时间:2023-03-27 16:37:50
导语:在毕业职称论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
目前学生普遍存在对毕业设计环节积极性不高的问题,通过调查分析,一部分学生对本专业不感兴趣,将来也不愿意从事本专业方面的工作,另一部分打算将来考公务员或考特岗教师,所以,对毕业设计只是参与而没有积极性,特别是在民族学生中这种现象普遍存在。针对这些问题,指导教师应该从新疆大化工大石油的角度,特别是我国的能源建设,从政策、资金等方面已向新疆倾斜的现实出发,向学生讲明本专业在新疆经济建设中的重要性,鼓励学生去化工企业就业,并向学生介绍新疆的化工企业,从思想上转变学生的就业观,从而激发学生对本专业感兴趣,进而提高对本专业毕业设计的重视。如果条件允许,应该请化工企业的技术人员到学校向学生做专业方面的宣讲,让学生听一听来自生产一线的最新信息。目前,在新疆境内只有新疆大学开设有过程设备与控制工程本科专业,每年毕业一个民族班一个汉族约60名学生,而新疆境内的化工、石油、煤化工等国有及民营企业正不断发展壮大,人才应该是供不应求。2014年新疆大学过程装备与控制工程专业被评为新疆紧缺专业,投入400万元资金作为专业建设经费,因此,不论从外部环境,还是从学校内部环境,本专业的发展都有广阔的前景。作为毕业设计教师应该把这些优势向学生讲清楚,教师本人也应该身体力行,积极主动寻找有实践背景的设计题目,使学生毕业后能迅速适应企业的工作环境。
2校企联合指导毕业生的构想
在实践教学基础上,应该聘请企业工程人员与学校教师共同指导毕业生,使理论与实践有机结合起来,课堂知识与实践知识不至于产生脱节,使学生的理论水平与实践技能得到同步提高。如果毕业设计题目是源于生产实际的题目,企业指导教师提供的资料和文件都是企业经过多方调研或从生产实践总结的内部资料,学生知道题目的真实性又与今后的工作有密切联系,则会使学生更加热爱真刀真枪地锻炼,通过毕业设计可以深入企业调研和实践,可大大提高学生的工程实践能力。
3指导教师言行对学生选择毕业设计的影响
我校过程装备与控制工程专业,每年由指导教师出毕业题目,再由学生选择题目和指导教师,平时给学生印象较好的教师,比较容易得到学生的青睐,学生比较跟这类教师做毕业设计,相反,学生不太喜欢平时讲课平淡或对学生要求及其严格的教师,学生的这种心理是可以理解的,学生就怕设计不过关,拿不上毕业证。因此指导教师应该不断提高自己的业务水平和改善自己的管理水平,做到为人师表,人性化管理,充分参与到学生的毕业设计工作中,不能认为为难学生,特别是民族学生,由于汉语水平较低,普遍存在惧怕毕业设计的心理状态。
4指导教师职称职务对学生选择毕业设计的影响
学生中普遍存在愿意选择职称高、学历高的教师做为自己的指导教师的现象,我校化学与化工学院过程装备与控制工程专业目前有9名教师,其中副教授3名,讲师4名,实验员1名,学历均为本科及硕士,总体来说,本教研室教师学历和职称偏低,所以,教师应有一种紧迫感,争取尽快晋升职称,才能取得学生的进一步认可和信任,更好地为教学服务。
5总结
1结合大学生课外科技活动,提前毕业论文工作的选题时间
石河子大学化学化工学院环境工程专业的毕业论文工作安排的时间是第七学期到第八学期。通常安排学生在第七学期期末时进行课题选题,在第七学期的寒假和第八学期的1~2周,要求学生完成毕业论文的相关文献查阅以及毕业论文的文献综述部分,第八学期的3~4周,完成毕业论文的开题报告以及相关的开题报告答辩的工作,随后的时间进行论文中实验方案的具体实施,到第8~9周时进行论文中期检查,而第14周左右进行论文的答辩。在毕业论文的工作工程中,实验的实施阶段大约有8~9周的时间,如果学生全程投入,基本可以保证学生毕业论文的工作的工作量以及质量。但近年来,笔者所带毕业生中在第八学期时,有人需要时常参与招聘会,有人要去签约单位实习,有人要参加研究生复试,有人要参与清考(通常在最后一学期的第8~10周),使得毕业生在第八学期的实验过程,不能保证实验时间,进而导致部分学生毕业论文中安排的实验工作不能完全开展,影响了论文的质量。鉴于此,笔者在毕业论文的指导工作中,探索以结合大学生课外科技活动,提前毕业论文工作的选题以及进行实验的方式,保证学生毕业论文的时间与质量。笔者所在的石河子大学,为培养学生的创新意识,一般鼓励学生在第3学期或者第5学期,开始为期一年的大学生课外科技活动,活动结束后,参与的学生会得到2个学分,此外,完成程度比较好的项目,还可能被推荐参与“挑战杯”等科技活动竞赛。这些参与课外科技活动的学生,已经完成了无机化学、有机化学、实验化学以及微生物学等专业基础课的学习,具备了相应的基本实验操作技能。但因专业课还未开课,故相对欠缺专业知识。此外,学生在前期开设课程的实验中,虽然有一定的综合性,设计性实验单元的训练,但是相对综合能力仍然较弱。鉴于上述学生的特点,笔者尝试在第4学期让学生进行选题,然后进行文献综述的撰写,这样可以让学生提前接触部分环境工程相关研究方向的研究前沿,提前对部分专业课的学习有所认识。在第5学期,让学生利用上述文献综述,结合毕业论文题目,进行“SRP”的申报工作,随后在第5~6学期正式开始实验后,在每次开始测定新的指标时,笔者都会全程指导并跟踪该实验的进行,帮助学生回顾大一时学到的基本操作技能,确保学生能够顺利完成课外科技活动及毕业论文工作。
2以指导教师科研工作为依托,保证毕业论文工作的质量
鉴于笔者所指导的部分学生在毕业后工作时,工作单位要求他们能够迅速使用一些大型分析检测设备,这就要求学生在大学期间对部分分析测试仪器比较熟悉。虽然我校的环境工程专业开设了相关课程,如仪器分析与环境监测,且近年来随着国家对新疆高校投入的的加大,学校购买了相应的仪器设备,但因扩招后,学生人数较多,而大型仪器仍然因为属于贵重仪器,使得这部分实验在开设时,仍处于演示实验阶段,学生对大型仪器的使用掌握得仍然不好,这就使得学生的毕业论文工作成为他们在校期间掌握这些仪器使用的一个重要平台,因此学生的毕业论文工作中最好能够涉及一些大型测试仪器的使用。但目前我校的大型仪器使用是收费的,而学校拨付的毕业论文相关费用远低于仪器的使用费,使得教师在设计毕业论文课题时只能尽量减少甚至不涉及大型仪器的使用,这就影响了学生对于大型仪器的使用训练。但笔者在指导毕业论文工作中,很少有这方面的问题,这主要是笔者设立的毕业论文课题,大多围绕自己已经立项的研究课题,可以充分保证研究经费,进而保证学生的科研训练质量及学生的论文质量。此外,教师的在研项目的选题一般是为解决企业的实际问题或是涉及该区域经济发展过程中出现的环境问题,这些研究具有一定的实用或者科学价值,学生毕业论文围绕此类问题开展,也可以使毕业生能够更好的了解目前环境学科的一些前沿性研究或是使学生能够实际了解在环保类企业中工作时的一个流程。
3严格实施过程管理,提高论文质量
石河子大学的毕业论文工作主要包括选题、开题、中期检查以及毕业答辩几个阶段,笔者也主要是以这个阶段对学生的毕业论文工作进行督促。在学院进行检查前的1~2周就开始督促学生完成相应的工作。此外,因为部分学生做论文的过程中,总是喜欢拖沓工作,比如把所有的数据积累到要写论文时才进行数据分析,这有时会因数据处理的拖沓而使得实验进行的不顺利,笔者会要求所带学生在第八学期以前,每月进行一次上一阶段的工作总结和本月工作的规划,在第八学期,这一过程缩短为1周,这样除可以督促学生的工作开展,还能够帮助学生树立良好的总结习惯。通过此项工作,还可以及时掌握学生在此时找工作、考研以及论文进行的情况。
4结语
经过将近一年的理论和实践研究,几个月的写作,我的论文终于接近了尾声。研究生生活也将画上句号。回首这两年的学习、工作和生活,感慨良多。遗憾与感恩相交织,给我的人生烙上了深深印记。两年来,遇见的每一个人,每一件事都在改变着我,或大刀阔斧,或细细镌刻,无不使我受益终生。
怀着对丁老师学者风范的敬仰和对华南师范大学教育技术的向往,我在工作一年多之后重新报考了我们学院远程教育方向的研究生。但是,由于专业成绩,我最终被调成了两年制的专业硕士,不能长在老师膝前聆听教诲,提前一年就要离开远研所这个大家庭,此遗憾一也!
来到远研所,我师从陈娬老师,攻读硕士学位。当时,陈老师远在加拿大做访问学者,但对我的指导与关怀一分也没有减少,经常通过网络了解我的情况,询问需要什么帮助。直到2011年5月份,我才见到朝思暮想的导师,结束了“留守儿童”的生活。于是,我辞了兼职,希望将全部精力集中在学习上,尽量完整的读完研究生,学有所成。然而,从头算来,跟导师的时间不足一年,又怎能满足我的期望呢?此遗憾二也!
两年时间,过多的期待,遗憾之事必不止这两件。然而,有比这更让人伤心的吗?人们常说“断无完美之事”,遗憾往往会比收获看起来要多,或是人们贪心之故,戒之,戒之。我亦常怀感恩之心,不敢因自哀而生怨忿之念。想我已届而立之年,又逢良师益友,得晤青年才俊,难道不是一件非常幸运的事吗?
最应该感谢的是我的家人,没有他们的支持,我不会有机会来到华南师大读研。还记得小时候,爸爸带我在学校住,每天晚上给我读《古代文学家故事》和《前后汉故事新编》。正是从小的熏陶,使我热爱读书,崇拜学者,并有所追求。妈妈虽然不识很多字,但是坚信有知识,早晚都能用的上。弟弟妹妹的支持,更给我以良好的心态投入学习,提供了保障。感谢我的家人!我已经欠他们太多了!
感谢我的导师!从论文的选题,到实习学校的确定,再到论文的写作与修改,她总是不厌其烦地给我解决疑问,引导我改进研究。不仅如此,在生活上的帮助,更是解决了后顾之忧。同时,也感谢陈老师的家人对我的关怀。思思小朋友的每一次到来,都给我枯燥的生活平添很多乐趣。
感谢丁老师!每一次与丁老师接触,都能学到东西,每一次的交流,都为他的学者风范所折服。
感谢穆肃老师、张秀梅老师、蔡建中老师在我的研究及毕业论文写作上的指导和建议。一年多来,学生受各位老师恩惠颇多,另致谢忱!
感谢广州市萝岗区萝峰小学的钟琼香校长、陈柳芳主任的支持和帮助,涂秀平老师的真诚合作,以及四三班全体小朋友的积极参与。
在研究的过程中,我的师妹袁莉莉、龙美琳,师弟姚传荣都积极的参与和提供了帮助。左萍萍、吴甜甜、张秀丽等同学也都提出了宝贵的意见和建议,在此一并致谢!
关键词:本科;制药工程;毕业论文;选题
中图分类号:G642.477 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)37-0136-03
高校本科生毕业论文是一项复杂的系统工程,该环节在培养学生独立工作能力、工程实践能力、理论研究能力和创新意识方面有重要作用,是本科教育层次区别于其他教育形式的标志,也是本科教育实现培养目标的重要衡量标准,其过程包括选题、文献查阅、方案设计、实验研究、数据分析与处理、论文撰写和答辩等多个阶段。制药工程属工科专业,侧重于化学、化工、制药等方面基本知识的教育,要求学生具有扎实的基础知识和较强的动手能力,是一门技术含量高、学科范围广、应用性强的专业,因此毕业论文的内容和方法应在理念上与时俱进、选题上突出特色、方法上开拓创新,力求完善制药工程创新人才的培养体系。毕业论文要求学生综合运用所学的理论和专业知识分析,解决制药过程中的工程、科研和社会实际问题,培养学生正确处理问题的方法和严谨的学习、工作态度。本文从我校制药工程专业的实际出发,就如何提高本科毕业论文质量进行探索和讨论。
一、指导教师的选择
学生对毕业论文的选题必须要有浓厚的兴趣才能促使其积极主动完成相关研究,才有可能产生创新结果。目前国内很多大学采用双向选择的方式确定指导教师和选题,学生可以选择自己感兴趣的课题,然后指导教师根据选题情况及学生的基本情况进一步确定论文题目,该办法的好处是可以调动学生的积极性,且可以实现教与学的互动,不足之处是容易出现“扎堆”现象。日本的东京工业大学、东京农工大学、神奈川大学和京都大学等却采用单向选择的方式,即只有学生选择指导教师,而指导教师需无条件接受,学生可以根据自己的意愿和指导教师的研究方向选择自己感兴趣的研究课题,然后与指导老师协商进而确定选题。
目前我校制药工程专业毕业论文的选题也是双向选择,指导教师先填写信息表,包括近年承担的项目情况和毕业论文题目、本年度拟开展的论文题目等内容,学生根据信息表选择指导老师和论文题目,这种方法极易出现“扎堆”现象,并且指导教师在信息表中提供的信息有限,无法实现面对面的及时交流,老师与学生、学生与课题之间的了解不够深入。因此,建议指导教师与学生的选择采取双向选择和单向选择相结合的办法,即以学生的选择为主要考虑要素,除非是因为选择的学生太多、实验室面积限制或课题经费困难等因素,指导教师可以婉拒学生。在毕业论文选题前专门组织指导教师与学生的见面会,每位教师都要详细、全面地向学生介绍自己的课题及目前研究进展情况,尤其是学生毕业论文时参与的具体内容,这样才能让学生根据自己的兴趣实现真正的双向选择。
具体的选择过程如下:
二、毕业论文的选题
本科毕业论文的选题一般不宜要求过高,该环节的重点是培养学生严肃的科学态度、严谨的科学作风和严密的科学思维,引导学生动脑动手,加强实验基本技能的训练,提升学生的基本科研素质和综合素质,进而实现创新能力的培养。目前我校制药工程专业毕业论文的选题存在的主要问题有以下几点。
1.选题脱离本专业实际,缺乏理论价值和实际应用价值。
2.缺乏创新,墨守成规,没有独到的见解。
3.选题未与科研和生产实际相结合,出现虚拟课题。因此,在确定毕业论文题目时应遵循三个原则:①要求体现基础性、前沿性、探索性、实用性、价值性、现实性和创新性。②毕业设计题目要达到对学生综合能力的培养和训练。
③题目的选择一定要符合专业培养目标,体现专业特色。
实际选题时,可以考虑从以下几个方面入手:选题以科研课题为依托,让学生参与实际科研项目完成毕业论文。这样一方面有利于加深学生对理论知识的认识,为学生提供广阔的知识空间;另一方面也有助于加快教师的科研进度。由于科研活动周期一般要长于毕业论文的时间,故选题时要注意兼顾科研活动的继承性和延续性。一般选题反对题目陈旧、一题多届。但对于教师一定研究基础的课题,在强调质量监督和保证学生受到全面系统锻炼的前提下,应让每届学生的研究内容在广度和深度上不断扩大和延伸。根据本专业特点,按照与生产实际相结合、符合培养目标、有利于培养学生综合能力、科学可行等原则,拟出供选题目。提倡和鼓励学生自由选题。学生经过几年专业知识的学习,从自身对某些课程的兴趣和心得体会出发,或是对课程内容的发展延伸有了新的发现,经大量收集和阅读相关资料和文献系统归纳分析后进一步和指导教师沟通确定毕业论文的选题。
三、毕业论文的过程管理
在毕业论文研究期间,指导教师应加强对学生毕业论文的指导、监督与管理。由于制药工程的毕业论文都是在实验室进行研究工作,学生和老师交流和见面的机会多,便于日常的监督管理。在毕业论文撰写中应实行随时指导、中期检查和最后把关三个环节控制,尤其是中间检查和最后把关两个环节最好由本专业的指导教师集体或交叉组织完成,并及时将发现问题和建议反馈给指导教师,以保证毕业论文的顺利进行和完成。毕业论文的中期检查是过程控制的重要环节,我校毕业论文中期检查已实现制度化管理。指导老师根据毕业论文的实际进展在规定时间内组织完成所指导学生的中期检查,将结果上报学院和学校主管部门,并及时解决在中期检查中发现的问题。若由于客观原因课题进展不顺利,无法按原计划完成研究内容时,应根据具体情况重新规划研究课题,甚至更换论文题目。既然是科学研究,失败也是允许的,但没有实验结果就无法撰写毕业论文,因此及时调整也是非常必要的。
四、毕业论文的写作
为了提高学生本科毕业论文的质量,实现论文在内容和格式上的规范化与统一化,且要求论文内容数据可靠、立论正确、推理严谨、层次分明、文字简练、说明透彻,此外对撰写格式和装订要求也有具体规定,要求学生将实验过程用规范化的语言进行汇总、整理。近几年学校和学院均加强了对学生撰写毕业论文的指导和规范要求,使毕业论文的质量有了明显的提高,但学生撰写毕业论文存在的问题仍然较多。因此,在论文研究工作进入收尾阶段时,非常有必要组织撰写毕业论文的专题讲座,请有经验的教师为毕业学生讲解毕业论文写作的格式、结构、国际单位制符号的使用、参考文献的引用、实验数据的整理、图表的规范要求等,并就撰写毕业论文中的具体问题进行分析。另外,指导教师要加强对学生撰写毕业论文的指导,认真阅读学生的毕业论文初稿并提出详细的修改意见,学生修改后的毕业论文,指导教师还应进行反复修改,直至达到学校的要求。
五、毕业论文的答辩
为了公平、客观地对学生的毕业论文进行评分,目前我校制药工程专业组织答辩委员会统一负责本专业学生的毕业论文答辩。在答辩前按学号顺序预先制定答辩日程安排表。答辩前要求学生使用PPT阐述自己的毕业论文研究工作,然后回答答辩委员会老师提出的问题。每个学生答辩结束后答辩委员会老师对学生的毕业论文从选题、阐述思路、实验方案、实验结果与讨论、实验工作量和回答问题等方面进行评分,同时规定老师不对自己指导的学生评分,答辩结束后再统一进行汇总和表决。这种答辩方式能较好反映学生毕业论文质量的优劣,培养学生准确表达论文意图、阐释论文思想和敏锐回答问题的能力,并保证了答辩工作的严肃性和科学性。
在本科毕业论文质量的实施过程中,指导教师的作用非常重要,因此,要求指导教师要有奉献精神和责任心。近几年的实践证明,我校制药工程本科毕业论文在选题、过程管理、论文撰写、答辩与成绩评定等环节中采取一定的措施和管理办法对保证和提高本科毕业论文质量是有效的、可行的。
参考文献:
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一、测量控制点的布局
以下图为例,测量控制点的布局主要注意以下三个方面:
1、本工程总占地面积约3.36万平方米,工程基坑南北宽126m,东西长238m,基坑深度11.650m,承台和集水坑、电梯井位置开挖深度在12.35~16.10m。整个工程共5座塔楼及裙楼。
2、本工程甲方给定的水准点位于南海路与宏达街交叉口,高程4.162米。在发达街上给定两个基准点,详见附图1。
3、根据实际情况,本工程引测水准点6个,基准点16个。
二、测量控制点的保护
1、甲方给定的基准点附近,禁止堆放材料,并派专人看管,定期对基准点进行复核。
2、引测的控制桩必须用混凝土保护,需要时用钢管进行围护,并用红油漆作好测量标记。
3、严禁在甲方给定的基准点附近加工、倒运钢筋及进行其他施工活动,防止磕碰、刮、擦破坏基准点。
在第1次讨论结束后19个小组都发现自己小组在讨论对什么题目感兴趣时,学生都反映不知道怎样选题,不明确选题的方向。针对这些问题,教师在课堂上进行讲解,并在小组讨论中提出自己的建议。在确立论文题目后,大多数小组都开始查阅文献,在这个过程中小组成员发现自己在查阅文献方面的知识缺乏,针对这点行动指导教师让其他专业教师对学生进行文献查阅知识的培训。在这个模拟过程中,学生都可以很明确地发现自己在论文选题方面问题,从这方面来讲,老师应用行动研究法,使学生在实践中能及时认识到自己的问题,并及时地进行知识的补充,让学生在真正接触自己的论文撰写时有足够的知识去应对。这也充分证明教师对学生论文选题指导的必要性。教师和学生合作共同解决面临的问题,这是课程行动研究法最直接的表达,这种方法在指导学生论文选题是有可行性的。
2教师对小组讨论记录评价的分析
课程行动研究从实践上验证了反思教学的循环反复过程。Wallace将教师工作的过程表示为一个教学实践与反思不断循环发展的过程[4]。反思教学采用循环和螺旋上升的方式,教师在这个过程中不断地调节、评价和改进自己的教学[5]。在教学实践中,教师从实际教学活动出发,去探索和发现教学问题,然后根据自己对教学过程的了解和对学生的了解,对实际教学环境和条件制定切实可行的解决办法。每个小组的论文讨论记录教师都会仔细阅读,教师在阅读讨论记录中会发现学生存在的问题,在阅读小组讨论自我反思时,会发现学生在这个讨论过程中在哪些方面的知识欠缺,然后及时给学生补充。就小组讨论所出现的问题,教师会根据小组的具体情况提出建议,指导小组继续进行讨论。
3课程行动研究法对毕业生论文选题的影响
论文的选题和确立课题是论文撰写的关键,同时也决定了最后撰写论文的水平,所以好的选题是优秀论文的基础[6]。选题思路的正确与否决定了论文选题的合理性和可行性。在模拟教学实践活动中,小组成员各自收集资料确立选题,并把自己的选题思路记录下来,教师通过对讨论记录的阅读,整理学生选题的思路,对学生选题的思路进行评价,让学生根据教师的建议进一步进行讨论。在这个过程中起到了发散学生思维的作用,促进学生正确的发现和提出问题,培养学生论文选题的思路。在模拟护理科研选题的教学实践中,学生为了完成本组的论文选题以及开题报告,积极地进行资料查阅,大胆地提出自己的选题思路。在小组的讨论记录中,就第1次论文选题的讨论,每个小组的每个人都提出了不同的论文题目,并提出了自己的选题思路。在这个过程中学生们讨论是激烈的,因为学生们都想自己所选的题目成为小组的最终论文题目,这就激发了学生们的论文选题的积极性。论文的选题离不开网络,在确定论文选题之前学生必须通过资料的查阅才能准确认识自己感兴趣的内容,通过资料的收集与整理最终确立论文题目。在论文的撰写过程中,文献的查阅是必不可少的。教师在运用课程行动研究法指导学生论文选题时,对学生如何在网络上查阅资料,如何筛选文献进行了仔细的讲解。通过这些知识的传授,让学生在真正进行论文选题时不至于因为不会合理利用网络知识而耽误论文的选题。对于从没接触过论文写作的学生来说,论文的选题是非常困难的。课程行动研究法就是教师与学生合作去解决面临的实际问题,在这个实践活动中,学生分组进行论文选题的模拟训练,教师要求学生根据论文选题要求进行选题。在整个实践活动中学生为了完成论文选题会阅读大量的相关文献,学习相关的专业知识,这就为学生积累了论文选题的知识经验,让学生在选题的时候不会因为相关知识的缺乏而盲目选题。课程行动研究法转变学生的学习方式.促使他们“学会学习”,也就是说,建立在自我意识发展基础上的“能学”;建立在学生具有内在学习动机基础上的“想学”;建立在学生掌握了一定学习策略基础上的“会学”;建立在有意去努力基础上的“坚持学”[7]。本科生毕业论文的选题一般都是要求学生在毕业那年完成,很多学生认为撰写论文有必要,但多数学生主动投入精力少,实际行为松散、拖拉[8]。通过课程行动研究法教师在护理本科生下临床实习之前对学生进行论文选题的模拟训练。在这个过程中,学生认识到了论文撰写的重要性,明确了论文撰写的目的。为了高质量完成自己的毕业论文,在这个模拟课堂中学生都积极地参与小组的论文选题,更加主动学习论文撰写的相关知识,把被动的学习变成主动。课程行动研究法不仅对本科毕业生论文选题有较多的影响,在整个实践活动中论文选题的完成都是以小组为单位的,在这样的环境中,学生一起查阅资料并进行分析,最终完成论文的选题。在最后1次的论文开题报告中,小组成员分工合作共同完成了整个教学活动,整个过程培养了学生之间互帮互助合作的精神。课程行动研究法就是教师与学生为主体,进行合作共同解决问题,在论文选题教学中的应用,增加了老师与学生交流的机会,更有利于提高学生学习的主动性。
4小结
[关键词]毕业设计(论文) 网络课程 学习策略 高职
[作者简介]刘彦臻(1964- ),女,湖南攸县人,柳州城市职业学院,副教授,硕士,研究方向为课程与教学论、教育技术和教育管理。(广西 柳州 545002)
[课题项目]本文系2011年度新世纪广西高等教育教学改革工程重点项目“高职教、学、研、训一体化网络平台构建与应用研究”(项目编号:2011JGZ102,项目负责人:刘彦臻)和2009年度广西高校优秀人才资助计划项目“高职毕业论文(设计)网络课程开发与研究”(项目批准号:桂教人[2009]62号,项目编号:58,项目负责人:刘彦臻)的阶段性研究成果。
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)30-0172-02
一、引言
学习策略属于认知心理学的范畴,自20世纪90年代以来,我国学者越来越重视学习策略,研究成果呈上升趋势,但国外学者对学习策略的研究比较全面深入。Rebecca Oxford认为学习策略是学习者为促进习得、存储、提取和使用信息而采取的措施,可分为直接策略和间接策略。成功的学习者会采用适合他们的学习内容、学习任务、学习目标、学习需要和学习阶段的学习策略。O’Malley Chamot认为学习策略是个体学习者用来帮助他们理解、学习或记忆新信息的特别的思想或行动。他根据信息处理理论将学习策略分为三大类:元认知策略、认知策略和社交/情感策略。元认知策略用于评价、管理、监控认知策略的使用,是学习者利用认知处理学习的知识,通过对学习的规划、监控和评估等手段来调节学习;认知策略用于学习活动之中,是学习者对学习材料进行分析、记忆、理解,进而在解决问题过程中采用的各种步骤和策略;社会/情感策略知识为学习者提供更多学习和交流的机会,是学习者与其他学习者进行交流合作时所使用的方法和策略。元认知策略高于认知策略和社会/情感策略。
研究采纳O’Malley & Chamot的分类方法,参照Oxford的学习策略量表编制调查问卷,对某高职学院学生毕业设计(论文)网络课程学习策略的应用情况展开调查和分析。
二、研究方法过程
1.研究问题。(1)高职学生毕业设计(论文)学习策略使用现状。(2)如何提高网络课程毕业设计(论文)学习策略水平。
2.研究对象。某高职学院2010、2011届商务英语专业、酒店管理专业、会展策划与管理专业、涉外旅游专业202名毕业班学生。年龄从21~24岁不等。调查时间为两段,分别为2010年5月1日至2010年6月30日及2011年5月1日至2011年6月30日。
3.调查工具。调查通过电子问卷,以学生匿名在线填写、提交问卷形式进行。问卷由“高职学生网络学习元认知策略、认知策略、社会策略和情感策略使用现状”四部分组成,共72个选项。发放电子问卷202份,回收问卷180份,问卷回收率为89.11%,其中有效问卷161份,有效率为89.4%。
三、调查结果分析
1.总体情况。所有的学生都接触过网络教育形式,其中67.57%的学生接受网络教育时间为1~2年。所有的学生每周都会上网,其中69.3%的学生周上网时间超过8小时;87%的学生认为网络课程对完成毕业设计(论文)学习任务有促进作用,这为毕业设计(论文)网络课程的学习奠定了良好的基础。
2.元认知策略。在计划策略方面,62.84%的学生能根据老师的要求和自己的需要制订基于网络课程的学习计划,上网学习之前能清楚地知道自己的任务和目标;在自我监控方面,60.84%的学生能按照既定的学习目标合理安排上网学习的时间,提醒自己围绕学习目标学习,不被其他诱惑分散注意力,根据学习的需要,及时调整网络学习的进度和内容,独立进行网络自主学习、完成自己的学习任务;在学习评价方面,67.58%的学生基于网络学习后会以多种方式衡量自己是否完成了学习任务和目标。但只有40.35%的学生在每一次网络交流过后会认真梳理自己的收获和感触,只有31.58%的学生有写博客或日记、对自己的学习进行总结反思的习惯。
3.认知策略。(1)认知工具使用:93.86%的学生经常会使用搜索引擎等工具从网络上搜索所需的资料;66.67%的学生认为自己能够快速通过网络找到所需要的资源;74.56%的学生会经常通过网络通信工具(如Email、QQ等)与他人讨论问题。但是他们对一些新认知工具的认识不足,使用率偏低,56.14%的学生知道智能手机中用来辅助学习的客户端应用软件,只有13.16%的学生平时会利用手机上网学习;45.61%的学生熟悉一些Web2.0工具(博客、Wiki、RSS订阅等);35.09%的学生会经常使用概念图等工具辅助总结或梳理知识;还有29.82%的学生称对计算机和网络不太熟悉,影响学习效果。(2)信息识别加工。75.01%的学生会收藏一些学习领域相关的网站、博客等,并进行整理分类;83.78%的学生知道该采用网上哪些资源和常用工具来完成一项学习任务;63.1%的学生能够利用已有的知识和网络资源完成相关的网络学习任务;72.7%的学生能根据已有的知识水平独立在网上进行自主学习;71.05%的学生会利用电子学习材料中一些特殊记号来辅助学习;60.52%的学生能够从复杂的网络学习资源中筛选出所需要的内容。(3)认知活动偏好。网络环境下学生最喜欢的学习活动是:利用课件进行自主学习51.35%,小组协作学习40.54%,用Word或PowerPoint等工具完成作品35.14%,上网查找资料29.73%,回答问题24.32%,自主进行网上测试24.32%,听老师讲课16.22%。学生认为网络学习最能吸引他们的注意的知识呈现形式是:多媒体课件54.05%,在线点播29.73%,录像16.22%,文本形式0%。
4.社会策略。76.71%的学生愿意在网络环境下与有共同学习兴趣的同伴一起开展交流讨论,分享学习心得、学习资料;54.38%的学生在网上讨论时会积极发表自己的见解,回复别人的说法或对他人的观点进行评价,在学习上遇到困难的时候,也会得到网络学习社区中同伴的帮助;49.13%的学生在学习中遇到问题或烦恼时,会向网上学习伙伴倾诉。
5.情感策略。78.07%的学生在基于网络的学习过程中,有着积极学习的心态,希望学有所获;73.73%的学生表示与他人通过网络协作成功解决问题和顺利完成网络学习任务时,会有成就感;73.21%的学生认为通过网络学习可达到全部或大部分教学目标,对完成学习任务有自信;70.26%的学生对自己基于网络的学习能力充满信心;67.57%的学生基于网络学习时感觉很轻松,觉得上网学习很有趣;56.76%的学生表示在基于网络环境中遇到学习困难时,有信心克服。
四、讨论与建议
1.通过训练加强学生毕业设计(论文)学习策略。第一,元认知策略训练。学习目标不清、自我管理学习的能力较差的学生,需结合毕业设计(论文)教学过程对他们进行元认知策略指导和训练,重点指导高职生借助专业知识及元认知能力激活、维持学习状态,将注意力集中在毕业设计(论文)的任务上,并建立相应的网络监控措施,提高毕业设计(论文)网络课程的学习效果。首先,在毕业设计(论文)开题环节训练高职生的计划策略。结合毕业设计(论文)任务,系部和专业分别制订相应计划、提出具体要求,并嵌入毕业设计指导书和开题报告模版,以帮助学生明确学习目标。学生则根据指导书,结合自己的实习工作、生活实际情况,在开题报告中慎重制订个性化学习方案,在模板中指南的引导下填写个人学习计划表,并利用网络课程中的教学资源进行自主学习。这个过程是训练学生规划自己的学习、执行学习计划、监控自己的学习行为,对自己的学习进行评价的过程。其次,在毕业设计(论文)写作中培养高职生的自我监控策略。指导教师要通过各种手段督促学生自觉监控学习过程并调节学习进度。最后,在毕业设计(论文)答辩、总结环节强化高职生的反思能力。指导教师需引导学生对照评价标准对自己的作品进行反思、审视,对整个学习过程进行分析、总结和归因。
第二,认知策略训练。传统教育中认知策略是指对信息进行加工所使用的方法和技巧,包括选择策略、复述策略、精加工策略和组织策略等。网络环境下的高职学生认知策略主要指对信息的选择、判定、组织与精加工,而复述以及机械识记等学习行为较少。在文献检索和毕业设计(论文)选题环节,指导教师必须对学生的信息判断和筛选能力、批判性思维能力进行指导和强化训练,如介绍获取相关信息的网站和方法等。在毕业设计(论文)的写作阶段要指导学生鉴别出学习材料所讨论的主要问题,并组合相关信息建立框架,找到不同材料间的联系,指导学生将新旧知识有机融合,提出新的观点和见解。同时,还应强化学生的信息加工技能,掌握对比、分析、归纳、应用等信息加工方法。
基于网络的学习并不意味着所有学习活动都在线进行,指导教师要让学生充分认识到网络只是一种学习工具和环境,学习者应充分利用网络学习策略提高学习效率。此外,在毕业设计(论文)的过程中,指导教师要把对学习策略的辅导全程渗透到面授、导学、助学和辅导答疑等各环节中。指导教师还应具备良好的心理学和教育学理论素养、学习策略的理论知识和实践指导能力以及学习策略的研究能力,只有高素质的教师队伍才能高质量地保证完成对学生学习策略的全程教学和辅导任务。
第三,社会(情感)策略训练。基于网络的学习会遇到很多问题,教师要指导学生通过网络课程的互动功能寻求他人支持。网络环境下的教学师生交互非常重要,由于网络的开放性,获取其他专家的指导对于学生克服学习困难会有很大帮助,而且这种交互大多在平等、无功利的网络空间进行,能弱化传统教育中的身份隔阂和约束,有利于激发学习者的学习动机。教师在网络环境下指导学生寻求他人支持时,需提醒学生注意网站以及论坛中的专业评价,从合适的对象群体中寻求支持;注意提问技巧,加强问题的专业性和针对性;心态要平和,寻求支持有时需要等待;正确处理索取和给予的关系,要主动帮助他人,以换取他人更多的回报等。
2.通过课程设计发展毕业设计(论文)学习策略。良好的毕业设计(论文)网络课程教学环境有利于学生形成有效、科学的学习策略。如毕业设计(论文)网络课程中的学习管理、学习流程设计、电子档案袋等教学评价设计能提高高职生的元认知策略(计划策略、调控策略和评价策略);基于网络和多媒体认知工具设计的课程内容(导学课件、讲座视频、电子教材等)的设计有助于学生的认知策略的发展;专题论坛、即时信息、课程答疑等课程交互功能对发展学生的社会/情感策略能起到非常重要的作用。
3.改进教学策略提高毕业设计(论文)学习策略。教学环境的变化导致教学策略的变化,基于毕业设计(论文)网络课程的教学,需要创建新的教学模式、形成新的工作流程制度、采纳多种教学方法、充分利用现代信息技术、基于网络进行学习过程监控等教学策略,来解决基于网络的学习中的问题,从而提高学生的学习策略水平。如基于网络的毕业设计(论文)教学模式的实施使得学生的毕业设计(论文)实践过程更加透明和开放,有利于学生接触更广泛的知识,获取除导师外的更多帮助,从而加速提高其认知策略和社会策略。
4.基于网络评价优化毕业设计(论文)学习策略。第一,多元评价主体。毕业设计(论文)的评价长期以来是以教师为主导的评价,学生、企业等其他的评价主体很少介入。基于网络的毕业设计(论文)评价则可以打破评价主体单一化的局面,在传统的评价方式的基础上,聘请企业、行业、其他同学、其他教师、企业和行业参与其中,从多个层面对毕业设计(论文)作品提出建议。
第二,改革评价形式。传统的毕业设计(论文)评价形式以评分/评语+答辩为主。评价的结果只有学习者自己知道,好的作品和经验不被其他同学学习。而网络课程恰恰为解决这个问题提供了一个良好的平台,所有的作品都被展出,所有的同学都需参与,所有的智慧都被分享,所有的问题均被剖析,所有的教训均被告诫,以此来提高所有学生的学习策略。
第三,丰富评价内容。以往的毕业设计(论文)评价内容仅限于作品评价,评价内容较为单一,网络课程对毕业设计(论文)实施的评价内容全面而主次分明。作品无疑主要评价内容,网络课程对学生的学习过程的记录为评价提供多个视角,多视角、多维度的评价内容共同作用,优化学生的学习策略。
[参考文献]
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[关键词] 毕业(论文)设计教学环节;工程特色;科学训练方法;生产工艺;车间设计
[中图分类号] G64[文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2010)02(c)-124-02
Teaching contents and method discussion of pharmaceutical engineering graduation (thesis) design
LIU Xianjin, LI Jiaming,LI Chuanrun
(College of Pharmacy, Anhui College of Traditional Chinese Medicine,Hefei230031,China)
[Abstract] The graduation (thesis) design as an important teaching link of pharmaceutical engineering is the bottleneck in teaching results. Contents and methods of the graduation (thesis) design are discussed respectively in the fields of concept innovation, design innovation and methodology innovation.
[Key words] The teaching link of graduation (thesis) design; Project features; Scientific training methods;Production process;Workshop design
制药工程专业的毕业(论文)设计是其教学计划中最重要的实践性教学环节之一,它的基本要求是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和专业技能,分析、解决制药过程中的工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练,还能够培养学生正确思考、处理问题的方法和严谨的学习及工作态度。毕业(论文)设计也是学生即将完成学业的最后一个环节,它既是对所学知识的全面检验、总结和综合应用,又为今后走向社会的实际工作奠定一个良好的开端[2]。笔者将对制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的内容和方法从理念创新[1]、设计创新、方法创新三个层面上进行探讨,力求完善制药工程创新人才的培养体系。
1 教学理念上注重创新能力的培养
1.1 在教学理念上
以新的“学生―医药工业发展―医药工业实践” 三个中心代替旧的“老师―书本―课堂” 三个中心。改革教学方式,鼓励以学生为主导的自助式学习方式,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生们的创新意识。
1.2 培养创新意识是工程能力提高的核心
毕业(论文)设计教学的每个环节都有创造性的思维可发掘。教师指导作用是引导学生突破对实习产品的思维定势,鼓励设计创新。优秀的毕业设计充分体现了学生对知识掌握和运用的熟练程度,并可以使学生的设计思路和创新理念得到很好的展现。优秀的设计方案还能够推广应用。
2 选题注重突出工程特色
经过多年的教学实践,全国制药工程教学领域的工作者在教学各环节都摸索出一些行之有效的经验。然而,根据2009年全国制药工程教学研讨会获悉的信息,也发现存在如下的一些共性问题:即制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的工程特色不够突出,生产实习靠短期见习完成;既具有工程教育背景,又具有工程实践经验的教师数量偏少;在毕业(论文)设计教学环节中,学生做工程设计的比例偏少,仅20%左右;多数进行专题实验,依据实验数据,撰写毕业论文等。诸多问题主要归纳为毕业(论文)设计教学环节的质量不高而使得制药工程专业的工程特色不够突出这一严重问题。由此可知,制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节是目前严重束缚制药工程专业教学效果的瓶颈。因此笔者认为必须从以下几点对制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节进行具体的尝试和改进:
2.1 确定提高学生工程能力主题思想是毕业实习的根本出发点
制药工程专业开设的专业课及专业基础课有化工制图、化工原理、药用高分子材料、药剂学、制药工程、药物分离技术、药物合成反应、化学制药工艺学等等。然而,笔者认为制药工程专业学生通过毕业(论文)设计中的工程设计过程是巩固和获取各专业课及专业基础课知识及相互联系,提高学生工程能力的重要途径。因此,笔者建议在师资力量允许的情况下,制药工程专业的毕业(论文)设计应全部进行工程设计。将课程设计、生产实习和毕业设计紧密结合,以实际应用问题推动设计创新,邀请药厂工程技术人员和设计专家到校任兼职教师,一起指导毕业设计。在毕业(论文)设计教学中培养学生的工程素质,使学生逐步树立工程观点,提高工程能力。
2.2 狠抓工艺和设备两条主线是提高工程能力的科学训练方法
在毕业(论文)设计教学内容中构架新的知识体系,坚持选题科学性、内容系统性、知识前沿性、理论新颖性和原则规范性,构建优化的工艺设计知识结构。选题与过程应理论联系实际,结合工程实例培养、训练学生使用工程理论解决工程问题的能力。工程设计方面的选题主要有:某药物成分的提取、分离、合成工艺设计;某药品剂型的工艺设计;某药品剂型生产设备及厂房设计;某药品生产设备的再验证等。通常,制药工程专业学生从大四下学期开始,本科生集中进入毕业(论文)设计阶段,一般学校都安排16周左右。以具体的产品为载体,按照药品生产过程的工艺流程及单元操作过程,开设综合性、创新性实践,使学生掌握不同药品的生产工艺及工艺控制要点,培养学生实际分析问题和解决问题的能力。
2.3 突破重点、难点和薄弱点是提高学生工程能力的关键
通过各种工程设计的选题,要求学生掌握、串联和突破各专业课的知识重点,通过工程数据的计算、训练来化解工程计算这一知识难点,通过工程中的非工艺设计条件的处理和解决,弥补交叉、边缘知识的薄弱点。注重讨论式和参与式教学方式,注重实践性教学方法。训练和提高制药工程专业学生的工程能力。
2.4培养动手、观察、分析、综述四种能力,促使工程能力的提高落到实处
在工程设计的所有题目中,有关某个药品的生产工艺及车间设计方面的题目所涉及的专业课内容最多,因此,笔者以年产一亿粒胃康灵胶囊的生产工艺及车间初步设计为例重点介绍其设计的基本程序及涉及到的专业课。
2.4.1 胃康灵胶囊是一种中药复方制剂,其生产工艺包括前期的中药预处理和剂型生产两大工艺内容。在生产工艺设计过程中,要进行充分比较,尤其注重前沿工艺技术的应用。最终确定最优工艺路线。专业课涉及到中药学、中药炮制学、药剂学、药物分离技术、制药工艺学等课程内容。
2.4.2 根据确定的生产工艺,选择各工艺所需设备。在此过程中,要求学生重点掌握选型原则,掌握所用药物的物料衡算和所选设备的能量衡算,学会依据选型原则中的计算数据和GMP中的具体规定,择优选择所需设备。画出工艺布置框图、设备布置图。专业课涉及到化工制图、化工原理、制药工程原理及设备、药事法规等课程内容。
2.4.3 根据已选工艺和设备,确定所用车间的整体布局。在此过程中,要求学生重点掌握车间布局的原则,学习管路设计,学习空调系统的选取,学习空调净化系统设计,熟悉药品生产过程中的三废处理,画出车间布置图、车间风管布置图。专业课涉及到化工制图、制药工程原理及设备、药事法规、化工原理、三废处理等课程内容。
通过上述工程设计课题的完成,学生们复习、掌握了专业课的知识,掌握了各专业课在工程设计中的地位及相互间的联系,明确了制药工程专业的学习重点和今后实际工作的重点,将制药工程专业的工程特色落到实处。
3 教学途径、手段多样化,实习、参观与论文同步进行
在进行工程设计的过程中,根据选题,确定基本思路,通过互联网,获取丰富的资料。
3.1 校内论文
50%学生在校内由导师的科研项目组进行以基础和应用基础研究为主的毕业论文工作。在老师的指导下,通过学校的各项实验设备,完成药物合成、提取、分离等工艺过程及各种剂型的工艺和车间设计。融会贯通专业知识,熟练使用计算机、互联网,熟练使用CAD画出生产工艺图、设备布置图、管路布置图、车间布置图。在论文开题报告和答辩环节,要求学生将设计内容做成课件,通过多媒体系统演示并表述设计全过程,通过自己归纳、介绍及评委和听众点评、提问,完善、巩固专业知识。实现毕业(论文)设计教学环节有创新性成果。
3.2 校企结合
还有50%左右学生因已与就业单位签约,本人及就业单位都希望先期进入应聘单位实习工作,就采用校企结合的方式,在就业与实践教学基地(科研院所或制药企业)进行制药过程的研发与应用方面的毕业设计工作,由校内和科研院所或企业组成双师型论文指导教师队伍。这部分学生在老师的指导下,根据就业或实习单位的生产情况,选择有关的工程设计题目,在就业单位一边工作,一边理论结合实际,完成设计。这部分学生普遍积极性高、论文的针对性强,既使得论文数据具体、设备及设施真实,又借助老师的帮助,提前进入工作状态,增强了学生的适应能力和创新能力。
3.3 组织参观
为了强化制药工程专业的工程特色,在毕业(论文)设计教学过程中,当客观条件允许的情况下,还应组织制药工程专业学生参观各种设备一应齐全的全国性制药机械展览会和具有一定特色的药品剂型展览会。使学生们对专业课中学过的制药设备及工程设计中用到的制药设备的工作原理、应用范围及操作方法有一个更深、更全面的了解。以便学生们进入不同制药企业时,适应能力强,专业特色鲜明,角色投入迅速,能较快适应用人单位的要求。
4 结语
笔者按照以上程序和内容指导了若干届制药工程专业学生的工程设计,学生们普遍感到收获很大,各门专业课不同的知识点通过工程设计有机地串联起来。并且通过论文撰写,掌握和总结了大型工程设计的思考方法和程序。增强和提高了制药工程专业毕业生的适应能力和工程素质。
制药工程专业是一个正在发展中的专业,有着美好的发展前途,对发展制药行业具有重要的促进作用,也会对提高人类的健康水平作出贡献。我们所有从事该专业教学的工作者必须认真对待在专业发展过程中毕业(论文)设计教学环节出现的各种问题,我们将努力探索、不断改进。相信只有作好充分准备,制订切实可行的对策,才能确保制药工程专业向着我们预定的目标走上成功之路,越办越好,越来越受到社会的认可。
[参考文献]
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[2]祝宏,刘永琼,巨修炼,等.制药工程专业毕业设计模式的创新及实践[J].药学教育,2005, 21(5):17-19.
[3]欧阳臻,宁德刚,徐卫东,等. 制药工程专业实验和实践环节教学改革的探讨[J]. 江苏大学学报(高教研究版),2004,26(4):71.
关键词:PLC,S7-200,S7-300,ProfiBus,闸门控制
Application of SIMATIC S7-200 in Remote Sluice Control System
SHI Yi-tan,GU Zhong-bi,ZHOU Xin-zhi
(College of Electronic & Information, Sichuan University, Sichuan Chengdu 610064, China)
ABSTRACT:A design of Application of SIMATIC S7-200 in Remote Sluice Control System was finished , PLC modules from SIMATIC Corp was used as controlling kernel . Both hardware structure and software architecture of Remote Sluice Control System was given. Characteristic and realization of Profibus used in System was introduced . a PLC program was finished using Step7 ,and was tested in Controlling Locale .system run steadily and the expect of anticipating was gained.
KEYWORDS: PLC,S7-200,S7-300,ProfiBus, Sluice Control
0引言
传统的闸门控制方式需要人员到现场操作闸门启闭机或者使用一般工控机来实现。这样的控制方式不能适应闸门孔数多,控制中心距离闸房较远的控制需求。工控机对闸门集中控制的方式在闸门孔数较多时,不能够避免铺设线路过多过杂的状况,也无法保证系统的稳定运行。并且对于远程控制的实现存在着线路故障的风险。 在该工程设计中,利用ProfiBus 现场总线将PLC组网,由上位机来实现对闸门启闭机的远程控制。并将闸门开度、坝前和坝后水位、闸门荷重情况传送至上位机。由上位机根据现场PLC提供的信息对闸门运行状态进行监视,并在故障发生时提供故障信息。
本系统的核心控制器件采用德国西门子公司的S7-200,通讯总站采用S7-300。未采用中继站的情况下,通讯能力最远达到1200米,完全能够该工程的远程控制需求。
结构及功能
该系统采用的是三层通讯组网方式,最底层的是由22台S7-200组成的相互独立的现场控制单元,中间层是由一台S7-300构成的通讯主站,上层是由上位机及服务器组成用户层。
除通讯功能外,该系统还具有以下功能:
控制功能:系统采用两种控制方式,即自动(即远方集中控制)和手动控制。
监测功能:系统自动采集闸门位置、闸门荷重、上下游水位及电气器件运行状态的信息。
保护功能:判断电机过载、闸门上下越限、电源供电异常、闸门失速/卡滞等,并对故障进行实时处理。
图1 系统总线结构图
2 系统硬件设计
2.1 系统总线设计
2.11 ProfiBus-DP总线
DP总线电缆是西门子公司提供的专用总线电缆,其技术参数如表一所示。DP总线连接器选用9针D型RS485适用的连接器。
表1 总线电缆技术参数
DP总线安装布线采用的是总线型拓扑结构,由于方案中只存在22个从站,因此可将22孔闸门的PLC从站挂在同一段中,而无须加载中继器。注:DP总线型结构中每个网段最大可挂载32个从站,且在无中继器的情况下每个网段最长距离为1900米。电缆最大长度取决于传输速率。传输速率与长度如表二所示。
表2 总线电缆传输速率
以DP总线方式连接各个从站,需要在第一个和最后一个站加装终端电阻,而中间的各个从站则只需将A、B数据线连接到总线上即可。
DP总线采用西门子专用的线缆和接头,通讯总线电缆入柜时屏蔽层与柜体连接接地。在线路铺设时,将通讯总线与17控制线一起布设,至于同一个电缆槽中。通讯总线在室外段通过地线铺设。
系统数据采集
在上位机对闸门启闭机施行控制的时候,需要实时地将闸门的闸位信息上传至微机。还要将闸前和闸后的水位信息同时上传。同时,还需要不间断地将闸门启闭机的荷重告知上位机,以便监控闸门是否出现卡滞。 水位信息由投入式压力水位传感器测量闸前闸后水位,S7-200自带有模拟量模块,水位传感器可直接接入,无须另加信号模块。
系统软件设计
系统上位机的用户层解决方案采用西门子的WinCC作为组态软件编制用户操作界面,并且实现与S7-300的通讯接口的衔接。操作界面采用人性化的图形界面。用户在利用组态软件下达对闸门的控制命令,同时能够在界面上看到闸门的实时状态,包括:闸门位置、闸门荷重、上下游水位、以及9类故障信息。
而S7-200与S7-300的内部程序编制则采用西门子的Step7来实现。
由于本系统要实现精确控制闸门启闭高度的技术要求,所以程序设计考虑用户可以自行选择采用开环控制或者是闭环控制的控制方式。
程序闭环控制子系统流程图:
结束语
本系统作为PLC在另一种领域的应用,对于PLC的功能作了进一步的尝试。系统所采用的三层分布式网络结构在保证通信过程畅通的前提下,确保了各个控制单元的安全。系统的设计能够满足工程现场长达500米的控制距离的需求,并能实现对控制对象的远程监控。该系统已经在通济堰渠首取水改造工程信息自动化系统中投入使用,并且性能稳定,取得了预先的效果。
[2] SIMATIC S7-300 可编程控制器系统手册[M].德国:西门子公司,2005