狄卫国 孙晓云 闫德立 王伟明
关键词:电子信息工程;生产实习;教学模式
随着当前企业对于人才标准的不断提升,不仅要求人才具备丰富的理论知识基础,同时还应具有较强的动手实践能力,实践性应用型人才已经成为企业在人才招聘时的重要选择标准。生产实习是本科学习教育阶段一个实践性重要教学环节,是培养和丰富学生的动手实践能力,加强其对于理论知识的应用的重要实践活动。为此我们对电子信息工程专业生产实习教学内容和模式进行改革与探索。
1传统生产实习存在的问题
近年来,企业为了生存和发展,其重心转向了各自的生产和经营上,越来越不愿意接收学生实习,担心学生实习会耽误工作影响经济效益。大批学生到企业实习,必然影响企业正常的生产秩序,给企业带来了不少的额外负担和不便,很多高校逐步演变成带学生到企业参观,这使得学生只是简单地了解一下企业概况或生产流程,无法真正理解并体验生产整体的操作规程,这样无法达到实习的目的,使提高学生的实践能力大打折扣。
为了消除传统生产实习模式的诸多不利因素,真正做到专业实习培养学生分析问题和解决问题的能力,提高实习的效率和效果,更好地实现应用型人才培养目标,实行“内外并行”的实习教学模式,制定合理的校内校外实习内容和形式。校内实习以锻炼学生动手实践能力为主,弥补企业实习动手机会少的不足;校外实习以开阔学生视野、培养学生适应社会、增强应变能力为主。在不断探索和实践中把校内校外实习有机结合起来,实现校内校外实习的优势互补,使学生的综合实践能力得到提高。
2校内生产实习教学内容改革
根据电子信息领域对电子信息工程专业人才培养的需求进行调研分析,与企业人士沟通明确目标,对电子信息工程专业生产实习教学内容进行改革,在校内实习阶段充分利用校内铁路实训中心,城市轨道交通通信与行车控制重点实验室和电子工程河北省实验教学示范中心专业实验室,根据学校自身的特点和优势设置实习项目,让学生掌握电子信息工程专业和轨道交通行业的相关技术。
2.1综合监控系统与环控、火灾、广播等联动实训
讲解城轨综合监控系统的发展及应用背景,介绍监控系统单控操作、监控系统模式控制操作、车控室IBP应急启动联动、应急预案演练消防等内容,以及相关操作流程,并指导学生进行实际操作。
2.2城市轨道交通屏蔽门与售检票实训
讲解城市轨道交通屏蔽门的基本概念及各种门体的相关功能、城市轨道交通屏蔽门五级控制系统以及优先权和自动售票系统,学生在实验室对屏蔽门五种控制方式进行实际操作,了解单程票的发卡流程、AFC自动售票软件的操作流程和储蓄卡的发票流程。
2.3城市轨道交通ATS仿真系统实训
讲解城市轨道交通列车线路沙盘的构成,ATS仿真系统的组成,城市轨道交通ATS仿真系统通过与沙盘的结合,实现对沙盘上信号和道岔的实时控制和显示,最大限度地模拟实际列车运行情况,图1为城轨沙盘模型。通过演示中心级OCC控制、车站级ATS控制自动排列进路,列车的自动运行,使学生了解ATS系统对整条线路的运行进行监督和控制功能,准确理解CBTC移动闭塞模式和固定闭塞模式的切换,并指导学生对车站连锁系统进行实际操作,其间对学生进行城轨相关知识的问题测试,考核学生实际掌握情况。
2.4铁路牵引变电所虚拟仿真实习
借助虚拟现实技术实现铁路牵引变电所的三维可视化仿真,让学生不受时间限制,可重复操作和安全的实验环境,克服现场实习的种种不便。铁路牵引变电所虚拟仿真系统认知模块模拟了变电所的六个部分,分别包括变电所的大门入口、户外高压侧、户外补偿装置、户外馈线测、控制室、高压侧相关设备等,图2为牵引变电所全景图,通过牵引变电所的虚拟漫游学习,使学生掌握牵引变电所的工作原理、整体布局,掌握铁路牵引变电所一次二次设备工作原理,掌握典型220kV变电所操作票和倒闸操作的主要工作流程等。最后通过考核模块,对学生学习情况进行考核测试,评估学习效果,系统自动评分,生成实习报告。考核分为认知考核和操作考核,认知考核需要学生通过系统漫游到指定位置、选择正确设备和完成对应答题后方可获得对应的考核分,图3为认知考核界面,操作考核需要学生按照操作票和系统提示进行操作,系统自动对每一步骤的正确性进行判断和评分。
2.5城轨虚拟仿真实习
本项目主要分为三个部分,分别为站台闸机仿真、转折机的仿真、地铁运营的仿真。站台闸机的仿真分为四个部分,分别为原理的展示、设备操作、设备的分解、设备的故障排查。转辙机的仿真,介绍的转辙机用于转换各种铁路道岔,用于改变道岔开通方向,锁闭道岔尖轨,反映道岔尖轨位置状态。地铁运营的仿真流程是操作相应线路的信号机按照既定的线路运行列车,主要涉及进路的办理,列车的停站和发站等一些知识,进路建立仿真界面如图4所示。学生按照系统生成的实操考核提示逐步完成操作,系统会自动记录学生每步操作得分情况,最后给出总评分。
2.6四合一开发板焊接與调试
学生从芯片焊接、产品组装、调试和检验等几个方面,完成一套综合8051、DSP、STM32和CPLD四种处理器的开发板的生产,使学生深入了解开发板的生产过程,在理解开发板工作原理的基础上,掌握产品的设计、选件、焊接、组装、调试等过程中的基本技能和方法。该开发板集成多种常用的传感器、通信、显示与电机驱动接口,涵盖了电子类数字信息处理主干课程的实验,目前其已用于EDA技术课程的实验教学。该开发板可发放给低年级学生使用,使学生较早拥有自己的实验平台,促进其自主实践学习。
2.7 SC版图设计
与山东芯动能集成电路有限公司合作,在线上实现SC版图设计项目,使学生熟悉Linux应用服务器环境以及常用命令的操作,快速掌握全定制电路效能仿真需要具备的基本开发技能,并切身感受在电路设计中直流、交流和瞬态分析考量,通过努力完成一个中小型项目。项目实战包括SC电路分析,仿真电路参数,sc版图设计,后续特征文件生成几个阶段。
3加强校外实习基地建设
本着共同发展的原则,充分利用产学研合作、校友关系,与相关企业签订实习基地协}义,制定切实可行的校外实习项目,电子信息工程专业现已建成河北唐讯信息技术有限公司、石家庄数英仪器有限公司、森思泰克河北科技有限公司和河北冀胜铁路器材有限公司等多个校外实习基地。通过外出实习让学生有与专业技术人员交流的机会,听到专业性的讲解以及亲自看到许多的先进电子设备,这些都很有助于学生对专业知识的理解以及与实际相联系,对学生以后的工作有所帮助。安排教师到实习企业进行学习和培训,促进教师实践能力的提高,保证实习教学目标的顺利实现。同时邀请企业工程技术人员给学生作专题报告,帮助学生增强对生产实际工作的认识。
4实习考核设计
为了能够客观全面地评价学生实习过程中的掌握情况,在以实习表现和实习报告为主的实习考核中,增加了动手操作、回答问题、实习测试、产品验收等考核环节,综合评价学生对每个实习项目的理解程度。最后,对实习学生通过问卷调查方法,了解学生对生产实习内容的掌握情况,分析实习效果情况,根据反馈实习过程中存在的问题,持续改进生产实习内容。
结语
生产实习是电子信息工程专业实践教学的重要环节,通过多年改革探索,充分利用校内实习实训资源,形成了校内实习和校外参观实习相结合的方式,激发了学生参与实习的兴趣和热情,使学生了解本专业相关技术标准和规范,使其在实践中了解到在工作中应遵守的职业规范,提高了学生团队协作、分析和解决复杂问题的能力,使其毕业后能尽快地适应工作的需要。
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