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关键词:电子电工;实践教学;多元化
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1673-9094-(2017)01C-0023-03
《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”,以全面自动化、数字化、智能化为标志,开启了由“中国制造”向“中国质造”、由“制造大国”向“制造强国”迈进的新征程。作为自动化、智能化领域的核心技术,中职电子电工专业承担着电子技术、自动控制等专门化方向中等技能型人才培养的时代重任。实践教学是中职电子电工专业教学体系的重点,对学生岗位技能的形成起到了决定性作用。坚持以生为本,变革与探索中职电子电工专业实践教学,可以有效提高实践教学质量,为实现新的兴国战略提供有力的人才支撑。
一、中职电子电工实践教学存在的主要问题
(一)教学观念落后
教学观念落后是当前中职电子电工专业教师在实践教学中存在的较为普遍的一个问题。教学观念是教师教学的核心,教师在设计实践教学策略、制定实践教学目标时,都是在一定的教学观念引领下来进行的。但在实践教学中,囿于固有观念,教师大多认为理论知识指导实际工作,是实践教学的基础,所以将理论知识的传授作为了学生学习电子电工专业技术的重点,在课堂中对学生进行知识的讲解,涉及实际操作时,教师又往往将金工实习、电工基础实习、电子测量实习等设置成互不相干的单一实践教学模式。这种教学观念显然不能适应我国电子电工类行业、企业智能化发展的岗位要求,直接导致了中职电子电工专业实践教学效率的低下,让学生空有理论而难以实践。[1]
(二)教学方式单一
一直以来,中职电子电工专业实践教学都侧重于对学生的基础技能训练,无论是金工实习,还是电工基础,都是将电子电工相关理论知识照搬到实践操作中。首先是教师将理论知识以灌输的方式教授给学生,然后是学生以应付考试的方式去进行一系列的实践操作训练,目的往往是让学生通过考试考证,根本无法实现学生学以致用。
(三)教材内容混乱
对于中职电子电工专业学生来说,教材是获得电子电工相关理论知识的唯一途径。目前,中职学校电子电工类教材繁杂宽泛,未能紧随技术进步及时引入先进的理论知识,这就使得学生的专业知识体系一直固化在陈旧的技术理论中,中职电子电工专业教师的教学也很难与时俱进。不仅如此,中职电子电工教材的内容设计与安排也不尽合理,学生学习时极易产生认知上的困难,阻碍学生在实践操作中的理论应用。
(四)校企合作不畅
校企合作不畅是提高中职电子电工专业实践教学效率的又一个阻碍。应用型人才的工作岗位都是职业技术能力要求比较高的岗位,而中职学校虽然是专门培养技术技能型人才的摇篮,但校园环境与实际工作环境差别很大,中职学校很难在校园中模拟学生走上工作岗位中的情境,校企合作恰恰是解决这一问题的有效途径。但目前中职学校电子电工专业的校企合作还不够深入,电子电工类企业担心学生在操作过程中造成生产线停顿损坏,导致经济损失,往往会拒绝与中职学校的合作。这也导致了学生不能真正感受到实际的企业岗位生产情境及生产标准、管理要求,很大程度上影响着学生职业认同与职业能力的发展。
二、中职电子电工专业多元化实践教学的探索
(一)师资队伍多元化
资队伍多元化是实践教学多元化的前提。中职电子电工专业教师一般以本专科院校毕业生为主,专业理论知识扎实,但实践教学经验缺乏,动手能力并不强。因此,中职电子电工专业可以选聘具有较强职业技能的优秀高级技师和高级电工作为学生实践教学的指导教师,让学生能够在专业技师的培养下强化实际操作的职业技能。同时,中职学校还可以自己培养理论与实践技能兼备的“双师型”专业教师队伍,从而使师资队伍多元化,高效达成多元化实践教学的最终目标。[2]
(二)教材内容多元化
实现中职电子电工专业多元化实践教学,还需要对中职电子电工教材内容进行整合创新。教材是学生获得理论知识的主要途径,教材中的文字内容和案例通过电子电工教师的讲解能够更加容易让学生学会,从而达到指导学生实践过程的目的。但传统的教材内容过于单一,更新较慢,学生学习的教材内容大多晚于电子电工相关技术的实际发展,所以教师应当合理重构教材教学的基本框架,为学生营造符合专业发展趋势和科技发展最新水平的教材内容体系,使学生真正能够掌握先进的专业理论知识,并有效运用于实践操作的指导中来,提高专业实践水平。
尤其值得一提的是,教材上的教学资源毕竟是非常有限的,实践教学中还应该充分利用其它的实践教学资源。一是充分利用电子电工企业中生产现场以及一线技术工程人员等资源,巧妙地融入到教学过程中,从而不断丰富教学内容,让电子电工的实践活动更加丰富多彩。二是充分利用电脑资源,如应用Multisim7软件就可以进行多项电子电工实验,满足电子电工的基础性实验需求,让学生一边学一边练,大大增强了教学的实践性。[3]三是充分利用电子电工兴趣团队,如爱好者协会、电子电工维修站等师生团队,鼓励学生走出校门、走上社会,以为民服务等形式开展电气维修、电子制作方面的实践活动,积累专业实践经验。
(三)教学方式多元化
传统的实践教学方式较为单一,除了金工实习、电工基础等沿袭下来的实践环节,很少有中职学校创新的实践活动。这就需要中职学校进一步加大资金投入,及时升级、更新电子电工实践教学设施设备,使学生能够学习、掌握最先进的电子电工技术。在实践教学过程中,教师应该增加探索性的电子电工实验教学,让学生根据提供的实验器材等自己设计实验,并验证结果,从而真正提高学生的探索能力。中职学校还需要加强校企合作,拓展学生专业实践的渠道,让更多的电子电工类企业加入到技能型人才的培养团队中来,为学生在今后工作岗位上拥有更强大的职业技术能力打下坚实基础。[4]
(四)实践场所多元化
首先,在电子电工专业的教学中,可以实施理实一体化教学。教师应该在理论教学的过程中同时进行实践教学,将一个个真实的案例分析、电路分析贯穿在教学过程中,从而让学生在进行理论知识的学习时就掌握知识的实际运用,提高学生的实践能力。[5]其次,学校要建立专门的电子电工实践基地,建设开放性的虚拟电子电工实验室,充分利用EDA软件对电路进行仿真和模拟。在建设虚拟实验室的过程中,应该建设纯虚拟环境,让学生在计算机上操作各种实验。再次,学校还应该不断开发具有自身特色的虚拟仪器,对实际的电子电路进行分析和测试;构建网络化的虚拟实践环境,通过计算机网络系统进行教学,实现仪器设备和数据的共享。最后,学校要积极组织学生到企业进行生产实践教学,可以与本地区电子电工类骨干企业进行密切合作,带领学生到电子电工类企业参观学习,组织学生进行实践操作,让学生加深对电子电工专业相关职业技能的直观感受,体验在未来工作岗位工作时的情境,提高学生实际操作电子电工技术的能力。[6]
(五)考核测评多元化
考核测评多元化是建立在电子电工实践教学过程多元化基础上的延伸,是对学生电子电工实践操作能力的一种深化。教师可以根据学生的特点进行多种方式的考核测评。例如,金工实习作品评比、电子线路CAD制图比赛、单片机设计制作比赛、快速组装小型变压器等,促M学生实践操作的积极性,使考核测评更加多样化和趣味性。在对学生进行多元化的考核时,首先,每次实践操作都要进行学生的技能考核,检查学生对各种电子电工技术和技能的运用,采用实习工艺卡进行记录,让教师对学生进行考核。其次,需要对学生完成的各种小项目进行考核,对于不符合要求的学生应该进行补训,这样才能保证所有的学生都能够获得合格的实习成绩。第三,加强对学生完成项目的每一个环节和细节进行考核,引导学生重视电子电工技术的细节操作,如对于通过电子电工实习的学生,教师可以组织学生对学校的网络和计算机进行检修等,以检测学生的细节操作。最后,教师还应该对学生进行技能考核,在学生完成了各种电子电工的实习之后,应该对学生进行技能鉴定。[7]
参考文献:
[1]周.以就业为导向的中职电子电工专业教学初探[J].考试与评价,2015(8).
[2]田安波.谈如何切实提高电子电工专业学生的实践技能[J].才智,2014(3).
[3]张瑞芳.电子电工实践教学改革研究与分析[J].信息通信,2013(2).
[4]刘颖.浅议多层次电子电工实验教学体系建设[J].教育教学论坛,2013(2).
[5]吕庭庭.如何打造中职电子电工技能教学的“高效课堂”[J].考试与评价,2016(1).
[6]田安波.提高职业院校电子电工专业教学有效性的探索[J].科技创新导报,2014(8).
高校非电子类工科专业都开设有包括模拟电路和数字电路的电子类基础课程,并配有相应的实验教学内容,为后续理论和实践教学建立基础[1]。实验教学是学习主动性和综合能力培养的最重要手段,针对非电子类专业的学生开展电子系统综合实验内容,提高学生在电子系统方面的理论水平和实践能力,是改善这种状况的有效途径[2-3]。现有电子综合实验系统大多面向电子类专业,偏重于数字部分,模拟部分被弱化,没有突出通用电子系统的结构,缺乏包括简单设计和调试的综合内容[4]。基于此,我们研制了面向非电子类工科学生的电子综合实验系统用于实验教学,增强学生对电子系统结构和原理的理解,提高学生使用、维护和调试电子系统的能力。
1系统概述与结构
电子综合实验系统采用功能模块化设计,学生可以综合多个模块进行实验,利用工具和支撑软件设计和调试,完成具有特定功能的电子系统[5]。系统电路原理以学生容易接受的温度控制为设计目标,分别用模拟和数字2种方式实现温度测量、加热和冷却控制。系统主要由电源模块、传感器及放大模块、加热功率驱动模块、风扇PWM调速驱动模块,MCU控制模块和配套设备(示波器、数字万用表和信号发生/计数器)等组成,见图1。40mm×40mm铝制散热片下方贴功率约15W的发热膜构成加热模块,中心区域嵌入多种温度传感器,上方安装冷却风扇,控制加热电流和风扇转速可使温度稳定在室温到85℃范围内的任意值。模拟部分:传感器的信号经运算放大器处理后用于加热功率控制或风扇控制,加热功率控制采用电流调节方式,风扇驱动采用PWM方式。数字部分:运算放大器处理过的传感器信号经A/D转换后传给MCU,MCU模块可以实现数据转换、数据传输、控制和显示等功能。另外,通过串口或USB口连接PC机,可以开展基于Labview的实验内容。
2硬件设计
2.1电源部分系统设计有2路电源,一路为AC220V经开关电源模块输出DC18V,用于加热模块驱动;另一路为线性电源设计,AC220V经变压器降压,然后整流、滤波,再经电压调整器LM317稳压后获得DC5V,用于加热模块之外的所有电路。实验中可以介绍常用线性电源和开关电源各自的结构和特点。
2.2温度传感器应用系统采用热敏电阻、铂电阻、AD590和DS18B20等温度传感器,根据它们的特性(见表1)设计应用电路,通过多路选择开关实现每种传感器对加热功率或风扇转速的单独控制[6]。实验中学生可以了解各种传感器的特点及应用电路,利用Multisim仿真分析不同温度下实验系统电路的输出特性,并与实际测量值比较,也可以指定输出参数,学生设计并修改电路元件参数。
2.3加热驱动和风扇PWM驱动加热模块驱动采用晶体管功率放大电路进行设计,运放反馈控制电流调节,晶体管自身的功率耗散随电变化较大,须考虑器件的散热。冷却风扇使用霍尔传感器换向无刷直流电机,具有转速测量输出功能。利用电压比较器LM393和R、C的充放电特性设计PWM发生电路,来驱动风扇,频率约200Hz,调节PWM占空比可实现风扇在较大范围调速[7]。实验中,学生通过仿真和实际调试,学习运放反馈控制、比较器和R、C电路的知识,比较2种驱动方式的特点及适用场合。
2.4数字部分数字部分即MCU控制模块,基于51系列MCUC8051F320设计,它是完全集成的混合信号片上系统,集成有可编程振荡器、ADC、电压比较器、电压基准、温度传感器和USB功能控制器。片内二线C2开发接口允许进行非侵入式、全速在系统调试,支持观察和修改存储器和寄存器,支持断点、单步、运行和停机命令[8]。MCU在系统中的主要应用包括:(1)温度传感器信号的A/D转换;(2)数字电位器调节加热电流;(3)数字方式PWM发生;(4)控制按键扫描;(5)数字温度传感器数据接收;(6)LCD显示;(7)数据通信。通过实验,学生可以理解MCU系统的硬件结构及应用接口,熟悉系统硬件设计的基础知识。
3教学内容与支撑软件
3.1教学内容该系统在实验教学中使用时具有一定的灵活性,可根据需要选择模块和知识点开展分项实验或综合实验。硬件和支撑软件的结合更能锻炼学生的综合能力。该系统各模块的教学内容及相关支撑软件见表2。
3.2电路仿真软件MultisimMultisim是NI公司推出的全功能电子电路仿真软件,它可以对模拟、数字、射频及混合电路进行仿真,能克服实验条件下对电子设计工作的限制,为用户提供一个集成化的虚拟设计实验环境。建立电路、仿真分析和结果输出都在集成环境中完成,电路元器件、测量仪器和仿真结果与实际情况非常接近,满足使用者从参数到产品的设计要求。实验中,模拟电路部分需要学生分析参考电路或自行设计电路,包括传感器应用、PWM波形发生、加热和冷却驱动等电路,通过Multisim仿真,了解电路的各项参数和元件选择变化时对电路的影响,进而确定最佳设计。通过分析和仿真,提高学生的理论水平,使设计与实验同步[9-10]。
3.3MCU软件开发环境uVision4uVision4是Keil公司推出的一款可用于多种51系列MCU的集成开发环境,内置的仿真器可模拟目标MCU各项功能,包括指令集、片上设备及外部信号等,逻辑分析器可监控基于I/O引脚和外设状态变化的程序变量[11-12]。uVision4是单片机入门的最佳切入点,学生可通过开发环境,理解单片机原理及部件接口原理,了解单片机的开发流程,实践软硬件联调的过程。
1.以任务为驱动,采取项目教学法引导学生学习
本课程宜采用项目教学法。项目教学法是德国行为导向教学模式的经典教学方法之一,就是师生通过实施一个完整的项目来组织和展开教学活动。一般包括:项目设计—项目实施—项目评价等环节。通过资讯、计划、决策、实施、检查、评估等一系列完整的行动来实施教学活动。
2.选择合适的教材
传统教材通常是根据学科知识系统进行编写,已很难适应现代职业教育的需要。一体化教学选择和处理教材时,应设置理论、实习、生产一体化的系统教学模块,按每一教学模块的知识目标和技能目标来选编教材。实训项目与理论知识穿行,且实训项目后配有自评互评表,让学生在每次实训后进行反思,找出自己的不足,也可与他人进行比较,激发学生的学习主动性。
3.教师要在课前做好充分的准备工作
(1)在学生进行实训操作前,一定要自己完成实训项目。这就需要教师花更多的时间和精力进行备课,不仅仅是完成教案,更包括制作演示实验的电路板教学视频等等。(2)教师的备课要结合学生的实际水平。在备课过程中,教师要全面地分析学生的各方面情况,设定合适的教学目标、教学重难点和教学方法。中职学生的注意力难以长时间集中在课堂上,自我约束能力差。例如在实训课时,学生学习兴趣浓,但喜欢自由下位,大声讨论。针对此情况,教师可以将学生进行分组,给每一组打分,有违反实训纪律的小组,扣全组同学适当分数,最后评比看哪一组分数最高。采取此方法效果较好,学生不仅要做到严于律己,还要互相监督。此方法培养了学生的职业素养和团队合作意识。
4.教师要善于把理论融入到实训的过程中
关键词:中职校;电工专业;教学;实施
职业教育评价体系应该以掌握职业实际技能为核心,理论教学和实践教学紧紧围绕其展开,检验的标准是以掌握实际技能的程度为主。我认为如今中职教学的课堂应该在以下三个方面展开。
一、以学定教是当今课堂教学的核心理念
学习应当是学生建构自己知识的过程,学习者不是被动的信息吸收者,而是主动地建构信息。因此,在教学中要把握好师生角色定位,教学实践中教师要深刻了解学生的最近发展区和当前兴奋点,坚持以学生为主体,以学生的发展为本。并在此基础上通过对教学内容的重组、整合,努力引发学生的积极情感,使学习内容更好地体现为学生就业服务、为学生发展服务。
1、鼓励学生质疑问难
学贵有疑,创新意识来自质疑,只有善于发现问题和提出问题的人才能产生创新的冲动。让学生自己发现并提出问题,可以改变学生等待老师传授知识的思维定势,消除学生学习上的依赖心理,使学生由一个被动的接受者变为一个主动探索者,充分挖掘学习的潜力和动力。提倡学生质疑问题,还能培养学生不唯书、不唯师的敢想、敢说的创造精神。学生是课堂的主人,他的每一次质疑,都闪烁着他思维的光芒,教师应正确诱导,及时调节,科学控制。教师应当将学生的“疑”归入到自己的教学目标之中,并对事先拟定的“教案”进行必要的调整、充实,这是对教师的教学机智、教学素质的一个极大的考验。教师由“疑”开始,直奔要点,抓住学生的认知冲突,才能收到事半功倍的奇效。
《三相异步电动机自动控制Y-降压启动线路》在实际工作中经常遇到,有不同线路,很有实用价值。这正是学生开展研究性学习的一个契机,于是决定放开手脚,让学生以探究、质疑的方式进行学习。我的教学思路是:(1)写出控制要求,包括启动时和正常运转时的要求。(2)学生独立画控制电路图。(3)小组进行交流,老师给予指导。(4)挑选典型线路进行班级交流,一个个疑点通过分析进行解惑。(5)线路进行安装,通电演示,看接触器、时间继电器、电动机的动作过程,加强感性认识。
2、以学生的“学”贯穿课堂教学的始终
组织学生进行自主有效的学习,要面向全体学生,即要使每一位学生能积极地、主动地投身到学习活动中去。如今的中职的学生,由于种种原因,学习上缺乏自信心,专业理论课学习对他们来说是一个难点。我在上电工专业理论基础课中的交流串联电路时,采用通过实验,使学生对于电路中各电压有效值之间的关系有一个真实的体验。让学生根据实验数据自己用相量图分析各电压有效值之间的关系,并用实验数据来验证公式,使学生了解科学研究的方法,以及实验数据的重要作用,以学主为本位,让学生成为学习的主人。通过研究方法的正迁移,使学生自主地实现知识的内化,以提高课堂学习的兴趣。
二、现代信息技术有机地渗透到课堂教学中
教师要充分利用现代教育技术手段,调动尽可能多的教学媒体、信息资源,构建一个良好的学习环境。以计算机为主的现代教学媒体的出现带来了传统教学媒体所无法具备的特性:计算机交互性、多媒体特性、超文本特性、网络特性。这些特性能够使学生在课堂上的地位有所改变,使学生能够真正积极主动的探索知识,成为知识信息的主动建构者。教师成为课堂教学的组织者、指导者,学生建构意义的帮助者、促进者。
1、用PowerPoint、Director制作学习的内容
将原先《电工基础》、《电子技术》课中的板书、推导、作图等制作放映文稿。利用它们的强大功能,使原本枯燥的讲解,变得活泼有趣,能强烈地吸引学生的注意力。
2、使用应用电子工作台EWB进行实验教学
掌握电子技术,不仅需要理论知识,而且更重要的是通过实际操作来加深对内容的理解。EWB工作台非常适合电子、电工类课程的实验教学。我主要应用EWB对电路进行实物模拟和调试,一方面验证《电子技术》给出的电路是否达到所要求的技术指标,另一方面,通过改变电路原器件的参数,使整个电路性能达到最佳值。EWB通过电路仿真,可以使学生熟悉常用电子仪器的测量方法,进一步培养学生的综合分析能力,排除故障能力,创新能力。
三、落实“能力本位”的教学思想
由此看出,智能制造作为中国工业转型升级的方向,在“中国制造2025”规划呼之欲出的大背景下,蕴藏巨大的投资机会。由此,在发达国家高端制造业回流、发展中国家低端制造业优势突出的国际分工格局下,中国从制造大国升级制造强国的抓手已经明确——发展智能制造.它是两化深度融合、德国工业4.0,美国产业互联网概念背后的最大公约数。
通过国务院常务会议审议的“中国制造2025”,明确规划将通过制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色发展、高端装备创新五大工程来落实。同时,智能制造的政策红利更在于,未来将建立“1×”规划体系,比如智能制造规划,或者信息化与工业化融合规划。
1规划:五大领域试点行动
智能制造是制造技术和信息技术的结合,涉及众多行业产业,聚焦智能制造试点的关键环节,有助于准确把握与其相关的产业投资机会。在整个过程中,将分类开展流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等六大重点行动。从中可以发现,试点中瞄准的六个方向,各具针对性。
第一,针对生产过程的智能化,更准确地说是生产方式的现化化、智能化。根据《通知》要求,在以智能工厂为代表的流程制造、以数字化车间为代表的离散制造分别选取五个以上的试点示范项目。其中,在流程制造领域,重点推进石化、化工、冶金、建材、纺织、食品等行业.示范推广智能工厂或数字矿山运用:在离散制造领域,重点推进机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器及电子信息等行业。
第二,针对产品的智能化,体现在以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品试点示范。也就是把芯片、传感器、仪表、软件系统等智能化产品嵌入到智能装备中去,使得产品具备动态存储、感知和通信能力.实现产品的可追溯、可识别、可定位。根据通知,在包括高端芯片、新型传感器、机器人等在内的行业中,选取10个以上智能装备和产品的集成应用项目。
第三,针对制造业中的新业态、新模式予以智能化,也就是所谓的工业互联网方向。根据《通知》,在以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态、新模式推行试点示范,比如,在家用电器、汽车等与消费相关的行业,开展个性化定制试点:在钢铁、食品、稀土等行业开展电子商务及产品信息追溯试点示范。
第四,针对管理的智能化。在物流信息化、能源管理智能化上推进智能化管理试点,从而将信息技术与现代管理理念融入企业管理。
第五,针对服务的智能化。以在线监测、远程诊断、云服务为代表的智能服务试点示范。使之达到服务的智能化.既体现为企业如何高效、准确、及时挖掘客户的潜在需求并实时响应,也体现为产品交付后对产品实现线上线下(020)服务,实现产品的全生命周期管理。两股力量在服务的智能化方面相向而行,一股力量是传统的制造企业不断拓展服务业务,一股力量是互联网企业从消费互联网进入到产业互联网。在以上三个方面总共选取10个以上的试点示范项目。
有关专家认为,上述五个方面,纵向来看,贯穿于制造业生产的全周期:横向来看,也基本囊括了中国制造业中的传统和优势项目。如果综合来看的话,我们予以重点推荐重大智能装备以及与新业态、新模式相关的偏服务化制造业。
看好这两大板块,一是基于政策考量。今年3月25日的国务院会议提出的高档数控机床和机器人等10大重点领域多属于此类,此外,今年工业和信息化部将与相关部门就智能制造重大工程开展论证。二是基于可能性而言,中国在智能装备上已有一定基础,同时新业态新模式的制造业是顺应“互联网”以及制造业服务化的大趋势。
2现状:仅10%企业实现高水平智能制造
就中国智能制造的现状而言,中国与发达国家相比还有差距,特别是在智能化方面。与在20世纪70年代就已经发力智能制造的发达国家相比,中国智能制造发展起步已经晚了几十年。业内专家表示,目前中国企业智能化水平参差不齐,仅有10%左右的大企业智能制造水平较高,尚有90%的企业智能化程度未成熟。工信部苗圩部长曾以数据表明,智能制造应用在企业研发设计、生产线上比重较大。近五年,中国工业企业在研发设计方面应用数字化工具普及率已经达到54%,在规模以上的工业企业中,生产线上数控装备比重达到30%,上述两个领域智能化应用年均增长四个百分点。
根据德勤与中国机械工业联合会2013年调研200家制造企业所的首份中国智造现状及前景报告显示.中国智能制造处于初级发展阶段,同样也是大部分处于研发阶段,仅16%的企业进入智能制造应用阶段:从智能制造的经济效益来看.52%的企业其智能制造收入贡献率低于10%,60%的企业其智能制造利润贡献低于10%。而90%的中小企业智能制造实现程度较低的原因在于,智能化升级成本抑制了企业需求,其中缺乏融资渠道影响最大。德勤的调研显示,年收入小于五亿元人民币的企业中,50%的企业在智能化升级过程中采用自有资金,25%为政府补贴.银行贷款和资本市场融资各占11%。而企业收入规模大干50亿元人民币的企业,其智能化升级资金来源中自有资金占67%,银行贷款占比25%。整体而言,中小微企业的银行贷款比例低于大中型企业,占企业数量绝大多数的中小企业只能依靠自有资金进行智能化改造。
3突破:从机器人智能装备开始
一般来说,智能制造涵盖智能制造装备、智能制造系统、智能制造服务,不难发现,智能制造装备是智能制造发展的核心突破点。发达国家制造升级的过程中,是以机器人为核心的智能装备作为抓手,从“中国制造”走向“中国智造”也不例外,机器人不再是简单代替人工作业,实际上是改变人类的生产方式,帮助各行业提高生产效率和产品质量,实现节能增效的现代化生产及管理。
一方面,机器人产业的发展与国家从“制造业大国”向“制造业强国”的转型相契合:另一方面,90%尚未实现智能制造的中小企业,将是机器人应用的潜力市场,也是未来的发展方向。目前,中国机器人的主要应用市场在汽车、电子电气、食品饮料、塑料橡胶等细分行业。但中国作为制造业第一大国,220多种产品的产量世界第一位,有些产品的产量已经达到全球生产能力的50%~60%以上,所以,自动化升级所衍生的需求也应实现供给的多元化。
这一判断,是基于对中小企业在智能化升级过程中的比较优势。对于用户个性化和定制化需求,中小型企业有很大的增长空间,其能对产品设计、生产过程和服务流程进行再设计,根据市场灵活动态调整方向,从而实现贴近客户需求,以及智能化生产的目标。
(信息来源:机经网,本刊整理)
杂谈:社会团体标准管理模式的建议
标准化作为经济社会发展的“助推器”,已成为国家治理经济体系的重要组成部分。社会团体标准是在行业范围、专业领域内有影响力并具备相应标准化能力的协(学)会、产业联盟等专业组织制定并的标准。它是通过市场机制产生的标准,而培育发展社会团体标准.既是发达国家的成功经验,也是我国激发市场主体活力、更好地发挥市场在标准化资源配置中决定性作用的需要。社会团体标准管理模式需要做到以下三点:
(1)政府引导
政府部门在社会团体标准发展过程中应起引导和协调的作用.应出台发展指导意见,在标准的制修订、登记备案等方面做出规定:研究建立社会团体标准化良好行为规范,探索通过第三方评价和采信机制加强引导:采取社会团体标准化试点示范措施推进社会团体标准化工作:建立相应的激励机制,鼓励企业参与制定和采信实施社会团体标准。
(2)社会团体主导
行业协会,既可向企业传达政府的政策,也可向政府表达企业的诉求:既可协调各相关企业之间的关系和利益.又可组织科研院所、检测机构、企业等共同开展工作。因此,行业协会等社会团体是组织制定社会团体标准的核心力量,是责任主体,应发挥主导作用。
(3)技术组织支撑
事实表明,这种担心和质疑完全没有必要。凭借三十多年创造的品牌价值和过硬的技术沉淀,东芝已经在消费者心中牢牢地扎下了根。权威调查数据显示,在平板电视的中长跑过程中,东芝脱颖而出,在较短时间内实现了大跨越,已经成功地晋级高端品牌行列。
独到眼光选中液晶
在其他厂商还在考虑等离子、液晶孰优孰劣时,东芝已于2006年下半年高调宣布放弃等离子市场,全面转攻液晶电视。大连东芝电视有限公司营业本部商品企画部部长武藤和浩对此解释认为,由于中国市场液晶电视的占有率达到了90%以上,而等离子电视的市场占有额还不到10%,因此我们认为,液晶电视在中国将会有更好的发展,所以东芝决定停止等离子方面的研发。
而结果检验表明,东芝的这项举措是明智的。据国家信息中心《2006年度国内平板电视市场白皮书》显示,2006年液晶电视销量达到了387万台,而等离子电视的销量仅为80万台,两者销量差距悬殊。
国务院发展研究中心市场经济研究所研究员陆刃波表示,目前国内市场液晶和等离子电视的比例在8比2左右,而且液晶电视所占比例还有进一步上升的趋势。
全球著名投资银行瑞士银行(UBS)在总结2006年中国平板电视市场表现时也指出, 2006年中国对液晶电视的需求将占到全球的9%,中国液晶电视的销量达近400万台,增长226%,这个数据是全球增长量的近2倍。但反观等离子市场,在2006年第四季度液晶电视增长180%的情况下,等离子电视销量增长只有24%,双方的差距正在拉开。
全面转攻液晶的东芝,也在2006年下半年到2007年前一季度取得了不菲的业绩。据ZDC调查数据显示,在2007年第一季度,东芝电视的平板关注度已经超过拥有液晶电视之父之称的夏普。武藤和浩也在前不久信心十足地表示:凭借东芝三十多年来从事电视制造业的经验,我们会在2007年取得更好的成绩,从而夺取外资品牌在华市场第一的宝座。
数字电视契机塑造新辉煌
按照国家广电总局的规划,2015年中国将停播模拟信号,全面进入数字化时代。
国家广电总局副局长张海涛和科技司司长王效杰也在多个场合强调,经过2005年及2006年的重点城市试点工作后,目前数字电视整体平移工作进展顺利。而在2006年我国数字电视用户数更是从2005年底的439万户激增到目前的1 266万户,在一年的时间里实现了接近200%的增长。从2007年起,数字电视在全国范围内将全面进入整体平移阶段。
国家广电总局数字平移计划的顺利实施对终端设备厂商来说,无疑是一个巨大的商机。伴随2008年北京奥运会的来临,国内外彩电企业对数字电视机市场的争夺也到了白热化的程度。而一向在数字电视领域颇有建树的东芝当然也不会错过。
【关键词】电子电工 教学趣味性
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)30-0183-01
中职电子电工专业是较为基础的专业之一,旨在培养具有电气安装调试、电气维修维护、电子电路安装测试、电子电路开发等相关方面的人才。虽然各校电子电工专业分门分类的实训室及设备也多,部分学校还拥有较大规模的校内外合作基地,但探究教学质量,电子电工类专业依旧不够理想。由于中职类学生受到中考的挫折,学习信心难免不足,而电子电工专业有别于语数外基础性课程,实践性较强,学生往往难以快速投入。笔者多年观察及从与学生访谈中了解到,本专业学生往往厌学情绪重,实训课组织纪律差,不少学生不愿投入到专业课知识和技能的吸收过程中来,多数以被动学习为主,缺乏发挥学习效能的动机,往往在实训过程中浪费了时间,技能基本功得不到强化,主动学习和创新能力没有形成。以后在实训过程中,学生的畏难情绪也较重,往往认为实训任务完不成,专业技能考核难度大。教师应积极改变教育教学手段,努力提高教学趣味性,让学生投入到本专业的实训学习中来。
一 教学手段的改变
传统电子电工实训教学往往以教师“满堂灌”、学生练习为主,刚接触电类技能训练的学生,开始会有很强的好奇心和热情,但这种心理状态很快就在传统实训中消退,最后变得不耐烦。按照建构主义的观点,学习应该是一种自我能动建构知识的过程,是一种学生自己去发现的积极的认知过程,教学应强调任务驱动,学生是知识意义的主动构建者。因而在课堂上,我多采用任务法来教学。首先创设情境。如PLC教学,模拟工厂设计流水线工作,编制电机先后控制等实际情境,引导学生带着真实“任务”进入学习情境,激发学生的设计兴趣;然后,按照实际课时,分解成多个小任务,如PLC I/O定义,顺序图的划分,程序的编制,程序的调试。接下来可设置几个合作组,让大家一起探讨、交流几个小任务的实施方法,其中老师可做巡回指导交流,鼓励学生产生不同的设计思路,补充、修正和加深每个学生对当前问题的解决方案,进一步激发学生完成任务的热情。最后,完成小组自我评价以及老师对小组评价等环节。通过任务法,我发现学生的课堂注意力大大增高,学生对每个设计任务都能调动思考能力,主动参与进课堂来,加强了教学的趣味性。
二 信息化教学
如今是信息时代,一味地黑板教学已无法激起学生兴趣,多媒体将声、图、信息形象聚为一体,它应成为我们教师重要的教学辅助手段之一。可采用以下几个方法:
1.仿真软件的运用
仿真教学软件的多媒体教学清楚直观,让学生对做好操作训练很有信心。通常,我在讲仪器仪表的使用以及元件测量时,大部分学生很难将老师所讲和看到的对应起来,因为他们看不清老师的演示物。当我通过电子专业仿真软件,将仪器面板和测量过程搬上投影仪显示屏幕时,学生们就很专注,他们说“很简单”,学生对所要训练的技能信心十足。
2.微课教学手段的运用
随着计算机技术和通信技术的飞速发展,“微博”“微信”“微电影”等一些新名词不断出现。在这个微时代下,教育领域新兴的“微课”也成为热点。微课作为多媒体信息技术的一种,具有知识点简单、讲解清晰、设计多样化等特点,非常适合学生自我学习能力的培养及相关知识的复习。
三 情境化教学
中职院校的学生,学习实践的最终目标是为了走向企业工作岗位,课堂实训操作技能水平无论多好,往往陷入教学大纲的束缚中去,难于和时代共同进步,在就业为导向的职业教育今夕,应营造更为真实的实训环境。如在课堂上,我们往往采购一些时下流行的小制作,如USB小台灯、数字对讲机等,模拟生产操作流水线,学生分别担任督导、组长、工人并进行分组生产,培养学生的积极性、责任感,进一步使学生从枯燥的课堂中脱离出来,投入到真实的生产环境,极大地提高了学生电子实训的兴趣。
四 提高教师专业素质
当下的教学理念,学生是主体,教师是引导,所以作为老师应对实训教学有所认识,应首先培养学生的自我效能感,主观推测的结果将直接影响人的行为动机。
最后,要提高中职学生学习电子的兴趣,还是要老师多体验、多运用,积极参与到每一项教学环节,不断运用新的理念,新的教学手段,思行结合,行解并重,才能收到好效果。
参考文献
关键词:实践教学 电子类竞赛 有效措施
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0177-01
坚持教育教学与实践相结合是我党教育方针的重要内容,近年来,总书记就加强实践育人工作先后四次作出了重要指示。2012年1月,教育部又会同六个中央部门联合印发了《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》,对高校实践育人工作的常态化、长效化建设具有重要而深远的指导意义。对于电子信息工程技术、应用电子技术、电气自动化技术等等电工电子类相关专业而言,电子类竞赛能够充分发挥学生主观能动性,促进学生将理论知识转化为电路分析、设计、组装和调试的能力,提高学生的专业技能和综合素质,是加强专业实践教学工作的一项重要措施。
1 实践教学在高职电工电子专业教学中的重要性
对于高职高专院校而言,人才培养的目标是培养适应行业企业实际岗位的高技能应用型人才,而高职院校中的各个电工电子专业作为典型的工科专业,实践教学环节更是重中之重。我院电子电气工程系的所有专业教学计划中,实践环节所占比重均在50%以上。
根据多年教学改革的经验总结,电工电子专业的实践教学应采用“理实一体化”的教学模式,将理论付之于实践之中,以贴近企业实际的校内外实训基地为场所,将课程中抽象的专业理论知识转化成具体的实践操作。在整个实践教学环节中,必须坚持以学生为学习主体,以专业实际岗位所需技能的培养为重点,通过实践尝试、基本技能应用和技术创新等环节,最终实现学生的专业技能、分析能力、创新能力、沟通能力和合作精神等方面的培养与提高。
2 电子类竞赛对高职电工电子专业人才培养的推动作用
高职院校积极参加电子类竞赛,不仅能够提高学生动手能力和创新能力,培养学生的协作精神以及工程实践素质,还有利于实践教学手段的创新,有利于今后持续进行教学改革和新的教学体系的形成,对于培养符合行业企业要求的应用型人才具有重要意义。
2.1 参与电子类竞赛有利于提高专业教师和学生的整体素质
学生在培训过程中巩固基础知识和基本技能,更重要的是掌握了实用技术,培养了科技创新能力这一核心竞争力。学生在竞赛过程中需要进行选题、分析、确定方案、查找资料、浏览文献、选择元器件、电路板设计加工、安装、调试、论文撰写、参加答辩等过程,心理素质和职业能力得到历练。更重要的是,在培训、调试、竞赛的过程当中,指导教师也能不断进步,不仅专业技能水平得到提高,还开阔了眼界,为以后的竞赛积累丰富经验。
2.2 参与电子类竞赛能够增强学生的就业竞争力
学生参加电子设计竞赛,不仅为学校争得了荣誉,提高了学校知名度,另一方面更是为自己争得了荣誉。参加竞赛有助于培养和锻炼高职高专学生的分析问题的能力、实践动手能力、获取新知识能力、创新能力、团队协作能力等,这些都是职业竞争力的几大要素。经过锻炼,他们在面对就业时的表现必定更加优秀。在日益激烈的就业环境下,根据我院近年来的就业情况反馈,用人单位特别是大型知名电子和IT企业在招聘毕业生时,往往会优先选择竞赛获奖的学生。
2.3 参与电子类竞赛将进一步促进电工电子专业教学改革
教师在带领学生参赛的过程中,能够发现学生知识和技能的一些欠缺,从而发现教学改革中的一些不足和问题。同时,教师在竞赛过程中总结得出的一些专业知识技能结构、培训方法和竞赛研究结论等也能够为电工电子类专业建设和教学改革提供可以参考的依据。
3 提高高职院校参加电子类竞赛实力的措施
3.1 做好竞赛培训平台的开发建设
培训平台是课题研究的硬件保证。通过课题组成员多年的分析研究,尤其是对全国大学生电子设计大赛的分析解读,结合多次参赛经验,最终总结出竞赛培训平台应该是集电子技术、单片机、可编程逻辑控制和嵌入式开发系统相结合、能够培养学生创新意识和职业综合素质的场所。我系在建设所主管的学院“十大文化阵地”之一“电子制作与维修中心”过程中,完全按照竞赛培训平台的需要进行软硬件搭建。我系竞赛教师团队在2010年、2011年多次在该平台上进行学生参赛前的指导和训练,取得了令人满意的效果。在2010年7月的“全国电子专业人才设计与技能大赛”中,我院学生获得全国二等奖、湖北省一等奖等多个奖项。在2011年9月的“全国大学生电子设计竞赛”中,学生获得湖北省三等奖。学院还利用本平台,多次成功举办“电子技能大赛”等电子类校内竞赛活动。这些竞赛成绩证明,电子维修与制作中心已经基本具备培养我院电工电子类学生职业素质的能力。
3.2 强化教师培训,提高指导能力
教师的设计制作能力是指导学生提高竞赛能力的前提条件。要提高教师竞赛指导能力,必须采用院系教师校内全员培训和校外重点培训两方面结合的措施。在校内培训过程中,我系聘请了“湖北省楚天技能名师”做培训教师进行指导,要求被培训教师按照往年竞赛题目进行项目实做。在校外重点培训过程中,选派实力较强的教师参加校外竞赛的相关培训,回校后传授经验。除此之外,还应加强校际交流,到具备参赛经验和成果的院校进行学习。在多项措施联合作用下,提高竞赛指导教师的整体专业技术水平。
3.3 重构竞赛所需的知识和技能结构
纵观这几年电子设计竞赛的题目可知,竞赛内容逐渐从以往单纯的模块电路搭建转向基本知识的拓展应用及创新,所需的知识和技能涉及光电技术电路、555电路专集电路、电源电路、控制电路、微机单片机应用以及PROTEL在绘图、制作封装库、画出PCB、布线方面的应用。在竞赛之前,竞赛组必须从竞赛需要出发,结合往年竞赛题目,从不同的课程中将这些具体知识点和技能点进行拆分、总结和重构,针对重要知识点和技能点进行重点培训。
参考文献
[1] 刘思远.2010年吉林省大学生电子设计竞赛实战经历[J].竞赛园地,2011(5):64-68.
关键词: 高职机械电子工程专业 实验教学 教学改革
引言
机械电子工程专业的综合性较强,主要内容涉及机械的设计与制作及电子技术的开发。机械电子工程专业知识丰富,所包含的内容多种多样。近些年来,科学技术的快速发展,使得机械电子工程专业的发展前景越来越好。机电系统的智能化发展与自动化发展,让高职机械电子工程专业的教育工作者不断思考实验教学的改革问题。笔者选择机械电子工程实验教学改革作为研究对象具有一定的教育意义。
1.高职机械电子工程专业实验教学现状分析
1.1机械电子工程专业内容精度不足
机械电子工程专业所涉及多方面内容,所以,为了使机械电子工程专业的内容得以丰富,课程设置需要包含机械专业知识及电子专业知识两个方面。一般来讲,理论力学内容、材料力学内容及电路分析等内容都要在课堂中得到呈现。在机械电子工程专业实验教学中,涉及二十多科的专业知识。学生认为学习的科目过多,内容多但又学不到东西。学生无法对如此多的学科进行深入学习,专业能力久久得不到提高。
1.2实验条件不足
对于许多高职院校来讲,进行机械电子工程专业实验教学的难点在于实验教学的条件不足。受到教育经费的影响,许多学生没有进行机械电子工程专业相关实验设备的采购。或者现有的专业实验器材数量不能满足学生实验学习的需求。实验条件不足造成学生的实验学习兴趣不高,无法积极融入到机械电子工程专业的实验学习中,影响学生学习能力的提高。
1.3实验设置的综合性不足
相较于机械电子工程专业理论知识教学,实验教学的课时较少。虽然一部分学校的实验器可以进行综合性实验的设计与设置,就高职院校的机械电子工程专业实验教学内容来讲,许多课程的实验大多为演示性实验或者是验证性实验。在实验学习中,学生只要按照老师的要求完成实验,体会实验的过程即可,没有必要就实验内容进行自主探究。这样的教学内容会影响到学生实验的自主性与积极性,综合性较强的实验是高职机械电子工程专业学生进行自我提高的必要基础。
2.高职机械电子工程专业实验教学改革对策
2.1加强机械电子工程专业教育方案的改革
机械电子工程专业的教育目标是让学生具有与专业相关的理论知识,并且可以将这些理论知识应用于实践中,解决实践问题。所以,高职院校要加强对机械电子工程专业实验教学活动的重视,对人才的培养方案进行改革,促进学生实验能力的提高。机械电子工程专业的内容较多,需要通过人才培养方案的改变平衡学生专业能力的提高。更要从当前人才市场的需求切入,满足学生未来的就业需求。
比如在讲解工厂的电气控制技术时,老师需要让学生了解一些必要的理论知识,更要引导学生利用这一主题进行实验,提高实践工作能力。应用型人才的培养是机械电子工程专业实验教学的重要目标,教师组织学生进行实验,就是在组织学生开展实践活动,促进学生能力的提高。另外,对于那些联系较为密切的课程,教师可以利用实验课的单独设立让学生意识到实验学习的重要性。像电路分析这样的内容与数字电子技术相关内容有密切联系,教师可以针对这些内容进行独立实验课的组建,引导学生形成正确的实验意识,了解与掌握正确的实验方法,促进学生专业技能的快速提高。
2.2加强实验条件的改革
高职机械电子工程专业实验教学改革,需要实验条件的支持。首先,教育部门及高职院校要加大资金投入,为高职院校建立机电一体化实验室,使学生成为实验学习的主人,找到切入点进行实验学习。另外,学校要组织老师进行综合性设计实验的研发,从高职机械电子工程专业的教学内容出发,组织教师开发新的实验,以科研促教学,使学生的头脑得以激活,获得新的学习兴趣点。学校还要加强创新性实验室的建立,提高实验室的开放程度,给予学生更多动手的机会,调动学生的学习积极性与主动性。更要利用不同的创新活动,如机械电子设计大赛等活动,使学生的思维得以开发。
结语
高职院校中的机械电子工程专业实验教学,对于机械电子工程相关的专业人才的培养有重要作用。笔者从高职机械电子工程专业实验教学的现状出发,进行了高职机械电子工程专业实验教学方法的分析。希望相关教育工作人员正视当前机械电子工程专业教学中存在的问题,利用有效的方法提高教学效率,促进学生专业能力的提高。
参考文献: