时间:2024-02-18 16:07:04
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇实验室自动化设计,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
参考文献:
[1]陈旭,王成华.建好电工电子基地培养面向21世纪的高素质人才[A].国家工科基础课程教学的基地建设研讨会论文集[C].武汉:华中理工大学出版社,1999.4.(166).
[2]赵云娣等.电子技术教学基地的实验室建设[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)
论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。
由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。
1 EDA实验环境的建设
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium 166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用Windows NT4.0、Linux 5.0、Net-ware 3.12,工作站安装了DOS 6.22、Win-dows 98(中、英文)、Windows NT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
2 EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3 效果分析
(1) EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2) EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4) EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
参考文献:
关键词:《自动化生产线安装与调试》;职业教育;试验台;教学效果
《自动化生产线安装与调试》是工科类高等职业院校一门重要的、实践性很强的专业课程,要求学生不但能够很好的掌握自动化生产线的理论知识,(包括硬件结构,各元器件的作用,气动回路的构成,气缸的结构、工作原理),而且能够熟练的利用编程软件对PLC进行现场编程,对设备进行联机调试,在设备运行过程中能够自主并且快速的确定并排除故障。目前随着我国自动化生产线的不断发展和完善,大中型企业在生产中使用生产线的比例不断提高,所需要的人工操作岗位越来越少,也就是说所需要的熟练操作工人数量在不断减少,柔性自动化设备的操作和维护人员的比例在不断的提高,这就需要培养出理论和实际操作能力都很强的高素质技能型人才,而高等职业教育的特点是既重视讲授理论知识,又突出实践操作技能的训练,以培养高素质技能型人才为目标。实践操作训练主要形式是实验实训教学。从2003年评估开始,很多高职院校都陆续建立了自动化生产线实验室,花费巨资购置了自动化生产线实验实训设备。但通过这几年的调研和教学发现,在实现实验教学计划及教学实施过程中存在一些问题:
1、 实践教学环节不足
《自动化生产线安装与调试》课程的实践环节主要包括相关实验和实习,但目前很多院校因为设备、场地、课时分配等原因不能保证足够的实践教学,教学内容和教学计划都过于“理论化”,没有突出课程“实践性”和“应用性”的教学特点,不利于实现本课程在高职院校中的教学目标。
2、实验设备不够
目前各院校都加强了实验室建设,购买大量的实验设备,但随着各院校招生规模的扩大及实践教学环节的加强,需要的实验设备缺口很大,而一台实验设备动辄几十万,大部分高职院校由于经费有限,购置的生产线设备仍不能满足教学需求,有的学校甚至没有相关的实验设备。
3、实验设备不合适
很多院校购置了生产厂家生产的成品实验装置,而这些设备往往和实际教学脱节,有的设备功能单一,结构简单,只能进行“简单验证式”和“非真实器件模拟”的实验,不能使学生深刻理解生产线的工作原理,全面了解真实的控制过程,不能实现学生毕业后“零距离上岗”的最终目标。
4、实验教学方式的呆板及滞后
在一些学校至今仍沿用老师编好详尽的实验指导书,讲固定的程序,缺乏多模式多层次的实验教学方法,而学生“依葫芦画瓢”,学生只需要进行简单的程序输入就可以完成实验,不能达到培养学生创新思维和综合职业能力的目的。
因此,我们急需设计一种综合性强,价格低廉,能够培养学生创新思维和综合职业能力,在同行业中各项技术和指标都比较先进,既能做各种模拟演示实验又能展示工厂实际生产过程的自动化生产线综合实验台。同时结合我们的实验台,要调整实践和理论课时的比例,加强实践教学环节,调整实验内容,使其能更好的完成对于高素质技能型人才的培养目标。
在我国,高等职业教育规模已经很大,高职院校有1000多所,大部分院校由于教学经费问题,不能及时的更换或者购买最新的实验设备,导致教学实验台和工厂实际的生产线存在着不小的差距,从而直接影响到高职学生的就业和择业,而本课题将研究设计一种自动化生产线实验平台,达到以下目标:
(1)具有综合性和真实性:既能做自动化生产线真实过程的展示实验,又能做PLC一般演示实验,能解决高职院校实验设备不合适的问题。
(2)具有可开发性:可以根据实验情况,引出PLC的I/O插口,为平台开发出其他实验,由学生自己动手,设计实验项目,调动学生自我能动性,进行设计开发,可以解决实验教学方式呆板落后的问题。
(3)能真实展现自动化生产线工作的实际过程,同时学生可以自主设计设备动作过程和动作顺序,通过动作过程和动作顺序,自主设计出相应的控制程序,以提高学生的动手能力和PLC编程能力;
参考文献
[1]李斯兴 加强技能素质培训 培养高等技术应用性人才。 职教纵横,2001
【关键词】自动化 生产线 调研 安装
《自动生产线安装、调试与维修》课程是三年制高职机电一体化专业开设的实践性很强的技能型专业核心课程,也是机电设备安装、调试、操作、维修等从业人员的必修专业课程。本课程需要《液压与气动技术》、《电气控制系统设计、安装与调试》、《机械制造技术》, 的能力,掌握一定的机电一体化系统分析、设计、安装、调试、维护及检修的基本技能。本课程以模块化生产加工培训系统(MPS)为载体,通过综合技能训练,使学生能够正确使用工具、仪器和仪表,根据给定技术资料,能独立完成自动生产线的安装,调试及维护工作,在学习过程中进行团队协作,培养质量、实践创新意识等方面素质。
一、调研目的
(1)通过调研,明确行业对自动化生产线岗位职责和岗位知识、技能的要求,从而科学合理设置课程内容,提高学生技能。
(2)通过调研,明确行业对自动化生产线人才职业综合能力的要求,课程内容的设置注重全方位培养学生能力,同时培养学生良好的职业道德。
(3)通过调研,了解相关行业对自动生产线岗位工作人员的具体要求情况,包括基本素质的要求、基本能力的要求、综合能力的要求。总结课程开发基本思路、实验实训具体操作方法。了解企业对《自动生产线安装,调试与维修》课程的见解,相关专业技术知识及技能的需求状况,以便进行该课程内容设置、课程培养目标、课程教学模式,课程实践环节和课程教学大纲的更新完善,努力从课程的各方面加强与企业的交流,力争将《自动生产线安装,调试与维修》课程建设成为学校精品课程。
(4)通过调研,了解机电专业毕业生工作情况,听取他们对《自动生产线安装,调试与维修》课程的建议,现在工作中需要哪些自动生产线相关知识和实践能力。
二、调研内容
围绕着上述目标,我们着重确定了以下调研内容:
(1)岗位职责要求;(2) 岗位知识技能要求;(3) 职业综合能力要求;(4) 职业资格证书要求。
三、调研方法
本课程调研于2010年8月到苏州工业职业技术学院,2011年11月到西安航天九院第16研究所,西安东风仪表厂,2012年5月至6月期间走访西安东方机械有限公司、西安理工大学、西安天虹电器有限公司、汉江螺纹磨床研究所等进行实地现场调查。采用调查、走访、开小型座谈会、发放调查表,专业毕业生座谈等多种形式,了解其他高校《自动生产线安装,调试与维修》课程的建设情况及企业对课程相关知识及技能的要求,征求企业对该课程内容设置,课程教学模式,教学大纲的改进意见。调研过程中认真聆听高校和企业对《自动生产线安装,调试与维修》课程好的建议和课程建设思路,认真记录调研的各个环节,调研中尽早发现自身课程建设的不足,与企业共同探讨好的改进方法。
四、调研结果及结论
本课程调研共发放调查问卷30张,回收30张,对调查问卷进行了周密翔实的统计,结果如下,填写认为自动生产线安装、调试与维修技术的重要性较大的问卷为28份,填写自动生产线在企业中有重要应用的问卷为27份,填写使用自动生产线安装,调试与维修技术的岗位为机电设备安装与调试的问卷为29份,填写使用自动生产线安装,调试与维修技术的岗位为机电一体化系统的安装的问卷为26份,29份问卷认为自动化生产线安装,调试与维修工作中液压与气动知识比较重要,30份问卷认为自动化生产线安装,调试与维修工作中传感器方面知识比较重要,27份问卷认为自动化生产线安装,调试与维修工作中电气控制方面的知识比较重要,30份问卷认为自动化生产线安装,调试与维修工作中可编程序控制器方面,29份问卷认为课程教学中应当加强学生机械系统安装能力的训练,28份问卷认为课程教学中应当加强学生电气控制系统的安装,调试及故障诊断能力的培养,30份调查问卷认为课程教学中应培养学生可编程序控制器软件编程与调试方面的能力,29份调查问卷认为课程教学应采取理论与实践相结合的教学模式,在做中学,学中做,30份调查问卷认为学习完本课程后学生应当能够获得机电一体化高级工及维修电工技能证书。
五、改进措施
(一)更新思路
随着机电一体化技术的飞速发展,新技术的不断涌现,教材内容往往滞后,课程的教学应该进一步、更深入的和行业结合,加大市场调研的力度,及时调整教学内容。建设机电综合创新实训室,采取形式多样的实践教学环节,提高学生的学习兴趣,培养学生自动生产线安装、调试及维护的能力。
(二)注重教学方法
改进教学模式,加大实践操作环节在课程教学中的比例,课程建设中题库和《自动生产线安装,调试与维修》课程多媒体课件的建设还要不断地更新、完善,以适应行业的发展,进一步优化授课的各个环节,努力建设出富有特色的课程体系。注重启发式教学,引导学生主动学习。
(三)强化实践教学
要继续加强实践教学培养,加大实训的力度,增加实训的时间、按行业的要求培养出市场所需的熟练的技能型人才,实现真正的“零距离”。多建立校外实习基地,让学生到企业现场多看看,了解企业对学生的各方面要求。
(四)加强师资建设
《自动生产线安装,调试与维修》课程是重要的专业核心课程,教师队伍建设必然是重中之重。继续引进机电类高学历的人才,鼓励现有教师深造学习,完善教师的培训学习制度,建立有效的学习进修机制,尽快建成一支高水平的师资队伍,为自动化生产线安装及调试课程的发展保驾护航。
关键词:机械设计制造 自动化 专业 实践教学 改革
实践教学是理论教学的延伸、深化与检验,也是提升当代学生创新能力和实际应用能力的有效手段。在教育教学改革的背景下,如何对机械设计制造及其自动化专业实践教学环节进行改革,已经成为很多学校面临的重要问题。因此,加大实践教学改革力度,为培养更多的机械类创新人才具有重要意义。
一、更新教育教学理念
实践教学是培养工科人才方案中不可或缺的一部分,为了解决目前一些学校培养人才方面所面临的问题,就要结合学校的实际情况,不断更新教育教学理念。新的时代要求机械设计制造及其自动化专业必须建立理论与实践相结合的教育教学理念:理论与实践相结合,并且进行相互间的促进和融合,利用理论教学来引导实践教学,利用实践教学来促进理论教学,做好之间的互动,使二者能够达到统一;技术创新与实践相结合,培养学生的创新能力和实践能力;专业与地方机械设计制造及其自动化产业相结合,主要是通过与他们建立合作关系,为学生的就业创造机会。因此,必须更新教育教学理念,结合学校发展实际情况和学生学习能力,制定科学的人才培养计划方案,加大实践教学环节改革的力度,以开拓学生的学习视野。
二、加强实践教学改革,强化实践环节中的基础性训练
实践教学是对机械设计制造及其自动化专业教学的延伸和补充,对实践教学环节进行改革,有利于培养学生的大工程观,对学生工程素质的和实践能力的提升都有重要的作用。
1.对实践教学的内容进行改革。在以往比较传统的教学模式中,实践教学主要是以教师对教学实践环节的演示和验证为主,学生处于被动的学习状态。随着实践教学的改革,要求对实践课程进行综合设计,所设计的内容必须符合课堂教学实践要求,以加深学生对理论知识的学习和理解,教师所设计的教学内容必须与工程实践相互结合,同时专业学生必须在掌握基础课的同时,提高实践动手能力和创新能力。
2.建立专业的教学实验室,探索专业实践教学模式。建立专业的教学实验室,探索专业实践教学模式,可以为学生的实践活动创造条件。通过实践教学,充分发挥学生学习的积极性,提高学生分析和解决问题的能力。
3.给学生创造实践训练平台。根据学生所学专业的特点对实验室的资源进行整合,给学生建立一个既能学习,又能参与实践训练的平台,例如,建立机械设计制造及其自动化专业实践平台等等。通过建立实践平台,培养学生自主学习、自主创新的综合能力,为学生日后的就业创造有利条件。
三、拓宽实践训练渠道
1.与校外实习单位建立合作关系。学生进行日常实践实习或者进行毕业实习,是机械设计制造及其自动化专业实践环节的关键,学校应该在校外就近选择几家实习训练单位,要求单位生产实践与学生所学专业能相互吻合,并且具有完善的生产设备。同时在营销方面,能够树立科学的营销理念,这样才能让学生通过在各个实习层次中得到真正的锻炼,进而逐渐了解机械工作生产的类型和特点,熟悉企业经营管理方法和熟悉各种零部件的加工方法。与校外实习单位建立合作关系,有利于开拓学生实践训练渠道,对学生各方面的能力的培养起着重要作用。目前,我校机械设计制造及其自动化专业已经与就近的一些企业建立了比较稳定的校外实习实训基地,并且在为长期的合作进行努力规划中。
2.就业培训实践。在近几年来,由于大学生的就业形势比较严峻,为了使毕业学生能够很快的找到对口工作,为此,我们在学生毕业前的最后一个学期里,主要是大力开展学生的就业培训实践。其中,培训分三个步骤:一是让学生通过比赛的形式提高机械制造水平,二是对基础知识进行强化训练,让学生能够掌握扎实的专业知识,三是提高学生的实践能力,鼓励学生在机械设计制造方面能够拥有自己的创新思维。
四、增加机械设计环节,提高学生的设计能力
对课堂内容进行设计是为了让学生能够运用所学的知识来解决实际问题。在机械设计制造及其自动化专业实践课程设计过程中,如果所设计的题目太少,这样就不利于学生动脑思考,很容易出现照搬照抄别人设计的现象。因此,教师在题目的选择上面一定要符合本专业特点,尽量做到每个学生所设计出来的内容都不相同,这样才能逐渐培养学生的独立思考能力和设计能力。
五、建立课外实践训练管理体系
课外实践训练是机械设计制造及其自动化专业实践教学环节改革中的一个重要环节。学校必须以培养学生的实践能力为出发点,为学生参加课外实践训练活动创造条件。例如:
1.选择一些学生参与到教师的科研工作中来,让学生能够及早的接触机械设计制造及其自动化实际的工程中。
2.鼓励学生积极参加一些机械设计制造及其自动化实践创新活动,教师引导学生及时查阅相关资料,并且制定可行性方案,利用科学的仪器设备进行实训,在参与的过程中做到学以致用,实现学校的个性化教育,培养学生的创新能力。
3.组织学生参加一些机械设计比赛,通过比赛,提高学生的专业技能。
六、利用计算机和相关软件完善课程设计
针对机械设计制造及其自动化专业培养人才目标,在课程设计阶段安排了实践环节,以提高学生的实践能力。
1.运用计算机技术对专业课程进行设计。当学完课程以后,安排时间进行计算机辅助机械制造技术基础课程设计。要求学生能够将所学的知识综合起来,在计算机辅助下能够正确的对一些比较复杂的零件工艺规程设计问题进行分析。其内容包括掌握零件生产的基本类型,对零件的加工工艺进行分析,利用计算机将零件图形绘制出来,了解毛坯制造的具体方法,利用计算机将毛坯图绘制出来,在计算机相关软件的辅助作用下,制定出零件的机械加工规程,掌握加工零件余量和尺寸等等。这样做,可以有助于加深学生对机械加工工艺流程的理解,同时也提高了实际操作能力。
2.运用CAD软件进行机械设计制造及其自动化实践训练。随着我国科学技术的不断发展和进步,CAD软件技术已经被广泛应用于机械设计制造及其自动化专业实践教学环节改革过程中,例如学生在学习数控技术时,可以运用CAD来进行机械制图,通过作图,事学生能具有一定的图示能力,读图能力。
七、聘请专业的工程师来指导学生的实践
确立人才培养方案,聘请专业的工程师来指导学生的实践,对提高学生的实践能力能够起到积极的效果。由于学校教师队伍人员力量薄弱,教师自身能力并不能满足高素质工程技术人才培养的需要,为此,学校应该聘请专业的工程师来指导学生的实践,具体做法如下:
1.聘请实践经验比较丰富的工程师。
2.由教师和工程师一起对学生实习和实践进行指导。
3.建立一支比较稳定、素质较高、经验丰富的技术指导队伍。
总结:
综上所述,培养创新型、能力型人才是我国一些学校所面临的重要任务之一,实践教学在创新型人才培养方面发挥着重要的作用。在近几年来,通过对机械设计制造及其自动化专业实践教学环节进行改革,逐步构建了科学完善的实践教学体系,为培养机械类人才创造了条件。
参考文献:
[1]董小平,王青,杨丽颖.机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的改革与实践[J].现代企业教育,2012(8).
论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。
对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。
本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。
一、教学内容、方法及形式改革
1.教学设计
近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。
2.教学方法
将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。
3.教学手段
在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。
4.教学改革与教学研究
精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。
二、实践教学改革
实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。
1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系
实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。
由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。
课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。
2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目
引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。
三、控制理论专题授课方案
根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。
四、应用现代教育技术
开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。
计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。
网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。
五、建立科学、有效的教学信息回馈
坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。
六、结束语
在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。
参考文献:
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[2]黄缘虹,等.从倒立摆装置的控制策略看控制理论的发展和应用[j].广东工业大学学报,2001,9(18):49-52.
关键词:温室;智能控制系统;功能;模块化设计;单片机
中图分类号:S625.5 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)26-0026-03
1 绪 论
1.1 选题的背景和意义
现代温室极大地促进了设施农业的总体发展水平。随着大棚技术遍及范围越来越广,大棚数量也不断增多,因此如何更好地控制大棚内的环境便成为人们喜欢研究的一个新课题。传统的温度控制方法是把温度计挂在温室大棚内来获取里面的实际温度,而后依据测得的温度与标准温度相比较,看温度是否合适。这种方法不但必须人工来完成,而且效率也很低。况且照目前的实际情况,传统的温度控制方法就更加不可行。这些问题致使我国农业生产的效益很低,因此,智能化温室控制系统的研究显得至关重要。它能在生产成本很低的情况下给作物生长创造一个最佳的环境条件,有利于我国农业的快速发展。
1.2 国内外研究现状和发展趋势
温室栽培技术起源于我国,但我国的温室技术发展非常缓慢,到20世纪60年代仍然处在很低的生产水平。传统温室以塑料大棚、日光温室为主,这类温室成本低效益好,但设备相对简陋、环境调控能力差。
随着单片机技术和传感器的发展,逐步兴起了一种有利于资源节约的高效设施技术的智能温室控制系统。特别是随着20世纪70年代微型计算机的诞生,更使温室环境控制技术有了天翻地覆的变化。至20世纪80年代,以微型计算机为核心的温室智能控制系统在国外一些国家已经向完全自动化、无人化的方向发展。
总之,我国的智能温室控制系统研发较晚,全面的环境控制技术研发才刚开始。同国外先进化的水平比较,还滞留在初级阶段。
1.3 主要的研究内容
本设计主要完成了三方面的工作:
①确定整体的设计方案;
②是设计传感器的软硬件系统;
③是设计单片机及通信接口。
本文针对温室内存在的诸多相互影响和制约的因素,设计出了基于单片机AT89S52的智能化温室控制系统。该系统融合了信息采集技术、信息传输技术、信息存储技术及信息处理技术,可以对农作物的生长情况做到全面、实时监测,实现了温室环境检测智能化。
2 智能化温室控制系统的整体设计及相关技术研究
在外界环境中,温度作为影响植物生长环境的主要因素,植物在在生长过程中的一切生物化学作用,都应该在适宜温度条件下进行,温度因素在空间上随着纬度和海拔的变化而变化,在时间上会由于四季及昼夜的改变而变化,不同品种的农作物对环境温度的要求也有所不同,相同品种处在不同生长阶段农作物对温度亦有不同的要求,因而智能化温室控制系统的设计就显得尤为重要。
2.1 系统功能设计
智能化温室控制系统的主要功能有以下几方面:
①首先系统要实现对室内温度参数的实时采集;
②系统采用RS-232串行通讯方式,使得通信系统具有较高的可靠性和灵敏度、较好的实时性和较强的抗干扰能力;
③系统设备能够实现存储、远程通信等功能;
④在温度超限时实现报警;
⑤系统能够实现长时间测量数据并记录。
2.2 系统设计原则
温室控制系统的设计应保证系统具有可靠性、易于操作、高性价比等优点。
2.2.1 可靠性
在实际应用中,系统的可靠性是实际应用的前提,设计时提高系统的可靠性一般从以下几个方面着手:选用性能较好的元器件;在设计电路板时不要胡乱布线且接地处设计要合理;要在容易受干扰的地方采取适当的抗干扰措施来保证系统的可靠性。
2.2.2 易于操作
系统操作和维护方便在设计系统时,应想办法尽量将复杂的操作内置化,这样能方便不同阶层的人使用。
2.2.3 高性价比
系统控制芯片为单片机,单片机不仅体积小、功耗低,其最大的优势是其性价比高。性价比是决定单片机是否能够广泛使用的一个极为关键的因素。
2.3 系统设计方案
温室控制系统单片机为控制核心,其中测量温度采用DS18B20温度传感器作为测量元件,构成了智能温度控制系统。温室控制系统具有温度测量电路、数据的存储及显示电路,语音报警电路等。系统设计方案,如图1所示。
3 硬件设计
本系统是以单片机为核心,它可以完成温湿度的采集、处理、显示并自动控制等功能。其硬件电路由温湿度传感器、RS-232串口通信、单片机和计算机三部分构成。单片机通过对温度传感器DS18B20进行编程来获取温度值,并将数值通过串口通信传送给计算机。
计算机主要是进行编程,控制温度的显示和报警等。经过综合考虑,最终我们选用AT89S52为微处理器。
DS18B20的测温原理,如图2所示。
4 软件设计
能化温室控制系统的整体功能的实现是在程序的控制下完成的,温室控制系统采用模块化设计,温室控制系统的软件设计与硬件设计思想一致,系统针对不同的功能将系统分成各种不同的程序模块,并对其分别进行编程、修改与调试,系统通过主程序、中断处理程序来实现对各程序模块调用,最终其连接起来完成整个智能化温室系统的功能。
软件部分采用程序模块化的方法将程序分为几个程序模块,然后针对每个模块分别设计程序,使各模块结合起来实现协调工作,最终实现对温室中温度的实时控制。智能化温室控制系统由多个独立的子程序构成,各个子程序之间通过软件接口相连,这样既便于连接、调试,也便于修改和移植。智能化温室控制系统的软件部分主要完成数据的处理运算、实现通信联机、实时数据显示和采集,系统参数的设置、语音报警等。智能化温室控制系统测控软件主要与硬件系统相结合,共同完成对系统环境参数的实时采样、实时处理数据以及与PC或移动终端通信等功能, 软件系统也能够根据模块程序自动将结果与设定的阀门报警值进行比较, 若检测的值超过设定的阀门值, 系统将启动报警电路报警。
主程序模块的主要功能是调用各种数据处理子程序和实现智能化温室控制系统的自检功能,通过主程序对子程度的调用来实现打开湿帘泵、启风机和关闭遮阳网等降低温度措施。在温度低于程序对温室控制系统设定值后,通过主程序对子程度的调用来实现打开遮阳网和补光灯等措施。这样就使得各程序模块有清晰架构,无论是维护还是修改都非常便捷。主程序程序框图,如图3所示。
5 仿真与调试
绘制完电路图后,需要Keil已编译写好的AT89S52的设计程序,将鼠标移动至AT89S52 芯片上,双击即可完成程序的添加。当双击时,会进入一个设置的对话框,在对话框中可以设置单片机系统的晶振频率,在这同时可以设置输入程序的路径,单击OK键就能够完成输入设置,并将已编译好的程序添加到AT89S52中,当再回到Proteus设计电路界面时,左键点击位于Proteus主界面左下方的开始按钮,这样就可以进行电路仿真。Proteus实现的是交互式仿真,在仿真进程中能够根据系统的需要操作各开关、控制按钮等器件,系统会真实地反映出仿真结果。在仿真开始后,通过程序编译来设置上下限温度,当温度值超出或低于所设定的范围时,就会启动报警系统。
设置温度上限为25 ℃,温度下限为10 ℃,如图4所示,此时温度是43 ℃,高于上限温度,此时启动报警系统,看到警灯亮报警。
6 结 语
本文针对温室大棚测控系统的研究,运用了单片机技术、通信技术、传感器技术、电子技术和自动化等专业知识。在设计和开发的过程中,综合目前一些先进的测控理念并紧密结合温室大棚的实际情况。本文遵循系统的需求,进行总体分析与设计、模块化设计、详细设计,并对系统的可靠性和抗干扰进行了设计。
参考文献:
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关键词:数字动态;茶文化;展示设计;体验
“理性愉悦”的概念最早是由300多年前美国的一位博物馆学家提出的,与单纯的娱乐消遣不同,“理性愉悦”含有启发、熏陶、欣赏之意。博物馆应该给前来参观的人们带去思考、观察、探险、想象等体验活动,直到今天,“理性愉悦”这一概念仍然影响着全世界博物馆的展陈设计,而且愈来愈倾向于参观者。博物馆本身是具有教育意义的,动态展示设计让参观者与展览品之间不再是互相脱节、彼此孤立的关系,而是转变成和谐、互动的关系,作为“受教育”的一方,参观者也不再一直处于被动位置,而是能够更为主动地参与到动态展示设计的活动中,通过自身“体验”来汲取知识。
1茶文化的数字动态体验展示设计类型
随着茶文化博物馆的悄然兴起,茶文化有了更加多元化的传播途径,人们在参观博物馆的同时,培养了人文修养、丰富了知识面、提高了文化内涵。以往博物馆主要通过视觉感知来向参观者传递信息,比如原始资料、图片、书籍、字画,或者是文物、器具、蜡像、茶叶等实物,它们都属于二维、三维空间的视觉感知,之于参观者,缺乏互动性,也没有更多深入探究知识的机会。动态体验展示设计强调的是“体验”二字,给参观者生动、逼真、身临其境之感,让人们对茶文化有更深层的感知和了解,我们参观茶文化博物馆,是否对立面的展示品有兴趣,很大程度上取决于视觉、听觉、触觉等感官的感知空间。目前茶文化博物馆常用的动态体验展示设计主要分为四种类型:虚拟空间、动态展示、手工操作、互动体验。本文分别就以上四种类型的展示设计进行解析。
2虚拟空间展示设计
在计算机技术的支持下,创造出一个虚拟的场景或者空间,继而演绎某一历史时期下的茶故事。虚拟空间大多是三维立体成像或者是立体电影的形式,营造出形象逼真、栩栩如生的茶文化氛围,给参观者无比新奇的身临其境之感。
2.1幻影成像
20多年前,西方发达国家的许多公共场所都应用了幻影成像技术,我国是最近几年,在新建的科技馆、博物馆中开始尝试应用幻影成像。它是在“幻影”与“实景造型”相结合的基础上,把拍摄的人物、景色等投射在布景箱的主题模型景观上,最后影像通过半反光、半透明的玻璃与模型景观融为一体,在与参观者的互动中,演绎故事,重现历史。幻影成像最大的特色是直观逼真、栩栩如生,在声音、视觉效果的渲染下,能够引起参与者的共鸣,激发人们的内心情感,非常适合用来演绎茶文化的历史故事。比如:美国波士顿茶叶故事博物馆(Bostonteapartymuseum)通过成像模拟和交互设计重现了一场无比伦比的历史场景———参观者置身于300多年前的商船模型中,通过计算机技术投射人物光影,在“将茶叶融入大海”的欢呼声中,所有参观者一瞬间仿佛穿越到18世纪茶叶贸易垄断的时期,亲眼见证了北美殖民地的人们奋起反抗英国殖民者。同样,中国的茶文化展示设计,同样可以利用幻影成像技术为参观者重现真实的历史事件,比如时期用烟换茶叶、茶马互市等,从而给参观者更加真实的感知和体验。当然,历史事件的重现务必要真实客观,所有的场景、人物、故事都要经过详细考证,绝不能杜撰。
2.2茶数字博物馆
当今时代,“数字”无疑是最具有发展前景的信息技术,数字化的茶博物馆通过3D建模、虚拟现实等技术,再配合动画模型、人机交互等,可以让人们在任何地方、任何时间参观存在于虚拟网络世界中的博物馆。数字化的茶博物馆蕴藏信息之丰富、传播信息之迅速、交流互动之便捷等一系列优势,都是其它展示设计方式所无法比拟的,它没有时间、空间的限制,在广大茶文化爱好者与茶文化博物馆之间搭建起良好的互动平台。
3动态展示与手工操作
3.1茶动态模型
采用新媒体技术、物理原理等,实现了静态茶文化展览品的动态化。比如:要向参观者展示一个小型茶叶制作机械,如果它是二维图片,给人的就是视觉感知;如果它是三维的茶叶制作机械,那么给人的体验就要比二维图片丰富;假如这个机械是四维动态的,那么给参观者的视觉感知就更加丰富了。相比二维平面图片和三维立体静态的展示,人们肯定更喜欢四维动态化的茶模型。又如:“三沸”示意模型的展示,把一些气体融入水中,参观者就会看到《茶经•五之煮》的一幕:如鱼目微有声为一沸、缘边如涌泉连珠为二沸、腾波鼓浪为三沸。动态化的茶模型比静态的墙展、图片、资料陈列更加生动形象,一沸、二沸、三沸之间的区别一目了然。
3.2茶影像体验
采用LED显示屏、投影幕布等,为参观者动态展示茶具、茶叶、茶艺、茶道、茶知识、茶俗等。它的展示形式可以是短小精悍的微电影,比如描述某一件茶事,还可以是弧幕影院那种大视野,给人强烈震撼的影片。总之,充分发挥茶影像技术的优势,能够开拓参与者的事业,让人们对创新的茶科技有更深入的了解,最终实现参与者和茶文化之间的良好互动。除此之外,必定会有更加多元化的多媒体技术应用到茶文化的展示设计中,茶文化的传播途径得以拓展。
3.3采茶制茶
茶叶从茶园走进人们生活的过程,就是采茶制茶的过程,这也是茶文化中不可或缺的重要环节。参观者对采茶制茶充满了好奇,比如:什么样的茶叶既好看又好喝?雀舌、单芽、旗枪到底是什么形状?茶叶的形状也能制作出来吗……等等。茶博物馆完全可以为参观者提供一个可以亲自采摘的茶园,在工作人员的指导下,让人们了解工夫红茶、铁观音、龙井茶等制作流程,人们亲身参与揉捻茶叶,有更多的接触茶叶的机会,通过手工操作掌握茶叶的发酵、干燥工序等。如果场地有限,茶博物馆则可以提供简单的扁担、竹篓、微型揉捻机、炒锅、炭火等采茶制茶的器具,让人们能够参与其中。
3.4壶艺作坊
有句话并非空谈———“器为茶之父”。茶文化的展示设计必然包括了茶壶,茶博物馆可以另辟一个制作紫砂壶、陶泥壶的空间,比如:将一张木质桌子摆放于大厅中间,上面放一些紫砂、泥巴等,以供参观者动手体验。陶艺壶的制作相对简单,它追求一种质朴、稚拙感。紫砂壶的制作流程相对复杂,需要围桶身、敲击泥片、捏塑壶盖,然后再加上壶把与壶嘴,最后还要打磨到色泽光亮。
3.5制作茶点
这部分主要针对一些高品质的茶楼会所而言的,在展示茶餐的同时,可以配以茶点的制作,让顾客了解茶点的制作工具和材料。根据顾客个人所需,可以自由选择茶点口味。茶食、茶点、茶菜深受顾客青睐,人们也更愿意参与到制作茶点的活动中,不仅丰富了各种茶点、茶食的种类,而且有助于促进我国茶叶行业的发展与进步。
4互动体验
4.1营造场景
为了让参观者感受原滋原味的茶文化,茶博物馆可以营造某些具有传承意义的历史场景,并体现出某个时期的风俗文化,从而提高茶博物馆的展陈效果。比如:“藏族酥油茶”、“傣族烤茶”等茶文化展陈设计就是通过营造场景来表现风俗人情的,围绕藏族、傣族的茶事活动来布置环境,包括制茶、品茶、茶艺等,就像符号化的藏族文字、语言、饰物,让参与者融入到藏族的风俗文化中,通过工作人员的讲解和指导,参与者可亲自制作酥油茶,使用藏族礼仪,穿戴藏族服饰,在互动中刺激人们的视觉、听觉、味觉、嗅觉等各感官。营造场景同样要以“真实”为原则,本着科学、客观、严肃的态度重构茶文化、茶历史中的一切人、事、景。
4.2茶道与茶艺
在品茶中获得心灵的启迪、生命的感悟等,即为茶道。活动中可以重现古老的传统茶道,也可以展示现代社会的茶道:布置场景、营造氛围、摆设茶案器具,指导人们正确的奉茶姿态。茶道活动的全过程都在与参观者互动,通过运用礼仪、动手培植等各个环节,提高人们的文化素养。茶艺的侧重点在演示技艺,先由表演者表演、解说茶艺,人们学习怎样通过茶艺泡出茶的色泽和香味,在互动环节,茶艺表演者可以让人们亲自沏炮龙井茶、乌龙茶,向人们介绍不同的朝代是怎么煮茶烹茶的,通过互动演示和交流,原滋原味的茶历史、我国经典的茶文化都将以动态的形式呈现给人们,这无疑是对我国非物质文化遗产的最大保护。
5结束语
在“动态体验”理念的指导下,茶文化的展示设计方式得以丰富和创新,给了参观者叹为观止的视觉体验。与常规的文物博物馆相比,由于茶叶的可饮、可烹、可触、可嗅,让茶文化博物馆的动态体验展示设计更具有趣味性,相信在信息科技的支持下,不久的将来,还将有更加新奇的展示方式让人们去体验。
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