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导语:在电气工程基础笔记的撰写旅程中,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。
【关键词】工程教育 专业认证 培养模式 电气工程
【基金项目】基于黑龙江工程学院教育教学改革工程项目
Studying of the electrical professional training objectives and courses system
under the international mutual recognition of engineering education
WANG Xi-feng1 , CHU Hong-xia1,SONG Qi-chao1,GE Hong-jun,LI Huan-xin2
(1.College of electrical and information engineering, Heilongjiang institute of technology,150050 Harbin
2.Harbin Institute of physical education, Office of General Affairs ,150000 Harbin)
【Abstract】To promote international mutual recognition of engineering education in our university and setup engineering education quality monitoring system, our college went into studying the electrical professional training objectives 、graduation requirements and courses system. It facilitates the implementation of the professional certification of "outstanding engineers training plan", but improves the teaching quality of education. This paper analyses the current situation of the electrical engineering and its automation professional talent training, but summarizes the aspect of the disharmony between professional certification standard. And then it puts forward the revision to talents training target and graduation requirements. In addition, on the basis of talent training target and graduation requirements, it optimizes the curriculum system by establishing the matrix of the relation between talents training target and graduation requirements, as well as graduation requirements and course system. Through the research of the electrical professional training objectives, graduation requirements and course system, this paper expounds the potential impact of the engineering education professional certification about the electrical and its automation engineering education. It thinks that the implementation of professional certification would promote the combination of engineering education and industry, but also the contact and the cooperation in enterprise and itself. Thus these measures will improve the theoretical study and practical application ability.
【Keywords】Engineering education; International mutual recognition; Cultivation mode; Electrical Engineering.
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)09-0043-03
自2007年以来,关于高等工程教育专业认证的研究工作得到了国家相关政府部门和非政府组织的高度重视,随着我国高等工程教育改革的进行,我校也积极探索工程教育改革模式。就电气工程及其自动化专业而言,如何针对我校目前实际情况,将先进的工程教育理念应用到“卓越工程师教育培养计划”之中,培养和造就新一代的符合专业认证标准的电气工程人才是专业教育工作者应该关注和积极探索的问题,也是亟待解决的问题。
一.电气专业人才培养现状
目前电气工程及其自动化专业是按照2011级培养计划进行的,该计划已经执行4年,是从2010级的学生开始的,该计划是以应用型人才为培养目标,总学分大幅度减少,必修课程减少,选修课程增加,考试课程减少,考查课程增加,课内实验和集中实验比例增加,集中实践教学环节增加。在学习通识必修课程和专业基础课后,学生可以选择电机及其控制技术方向和电力电子技术及其装置两个专业方向进行学习。理论授课采用讲授和讨论相结合的方式,实践课采用软件仿真和实际操作结合的方式,注重实际技能的培养。课程考核方式,分考试和考查,考试课主要是期末考试(60%)和平时成绩(40%)的综合,其中平时成绩包括知识应用能力(50%)、课堂笔记(20%)、人个修养(30%);考查课考核包括知识掌握(30%)、应用能力(40%)、学习态度(20%)、道德修养(10%)。
经过一个周期(4年)的运行,实践证明,学生的实际动手能力增强了,团队协助精神提高了,相对来说,创新意识较弱。2010级学生的就业率达到到94.84%,从用人单位反馈的意见来看,学生前期上手比较快,比较踏实,动手能力强,团队精神好,但可持续发展能力欠缺。通过上面的分析,现在的教育模式还有许多不符合专业认证的地方:
(1)专业基础课和专业任选课内容过于陈旧,学生学习无的放矢;
(2)实践课较分散,学生的综合能力得难以加强;
(3)各学期课程安排不是很合理,尤其是大一课程较少,大二课程较多,学生难以调整和适应,影响学风建设;
(4)专业方向课程不明确,学生就业选择比较盲目 [1,2]。
二.专业认证下人才培养目标和毕业要求的设定
针对我校电气专业人才培养的现状,积极引进新型的工程教育模式和专业认证思路,结合我校特点,形成自身的特色,制定切实可行且可支撑的培养目标是学生培养的导航。专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标,而且既要包括学生毕业时的要求,也能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能取得的成就。
1.电气专业人才培养目标和毕业要求的确立依据
(1)遵循我国高等教育发展规律
我国在制定高等院校人才培养目标时,要遵循本国高等教育的发展规律,这些规律浓缩了我国高等教育百余年的历史积淀、特别是近 30年改革发展的宝贵经验。
(2)把握高等院校自身发展特征
每所高等院校既身处当今世界,又隶属自己祖国。 因此,当定位各自的人才培养目标时,应在顺应世界高等教育发展趋势、遵循本国高等教育发展规律的前提下,主要依据学校自身发展的历史传统、专业优势、学科特色等一系列内外 现实条件[3]。
(3)符合应用型本科院校定位
我校是应用型本科院校,在培养规格上,是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的应用型高级专门人才;在培养模式上,以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程和教学内容体系,重视学生的技术应用能力的培养。
2.电气专业确立人才培养目标和毕业要求的研究方法
(1)以就业为导向,调研用人单位对毕业生的反馈意见;
(2)以学生为载体,回访就业学生对培养计划的意见;
(3)以行业为背景,调研行业专家对学生培养的建议。
3.专业认证下的人才培养目标和毕业要求
培养目标:本专业培养适应社会经济发展需要,具备在电气工程相关领域的基础理论、专业技术和工程实践能力,面向装备制造业和工程技术企业,能够从事电机及其控制技术和电力电子装置及控制领域的相关工作,具有较强的自主学习能力、团队协作和创新精神的应用型高级专门人才。毕业后经过5年的社会和职业领域实践,能达到以下要求:
(1)能够在电气工程领域的装配制造、系统运行等部门从事工程设计、测试、安装、施工、管理及服务等技术工作;
(2)有较强的工程技术素养和企业文化底蕴,有能力进入研究生阶段的学习;
(3)具有一定的电气工程及相关领域产品的技术开发能力;
(4)能够通过继续教育或其它的终身学习途径拓展自己的知识和能力;
(5)有服务社会的能力和意识,能承担社会责任。
毕业要求:通过大学3-6年学习,应达到以下要求:
(1)具有人文科学素养,能应用数学、物理等自然科学基础知识,解决电气工程领域问题;
(2)具有电路分析、电子技术、信号与系统、电磁场等学科基础知识;
(3)具有电机学、电力电子技术、电力系统分析等专业基础知识和电气工程专业知识;
(4)具有应用现代电气仪器、技能及工具进行分析、设计、绘图、计算等工程实践及应用能力;
(5)具有设计、完成各类电气工程及工业自动化领域实习项目及对实习结果进行分析、解释的能力;
(6)在解决电气工程及工业自动化领域问题中具有相互协作精神和良好的心里素质;
(7)具有创新精神、继续学习和不断更新知识的能力;
(8)具备良好的语言、文字表达沟通能力和较强的人际交往能力;
(9)了解与本专业相关的经济、管理、法律法规和环境保护等基础知识;
(10)了解电气工程领域科学技术的前沿知识,具备收集、分析、判断、选择国内外相关信息的能力,具有国际视野和竞争力。
三.专业认证下课程体系构建的研究
1.构建重点
理论环节,在教学目的和要求方面, 清楚明了本门课程各部分教学内容的教学目的、要求、内容、重点难点、教学方式方法、资料模型教具、要达到的学习效果等。另外,聘请企业教师进行理论课和实践课的讲授,同时对毕业设计也实行企业教师和校内教师共同指导,重点是培养工程素质、实践能力和创新能力。
实践项目,实践项目分为三类: 第一类为单门课程的项目,如电力电子实习、电子技术课程设计等; 第二类为包含一组相关核心课程及能力要求的项目, 如电机工程实训实习;第三类为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目, 如工业自动化实训、专业方向课程设计等。三类项目涵括基本实验、综合应用、技能培训、科技创新等所要求的内容。最后进行毕业设计实际工程项目, 利用所学专业知识, 对一个项目完整地展开构思、设计、实现和运作, 系统地完成一个工程实践经历, 培养学生发现问题、定义问题、分析问题、获取知识、解决问题、总结新知识、传播知识、与人沟通和团队合作的能力[4]。
2.课程体系
(1)专业知识结构及相关技能课程关系。电气工程及其自动化专业人才培养以工程能力为核心,以项目为牵引构建核心课程群和实践教学体系,通过课堂教学、实习实训、课程设计、企业实践、毕业设计等各种教学方式和环节,综合实现学生知识、能力和素质的培养。
图1 专业知识结构及相关技能课程关系
(2)优化课程安排。按照学院关于构建教育内容与知识体系整体框架的要求,统筹考虑通识教育、专业教育和综合教育内容,以强化工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力为核心,对课程体系进行整合。确定了18余门专业主干课程和10余门专业核心课程,学分按照通识教育75.5学分,专业教育105.5学分,综合教育10学分比例分配。课程整合如下:
① 借鉴卓越师教育理念对专业教育进行一体化设计,开设了专业导论课,16学时,安排在大一上学期进行,并配专业认识实习。
②将《数字电子技术》与《EDA技术》两门课程有机地融合为一门课程《数字电子与EDA技术》,同时将《数字电子技术实验》和《EDA技术实验》融合为《数字电子与EDA技术实验》。
③将《模拟电子技术课程设计》和《数字电子技术课程设计》有机地整合为《电子技术课程设计》。
④将《电工电子工艺实习》和《PROTEL实习》有机地融合为《电工电子工艺实习》。
⑤专业基础课中增加了电力系统课程,并配以相应工企供配电实习。
⑥在专业任选课中,适当增加多学科交叉综合性课程,并建立模块化的方向性选修课,如建筑电气设计、机器人等课程。
⑦将PLC控制工程实践、电气控制与电器装配工程实践、工业自动化项目设计整合为工业自动化实训。
⑧成立了理论课课程组。电机学与电力拖动技术、电力电子技术、自动控制原理、电气控制与PLC技术。
3.教学方式与方法的改革
(1)注重学生智能的开发,培养学生的观察力、分析综合力和创造力,教师进行了“推动探究式学习、基于问题的学习、基于项目的学习、案例教学法”等多种教学方式的尝试。
(2)在教学手段上注重现代科技设备,不仅使教学内容更加生动、形象、系统,更富有吸引力、直观必和科学性,而且使学生的多种分析器协调活动,智力得到充分开发,还可以使多和睦科学社会主义机地结合起来,教师选择最优的教法进行教、学生选择最优的学法进行学、师生的积极性得到充分调动,从而获得最优的教学效果。
(3)聘用企业工程师做讲座和从事教学工作,以就业为导向的技能教育注重对学生实践动手能力的培养,对教师的实践教学能力提出了较高要求,企业工程师的聘请有利于打造高水平的师资队伍。
(4)鼓励学生到企业做毕业设计和实习,促进学生就业,以期更早适应社会发展[5,6]。
四.培养目标和课程体系矩阵实现
专业必须通过评价证明所培养的学生是否达到培养目标要求,尤其是提供支撑的材料。各类课程中所设置的课程能够支撑目标中的各项要求,课程的内容及其考核方式可有效地支撑各项毕业要求的达成。培养目标与毕业要求和各类课程与培养目标的对应关系矩阵见表1和表2。
表1培养目标与毕业要求的关系矩阵
培养目标
表1和表2所示的关系矩阵涉及到学科教学体系转换、教学计划的修订、教学资源的调配,是一项需要不断尝试、磨合、调整、完善的工程。在此过程中,必须采取相关的配套措施,如调整、优化专业结构、布局;采用现代化的教学方法和手段;创新课程教材和教学模式;创建合理教学梯队;实行弹性学制、学分制、导师制等教学管理机制;加大实验室建设和投人力度等多方面举措,才能真正使课程体系实现转变,符合人才培养目标定位。
五.结论
实现专业的培养目标,不是仅仅靠一门或几门课程所能奏效的,而是靠全部开设课程的协调和补充。课程体系是人才培养计划的主要构成部分,是实现人才培养目标、塑造人才培养规格、体现人才培养特色的主要教育教学“载体”。所以说,卓越工程师培养教育和专业认证所确立人才的培养目标,要依靠课程体系优化得以实现,培养目标变化与课程体系改革是连锁反映,两者最终目的是一致的,即培养的人才符合社会需要。
参考文献:
[1]江帆. 机械专业CDIO培养模式探索[J] 装备制造技术,2010(6):192-194.
[2]区嘉洁.机械工程CDIO特色专业培养模式研究与探索[J]西南师范大学学报,2012(9):152-156.
[3]郭明顺.大学理念视角下本科人才培养目标反思[J]化中科技大学,2008(29):84-88.
[5]王天宝.基于CDIO的创新型工程人才培养模式研究与实践[J].中国高等教育,2010(1):25-31.
论文摘要:“电力电子技术”是我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一。主要介绍浙江工业大学多年来在电力电子技术本科生教学方面取得的一些有益的实践经验,如注重建设优秀的教学团队和培养有前途的青年教师、完善适合学校实际情况的课程设计、以学生为本安排内容丰富的教学活动、运用灵活多样的教学方法和教学手段等。为了更充分地发挥“电力电子技术”课程的作用,在现有实践经验的基础上提出今后继续深化电力电子技术本科生教学改革创新的若干设想,如循序渐进地推进电力电子技术的本科生双语教学模式、继续完善电气工程与自动化类本科专业教学链等。
论文关键词:电力电子技术;课程设计;教学方法
电力电子技术始于20世纪50年代末、60年代初,主要研究电力领域中使用电力电子器件对电能进行高效的变换和控制,是电力、电子、控制三大学科的交叉学科。目前,“电力电子技术”课程已成为我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一,教学内容涵盖电力电子器件、四大类电力变换电路、控制技术以及电力电子新技术等多方面知识,理论性和实用性都非常强。为实现良好的教学效果,该课程要求教师能结合各自学校的实际情况合理地设计课程,均衡理论和实验教学的比例,针对具体不同的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段,注重激发学生的学习兴趣,使学生通过学习掌握相关的基本概念、基本分析方法等理论知识并提高他们理论联系实际和分析解决问题的实践能力。
浙江工业大学(以下简称“我校”)“电力电子技术”课程是全校电气工程与自动化类本科专业教学链中一个承上启下的重要环节。它的前续课程有“电路原理与实验”、“模拟电子技术”、“电机学”、“数字电路与数字逻辑”、“电气工程基础等”,后续课程有“开关电源设计”、“控制电机及应用”、“现代电气传动控制技术”、“DSP原理及应用”、“毕业设计”等。多年来,我校在不断学习国内外高校教学经验的同时不断实践,丰富自身的教学经验,积极改革创新,追求高质量和高水平的教学。
本文将主要介绍我校多年来在电力电子技术本科生教学方面所取得的一些实践经验以及关于今后如何继续提高教学质量和水平的一些设想。
一、注重建设教学团队和培养青年教师
在整个教学过程中,教师不但是知识的教授者、教学活动的组织者,同时还是学生学习效果的评估者。优秀的教师是保证教学高质量和高水平的关键,他们为人师表、具有丰富的知识和经验、富有爱心,能够激发学生求知的热情,既教会学生学习方法,又让学生掌握科学知识。 我校电力电子技术本科生教学团队自组建以来一直定期召开会议讨论并解决教学中遇到的问题,交流并总结教学经验,共同开展教学和科研课题项目,促进各成员教师特别是青年教师在业务上的进步。在培养教学新生力量上,该教学团队引入青年教师导师制度,由多位(副)教授级的教师担任指导教师,对经验尚浅的青年教师进行全程、全方位的培训,包括写教案、制作PPT课件、课堂试讲、实验指导、批改作业、学生答疑、拟考试卷、指导毕业设计等。每个阶段,指导教师都会对青年教师的表现做出中肯的评价,帮助他们尽快熟悉业务、提高水平。在整个团队的关心下,青年教师成长很快,在由学院组织的学评教和教学技能比赛中都取得了良好的成绩。
二、完善适合学校实际情况的课程设计
三、以学生为本的教学活动实践
在具体实施电力电子教学的过程中,教师激发学生的学习兴趣,创造良好的互动教学氛围是非常重要的。这就需要教师以学生为本结合具体的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段。
我校“电力电子技术”是“电路原理与实验”等课程的后续课程,理论性很强。在教授该课程新知识点时,若涉及到相关前续课程重要的旧知识点,教师会采用先温故后知新的教学方法,通过学生回答问题的方式复习旧知识点,由浅入深帮助学生进入状态以便教授新知识点。比如,在讲述变压器漏感对整流电路的影响这一节内容的最开始,先温习理想变压器的特性和非理想变压器的等效电路模型,再把简化后的非理想变压器等效电路模型代入到已学的整流电路中,然后进入正题——分析电路的工作原理。教师在讲授电路工作原理时,会一再强调电力电子器件的开关工作状态和电力电子电路的分段线性分析方法这两个贯穿整个课程始终的基本概念和基本方法,并现场指导学生独立完成一部分电路的分析工作,通过加强学生的参与感来促使他们更积极地把外在的基本知识点转化为内在的电路分析能力。
在传统的口头讲授过程中,教师会适当地借助“静动相宜”的PPT课件、具体的实物教具和灵活的板书等来提高“电力电子技术”课程的理论教学效果。此外,教师还会适当地扩充一些教科书以外的电力电子技术内容,如仿真技术等。教师利用仿真软件PSPICE、MATLAB等在课堂上虚拟地实时演示电路更真实的工作过程,既拓展了学生的视野又能很形象地解说课程中的知识难点,如三相半波可控整流电路中晶闸管的正向耐压问题。电力电子器件的封装材料及形式多种多样,性能也不尽相同。为了让学生更真实、更立体地认识电力电子器件,教师除了展示器件照片外还会提供一些器件的样品让学生亲身接触。关于教材中重要公式的推导,教师会采用PPT课件与板书相结合的方式帮助学生更容易理解和掌握。
“电力电子技术”课程包含很多基本概念,在讲述时教师会根据听课学生的实际英语能力,有意识地就专业术语部分进行中英文双语教学。这不但能增强学生的专业英语水平,而且还可以提高学生使用中英文关键词检索科技文献的能力,为该课程的后续课程特别是“毕业设计”的教学打下良好的基础。
在“电力电子技术”的理论教学过程中,强调电力电子技术对国计民生的重要性是非常必要的。比如,在举例说明电力电子技术的实际应用时,教师会尽量多举些与学生日常生活以及当前社会热点相关的例子(如手机电池充电器、笔记本电脑电源适配器、未来的“光源之星”LED照明、节能环保的电动汽车等)。先抛砖引玉让学生有些感性的认识,再通过启发性的提问鼓励学生积极地去发现身边所遇到的科学技术。在增加学生学习兴趣的同时,提高学生对该课程的重视程度。
“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程。为了更好地衔接理论知识和实验内容,教师在课堂上除了提供电力电子电路的理想波形图,还会提供一些电力电子电路的实际波形图,让学生自己去发现和思考它们之间的异同。用一连串的疑问激发起学生的强烈求知欲,令他们更主动地去预习实验,更认真地进行实验,并且更努力地去尝试着寻找答案。比如,反激式电路在电流断续工作模式下,由教科书提供的开关管S两端电压的理想波形和在实验中用示波器观察到的S两端电压的实际波形在S关断的部分是有很大差别的。在理论课堂上,当教师同时给出理论和实验波形图加以对照时,学生表现出极大的兴趣,跃跃欲试地去寻找实际电路中S两端电压在S关断时刻出现阻尼振荡现象的原因。此时,教师正好因势利导,鼓励他们认真地去完成相关的实验,通过实验再结合已学理论知识自主地找出答案。实践结果表明该教学效果很好。
四、关于今后教学的一些设想
电力电子技术的发展日新月异,关于“电力电子技术”的教学也需要与时俱进,紧跟潮流,与社会接轨。目前,在我校采用全英文教学电力电子技术的条件还不够成熟。但是,教师可采用循序渐进的方法,从目前以中文为主的双语授课,到中英文各半的双语授课,再到以英文为主的双语授课,最后过渡到全英文授课。目前,最适合我校的办法是课程的重要章节主要采用中文教学,务必让学生掌握必要的基本知识;而次重要章节则可主要采用英文教学,这对扩展学生视野很有利。
层出不穷的电力电子新技术不断丰富着“电力电子技术”的教学内容。全面而系统的“电力电子技术”教学是无法仅通过一门课程来完成的,但它可以通过一系列课程来不断深化。在现有“电力电子技术”课程的基础上,按社会就业的需求配套完善其后续课程。除了强化这些课程之间的内在联系、完善整个教学链,教师还应多鼓励优秀的学生积极参加各类电子设计竞赛、申请由学院提供的建龙基金等,在教师指导下开展一些与电力电子技术相关的小课题。通过一系列课程的学习和科研课题的参与,学生能更深入地了解和掌握电力电子技术,对他们今后从事与电力电子技术相关的工作具有积极的意义。
【关键词】工程教育;电路分析基础;教学方法
1.引言
教育部工程教育专业认证专家委员会在2011年颁布的工程教育专业认证标准(试行),对机械、化工、电子信息等10大类工程专业进行了详细的认证标准规定[1]。这些标准涵盖整个培养过程的各个方面,包括专业目标、课程体系、师资队伍、支持条件、学生发展、管理制度、质量评价、专业特殊要求等等。对于电子信息与电气工程类专业,该标准给出了详细的专业分类以及每个细分专业的具体要求进行了规定。其中电路理论课,包含直流电路、正弦交流电路、一阶和二阶动态电路、电路的频率分析、电网络矩阵分析、分布参数电路等内容,是重要的工程基础类课程。在多数高等院校中,承担这部分教学内容的课程是《电路分析基础》,如何结合该课程目前存在的一些问题,以工程教育为目标改革课程教学方法,以适应新形势下的满足工程认证标准的要求,是从事“电路分析基础”教学研究的教育工作者亟待解决的问题。
2.电路分析课程教学方法现状与问题
电路分析基础课程的教学目的是要通过学习使学生掌握电路的基本理论和基本分析方法,建立一般电路系统的数学模型,训练必要的实验技能,为后续课程的学习打下基础[2]。通过分析后续课程对电路分析基础课程知识点的要求,我们发现该课程是90%以上专业课的基础,也是电气信息类多个学科考研的必考课程,在整个专业教学体系中起到承上启下的重要作用,教学效果的好坏将直接影响学生的专业发展。近年来,电路分析基础的教学方式有了一些创新,多媒体教学、启发式教学等都大大改善了教学效果,但依然没有脱离“灌输式”的教学模式,学了的不会用、有用的没有学、理论与生产实践脱节、对具体问题分析能力不足、教学中学生的参与性和主动性不够等问题仍然存在。
电路分析基础课程是一门理论性和实践性较强的学科基础课程,既强调知识的综合性、实用性,又强调创新能力、综合分析和解决生产实践问题的能力,这也是“工程教育”培养计划所要求的。但现有的教学存在一些问题亟待解决,一切都是由教师决定,学生只能被动的参与。同时教师不注意采取先进的教学手段来充实自己的教学活动,忽视案例教学、问题教学等方式的运用,导致教学信息量太小,无法传授更多的知识。课程教学中只是理论知识的简单讲解,没有结合工程实际进行教学。
3.面向工程教育的教学方法研究
实现从单一传授知识的观念向综合能力培养的观念转变,积极推行启发式教学、讨论式教学、研究型教学、案例式教学等先进教学方法。在教学过程中加强与后续课程和相关业的的联系,要充分体现出课程的工程性和实践性,调动学生的学习兴趣和学习积极性,树立理论联系实际的工程观念,提高分析问题和解决问题的能力。
启发式教学:在设计一些知识点的课堂组织时注重为学生营造一定的氛围,引导学生如何运用已有的知识和技能解决新的矛盾和问题,从而发现并创造新的知识。例如,通过习题总结规律引导出叠加定理和替代定理等。在教学中再现一些知识点的相关来源,为学生营造良好的创新性思维环境。例如,诺顿定理可由戴维南定理和等效变换推断出,节点电压法可由回路电流及对偶原理得出[3]。
讨论式教学:讨论式教学针对某一问题组织讨论。比如通过讨论正弦交流电路时域分析的缺陷和复数计算的特点引出相量法,使学生对相量法的理解更透彻。通过讨论几种特殊联接方式的耦合电感去耦等效方法[3],总结出耦合电感去耦等效的规律性,完善耦合电感去耦等效方法。
研究型教学:课程教学质量中的“质”涉及诸多内容,其核心是根据课程的实际特点,将以“授课、考核”为主要特征的“传授型”教学转变为以“六个环节和六个融合”为基本特征的“研究型”课程。“六个环节”是:教――加强基础理论与基础知识的教学;学――引导学生养成良好学习习惯和思维习惯从而达到自学能力的提高;训――强化基本技能、工程实践能力及创新能力和人文与科学精神的训练;研――引导学生参加开发应用研究和提高学习效果的研究;管――通过严格的教学过程管理促进优良学风建设;考――将考核过程转化为促进学生深入学习和实践与提高的过程。“六个融合”是:课内环节与课外环节相融合,教与学相融合,理论与实践相融合,知识传授与素质能力培养相融合,统一要求与个性培养相融合,专业教育与科学精神培养相融合。
案例式教学:案例教学法是根据教学大纲规定的教学目的和要求,以代表性、典型性和新颖性的案例为基本素材,运用多种形式启发学生独立思考,对案例进行分析研究,并在课堂教学中注重体现学生的主体地位、实践技能和创新精神,使学生从知识的被灌输者变成学习的主动建构者,教师也从知识的传授者与灌输者转变成知识建构的帮助者和促进者。案例教学法是一种具有启发性、实践性,理论联系实际的新型教学方法,能够开发学生智力,提高学生综合素质和分析问题、解决问题的能力。
在讲授电路特性时从现实生活中的实例切入,可有效引发学生的兴趣。如讲解 RC 基本电路[3]时,课堂引入了照相机闪光灯电路的例子,引导学生先从照相机实物的闪光灯物理系统建立闪光灯电路模型,进而与学生一起分析电路的充放电过程,总结出这种简单的 RC 电路具有可以提供瞬间大电流脉冲的特点,并告知学生此特性在电子点焊、雷达发射管等场合都得到应用。
4.合理利用多媒体技术提高教学质量
多媒体电子课件主要应用的软件为微软Office办公软件所含的Word、PowerPoint等,通过自带的画图软件、绘图工具以及公式编辑器等基本上可以完成电路课的教学任务[4]。尤其是PPT的动画效果利用,可以极大的丰富教学内容,在课堂上吸引学生的目光,而且它比较有条理,顺序性很强,便于学生学习。
课堂以多媒体电子课件为主,黑板为辅。我校电路分析基础课程自2000年以来就开始使用多媒体课件,在应用过程中不断完善,课堂信息量不断增大。课件符合学生的认知规律,深受学生好评。经过多年改进,现已基本实现课件内容与教师讲授同步。针对公式推导较多的内容,则采用交互性很强的“黑板+粉笔”这种传统方式,以有效地抓住学生的思路。由于授课内容多,信息量大,为避免学生疲于抄笔记,影响听课效果,我们制作了学生版课件作为课堂笔记的基础,课件留有适当的空白,这样,既不必用大量时间抄笔记,又可敦促学生认真听课,紧跟主线,记录要点。
5.结论
在工程教育认证背景下,以往电路分析课程教学方法与工程教育要求存在一定的脱节。改革教学方法,实现从单一传授知识的观念向综合能力培养的观念转变,在教学过程中要充分体现出课程的工程性和实践性,调动学生的学习兴趣和学习积极性,树立理论联系实际的工程观念,提高分析问题和解决问题的能力。
参考文献:
[1] 全国工程教育专业认证专家委员会秘书处. 工程教育专业认证标准(试行). 2011.
[2] 庞勇伟. 电路分析课程教学探究[J]. 才智,2012,(31):134.
[3] 邱关源著,罗先觉修订,电路(第5版)[M],高等教育出版社,2006
总公司审计部
我们总公司现有职工1584人、农电工595人。公司下设14个供电所、35个电工组,辖有220千伏变电站2座、110千伏变电站9座、35千伏变电站114座,主变总容量达到124.4万千伏安。2008年公司完成售电量13.65亿千瓦时,主副业销售收入突破10亿元,2008年,被山东省电力集团公司确定为全省售电量在8亿千瓦时以上县供电企业综合标杆和资产运营、发展潜力两个标杆单位。
近年来,我们总公司审计部在上级审计机关和内审协会的指导帮助下,不断完善内部审计体系,建立适应现代企业制度要求的审计工作机制,结合电力体制改革的新形势,突出工作重点,抓好重点项目审计;进一步加强财务管理、经济责任、各类工程与合同、财务预决算等关键环节的审计;通过加强审计信息化建设,推动了内部审计工作不断提质提速,充分发挥了内部审计“促进管理,提高效益”的职能作用。2008年以来,我们通过审计直接和间接为企业节约资金1698万元,其中实施计算机辅助审计的项目资金占70以上,为公司总体经营目标的实现提供了强有力的支撑。2008年先后荣获“威海市内部审计先进单位”和“全省2008年度做出突出贡献和创造新经验内审机构”等荣誉称号。
一、加大投入,优化配置,为审计信息化建设提供坚实基础
公司党委始终高度重视内部审计工作,并顺应新形势下审计工作信息化和财务会计电算化发展的要求,将信息化建设提上了重要议事日程,从人员配备和软硬件建设上给予大力支持。
一是建立复合型的审计队伍。公司不断优化审计队伍结构,为我们审计部组建了一支既精通计算机专业技术,又通晓审计业务,能够胜任硬件维护、软件开发、程序设计的复合型人员队伍。目前,审计部拥有工程审计骨干2名,高级财审人员2名,计算机骨干3名,为开展计算机辅助审计提供了人才保障。
二是配置先进实用的硬件设备。工欲善其事,必先利其器。公司为审计部每人配备了一台微机,并购置了打印机、复印机、数码相机、全自动测距仪、扫描仪等设备。为方便内审人员实施现场审计,还专门为审计部配备了笔记本电脑,为内审人员利用计算机辅助审计提供了硬件支撑。[本文来源于 --有文章需求,请到 站留言板,12小时内解决您的问题]
三是努力提升整体的计算机应用技能。我们采取“全员培训,重点培养”的方式,坚持理论学习和实践运用相结合。首先抓好计算机基础应用的全员培训。通过开展经常性的专业培训、实务研究、经验交流等活动,为内审人员讲解计算机知识和解答实际工作中遇到的一些疑难问题,切实增强内审人员的计算机操作技能。目前审计部所有内审人员都通过了国家电网公司考试,取得了A级证书。其次是对计算机骨干实行重点培养。我们开展每个审计项目都至少配备1名高级财审人员和1名计算机骨干,实行优势互补,解决审计实践中遇到的问题,并将工作中遇到的一些难点、需求进行技术攻关,为开发审计软件、实施计算机辅助审计奠定基础。(本篇于 -百度直接输入“ ”第一个网站便是[注:中间加的符号请勿复制])
二、整合资源,探索创新,在计算机审计和审计信息管理方面实现重点突破
近年来,我们荣成市电业总公司根据业务需要,先后建设了办公自动化、调度管理系统、配网自动化系统、营销管理系统、计划管理系统、95598服务系统、视频会议系统和GPS综合管理系统,实现了生产过程的自动化和管理方式的现代化,为审计信息化管理提供了坚实的基础。同时针对各管理信息化系统相对孤立,数据存储分散的实际,大胆探索,通过整合现有资源,建成了对公司所有经营业务实现管理、控制、查询、监督功能为一体的共享平台,实现了各类信息传输、存储、处理的自动化,从而形成了公司内部审计信息的快速通道,先后建立了“新产品信息库”、“材料、设备价格信息库”、“工程造价与质量信息数据库”、“人才资源信息库”、“会计凭证及帐表库”等信息库。同时,我们初步建设了对重点领域、部门和财务信息及电子数据的密切跟踪系统,实现了审计方式从单一的事后审计向事中与事前审计相结合转变,从单一的现场审计向现场与远程审计相结合的转变,从单一的静态审计向静态审计与动态审计相结合的转变,在加强干部管理、促进廉政建设,加强企业管理、提高经济效益等方面均发挥出了重要的作用。
(一)信息化手段加速了日常的办公自动化进程。我们在加强信息化建设的同时,注重将信息化与审计工作规范化结合在一起考虑,先后利用计算机技术实现了审计工作计划与总结、审计业务文书、审计日
记、审计工作底稿、审计档案等电子化,做到公文处理无纸化,全面提升了审计工作的管理水平。并经常利用公司的网站宣传财经审计法规,做到警钟常鸣。平常工作中,我们注重积累审计资料,目前已初步建立了审计项目管理、审计报表统计、审计常用法规检索、工程预(结)算审计、材料设备价格信息、经济责任审计等数据库,为审计计划的制定、审计项目的查阅、审计成果统计和审计情况分析等一整套审计资料,为审计业务的顺利进行,提供了及时有效的支持。
(二)信息化手段更好地促进了“超前预防”和“事中监督”。
自1997年公司成立审计部以来,我们对总公司的经济合同审计进行全程的审计监督,在审计工程中逐步完善了经济合同审计程序,并不断探索、大胆创新,充分利用我公司计算机信息化管理的优势,形成了经济合同审计的网络化。例如总公司下属的物资公司的物资比价采购、招投标、合同签订等环节,审计部通过局域网进行全过程的监督,真正做到了“事中监督”和“超前预防”。具体做法是:物资公司在需要采购招标时,首先将电业总公司物资采购选厂审批表以电子邮件的方式发送到审计人员邮箱里,审计人员经过审核后确定此项工程物资可以进行招投标,通知物资公司按照招投标的要求以电子文件的形式发出招标邀请函,上述等项工作准备好以后,审计人员根据情况从总公司人才信息库中随机抽取招标小组成员,分别成立技术组、综合组、商务组、监督组,并组织协调该项工程物资的开标、评标会议,评标结果由审计人员当众宣布。会议在电子会议室举行,全过程由审计人员通过摄像机拍摄下来,并以电子文档保存,真正做到了审计过程、审计成果的公开化、透明化、信息化、网络化。通过健全完善经济合同审计程序,运用计算机等辅助手段,堵塞了公司在物资采购、工程物资招投标及合同签订等环节的漏洞,每年可为总公司节约资金 多万元,大大降低了公司的经营成本。
(三)信息化手段在会计电算化审计项目中发挥了重要作用。近几年来,公司审计人员不断探索新方法、解决新问题,逐步完善运用了一系列的系统分析技术、系统测试技术、数据测试技术、管理自动化运用、网络技术等审计方法,充分发挥计算机辅助审计在财务审计等方面的作用。针对下属单位全部实行会计电算化的实际情况,我们将审计计划、审计通知书、审计方案等通过局域网发给被审计单位,审计人员根据审计方案运用审计软件将被审计单位的财务数据转换成标准格式的会计凭证及帐表库,然后审查分析会计报表及其各个项目,从中发现问题和疑点,再有针对性地核对总帐和明细帐,最后审查记帐凭证和原始凭证,对需要从对方取证、签证的审计工作底稿通常采用手工的方法来进行,以降低审计风险,而其他工作底稿则全部从信息库中下载标准格式的工作底稿,工作底稿、审计报告及项目建议书在微机中编辑完成后,通过局域网转发给相关领导进行批示,从而大大提高了审计效率和审计质量。几年来,我们充分发挥计算机辅助审计的作用,克服了人手少、时间紧、任务重的矛盾,大大提高了审计效率及审计质量,在财务收支审计、经济责任审计、内控制度评审、财务决算审计、资产经营审计、电费资金管理审计以及电网建设审计等方面做了大量的工作,累计完成审计项目600多个,提出审计建议 多条,为总公司决策提供了可靠的依据。
三、自主研发,深化应用,以手段革新促使审计工作再上新水平
我公司电气工程主要由各施工单位负责施工,工程结算也由各施工单位的预算员编制。由于他们的理解和编制水平不同,导致工程结算编制不尽完善。近年来,我市正处于电网建设大面积改造时期,改造项目多、工程量大,而工程审计人员相对较少,靠人工审计无力完成。针对这些情况,我们组成了专业攻关队伍,先后自主开发了不同电压等级的“计算机辅助工程审计软件”,并在总公司系统内部推广使用,实现了电气工程的结算编制、验收和审核一体化:施工单位可以利用该程序编制工程预、结算,验收人员可以利用该程序验收各部分工程量。施工单位将编制好的结算以及相关资料通过网络传输到审计部,审计部通过网络传输的工程审计信息,利用自行开发的软件进行计算机审计。这样既规范统一了结算编制,又极大地提高了结算审核的效率,同时大大降低了差错率。通过自主研发软件、实施计算机辅助审计,我们有着非常深刻的体会:一是信息化手段带来了高效率。去年,我们利用该软件对438个电气工程进行了审核,审计工程造价 亿元,审减额达 多万元。如果这些项目沿用传统的手工审计来完成的话,就需要几个月甚至更长的时间,而利用计算机辅助审计在较短的时间内就全部完成了,而且确保数据准确无误,较之以前人工计算、提高工作效率15倍以上。二是扩大了审计效果,提高了审计质量。运用计算机辅助审计,可以根据审计需要通过网络进行智能化检索,审计范围由以前的抽样检查扩大到了全面检查,从而提高了审计质量,降低了审计风险。2008年以来,我们先后对公司下属单位的工程结算编制进行了全面审计,累计审计资金 亿多元,其中实施计算机辅助审计的项目资金达 多万元。对重点工程实施了实地拍摄、录像,为工程结算审计提供准确的信息,保证了工程审计质量。
关键词:信号与系统;数字信号处理;课程整合
作者简介:张瑜慧(1979-),女,江苏盐城人,宿迁学院三系,讲师。(江苏 宿迁 223800)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)01-0100-02
“信号与系统”和“数字信号处理”课程是高等学校信息科学和电气工程等专业重要的基础课程。两门课程的教学内容有着不可分割的内在联系。在“信号与系统”的教学中,连续信号与系统在前,离散信号与系统在后。因此“信号与系统”课程实际上是“数字信号处理”的基础课程。这两者的内容虽然互有侧重,各成体系,但依然出现授课内容重复、衔接不合理、综合不够等诸多问题,因此不少论文针对这些问题进行了探索研究。[1-3]文献[4]指出,在相当长时间内,课程的基本理论内容将保持相对稳定,在课程中不断更新,增加应用实例分析,将成为课程改革的主题。与此相应,必须注重加强综合性大作业练习和Matlab 实验。当然这些观点对于“数字信号处理”课程也是适用的。
结合多年在两门课程的教学经验,论文将对这两门课程的相互关系以及教学思路和方法进行探讨,以期能克服这两门课程在设置和课堂教学实施中存在的一些问题,提升两门课程的教学效果。
一、课程设置弊端
目前在大多数高校的相关专业都开设了“信号与系统”和“数字信号处理”课程,但这两门课程的设置普遍存在一些弊端,主要表现为:
“信号与系统”课程和“数字信号处理”课程内容有部分混叠。现行绝大多数“数字信号处理”教材,对离散信号与系统的分析、Z变换等内容都做了系统的分析,这部分知识点与“信号与系统”中的内容基本重复。正是由于两门课程的主要内容存在一定篇幅的重复,按照课程教学计划实施教学,会使部分内容重复讲授,造成有限课时的浪费。因而在高校缩减课时的总体趋势下,相关专业对课程内容进行优化整合具有现实意义。
“信号与系统”和“数字信号处理”课程中有关离散信号与系统分析,以及Z变换等部分内容缺乏统一性、完整性和系统性。两门课程虽然都是对信号和系统进行讲解,却没有形成有机的整体,在教学过程中经常存在配合不好的现象。而在课程开设时,学校为了课程各自体系的完整,出现授课的重复性和不相关性等问题,对学生系统掌握连续和离散信号与系统的分析人为制造了障碍。
两门课程都具有理论性过强,不易理解,而实际应用较少的特点。厚厚的教材、大量的数学公式及推导过程、众多需要理解和掌握的知识点,加大了学习的难度,使学生在学习过程中形成畏惧心理,又对后续课程的学习丧失兴趣和信心。另外,课程缺乏“新鲜元素”,绝大多数教材没有介绍信号最新的技术和发展趋势,教师在授课时也会因为课时问题而忽略这部分信息,以至于使部分学生认为学习“信号与系统”课程和“数字信号处理”课程缺乏实用性,降低了学生学习的兴趣和动力。
正是课程在设置时存在的这些问题,在某种意义上给教师授课和学生学习带来一定困难。针对这些问题,论文将结合本院课程体系现状,分析这两门课程优化整合的思路。
二、宿迁学院课程体系现状
在本院电子信息工程专业,“信号与系统”课程开设在本科第四学期,“数字信号处理”开设在第五学期,经过长达两个月的假期,学生对很多内容产生遗忘的现状,这就为“数字信号处理”的学习带来困难。因此,“数字信号处理”课程的前几章主要涉及离散信号与系统的时域分析以及Z变换,这部分内容实际在前面课程已经讲授过。文献[5]的作者结合其专业的具体情况,经过3年的对比教学,得出在“数字信号处理”课程的开始前,以8个学时来复习“信号与系统”课程的基本概念和理论是最佳的教学方式的结论。
然而,本院电子信息工程专业的教学计划中,“信号与系统”理论50学时、实验10学时,“数字信号处理”理论40学时、实验5学时,这两门课程的学时较少。由于“信号与系统”课程教学内容多,而课时偏少,在一个学期将本该70课时左右的课程压缩到50课时,具有很大难度。因此,把离散部分的许多基本内容留给后续课程讲解,如离散信号与系统的时域与Z域分析这部分内容主要放置在“数字信号处理”中讲解,将有限的课时用于连续信号与系统的分析讲解,这更有利于提高课时利用率。另外,结合课程特点,为了促进学生对理论知识的理解和掌握,本院将一定数量的习题课改为学生课后习题,并结合课程考核以督促学生独立认真完成,通过这种做法,将有限课时用于课程内容讲授和师生互动。
三、课堂教学方式和方法
1.启发式教学
这两门课程都具有自身内容抽象,仅凭想象难以理解的特点,教师照本宣科将使学生感到烦躁,丧失学习兴趣,在具体教学中运用了以下教学方法:第一,采用“类比”的方法。教师根据“信号与系统”特有的对称特性,按连续时间信号与系统的分析方法,采用类比方法分析离散时间信号与系统。在傅里叶变换的基本性质和拉氏变换的基本性质等的讲解中也采用了该方法;第二,课堂教学尽可能体现“提出问题、分析问题和解决问题”这个过程。在教学中教师通过问题来启发、引导学生积极思考和分析问题,尽量让学生在实践中解决问题,使学生在课程学习过程中逐渐提高学习的兴趣和能力。
2.传统教学与现代电教法的结合
传统教学主要以教师板书,学生记笔记为主,虽然具有思路详细、公式定理推导严谨的优点,但这种“满堂灌”的教学方式在增加教师劳动强度的同时,沉闷的课堂气氛也降低了学生学习的兴趣。现代电教法在授课时虽然能有“声”有“色”,但是过多的感官刺激也会使学生麻痹,另外,电教法在课堂教学中普遍存在信息容量大的问题,相比传统教学法,学生需要接收更多信息,如果课后学生未及时复习整理,将会出现课堂热闹,下课作业困难,学生考试成绩不理想的现象。传统教学与现代电教法为主的教学模式各有优缺点,在教学中扮演着各自不同的角色,教师取长补短、灵活应用不同的教学方法,才能改善授课效果。因此在教学过程中,笔者根据课程的特征灵活应用多种教学方法,如以电教法为主,传统教学为辅的教学模式,以提高教师授课效率和学生学习兴趣。
电教法可以分为“多媒体教学”以及“网络教学”两种模式。多媒体教学主要指教师课堂授课使用多媒体辅助教学,这要求备课时准备课件。图文并茂的视觉演示为抽象概念的讲解提供了方便,另外多媒体教学还可以增加较多的应用示例,拓宽学生的知识面,提高学生的学习兴趣。但这种教学方式也存在一些缺点,如过多的视觉冲击会造成学生视觉疲劳。
为了弥补传统教学模式与多媒体教学手段的局限性,本院正在积极建设“信号与系统”网络课程。课程网站为学生自主学习创造了条件,提供了帮助和指导。教师将课程教学大纲和学习要求、教学课件、习题、模拟试题及实验教学等资源放置在课程网站上,可以方便学生自学。而网络课程中的在线交流模块,方便了教师对学生进行教学指导和答疑,加强了师生之间的交流,提高了学生学习的兴趣。当然教师应该引导和督促学生访问课程网站,积极利用丰富的学习资源。比如将传统的纸质作业上网,要求学生登录自己的帐号,完成规定数量的习题并实时由系统打分,在课程考察时将这部分成绩纳入期末成绩。网络课程可以克服传统教学对教学时间、教学地点的限制,促进教学质量的提高。
四、实践教学
实践教学可以使学生对信号及信息处理领域有一个全面的认识,因此实践教学是至关重要的一个教学环节,合理安排实践教学对课程的学习很重要。本课程的实验教学可以结合Matlab 软件应用安排编程练习。目前,这种做法已取得国内、外广大任课教师的共识。[4]本院这两门课程实验主要采用Matlab软件仿真的方式,主要由验证性实验和综合设计性实验组成。验证性实验是为了培养学生的实验动手能力和数据处理等其它技能。比如在“信号与系统”的验证性实验中,设计了用Matlab 软件实现常见连续和离散信号,通过这个实验,学生可以初步了解使用Matlab软件编程实现一些简单函数的方法,为后继设计性和验证性实验打下基础。在进行了一定数量的验证性实验之后,就可以进行综合性实验。综合设计性实验要求学生根据实验要求编写程序,获取仿真结果,并对结果进行分析总结,并完成相应思考题。这能够培养学生分析、解决问题的能力,提高学生设计的能力。
五、结论
结合近几年对这两门课程的教学实践和思考,笔者认为“信号与系统”是“数字信号处理”的基础课程。“信号与系统”的课程重点在于连续信号和连续系统的分析和处理上,强调信号和系统的一些基本概念和傅立叶变换、拉普拉斯变换以及Z变换三大基本变换的学习,使学生建立起信号与信息处理类课程学习的思维方式与方法。“数字信号处理”课程教学重点是离散信号和离散系统的分析与处理,强化学生工程设计以及工程应用的思想,为后续课程提供理论基础和技术支持。
理顺课程之间关系,明确各课程的任务和地位,统一规划才能使课程之间很好衔接。课程体系的建设以及整合优化是一项系统工程。教师在长期教学实践过程中,只有不断发现和思考问题,积极解决教学中存在的一些问题,进一步改进和完善教学工作,才能取得更好的教学效果。
参考文献:
[1]罗鹏飞,吴京,张文明.信号处理系列课教学改革与实践[J].高等教育研究学报,2009,32(2):82-84.
[2]周小微,金宁,胡建荣.信号处理课程群教学改革的实践与探索[J].中国电力教育,2011,(1):86-87.
[3]罗轶.“信号与系统”与“数字信号处理”课程整合的研究与实践[J].吉首大学学报(自然科学版),2011,32(1):117-119.
关键词 非接触 电能传输 无线
中图分类号:TM92 文献标识码:A
自1889年开始,美籍克罗地亚裔物理学家特斯拉便开始展开对于远距离无线传输电能的研究。但是,经过近百年的发展,无线电能传输的应用还主要停留于军事领域。但与此相比,信号的无线传输技术在几十年内得到突飞猛进的发展。现在无线通讯网络几乎已覆盖世界的每个角落,进入人类的每个家庭。在解决信号的无线传输问题后,近年来,无线电能传输问题又重新得到世界科技工作者的广泛关注。
1非接触电能传输实现方案
目前实现非接触电能传输主要有以下几种方案:
1.1无线电波实现电能非接触传输
无线电波充电的基本原理类似于早期使用的矿石收音机。美国PowerCast公司利用这一原理开发了一款充电器,可为各种电子产品充电或供电,诸如手机、MP3随身听、温度传感器、助听器,甚至汽车零部件和医疗仪器。整个系统主要包含了两个部件,称为Power Caster的发射器模块和称为Power Harvester的接收器模块,前者可插入在插座上,后者则嵌入在电子产品上。该充电器的微型高效接收电路,可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量,在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压实现将无线电波转化成直流电,在约5米范围内为不同电子装置的电池充电。
1.2微波实现电能非接触传输
一般应用在较大的空间,很多前人提出了很多的方案。在1980年,加拿大的通信研究中心制造了一架小型飞机,这种飞机能够接收从地面而来的能量源。利用这一能量,这架小飞机能够以21公里海拔的高度,在2公里的范围内飞行。最重要的是,这架飞机能够一次飞行数个月的时间。长时间飞行的秘密就在于地面上有一个大型微波发射器,机身上也有一个圆型的硅整流二极管天线,能够将接收到的微波转换成直流电。
1.3非辐射性谐振磁耦合实现电能非接触传输
这个方法也称为共振感应耦合,以区别于普通电磁感应耦合,它使用单层线圈,两端放置一个平板电容器,共同组成谐振回路,减少能量的浪费。由麻省理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡,并将该技术取名为WiTricity。该实验中使用的线圈直径达到50cm,还无法实现商用化,如果要缩小线圈尺寸,接收功率自然也会下降。因此,他们预计在未来几年内,最终开发出能够安全为笔记本电脑和其它设备充电的非接触充电产品。
1.4感应耦合实现电能非接触传输
最早有关感应电能传输的技术是日本国家研究院与Yaskawa电气公司于20世纪八十年代联合提出来的,到了九十年代初期,新西兰奥克兰大学电子电气工程系电力电子学研究中心以Pro.B0ys为中心的课题小组开始对其展开研究,并将其正式定名为感应耦合电能传输技术(Inductively Coupled Power Transfer,简称ICPT),即变压器松耦合非接触供电。在这之后,Pro.Boys及他所领导的课题小组对感应耦合电能传输技术进行了一系列的深入研究,系统地探索了谐振技术在ICPT技术中的应用。
2结论
2010年9月1日,全球首个推动无线充电技术的标准化组织――无线充电联盟(Wireless Power Consortium,简称WPC)在北京宣布将Qi无线充电国际标准率先引入中国。信息产业部通信电磁兼容质量监督检验中心也加入该组织。可见无线充电具有很好的市场前景,相信很快就会进入日常生活。本文为适应非接触电池的发展奠定了基础。
参考文献
[1] 王智慧.基于包络线调制的非接触电能传输模式研究[D].重庆:重庆学,2009:1-3.
[2] 李月朗.基于松耦合变压器的无线供电充电器技术研究[D].长沙:湖南师范大学,2008:8-13.
关键词:思维导图;数字信号处理;教学案例;傅里叶变换
作者简介:高娜(1977-),女,河南洛阳人,河南理工大学电气工程与自动化学院,讲师;成凌飞(1971-),男,河南焦作人,河南理工大学电气工程与自动化学院,副教授。(河南焦作454002)
基金项目:本文系河南省教育科学“十二五”规划课题(课题编号:[2011]-JKGHAD-0283)、河南理工大学2010年教育教学改革研究项目(项目编号:ZD009)的研究成果。
中图分类号:G642.41 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)06-0080-02
思维导图[1]是由英国学者托尼・巴赞提出的一种图形思维模式,以主题关键词为中心向四周发散,每个分支均由关键词构成,各分支形成相互连接的树形结构。思维导图充分运用色彩、图画、代码等增强效果,调动人的左、右半脑同时进行思维活动,结合了人脑的思维特点,符合大脑思维规律,使大脑潜能得到充分开发,特别有利于增强创造力、记忆力。
所谓“一图胜千言”。思维导图运用视觉感官刺激,用图形记录下思维痕迹,因此更便于了解制作者的思路,利于交流。相比较于传统教学中的线性思维模式,思维导图把一长串枯燥的信息变成彩色的、层次分明的、有高度组织性的图画,从而使思维过程更全面、更系统、更高效。通过思维导图,可以更有效地将中心思想传达给学生,因此用于教学更有利于培养创造性思维,激发灵感,便于组织交流,发展个性[2]。
思维导图被引进中国大约只有20年左右的时间,近年来思维导图逐渐受到国内教育工作者的关注,教育界对思维导图的研究经历了个体应用初级阶段、群体化应用初期阶段、区域化发展阶段三个阶段[3],也取得了一些成果,比如上海师范大学的黎加厚教授在苏州、昆山、上海等地方就举办了信息化研究型教师培训班,大力推广思维导图在教学中的应用;托尼・巴赞先生的学生董海韬从2003年引进思维导图,创立HEARTMAP新生活方式,创办全国脑力锦标赛。
这些有益的尝试让更多的一线教师接触、认识和使用思维导图,但思维导图在学科教学中的应用仍刚刚起步,需要进一步的研究和探索。
一、“数字信号处理”教学中存在的问题
“数字信号处理”是高等工科院校通信与电子信息类专业的一门重要基础课程,为后续课程如信号采集和信号检测、数字图像处理、通信原理、数字语音处理、统计信号处理和DSP原理及应用等课程提供了理论基础,因此在课程体系中占有重要地位。由于该课程概念抽象,公式繁多,课堂容量大,且理论部分的学习要求学生有较好的数学基础,而对于相当一部分学生来说,数学仍然是薄弱环节,这使学生在学习时感到吃力,失去信心,甚至放弃学习。
结合教学过程中发现的问题,笔者认为影响该课程教学效果的原因主要有以下几点。
1.教材的知识脉络不清晰
目前数字信号处理的经典教材一般都包括“Z变换”、“离散时间信号傅里叶变换”、“快速傅里叶变换”、“数字滤波器设计”这几大块内容,并按照“大标题-小标题”,“一二三四五”的顺序线性排列,这样的编排虽然系统全面,但不利于清晰地描述各章节之间的内在联系。学生反映阅读教材非常耗费时间,甚至完整读过一遍教材后仍然不知所云。该课程一般在课程密集的三年级下半学期开设,这个学期的课程大多都比较难,学生复习消化的时间很紧张,因此普遍感到学习起来非常吃力。
2.公式繁多,不便记忆
本课程数学公式多,内容枯燥,学生记忆起来费时费力。比如针对不同形式的信号,傅里叶变换定义式各有不同但又相近,非常容易混淆,而单调枯燥的数学公式罗列在一起,学生也容易产生视觉和心理疲劳。加上传统的授课方式中跨章节的知识点之间相互关系不明显,连贯性不强,往往学了后面忘了前面,上课就像“听天书”。尽管教师在每次课前都会对相关内容进行简单回顾,重点内容反复强调,但效果仍然不理想。造成遗忘的根本原因还是没有深刻理解概念。概念没有理解透,公式自然记不住。反过来,缺少了必要的记忆,也会影响概念的理解。
3.课程容量大,笔记跟不上
目前大学专业课教学普遍采用PPT形式进行授课,课堂容量大,速度快,传统笔记的逐条记录方式很难跟上,这就造成记笔记影响听课的后果,即使教师把课件拷贝给学生,其中的难点如果当时没有听明白,仅仅通过看课件也很难把握。因此传统的笔记方式不利于课后复习。而且大学课堂信息量大,不可能对同一问题过多重复,学生一旦“断链”就很难跟上,因此部分学生容易失去信心,或者干脆放弃。
以上三个问题中,教材编排受到内容、排版、纸张、印刷成本等条件的限制,很难改变,而另外两个原因则是教学和学习方法不当造成的,可以通过合理的方法来改善。由于思维导图特别有利于突出重点、理清思路,本文结合教学案例对思维导图在“数字信号处理”教学中的应用进行探讨。
二、思维导图在教学中的应用
1.思维导图引入教学
(1)了解思维导图。用一节课的时间简要地向学生介绍思维导图的概念、用途和绘制方法,并展示一些较好的思维导图。点明绘制思维导图时应注意的问题,如尽量使用关键词,避免使用单一色彩、避免单一符号等,鼓励学生做一些初步的练习,以便掌握思维导图的制作技巧,进一步画出具有个人风格的思维导图,从而帮助学生理清思路,增强理解和记忆,开拓思维。
(2)教师运用思维导图教学。教师运用思维导图备课,目标明确,主题突出,使讲述更加清晰完整,从而提高课时利用率。在概念集中、较难理解的章节结束后,采用黑板手绘或投影的方式,用思维导图带领学生复习,突出重点和难点,强调其中的内在联系。针对作业中发现的问题,运用符号、颜色等进行标注。
(3)引导学生运用思维导图学习和讨论。指定主题布置思维导图作业,要求每个学生手绘重要章节的思维导图。为督促学生认真完成导图作业,将导图成绩计入平时成绩。查阅后将作业发给学生,将较好的思维导图在复习课上展示,并组织学生讨论,重点解决比较集中的问题。讨论过程中,每个学生根据自己的思维导图进行讲解,并根据交流情况进一步完善自己的思维导图。讨论结束后,教师解答比较集中的问题,并将自己绘制的思维导图发给学生,便于互相借鉴和交流,也为学生复习提供方便。
2.教学案例
离散傅里叶变换是“数字信号处理”课程中最核心的内容,也是信号处理中非常有效的数学工具,因此被广泛应用于工程实际和理论分析,理解离散傅里叶变换的概念和实质对本课程的学习至关重要。但这部分内容概念抽象,公式多,学生普遍反映艰涩难懂,而传统的顺序讲授很容易使学生产生疲劳,不容易理清思路。
为帮助学生深刻理解离散傅里叶变换的概念及与之相关的问题,笔者绘制了以离散傅里叶变换为主题的思维导图,如图1所示。根据以往经验,学生容易忽视“离散傅里叶变换的运算对象仅限于有限长序列”这一条件,常常将其与其他形式信号的傅里叶变换尤其是“周期序列的傅里叶级数”混淆起来。图1以离散傅里叶变换为主题,用不同颜色表明了该变换的“运算对象”、“性质”、“本质”,并用左上角的分支将其与前面章节的“Z变换”联系起来,说明了“序列的傅里叶变换是一种特殊情况下的Z变换”这一重要联系,并用三个虚线箭头将与有限长序列相关的概念连接起来,图的左下角用一个多股线的图片形象地说明了傅里叶变换是将复杂信号“分解”的本质。另外用两个表情符号说明了离散傅里叶变换是唯一可以用计算机实现的一种变换,可以用来逼近其他形式的变换。这样的表述形式色彩丰富,层次分明,生动有趣,容易给学生留下深刻印象。将该图形用于复习课,课堂气氛非常好。
在课堂教学结束后,布置了以“傅里叶变换”为主题的思维导图作业,学生绘制的导图中明确地将四种不同形式的傅里叶变换作为四个分支,写出了四种变换的定义式,图中标明了主要性质,并且描绘了“连续信号的拉普拉斯变换”、“抽样信号的拉普拉斯变换”、“离散信号的Z变换”与“傅里叶变换”的关系,以及不同序列的卷积和之间的联系。各个知识点之间使用了连线、箭头标明关系,并用醒目的颜色进行了区分,形成了脉络清晰的知识网络。
3.效果分析
从学生绘制的图中可以看出,学生很好地理解了对不同形式的信号进行频域分析的基本运算,以及“拉普拉斯变换”、“Z变换”、“傅里叶变换”之间的关系,而这三大变换正是信号处理中最基础的数学工具,理解其相互关系对学生的学习非常有意义。
对重点章节,还组织学生进行了小组讨论。由于思维导图能够形象地记录思维过程,因此更便于准确表达绘图者的思路,有利于交流。小组讨论结果发现,三大变换的关系正是问题比较集中的地方。由此可见,思维导图能够有效帮助学生发现问题、整理思路,并形成清晰的知识网络,这对“数字信号处理”的教学起到了很好的辅助作用。
三、结语
本文结合教学案例探讨了思维导图在“数字信号处理”课程中的应用,通过思维导图授课帮助学生梳理思路,统揽全局,准确把握知识点之间的联系,达到触类旁通的效果。通过布置思维导图作业,督促学生主动参与重点、难点问题的思考。运用思维导图进行小组讨论,共同发现问题,便于交流。学生的积极性被充分调动,学习兴趣也很高,甚至在该课程结束后,仍有学生通过电子邮件与老师探讨思维导图的相关问题。由此可见思维导图教学可以有效提高教学效果、激发学生学习兴趣,值得进一步研究和推广。
笔者在将思维导图引入教学的过程中发现仍存在一些问题。专业基础课一般学生人数较多,但限于投影的尺寸,在展示整幅导图时,若图比较大,则字体会被压缩,后排学生看不清楚,如果部分展示,则需要移动画面,操作不便。如果采用黑板手绘的方式,则需要在布局、色彩方面事先多次演习才能达到预期效果,且取决于教师个人的绘图水平,不能随心所欲。另外,工科学生很少特别准备彩笔,因此绘制的思维导图往往色彩单一。为此,向学生介绍了常用的思维导图软件,一定程度上改善了学生绘图质量,但课堂展示不方便的问题仍未很好地解决。另外对于思维导图在教学效果中的评估目前仍缺乏科学的方案和依据,如果用考试成绩进行评估,会受到题型、题目难度、学生整体水平及成绩评定方法等因素的影响,很难取得科学合理的测评数据。因此关于思维导图教学效果的评估方法将是一个有意义的研究方向,需要教育工作者的共同努力。
参考文献:
[1][英]东尼・巴赞,巴利・巴赞.思维导图[M].北京:中信出版社,2009:34-35.
[2]杨丽娜,邹霞,周浩.思维导图对个性化教学的启示及其应用价值[J].现代教育技术,2009,(3):119-121.
[3]侯建军,李海青.思维导图在我国教育领域研究的现状和发展趋势[J].软件导刊(教育技术),2009,(4):72-75.
[4]赵红华,陈丽华.思维导图在钢结构教学过程中的应用[J].现代教育技术,2010,(2):74-76.
[5]李剑锋,李聚波.思维导图在数字信号处理教学中的应用[J].中国教育技术装备,2009,(21):28-29.
关键词:设备维护维修;研发;建设
Study on college students’ equipment maintenance and research and development center
Zheng Qi
Fuzhou university zhicheng college, Fuzhou, 350001, China
Abstract: College students' equipment maintenance repair and research and development centers construction of, to create a platform for practice, rich second class of students, to train a new generation of practice opened up a new way for college students. This paper takes Fuzhou university zhicheng college of university equipment maintenance repair and R & D center construction as the example, discussed for engineering students to improve the practical ability of the new approach and method.
Key words: equipment maintenance repair; research and development; construction
高校工科教学与工业生产之间存在着一道鸿沟,中南大学材料学院的一位教授说过,学生的实习问题是眼下工程教育界最头疼的问题。就连一些老牌国有企业,在接收学生实习的问题上,也不是很积极。原因在于:一方面,参加实习的学生动手能力比较差,影响生产进度,而企业又不愿意花时间对学生进行技术培训;另一方面,行业竞争和就业竞争比较激烈,技术参数保密,最终使得学生在参加生产实习时只能走马观花,达不到实习的真正目的。为了提高学生的动手操作能力和业务能力,我校至诚学院成立了大学生设备维护维修与研发中心,不但让学生课堂上所学的知识在实践中得到验证,丰富了学生的课余活动,积累了设备维护维修与研发经验,还使其在今后能更快更好地适应新的工作岗位与环境。另外,还可促进学生在第一课堂上的学习,在理论课程教学中,一部分学生因不熟悉课本知识在实际中的运用,或者因所学知识很抽象而缺乏学习兴趣,在参与中心的学习和产品研发后,了解了基础知识的应用,提高了对理论课程的学习兴趣。成立大学生设备维护维修与研发中心,还能减轻学校在设备维护维修、更新等方面的资金投入,可根据实际应用改进教学设备,还能取得更好的教学效果。下面围绕大学生设备维护维修与研发中心的发展历程和发展方向,探讨如何利用校园内的已有资源为学生打造一个实习基地。
1 大学生设备维护维修与研发中心架构
大学生设备维护维修与研发中心是由学生自行管理、教师辅助指导性质的部门,学生是研发中心的主体,大二、大三的学生起主导作用,他们有专业理论知识基础,操作比较熟练,同时又可以在简单问题上协助解答。指导教师以学校负责设备维护的教师为主,专业课教师为辅,既不占用专业教师太多的时间,又能在第一时间发现学生学业上的不足,然后对教学计划进行更改。
由于中心的主要业务是电子设备的维护与使用,所以电子类专业的学生比较多,其中以电子科学与技术、通信工程、计算机等专业的学生为主,现任中心负责人是通信工程专业的学生,下设手机组、计算机组、多媒体组、家电组,各组组长都是大三学生,组员为大一、大二学生,团队呈阶梯状。
2 中心的业务范围
2.1 学校的教学设备
学校有多媒体教室100多间,计算机房近30间,计算机数量巨大,其中大部分不在保修期内,中心定期对计算机、投影机等设备进行灰尘清理等维护工作,故障机器由教室管理员报修,中心安排处于课余时间的学生前来维修。此外,针对教师在使用过程中发现教室设备的不足之处,中心人员设计并试验后得到可行性方案,对设备进行改造。其中学院东教学楼和机械北楼教室的扩音系统经中心学生改造,拾音范围、播放效果得到明显提升。
2.2 学校其他配套设施
逸夫馆、科报厅、音乐厅的音响、灯光设备,以及各系多功能厅里的电子器材、校园一卡通、校园监控安防系统等。
2.3 教师与学生的电子产品
主要是台式机、笔记本、电风扇、MP4、手机等。
2.4 学校周边社区居民的电子产品
一般是家用电器、台式机、笔记本、音响等。
3 中心的发展历程
3.1 初级阶段
大学生设备维护维修与研发中心于2010年3月筹备建设,2010年5月14日揭牌。2010~2011年,中心主要业务为学校教学设备的维护与维修,中心有操作室一间,面积90平方米,仓库面积90平方米,中心有成员35人,其中核心技术人员10人。“万事开头难”是中心建设初期的真实写照,其他院校没有类似的中心运营经验可以借鉴,中心一边建设一边摸索,不断改进工作方法。中心工作的困难主要是中心成员的招募和培养,在招募学生这个环节,必须重视其学习成绩,学习成绩不宜太差,否则会因中心工作占用过多学习时间而进一步影响学习。在实际工作中,不断挖掘对电子设备感兴趣,尤其是个别电子设备“发烧友”的学生,他们平时在宿舍里研究电器设备,受空间和仪器设备条件的制约,不易出成果,还影响其他学生;在中心建设时,及时把他们招募进来,由中心提供一个平台,并安排研究方向相近的学生一起开发新产品。
对招募进来的学生进行集中培训,也有一定的困难。首先,他们的专业、专长、研究方向不同,在培养时要花很大精力。其次,他们来自不同的学院,各学院安排的作息时间不同,所以集中培训难度较大,只能把大部分课程培训放在晚上。不少成员因时间原因没能参加培训,没有经过系统的学习,自己一路摸索走来,在某些方面的技术比较薄弱。为此,中心根据不同学生的需求,安排不同的教师进行指导,也采用高年级学生带低年级学生、水平高的学生带水平低的学生的方法。经过努力,中心每名核心成员基本都接受了系统性的培训。
在中心成立之初,中心的工作对象是学校的教学设备,包括:学期初对多媒体教室设备进行清理、检查、维修,对计算机机房设备进行清理、检查、维修,对实验室设备进行维修;协助电气工程实践教研室教师进行实验设备改进;设计、安装院行政楼第一会议室和科报厅的音响系统;维修校园监控安防系统。
3.2 现阶段
2011年9月至今,操作室扩展到4间,分别为维修接待室、初级维修室、高级维修室、设备研发室,仓库2间,中心成员55人,其中核心技术人员15人,这一年里,中心的业务范围扩展到教师、学生、周边社区居民。目前开展的业务主要是:校内义务维修、社区义务维修,在校内开展义务维修时间长达50天,维修案例约300个,其中计算机维修案例约占50%,手机维修案例约占30%,成功维修率95%;为学校东教学楼和机械北楼安装学生自制的界面话筒,提高拾音效果;整合并维修逸夫馆的音响系统。
中心现阶段仍面临着一些问题:高年级学生即将毕业,一些重要职务、研发课题,原先都是由他们承担,现在都要交给低年级学生,存在一个工作衔接的问题。
在技术衔接方面,解决办法是建立维修记录数据库,详细记录维修、研发的过程和实验数据,通过不断地验证和修改,形成可供参考的资料。统计各种设备的故障率,包括各零配件的故障率和故障因素,提高故障诊断效率,可根据数据改进设备,使得在产品研发过程中的选材更加合理。
4 中心的发展方向与目标
自成立以来,中心已有了很大的发展,为使中心的建设朝制度化、规范化方向迈进,中心争取在2012年9月完成管理模式升级,新管理模式参照公司的运营方式。
(1)在中心建立内部人员访问的数据中心和外部人员访问的网络中心。数据中心主要用于存储维护维修与研发方面的资料以及维修详细记录,方便学员进行查阅。招收网络工程及计算机方面的人才,对网站和数据中心进行管理和维护。网络中心则主要建设对外的中心网站,方便外部人员了解中心以及查询一些维修记录、咨询维修问题、交流维修心得、预订产品、购买产品等。
(2)单个设备的维护维修尽量由单个人员进行,便于维修记录查询及奖励,并在维修室内设置专人使用的维修柜,用于存放正在维修中的设备。
(3)为提高维护维修效率及质量,进行人员岗位分配与职务分工,并实行奖罚制度,给予一定的资金作为奖励,调动成员的积极性。
(4)加强各中心的合作。例如,可以适当与创业中心进行合作,将研发制作的产品通过他们进行销售,同时让他们帮助研发中心做宣传。
(5)除提高设备维护维修能力,还要努力培养大学生的创新精神,鼓励大学生进行发明创造。未来将在研发室配备小型机床、磨床、砖台等,为大学生的创新制作创造新环境。同时可以吸纳机械类专业学生,以加强专业知识的交流与学习。
(6)在接待方面,中心人员同样要做到彬彬有礼、竭诚相待。接待室设定1~2名接待人员,并对收到的需要维护维修的设备进行网络登记,记好联系人、联系方式等信息,并将设备贴上标签以防误领。
5 结束语
大学生设备维护维修与研发中心不仅服务于电子类专业的学生,还为机械、计算机、网络工程等专业学生提供了一个学习的平台,更为准备创业的学生提供一个实践的平台。在设备维护维修与研发中心发展壮大后,它的效用还不止于此,也许在不久的将来,学生研发的产品可以走出校园、闯入社会,我们期待着那一天的到来。
参考文献
[1] 陈小嫣.开放实验室是大学生的第二课堂[J].实验室研究与探索,2001,20(1):100―101.
两次婚姻,苦涩结束
19岁高中一毕业,方耀伦就参加了工作,被招进郴州市青山垅水电站任电工。后经过多次进修深造和刻苦自学,他成为电站最年轻的也是唯一的电气工程师。
1976年,水电站突然招进来一个名叫陶红英的女工,电站领导安排陶红英在方的手下当徒弟学习电气技术。
那天,他将一个很重要的工作笔记本随手放在工作台上,可不一会,笔记本就不见了,正当他心急如焚的时候,陶红英出现在他面前,问他:“你找啥哩?”方耀伦说:“一个笔记本,你看到没有?”陶红英笑了笑,神秘地说:“我知道在哪,但我不告诉你?”方耀伦说:“别闹了,我求求你,快告诉我,我等着要用哩!”陶红英莞尔一笑,朝胸口一指,轻声说:“方师傅,你的笔记本在这里哩!”方耀伦的脸一下子就红了,不敢去取。陶红英发犟地说:“今天你不取,我就不会给你。”方耀伦没法,闭上眼睛,用手去取笔记本,谁料陶红英一把抓住他的手,按住自己的胸部,方耀伦吓得赶紧抽回手,脸红到了脖根。陶红英看着他的窘态,居然哈哈大笑起来。
这件事使方耀伦心里明白,陶红英是那种大胆泼辣、支配欲很强的女孩子,所以他对陶红英的主动示爱采取一种回避的态度。然而,陶红英看中了方耀伦高大的身材和出众的才华,方不理睬她,她就经常跑到他家里去讨好他的父亲,时间一长,她的孝心和诚意终于打动了方父。在方耀伦24岁那年,在父亲的软硬相逼之下,为完成父亲的心愿,方耀伦懵懵懂懂地与陶红英举行了婚礼。
新婚之夜,性格内向、心性比较软弱的方耀伦有些不知所措,一想起妻子追求他时那种大胆的举动,加上妻子年龄比他大,家庭条件比他好,还有说话时那种想驾驭他的盛气凌人的口气,他就心慌意乱,冲动不起来。两年后,这段婚姻终告解体。
1984年,方耀伦调到长沙市水电安装公司担任工程师。有人给他介绍了一位百货商店的营业员,名叫周真丽。
半年之后,方耀伦办理了停薪留职手续,开始了他的“防盗提包”研究。半年过去了,他的研究一直没有眉目,周真丽有些熬不住了,对方耀伦说:“你一门心思搞科研发明,我就不影响你了,咱们就算了吧!”
与女友分手之后,方耀伦一门心思投入到“防盗提包”的研究之中。功夫不负有心人,4个月后,防盗提包研究获得成功,省城一家企业以10000元的转让费买下了专利权。方耀伦顿时成了人们瞩目的万元户。营业员出身的周真丽,自然很有些“经济头脑”,她认为方耀伦的发展前景可观,心里隐隐有些后悔。
经过朋友撮合,方耀伦和周真丽又走到了一起。结婚第一年,在方耀伦“科技万元户”的光环和实惠中,作为妻子的周真丽表现尚好。但让方耀伦烦恼不已的是,周真丽是一个没有什么的女子,在夫妻性生活上冷淡得很,两人常常在三更半夜为此吵闹不休,弄得方耀伦极不愉快。一年后,女儿出生。从此,夫妻俩开始分居。
这倒给他的科研发明创造了一个有利的环境。他埋头搞起了家庭日用品的研究。
到1993年,方耀伦已是名副其实的百万富翁了。
此时周真丽提出离婚。当时,他的账面上只有60万元的流动资金。周真丽留下女儿,揣着30万元现金,头也不回地走了。
方耀伦告别了这场无爱无性的婚姻,开始了他科研发明创造的新的征途。
谢幕了,“床”诞生了
1997年,方耀伦前往广东顺德一个朋友的公司,准备投资一个科研开发项目。在火车上,他睡了一宿,第二天起来时,颈根酸痛,脖子根本不能动弹。下车后,朋友带他到医院,医生说:“你有严重的颈椎病,这次乘车落枕后,诱发了你的病症,必须住院治疗。”在医院治疗了几天后,方耀伦回到了长沙,按照医生的嘱咐,每天坚持到湖南中医院附属一医院做牵引治疗。一天晚上他看电视,《晚间新闻》报道了某地一个年过六旬的老汉练倒立练成了习惯,居然练出了一副好身板,多年的颈椎病和支气管炎都消失了。
于是,他不再去医院,天天在家里做倒立。可是,这做倒立也不是一件很容易的事,42岁的中年人,身体柔韧性不好,难以掌握身体平衡,一不小心就会跌倒在地。于是他开始动脑筋:能不能做一个让人躺在上面可以倒挂的活动台呢?对机械制造非常熟悉的他说干就干,设计、画图、修改,断断续续干了两年,具有保健功能的活动终于设计成功了。2000年8月16日,该活动台获得国家专利证书。
一天,一位平时要好的朋友来到他的住处,跟他谈起了个人情感问题,问他什么时候结婚。方耀伦摇摇头说:“难啦,我现在的经济条件不好,又没有多少时间陪女朋友,结婚的条件不成熟啊!”朋友没有说什么,却神秘兮兮地拿出一张影碟放。原来这是朋友从国外带回来的一张光碟,主要介绍夫妻如何提高性生活技巧和质量的内容。朋友说:“中国人的性观念非常保守,一辈子一个姿式不变,越来越乏味,你看看国外,夫妻生活真是太丰富多彩了,太享受了。”
说者无意,听者有心。朋友的一番话和带来的光碟,倒是启发了方耀伦。他觉得自己发明的桁架式活动台,在现有的基础上再作些改进,不但完全可以当作床具使用,而且极有助于提高夫妻性生活质量。光碟中介绍的夫妻的一招一式,完全可以通过这种床架实现。即使是残疾人,也完全能够获得美满的夫妻性生活质量。他为自己的这个想法兴奋得彻夜难眠。
经过将近一年的奋战,一种全新的活动床架终于设计成功,他将这种床架取名叫“悬臂式活动床架”,并打算在制造成型推向市场时取名为 “床”。
国家知识产权局为方耀伦的这一发明创造颁发了专利证书,认为该项专利设计具有“部件少,功能多,成本低,性价比高,应用范围广,实用性强,集睡眠、牵引、健美、形体锻炼、辅交等多种用途于一体而不多占地方”的特点,是有史以来床具领域的一次革命。
在一位朋友的介绍下,方耀伦又认识了一位在某机械厂当普通工人的女子。她叫许湘华,31岁,离过一次婚。
2002年11月,方耀伦几经周折后,终于与某科技大学附属工厂达成合作生产意向。
事情办得顺利,方耀伦心情很好,他主动约了许湘华出来喝茶。在聊天的过程中,他发现许的人品很好,性格也很温和,是那种贤妻良母型的女人。方耀伦觉得,自己似乎应该找一个这样的女人,或许能够适应自己的科研工作和并不浪漫的感情生活。于是,他主动地表达了自己的良好愿望,向她求婚。许湘华谨慎地表示:“让我们相互多了解了解吧,了解透彻了,自然水到渠成。”
然而,就在双方进一步交往之后,问题出来了。方耀伦的“床”获得国家专利权之后,当地众多新闻媒体大肆进行了报道。一位搞企业的朋友给他打电话,半开玩笑半当真地说:“老方,你是不是没事干了,成天琢磨男女性事?要真是没事干,你就到我的企业来随便干点什么,可别搞这种哗众取宠的庸俗东西。”一位过去的同事当面嘲笑他: “方耀伦,你离婚这么多年了,是不是太寂寞,发明这个东西用来进行性?”说得方耀伦脸都红了,无言以对。
女友许湘华看了报纸和电视新闻后,给方耀伦打电话说:“难怪你十天半月找不到人,原来是捣鼓这种让人丢脸的事去了。方先生,你不要面子我还要脸哩,咱们没法再交往下去了,就这样吧。”近一年的恋爱史就被这张“床”给毁掉了。