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1选题探讨
如何从模具制造类企业的实际项目出发,制定既符合现实需要又能体现教育认知发展的设计项目选题。从企业的实际项目入手,将高校研究理论在真实项目实践中完成,体现产学研一体化应用转型,为模具企业的实际项目保证科学的理论支持。
2毕业设计形式
根据材料成型及控制工程专业工科学科的特点,培养社会需要的各类职业岗位技术能力,毕业设计应在形式上实现多元化,学生可以依据自己的特长完成产品结构的设计、制造工艺的研究,产品模拟分析或是生产管理的革新等等,不仅体现学生自身的个性特征,更能提高学生的职业兴趣,合理规划职业生涯。
3毕业设计时间安排
以往的毕业设计开展的时间与毕业实习和找工作交织,匆匆而过,质量难以保证。项目化毕业设计以教学大纲为依据,必须科学安排时间,合理处理毕业实习和设计的交融。
4毕业设计指导方式
按照前期对毕业设计的选题,必须建立与选题相适应的毕业设计指导方案。改变以往专职教师单一指导的模式,为保证学生的实践技能和理论水平的同时提升,实现企业和专职教师的联合指导模式。毕业设计答辩形式:在前期选题、综合指导方式模式基础上,改变从前学生讲、老师听,提问的单纯形式,结合学生设计的不同特点,采用企业技改提案、研讨会等答辩形式,给予学生展示自己研究成果的机会。毕业设计最终成绩评定办法:综合前面的研究,保证学生学有所用,进行全方位的评价,尤其关注企业对于学生毕业设计中展现综合能力的评定。
二项目化材料成型及控制工程专业毕业设计改革的创新点
1思路创新毕业设计改革的思路
创新在于以就业为导向,关注职业岗位能力需求,更好的实现校企人才“零对接”,以项目为载体,将材料成型及控制工程专业的毕业设计贯穿于大学培养的全程实践教学,提高学生实践能力,学习兴趣,增加就业砝码。
2方案创新从模具专业的市场
人才需求出发,以“理论够用,重应用能力”的能力本位培养方式为指导,改变以往理论过重,走过场,脱离实际生产的毕业设计方案,建立操作性强、针对就业性强的项目化毕业设计方案。这也是应用型本科工学发展的必然趋势。
3实践理论相结合
在材料成型及控制工程专业2010届毕业生毕业设计中采用项目化毕业设计方案,取得了不错的成效,学生普遍反映明白自己要学什么,干什么,为什么,主动积极性高涨,在实践中提出了一些实用的技改创新,服务社会。
4以就业为导向的项目化材料成型及控制工程专业毕业设计改革的应用价值
毕业设计的改革可以缓解高校与社会人才培养的矛盾,提高学生的就业,其应用价值主要表现在:(1)项目化的毕业设计方案有助于校企合作,用人单位提前介入人才培养,培养适合产业发展的技术人才。(2)项目化的毕业设计能够保证教学质量,提升职业能力培养。(3)项目化的毕业设计方案缩短了高校与就业从业的适应期,增加了学生的实际工作经验,帮助学生就业,提高学生的综合素质和职业能力。
三结束语
关键词:毕业设计;联络通道;周汇报;人才培养
本科采矿工程专业经历四年的学习,从高数、大学英语、工程制图等基础课到井巷工程、采矿学、矿山压力与岩层控制等专业课程,并且安排了矿山机械、工程经济学、矿山电子等拓展课程[1],学习内容之广,但学习的深度较浅。采矿工程毕业设计是教学计划中教学的最后一个环节[2-3],其目的就是让毕业生综合的、系统的运用四年所学知识,毕业设计还要求学生实地考察学习,理论联系实际,科学的培养自身技能,为将来从事煤炭行业打下坚实基础。近年来发现,采矿本科毕业设计的内容水平明显下降,究其原因是学生或者指导教师的责任[4-5]。学生毕业设计不合格说明培养的质量不能满足企业要求,盲目不求质量输送毕业生,可能由于知识缺漏造成的人员伤亡,对国家和社会造成很大的损失,也会对本校的声誉以及个人的前途发展有很大的影响[6]。因此,剖析目前采矿工程毕业设计存在的问题和提出解决新思路是本文的目的所在。
一、存在的问题
(一)单位实习情况差在单位实习情况的好坏是决定是否能做好毕业实习的重要影响因素之一。每个煤炭学校的采矿专业学生都安排至少四周的单位实习时间,如果充分利用好这四周在单位现场实习,对矿井的各个环节有个初步认识并对重要部分重点了解,可以说毕业设计以及答辩就不是问题。但了解学生实际到单位实习情况不容乐观,据统计只有三成的学生实际到单位进行了现场实习,并且学生到单位后没有下井实习,只是做了收集矿上基础资料的工作,收集之后便离开单位,浪费了大量的宝贵时间,造成对煤矿情况不了解、巷道设计不清楚、实际的采煤生产一无所知,造成毕业设计和答辩的被动。
(二)毕业设计的选题及内容单一纵览近年来的采矿毕业设计题目,设计的矿井集中在河南、山西,相当一部分矿井被学生重复拿来设计,如焦作、平顶山和晋城的矿井,重复次多过多,甚至一个学期有两到三个学生做同一个矿的初步设计,设计的内容只是部分不同,缺乏创新。
(三)工程绘图全部依赖电脑,缺乏手绘能力2000年以前,电脑未能全面普及,采矿毕业设计普遍要求手绘图纸,手绘的内容有《井田开拓方式平面图》、《井田开拓方式剖面图》、《采区平面图》、《采区剖面图》与《井底车场》,抄袭较少,但电脑普及之后,出现了电脑绘图软件,如AtoCAD,为了减少学生工作量,学生可以利用CAD绘图,逐渐学生缺乏手绘图纸的能力,对图纸的熟悉度大不如以前,出现了诸多问题,如线性不对,图中比例不对、标注不规范等问题,并且学生可以轻易的复制,抄袭的严重。
(四)毕业答辩情况不容乐观部分毕业生在答辩时尽管设计说明书内容和排版较好,但答辩时对自己设计的论文的内容模糊,答辩时语言不流畅,思路不清晰,对设计的内容只知其一不知其二,很难用可衡量的标准去给学生定量给分,只能靠答辩老师定性给分,由于收到诸多因素影响,不能准确的去判断情况。
二、解决问题新思路
(一)改变毕业设计实习方式,建立三点一线的联络通道针对部分学生不去单位实习情况,建立“毕业生—指导教师—实习单位”联系通道,即实习学生、实习单位联系人与指导老师建立联系通道,及时沟通了解学生在实习单位的实习情况,指导老师及时进行实习指导和实习内容安排,目的让学生在最短的时候内,高效的将所需了解的内容尽快掌握,也约束了学生的行为,杜绝学生不去单位实习情况。
(二)利用3D模拟现场等手段建立新的实习场景由于煤矿行业性质决定,现场实习存在很大的安全风险,再加上煤矿行业不景气,各煤矿经营情况不好,学生寻找实习单位比较困难,下井进行一线实习更是难上加难,所以寻求新的实习模式刻不容缓,可以实验室为实践教学基础平台,可利用3D模拟现场场景,可为学生提供新的设计思路,打破常规只在现场实习才能了解情况。
(三)加强毕业设计中间环节的管制,建立周汇报答辩制度。毕业设计期间完全由学生自主安排时间,部分同学懒惰性太强,设计进程一拖再拖,到最后阶段随意糊弄过关,为了杜绝此现象,加强毕业设计中间环节的管制,建立周汇报答辩制度,即学生一周一次给指导老师汇报设计进程。
(四)建立完善的毕业答辩管理制度。可实施“三项答辩法”,即在原来采矿工程毕业设计答辩采用单一设计内容及图纸答辩的基础上,增加了基础知识答辩和采矿CAD设计能力考核两个答辩环节,并通过采用一定的指标权重进行综合得出毕业设计成绩。例如答辩成绩和指导老师的成绩比重分别为70%和30%;答辩成绩和指导老师的成绩相差20分时,以低分为最终成绩;答辩成绩和指导老师成绩一个不及格时,则答辩最终成绩不及格。
三、结语
采矿工程毕业设计环节的好坏是决定采矿工程专业人才培养能否成功的关键一步,毕业学生正处于青春期,叛逆和懒惰时常伴随着他们,但如果毕业实习环节严谨、科学、合理,及时打消学生其他想法,将精力全身心投入到毕业设计中,从中学到各项能力,使同学们能达到具备扎实牢固的基础知识和专业知识,具有较高的适应采矿工作能力,对新技术和新知识有所了解的复合型人才。
作者:李红斌 单位:河南理工大学
参考文献:
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[4]刘锋珍,戴仁竹,,梁帅江.采矿工程毕业设计过程管理模式探索[J].科技咨询,2012(19).
为了选出适合于培养目标为高级应用型人才的石油工程专业的毕业设计题目,避免以往的题目重复率高、内容偏多、难度较大的问题,在毕业设计选题时,石油工程系首先组织指导教师学习学校和学院有关毕业设计的管理文件,领会文件的精神,结合石油工程系的实际,组织编写了石油工程专业毕业设计选题指南,分指导教师版和学生版。指导教师版指南详细指出了每个老师可以申报的题目方向和数量,要求了内容和题目与往届的重复率;同时,对题目的内容和深度也做了明确的要求,最后详细图解了在毕业设计管理系统中申报课题的过程。学生版选题指南主要图解在系统中选题的过程,特别强调不能跨专业方向选题。在指导教师申报完题目后,系上审核环节主要关注题目的重复率、题目的广度、题目的深度以及题目适合的专业方向。对不符合我校石油工程专业培养目标的、虽来源于现场但题目偏难内容偏多的、内容与往届重复等情况的题目则退回指导老师重新申报题目,直到题目符合人才培养目标。在学生选题前,举行了石油工程专业毕业设计动员会,学院主管领导从毕业设计的目的、意义等方面对全体毕业设计学生进行了动员;石油工程系采用实例详细介绍了选题过程和步骤,特别强调不能跨方向选题等注意事项。最后,学生在网上选题后,指导老师在网上确认,系上进行二次审核,主要看是否有跨方向选题。石油工程2013届毕业设计采用上述选题过程进行选题,指导教师申报的题目合格率达到90%,学生错选率不到10%,未出现过难和过宽的题目。
二、规范开题答辩
2013届石油工程专业共有414位学生获准进入了毕业设计环节,按重庆科技学院实践教学规范及石油工程系石油工程专业2013届毕业设计工作计划,开题答辩放在第六周。在第四周,在广泛征求指导老师和毕业设计学生意见的基础上,石油工程系制定了开题答辩方案,并传达到所有毕业设计指导教师和毕业设计学生,同时做好开题答辩准备。由于是首次搞开题答辩,因此随机抽取了毕业生总数的20%分油藏、钻井和采油三个组进行答辩。答辩分两个阶段:汇报和提问。在汇报阶段,毕业生从目的意义、国内外发展现状、主要内容、工作条件和工作计划等方面阐述自己的课题;在提问阶段,答辩老师着重从题目的适用性、国内外现状的阐述、内容的广度和深度、工作思路等方面就课题与答辩学生进行交流,针对性地提出建设性的修改建议和意见。总共有82位毕业生参加了开题答辩,建议修改题目的有15名,建议修改研究内容的有20名。同时,未参加答辩的学生也按时完成了开题报告,做好了开题答辩的准备。通过开题答辩,使学生能及时与指导老师协商,完善题目和内容,理清工作思路,保证了后续设计工作的顺利进行。
三、中期检查
2013届毕业设计在中期检查时,发现了进度滞后、题目宽、内容多、难度大以及实验条件不满足等问题,分别采取强化指导、调整题目和内容、补贴实验课题经费的方法来解决,保证了毕业设计的按时完成。
四、严格评阅
2013届毕业设计论文评阅采取“双盲评阅、异人评审”模式。在开展评阅前,石油工程系制定了2013届石油工程专业毕业设计答辩方案,详细规定了毕业论文的评阅标准、时间节点等,并传达到所有的毕业设计指导老师和毕业设计学生。评阅的具体做法为:答辩前一周,学生提交隐去指导老师和毕业设计学生信息的论文,然后指导教师在毕业设计系统中评审“双隐”的毕业论文,只有指导老师评阅成绩大于等于60分的论文才能进入下一个环节———交叉评阅。在交叉评阅前,系上根据每个课题的具体学科方向,在系统中预先指定研究方向与课题相同或相近的老师作为论文评阅老师,只要需要评阅的论文通过指导老师评阅,交叉评阅老师就会在毕业设计系统看到相关论文。交叉评阅根据学校实践教学规范的具体要求,从完成的工作与任务书的符合度、工作量、内容深度和广度以及格式的规范性等方面对看到“双隐”论文进行评阅,给出恰当的评语和成绩,只有评阅成绩为60分及以上的论文才能进入答辩前的预审阶段。这种评阅方式,避免了评阅时指导老师的干扰,保证了评阅结果的客观公正。交叉评阅结束后,2013届毕业设计学生有34位同学的论文未通过交叉评阅,不能进入答辩环节。
五、改革答辩
答辩是毕业设计质量控制的最后一个环节,也是最重要的环节。往届答辩时,自己指导的学生在老师所在的答辩组答辩,答辩多媒体和毕业论文上都有指导老师姓名,存在一定干扰因素。因此,2013届答辩总的原则为“匿名答辩、异组答辩”,匿名答辩要求学生答辩时所用的材料(毕业论文和汇报多媒体)必须隐去指导老师姓名;异组答辩是指学生只能在非指导老师所在的答辩组答辩。答辩分组时,采用按方向分组原则,不管指导老师的学科方向,只认毕业设计课题本身的学科方向,按课题学科方向分组,同时尽量避免分到指导老师所在的答辩组。在答辩前,系上组织人员进行二次形式复查,对照学校关于工科毕业论文的格式要求,对提交的“双隐”论文进行格式审查,格式规范的论文则直接进入答辩分组环节,格式严重不规范或未进行“双隐”的论文直接判定为不合格,进入补答辩。答辩时,答辩学生用多媒体从绪论、主要工作、结论等几方面阐述论文的主要内容,限时8分钟;然后答辩组就论文本身以及相关专业知识提5~8个问题,答辩学生即时回答,答辩组根据回答情况并结合论文本身给出答辩成绩。在答辩过程中,答辩小组秘书对论文进行一致性检查,检查完成的内容与任务书内容的一致性,发现内容不符则立即停止答辩并视为不通过。同时,如果发现答辩材料未进行了匿名处理,则直接进入二次答辩。2013届石油工程毕业设计答辩前,有10位同学未通过石油工程系组织的形式审查,共有370位学生进入了答辩环节。经过两批次共计4天时间的答辩,油藏有4人、采油5人、钻井14人共有23位学生未通过首次毕业设计答辩,其中包括3位未对答辩材料进行匿名处理的毕业生。随后组织了两次补答辩,最终有8位同学未通过毕业设计答辩,未按时取得毕业资格。
六、结束语
超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。
超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。
目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。
关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制
2 概述
2.1 总述
近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW> 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。
2.2 UWB基本原理
发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。
2.2.1 脉冲信号
从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。
冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为:
(2-1)
(2-2)
单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。
图2-1 单周期脉冲的时间域和频率域的表示
2.2.2 UWB的调制技术
超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为:
(2-3)
其中,w ( t) 表示发送的单周期脉冲, dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。
a PAM- UWB
PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8]
采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4]
(2-4)
其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种:
(1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ;
(2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ;
(3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。
对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。
b PPM- UWB
脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下:
(2-5)
其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。
图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。
除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。
图2-2 不同调制方式的信号波形[4]
2.3 UWB 技术特点
由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]:
(1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。
(2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。
(3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。
(4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。
(5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。
(6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。
(7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。
转贴于
2.4 UWB发射机和接收机组成框图
2.4.1 UWB发射机组成框图
UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。
图2-3 UWB发射机组成框图
调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。
2.4.2 UWB接收机组成框图
TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。
接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。
图2-4 UWB接收机组成框图
2.5 UWB 技术的应用前景
UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。
2.6 结束语
无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。
表1 几种短距离无线通信比较
家庭和办公室互连
笔记本、台式电脑、掌上电脑、因特网网关
无线电视、DVD , 高速因特网网关
3 MATLAB 软件工具介绍
3.1 MATLAB语言的概述
MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。
MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。
3.2 MATLAB的历史
在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。
为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。
3.3 MATLAB语言的特点
MATLAB语言有以下特点。
(1) 起点高
每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。
(2) 人机界面适合科技人员
MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。
(3) 强大而简易的做图功能
能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。
(4) 智能化程度高
绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。
(5) 功能丰富,可扩展性强
MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。
基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。
扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。
MATLAB的核心内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。
3.4 MATLAB仿真
通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。
对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。
根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。
根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。
仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。
1.工科本科生毕业设计教学受传统的教育思想的影响。
工科本科生毕业设计是理论与实践的结合,即由毕业实习与毕业设计(论文)两部分组成。由于我国高校长期受“知识传授型”固有教育观念的影响,一直沿袭闭门式的办学模式,没有树立起适应市场需求的办学理念。其次是没有设立固定的毕业实习基地,实践环节受到校企实践基地条件的限制,使得“知识传授型”的教学思想占了主导地位,认为高校主要是培养高层次、研究型的人才,而忽视了培养应用型的及能解决企业实际生产、运行中技术难题的工程人才。
2.本科生的主体作用发挥不主动。
工科本科生在校学习期间,对专业选择、课程选修、参与科研项目、科技大赛科研团队及实习基地选择等方面受到一定的限制。我校办学常规:学校是主体,给出安排,学生是客体,按部就班的做。特别是在毕业设计实践环节没有留给学生考虑自身发展、对专业学习提升及就业方向的自主选择。因此,在一定程度上影响了学生主体作用的发挥,影响了人才的培养兴趣。
3.教师的主动性发挥存在相对短视的行为。
毕业设计应参与专业相关的实际工程项目设计、科研项目。毕业设计题目可以是教师拟定的与专业相关的最新科研、设计项目的研究,也可以是学生感兴趣的内容。尽管高校教师都已认识到“产学研”合作项目教学的重要性,目前也有一部分教师已在实践,但要突破固有的执教理念和教学方式,在应用型人才培养上,一些教师或因条件有限不易尝试;或担心失败,在有限的时间内完成不了科技服务项目而要承担相应的经济法律责任。其结果使得教师很少主动地将“产学研”的合作理念和研究方法运用到毕业设计中去。这些人为因素扩大了毕业设计与实际工程项目结合的难度,也很难迅速地将“产学研”项目、校企合作等先进的理论与创新思维纳入到现有的毕业设计教学模式当中。
4.学校参与社会、企业合作的内在牵动力不足。
一方面双方没有充分利用现有的合作平台,目前高校普遍存在运行成本大、费用高、毕业生就业难的情况,学校要进行深入、大力度的体制改革,需要国家教育政策的支持,学校认为发展高等教育和培养人才所需的经费更多的是政府行为,自我发展少、风险意识较强。另一方面,由于我国不同的行业、不同的区域经济发展不平衡,许多产业仍然是劳动密集型,企业主动和学校合作培养人才积极性不高,企业参与度不够。而学校在教学任务饱满、科研任务重的情况下,提升高校服务社会的功能、谋求自身发展的主动性不强烈。
5.工程实践教育场所缺少。
“卓越工程师”培养目标———应用型工程师,要求在本专业方向有一定的实习经验,这就显现了教学型工科大学存在实践场地有限、资金匮乏等问题,大学生很难在校内拥有稳定的实习实践场所。
二、工科本科生毕业设计教学改革的思路和途径
1.教学改革的目标。
建筑环境与能源应用工程专业的任务是以建筑为主要对象,在充分利用自然能源的基础上,采用人工环境与能源利用工程技术去创造适合人类生活与工作的舒适、健康、节能、环保的建筑环境和满足产品生产与科学实验要求的工艺环境,以及特殊应用领域的人工环境。针对本专业的特征,在教学改革方面提出了实施工程教育、突出工程训练、培养工程意识与综合能力,为企业培养在工业一线生产工作、在工程技术应用领域具有特长的工程师和工程技术人员。
2.教学改革的思路。
以本专业教学改革目标为准绳进行了培养方案的修订,将七个学期的学分分配为:第一学期22学分、第二学期29.5学分、第三学期30学分、第四学期22.5学分、第五学期14学分、第六学期14学分、第七学期13学分、第八学期毕业实习与毕业设计。第七学期课程比较少,我们尝试在第七学期后半段进行毕业设计的开题工作,同时加快专业课程进度。在课程结束与毕业设计开始之前,进行两个月的毕业实习,让学生带着设计专题体验企业生产运行过程。通过参与多项工程类课题,让学生对企业目前工程环节的难题有一个初步的了解,利用所学的专业知识,学生可以确立自己的毕业设计研究方向。在第3~6学期也就是大二、大三阶段,学生可以参加教师工程类科研课题,承担基础科研任务,熟悉企业的管理、工艺环节,作为毕业设计的前期工作,完成部分毕业设计的重点章节。大四阶段,对毕业设计做最后设计方案的修改,完成毕业设计任务。这种教学日程安排,既增加了实践教学比例,着重强调学生毕业设计以工程实际应用为导向或与学科发展前沿紧密结合,让学生毕业设计能够尽量的贴近实际,并具有一定的深度和广度,同时也有利于教师对毕业设计的指导与质量监控。
3.教学改革的途径。
一、学院领导高度重视
学院领导和毕业论文领导小组成员在毕业论文领导小组工作会议上认真学习了《通知》精神,做了专门讨论和研究,决定成立由学院督导委员会成员为组成的毕业论文中期检查专家组,具体负责本次毕业论文中期检查工作,制定了工作步骤、方式和要求,安排好各自任务。
二、计划周密
我院依据学校的检查通知,参照通知要求的检查内容和方式,制定了周密详细的工作计划。分两个阶段进行检查。第一阶段是自查阶段,学院教学管理科、指导教师和学生自我检查论文中期工作情况,并且做好学院检查的准备。第二阶段是学院检查阶段,对学院的管理资料、指导教师的《中期检查表》和部分学生的论文资料进行全面检查。在全面检查的基础上,分别召开指导教师和学生座谈会,听取他们对学校、学院在毕业论文工作的规章制度、保障措施等方面的意见和建议,以进一步规范管理和提高毕业论文的质量。
三、检查工作认真细致
在自查阶段,学院各方面都能够认真仔细,圆满按时保质保量地完成工作。
3月26日下午,我院督导委员会成员按照计划安排,分别进行了资料检查、教师代表座谈会和学生代表座谈会。
(一)毕业论文中期资料检查
按照教务处《通知》要求,我院决定对于学院的相关文件资料和指导教师的《中期检查表》进行全面检查,学生论文资料抽查不少于总数的1/4,每班随机抽取10名学生的资料,检查论文工作的完成情况。具体检查情况如下:
1.管理方面:
学院毕业设计(论文)工作管理文件,包括文件、通知等资料完整、规范、有序。毕业论文工作计划制定详细具体,符合学校的要求,切合学生的学习情况,整个论文工作执行基本按照计划安排的时间点推进,目前论文工作已经完成计划的80%多。学院制定的《毕业论文实施细则》符合学院学科专业特点与要求,符合学校的毕业论文工作要求,对于毕业论文工作的各个方面工作要求细致而明晰,一目了然。
为了保证学生论文的质量,学院做了大量的前期准备工作,比如制定了详细的《毕业论文实施细则》,在撰写过程中通过多种方式狠抓落实。首先严把三道关:选题关、开题关、答辩关。第二开辟三个信息渠道:一是通过各班的信息点、二是通过学院网站毕业论文专栏、三是通过指导教师和班主任。第三创建两条管理线:一条线是学院毕业论文领导小组,二是从系主任、教研室主任行政管理这条线进行管理。形成了多方面多渠道多形式的管理模式,以保证并提高我院毕业论文的质量和水平。
为了保证论文按时保质完成,新学期开始,我院加强了对毕业班学生的管理。开学伊始,我院就召开了毕业班学生大会,重点强调了毕业论文撰写期间的学生管理。要求全体学生在没有特殊事情的情况下必须在校认真撰写论文,如果需要请假,首先要征得指导教师同意,并且要得到学院主管学生工作的副书记签字同意方可离开学校。
2.指导教师:
绝大部分指导教师工作认真负责,悉心指导,不怕麻烦。对于学生论文指导方式有当面指导和网络指导两种,对每生平均指导次数超过10次。指导教师的认真态度、仔细程度以及对学生的严格要求得到了学生的高度评价。
指导工作记录比较及时、完整,对于网络指导情况的记录也能在事后及时补充。指导方法多元化,指导教师一般都能够依据学生的特点以及论文研究内容的方向制定合适的指导方法,这样既能够让学生容易接受,又有利于论文工作的顺利推进。论文工作经过选题、审核选题、文献检索、翻译、开题报告,目前学生的论文撰写工作已经进展到最后定稿阶段,等待审阅、评阅。
指导教师们认为,大部分学生撰写论文的态度认真、工作积极,基本上能够按时完成论文的阶段性工作。为了保证学生论文的质量,各位指导教师通过面授和网络指导等方式不辞辛苦地指导学生查阅文献资料、撰写和修改论文提纲、一遍遍阅读和修改论文。虽然工作进展顺利,但是其中也存在着诸多的问题和不足,例如有的学生知识储备不够、有些学生因为考研和找工作耽误论文的撰写、个别学生积极性和主动性不高拖拉延宕等等。对于这些问题和不足,学院和老师们密切配合,有针对性的采取措施,使得这些学生基本能够顺利完成任务。
3.学生:
按照《通知》要求,抽查学生不少于全体学生的1/4,我院决定每班随机抽取10名学生的论文资料进行检查,共抽查了60名毕业生的前期文献,包括:选题审批表、任务书、开题报告、文献综述、外文翻译、中期报告(学生)。检索文献和参考资料比较充分,文献综述撰写符合要求,开题报告基本规范。从指导教师的《中期检查表》反映的内容来看,绝大部分学生态度认真,积极性较高,学生的论文撰写工作进度正常,基本已完成全部任务的80%以上,还没有发现抄袭现象。这反映了本届毕业论文工作总体情况良好,绝大多数指导教师及毕业生的态度都是认真负责的,保障了本届毕业工作进展比较顺利,而且质量基本符合要求。
但检查中也有个别毕业生材料不完整,需要进一步补充和完善。
(二)教师和学生代表座谈会
专家组分别召集了八位毕业论文指导教师和十五位学生代表进行座谈,听取了教师和学生对本届毕业论文工作的意见和建议。
教师们对今年毕业论文的组织领导工作基本满意,认为与前两届毕业论文工作相比,在组织管理上更加有序。学生对本届毕业论文的工作流程安排及组织工作基本满意,认为指导教师总体上是负责的,有些教师的指导非常认真。
座谈会上师生对学校和学院毕业论文工作的意见和建议主要有以下几个方面:
1.学校的论文假期与论文进程不符,建议学校要作调整。
2.学生反映学校图书馆专业外文资料太少,学生查找资料难度太大。建议学校加大这方面的投入,为学生提供方便。
3.学校下拨的论文指导经费太少,有些工作的开展有难度,希望学校适当增加。
四、取得的成绩及存在的问题
通过这次自查,我院在一下方面取得了一些成绩:
1、管理方面更加规范
关键词: 化学化工 毕业论文(设计) 高校转型发展
在当前高校转型发展的大背景下,实践教学在本科教学中的重要性日益增强。作为综合性实践教学中最重要一环的毕业论文,对培养学生综合运用所学知识解决实际问题和进行科学研究及训练具有不可替代的作用[1]。然而,现阶段高校的毕业论文都安排在学生毕业前的最后―个学期,时间短、任务重,并且与考研及就业冲突,严重影响毕业论文质量。为此,我们对2011级和2012级本科生毕业论文(设计)工作进行了一系列的探索,取得了―些卓有成效的效果。
一、目前化学化工类毕业论文(设计)工作中存在的问题
高校毕业论文(设计)工作一般安排在第八学期进行,有些指导教师自身科研实力突出,学生选题具有很强的前瞻性和可扩展性,有些教师有较深的工科背景及横向研究经历,学生选题具有很好的应用价值和深入研究的潜力。毕业论文(设计)所在的第八学期恰恰是学生联系就业的关键时间,学生往往忙于就业,无心论文,时间短、任务重,并且与考研复试、资格证考试、公务员考试冲突[2]。化学化工类毕业论文往往依托实验,需要大量的实验数据支撑,实验实践时间需求较大,导致很多课题刚刚获得突破就急于结题,有些课题还未优化结果就要撰写最终结论,一些很有潜力的课题还没有实质性的进展就随着毕业而被束之高阁。学生为了突击应付毕业论文工作,只好假题假做,甚至有些学生进行网上抄袭或者使用百度百科等网络文章拼凑成论文,有的学生找人论文,还有的学生直接改用本专业往届学长的合格毕业论文上交等[2]。这些做法不但使得学校安排学生写作毕业论文(设计)的培养计划失去应该的作用和意义,还浪费稀缺的教育资源,败坏学术风气。
二、针对毕业论文(设计)存在问题所做的探索
针对目前毕业论文(设计)工作所面临的困境,我院经过大量研讨和调查后,对毕业论文工作进行了探究。
1.毕业论文(设计)提前进行的探索
因为毕业论文环节放在第八学期,就业等原因影响了毕业论文的进度、质量,所以我院尝试对毕业论文(设计)灵活化处理,允许学生根据自身实际情况在第六学期结束的暑期至第七学期开学前三周的时间段内申请提前选题,部分学生暑假即可开始进行毕业论文相关工作。考研深造的学生可以利用长达一年的毕业论文系统的进行系统的学术训练,化工设计类的学生可以将毕业论文工作和化工设计竞赛的准备工作有机地结合起来,而对于就业的学生则避开联系就业的关键时间。
在第六学期结束时,化学专业的学生已经修读无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理及相应的化学实验,已经基本具备处理化学问题的基础知识和基本实验技能[3];文献检索、专业英语、毕业论文写作及学年论文更是为毕业论文工作的提前开展打下坚实的基础。因此,在第六学期结束时,学生提前进行毕业论文完全具备实现的基础。
2.毕业论文(设计)与实习相结合的探究
高校本科实习工作一般安排在第七学期进行,将毕业论文(设计)时间提前至第六学期结束的暑期的话与实习工作并无太大冲突,但是在实际操作过程中,部分学生提前进行毕业论文设计时间是第七学期开始,同时是本科实习开始的时间。这得益于我院的另一项探索即毕业论文(设计)与实习相结合的探究。我院与实习单位达成校外毕业论文(设计)合作教育协议,针对确定从事该行业的同学提供顶岗实习岗位。合作培养,共同指导学生的实习、毕业设计等环节,学生可以在实习单位参与一线生产的同时,完成第七、第八学期的相关学业。
三、毕业论文(设计)所取得的成效以及问题
针对毕业论文(设计)施行的一系列的举措,我院很好地缓解了毕业季毕业论文(设计)工作中存在的问题,并取得了显著的成效。毕业论文期间本科生参与发表学术论文六十余篇,2011级和2012级毕业生共有241名成功考取了硕士研究生,李全良老师等指导的毕业生在第九届全国大学生化工设计竞赛中荣获二等奖,两届所有学生毕业论文(设计)均取得合格以上的成绩。
总之,根据化学化工学院的实际情况,毕业论文(设计)提前进行的探索和毕业论文(设计)与实习相结合的探究均取得了良好的效果,有效缓解了毕业论文(设计)工作中一些迫在眉睫的问题,较明显地提升了本科毕业论文(设计)质量。
参考文献:
[1]肖鹏,康爱红,吴正光.提升本科毕业论文质量的教学探索与实践[J].扬州大学学报(高教研究版),2009(10):77-80.
[关键词]工学结合 创新 设计模式
为了培养适应企业需求的高技能应用性人才,必须加快高等职业教育的改革和发展,以就业为导向,大力推进工学结合、勤工俭学。从2008年起,湖南化工职业技术学院自动化系不断进行教学改革,在工学结合人才培养模式方面不断实践和探索,尤其在电气专业学生的毕业论文设计环节采取工学结合的方式进行了大胆创新与尝试。以这几年的实践来看,不但取得了不错的教学效果,而且为合作企业创造了良好的经济效益。
一、毕业论文设计环节的创新模式
具体做法就是与株洲电气控制设备厂合作,在一个月的时间内,由系里专业教师和企业技术员负责对电气专业的学生进行GGD1-13进线柜、GGD1-06馈电柜、GGJ1-01C低压无功功率补偿柜的部分设计与制作安装三个课题的技术指导,学生通过在“学中做、做中学”来制作出实实在在的低压电气柜产品,并经性能测试达到合格要求。学生再把设计、制作的过程用论文的形式表述出来,通过答辩才算完成毕业论文设计环节。
二、创新模式的特色
该模式一实施就很受学生和企业的欢迎,为什么会出现这种情况呢?通过这几年的运作,发现该模式具有以下鲜明特色。
1.改革了传统的教学管理模式,使之更加贴近现代高职教育理念。毕业论文设计从传统的在教室内由教师指导学生做课题,变成了在企业生产现场由学生亲自做具体电气产品的设计和制作,主要是通过实践磨练来培养学生的各种技能,不仅能增强实践能力,而且有利于学生学习书本上、课堂上学不到的“隐性知识”,实现了从传授理论知识为主向传授技能为主的转变;从追求学科的完整性向注重知识的实践性的转变;从介绍理论研究成果向介绍实践技术和经验为主的转变。
2.有利于实施个性化教学模式,方便对学生进行因材施教。由于高职学生生源分布广,水平参差不齐,如果仍然沿用传统自然分班制的齐步走教学方式,就会遇到学生“一头吃不饱,而另一头吃不了”的教学难题,而个性化的分级教学正是化解这种两难问题的有效方法,它吸收了激励、竞争、动态管理等积极因素,充分调动学生的主动性,为他们提供了更大的个性发展空间,激发了其积极性和自觉性,改变了齐步走的教学方式,从而根除了“优等生吃不饱,差生吃不了”的现象,提高了教学效率和学习效果。创新的这一模式就方便实施个性化分级教学,因为这一模式有三个难易程度不同的电气柜的设计和制作,底子差的学生可选择一个容易的电气柜进行设计和制作,能力强的学生可选择难一点的一个或两个电气柜进行设计和制作,一个产品的设计和制作由3到5个学生组成一组来完成,每个成员都能根据能力和喜爱选择能够完成的任务,若有困难也能请教指导教师和能力强的学生来协助自己,直至完成毕业论文设计工作。
3.激化了学生的学习热情,增强了学习兴趣,改变了学习观念,变让我学为我要学。让学生对具体的电气产品根据所学理论知识和国家标准做设计,并亲自动手制作,使学生产生了极强的新奇感和挑战感,愿意不断主动学习、琢磨、钻研想方设法完成它。这一模式改变了传统的教学过程,从以往的学科知识和动作技能导向的教学过程转向为现代的职业活动和智力技能行动导向的教学过程,且采用行动导向的项目教学法,注重学生过程学习方法和学习绩效评价,给他们更多自学、动手、应用、表达、创作和合作的机会,真正体现了以学生为主体的教学理念。
4.有利于增强学生的自心,勇敢面对就业。许多企业或公司招聘员工时,都要求必须具有实际工作经验,这正是高职院校毕业学生所缺乏的,因而就业竞争力不强。而该模式弥补这种不足,增长了学生的实际工作经验。学生通过一个月的努力,看到亲手制作的崭新、漂亮的电气柜,并得到教师和同学的认可时不仅心情激动,而且对自己拥有这样的实际能力和经历感到自豪。面对企业招聘时,就能心有底气从容应对,顺利被用人单位录用。
5.校企合作形成了良性循环,具有持续性。课堂设在企业里,企业建在学校中,以毕业论文设计为纽带,学校将课堂延伸到合作企业,选择企业产品的设计与制作为课题,专兼职教师和学生以双员身份共同完成设计和制作企业产品的全过程,在“做中教、教中产、做中学”实现教学、学习、生产与人才培养同步,师资质量与实训基地内涵建设跟毕业论文设计教学改革同步。这几年由学生制作的电气柜,很大一部分已经销售出去,从买方企业反馈的信息来看,电气柜性能优良运行正常,为合作企业创造了几万元的经济利润,在校企之间形成了互利互惠、合作愉快的良好氛围,为校企的持续合作打下了坚实基础。
总之,通过工学结合创新毕业论文设计环节的改革,真正形成了“专业+生产实训车间+师生员工”的专业建设特色,成功构建了电气专业以毕业论文设计为切入点的工学结合人才培养新模式,实现了校企合作双赢。
参考文献:
[1]韩伟平.论高职教育工学结合课程体系特征及创新实践[J].教育与职业,2010,(3).
[2]刘畅,杨远芬.创新高职教育的办学特色[J].四川兵工学报,2008,(2).
[3](美)AC奥恩斯坦,(刘付诚译).美国教育学基础[M].北京:人民教育出版社,1984.
摘要:岩土工程毕业设计(论文)是岩土本科专业教学中重要的实践性教学环节,为提高这一环节的质量,本文从建立健全监管机制、加强校企合作、提高教师的实践能力、紧密联系工程实际等方面,探讨了提高岩土工程专业毕业设计(论文)质量问题。
关键词 :岩土工程 毕业设计 质量
我校对毕业设计质量十分重视,但近年来出现毕业设计质量下降的现象,为保证毕业设计的教学质量,在对有关院校毕业设计指导经验进行调研的基础上,结合我校岩土工程专业毕业设计的现状,分析影响毕业设计质量的主要原因,并针对如何提高毕业设计质量问题进行探讨。
一、影响岩土工程专业毕业设计(论文)质量的主要原因
1.就业与考研的影响。毕业设计(论文)通常安排在大四的最后一个学期进行。大四学生在做毕业设计(论文)的同时,还面临着找工作、考公务员、研究生复试等诸多问题。所以说学生本身主观上非常想投入大量的时间和全部的精力进行毕业设计(论文),力求呈现高质量的设计成果。但现实情况迫使学生不得不压缩毕业设计的时间,从而影响毕业设计(论文)的完成质量。
2.指导教师自身实践能力的影响。目前高校教师的主要来源是高校毕业生,这部分教师所占比例较大。尽管他们具有较高的学历,但均是从校门到校门,没有企业工作的实践经验,缺乏实际动手能力,指导学生进行毕业设计(论文)的能力不足,从而造成学生的毕业设计成果质量下降。
3.毕业设计成果与实际需求脱节。本科生毕业设计(论文)存在为设计而设计的倾向,毕业设计(论文)选题脱离实际,通常只是为了方便学生进行设计,从而对工程条件进行不恰当的简化。这样即便学生在某一方面进行详细的设计, 但设计方法单一,考虑实际问题不全面,不利于培养学生全面分析、解决实际问题的能力。另外毕业设计成果缺乏展示平台,没有进行社会转化的机会,更产生不了行业价值、社会价值和经济价值,从而在一定程度上影响学生和指导教师的积极性。
二、提高岩土毕业设计(论文)质量的措施
1.建立健全毕业设计(论文)监管机制。学院作为毕业设计质量(论文)监管的二级单位,对学生毕业设计(论文)进行统一管理。资环学院按照我校的本科生毕业设计(论文)管理办法,认真制定本学院本科生毕业设计(论文)管理细则,将监管工作落实到每一个环节,严把质量关。主要监管的过程包括:⑴毕业设计(论文)准备工作、选题监督;⑵学生开题、实习调研落实情况检查;⑶平时学生、指导教师出勤情况检查;⑷毕业设计(论文)中期检查;⑸学生进行预答辩情况检查;⑹答辩、成绩评定;⑺毕业设计(论文)质量评价、指导效果总结。在建立健全了毕业设计(论文)监管机制基础上,学院对毕业设计(论文)的每个过程都进行严格控制和管理。
2.加强校企合作,提高教师的实践能力。目前,我校已经建立了多个稳定的校外实习基地,并与企业长期进行合作,利用社会资源来提高在教师的实践能力。学校定期派专业教师到实习基地进行业务实践或挂职锻炼,直接接触实际工程,边实践,边学习,能够掌握最新的技术和设计方法,把行业的最新成果引入教学之中,这对于那些毫无实践经验,从校门到校门的教师来说,是提高实践教学能力的最有效途径。所以说,对于新引进教师,在承担教学任务之前,学校应先派他们到实习基地进行一段时间的实践技能训练,从根本上提高他们的实践教学能力。
3.毕业设计(论文)应紧密联系工程实际。毕业设计(论文)选题应结合教师的科研工作,让学生参加实际题目的设计,使他们处于培养综合实践能力的真实社会活动中,为其提供分析解决实际工程问题的锻炼机会。毕业设计(论文)的设计方案与实际工程相结合,将毕业设计成果进行社会转化,能够产生一定社会价值、经济价值,可以激发学生进行毕业设计的热情,从而能够主动学习不怕困难刻苦钻研。学生通过参与实际工程的设计能够掌握更多的设计方法和设计规范,缩短了理论与实际工程间的差距,提高了毕业生的实际工作能力,为即将走上工作岗位打下了坚实的基础。
综上所述,毕业设计(论文)教学环节是高校教学内容的重要组成部分,是对学生进行综合素质教育的重要途径。提高本科生毕业设计(论文)质量是一个长期积累和实践的过程,健全的管理机制、高素质的指导教师的培养等都是提高毕业设计(论文)质量的重要保障,今后需进一步加大重视程度,不断进行实践、总结,为提高毕业设计(论文)质量提供更多的方法、措施。
参考文献
[1]章广成.岩土工程专业本科生培养模式探讨[J].教育科学与人才培养,2011(1):163-164
[2]陈鹤鸣,汝一飞.本科生毕业设计模式改革的探索[J].电气电子教学学报,2011(31):107-109
[3]杨艾玲等.关于提高本科生毕业设计(论文)质量的几点建议[J].广州化工,2011,39(18):176-178