发布时间：2023-06-22 09:31:58
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的实验室自动化设计样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：电子设计；自动化；实践教学
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0123-02
全国大学生电子设计竞赛由教育部高教司和信息产业部人事司共同主办，大赛从一开始就确立了“推进教育教学改革，为人才培养服务”的宗旨，不断推进高校教育教学的改革与发展，通过竞赛推动高校对电子信息类专业的课程体系和课程内容的改革，促进高校实施素质教育，以此培养大学生的创断能力，协作精神和理论联系实际的能力。我院目前已经组织学生参与多次电子设计竞赛并多次获得了国家级及省级奖励。本文从电子设计竞赛的培训方法与培养学生的实践创新能力的关系入手，探索电子设计竞赛的培训策略与自动化专业实践教学改革的相互促进关系。
一、竞赛形式及对创新能力的要求
全国大学生电子设计竞赛以电子电路应用设计为主要内容，主要涉及电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术和传感技术、电气工程与信息技术等多个专业，涉及到电路理论、单片机、可编程器件、嵌入式系统、智能控制等多门课程及电子信息类仿真软件与工具的应用。竞赛时间为连续的四个白天和三个晚上，在半封闭状态下进行。参赛成员需要在规定时间内独立提出设计方案，完成系统的硬件制作及软件调试，并且完成制作设计报告的撰写。由于时间紧、任务重，该竞赛对学生创新能力、设计制作能力、心理素质、团队精神以及身体素质都是一个挑战，它将检验学生综合运用知识的能力和实践创新能力。
二、电子设计竞赛培训策略与方法
电子设计竞赛涉及到多个学科专业知识的应用及综合创新能力的培养，作者认为，电子设计竞赛培训应当作为一项系统性的工作来进行，在前期经过充分宣传的基础上，吸收部分学习积极性高、学习能力强的学生加入到竞赛培训队伍中来，利用周末、假期等课余时间进行集中学习培训，增强学生的创新能力与实践能力。整个培训过程可大致分成以下几个阶段。
1.发动宣传阶段。利用入学教育、参观学习、作品展示、视频学习等方式，从进入大学的起，在入学教育讲座中，有意识地培养学生的创新精神及宣传电子设计竞赛对创新能力培养的促进作用；充分发挥大一、大二学生对学习方面的积极性及主观能性，在培养学生学习兴趣的同时，强化对学校的支持性政策的宣传。促进学生对电子设计竞赛的参与兴趣的培养，吸收一批优秀的学生加入到大学生电子设计竞赛的培养队伍中，扩大培训的基数，充分发挥电子设计竞赛培训对学生创新能力培养的促进作用。
2.理论学习阶段。通过专业课程、选修课程、学术讲座等培养学生的专业理论知识，主要是《电路理论》、《电子技术》、《自动控制理论》、《EDA技术》、《单片机原理与应用技术》等。充分利用专业教育中的理论课教学环节，在《电路理论》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机原理与应用》、《检测与传感技术》等相关课程的知识传授作用，而对于低年级同学，则建议其提前了解相关的专业课程，并重点学习如《单片机原理与应用》等相关技能课程。
3.集中培训阶段。在集中培训阶段，主要完成专业工具软件的学习培训及硬件功能模块的设计、实验制作与应用调试。电子设计竞赛主要所涉及到的学科包括电气信息类、电子技术类及智能控制类等，相关的专业仿真及应用软件，如Multisim，Pspice，Simulink，Proteus+keil C，protel等。专业工具软件的应用培训分小组进行，参与设计培训的学生可根据本人兴趣在指导老师的统筹协调下参与不同组别的专业软件应用培训，以便在提升学生具体技能的同时在参与竞赛时能进行协调搭配，充分发挥团队的合作力量。在集中培训阶段，还需要完成常用功能模块电路的设计制作与调试工作。在电子设计竞赛中，不同的设计课题需要采用不同的设计控制方案，但是对于常见的设计任务而言，一般需要完成电能变换主电路，信息采集与转换电路，输出显示（指示）电路与控制电路等，此外还需要基本的控制器最小系统，因此，在平时的集中训练中，分专题地对相关的电子信息类的功能电路模块进行分析与设计，通过模块电路的实际制作与实验调试掌握其基本技术性能，通过模块电路的实验数据结合仿真软件的仿真结果数据来对相关电路模块的功能参数进行修正，对相关的功能电路进行模块化、标准化设计，为下一阶段及竞赛提供实物支持。
4.赛前综合培训。在参与竞赛之前的约一个月的时间内进入赛前综合培训，在前期理论与实践强化的基础之上，主要进行电子系统集成综合培训，即根据电子竞赛的要求及历年的试题情况，对竞赛试题进行总结归纳的基础之上，针对设计要求，将前期的功能模块进行系统集成，组成具有完整功能的电子系统。在赛前综合培训中，指导教师需要对系统的设计方向进行总体把握，提出相应的设计任务，要求学生在规定的时间内完成相关的硬件、软件设计，并对最后的设计制作成品进行性能等级评定，指出其优点及不足之处，以便快速地提升学生的综合创新能力。根据培训结果及学生个人的特点，对参赛小组的成员进行动态调整与优化组合，考虑到不同成员的具体特长及团队协作能力，充分发挥竞赛团队成员的团队协作能力，使小组成员之间的优势互补。
三、自动化实践教学改革电子设计竞赛的相互促进
自动化专业教育要适应经济发展对人才需要的要求，更新课程体系，提高教学质量，强化学生的动手创新能力与专业综合素质。自动化专业作为一个工科专业，社会对于自动化专业相关人员的需求时尤其注重学生的专业综合素质、手创新能力及在校期间是否参加过相关的专业实践活动。鉴于目前电气信息与电子技术的快速发展，自动化及电气信息类的相关专业的实践教学总是落后于技术的发展进度，一般性的本科院长，受到教学经费投入的制约，在教学模式尤其是实践教学上，实验教学仪器相对老化，实验项目的设立比较僵化，缺乏灵活性，与培养学生就业，进一步拓宽行业就业范围的要求相矛盾，电子竞赛要求改革实践教学环节的传统方法，把最新的开发工具和应用技术引入到实践教学中，如将新技术、新器件和先进的实验平台软件引入本科生的实践教学过程中，加强《单片机原理与应用》、《DSP技术及嵌入式系统》等方面课程教学，将Pspice、MAX-Plus、Protel和Proteus等专业仿真工具软件的应用与理论、实践的教学有机结合起来，将软件开发工具穿插应用于相关课程的实践教学环节中。电子竞赛可以提高参赛学生对新技术的掌握能力，通过大赛和相关学科竞赛的锻炼，学生对新知识的选择性和灵活能力得到加强，这种能力在今后的就业中有着很大的优越性。同时，通过电子设计竞赛及培训活动，可增强学生对创新性学习活动的兴趣，强化学习效果。培养学生适应社会发展和科技进步需要，具备较高的综合素质、坚实宽广的工程技术基础、系统的专业知识和较强的实践能力和创新精神，具有解决自动化类专业技术问题的能力，在建筑电气与智能化、工业自动化以及电子信息等领域从事与工程设计、系统分析与运行、研究与开发、决策管理等相关方面工作的高层次应用型人才。强化电子设计竞赛培训对教学内容扩充和补充，解决社会需求和学生就业之间的矛盾，增强自动化专业实践教学特色、更新培养模式、提高教学质量，以更好地满足社会对人才的需求。
电子设计竞赛及培训可以增强学生的专业综合素质及动手创新能力，有利于激发学生的创新思维，培养学生严谨的科学工作态度、理论联系实际的学风、脚踏实地的实践创造能力和团结合作精神。从培训方法及培训策略等方面进行创新，将电子设计竞赛培训与自动化专业的实践教学改革进行有机结合，解决电子设计竞赛培训受益学生人数少与自动化专业实践教学模式与手段相对落后的问题，促进实践教学手段与内容的改革，增强学生的就业竞争力。上述方法通过近年来我校自动化及相关专业的电子设计竞赛的实践检验，极大地提升了教学效果，增强了学生的就业竞争力。
参考文献：
[1]刘中才，李前，李捷.探析大学生电子设计竞赛培训方法[J].中国科技信息，2011，（6）：171-172.
[2]韦文祥，等.由大学生电子设计竞赛引发对就业能力培养的思考[J].实验室研究与探索，2009，28（10）：11-13.
关键词 实验教学 创新能力 模式 开放
中图分类号：G424 文献标识码：A
Exploration and Practice of Mechanical Engineering and Automation
Experimental Teaching Based on the Concept of DMTC
WANG Wei， ZHU Gang， ZHANG Jun， YANG Tao
（College of Mechanical Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing 400050）
Abstract Open experimental teaching is one of the effective ways to train high-quality application-oriented talents. The Centre will introduce the concept of application-oriented DMTC Mechanical Experimental Teaching session， conducted a series of experiments to explore from teaching content， pattern， etc.， to establish a "main line， four-dimensional cooperation" experimental teaching system， stimulate the enthusiasm of students， mobilize the enthusiasm of students， improve the quality of teaching experiments to improve the student's basic technical innovation ability， practical ability and proficiency.
Key words experimental teaching； innovative ability； mode； open
高等院校作为国家人才培养战略的重要基地，在创新型应用人才培养上担负着极为重要的责任。①实践教学模式及体系是工科类高等教育应用创新能力培养的重要组成，它在高素质应用型高级专门技术人才的培养中发挥着至关重要的作用。②随着机械制造技术水平的发展，机械制造业对劳动者的技术水平提出了更新更高的要求。而实践教学是高等院校培养学生基本技术创新能力、实践动手能力和应用能力的重要途径。
为了更好地培养机械设计制造及其自动化专业学生的基本技术创新能力、实践动手能力和应用能力等能力，强化学生对机械工程专业认识的整体性及全局观，重庆理工大学机械工程学院实践教学及技能培训中心在实践教学模式及体系的构建与实践过程中，引入DMTC（设计（Design）、制造（Manufacture）、检测（Testing）、控制（Control））教育理念，做了一些积极的探索与实践。
1 目前存在的问题
理论教学与实践教学是传统教学分类方法中的两种形式，长期固化的教学理念使得实践教学在高等教育体系中都处于一种尴尬的地位。③在如何通过实验教学提升学生的基本技术创新能力、实践动手能力和应用能力方面，很多高等院校都进行了积极的、广泛的探索与实践。近年来，也有一些高等院校在多层次的实验室开放模式方面进行了大胆的探索与实践，并取得了一定的成效。但每个院校、专业知识构成与产业结构需求都各不相同，探索与院校、专业、产业需求相适宜的实验室开放模式、实验教学模式是当前实验室教学改革实践的新方向之一。④⑤⑥目前，综合分析国内其他高等院校及我校实验室开放的情况，还存在如下问题：
（1）实验教学体系完整性、系统性欠佳。现有实验教学体系只是对原有实验项目的整合，或在某些环节进行改革，或增加部分科技活动与竞赛等内容；实验项目学时较短，只是被动的模仿、演示、验证，实验内容分散、孤立，实验教学体系完整性、关联性、系统性欠佳，无法达到高素质应用型高级专门人才培养的要求，更不利于学生创新能力和创新思维的形成。⑦⑧
（2）实验开放模式适应性不够。实验教学开放仅限于时间与空间，实验内容没有开放，这就无法摆脱对理论教学的依附性，从而使学生始终处于被动学习状态，难以实现学生在教学活动中的主体地位， 难以实现学生的个性发展与创造性的发挥，也难以实现培养学生工程实践能力的要求，使得“注重学生基本技术创新能力、实践动手能力和应用能力的培养， 实现学生在教学活动中的主体地位”的目标落空。⑨
（3）实验软硬件条件有待提高。实验教学经费不足直接影响着教学水平的提高， 特别是高校的不断扩招使原本紧张的经费更加捉襟见肘。机械设计制造及其自动化本科专业实验教学中所涉及的各类机床、数控系统、液压系统、测试仪器等实验教学仪器的不足，直接影响着学生基本技术创新能力、实践动手能力和应用能力的培养。⑩
2 实验教学内容与模式的探索
“培养适应经济社会发展需要的、具有较强创新精神和实践能力的高素质应用型高级专门人才” 是我校本科人才培养的目标，开放式实验教学是实现这一目标的有效途径。借鉴国内外其它院校在机械类专业实验室的建设经验，以及结合我校专业及行业需求的实际情况，我们对实验教学进行了积极探索。
2.1 实验体系的构建
机械设计制造及其自动化专业含机械设计、机械制造、机电一体化三个方向，针对不同的专业方向、不同的年级，对机械设计制造及其自动化专业实验教学体系进行改进，建立了适合于学生实际情况的“一条主线，四维协作”实验教学体系，方便学生根据自己的专业方向、年纪、知识结构水平、兴趣等选择实验。图1为机械设计制造及其自动化专业实验教学体系。
图1 实验教学体系框架
从图1中可知，实验教学体系包含3个平台，即基本技能实验平台、专业技能实验平台及设计研究型实验平台。基本技能实验平台主要培养学生机械工程基本实践能力，专业技能实验平台注重于培养学生在机械专业方面的实践与知识综合运用能力。这两个平台在正常的教学计划内执行，总学时为32学时，必选实验20学时，任选实验12学时以上。设计研究型实验平台在正常教学计划外执行，选修16学时，主要包括专业综合实验、学生科技活动、机械设计大赛、校实验创新基金项目等。
2.1.1 基本技能实验平台
基本技能实验平台主要培养学生在机械工程方面所具备的基本实践动手能力；此平台涵盖机械设计软件应用、工艺工装、刀具结构及其应用、检测技术和机电液传动控制五个系列。每个系列又由若干实验项目组成，内容涉及软件基本技能、机床结构分析与工艺基础、常用刀具结构分析、传统检测手段、检测工具、电机控制、液压回路设计与组装等，教学模式采用传统与现代教学方法相结合的方式。
2.1.2 专业技能实验平台
根据DMTC教育理念开设一系列实验，其目的是通过一些综合型、设计型实验，来培养学生实践动手能力和解决工程实际问题的应用能力。此平台涵盖先进设计分析、先进制造技术、先进检测技术、先进控制技术四个系列，每个系列又由若干实验项目组成，内容涉及典型机构动力学分析、数控机床编程加工、特种加工技术、三维逆向技术、液压控制、伺服控制等。实验项目采取小组分工形式，小组中的学生需根据自己专业方向、学习兴趣等从中选修一些实验项目。让学生熟悉整个机械工程的实际流程，强化学生对机械工程专业认识的整体性及全局观。
2.1.3 设计研究型实验平台
计研究型实验平台是通过专业综合应用系列、科技活动、专业技能竞赛等开放性、设计研究型的项目，培养学生基本的创新能力和解决工程实际问题的应用能力，其中专业综合应用系列为三个专业方向必修实验，分别为机构创新设计实验、组合夹具组装实验、机电综合实验；科技活动主要有大学生实验创新性项目、学生科研项目等；专业技能竞赛主要有机械创新设计大赛、数控技能竞赛等。
2.2 实验平台的实践
教学改革面临的首要问题是：整个实验教学体系实施的课时已经超出人才培养的计划课时。要解决这个问题，首先必须转变实验教学的理念，实验教学的目的是为了培养学生基本技能，是学生理论联系实际的纽带，不是完成教学计划任务。我们把基本技能实验平台的全部实验和专业技能实验平台大部分实验安排在人才培养计划课时中执行，专业技能实验平台少部分实验和设计研究试验平台则利用课外执行。开发一些紧密联系工程实际的实验项目，或鼓励学生自带实验项目走进实验室，诱导学生自主学习。
在这几年的实践中，学生申报了高速加工中心切削性能测试、数控机床调试实验、凸轮轮廓形检测实验的开发与设计等大学生创新性实验计划项目；学生参加机械创新设计大赛，累计获得国家二等奖2项，重庆赛区一等奖3项，二等奖5项，三等奖1项。部分学生参与的项目成果已经应用到其它实验教学中，如学生参与教师科研项目研制的凸轮廓线检测仪，已投入到基本技能实验平台的实验教学中；部分系列实验已经发展为职业技能培训项目。如数控车床、加工中心编程实验等发展为数控机床操作培训项目，若通过国家职业技能等级考试就可颁发相应的职业等级证书。
3 探索与实践的几点体会
（1）专业实验教学的改革，必须以机械设计制造及其自动化专业的发展为出发点，兼顾日新月异的科技发展趋势及社会需求。（2）专业实验所涉及的各种技术发展突飞猛进，各种实验仪器设备更新换代也较迅速，仪器设备的投入也比较大，要多途径、多方式解决这个问题，如建立校企联合实验室、校外实验中心、虚拟实验室等。（3）实验室开放这一教学模式逐步得到了学生的认可，学生从中获得了更多的知识与技能，提高了学生的专业素质。同时也提高了实验室的设备利用率，服务了教学。
机械设计制造及其自动技术日新月异，应用型技术人才的需求也随之变化，我们将继续努力，使我们的实验教学体系更加适应社会发展的需求。
重庆理工大学重大教学成果重点培育项目：“一条主线 四维协作”，建立适应机械专业创新人才培养的实践教学和质量保障体系项目资助（[2013]57号） （下转第79页）（上接第75页）
注释
① 卢东宁.高等学校应用型人才培养模式研究[J].西南农业大学学报（社会科学版），2011.7：139-141.
② 杨少卿.改革实验教学模式，培养学生创新能力[J].黑龙江教育（高教研究与评估版），2005.Z2：50-51.
③ 程敏熙，赵芝孟，颜巧莹.简论高等学校理论教学与实验教学的关系[J].实验技术与管理，2001.2：186-189.
④ 张瑞珠，郝用兴.实验教学改革实践与综合实验中心建设的思考[J].华北水利水电学院学报（社科版），1998.2：70-72.
⑤ 徐格宁，陆凤仪，孙大刚，等.创建地方高校国家级机械实验教学示范中心的探索实践[J].实验技术与管理，2010.2：1-3.
⑥ 李仁兴，施江澜.机械实验教学创新及其改革实践[J].职业技术教育，2004.25：55-56.
⑦ 吴景华，尹念东.新建地方高校机械实验教学体系改革的研究[J].黄石理工学院学报（人文社会科学版），2007.4：113-115.
⑧ 李锻能，何汉武，张湘伟.机械工程专业实验教学体系改革的探讨[J].实验技术与管理，2008.3：132-135.
随着茶文化博物馆的悄然兴起, 茶文化有了更加多元化的传播途径, 人们在参观博物馆的同时, 培养了人文修养、丰富了知识面、提高了文化内涵。以往博物馆主要通过视觉感知来向参观者传递信息, 比如原始资料、图片、书籍、字画, 或者是文物、器具、蜡像、茶叶等实物, 它们都属于二维、三维空间的视觉感知, 之于参观者, 缺乏互动性, 也没有更多深入探究知识的机会。
动态体验展示设计强调的是体验二字, 给参观者生动、逼真、身临其境之感, 让人们对茶文化有更深层的感知和了解, 我们参观茶文化博物馆, 是否对立面的展示品有兴趣, 很大程度上取决于视觉、听觉、触觉等感官的感知空间。目前茶文化博物馆常用的动态体验展示设计主要分为四种类型:虚拟空间、动态展示、手工操作、互动体验。本文分别就以上四种类型的展示设计进行解析。
2 虚拟空间展示设计
在计算机技术的支持下, 创造出一个虚拟的场景或者空间, 继而演绎某一历史时期下的茶故事。虚拟空间大多是三维立体成像或者是立体电影的形式, 营造出形象逼真、栩栩如生的茶文化氛围, 给参观者无比新奇的身临其境之感。
2.1 幻影成像
20多年前, 西方发达国家的许多公共场所都应用了幻影成像技术, 我国是最近几年, 在新建的科技馆、博物馆中开始尝试应用幻影成像。它是在幻影与实景造型相结合的基础上, 把拍摄的人物、景色等投射在布景箱的主题模型景观上, 最后影像通过半反光、半透明的玻璃与模型景观融为一体, 在与参观者的互动中, 演绎故事, 重现历史。幻影成像最大的特色是直观逼真、栩栩如生, 在声音、视觉效果的渲染下, 能够引起参与者的共鸣, 激发人们的内心情感, 非常适合用来演绎茶文化的历史故事。
比如:美国波士顿茶叶故事博物馆 (Boston tea party museum) 通过成像模拟和交互设计重现了一场无比伦比的历史场景参观者置身于300多年前的商船模型中, 通过计算机技术投射人物光影, 在将茶叶融入大海的欢呼声中, 所有参观者一瞬间仿佛穿越到18世纪茶叶贸易垄断的时期, 亲眼见证了北美殖民地的人们奋起反抗英国殖民者。同样, 中国的茶文化展示设计, 同样可以利用幻影成像技术为参观者重现真实的历史事件, 比如时期用烟换茶叶、茶马互市等, 从而给参观者更加真实的感知和体验。当然, 历史事件的重现务必要真实客观, 所有的场景、人物、故事都要经过详细考证, 绝不能杜撰。
2.2 茶数字博物馆
当今时代, 数字无疑是最具有发展前景的信息技术, 数字化的茶博物馆通过3D建模、虚拟现实等技术, 再配合动画模型、人机交互等, 可以让人们在任何地方、任何时间参观存在于虚拟网络世界中的博物馆。数字化的茶博物馆蕴藏信息之丰富、传播信息之迅速、交流互动之便捷等一系列优势, 都是其它展示设计方式所无法比拟的, 它没有时间、空间的限制, 在广大茶文化爱好者与茶文化博物馆之间搭建起良好的互动平台。
3 动态展示与手工操作
3.1 茶动态模型
采用新媒体技术、物理原理等, 实现了静态茶文化展览品的动态化。比如:要向参观者展示一个小型茶叶制作机械, 如果它是二维图片, 给人的就是视觉感知;如果它是三维的茶叶制作机械, 那么给人的体验就要比二维图片丰富;假如这个机械是四维动态的, 那么给参观者的视觉感知就更加丰富了。相比二维平面图片和三维立体静态的展示, 人们肯定更喜欢四维动态化的茶模型。又如:三沸示意模型的展示, 把一些气体融入水中, 参观者就会看到《茶经五之煮》的一幕:如鱼目微有声为一沸、缘边如涌泉连珠为二沸、腾波鼓浪为三沸。动态化的茶模型比静态的墙展、图片、资料陈列更加生动形象, 一沸、二沸、三沸之间的区别一目了然。
3.2 茶影像体验
采用LED显示屏、投影幕布等, 为参观者动态展示茶具、茶叶、茶艺、茶道、茶知识、茶俗等。它的展示形式可以是短小精悍的微电影, 比如描述某一件茶事, 还可以是弧幕影院那种大视野, 给人强烈震撼的影片。总之, 充分发挥茶影像技术的优势, 能够开拓参与者的事业, 让人们对创新的茶科技有更深入的了解, 最终实现参与者和茶文化之间的良好互动。除此之外, 必定会有更加多元化的多媒体技术应用到茶文化的展示设计中, 茶文化的传播途径得以拓展。
3.3 采茶制茶
茶叶从茶园走进人们生活的过程, 就是采茶制茶的过程, 这也是茶文化中不可或缺的重要环节。参观者对采茶制茶充满了好奇, 比如:什么样的茶叶既好看又好喝?雀舌、单芽、旗枪到底是什么形状?茶叶的形状也能制作出来吗等等。茶博物馆完全可以为参观者提供一个可以亲自采摘的茶园, 在工作人员的指导下, 让人们了解工夫红茶、铁观音、龙井茶等制作流程, 人们亲身参与揉捻茶叶, 有更多的接触茶叶的机会, 通过手工操作掌握茶叶的发酵、干燥工序等。如果场地有限, 茶博物馆则可以提供简单的扁担、竹篓、微型揉捻机、炒锅、炭火等采茶制茶的器具, 让人们能够参与其中。
3.4 壶艺作坊
有句话并非空谈器为茶之父。茶文化的展示设计必然包括了茶壶, 茶博物馆可以另辟一个制作紫砂壶、陶泥壶的空间, 比如:将一张木质桌子摆放于大厅中间, 上面放一些紫砂、泥巴等, 以供参观者动手体验。陶艺壶的制作相对简单, 它追求一种质朴、稚拙感。紫砂壶的制作流程相对复杂, 需要围桶身、敲击泥片、捏塑壶盖, 然后再加上壶把与壶嘴, 最后还要打磨到色泽光亮。
3.5 制作茶点
这部分主要针对一些高品质的茶楼会所而言的, 在展示茶餐的同时, 可以配以茶点的制作, 让顾客了解茶点的制作工具和材料。根据顾客个人所需, 可以自由选择茶点口味。茶食、茶点、茶菜深受顾客青睐, 人们也更愿意参与到制作茶点的活动中, 不仅丰富了各种茶点、茶食的种类, 而且有助于促进我国茶叶行业的发展与进步。
4 互动体验
4.1 营造场景
为了让参观者感受原滋原味的茶文化, 茶博物馆可以营造某些具有传承意义的历史场景, 并体现出某个时期的风俗文化, 从而提高茶博物馆的展陈效果。比如:藏族酥油茶、傣族烤茶等茶文化展陈设计就是通过营造场景来表现风俗人情的, 围绕藏族、傣族的茶事活动来布置环境, 包括制茶、品茶、茶艺等, 就像符号化的藏族文字、语言、饰物, 让参与者融入到藏族的风俗文化中, 通过工作人员的讲解和指导, 参与者可亲自制作酥油茶, 使用藏族礼仪, 穿戴藏族服饰, 在互动中刺激人们的视觉、听觉、味觉、嗅觉等各感官。营造场景同样要以真实为原则, 本着科学、客观、严肃的态度重构茶文化、茶历史中的一切人、事、景。
4.2 茶道与茶艺
在品茶中获得心灵的启迪、生命的感悟等, 即为茶道。活动中可以重现古老的传统茶道, 也可以展示现代社会的茶道:布置场景、营造氛围、摆设茶案器具, 指导人们正确的奉茶姿态。茶道活动的全过程都在与参观者互动, 通过运用礼仪、动手培植等各个环节, 提高人们的文化素养。茶艺的侧重点在演示技艺, 先由表演者表演、解说茶艺, 人们学习怎样通过茶艺泡出茶的色泽和香味, 在互动环节, 茶艺表演者可以让人们亲自沏炮龙井茶、乌龙茶, 向人们介绍不同的朝代是怎么煮茶烹茶的, 通过互动演示和交流, 原滋原味的茶历史、我国经典的茶文化都将以动态的形式呈现给人们, 这无疑是对我国非物质文化遗产的最大保护。
5 结束语
在动态体验理念的指导下, 茶文化的展示设计方式得以丰富和创新, 给了参观者叹为观止的视觉体验。与常规的文物博物馆相比, 由于茶叶的可饮、可烹、可触、可嗅, 让茶文化博物馆的动态体验展示设计更具有趣味性, 相信在信息科技的支持下, 不久的将来, 还将有更加新奇的展示方式让人们去体验。
参考文献
[1]楼亚思.情境中的动态体验析传统戏剧文化于展示设计的价值[J].艺术与设计 (理论) , 2010, 06:53-55.
[2]吕燕茹, 张利.新媒体技术在非物质文化遗产数字化展示中的创新应用[J].包装工程, 2016, 10:26-30+10.
[3]周春江.动态体验式茶文化展陈设计的类型初探[J].农业考古, 2013, 05:170-173.
[4]杨正宏.多元体验下的博物馆展示设计以镇江博物馆为例[J].东南文化, 2013, 05:117-122.
[5]冯文博.数字技术下包装设计发展特征探析[J].包装工程, 2014, 06:5-7.
[关键词]机载机电；公共设备；自动化
中图分类号：V242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0118-01
传统测试电缆导通特性时，采用导通灯或万用表测试电缆两端间的电阻值，但由于机载电缆很多，手动方式测量耗费时间及人力非常大，且准确度不高。[1]其余测试项目也分别通过单独设备分项进行测试，没有统一设备对机电公共设备进行完整的自动化测试。针对手动测试的不足，研究了自动化测试方法。根据不同应用场景，设计测试构型和具体实施方案。最终，设计了一套测试系统，用于实现自动化测试替代传统手动测试，即自动完成所需测试项目。
1、机电综合技术概述
随着世界经济的不断发展，据统计在未来20年世界至少需要17300架新民机，价值约1.9万亿美元，中国民航需要补充各型民用客机约为3365架，其中大型喷气客机2467架，支线客机898架，总价值约为2300亿美元。民机市场的发展为民机机载设备发展带来广阔的市场。飞控系统是现代民用飞机飞行/安全关键机载设备[2]，对改善飞机性能和保障飞行安全具有重大影响，其技术水平成为现代民用飞机先进水平的重要体现，民机飞控产品具有广阔的市场空间。
目前，现代大型客机的一个主要特征是系统的综合化控制与管理，通过信息综合、资源共享，降低成本、提高效率、减轻飞机重量、缩短研制周期，降低维护成本。A380、A350和B787客机都采用了机电系统综合控制和管理技术，大量使用远端控制接口单元、远端数据采集单元和固态功率控制器，借助远端控制接口单元，在飞机上广泛分布于各个位置的传感器和作动器以及公共核心资源计算机，通过数据总线连接，使得各个机械系统成为物理上分布，功能上综合的机电综合控制功能系统。
2、机电综合控制技术
2.1 相关机型机电综合技术特点
2.1.1、A400和B777技术特点
不采用独立的控制器；采集参数的传感器和控制单元不再从属于某一单独的系统；将机电系统的综合控制纳入到飞机级综合控制系统的范围；机电综合控制系统通过ARINC629总线与其它系统交联；各功能模块在统一调度下实现对各机电系统的控制。
2.1.2、A350的技术特点
对环控系统、电源系统和辅助动力装置系统等进行了综合；采用分布式计算机系统；通过ARINC629总线（或AFDX）将该系统接入航空电子系统；通过二次配电系统实现对作动系统的直接控制和调度。
2.1.3、A380和B787的技术特点
大量使用远端接口单元和远端数据采集器；解算控制功能由飞机的两台公共核心资源计算机（CCR）完成；各传感器、作动器及数据采集器的信息与CCR之间通过数据总线交联；各个机载系统为物理上分布、功能上综合的机电综合控制系统；综合化计算机采用集中式计算、分布式执行的系统结构。
2.2 机电综合控制技术
机电综合系统把环控、燃油、液压、机轮刹车、电源和辅助动力等系统进行综合，由计算机对机电系统综合控制，优化组合和动态调度，使每个子系统除了完成各自单独的功能外，还可以参与资源的协调分配和故障后系统重构等任务，通过信息共享和协同处理，最终将集成的结果传递给系统控制部件或机构它们遵循：信息共享，功能协同，余度管理，集中资源管理、支持系统的分布式执行、容错和重构，软件接口标准符合ARINC标准，支持时间分区与空间分区。[3]
2.2.1、机电综合主要优点
有利于减轻飞机重量、体积和连线的复杂性。充分利用系统的资源，大大减少重复的资源配置。采用SSPC，取代传统的断路器，实现飞机二次配电等功能。有利于增加系统的容错能力与故障检测能力。提高整个系统的可靠性。提高自动化程度，降低操作负担。降低成本，提高效率、缩短研制周期。
2.2.2、机电综合主要缺点
硬件失效的危害度增加，需要系统具有容错和重构能力。系统开发的复杂程度提高。系统级的综合、验证难度加大。
3、测试策略
测试的颗粒度为单个参数。从飞机的ICD信息中识别参数的源端设备和目的端设备，构建源-目的链接。一个源端参数可能存在多个订阅者，且可能是不同端口类型（ARINC664，ARINC429等）的系统，所以存在多条源-目的链接信息。为了便于统一处理，单个参数的单个源-目的链接作为一个测试项，所以单个参数可能存在多个测试项。[4]
3.1 输入ICD数据
通常由XML的形式组织管理飞机的ICD数据。从ICD数据中提取必要的信息配置端系统接口仿真器。另一方面，依据测试用例，由ICD数据自动生成测试脚本。脚本可全自动地执行数据激励、接收、比对，最终生成测试报告。
3.2 测试用例
总体而言，从接收参数出发，识别出发送/接收关系后，由模拟源端设备的仿真器发送设定的数据，在模拟目的端设备的仿真器接收数据，然后判断是否接收到数据、接收的参数值是否与发送值一致。具体而言，民用机型中常用的数据格式有ARINC664、AR-INC429、ARINC825、离散量和模拟量。不同的信号格式，在实际的激励、接收和处理的过程中稍有不同，664数据需要设置状态字，429需要设置正确的SDI和SSM等。
3.3 测试程序
实现飞机ICD信息以结构化的形式进行组织管理，包含数据者和订阅者的链接关系、端系统配置信息、664网络路由信息；各类格式数据与ARINC664之间的打解包过程遵守统一的规则。可以由程序生成测试脚本实现自动化测试。通过程序遍历整个ICD数据库的所有接收参数，通过数据/订阅的链接关系，搜索到源端参数，获取所有必要的信息以此自动生成测试脚本。测试脚本通过数据网络激励源端接口仿真器发送数据并读取目的端接口仿真器接收到的数据，依据网络的传输规则，比较发送和接收参数值，判断测试结果并自动生成测试报告。
为验证设计的测试系统对机载机电公共设备的测试效果，进行验证性试验。对全机供电功能测试项目的验证性试验进行阐述。将延长电缆两端分别连接航插和测试系统机柜后面板，其中部分传感器/设备不参加试验。启动测试系统，登陆用户界面，选择测试项目，初始化板卡，在测试界面点击“开始检查”，应用软件自动调用相关板卡并自动执行测试过程，通过报告显示界面查看测试结果。
4、结语
试验结果表明，设计的测试系统能够对机电公共设备进行全面自动化测试，准确给出测试结果并生成报告，节约了人力、时间等资源，提高了测试效率。资源分配时预留了备用通道（占总通道数2000），并且基于框架式结构编程，使得设计的测试系统具有良好的扩展性。
参考文献
[1] 宋建民.飞机公共设备系统综合控制和管理技术研究[D].电子科技大学，2004.
[2] 王浚，刘永绩，董素君.综合机载机电及环控系统新技术[J].北京航空航天大学学报，2003，11：959-963.
[关键词]电力通讯 自动化设备 工作模式 研究
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0343-01
随着我国经济水平的提升，我国的社会主义市场经济体制也在不断的革新变化，在市场竞争体制的大环境下，如何提高同行竞争力、从众多电力企业内脱颖而出就成了现如今电力企业急需解决的难题。与此同时，随着我国通讯行业的迅猛发展，通讯自动化设备的推陈出新，其为我国电力企业通讯系统的快速发展也提供了很大的助力。但由于电力通讯自动化设备种类繁多、工作模式的原理错综复杂，给电力企业通讯系统的管理带来了很大的挑战与困难。在这种情况下，如何根据自身发展现状，提出针对有效的解决办法，就成了现如今众多电力企业应为之努力的方向。因此，本文将主要从现如今可用于电力通讯的自动化设备种类及其工作模式两方面进行阐述，希望能对电力企业有一个实质性的帮助。
1 电力通讯自动化设备
1.1 光纤通讯自动化设备
光纤通讯是利用光与光纤来达到信息传递的一种通讯方式，其首先利用信号的发送端将数据信息转换为便于传输的电信号，然后通过调制方法将电信号转移到激光器上，其所产生的光的强度就会与电信号形成同步变化的趋势，与此同时利用光纤将形成的光信号传输到信号的接收端，最后接收端将光信号再次转换为电信号，以此实现数据信息的传输过程。光纤通讯具有信息传输容量巨大、私密性高等优势，现已成为电力通讯系统使用最为广泛的一种通讯方式。光纤通讯自动化设备主要包括以下几种：1）发射机器，其主要用于实现数据信号――光信号之间的转换；2）接收机器，其主要用于实现光信号――数据信号之间的转换，同时还可将光信号放大到可用于传输的电平值；3）光纤，主要用于光信号的传输；4）中继机器，其主要用于增强在远距离传输过程中不断衰弱的光信号。
1.2 载波通讯自动化设备
载波通讯是电力运输系统最基本的一种电力通讯方式，其不仅可以利用已有的高压输电线路实现电力信号高效、快速的传输，减少了额外设备的投资成本，而且由于高压输电线路这一传输介质十分可靠、稳定，使得其所传输的电力信号也具有可靠、稳定的优点。载波通讯方式不仅可以进行模拟电信号的传输，还可同时实现数字电信号的传输，如若将其应用在家庭、办公室等场所，则具有明显的节约通讯成本、安装便捷快速等优点，若将其应用在电力通讯系统之中，则可作为远程查抄电表的基本技术支撑。常用电力通讯系统的载波通讯自动化设备主要有以下三种：1）明线式载波机，其是使用铜线作为传输介质的一种载波通讯自动化设备，可同时将加载在40组铜线上的电信号进行高效、快速的传输；2）对称式载波机，其是使用对称性线路作为传输介质的一种载波通讯自动化设备，在通讯承载数量、抗信号干扰能力以及私密性方面具有明显的优势；3）同轴电缆式载波机，其是使用同轴性线路作为传输介质的一种载波通讯自动化设备。
1.3 微波通讯自动化设备
微波通讯自动化设备种类繁多，不同形式的微波站，其所使用的通讯自动化设备也是各不一样，与此同时，其所承担的通讯业务也是各不相同。一般情况下，微波通讯自动化设备主要有收信机器、发信机器和终端机器三部分。其中，收、发信机器主要用于改变信号的发射与接收频率，比如，在接收信息阶段，收信机器就需要把接收信号的频率降低，但在发送信息阶段，发信机器就需要把要发送信号的频率升高，以此实现信号的接收与发送功能。而终端机器则是微波通讯方式中的关键性设备，其在发送信息阶段可用于把各路单一性信号组合成为多路群体性信号，而在接收信息阶段则可用于把多路群体性信号再次转换为各路单一性信号，但这两次转换其所遵循的规律则是不同的。
2 电力通讯自动化设备的工作模式
推行通讯系统的目的就是为了实现数据信息的传输与转换，正常情况下，通讯系统应按如下工作模式进行：数据信息的来源――数据信息的接收――数据信息的转换――数据信息的发送――数据信息的传输――数据信息的接受――数据信息的交换――数据信息的输出――数据信息新的接收源。
实行电力通讯自动化的目的就是为了通过自动化的高科技产物或技术手段来实现数据信息之间的传输与交换。实际上，通过电力通讯自动化设备接收到的数据信息，其形式往往是纷繁复杂的，但为了保障电力系统的高效运行，这就要求不论电力通讯自动化设备接收的数据信息是哪一种，就必须要将接收到的数据信息与其他通讯设备之间实现能够高效、快速的传输与交换。在通讯系统中，数据信息的来源主要有语言、文字、图片等形式，而电力通讯自动化设备则需要将任何形式的信息来源转换为电信号，也就是说电力通讯设备必须具有转换器的作用。此时，电力通讯设备的主要作用就是将数据信息的输入仪器与发送仪器连接起来，以此在不使用额外仪器设备的基础之上，充分利用数据信息的发送仪器。这样一来，不仅使得数据信息发送仪器的使用频率大大提高，还在一定程度上保障了所发送信息的准确性，为电力企业带来实质性的经济利益。而数据信息的发送仪器，其在电力通讯系统中的主要作用就是把其所接收的数据信息准确无误的输送到指定目的地，比如在载波通讯方式中，各种形式的载波机之内都有这样一个用于数据信息发送的仪器设备。
3 总结
近年来，随着电力企业的迅速发展、用电设施的逐渐增加、电网规模的逐渐扩大、电力企业若想在同行之间拥有强大的竞争力，一定要结合自身发展实际、不断提高自身能力水平、不断优化电力通讯系统，而这都是建立在对电子通讯自动化设备及其工作模式有了全面且系统的了解之上的。因此，电力企业在发展过程中，一定要积极研究与电力通讯有关的技术知识，不断提高自身科技水平，以此提高公司发展行情。
参考文献
[1]傅元秀.电力通讯自动化设备及其工作模式研究[J].电子制作，2012，（8）：20.
【关键词】三维目标;数字化学习;学习活动;设计;实施
【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)07―0027―04
一 引言
从高中到大学,无论是学习环境、生活环境、人际环境还是心理环境都发生了很大的变化,大学新生需要面对新环境下的适应不良问题。大学生的适应不良主要体现在对大学生活的认知失调、自我认知偏差、完美主义倾向和心理的成熟与不成熟并存等几个方面[1]。
为了帮助新生顺利过渡,内蒙古师范大学传媒学院教育技术学专业在大一第二学期开设了“数字化学习”课程。课程的主要目的是帮助学生转变学习观念,适应数字时代的学习方式。自2007年开始,笔者在承担课程教学任务的同时,利用行动研究,结合访谈、问卷和内容分析等方法,对课程的教学设计进行了三轮教学实践和反思修改,形成了基于三维目标的、以学习活动为中心的教学设计方案。
二 “数字化学习”课程教学目标
大学教育不同于中小学教育,长期在中小学应试教育中拼搏的学生,进入大学后首先要做的一件事就是转变学习观念,在树立正确的学习观念之后,要努力提高自主学习和协作学习能力,以适应大学的学习方式,从而进一步提高创新能力和实践能力。
“数字化学习”是一门实践性很强的过渡课程。通过本课程的学习,学生能够转变学习观念,提高信息检索和加工能力,掌握利用思维导图和概念图提高学习效率的方法,提高自主学习和协作学习能力,逐步养成进行学习反思的习惯。本课程以模块化的方式组织学习内容,共分为六个模块,具体内容如图1所示。
“数字化学习”课程的教学对象是教育技术学专业大一学生,各模块的学习目标确定如下[2]:
数字化学习导言:理解信息时代学习方式的特点;从余世维的视频讲座(省略)和开复学生网(省略)中感受大学生的学习观念。
信息获取技术:掌握校园网数字图书馆电子资源的获取方式和搜索引擎的使用技巧,能够利用图书馆电子资源和搜索引擎检索所需信息。
数字化学习概述:理解数字化学习的含义;了解典型的数字化学习平台(如网络课程、专题学习网站、WebQuest等)。
概念图:理解知识可视化的意义;知道什么是概念图及其来由、功能和特点等;知道概念图的制作方法并会利用Inspiration软件制作概念图。
思维导图:知道什么是思维导图及其来由、功能和特点等,理解思维导图和概念图的不同;知道思维导图的制作方法并会利用Mindmanager软件制作思维导图。
自我评价的技术:知道学业成就评价的新方法;理解反思的意义,知道反思的方式并能利用Blog进行学习反思。
“数字化学习”课程的教学目标是在转变学习观念的基础上,知道和理解有关知识、习得技能、提高能力。为了实现上述教学目标,经过三轮行动研究,形成了以学习活动为中心的教学设计。以下将基于新课程的三维目标,对“数字化学习”课程学习活动的设计与实施效果进行分析。
三 基于三维目标的“数字化学习”课程学习活动的设计
依据“数字化学习”课程各模块的目标,设计了如图2所示的学习活动[3][4]。
以下将对各模块学习活动在促进三个维度目标达成上的作用进行分析。
模块一:数字化学习导言
1 学习活动:在中国教育人博客注册个人空间,加入“数字化学习”群组。在Blog群组中余世维视频讲座观后感。
2 目标达成:
知识和技能:知道Blog的使用方法。
过程和方法:通过在中国教育人博客注册个人空间,加入“数字化学习”群组并观后感,体验个人Blog和群组的使用方法。
情感态度和价值观:培养利用Blog进行学习反思的意识和习惯。
3 设计意图:通过Blog的使用让学生体验信息技术教育应用;通过观看余世维讲座并写观后感让学生感受不同的理念,引导学生利用Blog来进行学习反思。
模块二:信息获取技术
1 学习活动:
小组任务:利用图书馆或搜索引擎的文献检索服务,选择两个主题进行文献检索,并整理成PPT进行课堂汇报。
新概念(任选其一):E-learning概念解读及教学实例或Blending-learning概念解读及实例。
新技术(任选其一):Web2.0和Web3.0或CSCL。
2 目标达成:
知识和技能:
(1) 理解E-learning的含义;
(2) 理解Blending-learning的含义;
(3) 知道Web2.0和Web3.0及其具体的应用形式;
(4) 理解CSCL的含义,了解其最新发展。
过程和方法:
(1) 通过对新概念和新技术两个方向资源的检索,提高信息检索能力;
(2) 通过自制模板制作PPT,体验PPT制作的基本方法,提高PPT设计和制作能力;
(3) 通过课堂汇报,提高表达能力;
(4) 通过小组协作完成任务,体验协作学习的基本方法,提高交流和协作能力。
情感态度和价值观:通过参与小组协作学习,转变学习观念,培养协作意识和协作精神。
3 设计意图:本模块学习活动的设计首先打破学生对教师讲授的依赖性,让学生通过协作交流来实现知识的拓展,初步了解本专业关注的新概念和新技术,在学习观念转变的同时完成新知识的学习;在协作完成任务的过程中又使得信息时代不可或缺的信息检索能力、表达能力和交流协作能力得到提高;另外,作为教师教育的重要能力,PPT的设计制作能力也得到锻炼和提高。因而本活动既完成了综合素质和能力的培养,又完成了专业知识和能力的培养。
模块三:数字化学习概述
1 学习活动:上网下载WebQuest模板,小组协作设计一个WebQuest网络主题探究案例。WebQuest网络主题探究案例课堂汇报、互评、修改。
2 目标达成:
知识和技能:理解WebQuest的设计思想和探究的含义。
过程和方法:
(1) 通过上网下载WebQuest模板,提高信息检索能力;
(2)通过设计WebQuest网络主题探究案例,体验WebQuest的设计方法;
(3)通过课堂汇报,提高表达能力;
(4) 通过小组协作完成任务,体验协作学习的基本方法,提高交流和协作能力。
情感态度和价值观:初步树立作为教师的身份意识。
3 设计意图:以教师的身份设计WebQuest网络主题探究案例,初步培养学生的“教师意识”,同时体验不同的教学方式,转变常规的教学思路;通过小组协作完成任务,进一步提高学生对协作学习方式的接受性。
模块四:概念图
1 学习活动:制作概念图并汇报。
个人任务:李开复给大学生的信(选一封)或加德纳多元智能理论。
小组任务:第五项修炼(任选一章)。
2 目标达成:
知识和技能:了解加德纳多元智能理论。
过程和方法:通过个人和小组协作制作概念图,体验概念图的制作方法。
情感态度和价值观:通过对李开复给大学生的信、加德纳多元智能理论和第五项修炼内容的提炼和消化,提高完善自我的意识。
3 设计意图:本活动的直接目的是让学生掌握概念图的制作,而三个概念图的主题“李开复给大学生的信”、“加德纳多元智能理论”和“第五项修炼”都是针对大学生适应不良的状况而精心选择的,通过对这些材料的加工,一方面让学生知道如何完善自我,另一方面也在激励学生塑造成功的自我,在能力提高的同时也实现情感、态度价值观的渗透和转变。
模块五:思维导图
1 学习活动:制作思维导图并汇报:
小组任务:在本班同学中找出至少10个值得你学习的人的优点。
个人任务:用思维导图制定一个个人发展计划。
2 目标达成:
知识和技能:了解本专业的人才培养方案。
过程和方法:
(1) 通过小组和个人制作思维导图,体验思维导图的制作方法。
(2) 通过制定个人发展计划,提高自我规划的能力。
情感态度和价值观:
(1) 把别人优点当成一面镜子,培养完善自我意识;
(2) 关注自己专业及全面发展,提高自我规划的意识。
3 设计意图:思维导图是一项应用灵活广泛的学习工具,通过制作思维导图,一方面让学生体验思维导图的强大功能,另一方面,针对大学生在自我认知和专业认知方面的适应障碍,特设计了“找优点”的游戏来完善学生的自我认知,通过“制定个人发展计划”的任务从个人全面发展的角度来提高学生的专业认知并进一步强化自我认知。
(注:1 教师先对“人才培养方案”进行解读,让学生对大学四年的学业安排有一个清晰的认识,在此基础上制定个人发展计划。2 在前边五个模块的学习中,每个模块安排一项智能测试,分别是:身体、语言、精神、社交和创造力五项智能,个人发展计划要参考测试的结果来制定。)
模块六:自我评价的技术
1 学习活动:用量表进行组内同伴互评并处理评价数据。
2 目标达成:
知识和技能:了解利用量表进行评价的流程。
过程和方法:用量表进行组内互评并处理数据,体验利用量表进行互评以及对量表数据进行处理的过程和方法。
情感态度和价值观:树立多元评价的意识。
3 设计意图:打破传统的评价观念,让学生从评价方法、评价指标和评价主体三个方面感受多元评价的优势。
四 “数字化学习”课程学习活动的实施效果分析
研究本着发展性评价的理念,将教学评价的重点放在学生观念的转变和能力的提高上,因而效果分析更多地关注来自学生方面的反馈。在为期三年的研究中,基于问卷、访谈和内容分析的结果,通过行动研究不断地修改完善教学设计。
通过对访谈和问卷结果的整理发现,学生普遍觉得以活动为中心的教学才是体现大学教育特色的教学方式,协作学习能让学生多方获益。大一的学生正处在迷茫状态,需要帮他们指路,他们迫切地想掌握一些实践性强的技能,并且全面提高自己的能力。
通过对学生的Blog进行内容分析,能够发现学生的学习观念的转变和学习能力不同程度的提升。各模块活动实施的效果从学生的日志中可以得到最真实的反映。
对于信息时代的学习方式的看法,有学生这样说:“学习了这门课,令我感触最深的就是随着时代的发展,科学技术的进步,学习的方式方法也在发生着突飞猛进的变化。以前的学习只是单纯地借助课本和一些辅助资料,而现在的学习则不同,我们有了网络这个强有力的帮手,网络上有丰富的学习资源为我们提供,学习不再是一种被动,而逐渐变成一种主动的过程,学习不再成为一种负担,而是逐渐转变成一种兴趣。”
对于第一次协作学习活动,学生这样说:“第一次的小组学习也是第一次脱离宿舍、与本宿舍以外的同学共同完成任务,虽然有很多的不足但是这样的合作方法却能够让我们都接触更多的同学,也有助于更多的沟通和互相学习。……”学生充分体验到了协作学习的益处。
在模块二的学习活动完成后,有学生这样说:“越来越发现自己很无知。资源检索能力,资料加工能力,PPT演示文稿制作能力,表达和演讲能力,团队协作能力。这五种能力似乎我没有一种可以说得过去。第一次作业就觉得挺失败的,真不知道以前自己都学了些什么。……”这说明学生在进行深刻反思。另一位同学这样说:“从开学的时候的迷茫,到现在对本专业的进一步了解后,在心中明确了自己的目标。现在缺的是努力的学习,成功指日可待!”
在小组利用思维导图协作完成“找优点”的小游戏后,学生这样说:“又学习了一种学习工具,感觉它很好,在以后的学习过程中自己要把它利用好了!一个班级,42个人的大家庭,每个人身上都有好多优点,希望我们在学习生活中多学习,慢慢改掉自身的缺点,让自己优秀一点!”说明学生在完善对自我的认知。
在利用思维导图制定个人发展计划的活动完成后,有学生这样说:“做了自己的个人发展计划,目标就明确了很多,知道自己想做的,想要的,想要完成的,也知道实现它们很难,但我相信有这样的一个计划,会督促我努力完成的,我的青春我做主!GO GO 加油!”可见该任务既让学生熟悉了思维导图这项学习工具,同时学习活动的设计有效地帮助学生对大学生活进行了明确定位。
学生学习成果的评价显示学生90%以上达到了教学目标的要求,而在学生实现学习成果的过程中,学习观念得到了转变,学习能力得到了全方位的锻炼和提高。以上事实说明,本课程学习活动的设计在合适的时机为学生的过渡架起了桥梁,有效解决了大学生适应不良的问题,提升了大学生的自我认知、专业认知和适应信息社会所需具备的学习能力。
五 结语
对于适应社会来说,知识、技能、能力都很重要,知识、技能、能力的培养需要有明确的目标、正确的观念和合适的方法。大学教育尤其要关注价值观的培养,关注学生的全面发展,才能为社会输送合格的人才。
参考文献
[1]曹华清.大学生适应不良的心理原因透视及对策分析[J].重庆工业高等专科学校学报,2003,(2): 83-84.
[2]葛文双,傅钢善.基于活动理论的网络学习活动设计―现代教育技术网络公共课活动案例[J].电化教育研究,2008,(3): 52.
关键词：自动化；特色专业；建设；研究；实践
作者简介：汤光华（1957-），男，湖南益阳人，湖南化工职业技术学院自动化与信息工程系主任，教授；李丽霞（1970-），女，江西南昌人，湖南化工职业技术学院自动化与信息工程系副主任，副教授。（湖南 株洲 412004）
基金项目：本文系湖南省“十二五”规划课题“生产过程自动化技术特色专业建设的研究与实践”（课题编号：XJK012CZJ0048）的研究成果之一。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0047-02
高等职业教育作为高等教育发展中的一种类型，已由初期的规模扩张转变到以特色求发展的内涵建设上来，专业建设是内涵建设的核心。而特色专业是高职院校的名片，加强特色专业建设是高职院校实践科学发展观的必然要求，是实现可持续发展的必然选择，是做大做强做优高职教育的根本途径，也是高职教育走内涵式发展道路的具体体现，所以建好一批特色专业对推进高等职业教育改革与发展作用十分重大。
一、特色专业建设内涵与指导思想
1.建设内涵
特色专业是学校在一定的办学思想指导下和长期的办学实践中逐步形成的具有特色的专业。具体而言，特色专业是指一所学校中的某一专业，在培养目标、师资队伍、课程体系、教学条件和培养质量诸方面，具有较高的办学水平和鲜明的办学特色，已经产生较好的办学效益和社会影响，是一种高标准、高水平、高质量和有较高社会声誉的专业。特色专业建设旨在根据学院自身的办学定位，确定自己的个性化发展目标，发挥专业优势，办出专业特色，提升专业建设的整体水平，提高人才培养的质量、效益和人才竞争力。生产过程自动化技术特色专业建设立足于行业，服务于行业，为行业经济的发展输送高技能人才，从而推动我国经济快速增长。
2.指导思想
特色专业建设以培养具有创新精神和实践能力的高技能人才为宗旨，以创新校企合作体制机制，改革人才培养模式，推进课程体系改革，加强教师队伍建设，改善实践教学条件，建设专业教学资源，改革教学管理制度和提高社会服务能力为重点，强化特色意识、创新意识和竞争意识，坚持科学发展观，主动适应市场，服务区域经济，以校企合作为突破口，走产学研结合的发展道路，从而打造适应行业发展，紧跟市场需求的生产过程自动化技术特色专业。
二、生产过程自动化技术特色专业建设目标与基本举措
1.建设目标
创新校企合作体制机制；优化“三层三贯穿”人才培养模式；完善与专业培养目标相适应的工学结合课程体系；培养一支具有国际视野、知识扎实、技能精湛、综合素质高的专兼职教师队伍；校企共建一个适应学生综合职业能力培养、校企资源互补的教学和实训平台；充分利用好职教新干线，在已有网络资源基础上建设好共享型专业教学资源库；同时改革教学管理制度，提升社会服务能力，努力将生产过程自动化技术专业建设成为特色鲜明、优势突出、质量过硬和具有示范作用的省级特色专业。
2.基本举措
专业特色是指在长期办学过程中积淀形成的、本专业特有的、优于国内或省内其他学校同类专业的独特优质风貌。生产过程自动化技术特色专业建设要在“特色”二字上做文章，做到 “人无我有，人有我优，人优我新”。通常，专业建设有它自身的发展规律和特点，特色专业建设更强调它的特色成份，而特色成份的形成决不是一蹴而就的，需要有历史的积淀和文化底蕴，需要付出艰辛的创新性劳动。自从湖南化工职业技术学院（以下简称“我院”）生产过程自动化技术专业立项为省级特色专业以来，专业建设团队围绕创特色、创品牌、出效益，开展了很多卓有成效的工作，并取得了明显的效果。
（1）建立了校企合作，共建共管运行机制。生产过程自动化技术特色专业建设以“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”为主线，成立了“校企合作董事会”和“专业共建共管委员会”，完善了“仪表售后特约维修服务站”，通过这些平台，校企双方共同制订专业发展规划、工学结合人才培养方案，共建校内外实习实训基地，互聘兼职人员，互培在职员工，共同负责学生就业，基本实现了“校企一体、共同育人、互惠互利、共同发展”的校企合作运行机制。
（2）创新了工学结合“三三”人才培养模式。在学院“四个三结合”人才培养模式架构下，构建了生产过程自动化技术特色专业“校企双主体”的“三层三贯穿”工学结合“三三”人才培养模式。“三三”人才培养模式是指：将人才培养过程在“项目化实训室、综合化实训中心和校外实习基地”实现从单项能力、综合能力到拓展能力的三层递进，并将“职业技能、技术思维、职业素养”的三维能力培养贯穿于每一层的工作任务中，在人才培养过程中，灵活运用网络化、数字化等现代信息技术，充分利用各种资源，将工学结合融入教学中，学生由初学者成长为熟练工，达到职业能力层层递进的培养目的。
（3）构建了以职业活动为主体的工学结合项目化课程体系。按照“整体规划、系统推进、重点突破、分段实施”的工作思路，全面推进基于生产过程自动化的专业核心课程改革与建设。以职业需求和毕业生就业为导向，以职业岗位能力和基本素质培养为主线，从职业岗位典型工作任务分析入手，确定本专业的学习领域课程，形成了与石化产业职业技术岗位要求相适应，以学生获得职业行动能力和职业生涯可持续发展为目标，以职业活动为主体的知识、技能、态度有效融合的项目化课程体系。
（4）打造了一个高素质“双师型”教学团队。通过外引内培、攻读学位、专业进修、技能培训、企业挂职锻炼和国外培训等形式，培养了一批业务精、技能强、下得去、留得住、综合素质高的生产过程自动化技术专业师资队伍。专业课教师坚持一年一月一线下企业进行挂职锻炼，打造了一个以两名省级专业带头人为领头羊、专职教师与兼职教师相结合、老中青相结合、职称学历结构合理、职业教育理念先进、遵循职业教育规律与高素质技能型专门人才成长规律的“双师型”教学团队。
（5）完善了实训基地软硬件环境建设。实训基地建设突出“能力为本、实践领先、学练一体、重在综合”的改革思想。发挥“一站一会”（“一站”指仪表特约维修服务站，“一会”指专业共建共管委员会）平台的作用，继续加大与企业的联系和合作，继续争取校友的帮助和社会力量的支持，不断优化实践教学条件，实现共建共管、校企双赢。同时，对过程控制中心现有的实训室进行了调整和重新布局，对已有的理实一体化教室进行了再优化，形成了基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的理实一体教学体系。基本建成了能完成实际产品生产，能反映当代生产一线新技术应用水平，集“技能与创新训练、职业培训与资格认证、技术服务与科研攻关、新技术推广应用、技能竞赛基地”于一体的综合性校内实训基地。
（6）继续实行了“三证”融通教学体系。在人才培养过程中，以“知识、技能、态度”为综合职业能力的三要素，采用“工学交替”的教学组织形式，灵活运用网络化、数字化等现代信息技术，充分利用各种教学资源，将工学结合融入教学中，使学生由初学者变为熟练工，达到职业能力递进的培养目的。同时，在构建教学体系时将学生的毕业证、职业资格等级证和素质拓展证三证融通。
（7）开展了“导师制”人才培养教育试点工作。为了办出特色，培养出合格的具有个性化的高技能人才，在高职生产过程自动化技术专业部分学生中实行导师制，探索出了一种新的职业教育人才培养教育形式。在高职学生中执行导师主要是帮助学生全面发展（包括文化素养、知识结构、专业技能、企业文化、人格培养等），帮助学生学到一技之长。高职学生导师的职责大概有三个方面：一是对学生进行政治思想方面的教育；二是对学生给予学习方法与生活方式上的帮助；三是对学生的专业技能训练进行指导。
（8）建立健全的专业评价和监控机制。建立和健全特色专业评价与监控机制，对于特色专业的健康发展十分重要。新建立的生产过程自动化技术特色专业的评价和监控机制由校内和校外两部分构成，为了客观公正和操作方便，其评价标准和考核办法尽可能量化，从而确保评价准确，监控实时到位。同时引入动态调整理念，不断完善专业评价和监控机制，以适应市场对特色专业建设的新要求。
三、生产过程自动化技术特色专业建设效果与展望
1.建设效果
通过三年的建设，我院生产过程自动化技术专业已基本建设成为特色鲜明、优势突出、质量过硬和具有示范作用的省级特色专业。其建设成果主要有：生产过程自动化技术专业教学团队被评为省级优秀教学团队，团队中有两名教师被评为全国化工职业教育教学名师，团队双师型教师比例达到85%；校内实训教学基地被立项为省级教师认证培训基地并通过了验收；先后获得1门国家级精品课程和2门省级（含网络）精品课程立项；获得省级教学成果三等奖3项；主编国家“十一五”和 “十二五”规划教材8本；开发校本教材4本；主持省级以上教改规划课题和技术应用课题6项，横向课题2项。生产过程自动化技术专业学生参加高职组全国化工仪表自动化项目竞赛获得一等奖2项，三等奖1项。学生就业形势连续多年出现供不应求的良好局面，一次就业率均达到了95%以上。
2.展望
特色专业建设是一项复杂的系统工程，其内容涉及方方面面，文章中提到的运行机制、人才培养方案、课程体系、师资队伍、实践教学等只是其中的核心元素。像课程资源、企业文化、专业素质等这些都属于特色专业建设的内容，不可忽视。对照特色专业建设目标，要做的工作还很多，深感任重而道远，但笔者坚信，有主管部门的关怀和学院领导的高度重视，加上较好的专业建设基础，生产过程自动化技术特色专业建设将会迈上一个新的台阶。
参考文献：
[1]汤光华，周哲民， 匡芬芳，等.“工学交替、三层三贯穿”人才培养模式的探索与实践[J].成人教育，2013，（9）.
[2]隋秀英.国家级特色专业建设和发展研究[J].辽宁师范大学学报，2011，（5）.
关键词：热工自动化控制;煤矸石发电厂;设计;研究
中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）02-0016-01
随着科学技术的快速发展和发电厂的发电机组数量增加，煤矸石发电厂已成为我国重要的发电系统之一。而热工自动化控制技术在煤矸石发电厂生产中的应用也日益重要，是不可缺少的基础。同时，科学技术的不断发展也推动着热工自动化控制技术继续快速地“成长”，而热工自动化控制技术的发展为煤矸石发电厂的发电提供了便利。所以，笔者在此针对热工自动化控制在煤矸石发电厂中的相关设计进行研究，以期为我国煤矸石发电厂的发展提供借鉴。
1 热工自动化控制在煤矸石发电厂应用中的主要功能
1.1 有效地维持整个机组的稳定性
热工自动化控制在煤矸石发电厂的是使所有的机组位于自动化系统的控制下，使各项系数都维持在正常范围内。利用自动化系统进行机组的控制可以有效避免之前人工控制时容易产生的各种错误。
1.2 安全系数高，减少错误，降低故障率
热工自动化控制使机组的安全系数提高，安全有保障，同时减少了操作出现错误的几率，故而降低出现故障的几率，变相减少了修复故障的时间和经济付出。从大方面来看，发电厂出现故障势必会导致城市用电出现问题，影响国民生活和生产，同时带来经济损失。降低故障率，等于节约成本，为整个国家的经济做出贡献。
1.3 减少参加工作的人员数目，提升工作的效率
热工自动化控制系统将锅炉、机组、电力集聚在一体实现整体控制，为控制人员的操作降低了难度，也使得人员换班制度的实施更加便捷。这样使参加工作的人员数目大量减少，但是工作的效率却大大提高，因为工作的强度降低了，不需要像以前那么多的监督管理人员和检查修理员工。
1.4 为电厂的信息集中化管理提供可能
由于热工自动化控制系统的各个部分都可变成数据进行传输，所以可实现电厂的数据信息互通，为电厂的集中管理提供可能。
2 热工自动化控制系统在煤矸石发电厂中的设计
热工自动化控制系统体现在发电厂中的各个环节主要是可以自动进行检测、自动调节、顺序控制、自动报警和保护。
2.1 在煤矸石发电厂的发电过程中所采用的热工自动化
控制系统的简要概述
如果将热工自动化控制系统运用于煤矸石发电厂中，那么该类发电厂的燃气锅炉的整体的可运行规模相较于之前会有明显改变，如果可行规模为每小时4×75 t中温中压，那么，即使加上打孔抽气的汽机，中温中压中的空气冷却的功率也只需2×25 MW，耗电量明显下降。热工自动化控制系统主要运用于发电系统中的燃气锅炉中，同时还运用于汽机和空气冷却系统以及除氧给水部分。
热工自动化控制系统的最突出的特点主要表现在，整个机组本身自带着基本负荷，在运行过程正它能自动调节负荷峰值，在发电厂的主蒸汽系统，和主给水系统中都采用母管制，为了保持系统的稳定运行，5台大容量电动给水泵都会配备给相应的系统，和主给水系统相类似，热力系统也主要采用切换母管制，除此之外，汽机只要利用四级回热系统，而在燃气锅炉中，燃料主要是高炉、焦炉和转炉煤气。
2.2 热工自动化控制系统的主要控制形式
在煤矸石发电厂的整体工程设计中，包括可两个集中控制中心，两个电子设备间。1号集中控制中心主要是设置在主厂房的B-C列中的3号和4号柱中间，2号集中控制中心则主要设置在主厂房B-C列中的7号和8号柱中间，控制室的高度标准主要和汽机转运层保持一致。两个电子设备间的设置于集中控制中心略有不同，1号电子设备间主要分布在主厂房的B-C列中2号到5号柱中间，2号电子设备间分布在主厂房的B-C列6号到9号柱中间，它的高度标准固定为4.20 m。热工检修间一般就分布在电子设备间的旁边，主要是便于就近进行电子设备的检修。热力配电盘设置对不同的设备又呈现不同分布，锅炉的热力配电盘设置一般会分布在控制室外，而汽机的热力配电盘设置则分布在汽机平台里接近栏杆的位置，而公用系统的热力配电盘设置则分布在靠近电缆沟的位置。一台工业电视用于两台锅炉的炉腔火焰，另一台工业电视则用于两台锅炉的汽包水位，它们所显示的图像一般都会通过视频切换器进行切换。
2.3 热工自动化控制系统的选配
热工自动化系统主要利用分散控制系统（DCS）来进行运行和操作，它的具体功能系统分为以下几类：
①模拟量控制系统。这个系统主要在DCS系统内完成，它能实现发电厂工程各设备的压力、水位或者温度实现自动化控制，提高设备的运行效率。
②数据采集系统（DAS）。该系统主要运用于采集和处理重要测点和设备运行过程中的信号，保证及时有效地为发电或变电程序中的运行人员提供相关的信息和数据，从而能保证机组安全高效低运转，当机组出现异常时，它能及时发出警报，保证了机组运行的安全系数。
③辅机顺序控制系统（SCS）。为了减少操作人员在机组的启动，停止和运行过程中的常规操作，一般设各类子组：锅炉燃气系统，锅炉定期排污系统，电动给水泵组，高压加热器系统，空冷系统，其它控制系统等。
④辅机联锁。它主要表现为：当汽包水位达到规定值，它就会自动与汽包事故放水门实现联锁。除氧器水位达到规定值，也会也相应的事故防水门实现联锁。
⑤停炉保护和汽机保护。当汽包水位超出零界点，或者炉膛的压力不正常时，引风机停止工作，MFT动作，负荷过大的机组的汽轮机保险丝熔断，跳闸，这些异常情况都会产生停炉保护。当轴向位移和轴振过大，汽机的运行速度超出正常水平。油的压力指数低，发电机主保护开始动作，推力瓦的温度过高，轴承出现回油时，这些异常现象就会在系统中自动启动汽机保护。
3 结 语
在如今竞争日益激烈的社会中，电力行业也不可避免地在进行竞争，如何在竞争中立足及稳定发展，显而易见，热工自动化控制是赢的必要手段。煤矸石发电厂应该要站在自身的发展实际的基础上，将热工自动化控制完美地应用在生产和运行中，将煤矸石发电厂的生产、运转和安全调节好，为系统贡献力量，创造出电力生产和技术运转的新方法和新途径。煤矸石电厂热工自动化技控制设计和其他工业产品设计一样，应不断在相关学科和技术中基础上迅速发展和完善。这样新的控制设计理论也才能不断地被运用到实际的控制设计中，以适应电力市场竞争机制。
参考文献：
[1] 王鹏.煤矸石发电厂热工自动化控制设计探讨[J].中国高新技术企业，2012，（6）.
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[3] 刘艳丽.谈热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].黑龙江科技信息，2012，（10）.
