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什么是測控技術(shù)與儀器?本專業(yè)適合干哪方面的工作?本專業(yè)前途如何?帶著這些問題,我們參加了這次的生產(chǎn)實習(xí)。
本次生產(chǎn)實習(xí)由查曉春、黃愛華和黎勉三個老師帶領(lǐng),測控專業(yè)總共四個班,150幾人參加實習(xí)。6月30日出發(fā)去順德,安住在順德大良風(fēng)城中學(xué)。
三年來第一次來到一個陌生的地方,真是一件令人興奮的事情,我們住的中學(xué)環(huán)境很好,由于這是一所中學(xué),又遇暑假,這里很靜,真是學(xué)習(xí)的好地方,本人正好想在實習(xí)之余順便的進(jìn)行自己的網(wǎng)絡(luò)工程師計劃,這樣可以讓時間滴水不漏了。
本次實習(xí)預(yù)定是三個星期,但由于出現(xiàn)些預(yù)想不到的事情,最終把行程縮短為兩個星期,而本次生產(chǎn)實習(xí)在教學(xué)計劃是四個星期,所以剩下的兩個星期必須在下學(xué)期補(bǔ)回!
兩個星期的生產(chǎn)實習(xí),我們?nèi)ミ^了申菱空調(diào)設(shè)備有限公司、順特電氣有限公司、美的洗碗機(jī)公司、聯(lián)塑科技實業(yè)有限公司、廣東泓利機(jī)器有限公司、順德科威電子有限公司、廣東鍛壓機(jī)床廠等大型工廠,了解這些工廠的生產(chǎn)情況,與本專業(yè)有關(guān)的各種知識,各廠工人的工作情況等等。第一次親身感受了所學(xué)知識與實際的應(yīng)用,傳感器在空調(diào)設(shè)備的應(yīng)用了,電子技術(shù)在電子工業(yè)的應(yīng)用了,精密機(jī)械制造在機(jī)器制造的應(yīng)用了,等等理論與實際的相結(jié)合,讓我們大開眼界。也是對以前所學(xué)知識的一個初審吧!這次生產(chǎn)實習(xí)對于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也真是受益菲淺,在短短的兩個星期中讓我們初步讓理性回到感性的重新認(rèn)識,也讓我們初步的認(rèn)識這個社會,對于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)!
順德是個美麗的地方,這里的交通路線四通八達(dá),或許這就是順德為什么一直保持全國百強(qiáng)縣之首的原因吧!當(dāng)然還有其體制是否健全原因,社會保障是否完善原因!這里也是我們初涉社會的開端,邁向美好而殘酷的未來,我一直堅信自己的能力,即使人生路如順德四通八達(dá)的公路,但方向只有一個,那就是前進(jìn),永不言棄,永不退縮!
申菱空調(diào)設(shè)備有限公司
7月1日,這是我們實習(xí)的第一天,我們來到了申菱,這是一家生產(chǎn)中央空調(diào)的廠家。來到該廠,該廠負(fù)責(zé)人首先介紹了一下申菱的一些生產(chǎn)情況。
了解到,廣東申菱空調(diào)設(shè)備有限公司于1992年正式建成投產(chǎn),是集科研、生產(chǎn)、檢測、銷售、工程服務(wù)于一體的現(xiàn)代化企業(yè),是中國500家最大電氣機(jī)械器材制造企業(yè)之一。專業(yè)生產(chǎn)“申菱”牌大、中型水冷、風(fēng)冷單元式空調(diào)機(jī),潔凈式空調(diào)機(jī),恒溫恒濕型機(jī)房專用空調(diào)機(jī),屋頂式空調(diào)機(jī),高溫環(huán)境特種空調(diào)機(jī),除濕機(jī),冷水機(jī)組成風(fēng)機(jī)盤管、柜式風(fēng)機(jī)盤管和組合式空氣處理機(jī)等末端設(shè)備。其中單元式空調(diào)機(jī)和潔凈式空調(diào)機(jī)包括冷風(fēng)型、冷風(fēng)電熱型、熱泵型、恒溫恒濕型等多個系列和品種。
接著將我們分成五組對其生產(chǎn)車間進(jìn)行參觀。
我們首先來到鈑金車間。從車間的定置管理圖中,可了解到該車間的生產(chǎn)過程是:
下料區(qū)-->沖壓成型區(qū)-->焊料一庫-->焊料二庫-->沖壓轉(zhuǎn)型區(qū)-->散件特檢點-->鋁合金加工區(qū)-->鈑金半成品周轉(zhuǎn)區(qū)-->焊接-->噴涂-->成品。
在鈑金車間,觀看了各種機(jī)器的生產(chǎn)情況。有m-2023剪板機(jī)、j23-25沖床、j23-40沖床、j23-60沖床、j23-80沖床、j28-500四柱油壓機(jī)、csw-250沖角床、ta-60t彎板機(jī)、rg-80彎板機(jī)等等,各種我們熟悉和陌生的機(jī)器。
接著是兩器車間。
在兩器車間,我們觀看了壓力容器用鉆床、翅片沖床的生產(chǎn)過程,以及一些已經(jīng)記不清名字的機(jī)器的生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞:測控技術(shù) 儀器 現(xiàn)狀 發(fā)展
中圖分類號:TH70-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-5349(2017)05-0187-01
測量控制是關(guān)系到制造業(yè)的發(fā)展,甚至可以說是制造業(yè)發(fā)展的重中之重。它具有較高的技術(shù)含量,難度比較大,但是在實際生產(chǎn)中卻被較為普遍地使用,因而對于產(chǎn)業(yè)行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。從現(xiàn)狀來看,測量控制技術(shù)雖然經(jīng)過了一定時間的發(fā)展,但依然有較大的進(jìn)步空間,所以可以預(yù)期的是,測控技術(shù)在未來必將能夠更好地為我國社會的進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。下面,筆者將首先就測控技術(shù)與儀器的現(xiàn)狀展開論述,并以此為基礎(chǔ),分析其在未來的發(fā)展和在領(lǐng)域內(nèi)的實際應(yīng)用情況。
一、測控技術(shù)與儀器的現(xiàn)狀
現(xiàn)代測控技術(shù)可以說是現(xiàn)代信息技術(shù)的一部分,它包含了許多技術(shù)種類,如信息處理、測試測量、儀器儀表等方面的技術(shù)。一般來說,現(xiàn)代測控技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、分布式等具體特點。如果能夠根據(jù)這些特點展開工作,那么就會起到事半功倍的效果。
對于檢測系統(tǒng)來說,目前有基本型,通用接口型,閉環(huán)型。監(jiān)控系統(tǒng)由多個部分組成,包括檢測對象、線路、設(shè)備、軟件系統(tǒng)、控制器等。測控技術(shù)自從誕生以來就受到了人們密切的關(guān)注,并一直在發(fā)展的道路上穩(wěn)步前進(jìn),今天我們已經(jīng)能夠在社會各個行業(yè)中觀察到測控技術(shù)的影子。但同樣值得注意的是,由于我國的測控技術(shù)起步較晚,整體而言還沒有達(dá)到先進(jìn)的水平。在這樣的背景下,中國必須積極向國外吸取經(jīng)驗,引進(jìn)并學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和有關(guān)設(shè)備儀器,結(jié)合實際生產(chǎn)需要,將技術(shù)進(jìn)行本土化,銳意進(jìn)取,開拓創(chuàng)新。這樣才能縮小與先進(jìn)國家的差距,從而真正推動我國測控技術(shù)的發(fā)展。
二、測控技術(shù)與儀器的發(fā)展
隨著信息革命深入到社會的各個角落,測控技術(shù)與信息技術(shù)、計算機(jī)等的融合也越來越緊密。將計算機(jī)與實際的測控有機(jī)結(jié)合,完成自動化的工作,目前這種技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
首先必須說明的是,科學(xué)技術(shù)的日新月異給測控技術(shù)與儀器的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ),沒有了科技的支持,測控技術(shù)與儀器就如同無源之水,無本之木?,F(xiàn)代測控技術(shù)的主流趨勢是制度化與規(guī)范化。就目前的監(jiān)控方法而言,對外監(jiān)控是技能和市場兩個層面的主要推動力。在通達(dá)準(zhǔn)則下,人們可以利用這種手段掌握出色的監(jiān)控技巧,而技巧的準(zhǔn)則化也將會避免技巧的重新研制,使得技巧的研究成本大大降低。因此,目前具有通達(dá)性質(zhì)的測控技巧的推廣具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義。當(dāng)前形勢下,對測控技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn),測控技術(shù)和設(shè)備要緊跟時代的步伐,積極進(jìn)行創(chuàng)新,抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn)。
除此之外,自網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)以來,測控技術(shù)與儀器一直追求與網(wǎng)絡(luò)的融合,而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步也給測控技術(shù)的發(fā)展指明了方向,就是網(wǎng)絡(luò)化。不斷更新?lián)Q代的智能軟件、新型的微處理器等都給測控提出了更多的可能,通過網(wǎng)絡(luò)將控制器與實際的儀器設(shè)備充分連接,從而實行對設(shè)備的實時監(jiān)控,同時也使得與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接的設(shè)備功能能夠更好地實現(xiàn)。可以說,在網(wǎng)絡(luò)時代,精確的測控技術(shù)與儀器深入到了社會的各個角落,提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集。隨著生產(chǎn)力的快速提高和科技的進(jìn)步,機(jī)器都具備革新的潛能,并將這種潛能變成現(xiàn)實。機(jī)器之間的結(jié)合使得機(jī)器本身具有了更強(qiáng)的性能,甚至產(chǎn)生了智能化的趨勢,測控系統(tǒng)在對適時情況和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,能夠發(fā)現(xiàn)問題并有針對性地提出一定的解決方案,從而極大地減輕人力的負(fù)擔(dān)。
三、測控技術(shù)與儀器在領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用情況
測控技術(shù)與儀器一般應(yīng)用于國防事業(yè)、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,而隨著社會與科技的進(jìn)步,這種技術(shù)也在航空航天、石油石化等領(lǐng)域被逐漸應(yīng)用。
航天對于數(shù)據(jù)、操控的精準(zhǔn)度要求極高,而測控技術(shù)就可以滿足我們了解航天器運(yùn)行狀況的需求,它可以對航天器在運(yùn)行時的物理參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、宇航員生理狀況等進(jìn)行實時的測量和監(jiān)控,并及時將這些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)傳給地面的指揮中心,對于指揮中心對航天器的控制、相關(guān)指令的下達(dá),對航天器狀態(tài)的分析等都很有幫助。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,測控技術(shù)與儀器同樣能找到自己的用武之地。農(nóng)產(chǎn)品的儲藏一直是行業(yè)人員關(guān)注的重點,測控可以對農(nóng)產(chǎn)品儲藏的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,將溫度、濕度等重要指標(biāo)反饋給工作人員。同時,也可以將測控系統(tǒng)連接通風(fēng)機(jī)、空調(diào)等其他設(shè)備,對環(huán)境進(jìn)行自動化的調(diào)節(jié),從而降低人力成本。
四、結(jié)語
隨著改革開放的不斷深化,經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,社會的各個領(lǐng)域都在這一背景下取得了一定的進(jìn)步,這一方面帶動了測控技術(shù)與儀器的l展,另一方面也給測控技術(shù)和儀器提出了更高的要求。就目前的趨勢來看,測控技術(shù)正隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而大踏步前進(jìn),整體的發(fā)展趨勢是智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化等。我們有理由相信,未來的測控技術(shù)將保持良好的發(fā)展勢頭。在本文中,筆者從測控技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展以及領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用三個方面進(jìn)行了詳盡的分析,希望能為相關(guān)工作和研究的展開起到一定的參考作用,也希望我國的測控技術(shù)能夠不斷發(fā)展,更好地為社會的發(fā)展作出其應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞: 測控技術(shù)與儀器專業(yè) 教學(xué)改革 課程體系
當(dāng)今時代是信息時代,在工業(yè)和科技領(lǐng)域信息主要通過測量獲取。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,物質(zhì)流和能量流在信息流指揮和控制下運(yùn)動。測控技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)和高科技中的一項必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)。為了適應(yīng)這一發(fā)展需要,培養(yǎng)寬基礎(chǔ)、具有創(chuàng)造性的人才,將整個儀器儀表類專業(yè)集中為“測控技術(shù)與儀器”一個專業(yè),使測控技術(shù)與儀器課程體系滿足培養(yǎng)專業(yè)人才的需要,對現(xiàn)有的課程體系進(jìn)行系統(tǒng)的改革與建設(shè),是當(dāng)前的首要任務(wù)。
1.培養(yǎng)目標(biāo)
測控技術(shù)與儀器專業(yè)主要是培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展,掌握光學(xué)、機(jī)械、計算機(jī)和電子學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論和實踐技能,具備現(xiàn)代測控技術(shù)、智能儀器設(shè)計、信息處理等能力的應(yīng)用型人才。并且要求掌握電子信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識,能在測量與控制領(lǐng)域內(nèi)從事儀器與系統(tǒng)的設(shè)計制造、開發(fā)、應(yīng)用研究等方面工作的本科人才。
2.加強(qiáng)教師隊伍建設(shè),提高教學(xué)質(zhì)量
我校在教師隊伍建設(shè)、提高教學(xué)質(zhì)量方面采用多種措施,比如剛進(jìn)校的年輕教師必須通過崗前培訓(xùn)獲得證書之后才能上崗,同時對年輕教師實行導(dǎo)師制。也就是說每一位年輕的教師都有一位經(jīng)驗豐富的老教師指導(dǎo),在備課、課堂教學(xué)、實驗設(shè)計、批改作業(yè)、考題設(shè)計等環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)、把關(guān)。并由一些有經(jīng)驗的教師形成督導(dǎo)組,不定期地到課堂對上課老師的授課情況進(jìn)行考核。
每學(xué)期的期末采取由學(xué)生、同行和院部領(lǐng)導(dǎo)評教的方式對所有老師進(jìn)行評估,對評教優(yōu)秀的老師予以表揚(yáng),對于評估成績在良好以下的老師,視為不合格。對于有大多數(shù)學(xué)生反映上課不認(rèn)真,對學(xué)生不負(fù)責(zé)任,不認(rèn)真?zhèn)湔n,念發(fā)流水書的老師,將予以嚴(yán)厲的批評,將在教學(xué)中由院系領(lǐng)導(dǎo)和同行教師進(jìn)行跟蹤檢查,直至教學(xué)質(zhì)量有明顯提高為止。只有全體教師能夠愛崗敬業(yè),以教學(xué)為先,抓住師德師風(fēng)建設(shè)的契機(jī),不斷提升,才能使我校的教風(fēng)、學(xué)風(fēng)、校風(fēng)上一個新的臺階,以順利推進(jìn)我校教學(xué)應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)工程。
3.改進(jìn)教學(xué)制度,教學(xué)模式
要求全體教師在每學(xué)期的第一周上交教學(xué)進(jìn)度計劃、教學(xué)課件、教案等。對于35歲以下的教師,均要求手寫教案,并不定期地檢查教師是否按照教學(xué)進(jìn)度計劃上課,這樣便于教學(xué)管理及督導(dǎo)聽課等。
(1)對于大一的新生開設(shè)了一門專業(yè)的導(dǎo)論課,讓新同學(xué)進(jìn)一步了解自己所學(xué)的專業(yè),并介紹近幾年本專業(yè)畢業(yè)生的去向,讓該專業(yè)的學(xué)生對自己所學(xué)專業(yè)有一個更全面的了解,讓新同學(xué)對本專業(yè)產(chǎn)生濃厚的興趣,為今后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
(2)對于大四的學(xué)生讓他們充分利用實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計兩個階段,利用社會資源和老師的科研資源培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,為促進(jìn)學(xué)生積極參與科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、學(xué)科競賽、文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作及各類社會實踐活動,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)造能力,倡導(dǎo)和鼓勵學(xué)生發(fā)展個性,提高學(xué)生人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì),本專業(yè)設(shè)立創(chuàng)新學(xué)分。創(chuàng)新學(xué)分記入學(xué)生成績檔案,并可沖抵專業(yè)選修課和公共選修課學(xué)分,學(xué)生可免修相同學(xué)分的專業(yè)選修課和公共選修課,學(xué)生創(chuàng)新學(xué)分的計算標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)定辦法按學(xué)校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
4.加大實踐性教學(xué)投入,強(qiáng)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)
(1)我校對實驗課程大多數(shù)采用單列的形式教學(xué),并制訂相應(yīng)的考核方案。實驗教學(xué)是全面實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié),但是由于實驗課時的限制,僅僅在實驗課上是無法使學(xué)生獲得熟練的技能及創(chuàng)造能力,因此我校增加了實驗教學(xué)的學(xué)時,在保證基本實驗的基礎(chǔ)上,對學(xué)生開放實驗室,鼓勵學(xué)生到實驗室動手進(jìn)行實驗,為學(xué)生創(chuàng)造良好的條件,充分發(fā)揮現(xiàn)有實驗設(shè)備的效益,從而提高學(xué)生的動手能力。
(2)實驗課程的考核是督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)的重要手段,因此我們通過預(yù)習(xí)報告、動手操作、實驗報告等綜合對學(xué)生的實驗課程進(jìn)行考核,從而使學(xué)生的實驗動手能力得到提高。我們發(fā)現(xiàn),通過加強(qiáng)對學(xué)生動手能力方面的鍛煉,我校畢業(yè)的學(xué)生走上社會明顯比其他沒有注重加強(qiáng)實驗動手能力鍛煉的學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生有很大的優(yōu)勢。
(3)實驗的目的是強(qiáng)化學(xué)生的實踐動手能力,那么首先就要刪除一些內(nèi)容陳舊、測試手段落后的實驗,重新調(diào)整實驗項目,優(yōu)化實驗課程內(nèi)容,引入一些科技含量較高的綜合性和思考性的實驗。
(4)隨著科技的發(fā)展,新的實驗設(shè)備和儀器不斷出現(xiàn),一些陳舊的實驗儀器已經(jīng)跟不上時代的發(fā)展,如果實驗室不對實驗設(shè)備進(jìn)行更新,就會造成學(xué)生在學(xué)校實驗課上學(xué)習(xí)的、動手操作的和實際應(yīng)用當(dāng)中有所不同。那么就要在實驗改革中有計劃性地更新實驗設(shè)備,從而跟上時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步步伐。
(5)計算機(jī)輔助教學(xué)是實驗教學(xué)發(fā)展的一個重要因素,我們根據(jù)各門課程實驗教學(xué)的特點,在實驗當(dāng)中使用計算機(jī),比如自動控制原理實驗這門課程,采用計算機(jī)進(jìn)行實驗仿真,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制的計算機(jī)化,從而大大地激發(fā)了學(xué)生的實驗興趣,提高了學(xué)生的動手能力。
綜上所述,我校采用了多種改革措施,從而提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實踐能力。隨著社會的進(jìn)步,科技的發(fā)展,教學(xué)體系還需要不斷地改革完善,只有這樣才能夠讓測控技術(shù)與儀器專業(yè)應(yīng)用型人才在實踐中不斷得到改進(jìn)和提高,使我校乃至我國的高等教育事業(yè)更上一層樓。
參考文獻(xiàn):
[1]唐鴻儒,鄭潔,黃亞忠.測控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)研究與實踐.高教論壇,2009,5(5).
您好!
我是XX大學(xué)信息學(xué)院測控技術(shù)與儀器、儀表專業(yè)XX屆的一名學(xué)生,即將面臨畢業(yè)。
XX大學(xué)是我國著名的汽車、機(jī)械等人才的重點培養(yǎng)基地,具有悠久的歷史和優(yōu)良的傳統(tǒng),并且素以治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、育人有方而著稱;XX大學(xué)信息學(xué)院測控專業(yè)則是我國著名的檢測學(xué)科基地。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境下,無論是在知識能力,還是在個人素質(zhì)修養(yǎng)方面,我都受益匪淺。
四年來,在師友的嚴(yán)格教益及個人的努力下,我具備了扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識,系統(tǒng)地掌握了電路理論、測控技術(shù)、信號與系統(tǒng)等有關(guān)理論;熟悉涉外工作常用禮儀;具備較好的英語聽、說、讀、寫、譯等能力;能熟練操作計算機(jī)辦公軟件。同時,我利用課余時間廣泛地涉獵了大量書籍,不但充實了自己,也培養(yǎng)了自己多方面的技能。更重要的是,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和端正的學(xué)習(xí)態(tài)度塑造了我樸實、穩(wěn)重、創(chuàng)新的性格特點。
此外,我還積極地參加各種社會活動,抓住每一個機(jī)會,鍛煉自己。大學(xué)四年,我深深地感受到,與優(yōu)秀學(xué)生共事,使我在競爭中獲益;向?qū)嶋H困難挑戰(zhàn),讓我在挫折中成長。前輩們教我勤奮、盡責(zé)、善良、正直;大學(xué)四年培養(yǎng)了我實事求是、開拓進(jìn)取的作風(fēng)。我熱愛貴單位所從事的事業(yè),殷切地期望能夠在您的領(lǐng)導(dǎo)下,為這一光榮的事業(yè)添磚加瓦;并且在實踐中不斷學(xué)習(xí)、進(jìn)步。
收筆之際,鄭重地提一個小小的要求: 無論您是否選擇我,尊敬的領(lǐng)導(dǎo),希望您能夠接受我誠懇的謝意! 祝愿貴單位事業(yè)蒸蒸日上!
關(guān)鍵詞:測控技術(shù)與儀器;實踐教學(xué);軟件輔助
作者簡介:王莉(1973-),女,河南洛陽人,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,副教授。(河南 鄭州 450001)
基金項目:本文系河南工業(yè)大學(xué)高等教育研究資助項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0170-02
隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,檢測技術(shù)作為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)三大支柱之一,它的地位日益凸現(xiàn)出來,使得測控類專業(yè)的規(guī)模和學(xué)科發(fā)展空間空前擴(kuò)大,全國設(shè)置測控技術(shù)與儀器專業(yè)的院校從1996年的30多所發(fā)展到2013年200余所,我國還專門成立儀器儀表類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會。在此背景下,社會對測控類專業(yè)專業(yè)人才的需求也日益旺盛,對學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力的要求也越來越高。測控技術(shù)與儀器專業(yè)是河南工業(yè)大學(xué)于2008年創(chuàng)建的本科新專業(yè),2009年首屆招生62人,2013年招生120人。實踐教學(xué)是專業(yè)建設(shè)中的一項重要內(nèi)容,為適應(yīng)社會發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,迫切需要對測控技術(shù)與儀器專業(yè)實踐教學(xué)方法進(jìn)行探索和研究,以培養(yǎng)學(xué)生在測控技術(shù)方面的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,為我國多行業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。
一、測控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)模式與特色
測控技術(shù)與儀器專業(yè)是多學(xué)科交叉融合的專業(yè),知識面非常廣,涉及測量與控制技術(shù)、儀器儀表技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等多個學(xué)科的知識。學(xué)院本著“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、重能力”的培養(yǎng)宗旨,旨在培養(yǎng)從事信息測量與控制工程、糧食工程、電子工程等領(lǐng)域有關(guān)的信息處理、工業(yè)檢測、智能儀器及傳感技術(shù)等方面的研究、開發(fā)、設(shè)計和制造的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院圍繞培養(yǎng)目標(biāo),從“硬”課、“軟”課兩條主線貫穿設(shè)置了培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱,制定了課程體系?!坝病闭n程主要包括“電路”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“單片機(jī)原理”、“傳感器原理”、“測控電路”、“測控儀器設(shè)計等主干課程;“軟”課程培養(yǎng)上主要包括“自動控制理論”、“誤差理論與數(shù)據(jù)處理”、“測試信息處理”、“虛擬儀器原理”等主干課程,最終通過課程設(shè)計、集中實踐等教學(xué)環(huán)節(jié)將所學(xué)課程融合貫穿,完成專業(yè)的實驗教學(xué)和實踐能力的培養(yǎng)。
二、實踐教學(xué)改革方法與措施
1.實驗室建設(shè)和實踐教學(xué)課時分配調(diào)整
測控技術(shù)與儀器專業(yè)實踐培養(yǎng)將傳統(tǒng)的“驗證性實驗教學(xué)模式”改為“結(jié)合實際應(yīng)用的綜合設(shè)計性實驗?zāi)J健?,重點培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的人才。因此,學(xué)院整合實驗室資源,在電工電子實驗中心等學(xué)院平臺實驗室基礎(chǔ)上,對測控專業(yè)實驗室進(jìn)行充分建設(shè)。目前,已有傳感器與檢測技術(shù)、信號與系統(tǒng)、儀器設(shè)計實踐等實驗室,整個實驗室的建設(shè)具備如下特征:
(1)多學(xué)科綜合。每個實驗室實驗項目在設(shè)置上盡可能涵蓋多門“軟”、“硬”課程,將“傳感器原理”、“測控電路”、“測試信息處理”、“虛擬儀器原理”等多門課程的知識點綜合到一起,讓所學(xué)知識串聯(lián)起來,而不僅僅是為了一門課程開設(shè)實驗。
(2)緊密結(jié)合實際應(yīng)用。結(jié)合傳感器、測控技術(shù)、計算機(jī)等技術(shù)來搭建開放式模塊化的實驗平臺,讓學(xué)生接觸工業(yè)應(yīng)用中的實際真實對象,自己動手搭建測控系統(tǒng)并能夠靈活組合設(shè)計,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
(3)提高學(xué)生動手實踐能力。按照“從基礎(chǔ)原理性實驗、驗證性實驗到綜合性設(shè)計性實驗、研究性實驗、創(chuàng)新性實驗”的思路來逐步提高學(xué)生動手實踐能力,讓學(xué)生從原理到實際應(yīng)用來逐步學(xué)習(xí)和提高。
(4)將實驗教學(xué)整合為網(wǎng)絡(luò)化和開放式的實驗教學(xué)過程,同時還具有良好的擴(kuò)展功能以適應(yīng)不斷更新的教學(xué)需求。
此外,積極對實踐教學(xué)課時分配進(jìn)行傾斜和調(diào)整,主要專業(yè)實踐環(huán)節(jié)為:測控電路課程設(shè)計,單片機(jī)課程設(shè)計,虛擬儀器原理與實踐課程設(shè)計,儀器設(shè)計實踐,專業(yè)實踐和畢業(yè)設(shè)計等。這些課程中,學(xué)科平臺基礎(chǔ)課有實驗課程14門;專業(yè)平臺課程有實驗課程10門;集中實踐環(huán)節(jié)5次8周。這些課程的共同特點是專業(yè)性強(qiáng),實驗、實踐環(huán)節(jié)要求高。
2.前沿技術(shù)和科研項目在專業(yè)培養(yǎng)體系的引入和應(yīng)用
在實踐教學(xué)具體實施環(huán)節(jié)中,按照學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)實驗平臺和綜合應(yīng)用及實訓(xùn)平臺兩個平臺進(jìn)行建設(shè),學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)實驗平臺為保證傳感器與檢測技術(shù)實驗室、信號與系統(tǒng)實驗室、儀器設(shè)計實踐實驗室等基礎(chǔ)原理性實驗、驗證性實驗的開設(shè)和培養(yǎng),綜合應(yīng)用及實訓(xùn)平臺為了保證課程的綜合性設(shè)計性實驗開設(shè)、選修實驗、自選實驗、課程設(shè)計、學(xué)生課外科技活動、測量控制與儀器儀表大賽、電子設(shè)計大賽、實驗教改項目實驗、教師科研項目實驗等多種實訓(xùn)項目以及平臺,徹底對學(xué)校全面開放。在綜合應(yīng)用及實訓(xùn)平臺建設(shè)和學(xué)生具體培養(yǎng)中,要求指導(dǎo)教師必須將前沿技術(shù)和自己的科研項目在專業(yè)實踐培養(yǎng)中引入、講解并化簡為多種實訓(xùn)模塊加以應(yīng)用。
3.實用軟件在專業(yè)教學(xué)全過程輔助應(yīng)用
在提高測控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生動手實踐能力培養(yǎng)這個問題上,不再是非要等到上實驗課或?qū)嵺`實訓(xùn)項目時才開始培養(yǎng)。像Protel、LabVIEW等一些實用軟件原來是等到大三開設(shè)這門課程時學(xué)生才開始學(xué)習(xí),嚴(yán)重影響學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)。針對這些問題,提出充分發(fā)揮Protel、LabVIEW等軟件的強(qiáng)大輔助教學(xué)功能,在大部分課程上進(jìn)行全過程輔助應(yīng)用,不僅提高了學(xué)生對課程理論知識學(xué)習(xí)的掌握程度和學(xué)習(xí)興趣,而且讓學(xué)生盡早接觸、掌握這些專業(yè)必備軟件,應(yīng)用理論知識解決實際問題,獲得將來課程設(shè)計、電子大賽中產(chǎn)生的類似問題的解決方法和實際操作。最為重的要一點,是培養(yǎng)學(xué)生的自行學(xué)習(xí)能力。整體輔助教學(xué)軟件平臺設(shè)計方案如圖1所示。
以下對實用軟件在專業(yè)教學(xué)全過程中的輔助應(yīng)用舉例介紹。
(1)Protel、Orcad/Pspice等軟件輔助教學(xué)。Protel是電子設(shè)計行業(yè)必備軟件,河南工業(yè)大學(xué)院測控專業(yè)也在大三專門開設(shè)了課程。早期的PROTEL主要作為印制板自動布線工具使用,它的功能較少,只有電路原理圖繪制與印制板設(shè)計功能,如今PROTEL已發(fā)展到DXP 2004,是個龐大的EDA軟件,包含電路原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真等功能。在種類眾多的仿真軟件中,Orcad/Pspice也是應(yīng)用非常廣泛的EDA軟件,它是一種電路模擬軟件,具有對各類的模擬電路、數(shù)字電路、模/數(shù)混合電路進(jìn)行模擬、優(yōu)化設(shè)計等功能。
電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程是測控專業(yè)非常重要的專業(yè)主干課,這些課程知識的掌握程度直接關(guān)系到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和理解掌握。這些課程是理論性和實踐性結(jié)合非常緊密的課程,在培養(yǎng)過程中一定要非常重視實踐培養(yǎng),不能只掌握了電路理論中定理和定律而不會設(shè)計電路,但在這些課程的學(xué)習(xí)中往往學(xué)生感覺接受起來比較困難,因此,在這類課程或后續(xù)的測控電路等電學(xué)課程學(xué)習(xí)中,將Protel、Orcad/Pspice等軟件直接引入課堂教學(xué),在學(xué)習(xí)電路理論知識的同時,實時改變電路元件參數(shù),觀測輸出的電壓、電流等數(shù)值,尤其適用于類似戴維寧定理、互易定理等學(xué)生學(xué)習(xí)難點較大的重點章節(jié),特別方便,圖形化輸出結(jié)果極大增強(qiáng)了教學(xué)效果和學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)。同時,學(xué)生已在輕松的環(huán)境下學(xué)會了如何掌握各種仿真參數(shù)的設(shè)置方法、如何觀測分析仿真結(jié)果、如何修改仿真參數(shù)、如何綜合運(yùn)用各種仿真對電路進(jìn)行分析。在延伸教學(xué)內(nèi)容中,可涉及如何進(jìn)行電路原理圖設(shè)計、電路PCB制板等一系列完整的電子設(shè)計步驟。這樣,不僅使學(xué)生課堂上牢固掌握了理論知識,更為可貴的是學(xué)生明白所學(xué)課程的重要性和實用性、后續(xù)軟件課程的先知性,并且提高了參與后續(xù)實驗環(huán)節(jié)、實訓(xùn)平臺的積極性。Protel、Orcad/Pspice等軟件輔助教學(xué)基本教學(xué)方法如圖2所示。
(2)Multisim、LabVIEW軟件輔助教學(xué)。目前,美國國家儀器公司(National Instruments Corporation,NI)已與中國高校合作建立了面向電子電路、信號處理、測量與儀器、控制設(shè)計與仿真、信息與通信等學(xué)科的近300多個教學(xué)與科研實驗室,Multisim、LabVIEW軟件是美國國家儀器公司設(shè)計開發(fā)的圖形化系統(tǒng)設(shè)計工具,借助這些輔助教學(xué)軟件,可將課程教學(xué)與實踐能力培養(yǎng)有效結(jié)合起來,在課堂上即可對學(xué)生進(jìn)行實踐能力的培養(yǎng)。
Multisim是以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具,適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它通過電路原理圖的圖形輸入,進(jìn)行豐富的仿真分析。Multisim可方便應(yīng)用于常用電子儀器原理與應(yīng)用、電路、測控電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電子技術(shù)實踐等課程教學(xué)中,完善該課程的實驗和實踐環(huán)節(jié)。
基于LabVIEW的虛擬儀器在教學(xué)試驗中可以替代傳統(tǒng)儀器,在工程實際領(lǐng)域可以節(jié)省開發(fā)時間和提高開發(fā)效率,并且可以大幅減少構(gòu)建測試、控制系統(tǒng)和維護(hù)方面的投資。LabVIEW結(jié)合DAQ卡等相應(yīng)的硬件設(shè)備,可以方便地開發(fā)出數(shù)字萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、數(shù)字I/O和電源等常用的教學(xué)實驗儀器。結(jié)合LabVIEW開發(fā)的各種信號處理實驗室、控制系統(tǒng)仿真、振動噪聲工具包軟件,可以方便應(yīng)用于信號與系統(tǒng)、測試信息處理、測控儀器設(shè)計等課程理論和實驗實踐教學(xué)中。圖3為虛擬萬用表,圖4為信號處理實驗室,通過這些用LabVIEW開發(fā)的實踐范例,極大提高了理論教學(xué)效果和學(xué)生的動手實踐能力。
三、應(yīng)用效果分析與探討
河南工業(yè)大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)應(yīng)用本實踐教學(xué)方法以來,取得了一些顯著成效,課堂教學(xué)內(nèi)容更能夠適合學(xué)科發(fā)展和應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性提高,綜合設(shè)計能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力得到加強(qiáng),學(xué)生主動參與第二課堂實踐實訓(xùn)平臺、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等全國性的競賽活動人數(shù)大幅度提高,每年在開放實驗室進(jìn)行自主項目訓(xùn)練的學(xué)生基本覆蓋全專業(yè)。在2013年舉辦的首屆全國大學(xué)生測量控制與儀器創(chuàng)新設(shè)計大賽中,測控技術(shù)與儀器專業(yè)取得全國一等獎1項、二等獎1項、三等獎4項的優(yōu)異成績,參賽人數(shù)達(dá)70人次。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)是工科專業(yè)中實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)要求很高的專業(yè),必須長期開展實踐教學(xué)方法的研究與探索,達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)要求。
參考文獻(xiàn):
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[2]牛群峰.虛擬儀器在測控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)應(yīng)用探討[J].中國電力教育,2010,(34):136-138.
您好!
非常感謝您在百忙之中抽出時間看我的自薦信。我是xx大學(xué)信息工程學(xué)院電子系學(xué)生,xx屆應(yīng)屆畢業(yè)生。我的專業(yè)是儀器儀表檢測。
在大學(xué)期間,我學(xué)習(xí)刻苦努力,成績優(yōu)異,先后五次獲獎學(xué)金,基礎(chǔ)扎實,實踐能力強(qiáng),學(xué)校安排的實習(xí)、課程設(shè)計均獲得優(yōu)異成績。此外,我還擅長計算機(jī)和英語,已通過了計算機(jī)國家三級A考核和英語國家四級,將于2000年12月參加英語六級考試。同時,我對計算機(jī)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的學(xué)習(xí),必修課包括:計算機(jī)文化基礎(chǔ),計算機(jī)軟件基礎(chǔ),計算機(jī)硬件基礎(chǔ),計算機(jī)接口技術(shù),計算機(jī)控制技術(shù),并自學(xué)了C語言、VB、OFFICE和宏匯編。學(xué)習(xí)理論知識之余,我也注重實踐能力的培養(yǎng)。大一時我就參加了校電子科技協(xié)會。自大二起,我就在實驗室?guī)椭蠋煖?zhǔn)備各種實驗。經(jīng)常參與實驗室儀器的維護(hù),對實驗室的儀器比較熟悉,動手能力和實驗?zāi)芰Χ急容^強(qiáng),能開發(fā)單片機(jī)系統(tǒng),熟悉DSP硬件,軟件應(yīng)用。
為培養(yǎng)自己各方面的能力,我先后擔(dān)任過寢室長,學(xué)生會干部,xx班班長和檢測專業(yè)班班長。我還積極參與策劃社團(tuán)活動,廣泛建立人際關(guān)系,組織策劃過一系列活動,深得老師同學(xué)好評。在任班長期間,在我和全班同學(xué)的共同努力下,我班先后獲校文明班級、市文明班級稱號,我本人也被評為校優(yōu)秀大學(xué)生。具備了較強(qiáng)的組織能力和把理論運(yùn)用與實際的能力。
踏實守信、真誠待人、處事熱情、積極進(jìn)取是我的座右銘,誠冀貴公司給我一個施展才華的機(jī)會,成為貴公司風(fēng)雨同舟的一員,我必能為貴公司的發(fā)展助上一臂之力!
關(guān)鍵詞:測控專業(yè);復(fù)合型人才;人才培養(yǎng)模式;課程體系;實訓(xùn)基地
一、測控技術(shù)與儀器專業(yè)的歷史沿革
儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”,科學(xué)研究的“先行官”,軍事上的“戰(zhàn)斗力”,以及現(xiàn)代社會活動的“物化法官”。教育部于1997年對相關(guān)的11個專業(yè)歸成一個寬口徑專業(yè)――測控技術(shù)與儀器,它是國家教育部一級學(xué)科――儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科(0804)所屬的唯一的本科專業(yè)。近年來,我國設(shè)有測控技術(shù)與儀器專業(yè)的高校數(shù)量也有顯著增加,目前已達(dá)近300多所。天津工業(yè)大學(xué)測控技術(shù)與儀器專業(yè)于2006年成立,設(shè)在機(jī)械工程學(xué)院。本專業(yè)以先進(jìn)的測控技術(shù)促進(jìn)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展,把科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源和學(xué)科特色,形成本專業(yè)的特色:以先進(jìn)制造領(lǐng)域為應(yīng)用背景,構(gòu)建基于現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多學(xué)科交叉的通識教育基礎(chǔ)上的寬口徑專業(yè)人才培養(yǎng)模式,為“設(shè)計、制造、檢測、控制”四位一體的學(xué)院發(fā)展戰(zhàn)略提供了有力支撐。
二、測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才的特點
1.知識面寬的復(fù)合型人才。儀器科學(xué)是多學(xué)科交叉而形成的邊緣學(xué)科。屬性要求儀器儀表人才必須具備較豐富的光學(xué)、電子、精密機(jī)械、傳感、誤差處理、信號分析等方面知識。因此,測控技術(shù)與儀器專業(yè)的教學(xué)安排實行“寬基礎(chǔ)”,這造就了儀器儀表類專業(yè)人才“博學(xué)”的特征,也使得人才培養(yǎng)目標(biāo)一直定位于“通識類”知識的復(fù)合型人才。
2.知識結(jié)構(gòu)新,具備可持續(xù)發(fā)展能力的人才。儀器技術(shù)是各種高新技術(shù)的“集成”技術(shù)??茖W(xué)技術(shù)上新的研究成果和發(fā)現(xiàn)及大量高新技術(shù)如微弱信號提取技術(shù),計算機(jī)軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、納米技術(shù)等均成為儀器儀表和測量控制技術(shù)發(fā)展的重要動力。因此,儀器儀表人才的知識結(jié)構(gòu)必須緊隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷更新儀器儀表人才還要有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力,具備可持續(xù)發(fā)展能力。
3.適應(yīng)性強(qiáng),轉(zhuǎn)型快,符合市場經(jīng)濟(jì)需要的人才。儀器儀表專業(yè)學(xué)生較寬的知識面形成了學(xué)生適應(yīng)性強(qiáng)的特點。據(jù)不完全統(tǒng)計,各校測控專業(yè)學(xué)生的入學(xué)分?jǐn)?shù)在各自學(xué)校均處于中下等水平,但就業(yè)情況則處于中上,甚至更好。儀器儀表專業(yè)人才就業(yè)面寬,適應(yīng)各行各業(yè)的儀器儀表產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)研究及銷售工作。
三、測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)方案
在人才培養(yǎng)方案中,我校既借鑒國內(nèi)外著名大學(xué)相關(guān)專業(yè)的課程方案,又依據(jù)天津工業(yè)大學(xué)自身的特點,堅持“鞏固基礎(chǔ)、突出特色、強(qiáng)化實踐、與時俱進(jìn)”的辦學(xué)思想辦學(xué)理念,實行“四縱兩橫”的總體組織結(jié)構(gòu),四縱指電子技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、光學(xué)工程技術(shù)、計算機(jī)技術(shù),兩橫指學(xué)科和專業(yè)基礎(chǔ)知識、現(xiàn)代測控技術(shù)新發(fā)展。培養(yǎng)出高質(zhì)量的應(yīng)用型創(chuàng)新型人才,一次就業(yè)率達(dá)100%,學(xué)生在省部級以上的科技競賽中多次獲獎,在全國開設(shè)測控技術(shù)與儀器專業(yè)的近300名院校中,畢業(yè)生能力用人單位評價第60名。
1.課程建設(shè)。結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)成計劃,全面修改教學(xué)大綱,通過與“211”、“985”大學(xué)的教學(xué)工作交流,結(jié)合畢業(yè)生的就業(yè)、工作經(jīng)歷、考研及其未來發(fā)展,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容調(diào)整,課程體系結(jié)構(gòu)改革,堅持“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、高素質(zhì)”的要求,向復(fù)合型、創(chuàng)新型、高層次的方向發(fā)展,提高學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力、動手實踐能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力,滿足社會發(fā)展的需求。①建設(shè)一批精品課/重點課,以精品、重點課程為切入點,全面提高課堂教學(xué)效果。②優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)。一是按照“少而精”的原則設(shè)置必修課。二是增加學(xué)科前沿講座。三是增加選修課比重,允許學(xué)生跨學(xué)科選修課程。四是進(jìn)一步加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)。③改革課程內(nèi)容。引進(jìn)一流專業(yè)的相關(guān)課程和優(yōu)秀教材,加大雙語課程的教學(xué)力度,教育質(zhì)量和教學(xué)水平不斷提高、教學(xué)影響不斷擴(kuò)大。④改革教學(xué)方式。把增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力放在首位,讓學(xué)生積極參與教學(xué)過程,使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣。
2.教學(xué)師資隊伍建設(shè)。實現(xiàn)“兩進(jìn)兩出”教師培養(yǎng)計劃,使教師既有很深的專業(yè)理論知識又注重實踐技能培養(yǎng);既立足于課堂教學(xué)需要,又著眼于科技開發(fā)服務(wù)社會需求,建立一系列制度保障師資隊伍建設(shè)。實行一系列制度保證師資隊伍建設(shè),比如指導(dǎo)教師制度、課程組制度、教學(xué)研究制度、教學(xué)改革制度、科研促教學(xué)制度,以及青年教師的出國及資助制度等。
3.實驗室及實訓(xùn)基地建設(shè)。將實驗室進(jìn)行優(yōu)化整合,資源共享,重點投資,集中建設(shè);豐富教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)綜合性和創(chuàng)新性實驗項目,鞏固學(xué)生的基本知識、基本技能,加強(qiáng)對學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力等實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng);注重對學(xué)生探索精神、科學(xué)思維、創(chuàng)新意識的培養(yǎng),更加注重學(xué)生思維能力和智慧潛能的開發(fā)。①改善實驗室環(huán)境和硬件設(shè)施條件,保證對教學(xué)實驗室的經(jīng)費(fèi)投入,引進(jìn)科技含量高的先進(jìn)設(shè)備。圍繞人才培養(yǎng)需要和課程建設(shè)需要,建設(shè)五個實驗平臺:傳感技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化實驗平臺、嵌入式系統(tǒng)及控制技術(shù)實驗平臺、光電檢測技術(shù)實驗平臺、虛擬儀器技術(shù)與仿真實驗平臺,測控系統(tǒng)綜合實訓(xùn)平臺。在企業(yè)建立實習(xí)實訓(xùn)基地,并保證實習(xí)實訓(xùn)的效果。②加強(qiáng)實驗室隊伍建設(shè),配足實驗教師和實驗技術(shù)人員,提高實驗隊伍的學(xué)歷、職務(wù)層次。實驗教師和實驗技術(shù)人員在實驗教學(xué)技術(shù)等方面所取得的成果(如實驗方案創(chuàng)新、自制儀器設(shè)備等)和其他教學(xué)、科研成果同等對待。鼓勵理論課教師自帶實驗。大力加強(qiáng)隊伍建設(shè)、優(yōu)化隊伍結(jié)構(gòu),塑造一支實驗教學(xué)水平更高、科研創(chuàng)新能力更強(qiáng)的實驗教學(xué)隊伍。③強(qiáng)化實驗教學(xué)管理,積極推進(jìn)實驗教學(xué)改革,加強(qiáng)實驗教學(xué)環(huán)節(jié),重視實驗教學(xué)大綱、實驗教材、實驗指導(dǎo)書的建設(shè),規(guī)范實驗教學(xué),保證實驗開出率達(dá)100%。減少驗證性實驗,綜合性、設(shè)計性實驗達(dá)到80%以上,全面開放實驗室。充分利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)手段,增加實驗教學(xué)CAI課件,拍攝實驗教學(xué)視頻,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)熟悉了實驗環(huán)節(jié)后再進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗,減少教師在實驗室的講解時間,增加老師給學(xué)生提供現(xiàn)場指導(dǎo)的機(jī)會。規(guī)范實驗課考核制度,實驗課時在15學(xué)時以上的課程要單獨設(shè)課,并獨立考試,未獨立設(shè)課的實驗也必須進(jìn)行考試。積極開展各類電子設(shè)計、教學(xué)建模等各類科技競賽活動,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、協(xié)作精神、理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng),為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:工程教育認(rèn)證制度;測控技術(shù)與儀器專業(yè);本科教學(xué)體系;實踐環(huán)節(jié)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)33-008-02
一、引言
近十幾年來,隨著我國高等教育招生規(guī)模不斷擴(kuò)大,高等教育得以大范圍普及,大眾化水平不斷提高,隨之教育質(zhì)量問題成為社會關(guān)注的重點。根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》指示精神,為了貫徹落實《教育部關(guān)于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的若干意見》,各個高校結(jié)合自身專業(yè)設(shè)置等實際情況進(jìn)行本科教學(xué)改革、專業(yè)評估、專業(yè)認(rèn)證,從而培養(yǎng)具有優(yōu)良品德、信念堅定、理論知識豐富、動手能力強(qiáng)的高素質(zhì)專業(yè)人才,使大眾化高等工程教育能適應(yīng)社會發(fā)展的需要。
我校測控技術(shù)與儀器專業(yè)(簡稱測控)成立于2005年,是電子、光學(xué)、機(jī)械、計算機(jī)、通信、控制、信息處理等多學(xué)科相互滲透形成的一門高新技術(shù)綜合學(xué)科,是典型的工程學(xué)科。2012至2013年兩年間,已有清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、天津大學(xué)等六所院校的測控技術(shù)與儀器專業(yè)通過專業(yè)認(rèn)證,說明該專業(yè)有合理可行的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)本科教學(xué)體系的完善。
二、工程教育認(rèn)證制度的導(dǎo)向作用
《華盛頓協(xié)議》(以下簡稱《協(xié)議》)是國際上有關(guān)工程教育學(xué)歷簽署時間最早,具有高知名度、高影響力的國際本科工程互認(rèn)協(xié)議。協(xié)議中提出的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn),是對工科院校畢業(yè)生能力公認(rèn)的國際化權(quán)威要求。工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的效力體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)與國際工程教育同步接軌
隨著我國加入世界經(jīng)貿(mào)組織WTO,高等工程教育人才培養(yǎng)也逐步與國際接軌。依據(jù)《協(xié)議》約定,簽約成員的專業(yè)認(rèn)證過程具有相似的政策、相應(yīng)環(huán)節(jié)的評價標(biāo)準(zhǔn),課程設(shè)置和工程理論知識具有一致性,使人才培養(yǎng)達(dá)到國際化標(biāo)準(zhǔn)。為此,2006年我國開始了工程教育專業(yè)認(rèn)證工作,結(jié)合國內(nèi)各高校辦學(xué)情況、聯(lián)系市場行業(yè)發(fā)展需求,首批選擇了四類專業(yè)作為試點。2010年6月,依據(jù)《發(fā)展規(guī)劃綱要》精神,“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點項目正式啟動,通過校企合作,開放工程教育。2013年6月,中國成為《華盛頓協(xié)議》的簽約成員,極大地促進(jìn)我國的工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)趨于國際化,推動校企合作,提高高等工程教育實力。
(二)以培養(yǎng)學(xué)生能力為導(dǎo)向
《協(xié)議》專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中有“outcome based”一詞為基于產(chǎn)出產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行評價,即成果導(dǎo)向,評價標(biāo)準(zhǔn)由原來的知識導(dǎo)向型“他懂得什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八茏鍪裁础钡哪芰?dǎo)向型。《協(xié)議》中評價的能力包括數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、設(shè)計完成實驗及數(shù)據(jù)分析、設(shè)計可執(zhí)行系統(tǒng)、多學(xué)科交叉、工程問題解決能力、專業(yè)素養(yǎng)道德、與人合作交流、廣闊知識面、終身學(xué)習(xí)能力、掌握時事、工程實踐中使用合適技術(shù)手段等。我國的工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對畢業(yè)生能力的概括包括十個方面,涉及人文素養(yǎng)、責(zé)任感、職業(yè)道德,運(yùn)用自然科學(xué)、數(shù)學(xué)等知識,工程實踐經(jīng)歷、了解專業(yè)發(fā)展,設(shè)計實施分析實驗,創(chuàng)新意識,運(yùn)用現(xiàn)代信息手段,了解法律法規(guī),表達(dá)、人際交往能力,終身學(xué)習(xí)能力,國際化交流等。
三、專業(yè)認(rèn)證對測控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)體系的影響評價標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《全國工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,本科工程教育層次培養(yǎng)要求包括通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。其中通用標(biāo)準(zhǔn)是針對所有工程教育專業(yè),以學(xué)生為中心進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),而測控專業(yè)屬于儀器類專業(yè),有其特定的專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。下面分別針對兩類標(biāo)準(zhǔn)說明其對測控專業(yè)的本科教學(xué)體系的導(dǎo)向作用。
(一)通用標(biāo)準(zhǔn)
包括學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊伍、支持條件七方面:(1)各專業(yè)應(yīng)制定制度以吸引優(yōu)秀生源,能執(zhí)行落實學(xué)生學(xué)業(yè)、就業(yè)、心理健康指導(dǎo)方面的相關(guān)措施,跟蹤并評估學(xué)生學(xué)習(xí)過程表現(xiàn),承認(rèn)轉(zhuǎn)專業(yè)學(xué)生的原有學(xué)分;(2)根據(jù)學(xué)校自身專業(yè)發(fā)展特色,制定培養(yǎng)目標(biāo)并定期進(jìn)行修改,要體現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)時以及畢業(yè)五年左右應(yīng)達(dá)到的要求和預(yù)期成就;(3)畢業(yè)生應(yīng)達(dá)到十種能力,有必要做好學(xué)生學(xué)習(xí)工程的表現(xiàn)評估;(4)監(jiān)控教學(xué)過程質(zhì)量,定期評價課程體系設(shè)置及教學(xué)質(zhì)量,建立跟蹤和反饋措施,定期評價是否達(dá)成評價目標(biāo)并持續(xù)改進(jìn)評價結(jié)果;(5)應(yīng)有行業(yè)專家參與課程體系設(shè)置,其中數(shù)學(xué)及自然科學(xué)類至少占總學(xué)分的15%,體現(xiàn)自然科學(xué)在本專業(yè)應(yīng)用的工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類課程和體現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計并實現(xiàn)的專業(yè)類課程至少占30%,實踐類和畢業(yè)設(shè)計至少占20%,人文類課程至少占15%;(6)教師數(shù)量滿足需要,結(jié)構(gòu)合理,聘請企業(yè)、行業(yè)專家為兼職教師,教師隊伍有能力達(dá)成學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)并且擁有一定的工程背景以滿足專業(yè)教學(xué)需要,參與教改研究,有足夠精力指導(dǎo)本科教學(xué),為學(xué)生指導(dǎo)職業(yè)規(guī)劃、提供咨詢服務(wù);(7)提供足夠數(shù)量的教室、實驗室設(shè)備,支持師資隊伍建設(shè),支持學(xué)生實踐創(chuàng)新活動,具有規(guī)范的教學(xué)服務(wù)管理。
(二)測控專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)
補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)從課程體系、師資隊伍、專業(yè)條件三方面做出更詳細(xì)的要求。(1)根據(jù)學(xué)校發(fā)展的特點,確定自然科學(xué)基礎(chǔ)類、工程專業(yè)基礎(chǔ)類、專業(yè)類課程相關(guān)課程內(nèi)容,以測控技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)測試及工程實際應(yīng)用為核心實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),特別強(qiáng)調(diào)實踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)掌握基本的工程技術(shù)和基本技能;(2)要求專業(yè)課教師至少一半具有五年以上教齡,百分之八十以上具有與企業(yè)完成合作或在企業(yè)工作半年以上的經(jīng)歷;(3)具有體現(xiàn)專業(yè)特點的硬件實驗實踐條件,應(yīng)用于授課過程中的技能訓(xùn)練。
四、我校測控專業(yè)本科教學(xué)改革內(nèi)容
(一)培養(yǎng)目標(biāo)的準(zhǔn)確定位
測控專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)為具備設(shè)計制造精密儀器并能對其進(jìn)行測量和控制的能力,能在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行儀器設(shè)備的設(shè)計制造、新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用及過程管理維護(hù)方面的高級工程技術(shù)人才,以工程教育專業(yè)認(rèn)證為標(biāo)準(zhǔn),準(zhǔn)確定位人才培養(yǎng)目標(biāo)即“口徑寬、基礎(chǔ)厚、能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高”。具體來講,在確定專業(yè)方向前即大學(xué)一、二年級對學(xué)生進(jìn)行口徑寬、基礎(chǔ)厚的通識教育,而在三、四年級進(jìn)行專識教育,讓學(xué)生掌握專業(yè)基本理論知識,提高學(xué)生的自學(xué)能力、運(yùn)用理論知識解決實際問題并創(chuàng)新的能力,培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才以滿足工程需要。
(二)培養(yǎng)方案的不斷完善
為了適應(yīng)社會對測控專業(yè)技術(shù)人才的需求,自2009年起,對專業(yè)的培養(yǎng)計劃和方案進(jìn)行不斷調(diào)整,根據(jù)畢業(yè)生反饋信息及其他高校測控專業(yè)課程設(shè)置的特點,進(jìn)行重點理論課程的合并,增加實踐環(huán)節(jié)包括課程設(shè)計、專業(yè)綜合設(shè)計等,提高實踐環(huán)節(jié)所占比重,完善能力培養(yǎng)環(huán)節(jié),將實踐教學(xué)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,形成單個課程設(shè)計與專業(yè)綜合設(shè)計相互促進(jìn)、相輔相成的教學(xué)內(nèi)容體系。同時,為了讓學(xué)生提前了解測控專業(yè)的特點及就業(yè)趨勢,在通識教育階段開設(shè)了儀器科學(xué)與技術(shù)概論課程,在第二、三學(xué)期以講座的形式分別介紹專業(yè)特點、重要專業(yè)課程及專業(yè)技術(shù)的介紹,使得專識教育提前滲透到學(xué)生的意識中,讓學(xué)生主動地去學(xué)并知道怎么去學(xué)。
(三)提高教師的工程實踐能力
師資隊伍的工程背景有待改善,彌補(bǔ)部分教師“由學(xué)生到老師”角色直接轉(zhuǎn)換帶來的不足,為此學(xué)院制定一系列政策鼓勵教師到企業(yè)參與項目合作,參與企業(yè)項目的研發(fā),制定專業(yè)課教師企業(yè)培訓(xùn)計劃,與市場需求結(jié)合,了解測控領(lǐng)域的新技術(shù)、新應(yīng)用,促進(jìn)教、用、學(xué)的有機(jī)結(jié)合。此外,聘請企業(yè)、科研院所高級工程技術(shù)人員為兼職教師。
(四)提高實踐工程教育層次
工程教育需要產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)也特別強(qiáng)調(diào)實踐能力的培養(yǎng),學(xué)院在這方面提供了高層次的實踐教育平臺――國家級機(jī)械工程實踐教育中心(華北水利水電大學(xué)、鄭州新大方重工科技有限公司-機(jī)械工程實踐教育中心)、河南省高等學(xué)校實驗教學(xué)示范中心、教育部卓越工程師計劃,以此為平臺合理配置儀器設(shè)備,鼓勵學(xué)生參與校企合作項目,將理論知識運(yùn)用到實際工程項目中。同時,鼓勵學(xué)生參與不同形式的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、各種級別的大學(xué)生科技競賽,提高實際工程應(yīng)用在整個大學(xué)教育中的比重。
(五)高度重視畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)
畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生的一種綜合考核,以系統(tǒng)設(shè)計的理念體現(xiàn)在論文選題、系統(tǒng)構(gòu)思、功能實現(xiàn)、硬件調(diào)試、軟件編程、撰寫論文、畢業(yè)答辯等各個環(huán)節(jié)。豐富畢業(yè)設(shè)計選題,鼓勵教師從自己的科研課題中產(chǎn)生題目,鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣確定選題方向,內(nèi)容有助培養(yǎng)學(xué)生的綜合知識運(yùn)用能力、工程實踐能力。突出畢業(yè)設(shè)計與實際生產(chǎn)相結(jié)合,使學(xué)生親身經(jīng)歷系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計、調(diào)試、實現(xiàn)整個過程。
五、總結(jié)
工程教育認(rèn)證制度以能力為導(dǎo)向,全方位考察學(xué)生能力,教師的教學(xué)過程與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并重,更重視后者。我校測控專業(yè)以認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向棒,結(jié)合自身的特色和特點,進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)體系改革,包括培養(yǎng)目標(biāo)的重新定位、培養(yǎng)方案的完善、師資隊伍、實踐環(huán)節(jié)等,協(xié)調(diào)校內(nèi)實踐與校外實踐內(nèi)容,充分利用各種資源提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)高水平的實踐工程型人才,真正推動測控技術(shù)與儀器專業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:LabVIEW PXI;狀態(tài)機(jī);儀表測試
引言
在汽車智能數(shù)字儀表的開發(fā)過程中,數(shù)字儀表所需要采集的信息量比較多,各種車型的信息參數(shù)又差別較大,這些問題的存在給儀表的實車測試和參數(shù)標(biāo)定帶來了困難。為了在開發(fā)過程中能夠快速有效地測試系統(tǒng)的各項功能,提高系統(tǒng)開發(fā)效率,我們設(shè)計了一套測試系統(tǒng),它能夠模擬產(chǎn)生汽車上的各種參數(shù)信息,快速地對設(shè)計儀表進(jìn)行全面的測試,節(jié)約臺架或?qū)嵻嚋y試時間,降低測試風(fēng)險。
系統(tǒng)設(shè)計
汽車智能數(shù)字儀表測試系統(tǒng)的開發(fā)要求針對不同的車型,能夠模擬產(chǎn)生出儀表所需的各種采集信號信息,并且能夠通過CAN接口與被測儀表進(jìn)行通信。本文介紹的測試系統(tǒng)包括以下主要功能:
車速里程表的脈沖信號模擬產(chǎn)生;
發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表的脈沖信號模擬產(chǎn)生;
車輛燃油表信號模擬產(chǎn)生;
車輛水溫表信號模擬產(chǎn)生;
各種車燈、車窗、車門等車身開關(guān)信號模擬產(chǎn)生。
數(shù)字儀表具有CAN通信接口,作為一個CAN節(jié)點,可以與車上CAN網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點進(jìn)行通信。
系統(tǒng)硬件設(shè)計
數(shù)字儀表測試系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要包括主控制器、PXI板卡、信號接線盒、數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)換板卡、供電電源以及被測試儀表等主要部分。NI提供的PXI模塊化板卡設(shè)備具有體積小、速度快、易擴(kuò)展等特點,因此在硬件設(shè)計方面我們采用了PXI板卡發(fā)生汽車儀表所需的各種信號。汽車數(shù)字儀表的里程表和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表需要采集的是數(shù)字脈沖信號,不同的車型由于采用的傳感器不同,所輸出的脈沖信號高電平從3V~12V不等,為了能夠測試設(shè)計儀表的信號范圍適用性,采用PXI-6624板卡,配合外部供電電路,能夠產(chǎn)生儀表所需采集的數(shù)字脈沖信號。PXI-6624是工業(yè)級隔離的32位定時器/計數(shù)器PXI接口板卡,具有8路隔離的通道,我們采用Coutero和Counterl作為車速表和轉(zhuǎn)速表的脈沖信號提供通道。燃油表和水溫表采集的是模擬信號,PXI-6233能夠輸出4路10V模擬電平信號,PXI-6713能夠輸出8路10V模擬電平信號,我們選擇PXI-6713的2個模擬輸出通道作為燃油表和水溫表的模擬信號提供通道。由于儀表上的開關(guān)量信號比較多,他們之間產(chǎn)生的干擾隨著也比較大,我們選用PXI-8528對儀表的開關(guān)量進(jìn)行控制,PXI-6528是高速隔離的數(shù)字I/O通道,輸入和輸出通道分別獨立,有效的抑制了信號之間的干擾。
儀表參數(shù)的標(biāo)定以及作為CAN節(jié)點與車上其他CAN節(jié)點的數(shù)據(jù)通信,采用一塊數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)換卡來完成,該卡的主要功能是完成串口信號與CAN信號之間的轉(zhuǎn)換功能,開發(fā)數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)換卡的目的一是為了節(jié)約成本,二是考慮到大多數(shù)PC沒有CAN接口。通過這個板卡對被控儀表的特征參數(shù),如車輛的特征系數(shù)、傳感器的傳感系數(shù)、發(fā)動機(jī)的速比以及儀表的一些標(biāo)定參數(shù)等進(jìn)行設(shè)定。由于目標(biāo)車型不確定,儀表的一些特征參數(shù)需要實車測試才能最后標(biāo)定,所以該板卡可作為以后儀表參數(shù)標(biāo)定用。
整個測試系統(tǒng)硬件功能框圖如圖1所示。
系統(tǒng)軟件設(shè)計
儀表測試系統(tǒng)軟件采用NI公司的LabVIEW 8.20平臺進(jìn)行設(shè)計,本系統(tǒng)采用LabVIEW的圖形化程序語言,以一種很直觀的方法建立前面板人機(jī)界面和程序框圖。前面板是用戶可見的,類似傳統(tǒng)儀器的操作面板,利用工具模板從控制模板中添加輸入控制器和輸出指示器,控制器和指示器種類可選擇。程序框圖是支持虛擬儀器實現(xiàn)其功能的核心,對程序框圖的設(shè)計涉及節(jié)點、數(shù)據(jù)端口和連線的設(shè)計。連線代表數(shù)據(jù)走向,節(jié)點則是函數(shù)、VI子程序、結(jié)構(gòu)或代碼接口。本測試系統(tǒng)考慮到儀表整體功能測試和模塊功能測試的需要,整個系統(tǒng)主要包括界面模塊和各個功能測試模塊,根據(jù)信號類型將儀表功能測試分為:車速表測試模塊、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表測試模塊、燃油表測試模塊、水溫表測試模塊、開關(guān)量測試模塊、CAN通信測試模塊以及參數(shù)設(shè)置模塊等主要功能模塊。汽車儀表測試系統(tǒng)的軟件總體功能框圖如圖2所示。
界面模塊
測試平臺左側(cè)是各種模塊功能測試的切換按鍵,可以切換到單個功能模塊的測試項目。右側(cè)主界面模擬汽車儀表板的顯示界面,如車速表、轉(zhuǎn)速表、水溫表、燃油表、里程指示以及各種報警和開關(guān)信號等信息顯示。在進(jìn)行測試實驗中,工作人員通過主界面即可觀測到儀表測試的整體功能,主界面如圖3所示。
模塊測試設(shè)計
車速表的測試需要預(yù)先了解設(shè)定目標(biāo)車型的特征參數(shù),如車輛特征系數(shù)、車速傳感器的傳感系數(shù)等,然后通過數(shù)據(jù)通信卡(CAN總線信號)將特征參數(shù)下載到被測儀表,按照測試要求產(chǎn)生脈沖信號,信號的幅值、頻率可以通過手動/自動進(jìn)行調(diào)整,車速信號具備超速報警提示功能,根據(jù)設(shè)定的超速門限值,高于該門限值時,通過主界面前面板上的超速報警燈閃爍提示。測試過程也可以手動/自動進(jìn)行,測試結(jié)果存檔以備查詢。軟件測試狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖見圖4。
車速表測試模塊的設(shè)計采用狀態(tài)機(jī)設(shè)計模式,主要分為開始、獲取參數(shù)、手動/自動選擇、采集(手動)、檢查時間(自動)、輸出信號和停止等狀態(tài)。其中參數(shù)的獲取主要是獲取前面板上特征系數(shù)和傳感系數(shù)的參數(shù)值,通常,這兩個值在儀表參數(shù)標(biāo)定的時候需要在線修改。檢查時間是指按照程序規(guī)定的時間輸出規(guī)定的信號,本系統(tǒng)中采取‘V’模式階梯狀的車速變化趨勢對儀表進(jìn)行測試,見圖5。
發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表測試模塊類似于車速表測試模塊,區(qū)別在于它的特征參數(shù)不同,根據(jù)特定車型的情況,通過數(shù)據(jù)通信卡(CAN總線信號)將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比下載到被測儀表,然后對其進(jìn)行測試。
燃油表的測試需要預(yù)先設(shè)定目標(biāo)車型的燃油測試范圍以及燃油門限報警值,通過數(shù)據(jù)通信卡(CAN總線信號)將參數(shù)值下載到被測儀表,然后按照測試要求開始測試根據(jù)設(shè)定的燃油門限值,低于該門限值時,通過主界面前面板上的燃油報警燈閃爍提示。測試過程可以手動/自動進(jìn)行。燃油表的測試采用狀態(tài)機(jī)的設(shè)計模式,主要分為開始、獲取參數(shù)、手動/自動、采集、檢查報警、輸出信號等狀態(tài)。水溫表的測試同燃油表,在此不做具體說明。
CAN通信測試模塊
所有的模塊測試之前首先需要對該模塊的參數(shù)進(jìn)行初始化,如進(jìn)行特征系數(shù)、傳感系數(shù)、發(fā)動機(jī)速比、超速門限、燃油門限、水溫門限以及測量范圍等參數(shù)的設(shè)置。數(shù)據(jù)通信采用CAN協(xié)議,鑒于成本方面考慮,我們在LabVIEW上對串口進(jìn)行操作,然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換板卡輸出CAN信號,CAN信號直接與被測儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,因此,需要定義一個簡單的CAN通信協(xié)議。測試系統(tǒng)作為CAN網(wǎng)絡(luò)上的一個節(jié)點,節(jié)點ID號可以根據(jù)需求自行設(shè)定,數(shù)據(jù)區(qū)域由命令字、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)、校驗位組成。圖6和表1是儀表參數(shù)設(shè)定CAN通信簡單協(xié)議。