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[关键词]数字阅读标准;数字学习标准;电子课本标准;内容包装
[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008(2013)02-0080-08
一、研究背景
随着数字化媒介与技术的发展,我们有幸处于一个人类阅读与学习发生巨大变革的新时代。罗伯特,达恩顿将这次变革称之为人类历史上继文字符号、手抄本书籍以及活字印刷术之后的第四次变革。这次变革的显著特色是带有鲜明工业文明特征的印刷版纸质图书不断尝试着向数字化阅读(学习)产品转变,传统的阅读方式与学习模式也随之受到巨大的冲击。一个标志性的事件是据法新社报道,拥有244年出版历史的《大英百科全书》宣布将停止印刷版,实现全部数字化。当244岁的印刷版大英百科全书即将成为历史之际,“一些人对此十分悲伤,并非常留恋:但这是进入新时代的仪式:是从印刷出版商转向数字学习产品创造商的最新一步。”
在传统纸质书籍向数字化阅读(学习)产品转换的进程中,仅仅将纸质书籍内容以数字化方式呈现是远远不够的。特别是在数字化学习领域,纸质课本的数字化转换更为复杂。电子课本学习内容的组织与关联、学习资源的共享与重用、学习活动的设计与支持、学习工具及学习服务的调用与请求等问题都需要加以考虑。为此,本研究团队以国际国内标准化组织电子课本标准研制为契机,试图从充分体现电子课本教育特性的角度,广泛吸收现有数字出版和数字学习相关标准,对电子课本的内容描述、内容展示与封装进行规范,使其兼具数字阅读与数字学习的双重特性,并通过互操作对现有的电子出版物及数字学习资源加以综合应用。本文首先对相关的数字出版与数字学习标准进行了对比分析,然后以电子课本信息模型为核心,从连接阅读与学习的角度,针对于电子课本资源组织、内容结构、包装方式、元数据等问题提出了电子课本的内容包装设计。
二、电子课本信息模型概述
数字化学习资源的建设与共享一直是e-Learning领域研究和实践的热点,资源信息模型具有指导资源建设、促进资源共享传播的重要价值。一个标准的信息模型,代表了这个标准对于内容对象最为本质的理解。根据赵厚福等对数字化学习技术标准发展趋势的梳理,未来学习技术标准的三大发展趋势是:学习资源与知识本体的结合,学习资源与学习活动的结合以及学习资源与人际网络的结合。
基于以上的资源观,笔者团队所研制的电子课本标准,首先是从规范电子课本内容描述的角度,提出了电子课本的概念模型,汇总了电子课本的使用情景与需求理解,并在此基础上设计了信息模型,包括电子课本的内容结构与功能结构。在整个设计中,集中体现了设计者对于电子课本在内容对象、应用情境、行为活动及教学应用需求等方面的理解,具体包括如下方面:(1)概念模型反应了电子课本的应用范围、功能结构及应用目标:(2)内容结构采用具有教育语义的描述方式,不仅能够从技术上规范电子课本实体内容对象的互操作,更能够实现电子课本内容在教育应用层面的编辑、复用与扩展;(3)功能结构从教育应用的角度,规定了电子课本应用过程中需要具有的各种功能,这些功能是电子课本实现教育应用的基础,也是学习技术标准在学习资源与学习活动相结合方面的具体体现。
三、数字内容包分析
电子课本作为一种特殊的数字学习资源形态,其内容包装标准研制的目标是规范和统一电子课本内容封装元素、结构和方法,以便从技术上提出一套规范的电子课本内容互操作问题解决方案。本研究团队在设计电子课本信息模型的基础上,进一步对电子课本内容包进行了设计,基本的原则是尽可能兼顾国际与国内的现有标准,尽可能实现对现有数字阅读资源与数字学习资源的重用,尽可能在具有数字阅读特性的基础上体现数字学习的专业特性。为此,本文首先对国际与国内现有数字内容标准的包格式进行分析,并在此基础上提出电子课本的内容包装设计。
(一)包格式简介
内容包装规范为数字化资源定义了一种标准的数据结构,通过该结构绑定了足够的附加信息,以便于资源的快速检索、有效的共享和交换。内容包将展示数字内容的媒体素材文件,按照特定的应用目标加以组合、封装。通常在一个完整的内容包中,包含有物理文件的清单、组合方式说明文件、元数据信息、内容结构表、附加活动信息文件以及素材文件(素材文件地址)等元素。一个内容包代表一组可在逻辑上独立使用的素材。一个完整的包可以被重新组合或拆分,且必须能够独立存在,其包含了单独运行或复用该内容包时所需要的完整信息。符合标准的内容包,能够在同一标准定义的系统中实现复用与互操作,例如:SCORM标准内容包可以在符合SCORM标准的系统中跨系统使用;EPUB标准、IMS-CC标准内容包则可以在遵循各自标准的系统中广泛应用。
(二)相关标准介绍
1.数字化阅读领域与数字化学习领域标准分析
电子课本兼具了数字化阅读与学习的双重特性。为了尽可能兼顾国际与国内的现有相关标准,尽可能实现对现有数字学习资源的重用,需要对目前相关标准的现状进行深入分析。
根据本研究团队进行的数字阅读格式标准专项调研,至2011年,在数字阅读领域,公开并得到实际应用的数字阅读格式标准至少有31个,这些标准分别采用不同的内容包格式,其中大部分采用专用格式,只能供专用平台应用,比如应用较为广泛的Kindle的aZW包(亚马逊专用),牛顿电子书的pkg包(苹果专用),以及超星阅读的pdg包(超星专用)。在这些数字阅读标准中,值得关注的是那些采用了通用包格式的标准,如表1所示。
在数字学习领域,诸多学习技术标准组织针对数字学习内容,也制定了相关的内容标准,这些标准同样分别采用不同的内容包格式,并能够在学习管理系统之间进行互操作(见表1)。
从标准研究组织的权威性与专业性、标准的影响力与代表性、以及标准的开放性等角度综合考量,IPDF组织研发的EPUB标准、ADL组织研发的SCORM标准,以及IMS组织研发的IMS-CC标准,分别可以作为数字阅读标准和数字学习标准的代表。
2.EPUB标准
EPUB(Electronic Publication)标准是International DigitalPublishing ForumfIDPFl国际数字出版论坛组织研制的一种数字出版物(电子书)的分布、交换标准。IDPF组织是一个居于电子书产业领导地位的国际性标准组织。为促使电子书市场的开放,并在阅读系统之间实现数据交换,该组织制定了OeBPS(0pen eBook Publication Structure)标准,后演变成EPUB标准,该标准作为电子书内容描述的规范得到了广泛应用。
目前EPUB的最新版本为3.0,包含一个系列四个规范,每个规范定义了EPUB出版物整体的一个重要组成部分,这四个规范反别是:①EPUB出版物3.0(Publications3.0),定义了出版物级的语义和对EPUB出版物的总体一致性要求:②EPUB内容文档3.0(ContentDocs3.0),为EPUB出版物内容中的应用定义了XHTML、SVG和CSS的配置文件;③EPUB开放容器格式3.0(.定义了一个文件格式和处理模型,用于将一系列相关资源封装成一个单独文件容器(ZIP容器):④EPUB媒体覆盖3.0,定义了文本和音频同步的格式和处理模型。EPUB标准的包格式是其中的开放容器格式(0CF)所规范的。
3.SCORM标准
SCORM(Sharable Content Obiect Reference Model)是由美国国防部ADL(Advanced Distributed Learning)拟定的标准,试图规范数字教育内容的制作和开发,实现分布式应用。通过该标准所规定的统一包装格式的数字教育内容包,能够跨平台重复使用。SCORM是当前最为流行的e-Learning标准,被不同的e-Learning平台广泛采用,并以其完备性、开放性广为业界推崇,当前SCORM的最新版本是2004第四版(2004 4th Edition)。
从SCORM 2.0开始,该标准提出了Core SCORM的概念,主要关注学习内容的组织和封装。SCORM2.0体系架构方面的核心思路是设计一个简单、易用的核心模型,并且保证足够的扩展性,让其他的组织和共同体可以在这个核心模型的基础上自由的按需扩展符合不同要求和模式的组件,同时保持互操作性。相比之较早的已经得到广泛应用的SCORM标准版本,SCORM2,0的“插件式应用思想”提供了一个全新的设计思路。
4.IMS系列标准
IMS全球学习联盟(IMS Global Learning Consortium)是一个非赢利性的致力于学习技术系统标准制定和推广的组织,也是在e-Learning标准制定与研究领域的权威组织,与SCORM标准将内容包装、排序与导航、运行时环境等综合为一套标准的做法不同,IMS制定了一个系列范围明确、分工精细、相互配合与参照引用的标准系列。其中著名的标准如:IMS-LRM(IMS Learning Resource Meta-data Specification)为学习资源元数据标准,IMS-SS(IMS Simple Sequencing Speci-fication)为简单排序标准,IMS-LD(IMS Learning Design)为学习设计标准,对数字内容包进行规范的则是IMS-CP(IMS Con,tent Packaging)标准及IMS-CC(IMS CommonCartridge)标准。
目前IMS-CC最新版本为1.2版,该标准是“一个由内容提供者和学习管理系统共同遵循的内容包的描述,同时为完全或保护性开放的分布内容提供了一个通用的格式”。IMS-CC也是IMS在数字化内容包格式方面最新的、最有代表性的标准。
(三)内容包的比较
本文对EPUB、SCORM、IMS-CC标准的内容包进行了比较,比较的项目包括包格式、包元素、包内容分类与组织、元数据四个方面,以便尽可能从兼顾与重用的角度对电子课本的包结构进行设计。
1.包结构比较
包结构是指在逻辑层面为了实现设计目标而对物理资源所采用的组合方式与呈现形式,是电子课本内容资源的表征结构。每一个标准由于其研究机构及目标设定的不同,其包结构是不相同的。上述三个标准的包结构分别如下图1、图2和图3所示。
图2、图3所示,(Contenl)Package:内容包;Manifest:内容清单;Meta-data:元数据;Organization:内容组织;Re-sources:资源(引用)文件;(sub)Manifest:子内容清单;Phvsi,cal Files:物理文件;The actual content(实体内容):HTML(网页)、Media(媒体)、Activity descriptions(活动描述)、Collabo,ration(协同)、Assessment(测试)、other files(其他类型文件)。
从上述三种包结构的比较来看,数字阅读领域的EPUB标准包结构采用线性顺序结构、单一层次封装,结构相对较为简单。这种结构便于数字阅读内容的顺序呈现。模拟了一本纸质图书自首页到结尾页的逐页装订顺序。
与EPUB包结构不同是SCORM的包结构与IMS-CC的包结构均采用了嵌套式的树状结构(包中含有“SUB”的子包结构)。这一不同点充分体现了数字阅读与数字学习的区别。后者作为数字化学习内容的包结构,不同于数字阅读所采用的平铺方式,需要为数字化学习内容的复杂结构提供相应的支持。这种包结构更适合于知识点内容的展开、教学讲解内容的逐层深入,更加符合数字化学习的认知模式。
另一方面,从上述的包结构比较也可以发现,SCORM的包结构与IMS-CC的包结构其形式是完全一致。这是由于ADL并不自己制定规范,而是整合既有的规范,SCORM标准是对已有的一些标准优化组合而形成的参考模型规范。SCORM标准整合了AICC的CMI规范与内容结构,IEEE的Meta-data Dictionary,IMS的Content Packaging、Simple Se-quencing Specification与Meta-Data XML Binding and BestPractice规范。所以在设计包结构时,整合了IMS-内容包装标准的包装结构(Content Packaging),而IMS-CC标准也沿用了IMS组织内部的内容包装标准,因此SCORM标准和IMS标准的包结构是完全一致的,这也是一种适用于数字化学习的内容包结构。
2.包元素比较
由于内容包设计所针对的应用领域与情景存在差异,所以各个标准在内容包的组成元素上,各有不同。在EPUB标准的内容包结构要素分析如表2:SCORM与IMS-CC的内容包装结构要素如表3:
从内容包元素的表格对比中,可以清楚的看到,相比之EPUB内容,SCORM与IMS-CC的内容包装结构要素中包含了(Sub)Manifest子包结构:以此来定义整个数字化学习内容包的嵌套结构。
3.包内容分类与组织比较
包内容分类与组织方式代表了在逻辑层面对于包内资源应用、单元包粒度等的理解,不同的内容分类与组织方式对应不同的内容类型,
EPUB的内容组织以一种简单自然的线性结构方式呈现,具体可将物理资源分为如下类,分类信息的元素包含在OPF文档中,具体列表如下:SCORM包的内容组织与分类如图4:
如图4所示,Organization:内容组织结构;item:内容项;resource:资源(引用);SCO:可共享内容对象;Assert:内容单兀。
由于SCORM是主要面向Web的内容聚合数据模型,关注学习对象的结构和运行时环境,为了能够解决可共享内容对象的分布式可重复使用的问题,所以其内容分类与组织比IMS-CC标准更为抽象,其中,ContentOrganization是一个树状结构的目录组织;item为具体的内容项,SCO则是可以被记录的学习主题,通常至少包含一个学习目标,同时还负责与LMS进行通信活动:而Asset是媒体组件,一个Asset单元=物理文件(physical files)+本内容级别的元数据fmetadatal。
IMS-CC标准则是专门处理LMS学习资源封装的标准,所以相对于SCORM的内容组织与分类,更带有数字化学习的领域特色。IMS的内容组织与分类如图5:
其内容包中learning‘dpplication object就类似于SCORM的organization。由于CC标准是一个资源性标准,其带有资源与平台分离的特性,包中学习内容与学习工具分离、学习管理系统负责提供支持学习过程的工具,而学习资源可以存储在世界各地的资源服务器中,并通过标准化的认证方式,对受限访问的学习资源提供保护。因此,IMS在CC包中只设计了与SCORM的Asset类似但带有更强烈数字化学习领域特性的资源分类容器learning application obiect,而没有在CC包中设计带有活动色彩的类似SCO功能模块,CC标准把这部分工作完全部交由LMS完成。这种设计思想带有了明显的分布式计算模式和云计算模式的特色,主要的目标是可以使内容资源与LMS脱离,IMS-CC标准具体的organization内容分类如表5:
4.元数据设计
元数据是关于数据的数据fdata about datal,在数字化资源标准中,元数据是关于数字化资源或数据的一种结构化的描述,具有非常重要的意义。EPUB标准、SCORM标准、IMS-CC标准的元数据设计及特点分析如下。
EPUB标准主体部分使用Dublin CorefDCl的15项核心元素,包括::题名;:责任者;:主题词或关键词;:内容描述;:贡献者或其它次要责任者;:日期;:类型;:格式;:标识符;:来源;:语种;:相关信息;:覆盖范围;:权限描述。
EPUB标准元数据的特点是采用DC元数据标准,简单易用。其核心的15项元数据已经能够描述一本电子书的信息,另外允许使用者自行定义标签来进行扩展。如需要扩展,可使用扩展元素。
SCORM标准:SCORM元数据基于IEEE Learning ObiectMetadata(LOM)元数(DC元数据可以映射到LOM元数据中)。其元数据的设计采用分级元数据体系,包括:微单元元数据(Asset Meta-data):可共享内容对象元数据(SCO Meta-data);内容聚合元数据(Content Aggregation Meta-data);内容组织结构元数据(Content Organization Meta-data)。
其特点是分级元数据设置,与内容组织结构相互对应,更便于资源包信息的描述,便于资源包的聚合与分离,便于LMS的读取。
IMS-CC标准:主要基于IEEE Learning Obiect Metadata(LOM)元数据标准:扩展了角色元数据(Roles Metadata):细分描述了Instructor、Student、Mentor等角色信息。
其特点是角色元数据的引入,便于资源在LMS上的迁移和导入,角色的设置上带有鲜明数字化学习的领域特色。
四、电子课本的包设计
(一)标准设计目标
标准设计是目标导向的,特定的设计目标将产生特定的标准特性。数字内容的包结构部分是标准设计的主要内容之一。因此,电子课本的包结构的设计需要充分考虑研制该标准的目标。
电子课本标准是电子课本与电子书包系列标准之一,(申报国家标准及ISO IEC/JTCl SC36国际标准)电子课本标准在电子书包的设计框架内关注于规范和引导电子课本的设计、开发及应用;指导实现具有互动特性、关联特性、开放特性与富媒体特性,能够兼容泛在资源、具有教育特性的新一代电子课本。该标准主要解决电子课本内容互操作问题,同时力求在电子课本元数据定义、内部结构表征、媒体表现、活动定义等方面全面引入教学特性。
从标准组织及标准制定目标来考量,EPUB标准、SCORM标准及IMS-CC标准均涉及到了资源的共享与复用,遵循标准的资源包能够在分布式系统上统一使用。所不同的是EPUB标准关注于数字化阅读,SCORM标准及IMS-CC标准针对与LMS,电子课本标准则力求实现从数字化阅读到数字化学习的跨越,体现了针对于电子书包等数字化学习终端的领域特色与专业特色。这也对电子课本的内容包设计提出了一定的要求。下文同样分别从包结构、包元素、包内容分类与组织、元数据4个方面对电子课本内容包进行设计。
(二)电子课本包结构设计
电子课本内容包设计需要能够兼容目前已经大量存在的符合EPUB标准的数字化资源,而且能够具有电子课本专用标准特色。因此,在设计电子课本内容包的时候,考虑使用通用的ZIP文件作为格式容器,以EPUB标准的内容结构作为首层结构,即mimetype文件标识其档案类型、META-INF目录存放容器信息、META-INF中的container.xml标识电子课本的根文件(rootfile)的路径和打开方式:并通过ETB-OPF文件夹的设置引入带有明显数字化学习特征的嵌套式树状包结构:同时在物理文件中,引入富媒体文件,以丰富内容表现层面的展示形式和控制机制。
这样的设计既体现了电子课本包装结构的兼容性,可以最大范围地引入泛在资源,又力求在兼容的基础上实现超越,在包装结构内加入了核心的电子课本信息模型,用于规范电子课本内容资源,体现教学特性:在实体资源方面,引入了富媒体资源,体现了丰富的媒体特性。从内容表征结构与表现形式两方面,实现了连接数字化阅读与数字化学习的超越。
具体的电子课本包结构设计如图6。
(三)包元素设计
在电子课本信息模型的设计中,有相应机制来控制书本呈现的顺序和个性化导览的顺序,因此电子课本的结构要素中不需要包括tour和guide元素,故其内容包结构要素,采用类似于SCORM与IMS-CC的内容包装结构要素如下表6。
(四)包内容分类与组织设计
电子课本的内容组织与分类体现在其信息模型的设计中,其设计针对于电子课本在数字化学习领域中的应用,相比之SCORM与IMS-CC,专业性更为明显。电子课本信息模型如图7,详细内容请参阅《连接阅读与学习:电子课本的信息模型设计》一文。
(五)元数据设计
电子课本元数据主要基于IEEE Learning Obiect Meta,data(LOM)元数据标准:以信息模型为基础,引入了分级元数据设计:扩展了电子课本特有元数据,如以(DC元数据)作为封面元数据、用户角色元数据:其设计特点是基于IEEELearning Obiect Metadata(LOM)标准的元数据特性,代表了电子课本标准的学习资源特性:而以DC元数据作为封面元数据的电子课本特有元数据设计,又凸显了其作为电子读物的特征。
电子课本标准的目标用户对象是从电子课本内容制作方(出版社)――内容修订者(服务提供方、教学用户)――教学用户方(教师、学生)――管理方(技术管理、内容管理、环境管理等)的一整条用户链。因此角色元数据设计更为丰富。在general meta-date内容项中引入以DC元数据为基础的coverpage元数据:在content内容项中引入以电子课本信息模型为基础的分级元数据设计(课本级封面元数据与内容对象级元数据):在technical内容项中引人电子课本特有的技术元数据:力求体现数字化课本的设计特性,如图8所示。
(六)电子课本标准内容包装设计总结
基于以上的对比分析研究,电子课本的内容包装设计示意图如图9所示。
ETB:电子课本标准内容包;META-INF元信息文件夹:signatures.xml:数字签名文件;encryption.xml:加密规则文件:metadata.xml:补充元数据文件;rights.xml:权限管理文件;manifest.xml(隶属于META-INF的manifest.xml文件):补充内容清单文件;container.xml:容器信息文件;ETBOPS:容器结构文件夹;CSS:样式文件;Image:图片文件夹;Coverpage:封面文件夹;Cover image:封面图片;Etbopf.xml:内容结构文件;metadata:元数据;Manifest(ID);内容清单(分配包内内容项唯一编号);Content obiect:逻辑内容对象;navigation:导航(动态目录);action:内容互操作活动;Content structure:内容组织结构(静态目录);aggregation:内容聚合体(承载一个教学目标的内容单元);unit:微资源体(语义层面最小内容结构):Learning map:学习地图(基于电子课本内容完成轻量级教学设计实现机制);resource:物理资源文件(引用);mimetype:媒体类型说明文件。
电子课本的内容包装设计考虑到电子课本不仅需要满足纸质课本的资源性载体需求,还要满足电子课本数字化教学环境、服务、工具等的新需求,因此,物理资源的归类是采用资源类型的方法,引入富媒体的概念,而在电子课本内容分类与组织上,为了满足数字化课本的使用需求,采用了课本语义的分类方法。同时引入了学习活动设计、静态模板、动态模板等来满足教学活动的需求。通过在电子课本信息模型中定义的各种语义单位的组合,为各种形式的教学提供支持。
电子课本的内容包装设计力求支持通过电子课本连通学习工具,开展教学活动:请求学习服务,支持包括测试、讨论、小组探究、实验项目等活动的内容。并在用户对象设计上所考虑的是从电子课本内容制作方(出版社)――内容修订者(服务提供方、教学用户)――教学用户方(教师、学生)――管理方(技术管理、内容管理、环境管理等)一整套应用链。因此,电子课本内容包装设计的元数据也体现了这一特点。
在电子课本信息模型设计的基础上,电子课本的内容包装设计同样试图实现连接数字化阅读与学习的设计目标,因此,电子课本的内容包装设计吸收了EPUB标准、SCORM标准、IMS-CC标准的优点,体现数字化阅读与数字化学习的双重特性。电子课本内容包装与其他标准之间的关系示意图如图10所示。
ETB:电子标准;resource:资源文件;cp:内容包装;MD:元数据;TOOLS:工具集;manifest:内容清单;ref:标准引用;toc:table of content ePub标准电子书目录;navigation:ETB标准静态模板;information modd:ETB标准信息模型;Learning map:ETB标准学习地图,教学设计实现机制(工具)。
在具体内容包结构的设计上,电子课本内容包装以EPUB内容包为基础结构,附加整合了类SCORM的数字化学习内容包和电子课本特有元素结构,这样的复合结构能够带来如下优点:
第一,可以便捷实现以EPUB内容包为代表的数字化阅读内容资源的整合,整个包装方式带有广泛兼容的特性,并可以广泛使用EPUB内容包的功能扩展方案(如:版权、加密等)。以最小的代价,实现了广泛的兼容特性。
第二,整合了以SCORM内容包为典型的数字化学习内容包,实现了数字化学习资源的转换和兼容。符合数字化学习内容资源的应用特性。
第三,加入了电子课本的特有元素,在广泛兼容的基础上,实现了特性的超越:体现了电子课本的专业特性。如电子课本封面信息,为用户采选所需课本提供了便捷:电子课本学习地图则是一个轻量级的教学设计工具,为教学提供一定程度的教学设计、学习活动脚本、协同学习工具等功能;实现了个性化电子课本的设计目标。
综上所述,电子课本的内容包装设计决定了电子课本数字化阅读与数字化学习的双重特性,在以EPUB为代表的电子书内容包结构和以SCORM、IMS-CC为代表的数字化学习内容包结构基础上实现了兼容与超越。
五、总结与展望
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感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我了很多你问素材,还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正!
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。化合物在纯净的状态时没有可移动的自由电子,不能导电。
物质本身就能导电的是金属单质,不符合电解质的定义。
如硫酸钡是难溶电解质,在水溶液中电离出的离子浓度太小,故而不能导电必须在熔融状态才可导电。硫酸是电解质,但
它是共价化合物,只有在水溶液中才会电离,熔融状态时还是分子,即熔融状态下不导电,在水溶液里才可导电。
(来源:文章屋网 )
调研手记:
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《财经国家周刊》:结合多年的科技型企业投资经验,你是如何理解知识产权融资的?
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《财经国家周刊》:中技华软基金是如何运作“知识产权成长债+期权”的?
王广宇:相比传统股权投资市场的复杂估值,知识产权定价更简明易行。由于融资企业需要把专利资产通过债权和期权提供给投资基金,故对于后者而言,风险是可控的。通过为专利定价,投资基金可以降低企业定价难度,不用过度参考公司总体估值。一开始创投基金主要用“成长债+期权”方式投,投资后如果企业发展好,基金还会主动追加投资。
方银河:具体看主要分为两个步骤。第一步,债股结合、投贷联动。即中技基金和兄弟担保公司一起帮轻资产科技型企业向银行借钱,解决融资难。同时中技基金拿到投资该企业的期权,即“交了朋友拿到投资机会”。
第二步,有了债权后,基金也就有了较好的办法和工具去跟踪企业发展。在投资后的一年内,先后做多次的贷后管理,基金可以查看企业报表和实际经营情况。基金与企业从“闪婚”(通过2、3个月的考察决定投不投),变成一场“恋爱”(用一年甚至两年的时间看一个企业的发展),最后决定做不做股权投资。
《财经国家周刊》:具体投资时对企业所处发展阶段有什么要求?
方银河:在知识产权融资方面,中技基金从很早期的到一定规模的企业都可以帮得上忙。我们的逻辑是,不论企业是小是大,是盈是亏,更多地看企业是否有核心技术,是否有投资潜力和投资价值。比如,目前中技华软基金“成长债+期权”几个投资案例包括:已获数轮融资的网络文化公司永乐、当时还处于早期几乎没有收入的VR公司蚁视、一度持续亏损的初创芯片设计企业集创北方。
《财经国家周刊》:“成长债+期权”模式的市场广度如何?
王广宇:目前,中关村内拥有国家级高新技术资质的企业约有1万家。未来5年内,借助中关村管委会、海淀区政府、海淀国投等多方力量,我们希望可以为500-1000家中关村高新技术企业提供融资服务。在中关村做好后,我们还希望将这一的模式复制到全国。
拥有核心技术的初创企业,需要得到更贴身的服务、更便宜的融资、更前瞻的智慧,才能得到更好的发展。在目前知识产权融资基础上,我们的团队还考虑在知识产权运营服务上,帮企业做知识产权咨询和战略规划。
《财经国家周刊》:知识产权金融服务是如何与华软资本整体业务有机结合的?
关键词:电子技术实验;教学模式;教学手段;实验考核
中图分类号: G642.0 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)35-0139-03
Reform and Practice of Electronic Technology Experiment Teaching Mode for the Application-oriented Universities
LING Tao
(Basic Part, Anhui Sanlian University, Hefei 230601, China)
Abstract: There are some problems in the course of experiment teaching of electronic technology. They are single teaching mode, outdated teaching content and assessment method which is not comprehensive. Therefore, we made a corresponding teaching improvement in experiment course of electronic technology. It included diversified experiment teaching mode, integration of multimedia courseware and computer simulation technology. Besides, the experiment teaching content should be adjusted appropriately according to students' different levels in various majors and the assessment method of their course grades ought to be improved in experiment courses.
Key words:electronic technology;teaching mode; experiment examination\
教育部要求高等院校大力加强实践教学,切实提高大学生的实践能力,切实加强实验、实习、社会实践、毕业设计等实践教学环节。电子技术实验是工科类专业,特别是电学类专业必修的实践性很强的基础实验课程,它包含了《模拟电子技术实验》与《数字电子技术实验》两门基础实验课程。它所涵盖的基本理论、基本的分析和设计方法,对于工科类专业学生的后续相关知识的学习,对于培养理工科大学生的实践和创新能力,提高学生的工程实践能力有着独特而重要的作用,更是培养学生创新意识的关键一环,这完全符合《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》。[1]
我校电子技术实验教学自2009年以来做出了一些改进措施,取得一定效果的同时,也还存在一些尚待解决的问题,主要有以下四个方面:(1)实验教学内容基本以理论验证为主;(2)实验教学模式较为单一;(3)实验考核方式不够全面;(4)实验室开放力度不够,方式单一。
针对以上问题,我们自2014年上半年从以下五个方面进行了逐步改革,力求更好的发挥电子技术实验教学的作用,使来上课的学生感受到所学的理论知识得到了巩固,培养了自身的理论联系实际的能力,提高了自身的动手能力,创新意识和精神得到了一定地提升。
1 改革实验内容,完善实验教学
在探索阶段,我们在不影响实验教学大纲的前提下,针对现有实验内容进行尝试化改革,主要是对实验指导书里的实验内容进行优化,考虑到学生的个体差异及专业差异,在实验内容中将应用性思维和工程实践思维贯穿在实验项目中。
1.1培养学生工程实践能力,糅合验证性实验
以往的实验项目内容里,大都以理论课题内的某一原理、定理为主,以此来进行单一性质的验证原理、定理的实验。在新的实验内容中,将应用性思维和工程实践思维串联在整个验证性实验项目中,不仅将理论课当中的单一知识点进行了夯实,还让学生对所学知识与工程实践当中的应用进行了对接,有利于我校进行的应用性人才培养。例如,我们现针对电子学专业的学生,将小音响的制作带入实验教学,从而让学生理解放大器的作用。
1.2针对学生差异,实验内容分层进行
改革前的实验项目内容都是统一标准,制定时并未妥善考虑到学生的个体及专业差异,无法调动起学生的学习热情。特别是非电学类专业学生对课程不重视,不肯下功夫钻研,没有打下扎的电学基础。导致在今后的学习中,由于前期知识储备的匮乏,后续课程的学习变得更加吃力。改革后,我们考虑到各专业的差异性及学生个体的差异性,将每个实验分为必做和扩展两个部分。对于必做部分,要求每个来到实验室的学生都必须独立完成,本次实验才算合格,这样可以督促那些对此类实验项目要求不高的专业及能力较弱的学生掌握其基本技能。对于扩展部分,可以激发有学习欲望的学生开发其动手能力和学生兴趣,也更符合专业对于电子技术实验的要求。例如,在《模拟电子技术实验》部分,针对非电学类专业就不必在半导体三极管等电子元件的物理结构和电气功能方面做过多深入,让学生明白其大概功能即可;对于多级放大电路部分也不再作过多要求,理解多级放大电路的基本特点即可。
1.3培养应用型人才,加大工程应用型实验项目比例
实验室提高学生工程实践能力,是培养应用型人才的重要一环,目前以验证性实验为主的格局,显然无法满足应用型人才培养的需要。改革中,在不影正常教学的前提下,适当增加了工程实践的内容,让学生熟悉所学的实验内容在工程实践中的作用,使学生理解所学知识在自己专业中的价值,知道学习的部分与市场并未脱节。如果不知道学习的价值,就不会有正确的学习态度,更不会形成具体的学习行动。
2 改革实验教学模式,多元化教学
传统上,实验教师一般都是先讲述所做实验的实验原理及相应的注意事项,再当众演示一遍,然后学生只需按照教师所讲及教师演示,重复一遍即可得到实验结果,实验教学效果较差。
针对我校教学实际情况,我们做出以下改革。
2.1训练学生掌握基本技能
应用型人才应具有宽厚的学科基础、专业技能和一定的创新能力。应用能力首先体现在对专业基础知识的学习和应用上。[2]针对应用型人才的培养目标,明确教学目标,根据人才培养方案对于学生的要求,我们定位电子技术实验教学,主要是加强学生的基本技能。即熟练掌握常用仪器的使用;看得懂基本电路;具体实践中,可以根据目标设计要求,用得上基本电路、基本元器件,能够独立设计较为简单的电路。对于此类基本技能的训练,是实验课程重点所在,目的让大部分学生掌握。
2.2引入仿真教学,加强教学立体感
随着电路软件的广泛应用,把EDA技术引入到实验教学作为一种辅助教学工具,不仅可以增加实验的创新性,还可以把一些比较抽象的现象以直观的方式展现给学生,提高学生的理解能力和学习兴趣。特别是在一些综合性实验项目时,由于课时所限,教师无法很全面的讲解,通过EDA技术,将一些关键点以仿真的形式展现出来,学生可以很好地理解实验中出现的现象与数据,明确实验内容。在有些实验项目中增加仿真演示,也大大提高学生的理解力,有助于提高教学质量和效率。比如在模拟电子技术实验中,以往的教学过程中,发现学生在对放大电路的失真波形的产生原因及变化这一知识点上,学习比较吃力。在与学生的交流中也得知学生普遍反应这一知识点理解起来较慢。课堂上,我们把通过仿真软件把产生失真波形的各种状态展现出来后,学生实验速度大大增加了。由此,我们可以将实验内容再做得丰富些,使得学生在理论与实践相结合的情景迅速地在脑海中形成,加快基础实验内容完成速度,有充足的时间完成深层次实验内容。
2.3实验报告模块化
为了促使学生重视实验,我们优化了实验报告,将每份实验报告装订成册,便于学生翻阅,并且每份报告由预习报告、原始数据、数据处理及结果讨论三大部分构成。预习报告部分要求学生在来实验室之前完成,目的让学生知道本次实验的内容和要求,存在哪些问题,避免了以往学生做“糊涂”实验,由实验教师认可签字后方可进入实验室完成实验;原始数据部分则是学生来到实验室后,利用实验室内的仪器设备根据自己预习的内容来进行实验,并将实验数据填写在原始数据部分,实验教师认可签字后方可离开实验室;数据处理及结果讨论则是学生在离开实验室后对本次实验数据的处理及总结。这样的分配督促了学生需要实实在在地完成一次实验,极大程度确保了每次实验的实验质量。
3 改革考核模式,全方位考核学生
正所谓好马配好鞍,教学方法即使再好,如果不能有一个适合的考核模式来匹配,也未必能达到一个理想的教学效果。以往的实验教学中,大多是根据理论课的标准给出实验成绩,考核方式显得较为单一,且未能全方位考核学生的实际掌握情况。从14年上半年开始,根据电子技术实验课程的特点,从重点考查学生的动手能力、调动学生学习积极性出发,我们编写了相关的考核方案及细则。将电子技术实验考核分为平时成绩与期末成绩两部分组成,其分值各占50%。平时成绩由实验报告、考勤和实验表现三部分组成,其中实验报告由每个实验项目的实验报告取平均成绩。在每个实验项目中,由预习、原始数据、实验数据处理及总结三部分组成,其中预习20占%、原始数据占40%、实验数据处理及总结占40%,如有缺的实验,则该次实验成绩为0分计。考勤和实验表现则是通过平时的上课签到,实验课堂表现及回答教师提问等情况来促进学生的学习热情,减少学生的懈怠心理,端正学生的学习态度。
期末成绩主要分操作和提问两个部分进行,其中以操作为主,学生对电路的调试、排除故障、测试性能、记录波形、分析数据。提问是由监考教师对学生的操作,进行针对性提问,以检查学生是否掌握了所学知识,是否理解所操作的电路。
通过一个学期的试点,发现学生对于实验课程无论从重视程度还是学习热情上较以往都有了较大的提升。
4 实验室全方位开放,提升应用型人才培养质量
实验室开放是指实验室的空间、内容、手段、时间及教学方法的开放,学生根据自己的需求,选择相应的实验项目,也可以将自己的创意带到实验室来实现,让学生体验创造性学习的乐趣,激发学生的创新意识,提高学生的实践技能。[3]
在以往的实验室开放中,因为条件所限大都只有单一开放模式,在对现有软硬件条件进行考察以及与学生展开调查后,找到了一条适合我校实际情况的实验室开放道路,即不单纯地指定某种开放,而是根据每学期的实际情况,糅合各种开放手段,以最大限度的利用实验室资源。经过半个学期的摸索,已经验证此类开放模式是适合我校电子技术实验室开放的有效途径,通过实验室开放,学生普遍反映良好,实际效果在本次期末实验考核中也体现出来,及格率及优秀率都有一定的提升,其中不及格率由以往的11%以上,下降到现在的不到9%。而对一些学习积极性较高的学生,则采用一些例如课外实验的方法来激励学生学习电子技术实验的兴趣,提高其实践应用能力。比如在2014年上半年,在完成课程规定内的实验基础上,一些对电子技术有兴趣的学生主动参加了课外实验,如小型音响的制作、微型窃听器的制作等等,有效提高了学生对于问题的分析能力和解决问题的能力,大大锻炼了学生的动手能力,提高了应用型人才的培养力度。
5 实验教学方法改革成效
经过一个学期的试点运行,所取得的效果明@,保证了实验教学的效果,提高了学生实际操作能力,有利于进一步探索应用型人才的培养。其具体表现为以下几个方面:
5.1 激发了学生的学习兴趣
以往学生大多表现为不在乎实验课,“忽略”实验课,都是被动式学习,为了完成“任务”。现在,教学模式的改革使得学生们的学习热情被点燃,学生变被动为主动。在上课前就积极阅读相关材料,上课认真操作,学生对所学的实验课程都有了深刻的认识,根据学生的反馈情况,学生在掌握实验的同时,还对所学的理论知识有了更加牢固的认知。在实验室开放期间,学生都主动到实验室进行实验操作,更是出现了排队占座现象。有些学有余力的学生还参加了课外实验,锻炼了实践能力。
5.2增强了学生实验的自觉性,提高了教学效果
在新模式下,因为需要对预习报告和原始数据部分进行检查,在这样的“压力”下,学生均能主动完成实验,不需要教师的督促,由原来的“要你做”变成“我要做”。实验课的教学效果得到提升,学生也更加认可实验课。
5.3端正了学生科学的实验态度
正是由于激发了学生对于实验课程的兴趣,学生在实验过程中更加注意实验当中出现的各种数据、波形等实验现象,更加注重与理论值得比较,分析误差原因,应当采取何种方式进行改进。
6 结束语
实验教学是理工科本科院校培养应用型人才过程中必不可少的一环,对培养学生的动手能力、实践探索精神、团队协作及创新精神有着不可替代的作用。我们在对电子技术实验课程的改革过程中,不仅仅需要整体考虑实验教学,更要以人为本,充分调动起实验教师的主观能动性,鼓励不断研究探索。特别是结合自身的科研项目与市场接轨,与学生接轨,找出适合不同需求学生的教学模式与实验内容。我们应当持续探索实验教学先进理念,不断推动实践教学水平和质量的提升,为培养更多高素质的应用型人才而迈进。
参考文献:
[1]肖杰,赵晋琴.电工电子实训教学模式改革研究与实践[J].湖南第一师范学院学报,2013(5):48-50.
本科教育根据培养人才类型的不同,可以分为普通本科教育和应用型本科教育。普通本科教育主要面向科研院所培养理论研究型人才或为培养理论研究型人才打基础。应用型本科教育主要面向生产生活实践,培养大批应用型高级专门人才,我国大部分“二本”、“三本”高等院校是从事这类教育的主力军[1]。我院自2011年5月被国家教育部正式批准升格为本科院校,管理层就把我院定位在应用型本科,因此应用型本科教育中的课程教学模式的探讨势在必行。
应用型本科教育的实践教学主要以培养技术应用能力为中心,强调以实践和综合训练为主的职业技能训练、工程技术实践和高新技术应用。电子实践是工科专业学生必修的重要实践课程,对提高学生的工程实践能力和分析解决实际问题的能力起着重要的作用。本文针对当前电子实践教学所存在的弊端,结合应用型术科教育的人才培养目标及全国大学生电子设计竞赛的启示,通过调整实践内容和教学模式等教学改革,将使电子实践教学环节更加符合应用型本科教育人才培养要求。
1 电子实践课程教学现状分析
目前国内许多大学都开设有电子实践这门实践课程,但基本上都采用固定的实践组织模式,即要求学生在计划的专周时间内完成一种或两种电子产品的装配和调试。这种教学模式对学生的动手能力的培养有良好的效果,但也存在以下几方面的问题:
(1)该教学模式主要强调培养学生的动手能力,学生一般只要按照实践指导书或电子产品的安装说明书按部就班操作就能完成产品制作,这不利于学生创新能力的培养。
(2)由于是全班选用同一种电子产品进行装配和调试,这就使学生没有自主选择的余地,影响了学生动手的积极性。
(3)将电子实践作为一门实践课程,只安排在整个培养计划中的某一学期的某一周或几周,不能很好的兼顾到学生的知识和能力的积累对教学产生的影响,若安排太前学生的专业知识不足势必影响教学效果,若安排太后又会错过引导、激发学生学习、创造热情的最佳时期。
电子实践作为实践教学体系的一个重要组成部分,如何合理安排教学,有效培养学生的动手能力和创新能力,实现整个实践教学环节的连贯性和系统性,是实践教学的关键。因此,探讨电子实践课程的教学模式意义深远[2]。
2 电子实践教学环节的教学思路
电子实践教学环节不仅仅是为了培养学生的动手能力,更是希望学生通过自主设计制作和调试完成一个合格产品的过程,从而激发学生的创新思维,培养学生的创新能力。它以电子产品研发、生产为工程背景,通过实际的电子产品设计、制作、调试,使学生了解电子产品制造过程,掌握制作电子产品的开发流程和操作技能。因此,围绕这一教学思路,我们根据学生专业知识的积累情况将该环节划分为三个不同的阶段进行。
2.1产品认识阶段
在产品认识阶段安排的主要内容包括常用电子元器件的识别与检测、电路焊接工艺、电路电气原理图与印制电路版图的识读、简单电子产品的制作调试与检修、常用电子仪器仪表的使用方法。该阶段的主要目的是让学生了解电子行业基本技能、基础工艺知识及行业现状,掌握应具备的基本技能,在未掌握较多专业知识的情况下引导激发学生的学习兴趣,并作为学生的一种创新启蒙,鼓励学生的课余制作。
传统的电子实践教学在该阶段通常是安排组装由插针式元件组成的电子产品,然而随着电子技术的迅猛发展,新工艺、新知识不断涌现,这种传统的制造工艺正逐步被SMT(表面贴装技术)所取代,如果对新技术、新产品的知识缺乏了解,将来就难以满足社会科技前沿需求与时代的发展需求。因此,在实践电子产品的选择应兼顾到这两种工艺技术的应用。由插针式元件组成的声光控延时自熄开关和由表面贴装元件组成的USB音箱,电路结构相对简单,成品实用,是认识和掌握这两种工艺技术的理想载体。
在专业培养计划中,该环节宜安排在学生未接触较多模拟电子技术知识之时。这个时期的学生对基础电路已有认识,但对电子电路还不是很熟悉,这样的安排有利于学生对新知识的探索,同时有助于学生对后续电子技术课程的学习。
2.2产品制作阶段
在产品制作阶段安排的主要内容是印制电路板的设计制作、电路结构较复杂的电子产品的装配调试与检修。全国大学生电子设计竞赛作为教育部倡导的四项学科竞赛之一,在培养学生动手能力和综合素质方面发挥了极为重要的作用[3]。从历届电子竞赛赛题分析可以看出,很多自动控制类、电源类、数据采集类和信号类的题目在设计制作时都会涉及单片机的知,单片机作为入门较快的微计算机技术,是初学者应用最广泛的电子设计平台,学生只有在熟练掌握单片机应用的基础上,才能进行较完整的电子制作,综合应用所学电子知识参与电子竞赛等创新活动,同时也为嵌入式系统的学习和毕业设计奠定基础。因此,单片机应用是应用型本科院校的学生必须掌握的重要技术之一。目前大多数高校的单片机应用实践是依托于实验室,这就存在两方面的问题:第一,实验室所能提供的设备台套数有限,不可能顾及到每一个学生,若因此增加台套数又会带来管理和维护方面的问题;第二,实验室即使采用开放模式也无法满足同学相对集中的使用需求。综合以上因素,在这个阶段可以安排电子系统开发工具如单片机仿真器、在线调试器等电子产品的装配与调试,所选的单片机类型可以是PIC、51或凌阳。这样的产品综合了模拟电子技术、数字电子技术和单片机应用等知识,既有利于学生巩固原有的专业基础知识,又为后续的单片机技术学习提供了硬件保障,从而使学生不受实验室场地和设备的限制,能够在任意的时间地点进行学习和创新活动。而实验室则主要为学生提供更高层次的设备让学生进行学习。由于选择的产品电路结构已较复杂,且在这个阶段学生已接触较多的器件及封装,此时安排印制电路的设计制作,能够让学生较好的熟悉电路设计软件,掌握电路板工业设计规范。
在专业培养计划中,该环节宜安排在数字电子技术课程学习中期,单片机应用课程学习之前或刚接触这门课程,这样对电子技术感兴趣的学生就可以通过自学提前熟悉单片机,从而在低年级就能参加如电子设计竞赛的学科竞赛和创新活动。该环节也可根据不同专业的培养要求选择其它的电子产品如电视机等进行装配调试训练。
2.3产品设计阶段
在产品设计阶段安排的主要内容是电子系统的综合设计、制作、调试、检修,电子企业的生产现场组织与管理及工艺文件制定知识。该阶段的主要目的是培养学生综合应用各项知识和技能的能力,以电子竞赛的比赛模式来组织教学,以电子产品的设计为目标。为了使设计的对象是实际的电子产品,可以选用一些难度适中、功能多样涵盖不同专业知识的电子产品(如按电子竞赛的不同选题方向的)供学生选择,在去除产品的电路部分后只留下外壳、检测元件和执行机构,让学生根据该产品的功能、性能参数、结构特点、工业规范及经济成本等因素进行产品设计或功能扩展和参数提升。学生也可自主选题完成一种电子产品的设计制作。学生可以自由组合成项目小组,每组成员一般为2~3人,分工合作共同完成选定产品的实践内容。在教师的指导下,学生需完成电路设计、到市场采购元器件、电路板设计与制作、产品的组装与调试,最后提交一份产品说明书。在整个训练过程中学生可以充分发挥自己的创新思维,在掌握单片机等知识的基础上,自主开发出一些具有实用价值的产品。不仅锻炼了学生的学习能力、创新能力、文字组织能力,还培养了学生的团结协作精神。考虑到应用型本科的学生将来可能从事生产一线的管理工作,因此在该环节可增加电子企业的生产现场组织与管理及工艺文件制定知识,以拓宽学生的知识面,增加学生就业的筹码。
在专业培养计划中,该环节宜安排在检测技术等专业课程学习之后,这有助于学生综合应用所学知识,如单片机应用系统设计的总体设计方法、CMOS电路设计方法、数字系统设计、低功耗系统设计、可靠性设计以及平台开发等进行设计创造,这是学生就业前的一次重要的实战演练。
【关键词】电子封装;课程设置;实习基地;实验平台
随着电子技术的迅速发展,越来越多的电子器件应用到许多领域中,也带动了相关行业的飞速发展。尤其是随着物联网技术的进步,各式各样的传感器构成了智能网络的基础。封装技术作为电子产品领域中的关键技术之一,具有举足轻重的作用。电子封装是将利用半导体加工方法制备出的微元件、电路等用特定的封装材料保护起来,形成机械保护并进行电学信号传输,从而构成微系统及工作环境的制造技术。由于电子封装专业在半导体制程中属于后道工序,其前道和半导体制备芯片相关联,后道和器件的使用息息相关,所以其涵盖的内容非常多,牵涉到材料、化学、电子、机械等学科,尤其许多新型传感器的出现,对电子封装专业提出了更高的要求。近些年来,电子封装对器件的可靠性评价、性能测试等领域也开始有所扩展和延伸。作为一门较新的专业,电子封装专业建设和本科生培养处于探索性阶段。目前国内高校的电子封装专业大多起源于材料学院,尤以焊接技术、金属材料专业居多。如哈尔滨工业大学、上海交通大学、南京航空航天大学等。但是电子封装专业作为一门全新的学科和专业,在信息技术飞速发展的今天,其本科生教育培养模式需要与时俱进,才能够跟上当今时代的发展。江苏科技大学电子与封装专业借鉴了国内其他高校在电子封装专业方面的建设,同时根据自身的特点,结合长三角地区半导体行业蓬勃发展的优势,对电子封装专业本科生培养及专业建设进行一些有益的探索。因此,本文从电子封装专业的多学科交叉及工程化应用较强等方面的特点出发,通过课程设置、实习基地建设和实验平台搭建,从封装专业的理论学习,到实际专业封装生产线的感性认知,再到封装设备的实践操作,构建电子封装专业的本科教学理论-认知-实践的系统性模式。
一、课程设置
由于电子封装专业是一门典型的交叉学科,牵涉到的基础学科较多,因此在课程设置方面既要考虑到其知识专业性,又要考虑到其知识综合性。江苏科技大学立足于长三角区域,针对目前电子封装技术专业存在较大的人才供需矛盾(据统计我国每年对电子封装专业本科层次的人才需求超过7万人),以半导体材料和器件制备为基础,结合电子元器件的设计与模拟,对电子元件的封装材料、封装工艺、封装设计等方面进行基础教育,培养电子封装及其相关领域中工艺开发、材料改进、仪器研制等方面的专业工程技术人员。在专业课设置上,涵盖从器件的原理、封装的工艺和可靠性测试方面等,具体有以下7门专业必修课。半导体器件物理、微连接原理、电子封装材料、封装结构与工艺、电子封装可靠性、封装热管理。在选修课程的设置上重视电子封装专业中的基础理论、实际应用、动手能力、思维开拓方面的培养,对目前迅速发展的封装领域中的知识进行了综合性的构建,从理论到实际,从工艺到应用,设置了10门专业选修课,包括微加工工艺、MEMS器件与封装技术、电子设计自动化、集成电路设计、微电子制造及封装设备、表面组装技术、微波与射频电路、电磁兼容技术、先进封装技术、有限元技术及在封装中的应用。江苏科技大学电子封装专业的课程体系设置,一方面体现了电子封装专业的综合化、专业化的特点,另一方面突出了实践性和理论性结合的特色。尤其在现代化的教育体系下,既要突出学生的专业性特点,又要兼顾学生的知识综合性,同时还需对目前学生的动手能力和实践能力进行专业化培养。尤其对于半导体及信息技术专业方面日新月异的发展,开设了“先进封装技术”课程,对目前晶圆级封装、三维封装等目前较为新颖的封装模式进行关注,及时反映封装领域的最新动态。
二、实习基地
电子封装专业不仅对理论知识有深入的了解,对实践能力也有更高的要求。尤其是电子信息工业的迅速发展,对人才掌握的知识综合性要求越来越高。目前,电子封装专业不仅仅是对其本身所涉及的封装设计、封装工艺、封装材料等方面,而且随着封装工业方面的发展,尤其是晶圆级封装技术的发展,很多封装工艺和微加工工艺高度融合在一起。所以对于从事电子封装领域的工程技术人员、研究人员,不仅要掌握封装相关的理论基础,还要求对加工工艺实践的掌握。从工科院校的人才培养角度出发,目前国际教育界公认实践才是工科专业教育的根本,必须在理论教育的基础上,让学生到相关专业工程实践中去实践学习,在实际解决问题的过程中掌握相关的专业知识。江苏科技大学目前积极建立与电子封装企业的合作,通过到企业的见习与实践,让学生对课堂讲授的基础知识有更深层次的认识,同时通过企业技术人员直接参与实践教学环节,加深学生对封装领域中的工艺、设备等方面的认知。并且,江苏科技大学与江阴长电、苏州捷研芯、苏州纳米城等单位建立长期稳定的实训和见习基地,采取与这些企业单位实际生产接轨的流水线式实习安排,在实习期间让每个学生负责生产制造过程中某一项工序,并定期进行轮换工作,如前道工艺中的光刻、溅射、刻蚀等微加工工艺,同时对后续的封装工艺如切片、邦定、贴装和封装等具体工艺的实训,保证学生在学校学习理论知识的同时,也能掌握一定的实际封装方面的技能。江苏科技大学地处长三角地区,长三角地区(上海、江苏、浙江)以上海为核心,半导体及信息产业在长三角地区中占有重要地位,是国内集成电路、传感器制造和封测技术最先进产能集中地区。其中,中芯国际在上海拥有8吋及12吋晶圆厂;台积电在上海松江拥有8吋厂,并已决定在南京兴建12吋厂;联电则以收购方式取得苏州和舰8吋厂经营权;力晶与合肥市政府合资兴建12吋厂。学校与相关的企业联合建立实习、实训和见习基地,一方面可以使理论教学与实践相结合,提高学生的知识实际应用能力;另一方面,可以让企业的一些研发型设备可以充分利用,实习资源共享,提高设备的利用率。此外,通过学生在企业中的实习,让学生掌握更多实践知识的同时,也让企业在学生实习期间考察他们的能力,为企业在未来招聘人才提供更多的选择。
三、实验平台
江苏科技大学电子封装专业针对目前国内半导体及信息产业的迅速发展情况,为了能较好较快地培养电子封装领域比较紧缺的人才,在理论教学的同时,也非常注重实验教学。目前电子封装系在新校区规划了用于实验教学的净化间,主要包括两个部分:一是包括黄光区内的光刻、显影、溅射等半导体器件的前道加工工序;二是包括划片、邦定、回流、键合等封装工艺。前道工序主要包括光刻机、溅射设备和刻蚀设备等,通过实验教学,使学生在操作过程中更能深入了解光刻、溅射等工艺的具体原理和实现步骤,能让学生更好地了解电子器件的制备过程,从而拓宽学生的视野,为学生走向工作岗位奠定良好的理论和实验基础。后道工序主要指封装工艺,设备主要涵盖划片机、金线键合机、金属植球机和回流炉等。通过这些设备的实际操作,可以使学生对封装领域中的零级封装、一级封装有比较深入的认识,可以根据设备的相应功能实现所设计的需求。同时,江苏科技大学根据目前封装领域的高速发展趋势,购置了包括3D打印机、晶圆键合机等较为新型的设备,通过这些设备的具体操作和实际应用,让学生在关注目前封装领域中发展的主要趋势,尤其是目前业界比较关注的晶圆级封装和三维封装,做好这些方面的知识储备,为以后走向工作岗位或者深造奠定良好的基础。
四、结语
电子封装专业作为一个新兴的交叉型专业,近些年来在国内外都有迅速的发展。尤其随着消费电子、汽车电子和物联网等领域的高速增长,作为电子器件中关键技术之一的电子封装技术备受关注,而且专业的电子封装领域人才培养还滞后于封装技术的发展需求。因此,高校的电子封装专业人才培养需要满足市场发展的需求,不仅要关注电子封装专业的多学科交叉及工程化应用较强等方面的特点,而且在教学过程中需要多元化的课程设置,包括器件设计、加工工艺、应用材料、测试方法等方面的理论教学,结合实习基地的实际参观认识和学习,到实验平台整体流程的操作,培养学生的综合性能力,能为电子封装专业输送更多更好的专业人才.
【参考文献】
[1]胡庆贤,董再胜,王凤江等.电子封装技术专业人才培养体系的构建[J].产业与科技论坛,2011,11(10):173~174
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[3]廖秋慧,刘淑梅.微电子封装专业的课程建设与教学实践[J].产业与科技论坛,2013,10(12):178~179
关键词:电子信息类毕业生就业
随着社会主义市场经济的快速发展和我国高等教育近几年的跨越式发展,我国高校毕业生的数量日益增加,根据国家教育部公布的有关数据,普通高校毕业生人数2005 年达338 万,2006 年达413 万,2007 年达495 万,2008年达559万,2009年更是高达611万人,加上以前未就业的毕业生积累,实际需就业人数将达到800万以上,预计今后三年内还将以每年50万的速度增长。如今,大学生就业问题已经成为社会普遍关注的热点问题,也是国家亟待解决的重点问题。要又好又快地解决这一问题,就必须从影响大学生就业的各个层面去进行认真地分析和研究,以便能提出切合实际、行之有效的办法。
一、电子信息类毕业生就业中存在的问题
为了了解当前大学生就业心态以及择业过程中存在的问题,以便更好地为指导本科毕业生就业提供依据。本研究采用实地访谈与问卷调查相结合的方式,对330名电子信息类本科毕业生进行就业问卷调查。一共回收问卷315份,回收率95.45%。剔出无效问卷后,得到有效问卷306份,有效问卷的回收率是97.14%。
1.高校的就业指导与学生的需求处于不平衡的状态。调查发现,在问及求职中最困扰毕业生的因素是什么时,有58.2%的学生反映学校就业指导不够。目前,大部分高校的就业指导工作缺乏系统性,就“就业”而“就业指导”,与整体的教育规划、教学活动、管理工作、专业和学科相脱离。就业指导内容基本上还是局限于政策宣传、信息、技巧培训、协议办理、毕业生统计、档案整理核查、户口和档案派发等服务性工作。忽视对大学生就业观念和价值取向的引导以及创业、创新能力的培养。另外,就业指导方法缺乏针对性。高校普遍采用就业指导课教学以及就业形势报告会等面对全体毕业生的工作,缺乏针对性的学生个体特性的专门咨询和指导。
2.劳动力的供给和需求在地区分布方面存在不协调,从而引起失业与工作空位并存。一方面,东部发达地区竞争激烈,就业数量上供大于求;另一方面,西部发展地区的企业找不到合适人才,仍然求贤若渴。调查发现:在问及就业取向时,有45.18%的学生选择东部发达城市。随着改革开放的进一步深化,国家经济政策的调整,电子信息产业的地域分布发生了彻底的变化,目前演变成以长江三角洲、珠江三角洲、华北区域三足鼎立的局势,这三个区域相应地对电子信息类毕业生需求比较集中,已逐渐成为电子信息类毕业生的聚集地。此外,经济发达地区除了有较可观的工作待遇外,经济发达地区与国际接轨更便捷,更能为就业者提供再学习提高的机会,这与学生的“自我发展”、“自我实现”的需要密切相关。
3.毕业生本身缺乏足够的工作或实习经验,无法达到用人单位的要求。调查发现:在问及目前毕业生最欠缺的能力是什么时,有55.6%的学生认为自己目前最欠缺相关工作或实习经验。一方面是大学生本身的“惰”性,对社会实践的重要性缺乏足够认识。“80、90后”的大学生,大多数以独生子女为主,被父母视为掌上明珠、“香饽饽”,许多大学生家庭背景较好,在家里娇生惯养,自身依赖性很强,缺乏吃苦精神,不愿到农村一线和厂矿等基层工作,认为只要学习好就能体现自己的人生价值,就能实现自己的理想和抱负。对参加社会实践的热情普遍不够,主体意识不强,认识不到社会实践对其成长成才的重要性。另一方面,一些大学生缺乏就业危机意识,从未主动培养过自己的社会实践能力和工作经验。在学校组织学生利用寒暑假时间开展相应的社会实践活动时,他们也大多是走走过场,敷衍了事,没有想过把社会实践当成锻炼自己能力的机会。这就导致大学生在毕业时大都缺乏实实在在的社会经验,遭遇企业“退货”。
二、电子信息类毕业生就业问题的应对策略
大学生就业问题是一个系统工程,是社会所关注的共同问题,如何引导大学生就业,解决大学生就业中存在的问题,则需要高校、政府与大学生三方面的共同努力。只有这样,才能真正落实党和国家的就业政策,促进大学生充分就业,为构建社会主义和谐社会奠定坚实的基础。
1.高校方面:搭建就业成才导航体系,完善大学生就业指导工作。目前大部分高校的就业指导中心,仍然主要面对毕业班。就业指导工作亟待从毕业班向低年级学生辐射,贯穿大学教育全过程。具体来说,就业成才导航体系应该涵盖的内容有:大一年级的入学引导教育及大学生涯规划;大二、大三年级的专业教育及综合素质培养,帮助学生了解专业特点,明确自己的兴趣、能力及特长,完善职业目标;大四年级的职业规划教育及专业化职业测评,帮助学生认清就业形势,树立正确的就业观念、价值取向,学会收集并筛选合适的就业信息,调试不良心理,掌握求职技巧。此外,根据专业化的职业测评,建立学生个人职业指导档案,结合不同时期指导工作的重点、学生心理状态有针对性地为学生的就业出谋划策,真正成为学生的良师益友,使个别指导成为学生职业生涯指导的主要形式。
2.政府方面:打通毕业生服务中西部的绿色通道,平衡人力资源分布。一方面要引导社会公众舆论对高校毕业生面向西部、基层、艰苦行业就业持肯定态度。另一方面国家党政机关和企事业单位要为大学生就业创造更加宽松的条件,鼓励高校毕业生到基层和条件艰苦地区工作,以解决区域性结构失业问题;要加大对中西部地区基础设施的建设,改善工作环境,提高工资待遇,健全人才培养进修方案,使更多有志青年投入到服务中西部的队伍中来,改善目前我国高校毕业生“有也不就”的状况。
3.大学生方面:提高自身综合素质、增强就业竞争力。要加强大学生对社会实践活动的重要性认识,端正态度,积极参加社会实践活动,使社会实践活动贯穿于整个大学学习期间。借助社会实践活动这个重要载体,培养大学生环境适应能力、人际交往能力、运用知识能力、心理承受能力、团结协作能力、动手操作能力、开拓创新能力等非专业能力,增强竞争力和自信心,使自己成为适应社会需要的合格人才。
参考文献: