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关键词:疫情;线上平台;远程毕业设计;化学毕业生
毕业设计是大学生学业生涯所学知识的重要总结,是培养大学生实践能力的重要环节,是大学生毕业成绩评定的重要依据。在当前疫情仍没有得到根本控制的情况下,全国各高校均延期开学,毕业生无法及时返校。离开学校的资源支撑和老师的现场指导,多数毕业生的毕业设计面临诸多难题,尤其是以实验为基础的化学类专业,毕业设计工作举步维艰,停滞不前,影响了毕业生正常的毕业流程和就业进度。因此,为确保大学生毕业设计及后续毕业就业工作正常进行,我们需要利用互联网技术,发挥大数据优势,整合各类网络资源,开发各类平台功能,构建线上平台支撑大学生远程毕业设计。
1大学生毕业设计存在的问题
毕业设计要求大学生在导师指导下,利用所学理论知识对现实问题进行独立规划、设计、实验、分析、写作,并形成一份完整的研究报告。因此,毕业设计是一项系统工程,要求以学生为中心,形成师生、校生、校企之间的良流互动。当前大学生毕业设计存在一系列问题,发现并分析这些问题,可以为构建大学生远程毕业设计平台提供充分依据。1.1选题内容欠妥,可操作性不强。选择一个合适的研究课题和方向是毕业设计的首要环节,也是影响毕业设计最终质量的重要部分。当前大学生毕业设计存在的一些普遍性问题:一、选题过大。部分学生在本科期间注重于化学的基本知识学习,能够基本掌握无机化学、有机化学、物理化学、分析化学的专业知识,但是很少去接触科研,毕业设计更注重于用所学的专业知识对一个具体的科学问题进行探索研究,如果没有对这化学某一领域的未来发展把握不够精准而盲目选题,导致选题范围过大,失去选题现实意义,实际操作工作量过大,甚至无法保证毕业设计保质保量的完成。二、选题不明确。一些学生由于专业知识不牢,同老师沟通较少,在选题时比较随意,没有选择最适合自己的选题,在实验时只能疲于奔命,效率低下,影响最终论文的质量。在疫情影响下,尤其是以实践为主的化学类专业大学生在完成毕业设计的过程中存在一些现实问题,这些问题会被放大,需要更加被引起重视。1.2生搬硬套普遍,学术规范不够。数据和资料是毕业设计的基础,没有足够的实验数据和文献资料支撑,毕业设计的真实性和有效性就得不到保证。毕业生面临毕业和就业的两重压力,常常无法合理权衡二者,做出正确的计划安排,导致部分学生不能全身心投入毕业设计中,没有严格遵守学术规范,不进行足够的实验分析和查阅文献,就将相似的实验数据和理论知识生搬硬套过来,做出的毕业设计往往存在巨大的漏洞,影响自己的答辩毕业。1.3监管效率较低,环节衔接不畅。造成大学生毕业设计存在各种不规范,不合理问题的重要原因之一,在于学校缺乏对学生毕业设计相关流程的严格监督管理。一般高校的毕业设计完整流程包括:选题申报,选题确认,开题报告,中期考核,预答辩,正式答辩等环节。每个环节都包含一定的程度规范,学校要加强管理,在各个环节发现问题都要争取及时处理。高校毕业设计管理环节还存在一定衔接不畅问题,各环节的具体时间在现实操作中存在一定不合理安排,留给学生的准备时间不够。1.4成果审核随意,答辩把关不严。由于升学率与就业率的存在,部分学校对学生的毕业设计论文审核严谨度不高,论文合格标准较低,往往只要字数达到了就能合格。部分高校的毕业论文审核机制不完善,等于是在变相鼓励"混日子"的学习态度,不利于学生形成刻苦学习,踏实实践的优良作风。部分高校的毕业答辩存在形式主义突出问题,答辩过程不严肃,不严谨,不严格,这是对学生的不负责,也是对国家"立德树人"教育政策的无视,应该采取相关措施,严格答辩过程,摒弃这种现象出现。
2构建化学专业的线上远程毕业设计平台
大学生毕业设计工作事关大学生的毕业就业,关乎国家发展的长治久安,在疫情背景下,我们可以构建集选题、学习、管理、答辩于一体的线上远程毕业设计平台,充分调动各方资源,破解大学生毕业设计中的难题,辅助大学生顺利完成毕业设计。以无机生物炭材料在环境领域的应用研究为例。2.1构建线上化学学习平台。目前,国内已经形成了不少包含各类精品课程的大学生网上学习平台,例如慕课、网易公开课等平台。我们可以在此基础上整合各类网络学习资源,并提高资源整合的精度,完善资源搜索的准确度和便利性,为学生的毕业设计提供更加有用的学习资源。除此之外,线上平台可以整合各类文献资料库,为许多查文献困难的学生提供链接跳转服务。一份优秀的毕业设计,必然是大学生在“尝试———失败———学习———再尝试”的不断循环中完成的。受困于疫情的影响,毕业生无法在实验室进行现场操作,却可以在线上进行自主学习,为返校后的实验做好充分的理论知识储备。我们要构建包含丰富学习资源的大学生学习平台,帮助大学生完成毕业设计。2.1.1化学专业相关软件的学习。化学毕业生应以实践学习为主,导师可以在线上为学生提供学习化学计算机软件的学习资源,这些软件包括Jade、Origin、Chemdraw等软件。充分利用丰富的线上资源,指导学生了解化学中大量繁琐的理论计算、公式推导、分子结构的绘制、化学动力学曲线的绘制和拟合等问题,促进学生自主学习化学实践工作,提高化学毕业生的自主学习能力。2.1.2学习查阅生物炭应用领域的相关文献。在确定研究课题前,给予学生主动选择自己感兴趣的大方向,例如:无机材料方向,有机全合成方向,计算化学等大方向。当学生选择了自己心仪的大方向,通过导师责任制,将学生划分到不同小方向的课题组,比如无机生物炭功能材料制备的课题组,在一个大方向的课题组中也有不同的小方向,比如生物炭制备电池、生物炭降解有机污染物、生物炭吸附重金属和生物炭催化裂解产油等更具体的研究方向。导师及时与学生沟通,并指导学生查看有关生物炭方向的论文。当学生对生物炭领域有大致的了解后,及时与导师沟通自己对生物炭的某个领域感兴趣,导师就可以指导学生确定自己的具体研究方向。2.2构建大学生毕业设计选题平台。线上远程毕业设计平台,必须要为大学生毕业设计的选题提供足够的资源支撑。首先,院系可以会议,对选题的内容进行层层筛选把关,充分关照院系、导师、学生、企业之间的研究互动,建立较为开放的线上研究方向,并对每个科研方向划分化学大类,帮助学生高效地选择自己的研究课题。每类选题的价值意义不同,要让学生在选题时充分发挥主观能性,真正选到自己感兴趣的,自己能完成的,有一定价值的课题[1],同时使学生对选题的流程和重要性有清醒深刻的认识。2.2.1如何选择生物炭研究的毕业设计。由于疫情大学生不能返校,对于无机生物炭功能材料的研究只能在线上进行,不能对其进行实验探究,这就需要学生要阅读大量的相关文献,探究生物炭在某一领域的现有应用和前景应用。毕业生A对生物炭应用于环境领域很感兴趣,导师指导其查看了大量相关文献,最终选择了探究环境友好型铁基生物炭功能材料优异的理化性质在环境污染修复中的应用。毕业生A通过查阅大量的文献资料系统的探究了铁基生物炭的制备方法,如热解法,水热碳化,湿法热解等,从而阐明了生物炭/铁复合材料在有机污染和重金属污染修复中的重要作用,表明铁系负载生物炭的功能材料大大提高了复合材料物理性质及电化学性性能。最后,结合企业发展及国家需求提出了未来铁基生物炭在环境领域的发展方向。在疫情的大环境下,学生应及时与导师沟通查阅大量与自己感兴趣的研究方向的文献,学生将文献调研结果及时反馈给自己的导师,选择一个小方向的值得探索的某一科学问题,对其科学问题进行深入探索研究。2.2.2“生物炭工程”科研团队与环境企业协作共创良好的线上学习平台。化学是一门实际应用型学科,为了能让未返校的毕业生能深入了解无机生物炭功能能材料的研究课题以及生物炭在近几年中的应用领域,学校可一和环境领域的公司企业形成产学研的合作关系,这些企业可以将自己的生物炭产品做成一份线上报告以供毕业生学习,促进科研与产业结合的发展,使临近毕业的大学生体验如何将化学应用于实践中,给学生提供更广泛的就业机会。2.3构建大学生毕业设计监管平台。多数高校在大学生毕业设计过程中实行的是节点式监督管理方式,在选题、开题、中期考核等关键节点对学生进行监督考核管理,容易导致学生出现临时抱佛脚、滥竽充数等消极对待现象。我们需要构建大学生毕业设计点的“一体式”、“全方位”监管平台,实现对大学生点面结合的监督管理。在疫情期间,大学生需要在线上平台按时汇报自己的毕业设计进度,例如:学习程度,大纲修改程度,实验构思程度等等。导师要在平台上对学生进行在线指导与考察,学生也可以就学习中出现的问题向平台进行反馈,进一步促进师生良性互动。线上监管平台的建设完善,会对学生起到充分的激励和鞭策作用,敦促学生做好毕业设计的每个环节,从而有效提高学生毕业设计成果的质量。学校可以开发线上平台的相关提醒、对接等功能,使管理工作的消息传达如同QQ、微信一样快速便捷,促进毕业设计各环节的工作得到顺利衔接。2.4构建大学生毕业设计答辩平台。在疫情蔓延期间,为保证大学生按质按量地完成既定的课程学习任务,全国各大高校均采用线上教学方式来进行大学生授课,主要依托“腾讯会议”、“雨课堂”、“课堂派”等在线软件进行线上教学,考核与评价。毕业生答辩是一个互动过程,需要被答辩者针对提出的问题提供详实的证明,对被答辩者的资料准备和语言表达有一定要求。“腾讯会议”等线上互动平台“真实、高效、实时互动等特点,实时交互的信息包括文本、声音、图像等”[2],可以在一定程度上满足答辩过程的要求,因此疫情期间的高校毕业生答辩多采用这些平台。但是这类平台不是为线上答辩所单独设计,页面显示存在一定不合理,不能为答辩提供精准的操作服务,无法为学生提供试答辩操作,不能营造答辩所需要的一定仪式感。我们可以构建审核严格,全程透明,服务精准的线上答辩平台。线上毕业设计平台的每一个环节学生都要按时通过,如果没通过,则不允许答辩。”严格的过程监督、审核制度势必直接影响学生对毕业设计的工作投入度,也必将极大提高毕业设计质量[3]”。高校还可以通过网络平台严格答辩审核机制,对答辩过程进行全程监控录像,杜绝"走马观花"式的答辩现象出现。
3结语
在疫情这样的特殊时期,确保大学生顺利完成毕业设计工作,按时毕业,及时就业,是高校毕业生管理工作的重中之重。通过构建大学生线上毕业设计平台,对大学生毕业设计进行远程辅助,能够较为有效地帮助大学生完成毕业设计,但是建设功能完备的线上毕业设计平台涉及社会、高校、学生等各方行为主体,是一项宏大的系统工程,还需要进一步的论证和构思。在今后的教学工作中,我们将学生的合理建议,优化毕业设计课程的模式,探索出线上的化学毕业论文教学机制,提高毕业生的实践教学质量。
参考文献
[1]冯璐,张刚林.工科类专业本科毕业设计选题中的问题及对策分析[J].中国电力教育,2013(16):147-149.
[2]梁恩湘,李露露,刘立超,等.基于“腾讯会议+课堂派”的有机化学课程在线教学实践[J].大学化学,2020,35(5):109-114.
关键词:BIM建模;BIM软件应用;理论基础;实践应用;就业能力
随着科技的发展,建筑业迎来了一次新的革命—BIM.2016年9月19日,住房和城乡建设部《2016-2020建筑业信息化发展纲要》提出,要在‘十三五’时期,全面提高建筑业信息化水平,着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力.纲要进一步推动全国建筑业学习BIM专业技能的浪潮,普及和掌握BIM技术在建筑工程技术领域应用的专业技术与技能,实现建筑技术利用信息技术转型升级,是现代建筑入职业生涯可持续发展的重点.预计到2020年,BIM专业技术人才的需求数量将突破60万人,具有高成长性职业特点.由此可见,现今社会人才的需求,决定了高校对人才培养的方向.我校同其他高校一样也把BIM技术的理念与应用带到教学实践中,这是对新形势下建筑发展应用的一次新尝试,也是高校的一项责任与任务.在毕业设计中引入BIM技术,我校土木工程学院在2016年开始实施,以施工组的毕业设计为教学试点,时间贯穿整个学期,约14周.在传统的毕业设计中引入BIM技术,学生更是有一种耳目一新的积极学习热情,取得了较好的教学效果,同时组织学生参加了全国的BIM设计大赛;在16、17年两次毕设大赛中收获不小,针对BIM在实践教学中的应用提出了自己的认识和浅析供大家来研究探讨.
1关于确定毕业设计内容,编制毕业设计任务书和指导书的探讨
在传统施工组的毕业设计中加入BIM设计,一是我国的BIM技术在施工方面的应用比较成熟,有许多成功的工程案例都是采用BIM技术来完成的.二是许多软件公司也积极组织各大院校参加施工方面的BIM毕业设计大赛,所以把施工组的毕业设计为试点来考虑,从学习资源上来讲是合理和便捷的.具体的设计内容分为两大部分:一部分是BIM软件建模,一部分是BIM软件的实践应用.这两部分教学内容是独立的,但是对培养学生实践能力[3][4]来讲又是紧密联系的,如何把这两方面联系得恰到好处,是设计内容的重中之重,而编制设计任务书和指导书则是整个设计的核心.
2关于BIM软件学习的探讨
我校土木工程专业根据自身专业特点并结合传统的毕业设计模式,在施工组选用的软件是鲁班(AutoCAD平台)、广联达(自主平台).BIM软件的学习特点是:1.BIM确实难以掌握,但这仅是相对于AutoCAD等2D设计软件来说的.BIM设计[4]与2D设计的不同之处在于BIM的每一个环节、每一个步骤都“有法可依,有章可循”而掌握这些规则需要更多的时间和精力.2.认为BIM可以快速掌握,持这种观点很容易在学习和实施BIM的过程中产生挫折感,甚至半途而废.学生在毕设中能把软件掌握到何种程度也是软件学习中应该考虑的内容.(1)BIM软件的选用.在施工组的毕业设计中,要先选定完整的建筑和结构施工图纸(图纸的选定以我校新校区的教学楼为例).BIM建模[2]分土建和钢筋两部分.BIM软件[3]应用分计价和施工组织两部分.由于我们选定的图纸是已经建完的教学楼,对图纸不清楚的可以去现场实地考察,这大大提高了学生学习的积极性,也取得了传统设计所达不到的学习效果.(2)师资队伍的建设.校企结合,完成教师的软件培训工作.鉴于BIM学习的特点,我们聘请企业专业人员全程为毕业设计服务.与我校专业教师配合,力求达到软件学习的完整性和准确性.学校也正在筹备招募BIM专业老师,以满足全校的师资教学[3]需求.(3)软、硬件设备的建设.由于我校BIM实验室正在筹备中.所以硬件设施就是学生自带的笔记本电脑;软件由软件公司提供的软件锁;同时要配备有网络连接的多媒体教室.以方便网络学习和教师授课辅导.如果实验室建设完成,能够满足各专业软硬件教学[3]的需求.
3关于BIM建模技术与理论知识相结合的探讨
(1)BIM土建建模技术与CAD绘图知识的结合.做到模型精准无误,除了构件参数的取值要正确外,对构件的连接位置、安装顺序、施工方法等要有所掌握.对于一些普通的构件的绘制学生掌握比较熟练,对一些特殊的节点构件,比如:阳台、楼梯、复杂的装饰造型等,要运用CAD绘图知识,才能使模型[2]达到更好的效果.因为BIM建模软件是以CAD技术[3]为平台,一些特殊的节点构造要通过运用CAD的绘制知识来完成的,如下图的异形梁断面采用的就是CAD技术来绘制完成的.
(2)BIM钢筋建模技术与11G101图集学习的结合.钢筋建模部分,建模的精准度决定最后钢筋算量的正确性.通过对11G101图集的学习,可以达到学生识图的基本要求.结合BIM的三维展示(如右图所示),使学生对钢筋名称、形状、位置、作用等的感官认识非常快,所以绘制起来并无大的障碍.钢筋算量的理论学习之后对这部分的钢筋识图会有一个质的飞跃.
4关于BIM软件的实践应用与传统设计相结合的探讨
(1)计量计价软件与计量计价理论的结合.传统的设计内容相对比较成熟,但是由于在整个设计中加入了BIM的内容,所以要保证这部分的学习质量,就提出了要“内容不缩减而时间安排上要缩减”的要求.我们沿袭了传统的招标控制价的毕业设计步骤,要求先编清单,再计价,再汇总.这些全部要求手算完成.由于工作量比较大,把一个单位工程按轴线分成几部分,每人完成一部分,虽减少个人的工作量,但是设计内容五脏俱全,而且小组每个成员的工程量汇总构成了一个完整的工程量.分工使小组的每个成员都学到基础理论知识,也避免了抄袭现象的发生.学生在收获知识的同时.也满足时间上的要求.学生掌握了计价基本原理和计价方法后.再应用计价软件时,能够分清哪些计算是符合规范的要求,哪些是不符合实际的,对建模时的一些错误理解,能够运用理论知识进行修改,从而使建模更准确.也深刻理解到要想BIM为实践应用服务,没有扎实的理论知识是万万不行的.
(2)施工管理[1]软件与施工组织理论的结合.由于我们选的软件在施工组织部分并不成熟,应用起来意义不大,只能做一些简单的展示效果.下图是用软件进行的施工现场平面布置图和传统设计的对比图片.在广联达软件中虽然增加了模板和脚手架的实物计算部分,但是软件尚未成熟,计算结果和实物还是有一定差距的.施工组织这部分的内容还是以传统的设计内容为主,力求做到只要有BIM应用,就要理论基础上增加相应的内容,以便更好地应用BIM技术[3]来进行施工管理.
5设计进度及授课方式的探讨
5.1设计时间的合理安排
BIM软件建模的学概需要4~6周的时间;BIM软件的实践应用的学概需要8周时间.设计的总体思路是:建模———理论———建模———软件实践应用—理论—软件实践应用.这样一个循环的学习过程.所以时间安排是机动的,要考虑学生的学习效果和完成进度来进行调整.
5.2授课与辅导相结合
下载网上的相关讲义、视频,结合我们的实际设计内容进行整理,把网上集中学习、专业教师辅导、进度安排等都要做合理的规划.使学生的学习内容条理清晰,前后衔接合理.教师既要有丰富的理论知识,又要有BIM技术的专业知识.而要这两方面集中一个教师身上又很难.所以需要两位专业教师,授课与辅导相结合.由于设计时间安排是循环的过程,教师要全程一直陪着学生,整个设计过程是紧凑、紧张的.
6对就业方向及就业能力影响的探讨
面对激烈的就业机会竞争,参加BIM毕业设计的学生结合所学专业的优势、技能特长,就业范围明显扩大,企业用人优先考虑懂BIM技术的学生.竞争优势明显,提高了就业能力[4],明确了就业方向,增加了就业信心.通过对近两年毕业生的调查回访,土木工程专业的各个领域都需要BIM人才,而高校把BIM技术引入到毕业设计中,为学生进入这个领域指明了就业方向,高校为社会培养BIM人才做出了应有的贡献.学校现有条件所限,并没有和水暖、电气等专业相结合,因为这需要不同专业的学生使用各自模型,来建立与自己专业相关的BIM模型,而这些模型需要在同一环境里面集成起来,才能完成整个项目的设计、分析及模拟.所以碰撞软件的学习并没有达到预期的效果.在今后的设计中我们还将设计内容做补充,设计步骤做进一步的调整,时间安排保证固定性.以达到更好的实践效果.希望该文对土木专业的毕业生在BIM设计方面能有所帮助,为培养新时期[2]的人才做出应有的贡献.
参考文献:
〔1〕刘军生,石韵,王宝玉,等.BIM技术在施工管理中的研究[J].施工技术,2015(S1):785.
〔2〕何关培.建立企业级BIM生产力需要哪些BIM专业应用人才[J].土木建筑工程信息技术,20124,4(1):58-59.
〔3〕刘红勇,何维涛,黄秋爽.普通高等院校BIM实践教学路径探索[J].土木建筑工程信息技术,2013,5(5):99-100.
[关键词]软件工程;实践教学体系;能力培养;质量保障
引言
随着物联网、人工智能、大数据技术等的发展,信息产业规模扩大,软件人才需求旺盛。虽然我国绝大多数高校都在培养软件工程专业人才,但培养的质量良莠不齐,特别是地方院校受师资、教学资源、财力等的影响,软件工程专业人才培养质量并没有达到预期的效果。存在着部分地方院校软件工程专业学生毕业即失业,或者是通过培训才能上岗的情况,导致出现这种情况的原因主要包括:一是随着高等教育的大众化、普及化,在校学生数量逐年增加,但是生源质量并没有得到同步的提升。二是人才培养方案缺少特色,存在着重理论轻实践的现象,这不符合应用型人才培养的特点,造成培养出来的学生存在着实践能力较弱的问题,高校人才培养的质量与行业对人才的能力要求之间存在一定的差距。三是教师本身软件工程专业实践能力不是很强,加之他们受评职方面的影响,重科研轻教学,不够重视实践教学,并且实践教学方面还存在着教学环节薄弱、教学内容陈旧、教学体系不完善及教学质量保障体系不健全等问题。以上这些问题的存在导致了地方院校软件工程专业人才培养质量不高,而且培养出来的软件工程专业人才与行业要求存在一定的差距。软件工程专业强调培养学生的实践开发能力,特别是对其工程能力的培养。针对企业实际要求和软件工程专业人才培养特点,学校推广实施了“以培养工程实践能力和创新意识为核心,学生为中心,理实合一,教、学、做一体化”的实践教学模式,并对软件工程专业实践教学体系进行了研究,从实践教学体系整体架构研究角度出发,以加强学生软件工程专业实践能力培养为目标,从实践教学内容体系、实践能力评价机制、实践教学质量保障体系等多个方面进行构思与设计,建立了“一核心、两平台、三层次、全过程”实践教学体系,通过四年多的应用实施,取得了良好的效果。
“一核心、两平台、三层次、全过程”实践教学体系
“一核心、两平台、三层次、全过程”实践教学体系的核心思想是依据理实合一,教、学、做一体化的建设原则,打造特色实践教学平台,突出职业的导向作用,注重交叉融合、建立校内外、课内外实践教学平台,依据递进式原则建立三层次提升能力计划。一核心:培养学生的软件工程专业实践能力和创新意识。两平台:校内实践平台、校外实践平台。三层次:基础实验、认知实习、专业基本素养训练;综合性实验、生产实习、模拟训练、课程设计、社会调查;创新性实验、项目研究、毕业综合训练、学科专业竞赛、创新创业训练。全过程:实践教学、思政教育、编程能力和英语能力训练四年不间断,在理论教学和实践教学中全面体现对学生关键业务能力和职业素养的培养,形成理论、实验、实训、实习、毕业设计为一体的校内外结合的实践教学体系,使学生的个人能力和团队协作能力都能得到全面而均衡的发展,更好地适应企业对其知识、能力和素质方面的要求。通过全员育人,全面育人,全过程育人,确保学生毕业后能凭借个人扎实的理论知识和实践能力尊严、体面地进入社会工作。
1.校内外实践育人平台校企合作,协同育人是进行软件工程专业人才培养的重要途径,也是对理论与实践相结合的软件工程专业人才培养模式的继承和创新。可以遴选优秀企业参与软件工程专业建设,以弥补学校实习、实训教学资源和学生工程能力培养方面存在的一些不足。建立校内实训平台和校外实习平台,以及仿真工作环境和真实工作项目,指导学生慢慢从模仿编程到自己能创新开发编程。校企合作方式一是“请进来”,即邀请本地的企业专家和工程师进校交流,如给学生上课,开展技术讲座,召开座谈会、招聘会等;二是“送出去”,即安排学生到企业进行专业认知、专业实习、课程实训、毕业实习和毕业设计等。高校可以通过校外行业专家引入行业企业优秀工程项目案例,使学生能够学习到最新软件技术,从而缩小学校教育与企业人才要求之间的差距。整合专业资源,按照专业大类进行机房建设,优化校内教学资源,购置虚拟仿真实训软件,建成计算机组装与维护实验室、办公自动化实训室、计算机组网实验室、单片机实训室、Web开发实训室、移动应用软件开发实训室、大数据分析实训室等专业实训室。这些实验室或实训室在完成相关课程理论教学任务的同时,还可以承担一部分课内实践教学内容,包括验证型、设计型实验和综合型实验,通过课程设计和课程实训加强学生对理论知识的理解和掌握程度,以为社会培养出更多的复合应用型人才,校内实践平台还开设了学科竞赛、社会调查和创新创业项目等,循序渐进地培养软件工程专业学生的工程实践创新能力。校外实践平台可以零距离接触企业,利用企业平台来提升和完善实践教学环节,注重人才培养过程中的实用性与针对性是地方院校软件工程专业推进和完善校企合作、工学结合人才培养模式的有效保证。专业教育与认知实习应合二为一,由企业技术人员和管理精英介绍国家软件扶持政策和就业前景,建立学生的专业热爱度。虽然学校也可以开展课程实训,但相较于企业而言,企业结合真实项目改造的课程实训子项目更具有实战性。学生的毕业实习和毕业设计可以结合企业实际项目开展,这对学生今后走向工作岗位有极大的帮助。
2.三层次阶梯型实践教学模式西安翻译学院软件工程专业在实践教学中建立了“项目驱动,能力递进,创新培养”的三层次阶梯型实践教学模式。三层次阶梯型实践教学模式体现了实践能力培养的渐进性和阶梯性。三层次阶梯型实践教学模式分基本技能、专业技能和综合技能,形成了基础层、提高层和创新层。基础层侧重操作,提高层注重技术应用,创新层强调综合实践,注重“产品”教学、创新制作和新技术的应用。基础层对应程序设计阶段,主要培养学生的基本编程能力。对应人才培养方案中的专业基础课程,通过课内实验和课程设计环节实现。对应程序设计基础、数据结构与算法等课程。提高层对应程序系统阶段,主要培养学生编程能力和功能设计能力。对应人才培养方案中的专业核心课程,通过课内实验、大作业、课程设计实现。对应软件工程、计算机网络、数据库原理与应用、操作系统、面向对象程序设计等课程。创新层对应项目开发阶段,主要培养学生的项目能力和团队协作能力。对应人才培养方案中的专业方向选修课程,通过课程实训、专业设计、技术讲座等环节实现。对应JavaEE框架、移动互联网应用开发、HTML5应用开发等课程。上面三个层次多种实践环节,贯穿并融合于技术讲座、科研训练、素质拓展、专业竞赛、创新训练、创业教育等课外实践教学之中。体现出了软件工程专业技能、工程实践能力与创新创业素养的阶梯型培养。
3.全过程实践在学生实践能力培养方面要做到四年不间断,这不仅体现在课内,更体现在课外。通过第二课堂提高学生知识、能力和素质。西安翻译学院软件工程专业按照“专业+外语+现代技能”模式进行复合应用型软件人才培养。在四年时间里,学校一定要抓好学生的实践教学、思想政治教育、编程能力训练、英语口语训练等。
实践教学体系的保障和考核评价
1.组织保障由学院教务处教学实践科对实践教学进行宏观管理,推出相应的管理办法和措施。学院教学院长具体负责实践教学的组织与实施工作。成立由教学督导、学业导师等组成的实践质量保障组织机构,对专业实践教学活动过程进行管理和考核评价。实践教学考核应以学院领导、教师(包括企业指导师)和学生为主体,涵盖所有实践教学环节和实践教学内容。
2.管理制度推出成系列的关于实验(实训)、实习、毕业论文(设计)和学科竞赛等方面的实践教学管理文件,以保障实践教学环节的顺利开展。实践教学文件和管理制度包括实践教学计划、实践教学课程大纲和教材、实践指导书、实训报告等实践教学文件和实践教学各环节的管理制度。如教学督导制度、实训过程管理制度、实训基地遴选制度、实训管理制度、毕业设计过程管理等。
3.考核评价建立“知识—能力—素质”实践教学考核评价方法。侧重于软件工具的使用与实验技能、工程设计与实现能力、评审与测试能力、团队协作与沟通能力、过程管理与控制能力、面向领域的应用能力的考核,以及编码规范、面向领域的编程能力、软件工具使用与应用技能、软件设计文档与编写和团队协作与沟通能力的考核,用过程性考核取代传统笔试考核,实现学生在语言表达能力、文档编写能力和项目开发能力等方面的全面提升。
关键词:大数据;大数据思维教育管理模式变革
一、教育大数据与大数据思维
随着大数据时代的到来,大数据理念与思维正在渗透到人类社会的各个方面,其独有的预警性、差异性、共享性与动态性给教育管理的变革带来了巨大的挑战。党的十八届五中全会明确提出“实施国家大数据战略”[1]。高校是国家科教兴国、人才强国战略的重要力量,在大数据浪潮中也必然承担起参与者与推动者的作用。针对目前我国职业院校教育管理存在的问题,围绕教育现代化的要求以达到优化教育管理模式、加强办学能力的目标,在借鉴国外一流大学大数据教育管理经验的基础上,研究我国职业院校大数据教育管理的发展对策、发挥大数据教育管理的优势是非常重要的。最早提出大数据概念的麦肯锡先生在他的研究报告中将大数据定义为“传统数据库软件无法抓取、存储、处理的规模巨大的数据集”。大数据旨在通过分析海量的数据从而发掘数据背后的隐藏的关系,也就是将数据提炼为信息,将信息升华为知识,利用提炼出的知识来指导最终的决策与行动[2]。对于教育领域而言,职业院校教育中产生的大数据主要分为两类。首先,从于国家层面而言,众多院校云集必定产生大量的学校基本信息、学校建设、教育经费投入、基础设施建设等数据,这些数据随着学校的发展而持续增加,形成了庞大的教育基础数据库,在很大程度上直接反映当下职业院校发展现状。其次,从职业院校自身而言,校方的大量信息平台与系统,诸如学生一卡通系统、图书馆系统、教务系统、毕业设计系统、就业系统等等汇聚了大量的数据,这些数据反映了学生的学习生活规律,并且具有真实性,为职业院校推进教育管理变革提供了有力的数据基础。通过对大数据技术挖掘、分析、决策,可以构建更加人性化、个性化的管理与服务模式。这不仅可以提升管理与服务水平,还能促进决策者的管理创新,形成良性循环,从而推动教育管理的发展[3]。大数据思维通常可以概括为整体性思维、概率性思维与相关性思维。大数据时代最典型的一个特征就是使收集并处理更大规模的数据成为可能。职业院校将有能力把各个信息平台收集到的数据进行并向分析,更加全面地了解学生群体的行为或个性特点,形成对学生群体的整体性认识。但由于数据来源于各个信息平台系统,难免存在数据不精准,或者大量数据混杂而无从分析的情况[4]。概率性思维则接受误差、放弃绝对的精准,把控数据表现出的宏观规律,从而得到整体的规律预测。相关性思维强调数据间的潜在联系,通过对现象之间相关度的把控,推断数据的规律性特征。基于大数据思维,教育管理者将会有更大的主观能动性去关注研究对象的特征,从而提高其教育管理的决策力。
二、大数据下职业教育管理现状
经历了多年的教育信息化发展后,国家出台的“985工程”“211工程”“双一流计划”等有力地推动了高校教育管理信息化和创新改革的进程,在大数据教育管理方面也取得了一些瞩目的成绩。高校CIO制度(首席信息官)的初步建立就是一个很好的尝试,教育部科技发展中心2015年的调查结果显示,60%的211高校、60.8%的普通高校以及半数的职业院校都有自身的信息化发展规划,83%的院校建立了信息化领导小组,负责领导组织并对校园信息化建设等重大问题进行决策。信息化、数据化逐步受到了校领导的重视,CIO制度的逐步成型与发展在一定程度上是大数据时代的必然趋势,也促进了大数据下教育管理模式的发展。然而,尽管当前教育管理正朝着智慧化的方向稳步前进,但是仍存在一些突出的问题。以职业教育为例,主要体现在以下几个方面。第一,职业教育在我国起步较晚,发展还不够成熟,至今还存在很多不适应社会需求的问题。目前,职业教育管理还是传统的产学研相分离、消极被动、相对封闭的模式,还没有完成向产学研的有机转化。还没有应用大数据思维,在大数据基础上发展更加开放的办学模式。第二,目前国内的职业教育院校基础设施建设较差,大数据平台搭建工作在很大一定程度上并没有完成,大数据技术人才也比较匮乏,整体而言还比较落后。第三,教师团队的固有思维还没有向大数据思维转换,大部分教师缺乏大数据思维与技术的培训,在一定程度上还不能够完全接受或是适应大数据思维。第四,缺乏一套有利于大数据人才培养的机制。职业院校通常管理人员多,专业技术人员少,这导致教育管理队伍的专业性不足,需要一批技术过硬的专业型人才搭建数据中心。第五,很多院校为数字化教学资源建设提供了一定额度的资金支持,但由于教育管理中奖励机制相对匮乏,得到反馈的积极性并不高,大数据教育管理的优势并没有得到充分的体现。奖励机制有助于激发研究兴趣,有利于大数据教育管理的人才培养。
三、促进大数据职业教育管理发展的对策
当前我国各类职业院校正处在传统教育管理向大数据教育管理转变的阶段,针对教育管理现状进行统筹分析并加以解决,提出科学可行的策略是非常必要的。
(一)推动大数据教育管理协同发展
大数据教育管理并不能仅仅依靠自身资源而忽略外界优势条件,应该进行多方合作,充分利用多方优势资源协同发展。一是需要政府的宏观引导,通过相关立法与标准的制定,形成一套系统化、规范化的大数据教育法律法规,促进并保障大数据技术的合法使用。二是需要国家加大资金投入力度,对重点的相关科研项目予以资金支持,推动专业技术的发展与教育管理的融合。此外,职业院校还必须牢牢抓住机遇,开展国际交流合作,构建国际交流与合作平台,吸取经验少走弯路,实现跨越式发展。加强在大数据教育管理领域的国际交流合作有助于加深对国外优秀管理理论与经验的理解,更好地为我所用,提出适合自身发展的教育管理方案。职业院校还应深化校企合作、工学结合,在借鉴国内外优秀院校发展模式的基础上,促进自身教育管理与发展模式的改革。
(二)增强大数据教育团队培养
首先,大数据教育管理团队培养的关键在于决策者的思维模式转变。相对于个人经验决策下的传统教育管理理念而言[5],基于对大数据的分析,可以更加了解研究对象的学生群体现状、行为学习规律与趋势,使教育决策的形成能够做到既从实际出发,又有一定的前瞻性,能够预测未来发展。在决策的实施过程中利用数据分析可以敏锐地感知外部条件的变化,通过对数据规律性的研究进行预测,基于概率性思维,能够使决策者得到更完整的教育概念,从而实现决策的科学性。其次,需要构建基于大数据思维的教育管理团队培训体系,培养教师的大数据教育素养,从而使教育工作更贴合学生的特点,针对学生行为数据呈现的学习特点、学习需求以及困难问题,提供个性化学习指导与学习资源推送服务。
关键词: 软件工程; 实践教学; 工程能力; 阶梯式
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2015)11-93-03
Abstract: Aiming at the problems in the training mode of software engineering professionals in the independent college, the objective of application oriented personnel training is defined, and the strengthening engineering capability education and the adjusting the curriculum system structure with the demands from the development of social enterprise are put forward. In the new curriculum system, the practice teaching hours are increased, the ladder type practice teaching mode of "course experiment, course design, comprehensive course design/enterprise practice, graduation design" is proposed, and through the related courses of the course group module, the training of engineering ability is strengthened with obvious effect.
Key words: software engineering; practice teaching; engineering ability; ladder type
0 引言
2010年,我国教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,并逐渐在多个高校的不同专业展开卓越工程师教育,其中软件工程专业也包含其中。“卓越工程师教育培养计划”强调“实践工程能力”是培养卓越工程师的核心,参与到该计划的各高校积极响应会议精神,探索工程技术人才培养的新机制,研究大学生工程实践能力的培养等问题[1]。
独立学院以应用型教育为主,也就是工程教育,要求学生毕业时具备将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践,熟练掌握社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能。这与“卓越工程师教育培养计划”的要求相符,但是对于大部分独立学院来说,工程实践能力的培养还未得到足够的重视。通过调研本校软件工程专业毕业生的就业单位,其人事部门普遍反应学生的理论知识较丰富,但工程实践能力较欠缺,不能将所学知识灵活运用,与企业需求存在一定距离,需要经过一段时间的培训才能正式上岗。本文以本学院软件工程专业教学为案例,针对独立学院软件工程专业的工程实践能力教育存在的问题,提出实践教学环节的改革,使教育更贴近应用型人才培养目标。
1 目前存在问题的分析
虽然独立学院以培养应用型人才为目标,但是在建校初期,大部分独立学院仍依附其母体公办院校,在办学特色、人才培养目标、课程设置上基本一致,基本按照研究性和学术性为主制定教学体系结构。随着独立学院的发展,在软件工程专业教学中,下述两方面的问题逐渐显现出来。
⑴ 实践教学环节薄弱,学生不能做到学以致用。教学模式过于重视理论知识的讲解,忽视工程实践能力的培养,学生往往是被动学习,习惯于教师讲解理论知识,布置课下作业;实验内容大部分是验证性实验,其设计也往往是多年重复使用的题目,不符合软件工程专业快速发展的要求,学生缺乏兴趣,积极性不高,也不知道理论知识如何运用。考核方式偏重理论知识,导致学生的学习重点发生偏差,重视理论知识的记忆,却不知道这些知识在工作中怎么用[2]。
⑵ 课程之间联系不紧密,缺乏工程化教育。专业课程的设置比较全面,但是各门课程教学内容各自为阵,单独开展实践课程,缺乏连贯性,学生不能将所学的知识贯通,不能形成工程概念,与企业实践需求相差甚远[3]。
经过调研和分析发现,独立学院和其母体公办学校的学生有一定差距,自学能力及应用能力较差,更适合在教师指导下开展实践活动,进而理解理论知识,然后加以应用。因此,独立学院软件工程专业同样需要按照“卓越工程师教育培养计划”,加强训练学生的工程实践能力。
2 实践课程体系结构改革
独立学院软件工程专业毕业生是可以从事软件相关产品研发生产的工程型人才,同时也是能够运用专业知识解决实际问题的应用型人才,如程序设计,数据库管理与应用,软件测试,软件开发与项目管理等。实践课是应用型人才培养的重要环节。我们重新制定实践环节课程体系,在新的教学体系中,增加实践教学环节课时,并且通过课程群模块贯通相关课程,使学生逐渐形成工程概念,提出阶梯式实践教学模式,加强实践环节的连续性,循序渐进的提高学生的实践工程能力。
2.1 阶梯式实践教学环节设置
对于软件工程专业专业课的实践环节,通过“课程实验课程设计综合课程设计/企业实习毕业设计”阶梯式的过程逐步完成,如图1所示。
⑴ 课程及课程群的训练
课程的训练通过课程实验和课程设计两个阶段来完成,重点训练学生每门课的知识应用能力,对于综合性较强的课程,其课程设计可以对相关的课程群进行综合性训练,如软件工程等综合应用课程。在旧的教学体系中,专业课程只有课程实验,与理论课程同步进行,导致学生不能宏观的认知和把握整门课程的知识及应用。改革后,减少部分理论教学课时,增加部分专业课程的设计环节,或者增加课程实验的课时,以利于每门课程内部知识点的融会贯通。
课程实验:每门专业课和专业基础课都设有实验课,与理论课同步进行,课时较少,主要是对课程的知识点的验证,加深学生对理论知识的理解,为后续的课程设计打下基础。
课程设计:在理论课程结束后,通过大约两周时间完成课程设计,单独计学分。课程设计重点训练本课程知识点的应用能力,使学生应用课程的知识点解决实际问题。指导教师采用案例讲解+任务驱动的模式,首先通过经典案例讲解项目开发流程,分析问题和解决问题的方法,以及每个阶段用到的知识点的应用方法,帮助学生理解理论知识的实际应用方法和应用价值,提高学生对专业知识的学习兴趣。然后按照“做中学,学中做”的思想,指导教师布置多级难度、创新型、发散性题目,给出明确的任务,学生以小组为单位,分角色完成任务,每个人体验实际工作环境中不同角色的工作内容,训练学生的团队意识和合作能力。课程设计结束时要求提交项目成果,如文档,程序,数据等,还需要作项目汇报,讲解分析问题的过程、方案的设计和实现过程。指导教师按照每个小组提交的成果及每个成员完成的任务,给每位学生打分[4]。
对于综合性较强的课程,题目的设置包括其课程群中多门课程的知识点的综合性题目,帮助学生贯通多门课程的知识点,训练工程实践能力。按照专业课知识点的相关性,将课程划分为课程群,如软件工程课程群,电子商务平台开发课程群,中间件应用技术课程群,Android开发课程群,大数据架构与应用课程群,嵌入式系统课程群等。根据每个课程群包含的课程特点,结合企业需求,确定课程群的训练目标,并且把能力要求细化,提出每门课程的重要知识点。
如图2所示是软件工程课程群实践课程的构成,该课程群由程序设计语言、数据结构、数据库设计、计算机网络、软件体系结构、软件测试和软件工程七门课程组成,每门课程都有实验课程,程序设计语言、数据结构、数据库设计和软件工程四门课程有课程设计环节,计算机网络有组网实践课程。软件工程课程设计是该课程群的终极训练,通过完成一个软件设计与开发过程,融合了软件分析能力、软件设计能力、编程能力、数据抽象及实现抽象数据类型的能力、数据库设计及实现能力、网络设计与搭建能力、软件测试能力和文档组织能力的训练,将七门课的知识点贯通,形成工程的概念,帮助学生进一步掌握专业课程的理论知识,同时理解专业课程在实际应用中的价值,并能够熟练应用,达到所学即所用的目的。
⑵ 综合能力训练
在大三结束后开始综合能力训练,采用校内综合课程设计和校外企业实习两种模式,帮助学生将专业课程的知识融会贯通,学习如何运用专业知识解决实际问题。
校外企业实习模式采用3+1的模式,即大四开始,学生根据自己的能力和兴趣,选择实习模式[5]。
(a) 培训机构培训+企业实习:学院与中软国际科技服务有限公司、达内时代科技集团有限公司,江苏微软技术中心培训基地,南京网博信息技术有限公司,吾曰思程网络科技有限公司等多家培训机构合作,为学生提供多种选择,培训方向有软件开发,软件测试,计算机网络等。经过2-4月的培训,考核合格后,培训机构将学生推荐到企业,学生开始企业实习。
(b) 企业实习生:大三下学期末,部分与学院合作的企业到学校招聘实习生,经过笔试和面试,合格的学生可以在大三结束后到企业参加为期一年的实习,实习结束后,双向选择是否签订劳动合同。
无论学生选择哪种实习模式,通过在企业实际工作环境中锻炼,学生的工程实践能力得到提高,可以在毕业后直接融入就业单位,就业能力得到增强。
校内综合课程设计:大四时,还有一部分学生选择继续学习,主要是参加研究生考试和公务员考试的学生,为了提高这部分学生的工程能力,安排综合课程设计环节,训练本专业综合实践能力。老师提供多个选题,学生也可以自己提供选题,经过3周的集中训练,以小组为单位,完成一个项目。虽然是在校内完成综合课程设计,但是该课程模拟企业实际工作环境,严格按照流程完成,帮助学生初步熟悉企业,提升自身的竞争力。
⑶ 综合能力验证
综合能力验证主要是通过毕业设计这个环节实现。毕业设计于大四下学期开始,学生经过综合能力训练,具备了应用本专业知识解决实际问题的能力。用14周的时间,学生按照学院要求,在指导老师帮助下,确认开题,按照软件工程思想逐步完成课题的开发,并撰写毕业论文,参加答辩。毕业设计主要从论文的质量、实物成果的运行效果和答辩三部分考查学生的综合能力,评判学生应用所学理论知识解决工作岗位实际问题的能力,文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的能力。
2.2 辅助方案
在教学改革过程中,除了阶梯式实践体系之外,学院还采取了其他方式引导学生积极参与社会实践,提高专业实践能力。
学院鼓励学生参加各类竞赛,锻炼其实践工程能力,如全国大学生数学建模大赛,全国软件专业人才设计与创业大赛,大学生实践创新项目,中国大学生计算机设计大赛等。每个比赛均有专职教师负责指导,针对每个比赛的特点给予辅导,学生的参赛热情也很高,并且取得了不错的成绩。
大二暑期,学院组织学生参加企业认知实习,用时两周,帮助学生熟悉并了解本专业未来的工作环境和工作内容,增强学生对后续专业课学习的认知。
3 结束语
采用新的实践教学体系结构后,我校软件工程专业学生的工程实践能力明显提高。近两年学生的就业率得到提高,通过企业实习的学生基本可以直接与企业签订就业合同;因为工程实践能力的提升,帮助学生加深了对理论知识的理解,有助于学生参加研究生考试,提高了研究生录取率;参加各类竞赛并获奖的人数逐年增加,进一步带动低年级学生的参赛热情。通过实践证明,改革后的实践教学体系结构更符合独立学院软件工程专业的教学,可以进一步推广至其他专业,推进独立学院的各专业发展。
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摘要:整合;优化;课程体系;数据库技术
中图分类号:G420
The Integration and Optimization of Database System Course Teaching Content, Teaching Method and Database Technology
Wang Xiaokan Shen Chaoqun
(Henan Mechanical and Electrical Vocational Group)
Abstract: Each school has difference in training goal, teaching idea, teaching plan, teacher, experiment environment,in database system the specific curriculum practice are very different. Database system teaching contents and teaching means reform are extremely urgent, so we propose to the integration and optimization of database system course teaching content, teaching method and database technology, to get more reasonable and more efficient curriculum setting, teaching content, practice teaching, teaching technique and provide a reference of database system curriculum teaching mode for the same level of colleges and universities. Hope that make the students whom after graduation have a qualitative leap rely on this research and extension in the database application, so that they can better meet the needs of the society.
Keywords:Integration;Optimization;Curriculum System;Database Technology
1引言
数据库技术是当今信息社会必须使用的一门重要技术,对现代社会各个组织部门的正常运转都发挥着至关重要的作用。当我们在超市里购物、通过自动取款机取钱、在网上订购图书以及报名参加某个课程的学习时,都离不开数据库技术的默默支持。当前乃至以后,我们生活的诸多便利在一定程度上都和计算机特别是数据库技术的广泛应用密不可分。因此,在大学里,高职高专里,甚至中专里的计算机类、信息管理类、电子商务类等专业都开设了相关的数据库课程,这对学生毕业走向社会从事计算机相关研究及应用、信息管理、电子商务等工作打下了必要的专业知识基础。
2 数据库技术课程目前现状
由于各个学校在培养目标、教学观念、教学计划、教师、实验环境等方面的差异,在数据库系统的具体课程设置上实际存在很大不同。在研究型大学里,比较强调理论概念,认为具体的数据库管理系统(DBMS)这些具体技术容易过时,除用于举例以外,不做专门介绍,而基本原理、概念和技术可起相对持久的作用,所以要重点学习。比如清华,学生的培养目标是将来如何设计一个新的数据库管理系统,因此课程设置主要有《数据库原理》、《分布式数据库》、《DBMS 设计实练》等等,并没有让学生在课堂上熟悉某个具体的DBMS 产品的使用。研究型大学的这种模式的教学观念和课程设置无可厚非,这源于他的培养目标和学生的整体素质。问题是这种理念在在一般的普通大学里有拷贝的趋势,申请者则认为是很不合适。普通大学的计算机类、信息管理类、电子商务类等专业其培养目标主要是熟练的使用具体的数据库并能进行应用,而不是让大部分同学去超越SQLServer 和Oracle 等DBMS 设计自己的DBMS(不排除部分学生可以超越),所以课程设置自然应面向数据库的应用而不是数据库本身的研究。
河南省机电职业教育集团和在郑高校,近年在这方面都作了一系列探讨,在培养目标和课程设置上基本上有一定的的共识。比如在申请者参与的校企互动合作中就看到了这些。围绕这个目标,数据库系统的课程设置不是过分的讲述其原理、新理念、新知识,而是在对数据库基本原理讲述学习的基础上,重点学习和实践数据库的应用。综观几年的教学实践,特别是学生毕业设计对数据库的应用能力和毕业生的工作反馈,说明数据库的这种教学模式针对我们这个层次学生还是有一定的效果。然而,在实际的教学过程中我们还是发现了一些问题,教学内容脱离社会,比如对于数据库的小型应用研究开发,学生还可以能够做,对于稍微实际的比较大一些的开发则显得迷茫;教学实践有悖工程化原则,比如学生对数据库应用系统的大型实验很少按软件工程的方法进行而是比较随意等等。这些问题的出现一方面与教师和学生的观念有关,另一方面,我们也不得不承认与课程设置、教学内容和教学方法有关。即让学生了解的不同DBMS 太少;教学内容可操作性不强;大型数据库应用系统实练不够;教师安排不很合理以及教学方法有点单一等。针对以上问题,我们应该看到数据库系统课程的教学内容和教学手段的改革已迫在眉睫。因此我们提出数据库系统课程教学内容、方法和教学技术的整合与优化的项目申请,希望通过本项目的研究与推广,使学生毕业以后能在数据库的应用上有一个质的飞跃,更能适应社会的需要。
3数据库技术课程教学内容、方法和教学技术的整合与优化
3.1 整合和优化的内容
围绕数据库技术课程培养目标,其整合和优化的内容为:
(1)拟建立一个满足数据库应用相关专业人才培养需要的数据库系统课程体系;围绕数据库系统课程的教学目标,可以把课程体系分成多个层次,分阶段实施。
(2)优化相关数据库系列课程的内容。主要体现在:压缩重复内容;压缩过于偏、很少在后续专业课用到的内容;压缩属于更高级、可以放到研究生阶段去的内容。调整一些内容在不同课里出现的次序,加强课程联系。
(3)拟建立一个多层次、立体化的实践教学体系。在确保验证性实验质量的同时,增加提高型实验、研究创新型实验的比例 。通过开放式实验教学,鼓励学生自主立项,激励学生创新,充分调动学生学习的积极性和主动性,培养科学的实验方法和严谨的工作态度 。
(4)探索一种适合数据库系统课程的多角度教学方法。实行案例教学,给学生提供课堂教学、课后练习、重点难点、模拟试卷、疑问解答、作业批改、实训实练等多方位教学模块资源。
(5)改善当前的教学技术,使多媒体教学技术作为辅助手段而不是惟一手段。
(6)拟建立一个多方位的质量保障体系。
3.2整合和优化的目标
通过数据库系统课程教学内容、方法和教学技术的整合与优化研究,实现数据库系统课程设置,教学内容,实践教学,教学技术更合理、更高效,为同一层次高等学校提供一种可借鉴的数据库系统课程教学模式。进而通过这种模式培养的学生在走向社会时能很快适应工作要求。
3.3整合和优化的拟解决的关键问题
(1)新课程体系的建立;
(2)课程内容的重新整合与分配;
(3)相关案例及其课件的建设;
(4)课堂教学新模式多角度教学方法的探讨
(5)实践教学体系的完善和实训项目的设计。
4结论
通过数据库技术课程教学内容、方法和教学技术的整合与优化,我们预期会有以下几个方面的提高和改进:
(1)建成并实施一个满足大数据库系统各专业人才培养需要的数据库课程体系,提高数据库人才培养对会需求的快速适应能力。虽然该问题的重要性早已成为大家的共识,但具体怎么做,特别在一些原有各学科都已有比较好传统基础的教学研究型大学如何实施,目前国内尚无成功先例。我们将在学习、研究国内外大学相关学科课程体系和对国内人才市场广泛调研的基础上,结合浙江财经学院实际实际,建立了一个能满足相关专业人才培养需要的大数据库技术基础课程体系,在课程内容、知识结构方面走在全国前列。同时针对中国学期长,学生基础好、数理能力强的特点,对当前的课程结构和内容进行调整和优化,进行不同程度的创新和提高。最终使该体系成为一个可以比较方便的调整应用方向以适应社会发展的需要。
(2)建成并实施一个“以学为主、以教促学”的新型教学模式,使学生真正成为了学习的主人为推进从“知识传授型”向“能力培养型”的快速过渡,我们将对课程体系、知识结构和课程内容分配进行调整。加强所有数据库系统课程的实践环节和课程设计环节;并要求在课程内容的安排上,有意识地留出一定的空档让学生自学。同时,要大量删除数据库系统课程不同课程中的重复部分,使整个课程体系更加科学和合理。
(3)建立一个综合性、立体化的实践教学体系,支持学生综合素质和创新能力的培养学生综合素质和创新能力的培养是多方位的,可以渗透于学生大学生活中的方方面面。为帮助同学提高这些方面的能力,在数据库系统系列课程的教学过程中,在校内,我们将通过数据库系统课程加强对学生课外科技活动的指导和帮助,结合课程大作业和课外兴趣小组的活动,开设提高型和创新型实验 。鼓励学生自主立项,参与教师的研究计划。数据库技术是当今高新软件和信息公司的主要核心技术,所以在校外,我们将加大和信息系统开发的软件公司合作,加强学生对数据库在实际中应用能力和创新意识的培养,通过软件公司的实战训练,缩短学生在软件公司和相关信息公司就业的磨合期,增强学生就业的自信心。总之,通过立体化的实践教学体系,使学生在这些活动中得到锻炼,提高他们的综合素质和创新能力。
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前言
可编程序控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,它采用了可编程序的存储器是将逻辑运算、顺序控制时序、计数以及算术运算等控制程序 ,用一串指令形式存放到存储器中,然后根据存储的控制内容,经过模拟、数字等输入输出部件,对生产设备与生产过程进行控制的装置。随着大规模集成电路的发展,可编程序控制器得到了迅速发展,并广泛应用于各种领域中,以满足现代化大生产的高效、高可靠性、高难度的自动化要求。
现代机器向着高速度高效率高精度方向的发展,对机器制造业也提出了新的要求:机器零件的精度越来越高。同时,结构也日趋复杂,特别是箱体零件具有孔系多的特点,它的加工除了本身又尺寸精度的要求外,还有形状精度和孔系之间相对位置精度的要求。
镗床主要用于加工精确的孔和各孔间的距离要求较为精确的零件。目前国内使用镗床90%都是使用继电器-接触器传统的控制方式,这种方式使机械震动噪声大,接线复杂,维修工作量大。
孔加工一般可在钻床、车床、镗床、拉床、内圆磨床上进行,有些工件也在镗床上加工。镗床加工的特点是:主运动由刀具作旋转来完成,而进给运动是由主轴或工作台的移动来达到,并且可以通过镗床工作台的三个方向移动,很方便、准确地调整切削刀具与工件的相对位置。因此在镗床上进行钻孔、铰孔和镗孔也是一种重要的加工方法。
本书选用日本三菱公司生产的FX2N—48MR PLC可编程序控制器对T68卧式镗床的电器控制进行设计。在编写过程中得到了许多同学们和老师的帮助和大力支持,并提出了许多宝贵意见和建议,在此向他们表示衷心的感谢。由于时间仓促,加上编写经验不足,书中还难免有存在缺点和错误,在此恳切的希望指导教师提出批评和指正,以便进一步修改和完善。
目录
第一章 可编程序控制器的介绍----------------------5 1-1 可编程序控制器的概述------------------5 1-3 PLC的工作过程-------------------------9
1-4 PLC的主要技术指标---------------------9
第二章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析
一、主要结构和运动形式----------------------11
二、电力拖动方式及电气控制要求--------------11
三、T68型镗床的电气控制线路分析------------12
第三章 T68卧式镗床的PLC控制
一. 梯形图编程语言--------------------------20
二. 助记符语言------------------------------21
三. PLC对T68卧式镗床梯形图的绘制----------21
四. PLC状态表------------------------------22
五. 汇编语言--------------------------------25
元件明细表----------------------------------------28
总结 --------------------------------------29
毕业设计任务书(四)
指导教师:田林红
一、设计题目用PLC对专用镗孔机床的电气控制设计(二)
二、设计的目的
1)掌握镗孔机床加工动作流程。
2)掌握机床电气控制元件的选择与计算方法。
3)掌握PLC选择与应用。
三、设计要求
一台机床用于零件的镗孔与铰孔两种工序加工,进给速度分为快进和一次和二次工进,进给采用液压控制。主轴采用1500W电机,液压系统是1000W电机。设计要求
1)主轴双向运转,停车采用反向制动。
2)主轴加工采用两地控制,必须液压泵电动机才能启动主轴电动机。
3)有工作状态指示及照明。
4)有必要的电气保护和联锁。
四、完成的任务
要求说明详细,字迹工整,原理正确,元件选择有理。图纸规范,图形清晰,符号标准,线条均匀。
(1)设计与绘制电气控制原理图,元件安装布置图、接线图。
(2)毕业设计说明书(8000以上)
1)设计题目
2)控制原理说明设计方案论证
3)主要器件选择依据与计算
4)设计总结及改进意见
5)主要参考资料
第一章 可编程序控制器的介绍
1.1 可编程序控制器的概述
可编程序控制器(Programmable Logical Controller,简称PLC)是在继电器控制和计算机控制的基础上,以微机处理器为核心,引入微电子技术、自动控制技术而形成的一代新型工业控制装置。可编程序控制器在系统结构、硬件组成、软件结构、输入/输出(I/O)接口以及用户界面等方面都有独特性。目前,可编程序控制器不仅具有继电器控制系统所能完成的逻辑运算、定时、记数等控制功能,同时还可以进行数据处理、模拟量控制、过程控制、通信联网等功能。
. 图2 PLC控制系统的基本结构框图 1.2.1. 可编程控制器的基本结构
世界各国生产的可编程控制器外观各异,但作为工业控制计算机,其硬件结构大体相同,主要由中央处理器、存储器
、I/O接口、电源及编程设备几大部分构成。PLC的硬件结构框图2-1所示
1.中央处理器(CPU) 2.存储器
存储器是可编程控制器的存放系统程序、用户程序及运算数据的单元。和一般计算机一样,可编程控制器的存储器有只读存储器(ROM)和随机读/写存储器(RAM)两大类。只读存储器是用来保存那些需永久保存的程序的存储器,即使机器掉电后其保存的数据也不会丢失,一般为掩膜只读存储器和可编程电擦写只读存储器。只读存储器用来存放系统程序。随机读/写存储器的特点是写入与擦除都很容易,但在掉电情况下存储的数据就会丢失,一般用来存放用户程序及系统运行中产生的临时数据。
3.输入/输出接口
输入/输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。输入口是用来接受生产过程的各种参数。输出口是用来送出可编程控制器运算后得出的控制信号,并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。主要有以下几中:
⑴ 开关量输入接口。
(2)开关量输出接口。
(3)模拟量输入接口。
(4)模拟量输出接口。
(5)智能输入/输出接口。
4.电源
可编程控制器的电源包括可编程控制器各工作单元供电的开关电源及为掉电保护电路供电的后备电源,后者一般为电池。
5.外部设备
(1) 编程器。可编程控制器的特点是它的程序是可变更的,能方便的加载程序,也可方便地修改程序,因此编程设备就成了可编程控制器工作中不可缺少的部分。可编程控制器的编程设备一般有两类,一类专用编程器,有手持的,也有台式的,还有的可编程控制器机身上自带编程器,其中手持式的编程器携带方便适合工业控制现场应用;另一类是个人计算机,在个人计算机上运行可编程控制器相关的编程软件即可完成编程任务,借助软件编程比较容易,一般是编好了以后再下载到可编程控制器中去。
(2)其他外部设备。PLC还可能配设其他一些外部设备。
①盒式磁带机,用以记录程序或信息。
②打印机,用以打印程序或制表。
③EPROM写入机,用以将程序写入用户EPROM中。
④高分辨率大屏幕彩色图形监控系统,用以显示或 监视有关部分的运行状态。 与普通微机类似,PLC也是由硬件和软件两大部分组成的。在软件的控制下,PLC才能正常地工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。
PLC的基本工作如下:
(1)输入现场信息:在系统软件的控制下,顺次扫描各输入点的状态;
(2)执行程序:顺次扫描用户程序中的各条指令,根据输入状态和指令内容进行逻辑运算:
(3)输出控制信号:根据逻辑运算的结果,输出状态寄存器向各输出点并行发出相应的控制信号,实现所要求的逻辑控制功能。
上述过程执行完后,又重新开始,反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十毫秒。
PLC就这样不断反复循环,实现对机器的连续控制,直到接收到停机命令,或因停电、出现故障等才停止工作。
1-3、PLC的工作过程
图4 PLC的工作过程
1.4 PLC的主要技术指标
1. I/O(输入/输出)点数
如前所述,输入/输出点数是PLC组成控制系统时所能接入的输入/输出信号的最大数量,表示PLC组成系统时可能的最大规模。这里有个问题要注意,在总的点数中,输入点与输出点总是按一定比例设置的,往往是输入点数大于输出点数,且输入和输出点数不相互代替。
2.应用程序的存储容量 3.扫描速度 另外,可编程控制器的可扩展性、可靠性、易操作性及经济性等 指标也是用户关心的问题。
第二章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析
一、主要结构和运动形式
镗床的床身是一个整体铸件,在它的一端固定有前立柱,在前立柱的垂直导轨上又安装有镗头架,镗头架可沿垂直导轨上下移动。在镗头架里集中里装有主轴、变速箱、进给箱和操纵机构等部件。切削刀具一般安装在镗轴前端的锥形孔里,或安装在花盘的刀具溜板上。在切削过程中,镗轴一面旋转,一面沿轴向作进给运动,而花盘只能旋转,装在他上面的刀具溜板可作垂直主轴轴线方向的径向进给运动,镗轴和花盘轴分别通过各自的传动链传动,可以独立转动。后立柱位于镗床床身的另一端 ,后立柱上的尾座用来支撑装夹在镗轴上的镗杆末端,它与镗头架同时升降,两者的轴线始终在同一水平直线上。根据镗杆的长短,可通过后立柱沿床身水平导轨的移动来调整前、后立柱之间的距离。
有以上分析可知,T68型卧式镗床运动形式为:
(1)主运动 镗轴和花盘的旋转运动
(2)进给运动 镗轴是轴向进给、花盘上刀具的径向进给、镗头架的垂直进给、工作台的横向和纵向进给。
(3)辅助运动 工作台的回转、后立柱的轴向水平移动、尾座的垂直移动及各部分的快速移动。
二、电力拖动方式及电气控制要求 T68型卧式镗床的电气控制要求如下:
(1)为了扩大调速范围和简化机床的传动装置,本机采用机电联合调速,使用双速笼型异步电动机M1作为主拖动电动机,其绕组接法为/YY。
(2)主轴或进给变速时,为了便于齿轮之间的啮合,要有变速冲动。
(3)为了适应调整的需要,要求主轴电动机能够进行正、反向旋转及点动操作
(4)为了快速准确地停车,要求主轴电动机具有制动过程,本机床采用反接制动方式。
(5)快速移动电动机M2应能进行正、反转及点动操作。
(6)工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动进给不能同时进行,两者之间应有连锁保护。
三、T68型镗床的电气控制线路分析
T68镗床的电气控制原理图如下图所示。
(一)主电路分析 快速电动机M2由接触器KM6和KM7控制其正、反转,用熔断器FU2作其短路保护。
(二)控制电路分析
1.主轴电动机M1的正、反转起动控制 当要求主轴低速运行时,将速度选择手柄置于低速挡,此时与速度选择手柄有关联的行程开关SQ不受压,SQ触头断开。若使主轴电动机M1正向运行,可按下正转起动按钮SB2,此时,中间继电器KA1通电并自锁,KA1常开触头闭合,使接触器KM3通电,短接电阻R,KA1常开触头闭合,使得接触器KM1,KM4相继通电。主轴电动机M1在接法下全压起动并运行(低速)。此时,KA1,KM1,KM3,KM4通电。 KM4线圈的通电电流线路为:1FU3(1-2)2FR(2-3)常闭触点3SQ5(3-4)常闭触点4KM1(4-14)常开触点14KT(14-23)常闭触点23KM5(23-24)常闭触点24KM4线圈PE。 若要求主轴高速运行时。将速度选择手柄置于高速挡,此时行程开关SQ压下,使SQ触头(12-13)闭合。这样,在接触器KM3通电的同时,时间继电器KT也通电。于是,主轴电动机M1在低速挡起动并经过一段延时后,时间继电器通电延时时常闭触头KT(14-23)断开,通电延时闭合触头KT(14-21)闭合,分别使接触器KM4断电,接触器KM5、KM8通电。从而使主轴电动机M1由低速接法自动切换成高速YY接法。构成了双速电动机按低速挡起动再自动切换成高速挡运行的自动控制环节。正向高速运行时,KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通电。KM5,KM8线圈的通电电流通路为: 2.主轴电动机的点动控制 正转点动时,按SB4,KM1,KM4接通,接触器KM1线圈的通电电流通路为:1FU3(1-2)2FR(2-3)常闭触点3SQ5(3-4)常闭触点4SB1(4-5)常闭触点5SB4(5-15)常开触点15KM2(15-16)常闭触点16KM1线圈PE。 3.主轴电动机的停车与制动
主轴电动机M1在运行中,可以通过按下停止按钮SB1来实现主轴电动机M1的自然停止或反接制动(将SB1按到底)。
以主轴电动机M1运行在低速正转状态为例,此时中间继电器KA1、接触器KM3,KM1,KM4均通电吸合,速度继电器的常开触头KS1-1(14-19)闭合,为正转反接制动作准备。
当需要自然停止停车时,轻按下停止按钮SB1(4-5),其常开触头断开,使中间继电器KA1、接触器KM3,KM1,KM4相继断电释放,切断了主轴电动机M1正向电源。主轴电动机M1自然停止。 此 时,KM4线圈通电电流通路为:1FU3(1-2)2FR(2-3)常闭触点3SQ5(3-4)常闭触点4KM2(4-14)常开触点14KT(14-23)常闭触点23KM5(23-24)常闭触点24KM4线圈PE。 若主轴电动机M1已运行在高速正转状态下,按下停止按钮SB1,可实现自然停车和反接制动停车,反接制动时,SB1(4-5)断开,中间继电器KA1、接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM1、接触器KM5,KM8相继断电,SB1(4-14)闭合则使接触器KM2通电,接触器KM4通电。于是主轴电动机M1串入反接制动电阻,绕组接成接法,进行低速反接制动,直至速度继电器常开触头KS1-1(14-19)释放,反接制动结束。电流通路同上。要注意的是:在进行制动停车操作时,应该将停止按钮SB1按到底,否则将无法接通反接制动回路,只能实现自然停车。
4.主运动和进给运动的变速控制
T68型卧式镗床主运动和进给运动的变速,是通过变速操纵盘实现的。他急既可以在主轴和进给电动机未起动前预选速度,也可以在运行中进行变速。 若主轴在正转运行中需要变速,可将主轴变速操纵手柄向外拉出,这时行程开关SQ1不在受压,其常开触头SQ1(5-10)断开接触器KM3,KM1,接触器KM2经行程开关SQ1(4-14)的常闭触头、速度继电器常开触头KS1-1(14-19)而通电吸合,使主轴电动机M1定子串入电阻R进行反接制动。接触器KM2线圈的通电电流通路为:1FU3(1-2)2FR(2-3)常闭触点3SQ5(3-4)常闭触点4SQ1-1(4-14)常开触点14KS1-1(14-19)常开触点19KM1(19-20)常闭触点20KM2线圈PE。若主轴电动机M1原来运行在低速挡,则此时接触器KM4仍保持通电,接触器KM3,KM1断电,接触器KM2通电,主轴电动机M1接成,串入电阻R进行反接制动。若主轴电动机M1原来运行在高速挡,则此时有时间继电器KT的触头将绕组YY接自动切换成接法,低速串入电阻R进行反接制动。随后转动变速盘,选择所需要的速度,最后将变速操纵手柄推回原位。
如果变速齿轮不能啮合而造成变速手柄推不动,则此时行程开关SQ2受压,其常开触头SQ2(17-15)闭合,接触器KM1经速度继电器常闭触头KS1-1(14-17)、行程开关SQ1常闭触头(4-14) 接通电源,同时接触器KM4通电,使主轴电动机M1定子串入电阻R,绕组接成在低速挡起动。接触器KM1线圈的通电电流通路为: 当转速升到速度继电器KS1的动作值时,其常闭触头KS1-2(14-17)断开,使接触器KM1断电释放;另一速度继电器常开触头 KS1-1(14-19)闭合,使接触器KM2通电吸合,对主轴电动机M1进行反接制动,使转速下降。当到达速度继电器KS1的释放值时,其常开触头KS1-1(14-19)断开,常闭触头KS1-2(14-17)闭合,反接制动结束。 2. 在进给变速时,首先将进给变速操纵手柄向外拉出,然后转动进给变速盘,选择所需要的进给速度,最后将变速操纵手柄推回原位。在拉出变速操纵手柄时,行程开关SQ3释放,而行程开关SQ4受压。推回手柄时的压合情况正好相反。如果变速齿轮不能啮合而造成进给变速手柄推不动,则主轴电动机M1处于间歇起动和制动状态,获得变速时的低速冲动,直到变速操纵手柄能推回原位为止。整个过程和主轴变速控制相同,其控制电路不再另行分析。由于变速过程中KA1或KA2一直保持自锁,从而记忆了变速前的主轴方向,保证变速后M1仍按原来的方向起动运转。
5.镗头架、工作台快速移动的控制
镗头架和工作台等部件各方向的快速移动由快速移动电动机M2拖动,通过快速移动操作手柄来控制,而移动方向则由位于工作台前方的操作手柄进行预选。当扳动快速操作手柄时,行程开关SQ7或SQ8被压合,接触器KM7或KM6通电,使快速移动电动机M2旋转而实现快速移动。当快速操作手柄复位时,行程开关SQ7或SQ8不再受压,接触器KM7或KM6断电释放,快速移动电动机M2停止旋转,快速移动过程结束。
第三章 T68镗床的PLC控制
PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、流程图语言、布儿代数语言等。其中前两种语言用得较多,流程图语言也在许多场所被采用。本章仅介绍梯形图语言和助记符语言的编程及特点。
一. 梯形图编程语言
1.梯形图与继电控制的区别
梯形图结构沿用继电控制原理图的形式,采用了常开触点、常闭触点、线圈和功能块等结构的图形语言。对于同一控制电路,继电 控制原理图和梯形图的输入/输出信号基本相同,控制过程等效。二者的区别在于继电控制原理图使用的是硬件继电器和定时器,靠硬件连接组成控制线路,而PLC梯形图使用的是内部继电器、定时器和计数器,靠软件实现控制。
因此,PLC的使用具有很高的灵活性,程序修改过程非常方便。图3-1所示是一个继电器线路图和与其等效的PLC梯形图 二. 助记符语言
助记符语言是PLC的命令语句表达式。用梯形图编程虽然直观、简便,但要求PLC配置较大的显示器方可输入图形符号,这在有些小型机上常难以满足,故需借助助记符语言。应该指出的是,不同型号的PLC其助记符语言也不相同,但其基本原理相近的。编程时,一般先根据要求编制梯形图,然后再根据梯形图转换成助记符语言。
三. PLC对T68镗床梯形图的绘制
四. PLC状态表
分类 用途及名称 元件代号 PLC数据 备注
输
入
信
号
正转启动按钮
反转启动按钮
正转点动按钮
反转点动按钮
停止按钮 SBI 1101 按钮在设计中选用了“11”通道继电器 SB3 1103
SB4 1104
SB5 1105
高低速转换限位开关
主轴变速限位开关
主轴变速限位开关
进给变速限位开关
进给变速限位开关
快移电动机正转限位开关
快移电动机反转限位开关
速度继电器正向触点
速度继电器反向触点 SQ 1000 限位开关和速度继电器在设计中选用了PLC“10”通道输入继电器
SQ1 1001 SQ3 1003
SQ4 1004
SQ7 1007
SQ8 1008
KV1 1011 主轴箱与工作台进给互锁限位开关
主轴箱与工作台进给互锁限位开关
热继电器常闭触点 SQ5 - 未进PLC
SQ6 -
FR1 -
主轴电机正转起停接触器 KM2 2002 输出信号选用的是“20”通道的输出继电器
输
出
信
号
主轴电机低速转动接触器
主轴电机高速转动接触器
主轴电机高速转动接触器
短接限流电阻接触器
快速电动机正转接触器
快速电动机反转接触器 KM6 2006
KM7 2007
KM8 2008
KM3 2003
KM4 2004
KM5 2005
中
间
继
电
器 主电机正转中间继电器
主电机反转中间继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器
PLC内部辅助继电器 KA1 3001 中间继电器选用了“30”通道和“40”通道
KA2 3002
- 3005
- 4000
- 4001
- 4002
- 4003
- 4004
时间继电器 主电机高速延时启动时间继电器联结防电弧延时时间继电器 KT1
- 5000
5001 延时5S
延时1S
五 汇编语言:
序号 指令 代号 序号 指令 代号 002 IL 023 OR 1103 004 OR 3001 025 LD 2003
005 ANI 3002 026 AND 3002 007 LD 1102 028 OUT 4001
008 OR 3002 029 ILC
009 ANI 3001 030 LD 1105 011 LD 3001 032 ORI 1003 013 AND 1003 034 OR 2002
014 AND 1001 035 OUT 3005
015 MPS 036 LD 3005 017 MPP 038 OUT 4002
018 AND 1000 039 LDI 1004 020 #0050 041 AND 3005 043 OUT 4003 064 LD 4001
044 LD 3005 065 OR 4004 046 OUT 4004 067 OUT 2002
047 LD 3005 068 LDI 1007
048 ANI 5000 069 AND 1008
049 ANI 2007 070 ANI 2005 051 LD 3005 072 LD 1007
052 AND 5000 073 ANI 1008 054 #0010 075 OUT 2005
055 LD 5001 END
056 ANI 2006
057 OUT 2007
058 OUT 2008
059 LD 4000
060 OR 4002
061 OR 4003
062 ANI 2002
063 OUT 2001
元件明细一览表
符号 数量 名称及用途
M1 1 主电动机,拖动主运动和进给运动
M2 1 快速移动用电机
Q 1 空气开关,限流、欠压保护 KM3 1 限流电阻短路用接触器
KM4、KM5 2 快速电机正反转用接触器
KM6、KM7 3 主电动机高低速转换用接触器 SB3、SB4 2 主电动机正反转点动按钮
SB5 1 主电动机停止用按钮
Kn 1 主电动机反转制动用速度继电器
总结
随着毕业日子的到来,毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。通过这次毕业设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
我的心得也就这么多了,总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。最后终于 做完了有种如释重负的感觉。此外,还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我的指导老师田林红对我悉心的指导,感谢老师给我的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。
1、《工厂电气控制技术》机械工业出版社 主编 方承远
2、《工厂电气控制设备》机械工业出版社 主编 许廖
3、《机床电气控制技术》机械工业出版社 主编 王炳实
4、《可编程序控制器的应用技术》机械工业出版社 主编 王兆义
摘要:我校作为江苏省示范高职院校,适应社会经济发展的现实需求,在电子商务专业通过探索基于“人才培养模式-课程体系-校企合作平台”这一主线进行改革实践,提出了高职电子商务专业学生创新创业能力为核心的人才培养模式。
关键词 :高职;创新;创业;人才培养模式;课程体系
基金项目:江苏开放大学“十二五”规划课题“移动学习环境下开放大学教师教学能力提升策略的研究”的阶段性成果。
引言
随着知识经济的发展、经济结构的转型与升级,电子商务已经成为21世纪的主流商务模式,中国电子商务市场规模将于2015年超越美国。电子商务已经渗透到传统产业,正实现对传统产业的创新整合,当前电子商务专业的综合改革面临着前所未有的发展机遇,对电子商务人才提出了新的需求。因此,高职电子商务专业改革必须瞄准电子商务产业发展新需求,依托创新创业平台,培养的学生必须具备“电子”与“商务”两方面的综合知识和能力,大力推进学生网络创新、网上创业训练实践活动。
1、电子商务专业创新创业人才的培养方案
电子商务知识日新月异,属于电子信息、商务营销、财务管理等多学科交叉,对传统的人才培养模式提出了挑战,其人才培养模式正日益多样化。我院是江苏省示范高职院校,经过市场调研,电子商务专业的人才培养目标定位是:培养掌握电子商务专业必备知识,具有现代商务管理操作技能,以及网络营销项目的策划、实施和管理能力,具有较强的创新创业能力和可持续发展能力,培养服务于企事业单位的电子商务、网络营销、网站建设及维护等生产和管理第一线的高素质高技能应用型人才。
创新创业教育是指培养学生创新创业意识、创新创业精神、创新创业能力为目的的教育思想和实践活动。电子商务专业以培养基于网络环境的综合基本能力,在实践课程和毕业设计、定岗实习环节围绕电子商务项目实训展开,初步形成以创新创业实践能力为核心的“三阶段递进式”发展的专业人才培养模式,如图1所示。
2、依托校企合作平台的高职电子商务专业创新创业人才培养途径
2.1 培育创业集群,培养学生创新创业意识
所谓创业集群,是指以某一机构作为核心,吸引其他人或机构围绕这一核心抱团发展。创业者的行为具有群体效应,创业集群是促成大学生创业者整体竞争力提升的主要因素之一,激发电子商务专业学生的创业意识和激情,并辐射影响到周围的学生。
2.2 校企导师引领,提升学生创新创业思维
创新思维具有新颖性、独特性、多向性特征,求新、求异是它的最大特点。主要从实践过程培养学生创新思维:(1)当学生创业初步成功时,会出现创业瓶颈。此时学院会通过学校和企业导师从认知方面开拓学生创业思路,提供一对一的创业指导和帮助。(2)我院校园生活实现电子商务化,学校和企业导师在实践上进行引导,借助校外电子商务企业合作平台上丰富的资源,即学习、生活与经商实践三者融为一体,帮助学生提升创新创业思维。
2.3 建设创业团队,推进学生创新创业能力
学院给学生提供电子商务创业的基础要素,诸如互联网移动网络环境、创业实践场地、对外联络支持,鼓励和指导学生去尝试针对服装、书籍、学习用品等日常生活需求的“经商”过程。通过借助大型网购平台开设个人网店,提升学生的市场分析、网店定位与运营、合作企业沟通等一系列商务策划和实施的专业技能。那如何形成学生创业团队呢?电子商务专业学生是网络创新创业的主力军,浙江义乌工商职业技术学院创业学院的成功创新实践已经得到了充分验证。尊重并提倡学生的创业实践和创业行为,通过一批学生在淘宝、当当网、阿里巴巴等校企合作平台上开店创业,形成集团群体。通过新老学生之间传、帮、带来营造“生活化和商业化”的创业氛围,宣传学生创业先进事迹,追求以点带面的创业效应。
3、电子商务创新创业课程体系的改革措施
3.1 电子商务专业创新创业课程的开发设计
电子商务课程结合创新创业过程,进行课程设计开发,目前我院电子商务专业课程开设了《电子商务基础》、《网店运营管理》、《电子商务网站建设》、《电子商务数据分析》、《电子商务安全》五门专业核心技术类课程,做到电子商务知识技能的递进和提高,创新创业技能培养目的。电子商务专业课程体系,具体如表1所示。
课程体系规定了将创新创业内容、考证内容和竞赛内容融入日常教学内容,目前还在不断完善中。
3.2 改革教学方法,保障学生持续的创新创业激情
首先,教学方法提倡创新创业实践教学。主要采用项目导向的教学方式,通过电子商务模拟系统,开展典型案例分析演示,以及课程设计,使学生在学习过程中直接体验创新创业的实践。其次,在课堂活动中,把自主权和选择权还给学生,调动学生创新实践活动积极性,让学生在课堂活动中产生成就感。同时改革考核评价体系。第三,完善改革实践教学的评价机制,将大学生创业创新情况也纳入到考核评价体系,将学习笔记、学习心得体会、作品互相评价、总结报告等过程性学习资料折算成对应课程的学分,激励学生的学习兴趣和热情。
我院目前正在建设的校园电子商务平台是将大学生现实的学习工作生活紧密集合起来,充分发挥电子商务的优越性,成为大学生学习、生活、娱乐的专业服务商,功能上整合了校园网上购物、二手货交易市场、校园信息服务、校园网上教育、校园网络社区、校园网上娱乐等,平台结构如图2所示。
4、结束语
随着互联网新媒体和大数据时代的来临,电子商务专业技能培养目标也在不断更新中。在电子商务专业建设中,主要依托校企合作平台,从创新意识、创新思维、创新能力层层推进,开展形式多样的创新创业实践活动。今后在专业人才培养方案中,需要在大数据分析方面,培养学生的数据分析和处理的创新创业实践应用能力,做到把传统信息化与电子商务对接,这将成为我院电子商务专业教学改革中的重要环节。
参考文献:
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[3] 王慧. 关于高职电子商务创新创业实践平台的构建[J].职教论坛.2011.29.
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[5] 高华.电子商务专业实践教学体系建设的探讨[J].中国电子商务.2013.04.
关键词:生物信息学 实践能力 课程体系 培养模式
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)07(a)-0047-02
1 生物信息学概述
伴随现代高通量分子生物学技术的快速发展,生物信息学在生物医药领域的应用日益深入[1]。作为数学理论、计算机技术和生物医药研究的整合学科,生物信息学在生物进化、生理功能、疾病治疗、药物开发、农林产业等众多领域均具有重要的应用价值,是研究生命科学、医药科学内在定量规律的重大交叉前沿学科。鉴于生物信息学的重要研究价值和广阔的产业化前景,发展生物信息学专业教育,有计划的建设生物信息学专业课程体系,开展面向实践能力的生物信息学人才培养对促进现代生物医学发展有重要的意义[2]。
2 生物信息学教育发展现状
生物信息学发展起步于20世纪末,在短短的十几年中,生物信息学已经发展成为了横跨多个研究领域的朝阳专业,国内众多高等学府、科研院所相继开设了生物信息本科和研究生专业[3]。但是,在实际的教学和研究过程中,绝大数单位依托于单一的数学、计算机或生物学专业开展,人才培养模式尚处于探索阶段,在培养过程存在生物信学理论基础薄弱、课程体系不健全、课程内容不完善、专业教材匮乏、专业师资队伍缺乏等问题。
哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院是全国领先创办生物信息学专业的单位之一,多年来致力于生物信息学的科学研究和本、硕、博各类人才培养,坚持以学生为本,以培养高素质生物信息学专门人才为目标,深化教学改革,以满足日益发展的生物信息学高端人才需要[4]。为解决生物信息学的教育教学问题,培养高水平的现代生物信息学人才,我们提出立足国内高等生命科学与医学教育,建立面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系,以实现高质量培养具有理工科创新思维能力的生物医学人才,为我国生命科学―医药学科教育教学、科学研究和产业化输送大批专门人才。
3 生物信息课程体系建设
3.1 课程建设目标和指导方针
结合生物信息学才培养目标,经过数十名骨干教师十余年生物信息学教学实践及人才培养成果经验反馈,我们适时调整本科生课程及教学内容,逐步建立起面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系。奠定了本科生的人文素养与科学素养并重,公共基础理论及专业理论相辅相乘,重视学生理工生物医学全方面素质提高,重点突出学生实践能力的人才培养方针,并在实践中培养了大批具有创新思维能力的优秀高端生物信息学专业人才。
3.2 生物信息学课程体系建设方案
考虑到生物信息学多学科交叉特点和国家大学生培养要求,及学生未来就业深造所必需的基础和专业能力,我们在国内率先开创了生物信息学专业人才培养课程体系,并在医学院校独立开展近40余门数理基础课程和生物信息学专业课程。主要的课程建设情况如下:
(1)公共基础课程(国家限修课):政治理论课程、公共外语、体育。
(2)生物医学基础课程:解剖生理学、发育生物学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、生物技术实验、分子药理学等。
(3)计算机基础课程:计算机基础、高级语言程序设计(C++&JAVA)、数据结构、Perl语言程序设计、数据库系统原理、Linux操作系统与程序设计等(上述课程均含上机实践)。
(4)数学基础课程:数学分析、高等代数、概率论与数理统计、数理逻辑、组合数学与图论、微分动力学方程、运筹学等(上述课程均含上机实践)。
(5)专业基础课程:信息论基础、生物统计学、生物医学图像处理、模式识别、优化算法、随机过程、生物信息学概论、生物信息数据挖掘、生物信息软件设计与开发、分子生物软件工程、生物信息学数据可视化、专业外语等(上述课程均含实验)。
(6)专业课程:生物芯片技术、结构生物学、分子进化、分子生物网络、基因组信息学、蛋白质组信息学、药物基因组信息学、统计遗传学、计算表观遗传学、计算机辅助药物设计等(上述课程均含实验)。
(7)综合实践课程:课题标书设计、科研论文写作、生物信息学进展等。
我们在实践基础上开创的面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系不同于其他院校,具有明显的跨专业交叉性教学计划特色。该课程体系着眼于基础理论与实践应用相结合、素质培养与专业培养相结合、扎实稳妥与创新思维相结合。注重学生在医学、生物学、数学、计算机科学方面的基础性教育,同时,强调了创新型人才培养、高精尖人才培养、特色化人才培养。厚基础、宽口径,使学生在本科阶段不但打好将来从事生物信息学、系统生物学、生物医药等相关领域创新性研究工作基础,更重要的是该专业课程体系与实践密切联系,切合相关研究开发与产业实际,能够培养学生从事原始创新研究与产业开发的能力。
4 生物信息学本科生培养模式建设
4.1 五年制分段培养与多学科教育体系
目前,我们根据生物信息学交叉学科人才培养特点,考虑到基础课程多,实践能力要求高等因素,采取“2+2+1”的五年制本科人才培养模式,包括两年理论基础课程、两年专业课程与一年实践应用课程培养(含科研训练+毕业设计)。此模式在学生就业和用人单位反馈中证实具有显著的人才培养效果。
课程体系建设依托于生物医学综合优势及深厚的数学、计算机科学功底,通过理论教学与实践训练中的知识技能交叉、渗透,培养适应21世纪生命学科与转化医学领域急需的生物信息学复合型人才。在此基础上,从学科的交叉性出发,进一步加强不同类别课程之间的有机融合,加大相关领域知识的整合力度,建立更为紧密、完善,符合生物信息学学科特点的课程体系,将进一步推动学科的发展和系统性教育理论体系的建立。
4.2 面向实践能力培养的本科生教育模式
在本科学生的培养过程中,我们特别重视学生实践能力的培养,通过教研一体化、学业导师制、报告研讨制等先进的教学方法,引导学生早期接触生物信息学应用领域和科学研究,在巩固学习知识的同时,加强对学科的认识和对未来的把握。
“教研一体化”的实践教学模式:面向实践能力培养的课程体系建设,要求教学模式上的改革,使得人才培养模式由注重多数学生基础理论知识培养的大众教育,向注重少数高精尖创新能力培养的精英式教育转变。充分利用骨干教师在生物信息学领域的研究经验,将科学研究成果快速转化成优秀的教学素材,培养学生动手、实践、创新能力,注重培养学生实际产业化的认知水平和实践能力。
本科生学业导师制:本科生进入专业课教学阶段,实行学业导师制。采取学生与一线骨干教师双向选择方式,使每名学生拥有自己的学业指导教师。导师为学生提供思想教育和专业辅导,并通过指导大学生数学建模竞赛、创新创业科研训练、早期科学研究等方法促进学生的学习尽头和对专业的深入认识。
专题报告与研讨制度:本科生毕业设计阶段,强调学生的“主体”学习地位,使学生选择感兴趣的学科方向,在导师指导下进行科研训练与实践。要求学生自主利用网络等各方面资源,获取学科前沿信息,并以专题报告形式展示学习成果,通过提问、研讨、总结,提升自身专业素养及专业技能,独立完成达到核心期刊发表水平的生物信息这科研课题。
5 生物信息学课程体系建设的意义
在全体师生的努力下,经过多年的实践探索,我们对生物信息学课程体系从基础到实践的不同阶段进行分段式、推进式的改革与建设。在政策措施、人员配备、经费匹配等各方面给予鼎力支持。优先保证面向实践能力培养的生物信息学课程体系快速、有效的建设,已经形成国内顶尖的生物信息学本科教育理论和实践团队,并为国家输送着大批高水平生物信息学人才。
面向实践能力培养的生物信息学课程体系建设,一方面能够完善生物医学本科生、研究生的知识结构,提高运用理工科思维和技能解决复杂生命科学问题的综合科研能力,更为有效的实现生命科学攻关和创新研究理论形成;另一方面,生物医药是我国科技研发的薄弱环节,在课程体系建设基础上,培养适用于现代高通量分子生物学技术的创新型生物信息学人才,将为我国的医药物研发提供强有力的推动作用,并有利于创新临床诊断技术开发和个性化医疗的实现,促进科技转化,产生潜在的、不可估量的经济价值。
6 致谢
本文研究内容是在黑龙江省高等教育教学改革专项项目,黑龙江省高教学会重点课题创新型生物医学信息学人才培养模式研究,黑龙省创新创业人才培养项目面向生物信息产业开发的创新型专业人才培养模式研究与实践,哈尔滨医科大学医学教育研究课题面向实践能力培养的生物信息学专业课程整合设计研究资助下完成的,课程体系的建设得到哈尔滨医科大学学校领导的支持,并得到兄弟院校相关领域专家、学者的帮助,在此一并感谢。
参考文献
[1] Ned Wingreen and David Botstein. Back to the Future:Education for Systems-level Biologists[J].Nature Review Molecular Cell Biology,2006,7(11):829-832.
[2] 徐良德,马晔,孙红梅,等.八年制医学教育中开展《生物信息学》教学的实践探讨[J].素质教育,2011,11:33-34.