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關(guān)鍵詞:靜電;計算機控制;半衰期;靜電衰減性能;穩(wěn)定性
中圖分類號:TN929 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)26-0250-03
Development of Fabric Electrostatic Decay Tester Based on Computer Control
ZHAO Xiang-bin
(Office of Admissions and Employment, Shandong Foreign Trade Vocational College, Qingdao 266100, China)
Abstract: This paper mainly introduces the key technologies of the development of fabric electrostatic decay tester based on computer control. The instrument uses a stable and adjustable ±5kV high voltage DC power. Under the control of the computer, it can realize automatic switch motors and high-voltage power supply, which is safe and convenient. The amount of the fabric induction electrostatic charge, half-life of the static voltage attenuation and electrostatic residues are detected by constant time method and constant pressure method. The results show the fabric electrostatic decay tester has a good stability and can well evaluate the fabric static decay property.
Key words: Electrostatic; Computer Control; Half-life Period; Static Decay Property; Stability
靜電衰減性能作為一個重要的指標主要用來對織物防靜電性能進行衡量,通常靜電衰減性能好的織物能在短時間內(nèi)完成靜電的產(chǎn)生和消散過程。靜電衰減的半衰期(當外界作用撤除后,織物感應(yīng)的靜電電壓衰減為初始電壓的一半所需要的時間)作為衡量織物防靜電性能的定量參數(shù),是衡量物體泄露電荷快慢,能否誘發(fā)靜電災(zāi)害的重要物理參量[1,2]。
靜電具有非常大的危害性,當人體積累一定量的靜電電壓后,若接觸門把手等接地物體時就會產(chǎn)生放電,給人體帶來不適感甚至會造成巨大的危害。為了更好地評價織物的靜電衰減性能[3],為后期防靜電材料的研制提供參考,因此我們開發(fā)了基于計算機控制的織物感應(yīng)靜電衰減測試儀。通過使用計算機來控制電機和高壓源的開關(guān),可保證儀器在使用過程中安全可靠。
1 織物感應(yīng)靜電衰減性能測試原理
根據(jù)被測試樣帶電方式的不同,靜電衰減性能的測量方法包括電暈噴電法、充電法和摩擦法[4]。本文介紹的儀器主要采用電暈噴電法:在試驗的過程中,電暈噴電裝置和電位測量裝置固定不動,被測試樣運動。使用電暈噴電法測量織物的靜電衰減性能操作簡單且可重復試驗,能對被測試樣實現(xiàn)非破壞性的測量[5]。
測試開始時,首先使用電暈噴電裝置對被測試樣進行定時間放電,當試樣感應(yīng)的電壓達到最大值并穩(wěn)定后,計算機記錄該最大電壓值并通過控制輸出自動關(guān)閉高壓電源。迅速將被測試樣接地使其開始自然放電,通過計算機實時監(jiān)測試樣表面的靜電電壓值,當靜電電壓值衰減到最大電壓值的一半時記錄衰減時間或達到規(guī)定的衰減時間時記錄靜電電壓值,并以此作為評估被測材料防靜電性能的重要參數(shù)。
2 儀器設(shè)計
在對儀器進行整體設(shè)計時,主要從主機模塊、計算機控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊三大部分完成設(shè)計。儀器的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.1 儀器主機模塊
儀器主機采用對被測試樣實現(xiàn)非破壞性測量的電暈噴電測量方法,主機的測試裝置包括:高壓源與噴電裝置、機械轉(zhuǎn)動裝置和電位測量裝置三部分。
高壓源與噴電裝置的主要作用是對試樣進行充電。為避免實驗室電壓不穩(wěn)對試驗結(jié)果造成較大影響,儀器使用24V直流電作為輸入電壓,通過自激振蕩電路將直流電轉(zhuǎn)為交流電并在升壓變壓器的作用下升壓為交流電壓,之后再經(jīng)過倍壓整流電路輸出可調(diào)穩(wěn)定的±5kV高壓直流電源。該儀器中噴電電極與試樣之間放電距離設(shè)計為20mm。
機械轉(zhuǎn)動裝置由電機和金屬轉(zhuǎn)盤組成。當金屬轉(zhuǎn)盤在電機的驅(qū)動下開始轉(zhuǎn)動,被測試樣與電位測量裝置之間位置發(fā)生變化導致電容量變化,從而感應(yīng)出持續(xù)的交流信號。為保證儀器在試驗過程中保證整體平衡且有穩(wěn)定的輸出信號,在儀器主機模塊的設(shè)計選擇了轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在 1500r/min的直流電機。
電位測量裝置用來測量被測試樣感應(yīng)出的靜電電壓,在儀器的設(shè)計中使用電位檢測探頭來測量靜電電壓的大小,電位檢測探頭與試樣的間距為15mm。試驗過程中,試樣的尺寸裁剪為60mm×80mm,在試驗過程中試樣的有效測量面積相對較小,同時作為高壓源的噴電裝置與用于測量感應(yīng)靜電電壓的電位測量裝置間的距離較大,因此噴電裝置產(chǎn)生的電場不會對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響。
2.2計算機控制模塊
為了保證試驗過程安全方便,織物感應(yīng)靜電衰減測試儀使用計算機來控制高壓源與電機的自動開關(guān)。在計算機控制模塊中使用BAOTRON BC6602板卡實現(xiàn)儀器與計算機的通信。BAOTRON BC6602具有16路單端模擬輸入通道和2路接地端。試驗過程中,儀器檢測到織物表面感應(yīng)的靜電電壓值并將該信號輸出給板塊,板卡在接收到信號后,通過A/D轉(zhuǎn)換裝置將該信號轉(zhuǎn)換成計算機可識別的相對應(yīng)的數(shù)字信號,同時計算機輸出的數(shù)字信號也可以通過A/D轉(zhuǎn)換對應(yīng)的控制信號輸出給儀器,進而實現(xiàn)對儀器高壓源和電機的控制。
在計算機控制模塊的設(shè)計中,在輸出電機停止轉(zhuǎn)動的控制信號和強制試驗停止的控制信號時,高壓關(guān)閉的控制信號也同時輸出,充分保證試驗過程的安全可靠。
2.3 數(shù)據(jù)處理模塊
織物感應(yīng)靜電測試儀器的動作響應(yīng)及數(shù)據(jù)采集都是通過計算機來實現(xiàn)的,儀器數(shù)據(jù)采集與處理部分的程序采用VB語言實現(xiàn),計算機系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示織物在感應(yīng)高壓及接地后自然放電過程中電壓的變化,通過計算機處理,得到織物感應(yīng)靜電衰減的半衰期或衰減到規(guī)定時間時織物表面的靜電殘余量。試驗過程中,程序運行的主界面如圖3所示。
3 試驗及結(jié)果分析
根據(jù)標準GB/T 12703.1-2008《紡織品靜電性能的評定 第1部分:靜電壓半衰期》的規(guī)定,測量織物感覺靜電衰減性能的試驗環(huán)境條件為:溫度(20±2 ) ℃,相對濕度(35± 5 ) %RH。為了保證試驗結(jié)果的有效性,在試驗之前,試樣需要在上述要求的試驗條件下平衡至少24h。
測量靜電衰減性能主要有兩種方法,分別是定時法和定壓法。不同試樣的靜電衰減性能存在差異,因此在試驗過程中可以選擇合適的測量方法[6][7]。在計算機的控制作用下,上述兩種測量方法的具體測量過程如下:
(1)定時法:對被測試樣進行定時間加壓(根據(jù)標準要求加壓時間設(shè)為30s),30s后在計算機控制下自動關(guān)閉高壓源并記錄此時的最大電壓值。關(guān)閉高壓源后,金屬轉(zhuǎn)盤仍然繼續(xù)轉(zhuǎn)動,在此過程中,計算機對試樣表面的靜電電壓值進行實時檢測并記錄。當達到規(guī)定的時間(60s)后,計算機記錄此時試樣表面殘留的靜電電壓值,通過輸出控制信號,關(guān)閉電機轉(zhuǎn)動,試驗停止。
(2)定壓法:對試樣進行加壓的過程與定時法相同。在試樣表面靜電電壓衰減的過程中,計算機實時記錄并分析電壓值的變化,當靜電電壓值衰減到最大電壓值的一半時,計算機自動記錄對應(yīng)的衰減時間,同時通過電路控制關(guān)閉電機的轉(zhuǎn)動,試驗停止。如果半衰期大于60s,則記錄此時試樣表面殘留的靜電電壓值,試驗停止。
為了驗證儀器的準確性和穩(wěn)定性,選擇了金屬銅片A、普通織物B和添加抗靜電劑的織物C進行了試驗并使用定壓法對試樣的靜電衰減半衰期進行了測量。在試驗過程中為保證試驗結(jié)果的有效性,每種試樣分別測試三次,最后結(jié)果取三次試驗結(jié)果的平均值,試驗結(jié)果見表1。
根據(jù)試驗結(jié)果可以看出:絕緣材料在感應(yīng)靜電后放電困難,容易造成電荷的積累;導體金屬銅片,在接地的一瞬間所帶電荷以非??斓乃俣缺会尫诺?;添加抗靜電劑的織物半衰期明顯小于普通的織物材料,在接地后電荷很快被釋放,不易產(chǎn)生電荷積累,這也正好符合了防靜電織物的特性[8][9]。
4 結(jié)論
本文主要對基于計算機控制的織物感應(yīng)靜電衰減性能測試儀進行了介紹,儀器包括主機模塊、計算機模塊和數(shù)據(jù)處理模塊三個主要組成部分。主機模塊采用了穩(wěn)定可調(diào)的±5kV 的高壓直流電源。通過計算機控制模塊的設(shè)計,實現(xiàn)了電機和高壓電源自動開關(guān),保證了試驗過程的安全方便。為了更準確地對織物感應(yīng)靜電的靜電衰減性能進行評價,本文分別使用了定時法和定壓法進行了試驗。試驗結(jié)果表明該儀器具有良好的穩(wěn)定性,能夠正確評價織物的靜電衰減性能,可用于紡織品和服裝的靜電衰減性能檢測,為防靜電材料的研制提供指導。
參考文獻:
[1]中華人民共和國國家標準. GB/T 12703.1-2008《紡織品 靜電性能的評定 第一部分:靜電壓半衰期》[S]
[2]王書平,劉存禮,范麗思.用靜電電荷衰減時間評價材料靜電性能存在的問題[J]. 河北大學學報:自然科學版,2007,27(z1):110-112.
[3]劉真.簡述紡織品功能性的考核標準和方法[J].中國纖檢,2015(14):58-59.
[4]孫可平,李義鵬,王紅巖.帶電絕緣體靜電放電能量測試實驗技術(shù)研究[J].廣東工業(yè)大學學報,2010,27(4):89-91.
[5]靳振崗.多功能靜電電荷衰減測試系統(tǒng)[D].北京:北京理工大學,2015:8-18.
[6]黎暉, 魏光輝,劉掬.靜電衰減時間測試方法與儀器研制[J].儀表技術(shù)與傳感器,2008, 37(5):16-18.
基于以上所述,筆者將就文章主題展開討論。
一、高職會計電算化教學所面臨的困境
結(jié)合筆者的教學體會,當前該課程教學所面臨的困境可歸納為以下兩個方面。
1.教學形式方面
教學形式便是那些可以直接觀察到的東西,其中教學中的單向反饋模式,則是阻礙教學效果提升的重要因素。這種單向反饋模式表現(xiàn)在:①以教師講解為主,學生主要以課堂聽講、記筆記的方式來進行;②在教學中突出演示和模仿。從中可以得出,上述教學形式抑制了學生的求知欲,也不利于培養(yǎng)高職學生應(yīng)有的提出問題和解決問題的能力。
2.教學導向方面
當前企事業(yè)單位在財務(wù)處理上大多采取的是會計電算化方式,這就意味著該課程具有很強的“基于工作過程”特性。然而,在有限的教學課時內(nèi),學生無法充分熟練掌握會計電算化的運用手段,因此就要求他們在課后完成對學習內(nèi)容的鞏固。
而現(xiàn)有的教學導向仍以應(yīng)試為特征,再加上高職學生的自覺學習能力較差,最終出現(xiàn)了眼高手低的局面。
二、對合作學習形式的構(gòu)建
破解上述問題可以采取多管齊下的方法,但在未能調(diào)動起學生學習主體性的情況下,其他方法都將處在被動的態(tài)勢。而調(diào)動學生學習主體性的方法便是將合作學習形式引入到教學實踐中來。下面將從三個方面來探討合作學習的構(gòu)建模式。
1.完成分組
毫無疑問,構(gòu)建合作學習形式的第一步便是分組。在分組上需要考慮學生的性別結(jié)構(gòu),以及學習參與程度問題。特別對于后者而言,若是某小組學生的學習參與程度普遍不佳,那么合作學習活動就難以有效開展。
2.設(shè)計問題
由于合作學習的目的在于調(diào)動起學生的學習主體性,因此,整個教學流程都需要重視培養(yǎng)學生的問題意識和探究意愿。從對高職學生的培養(yǎng)要求出發(fā),在問題設(shè)計上需要與職場崗位要求相契合,并努力將問題納入到具體的工作情景中來。
3.建立反饋
合作學習形式作為會計電算化課程教學的重要補充,仍需要對其教學效果進行控制。因此,建立起反饋機制(考核機制)是必然的。但筆者認為,應(yīng)拋開傳統(tǒng)測試的方式,而換作“研究報告”的形式來進行。
三、教學應(yīng)用
在具體的教學應(yīng)用中,下面著重就“設(shè)計問題”“建立反饋”環(huán)節(jié)進行討論。
在大數(shù)據(jù)時代下,會計電算化系統(tǒng)從流程上便要求實現(xiàn)會計數(shù)據(jù)的標準化和規(guī)范化,為了便于電腦的集中處理,也需要通過代碼化來反映會計信息。同時,所使用的代碼必須與財政部規(guī)定相符,與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對會計數(shù)據(jù)的傳輸要求相一致,從而更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。因此,在會計電算化中的檔案管理就顯得十分重要。那么教師就可以圍繞著“會計檔案管理”,設(shè)計出“在會計檔案管理中如何優(yōu)化工作流程”這一問題。在向各合作學習小組這一問題后,可以將合作學習從課堂延伸到課后,最終以研究報告的形式以小組為單位進行提交。
【關(guān)鍵詞】高校;計算機硬件;課程教學
隨著我國計算機控制技術(shù)的提高,社會中對計算機硬件專業(yè)人才需求也是越來越大,因此在高校教學中,應(yīng)該改進其計算機硬件課程教學模式,提高學生對計算機硬件知識的掌握能力以及實踐應(yīng)用能力,提高計算機硬件課程的教學質(zhì)量。本篇就主要探討改進計算機硬件課程教學的實踐策略,以下就做具體介紹:
一、高校計算機硬件課程教學現(xiàn)狀
(1)教師存在的問題。絕大多數(shù)的教師在計算機硬件課程教學中,不僅缺乏對硬件產(chǎn)品的研發(fā)實踐經(jīng)驗,計算機硬件課程教學中,理論性強、應(yīng)用廣還與實踐聯(lián)系緊密,而且由于現(xiàn)在計算機硬件的更新?lián)Q代速度快,故此在教學中教師對計算機硬件的掌握程度較低,因此在對學生教課中不僅不能激發(fā)學生興趣,還將會降低課堂教學的質(zhì)量。
(2)缺乏實踐教學。對于計算機硬件課程教學中,其作為一門技術(shù)型實踐性很強的基礎(chǔ)課程,教學中會因為課時限制以及一些客觀條件的限制,使得在教學中缺乏實踐教學的應(yīng)用,不僅不能很好的培養(yǎng)學生的硬件動手能力,也不能激發(fā)學生的硬件學習興趣,還有就是會降低學生對計算機硬件知識的理解能力,這些都將會影響高校學生在計算機硬件知識方面的提高。
(3)硬件課程體系不完善。對于當前高校的計算機硬件核心課程中,不僅包括《數(shù)字邏輯》、《計算機組成原理》等課程,同時計算機硬件也是教育可以教學中的核心課程,針對目前高校教學中,其課程結(jié)構(gòu)不合理。并且在硬件核心課程中,不僅缺乏聯(lián)系,而且課程教學之間結(jié)合也不夠嚴密,硬件課程知識中對于一些知識點又出現(xiàn)重復教學的弊端,這些問題都將給高校計算機硬件課程教學帶來一定困難,降低計算機硬件課程教學質(zhì)量。
二、高校計算機硬件課程教學改革措施
(1)教學體系的改善實踐。針對高校中計算機硬件課程,應(yīng)該從整體上把握硬件課程的體系結(jié)構(gòu),并且能夠遵從“循序漸進,由淺入深”的原則,將計算機硬件體系劃分為基礎(chǔ)、應(yīng)用以及提高這3個層次,分別用來提高學生的計算機硬件知識;在教學中教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學生的實踐能力以及創(chuàng)新意識,教學中教師應(yīng)該為輔,學生應(yīng)該為主,加強學生綜合運用知識解決問題的能力,提高學生對計算機硬件的實踐技能,可以有效發(fā)揮學生在計算機硬件學習中的主觀能動性。
(2)改善教師水平。對于課程教學中,教師要經(jīng)常和學生進行互動,并且還可以靈活采用網(wǎng)上答疑以及在線測試等教輔手段,促進學生在計算機硬件學習中的提高,提高學生的學習效率,激發(fā)學生的學習興趣。強化實踐教學,開展綜合性課程設(shè)計,應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)實施到計算機硬件課程教學中。利用現(xiàn)代化教學手段進行硬件課程教學,在改變教學手段的同時,也可以有效改進教學過程,提高學生的計算機硬件知識水平,擴展硬件課程體系,使學生學到最新的硬件技術(shù)知識,強化學習的計算機硬件課程教學效率。
(3)改善教學方式實踐。在教學中,可以采取啟發(fā)式教學,針對計算機硬件教學,教師應(yīng)該培養(yǎng)學生的獨立思考于解決問題的能力,例如在課堂中講匯編語言程序設(shè)計的時候,教師可以要求學生編寫一段硬件程序,引導學生做一些對于硬件接口芯片的擴充實驗不僅會加深學員對匯編語言的理解,還可以激發(fā)學生的學習熱情。
針對實踐教學中,可以根據(jù)現(xiàn)階段學生學flas設(shè)計與制作課程,使學生制作一個漸變式折扇打開動畫,如下圖1中就是折扇打開到一半的狀態(tài):
圖1打開折扇的flas
教師還應(yīng)該仔細設(shè)計實驗環(huán)節(jié),增加實踐教學課時,豐富實踐教學內(nèi)容,提高硬件實踐教學在學生心目中的地位,使學生可以對硬件課程教學提升興趣;先為學生講解主要的知識點,包括FLASH圖形繪制技巧、位圖填充及調(diào)整、多層元件補間動畫、遮罩的應(yīng)用等原理,之后可以為學生介紹具體的操作方法,如下:先找一面紙折扇圖片作基礎(chǔ)素材,使用Photoshop把圖片底做成透明的,并從圖片中“摳”下扇柄圖片,打開flash軟件,點“文件”――“新建”――輸入畫布尺寸,之后點“文件”――“打開圖象”,將折扇拉到工作區(qū),點“添加幀”,需要12個空白幀,在第1幀點“變形工具”,選中扇子復制粘貼,第2幀復制粘貼折扇圖片,直到13個幀都有折扇圖片,通過一系列設(shè)置之后,就可以做出折疊扇子的動畫效果,既有趣也生動。
綜上所述,針對高校計算機硬件課程教學大綱以及教學內(nèi)容、教學手段與方法進行創(chuàng)新,不僅可以提高學生學習計算機硬件知識的積極性,還可以提高學生的實踐動手能力,學習計算機硬件知識的積極性,還可以提高學生的實踐動手能力,提高學前教育專業(yè)教育科技中計算機硬件課程的教學水平,有實際的應(yīng)用價值。
參考文獻:
計算機硬件基礎(chǔ)是計算機大類專業(yè)的一門專業(yè)必修課,涉及到計算機組成、結(jié)構(gòu)、原理。學完該課程后學生應(yīng)當掌握數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、計算機系統(tǒng)的基本組成、計算機數(shù)據(jù)表示、計算機各硬件部分的組成及功能、計算機的工作原理、計算機組裝與日常維護等。學好了計算機硬件基礎(chǔ),學生在今后學習高級程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用課程時將會領(lǐng)悟得更加透徹。
二、計算機硬件基礎(chǔ)職業(yè)教育教學存在的不足及改進辦法
計算機硬件基礎(chǔ)課程現(xiàn)階段存在的最大不足之處是:重理論,輕實踐。受到傳統(tǒng)教學的影響,高職課堂還是以理論知識為主、實驗課為輔,這就造成了學生上課積極性不夠高,即使聽懂了也沒有辦法通過實踐鞏固所學知識。比如,學生雖然知道計算機由哪些部分的組成,但是依然有大部分同學不知道如何拆開主機箱,不能具體說出機箱內(nèi)各個部件的名字。其次,課程設(shè)計枯燥乏味,不能激發(fā)學生自主學習的熱情。計算機硬件基礎(chǔ)有大量的理論知識,只有通過科學、有趣的課程設(shè)計,才能吸引學生興趣,進一步提學習質(zhì)量和效率。要做好計算機硬件課程教學,可以注意以下幾點:
(一)任課教師要重視學生思想
教學不僅是傳授知識,也是培養(yǎng)學生思想和能力的過程,所以教師在教授課程知識的同時,也應(yīng)當注意加強學生思想教育和能力培養(yǎng),融入思政元素,樹立國家正面形象。為了加強學生良好行為習慣的養(yǎng)成,可以適當提高學生平時成績占比,給學生一定自由發(fā)展的空間。
(二)突出學生主體
《計算機硬件基礎(chǔ)》作為計算機大類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,必須對課程理論知識有全局的把控,包括計算機的基本組成、結(jié)構(gòu)和工作原理以及計算機組裝與維護的基本技能的學習。同樣重要的是,要通過實踐課程激發(fā)學生的自主學習興趣,全面地理解計算機的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。
(三)尊重個體差異
在教學過程中,倡導自主學習,也要尊重學生群體中的個體差異。因此,要建立合理的評價體系:在平日的教學過程中以學生的表現(xiàn)為主,主要是培養(yǎng)學生的自覺性和學習信心;課程的終結(jié)評價應(yīng)當著重考查學生的基礎(chǔ)知識和知識應(yīng)用能力。這兩部分評價都是為了促進學生的知識應(yīng)用能力和健康人格的發(fā)展。
(四)拓展學習渠道
注重理論與實踐相結(jié)合。在任課教師引導下,學生可以分組對知識點進行分析、案例演示,學會歸納總結(jié),達到增強對計算機組成和工作原理的理解的目的。教師可以先進行基礎(chǔ)知識的講解,開展分組討論,促進學生對所學理論的理解和運用;充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)、視頻等現(xiàn)代教學手段,有條件的甚至可以組織參觀計算機生產(chǎn)基地等,充分調(diào)動學生學習積極性。
(五)強調(diào)工學交替
學習借鑒“四環(huán)相扣”教學改革成果,課程教學目標應(yīng)當圍繞能力標準,課程本身按模塊設(shè)置,教學過程充分工學交替,考核評價采用理論教考分離與過程考核相結(jié)合,避免教師單方命題。
三、市場對計算機硬件人才的需求情況
通過在當今主流應(yīng)屆生招聘平臺進行了解,社會市場對計算機硬件方面需求的人才主要需求量同樣巨大,一般要求應(yīng)聘者需要掌握以下技能:(1)了解數(shù)字和模擬電路基礎(chǔ)知識,具有數(shù)字電路設(shè)計經(jīng)驗;(2)了解嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和軟硬件架構(gòu);(3)具有單片機、ARM等處理器硬件設(shè)計基礎(chǔ);(4)具有獨立完成模塊調(diào)試、故障診斷、維修能力;(5)熟悉計算機編程;可以看出,高職計算機專業(yè)學生在學好編程的同時,若能在硬件方向有所造詣,求職競爭力會更加大。任課教師在授課的過程中,可以將就業(yè)市場需求為驅(qū)動,系統(tǒng)規(guī)劃計算機硬件課程教學實施,激發(fā)學生自主學習的熱情。
關(guān)鍵詞:硬件教學;應(yīng)用型人才;改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)18-4259-02
隨著計算機應(yīng)用領(lǐng)域的擴展,尤其是各種智能化電子電器產(chǎn)品的誕生與使用,近年來IT企業(yè)對計算機硬件系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)人員的需求急劇增加。而目前大多數(shù)地方院校,計算機硬件課程教學相對薄弱,培養(yǎng)的計算機硬件人才無論從數(shù)量上還是質(zhì)量上均無法滿足市場需求[1]。計算機硬件課程不僅難教難學,且對于硬件設(shè)備和實驗條件有較高要求,教學成本遠遠高于計算機軟件課程教學,因此形成了計算機專業(yè)建設(shè)“重軟輕硬”和師生教學“喜軟怕硬”的畸形發(fā)展現(xiàn)象。然而計算機是由硬件和軟件組成的,缺了任何一樣都無法運行。不重視計算機硬件教學與科研的結(jié)果之一,就是近年來計算機軟件人才相對過剩,硬件人才相對不足。另一方面,目前我國使用的計算機核心芯片幾乎都是從國外進口。核心器件嚴重依賴國外芯片制造商,這給國家信息安全造成了嚴重隱患[2]。加強計算機硬件教學勢在必行。
1 傳統(tǒng)教學中存在的問題
我校積極開展以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導向的學科建設(shè),多次制定和修改人才培養(yǎng)方案,有了一定的經(jīng)驗積累,其中計算機硬件類課程的教學改革仍處于起步階段,具體教學中仍存在一些問題。一、很多教學內(nèi)容陳舊,與實際應(yīng)用脫節(jié),對學生缺少吸引力。如仍以8086和DOS操作系統(tǒng)為平臺來講解微機原理。二、有些內(nèi)容在多門課中重復出現(xiàn),降低了學生的注意力,并使學生對課程設(shè)置產(chǎn)生疑問。如中斷、接口等知識在組成原理、匯編、單片機、微機原理中均有涉及。三、作為應(yīng)用型人才,大多數(shù)學生就業(yè)后沒有機會構(gòu)造計算機系統(tǒng),許多教學內(nèi)容會讓他們感到?jīng)]有學習的必要,從而喪失學習的興趣。如加法器的具體電路實現(xiàn)等。四、與軟件技術(shù)知識聯(lián)系不夠,如與C語言、操作系統(tǒng)等軟件課程的關(guān)聯(lián)性強調(diào)的不夠,使學生沒有形成完整的知識體系,即軟硬件知識的融會貫通。例如如何通過操作系統(tǒng)提供的接口設(shè)置硬件的工作方式等。五、實驗教學急需改革。受實驗硬件條件所限,實驗教學模式較為傳統(tǒng),綜合應(yīng)用型項目較少。傳統(tǒng)實驗教學多為驗證性實驗,很難引起學生的學習興趣,限制了學生創(chuàng)造力的發(fā)揮。少數(shù)幾個綜合應(yīng)用型項目無論是數(shù)量還是質(zhì)量均無法取得更好的教學效果。
2 培養(yǎng)模式的改革與探索
如何培養(yǎng)出應(yīng)用型人才,這對很多高校來說,仍是一個正在探索中的重大命題。社會需求在不斷變化,計算機知識也在不斷更新,相關(guān)專業(yè)的學生具體應(yīng)該具備什么樣的能力,掌握什么樣的知識,也在不斷變化。我校計算機專業(yè)采取了“3+1”的人才培養(yǎng)模式,即將四年的在校學習壓縮到三年,第四年改在校外實訓基地參加集訓的培養(yǎng)方式。這種培養(yǎng)模式優(yōu)點顯著,即加強了學生實踐能力的培養(yǎng),有助于學生更好地融入社會。但“3+1”的人才培養(yǎng)模式在實施之初也暴露一些問題,比如伴隨課程整合,學生的周學時數(shù)達到或超過30學時,這影響了學生課外文娛活動的開展。有些學生為了參加課外活動而請假,反過來又影響了學習。同時課時的縮減,特別是理論學時的減少,使得在教學過程中知識的系統(tǒng)性較難體現(xiàn),個別課程出現(xiàn)用什么就只教什么,造成學生會操作,但對操作原理模糊不清。這對希望考研深造的學生不利。
經(jīng)過七年的實踐,我校計算機專業(yè)逐步完善“3+1”的人才培養(yǎng)模式,課程設(shè)置更加合理。對于硬件類課程進行了整合,形成了電路基礎(chǔ),微機原理,組成原理,單片機四大基礎(chǔ)課程,不再單獨開設(shè)匯編語言,縮減了組成原理,微機原理的課時,增加了單片機的課時,對硬件類課程相應(yīng)增加實驗課時的比例,增加課程設(shè)計環(huán)節(jié),組織學生參加學科競賽。對于部分知識點的重合,各門課選擇不同角度學習或進行相應(yīng)刪減,比如譯碼器,在電路中側(cè)重介紹其電路構(gòu)成,在微機原理中介紹其在計算機中的應(yīng)用;對于一些過于專業(yè)的知識點,適當降低學習難度,或改為選修知識點,供感興趣的學生進行研究;對于硬件設(shè)計中使用的軟件編程,逐步采用C,C++等高級語言來實現(xiàn),通過課程設(shè)計來加強學生對知識的理解。在學生學習的最后一年里,計算機科學與技術(shù)專業(yè)正在嘗試對學生的分流教育,即允許學生選擇在校外實習基地集訓,由合作單位及指導教師負責學生學習的評價,不選擇集訓的學生在校組織參加考研,參加相關(guān)理論課程的學習,由授課教師進行評價。
3 實驗教學的改革與創(chuàng)新
計算機硬件教學中,實驗是一個重要環(huán)節(jié)。由于實驗課時的相應(yīng)增加,如何充分利用課時,加強學生對知識的理解與運用成了教學改革中的重要問題。在這方面,單片機的教學改革值得借鑒。以往的單片機教學中,以課本知識為主線,通過試驗箱完成實驗,學生的學習興趣不是很濃厚。改革后的單片機教學,首先學習單片機方面的一些基礎(chǔ)知識,然后介紹一款具體的單片機——5-1單片機的基本組成、使用方法、編程案例,再將學生三五人分為一組,選擇不同的單片機課程設(shè)計題目,實驗課上學生自行討論設(shè)計方案并逐步實現(xiàn),理論課上教師講解學生實驗過程中的問題及知識點并組織學生交流設(shè)計思路與經(jīng)驗。改革后的課程更受學生喜愛,充分調(diào)動了學生的學習興趣,而實驗環(huán)節(jié)也形成了一個連續(xù)的有機環(huán)節(jié),學生目標更明確。
4 學生學習評價機制的探索
以往教學中,學生的成績主要是由考試成績與平時成績構(gòu)成,對于計算機硬件類課程的實踐性沒有很好體現(xiàn)。上個學期,微機原理與接口技術(shù)這門課嘗試采取了課程設(shè)計加設(shè)計答辯的成績評定方式。學生分組完成課程設(shè)計,提交設(shè)計報告,組織學生參加課程設(shè)計答辯,由教師根據(jù)課程設(shè)計的完成度及學生在答辯環(huán)節(jié)的表現(xiàn)來打分。新的評價機制更加靈活,能夠直觀地考察學生對知識的掌握情況,也可以當做一次畢業(yè)設(shè)計答辯的預演,但這種方式也存在一些問題,比如學生現(xiàn)場答辯時可能較緊張,沒有完全體現(xiàn)自身水平,同時對教師的主觀判斷能力也有較高要求。未來可能將這種評價方式與傳統(tǒng)評價方式進行適當結(jié)合,提高評價的公正性與全面性,從而調(diào)動學生的學習興趣。
5 結(jié)論
加強計算機硬件教學,培養(yǎng)應(yīng)用型人才,仍是我校計算機專業(yè)建設(shè)的重要方向。通過前一階段的努力與實踐,我校計算機專業(yè)學生的硬件知識水平有了一定提高,實踐能力得到加強,在專業(yè)學科競賽中屢創(chuàng)佳績,獲得過安徽省電子設(shè)計大賽高職高專類一等獎,安徽省單片機應(yīng)用競賽二等獎,安徽省機器人大賽二、三等獎等。同時改革也拓寬了學生的就業(yè)面,增加了就業(yè)機會。但在改革過程中,仍有環(huán)節(jié)需要加強,如新的培養(yǎng)方式中對教師要求更高,師資隊伍建設(shè)刻不容緩,教學管理激勵機制也應(yīng)相應(yīng)改革等。
參考文獻:
計算機技術(shù) 計算機安全 計算機維護 計算機理論 計算機軟件 計算機網(wǎng)絡(luò) 計算機畢業(yè)論 計算機英語 計算機畢業(yè) 計算機病毒 紀律教育問題 新時代教育價值觀