發(fā)布時間:2023-09-19 17:52:10
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L(fēng)格的5篇電力信息技術(shù)專業(yè),期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:電力電子;電力特色;信息類專業(yè)
作者簡介:唐忠(1964-),男,湖南武岡人,上海電力學(xué)院計算機學(xué)院,教授;江友華(1974-),男,江西南城人,上海電力學(xué)院計算機學(xué)院,副教授。(上海200090)
基金項目:本文系上海電力學(xué)院重點教改項目(項目編號:20111309、20111311)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)06-0070-02
電力電子技術(shù)就是使用電力電子器件(如晶閘管,GTO,IGBT等)對電能進行變換和控制的技術(shù),是一門應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)[1],也是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,更是上海電力學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生具備電力特色的一門專業(yè)課程。電力電子技術(shù)如今已發(fā)展成了一門橫跨電子、電力和控制三個領(lǐng)域的新型工程技術(shù)科學(xué),該課程以其電路圖多、波形圖多、波形圖復(fù)雜、實踐性強等特點,給其教學(xué)提出了一定的挑戰(zhàn),尤其對于信息類專業(yè)學(xué)生,其自身電力知識體系不是很完整,去深入理解拓撲變換、器件開關(guān)物理狀態(tài)、換流方式比較吃力,從而使信息類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程沒有自信心,最終失去興趣,使得教學(xué)效果不是很理想[2-3]。因此,在這種情況下既要培養(yǎng)出電力特色的信息類專業(yè)應(yīng)用型電力電子技術(shù)人才,又只能利用有限的課時進行教學(xué),就必須對傳統(tǒng)的“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)進行改革,即結(jié)合學(xué)生認知的實際和教學(xué)大綱對不同專業(yè)學(xué)生的要求,選擇與之相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)難度,使不同學(xué)生對電力電子技術(shù)的認識都有一個提高,都能知道電力電子技術(shù)介紹的主要內(nèi)容,但知道的細節(jié)和深度不同。如電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生需要熟悉電力電子拓撲變換、換流方式及原理、公式推導(dǎo)等知識,而對于信息類專業(yè)學(xué)生可以要求其不進行復(fù)雜的公式推導(dǎo)和知識的深入討論、研究,只需知道結(jié)論和應(yīng)用即可。
一、上海電力學(xué)院信息類專業(yè)人才電力特色培養(yǎng)要求
上海電力學(xué)院是一所電力特色明顯的電力高校,被譽為電力工程師的搖籃。作為具有電力行業(yè)背景的高校,計算機與信息工程學(xué)院的信息類專業(yè)堅持“行業(yè)為背景、注重實踐、培養(yǎng)能力”的培養(yǎng)理念,以“信息與電力結(jié)合,以信息為本,電力應(yīng)用”為特色。圖1顯示了上海電力學(xué)院培養(yǎng)方案中電力知識相關(guān)課程的設(shè)置分布。
通過這一特色培養(yǎng)計劃,上海電力學(xué)院信息類專業(yè)學(xué)生除了掌握信息領(lǐng)域中電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等,還掌握了電工學(xué)科中關(guān)于電的生產(chǎn)、傳輸、變換、使用等內(nèi)容,因而真正將“信息與電力結(jié)合,信息為本,電力應(yīng)用”。而電力電子方面的知識是這一特色培養(yǎng)計劃及其知識結(jié)構(gòu)不可或缺的組成部分。開設(shè)電力電子課程時,同時又要根據(jù)信息類專業(yè)內(nèi)涵及培養(yǎng)結(jié)構(gòu)體系,著眼點在控制,授課重點在于電力電子器件及電能變換的控制、信號的檢測、保護與數(shù)據(jù)處理等,主電路變換及拓撲、器件選型等強電知識作為熟悉、了解內(nèi)容,知道的細節(jié)和深度不需要如電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生那樣,這樣學(xué)生將有更多精力投入到其自身專業(yè)背景與知識點,而不必糾結(jié)于強電中的功率流換相等復(fù)雜的拓撲分析中,從而弱化這門課程的難度,學(xué)生會更加有信心學(xué)好這門課程,既熟悉了電力相關(guān)知識及背景,又加深了信息類控制技術(shù)的應(yīng)用。
二、信息類專業(yè)“電力電子技術(shù)”課程人才培養(yǎng)方法探討
信息類專業(yè)重點在于弱電及控制,在學(xué)習(xí)電力電子專業(yè)課程時,應(yīng)該回歸本位,把學(xué)習(xí)重點放在弱電及控制原理,把難于理解及復(fù)雜的強電拓撲進行弱化,通過給學(xué)生講解電能變換原理,然后讓學(xué)生利用所學(xué)“DSP原理”課程知識進行編程,產(chǎn)生出電能變換中所需要的脈沖,至于實際的強電變換結(jié)果則通過PSIM軟件進行仿真。
1.利用多媒體課件生動、直觀地展示電力電子拓撲及原理
近年來,多媒體教學(xué)逐漸代替了板書成為主流課堂教學(xué)手段,有效地利用多媒體手段展示不同電力電子器件開關(guān)狀態(tài)下電路拓撲結(jié)構(gòu),可將枯燥的分析變得生動[4]。如在講解晶閘管整流電路時,對于信息類專業(yè)學(xué)生,重點不在于每個拓撲電路電流分析,而在于其不同觸發(fā)角所對應(yīng)的直流電壓,觸發(fā)脈沖如何產(chǎn)生等。圖2所示課件中,點擊顯示波形,電壓和電流波形將動態(tài)地顯示出來。電路電流和波形顯示結(jié)合起來,有助于學(xué)生掌握觸發(fā)角、移相范圍等概念,同時也有助于學(xué)生更好地分析和掌握電路。
2.利用PSIM電力專用仿真軟件加強信息類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)內(nèi)涵
利用多媒體方式的課題教學(xué)只能授予學(xué)生理論知識,無法提高學(xué)生的工程實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力,這樣的教學(xué)模式也無法培養(yǎng)出滿足市場需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。尤其對于“電力電子技術(shù)”這門課,其綜合性、應(yīng)用性和實踐性都很強,要想讓學(xué)生真正學(xué)好這門課,有必要給學(xué)生提供自己動手進行實踐的軟件和硬件環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,使他們利用現(xiàn)有條件,在“電力電子技術(shù)”課程的實踐學(xué)習(xí)中,提高自己綜合分析和解決工程實際問題的能力,提高自己的創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力,滿足人才市場日漸增長的需求。因此,必須要增加大量的實踐、實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)。
但是電力電子技術(shù)實驗所涉及的都是功率器件、三相電源、示波器等。這些設(shè)備費用高、實驗所花時間太長,且危險性大。利用PSIM電力專用模擬工具代替實際元件在計算機上進行仿真,既不擔(dān)心元器件損壞,也沒有任何危險,具有直觀易懂、改變參數(shù)容易、精度高和重復(fù)性好等特點,學(xué)生完全可以在無人指導(dǎo)的情況下,在計算機上自行完成電力電子線路仿真實驗[5]。更為重要的是,對于信息類專業(yè)學(xué)生,不用去分析主電路變換及拓撲、器件選型等強電知識,只需要從庫模型中直接拖出,使其不必糾結(jié)于強電中的功率流換相等復(fù)雜的拓撲分析中,把學(xué)習(xí)重點放在弱電及控制原理,有利于對所學(xué)理論有深刻的理解,而且新的思路和想法可以立即通過仿真加以驗證,可促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這樣激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和實際動手的能力,起到事半功倍的實際效果。比如在講解電能變換中的逆變器章節(jié),信息類專業(yè)學(xué)生只需要了解主電路工作原理,重點在于逆變器的控制及SVPWM信號的產(chǎn)生,如果通過設(shè)計實際控制電路來完成,效果不佳。因為所用時間比較長,且學(xué)生水平及經(jīng)費受限,因此可以利用PSIM仿真軟件來建立SVPWM模型,如圖3所示,其為SVPWM波的產(chǎn)生模型。
3.實際效果分析
通過采用新的教學(xué)方法及手段,信息類專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)“電力電子技術(shù)”課程后,其理解深度及體會均得到提高,具體實際效果可從表1對照看出。通過改進教學(xué)方式,學(xué)生對“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容理解力加強,表現(xiàn)在作業(yè)的正確率得到提高;做實驗時,實驗設(shè)備損壞率降低,其主要原因是學(xué)生在做實際實驗時,先通過PSIM軟件進行模型搭建,并分析其各點波形,理論通過后,才允許進入實際實驗室進行真實物理模型實驗,這樣學(xué)生在做實驗前就已經(jīng)對實際實驗有所了解,設(shè)備損壞也就減少,同時其建模速度也得到提高。
三、結(jié)論
電力電子技術(shù)是對電能進行變換和控制的技術(shù),是電力學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生具備電力特色的一門專業(yè)課程。可以把它看成是弱電控制強電的技術(shù),是弱電和強電之間的接口。計算機與信息工程學(xué)院屬于信息學(xué)科,側(cè)重于弱電及控制,因此授課重點在于電力電子器件及電能變換的控制、信號的檢測、保護與數(shù)據(jù)處理等,主電路變換及拓撲、器件選型等強電知識作為熟悉、了解內(nèi)容,這樣學(xué)生將有更多精力投入到其自身專業(yè)背景與知識點,而不必糾結(jié)于強電中的功率流換相等復(fù)雜的拓撲分析中,從而弱化這門課程的難度,學(xué)生會更加有信心學(xué)好這門課程,既熟悉了電力相關(guān)知識及背景,又加強了對信息類控制技術(shù)的應(yīng)用。
參考文獻:
[1]王兆安.電力電子技術(shù)(第四版)[M].北京:機械工業(yè)出版杜,2008.
[2]梁永春,閆彩紅.“電力電子技術(shù)”課程立體化教學(xué)方式探索[J].中國電力教育,2010,(31):63-64.
[3]陳新河,楊漢生,魯業(yè)頻.實用型電力電子技術(shù)教學(xué)[J].巢湖學(xué)院學(xué)報,2010,(6):140-144.
電子信息工程是一門應(yīng)用計算機等現(xiàn)代化技術(shù)進行電子信息控制和信息處理的學(xué)科,主要研究信息的獲取與處理,電子設(shè)備與信息系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和集成。
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個人基本簡歷
姓名:國籍:中國
個人照片目前所在地:廣州民族:漢族戶口所在地:汕頭身材:178 cm 65 kg婚姻狀況:未婚年齡:23 歲培訓(xùn)認證:誠信徽章: 求職意向及工作經(jīng)歷人才類型:應(yīng)屆畢業(yè)生 應(yīng)聘職位:電子/郵電/通訊類:技術(shù)員 經(jīng)營/管理類 物流類工作年限:0職稱:無職稱求職類型:全職可到職-隨時月薪要求:1000--1500希望工作地區(qū):廣州 深圳 惠州個人工作經(jīng)歷:2005.10.1-10.7 汕頭南澳縣總兵府旅游景點區(qū) 收費員 兼職
2007.8.1-9.1
汕頭奧爾瑪商場 服務(wù)員 兼職 教育背景畢業(yè)院校:廣州大學(xué)松田學(xué)院最高學(xué)歷:大專畢業(yè)-2008-06-01所學(xué)專業(yè)一:電子信息工程技術(shù)所學(xué)專業(yè)二:受教育培訓(xùn)經(jīng)歷:2005.9-2008.6 廣州大學(xué)松田學(xué)院 電子信息工程技術(shù)
2002.9-2005.7
關(guān)鍵詞:數(shù)字信號處理課程設(shè)計;實驗教學(xué);教學(xué)手段
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)10-0126-02
《數(shù)字信號處理課程設(shè)計》是繼《數(shù)字信號處理》、《Matlab及其應(yīng)用》課程及有關(guān)課程設(shè)計后,電子信息工程專業(yè)學(xué)生在信號處理技術(shù)方面綜合性的設(shè)計實訓(xùn)課程,以往的數(shù)字信號處理課程設(shè)計的內(nèi)容主要是利用MATLAB實現(xiàn)離散時間系統(tǒng)的時域和頻域分析、利用FFT進行頻譜分析及IIR和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計,這些設(shè)計項目都屬于驗證性設(shè)計[1,2]。但這樣的設(shè)計的問題是內(nèi)容缺乏工程應(yīng)用背景,難以激發(fā)學(xué)生興趣[3,4]。為了培養(yǎng)學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題,鍛煉學(xué)生處理實際問題的能力,滿足工程認證的要求,我們對數(shù)字信號處理課程設(shè)計的內(nèi)容進行了改革,設(shè)計了兩組綜合性的題目:對語音信號進行回聲、基于濾波器的語音信號的去噪處理實驗。讓學(xué)生自己體會到數(shù)字信號處理對實際信號的作用,通過前后的語音效果,使同學(xué)們加深對數(shù)字信號處理的認識,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
一、語音信號的濾波及處理
1.語音信號的回聲處理。題目:用Windows附件中的錄音機錄一段男同學(xué)的聲音,作為語音信號的分析樣本,時間3.65s,命名為1.wav,保存在MATLAB的work文件夾下,音頻文件屬性為22050kHz,16位,單聲道。利用sound函數(shù),可清晰地聽到讀音為:“河南工業(yè)大學(xué)”。現(xiàn)對該語音信號進行延時、將兩個聲音信號疊加產(chǎn)生后產(chǎn)生回聲信號,關(guān)鍵程序如下:
[x,F(xiàn)s,bits]=wavread('1。wav');%讀取最初的語音文件
t=(1:length(x))/Fs;%對應(yīng)的時間序列
M=1:length(x);%語音文件的序號表示
n0=Fs/2;%推遲n0個采樣間隔
[y,N]=sigshift(x,M,n0);%這個函數(shù)為自定義的函數(shù)
t0=(N-1)/Fs;%延時后聲音信號的時間序列
%將兩個聲音信號疊加產(chǎn)生后產(chǎn)生回聲信號
[z,L]=sigadd(10*x,M,y,N);%原聲音信號與延遲
%聲音信號疊加,sigadd為自定義函數(shù)
其中,自定義的函數(shù)sigshift為:
function [y,N]=sigshift(x,M,n0);
%M為原信號的序號,推遲n0個采樣間隔,執(zhí)行信號移位y(N)=x(M+n0);
N=M+n0;
y=x;
其中,自定義函數(shù)sigadd為:
function [y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2);
n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1):max(n2));%設(shè)置疊加后信號的長度
y1=zeros(1,length(n));y2=y1;%信號的初始化
y1(find((n>=min(n1))&(n
=x1;%將x1賦給y對應(yīng)位置的元素
y2(find((n>=min(n2))&(n
=x2;%將x2賦給y對應(yīng)位置的元素
y=y1+y2;%疊加信號
利用sound函數(shù)比較處理前后的語音信號,回聲效果良好。
2.基于濾波器的語音信號的去噪處理實驗。
步驟一 語音信號的采集
對信號進行采樣時,必須滿足抽樣定理,只有滿足了抽樣定理,也就是抽樣速率大于頻帶寬度的二倍才能滿足抽樣定理[13],這樣才能夠又抽樣的都得到的信號恢復(fù)初始信號[11]。經(jīng)過采樣和量化過程之后,通常還要多語音信號進行預(yù)加重處理從而降低信號經(jīng)傳輸信道后的噪聲功率,從而提高輸出信號的信噪比。本文通過計算機中的錄音機以一段內(nèi)容為“hello,大家好,我叫***”的錄音作為分析樣本,保存為“yuyin.wav”格式。
語音信號提取程序:
[x,fs,bits]=wavread('D:\Program Files\MATLA
B71\work\yuyin.wav');%讀取語音信號的數(shù)據(jù),N=length(x);
y=fft(x,N/2);%對采樣后信號做N點FFT變換
f=fs*(0:N-1)/N;
f=f(1:N/2);
t=(0:N-1)/fs;
步驟二 利用窗函數(shù)法設(shè)計低通濾波器設(shè)計,對語音信號進行去噪處理
數(shù)字濾波器可以分為兩種,本文主要是針對其中的一種FIR數(shù)字濾波器進行設(shè)計。低通濾波程序:
步驟三 設(shè)計用戶交互界面
在本文中,通過GUIDE的方法制作一個簡單的包含語音信號提取、重采樣、加噪音處理,短時能量,濾波器濾波等的圖形用戶界面,通過這些按鈕實現(xiàn)對語音信號的處理。
圖形用戶界面如下:
圖形用戶界面包括語音提取、短時能量、重采樣、加噪音、IIR濾波、FIR濾波等按鈕,用鼠標點擊不同的按鈕,會顯示不同的效果圖。
二、小結(jié)
本文利用MATLAB的聲音處理函數(shù)和媒體播放器,設(shè)計了三組基于語音信號的綜合性數(shù)字信號處理課程設(shè)計題目,該設(shè)計可以將復(fù)雜抽象的數(shù)字信號處理算法以可視化的形式展示出來,有利于理解算法的物理意義,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
參考文獻:
[1]王永超,黃偉志.電力系統(tǒng)數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計與算法實現(xiàn)[J].微計算機信息,2008,(8):88-90.
[2]張衛(wèi)東,盧鐵兵,等.電氣工程專業(yè)數(shù)字信號處理課程的實驗教學(xué)研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2001,(2):51-53.
關(guān)鍵詞: 高職院校 電子信息技術(shù)專業(yè) 職業(yè)能力培養(yǎng)模式
職業(yè)能力是人們從事某種職業(yè)活動必須具備的,影響職業(yè)活動效率的個人心理特征。人的職業(yè)能力是人們從事某項職業(yè)必須具備的多種能力的總和,是擇業(yè)的基本參照和就業(yè)的基本條件,也是勝任職業(yè)崗位工作的基本要求。
電子信息工程專業(yè)是廣西工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院于2006年開設(shè)的新專業(yè),專業(yè)建設(shè)時間短。根據(jù)高職院校培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才的定位和服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)的實際需要,本專業(yè)培養(yǎng)與我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng),德智體美全面發(fā)展,掌握本專業(yè)必備的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,具有較強的實踐能力,掌握計算機基礎(chǔ)理論和電子信息工程技術(shù),具備電子信息技術(shù)的一般開發(fā)及生產(chǎn)管理能力;能在電子技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)等領(lǐng)域從事相關(guān)專業(yè)的應(yīng)用、測試、維護、設(shè)計,并具有不斷創(chuàng)新與實踐能力的技術(shù)應(yīng)用型中高級生產(chǎn)與管理人才。在培養(yǎng)高職學(xué)生的職業(yè)能力時,既需要培養(yǎng)學(xué)生具有健康向上的心理、堅強的意志、與人合作的能力,又必須進行專業(yè)知識和專業(yè)技能的訓(xùn)練,二者密不可分。
高職教育的教學(xué)方法強調(diào)的是實踐性和可操作性,因此,采用適合高職電子信息工程專業(yè)的實踐教學(xué)模式對培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力顯得尤為重要,應(yīng)側(cè)重以下幾方面:一是要增強參與性和互動性,提倡團隊合作,努力提高學(xué)生的動手能力和工程實踐能力;二是要根據(jù)專業(yè)目標合理分配理論教學(xué)與實踐教學(xué)的比例,理論知識的掌握以夠用和實用為前提,以實踐為本,加強學(xué)生的專業(yè)技能培養(yǎng);三是要把學(xué)業(yè)與就業(yè)、創(chuàng)業(yè)緊密結(jié)合,努力使學(xué)生積極參加各種類型的實訓(xùn)教學(xué)、競賽活動,獲得就業(yè)的技能和創(chuàng)業(yè)的本領(lǐng)。
廣西工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院自2006年開設(shè)該專業(yè),就采用“職業(yè)技能考證”、“課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計”、“電子設(shè)計競賽”三點一線并行推進的方式,積極推行雙證書制度,把職業(yè)資格證書課程納入教學(xué)計劃之中,以考證代替課程期末考試,考證成績作為相關(guān)實訓(xùn)環(huán)節(jié)的成績,使學(xué)生在獲得學(xué)歷證書的同時,順利獲得相應(yīng)的職業(yè)資格證書和就業(yè)技能。同時,盡量使每個學(xué)生都有實踐的機會,以課程設(shè)計代替書面考核、以參加電子設(shè)計競賽作為綜合運用的最終平臺,努力提高畢業(yè)生的職業(yè)能力。
一、理論學(xué)習(xí)檢驗――職業(yè)資格考證
電子信息工程所涉及的內(nèi)容是以電子技術(shù)為基礎(chǔ),以計算機技術(shù)為手段,以電子信息產(chǎn)品設(shè)計為主要應(yīng)用的綜合化技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用性和實踐性,衡量基礎(chǔ)理論教學(xué)的標準應(yīng)以國家職業(yè)資格鑒定考核體系來進行科學(xué)、規(guī)范的評價。
該專業(yè)人才培養(yǎng)方案中明確規(guī)定,學(xué)生在畢業(yè)前需考取國家勞動和社會保障部的電工中級證,能夠熟練運用基本技能獨立完成本職業(yè)的常規(guī)工作和較為復(fù)雜的工作,能夠與他人合作。
通過強調(diào)實踐貫穿于基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)之中的理念,并輔之以職業(yè)資格考證作為檢驗手段,2006級學(xué)生學(xué)習(xí)有方向有目標,均一次性通過國家勞動部門的電工中級證的考試。
二、課程實踐成果――課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計
職業(yè)技能型高職院校,必須加強先進技術(shù)知識和工程能力培養(yǎng),突出實踐教學(xué),嚴格工程訓(xùn)練,以解決工程問題為核心來設(shè)置課程。在實際教學(xué)中,我們應(yīng)重視課程設(shè)計環(huán)節(jié),將課程設(shè)計環(huán)節(jié)納入教學(xué)體系,以設(shè)計帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
該專業(yè)課程具有很強的實踐性,專業(yè)教學(xué)任務(wù)不僅僅是讓學(xué)生掌握相關(guān)知識,而是將所學(xué)的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用于實際設(shè)計中去。在重要的專業(yè)技術(shù)課程中,我們?nèi)∠酝堎|(zhì)試卷考核的方式,以具有學(xué)科特點、靈活多樣的課程設(shè)計作為考查學(xué)生掌握知識和技能的新方法手段,使其在學(xué)完課程后能利用有關(guān)專業(yè)知識獨立設(shè)計開發(fā),而不僅僅只會在實驗箱上完成簡單的功能驗證。
課程設(shè)計是在課程實驗基礎(chǔ)上的綜合性實踐,時間為一至二周。采用課程設(shè)計考核方法的實訓(xùn)主要有電子元器件及其應(yīng)用實訓(xùn)、可編程控制實訓(xùn)、程序設(shè)計實訓(xùn)、單片機技能實訓(xùn)、電子信息產(chǎn)品設(shè)計與制作實訓(xùn)等。對實驗和課程設(shè)計的內(nèi)容,根據(jù)教學(xué)基本要求和學(xué)生的情況分層次、分組安排。將實驗內(nèi)容分為必做內(nèi)容和擴展內(nèi)容。必做內(nèi)容是根據(jù)教學(xué)要求學(xué)生必須完成的內(nèi)容,擴展內(nèi)容在必做內(nèi)容的基礎(chǔ)上有所加深,供有能力的學(xué)生選做。
畢業(yè)設(shè)計在最后一個學(xué)期進行,結(jié)合生產(chǎn)實踐和具體條件,提高學(xué)生綜合應(yīng)用本學(xué)科所學(xué)知識的能力和解決實際問題的能力,使學(xué)生能運用計算機設(shè)計較復(fù)雜的電路圖和PC板,并設(shè)計出一定實用性的電子設(shè)計作品。
三、專業(yè)技能提升――電子設(shè)計競賽
電子設(shè)計競賽是全國性的學(xué)科競賽活動,反映了電子信息技術(shù)最新進展,有助于高等學(xué)校實施素質(zhì)教育:以競賽為載體,把創(chuàng)新能力、協(xié)作精神、動手能力、工程實踐能力、針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力作為具體目標:競賽與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合,與課程內(nèi)容及課程體系改革緊密結(jié)合,競賽既有理論計算、方案論證,又有實際制作、整機調(diào)試,與培養(yǎng)學(xué)生“全面素質(zhì)”的要求緊密結(jié)合,與理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)建設(shè)緊密結(jié)合。電子設(shè)計競賽對促進高職院校的電子信息工程專業(yè)職業(yè)能力的質(zhì)量建設(shè)指明了方向和目標。
對于實踐性、工程性很強的課程,課堂教學(xué)的時間畢竟十分有限,計劃內(nèi)的實驗與課程設(shè)計也只能滿足一般的要求。參加電子設(shè)計大賽,以及有針對性地開展學(xué)生科技活動,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和增加自主學(xué)習(xí)實踐的機會,對專業(yè)學(xué)習(xí)有特別的意義。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和專業(yè)興趣情況,我們在科技活動中設(shè)計一些工程性題目供學(xué)生在課余時間學(xué)習(xí)、研究、實踐,使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)與實踐中,深化課堂教學(xué)效果,提高自身專業(yè)水平,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神。
我們對電子信息工程專業(yè)進行職業(yè)能力質(zhì)量建設(shè),增加了學(xué)生動手實踐的機會,提升了教學(xué)效果。學(xué)生能夠創(chuàng)新性地設(shè)計簡單實用產(chǎn)品,不僅鞏固了課堂上所學(xué)的理論知識,而且能運用所學(xué)知識,對電子信息技術(shù)及其設(shè)計方法有了切身的體會和理解,對于掌握扎實的專業(yè)技能和良好的職業(yè)素質(zhì)打下了堅實基礎(chǔ),第一屆畢業(yè)生在應(yīng)聘工作時能較快地進入工作角色適應(yīng)工作環(huán)境。在今后的教學(xué)實踐中我們將繼續(xù)完善實驗條件,加強師資隊伍的建設(shè),以建設(shè)更加科學(xué)合理的職業(yè)能力訓(xùn)練體系,向為社會培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人才目標努力。
參考文獻:
[1]陳小虎,劉化君.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式及其定位研究[J].北京:中國大學(xué)教學(xué),2004.
關(guān)鍵詞:卓越工程師;教育模式;技術(shù)融合;實踐平臺;電力信息
0引言
在電力企業(yè)中,發(fā)、輸、配、變、用各個環(huán)節(jié)都離不開信息技術(shù)的強有力支撐,這一方面給傳統(tǒng)的信息技術(shù)人才帶來個人發(fā)展的機遇,另一方面也對傳統(tǒng)的信息技術(shù)人才培養(yǎng)提出新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的信息技術(shù)人才培養(yǎng)為了適應(yīng)行業(yè)的需要,通常是開設(shè)一些行業(yè)的核心專業(yè)課程如電力行業(yè)概論、電力系統(tǒng)分析等。2006年,上海電力學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在原有計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)上開設(shè)“電力企業(yè)信息化方向”的本科培養(yǎng)方向,該方向于2011年納入教育部首批卓越工程師培養(yǎng)計劃。經(jīng)過近10年來的建設(shè),我們在卓越型電力信息人才的定位、教學(xué)體系、實踐體系等方面進行大量有益的嘗試,形成一些行之有效的教學(xué)手段,為全國電力行業(yè)輸送了大量掌握電力信息技術(shù)、基礎(chǔ)扎實、知識面廣的計算機工程型人才。
1卓越型電力信息工程師的能力分析
根據(jù)市場調(diào)研以及電力企業(yè)對信息技術(shù)人才的需求標準,卓越型電力信息工程技術(shù)人才的能力要求為具備電力信息系統(tǒng)的規(guī)劃與分析能力,分析和設(shè)計電力專用算法的能力,開發(fā)和集成電力軟件的能力,電力信息系統(tǒng)軟件分析、挖掘和創(chuàng)新的能力。
卓越型電力信息工程人才的重點在于培養(yǎng)學(xué)生具備電力技術(shù)和信息技術(shù)深度融合的跨行業(yè)解決問題能力,涵蓋電力企業(yè)弱電應(yīng)用、計算機硬件、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、信息安全等不同的理論、技術(shù)和產(chǎn)品,跨越理論研究、軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、軟件應(yīng)用和維護等不同的階段。在學(xué)生培養(yǎng)的過程中,教師需要以電力企業(yè)信息化為主線,讓學(xué)生從不同的層次學(xué)習(xí)并掌握各種計算機技術(shù),從系統(tǒng)總體角度分析、設(shè)計和應(yīng)用計算機技術(shù),全面提高學(xué)生對電力信息系統(tǒng)的認知、分析、設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用水平,使學(xué)生能夠在未來的工作崗位上從系統(tǒng)的角度而不是從局部的角度,分析和解決電力信息系統(tǒng)中面臨的問題,以便更好地將信息技術(shù)融入電力企業(yè),促進智能電網(wǎng)的發(fā)展,培養(yǎng)更多高級跨行業(yè)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
2卓越型電力工程師教育的模式
卓越型電力信息工程師具有很強的跨行業(yè)特性,培養(yǎng)過程中要求實現(xiàn)現(xiàn)代電力技術(shù)與計算機技術(shù)的深度融合。為了實現(xiàn)現(xiàn)代電力技術(shù)與計算機技術(shù)的深度融合,通常有3種模式可以選擇,分別是計算機為主電力為輔、電力為主計算機為輔、計算機與電力同等。在對卓越型電力信息工程能力進行深入分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合辦學(xué)特色,我們確定計算機為主電力為輔的培養(yǎng)模式,包括理論課程體系、實踐課程體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺,但在培養(yǎng)過程中與通常的做法有所區(qū)別。以往的跨行業(yè)信息技術(shù)人才培養(yǎng)大多是通過開設(shè)幾門跨行業(yè)的課程如現(xiàn)代電力技術(shù)課程,以期待學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)中能夠達到跨行業(yè)的技術(shù)融合。上海電力學(xué)院在培養(yǎng)過程中,要求實現(xiàn)現(xiàn)代電力技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合,在理論課程體系、實踐課程體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺上都貫穿學(xué)科意識融合和教學(xué)內(nèi)容融合的設(shè)計思想。
在理論課程體系中,為了避免電力和計算機類課程互不關(guān)聯(lián)、理論教學(xué)與科創(chuàng)實踐相分離的問題,針對現(xiàn)代電力技術(shù)和計算機技術(shù)兩個學(xué)科的不同特點及其相通之處,我們提出學(xué)科意識融合和課程體系優(yōu)化,構(gòu)建電力特色鮮明的計算機類理論課程體系。①培養(yǎng)現(xiàn)代電力技術(shù)與計算機技術(shù)深度融合的計算機工程型人才,這不是簡單地增開幾門現(xiàn)代電力技術(shù)課程,重點在于在計算機技術(shù)的理論教學(xué)中融入電力技術(shù)的精髓,關(guān)鍵在于兩門不同學(xué)科意識的深度融合,在原有計算機思維中融入電力技術(shù)的意識,形成電力信息技術(shù)意識,落實到電力信息技術(shù)能力培養(yǎng)中,以提高電力信息技術(shù)人才的綜合素質(zhì)。②加強計算機技術(shù)和現(xiàn)代電力技術(shù)的融合。如今的電力企業(yè)中,計算機技術(shù)貫穿在電力應(yīng)用的整個過程,包括發(fā)、輸、配、變、用電各個環(huán)節(jié),同時電力企業(yè)的信息化建設(shè)中涉及計算機科學(xué)下的各個學(xué)科,包括軟件工程、信息安全、網(wǎng)絡(luò)工程等。通過前期歸納梳理,我們發(fā)現(xiàn)實時數(shù)據(jù)處理和非實時信息處理是兩大應(yīng)用主流,由此開設(shè)電力實時信息系統(tǒng)和電力信息系統(tǒng)兩門新課,涵蓋計算機技術(shù)在電力行業(yè)的兩大主要應(yīng)用,使學(xué)生能掌握電力信息處理的基本理論和分析設(shè)計方法。③優(yōu)化設(shè)計電力信息化專業(yè)課程。根據(jù)在電力信息化應(yīng)用方面計算機技術(shù)未來的發(fā)展方向以及計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院科研科創(chuàng)的現(xiàn)狀,優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)代電力技術(shù)與計算機技術(shù)深度融合的電力信息化專業(yè)課程,既有計算機技術(shù)中融合現(xiàn)代電力技術(shù)的電力實時信息處理技術(shù)、電力信息系統(tǒng)等課程,又有現(xiàn)代電力技術(shù)中融入計算機技術(shù)的電力調(diào)度信息技術(shù)、配電自動化信息技術(shù)等課程。
在實踐課程體系方面,教師可以建立以“接觸一了解一應(yīng)用一綜合”為特征的實踐能力培養(yǎng)體系。現(xiàn)代電力技術(shù)與計算機技術(shù)深度融合的計算機工程型人才實踐能力的培養(yǎng)重點在于培養(yǎng)學(xué)生對于電力企業(yè)信息化軟件的認知、分析、設(shè)計和應(yīng)用能力。為了實現(xiàn)實踐能力培養(yǎng)的目標,教師可以建立分層次的實踐課程體系,將全部實踐課程劃分為4個階段:①基本技能訓(xùn)練階段,包括認知實習(xí)、Java語言課程設(shè)計、C語言課程設(shè)計等,主要培養(yǎng)學(xué)生基本的分析問題和編程能力,培養(yǎng)學(xué)生面對實際應(yīng)用進行需求分析和綜合運用基本理論的能力;②專業(yè)能力訓(xùn)練階段,包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、操作系統(tǒng)課程設(shè)計、軟件工程課程設(shè)計等,主要是結(jié)合各個專業(yè)課程有針對性地完成各項實踐,讓學(xué)生深入了解專業(yè)課程中一些核心概念的應(yīng)用,鞏固理論教學(xué)內(nèi)容;③工程實踐訓(xùn)練階段,包括軟件技術(shù)工程實踐,就是在軟件工程理論的指導(dǎo)下,以實際的工程項目為背景進行軟件開發(fā)過程訓(xùn)練,體驗完整的軟件開發(fā)全過程;④綜合訓(xùn)練,包括軟件綜合實踐、畢業(yè)設(shè)計等,通過布置面向現(xiàn)代電力技術(shù)的綜合性電力企業(yè)信息化課題,要求學(xué)生實現(xiàn)現(xiàn)代電力技術(shù)和信息技術(shù)深度融合的信息化系統(tǒng),幫助學(xué)生體驗如何在解決電力信息系統(tǒng)需求的過程中,正確地利用計算機技術(shù)并進行實踐經(jīng)驗總結(jié),對原有知識和技術(shù)進行創(chuàng)新。
跨行業(yè)的綜合性人才培養(yǎng)難點一般都在于學(xué)校的實踐平臺很難滿足人才培養(yǎng)的需要。同樣,卓越型電力信息工程實踐教學(xué)的難點在于實踐平臺的構(gòu)建。目前,學(xué)校的實踐教學(xué)平臺都是建立于普通的局域網(wǎng)系統(tǒng),教學(xué)內(nèi)容一般都是由任課教師根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容確定,很難真正體現(xiàn)現(xiàn)代電力技術(shù)對人才特有的要求。這樣的實踐平臺與電力企業(yè)實際應(yīng)用的電力信息系統(tǒng)存在較大的鴻溝,缺乏聯(lián)系,不符合電力信息化工程型人才能力培養(yǎng)要求。為了構(gòu)建電力特色明顯和真實反映電廠電網(wǎng)信息化運行現(xiàn)狀的電力信息工程實踐平臺,學(xué)院可以在利用中央和地方共建電力網(wǎng)絡(luò)安全實驗室時,堅持與國家電網(wǎng)下的電力信息網(wǎng)絡(luò)專業(yè)公司合作,在分析現(xiàn)有電廠信息系統(tǒng)硬件平臺和電網(wǎng)公司信息系統(tǒng)硬件平臺的基礎(chǔ)上,模擬真實的電力企業(yè)信息化建設(shè)的軟硬件平臺搭建電力安全實驗平臺,使電力信息工程師實踐平臺具備電力信息系統(tǒng)硬件平臺的典型架構(gòu);同時,從全國眾多電力信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中提煉出幾個典型的電力信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和經(jīng)典產(chǎn)品,將典型電力信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)移植到實踐平臺中,為實踐教學(xué)提供一個逼真的環(huán)境。另外,根據(jù)各類電力信息系統(tǒng)的特點以及課程教學(xué)的需要,將教師主持開發(fā)的電力信息項目依照培養(yǎng)目標重新提煉和歸納,進行“教學(xué)化”再開發(fā),組織成不同的實踐體系。目前,我們已將曾獲得省級科技進步獎的“市級供電公司生產(chǎn)管理系統(tǒng)”等信息系統(tǒng)進行“教學(xué)化”再開發(fā),構(gòu)建了電力管理信息實踐平臺;根據(jù)電力實時信息系統(tǒng)的特點和課程教學(xué)需要,將蓄能電站信息系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫、通用電氣公司的電力專業(yè)軟件移植到實驗室,建立電力實時信息實踐平臺;根據(jù)電力決策系統(tǒng)的特點和課程教學(xué)的需要,以“電廠電力市場輔助決策系統(tǒng)”為原型,構(gòu)建電力決策系統(tǒng)實踐平臺。
在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺方面,教師可以堅持以培養(yǎng)學(xué)生個體能力和團隊合作能力為主要目標,讓學(xué)生通過認知實習(xí)接觸電力和計算機技術(shù),通過課程實驗了解電力和計算機技術(shù),為專業(yè)發(fā)展打好基礎(chǔ);組建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊,使學(xué)生在團隊合作的背景下建立軟件的工程意識,培養(yǎng)團隊合作以及交流溝通的能力;開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,讓學(xué)生嘗試用計算機技術(shù)解決電力行業(yè)的實際問題;開展以工程應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標的綜合訓(xùn)練,全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和工程意識,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用電力技術(shù)和計算機技術(shù)解決電力信息化應(yīng)用和發(fā)展中典型工程型問題的能力,增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力和創(chuàng)造能力。
在實踐教學(xué)活動和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中,教師要鼓勵學(xué)生提出和參與創(chuàng)新性題目的研究,使他們打好基礎(chǔ),具有可持續(xù)發(fā)展的能力;同時注意引導(dǎo)學(xué)生不斷提升研究問題的層面,面向未來,讓學(xué)生避免只“實踐”而忽視研究,避免在同一個水平上重復(fù)。
3卓越型電力信息工程教育中電力與信息技術(shù)的融合
電力企業(yè)信息化是電力與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物,因此最佳的電力與信息融合課程內(nèi)容應(yīng)該來源于電力信息科研項目,但科研項目僅針對科研和工程而并不符合教學(xué)規(guī)律,需要把教學(xué)的意識融入科研項目,根據(jù)人才培養(yǎng)的要求和教學(xué)規(guī)律對科研項目進行分解和教學(xué)化再開發(fā)。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的過程中,我們通過將教師主持的市級供電公司生產(chǎn)管理系統(tǒng)等5個電力信息系統(tǒng)進行分解和教學(xué)化再開發(fā),把分解后的項目內(nèi)容融入7門課程中,形成了一套相對完備的電力與信息技術(shù)融合的課程體系,使得教學(xué)更貼近于電力信息技術(shù)實際。電力信息化項目融入計算機課程一覽表見表1。
在課程實驗內(nèi)容的設(shè)計中,也可將電力信息化的項目融入進來,使實驗內(nèi)容和理論教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān),與電力信息化項目結(jié)合。課程實驗?zāi)軌蚣由顚W(xué)生對理論知識的理解,啟發(fā)學(xué)生對所學(xué)知識深入思考,彌補課堂教學(xué)的不足,最終達到理論聯(lián)系實際的教學(xué)效果。電力管理信息系統(tǒng)課程實驗的實驗項目和實驗內(nèi)容見表2。
課程設(shè)計在密切學(xué)科課程知識與實際應(yīng)用之間的聯(lián)系,整合學(xué)科課程知識體系,注重系統(tǒng)性、設(shè)計性、獨立性和創(chuàng)新性等方面具有比單獨課內(nèi)實驗更有效和直接的作用;同時還可以更有效地充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源,提高教學(xué)效果和教育質(zhì)量。課程設(shè)計不僅強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運用所學(xué)的多門課程知識解決實際問題的能力,還更加強調(diào)系統(tǒng)分析、設(shè)計和集成能力以及強化培養(yǎng)學(xué)生的獨立實踐能力和良好的科研素質(zhì)。電力管理信息系統(tǒng)課程設(shè)計的典型任務(wù)和工作項目見表3。
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