導語：如何才能寫好一篇測控導論論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1．1試驗臺結構設計

測試系統(tǒng)的作用是控制機械部件進行運作，其中，驅動部件帶動試驗臺面部件，使其能夠在床身上進行往復的運動;加載部件能夠對被測導軌進行正確的加載，并且可以調節(jié)力的大小，從而使試驗裝置進行模擬加載跑合試驗;并對相關壽命試驗參數(shù)進行監(jiān)測和采集。這些功能的實現(xiàn)需要搭建完善的測控硬件系統(tǒng)，并且根據所需要實現(xiàn)的功能，編制完善的試驗控制軟件、測試軟件、數(shù)據分析軟件等，使試驗臺能夠按照預計的方案進行試驗，并能夠獲得導軌副相關參數(shù)如:型號、載荷、震動等相對工作時間的變化曲線。本試驗臺主要由測控系統(tǒng)、加載力控制系統(tǒng)、驅動電機控制系統(tǒng)及數(shù)據采集系統(tǒng)組成。

1．2加載力控制系統(tǒng)

1．2．1試驗的加載力分析

我國目前的壽命試驗臺可以進行單條導軌的試驗，然而加載力不能變化，加載方式單一，不能提供高加載。為了提高試驗效率，試驗臺面上表面設置相互平行的三條被測導軌副轉接板，每條被測導軌副轉接板上均設置一條被測導軌副，被測導軌副轉接板可以根據被測導軌副型號的不同進行更換，保證了試驗裝置的通用性，因此需要三組加載力裝置分別對三條被測導軌進行加載，實現(xiàn)被測導軌可以分別加載或是同時加載;由于工作時，導軌所承受的載荷是變化的，因此加載力的調節(jié)范圍需要較大，并且現(xiàn)在廠家所使用的導軌最大承載可達到30t，根據以上要求，選擇液壓加載的方式，液壓加載可以提供高壓力(30t)，并且其傳動平穩(wěn)，可以實現(xiàn)自動過載保護，具有使用壽命長、體積小、重量輕等優(yōu)點，滿足本試驗臺的需求。因此加載部件主要由龍門和三個液壓缸組成，三個液壓缸并排安裝在龍門頂部，可分別對三條被測導軌副進行加載，并且可以根據實際加載要求更換不同上下加載工裝。

1．2．2加載力控制系統(tǒng)設計

液壓缸加載的控制分為加載動作的控制和加載力大小的控制。加載動作即為液壓缸的伸出和縮回，可以通過三位四通電磁換向閥來控制;加載力的大小通過減壓閥來控制。根據試驗要求，現(xiàn)設計加載力控制的液動原理圖，當液壓站本身通路正常時，三個減壓閥8接收到AO電壓信號后，輸出相應的壓力，壓力變送器可以監(jiān)測減壓閥輸出壓力的大小，換向閥10接收到減壓閥給的壓力信號后，可以給油缸11相應的液壓力，換向閥的左右電磁鐵的通斷，可以控制油缸流量進入的方向，從而控制油缸的伸出和縮回動作，蓄能器7的作用是保壓，可以避免電機長期連續(xù)工作。減壓閥的控制信號AO要求可以通過程序提供0～10V的電壓信號，工控機給輸出卡信號，使板卡輸出相應的模擬電壓信號給減壓閥，經分析PCI-1720是一款具有4路模擬量輸出口的輸出卡，可以提供0～10V范圍的電壓，滿足試驗需求。結合所選板卡及試驗要求，設計加載力大小控制接線，工控機控制采集卡PCI-1720輸出0～10V的電壓信號，板卡VO口輸出的電壓信號發(fā)送給相應的減壓閥，減壓閥為液壓缸的運動提供壓力。電磁閥的控制信號DO要求所選的控制板卡可以給出六位的數(shù)字信號，每兩位高低信號控制一個電磁閥，，當電磁閥右電磁鐵為高信號，左電磁鐵為低信號時，油缸的活塞向下運動，實現(xiàn)伸出動作;當電磁閥左電磁鐵為高信號，右電磁鐵為低信號時，油缸的活塞向上運動，實現(xiàn)縮回動作。經分析PCI-7260可以提供8通道大功率繼電器輸出，并且可以單獨控制，滿足試驗需求。結合所選板卡及試驗要求，設計電磁閥的控制接線，工控機控制板卡PCI-7260的NO和COM口向電磁閥發(fā)送數(shù)字信號，六個DO口分別控制三個液壓缸的伸出與縮回動作。由于電磁閥里有磁鐵線圈，當斷電時，它會產生電感電流，其中與電磁閥并聯(lián)的二極管就是為了釋放這些電感電流，防止這些電流加在板卡的端口，影響板卡的性能。

1．3驅動電機控制系統(tǒng)

1．3．1電機控制的分析

，本試驗臺的運動通過在試驗臺面的一側安裝齒條，齒條與驅動部件中的齒輪嚙合，在驅動部件的帶動下實現(xiàn)試驗臺面部件往復運動的功能。驅動部件主要是由電機與減速器組成，電機的轉速及其正反轉一般是由變頻器［9］控制的，變頻器根據工控機輸入的電壓量，來控制電機的轉速，從而控制試驗臺面的移動速度，并且變頻器通過接受相應的數(shù)字信號可以控制電機的啟動和停止;電機要實現(xiàn)正反轉控制，將其電源的相序中任意兩相對調即可，當試驗臺面運動到最大試驗位置時，變頻器會接收到相應的數(shù)字信號，并且可以輸出信號給電機來改變轉向。同時，由于電機的控制程序有出錯的可能，使電機不能正常的正反轉，所以還要設計一個急停開關，可以通過人工控制使機床瞬停。

1．3．2電機控制系統(tǒng)設計

變頻器接收到的電壓量和數(shù)字信號都可以由工控機的板卡提供，電機的啟動、停止和正反轉要求所選的控制板卡可以給出三位的數(shù)字信號，并可單獨控制，經分析PCI-1716可以提供16位數(shù)字量輸入/輸出通道，并且可以提供0～10V的模擬輸出，由于變頻器輸出的電流量比較高，但是板卡輸出的的較小電流信號，因此選用繼電器用于電機的控制系統(tǒng)中，起到電控開關的作用，根據所選板卡、電器元件及試驗要求，設計使用五個繼電器分別控制電機的停止、啟動和正/反轉信號開關以及正向到位和反向到位開關，當繼電器的輸入端接受到板卡PCI-1716相應DO口發(fā)出的數(shù)字信號后，繼電器便處于接通狀態(tài)，變頻器的端口接受到信號后，在輸出信號控制電機的電機的停止、啟動和正/反轉;正向到位和反向到位信號時要通過光電開關控制的，光電開關安裝在試驗臺面試驗范圍的最遠端，試驗臺面運動到最大試驗距離時，會遮擋光電開關，光電開關給PCI-1716相應DI口的發(fā)出信號，通過工控機中所編程序控制反饋給電機正反轉開關，改變電機的轉向，從而實現(xiàn)試驗臺面的往復運動。正極限和反極限開關是由兩個限位開關實現(xiàn)的，兩個限位開關安裝在試驗臺運動的最遠端，串聯(lián)接在變頻器的急停端口處，一旦試驗臺接觸或是人工觸碰到任意限位開關，試驗臺都會當即停止，防止試驗臺沖出床身，造成事故。

1．4數(shù)據采集系統(tǒng)

1．4．1數(shù)據采集分析

試驗臺往復運行時，被測導軌的振動狀態(tài)可以體現(xiàn)導軌的使用壽命狀況，通過監(jiān)測振動量相對工作時間的變化曲線，可以分析導軌的磨損狀況;同時，加載力也要實時監(jiān)測，確保被測導軌所承受的載荷是按預設的大小施加的;，由于液壓系統(tǒng)中的油缸及油路管道對于減壓閥輸出的壓強有損耗，所以減壓閥的輸出壓強也需要進行監(jiān)測。

1．4．2數(shù)據采集系統(tǒng)設計

振動量、加載力及液壓力的采集都可以通過板卡采集，并傳送給工控機中顯示出來，經分析PCI-1716可以提供16路單端模擬量輸入，滿足試驗需求，傳感器將采集的信號傳送到板卡的AI口，板卡將接收到信號傳送給工控機，工控機將信號的變化曲線顯示在電腦界面上，實現(xiàn)了實時監(jiān)控被測導軌參數(shù)的目的。試驗臺進行壽命試驗時，工控機通過輸出卡PCI1716給變頻器信號，變頻器控制驅動電機的轉速，使試驗臺按預計的速度運行，當試驗臺接觸到光電開關時，光電開關給變頻器信號，實現(xiàn)試驗臺的正反轉，當試驗臺運行超過設計范圍時，限位開關起到急停作用，工控機還可以通過控制采集卡的數(shù)字輸出，來控制泵的使用，對被測導軌進行;試驗臺正常運行時，需要對被測導軌進行加載，PCI1720輸出卡給減壓閥相應的電壓信號，使液壓缸輸出預計的壓力，電磁閥接受PCI7260輸出卡的數(shù)字信號，來控制液壓缸的動作，液壓力計記錄液壓缸的內部輸出壓強，力傳感器監(jiān)控被測導軌所受的加載力，幫助液壓缸提供符合試驗要求的加載力;試驗臺正常加載運行時，振動傳感器不斷的將采集到的三條導軌的機械振動量轉化成電信號，電信號通過調理儀的分析轉化，傳送給采集卡PCI1716，從而可以在工控機的記錄儀里觀測到振動的變化曲線，記錄試驗臺不同運行速度和不同加載力情況下的被測導軌振動變化曲線，從而來分析導軌的壽命。

2控制系統(tǒng)軟件設計

根據試驗的需求，系統(tǒng)的軟件設計包括試驗控制軟件、測試軟件、數(shù)據分析軟件，針對本試驗臺所要實現(xiàn)的功能，控制軟件主要是電機的控制、液壓缸的加載及泵的控制，測試軟件主要是液壓缸壓強、被測導軌加載力及振動變化曲線的監(jiān)測，數(shù)據分析軟件的功能主要是對于試驗數(shù)據的分析、記錄、調用及輸出打印等。

2．1系統(tǒng)主程序流程圖

系統(tǒng)主程序流程圖，試驗開始時，首先要確定被測滾動直線導軌副的型號和加載力大小及其試驗環(huán)境，數(shù)據處理軟件記錄這些參數(shù)的設置，接著把被測件安裝在被測導軌副轉接板上，通過按鍵控制開啟系統(tǒng)，為試驗的進行做準備;接下來，啟動加載液壓缸對被測導軌副進行加載(先空轉，然后逐步加載)，通過控制伺服閥以及壓力傳感器的監(jiān)測將載荷加至指定值，并保持載荷不變，來模擬導軌實際工況;然后，啟動振動傳感器，在線監(jiān)測振動量的變化情況，啟動電機控制系統(tǒng)，使工作臺面按試驗計劃往復運作。在測試軟件里，可以對振動量實時監(jiān)測顯示，試驗者通過觀察振動變化曲線來分析導軌使用壽命的狀況。當變化曲線有異樣時，需要觀測被測導軌是否有點蝕，如果有的話，并且導軌的行程沒有達到額定值，說明此產品不合格，數(shù)據處理軟件記錄下此不合格導軌的信息;若被測導軌沒有發(fā)生點蝕現(xiàn)象并且行程達到額定值，則說明導軌的壽命合格，數(shù)據處理軟件同樣也記錄下此合格導軌的信息，如此完成導軌的壽命試驗。

2．2試驗臺程序主界面

程序的主界面是利用VisualBasic6．0編寫的，程序的主界面，界面上包含了參數(shù)的設置、壽命試驗的實施、加載力及振動的監(jiān)測、板卡及電機的測試和被測導軌數(shù)據的分析，數(shù)據存儲、數(shù)據查詢及數(shù)據的輸出報表等功能。

2．3壽命試驗程序界面

壽命試驗運行的程序界面，可以控制試驗臺往復運行以及加載力的控制。

2．4參數(shù)監(jiān)測界面

，可以實時觀測加載力的變化，振動變化曲線是通過iocomp控件來繪制的，縱坐標為板卡所收集到的傳感器測得的信號。

2．5數(shù)據處理軟件

本測控系統(tǒng)的數(shù)據處理軟件是采用VisualBasic6．0編寫，并結合Access數(shù)據庫設計了導軌副壽命測量信息數(shù)據庫、人員及測量標準數(shù)據庫以及數(shù)據庫管理軟件，用于保存導軌副參數(shù)信息，壽命測量原始數(shù)據，分析數(shù)據結果等，能夠很好地滿足工廠的實際生產測量需要。

3試驗臺設計成果

為滾動直線導軌壽命試驗臺實物圖，在已經設計好的試驗臺機械結構的基礎上，運用上文所分析設計的測控系統(tǒng)，試驗臺面已經可以模擬工況的往復運行，并且液壓加載系統(tǒng)可以為三根被測導軌提供0～30t的加載力，在加載力為30t時，試驗臺面可以最高速度正常運行，振動傳感器所收集到的信號可以在參數(shù)監(jiān)測界面進行監(jiān)測，同時試驗數(shù)據通過數(shù)據處理軟件保存在數(shù)據庫中，隨時可以被調用分析。

4結束語

篇2

【關鍵詞】物聯(lián)網 課程 教學實踐 應用能力

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006－9682（2012）06－0063－02

一、引 言

物聯(lián)網（Internet of Things，IOT）又稱傳感網，指的是將無處不在的末端設備和設施，包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和“外在使能”的各種資產、攜帶智能終端的個人與車輛等，通過各種無線或有線的通訊網絡實現(xiàn)互聯(lián)互通，從而提供安全可控乃至個性化的實時監(jiān)控、定位溯源、報警聯(lián)動、遠程控制、安全防范等管理和服務功能，實現(xiàn)任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯(lián)網是繼計算機、互聯(lián)網和移動通信之后的又一次信息產業(yè)的革命性發(fā)展。目前物聯(lián)網被正式列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一。物聯(lián)網產業(yè)具有產業(yè)鏈長、涉及多個產業(yè)群的特點，其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。并且隨著科學技術的不斷發(fā)展，物聯(lián)網技術將催生新的產業(yè)，形成新的經濟增長點，其發(fā)展前景十分可觀。鑒于此，2010年8月，教育部審批通過了35所高校獲批開設物聯(lián)網相關專業(yè)，新設專業(yè)將自2011年開始招生。在2011年，又有27所高校設置的“物聯(lián)網”專業(yè)通過了教育部的審批。

二、教學實踐與教學方法的初步探索

筆者所在的大學還未申報物聯(lián)網專業(yè)，但與物聯(lián)網技術相關的支撐專業(yè)門類比較齊全，如信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術、控制工程及測控技術及儀器等專業(yè)?；诖?，筆者在2011年連續(xù)兩個學期開設了物聯(lián)網技術導論的公選課，學生選課非常踴躍，170人的選課規(guī)模每次都爆滿，從這可以看出當前本科生對物聯(lián)網等新生技術具有非常強的學習欲望。針對物聯(lián)網技術的特點，在現(xiàn)有教學技術的基礎上，對教學方案進行了初步探索。

1．合理選擇教材

筆者結合選課學生的特點：不僅有理工科學生，還有社會科學類學生，選擇了周洪波博士所編寫的《物聯(lián)網技術、應用、標準和商業(yè)模式》一書。此書以通俗易懂的方式，指導學生了解物聯(lián)網世界，且不需要較強的專業(yè)背景，適應不同專業(yè)的學生。

2．嚴格修訂教學大綱，合理安排教學內容。

教學大綱不僅是進行教學內容及進度的依據，也是考試考查的依據，更是教學質量評估的依據。一個好的教學大綱，非常有利于教學質量的提高。在教學內容上，首先講述物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展與機遇，讓同學們明白物聯(lián)網技術無論是在經濟、生活以及國家戰(zhàn)略上都有非常重要的前景。讓同學們掌握互聯(lián)網、物聯(lián)網以及它們的區(qū)別與聯(lián)系，并了解基于四大技術的物聯(lián)網支柱產業(yè)群，分別為RFID從業(yè)人員、傳感網從業(yè)人員、M2M人群以及工業(yè)信息化人群；其次，著重講述物聯(lián)網產業(yè)鏈，即Device、Connect以及Manage（DCM）三層系統(tǒng)，或者也可稱之為感知層、網絡層和應用層。讓學生了解物聯(lián)網的通訊與連接，包括短距離無線通訊技術、長距離無線通訊技術、短距離有線通訊技術和長距離有線通訊技術。在物聯(lián)網應用方面，通過物聯(lián)網在城市市政管理、農業(yè)園林、醫(yī)療保健、智能樓宇和交通運輸?shù)确矫婧屯瑢W們進行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術，讓同學們對整個物聯(lián)網系統(tǒng)有更進一步的了解。

3．教學方法和教學互動

物聯(lián)網是個實用性很強、發(fā)展前景很廣的技術。將來物聯(lián)網會發(fā)展到什么程度，對人類的科技和生活會產生什么影響，都是一個未知數(shù)。因而在教學過程中，筆者非常注意和學生互動，讓同學們發(fā)揮自己的想象力，盡量去描繪50年，甚至100年后因物聯(lián)網的存在，人們的生活所發(fā)生的翻天覆地的變化。在上課過程中，筆者既有講述的環(huán)節(jié)，有和學生互動的環(huán)節(jié)，更有讓學生分組討論的環(huán)節(jié)。筆者希望此課程是個開放的課程，學生不僅能學到知識，更能發(fā)揮自己的主觀能動性。同時，通過運用多媒體等途徑來呈現(xiàn)物聯(lián)網所存在的問題和發(fā)展前景，請同學們利用已有知識，并發(fā)揮自己的想象嘗試提出解決方案，設置懸念，然后抓住重點、熱點作深入分析，最后上升為理論知識。從而使課程生動形象，對錯分明，環(huán)環(huán)相扣，印象深刻，氣氛活躍。當然，這種講課方式有一個前提，那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎上。這種授課方式，就是師生間的相互溝通，實現(xiàn)這種溝通，理解是基礎，也即心靈交融，才能實現(xiàn)交往、溝通。

4．考核方式

為了適應物聯(lián)網技術應用型人才培養(yǎng)目標的要求，筆者在考核方式上突出強調學生對物聯(lián)網技術的基本概念掌握和發(fā)展前景設想，同時考查學生的論文寫作能力，從而實現(xiàn)對學習過程的督促與考核，客觀完整地評價學生的學習效果。在考核的評價標準上學生的成績由學生上課過程中的討論報告、出勤率和最終課程論文三個部分組成。其中討論報告占20%，出勤率占20%，最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學生進一步了解物聯(lián)網技術，又能發(fā)揮學生的想象力和主動性，并能讓學生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。

三、結束語

物聯(lián)網是一個新興的產業(yè)和技術，筆者依據物聯(lián)網專業(yè)的特點，結合我校應用型人才的培養(yǎng)目標，從物聯(lián)網專業(yè)設置的現(xiàn)狀、教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了初步的探討。經過幾個學期的教學探索，摸清了教學規(guī)律，優(yōu)化了教學過程，改進了教學方法，使學生具有合理的知識結構，理論與實踐相結合，從而具有解決實際問題的能力、開放的思維和協(xié)作能力，能夠暢想未來，把握經濟、社會和科學發(fā)展的大趨勢，以適應社會經濟和本科生教育信息化發(fā)展的需要，成為能夠適應21世紀新挑戰(zhàn)的復合型高端人才。

參考文獻

1 周洪波.物聯(lián)網技術、應用、標準和商業(yè)模式［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2010

2 康曉慧、羅霄鳳、張梅等.植物病理學方向研究生教學改革與探索［J］.安徽農業(yè)科學，2012（2）：1225～1227

3 張玉梅.物聯(lián)網在高校中的應用前景分析［J］.學術研究，2011（10）：82～83

篇3

關鍵詞：電子產品設計；CDIO；工學結合；課程改革

作者簡介：潘世華（1968-），男，江西武寧人，寧波城市職業(yè)技術學院高級工程師，研究方向為電子信息專業(yè)教學與管理、電路與系統(tǒng)應用開發(fā)；徐濟惠（1964-），男，浙江寧波人，寧波城市職業(yè)技術學院副教授，研究方向為電子信息專業(yè)教學與管理。

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1001-7518（2015）14-0069-05

作為國際上高等工程教育改革的新成果，CDIO教學模式已被國內多所本科院校引入[1]。CDIO強調基于工程項目全過程的學習，即在工程項目或產品的構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運行（Operate）過程中，來學習理論和進行實踐。CDIO工程項目教學模式和我國當今高職主流教育理念一致，而且更系統(tǒng)、全面、深入、徹底地體現(xiàn)了“工學結合”教學理念[2]；CDIO教育模式確定的l2 條標準和4個層面的大綱，在高職教學中具有很強的可操作性，相比于德國雙元制教學模式，更符合國情。CDIO先進的教育理念對高職工科類課程教學改革具有較好的指導作用，筆者在“電子產品設計”工學結合課程改革中，結合實際情況，貫徹“做中學”和基于項目全過程學習理念，在教學中引入CDIO，以進一步提升課程教學有效性。

一、“電子產品設計”課程教學分析

“電子產品設計”課程是應用電子技術專業(yè)的一門核心課程。該課程是在電子電路基礎知識、電路設計、軟件編程、傳感器應用、制作工藝等前序課程的基礎上，采用真實項目來訓練和培養(yǎng)學生具備智能電子產品設計的基本能力，課程綜合性較強，涵蓋的知識覆蓋面寬，同時課程所涉及的專業(yè)知識和技能需緊跟現(xiàn)代電子信息技術的發(fā)展，更新速度較快。如果按照傳統(tǒng)的電子產品設計方面的教學，從電子產品設計的導論、模擬電路設計規(guī)則和案例、數(shù)字電路設計規(guī)則和案例、單片機應用的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)、應用程序設計，到控制系統(tǒng)設計，內容較多且過多強調各種電子產品的設計方法和電路模塊典型案例的學習，而忽略了在實際產品項目中的應用，學習環(huán)節(jié)與實際設計過程脫節(jié)，教學效果不佳，學生的學習過程往往是在被動地接受知識，不能真正培養(yǎng)學生項目設計應用能力；或者是采用技能實訓式的教學，學生按照樣品（往往容易過時）電子產品進行設計和制作，不能緊跟技術的發(fā)展對實際項目進行需求分析、方案設計、程序設計、調試分析，學生只是按部就班完成實訓任務，而對整個工程項目沒有建立完整的概念，學生學習惰性大，不能培養(yǎng)專業(yè)興趣，缺少主動參與的熱情；課程結束后學生的技能可能得到一定的提高，但其電子產品設計創(chuàng)新能力不強，難以達到課程教學要求。

針對以上課程教學的分析，將CDIO“基于工程項目全過程”的教學理念貫徹到電子產品設計課程，進行工學結合課程設計與課堂教學的改革[3]，其基本思路如下：

（一）課程內容設計時融入CDIO理念

選取來自生產和工程應用實際的案例，將若干個真實的智能電子產品列為課程教學載體（如自動超聲波測距儀，數(shù)字溫度測控器，智能紅外窗簾控制器，數(shù)字電子密碼鎖，智能循軌小車等），編寫按CDIO理念的校本教材或講義，教學中根據實際產品設計過程來強化構思、設計、實現(xiàn)、運行的項目設計過程，融“教學做”一體，實現(xiàn)能力的訓練。

（二）在教學手段、教學方法中引入CDIO模式，提高教學有效性

在教學實施中按照構思、設計、實現(xiàn)、運行的思路來組織電子產品設計項目的教學，采用小組合作的方式承擔電子產品設計任務，增強學生團隊協(xié)作素質。

（三）在教學考核評價中融入CDIO理念

在課程的教學中不僅重視學生的設計成果，更要重視學生學習的信息反饋，將學生的各種意見和建議納入到教學中，并關注學生在課程學習各階段中，各方面能力是否得到有效提高。不僅要重視培養(yǎng)學生課程所要求的關鍵技能，而且強調其電子專業(yè)職業(yè)意識和產品設計團隊協(xié)作能力。

二、融入CDIO教學理念的“電子產品設計”項目課程改革

借鑒CDIO的教學模式，在“電子產品設計”課程的教學改革中引入CDIO的項目全過程理念，在課程教學目標、教學內容、校本教材、教學手段與方法、評價考核體系等方面進行改革探索。

（一）借鑒CDIO大綱，在課程教學培養(yǎng)目標中貫穿CDIO工程教育理念

通過專業(yè)工作崗位需求分析，智能電子產品設計能力是高職應用電子技術專業(yè)學生就業(yè)后要從事的主要工作崗位所必須具備的技能?！半娮赢a品設計”課程是綜合性和實踐性很強的課程，要通過電子產品研發(fā)的工程項目化方法來實施教學，因此可以借鑒CDIO大綱中確定對工程師培養(yǎng)目標的方法，并根據本專業(yè)對電子產品研發(fā)助理崗位的職業(yè)素質和職業(yè)能力要求，來確定課程的教學培養(yǎng)目標[4]，包括課程的核心知識、關鍵能力和職業(yè)素質目標，如圖1所示。

在CDIO教學模式中，強調要把對學生的專業(yè)核心知識、關鍵能力和職業(yè)素質目標的培養(yǎng)融入到課程學習的各個環(huán)節(jié)，其核心是以學生為中心的基于工程項目全過程的一體化教育。這樣，“電子產品設計”課程的教學目標就應為：訓練和培養(yǎng)學生的智能電子產品研發(fā)制作的基本能力，學生應掌握智能電子產品研發(fā)的所采用的技術手段，研發(fā)的基本流程，在初次就業(yè)階段能夠勝任研發(fā)助理的工作崗位，并在經過三到五年的發(fā)展，能夠逐步提升到電子產品研發(fā)工程師的崗位。具體來說，就是在課程中要培養(yǎng)學生智能電子產品設計的實際能力，包括電路設計與模塊選用能力，PCB設計與制作能力，單片機編程與應用調試能力，產品樣機制作與綜合測試能力，設計歸檔文件編制能力等等，這也是將前序課程所學知識進行系統(tǒng)的綜合應用，從而積累一定程度的電子產品研發(fā)與制作的經驗，為學生畢業(yè)后能盡快進入崗位角色提供技術和心理上的支撐。

（二）依據CDIO能力大綱，構建課程教學內容

課程教學內容的合理設計，是課程培養(yǎng)目標得以實現(xiàn)的前提。在確定課程教學內容時，需要深入調研電子行業(yè)發(fā)展動態(tài)和專業(yè)人才需求變化趨勢，結合用人單位實際工作崗位的能力需求分析，在專業(yè)建設指導委員會的指導下，依據CDIO能力大綱的要求，通過分析具體的電子產品研發(fā)工作過程，將課程理論知識、實踐能力、職業(yè)素質、素質拓展有機融合，來構建電子產品設計課程教學內容，其過程如圖2所示。

具體的教學內容設計，即確定教學項目載體后，各項目的教學內容也要貫穿CDIO 模式的工程教育理念，以自動超聲波測距儀產品設計項目為例，圖3給出了該教學項目應用CDIO模式進行課程內容設計的過程。

（三）按照CDIO理念構建教學過程

在確定了教學內容，完成教學項目設計的基礎上，根據電子產品研發(fā)崗位的具體工作過程，按照CDIO基于工程項目全過程的理念構建課程項目的教學過程。如圖4 所示，對應真實的電子產品研發(fā)的工作過程，進行課程教學過程的重構和組合。

重構得到的每個教學過程，都設計成一個獨立的教學單元。一個項目的不同的教學單元之間有著是前后承接聯(lián)系，教學過程要有意識地貫穿CDIO基于工程項目全過程的系統(tǒng)化理念。

（四）項目化實施課程教學，依據CDIO改革教學方法

在“電子產品設計”課程教學實施中，體現(xiàn)CDIO理念，是以具體設計項目為核心展開的。同時也要結合教學規(guī)律和學生的認知規(guī)律，整個課程實施中采用難度遞進與項目并列相結合的方式，學生的專業(yè)能力程度能夠從“生疏”到“熟練”、再到“獨立完成”，不斷提高。如圖5所示，實施中，選取兩到三個復雜程度遞進的典型電子產品作為教學載體，例如數(shù)字溫度測控器、自動超聲波測距儀，智能紅外窗簾控制器，并根據每個產品的項目研發(fā)過程進行教學內容的整合、序化，形成項目的八個教學單元任務[5]。每個研發(fā)項目過程相同，但重復的是過程，不同的是內容，相同名稱的任務有各自的難點、重點內容，已達到能力的提升和鞏固。

依據CDIO，教師和學生的教與學兩種角色在課程項目實施過程中有各自的定位[6]，如圖6所示，不再是教師講、學生聽的灌輸式教學方法了。本課程的項目化課堂教學方法，以學生為主體，尤其強調探究式、自主式學習的教學方法。在教師的指導下，一個個相對獨立的項目交由學生自己處理，進行信息收集與任務分析、方案論證設計、電路設計與計算、PCB設計與制作、控制程序編制與調試、樣機制作與綜合調試、測試等工作任務，教師在項目實施中故意創(chuàng)設一些問題情境，通過問題引發(fā)學生對工作過程的反思，激發(fā)他們加深學習理論知識的愿望。

由于本課程的項目都是綜合性項目，采用以小組為單位組織學習進行項目實施，這樣與實際的工程設計情境是一致的，也鍛煉了學生的團結協(xié)作職業(yè)素質。同時也要認識到，有部分學生在小組中可能會處于被動地位，不愿或不能主動參與到項目的實施中，這樣會降低課程的有效性，導致學生兩極分化更嚴重。所以，要求科學地劃分工作學習小組，組建工作小組時要考慮多個因素進行優(yōu)化，要綜合考慮項目的難易程度、實訓室條件、班級總人數(shù)、學生個人能力等方面，還有考慮優(yōu)差生搭配、男女生搭配、學生自愿組隊等因素。小組成員不宜過多，一般三人一組，可以分配硬件工程師、軟件工程師、項目經理等角色，項目實施時各有側重又互相配合，在項目過程中也可以輪換角色。

在企業(yè)中，進行綜合性電子產品研發(fā)時，項目團隊要按時間節(jié)點完成任務，加班加點是經常性的事。本課程實施的綜合性電子產品的設計項目，僅僅依靠不連續(xù)的課堂時間完成任務，往往是不可能的。因此，課程項目的實施也采用企業(yè)化管理，需要利用課外時間加班加點完成任務。實際上，課堂時間多數(shù)是用來討論、教師解惑、排除故障的。

（五）按CDIO理念編寫校本教材或講義

依CDIO實施的項目化課程教學，選用的教學載體要緊跟技術的進步和企業(yè)真實產品的變化，沒有現(xiàn)成的配套教材，而傳統(tǒng)教材是以學科的系統(tǒng)性組織教材內容，并不適用項目化課程教學。為了不影響課程的實施質量，需要編寫項目課程教材或講義。項目化課程教材要以行動導向教學為特色，按項目形式來劃分教材的整體結構，以每個項目的推進實施過程以及各項目之間的邏輯關聯(lián)來融合和串聯(lián)課程的理論知識和能力培養(yǎng)要求。編寫教材是應遵循以下原則：

1.以項目為單位組織教材內容，打破以學科為中心的體系。

2.教材選取的各項目類型要合理，有單項性的也有綜合性的，有封閉性的也有開放性的。

3.所選取的各項目載體之間要有一定的邏輯關系，項目內容能覆蓋課程所有工作任務。

4.教材結構要能實現(xiàn)教學做一體化學習，在教學中可操作性強。

5.理論知識能夠合理地分配到各項目內容中，學時分配合理。

6.有一定的地方經濟特色，有效激發(fā)學生的學習興趣。

（六）在課程考核評價體系中遵照CDIO學習考核標準

依照CDIO考核評價標準，學生的課程學習結果評價應該多元化進行。在這里，課程考核評價的主要目的不再是選拔或甄別學生，而是在于要激發(fā)學生潛能，發(fā)揮其個性和創(chuàng)造力，促進其自信心和技能持續(xù)發(fā)展。因此，和傳統(tǒng)課程考核方法不同，本課程以多元化行程性（過程性）考核為主，終結性目標考核為輔。如果行程性考核不充分，將導致單元任務模塊乃至整個項目的質量得不到保證。

課程按電子產品項目的研發(fā)過程實施，行程性考核就尤為重要。前一個單元任務沒有完成好，就開始后一個任務，在產品功能、性能、質量中必留下隱患，是實際產品研發(fā)的一大忌。缺乏行程性考核，課程實施的效果勢必大打折扣。

行程性考核方式，要把對學生學習的評價考核覆蓋到整個課程的教學實施過程。

1.行程性考核標準要合理分配課程項目、單元任務評價元素的權重（如表1）。要將日常學習態(tài)度、課程實施中各分單元任務完成程度、任務進度、完成單元任務時表現(xiàn)的創(chuàng)新創(chuàng)造能力、項目綜合完成程度等都納入到課程考核評價成績中來，避免以最終結果“一錘定音”的評價方式。

2.課程的行程性考核，不全部由教師進行，應該有在教師指導和監(jiān)督下，利用小組互評、組內評價、個人自評的形式，這樣可以讓教師從繁重的行程性考核評價工作中解放出來，同時學生通過自我評價，提高學生的綜合職業(yè)能力。另外，為了便于行程性考核評價的具體實施，需要制定課程項目每一個單元任務的考核評價標準（如表2）。

3.行程性考核評價，不僅要考核項目完成的結果，考核學生對技能和知識的掌握和理解，而且更應關注學生在項目任務執(zhí)行過程中表現(xiàn)出來的的專業(yè)素質與態(tài)度的形成和發(fā)展。

在“電子產品設計”工學結合課程教學改革和實施中，合理地引入CDIO“基于工程項目全過程”的教學理念，以真實產品設計與制作全過程來組織教學，對課程的教學目標、內容、教學方法、講義教材、考核評價方法都進行改造改革，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。在實施中不僅能利于學生對課程核心知識和專業(yè)技能的掌握，也可有效促進學生的自主學習能力與實際工程理念。深入探索和推廣CDIO教學理念，推進系統(tǒng)性的高職CDIO工科教育模式的改革，引導相關專業(yè)建設和課程設置、教學內容和方法改革，更有利于創(chuàng)新型技術技能人才的培養(yǎng)。

參考文獻：

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