第一篇
一、前沿技术和科研项目在专业培养体系的引入和应用
在实践教学具体实施环节中,按照学科专业基础实验平台和综合应用及实训平台两个平台进行建设,学科专业基础实验平台为保证传感器与检测技术实验室、信号与系统实验室、仪器设计实践实验室等基础原理性实验、验证性实验的开设和培养,综合应用及实训平台为了保证课程的综合性设计性实验开设、选修实验、自选实验、课程设计、学生课外科技活动、测量控制与仪器仪表大赛、电子设计大赛、实验教改项目实验、教师科研项目实验等多种实训项目以及平台,彻底对学校全面开放。在综合应用及实训平台建设和学生具体培养中,要求指导教师必须将前沿技术和自己的科研项目在专业实践培养中引入、讲解并化简为多种实训模块加以应用。
二、实用软件在专业教学全过程辅助应用
在提高测控技术与仪器专业学生动手实践能力培养这个问题上,不再是非要等到上实验课或实践实训项目时才开始培养。像Protel、LabVIEW等一些实用软件原来是等到大三开设这门课程时学生才开始学习,严重影响学生实践动手能力的培养。针对这些问题,提出充分发挥Protel、LabVIEW等软件的强大辅助教学功能,在大部分课程上进行全过程辅助应用,不仅提高了学生对课程理论知识学习的掌握程度和学习兴趣,而且让学生尽早接触、掌握这些专业必备软件,应用理论知识解决实际问题,获得将来课程设计、电子大赛中产生的类似问题的解决方法和实际操作。最为重的要一点,是培养学生的自行学习能力。整体辅助教学软件平台设计方案如图1所示。以下对实用软件在专业教学全过程中的辅助应用举例介绍。(1)Protel、Orcad/Pspice等软件辅助教学。Protel是电子设计行业必备软件,河南工业大学院测控专业也在大三专门开设了课程。早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用,它的功能较少,只有电路原理图绘制与印制板设计功能,如今PROTEL已发展到DXP2004,是个庞大的EDA软件,包含电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真等功能。在种类众多的仿真软件中,Orcad/Pspice也是应用非常广泛的EDA软件,它是一种电路模拟软件,具有对各类的模拟电路、数字电路、模/数混合电路进行模拟、优化设计等功能。电路、模拟电子技术、数字电子技术等课程是测控专业非常重要的专业主干课,这些课程知识的掌握程度直接关系到后续课程的学习和理解掌握。这些课程是理论性和实践性结合非常紧密的课程,在培养过程中一定要非常重视实践培养,不能只掌握了电路理论中定理和定律而不会设计电路,但在这些课程的学习中往往学生感觉接受起来比较困难,因此,在这类课程或后续的测控电路等电学课程学习中,将Protel、Orcad/Pspice等软件直接引入课堂教学,在学习电路理论知识的同时,实时改变电路元件参数,观测输出的电压、电流等数值,尤其适用于类似戴维宁定理、互易定理等学生学习难点较大的重点章节,特别方便,图形化输出结果极大增强了教学效果和学生的实践能力培养。同时,学生已在轻松的环境下学会了如何掌握各种仿真参数的设置方法、如何观测分析仿真结果、如何修改仿真参数、如何综合运用各种仿真对电路进行分析。在延伸教学内容中,可涉及如何进行电路原理图设计、电路PCB制板等一系列完整的电子设计步骤。这样,不仅使学生课堂上牢固掌握了理论知识,更为可贵的是学生明白所学课程的重要性和实用性、后续软件课程的先知性,并且提高了参与后续实验环节、实训平台的积极性。Protel、Orcad/Pspice等软件辅助教学基本教学方法如图2所示。(2)Multisim、LabVIEW软件辅助教学。目前,美国国家仪器公司(NationalInstrumentsCorporation,NI)已与中国高校合作建立了面向电子电路、信号处理、测量与仪器、控制设计与仿真、信息与通信等学科的近300多个教学与科研实验室,Multisim、LabVIEW软件是美国国家仪器公司设计开发的图形化系统设计工具,借助这些辅助教学软件,可将课程教学与实践能力培养有效结合起来,在课堂上即可对学生进行实践能力的培养。Multisim是以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它通过电路原理图的图形输入,进行丰富的仿真分析。Multisim可方便应用于常用电子仪器原理与应用、电路、测控电路、模拟电子技术、数字电子技术、电子技术实践等课程教学中,完善该课程的实验和实践环节。基于LabVIEW的虚拟仪器在教学试验中可以替代传统仪器,在工程实际领域可以节省开发时间和提高开发效率,并且可以大幅减少构建测试、控制系统和维护方面的投资。LabVIEW结合DAQ卡等相应的硬件设备,可以方便地开发出数字万用表、函数信号发生器、示波器、数字I/O和电源等常用的教学实验仪器。结合LabVIEW开发的各种信号处理实验室、控制系统仿真、振动噪声工具包软件,可以方便应用于信号与系统、测试信息处理、测控仪器设计等课程理论和实验实践教学中。图3为虚拟万用表,图4为信号处理实验室,通过这些用LabVIEW开发的实践范例,极大提高了理论教学效果和学生的动手实践能力。
三、应用效果分析与探讨
河南工业大学测控技术与仪器专业应用本实践教学方法以来,取得了一些显著成效,课堂教学内容更能够适合学科发展和应用型、复合型人才培养的需要,学生学习积极性提高,综合设计能力、工程实践能力和创新能力得到加强,学生主动参与第二课堂实践实训平台、全国大学生电子设计大赛等全国性的竞赛活动人数大幅度提高,每年在开放实验室进行自主项目训练的学生基本覆盖全专业。在2013年举办的首届全国大学生测量控制与仪器创新设计大赛中,测控技术与仪器专业取得全国一等奖1项、二等奖1项、三等奖4项的优异成绩,参赛人数达70人次。测控技术与仪器专业是工科专业中实践环节培养要求很高的专业,必须长期开展实践教学方法的研究与探索,达到专业培养的目标要求。
作者:王莉刘楠嶓牛群峰吴才章
第二篇
1网络信息快餐化对教师教学带来的影响
网络信息快餐化不仅影响了学生的学习方式,对教师的教学备课也产生了很大的影响。第一,教师在备课过程中利用网络的优势,一方面能够快捷方便地获取各种最新的设计资讯与前沿的设计知识,另一方面也需要花费更多的时间和精力对这些知识作出自己的判断和取舍,去粗取精,去伪存真,务必做到精益求精,对学生负责,对教学负责。第二,由于网络具有公开性,最新的知识或类似信息也会被学生关注到,如果教师在在课堂教学中再去重复这样的知识则显得毫无意义,严重的甚至降低在学生心目中的地位。这就要求教师要具备更高的理论水准,站在更高的高度上去分析和消化信息,帮助学生更好地理解和掌握知识点,培养学生独立思考的能力和创新意识。
2传统教学方式的弊端
传统的理论课的教学方式,大多数属于照本宣科、满堂灌的形式,这种方式以教师为主体,学生被动地听讲,教师讲的多而学生思考的少,偏重记忆性而弱于思考性;授课内容以教材为主,知识陈旧;师生之间缺乏互动,课堂氛围死板,更加显得枯燥乏味,学生容易丧失学习兴趣,降低学习的主动性,甚至产生厌学情绪。
3网络和电子设备的快捷对课堂教学的影响
手持式的电子设备比如手机、平板电脑等体积小巧,携带和使用方便,加之上网方便,学生在课堂上随身携带这类设备,其注意力和兴趣极易被转移,在课堂上,学生可以很隐蔽地使用手机等设备看小说、上网、聊天、玩游戏等,这种现象对课堂教学的质量产生了严重的危害。
4结合网络的优势,因势利导,扬长避短,探究合理的工业设计概论教学方法
网络是一把双刃剑,教师需要运用正确的方法加以引导,顺应社会发展的潮流,发挥网络的优点,扬长避短,课堂上可允许和鼓励学生使用手机等电子设备上网查询资料,当堂归纳整理,让学生自己寻找问题的答案。这就需要教师有针对性地设计课堂教学环节并正确引导。因此,与网络结合的互动式多样化教学方式是一种行之有效的方法,这些方法主要有:演讲讨论式、专题讲座式、主题辩论式、案例点评式等。将这几种方式结合在不同的课程章节中去,教学过程将会显得生动有趣,这样既可以避免学生上课沉迷于自己的网络世界,又能激发学生的学习主动性和积极性,培养他们的独立思考的能力。
4.1方式一:演讲讨论式
课堂上学生通过网络查阅资料、归纳和完善知识点,并可以当堂讲述给其他同学,其他同学可以针对演讲内容提出自己的见解参加讨论;课后,学生通过网络或图书馆进一步完善文献资料,将课堂讨论的内容整理成为成完整的作业稿件。这种方式可以提高学生的归纳分析能力,培养他们的口头表达能力,激发了学生学习的主动性。
4.2方式二:专题讲座式
工业设计概论课程知识容量大,涉及到工业设计专业的各个方面的知识点,但课时设置相对少,难以把各个知识点给学生做全面细致的阐述,因此教师以专题讲座的形式授课,以点带面,选择重点内容精讲,比如在设计与文化这一章,以“中国传统文化在现代产品设计上的运用”为专题,通过释疑,举例、分析,名作欣赏等,系统阐明这一知识点所包含的内容,其他知识点则可以通过学生自学或答疑来完成,起到举一反三,触类旁通的效果。
4.3方式三:主题辩论式
教师拟出一个辩题,比如以“形式追随功能”为题,教师充当主持人的角色,学生分成正反两方进行课堂辩论。在课堂辩论的前后过程中,学生努力地寻找和挖掘相关内容和材料,分析归纳其中的道理,通过辩论的形式加深对知识的理解,提高了学生的思辨能力。
4.4方式四:案例点评式
学生通过网络或实际市场调查,寻找一款或多款工业产品,用自己所学的知识对这件产品做出点评,总结其优缺点,并与其他同学一起参与讨论,可以就意见作品发表不同的见解。教师从旁进行正确的引导,并加以补充,帮助学生更加深入地掌握知识点。
5总结
网络信息快餐化是现代信息社会衍生出的一种必然现象,在这种现象渗透到教学中,一方面为教学双方提供了巨大的便利,另一方面又对教学临床医学论文两端带来的诸多负面问题,这就对工业设计概论的教学提出了新的任务和要求。与网络结合的互动式多样化教学方式是一套行之有效的方法,在教学的过程中能促使师生之间产生良好的化学反应,对激发学生的学习主动性,培养学生的独立思考的能力将产生积极的作用。
作者:王军 李松 陈国东 陈思宇 单位:浙江农林大学