電子信息工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)改革與探索

狄衛(wèi)國 孫曉云 閆德立 王偉明

關(guān)鍵詞：電子信息工程;生產(chǎn)實習(xí);教學(xué)模式

隨著當(dāng)前企業(yè)對于人才標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，不僅要求人才具備豐富的理論知識基礎(chǔ)，同時還應(yīng)具有較強的動手實踐能力，實踐性應(yīng)用型人才已經(jīng)成為企業(yè)在人才招聘時的重要選擇標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)實習(xí)是本科學(xué)習(xí)教育階段一個實踐性重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)和豐富學(xué)生的動手實踐能力，加強其對于理論知識的應(yīng)用的重要實踐活動。為此我們對電子信息工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)內(nèi)容和模式進(jìn)行改革與探索。

1傳統(tǒng)生產(chǎn)實習(xí)存在的問題

近年來，企業(yè)為了生存和發(fā)展，其重心轉(zhuǎn)向了各自的生產(chǎn)和經(jīng)營上，越來越不愿意接收學(xué)生實習(xí)，擔(dān)心學(xué)生實習(xí)會耽誤工作影響經(jīng)濟效益。大批學(xué)生到企業(yè)實習(xí)，必然影響企業(yè)正常的生產(chǎn)秩序，給企業(yè)帶來了不少的額外負(fù)擔(dān)和不便，很多高校逐步演變成帶學(xué)生到企業(yè)參觀，這使得學(xué)生只是簡單地了解一下企業(yè)概況或生產(chǎn)流程，無法真正理解并體驗生產(chǎn)整體的操作規(guī)程，這樣無法達(dá)到實習(xí)的目的，使提高學(xué)生的實踐能力大打折扣。

為了消除傳統(tǒng)生產(chǎn)實習(xí)模式的諸多不利因素，真正做到專業(yè)實習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高實習(xí)的效率和效果，更好地實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，實行“內(nèi)外并行”的實習(xí)教學(xué)模式，制定合理的校內(nèi)校外實習(xí)內(nèi)容和形式。校內(nèi)實習(xí)以鍛煉學(xué)生動手實踐能力為主，彌補企業(yè)實習(xí)動手機會少的不足;校外實習(xí)以開闊學(xué)生視野、培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會、增強應(yīng)變能力為主。在不斷探索和實踐中把校內(nèi)校外實習(xí)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)校內(nèi)校外實習(xí)的優(yōu)勢互補，使學(xué)生的綜合實踐能力得到提高。

2校內(nèi)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)電子信息領(lǐng)域?qū)﹄娮有畔⒐こ虒I(yè)人才培養(yǎng)的需求進(jìn)行調(diào)研分析，與企業(yè)人士溝通明確目標(biāo)，對電子信息工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，在校內(nèi)實習(xí)階段充分利用校內(nèi)鐵路實訓(xùn)中心，城市軌道交通通信與行車控制重點實驗室和電子工程河北省實驗教學(xué)示范中心專業(yè)實驗室，根據(jù)學(xué)校自身的特點和優(yōu)勢設(shè)置實習(xí)項目，讓學(xué)生掌握電子信息工程專業(yè)和軌道交通行業(yè)的相關(guān)技術(shù)。

2.1綜合監(jiān)控系統(tǒng)與環(huán)控、火災(zāi)、廣播等聯(lián)動實訓(xùn)

講解城軌綜合監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用背景，介紹監(jiān)控系統(tǒng)單控操作、監(jiān)控系統(tǒng)模式控制操作、車控室IBP應(yīng)急啟動聯(lián)動、應(yīng)急預(yù)案演練消防等內(nèi)容，以及相關(guān)操作流程，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實際操作。

2.2城市軌道交通屏蔽門與售檢票實訓(xùn)

講解城市軌道交通屏蔽門的基本概念及各種門體的相關(guān)功能、城市軌道交通屏蔽門五級控制系統(tǒng)以及優(yōu)先權(quán)和自動售票系統(tǒng)，學(xué)生在實驗室對屏蔽門五種控制方式進(jìn)行實際操作，了解單程票的發(fā)卡流程、AFC自動售票軟件的操作流程和儲蓄卡的發(fā)票流程。

2.3城市軌道交通ATS仿真系統(tǒng)實訓(xùn)

講解城市軌道交通列車線路沙盤的構(gòu)成，ATS仿真系統(tǒng)的組成，城市軌道交通ATS仿真系統(tǒng)通過與沙盤的結(jié)合，實現(xiàn)對沙盤上信號和道岔的實時控制和顯示，最大限度地模擬實際列車運行情況，圖1為城軌沙盤模型。通過演示中心級OCC控制、車站級ATS控制自動排列進(jìn)路，列車的自動運行，使學(xué)生了解ATS系統(tǒng)對整條線路的運行進(jìn)行監(jiān)督和控制功能，準(zhǔn)確理解CBTC移動閉塞模式和固定閉塞模式的切換，并指導(dǎo)學(xué)生對車站連鎖系統(tǒng)進(jìn)行實際操作，其間對學(xué)生進(jìn)行城軌相關(guān)知識的問題測試，考核學(xué)生實際掌握情況。

2.4鐵路牽引變電所虛擬仿真實習(xí)

借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)鐵路牽引變電所的三維可視化仿真，讓學(xué)生不受時間限制，可重復(fù)操作和安全的實驗環(huán)境，克服現(xiàn)場實習(xí)的種種不便。鐵路牽引變電所虛擬仿真系統(tǒng)認(rèn)知模塊模擬了變電所的六個部分，分別包括變電所的大門入口、戶外高壓側(cè)、戶外補償裝置、戶外饋線測、控制室、高壓側(cè)相關(guān)設(shè)備等，圖2為牽引變電所全景圖，通過牽引變電所的虛擬漫游學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握牽引變電所的工作原理、整體布局，掌握鐵路牽引變電所一次二次設(shè)備工作原理，掌握典型220kV變電所操作票和倒閘操作的主要工作流程等。最后通過考核模塊，對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核測試，評估學(xué)習(xí)效果，系統(tǒng)自動評分，生成實習(xí)報告。考核分為認(rèn)知考核和操作考核，認(rèn)知考核需要學(xué)生通過系統(tǒng)漫游到指定位置、選擇正確設(shè)備和完成對應(yīng)答題后方可獲得對應(yīng)的考核分，圖3為認(rèn)知考核界面，操作考核需要學(xué)生按照操作票和系統(tǒng)提示進(jìn)行操作，系統(tǒng)自動對每一步驟的正確性進(jìn)行判斷和評分。

2.5城軌虛擬仿真實習(xí)

本項目主要分為三個部分，分別為站臺閘機仿真、轉(zhuǎn)折機的仿真、地鐵運營的仿真。站臺閘機的仿真分為四個部分，分別為原理的展示、設(shè)備操作、設(shè)備的分解、設(shè)備的故障排查。轉(zhuǎn)轍機的仿真，介紹的轉(zhuǎn)轍機用于轉(zhuǎn)換各種鐵路道岔，用于改變道岔開通方向，鎖閉道岔尖軌，反映道岔尖軌位置狀態(tài)。地鐵運營的仿真流程是操作相應(yīng)線路的信號機按照既定的線路運行列車，主要涉及進(jìn)路的辦理，列車的停站和發(fā)站等一些知識，進(jìn)路建立仿真界面如圖4所示。學(xué)生按照系統(tǒng)生成的實操考核提示逐步完成操作，系統(tǒng)會自動記錄學(xué)生每步操作得分情況，最后給出總評分。

2.6四合一開發(fā)板焊接與調(diào)試

學(xué)生從芯片焊接、產(chǎn)品組裝、調(diào)試和檢驗等幾個方面，完成一套綜合8051、DSP、STM32和CPLD四種處理器的開發(fā)板的生產(chǎn)，使學(xué)生深入了解開發(fā)板的生產(chǎn)過程，在理解開發(fā)板工作原理的基礎(chǔ)上，掌握產(chǎn)品的設(shè)計、選件、焊接、組裝、調(diào)試等過程中的基本技能和方法。該開發(fā)板集成多種常用的傳感器、通信、顯示與電機驅(qū)動接口，涵蓋了電子類數(shù)字信息處理主干課程的實驗，目前其已用于EDA技術(shù)課程的實驗教學(xué)。該開發(fā)板可發(fā)放給低年級學(xué)生使用，使學(xué)生較早擁有自己的實驗平臺，促進(jìn)其自主實踐學(xué)習(xí)。

2.7 SC版圖設(shè)計

與山東芯動能集成電路有限公司合作，在線上實現(xiàn)SC版圖設(shè)計項目，使學(xué)生熟悉Linux應(yīng)用服務(wù)器環(huán)境以及常用命令的操作，快速掌握全定制電路效能仿真需要具備的基本開發(fā)技能，并切身感受在電路設(shè)計中直流、交流和瞬態(tài)分析考量，通過努力完成一個中小型項目。項目實戰(zhàn)包括SC電路分析，仿真電路參數(shù)，sc版圖設(shè)計，后續(xù)特征文件生成幾個階段。

3加強校外實習(xí)基地建設(shè)

本著共同發(fā)展的原則，充分利用產(chǎn)學(xué)研合作、校友關(guān)系，與相關(guān)企業(yè)簽訂實習(xí)基地協(xié)}義，制定切實可行的校外實習(xí)項目，電子信息工程專業(yè)現(xiàn)已建成河北唐訊信息技術(shù)有限公司、石家莊數(shù)英儀器有限公司、森思泰克河北科技有限公司和河北冀勝鐵路器材有限公司等多個校外實習(xí)基地。通過外出實習(xí)讓學(xué)生有與專業(yè)技術(shù)人員交流的機會，聽到專業(yè)性的講解以及親自看到許多的先進(jìn)電子設(shè)備，這些都很有助于學(xué)生對專業(yè)知識的理解以及與實際相聯(lián)系，對學(xué)生以后的工作有所幫助。安排教師到實習(xí)企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，促進(jìn)教師實踐能力的提高，保證實習(xí)教學(xué)目標(biāo)的順利實現(xiàn)。同時邀請企業(yè)工程技術(shù)人員給學(xué)生作專題報告，幫助學(xué)生增強對生產(chǎn)實際工作的認(rèn)識。

4實習(xí)考核設(shè)計

為了能夠客觀全面地評價學(xué)生實習(xí)過程中的掌握情況，在以實習(xí)表現(xiàn)和實習(xí)報告為主的實習(xí)考核中，增加了動手操作、回答問題、實習(xí)測試、產(chǎn)品驗收等考核環(huán)節(jié)，綜合評價學(xué)生對每個實習(xí)項目的理解程度。最后，對實習(xí)學(xué)生通過問卷調(diào)查方法，了解學(xué)生對生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容的掌握情況，分析實習(xí)效果情況，根據(jù)反饋實習(xí)過程中存在的問題，持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容。

結(jié)語

生產(chǎn)實習(xí)是電子信息工程專業(yè)實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，通過多年改革探索，充分利用校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)資源，形成了校內(nèi)實習(xí)和校外參觀實習(xí)相結(jié)合的方式，激發(fā)了學(xué)生參與實習(xí)的興趣和熱情，使學(xué)生了解本專業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使其在實踐中了解到在工作中應(yīng)遵守的職業(yè)規(guī)范，提高了學(xué)生團隊協(xié)作、分析和解決復(fù)雜問題的能力，使其畢業(yè)后能盡快地適應(yīng)工作的需要。

3585500338289