前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的电工电子论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
1.教育教学理念较为滞后。
受传统教学理念的制约,许多教师在电子电工教学中重视了知识点的传授,但是对学生主动参与方面研究不深,没有能够充分调动学生的参与积极性,教学活动中侧重于被动给予,没有为学生创设自主参与的良好平台,对学生综合素质的提升具有影响。
2.理论未能紧密联系实际。
电子电工学科是一门实践操作性较强的学科,学生既要在学习中掌握知识点,更要掌握操作技能。部分教师在教学中对理论联系实际研究不够深入,运用虚拟实践教学的课时偏多,实践课程中也没有充分与理论联系起来,导致学生在实践操作能力发展方面存在缺陷。
3.教师综合素质有待提高。
电子电工课程教学对教师的综合素质要求较高,不仅要求教师具有电子电工方面的深厚专业技能,还要有善于表达的能力。实际教学中,有的教师虽然具有深厚的专业功底,但是教学技巧不足,也有的教师虽然善于表达和点拨,但是专业技能薄弱,这些方面都是影响教学成效的重要方面。
二、对当前存在问题的简要分析
中职电子电工课程教学出现上述问题,既有客观方面的因素,也有主观方面的影响,归纳起来主要与以下三个方面因素有关:
1.教学设计呈现简单化趋势。
由于中职学校缺少了升学的强劲压力,导致许多教师在教学中存在着研究不够深入的状况,教学中注重将教材知识点灌输到位,较少考虑学生在学习中的主动参与性。加之部分教师的电子电工教学设计没有充分注重理论联系实际,学生虽然理论知识掌握较为扎实,但是实际操作能力却没有同步提升,这与实用型人才的培养目标背道而驰。
2.师资队伍呈现滞后性态势。
过去一段时期,中职呈现出规模化扩张的快速发展,招生规模、基础设施都不断扩大,但是师资队伍建设方面却没有能够完全达标,尤其是电子电工这样的专业性较强的学科师资,对所学专业的要求较为定向,同时也要掌握教学的技巧与艺术,后一方面的要求对于电子电工专业出身的非师范类人才而言显得较难,往往出现专业素养过硬、教学技巧不足这样的典型问题,影响了教学成效的提升。
3.学生学习呈现消极的状态。
由于教师的电子电工专业教学缺乏生动性与形象性,加之自身在学习活动中处于被动接受知识的状态,理论联系实际不足,导致学生对电子电工学科的学习积极性明显降低。部分学生还因为当前就业形式的竞争激烈,导致对专业学习信心不足,遇到难点缺乏深入研究的兴趣,甚至出现混日子的思想,消极心态对电子电工教学的有效开展形成了一定的负面因素制约。
三、创新理念,有效突破当前教学困境的思路
针对当前电子电工学科教学中出现的种种制约因素,中职学校与教师应当开展针对性的改进活动,从以下几个方面着手突破教学困境:
1.认真分析形势,增强学生学习信心。
针对部分学生因前途未卜出现的自卑、彷徨心态,电子电工教师应当帮助学生认真分析形势,一方面职业教师侧重于培养各行业急需的实用型人才,未来的就业与普通高校实现了“错峰”,技术性人才在社会上大有展示的舞台。教师还可以运用较为典型的“50万年薪聘请技师”这样的案例来消除学生内心的消极想法。另一方面还可以运用本校成功的毕业生案例作为鲜活的素材,以学生身边的人来教育他们,提高他们的学习自信心,以积极的心态投入到电子电工专业学习之中。
2.改进教学方法,打造高效生动课堂。
教师应当对电子电工学科的教学设计进行优化,提高教学的生动性,提高学生的学习兴趣。首先,教师要给予学生参与的平台与空间,无论是知识点的传授还是技能的训练,都应当尽可能吸纳学生参与其中,让师生互动成为电子电工教学的有效组织形式,营造活跃的教学氛围,让学生充分参与其中、提高掌握效果。其次,教师要善于发挥信息媒体在教学中的促进功能,尤其是在电子电工疑难知识点的讲解中,可以通过多媒体投影、动画模拟演示等方式,帮助学生掌握其中的难点问题,虚拟实验的直观演示效果甚至超过实践操作,将其作为教学方式的补充具有积极意义。
3.尊重学生主体,促进综合能力发展。
教师在电子电工教学中应当让学生的主体地位体现出来,可以将教学知识点浓缩为探究题的形式,组织学生进行探究讨论,依靠自己的力量寻求问题的答案。教师也可以将电子电工教学目标设计为打包的任务,交给学生或者合作小组进行突破研究,让学生在探究的过程中提高思维能力与解决问题的能力。教师还应当将技能训练作为重要抓手,设置电子实验项目,指导学生建立研究小组开展实验设计,让学生在团队的努力下开展电子程序设计,巩固理论所学并进行验证,从而促进学生综合能力的发展。
4.强化岗位培训,提升师资队伍水平。
在提升电子电工专业教师履职能力方面应当进行双向培养,一方面在教师招聘环节既要坚持专业对口的基本原则,同时也要考查其教育教学能力,将电子电工专业素养过硬、具有较高教学技能的人才吸纳到教师队伍之中,充实专业师资队伍,另一方面还要强化现有专业教师的培训,采取脱产进修、跟班学习、在线学习等多种形式提高电子电工专业技能,更好地开展相关专业教学工作。
四、结语
1.1电工电子技术不良因素
电工电子技术虽然经过十几年的发展进步已经形成了比较完善的体系,但是科学的发展永远不缺少障碍,电工电子技术的障碍就是理论说明少于实践经验。我国的电工电子技术发展的势头虽然让人欢喜但是和发达国家相比还是有一定的差距的,在使用电工电子技术的时候没有最大程度的发挥其效用。怎样利用电工电子技术提高生产效率是促进我国电工电子技术进步的最大动力。
1.2电工电子技术运用存在的问题
电工电子技术的显著的特点就是提供生产率,因此很多企业都希望通过对本企业内部进行技术改革全面运用电工电子技术,但是正是因为电工电子技术的飞速发展在现在的市场上充斥着各种型号优劣不同的电工电子设备,因此怎么选择适合企业自身的设备就成了一个大问题。有的企业因为效益的原因选择价钱低廉的电工电子设备但是这样又不能最大限度的提高企业的生产率;有的企业虽然高额购进电工电子设备但是企业自身的生产作业线不能满足电工电子的设备的要求,其实就是生产线较为落后没有能力发挥最大的效用。
二、电工电子技术的多领域的运用
2.1在电气领域的运用
在社会经济和企业发展以利益最大化为目标的大背景下,怎样增加企业的利益是各个企业的的当务之急,因此降低生产成本提升电气设备是有效措施之一。但是电气设备因其型号的不同、价钱的不同、质量的不同、使用方式和使用环境的不同都会对电气设备的使用和维修造成不同的影响。因此企业应加大对电气设备的管理成本,并且要时刻对电气设备进行监控和定期检查。这样做不仅能有效的避免电气设备出现问题的机会还大大降低了维修成本并且在为企业效益方面有显著提升。
2.2在通讯领域的运用
随着科技的发展通讯领域也在飞速发展,其中最大的助力就是电工电子技术。如今的通讯已经普遍使用3G网络同时还实现了无线通讯。在数字化时代的今天,通讯领域的发展的每一个方面有存在着电工电子技术的踪迹。电工电子技术的是通技术的基础,没有电工电子技术的奠基通讯领域的不会有现在这样的成就。
2.3在电力领域的运用
电工电子技术在电力领域的应用主要是在高压直流输电和柔流输电两方面:在高压直流输电系统中电工电子可以使设备结构简化并且降低工程造价减少换流站的占地面积,利用电工电子技术的时候可以保证在输出电流的时候维持输出系统的稳定不会中断;至于柔流输电系统中可以保证系统的正常运行。
2.4在紧急供电中的运用
电力自动化系统运行的安全保障就是USP紧急供电是否可以正常使用。紧急供电也是维持计算机、通讯系统以及不能中断供电的企业所具备和必需的一种质量高、性能好、可靠性强的电源。
三、电工电子技术的新技术预测
3.1新型太阳能技术
科学家们预测在不不久的将来塑料也可以成为太阳能电池的一种。随着世界科技的发展和每个国家的大肆开掘,资源情况是每况愈下因此为了解决资源的问题科学家们发现只要将二氧化钛和一种能够吸收阳光的染料涂抹覆盖在塑料薄膜的表面,当接收到光源的时候染料吸收到的光可以刺激激发二氧化钛中的电子从而发电。而这种新技术主要将运用在例如:手机、笔记本等便携小巧的电子设备方面和电动车的车身以及安装在居民的屋顶以供日常生活的正常使用。
3.2无线漫游技术
无线漫游技术主要是致力于解决无线领域混乱的情况。在无线领域中,手机通信、军用和民用无线通讯、局域无线通讯是各自在出厂时就设定好的频段里进行使用,所以各国的手机在本国内是可以畅通无阻的使用但是出了国就是不可以使用的了。因此为了解决这个问题科学家们用软件替换硬件来达到国国通讯无障碍的目的。
四、结语
目前,为了快速实现工业生产的自动化,我国的自动化技术在工业生产中被广泛的应用,这也预示也我国工业迎来了现代化发展的重要阶段。但是,由于我国自动化技术兴起时间较短,其各项技术还不是完全的成熟,在工业生产中也只是应用了CAD、CAM以及OA技术,完成了计算机辅助设计与制造,以及综合办公管理的自动化控制等三个方面的自动化建设[1]。虽然仅仅只有三个方面,但是却在极大的程度上帮助我国的工业生产实现了智能化与自动化,这也是自动化技术能在短时间内就被应用在石油、化工、冶金以及轻、重工业等其他工业领域的原因,并且这些领域也随着自动化技术的应用而提高了自身的生产技术。另外,自动化技术在工业生产自动化的应用,不但实现了工业生产的自动化,还实现了行文、事务处理的自动化,以及辅助决策的自动化,使得工业生产中对于生产设备和流程的管理与控制能力不断提高,增强了工业生产效率。
2将自动化技术引入到电子信息工程设计中的重要作用
2.1使电子信息工程的设计一体化与机械化得以实现
诚如人们知道的,所谓自动化技术,就是全面解放发展生产力,用机械运作来代替人工操作,最大化的节约人力资源成本,提高工作效率,这也是自动化技术被广泛的应用到实际的生产生活中的原因。以从事电子信息工程的设计工作的人员角度来看,要想更好的工作,不仅需要全面的掌握电子设计的原理,还需要了解一切与信息工程设计有关的计算机应用理论。从电子信息工程本身具有的特色来看,其本质就是将计算机、信息以及电子技术相融合产生的一项事物,这就使得其设计工作不论是对机械化的程度,还是自动化程度,都有十分高的要求。所以,将自动化技术引入到当前电子信息工程的设计中,不仅能够促进设计工作的机电一体化,有效的转变当前电子信息工程的设计情况,提高设计工作的效率,还可以最大化的发挥电子信息工程在设计工作上的优势,准确的反映出设计工作的多元化以及功能的标准化。
2.2推进电子信息工程的设计智能化快速实现
在传统的电子信息工程的设计中,主要是依靠人力来处理信息,并对这些信息进行开发、设计、集成与应用的,工作效率十分缓慢,根本无法满足当前工业化发展对于信息的需求。将自动化技术应用于电子信息工程的设计之中,能够从根本上变革当前工业生产对于信息的处理、开发、设计、集成与应用的方式,极大的提高电子信息工程在设计方面的智能化水平[2]。通过将计算机、信息以及网络等自动化技术的融合,能够为处理和应用大批量、高频率和密度的信息提供一条更加便捷的途径,从而提高电子信息工程的整体设计水平,促进电子信息工程的设计智能化建设,提高其工作效率和准确度。
2.3推动电子信息工程设计整体的进步
首先,自动化技术本身就是一种集多项现代化先进科学技术为一身的,具有较高优势的现代技术,这种优势不仅是其他各种单一类型的技术或者技巧无法到达的境界,也是当前电子信息工程在设计时需要依靠自动化技术的主要原因。电子信息工程的设计,对于对信息的处理、运用以及控制技术的精确度要求极高,这一要求是无法依靠人力资源来实现的,所以就需要自动化技术来辅助完成。例如:在设计信号与系统时,设计师必须要全面的掌握信号的分解与信息系统的分析等相关技术,这就需要设计工作必须具备极高的精度,此时,设计师就必须要以自动化技术来提高设计整体的水平,提高精确度[3]。由此不难看出,自动化技术对电子信息工程的整体设计以及精确度水平的提高,具有的重要作用。
3自动化技术应用于电子信息工程设计的表现
将自动化技术应用于电子信息工程的设计工作的重要作用,使其在该领域的应用范围被不断的扩大,应用效果也不断提高。总体来看,自动化技术在当前电子信息的设计中,主要别用于以下几大方面:一是,电路分析的设计和计算机的控制领域,这也是整个电子信息工程设计的核心所在。将自动化技术应用于此领域,可以提高其三相电路、双口网络以及含有点感电路等方面的工作效率,促进设计整体的自动化和智能化[4]。二是,计算机的辅助设计领域,所谓的计算机辅助设计,主要就是通过综合的应用计算机的硬件、软件和网络等,促进设计整体的有效完成。将自动化技术引入其中后,设计这只需要将相关数据输入其中,计算机就可以自行分析计算,极大的提高了工作的效率和设计的精确度。
4结语
多功能电轮
时间飞,转眼就到了2025年,这时我已经成为了一位世界著名的科学家。这时我已经发明了很多东西,如多功能磁铁、除雪机、魔力扫帚、变音铅笔、催眠铃铛、百宝袋等一些发明……多的不可计数,这不,我又发明了一样——多功能电轮,我在晚上的新闻会上,将这一发明告知全世界。
“多功能电轮相当于一种变形机器。它的功能变化特别多,它可以变成汽车,可以变成船,可以变成潜艇,可以变成飞机,还可以变成宇宙飞船……”这时,有一位美国记者打断了我的话,用不太通顺的中国话说:“这——这东西虽——虽然好,但——但是否——否安全呢?”“这正是我要说的,在电轮的边上有一两个带有166666666660V的电压圈,坏蛋如果来了,它会将电量放小,电晕坏蛋,并用装在底部的机械爪将坏蛋抓起来,通过里面的自动报警机给主人和警局报警,等待警察来抓坏蛋。”美国记者高兴的说:“good!”然后我又把电轮另外的数十种功能作了介绍,最后,新闻会在一片掌声中结束……
“快起床,小懒虫,都11点了!”妈妈一下子把我拉了起来,我一看,哪有什么新闻会呀!原来是我做了一场梦,不过我相信,不久的将来一定会有多功能电轮的,要买就来2025年订购吧!
1.1管控成本,降低工程项目经费开支做好成本管理控制,对电子通信行业提升经济水平,实现资金的良性循环有重要的意义。首先,应由电子通信工程的实施方案入手,优选先进的技术工艺与方法,最大化的降低项目成本,使生产率全面增加。另外,应强化电子通信工程款项经费的结算管理。在价款契合政策要求的前提下,通过有关财务机构的全面审核,明确支付单据的真实合法性,而后才能办理有关审批手续。应注重在计划内,加强工程资金结算管理控制,预防引发超支问题。应采用多元化的管理方式。例如,预留尾款、进行数次定额的支付款项、加长支付的期限等,确保经费的合理化有效应用。另外,对于工程项目材料应用以及劳动用工方面的经费,应加强管理,预防引费问题。工程建设前期,应依据项目任务量,作出合理的员工安排,通过有效的方式,开展施工建设,预防员工在实践过程中形成徒劳消耗使劳动效率值出现浪费的问题。另外,材料应用,应确保规范性,制定合理有效的管控制度。针对作业现场形成的较多辅材,可通过承包施工的模式,对承包对象的资质信誉进行细致的评估、分析,强化技术审核管理。通过审核后,方能履行承包环节。再者,对于劳务人员的市场价格水平,应做好细化的调查,做到有效合理的选择,尽量避免应用临时工,影响项目工程质量水平,导致员工出现铺张浪费的问题。对于一些可利用租赁形式使用的机械设施以及周转材料,应尽可能地通过租赁完成,而后,利用有效合理的方法,做好主要设施应用效率的管控。完成使用后应快速及时的归还,预防形成多余的租赁经费。电子通信工程实施方案的设计环节,应遵循我国相关行业规范,做好层级审批管理,预防施工阶段中由于方案的不科学性,形成施工中断的问题,引发不必要的浪费。
1.2加强电子通信工程质量管理工程质量为一切项目的重要核心,倘若无法保证质量,则即便前期做的再完美,也会毫无价值。因而,电子通信工程管理应加强质量控制,有目标有计划的以建设方案为根本,引导各环节的工作任务。首先应做好工程建设前期的充分准备,细化分析图纸内容,有效核对工程数量,编定合理的调查任务书以及作业指导材料。针对电子通信工程建设阶段中使用的各类机械设备或是仪器仪表等,应认真细致的核查,保证不存在隐患故障后依据应用说明,面向技术员工再次强调操作规范。另外,应强化工序流程管理,创建责任问及体制,使各项工作职责全面落实到位,掌控好各个工作环节,确保技术、工作方案、相关记录、管理验收、工程项目变更等流程的及时布控管理。建设完成后应做好自我检查,而后对电子通信工程项目存在的薄弱环节以及相关的隐蔽项目进行分项分布的细致核查,依据我国工程质量标准,验收合格后方能上交至监督管理机构,实施后续验收工作,进而预防电子通信工程存在质量问题,形成不断返工延误工期的问题。
1.3做好电子通信工程进度管理由广义层面来说,工程进度控制管理,应依据现实状况制定进度计划安排。编定过程中应全面考量各类不可控要素。例如环境气候要素等,而后合理的调节进度安排。再者,应全面熟悉了解工程建设图纸,联合现场施工操作人员配合参与计划的制定。电子通信工程各类应用材料的管理配置、施工人员的安排、各机械设备的应用等需要全面囊括进来,而后应依据合同标准形成有关材料。应通过日报以及周报的模式,完成电子通信工程进度的跟踪汇报,确保合理的施工调度与快速的现场问题应对处理。应创建行政职能管理控制工作制度行,政管理应围绕项目经理为核心,通过层级管理,使各项任务落实到施工班组与一线人员之中,强化对他们思想意识以及操作行为的控制管理。在此之上应做好施工建设考核管理工作,将质量、工期进度、安全施工、成本管理视为具体标准,参照员工完成的实际情况、考核的成绩进行奖励。应用材料上应制定细化标准,对电子通信工程各类生产资源进行合理有效的安排,使需要的建设设备机械等囊括到准备计划之中进行备用。配备物资材料的环节中,应依据电子通信工程现实的需要,编制出具体的采购计划,采集有关主材以及辅材。还应依据工程项目的现实状况,分析是否需要创建临时的货库。对于原材料的采购,应集中做好,配货发货、物资流通的清单记录管理,实施价格的详细评估,进而为电子通信工程顺利地建设实施做好充分的准备。
2结语
人工智能经过了一个漫长的发展环节,在计算机刚刚出现的一段时间,人工智能的应用范围还十分有限,没有对社会的发展产生影响。但在信息技术高速发展的今天,计算机得到了普及,人工智能发生了巨大变化,正在不断完善中,逐渐的从单一的个体行为转变为分布主体行为。人工智能转对信息数据传递产生了一定影响。现代社会已经来的了信息化时代,人工智能技术的应用得到了进一步加强,在人们生活中扮演的角色也越来越重要,尤其是在故障预控、故障排查、生产建模中的应用,使工作得到了进一步简化。从机械电子工程的发展情况来看,其离不开人工智能技术对其的支持,为此人们加强了对人工智能技术的研究,经过多年的研究,人工智能技术已经能够做出简单的映射发展,但在逻辑思维上的能力还没有得到体现。因此在研究过程中,要不断创新,只有这样才能使人工智能满足机械电子工程发展的实际需求。
2.电子机械工程中对人工智能的应用
社会的发展需要物质和信息的推动,在人类社会文明的最初阶段,受生产力水平限制,社会的关注点都在物质上,信息的传递方式过于单一。随着人类文明的逐渐发展,人们发现了信息船体的重要性,而近年来人们进入到了电子信息社会。电子信息社会需要人工智能技术的支撑,不论是建立模型和使对模型进行控制,对故障进行诊断,在机械电子工程中,人工智能对信息处理都有着重要作用。机械电子系统本身的稳定性较差,因此对电子信心系统的输出与输入的描述就变的额外困难,传统的描述方法主要有以下三种:(1)数学方程推导。(2)拼成知识。(3)建设规则库。传统的数学解析精确、严密,但只能在简单的系统中应用,例如,线性定常系统,如果系统过于复杂,则无法给出对应的数学解析式,因此在实际工作中只能通过操作实现。现代的社会越来越发展,设备经常需要对不同类型的信息进行处理,例如传感器需要传递的专家语言和数字信息。因为人工智能在信息出来上具有复杂性、不确定性、因此在机械电子工程中利用人工智能信息处理代替解析数学。通过人工智能而建立的系统通常分为以下两类:(1)神经网络系统,人工智能是计算机的一个分支,在研究过程中利用计算机对人行为和思维过程进行模拟,可以实现对计算的高层次应用。神经网络主要是利用神经元的兴奋将信息分布在网络上,同时可以实时的进行动态相互作用。人工神经网络主要具有分布式存储信息和协同处理信息特点,虽然其功能有限、结构简单,但通过神经元而构建的神经网络可以实现许多行为,满足人们在生产过程中的需求。此外,通过神经网络能够实现对大脑结构进行模拟,对数字信号进行分析,并提供参考值,同时可以利用相关的网络形式实现连续函数。神经网路系统在映射上采用的点对点的方式,进行数据输入时,每个神经元之间都会存在固定的联系,输出输入都具有较高的精准度,且计算量大。(2)模糊推理系统,模糊集合论是模糊推理系统的基础,模糊理论是设计的主要工具,能够对模糊信息进行处理,是一种功能强大的系统。随着科技的高速发展,模糊推理系统已经在数据处理、自动化控制方面得到了广泛应用,并取得了不错的成效。机械电子系统中,模糊推理系统主要通过对人大脑功能进行模拟,实现对语言信号的分析,同时通过网络结构无限接近连续函数,这与神经网络系统十分相近。模糊推理系的物理意义十分明确,在信息的存储上通过域到域的映射方式完成,但此系统的计算量较小,不存在固定连接,因此同神经网络系统相比输出和输入的精准度更低。
3.结束语
电子式多功能电能表主要针对国内市场三相用电的工业用户。随着电力行业改革深入,工业三相用电对多功能电能表的需求大量增加。目前国内多功能表种类少、价格较高、功能不完善,往往仅是针对某些地区的特定要求开发,缺乏通用性,某些产品未能完全达到国标的要求。本文介绍的电子式多功能电能表正是为了适应这种市场需求而设计的。
这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。
软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。
多功能电能表的总体结构和硬件设计
多功能表总体结构
电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。
高性能主控制器单元
主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。
串口复用通信单元
通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。
本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。
高精度电量计量模块
计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。
其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。
时钟日历模块
时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。
其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。
多功能电能表的软件设计
数据结构设计
多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。
数据结构设计要点
系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。
内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。
数据寻址方式
EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。
通信口复用功能设计
红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。
红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因红外发送字节之间可选有15~20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。
多功能表程序流程图
合适的教学方法可使教学效果事半功倍。除了刚开始强调本门课的重要性以及告诉学生学习方法之外,教师要充分发挥智慧,运用各种教学方法随时调动学生的学习积极性并学有所成。在六年的《汽车电工电子基础》教学过程中我用到的行之有效的方法主要有以下几种:
(一)案例情景教学法
每讲一个新的知识点之前,不急于把核心内容一股脑儿抛给学生,先举案例,比如在讲《电磁现象及其应用》章节之前,给学生做个继电器(常开和常闭)实验,给线圈通电,另一条路通过灯泡演示其通断情况。在学生惊奇的叫声中提问:“继电器在汽车电路中起什么作用?”对学生的回答进行点评并告诉学生继电器在汽车电路中是随处可见的,比如点火继电器、起动机继电器、风扇继电器等等,他们的作用都是一样的,就是以小电流控制大电流,保护开关触点。有了这个案例,在跟学生讲授有关电磁现象的知识,学生就不会觉得很突然,而且学习积极性也大大提高了。
(二)项目教学法
项目教学法是一种以学生自主探索为基础,采用科学研究及实践方法,促进学生主动接受知识的教学方式。教师应将需要解决的问题或任务以项目的形式布置给学生,以小组协作方式,在教师指导下由学生自己按照工作的完整程序,共同制定计划,团体协作完成整个项目,使学生理解和把握专业知识和相关技能,培养分析和解决问题的能力,以及团体协作精神。《汽车电工电子基础》有很多章节可以利用项目教学法,比如在讲电动机与发电机这一章节,将学生分成5组,每组8个学生,每组分配一台汽车起动机与发电机,课时安排是三次课,六课时,让学生完成几个问题:1.通过调研、查资料,说出电动机与发电机在汽车上的应用有哪些(1课时)?2.通过自学、拆卸起动机与发电机、查资料,弄清楚起动机与发电机各部分名称及工作原理(3课时)。3.分析电动车窗、雨刮、鼓风机、门锁电路的工作原理(2课时)。组织每组学生通过合作、分工完成任务,每组派一个代表叙述任务完成情况、同组其他成员可以补充,根据每组完成的情况给予点评、评分,指出任务完成情况及不足,对于回答错误的给予纠正。最后总结并指出本章重要知识点。在学生完成任务的过程中,学生是主角,教师是配角,是向导和顾问,引导学生如何在实践中发现新知识、掌握新内容。实践证明,项目教学法能最大限度调动学生的学习积极性,提高了学生的理论水平和实操技能,增强了学生的自信心和成就感,培养了学生合作、解决实际问题的能力,达到了人才培养的目标。项目完成后,95%以上的学生都觉得任务很有挑战性,完成后很有成就感。
(三)课堂互动
课堂互动是调动学生学习积极性另一个很重要的方法,如果是传统的“满堂灌”,学生很容易走神,特别是跟不上的同学,很可能就趴着睡觉或玩手机。所以随时调动学生的学习积极性很重要,教师除了对重点、难点知识点要讲清、讲慢之外,可通过个别提问、小组讨论、做习题、小测等形式考查学生的学习情况,对于表现好的同学给予加分奖励并记入平时分,最大限度调动学生学习热情。对于表现差的学生课后应及时谈话,如果是知识点没掌握,应单独辅导,如果是情绪不对,应给予足够的关心及帮助,确保每个同学都能掌握最基础的知识。
(四)实践教学
合理的安排实践教学环节能够巩固学生对所学知识点的理解、增强他们的信心。《汽车电工电子基础》实验安排共20课时,除了一些认识和验证性实验之外,我还安排了一些创新性实验,如让学生利用二极管的单向导电性自己设计一个整流器并进行焊接实验、利用门电路设计一个简单的抢答器并说明其工作原理等,可提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
二、成绩考核与评价
成绩考核与评价是检验学生学习成果的一个重要环节。成绩考核与评价办法在一定程度上决定了学生对该部分的重视程度。比如实验分数如果比例很低,那么学生对实验可能就不够重视;同理,平时纪律分如果不强调,可能会使学生养成拖拉的习惯等等。因此期末成绩构成要合理,既要达到大纲人才培养要求,也要有一定的灵活性。我们学院《汽车电工电子基础》总共80学时,其中理论课60学时,实践课20学时。期末成绩构成是平时考核占50%,期末考核占50%,平时分包括平时作业及表现25%,实验实训15%,考勤10%(旷课超过总课时三分之一不能参加期末考试及补考)。加大考勤分的比例是为了让学生养成不迟到、不早退、不随意旷课的良好学风,有了学风的保证学生学习才有保障。
三、结论
1.1以现有的先进资源来实现信息资源的整合
在教学理念与教学方法的更新下,一系列先进的教学成果展现在教育者面前,通过实践证明教学改革下全新的教学方极具科学性,值得借鉴与推广,因此,基于现有的优势教学资源能够为信息资源整合的实现奠定基础。加上互联网技术的发展,网络教学资源日益丰富化,并能够为教学活动的开展提供有效的资源基础。在此过程中,实现信息资源的整合需要从自身的实际出发,要确保这一教学资源的引入适合专业教学需求,同时也要满足学生的实际需求。
1.2构建信息资源库
要想实现对信息资源的有效利用,就要求高校要建立完善的信息资源库,而从当前高校信息资源库建设的现状看,由于重视程度不足致使信息库建设资金投入等受限,信息化教学还停留在视频教学等初级阶段。而实现信息资源整合不仅要求要建立完善的教研资源库,同时还需要针对学习资源进行高度的整合,进而才能确保信息资源在教学中得到高效利用。
2电工电子专业课程教学与信息技术整合的作用与基础
2.1实现二者整合的作用
当前,实现中职院校电工电子专业课程与信息技术的整合是教改下该专业教学的必然发展方向,同时也是落实教学目标与提升人才质量的基础。将信息技术应用到该专业教学中,能够以全新的教学模式来实现建构主义教学理论的落实,即通过对学生主观能动性的激发来确保学生实现对专业知识的自由构建。与此同时,通过信息技术的应用,教学活动的开展突破了时间、地点等条件的束缚,进而为学生提供更加丰富的学习资源,强化学生的自学能力。此外,以信息技术为媒介能够为开展小组合作学习等提供基础,强化师生交流,培养学生的团队合作能力。在具体应用的过程中,能够以EAD技术将仿真软件应用到教学中,同时,基于当前中职院校学生的实际特点,可以进一步实现Protel软件在教学中的应用,以强化理论与实践的相结合,确保教学模式的有效更新。
2.2实现二者整合的基础
要想确保信息技术与电工电子专业课程的有效整合,首要基础条件是具备相应的信息化软硬件基础设施,同时需要具备专业能力素质高的师资队伍,确保该专业的教师能够具备信息化教育的理念,能够基于信息化技术下运用全新的教学方法与教学手段。此外,在实现二者整合的过程中,需要通过每一阶段教学成果的总结来制定相应的改进与实施计划,进而才能够确保基于信息技术下的专业教学能够实现教学质量与教学效率的全面提升。
3实现信息技术与中职电工电子专业课程教学整合的有效途径
3.1更新教学理念,积极采用全新的教学模式
在中职院校电工电子专业课程教学中,要想实现与信息技术的整合以全面提升教学质量,确保专业学生的能力素质满足当前社会对人才的实际要求,就需要教师更新教育理念,积极采用全新的教学模式,将信息技术应用在课堂教学中,进而通过信息技术的优势作用来激发学生的兴趣、调动学生的主观积极性,确保学生能够在学习的过程中实现对知识的自我建构。在教学的过程中,教师要明确在素质教学下,需要打破灌输填鸭式的教学模式,要注重培养学生的专业实践能力与综合素质。比如:将多媒体教学设备应用到课堂教学中,将电工电子专业课程内容以“图+文字”的形式呈现出来,这样能够实现对学生注意力的吸引,进而使学生带着兴趣走进知识,为课堂教学质量与效率的提升奠定基础。
3.2因材施教,实现教学课程与内容的合理设置
对于中职院校的学生来讲,其本身的知识基础差,缺乏主动性,自身的学习态度不端正,加上电工电子专业课程内容的理论性相对较强,传统的教学方法下学生对专业不感兴趣,也就无法具备相应的能力。与此同时,这一专业教学内容过于陈旧,与高职院校的教材内容相近,而中职生与高职生本身的知识基础是不同的,一概而论的教学内容定然不符合中职生的实际状况与需求。同时,相应的课程设置不合理,缺少实践课程内容。因此,在实施信息技术与专业课程整合的过程中,要做到因材施教,以学生的实际特点需求为切入点,并要实现课程的合理设置,将理论与实践相结合,确保学生能够在实践的过程中巩固理论知识,并具备相应的专业技能,满足社会对该专业人才的实际要求。
3.3实现教学方法的创新
信息素养是当今时展对人才素质的必然要求。实现信息技术与电工电子专业课程相结合,要在明确教学目标的基础上,对教学方法加以创新,只有这样,才能通过教学活动的开展来切实提高人才的综合能力素质。比如:教师可以采用合作探究式的教学方法,通过教师的指导来确保学生在合作学习的过程中充分的发挥自身的主观能动性,逐渐融入到信息技术下的教学范围中。再如:为了实现理论与实践的相结合,教师可以通过案例教学法来实现对学生专业技能的训练,在此过程中,需要注意是要确保案例要具备可操作性,这样学生才能够将理论与实践相结合,不断实现自身的进步与成长。此外,教师还应该以信息技术为媒介来构建仿真模拟实验,将知识立体化、形象化的展现在学生的面前,以在调动学生主观积极性的基础上,确保学生能够积极的参与到信息化教学中,实现理论与实践的有机结合。
4总结