标题: 十年磨一剑 NI助力工程教育改革 [打印本页]
作者: forsuccess 时间: 2014-10-21 00:09 标题: 十年磨一剑 NI助力工程教育改革
科学技术日新月异，人们思维方式也在快速转变，国内工程教育也在不断改变教学方式，适应创新潮流，对于电子工程教育更是如此。物联网、4G、智能家居、汽车电子等新兴领域决定了未来科技的走向，而电子科学就是其向上发展的基石。
但是电子科学体系庞大复杂，电路设计、信号处理、通信原理等专业课程被学生们视为“心头之痛”，如何改变传统的教学方式，挖掘出学生们的求知欲成为电子科学教育领域的重中之重。
今年，NI在杭州西湖畔举办的“第十届全国高校教师交流会”上给出了自己的答案。本届教师交流会的主题围绕“Do Engineering——图形化系统设计开启互联网时代的创新工程教育”这一理念展开，共吸引了来自全国25个省/直辖市、197所高校和25所高职院校的280余名教师参加。
Multisim+LabVIEW+ELVIS，组合拳打造一流教学实验室
作为工程实践平台的创新者，NI针对高校电子工程教育体系推出的电子学教育平台包括：NI Multisim、LabVIEW软件及NI教学实验室虚拟仪器套件（NI ElVIS）。学生通过听课，阅读教材学习电路设计的理论知识，然后在Multisim环境下进行仿真设计，使用内置虚拟仪器及探针来观察设计结果。通过Multisim中虚拟的3D面包板和NI ELVIS中实际的面包板，学生可以从比较真实测量结果和仿真结果中巩固理论知识，理解电路行为，并掌握专业的工程分析方法。
除了用于电路相关的教学，ELVIS还是一个面向多学科的教学平台。NI中国院校市场经理倪斌说：“ELVIS是全世界首创的综合多科学实验平台，它综合了12种实验室仪器，可以针对不同学科，在控制、测量、信息处理、通讯方面展示实验成果，该平台给学生们提供了自由发挥的空间。”
据了解，西安交通大学已与NI合作，基于NI ELVIS平台进行自动控制原理实验教学改革。传统的自动控制原理教学实验主要基于实验箱来完成实验，学生根据相关实验指导书，然后在实验箱固定的电路中完成一些插线工作即可看到实验结果。这种基于“实验箱”的实验缺乏灵活性，学生只要按部就班插入接线柱就能完成，不能很好地调动主观能动性，也不利于培养扎实的工程实践能力。而ELVIS平台结合了多种现成的仪器功能，支持利用LabVIEW软件开发特别的实验功能，并为学生提供了可扩展的实验环境，使学生可以完成多种设计型实验，彻底改变“实验箱”的按部就班、刻板的实验方式。
myRIO，“神器”助力基于项目的学生创新实践
过去学生只能通过传统的嵌入式设计工具开发嵌入式系统，不仅操作复杂，而且设计时间冗长，无法符合学生开发嵌入式系统的要求。针对这一诉求， NI在2013年11月发布教育新品NI myRIO。NI myRIO采用赛灵思Zynq SoC为控制核心，其包含双核ARM- Cortex-A9处理器与FPGA。NI myRIO还集成了10个模拟输入、6个模拟输出、音频I/O通道和多达40条数字I/O线，以及多种通信接口、板载WiFi、板载三轴加速度计等资源。
NI myRIO小巧紧凑，结合了板载FPGA的性能与灵活性，同时该设备可在LabVIEW、C/C++等多种环境中编程，帮助教育工作者将其纳入现有的自动控制、机器人技术、机电一体化和嵌入式系统课程。在交流会现场的NI工程师也表示，这样一个面向学生应用的便携平台非常适合用于学生课程设计和创新实践。
全新NI myRIO学生嵌入式设计平台可显著加速学生创新项目的实现
除myRIO之外，今年6月新推出的Multisim Touch同样吸引着众人的眼球。NI 将Multisim移入平板电脑，学生们可以将Multisim Touch 的 app下载至iPad里进行高精度的电子电路仿真实验，能让学生随时随地地验证设计结果，激发他们的灵感与想象力
Multisim Touch让学生随时随地地验证设计结果，激发他们的灵感与想象力。
Multisim Touch中提供了大量的电子元件库，包括RLC元件、转换器、运算放大器等，用户通过多点触控构建电路来验证AC、DC、瞬态及交互仿真，加上iPad的便携性，用户几乎可以在任何地方完成电路设计。
Do Engineering，工程教育新理念
想要学生深入理解并实践电子工程相关知识，仅仅通过提供软硬件平台是不够的。NI与清华大学合作，面向全球推出清华第一门大规模开放在线课程《电路原理》。主讲教师于歆杰领导教学团队梳理教学内容，结合网络视频特性划分知识点，精心设计作业，并利用仿真软件搭建模拟电路实验。“学生通过网上学习视频内容，在课堂上向老师提出疑问，在课后进行电路实践，从而全面理解和巩固知识内容”倪斌如是说。
大型网络开放课程，即MOOC，是近几年兴起的教学模式，NI作为一家外企，对于引进国外先进教育理念有得天独厚的优势。NI认为，培养中国下一代工程师的创新能力、思考能力、解决方案的能力是高科技企业义不容辞的社会责任，同时也是从“中国制造“向”中国创造“转变的重点。所以，NI 在院校计划中倡导“Do Engineering”的理念，鼓励学生把学习到的理论知识运用到现实生活中，用开放的思维解决生活中的问题
除了与清华、浙大、哈工大这些国内一流院校合作之外，NI也与一些普通院校和职高进行合作，NI专注中国市场十余年，按照倪斌的话说，“未来将扩大高校合作的规模，培养中国的工程人才”。中国工程教育规模已经是世界第一，国家不断推出新的政策和计划，资金投入也逐渐增加，社会不仅需要学术能力超强的人才，具有创新和实践能力的应用人才更将成为未来社会的需求。
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