传感器实训总结范文

导语：如何才能写好一篇传感器实训总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：柔性生产线 高职 传感器技术 项目教学

高职教育在教育部16号文件《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》思想的指导下，一直在以能力为本位，以高素质技能型人才为目标的人才培养模式上探索着。在进行课程教学改革的进程中，行动导向的教学、基于项目的教学、基于问题的教学等各种教学方法都被应用到各专业的各类课程的教学中。教学如何更贴近企业生产工作岗位实际，学生怎样才能将知识与技能有效的融合，培养专业素质，是课程教学改革的出发点，也是落脚点。本文主要讨论基于柔性生产线的高职传感器技术课程项目教学的实践。柔性生产线为亚龙YL-221型机电一体化柔性生产实训系统。

基于柔性生产线的高职传感器技术课程项目教学改革思路

传感器技术课程是高职高专电气工程类、机电一体化类及自动化类专业的一门专业主干课程，教学目标是培养学生具备常用传感器及测量电路的基本知识与技能，熟练掌握各类传感器的工作原理及信号处理，培养机电技术的高素质综合型技能人才。

多数高职院校的传感器技术课程还是相对独立的进行学科式的教学。基本上是按照教材的知识结构，分不同类型的传感器进行原理分析，数据处理分析，再配套一些验证性的实验，在实验箱上完成。在传感器的应用方面，也只是泛泛的介绍，或空洞的引入一些工业应用实例。这样讲授式的课堂教学，因为学生的专业基础水平参差不齐，课程教学内容多，学生会感觉到这门课程非常深奥，非常难学，听不懂，没有学习积极性，教学效果自然可想而知。即便是部分教师在传感器技术课程的教材、教学内容上做了一些整合调整，引入更多的应用实例，学生也会感觉是纸上谈兵，并没有从根本上做到培养学生的实践技能，达到能力培养的目标。笔者在教学改革的实践中，以提高学生的学习兴趣，加强实践能力的培养为目标，对传感器技术课程的教学内容、教学方法进行了调整，采用项目教学法，以工业现场任务为主线，以柔性生产线为载体，结合可编程控制技术（PLC），整合了课程知识，综合了专业技能。主要以工业企业实践中常见物理量的检测组成几个项目，将被测量融合到每个工作项目中形成项目教学。结合传感器综合实验台及柔性生产线，使学生在饶有兴致的技能操作实战中理解各类传感器原理，掌握相关的测量方法，掌握各类传感器在工业企业生产线中的实际应用（安装调试）和技术维护。每一个项目都会是一个典型的实际应用，各个项目综合，组成了一套完整的生产线模拟系统。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，在实践中找到学习的乐趣，企业工作岗位综合素质的养成，真正达到了培养高素质技能型人才的教学目标。

基于柔性生产线的高职传感器技术课程项目教学实践

教学项目的确定

教学项目的确定是“项目教学法”的关键。以课程教学目标为基础，以企业工作岗位技能要求为指导，将知识分解整合为具体的项目。笔者在进行项目教学的实践过程中，充分利用实训基地的实训设备，将柔性生产线的各分站作为教学项目，结合综合型传感器实验台，设置六个教学项目。每个项目都有独立的知识点，如温度传感器、压力传感器、速度传感器、色标传感器等，知识涵盖了工业企业中常用的现代传感器，更是一个个具体的应用实例。项目在柔性生产线上实施前，还可以提出相关的子项目任务和要求，学生可以按要求在综合型传感器实验台上完成。下表1是基于亚龙柔性生产线的传感器技术课程教学项目。

表1基于柔性生产线的传感器教学项目

教学项目 主要传感器 项目主要技术应用 实践能力

供料单元 涡流接近开关传感器、光电反射传感器 托盘定位检测、工件到位检测 应用分析、安装调试

喷涂烘干单元 温度传感器 喷涂室温度检测 应用分析、安装调试

加盖及顶销单元 接触式行程开关、光纤传感器 加盖检测、上销钉检测 应用分析、安装调试

检测及链条传送单元 称重传感器、色标传感器、数字编码器、涡流接近开关传感器 工件重量检测、工件盖、销钉的有无检测、销钉材料检测、工件颜色检测、链条电机转速检测 应用分析、安装调试

成废品分拣单元 电磁阀控制传感器、涡流接近开关传感器 机械手电磁阀控制、成废品检测 应用分析、安装调试

提升入仓单元 伺服电机磁电编码器、光电反射传感器 提升台控制、工件入仓检测 应用分析、安装调试

项目教学的实施

根据教学培养目标将教学项目确定好以后，授课教师在课前先实施完成各个教学项目，收集整理相关数据并对可能出现的问题进行预分析处理。一方面对整个教学项目会有比较全面具体的了解，便于教学实施，也能更好的指导学生；另一方面在项目的提出时，可以在柔性生产线上给学生展示成果，使学生有明确的目标和感性认知的过程，了解实施该项目要解决什么问题，关键点在哪里。在课程的项目教学实施过程中，由于设备条件限制，要求对教学班级分组分项目进行教学。下面以“检测及链条传送单元”为例说明基于柔性生产线的传感器技术课程项目教学的实施过程。

教学项目：检测及链条传送单元

项目描述：项目的功能要求分为工件的指标检测和传感器的安装调试。检测内容主要包括工件的重量、工件盖和销钉的有无、销钉材料是否是金属的、工件的颜色识别（能识别红绿黄三种）、链条传送带的运行速度（直流电机转速测量）；安装调试内容包括各传感器在生产线上的安装调试。本项目的重点传感器主要有：称重传感器、色标传感器和数字编码器。

教学目标：要求学生会识别常见称重传感器、色标传感器、数字编码器，熟悉其原理，并掌握传感器在柔性生产线中的实际安装调试与应用。

教学组织：将教学项目划分为四个单元来实施：单元一，教师结合综合型传感器实验台及多媒体，介绍称重传感器、色标传感器、数字编码器的实体、原理、应用，演示项目功能效果。小组成员自行熟悉传感器工作原理，根据项目的功能要求，分析讨论用什么类型的传感器实现。单元二，学生根据之前的小组讨论分析，在柔性生产线对应的工作站上安装传感器、配线调试。完成后教师进行检查指导，提出出现的问题或故障，学生继续调试，直到安装合理、配线正确后进入下一单元。单元三，小组成员结合PLC控制技术，实践称重传感器、色标传感器、数字编码器的程序控制。要求能实现项目的功能要求，教师负责关键编程技术指导。单元四，项目实践总结，教师和学生分别就项目的实践过程总结。

为便于组织教学，建立项目实训小组：6人一组，共6组。每个项目的教学学时为14学时，其中单元一4学时；单元二4学时；单元三4学时；单元四2学时。单元一可6组同时进行，单元二、三、四分6个站6个小组分别进行，10个学时后循环轮换项目，即课程的总学时为64学时。各专业可根据教学实际，合理安排学时或有针对性的选择教学项目。

具体实施步骤如下：

1、下发项目任务单，教师利用多媒体和综合型传感器实验台，介绍传感器的外观、结构、原理并演示。学生了解了其原理，并具备了一定的应用知识后，教师再在柔性生产线上演示传感器在生产线中的实际应用，包括安装调试及控制。学生可以在综合型传感器实验台上完成一些主要类型传感器的原理验证及测量，如应变式、电容式、电感式、电涡流式、光电式等，以及温度、气敏、湿敏等传感器。

2、学生小组讨论分析，拟出项目接线布局图纸，在生产线上进行传感器的实际安装、配线调试。小组成员之间要求相互学习、相互帮助。教师跟踪指导。

3、学生在柔性生产线上进行传感器应用的可编程控制，完成项目功能目标，并讨论解决相关的技术问题。小组成员之间要求相互学习、相互帮助，以会的带不会的，直到全都会。教师跟踪指导。

4、学生在完成了项目任务后，需要提交一份项目报告，总结主要传感器在柔性生产线工作站的应用，分析实践中遇到的问题及解决方法。

5、6个实训小组在完成了一个工作站的项目后，进行下一项目的轮换。到第二轮换学时时，各小组之间还可以相互学习，相互帮助，提高项目的实施进度，提高项目教学的效率效果。

项目实施的总结

项目的总结也是“项目教学”的重要环节，主要由教师对学生的项目任务完成情况的评价、学生的自我评价两部分组成。教师的评价主要基于各组各个学生在项目实践过程中的综合表现和所提交的项目报告，即采用过程考核方式。根据每组各成员在项目实践中的完成情况和解决问题的能力等综合表现，给出一个考核成绩，每个项目的考核成绩，加上学生的项目报告成绩，即是该学生该门课程的成绩。学生要进行自我评价，每组学生分别总结项目实施过程中遇到的具体问题和解决方法，注意事项以及个人收获等。教师最后对学生完成项目的情况进行总结，对具有创新的实践方法进行表扬，对项目实施过程中出现的一些共性问题提出解决思路，让每个学生都有一种成就感，期待下一个项目的实践了。

基于柔性生产线的高职传感器技术课程项目教学效果

项目教学法紧紧围绕工作项目选择知识理论，以够用实用为原则，更加注重培养学生的实际应用能力，培养学生实际企业工作岗位技能和综合素质。目前，基于柔性生产线的传感器技术课程项目教学在我院系的教学中已在实践，并取得了很好的教学效果。通过项目教学，以生产线为项目实施平台，学生对课程的兴趣浓厚了，对需要掌握的知识明白了，对学生的专业技能水平提高了，也让学生感到技能训练更加贴近实际工作岗位了。每一个项目经过实践，学生都掌握了一类或几类传感器的外观款式、基本原理、安装接线、信号处理、实际应用维护等技术能力。对授课教师来说，通过项目教学，使得专业知识的衔接与融合更加紧密，课堂教学思路更清晰、更有活力。学院对课程的项目教学实践的评价是：有效利用了自治区示范实训基地的资源优势，将传感器技术课程的教学场所从教室搬到实训基地，让学生的技能训练可以更加贴近岗位工作实际，提升了学生的专业综合技能，提高了课程教学效果，给相关的专业课程改革提供了参考。

基于柔性生产线的项目教学在传感器技术课程的教学实施过程中，还需解决提高之处有：一是如何根据有限的教学条件，增加完善更全面的、适应现代传感器技术发展的教学项目；二是如何有效地对课程的项目教学实施进行过程监控，就是出现6个项目同时进行，课堂管理稍显松散、教师指导不到位等问题。解决改进的方法是：一是主讲教师与实训指导教师一起，不断研究传感器新技术，并在生产线上增加新的传感器类型、内容，保持课程教学内容的与时俱进性；二是在项目实施过程中，任课教师配备一名实训指导教师，全程共同指导学生。每个实训小组安排一个小组长，负责协助教师管理课堂，其他服务等。通过项目管理卡，对各小组成员进行过程监督，对那些不主动学习，坐享组员成果的学生，进行全班通报批评，并在考核成绩上体现。

基于柔性生产线的传感器技术课程项目教学，能够更好的发挥实训基地的教学作用，提高学生的专业技能水平和综合素质，增强了学生的就业竞争力。

参考文献：

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[5王煜东.传感器技及应用[M].北京.机械工业出版社.2003

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一、课程教学现状与存在问题

目前传感器的课程内容设置主要有三种:一按工作原理分类讲授，在重点木科高校按照工作原理的讲解居多，这种内容设置系统性好，但传感器种类众多，工作机理复杂，常常涉及物理、机械、电子、材料、化工、环境、地质、核技术等方面知识的交又，对学生相关基础知识的掌握程度要求甚高，不适用于学生基础较薄弱以实践能力培养为主的应用性高等院校。二按被测对，这种分类便于学生理论联系实际，但内容庞杂，知识点系统化存在难度，同一测量参数涉及多类传感器，从课程角度很难一一涉猎。且信息技术发展迅速，内容容易缺乏时效性，对于新型传感器的应用十分考验学生融会贯通、举一反三的能力。三按项目应用，项目应用教学注重学生动手能力的培养，很多教学研究论文都有提及，主要应用于高职高专、应用型木科院校。由以课木理论知识为中心转变为以工程项目为中心，由以课堂教学为中心转变为以实训操作为中心，可以极大提高学生学习兴趣与主观能动性，但容易出现项目实用价值不高、缺乏典型性以及仟务分工与项目实施存在困难等问题。

二、教学改革方式的探索

1.根据物联网专业培养目标整合教学内容

物联网涉及传感、通信与信息处理三个层次，学科交又性强，应用创新是物联网技术的发展核心，传统的传感器课程内容设置不能满足技术创新应用的人才培养目标。从应用出发，将内容模块化。在物联网技术应用中，数据的真实可靠有效是关键，担当数据采集功能的传感器在整个系统的构建中要求学生具备根据系统需求选择传感器的能力，及其对所选传感器应用于实践的能力。

以物联网的典型应用智能家居为构建目标为例，确立数据采集对象，如温度、光照、人体监测、气体等，以其中的气体监测对象为例，不同应用场景需求不一样，传感器的选型也有极大区别，需对气体传感器的分类与工作原理及其主要特性参数有所了解。例如，在厨房，可燃气体的监测，选用前需弄清可燃气体主要成分和安全浓度;若在客厅，空气质量的监测，考虑门窗常开状态，其测量范围与特性参数与卧室门窗常闭的环境亦有所不同。

课堂教学由实际应用案例引出典型传感器，进而解析其选型原因、工作原理、特性参数与使用注意事项。以点带面，内容在于精而不在于多。对于应用型木科院校的物联网工程专业学生来说，理论基础不够扎实，动手能力强，这种教学内容设计便于学生案例重建，提升学习兴趣，主观上愿意深人了解传感器的相关特性及应用，进而举一反三，融会贯通。

2.加强课堂教学形式的组织与教学过程的设计，提升课堂教学效果

课堂教学从案例出发，案例实物演不或者成熟案例视频演不，学生总结案例作品功能，教师从型号、主要参数、工作特性、工作原理、优缺点、使用注意事项等方面着手剖析案例所用传感器，并找出同类传感器，组织学生进行讨论，叙述其是否可替换及其缘由。最后由教师总结该类传感器工作原理、工作特J吐及其选型注意事项等。学生可提前准备相关传感器的资料以备课堂讨论需要，从实际应用出发，模拟案例设计中的方案讨论环节让学生参人设计，提升课堂教学效果。

3.多元化考核，促进学生传感器应用能力的提升

考核分为实践考核和理论考核两大模块。其中理论考核分为平时课前复习提问和期末理论试题考核，平时课前复习提问主要考核学生对上节课重要理论知识的掌握程度;期末理论试题考核以书面形式考查学生对传感器工作原理、基木特性等重要理论知识的掌握程度。实践考核分实验考核和课程设计两部分，实验部分主要针对某一类传感器的应用，例如，霍尔传感器的工作特性测试、霍尔测速等;课程设计要求学生根据指定选题从课题前期资料调研、方案设计、可行性分析、到系统构建、系统调试与测试完成一个传感器应用的系统设计与实现。

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关键词：单片机 智能车 实训系统 模块化

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009-5349（2016）23-0051-02

实习实训是人才培养的重要组成部分，对培养学生的工程意识和创新意识，提高学生的动手能力，加深对所学专业知识的认识具有不可替代的作用。但现阶段，实习实训教学模式陈旧，学生被动接受的内容多，主动探究的机会少，严重制约了创新精神和创新能力的培养。针对电类专业目前实习实训教学中存在的问题，提出了CDIO教学模式，即从Conceive（构想）、Design（设计）、Implement（实施）、到Operate（操作）全流程的教学模式，充分调动学生主动参与训练项目的积极性，在真设备、真项目和真要求的驱动下，实现学生可持续发展能力的培养。我院测控技术与仪器专业工程项目实训采用了CDIO教学模式，为此开发设计了基于单片机的智能车实训系统，该系统由10个功能模块组成，可根据实训内容要求构建硬件电路，可完成智能车的循迹、避障、调速、语音报警、车速和里程显示及遥控等功能，培养学生的系统设计、软件编程、硬件调试的综合能力，提高了学生的实践动手能力和创新能力。

一、整体设计思路

以AT89S52为核心控制器。车体选用标准车架模型改装而成，霍尔传感器实现测速和里程统计，红外传感器进行轨迹跟踪，超声波传感器避障，蓝牙模块实现无线控制，直流电机对车进行转向和行动控制，H桥电路实现电机的驱动。本系统基于完备的软硬件系统，很好地实现了小车的自动循迹和避障，遇到障碍物时，能进行语音报警和自动减速，通过液晶LCD1602显示车速、里程和距离障碍物距离。

系统由微控制器、电源模、功能按键、显示、电机驱动、语音模块、蓝牙、红外传感器、超声波避障、车速检测等10个功能模块构成。如图1所示，系统采用模块化的设计，学生可根据设计需要，完成不同功能智能车的硬件搭建和软件调试，通过蓝牙无线通信模块，可实现智能车的遥控。

二、智能车实训系统的硬件组成

系统硬件性能的好坏决定了整个系统的运行情况，能否稳定而可靠地运转就取决于硬件电路的质量。核心控制器采用AT89S52构成最小系统，红外传感器模块采用4组红外对管构成循迹电路，测距采用HC-SR04超声波模块，液晶显示电路采用1602，电机驱动采用L298构成H桥电路，语音模块采用ISD1760构成，使用了蓝牙通信模块HC-06实现无线通信，电源电路采用7805和LM1117将96V锂电池转换为5V和33V，除电机驱动模块需96V和蓝牙模块使用33V外，其他模块均采用5V供电。系统采用模块化设计，开放式接口，方便学生连线。

电机驱动电路采用L298N构成H桥电路，可同时驱动2个直流电机，如图2所示，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电机， 5（IN1），7（IN2），10（IN3），12（IN4）脚接输入控制电平，控制电机的正反转，这四个引脚输入PWM脉冲，假设IN1输入一个PWM脉冲，IN2输入与IN1相反的PWM脉冲电机正转，相反的PWM可以由程序设置，若要实现电机的反转，则IN1、IN2输入与正转相反的脉冲即可实现， EN1、EN2为使能端，控制电机的停转。当使能端为低电平时，芯片不会工作。

t外循迹模块采用红外对管构成，如图3所示，一体化红外发射接收IRT中的发射二级管导通，发出红外光线，经反射物体反射到接收管上，使接收管的集电极与发射极间电阻变小，输入端电位变低，当红外光线照射到黑色条纹时，反射到IRT中的接收管上的光量减少，接收管的集电极与发射极间电阻变大，三极管截止，三极管的集电极C为高电平，再经反相器后输入到单片机的信号为低电平。在三极管的基极B和发射极E接一个01pF的电容，减少电路中的“毛刺”，以减轻电路的干扰。由于光电传感器受外界的影响较大，容易引起单片机的误判，因此我们在电路中加入了一个可调电位器（阻值为10K），通过调整电位器，改变光电传感器的输入电流从而改变其灵敏度。

三、测试结果

实训过程中，以智能车为训练平台，根据设计要求构建硬件电路，先进行基础训练，然后采用项目驱动式，拓展任务，创新性地进行实训，通过在智能车平台上安装不同的功能模块来完成某种特定的任务，为了测试智能车实训系统的性能，制作了智能车的样机，经过试验测试，该智能车样机能够准确判断跑道的边界线并分析出跑道的走向，可以实现自主循迹功能、避障功能和语音报警等功能。

四、总结

本文设计了基于单片机的智能车实训系统，该实训系统具有模块化设计，搭建方便、灵活组合，功能多样，使学生在该系统上进行硬件电路设计、软件程序设计和综合调试等，极大地提高了学生的实训热情和实践动手能力。

参考文献：

[1]姜健峰.实训在电子电工教学中的重要性探究[J].电子制作，2014（1）：11.

[2]狄春红.中央空调实训台实训项目的开发与应用[J].职大学报，2013（6）：73-75.

[3]孙涵，任明武，唐振民等.基于机器视觉的智能车辆导航综述[J].公路交通科技， 2005， 22（5）：132-135.

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关键词：PLC 温度 液位

可编程控制器可靠性高、编程简单、抗干扰能力强，目前已成为工业电气自动化领域的核心技术，被广泛地应用于自动化控制工程项目中。各院校对可编程控制器项目的培训内容中，主要包括其硬件设计、软件编程及现场调试。

本设备为温度液位PLC控制系统（如图1所示）。该设备电气部分包括了信捷PLC、变频器、触摸屏、温度传感器、液位传感器等在工控领域中常见的控制装置。该设备可以满足我院高技、技师、高级技师等阶段PLC控制与系统集成的实训教学，使用方便，内容丰富，具有极强的可操作性。该设备既可以作为PLC编程、变频器控制、触摸屏技术、模拟量控制等单个项目的教学，又可以实现工控系统的集成安装、调试与维修教学，使用面较为广泛，能够大大提高学生的动手能力。目前基于该设备开展的教学课题主要有信捷PLC的编程与调试、变频器的拆装与操作、触摸屏人机界面设计、模拟量控制、PLC与变频器的综合控制和PLC、变频器、触摸屏综合集成与调试等。

图1.温度液位PLC控制系统

一、硬件电路设计

本设备的硬件部分主要包括信捷PLC、变频器、模拟量模块和触摸屏以及相关元件，如图2所示。系统内部电气结构如图3所示。

本设备采用信捷XC3-32RT-E系列PLC作为主控单元，其输入接口X0、X1外接SQ1、SQ2两个电容式传感器，用来检测并传送水位的高低限位信号。输出接口Y2、Y3外接KA1和KA2两个直流继电器，其中KA1用来控制电磁阀工作，实现水箱的进水；KA2用来控制加热棒工作，实现箱内储水的加热。Y4、Y5外接HL1和HL2两个指示灯，其中HL1为绿色运行指示灯，HL2为红色报警指示灯，用来指示系统的运行状态。Y6、Y7、Y10作为变频器控制端与信捷VB3系列变频器的控制端子连接，用来实现变频器的多段速控制。XC-E3AD4PT2DA模块与PLC相连接，该模块主要实现A/D和D/A转换。本设备中该模块A0和C0端外接温度传感器PT100，AI0和C0端外接液位压力传感器，分别实现水箱温度检测和水位高度检测。信捷触摸屏作为人机交互界面用来实现整个系统的操作控制和参数设置与显示功能。

图2.硬件电路图

图3.系统内部电气结构图

1.信捷XC3-32RT-E系列PLC

XC3-32RT-E系列PLC可以独立使用，或以基本单元与各种扩展模块组成使用。该元件作为主控元件，其结构上包括18个输入接口和14个晶体管输出接口，工作电压AC220V，具备POT1和POT2两个通讯口，可同时连接计算机和触摸屏。同时该PLC具备扩展模块接口，最多可构成7个模块的组合。

2.VB3系列变频器

本设备中，采用信捷VB3系列变频器控制水泵电机实现变频运行。本系统在培训过程中选择外部端子控制模式，即由PLC控制变频器实现多段速控制，为此，变频器参数P0.03=1。PLC输出点与变频器控制端子连接，与变频器参数的对应关系如表1所示。变频器参数设置中，主要对工作模式、多段速频率、加减速时间等参数进行设定。

表1.PLC输出点与变频器参数的对应关系

3.XC-E3AD4PT2DA模拟量模块

本设备中，需要对水箱中的温度以及液位高度进行实时测量与监控，为此，我们选用XC-E3AD4PT2DA模拟量模块与PLC进行联接，用来实现模数信号转换。该模拟量模块包括3路A/D输入通道、4路PT输入通道和2路D/A输入通道。本系统中，一个PT100温度传感器接口一路PT输入端，实现温度检测；一个液位传感器以电流连接方式接入A/D通道，实现液位检测功能。

4.触摸屏

触摸屏用于实现人机交互功能，在触摸屏上制作对应控制按键用于控制系统的启停等控制功能，同时也可以将温度、液位等实时数据信息通过窗口在触摸屏上进行显示。本系统制作的简单触摸屏控制界面如图4所示。

图4.触摸屏控制界面

二、控制要求与编程调试

本设备动作过程如下：储水箱中注入适量水。系统上电后，按下启动按钮，电磁阀打开，储水箱中的水流入进水箱中，液位传感器工作，触摸屏显示水位高度。当水位到达高位传感器时，电磁阀关闭，不再进水。同时，电气柜上绿色指示灯点亮。2秒钟后加热棒工作，温度传感器测量实时水温，并将其显示在触摸屏上。当水温到达26度时，停止加热。延时2秒后，抽水泵开始工作，将水抽入储水箱中。其先以10Hz工作，5秒钟后变为20Hz运行，3秒钟后变为25Hz运行；当水位低于低位传感器时，水泵停止工作，同时，电气柜上红色指示灯点亮，绿灯熄灭。延时6秒钟后重复上述过程。按下停止按钮，则系统在运行完一次循环后停止。按下急停按钮，整个系统停止工作。

根据控制要求，结合PLC的输入、输出关系，列出I/O分配表如表2所示。

表2.I/O分配表

运用步进指令进行编程，主程序流程参考如下：

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（江苏省常州技师学院机电工程系，江苏 常州 213032）

【摘　要】当前职业教育过程中，学生对抽象的思维能力不能很好的掌握，在机械加工专业中，如何让学生能够客观实在的了解并且掌握刀具刃口随着切削过程的的不断变化而变化，温度对切削过程的影响等等，而在这个过程中，刀具温度的判断与掌握则显得更加重要，本文将从灵感挖掘，首次尝试，不断完善，和成功结题等方面来谈谈作者带领团队开发机加工刀具刃口实时温度探测仪的过程。

关键词 机加工；刀具刃口；温度实时探测

1　灵感挖掘

在《刀具》这门功课的备课过程中，我发现许多学生不能较好的了解刀具温度随着刀具在切削过程中的变化，尤其是枯燥的文字说明更是显得苍白无力，即使通过形象的幻灯片模拟展示来介绍温度随着刀具切削过程的变化而变化，还有很大一部分学生依然觉得不客观，不形象，不能切实体会到温度在刀具切削过程中是如何变化的。鉴于此，我和我的团队就发出“如何让学生能够和刀具互动，实现不同的温度展示？”“如何与我们的生产实习结合的更加紧密，让学生在生产实践中产生的问题，就是我们专业基础课需要解决的问题？”带着这些问题，我们开始了尝试。

2　开发过程

为了更好地完成任务，我们团队将上述的两个问题结合起来考虑，即，不仅要在实训过程中产生我们的开发成果，而且要能够让学生在实训工程中能够与我们的开发仪器进行互动，让我们的学生置身于实时温度探测仪中。在开发过程中，我们一共经历了如下以下几个环节。

2.1　如何确定刀具温度数据源的产生方法

由于本课题研究的目的是为了测试刀具在实际加工过程中产生的温度，为了精确收集来自刀尖切削热的热量，我们大胆采用了刀具直接固定在刀架上，通过刀具对工件进行实际的切削加工，在切削过程中产生热量，并且加以收集，从而实现温度的实时测试和显示，这样做的好处是，它能够形象地给学生带来形象而客观的理解，尤其使得学生对刀具切削原理知识的了解打基础。具体操作方法是将刀具牢固准确地装夹在刀架上，通过温度感应器连接到芯片上，实现温度实时监测。

2.2　确定刀具刀尖切削部分温度传递到传感器的方法

为了提高温度传递精确度，在刀具刀尖部分，我们采用了 物质材料作为传感器与刀尖材料的连接物质，该物质的导热性好，且耐高温，固定传感器牢固，尤其适用在刀具连续不断震动的场合，且能精确传递刀尖产生的热量，即使在使用的过程中，有所破损，我们还可以将它进行补充，并不影响整个传感器的工作过程。

2.3　确定刀具温度的显示方法

刀具温度的显示是该创新作品的点睛之笔，温度测量对实时监测和安全生产具有重要的意义，在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如温度、流量、温度等主要参数。由于温度控制在生产过程中起着决定性的安全作用，基于51单片机的温度测量系统具有准确率高，响应速度快，可扩展性好，价格便宜等多方的有点，因此采用该单片机进行温度测量。

首先需要考虑的是温度传感器，温度传感器是温度检测系统中的重要组成部分，由各种温度敏感元件将被测温度信号转换成容易测量的电信号作输出，给显示仪表显示温度值，或供控制和报警使用。本次设计采用的是 MD-PS002型温度传感器,具有体积小,量程大等优点,应用领域有汽车的胎压测量,工业方面的空气温度车龄,消费品方面的高度计,和医疗电子方面的血压计等。

MD-PS002引脚线，+IN和-IN为传感器提供恒流源或者是恒压源, 可以是5V恒压源,或者是1mA的恒流源。-OUT和+OUT提供输出电压,150KP的温度传感器输出电压的方位是60-100mV。放大电路被测的非电量经传感器得到的电信号幅度很小，无法进行A/D转换，必须对这些模拟电信号进行放大处理。为使电路简单便于调试，本设计采用二级运算放大器，因为传感器输出的较大共模电压，而有效的信号来源于差模信号。所以放大电路采用差模放大电路。

差模信号经过该放大电路后多倍后,共模信后得到了有效的抑制。模数转换器模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量。能够完成这一任务的器件称之为模数转换器，简称A/D转换器。本次设计的中A/D转换器的任务是将放大器输出的模拟信号转换为数字量进行输出。这里A/D转换器采用ADC0804,ADC0804的8位并行接口A/D转换器。最高工作频率为400MHz,无论是分辨率还是速度都满足本次设计的需求.而实际的显示界面，我们采用了VB的人机对话接口，它编程简单，人机互动效果好，并且能够根据个性化需要进行改进，能够满足后期改进需要。

2.4　本作品的使用方法简介

步骤一：打开刀具切削刃口实时温度检测软件

步骤二：将待测量刀具带有传感头的USB插头插入电脑的USB插孔，电脑将自动安装驱动，并且启动程序。

步骤三：点击按钮，在弹出的选项框中填入参数，一般波特率不用改变。默认即可（端口在系统设备管理器中可以查看）。

步骤四：点击测试连接按钮，说明可以建立连接，可继续下一步操作。

步骤五：点击确定后保存设置

步骤六：打开连接，点击按钮说明连接已成功，可以点击监控按钮开始监控，这时可以在软件左下角看到实时的温度信息。

步骤七：在车床刀架上安装刀具，并在开始切削加工前点击软件中屏幕上的波形图开始运动，并且记录数据.

步骤八：当车削结束之后点击停止记录即按钮即可保存此次测试数据。

步骤九：如果需要查看记录并且保存，可以点击按钮。

步骤十：详细记录绘制界面点击读取此次试验数据，如需调整绘制图形的疏密程度，可以点击按钮。程序将会自动重新绘制实验数据，并自动保存为图片格式，下次测试将默认此次设置。

步骤十一：关闭绘制窗口，返回主界面。

3　课题总结

篇6

1项目教学法的含义及其作用

项目教学法是指在教学过程中确定一个“项目”活动，由学生小组完成的一种教学实践。在中职教育中，利用这种项目教学法可以让学生在实践中不断学习，对教学具有一定的促进作用；教师将有些课堂内容以“项目”的形式分给学生，学生可以分成几个小组，分别完成各项实践活动。学生小组可以根据项目内容，制定相应的实践计划，然后付诸行动；最后项目完成后展示实践成果，师生共同评价与总结。项目教学法对学生的学习具有非常重要的作用。第一，学生独立处理问题的能力、团队合作精神得到提高。每一个项目都是由小组成员共同完成的，可以加强学生之间的团队合作能力；第二，学生将学过的理论知识与实践相结合，提高了学习的效率，在实践中加强对理论知识的运用与理解。第三，项目教学法给学生足够的空间和时间去实践，在一定程度上提高了学习的主动性与积极性。

2当前中职汽车维修专业教学中存在的问题

2.1教师专业知识与教学方法不足：由于中职院校自身的教学设备与资源不足，很多教师缺乏专业的汽车维修知识，课堂上教师照本宣读，对学生知识的讲解方式单一，学生听讲的注意力不集中，课堂气氛沉闷。教师与学生缺乏交流互动，学生的自主学习和创造能力没有得到有效发挥，导致学生的学习积极性降低，对汽车维修专业的学习兴趣不足等。

2.2理论教学与实践联系不紧密：汽车维修专业学习的理论知识偏多，在教学过程中，教师大量时间都在进行理论知识的讲解，理论教学与实践学习的联系不紧密；另外很多院校由于汽车维修专业实践设备不足，加上学校学生人数较多，给学生提供的实践机会较少，导致学生对理论知识的消化吸收效果不佳，传统教学模式降低了学生学习的兴趣。

2.3对项目教学法的结果评价不够：教师在学生完成项目之后，对学生的实践情况没有及时进行总结和做出全面的评价，教学没有收到良好的效果，对实践结果的运用不佳。比如对表现好的学生没有进行表扬，对表现相对较差的学生没有正确指导与教育等，总之，项目教学结束之后应及时进行评价与总结。

3促进汽车维修专业教学的方法

3.1改善传统教学模式，增强理论联系实际教学：在新课标的指导教学下，中职院校也应贯彻新课改的教学理念，提高对实践教学的重视程度，增强理论联系实际教学。课堂上增强教师与学生的互动交流，通过探讨相关问题，提高学生学习的积极性。另外，教师也可以组织课外活动，让学生自己进行探索与学习。比如组织学生到附近的汽车维修厂进行参观学习，在实践中理解和运用理论知识，最终加强理论与实践的教学。

3.2提高中职学校教师专业能力和改善教学设备：首先应提高教师的专业素养和教学方法，加强学校汽车维修专业的教师队伍水平，促进教学质量的提升。比如学校可以对教师进行培训，增强理论知识与实践性的学习；也可以开展教师交流会或者研讨会，促进自身水平的提高。另外，学校可以扩大校内的实训基地，增大设备的投入，也可以建立或投资校外实训基地，通过与汽车维修厂的合作方式给学生提供实训和锻炼的机会，这样既可以为维修厂输送人才，也可以增加学生的实践机会。

3.3提高教师的教学方法，增强项目教学法的运用：教师在加强实践教学的过程中利用灵活多样的学习方法，可以促进教学效率的提高，因此，教师合理安排项目教学法的实施，项目教学法可以从以下几个方面进行：

3.1.1做好项目教学法实施的前提工作：在实施项目教学法之前，教师和学生应深入市场进行调研，了解汽车市场的真正需求和发展方向，从而找到教学的重点，开展具有实际意义的项目教学活动，为社会输送高质量的人才。

3.1.2确定项目的任务：在对市场进行调研之后，教师应根据教材内容和学生的实际情况，明确教学目标，要利用项目教学培养学生的创造性和提高对知识的理解与应用。比如中等职业学校《传感器与检测技术》这本教材，教师在讲《认识传感器及其信号调理电路》这一课时，教师可以让学生探讨项目的任务，让学生认识传感器、传感器的信号调理电路，明白电阻式传感器的具体应用，在明确项目任务的基础上有效开展项目教学。

3.1.3制定项目计划并实施：通过确定项目的任务，小组学生要制定相应的计划并实施。学生可以通过查阅资料、讨论的形式制定计划。教师也可以事先进行演练，让学生明白具体步骤。计划应包括项目实施的时间、具体步骤、实施的程序、小组分工等，最后按照计划进行实施。

3.1.4做好项目教学结果分析：在项目结束之后，教师应及时总结与评价，首先可以让学生进行自我评价，了解自身的优缺点和明白项目的收获等。其次让小组学生对小组整体进行评价，明白团队合作的重要性。最后教师在进行总结，进行相应的表扬与批评，指出学生的不足之处并加以改进，使项目活动获得实际效果。

4结束语

篇7

随着网络的普及和电子商务的高速发展，越来越多的人们通过网络进行购物，这一发展趋势促进的了物流企业高速发展，随着业务量井喷式的发展，物流企业对自动分拣设备的需求量爆增，对相关技术人才需求也明显增加。

正是在这一背景，我选择了此次视频公开课的课题“应用传感器和PLC实现工件的自动分拣”希望通过本课的教学能使学生对自动分拣设备的工作原理、控制方式等知识有个初步了解，拓宽他们将来的就要渠道。

同时“应用传感器和PLC实现工件的自动分拣”这堂课中涉及到的传感器、PLC编程、设备联调等都是机电专业学生需要掌握的核心知识和技能。

在这堂课的教学中我尝试将网络技术、多媒体技术的信息化手段融入到课堂教学中，以提高学生学习的积极性，促进其对知识的掌握。

二、课的设计

本视频课程教学内容主要是利用YL-235A光机电一体化实训设备来学习如何使用传感器和PLC来实现对不同材质的物料的区分。

本课的内容选自《PLC应用技术》中的项目十：“物料的分拣”。

PLC应用技术是一门专业技能课，是机电一体化专业的核心课程之一，在整个专业课程体系中占有重要地位。

在此之前的章节中，同学们已经学习了三菱PLC的一些常用编程指令：LD、LDI、OUT、OR、MOV等。一些基本软元件如：X、Y、M、T、S、D等。常用编程方法：基本指令编程、步进指令编程、SFC编程等；

“本次项目”：应用传感器和PLC实现工件的自动分拣是在掌握了一定的三菱PLC技术的基础上，再加上传感器技术、气动技术的相关知识来完成的一个项目，实现了不同课程知识之间的综合应用，促进了学生对不同课程知识之间的融会贯通，也能更好的对学生前期所学知识的掌握情况进行检验。

下面我从教学内容，教学指导思想，学习者分析，教学评价等几个方面来介绍下本次课的设计指导思想和具体要素。

本次课主要教学内容为下两个方面：

1.传感器的选择和使用

2.如何通过PLC控制传感器来区分不同材质的物料

教学指导思想：本堂课将采用“理实一体化教学模式”，突出“学生为主体，教师为主导，训练为主线，能力为目标”教学思想。

灵活运用“情景导入”“案例分析”“任务驱动”“实验演示”等多种教学方法，引导学生主动参与，积极思考，通过自主探究、合作学习、角色扮演等方式，将教学过程转化成为学生探求新知掌握新知的过程关的。

学习者分析：本节课我的教学对象是中?三年级的学生，这一阶段的学生在学习能力、知识技能和情感态度上有着自己的特点。

学习能力：他们已经初步掌握了学习PLC技术的一些技巧，并能正确使用仿真软件、编程软件等多种学习工具，具有了一定的自主学习的能力。

知识技能：他们已经掌握了三菱PLC的部分常用指令和编程方法，能进行简单程序的设计和编写。

情感态度：通过前期的学习，他们对PLC技术产生了浓厚的兴趣，非常期待新知识，新技能的学习。

这就要求我们老师在进行教学策略的选择和教学过程设计时，要打破传统的教学模式，将“做、学、教”三者更好的结合起来，为学生创造一个贴近实际的学习环境，提供一个师生交流的学习平台。

教学评价：以小组为单位进行成果验收，填写评价反馈表；通过学生的成果展示和教师点评的方式评选出最佳团队；教师进行点评，强调正确做法，完成知识的内化。

以上就是我对本堂课的教学内容和学生情况的一些分析，从中我们看到，如何进一步提高学生的动手能力、培养学生独立解决问题的能力，提高课堂教学的效率是需要进一步探讨和研究的。

三、课的实施与观察

在传统的技能教学中，因为时间、场地有限，面对几十个学生，教师往往无法针对同一个问题进行反复讲解和演示，而学生也因为能力不同，对知识和技能的掌握也参差不齐，学生碰到的问题不能得到及时的解决，使得课堂教学的效率下降，学生的技能掌握不够全面。

针对这样的问题，我尝试将信息化教学手段融入到我们的技能教学中。利用学校的信息化教学平台，将教学内容转化成文字、PPT、视频等多媒体资料，上传到教学平台上，使得学生随时都可以进行自主学习。

我将整个教学过程分成课前准备、情景导入、任务引入、任务实施、任务总结、课后复习六个环节，并将信息化教学手段贯穿在整个教学过程中。

首先，学生在进行课前准备的过程中，可以通过网络在学校的教学平台上自主学习相关的教学内容，完成老师布置的预习任务，同时将自己在预习过程中碰到的问题在网上进行提问，由老师进行回答。老师通过回答学生这些疑问，可以发现一些具有代表性问题，这样可以在上课时候进行集中讲解，这样就能更加有的放矢。

例如：我将有关电感式接近传感器和光纤式传感器的基本结构和工作原理的教学视频放在学校教学平台上，学生在前期就可以进行相关知识点自习，同时在教学平台提问，教师进行回答，并在接下来的课程中有针对性进行讲解。

通过学生的课前预习和提问，使得教师上课更加有针对性，效率也更加高。

在整个教学过程中，我也充分利用信息化的教学手段，在情景导入环节，我通过播放现代物流企业中自动化分拣设备的视频来引起学生的学习兴趣，引出相关教学内容。

在任务引入环节，除了老师的讲解外，还通过网络连线的方式实现与企业导师的面对面交流，通过企业导师来布置任务内容，更加贴近企业生产实际情况。

在任务实施环节，除了老师传统的知识讲解和演示外，我还将各个知识点的内容和教师演示操作制作成了视频资料放在了教学平台上，这样学生在实际操作的过程中，除了可以向现场老师提问外，还可以自己通过网络教学平台查询相关的教学内容，反复观看教师的演示操作，提高了课堂效率，避免了学生因为等待老师来解答问题而浪费时间。

例如：在实践过程中，有一组学生遇到传感器故障：电感式接近传感器无法检测到金属物料。

当学生碰到这个问题向我提出来后，如果按照传统的方式，那我就要在边上指导学生来排除故障，这可能需要比较长的时间，在这过程中如果其他学生有问题，那么我就不能及时给他们解答。但是使用了网络教学平台后，我只需提示学生登陆教学平台上查找本堂课的教学资源中有关传感器常见故障的内容，对照故障现象查找故障原因，再对照相应故障排除教学视频排除故障，这样不但极大的提高了课堂教学的效率，还培养了学生独立解决问题的能力。

最后在任务总结环节，我们再次通过网络连线，由企业导师来对学生作业进行点评，使得学生的技能更加接近企业的要求。同时教师将对本堂课的教学总结共享到教学平台方便学生课后学习，学生将自己学习的心得体会共享在教学平台上，促进学生之间的交流，也可以为后来的学习者提供参考。

四、教学效果

在本堂课的教学中，通过使用了信息化教学手段，学生普遍反映课堂学习比以前更加高效了，很多??题通过教学平台上的教学资源可以自行解决，而且通过与企业导师的连线也能更加清楚的了解到企业对员工的要求，有助他们今后更快的适应企业的工作岗位。

而从课堂教学的情况和课后学生的任务总结中可以看到，通过本堂课学习，全班42位同学都能够基本掌握电感式接近传感器和光纤式传感器的基本结构和工作原理；能够通过调整光纤传感器的灵敏度区分白色塑料和黑色塑料两种材质的物料；同时也能排除调试过程中出现的一些故障。

篇8

关键词：物联网工程 人才培养 校企合作

一、当地物联网人才需求分析

湖北省物联网产业发展，创建了“智慧光谷”――“武汉？中国光谷物联网产业技术创新联盟”，成立武汉物联网联盟的宗旨，就是要加强产业链上下游的技术合作，以获得物联网关键技术突破，扩大物联网在湖北的推广应用，打造湖北省新的千亿元产业。结合武汉特大城市以及“两江多湖”的特点，启动智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小区、智能电网、智能商贸、智能物流等物联网示范工程，为国家物联网“十二五”规划编制工作献策。据相关部门的估算，未来仅专业性物联网系统设计师，在我国的需求量就将达到5万人。未来十年，物联网重点应用领域投资可达4万亿，产出8万亿，形成就业岗位2500万个，其产业将比互联网大30倍。

二、根据需求确定人才培养目标

物联网工程专业培养适应我国信息化建设需要，德、智、体、美全面发展，并具有良好的科学文化素质、敬业精神和社会责任感，掌握物联网的基本理论、基础知识，较系统的掌握融合计算机技术、通信技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的基本能力。培养适用地方区域经济发展，能在企业从事物联网相关工程设计和施工、物联网嵌入式系统应用、物联网通信设备维护等相关领域的高级应用型人才。

三、人才培养模式――“产业+企业+专业”的产学研用实践人才培养模式

1.实践型人才培养模式分析

单一的学校理论教学让学生与企业的实际应用脱离，单一的职业培训让学生知识体系不完善，约束了学生的发展前景。应用型本科物联网人才从6个方面阐述物联网专业+物联网企业+物联网产业的应用型人才培养模式的基本思路。

2.校企合作模式探讨

校企合作体现在三方面：一是校企共同确定物联网工程专业人才培养目标和培养规格，校企共建物联网工程专业，对物联网工程专业人才培养目标与规格进行准确定位，利于更好发挥培养目标在专业建设和教育教学中的目标牵引作用。二是校企共同开发物联网工程专业模块化课程体系及科目课程，深化“产学研用”，突出“应用特色”，校企合作是物联网工程专业坚持“产学研用”相结合办学理念的实践，积极与相关企业建立广泛的联系，通过产学研合作关系，联合开展科研项目、人员培训等，是一种校企双赢的举措。一方面，学校可以通过为企业培训人员，帮助其改进业务流程和运行与管理模式，提高工作效率； 另一方面，企业可为学校提供实训基地和实训设备，并接受师生见习和实习，同时也为学校面向社会推行“订单式”教育提供了基础。三是校企共建物联网工程专业实习实训基地，学校与该公司签署了联合培养物联网工程专业本科生的合作协议书，双方积极开展以后的工作，为学生和教师的交流建立顺畅的渠道。

3.校企合作的优势

在校企合作模式下有两大优势，一是校企一体化有利于物联网工程专业“双师”结构教学团队减少，物联网工程专业要保证承载基于实际应用过程所需的知识传授和职业技能训练的顺利展开和高质量，教学团队建设的一个基本要求，是培养既有高校教师资格和专业职称，又有职业资格和技能等级证的“双师”结构师资队伍。在开辟渠道和实现人员双向交流的基础上，为教师到企业见习锻炼、挂职实践、参与员工培训提供平台，也为聘请企业经验丰富的实践专家来学院兼课任课、当好实训实习指导教师、参与监控人才培养的教学过程和量化评价教学质量创造条件。第二个优势校企共建物流专业人才培养激励机制，实施订单培养，分析企业人才需求，按照职位要求的专业业务素质和综合素质来培养。学生到企业参与生产性任务，对表现好、专业掌握过硬、综合素质高的学生推荐就业，实行订单式培养。结合产业需求，校企共建物联网工程专业毕业生就业渠道，为物联网专业的学生就业提供了稳定的专业人才输送渠道。

四、以就业为导向的课程设置

1.就业岗位需求分析

对应用型物联网工程师人才的培养，要以就业为导向，适应社会发展的需要，体现自己的专业技能，分析物联网技术相关的行业，具体从事的就业岗位有射频开发工程师、通信开发工程师、无线传感器/物联网/硬件开发工程师、网络层应用层开发工程师、无线传感器/物联网/嵌入式系统软件工程师、无线传感器/物联网/嵌入式系统应用开发工程师等等。

2.基于要求的核心课程设置

基于就业岗位的分析，射频开发工程师要求具备一定软件知识，能独立进行设备安装、配置、调试，熟悉NET或J2EE开发模式和Oracle或SQL Server等数据库开发技术，了解RFID标签及读写设备基本特性；物联网嵌入式软件工程师要求你熟悉至少一种嵌入式平台（MSP430、ARM等）的编程开发，熟练掌握Linux或Android系统，掌握常用外设接口技术、Wi-Fi、蓝牙、TCP/IP等通讯协议，精通汇编或C、C++编程，掌握常用的软件开发和调试工具，了解传感器工作原理及选型；移动应用开发工程师：熟悉Android或iOS架构，熟悉HTML，CSS，Javascript，XML等前端开发技术用，熟练掌握UDP/TCP/IP、HTTP等网络协议，掌握Oracle/Sql server/MySql等多种关系型数据库应用。各种职位具体要求的分析，在应用型本科的物联网工程教学体系中主要课程有：C语言程序设计、计算机组成与接口、计算机网络、操作系统、物联网通信技术、数据库原理及应用、RFID原理及应用、无线传感器网络、数据处理与智能决策、ARM嵌入式技术等。

3. 课程教学模式

在主要课程的学习中，通过项目的形式带动理论教学，物联网工程专业教学步骤和教学模式如下图1，通过实际的例子来讲解理论，通过验证性的实验理解理论，然后学生通过课程设计综合理论和实验的内容，最后和企业的项目实训提升自己的能力，遇到不懂的理论部分开始新的理论知识的学习。

4.4证书建议

为了提高学生的职业能力，进行各种职业资格证书的考试也是必要的的，应用型物联网工程师可以建议如下一个资格证的考试：一是AAE认证（ARM认证工程师计划），二是全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试中级资格认证，三是全国物联网工程师证书（由人力资源和社会保障部中国就业培训技术指导中心（简称CETTIC）批复，有北京企学研教育科技发展中心负责执行）。通过资格证书的考试提高学生学习和应用知识的能力，增加了自己的就业砝码。

五、总结

物联网工程应用型人才培养模式能系统地学习、理解和掌握计算机网络技术、无线传感器网络技术和物联网技术，能应用于社会生活的物联网工作领域，培养成为社会需求的人才。有校企合作一起确定人才培养模式，已就业为导向开设课程，由校企合作提供学生实习的场地，让人才的培养符合现代社会的需要。

参考文献

[1]沈苏彬，毛燕琴，范曲立，宗平，黄维.物联网概念模型与体系结构[J]. 南京邮电大学学报（自然科学版）. 2010（04）

[2]陈海明，崔莉，谢开斌.物联网体系结构与实现方法的比较研究， 软件导刊（教育技术） [J].2013年01期

篇9

【关键词】信息处理；物联网；智能家居

0 引言

物联网的英文名称为“The Internet of Things”。从物联网的名称可以看出，物联网就是“物物相连的互联网”。主要包含有两层意思：一方面，物联网的核心和基础仍然是互联网，它是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；另一方面，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备[1]，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。

1 建设物联网实验室的意义

实验教学是大学教学的重要组成部分，在人才培养中具有不可替代的作用。目前许多高校已着手建立自己的实验室信息管理系统，这些实验室管理系统的建立，为进一步提高我过高校实验室的现代化管理水平[3]，起到了积极的推动作用。长期以来，由于实验教学模式单一，实验室管理方式陈旧，同时我们也应该看到高校教学实验室的管理工作十分复杂。以致在一定程度上影响了学生的主动性与积极性的发挥，不利于创新人才的培养，同时也不利于充分利用实验教学资源。为推动学校实验室的信息化建设，对实验室进行信息化管理，应从实验教学管理的实际管理需要出发，针对实验教学管理的现状，开发的一个综合、实用的信息管理系统。便于学校培养出更符合企业用人需求的创新人才。

首先，高校实验室是高等学校的一个重要组成部分，它的质量高低直接影响着教学质量与科研质量，实验室水平是反映一个学校教学水平、科学技术水平和管理水平的重要标志之一。时代在发展，科技在进步，新时代的科学研究就要具备高新技术实验室。这就要求我们高校的实验室建设要有超前意识。高校要想担当起新形势下物联网人才的培养，建设一个设施齐全、技术先进、质量可靠的物联网实验室迫在眉睫。

其次，物联网实验室让学生深层次的接触物联网，学习物联网，研究物联网，让学生将理论与实践相结合，提高学生的创新能力，并且给予学生创新项目上技术和资料的支持。可以培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术，有线和无线网络通信理论[4]、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论，掌握物联网系统的传感层，传输层与应用层关键设计等专门知识和技能，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。

最后，物联网不是一个小产品，也不是只是一个小企业可以做出来，它不仅需要技术，它更是牵涉到各个行业，各个产业，需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，保证行业的正常发展。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。此外，在“物联网”普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签，这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大量的就业机会。而物联网实验室的建设就是一个开始，为整个社会人才的培养，从而为整个社会的发展与繁荣建立良好的人才储备。

2 智能家居实训

物联网实验室典型性的应用是智能家居，智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。智能家居集成是利用综合布线技术[5-6]、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。

智能家居实训台包含的主要子系统有[7-8]：智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、家庭环境控制系统。其中，（中央）控制管理系统：对各个子系统传来的信息进行处理，并发出相应指令。家居照明控制系统：控制家庭所有照明灯系统，根据传感器探测人的存在，从而控制灯的开与关。家庭安防系统：家庭安防系统包括如下几个方面的内容：门磁开关、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄露报警、碎玻探测报警、红外微波探测报警等。家庭环境控制系统：控制窗帘、喷雾器等，确保室内的温度与湿度，控制室内环境永远保持在最舒适的状态下。

3 总结

目前物联网技术还属于一个新兴技术，正在快速发展，学习与掌握物联网的技术理论，发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。2010年最新的教育部已将物联网、传感网作为战略性新兴产业相关专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业。

【参考文献】

[1]苏占东，杨炳濡，游福成.基于信息挖掘的智能决策支持系统的结构设计[J].计算机应用研究，2012，20（05）：12-14.

[2]黄莉.智能信息与网络处理探究[J].电脑知识与技术，2011，10（8）：158-159.

[3]刘丽珍，王函石，王旭仁，等.智能信息处理精品课程群建设思考[J].计算机教育，2012（18）：49-52.

[4]刘翠红，陈秉岩，王建永，等.基于学生实践和创新能力培养的实验教学改革[J]. 科技创新导报，2011（1）：151-152.

[5]童晓渝，房秉毅，张云勇.物联网智能家居发展分析[J].移动通信，2010，09：16-20.

[6]杨堤.基于物联网的智能家居控制系统设计与实现[J].电子世界，2012，21：16-17.

篇10

关键词：课程模式； 工学结合； 综合职业能力

1 引 言：

随着电子科技的高速发展，由单片机技术、传感技术等相互融合渗透形成的控制技术广泛应用于生活生产的各个领域，电子产品设备日趋微型化、多功能化和智能化。为适应社会发展对人才需求的变化，紧跟科技发展态势，适度超前，根据职业岗位及中职学生认知发展需求，打破原有的学科体系，以工作过程系统化为导向，通过以单片机应用技术为核心，融合传感技术、机械技术等多种知识的《智能控制装置安装与调试》精品课程，其实践性很强并具有鲜明的时代标志。课程建设的目标是以基于工作过程的实际项目为载体，构建工学结合、理实一体的职业学习情境，采用任务驱动的“大项目、能力递进式”教学模式，培养学生实践综合应用能力和创新能力，全面提升学生的职业素质，为将来从事智能控制装置的安装检测维护、电子产品设计开发等工作奠定基础。

2单片机课程教学改革的原因

在单片机课程教学中，按照工作过程展开，采用理实一体项目教学法，通过“小项目”制作实现对知识和技能的掌握。课程内容、教学模式以及评价的方式都相应得到了改造，相比以往的“先理论后实操，在课程结束前制作一个小项目，以理论和实操的综合成绩来评价学生”的方式已经有了很大的改进，的确提高了学生的学习兴趣和积极性，为学生更快适应工作岗位提供了基础，但仍有不足。

首先，在课程设置上仍然分为单片机、传感器技术等课程。课程安排上就会考虑应该先讲传感器技术的课程，还是单片机的课程，学生在完成其中一门课程的学习后，能否自行将两门课程的内容融会贯通并应用于实际。另外，传感器技术课程的内容很广，是针对某些传感器讲还是要面面俱到，讲到什么程度，讲完以后学生是否会使用相关的传感器应用于实际电路等等。这让我们重新考虑是否要完全打破原来的学科体系，重新安排教学内容，优化课程结构，以达到更好的教学效果。

其次，单片机课程的教学采用的是理实一体化的项目教学，通过“小项目”制作实现知识和技能的掌握。每个“小项目”都有其独立性，学完一部分的理论知识，再完成一个“小项目”的制作，在微观上来看，的确体现了在“做中学，学中做”的教学理念，形成了工作过程系统化的概念，但在实际的工作岗位及生产活动中，往往并不是只完成一个流水灯或时钟电路的制作就能说是完成一个产品的。它需要融合流水灯、时钟或传感器等“小项目”的内容，再配合相关的安装与调试的实操技能等，才能称作为完成一个项目的开发或产品的制作。因此，在之前的以“小项目”的工作过程来开展的理实一体化项目课程的教学模式，并未能让学生真真实实地体验到要完成一个实际项目所需要的工作过程，也无法让学生对工作形成整体的认识，这对培养学生的工作能力，获得工作的经验，更快地适应工作岗位并形成一定的职业能力还是有所欠缺的。

在课程内容的设置上，考虑得较多的是通过几个“小项目”来完成课程的学习。要知道单片机技术的发展日新月异，它已不再是一门普通的专业课，而是发展成了一门职业技术，在完成某些项目的过程中，已经融入了传感器技术或机械控制的内容。该课程要改革发展，应该融入相关的知识，并考虑知识和技能的整体性、关联性、发展性来设置课程内容，选好项目载体，了解未来高新技术的发展方向，如智能家居等，让学生既学到知识和技能，也能对未来单片机技术的发展有个参考的方向。

教学的评价主要以项目考核的形式进行，考核得多的是学生完成某个“小项目”所学到的理论知识和实操水平，很少对学生平时上课的表现、作业、出勤以及小组协作能力等情况的考核。学生的能力的多方面的，单一的考核学生的理论知识和实操水平是不足够的，还要重视上重视小组合作的学习和讨论，以利于人际智能的培养。在教学环节上也要重视反思的环节，培养学生的内省智能。同时，力争使课堂教学丰富多彩，课堂互动形式多样，使学生的主体地位更加明显。

3模块化项目课程模式改革的思路

3.1 打破学科体系，立项精品课程

该课程的改革首先要打破学科体系，把单片机技术、传感器技术和机械技术等知识进行融合，在原有《单片机原理及其应用》课程的基础上开发出一门电子技术应用专业核心课程《智能控制装置安装与调试》。为进一步促进该课程的改革及获得更大的支持，该课程已申请为广州市精品课程且已立项。

3.2 改革课程模式

《智能控制装置安装与调试》课程要根据职业成长规律，以职业岗位需求为依据，以职业能力培养为目标，遵循现代中职学生成长规律，充分体现“强化基础、突出应用、着眼发展”的特点，以工作过程系统化为导向构建课程结构，设计“工学结合”模块化项目课程，采用“大项目、能力递进式”的教学模式，集“趣味性、综合性、实用性”于一体。而所谓“大项目”，即整个教学都围绕一个完整的大项目来展开。以往采用的项目教学，大多设置了许多项目，将各个知识点分配到好几个项目中去，较缺乏总体规划设计，各项目间较为单一独立、欠连贯性。而“大项目”整个教学都围绕一个完整的大项目进行，这个完整的项目又由若干个小任务模块组成。合理安排知识点和技能点，将其巧妙地分配隐含在各个任务中，力求一个任务解决几个重点和难点问题。学生围绕“大项目”的各工作任务，教学过程中以学生动手为主，强调基本知识与技能的培养，鼓励大胆实践，让学生清楚知道“学什么”、“做什么”、“怎样做”，教师有的放矢地引导，“边教，边学，边做”交叉进行，最终完成项目作品。

3.3选取合适的项目载体承载课程的内容

在课程内容的设置上，我们通过实证调查分析、分析职业岗位、建构课程方案，突出实用性，注重实践性和可拓展性。按“分类定制、分层渐进、分段实施”的方式组织教学，设计了初、中、高三个模块，并根据实际情况选择具体的学习载体，如初级模块选用投篮游戏机，中级模块选用智能小车和智能机械手，高级模块选用智能家居。将三个阶段设置为：

（1）初级部分为“初学入门”阶段：注重趣味性，激活学生学习兴趣和潜能。将课程的学习设计为制作一个载体模型（如投篮游戏机等），载体模型的制作过程也即学习该课程的过程，课程的学习内容包括了硬件电路、编程语言、传感器、电路的安装与调试等的学习。主要解决的是能让学生读懂硬件电路，学会编程语言，基本了解电子产品的开发过程，并制作完成一个实际的载体模型。实现从模型学习，到实际项目的过渡，使学习过程贴近工作过程，使学生基本具备制作硬件电路、项目编程和系统调试的能力。另外，还可根据学生各自的学习能力，自主选择其它项目进行学习，以突出自我个性和在某方面的专长，具有一定的基本岗位工作能力。

（2）中级部分为“实战应用”阶段：注重实践性，培养学生工作过程的实践能力。使用较易制作出成品的实例如智能小车等作为项目载体，让学生先观察原有“智能小车“的功能，并将其功能列举出来。参照功能，并在老师的引导下查阅资料，画出电路图，制作硬件电路，按照功能编写程序进行安装与调试，并最终要完成一个作品。提高学生按照任务书编写程序的能力，跟实际项目开发过程一致，重点培养学生灵活运用所学知识的综合应用能力，使学生具备一定的职业能力。

（3）高级部分为“拓展提高”阶段：注重创新性，启迪学生思维，培养学生创新能力，为以后单片机技术的发展提供一个参考的方向。重点培养学生有所创新的自学能力，形成综合职业能力，为学生职业生涯发展奠定基础。

3.4 运用有效的教学手段开展项目教学

（1）化抽象为具体，实物展示（如投篮游戏机）。不仅运用多媒体进行教学，还采用微课的形式，利用网络及视频开展教学。

（2）在教学过程中设计有趣的教学活动，锻炼学生的总结、归纳及表述能力，并且引导创意设计，让学生的综合素质得到提到。

最后，在教学评价方面，应该采用过程性评价和结果性评价相结合的方式，综合评定学生的综合素质。实训室的建设应积极走访企业，参照企业的工作岗位，创造性地在原有实训室的基础上进行改造。

4课程模式改革的创新之处

通过以上的教学改革措施与实践，以单片机应用技术为核心，融合检测传感技术、机械技术等多种知识，优化整合为“工学结合”模块化项目课程，以工作过程系统化为导向，递进重构了课程的知识和技能体系。让学生在“做中学，学中做”，既强调基础，重视应用，又力求体现新知识、新技术和新工艺，紧密贴近生活生产实际，让学生掌握了知识与技能并学会做人。

4.1 注重课程的职业性、实践性和应用性

高新技术融合，职业技能由“简单”变得更为“复合”，根据企业发展和职业岗位实际工作所需的知识、能力和素质要求，遵循学生的的职业成长规律，以“必需、够用、适度”原则，突出实用性，注重工程实践和培养创新意识，加强学生动手实践训练。

4.2 注重课程的整体性、关联性和融合性

选择“工学结合”模块化项目课程模式，根据职业岗位及中职学生认知发展需求，打破学科体系，以单片机技术课程为核心，融合传感技术、机械技术等多门课程知识，优化整合为项目课程，以工作过程系统化为导向，递进重构课程的知识和技能体系，它重在应用的同时，既强调基础，又力求体现新知识、新技术和新工艺，紧密贴近生活生产实际，突出综合职业素质培养。