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關(guān)鍵詞：柔性生產(chǎn)線 高職 傳感器技術(shù) 項目教學

高職教育在教育部16號文件《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》思想的指導下，一直在以能力為本位，以高素質(zhì)技能型人才為目標的人才培養(yǎng)模式上探索著。在進行課程教學改革的進程中，行動導向的教學、基于項目的教學、基于問題的教學等各種教學方法都被應用到各專業(yè)的各類課程的教學中。教學如何更貼近企業(yè)生產(chǎn)工作崗位實際，學生怎樣才能將知識與技能有效的融合，培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)，是課程教學改革的出發(fā)點，也是落腳點。本文主要討論基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項目教學的實踐。柔性生產(chǎn)線為亞龍YL-221型機電一體化柔性生產(chǎn)實訓系統(tǒng)。

基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項目教學改革思路

傳感器技術(shù)課程是高職高專電氣工程類、機電一體化類及自動化類專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，教學目標是培養(yǎng)學生具備常用傳感器及測量電路的基本知識與技能，熟練掌握各類傳感器的工作原理及信號處理，培養(yǎng)機電技術(shù)的高素質(zhì)綜合型技能人才。

多數(shù)高職院校的傳感器技術(shù)課程還是相對獨立的進行學科式的教學。基本上是按照教材的知識結(jié)構(gòu)，分不同類型的傳感器進行原理分析，數(shù)據(jù)處理分析，再配套一些驗證性的實驗，在實驗箱上完成。在傳感器的應用方面，也只是泛泛的介紹，或空洞的引入一些工業(yè)應用實例。這樣講授式的課堂教學，因為學生的專業(yè)基礎(chǔ)水平參差不齊，課程教學內(nèi)容多，學生會感覺到這門課程非常深奧，非常難學，聽不懂，沒有學習積極性，教學效果自然可想而知。即便是部分教師在傳感器技術(shù)課程的教材、教學內(nèi)容上做了一些整合調(diào)整，引入更多的應用實例，學生也會感覺是紙上談兵，并沒有從根本上做到培養(yǎng)學生的實踐技能，達到能力培養(yǎng)的目標。筆者在教學改革的實踐中，以提高學生的學習興趣，加強實踐能力的培養(yǎng)為目標，對傳感器技術(shù)課程的教學內(nèi)容、教學方法進行了調(diào)整，采用項目教學法，以工業(yè)現(xiàn)場任務為主線，以柔性生產(chǎn)線為載體，結(jié)合可編程控制技術(shù)（PLC），整合了課程知識，綜合了專業(yè)技能。主要以工業(yè)企業(yè)實踐中常見物理量的檢測組成幾個項目，將被測量融合到每個工作項目中形成項目教學。結(jié)合傳感器綜合實驗臺及柔性生產(chǎn)線，使學生在饒有興致的技能操作實戰(zhàn)中理解各類傳感器原理，掌握相關(guān)的測量方法，掌握各類傳感器在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)線中的實際應用（安裝調(diào)試）和技術(shù)維護。每一個項目都會是一個典型的實際應用，各個項目綜合，組成了一套完整的生產(chǎn)線模擬系統(tǒng)。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，在實踐中找到學習的樂趣，企業(yè)工作崗位綜合素質(zhì)的養(yǎng)成，真正達到了培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的教學目標。

基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項目教學實踐

教學項目的確定

教學項目的確定是“項目教學法”的關(guān)鍵。以課程教學目標為基礎(chǔ)，以企業(yè)工作崗位技能要求為指導，將知識分解整合為具體的項目。筆者在進行項目教學的實踐過程中，充分利用實訓基地的實訓設(shè)備，將柔性生產(chǎn)線的各分站作為教學項目，結(jié)合綜合型傳感器實驗臺，設(shè)置六個教學項目。每個項目都有獨立的知識點，如溫度傳感器、壓力傳感器、速度傳感器、色標傳感器等，知識涵蓋了工業(yè)企業(yè)中常用的現(xiàn)代傳感器，更是一個個具體的應用實例。項目在柔性生產(chǎn)線上實施前，還可以提出相關(guān)的子項目任務和要求，學生可以按要求在綜合型傳感器實驗臺上完成。下表1是基于亞龍柔性生產(chǎn)線的傳感器技術(shù)課程教學項目。

表1基于柔性生產(chǎn)線的傳感器教學項目

教學項目 主要傳感器 項目主要技術(shù)應用 實踐能力

供料單元 渦流接近開關(guān)傳感器、光電反射傳感器 托盤定位檢測、工件到位檢測 應用分析、安裝調(diào)試

噴涂烘干單元 溫度傳感器 噴涂室溫度檢測 應用分析、安裝調(diào)試

加蓋及頂銷單元 接觸式行程開關(guān)、光纖傳感器 加蓋檢測、上銷釘檢測 應用分析、安裝調(diào)試

檢測及鏈條傳送單元 稱重傳感器、色標傳感器、數(shù)字編碼器、渦流接近開關(guān)傳感器 工件重量檢測、工件蓋、銷釘?shù)挠袩o檢測、銷釘材料檢測、工件顏色檢測、鏈條電機轉(zhuǎn)速檢測 應用分析、安裝調(diào)試

成廢品分揀單元 電磁閥控制傳感器、渦流接近開關(guān)傳感器 機械手電磁閥控制、成廢品檢測 應用分析、安裝調(diào)試

提升入倉單元 伺服電機磁電編碼器、光電反射傳感器 提升臺控制、工件入倉檢測 應用分析、安裝調(diào)試

項目教學的實施

根據(jù)教學培養(yǎng)目標將教學項目確定好以后，授課教師在課前先實施完成各個教學項目，收集整理相關(guān)數(shù)據(jù)并對可能出現(xiàn)的問題進行預分析處理。一方面對整個教學項目會有比較全面具體的了解，便于教學實施，也能更好的指導學生；另一方面在項目的提出時，可以在柔性生產(chǎn)線上給學生展示成果，使學生有明確的目標和感性認知的過程，了解實施該項目要解決什么問題，關(guān)鍵點在哪里。在課程的項目教學實施過程中，由于設(shè)備條件限制，要求對教學班級分組分項目進行教學。下面以“檢測及鏈條傳送單元”為例說明基于柔性生產(chǎn)線的傳感器技術(shù)課程項目教學的實施過程。

教學項目：檢測及鏈條傳送單元

項目描述：項目的功能要求分為工件的指標檢測和傳感器的安裝調(diào)試。檢測內(nèi)容主要包括工件的重量、工件蓋和銷釘?shù)挠袩o、銷釘材料是否是金屬的、工件的顏色識別（能識別紅綠黃三種）、鏈條傳送帶的運行速度（直流電機轉(zhuǎn)速測量）；安裝調(diào)試內(nèi)容包括各傳感器在生產(chǎn)線上的安裝調(diào)試。本項目的重點傳感器主要有：稱重傳感器、色標傳感器和數(shù)字編碼器。

教學目標：要求學生會識別常見稱重傳感器、色標傳感器、數(shù)字編碼器，熟悉其原理，并掌握傳感器在柔性生產(chǎn)線中的實際安裝調(diào)試與應用。

教學組織：將教學項目劃分為四個單元來實施：單元一，教師結(jié)合綜合型傳感器實驗臺及多媒體，介紹稱重傳感器、色標傳感器、數(shù)字編碼器的實體、原理、應用，演示項目功能效果。小組成員自行熟悉傳感器工作原理，根據(jù)項目的功能要求，分析討論用什么類型的傳感器實現(xiàn)。單元二，學生根據(jù)之前的小組討論分析，在柔性生產(chǎn)線對應的工作站上安裝傳感器、配線調(diào)試。完成后教師進行檢查指導，提出出現(xiàn)的問題或故障，學生繼續(xù)調(diào)試，直到安裝合理、配線正確后進入下一單元。單元三，小組成員結(jié)合PLC控制技術(shù)，實踐稱重傳感器、色標傳感器、數(shù)字編碼器的程序控制。要求能實現(xiàn)項目的功能要求，教師負責關(guān)鍵編程技術(shù)指導。單元四，項目實踐總結(jié)，教師和學生分別就項目的實踐過程總結(jié)。

為便于組織教學，建立項目實訓小組：6人一組，共6組。每個項目的教學學時為14學時，其中單元一4學時；單元二4學時；單元三4學時；單元四2學時。單元一可6組同時進行，單元二、三、四分6個站6個小組分別進行，10個學時后循環(huán)輪換項目，即課程的總學時為64學時。各專業(yè)可根據(jù)教學實際，合理安排學時或有針對性的選擇教學項目。

具體實施步驟如下：

1、下發(fā)項目任務單，教師利用多媒體和綜合型傳感器實驗臺，介紹傳感器的外觀、結(jié)構(gòu)、原理并演示。學生了解了其原理，并具備了一定的應用知識后，教師再在柔性生產(chǎn)線上演示傳感器在生產(chǎn)線中的實際應用，包括安裝調(diào)試及控制。學生可以在綜合型傳感器實驗臺上完成一些主要類型傳感器的原理驗證及測量，如應變式、電容式、電感式、電渦流式、光電式等，以及溫度、氣敏、濕敏等傳感器。

2、學生小組討論分析，擬出項目接線布局圖紙，在生產(chǎn)線上進行傳感器的實際安裝、配線調(diào)試。小組成員之間要求相互學習、相互幫助。教師跟蹤指導。

3、學生在柔性生產(chǎn)線上進行傳感器應用的可編程控制，完成項目功能目標，并討論解決相關(guān)的技術(shù)問題。小組成員之間要求相互學習、相互幫助，以會的帶不會的，直到全都會。教師跟蹤指導。

4、學生在完成了項目任務后，需要提交一份項目報告，總結(jié)主要傳感器在柔性生產(chǎn)線工作站的應用，分析實踐中遇到的問題及解決方法。

5、6個實訓小組在完成了一個工作站的項目后，進行下一項目的輪換。到第二輪換學時時，各小組之間還可以相互學習，相互幫助，提高項目的實施進度，提高項目教學的效率效果。

項目實施的總結(jié)

項目的總結(jié)也是“項目教學”的重要環(huán)節(jié)，主要由教師對學生的項目任務完成情況的評價、學生的自我評價兩部分組成。教師的評價主要基于各組各個學生在項目實踐過程中的綜合表現(xiàn)和所提交的項目報告，即采用過程考核方式。根據(jù)每組各成員在項目實踐中的完成情況和解決問題的能力等綜合表現(xiàn)，給出一個考核成績，每個項目的考核成績，加上學生的項目報告成績，即是該學生該門課程的成績。學生要進行自我評價，每組學生分別總結(jié)項目實施過程中遇到的具體問題和解決方法，注意事項以及個人收獲等。教師最后對學生完成項目的情況進行總結(jié)，對具有創(chuàng)新的實踐方法進行表揚，對項目實施過程中出現(xiàn)的一些共性問題提出解決思路，讓每個學生都有一種成就感，期待下一個項目的實踐了。

基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項目教學效果

項目教學法緊緊圍繞工作項目選擇知識理論，以夠用實用為原則，更加注重培養(yǎng)學生的實際應用能力，培養(yǎng)學生實際企業(yè)工作崗位技能和綜合素質(zhì)。目前，基于柔性生產(chǎn)線的傳感器技術(shù)課程項目教學在我院系的教學中已在實踐，并取得了很好的教學效果。通過項目教學，以生產(chǎn)線為項目實施平臺，學生對課程的興趣濃厚了，對需要掌握的知識明白了，對學生的專業(yè)技能水平提高了，也讓學生感到技能訓練更加貼近實際工作崗位了。每一個項目經(jīng)過實踐，學生都掌握了一類或幾類傳感器的外觀款式、基本原理、安裝接線、信號處理、實際應用維護等技術(shù)能力。對授課教師來說，通過項目教學，使得專業(yè)知識的銜接與融合更加緊密，課堂教學思路更清晰、更有活力。學院對課程的項目教學實踐的評價是：有效利用了自治區(qū)示范實訓基地的資源優(yōu)勢，將傳感器技術(shù)課程的教學場所從教室搬到實訓基地，讓學生的技能訓練可以更加貼近崗位工作實際，提升了學生的專業(yè)綜合技能，提高了課程教學效果，給相關(guān)的專業(yè)課程改革提供了參考。

基于柔性生產(chǎn)線的項目教學在傳感器技術(shù)課程的教學實施過程中，還需解決提高之處有：一是如何根據(jù)有限的教學條件，增加完善更全面的、適應現(xiàn)代傳感器技術(shù)發(fā)展的教學項目；二是如何有效地對課程的項目教學實施進行過程監(jiān)控，就是出現(xiàn)6個項目同時進行，課堂管理稍顯松散、教師指導不到位等問題。解決改進的方法是：一是主講教師與實訓指導教師一起，不斷研究傳感器新技術(shù)，并在生產(chǎn)線上增加新的傳感器類型、內(nèi)容，保持課程教學內(nèi)容的與時俱進性；二是在項目實施過程中，任課教師配備一名實訓指導教師，全程共同指導學生。每個實訓小組安排一個小組長，負責協(xié)助教師管理課堂，其他服務等。通過項目管理卡，對各小組成員進行過程監(jiān)督，對那些不主動學習，坐享組員成果的學生，進行全班通報批評，并在考核成績上體現(xiàn)。

基于柔性生產(chǎn)線的傳感器技術(shù)課程項目教學，能夠更好的發(fā)揮實訓基地的教學作用，提高學生的專業(yè)技能水平和綜合素質(zhì)，增強了學生的就業(yè)競爭力。

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一、課程教學現(xiàn)狀與存在問題

目前傳感器的課程內(nèi)容設(shè)置主要有三種:一按工作原理分類講授，在重點木科高校按照工作原理的講解居多，這種內(nèi)容設(shè)置系統(tǒng)性好，但傳感器種類眾多，工作機理復雜，常常涉及物理、機械、電子、材料、化工、環(huán)境、地質(zhì)、核技術(shù)等方面知識的交又，對學生相關(guān)基礎(chǔ)知識的掌握程度要求甚高，不適用于學生基礎(chǔ)較薄弱以實踐能力培養(yǎng)為主的應用性高等院校。二按被測對，這種分類便于學生理論聯(lián)系實際，但內(nèi)容龐雜，知識點系統(tǒng)化存在難度，同一測量參數(shù)涉及多類傳感器，從課程角度很難一一涉獵。且信息技術(shù)發(fā)展迅速，內(nèi)容容易缺乏時效性，對于新型傳感器的應用十分考驗學生融會貫通、舉一反三的能力。三按項目應用，項目應用教學注重學生動手能力的培養(yǎng)，很多教學研究論文都有提及，主要應用于高職高專、應用型木科院校。由以課木理論知識為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨こ添椖繛橹行?，由以課堂教學為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫嵱柌僮鳛橹行?，可以極大提高學生學習興趣與主觀能動性，但容易出現(xiàn)項目實用價值不高、缺乏典型性以及仟務分工與項目實施存在困難等問題。

二、教學改革方式的探索

1.根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)目標整合教學內(nèi)容

物聯(lián)網(wǎng)涉及傳感、通信與信息處理三個層次，學科交又性強，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展核心，傳統(tǒng)的傳感器課程內(nèi)容設(shè)置不能滿足技術(shù)創(chuàng)新應用的人才培養(yǎng)目標。從應用出發(fā)，將內(nèi)容模塊化。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用中，數(shù)據(jù)的真實可靠有效是關(guān)鍵，擔當數(shù)據(jù)采集功能的傳感器在整個系統(tǒng)的構(gòu)建中要求學生具備根據(jù)系統(tǒng)需求選擇傳感器的能力，及其對所選傳感器應用于實踐的能力。

以物聯(lián)網(wǎng)的典型應用智能家居為構(gòu)建目標為例，確立數(shù)據(jù)采集對象，如溫度、光照、人體監(jiān)測、氣體等，以其中的氣體監(jiān)測對象為例，不同應用場景需求不一樣，傳感器的選型也有極大區(qū)別，需對氣體傳感器的分類與工作原理及其主要特性參數(shù)有所了解。例如，在廚房，可燃氣體的監(jiān)測，選用前需弄清可燃氣體主要成分和安全濃度;若在客廳，空氣質(zhì)量的監(jiān)測，考慮門窗常開狀態(tài)，其測量范圍與特性參數(shù)與臥室門窗常閉的環(huán)境亦有所不同。

課堂教學由實際應用案例引出典型傳感器，進而解析其選型原因、工作原理、特性參數(shù)與使用注意事項。以點帶面，內(nèi)容在于精而不在于多。對于應用型木科院校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學生來說，理論基礎(chǔ)不夠扎實，動手能力強，這種教學內(nèi)容設(shè)計便于學生案例重建，提升學習興趣，主觀上愿意深人了解傳感器的相關(guān)特性及應用，進而舉一反三，融會貫通。

2.加強課堂教學形式的組織與教學過程的設(shè)計，提升課堂教學效果

課堂教學從案例出發(fā)，案例實物演不或者成熟案例視頻演不，學生總結(jié)案例作品功能，教師從型號、主要參數(shù)、工作特性、工作原理、優(yōu)缺點、使用注意事項等方面著手剖析案例所用傳感器，并找出同類傳感器，組織學生進行討論，敘述其是否可替換及其緣由。最后由教師總結(jié)該類傳感器工作原理、工作特J吐及其選型注意事項等。學生可提前準備相關(guān)傳感器的資料以備課堂討論需要，從實際應用出發(fā)，模擬案例設(shè)計中的方案討論環(huán)節(jié)讓學生參人設(shè)計，提升課堂教學效果。

3.多元化考核，促進學生傳感器應用能力的提升

考核分為實踐考核和理論考核兩大模塊。其中理論考核分為平時課前復習提問和期末理論試題考核，平時課前復習提問主要考核學生對上節(jié)課重要理論知識的掌握程度;期末理論試題考核以書面形式考查學生對傳感器工作原理、基木特性等重要理論知識的掌握程度。實踐考核分實驗考核和課程設(shè)計兩部分，實驗部分主要針對某一類傳感器的應用，例如，霍爾傳感器的工作特性測試、霍爾測速等;課程設(shè)計要求學生根據(jù)指定選題從課題前期資料調(diào)研、方案設(shè)計、可行性分析、到系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)調(diào)試與測試完成一個傳感器應用的系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。

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關(guān)鍵詞：單片機 智能車 實訓系統(tǒng) 模塊化

中圖分類號：TP273文獻標識碼：A文章編號：1009-5349（2016）23-0051-02

實習實訓是人才培養(yǎng)的重要組成部分，對培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新意識，提高學生的動手能力，加深對所學專業(yè)知識的認識具有不可替代的作用。但現(xiàn)階段，實習實訓教學模式陳舊，學生被動接受的內(nèi)容多，主動探究的機會少，嚴重制約了創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對電類專業(yè)目前實習實訓教學中存在的問題，提出了CDIO教學模式，即從Conceive（構(gòu)想）、Design（設(shè)計）、Implement（實施）、到Operate（操作）全流程的教學模式，充分調(diào)動學生主動參與訓練項目的積極性，在真設(shè)備、真項目和真要求的驅(qū)動下，實現(xiàn)學生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。我院測控技術(shù)與儀器專業(yè)工程項目實訓采用了CDIO教學模式，為此開發(fā)設(shè)計了基于單片機的智能車實訓系統(tǒng)，該系統(tǒng)由10個功能模塊組成，可根據(jù)實訓內(nèi)容要求構(gòu)建硬件電路，可完成智能車的循跡、避障、調(diào)速、語音報警、車速和里程顯示及遙控等功能，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設(shè)計、軟件編程、硬件調(diào)試的綜合能力，提高了學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

一、整體設(shè)計思路

以AT89S52為核心控制器。車體選用標準車架模型改裝而成，霍爾傳感器實現(xiàn)測速和里程統(tǒng)計，紅外傳感器進行軌跡跟蹤，超聲波傳感器避障，藍牙模塊實現(xiàn)無線控制，直流電機對車進行轉(zhuǎn)向和行動控制，H橋電路實現(xiàn)電機的驅(qū)動。本系統(tǒng)基于完備的軟硬件系統(tǒng)，很好地實現(xiàn)了小車的自動循跡和避障，遇到障礙物時，能進行語音報警和自動減速，通過液晶LCD1602顯示車速、里程和距離障礙物距離。

系統(tǒng)由微控制器、電源模、功能按鍵、顯示、電機驅(qū)動、語音模塊、藍牙、紅外傳感器、超聲波避障、車速檢測等10個功能模塊構(gòu)成。如圖1所示，系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計，學生可根據(jù)設(shè)計需要，完成不同功能智能車的硬件搭建和軟件調(diào)試，通過藍牙無線通信模塊，可實現(xiàn)智能車的遙控。

二、智能車實訓系統(tǒng)的硬件組成

系統(tǒng)硬件性能的好壞決定了整個系統(tǒng)的運行情況，能否穩(wěn)定而可靠地運轉(zhuǎn)就取決于硬件電路的質(zhì)量。核心控制器采用AT89S52構(gòu)成最小系統(tǒng)，紅外傳感器模塊采用4組紅外對管構(gòu)成循跡電路，測距采用HC-SR04超聲波模塊，液晶顯示電路采用1602，電機驅(qū)動采用L298構(gòu)成H橋電路，語音模塊采用ISD1760構(gòu)成，使用了藍牙通信模塊HC-06實現(xiàn)無線通信，電源電路采用7805和LM1117將96V鋰電池轉(zhuǎn)換為5V和33V，除電機驅(qū)動模塊需96V和藍牙模塊使用33V外，其他模塊均采用5V供電。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，開放式接口，方便學生連線。

電機驅(qū)動電路采用L298N構(gòu)成H橋電路，可同時驅(qū)動2個直流電機，如圖2所示，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電機， 5（IN1），7（IN2），10（IN3），12（IN4）腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉(zhuǎn)，這四個引腳輸入PWM脈沖，假設(shè)IN1輸入一個PWM脈沖，IN2輸入與IN1相反的PWM脈沖電機正轉(zhuǎn)，相反的PWM可以由程序設(shè)置，若要實現(xiàn)電機的反轉(zhuǎn)，則IN1、IN2輸入與正轉(zhuǎn)相反的脈沖即可實現(xiàn)， EN1、EN2為使能端，控制電機的停轉(zhuǎn)。當使能端為低電平時，芯片不會工作。

t外循跡模塊采用紅外對管構(gòu)成，如圖3所示，一體化紅外發(fā)射接收IRT中的發(fā)射二級管導通，發(fā)出紅外光線，經(jīng)反射物體反射到接收管上，使接收管的集電極與發(fā)射極間電阻變小，輸入端電位變低，當紅外光線照射到黑色條紋時，反射到IRT中的接收管上的光量減少，接收管的集電極與發(fā)射極間電阻變大，三極管截止，三極管的集電極C為高電平，再經(jīng)反相器后輸入到單片機的信號為低電平。在三極管的基極B和發(fā)射極E接一個01pF的電容，減少電路中的“毛刺”，以減輕電路的干擾。由于光電傳感器受外界的影響較大，容易引起單片機的誤判，因此我們在電路中加入了一個可調(diào)電位器（阻值為10K），通過調(diào)整電位器，改變光電傳感器的輸入電流從而改變其靈敏度。

三、測試結(jié)果

實訓過程中，以智能車為訓練平臺，根據(jù)設(shè)計要求構(gòu)建硬件電路，先進行基礎(chǔ)訓練，然后采用項目驅(qū)動式，拓展任務，創(chuàng)新性地進行實訓，通過在智能車平臺上安裝不同的功能模塊來完成某種特定的任務，為了測試智能車實訓系統(tǒng)的性能，制作了智能車的樣機，經(jīng)過試驗測試，該智能車樣機能夠準確判斷跑道的邊界線并分析出跑道的走向，可以實現(xiàn)自主循跡功能、避障功能和語音報警等功能。

四、總結(jié)

本文設(shè)計了基于單片機的智能車實訓系統(tǒng)，該實訓系統(tǒng)具有模塊化設(shè)計，搭建方便、靈活組合，功能多樣，使學生在該系統(tǒng)上進行硬件電路設(shè)計、軟件程序設(shè)計和綜合調(diào)試等，極大地提高了學生的實訓熱情和實踐動手能力。

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關(guān)鍵詞：PLC 溫度 液位

可編程控制器可靠性高、編程簡單、抗干擾能力強，目前已成為工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域的核心技術(shù)，被廣泛地應用于自動化控制工程項目中。各院校對可編程控制器項目的培訓內(nèi)容中，主要包括其硬件設(shè)計、軟件編程及現(xiàn)場調(diào)試。

本設(shè)備為溫度液位PLC控制系統(tǒng)（如圖1所示）。該設(shè)備電氣部分包括了信捷PLC、變頻器、觸摸屏、溫度傳感器、液位傳感器等在工控領(lǐng)域中常見的控制裝置。該設(shè)備可以滿足我院高技、技師、高級技師等階段PLC控制與系統(tǒng)集成的實訓教學，使用方便，內(nèi)容豐富，具有極強的可操作性。該設(shè)備既可以作為PLC編程、變頻器控制、觸摸屏技術(shù)、模擬量控制等單個項目的教學，又可以實現(xiàn)工控系統(tǒng)的集成安裝、調(diào)試與維修教學，使用面較為廣泛，能夠大大提高學生的動手能力。目前基于該設(shè)備開展的教學課題主要有信捷PLC的編程與調(diào)試、變頻器的拆裝與操作、觸摸屏人機界面設(shè)計、模擬量控制、PLC與變頻器的綜合控制和PLC、變頻器、觸摸屏綜合集成與調(diào)試等。

圖1.溫度液位PLC控制系統(tǒng)

一、硬件電路設(shè)計

本設(shè)備的硬件部分主要包括信捷PLC、變頻器、模擬量模塊和觸摸屏以及相關(guān)元件，如圖2所示。系統(tǒng)內(nèi)部電氣結(jié)構(gòu)如圖3所示。

本設(shè)備采用信捷XC3-32RT-E系列PLC作為主控單元，其輸入接口X0、X1外接SQ1、SQ2兩個電容式傳感器，用來檢測并傳送水位的高低限位信號。輸出接口Y2、Y3外接KA1和KA2兩個直流繼電器，其中KA1用來控制電磁閥工作，實現(xiàn)水箱的進水；KA2用來控制加熱棒工作，實現(xiàn)箱內(nèi)儲水的加熱。Y4、Y5外接HL1和HL2兩個指示燈，其中HL1為綠色運行指示燈，HL2為紅色報警指示燈，用來指示系統(tǒng)的運行狀態(tài)。Y6、Y7、Y10作為變頻器控制端與信捷VB3系列變頻器的控制端子連接，用來實現(xiàn)變頻器的多段速控制。XC-E3AD4PT2DA模塊與PLC相連接，該模塊主要實現(xiàn)A/D和D/A轉(zhuǎn)換。本設(shè)備中該模塊A0和C0端外接溫度傳感器PT100，AI0和C0端外接液位壓力傳感器，分別實現(xiàn)水箱溫度檢測和水位高度檢測。信捷觸摸屏作為人機交互界面用來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的操作控制和參數(shù)設(shè)置與顯示功能。

圖2.硬件電路圖

圖3.系統(tǒng)內(nèi)部電氣結(jié)構(gòu)圖

1.信捷XC3-32RT-E系列PLC

XC3-32RT-E系列PLC可以獨立使用，或以基本單元與各種擴展模塊組成使用。該元件作為主控元件，其結(jié)構(gòu)上包括18個輸入接口和14個晶體管輸出接口，工作電壓AC220V，具備POT1和POT2兩個通訊口，可同時連接計算機和觸摸屏。同時該PLC具備擴展模塊接口，最多可構(gòu)成7個模塊的組合。

2.VB3系列變頻器

本設(shè)備中，采用信捷VB3系列變頻器控制水泵電機實現(xiàn)變頻運行。本系統(tǒng)在培訓過程中選擇外部端子控制模式，即由PLC控制變頻器實現(xiàn)多段速控制，為此，變頻器參數(shù)P0.03=1。PLC輸出點與變頻器控制端子連接，與變頻器參數(shù)的對應關(guān)系如表1所示。變頻器參數(shù)設(shè)置中，主要對工作模式、多段速頻率、加減速時間等參數(shù)進行設(shè)定。

表1.PLC輸出點與變頻器參數(shù)的對應關(guān)系

3.XC-E3AD4PT2DA模擬量模塊

本設(shè)備中，需要對水箱中的溫度以及液位高度進行實時測量與監(jiān)控，為此，我們選用XC-E3AD4PT2DA模擬量模塊與PLC進行聯(lián)接，用來實現(xiàn)模數(shù)信號轉(zhuǎn)換。該模擬量模塊包括3路A/D輸入通道、4路PT輸入通道和2路D/A輸入通道。本系統(tǒng)中，一個PT100溫度傳感器接口一路PT輸入端，實現(xiàn)溫度檢測；一個液位傳感器以電流連接方式接入A/D通道，實現(xiàn)液位檢測功能。

4.觸摸屏

觸摸屏用于實現(xiàn)人機交互功能，在觸摸屏上制作對應控制按鍵用于控制系統(tǒng)的啟停等控制功能，同時也可以將溫度、液位等實時數(shù)據(jù)信息通過窗口在觸摸屏上進行顯示。本系統(tǒng)制作的簡單觸摸屏控制界面如圖4所示。

圖4.觸摸屏控制界面

二、控制要求與編程調(diào)試

本設(shè)備動作過程如下：儲水箱中注入適量水。系統(tǒng)上電后，按下啟動按鈕，電磁閥打開，儲水箱中的水流入進水箱中，液位傳感器工作，觸摸屏顯示水位高度。當水位到達高位傳感器時，電磁閥關(guān)閉，不再進水。同時，電氣柜上綠色指示燈點亮。2秒鐘后加熱棒工作，溫度傳感器測量實時水溫，并將其顯示在觸摸屏上。當水溫到達26度時，停止加熱。延時2秒后，抽水泵開始工作，將水抽入儲水箱中。其先以10Hz工作，5秒鐘后變?yōu)?0Hz運行，3秒鐘后變?yōu)?5Hz運行；當水位低于低位傳感器時，水泵停止工作，同時，電氣柜上紅色指示燈點亮，綠燈熄滅。延時6秒鐘后重復上述過程。按下停止按鈕，則系統(tǒng)在運行完一次循環(huán)后停止。按下急停按鈕，整個系統(tǒng)停止工作。

根據(jù)控制要求，結(jié)合PLC的輸入、輸出關(guān)系，列出I/O分配表如表2所示。

表2.I/O分配表

運用步進指令進行編程，主程序流程參考如下：

篇5

（江蘇省常州技師學院機電工程系，江蘇 常州 213032）

【摘　要】當前職業(yè)教育過程中，學生對抽象的思維能力不能很好的掌握，在機械加工專業(yè)中，如何讓學生能夠客觀實在的了解并且掌握刀具刃口隨著切削過程的的不斷變化而變化，溫度對切削過程的影響等等，而在這個過程中，刀具溫度的判斷與掌握則顯得更加重要，本文將從靈感挖掘，首次嘗試，不斷完善，和成功結(jié)題等方面來談談作者帶領(lǐng)團隊開發(fā)機加工刀具刃口實時溫度探測儀的過程。

關(guān)鍵詞 機加工；刀具刃口；溫度實時探測

1　靈感挖掘

在《刀具》這門功課的備課過程中，我發(fā)現(xiàn)許多學生不能較好的了解刀具溫度隨著刀具在切削過程中的變化，尤其是枯燥的文字說明更是顯得蒼白無力，即使通過形象的幻燈片模擬展示來介紹溫度隨著刀具切削過程的變化而變化，還有很大一部分學生依然覺得不客觀，不形象，不能切實體會到溫度在刀具切削過程中是如何變化的。鑒于此，我和我的團隊就發(fā)出“如何讓學生能夠和刀具互動，實現(xiàn)不同的溫度展示？”“如何與我們的生產(chǎn)實習結(jié)合的更加緊密，讓學生在生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生的問題，就是我們專業(yè)基礎(chǔ)課需要解決的問題？”帶著這些問題，我們開始了嘗試。

2　開發(fā)過程

為了更好地完成任務，我們團隊將上述的兩個問題結(jié)合起來考慮，即，不僅要在實訓過程中產(chǎn)生我們的開發(fā)成果，而且要能夠讓學生在實訓工程中能夠與我們的開發(fā)儀器進行互動，讓我們的學生置身于實時溫度探測儀中。在開發(fā)過程中，我們一共經(jīng)歷了如下以下幾個環(huán)節(jié)。

2.1　如何確定刀具溫度數(shù)據(jù)源的產(chǎn)生方法

由于本課題研究的目的是為了測試刀具在實際加工過程中產(chǎn)生的溫度，為了精確收集來自刀尖切削熱的熱量，我們大膽采用了刀具直接固定在刀架上，通過刀具對工件進行實際的切削加工，在切削過程中產(chǎn)生熱量，并且加以收集，從而實現(xiàn)溫度的實時測試和顯示，這樣做的好處是，它能夠形象地給學生帶來形象而客觀的理解，尤其使得學生對刀具切削原理知識的了解打基礎(chǔ)。具體操作方法是將刀具牢固準確地裝夾在刀架上，通過溫度感應器連接到芯片上，實現(xiàn)溫度實時監(jiān)測。

2.2　確定刀具刀尖切削部分溫度傳遞到傳感器的方法

為了提高溫度傳遞精確度，在刀具刀尖部分，我們采用了 物質(zhì)材料作為傳感器與刀尖材料的連接物質(zhì)，該物質(zhì)的導熱性好，且耐高溫，固定傳感器牢固，尤其適用在刀具連續(xù)不斷震動的場合，且能精確傳遞刀尖產(chǎn)生的熱量，即使在使用的過程中，有所破損，我們還可以將它進行補充，并不影響整個傳感器的工作過程。

2.3　確定刀具溫度的顯示方法

刀具溫度的顯示是該創(chuàng)新作品的點睛之筆，溫度測量對實時監(jiān)測和安全生產(chǎn)具有重要的意義，在工業(yè)生產(chǎn)中，為了高效、安全生產(chǎn)，必須有效控制生產(chǎn)過程中的諸如溫度、流量、溫度等主要參數(shù)。由于溫度控制在生產(chǎn)過程中起著決定性的安全作用，基于51單片機的溫度測量系統(tǒng)具有準確率高，響應速度快，可擴展性好，價格便宜等多方的有點，因此采用該單片機進行溫度測量。

首先需要考慮的是溫度傳感器，溫度傳感器是溫度檢測系統(tǒng)中的重要組成部分，由各種溫度敏感元件將被測溫度信號轉(zhuǎn)換成容易測量的電信號作輸出，給顯示儀表顯示溫度值，或供控制和報警使用。本次設(shè)計采用的是 MD-PS002型溫度傳感器,具有體積小,量程大等優(yōu)點,應用領(lǐng)域有汽車的胎壓測量,工業(yè)方面的空氣溫度車齡,消費品方面的高度計,和醫(yī)療電子方面的血壓計等。

MD-PS002引腳線，+IN和-IN為傳感器提供恒流源或者是恒壓源, 可以是5V恒壓源,或者是1mA的恒流源。-OUT和+OUT提供輸出電壓,150KP的溫度傳感器輸出電壓的方位是60-100mV。放大電路被測的非電量經(jīng)傳感器得到的電信號幅度很小，無法進行A/D轉(zhuǎn)換，必須對這些模擬電信號進行放大處理。為使電路簡單便于調(diào)試，本設(shè)計采用二級運算放大器，因為傳感器輸出的較大共模電壓，而有效的信號來源于差模信號。所以放大電路采用差模放大電路。

差模信號經(jīng)過該放大電路后多倍后,共模信后得到了有效的抑制。模數(shù)轉(zhuǎn)換器模擬量輸入通道的任務是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。能夠完成這一任務的器件稱之為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱A/D轉(zhuǎn)換器。本次設(shè)計的中A/D轉(zhuǎn)換器的任務是將放大器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進行輸出。這里A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0804,ADC0804的8位并行接口A/D轉(zhuǎn)換器。最高工作頻率為400MHz,無論是分辨率還是速度都滿足本次設(shè)計的需求.而實際的顯示界面，我們采用了VB的人機對話接口，它編程簡單，人機互動效果好，并且能夠根據(jù)個性化需要進行改進，能夠滿足后期改進需要。

2.4　本作品的使用方法簡介

步驟一：打開刀具切削刃口實時溫度檢測軟件

步驟二：將待測量刀具帶有傳感頭的USB插頭插入電腦的USB插孔，電腦將自動安裝驅(qū)動，并且啟動程序。

步驟三：點擊按鈕，在彈出的選項框中填入?yún)?shù)，一般波特率不用改變。默認即可（端口在系統(tǒng)設(shè)備管理器中可以查看）。

步驟四：點擊測試連接按鈕，說明可以建立連接，可繼續(xù)下一步操作。

步驟五：點擊確定后保存設(shè)置

步驟六：打開連接，點擊按鈕說明連接已成功，可以點擊監(jiān)控按鈕開始監(jiān)控，這時可以在軟件左下角看到實時的溫度信息。

步驟七：在車床刀架上安裝刀具，并在開始切削加工前點擊軟件中屏幕上的波形圖開始運動，并且記錄數(shù)據(jù).

步驟八：當車削結(jié)束之后點擊停止記錄即按鈕即可保存此次測試數(shù)據(jù)。

步驟九：如果需要查看記錄并且保存，可以點擊按鈕。

步驟十：詳細記錄繪制界面點擊讀取此次試驗數(shù)據(jù)，如需調(diào)整繪制圖形的疏密程度，可以點擊按鈕。程序?qū)詣又匦吕L制實驗數(shù)據(jù)，并自動保存為圖片格式，下次測試將默認此次設(shè)置。

步驟十一：關(guān)閉繪制窗口，返回主界面。

3　課題總結(jié)

篇6

1項目教學法的含義及其作用

項目教學法是指在教學過程中確定一個“項目”活動，由學生小組完成的一種教學實踐。在中職教育中，利用這種項目教學法可以讓學生在實踐中不斷學習，對教學具有一定的促進作用；教師將有些課堂內(nèi)容以“項目”的形式分給學生，學生可以分成幾個小組，分別完成各項實踐活動。學生小組可以根據(jù)項目內(nèi)容，制定相應的實踐計劃，然后付諸行動；最后項目完成后展示實踐成果，師生共同評價與總結(jié)。項目教學法對學生的學習具有非常重要的作用。第一，學生獨立處理問題的能力、團隊合作精神得到提高。每一個項目都是由小組成員共同完成的，可以加強學生之間的團隊合作能力；第二，學生將學過的理論知識與實踐相結(jié)合，提高了學習的效率，在實踐中加強對理論知識的運用與理解。第三，項目教學法給學生足夠的空間和時間去實踐，在一定程度上提高了學習的主動性與積極性。

2當前中職汽車維修專業(yè)教學中存在的問題

2.1教師專業(yè)知識與教學方法不足：由于中職院校自身的教學設(shè)備與資源不足，很多教師缺乏專業(yè)的汽車維修知識，課堂上教師照本宣讀，對學生知識的講解方式單一，學生聽講的注意力不集中，課堂氣氛沉悶。教師與學生缺乏交流互動，學生的自主學習和創(chuàng)造能力沒有得到有效發(fā)揮，導致學生的學習積極性降低，對汽車維修專業(yè)的學習興趣不足等。

2.2理論教學與實踐聯(lián)系不緊密：汽車維修專業(yè)學習的理論知識偏多，在教學過程中，教師大量時間都在進行理論知識的講解，理論教學與實踐學習的聯(lián)系不緊密；另外很多院校由于汽車維修專業(yè)實踐設(shè)備不足，加上學校學生人數(shù)較多，給學生提供的實踐機會較少，導致學生對理論知識的消化吸收效果不佳，傳統(tǒng)教學模式降低了學生學習的興趣。

2.3對項目教學法的結(jié)果評價不夠：教師在學生完成項目之后，對學生的實踐情況沒有及時進行總結(jié)和做出全面的評價，教學沒有收到良好的效果，對實踐結(jié)果的運用不佳。比如對表現(xiàn)好的學生沒有進行表揚，對表現(xiàn)相對較差的學生沒有正確指導與教育等，總之，項目教學結(jié)束之后應及時進行評價與總結(jié)。

3促進汽車維修專業(yè)教學的方法

3.1改善傳統(tǒng)教學模式，增強理論聯(lián)系實際教學：在新課標的指導教學下，中職院校也應貫徹新課改的教學理念，提高對實踐教學的重視程度，增強理論聯(lián)系實際教學。課堂上增強教師與學生的互動交流，通過探討相關(guān)問題，提高學生學習的積極性。另外，教師也可以組織課外活動，讓學生自己進行探索與學習。比如組織學生到附近的汽車維修廠進行參觀學習，在實踐中理解和運用理論知識，最終加強理論與實踐的教學。

3.2提高中職學校教師專業(yè)能力和改善教學設(shè)備：首先應提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學方法，加強學校汽車維修專業(yè)的教師隊伍水平，促進教學質(zhì)量的提升。比如學?？梢詫處熯M行培訓，增強理論知識與實踐性的學習；也可以開展教師交流會或者研討會，促進自身水平的提高。另外，學校可以擴大校內(nèi)的實訓基地，增大設(shè)備的投入，也可以建立或投資校外實訓基地，通過與汽車維修廠的合作方式給學生提供實訓和鍛煉的機會，這樣既可以為維修廠輸送人才，也可以增加學生的實踐機會。

3.3提高教師的教學方法，增強項目教學法的運用：教師在加強實踐教學的過程中利用靈活多樣的學習方法，可以促進教學效率的提高，因此，教師合理安排項目教學法的實施，項目教學法可以從以下幾個方面進行：

3.1.1做好項目教學法實施的前提工作：在實施項目教學法之前，教師和學生應深入市場進行調(diào)研，了解汽車市場的真正需求和發(fā)展方向，從而找到教學的重點，開展具有實際意義的項目教學活動，為社會輸送高質(zhì)量的人才。

3.1.2確定項目的任務：在對市場進行調(diào)研之后，教師應根據(jù)教材內(nèi)容和學生的實際情況，明確教學目標，要利用項目教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性和提高對知識的理解與應用。比如中等職業(yè)學?！秱鞲衅髋c檢測技術(shù)》這本教材，教師在講《認識傳感器及其信號調(diào)理電路》這一課時，教師可以讓學生探討項目的任務，讓學生認識傳感器、傳感器的信號調(diào)理電路，明白電阻式傳感器的具體應用，在明確項目任務的基礎(chǔ)上有效開展項目教學。

3.1.3制定項目計劃并實施：通過確定項目的任務，小組學生要制定相應的計劃并實施。學生可以通過查閱資料、討論的形式制定計劃。教師也可以事先進行演練，讓學生明白具體步驟。計劃應包括項目實施的時間、具體步驟、實施的程序、小組分工等，最后按照計劃進行實施。

3.1.4做好項目教學結(jié)果分析：在項目結(jié)束之后，教師應及時總結(jié)與評價，首先可以讓學生進行自我評價，了解自身的優(yōu)缺點和明白項目的收獲等。其次讓小組學生對小組整體進行評價，明白團隊合作的重要性。最后教師在進行總結(jié)，進行相應的表揚與批評，指出學生的不足之處并加以改進，使項目活動獲得實際效果。

4結(jié)束語

篇7

隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和電子商務的高速發(fā)展，越來越多的人們通過網(wǎng)絡(luò)進行購物，這一發(fā)展趨勢促進的了物流企業(yè)高速發(fā)展，隨著業(yè)務量井噴式的發(fā)展，物流企業(yè)對自動分揀設(shè)備的需求量爆增，對相關(guān)技術(shù)人才需求也明顯增加。

正是在這一背景，我選擇了此次視頻公開課的課題“應用傳感器和PLC實現(xiàn)工件的自動分揀”希望通過本課的教學能使學生對自動分揀設(shè)備的工作原理、控制方式等知識有個初步了解，拓寬他們將來的就要渠道。

同時“應用傳感器和PLC實現(xiàn)工件的自動分揀”這堂課中涉及到的傳感器、PLC編程、設(shè)備聯(lián)調(diào)等都是機電專業(yè)學生需要掌握的核心知識和技能。

在這堂課的教學中我嘗試將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的信息化手段融入到課堂教學中，以提高學生學習的積極性，促進其對知識的掌握。

二、課的設(shè)計

本視頻課程教學內(nèi)容主要是利用YL-235A光機電一體化實訓設(shè)備來學習如何使用傳感器和PLC來實現(xiàn)對不同材質(zhì)的物料的區(qū)分。

本課的內(nèi)容選自《PLC應用技術(shù)》中的項目十：“物料的分揀”。

PLC應用技術(shù)是一門專業(yè)技能課，是機電一體化專業(yè)的核心課程之一，在整個專業(yè)課程體系中占有重要地位。

在此之前的章節(jié)中，同學們已經(jīng)學習了三菱PLC的一些常用編程指令：LD、LDI、OUT、OR、MOV等。一些基本軟元件如：X、Y、M、T、S、D等。常用編程方法：基本指令編程、步進指令編程、SFC編程等；

“本次項目”：應用傳感器和PLC實現(xiàn)工件的自動分揀是在掌握了一定的三菱PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上，再加上傳感器技術(shù)、氣動技術(shù)的相關(guān)知識來完成的一個項目，實現(xiàn)了不同課程知識之間的綜合應用，促進了學生對不同課程知識之間的融會貫通，也能更好的對學生前期所學知識的掌握情況進行檢驗。

下面我從教學內(nèi)容，教學指導思想，學習者分析，教學評價等幾個方面來介紹下本次課的設(shè)計指導思想和具體要素。

本次課主要教學內(nèi)容為下兩個方面：

1.傳感器的選擇和使用

2.如何通過PLC控制傳感器來區(qū)分不同材質(zhì)的物料

教學指導思想：本堂課將采用“理實一體化教學模式”，突出“學生為主體，教師為主導，訓練為主線，能力為目標”教學思想。

靈活運用“情景導入”“案例分析”“任務驅(qū)動”“實驗演示”等多種教學方法，引導學生主動參與，積極思考，通過自主探究、合作學習、角色扮演等方式，將教學過程轉(zhuǎn)化成為學生探求新知掌握新知的過程關(guān)的。

學習者分析：本節(jié)課我的教學對象是中?三年級的學生，這一階段的學生在學習能力、知識技能和情感態(tài)度上有著自己的特點。

學習能力：他們已經(jīng)初步掌握了學習PLC技術(shù)的一些技巧，并能正確使用仿真軟件、編程軟件等多種學習工具，具有了一定的自主學習的能力。

知識技能：他們已經(jīng)掌握了三菱PLC的部分常用指令和編程方法，能進行簡單程序的設(shè)計和編寫。

情感態(tài)度：通過前期的學習，他們對PLC技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，非常期待新知識，新技能的學習。

這就要求我們老師在進行教學策略的選擇和教學過程設(shè)計時，要打破傳統(tǒng)的教學模式，將“做、學、教”三者更好的結(jié)合起來，為學生創(chuàng)造一個貼近實際的學習環(huán)境，提供一個師生交流的學習平臺。

教學評價：以小組為單位進行成果驗收，填寫評價反饋表；通過學生的成果展示和教師點評的方式評選出最佳團隊；教師進行點評，強調(diào)正確做法，完成知識的內(nèi)化。

以上就是我對本堂課的教學內(nèi)容和學生情況的一些分析，從中我們看到，如何進一步提高學生的動手能力、培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力，提高課堂教學的效率是需要進一步探討和研究的。

三、課的實施與觀察

在傳統(tǒng)的技能教學中，因為時間、場地有限，面對幾十個學生，教師往往無法針對同一個問題進行反復講解和演示，而學生也因為能力不同，對知識和技能的掌握也參差不齊，學生碰到的問題不能得到及時的解決，使得課堂教學的效率下降，學生的技能掌握不夠全面。

針對這樣的問題，我嘗試將信息化教學手段融入到我們的技能教學中。利用學校的信息化教學平臺，將教學內(nèi)容轉(zhuǎn)化成文字、PPT、視頻等多媒體資料，上傳到教學平臺上，使得學生隨時都可以進行自主學習。

我將整個教學過程分成課前準備、情景導入、任務引入、任務實施、任務總結(jié)、課后復習六個環(huán)節(jié)，并將信息化教學手段貫穿在整個教學過程中。

首先，學生在進行課前準備的過程中，可以通過網(wǎng)絡(luò)在學校的教學平臺上自主學習相關(guān)的教學內(nèi)容，完成老師布置的預習任務，同時將自己在預習過程中碰到的問題在網(wǎng)上進行提問，由老師進行回答。老師通過回答學生這些疑問，可以發(fā)現(xiàn)一些具有代表性問題，這樣可以在上課時候進行集中講解，這樣就能更加有的放矢。

例如：我將有關(guān)電感式接近傳感器和光纖式傳感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的教學視頻放在學校教學平臺上，學生在前期就可以進行相關(guān)知識點自習，同時在教學平臺提問，教師進行回答，并在接下來的課程中有針對性進行講解。

通過學生的課前預習和提問，使得教師上課更加有針對性，效率也更加高。

在整個教學過程中，我也充分利用信息化的教學手段，在情景導入環(huán)節(jié)，我通過播放現(xiàn)代物流企業(yè)中自動化分揀設(shè)備的視頻來引起學生的學習興趣，引出相關(guān)教學內(nèi)容。

在任務引入環(huán)節(jié)，除了老師的講解外，還通過網(wǎng)絡(luò)連線的方式實現(xiàn)與企業(yè)導師的面對面交流，通過企業(yè)導師來布置任務內(nèi)容，更加貼近企業(yè)生產(chǎn)實際情況。

在任務實施環(huán)節(jié)，除了老師傳統(tǒng)的知識講解和演示外，我還將各個知識點的內(nèi)容和教師演示操作制作成了視頻資料放在了教學平臺上，這樣學生在實際操作的過程中，除了可以向現(xiàn)場老師提問外，還可以自己通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺查詢相關(guān)的教學內(nèi)容，反復觀看教師的演示操作，提高了課堂效率，避免了學生因為等待老師來解答問題而浪費時間。

例如：在實踐過程中，有一組學生遇到傳感器故障：電感式接近傳感器無法檢測到金屬物料。

當學生碰到這個問題向我提出來后，如果按照傳統(tǒng)的方式，那我就要在邊上指導學生來排除故障，這可能需要比較長的時間，在這過程中如果其他學生有問題，那么我就不能及時給他們解答。但是使用了網(wǎng)絡(luò)教學平臺后，我只需提示學生登陸教學平臺上查找本堂課的教學資源中有關(guān)傳感器常見故障的內(nèi)容，對照故障現(xiàn)象查找故障原因，再對照相應故障排除教學視頻排除故障，這樣不但極大的提高了課堂教學的效率，還培養(yǎng)了學生獨立解決問題的能力。

最后在任務總結(jié)環(huán)節(jié)，我們再次通過網(wǎng)絡(luò)連線，由企業(yè)導師來對學生作業(yè)進行點評，使得學生的技能更加接近企業(yè)的要求。同時教師將對本堂課的教學總結(jié)共享到教學平臺方便學生課后學習，學生將自己學習的心得體會共享在教學平臺上，促進學生之間的交流，也可以為后來的學習者提供參考。

四、教學效果

在本堂課的教學中，通過使用了信息化教學手段，學生普遍反映課堂學習比以前更加高效了，很多??題通過教學平臺上的教學資源可以自行解決，而且通過與企業(yè)導師的連線也能更加清楚的了解到企業(yè)對員工的要求，有助他們今后更快的適應企業(yè)的工作崗位。

而從課堂教學的情況和課后學生的任務總結(jié)中可以看到，通過本堂課學習，全班42位同學都能夠基本掌握電感式接近傳感器和光纖式傳感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；能夠通過調(diào)整光纖傳感器的靈敏度區(qū)分白色塑料和黑色塑料兩種材質(zhì)的物料；同時也能排除調(diào)試過程中出現(xiàn)的一些故障。

篇8

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程 人才培養(yǎng) 校企合作

一、當?shù)匚锫?lián)網(wǎng)人才需求分析

湖北省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)建了“智慧光谷”――“武漢？中國光谷物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，成立武漢物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的宗旨，就是要加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術(shù)合作，以獲得物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)突破，擴大物聯(lián)網(wǎng)在湖北的推廣應用，打造湖北省新的千億元產(chǎn)業(yè)。結(jié)合武漢特大城市以及“兩江多湖”的特點，啟動智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小區(qū)、智能電網(wǎng)、智能商貿(mào)、智能物流等物聯(lián)網(wǎng)示范工程，為國家物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃編制工作獻策。據(jù)相關(guān)部門的估算，未來僅專業(yè)性物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計師，在我國的需求量就將達到5萬人。未來十年，物聯(lián)網(wǎng)重點應用領(lǐng)域投資可達4萬億，產(chǎn)出8萬億，形成就業(yè)崗位2500萬個，其產(chǎn)業(yè)將比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。

二、根據(jù)需求確定人才培養(yǎng)目標

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)適應我國信息化建設(shè)需要，德、智、體、美全面發(fā)展，并具有良好的科學文化素質(zhì)、敬業(yè)精神和社會責任感，掌握物聯(lián)網(wǎng)的基本理論、基礎(chǔ)知識，較系統(tǒng)的掌握融合計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感信息處理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的基本能力。培養(yǎng)適用地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，能在企業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工程設(shè)計和施工、物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)應用、物聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)備維護等相關(guān)領(lǐng)域的高級應用型人才。

三、人才培養(yǎng)模式――“產(chǎn)業(yè)+企業(yè)+專業(yè)”的產(chǎn)學研用實踐人才培養(yǎng)模式

1.實踐型人才培養(yǎng)模式分析

單一的學校理論教學讓學生與企業(yè)的實際應用脫離，單一的職業(yè)培訓讓學生知識體系不完善，約束了學生的發(fā)展前景。應用型本科物聯(lián)網(wǎng)人才從6個方面闡述物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)+物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)+物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的應用型人才培養(yǎng)模式的基本思路。

2.校企合作模式探討

校企合作體現(xiàn)在三方面：一是校企共同確定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格，校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標與規(guī)格進行準確定位，利于更好發(fā)揮培養(yǎng)目標在專業(yè)建設(shè)和教育教學中的目標牽引作用。二是校企共同開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)模塊化課程體系及科目課程，深化“產(chǎn)學研用”，突出“應用特色”，校企合作是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)堅持“產(chǎn)學研用”相結(jié)合辦學理念的實踐，積極與相關(guān)企業(yè)建立廣泛的聯(lián)系，通過產(chǎn)學研合作關(guān)系，聯(lián)合開展科研項目、人員培訓等，是一種校企雙贏的舉措。一方面，學?？梢酝ㄟ^為企業(yè)培訓人員，幫助其改進業(yè)務流程和運行與管理模式，提高工作效率； 另一方面，企業(yè)可為學校提供實訓基地和實訓設(shè)備，并接受師生見習和實習，同時也為學校面向社會推行“訂單式”教育提供了基礎(chǔ)。三是校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實習實訓基地，學校與該公司簽署了聯(lián)合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生的合作協(xié)議書，雙方積極開展以后的工作，為學生和教師的交流建立順暢的渠道。

3.校企合作的優(yōu)勢

在校企合作模式下有兩大優(yōu)勢，一是校企一體化有利于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)“雙師”結(jié)構(gòu)教學團隊減少，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)要保證承載基于實際應用過程所需的知識傳授和職業(yè)技能訓練的順利展開和高質(zhì)量，教學團隊建設(shè)的一個基本要求，是培養(yǎng)既有高校教師資格和專業(yè)職稱，又有職業(yè)資格和技能等級證的“雙師”結(jié)構(gòu)師資隊伍。在開辟渠道和實現(xiàn)人員雙向交流的基礎(chǔ)上，為教師到企業(yè)見習鍛煉、掛職實踐、參與員工培訓提供平臺，也為聘請企業(yè)經(jīng)驗豐富的實踐專家來學院兼課任課、當好實訓實習指導教師、參與監(jiān)控人才培養(yǎng)的教學過程和量化評價教學質(zhì)量創(chuàng)造條件。第二個優(yōu)勢校企共建物流專業(yè)人才培養(yǎng)激勵機制，實施訂單培養(yǎng)，分析企業(yè)人才需求，按照職位要求的專業(yè)業(yè)務素質(zhì)和綜合素質(zhì)來培養(yǎng)。學生到企業(yè)參與生產(chǎn)性任務，對表現(xiàn)好、專業(yè)掌握過硬、綜合素質(zhì)高的學生推薦就業(yè)，實行訂單式培養(yǎng)。結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求，校企共建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)渠道，為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學生就業(yè)提供了穩(wěn)定的專業(yè)人才輸送渠道。

四、以就業(yè)為導向的課程設(shè)置

1.就業(yè)崗位需求分析

對應用型物聯(lián)網(wǎng)工程師人才的培養(yǎng)，要以就業(yè)為導向，適應社會發(fā)展的需要，體現(xiàn)自己的專業(yè)技能，分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的行業(yè)，具體從事的就業(yè)崗位有射頻開發(fā)工程師、通信開發(fā)工程師、無線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/硬件開發(fā)工程師、網(wǎng)絡(luò)層應用層開發(fā)工程師、無線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/嵌入式系統(tǒng)軟件工程師、無線傳感器/物聯(lián)網(wǎng)/嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)工程師等等。

2.基于要求的核心課程設(shè)置

基于就業(yè)崗位的分析，射頻開發(fā)工程師要求具備一定軟件知識，能獨立進行設(shè)備安裝、配置、調(diào)試，熟悉NET或J2EE開發(fā)模式和Oracle或SQL Server等數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，了解RFID標簽及讀寫設(shè)備基本特性；物聯(lián)網(wǎng)嵌入式軟件工程師要求你熟悉至少一種嵌入式平臺（MSP430、ARM等）的編程開發(fā)，熟練掌握Linux或Android系統(tǒng)，掌握常用外設(shè)接口技術(shù)、Wi-Fi、藍牙、TCP/IP等通訊協(xié)議，精通匯編或C、C++編程，掌握常用的軟件開發(fā)和調(diào)試工具，了解傳感器工作原理及選型；移動應用開發(fā)工程師：熟悉Android或iOS架構(gòu)，熟悉HTML，CSS，Javascript，XML等前端開發(fā)技術(shù)用，熟練掌握UDP/TCP/IP、HTTP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，掌握Oracle/Sql server/MySql等多種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應用。各種職位具體要求的分析，在應用型本科的物聯(lián)網(wǎng)工程教學體系中主要課程有：C語言程序設(shè)計、計算機組成與接口、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫原理及應用、RFID原理及應用、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理與智能決策、ARM嵌入式技術(shù)等。

3. 課程教學模式

在主要課程的學習中，通過項目的形式帶動理論教學，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學步驟和教學模式如下圖1，通過實際的例子來講解理論，通過驗證性的實驗理解理論，然后學生通過課程設(shè)計綜合理論和實驗的內(nèi)容，最后和企業(yè)的項目實訓提升自己的能力，遇到不懂的理論部分開始新的理論知識的學習。

4.4證書建議

為了提高學生的職業(yè)能力，進行各種職業(yè)資格證書的考試也是必要的的，應用型物聯(lián)網(wǎng)工程師可以建議如下一個資格證的考試：一是AAE認證（ARM認證工程師計劃），二是全國計算機技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試中級資格認證，三是全國物聯(lián)網(wǎng)工程師證書（由人力資源和社會保障部中國就業(yè)培訓技術(shù)指導中心（簡稱CETTIC）批復，有北京企學研教育科技發(fā)展中心負責執(zhí)行）。通過資格證書的考試提高學生學習和應用知識的能力，增加了自己的就業(yè)砝碼。

五、總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)工程應用型人才培養(yǎng)模式能系統(tǒng)地學習、理解和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能應用于社會生活的物聯(lián)網(wǎng)工作領(lǐng)域，培養(yǎng)成為社會需求的人才。有校企合作一起確定人才培養(yǎng)模式，已就業(yè)為導向開設(shè)課程，由校企合作提供學生實習的場地，讓人才的培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會的需要。

參考文獻

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[2]陳海明，崔莉，謝開斌.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)方法的比較研究， 軟件導刊（教育技術(shù)） [J].2013年01期

篇9

【關(guān)鍵詞】信息處理；物聯(lián)網(wǎng)；智能家居

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“The Internet of Things”。從物聯(lián)網(wǎng)的名稱可以看出，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。主要包含有兩層意思：一方面，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴展的一種網(wǎng)絡(luò)；另一方面，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備[1]，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[2]。

1 建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實驗室的意義

實驗教學是大學教學的重要組成部分，在人才培養(yǎng)中具有不可替代的作用。目前許多高校已著手建立自己的實驗室信息管理系統(tǒng)，這些實驗室管理系統(tǒng)的建立，為進一步提高我過高校實驗室的現(xiàn)代化管理水平[3]，起到了積極的推動作用。長期以來，由于實驗教學模式單一，實驗室管理方式陳舊，同時我們也應該看到高校教學實驗室的管理工作十分復雜。以致在一定程度上影響了學生的主動性與積極性的發(fā)揮，不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，同時也不利于充分利用實驗教學資源。為推動學校實驗室的信息化建設(shè)，對實驗室進行信息化管理，應從實驗教學管理的實際管理需要出發(fā)，針對實驗教學管理的現(xiàn)狀，開發(fā)的一個綜合、實用的信息管理系統(tǒng)。便于學校培養(yǎng)出更符合企業(yè)用人需求的創(chuàng)新人才。

首先，高校實驗室是高等學校的一個重要組成部分，它的質(zhì)量高低直接影響著教學質(zhì)量與科研質(zhì)量，實驗室水平是反映一個學校教學水平、科學技術(shù)水平和管理水平的重要標志之一。時代在發(fā)展，科技在進步，新時代的科學研究就要具備高新技術(shù)實驗室。這就要求我們高校的實驗室建設(shè)要有超前意識。高校要想擔當起新形勢下物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)，建設(shè)一個設(shè)施齊全、技術(shù)先進、質(zhì)量可靠的物聯(lián)網(wǎng)實驗室迫在眉睫。

其次，物聯(lián)網(wǎng)實驗室讓學生深層次的接觸物聯(lián)網(wǎng)，學習物聯(lián)網(wǎng)，研究物聯(lián)網(wǎng)，讓學生將理論與實踐相結(jié)合，提高學生的創(chuàng)新能力，并且給予學生創(chuàng)新項目上技術(shù)和資料的支持?？梢耘囵B(yǎng)學生合理的知識結(jié)構(gòu)、具備扎實的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)，有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論[4]、信息處理、計算機技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層，傳輸層與應用層關(guān)鍵設(shè)計等專門知識和技能，并且具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力。

最后，物聯(lián)網(wǎng)不是一個小產(chǎn)品，也不是只是一個小企業(yè)可以做出來，它不僅需要技術(shù)，它更是牽涉到各個行業(yè)，各個產(chǎn)業(yè)，需要多種力量的整合。這就需要國家的產(chǎn)業(yè)政策和立法上要走在前面，要制定出適合這個行業(yè)發(fā)展的政策和法規(guī)，保證行業(yè)的正常發(fā)展。業(yè)內(nèi)專家認為，物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經(jīng)濟的復蘇提供技術(shù)動力。目前，美國、歐盟、中國等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門，在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。此外，在“物聯(lián)網(wǎng)”普及以后，用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會成為推進經(jīng)濟發(fā)展的又一個驅(qū)動器，為產(chǎn)業(yè)開拓了又一個潛力無窮的發(fā)展機會。按照目前對物聯(lián)網(wǎng)的需求，在近年內(nèi)就需要按億計的傳感器和電子標簽，這將大大推進信息技術(shù)元件的生產(chǎn)，同時增加大量的就業(yè)機會。而物聯(lián)網(wǎng)實驗室的建設(shè)就是一個開始，為整個社會人才的培養(yǎng)，從而為整個社會的發(fā)展與繁榮建立良好的人才儲備。

2 智能家居實訓

物聯(lián)網(wǎng)實驗室典型性的應用是智能家居，智能家居是一個居住環(huán)境，是以住宅為平臺安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境，實施智能家居系統(tǒng)的過程就稱為智能家居集成。智能家居集成是利用綜合布線技術(shù)[5-6]、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)備集成。

智能家居實訓臺包含的主要子系統(tǒng)有[7-8]：智能家居（中央）控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)。其中，（中央）控制管理系統(tǒng)：對各個子系統(tǒng)傳來的信息進行處理，并發(fā)出相應指令。家居照明控制系統(tǒng)：控制家庭所有照明燈系統(tǒng)，根據(jù)傳感器探測人的存在，從而控制燈的開與關(guān)。家庭安防系統(tǒng)：家庭安防系統(tǒng)包括如下幾個方面的內(nèi)容：門磁開關(guān)、緊急求助、煙霧檢測報警、燃氣泄露報警、碎玻探測報警、紅外微波探測報警等。家庭環(huán)境控制系統(tǒng)：控制窗簾、噴霧器等，確保室內(nèi)的溫度與濕度，控制室內(nèi)環(huán)境永遠保持在最舒適的狀態(tài)下。

3 總結(jié)

目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還屬于一個新興技術(shù)，正在快速發(fā)展，學習與掌握物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)理論，發(fā)展方向及其行業(yè)應用是目前高等教育的核心目標。2010年最新的教育部已將物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的重點，開始鼓勵各高校申報相關(guān)專業(yè)。

【參考文獻】

[1]蘇占東，楊炳濡，游福成.基于信息挖掘的智能決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].計算機應用研究，2012，20（05）：12-14.

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[6]楊堤.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子世界，2012，21：16-17.

篇10

關(guān)鍵詞：課程模式； 工學結(jié)合； 綜合職業(yè)能力

1 引 言：

隨著電子科技的高速發(fā)展，由單片機技術(shù)、傳感技術(shù)等相互融合滲透形成的控制技術(shù)廣泛應用于生活生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，電子產(chǎn)品設(shè)備日趨微型化、多功能化和智能化。為適應社會發(fā)展對人才需求的變化，緊跟科技發(fā)展態(tài)勢，適度超前，根據(jù)職業(yè)崗位及中職學生認知發(fā)展需求，打破原有的學科體系，以工作過程系統(tǒng)化為導向，通過以單片機應用技術(shù)為核心，融合傳感技術(shù)、機械技術(shù)等多種知識的《智能控制裝置安裝與調(diào)試》精品課程，其實踐性很強并具有鮮明的時代標志。課程建設(shè)的目標是以基于工作過程的實際項目為載體，構(gòu)建工學結(jié)合、理實一體的職業(yè)學習情境，采用任務驅(qū)動的“大項目、能力遞進式”教學模式，培養(yǎng)學生實踐綜合應用能力和創(chuàng)新能力，全面提升學生的職業(yè)素質(zhì)，為將來從事智能控制裝置的安裝檢測維護、電子產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)等工作奠定基礎(chǔ)。

2單片機課程教學改革的原因

在單片機課程教學中，按照工作過程展開，采用理實一體項目教學法，通過“小項目”制作實現(xiàn)對知識和技能的掌握。課程內(nèi)容、教學模式以及評價的方式都相應得到了改造，相比以往的“先理論后實操，在課程結(jié)束前制作一個小項目，以理論和實操的綜合成績來評價學生”的方式已經(jīng)有了很大的改進，的確提高了學生的學習興趣和積極性，為學生更快適應工作崗位提供了基礎(chǔ)，但仍有不足。

首先，在課程設(shè)置上仍然分為單片機、傳感器技術(shù)等課程。課程安排上就會考慮應該先講傳感器技術(shù)的課程，還是單片機的課程，學生在完成其中一門課程的學習后，能否自行將兩門課程的內(nèi)容融會貫通并應用于實際。另外，傳感器技術(shù)課程的內(nèi)容很廣，是針對某些傳感器講還是要面面俱到，講到什么程度，講完以后學生是否會使用相關(guān)的傳感器應用于實際電路等等。這讓我們重新考慮是否要完全打破原來的學科體系，重新安排教學內(nèi)容，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，以達到更好的教學效果。

其次，單片機課程的教學采用的是理實一體化的項目教學，通過“小項目”制作實現(xiàn)知識和技能的掌握。每個“小項目”都有其獨立性，學完一部分的理論知識，再完成一個“小項目”的制作，在微觀上來看，的確體現(xiàn)了在“做中學，學中做”的教學理念，形成了工作過程系統(tǒng)化的概念，但在實際的工作崗位及生產(chǎn)活動中，往往并不是只完成一個流水燈或時鐘電路的制作就能說是完成一個產(chǎn)品的。它需要融合流水燈、時鐘或傳感器等“小項目”的內(nèi)容，再配合相關(guān)的安裝與調(diào)試的實操技能等，才能稱作為完成一個項目的開發(fā)或產(chǎn)品的制作。因此，在之前的以“小項目”的工作過程來開展的理實一體化項目課程的教學模式，并未能讓學生真真實實地體驗到要完成一個實際項目所需要的工作過程，也無法讓學生對工作形成整體的認識，這對培養(yǎng)學生的工作能力，獲得工作的經(jīng)驗，更快地適應工作崗位并形成一定的職業(yè)能力還是有所欠缺的。

在課程內(nèi)容的設(shè)置上，考慮得較多的是通過幾個“小項目”來完成課程的學習。要知道單片機技術(shù)的發(fā)展日新月異，它已不再是一門普通的專業(yè)課，而是發(fā)展成了一門職業(yè)技術(shù)，在完成某些項目的過程中，已經(jīng)融入了傳感器技術(shù)或機械控制的內(nèi)容。該課程要改革發(fā)展，應該融入相關(guān)的知識，并考慮知識和技能的整體性、關(guān)聯(lián)性、發(fā)展性來設(shè)置課程內(nèi)容，選好項目載體，了解未來高新技術(shù)的發(fā)展方向，如智能家居等，讓學生既學到知識和技能，也能對未來單片機技術(shù)的發(fā)展有個參考的方向。

教學的評價主要以項目考核的形式進行，考核得多的是學生完成某個“小項目”所學到的理論知識和實操水平，很少對學生平時上課的表現(xiàn)、作業(yè)、出勤以及小組協(xié)作能力等情況的考核。學生的能力的多方面的，單一的考核學生的理論知識和實操水平是不足夠的，還要重視上重視小組合作的學習和討論，以利于人際智能的培養(yǎng)。在教學環(huán)節(jié)上也要重視反思的環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的內(nèi)省智能。同時，力爭使課堂教學豐富多彩，課堂互動形式多樣，使學生的主體地位更加明顯。

3模塊化項目課程模式改革的思路

3.1 打破學科體系，立項精品課程

該課程的改革首先要打破學科體系，把單片機技術(shù)、傳感器技術(shù)和機械技術(shù)等知識進行融合，在原有《單片機原理及其應用》課程的基礎(chǔ)上開發(fā)出一門電子技術(shù)應用專業(yè)核心課程《智能控制裝置安裝與調(diào)試》。為進一步促進該課程的改革及獲得更大的支持，該課程已申請為廣州市精品課程且已立項。

3.2 改革課程模式

《智能控制裝置安裝與調(diào)試》課程要根據(jù)職業(yè)成長規(guī)律，以職業(yè)崗位需求為依據(jù)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標，遵循現(xiàn)代中職學生成長規(guī)律，充分體現(xiàn)“強化基礎(chǔ)、突出應用、著眼發(fā)展”的特點，以工作過程系統(tǒng)化為導向構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)，設(shè)計“工學結(jié)合”模塊化項目課程，采用“大項目、能力遞進式”的教學模式，集“趣味性、綜合性、實用性”于一體。而所謂“大項目”，即整個教學都圍繞一個完整的大項目來展開。以往采用的項目教學，大多設(shè)置了許多項目，將各個知識點分配到好幾個項目中去，較缺乏總體規(guī)劃設(shè)計，各項目間較為單一獨立、欠連貫性。而“大項目”整個教學都圍繞一個完整的大項目進行，這個完整的項目又由若干個小任務模塊組成。合理安排知識點和技能點，將其巧妙地分配隱含在各個任務中，力求一個任務解決幾個重點和難點問題。學生圍繞“大項目”的各工作任務，教學過程中以學生動手為主，強調(diào)基本知識與技能的培養(yǎng)，鼓勵大膽實踐，讓學生清楚知道“學什么”、“做什么”、“怎樣做”，教師有的放矢地引導，“邊教，邊學，邊做”交叉進行，最終完成項目作品。

3.3選取合適的項目載體承載課程的內(nèi)容

在課程內(nèi)容的設(shè)置上，我們通過實證調(diào)查分析、分析職業(yè)崗位、建構(gòu)課程方案，突出實用性，注重實踐性和可拓展性。按“分類定制、分層漸進、分段實施”的方式組織教學，設(shè)計了初、中、高三個模塊，并根據(jù)實際情況選擇具體的學習載體，如初級模塊選用投籃游戲機，中級模塊選用智能小車和智能機械手，高級模塊選用智能家居。將三個階段設(shè)置為：

（1）初級部分為“初學入門”階段：注重趣味性，激活學生學習興趣和潛能。將課程的學習設(shè)計為制作一個載體模型（如投籃游戲機等），載體模型的制作過程也即學習該課程的過程，課程的學習內(nèi)容包括了硬件電路、編程語言、傳感器、電路的安裝與調(diào)試等的學習。主要解決的是能讓學生讀懂硬件電路，學會編程語言，基本了解電子產(chǎn)品的開發(fā)過程，并制作完成一個實際的載體模型。實現(xiàn)從模型學習，到實際項目的過渡，使學習過程貼近工作過程，使學生基本具備制作硬件電路、項目編程和系統(tǒng)調(diào)試的能力。另外，還可根據(jù)學生各自的學習能力，自主選擇其它項目進行學習，以突出自我個性和在某方面的專長，具有一定的基本崗位工作能力。

（2）中級部分為“實戰(zhàn)應用”階段：注重實踐性，培養(yǎng)學生工作過程的實踐能力。使用較易制作出成品的實例如智能小車等作為項目載體，讓學生先觀察原有“智能小車“的功能，并將其功能列舉出來。參照功能，并在老師的引導下查閱資料，畫出電路圖，制作硬件電路，按照功能編寫程序進行安裝與調(diào)試，并最終要完成一個作品。提高學生按照任務書編寫程序的能力，跟實際項目開發(fā)過程一致，重點培養(yǎng)學生靈活運用所學知識的綜合應用能力，使學生具備一定的職業(yè)能力。

（3）高級部分為“拓展提高”階段：注重創(chuàng)新性，啟迪學生思維，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，為以后單片機技術(shù)的發(fā)展提供一個參考的方向。重點培養(yǎng)學生有所創(chuàng)新的自學能力，形成綜合職業(yè)能力，為學生職業(yè)生涯發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.4 運用有效的教學手段開展項目教學

（1）化抽象為具體，實物展示（如投籃游戲機）。不僅運用多媒體進行教學，還采用微課的形式，利用網(wǎng)絡(luò)及視頻開展教學。

（2）在教學過程中設(shè)計有趣的教學活動，鍛煉學生的總結(jié)、歸納及表述能力，并且引導創(chuàng)意設(shè)計，讓學生的綜合素質(zhì)得到提到。

最后，在教學評價方面，應該采用過程性評價和結(jié)果性評價相結(jié)合的方式，綜合評定學生的綜合素質(zhì)。實訓室的建設(shè)應積極走訪企業(yè)，參照企業(yè)的工作崗位，創(chuàng)造性地在原有實訓室的基礎(chǔ)上進行改造。

4課程模式改革的創(chuàng)新之處

通過以上的教學改革措施與實踐，以單片機應用技術(shù)為核心，融合檢測傳感技術(shù)、機械技術(shù)等多種知識，優(yōu)化整合為“工學結(jié)合”模塊化項目課程，以工作過程系統(tǒng)化為導向，遞進重構(gòu)了課程的知識和技能體系。讓學生在“做中學，學中做”，既強調(diào)基礎(chǔ)，重視應用，又力求體現(xiàn)新知識、新技術(shù)和新工藝，緊密貼近生活生產(chǎn)實際，讓學生掌握了知識與技能并學會做人。

4.1 注重課程的職業(yè)性、實踐性和應用性

高新技術(shù)融合，職業(yè)技能由“簡單”變得更為“復合”，根據(jù)企業(yè)發(fā)展和職業(yè)崗位實際工作所需的知識、能力和素質(zhì)要求，遵循學生的的職業(yè)成長規(guī)律，以“必需、夠用、適度”原則，突出實用性，注重工程實踐和培養(yǎng)創(chuàng)新意識，加強學生動手實踐訓練。

4.2 注重課程的整體性、關(guān)聯(lián)性和融合性

選擇“工學結(jié)合”模塊化項目課程模式，根據(jù)職業(yè)崗位及中職學生認知發(fā)展需求，打破學科體系，以單片機技術(shù)課程為核心，融合傳感技術(shù)、機械技術(shù)等多門課程知識，優(yōu)化整合為項目課程，以工作過程系統(tǒng)化為導向，遞進重構(gòu)課程的知識和技能體系，它重在應用的同時，既強調(diào)基礎(chǔ)，又力求體現(xiàn)新知識、新技術(shù)和新工藝，緊密貼近生活生產(chǎn)實際，突出綜合職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)。