信号专业自动化论文范文

时间:2023-10-26 17:05:17

信号专业自动化论文

信号专业自动化论文篇1

关键词:信号;系统;控制理论;新课程;实践与思考

中图分类号:G644文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)30-0231-03

由于历史的原因,“信号与系统”和“自动控制理论”等关系十分密切的基础理论课,一直以来基本上是各自独立发展;这使得“信号与系统”和“自动控制理论”既有各自的侧重面,更有许多的共通之处[1~6](见图1),多年的教学实践使我们对此深有感受。

“信号与系统”和“自动控制理论”等课程同属电子电气(EE)类各专业的重要基础理论课,在国内兄弟院校的教学计划中,许多都是同期开设的[7],这样就必然造成 “单科学时不够、整体学时浪费、知识重复、教学效果不理想”的现状,与当前中国高等教育教学改革的环境不符,与中国高校课程开发与优化组合的总趋势不符。

在上述专业基础理论课程的学习中,很多学生反映:由于“信号与系统”和“自动控制理论”等课程的知识重复现象,也由于基础理论课程本身的抽象与难度,往往使学生产生多种困惑,不知道为什么要重复、不知道这些理论之间是什么关系、甚至不知道究竟学了些什么……。

在中国高等教育教学改革深化的今天,我们要着力凸现对学生“问题意识”、“自主意识”和“创新精神”的培养,做到互动式教学、在教学中以学生为本(人本主义),使学生处于“发现学习”的状态(美国教育心理学家布鲁诺的基本观点)、处于建构主义状态(18世纪哲学家Giambattisita Vico提出),使大学生清楚认识到自己在学习什么、建构什么……,要做到这些,条理清晰、逻辑严密的崭新课程与教材是必不可少的。

(一)新课程的知识结构

针对目前“信号与系统”和“自动控制理论”等教材存在的“知识重复”问题,结合电子电气(EE)类各专业教学计划与教学实践,我们经过认真总结、思考和研究,慎重提出综合后新课程的知识结构如图2所示,并将新课程命名为“信号、系统与控制理论”。

(二)构建新课程知识体系的原则与依据

1.一定要确保基础理论知识的完整性、科学性和连续性。“信号与系统”和“自动控制理论”等课程作为电子电气(EE)类各专业的基础理论,需要很强的完整性、科学性和连续性,对于“信号、系统与控制理论”新课程,更应如此。

考察图1不难发现,现行“信号与系统”课程在信号的分析方面比较透彻,而现行“自动控制理论”课程则在系统的分析方面比较透彻;也就是说,现行“信号与系统”课程在系统的分析方面稍嫌不足,而现行“自动控制理论”课程则在信号的分析方面比较薄弱;二者在“分析方法”的介绍方面,则基本是重复的。“信号、系统与控制理论”新课程将“信号与系统”和“自动控制理论”等课程有机地结合以后,不仅能充分发挥现行“信号与系统”和“自动控制理论”等课程各自的优点,而且能互相弥补各自的不足,使基础理论课程的完整性、科学性和连续性更加鲜明突出。

2.一定要符合学生的认知规律。“信号、系统与控制理论”新课程内容的确定应该科学、完整和清晰,不再存在冗重复的现象,要理顺“信号、系统与控制”三者之间的复杂关系,要符合学生的认知规律,使学生知道正在学什么、将要学什么、学了有什么用。

基于以上考虑,我们将“信号、系统与控制理论”新课程的内容分为上、中、下三篇。其中,上篇是基础、中篇是重点、下篇则是课程的现代内容与发展。

3.新课程的教学实现一定要有符合不同专业实际需求的详略取舍方案。在“信号、系统与控制理论”新课程实施教学之前,一定要根据不同专业的实际需求,确定上、中、下各篇内容在教学使用中的详略取舍方案,为新课程的教学实施提供合理的选择与安排。

(三)新课程的知识结构

“信号、系统与控制理论”新课程的知识结构如图2所示。图2的知识结构又具体划分为上、中、下三篇。上篇基础部分的基本知识结构前面已经表述,故不重复。

中篇部分的重点内容则主要包括时域分析法的特点、连续与离散信号的时域分析、连续与离散系统的时域分析;频域分析法的特点、连续与离散信号的频域分析、连续与离散系统的频域分析;复域分析法的特点、连续与离散信号的复域分析、连续与离散系统的复域分析;控制系统的校正与设计、非线性控制系统的分析等。

对于时域分析法的介绍,既要强调时域分析的基础性,又要指出微分方程经典解法的烦琐问题,并强调在LTI系统范围,有更加简便、实用的频域分析方法和复频域分析方法;因此,对于微分方程“经典解法”内容的介绍,完全可以少花点时间;而对于简便、实用的频域分析方法和复频域分析方法的介绍,则可以充实、加强。

考虑后续课程“计算机仿真”将详细研究MATLAB方法,因此,本课程只在控制系统的校正与设计中,对MATLAB方法及其应用,给予适当的初步介绍。

下篇对课程的现代内容与发展的介绍,主要突出状态空间分析法重点,同时包括系统的综合问题;需要增强基本例题的力度,注入趣味性,引发学生对理论课的学习热情。对于最优控制问题,则可以随专业发展的不同要求而定。

1.新课程的知识结构更符合学生的认知规律,能提高理论课程的教学质量。通过图1与图2的对照可知“信号、系统与控制理论”新课程不仅能够压缩“信号与系统”、“自动控制原理”和“现代控制理论”等现有教材的累计冗余空间,而且能使学生的理论知识更加系统、牢固与清晰,使教学效果明显改善。

“信号、系统与控制理论”新课程将内容划分为上、中、下三篇后,按照先信号、后系统,先连续、后离散的顺序,依分析方法展开的知识结构克服了原来相近课程之间知识重复的弊端,符合由浅入深、循序渐进的认知规律,具有逻辑严密、条理清晰、完整连续的特点,因而确保了理论知识的完整性、科学性和连续性;容易被学生接受,能培养大学生对理论课程的学习兴趣,提高理论课程的教学质量。

2.新课程的知识结构能够节省总课时、加快中国新世纪人才培养的步伐。由图1可知:现行“信号与系统”和“自动控制理论”等课程在时域、频域、复域和状态空间分析方法的介绍方面,存在着严重的重复现象,必然造成了理论课时的浪费;也就是说,“信号、系统与控制理论”新课程克服了这种重复,能够节省一定的理论课时。考虑国内不同院校、不同专业教学计划存在差异的现状,一般而言“信号、系统与控制理论”新课程的最终总课时可以比现在“信号与系统”、“自动控制理论”和“现代控制理论”三门课程的累计总课时压缩20 % 左右。

在湖南文理学院电气与信息工程学院59名自动化专业学生中的试验班教学实践,确实证明了这一点。湖南文理学院电气工程系2004级自动化专业试验班与普通班的教学实践对照如表1。

需要指出,表1中普通班的理论课时是经过厚基础、薄专业的教学改革后,已经压缩过的(教学改革前,理论课时为54+70+34、实验课时为10+10+6)。尽管如此,试验班仍然提供了足够大的节省空间;而且,在考卷相同、集体流水判卷的情况下,试验班与普通班的期考平均成绩差别不大,甚至略有增加;更何况试验班在节省了20课时后,扩展了学生的自主空间,体现了以学生为本的教育思想,有利于提高学生的创新能力与综合素质,这正是我们所期待与需要的“加快中国新世纪人才培养步伐”的长远效益啊。

3.新课程开设的基本条件。新课程开设的基本条件主要包括教材与师资两个方面。

在新课程开设所需要的教材方面,目前国内还只有沈阳工业大学罗抟翼教授等编著的《控制工程与信号处理》(北京:化学工业出版社,2004)、《控制工程及信号处理基础》(北京:机械工业出版社,2008)以及笔者编著的《信号、系统与控制理论》(北京:北京大学出版社,2009),前者很注重与工程实际问题的联系,后者除注意理论与工程实际的联系外,更注意突出了基础理论课程教材内容的完整性、科学性和连续性。《信号、系统与控制理论》的基本知识结构如图3所示。

全书内容的编著为师生准备了选择学习的足够空间:不仅能满足“以够用为度”的起码要求,而且能满足不同专业的发展要求、能够有效弥补现行“信号与系统”和“自动控制原理”课程在这些方面的不足。

考虑不同专业对“信号分析”和“系统分析”两个方面的要求存在差异,也由于教学计划学时的限制,对于不同的专业,新教材不仅能满足“以够用为度”的起码要求,而且能满足不同专业的发展要求、能有效地弥补现行相关课程在这些方面的不足;因此,在教学实施时允许主讲教师根据不同专业的实际需求与课时限制,少讲或不讲本书某些章节的知识内容。

为了保证教学效果,主讲教师可以由两位或两位以上的老师担任。新课程的师资必需同时具备“信号与系统”和“控制理论”两方面的理论基础,并具备一定的教学经验。当然,也可由“信号与系统”和“控制理论”的单方面师资合作完成。

我们对“节省课时”的有效利用,要给以相应的积极引导,使新课程在扩展学生自主空间方面,在加快中国新世纪人才培养步伐方面,充分发挥出明显的优越性。

新时代大学生要求改革的呼声日益高涨,他(她)们的参与热情和要求改革的呼声是我们进行改革的动力源泉,能够使我们在改革中时刻体会到“历史使命感”和“时代紧迫感”。

信号专业自动化论文篇2

【关键词】高职 列车运行自动控制 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2014)01C-0037-02

列车运行自动控制是高职铁路院校铁道信号专业开设的一门专业课,是一门发展迅速、技术含量高,具有网络化、综合化、数字化、智能化的现代系统的技术课程。通过该课程的学习,学生将对列车自动控制技术有较深的认识,能对列控车载与地面设备进行常规任务的维护,具备相应的素质与技能,以及完成相应职业岗位工作任务所需的方法能力和社会能力。列车运行自动控制课程对于铁道通信信号专业学生了解列车控制车载设备与地面设备原理与维护十分重要。本文试结合教学与应用的实际,从培养目标、教学内容、教学方法和教学手段等方面对高职列车运行自动控制课程教学进行思考,以提高教学效果,优化教学质量。具体说来,高职列车运行自动课程教学应从以下方面展开:

一、明确培养目标与教学目的

列车运行自动控制课程主要讲授机车信号、LKJ监控记录装置车载设备与地面设备、车站电码化、CTCS-2级与CTCS-3级列控系统设备等内容。本课程的任务是使学生掌握现代化信号系统的基本知识和基本技能,提高广大信号工作人员的技术水平,以充分发挥现代化信号系统的作用。

要达到良好的教与学的双赢效果,对于铁路专职任课教师来说,首先要明确该专业与课程的培养目标及该课程的教学目的,同时,还要尊重课程的教学大纲要求,结合铁路通信信号的专业特点,选择适用于本专业特点的教材,有所取舍,合理分配,从而制订对应的教学计划。

二、结合铁路现场需要,优化教学内容

列车运行自动控制课程的特点是内容虽多但针对性强,都是对确保行车安全、提高运营效率的车载设备与地面设备进行学习。由于学生还没有针对性地对这些设备进行过认识和学习过,因此,完成教学任务的关键是如何结合铁路专业现场需要来优化教学内容。

铁路信号技术是随着百年铁路的发展以及继电器、半导体、电子信息技术的变化而不断演进的,列车运行自动控制系统是计算机技术、现代通信技术和自动控制技术等信息技术(简称3C技术)与信号技术的一个高水平集成与融合的产物,正在向信息化、网络化、智能化方向迈进。

对应于铁路现场的实际情况,大部分铁路职业院校铁道通信信号专业一直依照惯例对该课程进行介绍,内容没有太多更新,即使对新技术有所涉及也并不深入,学生并没有具体掌握相关知识。而专业教师大多也只是从网络上的研究报告、学术论文获取关于铁路信号新技术,没有机会真正全面、系统、透彻地掌握铁道信号新技术。还应看到,近年来我国高速铁路发展非常迅速,并持续处于建设高潮当中,随着一条条高速铁路、客运专线的建成开通,铁路企业对相关技术人员的要求也将有所提高,铁路职业院校进行高铁技术人才培养刻不容缓。因此,专业教师自身要不断优化教学内容,对教学内容提前设计好,让学生能够全面而又详细地了解该课程的主要内容,增强学生的专业知识。

三、改进教学方法与教学手段

由于列车运行自动控制课程的内容基本上都是介绍设备的功能与组成,对于信号专业的理工科来说,比较枯燥且提不起兴趣,因此教学方法与教学手段的运用对教学效果影响将产生很大影响。

(一)借助多媒体教学,提高教学效果

多媒体具有图、文、声并茂且有视频播放的特点,对教学过程来说是特别宝贵的特性与功能。借助多媒体教学不但能够拓宽学生的专业面,增加教学信息量,而且可以提高学生的学习兴趣。对于列车运行自动控制课程,采用传统教学方法和教学手段已达不到教学要求。通过多媒体技术可以播放幻灯片、视频、FLASH动画等,使课堂教学提升活力,在很大程度上引起学生的注意,提高学习兴趣。也就是说,学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能,而不是一切都由教师安排好,学生只能被动接受。

对于多媒体交互式教学,教师应设计一些过程和内容,让学生进行讨论,合作解决,以提高多媒体教学的效率。比如,在讲解列车追踪运行时,可以制作相应用动画来体现列车安全追踪运行情况。也可制作列车追踪动画嵌入到多媒体课件中,更加形象地说明列车追踪原理,还可以增加暂停按扭,边演示边讲解,这样学生易于理解接受。同时,根据所学知识进行分组讨论。

此外,在讲解CTCS-3列控系统时,由于CTCS3级列控设备组成多、学生在较短的时间里要获得大量信息,仅靠教师在课堂讲解比较抽象,而学生又没有见过实物,这样学生理解起来就比较困难。教师在制作课件时,可以插入“CTCS-3级列控”视频,通过视频讲解,使学生非常直观地了解整个CTCS-3级列控系统设备组成、工作原理,同时也提高了学习效率。

教学中使用多媒体技术,有利于提高教师的专业水平,有利于教师整合教学资源。多媒体教学技术能弥补传统教学中的不足,传统的教学费又时费力,而且不能使学生在轻松的状态下学习知识,提高不了教学效益。如果充分借助多媒体教学手段,将大大改善教学效果。

(二)利用实物、列控沙盘及现场教学

列车运行自动控制是专业性、理论性很强的课程,必须在了解铁路列控设备基本构成的基础上,才能够深入地理解其工作原理与工作过程。在讲解机车信号的结构及工作原理时,可利用现有的机车信号设备实物,既便于教师教学,又提高了学生的兴趣。同时,在讲解铁路列控地面设备与车载设备配合工作时可借助自主研发的列控沙盘系统,使学生具备感性认识,提升课堂教学效果。在学习完机车信号与LKJ监控装置设备后可进行现场教学,带学生到机务段车载设备工区参观学习,既实现理论与实际相结合,又达到抽象与具体的转化,使学生积极性得到很大提高,从而提高了教学质量。

(三)合理利用案例教学

案例教学法又称实例教学法,就是在教学过程中,任课教师根据教学目标和教学内容的需要,采用真实案例组织学生进行学习。通过案例教学法,把真实又典型的问题展示在学生面前,让他们自主去思考、分析、讨论。例如,在讲到列车监控记录装置LKJ内容时,学生可以分成小组,分别扮演相应的角色,完成一个出勤到退勤的完整任务。再如,在学习到CTCS-3级列控系统“过分相”功能时,可引入各种与列车运行有关的新闻,提出问题让大家思考,然后由学生讨论并进行说明,最后由教师点评,这样不仅可以引起学生注意,还可以增加课堂的有趣性,效果显著。对于激发学生的学习兴趣,培养创造能力及分析、解决问题的能力大有帮助。

总之,应以转变教育思想、更新教育观念为先导,以优化知识结构、重视能力培养为出发点,顺应铁路发展、满足企业需求,加快推进铁道信号专业人才培养进程,培养学生掌握列车控制技术岗位应具备的专业技能,提高技术水平,拓宽发展方向。在教学实践过程中,抓住学生与课程的特点,合理安排教学内容,采用灵活的教学方法,在教学内容、教学方法和教学手段等方面进行了一定的探索和研究,获得了一些经验与体会,在教学效果、学生学习兴趣和学习主动性上取得了一定的成绩。

【参考文献】

[1]佟立本.铁道概论[M].北京:中国铁道出版社,2006

[2]贺清.铁道信号专业《铁道概论》课程的教学探讨[J].甘肃科技,2009(4)

[3]张向民.《铁道工程概论》课程的教学探讨[J].长沙铁道学院学报:社会科学版,2006(6)

[4]陈红霞,钱艺. 新形势下铁路信号专业教学改革的探索[J]. 黑龙江生态工程职业学院学报,2012(3)

[5]张建辉,许莹莹. 铁路特色专业课程教学改革初探――以“铁道概论”课程为例[J].长春理工大学学报,2011(2)

【基金项目】广西壮族自治区教育厅科学技术研究项目(2013YB357)

【作者简介】黄 斌(1983-),男,柳州铁道职业技术学院讲师,硕士,研究方向:铁道通信信号与城市轨道交通信号等。

信号专业自动化论文篇3

关键词:《信号与系统》;课群建设;实践

引言

《信号与系统》是电气信息类专业本科生必修的专业基础课程,目前许多重点高等院校将它作为相关专业硕士研究生入学考试的课程。《信号与系统》这门课程体现了事物本质在物理概念、数学概念、工程概念三者相结合的产物。该课程以高等数学、复变函数、电路原理、概率论与数理统计课程为基础,是学生在学习后继专业课程如数字信号处理、DSP原理及开发应用、现代信号处理、通信原理、自动控制原理等课程的先修课程,所以《信号与系统》这门课程在教学环节中起着承上启下的重要作用,其教学质量不仅直接影响到学生对后续课程重要概念的理解和分析解决工程问题的能力,也对通信、雷达、测试、控制、生物医学工程等众多学科和工程领域起着不可低估的作用。有必要建立《信号与系统》的课程群。

1 针对高校信号与系统课群建设亟待解决的问题

《信号与系统》和《数字信号处理》作为我院电子信息工程专业的专业基础平台课,目前授课对象仅为电子信息工程专业,专业涉及面窄,与其自身的强大功能不相符;其次信号与系统作为学科基础课和数字信号处理作为专业主干课在课程开设时,为求自身体系的完整性,存在有内容重复,衔接不合理、内容综合不够、理论与实践严重脱钩等问题;再次随着信息技术的快速发展,正面临着“教什么,如何教;学什么,如何学”的严峻挑战和实现从知识型人才转变为应用型、综合型、创新性人才培养模式的思考,如何实现《信号与系统》和《数字信号处理》的授课内容与学科的发展同步及如何有效利用科学技术的发展实现理论与实践的统一是急待解决的问题。

2 课群建设的实施

2.1 课群建设的总体思路

2.1.1 教学课程的改革与整合:系统的分析《信号与系统》和《数字信号处理》两门课程自身的特点,进行有机的整合,信号与系统与数字信号处理两门课程的教学内容有着密不可分的内在联系,其中心是通过对各种不同信号的分析,实现信号的处理,达到所希望得到的信号,注重学生综合应用知识能力和自主学习能力的培养;同时针对信息技术的发展,介绍其在新兴学科和领域中的应用,进一步激发学生的学习兴趣。2.1.2 教学方法的改革:针对《信号与系统》和《数字信号处理》两门课程计算公式多、概念多、变换多等特点,注重能力培养与和学科互动,充分利用计算机技术、多媒体技术和各类仿真软件的最新成果,采用灵活的教学手段,既能展现课程的重点难点问题,又能实现师生互动,突出基本原理中所蕴含的数学概念、物理概念和工程概念,实现学生能力的提升。2.1.3 实验手段的改革:实验课时的安排是提高学生学习兴趣和学习能力的重要环节,是实现理论与实践有机结合的重要保证,因此针对两门课程的特点,分别安排借助Matlab编程知识进行验证性实验和综合设计性试验,解决理论与实践,强化学生的自我学习能力,理论上与分别于《信号与系统》和《数字信号处理》两门课程应用并行。2.1.4 课程体系的改革:针对信息处理技术的发展,在两门课程的基础上,增加Matlab应用、EDA技术和DSP技术等,形成完善的课群体系,在教材上以“易教易学和强化培养学生的工程能力和创新能力”为出发点,精选内容、加强基础、例题典型、重点突出;在文字上力求简洁明了、易教易学。

2.2 课群内各课程之间的优化整合关系

2.2.1 优化信号与系统和数字信号处理两门课程的学习内容。信号与系统主要讲授两大信号(连续时间信号与离散时间信号)的时域与变换域、两种系统(连续时间和离散时间系统)、三大变换(傅里叶、拉普拉斯、Z变换)的具体知识点需要重点讲授,系统的状态变量分析只做一般讲解。数字信号处理主要讲述离散时间信号的时域和变换域分析、离散傅里叶变换(DFT)利用时域抽样定理和频域抽样定理实现时域到频域的映射关系、基于时间和频率抽选奇偶分解的快速傅里叶变换(FFT),接着讲述无限和有限冲激数字滤波器对信号的具体实现,完成信号滤波处理的功能。2.2.2 基于MATLAB的仿真实验在课程群建设的重要性。MATLAB仿真的应用中数字信号处理工具箱的运用使得系统分析、信号的谱分析、数字滤波器的设计方面应用更为普及和广泛,应用MATLAB可以很容易地进行信号与系统的傅立叶分析、卷积运算、滤波器设计、信号滤波等工作,在信号系统的课程中安排验证性实验偏重于理论与实验的统一,在数字信号处理课程中安排综合性实验偏重于创新能力的培养。MATLAB基础及应用的理论与实践教学能够有效提高学生对数字信号进行处理的应用能力,对于分析问题、解决问题、创新能力的培养有很大的积极作用。2.2.3 EDA课程设计在课程群建设中的主导性。EDA课程设计,主要通过应用两个工具软件-Protel2004和MATLAB7.0,完成电子线路的制版和线路仿真工作,图文并茂、易学易懂,在课程设计的选题方面学生自主性选题、集思广益的探讨方案,教师以启发为主、指导为辅。学生能够有效地完成信号与系统的整机软硬件联调工作,提高自身的学习能力。课程设计的题目难度适中,展示课群的实践性和实用性,激发学生真正体会到成就感。

建立《信号与系统》课程群,使理论课与实验课相互补充,加之课程设计做为实战性的锻炼,学生的学习更加系统化、体系化。课群建设前后的课程对比如表1所示。

2.3 课群的主要教学方法

2.3.1 调整课程教学内容,加强基础,更新内容,拓展知识面,及时与学生沟通,了解教学效果,及时修正教学内容和课时安排。2.3.2 配合教学内容,具有直观教学效果的板书结合具有立体演示效果强特点的CAI多媒体课件,理论联系实践实现互动式教学。达到最佳的教学效果。2.3.3 加强实践环节,提高学生动手能力,通过举行“信号与系统及Matlab应用知识竞赛”等,通过自己动手完成系统的设计和仿真,拓展传统实验的广度和深度,激发学生学习兴趣,提高软硬件联调能力,完成综合素质的培养。2.3.4 在网络平台上提供多媒体电子教案、CAI课件、网络视频等,将全部的授课内容扩展上网,实现网络与实际教学的同步更新,并开设奖励机制、网上问答机制等。

结束语

随着电子科学和与计算机技术的发展,本文对于信号与系统课群的建设从研究目标、研究内容、教学方法提出了大胆的尝试,课群的建设“以学生为根本,培养能力为核心”笔者通过在教学实践中不断地摸索与实践,对于学生学习的主动性与创新性已经取得了阶段性的成果,但还需配合教学体制的多方面协调才能取得最佳效果,为适应时代科学技术的飞速发展与大量的应用性人才培养做出自己的贡献。

参考文献

[1]张谨,赫兹辉.“信号与系统”.北京:人民邮电出版社,1985.

[2]郑海峰.独立学院数字信号处理教学改革思路[J].科技资讯,2010,20:184.

[3]陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南.西安:西安电子科技大学出版社,2000.

信号专业自动化论文篇4

摘 要:列车运行自动控制技术是轨道交通信号与控制专业的一门非常重要的专业课。本文首先介绍了列车运行自动控制技术课程的主要内容,以及该课程的部分缺陷,然后,提出在理论课程中增加相关的上机实验教学内容、采用系统的理念和方法来讲授该课程,以及结合具体的信号设备来介绍该系统的功能等方法,丰富教学内容,提高教学质量。最后,为了更好地完成该门课程的教学目标,本文设计并开发了一套基于上海轨道交通9号线的CBTC仿真系统用于学生的上机实验。

关键词:列车运行自动控制技术 CBTC 教学改革 上机实验

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(a)-0000-00

作者简介:徐纪康(1983-),男,浙江嘉兴人,讲师。

罗钦(1982-),男,湖南浏阳人,讲师。

肖曼琳(1981-),女,四川德阳人,讲师。

1 概述

列车运行自动控制技术课程属于轨道交通信号与控制专业的一门专业课,学生通过该课程的学习,既可以理解城市轨道交通信号系统中的各个子系统工作原理,也可以巩固学生对以前所学的多门专业课以及专业基础课的认识和理解。特别是,通过该门课的学生,学生可以深刻地理解信号系统的工作流和数据流的过程。

2 列车运行自动控制技术课程教学改革

2.1列车运行自动控制技术课程内容概述

列车运行自动控制技术课程的内容,不仅包含各种类型的硬件组成结构,也包括软件系统如何结合硬件进行正常工作的过程。因此,本课程的内容丰富,知识点多而复杂,学生理解整个系统的工作流过程难度较大。

通过该课程的学习,可以使轨道交通信号与控制专业的学生在整体上,理解把握整个城市轨道交通信号系统,同时,也可以认识和理解城市轨道交通信号系统内的各个子系统之间的硬件接口和软件接口。

本课程的主要内容,如表1所示。

表1 列车运行自动控制技术课程的主要内容

章节 主要内容

第一部分 绪论

第二部分 列车运行自动控制技术原理

第三部分 基于轨道电路的ATC系统

第四部分 基于通信的CBTC系统

2.2 列车运行自动控制技术课程教学改革的主要内容

课程的教学内容丰富而且充实,但是,如果学生单纯地从理论上去理解整个信号系统,存在很多的问题。比如,很多概念、名词以及功能,无法理解或者理解不清楚;因为学生未解除过实际的信号系统,学生将各个子系统,甚至设备能够在信号系统中串联起来学习的难度较大等。所以,本人针对以上这些问题,提出了如下的几点建议和方法,从来提高学生的专业能力水平。

2.2.1 增加上机实验操作内容

由于该课程的理论多而复杂,所以,为了提高学生对整个信号系统的理解,开发了针对性的实验内容。具体的实验内容,如表2所示。

表2 列车运行自动控制技术实验内容

实验项目 属性(验证/综合/设计/创新) 学时

进路控制实验 综合 8

列车控制实验 综合 8

道岔控制实验 综合 8

时刻表功能实验 综合 8

站台控制实验 综合 8

移动授权实验 综合 8

故障模拟实验 综合 12

同时,为了让学生具体操作实验,开发了基于CBTC信号系统的仿真系统,用于以上实验。

2.2.2 结合具体设备和操作,理解在整个信号系统中的作用和功能

城市轨道交通信号系统是一个非常复杂的系统,如果单纯地跟学生在理论上介绍系统,可能学生接受和理解的内容比较有限,通过将整个信号系统划分成各个子系统,并针对各个子系统设备来介绍功能,容易让学生接受和理解。从而,有助于提高该门课的教学质量。

2.2.3 灌输系统的理念

由于学生未学习过系统工程等相关课程的内容,所以,通过讲解信号系统内容时,给学生灌输系统的一些特点(比如,系统的基本特性,),有助于提高学生的理论水平,以及更好地理解整个城市轨道交通信号系统的功能内容。

2.3 效果

由于城市轨道交通信号基础课的内容丰富,采用这种针对不同专业背景的学生,有重点得讲解该专业与城市轨道交通信号基础相关的内容,可以充分吸引学生对该课程的兴趣,提高学习的积极性。同时,也可以拓宽学生的思路,争取在交叉学科的道路上,有所创新的想法和思路能够产生和被发现。

3 结论

列车运行自动控制技术作为一门轨道交通信号与控制的专业课,内容复杂,涉及到很多的软件和硬件知识。因此,为了提高教学质量,本文提出了一些了针对这门课程的教学方法和建议供参考。要想达到更加理想的教学效果,还需要在教学过程中不断地创新与探索。

参考文献

[1] 大学工科专业基础课教学研究与实践[J]. 机械制造与自动化,2007(2):61-63.

[2] 柴晓冬,方宇,郑树彬,师蔚. 城市轨道交通特色专业群卓越工程师人才培养模式研究[J]. 中国科教创新导刊,2002(5).

信号专业自动化论文篇5

一、高职院校微信公众平台建设的现状分析

近年来,随着计算机技术和网络技术不断的快速发展,信息资源的日益更新,新媒体技术也不断发展涌现出像微博、人人网、微信等很多新媒体社交平台。自从2011年腾讯公司推出微信这种免费的手机聊天软件以来,以手机作为移动载体和全新的双向沟通交流方式深受广大用户喜欢,并得到广泛推广。目前在高职院校的手机拥有率高达100%,而微信的用户量也占到90%,是自QQ、微博、飞信等网络多媒体平台之后最受师生欢迎和应用广泛的社交媒体平台。随后,腾讯公司凭借庞大的用户基础和微信更为快速、便捷、高效的信息推送模式,以及支持发送文字、图片、语音和视频文件的特点开发建立了微信公众平台。微信公众平台也因成本低廉、定位准确而被各大高职院校广泛应用。企业、政府部门和个人都可以通过腾讯微信公众平台系统申请认证微信公众账号。目前,高职院校几乎都建设有自己的官方微信公众号,在各大院校的官方网站,甚至是新生录取通知书上都可以看到学院官方微信的二维码扫描。在校师生通过二维码扫描关注学院微信公众号,及时了解学院最新发展动态、通知公告、新闻资讯等信息资源,新生在未报到前也可以通过录取通知书上的二维码扫描关注学院官方微信,了解学院招生就业信息、校园环境、师资力量、专业特色等信息资源。微信公众平台已经成为促进学院宣传,打造品牌形象的重要信息平台。

二、高职院校微信公众平台发挥的主要作用

微信公众平台主要包括微信订阅号、服务号和企业号三种。微信公众号的申请要求实名认证,一般个人只能申请订阅号,企业或政府单位经过资格审核认证后可以申请订阅号、服务号和企业号。个人及国家政府部门(公务员单位)可以免费申请开通账号,企业及事业单位申请微信公众号每年需进行年审并收取认证费。

微信订阅号主要用于提供信息和咨询,为用户打造更好的沟通交流平台,实现用户与媒体间全新的信息沟通模式。订阅号每天可以推送一条图文信息,通过后台图文编辑和系统就能实现信息资源的及时更新,后台操作简单易学,其群发功能可以100%的将信息精准推送给所有用户群。后台管理还提供了图文素材管理、用户管理分析和群发图文管理等高级功能。

同时,微信服务号和企业号还提供更强大的系统接口服务和链接管理权限。可以直接与学院自建业务系统对接,实现信息资源在不同平台系统同步使用。帮助学校与师生之间建立起IT系统的双向连接,信息推送的即时性有效地简化信息检索查询流程,提高信息利用率和协同管理,提升对外服务质量,推动信息化服务的多样性和个性化发展。

利用学院微信公众平台进行新媒体双向互动,就是将原来一对一的传统信息交换方式变成一对多的个性化服务方式。利用微信公众平台还可以搭建学院微官网、微社区、微支付等各种专题服务,通过链接业务系统实现信息系统应用功能。微信公众平台以其低廉的成本,高效的服务,打破时间和空间的阻隔,通过线上线下的双向沟通互动,帮助高职院校高效地完成信息化建设和提供更多更好的个性化服务。

三、微信公众平台在高职院校的主要应用

1.党建、思政、招生宣传工作方面

微信公众平台在高职院校的宣传工作中得到广泛推广应用,部分院校还建设有专门的“党建”官微、“团委”官微。常规的大学党建、思政工作都以集中政治学习、报告会、讲座、网站宣传、专题活动等传统形式开展,借助微信公众平台可以实现对党政知识、思想理论、热点话题、会议精神、校园文化等信息的准确即时推送,保证信息的公开性、真实性、针对性、时间性和可读性。采用师生喜闻乐见的图片、语音对话、视频、精美图标等图文混编的方式促进宣传教育效果。师生也可以通过留言、点评、微论坛等方式对学院热点新闻、发展动态、校园文化方面进行思想交流和双向互动,有效引导网络舆论方向,缓解思想意识矛盾。通过微信公众平台开展招生宣传工作,即时传达新生想要了解的招生信息,解决传统的宣传单页、短信、电话、户外广告、人力宣讲等各种高经济成本、低效果的宣传模式,包括学院官网、网站论坛发帖等方式信息海量,不便于检索查询。微信平台通过发送专属信息,节省网上查阅时间,突破性的改变了以往招生宣传工作中花费大量的人力、物力、财力的情况。

2.教务、管理、信息系统应用方面

微信公众平台服务号、企业号提供了可以与自建信息系统对接的高级服务接口,迄今为止已经有很多高职院校通过应用系统链接,控制端口权限管理,开展微信公众平台与校园信息化应用系统的深度融合。使得学校的成熟应用系统与微信公众平台这种移动新媒体连接,包括行政、教学、校园生活、后勤服务等业务系统,推进学校教学、科研、管理等系统的移动化发展。很好的将学生成绩查询、校园地图、协同OA办公平台、微官网、网上虚拟校园、缴费系统、校车时刻信息等校园服务应用接入手机微信平台,变查询为个性化主动、实时的信息推送。这种互联网移动应用极大的方便了师生的工作、学习和生活,提高了服务质量和师生满意度。微信公众平台这种移动媒体平台与其他应用系统的高度结合,对用户与新媒体之间的信息流通,贴近用户的服务理念起到重要作用。微信公众平台成为学生与业务系统的连接器,是促进职业院校数字化校园向智慧校园发展的快速通道。微信公众平台还具备了数据自动统计分析功能,通过后台系统对信息的阅读次数、页面访问量、关注人群、关注度等数据进行分析,从而可以实现通过不同层次用户的个人喜好、阅读习惯进行专属信息的推荐阅览。通过数据分析也可以对学院高层及时了解师生需求,改进工作机制,做出正确决策提供数据依据。

四、微信公众平台应用管理中存在的问题

在网络环境下微信公众平台这种互联网移动新媒体为高职院校信息化发展和学校教学、管理、宣传等各方面工作带来福利的同时,在管理方面也存在着以下几个方面的问题:

1.制度建立不完善。部分高职院校把主要精力放在微信公众平台的开发应用上,急于实现实际应用成果而忽略了制度管理。有些院校除了申请有官方微信账号以外,其下属的二级部门、教学系部未经审批也自建有部门微信公众号(主要以订阅号为主)。微信公众平台的管理没有纳入学校统一管理,各自为政,在管理制度建立和审批流程、人员培训等方面都有待进一步加强。

2.人员配置不合理。高职院校因人员配置不足,师资力量有限,部分院校由党委宣传部、团委协调管理微信公众平台,没有组建专业技术队伍,实行专人专管。在微信平台的管理上,因有些老师身兼数职,工作量大就直接安排学生信息?T、学生记者团等学生队伍直接负责信息采编、信息工作。人员技术培训与管理欠缺,存在安全隐患,缺乏专业技术人员指导和有效的监管机制。

3.信息管理不规范。高职院校微信公众平台推送的信息内容丰富,除了学院层面的新闻热点,党政宣传,校园文化以外,为提高微信平台的关注度,也会从其它公众号或朋友圈转发一些师生喜欢的外部信息资源。这些不属于原创的信息图文中存在版权、照片来源、肖像等隐形问题。有些信息甚至不是即使发送,而是延期造成事件发生时间与时间有出入。

4.安全监管不到位。微信公众平台的管理缺乏有效的监管机制,负责微信平台建设管理、信息审核人员的责任安全意识不强,对登录账号、密码、权限的管理要求不严格。个别管理人员网络意识形态意识淡薄,对微信用户发表的留言、评论没有实行有效的舆情监管。部分院校负责建设管理学院微信公众平台的工作人员和学生信息员没有签订安全责任书。

五、面对存在的问题进行思考和提出建议

1.建立健全管理制度,提高管理水平。管理制度不完善的高职院校应尽快建立健全微信公众平台管理的各项制度,包括微信公众平台账号申请审批制度、信息审核制度、人员培训管理制度、权限管理制度等。各项管理制度的建立是微信公众平台为高职院校移动新媒体应用的基础保障,使微信公众平台的管理更科学化、规范化,确保有法可依,有章可循。

2.组建新媒体中心,增强技术力量。部分高职院校已经建立了独立的新媒体中心,专门负责微信公众平台的建设管理工作。高职院校建立独立的新媒体中心是一种必然的趋势,也是职业院校数字化、信息化发展的需要。应该配备专职技术管理人员、专用技术设备、专用经费等,为高职院校信息化有序发展、各种新媒体应用管理、提升院校媒体形象发挥重要作用。

3.引领正面微信文化,加强信息管理。微信平台拥有海量的信息资源,传播的信息内容参差不齐。高职院校应该根据微信公众平台传播速度快、应用范围广、影响力大的特点,积极做好网络舆论引导,做好报送信息的筛选审查工作,利用微信平台即时推送国家新政策、重要文件精神,反腐倡廉、学生思想政治教育、优秀传统文化等贴近师生生活的正能量信息。打通师生与学校间常态化的沟通渠道,促进党政、思政宣传教育工作落到实处。

信号专业自动化论文篇6

【关键词】专业基础课;信号与系统;教学;实践创新能力

通信工程在国民经济中占有十分重要的地位。是国家重点发展和扶持的产业之一,具有实践创新能力的通信工程人才需求量大。那么作为培养这方面高级人才的高校,通信工程专业的教育也必须随之作相应的改革,才能跟上技术的发展、适应时代的要求。而“信号与系统”作为本专业的重要专业基础课,其教学中对培养学生实践创新能力是非常重要的和基础的。

《信号与系统》课程是通信工程专业的一门重要的专业基础课,以《高等数学》、《线性代数》及《电路分析》等课程为基础,是《数字信号处理》、《通信原理》等后续专业课程的基础,起着承上启下的作用。由于课程内容繁多,理论概念抽象,为了让学生尽快地理解与掌握课程学习中的基本理论与基本分析方法,教师可以在授课过程中渗透一些工程思想和工程实践项目,为学生提供一些多样化的学习平台。加强工程实践含义的理解与体会,通过实践性教学环节,使学生学会观察现象,发现规律的科学方法。使学生在学习这门课程的过程中,不但可以掌握信号、系统等重要概念和分析方法,也可提高学生分析问题和解决实际问题的能力,从而提升学生的工程实践能力和创新能力。

1 改革教学内容,注重培养解决问题的能力

教学内容是培养创新型人才的核心。教师应根据课程教学大纲的要求,明确教学内容中的基本要求和核心要求。在此基础上,适当拓宽、拓展教学内容,同时密切关注、跟踪本专业不断涌现的新的发展方向,不断将与课程相关的新问题、新现象和新理论补充进来,通过丰富和优化教学内容,从而激发学生的学习兴趣和动力。

在专业基础课教学课堂,注重培养解决问题的能力,提高学生学习专业基础课于理论的兴趣。使学生在学习本专业课的同时,提高学生学习的兴趣和专业素养,更能拓宽学生的知识视野,为将来从事行业工作打下良好的基础。同时使教学能够理论联系实际,注重培养解决问题的能力,从而使学生认识到学习专业基础课的现实意义。

1.1 培养解决复杂问题的能力

在“信号与系统”课程中,多次讲到用基本信号及其移位信号表示任意信号的方法。如对于连续时间信号f(t),在时域中可以用冲激信号δ(t)的移位加权和表示。如果已知基本信号对某一系统的响应,则任意信号通过该系统所产生的响应都可以求解得到。如某线性时不变系统对于单位冲激信号δ(t)的响应( 即单位冲激响应)为h(t),则根据系统的线性和时不变性,对于任意输入f(t),利用h(t)的线性组合求得该系统对任意输入的响应y(t)。即复杂信号作用的输出可用简单信号作用输出的线性和求,使问题解决变简单。

上述问题提示我们,针对某一复杂问题可以采用分解的方法,把复杂问题分解为一系列简单问题。而简单问题一般容易解决,如果所有的简单问题都得到了解决,则复杂问题也就解决了。由此为例改革处理课程中复杂问题的教学内容,培养学生解决复杂问题的能力。

1.2 培养解决理想与现实差距的能力

在“信号与系统”课程中,拉普拉斯变换的引入是用于解决不满足傅立叶变换条件的信号变换引入的。对于单边指数信号由于t∞时,f(t)∞,其傅立叶变换不存在,只有设法变换为衰减信号,才存在拉普拉斯变换。

这就是目标与现实条件不匹配问题。目标是求信号f(t)的傅立叶变换,要实现此目标则要求f(t)为衰减信号。而现有条件f(t)是指数增长信号,采用的方法是乘以一个衰减速率比原信号增长速率更快的信号,使得到的信号变为衰减信号,可实现傅立叶变换。通过上述讲解过程,学生既可以很容易地从傅立叶变换变换过渡到拉普拉斯变换变换,又能从整个过程中体会到解决目标与现实条件不匹配问题的思路和方法,即如现实条件不满足目标要求,则应增加中间过程,设法使现实条件转换为满足要求的条件,从而培养自己在这方面的能力。这种方法,同样也可以用于指导学生解决其他的条件与目标不匹配的问题。

1.3 培养从特殊到一般的思维能力

从特殊到一般的思想贯穿了整个信号与系统的课程,如何培养学生从特殊到一般的解决问题的思维能力,下面举两例:

(1)从矩形脉冲信号总结出周期信号频谱,对于的周期矩形信号,利用傅立叶变换级数可以求出其频谱。通过对周期矩形脉冲信号的频谱分析,可以归纳出有关周期信号频谱的一般特点,如周期信号的频谱都是离散谱(谱线间隔),总的趋势是递减的,总结出信号时间特性与频率特性为相反关系的一般规律。

(2)从频域到复频域是从特殊到一般的实例,在现有理论基础上,改变问题的某一个前提条件,将问题的讨论推广到另一领域,进而得到更一般条件下的解决方法。从频域到复频域,是将一个实数域中的问题推广到复数域,从而得到更一般问题的处理方法。

1.4 培养综合分析问题的能力

在《信号与系统》课程内容中,连续信号与系统的频域分析、连续信号与系统的复频域分析、离散信号与系统的变换域,存在着共同的相似之处,但也有各自的特点。这三部分的分析步骤是一样的,均按照正变换、变换的性质与应用、逆变换和系统分析的顺序进行。每一部分又有各自特有的性质和作用,如拉普拉斯变换(复频域分析)求解二阶电路时,比频域分析求解要更方便。

在教学过程中,还可以将相关课程的有关问题行比较分析,如微分方程的求解,有以下几种方法:①按照数学方法求齐次解和特殊解;②求解零输入响应及利用卷积求解零状态响应;③求解零输入响应,利用频域响应求解零状态响应;④利用复频域求解带有初始条件的系统响应。培养学生在分析上述内容的基础上,可以充分体验《信号与系统》介绍的分析方法的高效性,培养自己综合分析能力。

2 加强实践教学,培养学生工程实践能力

《信号与系统》课程的实验是配合课程教学同期进行的,主要针对一些基础理论知识所展开的一些基本实验,以提高教学效果和所学者逻辑思维能力的培养。

由于专业基础课重点在于理论教育,与课程配套的实践环节容易被大家所忽视,从而使理论教学与实践教学脱节。因此专业基础课学习阶段也要重视实践教学环节。在实践教学过程中,应加强和开发学生的适应能力、实践能力和创新精神。

2.1 将认识实践环节贯穿整个课堂教学过程中

在开始讲授基本定律或基本概念之前,通过实物模型或多媒体技术向学生展示与知识点相关的工程应用。这些实验设备或展示材料可以给学生带来很多疑问,让学生带着问题上课,以此来激发学生的兴趣和求知欲,在完成整个探索过程的同时提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

2.2 合理安排实验教学

积极鼓励学生进行教学计划之外的开放性实验、自主设计实验等,其成绩作为学生综合成绩的一部分,培养学生在实践教学中的主动性和主体作用。

目前实验项目分为指导性与自主性两种,前者学生在指导教师的帮助下掌握系统设计的基本概念与基本思路,并对实(下转第162页)(上接第105页)验平台予以了解与掌握;后者为学生完全自主地项目设计并建立实验体系与构架,从而锻炼他们的创新意识与工程设计能力。

通过这一实践项目可使学生以系统的角度了解信号分析与处理中的基本概念,以趣味应用提升实践教学体验,以自主的实验设计培养创新意识和工程实践能力。从而全面提高学生的动手实践能力和逻辑分析能力。

3 改革教学方法和手段,培养学生自主学习和创新能力

近些年,各高校逐渐加大公共基础课环节,而对专业基础课和专业课学时进行了压缩。所以在有限的课堂教学时间内,教师基本是“满堂灌”才能完成教学计划,学生完全处于被动的接受地位。这种单一的灌输式、填鸭式教学方式,单一板书或者简单的幻灯片播放的教学手段,以及以考试成绩为主的评价模式,严重束缚了学生的创新意识。

对于专业基础课,教学内容多为经典的理论内容或方程推导,并由此展开实际应用的讨论,目前这类课程多采用以教师为主的讲授式方法。授课中,以教师为主体,学生基本处于被动位置,学生在课堂上很少主动提问或敢于就不同见解与教师商榷。实践表明,这种传统的教学模式不仅不能发挥学生的主动性,也不利于创新型人才的培养。因此,转变教学观念、改进教学方法,积极创造良好的课堂氛围,并借助现代信息技术,充分调动学生的主观能动性,激发其学习动机和兴趣,使其逐步成为教学活动的主角,从而将知识转化为能力、将兴趣转化为动力。充分发挥学生的主观能动性和独立思考的能力,鼓励学生敢于想象,大胆提出自己的设想和观点,逐步达到学以致用、能力和水平逐步提高的目的。并通过实验教学来加深对分析工具的理解,以达到培养学生的工程实践能力和创新能力的目的,提高分析能力与科学思维能力。

目前,以现代信息技术特别是网络技术为支撑的现代化的教学模式,使教学不受时间和地点的限制,朝着个性化学习、自主式学习方向发展。教师应充分利用计算机、网络资源,将部分教学内容或拓展内容放在网上,并开通网上答疑,供学生自主学习。建立学生自主学习平台,开发和完善网络教学系统,使学生的学习不仅仅拘泥于课堂之内、书本之内,从而使自主学习成为可能,增强学生自主学习的能力。

4 结束语

本文从《信号与系统》的教学内容特点出发,探讨了如何使学生在掌握教学内容的同时,培养学生分析问题、解决问题的能力。这既是学生能力提高的一种方法,更重要地是锻炼学生学会思考,提高自身的综合素质。如果具备了这种能力,才能能够融会贯通,把所学知识应用到实践中去。当然这种能力的培养是一个长期的过程,需要多次从理论到实践,实践再到理论的过程。在专业基础课教学中培养学生实践创新能力,也要重视实践教学环节。注重在课程教学和实践教学过程中,加强学生的学习能力、实践能力和创新精神的培养,提高学生实践创新能力。

【参考文献】

[1]吴大正.信号与线性系统分析[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]袁玉英,张连俊,周雪芹.新形势下应用通信人才的培养举措[J].内蒙古师范大学学报:教育科学版,2013,10(177):108- 109.

[3]刘占卫,李金周.《信号与系统》理论课的启发式教学[J].洛阳师范学院学报,2011,30(5):127- 128.

信号专业自动化论文篇7

关键词:通信工程;培养方案;理论教学;实践教学

作者简介:刘婷婷(1982-),女,江苏淮安人,南京工程学院通信工程学院,讲师;张健(1977-),男,江苏昆山人,南京工程学院通信工程学院,副教授。(江苏 南京 211167)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0037-02

信息技术的飞速发展推动了社会经济的迅猛发展,丰富了人民的生活,也带动了高等教育的巨大变革。[1-2]通信工程专业作为理工科院校的重要专业,为社会输入了大批从事科研、设计、生产、制造以及运营的高级工程技术人才。这些人才在国民经济各部门以及国防工业中发挥着重要的作用。[3-4]在这样的背景下,应用型本科院校如能适应市场变化,及时调整培养思路和培养方案,就能赢得更多的发展机会和生存空间,培养的学生也更加适应社会的需求。

一、培养方案制订的总体思路

随着通信行业的快速发展,南京工程学院通信工程学院根据市场对人才的要求定期更新改进通信工程专业的培养方案。在多年积累的基础上形成了一套独特的培养方案制定路线和论证程序,总体思路如下:

首先由通信工程专业相关教师讨论培养方案,根据行业的变化确定交流考察的重点。接着由学院组织相关教师深入南瑞系统集成公司等五家企业交流考察,了解企业在用人过程中发现的问题、对人才提出的新要求等,相关教师与企业管理部门、人事部门进行交流并保持联系,及时获得企业对人才需求的反馈信息。另一方面,学院组织相关教师与一部分毕业生进行交流,进一步探讨之前培养方案的优缺点,找出需要改进的方面。同时学院也组织相关教师与部分高年级在校生进行交流,根据学生的反馈意见进一步反思已有的专业培养方案。结合上述三方面的交流成果,学院和通信工程专业教师反复分析、论证、确定人才培养方案的目标和内容,以此形成讨论意见稿。

讨论意见稿在通信工程专业更大范围内进行讨论,包括企业和高校的专家、教师、学生。根据他们的意见进一步精炼通信工程专业人才培养方案。另一方面,该讨论意见稿还要征求实验室老师意见,细化实验方案,讨论培养方案的可执行性。同时,还需协调学校相关授课部门,讨论培养方案的可行性,最终确定通信工程专业新的人才培养方案。

二、多方面、多途径调研

根据上述总体思路,学院从多方面调研社会对应用型本科院校通信工程专业毕业生的需求,获得以下结论:

用人单位今后对各学历人才的需求情况主要以本科生为主,研究生需求数量也在增加。目前急需实践动手能力强、踏实肯干、学习能力强的毕业生。除了基础知识外,还希望毕业生能够很好地掌握和应用通信电路设计、C语言、单片机开发与应用、通信传输与现代交换技术等知识。现在及未来通信工程专业本科生需要加强设计、开发、调试、应用通信系统和通信网的基本能力,还有实践动手能力、发现、分析和解决问题的能力。此外,培养方案中也应该包含行业知识、管理知识等方面内容,提高专业人员的综合能力。

已经毕业的学生主要从事生产、维护、测试以及软硬件开发工作,还有小部分毕业生在攻读硕士研究生学位。通过对这些学生的调研,毕业生普遍认同的素质能力包括自主学习能力、独立工作能力、合作与协调人际关系能力以及外语能力。在硬件知识方面,学生更关注电路板开发、单片机编程、Protel应用、嵌入式的相关知识。有些单位还要求学生具有射频、FPGA等方面的知识。在软件知识方面,学生主要关注相关的软件开发经历,熟练掌握C语言、C++以及JAVA等编程技术,熟练使用数据库、计算机网络等知识。有些单位要求熟悉ARM和某种操作系统。毕业生普遍反映,所学的知识对目前所从事工作最有帮助的除了专业基础知识外,外语和计算机软件知识也是非常重要的。

对在校高年级学生的调研发现,大部分本科生毕业后最希望从事的工作包括软件开发、技术支持和售前服务。希望学院多开设一些关于就业指导方面的讲座,加强师生间的交流,希望老师提供一些实际动手的机会。学生对专业课程很感兴趣,现在已经开设的课程包括计算机通信与网络、移动通信、现代交换技术、数据库技术和C++编程等,得到了学生的好评。

三、基于专业特点制订培养目标

通信工程专业培养具有现代通信基础理论知识,具备从事有线、无线通信技术研究、应用、通信系统和通信网设计能力,适应通信领域的网络、系统、设备以及信息交换和传输处理等方面的科研、设计、开发、运行管理及维护工作,具有独立工作能力的应用型高级工程技术人才。

通信工程专业突出通信系统设计原理与开发的基本理论与工程能力训练特色,注重学生能力的培养和综合素质的提高,注重学生自学能力、创新思维能力的培养,力图体现“加强基础、拓宽专业、重视实践、培养能力、激励创新、发展个性、讲究综合、提高素质”的教育理念。

与其他高校同专业相比,根据南京工程学院通信工程专业所能体现的专业特点和学生特长,制订的具体培养目标如下:

1.宽平台

本专业具有多年的通信工程专业教研室历史,拥有多名高级职称教师讲授模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、信号与线性系统、通信原理、电磁场与微波技术等专业基础课程。本专业教师历年来出版多本专业基础课教材,使用人数广,使用效果获得一致好评。本专业教师承担的“信号与线性系统”、“通信原理”课程群建设获得学院精品课程群称号,并在建设过程中获得丰硕成果,包括出版教材、建设出版教材配套试题库、建设完成教材配套电子教案、发表多篇教研论文、建成课程群网站等。具备这样的专业优势,本专业培养的学生具有雄厚的通信技术专业基础功底。

2.强能力

现代通信技术、信息技术与计算机技术的迅速发展使得工业生产与社会生活中的现代通信系统往往是通信技术与现代电子技术、计算机技术相融合的系统及应用。本专业培养学生掌握各种通信新技术融合的现代通信系统的设计、开发、调测、应用的方法。为了达到这个目的,本专业开设了数字传输技术、现代交换技术等课程。这些课程融合了学生已学过的通信、计算机、信号与线性系统、数字信号处理等课程的知识,并应用很多新技术、新设备,通过系统设计应用调试的实践,由学生自己动手设计配置运行具体的通信网络和通信系统。

3.精应用

本专业在建设的过程中紧扣工程应用的特色,所开设的课程紧紧围绕应用的目的。通信应用软件设计、单片机原理与应用、DSP芯片及应用、通信网设计等课程都是应用性很强的课程。通过这些课程培养学生通信软件与智能芯片的应用能力。为了提高学生的动手能力,本专业十分重视实验、实习、课程设计等实践环节的效果。重点专业课程采取实验课单独开课模式,将课程搬到实验室,让学生边学边练,确保实验效果。校企合作共建教学生产实训基地,形成教学和生产一体化实践教学体系,强化学生工程能力训练,本专业的学生在高年级时能够具备一定的通信系统和通信网的设计、功能开发应用能力。

4.亲产业

通信技术的发展日新月异,新产品与新设计方法往往能实现以前无法想象的任务,因此,通信工程专业的教学一定要与产业的发展紧密相连,否则培养出来的学生无法适应社会的需求。本专业已经开设或正在准备开设很多目前快速发展、大量应用的新技术、新器件的课程。在本专业建设的过程中,应始终坚持科研与教学相结合、教学紧随产业发展的原则,培养真正学以致用、符合社会需求的专业人才。

四、通信工程专业课程体系

1.理论课程体系

理论课程体系由三个不同层次的课程构成。第一层次,如图1中的底层,公共基础平台课程。该课程主要由思想政治教育与通识教育课程组成,其中通识课程涵盖了科技文化、数学、计算机语言、体育与健康等。主要课程包括:形势与政策、大学体育、大学英语、大学生职业发展与就业指导、军事理论 计算机应用技术、高等数学、线性代数、复变函数、积分变换、概率论与数理统计、大学物理、计算机应用技术、高级语言程序设计(C语言)等。第二层次专业基础平台课程,如图1中的中间层,是在公共基础平台课程的基础上,为专业平台课程提供学习基础的课程。主要包括:电路原理、电路原理实验、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及接口技术、信号与线性系统、通信原理、数字信号处理、专业英语、面向对象程序设计、高频电子线路、电磁场与微波技术、现代通信系统概论。这些课程是专业平台课程的基础,有利于学生更快的理解和掌握专业课程。第三层次,也就是图1中的最高层,是专业平台课程,分为四个方向,分别为:网络传输方向、通信技术与系统方向、硬件开发方向以及软件开发方向。

2.实践教学体系

通信工程专业实践教学环节主要是培养学生的实际动手能力,从三个方面对学生进行训练,即一般实践技能、基本专业技能、通信工程专业特色实践技能,全面培养工程素质,如图2所示。为达到现代工程教育的目的,人才培养方案设计了社会实践(1周)、实习(4周)、课程设计(12周)、毕业设计(16周)等不同层次的实践教学环节,共计35周,实践教学环节占总学时的比例近40%。为进一步提高实践教学效果,提高撰写课程设计、实习论文的要求,在所开设的所有专业基础、专业课中增加设计型、综合型实验内容,以提高学生的自主实验能力。

3.综合素质培养体系

综合素质培养体系用于培养学生的政治素质、人文素质、创新精神、创业能力、职业技术资质以及辩证思维能力。政治素质的培养是通过思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、形势与政策等公共平台课程的设置实现;人文素质是通过公共选修以及课外阅读等方式达到培养考核要求;职业技术资质是结合专业实习和毕业实习等以及课外选修学分的设置来达到考核目标。

五、结论

为了迎合国家战略性新兴产业发展的要求,南京工程学院通信工程专业动态调整培养方案,培养掌握现代通信技术、能够在通信网络建设、运行和维护中发挥重要作用的复合型人才,形成了一套独特的培养方案制订路线和论证程序。在实施过程中,重视与企业交流互动,不断改进、完善培养方案内容和专业建设工作。

参考文献:

[1]刘光灿,张刚林,黄飞江.通信工程专业应用型人才培养方案的研究[J].长沙大学学报,2009,23(2).

[2]黄飞江,刘光灿,陈威兵.应用型本科通信工程专业实践教学研究[J].教育理论与实践,2011,31(5).

[3]韩一石,韩国军,孙粤辉,等.应用型通信工程专业培养方案的研究与实践[J].广州工业大学学报(社会科学版),2010,7(10).

信号专业自动化论文篇8

[论文摘要]基于油田图书馆知识资源的分布状况,了解油田图书馆所处的网络环境,针对油田图书馆科研读者的需求,设计知识资源管理系统的基本框架并阐释各功能模块的运行模式。

石油勘探开发是高科技、高风险、高投入的知识密集型行业。随着知识成为企业资本和最重要的生产要素,石油企业在战略中重视并研究自己的知识管理已成为必然。目前国际上许多油气公司都在积极探索,寻求实施知识管理的办法,试图形成一套完整的知识管理体系,以提高勘探开发决策水平,减小风险,降低成本,提高效益,从而提高企业的生存和竞争能力,增强企业实力,促进企业可持续发展。

江汉油田勘探开发业务的开展基于现有的图书馆文献信息资源。搭建一个网络环境下开放的分布式知识共享平台,整合现有的文献信息资源,构建知识资源的管理系统,促进相同区域和不同区域之间的知识交叉共享,引进外部的知识,对提高整个油田的创新能力具有特别重要的意义。

1油田图书馆知识资源分布状态

油田图书馆现有的知识资源由两部分组成:即纸本文献资料和数字信息资源。

1.1图书馆馆藏纸本文献资料

截至2007年底,油田图书馆馆藏图书158,890册;各类期刊现、过刊53,000多册,以石油地质类图书和期刊为主馆藏。日常业务由图书馆自动化集成系统(ILASII)运行。

ILASII系统不包含了传统的图书馆自动化业务,而且设计了征订订购系统、联机编目系统、专项服务系统、电子阅览室系统、预约/预借/闭架借书系统、联合目录管理系统、期刊目次管理系统、网上流通系统、我的图书馆等等,形成了一个大的系统家族。

1.2图书馆数字资源

采用先进的计算机技术,让数字化文献在网络上传播、安全共享,对油田图书馆带来了很深远的影响。主要数字资源包括自建电子期刊、自建数据库、引进数据库和因特网上的公共数字资源:

1.2.1自建电子期刊

三新科技信息网于2001年9月25日正式开通。从2002年3月开始每周都有新信息上网。现已累计报道文献量达到900篇、330万字。其主要栏目有:①腾飞进军号:刊登有关领导的讲话和指示;②科技新视野:主要登载当今世界“三新”技术的最新动向和原始研究论文:③神州嘹望塔:主要登载国内油田、大专院校和科研机构的研究成果及动向;④江汉科技城:报道江汉油田在勘探、开发和科研攻关等方面的进展情况;⑤网上读书城:登载《江汉石油科技》和《国外油气地质信息》的摘要供读者查阅;⑥创新金点子:选择性地刊登一些有关“三新”技术方面的读者来信或论文。

1.2.2自建数据库

《江汉油田科技成果数据库》是由研究院开发建没的二次文献型数据库,是江汉油田图书馆文献、技术档案等信息部门以及各二级厂处、科研单位了解我局科技成果、开展科研工作、成果查新、信息检索的必用工具。

《江汉油田科技成果数据库》收录了1973年至2005年江汉油田的科技成果,专业范围包括石油地质与勘探、石油物探、测井、钻井、油气田开发与开采、油气田建设工程、机械设备与自动化、油气田环保与综合利用等专业。约220万字。

该数据库的检索路径有分类检索:主要按石油地质、石油物探、钻井工程、测录井工程、油气田开发、地面建设、计算机应用、油盐化工等类别;关键词检索、课题完成人姓名检索以及综合性检索等检索方式。

该数据库目前链接于江汉油田局域网可供8000多个用户直接查询。

1.2.3引进数据库

江汉油田图书馆引进了《中国石油文摘数据库》、《国外石油文献数据库》和《中文科技期刊数据库》等12个数据库。

①中国知网

江汉油田图书馆购买了中国期刊全文数据库中有关本行业的理工A、理工B两专辑。开通了镜像站,月访问量约15000次,下载5000篇,该网信息量大,资料更新快,资料比较齐全,给科研人员的科研工作带来了极大的方便,现在已成为科研人员的主要文献资料获取方式。

②万方学位论文数据库

江汉油田图书馆引进的第一个镜像资源,该馆根据油田科研生产的实际需求引进了理学和工业技术分类中的石油、天然气工业及地球科学。它的引进,填补了油田在学位论文信息方面的空白,给科研工作者的科研工作又提供了一个强大的技术支撑。经过几年的运行,科研工作者对它的普遍反映是文章专业性、可参考能力强,由于它是作为一个镜像资源,所以它的访问速度也相当地快。访问量累计已达236030次,累计下载53600篇。

③《中外石油文献数据库》

该数据库包括《中国石油文献数据库》和《国外石油文献数据库》,是由中国石油天然气集团公司开发建设的综合性、二次文献型数据库。

两库分别收录了中文期刊256种,外文期刊近200种(包括,英、俄、日、法、德等语种)。此外,还收录了会议论文、科研成果报告、学位论文、考察报告、技术讲座总结、专利、技术标准和科技图书等多种类型的中、外文文献。两库收录石油文献的专业范围包括石油地质与勘探、石油物探、测井、钻井、油气田开发与开采、油气田建设工程、海上油气勘探与开发、油气加工、油气储运、机械设备与自动化、油气田环保与综合利用以及石油工业经济和企业管理等石油工业12个专业大类。

④《美国石油文摘数据库》

该数据库由Tulsa(美国塔尔萨)大学编辑出版,是一个查找石油勘探开发有关文献和专利最权威的英文数据库,收录的文献包括:地质、地球化学、地球物理、钻井、油气开采、油藏工程和开采方法、管道及储运、生态学和污染、替代燃料和能源、辅助工艺和其他矿产品等。

⑤《中国科技成果数据库》

该数据库始建于1986年,是国家科技部指定的新技术、新成果查新数据库。数据主要来源于历年各省、市、部委鉴定后上报国家科技部的科技成果及星火科技成果。其收录成果范围有新技术、新产品、新工艺、新材料、新设计、涉及化工、生物、医药、机械、电子、农林、能源、轻纺、建筑、交通、矿冶等十几个专业领域。《中国科技成果数据库》数据的准确性、详实性已使其成为国内最具权威性的技术成果数据库。

1.2.4因特网上的公共数字资源

因特网上的公共数字资源可免费获取,根据油田科研生产需要,主要以专利文献数据库为主:

①《中国专利数据库》

该数据库记录了1985年实施专利法以来的全部中国专利文献的全文,面向公众提供免费专利检索服务和全文提供服务。提供检索的内容包括中国发明专利、实用新型专利、外观设计专利相关说明书、附图、权利要求书的摘要与全文。

②《美国专利数据库》

该数据库由美国专利与商标局提供,可以检索并浏览美国专利全文。收录了1790年至今的美国专利,1790至1975年的专利只能通过专利号和现行美国专利分类号进行检索,1976年至今的专利可以通过多个检索人口进行检索。

③《欧洲专利数据库》

该数据库是由欧洲专利组织(EPO)及其成员国的专利局提供的,可以免费检索。在数据库中可以查到文摘、著录信息和说明书全文的国家有:欧洲专利组织(EPO)、法国、德国、瑞士、英国、美国、专利合作条约组织(EPO。可以查到文摘和著录信息的国家有:中国、日本。仅可以查到专利文献著录信息的国家有澳大利亚、俄罗斯、香港、印度、爱尔兰、奥地利、比利时、巴西、保加利亚、加拿大、古巴、丹麦、埃及、埃拉、非洲地区知识产权组织、欧亚专利局(EurasianPatentOffice)等。检索结果记录中可以得到的项目内容:发明名称、专利号、公开日期、发明人、申请人、申请号、优先权号、国际专利分类号、欧洲专利分类号、等同专利号、权力要求项、专利说明书全文、专利附图等。

从以上分析可知,油田图书馆知识资源比较丰富。但各模块分别链接于江汉油田局域网,向油田读者提供初级服务,尚未构建统一的服务平台,知识化服务体系尚未建立。

2江汉油田图书馆知识管理系统的构建

根据笔者对油田图书馆部分科研读者所作的调查表明:科研读者目前利用图书馆文献资源的途径以局域网下载资料为主。到馆借阅逐渐递减;现有的电子资源能满足大部分的科研工作基本需要,但个性化和针对性的数宅资源还不能满足需要;大部分读者希望建立门户网站,提供简便检索方法,让读者自由使用电子资源。由此本文提出了江汉油田图书馆知识资源管理系统的构建方案:

2.1门户网站系统

江汉油田图书馆门户网站是在网上访问图书馆知识资源的入口点。主要任务为:

信息。包括新闻公告、专题资源、新书推荐、专题服务、读者指南、下载浏览器、FAQ等。这些栏目具有动态更新的特点,属于图书馆日常业务工作范畴,需要进行授权管理,规范数据加工过程与数据格式,及时、及时更新。这些栏目的实现是通过图书馆网站的功能来完成的。

系统嵌入。如电子资源、馆藏检索、咨询台、馆际互借与原文传递、站内导航等,各栏目分别由一个个功能独立的应用系统支持,构成了图书馆数字服务平台。这些子系统的建设可以引进第三方成熟产品,也可以自主开发。在建设过程中,网站系统扮演着重要的角色,它可以实现对这些栏目的创建、修改、删除等管理操作,以便支持这些功能。

2.2电子图书库

江汉油田图书馆目前尚没有图书数据库。为了满足油田广大员工对电子图书的需求,目前急需建设一个能够与已建资源相互补充的电子图书库。由于之前的期刊、论文等资源相对比较专业,所以此项目需建设一个集石化、采矿、工业技术图书及综合社科类图书资源为一体的综合性图书数据库。

江汉油田电子图书数据库的读者定位为江汉油田的内部员工,所有江汉油田的员工将可以通过江汉油田内部局域网或互联网在任何时间任何地点访问江汉油田的电子图书数据库。超级秘书网

为了能够使得电子图书数据库与传统纸书起到相互补充、相互带动的作用,江汉油田的电子图书数据库需要与现有的纸书管理自动化系统实现无缝连接。通过纸质书系统与电子书系统的互联和互检,读者将能够从纸书图书馆到电子图书馆进行自由的切换访问并获取相应的借阅、查询等服务。

电子图书库应该具备资源管理、系统管理、用户管理等主体功能,为了能够及时监控电子图书的借阅、流通和使用情况,电子图书库的管理平台需要提供相关统计功能,并能定期生产统计报告,以方便图书馆迅速了解图书借阅情况,并调整相应服务策略或进行相关决策。

用户管理方面需要实现两者管理方式,lP范围用户管理和非IP范围用户管理。资源管理方面可以设置相关的检索方式,读者可以通过系统检索电子图书,实现简单检索、模糊检索、全文检索、分类导航等多种检索方式,无论是从书号、书名、作者还是图书类别或图书内容等都可以实现查询。为了能够保证广大江汉油田员工能够第一时间获得更多好书和新书,电子图书库的图书资源需能够定期更新,更新后的资源能迅速上架。

2.3资源数字化加工系统

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