公务员期刊网 精选范文 无线电的基础知识范文

无线电的基础知识精选(九篇)

无线电的基础知识

第1篇:无线电的基础知识范文

电力行业贯穿着发电、输电、配电、用电四个环节,涉及到发电厂、输配电网和用户。为了保证电力系统安全可靠经济运行,需要详细分析电网运行特点、选择合理的接线形式、选择满足要求的电气设备、设置各种保护措施等等。“电力工程基础”作为电力电子方向、自动化方向、电机电器方向以及建筑电气方向学生的专业基础课,涉及的内容包含了上述各方面知识。课程教材选用中国电力出版社出版的《电力工程基础》作为该门课程的教材,该教材为电力行业的精品教材,同时配以《电力工程基础学习指导》一书。

1.课程知识涵盖面较广该课程包含了对各类型电厂的全面介绍、各类电气主接线特点与应用、输配电网元件的稳态建模以及潮流与短路计算分析、电气设备的选择、负荷特性分析和保护的设置等。该门课程的内容基本涉及到了电力的各个环节,涵盖了“发电厂电气部分”、“发电厂动力设备”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”等课程的基础先修内容。因为是基础课,与专业课相比,对内容的教学深度需要适度的把握。

2.课程理论性强、内容较抽象该门课程中的内容如输配电网的运行分析、设备的选择和校验、保护的设置和整定都需要进行大量的计算分析,理论性较强,且一环扣一环,相互嵌套,互为作用,如果前修知识点没有理解和掌握,后续知识的学习会更加困难。电力系统的运行特点是无法凭借眼睛直观观察,无论是潮流、电压、损耗、电流等必须通过仪表测量、采集、传输到数据库方能进行分析与统计。设备选择如断路器、隔离开关、电流互感器等设备以及电气主接线的选择等都比较抽象。

3.电力行业快速发展,相应的教学内容需要不断更新电力行业快速发展,技术不断推陈出新,如保护装置、防雷装置、调速装置、接线方式等的不断发展使得课程有些内容需要不断调整。电网的发展如分布式电源的引入、特高压的引入、灵活交流输电系统的引入、电力市场的不断发展等使得电力系统的运行特点与传统电力系统有所差别,为了能让学生跟得上电力技术的发展,课程的相关内容也需不断更新。

二、工程案例教学的引入

电气工程与自动化学院毕业的学生大多从事生产一线的工作,需要具有分析问题和解决问题的能力,需要具有良好的专业素质和实践能力,能从错综复杂的现象中抓住本质,及时、准确地解决工程中遇到的问题。这些技能离不开对电力系统原理和系统性知识的掌握。但单纯地根据课件或教材讲原理,学生难免会觉得乏味、枯燥,而且看不到应用的前景,主动性和积极性都无法提高。因此,在课堂中适当引入工程案例教学,从案例中让学生明白理论同时学会把理论和实际进行结合,老师也从简单的知识传授者与灌输者变成学生的引导者和促进者。“电力工程基础”课程主要知识点引入主要的案例分析如下:

1.水电厂和火电厂的运行如果只是简单根据流程介绍水电厂从水库到尾水管的工作过程或火电厂概括地阐述风、煤、水、蒸汽、烟、尘等系统,则既抽象又显枯燥。如通过案例教学方式,引入实拍的水电或火电教学片,让学生观看一遍,然后针对课件中的相关知识结合教学片中具体过程和实物进行讲解,学生会更容易理解。

2.电气主接线电气主接线需要介绍每种接线方式的优缺点、倒闸操作、图形的绘制等。主接线方式有单母线及改进接线、双母线及改进接线、一台半断路器接线、单元接线、角型接线、桥型接线等多种接线形式。如果一一介绍各种接线,学生不但记不住还很容易混淆。根据收集到的一些电厂和变电站的典型资料,分析具有以上不同接线电厂或变电站特点;再根据变电站的实际特点引入接线方式的分析,从实际到理论,让学生主动归纳各自的优缺点,让书本知识形象和生动起来,在生动中培养学生追索知识的动力;同时,在介绍电厂和变电站接线时也可以引入一些设备的介绍,为后面的设备选择奠定基础。倒闸操作也是相对复杂的,如母线隔离开关相对线路隔离开关“先通后断”或断路器相对隔离开关“后通先断”。学生总觉得特别难以理解,而这个知识点的理解正确与否关乎学生对实际生产的安全操作,对人生的保护。因此,在这个知识点上特地根据实际操作制作了flash工程设备操作程序动画,让学生观察违规操作引起电弧和大面积停电现象,在潜移默化中让学生明白道理,无需复杂的分析。

3.输配电网的运行分析在给学生介绍本章的基本概念后,引入电力工程数字仿真软件PSASP进行电力元件的稳态建模、潮流计算、短路电流计算。为了让学生便于理解,仅选取5节点系统和无穷大系统作为演示,演示潮流计算、短路计算和暂稳分析。通过PSASP良好的人机交互界面,曲线阅览室等让学生直观而形象地理解实际的潮流计算和短路计算结果。当然,演示过程中需要插入原理性的分析,通过改变元件参数、电压水平等观察计算结果的变化,巧妙引入电网运行分析原理,避免公式的大量直接推导,让学生的兴趣和积极性得以提高,主动去探索,由“教为中心”过渡到“学为中心”。

4.继电保护和防雷保护继电保护在“电力工程基础”这门课中主要讲三段式保护。三段式保护包括动作电流的整定、动作时间的整定、灵敏度的校验等,分析起来较为复杂,而且保护之间的相互配合用语言来描述反而让学生容易混淆。只能通过软件模拟实现工程实际的典型三段式保护的整定和动作案例,分析不同地点短路时保护的动作与配合、不同线路参数和短路方式对保护灵敏度的影响。防雷保护则可以从生产实际中引入案例,如变电站、电厂等。

三、结束语

第2篇:无线电的基础知识范文

知识与技能仿射教学法(Knowledge and skills affine teaching,缩写为K&SAT)是以讲授某项内容过程的开始为起点、结束为终点,过程(或过程节点)讲解中采用以知识导向技能扩展应用、技能唤醒知识拓宽应用方向的一种教学法。此方法不仅可以应用在某门课包括实验、课程设计等教学过程中,更可以应用于人才培养方案的整个课程体系中。专业人才培养是以知识与技能培养为支撑,以培养学生胜任岗位能力为目的,具有专业性、系统性。单项培养往往只能解决这个系统的某一部分,而单项培养间也组成了一个相应的系统。本文结合武汉理工大学华夏学院(以下简称华夏学院)通信工程专业教学改革经验,介绍如何运用K&SAT于课程及其体系中。

为了满足数字化信息化社会对具有综合素质的通信工程专业人才的需求,华夏学院通信工程专业自2012年实施教学改革,以3G无线通信为主导,培养学生无线终端(手机、导航仪等)及无线网络的设计生产、增值应用及维护运营的专业知识与技能。通过采用K&SAT,整个培养方案及其课程体系贯穿了“知识点连贯、技能要素衔接、理论实践一体、就业方向清晰”的指导思想,克服了知识体系上大而不全、粗而不精,技能体系上重传统不跟进、什么都学什么也不会,就业上方向不明确、应用面窄等缺点。

1 课程体系

考虑通信工程专业各课程之间知识点的衔接性,课程体系由七模块组成,包括公共基础、学科专业工具、学科基础、专业基础、专业科技、专业人文和集中实践。

(1)公共基础。

包含外语、数学、物理、电路等基础课程,使学生掌握最基本的数学变换、数值处理、声光电磁等物理现象分析、以及简单电路分析的能力。

(2)学科专业工具。

提供本学科必须掌握的专业工具的课程,是对公共基础课程知识点的实践应用,也是对专业课程的技能支持,包含数值分析计算工具、系统仿真测试工具、低中高级编程语言、数据库、以及终端操作系统等课程。

(3)学科基础。

提供信息与通信工程学科相关的基础课程,为专业课程的学习打下良好的基础,包含计算机网络、模拟/数字信号处理、电路与数字系统设计、传感器原理与技术、信号检测方法等课程。

(4)专业基础。

提供通信工程专业相关的基础课程,包含无线通信原理与系统、通信协议、无线信号传输与接入技术、无线网络检测技术等。

(5)专业科技。

提供与“无线通信”这一专业方向相关的专业课程,加深学生对专业知识的理解,提升专业技能。包含无线终端设计技术、无线网络系统设计技术、无线网络信息安全技术、无线系统检测技术、无线增值服务技术等课程。

(6)专业人文。

在注重专业技能培养的同时,课程体系的设置也应凸显对学生专业人文素质的培养,帮助学生了解行业动态,掌握必要的社会技能以使其毕业后能尽快的步入通信行业。此模块包含通信传媒综艺欣赏、专业技术演讲、通信专业外语等课程。

(7)集中实践。

此部分是实践环节,主要体现在对专业课程的课程设计环节,是课程体系设置中不可缺少的部分。包含无线终端与系统设计、无线自组网设计、无线通信系统设计、终端增值软件设计等。

2 课程体系七模块仿射

通信工程专业课程体系七模块间的K&SAT仿射运用如图1所示,各模块以各自知识点为核心,为其他模块提供仿射依据,知识点相互衔接,技能相互传承。

图1中,长方形框表示模块,半圆框表示提供基础方法类别,圆角矩形框表示最终成果,虚线箭头线(双向)表示仿射路线或区域,实箭头表示提供内容仿射方向。这样,就明确了各个模块间知识与技能的仿射依据、目的和目标,使学生明白不同阶段课程间的关系。学生在学习过程中,能够知道在学习对应模块的课程时需要用到先导课程的哪些知识点,以及为后续课程储备哪些技能。整个课程体系在K&SAT仿射教学法的运用下,专业方向设置明确、重点突出,为学生的就业打下了良好的基础。

3 课程间仿射

在课程体系中,各模块之间都有相关性。由于各模块中所含课程较多,且专业人文模块是展现专业技能的辅助手段,此处仅从其余六模块中选择一门课程,谈谈如何运用K&SAT。六门课程分别为:高等数学(公共基础模块)、JAVA(学科专业工具模块)、模拟/数字信号处理(学科基础模块)、无线通信原理与系统(专业基础模块)、无线网络系统设计技术(专业科技模块)、无线自组网设计(集中实践模块)。

(1)高等数学。“函数”为通信五大模块、网络模型的建立提供方法,“数列”是模拟信号数字化的基础,“微/积分”是频谱分析基础,“级数”为信号评估提供基础方法。

(2)JAVA。JAVA编程语言为模型建立、信号与系统模拟、系统信息可视化网络化管理提供工具。

(3)模拟/数字信号处理。无线电传播是无线电系统的根本,模拟信号的捕获、获取、数字化要通过电路形成系统的处理,无线电数字处理技术是现代软件无线电的基本保障。

(4)无线通信原理与系统。无线通信原理是无线网络通信系统的理论基础,其五个模块(信源、发送设备、信道、接收设备、信宿)设计是网络系统设计的主要对象。

(5)无线网络系统设计技术。课程从技术角度,按工程需要,用理论做支撑,实现系统设计及检测与评估。

(6)无线自组网设计。根据实际需求或对象进行综合设计并实现,设计成果可辅助就业。

4 相关专业仿射

除通信工程专业外,华夏学院开设有电子信息工程、物联网工程、测控技术与仪器、自动化、计算机科学与技术、软件工程等电子信息类专业。这些专业的师资力量和教学设施都能实现共享,这为K&SAT在专业间的仿射实施提供了很好的平台。通信工程专业通过实施K&SAT,如公共基础模块课程中教授模型、方法,学科专业工具模块中提供仿真工具,学科基础模块中培养学生分析电路的能力,专业基础模块中教授通信的基本原理等,这些知识与技能都可以运用到物联网工程、测控技术与仪器及自动化等专业的社会应用中。

在K&SAT实施过程中,对相关专业进行仿射,通过系统训练后,不仅能使学生技能满足专业性就业,也能帮助学生完成本专业外其他领域的就业,培养其具有适合多岗的应用研究和实际应用的能力,满足社会相关岗位的需求。

5 结语

专业人才的培养依靠其培养方案及课程体系的设置,只有综合考虑了课程的整体设置及先后逻辑关系,才能使学生确立明确的学习目标,培养其适应社会的技能。K&SAT的运用实施,对课程体系中的主体-教师和学生也有一定的要求。

第3篇:无线电的基础知识范文

关键词:电子技术基础课程;中职;专业基础课程;工作过程系统化;项目教学

中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)03-0054-03

目前,职业教育的课程并不利于实现职业教育的目标,培养出来的毕业生很难迅速适应岗位要求。笔者拟通过分析微观课程《电子线路》内容和结构,窥探中职专业基础课程存在的问题,并提出改革思路。

中职电子技术专业基础课程存在的主要问题

根据泰勒的课程理论,课程包括课程目标、课程内容、课程实施、课程评价四个部分。其中,微观的课程内容(教材)直接反映了教育教学目标,同时也制约着教育教学的方式。现就中等职业学校《电子线路》课程教材和普通高等院校(本科)与之对应的《电子技术基础》课程教材进行对比(仅以模拟电路部分为例),以说明中职基础课程存在的问题(高职与中职同属职业院校,在此对二者不做比较)。

从表1可以看出,中职《电子线路》课程教材无论是内容,还是内容的展开形式,都是普通高等院校教材的简化和难度的弱化。从本质看,只有量的变化而无质的不同。由此看出,中职专业基础课程并未跳出学科体系的藩篱。

从西方对课程的定义看:课程即跑道,它是由此岸通向彼岸的“桥梁”,彼岸就是教育教学的目标。普通高等院校的培养目标是学术型和工程型人才,这两类人才因其工作任务的不确定性,只得让学生系统地学习理论知识,从而对学生提出“博学”的要求。相应地,高等院校的课程应该以知识为逻辑起点,通过完整、系统、严密的知识结构逻辑进行课程的设置和展开。而中等职业学校的目标是培养“具有综合职业能力,在生产、建设、管理和服务第一线工作的高素质劳动者和中、初级专门人才”,鉴于这样的目标,中职课程的设置和展开应该以职业工作为逻辑起点,使知识与工具或情境之间形成联系。

然而,正如姜大源所言,面对众多的社会职业,职业教育却缺乏一个与之对应的、具有自身特色的基准科学,以致其教学设计不得不建立在与其名称相近或类似的技术科学、工程科学、经济科学和管理科学基础之上。这样的职业教育课程难免留有学科体系的痕迹。很显然,在深受普通教育模式影响的职业教育中,以学科和课堂为中心的教学活动难以满足职业人才培养的需要。就中职《电子线路》课程而言,传统专业基础课至少存在以下弊端:

学科型课程使得学生自信心严重丧失 韦纳的归因理论认为,若学生将失败归因于稳定、不可控制的因素,则会引发动机缺失问题。目前,职业学校学生素质整体下降是不争的事实。中职学生普遍是备受学科型教学体系“摧残”的“应试教育”失败者,对学科型课程学习的失败已经成为他们“稳定、不可控”的心理现实。如果仍然用学科型教学模式一厢情愿地进行学科知识灌输的话,势必让以谋求一份职业在社会立足为目的的中职学生失望,从而导致他们学习自信心的下降。

没有具体目标的学习抑制了学生学习的兴趣 根据奥苏贝尔的学习动机理论,对理论知识学习的兴趣主要有两个来源,其一是认知内驱力(另一个来源是自我提高内驱力),它是以求知作为目标本身,亦即指向学习任务的动机。这是一种要求了解和理解的需要,是要求掌握知识的需要以及系统地阐述问题并解决问题的需要。这种内驱力,一般说来,多半是从好奇的倾向中派生出来的。就《电子线路》课程而言,每一单元回答的都是“是什么”(事实与概念)和“为什么”(理解与原理)的问题(陈述性知识),而这些问题也仅仅是以符号形式浮现在学生脑海里。中职学生并不能感受到这些符号有什么作用、为什么需要,因此也就无法产生“好奇的倾向”,这样,学习内驱力随着课程的进展只会越来越弱,学生的学习兴趣也只会越来越少。

传统的授课方式不利于学生综合能力的培养 综合能力的形成虽然与人才类型、培养方式无关,但都必须经过“获取――反思――内化――实践”的反思性实践过程。课程观决定教学观和教学行为,课程内容决定教学实施的方式和途径。虽然在具体的教学实施中,教师通过技术手段能够多少弥补传统学科体系给职业教育专业基础课程教学带来的问题,但这并不能根本改变其与普通教育教学方式的不同。中职学生对学科型课程体系学习信心不足和兴趣缺乏,因而鲜有预期结果的“获取”,也就谈不上反思与内化,综合职业能力的培养也只能停留在口头上。

对工作过程系统化课程设置的思考

为摆脱传统学科中心课程模式的影响,职业教育的专业课目前倡导较多的是以实践为导向的课程模式。具体到课程中就是按“工作过程系统化”对宏观课程结构进行重建;分项目对微观课程内容进行改造乃至取消传统学科课程以大项目代之。这里的项目尤其强调与企业生产和工作过程具有直接关系,学习项目要充分体现企业工作实际需要。

这种模式一般以两种方式展现:一是打破专业基础课与专业课的界限,把专业基础课和专业课全部融入“项目”中去,通过完成项目任务提高学生的技术理论知识和技术实践知识等一系列职业知识和能力;二是以建构模式的课程结构取代传统的三段式课程结构。也就是说,课程展开的顺序要由原来的从一般到具体、从基础到应用、从理论到实践,转变为从具体到一般、从应用到基础、从实践到理论。具体而言就是先完成项目课程,最后再回到理论课程中去,专业基础课将不再作为独立的课程存在于课程体系之中,它将“大音希声,大象无形”地忽起忽仆在大大小小的各类项目之中。显然,这是以专业学科构成的、以结构逻辑为中心的学科体系,转变到由实践情境构成的、以过程逻辑为中心的行动体系,从而强调自我建构隐性知识――过程性知识获取的现代职业教育课程观的具体体现。笔者毫不怀疑“以过程逻辑为中心的行动体系”作为职业教育课程观而区别于普通教育课程观的合理性。但问题是,当我们从宏观的视野直接投视到具体的每门专业课或专业基础课改革的时候,以为利用“企业项目”就能涵盖某一专业(职业)所有专业课和专业基础课内容,指望“毕其功于一役”,未免显得机械而教条了。

首先,无论是职业教育还是普通教育,既然是教育,就应该有共同的教育规律可循。由认知的心理顺序看,无论是什么知识(如技术知识、理论知识)的掌握,都需要一个阶梯式的发展过程,知识的接受都应该沿着从简单到复杂,从低级到高级,从量变到质变的路径前行。其次,不同类型的课程具有相异且不可替代的功能。如果说职业教育的专业课是为可预见的职业服务,那么职业教育的专业基础课就是为专业课学习提供理论知识的支撑;如果说职业教育的专业课可以与学生日后的职业工作对接,那么与职业教育的专业基础课直接联系的应该是职业教育的专业课而不是学生日后职业的工作任务。专业基础课是无法跨越专业课而直接面对职业工作任务的,它应该是属于专业知识基础层次的,体现的是对职业的“多接口性”,它能直接服务的对象是专业课,这是由它的功能所决定的。再次,专业基础课的地位是由其性质决定的。它在服务专业课的同时还承载着培养学生将来工作需要的一些基本素质的任务,是对一个人长期发展起作用的因素。依据国外教育机构的研究结论,“学校的教学内容和学生的专业学习一般只在其参加工作的最初几年是有用的,而作为培养学生的基本素质的教育则是在较晚的时期起作用的,而且工作时间越长其作用越重要,越突出”。由此看出,在人的全面发展中,基础课程有着不可替代的地位。

能不能通过企业的工作过程来规划工作任务,把专业课和专业基础课的基本内容完全融入工作任务中去,是在课程具体设置中极难操作的技术问题。企业工作任务可以包含若干的专业和专业基础知识,但绝不可能包罗所有相关专业应知应会的知识,况且这些知识化无形于工作任务中的时候,离散与交叉将会凸显。同样,针对一个项目中的具体工作任务,其知识点的支撑可能会同时涉及不同的专业基础知识和相关专业知识。因此,在具体的教学实施过程中难免出现无序和混乱。

可见,专业基础课与专业课毕竟是性质和功能不同的课程,它们在职业教育课程中的价值都应该有充分的体现。

专业基础课程改革的实践

“工作过程系统化”在职教课程改革中应根据不同企业的生产和工作过程,概括出具有典型意义的基本工作任务,以此作为项目设计的基础。其技术手段就是对企业的工作过程进行分析以便使“行动领域”转到“学习领域”。其本质是分析课程的服务对象并设计课程的内容。顺着这样的思路在对专业基础课进行改革时,同样也需进行分析,只是我们要分析的不是企业的工作任务而是专业基础课服务的对象――专业课,以及专业基础课本身。

(一)通过“分析”进行课程内容的改造

对专业基础课知识点的分析 分析专业基础课的目的就是弄清专业基础课各单元知识点在日后学生专业学习和职业工作中的作用。限于篇幅,笔者仅对陈其纯所著的《电子线路》典型的模拟电路章节和数字电路章节作一简要分析。从表2可以看出《电子线路》专业基础课知识点在学生日后可预见的专业学习和职业工作中的用途。当我们用传统方式无法让学生把专业基础知识内化成能力,来解决专业课或日后职业工作遇到的问题时,就需要考虑在不影响知识总量的前提下,用其他方式达到教学目的。

对专业课需要的知识支撑的分析 通过分析专业课所负载的专业基础知识,可引领专业基础课“任务”的设计。表3所示是《电视机原理及维修》课程教学需要的电子技术基础知识。

应通过表3与表2的对比,找到专业课与专业基础课的结合点,在专业课与专业基础课结合点上,设置工作任务于专业基础课中。通过分析可以看出专业课负载点与专业基础课支撑点存在着聚合关系。进行专业基础课内容的设计,完全可以把这些聚合点作为项目,通过一系列的“任务”在专业基础课程中展开。这里的“任务”强调的是每个知识点都应该从实例开始,并且这个实例应该是专业课内容或学生日后职业任务的雏形。

(二)通过“任务引领”进行课程的具体实施

通过“情境”实施教学 建构主义认为,学习者是在与环境的交互作用过程中主动建构知识的。不得不承认,目前职业学校专业理论的教学情境普遍单调、刻板,缺乏职业教育特色,难以引发学生的学习兴趣和问题意识,而且远离学生未来的职业情境,导致学生所学知识难以迁移到实际工作中。就专业基础课“任务引领”模式看,这个“情境”应该是仿真的情境,也就是将传统课堂的教学挪移到模拟的职业场景中。具体到《电子线路》课程教学,它应该展现这样的“镜头”:教师布置任务,学生接受任务,教师描述任务,学生理解、分析和执行任务,最后学生做出产品并以文字形式加以说明。其呈现的是在教师具支持、激励和咨询意义的“教”中,学生完成行动,生成和建构意义的职业教育教学图式。

通过“任务”展开教学 奥苏贝尔还提出,当学习动机的认知内驱力无法推动职业学校学生学习兴趣的时候,还存在“自我提高内驱力”,这就是“个体因自己的胜任能力或工作能力而赢得相应地位的需要”。“任务引领”恰是强调在专业基础理论知识总量不变的前提下,通过学生自己的“接收”、“体验”,让他们在行动中学习,在互相合作与竞争中完成任务,满足赢得班内地位的需要,进而达到教学要求的模式。在此,教师的作用是布置、支持、激励和咨询,学生的任务是行动、思考、再行动,最终以完整的产品形式完成知识的内化。

通过“过程”和“结果”评价教学 加德纳的多元智能观告诉我们,用普通教育的考核标准去评价职业院校的学生,从根本上忽略智能的差异,显然不公平也不科学。对不同智能结构与类型的学生应该用不同的标准去考核和衡量。作为“任务引领”课程模式,它的教学评价标准应该是一种以学生学习“过程”和产品“结果”为对象的综合评价,其目的是让学生在“获取――反思――内化――实践”的反思性实践过程中,润物无声地获得综合职业能力的提高。

以上通过《电子线路》课程的改革探讨了中职学校专业基础课程的改革之路。当然,在具体实施中,也可以把若干专业基础课程整合到一门课程中。如电类专业(职业)基础课中的电工、电子线路虚拟仿真(EWB)、电子测量等就可以整合为一门新的课程。这门课程如需要有个名字的话,可以叫《电子类专业基础》。

参考文献:

[1]陈其纯.电子线路(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]扬素行.电子技术基础(第12版)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3]施良方.西方课程探究范式探析[J].华东师范大学学报(教育科学版),1994,(3).

[4]徐国庆.工作体系视野中的职业教育本质[J].职业技术教育,2007,(1).

[5]姜大源.职业教育学基本问题的思考[OL].(2006-08-21)..

[9]姜大源.基于工作过程的课程观[J].中国职业技术教育,2005,(4).

第4篇:无线电的基础知识范文

[关键词]认知无线电 信号 调制识别

中图分类号:TN925 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0390-01

认知无线电系统能够连续地对外部环境的调制方式、传输功率等多种传输参数进行感知,并进行分析、学习以及判断,然后再通过重新配置选择科学合理的工作频率、调制方式等等。伴随着现代通信技术水平的不断提升,为了使大部分用户的需求都能够得到满足,当前的无线电系统充分地应用了信道容量,通信信号采用了不同的调制方式,以为之后的信号处理提供依据。

1 认知无线电的简介

当今时代,无线电用户日益增加,这就导致了无线通信业务量的急速增长,使可用频谱资源变得愈发匮乏。为了解决这个问题,认知无线电技术应运而生。认知无线电技术的基本理论是:非授权用户在感知无线电环境发现频谱空洞之后,通过对信道环境的分析来调整一部分传输参数,在不对授权用户造成干扰的前提下接入频谱,以提升频谱利用率。

1.1 认知无线电的特点

认知能力,即无线电技术能够通过对周围环境的了解来捕捉并感知信息,换句话说,就是认知无线电能够在对频带信息进行检测的基础上发现频谱空穴,并对可用频谱空穴的特点进行分析,最后依据频谱的特征以及用户的需求选择合适的频段。无线电环境是伴随着时间和空间不断发生变化的,授权用户的出现及离开都可能会造成可用频带的变化,因此认知无线电系统必须实时跟踪监测并分析频带占用的变化,保证授权用户的正常操作。认知无线电的重新配置能力指的是能够不变更任何硬件部分而改变传输功率、调制方式等发射参数来与无线环境的变化相适应,保证正常的通信能力。不论是认知无线电的感知能力还是重新配置能力,都必须要了解信号的每一项参数并作出科学合理的判断,实现智能通信。认知无线电的自动调制解调能力能够促使系统依据可用频谱来变更各项参数,完成频谱的动态接入,提升频谱的利用率。

1.2 认知无线电的其他关键技术

认知无线电的概念自从被提出之后就收到了社会各界的广泛关注,国内外许多研究机构都在通过多种手段努力研究。在我国,当前在研究无线电时主要涉及到的领域是可用频谱资源的检测、动态频谱感知以及分配机制及系统和协议框架。

通常来说,认知无线电的关键技术包括频谱检测、动态频谱管理、传输功率控制以及原始用户检测。对于认知无线电技术来说,频谱检测占有着基础的地位,为了避免对授权用户产生干扰,认知用户必须要能够检测到授权用户的出现,要求认知用户能够随时侦听频谱来提升检测的可靠性,可靠检测概率必须在99%以上。动态频谱管理是以频谱检测为基础来对频谱进行分析及决策,依据每个用户的不同需求来选择最优的信道来提升利用率。传输功率控制能够在很大程度上解决授权用户和非授权用户共享频谱时可能会发生的冲突问题,达到授权用户在不扰的情况下尽可能接入较多的非授权用户。原始用户检测的作用时是尽最大能力避免非授权用户强行占用一部分因信号较为微弱而不能够被认知无线电系统及时检测到的授权用户的频谱。这也能够在很大程度上保证授权用户能够进行正常的通信。

2 认知无线电的应用趋势

依据认知无线电技术的主要作用,该技术通常应用在授权频段的电视广播频段以及蜂窝移动通信频段。特别是在广播频段中应用时,认知无线电系统能够较好地利用频谱中空闲的部分以提升频谱利用率。应用在蜂窝移动通信系统时能够促使移动用户科学合理地共享频谱,解决空闲时段频谱浪费问题。

因为超宽带系统的应用面临着周围窄带无线通信系统的干扰,同时也会对周围的环境造成干扰威胁。同时其自身拥有着较宽的工作频谱,又能够进行测频,因此将UWB系统同认知无线电相结合是未来无线通信的发展方向之一。

3 调制识别的基本理论

通信的目的是保证通信系统能够较为科学准确地传输信息。伴随着当代的人对通信提出的越来越多的要求,通信技术有了较大的提升,无线环境也变得更加复杂,信号的调制方式也慢慢增多。当前的局面是多体制通信并存,因为在不同的体制下调节方式存在着一定的差异,这就需要科学地分辨不同调制方式的信号。通信信号调制识别技术能够自动分辨出不同调制方式的信号,这对于研究无线电接收机和调制解调器就有着十分重要的作用。

在通信系统中,调制是一个重点环节,因为从消息变换过来的原始信号有着频率较低的频谱分量,在大部分信道中不能够直接进行传输。而调制是在处理了信号源的信息之后并将其加到载波之上,使其变成能够在信道中进行传输的形式的过程,总的来说就是使载波随着信号的变化而进行改变的技术。实际上,调制就是通过改变信号的载波即所传输消息的载体信号的某个或是几个参量,促使其伴随着基带信号幅度的变化而进行更改来实现的。而解调则是在载波中提取出基带信号信息来促进预定的接受者的理解并进行深入的处理的过程。

调制识别是在先验知识缺乏或是前提条件较少的情况下,通过分析研究接收到的各种信号来准确地判断信号应用的调制方式及其他的调制参数,给深入的信号处理提供必要的信息。

当代的调制识别手法通常分为两种:一是判决论方法,而是统计模式识别方法。判决论方法需要得到一定的先验信息的支持,通过概率论以及假设检验理论完成调制方式识别这一过程,这种方法计算的过程比较复杂但是在分类的方面则较为容易。模式识别不需要统计先验概率,而是通过提取特征来表示出不同调制方法之间存在的差异,通过设计一个科学合理的分类器在对所提取的特征参数进行应用实现调制识别。因为实际中的信号调制识别通常是盲识别问题,因此一般来说应用模式识别方法。

认知无线电技术是为了解决当前频谱资源利用率较低的问题,通过较为科学合理的手段来寻找可用频谱来提升频谱利用率以达到完成智能通信的目标的新技术。认知无线电系统想要实现智能通信,就必须了解周围环境中的各项参数,通过一系列的手段配置较为合理的调制方式等参数完成建立连接,这样才能在社会各个领域发挥认知无线电的实际作用。

参考文献

[1] 谢勇.无线电信号的调制识别研究[J].中国新通信,2014,(8):100-101.

第5篇:无线电的基础知识范文

关键词:校企合作;短距离无线通讯;课程改革

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2015)03-0052-04

高职院校的根本任务是为生产、建设、管理、服务第一线培养高级技术技能型人才。教学工作是学校的中心工作,课程教学是实现高等职业学校人才培养目标的基本途径,课程教学质量是直接影响人才培养质量的核心要素。“工学结合,校企合作”是高职专业人才培养的基本模式,基于校企合作的课程改革正是这一模式在课程建设中的具体体现。本文以南京信息职业技术学院无线电技术专业中的一门专业核心课程――“短距离无线通信”为例,就该课程进行校企合作改革的思路、方法及存在的问题进行探讨。

一、课程改革的必要性

与普通高等教育课程相比,高等职业教育课程建设有其特定的困难,究其原因主要有三点:其一,职业教育是以就业为导向,其课程内容必须根据企业对岗位能力的要求不断更新;其二,职业教育课程的目的是将学生导向工作体系,而高职学校的教师一般都是从普通高校毕业后直接入职的,他们往往对普通教育中的知识体系类课程比较熟悉,对这种基于工作体系的课程模式却比较生疏,这无疑在很大程度上增加了职业教育课程开发的难度;其三,职业院校的学生与普通高校的学生相比,其学习能力和学习主动性都相对较弱。因此,职业教育课程开发的一个重要任务就是如何根据这类学生的学习特点,充分挖掘他们的潜力,激发他们对课程内容的兴趣。

我院无线电技术专业的人才培养目标为培养具备无线电设备及系统的售前与售后技术支持、工程实施与管理、系统运行维护、系统方案设计、产品辅助设计等能力和职业生涯可持续发展基础,在无线电技术领域内从事技术服务、方案设计、工程实施等第一线工作的高级技术技能人才。本文所研究的“短距离无线通信”课程正是无线电技术专业的专业核心课程,主要讲述了无线通信技术基础知识、无线局域网技术、蓝牙技术、ZigBee技术等短距离无线通信技术的基本概念和基本原理,它与“射频技术”、“通信技术基础”等课程相结合,完善了无线电技术专业的基础理论知识,对本专业所面向的无线电相关产品的检验及维修、辅助设计等岗位所需要的知识、技能和素质目标的达成起到支撑作用。然而,该课程以往的实施状况并不令人满意:首先,学生普遍反映课程的理论性太强,并且质疑教师所讲述的“概念”和“原理”是否有助于他们将来的工作。要解决这个问题,需要教师尽量多地告知学生“要做什么”、“怎么做”、“怎么做得更好”这类过程性的知识,而不是“是什么”、“为什么”这类陈述性知识。其次,由于高职学生大多擅于形象思维,具有这类思维类型的人一般不善于用符号去思考问题,他们需要在一定的环境和背景下进行学习,故教师需要选取适宜的课程内容,为其设置适合的课程体系,并针对具体课程开发相应的课程标准。最后,可供该课程使用的资源较少,如教材不匹配,缺乏可供学生课后自学的教学资源,实践条件跟不上等。

为解决上述问题,必须进行课程改革,使“专业与产业、职业、岗位对接;专业课程内容与职业标准对接;教学过程与生产过程对接”,即进行基于校企合作的课程改革,进而实现高职教育的人才培养目标。

二、课程改革思路

根据对无线电技术专业学生就业期待的调查分析发现,大多数高职学生在社会环境影响下就业心理发生了改变,他们已很难满足于毕业后从事枯燥的焊接、装配、检验等岗位,而是期待薪酬及技术含量更高的技术服务岗位。美国信科检测认证集团(下文简称“信科”)的主要业务是对无线通信设备的各项参数进行测试,并且根据各个国家的监管机构所制定的EMC(电磁兼容)和无线射频安全标准确定其是否通过认证,从而实现无线电产业的标准化。短距离无线通信产品的检测认证行业对高职学生而言,既具有一定的技术含量,入职门槛也不会过高,因此具有较大的吸引力;而对无线通信设备检测认证所需要的基本原理正是“短距离无线通信”课程所阐述的内容。鉴于此,自2012年起,学校就“短距离无线通信”课程建设与“信科”开始建立了合作关系,整合校企双方资源,改革原有课程架构。课程的校企合作改革主要围绕以下几个方面展开:

一是课程内容以企业真实项目为载体,围绕Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等短距离无线设备的组网及检测任务展开。学生在学习过程中可以切实体会到课堂所学的正是真实的工作项目中所需要的,从而具有更大的学习热情。二是采用学校专任教师和企业兼职教师共同授课的方式,结合多样化的教学方法和手段,提高教学效率。三是校企合作开发教学资源。通过教材开发、微课制作等多种形式,多角度地向学生呈现课程内容,便于学生课堂学习和课后自学。

三、课程改革的实施过程

(一)课程教学内容的设计与组织

课程改革围绕“培养学生使其具备对短距离无线通信设备进行调试与检测的能力”这一教学目标,对原有课程教学内容进行了整改。调整后的课程教学内容以无线局域网技术、蓝牙无线接入技术以及ZigBee无线接入技术的基本原理为基础,以对Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等短距离无线通信设备的组网及检测任务为载体展开,共分为无线通信基础、无线设备检测基础、无线局域网技术、蓝牙无线接入技术以及ZigBee无线接入技术五个教学单元,共45课时。各教学单元的知识技能培养目标以及课时分配,如表1所示。

根据各单元的知识技能培养目标,本课程的知识点结构如下页图1所示。围绕无线通信设备检测这一核心内容,课程首先介绍了无线通信基础知识和无线设备检测基础知识,而后在基本理论的学习基础上,以WiFi设备的检测、蓝牙设备的检测以及ZigBee网络的设置为主线,相继从各种技术的工作原理、主要标准、组网过程、测试方法等多个方面对其进行介绍。

(二)课程教学的实施

由于学校专任教师更多的是专注于理论内容的研究,对具体项目的实施过程并不十分了解,导致其在讲解工程案例时不能做到了熟于胸,显得比较苍白。因此,本课程的教学实施环节由传统的专任教师进行理论课的讲授改为由学校专任教师和企业兼职教师共同授课模式。学校专任教师的教学课时占总课时的70%左右,主要负责基本概念和基本原理的讲解;企业兼职教师的教学课时约占总课时的30%,授课可采用讲座、在企业指导学生进行实践、常规授课等多种形式完成。

本课程中由企业教师完成的授课任务如下:一是第二单元“无线通信设备检测基础”对无线检测认证行业进行了描述,介绍了常见的无线检测场地与检测设备并且归纳了常见的测试项目,这一单元所涉及的内容与企业工程项目联系紧密。因此,这一单元7课时由企业兼职教师来校授课。二是第三单元的实验项目“WiFi设备检测”以及第四单元实验项目“蓝牙设备检测”,则是由学校组织学生前往企业,在企业兼职教师的指导下进行实验。三是在课程进行过程中,学校将安排企业资深工程师来校进行讲座至少一次,介绍企业的具体情况,对检测认证行业需要毕业生具备的基本素质和技能进行宣讲,并且给部分优秀的学生到企业实习的机会。

(三)课程教学资源建设

课程的开发离不了课程资源的支撑,课程资源的合理开发和利用是课程建设顺利达到预期目标,促进学生全面发展,有效提高教育教学质量的重要保障。课程资源不只局限于教材这一为人所熟知的形式,它应是包含专业领域、教学领域、学习领域和师生互动领域等多个层次的立体化资源。目前的“短距离无线通信”课程资源建设主要围绕编写教材、制作微课、完善习题库等多个方面展开。

1.编写教材

如前所述,为了达到高职教育的培养目标,适应当前高职学生的学习特点,我们首先必须开发出一套与既定课程内容相匹配的教材,在教材的编写过程中。校企双方采取基于工作过程的方法来组织教材内容,以一个完整的任务为载体,将学生需要掌握的知识和技能分散在任务的提出、完成和验证过程中,使学生在掌握所需知识和技能的同时,获取实际工作环境的体验,缩短课堂和职场的距离,提高学生的职业竞争力。

《短距离无线通信设备检测》以典型短距离无线通信设备检测的工作过程为逻辑起点,分别从相关系统的技术原理、通信系统的组网配置方法到设备的检验测试过程等环节进行展开,层层递进,并将企业实际测试案例引入教材中。

2.制作微课

为了让学生更好地把握知识重点和难点,从而达到更好的教学效果,课程组从课程知识点(如图1所示)中提炼出重点知识和难点知识(图1中带型标志的内容),用三维动画、Flash、PPT讲解视频等多种形式呈现课程内容。

3.完善习题库

课程组还对原有的习题库进行了修改与重组,不但删去了大量理论性较强的习题,还请企业教师参与习题库的编写,使学生的习题库实用性更强。

总之,围绕“辅教辅学”这一根本目的,无论在课堂教学或是课后自学的过程中更好地为教师和学生服务,课程教学资源的建设将长期持续及不断更新。

四、问题与思考

“短距离无线通信”课程经过两年多的校企合作教学改革,确实具有较大收获,但不可否认还存在一些问题。由于目前资源的局限性,本课程的教学资源还未能在网络教学平台上线运行。因此,在与学生进行在线互动,及时解决学生的问题方面还有一定欠缺。尽管在目前的课程考核中已由企业兼职教师参与命题,但还没有形成一种完善的校企合作考核机制。因此,在后续工作中校企双方将进一步探讨如何全面客观地对学生的学习效果进行评价。校企合作实验室的建立将会使学生更加方便的进行实验,并且具有更多的实践机会,这也需在今后的校企合作中进一步加强。

参考文献:

[1]石伟平,徐国庆.职业教育课程开发技术[M].上海:上海教育出版社,2004.

[2]姜大源.论高职教育工作过程系统化课程开发[J].徐州建筑职业技术学院学报,2010,3(10):1-6.

[3]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计――关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究,2009(4):66-70.

第6篇:无线电的基础知识范文

关键词:天线;电波传播;实验教学;多媒体;教改实践

中图分类号:G632.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0024-03

引言:

《天线与电波传播》课程是通信工程专业的一门必修课程,也是电磁场理论的后续专业基础课。在该课程的教学过程中,笔者发现学生的学习兴趣普遍不高,对基础理论的推导有畏难情绪,无法正确把握该课程在无线通信中的重要地位。笔者尝试开展天线测量实验,利用多媒体动画三维显示的方法来激发学生的学习兴趣,提高了学生对天线和电波传播知识的认知能力,取得了较好的教学效果。现就该课程的基本情况和所做的教改实践加以介绍。

1 天线与电波传播课程特点

该课程围绕天线与电波传播两大内容展开,在无线通信系统中分别起到发射/接收和传播的作用。该课程的先修课程为电磁场与波,需要学生预先具备电场、磁场、电磁辐射的基础理论知识。与电磁场与波课程相比,该课程注重理论与实践相结合。在天线基础理论和电波传播基本分析方法的基础上,该课程讲授各种主要类型的线天线、面天线和各种电波传播方式。在此基础上,讲授“地面移动通信中接收场强的预测”这一实际应用问题。

本课程的内容包括多种类型的天线形式及其辐射特性分析方法,内容比较广泛,理论性较强。该课程要求学生能够熟练运用电磁辐射传播理论和矢量代数运算方法解决天线辐射和电波传播中的具体问题。

2 实验教学实践

为改善教学效果,笔者尝试运用天线测量实验和多媒体动画演示等方法激发学生的学习兴趣,将天线辐射特性分析的基本概念融合到具体的测量实验中,同时利用多媒体的三维动态显示手段,加深学生对天线辐射特性和电波传播基础知识的理解。

2.1天线测量实验教学

笔者所在学院建立了“电磁场与波和天线原理”实验室,实验室配备了场强仪、矢量网络分析仪、八木天线、振子天线、对数周期天线、RFID天线等仪器设备。笔者运用这些设备开展了天线辐射特性的测量、天线输入阻抗和驻波比的测量等实验项目。

在天线辐射特性测量实验中,学生将八木天线固定在三脚架上,输出端连接场强仪,通过转动八木天线来测量周围空间的电磁波信号,读取场强仪上的场强值,通过换算再绘制八木天线的方向图。在该实验的进行过程中,首先让学生建立起复杂电磁环境的概念。随着现代通信技术的飞速发展,各种类型的通信设备研制并投入使用,使得各种制式、各个频段的电磁波信号在空间辐射传播,构成了空间的复杂电磁环境,自由空间中存在着多种多样的电磁信号。其次,加深学生对频段这一概念的理解。待测信号为移动电视信号,需要将场强仪上的频率值调谐到移动电视信号的频率上才能正确接收并读取数据。有的实验小组就自主地将实验设备移至空旷的区域,获得了较好的实验结果。此外,在进行该实验的过程中,笔者强调了极化、E面方向图、阻抗匹配的基本概念,使学生将理论知识与实验操作相结合,加深了对电磁波辐射传播基本概念的理解。

在天线输入阻抗和驻波比测量实验中,笔者首先简要讲解了矢量网络分析仪的基本原理,介绍了微波网络的基础知识,引导学生将天线视为一个单端口器件。该单端口器件与外部电路构成发射(接收)模块,与传输媒质(空气)共同构成无线通信的信号链路。然后结合实际操作讲解了矢量网络分析仪的校准方法,并指导学生动手对多种类型的天线进行测量。在测量的过程中,学生发现如果将测试频率设置为默认的300kHz-3GHz频率范围,则测量结果(输入阻抗、驻波比)在整个频率范围变化很大。此时,笔者引导学生与课堂教学中的理论知识相对应。课堂教学中,通过理论推导获得了对称振子的输入阻抗表达式。该表达式是关于振子长度、半径、波数和工作波长的函数。在不同的工作频率上,输入阻抗的值是不同的。此处学生通过实测结果加深了这一概念,引导学生深入理解天线工作频率的意义。在测量过程中,有的学生直接用手握住天线的辐射端,造成测试数据不稳。笔者及时加以指导,结合课堂教学中的天线近/远场概念和天线辐射的基本原理引导学生思考这一现象的原因。

在实验教学环节,学生表现出了浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲。在做实验的过程中,笔者不断加以引导,使其将理论知识与实践结果相联系,深化学生对基础理论的理解,取得了很好的教学效果。

2.2多媒体辅助教学

《天线与电波传播》课程以电磁信号的有效辐射接收和传播为主线,重点研究了典型天线的辐射特性和传播媒介对电波传播特性的影响。在课程教学过程中,学生们通常对电磁波极化、天线的E/H面方向图、天线阵方向图与阵元间距和相位差之间的关系等概念和内涵难以理解和掌握。而教材中关于这些概念的讲解图示又局限在纸面的二维静态显示,加大了学生的理解难度。笔者充分利用多媒体教学手段,直观展示了电磁波的辐射传播过程,帮助学生们加深对这些物理概念本质的理解和把握。

首先,运用Matlab编程软件编辑了三维空间中左旋椭圆极化波在传播过程中电场强度方向与传播方向的相对位置关系,直观显示了电场强度矢量端点的椭圆运动轨迹,同时提示学生们注意电场强度方向和传播方向的相互垂直特性。在此基础上,引导学生自主思考右旋椭圆极化波和线极化波的电场强度矢量端点的运动轨迹。通过多媒体动画演示的方式,形象直观地描述了椭圆(圆,线)极化波的基本形态。通过课后作业和课堂提问,发现学生能够正确理解并掌握电磁波极化这一物理概念。

其次,运用Matlab的三维可视化技术显示了振子天线的立体三维方向图。在课堂教学过程中,运用鼠标拖动实现该方向图的旋转,使得学生能够从三维空间的各方向观察到该方向图的形状。在此基础上,演示了两个相互正交的平面切割该立体方向图,获得E面和H面方向图。电场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面为E面,磁场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面为H面。这种教学方式下,学生较易理解E面/H面方向图的基本概念。

然后,编程实现了不同阵元间距和相位差情况下线阵方向图的变化情况。随着相位差由负到正变化,整个线阵的最大辐射方向也随之从一端扫描到另一端。通过演示这个动画,使得学生理解了相位控制波束形成的基本概念,这也正是相控阵的基本原理。通过交互式输入线阵的间距、相位差等参数,实时直观地显示了线阵方向图的形状,学生可以直观观察出主瓣方向、旁瓣个数、主瓣宽度随线阵参数的变化情况,将教材中数页的实例分析用交互式动画的方式直观地演示了出来。

通过运用交互式多媒体的教学方式,实时直观地显示了电磁信号辐射和传播的空间特征,加深了学生对电磁波空间参数的理解。学生普遍反映对这种教学方式更易接受,教学效果较好。

3 结束语

在《天线与电波传播》的教学过程中,通过天线测量的实验教学并充分利用多媒体教学手段和方法,笔者较好地激发起了学生的学习兴趣,引导学生去独立思考天线和电波传播的相关知识,强化了课堂教学的基础理论知识,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]宋铮,张建华,黄冶.天线与电波传播[M].西安电子科技大学出版社,2003.

第7篇:无线电的基础知识范文

关键词: 人才培养模式;电子科学与技术;光电子产业;课程体系

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)22-0247-030 引言

光电子产业是国家战略性产业结构调整的重点发展领域之一。其显著特征是以激光为代表的光源器件向大功率和小功率微纳器件两个方向发展;以新型LED、LCD和场表面发射为代表的显示器件朝着低功耗小型化方向发展;以光无源和有源器件为代表的光通信器件朝着集成一体化方向发展;以无线传感网为龙头的信息采集传感器件、处理器件向着以硅基为代表的集成小型化方向发展。上述技术和产业特征对科研人员,产业人员和管理人员的学识水平、综合能力以及创新能力提出了新的要求。

产业市场驱动,即立足于光电子产业重点发展领域,主要以“光电子材料与器件”和“光电子系统”为专业方向,建立符合市场需求的人才培养模式。因此,本文解决的核心问题是:在光电子产业市场需求的背景驱动下光电子专业人才培养模式如何与国家战略性产业结构调整对人才的需求相适应,与我校的办学定位求相适应。

1 人才培养模式的改革目标

基于光电子产业的市场驱动和需求,以集成光电子器件制造和无线传感网光电子系统设计为特色专业方向,结合我校的办学定位以及光电学院科研、专业建设的实际,完成了电子科学与技术专业(光电子)定位与人才培养模式的顶层设计,构建与产业对人才需求相适应的特色知识体系。理顺知识领域、知识单元以及核心知识点的关系和相互支撑,使新课程设置体系与我校的办学定位以及国家战略性产业结构调整对光电子材料与器件领域人才的需求相适应。

2 指导思想

厚基础-使学生具备坚实的工科基础和专业基础知识。

重核心-核心课程指学科基础、专业基础和专业课中的学位课程,是电子科学与技术专业的主线,由核心知识构成知识体系的最小集合。

显特色-专业选修知识单元包含光电子技术学科专业的深层次课程、前沿性讲座、体现专业特色的课程。学生可根据自身的学习兴趣及定位选修。

强实践-根据人才培养目标和学生综合实践性教育的具体内涵,按照由浅入深,不断深化的教学规律,建立以能力培养为目标,分层次、多模块,具有科学性、连续性和系统性的实验教学体系。

3 专业知识体系构建

3.1 知识体系结构 知识体系包括基础知识层、技术基础知识层和专业应用知识层等三个层次。各层结构中又包括知识领域、知识单元和知识点三级内容,一个知识领域包括若干个知识单元,一个知识单元又包括若干个知识点。依据专业定位、专业特色确定各层次的核心课程主线,并研究课程间的支撑关系。其知识结构如图1所示。

以集成光电子器件制造和无线传感网光电子系统设计为特色专业方向,构建与产业对人才需求相适应的特色知识体系。

①建立适应社会发展需求,厚基础、宽口径、按大类培养的人才培养模式。在总学分减少的同时,加强数理基础和实践环节,重视综合素质培养,为学生继续攻读硕士/博士学位以及终身学习奠定宽厚的基础,培养相应的能力。

②强化数学和自然科学基础,构建学科大类的公共基础课程平台和具有一定特色的核心课程体系。

③建立课程选择机制。规定通识教育模块、基础教育模块和专业方向模块的必修学分和选修学分,学生可按专业方向在若干门课程中选择课程。

④加强实践教学环节。增加课程设计的门类,拓展专业实验内容,重视仪器设备的操作使用技能。构建包括基础型实验、综合设计型实验和研究创新型实验的三层次教学实验体系。

⑤调整课程体系学分比例。通识教育基础课程比例占总学分的35.0%,学科基础课程和专业课程比例占39.6%,实践环节占25.4%。

3.2 知识体系特点 根据人才培养目标的具体内涵,建立以能力培养为核心,分层次、多模块,具有科学性、系统性的实践教学体系,突出两个符合度。

根据人才培养目标和工科学生综合实践性教育的具体内涵,按照由浅入深,不断深化的教学规律,建立以能力培养为核心,分层次、多模块,具有系统性的实践教学体系。实现与学校办学定位的符合度,与国家战略性产业结构调整对光电子人才需求的符合度。满足国家对创新型人才的需求。培养创新意识和思维。按照继承(原理性)——归纳分析(综合,批判)——创新(科研对教学的支撑)的思路设计实践体系。

实践环节主要包括课内实验教学、独立设课实验、专题实践、专业综合实践、社会实践、综合素质训练、创新训练体系、军事训练等。

3.3 理论教学、课程设计与专业实验间的相互支撑关系

3.3.1 理顺实践教学与理论课程的关系:实践教学与课程是互补关系,课程抽象知识可在实验中直观反映;实验中发现的新现象如何用理论来解释;实践既针对课程内容(基础课程),但不完全依赖于课程,而依赖于课程体系,知识领域,知识点设立(专业课程,独立设课实验,综合课程设计)。

3.3.2 课程设计与理论课程的关系:课程设计依据专业定位(光电子器件,系统)和核心课程体系设置。

器件级:主要是微纳器件设计与制造工艺,因此,设置微光机电系统课程设计;光电子材料与器件课程围绕器件设计与制造,开设光电子材料与器件课程设计;

第8篇:无线电的基础知识范文

关键词:输电线路工程专业;输电行业需求;高等工程教育;知识结构;专业系列教材

作者简介:唐波(1978-),男,湖北安陆人,三峡大学电气与新能源学院,副教授;孟遂民(1957-),男,河南漯河人,三峡大学电气与新能源学院,教授。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系湖北省高等学校省级教学研究项目(项目编号:2012238)、三峡大学教学研究项目(项目编号:J2012009)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0047-03

为满足不断增长的国民经济和社会民生用电需求,国家电网公司根据我国国情,制定了“十一五”和“十二五”期间电力建设的战略目标,即建设以特高压电网为核心的坚强电网。[1-2]在此背景下,我国输电线路工程建设越来越多,对输电线路设计、施工和运行维护的要求也越来越高,国家需要大量的具有输电线路设计、施工、运行维护知识和研究能力的高级专业技术人才。

输电线路工程专业即是根据上述国家电力建设用人需求而创办的新兴专业,目前全国只有五所本科院校及各省电力公司下属的专科学校开设了该专业(方向)。[3]由于输电线路工程本科开办历史不长,又是一个多学科交叉的专业,创办初期全国没有可用于其高等工程教育的专业教材。为此,三峡大学作为全国最早开办输电线路工程专业的高校,由部级教学团队成员,针对输电线路工程行业需求,践行三峡大学特色专业、拔尖创新人才培育试验计划和卓越工程师教育培养计划等专业建设实践,承担系列省级、校级教学研究项目,历经二十余年的教学研究和科学研究凝练成输电线路工程专业系列教材,为全国输配电行业培养了大量的高级工程技术人才,并服务于全国多个输配电行业单位的职工培训。

一、输电线路工程专业的发展概况

早期,为适应国家经济发展的需求,我国电力行业的发展一直集中在电源建设,电网建设则相对落后。随着厂网分开和国家电网公司、南方电网公司的成立,国家加大了对输电网和配电网的建设,对电网的输电质量提出了更高的要求。作为整个电网中完全暴露于自然界、承受自然环境最为复杂恶劣、运行维护最为困难的输电线路,其成为保证电网坚强的决定性影响因素。2008年的低温冰害天气对电力系统乃至我国国民经济造成的影响就是典型代表。因此,全国电力建设对输电行业的技术人才需求量不断加大,而且培养质量要求也在逐年提高。

输电线路工程专业伴随着我国电网建设的发展而发展。1990年以前,在中专、技校中多以“输配电”的名义培养输电线路技能人才。1991年以后到1996年,当时的电力部根据电力企业的需求,在当时的葛洲坝水电工程学院(现三峡大学)和东北电力学院(现东北电力大学)设置了输电线路工程全日制专科,同时在多所职工大学设置输电线路专业进行在职培训。1997年,三峡大学率先设置了输电线路工程本科专业,随后东北电力大学、南京工程学院、东南大学成贤学院、华北电力大学(2011年开始招生)等高校也相继开展了该专业的本科教育。目前,全国仅华北电力大学、东北电力大学和三峡大学开展了输电专业方向的硕士研究生教育。[3]

由于输电线路本科开办历史不长,关于输电线路工程高等教育研究,各高校目前多集中在个别课程的教学模式分析,[4-8]而对输电线路工程专业的整个高等教育体系思考较少,缺乏系统性的输电本科专业应具备的知识体系和相应的教材建设研究。

二、输电线路工程专业的知识与课程

1.输电线路工程的知识领域

输电线路工程专业直接面向电力行业,其建设目的就是为了输送电能和实现电力系统联网。作为自然界中人工建设形成的构筑物,输电线路的建设经历着设计、施工和运行维护三个工作阶段,而这三个既相互独立又相互促进的工作分别由电力行业中的电力设计院、电力建设公司和电网公司承担。根据各用人单位的专业需求,文献[9]研究提出输电线路工程是一个跨学科的专业,输电线路的设计、施工、运行维护及管理等涉及工程测量、气象、水文与地质、土木、电气、机械等学科的知识,因此从事输电线路工程专业的技术人才应是复合型的。

2.输电线路工程专业的基础理论及课程

显然,输电线路工程专业的知识结构涉及多个一级学科,结合行业需求和大学本科人才培养定位,要实现所有知识、能力和素质的一体化是非常困难的,因此学校在教学过程中必须对以上学科内容有所取舍。

考虑到输电线路的实质是可以输送电能的人工建筑物,从工程安全的角度看面临着两个基本问题,一是线路能在复杂的自然环境中施工建设起来,并在长期的运行中不会出现倒塔或断线等力学破坏事故;另一个是线路在输电时,线路结构本身或对线路周边障碍物不产生放电、闪络等电学事故。因此,可以认为输电线路学科的理论基础就是力学和电学。

针对力学知识体系,教师首先要求学生掌握基础力学的概念及基本知识,对应的知识课程为“理论力学”;在各种力的作用下,各种材料所体现的力学特性不同,如地线对应的钢绞线、导线对应的钢芯铝绞线在相同的外界条件下弧垂明显不同,对应的知识课程为“材料力学”;当材料体现为不同工程结构时,如钢管杆和角钢所形成的铁塔,在外力作用下的强度、刚度和稳定性也不同,因此学生还要学习“结构力学”。另外,当考虑杆塔基础时,需了解土体在外力、水流和温度作用下的应力、变形和稳定性问题,则需学习“土力学”的基础知识。

针对电学知识体系,教师首先要求学生掌握电学基本规律及电路的分析方法,对应的知识课程为“电路”;学生在掌握电学基本知识后,需了解面向工程的电磁场内容体系,掌握电场、磁场及能量之间的相互转换关系,对应的知识课程为“工程电磁场”;在此基础上,最终学习高电压绝缘、放电理论和电力系统过电压,以解决输电线路相间绝缘、风偏闪络、防雷接地等一系列高压问题,即需学习“高电压技术”课程。另外,为了完善电学基础知识,学生应该了解“电子技术基础”、“电力系统基础”、“电力系统分析”等课程。

另外,根据输电线路工作的知识体系,学生的专业基础应该还包括工程测量、气象、水文与地质、机械等学科知识,但相比于电气和土木学科来说,这些学科应该处于从属和辅助地位。

3.输电线路工程的专业知识及课程

根据输电行业的用人需求方向,即电力设计院、送变电公司和电建公司、电网公司,从而可提出输电线路工程行业的专业核心课程体系应包括线路设计、施工和运行维护三大内容。

输电线路工程设计是输电工程建设的起始,其内容综合电气、土木、工程测量以及气象等学科的相关知识。对于电学,学生在学习高电压技术之后,才能理解如导线排列方式(决定杆塔的塔头结构)、导线对地高度(决定杆塔的呼称高度)、绝缘子串长度(影响线路对地高度、受力等)等知识的理论依据;学生在学习完力学知识之后,才能掌握架空线的线路力学理论,如架空线的各种应力、荷载、刚度计算等内容。同时,选择输电线路路径时,线路所经地区的地物地貌情况,杆塔所在位的水文与地质情况以及施工和运行检修测量等,都需要工程勘测、水文地质和工程测量等学科知识,这些内容学生可通过“工程测量”课程进行学习。

输电线路施工主要内容为各种电压等级下,架空输电线路的基础施工方法、杆塔组立方法、架线施工方法和相关的施工设计计算方法等内容。施工方法及大型牵张机械选择的技术依据来源于线路设计中所涉及的应力弧垂曲线图、安装曲线图、平断面图及其相关图纸资料,而施工建设时的分析计算则主要依靠力学知识。

输电线路运行维护包括架空输电线路运行中的巡视内容及方法、常见故障及相应的预防措施、常规测试项目及测试方法、停电检修方法及安全注意事项、带电作业的原理及安全保障措施等内容。这些工作要求线路运维人员知识面较为广泛,线路检修和维护中涉及各类施工机械和工器具,涉及基本的机械工程领域知识;各类常规测试、防雷接地、停电检修和带电作业则涉及电学知识;而当今输电线路的维修策略以可靠性为中心,这又涉及系统可靠性与设备的全寿命周期管理内容。

可以看出,电学和力学的基础理论知识都能在线路设计中得到体现;同时,线路设计中的成果为后续线路施工和线路运行维护提供技术支持,因此,输电线路设计在整个专业的知识体系中起着承上启下的重要作用,也是整个专业知识体系的理论基础。

以上三个专业核心内容涉及的知识面繁杂且专业化,显然无法在一门课程内完成对该核心内容所有知识点的教学,因此需要一些辅助课程对专业核心知识进行弥补。如输电线路工程专业的概述性内容,可引申为“输电线路基础”;又如线路设计中线路对周边电磁环境的影响,线路施工中施工机械的选择与设计,线路运行维护中的在线监测与故障诊断,再如输电线路工程概预算、电力电缆线路、配电线路、输电线路地理信息系统等内容,这些知识点都可以引申为单独的课程。

三、输电线路工程的专业课程体系

三峡大学已按学科大类设置有公共课平台和一些素质类课程平台,除这些教育课程外,本校将其余课程分为奠定本专业理论基础的基础课程和适应输电行业需求的专业核心课程,以及用来补充和完善专业课程体系的专业完备课程,其具体结构框图如图1所示。

输电线路工程的专业核心课程主要分为线路设计、线路施工和线路运行维护三大类,分别对应着输电线路工程人才的就业方向。其中,线路设计不仅仅涉及线路工程设计的知识,同时还为输电线路施工、运行维护等专业课程提供理论支撑,教学内容繁重而复杂,因此在课程体系中划分为“架空输电线路设计”(侧重于架空线力学的研究与应用)和“输电杆塔及基础设计”(侧重于结构力学和土力学的研究与应用)。

四、三峡大学的输电线路工程专业教材建设

1.成立编委会,分阶段地开展教材研究和编写工作

输电线路工程为自办专业,且具有跨学科性质,在专业开办初期没有现成且合适的专业教材。为落实输电线路工程专业人才培养目标,满足专业教学的需要,在本专业开办之前,三峡大学(原葛洲坝水电工程学院)就首先组织教材编写队伍,在1989年成立“葛洲坝水电工程学院输电线路工程教育丛书编委会”。编委会将教材建设作为输电工程高等教育的重要组成部分,以教材内容为载体,在长期的教学实践中,对教学经验进行凝练和总结,以葛洲坝工程学院自编教材的名义,编写了该专业所有专业课程的教材,校内出版,满足了本专业开办以来的教学需求。

三峡大学在1996年正式公开出版《高压架空输电线路施工》,2000年正式出版《架空输电线路设计》、《输电杆塔设计》、《架空输电线路运行与检修》、《电力电缆》,涵盖了输电线路设计、施工和运行维护三大核心专业知识领域,同时前瞻性地撰写了电力电缆的教材,形成了全国第一套“输电线路工程教育丛书”。随着国家教育的发展,在2005年和中国电力联合会、中国电力出版社合作洽谈输电线路工程专业教材纳入到普通高等教育“十一五”规划教材,并在2007年开始出版了7本相关教材;同时根据后续发展,10本教材被列入了普通高等教育“十二五”规划之中。

2.根据行业需求,不断调整教学内容和编撰新的教材

随着国家电网建设的飞速发展,近十年里,输电线路行业无论是从归属单位、研究对象和工作要求都有了巨大的发展和变化。如随着线路电压等级的不断升高,其架空线路设计和铁塔结构设计都有一些新的变化,本校随之对传统的教材进行了改进,相对于2000年版的《架空输电线路设计》教材,2007年版的该教材还及时吸纳了新的线路设计规程,对相关设计系数进行了全面更新和引用,并增加了北京道亨等代表性线路设计软件的介绍,而字数基本没有变化;《输电线路杆塔及基础设计》除根据新的规程进行调整之外,还增加了各类基础的设计思想和方法介绍,字数由33万字增加到36.6万字。又如,本校根据输变电公司的工作特点和要求,除继续完善《高压架空输电线路施工》教材之外,还新编写了《输电线路施工机械》、《送电线路工程概预算》等教材,以满足施工现场人员对除技术外的工程管理、概预算和设备操作与维护方面的知识需求。再如,随着电网运行维护对输电线路运行维护的重视,在传统的《架空输电线路运行与检修》基础之上,专门针对传统线路运行维护人员只需了解电气知识的情况,以工科通用化的语言新编写了《线路金具》教材。

诸如此类,根据输电行业的需求,不断地对已出版的教材进行改进,并及时根据行业发展,不断地推出新的专业知识体系完备教材以供学生和工程技术人员选修,让读者精读核心课程教材、泛读完备课程教材,从而使之能全面且深入地掌握输电线路工程的相关知识。

3.教材首先应用于本校课程教学,后在各类输电行业培训班应用

编写的教材首先应用于本校输电线路工程专业(方向)的本科、专科课程教学,并根据教学实践中教师和学生的反馈改进教材,然后通过举办各类输电行业培训班进行全国推广。

本校依托三峡大学成人教育学院(中国电力联合会指定的全国唯一的“输电线路工程”培训项目的培训单位),自2005年以来,共开办多期“输电线路工程”培训班,培训人员达千余人。其中在校内开设全国电力公司和各省市电力公司委托开办的“输电线路工程”培训班10余期,培训教师赴海南、广西、广东、贵州、安徽、山东、陕西、辽宁、江西、浙江、湖北等省份开设“输电线路工程”培训班10余期。

除此之外,学校还为国网技术学院、国网电力科学研究院等研究机构从事输电线路工程专业的科研和教学人员进行培训。在这些培训活动中,本专业系列教材得到了广泛地使用,并在这些教学实践中得到了很好地推广。

五、结语

三峡大学以培养适应输电行业需求的高级技术人才为目的,建立了以输电线路设计、施工和运行维护为专业核心知识,以其他专业知识为补充和完善专业课程体系。根据制定的课程体系,展示输电线路工程未来的发展趋势,重视我国输电线路工程中新技术的应用和输电线路人才的需求变化,注重培养学生自主学习能力和发展创新思维为编撰原则,已正式出版各种教材及电子课件16套,总字数达600余万。

该专业系列教材的内容分工与衔接恰当,具有较高水平,填补了我国输电线路本科专业课教材的空白,在国内绝大部分开办输电线路本科、专科专业的高校得到了应用;同时全国输电线路职工培训教育中也广泛使用了编写的系列教材,对全国输电线路人才培养的指导和支撑作用明显,取得了重大的人才培养效益。

参考文献:

[1]刘振亚.特高压电网[M].北京:中国经济出版社,2005.

[2]刘振亚.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社,2010.

[3]百度百科.输电线路工程[EB/OL][2012-11-19].http:///view/3178.htm.

[4]黄宵宁.输电线路虚拟仿真技术在应用型人才培养中的作用[J].中国电力教育,2008,(1):120-122.

[5]邓润叶,陈延枫,金青.“输电线路测量一体化教学模式”的设计与实践[J].中国校外教育,2011,(12):117-118.

[6]张琰.浅析35kV输电线路设计计算的案例教学[J].中国电力教育,2011,(9):175-176.

[7]金青,邓润叶,陈延枫,等.输电线路杆塔基础测量“一体化教学模式”的实践[J].中国电力教育,2009,(19):94-95.

第9篇:无线电的基础知识范文

关键词:高职 无损检测专业 物理教学改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(b)-0199-02

无损检测技术专业为该校的精品专业和骨干专业,其培养目标为:能从事机械制造、航空、航天、道路交通、能源、船舶制造、特种设备等行业原材料、产品无损检测、理化测试等相关工作中的高级技术人才。要求学生掌握足够的力学、热学、电磁学、几何光学、物理光学和原子核物理基础知识。几年来,该专业的物理课程教学一直采用理论教学和实践性教学相结合的模式,学院办学层次提高以后,对人才培养的目标有了更高的要求。为更好地服务专业基础课和专业课教学的需要,必须对物理学的教学体系和教学内容以及教学方法做出改革,以适应高职教育的需要。下面就无损检测专业高等职业教育中物理教学过程中的改革问题,谈谈该研究者的几点想法。

1 高职物理教学现状分析

(1)生源质量不高。由于社会大众普遍对职业教育的认可度不高,再加上高职的录取分数线在逐年降低,高职招收的学生入学成绩较低,而该院无损检测专业又可文理兼招,因此大部分学生入学前成绩不理想,高中物理和数学知识很薄弱,学生在学习物理课程中存在学习动机不明确,学习兴趣不浓等问题,这给物理课的教学带来了很大的困难。

(2)物理教学内容多、课时少,与专业课教学的衔接不够。该校无损检测专业开设了一年的物理课,物理学作为一门基础课程,按照高等职业教育对基础知识的要求是“必需、够用”,教学内容的“必需、够用”是由专业教学计划的整体知识结构和能力结构来确定的,实际教学中任课教师一般为基础部的物理教师,由于他们对于不同专业对物理知识的要求缺乏了解,从而导致任课教师对“必需、够用”的度把握不准,往往根据课时数和经验来取舍教学内容。现有的高职物理课程体系和教学内容比较陈旧,基础物理的内容比例较大,近现代物理的比例较小,且太注重知识体系的完整性,和其它相关学科的联系及后续专业课程不能有效衔接,不能适应不断变化的专业教学的要求和人才培养的需求。

(3)教材与专业课程不配套。由于该校高等职业教育起步较晚,物理课程一般都沿用理工类专科教材,缺乏与之配套的能反映高职特色和专业要求的教材。

2 物理在无损检测专业学习中的重要意义

无损检测是一门综合性的应用技术科学,该技术以不损害被测对象的使用性能为前提,对各种工程材料、零部件和结构件进行有效地检验和测试,借以评价它们的完整性、连续性、安全可靠性及某些物理性能。无损检测技术所使用的各种无损检测方法的原理几乎涉及到现代物理学各个分支,目前应用最广泛的常规无损检测方法主要是渗透检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测、超声波检测。例如渗透检测的基本原理是利用渗透液的湿润作用和毛细现象,使渗透液进入工件表面开口的缺陷,随后被吸收和显像。磁粉检测是利用导磁金属在磁场中被磁化,并通过显示介质来检测缺陷特性的一种方法,铁磁材料的工件若有缺陷就会磁化后产生漏磁,采用磁粉或霍尔元件可以检测出漏磁场的存在,从而判断缺陷位置、大小、形状和性质。涡流检测是建立在电磁感应理论基础上,利用交变磁场作用在不同材料上会产生不同振幅和相位的涡流来检测导电材料的物理性能、缺陷、结构情况的差异。射线检测是利用X射线、γ射线和中子射线易于穿透物体,穿透物体过程中受到吸收和散射而衰减的性质,在感光材料上获得与材料内部结构和缺陷相对应的黑度不同的图像,从而检测出物体内部缺陷的种类、大小、分布状况。超声检测是工业检测中应用最广泛的一种方法,超声波被用于无损检测,如脉冲反射法,其原理是利用高频电脉冲激励压电晶片,发出超声波,通过偶合剂进入工件,在工件中传播如果遇到缺陷发生反射,反射波再由压电晶片转化成电脉冲,放大后由仪器显示出来,根据反射波可以确定缺陷的大小和位置。

近年来随着物理学发展,许多无损检测新方法和新技术也获得了迅速的发展和应用,如声发射、激光全息、微波、红外线等。

由此可见学好物理是学好无损检测专业课的基础,同时学习过程中还能不断培养学生的思维品质,让学生的逻辑性、认知性有较大的提高,这对于学生的积极影响,是要远超课程本身的内容。

3 无损检测专业物理教学的改革探讨

(1)提高认识,建立科学的课程教学体系。由于物理课的教学质量好坏会直接影响后续专业课的教学质量,因此教研室应对《物理学》教学有一个全面的规划、整体设想,在物理课程教学方面真正形成一个多层次(高职三年制文理科、高职五年制构成),多模式(理论教学与实验教学相结合,分级教学与大面积教学相结合,多媒体教学与黑板教学相结合)立体化的物理课程教学体系。

(2)正确定位高职物理课程教学思想。在高职教学中开设物理学,其目的不但要让学生掌握物理学的基础理论、基本规律及一些实际应用,而且还要培养学生的思维能力、用物理学知识解释自然现象、分析问题、解决问题的能力,培养学生的观察能力和实验动手能力,通过物理实验训练培养学生实事求是的科学态度,使学生获得可持续发展的能力。

(3)教学内容的改革。针对物理学时少、内容多、学生高等数学知识不足、基础知识参差不齐等问题,决定在物理教学上实施以模块为主的教学改革。在教学中淡化理论、注重实践,不再保全物理内容的系统性,而强调其应用。该课程欲设计力学、热学、电磁学、光学和原子物理5个模块,分两学期完成。第一学期开设力学和热学等知识;第二学期开设电磁学、几何光学和物理光学、原子物理学等知识。力学包括运动学、动力学、振动和波动等内容,对应无损检测专业的超声检测;热学包括分子的动理论基础、液体的表面张力和毛细现象等知识,物理光学包括光的波粒二象性、光度学等知识,对应无损检测专业的渗透检测;电磁学包括静电场、稳恒磁场、电磁感应等内容,对应无损检测专业的磁粉检测和涡流检测;原子与原子核物理学包括原子和原子核结构理论、射线产生的机理、种类和性质等知识,对应无损检测专业的射线检测。

(4)积极探索教材建设。针对高职学生理论基础较差这一特点,教研室应选择或编写出适合高职检测专业要求的物理教材。具体是要注重教材知识的合理性、基础性,对基本概念、基本理论、基本方法论述要深入浅出,清楚明白;内容编排要由易到难、循序渐进,注重知识的连贯性和衔接性;同时还要根据检测专业的特点,注重物理教材的专业性和实用性;并且还要紧跟科学技术的发展,注重教材的先进性、实践性,增加实验内容的叙述。

(5)优化教学手段、完善教学方法。教学方法采用项目导向方法为主,多种教学方法灵活运用和体验性学习的方法;教学手段采用高水平的多媒体教学影片、电子教案与多媒体课件、互联网的使用、实践教学等。

(6)明确高职物理教学目的,改革考核方式。

考虑到高职物理的教学目的,应从提高学生的综合素质出发,建立合理的考评机制。从学生平时的课堂讨论、回答问题、出勤表现、提交作业、课程论文、期末闭卷考试等情况来综合考察学生的学习情况,压缩期末考试的分值比例,增加整个学期学生的学习表现以及其他能力的分值比例。期末考试除了考查学生必须掌握的基础知识,还应该设计出一些评估物理思维方式和解决问题能力的考核题。教师课堂提问,可以考查学生对相关理论知识的理解程度,活跃课堂气氛,激发学生的学习积极性,营造更加开放和互动的课堂教学环境。教师通过批改课后作业了解学生对所学基础知识的掌握程度,习题课时,可以针对学生易错的知识点进行辅导,从而提高教学效率。在学期中,根据不同专业的情况,要求学生提交与其所学专业之间的关系相关的课程论文,不仅可以帮助学生加深对物理理论知识的理解,还能使学生体会到学科之间相互联系的重要性,从而培养他们的科学素养。总之,通过建立合理的考评机制,既能检查学生对所学知识的掌握程度,又能培养他们综合应用知识的能力,同时又减轻了学生的学习负担和考试压力,从而提高学生学习物理的兴趣和动力。

以上是该研究者在教学实践过程中,通过分析无损检测专业高职物理课程的教学现状以及存在问题,对物理教学改革提出的几点建议。高职物理教学改革是一项长期而艰巨的任务。在以后的教学实践中,该研究者将进一步总结经验,积极探索,不断改善教学方法和考核方式,为培养出综合素质高、创新能力强的适应现代化建设的优秀人才的目标而奋斗。

参考文献

[1] 曹惠华.职业院校物理教学改革的探讨[J].湖南职业技术学院学报,2006(3):135-136.