第一篇:典型电信号的观察与测量
实验十二 典型电信号的观察与测量
一、实验目的
1.熟悉低频信号发生器、脉冲信号发生器各旋钮、开关的作用及其使用方法.2.初步掌握用示波器观察电信号波形, 定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数.3.初步掌握示波器、信号发生器的使用.二、实验说明
1.正弦交流信号和方波脉冲信号是常用的电激励信号,可分别由低频信号发生器和脉冲信号发生器提供.正弦信号的波形参数是幅值Um、周期T(或频率f)和初相;脉冲信号的波形参数是幅值Um、周期T及脉宽tk.本实验装置能提供频率范围为20Hz~50KHz的正弦波及方波,并有6位LED数码管显示信号的频率.正弦波的幅度值在0~5V之间连续可调,方波的幅度为1~3.8V可调.2.电子示波器是一种信号图形观测仪器, 可测出电信号的波形参数.从荧光屏的Y轴刻度尺并结合其量程分档选择开关(Y轴输入电压灵敏度V/div分档选择开关)读得电信号的幅值;从荧光屏的X 轴刻度尺并结合其量程分档(时间扫描速度t /div分档)选择开关,读得电信号的周期、脉宽、相位差等参数.为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量,它还有一些其它的调节和控制旋钮,希望在实验中加以摸索和掌握.一台双踪示波器可以同时观察和测量两个信号的波形和参数.三、实验设备 序号 名
称 型号与规格 数量 备注 1 双踪示波器 低频、脉冲信号发生器
DG03 3 交流毫伏表 0~600V 1 D83 4 频率计 DG03
四、实验内容 1.双踪示波器的自检
将示波器面板部分的“标准信号”插口,通过示波器专用同轴电缆接至双踪示波器的Y轴输入插口YA或YB端,然后开启示波器电源,指示灯亮.稍后,协调地调节示波器面板上的“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等旋钮,使在荧光屏的中心部分显示出线条细而清晰、亮度适中的方波波形;通过选择幅度和扫描速度,并将它们的微调旋钮旋至“校准”位置,从荧光屏上读出该“标准信号”的幅值与频率,并与标称值(1V,1KHz)作比较,如相差较大, 请指导老师给予校准.2.正弦波信号的观测
(1)将示波器的幅度和扫描速度微调旋钮旋至“校准”位置.(2)通过电缆线,将信号发生器的正弦波输出口与示波器的YA插座相连.(3)接通信号发生器的电源,选择正弦波输出.通过相应调节,使输出频率分别为50Hz,1.5KHz和20KHz(由频率计读出);再使输出幅值分别为有效值0.1V,1V, 3V(由交流 毫伏表读得).调节示波器Y轴和X轴的偏转灵敏度至合适的位置,从荧光屏上读得幅值及周期,记入表中.频率计读数 所测项目 正弦波信号频率的测定 50HZ 1500HZ 20000HZ
示波器“t/div”旋钮位置
一个周期占有的格数
信号周期(s)
计算所得频率(HZ)
交流毫伏表读数 所测项目 正弦波信号幅值的测定 0.1V 1V 3V
示波器“V/div”位置
峰—峰值波形格数
峰—峰值
计算所得有效值
3.方波脉冲信号的观察和测定
(1)将电缆插头换接在脉冲信号的输出插口上,选择方波信号输出.(2)调节方波的输出幅度为 3.0VP-P(用示波器测定),分别观测100Hz,3KHz和30KHz方波信号的波形参数.(3)使信号频率保持在3KHz,选择不同的幅度及脉宽,观测波形参数的变化.五、实验注意事项
1.示波器的辉度不要过亮.2.调节仪器旋钮时,动作不要过快、过猛.3.调节示波器时,要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用,以使显示的波形稳定.4.作定量测定时,“t/div” 和“V/div” 的微调旋钮应旋置“标准”位置.5.为防止外界干扰, 信号发生器的接地端与示波器的接地端要相连(称共地).6.不同品牌的示波器,各旋钮、功能的标注不尽相同,实验前请详细阅读所用示波器的说明书.7.实验前应认真阅读信号发生器的使用说明书.六、预习思考题
1.示波器面板上“t/div” 和“V/div”的含义是什么?
2.观察本机“标准信号”时, 要在荧光屏上得到两个周期的稳定波形, 而幅度要求为五格, 试问Y轴电压灵敏度应置于哪一档位置?“t/div”又应置于哪一档位置?
3.应用双踪示波器观察到如图12-1所示的两个波形,YA和YB 轴的“V/div”的指示均为0.5V,“t/div” 指示为20μS, 试写出这两个波形信号的波形参数.七、实验报告
1.整理实验中显示的各种波形, 绘制有代表性的波形.2.总结实验中所用仪器的使用 方法及观测电信号的方法.3.如用示波器观察正弦信号时, 荧光屏上出现图12-2所示的几种情 况时, 试说明测试系统中哪些旋钮 的位置不对?应如何调节? 4.心得体会及其它.
第二篇:典型电信号的观察与测试
实 验 报 告
电工电子实验中心
实验名称:实验班级姓名学号实验台号:指导老师:实验日期
一、实验目的:
1、熟悉实验装置上函数信号发生器的布局,各旋钮、开关的作用及使用方法。
2、初步掌握用示波器观察电信号波形,定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。
二、实验仪器:双综示波器、函数信号发生器、直流毫伏表。
五、实验原理:
1、交流电信号有的按正弦规律变化,有的按三角或其他规律变化。按正弦规律变化的交流信号叫做正弦波信号。按三角规律变化的交流信号叫做三角波信号,还有方波等脉冲信号。它们都是常用的电激励信号,由函数信号发生器提供。
2、无论是那种信号,都有自己的波形图。电子示波器就是一种观察信号和测量信号图形和测量电信号参数的仪器,它可定量的测出电信号的波形参数,从荧光屏的Y轴刻度尺并结合其量程分档选择开关(Y轴输入电压灵敏度V/CM分档选择开关)读得电信号的幅值;从荧光屏的X轴刻度尺并集合其量程分档选择开关(时间扫描速度s/cm分档选择开关),读得电信号的周期、相位、相位差等参数;为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量,它还有一些其它的调节和控制旋钮。一台双踪示波器可以同时观察和测量两个信号波形。
六、实验内容:
1、了解双踪示波器的开关及控制旋钮或按键;
2、基本操作:
单通道操作:根据实验要求设定开关和控制按钮后,将电源线按到交流电源插座上。然后,按照如下步骤操作:
A. 开电源开关,确定电源指示灯变亮,约20秒后,示波器屏幕上会显示光斑,如60秒后仍未出现光迹,应从新检查开关和控制按钮设定位置。
B. 调节辉度(INTEN)和聚焦(FOCUS)旋钮,将光迹调节到适当的亮度,且最清晰。
C. 调节CH1位移旋钮及光迹旋转按钮,将挡线调节到水平中心刻度线平行。
D. 将探极连接到CH1输入端,将2Vp-p校准信号加到探极上。E. 将AC-DC-GND开关拨到AC,屏幕上将会出现方形波形。F. 调节聚焦(FOCUS)旋钮,使波形达到最清晰。G. 为方便信号的观察,将VOLTS/DIV开关和TIME/DIV调到适当位置,使信号波形幅度适中,周期适中。
H. 调节垂直位移和水平位移旋钮到适中位置,使显示和波形对校准刻度且电压幅度(V p-p)和周期(T)能方便读出。
双通道操作:见VERT MODE(垂直方式)开关置双踪(DUAL),此时的光
迹也显示在屏幕上,CH1光迹为校准信号光波,CH因无输入信号显示为水平基线。同通道CH1,将校准信号接入通道CH2,设定输入开关为AC,调节垂直反向位移旋钮(40)和(43)。双通道操作时,“触发源”开关选择CH1或CH2信号如果CH1和CH2为相关信号,则波形均被稳定显示;如为不相关信号波形也都被稳定同步。但此时不可同时按下“继续”(CHOP)和“交替触发”(TRIGALT)开关。5ms/div一下的扫速范围使用“断续”方式,2ms/div以上扫速范围为“交替”方式,当“断续”开关按入时,在所有扫速范围内均以“断续”方式显示两条光迹。使用“断续”方式先使用“交替”方式。
七、实验步骤及数据处理:
(1)将函数信号发生器的波形选择开关置“方波”位置,通过电缆线将“信号输出”A口与示波器YA或YB插座连接。
(2)接通电源,调节信号源的频率旋钮,是输出频率分别为1000Hz(由频率计读出)。调节信号源幅值旋钮,使信号电压输出的有效值为2V(由交流毫伏
(3)将信号源输出信号幅值分别调节到有效值1V、3V(由交流毫伏表读得),输出频率为1000Hz。调节示波器Y轴和X轴灵敏度至合适的位置,观察波形,八、实验结论:
(1)根据实验步骤绘制出波形如下:
(2)根据波形图的表格:(见附表;)
由附表可知所求时间常数τ=0.033ms
第三篇:第二单元观察与测量
二、观察与测量
单元教学目标:
1、发展观察、操作、空间想像和推理能力。
2、过观察实物,初步体会到从不同角度观察物体所看到的形状可能是不同的,并会进行辨认。
3、在实际测量活动中,了解测量方法的多样性,初步体会统一测量单位的必要性。
4、体会厘米和米的实际意义,初步了解厘米和米的关系,会进行简单的计算和测量。
5、初步学会估测和测量物体的长度。
提高质量措施:
1、提供生动有趣的学习情境。
2、引导学生思考与交流。
3、联系生活实际,自己比较活动。
教学内容:观察物体(P、12)
教学目标:
1、通过观察实物,体会到从不同角度观察物体所看到的形状可能是不同的。
2、会辨认简单物体从不同角度观察到的形状,发展空间观念。教学重点:
会辨认简单物体从不同角度观察到的形状。
教学难点:
体会到从不同角度观察到的的形状可能是不同的,发展空间观念。课前准备:
实物或图片等
教学过程:
一、出示玩具汽车,学会观察物体
第一步:
1、观察玩具汽车,学生分别站在汽车侧面和后面两个不同的方向观察。
2、分别把玩具汽车的侧面和后面对着全班,让学生说一说这是谁看到的?
3、小结:不同的位置观察同一物时,看到的形状可能是不同的。第二步:
1、让学生站在玩具汽车的侧面和后面观察,说说自己看到了什么?
2、与同伴进行交流。
第三步:
1、让学生观察书上的图,说一说。
2、利用教室里已有的物品,进行观察物体。
二、实践操作,巩固观察方法
1、第1题:下面哪一辐图是淘气看到的?
(1)、先说说淘和笑笑看到的熊猫是什么样的?
(2)、给淘气看到的打勾。
2、第2题:它们看到的是哪一面?连一连。
(1)、说一说小猫和小猴看到的是大象的哪一面?
(2)、连一连。
3、第3题:看一看,说一说。
先让学生自己读题按要求完成题目。再交流评议。
4、猜一猜。
上、下、左、右、前、后都相同的是什么物体?
三、课堂总结,课外延伸
在家找一个物体,从不同的角度观察,并做好记录。
四、教学反思
空间想象能力要想在一堂课中就有不错的表现,这是不切实际的,所以整堂课下来,只有那些基础很突出的学生才能基本掌握空间想象的方法,大部分同学还不能对某一物体进行想象,想象出从各个角度观察的结果。
教学内容:桌子有多长(P、14)
教学目标:
1、经历用不同工具测量同一物体长度的过程,体会统一长度单位的重要性。
2、认识厘米,体会厘米的实际意义。
3、能估计小物体的长度,会用刻度尺测量物体的长度。
教学重点:
能估计小物体的长度,会用刻度尺测量物体的长度。
教学难点:
掌握正确的测量方法,能在刻度尺上正确读出物体的长度。
课前准备:
尺子、铅笔等
教学过程:
一、创设情境,提出疑问
1、估一估、说一说:讲台有多长?课桌有多长?
2、小组讨论:你能用哪些方法来说明课桌有多长?
3、小组代表发言,说明自己的方法。(用手、笔、文具盒、书、本子、橡皮等)
二、学习厘米与测量方法
1、疑问过渡:为什么我们同学说的数都不相同呢?该怎么呢?
2、为了让我们得到数据相同,我们要用相同的工具来测量,要用相同的单位来计数。我们可以用“尺子”来测量。
3、认识尺子,学习厘米。
(1)、出示尺子,认识尺子。
(2)、认识刻度,学习厘米。先估计1厘米的长度,再在尺子上找出1厘米的长度。每两个刻度之间的距离是1厘米,也可表示为1CM。
4、联系实际,说一说什么东西的长大约是1厘米的?
5、动手操作:测量铅笔的长度。
6、说一说你的测量结果与测量方法。
7、小结测量方法:把一端对准0刻度,根据另一端与尺子上重合的位置,读出数值。
三、实践操作,巩固知识
1、第1题:先让学生估计并说一说大约数;再请学生进行测量;最后让他们看看自己估计得是否准确?
2、第2 题:先估后量再填。
3、第3题:先让学生独立完成,再说说自己是怎么想的?小熊量错的题目,说说怎样量才正确的?我们在测量时应注意什么?
四、课堂总结。
对于才一年级的学生,要在一堂课中掌握厘米的概念,还要学会正确的估算、测量,还是那句话,教材过难。
在练习中出现了一个很突出的问题,就是练习和书本的不配套。举例:看随堂„„
教学内容:去游乐园(P、16)
教学目标:
1、认识米、体会米的实际意义,能估计较长物体的长度。
2、掌握米和厘米间的关系,能恰当选择单位表示物体的长度。
3、认识米尺,会用米尺测量物体的长度。
教学重点:对米的概念的认识
教学过程:
一、情境创设。
1、师:去年我们参加了体检,大家还记得咱们的身高吗?我们一起去游乐园,看看谁要买票。
生:我的身高是1米21厘米。
那我帮你量一量,有没有长高啊!长高了,1米25厘米。
得出课题米的认识。
二、学习米
1、估计“1米”大约有多长。
2、感受1米的长度。(手臂或身高等)
3、找一找,身边物体的长度有1米的东西,在量一量。
4、猜想:1米有多少个厘米。
板书1米=100厘米,1M=100CM5、估计教室里物体的长度,然后在进行测量。
三、实践练习,巩固知识。
1、学生独立完成后说说是怎么想出来的。
题目:P16试一试。
2、一张课桌大约有多高。
谁猜对了?
学生分组讨论。汇报
3、填一填
学生独立完成,说说自己是怎么想的。
4、学生观察图,然后独立完成。
完成后核对。
5实践操作。
学生自己画出一条长3CM的线段。
四、总结
你这堂课感觉学什么对方最难。为什么?还有什么不动吗?
教学反思:
整堂课,当我上到1米,在你身体的什么地方时?学生表现出了非常高的兴趣,但是,有趣教具的有限,学生不能全部进行感受1米的高度,我想如果一人准备一个卷尺,那效果可能会更好。
教学内容:估一估,量一量
教学目标:
1、能选用恰当的单位表示长度。
2、能估计身边物体的长度,会使用测量工具进行测量。
教学重点:不足1米的部分如何用厘米作单位。
教学时间:2课时
教学过程:
一、估一估、量一量
1、让学生估计我们教室里黑板有多少长?
2、师生测量。
当出现不足1米时,学生讨论如何来表示。
得出可以用------米-----厘米来表示。
二、巩固新知,形成技能
1、试一试
(1)讲桌的高是---米---厘米。
(2)板报的长是---米---厘米。
(3)门的高是---米---米。,学生先估测,再量一量,最后得出具体的数值。填写。
2、练一练第1题,同桌合作,先估测,再进行测量,然后再把正确的数值写在数上。
目的是培养学生估计的意识。
3、估计淘气和机灵狗分别有多高。
让学生仔细观察以后,再独立完成。
核对,说说自己是怎么想得。
第二课时
1、先让学生理解题意有,再算一算,最后交流自己的想法(小组)内容是P19第三题。
2、找一找,量一量。
先小组里交流,谁比谁高,谁比谁矮?然后小组里进行测量。
3、P19第5题。
想让学生小组内进行,先估计,同学间再进行互量。讨论出测量的方法。
4、实践运用。
(1)多少人手拉手长度大约是10米?
(2)到操场上走一走,10米大约有多少?
学生在老师指导下进行活动。
三、课堂总结。
说说这堂课你学到了什么?
四、课后延伸
回到家里,对自己家里的一些物体先进行估计再测量。
6、教学后记:本单元要求学生体会到从不同角度观察物体所看到的形状可能是不同的,并会进行辨认以及体会厘米和米的实际意义,初步了解厘米和米的关系,会进行简单的计算和测量。学生对观察物体这部分内容掌握得较好,能用正确的方法测量物体的长度,并会运用M与CM,但个别学生对物体长度或高度的估算就比较差。
审阅意见:教学结构完整,目标明确,措施切实,能及时总结本单元的得失,希望在落实中加强各层次学生的辅导。
数学课组
2009年3月
第四篇:3. 典型环节的频率特性的测量
实验报告
课程名称:
控制理论(乙)
指导老师:
韦巍老师的助教
成绩:_________________ 实验名称:
典型环节的电路模拟 实验类型:
控制理论实验
同组学生姓名:
则系统的转折频率为fT3.3二阶系统
1=1.66Hz 2T
由图3(Rx=100K)可得系统的传递函数和方框图为:
n15W(S)0.2S2S1S25S5S22nSn22
n5,52551.12(过阻尼)2
图3 典型二阶系统的方框图
其模拟电路图为
图4 典型二阶系统的电路图
其中Rx可调。这里可取100K(1)、10K(00.707)两个典型值。当 Rx=100K时的幅频近似图如图5所示。
图5 典型二阶系统的幅频特性(1)
3.4无源滞后—超前校正网络
其模拟电路图为
图6无源滞后—超前校正网络
其中R1=100K,R2=100K,C1=0.1UF,C2=1UF
其传递函数为
(1R2C2S)(1R1C1S)(T1S11)(T2S1)
GC(S)
(5-5)(1R2C2S)(1R1C1S)R1C2ST1T2S2(T1T2T12)S1式中
T1=R1C1,T2=R2C2,T12=R1C2 将上式改为
G(S)(T1S1)(T2S1)
(5-6)(1S1)(2S1)对比式(5-5)、(5-6)得 τ1·τ2=T1T2 τ1+τ2=T1+T2+T12
由给定的R1、C1和R2、C2,求得T1=0.01s,T2=0.1s,T12=0.1s。代入上述二式,解得τ1=4.87×10-3s,τ2=0.2051s。于是得
T112T22,这样式(5-6)又可改等为β
(T1S1)(T2S1)
(5-7)
T1(T2S1)(S1)G(S)其幅频的近似图如图7所示。
图7无源滞后—超前校正网络的幅频特性
四、实验设备
THBDC-2型 控制理论·计算机控制技术实验平台;PC机一台(含“THBDC-2”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线。
五、实验步骤 5.1二阶系统
根据图5-7所示二阶系统的电路图,选择实验台上的通用电路单元设计并组建相应的模拟电路,如图8所示。
(1)当RX100K时:具体步骤请参考惯性环节的相关操作,最后的终至频率2Hz即可。
(2)当RX10K时:具体步骤请参考惯性环节的相关操作,最后的终至频率5Hz即可。5.2无源滞后—超前校正网络
图8 典型二阶系统的电路图
根据图9无源滞后—超前校正网络的电路图,选择实验台上的U2通用电路单元设计并组建其模拟电路,如图10所示。
图10无源滞后—超前校正网络(电路参考单元为:U2)
具体步骤请参考惯性环节的相关操作,最后的终至频率100Hz即可。5.3根据实验存储的波形,完成实验报告。
六、数据分析与处理 6.1二阶系统
(1)当RX100K时,直接从软件获得折线图如下:
转折频率约4.7 Hz(2)当RX10K时,直接从软件获得折线图如下获得折线图如下:
谐振峰值4dB,与谐振频率6.15Hz。6.2无源滞后—超前校正网络 直接从软件获得折线图如下:
七、实验结果与分析 7.1二阶电路
(1)当RX100K时的二阶电路 电路图为:
开环传递函数:
G(S)用Matlab绘制理论波特图,其输入程序如下:
S(0.2S1)
得到的图形如下:
Bode Diagram200Magnitude(dB)Phase(deg)-20-40-60-80-90-135-18010-110010Frequency(rad/s)1102
实验值与理论值基本相符,在误差范围内。理论转折点频率应为5Hz。(2)RX10K时的二阶电路 电路图为:
此时开环传递函数为
G(S)用Matlab绘制其波特图输入程序如下:
0.1S(0.2S1)
得到的波特图如下:
Bode DiagramGm = Inf dB(at Inf rad/s), Pm = 60 deg(at 8.66 rad/s)100Magnitude(dB)Phase(deg)-10-20-30-40-500-45-90-135-18010-110010Frequency(rad/s)1102
实验值与理论值基本相符,在误差范围内。理论谐振值为3.59dB,理论谐振频率为6.146Hz。2.无源滞后—超前校正网络 其模拟电路图为
其中R1=100K,R2=100K,C1=0.1uF,C2=1uF 则其传递函数为
GC(S)(1R2C2S)(1R1C1S)(T1S11)(T2S1)
(1R2C2S)(1R1C1S)R1C2ST1T2S2(T1T2T12)S1式中
T1=R1C1,T2=R2C2,T12=R1C2 将上式改为
G(S)对比式以上两式得
(T1S1)(T2S1)
(1S1)(2S1)τ1·τ2=T1T2 τ1+τ2=T1+T2+T12
由给定的R1、C1和R2、C2,求得T1=0.01s,T2=0.1s,T12=0.1s。代入上述二式,解得τ1=4.87×10-3s,τ2=0.2051s。即
G(S)(0.01S1)(0.1S1)
(0.00487S1)(0.2051S1)用Matlab绘制此时的波特图,输入程序为:
得到的图形如下所示:
Bode DiagramGm = Inf , Pm =-178 deg(at 3.73e+03 rad/s)2Magnitude(dB)Phase(deg)0-2-4-620100-10-2010-***4Frequency(rad/s)
理论值与实验值基本相符,在误差允许范围内。算得曲线对应的两个转折点频率应为10Hz与100Hz。7.3 误差分析
实验实测的BODE图与利用Matlab绘制的BODE图存在一定的误差,可能原因有:(1)实验搭建的模拟电路元件存在误差,导致传递函数与理论值不符,造成测量误差。(2)实验用信号发生器的频率测量存在误差。(3)信号采样过程中存在误差。(4)波特图读取采集点时存在误差。
八、实验思考题
8.1在实验中如何选择输入正弦信号的幅值?
答:先将频率调到很大,再是信号幅值应该调节信号发生器的信号增益按钮,令示波器的显示方式为信号-时间模式,然后观测输出信号,调节频率,观察在各个频段是否失真。
8.2用示波器测试相频特性时,若把信号发生器的正弦信号送入Y轴,被测系统的输出信号送至X轴,则根据椭圆光点的转动方向,如何确定相位的超前和滞后?
答:如果输入和输出信号交换输入的话,则判断超前和滞后的方法也要反过来,即顺时针时为滞后,逆时针时为超前。
8.3根据上位机测得的Bode图的幅频特性,就能确定系统(或环节)的相频特性,试问这在什么系统时才能实现?
答: 在稳定的系统能够确定系统(或环节)的相频特性。
第五篇:《水利工程测量》典型学习方案3
《水利工程测量》典型学习方案
采用先进的网络信息和资源开发技术,建成技术先进、资源丰富、管理规范、应用快捷的《水利工程测量》课程资源库,满足水利水电建筑工程专业的技术技能型人才培养、企业培训、社会学习者和单招生培训等多样化学习水利工程测量课程需要。
资源库中提供了动画、教学录像、图片、电子教材、多媒体课件、核心技能训练、习题库、试题库、综合训练、课程整体设计、单元任务单、学习指南、课程标准、教学日历、测绘实用程序软件、测绘万花筒、工程案例、测绘名词术语、测绘法规等丰富的“立体化、实战化、技能化和应用化”资源。
一、学生用户学习方案
为了方便学生更好地使用“教学资源库”,提高自主学习效率,按照学习规律,设置“课程学习―单元项目学习―教师教学空间答疑与互动—总结提高―考核过关”五阶段的学习方案。借助该学习方案,学生可利用资源库,在网络上学习不受时间、空间限制。1.学习资源
学生用户通过网络平台进行水利工程测量知识的学习,水利工程测量包含教学文件、课程资源和拓展资源,实践技能学习资源则包括基于岗位能力要求开发的实践技能教学片、虚拟实训系统、技能操作动画资源。通过10个网络单元课程学习,同时结合岗位适任能力的要求实现对知识点和技能点的掌握。具体资源结构框架如图5-1所示。
图5-1 资源结构框架
2.学习方式(1)整体课程学习
学习该课程前,学生用户先阅读相关教学文件中学习指南,了解专业人才培养方案,认识课程与岗位能力间关系,知晓本课程在课程体系中的性质作用、地位和作用,并了解每门课程具体学习进度安排。通过课程简介,了解课程主要内容、重点难点,从总体了解本课程学什么。并通过课程考核方案和考核标准的解析,了解学习方法,明确如何去学。
图5-2 课程标准及课程学习指南资源截屏
(2)课程项目学习
每个项目学习前,首先明确学习目标及重点难点。通过电子课件、教学录像,实施重点难点的展开式学习。对实践项目,对照技能实训教材,结合教学录像、动画,借助于虚拟仿真实训,或去实训室认真练习,体会每个技能要点,做到动作规范,操作到位。通过基于理实一体的资源平台实施展开式学习,注重知识点与技能点的各个击破。为学习者,尤其是无实践经验的学习者,搭建了综合性立体化的学习的平台,有助于提升学习兴趣和学习效率。以平面控制测量项目经纬仪的使用任务为例具体说明项目学习方法步骤:
(1)阅读电子教材:了解经纬仪的结构和性能,掌握经纬仪安置的方法和步骤(2)观看视频:对应电子教材,逐步体会经纬仪对中和整平的操作方法和细节。(3)使用虚拟动画:进一步整体熟悉经纬仪对中和整平的以下列操作流程。(4)使用单元学习工作任务单:掌握学习工作的具体技术要求。
(5)使用核心技能训练手册:根据核心技能训练手册要求进行实战操作,完成自查。(6)使用习题库:完成经纬仪使用的知识和技能的测试,形成知识和技能有效融合。(3)总结提高
当学习者达到一定水平,从案例资源中选取一个真实的案例,通过在案例分析中运用所学知识点,提高解决实际问题的综合分析能力最后,完成知识框架的总结,如图所示。
图5-3 案例资源
(4)测试过关
通过题库、测试样卷以及虚拟操作等完成相关知识点和技能点的在线测试,进行自主学习效果考核。并结合系统提供的解析,实现测试一次,提升一次;再测试再提升的进阶型学习。通过自我测试一方面可以针对薄弱点进行重点强化。
图5-4习题资源
(5)使用教师网络教学空间与教师互动交流
在学生使用教学资源库进行学习的同时,可以使用教师网络教学空间与教师互动交流,提出在使用教学资源库进行学习遇到的问题。教师网络教学空间作为一种开放式的教学,使课程教学实现了空间、时间上的延伸,也促进课程教学中师生之间的交流与互动,提升大学生的主体意识,全方位调动学生学习的积极性,提高使用使用教学资源库的效率与质量。
二、教师用户学习方案
1.学习资源
资源库为教师用户提供了课程总体介绍、教学设计、教案、演示文稿、音频、视频、图片、教学案例和试题库、虚拟动画、核心技能训练、综合实训、单元学习工作任务单等大量“碎片化”素材,可实现备课、组课、教学、测试等功能,也可借鉴和学到同行先进理念和教育教学方法,实现教师自身能力提升和拓展。2.学习步骤(1)观念更新
通过行业规范、行业信息、名师名家等栏目资源的学习,增长自身对专业有关规范、技术标准、先进技术发展状况、企业技术需求等知识的学习与了解,提升教师自身对专业知识宏观的把握和认识。通过同行相关课程教学录像的观摩,学习和借鉴同行专业课程的教学方式,取长补短。
图5-5 行业规范
图5-7 同行教学录像
(2)素材搜集
资源库提供了非常丰富的图片、动画、视频、课件、工程案例等多种类型素材资源,教师用户可以依据课程名称、媒体类型、应用类型.关键词等实施检索搜寻,并将课程资源应用到教学过程中,充实课程教学,提高教学水平和教学质量。
图5-7 丰富的资源库素材
(3)课程学习测试
资源库提供了近500道试题,每道题都有详细地答案,在进行每个章节课程教学时,可以随机抽取习题,进行课堂测试,随时掌握学生课堂学习情况。也可以从题库中按照题型组合试卷,作为期末考试试题,很方便进行期末考试。
图5-8 丰富的试题库
(4)能力拓展
资源库为教师用户提供了水利工程测量行业最先进的技术信息、最权威的行业标准、课程建设与改革及时信息资料,同时借助校企合作平台引进吸收生产、管理一线素材,实现自身综合能力的拓展。(5)教学空间 教学空间是由主导教师总体负责,课程组老师共同参与建设的课程学习的平台,包含有课程标准、课程教学计划、知识点、技能点、课程电子教材、教学文本、教学课件、教学录像、课程图片、工程案例、单项技能训练、综合技能训练、试题库等,老师可以方便地使用教学空间里的这些资源进行课程教学,例如可以自建在线试题库,布置作业,学生在线答题,教师在线批改,学习中有任何疑问,都可以发帖答疑。学生则可以登录教学空间,学习各种电子资源,作为课程学习的第二课堂。
图5-9课程教学空间
三、企业学习者自主学习方案
企业员工学习者具有一定实践工作经验,他们学习的目的一般具有一定的针对性,主要为实践工作中所遇到的疑难问题找寻解决方案和应对措施,从而加强自身的专业技能进一步的提升,为此,资源库设计了工程案例、虚拟仿真动画演示、教学录像、电子教材、测绘实用程序软件、多媒体课件等资源,有效地解决了企业员工学习者自主学习的问题。1.学习资源
为了让学习者能够快捷、高效地利用资源库进行自主学习,构建了以“工程案例”为主线,电子教材、多媒体课件、教学录像、虚拟仿真动画演示等资源为辅助的学习开发思路,使学习者在案例解决学习过程中,掌握相关联的知识点,实现理论提升并进一步提高岗位综合能力。2.学习方式
(1)案例学习与分析
企业学习者通过具体工程案例的学习和剖析,可以了解实际工作中的具体做法,分析自身不足,明确定位自身所需学习的知识点和技能点。
图5-10 案例资源
(2)阅读多媒体课件与电子教材:
多媒体课件是学习者重要自学的辅助材料,详细讲述了每个学习单元的重点知识、难点知识和技能点,配合教材有利于更加快速的学习。(3)观看视频和虚拟动画
教学录像比其他资源更具有先天性的优势,它结合了电子课件、实践环境、操作演练,在讲解知识点的同时更加注重技能环境的演示操作以及在实践过程中的注意事项,比较直观、生动、形象,能够很好的引导带动学习者。
图5-11 电子教材
(4)使用单元学习工作任务单:掌握学习工作的具体技术要求。
图5-12 学习任务单
(5)使用核心技能训练手册:根据核心技能训练手册要求进行实战操作,完成自查。
图5-13 技能训练手册
四、社会学习者学习方案
针对社会学习者主要对象来自具有一定实践经验的在职人员,其学习的主要目的是为实践中所碰到的疑难问题寻找解决方案和应对措施。从而加强自身的专业技能的进一步提升,具有明确的目的性。为使社会学习者能够熟悉资源库相关功能,更加快捷、高效地利用资源库进行“自助”学习,资源库在设计中开发以综合案例的学习为工具的学习方案。由于综合案例的主要源自于校企共建资源,具真实性、复杂性、实践可操作性,且经过合作院校教师的加工,使其在实践中蕴含高深的专业理论,理论中映射着丰富的实践经验的特点。
1.学习资源
基于案例的资源库是专业综合理论知识及专业能力素质的集中体现,资源包括:专业基础(基本知识)、专业理论、虚拟与仿真、实践实训、能力测试等,综合案例架。2.方式(1)理论学习
资源库提供以网络课程和岗位能力模块为抓手进行知识点串接线,其中网络课程中:电子课件作为学习者自学的重要辅助材料,详细讲述每节课程的重点知识、难点知识、技能点,配合教材能够更加快速的学习;教学录像结合了电子课件、实践环境、操作演练,讲解知识点的同时更加注重技能环境的演示操作,能够很好的引导带动学习者的注意点。岗位能力模块为学习者提供了依据岗位能力模块实施的实践操作技能操作动画、实训教材等电子素材资源。学习者通过相应的知识点的学习,将为解决实际工程案例奠定了基础,实现了“疑难问题带来,解决方案带走”的资源库设计最终目的。
图5-14电子教材
图5-15 教学录像
(2)案例剖析
社会学习者基于自身的工程实践,结合亲身的实践案例,以资源库提供的岗位能力模块为抓手,通过“岗位能力模块”界面,观看课程视频资源,对照测量规范,分析自身不足,提高动手能力,如图 5-16
图5-16案例分析
(3)自我测试
通过“虚拟实训”界面,找到需要实际操作演练的项目,在界面上进行演练实训,通过实训对学习效果进行总结和考核;同时通过对理论知识的复习与回顾,将知识点和实践内容相结合,实现自我提升。
图5-17自我测试