引論:我們?yōu)槟砹?3篇電子信息工程專業(yè)綜述范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
根據(jù)我校人才培養(yǎng)方案,電子信息工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是以服務(wù)東莞、珠三角地區(qū)及廣東省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展為宗旨,培養(yǎng)面向電子信息行業(yè),適應(yīng)于廣東省尤其是東莞市經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的需要,掌握電子信息技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能,具有一定的電子電路分析設(shè)計(jì)能力,具有較強(qiáng)的電子產(chǎn)品和設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)能力,能在電子信息產(chǎn)品制造領(lǐng)域從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、安裝調(diào)試、維護(hù)維修、質(zhì)量管理和銷售等方面工作,符合產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需要的高級技術(shù)技能人才。
服務(wù)產(chǎn)業(yè)的需要,決定了學(xué)生可以立足自身實(shí)際,選取有興趣的方向深入學(xué)習(xí),這使電子信息工程技術(shù)專業(yè)在人才培養(yǎng)實(shí)施上要充分考慮到學(xué)生的實(shí)際情況,但基本課程、核心課程的設(shè)置是針對全體學(xué)生,很難完成這一培養(yǎng)目標(biāo)。專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程作為學(xué)生學(xué)完全部基礎(chǔ)課程以及專業(yè)課程之后的一門崗前實(shí)踐課程,著重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識以及團(tuán)隊(duì)合作的能力,因此,學(xué)生基于興趣的核心職業(yè)競爭能力的培養(yǎng)需要由這門課程完成。
二、專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)計(jì)思路
不同于傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn),專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)著重與學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),旨在增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)核心競爭力,為學(xué)生進(jìn)入企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),增強(qiáng)崗位適應(yīng)度做好鋪墊。因此,專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)的開展,首先,要確定綜合實(shí)訓(xùn)的方法。專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程有崗位訓(xùn)練、過程訓(xùn)練、項(xiàng)目訓(xùn)練、仿真訓(xùn)練等模式,結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo),該課程選用項(xiàng)目訓(xùn)練式方法開展。該模式以項(xiàng)目小組為單位,每4~6人自由組成一個(gè)小組,完成整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施工作。其次,確定項(xiàng)目的選題。項(xiàng)目選題的合理與否,直接關(guān)系到課程開展的效果。以往專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目的選題比較分散,更多地注重多樣性,但通過實(shí)施情況來看,效果并不好。其原因一方面是選題的分散使得教師指導(dǎo)時(shí)間不足,項(xiàng)目開展較慢;另一方面,學(xué)生之間缺少了相互學(xué)習(xí)以及相互比較的機(jī)會,開展動(dòng)力不足。為了解決以上不足,在選題上,我們結(jié)合企業(yè)需求,設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合類題目作為專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程題目。最后,時(shí)間安排。三年制學(xué)生,第六學(xué)期要進(jìn)行企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程安排在第五學(xué)期末。為了能系統(tǒng)充分地鍛煉學(xué)生的綜合能力,實(shí)訓(xùn)時(shí)間為4周。在這四周時(shí)間里,項(xiàng)目組成員相互協(xié)作,最終完成整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作。
三、專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的具體實(shí)施
經(jīng)過前期實(shí)訓(xùn)的摸索,結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)與校企合作企業(yè)的實(shí)際需求,本次專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程選擇的題目為:一種實(shí)用的智能小車設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目的具體實(shí)施主要分為以下四個(gè)階段:
1.充分論證,明確任務(wù)
本階段指導(dǎo)教師針對項(xiàng)目選題,進(jìn)行技術(shù)論證設(shè)計(jì),編寫實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書。明確實(shí)訓(xùn)任務(wù)、實(shí)訓(xùn)時(shí)間安排、實(shí)訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)及要求,并完成項(xiàng)目開展所需常用元器件的采購工作,為實(shí)訓(xùn)的開展做好準(zhǔn)備。
2.教師組織,確立團(tuán)隊(duì)
該階段在實(shí)訓(xùn)課程的第一天實(shí)施,指導(dǎo)教師結(jié)合實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書,講解實(shí)訓(xùn)的流程。組織學(xué)生,以5~6人為一個(gè)小組單位,結(jié)合自身技術(shù)情況,自由組成技術(shù)團(tuán)隊(duì),并選出組長。每個(gè)團(tuán)隊(duì)確保有硬件工程師(兩人):硬件電路設(shè)計(jì)與制作,機(jī)械機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì);軟件工程師:系統(tǒng)程序編寫,調(diào)試;整機(jī)調(diào)試工程師:元器件準(zhǔn)備、焊接以及產(chǎn)品的整體調(diào)試;技術(shù)文檔設(shè)計(jì)師:討論過程記錄、技術(shù)文檔編寫、報(bào)告PPT、記錄組內(nèi)成員每天工作情況,圖片或視頻展示成員工作風(fēng)采,協(xié)調(diào)工作進(jìn)程。團(tuán)隊(duì)人員結(jié)合自己的職業(yè)規(guī)劃,選擇自己喜歡并擅長的職位,開展工作。作為團(tuán)隊(duì)的一員,每個(gè)職位的表現(xiàn)都將影響到整個(gè)項(xiàng)目的最終測評。項(xiàng)目組每位成員,都將在該項(xiàng)目中得到鍛煉,強(qiáng)化自己的職業(yè)核心競爭力。
3.方案制定,項(xiàng)目實(shí)施
團(tuán)隊(duì)建立后,組長帶領(lǐng)項(xiàng)目組成員,結(jié)合實(shí)訓(xùn)要求、實(shí)訓(xùn)任務(wù),通過資料查找、信息搜集等,確定項(xiàng)目實(shí)施方案。結(jié)合項(xiàng)目方案項(xiàng)目組成員根據(jù)自己的職位,制訂工作計(jì)劃。教師針對工作計(jì)劃進(jìn)行檢查指導(dǎo),確認(rèn)無誤后,項(xiàng)目組開始項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)施工作。該階段持續(xù)時(shí)間2.5周左右,是整個(gè)實(shí)訓(xùn)時(shí)間最長的階段。該階段堅(jiān)持學(xué)生為主,教師為輔的指導(dǎo)原則,使學(xué)生充分融入團(tuán)隊(duì)合作,充分發(fā)揮自身價(jià)值,完成團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目。
4.小組競技,匯報(bào)展示
智能對戰(zhàn)小車設(shè)計(jì)制作完成后,各項(xiàng)目小組與指導(dǎo)教師,共同協(xié)商制定小車對戰(zhàn)方案,班級內(nèi)各小組開展對戰(zhàn)比賽,驗(yàn)證并改進(jìn)小車設(shè)計(jì)。待整車改進(jìn)設(shè)計(jì)成熟后,各班級間開展競技比賽,驗(yàn)證設(shè)計(jì)成果,提升團(tuán)隊(duì)的榮譽(yù)感,帶動(dòng)大家參與的積極性。比賽結(jié)束后,班級各團(tuán)隊(duì)的技術(shù)文檔設(shè)計(jì)師通過視頻、PPT等形式進(jìn)行匯報(bào),展示團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目實(shí)施過程、項(xiàng)目實(shí)施成果,見證團(tuán)隊(duì)每位成員的付出與團(tuán)隊(duì)合作的力量。
總之,高職院校專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的開展,在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)綜合能力、團(tuán)隊(duì)合作能力,發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,提升學(xué)生職業(yè)競爭力等方面具有重要作用。本文針對人才培養(yǎng)目標(biāo)提出了專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程實(shí)施方案,通過課程的實(shí)施驗(yàn)證,該方案達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)核心能力的目的。本次課程的探索研究,對于專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的改革發(fā)展具有一定參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
篇2
工程教育認(rèn)證是來源于國外的教育質(zhì)量評價(jià)制度,目前是國際通行的高校工程專業(yè)進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)評估的重要手段, 基于此可以實(shí)現(xiàn)工程教育領(lǐng)域各國之間的互相認(rèn)可。 開展工程教育認(rèn)證,能夠推進(jìn)高校工程類專業(yè)的國際化,增強(qiáng)本校工程專業(yè)在國際上的競爭力,并能夠保證工科畢業(yè)生的質(zhì)量,對我國高等教育和工程教育的進(jìn)展有著重要意義。我國已于2013年加入《華盛頓協(xié)議》,表明我國工程教育質(zhì)量及其保障得到了國際工程教育界的認(rèn)可,意味著為我國的工程類學(xué)生提供了具有國際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的通行證,為將來我國工程類學(xué)生走向世界打了下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),加入國際認(rèn)證協(xié)會也標(biāo)志著我國工程教育向國際化邁出了重大一步,說明我國的工程教育認(rèn)證體系初步具備了與國際認(rèn)證的“實(shí)質(zhì)等效”性。借助專業(yè)認(rèn)證,達(dá)到教育質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的高校或?qū)I(yè)得到認(rèn)可,同時(shí)能夠有助于院校改進(jìn)工作,有助于教師改進(jìn)教學(xué)水平。
通過學(xué)習(xí)工程認(rèn)證的核心理念和認(rèn)證考核標(biāo)準(zhǔn),本文作者反思了“數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)”教學(xué)中存在的問題,主要包括以下兩點(diǎn):1)在當(dāng)前的教學(xué)大綱中,課程設(shè)計(jì)的題目是老師選定后指定給學(xué)生的,選題沒有考慮調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主性和激發(fā)學(xué)生的興趣點(diǎn),不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和工程探索意識的培養(yǎng);2)在課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書內(nèi)容的安排和組織方面,側(cè)重于給出學(xué)生詳細(xì)的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法,而沒有啟發(fā)學(xué)生自主提出課題設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方案,限制了學(xué)生獨(dú)立分析解決問題的空間,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。總之,當(dāng)前的數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)教學(xué)中還存在較多的問題,這些問題的存在不利于提高學(xué)生分析解決復(fù)雜工程問題的能力,因此亟待引入新的教學(xué)理念和教學(xué)方法。
工程教育認(rèn)證目前已成為全球高校專業(yè)認(rèn)證的主流,是我國高校與國際接軌的重要途徑。為了達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)定的畢業(yè)要求,需要將畢業(yè)要求分解到各門課程中,在教學(xué)中綜合體現(xiàn)并最終達(dá)成畢業(yè)要求。依據(jù)畢業(yè)要求,我院設(shè)定“數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)”對畢業(yè)要求的支撐體現(xiàn)在:“能夠在電子信息系統(tǒng)軟硬件開發(fā)項(xiàng)目中進(jìn)行概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。能夠按照設(shè)計(jì)方案要求實(shí)現(xiàn)電子信息信息系統(tǒng)軟硬件開發(fā)”。本文以課題“應(yīng)用數(shù)字濾波法實(shí)現(xiàn)語音去噪”為例,對如何提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,進(jìn)行了有益的探索與實(shí)踐。
具體來講,以基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式(Outcomes-based Education,OBE)為指導(dǎo),本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了“數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)”教學(xué)內(nèi)容和方法的探索與實(shí)踐。
1 分析和分解問題能力的培養(yǎng)
首先,明確要處理的工程問題,即利用用MATLAB仿真工具,對數(shù)字濾波法的語音去噪效果進(jìn)行分析和評價(jià)。要求學(xué)生自主查閱專業(yè)文獻(xiàn),對語音去噪的常用方法和設(shè)計(jì)思路進(jìn)行文獻(xiàn)綜述,目的是通過廣泛的文獻(xiàn)閱讀對課題進(jìn)行深入剖析,掌握課題設(shè)計(jì)的核心問題和基本思路。在文獻(xiàn)閱讀基礎(chǔ)上,啟發(fā)學(xué)生對問題進(jìn)行分析和分解,讓學(xué)生認(rèn)識到一個(gè)復(fù)雜的工程問題是由多個(gè)關(guān)鍵問題組成的,合理的問題分解能夠使復(fù)雜問題清晰化簡單化,基于問題分解可以得出模塊化的設(shè)計(jì)思路。比如,本課題要解決的工程問題可以分解為:如何采集語音信號,如何選擇合適的數(shù)字濾波器,如何對語音信號進(jìn)行時(shí)頻分析,如何設(shè)置濾波器的參數(shù),如何評價(jià)設(shè)計(jì)方案的合理性等子問題。
2 解決問題能力的培養(yǎng)
針對本課題,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到解決具體工程問題時(shí),應(yīng)按照項(xiàng)目的規(guī)劃有序開展。首先,透徹理解設(shè)計(jì)中用到的基本原理,讓學(xué)生復(fù)習(xí)數(shù)字信號處理課程中所學(xué)的IIR和FIR濾波器的基本原理。其次,確定設(shè)計(jì)方案。預(yù)定初步的設(shè)計(jì)方案,評估設(shè)計(jì)方案的合理性,同組同學(xué)討論修改設(shè)計(jì)方案細(xì)節(jié),其核心是理解并掌握模塊化設(shè)計(jì)思路。明確了每一步驟的內(nèi)容和目標(biāo)以后,最后,進(jìn)行仿真代碼編寫。熟悉MATLAB仿真工具的基本操作,熟悉MATLAB自帶濾波函數(shù)的用法,編寫代碼,運(yùn)行調(diào)試,修改代碼直至調(diào)試通過。學(xué)生在仿真部分花費(fèi)精力比較多,代碼編寫和調(diào)試特別考驗(yàn)學(xué)生的耐心和熱情。此時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生自己解決小的代碼問題,適時(shí)給予鼓勵(lì)和幫助。
3 總結(jié)和歸納能力的培養(yǎng)
改變系統(tǒng)參數(shù)或條件,重復(fù)仿真實(shí)驗(yàn),對比分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。比如,輸入條件相同時(shí),采用不同類型的數(shù)字濾波器,對比分析濾波效果的優(yōu)劣。采用的數(shù)字濾波器不變,改變?yōu)V波器參數(shù),分析濾波效果和規(guī)律。改變輸入噪聲的特性,分析濾波器的濾波效果和規(guī)律。引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,即不同濾波器有不同的適用場合,有各自的優(yōu)勢和缺陷,讓學(xué)生認(rèn)識到這些結(jié)論能夠指導(dǎo)具體的工程實(shí)踐。
數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)是我院電子信息工程專業(yè)本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié),本文以專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo),在數(shù)字信號處理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐中,著重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工程探索精神,引導(dǎo)學(xué)生掌握電子信息工程項(xiàng)目開發(fā)的基本流程,實(shí)踐表明這有助于提高學(xué)生處理復(fù)雜工程問題的能力。
【參考文獻(xiàn)】
[1]Crawley.重新認(rèn)識工程教育――國際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M].顧佩華,沈民奮,陸小華,譯.北京:高等教育出版社,2009.
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中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0118-02
單片機(jī)以其體積小、價(jià)格低、功能齊全、抗干擾性高、可靠性好、易于開發(fā)擴(kuò)展等獨(dú)特特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化及智能儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等各種設(shè)備儀器中。[1]“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程是本校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程等電氣信息類專業(yè)的主干課程,內(nèi)容豐富,實(shí)踐性強(qiáng)。本文在分析本校電氣信息類專業(yè)“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,探討了課程教學(xué)中存在的問題及相應(yīng)改革措施,切實(shí)提高學(xué)生運(yùn)用單片機(jī)解決實(shí)際問題的能力。
一、“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題
1.課程教學(xué)現(xiàn)狀
作為電氣信息類專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課,本校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程四個(gè)專業(yè)開設(shè)了“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”課程,3.5學(xué)分,總計(jì)56學(xué)時(shí),其中理論課24學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課32學(xué)時(shí)。該門課程旨在使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)加深對單片機(jī)結(jié)構(gòu)及單片機(jī)指令系統(tǒng)的理解,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用單片機(jī)知識解決實(shí)際問題的能力,力求使學(xué)生在完成本門課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)后,在分析問題的能力、動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力方面得到較大的提高,在今后的工作實(shí)踐中具備獨(dú)立設(shè)計(jì)、開發(fā)小型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)及產(chǎn)品的能力。
課程一般在大二下學(xué)期和大三上學(xué)期開設(shè),學(xué)生先選擇理論教學(xué)班(每班120人左右)學(xué)習(xí)單片機(jī)理論知識,理論部分以介紹51系列單片機(jī)為主,內(nèi)容包括:單片機(jī)概論(2學(xué)時(shí))、MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)(4學(xué)時(shí))、單片機(jī)指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計(jì)(8學(xué)時(shí))、MCS-51系列單片機(jī)的擴(kuò)展(2學(xué)時(shí),含最小系統(tǒng)與程序存儲器的擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展、輸入/輸出口的擴(kuò)展)、單片機(jī)機(jī)接口技術(shù)(8學(xué)時(shí),含LED顯示接口、8255可編程I/O擴(kuò)展、鍵盤與單片機(jī)接口、ADC0809的原理與應(yīng)用、DAC0832的原理與應(yīng)用)。理論課結(jié)束時(shí)教師對學(xué)生該課程的評定成績占課程總成績的30%。
理論部分學(xué)完后學(xué)生進(jìn)入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)(每班60人),二人一組,利用實(shí)驗(yàn)箱完成10個(gè)基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),1個(gè)綜合型實(shí)驗(yàn),1個(gè)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成及軟件編程、I/O口應(yīng)用及擴(kuò)展、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用、串并轉(zhuǎn)換、8155的應(yīng)用、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測量與控制等。實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后每人一組進(jìn)行開卷考試,考試內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)一個(gè)小的功能,成績占課程總成績的70%。
2.“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)存在的主要問題
(1)課程定位不準(zhǔn)確,課程體系存在缺陷。長期以來,把“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”定位為專業(yè)基礎(chǔ)課,沒有考慮學(xué)生所學(xué)專業(yè)和今后就業(yè)去向,認(rèn)為該門課程主要是了解掌握匯編語言、51系列單片機(jī)基本原理及編程基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,為后續(xù)掌握其他單片機(jī)的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。但實(shí)際情況是除了參加各種學(xué)科競賽的學(xué)生自學(xué)其他單片機(jī)知識外,由于沒有后續(xù)課程支撐,大部分學(xué)生基本上只學(xué)了“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程中所涉及的內(nèi)容,缺乏對單片機(jī)知識更進(jìn)一步的綜合訓(xùn)練,往往到畢業(yè)找工作時(shí)就表現(xiàn)出了這方面的缺陷。
(2)考核方式不合理。理論課環(huán)節(jié)采用隨堂測試的模式,理論平時(shí)成績和測試成績占課程總成績的30%,由于采用大班制教學(xué),教師往往無法客觀評價(jià)學(xué)生真實(shí)的理論水平;實(shí)踐環(huán)節(jié)部分考勤占課程總成績的20%,考試占課程總成績的50%。目前的課程考核方式?jīng)Q定了學(xué)生重視實(shí)踐教學(xué)而輕理論教學(xué),學(xué)生往往在理論課上不學(xué)習(xí)而來實(shí)驗(yàn)室惡補(bǔ),且學(xué)生理論基礎(chǔ)的缺失給實(shí)踐環(huán)節(jié)帶來很大困難,存在理論與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)現(xiàn)象,教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程缺乏評價(jià)。
(3)實(shí)踐教學(xué)條件不足。目前本校每年有近千名學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),原有40套實(shí)驗(yàn)設(shè)備(實(shí)驗(yàn)箱+電腦)僅能勉強(qiáng)滿足教學(xué)要求,無法對學(xué)生開放;由于實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部硬件資源和結(jié)構(gòu)固定,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)只需用導(dǎo)線連接部分模塊、輸入程序即可調(diào)試觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并不能真正理解其硬件電路原理,更談不上硬件電路設(shè)計(jì),限制了學(xué)生綜合分析設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式落后。實(shí)驗(yàn)課以教師為主,學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)程序大多參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書所附參考程序,不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀積極性,部分學(xué)生是懾于實(shí)驗(yàn)考核的嚴(yán)格性來完成實(shí)踐環(huán)節(jié);由于實(shí)行選課制,各專業(yè)學(xué)生混選,水平參差不齊,實(shí)驗(yàn)課上指導(dǎo)教師要花大量的時(shí)間來講解實(shí)驗(yàn)原理,無法針對專業(yè)要求進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練,更勿論因材施教。
二、“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)改革措施
針對課程教學(xué)中存在的主要問題,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況,本校從以下幾方面著手進(jìn)行了課程教學(xué)改革:
1.明確課程定位,完善課程體系
課程定位為電氣信息類專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課,經(jīng)教師討論認(rèn)為由于各專業(yè)依托行業(yè)背景不同,應(yīng)區(qū)別對待:該門課程應(yīng)作為自動(dòng)化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)的專業(yè)課,強(qiáng)調(diào)工程實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng),增加單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué);而對電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),由于其就業(yè)方向的特殊性,可以僅定位為專業(yè)基礎(chǔ)課。
課程內(nèi)容上,隨著各種高性能、新型號單片機(jī)地推出,任課教師都有一個(gè)疑問:繼續(xù)給學(xué)生講授51單片機(jī)嗎,是講C語言還是繼續(xù)講匯編語言?經(jīng)探討認(rèn)為:目前51系列單片機(jī)在高校課堂仍屬主流,要把51單片機(jī)講好講透,確實(shí)提高學(xué)生動(dòng)手能力和綜合素質(zhì),課堂上可引入其他型號單片機(jī)及單片機(jī)最新動(dòng)態(tài),通過引導(dǎo)學(xué)生完成綜述性論文開拓其視野,至于是用C語言還是用匯編語言的問題,認(rèn)為作為基礎(chǔ),學(xué)生應(yīng)掌握匯編語言,更加清楚地了解單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和其中內(nèi)容變化,對有興趣有能力的學(xué)生可以作更高要求,如對畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生和參加各類學(xué)科競賽的學(xué)生要求可用C語言或C語言與匯編語言混合編程。
課程體系上,作為基礎(chǔ)內(nèi)容將原來“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”課程理論部分剝離出來成為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程,32學(xué)時(shí)2學(xué)分,單獨(dú)考試,實(shí)踐課程仍為“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”,維持32學(xué)時(shí)不變;對自動(dòng)化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)“課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分,必修)、“DSP技術(shù)與應(yīng)用”(2學(xué)分,選修)、“嵌入式系統(tǒng)”(2學(xué)分,選修)作為進(jìn)階,電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生亦可選修;高階部分鼓勵(lì)學(xué)生積極參加校內(nèi)外各項(xiàng)學(xué)科競賽和課外科技創(chuàng)新活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的積極性,提高學(xué)生綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力。
2.改革課程考核方式
原來“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”課程分成兩門課后,“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程在上半學(xué)期學(xué)習(xí),單獨(dú)考試,平時(shí)成績占30%,考試成績占70%,學(xué)生考試合格后下半學(xué)期再修“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”課程,確保學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前已具備相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。“單片機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)”成績由平時(shí)成績(占20%)、作業(yè)成績(占20%)、考試成績(占60%)三部分組成,其中平時(shí)成績綜合實(shí)驗(yàn)出勤、預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)成功率等情況評定;作業(yè)成績主要考量學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成后相關(guān)知識的掌握情況;考試為一人一組上機(jī)開卷考試(資料僅限考生本人使用,不得使用移動(dòng)存儲設(shè)備),評分內(nèi)容含操作、硬件連接、程序編寫和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。考核方式的改革基本確保了學(xué)生成績評定的客觀公平,杜絕了渾水摸魚的現(xiàn)象,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.改善實(shí)踐教學(xué)條件
本校新增了40套雷邁特公司的DPJ-H型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱及配套模塊,實(shí)驗(yàn)箱采用“仿真式”設(shè)計(jì)思想,所有實(shí)驗(yàn)?zāi)K及CPU資源均對使用者開放,可結(jié)合Keil C51 μVision軟件和Proteus仿真軟件進(jìn)行程序調(diào)試、固化,聯(lián)機(jī)或脫機(jī)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,充分滿足“驗(yàn)證式—模仿式—探索式—開發(fā)式”的由淺入深的各種實(shí)驗(yàn)要求;購置了部分51實(shí)驗(yàn)開發(fā)板和凌陽單片機(jī)開發(fā)板供學(xué)生選用,同時(shí)可提供分立器件和開放的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,由學(xué)生自己制作系統(tǒng)版,完成感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,極大地激發(fā)了學(xué)生對單片機(jī)的興趣,提高了其硬件設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。
4.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)
(1)根據(jù)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,重新編寫了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。筆者設(shè)計(jì)編排了軟件實(shí)驗(yàn)、硬件實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)方面共計(jì)16個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)10個(gè),綜合性實(shí)驗(yàn)4個(gè),設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)2個(gè),每個(gè)實(shí)驗(yàn)均附有作業(yè)題,取消了參考程序,但驗(yàn)證性試驗(yàn)仍給出了參考程序流程圖。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書后附上了實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖和仿真、開發(fā)工具使用說明,學(xué)生可以參考直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)在理論和實(shí)踐教學(xué)中引入仿真開發(fā)工具Proteus。Proteus是英國Labcenter公司開發(fā)的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真軟件,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路及微控制器系統(tǒng)與外設(shè)的混合電路系統(tǒng)的電路仿真、軟件仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真和PCB設(shè)計(jì)等功能,是目前唯一能對各種處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試與測試的EDA工具。[2]對于各層次的實(shí)驗(yàn),學(xué)生都可結(jié)合Proteus與Keil C軟件進(jìn)行仿真,基本了解掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加強(qiáng)了對學(xué)生系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。
(3)開放實(shí)驗(yàn)室,提高學(xué)習(xí)過程的開放性。除了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,在完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生開放,指導(dǎo)教師主要通過啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論,讓學(xué)生建立“從頂向下”的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)思維以及“從底向上”的系統(tǒng)構(gòu)建方法,實(shí)現(xiàn)從以教師為主到以學(xué)生為主的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。
(4)實(shí)行分專業(yè)選課,小班制試點(diǎn)。學(xué)生分專業(yè)選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)班,有利于教師根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生選擇完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,針對專業(yè)應(yīng)用方向加強(qiáng)訓(xùn)練;考慮到自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生相對較少(每屆80人左右),對自動(dòng)化專業(yè)試行小班制教學(xué),實(shí)驗(yàn)時(shí)每班40人,每人一組,教師可以很好地把握每個(gè)學(xué)生的情況,做到因材施教。
(5)以課外實(shí)踐促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。對有進(jìn)一步學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)要求的學(xué)生,采用“競賽+項(xiàng)目”的模式,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加校內(nèi)外各項(xiàng)學(xué)科競賽和課外科技創(chuàng)新活動(dòng),參與教師的科研項(xiàng)目,由淺入深提升學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
三、結(jié)束語
經(jīng)過近幾年來的不斷改革與探索,逐漸健全了“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程”體系和教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生考評機(jī)制,改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,加大了實(shí)驗(yàn)室開放力度,學(xué)生理論水平進(jìn)步明顯,實(shí)驗(yàn)效率和效果較以前得到大幅提高。“競賽+項(xiàng)目”的模式鼓勵(lì)了一批動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)一步提升自我,參加各類學(xué)科競賽和課外科技活動(dòng)均取得了較好的成績。課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革帶動(dòng)了本校其他電氣類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革,后續(xù)將進(jìn)一步擴(kuò)大小班制實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍、加大實(shí)驗(yàn)室開放力度,不斷提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
篇4
第二課堂與學(xué)生所學(xué)專業(yè)關(guān)系密切,學(xué)校文件只是給出了宏觀的要求,不可能具體到每個(gè)學(xué)科、每個(gè)專業(yè)的實(shí)施細(xì)節(jié)就電信類專業(yè)來說,專業(yè)的理論性強(qiáng),且具有較強(qiáng)的實(shí)踐性第二課堂的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力。為了做好電信類專業(yè)的第二課堂與創(chuàng)新活動(dòng),我們按照教學(xué)過程的幾個(gè)不同階段,規(guī)定了第二課堂與創(chuàng)新活動(dòng)的內(nèi)容及評價(jià)方法。
一、基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段的第二課堂活動(dòng)
按照規(guī)定,學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)科和人文社會學(xué)科課程時(shí)可在教師指導(dǎo)下,利用業(yè)余時(shí)間開展課程內(nèi)容專題討論、學(xué)術(shù)報(bào)告,并寫出書面總結(jié),經(jīng)任課教師考核,學(xué)生可以取得1到個(gè)第二課堂學(xué)分。
在基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段,任課教師來自于兄弟院系,他們與學(xué)生所在院系沒有直接隸屬關(guān)系。學(xué)生所在院系無法直接給這些教師下達(dá)第二課堂活動(dòng)的任務(wù)。為此,從2004年開始執(zhí)行導(dǎo)師制度,即每個(gè)班級安排一名專業(yè)教師,負(fù)責(zé)指導(dǎo)該班級的第二課堂活動(dòng)。
電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的學(xué)生結(jié)合基本原理課程,完成了指導(dǎo)教師布置的用基本原理分析當(dāng)前金融危機(jī)的題目。學(xué)生都能夠運(yùn)用所學(xué)的知識,對這次金融危機(jī)爆發(fā)的原因進(jìn)行深入細(xì)致的分析和解釋不但鞏固了所學(xué)知識,同時(shí)通過圖書、網(wǎng)絡(luò)等手段了解了當(dāng)前經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的熱點(diǎn)問題。
二、專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段的第二課堂活動(dòng)
在專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段,學(xué)生可開展課外專題討論、寫讀書報(bào)告、組織課外科技活動(dòng)小組等多種形式的活動(dòng),由教師考核每項(xiàng)活動(dòng)可得l到2個(gè)該類學(xué)分。電信類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課包含電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)及信號與線性系統(tǒng)分析等課程。模擬電子技術(shù)及數(shù)字電子技術(shù)課程均包含1周的課程設(shè)計(jì),且授課學(xué)時(shí)較多。因此,我們結(jié)合電路分析、信號與線性系統(tǒng)分析這兩門課程,設(shè)置了課外討論題目。如線性系統(tǒng)的時(shí)域解法綜述(電路實(shí)例),通信系統(tǒng)頻分復(fù)用方式的頻域分析,系統(tǒng)的時(shí)域解法與變換域解法的比較等。要求寫出書面報(bào)告,由指導(dǎo)教師評分。
學(xué)生在學(xué)習(xí)信號與系統(tǒng)時(shí),還未開通信原理課。要完成通信系統(tǒng)的頻域分析,要用到頻域分析的基本原理(信號的調(diào)制與解調(diào)、信號濾波),以及通信系統(tǒng)的頻分復(fù)用系統(tǒng),后者指導(dǎo)教師可以做適當(dāng)指導(dǎo)。通過這一題目,學(xué)生知道了頻域分析的用途,并對后續(xù)課程有一個(gè)大致的了解,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。另外,開展專題演講活動(dòng)也可作為這一階段的第二課堂活動(dòng)。由學(xué)生自己選擇題目,并在課下準(zhǔn)備材料,制作成幻燈片(限定時(shí)間為5分鐘);由指導(dǎo)教師組織在多媒體教室進(jìn)行演講比賽,指導(dǎo)教師按照演講情況進(jìn)行評分。這項(xiàng)活動(dòng),可以鍛煉學(xué)生的組織材料能力、多媒體課件制作能力及演講能力,能夠在工作中更好地表達(dá)自己的思路及方案。
三、專業(yè)課學(xué)習(xí)階段的第二課堂活動(dòng)
在專業(yè)課學(xué)習(xí)階段,學(xué)生參加教師的科研課題,或由教師組織成立課外科技活動(dòng)小組,完成一定的科研任務(wù),并撰寫文獻(xiàn)綜述、生產(chǎn)現(xiàn)狀調(diào)查、研究論文、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等,由教師考核,每項(xiàng)活動(dòng)可得l到2個(gè)該類學(xué)分。
在這一階段,學(xué)生已具備一定的專業(yè)知識和科技工作能力,但還不完善,需要在教師的指導(dǎo)下才能工作。學(xué)生參與第二課堂活動(dòng),可在教師指導(dǎo)下,完成某個(gè)項(xiàng)目的部分或全部工作,經(jīng)歷科研及開發(fā)工作的整個(gè)過程,積累科研開發(fā)工作經(jīng)驗(yàn)。
電子設(shè)計(jì)大賽是第二課堂活動(dòng)的重要內(nèi)容。我校自電子信息工程專業(yè)成立至今,每年都組織學(xué)生參加兩年一度的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽及山東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽。競賽的時(shí)間在每年的9月,我們在暑假前組織學(xué)生自愿報(bào)名,學(xué)生組隊(duì)參加,利用假期進(jìn)行認(rèn)真的理論與實(shí)踐方面的準(zhǔn)備,學(xué)習(xí)單片機(jī)的編程技術(shù),常用電子儀器的使用方法,電路圖的制版及元器件的焊接技術(shù),以及各種傳感器電路及其應(yīng)用。學(xué)生拿到競賽題目后能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。參加過電子設(shè)計(jì)競賽的學(xué)生感慨地說,參賽過程學(xué)到的東西實(shí)在是太多了,好多都是教材中沒有的新技術(shù)。除此之外,提倡學(xué)生根據(jù)自己的興趣進(jìn)行組合參加各種形式的電子競賽,如“ZLG杯”ARM嵌入式系統(tǒng)電子設(shè)計(jì)競賽,富士通微電子杯MB95200系列MCU競賽等。至今,我校學(xué)生已多次獲國家及山東省的獎(jiǎng)項(xiàng)。
選拔有能力的學(xué)生參與教師的科研課題,這是第二課堂活動(dòng)的另一項(xiàng)內(nèi)容。學(xué)生到課題組后,教師為學(xué)生分配一定的任務(wù)并提供適當(dāng)?shù)臈l件,學(xué)生在教師指導(dǎo)下工作。例如,在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,LCD顯示驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)的開發(fā),無線數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)的開發(fā),這樣的小題目非常適合學(xué)生去完成。學(xué)生在課題組工作,不僅學(xué)到了知識,而且得到了在科研團(tuán)隊(duì)中的工作經(jīng)驗(yàn)為今后從事科研工作打下了良好的基礎(chǔ)。
學(xué)生成立技術(shù)協(xié)會,也是第二課堂活動(dòng)的內(nèi)容。愛好電腦的學(xué)生參加電腦技術(shù)協(xié)會,"協(xié)會是學(xué)生人數(shù)較多的協(xié)會學(xué)生一起交流電腦裝機(jī)技術(shù),系統(tǒng)維護(hù)技術(shù),網(wǎng)頁制作技術(shù)等他們把所學(xué)到的知識,利用業(yè)余時(shí)間運(yùn)用到為同學(xué)、教師的服務(wù)中。符合勤工儉學(xué)條件的,可以在相應(yīng)部門的崗位上幫助教師做電腦維護(hù)工作,學(xué)校支付一定的報(bào)酬。另外,校外的小企業(yè)需要開發(fā)網(wǎng)頁,大的軟件公司不愿承擔(dān)過小的項(xiàng)目,這種網(wǎng)頁開發(fā)特別適合學(xué)生去做。通過這樣的開發(fā)過程,學(xué)生的網(wǎng)頁制作技術(shù)水平得到提高,并得到與企業(yè)打交道的經(jīng)驗(yàn),還得到一定的報(bào)酬。
鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。雖然專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中已開設(shè)單片機(jī)原理課程,但對電信類專業(yè)來說,只知道單片機(jī)是不夠的,還要進(jìn)一步學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。嵌入式開發(fā)系統(tǒng)品種繁多,各種單片機(jī)開發(fā)板,ARM開發(fā)系統(tǒng)價(jià)格僅幾百元,學(xué)生可以結(jié)合自己的興趣,自己購買開發(fā)學(xué)習(xí)板,利用業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)。不少學(xué)生把嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目,并取得了良好的成績。
篇5
信息工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)是工程實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),許多知識只有通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)才能讓學(xué)生真正理解和掌握。近年來結(jié)合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)自身特色,探索出基于項(xiàng)目導(dǎo)向的專業(yè)綜合技能課,通過開展“教學(xué)做”一體的學(xué)習(xí)方式使學(xué)生感到知識有用、讀書有用,并使學(xué)生的技能在實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)中得到培育。
一、項(xiàng)目層次化任務(wù)驅(qū)動(dòng)操作方法
結(jié)合學(xué)校的特色并從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),我們提出了層次化任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法。層次化的概念體現(xiàn)在縱向分層和橫向分層兩個(gè)方面。
層次化任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的革新之一在于所選擇的項(xiàng)目具有能力遞進(jìn)可劃分的結(jié)構(gòu),細(xì)分出的子任務(wù)在難度上具有層次性,適合不同層次的學(xué)生實(shí)踐。層次化任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的革新之二在于所選擇的項(xiàng)目在每一個(gè)縱向?qū)哟紊峡蓹M向劃分為硬件、軟件等多樣化的子任務(wù),學(xué)生可以充分結(jié)合個(gè)人興趣、個(gè)人特長和將來發(fā)展方向選擇自己適合的任務(wù)。
二、項(xiàng)目導(dǎo)向課程教學(xué)的具體實(shí)施
專業(yè)綜合技能本著指導(dǎo)教師自行申報(bào)、學(xué)生自愿選課的原則面向全體信息工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)。為了讓學(xué)生有更多選擇,我們設(shè)計(jì)了多個(gè)面向項(xiàng)目的實(shí)踐方案。下面僅結(jié)合其中的“智能小車”項(xiàng)目,介紹基于項(xiàng)目導(dǎo)向的層次化任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在專業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)中的實(shí)施流程。
2.1實(shí)施過程
1.構(gòu)建教學(xué)平臺
電子信息工程技術(shù)專業(yè)積極探究項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐,形成了在一名專業(yè)帶頭人的帶領(lǐng)下,以若干青年教師為骨干、優(yōu)秀學(xué)生為中堅(jiān)力量,其它學(xué)生積極參與,形成各具特色的項(xiàng)目梯隊(duì)。
2.結(jié)合企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)載體
學(xué)是與一定的“載體”相聯(lián)系,因次將“智能小車”設(shè)定為一種用于技能學(xué)習(xí)的載體。從項(xiàng)目公示到分組互動(dòng)到任務(wù)實(shí)施,向?qū)W生介紹傳感器、電子電路、通信、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和基礎(chǔ)技術(shù),幫助學(xué)生答疑解惑。對學(xué)生來說,實(shí)現(xiàn)了載體的建構(gòu),學(xué)習(xí)的直觀性和針對性得到加強(qiáng),真正體現(xiàn)了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的優(yōu)越性。
3.設(shè)計(jì)課題,明確目標(biāo)
根據(jù)層次化的概念結(jié)合指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的知識結(jié)構(gòu),我們劃分了項(xiàng)目的方向、子課題及任務(wù)如下:1) 節(jié)點(diǎn)及通信模塊設(shè)計(jì):高頻電子電路、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等。2) 電源及傳感器設(shè)計(jì):模擬/數(shù)字電子線路、計(jì)算機(jī)接口技術(shù),傳感器技術(shù)等。3) 節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧設(shè)計(jì):計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)、操作系統(tǒng)、通信原理等。4) 上位機(jī)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì):vb、vc、LABVIEW等。
子課題包含的任務(wù)可以劃歸為4大類,對應(yīng)教學(xué)目標(biāo)如下:1) 電子線路設(shè)計(jì)類:掌握電子電路及其與MCU的接口設(shè)計(jì);掌握PCB設(shè)計(jì)制作。2) 嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)類:掌握嵌入式系統(tǒng)常用外設(shè)的硬件電路。3) 嵌入式軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)類:認(rèn)識嵌入式操作系統(tǒng)。4) 上位機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)類:掌握與下位機(jī)的串口通信方式,實(shí)現(xiàn)圖形組態(tài)、屬性數(shù)據(jù)管理,統(tǒng)計(jì)分析等功能。
4.確立分組,劃分任務(wù)
專業(yè)綜合實(shí)踐課前的任務(wù)分析是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),可視具體情況把總?cè)蝿?wù)分解成一些“階段任務(wù)”,通過細(xì)化任務(wù),可使學(xué)生明確具體的小任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思路,從而保證學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo)。例如任務(wù)“環(huán)境溫濕度傳感器及其接口電路”的標(biāo)準(zhǔn)方案要求完成以下子任務(wù)。
1) 設(shè)計(jì)可以測量環(huán)境溫濕度的傳感器電路。可選用數(shù)字一體化的溫濕度傳感器DHT11,時(shí)鐘芯片DS1302。上述傳感器與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信,于是將問題轉(zhuǎn)換為利用MCU對特定的地址進(jìn)行讀寫操作。2) 設(shè)計(jì)一種非接觸式測量的超聲物位計(jì),經(jīng)過分析任務(wù)又被進(jìn)一步細(xì)化6個(gè)子任務(wù)。子任務(wù)1:設(shè)計(jì)40kHz的波形發(fā)生及放大電路;子任務(wù)2:設(shè)計(jì)波形接受端的三級放大電路;子任務(wù)3:設(shè)計(jì)檢波電路,將模擬信號轉(zhuǎn)換為中斷觸發(fā)信號:子任務(wù)4:在任務(wù)2的基礎(chǔ)上,利用定時(shí)器和外部中斷統(tǒng)計(jì)渡越時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù),并將計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為實(shí)際時(shí)間;子任務(wù)5:將DS18B20測得的溫度值換算為空氣中的聲速;子任務(wù)6:距離=聲速×渡越時(shí)間/2,求得水位。
5.實(shí)施任務(wù)、定期匯報(bào)
在小組明確了課題,個(gè)人明確了任務(wù)后,首先運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等資源查找、閱讀、分析資料,將可行的方案進(jìn)行歸總;其次;在小組中討論個(gè)人制定的方案,獲得小組成員一致理解;接下來收集素材,包括硬件制作的工具,電子元器件,軟件制作的開發(fā)平臺,測試環(huán)境。然后根據(jù)前期制定的計(jì)劃按部就班的實(shí)施任務(wù)。為教師了解學(xué)生任務(wù)完成的情況,學(xué)生需要對所完成任務(wù)做定期匯報(bào),以討論課的方式、提問和解答的互動(dòng)教學(xué)過程實(shí)現(xiàn)這種匯報(bào)。
6.項(xiàng)目驗(yàn)收,總結(jié)評價(jià)
課題的驗(yàn)收采用成果驗(yàn)收、現(xiàn)場答辯、報(bào)告評閱相結(jié)合的形式,由提出項(xiàng)目的教師負(fù)責(zé)總體組織,驗(yàn)收組根據(jù)驗(yàn)收結(jié)果和每位學(xué)生對問題的把握情況評定出學(xué)生的該項(xiàng)成績。完成驗(yàn)收和答辯后,各小組將研究成果寫成總結(jié)報(bào)告,并且要提供開發(fā)的程序和相關(guān)技術(shù)文檔。在成績評定中,教師應(yīng)突出評定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的主要依據(jù)不是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而是實(shí)驗(yàn)過程。
三、實(shí)施建議
這種基于項(xiàng)目導(dǎo)向的專業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)模式教師在任務(wù)安排中應(yīng)當(dāng)及時(shí)突出教學(xué)的環(huán)節(jié),使學(xué)生對項(xiàng)目的感性認(rèn)識拔高一個(gè)層次到理性認(rèn)識,從知其然到知其所以然。
由于專業(yè)綜合實(shí)踐的難度定位于課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)之間,而且學(xué)生具有較大的自由度,因此為確保教學(xué)效果,合理分組很重要。
基于項(xiàng)目導(dǎo)向的專業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)是一種靈活、高效、適應(yīng)面廣教學(xué)手段,有利于學(xué)生積極地開展合作學(xué)習(xí),熟悉工作流程,達(dá)到教學(xué)目標(biāo),更大地激發(fā)起求知欲望,從而培養(yǎng)出學(xué)生獨(dú)立探索、勇于開拓進(jìn)取的自學(xué)能力和統(tǒng)籌管理能力。
參考文獻(xiàn):
篇6
大連海洋大學(xué)信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)是從學(xué)校的學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和學(xué)科特色出發(fā),合理配置學(xué)校的教學(xué)資源,在電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、船舶與海洋工程和航海技術(shù)的學(xué)科交叉基礎(chǔ)上設(shè)立的專業(yè)。學(xué)校以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心,立足遼寧,面向黃、渤海,輻射全國,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),為國家水產(chǎn)和海洋事業(yè)服務(wù),致力于培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,知識面寬,基礎(chǔ)扎實(shí),綜合素質(zhì)高,具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,敬業(yè)、專業(yè)、樂業(yè)、創(chuàng)業(yè)的復(fù)合性應(yīng)用型人才的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。在人才培養(yǎng)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性、研究性學(xué)習(xí)的能力和分析問題、解決問題的能力,結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、任務(wù)和要求,加強(qiáng)海洋漁業(yè)通信方面的特色教育。在多年辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)多方調(diào)研,結(jié)合本校實(shí)際,制定并逐步完善了通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):以培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,熟練掌握通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的基本理論、基本知識和基本技能與方法,并具備電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面知識,具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力,能夠從事固定通信、移動(dòng)通信及船舶通信等現(xiàn)代通信系統(tǒng)及設(shè)備的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用的,具有海洋、漁業(yè)科學(xué)背景的人才。
2課程體系的改革和優(yōu)化
課程體系主要包括課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及課程結(jié)構(gòu),是教學(xué)思想、教育理念的具體化,也是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提高的保證。課程設(shè)置是否科學(xué),教學(xué)內(nèi)容是否合理,直接影響創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與綜合素質(zhì)的提高。按照我校建設(shè)“藍(lán)色大學(xué)”理念,構(gòu)建了通信工程專業(yè)藍(lán)色人才培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案堅(jiān)持“加強(qiáng)通識教育、拓寬學(xué)科基礎(chǔ)、凝練專業(yè)方向、提升實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神”的人才培養(yǎng)原則,優(yōu)化人才培養(yǎng)過程,構(gòu)建課內(nèi)、課外一體化的培養(yǎng)模式,依照“淺藍(lán)、蔚藍(lán)、湛藍(lán)、深藍(lán)”的藍(lán)色課程體系,用藍(lán)色課程元素來承載水的精神與海的文化,延伸至涉海涉水教學(xué)內(nèi)容要素。(1)淺藍(lán)(通識課程)包括公共基礎(chǔ)課(思想政治理論課、大學(xué)外語、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、體育等),公共選修課(軍事理論、健康與安全教育、選修課),公共集中實(shí)踐環(huán)節(jié)(軍訓(xùn))。通識課程雖然不一定與通信專業(yè)有直接聯(lián)系,但它是培養(yǎng)具有遠(yuǎn)大的理想、高尚的情操、科學(xué)的思維、可持續(xù)發(fā)展的能力和健康的心里的人才,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供方法論的不可缺少的課程。基于學(xué)校開展課程建設(shè)的“雙百工程”,從公共選修課著手,打造了藍(lán)色海洋類、人文與社科類、藝術(shù)與體育類、自然科學(xué)與技術(shù)類共100門校級精品視頻公開課。其中藍(lán)色海洋類公共選修課有利于進(jìn)一步加深學(xué)生的海洋知識背景。(2)蔚藍(lán)(學(xué)科基礎(chǔ)課)包括復(fù)變函數(shù)、電路理論、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)、數(shù)字信號處理、微機(jī)原理與應(yīng)用、電磁場與電磁波、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、通信原理等。學(xué)科基礎(chǔ)課是通信工程專業(yè)學(xué)生必須具有的基本知識結(jié)構(gòu),為專業(yè)課程提供有效的支撐,使學(xué)生具備本專業(yè)的基礎(chǔ)理論和基本工程應(yīng)用能力,有獨(dú)立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的能力及開拓創(chuàng)新精神,為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)方向課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(3)湛藍(lán)(專業(yè)課)包括專業(yè)必修課(電子線路仿真、電子線路CAD、移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)通信、DSP技術(shù)與應(yīng)用)、專業(yè)方向課、專業(yè)任選課(C++高級語言程序設(shè)計(jì)、隨機(jī)信號處理、電視原理與技術(shù)、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C、擴(kuò)頻通信、通信工程專業(yè)英語)。通過對其他高校相同專業(yè)的大量調(diào)研,反復(fù)論證比較,通信工程專業(yè)設(shè)立兩個(gè)專業(yè)方向:通信工程(程控交換技術(shù)、船舶通信、光纖通信)、計(jì)算機(jī)通信(數(shù)字通信、多媒體通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù))。通信專業(yè)依托海洋信息技術(shù),在船舶通信、船舶導(dǎo)航、海洋漁業(yè)3S技術(shù)等方面進(jìn)行了卓有成效的嘗試,同時(shí),緊隨時(shí)代的發(fā)展,對部分課程進(jìn)行壓縮和調(diào)整,開設(shè)一些學(xué)生喜愛的,又能與現(xiàn)實(shí)接軌的課程,如擴(kuò)頻通信、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)等選修課。(4)深藍(lán)(專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié))包括模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電子線路仿真課程設(shè)計(jì)、電子線路CAD上機(jī)、高頻電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)上機(jī)、通信原理課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)、通信工程專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)、通信工程專業(yè)實(shí)習(xí)、通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等。專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)對培養(yǎng)通信專業(yè)逐步樹立工程觀念、提高解決工程實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力,有著極為重要的作用。
3強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)提高創(chuàng)新能力
通信工程專業(yè)將實(shí)踐環(huán)節(jié)作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的主要途徑,制定了科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)方案,構(gòu)建了多層次、全程化實(shí)踐教學(xué)體系,較好地保證了通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的需要。堅(jiān)持實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)并重、實(shí)踐教育與創(chuàng)新教育結(jié)合,對構(gòu)成實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)要素進(jìn)行整體設(shè)計(jì),所有的實(shí)踐環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力而展開,把實(shí)踐環(huán)節(jié)分成實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、科技創(chuàng)新五個(gè)模塊,模塊之間銜接緊密、層層推進(jìn),為學(xué)生從入門到提高再到創(chuàng)新夯實(shí)基礎(chǔ)。
3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊主要依托遼寧省海洋信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、遼寧省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,以提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力為主線,以掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和方法、融會貫通科學(xué)知識、促進(jìn)創(chuàng)新思維為主要教學(xué)目標(biāo)。加強(qiáng)基礎(chǔ)課、主干課實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化配合,避免重復(fù)或脫節(jié);增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比重,形成基本實(shí)驗(yàn)、選做實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)組成的立體化實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu);對含有實(shí)驗(yàn)的課程,加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)課程考核中的比例;鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在2013版培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱中都有體現(xiàn)。針對不同課程的特點(diǎn),有選擇地在教學(xué)過程中引入仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),以緩解實(shí)驗(yàn)設(shè)備和空間的緊張情況,有效擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)空間和時(shí)間,節(jié)省資金。
3.2課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)著眼點(diǎn)是把理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐相結(jié)合,讓學(xué)生初步掌握設(shè)計(jì)的程序和方法。一般以單門課或課程群為主選擇題目,它是畢業(yè)設(shè)計(jì)的初級階段。課程設(shè)計(jì)教學(xué)中壓縮驗(yàn)證性課題,增加能夠體現(xiàn)設(shè)計(jì)型、綜合型和創(chuàng)造性的課題。在課程設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生自主選題,自行討論方案,自己組織實(shí)施,給予學(xué)生自我發(fā)揮的余地,充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,為學(xué)生個(gè)性的發(fā)揮和創(chuàng)造能力的鍛煉創(chuàng)造條件。
3.3實(shí)習(xí)
以校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地為平臺,以使學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實(shí)際、建立工程意識和鍛煉實(shí)際操作技能為主要教學(xué)目的,并且通過接觸社會,增強(qiáng)學(xué)生的勞動(dòng)觀念和社會責(zé)任感。目前,通信工程專業(yè)校外實(shí)習(xí)基地2個(gè)(人民4810廠,北京尚觀科技有限公司大連分公司),合作的企事業(yè)單位有18個(gè)(渤海船舶重工有限責(zé)任公司等),同時(shí)學(xué)校也正在積極運(yùn)作與通信公司合作。到企業(yè)參觀實(shí)習(xí)和請企業(yè)技術(shù)專家來校講座,通過參觀和專家公開課的形式,使學(xué)生對企業(yè)文化、船舶通信及導(dǎo)航設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢和本行業(yè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)等有所了解,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和職業(yè)素質(zhì)的提高。
3.4畢業(yè)論文
(設(shè)計(jì))以學(xué)院各類實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地為平臺,學(xué)生通過完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)),在綜合運(yùn)用專業(yè)知識能力、外語和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、信息資料檢索和收集能力、論文撰寫能力和解決實(shí)際問題等能力上有較大提高。為切實(shí)保障畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的質(zhì)量,從以下幾方面進(jìn)行加強(qiáng):①精心設(shè)計(jì)備選題目,組織開題報(bào)告。學(xué)生選題后,在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,查閱文獻(xiàn)和撰寫文獻(xiàn)綜述,并精心組織好開題報(bào)告,以保證畢業(yè)論文的先進(jìn)性、可行性;②加強(qiáng)畢業(yè)論文的中期檢查,以保證畢業(yè)論文在有限的時(shí)間內(nèi)按質(zhì)按量完成;③建立畢業(yè)論文答辯規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在畢業(yè)論文答辯期間開展“畢業(yè)論文檢查周”活動(dòng),有效提升了畢業(yè)論文的質(zhì)量。④學(xué)校出臺了《大連海洋大學(xué)本科生學(xué)位論文學(xué)術(shù)規(guī)范檢測暫行辦法》,針對畢業(yè)的本科生的學(xué)位論文進(jìn)行了學(xué)術(shù)不端行為的檢測,有效地杜絕了學(xué)術(shù)不端行為。
3.5科技創(chuàng)新
以各類興趣小組和科技社團(tuán)、大學(xué)生科技創(chuàng)新基地、科研實(shí)驗(yàn)室為平臺,學(xué)生通過參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、科學(xué)研究等活動(dòng),使創(chuàng)新意識和能力得到進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。低年級的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)還比較薄弱,鼓勵(lì)他們參加興趣小組或者科技社團(tuán),以增加學(xué)生對創(chuàng)新的認(rèn)識,提高學(xué)生對創(chuàng)新的興趣;高年級的學(xué)生參加各種校內(nèi)外的競賽,使學(xué)生在競賽過程中自主學(xué)習(xí)、自我探索、自我發(fā)現(xiàn)。目前,通信工程專業(yè)學(xué)生在教師有針對性的訓(xùn)練下,參加了“飛思卡爾杯”全國大學(xué)生智能汽車競賽、“大唐杯”全國大學(xué)生移動(dòng)通信技術(shù)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等,并取得了優(yōu)異的成績。
4結(jié)語
大連海洋大學(xué)通信工程專業(yè)作為涉海高校的“非特色”專業(yè),在復(fù)合性應(yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)的前提下充分利用和挖掘自己的優(yōu)勢資源,發(fā)揮地方特色、行業(yè)特色;在加強(qiáng)學(xué)生思想道德教育和身心素質(zhì)培養(yǎng)的同時(shí),主動(dòng)適應(yīng)國家和遼寧省沿海經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的新需求,抓住實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的核心,對通信專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行調(diào)整,使之更好地符合學(xué)校的定位與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,從而更好地適應(yīng)社會需要,符合高等教育的發(fā)展趨勢,并在實(shí)踐中不斷探索與發(fā)展。
主要參考文獻(xiàn)
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篇7
基金項(xiàng)目:本文系華北電力大學(xué)2010年教改項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)06-0064-02
隨著電力電子器件制造技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)在電氣工程的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,電力電子技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了相應(yīng)領(lǐng)域的技術(shù)革命。
在電力系統(tǒng)領(lǐng)域,電力電子技術(shù)除了廣泛地應(yīng)用于發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié),在太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域、電動(dòng)汽車應(yīng)用和節(jié)能等領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用對電力電子技術(shù)教學(xué)和研究都提出了新的要求和內(nèi)容。
“電力電子技術(shù)”已經(jīng)成為電氣工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于專業(yè)背景和就業(yè)方向的不同,國內(nèi)不同高校以及國外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及后續(xù)專業(yè)課程設(shè)置等方面存在許多異同點(diǎn)。
本文對國內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科教學(xué)方面的情況進(jìn)行了初步的對比,對其教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容與手段和實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行了對比總結(jié),希望這些對比和總結(jié)能夠幫助從事電力電子方面教學(xué)的教師開拓教學(xué)思路、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)效果,為該課程的教學(xué)提供有益的參考和借鑒。
國內(nèi)大部分理工科院校都開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,本文選取了國內(nèi)的清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和華北電力大學(xué)進(jìn)行了比較分析;國外大學(xué)選取了美國麻省理工學(xué)院和英國曼徹斯特大學(xué)進(jìn)行了比較分析。
一、課程設(shè)置比較
清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子系、信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,機(jī)械工程學(xué)院汽車工程系開設(shè)了“汽車電力電子學(xué)”。后續(xù)相關(guān)課程有“直流輸電技術(shù)”、“電力傳動(dòng)與控制”、“電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制”。
西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院、電子與信息工程學(xué)院自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,共56學(xué)時(shí),包括8學(xué)時(shí)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
浙江大學(xué)電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,共56學(xué)時(shí),包括16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對較多。
南京航空航天大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化等專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,共72學(xué)時(shí),包括16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,總學(xué)時(shí)數(shù)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)相對較多。
華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、信息工程專業(yè),控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)了“電力電子技術(shù)”課程,共48學(xué)時(shí),包括8學(xué)時(shí)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。后續(xù)相關(guān)課程有“電力電子技術(shù)應(yīng)用”(專業(yè)選修)、“HVDC與FACTS技術(shù)”、“電力電子課程設(shè)計(jì)”和“電力電子綜合實(shí)驗(yàn)”。
國內(nèi)幾所高校課程開設(shè)情況見表1。
美國麻省理工學(xué)院EECS(電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué))系開設(shè)了“電力電子技術(shù)”(Power Electronics)課程。
英國曼徹斯特大學(xué)EE&E(電氣與電子工程)學(xué)院為電氣與電子工程專業(yè)、機(jī)械電子工程專業(yè)2年級開設(shè)了“電機(jī)、拖動(dòng)與電力電子”(Machines,Drivers & Power electronics)課程,上述兩個(gè)專業(yè)在3年級開設(shè)了“調(diào)速”(Variable Speed Driver)和“電力電子”(Power Electronics)課程。
英國諾丁漢大學(xué)EE&E(電氣與電子工程)系為電氣與電子工程專業(yè)2年級開設(shè)Power Supply Electronics;為電氣工程與可再生能源系統(tǒng)專業(yè)2年級開設(shè)Power Supply Electronics,3年級開設(shè)Power Electronic Design,Renewable Generation Technologies and Control,F(xiàn)ACTS and Distributed Generation,Energy Conversion for Motor and Generator Drives,以及選修課程Advanced AC Drives,Technologies for Wind Generation,Advanced AC Drives with Project,Advanced Electrical Machines等相關(guān)課程。
從課程設(shè)置上看,國內(nèi)大多數(shù)高校電氣工程專業(yè)基本都將“電力電子技術(shù)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程。但不同專業(yè)特色的學(xué)校在其后續(xù)課程設(shè)置上差別較大,該專業(yè)學(xué)生未來就業(yè)的方向和領(lǐng)域?qū)罄m(xù)課程的設(shè)置影響很大,這也是各個(gè)學(xué)校在電力電子技術(shù)教學(xué)上最具專業(yè)特色的地方。
二、教學(xué)內(nèi)容比較
國內(nèi)高校在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容上相差不多,主要內(nèi)容有:電力電子器件、整流電路、逆變電路、直流斬波電路、交流―交流電力變換、電路脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)和電力電子應(yīng)用介紹等內(nèi)容。南京航空航天大學(xué)還增加了功率變換器中的磁性元件設(shè)計(jì)方面的教學(xué)內(nèi)容。
麻省理工學(xué)院EECS系“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容主要有:整流器,功率因數(shù)畸變檢測與校正,磁場,DC/DC變換器,隔離DC/DC變換器,DC/AC變換器,EMI濾波器,損耗與吸收電路,軟開關(guān),熱設(shè)計(jì),控制,三相系統(tǒng)介紹,多相整流器,開關(guān)電源,諧振變換器,實(shí)際的電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
英國曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院的“電機(jī)、拖動(dòng)與電力電子”(Machines,Drivers & Power electronic)課程內(nèi)容主要有:交流感應(yīng)電機(jī)、交流同步電機(jī)、變壓器、相控整流電路及其應(yīng)用。“調(diào)速”(Variable Speed Driver)的主要內(nèi)容有:感應(yīng)電機(jī)特性,變頻調(diào)速原理等。
通過對比可以看出,國內(nèi)外大學(xué)在“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容上差別比較大,側(cè)重點(diǎn)也各不相同。國內(nèi)使用的“電力電子技術(shù)”本科教材大都是在介紹電力電子開關(guān)器件的基礎(chǔ)上,對各種交、直流電能變換電路的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行定性和定量的分析,并涉及一些相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)。國外教材則更注重最基本原理介紹和電力電子實(shí)際應(yīng)用電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算分析。
三、教學(xué)方法與手段比較
在教學(xué)手段上,國內(nèi)外大學(xué)大體相近,大都采用多媒體、動(dòng)畫技術(shù)與黑板相結(jié)合的教學(xué)手段。另外,國外大學(xué)采用手寫、打印膠片投影授課也較為普遍,在課前把授課講義發(fā)放給學(xué)生。
國內(nèi)高校教學(xué)主要以課堂講授為主,由于學(xué)生人數(shù)比國外學(xué)生多,課堂的互動(dòng)性以及課堂討論比國外高校要少,且效果不好。另外,國內(nèi)學(xué)生課外查閱文獻(xiàn)資料和閱讀材料的環(huán)節(jié)常常被忽略,這點(diǎn)與國外高校差別較大。
在輔助教學(xué)方面,國內(nèi)外大學(xué)形式上差別不大,主要通過習(xí)題課、答疑、平時(shí)測驗(yàn)和復(fù)習(xí)課等方式幫助學(xué)生進(jìn)行課下的自學(xué)和考試前的復(fù)習(xí)。
四、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)比較
在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,國內(nèi)高校基本上以電力電子器件特性、相控整流電路實(shí)驗(yàn)、直流斬波電路實(shí)驗(yàn)、交流電力控制電路實(shí)驗(yàn)、負(fù)載換相式逆變電路實(shí)驗(yàn)、交―直―交變頻電路實(shí)驗(yàn)、SPWM逆變實(shí)驗(yàn)等作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。由于各個(gè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件和專業(yè)特色不同,開放性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和開展情況差別較大。
曼徹斯特大學(xué)EE&E學(xué)院電力電子課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少,實(shí)驗(yàn)室條件(如實(shí)驗(yàn)室面積,實(shí)驗(yàn)臺套數(shù)等)不如國內(nèi)許多高校,但其學(xué)生對撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告非常認(rèn)真,國外學(xué)生正是通過認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告加深了對于實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容的理解。
在后續(xù)課程實(shí)驗(yàn)中,各學(xué)校側(cè)重點(diǎn)各不相同。如華北電力大學(xué)在后續(xù)課程中開設(shè)開發(fā)了閉環(huán)直流電機(jī)脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)、靜止無功補(bǔ)償(SVC)實(shí)驗(yàn)、高壓直流輸電(HVDC)實(shí)驗(yàn)等針對電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,具有鮮明的電力系統(tǒng)專業(yè)特色。
國內(nèi)多數(shù)高校都存在學(xué)生人數(shù)多而實(shí)驗(yàn)室設(shè)備套數(shù)少,實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)多和實(shí)驗(yàn)室教師工作量大的情況,這種情況在短期內(nèi)很難解決。電力電子網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺和虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究和建設(shè)可以為該問題的解決提供一定的思路。
五、啟發(fā)與體會
通過對國內(nèi)外幾所大學(xué)在電力電子技術(shù)本科教學(xué)方面的對比,有很多值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的思路和方法,在“電力電子技術(shù)”教學(xué)改革中,筆者認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)建立系統(tǒng)教學(xué)的觀念。在課程體系的設(shè)置、教材編寫、課程內(nèi)容組織和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排的過程中,從電力電子系統(tǒng)的角度出發(fā),結(jié)合本學(xué)校開課專業(yè)未來的應(yīng)用領(lǐng)域,將相關(guān)的知識與未來實(shí)際應(yīng)用有機(jī)融合起來,使學(xué)生深入了解電力電子技術(shù)在未來工作中的應(yīng)用,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生學(xué)習(xí)做到有的放矢。
(2)注重電力電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和能力,根據(jù)本校專業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的實(shí)際需要開發(fā)相應(yīng)的專業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
(3)注重課堂教學(xué)、仿真驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和電路設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合。豐富教學(xué)手段,通過仿真與實(shí)驗(yàn)的對比分析,使理論和實(shí)踐相結(jié)合,提高教學(xué)效果。
(4)建立電力電子教學(xué)資源平臺,為國內(nèi)各個(gè)高校相關(guān)專業(yè)的教師和學(xué)生提供一個(gè)互相學(xué)習(xí)、交流和資源共享的網(wǎng)絡(luò)平臺,從而不斷提高“電力電子技術(shù)”及其相關(guān)課程的教學(xué)水平,為廣大的師生營造良好的學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)研討氛圍。
六、總結(jié)
本文對國內(nèi)外幾所大學(xué)“電力電子技術(shù)”本科課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等進(jìn)行了比較和分析,對“電力電子技術(shù)”教學(xué)提出了一些建議,希望為該課程的教學(xué)和教學(xué)改革提供一定啟發(fā)和有益的參考。
參考文獻(xiàn):
篇8
按教育部公布的數(shù)據(jù),2008屆高校畢業(yè)生總數(shù)為559萬,其中大學(xué)畢業(yè)生總數(shù)約為529萬(本、專),按本研究得出的比例推算,2008屆大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)后就在國內(nèi)外讀研究生的人數(shù)為21.43萬,畢業(yè)半年后的就業(yè)人數(shù)約為434萬。2009年中國大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)報(bào)告在畢業(yè)半年后的73.56萬失業(yè)大學(xué)畢業(yè)生中(包括有了工作又失去的),有51.59萬人還在繼續(xù)尋找工作,有5.46萬人無業(yè)但正在復(fù)習(xí)考研和準(zhǔn)備留學(xué),另有16.51萬沒有求職和求學(xué)行為者(即所謂的啃老族,該報(bào)告中定義為待定族)(見圖一、圖二)。
此外,2009年就業(yè)報(bào)告還指出,2008屆畢業(yè)生就業(yè)量最大的前10位城市依次為北京、上海、廣州、深圳、杭州、天津、成都、南京、濟(jì)南、蘇州;高職高專畢業(yè)生就業(yè)量最大的前10位城市依次為北京、上海、廣州、深圳、南京、蘇州、杭州、成都、鄭州、青島。
2、越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),自主創(chuàng)業(yè)的比例越低
2008屆大學(xué)畢業(yè)生自主創(chuàng)業(yè)比例為1%,與2007年1.2%的比例接近。云南大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)比例最高,為1.9%,吉林1.7%,寧夏1.5%。而廣東、北京、江蘇、上海等省份的大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)比例排名靠后。自主創(chuàng)業(yè)的主要地區(qū)是就業(yè)比較困難的中西部地區(qū),主要城市類型是地級及以下城市。總體而言,越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、越是大城市,就業(yè)環(huán)境越好,自主創(chuàng)業(yè)的比例越低。自主創(chuàng)業(yè)的畢業(yè)生最多的是工科類,其次是財(cái)經(jīng)管理2009年中國大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)報(bào)告類。自主創(chuàng)業(yè)的畢業(yè)生主要集中在零售行業(yè)和文體娛樂業(yè),其月收入大大高于受雇應(yīng)屆畢業(yè)生的月收入。
調(diào)查結(jié)果表明,2008屆大學(xué)畢業(yè)生中,來自“私營企業(yè)主”、“企業(yè)經(jīng)理人員”、“個(gè)體工商戶”等家庭的畢業(yè)生自主創(chuàng)業(yè)比例最高(見圖三)。大學(xué)畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)受其家庭的企業(yè)家文化影響較大。而且,其創(chuàng)業(yè)資金82%以上依靠父母、親友和個(gè)人儲蓄,來自商業(yè)性風(fēng)險(xiǎn)投資和政府資助的只占1%。所以,有創(chuàng)業(yè)意愿但家庭經(jīng)濟(jì)條件不好的畢業(yè)生就不容易實(shí)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)夢想,政府需要在啟動(dòng)資金方面幫助經(jīng)濟(jì)困難的創(chuàng)業(yè)者。
2008屆大學(xué)畢業(yè)生自主創(chuàng)業(yè)者認(rèn)為,創(chuàng)業(yè)理想是創(chuàng)業(yè)的最重要?jiǎng)恿?41%-48%),而不是找不到工作才創(chuàng)業(yè)(12%-15%),而大學(xué)期間對其創(chuàng)業(yè)幫助最大的是假期實(shí)習(xí)和課外兼職,學(xué)校、政府提供的創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)和咨詢以及大學(xué)的模擬創(chuàng)業(yè)活動(dòng)也有顯著幫助,如創(chuàng)業(yè)大賽等等。所以,高校可以加強(qiáng)學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)和相關(guān)的創(chuàng)業(yè)比賽活動(dòng)。
3、工學(xué)、管理學(xué)就業(yè)率最高,法學(xué)和哲學(xué)最低
2008屆本科生畢業(yè)半年后就業(yè)率最高的專業(yè)大類是工學(xué)和管理學(xué)(見圖四),最低的是法學(xué)和哲學(xué),高職高專就業(yè)率最高的專業(yè)大類是資源開發(fā)與測繪,最低2009年中國大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)報(bào)告的是旅游和文化管理。2008年畢業(yè)半年后仍未就業(yè)人數(shù)最多的10個(gè)本科專業(yè)失業(yè)人數(shù)為10.75萬人,占本科失業(yè)量的35.9%,其中有8個(gè)專業(yè)同時(shí)也是2007屆畢業(yè)生失業(yè)人數(shù)最多的專業(yè):法學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、英語、國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易、工商管理、漢語言文學(xué)、電子信息工程、會計(jì)學(xué)。畢業(yè)半年后仍未就業(yè)人數(shù)最多的10個(gè)高職高專專業(yè)失業(yè)人數(shù)為14.67萬,占了高職高專失業(yè)量的34.2%。其中7個(gè)專業(yè)同時(shí)是2007屆畢業(yè)生失業(yè)人數(shù)最多的專業(yè):計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、電子商務(wù)、會計(jì)電算化、物流管理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、商務(wù)英語。
此外,2009年就業(yè)報(bào)告還指出,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,制造業(yè)雇用了本科畢業(yè)生的27%和高職高專畢業(yè)生的31%,是應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生最大的就業(yè)行業(yè)。民營企業(yè)和個(gè)體企業(yè)是2008屆大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)最多的雇主類型。
4、本科生收入下降,男女同工不同酬
2008屆本科畢業(yè)生的收入明顯下降,“211”院校的畢業(yè)生半年后的月收入是2549元、非“211”本科院校為2030元、高職高專為1647元,而2007屆這三類大學(xué)畢業(yè)生收入分別為2949元、2282元、1735元,2008屆畢業(yè)生平均月收入下降幅度分別為14%、11%、5%,本科畢業(yè)生收入下降特別明顯。2008屆本科畢業(yè)生的半年后月收入經(jīng)濟(jì)學(xué)大類最高、醫(yī)學(xué)類最低,高職高專畢業(yè)生半年后月收入最高是公安大類、半年后月收入最低是醫(yī)藥衛(wèi)生大類。
雖然2008屆大學(xué)畢業(yè)生男女之間的就業(yè)率沒有明顯差別,但即便在女性畢業(yè)生占優(yōu)勢的專業(yè)中,男性畢業(yè)生薪資全部高于女性,可能存在同工不同酬的薪資歧視。2008屆大學(xué)畢業(yè)生中,同層次、同專業(yè)男女生的平均月收入最大差距接近800元。
2009年就業(yè)報(bào)告還指出,父母的受教育水平越高,子女越有可能進(jìn)入好的大學(xué);父母一方是研究生的子女進(jìn)入“211”大學(xué)的比例是父母是初中學(xué)歷及以下的兩倍以上。專業(yè)人員和管理階層家庭的子女就讀“211”高校的幾率較高,農(nóng)民和民工的子女就讀高職高專的幾率較高。這種差別可能是錄取中的非成績因素造成的,強(qiáng)調(diào)綜合素質(zhì)的高考改革可能會讓農(nóng)民與農(nóng)民工的孩子具有更大的錄取劣勢,可以考慮建立幫助教育弱勢背景學(xué)生的社會補(bǔ)償機(jī)制,以保證享有高等教育質(zhì)量上的社會公平。
此外,調(diào)查數(shù)據(jù)表明,國家與社會管理者、私營企業(yè)主、企業(yè)經(jīng)理人員、辦事人員家庭的畢業(yè)生求職成功的最主要渠道是“通過親朋好友得到招聘信息”,而不是像其他家庭的畢業(yè)生求職成功的最主要渠道為“大學(xué)招聘會”。相比之下,無業(yè)與失業(yè)人員家庭的子女就業(yè)率最低,而其高考分并不低于其他家庭的子女,每拿到一份工作邀請所需要的求職份數(shù)最多、求職成本最高,來自無業(yè)與失業(yè)人員家庭的畢業(yè)生需要得到更強(qiáng)的就業(yè)服務(wù)。
5、大學(xué)畢業(yè)生亟須改進(jìn)溝通和創(chuàng)新能力
2008屆大學(xué)畢業(yè)生五大類基本工作能力滿足工作要求較好的依次為科學(xué)思維能力、動(dòng)手能力、理解與交流能力,較低的為應(yīng)用分析能力、管理能力。而本科畢業(yè)生亟須改進(jìn)的基本工作能力是有效的口頭溝通、談判技能和說服他人等;高職畢業(yè)生則是有效的口頭溝通、積極學(xué)習(xí)和說服他人。這些亟須改進(jìn)的能力歸屬于溝通和創(chuàng)新能力。
統(tǒng)計(jì)分析表明,本科與高職高專的畢業(yè)生對雇主的滿意程度分別為70%和68%;“工作要求與壓力”不滿意度最低,不滿意度最高的是“薪資福利”和“個(gè)人發(fā)展空間”。其中,2008屆大學(xué)畢業(yè)生對“政府機(jī)構(gòu)/科研事業(yè)”類雇主的滿意度最高,對“民營企業(yè)/個(gè)體”類雇主的滿意度最低。然而民營企業(yè)是應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生的主要雇主。2008屆大學(xué)畢業(yè)生對不同規(guī)模雇主的滿意度的總體趨勢是:雇主規(guī)模越大,滿意度越高。
綜述:民營經(jīng)濟(jì)成理工科就業(yè)市場
統(tǒng)計(jì)的就業(yè)率是指大學(xué)畢業(yè)后半年的就業(yè)率,此時(shí)畢業(yè)生的就業(yè)狀況趨于穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,2008屆大學(xué)畢業(yè)生約1/3的就業(yè)是在畢業(yè)后半年內(nèi)完成的。2008年本科院校大學(xué)生就業(yè)率較往屆有所下降。
統(tǒng)計(jì)研究數(shù)據(jù)表明,2008屆大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)半年后的就業(yè)率約為86%,比2007屆大學(xué)生畢業(yè)半年后就業(yè)率下降了2個(gè)百分點(diǎn)。但工學(xué)、管理學(xué)就業(yè)率分別為90%和89%,成為2008年就業(yè)率最高的兩個(gè)專業(yè)。最低的兩個(gè)專業(yè)是法學(xué)和哲學(xué),就業(yè)率為79%和76%。
藍(lán)皮書指出,2008年畢業(yè)半年后仍未就業(yè)人數(shù)最多的10個(gè)本科專業(yè)失業(yè)人數(shù)為10.75萬人,占了本科失業(yè)量的35.9%。
其中有8個(gè)專業(yè)同時(shí)也是2007屆畢業(yè)生失業(yè)人數(shù)最多的專業(yè),包括法學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、英語、國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易、工商管理、漢語言文學(xué)、電子信息工程、會計(jì)學(xué)。
藍(lán)皮書的作者麥可思(MyCOS)-中國大學(xué)生就業(yè)研究課題組介紹說,就業(yè)藍(lán)皮書抽樣人數(shù)達(dá)到44.4萬人,回收有效問卷21.8萬份。共涉及全國31個(gè)省、直轄市和自治區(qū)的3080所高校或分部分院的1196個(gè)專業(yè)。
異議:國家就業(yè)形勢存在變數(shù)
中央教育科學(xué)研究所研究員儲朝暉博士今天解釋說,就業(yè)情況與高校當(dāng)年招生規(guī)模、師資力量及學(xué)生家庭條件和校友等各種關(guān)系均有聯(lián)系。
因此,就業(yè)好與壞要看各方面的條件影響,經(jīng)濟(jì)條件只是一個(gè)外在因素,工學(xué)專業(yè)學(xué)生就業(yè)能否一直好下去,還很難下定論。
2004年開始,國家開始對東北老工業(yè)基地等制造業(yè)密集地區(qū)進(jìn)行政策扶持,經(jīng)過幾年的發(fā)展,制造業(yè)行業(yè)對人才需求比較大,是制造業(yè)吸納畢業(yè)生眾多的原因之一。
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2.合理調(diào)整專業(yè)布局。把與學(xué)院核心能力和服務(wù)面向相符合的以機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)為主體的制造類和以煤礦開采技術(shù)為主體的資源類兩個(gè)重點(diǎn)建設(shè)大類調(diào)整為緊密對接地方產(chǎn)業(yè)的機(jī)電一體化技術(shù)、煤礦開采技術(shù)、畜牧獸醫(yī)等三個(gè)專業(yè)及專業(yè)群。針對婁底提出的著力打造長株潭汽車制造和工程機(jī)械等產(chǎn)業(yè)的配套協(xié)作服務(wù)區(qū)的戰(zhàn)略決策,經(jīng)過充分的市場調(diào)研,組織汽車技術(shù)服務(wù)與營銷等新增專業(yè)的申報(bào)工作并順利通過省教育廳的評審;停止表演藝術(shù)、國際貿(mào)易等與地方經(jīng)濟(jì)聯(lián)系不緊密的專業(yè)招生。
3.加強(qiáng)專業(yè)制度建設(shè)。進(jìn)一步重視專業(yè)人才培養(yǎng)指導(dǎo)委員會在人才培養(yǎng)方案制定過程中的的地位和作用,聘請區(qū)域內(nèi)相關(guān)行業(yè)有影響的專家參加人才培養(yǎng)指導(dǎo)委員會。切實(shí)施行行業(yè)企業(yè)專家和學(xué)院專業(yè)帶頭人會簽培養(yǎng)制度。
二、繼續(xù)深化教學(xué)改革,彰顯學(xué)院辦學(xué)特色
1.人才培養(yǎng)模式改革。各專業(yè)依照各自特征進(jìn)一步探索和實(shí)踐 “三融合、三對接” (人才培養(yǎng)融合地方需求、專業(yè)緊密對接婁底主導(dǎo)產(chǎn)業(yè);人才培養(yǎng)融合企業(yè)資源、課程緊密對接職業(yè)崗位能力;人才培養(yǎng)融合職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)緊密對接實(shí)際工作過程)為特征的多樣化人才培養(yǎng)模式。煤礦開采技術(shù)專業(yè)實(shí)行“前校后礦”的免費(fèi)訂單培養(yǎng),學(xué)生學(xué)費(fèi)全部由地方政府和煤炭開采企業(yè)承擔(dān),由學(xué)院提供場地、設(shè)備、師資及教學(xué)、生源等教學(xué)資源,由企業(yè)提供專業(yè)課程的設(shè)置方案、專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)的部分師資,負(fù)責(zé)實(shí)踐課程教學(xué)及合格專業(yè)生的安置;機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)與湖南湘豐婁職農(nóng)業(yè)裝備有限公司和婁底賽德機(jī)械有限公司合作開展“校中廠”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式改革,畜牧獸醫(yī)、園林技術(shù)、建筑工程技術(shù)等專業(yè)開展基于工學(xué)依次交替的“工作學(xué)期”環(huán)節(jié)模式改革,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)與行業(yè)企業(yè)合作實(shí)行“一接兩融”的雙證融通培養(yǎng)模式改革;公共事務(wù)管理系酒店管理等專業(yè)初步探索出了企業(yè)、學(xué)院和學(xué)生三方共贏的“123160”訂單培養(yǎng)新模式。實(shí)現(xiàn)“一批小訂單、兩年在校專業(yè)學(xué)習(xí)、三個(gè)月定向?qū)I(yè)綜合實(shí)習(xí)、一個(gè)職業(yè)資格證書、六個(gè)月的畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)、在企業(yè)零距離上崗”。
2.產(chǎn)學(xué)研平臺建設(shè)。以人才培養(yǎng)為主要目標(biāo),主動(dòng)建設(shè)各類產(chǎn)學(xué)研基地,為學(xué)生零距離接受崗前職業(yè)技能培訓(xùn)提供平臺。機(jī)電系與婁底賽德機(jī)械有限公司聯(lián)合建立實(shí)訓(xùn)基地,年均加工能力為400臺套,產(chǎn)值600萬元,承擔(dān)啤酒瓶貼標(biāo)機(jī)、農(nóng)機(jī)配件等產(chǎn)品的來料加工生產(chǎn)任務(wù),既加強(qiáng)了以產(chǎn)品工藝路線為導(dǎo)向的職業(yè)技能培養(yǎng)訓(xùn)練,又為頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生提供合理報(bào)酬,減輕了家庭負(fù)擔(dān);積極探索以“專業(yè)+系部+師生員工”的校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)實(shí)體的產(chǎn)學(xué)研實(shí)現(xiàn)形式,依托學(xué)院具備比較優(yōu)勢的會計(jì)專業(yè),學(xué)院獨(dú)資組建了婁底弘智商務(wù)咨詢有限公司,大大改善了該專業(yè)的校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)條件,學(xué)生的專業(yè)技能進(jìn)一步提高。
3.課程體系改革。按照“基于工作過程、定于工學(xué)結(jié)合”的思路積極推進(jìn)課程體系改革。機(jī)電系機(jī)電一體化專業(yè)《機(jī)電設(shè)備維修》、數(shù)控專業(yè)《數(shù)控編程技術(shù)》等專業(yè)核心課程重構(gòu)基于工作過程導(dǎo)向的模塊化教學(xué)內(nèi)容。組織四門課程通過省教育廳、高職高專教育專業(yè)類教學(xué)指導(dǎo)委員會、全國高職高專校長聯(lián)席會議等三條途徑申報(bào)國家級精品課程,其中《商務(wù)英語實(shí)用寫作》立項(xiàng)為英語類教指委精品課程,《會計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)》通過湖南省教育廳的推薦,在全省排名第三,成為省級精品課程。
三、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),突出職業(yè)能力培養(yǎng)
1.嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)踐性教學(xué)任務(wù)。期初制定《學(xué)院實(shí)踐性教學(xué)任務(wù)安排》表,通過實(shí)施抽查等督促手段,保證實(shí)踐性教學(xué)任務(wù)落到實(shí)處。全年累計(jì)完成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)8000多節(jié),實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開出率達(dá)100%。
2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)。一年來共投入資金100多萬元,為實(shí)習(xí)工廠三期安裝起動(dòng)機(jī),進(jìn)一步充實(shí)和完善了測量實(shí)訓(xùn)室、新聞編輯與制作實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控加工車間等校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地,改造和擴(kuò)建了計(jì)算機(jī)房、語音室等。進(jìn)一步加大了校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)和調(diào)整力度,截止到2013年底,校外實(shí)習(xí)基地達(dá)199家。
3.全面實(shí)施“雙證書”制度。通過加大宣傳力度、加強(qiáng)制度建設(shè)、規(guī)范考核鑒定程序等舉措,在全院各專業(yè)全面推行“雙證書”制度。全年共組織車工、鉗工、焊工、維修電工、助理營銷師、秘書、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)編輯師等十多個(gè)工種鑒定15場次,共計(jì)鑒定3748人次,學(xué)生合格率為95.2%。由于組織工作得力,學(xué)院職業(yè)技能鑒定所、高新技術(shù)考試站被省勞動(dòng)廳評為優(yōu)秀等級。
4.組織學(xué)生參加技能抽查。教務(wù)處牽頭、組織相關(guān)系部制定了迎接省教育廳組織的專業(yè)技能培訓(xùn)工作方案,組織會計(jì)、財(cái)務(wù)管理、數(shù)控技術(shù)、動(dòng)漫設(shè)計(jì)等四個(gè)專業(yè)08級學(xué)生進(jìn)行專項(xiàng)技能強(qiáng)化實(shí)訓(xùn),并于12月中旬帶隊(duì)赴有關(guān)院校參加了此次專業(yè)技能抽查。
5.積極組織學(xué)生參加國家級、省級技能競賽。全年共獲國家級一等獎(jiǎng)1個(gè),二等獎(jiǎng)1個(gè);省級一等獎(jiǎng)1個(gè),二等獎(jiǎng)2個(gè),三等獎(jiǎng)15個(gè)。其中,電子信息工程系學(xué)生申瓊良、劉光祥作為湖南分賽區(qū)預(yù)賽選手入圍“眾友杯”、“天華杯”全國電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽總決賽,分別獲得“單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)”總決賽一等獎(jiǎng)、“電子組裝與調(diào)試”總決賽二等獎(jiǎng)的好成績。
四、注重教研工作,夯實(shí)教學(xué)改革基礎(chǔ)
1.創(chuàng)新常規(guī)教研活動(dòng)。本年度共立項(xiàng)156個(gè)院級專題教研活動(dòng),下學(xué)期出臺新的資助標(biāo)準(zhǔn),資助經(jīng)費(fèi)從300-500元提高到500-1000元,教師參與教改的積極性高漲。全年共組織院級學(xué)術(shù)講座27個(gè),系級講座58個(gè)。積極組織教師參加省級及以上各類教育教學(xué)研究機(jī)構(gòu)論文評選活動(dòng),共有13篇論文獲得省級以上獎(jiǎng)勵(lì)。在省職業(yè)教育與成人教育學(xué)會與省教科院職業(yè)與成人教育研究所聯(lián)合主辦的2013年XX省職成優(yōu)秀論文評選活動(dòng)中,易愛良、鄧海燕等兩位教師送評的論文《高職院校專業(yè)建設(shè)、改革與發(fā)展應(yīng)與地方經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)緊密對接——一婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例》、《湘方言地區(qū)高職院校英語專業(yè)語音教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查研究》榮獲一等獎(jiǎng)。
2.規(guī)范教研課題管理。組織了11年立項(xiàng)的4個(gè)省教育科學(xué)規(guī)劃課題接受省教科院專家組的中期檢查,組織立項(xiàng)了15個(gè)院級教研課題,組織對06、07年教研課題的結(jié)題評審,共有14個(gè)課題結(jié)題。組織教師申報(bào)中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會科研規(guī)劃項(xiàng)目四項(xiàng),徐元俊老師申報(bào)的《高職院校辦學(xué)體制改革與現(xiàn)代大學(xué)制度建設(shè)研究》、李和平老師申報(bào)的《以技能競賽為導(dǎo)向的電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)探索》等兩個(gè)課題通過省職成教學(xué)會初評,呈送中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會終審。
3.開展教學(xué)比武活動(dòng)。組織4名教師參加湖南省高職院校專業(yè)課說課競賽。教務(wù)處承擔(dān)了說課課件的審核、說課錄像的制作及資料的上傳。邱智鴻老師主講的《導(dǎo)游實(shí)務(wù)》課程榮獲旅游管理類二等獎(jiǎng);鄒慧鵬老師主講的《調(diào)酒技術(shù)》課程榮獲旅游管理類三等獎(jiǎng)。龍育才、梁艷豐兩位老師主講的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》在網(wǎng)絡(luò)預(yù)賽中獲得三等獎(jiǎng)。成功組織學(xué)院2013年度說專業(yè)、說課程比賽暨第六屆教師教學(xué)比武決賽。參加決賽的20個(gè)團(tuán)隊(duì)在“說”的形式與內(nèi)容上有創(chuàng)新,“說”的內(nèi)涵與效果有進(jìn)步,每一個(gè)團(tuán)隊(duì)能自覺地把高職教育理念融入專業(yè)建設(shè),落實(shí)到課程層面,傳遞到教師實(shí)踐,基本實(shí)現(xiàn)了詮釋理念、探索規(guī)律、交流經(jīng)驗(yàn)、展示成果、推動(dòng)改革、促進(jìn)提高的活動(dòng)預(yù)期。
4.教學(xué)簡報(bào)發(fā)揮引導(dǎo)作用。本年度共編輯刊出7期簡報(bào),在宣傳最新高職教育理論與政策,介紹人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),提煉教育教學(xué)特色,傳播校內(nèi)外教學(xué)新聞、動(dòng)態(tài)等方面的信息溝通和輿論導(dǎo)向作用得到充分發(fā)揮。
五、參與學(xué)院項(xiàng)目建設(shè),提煉教育教學(xué)品牌
1.參與學(xué)院國家骨干職業(yè)院校申報(bào)工作。承擔(dān)了骨干校申報(bào)材料中申報(bào)表、建設(shè)方案、可行性論證報(bào)告中有關(guān)指標(biāo)的材料撰寫工作。具體指導(dǎo)六個(gè)重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目和四個(gè)其他建設(shè)項(xiàng)目的論證與撰寫。
2. 認(rèn)真做好省級示范院校建設(shè)工作。按照我院省級示范校年度建設(shè)目標(biāo),穩(wěn)步推進(jìn)省級示范院校建設(shè)。承擔(dān)省級示范校建設(shè)年度檢查準(zhǔn)備工作。負(fù)責(zé)14個(gè)二級指標(biāo)(其中9個(gè)為關(guān)鍵指標(biāo))和2個(gè)主要建設(shè)項(xiàng)目年度發(fā)建設(shè)的綜述材料撰寫與佐證材料的裝盒工作。
3.組織重點(diǎn)項(xiàng)目的申報(bào)工作。組織軟件技術(shù)專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)等教學(xué)團(tuán)隊(duì)申報(bào)2013年XX省高等職業(yè)教育省級教學(xué)團(tuán)隊(duì)。以吳蓮貴教授為帶頭人的“軟件技術(shù)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”順利通過省教育廳評審,被評為“省級優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)”。
4. 加大教學(xué)資源建設(shè)力度。以湖南職教新干線建設(shè)為契機(jī),組織教學(xué)信息、精品課程和網(wǎng)絡(luò)課程等教學(xué)資料上傳,有力地促進(jìn)了學(xué)院教學(xué)資源信息化建設(shè)。全年共編寫校本教材6本,正式出版26本,發(fā)行量大28000冊以上。
六、規(guī)范教學(xué)管理,加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量建設(shè)。
1.組織學(xué)院首次系部教學(xué)工作評估。組織教學(xué)工作評估專家組于10月中旬對各系部2012-2013學(xué)年度教學(xué)工作進(jìn)行評估。專家組通過看、查、訪等方式,對系部的辦學(xué)定位、專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)、師資隊(duì)伍、教風(fēng)與學(xué)風(fēng)、教學(xué)管理、教研科研、特色與創(chuàng)新等方面進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的審查。按照評估工作方案,電子信息工程系獲一等獎(jiǎng),機(jī)電工程系、建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)系獲二等獎(jiǎng),財(cái)經(jīng)貿(mào)易系、外語系獲三等獎(jiǎng),以上五個(gè)系部榮獲2012-2013學(xué)年教學(xué)工作先進(jìn)單位。我處還組織進(jìn)行了教學(xué)工作評估經(jīng)驗(yàn)交流會。此舉既是對各系部既往工作的檢查,給各系部提供了一個(gè)交流平臺,對促進(jìn)各系部進(jìn)一步深化教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)、加強(qiáng)教學(xué)管理具有十分重要的意義。
篇10
三維集成電路是指多層面構(gòu)建集成電路,可進(jìn)一步擴(kuò)展布局空間,減少線路相互之間的干擾,解決信號擁堵問題,擴(kuò)大頻寬,降低功耗,最終提高系統(tǒng)性能。3D封裝是三維集成電路關(guān)鍵技術(shù),主要包括裸片堆疊封裝、疊層封裝與封裝內(nèi)堆疊三種具體實(shí)現(xiàn)形式,各有優(yōu)劣。貫穿硅通孔技術(shù)(TSV)是一種系統(tǒng)級架構(gòu)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)層級間裸片互聯(lián),是目前最先進(jìn)、應(yīng)用最廣泛的互聯(lián)方式之一。本次研究就基于硅通孔技術(shù)的三維集成電路基本設(shè)計(jì)進(jìn)行概述與分析。
1 TSV制備
TSV制備工藝據(jù)通孔制作工藝順序可分為先通孔與后通孔兩種,先通孔是指在制備IC時(shí)同時(shí)通孔,后者是指在制備IC后通孔。
前通孔主要特征包括:(1)工藝在CMOS或BEOL制備前應(yīng)用;(2)在元件設(shè)計(jì)階段即介入應(yīng)用;(3)需嚴(yán)格的CD控制;(4)通孔寬度為5-20μm;(5)深寬比AR3:1-10:1。而后通孔主要特征為:(1)工藝在BEOL或TSV鍵合(Bonding)制備后應(yīng)用;(2)在設(shè)計(jì)階段后期介入;(3)CD控制較寬松;(4)通孔寬度20-50μm;(5)深寬比AR3:1-15:1。
通孔刻蝕技術(shù)是TSV技術(shù)的核心,強(qiáng)調(diào)通孔尺寸一致性,無殘?jiān)纬尚柽_(dá)到一定速度,規(guī)格設(shè)計(jì)具有一定靈活性,目前僅有IBM及其部分代工廠掌握該核心技術(shù)。通孔刻蝕技術(shù)主要可分為博世工藝技術(shù)、激光刻蝕技術(shù),兩者各有優(yōu)劣。博士工藝孔徑大小、數(shù)目、深度無特殊要求,但孔徑側(cè)面較粗糙,材料成本高,需要光刻。激光刻蝕僅適用于>10μm孔徑通孔,孔徑數(shù)目也受吞吐量影響,但通孔側(cè)壁表明光滑,耗材低,無需光刻。
通孔后,TSV需進(jìn)行填充,涉及通孔絕緣、淀積與電鍍多個(gè)工藝步驟,使用材料包括硅烷、正硅酸丁酯等。填充時(shí)需要考慮填充絕緣、沉積溫度等多個(gè)方面因素,一個(gè)細(xì)節(jié)的疏忽都可能影響通孔性能,進(jìn)而影響系統(tǒng)穩(wěn)定性與功效。目前,主要填充技術(shù)包括濺射沉積、均勻淀積,但考慮到成本因素,電鍍銅是目前應(yīng)用最廣泛的硅通孔填充方式。
最后為實(shí)現(xiàn)晶體TSV互聯(lián),需應(yīng)用TSV鍵合技術(shù),目前最常用的鍵合技術(shù)包括金屬-金屬鍵合、氧化物共熔鍵合與高分子黏結(jié)鍵合。三種鍵合技術(shù)各有優(yōu)劣,應(yīng)用均十分廣泛,但均只適用于滿足電學(xué)特性的光滑鍵合表面,不能進(jìn)行機(jī)械表面與電學(xué)特性表面鍵合,金屬-金屬鍵合有望打破這種限制。
2 反映TSV性能的參數(shù)及其意義
2.1 互聯(lián)延時(shí)
全局互聯(lián)普遍被認(rèn)為是集成系統(tǒng)性能提升的設(shè)計(jì)瓶頸,全局互聯(lián)產(chǎn)生的連線延時(shí)決定系統(tǒng)時(shí)鐘頻率與速度傳輸限,創(chuàng)造一種更有效的互聯(lián)策略已成為當(dāng)今電路設(shè)計(jì)中研究熱點(diǎn)。緩沖器插入式目前應(yīng)用最廣泛的一種縮短全局互聯(lián)延時(shí)的設(shè)計(jì),使用靈活,有助于減少硅通孔數(shù)目與集成密度,進(jìn)而降低互聯(lián)延時(shí)效應(yīng),提高系統(tǒng)性能,降低誤差。
2.2 互聯(lián)功耗
互聯(lián)功耗與系統(tǒng)電路規(guī)模與集成密度有關(guān),目前,互聯(lián)電容已取代門電路成為片上功耗與動(dòng)態(tài)功耗主導(dǎo)因素,插入緩沖器后功耗與全局互聯(lián)規(guī)模有關(guān)。應(yīng)用硅通孔三維互聯(lián)構(gòu)架,可減少互聯(lián)需要,但卻需要更多的緩沖器,增加片上功耗,在設(shè)計(jì)PSV時(shí),需充分考慮PSV功耗。
3 TSV三維集成具體設(shè)計(jì)主要思路
3.1 阻抗特性差異
三維集成雖然可緩解不同材料、工藝差異所產(chǎn)生的串?dāng)_噪聲,降低混合技術(shù)同化復(fù)雜度與電路模塊電磁干擾,最終降低成本,提高效效能,但與此同時(shí),三維設(shè)計(jì)也增加了阻抗差異。阻抗差異后是源層互聯(lián)固有缺陷,應(yīng)用TSV技術(shù)互聯(lián)則增加了阻抗差異,進(jìn)一步放大了這種缺陷。因此將TSV應(yīng)用三維集成系統(tǒng)構(gòu)架中,需綜合考慮阻抗差異,盡力減少阻抗差異對互聯(lián)信號的影響,避免信號發(fā)生反射或失真。
3.2 熱管理與優(yōu)化
電路工作之中不可避免的發(fā)散熱量,熱效應(yīng)已成為影響集成電路功效、元件可靠性的重要因素之一。三維集成技術(shù)增加了芯片物理層數(shù),頂端物理層與散熱片距離顯著增加;三維集成技術(shù)縮短了物理尺寸,芯片功耗密度顯著增加,熱效應(yīng)增加,芯片內(nèi)溫度上升,可能造成元件性能下降,電遷移失敗,甚至可能造成物理損毀。應(yīng)用TSV技術(shù),可能影響整個(gè)芯片熱擴(kuò)散效果、途徑,因此在設(shè)計(jì)TSV系統(tǒng)構(gòu)架時(shí),需對熱擴(kuò)散進(jìn)行預(yù)測,分析芯片內(nèi)外溫度分布,并提出熱優(yōu)化技術(shù)與策略,降低消熱阻。目前常采用的熱優(yōu)化技術(shù)策略為減薄襯底厚度,降低散熱片等效熱阻,熱驅(qū)動(dòng)優(yōu)化,布局優(yōu)化,熱通孔插入,等。
4 碳納米管TSV設(shè)計(jì)
碳納米管具有優(yōu)良的電熱傳輸特性,平均自由程較長,耐高溫,是一種較理想的互聯(lián)材料,具有較大的發(fā)展?jié)摿ΑL技{米管電流承載密度極限遠(yuǎn)高于銅,電子遷移穩(wěn)定,有助于克服承載不穩(wěn)定性TSV技術(shù)這一固有缺陷。碳納米管具有一維導(dǎo)體特性,熱特性較高,熱傳導(dǎo)率極高,可達(dá)到3000~8000W/m-K,將碳納米管應(yīng)用于TSV集成可極大的提高系統(tǒng)散熱能力。
5 小結(jié)
硅通孔技術(shù)是三維集成電路制造核心技術(shù)之一,其技術(shù)水平直接影響系統(tǒng)性能、穩(wěn)定性。電路設(shè)計(jì)工作者,在應(yīng)用TSV技術(shù)過程中,應(yīng)盡量采用時(shí)下成熟的TSV制備技術(shù),把握具體設(shè)計(jì)思路,從提升系統(tǒng)整體性能出發(fā),提升設(shè)計(jì)水平。同時(shí),應(yīng)具有創(chuàng)新、探索精神,積極嘗試引入新材料、技術(shù)與理念,大膽嘗試,開闊設(shè)計(jì)思路,以探索更優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
篇11
一、改革教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的求知欲望
理論與實(shí)際相結(jié)合的“一體化”教學(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)中理論與實(shí)際脫節(jié)、重理論輕實(shí)踐和強(qiáng)行灌輸?shù)牟涣純A向。如湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子系電子信息工程技術(shù)專業(yè)在專業(yè)核心課程《電子產(chǎn)品制造與工藝》的“一體化”教學(xué)過程中,教師把以往只在課堂中講授的理論課教學(xué)內(nèi)容搬到實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室里去,從剖析一款典型產(chǎn)品――諾基亞手機(jī)印刷電路板設(shè)計(jì)過程,從低頻板(楊聲器功放電路)設(shè)計(jì)引導(dǎo),過渡到中頻(手機(jī)中頻放大電路)、高頻電路(手機(jī)調(diào)頻接收發(fā)送電路)設(shè)計(jì)。比較高低頻印刷電路板設(shè)計(jì)區(qū)別、要點(diǎn),接著教師指導(dǎo)學(xué)生分組對印刷電路板低、中、高頻率進(jìn)行各種測試,順藤摸瓜,層層深入地學(xué)習(xí)研究。這種“騎在馬上學(xué)騎馬”的教學(xué)方法,讓學(xué)生一邊學(xué)習(xí)理論,一邊動(dòng)手實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
以前實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)簡單地強(qiáng)調(diào)單純的動(dòng)手能力而忽視具有創(chuàng)新思想的科研能力的培養(yǎng),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊,落后于新技術(shù)的發(fā)展。近年來湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師結(jié)合各自所開展的科研項(xiàng)目,有意識地將科研帶入到實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,組織學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行資料收集、方案論證,結(jié)合新課題、新成果,利用有限的時(shí)間增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性試驗(yàn),并逐步更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的統(tǒng)一,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。
二、科研成果引入課堂教學(xué),突出前沿性
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以教材為基本內(nèi)容,傳統(tǒng)的教學(xué)觀念側(cè)重于系統(tǒng)地教授知識的概念。湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師結(jié)合所教課程發(fā)展動(dòng)態(tài),把科學(xué)研究引入教學(xué)過程,使教學(xué)過程變成學(xué)生在教師指導(dǎo)下進(jìn)行知識探索的過程。把在科研工作中所獲得的新的信息及時(shí)補(bǔ)充到課堂中去,根據(jù)課程發(fā)展方向及時(shí)修訂教學(xué)大綱,并積極引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注本課程發(fā)展前沿和最新動(dòng)態(tài),組織學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行資料收集、方案設(shè)計(jì),結(jié)合新課題、新成果,利用有限的時(shí)間增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性試驗(yàn),并逐步更新實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的統(tǒng)一,使學(xué)生盡可能多地掌握具有超前價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值的知識和信息。保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性和時(shí)代性,不僅激發(fā)了學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)熱情,而且有助于學(xué)生開闊視野、活躍思維,同時(shí)也使學(xué)生對湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師開展的科研工作有了一定的了解,專業(yè)思想也得到了穩(wěn)固。留出更多時(shí)間提出一些研究課題,讓學(xué)生思考和實(shí)踐,以培養(yǎng)他們分析問題和解決問題的能力。
構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式是高等教育發(fā)展的方向。這一模式的核心是突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和學(xué)生個(gè)性發(fā)展,愛護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、求知欲。
三、根據(jù)學(xué)生的特長,明確研究范圍
高職院校要深入生產(chǎn)和社會實(shí)踐第一線,不可能像傳統(tǒng)大學(xué)那樣在書齋里進(jìn)行純科學(xué)研究,而是研究關(guān)于科學(xué)在生產(chǎn)、生活和社會實(shí)踐中的應(yīng)用問題。
技術(shù)服務(wù)創(chuàng)新是高職院校科研的主要內(nèi)容,能夠體現(xiàn)高職院校自身的優(yōu)勢。技術(shù)服務(wù)的內(nèi)涵特別豐富,形式也可以多樣,但并不是都有現(xiàn)成的做法可參照。創(chuàng)新型社會所需要的服務(wù)創(chuàng)新,是一個(gè)不斷地探索和創(chuàng)造的過程,不可能是重復(fù)的演繹,非深入研究不可。高職學(xué)生和本科相比,可能在認(rèn)知智慧方面遜色,但并不是說高職學(xué)生“制作”智慧也低。適合高職學(xué)生科研的技術(shù)服務(wù)創(chuàng)新,需要的恰恰是較高的“制作”智慧。大量事實(shí)也證明了,純科學(xué)研究需要較強(qiáng)的認(rèn)知智慧,技術(shù)研究則需要較強(qiáng)的“制作”智慧。高職院校在校企合作中,將企業(yè)的技術(shù)改造、工藝條件優(yōu)化、售后服務(wù)和科學(xué)配方等諸多方面作為主要研究內(nèi)容,這樣一些小的技術(shù)服務(wù)類項(xiàng)目更適合于高職學(xué)生的科研,其研究成果可直接為企業(yè)服務(wù)。因而,推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,能夠有力地推動(dòng)科研水平的提高,進(jìn)而全面提高教學(xué)水平。
四、在工學(xué)結(jié)合中介入科研項(xiàng)目
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系時(shí),積極開展工學(xué)結(jié)合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,通過建立真實(shí)的工作環(huán)境,將學(xué)生的頂崗實(shí)習(xí)與完成科研項(xiàng)目的過程結(jié)合起來。任務(wù)給出后,校內(nèi)教師和企業(yè)專家引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、討論、提出問題,一起進(jìn)行研究。學(xué)生可從企業(yè)師傅那里學(xué)到新知識、方法和技能。企業(yè)是學(xué)生印證知識、發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題、培訓(xùn)創(chuàng)新能力的絕好空間,是更加有效完成科研活動(dòng)的根本保證。
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的工學(xué)結(jié)合中介入科研活動(dòng)實(shí)踐表明:學(xué)生在指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下,從查閱文獻(xiàn)、立題、調(diào)研、科研設(shè)計(jì)、實(shí)際操作、整理資料、數(shù)據(jù)處理和撰寫綜述、論文等具體過程,學(xué)生能運(yùn)用已掌握的知識和技能去完成科研項(xiàng)目,踏著前人的足跡,推陳出新,完成創(chuàng)新。學(xué)生在科研活動(dòng)中無疑鍛煉了獨(dú)立思考、獨(dú)立評論和科技寫作能力,有些問題需自己獨(dú)立去解決,而另一些問題則需要團(tuán)結(jié)協(xié)作去解決,不知不覺中提升了團(tuán)隊(duì)精神和調(diào)節(jié)人際關(guān)系能力,而這些對于培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力起到了巨大促進(jìn)作用。
產(chǎn)學(xué)研合作獲得的良好教學(xué)資源,為企業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的人才和技術(shù)支持。湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院根據(jù)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的狀況以及長城信息公司在技術(shù)服務(wù)中的問題,有針對性地企業(yè)培養(yǎng)技術(shù)服務(wù)人才。在與長城信息校企合作中立項(xiàng)了售后服務(wù)質(zhì)量與企業(yè)成長的關(guān)系、生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品質(zhì)量等十幾個(gè)校企合作課題。學(xué)生在頂崗實(shí)習(xí)中為課題搜集第一手材料,通過校企合作,既為行業(yè)發(fā)展做出了貢獻(xiàn),同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生的科研動(dòng)手能力。
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)與科研實(shí)踐相結(jié)合,加強(qiáng)科研能力培養(yǎng)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是高職學(xué)院培養(yǎng)人才的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是檢驗(yàn)高職學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力的重要階段。在當(dāng)今培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的人才方面尤其具有重要作用,它直接影響著學(xué)生畢業(yè)走上工作崗位后能力的發(fā)揮,就畢業(yè)論文本身而言,它也是大學(xué)生從事科學(xué)研究的基本嘗試,是培養(yǎng)學(xué)生能力的一個(gè)重要手段。
在湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院所進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì),始終強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生良好的科研素養(yǎng),包括科研意識、科研方法、科研精神。針對湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院近鄰高新技術(shù)開發(fā)區(qū)校企合作單位多的特點(diǎn),將畢業(yè)設(shè)計(jì)選題結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中提高科研、設(shè)計(jì)能力。如電控系在長城信息公司稅控加油機(jī)改造工程項(xiàng)目的過程中,將該項(xiàng)目分解成若干子項(xiàng)目,又把子項(xiàng)目擬定為相應(yīng)的設(shè)計(jì)課題,學(xué)生在完成各自畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí),也為推進(jìn)該技改項(xiàng)目提供了一些成果。學(xué)生由于具備了一定的科研、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),畢業(yè)后不但很快適應(yīng)了崗位,而且能顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。
總之,為大學(xué)生營造良好的科研環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力已成為了高等教育當(dāng)務(wù)之急。在學(xué)生的培養(yǎng)與教育過程中,只要我們依據(jù)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生培養(yǎng)過程的特點(diǎn),適度安排和積極引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)研究活動(dòng),就可以使所培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)得以提高。
開展大學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),鼓勵(lì)和支持學(xué)生開展學(xué)術(shù)科技活動(dòng),是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,要有領(lǐng)導(dǎo)的大力支持,需要學(xué)校各有關(guān)職能部門、業(yè)務(wù)部門和各院系的密切結(jié)合,需要得到學(xué)校政策、資金、組織的保障,對在校大學(xué)生著重培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力。不能只強(qiáng)調(diào)在校期間的成果,要靠全社會的關(guān)注,逐步培養(yǎng),綜合評價(jià)。
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篇12
信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得在各種各樣的系統(tǒng)或者電腦虛擬環(huán)境中加上個(gè)性化的“人”越來越受到人們的青睞,因?yàn)槲覀兊纳鐣且粋€(gè)由形形的單個(gè)“人”組成的,人參與了社會的所有活動(dòng),人是一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活離不開的元素之一。而虛擬人技術(shù)研究可以簡單地理解為人類自身的數(shù)字化問題,但是,要從深層次上去考慮的話,虛擬人技術(shù)也是虛擬現(xiàn)實(shí)的一部分,它需要以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ),主要研究人類的各種物理特性在虛擬空間中的數(shù)字化表示,比如人類的一些常用動(dòng)作、表情等,都需要高度真實(shí)的用數(shù)字化表現(xiàn)人類特性。
而今網(wǎng)上購物走進(jìn)了我們的生活,2010年,我國網(wǎng)購交易金額達(dá)到5231億元,即使電子商務(wù)在各行各業(yè)都很火爆,但是對于服裝的網(wǎng)購滿意率還沒有達(dá)到理想的效果,究其原因,是因?yàn)榉b的選購不同于其他商品,這個(gè)過程必須根據(jù)每個(gè)人的高矮胖瘦,本人進(jìn)行現(xiàn)場試衣,才能買到與自己身材匹配的衣服,對于沒有當(dāng)場試穿的衣服,顧客一般不敢輕易買下。因此服裝輔助系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及其功能的逐漸完善已經(jīng)成為近年來服裝行業(yè)和CAD界研究人員研究的熱點(diǎn)。目前市場上已有的服裝CAD系統(tǒng)一般都是在二維層面上操作,僅僅實(shí)現(xiàn)的功能有:放碼設(shè)計(jì)、款式設(shè)計(jì)、紙樣設(shè)計(jì)、效果圖設(shè)計(jì)等[1]。二維服裝CAD輔助系統(tǒng)存在比較大的缺點(diǎn),那就是不能很好的體現(xiàn)服裝立體感,給人的視覺沒有沖擊力的效果。而對于購買衣服的客戶來說,更不能看到自己穿上衣服的虛擬著裝效果,又由于不同的個(gè)體之間存在差異,往往設(shè)計(jì)的服裝不能滿足客戶們越來越高的個(gè)性化服裝展示需求。
針對二維服裝CAD系統(tǒng)的這些不足,為了滿足人們希望購衣時(shí)能夠簡單方便形象地看到自己虛擬試衣效果的愿望,研究者們致力于研究個(gè)性化三維服裝設(shè)計(jì)和演示系統(tǒng),使用戶可以方便的選擇自己喜歡的衣服,然后根據(jù)自己的身材使用虛擬模特代替試衣,可以讓客戶形象地看到自己在虛擬環(huán)境里的試衣效果。然而在研究三維服裝CAD系統(tǒng)的過程中,三維服裝模特建模起著至關(guān)重要的作用,只有好的模特的建立才是真正個(gè)性化試衣的體現(xiàn),因此模特建模方法的研究也就成了人們關(guān)注的熱點(diǎn)之一,三維服裝擬人模特的逼真程度直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)過程;擬人模特的身體建模可以通過人為的一些測量,獲得身體主要參數(shù),比如身高、體重、腰圍等,然后實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模,這些研究已經(jīng)相當(dāng)純熟,然而根據(jù)我們?nèi)祟惖囊曈X系統(tǒng)要求,要識別一個(gè)人,一般都是看他的頭部,所以要實(shí)現(xiàn)讓顧客看到形象的“自己”在虛擬場景的穿衣效果,就必須實(shí)現(xiàn)頭部逼真建模,這就是本文研究的出發(fā)點(diǎn)。
我們要辨識人,或者讓別人看到試衣系統(tǒng)里的模特就是我們自己,就需要頭部模型非常形象逼真。但要在虛擬環(huán)境里實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的三維頭部建模,是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的課題。首先,人的頭部不同于身體的其他部位,從醫(yī)學(xué)上來說,人的頭部的生理結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,它包括人臉、頭發(fā)等,單單是人臉的表情變化就有千萬種;第二,頭部的建模主要還是臉部的模型建立,人臉也具有很復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu),建模肯定要獲取其幾何數(shù)據(jù),這就是其中的一大難題,這牽涉到人臉皮膚和肌肉的動(dòng)力學(xué)知識;再有就是,人臉建模受光線影響也很復(fù)雜,不同角度的光線對人臉皮膚會產(chǎn)生不同的折射和散射,因此解決光照在人臉建模中的影響也是一大難題。在個(gè)性化服裝擬人模特的頭部建模中,如果能解決這一跨物理學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的難題,這不僅為復(fù)雜對象的建模研究提供幫助,而且對于相似的研究方向也能起到相應(yīng)的推動(dòng)作用。
2.研究現(xiàn)狀
在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中,三維頭部模型的建模一直以來是一個(gè)非常難的問題,在過去的二三十年里,已經(jīng)提出過多種三維頭部模型的建模方法。
個(gè)性化頭部建模可以從兩個(gè)方向去實(shí)現(xiàn),一是根據(jù)第一步驟提取到的三維數(shù)據(jù)直接建立三維頭部模型,這種實(shí)現(xiàn)方法因?yàn)橛懈呔鹊娜S數(shù)據(jù),而且還不需要非常復(fù)雜的建模算法,但是要想獲得這么稠密三維數(shù)據(jù)不容易,一般需要設(shè)備的精確度非常高,而且這類設(shè)備價(jià)格一般都比較昂貴,因此對于這種方法研究者們很少使用;第二種思路就是借助外部導(dǎo)入的一個(gè)三維通用模型,結(jié)合獲取到的特征信息,通過形變的方法,使通用模型恢復(fù)其結(jié)構(gòu)信息,生成個(gè)性化頭部模型,該方法用到的特征信息一般都是一些分散的點(diǎn),這些點(diǎn)可以從視頻序列或者照片中獲取,這就對設(shè)備要求很低了,借助一般的結(jié)構(gòu)光相機(jī)就可以得到了,因此該方法深受廣大研究者追捧。但怎樣才能獲得個(gè)性化的模型,又是一個(gè)普遍難題,也是科研工作者的主要研究工作之一。
基于上述研究導(dǎo)向與思路,目前國內(nèi)外研究者們在三維頭部建模方面做出了一些突出貢獻(xiàn),現(xiàn)列舉如下:
在國際上,有Lee、Waters等人提出的使用三維激光掃描儀來建立三維頭部模型,他的思路是通過三維掃描儀取得模塑物體的三維坐標(biāo)然后通過坐標(biāo)建模[1];也有P.Fua、Z.Liu、等人提出的利用人臉照片序列來構(gòu)建三維臉部模型[2];還有P.Marc等人使用結(jié)構(gòu)光相機(jī),在物體上產(chǎn)生固定樣式的條紋,根據(jù)條紋形狀計(jì)算物體三維位置,然后實(shí)現(xiàn)模型建立[3];T.Akimoto提出使用兩張正交照片來建立三維頭部模型[4];之前也有W.S.Lee,N.M.Thalmann等人還提出了利用二張或多張照片構(gòu)造人臉模型的方法[5]。
在國內(nèi)也出現(xiàn)了多種研究方法:中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所采用激光掃描的三維數(shù)據(jù)獲取,構(gòu)建頭部模型[6];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)采用兩張正交人臉照片建立三維人臉模型并設(shè)計(jì)了簡單的面部表情動(dòng)畫[7];浙江大學(xué)幾位老師也采用二維照片獲取數(shù)據(jù),還給出了一個(gè)內(nèi)嵌肌肉向量的通用三維臉部模型[8];清華大學(xué)使用三角樣條曲面進(jìn)行建模[9];晏潔等[10]給出了一種基于通用的人臉模型變形的個(gè)性化特定人臉和多方向紋理映射方法合成的三維人臉建模方法;陳意云等[11]提出了線性彈性模型和肌肉模型,劉卉,許端清,陳純.服裝CAD綜述[12],
綜上所述,研究者們在人臉建模等方面已經(jīng)取得了不少成就,但是目前研究大多針對人臉及表情的建模,完全忽略頭發(fā)的影響因素,很顯然這是不現(xiàn)實(shí)的,一個(gè)個(gè)性化的頭部模型必須有頭發(fā)及發(fā)型的建模,逼真的臉部模型加上頭發(fā)建模才是個(gè)性化的體現(xiàn)。
L.D.Harmon,R.Lasch,M.K.Khan and P.F.Ramig[13]基于統(tǒng)計(jì)的面部特征提取方法,前提條件是臉部的幾個(gè)主要特征點(diǎn)相對位置比較穩(wěn)定,依據(jù)這一關(guān)系,設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)機(jī)制找出特征點(diǎn)的相對幾何位置,這一方法簡單快捷,但這套尋找特征點(diǎn)的自動(dòng)機(jī)制不好設(shè)計(jì),而且容易受外界環(huán)境影響,比如人是否戴眼鏡、光線是否好,這樣造成的結(jié)果就是效果不甚理想。
三維個(gè)性化虛擬人早已成為虛擬現(xiàn)實(shí)中必不可少的元素之一,在三維試衣系統(tǒng)里,用擬人模特代替客戶試衣,展現(xiàn)所選衣服的試穿效果,是目前服裝CAD方向的研究熱點(diǎn)之一。要真正實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化”的試衣效果,就需要擬人模特的頭部建模非常逼真,因?yàn)槿说纳眢w在試衣系統(tǒng)里都會被衣服遮蓋,而且我們辨識人是通過我們的視覺系統(tǒng)對人的臉部進(jìn)行識別。本文針對三維服裝擬人模特頭部建模進(jìn)行了系統(tǒng)而全面的研究,結(jié)合目前主要的三維頭部建模方法,設(shè)計(jì)了一種基于正側(cè)面兩張二維人臉照片的頭部建模思路,有步驟的從臉部特征點(diǎn)提取、插值變形三維通用頭部模型、發(fā)型建模、紋理圖合成、紋理映射這幾個(gè)方面進(jìn)行了具體的研究和實(shí)現(xiàn)。
3.展望
運(yùn)用于個(gè)性化服裝設(shè)計(jì)與制造的擬人模特頭部建模工作已經(jīng)取得了很多不錯(cuò)的效果,但是仍然有不少的問題值得研究,簡述如下:
(1)需要輸入的照片有求比較嚴(yán)格,需要嚴(yán)格正交的兩張照片、無表情、無眼鏡等影響,
但是在實(shí)際生活中,真要實(shí)現(xiàn)個(gè)性化擬人模特頭部建模,不能用無表情、無眼鏡等條件約束客戶,因此要實(shí)現(xiàn)無任何條件限制的照片輸入,進(jìn)行頭部建模還需要很大的工作量。
(2)根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn),幾乎所有的頭發(fā)長度在肩部以上的發(fā)型模型,用本文的頭發(fā)建模方法都能實(shí)現(xiàn),但是如果頭發(fā)太長,長到肩部以下的話,用本文的方法不是特別理想,因此還需要進(jìn)行深入研究。
(3)光線問題考慮不足,對于給定圖片肯定有光照的影響,要獲得跟真人一樣逼真的三維頭部模型,就必須考慮光照對人臉建模的影響,這也需要更多的工作研究。
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作者簡介:
吳曉超,大學(xué)本科,現(xiàn)就讀于溫州醫(yī)學(xué)院信息與工程學(xué)院08信息系統(tǒng)與信息管理專業(yè)。
倪世貴,溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院研究生。
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Key words: BIM technology;application status;summarize
中圖分類號:TP391.9;TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)14-0022-03
0 引言
科技信息革新技術(shù)的浪潮在全世界蔓延開來,數(shù)字化在各個(gè)領(lǐng)域都得到很好的應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)的工作模式,大大提高了工作效率。在此背景下,建筑信息模型技術(shù)(Building Information Modeling,BIM)迅速發(fā)展。它有機(jī)地結(jié)合了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖學(xué)及虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù),徹底改變了傳統(tǒng)建筑行業(yè)在二維平面圖紙下,面對大量繁雜的文字及表格的工作模式,取而代之的是一種更加形象立體的模型方式。它可以真實(shí)并全面地將一項(xiàng)建筑工程物理的及功能方面的所有建筑信息進(jìn)行形象表達(dá)。確切地說,它更是其在整個(gè)建設(shè)生命周期內(nèi)時(shí)刻進(jìn)行修整、補(bǔ)充、完善的動(dòng)態(tài)信息儲備中心。各專業(yè)領(lǐng)域參與方均可以通過該信息交互平臺較為自由地、傳達(dá)及提取各自所需的準(zhǔn)確信息。從某種意義上而言,它改變了建筑行業(yè)以往單一的交流模式,使信息傳達(dá)趨向于多元化,高效率地提升了建筑行業(yè)各參與方的工作質(zhì)量,成為了建筑領(lǐng)域的一大革新,并從根本上促進(jìn)建筑行業(yè)向前發(fā)展,具有極高的價(jià)值。
BIM的概念早在30年前就已經(jīng)出現(xiàn)。國外BIM技術(shù)發(fā)展較早,各國學(xué)者都對其有著高度的重視并在進(jìn)行不間斷地研究開發(fā),目前基于BIM技術(shù)的代表性軟件有Bentley公司的TriForma、匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD軟件。而在2002年我國才正式提出BIM技術(shù)的概念,隨后2004年Autodesk公司實(shí)施“長城計(jì)劃”,首次系統(tǒng)介紹BIM技術(shù),得到各方相關(guān)建筑企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注。相關(guān)領(lǐng)域部門先后舉辦“與可持續(xù)設(shè)計(jì)專家面對面”的BIM主題研討會、“BIM建筑設(shè)計(jì)大賽”、“勘察設(shè)計(jì)行業(yè)BIM技術(shù)高級培訓(xùn)班”等。Autodesk等隨后推出了Revit等一系列應(yīng)用軟件,上海現(xiàn)代建設(shè)集團(tuán)等公司也在一些項(xiàng)目上使用了BIM技術(shù)。我國住建部在“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃、“十一五”科技支撐計(jì)劃、“十二五”信息化發(fā)展綱要中都在強(qiáng)調(diào)BIM技術(shù)的推廣運(yùn)用。相關(guān)部門也頻頻舉辦全國性的BIM大賽,國內(nèi)許多高校也已經(jīng)對這一領(lǐng)域進(jìn)行了開拓研究,最早在國內(nèi)開展BIM技術(shù)試驗(yàn)研究的是掛靠在西北工業(yè)大學(xué)電子工程系的西安虛擬現(xiàn)實(shí)工程技術(shù)研究中心,該中心的成立對學(xué)校電子信息工程學(xué)院等其他院系和研究所在虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬仿真、虛擬制造方面具有積極性的影響[1]。近幾年來國家也要求大型的復(fù)雜建筑項(xiàng)目必須采用BIM技術(shù),這將有利于BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的后續(xù)發(fā)展,相信隨著對BIM技術(shù)的日益成熟,它將成為未來建筑市場不可或缺的一種新技術(shù)。
在各國學(xué)者的共同努力研究下,BIM技術(shù)已經(jīng)日漸成熟。由許多實(shí)際工程案例表明BIM技術(shù)已經(jīng)能基本較為完整地應(yīng)用于工程項(xiàng)目的全生命周期,包括設(shè)計(jì)決策階段、施工建造階段及運(yùn)營管理階段。
1 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用
對于設(shè)計(jì)人員而言,BIM技術(shù)的出現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)從運(yùn)用AutoCAD進(jìn)行手工繪圖到不用畫結(jié)構(gòu)圖的一大解放[2]。此外,它可以將較為抽象的二維平面圖形立體化,從而預(yù)先看到整個(gè)建筑工程竣工后的實(shí)際效果,并可對不符合自己預(yù)先構(gòu)想之處進(jìn)行反復(fù)調(diào)整,準(zhǔn)確定位,直到制定最佳設(shè)計(jì)方案。另外,由于各數(shù)據(jù)參數(shù)與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)后,即使在工程實(shí)施后期施工環(huán)境發(fā)生改變或其他不確定因素產(chǎn)生,在設(shè)計(jì)師進(jìn)行單處操作調(diào)整處理后,建筑模型其他地方也將自動(dòng)調(diào)整尺寸并更新所有相關(guān)信息。因此通常只需對一種類型的建筑項(xiàng)目建模一次,后期就只需要調(diào)用該模型而無需再次進(jìn)行編輯修改,這是對設(shè)計(jì)人員工作的便捷之處,節(jié)省了人力時(shí)間,緩解了制圖壓力,大幅度地提高了工作效率。目前很多建筑公司的設(shè)計(jì)單位也會利用BIM技術(shù),尤其是對于大型工程項(xiàng)目,以此來更清晰直觀地向業(yè)主展示自己所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的理念、功能情況等,在這個(gè)過程中,它很好地克服了傳統(tǒng)由于業(yè)主方專業(yè)知識背景匱乏而不能參與的問題,使其真正意義上地參與協(xié)同設(shè)計(jì),從而達(dá)到令各方均滿意的效果[3]。如杭州奧體中心主體育館項(xiàng)目的設(shè)計(jì)就采用了BIM技術(shù),它改變了傳統(tǒng)意義上地運(yùn)用紙盒、泡沫等手工模型進(jìn)行展示,建筑師將構(gòu)思的草圖導(dǎo)入BIM技術(shù)相應(yīng)軟件環(huán)境中,進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)荷花瓣外觀和花瓣數(shù)量,并不斷進(jìn)行調(diào)整對比直至確定最終方案,整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高速、形象的高度同步。另外由于體育場館的設(shè)計(jì)對防火、疏散、溫度、聲音等功能的要求較高,通過使用BIM技術(shù)模擬預(yù)測體育館在83Hz、125Hz、250Hz各個(gè)頻帶觀眾坐席區(qū)聲壓極差分布分析,證明體育館的聲環(huán)境分布均勻并保證整個(gè)工程項(xiàng)目的無聲場缺陷[4]。
隨著BIM技術(shù)的出現(xiàn)發(fā)展,“綠色建筑”的概念也逐漸被人們所熟悉。綠色建筑即在一項(xiàng)實(shí)際工程的整個(gè)生命建筑周期內(nèi)因地制宜、就地取材,最大化地節(jié)約能源,并減少污染,給人們提供一個(gè)健康舒適實(shí)用的環(huán)境。綠色建筑主要通過建筑設(shè)計(jì)的方法來改變建筑的聲光熱環(huán)境。它避免了傳統(tǒng)二維圖紙可視化差、信息量不全的特點(diǎn),設(shè)計(jì)師可以很便捷地獲得有關(guān)工程的成本、進(jìn)度、幾何圖形的信息,從而更快速地進(jìn)行決策設(shè)計(jì)。如南寧市規(guī)劃展示館的設(shè)計(jì)即結(jié)合了BIM技術(shù)。本項(xiàng)目外形為異性曲面,若采用傳統(tǒng)的二維圖紙則難以表達(dá)出設(shè)計(jì)師的思想意圖,但運(yùn)用BIM技術(shù)則有效地解決了這個(gè)問題。項(xiàng)目使用數(shù)字建模軟件,把展示館的信息參數(shù)化、數(shù)字化后形成一個(gè)模型,設(shè)計(jì)師以此為平臺將設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問題反饋到平臺中并加以解決。它分別對太陽輻射、室內(nèi)采光、聲環(huán)境、室內(nèi)外風(fēng)環(huán)境進(jìn)行分析優(yōu)化設(shè)計(jì),貫徹節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展綠色理念,最大化地使用有限的資源,是一種全新的高水平的設(shè)計(jì)模式[5]。同樣中鐵二院在寶蘭客專石鼓山隧道的鐵路路線規(guī)劃以及世博會中的德國館、奧地利館,北京奧運(yùn)會奧運(yùn)村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程以及香港地鐵等項(xiàng)目都運(yùn)用了BIM技術(shù),其他還有很多類似工程項(xiàng)目都是通過與BIM技術(shù)的相互結(jié)合才能順利快速地完成。
雖然BIM技術(shù)對設(shè)計(jì)階段的影響很大,但是目前并未全面普及。主要是目前國內(nèi)大多計(jì)算機(jī)硬盤配置都還有待提高,其次不論是對設(shè)計(jì)系統(tǒng)研制及專業(yè)軟件的開發(fā)都還不夠完善;國內(nèi)尚未形成專門的BIM技術(shù)的規(guī)范使其存在責(zé)任歸屬不明確的問題。由于涉及的各領(lǐng)域各方都可以接觸模型,如果出現(xiàn)模型信息的泄漏等情況將無從追究責(zé)任。而國外相關(guān)軟件對我國的建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范又存在一定的差異;此外,由于思維方式的不同,我國設(shè)計(jì)人員對該三維模型的接受能力還有待提高,有些甚至存在抵觸心理;在另一方面由于軟件價(jià)格相對昂貴,且培訓(xùn)專門的人員需要花費(fèi)一定的財(cái)力物力及時(shí)間,對于一些小型公司企業(yè)會造成一定的經(jīng)濟(jì)壓力;而對于小型項(xiàng)目,則更多公司偏向采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[6]。這些都導(dǎo)致BIM技術(shù)在我國建筑工程中的實(shí)踐運(yùn)用例子還處于少數(shù),獲得的經(jīng)驗(yàn)也較為匱乏,處于起步摸索階段[7]。
2 BIM技術(shù)在建造階段的應(yīng)用