时间:2023-01-14 10:30:46
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光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术[1]。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示[2]。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的[3]。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,同时提高检测系统输出信号的信噪比。
1光电检测电路的基本构成
光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱,而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中,因此,要对这样的微弱信号进行处理,一般都要先进行预处理,以将大部分噪声滤除掉,并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样,就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。
2光电二极管的工作模式与等效模型
2.1光电二极管的工作模式
光电二极管一般有两种模式工作:零偏置工作和反偏置工作,图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中,在光伏模式时,光电二极管可非常精确的线性工作;而在光导模式时,光电二极管可实现较高的切换速度,但要牺牲一定的线性。事实上,在反偏置条件下,即使无光照,仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流,这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声;在反偏置时,由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此,在设计光电二极管电路的过程中,通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计,而不是对两种模式都进行最优化设计[4]。
一般来说,在光电精密测量中,被测信号都比较微弱,因此,暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号,所以,尽量避免噪声干扰是首要任务,所以,设计时采用光伏模式。
2.2光电二极管的等效电路模型
工作于光伏方式下的光电二极管的工作模型如图3所示,它包含一个被辐射光激发的电流源、一个理想的二极管、结电容和寄生串联及并联电阻。图中,IL为二极管的漏电流;ISC为二极管的电流;RPD为寄生电阻;CPD为光电二极管的寄生电容;ePD为噪声源;Rs为串联电阻。
由于工作于该光伏方式下的光电二极管上没有压降,故为零偏置。在这种方式中,影响电路性能的关键寄生元件为CPD和RPD,它们将影响光检测电路的频率稳定性和噪声性能。CPD是由光电二极管的P型和N型材料间的耗尽层宽度产生的。耗尽层越窄,结电容的值越大。相反,较宽的耗尽层(如PIN光电二极管)会表现出较宽的频谱响应。硅二极管结电容的数值范围大约在20或25pF到几千pF以上。而光电二极管的寄生电阻RPD(也称作"分流"电阻或"暗"电阻),则与光电二极管的偏置有关。
与光伏电压方式相反,光导方式中的光电二极管则有一个反向偏置电压加至光传感元件的两端。当此电压加至光检测器件时,耗尽层的宽度会增加,从而大幅度地减小寄生电容CPD的值。寄生电容值的减小有利于高速工作,然而,线性度和失调误差尚未最优化。这个问题的折衷设计将增加二极管的漏电流IL和线性误差。
3电路设计
3.1主放大器设计
众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换,从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量,同时受各种不同传感器灵敏度的限制,因而所得到的电量自然是小信号,一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用,但后续电路一般为A/D转换电路,所需电压幅值一般为2V。然而,即使是这样,而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍,因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图4所示。
该主放大器的放大倍数为A=l+R2/R3,其中R2为反馈电阻。为了后续电路的正常工作,设计时需要设定合理的R2和R1值,以便得到所需幅值的输出电压。即有
3.2滤波器设计
为使电路设计简洁并具有良好的信噪比,设计时还需要用带通滤波器对信号进行处理。为保证测量的精确性,本设计在前置放大电路之后加人二阶带通滤波电路,以除去有用信号频带以外的噪声,包括环境噪声及由前置放大器引人的噪声。这里采用的有源带通滤波器可选通某一频段内的信号,而抑制该频段以外的信号。该滤波器的幅频特性如图5所示。图5中,f1、f2分别为上下限截止频率,f0为中心频率,其频带宽度为:
B=f2-f1=f0/Q
式中,Q为品质因数,Q值越大,则随着频率的变化,增益衰减越快。这是因为中心频率一定时,Q值越大,所通过的频带越窄,滤波器的选择性好。
有源滤波器是一种含有半导体三极管、集成运算放大器等有源器件的滤波电路。这种滤波器相对于无源滤波器的特点是体积小、重量轻、价格低、结构牢固、可以集成。由于运算放大器具有输人阻抗高、输出阻抗低、高的开环增益和良好的稳定性,且构成简单而且性能优良。本设计选用了去处放大器来进行设计。
本设计选用了去处放大器来进行设计。
图6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器,其滤波电路采用有源滤波器完成,并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。
对于第一部分,即低通滤波器,系统要求的低通截止频率为fc,其传递函数为:
第二部分为高通滤波器,系统要求的高通截止频率为fc,其传递函数如下:
4完整的检测电路设计
本光电检测系统设计的完整电路如图7所示。为方便表示,电路中的R2、R3即为前面等效电路模型中的RT、RF。前级部分由光电转换二极管与前级放大器组成,这也是光电检测电路的核心部分,其器件选用高性能低噪声运算放大器来实现电路匹配并将光电流转换成电压信号,以实现数倍的放大。然而,虽然前级放大倍数可以设计得很大,但由于反馈电阻会引入热噪声而限制电路的信噪比,因此前级信号不能无限放大。
微电子论文3100字(一):微电子控制机电设备在工业中的具体应用论文
摘要:在科学技术快速进步的背景下,工业自动化水平取得了比较明显的提升,在机械制造方面表现的更加明显,基于各种因素的影响,微电子技术得到了相对广泛的应用。基于此,本文详细分析了微电子控制机电设备在工业中的应用,希望能够为实际提供良好的借鉴意义,以供参考。
关键词:微电子;机电设备;工业;应用探讨
信息技术的发展以及先进电子设备的产生催生了机电一体化时代的到来,所谓的机电一体化技术是把电工电子技术、机械技术、信息技术、微电子技术、接口技术、传感器技术、信号变换技术等一系列技术结合,再综合应用于实际的综合技术,现代化自动生产设备可以说为机电一体化的设备。微型计算机在机电一体化系统的作用能够总结成如下三点:第一,直接控制机械工业生产过程;第二,机械工业生产期间加强各物理参数的自动测试,进行测试结果的显示记录,在计算、存储、分析判定并处理测量参数或指标;第三,进行机械生产过程的管理与监督。机电一体化系统里微电子控制机电设备怎样进行适宜计算机选择,怎样设计硬件系统,怎样组织软件开发,怎样对现有计算机系统等进行维护与使用是相当关键的,也是值得探索的
课题。
1微电子控制机电设备系统的组成和原理
在某微电子控制机电系统当中,主要是由PLC、管路压力变送器、变频器等多种设备组成的。在控制系统当中,管路压力变送器主要是检测控制辅助冲量、管路水压、蒸发量等三个变量,接着将数据信号向PLC当中传送,并且通过PLC进行分析和计算,将信号发送信号控制器,通过信号控制器来控制水泵运转,在设计系统的過程中需要与实际情况合理的进行结合,并且对变频器的输出频率进行确认,输出频率在整个系统设计过程中具有非常重要的意义,和系统的控制息息相关,在确定系统输出频率是需要综合性的分析和考虑用水量以及扬程参数等。在整个系统当中控制流程的用水量变化,主要是通过压力变送器向PLC传送的通过PLC进行分析和计算,可以有效的调节循环泵的频率,合理的分配能源,让工作的效率提高,起到节约资源的
作用。
2微电子控制机电设备在工业中的具体应用
1)可编程序控制器(PLC)的应用。从PLC的角度进行分析,其主要优势在于具有很强的控制能力,而且稳定性较高,机身体积相对较小,可以有效的和其他的配件进行组合。在工业生产的过程中,因为机电设备往往会占据一定的面积,如果想让其厂房中的占比较高,就一定要注意让厂房的空余面积加大,尽量让控制器的数量减少,让机电设备的数量增多,与此同时还需要注意PLC的节能性较高相比,其他的控制系统可以节约资源,让工业生产的成本支出降低,让企业的经济效益增加,由于PLC设备可以有效的和其他设备之间进行组合,可以灵活方便的在厂房当中进行布设,让一机多用。可以实现让厂房的设备结构进一步得到简化,对设备维护中耗费的人力物力进行控制,减少人力输出,可以将人力有效的分配到工业生产当中,让生产资料的利用效率提高。PLC的另一大优势在于可以通过现场总线和生产设备之间
进行连接,有效的监控工业生产,可以动态化的监控生产的全过程,确保在生产过程中,第一时间解决生产时产生的故障,避免由于机械故障而导致生产进度停滞,让设备的维护开支得到控制,PLC的计算速度很快,可以轻松的对生产时的任何变动进行管理和控制,有效的防止由于设备变化控制器无法及时应对而产生的问题,PLC还可以进行相关的升级,伴随当前经济快速发展,就算生产线当中的产品产生了变动,只需要正确的调整,控制程序也可以符合新产品生产的具体需求。
相比于其他编程操作,PLC控制器在编程的过程中较为方便,员工通过短时间的训练就可以熟练的掌握编程的技巧,在实际操作的过程中工作步骤相对较为简单,可以很容易的掌握设备的维修安装以及操作,由于PLC自带程序编辑器只需要工作人员了解梯形语言,就可以对其进行熟练的掌握。对控制器的工作语言进行了解,当出现故障的时候可以及时的调整和处理控制器。
2)变频器调速器的作用。变频器工作状态分作自动与手动两类,手动工作状态即在PLC结束工作后展开的人工操作行为,经电位器调节能对变频器输出频率进行给定。自动工作状态实质是PLC输出信号为变频器输出频率展开控制。和传统调节阀控制方式相比,PLC控制可节电,更好进行水泵磨损控制,在延长设备寿命与实现系统自动化水平提升中发挥了重要作用。
第一,和传统正弦波控制技术相比,因变频器用到了电压空间矢量控制技术,先进性和独特性在性能上得到充分凸显,同时因其特有的低速转矩大、运行稳定性强、谐波成分小等特征,这对我国电网而言输出电压自动调整功能能充分进行优势发挥。第二,变频器具备外部端子、键盘电位器与多功能段子等一系列操作方式,功能完善,可输入多种模拟信号(如电流、电压、频率等效范围检测,转速追踪等);并且变频器可实现摆频运行与程序运行等一系列模式。第三,因变频器全系列元件应用的是西门子产品,有极强的保护性能,可靠稳定,能很好的避免过流、短路、过压等问题,确保本机能正常运行。并且变频器有良好的绝缘耐压性,产品质量好,设定简单等使得其有更强的适用性。
3)电路发挥的作用。在安装PLC和变频器的时候,保证电路的稳定是保障工作的必要。电路在安装过程中,应该采取边安装边测电的方式,这样更能使电流稳定,这同样属于工作期间需引起重视的关键环节。在电路安装完毕之后,不要急着通电,应该先再次检查电路是否安装正确,查看是否有少安装或者多安装的情况。另外,测量一下接触元器件的连接点,这样可以发现一些接触不良的地方,若有漏电情况应该及时对此进行维修。电路在工业中也是起到了很大的作用,在安装电路的时候,一定要小心谨慎,综合考虑多方面因素,不要遗漏一些小问题,有时一些小问题也可能出大错,保证电路的稳定才能更好地协调其他设备的安装稳定。应认真复查电路,查看电路有无正确安装,或存在设备多安装或少安装的现象,同时应认真检测每个接触元器件连接点,明确有无接触不良或短路现象,若发生漏电务必要及时维修与处理。电路调试的具体流程总结如下:
第一,应认真查看明确电路整体状况,了解电路面板线有无准确连接,有无看似连接实际并未连接的线,或易短路的线;是否存在两条或多条线混淆的情况;此后,使用最小量程档的万用表对电路面板进行检查,查看开路处和闭路处有无正确开路与闭路,地线是否漏接,电源连线连接的安全性等,同时需测量电源有无短路现象。测量期间可直接进行元器件连接点测量,如此可明确有无以上情况的同时又弄清楚是否存在接触点不良现象。第二,电路调试过程的关键环节之一即硬件电路调试。调试期间务必要注意细小环节的把控,根据电路功能原理做好各个单元电路的调试,再作整体调试,后进行整个电路的调试。电路在工业生产里发挥的作用是相当大的,电路安装过程里务必要综合考量多方因素,认真谨慎,切不可遗漏或放过存在的小问题,确保电路稳定性得到保障。
3结束语
微电子控制机电设备的组成包括变频调速器、可程序控制器等,由于操作相对简便、效果好,在工业中发挥了不可忽视的作用。微电子控制机电设备在实践中不断完善,将理论与实践相互结合,明确各个方面的要点,有效提升生产效率,在工业领域发挥出最大化价值,推动社会进步和发展。推动电子设备的可持续发展也是当今社会经济发展所提出的必然要走的道路,顺应经济发展的趋势,才能不落后于其他国家的工业化改革。
微电子毕业论文范文模板(二):关于现阶段国家示范性微电子学院建设的几点思考论文
[摘要]文章浅述了国家示范性微电子学院的建设背景及历程。借鉴示范性软件学院建设经验并结合现阶段浙江大学示范性微电子学院建设经验,从学科划分、考核体系、校企合作、平台建設和国家支持等方面进行思考和总结,阐述如何围绕“以人才培养为中心”和“产学协同育人”这两个核心问题,进行国家示范性微电子学院建设。
[关键词]示范性微电子学院;集成电路;人才培养;产学协同
[中图分类号]G64[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2020)07-0001-04
回顾整个中国特色社会主义建设历程,作为高等教育中至关重要的一部分,工程教育在国家现代化进程中发挥着不可替代的作用。在国家经济改革和世界范围产业变革的过程中,我国的工程教育也在不断改革创新。从工程教育专业认证制度的建立,到PBL和CDIO理念的引入,实施卓越工程师计划和建立国家示范性软件学院、微电子学院,再到加入《华盛顿协议》和新工科的提出,中国的工程教育一直在实践中发展。在中国工程教育改革中,2001年开始的国家示范性软件学院建设作为教育改革的“示范区”,发挥着重要的作用。本文在借鉴示范性软件学院十多年建设经验的基础上,结合现阶段示范性微电子学院的建设情况,对2015年开始实施的国家示范性微电子学院建设进行思考与总结。
一、示范性微电子学院成立背景
21世纪初,信息化在世界范围内开始普及,软件产业在世界社会发展中的地位和重要性开始显现。软件产业作为当时的新兴产业,呈现出向发展中国家大规模转移的趋势,国内外巨大的软件市场导致对软件从业人员需求量的剧增。国家从当时国内外行业背景及国家发展战略出发,于2001年由教育部正式设立国家示范性软件学院,首批试点35所(后增加至37所),均由国家重点高校负责建设;2004年教育部针对高职类学校又设立了36所高职示范性软件学院。其后,各省、市结合自身地方产业成立了省级示范性软件学院50多所,对软件人才进行储备。从2001年至今,示范性软件学院经历了十多年的建设与发展,在人才培养和产业促进上都取得令人瞩目的成就。在此期间,我国的软件产业获得了长足的发展,其中尤以华为、阿里巴巴、百度、腾讯等互联网企业为代表。
经过十多年的积累和追赶后,我国不但解决了软件产业发展初期规模弱小、产业单一、人才技术短缺等诸多问题,而且在部分领域超过了发达国家,并形成了中国特色的“互联网+”新型经济模式。接下来,国家开始效仿软件产业发展模式,对信息领域更基础、更关键但更薄弱的“卡脖子”短板——集成电路产业发起冲锋。特别是近年来,在国际贸易保护主义抬头和美国对华贸易战的背景下,从晋华、中兴到华为、大疆,以集成电路为代表的高科技产业形势尤为严峻,发展变得刻不容缓。
2014年国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》(以下简称《纲要》),指出“集成电路产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业”。现阶段我国集成电路产业主要面临核心技术缺乏、产业链不完善、资金投入不足、创新人才短缺4个核心问题。参考软件产业发展模式,为解决集成电路产业4个核心问题中的人才短缺问题,示范性微电子学院应运而生。
二、示范性微电子学院的成立
《纲要》从组织领导、资金政策、金融税收、人才保障等8个方面采取了保障措施,指出“加大人才培养和引进力度,建立健全集成电路人才培养体系,支持微电子学科发展,通过高校与集成电路企业联合培养人才等方式,加快建设和发展示范性微电子学院和微电子职业培训机构”。这是继2011年国务院《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》后,国家再次对高校示范性微电子学院建设提出的明确要求。
2014年教育部《关于试办示范性微电子学院的预通知》。2015年六部委《关于支持有关高校支持建设示范性微电子学院的通知》(以下简称《通知》),明确支持清华、北大、浙江大学等9所高校建设示范性微电子学院,支持北京航空航天大学、南京大学等17所高校筹备建设示范性微电子学院,示范性微电子学院建设序幕自此开启。
三、示范性微电子学院定位及现状
《通知》指出:示范性微电子学院的建设要以人才培养为中心,深入开展产学合作协同育人,加快培养集成电路产业急需的工程型人才。可以看出,“以人才培养为中心”和“产学协同育人”是示范性微电子学院建设的两个核心要求,“工程型”人才是示范性微电子学院培养人才的根本目标。
自2015年第一批示范性微电子学院成立至今,各个示范性微电子学院的建设历程和办学模式各不相同,有的是在原有信息学院或微电子学院的基础上进行建设,有的是新设立微电子学院挂靠其他成熟学院运行,有的是整体新建并单独运行。由于处于建设初期,不同学校都因地制宜、因时制宜地进行摸索,或大刀阔斧,或小步慢跑。目前,各个学校的微电子学院都在人才培养、师资规模、校企合作等方面都取得了一定的阶段性成果。
与此同时,示范性微电子学院在建设的过程中,也都面临一些共性的难题,如示范性微电子学院与一般学院的定位区别、如何进行“工程型”人才培养、如何扩大招生规模与影响、如何更好地与企业结合,以及如何对示范性微电子学院建设进行评价等,这些都是示范性微电子学院面临或将要面临的问题。
四、对示范性微电子学院建设的几点思考
当然,示范性微电子学院建设也并非无样板可以参考,2001年开始建设的示范性软件学院就是很好的借鉴,特别是在办学模式、人才培养、师资管理等诸多具体、常规问题上。然而,软件行业和集成电路行业相差较大,而且当今的时代背景和2000年也完全不同,如何围绕“人才培养为中心”“产学协同育人”这两个核心来建设微电子学院,需要全体高等教育工作者进行与时俱进地思考和探索。本文从浙江大学(以下简称“浙大”)示范性微电子学院建设的实践出发,分享一些经验与思考。
(一)学科划分与评估体系
学科划分和评价问题是微电子学院建设能否成功的核心问题,关乎微电子学院的建设方向和结果。单独的学科设置及评估体系,不仅能加强微电子学院的独立性办学,也能更有效地促进微电子学院建设的展开。
1.设置微电子一级学科
人才作为第一资源以及集成电路产业的核心,微电子学院成立的根本目的就是为产业培养急需的“工程型”人才。然而受招生名额等条件的限制,现阶段我国高校每年培养的集成电路高级专业型人才不足万人,而且缺口仍在扩大,可见,扩大集成电路招生名额势在必行。以浙江大学为例,2014年以前学校集成电路每年硕士、博士的招生人数在30人左右,即使示范性微电子学院成立以后,新增了微电子本科专业,微电子学院每年本硕博招生也不足200人,以如此培养速度,根本不足以填补产业人才需求的缺口。由于我国大学招生名额是与学科划分挂钩的,这就涉及一级学科设置的问题。
目前,浙大微电子所在的一级学科是电子科学与技术,其下含有电路与系统、微电子学与固体电子学、电磁场与波、物理电子学四个二级学科,其中与微电子学院直接对应的两个二级学科是:电路与系统、微电子学与固体电子学。研究领域分别对应集成电路的软件部分和硬件部分,前者主要包括集成电路设计,后者主要涉及集成电路产业中的制造、封装测试。
此外,微电子一级学科问题,除了与扩大招生名额相关外,也和微电子学院的建设成败有关,因为这涉及微电子学院与高校原有信息学院的定位问题,以及在学校的学科地位问题。其实在建设示范性软件学院时,由于学科划分的问题,就存在着软件学院与原有传统计算机学院的“瑜亮之争”,学科资源配置之争。最终,2011年教育部将软件工程提升为一级学科,这才在一定程度上解决了上述问题。从软件学院的建设经验来看,将微电子学与固定电子学、电路与系统等二级学科重整、提升为一级学科十分必要,且宜早不宜迟。
2.修订学科评估体系
微电子学院建设要求以“人才培养为中心”,而传统学科评估体系以“学科建设为中心”。因为“中心”的不一样,在进行微电子学院建设时,学校在资源配置时就必须考虑效益比问题。如果微电子学院建设的投入无法对学校的学科发展形成促进作用,甚至因为分流限制了已有学科的建设,学校不仅不会支持微电子学院的建设,甚至可能还会限制其发展。因此,在现有学科评估体系下,示范性微电子学院很难做到完全以“教学”为中心,只能“教学科研”兼顾,最终微电子学院在很大概率上将会和传统的信息学院同质化。上述情况在软件学院建设时出现过,且仍未得到有效解决,这也是很多软件学院选择异地发展的原因,其目的是避免与本校原有的计算机学院分流资源。
在现有学科评估体系下,即使能做到以“教学”为中心,也很难满足微电子学院“产学协同”的人才培养要求。因为现有学科评估体系偏向于理科化,重理论而轻实践,无论是“教学”还是“科研”,学生注重“卷面”,教师注重“文章”。而微电子学院的建立要求緊贴产业,注重实践,产学协同,因此培养“工程型”人才在现有体系下很难做到。
其实,2016年教育部提出新工科建设,其本质也是针对现有“理科化”学科评估体系与工科建设要求不相匹配的问题。可以大胆设想对现有学科评估体系进行必要的改革,如对基础性学科依旧使用现有“理科性”评估体系;对应用性学科,如新工科,则在原有的体系上建立新的“工科性”评估体系。这样或许能从根本上改变我国“写论文的太多,做应用的太少”、应用研究和理论研究比例失衡的现状。为体现示范性,上述设想甚至可以率先在示范性微电子学院进行试点,实践可行后再逐步推广到新工科乃至其他工程性学科。
(二)师生考核体系
示范性微电子学院要求“坚持人才培养为中心”,在国家层面需要解决的是学科问题,具体到学校和学院操作时,就要考虑内部的考核与评价问题,其中主要涉及两个方面,一是教师的考核,二是学生的考核。
1.教师考核体系
以人才培养为中心,要求教师的工作重心应该是教学,因此微电子学院教师在考核上应该与传统学院有明显区别,比如加大教学在考核中的比重。微电子学院培养的人才要强调工程性,所以在教学考核中,要突出工程实践的教学内容。另外,在引进师资时,可以效仿软件学院偏向引进有企业经验或者工程项目经验的教师,形成本校专职教师、企业兼职教师、适当比例外教的格局,这一点浙江大学微电子学院在人才引进时就尤为注重教师的行业或工程背景。
为了保证公平性,调动教师的积极性,可以实行聘岗制和聘期制,不同岗位考核不一样、聘期不一样,如在浙江大学,对不同类别的教师设置有:教学科研并重岗、工程教育创新岗、社会服务与技术推广岗等,其中工程教育创新岗就是浙江大学针对工程教育改革新设置的岗位。
2.学生考核体系
微电子学院要培养“工程型”人才,因此针对学生的培养过程、考核过程、评价过程要紧紧围绕“工程”来设置。微电子学院学生与传统学生培养最本质的区别是“工程实践”能力。在此之前,要提前区别一下其与动手能力的差别。“工程实践”能力与传统工科学生在实验室环境下的动手能力不同,是要在工业生产的背景下,通过“做中学”和“基于项目学习”,进而培养学生的“工程师式思维和行为”。这要求学校必须为学生提供企业的工程环境而非简单的高校实验室环境,两者有着本质的区别。
正是因为微电子学院培养的人才需要工业生产背景,这就要求企业参与培养,这从源头上保证了学生培养会紧贴产业。通过设置新的学生评价体系来保证和监督学生“工程实践”能力的获得,这一点至关重要。也只有这样,学生毕业后进入企业才能立即上手,无须企业的再熏陶和培训。
浙江大学微电子学院对于学生“工程实践”能力的培养是根据学生的不同阶段分步进行的。首先,针对低年级的本科生,加大培养方案中实验课程的比例和学分,以此来培养学生的“动手操作”能力。其次,对于高年级的本科生,则是通过到企业实习、参与导师企业课题(学业导师制)、科创实验(SRTP)、参加创新创业竞赛等来初步熏陶学生的“工程实践”能力。最后,到研究生阶段,通过企业、导师联合制定课题,学生选题并到企业培养或参与企业横向课题等方法来完成“工程能力”的塑造。
(三)校企合作
校企合作是微电子学院建设的重点也是难点之一。传统高校教学以学校为主,这在一定程度上导致了高校研究与产业发展脱节、高校培养的学生与企业需求脱节。高等工程教育改革的目的之一就是如何将高校与企业联系紧密,互相促进,“如何引入企业参与到高校的人才培养”,从而达到“产学协同”。
校企合作的目的是互利共赢。中国高校以育人为宗旨,具有一定的公益性,而企业以利益为根本,公益性只是其附带属性,只投入不计回报的企业少之又少。如何让两个不同的主体做到有机结合,使得“企业愿意参与,高校愿意放开”是困难所在。从需求来看,高校育人,企业用人,高校和企业合作的纽带在人——学生,解决好“如何以学生为纽带将企业和高校紧密联系在一起”是校企合作的关键所在。
从软件学院的经验看,多是通过校企理事会、共建实验室和实践基地、共建师资队伍、共设课程等方式来开展校企合作。无论是以何种合作方式,想要长久有效就必须做到互惠互利,纯粹的一方投入不可持续。从浙江大学专业学位研究生的培养经验来看,比较有效的手段之一是:通过导师与企业的横向合作为依托,以项目的形式将学生的培养参与其中。这是一种“基于项目的培养模式”,企业提出技术需求和课题资金,学校再给予学生名额、教学工作量等支持。通过一个个的具体项目,将学校、学生、企业串联起来,形成规模效应后再以创建联合实验室、研发中心、实践基地等方式进行深化。浙江大学成立工程师学院就是希望从学校层面来推进和引导校企合作。此外,不同地区的微电子学院在专业设置上也应针对当地企业需求开设专业,面向企业培养人,甚至可以对重点企业进行定向培养,吸引企业深度参与学院建设。
校企合作不仅仅是学校和企业的问题,政府的作用也尤为重要,因为政府掌握着核心的生产资料和分配政策。比如政府在审批、税收减免、经济补助、教育资金、就业引导等各方面都能非常有效调动企业和高校的积极性,促进双方的结合。日本20世纪70年代半导体产业的兴起,就是通过高校(实验室)、企业、政府三方的共同发力,成立“VLSI技术研究组合”,从而打破美国的垄断。20世纪80年代韩国三星的崛起也与韩国政府的大力扶持密不可分,所以在这一点上值得我们国家借鉴和学习。
(四)硬件建设及平台共享
集成电路产业人才培养对硬件设施要求极高,这是其与软件产业最大的不同之一。如小型工艺操作、流片、实训等都需要高昂硬件和财力的支撑,因此微电子学院建设要格外重视大型共享平台建设,并以共享平台建设为契机将校企合作、校地合作、学生实践培养进行有机连接。然而一般平台投资都十分巨大,很难靠一己之力来进行建设,如浙江大学微纳加工中心一期投入6000万、工程师学院微电子实训平台投入近3500万,绍兴微电子研究中心投资近1亿。微电子学院建设更应注重开放式办学,尝试通过国家出资、政府出地、企业出技術、学校出人等多重模式,把握本地发展机遇以产业园、孵化器、共享平台的形式来共赢发展。
(五)国家和学校支持
从软件学院的建设经验来看,建设成功与否与国家和学校的支持息息相关。因为软件学院建设经费自筹,所以从建立之初,就面临着资金的压力。从十多年后的评估结果来看,发展得好的软件学院与学校的长期支持密不可分;纯粹依靠企业、学费等来进行市场化运作则很难实现。以浙江大学软件学院为例,软件学院之所以能在宁波办学,首先与宁波市政府给予启动资金、场地、师资、经费等全面的支持分不开,此外,与浙大持续的师资、运营等投入也密不可分,可以说宁波市政府和浙大的支持二者缺一,浙大软件学院就不会有今天的规模。从产业性质来看,因为集成电路行业对硬件的要求要比软件行业高很多,这就决定了微电子学院的硬件投入要比软件学院投入要大得多,所以微电子学院势必更需要从国家、从学校争取更多可持续的资金,如专项经费、低息贷款等,这样才有可能实现跨越式的发展。
英文名称:Semiconductor Optoelectronics
主管单位:信息产业部
主办单位:中国电子科技集团第四十四研究所
出版周期:双月刊
出版地址:重庆市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1001-5868
国内刊号:50-1092/TN
邮发代号:
发行范围:
创刊时间:1976
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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英文名称:电子科学学刊(英文版)
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院电子学研究所
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:英语
开
本:16开
国际刊号:0217-9822
国内刊号:11-2003/TN
邮发代号:2-579
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1984
期刊收录:
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英文名称:Journal of Electronics & Information Technology
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院电子学研究所;国家自然科学基金委员会信息科学部
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1009-5896
国内刊号:11-4494/TN
邮发代号:2-179
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1979
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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刊载内容:主要刊载较高学术、技术水平和实用价值的研究课题、学术报告、科研成果和综合评述等优秀学术性论文,主要栏目有:军事通信、无线通信、无线与互联网、信号处理、通信设备、信息安全、测控技术、数控技术、自动化技术、电子技术应用、工控技术、电子技术、智能交通与导航、新型显示技术、图像检测与处理、汽车电子、节能减排技术;嵌入式技术,科学计算及信息处理、计算机控制与仿真、计算机软/硬件与数据总线、模式识别与人工智能、航空航天技术、新型电子材料、电子与信息器件、传感器技术、虚拟仪器与应用、新型智能器件、电源技术、激光与红外技术等。
本刊影响及收录情况:本刊主要刊载学术、技术类文章和有实用价值的研究课题、学术报告、科研成果等优秀技术性论文。在中国科技核心期刊扩展版中所属学科为TN类(无线电电子学、电信技术)。
按影响因子与学科排名:影响因子为0.548,在同类全国排名中位列第12名;
总被引频次与学科排名:被引频次为4 633,在同类全国排名中位列第2名;
基金论文比与学科排名;基金论文比为0.332,在同类全国排名中位列第29位;
来源文献量与学科排名:来源文献量为1 188,在同类全国排名中位列第6名。
收录情况:《现代电子技术》为中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、RCCSE中国核心学术期刊(A)、中国新闻出版总署期刊资料库收藏期刊、中国期刊、中国科技期刊、知网、万方和维普等各大数据库全文收录期刊;为美国《乌利希期刊指南》收录期刊。
投稿要求:来稿务必论点明确,文字精练,数据可靠,每篇论文(含图、表)一般不超过 6 000 字,必须包括(按顺序):题目、作者姓名、作者单位及邮政编码、中文摘要(目的、方法、结果、结论四要素齐全)、关键词( 4~8 个)、中国图书资料分类号(简称中图分类号)、文献标识码、英文信息(题名、作者姓名、单位、摘要和关键词)、正文、参考文献(不少于 6个)。
文中图、表只附最必要的(一般不超过 6 幅)。插图务必清晰,请用计算机软件( Word 或 Visio )绘图(矢量图或高点阵图)。
凡符合规定,在我省企、事业单位,国有、民营、个体及三资企业在职在岗专业技术人员(包括港、澳、台同胞和外籍人士,以及离、退休、离岗退养专业技术人员),符合资格申报条件,均可向所在单位提出申请,经同意后,由主管部门按规定上报有关评审材料。
二、评审专业范围
1、电子类(无线电技术、电子工程、电磁场与微波技术、光电子技术、计算机技术、自动控制、信息工程、计算机应用);2、通信类;3、信息与电子科学类(电子学与信息系统、无线电物理学、电子学、信息科学、无线电波传播);4、计算机科学技术类。
三、送评材料的填写和报送要求
(一)申报人必须对照通信工程专业技术资格条件的要求提交下列材料:
1、提交申报专业技术资格前公示情况表
2、评审材料目录1份(贴于档案袋封面)。
3、《广东省普通专业技术资格评审信息录入表》1份。内容要求填写准确,无空白格,并提交电子版。
4、《广东省专业技术资格评审表》1份。
5、《高级专业技术资格申报人基本情况及评审登记表》一式25份,全部加盖公章,不附件,不装订。
6、《专业技术人员任职期满考核登记表》每年/1份。
7、身份证、学历(学位)证书、与现任技术职务相应的专业技术资格证书、聘书,由申报人所在单位人事部门验证后在复印件上注明“与原件相符”并加盖公章。(以下简称“经验证盖章”)
8、提供参加全国职称外语等级考试的合格证书原件、复印件或符合免试条件的提供证明,装订好。
9、任现职以来的主要专业工作成果、业绩证明材料、鉴定证书、奖励证书,或其它证明材料等复印件各1份(经验证盖章),装订好。
10、提交符合数量要求的论文(第一作者)、著作以及专项技术分析(论证)报告,或专项技术分析(论证)报告的原件、复印件各1份。
11、任职期间的专业技术工作总结(1500字以上字),一式5份。
12、《贴资格证相片页》:贴大一寸近期免冠正面相片。
(二)送评材料的报送要求
1、申报人应按要求认真填写有关表格,文字表述要清楚,提交的评审材料必须真实可靠。
2、所在单位对申请人任职以来的职业道德,思想政治表现,专业技术工作业绩成果、工作表现及填报的真实可靠性出具准确客观的评价意见(不少于150字),填入《广东省专业技术资格评审表》和《专业技术资格申报人基本情况及评审登记表》。材料审核鉴别时必须将不符合资格条件及有争议尚未核实的材料剔除。
3、两个或两人以上共同完成的发明创造、学术技术成果、专业技术项目,申报材料必须如实注明本人在其中所做的工作内容,所起的作用及排名顺序。
4、对发明创造、学术技术成果以及完成的项目等的奖励、表彰,申报材料要注明授予的部门和等级(单位应对所提交业绩、成果材料、证明证书材料、论文、著作等材料认真审核,审核人签名,盖公章)。
5、送评材料要装在不易破损的档案袋内,档案袋和资格评审表左上角要填写清楚主管单位的名称。
6、材料不完整、不齐全的,不予受理。
英文名称:Optics & Optoelectronic Technology
主管单位:湖北省科学技术协会
主办单位:华中光电技术研究所;湖北省光学学会
出版周期:双月刊
出版地址:湖北省武汉市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1672-3392
国内刊号:42-1696/O3
邮发代号:38-335
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:2003
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1实验教学在创新型人才培养中的作用
创新是民族进步的灵魂,培养创新型人才是高等教育的根本任务。就高等学校而言,创新能力培养是随着新一轮技术革命和知识经济的来临,社会经济、文化发展对高级专门人才所应具有的特征提出的新要求。创新型人才具备的素质概括起来应该具有以下几个方面的能力:与人合作、共事和沟通的能力;分析、批判和发现的能力;参与、分享和表达的能力等等[2,3]。实验教学作为高等教育的重要环节,是提高学生实践能力的重要途径,对学生创新能力的培养起着更为重要的作用。实验教学的目的是帮助学生掌握实验的基本技能、提高学生实际的动手能力、加深学生对所学理论知识的理解。在此基础上,实验教学可以引导学生通过实验发现问题、分析问题,通过对实验数据的分析处理,从实践的探索中找到解决问题的方法。同时,帮助学生在实验的基础上,发现新方法,探索新观点,掌握新技术。实验教学的根本目的就是培养学生的创新能力。因此,电子学实验教学体系建设必须以培养学生的创新能力为目标[4]。
2电子学实验教学改革实践
围绕创新教育的目标,我们从实验教学方法、实验教材、实验教学内容、实验设备管理和实验教学场地等多方面积极探讨电子学实验教学改革并加以实践。
2.1改进实验教学方法,更新实验教材
传统的电子学实验教学方法突出“验证性”,主要是老师指导学生做实验,目的是为了验证某一定理或结论。实验过程一般是老师首先介绍实验的目的和实验器材的使用方法,然后把实验涉及到电路做相关的讲解,然后学生开始搭建电路,测量实验数据。通过验证性实验可以更好的反馈学生学到的理论知识,但这种实验方法也很容易让学生产生依赖性,学生只是根据老师的讲解机械的操作,学生很少去想实验为什么这样做,有没有更好的方案,在实验过程中一直处于被动地位,不利于学生创造性的发挥。因此,我们逐步改变老师在实验中的角色,突出学生在实验中的主体地位,老师由传统的讲解者、传递者、灌输者转变为学生学习的指导者、帮助者、促进者。老师把主要精力由传递知识转化到如何教导学生自己学习的方法上,指导学生动的“从哪里”和“怎么样”获得自己所需要的知识,掌握获得知识的工具和处理获取信息的方法,不断激发和培养学生学习的积极性和主动性。同时,在基于注重基础、强化实践的原则下,针对医学院校工科专业的特点与实际需求,我们在2011年编写了清华大学出版社十二五规划教材《电子学实验教程》,以利于因材施教[5]。
2.2优化实验教学内容,培养学生创新能力
随着电子技术的飞速发展,电子的新技术、新知识、新产品不断涌现。面向电子技术发展的方向,我们更新电子学实验教学大纲,优化实验教学内容。降低了电子学实验中验证型实验的比重,逐步将实验分为基础验证型试验、设计型试验和研究型实验三部分。在设计型实验中老师根据专业特点提供一些设计课题,只给出实验的任务和设计原理,提供一定的参考电路和参考资料,由学生根据要求自行设计电路,并组装调试完成。学生可以根据自己的情况选择难易不同的实验项目进行设计。学生在实验过程中首先利用计算机仿真软件对电路进行分析和设计,然后根据设计、完成电路,最后利用实验仪器对电路进行测量和调试,在设计性实验的过程中提高学生独立思考的能力;在研究型实验中老师根据课程内容和学科发展,提出若干研究主题,并向学生介绍这些主题的基本情况和研究背景,学生可根据自己兴趣自由选题。在老师的指导下,学生通过查阅资料进行综合性的研究分析,给出主题的研究策略,提交研究论文。研究型实验主要是为了发挥学生在学习中的主体作用、扩宽学生的知识面、培养学生思考创新的能力,对学生综合素质的提高起到了积极的作用。在辅导学习进行研究型实验同时,辅导老师也可以更好的掌握本专业的发展方向和发展动态,提高自身的业务水平[6,7]。
2.3建立预约开放式的实验室管理模式
为保障电子学实验教学改革的顺利进行,我们建立了预约开放式的实验室教学管理模式。电子学实验中心配备专职的实验教学人员,实行实验室预约开放制度,学生通过电话或网络提前预约实验时间和实验内容,实验室提供实验设备、实验材料和技术资料,同时提供相应的指导或协助,从而充分利用实验室资源,提高学生动手能力,培养学生创新精神。充分利用学校构建的教学平台系统,学生可以在教学平台中找到所有实验室设备、教学多媒体课件的资料。同时,指导学生使用学校购买的中国期刊全文数据库、超星电子图书馆、万方数据知识服务平台等资料数据库,扩宽学生视野,有效补充电子学教材和实验室资料的不足。基于教学平台,建立实验预约与教学管理网络平台,有效地提高实验室的利用效率、管理水平和管理效果[8,9]。
2.4实行实验课程学分制
传统的实验教学模式中,我们通常将学生的考勤和实验报告作为评定学生实验成绩的主要依据。导致一些学生过分重视实验数据的准确性,忽略了做实验本身的目的是培养自己的实践能力,而不是片面地追求实验数据与理论的误差。同时由于实验成绩在课程最终评定成绩所占比例较低,也造成一些学生不认真对待实验,或是直接抄袭其他同学的实验数据。因此,我们将电子技术学实验课程与理论课程分离,将实验单独设课(2学分),引起学生的足够重视。同时,改变依靠实验报告评定成绩的该方法,从多方面考察学生的实验能力来评定学生实验课程的成绩。首先,采取抽取选题的方式进行实际能力操作的考核,这部分成绩占实验总成绩的60%;然后,以设计性实验和综合性实验的报告来考察学生综合利用所学知识和科研工作能力的依据,根据报告质量给定成绩占25%;最后将平时考勤和实验报告的成绩占实验总成绩的15%。通过考试改革使学生进一步认识到实验课程的重要性,而不是仅仅将实验课看做理论课的附属[10]。
3电子学实验教学改革实践效果
在实验教学改革的过程,我们明确教学思路,秉承着实验的一个重要特点“动手、观察、思考、感悟、发现”。不段提高电子学实验教学的质量,取得了明显成效。通过实验教学可以帮助学生巩固和加深理解所学的原理知识(表1所示为(2005级~2008级)生物医学工程本科电子技术学理论课程考试成绩统计表),同时,开阔了学生的视野、增强了学生的兴趣、提高了学生的动手能力和科研能力,学生从事电子学技术应用研究的兴趣有了空前的提高,学生科技活动也空前活跃。生物医学工程本科专业学生在山东省第五届~第八届大学生机电产品创新设计竞赛和第十二届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛中取得了优异的成绩,多次荣获一等奖[11]。
测控专业主要课程 精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础,微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统等。
测控专业主干学科:光学工程、仪器科学与技术。
测控专业主要实践性环节:包括军训、金工、电工、电子实习,认识实习,生产实习,社会实践,课程设计,毕业设计(论文)等。
测控专业就业方向 本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作,也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计,同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。
测控专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1. 具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;
2. 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;
3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力,具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;
4. 具有较强的外语应用能力;
Electronics System Design
Techniques for Safety
Critical Applications
2009
Hardback
ISBN 9781402089787
Sterpone著
随着社会的发展和科技的进步,信息技术已经深入千家万户,人们周围充斥着各种电子设备。电子设备的误操作或故障时有发生,有时这些会造成对人员的伤害或者环境的破坏,为了避免这些,人们提出了安全性苛求系统的概念。这种系统是指通过各种设计和制造手段保证在其使用寿命范围内,运行过程中不出现任何对使用者和环境造成伤害的错误。本书便是针对这个问题编写的。
本书共分8章。1.介绍了可用于发射环境下的FPGA设计技术,主要包括硬件结构设计的可重构设计技术和冗余技术,还介绍了基于sram的FPGA的软件结构及FPGA线路结构;2.首先介绍了辐射效应包括单粒子反转和单粒子门锁。基于单粒子反转的FPGA内存优化,对SEUS的仿真分析和硬件分析,分析了三重冗余结构及容错系统的约束条件;3.纠错效率分析算法。首先介绍了静态分析算法,然后介绍了该算法的基本原则,并分别介绍了用于SEU分析和MCU静态分析的新算法;4.介绍了一种新的高可靠性的应用于S-RAM FPGA 的算法,该算法从定位和运行两个方面进行了优化,减小了程序出错的可能性,提高了运行可靠性;5.首先介绍了具有容错功能的基于SRAM的FPGA系统设计的新流程,然后介绍了容错线路的设计优化方法,最后进行了实验,验证了新设计的优越性;6.基于FPGA内部降压机制的系统优化,介绍了一种可以用于SRAM-FPGA的减压系统,他不需要外部任何器件,可以完成高效率的减压,该系统在Xilinx SRAM FPGA上实验验后结果良好;7.介绍了一种用于DNA生物芯片的新型硬件结构,它采用双核硬件结构,实现了不同单元的多指令操作,并在一种FPGA系统上采用这种结构制备了DNA芯片,显示出这种优化结构的强大能力;8.首先介绍了RCF器件,然后介绍了ReCoM结构,最后实验显示新型的ReCoM结构性能更为优越。
本书的作者Luca Sterpone目前任教于都灵理工大学(意大利),研究方向为数字系统设计和计算机结构。他2003年毕业于都灵理工大学,获得工程学士学位,之后在该校读博士学位,并于2006年毕业,论文研究方向为“电子系统设计技术的安全关键技术应用”,获得了2007年度欧洲优秀论文奖。
本书内容新颖,针对性强,适合电子工程师、硬件工程师以及计算机专业、电子专业的学生阅读。
刘军涛,博士生
(中国科学院电子学研究所)
关键词:现代远程教育;教学模式;问题;建议
前言
目前,关于现代远程教育教学模式研究的文章尽管数量很多,但以远程教育教学模式整体为研究对象的不多,所以难免带有一定片面性和局限性。本文基于“问题意识”,试图提出一定改进和完善现代远程教育教学模式的建议和对策,希望能对远程教育教学模式的改革提供一定参考。
一、质量保证体系和质量保证标准
1.1问题
普通高校网络远程教育试点的启动和奥鹏中心的成立,推动了我国现代远程教育事业的突飞猛进,成效也十分显著。然而关于试点过程中的教学质量问题,从一开始就受到社会方方面面的“质疑”,远程教育在教学质量上存在着严重问题。作为开展远程教育教学试点的68所高校,在进行远程远程教育教学的初期,对自己网络学院的定位就不明确,各高校在校外设立的学习中心,条件也参差不齐,培养目标和质量标准以及质量保证体系各不相同,致使远程教育教学教学质量得不到根本保证。
1.2建议
(1)课程设置:①发展电子学习课程要有明确的学习目标,课程开发要与院校的整体战略目标和质量提升相统一;②电子学习课程要对课程学习对象有明确的了解和界定,必须考虑学习群体的特征;③要培养称职的设计、管理、运行、评估人员,包括课程管理者、教材编辑、导学教师、技术指导者和质量管理人;④要为学习者预先提供有关学习电子学习课程的相关信息,要他们了解电子学习的特点,为进入电子学习的学习状态做准备。
(2)教学方法:①电子学习课程目标符合相关的专业教学方法的目标;②电子学习的教学方法和学习策略应体现在课程中;③课程结构应容纳多样化学习方法和多种教学方式;④教师与学生、学生与学生的互动是电子学习课程的主要特征,这种互动可以通过多种方式加以促进;⑤电子学习课程内容与课程大纲和测评体系相统一;⑥对课程开发与设计以及使用第三者内容等方面设定基本原则,要明确最低标准;⑦对教材定期审定,以确保它们能够始终符合课程目标和标准要求;⑧对学生作业要及时反馈,对学生问题要及时提出建设性意见;⑨学习目标、学生作业和学生测评的关系应遵循一种连贯性,形成统一的框架结构;⑩测评的依据是相应的专业标准,要对实现目标有效力。
(3)基金筹划:①在发展电子学习的过程中,院校提供的资源(包括资金、软件与硬件)应符合课程设计的目标;②课程的运作、发展与资金应把握一种平衡,特别是对课程中包含的电子学习比率要做到合情合理。
(4)技术设施:①选择技术应注重技术对教学法的实用性,要从学习者和教学人员两个方面考虑;②设计电子学习应有信息技术策略,对近期使用的技术要加以描述,同时对维修和未来技术发展要有所考虑;③对技术传输系统的可靠性要给予控制,要有文字记录。软硬件服务防议要到位,从而保证运行的可靠度;④电子学习传输要采纳从最佳实践中总结的建议,充分重视科学性和可用性;⑤采用的技术应保证对内容和未来的再利用,要支持内容与信息的可持续研发。
(5)组织结构:①院校能够通过现有运行的必要基础设施支持课程提供;②院校能够对参与设计和管理课程人员的能力进行开发,并发展相应人员进修策略,特别是要重视那些参与电子学习课程开发人员的能力培养;③院校制定的有关实施电子学习课程的工作程序要非常明确,以便使所有参与者对自己的工作职责一目了然;④院校要对一门课程进行连续的质量评估,以便使课程得到改进;⑤院校要重视学员的投诉,特别是对学员提出的有关电子学习课程中的问题要及时给予答复。
二、教学过程监控
2.1问题
目前,远程教育教学的实际情况是学员们关心最多的往往是课程的终结性考试,而对学习过程质量如何并不在意。笔者认为,对成人在职教育,终结性考试固然重要,但更重要的还是教学过程。因为远程学习者与普通高校学生有着很大差异,因而在质量控制上不能简单采用传统教育中以终端结果为准的办法,应当把过程质量和课程终考结合起来,并在一定程度上向过程质量倾刹。
2.2建议
(1)入学测试:成人远程教育教学虽然属于开放教育范畴,但它却不同于自学考试等形式,入学测试是必要的。可能由于利益的驱使,部分高校为了广揽生源,从中获得丰厚经济收益,以“开放”为由,放松了入学测试环节,使入学测试完全流于形式。远程教育教学与传统教育相比,它的最大优势是学习过程中有计算机网络技术支持。从现在参加成人远程教育教学的学习者看,很大一部分对远程教育教学的理念、教学过程和学习方式并不理解,始终摆脱不了传统教育的学习观念和学习方法;计算机操作技能和网络知识也比较缺乏,对远程教育教学很长一段时间并不适应。因此,加强学前教育和培训显得尤为重要。通过学前教育和培训,让有意参加远程教育教学的对象明确远程教育教学的特点、优势和基本学习程序,掌握计算机操作技能和有关网络知识以及学习方法,然后进行相应内容的考试。考试过程严格把关,不放松要求,只有成绩合格者,才能进入网络学院学习。
(2)改进、完善在线作业系统:通过作业,教师可以检查学生对学习内容的掌握程度,及时反馈教学效果,并及时调整教学策略。我国网络课程的大部分在线作业系统还是停留多为基于某门课程的形式,实现的功能大多是单项选择题的在线作答与提交。现有的可以跨学科的在线作业系统并不成熟,使用功能也十分有限。
(3)发挥评价的激励作用:作业评价应体现对学生的激励作用,让学生主体得到尊重,使学生更多地品尝到学习成功的喜悦。在WebAssign中,学生的一份作业可以多次提交。教师从这一过程中,可以发现学生学习上存在的问题,并给予一定的反馈意见;学生也能从教师的反馈中,感受到教师的激励和希望,这有益于充分调动学生学习的主动性和自觉性。通过评价,让学生了解自己的学习情况、调整自己的学习行为、关心自身的学业提高、进一步发展自己的潜能。
(4)提高形成性考核分值比例:远程教育教学质量如何,教学过程至关重要。为了引导和激励学生重视学习过程,建议形成性考核成绩作如下调整:平时作业20%,参加课程学习讨论5%,学习笔记5%,实践活动10%(包括调查报告,心得体会,应用课程理论解决问题方案,小论文等),这样形成性考试成绩在终结性成绩中可以占到40%,以后可以逐步提高到50%。
三、网上学习效率
3.1问题
(1)学习时间利用率低:随着计算机及网络的普及,网络学员上网条件一般都能保证,但学习者在上网的这段时间里又有多少能够做到有效学习?!他们经常是一边观看网络课程一边聊天,网络课程的讲授有时成了他们聊天、看小说或打游戏的背景声音,娱乐成了主题,学习却成了“见缝插针”或“走马观花”的事。
(2)学习资源利用率低:在远程远程教育教学中,学习资源主要指网络学院(或其它机构)提供的网络课程(课件)、教学服务信息、课程练习、教学大纲、学习进度指导、BBS,E-mail信息、其他Internet资源等。看似内容非常丰富、形式多种多样,但它们的“魅力”似乎没有发挥作用,学习者对这些资源并不感兴趣,所以许多资源还是被白白地浪费。
(3)学习成效低:许多学员只为能够轻松拿到文凭才参加远程学历教育,学习目标低、缺乏学习动力。他们不会主动地充分利用丰富的学习资源去认真系统地学习,关心的只是网上的期末考试复习题或模拟试题。
(4)自我评价低参加远程教育的在职学员,一般对自己的学习评价都不高。他们对自己目前学习的方式、所处环境和学习现状并不满意,认为这种选择是不得已而为之;他们对自己的学习进度和学习质量从来就没有高要求。
3.2建议
(1)学习者方面:①从学习者来源即生源方面严格把关。远程远程教育教学并不是适合所有求学者的教育形式。学习基础较低,自觉性、主动性和自学能力较差的学习者,仍然需要采用以传统面授为主,辅之以网络学习的形式;②强化学习动机,确立科学学习观。心理准备、思想准备、技术准备,是引导学生参加远程教育教学的前提。在心理准备阶段,让学员了解现代远程教育的教学模式、管理模式;在思想准备阶段,要求学生制订个人学习计划,撰写学习心得,转变学习观念;在技术准备阶段,对学生进行计算机网络技术培训,在培训的基础上测试,要求人人过关;③多方引导、全员指导、全程督导。多方引导是指各级管理人员必须对学生上网学习进行引导,引导的内容一定要抓住学生的兴趣点、关注点,着重从远程教育教学的优势进行引导;全员指导是指各级管理人员必须对学生上网进行指导,主要包括技术指导和学习指导两个方面;全程督导是指各级管理人员必须对学生上网学习进行督导;④培养学习者学习策略。远程教育教学机构要有意识地加强对学习者这方面的训练和指导,学习者自身也要通过学习相关理论,有意识地调整自己的学习策略和元认知策略,培养自主学习能力,提高自我监控和自我管理能力,学会规划自己的学习。
(2)学习环境方面:①设计探索性学习环境,基于问题的探索性学习是一种新的教学组织形式和教学观念,它强调“把学习过程放置于有典型意义、综合运用知识的情景中”。通过对问题的分析和解决,理解和掌握内含在问题中的知识点,并把知识转化为技能和技巧,形成解决新问题的能力。这种学习方式,有利于激发学生的学习热情、培养学生的创新思维和探索能力;②建立答疑辅导与防作学习环境,现代网络教学最大的问题是缺乏教师与学生之间的情感交流与信息反馈,缺乏学生之间的防作气氛,致使教师不能对学习过程、学习效果进行有效监控,也不能获得调整教学方案的信息反馈。要引导和鼓励学生充分利用BBS系统进行非实时交互;通过聊天室的文字、语言实现在线实时交互;也可以通过电子邮件求助专题解答,进行异步交互。
四、校企结合,开展职业教育和实训教育
4.1问题
去年引发学者争论的“成人教育偏离本义面临转型之痛”,在远程教育领域引起强烈反响。教育部在普通高校现代远程教育启动时就明确提出:“在试点阶段以非学历教育为主,同时举办少量的成人本、专课的学历教育,以及研究生专业学位的非学历教育”。然而,现在我们的远程教育教学,绝大多数网络学院是以学历教育为主,始终存在着一种过于注重学历教育而忽视职业技能培训的现象,与企业合作越来越少。
4.2建议
在远程教育多元化的办学模式中,校企合作应该是最主要也是最实际的一种办学模式。继续教育的校企合作办学模式是充分利用学校和企业不同的教育资源和教育环境,培养适合生产、建设、服务、管理等方面的一线应用型人才的教育形式。校企合作办学的具体模式有:①订单式培养模式,是指用人单位根据企业自身需求情况,向远程教育学院提出订单,并与学院签订培养防议。学院根据培养防议从社会上组织生源进行培养。学员学成后,主要协议单位就业;②校企联合培养模式,是指学校与企业双方共同制订培养目标、教学计划、教学内容,一起指导和培养学生。这种校企合作培养方式有利于培养有针对性的高素质、高层次的技术和管理人才;③工学交替式培养模式,是指学校与企业签订工学交替人才培养防议,共同制订培养方案,把整个培养过程分为学习和工作交替进行,以便让学生有更多的时间熟悉和掌握不同岗位的技能和流程。培养完成后,学生最终还是进入防议企业或同类企业工作;④校企合作办学模式,既降低了远程教育的教学成本,又能更好地实现教育目标,使学校、学生、企业以及政府都满意。
参考文献
[1]陈东.开放教育[M].上海:上海教育出版社,2006.
[2]高文.建构主义学习的评价[G].外国教育资料,2005,(2).