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首先,由于以課程為單位的獨立式教學,使得學生對所學習的課程知識的理解具有孤立性,這樣,在短時間內可以較好的掌握課程知識,然而,該課程的后續(xù)課程,可能是在半年后,甚至一兩年后才學到,而且由不同的教師講授,那時候,學生對于已學習的理論基礎知識的記憶已經很淡,難以有效的得到靈活應用。其次,在很多理論課的安排中,設置一些相應的實踐環(huán)節(jié),這些實踐環(huán)節(jié)由獨立的實驗教師帶,這樣的安排不利于授課教師對學生所學知識掌握情況的了解,無法在授課過程有針對性的進行深入引導。而且,很多實踐內容為驗證性實驗,學生們的任務就是嚴格按照要求機械性的完成實驗,獲得合理的數據,缺乏實際聯系理論的引導,導致學生看似動手能力很強,實際上只學會機械操作的技能。最后,學生對專業(yè)整體認識不夠難以發(fā)揮主觀能動性。專業(yè)導論是一門介紹專業(yè)整體概況的重要課程,這門課安排在大學一年級,混在龐大的公共基礎課中,曇花一現,學生還沒來得急理解,就匆匆忘記,在后面的學習中,又專注認真的學習每門課的知識點,缺乏綜合運用、思考和創(chuàng)新實踐,大部分學生處在知其然不知其所以然的狀態(tài),因此,融合系統知識的講授以及實踐應該貫穿整個大學學習過程,充分訓練學生的思考能力,發(fā)揮學生創(chuàng)新能力。
2.自動化專業(yè)多課程融合教學
根據佛山科學技術學院2013版的人才培養(yǎng)要求,自動化專業(yè)學生主要學習電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、過程控制、電氣工程、系統工程、自動檢測與儀表、計算機技術與應用和網絡技術等方面的基本理論和基本知識,希望學生在學習過程受到較好的工程實踐基本訓練,最終具有系統分析、設計、開發(fā)與研究的基本能力。本研究以CDIO理論為指導思想,以人才培養(yǎng)要求為目標,通過融合多課程的教學改革,使得學生能及時的活學活用,提高專業(yè)技能,提高綜合創(chuàng)新能力。首先,根據自動化專業(yè)的應用性特點,綜合專業(yè)整體師資力量,確定2-3個大項目,每個項目涵蓋部分專業(yè)課程,所有項目涵蓋幾乎所有專業(yè)課程。為了可以更詳細的描述多課程融合教學方式,本文以工業(yè)過程自動化方面的一項目,“某工業(yè)過程水箱水位控制系統”作為案例進行描述。該項目涵蓋了課程《信號與系統》、《自動控制原理》、《過程控制系統》、《自動檢測技術與自動化儀表》、《計算機控制技術》等,是一典型的綜合性項目。然后,以大項目為單位,涉及課程的教師組合成相應的教學討論組,針對項目的實施技術細節(jié)以及實施的時間安排進行討論,將大項目的綜合實施貫穿整個大學學習過程。大學一年級剛剛開始,很多學生對專業(yè)知識的十分渴求,在這個時機,單純的一門課堂學習《專業(yè)導論》無法滿足現實的需求,我們需要在專業(yè)導論中增加設置與大項目相關參觀學習以及觀看自動化應用的現場視頻環(huán)節(jié),讓學生對自動化的典型應用、被控對象、設備、儀器儀表有了直觀感性的認識。
學生可以直觀認識過程控制中的典型對象的實物:水箱、鍋爐、盤管等等,并認識典型的控制器、傳感器、調節(jié)閥等部件。有了感性的認識的基礎后,我們需要引導學生如何將觀察到的實物轉換成原理圖的形式展現各部件之間的信號的關系。學生雖然還沒有開始學習專業(yè)理論知識,這些正在運行的過程控制系統的實際部件、以及直觀的原理圖可以給他們一個直觀的認識,在學生們頭腦里形成了一些典型的應用場景,他們的頭腦了開始會有出現各式各樣的疑問,帶著疑問進入緊接著的專業(yè)知識的學習,可以帶動學習的主動性。將大項目設置為專業(yè)教學的一個重要環(huán)節(jié),把獨立式開設的課程緊密連接在一起,它作為一種專業(yè)學習的引路方式,引導學生更好的完成課堂知識的學習與掌握。在每一個學期開學,針對每個大項目,由專門負責的導師利用2學時重新講述大項目的系統知識,演示大項目運行情況,以及大項目與本學期開設課程之間的聯系。①涉及《信號與系統》,②涉及《自動檢測技術與自動化儀表》、《自動控制原理》中控制算法設計方面的內容、《計算機控制技術》部分內容、實現控制器的硬件實現方面課程《單片機原理》、《可編程邏輯器件PLC》等,③涉及《過程控制系統》被控對象,④和⑤涉及《過程控制系統》中的執(zhí)行和測量元件、《自動檢測技術與自動化儀表》等。由于有了期初對學生的綜合性引導,學生在學期課程學習中對知識的理解將會更加深刻。期末課程結束,大項目負責教師引導學生如果根據所學的知識,講述如何利用本學期所學的知識實現大項目中的相應環(huán)節(jié)的改進辦法,引導學生學以致用。隨著專業(yè)課程的開展,學生對大項目每個細節(jié)的理解逐漸清晰,學生將開始產生自己的想法:我可以用別的硬件實現某功能模塊嗎?如何設計更先進的控制算法以提高系統的控制效果?等等。學生有意識的想要了解該方面控制的國內外發(fā)展動態(tài)。因此,在整個大項目實施過程,我們可以將《專業(yè)英語》的部分內容,根據課程開設情況,分批融合進大項目的教學過程,這樣為學生閱讀國外文獻及時的提供必要的工具,初步培養(yǎng)學生的研究方法,以達到更好的學習效果。當學生主動要求改變控制系統的軟件、硬件或算法,并付諸行動的時候,學生的創(chuàng)新能力正在形成,專業(yè)教學的目的順其自然的得到了很好的完成。多課程融合的教學方法指導學生帶著疑問進行課程學習,以系統的眼光進行獨立課程的學習,能激發(fā)學生學習的主動性,有利于提高學生的創(chuàng)新意識。不僅如此,多課程融合教學方法對任課教師也提出了更高的要求,需要教師不僅熟悉課程知識細節(jié),更要對整個專業(yè)的角度引導學生進行局部知識的學習,最終做到教師教和學生學的有效融合。
3結語
關鍵詞:工業(yè)工程方法;人機配合;工作研究;人均效率提升
一、引言
在當今快速多變、競爭日趨激烈的市場環(huán)境中,作為世界制造業(yè)大國的中國,其制造業(yè)正面臨著比以往更多來自其他國家制造業(yè)同行的低成本、短周期和高品質等方面的壓力。為增強企業(yè)競爭力、提高企業(yè)經營利潤,中國越來越多的制造業(yè)企業(yè)開始重視精益生產觀念,紛紛學習并積極導入精益生產模式。
精益生產采用利潤主義的經營思想,通過徹底消除浪費和提高生產效率來實現降低成本的基本目標,從而實現利潤最大化的最終目標。在精益生產理論中,過剩的生產能力即多余的生產要素:人員、設備、材料和場地等的存在是產生浪費的基礎會,它們會引發(fā)其他的浪費(增加直接材料費、直接勞務費、間接勞務費、固定資產的折舊費、一般管理費),層層疊加,最終加大了產品的成本。
要消除浪費,首先要考慮如何消除產生浪費的基礎――多余的生產要素,這樣才能實現企業(yè)降低成本的目的。消除多余的生產要素浪費的重點是消除過多的人員要素,其中最重要的就是要解決作業(yè)人員等待的問題。如果過多人員的浪費作為等待浪費能清楚地顯現出來,此后作業(yè)的重新分配、減少冗員就成為可能。
二、文獻綜述
第一,人均效率:是指平均每一個職工在單位時間內的產品生產量。它是考核企業(yè)經濟活動的重要指標,是企業(yè)生產技術水平、經營管理水平、職工技術熟練程度和勞動積極性的綜合表現。一說到提高人均效率,就很容易讓人想到提高生產量??吭黾訖C器的臺數、人數來增加生產量比較容易,在賣方市場大批量生產方式下,提高生產量是提高生產率的最佳方法。但是在買方市場品質高批量小的生產方式下,生產量是由市場來決定的,生產率的提高只能靠減少人數即實施少人化來獲得。即使生產量沒有發(fā)生變化,通過作業(yè)改善減少作業(yè)人員,也可以提高人均效率,從而降低成本。
第二,工作研究:以生產系統的作業(yè)或操作系統為研究對象,是工業(yè)工程最早出現的一種主要技術,工作研究的基本功能是對生產系統的診斷分析,其最終目的是提高生產率。在實施工作研究和改進過程中,不可能撇開和工作方法有緊密聯系的機器設備、工具和環(huán)境條件等重要因素,因此人機配合的改善和機器設備的效率提高也就顯得至關重要。
第三,人機配合:在生產現場,一個工序的時間往往由兩部分組成,即人員操作時間和設備運行時間。調查了解在批量生產中一個操作周期內機器作業(yè)和人工操作的相互關系,研究分析充分利用機器與人工的能量及平衡操作,即人機操作分析。通過人機操作分析得到合理的人機配合,便能有效地提高人員的效率及機器的利用率。物料在設備上加工往往要經過搬運、上料、加工、下料等環(huán)節(jié)。這些工作分別用機器或人工完成。當機器自動工作時,操作員可以離開,去操作另一設備或其他工作,即所謂人機分離。
本文將結合企業(yè)的實際情況,以基礎工業(yè)工程的相關理論和方法,探討提升液晶屏點燈測試線人均效率的途徑和方法。
三、問題描述
第一,液晶屏幕點燈測試前后工藝流程,如圖1所示:
第二,液晶屏幕點燈測試采用的是半自動檢查機,為平衡前段磨邊倒角制程產能,建廠初期配置12臺點燈測試機臺,并采用一人一機的操作方式。機臺及人員配置如圖2所示。實際作業(yè)過程中,發(fā)現人員有部分時間是在等待機臺動作,人員的利用率不高。
四、對策改善及成效確認
第一,采用人機分析法,以人--機操作圖研究人員及機臺的利用率。從以下人機操作圖3可以看出,人和機器的利用率都不高。人在操作時機器停止運轉,機器工作時人在空閑。在一個操作周期內(80秒),人員空閑時間為35秒,設備空閑時間為15秒。若利用操作人員的空閑時間操作另一臺機器,將操作方式改為一人兩機后,如圖4可以看到,人均效率由改善前的45PCS/小時提升到了80PCS/小時,效率提高了77.8%,而機器的利用率僅降低了9%。
第二,由1人1機方式優(yōu)化為1人2機方式后,點燈測試區(qū)布局由下圖5變更為圖6所示。為整個工廠節(jié)省了近100平方米的空間,為下一步新生產線規(guī)劃提供了場地條件,不需要新建廠房,既減少了項目投資又縮短了項目周期。
第三,局部自動化。一項合理的自動化措施,可以達到減輕工人勞動強度,提高勞動生產率,減少在制品數量,縮減車間面積,節(jié)省能源消耗,降低產品成本等目的。對一完整的生產線而言,在不能實現全線自動化的情況下,局部自動化也不失為提高工作效率和產品質量的好辦法,但自動化成本相對較高。故在實現自動化之前需分析成本并作一個綜合的比較,看自動化是否能更好地提高效益。
液晶屏幕點燈測試,采用人工手動將屏幕放入測試機臺,點燈測試完再手動將屏幕取出并進行人工區(qū)分等級,此方式效率低,可考慮采用ROBOT自動取放屏幕,以此提升測試效率。考慮到作者所在企業(yè)急需擴充生產線,需對新購液晶屏幕點燈測試線評估采用自動取放方式還是采用人工手動取放方式。對此兩種方式分析比較如表1所示。
由上表可見,采用INLINE自動取放片與OFFLINE人工取放片的方式,前者人均效率是后者的2.5倍,購買機器所需成本也節(jié)省了300萬元。故決定新擴生產線,點燈測試機臺采用INLINE自動取放片方式。
五、結論
本文以基礎工業(yè)工程的理論和方法為指導,結合筆者所在企業(yè)液晶屏幕點燈測試線的實例,利用人機分析法對原測試線進行了改善,由原1人1機方式優(yōu)化為1人2機,使人均效率得到了提升,節(jié)省了生產線布局空間。另通過對局部自動化與手工測試線進行分析比較,得出新擴生產線改為局部自動化以提高人均效率的結論。本文通過改善前后的實績分析,說明了基礎工業(yè)工程的理論和方法對提高人均效率方面的顯著作用,對企業(yè)深入掌握并靈活應用工業(yè)工程的理論和方法,提高企業(yè)工業(yè)化基礎和管理水平具有較強的指導意義。
參考文獻:
1.劉樹華,魯建廈,王家堯.精益生產[M].機械工業(yè)出版社,2010.
2.程灝.工業(yè)工程導論[M].化學工業(yè)出版社,2004.
3.周信侃,姜俊華.工業(yè)工程[M].航空工業(yè)出版社,1995.
關鍵詞:CDIO工程教育模式;自動化專業(yè);建設方案;建設成果
作者簡介:李曉理(1971-),男,遼寧沈陽人,北京科技大學自動化學院,教授;孫衢(1971-),男,陜西西安人,北京科技大學自動化學院,教授。(北京100083)
基金項目:本文系教育部第五批高等學校特色專業(yè)建設項目――“自動化CDIO特色專業(yè)建設”(項目編號:TS2422)經費支持的研究成果。
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0050-02
高校特色專業(yè)建設工作是教育部、財政部實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的重要組成部分,建設高等學校特色專業(yè)是優(yōu)化專業(yè)結構、提高人才培養(yǎng)質量、辦出專業(yè)特色的重要措施。CDIO工程教育項目起源于2000年10月,旨在為學生提供一種強調工程基礎的、建立在真實世界的產品和系統的構思-設計-實現-運行(CDIO)過程的環(huán)境基礎上的工程教育。[1]
北京科技大學(以下簡稱“我?!保┳詣踊瘜I(yè)是CDIO教育部特色專業(yè)建設單位,擁有控制科學與工程一級學科博士學位授予權、博士后流動站、工程碩士學位授予權(控制工程)、學士學位授予權(自動化)。其中控制理論與控制工程二級學科是國家重點(培育)學科、北京市重點學科;擁有鋼鐵流程先進控制教育部重點實驗室、北京市高等教育實驗教學示范中心。2009年11月,本專業(yè)被教育部批準為“以CDIO人才培養(yǎng)模式為特色的試點專業(yè)建設”。這表明了我校辦學實力的不斷提升,對我校落實教育部“質量工程”、不斷加強專業(yè)內涵建設、提高人才培養(yǎng)質量產生了積極作用和重要影響。學校和自動化學院按照有關要求,進一步加強對CDIO工程教育模式的支持力度,大力推進其課程體系、教材及實習基地建設,改革人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化教師隊伍結構;構建基于鋼鐵流程工業(yè)的自動化專業(yè)CDIO工程教育模式(Iron & Steel automation CDIO,簡稱ISA-CDIO)。
一、特色專業(yè)建設目標和方案
北京科技大學CDIO教育部特色專業(yè)建設的建設目標是針對鋼鐵流程工業(yè),以自動化專業(yè)的基礎理論和技術為依托,以流程工業(yè)中過程和系統的構思、設計、實施和運行為教育背景,培養(yǎng)具有工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力的復合型高級工程技術人才。學生應具備扎實的數理基礎、電工電子技術基礎和自動化的基礎理論,具有較強的外語和計算機應用能力,能在運動控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理、管理與決策、智能科學與技術等領域從事系統分析、系統設計、系統調試和維護以及科學研究和開發(fā)等方面工作。在學科建設、師資隊伍建設、人才培養(yǎng)、科學研究和實驗室建設等方面取得長足進步。其建設成果可為高校自動化專業(yè)建設和改革起到參考和示范作用。其建設方案為:根據學科基礎和科研特色,研究改革人才培養(yǎng)方案,構建新型課程體系;改革課程教學內容、加強新教材的建設;改革教師培養(yǎng)和使用機制,加強教師隊伍建設;改革實踐教學,推進人才培養(yǎng)與實踐相結合;建立有效的評估和考核機制。CDIO人才培養(yǎng)模式下的自動化專業(yè)建設方案如圖1所示,包括以下七個方面(見圖1):
1.知識體系的提煉
針對鋼鐵工業(yè)流程中自動化技術應用的需求及特點,從對產品、過程或系統的構思、設計、實現和運作出發(fā),分析工程技術人員應具備的基礎知識,建立以鋼鐵工業(yè)流程為行業(yè)背景的自動化專業(yè)知識體系,為ISA-CDIO培養(yǎng)模式的建立和教學方式的改革提供指導。
2.ISA-CDIO培養(yǎng)模式的建立
在知識體系提煉的基礎上,結合CDIO能力大綱要求,考慮學生知識體系的建構、能力培養(yǎng)過程和不同學科之間的交叉、互補和融合,改革課程體系的設置,完善課程的教學方式和內容,完成完整的專業(yè)培養(yǎng)計劃和齊備的教學文件。
3.工程實踐環(huán)節(jié)系列的設計
進一步強化教學體系當中工程項目實踐環(huán)節(jié),提高學生對實際項目的構思(規(guī)劃)、設計、實現和運作能力。為此,理順每個課程的實驗項目,構成三級的實踐項目環(huán)節(jié)。在相關課程三級實驗環(huán)節(jié)的基礎上,設計綜合實踐項目,構成二級環(huán)節(jié)。進而在二級環(huán)節(jié)的基礎上,由畢業(yè)設計、科技創(chuàng)新、產品研發(fā)以及鋼鐵工業(yè)中典型自動化系統的集成項目構成一級環(huán)節(jié)。
4.相關教材的建設
配合教學改革,在實際教學過程中,總結經驗,建立與教學體系改革相配套的系列教材、相應課件及實驗指導材料,形成立體化教學環(huán)境。
5.工程實踐場所的建立和整合
形成校內教學、實驗、科技創(chuàng)新與校外大型鋼鐵企業(yè)和自動化公司實習相結合的、理論與實踐統一的一體化教學體系,為學生提供良好的生產實習環(huán)境。在實際生產環(huán)境中,強化學生在學校所學的基礎理論知識。配合教學改革內容,針對鋼鐵流程工業(yè)重要環(huán)節(jié)的特點,結合目前典型的控制設備、網絡環(huán)境及先進的仿真軟件,搭建實驗平臺,構建半實物仿真實驗環(huán)境,形成工程教育基地。
6.教師隊伍的建設
通過工程項目和現場實習的方式,提高教師(尤其是青年教師)的工程實踐經驗。聘請企業(yè)或專業(yè)技術公司當中有經驗的專家和工程技術人員為我校的特聘教師,使其參與教學環(huán)節(jié),提高教師隊伍工程能力。
7.教學效果的評估與學生學習情況考核機制的建立
針對教學方式、教學內容的改革,設置具體的考核機制,形成一整套有效的考核辦法,檢驗改革的效果,并通過借鑒ASEA工程師認證的考核辦法、聽取畢業(yè)生工作單位反饋意見等方式,定期對考核辦法進行修改、完善。
教學計劃、教學內容、實踐和實驗環(huán)境建設、教材建設、教師隊伍建設、評估與考核機制等多個環(huán)節(jié)相互補充、相互促進,形成完善的ISA-CDIO一體化的教學模式。
二、已取得的建設成果
1.研究制訂人才培養(yǎng)新方案
根據既定學科定位和培養(yǎng)模式,結合學科發(fā)展基礎和人才培養(yǎng)需求,從加強理論基礎和工程實踐創(chuàng)新能力著手,結合CDIO工程教育模式,在廣泛調研并征詢相關高校、科研院所和生產單位意見后,組織資深教師修訂完善培養(yǎng)計劃和課程體系。已制定了2010版自動化專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系,制定了相應的教學、實驗大綱、實習、課程設計、畢業(yè)設計大綱,以及相應教學日歷等。
2.加強新教材的建設和課程建設
本專業(yè)教學所使用教材,大多為國家十五、十一五規(guī)劃教材,出版時間一般不超過五年。在科學研究和工程實踐積累的基礎上,本專業(yè)教師積極主編教材,已出版及待出版的教材為16部,均為國家十一五規(guī)劃教材和北京市精品立項教材。本專業(yè)必修課程全部達到校級及以上精品課程標準;2010年我校“數字電子技術(雙語)”獲國家雙語教學示范課程稱號,“電機及運動控制”獲校級精品課程,“自動控制原理”、“微型計算機原理及應用”獲校級優(yōu)秀課程稱號,“嵌入式控制系統”、“電力電子技術”獲校級優(yōu)秀課程建設,自動化專業(yè)“CDIO人才培養(yǎng)模式”等課題得到學校教改項目經費支持。
3.加強師資隊伍建設
建立了自動化專業(yè)教師培訓交流和深造的常規(guī)機制,鼓勵中青年教師出國交流和在職攻讀博士學位。2010年有兩名教師分別去澳大利亞、美國訪問交流,2011年有一名教師到日本進行訪問交流。本學科現在專職教師33人(35 周歲以下青年教師12人),其中具有博士學位教師人員24人,在讀博士2人,副高及以上專業(yè)技術職務人員21人。本專業(yè)正積極引進專職教師,且已從國內、國外科研院所聘請兼職教授、兼職博導、講座教授和項目合作專家30余人。
4.完善教學管理和質量評估體系
完善了教學文件、教學管理規(guī)章制度的建設與執(zhí)行,包括院、系自查和校、院教學督導組核查。要求定期做好課堂教學質量效果檢查、建立了課程建設和專業(yè)建設教學檔案、認真執(zhí)行教授為本科生授課制度等,并從多種渠道收集學生對教學效果的評價意見。通過專家聽課、院級領導聽課、學生評價、教師自我評價等多種途徑完善課程教學評價體系。依據學校教學質量管理的規(guī)定,正逐步實施考教分離和以嚴正考風為重點的學風建設,促進教學質量的提高。
5.改革實踐教學體系
從本學科發(fā)展方向出發(fā),廣泛征詢相關院校和用人單位意見,探索學生工程應用和科研創(chuàng)新能力的評價標準,完善課程體系和教學模式。改革自動化專業(yè)實踐教學,使實踐教學體系具有多樣化、綜合性、分層次、重創(chuàng)新等特點,如圖2所示。
通過課程設計和畢業(yè)設計加強學生基礎知識,鍛煉學生科研創(chuàng)新能力。絕大多數設計選題結合科研項目和生產實際,符合學科專業(yè)要求。在本科畢業(yè)生畢業(yè)實習方面,與國內十多個企業(yè)一直保持著長期合作關系,在鞏固濟南鋼鐵集團生產實習基地的基礎上,進一步拓展學生的實訓基地,如北京佰能公司、北京時代凌宇公司、北京信融友聯股份有限公司、中冶京城瑞達股份有限公司、安陽鋼鐵公司、首都鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司、宣化鋼鐵公司等建立合作關系。
6.繼續(xù)加強學科平臺建設
學校在“211”三期建設中投入1300萬元建設本學科平臺;2010年,自動化學科獲批重點學科,實驗教學中心被評為國家級實驗教學示范中心。
7.大力推進雙語教學
2010年我專業(yè)“數字電子技術(雙語)”獲國家雙語教學示范課程稱號,該課程雙語教學采用原版教材。其他多門課程正在積極探索雙語教學的可行性及前期準備工作。
8.繼續(xù)加強人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新
在機器人大賽、飛思卡爾智能車大賽、西門子仿真大賽、Scilab程序設計大賽、電子設計大賽、嵌入式系統大賽當中,由學生和有經驗的老師組成的團隊,不斷取得好成績??萍紕?chuàng)新活動提高了學生自主學習的興趣和團隊合作、交流能力,同時也培養(yǎng)了學生的競爭意識和責任感。
9.CDIO工程教育改革實施狀態(tài)自評
根據CDIO實施評估標準,分別從以CDIO為本專業(yè)教育的背景環(huán)境、本專業(yè)培養(yǎng)目標的制訂、一體化教學計劃的設計與制訂、工程導論、學生設計―建造(實現)活動、工程實踐場所、一體化的學習經驗、主動學習方法、教師工程實踐能力的提高、教師教學能力的提高、學生成績考核方法、CDIO工程教育改革在本專業(yè)的實施等12個方面對北京科技大學自動化專業(yè)2010年CDIO實施狀態(tài)進行了自評,自評結果如圖3所示。
三、特色專業(yè)建設中存在的問題和改進
對本專業(yè)在CDIO改革的理念、計劃、方法、實施效果、存在的問題等各個方面進行分析討論。針對本專業(yè)當前所面臨主要問題,下一階段的改進工作包括:進一步深化對CDIO教學理念的理解和認識,營造良好的背景環(huán)境;精練學習目標、結合學校定位及國家需求,培養(yǎng)有競爭力的工程技術人員;結合CDIO教學大綱,完成細化新版教學大綱;探索工程導論教學模式,通過相關核心課程的應用激發(fā)學生的興趣,明確學習動機;在學生的一體化學習實踐活動試點基礎上,探索學生參加課外科技創(chuàng)新活動的有效機制,逐步擴大覆蓋面,力爭做到全部學生參與該活動;在現有條件下,完善拓展學生的實訓基地和實踐場所;結合教學大綱的制訂,逐步將人際交往能力、產品、過程建造能力融入教學過程中;通過教學改革和教學方法嘗試,探索激勵學生主動學習的熱情,激發(fā)學生的創(chuàng)造能力;根據自動化技術的發(fā)展趨勢,通過參加實際工程項目或參加師資培訓等手段有計劃地提高教師的工程能力和教學水平;變革現有的考核方式,除注重課程內容考核外,還將個人、人際交往能力,產品、過程和系統建造等能力納入考核范圍,促進學生綜合素質、能力的提高;將現有的評價機制有機整合,形成具有系統性和延續(xù)性、多樣化的考核體制。
四、結束語
實施“質量工程”是促進我國高等教育規(guī)模、結構、質量和效益全面協調可持續(xù)發(fā)展的重大舉措。[2]特色專業(yè)建設要求教師必須從思想上重視“質量工程”建設,積極研究本專業(yè)的特色,制訂建設目標和建設方案,并以此來促進教學內涵的建設,確保正確合理地設置課程。在師資隊伍建設中抓住適應專業(yè)培養(yǎng)人才的需求,辦出能發(fā)揮學校自身優(yōu)勢和符合社會需求的特色專業(yè)。
北京科技大學自動化專業(yè)立足鋼鐵流程工業(yè),結合CDIO工程教育模式,設計了CDIO人才培養(yǎng)模式下的特色專業(yè)建設方案,構建了基于鋼鐵流程工業(yè)的自動化專業(yè)CDIO工程教育模式,為特色專業(yè)建設做出了積極探索和貢獻。
參考文獻:
種類
自動生化儀常見的分連續(xù)流動式分析儀、離心式分析儀和分立式生化分析儀。目前臨床實驗室所用的大部分分析儀都屬于分立式生化分析儀。這類分析儀器與手工方法存在很好的相容性與互換性。
特點
各種自動生化分析儀器都具有一些共同的特點使臨床生化實驗中主要操作實現了機械化、自動化。其中包括標本的定量吸取、轉移到反應杯或反應管道系統通過沉淀或過濾、離心、層析、透析等分離去掉反應中的干擾物;試劑的定量吸取、標本混合自動控制在一定溫度下反應一定時間;通過可見光、紫外光、火焰光度計、熒光、散射光或氧電極、離子選擇電極、酶電極、同位素計數等檢驗技術對反應終點、初速度或反應過程進行監(jiān)測;借助電子計算機對儀器的各項功能程序化控制儀器的運轉和反應過程處理和判斷實驗數據并將結果以數字、描記曲線顯示或打印報告標本測定后反應容器管道系統的清洗和準備下一次使用等。自動分析儀的應用使臨床生化檢驗大大提高了準確性精密度和工作效率適應了臨床醫(yī)學的發(fā)展對實驗診斷的質和量的需求。
所謂自動生化分析儀就是把分析過程中的取樣、加試劑、混勻、保溫反應、檢測、結果計算和顯示以及清洗等步驟進行自動化的儀器它可完全模仿并代替手工操作。自動生化分析儀靈敏、準確、快速不僅提高了工作效率而且減少了主觀誤差提高了檢驗質量。自動生化分析儀涉及光學、精密機械、自動控制、電子電路、熱工學、生物化學、分析化學等學科且要求高精度、高可靠性是一個十分復雜的系統國際上僅有少數幾個知名跨國公司可以制造如貝克曼-庫爾特、奧林巴斯、日立等。在國內深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司是最早開始研制全自動生化分析儀的企業(yè)之一。
討論
不良結果分析:所有結果不好都可以歸納為精密度不好、準確性不好、精密度與準確性都不好。所收集的資料越多問題解決起來越容易。所有問題只有兩種儀器和試劑。
展望:向簡單易攜帶式分析儀方向發(fā)展;向全自動生化分析儀繼續(xù)向系列化組合化方向發(fā)展;向全能型全自動生化分析儀方向發(fā)展;向生物轉感型全自動生化分析儀方向發(fā)展。當今的自動生化分析儀正在向隨意開放式、合理化、自動化、智能化、組合化、網絡化和尖端化方向發(fā)展這個發(fā)展方向不會改變而且將更快的引進新技術失其更加完善。借助計算機聯機聯網功能和生化分析儀的條碼技術(沒有條碼的儀器是跟不上時代的)一個實驗室的儀器將組合在一體提高質量和速度降低成本方便管理。
總之檢驗這門科學是一門經驗性的科學必須不斷進行科學實踐再自動化的設備也是由人來控制的。作為一名檢驗人員能將檢驗所學的理論與實際操作結合起來并將操作過程中的一些感受整理成文和大家共同探討目的在于讓更多的人認識和了解生化分析儀我愿意與大家一起為我國的檢驗事業(yè)不斷努力。
參考文獻
1張玉海.新型醫(yī)用檢驗儀器原理[M].北京:電子工業(yè)出版社,5.
關鍵詞:實訓課程;分層次;模塊化
作者簡介:李自成(1970-),男,四川資陽人,成都理工大學工程技術學院自動化系,副教授。(四川?樂山?614000)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0086-02
電氣工程及其自動化專業(yè)在電氣信息領域起著十分重要的作用,主要研究電能的產生、傳輸、轉換、控制、儲存和利用,同時有關電能的轉換及使用的控制在該專業(yè)所占的地位也日益重要。[1,2]它和人們的日常生活及工業(yè)生產聯系越來越緊密,因而發(fā)展迅速,已經成為高新技術產業(yè)的重要組成部分,并成為很多高校的一門重要學科。而成都理工大學工程技術學院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業(yè),在專業(yè)發(fā)展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應當今社會關于應用型人才的培養(yǎng)要求,加強學生的動手能力和實踐技能,突出工程能力和工程素質的培養(yǎng),結合電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案制訂了電氣專業(yè)工程訓練教學計劃,形成了科學的電氣工程實訓課程體系。體系以培養(yǎng)學生在電機及其電力拖動技術、電力電子與電氣傳動技術、電氣控制技術、電力系統自動化技術等方面的工程技能為基本目標,旨在提升學生在電氣領域的知識應用水平和綜合創(chuàng)新能力,構建起理論知識學習與實際技能訓練、單項能力培養(yǎng)與綜合素質提升之間的橋梁。
一、課程目標定位
課程體系反映了應用型本科對知識能力方面的要求。應用型本科同一般普通本科的培養(yǎng)體系是平行的,相比具有鮮明的技術應用性特征。[3]在培養(yǎng)規(guī)格上,應用本科培養(yǎng)的不是學科型、學術型、研究型人才,而是培養(yǎng)適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才;在培養(yǎng)模式上,應用本科以適應社會需要為目標,以培養(yǎng)技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養(yǎng)方案,以“應用”為主旨和特征構建課程、教學內容體系,重視學生技術應用能力的培養(yǎng)?;趹眯捅究频男再|,為了加強對學生實踐能力的培養(yǎng),使學生盡快掌握本專業(yè)領域的技能,因此整個體系強調建立一個系統化的實訓過程,通過實訓,學生應該具備以下技能:
掌握電機和電力拖動技術,熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結構,通過實訓熟悉電機運行原理和調速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術,熟悉各種電力電子器件的應用,能正確使用變頻器,并能初步進行電機調速電路的設計和調試。
掌握電力系統自動化技術,通過實訓熟悉繼電保護基本原理,利用MATLAB進行潮流計算,并能進行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設計軟件等開發(fā)平臺和應用技術,能夠進行系統控制程序設計或者利用軟件進行電路的設計。
掌握電氣系統或者控制程序的調試方法,能通過實際操作較好地判斷出電氣系統或者控制程序的缺陷,并進行改進。
為了節(jié)約成本,加快開發(fā)過程,能夠用仿真軟件對電路進行仿真,熟練使用各種仿真軟件,包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具,具備對低壓電器的認知和感性認識,熟悉每種低壓電氣的正確用法,能進行初步的設計,選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構成原則
實訓基于各課程各章節(jié)內容或者課程之間聯系,以實訓項目為主體和載體,以程序或者電路系統設計作為驅動,實現知識、技術、能力和素質的全面提高。以實訓課程體系作為實訓目標的基礎,制訂完善的實訓計劃體系,同時堅持了以下原則:
以就業(yè)實際需求為導向,以能力培養(yǎng)為核心,以學生適應就業(yè)崗位為目標,以崗位技能為重點,兼顧長遠發(fā)展。
注重知識、技術、能力、素質的協調發(fā)展,使學生通過實訓既鞏固了所學的知識和技術又提高了應用知識、技術的能力,使素質得到升華。
以實踐能力和工程訓練為重點,突出技術應用能力培養(yǎng),強調在應用中創(chuàng)新,通過解決問題綜合運用所學的知識。
課程體系體現了開放性、靈活性,及時反映了新能源技術的發(fā)展以及新技術的應用。
課程體系與人才培養(yǎng)方案的課程體系銜接,分別針對電氣技術、電力系統自動化、電力電子等方向設立實訓課程。
三、分層次模塊化實訓教學體系的設立
電氣工程及其自動化專業(yè)主要是研究電能應用的專業(yè)。近幾十年來,有關電能的轉換、控制在該專業(yè)所占的地位日益重要,專業(yè)名稱中的“及其自動化”反映了科學技術的這種發(fā)展和變化。電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。[4,5]因此實訓課程的設立也應該反映這些專業(yè)范圍。首先,電工理論是電氣工程的基礎,主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學中電學和磁學的發(fā)展、延伸。而電子技術、計算機硬件技術等可以看成是由電工理論的不斷發(fā)展而誕生,電工理論是它們的重要基礎。電氣裝備制造主要包括發(fā)電機、電動機、變壓器等電機設備的制造,也包括開關、用電設備等電器與電氣設備的制造,還包括電力電子設備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內容。電氣裝備的應用則是指上述設備和裝置的應用。電力系統主要指電力網的運行和控制、電氣自動化等內容。制造和運行不可能截然分開,電氣設備在制造時必須考慮其運行,如電力系統由各種電氣設備組成,其良好的運行必然要依靠良好的設備。
針對專業(yè)范圍,電氣工程及其自動化專業(yè)工程訓練在學院工程訓練中心進行。訓練內容劃分為工程認知訓練、專業(yè)技能訓練和綜合創(chuàng)新訓練三個層次。由于我院從專業(yè)建立初期就注重實驗室的建設。目前訓練條件優(yōu)良,已建有電氣技術實訓室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業(yè)實驗室。同時,學院工程訓練中心為進一步提升學生在電氣工程領域的綜合創(chuàng)新能力,建設了數控加工中心、基于先進控制技術的運動控制實驗室和柔性制造中心,突出真實的工業(yè)應用環(huán)境,突出強化學生在系統分析、系統設計、系統開發(fā)等方面的工程訓練,有利于高水平應用型人才的培養(yǎng)。
我院電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系設立了三個方向:電氣技術方向、電力電子技術方向、電力系統及其自動化。針對不同方向和實訓層次設立不同的課程。如圖1所示。
首先,工程認知訓練是電氣工程及其自動化專業(yè)整個教學過程中一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)包括生產實習等內容,使學生在生產實際或者科研中驗證從課本上學到的理論知識,加深對知識的理解和認識,從而鞏固所學知識并體會知識的應用價值;培養(yǎng)學生綜合運用所學的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產實際或者科研過程中發(fā)生的問題,提高分析問題與解決問題的能力;使學生了解企業(yè)的生產工序、工藝流程、管理制度,從而獲得與本專業(yè)有關的實際生產知識,并擴大專業(yè)知識面;培養(yǎng)學生從事技術專題調查、搜集資料和進行研究的能力,并為即將進行的畢業(yè)設計和論文打下良好的基礎。其后是專業(yè)技能訓練,針對專業(yè)應用領域設置模塊,包括電機、電力電子技術、電力系統自動化、電氣傳動自動控制系統、PLC、電氣CAD等。而學生專業(yè)技能是一個復雜的技能系統,諸多技能之間既相互關聯又相互影響,其訓練途徑及實施辦法亦多種多樣,同時必須具備整體性、科學性和互動性。因此,專業(yè)技能訓練方案的制訂,內容上密切結合學科和緊扣本專業(yè)的培養(yǎng)目標,與專業(yè)培養(yǎng)方案一致,注重能力的提高和知識的應用,注重開放性和拓展學生的思維空間構建與理論教學相輔相成、以能力培養(yǎng)為主線的技能訓練方案,為專業(yè)培養(yǎng)方案的貫徹執(zhí)行服務,以適應教育教學改革發(fā)展的需要,全面提高人才培養(yǎng)質量。最后是綜合創(chuàng)新訓練,為實現個性化培養(yǎng)提供先進的創(chuàng)新設計、制作的環(huán)境與條件。通過綜合創(chuàng)新訓練為學生創(chuàng)造一個能培養(yǎng)興趣、產生好奇心的環(huán)境,使他們在這里自己動手創(chuàng)新制作、激發(fā)創(chuàng)造力。以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新制作能力的訓練為核心,充分發(fā)揮學生的自主能力和綜合運用所學知識的能力,培養(yǎng)更多高素質、復合型、應用型人才。綜合創(chuàng)新訓練不但能夠培養(yǎng)學生的綜合素質,增強學生的工程實踐能力,而且還有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維,起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應于工程素質訓練、金工實習、電機及拖動技術實訓、控制理論和控制系統實訓、PLC與變頻器應用技術實訓、單片機技術工程訓練、CAD實訓、電力系統自動化實訓、電力電子與電氣傳動實訓、自控系統綜合實習、調速系統綜合設計、供配電系統綜合設計等實訓。同時為了突出應用型本科的特點,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環(huán)節(jié)聯系緊密的課程。實訓課內容如表1所示。
通過該課程體系使學生能夠初步了解機電工程的基本研究領域,具備電氣基本操作技能,掌握電機及拖動系統的類型、組成和控制方法,掌握控制理論及自動控制系統的組成,具備對一般機電控制系統的安裝、分析和維護技能,掌握常用電力電子器件的特性,并能根據要求設計出實用電路,掌握可編程控制器和變頻器的使用方法,具有一定的電氣控制系統開發(fā)能力,在本專業(yè)領域內具備一定的科學研究、科技開發(fā)和組織管理能力,具有較強的工作適應能力。
四、結論
電氣工程及其自動化專業(yè)自2005年在成都理工大學成立以來,針對本學校學生的入學基礎和就業(yè)的實際情況對實踐方面的教學課程體系不斷調整,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環(huán)節(jié)聯系緊密的課程,增加了綜合創(chuàng)新訓練課程,已經形成了完整、科學的實訓體系。從目前的實際運行情況來看,通過實訓,學生的就業(yè)率得到提高,同時學生到企業(yè)后熟悉崗位的時間縮短,得到了用人單位的好評。
參考文獻:
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[2]范瑜.電氣工程概論(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.
[3]錢國英,徐立清,應雄.高等教育轉型與應用型本科人才培養(yǎng)[M].杭州:浙江大學出版社,2007.
關鍵字:軟件測試;自動化測試;手工測試
1引言
無論采用哪種開發(fā)模型所開發(fā)出來的軟件系統,由于客觀系統的復雜性,加上人的主觀認識不可能完美,每個階段的技術復審也不可能毫不遺漏地查出和糾正所有的錯誤,再加上編碼階段也必須會引起新的錯誤,所以在軟件使用以前必須經過嚴格的軟件測試,通過測試盡可能找出軟件開發(fā)各階段的錯誤,從而得到高質量的軟件。它不只是為了保證軟件系統本身高質量,也保證整個軟件開發(fā)過程是高質量的。不僅如此,軟件測試還為風險評估準備信息,給開發(fā)人員或程序經理提供反饋信息。
軟件測試可用手工來完成,目前大部分都是采用此測試方法。但是,軟件測試的工作量很大,據統計,測試會占用到40的開發(fā)時間;一些可靠性要求非常高的軟件,測試時間甚至占到開發(fā)時間的60。而測試中的許多操作是重復性的、非智力性的和非創(chuàng)造性的,并要求做準確細致的工作,計算機就最適合于代替人工去完成這樣的任務。這種讓計算機來代替人的部分手工測試工作的測試方法,我們稱之為自動化測試。它的準確定義是使用一種自動化測試工具來驗證各種軟件測試的需求,它包括測試活動的管理與實施,測試腳本的開發(fā)與執(zhí)行。自動化測試使測試過程簡單并有效率,使測試過程更為快捷,沒有延誤。這就好比進行一項商業(yè)交易,我們已經知道了交易的具體過程,而我們所要做的是設計一套自動化的方法,使交易過程更簡單,成本更低。
2自動化測試完成的工作
2.1前期準備工作
在對一個軟件系統進行測試之前,我們可以先改進被測試的產品,使它更容易被測試。有很多改進措施可以幫助測試人員更好的使用產品,也可以幫助測試人員更好的測試產品。比如一些產品很難安裝,可以直接改進產品的安裝程序,或者是開發(fā)一套自動安裝程序,目前有很多專門制作安裝程序的商用工具。
我們也可以利用工具在測試執(zhí)行的日志中查找錯誤,利用手工查找報錯的方法容易讓人感到乏味且易遺漏。這時我們可以仔細了解日志中記錄的錯誤信息格式,寫出一個錯誤掃描程序,使查錯自動化。
2.2需求分析
正如軟件生命周期有需求分析階段一樣,在制定測試方案之前也需要收集需求。定義自動化測試項目的需求要求我們全面地、清楚地考慮各種情況,然后給出權衡后的需求,并且可以使測試相關人員更加合理的提出自己對自動化測試的期望。
開發(fā)管理者、測試管理者和測試人員實現自動化測試的目標常常是有差別的。除非三者之間達成一致,否則很難定義什么是成功的自動化測試。為了避免這種情況,需要在自動化測試需求上保持一致。應該有一份自動化測試需求,用來描述需要測試什么。測試需求應該在測試設計階段詳細描述出來,自動化測試需求描述了自動化測試的目標。
2.3自動化測試工具的選擇
我們可以自己根據要測試的軟件系統自己開發(fā)一個測試工具,但花費代價較大,鑒于此我們可以使用已成熟的測試工具。對于測試工具的選擇,要有專人針對不同的自動化測試,去評估究竟該使用哪種測試工具比較好。自動化測試工具又分單元測試工具、功能自動化工具和性能自動化工具,其中又分開源的和商業(yè)工具。究竟哪種工具更適合自己平臺的測試,還需要有專業(yè)人員進行評估。
2.4自動化測試方案的制定
自動化測試方案包括指明測試中需要什么樣的數據,并給出設計數據的完整方法;需要明確測試設計的細節(jié)描述,還應該描述測試的預期結果;完成測試設計文檔,需要描述清楚測試設計的思路;編寫測試腳本。對于腳本的開發(fā)我們需注意以下問題:
第一、開發(fā)腳本必須遵循一些規(guī)范化,就類似于程序員編程規(guī)范一樣。我們的測試腳本就好比是我們測試人員的程序,同樣要形成一個編寫規(guī)范。因為養(yǎng)成這樣的好習慣,是為了能方便維護腳本,避免增加后期的維護量和方便使用者使用;
第二、保證開發(fā)的腳本回放沒有問題的基礎上,適當增加出錯處理來增強腳本;
第三、后期還可以在腳本中加入檢查點,這樣做的好處可以把原來需要人工去校驗的地方讓腳本去做;
第四、在腳本中增加數據驅動方法,使腳本能覆蓋更多的分支路徑,進一步提高腳本的集成度。因為前面已經說過了,腳本是不會執(zhí)行那些沒有被編寫進去的功能點的,所以說后期測試人員一旦發(fā)現這個地方有必要讓腳本來代替手工進行執(zhí)行,就可以不斷的增強我們的自動化腳本。
2.5可行性分析
可行性分析是指驗證自動化測試項目的可行性,盡可能快地驗證你采用的測試工具和測試方法的可行性,站在產品的角度驗證產品采用自動化測試的可行性。同時要確定測試工具和測試方法對于被測試的產品和測試人員是否合適。選擇一個快速,有說服力的測試套,它是評估測試工具的最好的方式,它可以證明你所選測試工具和測試方法的正確性。
2.6自動化測試的維護和擴充
自動化測試是一個長期的過程,為了與產品新版本的功能和其他相關修改保持一致,自動化測試需要不停的維護和擴充。自動化測試設計中考慮自動化在未來的可擴充性是很關鍵的,不過,自動化測試的完整性也是很重要的。如果自動化測試程序報告測試用例執(zhí)行通過,測試人員應該相信得到的結果,測試執(zhí)行的實際結果也應該是通過了。其實,有很多存在問題的測試用例表面上執(zhí)行通過了,實際上卻執(zhí)行失敗了,并且沒有記錄任何錯誤日志,這就是失敗的自動化。這種失敗的自動化會給整個項目帶來災難性的后果,而當測試人員構建的測試自動化采用了很糟糕的設計方案或者由于后來的修改引入了錯誤,都會導致這種失敗的測試自動化。失敗的自動化通常是由于沒有關注自動化測試的性能或者沒有充分的自動化設計導致的。
3自動化測試應用的范圍
自動化測試并不是要求全程自動化,使用自動化測試代價也非常之高。自動化測試主要是用在存在大量重復性的手工測試項目和測試時間比較長的項目。很多測試小組都是在回歸測試中采用自動化測試。所謂回歸測試指在修改了原軟件后,對其重新進行測試以確認修改沒有引入新的錯誤或導致其他代碼產生錯誤。它通常使用相同的測試用例和測試方法,自動化測試方法最適合。關于系統中模塊的測試,對那些最有可能出問題或者不會破壞原先設計的重構任務進行自動化測試,性價比最高。
自動化測試絕不能代替手工測試,它只是手工測試的補充。對于那種不穩(wěn)定軟件的測試,開發(fā)周期很短的軟件,一次性的軟件等不適合用自動化測試。自動化測試是使用工具進行測試,工具本身并沒有想象力和靈活性,根據報道,自動化測試只能發(fā)現15的缺陷,而手工測試可以發(fā)現85的缺陷。合理的運用自動化測試可以大大提高工作效率,反之則會是無休止的噩夢。無論測試自動化多么強大,現階斷,仍然是以手工測試為主。
4自動化測試的優(yōu)勢與不足
軟件測試中,手工測試不夠全面和徹底,因為它花費了很多時間。代碼在修改或添加之后,運行預定義的人工測試集來保證修改不會產生新的問題。人工測試花費的時間越來越多,并給開發(fā)者帶來挫折感,打擊他們執(zhí)行測試的積極性。而且,測試的工作量使得開發(fā)者不愿意改進或優(yōu)化現有的代碼。
當開發(fā)者測試他們自己的代碼時,他們總是不愿意執(zhí)行最苛刻的測試用例,因此就導致了最
有可能出錯之處也是最不可能被全面測試到這樣的情形。自動化測試無需人工干預就可以完成,它們縮短了開發(fā)過程。而且由于自動化測試可以簡單快速的發(fā)現修改的代碼是否能有效地運行,因此也就鼓勵開發(fā)者優(yōu)化和改進現有的代碼。
測試自動化往往對測試人員的技術水平要求很高,測試人員必須充分理解自動化測試,但是,自動化測試不利于測試人員積累測試經驗。
不要強行在測試的每個部分都采用自動化方式,尋找能夠帶來最大回報的部分,部分的采用自動化測試是最好的方法。可以采用手動確認測試和自動化測試相結合的方法。
5結論
任何工作的開展并非一朝一夕,新技術的開展將需要投入大量人力物力,而自動化測試就是我們測試工程師必須要堅持的一個長期的發(fā)展方向。為了不至于做事只做表面,建議每個測試團隊中都必須要有專人去負責推動自動化工作的開展。還必須有專人負責維護腳本,規(guī)范腳本,甚至可以引入配置管理工具來統一管理腳本和把經驗文檔化。只有這樣我們的測試財富才會從中不斷積累,只有這樣自動化測試才能走得更遠。
參考文獻:
[1] 《軟件工程與軟件測試自動化教程》,張克東,電子工業(yè)出版社
關鍵詞:自動化;配電網;技術;原理
中圖分類號:TM421 文獻標識碼:A
隨著我國市場經濟的發(fā)展,電力企業(yè)經過深化改革,不斷提高自身要求,為用戶提供更優(yōu)質的服務,保證用戶用電質量。同時,電網的擴展也是越來越快,設備總量、電網規(guī)模都達到了一個新的層次,一定程度上人力資源難以跟上電網發(fā)展的步伐。因此,對配電網的自動化建設提出了更高的要求。
1 實現目的及系統結構
自動化技術在配電網中的應用,可以實現電力企業(yè)減少客戶停電時間,提高供電可靠性,提升服務質量,實現配電網的安全經濟運行,提升企業(yè)設備管理水平和資產運營水平。
1.1配網自動化主站由硬件和軟件兩大部分組成,根據主站軟件是否配置電網分析應用功能,可劃分為簡易型和集成型兩種類型。
簡易型配電自動化主站主要部署基本的平臺、配電SCADA和饋線故障處理模塊;集成型配電自動化主站是在簡易型配電自動化主站系統的基礎上,擴充了網絡拓撲、區(qū)域潮流計算、網絡重構等電網分析應用功能。
硬件采用開放式分布體系結構,系統功能分布配置,主要設備采用冗余配置。硬件設備主要包括服務器、工作站、網絡設備等,根據不同的功能,服務器可分為前置采集服務器、SCADA服務器、數據庫服務器、分析應用服務器、支撐平臺服務器、WEB服務器及工作站。具體配置方案與系統規(guī)模和功能需求有關。
1.2配網自動化終端包括有DTU、FTU、TTU、故障指示器。
DTU安裝在配電房開關柜、戶外環(huán)網柜等處,其功能是:監(jiān)測線路開關的開關位置、相電流、零序電流、電壓等;在線路發(fā)生故障時,將監(jiān)測到的故障信號傳送給主站,由主站通過對相互關聯的多個配網自動化站反饋的故障信息,判斷故障區(qū)域,遠程控制配電自動化終端對開關進行分、合閘操作,完成故障的隔離。
FTU與DTU都是用于監(jiān)控開關設備的自動化裝置,兩者基本構成相似,區(qū)別在于FTU是安裝在架空線路開關處。由于監(jiān)控對象在電網中所處的位置、應用環(huán)境等不同,故這兩種監(jiān)控終端有一定的差異。
TTU裝設在配電變壓器、箱變等變壓器設備旁,監(jiān)測變壓器運行狀況的自動化裝置。負責采集并處理配電變壓器低壓側的各種電量(電壓、電流、有功、無功、功率因素、電能量及狀態(tài)量)等信息,并將信息向計量自動化主站系統傳輸。
故障指示器是指安裝在架空線、環(huán)網柜或電纜分支箱中的電力電纜處,用于指示故障電流流通的裝置。能實時監(jiān)測線路的運行狀態(tài)和故障發(fā)生的地點。
1.3配電網通信分為有線和無線兩種方式,其中有線方式主要包括光纖通信、載波通信等,無線方式主要包括GPRS/CDMA、3G等。
2 配網自動化技術原理
饋線自動化是指對配電線路運行狀態(tài)進行監(jiān)測和控制,在故障發(fā)生后實現快速準確定位和迅速隔離故障區(qū)段,恢復非故障區(qū)域供電。饋線自動化按照通信及故障定位與故障定位和隔離技術模式,區(qū)分為主站集中型饋線自動化和就地型饋線自動化兩種方式。
2.1饋線自動化基本原理
(l) 主站集中型饋線自動化是指各個配電終端都與配網自動化主站通信,配電終端采集故障信息上傳主站,由主站判斷確定故障區(qū)段,并下發(fā)命令控制終端對開關進行分合,進而實現故障隔離和恢復非故障區(qū)域供電。如下圖:
以上圖為例,說明集中監(jiān)控型饋線自動化的實現方法。假設CB1與CB2間發(fā)生故障,變電站1出口斷路器FB1因故障電流跳閘,經延時后重合,若是瞬間故障,則合閘成功,恢復供電;若為永久性故障,FB1重合失敗,啟動主站故障處理。當主站檢測到CB1有故障電流流過,而其他開關均無故障電流流過時,判定故障發(fā)生在CB1、CB2之間,主站先以遙控方式讓CB1、CB2分閘,隔離故障區(qū)域,主站再發(fā)出遙控命令讓FB1合閘恢復故障區(qū)域左側供電,讓FB2合閘恢復故障區(qū)域右側供電。
(2) 就地型饋線自動化不依賴與主站通信,由配電自動化終端根據自身的控制邏輯就地實現故障定位、隔離和恢復非故障區(qū)域供電。當然,其還是可以通過無線公網或者光纖與主站實現三遙功能。其中又可分為電壓時間型和電壓電流時間型。
①電壓時間型饋線自動化工作原理:以電壓時間為判據,當線路發(fā)生短路故障時,變電站出線開關保護跳閘,線路分段開關失電后分閘。變電站出線開關第一次重合閘后,線路分段開關得電后逐級延時合閘,當合閘到故障點后,變電站出線開關再次跳閘,所有線路分段開關失電分閘,同時閉鎖故障區(qū)間線路分段開關合閘;故障隔離后,變電站出線開關再次重合,非故障區(qū)段的線路分段開關再次延時合閘,恢復故障點前段線路供電。
例:當故障發(fā)生在C區(qū)域時,開關1過流保護動作跳閘,CB1和CB2失壓跳閘。開關1重合,CB1得電延時合閘,合閘后T時間內沒檢測到失壓,判斷故障不在本區(qū)域,閉鎖分閘。CB2在CB1合閘后檢測到有壓,延時合閘且合到故障點,閉鎖得電合閘。同時開關1保護再次動作,切除故障,CB2失電分閘。開關1二次重合,恢復A、B區(qū)域供電。聯絡開關正常時兩側有壓,當變電站1出現C區(qū)域發(fā)生故障時,開關1跳開故障后單側失壓,開始計時延時合閘,在延時合閘時間內,CB2臨時合上又斷開,使得聯絡開關檢測到單側殘壓,閉鎖合閘,實現故障隔離。
② 電壓電流時間型饋線自動化工作原理:主干線分段開關與變電站出線斷路器保護和重合閘配合,分支線開關和主干線上的分段開關配合,配電自動化終端依靠配電自動化終端自身的電壓-時間和故障電流復合判據實現故障隔離和非故障區(qū)間的快速恢復供電。
其基本原理同電壓時間型,只是在電壓的基礎上增加了電流判據,更為可靠,同時在主干線上增設了一到兩級的斷路器與變電站出線開關配合。例如上圖中的開關2、開關3,都具有過流保護及重合閘功能。開關1、2、3配合實現線路分段保護。每個開關再與下級所帶的負荷開關形成配合。
電壓時間型饋線自動化模式適用于純架空、架空電纜混合線路的單輻射、單聯絡等網架,投資最小。電壓電流時間型自動化模式適用于純架空、架空電纜混合線路的單輻射、單聯絡等網架。
2.2主站集中型和就地控制型區(qū)別及適用范圍。
主站集中型模式適用于純電纜、純架空和架空電纜混合線路的任一種網架。其依賴通信非常強,所以通信方式只能選用光纖。并且對配網自動化主站系統軟件、硬件要求非常高。目前在配網自動化技術推廣中并不提倡。
就地控制型的通信方式可靈活根據安裝區(qū)域選擇。例如發(fā)達城市城區(qū)中心區(qū)域光纖覆蓋率高情況下可應用光纖通信,而三級城市或城郊農村則用無線公網更劃算。
3 故障自動定位
故障指示器是一種可以直接安裝在配電線路上的故障指示裝置,主要通過檢測線路電流的變化,來識別故障特征,從而判斷是否給出故障指示。按照使用場合不同,故障指示器又細分為電纜型故障指示器和架空型故障指示器。故障指示器通過安裝在附近的通信終端與配網自動化主站通信,實現數據實時監(jiān)控。管理人員可以根據相關信號分析縮小故障范圍,提高事故處理人員效率,實現快速復電的目的。
4 結束語
在高科技發(fā)展的今天,隨著配電網的建設越來越受到重視,配網自動化技術得到了大力的推廣和應用,其自動隔離故障、自動恢復非故障區(qū)域供電及縮小故障判斷范圍等功能,必然對電力企業(yè)提高服務質量減少用戶停電時間起到很好的作用。同時,根據其收集的數據,對于城市電網規(guī)劃管理也起到了非常重要的作用。電力系統將隨著科技發(fā)展變得更集中化、智能化。
參考文獻
關鍵詞:電氣工程及其自動化;人才培養(yǎng)模式;課程體系
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0038-02
為解決山東省高等學校面臨的辦學模式單一、同質化傾向明顯、學科專業(yè)結構不能夠適應經濟社會發(fā)展等問題,山東省在地方高校中遴選了一批基礎型、應用型和高素質技能型人才培養(yǎng)特色名校進行重點建設。山東理工大學(以下簡稱“我校”)入選了首批應用型特色名校立項建設單位,電氣工程及其自動化專業(yè)是我校重點建設的專業(yè)之一。
根據我校的辦學特色,以及電氣工程及其自動化專業(yè)特點,設立的建設目標是立足山東半島制造業(yè)和藍黃經濟區(qū)建設,面向全國城鄉(xiāng)電網改造升級與智能電網發(fā)展,培養(yǎng)具有“基礎厚、能力強、扎根基層、踏實肯干”的應用型人才。學校和學院從深化人才培養(yǎng)模式與課程體系改革,加強師資隊伍建設,完善產學研合作體制機制,改善實驗實訓條件建設,增強社會服務能力,輻射帶動專業(yè)群等6個方面對專業(yè)進行了建設。
一、專業(yè)基礎及特色
我校電氣工程及其自動化專業(yè)本專業(yè)前身為農業(yè)電氣化專業(yè),1977年開始招收本科生,1998年改為電氣工程及其自動化。在30多年的發(fā)展歷程中,始終以培養(yǎng)具有“基礎厚、能力強、扎根基層、踏實肯干”的應用型人才為目標,積極服務于電力及其相關企業(yè)。本專業(yè)2007年被評為山東省特色專業(yè),2009年被確定為國家級特色專業(yè)建設點;緊密圍繞智能電網建設以及節(jié)能降耗等生產實際,形成了智能配電網自動化、輸電線路暫態(tài)分析與保護、現代電氣傳動與節(jié)能技術、新能源發(fā)電及并網控制技術等特色優(yōu)勢方向。電氣工程及其自動化專業(yè)所在的電氣與電子工程學院現有4個本科專業(yè),另外3個分別是自動化、電子信息工程、電子信息科學與技術。由于4個專業(yè)中既有“強電”專業(yè),也有“弱電”專業(yè),因此在發(fā)展和建設過程中,可以強弱結合,協調發(fā)展。
我國智能電網的迅速發(fā)展,加大了電力及其相關企業(yè)對電氣工程及其自動化專業(yè)人才的需求。隨著山東半島制造業(yè)的蓬勃發(fā)展和山東“一藍一黃”經濟區(qū)建設的推進,城鄉(xiāng)電力需求越來越大,城網、農網智能化改造升級陸續(xù)展開,對電力系統運行維護、設計開發(fā)、分析研究等人才需求越來越大。同時,相關企業(yè)對電氣傳動與節(jié)能、新能源開發(fā)利用等技術人才的需求日趨旺盛。因此需要緊密結合電力及其相關企業(yè)的人才需求,根據行業(yè)的動態(tài)發(fā)展,不斷改革培養(yǎng)模式和課程體系,以實現學生知識、能力、素質協調發(fā)展。
二、人才培養(yǎng)模式建設思路及內涵
根據山東省特色名校的建設要求,以及我校的辦學基礎和特色,我校電氣工程及其自動化專業(yè)的辦學定位是應用型人才培養(yǎng)。在學校制訂的“知識、能力、素質”三位一體的人才培養(yǎng)體系的大框架下,針對電氣工程及其自動化領域的新發(fā)展、新要求,制訂了“一強二弱,三融四化”的人才培養(yǎng)模式。
“一強”指電力系統強電知識和技能。主要學習電機、發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術、電力系統分析、電力系統繼電保護、電力電子等方面的知識和技能。
“二弱”指電力系統控制與通信兩方面弱電知識和技能。其中在電力系統控制方面,主要學習計算機控制、電力系統微機保護、嵌入式系統、電氣控制與PLC等方面的知識和技能;在電力系統通信方面,主要學習信號與系統、通信網絡、無線通信、光纖通信等方面的知識和技能。
“三融”指企業(yè)技術人員融入師資隊伍、學科前沿融入課堂教學、研究成果融入教學全程。其中企業(yè)專家融入師資隊伍,指從企業(yè)聘請具有豐富工程實踐經驗的工程技術人員和管理人員擔任兼職教師,舉辦講座、指導畢業(yè)設計和實習,參與專業(yè)建設、課程開發(fā)和教研教改活動;學科前沿融入課堂教學,指將行業(yè)與產業(yè)發(fā)展形成的新知識、新成果、新技術引入課堂教學;研究成果融入教學全程,指將本專業(yè)在電力系統故障監(jiān)測與定位、智能配電與用電、電氣傳動與節(jié)能、特種電機及其控制、分布式電源及其并網控制等方面的研究成果融入課堂教學和實踐教學全程。
“四化”指課堂教學同步化、實踐項目層次化、課程設計綜合化、畢業(yè)設計實戰(zhàn)化。其中,課堂教學同步化,指將數字電子技術、嵌入式系統基礎等基礎課實施“同步互動式”課堂教學改革,課堂教學與實踐教學同步,教師與學生、學生與學生進行教學互動;實踐項目層次化,指實踐主要包括實驗課程、電工電子實訓和生產實習,實驗課程由驗證性加深過渡到綜合性,由實驗室過渡到實訓中心,再由綜合性發(fā)展到創(chuàng)新性,由實訓中心過渡到創(chuàng)新實驗室,分階段分層次進行;課程設計綜合化,指專業(yè)課程設計內容綜合2門以上課程,3~4名學生設計一個題目,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神,為做好畢業(yè)設計打下良好的基礎;畢業(yè)設計實戰(zhàn)化,指畢業(yè)設計題目緊密聯系科研課題或生產實際,實行一人一題,真題真做。
三、課程體系建設
課程體系建設是實現人才培養(yǎng)目標,實踐培養(yǎng)模式的基礎,在對電力行業(yè)及相關企業(yè)充分調研的基礎上,結合我校自身特點和專業(yè)特色,緊密圍繞智能電網建設、新能源開發(fā)與利用、廠礦企業(yè)節(jié)能降耗的發(fā)展需求,在專業(yè)課的設置上,構建“一強二弱,三融四化”課程體系,提出以精品課程體系建設為龍頭,構建模塊化培養(yǎng)框架,[1]在公共必修課、學科基礎課和素質教育課的基礎上,專業(yè)課由專業(yè)公共課、電力系統運行與控制、電力系統繼電保護與自動化、電力電子及其應用4個方向模塊構成,如表1所示。
表1 電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系
序
號 課程類別 課程名稱 備注
1 專
業(yè)
課 強電課程 弱電課程 專
業(yè)
公
共
課
控制類 通信類
電機學
電力電子技術
電力系統分析
電氣控制與PLC
高電壓技術
電力系統電氣部分設計
電力系統繼電保護 自動控制原理
嵌入式系統基礎
計算機控制技術
電氣檢測技術 信號與系統
現代通信原理
電力系統通信
電力系統安全分析
電力系統控制
學科前沿課(1) 學科前沿課(2) 電力系統運行與控制方向
電力系統微機保護原理與算法
電力系統自動化
學科前沿課(1) 學科前沿課(2) 電力系統繼電保護與自動化方向
電力傳動與控制系統
電力系統柔性輸配電技術
學科前沿課(1) 學科前沿課(2) 電力電子及其應用方向
2 公共必修課 大學英語、計算機應用基礎、C語言、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、中國近現代史綱要、形勢與政策、軍事理論、體育、文獻檢索
3 學科基礎課 高等數學、復變函數與積分變換、概率論與數理統計、線性代數、大學物理、工程制圖、大學物理實驗、電路、電磁場、模擬電子技術、數字電子技術
4 素質教育課 中國傳統文化、大學生發(fā)展與職業(yè)規(guī)劃、大學生就業(yè)指導、學科導論、經濟學概論等
5 實踐環(huán)節(jié) 入學教育及軍訓、社會實踐、公益勞動、金工實習
電子工藝實訓、電氣工程實訓、生產實習
模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計、綜合課程設計
畢業(yè)實踐與畢業(yè)設計、畢業(yè)鑒定
提出對“嵌入式系統基礎”“電機學”“電氣控制與PLC”“發(fā)電廠電氣部分”“電力系統自動化”“高電壓技術”“電力系統繼電保護”等專業(yè)核心課程按照省級精品課程標準進行建設;對實踐性比較強的課程,如“電力系統安全分析與控制”“電力系統柔性輸配電技術”“電力系統繼電保護”“電力信息技術”等,開展校企共建,即按照企業(yè)工作流程、崗位技能和綜合素質要求,確定課程結構、選擇課程內容、開發(fā)專業(yè)教材、共同組織教學;先由學校的專業(yè)教師進行課程基礎知識講授,再由企業(yè)一線工程師進行實際項目的實戰(zhàn)技巧講解,并形成教學案例。
在培養(yǎng)計劃的制訂過程中,對專業(yè)課程教學內容進行了重新審視和更新,不求全和細,重視精和新,并且要求每門課程至少有3名教師可以講授,制訂了所有課程的教學大綱。在制訂過程中充分注意了課程之間的銜接,剔除了后續(xù)課程中學生在其他課程中已經學習的內容,減少課程門數和課程內容的重復,實現了課程的重組和整合,提高了課程綜合化程度。[1]
在教師教學過程中,鼓勵教師進行先進教學方式改革。在山東省特色名校工程建設的資助下,學院通過硬件條件的建設,實現了“嵌入式系統基礎”課程的“同步互動式”教學,即講、學、練、考一體化的教學方式,取得了很好的教學效果,下一步將對“電氣控制與PLC”等實踐性強的課程進行“同步互動式”教學改革;另外,學院積極鼓勵教師將科研成果向教學轉化,改革教學內容,組織教學案例,對專業(yè)性很強的課程,如“電路系統自動化”“電力系統分析”等進行了“案例式教學”改革,[2,3]拓寬學生的視野;為了加強學生自主學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);鼓勵教師進行“框架式”教學改革,打破傳統的“教與學”課堂教學模式,在教學大綱和教師的引導下,讓學生參與到課堂教學中來,并能自主創(chuàng)新的完成教學內容。
四、主要改革成果
第一,在“一強二弱,三融四化”人才培養(yǎng)模式的引領下,制訂了電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方案,對未來人才培養(yǎng)的培養(yǎng)目標、主干學科、課程體系、專業(yè)主干課程、主要實踐環(huán)節(jié)及教學安排進行了規(guī)定,并進行了實施。培養(yǎng)方案中增加了實踐性課程的比重,通過增加實驗、實習、實訓等環(huán)節(jié)的課時和科目,在保證質量的前提下,增強學生實踐動手能力的培養(yǎng),滿足應用型人才的培養(yǎng)要求。
第二,通過“培養(yǎng)、引進、共享”的師資隊伍建設措施,對人才隊伍進行了建設,每年選派至少2名骨干教師到國內外知名高校訪學,啟動了青年教師素質提升工作,通過到知名高校助課、下企業(yè)鍛煉、學歷提升等渠道,對青年教師的教學和科研素質進行提升,同時每年至少聘任兩名行業(yè)企業(yè)技術骨干擔任兼職教師。
第三,對實驗實訓條件進行了建設,新建高電壓技術實驗室,110KV變電站仿真實驗室,擴建了電力自動化綜合實驗室,使電氣工程及其自動化專業(yè)的實驗實訓內容更加貼近行業(yè)及相關企業(yè)的生產實際。
第四,積極發(fā)揮已有精品課程的示范和引領作用,按照精品課程的標準建設了多門核心課程、校企共建課程和雙語課程,形成高質量課程教學資源。
第五,通過電氣工程及其自動化專業(yè)建設的帶動作用,促進自動化、電子信息工程、電子信息科學與技術等專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和課程體系改革,并且對3個專業(yè)的師資隊伍建設、核心課程、實驗實訓條件等方面起到了很好輻射帶動作用,帶動了3個專業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]趙舵,馮曉云.電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)及課程改革的研究[J].電氣電子教學學報,2008,(S1):88-89.
論文關鍵詞:電機電器及其控制專業(yè);生產實習;教學改革
一、專業(yè)概況
哈爾濱理工大學電氣工程及其自動化專業(yè)是由原電機電器及其控制、高電壓絕緣技術、電氣技術等專業(yè)整合而成的。目前在教學中又分為電機電器及其控制、高電壓技術、電氣絕緣與電纜、電力電子與電力傳動和電力系統及其自動化等5個專業(yè)方向。各專業(yè)方向針對學生今后的就業(yè)趨勢及專業(yè)特色開設課程及各種實踐環(huán)節(jié)。電機電器及其控制專業(yè)方向的畢業(yè)生主要從事電機與電器設備的設計、制造、運行、控制與維護等方面工作,因此對本科教育中的實踐教學環(huán)節(jié)提出了明確的要求。生產實習是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié),是理論聯系實際的重要方式,是理論教學、生產實踐和科學研究三結合的結合點,總結生產實習中存在的問題并對如何提高生產實習的質量進行探討具有重要的意義。
二、生產實習的內容及存在的不足
哈爾濱理工大學生產實習一般安排4周時間,實習的內容除全面了解電機的設計、生產、工藝、總裝和試驗等整個過程外,還要求學生結合專業(yè)知識熟悉電力設備的配置、運行方式以及電力部門的工作流程等。但在具體的實踐中,目前的生產實習模式存在以下不足:
一是目前國內電機行業(yè)隨著我國經濟的發(fā)展而迅猛發(fā)展,面臨市場競爭激烈,生產任務飽滿以及對生產安全要求高,使得他們對接待在校大學生生產實習態(tài)度消極。加之各高校眾多學生集中進行實習,超出了企業(yè)的接待能力,因而使得實習質量難以保證。學生越來越難以有機會實際動手,生產實習逐漸發(fā)展為參觀實習,隨著這種現象的日趨嚴重,學生實習的積極性和主動性受到打擊,最終使生產實習流于形式。
二是經費不足。市內企業(yè)的實習費用逐年見漲,市外實習所需的交通住宿費用較多。而學校對實習費用的投入增長緩慢,遠遠抵不上實習成本的上漲,使得實習經費預算捉襟見肘。
三是教學中普遍存在學生對實踐教學重視不夠的問題,對生產實習的重要性認識不足,未將生產實習作為能夠把所學理論知識在實際中應用的良機而很好把握。另外,用人單位也未將學生的生產實習內容及成績作為是否錄用的主要參考指標,這也使學生對生產實習的作用產生懷疑而未能高度重視。結果導致學生在實習過程中缺乏主動性,實習效果大打折扣。
三、生產實習新模式的探索實踐
1.實習內容
(1)增設實習導論課。為保證生產實習教學質量,充分調動學生的積極性,我們在實習前兩周開設實習導論課。在實習導論課上,由實踐經驗豐富的教師給學生詳細講解生產實習設置的目的、意義、主要實習內容及教學模式。并結合專業(yè)具體情況向大家介紹今后工作中需要的而理論教學中學不到的、生產實習中能夠掌握的知識。實習導論課極大地調動了學生的學習熱情,引起了學生對生產實習的重視,為生產實習教學的順利開展奠定了良好的基礎。
(2)實習內容的優(yōu)化。
1)哈爾濱理工大學電機電器及其控制專業(yè)方向對原有生產實習內容進行了整合優(yōu)化,并結合目前各大電機廠對電機專業(yè)本科生要求,在生產實習的內容中增加了電機的計算機輔助設計、計算機繪圖、電機工程應用軟件等內容。利用生產實習第一周的時間讓學生采用國家標準機座號進行電機的電磁設計,用AutoCAD軟件繪出電機定轉子沖片圖及繞組連接圖,采用Ansoft軟件對所設計電機的電磁場進行計算,應用Matlab對電機的性能曲線進行仿真,最后指導學生自己繞制繞組并下線,通過試驗看可行否??尚锌偨Y積累經驗,不可行分析設計中的環(huán)節(jié),重新設計。這樣,學生對電機設計的整個內容就真正掌握了,教學質量真正提高了。
2)充分利用多媒體教學手段,融入了本專業(yè)教師的科研內容。利用一周的時間增加了電機設計制造中的新工藝、新材料、新技術和部分特種電機的內容。為學生介紹了如特殊工作環(huán)境的潛油電機、特殊結構形式的采煤機用高功率密度防爆電機、特殊供電形式的變頻電機、適應當前國家節(jié)能形勢的高壓高效節(jié)能電機、采用遺傳算法蟻群算法等全局優(yōu)化算法對電機優(yōu)化設計等專業(yè)教師所承擔的國家級、省部級及企業(yè)委托課題等項目中的特殊電機的設計。請佳木斯電機廠、哈爾濱大電機研究所的電機設計專家結合他們企業(yè)的具體情況為學生做電機設計的新技術、新工藝、新機型等內容的專題講座。把科研中的內容和工廠技術專家的講座融入生產實習教學中,學生覺得學的內容貼近實際應用,既能調動同學們的積極性,又能開闊大家視野,深受學生喜歡。
3)為拓寬知識面,實習內容安排飽滿,在介紹科研內容的一周內同時安排學生參觀發(fā)電廠、變電站、電氣設備制造廠家等,使學生熟悉電力設備的配置、運行方式以及電力部門的工作流程,增加就業(yè)競爭力。
4)最后兩周的實習時間聯系校企合作廠家,安排學生在企業(yè)跟班實習,參與電機鐵心的沖剪、機座端蓋的鑄造及加工、線圈的繞制、下線、鑄鋁、裝配、試驗等整個電機的生產過程。每個環(huán)節(jié)由企業(yè)配備生產、技術一線員工對學生一對一指導,學生真正實際動手操作,真正熟悉和了解電機的生產過程。
2.實習基地的建設
哈爾濱理工大學電機電器及其控制專業(yè)方向前身是哈爾濱電工學院的電機專業(yè),本科專業(yè)設立于1958年,無論人才培養(yǎng)還是工程技術與科學研究均形成了自己的特色,在相應的行業(yè)中享有較高的知名度。廣大校友現在多是各大電機廠的技術骨干和重要領導,利用校友起到聯系學校和企業(yè)的紐帶作用,加強校企合作建立校外實習基地。學校和哈爾濱電機廠有限公司聯合建立了“大型電機電氣與傳熱技術工程研發(fā)中心”,和佳木斯電機股份有限公司聯合建立了“節(jié)能電機工程研發(fā)中心”,和南陽防爆電氣集團聯合建立了“防爆電機工程研發(fā)中心”,和江蘇華鵬變壓器有限公司聯合建立了“江蘇變壓器研發(fā)中心”。這些工程中心加強了校企合作的同時又能滿足學生的生產實習。 同時良好的合作使得這些企業(yè)愿意接納學生進行生產實習,并愿意安排學生進行跟班實習,在師傅的帶領下實際動手操作。實習基地的建設成功能夠有力地保證了生產實習教學質量。另外,由于這些企業(yè)均為行業(yè)內著名企業(yè),學生感覺能夠在這些企業(yè)實習非常榮幸,都認真對待,珍惜這來之不易的實習機會,客觀上也保證了實習質量。部分同學在實習的過程中,獲得企業(yè)的認可,就與企業(yè)簽訂了就業(yè)合同。達到了學校、學生、企業(yè)三贏。
3.教師隊伍建設
生產實習指導教師隊伍的建設事關實習能否順利進行和實習質量能否提高。指導教師應該由本專業(yè)理論基礎扎實、實踐經驗豐富的教師來擔任。但一般這樣的教師都是博導、教授和碩導,他們承擔課題多,指導的研究生多,加上科研任務繁重,很難有足夠的精力指導生產實習。因此本專業(yè)目前指導生產實習的教師多是青年教師,他們年富力強,精力旺盛,學科理論知識扎實,但缺乏深入的生產實踐經驗。哈爾濱理工大學正在參與國家的“卓越工程師”培養(yǎng)計劃,該計劃要求工程類學科專業(yè)教師有在企業(yè)工作的經歷。結合這一計劃,哈爾濱理工大學選撥年輕教師到對口合作企業(yè)從事1~2年的實踐工作,有力地促進了生產實習指導教師隊伍的建設。這一舉措極大地激發(fā)了青年教師學習的積極性,對青年教師綜合能力的培養(yǎng)起到了催化作用,造就了一批理論素質高、工程能力強的后備隊伍,為學科進一步發(fā)展打下了堅實的基礎。
4.實習經費
哈爾濱理工大學目前對生產實習經費的劃撥標準按照245元/生。實習經費主要用于企業(yè)實習費用、外地火車票、租車費、住宿費和專家講課費等幾大塊。實際上經費根本不夠。由于專業(yè)在行業(yè)內的良好聲譽和用人單位對畢業(yè)生的高度認可,合作企業(yè)或實習基地為加強校企合作,更為了能夠吸引學生去該企業(yè)工作,他們一般會減免實習費用,并適當對每個學生的交通費用和在廠實習期間的住宿、伙食費用給予補助,這樣一定程度上緩減了實習經費緊張的所造成的困難。
5.自主選擇實習單位
對于部分將來不從事電機行業(yè)的學生,學校允許學生自主選擇實習單位。但自主選擇并不意味著放棄管理。必須監(jiān)督學生按照生產實習教學計劃要求,結合自身的就業(yè)意向及個人興趣愛好,在教師的指導下選擇合適的生產實習單位。具體實施中要求自主選擇實習單位的學生必須提供以下材料:實習單位加蓋公章的接收函,并承諾保證學生在廠實習期間的人身安全;學生本人及家長簽字的安全保障協議;實習手冊(含實習日記、實習報告、完備的實習鑒定表和實習期間的照片)。沒有上述材料則視實習無效。實習期間要求實習單位必須指定一名技術人員作為企業(yè)導師,和校內老師密切配合,共同指導學生完成實習任務。這樣既調動了學生的積極性,又可增強實習的針對性,提高實習的效果。
四、實習效果
自2006年哈爾濱理工大學實施新的人才培養(yǎng)計劃以來,本專業(yè)方向對生產實習模式進行了改革,拓寬了學生的知識面,使其學到很多在書本上學不到而在實際中很有用的知識。調查表明,通過實習導論課,93%的學生明確了實習目的、意義和任務,調動了積極性,提高了學習熱情;87%的學生認為實習時間和任務安排飽滿合理,實習效果好;98%的學生喜歡這種實習模式。
通過對新模式的實踐,實習學生和實習企業(yè)的信息反饋表明我們對生產實習教學改革的探索是切實可行的,提高了生產實習的教學質量,取得了良好的教學效果。主要收獲有:充分考慮了學生的興趣愛好以及就業(yè)需求,為其提供了自由的選擇機會,受到學生們的普遍歡迎;學生在實習單位能夠實際動手操作,極大地激發(fā)了學生的積極性,鍛煉了學生的工程實踐能力、研究能力、創(chuàng)新能力和綜合素質;有力地促進了學生與企業(yè)的接觸,為學生就業(yè)和企業(yè)考察學生提供了良好的平臺。