩环节以及最终成绩评定环节中,我们将创新的比例提高到50%。对前人工作进行改进,或对某些概念论述进行创新,这样的学生理应获得好成绩,如选做“Robocup3D仿真竞赛中双足机器人的运动优化与智能决策”“粒子群算法与差分进化算法的分析与比较毕业设计”“基于ZigBee的温室环境无线监控系统终端节点的设计”“基于Robocup3D仿真足球比赛的多机器人协作”等获得校级优秀的毕业设计课题。这种鼓励创新的评分体系,一方面有利于学生能动性和创造性的充分发挥,另一方面也体现了当今社会对于创新思维、创新精神、创新能力的要求。
(四)推出一系列激励学生参与科研的措施
目前大部分学生尚未形成科研意识,因此,我们采取了一系列措施,激励学生积极参与科研活动。首先,从大学二年级起就鼓励学生加入到教师的科研团队中去,这有利于学生尽早参与科研活动,了解科研的基本概念;其次,南京邮电大学学报开辟了面向学生的论文专栏,这大大激励了学生撰写论文的热情,有利于学生科研水平的不断提高;最后,在学生的各类评奖和保研申请过程中,发表的论文和申请的专利都作为重要的参考依据。
(五)建立一支培养和提高学生创新能力的师资队伍
要在毕业设计过程中培养学生的创新意识和提高学生的创新能力,需要通过以下措施建立一支综合素质过硬的师资队伍。首先,要提高教师的教学能力,以便能让学生很容易地接受、理解专业知识,并很轻松地用于解决实际问题;其次,要提高教师的科研能力,以促进教师与时俱进,掌握其所在领域最前沿的知识,并将新颖的科研方法介绍给学生;最后,要提高教师自身的人格魅力,以便在指导教师扎实的治学态度和严谨的科学作风的熏陶下,形成学生自己创造性的人格。
三、小结
关键词:毕业设计;分类指导;能力培养
作者简介:邓方(1981-),男,四川南充人,北京理工大学自动化学院,副教授;陈杰(1965-),男,福建福清人,北京理工大学自动化学院,教授。(北京 100081)
基金项目:本文系北京理工大学第十批教育教学改革预立项项目(项目编号:044)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0169-03
本科毕业设计是本科生课程体系中与科学研究结合最为紧密,提高学生研究能力最为直接的课程,是本科生培养体系中,学生可将所学知识直接用于实践,开展科学研究的重要阶段。本科毕业设计应该为各类学生的发展打下良好基础。
一方面,目前的培养体系中,毕业设计无疑是对毕业后直接工作的学生进行科研和实践训练的良好载体。教育部于2010年实施的“卓越工程师教育培养计划”着重培养学生的工程实践能力,贯彻“面向工程、宽基础、强能力、重应用”的培养方针,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,培养具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力的专业高素质人才。该计划强调了各个学期累计一年的企业阶段学习和实践,同时更强调了将毕业设计与工程实践相结合,是毕业设计分类指导的成功案例,也说明现有的毕业设计体系不能满足本科毕业后马上走上工作岗位的学生的培养需要。另一方面,应该从本科阶段就对创新拔尖人才进行专门培养,2012年全国优秀博士论文获得者,哈尔滨工业大学的周彬就是其导师段广仁教授从本科阶段开始连贯培养至博士毕业。许多在博士学习阶段取得多项重大成果的学生,多是从本科毕业设计开始就跟着同一个导师完成学习。因此,以本科毕业设计为起点做好拔尖人才培养尤为必要。
因此,本科毕业设计作为本科生培养工作的重要环节历来受到重视,但目前的毕业设计存在课时短,命题相对简单,选题仓促,设计与研究不够深入,创新性成果少,研究能力培养不足,各类学生一锅烩等问题。特别是对于本科生中的优秀学生,现有的毕业设计不能对他们的研究能力、动手能力、写作能力进行系统的训练和培养,不利于拔尖创新人才的先期培养。
一、现状分析
为更好的对自动化专业毕业设计情况进行分析,对北京理工大学自动化学院近年来所指导的本科毕业设计情况进行了初步统计,分析了全学院1243个毕业设计题目及指导情况。如图1、图2、图3所示,分别对毕业设计的命题来源、题目性质和指导教师情况进行了统计。从命题情况来看,大部分题目来自科研实践,结合生产实际的题目很少;在题目性质方面,工程设计占了总课题的53%。经分析发现,多数题目是为了完成工程中的部分简单工作,没有深入到工程设计的核心内容,不能体现创新性,而体现基础研究的理论研究则只有4%,说明本科生在理论研究上没有太多作为,多是以体力劳动和简单劳动的毕业设计为主。而指导教师的组成中,年轻教师接近半数,这使得毕业设计指导过程中,教师经验不足,命题、指导以及学生从本科、硕士到博士的连贯性培养中存在问题。
国家强调素质教育和创新能力培养,而毕业设计从时间安排、命题选题、指导方法、分类指导等多个方面与当前的教育形势和人才培养需求不相适应。本文以本科毕业设计为切入点,对现有的毕业设计选题内容、指导教师、时间安排、指导方式、考核方式等主要要素进行改革,以提高学生对科学问题的分析能力、解决问题的动手能力、结合实际的实践能力。
二、存在的主要问题
1.现有毕业设计命题针对性不强,命题质量不高
毕业设计课程的命题与选题都是由指导教师决定。由于大部分本科生能力所限,加之毕业设计时间较短,所以多数毕业设计只能完成相对比较简单的命题,指导教师在命题时常常是为命题而命题,人为降低难度,很难真正与自己的科研结合起来。表1、表2、表3是近年来自动化学院两个本科专业的毕业设计命题情况的统计结果,可以看出,结合生产实际的题目最少;而在题目类型方面,工程设计最多,理论研究最少;在重复性方面,重复题目为18.9%。
2.现有的毕业设计时间过短,完成研究和创新的时间不够
现有毕业设计课程基本都是安排在大四最后一个学期,部分学校还在该学期安排毕业实习,加上毕业、考研、找工作等各类事情,真正用于毕业设计的时间和精力都有限,总时长平均也就不到四个月。而要在这四个月的时间中完成开题、设计、制作、实验、论文写作、答辩等一系列工作,很难有充足的时间对某一个课题进行深入研究。根据以往经验和统计,30%的学生甚至不能完全完成毕业设计课题中要求的全部内容,只有10%的学生可以很好的在四个月的时间中做出较好的结果,而这类学生多数是提前参加到了课题中或是有很好的基础,而60%的学生只能基本完成命题内容。
3.现有的毕业设计指导情况单一,不能很好的因材施教
表4是自动化学院本科毕业设计指导教师的统计情况。从指导教师的组成结构上看,人数占三分之一的年轻教师所指导的毕业设计数量是总数的一半,而博士生导师所指导的毕业设计数量少于其人数的百分比。说明本科毕业设计指导主力仍是35岁以下的年轻教师。
4.毕业设计考核方式不利于创新性成果的出现
现有毕业设计的考核主要以答辩为主,需要打破原有毕业设计以毕业论文和答辩为主的考核模式,将原有的考核按开题、中期检查、毕业答辩三个阶段进行分别考核,并制定各阶段的阶段性指标,将原有的以论文为主的考核模式向以实物、程序、科技论文、专利、竞赛结果为主的综合考核模式转变,从而将原有的以完成毕业设计任务为主的毕业设计模式向以科学研究为主的毕业设计模式转变。
5.现有的管理机制不能完全适应毕业分类指导的需要
目前学校和学院的教学管理模式主要以大多数学生的情况制定,灵活性不足,不能充分发挥优秀学生的创造力,也不能很好地提高落后学生的能力,对分类指导、因材施教体现不足。
三、毕业设计新模式的探索与改革
1.毕业设计时间上的改革
考虑到以往的现实情况,特别是考虑到为将来更进一步的科学研究打基础,有必要在毕业设计课程时间上进行调整。按照分类思想,将不同学生的毕业设计时间进行调整,总的原则是加长优秀本科生的毕业设计时间,从而将部分优秀学生从本科、硕士、博士三个阶段联合培养。
一是对特别优秀的学生(成绩排名年级前5%),从大三第二学期初开始进行毕业设计选题,在大三第二学期末进行开题,大四一年时间完成具体设计和论文撰写,总毕业设计时长为三个学期。其用于毕业设计的时间相当于现在研究生用于研究的时间。二是针对成绩在前30%左右的学生,则在大四第一学期选题、开题,总毕业设计时长为两个学期。三是针对成绩一般的学生,选题时间为大四第一学期初,开题时间为大四第一学期末,总时长为两个学期。四是针对动手能力特别强和参加各类学科竞赛的学生,可在大三第一学期完成选题,开题并将其毕业设计与竞赛结合,总时长为四个学期。五是针对部分成绩特别差的学生,毕业设计可在大四第二学期完成,总时长为一个学期。
2.毕业设计命题模式的探索
毕业设计的命题需要在题目命题来源、命题类型、命题质量方面下功夫,针对不同的学生采用不同的毕业设计命题。采取命题评审制,指导教师的命题应在一定范围内进行评审,只有通过评审的题目才能用以指导本科生。
一是面向以保研学生为主体的优秀本科生。将他们作为创新拔尖人才培养的主力,命题主要结合国家和省部级重点项目,从项目中抽取部分值得研究的有一定深度和难度且带有前瞻性的课题,锻炼其研究能力和动手能力。从本科阶段开始其硕士甚至博士的培养过程,为将来培养优秀硕士和博士论准备。二是面向以工作为主的部分本科生。主要从项目中抽取部分动手和锻炼工作能力较强的题目,锻炼其在实际工作中解决问题的能力。三是面向考研学生。对科研中的典型问题和一些相对难度较小的题目进行研究,特别注重将来其主要研究方面,为将来进一步的深造打基础。四是面向打算出国深造的学生。注重培养其英文能力,可采用英文论文的方式。
3.毕业设计指导模式的改革
本项目根据指导教师的情况,对指导教师进行分类,从而保证命题的分类效果,保证对学生指导的连贯性,保证学生课题的延续性,从而保证能对优秀本科生从本科、硕士直到博士阶段的贯通培养。
一是实施优秀本科生导师制,并保证优秀本科生能在毕业设计、硕士研究生、博士研究生阶段基本师从一个导师,从而保证指导的连续性和前瞻性。本科生导师制从大三第一学期开始实施,这类学生毕业设计从大三第二学期开始。二是指导教师在学生选题后自动成为其本科导师,并在学生专业课学习、保研与考研、出国和找工作中给予具体指导。如上研究生后在同一专业,其本科导师自动成为其研究生导师,博士阶段如其导师是博导则自动成为其博士生导师。期间学生有一次机会更换导师。三是主要由工作在教学科研第一线的教师担任指导教师,要有一定的课题和经验,对于特别优秀学生应选拔博导或硕导担任其指导教师。四是指导教师在毕业设计的全过程进行指导,对有条件的实验室,其本科毕业设计学生应进入实验室,按研究生进行管理。
4.毕业设计管理机制的改革
为适应毕业设计分类指导探索和改革的需要,必须在学校、学院和研究所层面对管理机制进行改革,主要应从以下三个方面着手:
(1)学校层面。允许学生按分类选择毕业课题,并在大二结束时和大三每一学期结束时统计与学生成绩排名。调整教务管理系统,允许不同分类学生在不同时间段跨学期、跨学年选择毕业设计课题,并进行全过程管理。对毕业设计中的优秀学生应优先保证其保研资格。评选毕业设计校级优秀论文和优秀指导教师,并给予奖励。
(2)学院层面。由辅导员、教学干事一起完成对学生的按成绩、兴趣、未来发展的毕业设计分类。实施本科生导师制,并将本科生导师与毕业设计指导教师结合。研究生阶段的导师应优先考虑学生的本科生导师或毕业设计指导教师。成立毕业设计课程命题评审小组,聘请专家进行评审。对毕业设计指导教师进行资格审查,对毕业设计指导教师按实际时间相符的教学工作量考核。评选毕业设计院级优秀论文和优秀指导教师,并给予奖励。
(3)团队或研究所层面。给进入研究所进行长期毕业设计的学生一定的办公和实验条件,并给予其一定的物质补贴。作好国防项目的保密分解工作。帮助指导教师做好命题工作。
参考文献:
关键词:民航自动化;专业英语;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)12-0179-02
一、引言
自动化专业英语是为了培养自动化专业学生对所学领域英语文献和资料的阅读能力,及在未来工作环境中需要的英语表达能力而开设的课程。这门课程对于学生向专业更高层次发展,尤其对今后的实际工作具有重要的帮助和指导作用。教学内容范围广是自动化专业英语的特点,它涵盖了大学期间多门自动化专业课程的内容。对于具有行业特色的院校,普通的自动化专业英语常常无法引起学生的学习兴趣和热情,导致了学习效果大打折扣。自动化专业英语作为一门ESP(English for Special Purpose)专业词汇特别多;语言特上多采用论证说明的表达手法,语句中多使用被动句、各类从句,并且句子较长、较散。这使文章阅读起来晦涩困难。另外,自动化英语属于严肃的书面语体。语言严谨周密,具有很强的逻辑性,并且层次分明,重点突出[1][2]。基于自动化专业英语的特性,课程主要侧重于阅读、词汇,偏重书面化,因此在课堂上师生互动交流很少。如何改变这种现状是教师需要思考的问题。本文就对民航背景下的自动化专业英语的教学提出一些观点用来探讨。
二、教学的现状
民航大学自动化专业英语是在大学公共英语学习基本完成的基础上为自动化专业本科生开设的一门课程,安排在大二下学期,36学时,选用的教材是由王宏文主编、机械工业出版社出版的《自动化专业英语教程》,共有6个部分,30个单元的内容[3]。专业英语时间点的设置是这门课程首先面对的问题。自动化专业的学生在大二刚刚接触专业基础课,上学期所学的专业课程也仅仅是《电路》。然而,《自动化专业英语教程》中涵盖了自动化方向的很多课程,其中包括“模拟电子技术”、“数字电子技术”以及“电力拖动”这些正在学的和“计算机控制技术”、“过程控制”这些还未学的内容。这使得教师只能选择其中的部分章节进行讲解。自动化专业涉及到的专业发展方向非常广泛,如计算机控制技术、过程控制、网络化与信息化控制等,如果只是单纯的单词和句子的罗列就失去了专业英语的意义。但是,如果教师讲解学生未学知识的话,就又会触及课时的问题,自动化专业英语“信息量大,内容超前和绝对课时少”的问题就尤为明显。教材的局限也是这门课程面临的一个很重要的问题。在我们所用的非民航类的自动化专业英语教科书当中很少或几乎没有涉及到民航领域中使用的专有词汇,而这些词汇又是学生在步入工作岗位后所必须掌握的东西。所学内容与未来实际工作相脱节的情况也导致了学生没有浓厚的学习兴趣。使用贴近行业背景的教材可以更好地提高学生的学习兴趣,让学生感到学有所用,从而提高课堂效率。教学方式上,根据自动化专业英语的特点,教师采用的多为“词汇讲解+翻译”或“段落讲解+翻译”的传统课堂教学方式。这种授课方式,虽然有利于学生掌握较系统化的知识体系,也有利于教师掌握控制教学进度,但抑制了学生的主观能动性,阻碍了学生进一步学习的积极性,也不利于学生独立阅读和理解能力的训练[4][5]。这种传统教学模式会让学生产生重复学习、做无用功的想法,使得学习积极性不高。在教学手段上,教师仍然采用板书为主的形式,类似单一的教学模式不仅效率低,而且无法充分地调动学生学习积极性,也不符合英语教学的普遍规律。
三、教学的探索
1.教学内容的扩展。在教学内容的选择上,应当根据学校和专业自身的特点,以及未来从事工作的行业内容有针对性地设置相关内容。中国民航大学自动化专业的学生应当具有深厚的自动化专业理论知识,掌握机场电气、自动控制及信息技术领域知识,具备较强的机场设备开发和维修实践能力,能够从事自动控制系统及电气系统设计、运行、维护和管理方面的工作。还有一些学生可能会经过培训后直接参与飞机的维修。从总体就业情况来看,机务维修人员大都接触的是与国际化接轨的管理和操作模式,他们就不可避免地与专业的英语文献、工卡、手册零距离接触,甚至需要英文的写作和与外方工作人员的直接交流。这就要求学生在步入工作岗位之前应当具备一定的能力。从另一方面来说也要求教师除了在课堂讲解控制理论和其他自动化专业发展方向的相关内容外,还要安排学时让学生接触未在教材中体现的,在今后的工作中常打交道的内容,例如常用的维修手册和工卡内容等。然而这就会面临在本来学时较少的情况下学习内容增加的问题。如何解决这个矛盾体呢?这就是我们下面将要讨论的内容。
2.教学模式的更新。采用先进的教学模式可以有效地改变“内容多,课时少”的尴尬境地。“翻转课堂”这种教学模式就是以学生的课下阅读、理解为主,而以课堂上教师讲解为辅。教师可根据教学计划内容设置作业,学生根据教师在课前布置的作业,通过观看相关视频,查阅网上数据库的形式查找答案,充分发挥主观能动性。在课堂上,可通过个人或小组的形式上交作业。在这样的教学过程中学生能够将学习当中遇到的问题提出来,教师可以进行针对性的解答。这样不仅大大提高了学生的学习主动性,也使教师的教学目标更加明确,教学效果得到更好的保证。另外,教师可根据教学进度适时补充一些反映所讲内容的最新研究进展的英文文献,包括民航专业学术论文,设备使用说明书。学生在课堂上讲解英文文献,教师在文献中提炼几个问题进行提问并评价。通过这样的教学方式,既锻炼了学生对文献的阅读、理解、讨论和总结,提高了学生的阅读能力、写作能力,还掌握了专业领域的最新进展,也充分发挥了学生的学习兴趣[6][7]。教学实践中可以让学生在课下自己阅读课文,相关文献,在课上通过PPT用英语讲解,并回答老师和同学提问的方式。通过上述课堂实践观察发现学生对内容的学习由于自身参与性的提高变得积极起来,课堂气氛和效果也有所提高;通过考试成绩来看,学生有了平时的练习,对考试当中的大篇幅翻译能力也有所进步。由此可见以学生为主,发挥学生的主动性,不单纯地灌输知识点,突出教师的引导作用是这种教学方式革新的核心内容,也取得了一定的效果。
3.教学手段的变化。在教学手段上,除了采用传统教具外,还需要结合多媒体。要学习英语听说教学中的方式通过多媒体,把较难理解的内容和抽象的概念通过形象直观的动画、视频剪辑等手段表达出来。这既锻炼了学生专业英语的听、说能力,又能激发学生学习热情。同时,如果能够请相关企业的外籍工程师选择与本专业工作相关的一些知识进行讲解,就会让学生开拓视野,提高学习兴趣,体会到学习专业英语的必要性和重要性。
4.考核方式的变化。专业英语是在专业领域上的一种实用工具,实现它的工具性能和可操作性是这门课程的诉求。因此,课程的考核方式也可以多样化。在期末笔试卷考的基础上参考学生平时课堂的参与性一方面可以更全面、合理地对学生的学习过程有一个判断,另一方面也会无形中刺激学生的学习动力。
四、结束语
民用航空是我们国家现在十分重视的行业,民航人才是推动民航发展的原动力。因此,作为培养民航未来人才的专业本科院校更应当遵循民航特点进行教学。在特殊专业背景下,自动化专业英语的教学更应该突出“以专业背景为指导方向,以提高学生主动性为理念的教学模式”,通过教师的主要指导和丰富教学手段达到激发学生学习的积极性,提高教学效果和质量,培养出既掌握专业知识又掌握专业外语,既能学到知识又能在工作中应用知识的人才。
参考文献:
[1]樊萍,陈莲珍.浅谈专业英语教学改革[J].西北工I大学学报:社会科学版,2003,23(3).
[2]刘怡.电子技术类“专业英语”课程的探讨[J].电气电子教学学报,2004,(2).
[3]王宏文.自动化专业英语教程[M].北京:机械工业出版社,2007.
[4]李文娟,等.电气工程及其自动化专业探究[J].电气电子教学学报,2008,(7).
[5]李峰,佟春生.浅谈应用型本科院校自动化专业英语教学改革[J].太原学院学报:自然科学版,2016,(2).
关键词:卓越工程师;创新实践;单片微机原理与接口技术
作者简介:孙冬梅(1975-),女,安徽合肥人,南京工业大学自动化与电气工程学院,副教授;张广明(1965-),男,江苏江都人,南京工业大学自动化与电气工程学院,教授。(江苏?南京?210009)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)29-0047-03
“单片微机原理与接口技术”是工科院校自动控制、工业自动化、测控技术与仪器、电气技术、电力系统及其自动化、自动化仪表等自动化类专业学生必修的一门专业基础课,是一门理论性和实践性都很强的课程。目前在很多学校都进行与本课程相关的精品课程建设,但是也有一些学校由于师资力量缺乏等原因,授课点分散,没有进行合理的建设。
2010年,教育部启动“卓越工程师教育培养计划”。南京工业大学(以下简称“我校”)作为首批批准的高校之一,也展开了相应的工作。2011年教育部党组4月25日发出关于教育战线学习贯彻总书记在庆祝清华大学建校100周年大会上重要讲话精神的通知,向各高校提出了“全面提高高等教育质量”的要求,其中强调要强化实践教育环节,引导学生在投身实践中不断提高实践能力和创新能力。
为响应国家号召,适应学校应用型卓越工程师培养要求,本文以南京工业大学(以下简称“我校”)自动化与电气工程学院为例,介绍了以院级平台课程建设为形式,以整合并有效利用资源和培养高素质优质人才为目的的平台课程建设方案,努力构建一个开放的、以学生为中心的、基于卓越工程师培养的综合平台。
一、课程现状和建设思路
目前我院本科专业4个,“单片微机原理与接口技术”课程共6个授课班,授课教师6人。分散在4个专业,没有统一的课程体系平台和合理的授课团队,无法评价授课效果和培养质量。
实践表明,课程建设与专业建设密不可分。课程建设要以优势专业建设为依托。“单片微机原理与接口技术”是一门理论性和技术性强、逻辑严谨、动态与静态结合、实验技能要求高及内容丰富的专业课程,与测控技术与仪器专业关系紧密,能够体现专业特色。课程建设的同时,进行测控专业建设,能够优化配置教学资源,实现教学改革与人才培养质量相互促进。
本平台课程建设依托我校自动化学院测控专业,转换单纯的课堂教学为系统的整体课程体系建设,整合资源为课程教学提供完整解决方案。运用集体的智慧和力量,从多方面、多角度进行细致规划、设计。具体工作有:建立院级课程体系,以体现先进的教育思想;整理教学内容,具有科学性、先进性,能够充分反映单片微机领域最新的学术和科技成果;广泛吸收先进的教学经验,通过学生创新训练和学科竞赛与社会发展需要相结合;创新教学方法,适应素质教育要求;改进教学手段,广泛应用现代教育技术;使用并相继开发一套比较完善的、立体化的系列精品教材和教学案例;采用科学的考核方法;建成高水平的、结构合理的教师梯队和科学现代的平台课程管理体系;能满足学生自主化学习、个性化学习需求。
二、平台课程建设方案
1.以兄弟院校精品课程为基础,有目的地进行建设
(1)学内容。授课大纲统一,教材统一采用张义和编著的《例说51单片机》。授课和实验的内容全部统一,电子教案统一,实验和实训指导书统一,授课用多媒体课件统一,试卷由统一的试题库管理系统随机抽取。
(2)努力打造教学成果。利用本课程实验室设备指导学生参与课外实践活动(如开放实验室项目、大学生课外学生科技作品、挑战杯等)。积极发表教改论文,申请教改项目。
(3)建立校级网络教学平台,集中和展示课程的数字资源。主要分为“课程建设、理论教学、实践教学、试题习题、参考资料”5个资源模块,其中“课程建设”包括教学大纲、电子教案、教师队伍、改革与研究等资料;“理论教学”包括往年和最新的电子课件,部分教学录像;“实践教学”包括实验教程和课件、工具软件等;“试题习题”包括大量的练习和思考题、往年试题和参考答案;“参考资料”包括相关知识和技巧专题讲座、电子元器件技术资料和一些网络资源等。
2.以打造精品课程为目的的课程资源建设方案
课程资源包括授课课件、试题库、考试体系、教学录像、实验教程等多种形式。而课程网站是课程资源的载体和体现形式,是构建课程体系的重要组成部分。课程网站要精心准备和后期的不断维护。首先应包含所有教学资料,如教学大纲、教学计划、教材、课件、教案、习题、模拟试题、实习实训项目、参考文献、学习指南等。其次,对重点章节及其难点详加注释说明,满足网络课程需要。最后,配以适当的图片、视频资料,方便学生自学。
3.基于卓越工程师教育的青年教师教学能力培养
卓越计划实施方案尤其强调师资的建设工作,特别是对青年教师的培养与培训。其中,青年教师的实践能力、工程教育能力是实施卓越计划的关键。
关键词:自动化专业;专业英语;综合运用能力;教学经验
中图分类号:G642.0 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2012)03-0034-03
在自动化专业的课程体系中,《专业英语》是一门比较重要的课程。该课程是以高等数学、大学基础英语、模拟电路、数字电路、信号与系统、传感器技术、电机拖动与控制、仪器仪表过程控制、单片机原理等为基础的课程。《专业英语》是自动化专业的基于大学基础英语和专业课程的综合应用英语的课程,培养学生在自动化专业的英语综合运用能力,其目标是培养学生的专业英语资料阅读和翻译能力,也就是通过本课程的学习,扩大学生的自动化专业以及相关信息专业的词汇量,提高该专业的英语文献及资料的阅读理解能力,并锻炼学生翻译中的译文组句成文的能力[1]。科技化、信息化、经济全球化的趋势越来越明显,这就要求培养的学生不仅具有扎实的自动化专业基础知识和基本的专业工作能力,并且要拥有不断跟进国际上最先进技术的能力,通过英语资料学习最先进的技术,并且能用英语与别人进行交流,因而要具备较好的专业英语的综合运用能力。自动化《专业英语》的课程内容既考虑到一般科技英语的基础内容,又要重点突出自动化专业的特色,是基础英语与自动化专业的结合的课程,同时还要考虑到学生运用英语与专业人士进行交流的训练内容,因此在专业英语教学中既要考虑训练学生的阅读、翻译和写作能力,使学生能够阅读原版的英文资料,并翻译成大家能理解的中文资料,又要让学生具备通过写作英文信件和报告进行交流,以及进一步发表英文文章的能力。作者教授自动化专业英语已经有四年历史,现将教授自动化专业英语的心得体会总结如下:
一、首先让学生明确学习自动化《专业英语》的必要性和重要性
作者认为,在上任何一节课之前,要让学生明确所学课程的必要性和重要性是非常重要的。因此我一般是花一节课的时间,让学生认识到学好专业英语就是掌握技术的一门工具,也是谋求个人良好发展的奠基石,从而激发学生学习专业英语的自觉性。比如通过网站上工程师招聘信息中的招聘要求来说明很多行业都需要专业英语,工作中有学习最新资料和工作交流需要;研究生必备文献阅读与检索的基本能力,是开展课题研究的基本能力,以便于查询和阅读最新的国际上相关课题研究进展和发展方向,在此基础上再开展相关课题研究,并且课题的研究成果将在国际会议上以及进一步在国际期刊上发表,展示相应的研究成果,引起国际上同行的关注等,都离不开专业英语能力。
二、培养学生《专业英语》的翻译技巧
从某种意义上说,真正掌握专业英语的翻译能力,首先要学生明确知道高水平的翻译标准是什么,然后才能有针对性地训练翻译的技能。翻译学家严复认为,高水平的翻译要达到信、达、雅[2]。“信”就是不要改变原文的意思,译文要准确;“达”即语言通顺,上下文衔接流畅;“雅”则是文字优雅,符合高水平的中文要求。但专业文献的翻译更注重表达准确和翻译内容的流畅,文字优雅方面一般不建议采用。专业英语文章中的长句很多,而且比较难,而且经常出现具有多个从句的长句,为了帮助学生长句的翻译,首先给学生讲授长句的划分方法,分清主语、谓语、宾语和状语,将复杂的句子如何划分成多个简单句子。为了达到学生掌握长句的翻译技巧,每次都以一个典型的长句为例,训练学生进行翻译,让同学先进行翻译,学生上讲台进行讲解,并且同学们进行评价,然后教师再针对以上答案和问题进行分析和总结,使学生们逐渐增长了长句化成短句和整体翻译的能力。
三、《专业英语》泛读能力的培养
针对文献的细读是为了对专业英语进行翻译,而时常学生为了快速获得外文方面的信息,需要对材料进行泛读,泛读能力的训练也是很重要的。给学生找一些网站和英文科技期刊上很典型的文献进行快速浏览阅读,分析科技文献的主要语言特征和结构,使学生明白科技英语的主要结构是论文标题,在文献的最前面是摘要以及关键词,文献的正文开始是引言,正文后面是结论和参考文献。针对科技文献的语言特点,训练学生通过标题判断出文献的主题,以及通过摘要了解文献的主要内容;并使学生使用引言获取文献的背景材料,包括研究的现状、存在的问题以及解决的方案架构,快速阅读后认为该文献有价值,将对正文的科技内容进一步快速阅读,从而达到实现对文献由粗到细的全面快速阅读。
四、学习过程中,努力提高学生英语听力
以往传统的教学都是采用板书方式,现在多媒体技术很广泛地应用于教学当中,这些技术手段可以达到增加教学的信息量,在课堂里节省出时间用于学生参与课堂的教学[3]。作者经常借助PPT、音频、视频和动画让课堂变得非常活跃。例如:在网易公开课上寻找相关的专业英语的听力材料,下载下来在课堂上播放给学生听;另外,在一些专业公司的网站上下载介绍产品的英文视频,便于学生更好地接触地道的专业英语听力资料。还有就是通过放英语歌曲、最新的英语电台内容等教学方式,学生感觉不枯燥,听英语也不感觉累,总体提高了学生在课堂上学习的积极性。
五、上课时要进行互动,以提高英语口语能力
传统的教学方法是老师讲,学生只是被动地接受教师的授课内容,有些学生英语听力差一些,自然课程的效果会较差。《专业英语》教师不仅要培养学生阅读和翻译专业文献,更要训练学生的专业英语运用能力,特别是使用英语进行交流的能力。因此在课堂上进行交流互动,让学生多参与到教学过程中来。教育学家法雷尔提出在课堂要采用各种模式促进教师与学生的交流[4]。往常的专业英语教学中,一般都采用询问式交流方式,学生是被动地回答问题,处于被动状态。作者认为可以采用让学生表达其自己思路的方式,老师与学生互动以及学生与学生之间进行互动,因而建议在课堂老师讲解时间减少一下,把时间留给学生,让学生更多参与到课堂的教学中。让学生在上课前收集课程相关的内容,将准备的材料做成PPT,并配上英文的文字以便于介绍,学生讲解后,其他同学针对材料进行讨论[5]。通过这种方式,让学生在课堂上占有一定的主动性,通过英文的讲解和讨论提高学生的实际运用的口语表达能力。
六、提高学生多方面的素质
学生能熟练运用常用软件,上网查询资料以及综合表达能力也极其重要。作者结合教学实践,组织学生查找相关国外网站资料,展开课堂辩论,并介绍国内外资料的检索方法、国内自动化专业的英文文献查询方法、国外大学网站的自动化研究进展查询方法、国内外自动化专业方面的期刊。充分利用网络平台,立体化教学资源,满足学生的多层次需求。向学生推荐学习网站,建立QQ群,开通群空间。通过这些方法的实践,学生的学习积极性提高了,学习成绩也上升了。
七、《专业英语》的科技写作训练
从《专业英语》的课堂教学现状来看,教学主要是关注专业英语的文献阅读能力训练,增加一定的听说时间训练,但在时间紧的情况下忽视了科技写作的培训,而科技英文写作是从事自动化专业工作的很重要的能力[6]。目前实际情况是学生普遍存在英语书写信件和邮件有困难,用英语表达专业方面的思想和工作,更感到困难。尤其是在毕业论文撰写中,英文摘要的写作需要老师反反复复地修改,才能达到基本流畅,而且基本上是中文式的专业英语写作。由于学生不管是从事科学研究还是在企业第一线,在日常的工作中都要面临着科技英文报告的撰写问题。由于科技英语与一般的英文写作有差别,不论在文献的格式上、表达的语气上都有很大的差别,因而必须在专业英语课堂讲解专业英语的写作规范和写作方法,使学生在以后的工作中能顺畅地用英文表达工作的内容和成果。鉴于此,上课时,作者经常给8~10分钟时间,让学生练习命题写作。刚开始一两堂课,时间到了有的同学只写了二三行字。即使写出来,语法错得离奇,拼写难以辨认,上下左右不留空格。经过练习、讲评几次,同学们慢慢习惯了,到了期末多数同学都有了明显进步。
自动化《专业英语》该门课程是以信息领域和自动化专业的知识为基础的,然而信息行业和自动化专业快速发展,如果内容不更新,学生就不能了解到最新的技术,因而需要对教材不断更新[7]。自动化《专业英语》的教学中会出现很多新问题,要不断地分析问题,采取各种更合适的教学方法,最终目的是激发学生学习专业英语的热情,让学生感到学习专业英语是相当有有用的,有了学生学习的内动力,才能使学生积极参与到课堂的教学中。作者还认为进一步组织好教学的内容也是相当重要的,并且不断尝试新的教学手段和方法,提高学生课堂教学的参与程度,才能达到《专业英语》教学的教学效果。
参考文献:
[1]王宏文.自动化专业英语教程(第2版)[M].北京:机械工业出版社,2008.
[2]王静,郎江涛.直译与意译的比较研究――从严复“信、达、雅”的角度说起[J].涪陵师范学院学报,2003,19(3):70-74.
[3]戴艳阳,钟晖.“专业英语”教学中学生积极性的调动[J].中国电力教育,2008,(9):241-242.
[4]法雷尔.反思课堂交流(亚洲案例)――基础教育改革与发展译[M].北京:中国轻工业出版社,2005.
[5]郭迎庆,李稳,王利平.给水排水工程专业英语教学改革探讨[J].科技信息,2009,(8):4.
[6]李新,崔学深,盛慧慧.高校专业英语教学现状调查报告[J].教育理论与实践,2006,(14):51-54.
关键词:探究式教学;自动化专业;创新人才培养模式
1推动以探究为基础的教学模式和学习方法的应用
教育有三个层次:让受教育者知道世界是怎样的,成为一个有知识的人,成为一个客观的人;让受教育者知道世界为什么是这样的,成为一个会思考的人;让受教育者知道怎样才能使世界更美好,成为勇于探索创造的人。传统教育教学大都停留在第一个层次,许多学生反映在学完课程后,觉得学了许多东西,又似乎什么也不会,不知道所学的东西有什么用。其原因在于传授式教学将传授知识作为教学的唯一目的,而且传授的知识仅在“是什么”的层次上,至于为什么,知识是如何形成的,能解决什么问题则很少顾及。
自动化学科发展具有实践性、时代性、系统性和交叉性,结合国际高等工程教育改革的趋势,我们可确定自动化学科专业实践教学与创新人才培养的方向[1],通过专业基础课的精品化建设(建成市级和校级精品课程各1门)推动专业系列课程向以探究为基础的教学模式转变。我们不能仅仅把学生作为知识的储蓄工具,而是要使之成为有知识的人,而且要使之深化至上述第二层次和第三层次,使之成为会思考、善探索、能创新的人。
探究式教学法是一种基于探索研究的教学模式 (如图1所示)。建立探究式教学法,实施互动教学,可以从以下几方面着手。
1.1巧妙地设疑、布疑,精心设置教学情境
教师在专业课程教学中把教学重点从传授知识转移到以探索、研究知识为基础的教学上来。学生带着在课外学术科技活动中遇到的难题和疑问,回到课堂学习,教师从自身参与的实际科研项目、指导课外学术科技活动中分类提炼出典型的专业技术问题,不断扮演“导演”的角色,以问题引领教学内容,注意发掘学生的潜质,激发学生学习的兴趣和动力,把活跃在舞台上的主动权交给学生。
1.2以问题为中心激疑、质疑,培养学生的问题意识
创新就要见人之未见,思人之未思,行人之未行, 其思想源泉是以“敏于生疑,敢于存疑、勇于质疑”为内核的求异思维。根据创新思维求异性的特点,教师在教学过程中,不能把“问题”强加给学生,而应教给学生发现问题的方法,培养学生提出问题的能力和怀疑精神[2]。为了使学生克服原有的思维定势,突破书本设定的知识逻辑框架,教师应引导学生从以下几个方面探寻问题:分析书本上的方法是否正确,各个结论之间是否有矛盾;结合实践教学分析各种方法的优劣,结论的适用条件;分析已有方案的优劣。
1.3科学地释疑、解疑,培养学生综合分析问题的能力
教师在授课过程中要创造各种鼓励学生探求知识的环境和条件,另外,还要不失时机地将知识点进行有机融合,引导学生全面探索和研究问题,这有益于学生对专业知识的理解和拓宽,从而帮助学生把所学的专业知识加以综合运用,形成完整的知识体系,提高实际分析问题和解决问题的能力。在课堂上教师要鼓励和支持学生上讲台,对于某些重点和难点内容,提前布置一些知识点,并要求学生课后查阅资料、整理思路,以便让他们在下次课上先行讲解,教师对学生讲解过程中出现的问题及时纠正并加以引导,同时,将知识点加以延伸。这可使学生在研究中学习,在学习中研究,提高学生的逻辑思维能力、语言表达能力等综合素质。
实行探究性教学模式,教师是专业知识建构的组织者、指导者和促进者,学生是建构的主体。通过激发学生独立思考和创新意识,让学生感受、理解知识的产生和发展过程,参与解决实际问题,培养学生的科学探索精神和创新思维习惯,强化学习、思考、创新、合作和表达能力。这种模式不但教给学生各门课程的知识,还教给学生“发现问题――提出问题――分析问题――发现新问题”的能力,使之获得终身学习和自主发展的能力,从而推进创新教育的开展。
2建立长效机制,形成两个课堂的良性互动
以课外学术科技活动和学科竞赛引领创新型人才培养,其关键是第一课堂与第二课堂实现有效融合,其难点在于相互渗透的密切性、实施过程的长期性、参与对象的广泛性[3]。学院一直重视两个课堂的有效融合,从制度、管理、人员、经费等各方面建立了组织学生开展课外学术科技活动的长效机制,保证学科竞赛深入持久开展,使之成为创新型人才培养的一个重要举措。
2.1组建稳定的“双肩挑”型的指导教师队伍,是促进两个课堂融合的催化剂
学院将有实际项目开发经验的专业课程一线教师组成稳定的课外学术科技活动指导教师队伍,通过第一课堂和第二课堂“双肩挑”的形式,促进两个课堂互容互通。一方面,教师将“注重能力培养,提高创新素质”的思路渗透到各门课程教学的过程中,将实际科研项目开发中的体会和技术、指导学科竞赛的重点难点解析穿插在课堂授课内容中,丰富理论知识的讲授,同时还结合课程内容布置带有研究性质的习题、提供开放式实验;另一方面,在指导学生课外学术科技活动中适时恰当地告诉他们如何灵活运用课堂所学的知识。
2.2落实专职人员管理负责制,搭起两个课堂之间的桥梁
学院设置专人负责学生课外学术科技活动中的组织、管理、实施和总结工作。将学生在活动中的情况、竞赛的重要信息反馈到各专业任课教师,根据不同竞赛的需要组织有经验和特长的教师或研究生开设专题辅导讲座。分阶段对活动进行总结,组织学生对成功案例进行经验交流,并在全院进行推广。定期联系并组织实践教学基地的开放日活动,让更多学生了解基地情况,参与课外学术科技活动,实现两个课堂的良好沟通。
2.3提高学生对第二课堂的参与积极性,是两个课堂融合的源动力
学院充分利用机器人系统培养现代复合型人才,这样的天然平台提高了学生参与第二课堂的积极性。因为机器人系统是一个多学科交叉的系统,需要多学科人才组成团队解决复杂问题,机器人创新实验基地通过与“机器人技术”、“运动控制系统”、“电机与拖动基础”、“单片机原理及应用”、“自动控制原理”、“传感器与自动检测技术”、“电力电子技术”、“计算机控制技术”等多门专业课程结合,在开展一般性素质教育,提高大学生的机器人知识素养和动手能力的同时,使优秀的人才接触更有挑战性的实验课题,通过机器人足球研讨班模式开展精英教育。
由于学院有校级机器人创新实验基地、控制基础教学实验中心、罗克韦尔自动化实验室、西门子自动化实验室、自动控制实验室等多个专业实践教学基地的支撑,所以,学生有条件组织、成立重庆大学机器人爱好者协会、重庆市电机工程学会重庆大学自动化学院分会,并开展丰富多彩的活动。
在专业课程教学中,教师适时地让参加课外学术科技活动的学生走上讲台,将第二课堂的体会和收获回馈到第一课堂,激发更多学生的学习兴趣和研究热情。
2.4组织参加丰富多彩的大学生学科竞赛,是两个课堂融合的载体
大学生学科竞赛具有显著的实践性,是整合课内外实践教育教学的重要环节。该环节让学生所学知识和理论立体化,实现知行合一,缩短了高等教育与大学生成才及社会需求之间的距离,是培养学生创新精神和动手能力的有效载体[4]。
2002年,在学校的支持下,以“服务全校学生,培养一流的机器人人才,力争在不长的时间内将重庆大学建设成为西部智能机器人人才培养的桥头堡”为宗旨,学院成立了机器人创新实验基地,并面向全校相关学院的教师、研究生和本科生,多次组队参加CCTV机器人大赛、全国机器人大赛等活动,先后获奖十多项。通过多年不懈努力,学院已经建立了颇有实力的机器人研究团队,有能力设计制作微型、中型自主和类人型足球机器人,从机械、传感器、电路、算法、软件等各方面进行全方位自主设计,在智能机器人领域有了一定的影响力,在探索机器人教学模式上积累了丰富的经验。实验基地还组织学生参与“重庆大学科技创新年”、“海峡两岸机器人学术交流”和“面向中学生的实验室开放日”等活动,展示重大学生的创新实力。
2005年全国“挑战杯”飞利浦科技多米诺大赛,学院4位同学与其他学院同学齐心协力,赢得全国总冠军。学院的科技作品“非接触电能传输系统”和学院同学负责的“机械手臂”作为首发关口,为整个设计方案的顺利实现起到了重要的作用,受到在场专家和裁判的一致好评。专家组组长高度评价其设计思想体现了重庆大学学生的综合素质,体现了较高的科技和文化素养。
2007年在上海交通大学举行的第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛总决赛中,重庆大学自动化“速”队在众多参赛队中脱颖而出,一举拿下全国总决赛一等奖和优秀论文奖两项大奖,此次大赛有全国5大赛区130余所高校的240多支队伍参赛,共有76支优胜队从分赛区预赛中脱颖而出进入总决赛。2008年重庆大学自动化“速”队再次获得全国总决赛一等奖。智能汽车竞赛是以迅猛发展的汽车电子技术为背景,涵盖控制、模式识别、传感技术、机械、电子、电气、计算机等多个学科的科技创意性比赛,这项比赛加强了大学生实践、创新能力和团队精神的培养,学生得到了多方面的锻炼和提高,它也促进了学院的教育教学改革。
2.5完善切实有效的激励机制,是两个课堂融合的剂
学院建立了各种奖学金激励机制,在院内,针对学生参加课外学术科技活动设立创新奖学金,用于表彰在学科竞赛活动和科技创新、学术论文、科研成果、发明创造等方面表现突出的学生个人和集体,同时在学生的各种评优、推免研究生环节给予适当的加分奖励;制定针对教师的教学奖励办法,对指导学生课外学术科技活动取得突出成绩的教师给予表彰和奖励。
综上所述,两个课堂互动融合的机制如图2所示。
3人才培养硕果累累,成效显著
学院学生在全国性各大机器人赛事中,屡获佳绩,获1项冠军、4项亚军、2项季军、2项一等奖、3项二等奖和3项三等奖。获“飞思卡尔”杯第二届、第三届全国大学生智能车竞赛全国总决赛一等奖。在全国“挑战杯”科技竞赛中获全国特等奖1项、全国三等奖1项,在“挑战杯”飞利浦科技多米诺大赛总决赛中获得总冠军。在历届全国大学生数学建模竞赛中,获美国一等奖3项、二等奖4项,获全国一等奖3项、全国二等奖3项。获得2007年、2008年国家大学生创新性实验项目3项、重庆大学大学生创新基金26项。在全国大学生电子设计竞赛中获全国一等奖2项、二等奖1项、重庆赛区本科组一等奖3项。
学院多次荣获学校授予的“学生科技活动优秀组织奖”,学院科协被学校评为“先进学院科协”,学院举办的“自动化学院系列科技培训”活动被学校评为“十佳活动”。学院多名学生被评为重庆市“科技学术创新先进个人”,被学校评为“学生科技创新先进个人”。
由于学院对学生综合素质培养的高度重视,在执行第一课堂培养计划、培养学生专业素养的同时,通过第二课堂针对学生自身特点实施个性化培养,注重学生创新、交流、组织等能力的锻炼,毕业的学生具有较强的竞争力和适应性,在人才竞争中优势突出。在就业形势日趋严峻的情况下,近几年学院毕业生就业率和就业质量逐年稳步提高。
4结语
学院从教师、学生两个主体着眼,通过建立长效机制,教师的双重身份和学生在两个课堂的贯通学习,让两个课堂进行实质性的有效融合,这是素质教育思想在高等学校教育教学中的具体体现,加强了对学生创新精神和实践能力的培养。在两个课堂中推广以探究为基础的教学模式和学习方法,使学生成为会思考、善探索、能创新的人,成为新知识的探索者和创造者。构建了既满足大众化教育的需要,又考虑精英教育的实践教学体系,按照动手能力的基础性、专业能力的综合性、竞争能力的创新性的基本思路与特点,充分考虑大学本科人才培养目标出现分化,在同一层次上的人才出现多样化的需求,给学生个性发展预留充分的时间与空间。
通过教育思想的“五个转变”,即从狭窄的专业教育向注重全面素质教育转变;从单一培养模式向因材施教、注重个性发展转变;从单纯知识传授向增强实践动手能力、创新能力转变;从以教师为中心的教学观向以学生为主体、教师为主导的学习观转变;从单纯的科学教育向注重科学精神与人文精神相融的全面育人观转变,实现自动化工程人才的多元化培养。
参考文献:
[1] 申功璋. 自动化学科专业实践教学改革与创新人才培养若干问题的思考[J]. 实验室研究与探索,2005,24(9):101-105.
[2] 陈玮,曾岳南,廉迎战. 自动化专业的定位、特色及人才培养模式的探讨与实践[J]. 广东工业大学学报:社会科学版,2006(12):5-6.
[3] 张艳,黄乾贵. 用系统论思想论普通高等工科院校的创新教育与学生创新能力的培养[J]. 黑龙江高教研究,2004(7):91-93.
[4] 刘志明. 高等工程教育培养创新型人才的思考[J]. 中国高教研究,2003(9):10-13.
Application of Inquiry Learning in Talent Cultivation System
LI Nan, HUANG Qin, SUN Yue, SHI Ying
(Automation Department of ChongQing University, ChongQing 400044, China)
【关键词】小水电;电能量数据;完整率
1.概述
江门地区总面积为9541平方公里,丘陵广布,山体起伏较大,落差大,沟脊、水系发育、水库较多,小水电多分布在沟谷中。2013年,我局小水电共计196个,由于地处偏远,无公网信号或公网信号不稳定等原因,造成负控终端长期处于离线状态或上线不,导致数据上送不持续,丢失严重,直接影响电能量数据的采集,难以满足计量装置远程监控、抄核收、线损分析等计量营销业务的需要。
2.原因分析
江门供电局计量自动化系统公变、配变及集抄系统广泛采用公网公司的GPRS无线数据VPN网络。受网络覆盖的影响,部分终端不能上线采集。经现场勘查,2013年在接入计量自动化系统的145台小水电终端中,有41台由于地处偏远,处于公网信号盲区的原因,造成负控终端长期处于离线状态,10台由于树木、山石等障碍造成了信号衰减,导致公网信号不稳定,数据丢失严重。我们抽取了2013年1月份到4月份的系统数据进行了分析,结果如表1所示:
表1 2013年小水电终端运行情况分析
月份 终端在线率 数据完整率
1月 74.5% 78.6%
2月 76.7% 80.2%
3月 78.6% 81.7%
4月 79.8% 83.5%
从上表可知,小水电终端对整体的在线情况和数据完整率的影响,未能达到98%以上;
3.各种通信解决方案分析和选择
针对公网盲区及信号不稳定问题主要可以通过以下方法解决。
(1)采用非公网上行方式,完全避免无线通信不稳定性问题、电房电柜屏蔽问题,保证实时在线。非公网上行方式可考虑采用电话线通信、宽带网络通信、电力光缆等。
(2)采用公网上行方式,但通过其他通信方式接驳,如通过载波、485 通信、微功率无线等方式转发数据。
(3)采用公网上行方式,但采用信号增强扩展公网通信距离。如通过同轴电缆信号放大、无线直放站、新建基站等方式。
3.1 非公网上行
非公共网主要有电话拨号接入方式、公共有线电视、光缆等。此种方式均需要布线,由于小水电地处偏远,布线成本巨大,且环境恶劣,维护困难。
3.2 公网上行,其他通信方式接驳
(1)电力载波
电力载波方式是将终端通信模块外置于能接收到公网信号位置,电表通过电力载波方式与终端交换数据,该方案省却了布线或无线信号干扰影响,但实际应用存在信号衰减快、干扰大、不能跨变压器、互感器等诸多问题。
(2)有线中继接入
该方案采用终端侧模块和外置侧模块,通过以太网双绞线RJ45接口连接。由于采用双绞线,通信线路以100米为宜,最长不超过300米。
(3)无线中继通信
该方案是通过微功率无线通信的方式传输数据,中继器采用470MHz 通信时,通信距离经测试在150 米以内,距离较远时,可通过增加中继的方式延长通信距离,目前可增加2级中继。该方案的优点是施工简单,初次投入不大,且后续无运行费用,但需对GPRS 转接器提供220V电源,如终端维护口协议非标准广电规约,GPRS 转接器处需对协议进行处理后再进行转发,该方案理论上适用于任意厂家终端。
图1 无线中继实现方式示意图
3.3 公网上行,信号增强扩展公网通信距离
(1)无线放大器方案
无线放大器(也称直放站)属于同频放大设备,其基本功能就是一个射频信号功率增强器。该方案施工虽相对复杂,但无需对终端侧设备进行改动,适用于所有厂家终端,可以一个无线放大器带几台终端设备,通过共享设备,成本相对较低,更重要的是,不需后续运行费用。但该方案也有其局限性,受到信号衰减影响,实际通信距离在40米内(采用更好质量的同轴电缆可适当延长距离,但一般不超过100米)。
(2)运营商建基站
运营商建设新基站,增加信号的覆盖范围,对于局方来说,是一劳永逸的方式。但投资一个标准基站需要接近两百万元,同时该部分区域一般客户数量较为稀少,出于对投资收益的考虑,运营商短时间内不会考虑投入,故短时间内无法实现。
4.方案选择及应用
以上各种解决方案在特定场景均具备实际运行的优势和可行性。但结合供电局计量自动化系统实际运行以及运维成本、通信可靠性等综合考虑,采用“安装无线中继通信设备”方式投入成本小、安装周期短、设备安装方便灵活。因此本文选择无线中继方式,如图1所示。
图2 试点月在线时长对比图
图3 试点数据完整率对比图
5.实际运行效果
本文选取了5个试点,使用无线中继通信方式解决终端长期离线及数据传输不稳定问题,结果表明终端在线时间和数据完整率大幅度提高。如图2、图3所示。
参考文献
[1]王鹏,司徒彪.公网通信盲区电能量数据传输解决方案研究[J].装备制造技术,2013,12.
[2]周培祥,李学东,傅光达,梁丽华.山东建筑工程学院新校区移动通信解决方案[J].山东建筑工程学院学报,2004,6.
[3]陈智勇.浅谈天线调整在移动通信网络优化中的作用. 2002中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集,2002,9.
[4]谭卫东.移动通信网络室内优化的研究与实践[J].湘潭大学自然科学学报,2013,6(35),2.
关键词:自动化专业 毕业设计 创新能力
毕业设计是本科学习的最后一个实践环节,是培养学生创新能力的重要教学环节。它既可以培养学生综合运用所学基本理论和专业理论进行设计的能力,又可以培养学生发现问题、解决问题的能力。因此,如何在毕业设计过程中调动学生的主观能动性, 激发学生获取新知识的欲望,培养学生的实践创新能力,是每一个教师要面对和解决的问题。
一、毕业设计存在的诸多问题
虽然毕业设计可以提高学生总结专业知识的能力和综合素质,但就目前完成情况来看仍有诸多问题,其中比较突出的有以下几点。
(一)选题存在盲目性
根据专业培养目标,首先由指导教师给出备选课题,然后由学生依据学习特长、研究兴趣以及客观条件,与指导教师共同商量后确定课题。但现实情况是,虽然经过三年基础知识和专业课程的学习,大多数学生并未形成自己的研究创新点,在选题时表现得非常盲目。
(二)指导角色缺失
经过三年的学习,学生对基础理论有所掌握,但并未系统地综合运用。因此,有些学生看到课题感到无所适从,不知如何开始。因此,学生从方案制订、实验安排到研究内容就只能听命于教师,学生组织和处理事情的能力并未得到改善。
(三)论文质量欠佳
由于实验场地和设备的不足,限制了毕业论文的质量。此外,考研的学生将大量时间和精力投入考试准备中;找工作的学生为了在限定时间内找到好工作,就把写毕业论文的任务放到了从属位置;还有些已找到工作的学生,其用人单位要求提前上岗,致使这些学生无暇顾及毕业论文。
(四)答辩水平不高
在答辩过程中,学生普遍表现为知识面狭窄和语言表达能力不强。具体表现为:有些学生回答不出与论文专业知识相关的问题,即使有学生能说出有新意的观点,但却不能说清楚新在何处。
二、改革毕业设计过程, 培养创新能力
围绕如何在指导中培养学生的求知欲望和创新能力,我们经过对近些年工作中对每个环节的不断总结,建立起一套有利于学生创新能力培养的方法。
(一)选择能激发学生研究兴趣和发挥学生创新意识的课题
选题是毕业设计过程的第一个环节,也是具有战略指导意义的一环,在一定程度上决定着学生毕业设计能否顺利完成,对培养学生独立获取新知识起着关键作用。好的选题能充分发挥学生综合运用所学知识的能力,因此,教师要选择富有科学性、新颖性和创造性的课题,使创新意识的培养贯穿于毕业设计的全过程。
(二)建立学科指导小组,实行联合监督指导
这种做法增加了学科指导工作统筹协调的灵活性,优化了学科小组内教师资源的合理分配,杜绝了因个别指导教师临时出差而发生其学生无教师指导的现象。实行学科指导小组后,学生不仅对自己的课题比较熟悉,对其他学生的课题也有所了解,这有利于学生将设计过程中萌发出的创新的火花融合到毕业设计中去。
(三)建立定期交流和报告制度
为降低外部因素和实验条件对论文质量的影响,在学生选题初期就明确应完成的内容和任务,使学生对自己将要完成的题目有较好的认识和预期设想。建立每周师生见面讨论交流的制度, 全程监控设计进度,教师随时掌握学生的毕业设计进展情况;每两周学科指导小组的教师进行一次交流,针对学生毕业设计过程中出现的问题展开讨论,给出相应的解决办法。
(四)建立利于创新能力培养的毕业设计评价体系
毕业设计成果验收、毕业设计答辩以及毕业设计成绩评定时,创新性都占有很高的比例。学生对某些设计内容或某些概念论述进行了创新或对前人的工作有所改进或突破, 就应获得较好的成绩。这种评分办法一方面有利于促进学生能动性和创造性的发挥,充分发挥其个性优势;另一方面也体现了时代对具有创新能力、创新思维和创新精神人才的要求。
(五)建立利于创新能力培养的学生科研激励措施
目前大部分学生对科研缺乏认识,没有形成一定的科研意识。因此,我们拟采取以下措施激励学生参与科研活动,首先,让学生参与教师的科研项目,这样既能让学生形成科研的基本概念, 又能提高学生的科研水平与学习水平;其次,学校可以将教师指导学生从事科研的工作与教师的科研项目研究挂钩,即如果学生发表了具有一定学术水平的优秀作品,那么可计入导师的科研分;再次,学报应开辟学生论文专栏,鼓励学生积极投稿,开展学生科研创新能力评价。
(六)造就利于培养学生创新能力的师资队伍
要在毕业设计工作中开展创新意识教育,教师必须首先成为富有创新精神的教师。高校教师要善于启发学生多角度、多空间的发散性思维,激发学生对于获取新知识的欲望,启发学生解决实际问题的创新思路。因此,全面提高和增强教师的综合素质,首先,要提高教师的创新能力。因为作为培养学生创新能力的主导力量,教师本身必须与时俱进,具备很强的创新意识和创新能力;其次,要提高教师的专业素质。教师不仅要具备宽厚的专业知识,同时还要具备较强的教学能力;再次,要提高教师的科研能力。只有拥有较强科研能力,教师才能将其所在领域最前沿的知识传授给学生,才能将新的科研方法传授给学生;最后,还需提高教师的人格魅力。教师扎实的治学态度和严谨的科学作风会对学生创造性人格的形成产生深远的影响。
三、小结
本文针对本科生的创新意识、创新精神与实践创新能力的培养情况展开讨论,重点讨论了本科毕业设计过程对学生创新精神和实践创新能力培养的作用,并对本科毕业设计过程中应该注意的问题进行论述,并进一步给出了相应的建议措施。
参考文献:
[1]李志科.本科毕业设计过程中大学生创新能力的培养[J].教育教学论坛,2013(14).
[2]范兴明,张鑫,王荣,魏德强.本科毕业设计过程中创新精神与实践创新能力的培养[J].科技信息,2011(12).
关键词:创新实验室;嵌入式系统;开放运行管理
作者简介:张腾飞(1980-),男,河南商丘人,南京邮电大学自动化学院,副教授;郭前岗(1960-),男,陕西西安人,南京邮电大学自动化学院,教授。(江苏 南京 210023)
基金项目:本文系南京邮电大学实验室建设与设备管理研究课题重点项目(项目编号:2011XSG03)的研究成果。
中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0164-03
近年来,随着嵌入式系统的广泛普及,其复杂度也迅速增长,嵌入式领域中对能够适应社会需要的创新型设计人才的需求日益旺盛。尽管高校大量扩招,但整个社会依然缺乏该领域的应用型开发人才,然而毕业即失业的大学生比比皆是,这种就业难与用人难的自相悖论无疑为我国的高等教育敲响了警钟,也为嵌入式创新实验室的建设及开放运行管理模式的探索提供了驱动力。嵌入式系统是一项应用性很强的工程技术,企业所需要的嵌入式工程人员,不仅仅要有扎实的理论基础,更要有丰富的动手实践经验。学生要想从事嵌入式技术工作,只有经历过很多的实验、实训项目,才能够更好地理解和掌握嵌入式技术,才会在当今就业难度极大的环境下走出困境,脱颖而出。
一、嵌入式创新实验室的建设背景
“根据嵌入式系统”的课程特点以及南京邮电大学(以下简称“我校”)电气信息类专业的实际应用能力和创新能力培养目标,在前期的嵌入式系统实验室建设及实践教学改革研究中,已经构建了从基础验证性到综合性、设计性实验,并与课程设计、大学生科技创新计划、科技创新竞赛、毕业设计等实训环节相结合的循序渐进的嵌入式实践教学体系,增强了学生参加各种科技创新实践活动的积极性,取得了较好的效果。尽管参与各种科技创新实践活动的学生人数逐年增加,但涉及的学生相对较为集中,一组学生可能同时参与多种竞赛活动,而大部分学生在学习了相关理论知识完成课内基础实验之后,没有再从工程实训的角度得到系统的、更为实用的开发技术和技能训练,因此,有必要通过创新实验室的建设,让学生从基础训练、综合实验、科学训练、研究设计性实验、开放实验项目、科技创新竞赛等多样化、多层次的开放性科技创新实践活动中形成良好的竞争氛围,系统地掌握嵌入式系统的实际开发技术。
另外,结合学生的科技创新实践项目,将有助于提高嵌入式系统创新实验室的内涵建设,促进学科发展,完善学生的个性化教育,提高学生的创新能力。
结合我校电气信息类专业的课程建设以及相关特色专业建设目标,依托自动化省级实验教学示范中心、智能电网信息工程省级综合训练中心、校企共建联合实验室,通过专项资助创立了嵌入式系统创新实验室,探索嵌入式系统创新实验室的建设,构建多样化、多层次、全面开放的实践教学体系,并进行了多样化的实践教学与模块化实验教学平台的建设探索。
二、嵌入式创新实验室的平台建设
按照个性化教育与开拓创新型人才培养的要求,我们将嵌入式课堂理论教学、课内基础实验、课外综合性实验与嵌入式系统相关课程设计、本科毕业设计及课外科技创新实践活动等环节相结合,在嵌入式创新实验室的建设中,构建了多样化的嵌入式系统实验开发平台,包括80C51、MSP430、ARM、DSP等系统开发平台200余套。为便于学生的科技创新,配备了多套不同规格的仪器仪表设备,并建立了创新实验室的元器件库,创新实验室的实验开发平台如图1所示。
另外,在学校自制实验仪器设备专项经费的资助下,完成了嵌入式Cortex M3开放实验模块化开发平台的研制,其模块化结构如图2所示。该开发平台的研制理念是:同时注重嵌入式技术的学习和实践创新能力的提高两个方面,让学生在这个开放的平台上尽可能多接触更多、更新的技术,激发学生的自主学习意识,充分利用课余时间完成实践与创新。
该平台具有以下特点:采用较新的Cortex-M3处理器芯片,秉承传统单片机廉价、稳定、控制资源较多、运算资源较少等特性,内部结构相对简单,学生不用学习复杂的操作系统和各种配置就可以实现简单的操作,在此基础上可以移植μC/OS等操作系统,适用于操作系统知识的学习和使用;核心板可以作为单独的开发板使用,可以配合教程分发给学生课后烧写调试练习或研发新项目;核心板完整的扩展资源、小巧的体积、大容量的存储器配备,非常适合二次研发;模块化的底板外扩资源丰富,设置外扩资源屏蔽开关,可兼容扩展;模块化的设计便于今后更新处理器,节约大量成本。
三、创新实验室的运作和管理
为充分发挥实验室的资源优势,为更多学生提供自主发展和实践锻炼的空间,嵌入式创新实验室制定了“立体化、模块化、综合性、开放性”的创新实践教学及管理、运行机制。
1.一体化、模块化的嵌入式实践教学体系
学生在学习了嵌入式系统相关理论知识之后,如何能从实践的角度更好地掌握实用的开发方法和技能,是我们在规划、完善嵌入式实践教学体系中重点关注的问题。从课程体系结构的角度,综合考虑嵌入式系统与先修课程如计算机组成原理、模拟数字电子技术、操作系统、控制原理等相关课程的联系,通过创新实验室的知识讲座、科协活动、学科竞赛等各种途径让低年级学生了解整个学科课程之间的联系,为后续学习嵌入式系统及应用课程打下坚实的基础。从嵌入式处理器的角度,综合考虑单片机与ARM、DSP、FPGA等嵌入式微处理器之间的相互联系,并将这种联系贯穿在嵌入式系统的设计应用开发这条主线中。如,为便于学生理解和掌握,我们对单片机的定时/计数器、中断系统、串行口等模块深入讲解其基本原理及接口的扩展技术;而ARM、DSP等芯片的资源丰富,则重点强调其体系结构以及实用的设计开发技术,并结合实例开发项目进行讲解。
结合电气信息类专业的培养目标,从学生的个性化教育出发,将创新实验室的实验内容由验证型、提高型向综合型、设计开发型和创新型逐层递进,实验内容的设计由单纯的教学型向产学研相结合的方向转变;采用工程案例化教学,突出科技创新在人才培养中的作用。以适应社会需求创新型人才为目标、以培养学生的技术应用能力、实践创新能力为主线,构建了一体化、模块化的嵌入式系统实践教学体系。
2.多样化、多层次的科技实践创新活动
在嵌入式系统创新实验室的建设过程中,遵循实验内容多层次、实验设置多模块、实验手段多样化。构建课程基础实验、课程设计、开放实验项目、大学生科技创新STITP项目、创新竞赛、毕业设计、工程实训等相结合的创新实践教学体系,如图3所示。
在创新实践教学体系中,既有简单的演示性和验证性实验,使理论教学形象化,加深学生对理论的理解,又有难度较大的设计性、综合性和创新性实验,锻炼学生的创新实践能力。学生可根据学习情况自主选择与实际能力相符的实验项目。
3.开放途径、模式与运行机制
嵌入式创新实验室全开放运行。除了课堂实践教学由教师集中管理,其余的课外实践主要采取以教师为监督指导、由学生自主管理的运行模式。嵌入式系统创新实验室的开放性表现在实验室资源面向全校学生全方位开放,即实验内容、实验场所、实验时间的开放。
创新实验室鼓励学生申报嵌入式系统相关开放实验项目。在学院相关教师申报实验室开放项目的基础上,由创新实验室对开放实验项目进行审核,并报学校实验室建设与设备管理处,由学校组织专家对开放实验项目进行审定,经学校审定批准的开放实验项目由嵌入式系统创新实验室组织对学生开放。
实验室开放课题要求学生以课题小组为单位在一个学期时间内协作完成一个完整的实际嵌入式课题开发,近两年学生申报完成的典型课题有:“基于指纹识别的智能门锁系统”、“基于闭环控制的仿人足球机器人全向行走”、“基于Cortex M3的Modbus RTU通信协议实现”、“太阳能蓄电池充放电控制电路设计与实现”、“嵌入式Cortex M3最小系统板设计与实现”、“基于GSM网络的老年人身体姿态检测系统设计”等。
实验室开放课题注重学生的已有知识体系和认知特点,充分考虑不同年级学生的能力层次和个体差异,由浅入深、由易到难、循序渐进,并突出实践创新活动的导向性、趣味性、开放性及综合性,为学生的实践创新提供广阔的思考空间,促进学生的个性化发展。
学生通过独立查阅资料、设计方案、硬件设计、软件编程及调试,系统地掌握了嵌入式系统的软、硬件协同设计方法。该实验教学模式在传统实验方法的基础上,极大激发了学生自主探究的兴趣,促使学生创造性思维与解决问题,有效提高了学生自主实验与创新能力。
4.校企合作
通过校企合作等多种途径,强化学生实践和创新能力的培养。目前与美国风河公司、德州仪器、北京精仪达盛、北京博创等多家公司建立了长期合作关系,为学生提供了良好的主题创新、实践平台,为教师提供了主题研究方向,为企业主题产品研发提供了技术服务。
结合企业的科研项目,让学生参与完成一些子功能模块的设计、开发与调试过程,已完成的典型课题有:“变电设备状态在线监测及故障诊断系统”、“基于DSP的USB2.0通讯模块的设计”、“变电站视频监控系统控制软件设计”、“基于嵌入式的病虫调查统计器”等。通过一些与学生实践创新及实际工作能力相关、受益面大的系统设计课题,使学生受到了功能相对完整的嵌入式系统实际工程项目的开发与调试过程训练。
5.管理队伍建设
结合研究生助教和本科生助管制度,形成了实验室专职教师、专业教师、研究生、勤工助学本科生相结合的嵌入式系统创新实验室实验指导与开放运行管理队伍。
强化对在岗实验技术人员的培养,通过制定针对性政策及保障措施,鼓励实验技术人员的再培训;制定了相关政策及奖励措施鼓励,督促实验教师以及专业教师投入嵌入式创新实验室的内涵建设实践探索,申报相关研究课题;制定了对实验教师的多样化考核机制,使其更好地融入嵌入式实践教学的实验指导。
通过制定较为完备的系列政策,加快推进了嵌入式系统创新实验室师资队伍的建设,提升了嵌入式系统创新实践教学的质量。
四、建设成效
在嵌入式创新实验室开放实验平台的基础上,以提升学生的嵌入式实践创新能力为核心,从整体出发,构建了循序渐进的多层次嵌入式系统实践教学内容体系,目前有验证性实验近30个,设计性、综合性实验近20个,服务于自动化学院4个本科专业及其他学院的相关专业。
以实际工程需求为导向,构建了从开放性实验项目到STITP创新项目、各级各类创新竞赛、毕业设计等实训环节相结合的多层次创新实践体系。近三年创新实验室共获得校级和省级大学生STITP创新项目96项,包括2012年立项33项,其中国家级4项,省级5项;2011年立项38项,省级4项,校级重点13项;2010年立项25项,省级4项,校级重点9项。通过增加不同种类设备模块,拓展实验领域和实验项目,近三年创新实验室共完成了66项开放实验项目。在毕业设计中,多人次获得优秀毕业论文奖,学生参与多项嵌入式系统项目设计与开发,申请专利十余项,公开发表学术论文多篇。
近几年学生的出国深造、考研率明显提高,多名学生被清华大学、上海交通大学等知名高校录取。根据统计数据,多名毕业生陆续进入国电南瑞、南自等大型企业,为社会输送了大量优秀人才。
依托嵌入式系统创新实验室的建设平台,课题组完成了“基于问题设计型引导式教育,构建嵌入式系统实践创新人才培养体系”的教学改革成果,被评为南京邮电大学教学成果一等奖,并被学校推荐申请2013年度江苏省高等教育教学成果一等奖。
五、结束语
结合我校电气信息类专业嵌入式系统及应用课程的教学目标,从学生的个性化教育出发,探索了嵌入式系统创新实验室的建设,构建了一体化、模块化的嵌入式系统实践教学体系,讨论了实验室的开放途径、模式与运行机制,探索了开放运行管理、实验管理师资队伍建设等。经过不断实践,取得了较为明显的效果。
参考文献:
[1]周晓兰,陈寅山,张彦定.本科生创新实验室的建设与管理[J].福建师范大学学报(自然科学版),2011,27(3):56-58.
[2]郭成操,李刚俊,杜涛.创新实验室建设模式 培养创新型专门人才[J].实验室研究与探索,2010,29(6):195-197.
[3]张腾飞,顾亦然,王瑾.电气类专业嵌入式实践教学内容与方法的改革探索[J].中国电力教育,2009,(14):156-158.
随着经济和科技的飞速发展,知识更新速度的加快,社会对人才的素质有,了更高的要求。本文通过哈尔滨工程大学自动化学院在产学研多维化合作培养工程科学高级人才方面的探索与实践,证明产学研相结合是培养高层次、创新型和应用型人才的有效途径。
产学研多维化合作培养的意义
1、促进了课程设置的改革和教学内容的更新
以往我国高等教育过于注重传统的理论教育,对教材内容的更新不太重视,教材知识老化现象非常严重。产学研相结合可以促进高等教育内部与社会的融合,紧跟当今时代知识更新的步伐,自觉地将已有的新知识和理论运用到教学中来。为教学内容的更新和课程设置的改革开拓了一条新路。
2、促进了教学方法的变革和学生科研意识的形成
在高等教育的产学研相结合模式中,教学与科研的关系是辩证的。一方面通过科研向教学转换,把科研的信息渗透到教学中,为教学增加新鲜血液,这是一个研教结合以研助教的过程。另一方面,在教学的同时,提供这些与专业理论相关的科研背景知识,沟通知识与科研的关系,激发学生的科研热情,培养学生的科研兴趣,强化学生的科研欲望。正是在这种转换的过程中,既可以促进教学方法的变革,又可以促进学生科研意识的形成。
3、促进了高校师资队伍建设及其整体素质的提高
产学研结合可以吸收不同专业教师参加企业的科技开发工作,直接进入经济建设的主战场。面对企业生产中的一些难题,进行一些高技术项目的研究与开发,提高解决实际问题的能力,这对于教师更新知识,提高实践动手能力,接近科技开发前沿有着十分重要的意义。既提高了业务水平,培养了一大批既有扎实基础理论知识和较高的教学水平,又具有较强的专业实践能力和丰富的实际工作经验的教师,也为学校建立起一支教学水平高、实践能力强的教师队伍。
4、促进了学生实践能力和创新能力的培养
产学研结合教育使学生在校期间就有机会进入实践领域,在一些岗位上劳动,承担和参加一定的科研、工程项目。首先,这有利于学生在实践中找差距,激发大学生的学习热情,从“要我学”变为“我要学”。其次,学生在参加科研或工程项目的过程中,培养了实践能力、创新能力、团结协作精神和创业精神。
哈尔滨工程大学作为一所历史悠久的国家重点工科院校,一贯重视培养学生实践和创新能力,培养具有知识、能力、素质的创新型人才。本文主要介绍哈尔滨工程大学自动化学院近年来在产学研多维化合作培养工程科学高级人才方面的研究和实践经验,以期为其他院校提供一些借鉴。
产学研多维化合作培养工程科学高级人才的研究与实践培养方案设计
哈尔滨工程大学历来以“宽口径、厚基础、倡个性、重创新”的人才培养原则为指导思想。自动化学院产学研多维化创新型人才培养就是在这一培养原则基础上建立的。自动化学院一贯坚持“学为研所用,研为产所依,产为学所想”的“学、研、产”相结合的原则,全方位立体化培养工程科学高级创新型人才。
1、积极推广现代教学手段,激励教学模式创新
创新型的人才需要创新型的教师和创新型的教学模式和教学手段。为此,我院积极推行现代教学手段,创新教学模式,积极推进双语教学、多媒体教学改革与研究。并制定了精品课程奖、教学名师奖、多媒体课件奖、教学成果奖、教材奖、优秀论文奖等一系列相关的激励措施,鼓励和奖励教师进行创新型的教学模式和教学手段实践。
2、推进课程改革,探索“高级应用型”人才培养教学模式
高等工程院校的高级应用型人才教育应确立以“面向社会、立足岗位、注重素质、突出应用、强化实践、培养能力”为指导思想的人才培养模式,以理论和虚用并重为主旨和特征构建课程体系。哈尔滨工程大学自动化学院借鉴国内外研究型大学在改革本科教学方面的经验。基于对国外先进经验的学习,将研究型的创新教学理念引入到“计算机接口与通讯”“控制系统设计”等实践性较强课程中,开展了创新的研究型课程设计,其要点主要有两个:一是基于问题学习模式,促进学生学习自主性;二是小组合作学习,提高学生团队合作意识。以“计算机接口与通讯”的课程设计为例:
一是教师根据学生各方面的综合素质和表现,对授课班级学生进行分组,确定组长一人,采用分组合作学习的方法。
二是教师教学重点不放在阐述理论体系或推导公式,而是根据课程和相关资料与相关学科的知识,设计出若干来源于实际的课题项目,基于自愿原则让各小组根据自己的兴趣自主选择。
三是积极发挥任课教师的“场外教练”的作用,辅助各小组顺利开展查找资料、确定解题思路、设计解决方案和可行性分析等研究环节,不干扰不限制学生的思路,将课堂的主导地位转交给学生和知识,将老师变成知识与学生之间的媒介。让学生在不断的摸索、改进中逐步提高分析问题、解决问题的能力和团结协作的精神。在此过程中,可推荐优秀的研究生以助教的身份加入到课下分组研究学习中,做到老师、研究生和本科生三位一体的立体学习模式。
四是在课题完成后一周内,各小组经组员讨论,由组长起草一份课题总结书,内容包括:课题的总结,个人完成具体情况、个人工作感受等。上交给任课老师。
五是采取老师与学生一对一口试形式,就每个学生在课题工作中承担的任务,实际动手能力以及对计算机接口基本知识掌握情况进行考察,并将课题解决的结果量化后,加入到考试成绩中给出本门课程考核成绩。
综上所述,我们的研究型教学模式主要就是以设备完善、资料齐整并对学生自由开放的实验室以及由任课教师和研究生组成的合作实践创新团队为物质基础、以学生为教学主体、以课题作为媒介连接课堂教授的知识与设定课题的实际问题、以基于问题的教学方法和小组合作研究方式作为主要研究方式,以课题的提出、课题的准备、课题的解决、课题的总结为主要过程,致力于培养学生独立学习和独立解决问题的各方面综合能力的教学模式。问卷调查表明,有86.2%的学生能够接受并喜欢这种从传
统以讲解知识的教授型教学到以研究创新为教学目的研究型教学的改变。这就坚定了我们要将研究型教学继续进行下去的信心和决心。
3、创建“四段式”科技创新体系,激发学生创造潜能和个性发展
为最大限度地激发学生的创造潜能和个性发展,自动化学院提出了“以学生为主体、老师为主导”的学生课外科技创新活动,即“四段式”学生创新体系。
第一阶段:初级阶段,也就是创新意识启蒙阶段。此阶段的工作主要面向对象是对专业课涉及较少的低年级学生和缺少创新实践的学生,主要目的是通过开展一系列简单可行的课外科技活动来激发其创新意识和思维。主要活动有开展具有启蒙性质的“点金术”电路设计比赛,在活动中指导学生通过简单的电路设计完成一定功能来体验创新实践,并从中得到启发。此外,还围绕各种科技竞赛主题设立了若干个创新团队或创新俱乐部如智能控制俱乐部、单片机开发小组等,使一些个性或兴趣相同或相近的学生在一定的组织范围内进行实践交流和学习,从而使参与的人都从中得到锻炼。
第二阶段:实践阶段,也就是实战演练阶段。即鼓励和指导学生参加校内的各种科技竞赛和科研立项等,主要目的是让学生在课堂上和书本中学到的理论知识得以应用并产生具有一定创造性的成果。如在学院层面组织开展的“凌阳杯”电子竞赛、“长陆杯”智能检测技术竞赛,学校层面开展一年一度的“五四杯”科技作品竞赛、校内学生课外科研立项、科研训练计划、创业计划大赛等都为学生开展创新实践创造了良好的空间和平台。
第三阶段:提高阶段,也就是指导学生参加更高级别的科技竞赛阶段(例如:指导学生参加全国大学生电子设计大赛、数学建模竞赛、空中机器人大赛等)。经过前两阶段活动的开展,学生得到了真正的实践训练和创新锻炼,在此过程中,一些拔尖的、具有一定创新能力潜质的学生就会显现出来,然后针对不同个性的学生选择合适的指导教师加强技术指导,使其最大限度地施展自己的创新技能,并获得创新成功。
第四阶段:提炼阶段,也就是指导取得创新成绩的学生对自己的创新进行总结提炼的阶段。要求有创新经历的学生在老师的指导下将自己的创新成果、创新过程或创新体会提炼整理成学术论文并争取发表。
在“四段式”学生创新体系的支持下,近年来,参加科技创新活动的学生人数多,涉及面广,成绩斐然。
4、开创校企合作创新人才培养新模式,为学生创新成果寻找出口
为了提高学生的参与面和创新质量,自动化学院还创建了“校企合作”的学生创新人才培养模式,主要包含如下几种运作方式:
一是与企业联系将企业生产研发过程中遇到的部分技术问题(难题)提取出来作为竞赛的题目,让学生广泛参与以从中得到最佳解决方案。如珠海市长陆工业自动控制系统有限公司出资与自动化学院共同举办面向哈尔滨工程大学电类专业大学生的群众性科技创新活动――“长陆”杯大学生智能检测技术竞赛,就为优秀工程人才的创新创造了机遇和条件。
二是将一些技术难题作为攻关课题,由博士生、硕士生和本科生共同组成课题组进行科研攻关。如富士康公司目前已经和自动化学院合作共同研发。
三是企业把自有的一些模块化的、可复用的、开放性技术平台提供给学生,供他们学习、模仿、仿真、实验、研究、发展和创新。如学校已与西门子(中国)有限公司签约,联合建设“哈尔滨工程大学与西门子(中国)有限公司先进自动化技术联合示范实验室”,主要承担我校教学改革和科学研究的任务,并可作为学生实习基地。
校企合作模式深受学生欢迎,因为这种方式不仅解决了部分学生技术上、资金上的问题,而且项目直接来源于现实生产,真正使得产学研紧密结合,也为学生的创新成果转向产业化搭了桥,牵了线,找到了推向市场的出口。
产学研多维化合作的人才培养效果
在产学研合作的创新人才培养模式下。自动化学院的人才培养效果显著提高。
1、产学研结合深化了教学改革,涌现出了一批教改成果
学院根据企业和人才市场的要求确定教学内容和教学方法,解决了目前高等教育中普遍存在的教学内容陈旧,脱离生产实际的问题。产学研结合使学院的教学改革不断深化,教学质量不断提高,涌现出了一大批教改成果。
2、产学研结合提高了科研能力,取得了一批科研成果
经过多年的产学研结合的实践,一些专业教师积累下了扎实的理论基础,获得了丰富的实践经验,形成了较强的科研开发能力。他们面向企业、面向生产、积极开展科技服务,承担科研课题,通过为企业提供技术咨询、开发产品、转化科研成果,取得了一批科研成果。
3、产学研结合增强了学生的创新能力,提高了学生的综合素质
通过加大实践性教学的比例,培养和提高了学生的职业技能。校内的实训实验室为学生提供了仿真环境下初步的综合技能实践训练,校外的实习基地为学生提供了真实环境下生产一线的综合技能实践训练,培养了学生较强的动手能力和分析、解决生产实际问题的能力,以及掌握新设备,新技术的能力。产学研结合,提升了学校的整体实力,培养了高质量的符合社会需要的技术应用人才,拓宽了办学路子,实现了学校的可持续发展。以自动化学院为例,产学研多维化培养的人才质量显著提升。主要表现在:
(1)高质量的毕业生,成就了高就业率和高质量的就业
产学研结合,强化了学生的职业技能,提高了学生的综合素质,缩小了学校和社会对人才需求之间的差距,增强了学生进入社会的适应性和竞争力。哈尔滨工程大学连续多年因学生综合素质高,深受用人单位欢迎,本科毕业生就业率一直居全省首位。
(2)学生的能动性大幅度提高,创新能力明显增强
目前学院形成了“学科学,爱科学,争先锋”的良好学习氛围,学生参加科技创新活动积极性高。自动化学院学生每年参加校内外各种赛事近20类,400多人次,参加人数超过本科生总数的25%,近五年来,获国际、国家、省、部、校级奖114项。
(3)高质量的毕业生,赢得了广泛的社会评价
人才是当代国家的核心竞争力,培养创新型高级专门人才已经成为社会不断向前发展的源动力。高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高人才质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。目前,软件人才需求以每年40万的规模增长,预计在2专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net014年将达到400万左右。软件人才在我国依旧缺乏,软件人才需求缺口大。对高校而言,如何提高计算机专业学生的程序设计能力,是广大程序设计类课程教师面临的新课题。
1 计算机专业学生程序设计能力培养现状
程序设计能力是计算机专业学生必备的一项基本技能。程序设计能力培养不仅包含技能培养,还包含学生分析问题、解决问题以及创新能力的培养。为此,各高校从大一开始就开设了高级语言程序设计课程以及后续一系列课程,以提高学生的程序设计能力。然而,即使各高校设置了丰富的程序设计能力培养课程,学生的程序设计水平也没有得到大幅度提高。
当前软件企业招不到合适的人才,计算机专业学生找不到工作,这种局面的形成归因于学生的程序设计能力并未达到软件企业预期的要求。调查表明,企业新招聘员工中只有15%直接来自高校毕业生,而85%来自社会招聘,因为社会招聘人员动手能力强,入职后能很快适应工作岗位。程序设计能力层次见表1,从表1可以看出,要胜任企业软件开发工作,至少需要100000行代码量;对于本科毕业生,至少需要有10000行代码量,而目前计算机专业大多数学生本科4年的代码量均在1000行,有的甚至更低。
1)程序设计类课程依然重教学,轻实践。理论教学依然是程序设计类课程的重点,理论学时多,实践学时少。教师花费大量时间进行语法、数据结构概念、算法理论讲解,因此也使得有针对性的实践太少,基于相关知识和理论的案例教学不足,学生很难将所学知识点和理论用于解决实际问题。
2)实践环节枯燥,学生无法提高学习积极性。
在传统程序设计实践教学中,教师布置3~6道作业题,学生当堂完成,然后将代码以及运行结果截图打包上传到服务器,教师一一评阅。教师给出的习题往往直接针对课堂教学的知识点,无任何实际背景或故事情节,实验枯燥乏味,学生学习积极性无法提高。
3)学生多,教师少,教师无法逐个解答学生的问题。
在大学不断扩招的情形下,师生比进一步扩大。实践教学过程中,教师无法一一发现和解答每个学生的问题。学生将作业代码和运行结果截图通过FTP上传至服务器,教师查看运行结果,由于学生多,教师无法逐个查看和运行学生代码,疲于应付,因而导致实践效果差。
4)实践能力评价方法单一。
目前的课程考核多采用笔试,学生的实践能力只能通过平时作业和实验进行主观性评价,难以激发学生自主训练实践能力的激情。在这样的教学模式下,久而久之学生就失去了编程兴趣,同时也降低了后续程序设计类课程的学习积极性,以致形成恶性循环,学生代码阅读量、代码编写量均得不到保证,程序设计能力自然无法提高。
为了提专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net高学生的程序设计能力,文献[1]提出一种贯穿在系列课程中的程序设计能力培养方法,强调在一系列课程中持续不断地进行系统化训练,采用面向专业应用的分类教学,贯彻落实案例驱动、强化实训等教学方法。文献[2]初步将ACM模式应用到程序设计类课程实践教学中,使学生的编程能力和解题思维能力得到有效训练,教学效果显著提高。文献[3]也提出采用ACM竞赛形式的程序设计能力层次化培养模式。这些方法都是提高学生程序设计能力的有益尝试。
2 立体化程序设计能力培养模式
针对目前程序设计能力培养方面依然存在的一些突出问题,我们借鉴国内外一流大学的经验,与学校、学院教学部门配合,探索并建立立体化程序设计能力培养方法。立体化程序设计能力培养方法如图1所示。
1)培养方法和过程。
在立体化程序设计能力培养方法中,教学活动仍然分为理论知识讲授与编程实践,但理论课不再以单纯介绍语法知识为主,而是以具体的程序案例分析为主,让学生从案例中掌握语法。在实践教学环节中,教师设计若干有趣的问题,学生在解决问题过程中学会相关的语法知识与编程技巧。学生编写的程序代码全部通过安徽大学程序自动评判系统进行评判,学生只需在规定时间内完成,不再局限在实践课堂内完成,令学生有了足够多的思考和动手编程时间。对于学生在编程过程中出现的各种问题,教师和ACM/ICPC队员及时进行在线细致辅导。在每次作业结束后,系统公布所有学生的解题代码,以供所有学生在线查看和评价。获得优秀评价的代码将在系统上公布,以便学生有机会进一步学习优秀代码,增加代码阅读量。
2)立体化程序设计能力培养特点。
(1)以高级语言程序设计课程为依托。高级语言程序设计课程是学生接触的第一门程序设计类课程,其教学与实践对培养学生的编程兴趣和能力起着至关重要的作用,可以帮助学生树立自信心并步入程序设计的殿堂。
(2)课堂教学以案例为中心。程序设计=算法+数据结构。在高级语言程序设计课程的教学过程中,我们摒弃单纯讲授语法的课堂教学方法,改之以程序案例为中心。在课程早期,案例以语法知识为主,逐步增加基本数据结构和算法。整个教学过程以案例分析为中心进行语法教学,让学生在潜移默化中学习到基本的数据结构和算法。
(3)实践教学以问题求解为中心。在实践环节,教师通过设置有趣的故事和实际的问题,帮助学生在求解问题过程中掌握课堂上所学的语法知识、基本数据结构和算法。
(4)实践环节从课内延伸至课外。实践环节要求学生完成指定的编程题目。与传统实践环节不同,通过在线程序自动评判平台,学生所有的编程作业只需在教师规定的时间段内提交,学生既可以在实践课上完成,又可以利用课外时间完成课堂内没有完成的作业。将实践课延伸到课外的优点表现在:①学生有足够的时间思考分析问题并最终通过编程解决问题;②实践题目数量适当增加,学生的代码量随之增加 ,充分的课外实专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net践可以进一步巩固学生的理论知识基础。
(5)经验丰富的ACM/ICPC队员参与程序设计实践环节辅导。ACM/ICPC队员经过长期的编程实践,积累了丰富的编程经验,代码能力强,因此我们利用ACM/ICPC集训队的优势资源,实行“传帮带”机制,对于每个学生编程过程中出现的问题及时给予解答,有效提高学生的编程积极性。集训队学生优秀的编程水平对于低年级学生也是一种激励,可以进一步激发其编程热情,增加其向更高编程水平迈进的动力。
(6)学生作业采用自动化评判模式。学生提交的作业通过服务器自动评判给出程序的运行结果。自动评判模式对于编译错误,会直接给出编译出错位置和出错类型,方便学生自查;对于运行错误,包括结果错误和运行超时,则需要学生重新审查程序代码。服务器自动评判能够有效减轻教师批改作业压力,还可以大大提高实践教学效果。此外,服务器上保留了每个学生的做题细节,包括以往的代码、做题的数量、错误类型等信息,可以进一步增强学生做题的成就感和积极性。值得一提的是该自动评判平台不仅支持高级语言程序设计,还支持C++、Java、VB和Pascal语言,因而吸引了省内一些初中、高中学生进入该平台进行程序设计能力实践。
(7)优秀代码展示有助于增加学生代码阅读量。学生代码量包括代码编写量和代码阅读量。代码阅读量是提高编程能力的一种重要途径,然而在实际教学过程中常常被忽视,通过教师评阅、学生互评等方式,可以筛选出优秀代码并加以展示。优秀代码主要指具有巧妙的算法、运行时间短、内存占用空间少、代码格式规整、符合标准编程风格的程序代码。展示优秀代码可以让学生有机会看到彼此对于同一道题目的多种解决方案,有效促进学生之间的交流,积极提高学生的代码阅读量。这种相互的交流还可以进一步激发学生的创新灵感,在提高学生编程能力的同时也提高创新能力。
与传统专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net程序设计能力培养主要依靠“教师一学生”这种二维扁平的实践教学模式不同,立体化程序设计能力培养方法以案例教学为中心进行教学,以问题驱动为中心进行编程实践,采用机器自动评判和学生互评相结合的方式进行学生编程实践效果评价,在教师—ACM队员—学生之间建立一个跨越时间和空间的三维立体互动教学网络。这种教学方法将课内实践延伸至课外,将实验室实践延伸到实验室外,对学生的程序设计能力进行主客观相结合的综合评价与即时反馈。
3 实施成效
通过一系列的研究与设计,我们构建了立体化的程序设计能力培养模式,在安徽大学自主研发的自动评判系统基础上增加了高级语言程序设计实践模块。自2008年以来,学生通过该自动评判平台进行程序设计实践呈逐年增多趋势,多名学生参加了ACM/ICPC程序设计竞赛以及省级程序设计竞赛,获得各类奖励10余项,其中亚洲区邀请赛金奖2项、省级竞赛一等奖4项。实施该培养方法后,学生进行自主程序设计训练的积极性明显提高,目前在校生中程序代码量已经达到10000行的有200人左右,部分毕业学生直接进入腾讯、百度等企业工作,用人单位也对毕业生的编程能力普遍表示满意。安徽大学计算机专业学生2008—2012年提交代码量如图2所示。
该培养方法不仅提高了学生的程序设计能力,而且培养了学生的创新精神和可持续发展能力,还吸引了许多非计算机专业学生学习程序设计技术。近年来,陆续有电子学院、自动化学院、数学学院、化学化工学院、资源与环境工程学院和物理学院的学生参与到程序设计实践中,并且取得了不错的学习效果。例如,安徽专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net大学物理学院一名学生经过该平台实践后,积极参与ACM/ICPC程序设计竞赛,获得2010年ACM/ICPC亚洲区竞赛铜奖并于2012年成功考取复旦大学计算机专业研究生。
4 结语
强调师生互动、实践反馈、学生互动足立体化程序设计能力培养方法的关键,而利用案例教学与趣味实践是重要途径。实践证明,立体化程序设计能力培养方法在提高学生编程水平和算法能力方面具有较大优势,取得了显著成效。今后我们将进一步注重教师与学生互动,探索更多的师生之间、学生之间互动手段,不断提高学生编程素养和创新水平。
参考文献:
关键词:传感器;检测技术;实践教学;教学改革
作者简介:马利(1980-),女,湖北仙桃人,河南工业大学电气工程学院,讲师;王秀霞(1979-),女,河南新郑人,河南工业大学电气工程学院,讲师。(河南 郑州 450001)
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)30-0052-02
随着计算机辅助设计技术(CAD)、微机电系统(MEMS)技术、光纤技术和信息技术的发展,获取各种信息的传感器已经成为各个应用领域,特别是在自动检测、自动控制系统中已成为不可缺少的重要技术工具,越来越成为信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。因此,“传感器与检测技术”课程在河南工业大学自动化、电气工程及自动化、应用物理等学科课程体系占据了非常重要的位置。
“传感器与检测技术”是一门集光、机、电于一体,综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等多学科技术于一体的工科电气信息类专业的重要专业基础课程。该课程具有以下特点:涉及内容多,除传感器与检测技术基础知识外,还包括众多电工参量、物理参量、机械参量、成分参量、热工参量的检测原理、方法与技术等内容;各章内容多学科交叉,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;各章内容之间的联系并不甚紧密,但都涉及上述多门前修课程的知识及这些知识的综合应用等。[1]
由于该课程的以上特点,学生在学习该课程时,尤其开始时,通常感觉不适应、思维跟不上、枯燥、难以学好。为了更好地适应国民经济建设对自动化、测控技术方面的人才需要,更好地发展学科课程建设,对该课程教学进行改革与实践,提高课程的教学质量已势在必行。
一、主要教学内容和特点
总体上,传感器及检测技术课程分为三部分内容:
第一部分:传感器的基础知识。了解传感器特性指标,传感器输入输出之间的关系,掌握分析传感器静特性和动特性的基本方法,在给定条件下熟悉计算稳定时间和工作频率的方法以及传感器的标定。主要了解传感器及检测技术的基本概念;传感器特性及其标定;掌握检测数据的处理及误差分析的方法。
第二部分:各种常用传感器的介绍。理解并掌握各种类型传感器原理及应用知识,主要有电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、热电式传感器。
第三部分:检测技术的主要问题。了解检测的感念、测量的方法、测量系统的组成和数据处理的一般方法。掌握传感器的应用基础、如何设计与构成检测系统等内容。
理论教学中的难点主要有以下几个方面:一是内容多,传感器种类多、应用广泛,原理复杂,对物理知识要求高,学生把握重点有困难;二是课程中传感器以结构传感器为主,有大量的传感器结构图形,对平面图形学生理解有难度;三是传感器是一门工程应用背景很强的课程,需要理论结合实际;四是接口电路复杂,对模拟电路等电学知识要求较高。
二、教学中采用的方法与手段
1.将先进的教学方法引入课堂,并以实际工程为背景,重点放在传感器的应用上
根据每次讲授内容,尽量讲解符合内容的工程实际案例,以工程应用背景的案例激发学生的学习兴趣,同时将案例的讲授与相关实验结合,在枯燥的理论教学过程中很好地融入了有趣的实验过程,以提高学习效果;对讲授的内容进行精心选择,突出重点、难点,结合实际进行比较,删除过时的内容,同时对有些内容安排学生自学,提高学生的自学能力。
2.“教、学、做”一体化教学模式
检测技术是实践性很强的课程。西方有一句名言:“听过的我会忘记,看过的我能记得,做过的我才理解。”把大部分课程搬到实验室讲授,理论讲解、动手实验、交流讨论交替进行,使学生将“知识”迅速转化为“能力”,同时保证实践性环节的顺利开展。同时,采用实物实验与理论实验相结合的教学实验方法,以提高实验效果,利用自行研制的一些实际传感器及放大电路辅助教学,在实践中学习,使深奥的理论变得生动易懂,达到理论与实际相互补充、相互对应,调动和激发学生的学习积极性。
3.制作丰富多彩的多媒体课件,将科研成果引入课堂
由于检测技术的发展迅速,再加上教材需要一定的出版周期,使教材内容滞后于学科发展。为弥补这方面的缺陷,在教学内容组织上采用以自行制作的多媒体课件为主、以书本教材为辅的形式。课件制作利用声音、动画、图片等形式帮助学生更好地理解课程内容。在教学内容方面,把握重点、难点的同时积极了解新技术的动态,及时补充反映新的传感技术的内容,力求使学生了解传感器前沿发展。教学中尽可能插入新型传感器产品的介绍以及一些科研经历、科研成果和正在进行的科研项目。把相关科研成果在课堂上展示给学生,大大拓宽了学生视野,同时激发了学生的学习兴趣,达到良好的教学效果。
三、注重实践教学
1.利用现有的实验室,开设相应的开放性设计实验
传感器与检测技术作为一门实践性很强的课程,实验在课程教学中占有起重要作用。以实验室丰富的实验教学条件,配合教学的要求,安排多个学时的实验。
但是毕竟课堂教学时间有限,为了让学生更好地掌握常用传感器的使用和标定方法以及接口电路的设计,同时还开设了相应的开放设计实验。学生通过开放设计实验的训练能够对传感器有全面的认识,能独立进行实验数据读取和实验结果分析,加深对理论知识的理解和认识,也让学生对传感器的选择、使用和接口电路特点有一定的认识。同时能够独立设计简单的传感器和接口电路,具有使用和分析传感器的初步能力。
2.构建了新的实践教学体系
本课程与实际应用联系紧密。实践教学是培养学生动手能力和创新思维能力的重要教学手段,也是积极响应学校应用型人才的培养目标总体办学指导思想的一项重要内容。除了进行理论学习之外必须加强实践环节,学生通过自己动手进行实验操作,有助于牢固掌握传感器与检测技术的基本知识,同时可以加深对一些较为抽象的工作原理的理解,通过实验进一步学习传感器在工业测量控制中的实际应用。
在实验内容的设置上,我们压缩了验证性实验的教学时数,加大了综合性、设计性和创新性实验学时数;同时,开设了与本课程相关的4周创新性实践课程,为本课程的连续性动手能力的培养打下了基础;并设立基于本课程的开放性试验,开放创新实验室,给学生实践动手能力的提高提供良好的环境和硬件平台,同时积极鼓励、支持和指导学生参加各类电子设计大赛。
3.学生科技创新和实践创新与课程相辅相成
在学校各级领导的大力支持下,积极主动地多方争取、创造条件,开展了一系列卓有成效的基于传感器与检测技术的大学生实践与科技创新活动,并取得了良好的效果。通过这一系列的学生竞赛活动,使学生利用传感器来进行项目开发的能力和水平具有了很大的提高,具有了一定的设计开发能力,大大激发了学生对本课程学习的热情,营造了本课程学习的良好氛围。同时定期举办专题讲座,了解学生学习及应用中存在的问题,并加以指导。鼓励学生在日常生活中寻找课程设计题目,用传感器与检测技术解决实际问题,开阔了学生眼界,丰富了学生的知识,提高了学生的创新能力,形成了良好的师生互动的课外学习环境,得到了广大师生的肯定。
4.科研项目与教学内容相结合
不断的将科研成果、科研项目和教学成果引入教学,及时跟踪传感器与检测技术的最新进展,把科研成果或项目中的具体问题与课程相关章节结合。例如,结合粮库粮情监测系统讲授温度传感器、湿度传感器的原理;根据避障机器人的原理讲授CCD图像传感器或超声波传感器原理;结合智能小车讲授光电传感器以及光电编码盘等,如此不断丰富教学内容,形成了独特的教改发展之路。
积极将科研成果转化为教学内容,引入课堂教学,让学生了解科技发展前沿,帮助学生端正专业思想,激发学生的学习兴趣。更重要的是促进了学生成人、成才,即教书又育人。并及时将科研成果转化为教学内容,出版新的高校教材,发表相应的教改科技论文。
同时积极承担国家级和省部级、校级科研基金项目,并将科研项目的一部分作为学生科技活动或毕业设计(论文)的实践性课题,指导他们开展科学研究,提高学生的实践能力、创新能力。
针对传感器与检测技术课程具有理论丰富、实践性强等特点,河南工业大学电气学院传感器课程组广大教师团结协作,近年来结合自动化技术发展的趋势、根据不同授课对象的专业培养计划广泛吸收先进的教学经验,积极整合优秀教改成果,成功地整合了该门课的课程体系,改革了教学内容和方法,形成了具有鲜明特色的教学体系,在课程建设上取得了一定成效。
参考文献:
[1]蒋全胜,吕家云."传感器与检测技术“课程教学改革初探[J].巢湖学院学报,2009,(3):144-146.
[2]廖京盛.检测技术课程教学改革探索.第七届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会,2010,7.
[3]谢森林.《检测技术与仪表》的教学改革与研究[J].科技信息,2010,
关键词:传感器与检测技术;科技创业;教学改革;考核改革
中图分类号:G642;TP39 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)03-0-02
0 引 言
随着高等教育从“精英培养”进入大众化阶段后,大学毕业生供过于求的问题日益严重。在今后很长一段时间内,大学生将面临十分严峻的就业压力。所谓大学生自主创业,就是大学生独立开展创业活动,属于一种特殊的就业形式。在此过程中,大学生不再是被动等待,而是主动为自己和他人创造就业机会。因此,鼓励大学生自主创业对缓解当前严峻的就业形势而言有现实意义[1]。
然而,我国大学生创业成功率较低,仅为10%左右[2,3],其中一个重要原因就是大学生在创业过程中缺乏科技含量较高的项目。科技创业是大学生创业的重要模式,不仅能为社会发展带来良好的经济效益和社会效益[4,5],还对高校和科研机构的发展起到重要作用,因此鼓励大学生科技创业具有十分重要的意义。实现大学生科技创业,需要将创业教育融入人才培养全过程[6]。首先,建设创业教育课程体系,提高学生的创业意识,使学生懂得如何创业。此外,还应以科技创业为导向,对自动化专业课进行改革,提高学生的科技创新能力和实践能力[7],增强学生的专业水平,加强市场竞争力,提高创业成功率。
随着信息化时代的到来,以信息的获取、转换和处理为主要任务的检测技术已形成完整的理论体系,发展成为一门对现代科技进步起到重要作用的完整学科。《传感器与检测技术》是自动化专业的一门重要专业课,在实际工程中具有重要作用。在东华理工大学自动化专业,本门课在大三上学期开课。在此之前,学生已经完成了《数字电子技术》、《模拟电子技术》及《单片机原理及应用》等专业基础课程的学习,在整个专业课学习阶段处于中间过渡位置。学好这门课程不仅可以加强对原有专业知识的理解,还有助于学生建立自动控制系统的概念,加深对自动化的理解,从而提高实际的专业水平,对今后学生的职业发展将产生一定的有利影响。因而选取本课程为切入点,以科技创业为导向进行改革,具有一定的实际意义。
1 传感器与检测技术课程特点
目前,东华理工大学开设的《传感器与检测技术》课程共有46个学时,其中理论教学36个学时,实验教学10个学时;实验室配备有CSY-9XX型传感器实验平台,以满足学生实验使用。整体的教学任务在9周内完成。
传感器技术是材料学、力学、电学、磁学、微电子学、光学、化学、生物学、自动化技术等众多学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术。课程教学主要以参数检测为主线,介绍温湿度、压力等物理量的检测原理、常用器件及其测量电路、应用实例和检测仪表等知识。课程内容分散,涉及知识面广,各章节之间联系不大,但与实际生产生活联系紧密,属于多学科渗透的一门课程。
对自动化专业的学生来讲,本门课程侧重传感器的实际应用,即掌握如何使用传感器以达到检测目的。因此,学生只有在熟悉传感器工作原理的基础上加强实践操作,亲自经历传感器的选型、购买及电路设计过程,才能真正加深对本课程的理解。
2 课程教学中存在的问题
课堂教学以讲述传感器检测的原理为主,学生看不见真实的传感器元件,无法真正了解传感器的具体参数、性能及其应用电路。课程结束后,对传感器的了解完全停留在教材上,在今后的工作中无法直接上手。
实验教学以验证性实验为主,实验平台对传感器进行了较好地封装,核心元件传感器并非透明化。很多学生在实验过程中只是按照实验指导书进行简单的线路连接操作,对检测系统的工作原理知之甚少。此外,该装置不能满足学生自主开发的要求,无法提高学生的创新能力和实际动手能力。
成绩评定方法以闭卷考试为主,一张试卷定终身,加大了考试成绩的不确定性,无法真实体现学生实际能力的高低。从多年的教学情况来看,高分低能的学生并不在少数。
3 教学体系改革
3.1 提高认知高度的理论教学
在原有PPT教学中,增加传感器的具体应用实例,使学生进一步了解课程的重要性;此外,在课堂上进行实物演示,使学生近距离接触传感器,增加对传感器的了解和认识。应从工程实践的角度出发,讲解传感器的具体使用方法,例如如何使用硬件和软件方法对传感器信号进行滤波,如何实现检测系统的抗干扰能力等。经过理论学习后,学生对传感器的认识和理解会达到一个新的高度,对他们的创新能力和实践能力的提高具有一定帮助。
3.2 提升动手能力的实践环节
为进一步加强学生的创新能力和动手能力,在课程结束后,增加创新性实验环节,即传感器实际系统开发。学生依据所选题目,在已有专业知识的基础上,经历实际系统的开发过程,最终完成实物开发,为今后的创业奠定基础。
3.3 参加比赛以提高创新能力
鼓励学生参加大学生创新大赛。选取具有创新内容的项目为参赛课题,组织实际动手能力较强,态度认真的学生参加创新大赛,进行创新开发。可帮助获取创新成果的学生进行专利申请及软件著作权的申报。
4 考核方法改革
期末成由课堂成绩,实践成绩和实验成绩三部分构成,各部分所占比例分别为40%,30%,30%。
4.1 课堂成绩
课堂成绩由平时成绩和期末试卷成绩构成,两者所占比例分别为30%和70%。
平时成绩主要体现学生在课堂的表现情况,由出席成绩和平时表现两部分构成。
(1)学生缺席一次扣10分,迟到一次扣5分,缺席3次以上者,取消考试资格。
(2)在课堂上积极回答问题的同学,回答正确者,每次加5分;回答错误不扣分。
期末试卷采用闭卷笔试的形式,以考查学生对基础知识的掌握情况,并适当增加对实际应用题目的考查力度。
4.2 实验成绩
实验成绩包括实验平时成绩和实验报告成绩。两者所占比例分别为70%和30%。平时成绩主要体现学生在实验过程中的表现情况,由出席成绩和平时表现两部分构成。
(1)学生缺席一次扣10分,迟到一次扣5分。依据实验结果,能够正确回答问题者,每次加5分;回答错误者不扣分。
(2)实验结束后,学生需按时提交格式规范的实验报告,并依据实验报告内容,实验结果、分析和结论的准确程度给出实验报告成绩。
4.3 实践成绩
采用两个同学一组的形式,共同完成实际系统的开发。际开发的系统侧重于对传感器的开发,传感器信号处理及传感器应用等方面,可借助模拟电路,数字电路或单片机来完成。实践成绩包括学生的实物成绩、答辩成绩及研发报告成绩,三者所占比例分别为50%、30%及20%。实物验收由自动化教研室的相关老师进行,并组织答辩,以考查学生对开发实物的了解程度。
(1)学生对完成的实物进行介绍和演示。按照实物完成的实际效果来给定实物成绩。
(2)答辩过程包括PPT自述和老师提问,最终给出答辩成绩。
(3)研发报告成绩依照毕业论文评审标准给定。
5 结 语
《传感器与检测技术》是一门极具实用价值的专业课,在自动化专业的学习中起到承上启下的作用。为满足创业型人才培养的目标,对该课程的教学内容及考核标准进行改革,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的创新能力和实际动手能力。在今后的教学中,我们将继续努力,对其它实践性较强的相关专业课程进行类似改革,进一步提高学生的科技创业能力。
参考文献
[1]王丽娟,高志宏.大学生创新创业教育研究[J].中国青年研究,2012(10) : 96-99.
[2]占忠伟,张淑姣,吴鹏跃.科技创新素质对大学生创业成功率的影响[J].科技展望,2016,26 (13):336.
[3]李岩.大学生创业能力培养的现状研究[J]. 对外经贸,2012(8):140-141.
[4]粟蕾,林凤华.大学生科技创业的意义及对策[J].科技创业月刊,2007,20(4):52-53.
[5]李慧,陈姝慧,彭忠利.高等学校自动化专业创新创业教育方法研究与实践[J]. 实验室研究与探索,2015,34(3):198-201.
[6]王琳华.加强大学生创业教育的思路探索[J].产业与科技论坛,2016,15(13):152-153.
这篇论文主要介绍一款基于Cortex-M0作为内核的音乐播放器。通过MPU6000这一6轴运动处理组件采集加速度、角速度等一些速度位置信息,利用不同方向加速度信息控制MP3音乐的切换。而音乐解码芯片采用GPDS250A解码器,CPU采用STM32F042微处理器,并且利用光敏电阻获取外界光信息,控制播放器音量的输出。
【关键词】MP3播放器 MPU6000 STM32F042 GPDS250A 光敏电阻
1 引言
经过数年的发展,MP3播放器作为一种便携的音频、视频播放设备,早已受到广大消费者认可。无论国内或者国外的MP3生产公司总会在一段时间后为MP3加入一些新元素,让MP3在消费者面前,永远保持着新鲜的卖点和创新的活力。
感光式三维音乐播放器正是在这种对新事物不断需求的背景下应运而生。感光式三维音播放器,选择利用位置的改变以及感应光照强度(利用播放器不同的空间位置对音乐进行切换,并利用环境光照来改变音量,利用非接触的方式完成对音乐的控制),从而进行对音乐进行的切换,抛弃了一些常见播放器通过按键或触摸屏对播放器进行控制的方式。使产品操作更加人性化,同时也增强了操作时的趣味性,为用户带来更好的娱乐体验与音乐体验。
2 硬件设计思路
此播放器由主控芯片模块、6轴传感器模块、音乐解码芯片模块、光敏电阻模块、SD卡模块、电池模块、音频输出模块、USB模块这八部分组成。
根据光强弱程度的不同,利用光敏电阻感知播放器所处环境的光强,从而控制音乐的音量以及节奏,并且利用6轴传感器,通过感知播放器的位置以及因为位置变化而引起的加速度值,来决定播放器播放音乐的顺序。
播放器采用锂电池充电,播放器内置锂电池充电管理电路。
播放器的音乐存储在SD卡中。
2.1 CPU模块
作为播放器的核心处理器,STM32 F0 系列 32 位闪存微控制器 (MCU) 基于 ARM Cortex?-M0 核心;为嵌入式应用特别开发的核心。 STMicroelectronics 的 STM32 ARM Cortex? M 处理器得益于 Cortex-M0 体系结构增强功能,包括数字信号处理、实时性能、低电压和低功率。 ST ARM? STM32 F0 主流系列提供 32 位性能,且特别适用于小项目或平台决策,具有易于使用功能。提供很高的代码效率,在通常8位和16位系统的存储空间上发挥了ARM内核的高性能。
2.2 音乐解码模块
播放器中的音乐解码芯片采用的是凌通公司生产的GPDS250A音乐解码芯片。其特点包括:内置外部音源通道,可调节外部音源声量;支持U盘、MMC、SD卡的播放;可直接使用5V电源,利用集成的4052可输出3.3V稳压电源,可省去外部的稳压芯片,使成本更低;支持MP3音乐格式支持USB Host 2.0Full Speed 协议;可直接播放U盘和SD卡中的MP3歌曲;体积小,可方便加装或集成到传统的有源音箱内部。
凌通芯片的2号管脚V50_REG为电池输入管脚,接电池,并通过1号管脚VREG33输出3.3V电压。24号管脚VAC_R,26号管脚VAC_L分别为右声道和左声道音频解码输出连接耳机,其中VAC_R通过8002(经过10K电阻和0.39uf电容连接8002-IN管脚)功率放大连接连接扬声器。35号管脚FB,37号管脚PWM连接反馈电路通过FB的反馈PWM输出控制信号使反馈电路稳定输出5V电压。39号管脚SDCMD,40号管脚SDCLK,41号管脚SDD0,43号管脚SDCD_INT2分别连接SD卡的CDM管脚、CLK管脚、DAT0管脚和CD管脚。47号管脚DN、48号管脚DP分别连接USB的3号管脚和2号管脚。
与其他方案相比,产品更加成熟稳定,音质好,功能全,电流功耗小。
2.3 重力感应模块
通过获取MPU-6000得到的加速度方向信息实现音乐切换的功能。MPU-6000为整合性6轴运动处理组件,该组件解决了陀螺仪与加速器时之轴间差的问题,减少了芯片的体积。MPU-6000整合了3轴陀螺仪、3轴加速器,可由第二个I2C端口与其他的加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理(DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎连接,收集其他芯片数据并将所有信息汇总后通过一个主要的I2C端口向应用端输出完整的9轴融合数据。
2.4 光敏电阻模块
播放器通过光敏电阻与另一电阻组成的分压电路,他们的的输出电压便是所处环境的光强信息,利用STM32F042的模数转换器来完成输出电压的测量。每当播放器工作时都会读取环境的光强信息,并将这些信息作为一次播放时的基准,将之后的所有光强信息与此基准进行对比,避免了在不同强度环境光下播放器音量大小不定的情况。
2.5 音频输出模块
音频输出采用的HXJ8002 是一个单通道3W、BTL 桥连接的音频功率放大器.它能够在5V工作电压,3?负载,提供THD
节省了电路板空间、降低了生产成本,并且能工作在低电压条件下(2.0V-5.5V) 。HXJ8002 不需要耦合。电容,自举电容或者缓冲网络,所以它非常适用于小音量和低重量的低功耗系统中。
2.6 电源管理模块
关于电源方面,采用BQ2057电源管理芯片。该系列是美国TI公司生产的锂电池充电管理芯片,BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-polymer)电池的充电需要,利用该芯片的7号管脚CC(充电控制输出端)来控制输出的电流大小以达到控制电池充电速度的目的。
3 结束语
此产品由以上模块共同组成了一个无需按键操作的音乐播放器,改变了以往由CPU读取文件,再由解码芯片进行音频解码的形式,DS250直接从SD卡读取文件并进行解码,加快系统响应速度,使运行更灵敏、可靠的同时也获得了相对较完美音乐质量,通过播放器的加速度控制歌曲间的切换,并利用环境光强自动改变音量。
现在的人们不仅增加了对音乐播放器的外观和音质的关注,产品多元化的功能也是主导人们进行购买的一大主要因素。三维感光播放器简便易操作,也具有时尚个性的特点。作为一款娱乐产品,通过每个环节的精心设计,不仅实现了运行流畅稳定、成本低廉、能耗低等优点,让用户在使用的过程中更好的享受娱乐体验与音乐体验。
参考文献
[1]赵亮,侯国锐.单片机C语言编程与实例[M].北京:人民邮电出版社,2003.
[2]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004.
[3]张道德.单片机接口技术[M].北京:中国水利水电出版社,2007.
作者简介
周文星,现为北京信息科技大学自动化学院电气工程系电气1301学生。