电子信息类专业实践教学模式探索与实践-2019年教育文档
新工科背景下电子信息类专业“学践研创”四位一体实践育人改革

新工科背景下电子信息类专业“学践研创”四位一体实践育人改革*张红涛,谭 联,刘 鹏,张 亮(华北水利水电大学电力学院,河南 郑州 450011)摘 要:在新工科背景下,文章探索了电子信息类专业四位一体实践育人改革,通过建立“基础+运用+综合创新”能力培养体系,夯实工程能力培养基座,构建科学合理的实验课程体系,打造多元化实践模块,丰富活动载体,整合学校企业政治资源,促进创新创业平台建设,推动了“学践研创”四位一体实践育人改革,提高了教学水平。
关键词:新工科;四位一体;实验课程;创新创业中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2019)10-0012-02——————————————基金项目: 华北水利水电大学2018年创新创业就业课题(20181501)作者简介: 张红涛(1977—),男,河南邓州人,博士,教授,研究方向:图像识别,计算机视觉。
继蒸汽技术革命、电力技术革命、信息技术革命后[1],目前世界正处于第四次工业革命阶段。
为主动应对新一轮科技革命,教育部积极推进新工科建设,培养符合社会需要的复合型、创新型、应用型人才。
目前电子信息类专业人才培养模式主要存在四个问题[2]:1)各个学校没有形成合理的能力培养体系,这是主要问题;2)没有完善的实验教学框架;3)缺乏实践活动载体;4)学校没有与政府、企业形成良好的合作机制。
为培养新型人才,华北水利水电大学电力学院积极探索全方位的育人新模式,建立了相应的工作机制与激励机制。
文章结合笔者电子信息类专业多年的授课经验,探索该类专业“学践研创”四位一体实践育人改革[3],以期推动教学体制改革,提高教学水平,培养更多新型人才[4]。
1 “学践研创”四位一体实践育人改革模式探索1.1 重建“基础+运用+综合”创新”能力培养体系面对大学生就业困难的现状,积极响应国家政策,将双创教育融入专业课程中,把更多的时间转移到实验室中,用实验来检验所学知识,夯实基础,发现问题,解决问题,通过创新创业竞赛提升能力,通过科学研究建立创业思维和创业意识[5],重建“基础+运用+综合创新”三级能力培养体系。
电子信息工程专业生产实习教学模式的探索与实践

科研T作 打下基础 。因此 ,如何 提高生产 实习这一
实践教 学环节 的质 量成为 当前 高校教学改 革T作 中 的一个 重要课题 ,它是关 系电子信息T程 专业提高 教学质 量与人才培养 的一件 大事 。
生 产 实 习 的 目的是 让 学生 融 入生 产 实 践 ,掌
握 电 子产 品 生产 的全过 程 ,提高 学 生 的实 际 动手 和操 作 能 力 。随 着 我 国的 自动 化 水平 不 断 提高 , 目前 几 乎 所有 圉有 大 型企 业 的设 备 自动 化水 平 都 非 常 高 ,操作 人 员 几乎 都 在控 制 室 内 的控 制 台上 进行 操 作 ,以前 的手T 操 作 在现 代化 的 T厂 中几 乎看 不 到 。生 产 实 习大 多 只能 以参 观 学 习 、讲 座
发 挥教师主 导作 用 ,创造适 应学生能 力培 养的教学新模 式方案 ,并将教 学新模 式应用到 了生产实习实践教学
中去 ,提 高 了生产 实习的整体教 学效果。
【 关键词 】生产实习;教学模式;探索与实践
【 中图分类号 】 G 6 4 2 . 4 4 【 文献标识码 】 A 【 文章编号 】 2 0 9 5 . 5 0 6 5 ( 2 0 1 3 ) 0 4 . 0 0 1 2 . 0 4
生的组织性 、纪律性 ,培养学生团结协作和吃苦耐
劳 的精 神 ,从 而提高学生 的综合素 质 ,为学 生进一 步学 习专业知识 ,从事 电子信息 工程领域 的生产 、
划项 目资助。
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1 . 3 生产 实 习的教学 质量难 把关
2 0 1 3  ̄ c - - 4 月干 l J
培训 为主 ,生 产 操作 为 辅 的方 式 开展 ,这样 就 导 致 生产 实 习过 分 流 于形 式 ,如走 马观 花 ,学 生 的 学 习兴 趣 也容 易 受 到抑 制 ,学 习显得 被 动 ,实 习 效果 不 理想 ,实 习质 量 难 以保 证 。最 后 一般 只能 通过 实 习 日记 、实 习报 告 等学 生 提交 的书 面材 料 和 企业 的实 习鉴 定 表作 为 标准 给 出考 核 成绩 ,考
电子信息专业学生创新能力培养的探索与实践

电子信息专业学生创新能力培养的探索与实践:点亮创新思维的火花在知识经济的浪潮中,电子信息专业学生创新能力培养,如同一颗璀璨的明珠,照亮了学生前行的道路。
然而,面对日益激烈的社会竞争和不断变化的技术环境,如何通过电子信息专业学生创新能力培养的探索与实践,培养出具有创新精神和实践能力的高素质人才,成为了摆在我们面前的一道难题。
本文将探讨电子信息专业学生创新能力培养的探索与实践,以期为我国教育改革提供借鉴和启示。
一、电子信息专业学生创新能力培养的重要性电子信息专业学生创新能力培养,如同一位智慧的导师,引导着学生成长的方向。
在新形势下,电子信息专业学生创新能力培养已成为教育的重要任务。
首先,电子信息专业学生创新能力培养有助于提高学生的实践能力。
在传统的教学模式中,过于注重理论知识的传授,忽视了学生的实践能力培养。
通过电子信息专业学生创新能力培养,学生可以更加注重实践教学,使学生能够在实践中学习和成长,培养他们的实践能力和创新精神。
其次,电子信息专业学生创新能力培养有助于培养学生的综合素质。
在新形势下,学生需要具备综合素质,以适应教育改革和发展的需求。
通过电子信息专业学生创新能力培养,学生可以更加注重综合素质的培养,使他们能够成为具有综合素质的人才。
最后,电子信息专业学生创新能力培养有助于提升学生的国际竞争力。
在新形势下,学生需要具备国际视野和跨文化沟通能力。
通过电子信息专业学生创新能力培养,学生可以站在全球化的舞台上,展示自己的才华。
二、电子信息专业学生创新能力培养的探索与实践策略为了实现电子信息专业学生创新能力培养的发展目标,我们需要采取一系列有效的策略,如同一位技艺精湛的工匠,精心打磨每一块材料。
首先,加强实践教学环节。
通过实验、实训、实习等环节,使学生能够在实践中学习和成长,培养他们的实践能力和创新精神。
其次,鼓励学生参与科研项目,培养他们的创新精神。
科研项目是培养创新精神的重要平台。
通过参与科研项目,学生能够在实践中探索新知识,培养创新思维和解决问题的能力。
电子信息工程专业“工程导论”探索与实践

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( ni ei eh iusTann et ,Cv vai nvrt o hn ,Taj 0 3 0 hn ) E gn r g Tcnqe riigCne il it nU i sy fC ia inn30 0 ,C i e n r iA o e i i a
力 和素 质 。
“ 工程 导论 ” 课程 内容 涉 及 知识 面 宽 , 采用 基 于
工程 项 目的教学 , 利 于 学 生初 步 认 识 工程 项 目开 有
发所 需要 的知 识 、 能力和 素质要 求 、 使他们 亲身 体验
工 程项 目开发 的过 程 ¨ 。
1 课 程 的工 程 项 目分 析
aiy i u nv ri lt n o r u ie st y.
Ke wo ds:ee to i n o a in e g n e n y r l cr n c i fr t n i e r g;e g n e n n r d c in;e gn e n r g a m o i n i e r g ito u t i o n i e r g p a r m i
“ 程导论 ” 工 是第 一 学期 开 设 的必 修课 , 课 程 本
针对 民航 电子信息工程专业课程重点分析航空
维 修 的任务 和工程 师 的职责 。学生 经过 飞机 的机 型 培训 、 飞机 附件 的修 理培 训 、 修基 础理论 和基 本技 维
收稿 日期 :0 2 22 ; 回日期 :02 51 2 1- -3 修 0 2 1 - -6 0 作者简介 : 孙俊卿 ( 93 ) 女 , 16 一 , 硕士 , 副教授 , 主要从事航空电子系统教学和科研工作 , — i:qu @cu .d .n Ema jsn ac eu c l 华 克强 ( 94 ) 男 , 14 一 , 硕士 , 教授 , 主要从事控制理论与工程教学和科研工作 魏 国( 98 ) 男 , 17 一 , 硕士 , 师 , 讲 主要从事航空电子系统教学和科研工作
电子信息工程专业创新型人才培养模式探索与实践

力和 创 新 能 力 得 到 了很 大的 提 升 . 关键词 : 电子 信 息 工程 专 业 ; 创新型人才 ; 实践 能 力
[ 中图分类号] G6 4 2
( 大 连 海 洋 大 学 信息 工 程 学 院 , 辽宁 大连 l 1 6 0 2 3 )
摘 要 : 从 优 化 培 养 目标 、 改 革教 学模 式 、 建设 与完善创 新基地 、 增 加 学 生参 与 度 、 优 化 师 资 结 构 等 几 个 方
面, 对 电 子 专 业创 新 型人 才 培 养模 式 进 行 探 索 与 实 践 , 着 力 培 养 具 有 创 新 精 神 和 实践 能 力 的 电 子
2 探 索 与 实 践
2 . 1 优 化培 养 目标
P L US i i 等 电路 设 计 软 件 教 学 , 要 求 学 生 掌握 通
过 软件 的方 法来 高 效 地 完成 电路 硬 件 的设 计 ; 第
二层次 教学 内容 是 VHDL和 F P GA, 通 过编 程 的
电子 信息 工程 专业 旨在 培养具 备 电子技术 与 信 息系统 的 基础 知识 和基 本 技 能 , 具 有 创新 精 神 和 实践能 力 , 能从 事 电 子 产 品和 信 息 系 统特 别 是 海 洋信 息的研 究 、 设 计 的“ 敬业、 专业、 乐业 、 创业” 的 复合性 应用 型 人 才. 培 养 的学 生 应 具 有扎 实 的
[ 文献标志码] A
[ 文章编号] 1 0 0 3 — 6 1 8 0 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 6 2 — 0 2
新工科背景下的电子信息类实践教学探索

培养的主力军,具有承上启下的重要作用。2018年 8月教育部颁布《教育部关于狠抓新时代全国高等 学校本科教 育 工 作 会 议 精 神 落 实 的 通 知 》,为 全 面 振兴本科 教 育 吹 响 了 号 角[2]。 而 本 科 实 践 教 学 环 节作为高校人才培养最重要的一个环节,承担着专 业知识整合、科学技术创新、综合教学改革等工作, 对学生创新型能力、复合人才的培养具有主要的地 位和作用。从地方院校电子信息类专业课程实际教 学效果来看,仍存在教学环节重结果、轻过程,缺乏
业大学电子信息类课程为例,建立多课堂联动的一体化实践教学体系,利用头脑风暴法激发学生实践过程创新思维能力培养,强化过程监督与
商业思维管理结合的教学模式,以期提高课堂教学质量与学生创新实践的综合能力。
关键词:工程理念;实践教学;教学探索
中图分类号:G642
文献标识码:A 文章编号:10080686(2019)06015104
Abstract:AimingatthepracticalteachingproblemsofelectronicinformationcoursesinlocaluniversitiesinChina, thispaperputsforwardnewideasofcurriculumpracticeteachingreforminlocalcollegesanduniversitiesbytaking theinnovativepracticeandengineeringcertificationasthefinalaim.Andittakestheelectronicinformationcourse ofShanxiagriculturaluniversityasanexample,establishesthepracticalteachingsystem ofIntegrationofmulti classroom linkage,utilizesbrainstormingmethodtostimulatethecreativethinkingabilitytrainingofstudents, strengthenstheteachingmodeofcombinationofprocesssupervisionandbusinessthinkingmanagementtoimprove thequalityofclassroom teachingandthecomprehensiveabilityofinnovativepracticeforstudents. Keywords:Engineeringconcept;Practicalteaching;Educationalexplore
电子信息工程专业学生自主创新实验探索与实践
培养学生 良好 的实践和动手能力 ,并能够运 用新知 识 解决具体 问题 ,大幅度地提升学生的 自主创 新能力。 为此 ,我校在 电子信息工程专业开展了学生 自主创 新
实验 探 索 与 实践 教 学 改 革 项 目。通 过 创 造 条 件 并 鼓 励
的兴趣选题 ,由学生 自主开展对创新实践的探索。在
整 个创 新 实验 开 展 的过 程 中 ,对 学 生 开 放 实 验 室 , 为
学生提供 实验设备和实验条件 ,实验过程中配备有专
门的 辅 导 教师 , 以学 生 为 主 教 师 为 辅 的形 式 完 成 科 技
Ke y wo r d s : a u t o n o my — l e a r n i n g i n n o v a t i o n e x p e i r me n t ; t e a c h i n g r e f o m ; r i no v a t i v e c o n s c i o u s n e s s ; i n n o v a t i v e a b i l i y t
高 了学 生 创 新 意 识 和 创 新 能 力 ,取 得 了 很 好 的 效 果 。
关键词 :学生 自主创新实验 教学改革 创新意识 创新能力 Ex pl o r a t i o n a n d p r a c t i c e o n a u t o no my— l e a r n i n g i n n o v a t i o n e x p e r i me n t f o r e l e c t r o n i c i n f o r ma t i o n
e x pe r i me n t i s c a r r i e d i n o u r s c h oo 1 . I n t hi s p a p e r ,c ombi n i ng he t c u r r e n t a c t ua l s i t u a t i o n o f p r o f e s s i o n a l t e a c h i ng ,we pr o p os e d a s e r i e s of
电子信息类专业应用型创新人才培养的探索与实践
2019年16期创新创业教育高教学刊电子信息类专业应用型创新人才培养的探索与实践*高诺,王涛,魏莉(山东建筑大学信息与电气工程学院,山东济南250101)引言信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力,电子信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业,对于促进社会就业、拉动经济增长、调整产业结构、转变发展方式和维护国家安全具有十分重要的作用[1-2]。
电子信息产业已经是我国经济最具活力、最具创新的行业之一。
上世纪90年代开始电子信息产业的增速就超前于国民经济发展,拉动国民经济的发展,成为国民经济基础性、先导性、战略性、支柱性产业,成为我国抢占国际经济制高点的重要引擎。
进入21世纪,我国电子信息产业实现了持续快速发展,电子信息产业规模、产业结构、产业技术得到大幅提升[3]。
2009年,温家宝同志主持召开国务院常务会议,审议并通过了《电子信息产业调整振兴规划》。
根据该规划,预计“未来三年,电子信息产业销售收入保持稳定增长,产业发展对GDP 增长的贡献不低于0.7个百分点,三年新增就业岗位拟超过150万个,其中新增吸纳大学生就业近100万人。
”然而在信息高速增长的今天,高新技术发展迅速,人才流动加速。
企业为了生存,势必对人才提出更高的要求,对员工基本技能的培训已转嫁到学校,希望招聘到的应届生能够直接进行专门技术培训后就能上岗,并且有较强的自学和自我提升能力[4]。
那么高校如何提高学生的理论和实践能力,培养实用型的创新人才,是当前一个亟待研究和探讨的课题。
一、电子信息类人才需求调研与分析电子信息专业人才培养,应该遵循电子信息产业发展规律,根据人才需求类型,确定高校人才培养目标、专业建设方向。
产业发展和人才培养应该是一个凝聚了所有参与者的思想与智慧的共同体[5]。
在对国家电子信息产业进行了详细的了解,并对大量电子信息企业调研和座谈之后了解到,目前电子信息相关企业需求的人才可以分为研究型人才、应用型人才和辅助服务型人才,需求数量呈金字塔分布,如图1所示[6]。
电子信息类专业虚实结合实验教学项目建设与实践
D O I :10.16791/j .c n k i .s j g.2019.06.042㊀电子信息类专业虚实结合实验教学项目建设与实践王永慧,程知群,马学条,郑雪峰,刘国华(杭州电子科技大学电子信息技术国家级虚拟仿真实验教学中心,浙江杭州㊀310018)摘㊀要:为了提高实践教学质量,培养学生自主创新能力,进行了一系列实验教学探索与改革.在虚实结合实验项目中不断加入现代学科前沿技术,融合多知识点㊁多门课程内容;采用虚拟仿真 远程实验 教学模式,构建跨越时间㊁空间以及资源共享的实验教学环境;创建了新的实验教学方法.目前,该实验教学项目的建设及改革取得了良好的教学效果.关键词:虚实结合;实验教学;远程实验;电子信息专业中图分类号:G 642.0㊀㊀文献标识码:B ㊀㊀文章编号:1002G4956(2019)06G0184G05C o n s t r u c t i o n a n d p r a c t i c e o f e x p e r i m e n t a l t e a c h i n g p r o je c t sw i t h v i r t u a l Ga c t u a l c o m b i n a t i o nf o r e l e c t r o n i c a n d i n f o r m a t i o nm a jo r s WA N G Y o n g h u i ,C H E N GZ h i q u n ,MA X u e t i a o ,Z H E N G X u e f e n g,L I U G u o h u a (N a t i o n a lV i r t u a l S i m u l a t i o nE x p e r i m e n t a lT e a c h i n g C e n t e r f o rE l e c t r o n i c a n d I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y,H a n g z h o uD i a n z iU n i v e r s i t y ,H a n gz h o u310018,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t o i m p r o v e t h e q u a l i t y o f p r a c t i c a l t e a c h i n g a n dc u l t i v a t es t u d e n t s a b i l i t y o f i n d e pe n d e n t i n n o v a t i o n ,a s e r i e s of e x p e r i m e n t a l t e a c h i ng e x p l o r a t i o n a n d r e f o r m i s c a r r i e d o u t .I n th e e x p e ri m e n t p r oj e c t o f v i r t u a l Ga c t u a l c o m b i n a t i o n ,m o d e r n f r o n t i e r t e c h n o l o g y i s c o n s t a n t l y a d d e d t o i n t e g r a t em u l t i Gk n o wl e d ge p o i n t s a n d m u l t i Gc o u r s ec o n t e n t s .T h et e a c h i n g m o d eo fv i r t u a ls i m u l a t i o n R e m o t ee x p e r i m e n t i sa d o p t e dt o c o n s t r u c t a ne x p e r i m e n t a l t e a c h i n g e n v i r o n m e n tw i t h t h e s p a n n i n g t i m e ,s p a c e a n d r e s o u r c e s h a r i n g,a n d a n e w e x p e r i m e n t a l t e a c h i n g m e t h o d i s c r e a t e d .A t p r e s e n t ,t h e c o n s t r u c t i o n a n d r e f o r mo f t h e e x p e r i m e n t a l t e a c h i n g p r o j e c t h a v e a c h i e v e d g o o d t e a c h i n g re s u l t s .K e y w o r d s :v i r t u a l Ga c t u a l c o m b i n a t i o n ;e x p e r i m e n t a l t e a c h i n g ;r e m o t e e x p e r i m e n t ;e l e c t r o n i c a n d i nf o r m a t i o nm a jo r s 收稿日期:2018G11G08基金项目:浙江省高等教育 十三五 第一批教学改革研究项目(j g20180101);浙江省2016年高等教育教学改革项目(j g20160058);杭州电子科技大学2018年度高等教育教学改革研究项目(Y B J G 201808)作者简介:王永慧(1987 ),女,山西大同,硕士,助教,研究方向为通信电子技术教学与研究㊁嵌入式系统设计与应用.E Gm a i l :w yh @h d u .e d u .c n 通信作者:程知群(1964 ),男,安徽巢湖,博士,教授,院长,研究方向为宽禁带半导体器件与射频电路.E Gm a i l :z h i qu n @h d u .e d u .c n ㊀㊀«国家中长期教育改革和发展规划纲要(20102020年)»中明确提出:把改革创新作为教育发展的强大动力,把提高质量作为教育改革发展的核心任务,全面实施 高等学校本科教学质量与教学改革工程 ;深化教学改革,强化实践教学环节;实践教学是高校提高人才培养素质的重要环节,对提高学生的创新能力㊁实践能力和综合素质具有特殊作用[1G3].为了提高实践教学质量,我校电子专业的团队教师进行了如下实践教学改革:(1)对综合创新性虚实结合实验项目不断进行迭代更新,加入学科前沿技术,内容涉及一门课程多个知识点㊁系列课程多个知识点㊁相关课程或多门课程等,使学生建立知识的关联性和系统性,加强了学科之间的交叉融合,使实验教学实现由单一实验技能锻炼向综合能力素质培养的转变;(2)依托国家级虚拟仿真实验教学中心管理平台,构建跨越时间㊁空间以及资源共享的实验教学环境,使实验教学实现由固定场所向互联网场所的转变;(3)通过 视频观摩 仿真设计 虚实融合 课外实践拓展 等环节,使实验教学与工程应用相接轨,满足创新型工程人才培养需求,提升学生综合能力素养.I S S N1002G4956C N 11G2034/T ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀实㊀验㊀技㊀术㊀与㊀管㊀理E x p e r i m e n t a lT e c h n o l o g y a n d M a n a g e m e n t ㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀第6期㊀2019年6月V o l .36㊀N o .6㊀J u n .20191㊀实验教学模式按原先的教学模式,仿真只能在实验室,时间和场地都很受限制,缺乏灵活性,不能激发学生的学习兴趣,学生不能进行课外拓展等仿真实验[4G7].经过多年的实验教学改革与实验平台建设,形成了 远程实验 教学模式,如图1所示.依托电子信息技术国家级虚拟仿真实验教学中心在线教学管理平台,共享教学资源及实验教学环境,不同课程共享不同的仿真软件,使学生的学习成为 处处能学㊁时时可学 的泛在学习,还可进行课外拓展实验设计仿真,有效地调动了学生的积极性,提升了学生的自主研学能力.图1㊀在线虚拟仿真实验教学流程图形成了 视频观摩 仿真设计 虚实融合 课外实践拓展 的具有启发与自我创新性的实验教学方法.学生利用线上资源进行视频观摩㊁答疑,通过教学管理平台完成远程虚拟仿真设计,在实验室进行实物实验,利用虚实融合的方式,完成复杂系统实验设计,学生还可进行课外实践拓展,完善㊁提升所设计的电路.在整个过程中,学生积极地进行研讨和分析,极大地激发了学习兴趣,提高了自主创新能力,培养了分析解决实际工程问题的能力.2㊀实验项目实施综合创新性虚实结合实验项目是依托国家级虚拟仿真实验教学平台实施的.具体过程如下:(1)任务布置.指导教师在开课前1周通过教学平台发布实验设计任务,学生3人一组,以团队协作方式完成实验方案设计.㊀㊀(2)视频观摩.提前录制实验教学视频并发布在教学平台上,视频内容包括仿真软件的操作使用㊁实验难点及重点讲解㊁典型案例操作演示等.(3)远程实验.学生在教学管理平台上可以完成远程虚拟仿真设计,也可通过教学平台答疑室功能模块,就实验中的难点㊁疑点和心得进行留言,并与教师互动.(4)课堂实验.团队成员通过分工设计㊁现象归纳总结㊁适用范围分析等步骤,探讨实验电路的最佳实现方案.指导教师选取两组优秀团队就实验设计进行讲解及心得分享,旨在提升实验教学的趣味性及研究性.(5)实验考核.实验考核注重学生实验的过程和对实验的参与度,实验最终成绩由实验成绩㊁生生互评成绩㊁实验综合素养成绩构成.在关注实验报告质量的同时,更关注学生在实验中所展示的积极性㊁团队合作意识和创新能力等.3㊀综合创新性虚实结合实验项目设计以下以基于F P G A 的直流电机控制系统设计实验为例.基于F P G A 的直流电机控制系统,是采取自底向上的方法,使用Q u a r t u s I I 软件进行各模块的设计和虚拟仿真,再下载到F P G A 开发板进行硬件测试[8G10].直流电机控制系统对电机的P WM 控制,是通过调节P WM 的占空比,改变输出电压而进行的.直流电机测控系统电路模块图如图2所示,包括P WM 信号发生器㊁频率计㊁消抖动电路㊁直流电机㊁电机驱动电路㊁按键输入电路㊁显示电路㊁红外发光及接收管.直流电机的转速由一对红外发光管和接收管获得,红外接收管只有当转盘上的小孔旋转到顶部位置时,才能接收到发光管发出的红外光线,从而在电路上输出一个脉冲.由于红外传感器接收到的信号里含有大量随机毛刺信号,其输出信号必须通过消抖动模块进行滤波.消抖动后的信号包含了电机的转速信息,此信号经频率计测试后,变成电机转速.图2㊀直流电机测控系统电路模块图㊀㊀当直流电机通以高电平时就会转动起来.由于无法通过改变电流的大小来改变直流电机的功率,所以581王永慧,等:电子信息类专业虚实结合实验教学项目建设与实践要通过调节电机输入信号的占空比来实现,即在极短的时间内交替输入高低电平,从而达到控制电机平均功率的目的.键盘输入的预设转速用于控制P WM发生模块输出信号的占空比,从而使电机的转速始终跟踪预设的转速.3.1㊀直流电机控制系统的设计3.1.1㊀P WM信号发生器设计F PG A中的数字P WM信号发生器与一般的模拟P WM信号发生器不同,用数字比较器代替模拟比较器,数字比较器的d a t a a端接设定值计数器输出, d a t a b端接线性递增计数器输出.当线性计数器的计数值大于设定值时输出低电平,当计数值小于设定值时输出高电平[11G14].与模拟P WM信号发生器相比,省去了外接D/A转换器和模拟比较器,电路更加简单且便于控制.P WM信号发生器电路如图3所示,模块C N T8B是一个8位加法计数器,由L P M的计数模块L P M_C O U N T E R构成;模块C OM P则是一个8位比较器,由L P M的比较模块L P M_C OM P A R E构成.图3㊀P WM信号发生器电路㊀㊀P WM信号生成原理图如图4所示,图上方的锯齿波是一个8位计数器的输出波形,最大值是255.如果比较器d a t a a端输入的常数C=90,则当计数器C N T8B输出的值小于90时,比较器输出较窄脉宽的方波信号,而当进入比较器的预置常数C=180时,比较器输出了更大占空比的信号,其脉宽是C=90时的2倍.显然,比较器输出方波的脉宽与端口所置的常数大小成正比,即占空比越大,P WM传输给电机的平均功率也就越大.而通过改变比较器d a t a a端的来自外部的输入数据,就能方便地改变输出的P WM的脉宽.图4㊀P WM信号生成原理图3.1.2㊀直流电机正反转控制电路设计直流电机正反转控制电路由2个二输入与门和1个反相器组成,通过按键S L进行切换,其控制电路如图5所示.M0输出端接电机模块的正向输入端,控制电机的正向转动速度.M1输出端接电机模块的反向输入端,控制电机的反向转动速度.图5㊀电机正反转控制电路3.1.3㊀频率计设计频率计由分配器㊁测频时序控制器㊁十进制计数器㊁寄存器等模块组成,其电路如图6所示.控制计数器进行计数的使能信号的脉宽为1s,则C O的输入频率为8H z,此频率通过F P G A内的锁相环和计数器获得.外部时钟频率C L K为20MH z,通过锁相环输出时钟频率为4096H z,通过9位二进制计数器c o u t脚输出8H z信号,作为测频时序控制器C O的输入频率信号.对于测定转速极低(每秒转速小于1)的情况,不能使用这种频率计.因为此类频率681实㊀验㊀技㊀术㊀与㊀管㊀理计的缺点是,所测信号的频率越低,则测量精度越低,且根本无法测量小于1H z 的信号频率.3.1.4㊀电机调速及译码显示设计电机调速及译码显示电路由4位二进制计数器和7段数码显示译码器组成,其电路如图7所示.图6㊀频率计电路图7㊀电机调速及译码显示电路㊀㊀4位二进制计数器C N T 4B 的输出端与P WM 信号发生器比较器的d a t a a 端的高4位相连,通过按键K I N 使进入比较器d a t a a 端的常数C 发生改变,从而实现对电机速度的调节.7段数码显示译码器D E C L 7S 可以控制显示共阴极7段数码管的十六进制码,采用V e r i l o g 语言进行设计.3.1.5㊀消抖动模块设计在电路设计中,消抖动模块设计是十分重要的功能模块设计.除了利用R S 触发器去除机械电子抖动和使用状态机进行消抖动电路设计外,还有许多其他类型的电路可用于消除信号的毛刺,比如通过对脉冲前后沿的毛刺进行计数比较的方法.采用计数比较法进行消抖动电路设计,其真值表所对应的c a s e 语句程序如图8所示.3.2㊀P WM 信号发生器仿真测试通过教学管理平台中的Q u a r t u sⅡ软件的内嵌逻辑分析仪S i g n a l T a p I IL o g i cA n a l yz e r 文件,对P WM 信号发送器的测试数据进行采样分析,不同占空比的图8㊀消抖动模块的c a s e 语句描述仿真测试结果如图9所示.仿真测试结果表明,通过改变比较器d a t a a 端的来自外部的输入数据,可以调整P WM 信号的占空比波形.电机转速分为16级,当P WM 信号的占空比越大时,电机转速越高.图9所示为不同电机转速级别下对应不同的P WM 信号占空比.781王永慧,等:电子信息类专业虚实结合实验教学项目建设与实践图9㊀不同占空比的P WM仿真波形3.3㊀直流电机控制系统硬件测试基于F P G A开发板进行虚实结合调节,F P G A开发板核心芯片型号为C y c l o n e I I IE P3C5E144C8.硬件测试系统还包括上位机㊁下载器㊁示波器和电机模块.在顶层设计电路中对输入信号㊁输出信号进行引脚锁定,编译下载.s o f文件,通过物理按键切换控制电机的不同转速.硬件测试系统如图10所示.图10㊀系统硬件测试图4㊀结语为了提高实践教学质量,培养学生自主创新能力,本文针对电子信息类专业的实践课程,从实验教学模式到实验教学过程实施,进行了一系列的教学改革与研究.实践表明,在综合创新性虚实结合实验项目中不断加入现代科技前沿技术,融合多知识点㊁多门课程内容,有利于学生建立知识的关联性和系统性,使实验教学由单一实验技能锻炼转变为综合能力素质培养;采用 远程实验 教学模式,共享教学资源,进行远程仿真设计,提升了学生的自主研学能力,使实验教学由固定场所转变为互联网场所;按照 视频观摩 仿真设计 虚实融合 课外实践拓展 的教学方法进行实验项目实施,学生的学习兴趣和自主创新能力得以提高,实验教学与工程应用实现了接轨,学生工程实践能力和工程应用能力大大加强.参考文献(R e f e r e n c e s)[1]王春兴.电子信息专业实验课程体系改革与创新人才培养[J].实验技术与管理,2011,28(8):136G138.[2]李佶莲,过琳.深化教育改革促进人的现代化[N].中国社会科学报,2018G01G24(6).[3]魏艳红,许昌,王桂荣.基于科研项目的机械电子专业实践教学改革[J].实验室研究与探索,2018,37(5):177G181.[4]洪澜,蔡修奋,李佼洋,等.基于虚拟仿真实验的创新能力培养[J].物理实验,2018,38(9):43G47.[5]狄海廷,董喜斌,李耀翔,等.高校虚拟仿真实验教学资源的可持续发展机制研究[J].实验技术与管理,2018,35(5):236G238,242.[6]陈鹏,李亚,纪婧.依托实验课程的大学生创新性实验计划的实践与探索[J].实验技术与管理,2014,31(4):32G34,37.[7]盛苏英.开放式虚实结合实验教学探索与实践[J].实验科学与技术,2014,12(1):98G101,104.[8]陈龙,郄小美,马学条.数字电子技术综合性虚拟仿真实验教学改革[J].实验室研究与探索,2017,36(5):110G113.[9]袁小平,陈烨,陈世海,等.基于 虚实结合 的电子技术实验课程群体系建设与实践[J].实验技术与管理,2018,35(8):216G220.[10]林聪,徐今强.基于F P G A的无刷直流电机控制器设计[J].现代电子技术,2017,40(19):150G152.[11]韩团军.基于F P G A高精度无刷直流电机控制系统的设计[J].机床与液压,2016,44(22):149G151.[12]胡亚琦,胡翔宇,牛宝.基于F P G A直流电机的P WM控制[J].实验室研究与探索,2014,33(9):44G47.[13]李金松,董砚,崔向宇,等.基于F P G A和步进控制的无刷直流电机伺服系统[J].电力电子技术,2014,48(8):16G18.[14]潘明,许勇.基于F P G A的直流电机脉宽调制控制[J].广西科学院学报,2005,21(4):219G221.881实㊀验㊀技㊀术㊀与㊀管㊀理。
电子信息工程专业毕业实习教学模式的探索与实践
一
毕业设计对 毕业实习的指导作用更明显。毕业设 计可以对毕业 实 习中遇 到的问题进行深入 的理论探讨研 究,真正做到理论和
传统毕业实习存在的不足
华北科技学院 ( 以下简称 “ 我校” )传统毕业实习存在 的不 实 际相结合,达到对所学知 识进 一步的综合和升华,同时也培
方 式的好处是 : 1毕业实 习单位相对来说较容易落实。每一个 () 随着社 会主义市场经济体制的建立和高校招生规模不 断的 指导教 师指导的人数 通常都 不超 过 8 人,相对整 个专业 的学生
扩大,我国大学毕业 生就业 压力越来越大 。认清新形势下毕业 来说, 人数相对分散 , 学校周边的一 些私有企业也可以安排。() 2 实习教学 的特点和存在 的不足,对 提高毕业实习教学 质量 ,促 毕业实 习的目的性 更强 。毕业实习可 以为毕业设计 搜集相关资 进就业 ,培养适 应社 会需求的应用型和创 新型人才具有十分重 料、积 累实际的经验和技能,也 就是为毕业设 计打好基础。() 3
工程专业毕业实习的主要 目的是 : 了解社会对电子信 息工程专业
1毕业实 习与毕业设 计相 结合 的教 学模 式 .
毕业 生的需求情况 ; 解和领会所学 的基本 理论,了解电子信 理
将毕业实习和毕业 设计两个任务合并为一 个任 务实施 ,完
息技术的现状、发展 及应用 ; 理论联 系实际,培养创 新与创业 全 由同一个指导教师负责指导学 生的毕业 实习和毕业设计任务。
意识, 从实际出发分析和解决 问题 , 并为毕业后从事本专业技术、 充分发挥每一位指导教师的资源和作用,由指导教师根据每 个
业务及管理工作 打下必要的实践基 础 ; 增强劳动观 念,培 养 良 学生毕业设 计题 目所涉及的不同科研 方向,有目的性和针对性, 好的职业道德和敬业精神 , 为毕业设计 ( 论文 ) 收集 必要的资料 , 为学生联 系不同的实 习单位和布置不同的实习任务。采取 这种 做 好技术、知识 、资料的收集 等准备。
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电子信息类专业实践教学模式探索与实践
高等教育的根本任务是培养有创新精神和实践能力的高级专门人才,国内各高校都在围绕构建适应时代发展和社会需求的人才培养模式主题进行着不懈的探索与实践。
湖南理工学院信息与通信工程学院电工电子实践教学中心是省级实践教学示范中心建设单位,电子信息工程专业为湖南省特色专业建设点,近年来在促进学生实践能力培养、创新精神培育方面取得了许多较突出的成绩。
[1] 通过强有力的实验课程改革、实验手段改革和创新性实验室建设等措施,鼓励学生参与工程实践和大学生电子竞赛,取得了显著成绩,同时也积累了宝贵的办学经验。
然而也应清醒的认识到,虽然实践教学中心为学生提供了锻炼能力、开拓视野的平台,但就整体而言尚存在结构体系上的不足。
部分特长突出的学生得到了能力拓展锻炼,但就全体学生而言能力拓展延伸还有待加强;实验室功能的梯度建设以及实践教学内容的层次化建设亟待完善;实践教学机制有待形成开放有序、注重实践、推进创新、突出特色的稳定高效的运行模式。
综上所述,研究和探索基于示范中心的实践教学模式,构建行之有效的运行机制,是当前迫切需要解决的重要问题。
一、专业培养目标和模块建设方案湖南理工学院电子信息工程专业的培养目标是培养熟练运用电子技术和信息系统的基础知识,掌握电路设计、信息采集、
处理和传输的基本理论与技术,具有电子与信息工程实践的基本技能,能进行电子设备、信息处理系统的研究、设计、应用、开发,适应21
世纪电子信息工程技术需要的德、智、体、美全面发展的高级应用型工程技术人才。
课程体系采用“平台+模块”
结构。
平台是指通识教育平台、学科基础及专业理论平台和实践创新平台。
模块建设方案如下:
1.见习实习模块
电子工艺实习在校内实习基地进行。
生产见习将根据具体情况,安排到企业生产现场或研发部门中进行。
2.实验实训模块
独立课程实验、课程设计和实训在校内实验室、基地等场所实施;工程训练以校外企业现场实践为主。
应用程序设计基础(课程设计)重点培养学生在面向对象程序设计、系统分析、软件开发等方面的能力。
网络工程(或嵌入式系统)实训主要培养学生网络工程实践能力(或嵌入式系统开发能力)。
工程训练内容将以企业项目、横(纵)向课题等形式完成。
3.论文设计模块毕业设计实施指导教师负责制。
鼓励采用产学研合作模式(对于在校外做毕业设计的学生,实行双导师制)。
毕业设计主要过程控制环节包括毕业设计任务书、开题报告、中期检查、论文审查和毕业答辩。
4.学科考赛模块
学生参与各种学科竞赛,可以根据获奖等级获得相应学分。
比如,校级奖:奖励1〜2学分;省级奖:奖励3〜5学分;国家级奖:奖励6〜9学分;国际级奖:奖励10学分。
5.科技创新模块
参与创新科研项目的学生,根据创新科研项目级别获得相应学分,校级1〜2 学分,省级3〜5 学分,国家级6〜9 学分;发表学术论文的学生,按发表的期刊级别分别给予学分奖励,省级期刊2〜4学分,国家级期刊5〜7学分,国际级刊物8〜10学分;参与教师项目或横向课题研究的学生,可以由指导教师根据学生科研情况给予 1 〜5学分;主持学术报告讲座活动和参与各级各类校园科技文化活动的学生,由辅导员根据实际情况给予相应学分。
6.社会实践模块由辅导员根据学生参与社会实践的情况及表现给予
相应学
分。
7.职业技能模块
参加计算机类等级考试和外语类等级考试的学生,根据证书等级分别获得2〜4 学分;对于取得其他各类执(职)业资格证书的学生,获得相应学分,累积不超过 6 学分。
8.其他活动模块
参与团体活动和体育艺术活动的学生,由学工部根据活动级别及获奖等级奖励相应学分。
二、探索创新基地人才培养新模式创新基地实践模式改革的目标是立足素质教育,以专业素质和工程能力培养为主线,突出个性发展,结合传帮带的形式,采用以开放式、多层次工程项目驱动为主的实践教学新模式,培养更多的具备实践能力、发展能力、创新能力的高层次工
程应用型人才。
研究内容主要包括以下几个方面:
1.创新基地与理论教学和实践教学体系关系研究
将电子信息类的多个专业视为一个整体,设置相同基础下可以灵活调整的多个专业方向;结合教师特长、校企合作优势及项目需要,实施校企互动的开放式、多层次工程项目驱动教学模式;按照知识内容及其逻辑结构形成多个小组群,基于小组群构建组合式课程体系;通过个别调查与日常观测掌握学生的个性和需求,以学科竞赛训练有针对性地培养学生的创新能力;最后采用适当方法检验与评价上述教学体系的成效。
2.创新基地团队建设的研究团队建设是提高团队水平的前提。
团队中应具有在硬件、软件、FPGA ARM DSP和自控等方面各有专长的教师成员。
针对不同的课题,每个方向由两名以上的指导教师和多名学生组成专门研究小组,各小组之间互通有无,密切配合;研究小组内部由不同年级、不同专业的学生组成,使得专业结构形成了比较合理的梯队。
在梯队建设中,合理引入竞争机制,以保证团队的水平。
如拟举行专题学习比赛、专题制作与设计比赛和电子设计技能竞赛,从中及时发现人才,补充新成员;各小组成员实行优胜劣汰制,累计二次以上不能在规定时间内完成任务,将淘汰小组中的部分成员,被淘汰的学员若要求重新进入创新基地学习,须严格按照新队员入选的要求执行。
3. 创新基地实践教学模式的研究
教学模式的好坏,直接影响了创新基地培养的人才质量和水平。
过去采用的项目驱动教学模式(即教师的教与学生的学都是围绕着同一
个目标、基于几项任务来完成的一种教学模式),使少量自学能力特别强的学生实践、创新能力得到了大幅度提升,但由于项目驱动教学模式中学生与项目之间存在衔接问题,导致部分学生望而却步,无从下手。
本项目的研究,拟寻求解决创新基地实践教学模式的不足之处,通过从开放式、多层次工程项目驱动的前期准备、项目选取、项目具体实施、项目评价等几方面努力,彻底解决创新基地培训模式的瓶颈问题,使更多的学生能适应开放式、多层次的工程项目驱动教学模式并从中获益。
4. 创新基地长效机制的研究
长效机制是创新基地发展、壮大的保证。
拟进一步整合资源,落实技术积累,做好传承工作;同时,通过定期举办在校专才专题讲座、校友专题讲座等活动,引导学生在打好基础的同时开拓视野;积极组织学生参加各类学科竞赛,提高学生的实践能力和创新能力,从中积累工程实践经验;采取校企共建共享、互利互惠的合作模式,保持创新基地“产学研”长效运行机制。
三、校企合作培养工程与应用型人才实践教学的体系建设工程应用型人才培养强调以知识为基础,以工程应用能力为重点,知识与工程素质协调发展,课程机构合理设置,科学地选择理论教学与实践教学内容,使之既能强化工程应用能力,又能提升综合素质。
实践教学环节是培养电子信息类工程应用型人才的重要环节,是提高学生工程应用能力和创新能力的关键。
在构建实践平台课程体系的基础上,通过改革原有依附于理论教学的单一实验教学模式,重新合理定位实验教学,整合实验项目,优化资源配置,校企联动,[2] 构建电子信息类应用型人
才“一体两翼”实践教学平台。
“一体两翼”实践平台结构如图1 所示。
其中“一体”为专业基础实践平台,两翼为工程应用实践平台与应用创新实践平台。
[3]
四、实践教学大平台建设与实践大学生实践创新能力培养是一项复杂的系统工程,涉及的内容很多,范围很广。
通过系统性研究实践教学与学生创新能力培养的联系,探索、建立电工电子实践教学中心“四化三能”人才培养新模式,努力培养学生的工程实践能力,尤其是综合能力与创新能力,以满足新时期对人才的素质教育要求。
[4]
1.实践教学大平台建设作为一种体制创新,实践教学大平台建设是有效整合资源,提高运行效率,构建大电类融通性实践教学中心的重要举措。
在全面考虑平台整体结构、运行机制、功能配置及可持续发展等因素的前提下,建立由技术基础实践教学平台、专业实践教学平台及科技创新实践教学平台组成的多功能、开放性大平台模式。
2.模块化实践课程与层次化实践项目建设从人才培养体系整体出发,建立以能力培养为主线,分层次、相互衔接、科学系统的实践教学课程体系,通过构建以基础实验层、提高设计层、综合应用开发层、研究创新层为特点的塔式结构实践项目体系,逐步形成不同的实验课程模块,依据其内在的逻辑关联和层次递进关系进一步形成有层次结构的实践课程体系。
3.实践教学平台开放化建设
实践教学平台采用开放式运作模式的目的在于为学生建立一个形式
相对宽松、机制严格紧凑的学习和实践环境,改“被动式塑造学生的能力体系”为“主动式自主建构个性化的能力体系”,从而解决学生对教师过分依赖的问题。
实践教学开放化建设平台的模式方案如图 2 所示。
通过推动开放式自主学习的实践教学改革,为学生自主学习、个性发展、创新素质与能力的孵化创造时间和空间上的有利条件,使教学资源得到更加充分的利用。
有利于不同层次学生能力的非均衡自主延伸拓展,是实现应试教育转为素质教育,全面提高实践教学质量的重要方法和手段。
五、结论高校实践性教学模式是一项复杂的系统工程,涉及的内容多、范围广,培养适应电子信息技术飞速发展要求的高素质的应用型、创新型、电子信息类应用人才是时代赋予高校电子信息类高等教育的使命。
本文旨在通过电子信息类专业实践教学人才培养研究,探索并建立应用型人才培养模式,努力培养学生的综合能力,尤其是工程实践能力与创新能力,以符合新时期对人才素质教育的要求。
因此,文中提出的实践教学模式是培养电子信息类专业高级应用型人才的有效的新思路,为高校人才培养提供了很好的参考和借鉴。
[5]。