第一篇:谈数字化处理与检测技术在电气领域的研究论文
一、数字化处理技术在电气工程自动化中的应用特点
随着科学技术的发展,数字化处理技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在电气工程自动化领域,更是具有其独特的特点如下:
1、数字化处理技术具有可靠性。数字化技术的发展是以计算机网络与高端的智能化电气系统为基础的,所以,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,操作更加简便,而且具有较高的准确率,同时,数字化互感器与光纤的应用,更能够有效的提高电气自动化应用中的安全。数字化、网络化,可以将模拟技术转化为数字技术,而且数字技术中的技术含量更高,在市场中占有更大的比例,具有较好的平衡性,明确定位性,具有良好的市场发展前景。
2、数字化处理技术具有较高的性价比。应用数字化技术,可以有效的保证设备自动运行,检查、诊断等,而且具有很强的通信能力,丰富的信息资料,同时,数字化技术还具有智能化的特点,在应用中有统一的高标准规范,清晰的结构,在保证质量的基础上为企业节约了大量的成本。此外,开放性的数字化系统更能够为电气工程自动化方面在应用和技术更新中提供基础条件。这种技术为数据信息的共享,电气工程自动化的高效率使用提供了可能。
例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的电气自动化方面的问题处理更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化技术在电气工程自动化中的应用,产生了优质的性价比。
3、数字化处理技术具有强大的可操作性。因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。
例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统,如windows等,也开始了语言,操作代码的标准化与统一化,由于个人计算机的控制系统具有灵活性,吸引了大批的用户使用和喜爱。
从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在电气工程自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了电气工程自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。
二、数字处理技术在电气自动化设备检测中的应用
通过信号处理,能够抑止干扰、保留或增加有用的信号,提炼信号特征,从中获得与故障相关的征兆,利用征兆进行故障诊断。时域分析、快速傅立叶变换频域分析、小波分析、小波包分析等信号处理提取技术的发展为电气设备的检测诊断提供了前提条件。
利用小波变换的多分辨率性质,基于信号和随机噪声在小波变换域中不同的模极大值系数特征,提取信号和噪声在多尺度分辨空间中的波形特征,而且根据表征该特征的小波系数模极大值传播特性的不同,来实现对信号波形的有效检测。小波分析能准确的反映故障发生的时间、位置等信息,并能对电气设备进行实时有效的状态检测和故障诊断。
三、电气设备检侧技术的发展方向
1、电气设备检测的信息融合技术发展
在电气设备检测中引入多传感器与数字化信息融合技术,首先是可以拓宽信息来源渠道,其次是可以改善信息处理的质量,提高诊断的准确性,以便对设备的运行状态有整体的、全面的了解。这种技术最大的优点是能够提高测量抗干扰的能力,因为不同的传感器对干扰的反映灵敏度不同,尽管在某些传感器中可能存在比较强的干扰信号,但是当与其他对电磁干扰反映不灵敏的传感器信息进行融合之后,就可以剔除其中所包含的干扰信号分量。
2、基于虚拟信号技术的发展
虚拟仪器技术是当前测试与控制领域技术的研究热点,它是以计算机及网络为基础,以软件为核心的自然科学信息测试、分析、存储、传输与控制系统。通过虚拟技术,系统的界面更加形象逼真,具有良好的可视性和交互性,可以明了的表现电气系统的状态。
3、远程电气信号检测和网络化跟踪
随着分布式计算技术、大型数据库技术、面向对象的软件技术和宽带数字通信技术的长足发展,基于因特网的电气设备故障检测将成为现实,将设备诊断技术与计算机网络技术相结合,采集设备状态数据,实现对设备故障的早期诊断和及时维修。远程监测和诊断可实现全国范围内的诊断知识与数据共享,远程协作诊断以因特网为桥梁,必将在时间和空间上缩短电力设备和诊断专家的距离。
4、基于人工智能的信号数字化检测系统开发
所谓的人工智能是以模型化的计算机来代替人的思维方式解决问题的一种方法。专家系统实际上是人工智能计算机程序系统,通过汇集和管理不同来源的众多专家知识,用仿人类专家推理过程的计算机模型来解决现实生活中某些复杂的重要问题,而目前专家系统的问题是缺乏有效的诊断知识表达、不确定性的知识推理及知识获取困难;神经网络的兴起开辟了一条崭新的途径,它是由大量处理单元互连而成的网络,是在现代神经生物学和认知科学对人类信息处理研究成果的基础上提出的,具有很强的自适应能力、学习能力、并行能力、容错能力和鲁棒性,从而可以代替复杂耗时的传统算法,使信号处理过程更接近人类思维活动;状态监测与故障诊断中经常用模糊的自然语言来说明状态的特征,为了准确有效的判断具有模糊征兆的状态,必须用模糊集合的概念对其是否属于某个状态的原因进行描述,特别对于一些征兆与状态之间无法确定的数学模型的复杂的机械系统,只有在获取系统状态的综合效应、积累维修经验和集中专家意见的前提下,用模糊的方法进行状态监控。
5、开放式电气信号数字化故障诊断系统
开放式电气信号数字化故障诊断系统是通过网络连接的远程故障诊断系统,与传统的故障诊断系统有着本质的区别。传统的故障诊断系统的数据库是封闭或半封闭的,其构造和输入都需要设计人员来修改,而远程故障诊断系统的知识库必须是基于Web数据库的开放式体系结构,设计者只需完成一个简单的系统框架,知识库的填充是在系统的维护与使用过程中不断充实的,从而使整个系统具有灵活性,可扩展性。
6、基于数字化的寿命周期成本管理
实行状态检测的最终目的就是为了提高经济效益和降低生产成本,当电气设备运行到一定的年限,设备的检修费用可能会高于重新配置设备的费用,这与状态检测的初衷是相悖的。而基于设备寿命周期费用管理就是以设备在整个寿命周期内所花费的总费用为评价指标,比仅仅根据检测诊断、寿命预测、可靠性分析进行状态检修更加合瑾,更符合所追求的目标,基于这种方法的状态检修决策要同时考虑本次检修和本次检修对设备长期运行效率和成本的影响,从而提出更加切合实际的维修、更新措施。
结束语:
通过以上对于电气设备检侧技术发展方向的分析,我们可以进一步明确,信号数字化应用于电气检测的各个领域。从多方面来讲,电气信号数字化检测是今后发展的方向。我们应该从理论与实践上进一步推进电气设备检测技术的不断发展,为企业提供良好的技术保障。
第二篇:传感器与检测技术论文
光电传感器--太阳能电池板
太阳能电池板是利用光生伏特效应原理制造的。在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫做光生伏特效应。基于该效应的光电器件有光电池和光敏二极管、三极管。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。
太阳能电池板 Solar panel
分类:晶体硅电池板:多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。
非晶硅电池板:薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。
化学染料电池板:染料敏化太阳能电池。太阳能发电系统
太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或 110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:
(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
(三)蓄电池:一般为铅酸电池,一般有12V和24V这两种,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
(四)逆变器:在很多场合,都需要提供AC220V、AC110V的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。为能向AC220V的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。
晶体硅太阳能电池的制作过程:
晶体硅太阳能电池
“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。
太阳能电池的应用:
太阳能电池,1971年首次应用于我国发射的卫星上。1973年开始将太阳能电池用于地面。由于受到价格和产量的限制,市场发展很缓慢,除了作为卫星电源,在地面上太阳能电池仅用于小功率电源系统,如航标灯、铁路信号系统等。
2002年,国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电计划”,通过光伏和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业,国内建起了几条太阳能电池的封装线,使太阳能电池的年生产量迅速增加。
目前太阳能电池已经开始广泛用于通信、交通、民用产品等各个领域,光伏发电不但列入到国家的攻关计划,而且列入国家电力建设计划,同时也在一些重大工程项目中得到应用。2003年底,我国太阳能电池的累计装机达到5万千。目前,光伏发电已遍及我国西部各省区、以及中部和东部的部分省、市、自治区,投入总规模已经超过30亿元人民币。太阳能电池高效和低价统一始终是国际开发的目标。
太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素:
问题
1、太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何?
问题
2、系统的负载功率多大?
问题
3、系统的输出电压是多少,直流还是交流?
问题
4、系统每天需要工作多少小时?
问题
5、如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天?
问题
6、负载的情况,纯电阻性、电容性还是电感性,启动电流多大?
问题
7、系统需求的数量?
太阳能电池的原理
太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
(1)光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~2500美元。因此,目前只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。
(2)光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或 并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其它电源无法比拟的
电池板原料:玻璃,EVA,电池片、铝合金壳、包锡铜片、不锈钢支架、蓄电池等。
太阳能电池板新型涂层研发成功
美国伦斯勒理工学院研究人员2008年开发出一种新型涂层,将其覆盖在太阳能电池板上能使后者的阳光吸收率提高到96.2%,而普通太阳能电池板的阳光吸收率仅为70%左右。
新涂层主要解决了两个技术难题,一是帮助太阳能电池板吸收几乎全部的太阳光谱,二是使太阳能电池板吸收来自更大角度的太阳光,从而提高了太阳能电池板吸收太阳光的效率。
普通太阳能电池板通常只能吸收部分太阳光谱,而且通常只在吸收直射的太阳光时工作效率较高,因此很多太阳能装置都配备自动调整系统,以保证太阳能电池板始终与太阳保持最有利于吸收能量的角度。
多元化合物太阳电池
除了常用的单晶、多晶、非晶硅电池之外,多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:
a)硫化镉太阳能电池
b)砷化镓太阳能电池
c)铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)全球太阳能电池产业现状
据Dataquest的统计资料显示,目前全世界共有136 个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95 个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。1998年,全世界生产的太阳能电池,其总的发电量达1000兆瓦,1999年达 2850兆瓦。2000年,全球有将近4600 家厂商向市场提供光电池和以光电池为电源的产品。
目前,许多国家正在制订中长期太阳能开发计划,准备在21世纪大规模开发太阳能,美国能源部推出的是国家光伏计划, 日本推出的是阳光计划。NREL光伏计划是美国国家光伏计划的一项重要的内容,该计划在单晶硅和高级器件、薄膜光伏技术、PVMaT、光伏组件以及系统性能和工程、光伏应用和市场开发等5个领域开展研究工作。
美国还推出了太阳能路灯“计划”,旨在让美国一部分城市的路灯都改为由太阳能供电,根据计划,每盏路灯每年可节电 800 度。日本也正在实施太阳能“7万套工程计划”,日本准备普及的太阳能住宅发电系统,主要是装设在住宅屋顶上的太阳能电池发 电设备,家庭用剩余的电量还可以卖给电力公司。一个标准家庭可安装一部发电3000瓦的系统。欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的“尤里卡”高科技计划,推出了“10万套工程计划”。这些以普及应用光电池为主要内容的“太阳能工程”计划是目前推动太阳能光电池产业大发展的重要动力之一。
日本、韩国以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作,在亚洲内陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站,他们的目标是将占全球陆地面积约1/4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来,为30万用户提供100万千瓦的电能。计划将从2001年开始,花4年时间完成。
目前,美国和日本在世界光伏市场上占有最大的市场份额。美国拥有世界上最大的光伏发电厂,其功率为7MW,日本也建成了发电功率达1MW的光伏发电厂。全世界总共有23万座光伏发电设备,以色列、澳大利亚、新西兰居于领先地位。
20世纪90年代以来,全球太阳能电池行业以每年15%的增幅持续不断地发展。据Dataquest发布的最新统计和预测报告显示,美国、日本和西欧工业发达国家在研究开发太阳能方面的总投资, 1998年达570亿美元;1999年646亿美元;2000年700亿美元;2001年将达820亿美元;2002年有望突破1000亿美元。
我国太阳能电池产业现状
我国对太阳能电池的研究开发工作高度重视,早在七五期间,非晶硅半导体的研究工作已经列入国家重大课题;八五和九五期间,我国把研究开发的重点放在大面积太阳能电池等方面。2003年10月,国家发改委、科技部制定出未来5年太阳能资源开发计划,发改委“光明工程”将筹资100亿元用于推进太阳能发电技术的应用,计划到2005年全国太阳能发电系统总装机容量达到300兆瓦。
2002年,国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电计划”,通过太阳能和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业,国内建起了几条太阳能电池的封装线,使太阳能电池的年生产量迅速增加。我国目前已有10条太阳能电池生产线,年生产能力约为4.5MW,其中8条生产线是从国外引进的,在这8条生产线当中,有6条单晶硅太阳能电池生产线,2条非晶硅太阳能电池生产线。据专家预测,目前我国光伏市场需求量为每年5MW,2001~2010年,年需求量将达10MW,从2011年开始,我国光伏市场年需求量将大于20MW。
目前国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等厂商,其中河北宁晋单晶硅基地是世界最大的太阳能单晶硅生产基地,占世界太阳能单晶硅市场份额的25%左右。
在太阳能电池材料下游市场,目前国内生产太阳能电池的企业主要有无锡尚德、南京中电、保定英利、河北晶澳、林洋新能源、苏州阿特斯、常州天合、云南天达光伏科技、宁波太阳能电源、京瓷(天津)太阳能等公司,总计年产能在800MW以上。
2009年,国务院根据工信提供的报告指出多晶硅产能过剩,实际业界人并不认可,科技部已经表态,多晶硅产能并不过剩。太阳能电池发展市场
当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经 济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下,各国的太阳能电池制造业争相投入巨资,扩大生产,以争一席之地。
全球太阳能电池产业1994-2004年10年里增长了17倍,太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。2006年全球太阳能电池安装规模已达1744MW,较2005年成长19%,整个市场产值已正式突破100亿美元大关。2007年全球太阳能电池产量达到3436MW,较2006年增长了56%。
中国对太阳能电池的研究起步于1958年,20世纪80年代末期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW,这种产能一直持续到2002年,产量则只有2MW左右。2002年后,欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。
目前,我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2007年全国太阳能电池产量达到1188MW,同比增长293%。中国已经成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上,我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。
中国的太阳能电池研究比国外晚了20年,尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入,但投入仍然不够,与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励,尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验,在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能,充分发挥政府的示范作用,推动国内市场尽快起步和良性发展。
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出,太阳能电池市场前景广阔。
利用太阳能电池的离网发电系统
太阳能离网发电系统包括
1、太阳能控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,太阳能控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。
2、太阳能蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统 5 的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,太阳能逆变器的高效运行也显得非常重要。
太阳能离网发电系统主要产品分类 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。
利用太阳能电池的并网发电系统
可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。
因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。
太阳能并网发电系统主要产品分类 A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器(双馈变流器,全功率变流器)。
第三篇:网络安全检测与监控技术的研究-2300字符
网络安全检测与监控技术的研究
洪亚玲
(湖南汽车工程职业学院
湖南 株洲 412001)
洪亚玲(1980—),女,汉族,湖南攸县人,华中科技大学硕士,讲师,研究方向:计算机网络技术
邮寄地址+电话:
湖南株洲红旗北路476号湖汽职院信息工程系
***
【摘要】在计算机应用普及及计算机网络快速发展的背景下,网络安全问题越来越受到人们的重视。同时,现代网络安全也是相关专家所重点研究的内容。本课题笔者对网络安全检测与监控技术进行了探究,希望以此为网络安全提供有效依据。【关键词】网络安全;检测;监控技术
0.引言
在互联网快速发展的背景下,其信息资源共享空间得到大大扩充、资源利用率得到大大
[1]提高,但同时也存在诸多安全隐患,例如病毒入侵、黑客攻击等。随着这些网络安全隐患的出现,使计算机系统遭到破坏、信息失窃等。为了进一步提升计算机在应用过程中的可靠性及安全性,本课题对“网络安全检测与监控技术”进行分析与探究具有较为深远的重要意义。
1.网络安全检测技术分析
网络安全检测技术主要包括两方面的子技术:其一为安全监控技术;其二为安全扫描技术。其中,实时案件监控技术利用硬软件对网络数据流进行实时检查,同时将其和系统入侵特征数据库当中的数据进行对比,如果察觉存在被攻击的现象,马上以用户定义的动作为依据,进一步做出相对应的反应。所做出的反应可将网络连接切断,也可对防火墙系统通知后,然后对访问控制措施做出调整,进一步把入侵数据包完全过滤。对于安全扫描技术来说,便包括多方面的扫描技术,主要有防火墙系统扫描技术、系统安全扫描技术及网络远程安全扫描技术等。主要是通过对局域网络及防火墙系统等当中所存在的安全隐患进行扫描,在发现漏洞之后采取有效的修复措施,进一步使系统的安全风险得到有效降低。
以防火墙系统为例,其主要功能是限制对被保护网络的非法访问,是设置在被保护内网与外部网络间的一道屏障,通过对网络入口点通讯的检查,然后以所设置的安全规则为依据,进一步通过防火墙当中的数据流进行监测,在将攻击对象过滤完成之后,便起到了保护计算机网络安全的目的。
总之,使用网络安全检测技术能够实现两大方面的目的:其一为实现网络安全检测;其[2]二为实现实时攻击识别。另外,网络安全检测技术作为网络安全当中的一个非常重要的组件,如果和防火墙有机结合起来,便能够进一步保证网络的安全性。
2.网络安全检测及监控系统分析 2.1网络安全自动检测系统
扫描器是一种程序,不能修复网络漏洞。扫描器的功能主要体现在三方面:其一,发现一个主机或网络;其二,在发现一台主机后,便能够与此主机正在运行的服务;其三,对存在漏洞的服务进行测试。另外,扫描器的基本原理是:如果用户企图与一个特殊服务相连接,便能够对所连接进而产生的信息完成捕获。
对于网络安全自动检测系统来说,主要是应用已有的安全攻击策略对系统采取模拟攻击,进而对系统所存在的安全设置问题识别出来。其主要工作是对黑客攻击的各种手段进行分析及收集,网络安全自动检测系统要想与网络攻击方法相适应,便需要不断更新,对由攻
[3]击方法插件构成的扫描库及攻击方法库进行设计。对于攻击方法插件来说,其实属于一个描述攻击方法的动态链接库。为了使扫描方法库及攻击方法库的维护及管理更加便利,需使用具有统一特点的接口描述语言对每一种全新的攻击方法进行描述。将描述及攻击方法库作为依据,能够将扫描调度程度设计出来,同时也能够设计扫描控制程序。其中,扫描控制程序能够对用户的扫描结果进行接收,而扫描调度则将扫描控制程序发送的扫描要求作为依据,对方法库当中的方法进行积极调用,进一步对网络或主机完成扫描,最终把扫描结果向扫描控制程序反馈。
2.2网络入侵监控预警系统
对于网络入侵监控预警系统来说,主要是承担起基于监视网络当中的通信数据流,对可疑的网络活动完成捕捉,并对网络系统受到的攻击尽早发现,最后完成实时反馈及报警。网络入侵监控预警系统通常设置在防火墙后端或路由器后端。
在网络入侵监控预警系统当中,其关键技术便是设计嗅探器。通常情况下,嗅探器是软件与硬件相结合,主要作用是对基于网络中的传输信息进行接收。在任何协议下,网络上的传输信息均是由信息包组合而成,信息包里含有数据,能够在基于机器操作系统的网络结
[4]构处完成交换程序。嗅探器包括了两方面的功能:其一为抓包,其二为包分析。其中,抓包以对网卡的全收模式设计为依据,进一步完成数据包的拦截工作。而包分析的主要工作是对数据包的合法性进行检测。因此,第一步需要将各类黑客攻击方法划分好,然后将攻击规则提取出来完成攻击规则库的构成,进一步从等待分析的数据包当中将关键信息分解出来,并将其和攻击规则库当中的规则进行模式匹配,如果有可疑的攻击对象发现,便需进行实时报警措施,最后将报警与网络活动信息认真记录下来。2.3防火墙系统
防火墙属于计算机通过所联接的网络相互之间的软硬件机制,从计算机流入以及流出的所有网络信息都必须要经过该防火墙的检测以及过滤。防火墙主要的作用在于限制被保护网络的非法访问,其主要建立在保护内部网络以及外部网络的保护层,用来检查网络的入手,按照设置的安全规则,对防火墙的数据进行监控。只有这样可能够更好的过滤掉一些攻击,防止目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭没有使用的端口,严禁特定端口的流出通信,封锁特洛伊木马,严禁来自特殊站点的访问,进而避免不明入侵者的所有通信。防火墙具有不同类型,其可以是属于硬件自身的一部分,可以把特网连接和计算机都插入其中。另外还能够在一个独立的机器上运作。该机器作为其背后网络中所有计算机的代理和防火墙,而直接连在因特网的机器可以使用个人防火墙。
然而总体来看,防火墙还存在自身的局限性和不足,首先,个人防火墙不只是为了防范外部恶意袭击设计的,其自身也存在较大的安全漏洞,进而使得用户的个人隐私被泄露。防火墙加强检测和研究网络数据流量的同时,网络的传输速度也会在很大程度上受到影响。假如防火墙太过严格的话,可能会影响为合法用户提供连接的性能;其次传统的防火墙必须由人工进行实施以及维护,无法主动跟踪入侵者;再其次并非所有的威胁都来自外部网络,防火墙只能起到内网同互联网边界的流量,很难检测到网络内的流量。
总而言之,防火墙不是一种动态的防卫系统,对来自内部的攻击以及拨号上网已经很难发挥到应有的作用和效果。3.结语
在计算机应用普及与计算机网络快速发展的背景下,随之而来的网络安全问题也受到各界人士的重视。对于网络安全技术来说,具备多样性及复杂性的特点,进而让网络安全成为一项特别的技术。网络安全自动检测与网络入侵监控预警的应用,使网络资源的安全性得到有效提高。笔者认为,要想使网络信息更具可靠性及安全性,便需要不断发现问题、总结经验,从而研发出有效的防范攻击的方法,进一步保证计算机网络的安全性。【参考文献】
[1]张剑锋.计算机网络安全的检测与监控技术分析[J].计算机光盘软件与应用,2012,03:75-76.[2]蔡翔.有关计算机网络安全的检测与监控技术探讨[J].计算机光盘软件与应用,2012,12:57-59.[3]艾娟.肖红菊.浅谈如何防御计算机网络安全隐患[J].电子制作,2013,16:287-290.[4]申巧俐.张靓.基于工作过程《网络检测与监控技术》课程教学研究与探索[J].福建电脑,2011,08:184-185.
第四篇:汽车检测与维修技术专业课程体系研究(最终版)
汽车检测与维修技术专业课程体系研究
辽宁装备制造学院杨俊莲张涛
【摘要】本文从“工厂化办学”的理念出发,阐述了从市场调研、典型工作任务描述、行动领域向学习领域的转化等课程体系构建过程,对汽车检测与维修技术专业基于工作过程的课程体系开发进行了探索与研究,在校企开展深度合作、高职教育教学改革方面,迈出了坚实的一步。
【关键词】工厂化办学汽车检测与维修技术专业课程体系
引言
我校提出的“工厂化办学,办工厂化大学”的办学理念,就是要在教育教学实施过程中引进“工厂”元素,即按照企业的需要,设置专业,设计课程;根据企业用人标准,确立教学内容和培养目标;运用企业管理方法,保证办学规模和效益;借鉴企业研发机制,开展校本研究;学习企业文化建设经验,创新校园文化。这一办学理念是符合高职教育发展方向的,更符合我校“服务于国家装备制造业振兴战略,坚持高职教育发展方向不动摇,围绕装备制造业高端技术领域及其服务业培养高素质高技能型专门人才,为辽宁产业结构升级提供智力支持。”的办学定位。校企合作联办二级学院是落实“工厂化办学,办工厂化大学”的理念的最直接的最有效的途径。中锐汽车学院就是我校与上海中锐教育集团联办的二级学院,中锐教育集团与上海通用、上海大众、德国奥迪等大型企业开展长期紧密合作,以企业的车型为依托,开展教学改革实践,取得不错的教学效果,受到企业用人单位的认可和好评。本文主要以中锐汽车学院为载体,以汽车检测与维修专业为研究对象,来探讨基于工厂化办学理念的课程体系的改革与实践。
一、课程体系开发基本观点
1.市场观念。职业教育离不开市场,通过市场调研,要了解行业需求、职业需求和岗位需求。通过校企合作,更近距离地接触市场,掌握市场脉搏,了解市场动态,及时调整方向。
2.突出职业能力培养。职业教育不同于本科院校的教育,应该以职业技能为教学重点,以职业岗位需求为教学目标。通过校企合作,更有针对性的培养学生的“职业能力、方法能力、社会能力”。
3.基于工作过程的课程体系。打破传统的学科体系,构建以职业活动为导向的课程体系。通过校企合作,建立以企业岗位工作过程为导向的课程体系。
4.遵循教育规律。根据初学者的基本认识规律和本专业的认知规律,由浅入深、由简单到复杂的构建知识体系。通过校企合作,校企双方共同研讨全新的课程体系。
5.教学单元设计,要体现从知识讲授为主,变成知识应用为主;以理论思维为主,变成以能力训练为主;以知识、概念、定律、逻辑推导为载体,变成以完成项目任务为载体;从学生被动听讲,变成学生主动参与操作,积极参与新知探索;从教师讲解为主,变成由教师积极引导、创造学习环境条件为主;课程评价标准从老师讲好为准,变成学生学好(有兴趣、能力明显提高)为准。
二、课程体系开发思路
成立由校企双方共同组建的专业建设指导委员会,在专业建设指导委员会的指导下,完成课程体系开发任务。
1.明确专业培养目标和职业面向。首先要充分发挥企业方委员的作用,通过市场调研、企业岗位分析,确定本专业培养目标定位,具有明确的职业岗位。
2.根据本专业培养目标定位和对应的职业岗位,深入企业实际工作岗位开展调研活动,获得岗位的主要工作任务。
3.根据岗位工作任务,以合作企业为依托,归纳成典型工作任务及其工作过程描述。依据学生认知规律,按照从简单到复杂的典型工作任务的顺序,进行任务分析,并依据技术复杂程度和知识难易程度,归纳形成由简单到复杂的典型工作任务,归纳成该专业的行动领域。
4.梳理、归类和整合职业行动中知识、能力和素质要求,由行动领域向学习领域过渡。
5.依据知识、能力和素质要求,对行动领域进行教学归纳,构建基于工作过程的学习领域。学习领域间的排序遵循职业成长规律,学习领域内部结构以工作过程为主线,串行相关知识和技能,符合学生认知规律,以职业行动能力为对象,进行递增培养,对知识的重构具有连续性,能力培养具有递进性。
6.构建课程体系结构,形成学习领域的课程体系教学计划。
三、汽车检测与维修技术专业课程体系建设
1.明确专业培养目标和职业面向。专业建设委员会成员通过市场调研,企业岗位分析,确定本专业培养目标,明确本专业职业岗位。汽车检测与维修技术专业培养目标是:面向汽车维修企业、汽车4s店、汽车性能检测站等,培养具有较强实践能力,可从事汽车故障诊断与维修、性能检测、售后服务等工作的高技能型人才。
本专业的职业岗位是:主要就业岗位:汽车故障诊断与维修、机动车性能检测、汽车售后服务等;次要就业岗位:销售顾问、汽车保险及定损、汽车评估等;其它就业岗位:质检、配件计划与销售以及服务经理等。
2.根据本专业培养目标定位和对应的职业岗位,深入企业实际工作岗位开展调研活动,获得岗位的主要工作任务。本专业的主要工作岗位有机电技工、服务顾问、索赔员、质量检验员、工具资料管理员、服务经理和技术经理等7个岗位。主要工作任务包括车辆机电维修、客户车辆故障诊断、为用户提供维修和保养、车辆使用的咨询及提醒服务、维修质量的检验等38个工作任务。
3.根据岗位工作任务,归纳成典型工作任务及其工作过程描述。依据学生认知规律,按照从简单到复杂的典型工作任务的顺序,进行任务分析,并依据技术复杂程度和知识难易程度,归纳形成由简单到复杂的典型工作任务,归纳成该专业的行动领域。汽车检测与维修技术专业典型工作任务可以描述成12个,具体包括:健康、安全和环境保护;工作计划、准备、检查和评价;汽车维修质量管理;汽车零部件检测;工作和技术交流;与客户交流;汽车及其系统操作;汽车维护;汽车拆装;汽车故障诊断与排除;汽车安全检查;汽车维修设备和工具维护。这12个典型工作任务又可以描述成66个工作过程,如汽车零部件检测典型工作任务中包含:①选择检测方法和工具,估计测量误差;②检测电器元件的电信号,并进行分析和记录;③目视检查电器线路和线路接头有无机械性损坏;④检查电器元件、线路和保险的功能;⑤检查机械零件的尺寸误差和配合误差;⑥测量温度、压力等物理量并记录结果。
4.梳理、归类和整合职业行动中知识、能力和素质要求,由行动领域向学习领域过渡。将职业行动中知识、能力和素质要求分为2大类:基本素质与基本能力;职业素质与职业技术能力。基本素质与基本能力又分解为公共基础与基本素质、计算机应用能力、外语应用能力、人文素质等4项能力。职业素质与职业技术能力可以分解为机械基础应用能力、电工与电子应用能力、汽车驾驶技能、汽车维修技能、汽车检测技能、汽车故障诊断技能、汽车维修厂技术管理能力等8项能力。对以上12项能力又可以详细划分为36项具体能力要求,比如将汽车维修技能分解为能正确使用汽车维修工具、量具及常见报修设备;掌握汽车构造及工作原理;掌握零件修复的常用方法;掌握零件清洗、总成装配、调整、试验的工艺要点和技术要求等4项能力要求。
5.依据知识、能力和素质要求,对行动领域进行教学归纳,构建基于工作过程的学习领域。学习领域间的排序遵循职业成长规律,学习领域内部结构以工作过程为主线,串行相关知识和技能,符合学生认知规律,以职业行动能力为对象,进行递增培养,对知识的重构具有连续性,能力培养具有递进性。对汽车检测与维修技术专业的学习领域可以归纳成23门主要课程,如《汽车基本电路和电子器件的检测与修复》、《发动机机械系统检测与修复》、《汽油发动机电控系统诊断与修复》、《汽车传动系统检测与修复》、《汽车行驶、转向和制动系统检测与修复》、《汽车维修职业资格认证生产实习》等。
6.构建全新的课程体系结构,形成学习领域的课程体系教学计划。根据工作任务的系统性和学生职业能力的形成规律,按照由易到难、循序渐进的原则,同时充分考虑教学的可实施性,开发、整合课程,形成全新的基于工作过程的课程体系。
7.教学实施模式
(1)整体教学实施模式设计
①核心专业课程具体项目的确定应该由在校专业教师到多家企业调研并与多名企业专家,在参照劳动部制定的汽车修理工职业资格认证标准的基础上,结合目前汽车技术发展状况,对岗位能力进行详细深入的研究之后形成。
②以典型工作任务为载体,以行动为导向,设计教学单元。在教学单元的设计过程中,打破过去强调知识系统性和完整性思想,强调工作过程的系统性和完整性,知识要素退居到辅助能力项目的地位,以行动牵引理论知识的学习,目的是培养学生的综合职业能力。
③采用理实一体化教学模式。理实一体化教学主要是在理实一体化教室、汽车仿真实训室、汽车发动机实训室、汽车电器实训室、汽车底盘实训室及汽车整车实训室中进行。
④教学过程以学生为中心,围绕学习过程的学习情境,呈现一种现场实践的真实存在状态,营造职业环境以产生职业氛围。
(2)单元教学实施模式设计
①任务导入
根据客户报修的故障现象(模拟)导入课程,通过询问客户(模拟)了解车辆信息及对车辆进行直观检查,确定检修计划和相关理论知识的学习,检修内容过多时可划分成几个学习任务,这一阶段可采用教师向学生直接讲解或采用角色扮演法。通过分析故障现象,确定所要完成的工作任务,并以此作为此情境的学习任务。
②信息收集
根据学习任务收集相关资料信息。教师可指导学生以小组为单位进行自学,必要时集中讲解(可采用电子课件)。教师可向学生提出几个问题引导学生自我学习。信息收集的方法主要有:教材、维修手册、实训指导书、仿真软件等。
③计划
在教师指导下学生自己制定计划。主要内容包括:所需工具、安全操作规定、环境保护、操作步骤、场地整理等。
④实施
根据制定的计划先在仿真软件上进行模拟操作,然后在实车上进行实际操作,在教师指导下学生以小组为单位进行,必要时教师可先演示,学生再加以练习。
⑤总结
学习任务完成后,学生要对所完成任务的情况进行总结,每组出1名学生代表所在小组发言,教师做最后总结。
四、结束语
如何建立校企合作长效机制、开展校企深度合作是目前高职教育面临的重要课题,我校通过与企业联办二级学院的模式,在这方面进行了有效的尝试,取得了不错的效果。校企双方形成了人才共育、过程共管、成果共享、责任共担的紧密型合作办学体制机制,在人才培养过程中,校企合作研究人才培养方案,合作开发课程体系,合作开发基于工作过程的、项目导向、任务驱动的教学内容,合作实践“教学做”一体化的教学模式,形成了合作办学、合作育人、合作就业、合作发展的良好局面,增强了办学活力,提高了人才培养质量和办学水平,更好地发挥了高职院校在培养高素质高级技能型专门人才,促进就业、改善民生,构建终身教育体系和建设学习型社会等方面的重要作用。
参考文献:
[1]蒋易强.关于汽车检测与维修技术专业课程体系设置的几点思考.2009
[2]张森林.汽车检测与维修技术专业基于工作过程的课程开发实践研究.《教育大视野》2009(4)
[3]辽宁省交通高等专科学校.汽车检测与维修技术专业人才培养方案.国家示范性高职院校建设成果.2009
第五篇:浅谈实验教学资源数字化与教学模式革新研究论文
论文关键词:实验教学 教学信息化 教学资源数字化
论文摘要:信息化是高校实验教学发展的必然趋势[1],而教学资源数字化是实施和实现教育教学信息化的基础。本文从高校实验教学和教学资源建设的现状和实际出发,以“信号与系统”课程实验教学为主要研究对象,对网络化实验教学平台构建、电子学习(E-learning)资源开发、虚拟实验资源开发和利用、创新和完善实验管理及考核与成绩评价机制等方面进行了研究,并以此为基础进行教学模式革新的探索。
一、高校实验教学的现状
实验教学与理论课不同,受实验设备和教学条件等因素的影响,实验教学数字化资源建设似乎难度更高。目前,高校实验教学的现状为:
1.取得了长足进步
实验教学得到了普遍重视,实验室和实验教学的概念从自然科学和技术领域扩展到了经济与其他科学领域[2];实验教学成本大大降低,新的实验设施和教学实验室建设方面取得了喜人成绩;信息技术正逐步应用于实验教学。
2.存在的问题
实验教学本身具有对实验设备、实验场所和授课时间等因素依赖性较强的特点。目前,实验教学资源的建设大多局限于实验教材的电子化、CAI课件的制作、实验报告规范和要求等。一般采用按部就班的教学程式,即教师讲解实验原理、演示实验步骤或例程;学生按指定步骤实验并“填写”实验报告的方式。
与理论课一样,实验教学数字化资源建设和真正应用也应受到足够的重视。
二、对数字化教学资源的理解
于文秀在《光明日报》发文指出:有效地利用数字化教学资源,对于学生学习能力以及问题意识的培养乃至怀疑精神的塑造具有重要意义。通过对数字化教学资源的有效利用,可以激发学生的学习与发现的兴趣,是培养自主学习能力和创业能力极佳的路径。[3]
教学资源数字化建设是一项复杂的系统工程,它不只是一种简单的投资行为和硬件设施、信息网络建设的过程;也不只是片面地将计算机等工具应用于教学。而是在现代教育思想和先进理念的指导下,通过信息环境的支持,积极应用现代信息技术,理顺教师、学生和资源三者间的关系,革新和开发教学资源,为教学效率的提升、为教学模式的深化改革和为教学效果的提高提供基础性条件和可靠保证。教学资源数字化远不只是将教材电子化,不是教材和讲义的简单重复。而是现代教育教学理念和方法、认知和学习规律、现代学习评价和考核方式的综合应用。
实验教学数字化可以解决目前实验教学资源相对单一的问题,促进新教学模式的探索和应用、促进教学效率和成效的提高。信息化是实验教学发展的必然趋势,而教学资源数字化则为教育教学信息化的基础。
三、实验教学资源数字化
基于对教学资源数字化的理解,从实验教学和教学资源建设的现状和实际出发,以“信号与系统”课程实验教学为主要研究对象,笔者进行了网络化实验教学平台构建、电子学习(E-learning)资源开发、虚拟实验资源开发和利用、创新和完善实验管理以及考核与成绩评定机制等方面的探索。
1.依托信息环境,构建网络化教学平台
依托信息环境,根据教学目标,参考教材[4],笔者构建了“信号与系统”实验教学网络平台。一级菜单设滤波器、电路响应、方波信号分解与合成、信号抽样与恢复、综合测试、第二课堂、有用链接等;二级菜单,对应“滤波器”设置:E-learning、虚拟实验、低通、高通、带通、带阻等;三级菜单,对应“低通”设有:知识讲座、问题引导、操作参考等。
2.积极转变教师角色,建设数字化教学资源和电子学习模块资源
教学资源数字化要求我们及时理顺教师、学生和资源三者间的关系。教师不能再维持自己的“专家”角色,而是和学生协作,指引和帮助学生获取、组织、解释、转换及重组各种教学信息和资源;教学也不再是“满堂灌”,而是以适当的教学资源为媒介,通过个性化教学、任务驱动、师生协作、自主探索的方式进行知识建构。
据此,要求构建包括CAI课件、电子讲义等在内的一系列数字化教学资源。根据教学需求,利用Captivate软件结合Matlab和Photoshop等软件设计和开发了信号抽样和恢复实验、线性电路零输入响应和阶跃态响应实验等的电子学习模块软件资源。这些资源的设计和开发,使学生能在课前课后,不拘泥于实验场所和地点,根据自身需求互动式地进行个性化学习。这些用Captivate制作出的E-learning软件模块与普通CAI课件相比,最大特色就在于它与学习者之间有更多的交互(Interaction)操作,更易于激起学习兴趣,学习效果更好。当然,这需要花更多时间来准备和加工这些教学资源,而且还应尽量做到信息技术和教学目标的无缝结合。
3.开展虚拟实验研究,实现“虚实”结合在“信号与系统”实验教学改革中,利用Java、Matlab、SQLServer等软件设计和开发了几个典型的虚拟实验,如滤波器、方波信号分解和合成、信号抽样和恢复、常见电路响应等虚拟仿真实验。这样,学生可在课前、课后根据自己的实际情况进行交互式学习,还可方便地修改实验参数、设计实验步骤、创设实验情境进行“研究式”和“协作式”学习,而不再是“按图索骥,生搬硬套”,也突破了时间和地域的限制。譬如,在滤波器实验中,有了虚拟实验器件,学生可利用分立元件或集成运放自行设计构成各种滤波器电路,自行修改其中元器件的参数并可以方便地进行比较。这种方式还允许部分学生有个性地“先行”,对于现行的班级授课制也是一个有益补充。虚拟实验方便学生更改实验电路、大胆设想和创设实验情境并证实设想的正误;也有利于培养其发现问题和解决问题的能力。传统实验能形成和提高学生的实验基本技能和实践动手操作能力。两者可以而且应该很好地结合起来。
4.学、练、评相结合,构建数字化评价与管理体系
在每个实验中设置了若干知识主题,在网络教学平台中对每一主题根据需要设置了“知识讲座”、“问题引导”、“操作参考”等模块。系统能记下学生的操作次数、学习时间长短及操作类型,这几个指标可为教学管理和评价提供原始数据。此外,每个实验都有“在线测验”模块——利用Captivate软件对每个主题设置了“问题池”和相应的答案,这样每次学生进行测试时能进行随机抽取试题,并当场判断学生答问是否正确,给出量化成绩。基本做到学、练、评这三者相结合,实现了实验教学管理和成绩评定数字化,提高了教学效率。
5.积极开展网上“第二课堂”建设
在实验教学网络平台中设置了“第二课堂”,加强师生课后交流,也能在一定程度上丰富生活和激起学习兴趣,正所谓“在玩中学,在学中乐”。师生可以借此发布讨论主题、各抒己见,可以是电子制作或系统的设计思路、工具和元器件选择及注意事项;可以围绕某一数学公式,从公式特征、形式到公式物理意义,进而讨论其在工程实践中的应用。
四、实验教学资源数字化应用与教学模式革新探索
上述探索与研究的部分成果已在本校信息工程专业2005级、2006级两个年级的“信号与系统”实验教学中得到了初步应用。学生能借助网络信息环境,利用数字化资源进行实验前预习、讨论甚至自行提出实验方案,开展实验后讨论、总结和实验数据分析。革新了传统“按部就班”式的实验教学模式,充分激发学生的学习自主性、积极性,不断培养和提高学生的创新能力。
使用信息反馈表表明:81.1%的学生认为网络化教学平台的设计和开发符合自学和实验需求;92%的学生认为基于Captivate的相关习题和在线测试模块十分有利于对有关知识的学习和自测;87.8%的学生觉得网络教学平台易于使用。当然,有部分同学提出建议,下一步可结合学校图书馆资源加强教学资源的建设,特别是在实验数据处理与实验结果分析方面的资源建设。
五、结束语
笔者立足现实、结合网络环境,对实验教学资源数字化进行了有益探索,并以此为基础开展了革新教学模式研究。资源数字化有利于充分利用网络环境和信息技术发展的成果,有助于实现教学模式的革新,有利于提高学生自主学习的积极性,有利于提升学生实践动手能力和培养学生创新能力。
参考文献:
[1]熊大红,高志强,李坤.高校实验教学信息化研究[J].湖南农业大学学报(社会科学版),2008,9(2):88-89.[2]牛瑞霞,张荣明.浅谈高校实验教学信息化[J].广州化工,2006,34(6):59-61.[3]于文秀.数字化教学资源的意义与挑战[N].光明日报,2008-2-27(10).[4]吴大正.信号与线性系统分析[M].北京:高等教育出版社,2004.