信号专业自动化论文范例6篇

信号专业自动化论文

信号专业自动化论文范文1

关键词 独立学院;课程体系;自动化;教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)06-0080-02

教育部的《普通高等学校独立学院教育工作合格评估指标体系》中明确指出:“独立学院应确立培养具有创新精神和实践能力的应用型人才的目标定位。”独立学院是我国高等教育的重要组成部分,独立学院的学生有其特殊性,与本一、本二院校学生相比,学生的追求目标、学习状态和心理状态存在明显的差异。因而,作为实施大众化本科学历教育的独立学院,应定位于培养理论基础扎实,具有较强动手能力的社会、行业急需的应用型人才。

自动化专业,是石家庄铁道大学四方学院最早开设的专业之一。在该专业成长壮大的过程中,课程体系经历了照搬—模仿—自身发展完善几个阶段。从2010级学生开始,学院对自动化专业的课程体系与教学内容进行了整体设计与优化,以更好地满足独立学院不断提高人才培养质量的要求。

1 面向应用型人才培养目标,科学构建自动化专业教学体系

近年来,石家庄铁道大学四方学院自动化专业依托铁路院校优势,密切跟踪我国铁路电气化和城市轨道交通发展现状,结合学生就业情况,明确专业特色,细分专业方向,强化实践教学环节,合理构建自动化专业课程体系,很好地保证了人才培养的质量,实现人才培养与市场需求的无缝对接。

合理安排各课程模块比例,强化实践教学环节 自动化专业在课程体系构建上,围绕专业主线合理安排各课程模块学时的比例,在保证理论教学基础上,适当加大实践教学环节课时。通过合理增开实验课程、开设课程设计、综合性专业实习等形式,使实践教学学分达到总学分的40%,不断提高学生的动手能力和专业综合素质。实验教学方面增开了电力电子、电子电路设计、计算机控制系统等课程中实验课程的学分;课程设计方面增加了单片机课程设计学时,增开了铁路信号综合实践、计算机控制系统综合设计等综合性实践课程;鼓励学生参加电子设计大赛、数学建模比赛等全国性学科竞赛,增强学生动手能力和专业兴趣;结合学生就业,鼓励学生参加各种职业技能考试,提前熟悉实际工程环境;毕业设计要求结合工程实际,一人一题,控制类题目要求做出实物,工程设计类要求参照国家、行业标准绘制工程图纸。改革后的课程体系使得教学过程中专业理论基础和动手能力的结合更加紧密,更好地体现了应用型人才的培养目标。

设置专业核心课程,建设专业课程群 通过分析课程内在特点与相互关联,设置电路、电机拖动、模拟电子、数字电子、自动控制原理、微机原理与接口、铁道信号基础等核心课程,依据理论和技术的特征,将专业基础课和专业课程划分为性质相关、内容相联的课程群:“电路—电机拖动—控制”理论课程群,“模电—数电—微机”技术课程群和“铁道信号—车站信号—区间信号”技术课程群等,如图1所示。深入研究课程群内和课程群之间知识的相关性和连续性,按专业培养计划和课程教学大纲,系统整合教学内容,删除陈旧部分,合理分配交叉内容,实现群内和群之间课程内容的有机结合。

以学生就业为导向,结合行业发展,细分专业方向 近年来随着铁路电气化建设的不断推进,铁路行业需要大量的铁道信号自动控制方向的专业人才,石家庄铁道大学四方学院自动化专业毕业生很多进入了铁路局和工程局。结合学生就业形势,将自动化专业分成工业控制和铁道信号控制两个方向,对专业方向课程进行了调整。铁道信号方向增开了车站信号、区间信号、编组站等专业课程及多门反映铁路信号发展现状的选修课程和实践课程,使学生能及时获取新知识、新理论和新技术,保证其在毕业时能满足行业需求。

2 理顺课程关系,改革课程内容

针对多数学生偏重于理论知识的学习,实际解决问题能力较差的情况,自动化专业以工程设计和应用型人才培养为总要求,对课程内容、学时、方法系统地进行规划和调整,更新自动化培养计划,重构相关技术基础课程的内容体系。

从2010级学生开始对理论教学进行了适当压缩,在保证理论教学的同时,对部分课程的课时和教学内容进行了调整,删除陈旧过时的知识,增加实验课时:电路压缩8学时,数字电子技术理论48学时;电机与拖动基础理论56学时;传感器32学时;微机原理与接口技术理论48学时+实验24学时;单片机理论32学时+实验24学时;电力电子技术理论44学时+实验12学时;电气控制与PLC理论40学时+实验24学时;电子电路设计理论16学时+实验16学时。

增加反映专业发展的新技术、新知识,铁道信号方向增开了铁道信号施工、城市轨道交通信号系统、铁道信号电源、车站信号计算机联锁系统;自动控制方向增开了测控电路、工业控制总线、光电检测技术及应用、通信原理等。

3 加强师资队伍建设和教学过程监督,保证教学效果

大部分独立学院都存在专任教师不足的现象,大量外聘教师的存在,严重影响了教学质量的不断提高。针对此问题,自动化专业一直非常重视专任教师队伍的建设,保证专任教师的数量和质量。对年轻的新进教师采用试教、助教、以老带新等形式严把教学关,保证青年教师顺利通过教学关,促进青年教师迅速成长;鼓励教师参加专业培训、学术研讨会,在拓宽教师专业知识的同时,使教师能紧跟专业发展趋势,不断提高教师的专业素养;鼓励教师参与科研项目,为教师科研工作创造良好条件。经过近几年的补充和培养,自动化专业的专任教师已基本满足教学要求,专任教师中硕士学历以上教师达到90%以上,每年都有1~2名专业教师有机会参加各种专业培训,多名教师获得课堂教学质量奖。近几年自动化专业教师参与了多项省级教改项目和科研课题,教师的科研能力有了明显提高。

完善、具体的教学过程监督体制是保证教学质量的强有力有段。为保证教学效果,避免教学过程的程式化,采用了学院、系部、教研室三级听课制度;对教学效果采用系部、教学督导、学生三方评价制度;授课过程中采用周测、期中测试、期末测试相结合评定学生综合成绩的成绩评价制度;实验课程采用单人单组、逐个检查制度、抽查考试等形式保证实验成绩真实准确;细分课程设计考核内容,将课程设计成绩分为设计成绩、验收成绩、答辩成绩、报告成绩四部分,合理分配各部分比例,最后给出总评成绩;毕业设计严格过程监控,采用教师定期辅导考勤、中期检查全员答辩、没有毕业设计结果取消答辩资格等形式,保证毕业设计的质量。

4 课程体系改革的初步成效

石家庄铁道大学四方学院自动化专业课程体系改革从2008级学生开始探索,于2010级正式按照以上方案进行了系统性改革并实施。经过近三届的实践和调整,课程体系改革方案初步达到了预期目标。

首先,走出了照搬、模仿母体院校的培养模式,找到了一条适合学院实际情况、具有行业特色的自动化专业人才培养体系。

其次,教学体系改革进一步明确了应用型人才的培养方向,将加强学生实践能力、专业能力的培养落到了实处,为我国铁路局、工程局等相关部门、企业培养了合格的应用型人才。近年来,该专业毕业生一次就业率连续保持在86%以上。

第三,学科竞赛成绩喜人。该专业学生近年来先后获得全国数学建模竞赛二等奖、全国大学生电子设计竞赛河北省三等奖等多个奖项。

第四,学生课外学术科研开展得有声有色。学生积极参加全国大学生创新创业训练计划,多个项目已被成功批准为河北省项目。

从目前的改革效果来看,修改后的自动化专业教学体系符合学院实际情况,培养方向明确,培养方案具体可行,很好地促进了自动化专业人才培养质量的提高。

5 结语

教学改革是教学不断归纳升华的过程,需要教师主体深入持久的结合施教客体、就业环境,完善专业教学体系,认真探索恰当的课程设置方案。根据“厚基础、宽知识、强能力、高素质”的标准积极探索适合独立学院自动化人才培养的模式。通过教改充分调动广大教师的工作积极性、学生的实践动手和专业能力积极性,不断完善、创新教学方法,为社会培养出合格的自动化专业应用型人才。

参考文献

[1]教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,1998:124.

[2]刘薇娜.独立学院教学改革的几点思考[J].吉林广播电视大学学报,2009(4):53-54.

[3]马增强,王永强,任俊.电子信息工程专业课程体系的改革与实践[J].石家庄铁道学院学报:社会科学版,2008(3):

信号专业自动化论文范文2

【关键词】人才培养模式改革;应用型人才;“3+1”校企合作模式

引言

重庆邮电大学移通学院轨道交通信号与控制专业是2013年经重庆市教委审批而设置的新专业,从2013年秋季开始招生,现有学生358人。本专业暂无建设基础,基本处于零起步阶段。但是随着区域经济和城市群的发展,国内外对轨道交通信号与控制专业技术应用型人才的需求量相当巨大,大约为1万人至1万5千人。并且,同为西南大型城市的成都和贵州两地,也在大力发展城市轨道交通事业,人才缺口两地都在万人以上。

因此我校努力立足城市轨道交通及相关行业,根据“夯基础、高素质、强能力、重应用”的基本原则,以支撑创新驱动发展战略、服务经济社会发展为导向,计划主动适应经济发展新常态,主动融入产业转型升级和创新驱动发展,加强轨道交通信号与控制专业建设,培养适应经济结构调整和产业升级要求,知识、能力、素质协调发展,系统地掌握轨道交通信号与控制领域的基本理论和应用技术,具备轨道交通信号与控制技术、电力牵引与传动控制技术、轨道交通供变电技术等方面的基础理论与基本技能,有较强的沟通交流能力、创新精神、实践能力和创业能力,社会经济建设急需的实用型、创造型人才。

1、专业建设指导思想

(1)以社会经济发展和产业技术进步驱动专业建设发展。以建立与之相适应的师资队伍和人才培养模式为基础,明确应用技术大学及应用型技术技能型人才培养定位,抓住新产业、新业态和新技术发展机遇,建立紧密对接产业链和创新链的特色专业集群,将创新创业教育融入人才培养全过程,将专业教育和创业教育有机结合,增强学生就业创业能力,全面提高学校服务区域经济社会发展和创新驱动发展的能力。

(2)立足中小微企业,构建功能集约、资源共享、运作高效的实践平台。根据学校“专业教育+通识教育+完满教育”三位一体的培养模式,积极探索“产教融合,协同育人”新机制、校企合作新路径、实践教学新体系,努力建立“五合作”(学校、地方、行业、企业和社区共同参与深度合作)、“四对接”(人才培养与产业发展对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、高等教育与中高职教育和继续教育对接)的治理机制,建立校企一体、产学研一体的大型实验实训实习中心。

(3)示范引领,稳步推进。不断完善专业建设机制,带动学校电气工程及其自动化、通信工程、计算机科学与技术等一批与重庆市支柱产业、高新产业发展相适应的专业建设发展,加快培养适应现代产业体系和企业技术应用需要的应用型、复合型、创新型人才,促进学校内涵式发展。

2、专业建设思路

2.1强化应用人才培养,创设产教融合、协同育人的“3+1”人才培养模

强化实践实训应用科技人才培养环节,大胆探索“3+1”人才培养新模式。所谓“3+1人才培养新模式”是指在本科学生四年的培养过程中,3年的时间为在校理论学习,培养学生掌握所学专业必要的基础理论和基础知识;1年的时间根据专业岗位群的需要去企业进行针对性的顶岗实践实习,完成所学专业必需的基本技术技能。其中,1年的时间学习可以进行分段式计算模式,根据学生个人自身情况或企业情况进行合理分配时间,学生毕业后就能够在工作岗位上开展实际的工作,以实现学校培养与社会需求的“零距离”对接。

2.2根据“交叉、融合、创新”原则,组建特色专业集群

重庆市轨道交通产业的迅速崛起,已成为推动重庆装备制造业向高端转型升级、打造现代高端装备制造的强大动力。重庆抓住全国轨道交通建设大提速的机遇,力争成为西部唯一的大型化轨道交通车辆生产基地和动车组维修基地,打造轨道交通产业整条产业链。我校充分抓住这一机遇,加强与重庆市轨道交通行业的合作,根据“交叉、融合、创新”原则,形成以轨道交通信号与控制专业为牵引,组建电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、通信工程、计算机科学与技术等关联特色专业集群。

特色专业集群可强化学生基本技能的培养,突出跨专业的(或意义更广的)综合性课程设计、综合性实验,创新性开发实验、综合性课堂讨论等等,有利于学生综合素质的培养,有利于开放性实验与学生课外实践活动的开展,有利于年轻教师业务素质的综合培养,有利于资源共享。轨道交通信号与控制专业的发展能够辐射专业集群中其他专业的发展,带动教学、学术和学校整体办学水平。

3、建设内容及实施方案

3.1优化人才培养方案,创新人才培养模式

轨道交通信号与控制专业以“加强基础、拓宽专业、注重实践、培养能力、提高素质”为原则,结合我校实际情况和专业的办学特色,充分调研城市轨道交通建设相关行业、产业、企业的人才需求规格后,结合学校办学优势和办学特色,从应用技术型人才培养目标定位的要求出发,进一步优化完满教育与专业教育、通识教育与专业教育、公关基础课程与专业课程、大学科专业基础课程与轨道交通信号与控制专业基础课程、课程体系与培养目标之间的关系,对课程设置和课程内容进行优化,各类课程之间有合适的比例;从人才培养规格、专业培养方案、专业改革与建设、课程体系改革与建设、课程改革与建设、产学研结合、实训基地建设等方面入手,进一步凸显轨道交通信号与控制特色,构建具有自身特色优势、符合应用技术大学本质属性要求、科学可行的2016级人才培养方案。

为了有利拓宽学生在轨道的规划设计与建设和信号与控制专业知识面,形成人才培养特色教学模式,增强毕业生就业适应性与择业竞争能力,推行“工学结合”课堂教学模式,试点实施“任务驱动、项目导向”的教学模式和“探究式学习”、“基于问题的学习”的教学方法。通过修订培养方案,以增强学生素质和创新能力培养为目标,进一步优化课程设置,更新教学内容,推进课堂教学方法的改革,科学地运用先进教学技术手段,开展新型人才培养模式与体系建设。逐步增加双语教学,改善教学方式。加强教学管理,强化教学质量。建成具有国内先进水平的人才培养基地,培养外向型高素质国内一流的创新人才。具体规划为:在课程体系建设上,体现以人为本的现代教育观,优化课程体系,利于创新人才的培养。通过加强基础课,培养学生的扎实的理论基础、宽口径的知识,在课程体系上保证创新型人才的培养;在毕业设计上,通过严把毕业设计各个环节,不断提高分析问题和解决问题的能力;抓好各种实习,保证学以致用,实现理论联系实际;重视科技活动和技术创新,鼓励有能力的同学积极参加各类形式的科技比赛,提供良好的加工手段和方法,充分发挥他们的主观能动性和创造性,培养他们的科学研究的能力和兴趣;更新教学内容,教师应紧跟科技发展的潮流,及时淘汰过失和不适宜的教学内容,有效提升学生的专业技术应用能力,使学生获取当今世界上最先进的文化和知识。

3.2构建以专业能力体系为核心的课程体系,加强课程建设

本科教育具有明显的基础性和阶段性,要“淡专业,重基础”,加强专业基础培养,弄清楚轨道交通信号与控制专业每一门课程或实践环节在整个专业课程体系中的地位、作用及应占学分、学时(理论、实验)、考核方式等,正确处理通识课程与专业课程、学科专业基础课与专业课、理论与实践、课程设计与毕业设计(论文)、课程密度与学习自由度、全面发展与个性培养等关系。另外,在实践能力尤其是实验能力培养上,在专业基础课程和专业核心课程实验环节减少验证性实验比例,加大设计性、综合性、创新性与开放性实验比例,加入大型综合课程设计,培养学生的专业设计能力和实践创新能力。再者,在每一门课程构建科学的专业能力体系后,编写相应的教材,实现“教、学、做”一体化教学,形成一批具有学院特色的、比较成熟的、适用的应用技术型轨道交通信号与控制类本科课程理论教学和实践教学的教案、教材。编写核心专业课程《区间信号与列车运行控制系统》教材及相应实验实践课程教材。

3.3深化校企合作,加强校外实训基地建设

校企合作是专业建设的重要环节,是工学结合的基础。联系重庆轨道交通集团相关企业,建设校企合作基地,推行“工学结合、校企一体”课堂教学模式和“产学结合”实践教学模式;加强与城市轨道交通部门合作,努力建校企合作实习基地和校外实训基地,并与企业深度融合,建立不同类别层次的基本工程技术技能训练,建设和扩展校外实训基地及实训功能,创新校内培养与企业培养相结合的人才培养模式以及教学方式方法(探究式学习、基于问题的学习、基于项目的学习、案例教学法、体验式教学法等)改革,面向工程技术实际构建以专业应用技术能力测试为主的学生学习效果评价体系,提高学生发现问题、分析问题和解决实际工程技术问题的能力,做到着力培养学生的创新能力、工程技术实践能力和工程技术素养素质等目标,进一步提高学生的工程意识、创新实践能力和综合能力。

4、结束语

重庆邮电大学移通学院轨道交通信号与控制专业作为新建专业,其建设与发展面临着诸多挑战。在今后的建设过程中我们将大胆探索,不断进取,积极借鉴和学习其他高校相同和相近专业办学的成功经验,继续注重加强基础教学管理,建设专兼结合的优秀教学团队,建立科技服务基地和技术创新基地,组织学生参加科技竞赛,积极密切与轨道交通行业企事业单位合作,与开设有“轨道交通信号与控制专业”的高校和中高职院校合作,办出自己的专业特色,培养出高素质、具有良好专业基础理论和熟练专业实践能力和创新创业能力的应用型人才。

参考文献

[1]屈霞,韩学超等.轨道交通信号与控制专业人才培养模式探索[J].黑龙江教育,2015(7):79-80

[2]张振海等.轨道交通信号及控制专业人才培养模式[J].中国建材科技,2014(01):32-34

信号专业自动化论文范文3

关键词:生物医学信号处理;双语教学;改革

生物医学工程(BiomedicalEngineering)是各种工程学科同生物医学相结合的新兴交叉学科[1]。从1979年11月“国家科委生物医学工程学科组”成立至今,中国的生物医学工程的发展已有30余年的历史。随着生物医学工程专业建设的完善,生物医学信号处理已成为许多有生物医学工程专业高校的必修课之一。生物医学信号处理是继“信号与系统”“数字信号处理”和“生理系统建模”等课程之后开设的面向数字信号处理应用的课程。该课程作为生物与医学工程专业的核心课程,充分体现了生物医学与工程学的交叉性,其综合性、理论性和实验性都很强,对培养学生从工程角度解决生物医学领域具体问题的能力具有重要意义。

医学院校课程改革主要缘于医学科学的发展和进步。在最初的单一研究、精细分析、高度分化的基础上,出现了多学科高度综合、融合的基本态势,既要求在医学理论构成上融合,又要求在诊断治疗技术应用上融合[2]。按照医学发展的要求,将更多与自然科学、社会科学等多学科相互渗透、互相融合,从而要求医学专业课程体系的设置随之变化。因此,医学院校中生物医学工程专业的课程改革也要适应整个医学专业课程的整体进步。这样,课程改革要求熟悉国内外新科技的动态,不断地掌握新的相关科学技术,吸收新知识和新技术。双语教学是目前高校教育改革的方向之一,利用双语教学和专业的融合,既能充分发挥双语教学方式对学生掌握专业英语词汇的促进作用,又能提高学生查找原文学习资源等实际能力。

本文结合笔者几年从事生物医学信号处理和双语教学经验,浅析生物医学信号处理教学现状及实现双语教学改革与实践的途径。

1.

课程设置

天津医科大学生物医学工程专业建立于1986年,由神经工程、医学仪器、物理医学和生物信息学等方向构成。针对自身学科特点,“生物医学信号处理”课程体系提出理论联系实践,因此课程学时包括36学时理论课程和18学时实验课程。由于“生物医学信号处理”课程含有较多定理、公式、变换以及算法,因此该课程的理论教学必然分配较多学时;同时培养学生运用工程方法解决实际问题的能力至关重要,因此实践环节必不可少。

2.

双语教学

双语教学包括教材语言和授课语言两方面。使用原文教材能够使学生系统地了解掌握原文专业知识的表述。但由于语言等文化差异,全部利用原文教材还存在一定困难。因此合理删减原文教材重组后编写方式较为适宜。专业教师知识丰富,但英语授课尚有一定难度。当前高校注重人才培养和引进。许多具有博士学位的人才或留学归国人员具备“外语+专业”的基本条件。这将有利于双语教学,而且也易实现教学相长。

3.

教学方式

双语课程主要目的是培养学生专业文献的阅读、翻译及写作能力。增加师生的互动能够提高学生的积极性,如课堂上开展小应用讨论,并轮流推选代表发言,鼓励英文口头报告;课下布置相关文献题目,以小组形式共同完成,鼓励用英文撰写报告等方式。

4.

同行学习

双语专业教师要有丰富的专业理论知识及扎实的外语基础。但是双语教学或偏重英文教学并不容易,因此加强双语专业教师与英语专业教师的相互学习,进而提高双语专业教师双语教学的素质和水平,提高英语专业教师理解其他学科专业术语的能力。

5.

总结

在“生物医学信号处理”双语课程改革中,要把握理论联系实践的原则;根据实际情况,合理删减重组原文教材;鼓励师生互动;双语专业教师与英语专业教师要互相学习和交流。

参考文献:

信号专业自动化论文范文4

(常州大学,江苏 常州 213164)

摘 要:针对常州大学轨道交通信号与控制专业如何培养出符合轨道交通产业需求的具有工程应用及创新能力的优秀人才,确立了“科学制定培养方案、校内校外实践并重、多学科交融校内外团队指导”的人才培养模式。论文从培养方案设置、实验室建设、实习基地建设等多个方面进行研究,为培养轨道交通信号与控制特色专业应用型人才进行了一些有益的尝试。

关键词:轨道交通;人才培养模式;信号与控制;培养方案

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)07-0079-02

收稿日期:2014-11-09

作者简介:屈霞(1968—),女,甘肃张掖人,常州大学城市轨道交通学院副教授,主要从事嵌入式系统应用研究。

基金项目:常州大学教育研究课题“卓越教学理念及其实践研究”(SCZ131950000V/002)

从2005年开始,国内轨道交通建设一直处于高速发展期。截至2014年,我国获得国家批准建设轨道交通的城市已达到37个,高居世界第一。目前,包括苏州、无锡、常州、徐州等9座城市的长三角轨道交通线路规划总量将达到3383.87公里。未来3年,至少还有10个以上城市将获得批准。也就是说,我国城市轨道交通的建设热潮至少要持续10年以上,这将在轨道交通信号与控制领域急需大批具有工程应用及创新能力的优秀人才。常州大学为推进立足常州、服务地方的办学实践,在整合现有优质学科资源的基础上,于2013年成立城市轨道交通学院,开设轨道交通信号与控制专业,以深入培育轨道交通产业新领域人才。逐步确立了“科学制定培养方案、校内校外实践并重、多学科交融校内外团队指导”的人才培养模式,本文针对城市轨道交通领域的发展需求,从培养方案、实验室建设、实习基地建设等多个方面进行研究,为培养轨道交通信号与控制特色专业应用型人才奠定良好基础。

一、科学设置培养方案

(一)确立培养目标和办学定位

从调研各高校尤其是长三角地区高校本专业办学的经验及其目前就业实际形势,确立了培养目标:为轨道交通建设和发展培养优秀人才,培养掌握自动化专业基础理论,掌握轨道交通系统理论和轨道交通信号工程领域的专业知识、方法和技能,能从事轨道交通信号与控制方面工作的应用型人才。

从苏州大学、上海工程技术大学的毕业生就业情况看,30—50%的学生进入轨道交通产业,其他出国、考研及其从事通信、自动化控制类岗位占多数。将办学定位为“在宽基础之上重视轨道交通信号控制”,即以城市轨道交通工程技术为主线,培养通信工程、控制工程、信息工程、电子信息工程等专业领域工作的复合型人才。

(二)课程体系建设

应用型人才培养的终极目标是培养各种能力,而能力的获得必须有相应完善的课程体系来支撑。课程体系建设是根据专业培养目标与办学特色自主设置,本着为轨道交通行业服务的宗旨,突出轨道交通行业的特色,明确人才培养的目标。从应用型人才培养的办学实践出发,改变学科导向为专业导向,先从培养专业能力入手,分析所需的专业知识从而确定专业课,由专业课导向专业基础课,再根据专业课和专业基础课来确定基础课程的内容[1]。

1.专业课程的确定。轨道类专业课程的设置是在企业和行业专家参与下,根据自动化学科大类与专业内涵对创新型人才培养目标的要求,从加强核心专业基础教育,强调综合性和完整性出发,整合出9门轨道交通信号与控制课程。确定列车运行控制技术、车站信号自动控制、城市轨道交通设备检测、城市轨道交通综合监控4门课程作为专业课程,列车运行监控系统原理及应用作为专业选修课,城市轨道交通概论和城市轨道交通运营管理基础作为专业基础必修课程,城市轨道通信系统和系统可靠性原理作为专业基础选修课。

2.专业支撑课程的设置。配合轨道专业课程,设置了信号与系统、数字信号处理、通信原理、自动控制原理、运动控制系统、电机学、单片机原理及应用和嵌入式系统设计等电子信息、通信、自动化和计算机类基础课程,以扩展学生知识面,更好地适应就业形势。

二、实践平台搭建

培养方案的有效实施以及教学目标的最终实现需要依托实践教学平台的建设,良好的实践教学平台保障了实践教学活动的系统性和完整性。好的实践平台要贴近工程实际和科技前沿。

(一)专业能力进阶的校内实验室建设

依据专业基本能力培养、专业能力提高和职业能力提升的要求,按照专业基础实训、专项技能实训、专业综合实训三个层次[2],搭建轨道交通信号基础设备、城市轨道交通信号控制和微机连锁实验室,为学生提供了校内的城轨课程课内实验及实训场所。信号基础设备实验室包括轨旁信号控制设备及城轨动车转向架模型等基础设备。城市轨道信号控制实验室分为城市轨道综合监控模块、城市轨道通信模块、城轨信号及列车监控沙盘模块等。城市轨道综合监控模块实时地模拟地铁车站控制、运行,包括车控室IBP一体化工作台及车站级ISCS综合监控工作站二部分。

(二)建立校外实习及实践教育基地

工程应用型人才的培养关键是通过实践教学将专业理论知识要素与工程应用能力培养要素进行有机结合,提高学生的动手能力和创新能力。教师应该主动到企业进行广泛调研,了解城市轨道交通的最新发展技术,进一步与苏州地铁公司、上海申通地铁公司等企业建立实习及“工程实践教育基地”。通过校企合作建立稳定的校外联合培养基地,共同制定实习培养方案,学生进入企业实习或毕业设计,参与真正的轨道信号的检测、诊断与维修等具体的工作。由企业高级工程师担任学生在企业实习的指导教师,为学生开设专业课程及现场学习指导等。通过校企合作,提升了学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力,确保学生的培养质量。

(三)高校教授、企业专家技术讲座

学院聘请了西南交通大学、苏州大学、上海工程技术大学、中国南车长江车辆有限公司、四方车辆研究所等轨道交通领域专家教授、企业家担任客座教授,定期为学生开展技术讲座,学生通过现场与专家教授的交流,把握城市轨道交通技术前沿,拓宽其知识视野,激发了学生的创新思维和工程应用能力。

三、多学科交融的团队指导模式

轨道交通信号与控制是一个多学科交叉、行业相关性很强的专业,涉及到自动化、通信、电子信息、计算机等学科,培养工程应用和创新能力强的学生,开展课堂教学、实践指导和城市轨道的实际工程项目研究需要具有学科交融的教学团队的群策群力。

(一)成立教学指导委员会监督教学

由西南交通大学教授、中国南车车辆、学校教学校长等校内外专家组成教学指导委员会委员,对培养方案、实验室建设方案、日常教学等进行指导和监督。

(二)跨学科、校内外指导团队的形成

本专业教师全部来自原通信工程系,具有企业或相关工程实践经验的教师占80%。有较强的理论功底和一定的实践生产能力。但由于信控专业具有起点高、发展快、技术更新快的特点,因此,专业教师都需要到地铁公司参加培训,参与企业正常的生产和运营;需要经常性地去企业现场调研,通过调研展开课题研究;吸纳其他相关专业教师,并聘请企业技术骨干担任校内实训课兼职教师,自有实验教师负责助课,共同构成教学指导团队,指导学生校内实践及毕业设计,实现学生培养过程中的知识交叉和融合[3]。

(三)课堂项目教学激发学生创新潜质

作为实践教育创新的主体,教师需将学科前沿的最新成果和自身科研成果渗透到教学过程中,采用项目教学,即在相关课程授课过程中,结合研究项目进行案例教学,有意识地启发学生思考相关问题[4],例如对于“列车运行控制技术”课程,教师可以采用列车自动驾驶系统ATO的设计和速度控制器的设计、有轨电车车载控制器的设计、轨旁区域控制器ZC的设计等案例,启发学生思考,让学生课后通过查阅文献设计相关系统方案。在专业课教学中,尤其要注重让学生掌握仿真工具及软硬件设计方法。以“单片机原理及应用”课程为例,学生应熟练掌握KeilVision软件模拟仿真和Proteus对电路交互式仿真,课后每位学生要动手焊接并调试出一个具有实际功能的作品。在EDA技术课程后,学生应该能够用VHDL语言设计一些基本的通信信号。

(四)将提升工程应用能力和创新能力贯穿本科教学

进一步综合各学科优势,搭建和完善学生实践创新能力培养的软硬件平台,鼓励更多的学生积极参与到实践创新活动中来。以教师科研项目、各类学科竞赛、各级科技创新项目为实践创新活动板块形成多个学生创新实践团队。鼓励学生申报省大学生实践创新训练计划项目,积极参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能车竞赛、全国大学生电子设计竞赛等竞赛。

通过大学生参与教师科研项目、各类学科竞赛、各级创新性实训计划项目、创新基金项目、校企合作、科技创新活动等实践,构建多样化人才培养模式。引导学生参与科研项目和各类竞赛等方式,激励学生自主学习,激发学生创新动力,激活学生创新潜质。

常州大学城市轨道交通学院的成立为常州市围绕轨道交通产业进行人才培养及科技创新增添了新的力量。轨道交通信号与控制专业自2013年招生以来,报考人数位居常州大学前列,学生录取分数高、生源好。2013级学生一年级英语四级考试,通过率93.5%人,六级通过25.8%人,多人获得江苏省数学竞赛二等和三等奖。部分学生已参与到专业教师的科研项目或进入大学生创新实验项目,培养了良好的研究习惯和功底。

参考文献:

[1]魏朱宝,刘红.“错位”与“重构”——应用型人才培养方案设计的思考[J].中国大学教学,2011,(7).

[2]王海燕.“轨道交通信号与控制”专业的人才培养模式探析[J].吉林省经济管理干部学院学报,2014,(4).

信号专业自动化论文范文5

关键词 高等教育 内涵发展 特色学科 人才培养

中图分类号:G710 文献标识码:A

科学的教育发展观重视并关注可持续的发展,其实质是以本科质量提高为核心的成长模型,要求高等教育在发挥教学、科研、社会服务、以及文化传承四个方面作用的同时,根据社会与行业发展需求,制定符合企事业单位需求的教学课程体系,树立特色办学的观念,旨在高校在社会科学技术的发展中,形成符合新时期的独特理念,培育品牌,形成特色。

特色学科是高等教育内涵式的基础之一。高校可因势利导,推动特色学科与高等教育内涵式发展。

1 推动高等教育内涵式发展,提高人才培养质量

学校的最终工作目标和价值追求是全面提高高等教育人才培养质量,认真贯彻落实素质教育,使学生全面健康地发展。近年来,我院集中力量,积极实施以特色专业、品牌专业、教学团队为核心内容的本科教学质量工程,并且初见成效。例如,轨道交通信号及控制为部级特色专业,电气工程及自动化为教育部第一批卓越工程师入选专业。

2 确立学科特色发展思路,促进科学研究水平,培养创新人才

从高等学校的作用和社会功能来讲,学科是科学技术发展的平台,是孕育经济增长点的沃土,是人才培养的基本单元,是知识创新的源头。在学习创办国内高水品一流大学方面,模仿和学习很有必要。要想成为一流大学,一味地跟着一流大学后面学习和模仿也可能永远成不了一流大学。原因在于其历史底蕴,一流大学一方面引领社会文明的发展,另一方面又是社会科技创新的孵化地。这就说明,唯有要创新,即有科研的创新、体制方面的创新,才能创办出一流大学,才能有创新的意识、环境,进而培养大学生的创新能力。

交通运输学科是我校的优势特色学科。我院根据学校的优势和基础,分析国内外现状和未来社会的需求,已成功选择了两个突破口,集中力量办出高水品特色。为了把交通运输专业办成一流专业,我院的自动控制系、自动化系、电气工程及自动化系从不同角度配合交通运输的研究。交通信息工程及控制、轨道交通电气自动化两个学科尝试学科交叉渗透,向综合化发展。

3 增强产学研结合及社会服务能力

我院依托我校一级交通运输工程优势学科和特色二级学科交通信息工程及控制,促进应用型专业的科研和教学。随着学科建设的发展,学院不断凝练研究方向,突出学科特色,强化科学研究。通过科学研究,教师能更加全面把握学科的前沿动态,把科研成果及时充实到教学,提高了教师的教学和科研水平,形成了一支年龄、学历、职称基本合理的师资队伍。优化课程体系,培养学生立足于地铁、轻轨、铁路等行业,面向社会需求,服务社会理念和能力。

4 注重内涵式发展,提高教学质量

4.1 在学科特色发展中注重拓宽基础

就课程中的“基础”而言,狭义的讲,具体是指某门课中的基础内容(包括基础知识、基本概念等)、基本理论、基本方法以及掌握这些方法所必须进行的基本训练;广义的讲,指课程和基础课程,一般指通识教育中那些属于基本理论、基本知识与基本技能的课。与一些专业课程相比较来说,基础课具有稳定性、宽泛性、延伸性的特质。

实施宽口径的培养方案,就是按学科大类培养学生,转变既有的传统人才培养观念,以社会主义市场经济为导向,打破按专业培养的方法,积极探索和实施“按类招生、分段教学、中期分流、按需培养”的模式。具体以轨道交通信号及控制为例,“按类招生”是指按轨道交通信号学科大类招生,大一新生按大口径招生;“分段教学”是指本科四年的教学和培养,前2.5年按轨道交通信号学科大类进行“厚基础”的人文、经济管理、计算机、自然科学和外语等基础理论教学,后1.5年进行“宽专业”的专业基础课和专业课教学;“中期分流”是指从第七学期学生根据个人兴趣和阶段人才需求,采取以专业方向分流策略;“按需培养”主要考虑地区经济和科技发展的需求,并适当考虑相关学科和行业的发展趋势以及学生自身知识结构和能力的需求,尝试因时、因才制宜的“按需培养”。

4.2 确立学科特色的切入点,构建课程体系的整体优化方案

在教学计划修订中,以提高教学质量为目的,注重构建课程体系中的学科特色发展,把握教育思想先导作用,确定教学内容和课程体系的改革重点和难点,并从整体优化课程体系结构入手,重点把握本科教学计划,在以拓宽基础课程和全方位育人体系中正确定位,确立学科发展和人才培养的切入点。最终形成以“学科发展为龙头,本科教育内涵式发展为目标”的理念。在修订教学计划中,启动名牌专业建设工程,以培养卓越工程师为核心,在优化课程体系中,科学素养与人文素养并重,基础学科与特色学科紧密结合,专业技能与素养并进,建立与现代轨道交通模式相匹配的课程体系。长期以来,名牌专业的无形资产与学院名称的无形资产同等重要,我院在近半个世纪的办学中,“轨道交通信号及控制(铁道信号及控制)专业”占有一席之地,尤其是在国内铁路行业,院校、研究所均享有美誉,因此,在教学计划修订完善过程中,十分重视学科特色的切入点,整体优化课程体系的架构方案。

4.3 完善过程控制,保障教学质量

坚持全面质量管理和教学目标管理制度,构建了适合教学规律的教学管理体系、教学反馈督导评价体系、教学研究体系和教学服务体系,保证人才培养计划的实施。

在“学校、学院、系”三级管理模式的基础上,建立了以“本科教学督导组为主体,师生参与的教学监控体系”,聘请资深专家参与办学条件、教学投入、教学质量、学生学习情况及人才培养质量等方面的研讨,以形成了一套科学、高效的教学管理机制和质量保障体系。

此外,学院以注重能力培养的实践教学理念为指导,就轨道交通信号及控制为例,以铁路信号实践环节与城市轨道交通信号理论教学、知识体系、人才能力结构的协调为主线,构建了由基础理论课实践环节、专业理论课实践环节、综合实践环节和创新实践环节构成的多层次、系统化实践教学框架体系,并在培养计划的修订中,以校企联合实验室建设为契机,建立与课程体系有机结合的实践教学内容体系;采取构建高水平列车运行控制仿真实验平台、打造精品专业课程、建立专业实习基地、强化科研技能训练、加强毕业设计的过程教学管理等措施,提高学生的实践与创新能力。

参考文献

[1] 马铁东,杨欣,李斌等.自动化专业基础系列课程建设与实践[J].电气电子教学学报,2012.34(5).

[2] 刘延东.深化高等教育改革走以提高质量为核心的内涵式发展道路[J].求是,2012(10).

信号专业自动化论文范文6

张连俊范忠奇袁玉英

(山东理工大学计算机学院,山东淄博255049)

【摘要】以《信号与系统》教学为例,对专业基础课课堂教学中,如何进行实践创新能力的方法进行了探讨。改革教学内容,注重培养解决问题的能力注重培养,提高学生学习专业基础课基本理论的兴趣。在教学中注重要理论联系实际,加强实践教学,培养工程实践能力。改革教学方法和手段,加强学生的自主学习、实践能力和创新精神的培养,提高学生实践创新能力。

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关键词 专业基础课;信号与系统;教学;实践创新能力

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

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

1改革教学内容,注重培养解决问题的能力

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

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

1.1培养解决复杂问题的能力

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

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

1.2培养解决理想与现实差距的能力

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

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

1.3培养从特殊到一般的思维能力

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

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

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

1.4培养综合分析问题的能力

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

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

2加强实践教学,培养学生工程实践能力

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

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

2.1将认识实践环节贯穿整个课堂教学过程中

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

2.2合理安排实验教学

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

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

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

3改革教学方法和手段,培养学生自主学习和创新能力

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

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

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

4结束语

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

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参考文献

[1]吴大正.信号与线性系统分析[M].北京:高等教育出版社,2005.

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

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