電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)開放式實(shí)踐教學(xué)的初步嘗試

魏甜甜

摘 要：高等職業(yè)院校的教學(xué)模式已經(jīng)朝多元化發(fā)展。深化產(chǎn)教融合、校企合作，培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才已經(jīng)成為當(dāng)今職業(yè)教育發(fā)展的方向。職業(yè)能力的培養(yǎng)成為實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分。本文針對(duì)專業(yè)發(fā)展需求和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新目標(biāo)，以電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)學(xué)生為對(duì)象，結(jié)合院校的實(shí)際情況開展開放式實(shí)踐教學(xué)，以此作為教學(xué)方法改革的一次初步嘗試。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法 電氣自動(dòng)化技術(shù) 開放式實(shí)踐教學(xué) 紅外熱釋傳感器

中圖分類號(hào)：C31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（b）-0194-02

1 開放式實(shí)踐教學(xué)的背景

當(dāng)前，我國(guó)的職業(yè)院校都在深入改革傳統(tǒng)的“三段式”“五階段周期循環(huán)”等教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)院校與企業(yè)的無(wú)縫對(duì)接，取得了一定的成效。職業(yè)教育模式改革的關(guān)鍵是一個(gè)“動(dòng)”學(xué)。

2 開放式實(shí)踐教學(xué)的開展

2.1 以實(shí)際項(xiàng)目為載體，選取專業(yè)相關(guān)課題

高等職業(yè)院校電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)從事電力系統(tǒng)發(fā)、供電企業(yè)電氣設(shè)備的安裝、運(yùn)行、維護(hù)或生產(chǎn)制造企業(yè)電氣設(shè)備及控制系統(tǒng)安裝、設(shè)計(jì)、調(diào)試及技術(shù)管理的高素質(zhì)技能型專門人才。學(xué)生應(yīng)掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的職業(yè)能力和技能，具有較強(qiáng)的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，具有良好的職業(yè)道德、敬業(yè)精神和團(tuán)隊(duì)合作精神。

學(xué)院擬定將一號(hào)學(xué)生宿舍樓的照明線路檢查、改造、翻新。為保證學(xué)院的安全，計(jì)劃在試點(diǎn)宿舍樓加裝遠(yuǎn)程紅外報(bào)警系統(tǒng)，一旦有可疑情況出現(xiàn)，將第一時(shí)間通信連接學(xué)院保衛(wèi)處，可最大限度減少了安全事故發(fā)生。依據(jù)本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合院校的實(shí)際情況。將此項(xiàng)目分給幾位相關(guān)專業(yè)教師，學(xué)院后勤工程部輔助指導(dǎo)，選取電氣專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生作為一個(gè)試點(diǎn)班參與其中，實(shí)施開放式實(shí)踐教學(xué)。

2.2 以理論課程為基礎(chǔ)、細(xì)化分解任務(wù)目標(biāo)

此項(xiàng)目實(shí)踐涵蓋電工技術(shù)、供配電技術(shù)、電工儀表測(cè)量、計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用、電氣安裝工程基礎(chǔ)等課程的理論知識(shí)。且與高等職業(yè)院校電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)開設(shè)的課程相關(guān)，學(xué)生有一定的專業(yè)背景，實(shí)踐課題具體實(shí)施起來是完全可行的。

根據(jù)課題分解出來兩個(gè)方向：建筑照明電路改造安裝、紅外報(bào)警設(shè)計(jì)安裝。首先全部參與人員實(shí)施前期的現(xiàn)場(chǎng)考察，實(shí)地測(cè)量。教師根據(jù)實(shí)際工作量，采用雙向選擇的辦法合理安排分組，布置相應(yīng)課題任務(wù)。每個(gè)方向小組配備兩名專業(yè)教師、兩名工程人員參與指導(dǎo)。

2.3 以工作任務(wù)為目標(biāo)，具體實(shí)施實(shí)踐項(xiàng)目

（1）建筑照明電路改造安裝。

本環(huán)節(jié)實(shí)踐不拘泥于時(shí)間、地點(diǎn)，各組不拘泥于采取何種工作方式，給學(xué)生以自由發(fā)展空間，以展示個(gè)人電氣安裝實(shí)踐為目的，因此，參與改造原有照明線路的同學(xué)應(yīng)該嚴(yán)格按照建筑電氣安裝規(guī)范，合理利用原來系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約、整潔、安全。原有的房間電氣安裝圖如圖1所示，小組成員必須要對(duì)原有的線路進(jìn)行檢查，結(jié)合理論知識(shí)合理選擇導(dǎo)線型號(hào)，拆換廢舊、損壞的電氣設(shè)備。

電工電子儀表的使用在平時(shí)教學(xué)中只是階段性的訓(xùn)練。然而在本課題中測(cè)量技術(shù)的使用很頻繁，學(xué)生可以在使用中熟悉方法，在熟悉中提高技巧，同時(shí)借助較高性能儀器提高各種數(shù)據(jù)的精度。

（2）紅外報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝。

目前市面上紅外報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟，本環(huán)節(jié)是在市場(chǎng)現(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)院的實(shí)際情況加以綜合考察改造。制定出2～3方案，比較研究后最終確定出一套切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且效果顯著的實(shí)施方案。

紅外報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝設(shè)計(jì)的主要課程是微機(jī)原理與應(yīng)用和計(jì)算機(jī)應(yīng)用部分。此部分則以教師參與、工程人員協(xié)調(diào)為主，指定程序框圖，鼓勵(lì)對(duì)MCS-51系列單片機(jī)編程感興趣且在此方面有一定能力的同學(xué)參與編寫程序，仿真調(diào)試。

經(jīng)過多種方案的考核論證，確定出本紅外報(bào)警系統(tǒng)的控制框圖如圖2所示。

紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、遠(yuǎn)程通訊報(bào)警系統(tǒng)、單片機(jī)控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、遠(yuǎn)程通訊報(bào)警等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設(shè)定模塊等部分組成。

結(jié)合開關(guān)型穩(wěn)壓電源的學(xué)習(xí)，對(duì)一部分電子掌握較好，對(duì)電子比較感興趣的學(xué)生，要求他們對(duì)單立元件先行選取、焊接、測(cè)試，記錄參數(shù)，對(duì)照其性價(jià)比，拿出是自己制作還是自行組裝的可行性方案。

單片機(jī)控制電路選取MCS-51系列單片機(jī)。教師設(shè)計(jì)主程序流程圖如圖3所示，單片機(jī)外圍電路和部分程序語(yǔ)言由學(xué)生分組分工完成。

部分程序?yàn)椋?/p>

void main（ ）

{

call = 0； //變量賦初值

offon（）；

call（）； //報(bào)警響一下，提示已經(jīng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)

delay（75000）； //延時(shí)5分鐘，紅外模塊需要1—2分鐘的預(yù)啟動(dòng)時(shí)間，人走后需要2分鐘的復(fù)位時(shí)間，為了寬松點(diǎn)，共4分鐘

delay（75000）；

delay（75000）；

delay（75000）；

while（1）

{if（D4 == 0）

{

call（）；

delay（60000）；//每次呼叫兩分鐘

delay（60000）；

call++； //每呼叫一次，變量加一

}

if（call == 3）

{

while（1）； //連續(xù)呼叫3次后結(jié)束

}

}

}

}

由于宿舍樓與保衛(wèi)處分布于學(xué)校不同的區(qū)域，主機(jī)與各分機(jī)相距最長(zhǎng)達(dá)1000 m以上，64KBPS的高頻傳輸速度對(duì)通訊線要求較高，因此，鋪設(shè)通信線時(shí)還是選擇外面加屏蔽網(wǎng)的。因?yàn)閺牡叵麓┕馨捣笈c電訊并行，又與校園廣播網(wǎng)交叉，且不可避免地與強(qiáng)電靠近；這些外界的高次諧波會(huì)由屏蔽網(wǎng)隔離，從而減少干擾。消除通信線自身分布電容，長(zhǎng)距離的，極高的頻率，平行的雙導(dǎo)線不是最佳選擇，較密的雙絞線可以消除通信線自身分布電容

3 開放式實(shí)踐教學(xué)的總結(jié)

本次的試點(diǎn)開放式實(shí)踐教學(xué)建立在學(xué)院現(xiàn)有的硬件條件基礎(chǔ)上，教師、學(xué)生、工程部工作人員三方協(xié)作，取得了一定的成效。通過學(xué)生的準(zhǔn)備、規(guī)劃、實(shí)施和總結(jié)，我們可以看到以學(xué)生為主體，以學(xué)生掌握真實(shí)的技能為中心，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)教師自身教學(xué)水平得以提升，積累了許多指導(dǎo)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。

從本實(shí)踐教學(xué)的初步嘗試，我們還發(fā)現(xiàn)了今后的教學(xué)需要發(fā)揚(yáng)和改進(jìn)的地方：

針對(duì)教學(xué)的具體要求，全面開展有針對(duì)性的綜合技能實(shí)踐；針對(duì)教學(xué)目標(biāo)要求，突出職業(yè)能力、操作技能、創(chuàng)新思維、獨(dú)立完成任務(wù)的教育。

參考文獻(xiàn)

[1] 張文灼.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013：157-235.

[2] 龔運(yùn)新，朱芙菁.單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用[M].南京：南京大學(xué)出版社，2009：209-260.

[3] 朱高中.基于熱釋電紅外傳感器防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子產(chǎn)品世界，2012（6）：32-34.

[4] Thilo Kahl，Herbert Bousack，Erik S. Schneider.Helmut Schmitz Infrared receptors of pyrophilous jewel beetles as model for new infrared sensors[J].Emerald Sensor Review，2014（1）.

[5] 董發(fā)勤，彭煜，晏斌.開放式實(shí)踐教學(xué)體系的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2008（S1）：276-278.

[6] 韓紅濤，張瑾.基于STC89C52RC單片機(jī)的紅外發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].科技信息，2012（28）：254-255.

[7] 徐永根.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)水利電力出版社，1994：25-30.

[8] 王靜.基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)串口通信[D].湖北：長(zhǎng)江大學(xué)，2012：3-20.

[9] 陳毀群.電工儀表與測(cè)量第四版[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2012：1-50.endprint

摘 要：高等職業(yè)院校的教學(xué)模式已經(jīng)朝多元化發(fā)展。深化產(chǎn)教融合、校企合作，培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才已經(jīng)成為當(dāng)今職業(yè)教育發(fā)展的方向。職業(yè)能力的培養(yǎng)成為實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分。本文針對(duì)專業(yè)發(fā)展需求和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新目標(biāo)，以電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)學(xué)生為對(duì)象，結(jié)合院校的實(shí)際情況開展開放式實(shí)踐教學(xué)，以此作為教學(xué)方法改革的一次初步嘗試。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法 電氣自動(dòng)化技術(shù) 開放式實(shí)踐教學(xué) 紅外熱釋傳感器

中圖分類號(hào)：C31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（b）-0194-02

1 開放式實(shí)踐教學(xué)的背景

當(dāng)前，我國(guó)的職業(yè)院校都在深入改革傳統(tǒng)的“三段式”“五階段周期循環(huán)”等教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)院校與企業(yè)的無(wú)縫對(duì)接，取得了一定的成效。職業(yè)教育模式改革的關(guān)鍵是一個(gè)“動(dòng)”學(xué)。

2 開放式實(shí)踐教學(xué)的開展

2.1 以實(shí)際項(xiàng)目為載體，選取專業(yè)相關(guān)課題

高等職業(yè)院校電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)從事電力系統(tǒng)發(fā)、供電企業(yè)電氣設(shè)備的安裝、運(yùn)行、維護(hù)或生產(chǎn)制造企業(yè)電氣設(shè)備及控制系統(tǒng)安裝、設(shè)計(jì)、調(diào)試及技術(shù)管理的高素質(zhì)技能型專門人才。學(xué)生應(yīng)掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的職業(yè)能力和技能，具有較強(qiáng)的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，具有良好的職業(yè)道德、敬業(yè)精神和團(tuán)隊(duì)合作精神。

學(xué)院擬定將一號(hào)學(xué)生宿舍樓的照明線路檢查、改造、翻新。為保證學(xué)院的安全，計(jì)劃在試點(diǎn)宿舍樓加裝遠(yuǎn)程紅外報(bào)警系統(tǒng)，一旦有可疑情況出現(xiàn)，將第一時(shí)間通信連接學(xué)院保衛(wèi)處，可最大限度減少了安全事故發(fā)生。依據(jù)本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合院校的實(shí)際情況。將此項(xiàng)目分給幾位相關(guān)專業(yè)教師，學(xué)院后勤工程部輔助指導(dǎo)，選取電氣專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生作為一個(gè)試點(diǎn)班參與其中，實(shí)施開放式實(shí)踐教學(xué)。

2.2 以理論課程為基礎(chǔ)、細(xì)化分解任務(wù)目標(biāo)

此項(xiàng)目實(shí)踐涵蓋電工技術(shù)、供配電技術(shù)、電工儀表測(cè)量、計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用、電氣安裝工程基礎(chǔ)等課程的理論知識(shí)。且與高等職業(yè)院校電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)開設(shè)的課程相關(guān)，學(xué)生有一定的專業(yè)背景，實(shí)踐課題具體實(shí)施起來是完全可行的。

根據(jù)課題分解出來兩個(gè)方向：建筑照明電路改造安裝、紅外報(bào)警設(shè)計(jì)安裝。首先全部參與人員實(shí)施前期的現(xiàn)場(chǎng)考察，實(shí)地測(cè)量。教師根據(jù)實(shí)際工作量，采用雙向選擇的辦法合理安排分組，布置相應(yīng)課題任務(wù)。每個(gè)方向小組配備兩名專業(yè)教師、兩名工程人員參與指導(dǎo)。

2.3 以工作任務(wù)為目標(biāo)，具體實(shí)施實(shí)踐項(xiàng)目

（1）建筑照明電路改造安裝。

本環(huán)節(jié)實(shí)踐不拘泥于時(shí)間、地點(diǎn)，各組不拘泥于采取何種工作方式，給學(xué)生以自由發(fā)展空間，以展示個(gè)人電氣安裝實(shí)踐為目的，因此，參與改造原有照明線路的同學(xué)應(yīng)該嚴(yán)格按照建筑電氣安裝規(guī)范，合理利用原來系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約、整潔、安全。原有的房間電氣安裝圖如圖1所示，小組成員必須要對(duì)原有的線路進(jìn)行檢查，結(jié)合理論知識(shí)合理選擇導(dǎo)線型號(hào)，拆換廢舊、損壞的電氣設(shè)備。

電工電子儀表的使用在平時(shí)教學(xué)中只是階段性的訓(xùn)練。然而在本課題中測(cè)量技術(shù)的使用很頻繁，學(xué)生可以在使用中熟悉方法，在熟悉中提高技巧，同時(shí)借助較高性能儀器提高各種數(shù)據(jù)的精度。

（2）紅外報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝。

目前市面上紅外報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟，本環(huán)節(jié)是在市場(chǎng)現(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)院的實(shí)際情況加以綜合考察改造。制定出2～3方案，比較研究后最終確定出一套切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且效果顯著的實(shí)施方案。

紅外報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝設(shè)計(jì)的主要課程是微機(jī)原理與應(yīng)用和計(jì)算機(jī)應(yīng)用部分。此部分則以教師參與、工程人員協(xié)調(diào)為主，指定程序框圖，鼓勵(lì)對(duì)MCS-51系列單片機(jī)編程感興趣且在此方面有一定能力的同學(xué)參與編寫程序，仿真調(diào)試。

經(jīng)過多種方案的考核論證，確定出本紅外報(bào)警系統(tǒng)的控制框圖如圖2所示。

紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、遠(yuǎn)程通訊報(bào)警系統(tǒng)、單片機(jī)控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、遠(yuǎn)程通訊報(bào)警等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設(shè)定模塊等部分組成。

結(jié)合開關(guān)型穩(wěn)壓電源的學(xué)習(xí)，對(duì)一部分電子掌握較好，對(duì)電子比較感興趣的學(xué)生，要求他們對(duì)單立元件先行選取、焊接、測(cè)試，記錄參數(shù)，對(duì)照其性價(jià)比，拿出是自己制作還是自行組裝的可行性方案。

單片機(jī)控制電路選取MCS-51系列單片機(jī)。教師設(shè)計(jì)主程序流程圖如圖3所示，單片機(jī)外圍電路和部分程序語(yǔ)言由學(xué)生分組分工完成。

部分程序?yàn)椋?/p>

void main（ ）

{

call = 0； //變量賦初值

offon（）；

call（）； //報(bào)警響一下，提示已經(jīng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)

delay（75000）； //延時(shí)5分鐘，紅外模塊需要1—2分鐘的預(yù)啟動(dòng)時(shí)間，人走后需要2分鐘的復(fù)位時(shí)間，為了寬松點(diǎn)，共4分鐘

delay（75000）；

delay（75000）；

delay（75000）；

while（1）

{if（D4 == 0）

{

call（）；

delay（60000）；//每次呼叫兩分鐘

delay（60000）；

call++； //每呼叫一次，變量加一

}

if（call == 3）

{

while（1）； //連續(xù)呼叫3次后結(jié)束

}

}

}

}

由于宿舍樓與保衛(wèi)處分布于學(xué)校不同的區(qū)域，主機(jī)與各分機(jī)相距最長(zhǎng)達(dá)1000 m以上，64KBPS的高頻傳輸速度對(duì)通訊線要求較高，因此，鋪設(shè)通信線時(shí)還是選擇外面加屏蔽網(wǎng)的。因?yàn)閺牡叵麓┕馨捣笈c電訊并行，又與校園廣播網(wǎng)交叉，且不可避免地與強(qiáng)電靠近；這些外界的高次諧波會(huì)由屏蔽網(wǎng)隔離，從而減少干擾。消除通信線自身分布電容，長(zhǎng)距離的，極高的頻率，平行的雙導(dǎo)線不是最佳選擇，較密的雙絞線可以消除通信線自身分布電容

3 開放式實(shí)踐教學(xué)的總結(jié)

本次的試點(diǎn)開放式實(shí)踐教學(xué)建立在學(xué)院現(xiàn)有的硬件條件基礎(chǔ)上，教師、學(xué)生、工程部工作人員三方協(xié)作，取得了一定的成效。通過學(xué)生的準(zhǔn)備、規(guī)劃、實(shí)施和總結(jié)，我們可以看到以學(xué)生為主體，以學(xué)生掌握真實(shí)的技能為中心，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)教師自身教學(xué)水平得以提升，積累了許多指導(dǎo)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。

從本實(shí)踐教學(xué)的初步嘗試，我們還發(fā)現(xiàn)了今后的教學(xué)需要發(fā)揚(yáng)和改進(jìn)的地方：

針對(duì)教學(xué)的具體要求，全面開展有針對(duì)性的綜合技能實(shí)踐；針對(duì)教學(xué)目標(biāo)要求，突出職業(yè)能力、操作技能、創(chuàng)新思維、獨(dú)立完成任務(wù)的教育。

參考文獻(xiàn)

[1] 張文灼.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013：157-235.

[2] 龔運(yùn)新，朱芙菁.單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用[M].南京：南京大學(xué)出版社，2009：209-260.

[3] 朱高中.基于熱釋電紅外傳感器防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子產(chǎn)品世界，2012（6）：32-34.

[4] Thilo Kahl，Herbert Bousack，Erik S. Schneider.Helmut Schmitz Infrared receptors of pyrophilous jewel beetles as model for new infrared sensors[J].Emerald Sensor Review，2014（1）.

[5] 董發(fā)勤，彭煜，晏斌.開放式實(shí)踐教學(xué)體系的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2008（S1）：276-278.

[6] 韓紅濤，張瑾.基于STC89C52RC單片機(jī)的紅外發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].科技信息，2012（28）：254-255.

[7] 徐永根.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)水利電力出版社，1994：25-30.

[8] 王靜.基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)串口通信[D].湖北：長(zhǎng)江大學(xué)，2012：3-20.

[9] 陳毀群.電工儀表與測(cè)量第四版[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2012：1-50.endprint

摘 要：高等職業(yè)院校的教學(xué)模式已經(jīng)朝多元化發(fā)展。深化產(chǎn)教融合、校企合作，培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才已經(jīng)成為當(dāng)今職業(yè)教育發(fā)展的方向。職業(yè)能力的培養(yǎng)成為實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分。本文針對(duì)專業(yè)發(fā)展需求和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新目標(biāo)，以電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)學(xué)生為對(duì)象，結(jié)合院校的實(shí)際情況開展開放式實(shí)踐教學(xué)，以此作為教學(xué)方法改革的一次初步嘗試。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法 電氣自動(dòng)化技術(shù) 開放式實(shí)踐教學(xué) 紅外熱釋傳感器

中圖分類號(hào)：C31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（b）-0194-02

1 開放式實(shí)踐教學(xué)的背景

當(dāng)前，我國(guó)的職業(yè)院校都在深入改革傳統(tǒng)的“三段式”“五階段周期循環(huán)”等教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)院校與企業(yè)的無(wú)縫對(duì)接，取得了一定的成效。職業(yè)教育模式改革的關(guān)鍵是一個(gè)“動(dòng)”學(xué)。

2 開放式實(shí)踐教學(xué)的開展

2.1 以實(shí)際項(xiàng)目為載體，選取專業(yè)相關(guān)課題

高等職業(yè)院校電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)從事電力系統(tǒng)發(fā)、供電企業(yè)電氣設(shè)備的安裝、運(yùn)行、維護(hù)或生產(chǎn)制造企業(yè)電氣設(shè)備及控制系統(tǒng)安裝、設(shè)計(jì)、調(diào)試及技術(shù)管理的高素質(zhì)技能型專門人才。學(xué)生應(yīng)掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的職業(yè)能力和技能，具有較強(qiáng)的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，具有良好的職業(yè)道德、敬業(yè)精神和團(tuán)隊(duì)合作精神。

學(xué)院擬定將一號(hào)學(xué)生宿舍樓的照明線路檢查、改造、翻新。為保證學(xué)院的安全，計(jì)劃在試點(diǎn)宿舍樓加裝遠(yuǎn)程紅外報(bào)警系統(tǒng)，一旦有可疑情況出現(xiàn)，將第一時(shí)間通信連接學(xué)院保衛(wèi)處，可最大限度減少了安全事故發(fā)生。依據(jù)本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合院校的實(shí)際情況。將此項(xiàng)目分給幾位相關(guān)專業(yè)教師，學(xué)院后勤工程部輔助指導(dǎo)，選取電氣專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生作為一個(gè)試點(diǎn)班參與其中，實(shí)施開放式實(shí)踐教學(xué)。

2.2 以理論課程為基礎(chǔ)、細(xì)化分解任務(wù)目標(biāo)

此項(xiàng)目實(shí)踐涵蓋電工技術(shù)、供配電技術(shù)、電工儀表測(cè)量、計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用、電氣安裝工程基礎(chǔ)等課程的理論知識(shí)。且與高等職業(yè)院校電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)開設(shè)的課程相關(guān)，學(xué)生有一定的專業(yè)背景，實(shí)踐課題具體實(shí)施起來是完全可行的。

根據(jù)課題分解出來兩個(gè)方向：建筑照明電路改造安裝、紅外報(bào)警設(shè)計(jì)安裝。首先全部參與人員實(shí)施前期的現(xiàn)場(chǎng)考察，實(shí)地測(cè)量。教師根據(jù)實(shí)際工作量，采用雙向選擇的辦法合理安排分組，布置相應(yīng)課題任務(wù)。每個(gè)方向小組配備兩名專業(yè)教師、兩名工程人員參與指導(dǎo)。

2.3 以工作任務(wù)為目標(biāo)，具體實(shí)施實(shí)踐項(xiàng)目

（1）建筑照明電路改造安裝。

本環(huán)節(jié)實(shí)踐不拘泥于時(shí)間、地點(diǎn)，各組不拘泥于采取何種工作方式，給學(xué)生以自由發(fā)展空間，以展示個(gè)人電氣安裝實(shí)踐為目的，因此，參與改造原有照明線路的同學(xué)應(yīng)該嚴(yán)格按照建筑電氣安裝規(guī)范，合理利用原來系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約、整潔、安全。原有的房間電氣安裝圖如圖1所示，小組成員必須要對(duì)原有的線路進(jìn)行檢查，結(jié)合理論知識(shí)合理選擇導(dǎo)線型號(hào)，拆換廢舊、損壞的電氣設(shè)備。

電工電子儀表的使用在平時(shí)教學(xué)中只是階段性的訓(xùn)練。然而在本課題中測(cè)量技術(shù)的使用很頻繁，學(xué)生可以在使用中熟悉方法，在熟悉中提高技巧，同時(shí)借助較高性能儀器提高各種數(shù)據(jù)的精度。

（2）紅外報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝。

目前市面上紅外報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟，本環(huán)節(jié)是在市場(chǎng)現(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)院的實(shí)際情況加以綜合考察改造。制定出2～3方案，比較研究后最終確定出一套切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且效果顯著的實(shí)施方案。

紅外報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝設(shè)計(jì)的主要課程是微機(jī)原理與應(yīng)用和計(jì)算機(jī)應(yīng)用部分。此部分則以教師參與、工程人員協(xié)調(diào)為主，指定程序框圖，鼓勵(lì)對(duì)MCS-51系列單片機(jī)編程感興趣且在此方面有一定能力的同學(xué)參與編寫程序，仿真調(diào)試。

經(jīng)過多種方案的考核論證，確定出本紅外報(bào)警系統(tǒng)的控制框圖如圖2所示。

紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、遠(yuǎn)程通訊報(bào)警系統(tǒng)、單片機(jī)控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、遠(yuǎn)程通訊報(bào)警等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設(shè)定模塊等部分組成。

結(jié)合開關(guān)型穩(wěn)壓電源的學(xué)習(xí)，對(duì)一部分電子掌握較好，對(duì)電子比較感興趣的學(xué)生，要求他們對(duì)單立元件先行選取、焊接、測(cè)試，記錄參數(shù)，對(duì)照其性價(jià)比，拿出是自己制作還是自行組裝的可行性方案。

單片機(jī)控制電路選取MCS-51系列單片機(jī)。教師設(shè)計(jì)主程序流程圖如圖3所示，單片機(jī)外圍電路和部分程序語(yǔ)言由學(xué)生分組分工完成。

部分程序?yàn)椋?/p>

void main（ ）

{

call = 0； //變量賦初值

offon（）；

call（）； //報(bào)警響一下，提示已經(jīng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)

delay（75000）； //延時(shí)5分鐘，紅外模塊需要1—2分鐘的預(yù)啟動(dòng)時(shí)間，人走后需要2分鐘的復(fù)位時(shí)間，為了寬松點(diǎn)，共4分鐘

delay（75000）；

delay（75000）；

delay（75000）；

while（1）

{if（D4 == 0）

{

call（）；

delay（60000）；//每次呼叫兩分鐘

delay（60000）；

call++； //每呼叫一次，變量加一

}

if（call == 3）

{

while（1）； //連續(xù)呼叫3次后結(jié)束

}

}

}

}

由于宿舍樓與保衛(wèi)處分布于學(xué)校不同的區(qū)域，主機(jī)與各分機(jī)相距最長(zhǎng)達(dá)1000 m以上，64KBPS的高頻傳輸速度對(duì)通訊線要求較高，因此，鋪設(shè)通信線時(shí)還是選擇外面加屏蔽網(wǎng)的。因?yàn)閺牡叵麓┕馨捣笈c電訊并行，又與校園廣播網(wǎng)交叉，且不可避免地與強(qiáng)電靠近；這些外界的高次諧波會(huì)由屏蔽網(wǎng)隔離，從而減少干擾。消除通信線自身分布電容，長(zhǎng)距離的，極高的頻率，平行的雙導(dǎo)線不是最佳選擇，較密的雙絞線可以消除通信線自身分布電容

3 開放式實(shí)踐教學(xué)的總結(jié)

本次的試點(diǎn)開放式實(shí)踐教學(xué)建立在學(xué)院現(xiàn)有的硬件條件基礎(chǔ)上，教師、學(xué)生、工程部工作人員三方協(xié)作，取得了一定的成效。通過學(xué)生的準(zhǔn)備、規(guī)劃、實(shí)施和總結(jié)，我們可以看到以學(xué)生為主體，以學(xué)生掌握真實(shí)的技能為中心，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)教師自身教學(xué)水平得以提升，積累了許多指導(dǎo)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。

從本實(shí)踐教學(xué)的初步嘗試，我們還發(fā)現(xiàn)了今后的教學(xué)需要發(fā)揚(yáng)和改進(jìn)的地方：

針對(duì)教學(xué)的具體要求，全面開展有針對(duì)性的綜合技能實(shí)踐；針對(duì)教學(xué)目標(biāo)要求，突出職業(yè)能力、操作技能、創(chuàng)新思維、獨(dú)立完成任務(wù)的教育。

參考文獻(xiàn)

[1] 張文灼.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013：157-235.

[2] 龔運(yùn)新，朱芙菁.單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用[M].南京：南京大學(xué)出版社，2009：209-260.

[3] 朱高中.基于熱釋電紅外傳感器防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子產(chǎn)品世界，2012（6）：32-34.

[4] Thilo Kahl，Herbert Bousack，Erik S. Schneider.Helmut Schmitz Infrared receptors of pyrophilous jewel beetles as model for new infrared sensors[J].Emerald Sensor Review，2014（1）.

[5] 董發(fā)勤，彭煜，晏斌.開放式實(shí)踐教學(xué)體系的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2008（S1）：276-278.

[6] 韓紅濤，張瑾.基于STC89C52RC單片機(jī)的紅外發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].科技信息，2012（28）：254-255.

[7] 徐永根.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)水利電力出版社，1994：25-30.

[8] 王靜.基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)串口通信[D].湖北：長(zhǎng)江大學(xué)，2012：3-20.

[9] 陳毀群.電工儀表與測(cè)量第四版[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2012：1-50.endprint