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關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)電氣化 精品資源課 產(chǎn)學研合作 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)
一、背景
農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)是以研究應(yīng)用電氣技術(shù)、微電子技術(shù)、機電一體化技術(shù)和計算機與信息技術(shù),為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)、農(nóng)村電力系統(tǒng)和新興生物技術(shù)應(yīng)用等方面的科技服務(wù)。發(fā)展農(nóng)業(yè)領(lǐng)域高新技術(shù)研究和農(nóng)業(yè)工程建設(shè),培養(yǎng)高水平的具有工程實踐能力的人才,已是必然趨勢。目前我國擁有農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的高校22所,其中高校級別特點不盡相同,有綜合性的研究型大學,也有以職業(yè)教育為特定點的實踐型大學,其專業(yè)定位和培養(yǎng)模式都有很大的區(qū)別??v觀國內(nèi)大學的農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的培養(yǎng)模式,目前缺少具有鮮明特色,能培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)高、知識結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)特色鮮明的復合型專業(yè)技術(shù)人才的模式。筆者研究的重點即為培養(yǎng)理論知識扎實、實踐能力突出并具有創(chuàng)新意識的復合型人才,形成特色鮮明的專業(yè)培養(yǎng)模式,為我國農(nóng)業(yè)電氣化及其自動化專業(yè)開拓出一條新路,供同類專業(yè)學習借鑒,同時也將為相關(guān)農(nóng)業(yè)學科起到示范作用。
筆者通過研究和實踐,提出要建設(shè)有特色的農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè),培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的復合型人才,需要構(gòu)建科學系統(tǒng)的課程體系,并且利用多種手段豐富理論知識教學模式。在實踐課程設(shè)立上,要有充分的自由度和強大的實踐設(shè)施,保證學生可以學以致用,并可以將自己的想法付諸實踐。在解決就業(yè)壓力、提升畢業(yè)生競爭力方面,利用產(chǎn)學研合作和行業(yè)特點,進行針對企業(yè)和特定區(qū)域的就業(yè)模式。同時,培養(yǎng)具有高水平工程實踐能力的農(nóng)業(yè)電氣化人才是電力行業(yè)現(xiàn)實需求和發(fā)展需要。從行業(yè)發(fā)展趨勢及國家政策導向方面分析,隨著電力改革的深化,十二五期間國家電網(wǎng)的建設(shè)力度將轉(zhuǎn)向中低壓級別的農(nóng)村電網(wǎng)。因此項目的研究方向――培養(yǎng)具有高水平的工程實踐能力及扎實專業(yè)知識的工程技術(shù)人才,符合行業(yè)和社會需要,將具有良好的就業(yè)及應(yīng)用前景。
二、農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)培養(yǎng)體系
1.多模式課程建設(shè)
農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的課程設(shè)置屬于高校電氣工程及其自動化專業(yè)范圍,其基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、選修課、實踐課的基本內(nèi)容基本相同。在課程設(shè)置上為了突出農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的特點,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的專業(yè)課更偏向于電力能量計量系統(tǒng)及電力設(shè)備的裝配制造。經(jīng)過筆者研究團隊多年潛心研究和不斷完善,將電能計量和變電工程設(shè)計成為農(nóng)業(yè)電氣化最具代表性的課程,兩門課程教材均是國家級本科規(guī)劃教材,課程被評為省級精品課程。在擁有特色課程的基礎(chǔ)上,打破傳統(tǒng)授課模式,利用多種手段豐富教學模式成為了課程建設(shè)的關(guān)鍵。專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課利用資源課、微課等多種手段,讓學生可以利用網(wǎng)絡(luò)展開自主學習。專業(yè)所有課程都設(shè)立25分鐘的微課,通過視頻讓學生可以了解課程屬性、內(nèi)容、重點及考核方式,方便學生選修課程。同時專業(yè)核心課程建立視頻資源課,課程課件和視頻相配合,學生可以自由選課、聽課。同時利用網(wǎng)絡(luò)軟件手段,實現(xiàn)學生網(wǎng)上提交作業(yè)、答疑、考核等。
2.實踐環(huán)節(jié)建設(shè)
由于農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的特點,學生實踐教學實驗等面臨著一般為10kV的高壓輸配電環(huán)境,帶電操作危險性高,同時實驗設(shè)備造價較高。為了達到實踐教學的目的,同時激發(fā)學生自主創(chuàng)新的熱情,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)實踐環(huán)境建設(shè)采用以實際操作實驗室和虛擬實驗室結(jié)合的建設(shè)模式。虛擬實驗室的建設(shè),不僅可以避免學生帶電操作的危險,還可以通過虛擬實驗室的特點,使學生自主研發(fā)創(chuàng)新,針對專業(yè)所學和虛擬實驗的條件,驗證專業(yè)的相關(guān)設(shè)計。通過建設(shè),農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)實踐環(huán)境包括了虛擬電工實驗室、電力系統(tǒng)仿真實驗室、中低壓電網(wǎng)仿真實驗室、變電站仿真實驗室、微電網(wǎng)實驗室、電能計量實驗室、電力系統(tǒng)運行實驗室等。通過系統(tǒng)的專業(yè)實驗室,學生可以完成農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)實習等一系列工作。
3.產(chǎn)學研合作
縱觀我國農(nóng)電行業(yè)的發(fā)展,隨著城市化的進程,以往的農(nóng)電局正在與供電局合并,農(nóng)電行業(yè)專屬的就業(yè)市場已經(jīng)不復存在,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)學生就業(yè)面臨著自動化相關(guān)專業(yè)的競爭。面對如此就業(yè)情況,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)建設(shè)必須通過合理的產(chǎn)學研合作模式實現(xiàn)自身的特色,讓畢業(yè)生具有特有的競爭力。首先針對保留了農(nóng)電供電企業(yè)的東北、內(nèi)蒙古地區(qū),與相關(guān)農(nóng)電局企業(yè)建立長期合作模式,設(shè)立校外培訓基地,讓畢業(yè)生可以提前進入相關(guān)崗位進行培訓,了解企業(yè)文化,領(lǐng)會企業(yè)精神,掌握企業(yè)運行,讓企業(yè)和學生做到相互深入了解,為就業(yè)雙向選擇打好基礎(chǔ)。同時通過與相關(guān)裝備制造業(yè)合作,豐富學生的就業(yè)口徑。利用學校和企業(yè)的環(huán)境,激勵學生自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),將學生的相關(guān)設(shè)計和企業(yè)實際需求掛鉤,讓學生在指導教師的幫助下,在完成學業(yè)的同時解決企業(yè)的實際問題。針對學生的相關(guān)研究成果還可以利用產(chǎn)學研合作的模式進行轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)學生和企業(yè)的雙贏。
三、案例分析及結(jié)論
研究對象為農(nóng)業(yè)電氣化11年入學本科生,利用上述的培養(yǎng)體系對學生展開教育。經(jīng)過四年的學習培養(yǎng),在第八學期時,學生就業(yè)率為100%。有72%學生進入專業(yè)合作的相關(guān)企業(yè)就業(yè),其余學生完成了升學和自主創(chuàng)業(yè)就業(yè)。經(jīng)過四年的建設(shè),兩本教材被評為國家本科規(guī)劃教材,一門課程被評為省級精品課程,成功申報一個省級重點實驗室、一個省級重點虛擬實驗教學中心,承擔國家級、省部級科教研項目數(shù)十項。2014年農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)被評為省級綜合試點改革專業(yè)。
綜上所述,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)建設(shè)必須從課程建設(shè)入手,通過豐富的實驗實踐環(huán)節(jié)建設(shè),并輔助以專項有特點、有需求的產(chǎn)學研合作模式,才能為農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)創(chuàng)出一條有專業(yè)特點的建設(shè)發(fā)展之路。
參考文獻:
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1 電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的應(yīng)用現(xiàn)狀
“加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”是我國現(xiàn)代化進程中的重大歷史任務(wù),也是“十二五”規(guī)劃的一項重要任務(wù),而農(nóng)業(yè)的電氣化水平直接決定了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平。農(nóng)業(yè)電氣化是指在農(nóng)業(yè)上對電能的應(yīng)用,包括了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村居民生活領(lǐng)域,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上主要是電能的利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化和自動化,而農(nóng)村居民生活領(lǐng)域主要是電能的輸送、分配和利用。到目前為止,幾乎所有發(fā)達國家的都已實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)電氣化,但我國的農(nóng)業(yè)電氣化水平還較低,各地區(qū)發(fā)展差距也較大。而決定我國農(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展水平的,就是電力電子技術(shù)的應(yīng)用水平。
電力電子技術(shù)是在電力領(lǐng)域使用的電子技術(shù),是使用電力電子器件使弱點和強電接口。主要應(yīng)用在對電能進行變換和控制的領(lǐng)域。20 世紀以來,隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,其應(yīng)用范圍以擴展到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、電力、通信、節(jié)能、家電、環(huán)保等多個領(lǐng)域。例如在在農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備中的應(yīng)用提高了農(nóng)業(yè)裝備的自動化程度,使農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備實現(xiàn)了靈活可控。
2 電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電網(wǎng)電能變換中的應(yīng)用
在農(nóng)村,用電大多采用從國家電網(wǎng)買電形式,這種形式費用高并且偏遠地區(qū)會出現(xiàn)缺電等問題。我國農(nóng)村有豐富的可再生資源,可以因地制宜采用分布式發(fā)電技術(shù)改善農(nóng)村的用能條件。在水資源豐富的地區(qū),可以采用水電發(fā)電;在風能資源充足的地區(qū),可以推廣使用小風電;在太陽光充足的地區(qū),推廣使用光伏發(fā)電;也可以推廣風光互補發(fā)電,并結(jié)合沼氣發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等[3]。采用電力電子技術(shù)的電力變換技術(shù),來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的電氣化。
2.1 AC/DC 變換
AC/DC 變換稱為整流。由于風速的隨機性,農(nóng)業(yè)用微型風力發(fā)電機發(fā)出來的電能為不穩(wěn)定的交流電源,需要首先把它們通過 AC/DC 變換整流成直流電,然后再通過逆變技術(shù)變成標準的交流電。圖1 為三相橋式整流電路。這種電路簡單,容易得到直流電壓,但會產(chǎn)生嚴重的諧波污染,需接入濾波器等電力電子裝置濾除諧波。
2.2 DC/DC 變換
DC/DC 變換稱為直流變換。太陽能、水能、沼氣能、燃料電池等提供的電能為直流電壓,由于電壓等級低,所以需采用直流變換中的升壓電路升壓至合適的電壓等級(圖 2 為升壓變換電路),然后再進行逆變。另外,發(fā)電系統(tǒng)具有輸出功率變化響應(yīng)慢的特點,如光伏發(fā)電系統(tǒng)和小水電發(fā)電系統(tǒng)響應(yīng)時間在秒級,而燃料電池響應(yīng)時間則更長,甚至需要數(shù)分鐘,所以在負荷突變時,功率的輸入跟不上所需要的功率輸出,會出現(xiàn)有功功率不足的現(xiàn)象;另外,光伏發(fā)電和風力發(fā)電由于陽光和風速的隨機性而具有波動性大的特點,所以需要在系統(tǒng)中加入儲能單元,在發(fā)電量多時儲存電能,在發(fā)電量少時調(diào)用所儲存的電能,儲能單元可以選擇蓄電池等,當使用蓄電池里的電能時,需要采用升壓電路使蓄電池放電,升壓電路將蓄電池電壓升壓至母線電壓,以供給負荷使用;反之當母線電壓過高時,需要采用降壓電路降壓對儲能單元充電,所以儲能單元通常采用雙向 DC/DC 電路進行充放電。
2.3 DC/AC 變換
DC/AC 變換稱為逆變。通過上文所述的整流或直流變換技術(shù),都是把電源變換到合適電壓等級的直流電,而農(nóng)業(yè)裝備中使用的電動機、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的照明電源等都需要的是標準的正弦交流電,所以需要采用如圖 3 所示的逆變電路把直流電變換為標準的交流電,以供給負荷,或者將余電并網(wǎng)。
3 電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備中的應(yīng)用
以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的裝置有開關(guān)電源、軟開關(guān)、有源功率因數(shù)校正、不間斷電源、靜止無功補償裝置、變頻調(diào)速裝置等,這些裝置在農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,使農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展迅速。
3.1 農(nóng)業(yè)灌溉中的變頻水泵
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)滴灌中所使用的水泵采用的電動機基本上是不可調(diào)速的電動機,水泵在工作時,電動機在一定轉(zhuǎn)速下運行,這種電動機不能通過調(diào)速來調(diào)節(jié)滴灌量的多少,而只能通過調(diào)節(jié)多個閥門的開關(guān)以滿足灌溉流量的需要,在需要小流量滴灌時,電動機的大部分能量都消耗在閥門上,浪費很大,因此需要根據(jù)需要來控制滴灌的流量。而采用電力電子變頻器進行頻率變換而進一步達到調(diào)速的目的,可以控制滴灌流量,大約能節(jié)約 30%的電能,同時可以實現(xiàn)滴灌過程的自動化,形成無人值守的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。
3.2 精準施肥機
精準施肥技術(shù)可以減少肥料的使用,降低對環(huán)境的污染,優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以獲得最高的產(chǎn)量和最大的經(jīng)濟效益。精準施肥機基于脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù),能夠因地制宜,實現(xiàn)肥料播撒隨農(nóng)業(yè)機械的行駛速度自動調(diào)節(jié),并且可以在施肥過程中根據(jù)實際需要改變施肥量,也可結(jié)合采樣技術(shù)、導航技術(shù)等進行施肥,達到精準施肥的目的。
3.3 計算機節(jié)能開關(guān)電源
計算機現(xiàn)在已深入到生活的方方面面,在農(nóng)業(yè)中計算機的利用也得到了迅速的發(fā)展。發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)科技人員,已利用計算機控制技術(shù)代替人力來管理農(nóng)田,例如控制農(nóng)田的滴灌、噴灌、施肥和人工智能化的田間管理,實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化。計算機并不是無時無刻地在工作,而是在需要時發(fā)出控制指令,如果長期處于運行狀態(tài)會使得耗電量大大增加,由此推動了計算機全面采用了數(shù)字開關(guān)電源,在睡眠狀態(tài)下的耗電量只有 30 瓦甚至更低。
3.4 高壓變頻農(nóng)業(yè)清選機
高壓變頻農(nóng)業(yè)清選機采用了電力電子技術(shù)中的高壓交流變頻調(diào)速技術(shù),其調(diào)速方式以效率高,調(diào)速范圍寬并且可以實現(xiàn)無級調(diào)速,應(yīng)用范圍廣、易于操作,安全性能高等眾多有點,超過任何一種調(diào)速方式,在農(nóng)業(yè)清選機中廣泛應(yīng)用。農(nóng)業(yè)清選機中應(yīng)用了高壓變頻調(diào)速電機后,降低了運行成本,實現(xiàn)了自動調(diào)控,也使電動機轉(zhuǎn)動造成的環(huán)境噪音大大的降低。
[關(guān)鍵詞] 農(nóng)田水利 電氣化 施工管理
[中圖分類號] S27 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)08-0224-01
農(nóng)田水利建設(shè)是國家農(nóng)業(yè)發(fā)展,經(jīng)濟快速增長的一個重要途徑,它包括灌溉、排水、防止洪澇災害等。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中受到天氣、地理位置等諸多因素的影響,農(nóng)田水利建設(shè)便顯得尤為重要,它的發(fā)展為農(nóng)業(yè)帶來的巨大推動作用。
一、農(nóng)田水利電氣化工程現(xiàn)狀
我國人口眾多,水資源匱乏,農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢,農(nóng)田水利發(fā)展已經(jīng)成為國家密切關(guān)注的問題。目前農(nóng)田水利特點是小型規(guī)模的農(nóng)田水利工程較多、分布廣,是農(nóng)業(yè)水利發(fā)展的基礎(chǔ),推動了農(nóng)業(yè)發(fā)展建設(shè)。隨著社會發(fā)展,農(nóng)田水利發(fā)展受到多個因素影響,從而導致國家農(nóng)田水利發(fā)展受阻,經(jīng)濟落后。主要有以下因素:
1.農(nóng)田水利電氣化技術(shù)落后
農(nóng)田水利電氣化技術(shù)的發(fā)展對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展起著重要作用。目前我國的農(nóng)業(yè)電氣化的水平還比較低, 相關(guān)政策沒有落實,沒有引起政府部門的廣泛重視。在農(nóng)田水利建設(shè)過程中,設(shè)備陳舊,有些已經(jīng)是十幾年前的機械設(shè)備。有些工程引進國外設(shè)備,卻對設(shè)備功能沒有過多了解,導致設(shè)備“大才小用”。
2.農(nóng)田水利電氣人員缺乏、專業(yè)人才較少
目前從事農(nóng)田水利電氣化工作的人員較少,很多人對這一行業(yè)不重視。如今每年畢業(yè)大學生日益增多,但是真正從事這一行業(yè)、熱愛這一行業(yè)的人員卻很少,很多人認為農(nóng)業(yè)發(fā)展對自身沒有多大影響、沒有前景。很多人認為社會壓力大、挑戰(zhàn)大、環(huán)境苦,導致這一專業(yè)的人從事其他工作,放棄了長遠利益和發(fā)展,使農(nóng)田水利發(fā)展受到了嚴重影響。
緊缺,機遇與挑戰(zhàn)并存。 )專業(yè)人才緊缺,機遇與挑戰(zhàn)并存。
3.工程建設(shè)緩慢,質(zhì)量差
在農(nóng)田水利建設(shè)具體施工過程中得過且過,沒有嚴格按照國家規(guī)范要求,造成工程質(zhì)量差,技術(shù)沒有達到應(yīng)有要求。工程上“踢皮球”的情況普遍存在,導致工程建設(shè)進度緩慢,久而久之造成人員懈怠,忽視建設(shè)。施工材料、設(shè)備質(zhì)量不過關(guān),有時甚至運營最低要求都達不到,工程建設(shè)并沒有達到保質(zhì)、保量的目的。農(nóng)田水利工程的好壞,對后續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展將起著重大影響。
4.農(nóng)田水利電氣化施工管理存在不足
農(nóng)田水利電氣化技術(shù)對不僅對施工人員專業(yè)人員知識有所要求,對其管理理念、管理方式也有所要求。工程建設(shè)過程中沒有計劃,存在著很大的隨意性。雖然在工程建設(shè)時有監(jiān)理方進行質(zhì)量檢查和驗收,但在施工過程中,施工人員卻沒有制定施工計劃,有一天事干一天活,沒有調(diào)動施工人員的積極性和探索性,并沒有形成有效機制來推動工程建設(shè)。當工程進度不能滿足業(yè)主要求時,為了趕進度在質(zhì)量上就存在著一定的隱患。各專業(yè)、各領(lǐng)域人員不能協(xié)調(diào)工作,遇到事情推卸責任,沒有具體的管理制度。有些施工人員缺乏現(xiàn)場管理經(jīng)驗,遇到事情只會從技術(shù)層面考慮,而忽略了人員管理的重要性。
二、農(nóng)田水利電氣化發(fā)展要求及途徑
目前我國農(nóng)田水利電氣化建設(shè)發(fā)展前景廣闊,相關(guān)技術(shù)人員有很多的學習、施展才華的空間。相比國外而言,我國應(yīng)重視農(nóng)業(yè)水利電氣化發(fā)展,推動電氣化水平,從而使國家經(jīng)濟得到進一步增長。促進我國農(nóng)業(yè)水利電氣化的發(fā)展,除了需要國家政策、政府部門的鼎力支持,還需要相關(guān)專業(yè)人員解決農(nóng)田水利電氣化建設(shè)過程中遇到的技術(shù)難題。工程建設(shè)規(guī)合理,高品質(zhì)、高要求,才能減少不必要的損失。針對我國目前農(nóng)田水利電氣化的現(xiàn)狀及存在問題,做出相應(yīng)措施。
1.提高電氣化技術(shù)要求,充分利用資源
目前我國農(nóng)業(yè)水利電氣化技術(shù)還有很多不足,多數(shù)設(shè)備較為落后,應(yīng)吸取國外設(shè)備技術(shù),了解國外設(shè)備和國內(nèi)設(shè)備差距,充分認識到技術(shù)的重要性。工程建設(shè)過程中對于所使用的設(shè)備應(yīng)充分了解其特性,使其運行經(jīng)濟、高效,從而減少不必要的浪費。及時更新設(shè)備技術(shù)信息,有些設(shè)備數(shù)據(jù)可能已經(jīng)是幾年前的,如果還以舊數(shù)據(jù)考慮的話,可能在設(shè)備運行時不能達到最優(yōu)化。國內(nèi)生產(chǎn)同一設(shè)備的廠家不少,可以對生產(chǎn)廠家多做了解,從而進行國內(nèi)設(shè)備參數(shù)對比,取其最優(yōu)。
2.專業(yè)人員培養(yǎng),提高人員積極性和責任感
為了解決農(nóng)田水利領(lǐng)域?qū)I(yè)化人才不足的情況,國家應(yīng)積極發(fā)展專業(yè)人才,注重人才的培養(yǎng)是重中之重。企業(yè)、政府等可以進行相關(guān)人才培養(yǎng),有計劃的開設(shè)專業(yè)課程學習、英語學習及實踐技能鍛煉課程。專業(yè)人員可以請教資深人士,從而了解具體技術(shù)實施過程中面臨問題的解決方法和途徑,切實做好功課。在崗人員應(yīng)積極、主動的尋找工程建設(shè)中的不足,及時改正,從而推動工程建設(shè)的順利進行。從事農(nóng)田水利的人員,不僅對電氣專業(yè)相關(guān)知識有所了解,而且對農(nóng)業(yè)、水利行業(yè)有所研究,成為綜合型、高素質(zhì)的人才。
3.工程建設(shè)合理規(guī)劃、管理制度改革、加強質(zhì)量管理
工程建設(shè)應(yīng)快速、高效的完成進度,這對施工管理、人員安排等便有更高要求。工程建設(shè)應(yīng)制定相應(yīng)進度計劃安排,按天、時完成工作要求,從而減少因盲目工作而導致的時間浪費。在具體農(nóng)田水利施工過程中,應(yīng)充分考慮天氣、地理環(huán)境的影響,因地、時制宜。除此之外,應(yīng)制定相應(yīng)管理制度,協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的施工難題。施工應(yīng)注重質(zhì)量,建設(shè)人員應(yīng)嚴格按照國家、行業(yè)規(guī)范進行施工,不能偷工減料,怠慢。加強工程建設(shè)管理,使工程能順利、高質(zhì)量的完成。
總而言之,農(nóng)田水利電氣化工程建設(shè)不僅對技術(shù)有所要求,而且對施工過程中的管理方針、人員素質(zhì)、施工進度安排有所要求。從技術(shù)層面、管理層面等多方面進行優(yōu)化,使我國農(nóng)田水利行業(yè)能更好、更快的發(fā)展。
參考文獻
[1]李光敏.小型農(nóng)田水利工程的管理與改革[J]2005.
關(guān)鍵詞 電氣化;新農(nóng)村;能源;經(jīng)濟發(fā)展
中圖分類號:F284 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)21-0183-01
價值工程是一門軟科學,價值工程主要是研究怎樣更加合理的利用各種資源,它不僅是一種用于提高產(chǎn)品價值的技術(shù)類方法,更是一門能夠有效指導并具有決策作用的現(xiàn)代化經(jīng)營管理科學。用價值工程的基本原理和方法去分析和解決各種問題,會有顯著的技術(shù)經(jīng)濟成果,從而使事物的內(nèi)在價值提高。
1 我國農(nóng)村用電發(fā)展趨勢和特點分析
1)市場發(fā)展前景十分廣闊。當前,農(nóng)村的用電程度普遍的比較低,根據(jù)2007年國家電網(wǎng)公司的系統(tǒng)普查,縣以及縣以下的居民人均生活用電量為190kWh,僅為全國平均生活用電水平的72.57%。隨著我國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定快速的發(fā)展,農(nóng)村居民(縣級以下)普遍擺脫了貧困,整體達到了小康水平,生活水平普遍提高,收入水平也有了不同程度的提高。整體的趨勢是越來越多的農(nóng)民開始集中居住,從平房搬進了樓房,相應(yīng)的農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施越發(fā)完善,這種趨勢勢必會使農(nóng)村生活用電水平提高。并且隨著我國城鎮(zhèn)化的快速完善發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)的小城鎮(zhèn)變多了,這將會形成新的用電增長點。農(nóng)村地區(qū)小城鎮(zhèn)的發(fā)展刺激了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)范圍的擴大,也增加了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的數(shù)量,而農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展又促進了小城鎮(zhèn)經(jīng)濟狀況的發(fā)展,從而刺激了農(nóng)村地區(qū)的用電需求。另外,農(nóng)村電網(wǎng)制度的改革和電網(wǎng)布局的調(diào)整,有助于農(nóng)村電氣化建設(shè)進程的加快,為電氣化發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部條件。
2)用電結(jié)構(gòu)趨于多元化。目前,我國大多數(shù)的農(nóng)村地區(qū)用電主要農(nóng)業(yè)用電和居民生活用電兩種,農(nóng)村用電的規(guī)模不大,在全社會用電中所占比例也比較小。隨著農(nóng)村居民經(jīng)濟和生活方面的提高,農(nóng)村的工業(yè)和生活服務(wù)用電將逐漸替代原來的灌溉、照明、生活用電,從而提高農(nóng)村經(jīng)濟水平,不斷減小城鄉(xiāng)的用電水平差距。
3)負荷受季節(jié)性因素影響仍較大。農(nóng)業(yè)用電量的多少與季節(jié)變化有著直接關(guān)系。從用電負荷分析,農(nóng)村用電每日變化比較小,但是每月的負荷變化比較大,在季度內(nèi)和年度內(nèi)這種變化越發(fā)明顯,用電量的變化呈現(xiàn)出很不均衡的特點。例如排水和灌溉用電就有明顯的季節(jié)性,在冬季寒冷的時候,用電量較少,用電的負荷率經(jīng)常低于0.1,而在夏季高溫的時候,用電量較大,用電的負荷經(jīng)常達到0.9以上。農(nóng)業(yè)用電的季節(jié)性波動主要是由農(nóng)村生產(chǎn)活動季節(jié)分布的性質(zhì)所決定的,在我國農(nóng)村發(fā)展的很長時間內(nèi)都會存在。
2 分析農(nóng)村電氣化建設(shè)的價值工程
1)農(nóng)村電氣化建設(shè)對經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展的重要作用。農(nóng)業(yè)電氣化建設(shè)工作的開展可以全面地提高農(nóng)村的生產(chǎn)力水平,促進農(nóng)村生活文明和生態(tài)文明的建設(shè),從而更好地維護和實現(xiàn)廣大農(nóng)民群眾的根本利益。
農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)基本前提是農(nóng)村電氣化建設(shè)能夠順利完成。農(nóng)村電氣化建設(shè)的完整度與農(nóng)村生產(chǎn)力之間有著密不可分的關(guān)系,與農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)有直接的聯(lián)系,更對農(nóng)民生活質(zhì)量的高低起著決定作用。實現(xiàn)電氣化后的農(nóng)村,家里都安裝了電視、電冰箱、空調(diào)等家用電器,提高了農(nóng)村群眾的生活質(zhì)量,還有的農(nóng)村增加了寬帶,家家戶戶使用了電腦,網(wǎng)上學農(nóng)業(yè)知識、網(wǎng)上購物,不但促進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展還使農(nóng)村生活更加豐富多彩。農(nóng)村電氣化建設(shè)對提高農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量,促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,實現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)等方面都有著積極的影響。
農(nóng)村電氣化的建設(shè)是保持農(nóng)電事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本需要。農(nóng)村電氣化可以進一步擴大電力在農(nóng)村的應(yīng)用,促進各種家用電器在農(nóng)村的發(fā)展,發(fā)掘農(nóng)村的消費市場,促進農(nóng)村電氣化的持續(xù)發(fā)展。
同時農(nóng)村實現(xiàn)電氣化也帶動了其它企業(yè)的發(fā)展,原來在農(nóng)網(wǎng)技改以前,大多數(shù)農(nóng)村由于電壓低,無法使用糧食機械產(chǎn)品,到了秋收季節(jié),一些小型的糧食加工廠生意興隆,加工費用居高不下,目前小型的糧食加工機械已走進農(nóng)村的千家萬戶,如糧食粉碎機、秸稈粉碎機等,不僅節(jié)約了加工成本,還使一些糧食機械企業(yè)得到發(fā)展,如今的農(nóng)村已走出了面朝黃土背朝天的耕種方式,向著機械化、自動化方向發(fā)展。
2)農(nóng)村電氣化的建設(shè)是改善生態(tài)環(huán)境的需要。在我國,農(nóng)村主要的能源來源仍然是煤炭和各種植物。2008年我國煤炭消費總量為28.5億噸,同比增長4.0%,其中煤炭消費量為27.4億噸,煤炭消費量大約占總量的96%。而西方經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和一些發(fā)展中國家,煤炭消耗總量都不到35%,中國的煤炭儲比美國少了近一倍,但美國的煤炭消耗量中占總能源消耗不足30%。在我國,煤炭大量消耗嚴重污染環(huán)境,大量的燃煤產(chǎn)生大量的二氧化碳等溫室氣體,造成溫室效應(yīng),嚴重破壞地球的氣候安全,另外還會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體,對人類的健康有害。我國是世界上溫室氣體排放量第二的國家,空氣污染使土壤酸化嚴重,致使大量的植被接二連三的死亡,最為嚴重的后果就是導致糧食大面積減產(chǎn)。而另一方面,空氣污染還會引發(fā)呼吸道疾病,嚴重威脅人類身體健康。隨著我國城市進程的不斷加速,農(nóng)民的收入不斷提高,我國農(nóng)村大部分都住進了樓房,使原來使用小鍋爐、土鍋爐取暖的農(nóng)民都采用集中供熱的方式,不但降低的采暖的費用,還減少了污染煙塵的排放。同時電氣化的普級,使原來使用煤和柴草做飯的農(nóng)戶都使用電來解決做飯的問題,大大減少了污染煙塵的排放,使環(huán)境污染問題得到了根本的
解決。
總之,農(nóng)村的電氣化建設(shè)的作用是十分明顯的,因此,政府部門必須要加大農(nóng)村電氣化建設(shè)的投資力度,以保證農(nóng)村電氣化建設(shè)的順利進行。若能將農(nóng)村電氣化的各種功能充分展現(xiàn),將極大地促進我國廣大農(nóng)村的生產(chǎn)力水平發(fā)展,為我國的偉大建設(shè)做出顯著的貢獻。一個縣農(nóng)村初級的電氣化驗收若能合格,將成為這個縣農(nóng)村發(fā)展的一個重要轉(zhuǎn)折點。而價值工程分析的應(yīng)用將有助于指導農(nóng)村迅速擺脫貧困,促進農(nóng)村經(jīng)濟穩(wěn)定協(xié)調(diào)的發(fā)展。
參考文獻
1)市場發(fā)展前景十分廣闊。
隨著我國城鎮(zhèn)化的快速完善發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)的小城鎮(zhèn)變多了,這將會形成新的用電增長點。農(nóng)村地區(qū)小城鎮(zhèn)的發(fā)展刺激了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)范圍的擴大,也增加了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的數(shù)量,而農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展又促進了小城鎮(zhèn)經(jīng)濟狀況的發(fā)展,從而刺激了農(nóng)村地區(qū)的用電需求。另外,農(nóng)村電網(wǎng)制度的改革和電網(wǎng)布局的調(diào)整,有助于農(nóng)村電氣化建設(shè)進程的加快,為電氣化發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部條件。
2)用電結(jié)構(gòu)趨于多元化。
目前,我國大多數(shù)的農(nóng)村地區(qū)用電主要農(nóng)業(yè)用電和居民生活用電兩種,農(nóng)村用電的規(guī)模不大,在全社會用電中所占比例也比較小。隨著農(nóng)村居民經(jīng)濟和生活方面的提高,農(nóng)村的工業(yè)和生活服務(wù)用電將逐漸替代原來的灌溉、照明、生活用電,從而提高農(nóng)村經(jīng)濟水平,不斷減小城鄉(xiāng)的用電水平差距。
3)負荷受季節(jié)性因素影響仍較大。
農(nóng)業(yè)用電量的多少與季節(jié)變化有著直接關(guān)系。從用電負荷分析,農(nóng)村用電每日變化比較小,但是每月的負荷變化比較大,在季度內(nèi)和年度內(nèi)這種變化越發(fā)明顯,用電量的變化呈現(xiàn)出很不均衡的特點。例如排水和灌溉用電就有明顯的季節(jié)性,在冬季寒冷的時候,用電量較少,用電的負荷率經(jīng)常低于0.1,而在夏季高溫的時候,用電量較大,用電的負荷經(jīng)常達到0.9以上。農(nóng)業(yè)用電的季節(jié)性波動主要是由農(nóng)村生產(chǎn)活動季節(jié)分布的性質(zhì)所決定的,在我國農(nóng)村發(fā)展的很長時間內(nèi)都會存在。
2分析農(nóng)村電氣化建設(shè)的價值工程
1)農(nóng)村電氣化建設(shè)對經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展的重要作用。
農(nóng)業(yè)電氣化建設(shè)工作的開展可以全面地提高農(nóng)村的生產(chǎn)力水平,促進農(nóng)村生活文明和生態(tài)文明的建設(shè),從而更好地維護和實現(xiàn)廣大農(nóng)民群眾的根本利益。農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)基本前提是農(nóng)村電氣化建設(shè)能夠順利完成。農(nóng)村電氣化建設(shè)的完整度與農(nóng)村生產(chǎn)力之間有著密不可分的關(guān)系,與農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)有直接的聯(lián)系,更對農(nóng)民生活質(zhì)量的高低起著決定作用。實現(xiàn)電氣化后的農(nóng)村,家里都安裝了電視、電冰箱、空調(diào)等家用電器,提高了農(nóng)村群眾的生活質(zhì)量,還有的農(nóng)村增加了寬帶,家家戶戶使用了電腦,網(wǎng)上學農(nóng)業(yè)知識、網(wǎng)上購物,不但促進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展還使農(nóng)村生活更加豐富多彩。農(nóng)村電氣化建設(shè)對提高農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量,促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,實現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)等方面都有著積極的影響。農(nóng)村電氣化的建設(shè)是保持農(nóng)電事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本需要。農(nóng)村電氣化可以進一步擴大電力在農(nóng)村的應(yīng)用,促進各種家用電器在農(nóng)村的發(fā)展,發(fā)掘農(nóng)村的消費市場,促進農(nóng)村電氣化的持續(xù)發(fā)展。同時農(nóng)村實現(xiàn)電氣化也帶動了其它企業(yè)的發(fā)展,原來在農(nóng)網(wǎng)技改以前,大多數(shù)農(nóng)村由于電壓低,無法使用糧食機械產(chǎn)品,到了秋收季節(jié),一些小型的糧食加工廠生意興隆,加工費用居高不下,目前小型的糧食加工機械已走進農(nóng)村的千家萬戶,如糧食粉碎機、秸稈粉碎機等,不僅節(jié)約了加工成本,還使一些糧食機械企業(yè)得到發(fā)展,如今的農(nóng)村已走出了面朝黃土背朝天的耕種方式,向著機械化、自動化方向發(fā)展。
2)農(nóng)村電氣化的建設(shè)是改善生態(tài)環(huán)境的需要。
在我國,農(nóng)村主要的能源來源仍然是煤炭和各種植物。2008年我國煤炭消費總量為28.5億噸,同比增長4.0%,其中煤炭消費量為27.4億噸,煤炭消費量大約占總量的96%。而西方經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和一些發(fā)展中國家,煤炭消耗總量都不到35%,中國的煤炭儲比美國少了近一倍,但美國的煤炭消耗量中占總能源消耗不足30%。在我國,煤炭大量消耗嚴重污染環(huán)境,大量的燃煤產(chǎn)生大量的二氧化碳等溫室氣體,造成溫室效應(yīng),嚴重破壞地球的氣候安全,另外還會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體,對人類的健康有害。我國是世界上溫室氣體排放量第二的國家,空氣污染使土壤酸化嚴重,致使大量的植被接二連三的死亡,最為嚴重的后果就是導致糧食大面積減產(chǎn)。而另一方面,空氣污染還會引發(fā)呼吸道疾病,嚴重威脅人類身體健康。隨著我國城市進程的不斷加速,農(nóng)民的收入不斷提高,我國農(nóng)村大部分都住進了樓房,使原來使用小鍋爐、土鍋爐取暖的農(nóng)民都采用集中供熱的方式,不但降低的采暖的費用,還減少了污染煙塵的排放。同時電氣化的普級,使原來使用煤和柴草做飯的農(nóng)戶都使用電來解決做飯的問題,大大減少了污染煙塵的排放,使環(huán)境污染問題得到了根本的解決。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);無線傳感器網(wǎng)絡(luò);課程特點;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)23-0037-02
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種由大量低復雜度的傳感器節(jié)點通過自組織方式形成的無線網(wǎng)絡(luò),每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點由傳感模塊、處理模塊、通信模塊和電源模塊組成,完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)收發(fā)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)三項基本功能。[1]從21世紀開始,美國和歐洲相繼啟動了許多關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究計劃。特別是美國通過國家自然基金委、國防部等多種渠道投入巨資支持傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。在我國,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究也受到了重視,2006年政府將發(fā)展無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列入了未來《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究進行了資助。作為新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常廣泛的應(yīng)用前景,其發(fā)展和應(yīng)用將會給人類的生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域帶來深遠影響。
“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”是農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)的專業(yè)選修課,它涉及到通信技術(shù)、計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)等多種技術(shù)領(lǐng)域,其先修課程包括“信號與通信”“計算機網(wǎng)絡(luò)”“傳感器與檢測技術(shù)”等。通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本方法和理論的學習,了解常見的微型傳感器,傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)、支撐技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ),傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的技術(shù)標準,掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、分析和設(shè)計方法,提高學生解決農(nóng)業(yè)應(yīng)用中實際問題的能力。盡管“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”是農(nóng)業(yè)電氣化與自動化本科專業(yè)課程體系中重要的專業(yè)選修課程之一,但從督導評估和學生評教的反饋情況看,教學效果并不理想。筆者對該課程的特點和教學現(xiàn)狀進行分析,并對其教學方法改革進行一些有益的探索和嘗試。
一、課程的特點及要求
在農(nóng)業(yè)監(jiān)測應(yīng)用領(lǐng)域,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有得天獨厚的優(yōu)勢:一方面,低功耗、微型化、高度集成、低價格的傳感器節(jié)點,可以密集部署,使實時監(jiān)測作物的各種生長環(huán)境因素和傳遞控制信號成為現(xiàn)實;另一方面,與傳統(tǒng)有線傳輸方式相比,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有無基礎(chǔ)設(shè)施(自組織)、精度高、靈活性強、可靠性好等優(yōu)點,可以有效解決環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集、自組多跳的無線發(fā)送等問題。因此,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有其他技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢。典型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要包含4個層次:感知層、網(wǎng)絡(luò)層、中間件層、應(yīng)用層。感知層包括傳感器節(jié)點等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及數(shù)據(jù)輸入網(wǎng)關(guān)前的無線傳感器網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)層主要負責網(wǎng)絡(luò)接入、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及相應(yīng)的管理與控制;中間件層提供通信服務(wù)、任務(wù)分析、任務(wù)調(diào)度、安全訪問、可靠性控制和信息服務(wù)能力;應(yīng)用層解決信息處理與人機界面的問題。
農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所處物理環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)自身狀況與工業(yè)應(yīng)用有本質(zhì)區(qū)別,其主要特點有:
1.節(jié)點數(shù)量受限
農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本低、節(jié)點分散,布置面積大,節(jié)點間距離較遠。目前普通農(nóng)作物收益并不高,投入成本有限,這些因素決定了無法密集布置傳感器節(jié)點。另外,大量鋪設(shè)傳感器節(jié)點還會對農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)形成較大的阻礙,給傳感器節(jié)點的維護帶來諸多不便,導致農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)維護成本過高。
2.要求傳輸距離遠,功耗低
農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中各傳感器節(jié)點之間的距離往往會比較大,且一般無人維護。傳感器節(jié)點不僅要求傳輸距離遠,還要求功耗小,在低成本太陽能供電情況下實現(xiàn)長期不斷電的工作目的。
綜上所述,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來得到迅速發(fā)展和普遍重視的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它的出現(xiàn)和發(fā)展對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生了極其深刻的影響,具備廣闊的應(yīng)用前景。[2]通過“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程的學習,要使學生掌握農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理和實現(xiàn)方法,了解最新的科技動態(tài),使其具備從事網(wǎng)絡(luò)設(shè)計開發(fā)的能力和正確解決實際工程問題的能力。
二、課程教學現(xiàn)狀
“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程的設(shè)置適用于農(nóng)業(yè)電氣化與自動化本科及研究生專業(yè),即在更廣闊的背景下融入了多學科的相關(guān)知識,同時也使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)滲透到更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域當中,體現(xiàn)了各個學科相互交叉融合的特點。在傳統(tǒng)的“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程教學中,教師往往單純注重基本理論、基本方法和基本概念的描述,忽視將理論與實踐相結(jié)合,忽略對學生設(shè)計思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),教與學之間的信息單向流動。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)理論枯燥、應(yīng)用性強,學生認知難度大。該課程涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)部署、拓撲結(jié)構(gòu)、路由協(xié)議、節(jié)點定位、目標跟蹤、擁塞控制、數(shù)據(jù)融合、網(wǎng)絡(luò)安全等方面,覆蓋面廣 ,對網(wǎng)絡(luò)通信、傳感器結(jié)合技術(shù)要求較高。從往年教學的反饋情況看,學生普遍感到該課程理論抽象,內(nèi)容枯燥,缺少感性認識,學習難度大。因此,不少學生產(chǎn)生畏難情緒,學習積極性差。
第二,教材針對性差,傳統(tǒng)教學模式存在弊端。目前,多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教材普遍存在注重理論、輕視應(yīng)用的問題,致使內(nèi)容艱深枯燥,還有一些教材概念模糊不清,令學生難以理解?;谏鲜鲈颍叫鑼滩倪M行革新,以便為學生提供優(yōu)秀的學習資源。另外,在教學模式方面,教學依然主要依靠課堂講解,這種單純的理論分析缺乏參與思考的積極性,致使教學效果不佳,必須采用多種方法對教學模式進行改革。
第三,實驗環(huán)節(jié)薄弱。該課程是一門實踐性和應(yīng)用性非常強的課程,其實驗環(huán)節(jié)在教學過程中起著重要的作用,通過實驗不僅能使學生加深對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理的理解,更能直接增強學生的實踐應(yīng)用能力。而目前實驗課偏重學生對無線網(wǎng)絡(luò)接口芯片的功能驗證,缺乏設(shè)計型和創(chuàng)新性的實驗項目,抑制了學生的創(chuàng)新欲望,導致該課程實驗教學環(huán)節(jié)較為薄弱,學生動手能力和創(chuàng)新能力不足。
第四,課程考核方式單一??己朔绞綄W生的學習積極性有重要的影響。目前,該課程的考核方式側(cè)重考核基礎(chǔ)理論,往往使學生忽視平時動手能力、實踐能力和思考能力的培養(yǎng),從而出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象。鑒于這種現(xiàn)象,亟需改變課程考核方式,對學生的學習效果做出準確和客觀的評價。
三、課程教學方法改革
隨著我國高等教育教學改革的深化,高等院校越來越重視對學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),同時也對教師的課堂教學方式提出了新的挑戰(zhàn)。[3,4]轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學觀念、改革創(chuàng)新教學方法、著力提高學生科學素質(zhì)和科研能力是當前教學改革的趨勢和關(guān)鍵,也是人才培養(yǎng)的必然要求。[5]
1.案例教學法
在教學過程中,使用實際案例作為教學材料,通過對案例進行分析,引導學生理解掌握專業(yè)知識進而提高技能。教師在授課過程中,為了讓學生直接接觸到實際工程問題,應(yīng)該引入一些具有代表性、有實用價值的案例,結(jié)合實際應(yīng)用講解相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用方式,激發(fā)學生興趣,培養(yǎng)學生自主學習的習慣,激勵學生對問題進行深入的鉆研和思考,最終發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造的秘訣。例如,要求學生應(yīng)用CC2431芯片對溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行設(shè)計,滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計時外形小、集成度高、功耗低、速度快、成本低的要求,并將其作為平時考核。該系統(tǒng)涉及傳感器、微處理器、無線通信、電源、TinyOS操作系統(tǒng)等多個內(nèi)容,學生需要熟悉芯片和路由協(xié)議才能設(shè)計出最終的作品。因此,學生學習課程內(nèi)容時會時刻把學習內(nèi)容和任務(wù)制作聯(lián)系起來,帶著問題聽課,從實現(xiàn)任務(wù)的目標出發(fā)學習課堂知識,取得事半功倍的效果。
2.任務(wù)驅(qū)動式教學法
以具體農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測任務(wù)為教學活動的主線,在問題動機的驅(qū)動下,讓學生積極主動地通過探索和學習,完成既定任務(wù),培養(yǎng)學生解決問題的能力。在實驗教學中,為每個教學單元設(shè)置了一個明確的任務(wù)需要完成,以充分調(diào)動學生的學習積極性,并在完成任務(wù)的整個過程中實現(xiàn)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。教學中要采用適當?shù)姆绞?,給學生以心理上的鼓舞,使學生的思維更加活躍,探索熱情更加高漲。以“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓縮”為例,將該內(nèi)容任務(wù)設(shè)計為溫室多傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)處理,任務(wù)提出后,引導學生對該任務(wù)進行分析討論.教師對學生的討論結(jié)果進行補充、修正,并引導出為實現(xiàn)該任務(wù)所需要的相關(guān)理論知識。通過教師指導、講解的方式為完成該任務(wù),提出一種溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓縮方案,網(wǎng)絡(luò)按輪運行,每輪中利用均值聚類算法將節(jié)點按監(jiān)測數(shù)據(jù)相似性劃分到相同的區(qū)域,每個數(shù)據(jù)相同區(qū)只允許聚類有效性指標值最高的節(jié)點傳輸數(shù)據(jù),其余節(jié)點暫時休眠,以達到壓縮發(fā)送數(shù)據(jù)量、降低能耗的目的。
3.課題教學法
鼓勵學生設(shè)計相關(guān)實驗,深化課堂教學內(nèi)容,積極引導學生參與教師相關(guān)課題的研究,以課題研究的方式培養(yǎng)學生獨立的科研能力,在課題研究的過程中要注重發(fā)揮學生的作用,讓學生參加到調(diào)研、研討、報告的寫作等實際問題當中。積極支持學生自發(fā)性的科研活動,充分發(fā)揮教師的引導作用,為學生創(chuàng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境。
四、結(jié)論
“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程理論性和實踐性強,通過改進課堂教學方法,將抽象概念變得形象生動,豐富了教學手段,提高了教學效果,激發(fā)了學生的學習興趣和熱情,也提高教師對科研工具的應(yīng)用能力;充分發(fā)揮學生的主觀能動性和動手實踐能力,不僅鞏固了所學到的專業(yè)知識,也提高了應(yīng)用能力和科研能力。學生反映良好,教學效果明顯。對于該課程教學方法改革更深層次的研究和探索仍在不斷進行中,今后將繼續(xù)在教學上進行創(chuàng)新改革,以適應(yīng)新時期高等院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。
參考文獻:
[1]王文光,劉士興,謝武軍.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述[J].合肥工業(yè)大學學報:自然科學版,2010,33(9).
[2]趙迎新,徐平平,夏桂斌,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的教學實驗平臺設(shè)計[J].電氣電子教學學報,2008,30(5).
[3]王海波,孫青竹.提高實驗教學質(zhì)量的探索與實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(7).
部分專業(yè)介紹前景概要如下:
1、電氣工程及其自動化,工科領(lǐng)域就業(yè)之王中王專業(yè)。
專業(yè)介紹:本專業(yè)培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理以及計算機應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑復合型高級工程技術(shù)人才。
就業(yè)前景:畢業(yè)后可在電廠、電站、電業(yè)局、電廠、電力科研院所、電力規(guī)劃設(shè)計院、自動化高新技術(shù)公司、各地電力公司、非電力企業(yè)動力部門工作??稍陔娏ο到y(tǒng)自動化、計算機應(yīng)用技術(shù)、農(nóng)業(yè)電氣化與自動化等主要專業(yè)方向深造。
2、機械工程及自動化專業(yè),工科高就業(yè)率的常青樹。
專業(yè)介紹:本專業(yè)培養(yǎng)能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械工程及自動化領(lǐng)域的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和市場營銷等方面工作的寬口徑、通識型高級工程技術(shù)人才。
就業(yè)前景:可在機械、電子、冶金、石油化工、航空航天、兵工等領(lǐng)域的企事業(yè)單位從事生產(chǎn)技術(shù)、研究開發(fā)、工程建設(shè)、行政管理及教育工作等。機械工程及其自動化專業(yè)是集機械、電子、信息技術(shù)為一體的綜合性專業(yè),知識結(jié)構(gòu)先進,適應(yīng)面寬廣,發(fā)展?jié)摿Υ?,是一個發(fā)展迅速、需求巨大的熱門專業(yè)。
3、計算機科學與技術(shù),互聯(lián)網(wǎng)時代的高薪就業(yè)驕子。
該專業(yè)適應(yīng)了當今互聯(lián)網(wǎng)時代的需求,重新走向了就業(yè)率上升道路,據(jù)2016年2月信息時報訊,從廣東省的中山大學專業(yè)就業(yè)上看,計算機類及軟件類摘得頭籌,本科畢業(yè)生轉(zhuǎn)正月收入達到7769元。此外,計算機科學與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程、均遠超畢業(yè)生的平均收入。
專業(yè)介紹:培養(yǎng)能在科研部門、教育單位、企業(yè)、事業(yè)、技術(shù)和行政管理部門等單位從事計算機教學、科學研究和應(yīng)用的計算機科學與技術(shù)學科的高級專門科學技術(shù)人才。