發(fā)布時(shí)間：2023-03-08 15:29:33
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【關(guān)鍵詞】安全儀表系統(tǒng)研究應(yīng)用
中圖分類號(hào)： P634 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言
隨著我國(guó)科學(xué)經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展與進(jìn)步，安全儀表系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)逐漸的被認(rèn)識(shí)、理解和接受，加上全球制造業(yè)向中國(guó)的擴(kuò)張，顯而言之對(duì)安全儀表系統(tǒng)的需求日益增加，時(shí)代的發(fā)展進(jìn)一步表明了安全儀表在工業(yè)中的必要性和重要性。
二．安全儀表系統(tǒng)。
安全儀表系統(tǒng)，Safety instrumentation System，簡(jiǎn)稱SIS；又稱為安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（Safety interlocking System）。主要為工廠控制系統(tǒng)中報(bào)警和聯(lián)鎖部分，對(duì)控制系統(tǒng)中檢測(cè)的結(jié)果實(shí)施報(bào)警動(dòng)作或調(diào)節(jié)或停機(jī)控制，是工廠企業(yè)自動(dòng)控制中的重要組成部分。
安全儀表系統(tǒng)是一種可編程控制系統(tǒng)，它對(duì)生產(chǎn)裝置或設(shè)備可能發(fā)生的危險(xiǎn)采取緊急措施，并對(duì)繼續(xù)惡化的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)，使其進(jìn)入一個(gè)預(yù)定義的安全停車工況，從而使危險(xiǎn)和損失降到最低程度，保證生產(chǎn)·設(shè)備、環(huán)境和人員安全。
安全儀表系統(tǒng)通常應(yīng)用于石油、化工等過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域，但作為一種高度可靠的安全保護(hù)設(shè)施，它在其他行業(yè)也有較多應(yīng)用，包括核電、航空、艦船以及高速鐵路等系統(tǒng)。
根據(jù)IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)，一套完整的安全儀表系統(tǒng)由傳感變送器、邏輯運(yùn)算器和最終執(zhí)行元件構(gòu)成。邏輯運(yùn)算器作為核心部件，負(fù)責(zé)按照設(shè)定的邏輯進(jìn)行控制，在一般具體的SIS產(chǎn)品中，安全儀表系統(tǒng)指的都是其中的邏輯運(yùn)算器。
安全儀表系統(tǒng)遵照安全獨(dú)立原則，獨(dú)立于集散控制系統(tǒng)，并且其安全級(jí)別高于DCS。在正常情況下，ESD系統(tǒng)不需要人為干預(yù)。安全保護(hù)系統(tǒng)凌駕于生產(chǎn)過(guò)程控制之上，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)裝置的安全性。只有當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時(shí)，不需要經(jīng)過(guò)DCS系統(tǒng)，而直接由ESD發(fā)出保護(hù)連鎖信號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)，避免危險(xiǎn)擴(kuò)散而造成巨大損失。人在危險(xiǎn)時(shí)刻的判斷和操作往往是滯后的、不可靠的。當(dāng)操作人員面臨生命危險(xiǎn)時(shí)，要做出快速反應(yīng)，其錯(cuò)誤決策概率高達(dá)99.9％。因此設(shè)置獨(dú)立于控制系統(tǒng)的安全連鎖十分必要。
為了保證生產(chǎn)安全，對(duì)安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要。一是要具有高度的可靠性和可用性；二是要具有實(shí)時(shí)、快速、豐富的邏輯運(yùn)算功能，能使整個(gè)工藝裝置在安全時(shí)間內(nèi)完成一系列開(kāi)車、停車或局部停車的連鎖動(dòng)作，自動(dòng)處理緊急事故等任務(wù)，要做到安全，和停車次數(shù)少，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)損失少。至于安全系統(tǒng)本身硬件的先進(jìn)性、獨(dú)立性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的冗余性、中間環(huán)節(jié)最少、機(jī)械結(jié)構(gòu)和配線合理、適應(yīng)苛刻環(huán)境以及故障安全型(fail to safety)的軟件設(shè)計(jì)等均是安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。除控制部分外，還有現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表和執(zhí)行器也需滿足上述要求。
三．安全儀表系統(tǒng)主要涉及的內(nèi)容。
安全儀表系統(tǒng)主要涉及安全檢測(cè)技術(shù)和控制技術(shù)。
為了獲得工業(yè)危險(xiǎn)源和工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的狀態(tài)信息，則需要將其通過(guò)物理的、化學(xué)的或生物的等多種方法轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的物理量信號(hào)，這就是安全檢測(cè)。它是作業(yè)環(huán)境安全與衛(wèi)生條件、特種設(shè)備安全狀態(tài)、生產(chǎn)過(guò)程超限或危險(xiǎn)狀態(tài)、操作人員不規(guī)范操作等各種不安全因素測(cè)量的總稱。包括安全檢測(cè)儀器儀表和安全檢測(cè)系統(tǒng)。安全檢測(cè)除了涉及常規(guī)的溫度、壓力、流量、液位檢測(cè)外，還有成分組成濃度分析、煙霧檢測(cè)、火光檢測(cè)、噪聲監(jiān)測(cè)、機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)等。工業(yè)裝置的控制，實(shí)際上就是生產(chǎn)過(guò)程安全的控制。安全控制技術(shù)水平?jīng)Q定了工業(yè)裝置的安全運(yùn)行水平。工業(yè)過(guò)程安全控制通常簡(jiǎn)稱為安全監(jiān)控，具有安全檢測(cè)和控制的雙重綜合能力。其控制方法一般包括過(guò)程控制、應(yīng)急控制和綜合安全控制系統(tǒng)。在比較完善的過(guò)程控制設(shè)計(jì)中，一般都要考慮工業(yè)參數(shù)的超限或異常、主輔設(shè)備異常甚至自動(dòng)裝置異常報(bào)警，危險(xiǎn)因素檢測(cè)，以及電力、熱力、開(kāi)停工等自動(dòng)保護(hù)、應(yīng)急處理、緊急停車等連鎖、聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。但只是基本的初級(jí)的表層的；
第二層次則是具有安全防范性質(zhì)的應(yīng)急控制技術(shù)。將安全監(jiān)側(cè)與應(yīng)急控制結(jié)合在一體的儀器儀表或系統(tǒng)則稱為安全監(jiān)控儀器儀表或安全監(jiān)控系統(tǒng)；
第三層次則是動(dòng)態(tài)過(guò)程控制與安全監(jiān)控功能為一體的綜合安全控制系統(tǒng)。包括過(guò)程控制、安全狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)仿真、應(yīng)急控制、自診斷以及專家決策等。
四．安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用情況。
自前面臨的最大問(wèn)題是在貫徹IEC61508/IEC615ll 標(biāo)準(zhǔn)的要求下，如何應(yīng)用SIS產(chǎn)品。IEC61508/IEC615II 中有一個(gè)生命周期模型。在這個(gè)生命周期模型中。如何確認(rèn)防護(hù)對(duì)象和需要的安全功能，以及要達(dá)到怎樣的安全等級(jí)等問(wèn)題，需要一套專業(yè)的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)分析方法來(lái)解決。只有經(jīng)過(guò)這個(gè)分析研究，得出的安全要求才能更加貼近實(shí)際需要。其實(shí)以往的工作中也形成了很多規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，這些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)多是基于現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，形成的“慣例”做法。SIS工程中雖然采用的是最基本的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)分析，但是這種基于“過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)”確定SIS有效性和可靠性的方法，較之傳統(tǒng)的單憑經(jīng)驗(yàn)的做法，可有效避免SIS設(shè)計(jì)的過(guò)分保守或不足，合理地控制工程成本。
IEC61508/IEC615ll標(biāo)準(zhǔn)是以安全生命周期為架構(gòu)的。SIS的整個(gè)安全生命周期可分為分析、工程實(shí)施及操作維護(hù)三個(gè)階段。在分析階段，要辨識(shí)工藝過(guò)程的潛在危險(xiǎn)，并對(duì)其后果和可能性進(jìn)行分析，以便確定過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)及必要的風(fēng)險(xiǎn)降低要求。工程實(shí)施階段主要完成SIS的工程設(shè)計(jì)、儀表選型，安全邏輯控制器的硬件配置、軟件組態(tài)以及系統(tǒng)集成，完成操作和維護(hù)人員的培訓(xùn)，完成SIS的安裝和調(diào)試，以及SIS的安全驗(yàn)證。操作維護(hù)階段在整個(gè)安全生命周期中時(shí)間區(qū)間最長(zhǎng)，包括操作和維護(hù)、修改，和SIS的停用。
目前，歐洲、中東、非洲是最安全系統(tǒng)最大的市場(chǎng)，其次是亞洲和北美，北美市場(chǎng)正在縮小，而中國(guó)和印度的市場(chǎng)在迅速膨脹。大多數(shù)亞洲國(guó)家市場(chǎng)都?xì)W洲市場(chǎng)增長(zhǎng)快。
在SIS設(shè)計(jì)選型后，要根據(jù)可靠性數(shù)據(jù)和操作模式，對(duì)安全儀表功能的危險(xiǎn)失效概率或危險(xiǎn)失效頻率進(jìn)行計(jì)算，評(píng)定是否滿足目標(biāo)功能安全要求。這是保證必要的風(fēng)險(xiǎn)降低的重要環(huán)節(jié)。同時(shí)，在SIS運(yùn)行后，日常維護(hù)、修改管理、周期性檢驗(yàn)測(cè)試、功能安全審計(jì)等也是功能安全的核心工作。
五．結(jié)束語(yǔ)
如何在企業(yè)內(nèi)部建立一種安全文化，這一點(diǎn)非常重要。在我國(guó)，功能安全還只是一個(gè)名詞概念，盡管在工業(yè)控制領(lǐng)域有一定的推廣，但是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電氣儀表產(chǎn)品獲得功能安全認(rèn)證的還很少，尤其是作為安全儀表系統(tǒng)核心部件的邏輯運(yùn)算器，目前尚無(wú)產(chǎn)品獲得認(rèn)證，這極不利于我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家戰(zhàn)略安全。建立功能安全管理體系的目的是明確整體的、E/E/PES的和軟件的安全生命周期所有階段的管理和技術(shù)活動(dòng);確定人員、部門、組織在各階段活動(dòng)中的角色和所肩負(fù)的責(zé)任。管理體系的建立可保障滿足安全儀表系統(tǒng)所要求的安全完整性。也可以適當(dāng)?shù)木帉懮芷诟麟A段相關(guān)文檔，這樣可以提供安全儀表系統(tǒng)在各個(gè)階段所必須的信息。只有將安全問(wèn)題落實(shí)，才能更好的促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展以及我國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略安全。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：教學(xué)；演講；設(shè)計(jì)；辯論；實(shí)物制作
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）13-0079-02
《人機(jī)工程與造型設(shè)計(jì)》是一門介紹人機(jī)工程學(xué)的基本理論和造型設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)的課程，也是一門將技術(shù)與藝術(shù)緊密結(jié)合的課程[1]。人機(jī)工程與造型設(shè)計(jì)是作為一種新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)觀和方法論而興起和存在的，是探討如何應(yīng)用各種先進(jìn)技術(shù)，達(dá)到產(chǎn)品科學(xué)與藝術(shù)的高度統(tǒng)一，它不同于傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)，也不同于一般的藝術(shù)設(shè)計(jì)，而具有多學(xué)科相互滲透、交融的特點(diǎn)
人機(jī)工程與造型設(shè)計(jì)是一門多學(xué)科綜合的邊緣學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)研究的主要內(nèi)容就是“人―機(jī)―環(huán)境”系統(tǒng)，人機(jī)工程學(xué)既研究人、機(jī)、環(huán)境每個(gè)子系統(tǒng)的屬性，又研究人機(jī)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其屬性。力求達(dá)到“人”盡其力，“機(jī)”盡其用，“環(huán)境”盡其美，使整個(gè)系統(tǒng)安全、高效，且對(duì)人有較高的舒適度和生命保障功能，最終達(dá)到系統(tǒng)綜合使用效能最高[2]。造型設(shè)計(jì)主要以各種產(chǎn)品為表現(xiàn)對(duì)象，在滿足產(chǎn)品物質(zhì)功能的前提下，用藝術(shù)手段創(chuàng)造出實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的產(chǎn)品，造型設(shè)計(jì)必須滿足實(shí)用要求的物質(zhì)功能和審美要求的精神功能兩方面的要求[3]。人機(jī)工程與造型設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)生理學(xué)和心理學(xué)基礎(chǔ)、人體測(cè)量學(xué)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)的美學(xué)基礎(chǔ)、形態(tài)設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)等豐富的內(nèi)容，通過(guò)人機(jī)工程與造型設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生了解人機(jī)工程與造型設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)原理與方法，提高設(shè)計(jì)素養(yǎng)。本課程的特點(diǎn)是基本理論知識(shí)點(diǎn)涉及面廣、分布較散，內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)較少，學(xué)生容易看懂，深入理解則有難度。如采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，則不易引起學(xué)生的興趣，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動(dòng)手能力。而應(yīng)采取靈活的教學(xué)方式，對(duì)教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行改革。已有學(xué)者在相應(yīng)的教學(xué)方法改革上進(jìn)行了有益嘗試。作者在教學(xué)中把相關(guān)知識(shí)和理論與實(shí)際情況相結(jié)合，將老師為主變?yōu)閹熒⒅氐慕虒W(xué)方式，把學(xué)生的創(chuàng)造性、主觀能動(dòng)性和好勝心結(jié)合到教學(xué)中，發(fā)揮學(xué)生的積極性，旨在加深學(xué)生的理解，開(kāi)闊思路，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
一、論文演講
設(shè)計(jì)生理學(xué)與心理學(xué)基礎(chǔ)這一章包括人的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、人對(duì)信息的處理、人的感覺(jué)和知覺(jué)特性、視覺(jué)功能與特征、聽(tīng)覺(jué)機(jī)能與特征、心理因素等內(nèi)容，這些內(nèi)容里的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人對(duì)信息的處理、記憶、遺忘等內(nèi)容與我們的日常學(xué)習(xí)有較大關(guān)系，對(duì)指導(dǎo)如何正確進(jìn)行學(xué)習(xí)有重大作用。在進(jìn)行生理學(xué)與心理學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)時(shí)，布置學(xué)生撰寫“根據(jù)生理學(xué)與心理學(xué)知識(shí)談如何學(xué)習(xí)”的小論文，要求學(xué)生們根據(jù)學(xué)到的生理學(xué)和心理學(xué)知識(shí)談如何學(xué)習(xí)得快，如何記得牢，如何提高效率，用所學(xué)知識(shí)指導(dǎo)日常學(xué)習(xí)。很多同學(xué)在教材知識(shí)的基礎(chǔ)上又查閱大量資料，并結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真撰寫論文，分別從身體健康、記憶、復(fù)習(xí)、遺忘等不同方面對(duì)學(xué)習(xí)的作用和影響進(jìn)行了論述，談了各種不同學(xué)科的正確的學(xué)習(xí)方法。老師把其中有特色的論文挑選出來(lái)，讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行交流演講，各自介紹自己的好的學(xué)習(xí)方法和建議，每位同學(xué)演講結(jié)束后，由下面的學(xué)生提問(wèn)，演講者解答。課堂上氣氛熱烈，一些平時(shí)上課總是坐在教室后排聽(tīng)講的同學(xué)也大膽地演說(shuō)，并能恰當(dāng)?shù)鼗卮鹌渌瑢W(xué)提出的問(wèn)題，教學(xué)效果較好。課后有的同學(xué)說(shuō)以前只知道認(rèn)真學(xué)習(xí)、努力學(xué)習(xí)，對(duì)如何正確地學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)的方法與技巧等知之甚少，通過(guò)知識(shí)學(xué)習(xí)和論文演講獲益非淺。通過(guò)讓學(xué)生演講和相互提問(wèn)，鍛煉了學(xué)生的自我表現(xiàn)能力和演說(shuō)口語(yǔ)表達(dá)能力，加深了對(duì)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解。
二、設(shè)計(jì)儀表
儀表是顯示裝置中使用最多的一類視覺(jué)顯示器，儀表的大小、顏色、刻度、指針、外形等對(duì)儀表的正常發(fā)揮作用有重要的影響，根據(jù)不同的使用人群和不同的使用環(huán)境，設(shè)計(jì)相應(yīng)的儀表，在講解儀表設(shè)計(jì)的基本原理后，必須讓學(xué)生實(shí)際設(shè)計(jì)，以便把理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)，每個(gè)學(xué)生根據(jù)自己的體會(huì)、生活經(jīng)歷等設(shè)計(jì)不同風(fēng)格、式樣的儀表，在設(shè)計(jì)完儀表后，組織學(xué)生交流，每人介紹自己設(shè)計(jì)的思路、意義、作用和使用環(huán)境等。通過(guò)交流，同學(xué)開(kāi)闊了設(shè)計(jì)思路，加深了對(duì)儀表作用原理的理解，之后再進(jìn)行第二輪儀表設(shè)計(jì)，大家對(duì)儀表的設(shè)計(jì)有深刻的理解和印象。儀表是大家經(jīng)常見(jiàn)到的一種常用的設(shè)備，看似簡(jiǎn)單，但真正開(kāi)始設(shè)計(jì)，才能發(fā)現(xiàn)其中需要解決的各種尺寸關(guān)系、顏色配比問(wèn)題，通過(guò)兩輪設(shè)計(jì)學(xué)生在繪圖、配色、比例關(guān)系、美學(xué)素養(yǎng)等方面有提高，體會(huì)出儀表設(shè)計(jì)中的奧妙。
三、正反方辯論
在工業(yè)造型設(shè)計(jì)的美學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)時(shí)，涉及比例與尺度、對(duì)稱與均衡、穩(wěn)定與輕巧、節(jié)奏與韻律、統(tǒng)一與變化、主從與重點(diǎn)、調(diào)和與對(duì)比、過(guò)渡與呼應(yīng)、比擬與聯(lián)想、單純與和諧等十個(gè)既對(duì)立又統(tǒng)一的概念，這些概念有的每一對(duì)概念既相互關(guān)聯(lián)近似，又有很大差異，短時(shí)間理解和記憶有一定難度，為此每一對(duì)概念請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)結(jié)合自己的經(jīng)歷和體會(huì)，談其中一個(gè)概念的優(yōu)點(diǎn)、用途等，相互辯論，如兩個(gè)同學(xué)辯論調(diào)和與對(duì)比，一個(gè)同學(xué)認(rèn)為設(shè)計(jì)中應(yīng)多采用調(diào)和的表現(xiàn)方法，另一個(gè)則認(rèn)為在設(shè)計(jì)中采用對(duì)比的方法能帶來(lái)視覺(jué)沖擊，給人留下深刻印象，經(jīng)過(guò)這樣的熱烈辯論，大家對(duì)這些概念理解深刻、記憶牢固。在課堂上辯論讓學(xué)生在相互爭(zhēng)論中及時(shí)找出辯論對(duì)方論點(diǎn)中的漏洞和邏輯錯(cuò)誤，把自己的觀點(diǎn)有條理地展現(xiàn)給大家，提高了思維敏捷能力和邏輯分析判斷能力。
四、實(shí)物制作
構(gòu)成是形態(tài)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，構(gòu)成包括平面構(gòu)成、立體構(gòu)成和色彩構(gòu)成。構(gòu)成是研究物質(zhì)世界形態(tài)要素及其組合規(guī)律的科學(xué)。它不以客觀物象為模特進(jìn)行寫生，而是從造型要素入手，把客觀物象分解為點(diǎn)、線、面、體，然后按照一定的秩序重新組合，構(gòu)成一新的形態(tài)。構(gòu)成與設(shè)計(jì)是有區(qū)別的。構(gòu)成研究的內(nèi)容是涉及各個(gè)藝術(shù)門類之間的、相互關(guān)聯(lián)的形態(tài)因素，從整個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中抽取出來(lái)，專門研究它的視覺(jué)效果和造型特點(diǎn)，從而做到科學(xué)、系統(tǒng)、全面地掌握形態(tài)。構(gòu)成能為設(shè)計(jì)提供廣泛的發(fā)展基礎(chǔ)。構(gòu)成的構(gòu)思不完全依賴于設(shè)計(jì)師的靈感，而是把靈感和嚴(yán)密的邏輯思維結(jié)合起來(lái)，通過(guò)邏輯推理，并結(jié)合美學(xué)、工藝、材料等因素，確定最后方案。構(gòu)成是包括技術(shù)、材料在內(nèi)的綜合訓(xùn)練。在構(gòu)成過(guò)程中須結(jié)合技術(shù)和材料考慮造型的可能性。因此，作為設(shè)計(jì)師來(lái)講，不僅要掌握造型規(guī)律，且要了解或掌握技術(shù)、材料等方面的知識(shí)和技能。構(gòu)成的特點(diǎn)和技能必須通過(guò)實(shí)際的設(shè)計(jì)和制作才能深刻理解和掌握。布置學(xué)生制作實(shí)物，學(xué)生利用一切可以利用的材料，如紙張、木板、一次性筷子、易拉罐和礦泉水瓶等進(jìn)行構(gòu)成制作，包括平面的、立體的，所有的制作帶到教室展示交流，并評(píng)選最佳作品，取得較好的效果。通過(guò)實(shí)物制作，動(dòng)手能力得到鍛煉，制作的作品形態(tài)各異，豐富多彩。
通過(guò)對(duì)《人機(jī)工程與造型設(shè)計(jì)》教學(xué)方式的改革，改變了老師講、學(xué)生聽(tīng)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用學(xué)生演講、設(shè)計(jì)、辯論、實(shí)物制作等教學(xué)方法，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握有較大的提高，表達(dá)能力、邏輯分析能力、思維敏捷水平、動(dòng)手能力得到加強(qiáng)提高，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力，取得較好的教學(xué)效果。
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[作者簡(jiǎn)介]劉曉紅（1989—），女，山東日照人，會(huì)計(jì)碩士在讀。研究方向：審計(jì)理論與實(shí)務(wù)。
附1：《對(duì)以用戶體驗(yàn)為導(dǎo)向的智能手機(jī)應(yīng)用軟件界面設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)探討》
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附2：《智能手機(jī)中傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用》
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附5：《智能手機(jī)SD卡數(shù)據(jù)恢復(fù)初探》
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測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)課程
主要課程:精密機(jī)械與儀器設(shè)計(jì)、精密機(jī)械制造工程、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用、控制工程基礎(chǔ)、信號(hào)分析與處理、精密測(cè)控與系統(tǒng)等。
主干學(xué)科：光學(xué)工程、儀器科學(xué)與技術(shù)。
主要實(shí)踐性環(huán)節(jié)：包括軍訓(xùn)、金工、電工、電子實(shí)習(xí)，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)，社會(huì)實(shí)踐，課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等。
測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)就業(yè)方向
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門從事測(cè)量與控制領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理等方面的工作。
從事行業(yè)：
畢業(yè)后主要在儀器、電子技術(shù)、新能源等行業(yè)工作，大致如下：
1、儀器儀表/工業(yè)自動(dòng)化;
2、電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
3、新能源;
4、計(jì)算機(jī)軟件;
5、機(jī)械/設(shè)備/重工;
6、石油/化工/礦產(chǎn)/地質(zhì);
7、其他行業(yè);
8、環(huán)保。
從事崗位：
畢業(yè)后主要從事儀表工程、硬件工程、電氣工程等工作，大致如下：
1、儀表工程師;
2、硬件工程師;
3、銷售工程師;
4、電氣工程師;
5、嵌入式軟件工程師;
6、區(qū)域銷售經(jīng)理;
7、技術(shù)支持工程師;
8、測(cè)試工程師。
關(guān)鍵詞：溫度，熱電阻，端面，Pt100
中圖分類號(hào)：TM241文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)試驗(yàn)中最普通、最重要的熱工參數(shù)之一。物理的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫度有關(guān)，許多生產(chǎn)過(guò)程均是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。因此，溫度的測(cè)量是保證生產(chǎn)正常進(jìn)行、確保產(chǎn)品、質(zhì)量和安全生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。溫度不能直接加以測(cè)量，只能借助于冷熱不同的物體之間的熱交換，以及物體的某些物理性質(zhì)隨冷熱程度不同而變化的特性，來(lái)進(jìn)行間接測(cè)量。利用熱平衡原理，我們可以選擇某一物體同被測(cè)物體相接觸來(lái)測(cè)量它的溫度，當(dāng)兩者達(dá)到熱平衡狀態(tài)，選擇物體與被測(cè)物體的溫度相同，通過(guò)對(duì)選擇物體的物理量的測(cè)量，便可得到被測(cè)物體的溫度數(shù)值。其中，熱電阻溫度計(jì)是不可缺少儀表元器件之一。今天，我就談一談我對(duì)熱電阻溫度計(jì)的認(rèn)識(shí)。
首先我們說(shuō)一說(shuō)熱電阻的測(cè)溫原理、特點(diǎn)：熱電阻是中低溫區(qū)的一種測(cè)溫元件。熱電阻利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的。熱電阻的受熱部分（感溫元件）是用細(xì)金屬絲均勻的纏繞在絕緣材料制成的骨架上，當(dāng)被測(cè)介質(zhì)中有溫度梯度存在時(shí)，所測(cè)得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度。它的主要特點(diǎn)是測(cè)溫精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度最高。
熱電阻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：熱電阻通常和顯示儀表、記錄儀表和變送器配套使用。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中從―200至+600范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)及固體表面的溫度。
（1）WZ系列裝配熱電阻：通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成，具有測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)用中以Pt100鉑熱電阻運(yùn)用最為廣泛。
（2）WZPK系列鎧裝鉑熱電阻：鎧裝熱電阻是由感溫元件、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它有下列優(yōu)點(diǎn)：體形細(xì)長(zhǎng)，熱響應(yīng)時(shí)間快，抗振動(dòng)，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在的本鋼馬耳嶺球團(tuán)廠采用的就是這種熱電阻。
（3）防爆型熱電阻：隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把接線盒內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引起爆炸。大多使用在化工產(chǎn)業(yè)中。
（4）端面熱電阻：端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲纏繞制成，緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量表面溫度。
電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度監(jiān)測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻測(cè)溫原理及材料，熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。其次，我們談一下熱電阻溫度計(jì)的日常維護(hù)。我們單單從以上大篇幅的介紹不難看出，熱電阻溫度計(jì)在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天得到了較理想的運(yùn)用。
機(jī)械工程專業(yè)主要課程
主要課程：主干學(xué)科：力學(xué)、機(jī)械工程主要課程：工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程熱力學(xué)、現(xiàn)代控制理論、材料加工工藝與設(shè)備、測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)系列課程、經(jīng)營(yíng)與管理、電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)理論課程。
主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：包括軍訓(xùn)、金工、電工、電子實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等，一般應(yīng)安排40周以上。
主干學(xué)科：力學(xué)、機(jī)械工程。
機(jī)械工程專業(yè)就業(yè)方向
國(guó)家有關(guān)部門、科研院所、高等院校、企業(yè)、高新技術(shù)公司應(yīng)用CAD及分析軟件從事各種機(jī)電產(chǎn)品及機(jī)電自動(dòng)控制系統(tǒng)及設(shè)備的研究、設(shè)計(jì)、制造，如：進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人、微機(jī)電系統(tǒng)、智能裝置等高新技術(shù)產(chǎn)品與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)與研究工作。
從事行業(yè)：
畢業(yè)后主要在機(jī)械、儀器儀表、新能源等行業(yè)工作，大致如下：
1、機(jī)械/設(shè)備/重工;
2、儀器儀表/工業(yè)自動(dòng)化;
3、新能源;
4、電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
5、汽車及零配件;
6、其他行業(yè);
7、計(jì)算機(jī)軟件;
8、原材料和加工。
從事崗位：
畢業(yè)后主要從事機(jī)械工程師、高級(jí)機(jī)械工程師、結(jié)構(gòu)工程師等工作，大致如下：
1、機(jī)械工程師;
2、高級(jí)機(jī)械工程師;
3、結(jié)構(gòu)工程師;
4、自動(dòng)化機(jī)械工程師;
5、電氣工程師;
6、機(jī)械設(shè)計(jì)工程師;
7、助理機(jī)械工程師;
8、模具工程師。
機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
【關(guān)鍵詞】壓力變送器 測(cè)量誤差 準(zhǔn)確性
1 壓力變送器的簡(jiǎn)介及其概念
1.1 壓力變送器的簡(jiǎn)介
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平有了很大的提高，壓力變送器的使用逐步推廣開(kāi)來(lái)。壓力變送器主要用于測(cè)量和控制工業(yè)過(guò)程壓力參數(shù)和流量，其顯示數(shù)值的準(zhǔn)確情況對(duì)生產(chǎn)安全、貿(mào)易結(jié)算和質(zhì)量控制具有重要的意義。
1.2 壓力變送器的概念
壓力變送器是一種傳感器受壓后并將壓力變化量按一定比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出電信號(hào)的儀表。將變送器輸出的電信號(hào)傳輸?shù)街行目刂剖抑?，并進(jìn)行壓力指示、記錄或控制處理，最終在計(jì)算機(jī)上顯示出壓力。
2 壓力變送器測(cè)量方法及檢定結(jié)果處理2.1 壓力變送器測(cè)量方法
根據(jù)國(guó)家檢定規(guī)程JJG882―1994《壓力變送器檢定規(guī)程》，進(jìn)行壓力變送器的檢定。在測(cè)量之前，應(yīng)根據(jù)被檢儀器的量程不同，對(duì)壓力變送器進(jìn)行檢定，壓力標(biāo)準(zhǔn)器可采用相應(yīng)范圍的二等活塞壓力計(jì)，被檢器的供電電源及輸出信號(hào)檢測(cè)儀器可采用恒流電源和6位半高性能數(shù)字萬(wàn)用表。然后，安裝和連接上述儀器，對(duì)檢定系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間應(yīng)不少于十五分鐘，而后對(duì)被檢器連續(xù)預(yù)加測(cè)量上限（或下限）三次。若壓力變送器為0.2級(jí)，應(yīng)在測(cè)量范圍內(nèi)，均勻合理地選取至少六個(gè)檢定點(diǎn)（包括零點(diǎn)），并對(duì)其連續(xù)進(jìn)行三次檢定，最后根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)和規(guī)程要求評(píng)定被檢器的誤差。
2.2 檢定結(jié)果處理
應(yīng)使基本誤差（若有3個(gè)測(cè)量循環(huán)時(shí)，則應(yīng)取最大誤差值）、回程誤差以及影響量引起的輸出下限值、量程變化符合規(guī)程中各自允許誤差的要求，用絕對(duì)誤差方式表示允許誤差時(shí)，可按下列公式計(jì)算：
=±Am c% （式1）
式中：
――絕對(duì)誤差方式表示的允許誤差；
Am――變送器規(guī)定的輸出量程；
C ――規(guī)定的允許誤差指數(shù)。
對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢定，首先要用公式計(jì)算，然后需對(duì)其進(jìn)行修約，應(yīng)使修約所引起的舍入誤差小于變送器允許誤差的1/20。下面是修約的進(jìn)舍規(guī)則：當(dāng)擬舍棄數(shù)字最左一位小于5時(shí)，就予以舍去；當(dāng)大于5時(shí)（包括等于5而其后尚有非零的數(shù)）則進(jìn)1，也就是保留的未位數(shù)加1；當(dāng)擬舍數(shù)字最左一位為5，且其后無(wú)數(shù)字或皆為0時(shí)，所保留的未位為奇數(shù)，則進(jìn)1，為偶數(shù)，則舍棄，檢定結(jié)果的判定應(yīng)以修約后的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
若壓力變送器經(jīng)檢定合格，則出具檢定證書(shū)；若不合格的，也應(yīng)出具相應(yīng)檢定結(jié)果通知書(shū)，并列出不合格項(xiàng)目。
3 儀表問(wèn)題及其調(diào)校的基本步驟
3.1 儀表坑出現(xiàn)的基本問(wèn)題
（1）儀表的測(cè)量范圍、上下限及量程不準(zhǔn)確；
（2）儀表的誤差與精確度不夠；
（3）儀表的靈敏度、線性度、回差及分辨率不符合標(biāo)準(zhǔn)；
（4）示值的修正值及修正系數(shù)選擇不合理
3.2 儀表調(diào)校的基本步驟
（1）檢查儀表外觀的完整程度，銘牌、型號(hào)、規(guī)格、部件、插件、端子、接頭、固定附件等齊全與否；
（2）檢查電氣線路絕緣情況并使其符合要求；
（3）檢查儀表受壓部件的密封性的良好程度；
（4）根據(jù)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、調(diào)校規(guī)范的要求全面檢查和調(diào)校儀表的零點(diǎn)、量程、誤差等性能。
4 壓力變送器出現(xiàn)誤差的原因及其解決方法4.1 壓力變送器出現(xiàn)誤差的原因
壓力變送器的準(zhǔn)確度及性能對(duì)流量計(jì)的計(jì)量結(jié)果影響非常大。在實(shí)際工作中，由于沒(méi)有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓力變送器的選型、安裝和使用中的維護(hù)保養(yǎng)，以致經(jīng)常發(fā)生流量計(jì)產(chǎn)生計(jì)量附加誤差的情況。
（1）沒(méi)有正確選擇壓力變送器的準(zhǔn)確度等級(jí)和量程范圍，沒(méi)有按照GB/T18603-2001《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》要求進(jìn)行選型，造成“小馬拉大車或大馬拉小車”現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而導(dǎo)致了計(jì)量附加誤差。
（2）壓力變送器的零位偏高（或低），造成靜、差壓值偏大（或小），使計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏大（或小）。
（3）壓力變送器的三閥發(fā)生組漏氣或堵塞的情況。高壓閥漏氣，將會(huì)造成計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏?。坏蛪洪y漏氣將會(huì)造成計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏大；平衡閥內(nèi)漏將會(huì)造成計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏小。
4.2 壓力變送器出現(xiàn)誤差的解決方法
結(jié)合實(shí)情況，我們得出了下列解決壓力變送器測(cè)量誤差的方法：
第一，導(dǎo)壓管不宜太長(zhǎng)；
第二，當(dāng)測(cè)量液體或蒸汽時(shí)，導(dǎo)壓管向上流連接到工藝管道，其斜度應(yīng)在1/12以上（包括1/12）；
第三，對(duì)于氣體測(cè)量時(shí)，導(dǎo)壓管向下連接到工藝管道，其斜度應(yīng)大于或等于1/12；
第四，要避免液體導(dǎo)壓管道的布設(shè)中間出現(xiàn)高點(diǎn)，氣體導(dǎo)壓管的布設(shè)中間出現(xiàn)低點(diǎn)；
第五，應(yīng)使兩導(dǎo)壓管之間的溫度保持相同；
第六，導(dǎo)壓管的口徑應(yīng)足夠大，以避免磨擦影響；
第七，應(yīng)使充滿液體的導(dǎo)壓管中無(wú)氣體存在；
第八，當(dāng)使用隔離液時(shí)，兩邊導(dǎo)壓管的液體必須相同；
第九，采用潔凈劑時(shí)，應(yīng)使?jié)崈魟┻B接處靠近工藝管道取壓口，潔凈劑所經(jīng)過(guò)的管路，其長(zhǎng)度和口徑應(yīng)相同，應(yīng)潔凈劑不通過(guò)變送器。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，我們已對(duì)壓力變送器測(cè)量誤差的產(chǎn)生原因列了出來(lái)，這就相當(dāng)于找準(zhǔn)了病因，接下來(lái)，我們所要做的是對(duì)癥下藥了，這不僅有助于對(duì)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的把握，而且進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，為計(jì)量工作質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在工作中，我們要根據(jù)自己遇到的特殊情況而具體分析，因?yàn)樯鲜鲈虿豢赡芏紩?huì)出現(xiàn)在我們的實(shí)際工作中。筆者建議，在工作中應(yīng)關(guān)注一些細(xì)節(jié)性的問(wèn)題，注重實(shí)踐，仔細(xì)觀察，這樣才會(huì)更好的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。
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關(guān)鍵詞：測(cè)試技術(shù)；工程教育；實(shí)踐；主線；課程建設(shè)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）40-0217-04
一、引言
為了適應(yīng)新世紀(jì)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，近年來(lái)工程教育與工程師職業(yè)改革受到越來(lái)越多的關(guān)注[1-3]?，F(xiàn)代教育理念不僅重視知識(shí)內(nèi)容的傳授和教育投入，更重視能力和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)[4-6]。2013年，中國(guó)加入華盛頓協(xié)議是我國(guó)工程教育發(fā)展的重要里程碑，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)我國(guó)工程師國(guó)際交流和職業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。同時(shí)，如何貫徹“以結(jié)果為導(dǎo)向、以專業(yè)教育目標(biāo)為導(dǎo)向”的教學(xué)理念，也給高等學(xué)校工程專業(yè)教學(xué)改革、課程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育國(guó)際認(rèn)證，提出了新的挑戰(zhàn)[7-9]。
雖然只有400多萬(wàn)人，但是新西蘭是一個(gè)高度國(guó)際化的國(guó)家，不僅體現(xiàn)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和商業(yè)模式上，還表現(xiàn)在發(fā)達(dá)的高等教育體系中。新西蘭是華盛頓協(xié)議組織首批成員國(guó)之一，奧克蘭大學(xué)（University of Auckland）、奧塔哥大學(xué)（University of Otago）、坎特伯雷大學(xué)（University of Canterbury）和梅西大學(xué)（Messay University）等都有很好的國(guó)際聲譽(yù)，國(guó)際留學(xué)生的比例較高?？蔡夭├状髮W(xué)機(jī)械工程系被認(rèn)為是世界上最好的工程系之一，優(yōu)異的學(xué)術(shù)與工程技術(shù)水平在國(guó)際上享有盛譽(yù)。該校工程教育體系、課程教學(xué)組織和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和連續(xù)性，一些較成熟的教育理念和組織方法值得我們借鑒和學(xué)習(xí)[10-13]。
本文結(jié)合測(cè)試技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容和方法，分析了坎特伯雷大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)（簡(jiǎn)稱坎大機(jī)械）和吉林大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師實(shí)驗(yàn)班（簡(jiǎn)稱吉大農(nóng)機(jī)）在課程內(nèi)容設(shè)置、實(shí)踐組織模式和學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)方面的特點(diǎn)，總結(jié)了坎大工程專業(yè)課程教學(xué)的特色和經(jīng)驗(yàn)，旨在探討我國(guó)機(jī)械類專業(yè)測(cè)試課程教育的發(fā)展方向和改革途徑。
二、課程定位
坎特伯雷大學(xué)本科教學(xué)分為兩個(gè)階段：第1學(xué)年叫過(guò)渡學(xué)年（Intermediate Year），后3年是職業(yè)教育學(xué)年，分別叫第1、第2和第3職業(yè)學(xué)年。與奧克蘭大學(xué)（University of Auckland）、梅西大學(xué)（Massey University）等新西蘭大學(xué)一樣，坎特伯雷大學(xué)一般每學(xué)年設(shè)8門課（共修120學(xué)分），每門課15學(xué)分，學(xué)生一般每學(xué)期修60學(xué)分。近年來(lái)，各學(xué)校學(xué)分結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)逐漸統(tǒng)一，便于學(xué)生跨學(xué)校交流。在最后一個(gè)學(xué)年（Third Professional year）包括3門必修課和4門選修課。必修課包括畢業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程管理與機(jī)械工程管理專業(yè)實(shí)踐。畢業(yè)設(shè)計(jì)覆蓋兩個(gè)學(xué)期，占30學(xué)分。選修課包括學(xué)科模塊（一般2～3門課）課程和自由選擇課程。學(xué)科模塊課程一般要求成組選擇，自由選擇課程可以在任何一個(gè)學(xué)科模塊課程中選修。測(cè)試課程、控制和機(jī)器人學(xué)屬于機(jī)械工程專業(yè)控制與自動(dòng)化模塊。
吉林大學(xué)工科本科專業(yè)學(xué)制也是4年，課程結(jié)構(gòu)包括3部分：普通教育課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。一般第1學(xué)年是普通教育課，第2學(xué)年是專業(yè)基礎(chǔ)課，第3、4學(xué)年包括部分專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。4年總學(xué)分為200學(xué)分左右，其中包括140～150學(xué)分的理論課和40～50學(xué)分左右的實(shí)踐課程。平均每學(xué)年修學(xué)約50學(xué)分，每學(xué)期5～8門理論課，必修課一般2～3學(xué)分，選修課一般1～2學(xué)分。測(cè)試課是第3學(xué)年學(xué)習(xí)的必修課，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課。
三、課程教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容
坎大機(jī)械和吉大農(nóng)機(jī)專業(yè)具有共同的學(xué)科背景，測(cè)試課程的基本目標(biāo)均為通過(guò)測(cè)試技術(shù)基本理論加深和擴(kuò)展機(jī)械工程學(xué)科教育?？蔡夭状髮W(xué)機(jī)械專業(yè)測(cè)試課程名稱為“傳感器與測(cè)試儀表（Instrumentation and Sensors）”，吉大農(nóng)機(jī)專業(yè)測(cè)試課程為“測(cè)試與傳感技術(shù)（Sensors and Measurement Technology）”。從課程設(shè)置可以反映出兩個(gè)學(xué)校課程教學(xué)的不同特色，也體現(xiàn)出了教學(xué)理念的差異。
（一）課程目標(biāo)
“傳感器與測(cè)試儀表”課程的“儀表化”體現(xiàn)了測(cè)試技術(shù)的工業(yè)性和實(shí)踐性，教學(xué)內(nèi)容中包含了較多的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。該課程包括36學(xué)時(shí)理論學(xué)習(xí)和不少于36學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，還有復(fù)習(xí)和作業(yè)。另外，還有一項(xiàng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)競(jìng)賽需要小組成員合作完成，每人工作12小時(shí)以上。修本課程的研究生還要按照學(xué)術(shù)論文格式寫測(cè)試研究報(bào)告。理論課以外的自主學(xué)習(xí)（包括設(shè)計(jì)報(bào)告）和小組合作實(shí)踐環(huán)節(jié)占整個(gè)學(xué)習(xí)進(jìn)程的50%左右。據(jù)了解，除考試復(fù)習(xí)時(shí)間外，一般在坎大修1學(xué)分需要學(xué)生10小時(shí)的工作量，包括理論課學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和完成作業(yè)、答疑、考試復(fù)習(xí)。
吉林大學(xué)“測(cè)試與傳感技術(shù)（Sensors and Measurement Technology）”課程主要圍繞測(cè)試系統(tǒng)學(xué)習(xí)測(cè)試技術(shù)的基本原理、系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)特性、測(cè)試方法和常用工程測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用、調(diào)試和設(shè)計(jì)方法?！皽y(cè)試與傳感技術(shù)”課程設(shè)置40課內(nèi)學(xué)時(shí)，包括30學(xué)時(shí)理論學(xué)習(xí)、10學(xué)時(shí)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，10學(xué)時(shí)課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)和3～4次作業(yè)。自主學(xué)習(xí)時(shí)間約為20～25小時(shí)。
“測(cè)試與傳感技術(shù)”課程學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）理解測(cè)試信號(hào)的測(cè)試分析理論，熟悉測(cè)試系統(tǒng)主要功能結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)特性；（2）了解常用傳感器原理與應(yīng)用方法；（3）掌握基本測(cè)試儀表操作方法和建立基本測(cè)試系統(tǒng)的方法；（4）掌握應(yīng)變片測(cè)試系統(tǒng)建模和關(guān)鍵測(cè)試部件設(shè)計(jì)方法；（5）了解現(xiàn)代測(cè)試?yán)碚摚莆諗?shù)字化信號(hào)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟硬件建模方法；（6）掌握測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)規(guī)劃與測(cè)試誤差分析方法。由此可以看出，坎大機(jī)械專業(yè)“傳感器與測(cè)試儀表”課程強(qiáng)調(diào)測(cè)試儀表運(yùn)用和設(shè)計(jì)技能的培養(yǎng)?！爸R(shí)”和“技能”訓(xùn)練圍繞“學(xué)生進(jìn)行測(cè)試儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用”組織內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練占課程內(nèi)容的50%左右。
“測(cè)試與傳感技術(shù)”課程內(nèi)容以工程測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)為中心組織，培養(yǎng)了學(xué)生系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的能力，知識(shí)和技術(shù)性較強(qiáng)。
（二）課程教學(xué)內(nèi)容
為分析方便，把坎大機(jī)械工程專業(yè)“傳感器與測(cè)試儀表”課程和吉大農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師實(shí)驗(yàn)班“測(cè)試與傳感技術(shù)”課程內(nèi)容和時(shí)間安排整理到表2中。
表2中統(tǒng)計(jì)的學(xué)時(shí)未包含這兩門課程安排的2學(xué)時(shí)答疑時(shí)間。除期末考試外，“傳感器與測(cè)試儀表”課程還安排2小時(shí)的期中考試。（如果是碩士生選修這門課，必須完成“測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)論文”）
從表2中可以看出，“傳感器與測(cè)試儀表”采用以學(xué)習(xí)過(guò)程為主線的教學(xué)組織模式。教學(xué)內(nèi)容不僅包括測(cè)試系統(tǒng)建模與測(cè)試信號(hào)處理技術(shù)，而且包含概率統(tǒng)計(jì)和測(cè)試誤差分析方法，為系統(tǒng)應(yīng)用和測(cè)試結(jié)果分析奠定了基礎(chǔ)。另外在測(cè)試技術(shù)應(yīng)用方面進(jìn)行了機(jī)器人傳感技術(shù)、生物儀表、運(yùn)動(dòng)伺服控制、工業(yè)傳感網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)等方面的技術(shù)擴(kuò)展，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和軟件平臺(tái)學(xué)習(xí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)。課程內(nèi)容圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用測(cè)試技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐的過(guò)程組織，涵蓋了應(yīng)用測(cè)試技術(shù)分析和處理工程問(wèn)題的各階段，既有較全面的知識(shí)點(diǎn)，又有比較深入的實(shí)踐體驗(yàn)內(nèi)容，有助于學(xué)生對(duì)測(cè)試技術(shù)的消化和吸收。
“傳感器與測(cè)試儀表”課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要圍繞虛擬儀器技術(shù)平臺(tái)組織，通過(guò)LED燈控制、機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)測(cè)試與控制和力學(xué)測(cè)試等訓(xùn)練項(xiàng)目學(xué)習(xí)基于數(shù)字化數(shù)據(jù)采集技術(shù)和虛擬儀器軟件的運(yùn)用方法。訓(xùn)練方式包括3類：前4項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（LED燈控制、機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)、銑床運(yùn)動(dòng)測(cè)試與控制和并行機(jī)器人控制）采用教師指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)方法，屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在給定的例子程序的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)張編成已達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求；第5項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自主設(shè)計(jì)傳感器模塊和軟件模塊，是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；第6項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自主選題的研究性實(shí)驗(yàn)。3類實(shí)驗(yàn)互相配合，使學(xué)生從基本操作技能到測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)和技術(shù)研究得到了全面的技術(shù)體驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合數(shù)據(jù)采集技術(shù)和虛擬儀器軟件平臺(tái)，體現(xiàn)了技術(shù)的先進(jìn)性。
“測(cè)試與傳感技術(shù)”課程理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以測(cè)試系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法展開(kāi)，屬于以知識(shí)為核心的教學(xué)組織模式，包含測(cè)試體系原理和測(cè)試信號(hào)處理過(guò)程，具有完整的體系結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練內(nèi)容包含測(cè)試部件和系統(tǒng)調(diào)試操作技能、測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。除測(cè)試技術(shù)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)外，其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練時(shí)間都是2學(xué)時(shí)，總實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)間比“傳感器與測(cè)試儀表”課程少20學(xué)時(shí)左右。
1.課程考核與評(píng)價(jià)。由表3可見(jiàn)，“傳感器與測(cè)試儀表”課程評(píng)價(jià)中實(shí)驗(yàn)成績(jī)、期中測(cè)驗(yàn)成績(jī)和期末成績(jī)大約各占三分之一。這種基于學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)方法更加注重平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐效果，知識(shí)理解和動(dòng)手能力訓(xùn)練趨于平衡?！皽y(cè)試與傳感技術(shù)”課程考核以期末考試成績(jī)?yōu)橹鳎?0%），平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)在總成績(jī)中只起輔助作用。
2.機(jī)械類專業(yè)“測(cè)試技術(shù)”課程教學(xué)的發(fā)展思考。在高等教育和職業(yè)發(fā)展日益全球化的今天，工程教育面臨的技術(shù)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展改變了人們的生活習(xí)慣和學(xué)習(xí)習(xí)慣，也同樣影響著高等教育課程的教學(xué)方法。“測(cè)試技術(shù)”作為一門專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，其教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式都要根據(jù)時(shí)代要求不斷發(fā)展，課程設(shè)計(jì)思路和組織模式也值得深入探討。因此可以看出，“傳感器與測(cè)試儀表”課程教學(xué)中體現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)。
（1）轉(zhuǎn)變“以教師為主體”的教學(xué)理念?，F(xiàn)在的學(xué)生更適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的生活模式，因而在課程教學(xué)中可以把學(xué)生能了解和消化的知識(shí)內(nèi)容交給學(xué)生自己去消化和吸收，提高學(xué)生的參與度和主動(dòng)性。在這種情況下，對(duì)教師提出了更高的要求：需要深入分析課程內(nèi)容，找出哪些內(nèi)容適合學(xué)生自學(xué)以及如何保證教學(xué)內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性。解決完這些問(wèn)題后，在教學(xué)中需要以學(xué)生為主體，把主要精力放在幫助學(xué)生理解基本概念和學(xué)術(shù)思想上，檢驗(yàn)和分析學(xué)生自學(xué)的成果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。
（2）強(qiáng)化“以應(yīng)用實(shí)踐為主線”的教學(xué)組織模式，提高教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性。工程技術(shù)的實(shí)踐性決定了工程教育課程的出發(fā)點(diǎn)和終點(diǎn)都是實(shí)踐。在測(cè)試技術(shù)課程教學(xué)中，從測(cè)試概念理解、技術(shù)應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系和教學(xué)內(nèi)容組織順序上，要求突破傳統(tǒng)“圍繞測(cè)試技術(shù)知識(shí)教學(xué)”的模式，不僅要知道測(cè)試技術(shù)是什么，還要掌握如何應(yīng)用測(cè)試技術(shù)解決工程問(wèn)題。而在技術(shù)應(yīng)用中涉及的技術(shù)內(nèi)容比“測(cè)試技術(shù)理論”寬得多，如在測(cè)試應(yīng)用中涉及到試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)誤差分析等，在教學(xué)中也需要引入相關(guān)知識(shí)的理解和應(yīng)用輔導(dǎo)。
（3）工程技術(shù)課程教學(xué)重在“理解和體驗(yàn)”。根據(jù)測(cè)試技術(shù)的實(shí)踐性特點(diǎn)，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交互性學(xué)習(xí)和體驗(yàn)性學(xué)習(xí)。應(yīng)用案例教學(xué)讓學(xué)生研究測(cè)試應(yīng)用案例和構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。教學(xué)中重視中間環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)督和控制，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)、在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，加強(qiáng)理論和實(shí)踐聯(lián)系，提高解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。在教學(xué)評(píng)價(jià)中轉(zhuǎn)變以期末考試為主的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模式，推廣基于學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)方法可以改善學(xué)生“平時(shí)不學(xué)習(xí)，考前突擊和死記硬背”的弊端，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
四、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)坎特伯雷大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)和吉林大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)“測(cè)試技術(shù)”課程教學(xué)模式的比較分析，總結(jié)了坎特伯雷大學(xué)“傳感器與測(cè)試儀表”課程教學(xué)定位、內(nèi)容組織和實(shí)踐技能培養(yǎng)方面的特點(diǎn)。實(shí)踐表明，“以應(yīng)用實(shí)踐為主線，基于項(xiàng)目的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過(guò)程質(zhì)量控制”的教學(xué)思想在坎特伯雷大學(xué)中取得了很好的教學(xué)效果，是工程技術(shù)教育的先進(jìn)理念，值得我們?cè)诮窈蟮摹皽y(cè)試技術(shù)”課程教學(xué)改革和專業(yè)課程建設(shè)中借鑒。
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