許鋼 周鵬 張明艷
智能儀器與接口技術課程在畢業設計中的應用*
許鋼 周鵬 張明艷
安徽工程大學安徽省電氣傳動與控制重點實驗室 安徽蕪湖 241000
產學研結合作為一種適應社會經濟發展需要而正在蓬勃發展的教育模式,將教學與科學研究和成果轉化相融合。而智能儀器與接口技術課程是一門與實踐緊密結合的課程,以產學研結合,針對智能儀器與接口技術課程的特點,對兩者在畢業設計中的結合進行探索,達到培養學生能力和服務地方經濟的目的。
智能儀器與接口技術;畢業設計;實踐教學
Author’s addressAnhui Provincial Key Laboratory of Electric and Control, Anhui Polytechnic University, Wuhu, Anhui, China 241000
對于本科生的大學四年,畢業設計是訓練學生創新能力和專業技能的綜合環節[1]。而智能儀器與接口技術課程是電子信息科學與技術及電子信息工程專業的專業課,具有很強的實踐性。在本科畢業設計中,運用智能儀器與接口技術課程相關理論知識,具有很好的實踐價值。目前,高等院校越來越注重培養應用性人才,在學生畢業設計中實現工程應用與理論知識相結合的模式已成為各高等院校追求的目標。
作為當前一種前沿的高新技術和高等院校電子信息類專業一門必修的專業基礎課程,智能儀器與接口技術在學生后續專業課程的學習以及未來職業的發展中占據很重要的地位。然而,這門課程知識點繁多、概念抽象且具有很強的實踐性,給學生的學習理解帶來一定的難度。
近些年來,安徽工程大學在電子信息科學與技術、電子信息工程專業相繼開設智能儀器與接口技術課程,并根據各自專業的需求和特點,開設本門課程的課程設計課目。開設的該門課程的實驗是基于單片機平臺的相關實驗,學生通過學習這些前沿課程的內容,會了解和掌握最新的智能儀器相關理論與技術,并結合其硬件結構的相關算法進行編程。因此,這門課程的最大特點是具有很強的實踐性。
在安徽工程大學,這門課程教學所配備的實驗設備是周立功單片機教學實驗箱,該實驗箱的主要組成模塊是單片機主板、電機模塊、A/D與D/A模塊、外擴RAM模塊、鍵盤LCD顯示模塊、LED數碼管模塊、串口收發接口等,以此教學實驗箱,開設完成智能電壓表實驗、波形發生器實驗、鍵盤顯示器實驗、LCD液晶顯示實驗以及RS485實驗等5個相關智能儀器的實驗,所以該實驗設備在開設智能儀器相關實驗方面的實用性很強。在學習過相關課程之后,學生能夠通過實踐將之前所學的課程知識加以應用,根據單片機的相關知識獨立完成一些智能儀器應用系統的設計和開發。另外,結合畢業設計相關選題,實現一些工程應用設計,對增強學生的實踐能力,充分掌握所學理論,有著重要的意義。
大學四年中,畢業設計環節的重要性毋庸置疑,它是最能體現本科生創新能力和專業技能的綜合實踐環節。但如今本科生的畢業設計環節存在不少問題,如選題陳舊、綜合訓練課題偏少、忽視實踐等普遍存在。要提高理工科學生畢業設計的質量,必須把畢業設計融合到工程設計當中,充分重視產學研在畢業設計各環節中的作用,這樣才能培養學生的創新能力,提高其工程應用能力和綜合素質。
在畢業設計中重視實踐的作用,堅持結合工程設計與畢業設計相結合,才能夠培養出應用性人才。與實踐相結合的畢業設計對全面提高學生的業務素質和創新能力有極大的促進作用,能夠讓學生對社會有一定了解,提前深入感受本行業的特點、現狀和發展前景,清楚社會對各類人才的需求,更加清楚認識自己的努力方向和社會定位,進一步激發學習興趣,培養個人的創新主觀能動性[2]。
新的畢業設計模式是指產業系統、教育系統和科研系統相互融合地、有機地結合于畢業設計過程中的一種教學方式,是以提高學生崗位素質、創新能力和就業競爭力為出發點,充分利用學校和社會兩種不同教育環境和資源優勢,把以傳授間接知識為主的學校教育,與直接獲取實踐經驗和實踐能力為主的生產實踐、技術開發、科研成果轉化有機地融于學生培養過程中的一種開放式教育模式,強調的是畢業設計工作必須要與社會實踐、生產、科研實際結合起來。
智能儀器與接口技術課程相對于理論性課程,具有很強的實踐性,因此它更加貼近工程實際。所以這門課程不僅要求學生掌握好軟件算法編程,充分學習硬件結構,還得做好充足的知識儲備,實現智能儀器系統的設計。
基于本校是一所工科為主的院校,以“深度融合地方經濟,著力打造安徽省工程技術人才培養基地,積極主動為地方經濟建設和社會發展服務”的辦學定位,有很多公司的技術需求依托于學校的各個特色專業,而智能儀器與接口技術課程具有很強的實踐性和技術性的特點,教師結合科研進行理論教學,將科研成果及工程實際引入課堂,使理論緊密聯系生產實際,教學效果良好[3]。很多公司企業技術方面的難題又需要依托于該課程才能得以解決,因此,如何運用該課程的實踐實現工程實現成為目前研究和探討的熱點,有著很廣闊的發展前景和應用領域。
首先,不同于其他本科課程,該課程具有難度大、實踐性強的特點,所以實驗教學和聯系實際工程項目在本課程的學習中占據了很大的課時,旨在提高學生工程實踐能力以及創新能力。
其次,本科畢業設計恰巧提供了一個理論學習與實踐運用緊密結合的機會和平臺,在這個過程中,結合實踐創新,根據公司企業的指標要求進行智能儀器系統軟硬件的開發和設計,并進行調試實現。
除此之外,在本科生畢業設計中,結合產學研項目,學生可以以“小科研項目”為小組,相互配合,分工明確,共同完成項目,對動手能力和創新能力的培養起到極大的推動作用。
通過這樣的學習,智能儀器與接口技術課程中所學知識也得以充分實現,如一些智能電源的設計、智能電壓表的設計等畢業設計選題都得以實現。通過相應的實踐鍛煉,同時也會激發學生的學習興趣和創造性潛能,開展相應的創業教育。
筆者以工程實現為依托,對在畢業設計中將本科生智能儀器與接口技術課程的應用進行研究和探索。長期以來,本校堅持在實踐創新精神的指導下,探索包括畢業設計在內的各方面的教學改革,取得的成果斐然。另外,學校處在“皖江城市帶承接產業轉移示范區”的龍頭城市、“合蕪蚌自主創新綜合配套改革試驗區”的骨干城市,與奇瑞汽車、海螺集團、美菱集團等大型集團公司開展科技合作,有力推動了企業技術進步與自主創新。隨著時代的發展、技術的進步,探索和研究還具有很大的時代性和局限性,在有關畢業設計各方面的研究還有很長的路要走。在未來的工作中會以工程實現為根本,繼續努力深入研究本科畢業設計各實踐性課程的應用。
[1]天津天地偉業數碼科技有限公司.產學研相結合助力民族企業走進大安防時代[J].中國安防,2011(12):19-21.
[2]周鵬,許鋼,汪石農.產學研結合《DSP原理及應用》在畢業設計中的探索[J].中國科技信息,2012(12):225.
[3]王冠凌,陳孟元.單片機系列課程教學改革在大學生課外科技活動中的探索[J].中國現代教育裝備,2010(5):107-109.
Application to Course of Intelligent Instrument and Interface Technology
Xu Gang, Zhou Peng,Zhang Mingyan
The integration of production teaching and research is the education model as an adaptation to the social and economic development needs, which is the combination of teaching with science studies and achievement conversion according to the industrial development needs.Then intelligent instrument and interface technology is a course which is combined with practice closely. According to the feature of this course, this paper explores to combine with the integration of production teaching and research in graduation design. This can reach objective of cultivating students’ ability and service the local economy.
intelligent instrument and interface technology; graduation de sign; practice teaching
G642.477
B
1671-489X(2012)36-0105-02
10.3969/j.issn.1671-489X.2012.36.105
安徽省教育廳質量工程教學研究項目(20100733);安徽工程大學青年基金資助項目(2007YQ035)。
作者:許鋼,安徽工程大學電氣工程學院副教授,主要從事檢測技術及自動化裝置、信號處理方面的研究工作。