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测控技术与仪器精选(九篇)

测控技术与仪器

第1篇:测控技术与仪器范文

【关键词】测控技术与仪器专业;人才培养;现状;问题;措施

进入21世纪以来,计算机技术、互联网技术、微电子技术的快速发展使得测控与仪表技术朝着虚拟化、网络化、微型化方向发展,测控技术与仪器专业的发展速度也非常快,该专业的综合性和集成性越来越强。该专业目标是培养基础知识扎实、知识面广的宽口径人才,以满足社会的人才需求。

1.测控技术与仪器专业现状

测控技术与仪器专业是在精密仪器制造、计量测试技术、光学仪器等多个专业基础上发展起来的一门新兴学科,专为社会培养信息技术人才。该专业的学生就业面向测量与控制技术、电子与计算机技术等领域。从1996年设置该专业开始,该专业的招生人数就在以飞快的速度持续增长,不同的院校有不同的培养目标,绝大部分院校培养的是应用型人才,也有少量院校专门培养技能人才,还有少量院校培养研究型人才。从2005年开始,该专业的招生人数虽然依然在增加,但是增速有所放缓,呈现稳定状态。

2.存在的问题

虽然该专业已经历了十几年的发展,但是在教学中仍然存在许多问题,而信息技术的快速发展使得高校的人才供给无法满足社会的需求,高校培养的人才与社会需求的人才存在一定的差异。那么,从教育上来说,测控技术与仪器专业又存在哪些问题呢?第一,教学理念落后,众多高校仍然采用传统的教学理念,教学内容没能做到与时俱进。尽管多数学校都会组织教务人员进行各专业教学研究与探讨,但其始终是缺乏市场需求指导,还是会将本专业新技术的课目之上搭配许多与之相关的课程,而多数学生在学习的过程中没了主次觉得精力不足学不过来,而追求学分的教学模式也更多的看到的是学生的缺点,没有看到学生的优点,在这种压抑的学习环境中,学生的学习兴趣难以得到提高。第二,师资力量不足。大部分院校师资队伍与人才培养要求存在很大差距,而社会需求缺口又非常大,使得越来越多院校开设了这门专业,一些专业性差、办学能力低、地理位置不好的院校很难招到高素质的专业教师,于是只好拉相近专业的教师来顶替,这样一来,教学效果自然就差了。许多教师对该专业没有深刻的理解,也就无法开展深入的科研活动,无法获得更多有关教学的成果,教学目标难以实现。第三,课程体系。由于该专业面向的是信息技术行业,面向高新技术密集型行业,这使得高校在安排课程时总是面临诸多困扰,课程多、课程难,每门课程都需要学生花费大量的时间,但是仍无法学好,学生学起该专业,比电子类、机械类专业的难度都要大,这样就与大众化教育理念不一致。虽然说历经多次改革,但是课程体系的改革显然比教学模式、教学内容等的改革更难。第四,实践教学少。该专业是一门实践性较强的学科,学生不仅要学习理论知识,还要学习技能,实现理论知识与操作能力的融会贯通。而许多学校的实践基地不完善,给学生安排的实习时间少,产生这一问题的原因更多的是学校不重视实践教学,很多学校有充足的资金也没有为学生建设更加完善的校内实践基地,为学生发展校外实践基地。

3.应对措施

为促进人才培养,改变该专业当前面临的现状和问题,必须尽快采取系列措施进行教学改革,使该专业由“专才教育”走向“通才教育”,提高教学效果,为社会培养更多技能型、应用型人才。

3.1课程体系的改革

在课程体系改革中,高职院校的教育工作者应认真研究每一门课程在人才培养中地位,从该专业的人才培养大局出发,从整体上优化课程体系,然后再从局部研究。课程体系改革遵循从整体到局部的改革思路,只有紧跟社会形势,时刻不放松改革,认真研究学生的认知状况、人才培养目标、社会需求、社会发展状况等,才能不断完善课程体系,提高教学质量。

3.2加强实践教学

我国高校的实践课程主要是实验课,实验内容与理论知识捆绑在一起,实验内容简单繁琐,不仅无法提高学生的学习兴趣,而且也无法促进学生吸收专业知识,实验目的难以实现。对此,高校首先应从实验内容的设计上着手,立足于培养一名优秀的测控技术与仪器专业人才,系统设计实验内容,明确一名优秀测控技术与仪器专业人才应掌握的基本能力和发展能力,开展丰富的实验课。其次,将科研课题与实验课结合起来,教师将自己的科研课题提供给学生选择,让学生自己去选择仪器、设计方案,得出结论。学生在科研过程中将知识串联起来,吸收更多的专业知识;同时,还提高了学生的动手操作能力。

3.3改变学生的学习态度

测控技术与仪器专业的课程多,课程难,许多学生认为很多学科之间没有必然联系,许多学科学来根本没有用,因而在学习时不认真。对此,教师要转变教学理念,学会从情感上感化学生,让学生了解到每门课程的重要性,让学生了解到最重要的是掌握科学的学习方法,提高学习效率,将更多的时间放在实践环节上,这样才能不断提高自身的动手操作能力,成为一名优秀的测控技术与仪器专业人才。作为一门多学科交叉的综合性学科,测控技术与仪器专业具有宽口径、知识面广、实践性强等特点。本文分析了该专业的教学现状,挖掘出了教学中存在的问题,并就提高教学质量提出了三点建议,供有关人员参考。 [科]

【参考文献】

第2篇:测控技术与仪器范文

关键字:测控技术与仪器;专业改革;轨道交通特色

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0137-02

测控技术与仪器专业具有较宽的知识面,就业面广、适应性强。毕业分配主要定位在机械、交通、电子信息、生物、医学、材料、航天、环保等行业从事计量、测试、监测、控制工程、智能仪器仪表等领域的设计、制造、开发和应用等工作。随着计算机技术、电子技术等飞跃发展,各行各业对测控技术与仪器专业需求增量越来越大[1,2]。

大连交通大学测控技术与仪器专业在专业设置方面一直在不断改革和探索,经过几代人的不懈努力,结合学校轨道交通办学特色,确定了人才培养培养目标为:侧重培养动车运用与维护领域中从事仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级应用型工程技术人才[3]。同时,引进优秀人才从事动车运用维护、动车智能传感与检测技术等教学研究工作;组织教师参加现场实践能力培训,加强了师资队伍特色建设。并且在人才培养模式、实践教学等方面进行了相应的改革和实践,取得的建设成果如下。

一、教学团队建设

大连交通大学测控技术与仪器专业围绕测控技术与仪器专业核心课程,确定了“突出特色、立足培养,加大引进,稳步实施”的教师队伍建设机制。经过不断的建设,形成了一支紧跟社会前沿,年龄、职称、学历结构合理,热爱本科教学、教学理念先进、教学能力突出、符合培养方案特色要求的教学团队。目前共有教师14人,其中教授4人,副教授6人,讲师4人;博士后5名,博士8人,在读博士2人。年龄基本分布在35~55岁之间,40岁以下7人,占1/2。每年招生人数约120人,师生比例约为1:8.5。具体建设措施如下:

1.结合学校办学特色,加大培养现有师资力度,不断提高本专业教师素质。在加强教师测控技术专业能力培养的同时,还组织教师参加学校、学院组织的与动车关键技术有关的实践能力培训,使教师素质不断提高,更好地满足了专业办学特色需要。

2.努力营造良好环境,加大优秀人才引进力度。依托辽宁省动车检测与网络控制工程实验室省级科研平台、辽宁省轨道交通设备检测中心,引进了2名从事动车运用维护健康监测技术、动车网络控制技术、动车智能传感与检测技术等研究工作的优秀人才。

3.提升教师科研和科技创新能力,用科研反哺教学。优化学科队伍结构,加强仪器科学与技术学科建设服务社会的能力。引导教师追踪学科前沿的最新突破,研究学科前沿的最新命题。

4.围绕专业核心课程群,以国家和省级精品资源共享课程建设要求为导向,构建了一支专业核心课程建设教学团队。每门课程建设教学团队包括1名负责人、3~5名主讲教师。课程负责人全面负责本团队课程的教学运行管理,并为提高本团队课程的教学质量采取了有力可行的措施;主讲教师协助课程负责人完成了该课程教学资源整合、理论和实践授课等具体教学工作。

5.依托各类校内校外实习基地,强化实习实践教学团队建设。引进具有测控技术与仪器专业背景的博士,充实到了专职实践教学系列教师队伍中;同时加强了现有教师实践教学能力培养。打造了一支具有自主开发实验、最大化利用仪器设备、管理科学的、能有效服务于教学和科研的实践教学团队。

二、培养方案改革,课程与教学资源优化

1.改革了专业培养方案,进一步优化了课程体系。依据《普通高等学校本科专业目录和专业介绍(2012年)》成立专业培养方案调研小组,以制(修)订专业人才培养方案为主要目标,走访了相关用人单位和相关院校,逐步形成并确立了具有动车运用与维护技术特色的测控技术与仪器专业课程体系以及人才培养模式。“面向现代轨道交通车辆全生命周期的人才培养模式改革与实践”获得了省教学成果一等奖[3]。(1)人才培养目标突出了学校轨道交通办学特色。(2)整合传感器技术系列课程,坚决杜绝了教学内容重复现象。(3)充分考虑卓越工程师建设计划,将实践环节相对集中,方便了卓越计划的实施、完善和推广。(4)针对目前毕业生不了解行业标准,实用性比较差等问题。在培养方案中,设置了相应内容的实践环节,满足了现场提出的实用性强的要求。(5)通过调研,了解到目前动车最新技术文件均是英文资料,对技术人员的专业英语水平提出了更高的要求。为此,结合现场需求,调整了《专业英语》的授课内容。(6)增加了科研项目管理实践教学环节,提升了学生科研素养。学生模拟参与到项目管理过程,从而使本科毕业生具备了一定的项目研发经验,提高了毕业生服务于社会的能力。

2.以省级精品资源共享课程建设为导向,加强了专业课程建设。对专业限选课以上11门课程尤其是专业核心课进行了重点培育。

3.创新人才培养模式,培养了多层次人才。加强了校内、校外实习基地建设,组织完善了《测控技术与仪器专业“卓越工程师培养计划”试点方案》,进一步落实“卓越工程师教育培养计划”。成立了大学生创新创业指导小组,鼓励优秀学生充分利用现有实验设备,自主设计实践项目。近年来,在各种大学生竞赛中取得的主要成绩有:获国际大学生数学建模大赛一等奖;获得部级大学生创新项目5项,省级大学生创新项目12项;第3―8届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛中,获得东北赛区二等奖4项,三等奖,3项;获得全国大学生电子设计竞赛部级二等奖1项。

三、教学方式方法改革

在新课程体系的指导下,进一步转变教育教学思想,发挥学生在课堂学习中的主体作用,让学生在“自主、合作、探究”的氛围中学习和发展,成为学习的主人。

1.引入“专业导论课”,由专业团队中教学名师、资深教授对学生进行常态化专业教育,对学生理解专业课程体系内涵起到了有效的引导作用。

2.在教学过程中,改变了传统的“传输型”教学方式,逐步实现了以学生为主体、充分发挥学生的能动性、自主性和创造性的启发式、探究式、讨论式、参与式教学模式。激发了学生的学习热情、端正了学习态度,并在强烈的创造欲望中开始追求新的学习方法和思维方式,追求创造性的学习成果。具体做法如下:(1)加强教学与科研的联系,在科学研究中开展教学活动,以教学带动科研,以科研促进教学。教师结合科研项目采取专题讨论、命题设计等教学方法,鼓励学生以查阅资料、小组讨论、发表方案、质疑辩论等方式参与课程教学和科研求解过程,强调以科研成果支持教学改革,教学与科研互动,教学与科研互相促进等。提倡师生之间、学生之间开展平等的知识交流,学生经过质疑、讨论、实践后,达到对知识的深信无疑、深刻理解。(2)教师在相关专业课程中,充分分析在“专业导论课”中涉及的案例,保证了专业教育的延续性;同时鼓励和帮助学生分析生活中与专业有关的设计案例。让学生真正了解通过专业学习能解决哪些实际问题,加深了对专业的认识。(3)通过科技报告和科普宣传、优秀大学生讲座、校友交流等多种方式激发学生的学习兴趣,关注学科发展动态,了解就业需求,进一步明确了学习目标。

3.提倡从课程实际情况出发,改变了以往多数课程平时成绩+期末考试的考核方式。采用了考勤、课堂表现、实验环节动手能力、命题作业、基本知识闭卷考试、命题设计开卷考试等多种方式灵活组合的考核方法,并对课堂或实验中表现良好的学生在平时成绩上给予了一定分值的奖励。

四、实践教学改革

对整个培养方案中所有实践教学环节进行了重新梳理,认真组织实践教学,形成了要求具体、目标明确、体系完整的实践教学体系。本着培养创新能力而不仅仅是验证课程教学内容的宗旨,增设了综合性、设计性实践内容,通过实践培养了学生发现问题、解决问题的能力,并能在实践中消化理解所学理论知识,通过对知识的归纳、总结,提高了创新能力、组织能力和团队合作能力。

1.积极开展教育部“卓越工程师教育培养计划”工作,制定了实践教学基地规划,通过长期与校外实习基地协作共建,完善了“3+1”培养方案的制定和实施,充分利用社会资源保障了学生的实践教学的质量。

2.为了更好地满足实用性强的要求,在实践环节设置过程中,增设了专业认识实习、专业研发项目管理能力实习、专业应用能力实习等环节。在加强实验室硬件建设的基础上,在实验室管理方面充分发掘了现有设备潜力,侧重学生测控电路设计、仪表电路设计方面的综合性、设计性实践,使得现有的设备能更好地为实践教学服务。

3.在各种课程设计、专业实践训练等实践环节中,采用小组内分工合作、教师全程跟踪指导、小组集体答辩、现场评分等教学和考核方式,鼓励优秀学生在完成最低设计要求基础上,优化设计方案,使学生能力发挥实现了最大化。

4.在毕业设计环节中,提倡教师将本科生毕业论文与科研项目有效结合,达到了理论联系实际、学以致用的目的,避免了“假题真做”的问题,保证了毕业设计的完成质量,激发了学生的探索钻研精神,培养了学生创造性科研工作能力和团结协作精神。鼓励学生充分利用校内外实训基地和联合指导企业的生产条件,参与到科技开发、产品的设计和生产中,使学生在实践中能独立地综合运用所学知识发现问题、分析问题和解决问题,体验到了工程技术人员在生产现场的指导作用,逐步实现了从学生到工程师的角色转换,为以后工作打下了前期基础,提高了企业对高校毕业生的认可度。

测控技术与仪器专业通过上述各个方面的专业改革与实践,近五年来,教学团队在教学与教改方面取得了省级和校级主要成果20余项,在各种大学生竞赛中取得国家和省部级成果13项。为同类型高校测控技术与仪器专业特色建设起到了一定的示范作用。

第3篇:测控技术与仪器范文

撰写人:___________

期:___________

2021年大学生测控技术与仪器实习总结

今年的暑假我不打算回家了,我想我应该参加社会实践了,我应该在更好的发展中寻找自己,大学生测控技术与仪器实___结。没有社会实践的大学生活是不___的,每一个人都应该在大学生活中有一段美好的回忆,我相信只要自己不断地努力,那么就会有自己美好的未来,只要自己努力了,那么就一定会成功。我要参加社会实习,我相信我会在实习中找到更好的学习知识和能力的!

读了三年的大学,然而大多数人对本专业的认识还是寥寥无几,在测控技术与仪器周围缠绕不定,在大二期末学院曾为我们___了一个星期的见习,但由于当时所学知识涉及本专业知识不多,所看到的东西与本专业根本就很难联系起来,在很多同学心里面对于本专业一直很茫然。今年暑假,学院本来是___我们去___实习,但由于突如其来的非典型疫症,使得全盘计划不得不重新来定。经过学院的努力,最终选择了顺德作为我们的实习基地。什么是测控技术与仪器?本专业适合干哪方面的工作?本专业前途如何?带着这些问题,我们参加了这次的生产实习。本次生产实习由查晓春、黄爱华和黎勉三个老师带领,测控专业总共四个班,___几人参加实习。__月__日出发去顺德,安住在顺德大良风城中学。三年来第一次来到一个陌生的地方,真是一件令人兴奋的事情,我们住的中学环境很好,由于这是一所中学,又遇暑假,这里很静,真是学习的好地方,本人正好想在实习之余顺便的进行自己的网络工程师计划,这样可以让时间滴水不漏了,实___结《大学生测控技术与仪器实___结》。本次实习预定是三个星期,但由于出现些预想不到的事情,最终把行程缩短为两个星期,而本次生产实习在教学计划是四个星期,所以剩下的两个星期必须在下学期补回!两个星期的生产实习,我们去过了申菱空调设备有限公司、顺特电气有限公司、美的洗碗机公司、联塑科技实业有限公司、___泓利机器有限公司、顺德科威电子有限公司、___锻压机床厂等大型工厂,了解这些工厂的生产情况,与本专业有关的各种知识,各厂工人的工作情况等等。

第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,传感器在空调设备的应用了,电子技术在电子工业的应用了,精密机械制造在机器制造的应用了,等等理论与实际的相结合,让我们大开眼界。也是对以前所学知识的一个初审吧!这次生产实习对于我们以后学习、找工作也真是受益菲浅,在短短的两个星期中让我们初步让理性回到感性的重新认识,也让我们初步的认识这个社会,对于以后做人所应把握的方向也有所启发!顺德是个美丽的地方,这里的交通路线四通八达,或许这就是顺德___一直保持全国百强县之首的原因吧!当然还有其体制是否健全原因,社会保障是否完善原因!这里也是我们初涉社会的开端,迈向美好而残酷的未来,我一直坚信自己的能力,即使人生路如顺德四通八达的公路,但方向只有一个,那就是前进,永不言弃,永不退缩!申菱空调设备有限公司__月日,这是我们实习的第一天,我们来到了申菱,这是一家生产中央空调的厂家。来到该厂,该厂负责人首先介绍了一下申菱的一些生产情况。了解到,___申菱空调设备有限公司于__正式建成投产,是集科研、生产、检测、销售、工程服务于一体的现代化企业,是中国___家最大电气机械器材制造企业之一。专业生产“申菱”牌大、中型水冷、风冷单元式空调机,洁净式空调机,恒温恒湿型机房专用空调机,屋顶式空调机,高温环境特种空调机,除湿机,冷水机组成风机盘管、柜式风机盘管和组合式空气处理机等末端设备。其中单元式空调机和洁净式空调机包括冷风型、冷风电热型、热泵型、恒温恒湿型等多个系列和品种。接着将我们分成五组对其生产车间进行参观。我们首先来到钣金车间。从车间的定置管理图中,可了解到该车间的生产过程是:下料区冲压成型区焊料一库焊料二库冲压转型区散件特检点铝合金加工区钣金半成品周转区焊接喷涂成品。在钣金车间,观看了各种机器的生产情况。有m-03剪板机、j___-5冲床、j___-40冲床、j___-60冲床、j___-80冲床、___-500四柱油压机、s-50冲角床、ta-60t弯板机、rg-80弯板机等等,各种我们熟悉和陌生的机器。接着是两器车间。在两器车间,我们观看了压力容器用钻床、翅片冲床的生产过程,以及一些已经记不清名字的机器的生产。在总装车间,该厂负责人为我们讲解了管壳式换热器和水冷冷凝器的原理。在这个车间,我们已经能够看到完整的中央空调的雏形,在这个庞然大物中,用到了我们所学过各种各样的知识,有传感器了,有电子技术,精密机器制造等等。从申菱公司生产车间,我们可以看到中国空调技术已经基本成熟,看是它的中央处理芯片还是要靠进口!在出厂检验车间,师傅为我们讲解了产品检验的过程,并给我示范了检验是如何进行的,所用到的仪器,有精密仪表了,有常用工具了,有一种仪表是我们从来没见过的,那就是利用传感器技术的安培表。这段时间的实习工作让我学到了很多东西,希望在以后的工作生活中能够更好的学习成长。这一次实习给我的感受就是我一直以来不断的进步,一直以来发现自己的不足,一直以来在不断的改正。可是时间是短暂的,只要自己不断的努力,就会有进步。这一次实习是我对自己专业学习的一次重大的提升,我会将我全部的能力用在以后的学习中的。我会在今后的工作生活学习中做到最好的!

第4篇:测控技术与仪器范文

关键词:测控技术测控仪器本科人才培养体系

一、测控技术及仪器实现本科专业人才培养的重要意义

当前随着经济的全球化以及科技的不断发展,我国与国外的经济联系日益密切,科技在经济的发展中起到的作用也越来越重要,体现在测量领域,测控技术不断更新,要求素质越来越高的人员进行操作。我国近几年随着经济的不断发展,也在不断实现生产的自动化以及智能化,测控技术及仪器进行本科人才的培养对我国的经济社会发展起着重要作用:

1.测控技术及仪器进行人才培养是我国实现与国际经济发展全面接轨的重要途径。高科技人才的培养是现代经济的发展的要求,也是我国全面实现与国际接轨的途径。当前整个国际社会都在进行高技术人才的培养,国家与国家之间的竞争也逐步往人才的竞争方面上发展,因此实现本科人才的培养是我国在激烈的国际竞争中立于不败之地的一个途径。而且整个世界的制造业都在不断实现自动化与智能化,对产品的质量要求也越来越严格,检测水平也在不断提高,这都要求测控技术与仪器的从业人员具有高素质,有相应的专业知识及素质能力。

2. 测控技术及仪器进行本科人才培养也是实现人才发展的重要体现。二十一世纪的经济社会发展对人才的要求是复合型人才,所谓复合型人才是指不仅对自身所从事的行业具有较高专业水准,同时也具有较高的行业素质,对与从事的行业相关的专业知识也有大体的了解,对行业的发展有较大贡献的相关人员。这就要求我们在对人才进行培养时,要培养出素质较高的人员。

3.测控技术及仪器进行本科人才培养也是测控领域不断改革发展的需要。传统的测控技术已不再适合当前经济以及技术的发展,主要是指学科专业的设置体系与当前经济的发展不适应,传统测控技术的教学过程太单一,已不适合当前对复合型人才的需要,再是传统的测控技术课程的内容起点低,对测控技术的知识讲解有很多重复的,课程以及课时的安排已经不适合当前测控技术的教学模式和方法。因此要对测控技术及仪器进行人才培养方面的创新。

二、测控技术及仪器专业培养人才的目标

要使测控技术及仪器专业培养出合格的人才,首先要明确此专业对人才进行培养的目标,通过对目标的了解得出人才培养的体系。

1.测控技术及仪器专业培养人才最首要的目标是满足社会经济发展的需要。按照新的教学课程培养出的相关人才,必须要满足社会及测控领域行业对从事测控技术及仪器行业的要求,培养出的学生要有较强的专业知识,较高的素质能力,对本专业所从事的行业有很好的兴趣,能为本行业的发展贡献自己的力量。

2.测控技术及仪器专业培养出的人才必须要能体现出本行业的专业特征,这就要求学校在进行课程设置时既要考虑到学生自身发展的需要,同时也要考虑到行业的需要。测控技术及仪器的操作是一项专业性很强的活动,在进行相关仪器的操作时,需要从事人员有很强的理论知识及相关的设备操作能力。

三、测控技术及仪器本科专业进行人才培养的体系探究

人才的培养需要人才培养的体系来支撑,测控技术及仪器进行本科人才培养时,应从以下几方面来进行:

1.测控技术及仪器专业本科人才的培养需要通过学校来实现,因此学校在进行学生的选择以及课程的设置上要结合本学校的实际情况。在进行学生的选择时,不能仅仅是靠成绩的高低来进行,还应看此学生是否具有学习测控仪器及技术的兴趣,可以通过对学生的面试来实现,在面试的过程中队学生提出相关的问题,即使学生回答不出答案,但可以通过对学生的面试来了解此学生是否真的对测控技术及仪器专业有兴趣。学校在进行课程的设置上也要注意,要在结合学校的教学特点上,根据学生学习课程的多少来进行课程的设置。有部分学校在很长时间前就设立了测控技术及仪器使用这个专业,因此学校在进行课程改革时要注意借鉴以前的教学经验,如以前就设立光、机、电、算相结合的专业,就要在借鉴这个专业课程的设置,来进行测控技术及仪器专业课程的设置,同时还要注意学生的特点,根据学生接受的知识内容来进行课程的设置。

2.测控技术及仪器本科人才的培养还需要不断进行课程体系的优化。本科教育一般为四年,在四年的时间里要实现全面的掌握光、电、机多方面的而且理论知识复杂的专业内容,还要学习对仪器进行测控的相关方面的知识,难度比较大,因此要求学校及学生要不断进行课程体系的优化。在课程设置时,要选择有代表性的教学内容,不断对新的技术及最新成果进行展示,使学生能够接触到最新的理论知识,可以在课程体系上侧重学习机、电、光的主干知识,削减相关的理论知识,增加对光电检测技术、传感器技术、计算机测控技术等技术的教学内容。因测控技术涉及到多个方面的理论知识,各方面理论知识又能单独成一个专业,因此要注意将相关主要的理论知识贯穿在整个教学体系中。像在进行机器知识的基础了解时,将机制基础及工程力学等形成单独的知识线路,在学习电学时,将电工基础、电子技术及数字电路等单独成一条知识线,而这两门学科又可以进行交叉,形成控制工程基础、传感器技术等相关的技术内容。

3.课程的设置要体现出灵活多样的选择,可以在修完必修课的基础上加大对选修课的选择范围,让学生有选择的进行专业知识的了解。同时加强实践性教学,在学习完枯燥的理论知识时,可以将学生带到相关的企业进行实践性了解及操作,在操作的过程中加深对所学知识的了解。

结束语

测控技术与仪器专业因其专业性强,有着很强的市场潜力,而相应的人才培养需要通过教学的改革,通过学校的管理教学来实现,因此要实现企业与学校相结合进行人才培养的模式,不断提高测控领域的从业人员的素质。

参考文献

[1]程正强.测控技术与仪器专业人才培养模式的探索与实践[J].高教论坛,2009(06)

第5篇:测控技术与仪器范文

关键词:测控技术与仪器;实践教学;软件辅助

作者简介:王莉(1973-),女,河南洛阳人,河南工业大学电气工程学院,副教授。(河南 郑州 450001)

基金项目:本文系河南工业大学高等教育研究资助项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0170-02

随着电子信息技术的飞速发展,检测技术作为现代信息产业三大支柱之一,它的地位日益凸现出来,使得测控类专业的规模和学科发展空间空前扩大,全国设置测控技术与仪器专业的院校从1996年的30多所发展到2013年200余所,我国还专门成立仪器仪表类专业教学指导委员会。在此背景下,社会对测控类专业专业人才的需求也日益旺盛,对学生的实践动手能力、创新能力的要求也越来越高。测控技术与仪器专业是河南工业大学于2008年创建的本科新专业,2009年首届招生62人,2013年招生120人。实践教学是专业建设中的一项重要内容,为适应社会发展,提高人才培养质量,迫切需要对测控技术与仪器专业实践教学方法进行探索和研究,以培养学生在测控技术方面的应用能力和创新能力,为我国多行业培养更多优秀人才。

一、测控技术与仪器专业培养模式与特色

测控技术与仪器专业是多学科交叉融合的专业,知识面非常广,涉及测量与控制技术、仪器仪表技术、计算机技术、信息技术等多个学科的知识。学院本着“宽专业、厚基础、重能力”的培养宗旨,旨在培养从事信息测量与控制工程、粮食工程、电子工程等领域有关的信息处理、工业检测、智能仪器及传感技术等方面的研究、开发、设计和制造的应用型工程技术人才。河南工业大学电气工程学院围绕培养目标,从“硬”课、“软”课两条主线贯穿设置了培养方案和教学大纲,制定了课程体系。“硬”课程主要包括“电路”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“单片机原理”、“传感器原理”、“测控电路”、“测控仪器设计等主干课程;“软”课程培养上主要包括“自动控制理论”、“误差理论与数据处理”、“测试信息处理”、“虚拟仪器原理”等主干课程,最终通过课程设计、集中实践等教学环节将所学课程融合贯穿,完成专业的实验教学和实践能力的培养。

二、实践教学改革方法与措施

1.实验室建设和实践教学课时分配调整

测控技术与仪器专业实践培养将传统的“验证性实验教学模式”改为“结合实际应用的综合设计性实验模式”,重点培养学生的动手实践和创新能力,提高学生的专业学习兴趣,培养适应社会需求的人才。因此,学院整合实验室资源,在电工电子实验中心等学院平台实验室基础上,对测控专业实验室进行充分建设。目前,已有传感器与检测技术、信号与系统、仪器设计实践等实验室,整个实验室的建设具备如下特征:

(1)多学科综合。每个实验室实验项目在设置上尽可能涵盖多门“软”、“硬”课程,将“传感器原理”、“测控电路”、“测试信息处理”、“虚拟仪器原理”等多门课程的知识点综合到一起,让所学知识串联起来,而不仅仅是为了一门课程开设实验。

(2)紧密结合实际应用。结合传感器、测控技术、计算机等技术来搭建开放式模块化的实验平台,让学生接触工业应用中的实际真实对象,自己动手搭建测控系统并能够灵活组合设计,提高学生学习兴趣。

(3)提高学生动手实践能力。按照“从基础原理性实验、验证性实验到综合性设计性实验、研究性实验、创新性实验”的思路来逐步提高学生动手实践能力,让学生从原理到实际应用来逐步学习和提高。

(4)将实验教学整合为网络化和开放式的实验教学过程,同时还具有良好的扩展功能以适应不断更新的教学需求。

此外,积极对实践教学课时分配进行倾斜和调整,主要专业实践环节为:测控电路课程设计,单片机课程设计,虚拟仪器原理与实践课程设计,仪器设计实践,专业实践和毕业设计等。这些课程中,学科平台基础课有实验课程14门;专业平台课程有实验课程10门;集中实践环节5次8周。这些课程的共同特点是专业性强,实验、实践环节要求高。

2.前沿技术和科研项目在专业培养体系的引入和应用

在实践教学具体实施环节中,按照学科专业基础实验平台和综合应用及实训平台两个平台进行建设,学科专业基础实验平台为保证传感器与检测技术实验室、信号与系统实验室、仪器设计实践实验室等基础原理性实验、验证性实验的开设和培养,综合应用及实训平台为了保证课程的综合性设计性实验开设、选修实验、自选实验、课程设计、学生课外科技活动、测量控制与仪器仪表大赛、电子设计大赛、实验教改项目实验、教师科研项目实验等多种实训项目以及平台,彻底对学校全面开放。在综合应用及实训平台建设和学生具体培养中,要求指导教师必须将前沿技术和自己的科研项目在专业实践培养中引入、讲解并化简为多种实训模块加以应用。

3.实用软件在专业教学全过程辅助应用

在提高测控技术与仪器专业学生动手实践能力培养这个问题上,不再是非要等到上实验课或实践实训项目时才开始培养。像Protel、LabVIEW等一些实用软件原来是等到大三开设这门课程时学生才开始学习,严重影响学生实践动手能力的培养。针对这些问题,提出充分发挥Protel、LabVIEW等软件的强大辅助教学功能,在大部分课程上进行全过程辅助应用,不仅提高了学生对课程理论知识学习的掌握程度和学习兴趣,而且让学生尽早接触、掌握这些专业必备软件,应用理论知识解决实际问题,获得将来课程设计、电子大赛中产生的类似问题的解决方法和实际操作。最为重的要一点,是培养学生的自行学习能力。整体辅助教学软件平台设计方案如图1所示。

以下对实用软件在专业教学全过程中的辅助应用举例介绍。

(1)Protel、Orcad/Pspice等软件辅助教学。Protel是电子设计行业必备软件,河南工业大学院测控专业也在大三专门开设了课程。早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用,它的功能较少,只有电路原理图绘制与印制板设计功能,如今PROTEL已发展到DXP 2004,是个庞大的EDA软件,包含电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真等功能。在种类众多的仿真软件中,Orcad/Pspice也是应用非常广泛的EDA软件,它是一种电路模拟软件,具有对各类的模拟电路、数字电路、模/数混合电路进行模拟、优化设计等功能。

电路、模拟电子技术、数字电子技术等课程是测控专业非常重要的专业主干课,这些课程知识的掌握程度直接关系到后续课程的学习和理解掌握。这些课程是理论性和实践性结合非常紧密的课程,在培养过程中一定要非常重视实践培养,不能只掌握了电路理论中定理和定律而不会设计电路,但在这些课程的学习中往往学生感觉接受起来比较困难,因此,在这类课程或后续的测控电路等电学课程学习中,将Protel、Orcad/Pspice等软件直接引入课堂教学,在学习电路理论知识的同时,实时改变电路元件参数,观测输出的电压、电流等数值,尤其适用于类似戴维宁定理、互易定理等学生学习难点较大的重点章节,特别方便,图形化输出结果极大增强了教学效果和学生的实践能力培养。同时,学生已在轻松的环境下学会了如何掌握各种仿真参数的设置方法、如何观测分析仿真结果、如何修改仿真参数、如何综合运用各种仿真对电路进行分析。在延伸教学内容中,可涉及如何进行电路原理图设计、电路PCB制板等一系列完整的电子设计步骤。这样,不仅使学生课堂上牢固掌握了理论知识,更为可贵的是学生明白所学课程的重要性和实用性、后续软件课程的先知性,并且提高了参与后续实验环节、实训平台的积极性。Protel、Orcad/Pspice等软件辅助教学基本教学方法如图2所示。

(2)Multisim、LabVIEW软件辅助教学。目前,美国国家仪器公司(National Instruments Corporation,NI)已与中国高校合作建立了面向电子电路、信号处理、测量与仪器、控制设计与仿真、信息与通信等学科的近300多个教学与科研实验室,Multisim、LabVIEW软件是美国国家仪器公司设计开发的图形化系统设计工具,借助这些辅助教学软件,可将课程教学与实践能力培养有效结合起来,在课堂上即可对学生进行实践能力的培养。

Multisim是以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它通过电路原理图的图形输入,进行丰富的仿真分析。Multisim可方便应用于常用电子仪器原理与应用、电路、测控电路、模拟电子技术、数字电子技术、电子技术实践等课程教学中,完善该课程的实验和实践环节。

基于LabVIEW的虚拟仪器在教学试验中可以替代传统仪器,在工程实际领域可以节省开发时间和提高开发效率,并且可以大幅减少构建测试、控制系统和维护方面的投资。LabVIEW结合DAQ卡等相应的硬件设备,可以方便地开发出数字万用表、函数信号发生器、示波器、数字I/O和电源等常用的教学实验仪器。结合LabVIEW开发的各种信号处理实验室、控制系统仿真、振动噪声工具包软件,可以方便应用于信号与系统、测试信息处理、测控仪器设计等课程理论和实验实践教学中。图3为虚拟万用表,图4为信号处理实验室,通过这些用LabVIEW开发的实践范例,极大提高了理论教学效果和学生的动手实践能力。

三、应用效果分析与探讨

河南工业大学测控技术与仪器专业应用本实践教学方法以来,取得了一些显著成效,课堂教学内容更能够适合学科发展和应用型、复合型人才培养的需要,学生学习积极性提高,综合设计能力、工程实践能力和创新能力得到加强,学生主动参与第二课堂实践实训平台、全国大学生电子设计大赛等全国性的竞赛活动人数大幅度提高,每年在开放实验室进行自主项目训练的学生基本覆盖全专业。在2013年举办的首届全国大学生测量控制与仪器创新设计大赛中,测控技术与仪器专业取得全国一等奖1项、二等奖1项、三等奖4项的优异成绩,参赛人数达70人次。

测控技术与仪器专业是工科专业中实践环节培养要求很高的专业,必须长期开展实践教学方法的研究与探索,达到专业培养的目标要求。

参考文献:

[1]静.测控技术与仪器专业导论[M].北京:北京大学出版社,

2010.

[2]牛群峰.虚拟仪器在测控技术与仪器专业教学应用探讨[J].中国电力教育,2010,(34):136-138.

第6篇:测控技术与仪器范文

关键词:测控技术与仪器专业 教学研改革 高校教育

引言:为了顺应我国高等教育由专才教育向通才教育的转化,满足市场经济下社会对测控技术与仪器专业人才的具体需求。目前我国大多数高等院校已经逐步开始对测控技术与仪器专业教学工作的更新改革。然后由于教学改革工作仍处于摸索阶段缺乏有效的指导思想。因此,测控技术与仪器专业教学改革工作仍任重而道远。以下笔者根据多年从事测控技术与仪器专业教学的实践工作,提出几点提高现今高校测控技术与仪器专业的教学改革工作的具体措施。

1.对目前我国测控技术与仪器专业状况的概述

我国测控技术与仪器专业是在传统的“精密仪器制造”、“计量测试技术”、“光学仪器”等多个专业基础上拓宽、归并、更新,而形成一个新兴专业。其专业的学生主要面向与测量与控制技术、智能仪器设计、传感器技术、信息技术、电子与计算机技术应用等领域的科学研究、技术开发。同时,该专业是目前我国重点发展的科学技术专业,是专门为国家培养信息技术领域仪器仪表类人才的。正如著名科学家、两院院士钱学森、王大珩等所指出的,仪器是信息工具,在信息化社会发展中起着不可或缺的作用,也是信息时代信息在获取―处理―传输这个链条中的技术源头。如果说信息技术是新技术革命的关键。那么则测控技术与仪器专业则是技术革命的关键和基础。因此,高等院校作为我国测控技术与仪器专业人才的主要输出地,在教育培养工作上尤为重要。而目前,我国高等院校设立的测控技术与仪器专业课程设计仍比较单一,社会对测控技术与仪器专业人才的需求早已呈现多元化发展。针对目前社会对测控技术与仪器专业人才的需求,加强高校在测控技术与仪器专业教学改革工作势必成为高等院校教学的重点。

2.完善我国测控技术与仪器专业教学改革的具体措施

为了适应市场经济条件下社会对测控技术与仪器专业人才的具体需求,我国高等院校教育改革已经初步开展了由专才教育向通才教育的逐步转变。然后在教学改革中仍存在一定的问题,阻碍着高等院校测控技术与仪器专业教学改革工作。以下笔者更具多年从事测控技术与仪器专业教学的时间经验,粗浅提出几点加强我国高等院校在测控技术与仪器专业教育改革工作的具体措施,以供参考。

2.1立足于测控技术与仪器专业全局进行教学改革,强化课程体系建立

想要全面的完成测控技术与仪器专业的教学改革工作,培养学生综合素质,提高高等院校教育质量,其核心条件既是立足于测控技术与仪器专业全局进行教学改革,强化课程体系建立。目前,我国部分高等院校在教学改革中,采用由繁到简删除教学内容对具体知识点进行反复打磨的手段,已达到教学改革的目的。虽然眼前可以取得比较快速的教学改革作用。但是从测控技术与仪器专业教学改革的整体大局上来看,单一的删减手段在教学改革中缺乏整体的优化和指导,不断的深入发展下去势必会造成改革工作低效率没有头序的局面,根本不能从实质上对传统测控技术与仪器专业进行教学改革,达到适应社会发展的真实目的。因此,高等院校在实际教育改革中,应该认真的研究每门课程在人才培养中的地位,立足于测控技术与仪器专业课程的全局出发,在改革上做到从整体优化开始,再到局部的细致考量。在课堂体系的建立和教学内容的改革方面更要严格遵循,从整体到局部的改革战略,以此达到高校测控技术与仪器专业改革的真实目的。

2.2改革测控技术与仪器专业的实验教学,加强学生的实践能力

测控技术与仪器专业实验教学作为测控技术与仪器专业教学内容的重要组成部分,是培养我国测控技术与仪器专业应用型人才的主要途径。然后,我国传统的测控技术与仪器专业在实验教学上往往与理论教学捆绑,实验内容不仅过于简单繁琐,在实验设计上还存在大量实验的重复,致使学生对实验课堂没有兴趣,不仅无法达到帮助学生吸收掌握测控技术与仪器专业理念知识的实验目的,还缺乏在实验课中对学生实践操作能力的培养作用。因此,针对目前我国测控技术与仪器专业实验教学存在的主要问题,高等院校在教学改革中应该注重发挥实验课的本质。首先,在实验课的设计上,应该根据目前我国社会对一名优秀的测控技术与仪器专业人才的实际需求,明确实验课堂设计。即明确作为一名优秀的测控技术与仪器专业人才所需要掌握的基础和能力训练,从而开展实验课教学;其次,将科学研究引入到测控技术与仪器专业实验课中。通过老师预留的科研课题,学生自己选择仪器,设计方案,最后得出科研结果。在科学研究中通过感性的思维,理论知识的穿线,让学生充分的吸取并掌握测控技术与仪器专业知识,也同时满足学生对日后实际工作中实践工作经验的需要,提高学生的实际动手能力;最后,建立学生为主全新的实验课考评体系。传统的测控技术与仪器专业实验课考评体系主要以老师评价为主,学生被动接受,长久下去势必导致学生情感接受上的缺失。因此,针对目前考核评价体系的不足,高校应该对加强对实验课考核评价体系的改革。建立属于学术自己的考评体系,将考评的主动权移交给学生,老师在考核中起到辅助引导监督、作用。重视和鼓励学生对自我的评价和互相的评价。在情感上使学生认识到实验课教学的自主性,在操作上强化了在实验课教学中学生学习的积极性,从而落实实验课教学的最终目的。

结束语:

综上所述,我们可以看出随着我国市场经济的高度发展,社会对测控技术与仪器专业应用人才的要求日益提高。我国高等院校在测控技术与仪器专业教学改革的道路上仍任重而道远。目前,我国对测控技术与仪器专业的教学改革仍属于初期摸索阶段,没有形成大规模具有指导性的改革工作,教学改革工作仍任重而道远。因此,加强我国测控技术与仪器专业教学改革工作势必成为我国高等院校教学改革的首要工作,提高我国高等院校办学质量的客观要求。

参考文献:

[1]胡艳玲,吴希军,刘海龙,专业课程设置改革的探讨.教学研究,2007年11月第30卷第6期

[2]马丽芹,葛松华,加强课程系列建设达到整体优化.高教研究,1998年第2期总第45期,P31-43

[3]唐鸿儒,郑洁,黄亚忠,测控技术与仪器专业教学研究与实践.高教论坛,2009年5月第5期

第7篇:测控技术与仪器范文

     读了三年的大学,然而大多数人对本专业的认识还是寥寥无几,在测控技术与仪器周围缠绕不定,在大二期末学院曾为我们组织了一个星期的见习,但由于当时所学知识涉及本专业知识不多,所看到的东西与本专业根本就很难联系起来,在很多同学心里面对于本专业一直很茫然。 今年暑假,学院本来是组织我们去上海实习,但由于突如其来的非典型疫症,使得全盘计划不得不重新来定。经过学院的努力,最终选择了顺德作为我们的实习基地。

    什么是测控技术与仪器?本专业适合干哪方面的工作?本专业前途如何?带着这些问题,我们参加了这次的生产实习。本次生产实习由查晓春、黄爱华和黎勉三个老师带领,测控专业总共四个班,150几人参加实习。6月30日出发去顺德,安住在顺德大良风城中学。

    三年来第一次来到一个陌生的地方,真是一件令人兴奋的事情,我们住的中学环境很好,由于这是一所中学,又遇暑假,这里很静,真是学习的好地方,本人正好想在实习之余顺便的进行自己的网络工程师计划,这样可以让时间滴水不漏了。本次实习预定是三个星期,但由于出现些预想不到的事情,最终把行程缩短为两个星期,而本次生产实习在教学计划是四个星期,所以剩下的两个星期必须在下学期补回!

    两个星期的生产实习,我们去过了申菱空调设备有限公司、顺特电气有限公司、美的洗碗机公司、联塑科技实业有限公司、广东泓利机器有限公司、顺德科威电子有限公司、广东锻压机床厂等大型工厂,了解这些工厂的生产情况,与本专业有关的各种知识,各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,传感器在空调设备的应用了,电子技术在电子工业的应用了,精密机械制造在机器制造的应用了,等等理论与实际的相结合,让我们大开眼界。也是对以前所学知识的一个初审吧!这次生产实习对于我们以后学习、找工作也真是受益菲浅,在短短的两个星期中让我们初步让理性回到感性的重新认识,也让我们初步的认识这个社会,对于以后做人所应把握的方向也有所启发!

    顺德是个美丽的地方,这里的交通路线四通八达,或许这就是顺德为什么一直保持全国百强县之首的原因吧!当然还有其体制是否健全原因,社会保障是否完善原因!这里也是我们初涉社会的开端,迈向美好而残酷的未来,我一直坚信自己的能力,即使人生路如顺德四通八达的公路,但方向只有一个,那就是前进,永不言弃,永不退缩! 申菱空调设备有限公司 7月1日,这是我们实习的第一天,我们来到了申菱,这是一家生产中央空调的厂家。来到该厂,该厂负责人首先介绍了一下申菱的一些生产情况。

    了解到,广东申菱空调设备有限公司于1992年正式建成投产,是集科研、生产、检测、销售、工程服务于一体的现代化企业,是中国500家最大电气机械器材制造企业之一。专业生产“申菱”牌大、中型水冷、风冷单元式空调机,洁净式空调机,恒温恒湿型机房专用空调机,屋顶式空调机,高温环境特种空调机,除湿机,冷水机组成风机盘管、柜式风机盘管和组合式空气处理机等末端设备。其中单元式空调机和洁净式空调机包括冷风型、冷风电热型、热泵型、恒温恒湿型等多个系列和品种。 接着将我们分成五组对其生产车间进行参观。

    我们首先来到钣金车间。从车间的定置管理图中,可了解到该车间的生产过程是: 下料区 冲压成型区 焊料一库 焊料二库 冲压转型区 散件特检点 铝合金加工区 钣金半成品周转区 焊接 喷涂 成品。 在钣金车间,观看了各种机器的生产情况。有m-2023剪板机、j23-25冲床、j23-40冲床、j23-60冲床、j23-80冲床、j28-500四柱油压机、csw-250冲角床、ta-60t弯板机、rg-80弯板机等等,各种我们熟悉和陌生的机器。 接着是两器车间。

    在两器车间,我们观看了压力容器用钻床、翅片冲床的生产过程,以及一些已经记不清名字的机器的生产。在总装车间,该厂负责人为我们讲解了管壳式换热器和水冷冷凝器的原理。在这个车间,我们已经能够看到完整的中央空调的雏形,在这个庞然大物中,用到了我们所学过各种各样的知识,有传感器了,有电子技术,精密机器制造等等。从申菱公司生产车间,我们可以看到中国空调技术已经基本成熟,看是它的中央处理芯片还是要靠进口!

第8篇:测控技术与仪器范文

关键词:单片机;电子秤;测控技术与仪器;课程设计

作者简介:白洁(1968-),女,陕西西安人,西安交通大学电气工程学院,高级工程师。(陕西 西安 710049)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0085-02

测控技术与仪器专业是由教育部在1998年把计量仪器、光学仪器、计时仪器、分析仪器、热工仪表、航空仪表、电子测量仪器等11个仪器仪表类的专业合并而成的,发展至今已成为一门实用性非常强的学科。[1]它专业口径宽,涉及知识面广,整合了多个专业方向的知识,主要包含了电子、机械、计算机等方面。测控技术与仪器专业综合课程设计是西安交通大学测控专业大学四年级必修的一门专业课程,旨在提高学生综合应用所学专业基础理论,独立设计、构建、调试仪器与检测系统的能力,强化对仪器与检测系统工程的感性认识,培养学生在系统分析、设计、开发与研究等方面的基本能力。[2]

一、综合课程设计实训方案

测控专业综合课程设计被安排在大四的第一学期,是在所有必修课程和绝大多数选修课程学习完成后开设的,是对“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“传感器原理及应用”、“电路分析”、“智能仪器”和“数字信号处理”等课程知识的进一步理解、巩固、加深和应用。

测控专业综合课程设计共64学时,其中上课16学时,实验48学时。上课部分是由老师各用2学时把各自的研究方向、在研课题以及相关理论向学生进行介绍和讲解,学生再结合自己的兴趣、能力选择课程设计的指导教师,教师以此为据分配课程设计的题目,提出具体要求,学生独立完成课程设计。指导教师和学生之间是双向选择,调动了学生自主学习的积极性。

综合课程设计是实践教学环节中除毕业设计的一次较大型实践训练,从元器件的选型到系统的构建以及放大、调理电路的选择与搭建、数据的采集及调试、接口程序的编制等全由学生自己去完成,而教师只起引导作用。这样,学生在完成实验后,不仅在系统设计能力、硬件选择能力和系统构建能力等方面大大增强和提高外,自信心和成就感也得到极大加强。[3]学生第一次遇到这种综合性强、设计的灵活性也较大的实践项目,要在48学时内完成是有一定难度的。首先对实验室实行了开放式管理,学生可根据自己情况自主选择实验时间。其次,为了引导学生尽快进入课题,将设计目标细化,分为几个小目标,学生可根据自己的实际情况一步一步完成,最后进行综合。本文以选题之一的“智能电子秤”的设计为例,介绍其实施的具体方案。

1.“智能电子秤”设计目标

“智能电子秤”的设计这个项目虽然功能简单,但涉及了从传感器电路、信号处理电路到显示电路的整个测量系统组建的相关知识。通过该项目使学生掌握智能仪器设计的总体思路和方法,将所学的基础知识进行综合应用,理论和实践相结合,培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力。“智能电子秤”的设计目标:量程0~6.0kg,准确度1%,分辨力5g,输出方式为4位LED显示,并具有量程变换和超重报警功能。

2.总体方案设计

根据设计目标,学生在查阅大量相关资料的基础上,采用模块化的总体设计方案。把“智能电子秤”的总目标分解为5个内容相对单一的小目标,包括了软硬件两大部分:查阅相关资料,确定智能电子秤总体方案;搭建活塞压力计YS–6、压阻式传感器及供电电路组成的传感器电路;使用protel对单片机C8051f020构成的信号处理及数码管显示电路进行硬件设计;使用C语言进行程序设计,并使用keil c51仿真;对电子秤进行系统性能测试。智能电子秤组成框图如图1所示。

测量系统的组建这部分内容是已经学习过的“电气测量技术“课程的核心内容,学生通过自主设计,结合相关的理论知识,就可以很好地完成这部分设计。通过实践验证了相关的理论知识,可以激发学生进行探索的积极性。

3.“智能电子秤”硬件电路的设计

由图1可知,智能电子秤由压力传感器、信号调理电路、具有AD转换功能的单片机和显示等4个部分组成。

(1)压力传感器电路:选择的是实验室现有的由活塞式压力计YS–6、压阻式传感器及供电电路组成,其中压力计和传感器是集成到一起的,可直接使用。

(2)调理电路:包括差动全桥、放大电路和滤波电路三部分组成。与压阻式压力传感器相配的调理电路采用恒流源供电的差动全桥,其中供电电流为14mA。单片机的AD转换基准电压是2.403V,而压阻式传感器的输出信号为–5~55mV,这就需要对传感器的输出信号进行放大处理。根据计算可得放大器的放大倍数为25左右比较合适。传感器的输出阻抗很高,要求放大电路须有更高的输入阻抗,不从传感器输出端吸收电流,以免破坏传感器的工作状态。学生选择的AD620仪用放大器特点为:差动输入,单端输出,电压增益连续可调,并有效地解决了后级负载对地连接的问题。另外在AD620的输入与地、输出与地之间都接了10 F的滤波电容,增强抗干扰能力。

(3)AD转换电路:电子秤设计要求的分辨力为5g,量程为0~6.0kg,即可算出需要12位的AD转换,所以选择单片机C8051f020的12位AD来完成。

(4)显示电路:将单片机分析处理的数据显示出来,利用集成的四位共阳极数码管显示。数码管的位选是单片机的P0.0–P0.3端口,段选是单片机的P0.0–P0.7端口,采用的是动态显示。

学生最终完成的电子秤的硬件电路图如图2所示。

4.“智能电子秤”软件部分设计

智能电子称是采用Keil C51单片机软件开发系统进行程序编写,实现电压信号采集、12位AD转换、数据处理及四位数码管显示等功能。同时也在程序中加进了两个智能化功能:超重显示和量程变换。程序的流程图如图3所示。

二、电子秤的静态性能评价

这一部分内容对测控专业的学生来说是很重要的,它有助于学生判定所设计的仪器能否达到系统设计要求。通过分析可得,用于静态称重的电子秤主要误差来源有:压力传感器、传感器输出信号的处理系统(包括前置放大器、A/D转换器和机械承重系统等)。其中机械承重系统的误差、电源波动引入的误差以及称重传感器与测量线路引线带来的等不易定量计算误差可通过合理的设计、安装来削弱,并在误差分配时给予一定的冗余量来保证。[4]该电子秤的系统的量程为6.0kg,在满量程范围内标定点数l=7,正反行程循环次数n=4,标准砝码提供的标准值,总计标定值的个数N=56,如表1所示。xj表示标准重量,mj表示显示的重量,单位均为kg。

最后通过计算可得该电子秤的各静态性能指标:拟合直线方程:采用最小二乘法得拟合直线方程,,

可得测量系统零点为;独立线性度:=0.15%;滞后:=0.30%;重复性:取置信因子K=3,置信度为99.73%时的重复性=0.27%;准确度:在传感器或含有传感器的测量系统中,通常用精度A来表征准确度,它由线性度、迟滞、与重复性之和得出,即A=++=0.15%+0.30%+0.27%=0.72%;最大引用误差=0.33%。由此可确定,智能电子秤满足设计要求,其准确度是0.72%,可评定为Ⅳ级。

通过对“智能电子秤”的设计和制作,学生把学到的课本知识和实践相结合,对所遇到的困难能够积极解决,比如在发现测量误差比较大时,找原因,了解误差的来源。这一切都表明学生能够自主学习,而不是等着老师来解决问题。学生一旦能自己找到问题并解决,就会提升自信心,激发了学习的积极性。“智能电子秤”虽然是一套由传感器和单片机构成的简单智能仪器,但也充分体现了智能仪器的普遍设计思路和方法,为以后复杂智能仪器的开发打下了基础。

三、结论

测控技术与仪器专业综合课程设计已开出了5届,实践表明该课程的开设是较为成功的,有效培养了学生的实践能力和工程意识,提升了学生的专业认同度和学习积极性。学生根据自己的兴趣和能力选择课程设计的题目,更能激发自主学习的积极性,有助于学生有效地掌握所学知识,缩短从理论知识到实际应用的过程,使学生得到了一次完整的系统性的工程实战训练,大大加强了对理论知识的融会贯通和对实践动手能力的锻炼,为后续的毕业设计以及为将来走入科研工作岗位打下了一定的基础。

参考文献:

[1] 朱维斌,赵军,陆艺.测控技术与仪器专业传感器系列课程设计实验环节探讨[J].中国现代教育装备,2010,(21):118-119.

[2]向欣,王永骥.测控与自动化专业综合课程设计实例[J].实验室研究与探索,2008,(8):119-122.

第9篇:测控技术与仪器范文

关键词:无线网络化;测控技术;测控仪器

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.097

1 引言

随着我国现代科学技术的提高,我国计算机技术有了极大地进步,相应的与计算机有着密切联系的测控技术也得到了同步发展,测控仪器的完善和改进为无线网络化测控提供了有力的基础保障。测控仪器是测控网络化的核心,其承担着一些最基础但最重要的工作,测控仪器是测控技术的以完美实现的保障,同时网络化测控技术的优化升级也依赖网络测控仪器的发展。因此对无线网络化测控仪器的发展,不仅仅黑丝单独的体现出测控仪器硬件的完善和改进,而且对无线网络化测控技术的进步也有反馈的作用,只有这样测控技术和测控仪器两者互相发展,互相促进才能实现整个测控行业的大进步,提高我国测控技术在我国际中的地位,增强我国的综合实力,最终会惠及全国人民,为提高全国人民水平做出巨大的贡献,因此网络化测控仪器和测控技术的研究与实现是一项具有重大意义的工程。

2 无线测控技术与测控仪器的相互作用

无线测控技术的不断发展,促进了对测控仪器的研究,无线网络测控仪器具有复杂性,多元性,它能够将不同的技术和不同的硬件进行有效的融合,进而为自己使用,例如:无线测控仪器将计算机、自动化控制的PLC、通信技术、测量技术,进行有效的结合,并且充分发挥各技术的优势,实现资源整合并且得到充分利用的局面,并且能够通过实现多系统的仪器,不仅仅为某一人或某一个特定领域服务,而是实现一台仪器为多人或者多领域的应用,这样节约了资源,提高了工作效率。另外无线测控技术不受地理位置的限制,使用者可以通过网络来远程控制测控仪器,这样就免除了一些测试人员远途奔波的去对一些需要调试的测控仪器去调试。无线测控技术的发展对测控仪器的发展起到了促进的作用,同时测控仪器硬件设施的不断更新和完善,也促进和拉动了无线测控技术的发展,拉动无线测控技术的更新和提高。随着科学技术的不断发展,计算机的广泛应用,人们对生活品质要求的不断提高,无线测控技术对测控仪器的促进的优势会越来越明显,同时测控仪器对测控技术的拉动优势也会越来越明显。

3 测控仪器的发展历程

自1970年以来,计算机的应用的已普遍,微电子技术和数电、模电的迅速发展,在这种形式下,测控技术和测控仪器应用而生,并取得了巨大的发展,相继产生了智能仪器、虚拟仪器和网络仪器等,这些仪器与计算机的结合越来越紧密,以至于现在很难完全界定计算机与现代测控仪器的概念,并且随着计算机不断地渗入到我们生活中的每个方面,现代测控技术也逐步进入了我们的家居生活中,并且到了人们离不开的地步,对此产生了一定的依赖性。1.智能仪器。1980年后,随着微处理器技术的完善,并且被首次运用到测控仪器中,仪器前端的控制面板开始朝向实体的键盘化方向发展,与传统仪器模式不同的个人仪器被首次应用,并且广受好评得到了快速的发展和广泛的推广。自20世纪90年代来,仪器仪表智能化出现了很大的改观,微电子技术影响了仪器仪表的设计,到DSP一些完善的芯片出现,这些新科技和新技术使得测控仪器仪表对于数字的处理能力大大的增强了,功能也变得更为强大,仪器仪表的处理数据和图像的能极大地提高了。智能化仪器比传统的测控仪器具有操纵性好、能有效地进行人机对话、可编程的优点。但由于这种智能化仪器也有一些自身的缺点,如价格昂贵、实时性差,因此智能化测控仪器还存在很大的发展空间。2.虚拟仪器。20实际90年代初期,市面上出现了一种新型的测控仪器,也就是虚拟仪器,是继PCI之后出现的一种新型测控仪器。虚拟仪器是指以计算机为核心,有使用者定义并且具有虚拟前端面板和测试功能的一种计算机仪器系统。虚拟仪器与传统的仪器相比有较多的优点,其并不强调物理上的一些实现形式,用户可以根据自己的设计思维来定义仪器的相关功能,以实现软件硬件的共享,这样测控仪器软硬件的局限性较小。但与传统的测控仪器相比虚拟仪器在实时性方面存在着一些欠缺,实时性比较差,也就不可避免的产生一些量化方面的误差。3.网络仪器。网络仪器的测控设备,测控对象都可以通过测试现场的一些普通仪器设备,并且将这些普通设备取得的一些相关的资料数据经过有效整合,并通过计算机网络传输给异地的一些精确度比较高的仪器来进行处理分析,并且实现许多测量信息的有效共享,并且实时掌握一些关键信息的变化趋势。网络技术的发展和计算机硬件和软件的大幅度提升,使得网络仪器得到了迅速的发展,无线网络化测控系统具有使用方便、操纵性强、组网容易、维护时不仅费用低而且还比较方便,不受时间和空间的束缚限制,并且在对它的安装时比较简单容易,对其的扩展性也比较好,因此人们对无线网络测控仪器颇受欢迎,并且成为人们研究网络化测控技术和测控仪器的热点。

4 嵌入式无线网络化测控仪器的研究现状和意义

最近这科技迅速发展的10年来,互联网+以及大数据的广泛应用以及其他高科技技术的融合,智能化的测控仪器得到了迅速的发展,网络化的测控技术已经成为了测控技术的关键,以互联网为代表的计算机网络的发展迅速,并且推动了无线测控仪器的相对完善和改进,并且突破了传统的通信传输方式在时间和空间上的限制,使长距离、大范围的通信成为了现实。到目前为之,无线网络化测控仪器依托和依赖的技术主要有:RFID、蓝牙、WIFI,每个通信技术都有各自的优点和缺点,只有分析复杂的现实情形,才能合理的运用在这些技术更好的为无线网络化测控仪器来服务。

目前,美国及一些发达的欧美国家在无线网络测控技术和测控仪器上面投入的经历和成本比较大,因此也取得了相应的发展。总观国内对无锡县网络化测控仪器的研究现状,虽然也取得了一些可喜可贺的傲人成绩,但总体还不算太成熟,与美国以及欧美一些发达的国家尚存在一些差距。国内目前网络化测控仪器的研究仍停留或许长时间处在LXI-C的水平上,由于缺乏相应的理论基础和高技术作为支撑,目前国内的无线网络化测控仪器的发展仍需要努力,并仍有较大的提升空间。

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5 总结

在实际的工作需求中,一个测控仪器的可靠性和稳定性对整个测控系统都起着至关重要的作用。测控仪器的稳定性不仅与自身硬件有关,而且还与无线网络化测控技术的发展水平和发展稳定性有关,通过二者的有效促进结合,不仅能提高无线测控系统的稳定性和实用性,还能降低整个测控系统的成本,以达到合理利用资源,减少浪费的目的,并且最终达到提高经济效益惠及人们的日常生活水平的目的。

参考文献:

[1]陈智瑜.大气污染源SO2紫外荧光自动分析仪的无线测控技术研究[D].华南师范大学,2007.

[2]周敏刚.基于IEEE1451.2标准和ZigBee协议的温室智能控制器的研究[D].浙江大学,2007.

[3]祝青园,王书茂,康峰,张磊,陈度.虚拟仪器技术在农业装备测控中的应用[J].仪器仪表学报,2008(06):1333-1338

[4]胡加强.基于无线传感器网络的化工装备数据采集技术研究[D].武汉工程大学,2013.

[5]杨东.Zigbee无线通信技术在试验测控系统中的应用[D].济南大学,2010.

[6]刘阳.基于虚拟仪器技术的无线智能火灾自动报警系统研究[D].天津理工大学,2012.

[7]徐久强.论虚拟仪器基础结构的无线传感器网络实现原理[D].东北大学,2009.