核电工程设计论文范文

时间:2023-10-23 05:00:48

核电工程设计论文

核电工程设计论文篇1

关键词: 机电一体化系统设计 考核方式 思路 改革

《机电一体化系统设计》是一门面向机械设计制造类专业所开设的专业综合特色课程,是集机械、电子等基础课程知识为一体的综合性专业课程,课程在学生所学专业课的基础上,从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域,并结合机电一体化典型设备,讲述相关系统产品的组成原理及工作过程,阐明机电一体化技术原理。课程具有较强的实践性特征,因此,要求学生在学习过程中既重视和掌握基本概念、基本原理和基本方法,又重视相关理论的应用,加强实践环节的学习和运用[1-2]。针对该课程以上特点,如何开展课程的考核成为课程教学改革的关键,本文在综合分析课程特点的基础上,论述了现有考核方式的特点,分析探讨了不同考核方式优缺点,提出课程考核方式改革的思路,为高校机械设计制造类专业《机电一体化系统设计》课程教学改革提供一定参考。

1.《机电一体化系统设计》课程特点

《机电一体化系统设计》课程作为机械技术与微电子技术的新兴交叉学科,在机制专业课程体系中占据重要地位,融合了机械技术、电子技术、信息技术等多种学科,将机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术融于一体,体现了“以机为主、以电为用、机电有机结合”的原则,具有综合性和应用性强的突出特点,课程对培养学生机电一体化设计能力具有重要作用。

课程在学生所学专业课的基础上,从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域,结合机电一体化典型设备,讲述相关系统产品的组成原理及工作过程,使学生了解机电一体化的组成及发展方向,掌握典型机电一体化系统及产品的基本工作原理,了解有关机电一体化仪器、设备的应用。通过该课程的学习,以期达到课程教学目标,即通过相关学科知识的学习和掌握,促进学生系统了解机电技术学科知识,掌握机电一体化产品系统设计方法,提高学生“机电有机结合”的实际应用能力[3-4]。

2.当前主要的考核方式及其特点

2.1试卷考试。

试卷考试主要通过期末考试评估学生对专业知识的掌握情况,主要有开卷考试、闭卷考试及半开卷考试等形式。试卷考试一定程度上反映了学生对于机电一体化系统设计课程知识点的学习水平,但是,学生突击背复习题应付考试现象较为普遍,而且结合《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点,单纯采用试卷考试很难实现课程“提升学生机电有机结合的实际应用能力”的教学目标,而且课程考试一般在结课后一次性完成,无法完全反映学生对于课程的整体学习效果,缺乏对于课程的过程管理。

2.2平时成绩与试卷考试相结合。

针对试卷考试存在的过程监控不足等弊端,许多院校在考核过程中引入平时成绩考核环节,平时成绩主要由期中考试测验、出勤、平时作业等组成,一般权重在20―40%。课程总评成绩最终由平时成绩和期末成绩两部分组成,期末成绩为试卷成绩。该种方式对课程的过程管理进行了监控,提高了学生平时学习的积极性,有助于学生在课堂上认真学习、积极思考,课下认真完成作业,但是该种考核方式对于课程考核权重及平时考核项目的设置要求较高,教师需对平时作业的布置、创新类实践项目设置等平时考核环节进行较好的把握。

2.3结课论文。

结课论文通过学生在课程结束后提交结课论文的方式完成课程考核,结课论文考核方式有助于培养学生的创新和初步的科研能力,有助于培养学生查阅文献的能力,对于课程论文,一般要求选题结合机电一体化系统设计方面的内容,原则上一人一题。

结课论文考核方式一定程度上调动了学生的学习主动性,但是在实施过程中,针对《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点,要求学生在结课后期较短时间内完成质量较高的课程结课论文难度较大,易出现论文分析肤浅、运用课程理论知识点不足等问题。

2.4基于CDIO的“机电一体化系统设计”考核方式[5]。

基于传统考核方式存在的问题,相关人员提出CDIO考核方式,该方式以项目设计为导向,强调学习评估方法和学习成果相结合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具体做法是:在考核前一个月左右给学生布置一批应用性比较强的机电一体化系统设计方面的课题,学生在这段时间内有针对性地查阅有关资料,编制程序框架,调试程序并进行仿真,在考前一周,进一步强化学生的上机调试能力,适当缩小命题范围,减小难易程度,突出重点,命题采用分类随机抽签的方法,学生在上机考核过程中,规定时间,一人一机,分组进行,教师重点考核其对课程内容的掌握及实践技能,并进行答辩。答辩时,教师针对考题进行提问,考核成绩最终由平时、上机技能、答辩情况及调试结果综合评定,从而考核学生对课题的准备情况、理解程度及实践技能。对于动手能力较强的学生,鼓励成立兴趣小组,开展科技创新活动,明确职责,利用实验室的开放,对自己的课题设计一个机电一体化系统实物模型,通过当场演示,讲解分析,教师注重过程考核,根据学生的分工、设计、演示情况和答辩情况综合打分,得出本门课程成绩。这种考核方式的优点是引导学生平时注重学习,有的放矢,积极主动地配合教师的日常教学活动,上课互动性好,能有效地激发学生上课学习的积极性,提高学习效率。

2.5采用职业技术资格考试来代替传统考试[6]。

职业资格证书是反映劳动者具备某种职业所需要的专门知识和技能的证明,与学历文凭不同,职业资格证书更多地反映了特定职业的实际工作标准和规范,以及劳动者从事这种职业所达到的实际能力水平。它是劳动者求职、任职、开业的资格凭证,是用人单位招聘、录用劳动者的主要依据,也是境外就业、对外劳务合作人员办理技能水平公证的有效证件。

职业技术资格证书涉及知识、技能、能力和素质等多个角度,并侧重于技能、能力和素质的提高。因此,在利用其取代传统考试的同时,需对照人才培养目标和课程教学目标的要求,从认知、操作技能与能力和职业素质等方面,全面系统地考察其可行性,并将其作为选择和确定结业考试内容的依据。目前,可参照“数控中级工”、“维修电工”等工种中的一类或多类项目进行考虑,学生通过取得相应职业资格证书后申请课程免考的方式进行。

3.课程考核方式改革思路

基于《机电一体化系统设计》课程实践性、应用性强的课程特点,结合机械类专业人才培养目标,考核过程中,可在充分论证的基础上,将简单的一次性考试考核向多种形式并重的方式转变,将理论考核向理论与实践相结合方向转变,将组织方式由学校组织向社会认可的职业资格考试方式转变,具体思路如下:

3.1丰富考试考核形式,强化其合理性。

为了提高考试考核的公平性与合理性,考试考核的形式不能仅仅局限于传统方式[7]。考核过程中,合理引入平时成绩考核,将现有的一次性考试考核转变为多次考核,通过综合课堂表现成绩、随堂测验成绩、平时作业成绩、实习成绩等多方面的指标决定最终的综合考核成绩,在此基础上,确立合理的评价指标体系,优化评价标准,合理分配考核指标权重,以期合理、公正地反映学生对于课程的学习效果。

3.2完善考核内容,强化考核过程管理。

为了使课程考核能够真实反映学生学校效果,课程组需在进一步分析课程教学目标的基础上,完善课程考核内容,形成理论考核与实践考核试题库,并结合机电一体化技术发展方向,及时更新完善考核内容,根据实际及时修正考试内容,提高考核内容更新效率。在平时考核环节,需进一步加强过程管理,完善平时考核方式方法,提高其可操作性。

3.3拓展考核组织方式,多渠道实现课程考核。

在考核组织方式上,突出国家职业资格鉴定考试,引入职业资格证书制度[8],通过课程学习,在合理分析人才培养目标及课程教学目标的基础上,确立适于课程考核要求的职业资格类别,建立与国家职业资格鉴定考试考核接轨的以职业综合能力(职业技能)和职业素质考核为主线、知识能力素质全面全程考核的考试考核体系,实现课程的多方式考核,使学生在实现课程教学目标的同时,达到国家职业资格考核要求,从而提高学生创新能力与应用能力。

4.结语

本文在综合分析《机电一体化系统设计》课程特点的基础上,论述了现有考核方式的特点,提出了课程考核方式改革的思路,然而课程考核改革是一个长期过程,要改变先前的考核模式,必须引导学生注重平时学习和技能训练,同时要求教师加强课程教学改革的研究,这对教师、对学生都将是一种挑战。因此,要想切实做好《机电一体化系统设计》课程考核方式改革,务必制定好长期策略,注重积累,保障落实,只有这样,才能建立科学、规范、合理的考核机制。

参考文献:

[1]董爱梅.《机电一体化系统设计》课程考核改革的探索与实践[J].考试周刊,2008,41:11-12.

[2]朱国云.基于过程化考核的机电一体化实训教学实践研究[J].科教导刊(中旬刊),2014,05:110-111.

[3]叶慧群.项目教学法在高职机电一体化专业实践教学中的应用[J].科技创新导报,2013,34:145+147.

[4]刘延霞,宁玲玲,马广勇.《机电一体化技术》课程教学改革研究[J].中国校外教育,2013,09:111.

[5]袁健,朱龙英.基于CDIO的“机电一体化系统设计”课程考核方法改革的探索[J].中国地质教育,2010,02:18-20.

[6]朱敏红,闫红蕾.机电一体化专业课程考核改革的研究与实践[J].职业时空,2012,06:24-25.

[7]肖海平.探究高职机电一体化专业考试考核方法改革的探索与实践[J].考试周刊,2015,24:1.

[8]吴敏.高职机电一体化专业考试考核方法改革的探索与实践[J].职教论坛,2006,02:51-54.

核电工程设计论文篇2

关键词:教学课程改革;CDIO模式;项目驱动;实践能力;工程素质

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)01-0036-02

电子信息产业作为信息化社会的支柱产业之一,对我国从工业化向信息化的转型起到举足轻重的作用。电子信息产业的相关企业不仅需要员工具有扎实的理论知识,更需要员工具备较高的技术技能、工程素养和合作意识。《电子系统设计》等实践类课程旨在培养学生综合运用专业知识进行电子系统设计的能力,然而目前该类课程内容大多与工程项目缺乏联系,实验内容多为验证性,不利于学生实践创新能力的培养,无法满足企业的需求。

CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果,英文含义是Conceive(构思)、Design(设计)、Implement(实施)、Operate(运行),其核心思想是“做中学”的教育理念和“基于项目的教育和学习”的教学方法,已成为我国许多高校课程改革的研究热点。

本文基于CDIO的教育理念,对《电子系统设计》课程进行改革,采用项目驱动式的教学模式,使学生树立起工程和系统的概念,并了解完成工程中所涉及到的相关内容,切实提高学生系统分析与设计、系统制作与调试、资料搜集与文档写作、团队合作等方面的能力。通过改革不仅有助于培养学生的专业技能和工程素质,使其更加满足企业的需要,而且有利于推动特色专业建设,使专业特点更加鲜明。

一、课程内容的组织

《电子系统设计》课程共30学时,在第4学期开设。由于学生前期只完成电路理论和模拟电子相关课程的学习,因此该课程内容侧重于模拟电子系统的设计。遵循“面向工程、拓宽范围、注重方案、强调应用”的原则,课程内容分为7个专题:基础知识、电源电路、信号发生电路、信号放大电路、信号滤波电路、信号运算与处理电路、功率放大电路,专题基本内容和学时分配如表1所示(见下页)。

除专题1外,每个专题均包括理论和实验两部分。专题1用于帮助学生建立系统的概念,从宏观上了解电子系统设计的一般方法与步骤。专题2~7针对模拟系统设计中常用基本模块,内容贴切实际项目应用。通过各专题的学习,使学生了解各模块电路的实现方案及特点,并重点掌握几种实用电路的设计方法,从而有助于学生在项目实施过程中进行方案的选择。

二、教学方法的改进

结合CDIO教育理念,将课程内容融入项目实施的进程之中,形成项目驱动式的教学模式和方法。教学过程中,首先给学生布置项目题目及任务,学生2~3人一组完成项目。所布置的题目包含课程内容中所有专题涉及的模块,强调学生对教学内容的综合运用。以项目的实施为教学主线,在项目实施的过程中展开教学内容,项目进程与教学内容的关系如图1所示。

电子系统设计的一般步骤为需求分析、总体设计、模块电路设计及调试、系统整合及调试、整机测试五部分。在本课程中,需求分析和系统总体设计两部分包含在专题1的教学内容中,由教师辅助学生进行需求分析,然后讲授专题1的教学内容,最后结合项目要求指导学生进行系统总体设计,划分各功能模块。模块电路设计及调试部分包含在专题2~7的课程内容中,逐一对每个功能模块电路进行设计与验证。每个专题的学习过程分为课堂、课下和实验三部分。通过课堂讲授使学生了解该模块电路的基础知识,指导学生确定设计方案;学生利用课下时间查找资料,结合课堂所讲授的内容完成该模块电路的设计及仿真,并购买相关元器件及耗材。在实验课上,学生在教师的指导下完成自主设计电路的焊接和调试。之后学生对已验证的模块电路进行整合和系统调试,最后进行整机测试,该部分由学生利用课余时间进行自主实践。整机测试成功后,要求学生进行设计资料总结并撰写设计报告,从而完成项目研发的全部过程。

项目驱动式的教学方法,将教学过程与项目研发有机结合,使课程学习更接近生产实践。将原有“灌输式”的教学方式转变为“引导式”的教学方式,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习的意识,充分体现了CDIO“做中学”的核心教育思想。

三、考核方式的改革

笔试注重对学生理论知识的考核,而对学生实践能力和工程素养很难准确进行评价。本课程为强调对学生实践能力和工程素养的培养,采用项目验收的考核方式。综合作品验收成绩和平时实验成绩,给出该课程的最终成绩。其中,作品验收成绩占80%,平时实验成绩占20%。

学生以组为单位完成作品和设计文档后,向教师提交设计文档并提出验收申请,教师对所提交设计文档的规范性和完整性进行审核,审核合格后组织进行作品验收。作品验收成绩根据完成情况、验收表现及工作量、设计文档规范性三个方面给出。学生以组为单位进行验收,首先进行作品汇报,然后独立操作仪器进行测试,教师记录测试结果。验收结束后,根据完成情况(包括设计合理性、工程规范性、测试结果)和设计文档的规范性(包括设计报告、电路原理图)给出作品等级成绩(优、良、中、及格、不及格)。然后根据验收表现(包括语言表达、仪器使用)及工作量,在作品等级成绩的基础上,给出每个成员的作品验收成绩。

以项目验收方式对学生进行考核,能够对学生技术水平和运用理论知识解决实际问题的能力进行有效而客观的评价。另外,将作品工程规范性、设计文档规范性、仪器使用情况、口头表达情况纳入考核范围,也有利于促进学生工程素养和综合素质的提高。

四、结语

本文对CDIO教育理念在《电子系统设计》课程中的应用进行了研究,制定了面向工程应用的课程内容,采取了项目驱动式的教学方法,建立了项目验收式的考核方式,突出培养学生实践创新能力和工程素养,使其满足现代企业的需求。改革成果已在我院2009、2010级本科专业中进行教学实践。从学生自主学习意识和工程素养的增强、电子设计能力和技术水平的提高、各类电子设计竞赛获奖情况等方面来看,改革均取得了很好的教学效果。

参考文献:

[1]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究,2009,(5):86-87.

[2]应自炉,甘俊英,廖惜春.基于COOP-CDIO的电子信息工程专业建设[J].电气电子教学学报,2011,33(3):13-15.

[3]李萍,李红萍.CDIO理念下电气工程及其自动化专业建设[J].电气电子教学学报,2011,33(增刊):39-41.

[4]韩桂英,李锡祚.CDIO视野下项目驱动的数字电路教学探索与实践[J].实验技术与管理,2012,29(1):168-170.

[5]刘保军,彭芳,黎萍,等.科技竞赛和CDIO模式大学生创新能力培养实践[J].中国教育技术装备,2012,(6):53-54.

基金项目:天津市教育科学“十二五”规划课题(HEYP5018);天津工业大学教育教学改革“十二五”规划重点研究课题(12-2-13);天津工业大学教育教学研究课题(2010-2-16)

核电工程设计论文篇3

为适应应用型专业转型的需要,促进电子信息类专业课程向应用型课程转化,文章以“电子系统设计”课程为例,从专业课程的课程理念、教学内容、教学模式、考核方式等方面对适应于应用型人才教育的专业课程改革模式进行了探索,给出了相应的改革内容,为其他应用型课程改革提供了参考。

关键词:

应用型课程;电子信息类专业课程;教学模式

随着信息化社会的不断发展,我国经济建设对人才的需求方向也发生了改变,不仅仅需要学术研究性人才,同时更加需要应用型人才和职业技能型人才,尤其是能将所学理论知识转化为社会生产力的应用型人才的需求比重最大。在这一背景下,各地方高校担负起应用型人才培养的重任[1],开始将高校人才培养目标向应用型人才培养方向转化,切实通过转型发展促进内涵发展、特色发展,提高质量,解决好急需人才不够用、普通人才就业难问题。在专业转型的大背景下,如何将人才培养从原来的学术型人才培养过渡到应用型人才培养,切实对转型过程中在人才培养方案、专业设置、课程体系、师资配备、教学管理机制等问题提出具体可行的方案,成为高校教育改革研究的新课题。目前本科院校的应用型课程建设已成为当前提高应用型高校教育质量的核心环节,在课程建设中必须能够突出应用性知识的传授与学生实践能力的培养[2],这样才能将课程的应用性改造落到实处。电子信息类专业课程作为本科高等院校教学中应用性较强的专业课程,由于其专业本身具有的技术更新快、实践性和应用性极强的特点,在课程的教学过程中必须注重新技术与工程性的结合、理论与实用的结合,所以在其教学开展中更应对课程理念、课程教学设计的优化、课程内容、评价体系等方面进行探讨研究。文章从专业转型的背景出发,以“电子系统设计”为例,在专业课程的课程理念、教学内容、教学模式、考核方式等方面对适应于应用型人才教育的专业课程改革模式进行了探索。

一、电子信息类专业课程现状分析

目前国内各高校都着眼于学生动手实践能力培养、并不断提高学生学习的自觉性,但学生在专业课程学习中仍存在缺少创新精神和科学研究的主动性的问题。这也反应了在专业课程的设置及教学活动开展过程中存在的问题,主要表现为理论教学学时长、侧重于理论知识的传授;课程教学活动设计单一,缺乏体验式教学;课程内容更新慢,与新技术脱节;实践环节项目内容缺乏实际性和趣味化,学生难以深入;考核方式单一,仍然是简单的考核学生对理论知识点的掌握程度。这一情况的存在,使学生在面临就业时,与用人企业的需求相脱离,不能满足企业对于综合素质和实践能力强的应用型人才的需要。“电子系统设计”是一门综合性、实践性和应用性很强的专业课程,面向电子信息类专业本科三年级开设的理论与实践相结合课程[3]。课程系统地介绍电子系统分析、规划、设计和工程实现的方法与步骤,并结合技术发展情况,介绍新技术、新方法、新器件在电子系统设计中的应用。该课程是本科生了解当前电子系统技术的窗口,是相关硬件与软件设计结合、将所学理论知识付诸实践、由书本走向实际的桥梁课程,因此其具有电子信息类专业课程的专业技术特点,通过对其向应用型转型课程建设的研究具有一定的代表性。

二、课程改革内容

“电子系统设计”课程的改革主要从四个方面展开:课程理念的转变、优化教学模式、课程内容的更新、建立多元的评价方式。

(一)课程理念的转变

应用型人才不仅需要具备专业知识素养,而且需要能够应用专业知识解决实际问题,因此必须对现有的课程理念进行转变来指导课程建设。专业课程作为专业人才培养的重要教学科目,是学生在教师指导下通过学习专业知识来增长专业知识和专业能力的重要过程。而根据电子信息类专业课程的特点,更应将学生作为课程的主体,由学生主动的发现知识、主动思考、积极地参与学习,同时根据课程特点,由教师在学生的主动学习过程中给予专业指引,不再局限于教师的“教”,而是拓展为教师的“引”与学生的“学”相结合,注重对学生主动性、参与性的培养。同时注重课程教学设计的优化,课程教学内容的设置以及多元化的评价方式。以“电子系统设计”课程来说,主要综合模拟电子技术、数字电子技术、嵌入式系统、DSP处理等相关技术[4],将理论教学内容向实际应用转化,其教学理念主要更应以学生的“学”为主,通过教师对相关技术及前沿发展的引导,激发学生的主动性,变被动学习为主动学习,在教学过程中除了理论知识讲授外,增加课堂讨论、项目实践,使学生成为教学的主导。

(二)优化教学模式

原有的专业课教学侧重于理论知识的传授,课程教学多采用理论讲授,造成填鸭式、灌输式课程教学方法,学生通过听、记完成应用型课程的学习,这必然导致仅仅对知识的掌握,而脱离实践;同时,启发式、研究式教学的运用少,也导致学生没有学习的主动性。将CDIO工程教育理念[5]引入课程的专题项目教学中,通过对特定专题项目内容的构思、设计、实现和运作,让学生以主动的、实践的方式学习,培养学生的工程基础知识、个人能力、人际团体能力和工程系统能力,从而培养学生的实践应用能力。在“电子系统设计”课程中,采用以项目设计为导向、基于项目、问题学习的教学模式,通过让学生通过对实际项目的构思与设计来激发学生的兴趣,利用所学知识来开展系统层次上的构思、设计、实现及运用。

(三)课程内容的更新

若对应于项目驱动教学模式[6],原有的课程内容必然不利用教学实践的开展,同时课程内容也应与专业发展前沿相对应,所以在课程模块中增加技术前沿介绍等的相关板块,并不断更新课程内容,使其与技术发展、专业应用相适应,既要考虑符合专业学习的逻辑,又要注重专业范围的限定和课程内容的顺序安排,尽可能使课程内容对学生有意义并具有合理性和综合性,并且满足不同层次学生的学习需求,适于课程教学活动的开展。在“电子系统设计”课程中,将课程内容整合优化为电子系统设计方法、专题技术知识、项目设计与实践三大模块。其中电子设计方法主要介绍电子系统设计概论、模拟电子系统设计方法、数字系统设计方法、基于嵌入式系统设计方法、基于DSP系统设计方法及电子系统实现过程中可靠性设计;专题技术知识主要结合新技术的发展和新器件应用,将在专业基础课程中所学的相关知识与实际应用相联系,介绍典型传感器应用、模拟信号变换、放大及滤波电路应用设计、基于可编程逻辑器件的数字系统设计、基于嵌入式平台的系统设计、DSP系统应用;项目设计与实践要求学生完成具有工程应用背景的项目的规划、确定项目设计方案、项目设计与实践。这里项目实践配合课程设计实验及学生的课外科技活动、开放式实验室教学进行,使课程的内容改革不仅仅局限于课堂内的教学,而是拓展学生的学习空间。

(四)建立多元的评价方式

现行的课程考核多以阶段性考核(平时成绩)和总结性考核(期末考试)构成,而对于采用学生主动式学习的专业课程,这种考核方式不符合面向应用型人才的培养模式,所以应采取有效且具有多元性的考核评价方式,对学生的知识掌握、实践能力、应用素养等几方面进行综合评价。也就是说需要对学生的知识点转化为实践能力、思维能力、课堂参与程度、作业及实践活动完成质量进行考核。“电子系统设计”课程的考核不仅要考核学生对课程基本理论知识的理解和掌握,还要考核学生对所学知识的吸收与应用情况,同时考核还要体现学生实践动手能力。因此,课程考核包括平时成绩、开卷考试和实践考核。平时成绩主要考核学生对课程的参与程度,包括课堂讨论成绩、课后作业,其中课后作业一方面对课堂讲授知识进行复习,同时要求学生通过文献检索、网络检索对相关新器件、新技术应用进行学习,其占总成绩的10%。开卷考试的命题过程中,从培养应用型人才的目标出发,不再含有记忆型考题,而是采取应用能力型考题。考题涵盖器件应用、电路模块设计和系统设计,其占总成绩40%。实践考核通过学生根据所学知识,进行电子系统设计理论探讨,撰写小论文;完成电路设计、仿真及实现,递交设计报告及作品;实践考核题目可选固定命题,也可以自主命题,特别鼓励同学大胆想象,自拟课题,经教师确认后,完成相应任务。考核过程中设有答辩环节,学生以PPT形式向教师及全体同学展示项目研究及作品,并由教师进行提问,学生给予作答。通过答辩环节主要完成知识点的检查和研究作品的展示,考查学生在从事设计和撰写论文中知识点的应用情况和创新性。实践考核占总成绩50%。

三、结束语

经过对“电子系统设计”课程改革的初探,在课程教学和课程理念的重构方面进一步拓展了思路;课程内容的不断更新使学生开拓了眼界;同时也可以将教师科研方面中应用性较强、具有工程背景的课题项目引入教学;面向实践能力考核的多元化考核机制对提高学生学习主动性、积极性有一定推动作用。我国的信息化建设的不断增强对信息化人才的需求也正在逐年增大。但电子信息类应届本科生的理论基础较好,但动手实践能力薄弱,使学生就业加大了难度,造成了应用型人才的供给不足。通过对电子信息类专业课程的教学改革,提出适用于电子信息类应用型人才学生培养的课程理念,建立既能夯实学生基础实践能力,又可以培养学生创新精神和创新实践能力的平台,建立多元化考核机制,有效地实现学生实践能力的检验,同时与不断追踪信息科学技术的发展,紧跟行业科技进步,不断更新课程内容,将对学生的科技素养、应用能力培养起到重要作用,且对其他应用型课程改革具有一定的参考价值。

作者:马利 张玉奇 牛斌 单位:辽宁大学

参考文献

[1]甘瑶瑶,安立龙,乔玉香.地方应用型本科院校人才培养面临的问题及对策研究———以广东海洋大学人才培养专题调查为例[J].高教学刊,2016(15).

[2]王春霞.以应用性为导向的《设计概论》课程教学改革研究[J].中国包装工业,2015,16:102+104.

[3]吴大鹏,黄沛昱.“电子系统综合设计”课程建设探索[J].电气电子教学学报,2014,06:41-43.

[4]田良.综合电子设计与实践[M].东南大学出版社,2002.

[5]黄玉兰.基于CDIO工程教育理念的《大学计算机基础》课程实践教学改革研究[J].软件导刊,2016,02:178-180.

核电工程设计论文篇4

关键词:核电工程前期,进度计划体系

 

进度控制是核电工程项目管理的核心。制定科学合理的进度计划对于项目的质量、安全、投资和进度至关重要,是整个核电工程项目管理的关键所在。

从2004年红沿河核电项目正式启动前期工作至今,国内核电政策由“适度发展”调整为“积极发展”,项目进展很快,各项目的前期工作中均呈现各自特色。总结归纳共性的特点,核电前期工程进度计划已基本形成系统的体系。

一、核电前期工程进度体系

总结近期国内已正式开工的核电项目红沿河一期、海阳一期和福清一期等项目的前期工作,核电前期工程进度体系可以划分为:核电工程以项目第一罐混凝土(FCD)为里程碑分界点,FCD之前为项目前期阶段,其后为项目设计建造阶段和调试阶段。核电前期工作进度计划体系以时间为跨度分为前期准备阶段和施工准备阶段两个阶段;以开展的工作来区分包括项目行政许可(含前期执照申请)、厂址准备和工程设计等三个方面。

按照目前国家发改委对核电前期工作的管理办法,前期准备阶段与施工准备阶段的分界点为项目获得国家发改委同意批复开展前期工作(即业内所称“路条”)。

1.前期准备阶段

项目在前期准备阶段又可按照时间先后顺序划分为初可研阶段和可研阶段。

项目初可研阶段开展的主要工作是厂址普选并确定优选厂址,以便开展下一阶段的工作;同时项目单位应做好相关厂址资源保护工作。

项目可行性研究阶段主要对优选厂址开展厂址有关地震、地质、岩土工程、水文、气象、人口、辐射本底、食谱及外部事件等各领域的详细研究论证工作,讨论厂址的适宜性,完成《环境影响评价报告(选址阶段)》和《厂址安全分析报告》的编制和审评;同时在排除厂址颠覆性因素后完成厂址现场有关征地动迁,启动并部分完成“四通一平”等前期工程。

前期准备阶段中影响进度的主要因素是各省级政府主管部门对项目的支持意见和国家行政主管部门对项目审批进度。

2.施工准备阶段

施工准备阶段的主要任务是在根据审查完毕的可研报告对相关专题进行深入研究,编写项目申请报告、启动初步设计,完成《环境影响评价报告(设计建造阶段)》和《初步安全分析报告》的编制审批工作;完成蒸汽发生器、压力容器、汽轮发电机组等长周期主设备的订货;完成“四通一平”工程收尾工作;完成现场厂址负挖和FCD前建造准备工作;确定项目融资方案。一般项目进度安排中,施工准备阶段的时间大约为15~17个月。

如果采用AP1000技术,则需要完成CA20、CV底封头等有关结构模块的预制和拼装工作以及2600T重型吊车的选购和现场调试工作,为项目FCD后大规模建设奠定基础。

经验表明,制约此阶段进度的因素是长周期主设备订货。免费论文参考网。所谓长周期主设备主要包括蒸汽发生器、压力容器、主泵、稳压器、核岛主管道、汽轮发电机组等产能有限、处于核电工程进度计划关键路径上的各系统设备。长周期主设备订必须在此阶段完成。由于长周期主设备制造时间跨度大、产能有限,再加上国产化的要求,核电长周期主设备订货成为制约核电工程施工准备阶段的决定性因素,故长周期设备的订货完成时间越早越好。

因此,施工准备阶段进度计划制定需要重点关注的是长周期主设备制造和现场施工准备进展。

3.两个阶段的主要关系

前期准备阶段和施工准备阶段的划分仅仅是为了说明核电工程项目前期工作的主要特点,而并不是孤立的,这两个阶段部分内容是交叉的。例如,前期准备阶段的《可行性研究报告》的收口工作一般安排在施工准备阶段继续完成,如海浪分析、海滩稳定性分析、温排水物模分析计算等工作均在此阶段完成;另一方面,施工准备阶段的《项目环境影响评价报告(设计建造阶段)》在《环境影响评价报告(选址阶段)》评审完成后即可开展相关外委专题研究,《初步安全分析报告》在《厂址安全分析报告》完成后随即开展,也存在一定的交叉。

二、前期工程进度体系主线

扣除行业规划等外在不确定性因素,一般来说,核电工程前期准备阶段大约需要27个月左右时间。主要进度体系主线有两条:

?厂址普选――>厂址初可研――>优选厂址确定、项目建议书――>可行性研究(含选址阶段环评报告和安全分析报告);

?厂址保护――>征地动迁――>四通一平――>施工临建。

施工准备阶段大约需要14个月左右时间,主要包括三条主线:

?主设备订货/负挖――>核岛底层砼施工――>上层钢筋绑扎、预埋件安装――>FCD

?可研后续专题论证――>环评报告(设计建造阶段)和初步安全分析报告――>项目申请报告――>申领建造许可证――>发证;

?负挖施工图设计――>初步设计――>主设备技术规格书――>施工图设计。免费论文参考网。

详细情况见图1所示。

三、AP1000和M310前期进度计划之区别

总的来说,不同技术路线,核电项目前期准备阶段进度计划影响不大。一般做法采用包络性进度计划体系予以解决。包络性进度计划即综合考虑不同技术路线下可能的进度体系,涵盖不同技术路线的技术特点,满足一般意义上的进度计划体系。

前期准备阶段。不管采取何种技术路线,前期准备阶段所开展的工作均类似,时间跨度变化也不大,对工程计划影响不大。但在设计输入中需要考虑按照不同堆型布置总平面,并采取包络性的设计原则提供参数输入,以便在项目堆型确定后能够很快启动后续各项工作。

值得一提的是,不同技术路线下的总平面布置差别较大,与总平面布置相关的码头、海工护岸护堤、重件道路及其下管沟的施工计划需尽早考虑,因此,尽早确定项目技术路线既节省时间,又省去项目单位不必要的投入并降低工程造价,对前期工作的开展意义重大。

施工准备阶段。由于AP1000核电工程采用了模块化施工、土建安装平行施工、开顶法施工等有别于M310核电机组的建造工艺,因此,此阶段不同技术路线的工程进度计划的安排有着很大的不同。主要影响有:

主设备订货。采用AP1000技术路线,当前全球装备制造业尚不能大规模满足AP1000技术路线的主设备制造;而M310技术主设备制造已经相当成熟。因此,设备采购计划对于AP1000技术来说更难控制,而M310技术没有如此情况。因此,计划的制定需要尽可能兼顾各方、综合平衡;

采用AP1000技术路线,必须尽早安排钢制安全壳、结构模块的预制以及重型吊车的采购,而M310仅需要尽早考虑环吊的订货。免费论文参考网。

AP1000安装施工单位需在施工准备阶段尽早确定,以便承包商进场安排各结构模块的现场拼装;M310机组无需此阶段确定安装施工承包商。

四、核电前期工程进度计划的编制

总的来说,核电前期工程不确定性因素多、外部接口关系复杂,进度计划的制定很难一次成型。随着项目前期工作的深入进行,需要不断的调整更新进度计划,以便适应形势和项目发展的需要。

核电前期工程进度计划的编制,应遵循科学性与预见性的原则,尽可能维护工程进度的稳定性,坚持责任制。要为进度控制提供资源保证,安排风险对策,计划调整贯彻动态控制原则,遵守变更程序;并正确处理进度控制、质量控制、投资控制之间的关系。

核电工程前期进度计划的编制步骤有:

(1)确定总工期及主要阶段的工期;

(2)确定各主要活动的时序,设计与施工、采购间的接口,活动之间的衔接,施工与调试逻辑顺序要求;

(3)按序倒排,从完工验收向前追索各工序所需的工期和交叉与衔接关系,然后排出正排的设计、采购、制造、土建、主系统和配套系统安装和调试的以里程碑为标志的进度计划,工期安排上要适当留有余地;

(4)调整进度,综合考虑,反复协调,完成进度计划编制;

(5)编制编写说明。

五、核电前期工程进度计划管理需要关注的问题

核电工程前期准备阶段的时间较长、不确定性很大。尤其在初可研阶段,项目能否顺利推进到可研阶段,主要受制于国家核电政策和省级主管部门的态度。随着调整后国家核电中长期发展规划颁布,各项目的开工时间将予以明确,前期准备阶段工作的不确定性将大大降低,一定程度上避免了项目法人的投资风险,也将有利于核电工程前期工程进度计划的制定和执行;

前期行政协调是前期工程计划管理的难点和关键点。各类地方支持性文件的办理,涉及部门多、专业广,对于计划的制定和进度的控制很难掌握。一般情况下,如果能够得到省级政府对项目的大力支持,相应文件的办理进度较为顺利。在计划制定过程中,必须充分考虑到困难性和预见性,避免计划执行过程中的延期现象的出现。

施工准备阶段时间短、工作多、范围广。施工准备阶段一般为12~15个月,现场负挖、FCD核岛区域施工、主设备订货、主承包商选择、初步设计、项目申请报告上报、生产准备等各方面工作全面展开,头绪多、时间短,行政许可和执照申请、厂址准备、设计等三条主线必须协调一致,任何环节出现进度滞后,将直接影响关键路径和FCD里程碑节点的顺利执行。

主设备制造周期长。尽可能早地确定项目技术路线,有利于长周期主设备订货。尽早明确技术路线,尽早确定主设备订单,可以最大程度上压缩工期。

总平面布置早确定并固化,有利于后期总平面管理。尤其是重件道路下的各类管沟、廊道,应尽快施工,以避免后期二次开挖。影响总平面布置的因素主要是详勘,在详勘确定的前提下,总平面布置即可确定并固化。

 

核电工程设计论文篇5

【关键词】供配电技术课程 理实一体化 教学模式 改革

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2013)04C-0148-03

一、高职供配电技术课程教学现状

供配电技术课程是高职电气自动化技术专业的一门专业主干课程,同时也是一门重要的专业技术基础课程,它对学生的专业技能及就业能力有重要的影响。从职业岗位的专业技能需求角度看,供配电技术课程主要学习的内容有:供配电系统的基础理论、一次设备系统、二次设备系统以及供配电系统的运行与维护等。本课程最大的特点是系统具有强电性,由此给课程教学带来的问题是实训基地建设难、对实验实训的组织要求高。目前,在高职供配电技术课程的教学中,多数是以传统的学科式的教学模式为主,实践环节一般只停留在简单的验证性的实验,理论与实践的比例不足20%。随着教学改革的深入,业内对供配电技术课程的教学也进行改革探索,不仅增添了教仪装备,建立专用实验实训基地,而且对理论与实践的比例进行了较大幅度的调整。但是在实际操作的过程中,却存在一个共性的问题,教学的组织者为图省事,通常都选择使用由厂家提供的实验与实训项目内容,这些实验实训项目大部分缺乏能容纳一定知识与技能的作业量,不仅零星分散,而且各子项目之间缺乏有机的联系。因此,理实一体化课程的教学改革,不只是单纯提高实践环节在课程教学中的比例,重要的是理论与实践这两个环节应达到高度的统一。本文探讨高职供配电技术课程理实一体化教学模式改革。

二、以真实的工作项目为载体构建“框架式”教学模式

如果把理实一体化课程的教学比喻为一栋大楼,那么其中的工作项目即大楼的框架,完成项目所需的知识与技能则是连接各框架的墙体。由此可见,只有稳固的框架结构,才能使大楼永远屹立于现代城市之林。因此,理实一体化课程教学的核心是选择合适的工作项目,而不是将各种零散的实验进行简单的堆积。所谓合适的工作项目,有两方面的含义,一是项目必须反映真实的工作过程,能够与实际岗位的技能要求对接;二是项目必须有一定规模的工作量。经过多年的教学实践,以小型建筑配电系统的设计、安装与调试的项目为例,最佳的项目工作量以28~56课时为宜,即1~2个实训周的时间。供配电技术理实一体化课程,通常由2~3个项目构成,而在选择项目载体时,应考虑以下问题:

第一,以实际岗位的技能需求选择工作项目。供配电技术课程所面向的职业岗位群有三大类:一是变电所(站)值班员与维护员、供配电设备检修员与设备管理员;二是建筑配电系统设计员与安装员;三是供配电设备制造所需要的工艺员、检查员、维护员、调试员等。在上述岗位中,结合高职院校的培养层次,学生毕业后前两年就业机会多是后两类岗位。针对这种情况,把小型建筑配电系统的设计、安装与调试作为供配电技术理实一体化课程教学的工作项目之一,较好地体现了教学要贴近生产实际,贴近真实的职位技能的原则。

第二,完成项目所需的知识与技能应涵盖课程大纲的主要内容。小型建筑配电系统的设计、安装与调试项目,是一个融小型负荷配电系统的设计、参数计算、导线与开关设备的选择、模拟安装与调试于一体的系统的工作项目,不仅有足够的作业量,而且也有一定的难度系数。要顺利完成项目的作业,首先,要了解低压配电系统的结构和负荷计算等供配电技术的基础知识;其次,要了解各种电气符号的使用规范,掌握各种导线、开关设备选择的方法;最后,要完成模拟安装与调试,实现向既定负荷配电、送电和控制的功能。可以说,其内容基本涵盖了供配电技术课程中除高压设备外所有的教学内容。

第三,项目的实施应具有较强的可操作性。对硬件的低依赖性和较强的可操作性,是选择项目的基本原则。小型建筑配电系统的设计、安装与调试项目基本的工作流程为:系统图的设计―参数的计算―导线与开关设备规格的选择―模拟安装与调试。从硬件要求上看,完成该项目作业所需要的硬件条件是:有一台能上网并安装有CAD绘图软件的普通电脑,用以完成各种设计图的绘制和各种数据的查询;能提供小型配电系统模拟安装的训练模板,还有部分导线及各种开关设备等常规的配电器材。由此可见,项目的实施简单易行,具有较强的可操作性。

三、由直观到抽象设计课程的教学流程

从生动的直观到抽象的思维是人类认识发展的基本规律。因此,在拟定理实一体化课程的教学计划时,需要对传统学科式的教学思维进行改革。学科式的教学基本模式是从书本到书本,知识的载体是书本。而理实一体化教学则要求以真实的工作内容为载体,理论与实践统一,工学结合,通过设定教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全面构建素质与技能培养框架的一种全新的教学方法。因此,在供配电技术理实一体化课程的教学过程中,应遵循实践―理论―再实践的教学模式。教学的基本流程为:下达设计任务书―参观终端变电站(所)―讲授知识点―项目作业―检查指导―考核验收。

(一)下达设计任务书。任何一个设计类的工程项目,其工作流程总是从下达设计任务书开始的,设计任务书主要是明确客户的要求以及设计应达到的效果。一般来说,设计任务书应载明以下内容:(1)设计任务及要求。根据设计任务的难易程度,可将任务分为基本任务和拓展任务两个层次,前者是必做项,后者由作业者根据自己的能力选择。(2)设计步骤与方法。按设计工作流程明确设计的基本步骤与方法。(3)设计进度与要求。明确项目各阶段的工作及完成的时限、项目结束后需要提交的设计文件及附件。

(二)参观终端变电站(所)。在实施小型建筑配电系统的设计、安装与调试项目之前,先组织学生参观终端变电站(所),初步了解终端变电站(所)系统的组成、各种高低压供配电设备的构成及其连接方式,目的是使学生对供配电系统及其设备有一个感性认识,为项目作业打下坚实的基础。参观的时间为2课时,参观地点为官塘校区1号变电站,具体参观计划如表1所示。

(三)讲授知识点。按照设计任务书的要求,在实施小型建筑配电系统的设计、安装与调试项目的作业过程中,不仅要求提电电气系统图、配电电气原理图、电器及照明布置平面图、配电工程预算表等设计文件,还要求按设计方案完成模拟安装与调试。项目的规模虽然不大,但却是“五脏俱全”,这就要求作业者对供配电技术的基础理论及其设计方法要比较熟悉。因此,必须结合设计任务书的要求及学生的具体情况,本着用之即讲和“授之以渔”的原则,对完成项目作业所需的知识进行有针对性的辅导。讲授知识点的计划如表2所示。

(四)项目作业。设计任务书下达后,即标志着项目作业开始。因此,应围绕着设计任务书的要求,合理确定项目作业的工作流程。理实一体化教学的核心是工学结合,因此,在项目作业的过程中,讲授知识点与项目作业是交叉进行的,项目作业工作流程图如图1所示。

在组织项目作业时,应注意以下问题:一是项目作业以小组为单位,每个小组以2~3人为宜,最多不能超过5人;二是项目作业的背景数据(建筑平面图与用电负荷的配置)各小组应互不相同,操作时可通过抽签的方式确定;三是各小组应指定有一名小组长,小组成员应有明确的分工,目的是培养学生的协作与团队精神;四是小组成员中应包含好、中、差等各种类型的学生,以利于在学生中开展互帮互学。

(五)检查指导。为切实提高受训者应用知识分析和解决问题的能力,在检查指导过程中,教师应注重抓住两个环节,首先对那些影响安全的不规范的操作习惯及时予以纠正,培养受训者良好的工作作风,全面提升其综合素质。其次,对受训者在作业过程中提出的问题,应采取诱导法启发其思维,以提高其分析、解决问题的能力。

(六)考核验收。项目作业完成后,要有严格的考核验收制度。为防止考核验收流于形式,提高实训考核制度的刚性,应该实行系部、实训中心和任课教师等参与的三位一体的考核验收模式。具体的做法是:(1)考核内容与评分标准应严格审批。理实一体化课程的考核内容及评分标准,在课程实施前应随教学大纲、教学进度计划等同时上报系部,系部主管教学的领导应及时审核,若考核方案有不够完善的地方,必要时可组织相关教研室进行研究修改。(2)应制订完善的补考机制。理实一体化课程通常实行模块化考核,即完成一个模块就考核一个模块,对于考核不合格的学生,应该允许其在本学期结束前有一次补考的机会,每天7~8节实训中心应开放实验室,以保证补考者有训练的场所。(3)考核的内容应包括理论和项目作业两个部分,理论考核采取统一命题的方式进行,项目作业则根据分工和完成质量的优劣进行综合评价。理论和项目作业的成绩比例为3∶7。

高职供配电技术理实一体化课程“低压配电系统的设计、安装与调试项目”模块的教学,经过近三年的改革与实践,取得了较好的教学效果,有效地解决了将抽象的理论转化为具体的工作过程的问题,极大地提升了学生实际动手的能力和就业能力。该课程实施以来,深受学生的好评。

【参考文献】

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[2]付艮秀.工厂供电技术[M].北京:北京师范大学出版社,2006

[3]叶一舵.新课程背景下的“公共心理学教程”[M].北京:高等教育出版社,2004

核电工程设计论文篇6

课程设计是工程类本科教学的重要环节,是高校学生理论联系实践的桥梁,是学生综合运用本专业课程和已修课程的基础理论而进行的工程设计尝试,是让学生把课堂理论知识转化为实际工程设计能力的重要手段。课程设计是培养大学生创新能力和创新意识的关键过程。通过开展课程设计训练,能使学生掌握工程设计主要程序的使用方法和设计技巧;培养学生独立思考问题的能力,学习查阅资料的方法;培养学生分析和解决工程实际问题的能力和创新开拓的精神;培养学生掌握放射性测量、数据分析的基本方法,训练“分析、观察、判断、试验、再判断”的方法,提高学生独立解决实践问题的能力。课程设计实践教学是培养学生创新能力、实际动手能力和综合素质的一个重要环节,它在培养学生的科学思维方式、严谨工作作风、扎实的专业知识和实验技能等能力和素质中起着不可替代的作用。

南京师范大学教育科学学院借鉴美国高校学前教育专业本科课程设计理念,认为我国高校学前教育专业课程设计应建立开放性选课体系,增加基础性阅读与延伸性阅读,建构有效的学习小组,建构多元的课程实践渠道,增强服务社会的实践意识。

天津外国语学院英语学院借鉴了澳大利亚商科课程设计中的三个方面:学生的需求、教学过程和评估,并结合ESP课程的特点,将其运用到教学中,取得了良好的教学效果。

哈尔滨工业大学强盛等在自动控制原理课程设计过程中要求学生能用经典控制理论中频域法或根轨迹法对实际控制系统进行分析和设计,并借助计算机仿真软件Matlab进行辅助设计,绘制仿真曲线,满足性能指标的要求。可培养自动化专业学生将经典控制理论应用于实际工程项目中。

中国计量学院现代科技学院徐志玲等通过测控专业课程设计群的顶层设计与改革,改变原有课程设计只考虑单元设计能力的传统模式,将项目驱动教学法应用于课程设计群的教学,把一个完整项目分解成四个模块进行设计,不仅培养学生项目开发的设计能力,突出项目教学法实践与研究相融合的教学特点,而且提升学生工程应用能力,体现专业培养特点,整体实施效果好。

河南理工大学吴雪峰等结合“卓越工程师培养计划”的基本要求,针对“机械设计”课程设计中存在的问题,提出了课程设计改革的思路,确立了以培养工程师为目标的课程设计改革思想,对于提升学生的工程实践认识,培养学生的工程素质和工程实践能力有一定的意义。

高校电子类课程设计是学生将理论与实践相结合的一个重要环节,武昌工学院马华玲针对不同的电子课程使用相关的仿真软件(如multisim、proteus、keil、protel),可以预知设计的结果,方便设计中各种元器件参数以及错误设计的修改,能形象生动的跟踪过程,仿真测试通过后再进行实物的硬件和软件设计,将获得事半功倍的效果,有利于提高学生的设计兴趣和设计效率。

南华大学李小华等从选取课程设计实践教学硬件和软件、选题、教学过程、互动式指导、练习、成绩考核及总结等方面对反应堆工程课程设计教学进行了实践,初步探索出一种适合我国普通高等学校开展反应堆工程课程设计的实践教学模式。

该文作者研究了采用Multisim10虚拟仿真软件应用于核电子学课程设计,进行《核电子学》中各种电路的仿真和分析,可以验证核仪器研发过程电路设计是否有效,功能是否达标,判断电路的准确性及有效性,有利于培养学生综合分析、开发创新和工程设计的能力。

由于目前市场上没有正规出版发行的核工程与核技术课程设计教材,需根据不同课程设计内容,结合核专业特色,选择合适的课程设计项目。

1 核工程与核技术专业课程设计教学改革目标

根据核工程与核技术专业的培养目标,结合南华大学该专业的办学特色,从教学中存在的实际问题出发,本着“真题真做,环环相扣”的教学思路,与工程实际紧密结合,让学生掌握核工程计算设计与核仪器研制设计的基本方法,培养学生综合运用理论知识和解决实际问题的能力,使学生的理论知识得到深化,综合设计能力全面提升。

在完成教学任务的基础上,培养学生具有一定的自学能力、独立分析问题和解决问题能力,学会常用环境放射性测量仪器的正确使用方法;并通过严格的科学训练和工程设计实践,树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

结合该校核工程与核技术专业的多年课程设计经验,构建一个结构合理、特色鲜明的核工程与核技术专业课程设计实践教学体系;并编写核工程与核技术专业课程设计指导书一份。

2 核工程与核技术专业课程设计教学改革内容

为了完成核工程与核技术专业课程设计教学改革目标,具体改革内容如图1所示,调查分析国内核工程与核技术专业课程设计的现状,结合该校的实际情况明确课程设计改革实践的方向和重点;在已有核工程与核技术实践教学示范中心的基础上,开展包括硬件条件、软件设施、师资队伍在内的课程设计实践基地建设,及包括课程设计内容形式多样化和基于项目实践的教学方式改革等的课程设计实践教学体系建设;编写核工程与核技术专业课程设计指导书一份;最终构建课程设计实践教学体系。

2.1 课程设计实践基地建设

南华大学核工程与核技术实践教学示范中心包括专业基础和应用实验室,其中专业基础实验室包括核电子学、核辐射探测、放射化学实验室,应用实验室包括核技术及应用、核仿真、辐射剂量实验室。示范中心实践教学特色鲜明,具备核科学与技术一级学科硕士点、核技术及应用博士点、核科学与技术一级学科博士后科研流动站。

在已有核工程与核技术实践教学示范中心的基础上,开展包括硬件条件、软件设施、师资队伍在内的课程设计实践基地建设。

(1)软、硬件条件建设。

2014年8月,该校核能与核技术工程虚拟仿真实验教学中心,成为南华大学首个获批省级虚拟仿真实验教学中心,可推动课程设计教学改革与创新,提高南华大学核类及相关专业课程设计教学科研水平,增强科研成果转化能力,创新人才培养模式,提升学生的综合实践能力,进一步推动“产学研用”一体化进程。

2014年12月,南华大学核科学技术学院之核能与核技术工程虚拟仿真实验教学中心入选为2014年部级虚拟仿真实验教学中心。部级虚拟仿真实验教学中心将建成基于实验室局域网的虚拟仿真实验课程体系,基于校园网环境的虚拟仿真实验教学平台以及基于Internet网环境的虚拟仿真教学平台,完善已有虚拟仿真课程设计课程及项目,达到能在实验室局域网条件下满足专业课程设计教学要求,实现核能工程、核技术应用类虚拟仿真软件与云平台的有机结合,为将来该校以及其他高校核类及相关专业虚拟仿真课程设计教学起到示范和共享作用。

软件设施方面,已经具备课程设计相关Multisim、Proteus、Protel、Labview、Mcnp、Root、Matlab等软件。同时一方面将NJOY、CITATION、SCALE、DRAGON等核能与核技术工程方面的专业软件用于课程设计教学,让学生掌握最为实用的科研程序;另一方面又自主开发基于三角剖分的二维特征线程序TSMOC,可求解次临界系统高次Alpha本征函值HARMONY程序,可用于百万居里级大型钴源辐照装置快速优化排源程序SPA等软件系统。实现了课程设计教学与科研相辅相成,达到了科教相长的有益互补。

(2)师资队伍建设。

师资队伍建设方面,以引进、自培、在职进修方式提升师资队伍学历水平,并聘请国内著名核科学与技术专家为中心兼职教授。

一方面每年新进博士、博士后等人才;另一方面,学院与核工业相关单位展开密切合作,如与国家核电技术有限公司下设的国核大学签订了长期人才合作协议,定期委派教师外出参加培训和交流;鼓励年轻教师读博、出国深造、外出进修学习及参加学术会议;学院领导班子积极联系资深院士、研究员等来该校进行学术讲座与交流;同时鼓励教师写好中长期发展计划,提供良好的科研和教学平台;并结合实际,认真抓好德、能、勤、绩全面考核,考核结果与岗位津贴、职称评定、评先评优挂钩。

2.2 课程设计实践教学体系建设

(1)课程设计内容形式多样化。

核工程与核技术专业课程设计内容形式多样化。如基于Multisim/Proteus的核仪器电子学仿真,基于Protel的核仪器PCB制作、LabVIEW虚拟仪器设计、蒙特卡罗软件仿真计算,基于ROOT的数据分析与模拟计算、Matlab软件反应堆控制仿真、x射线产生截面计算与穆斯堡尔谱分析等。

(2)基于项目实践的教学方式。

理论教学与实验教学相结合,引入基于项目实践的教学方式,作为课堂教学与实验的有机补充。通过引入基于项目实践的教学方式,引导学生自主发现问题、解决问题,培养学生的创新能力、动手能力与团队合作精神。

基于项目实践的教学方式研究,确定不同课程设计内容的具体项目,如核仪器电子学仿真与制作,可选项目基于Multisim的电压前置放大器仿真与设计,基于Protel的单道脉冲幅度分析器制作,基于Proteus的定标器仿真等;蒙特卡罗软件仿真计算,可选项目基于Mcnp的反应堆堆芯模拟,基于Mcnp的NaI探测器探测效率计算等。

3 课程设计教材编定

参考其他相近工科专业比较成熟的课程设计指导教材(如电子技术、单片机课程设计指导书),根据课程设计过程基于项目实践的教学方式,采用不同的课程设计实践教学内容分章编写的方法,结合教师、学生对课程设计的反馈意见,经过“分工、整合、修正”一系列步骤,编写核工程与核技术专业课程设计教材一套。

结合课程设计老师的教学经历和模式,目前《“核工程与核技术专业”综合课程设计指导书》初版已经出炉,下设“基于Multisim的电路仿真”、“基于Proteus核仪器设计与仿真”、“基于ROOT的数据分析与模拟计算”、“基于MATLAB的核信号处理与仿真”、“穆斯堡尔谱拟合程序MSU8. EXE的应用”、“X射线产生截面的计算”、“压水堆单通道热工水力程序开发”、“基于MCNP的辐射屏蔽仿真与计算”、“基于MCNP的压水堆删元、组建、堆芯的中子学参数计算”九个章节。

课程设计教材的编订,使核工程与核技术专业学生在掌握理论知识的基础上加强动手实践及综合应用能力的培养,同时也是对教学内容做一定的扩充,要求掌握MCNP、MATLAB、Multisim、Proteus等工具软件的使用,提高和培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力以及编写应用程序的能力。

4 结语

核电工程设计论文篇7

关键词:高职;电子信息类专业;实践教学

高等职业技术教育要在强调基础理论知识够用的前提下,重点加强学生的技术应用能力训练与综合职业素质培养,使学生进一步获得职业经验和职业技能。因此,研究实践教学环节的设计、管理与考核,对构建适应生产、建设、管理和服务第一线需要的高等技术应用型专门人才培养的新型实践教学体系具有重要意义。

电子信息类专业实践

教学体系的要求与设计

实践教学的目的是培养学生的综合职业能力。为培养学生的实践操作能力、独立分析问题与解决问题的能力、创新能力与理论联系实际的能力,要求实践教学内容应具有实用性、应用性、针对性,实践教学课程的教学学时与理论教学学时的比例至少应为1∶1,并且应有不少于30周的实践教学,以保证学生有足够的时间进行实践能力训练。因此,在设计高职电子信息类专业实践教学体系时,应以职业能力与创新能力培养为核心,遵循“贴近生产、贴近工艺、贴近装备”的原则设置实践教学内容,建立一套模块化、递进式的实践教学体系。理工科专业的实践教学内容一般应包括课程的实验教学、课程设计、认知实习、生产实习、毕业设计等。根据高等职业技术教育对实践教学体系设计的要求,在电子信息类专业的教学设计中,可将实践教学体系划分为基本技能、专业技能、综合技能训练和创新技能训练四大模块,根据每个模块的要求确定具体的实训课程,并制定出相应的实训课程教学大纲。

基本技能实践教学环节设计基本技能是指胜任职业岗位(群)的基本能力,是电子信息类专业学生所应有的共同能力。基本技能实践教学环节的设计包括两大类,一是整周实践教学环节的设计,包括金工基本技能训练、电工基本技能训练、电子基本技能训练等;二是与专业基础课程同步进行的实践教学环节设计,内容包括电工技术基本技能训练、模拟电子技术基本技能训练、数字电子技术基本技能训练、计算机应用基本技能训练等。通过基本技能实践教学训练,不但可以使学生熟悉常用的电工材料和电工工具,正确使用电工测量仪表,了解安全用电知识并能进行一些简单的电工实践,而且可以使学生学会正确使用常用电子仪器,熟悉常用电子元器件并具备查阅元器件手册的能力,能进行一些基础电子技术实践,还可以使学生掌握电子产品制作的基本要点,并具备计算机应用基本技能,如WINDOWS、WORD、EXCEL、POWERPOINT等常用软件的使用方法等,为以后进行专业技能训练、综合技能训练与从事专业工作打下坚实的基础。

专业技能实践教学环节设计专业技能是指胜任职业岗位(群)的专业能力。电子信息类专业的学生除了应具备一些基本能力之外,还应具有电子产品辅助开发能力、电子产品单元设计能力、电子产品使用与维护能力等,要掌握电子电路的构建、性能分析与故障排除技能,能分析与设计各种实用模拟、数字电路,较熟练地应用protel软件绘制电原理图和印刷板图,并了解印刷板制作过程及一般工艺要求,了解电子产品的工艺管理与技术,掌握C语言程序开发环境和开发过程并能编制具有良好设计风格的实用程序。专业技能实践教学环节的设计也包括两大类,一是整周的实践教学环节设计,内容包括电子产品生产工艺训练、针对职业标准的考工训练、功放音箱的设计与制作等;二是与专业课程配套的实践教学环节设计,内容包括电子设计自动化技能训练、单片机应用技能训练、C语言程序设计技能训练、新型嵌入式系统应用技能训练、DSP技术应用技能训练等一系列实践课程。通过一系列专业技能模块的训练,可使学生掌握必备的专业技能,为毕业实习和毕业设计等综合技能训练奠定良好的基础。

综合技能训练实践教学环节设计综合技能是指胜任职业岗位(群)的职业能力,通常是指学生毕业后在职业岗位上从事工作直接需要的能力与技能,包括知识、技能、经验、态度等为完成职业任务所需的综合经验技术和动作技能以及理论知识。综合技能训练的目的是训练学生应用基本技能与专业技能解决实际问题的能力。综合技能训练实践教学环节的设计主要包括专业技能综合实训、毕业实习和毕业设计三部分。通过综合技能模块的训练,可以训练学生的技术应用能力,培养学生消化、吸收与改进新产品的能力,更重要的是可以培养学生认真负责的工作态度以及综合应用知识的能力与分析问题的能力。

创新能力实践教学环节设计对学生创新能力的培养是体现高职教育特色的重要环节,高职教育必须牢牢把握创新的基本原则,将创新贯穿于人才培养的全过程。创新能力训练的目的不在于理论创新,而在于技术、工艺流程的应用创新以及解决现实问题的实用性创新,因此,在进行创新能力实践教学设计时,应注重培养学生理论联系实际的能力,培养学生的创新意识、创新精神与创新能力。具体可采用如下方法:

1.开设创新制作课程,改革技术应用性课程。创新制作课程不同于其他的实践教学课程,要求学生在教师的指导下自己选择一个具有新意的制作课题,利用学校实验室、企业或其他途径所提供的条件,在教师的指导下完成设计制作过程,最终提供规范的开题报告、设计报告与制作实物。课程教学可采用讨论、交流、讲座等较为自由、灵活的形式。课题结束时,可按专业组织结题答辩会,一般由2~3位教师参加,或邀请企业的专家参加。在结题答辩会上,每位学生应对自己的设计制作过程进行阐述,并演示制作样品,回答专家提问,由教师根据答辩情况给出每位学生的成绩。

2.成立课外科技兴趣小组,建立第二课堂。为加强学生的实践操作技能训练,可在电子信息类专业成立课外科技兴趣小组,如电子服务社、电子技术应用中心等组织,并由学校提供一定的训练场地和常规仪器仪表。课外科技兴趣小组可聘请有经验的教师作为指导教师,定期进行指导,举办讲座,并鼓励不同年级、不同层次的学生互相交流,互相学习,提高学生之间的互动,增强学生的合作能力,促进创新能力的培养。此外,学校每年定期举办“科技文化节”,举办“电子产品创新设计竞赛”、“技能竞赛”等活动营造创新氛围,也是培养学生创新能力的有效途径。

3.参加全国电子设计大赛、“挑战杯”等各种竞赛,鼓励学生的创新精神。全国电子设计大赛、“挑战杯”的宗旨是促进电子信息类专业课程建设,培养大学生的创新能力、协作精神与理论联系实际的学风,加强学生实际动手能力的培养与过程实践能力的训练。可组织教师对报名参加大赛的学生进行相关课程的培训辅导,确定参赛方案,并对获奖的学生给予相应的奖励。通过参与这些面向全国高等院校大学生的科技活动,促进学生创新能力的发展。

电子信息类专业实践教学的实施与管理

为提高电子信息类专业实践教学的效果,必须配备必要的相关课程技能训练校内实训室,并且要求专业教师参与校内实训室的建设,依据职业性、技术性、共享性、开放性的原则,为学生提供真实的职业环境。在采用的设备、训练的内容等方面应尽量贴近生产、贴近技术、贴近工艺,鼓励学生学习职业技能相关知识,并取得相应的职业资格证书。此外,还应有一定数量的校外实训基地,为学生提供以参观为主的一般认知性实习,也可在实际生产过程中依托企业的生产技术、设备为学生提供贴近生产与管理实际的毕业设计或创新研究的课题,或安排学生参加生产顶岗实习,进一步提高其专业技术应用能力和职业综合能力,从而实现高职教育培养技术应用型人才的目标。这样,不仅使学生的职业能力得到培养,也可使学生受到专业以外的熏陶,接受企业文化,提高综合素质,全面提升学生就业的竞争力。

为提高实践教学的水平和实践教学基地的效率,必须有一套科学的实践教学运行机制。实践教学的管理应针对不同的内容采取相应的管理方法。例如,对于专业基础课程和专业课程实践教学环节的管理,除应要求具有明确的实践教学大纲外,还应要求有相应的实训教材或实训指导书。在实践教学大纲中,应明确教学环节的目标、内容、要求、形式、手段、学时安排、与理论教学的衔接以及考核方式、方法等,使实践教学规范化。实训教材应包括实训项目单、实训项目卡、实训项目报告等内容。除此之外,还应在已有的理论教学规章制度的基础上相应地建立起配套的行之有效的实践教学管理规章制度,如《实训(验)室工作规程》、《实践基地管理制度》、《学生实践守则》、《实践教学检查制度》、《实践教学考核制度》等,使实践教学活动有章可循,有法可依。

实践性教学环节的考核方法

实践教学环节的考核是教学管理中最敏感的环节,对教学双方都起着指挥棒的作用,影响着教学的全过程。传统的实践教学考核一般沿用理论教学考核方式,体现不出高职教育的特色。高职教育实践教学考核的重点应放在核心专业技术、职业技能水平和职业资格证书获取等方面,既要考出实际操作能力,又要考核对所学知识与技能的综合应用能力。

实践教学考核的形式应随着考试内容的改变而变化,可采取笔试、动手实操、产品制作、课程设计、综合分析报告与现场解决工程问题等多样化的考试形式,注重过程考核和能力测评。例如,在电子信息类专业课程《电视技术》的实践教学考核中,主要应以综合操作技能考核为主,辅以问答口试。可将考核内容分为四部分进行:一是电子元器件识别与质量鉴别,主要考查学生对电视机及其他电子设备中使用的电子元器件的识别及质量鉴别能力,占技能考核总成绩的25%;二是仪器仪表使用,主要考查学生对常规电子仪器仪表的正确使用能力,占技能考核总成绩的20%;三是电视机常见故障的检修,主要考查学生对电视机电路结构及工作原理理解与掌握的程度,占技能考核总成绩的25%;四是故障分析与检修报告,主要考查学生对电视机常见故障的分析、判断及检修能力,同时考查学生的综合表达能力,占技能考核总成绩的30%。上述四项考核内容要求学生在两小时内独立完成。

实践教学是培养高等技术应用型人才的重要手段,做好高职教育中实践教学环节的设计是实现高职教育目标的关键。加强实践教学环节,注重学生职业技能训练与职业素质培养的有机结合,一方面可以使教师更好地了解经济社会发展对人才素质的要求及其发展趋势,促进教师对教学内容和教学方法的改革,使教学与社会实际紧密结合;另一方面,可以使学生克服理论脱离实践的弊病,提高实践动手能力与职业素质,为将来走向工作岗位奠定良好的基础。

参考文献:

[1]戴勇.高职机电类专业实践教学评价方法的研究[J].中国大学教学,2004,(1):49-50.

[2]王丽华.强化实践教学培养创新能力[J].辽宁高职学报(教科版),2004,(6):37-38.

[3]赵敬明.高职教育实践性教学初探[J].广东农工商职业技术学院学报,2004,(3):23-27.

核电工程设计论文篇8

关键词:PCB设计与制作 创新 教学过程 项目

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)03(b)-0099-02

《PCB设计与制作》是高职高专院校电子信息类专业基础课程,开设这门课程的目的是让同学们了解印制电路板基本知识,能够运用Altium Designer14熟练的绘制原理图;绘制图形库元件,制作封装;掌握元件布局所遵循的原则;能按规则设计PCB图;掌握单面PCB的设计方法、单面混装PCB的设计方法;熟悉双面PCB设计方法及规则设置方法。学会设计层次电路图;能根据客户需求设计出合适的电路板。在熟练应用基本技能的同时,能够设计电子类的产品,并进一步扩展到一般性的电子类产品的设计、制作,可以为企业服务,并且可为创业提供一定的知识保障。

1 课程内容设计

由于这门课程实操性比较强,因此安排在机房上课,采用理论和实验相结合的方式。以一个实际的项目为主导,对课程内容进行设计。课程设计必须具备一定的导向性,针对各个不同专业进行设置,根据不同专业选择不同的设计项目,这样的话针对性更强一些。这门课程原则性开设5个项目,项目开设难易程度遵从先易后难的原则。将理论知识融汇到实际操作中去,这样更能深刻地理解理论知识,有利于实践操作的顺利进行,让同学们能够真正的做到学做合一,既培养了高职学生的实际动手能力,也培养了理论理解能力。设计各个项目需要细化分解,将项目变为多个具体的工作任务的组合,以工作任务为主线,相关知识点为辅佐,以 “在做中学习,在学习中做,学习和做合二为一”教学方法,在学生完成多个PCB图设计后,选择其中一个或两个PCB图进行制作。

以应用电子专业的《PCB设计与制作》课程教学设计为例。首先选择5个基本电路,模拟电子电路和数字电子电路为主。首先第一个项目可以选择简单电路,用快速的方法设计PCB。第一个项目可以让学生初步对设计步骤有一个大致的理解,掌握绘制简单电路原理图,制作PCB。第二个项目,可以有目的地设计一个单面混装PCB图,并生成制造文件,该项目主要是对PCB设计步骤的回顾,引入新知识点,混装元件和插装元件,单面PCB的布线层规则设计以及制造文件的生成方法,并引入PCB制作实训内容,将PCB图加工制作成能实现功能的电路板。第三个项目双面PCB的设计,这个项目可以加深前面两个项目知识点内容,并可以引入元器件的绘制和封装的制作,引入双面PCB的制作方法。第四个项目可以设计异形双面PCB,巩固前三个项目所学知识点,新知识为不为矩形的PCB图设计,加工制作双面板,并实现其电路功能。第五个项目设计层次电路图,掌握层次电路原理图的设计方法。通过这5个项目,由浅入深,让学生循序渐进地掌握到设计PCB的技巧及流程,以及制作PCB的整个过程。

2 教学过程设计

以“学生为主,教师为辅”的方式进行教学设计,一人一机,同学之间可以互相帮助。针对高职高专人才的培养具有专业性、技术性和基层性的特点,要有针对性地教学。《PCB设计与制作》课程的知识和能力目标是要学生熟悉PCB设计的一般流程;PCB的设计规则;PCB制作的工艺流程;按客户需求设计。对学生综合素质能培养、沟通和团结协调能力培养、语言表达能力培养。为此可将教学过程设计为以下3个阶段。

2.1 学习PCB的设计与制作

教师布置项目,学生分解任务,学生查找每一项任务所需要的知识点,需要完成什么电路的设计。对于不了解的部分提出,教师进行详细解答,同时在课程过程中进行实际的操作实验,自制电路板。包括制作元器件符号,绘制电路原理图,打印输出原理图,生成PCB,为PCB添加设计的规则,PCB规则检查,生成Gerber和钻孔文件,打印图纸,掌握热转印流程,掌握手工蚀刻方法,对电路板进行质量检测,焊接调试。

2.2 提出PCB设计与制作新观点

在学习过程中,由于同学们的理解力和领悟力有差别,同学们可以进行小组讨论,各自发挥自己的观点,对于有异议的地方可以动手实操得出正确结论,提出独创性的观点。同学们在自我学习,独立操作过程中,如果有问题,可以翻阅课本,网上查阅资料,通过这些过程,形成自己的设计思路。在教师的帮助下,同学们可以自己形成独有的绘图习惯,从而设计出完美的PCB图。

2.3 教学过程评价

在教学中,去发挥同学们的最大潜能,调动学生的学习积极性,让学生有一种主动学习的欲望。提供良好的教学环境,讨论氛围,鼓励同学大胆的提出自己的想法,在培养学生动手能力的同时,不能忽略语言表达能力,同时采取多样式的评价方式,自评、互评、教师评论。最终得到客观、公平、公正的评价。

3 学生考核方式

改变传统理论考试加上机考试。改革后采用项目形成性考核+实训技能考核+软件操作考核方式。项目形成性考核:由5个项目的PCB设计成绩、项目测试成绩、课堂考勤等构成;制板操作技能考核:由2个包含制板的实训项目成绩构成,涉及安全文明操作、制板工艺规范、制板质量、电路焊接装配、检测调试等模块构成;软件操作考核:采用上机考试方式。

4 结语

通过项目化教学的设计,学生变为学习的主人,教师起指导作用,这样更有利于提高学生的学习积极性,使得知识点的学习更加有趣,不再枯燥乏味,同时教师们的知识能够适宜地传授给同学,真正地做到在学习中提升学生的动手能力, 并且完美地发挥学生的主体地位,真正地为学生们提供自由的发挥空间,完美地展现出高等职业院校以培养高等技术人才为中心理念,为整个社会提供技术的支持。当然在此过程中,也存在一些课堂管理问题,也有学生偷懒,这需要教师继续地探索教学模式。

参考文献

[1] 叶林朋.Altium Designer14原理图与PCB设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,2015.

[2] 余晓明.浅谈工程教育方法和培养模式的改革[J].中国电力教育,2008,120(9):152-153.

[3] 职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.

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