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        用于電類專業(yè)綜合創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

        2017-06-27 18:27:16張?jiān)婈?/span>
        中國科技縱橫 2017年9期
        關(guān)鍵詞:創(chuàng)新教育

        張?jiān)婈?/p>

        摘 要:本文以打通互聯(lián)網(wǎng)與供電網(wǎng)、涵蓋弱電與強(qiáng)電為主線,構(gòu)思并開發(fā)了一款較為通用的“電類專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新平臺(tái)”,并為之設(shè)計(jì)了較為豐富的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,可用于各類高校涉電專業(yè)的大型實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。

        關(guān)鍵詞:電類專業(yè);創(chuàng)新教育;綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

        中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)09-0209-01

        高校電氣電子類課程基本上都要通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐相互結(jié)合,遺憾的是現(xiàn)在流行的設(shè)備或是實(shí)驗(yàn)設(shè)置大都局限于某一小塊,許多重點(diǎn)本科院校尤其推崇這類做法。雖然,這樣做能讓學(xué)生更好地掌握學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)并方便日后的鞏固,這些對(duì)于學(xué)術(shù)比較低的學(xué)生學(xué)習(xí)其專業(yè)的基礎(chǔ)課或主要課程是有益的,然而對(duì)于“高”年級(jí)的學(xué)生來說,就屬于比較“低”等的東西了,這樣的模式不能充分讓他們的大腦得到有效運(yùn)轉(zhuǎn),填不滿他們對(duì)學(xué)術(shù)永無止盡的追求和欲望。再來看比如大專院校等的一些強(qiáng)調(diào)專業(yè)性更強(qiáng)的院校,他們本身是著力于學(xué)習(xí)一門知識(shí)就能十分切合的去運(yùn)用并且是特別追求運(yùn)用后的成效,那此類因?yàn)槟稠?xiàng)課程而將實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)場所“搬”過來的做法就完全是沒有必要的,因?yàn)檫@些在一定程度上浪費(fèi)了學(xué)校和學(xué)生的時(shí)間、精力、金錢?;诖宋覀冮_發(fā)了一項(xiàng)電類專業(yè)綜合性的平臺(tái),并設(shè)計(jì)了若干實(shí)驗(yàn)。

        1 思想與結(jié)構(gòu)

        運(yùn)用不同的數(shù)據(jù)傳輸方式將外設(shè)控制提高,以便學(xué)生重點(diǎn)創(chuàng)新。平臺(tái)分為:主板(包括交流和直流電源、PLC、鍵盤和接口)、FPGA(含最小系統(tǒng)配置)、ARM(含最小系統(tǒng)配置)、CPRS(可連接語音與數(shù)據(jù)以及短信傳輸)、LCD(可顯示漢字和相應(yīng)的圖形)。

        2 電力線通信模塊

        2.1 特點(diǎn)

        通過主板上的PLC功能模塊,可以利用電源線將互聯(lián)網(wǎng)與供電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播,因此此類設(shè)計(jì)可以有效涉獵到更廣的電類專業(yè)領(lǐng)域[1]。

        2.2 聯(lián)機(jī)與脫機(jī)并存

        在PLC的作用下,平臺(tái)可提供兩種模塊,它們是能將通信與脫機(jī)各自單獨(dú)存在的設(shè)計(jì),分別是網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)傳輸。有了這些設(shè)計(jì)我們就能在更多不同的領(lǐng)域創(chuàng)造出更多不一樣的應(yīng)用場景。

        3 實(shí)驗(yàn)

        根據(jù)以上對(duì)PLC通信的模板的說明,我們潛心設(shè)計(jì)了20個(gè)配套實(shí)驗(yàn),大致可以分為4類:電子線路類、數(shù)字電路與處理器、外設(shè)接口類以及綜合類。當(dāng)然,除了以上這些比較核心的實(shí)驗(yàn)類型以外,我們還可以在其他軟件方面增加例如匯編語言等非主流的應(yīng)用軟件,以便更好地?cái)U(kuò)充此類主流軟件或是硬件的作用與意義,在設(shè)計(jì)的同時(shí)將科技成果無限放大與綜合,在運(yùn)用中碰撞生產(chǎn)出更加智能以及節(jié)能的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)。

        4 使用特色

        (1)此設(shè)置將許多類似于電動(dòng)機(jī)、風(fēng)扇等家用電器與比較高端的類似于仿真機(jī)或繼電器等設(shè)備的結(jié)合運(yùn)用,還比如一些顯示屏又或是通信設(shè)備必需的SIM卡相結(jié)合起來,方便了人們只靠連接就能隨時(shí)隨地發(fā)短信或接打電話[2]。

        (2)突破了現(xiàn)有的比較傳統(tǒng)的模式,用戶選擇的范圍更寬泛,這樣就極大程度上有利于專業(yè)和學(xué)校對(duì)于實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)的需求,因?yàn)檫x擇更加廣闊,所以許多??圃盒6急容^熱衷于這類設(shè)計(jì)。

        (3)重要的是上文講到的PLC可以進(jìn)行脫機(jī)使用,將校園網(wǎng)、移動(dòng)設(shè)備網(wǎng)和供電網(wǎng)相結(jié)合,方便了學(xué)生通過手機(jī)或電腦就可以簡單操作與控制電器設(shè)備,當(dāng)然,在此設(shè)計(jì)上,學(xué)生也可以自行設(shè)計(jì)與創(chuàng)新,“取其精華,去其糟粕”。

        (4)該設(shè)計(jì)也提供了更多的底層函數(shù)、重點(diǎn)案例,大腦平時(shí)比較活躍的學(xué)生不用通過自己的完全動(dòng)腦來理解或深究這些原理,只需要它提供的PLC模塊,選擇性的去模仿實(shí)際的案例并結(jié)合自己的思維的創(chuàng)造就足以。比如可以在食堂排隊(duì)買飯的空口用手機(jī)將寢室的空調(diào)打開來縮短開發(fā)過程。這樣做有利于學(xué)生將所學(xué)與所想更巧妙的結(jié)合運(yùn)用[3]。

        5 結(jié)語

        此文構(gòu)思和開發(fā)的電類專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),不僅連接了弱電與強(qiáng)電專業(yè),還將互聯(lián)網(wǎng)和供電網(wǎng)進(jìn)行了有效連接,然而它的得意之處是打通了本科院校與??圃盒Vg的素質(zhì)教育與創(chuàng)業(yè)。兩種不同層次的院??梢詫W(xué)以致用,相互借鑒,取長補(bǔ)短,而且這個(gè)平臺(tái)的功能和內(nèi)容也在不斷的與時(shí)俱進(jìn)。還有一點(diǎn)是我們在設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的時(shí)候不能只注重學(xué)生運(yùn)用到的專業(yè)知識(shí)的深淺與對(duì)錯(cuò),還要結(jié)合一些無形的付出,比如他們自己的思考與創(chuàng)新,因?yàn)檫^程遠(yuǎn)比結(jié)果重要,所以我們需要特別關(guān)注的是通過此項(xiàng)設(shè)計(jì)我們的學(xué)生是否在進(jìn)步。這個(gè)進(jìn)步不僅僅局限于學(xué)術(shù)方面,也包括生活。另外,此類設(shè)計(jì)實(shí)際考驗(yàn)的是學(xué)生通過感觀體驗(yàn)來誘發(fā)出對(duì)學(xué)習(xí)的興趣并且也適時(shí)適量提高了學(xué)習(xí)的質(zhì)量,這就很大程度上把這類設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的實(shí)踐區(qū)分開來了。要知道我們的初衷是通過這項(xiàng)設(shè)計(jì)將學(xué)生的時(shí)間與學(xué)習(xí)內(nèi)容以及現(xiàn)實(shí)生活相通融和滲透,從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的目的,使其熱愛生活與學(xué)習(xí)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]湯兵兵,袁勛.淺析電氣自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新改革[J].技術(shù)與市場,2015,11(1):159-159.

        [2]盧慧芬,馬皓,楊敏虹,等.電氣類專業(yè)課程探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2015,34(10):132-134.

        [3]楊德先,陸繼明,吳彤,等.電氣工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2007,29(1):64-66.

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