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1選題探討
如何從模具制造類企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目出發(fā),制定既符合現(xiàn)實(shí)需要又能體現(xiàn)教育認(rèn)知發(fā)展的設(shè)計(jì)項(xiàng)目選題。從企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目入手,將高校研究理論在真實(shí)項(xiàng)目實(shí)踐中完成,體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化應(yīng)用轉(zhuǎn)型,為模具企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目保證科學(xué)的理論支持。
根據(jù)材料成型及控制工程專業(yè)工科學(xué)科的特點(diǎn),培養(yǎng)社會需要的各類職業(yè)崗位技術(shù)能力,畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)在形式上實(shí)現(xiàn)多元化,學(xué)生可以依據(jù)自己的特長完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制造工藝的研究,產(chǎn)品模擬分析或是生產(chǎn)管理的革新等等,不僅體現(xiàn)學(xué)生自身的個性特征,更能提高學(xué)生的職業(yè)興趣,合理規(guī)劃職業(yè)生涯。
3畢業(yè)設(shè)計(jì)時間安排
以往的畢業(yè)設(shè)計(jì)開展的時間與畢業(yè)實(shí)習(xí)和找工作交織,匆匆而過,質(zhì)量難以保證。項(xiàng)目化畢業(yè)設(shè)計(jì)以教學(xué)大綱為依據(jù),必須科學(xué)安排時間,合理處理畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)的交融。
4畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)方式
按照前期對畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題,必須建立與選題相適應(yīng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)方案。改變以往專職教師單一指導(dǎo)的模式,為保證學(xué)生的實(shí)踐技能和理論水平的同時提升,實(shí)現(xiàn)企業(yè)和專職教師的聯(lián)合指導(dǎo)模式。畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯形式:在前期選題、綜合指導(dǎo)方式模式基礎(chǔ)上,改變從前學(xué)生講、老師聽,提問的單純形式,結(jié)合學(xué)生設(shè)計(jì)的不同特點(diǎn),采用企業(yè)技改提案、研討會等答辯形式,給予學(xué)生展示自己研究成果的機(jī)會。畢業(yè)設(shè)計(jì)最終成績評定辦法:綜合前面的研究,保證學(xué)生學(xué)有所用,進(jìn)行全方位的評價,尤其關(guān)注企業(yè)對于學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中展現(xiàn)綜合能力的評定。
二項(xiàng)目化材料成型及控制工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的創(chuàng)新點(diǎn)
1思路創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的思路
創(chuàng)新在于以就業(yè)為導(dǎo)向,關(guān)注職業(yè)崗位能力需求,更好的實(shí)現(xiàn)校企人才“零對接”,以項(xiàng)目為載體,將材料成型及控制工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)貫穿于大學(xué)培養(yǎng)的全程實(shí)踐教學(xué),提高學(xué)生實(shí)踐能力,學(xué)習(xí)興趣,增加就業(yè)砝碼。
2方案創(chuàng)新從模具專業(yè)的市場
人才需求出發(fā),以“理論夠用,重應(yīng)用能力”的能力本位培養(yǎng)方式為指導(dǎo),改變以往理論過重,走過場,脫離實(shí)際生產(chǎn)的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案,建立操作性強(qiáng)、針對就業(yè)性強(qiáng)的項(xiàng)目化畢業(yè)設(shè)計(jì)方案。這也是應(yīng)用型本科工學(xué)發(fā)展的必然趨勢。
3實(shí)踐理論相結(jié)合
在材料成型及控制工程專業(yè)2010屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用項(xiàng)目化畢業(yè)設(shè)計(jì)方案,取得了不錯的成效,學(xué)生普遍反映明白自己要學(xué)什么,干什么,為什么,主動積極性高漲,在實(shí)踐中提出了一些實(shí)用的技改創(chuàng)新,服務(wù)社會。
4以就業(yè)為導(dǎo)向的項(xiàng)目化材料成型及控制工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的應(yīng)用價值
畢業(yè)設(shè)計(jì)的改革可以緩解高校與社會人才培養(yǎng)的矛盾,提高學(xué)生的就業(yè),其應(yīng)用價值主要表現(xiàn)在:(1)項(xiàng)目化的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案有助于校企合作,用人單位提前介入人才培養(yǎng),培養(yǎng)適合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)人才。(2)項(xiàng)目化的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠保證教學(xué)質(zhì)量,提升職業(yè)能力培養(yǎng)。(3)項(xiàng)目化的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案縮短了高校與就業(yè)從業(yè)的適應(yīng)期,增加了學(xué)生的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),幫助學(xué)生就業(yè),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和職業(yè)能力。
三結(jié)束語
1.1學(xué)生因素
1)主觀積極性。作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的主體,學(xué)生的態(tài)度積極與否直接影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,然后近年來普遍存在著學(xué)生重視程度不夠的問題。很多學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的目的和要求缺乏足夠的認(rèn)識,不少學(xué)生把畢業(yè)設(shè)計(jì)僅僅作為一門功課來看待,甚至認(rèn)為其它功課已經(jīng)通過,自然畢業(yè)設(shè)計(jì)肯定也會順利通關(guān),這種典型的應(yīng)試式思維導(dǎo)致思想上的不重視。隨著大規(guī)模的擴(kuò)招,就業(yè)越來越難,學(xué)生要找忙于工作,投入畢業(yè)設(shè)計(jì)上的精力大大減少。在歷年的畢業(yè)設(shè)計(jì)中也存在著前期文獻(xiàn)調(diào)研與設(shè)計(jì)工作不努力,等到答辯前期突擊的現(xiàn)象。
2)基礎(chǔ)不扎實(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)行所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能,分析與解決實(shí)際問題的能力,使學(xué)生獲得從事實(shí)際工作所必須的基本訓(xùn)練和進(jìn)行科學(xué)研究工作的初步能力。因此,學(xué)生對基礎(chǔ)理論和專業(yè)課程的掌握水平直接影響畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的開展。例如,我系部分學(xué)生由于平時對基礎(chǔ)理論與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)不夠重視,看不懂專業(yè)的參考文獻(xiàn),系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)不出來,經(jīng)過指導(dǎo)老師耐心指導(dǎo),仍有些同學(xué)一竅不通。涉及仿真,有一部分同學(xué),連Matlab工具軟件都還要現(xiàn)學(xué)。這些現(xiàn)象都體現(xiàn)學(xué)生的基礎(chǔ)不夠扎實(shí),嚴(yán)重制約畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)水平。
1.2教師因素
1)主觀積極性。教師方面,由于不僅要承擔(dān)繁重的教學(xué)任務(wù),還需開展科研工作,帶學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)只是眾多工作中的一項(xiàng),用于畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作的時間和精力不足。我系教師教學(xué)任務(wù)尤其多,在畢業(yè)設(shè)計(jì)開展期間,多數(shù)教師還承擔(dān)了課題教學(xué),課程設(shè)計(jì)探索提高熱工自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量謝七月(長沙理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院)等教學(xué)工作。這幾年績效改革不鼓勵超工作量,畢業(yè)設(shè)計(jì)工作又持續(xù)周期長,學(xué)生知識結(jié)構(gòu)又層次不齊,因而有些教師對畢業(yè)設(shè)計(jì)態(tài)度不是很積極,指導(dǎo)效果明顯受影響。
2)指導(dǎo)老師隊(duì)伍本身的專業(yè)素養(yǎng)。熱工自動化專業(yè)方向比較細(xì),開設(shè)熱工自動化專業(yè)的高校很有限,我系極少教師本科專業(yè)是熱工自動化的。由于教師資源相對緊張,即使缺乏系統(tǒng)的工程化培訓(xùn)與實(shí)踐的新進(jìn)教師也承擔(dān)了指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)。甚至有的教師雖然沒有能力指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì),但為了完成學(xué)校規(guī)定的教學(xué)任務(wù),也只好勉強(qiáng)上陣,這也在一定程度上導(dǎo)致了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的下滑。而且現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師隊(duì)伍單一,不能很好的因材施教。
1.3客觀因素
1)畢業(yè)設(shè)計(jì)時間過短,很大程度上影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計(jì)一般安排在大學(xué)最后一個學(xué)期,我校還在該學(xué)期安排畢業(yè)實(shí)習(xí),部分同學(xué)還要忙于找工作、考研等各類事情,用于畢業(yè)設(shè)計(jì)的時間有限,滿打滿算僅僅14周,也就三個多月。而要在三個月內(nèi)完成文獻(xiàn)調(diào)研、文獻(xiàn)翻譯、開題、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、論文寫作、答辯等一系列工作,很難保證還能有充足的時間對畢業(yè)課題做深入的研究。據(jù)我系歷年數(shù)據(jù),不能完成畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的全部內(nèi)容的學(xué)生多達(dá)40%,而能在短短三個多月內(nèi)做出較好結(jié)果的學(xué)生不足10%,這類學(xué)生往往是提前參加了相關(guān)課題或是有扎實(shí)的基礎(chǔ),而基本完成任務(wù)書內(nèi)容的學(xué)生將近50%。
2)畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核方式單一,難以激勵學(xué)生很好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。目前畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核主要以答辯為主,盡管在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程已經(jīng)按前期檢查、中期檢查、畢業(yè)答辯三個階段分別開展了檢查考核,而且也制定了各階段的階段性指標(biāo),但指標(biāo)不夠具體,考核過程有時候流于形式,并沒有嚴(yán)格考核。即便將考核模式向以實(shí)物、圖紙、程序、科技論文、專利、競賽結(jié)果為主的綜合考核模式轉(zhuǎn)變,但因這些內(nèi)容無法在三個月內(nèi)實(shí)現(xiàn),因此,無實(shí)際全面實(shí)施考核的可能性。
3)管理機(jī)制已經(jīng)不能完全適應(yīng)畢業(yè)分類指導(dǎo)的需要,在一定程度上也影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。學(xué)校和學(xué)院現(xiàn)有的教學(xué)管理模式是針對大多數(shù)學(xué)生的情況制定的,不夠靈活,既難以充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)造力,也難以提高落后學(xué)生的綜合能力。對分類指導(dǎo)、因材施教的考慮不周全,畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體教學(xué)水平難以提高。
4)其它客觀因素。影響畢業(yè)設(shè)計(jì)的客觀因素還有很多,例如,實(shí)驗(yàn)條件緊缺,企業(yè)合作較虛,大部分設(shè)計(jì)電廠自動化的實(shí)驗(yàn)缺乏實(shí)現(xiàn)條件。
2提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的改革措施
2.1畢業(yè)設(shè)計(jì)時間的調(diào)整
從本屆畢業(yè)設(shè)計(jì)開始,我校開始調(diào)整畢業(yè)設(shè)計(jì)的時間安排,把前期工作安排在第七學(xué)期最后三周,要求在這三周內(nèi)完成文獻(xiàn)調(diào)研,英文文獻(xiàn)翻譯以及開題報告。然后希望學(xué)生能夠利用部分寒假時間進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的后續(xù)工作,為開學(xué)初的畢業(yè)實(shí)習(xí)做準(zhǔn)備工作,從而使得學(xué)生能夠帶著畢業(yè)設(shè)計(jì)中的問題參加畢業(yè)實(shí)習(xí),增強(qiáng)畢業(yè)實(shí)習(xí)的針對性,最終提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。為了進(jìn)一步的落實(shí)分類指導(dǎo)與因材施教,我系將根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績安排給與更為合理的畢業(yè)設(shè)計(jì)時間。對于成績前10%的特別優(yōu)秀的學(xué)生,可以在第六學(xué)期初結(jié)合畢業(yè)后的計(jì)劃開始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,在這學(xué)期內(nèi)進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研與英文文獻(xiàn)的翻譯工作,爭取在第六學(xué)期末進(jìn)行開題,利用大四一年時間完成具體設(shè)計(jì)和論文撰寫,鼓勵結(jié)合設(shè)計(jì)結(jié)果撰寫與發(fā)表學(xué)術(shù)論文,畢業(yè)設(shè)計(jì)總時長達(dá)到三個學(xué)期,這個時間相當(dāng)于目前2.5年制的研究生用于研究的時間,從而保障這部分優(yōu)秀學(xué)生有充分的時間將畢業(yè)設(shè)計(jì)做的更加深入。對于成績前30%左右的學(xué)生,則可在第七學(xué)期初選題、開題,畢業(yè)設(shè)計(jì)總時長為兩個學(xué)期。對于成績一般以及成績特別差的學(xué)生,采用學(xué)校統(tǒng)一安排的畢業(yè)設(shè)計(jì)時間,第七學(xué)期中后期選題,第七學(xué)期末畢業(yè)設(shè)計(jì)開題,畢業(yè)設(shè)計(jì)總時長保持在半年以上。而對于動手能力特別強(qiáng)和參加各類課外科技競賽的學(xué)生,可在第五學(xué)期完成選題,開題并將其畢業(yè)設(shè)計(jì)與競賽結(jié)合,總時長為四個學(xué)期。
2.2指導(dǎo)方式改革探索
由于教師資源相對不足,為了更好指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì),我系正探索指導(dǎo)方式的改革。一方面,我系2014屆和2015屆畢業(yè)生均在120人左右,而現(xiàn)有專職教師只有15人,平均每位教師指導(dǎo)8名學(xué)生。另一方面,由于自動控制學(xué)科的發(fā)展日新月異,熱工過程自動化也得到了快速發(fā)展,涉及的領(lǐng)域不斷延伸,幾乎包羅萬象,不可能要求每位教師都對每個領(lǐng)域均有深入的認(rèn)識。因此,在畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)過程中,應(yīng)該充分發(fā)揮教研團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢,探索集體指導(dǎo)和個人指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式尤為重要。鑒于在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生通常會遇到一系列的問題,尤其是面臨工程實(shí)際方面的問題時,感到無所適從,急盼有教師的指導(dǎo)。因此,指導(dǎo)教師每周安排一次答疑與討論,每個工作日下午安排一名教師開展集體指導(dǎo)。提前安排時間與地點(diǎn),即時通知學(xué)生,學(xué)生既可得到指導(dǎo)教師的指導(dǎo),還可根據(jù)自己的問題,選擇相關(guān)領(lǐng)域的教師參加集體指導(dǎo)。
2.3畢業(yè)設(shè)計(jì)選題模式的探索
我校已使用畢業(yè)設(shè)計(jì)選題系統(tǒng),先由教師命題上網(wǎng),然后由學(xué)生上網(wǎng)選擇,每位學(xué)生可以選擇兩個題目,最后指導(dǎo)教師確認(rèn)。為了更好地因材施教,我系對選題工作進(jìn)行了探索。首先從命題上把好質(zhì)量關(guān)。要求指導(dǎo)教師分別在題目命題來源、命題類型、命題質(zhì)量等方面下功夫,并對不同層次的學(xué)生采用不同的畢業(yè)設(shè)計(jì)命題。我系成立了畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組,在選題期間,組織教師對命題應(yīng)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行嚴(yán)格評審打分,只有通過評審的題目才能予以通過。對于特別優(yōu)秀的學(xué)生,尤其是保研的學(xué)生,將他們作為創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)的主力,命題可以結(jié)合國家和省部級重點(diǎn)科研項(xiàng)目,從項(xiàng)目中抽取部分有一定深度和難度且?guī)в星罢靶缘恼n題,鍛煉其科研能力和動手能力,沖刺校優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)。對于成績在前30%左右的學(xué)生,從科研項(xiàng)目中抽取部分動手和鍛煉工作能力較強(qiáng)的課題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力。對于成績一般和較差的學(xué)生,命題結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐,鍛煉其在實(shí)際工作中解決問題的能力。而針對考研學(xué)生,可以選取一些相對難度較小的科研題目進(jìn)行研究,注重科研能力的訓(xùn)練與培養(yǎng),為將來研究生的深造打好基礎(chǔ)。對于力爭進(jìn)入特別優(yōu)秀學(xué)生的選題,系畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組將組織面試考核,考核成績供命題教師參考。學(xué)生在選題期間,即時向指導(dǎo)教師匯報學(xué)習(xí)情況,命題教師根據(jù)選題學(xué)生的具體情況,選擇與命題要求相吻合的學(xué)生,確定選題學(xué)生。
2.4管理制度方面的改革
為了加強(qiáng)對畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理,根據(jù)學(xué)校與學(xué)院對畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理規(guī)定,我系制定了管理細(xì)則,探索從制度建設(shè)方面保障畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,主要改革方面如下:
1)加強(qiáng)對學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的管理。在畢業(yè)設(shè)計(jì)動員大會上,畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組給學(xué)生闡明畢業(yè)設(shè)計(jì)的嚴(yán)肅性,明確指出畢業(yè)設(shè)計(jì)將從嚴(yán)把關(guān),從而使得學(xué)生端正畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)態(tài)度。畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生必須在指導(dǎo)教師指定的場所開展工作,從而便于指導(dǎo)教師檢查與指導(dǎo),規(guī)定學(xué)生每個工作日必須在指定場所,無特殊情況不得請假,由指定學(xué)生負(fù)責(zé)每天的考勤,系指導(dǎo)小組將不定期進(jìn)行考勤檢查,從而改變以往懶散的作風(fēng)。學(xué)生每周參與答疑,即時匯報畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展,指導(dǎo)教師將記錄每周的答疑情況。指導(dǎo)教師嚴(yán)格根據(jù)學(xué)生的平時表現(xiàn)評定學(xué)生的平時成績。
2)加強(qiáng)對指導(dǎo)教師的督查工作。為了督促教師積極參與畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作,學(xué)校與學(xué)院有教學(xué)督導(dǎo)會進(jìn)行常規(guī)的教學(xué)檢查。我系將加強(qiáng)這方面的督查,每周向?qū)W生調(diào)查指導(dǎo)教師的指導(dǎo)情況。為了充分調(diào)動指導(dǎo)教師的積極性,將設(shè)立經(jīng)費(fèi)進(jìn)行獎勵,對認(rèn)真負(fù)責(zé)的指導(dǎo)教師要予以獎勵,為了公平起見,對于指導(dǎo)非特別優(yōu)秀學(xué)生獲得優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)的教師,系將加大力度獎勵。對于指導(dǎo)不力的指導(dǎo)教師,限制下年的指導(dǎo)人數(shù)。
3)嚴(yán)格考核畢業(yè)設(shè)計(jì)過程的各個階段。為了使得學(xué)生和教師高度重視畢業(yè)設(shè)計(jì),有必要加強(qiáng)對畢業(yè)設(shè)計(jì)過程各階段的考核,而不是只注重畢業(yè)設(shè)計(jì)的最后結(jié)果。將整個畢業(yè)設(shè)計(jì)過程分三階段進(jìn)行檢查考核:第一階段(畢業(yè)設(shè)計(jì)工作初期):檢查師資配備和設(shè)備條件、課題審查情況及學(xué)生選題結(jié)果。第二階段(中期):深入教學(xué)現(xiàn)場,進(jìn)行實(shí)地檢查,通過觀察、提問,考察學(xué)生的工作狀況;了解學(xué)生對教學(xué)工作的反映;同時檢查教師的工作狀況,依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)管理細(xì)則對教師與學(xué)生的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分。第三階段(后期):這個階段重點(diǎn)抓好答辯資格審查工作與成績評定工作。學(xué)生答辯前,要進(jìn)行答辯資格審查。學(xué)生按規(guī)定時間完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù),經(jīng)“審閱”、“評閱”合格后,方可參加答辯。畢業(yè)設(shè)計(jì)成績由“審閱”“評閱”“答辯”三個環(huán)節(jié)組成,各環(huán)節(jié)成績占總成績的比例分別為40%、30%、30%。由指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯小組分別寫出評語并給成績,最后綜合評定學(xué)生的成績。為了避免教師擔(dān)心自己帶的學(xué)生成績偏低或答辯通不過給自己帶來麻煩,系指導(dǎo)小組將協(xié)調(diào)后續(xù)工作,使得指導(dǎo)教師能客觀評分。為了客觀公正進(jìn)行評閱,采用集體交叉盲審形式。嚴(yán)格按程序組織答辯,避免走過場。
3結(jié)束語
為了選出適合于培養(yǎng)目標(biāo)為高級應(yīng)用型人才的石油工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,避免以往的題目重復(fù)率高、內(nèi)容偏多、難度較大的問題,在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時,石油工程系首先組織指導(dǎo)教師學(xué)習(xí)學(xué)校和學(xué)院有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理文件,領(lǐng)會文件的精神,結(jié)合石油工程系的實(shí)際,組織編寫了石油工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題指南,分指導(dǎo)教師版和學(xué)生版。指導(dǎo)教師版指南詳細(xì)指出了每個老師可以申報的題目方向和數(shù)量,要求了內(nèi)容和題目與往屆的重復(fù)率;同時,對題目的內(nèi)容和深度也做了明確的要求,最后詳細(xì)圖解了在畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)中申報課題的過程。學(xué)生版選題指南主要圖解在系統(tǒng)中選題的過程,特別強(qiáng)調(diào)不能跨專業(yè)方向選題。在指導(dǎo)教師申報完題目后,系上審核環(huán)節(jié)主要關(guān)注題目的重復(fù)率、題目的廣度、題目的深度以及題目適合的專業(yè)方向。對不符合我校石油工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的、雖來源于現(xiàn)場但題目偏難內(nèi)容偏多的、內(nèi)容與往屆重復(fù)等情況的題目則退回指導(dǎo)老師重新申報題目,直到題目符合人才培養(yǎng)目標(biāo)。在學(xué)生選題前,舉行了石油工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)動員會,學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)從畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、意義等方面對全體畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生進(jìn)行了動員;石油工程系采用實(shí)例詳細(xì)介紹了選題過程和步驟,特別強(qiáng)調(diào)不能跨方向選題等注意事項(xiàng)。最后,學(xué)生在網(wǎng)上選題后,指導(dǎo)老師在網(wǎng)上確認(rèn),系上進(jìn)行二次審核,主要看是否有跨方向選題。石油工程2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)采用上述選題過程進(jìn)行選題,指導(dǎo)教師申報的題目合格率達(dá)到90%,學(xué)生錯選率不到10%,未出現(xiàn)過難和過寬的題目。
二、規(guī)范開題答辯
2013屆石油工程專業(yè)共有414位學(xué)生獲準(zhǔn)進(jìn)入了畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),按重慶科技學(xué)院實(shí)踐教學(xué)規(guī)范及石油工程系石油工程專業(yè)2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)工作計(jì)劃,開題答辯放在第六周。在第四周,在廣泛征求指導(dǎo)老師和畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生意見的基礎(chǔ)上,石油工程系制定了開題答辯方案,并傳達(dá)到所有畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師和畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生,同時做好開題答辯準(zhǔn)備。由于是首次搞開題答辯,因此隨機(jī)抽取了畢業(yè)生總數(shù)的20%分油藏、鉆井和采油三個組進(jìn)行答辯。答辯分兩個階段:匯報和提問。在匯報階段,畢業(yè)生從目的意義、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、主要內(nèi)容、工作條件和工作計(jì)劃等方面闡述自己的課題;在提問階段,答辯老師著重從題目的適用性、國內(nèi)外現(xiàn)狀的闡述、內(nèi)容的廣度和深度、工作思路等方面就課題與答辯學(xué)生進(jìn)行交流,針對性地提出建設(shè)性的修改建議和意見。總共有82位畢業(yè)生參加了開題答辯,建議修改題目的有15名,建議修改研究內(nèi)容的有20名。同時,未參加答辯的學(xué)生也按時完成了開題報告,做好了開題答辯的準(zhǔn)備。通過開題答辯,使學(xué)生能及時與指導(dǎo)老師協(xié)商,完善題目和內(nèi)容,理清工作思路,保證了后續(xù)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。
三、中期檢查
2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)在中期檢查時,發(fā)現(xiàn)了進(jìn)度滯后、題目寬、內(nèi)容多、難度大以及實(shí)驗(yàn)條件不滿足等問題,分別采取強(qiáng)化指導(dǎo)、調(diào)整題目和內(nèi)容、補(bǔ)貼實(shí)驗(yàn)課題經(jīng)費(fèi)的方法來解決,保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)的按時完成。
四、嚴(yán)格評閱
2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文評閱采取“雙盲評閱、異人評審”模式。在開展評閱前,石油工程系制定了2013屆石油工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯方案,詳細(xì)規(guī)定了畢業(yè)論文的評閱標(biāo)準(zhǔn)、時間節(jié)點(diǎn)等,并傳達(dá)到所有的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師和畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生。評閱的具體做法為:答辯前一周,學(xué)生提交隱去指導(dǎo)老師和畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生信息的論文,然后指導(dǎo)教師在畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中評審“雙隱”的畢業(yè)論文,只有指導(dǎo)老師評閱成績大于等于60分的論文才能進(jìn)入下一個環(huán)節(jié)———交叉評閱。在交叉評閱前,系上根據(jù)每個課題的具體學(xué)科方向,在系統(tǒng)中預(yù)先指定研究方向與課題相同或相近的老師作為論文評閱老師,只要需要評閱的論文通過指導(dǎo)老師評閱,交叉評閱老師就會在畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)看到相關(guān)論文。交叉評閱根據(jù)學(xué)校實(shí)踐教學(xué)規(guī)范的具體要求,從完成的工作與任務(wù)書的符合度、工作量、內(nèi)容深度和廣度以及格式的規(guī)范性等方面對看到“雙隱”論文進(jìn)行評閱,給出恰當(dāng)?shù)脑u語和成績,只有評閱成績?yōu)?0分及以上的論文才能進(jìn)入答辯前的預(yù)審階段。這種評閱方式,避免了評閱時指導(dǎo)老師的干擾,保證了評閱結(jié)果的客觀公正。交叉評閱結(jié)束后,2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生有34位同學(xué)的論文未通過交叉評閱,不能進(jìn)入答辯環(huán)節(jié)。
五、改革答辯
答辯是畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制的最后一個環(huán)節(jié),也是最重要的環(huán)節(jié)。往屆答辯時,自己指導(dǎo)的學(xué)生在老師所在的答辯組答辯,答辯多媒體和畢業(yè)論文上都有指導(dǎo)老師姓名,存在一定干擾因素。因此,2013屆答辯總的原則為“匿名答辯、異組答辯”,匿名答辯要求學(xué)生答辯時所用的材料(畢業(yè)論文和匯報多媒體)必須隱去指導(dǎo)老師姓名;異組答辯是指學(xué)生只能在非指導(dǎo)老師所在的答辯組答辯。答辯分組時,采用按方向分組原則,不管指導(dǎo)老師的學(xué)科方向,只認(rèn)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題本身的學(xué)科方向,按課題學(xué)科方向分組,同時盡量避免分到指導(dǎo)老師所在的答辯組。在答辯前,系上組織人員進(jìn)行二次形式復(fù)查,對照學(xué)校關(guān)于工科畢業(yè)論文的格式要求,對提交的“雙隱”論文進(jìn)行格式審查,格式規(guī)范的論文則直接進(jìn)入答辯分組環(huán)節(jié),格式嚴(yán)重不規(guī)范或未進(jìn)行“雙隱”的論文直接判定為不合格,進(jìn)入補(bǔ)答辯。答辯時,答辯學(xué)生用多媒體從緒論、主要工作、結(jié)論等幾方面闡述論文的主要內(nèi)容,限時8分鐘;然后答辯組就論文本身以及相關(guān)專業(yè)知識提5~8個問題,答辯學(xué)生即時回答,答辯組根據(jù)回答情況并結(jié)合論文本身給出答辯成績。在答辯過程中,答辯小組秘書對論文進(jìn)行一致性檢查,檢查完成的內(nèi)容與任務(wù)書內(nèi)容的一致性,發(fā)現(xiàn)內(nèi)容不符則立即停止答辯并視為不通過。同時,如果發(fā)現(xiàn)答辯材料未進(jìn)行了匿名處理,則直接進(jìn)入二次答辯。2013屆石油工程畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯前,有10位同學(xué)未通過石油工程系組織的形式審查,共有370位學(xué)生進(jìn)入了答辯環(huán)節(jié)。經(jīng)過兩批次共計(jì)4天時間的答辯,油藏有4人、采油5人、鉆井14人共有23位學(xué)生未通過首次畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,其中包括3位未對答辯材料進(jìn)行匿名處理的畢業(yè)生。隨后組織了兩次補(bǔ)答辯,最終有8位同學(xué)未通過畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,未按時取得畢業(yè)資格。
六、結(jié)束語
超寬帶(UWB,Ultra Wide Band)無線技術(shù)在無線電通信、雷達(dá)、跟蹤、精確定位、成像、武器控制等眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,因此被認(rèn)為是未來幾年電信熱門技術(shù)之一。1990年,美國國防部首先定義了“超寬帶”概念,超寬帶無線通信開始得到美國軍方和政府部門的重視。2002年4月,美國FCC通過了超寬帶技術(shù)的商用許可,超寬帶無線通信在民用領(lǐng)域開始受到普遍關(guān)注。目前“超寬帶”的定義只是針對信號頻譜的相對帶寬(或絕對帶寬)而言,沒有界定的時域波形特征。因此,有多種方式產(chǎn)生超寬帶信號。其中,最典型的方法是利用納秒級的窄脈沖(又稱為沖激脈沖)的頻譜特性來實(shí)現(xiàn)[1]。
超寬帶無線電是對基于正弦載波的常規(guī)無線電的一次突破。幾十年來,無線通信都是以正弦載波為信息載體,而超寬帶無線通信則以納秒級的窄脈沖作為信息載體。其信號產(chǎn)生、調(diào)制解調(diào)、信號隱蔽性、系統(tǒng)處理增益等方面,具有獨(dú)特的優(yōu)勢,尤其是能夠在密集的多徑環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高速傳輸。由于脈沖持續(xù)時間很短,多徑分量在時域上不易重疊,多徑分辨能力高,通過先進(jìn)的多徑分離技術(shù)或瑞克接收機(jī),可以充分利用多徑分量。
目前,典型的超寬帶無線通信調(diào)制方式以TH-PPM、TH-PAM為主,本論文中,介紹超寬帶無線通信中的調(diào)制技術(shù),主要討論TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且對比調(diào)制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),性能的好壞,并進(jìn)行動態(tài)的仿真,從仿真圖中較清楚的研究調(diào)制方式,從而得出正確的結(jié)論,細(xì)致的研究超寬帶無線通信中的調(diào)制技術(shù)。
關(guān)鍵字:超寬帶 調(diào)制方式 PPM調(diào)制 PAM調(diào)制 OFDM調(diào)制
2 概述
2.1 總述
近幾年來,超寬帶短距離無線通信引起了全球通信技術(shù)領(lǐng)域極大的重視。超寬帶通信技術(shù)以其傳輸速率高、抗多徑干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)成為短距離無線通信極具競爭力和發(fā)展前景的技術(shù)之一。FCC(美國通信委員會) 對超寬帶系統(tǒng)的最新定義是:相對帶寬(在- 10dB 點(diǎn)處) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分別為帶寬的高端頻率、低端頻率和中心頻率) 或者總帶寬BW> 500MHz。[1]它與現(xiàn)有的無線電系統(tǒng)比較,在花費(fèi)更小的制造成本的條件下,能夠做到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率(100~500MbPs) 、更強(qiáng)的抗干擾能力(處理增益50dB 以上) ,同時具有極好的抗多徑性能和十分精確的定位能力(精度在cm 以內(nèi)) 。
2.2 UWB基本原理
發(fā)射超寬帶(UWB) 信號最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射一種時域上很短(占空比低達(dá)0. 5 %) 的沖激脈沖。這種傳輸技術(shù)稱為“沖擊無線電( IR) ”.UWB - IR 又被稱為基帶無載波無線電,因?yàn)樗幌駛鹘y(tǒng)通信系統(tǒng)中使用正弦波把信號調(diào)制到更高的載頻上,而是用基帶信號直接驅(qū)動天線輸出的[6];由信息數(shù)據(jù)對脈沖進(jìn)行調(diào)制,同時,為了形成所產(chǎn)生信號的頻譜而用偽隨即序列對數(shù)據(jù)符號進(jìn)行編碼。因此沖擊脈沖和調(diào)制技術(shù)就是超寬帶的兩大關(guān)鍵所在。
2.2.1 脈沖信號
從本質(zhì)上講,產(chǎn)生脈沖寬度為納秒級的信號源是UWB 技術(shù)的前提條件。目前產(chǎn)生脈沖信號源的方法有兩類: ①光電方法,基本原理是利用光導(dǎo)開關(guān)導(dǎo)通瞬間的陡峭上升沿獲得脈沖信號。由于作為激發(fā)源的激光脈沖信號可以有很陡的前沿,所以得到的脈沖寬度可達(dá)到皮秒(10 - 12 ) 量級。另外,由于光導(dǎo)開關(guān)是采用集成方法制成的,可以獲得很好的一致性,因此是最有發(fā)展前景的一種方法。②電子方法,利用微波雙極性晶體管雪崩特性,在雪崩導(dǎo)通瞬間,電流呈“雪崩”式迅速增長,從而獲得具有陡峭前沿的波形,成形后得到極短脈沖。在電路設(shè)計(jì)中,采用多個晶體管串行級聯(lián),使用并行同步觸發(fā)的方式,加快了雪崩過程,從而達(dá)到進(jìn)一步降低脈沖寬度的目的[7]。
沖激脈沖通常采用單周期高斯脈沖,典型的單周期高斯脈沖的時域和頻域數(shù)學(xué)模型分別表示為:
(2-1)
(2-2)
單周期脈沖的寬度在納秒級(0. 1~1. 5ns) ,重復(fù)周期為25~1000ns ,具有很寬的頻譜,如圖2-1 所示。實(shí)際通信中使用的是一長串的脈沖,由于時域中信號的周期性造成了頻譜的離散化,周期性的單脈沖序列頻譜中出現(xiàn)了強(qiáng)烈的能量尖峰。這些尖峰將會對信號構(gòu)成干擾,通過數(shù)據(jù)信息和偽隨機(jī)碼來進(jìn)行編碼P調(diào)制,改變脈沖與脈沖間的時間間隔,可以降低頻譜的尖峰幅度[2]。
圖2-1 單周期脈沖的時間域和頻率域的表示
2.2.2 UWB的調(diào)制技術(shù)
超寬帶系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)對脈沖的調(diào)制方法可以有多種。脈沖位置調(diào)制( PPM) 和脈沖幅度調(diào)制(PAM) 是UWB 最常用的兩種調(diào)制方式。通常UWB信號模型為:
(2-3)
其中,w ( t) 表示發(fā)送的單周期脈沖, dj , tj 分別表示單脈沖的幅度和時延。
a PAM- UWB
PAM是一種通過改變那些基于需傳輸數(shù)據(jù)的傳輸脈沖幅度的調(diào)制技術(shù)。在PAM調(diào)制系統(tǒng)中,一系列的脈沖幅度被用來代表需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。任何形狀的脈沖都是通過其幅度調(diào)制使傳輸數(shù)據(jù)在{ - 1 , + 1}之間變化(對于雙極性信號) 或在M 個值之間變化(對于M 元PAM) 。增加傳輸脈沖所占的帶寬或減少脈沖重復(fù)頻率,都可以增加一個固定平均功率譜密度的UWB 系統(tǒng)所能達(dá)到的吞吐量和傳輸距離,可以看出這一效果與增加傳輸功率的峰值的效果是相似的。[8]
采用脈沖幅度調(diào)制(PAM)的超寬帶信號波形如下:[4]
(2-4)
其中, dj 是信息序列, Tf 是脈沖重復(fù)周期。根據(jù)dj 的不同取值, 可將PAM調(diào)制方式分為以下三種:
(1) OOK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為0) ;
(2)PPAM(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為β1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為β2) ;
(3)BPSK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號的幅度為- 1) 。
對于這三種方式,在超寬帶的PAM調(diào)制方式中多采用BPSK方式。
b PPM- UWB
脈沖位置調(diào)制(PPM) 又稱時間調(diào)制(TM) ,是用每個脈沖出現(xiàn)的位置落后或超前某一標(biāo)準(zhǔn)或特定時刻來表示某個特定信息的[3]。二進(jìn)制PPM 是超寬帶無線通信系統(tǒng)經(jīng)常使用的一種調(diào)制方法,相對其它調(diào)制方法來說也是較早使用的一種方法。采用PPM的一個重要原因是它能夠使用零相差的相關(guān)接收機(jī)來接收檢測信號,而這種接收機(jī)有著非常好的性能。采用脈沖位置調(diào)制( PPM) 的超寬帶信號波形如下:
(2-5)
其中, dj 取0 或1 ,δ為調(diào)制因子, 與脈沖寬度Tm (1/Tf ) 是一個數(shù)量級。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)為1 時脈沖就會相應(yīng)滯后一個時延δ。
圖2-2 給出了上述四種調(diào)制方法的信號波形圖,對這四種調(diào)制方式給出了一個比較直觀的描述。
除了這些對脈沖的調(diào)制方法外,用偽隨機(jī)碼或偽隨機(jī)噪聲(PN) 對數(shù)據(jù)符號進(jìn)行編碼以得到所產(chǎn)生信號的頻譜時,根據(jù)編碼的不同即擴(kuò)頻和多址技術(shù)不同,超寬帶系統(tǒng)又被分為跳時的超寬帶系統(tǒng)(TH - UWB) 、直擴(kuò)的超寬帶系統(tǒng)(DS - UWB) 、跳頻的超寬帶系統(tǒng)(FH - UWB) 和基帶多載波超寬帶系統(tǒng)(MC - UWB) 等[9]。
圖2-2 不同調(diào)制方式的信號波形[4]
2.3 UWB 技術(shù)特點(diǎn)
由于UWB 與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)相比,工作原理迥異,因此UWB 具有如下傳統(tǒng)通信系統(tǒng)無法比擬的技術(shù)特點(diǎn)[4]:
(1)系統(tǒng)容量大。香農(nóng)公式給出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,帶寬增加使信道容量的升高遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號功率上升所帶來的效應(yīng),這一點(diǎn)也正是提出超寬帶技術(shù)的理論機(jī)理。超寬帶無線電系統(tǒng)用戶數(shù)量大大高于3G系統(tǒng)。
(2)高速的數(shù)據(jù)傳輸。UWB 系統(tǒng)使用上GHz 的超寬頻帶,根據(jù)香農(nóng)信道容量公式,即使把發(fā)送信號功率密度控制得很低,也可以實(shí)現(xiàn)高的信息速率。一般情況下,其最大數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到幾百M(fèi)bps~1Gbps。
(3)多徑分辨能力強(qiáng)。UWB 由于其極高的工作頻率和極低的占空比而具有很高的分辨率,窄脈沖的多徑信號在時間上不易重疊,很容易分離出多徑分量,所以能充分利用發(fā)射信號的能量。實(shí)驗(yàn)表明,對常規(guī)無線電信號多徑衰落深達(dá)10~30dB 的多徑環(huán)境,UWB 信號的衰落最多不到5dB。
(4)隱蔽性好。因?yàn)閁WB 的頻譜非常寬,能量密度非常低,因此信息傳輸安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 設(shè)備對于其他設(shè)備的干擾就非常低。
(5)定位精確。沖激脈沖具有很高的定位精度,采用超寬帶無線電通信,可在室內(nèi)和地下進(jìn)行精確定位,而GPS 定位系統(tǒng)只能工作在GPS 定位衛(wèi)星的可視范圍之內(nèi)。與GPS 提供絕對地理位置不同,超短脈沖定位器可以給出相對位置, 其定位精度可達(dá)厘米級。
(6)抗干擾能力強(qiáng)。UWB 擴(kuò)頻處理增益主要取決于脈沖的占空比和發(fā)送每個比特所用的脈沖數(shù)。UWB 的占空比一般為0. 01~0. 001 ,具有比其它擴(kuò)頻系統(tǒng)高得多的處理增益,抗干擾能力強(qiáng)。一般來說,UWB 抗干擾處理增益在50dB 以上。
(7)低成本和低功耗。UWB 無線通信系統(tǒng)接收機(jī)沒有本振、功放、鎖相環(huán)( PLL) 、壓控振蕩器(VCO) 、混頻器等, 因而結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)備成本將很低。由于UWB 信號無需載波,而是使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時間很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之間,有很低的占空因數(shù),所以它只需要很低的電源功率。一般UWB 系統(tǒng)只需要50~70mW 的電源,是藍(lán)牙技術(shù)的十分之一[10]。盡管如此,UWB 在技術(shù)上面臨一定的挑戰(zhàn), 還有諸多技術(shù)的問題有待研究解決,比如需要更好地理解UWB 傳播信道的特點(diǎn),建立信道模型,解決多徑傳播;需要進(jìn)一步研究高速脈沖信號的生成、處理等技術(shù);研究新的調(diào)制技術(shù),進(jìn)一步降低收發(fā)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度等。
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2.4 UWB發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成框圖
2.4.1 UWB發(fā)射機(jī)組成框圖
UWB發(fā)射機(jī)直接發(fā)送納秒級脈沖來傳輸數(shù)據(jù)而不需使用載波電路。所以,UWB發(fā)射機(jī)比現(xiàn)有的無線發(fā)射設(shè)備要簡單得多。TH-UWB發(fā)射機(jī)組成框圖如圖2-3所示[5]。
圖2-3 UWB發(fā)射機(jī)組成框圖
調(diào)制后的數(shù)據(jù)與偽碼產(chǎn)生器生成的偽碼一起送入可編程延遲電路,可編程延遲電路產(chǎn)生的時延控制脈沖信號發(fā)生器的發(fā)送時刻,脈沖信號發(fā)生器輸出的UWB信號由天線輻射出去。脈沖信號產(chǎn)生電路的一個關(guān)鍵部分是天線,它的作用相當(dāng)于一個濾波器。
2.4.2 UWB接收機(jī)組成框圖
TH-UWB接收機(jī)采用相關(guān)接收方式,接收機(jī)框圖如圖4所示。圖4中虛線內(nèi)的部分是相關(guān)器。它由乘法器、積分器和取樣/保持電路三部分組成[5]。
接收機(jī)與發(fā)射機(jī)類似,兩者的區(qū)別在于接收機(jī)的基帶信號處理器從取樣/保持電路中解調(diào)數(shù)據(jù),基帶信號處理器的輸出控制可編程時延電路,為可編程時延電路提供定時跟蹤信號,保證相關(guān)器正確解調(diào)出數(shù)據(jù)。
圖2-4 UWB接收機(jī)組成框圖
2.5 UWB 技術(shù)的應(yīng)用前景
UWB 系統(tǒng)在很低的功率譜密度的情況下,UWB具有巨大的數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)勢,最大可以提供高達(dá)1000Mbps 以上的傳輸速率,使UWB 同其它短距離無線通信系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢非常明顯,如表1 所示。現(xiàn)有的各種無線解決方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 則在10m 左右的范圍之內(nèi)打破了這一限制,UWB 的應(yīng)用將使人們可以擺脫更多線纜的牽絆,通信因而變得更為方便[6]。
2.6 結(jié)束語
無線通信已經(jīng)迅速滲入我們的生活當(dāng)中,對容量不斷增長的要求需要一種不對現(xiàn)有的通信系統(tǒng)造成影響的新的無線通信方案,超寬帶脈沖無線電系統(tǒng)正好滿足了這一要求。UWB 技術(shù)對于無線短距離的高速數(shù)據(jù)通信是非常有競爭力的,隨著研究的深入,憑借多方面的優(yōu)勢,它將在很多領(lǐng)域占有一席之地。特別是短距離傳輸?shù)暮?G領(lǐng)域,UWB 將有廣闊的發(fā)展空間[8]。
表1 幾種短距離無線通信比較
家庭和辦公室互連
筆記本、臺式電腦、掌上電腦、因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
無線電視、DVD , 高速因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
3 MATLAB 軟件工具介紹
3.1 MATLAB語言的概述
MATLAB是一種科學(xué)計(jì)算軟件,適用于工程應(yīng)用各領(lǐng)域的分析設(shè)計(jì)與復(fù)雜計(jì)算,它使用方便,輸入簡捷,運(yùn)算高效且內(nèi)容豐富,很容易由用戶自行擴(kuò)展。因此,它已成為大學(xué)教學(xué)和科學(xué)研究中最常用且必不可少的工具。
MATLAB是“矩陣實(shí)驗(yàn)室”(MATrix LABoratoy)的縮寫,它是一種以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)的交互式程序語言,著重針對科學(xué)計(jì)算、工程計(jì)算和繪圖的需求。與其他計(jì)算機(jī)語言相比,其特點(diǎn)是簡潔和智能化,適應(yīng)科技專業(yè)人員的思維方式和書寫習(xí)慣,使得編程和調(diào)試效率大大提高。它用解釋方式工作,鍵入程序立即得出結(jié)果,人機(jī)交互性能好,為科技人員所樂于接受。特別是它可適應(yīng)多種平臺,并且隨計(jì)算機(jī)硬、軟件的更新而用時升級。因而,MATLAB語言是數(shù)值計(jì)算用得最頻繁的電子信息類學(xué)科工具。它大大提高了課程教學(xué)、解題作業(yè)、分析研究的效率。
3.2 MATLAB的歷史
在1980年前后,美國的Cleve Moler博士在New Mexico大學(xué)講授線性代數(shù)課程時,發(fā)現(xiàn)應(yīng)用其他高級語言編程極為不便,便構(gòu)思并開發(fā)了MATLAB(MATrix LABoratory,矩陣實(shí)驗(yàn)室),它是集命令翻譯、科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng),經(jīng)過在該大學(xué)進(jìn)行了幾次的試用之后,于1984年推出了該軟件的正式版本。它是以著名的線性代數(shù)軟件包LINPACK和特征計(jì)算軟件包EISPACK中的子程序?yàn)榛A(chǔ)發(fā)展而成的一種開放型程序設(shè)計(jì)語言,其基本的數(shù)據(jù)單元是一個維數(shù)不加限制的矩陣,這就允許用戶可以根據(jù)數(shù)值計(jì)算問題的復(fù)雜程序,對問題進(jìn)行分段甚至逐句編程處理,顯然這與C、FORTRAN等傳統(tǒng)高級語言完全不同。在MATLAB下,矩陣的運(yùn)算變得異常的容易,后來的版本中又增添了豐富多彩的圖形圖像處理及多媒體功能,使得MATLAB的應(yīng)用范圍越來越廣泛,Moler博士等一批數(shù)學(xué)家與軟件專家組建了名為MathWorks的軟件開發(fā)公司,專門擴(kuò)展并改進(jìn)MATLAB。
為了準(zhǔn)確地把一個控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入給計(jì)算機(jī),然后對之進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真,1990年MathWorks軟件公司為MATLAB提供了新的控制系統(tǒng)模型圖形輸入與仿真工具,并定名為SIMULAB,該工具很快在控制界得致函廣泛的使用。但因其名字與著名的軟件SIMULA類似,所以在1992年正式改名為SIMULINK。此軟件有兩個明顯的功能:仿真與連接,亦即可以利用鼠標(biāo)在模型窗口上畫出所需的控制系統(tǒng)模型,然后利用該軟件提供的功能來對系統(tǒng)直接進(jìn)行仿真。很明顯,這種做法使得一個很復(fù)雜系統(tǒng)的輸入變得相當(dāng)容易。SIMULINK的出現(xiàn),更使得MATLAB的控制系統(tǒng)的仿真與其在CAD中的應(yīng)用打開了嶄新的局面。
3.3 MATLAB語言的特點(diǎn)
MATLAB語言有以下特點(diǎn)。
(1) 起點(diǎn)高
每個變量代表一個矩陣,以矩陣運(yùn)算見長。當(dāng)前的科學(xué)計(jì)算中,幾乎無處不用矩陣運(yùn)算,這使它的優(yōu)勢得到了充分的體現(xiàn)。
(2) 人機(jī)界面適合科技人員
MATLAB的語言規(guī)則與筆算式相似。MATLAB的程序與科技人員的書寫習(xí)慣相近,因此,易寫易讀,易于在科技人員之間交流。矩陣的行列數(shù)無需定義。MATLAB不必有階數(shù)定義,輸入數(shù)據(jù)的行列數(shù)就決定了它的階數(shù)。鍵入算式立即得到結(jié)果,無需編譯。MATLAB是以解釋方式工作的,即它對每條語句解釋后立即執(zhí)行,若有錯誤也立即做出反應(yīng),便于編程者立即改正。這些都大大減輕了編程和調(diào)試的工作量。
(3) 強(qiáng)大而簡易的做圖功能
能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動確定坐標(biāo)繪圖,能規(guī)定多種坐標(biāo)系,(極坐標(biāo)系、對數(shù)坐標(biāo)系等),能繪制三維坐標(biāo)中的曲線和曲面,可設(shè)置不同顏色、線型、視角等。如果數(shù)據(jù)齊全,通常只需一條命令即可出圖。
(4) 智能化程度高
繪圖時自動選擇坐標(biāo),大大方便了用戶;做數(shù)值積分時自動按精度選擇步長;自動檢測和顯示程序錯誤的能力強(qiáng),易于調(diào)試。
(5) 功能豐富,可擴(kuò)展性強(qiáng)
MATLAB軟件包括基本部分和專業(yè)擴(kuò)展兩大部分。
基本部分包括矩陣的運(yùn)算和各種變換、代數(shù)和超越方程的求解、數(shù)據(jù)處理和傅立葉變換及數(shù)值積分等等。可以充分滿足大學(xué)理工科學(xué)生的計(jì)算需要。
擴(kuò)展部分稱為工具箱。它實(shí)際上是用MATLAB的基本語句編成的各種子程序集,用于解決某一方面的專門問題,或?qū)崿F(xiàn)某一類的新算法。現(xiàn)在已經(jīng)有控制系統(tǒng)、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、模糊集合、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及小波分析等工具箱,并且向公式推導(dǎo)、系統(tǒng)仿真和實(shí)時運(yùn)行等領(lǐng)域發(fā)展。
MATLAB的核心內(nèi)容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本語句編寫的。
3.4 MATLAB仿真
通過利用所學(xué)的理論知識,建立一個完整、準(zhǔn)確的需求說明,清楚、準(zhǔn)確地提出仿真試驗(yàn)所要解決的問題。
對所提出的仿真系統(tǒng)給出詳細(xì)定義,明確系統(tǒng)中的模塊、系統(tǒng)構(gòu)成、模塊之間的相互關(guān)系,系統(tǒng)的輸入輸出、邊界條件以及系統(tǒng)的約束條件,并明確仿真所要達(dá)到的目標(biāo)。
根據(jù)仿真系統(tǒng)分析的結(jié)果,確定系統(tǒng)中的參數(shù)、變量及其互之間的關(guān)系,并以數(shù)學(xué)形式將這些關(guān)系描述出來,從而構(gòu)成仿真系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模是系統(tǒng)仿真中最關(guān)鍵的一步,所建立的數(shù)學(xué)模型必須盡可能準(zhǔn)確地反映所關(guān)心的真實(shí)系統(tǒng)的特性,而又不能過于復(fù)雜,以免降低模型的效率,增加不必要的計(jì)算過程,即建模需要根據(jù)求解問題的要求,在模型的近似程度與復(fù)雜程度之間折中。電子與通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通常以方框圖形式或數(shù)學(xué)方程形式來表達(dá)。
根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型所需要的數(shù)據(jù)元素,收集與模型系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)學(xué)模型建立系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真模型,收集數(shù)據(jù),確定其中各子模塊的結(jié)構(gòu),輸入輸出接口,輸入輸出的數(shù)據(jù)表達(dá)形式,數(shù)據(jù)的存儲方式等。然后編制相應(yīng)的程序流程,用MATLAB語言實(shí)現(xiàn)。
仿真模型驗(yàn)證的目的是確定計(jì)算機(jī)仿真模型是否準(zhǔn)確表達(dá)了數(shù)學(xué)模型。仿真模型驗(yàn)證通常的方法是將數(shù)學(xué)模型的解析結(jié)果(或理論結(jié)果)與仿真所得到的數(shù)值結(jié)果相比較來完成的;或通過已知的系統(tǒng)輸入輸出結(jié)果,對比在相同條件下的系統(tǒng)仿真結(jié)果來驗(yàn)證仿真模型的正確性。
關(guān)鍵詞:產(chǎn)學(xué)研;土木工程專業(yè);應(yīng)用型;創(chuàng)新人才;畢業(yè)設(shè)計(jì)
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展及知識經(jīng)濟(jì)時代的到來,創(chuàng)新成為推動社會科技進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的決定性力量[1]。城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、建筑工程的規(guī)模逐漸擴(kuò)大及其形式功能的日新月異則要求土木工程技術(shù)也不斷地發(fā)展與創(chuàng)新,同時也要求高校土木工程專業(yè)[2]培養(yǎng)大量應(yīng)用型創(chuàng)新高等工程技術(shù)人才。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文作為土木工程本科專業(yè)中最后的一個理論性與實(shí)踐性綜合的教學(xué)環(huán)節(jié),其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析與解決工程技術(shù)問題,最終使學(xué)生符合應(yīng)用型創(chuàng)新工程人才的基本要求。因此,畢業(yè)設(shè)計(jì)[3,4]論文必須具有綜合知識、能力與創(chuàng)新相結(jié)合的特點(diǎn)。企業(yè)、高校與科研院所[5]之間通過生產(chǎn)、教學(xué)和科研緊密結(jié)合,在課程教學(xué)與實(shí)踐過程中有機(jī)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐與科研創(chuàng)新,可以較好地培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、能力以及創(chuàng)新能力。同時,使學(xué)生在實(shí)際畢業(yè)設(shè)計(jì)論文過程中,提升科學(xué)研究能力與團(tuán)隊(duì)合作精神,增強(qiáng)設(shè)計(jì)與參與生產(chǎn)實(shí)踐的事業(yè)心和責(zé)任感[6],在更好地運(yùn)用綜合專業(yè)知識提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時,達(dá)到應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
1創(chuàng)新土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)模式
產(chǎn)學(xué)研有機(jī)結(jié)合土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的創(chuàng)新,就是在畢業(yè)設(shè)計(jì)與研究論文中,實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)[7]、教學(xué)與土木工程實(shí)踐相結(jié)合的創(chuàng)新模式,提升土木工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力。土木工程產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目中,結(jié)合科研創(chuàng)新與生產(chǎn)實(shí)踐來優(yōu)化課程教學(xué),培養(yǎng)土木工程學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)踐能力,有助于全面培養(yǎng)有能力的土木工程專業(yè)學(xué)生。在具體的土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新模式之中,可以優(yōu)化開展實(shí)施產(chǎn)學(xué)研合作,有效建立健全當(dāng)前土木工程教育中產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教育課程評價[8]及調(diào)控機(jī)制,改變傳統(tǒng)的土木工程教育模式。同時,也有助于實(shí)現(xiàn)企業(yè)、高校以及研究機(jī)構(gòu)間的優(yōu)勢資源互補(bǔ),優(yōu)化培養(yǎng)應(yīng)用型土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才。
2基于產(chǎn)學(xué)研土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義
利用產(chǎn)學(xué)研機(jī)制與應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的選題,從工程實(shí)際與學(xué)術(shù)問題的聯(lián)合創(chuàng)新出發(fā),豐富與擴(kuò)展課題的研究目標(biāo),將產(chǎn)學(xué)研科研或工程項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、依據(jù)工程實(shí)際與實(shí)驗(yàn)?zāi)P团囵B(yǎng)學(xué)生的動手能力、擴(kuò)展創(chuàng)新能力。同時,創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,也可以提升學(xué)生的論文寫作能力,優(yōu)化學(xué)生力學(xué)模型計(jì)算能力,培養(yǎng)技術(shù)學(xué)術(shù)交流,擴(kuò)展學(xué)生思維,具有重要創(chuàng)新意義。基于產(chǎn)學(xué)研的課程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,能夠優(yōu)化提高土木工程產(chǎn)學(xué)研合作水平和效率,實(shí)現(xiàn)共贏,共同發(fā)展。創(chuàng)新模式,搭建土木工程產(chǎn)學(xué)研平臺,優(yōu)化服務(wù),能夠優(yōu)化推進(jìn)企業(yè)與高校、科研院合作,提高合作層次,有效實(shí)踐產(chǎn)學(xué)研合作,提升土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,發(fā)揮積極影響。而且,在土木工程專業(yè)中,其畢業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)際工程密切相關(guān),使其與產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力,也可以提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,具有重要意義。
3基于產(chǎn)學(xué)研土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)措施
3.1完善產(chǎn)學(xué)研結(jié)合體系
密切協(xié)調(diào)土木工程教學(xué)與后期畢業(yè)設(shè)計(jì)間的聯(lián)系,基于產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新模式,設(shè)置課程教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐,最終為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、實(shí)習(xí)與設(shè)施打下基礎(chǔ),增強(qiáng)課程試驗(yàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)等與外部生產(chǎn)與科研創(chuàng)創(chuàng)新等因素之間的關(guān)系,提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。考察學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力,解決工程中與企業(yè)科技生產(chǎn)中的實(shí)際問題,從而使學(xué)生能夠更好的理解工程畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,使其能夠聚精會神地投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中,提升學(xué)生參加土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的熱情。
3.2提升土木工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研基地實(shí)力
高校院系加強(qiáng)與地方科研生產(chǎn)合作,建立完善土木工程專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研基地,鼓勵教師參與生產(chǎn)實(shí)踐,提升其實(shí)踐指導(dǎo)實(shí)力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)與論文提升工程實(shí)際的支撐,激發(fā)土木工程學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的潛在能力。通過土木工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的課程教學(xué)實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì),更深層次地讓學(xué)生通過融入到土木工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中。
3.3提升選題水平
創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)論文選題工作,必須要確保選題符合土木工程專業(yè)的實(shí)際特點(diǎn),切合應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求,保障土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題深度可為學(xué)生所接受,一方面避免選題簡單重復(fù)的陳舊題目,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的需要;另一方面避免在畢業(yè)設(shè)計(jì)中選題過深、題目過大而脫離生產(chǎn)實(shí)際的情況,確保學(xué)生切實(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。
3.4提高畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)質(zhì)量
院系在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)中,應(yīng)細(xì)化到具體教學(xué)指導(dǎo)單位,根據(jù)各專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)特點(diǎn),制定適合創(chuàng)新模式的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文指導(dǎo)細(xì)則。指導(dǎo)教師在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中,能夠積極引導(dǎo)學(xué)生去創(chuàng)新思維,建立學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(jì)的多元文化意識,培養(yǎng)土木學(xué)生的工作、人際交流能力。
3.5協(xié)調(diào)畢業(yè)設(shè)計(jì)考核環(huán)節(jié)
建立基于產(chǎn)學(xué)研的畢業(yè)設(shè)計(jì)分階段考核方法,首先對指導(dǎo)教師要求其書面陳述畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源、選題依據(jù)、設(shè)計(jì)論文內(nèi)容、難以程度及工作量等情況,由院系討論與考核設(shè)計(jì)選題。在此基礎(chǔ)上,增加創(chuàng)新學(xué)分與創(chuàng)新能力的評價標(biāo)準(zhǔn),使學(xué)生更加有積極性地投入創(chuàng)新能力的培養(yǎng),同時,激勵教師培育基于產(chǎn)學(xué)研等的創(chuàng)新課程與畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐,給予相應(yīng)的政策支持。基于產(chǎn)學(xué)研的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文實(shí)施過程,可以根據(jù)實(shí)際情況,適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核,以保證畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量提升。
4產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計(jì)論文案例探索
鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院依據(jù)江蘇省特色專業(yè)和國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),逐步推行創(chuàng)新教學(xué)與科技管理體制改革,努力提高科技水平,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路,積極為地方社會經(jīng)濟(jì)服務(wù),承擔(dān)了大量的企業(yè)科技開發(fā)項(xiàng)目。土木工程學(xué)院在基于產(chǎn)學(xué)研的教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計(jì)改革上,利用校企協(xié)同育人平臺,引入企業(yè)深度參與教學(xué)實(shí)踐,開發(fā)了“企業(yè)文化、建筑工業(yè)化技術(shù)、施工安全管理、現(xiàn)代施工關(guān)鍵技術(shù)、建筑信息化技術(shù)、綠色建筑技術(shù)、建筑設(shè)備工程”等校企網(wǎng)絡(luò)課程。進(jìn)一步,加強(qiáng)教學(xué)方法改革,利用校企網(wǎng)絡(luò)共享絡(luò)課程,鼓勵開展學(xué)生主動學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)與合作性學(xué)習(xí);對“土木工程測量、土木工程材料與工程結(jié)構(gòu)測試技術(shù)訓(xùn)練”等課程實(shí)施以能力考核為主的考核方式改革,為切實(shí)完成實(shí)踐課程培養(yǎng)目標(biāo)與創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作提供有力保障。學(xué)院教師團(tuán)隊(duì)目前承擔(dān)的產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,緊密結(jié)合土木工程教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐科技問題,為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才進(jìn)行卓有成效的探索。筆者所在的課題組,目前承擔(dān)“深大基坑開挖施工對工程樁的影響及其檢測關(guān)鍵技術(shù)研究”產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目,旨在結(jié)合教學(xué)與工程實(shí)踐科技創(chuàng)新的同時,進(jìn)行土木工程創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計(jì)與應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等探索工作。在教學(xué)中,針對鹽城多河地區(qū)特點(diǎn),分析深大基坑開挖的設(shè)計(jì)、施工與環(huán)境影響特點(diǎn),將工程難點(diǎn)問題引入課堂與試驗(yàn)及實(shí)習(xí)實(shí)踐。對深大基坑開挖回彈引起的樁基承載形狀變化等問題,在“樁基工程”課程的設(shè)計(jì)與施工檢測等課程中,進(jìn)行針對性的分析,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,利用課程試驗(yàn)與產(chǎn)學(xué)研課題研究試驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生參與科研試驗(yàn)研究,為創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)提供知識能力的積累。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行基于產(chǎn)學(xué)研的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作,根據(jù)學(xué)生情況并結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn),畢業(yè)設(shè)計(jì)選題有“先鋒島三期多面臨河深大基坑的設(shè)計(jì)與施工”“鹽城多河地區(qū)的基坑支護(hù)形式與插入深度研究”“深大基坑開挖條件下的工程樁承載力計(jì)算”“深大基坑開挖坑底回彈與樁基承載計(jì)算與檢測”“臨河高層建筑深大地下室基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工方案”等,創(chuàng)新了土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的形式,并推動了工程生產(chǎn)實(shí)踐與企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新等工作。
5結(jié)語
在土木工程教學(xué)、試驗(yàn)實(shí)踐及畢業(yè)設(shè)計(jì)的各階段,基于產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研究項(xiàng)目改革教學(xué)方法與畢業(yè)設(shè)計(jì)選題及實(shí)施,促進(jìn)土木工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的創(chuàng)新與實(shí)踐,使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段直接接觸到工程實(shí)例與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐,可有效保證學(xué)生完成土木工程專業(yè)的教育培養(yǎng)計(jì)劃,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)創(chuàng)新能力,為完成土木工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)揮重大作用。
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1.照搬往屆畢業(yè)設(shè)計(jì)資料,缺乏創(chuàng)新性橋梁設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性工作,但學(xué)生長期以來習(xí)慣了“填鴨式”“滿堂灌”的被動學(xué)習(xí)方式,主動思考的意識和能力較差[2]。由于可以采用計(jì)算機(jī)出畢業(yè)設(shè)計(jì)的計(jì)算書和圖紙等資料,不少學(xué)生比較早就獲取了往屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)電子版,然后整個計(jì)算書的結(jié)構(gòu)和文字內(nèi)容完全套用,圖紙也在原有電子版上直接修改。此外,現(xiàn)在有些橋型有電子版的標(biāo)準(zhǔn)圖,網(wǎng)上也可以下載,學(xué)生也有利用這些資料進(jìn)行修改或直接利用的。在這種情況下,畢業(yè)設(shè)計(jì)與規(guī)范的學(xué)習(xí)完全脫節(jié),因?yàn)橛辛诉@些資料就根本不用再去查閱學(xué)習(xí)規(guī)范,因此許多學(xué)生雖然經(jīng)過了畢業(yè)設(shè)計(jì)但對規(guī)范還是不熟悉。同時也不清楚這些結(jié)構(gòu)尺寸為什么要這樣擬定,為什么要計(jì)算這些內(nèi)容,往往只是“機(jī)械式”地修改,這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)完全有悖于其教學(xué)目的。
2.重表面成果,輕實(shí)際收獲目前畢業(yè)設(shè)計(jì)所出的成果越來越多。有的計(jì)算書100多頁,圖紙有的達(dá)50多張,再加上其他材料,畢業(yè)設(shè)計(jì)檔案袋裝得滿滿的。從表面上看,內(nèi)容很多,很充實(shí)。但實(shí)際上在如此短暫的時間里很難出這么多的成果,現(xiàn)有畢業(yè)設(shè)計(jì)成果中有很大一部分不是自己的,如施工圖中附有的伸縮縫構(gòu)造圖、泄水管構(gòu)造圖、欄桿構(gòu)造圖等,很多學(xué)生的都差不多一樣。
3.軟件計(jì)算占用時間長,實(shí)際效果差目前在我國橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域,普遍采用的商業(yè)有限元軟件有:GQJS、橋梁博士、韓國的MIDAS/Civil、SAP2000和TDVRM2006等。雖然在電算課上已學(xué)習(xí)了“橋梁博士”軟件的操作,但大多數(shù)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段幾乎仍然不會應(yīng)用。特別是做連續(xù)梁方案的學(xué)生,往往在預(yù)應(yīng)力筋的布索和調(diào)索階段花費(fèi)大量時間,其原因主要是學(xué)生急于求成想著套圖,由于所套圖紙跨徑不同或橋?qū)挷煌A(yù)應(yīng)力筋布置完全靠“拍腦袋”想當(dāng)然地去做,沒有按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力估算分析。有的學(xué)生在答辯前三周還沒有完成軟件計(jì)算,為了完成任務(wù)只能想辦法瞞天過海草草敷衍了事。
4.計(jì)算書以程序輸出表格為主,概念不清楚對于計(jì)算書的撰寫,大部分學(xué)生喜歡將程序輸出的內(nèi)力計(jì)算數(shù)據(jù)和驗(yàn)算結(jié)果數(shù)據(jù)不加任何整理地羅列在計(jì)算書中,導(dǎo)致計(jì)算書中許多內(nèi)容都是程序輸出表格,整個計(jì)算書長篇累牘,讓人眼花繚亂,找不到重點(diǎn)。這種做法不利于學(xué)生利用所學(xué)知識對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行正確的判斷,以為程序可以輸出結(jié)果就算完成任務(wù)。另外,表格的驗(yàn)算結(jié)果往往用“是”“否”來表示,如果其驗(yàn)算結(jié)果不滿足規(guī)范要求,學(xué)生可以把輸出的“否”字改為“是”,指導(dǎo)老師也無從判斷。
5.對制圖基本要求不熟悉,圖紙錯誤多在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段多數(shù)學(xué)生對制圖的基本要求還不能較好地把握,導(dǎo)致施工圖圖面質(zhì)量較差。表現(xiàn)形式有:圖面布局不合理、標(biāo)注字號和箭頭大小不合適、尺寸線規(guī)格使用混亂、圖中文字字號設(shè)置不合理、線寬設(shè)置混亂、圖中線條主次層次不分、點(diǎn)劃線使用不規(guī)范、橋臺構(gòu)造不理解等。導(dǎo)致CAD圖質(zhì)量不高的原因主要有兩方面:一是學(xué)生平時缺乏鍛煉,對CAD軟件操作不熟練,對結(jié)構(gòu)3維構(gòu)造不理解;二是學(xué)生一般都把繪圖放在畢業(yè)設(shè)計(jì)的最后階段來進(jìn)行,往往比較倉促,沒有太多的時間進(jìn)行修改和完善。
6.缺乏科學(xué)、合理、實(shí)用的評價體系目前畢業(yè)設(shè)計(jì)的成績主要根據(jù)指導(dǎo)教師和評閱教師的評判,加上畢業(yè)答辯情況來進(jìn)行綜合評分。在實(shí)際操作中,學(xué)生只知道自己最終的成績等級,并不清楚自己在哪些方面做得很好,哪些方面還有值得改進(jìn)的地方,因此最終的成績只是一個模糊的評價。在成績評定過程中,部分成績無法準(zhǔn)確體現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的水平,對是否抄襲也無法甄別,以致學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中往往避難就易,只求畢業(yè)設(shè)計(jì)順利通過。對畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中學(xué)習(xí)態(tài)度欠佳、設(shè)計(jì)工作不認(rèn)真、設(shè)計(jì)任務(wù)完成不好的學(xué)生,教師基本上都給予及格成績,這種做法使考核流于形式,從而使畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)不到預(yù)期效果。更為嚴(yán)重的是,這對很多學(xué)生特別是低年級學(xué)生極易產(chǎn)生不良影響,可能形成惡性循環(huán),導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量逐年下降[3]。
7.指導(dǎo)教師經(jīng)驗(yàn)不足由于指導(dǎo)教師自身知識和工程經(jīng)驗(yàn)的不足,或工作責(zé)任心不強(qiáng),時有指導(dǎo)不全面、過程控制不嚴(yán)格、質(zhì)量評價不客觀等現(xiàn)象出現(xiàn),以致畢業(yè)設(shè)計(jì)中對學(xué)生放任自流,學(xué)生間相互抄襲,而使畢業(yè)設(shè)計(jì)流于形式[4]。此外,畢業(yè)設(shè)計(jì)的有些標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,不同教師的要求又不一樣,讓學(xué)生感到無所適從,導(dǎo)致學(xué)生對教師的指導(dǎo)產(chǎn)生懷疑,從而影響學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(jì)的態(tài)度。
二、對存在問題的思考和探索
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)啟動時間前移為了避免就業(yè)和研究生復(fù)試與畢業(yè)設(shè)計(jì)在時間上的沖突,比較有效的措施是有意識地將畢業(yè)設(shè)計(jì)時間從傳統(tǒng)的第八學(xué)期向第七學(xué)期前移[5]。具體做法有兩種,一種是利用第七學(xué)期初生產(chǎn)實(shí)習(xí)最后一周進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、開題等工作。另一種做法是將畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在第七學(xué)期未進(jìn)行。這樣學(xué)生至少在第七學(xué)期后的寒假期間可以熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。在畢業(yè)設(shè)計(jì)開始時,應(yīng)提前將畢業(yè)設(shè)計(jì)的注意問題和流程向?qū)W生進(jìn)行說明,否則有的學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)后的一兩周內(nèi)還較迷茫,不知道該做什么,從而影響畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度。
2.嚴(yán)格控制各階段完成的時間從幾屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)所用時間來看,由于軟件計(jì)算占用較多時間,導(dǎo)致后面出計(jì)算書、施工圖等的時間可能只有三四周,有的可能更少,時間上太倉促。橋梁總體布置圖有的學(xué)生在答辯前還在不斷調(diào)整修改。因此,控制畢業(yè)設(shè)計(jì)各階段的工作時間特別重要,這里面最重要的是控制軟件計(jì)算所占用的時間,它是影響畢業(yè)設(shè)計(jì)總體進(jìn)度的主要因素。應(yīng)從以下兩個方面著手解決這個問題。(1)將電算課與橋梁工程課相互結(jié)合起來學(xué)習(xí)專業(yè)計(jì)算軟件。多數(shù)學(xué)校選擇學(xué)習(xí)“橋梁博士”軟件,但它屬于平面桿系計(jì)算程序,還應(yīng)該學(xué)習(xí)空間桿系結(jié)構(gòu)計(jì)算程序,如midas。在這兩門專業(yè)課程的教學(xué)中,要幫助學(xué)生了解該部分內(nèi)容在今后工作(或畢業(yè)設(shè)計(jì))中的定位和作用,使其主動學(xué)習(xí)這些計(jì)算軟件。建議學(xué)生利用大三結(jié)束的暑假自主學(xué)習(xí)。(2)所有指導(dǎo)教師均要嚴(yán)格控制好各時間段。按照表1時間規(guī)定進(jìn)行檢查督促,對每一個時間節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行有效控制,對進(jìn)度慢的學(xué)生要給予重點(diǎn)關(guān)注和督促。
3.規(guī)定計(jì)算結(jié)果形式針對橋梁工程結(jié)構(gòu)計(jì)算的特點(diǎn),應(yīng)詳細(xì)規(guī)范計(jì)算書的結(jié)果文件形式,能以圖形表達(dá)的盡量不要采用表格出結(jié)果,如內(nèi)力圖、應(yīng)力圖、裂縫寬度圖等,以使計(jì)算結(jié)果更加直觀。其目的是結(jié)合專業(yè)理論知識有效判斷結(jié)果,如有問題也可及時進(jìn)行修改。另外,電算計(jì)算結(jié)果首先要看結(jié)構(gòu)支座反力結(jié)果,從恒載支反力首先檢驗(yàn)電算數(shù)據(jù)輸入的正確與否。所以,在此階段應(yīng)該要求學(xué)生不僅要會計(jì)算,還應(yīng)該清楚如何判斷結(jié)果的對與錯,如何出計(jì)算書。
4.選題多樣化針對畢業(yè)設(shè)計(jì)電子版資料主要來源于上一屆學(xué)生的情況,應(yīng)增加畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,盡量做到題目3年以上循環(huán)。可以在原有的基礎(chǔ)上增加新的橋梁結(jié)構(gòu),如增加鋼箱梁橋、鋼桁梁橋、組合結(jié)構(gòu)橋梁、鋼拱橋。空心板梁還可斜交變化,各種橋型可以做成彎橋,也可嘗試做斜拉橋和懸索橋等大跨徑橋型。盡量將畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與學(xué)生今后的工作和研究生的研究方向有效地聯(lián)系起來。如目前本科生大多數(shù)就業(yè)去向是施工單位,因此可以安排一些有關(guān)施工方案設(shè)計(jì)與計(jì)算的題目,這樣不僅能激發(fā)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的激情和興趣,而且也將有助于他們今后的學(xué)習(xí)和工作。除畢業(yè)設(shè)計(jì)外,還應(yīng)增加一定比例的橋梁畢業(yè)論文,在符合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)教學(xué)要求的前提下,選題應(yīng)盡量結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際、科學(xué)研究的任務(wù),這樣有利于調(diào)動學(xué)生的積極性,增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和緊迫感。選題管理采取雙向選擇的形式進(jìn)行師生互選,統(tǒng)一調(diào)整,嚴(yán)格做到“一人一題”,從源頭上杜絕抄襲現(xiàn)象。
5.制定科學(xué)合理的評價體系畢業(yè)設(shè)計(jì)的評分標(biāo)準(zhǔn)事關(guān)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的導(dǎo)向問題。應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)目的制訂合理的評分標(biāo)準(zhǔn)。評分標(biāo)準(zhǔn)不能制訂得過細(xì),否則難以操作,就只能成為擺設(shè)。應(yīng)采用公開答辯方式,歡迎其他學(xué)生來旁聽和提問,使答辯過程成為學(xué)生相互學(xué)習(xí)和借鑒的機(jī)會,引導(dǎo)學(xué)生更加重視答辯。
6.教師間應(yīng)加強(qiáng)交流在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)期間,指導(dǎo)教師應(yīng)定期進(jìn)行例會,將各階段遇到的問題提出來,相互討論,統(tǒng)一應(yīng)對方法,從而有效地給學(xué)生以切實(shí)的指導(dǎo)和幫助。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞: 化學(xué)化工 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 高校轉(zhuǎn)型發(fā)展
在當(dāng)前高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的大背景下,實(shí)踐教學(xué)在本科教學(xué)中的重要性日益增強(qiáng)。作為綜合性實(shí)踐教學(xué)中最重要一環(huán)的畢業(yè)論文,對培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題和進(jìn)行科學(xué)研究及訓(xùn)練具有不可替代的作用[1]。然而,現(xiàn)階段高校的畢業(yè)論文都安排在學(xué)生畢業(yè)前的最后―個學(xué)期,時間短、任務(wù)重,并且與考研及就業(yè)沖突,嚴(yán)重影響畢業(yè)論文質(zhì)量。為此,我們對2011級和2012級本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作進(jìn)行了一系列的探索,取得了―些卓有成效的效果。
一、目前化學(xué)化工類畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作中存在的問題
高校畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作一般安排在第八學(xué)期進(jìn)行,有些指導(dǎo)教師自身科研實(shí)力突出,學(xué)生選題具有很強(qiáng)的前瞻性和可擴(kuò)展性,有些教師有較深的工科背景及橫向研究經(jīng)歷,學(xué)生選題具有很好的應(yīng)用價值和深入研究的潛力。畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))所在的第八學(xué)期恰恰是學(xué)生聯(lián)系就業(yè)的關(guān)鍵時間,學(xué)生往往忙于就業(yè),無心論文,時間短、任務(wù)重,并且與考研復(fù)試、資格證考試、公務(wù)員考試沖突[2]。化學(xué)化工類畢業(yè)論文往往依托實(shí)驗(yàn),需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐時間需求較大,導(dǎo)致很多課題剛剛獲得突破就急于結(jié)題,有些課題還未優(yōu)化結(jié)果就要撰寫最終結(jié)論,一些很有潛力的課題還沒有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展就隨著畢業(yè)而被束之高閣。學(xué)生為了突擊應(yīng)付畢業(yè)論文工作,只好假題假做,甚至有些學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上抄襲或者使用百度百科等網(wǎng)絡(luò)文章拼湊成論文,有的學(xué)生找人論文,還有的學(xué)生直接改用本專業(yè)往屆學(xué)長的合格畢業(yè)論文上交等[2]。這些做法不但使得學(xué)校安排學(xué)生寫作畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的培養(yǎng)計(jì)劃失去應(yīng)該的作用和意義,還浪費(fèi)稀缺的教育資源,敗壞學(xué)術(shù)風(fēng)氣。
二、針對畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))存在問題所做的探索
針對目前畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作所面臨的困境,我院經(jīng)過大量研討和調(diào)查后,對畢業(yè)論文工作進(jìn)行了探究。
1.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))提前進(jìn)行的探索
因?yàn)楫厴I(yè)論文環(huán)節(jié)放在第八學(xué)期,就業(yè)等原因影響了畢業(yè)論文的進(jìn)度、質(zhì)量,所以我院嘗試對畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))靈活化處理,允許學(xué)生根據(jù)自身實(shí)際情況在第六學(xué)期結(jié)束的暑期至第七學(xué)期開學(xué)前三周的時間段內(nèi)申請?zhí)崆斑x題,部分學(xué)生暑假即可開始進(jìn)行畢業(yè)論文相關(guān)工作。考研深造的學(xué)生可以利用長達(dá)一年的畢業(yè)論文系統(tǒng)的進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練,化工設(shè)計(jì)類的學(xué)生可以將畢業(yè)論文工作和化工設(shè)計(jì)競賽的準(zhǔn)備工作有機(jī)地結(jié)合起來,而對于就業(yè)的學(xué)生則避開聯(lián)系就業(yè)的關(guān)鍵時間。
在第六學(xué)期結(jié)束時,化學(xué)專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)修讀無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理及相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),已經(jīng)基本具備處理化學(xué)問題的基礎(chǔ)知識和基本實(shí)驗(yàn)技能[3];文獻(xiàn)檢索、專業(yè)英語、畢業(yè)論文寫作及學(xué)年論文更是為畢業(yè)論文工作的提前開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,在第六學(xué)期結(jié)束時,學(xué)生提前進(jìn)行畢業(yè)論文完全具備實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
2.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))與實(shí)習(xí)相結(jié)合的探究
高校本科實(shí)習(xí)工作一般安排在第七學(xué)期進(jìn)行,將畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))時間提前至第六學(xué)期結(jié)束的暑期的話與實(shí)習(xí)工作并無太大沖突,但是在實(shí)際操作過程中,部分學(xué)生提前進(jìn)行畢業(yè)論文設(shè)計(jì)時間是第七學(xué)期開始,同時是本科實(shí)習(xí)開始的時間。這得益于我院的另一項(xiàng)探索即畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))與實(shí)習(xí)相結(jié)合的探究。我院與實(shí)習(xí)單位達(dá)成校外畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))合作教育協(xié)議,針對確定從事該行業(yè)的同學(xué)提供頂崗實(shí)習(xí)崗位。合作培養(yǎng),共同指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),學(xué)生可以在實(shí)習(xí)單位參與一線生產(chǎn)的同時,完成第七、第八學(xué)期的相關(guān)學(xué)業(yè)。
三、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))所取得的成效以及問題
針對畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))施行的一系列的舉措,我院很好地緩解了畢業(yè)季畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作中存在的問題,并取得了顯著的成效。畢業(yè)論文期間本科生參與發(fā)表學(xué)術(shù)論文六十余篇,2011級和2012級畢業(yè)生共有241名成功考取了碩士研究生,李全良老師等指導(dǎo)的畢業(yè)生在第九屆全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽中榮獲二等獎,兩屆所有學(xué)生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))均取得合格以上的成績。
總之,根據(jù)化學(xué)化工學(xué)院的實(shí)際情況,畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))提前進(jìn)行的探索和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))與實(shí)習(xí)相結(jié)合的探究均取得了良好的效果,有效緩解了畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作中一些迫在眉睫的問題,較明顯地提升了本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]工學(xué)結(jié)合 創(chuàng)新 設(shè)計(jì)模式
為了培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)需求的高技能應(yīng)用性人才,必須加快高等職業(yè)教育的改革和發(fā)展,以就業(yè)為導(dǎo)向,大力推進(jìn)工學(xué)結(jié)合、勤工儉學(xué)。從2008年起,湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化系不斷進(jìn)行教學(xué)改革,在工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式方面不斷實(shí)踐和探索,尤其在電氣專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采取工學(xué)結(jié)合的方式進(jìn)行了大膽創(chuàng)新與嘗試。以這幾年的實(shí)踐來看,不但取得了不錯的教學(xué)效果,而且為合作企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
一、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新模式
具體做法就是與株洲電氣控制設(shè)備廠合作,在一個月的時間內(nèi),由系里專業(yè)教師和企業(yè)技術(shù)員負(fù)責(zé)對電氣專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行GGD1-13進(jìn)線柜、GGD1-06饋電柜、GGJ1-01C低壓無功功率補(bǔ)償柜的部分設(shè)計(jì)與制作安裝三個課題的技術(shù)指導(dǎo),學(xué)生通過在“學(xué)中做、做中學(xué)”來制作出實(shí)實(shí)在在的低壓電氣柜產(chǎn)品,并經(jīng)性能測試達(dá)到合格要求。學(xué)生再把設(shè)計(jì)、制作的過程用論文的形式表述出來,通過答辯才算完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。
二、創(chuàng)新模式的特色
該模式一實(shí)施就很受學(xué)生和企業(yè)的歡迎,為什么會出現(xiàn)這種情況呢?通過這幾年的運(yùn)作,發(fā)現(xiàn)該模式具有以下鮮明特色。
1.改革了傳統(tǒng)的教學(xué)管理模式,使之更加貼近現(xiàn)代高職教育理念。畢業(yè)論文設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的在教室內(nèi)由教師指導(dǎo)學(xué)生做課題,變成了在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場由學(xué)生親自做具體電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作,主要是通過實(shí)踐磨練來培養(yǎng)學(xué)生的各種技能,不僅能增強(qiáng)實(shí)踐能力,而且有利于學(xué)生學(xué)習(xí)書本上、課堂上學(xué)不到的“隱性知識”,實(shí)現(xiàn)了從傳授理論知識為主向傳授技能為主的轉(zhuǎn)變;從追求學(xué)科的完整性向注重知識的實(shí)踐性的轉(zhuǎn)變;從介紹理論研究成果向介紹實(shí)踐技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)為主的轉(zhuǎn)變。
2.有利于實(shí)施個性化教學(xué)模式,方便對學(xué)生進(jìn)行因材施教。由于高職學(xué)生生源分布廣,水平參差不齊,如果仍然沿用傳統(tǒng)自然分班制的齊步走教學(xué)方式,就會遇到學(xué)生“一頭吃不飽,而另一頭吃不了”的教學(xué)難題,而個性化的分級教學(xué)正是化解這種兩難問題的有效方法,它吸收了激勵、競爭、動態(tài)管理等積極因素,充分調(diào)動學(xué)生的主動性,為他們提供了更大的個性發(fā)展空間,激發(fā)了其積極性和自覺性,改變了齊步走的教學(xué)方式,從而根除了“優(yōu)等生吃不飽,差生吃不了”的現(xiàn)象,提高了教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效果。創(chuàng)新的這一模式就方便實(shí)施個性化分級教學(xué),因?yàn)檫@一模式有三個難易程度不同的電氣柜的設(shè)計(jì)和制作,底子差的學(xué)生可選擇一個容易的電氣柜進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作,能力強(qiáng)的學(xué)生可選擇難一點(diǎn)的一個或兩個電氣柜進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作,一個產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作由3到5個學(xué)生組成一組來完成,每個成員都能根據(jù)能力和喜愛選擇能夠完成的任務(wù),若有困難也能請教指導(dǎo)教師和能力強(qiáng)的學(xué)生來協(xié)助自己,直至完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)工作。
3.激化了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣,改變了學(xué)習(xí)觀念,變讓我學(xué)為我要學(xué)。讓學(xué)生對具體的電氣產(chǎn)品根據(jù)所學(xué)理論知識和國家標(biāo)準(zhǔn)做設(shè)計(jì),并親自動手制作,使學(xué)生產(chǎn)生了極強(qiáng)的新奇感和挑戰(zhàn)感,愿意不斷主動學(xué)習(xí)、琢磨、鉆研想方設(shè)法完成它。這一模式改變了傳統(tǒng)的教學(xué)過程,從以往的學(xué)科知識和動作技能導(dǎo)向的教學(xué)過程轉(zhuǎn)向?yàn)楝F(xiàn)代的職業(yè)活動和智力技能行動導(dǎo)向的教學(xué)過程,且采用行動導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué)法,注重學(xué)生過程學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)績效評價,給他們更多自學(xué)、動手、應(yīng)用、表達(dá)、創(chuàng)作和合作的機(jī)會,真正體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。
4.有利于增強(qiáng)學(xué)生的自心,勇敢面對就業(yè)。許多企業(yè)或公司招聘員工時,都要求必須具有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),這正是高職院校畢業(yè)學(xué)生所缺乏的,因而就業(yè)競爭力不強(qiáng)。而該模式彌補(bǔ)這種不足,增長了學(xué)生的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生通過一個月的努力,看到親手制作的嶄新、漂亮的電氣柜,并得到教師和同學(xué)的認(rèn)可時不僅心情激動,而且對自己擁有這樣的實(shí)際能力和經(jīng)歷感到自豪。面對企業(yè)招聘時,就能心有底氣從容應(yīng)對,順利被用人單位錄用。
5.校企合作形成了良性循環(huán),具有持續(xù)性。課堂設(shè)在企業(yè)里,企業(yè)建在學(xué)校中,以畢業(yè)論文設(shè)計(jì)為紐帶,學(xué)校將課堂延伸到合作企業(yè),選擇企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作為課題,專兼職教師和學(xué)生以雙員身份共同完成設(shè)計(jì)和制作企業(yè)產(chǎn)品的全過程,在“做中教、教中產(chǎn)、做中學(xué)”實(shí)現(xiàn)教學(xué)、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)與人才培養(yǎng)同步,師資質(zhì)量與實(shí)訓(xùn)基地內(nèi)涵建設(shè)跟畢業(yè)論文設(shè)計(jì)教學(xué)改革同步。這幾年由學(xué)生制作的電氣柜,很大一部分已經(jīng)銷售出去,從買方企業(yè)反饋的信息來看,電氣柜性能優(yōu)良運(yùn)行正常,為合作企業(yè)創(chuàng)造了幾萬元的經(jīng)濟(jì)利潤,在校企之間形成了互利互惠、合作愉快的良好氛圍,為校企的持續(xù)合作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
總之,通過工學(xué)結(jié)合創(chuàng)新畢業(yè)論文設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改革,真正形成了“專業(yè)+生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)車間+師生員工”的專業(yè)建設(shè)特色,成功構(gòu)建了電氣專業(yè)以畢業(yè)論文設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)新模式,實(shí)現(xiàn)了校企合作雙贏。
參考文獻(xiàn):
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摘要:巖土工程畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是巖土本科專業(yè)教學(xué)中重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),為提高這一環(huán)節(jié)的質(zhì)量,本文從建立健全監(jiān)管機(jī)制、加強(qiáng)校企合作、提高教師的實(shí)踐能力、緊密聯(lián)系工程實(shí)際等方面,探討了提高巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量問題。
關(guān)鍵詞 :巖土工程 畢業(yè)設(shè)計(jì) 質(zhì)量
我校對畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量十分重視,但近年來出現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量下降的現(xiàn)象,為保證畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量,在對有關(guān)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合我校巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀,分析影響畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要原因,并針對如何提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量問題進(jìn)行探討。
一、影響巖土工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量的主要原因
1.就業(yè)與考研的影響。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)通常安排在大四的最后一個學(xué)期進(jìn)行。大四學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的同時,還面臨著找工作、考公務(wù)員、研究生復(fù)試等諸多問題。所以說學(xué)生本身主觀上非常想投入大量的時間和全部的精力進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),力求呈現(xiàn)高質(zhì)量的設(shè)計(jì)成果。但現(xiàn)實(shí)情況迫使學(xué)生不得不壓縮畢業(yè)設(shè)計(jì)的時間,從而影響畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的完成質(zhì)量。
2.指導(dǎo)教師自身實(shí)踐能力的影響。目前高校教師的主要來源是高校畢業(yè)生,這部分教師所占比例較大。盡管他們具有較高的學(xué)歷,但均是從校門到校門,沒有企業(yè)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),缺乏實(shí)際動手能力,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的能力不足,從而造成學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量下降。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)成果與實(shí)際需求脫節(jié)。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)存在為設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)的傾向,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題脫離實(shí)際,通常只是為了方便學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì),從而對工程條件進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)暮喕_@樣即便學(xué)生在某一方面進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì), 但設(shè)計(jì)方法單一,考慮實(shí)際問題不全面,不利于培養(yǎng)學(xué)生全面分析、解決實(shí)際問題的能力。另外畢業(yè)設(shè)計(jì)成果缺乏展示平臺,沒有進(jìn)行社會轉(zhuǎn)化的機(jī)會,更產(chǎn)生不了行業(yè)價值、社會價值和經(jīng)濟(jì)價值,從而在一定程度上影響學(xué)生和指導(dǎo)教師的積極性。
二、提高巖土畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量的措施
1.建立健全畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)監(jiān)管機(jī)制。學(xué)院作為畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量(論文)監(jiān)管的二級單位,對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)行統(tǒng)一管理。資環(huán)學(xué)院按照我校的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)管理辦法,認(rèn)真制定本學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)管理細(xì)則,將監(jiān)管工作落實(shí)到每一個環(huán)節(jié),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。主要監(jiān)管的過程包括:⑴畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)準(zhǔn)備工作、選題監(jiān)督;⑵學(xué)生開題、實(shí)習(xí)調(diào)研落實(shí)情況檢查;⑶平時學(xué)生、指導(dǎo)教師出勤情況檢查;⑷畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期檢查;⑸學(xué)生進(jìn)行預(yù)答辯情況檢查;⑹答辯、成績評定;⑺畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量評價、指導(dǎo)效果總結(jié)。在建立健全了畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)監(jiān)管機(jī)制基礎(chǔ)上,學(xué)院對畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的每個過程都進(jìn)行嚴(yán)格控制和管理。
2.加強(qiáng)校企合作,提高教師的實(shí)踐能力。目前,我校已經(jīng)建立了多個穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地,并與企業(yè)長期進(jìn)行合作,利用社會資源來提高在教師的實(shí)踐能力。學(xué)校定期派專業(yè)教師到實(shí)習(xí)基地進(jìn)行業(yè)務(wù)實(shí)踐或掛職鍛煉,直接接觸實(shí)際工程,邊實(shí)踐,邊學(xué)習(xí),能夠掌握最新的技術(shù)和設(shè)計(jì)方法,把行業(yè)的最新成果引入教學(xué)之中,這對于那些毫無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從校門到校門的教師來說,是提高實(shí)踐教學(xué)能力的最有效途徑。所以說,對于新引進(jìn)教師,在承擔(dān)教學(xué)任務(wù)之前,學(xué)校應(yīng)先派他們到實(shí)習(xí)基地進(jìn)行一段時間的實(shí)踐技能訓(xùn)練,從根本上提高他們的實(shí)踐教學(xué)能力。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)緊密聯(lián)系工程實(shí)際。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題應(yīng)結(jié)合教師的科研工作,讓學(xué)生參加實(shí)際題目的設(shè)計(jì),使他們處于培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力的真實(shí)社會活動中,為其提供分析解決實(shí)際工程問題的鍛煉機(jī)會。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的設(shè)計(jì)方案與實(shí)際工程相結(jié)合,將畢業(yè)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行社會轉(zhuǎn)化,能夠產(chǎn)生一定社會價值、經(jīng)濟(jì)價值,可以激發(fā)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的熱情,從而能夠主動學(xué)習(xí)不怕困難刻苦鉆研。學(xué)生通過參與實(shí)際工程的設(shè)計(jì)能夠掌握更多的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)規(guī)范,縮短了理論與實(shí)際工程間的差距,提高了畢業(yè)生的實(shí)際工作能力,為即將走上工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上所述,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)教學(xué)環(huán)節(jié)是高校教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,是對學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)教育的重要途徑。提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量是一個長期積累和實(shí)踐的過程,健全的管理機(jī)制、高素質(zhì)的指導(dǎo)教師的培養(yǎng)等都是提高畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量的重要保障,今后需進(jìn)一步加大重視程度,不斷進(jìn)行實(shí)踐、總結(jié),為提高畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量提供更多的方法、措施。
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