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人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法 技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支 它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器.該領域的研究包括機器人.語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制,電力電子技術、信息處理、試驗分析 研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現機械的自動化,讓機械部份脫離人類的直接控制和操作自動實現某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展.也有利于提高電氣設各運行的智能化水平.對改造電氣設備系統,增強控制系統穩定性.加快生產效率都有重大意義。
1、人工智能應用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬,延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質.并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后,人工智能研究飛速發展,成為以計算機為主.涉及信息論.控制論, 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。
當今社會,計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面.計算機編程技術的日新月異催生自動化生產,運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋.所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產.流通、交換、分配等關鍵一環.實現自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。
2、人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解.也有利于控制策略的統一開發。這些Al函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢.這些優勢如下:
(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態方程,實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素,例如:參數變化,非線性時,往往不知道)。
(2)通過適當調整(根據響應時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍 ,下降時間快3.5倍, 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時.通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。
總而言之,當采用自適應模糊神經控制器、規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程,但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解,并且找到最簡單的拓樸結構配置.自學習迅速,收斂快速。
3、人工智能的應用現狀
隨著人工智能技術的發展,許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產品優化設計,故障預測及診斷、控制與保護等領域。
3.1 優化設計
電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識,還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的.因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展,電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD),大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進.使傳統的CAD技術如虎添翼.產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法,非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
3.2 故障診斷
電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜,具有不確定性及非線性.用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有:模糊邏輯、專家系統、神經網絡。
變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注,有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析.從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
3.3 智能控制
人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。隨著電氣的設計的發展,傳統的方法有時很難適應。在此背景下,人工智能技術被引入電氣設備的優化設計過程中,并取得了一些成功經驗。本文在總結人工智能在電氣設備領域取得成果的基礎上,對具體應用提出一些看法與策略。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展,也有利于提高電氣設備運行的智能化水平,對改造電氣設備系統,增強控制系統穩定性,加快生產效率都有重大意義。
1人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解,也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢,這些優勢如下:
(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態方程,實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素,例如:參數變化,非線性時,往往不知道)。
(2)通過適當調整(根據響應時間、下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍,下降時間快3.5倍,過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時,通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。
(6)它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計),與驅動器的特性無關。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果十分好,但對其他控制對象效果就不會一致性地好,因此對具體對象必須具體設計。
(7)它們對新數據或新信息具有很好的適應性。
(8)它們能解決常規方法不能解決的問題。
(9)它們具有很好的抗噪聲干擾能力。
(10)它們的實現十分便宜,特別是使用最小配置時。
(11)它們很容易擴展和修改。
總而言之,當采用自適應模糊神經控制器,規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程,但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解,并且找到最簡單的拓樸結構配置,自學習迅速,收斂快速。
2 人工智能的應用現狀
隨著人工智能技術的發展,許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產品優化設計、故障預測及診斷、控制與保護等領域。
2.1 優化設計
電氣設備的設計是一項復雜的工作,它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識,還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的,因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展,電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD),大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進,使傳統的CAD技術如虎添翼,產品設計的效率及質量得到全面提高。
用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法,非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
2.2 故障診斷
電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜,具有不確定性及非線性,用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有:模糊邏輯、專家系統、神經網絡。
變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注,有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析,從而判斷變壓器的故障程度。
人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
2.3 智能控制
作者簡介:劉遠義(1979-),男,江蘇常州人,黑龍江科技大學電氣與控制工程學院,講師;江曉林(1978-),男,浙江金華人,黑龍江科技大學電子與信息工程學院,副教授。(黑龍江 哈爾濱 150028)
基金項目:本文系黑龍江省教育科學規劃課題(課題編號:GBC1212080)的階段性研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)20-0130-02
由于我國的電氣自動化產業已全面與世界接軌,許多企業的產品和設備使用手冊及說明書都是采用英文編寫,仿真軟件、前沿學科的研究論文、互聯網上的專業技術信息等多數也是英文,這一客觀現實對電氣自動化專業人員提出了新的要求,電氣自動化專業人才不僅要精通本專業知識,還要能夠熟練的應用外語閱讀、翻譯、交流,掌握相當水平的專業英語知識。[1]然而從目前的教學來看,電氣自動化英語教學還沒有完全滿足市場對電氣自動化專業人才的要求。從教學實踐中可以看出,電氣自動化專業英語教學存在著以下問題:一是學習內容涉及面廣,專業詞匯多,專業知識與英語的結合不深入;二是理論講授過多,實踐操作過少;三是學生學習的積極性不高。針對上述問題前人也做過大量的研究,但主要集中在教學方式、方法、手段上。而本文將從個體認知角度入手,基于認知負荷理論研究如何降低學習者的內在和外在認知負荷,提高其相關認知負荷,從而獲得較好的教學效果。
一、認知負荷理論內容
1988年澳大利亞心理學家J.Sweller在Miller研究的基礎上,以資源有限理論和圖式理論為基礎提出了“認知負荷理論”(Cognitive Load Theory,簡稱CLT)。[2]該理論認為人類的認知結構包括有限的工作記憶和無限的長期記憶,在學習過程中主要依靠工作記憶的作用。工作記憶主要處理通過視覺和聽覺渠道獲得的信息以及從長期記憶中調用的信息,使人們能夠有邏輯的思考問題和解決問題。人們在學習新的材料知識時,都是通過工作記憶將信息進行編碼然后存入長期記憶中,但工作記憶在注意和處理信息時是要消耗一定的認知資源的,如果個體需要處理和加工的信息超過其認知資源的總量,就會出現認知超載從而影響其學習效率。由于人的知識是以圖示的形式存儲在長期記憶中,當需要時這些圖示能夠被提取到工作記憶中進行無意識和自動化的處理,自動化加工無需消耗認知資源。
認知負荷主要與完成某項特定的任務相聯系,該任務在工作記憶中進行信息加工,該信息加工需要耗用一定的認知資源。認知負荷是指在工作記憶中必須注意和處理的信息所耗費的認知資源總量。研究者們根據認知負荷的來源將認知負荷分為以下三類:
第一類是內在認知負荷,它取決于所要學習材料的本質特征與學習者的專業知識之間的交互程度。材料的本質特征取決于材料本身的復雜程度,學習者的專業知識通常取決于學習者對前知識的掌握情況,如果材料本身很復雜而學習者的前知識又很匱乏,那么內在認知負荷就會很大,反之亦然。[3]因此一般認為內在認知負荷是相對固定的,一般較難被教學設計所改變。但有學者指出可以通過減少一些元素的交互作用縮減學習內容來達到降低內在負荷的要求。
第二類是外在認知負荷,材料信息的呈現方式或者要求學習者從事學習活動都會增加工作記憶的負荷,當這種負荷是不必要的、阻礙了圖式的獲得和自動化處理時,這種負荷即為外在認知負荷。外在認知負荷一般可以通過教學設計予以降低。
第三類是相關性負荷,它是與圖式建構及與圖式自動化過程努力程度相關的認知負荷。相關性認知負荷與外在認知負荷一樣都是在信息呈現過程中產生的,但相關性認知負荷旨在幫助學習者獲得知識,圖式可以是學習過程中的任何知識結構或所學信息組成的任何知識結構,圖示將存儲在長期記憶中,建構充分且豐富的圖式可以提高學習效率。[4]
二、認知負荷理論在電氣自動化專業英語教學設計中的應用
認知負荷理論在教學設計中的主要思想是降低內在認知負荷和外在認知負荷并在確保工作記憶資源有所盈余的前提下,適當引導學生投入更多的心理努力提高其相關認知負荷,實現圖式的獲得與規則的自動化。
1.按順序和分塊呈現課程內容
分階段呈現小段的學習材料能夠減少初學者的認知負荷。對于大多數電氣自動化專業的學生來說,電氣自動化專業英語不僅涵蓋了大量的專業理論知識而且還是應用非母語的形式來表述,當學生學習到這些復雜的內容時工作記憶需要處理的信息數量加大,而且各個信息要素間的交互關系又比較高,這會加大學生的內在認知負荷。因此,應該將電氣自動化專業英語教學內容分解為多個教學模塊,使每個模塊中包含的信息要素減少,降低要素間的交互作用,從而降低內在認知負荷。如在介紹自動控制原理基本理論時,應該將其分成自動控制原理的基本概念及自動控制原理的基本定律兩個大模塊,再將基本概念和基本定律逐一分解。在應用分階段呈現學習內容時對教師的要求比較高,教師應該對整個教學內容非常熟悉,可以按照學生對知識的認知能力來建構每一個知識模塊,但并不一定按照教材內容順序來建構,在建構的知識模塊中應考慮先呈現的知識是可以獨立加工,并對后續的學習內容打下基礎。通過對全部知識的分解,可以在一定程度上降低材料間的交互作用,節約學習者的工作記憶消耗,同時也有利于學生對專業英語知識在長期記憶中圖式的構建。
2.創建學習情境,促進圖式構建
在教學過程中可以依據具體的教學內容來創建學習情境,具體的情境可以把專業英語的學習和實際生活聯系起來,幫助學習者在相對真實的環境中學習新的知識。通過媒介或教育材料的安排來創建學習情境以引起學生的注意力,激發其學習興趣,讓學生主動的思考,構建新知識,學生就會投入更深層的圖式建構和存儲的記憶能量,構建長時記憶圖式要素并能提升圖式自動處理。
如在講到控制系統反饋的專業知識時,可以利用生活中常見的抽水馬桶,將其工作原理和相關的專業詞匯利用多媒體呈現出來如圖1、圖2所示。學生對抽水馬桶都很熟悉,它的工作原理在前沿課程中也都學習過,在此學生就可以對照其圖示內容將專業詞匯很容易的掌握。這種方式的學習可以有效地降低外在認知負荷,增強相關認知負荷,有利于信息的加工。
3.利用多媒體教學手段,發揮“雙重感官效應”
既有研究表明人的工作記憶可以同時處理視覺信息和聽覺信息,通過視覺和聽覺同時獲得的信息更容易形成圖示而存儲于長期記憶中,提高學習效率。隨著現代多媒體技術的發展同時采用視覺和聽覺雙重感官模式輸入信息已經成為可能。既往研究表明相對于單純的視覺形式,聽覺—視覺的雙重教學模式更有效,尤其是涉及指令或解釋操作規則時,采用視聽雙通道方式輸入信息更具優越性。如在講到限制性定語從句的翻譯方法時,傳統的教學方法是首先在課件上顯示每一種方法如何使用,然后再舉例,這種方式會使學生在規則和例句之間來回搜索信息耗費認知資源,基于認知負荷理論最好的解決方法是將例句以文字的形式放在課件上,而規則方法則采用教師口述的方式來達到教學效果。
多媒體課件還可以結合仿真軟件進一步強化視聽雙重效應,如講到智能樓宇技術時,利用LabVIEW仿真或組態王仿真動畫界面,吸引學習者的注意力。首先強化學習者對專業知識的理解,然后在講解英語,這樣可以有效地降低外在認知負荷,增強相關認知負荷。但在使用多媒體教學手段時也要注意認知負荷理論中的分散注意力效應和信息冗余效應,也就是說不要在多媒體課件中加載大量的學習內容或是添加一些不必要的音頻、視頻內容,因為這些會耗用學習者的認知資源,加大外在認知負荷,會引起學生注意力的分散,而忽略主要信息的獲得。
4.靈活運用樣例效應,提高學習效率
電氣自動化專業英語課程的主要教學目標之一是培養學生的翻譯能力,樣例輔助是在英語翻譯學習中必不可少的一種輔助手段。樣例教學是指教師對所要講解的教學內容呈現具有詳細解答步驟的樣例,通過樣例分析和學習,學生可以歸納出隱含的抽象知識來解決類似的問題。在專業英語教學中如果教師一味的講解翻譯的規則方法會讓學生感到枯燥和無趣,相反如果教師能夠設計一些具有典型代表的樣例,可以降低學生的認知負荷。如:Electrical energy can be stored in two metal plates separated by an insulating medium. Such a device is called a capacitor,or a condenser,and its ability to store electrical energy is termed capacitance. It is measured in farads.電能可儲存在由一絕緣介質隔開的兩塊金屬極板內。這樣的裝置稱之為電容器,其儲存電能的能力稱為電容。電容的測量單位是法拉。這一段短文中各句的主語分別為:Electrical energy、Such a device、its ability to store electrical energy、It(Capacitance)。它們都包含了較多的信息,并且處于句首的位置,非常醒目。此外,四個主語完全不同,避免了單調重復,這種方法可以廣泛采用。Sweller等人的研究發現,在樣例學習中知識的獲得明顯比傳統的基于練習的模式更省時間,而且在解決相似的同構問題時用的時間明顯較少,也更少犯錯誤。[5]
5.提升心理努力程度,降低無效負荷
認知負荷理論認為認知負荷的核心是心理努力。心理努力是指學習者分配給任務的認知資源。心理努力也就是學生在學習中所花費的注意、感知、記憶、思維、想象等認知成分,學習者的心理努力反映了認知負荷的實際水平。對于電氣自動化英語學習而言,如果學生肯集中注意力,其想象力、邏輯力、理解力比較強,對電氣自動化專業知識和英語的掌握比較好,其內在認知負荷就會下降,相關認知負荷就會增加。雖然個體的感知能力、記憶能力、理解力會有先天的差異,但情感、態度、動機等后天因素對學習者認識影響更大。因此在電氣自動化英語學習中,教師應該通過各種手段激發學生的斗志,集中精力提高學生學習興趣,加強學生學習動機,降低外在和內在認知負荷。
參考文獻:
[1]劉中利.電氣工程及其電氣自動化專業英語教學的探討與嘗試[J].中國科技信息,2011,(1):176-177.
[2]李志專.認知負荷理論的解讀及啟示[J].煤炭高等教育,2009,(1):50-52.
作者簡介:李自成(1970-),男,四川資陽人,成都理工大學工程技術學院自動化系,副教授。(四川?樂山?614000)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0086-02
電氣工程及其自動化專業在電氣信息領域起著十分重要的作用,主要研究電能的產生、傳輸、轉換、控制、儲存和利用,同時有關電能的轉換及使用的控制在該專業所占的地位也日益重要。[1,2]它和人們的日常生活及工業生產聯系越來越緊密,因而發展迅速,已經成為高新技術產業的重要組成部分,并成為很多高校的一門重要學科。而成都理工大學工程技術學院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業,在專業發展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應當今社會關于應用型人才的培養要求,加強學生的動手能力和實踐技能,突出工程能力和工程素質的培養,結合電氣工程及其自動化專業的人才培養方案制訂了電氣專業工程訓練教學計劃,形成了科學的電氣工程實訓課程體系。體系以培養學生在電機及其電力拖動技術、電力電子與電氣傳動技術、電氣控制技術、電力系統自動化技術等方面的工程技能為基本目標,旨在提升學生在電氣領域的知識應用水平和綜合創新能力,構建起理論知識學習與實際技能訓練、單項能力培養與綜合素質提升之間的橋梁。
一、課程目標定位
課程體系反映了應用型本科對知識能力方面的要求。應用型本科同一般普通本科的培養體系是平行的,相比具有鮮明的技術應用性特征。[3]在培養規格上,應用本科培養的不是學科型、學術型、研究型人才,而是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才;在培養模式上,應用本科以適應社會需要為目標,以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案,以“應用”為主旨和特征構建課程、教學內容體系,重視學生技術應用能力的培養?;趹眯捅究频男再|,為了加強對學生實踐能力的培養,使學生盡快掌握本專業領域的技能,因此整個體系強調建立一個系統化的實訓過程,通過實訓,學生應該具備以下技能:
掌握電機和電力拖動技術,熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結構,通過實訓熟悉電機運行原理和調速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術,熟悉各種電力電子器件的應用,能正確使用變頻器,并能初步進行電機調速電路的設計和調試。
掌握電力系統自動化技術,通過實訓熟悉繼電保護基本原理,利用MATLAB進行潮流計算,并能進行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設計軟件等開發平臺和應用技術,能夠進行系統控制程序設計或者利用軟件進行電路的設計。
掌握電氣系統或者控制程序的調試方法,能通過實際操作較好地判斷出電氣系統或者控制程序的缺陷,并進行改進。
為了節約成本,加快開發過程,能夠用仿真軟件對電路進行仿真,熟練使用各種仿真軟件,包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具,具備對低壓電器的認知和感性認識,熟悉每種低壓電氣的正確用法,能進行初步的設計,選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構成原則
實訓基于各課程各章節內容或者課程之間聯系,以實訓項目為主體和載體,以程序或者電路系統設計作為驅動,實現知識、技術、能力和素質的全面提高。以實訓課程體系作為實訓目標的基礎,制訂完善的實訓計劃體系,同時堅持了以下原則:
以就業實際需求為導向,以能力培養為核心,以學生適應就業崗位為目標,以崗位技能為重點,兼顧長遠發展。
注重知識、技術、能力、素質的協調發展,使學生通過實訓既鞏固了所學的知識和技術又提高了應用知識、技術的能力,使素質得到升華。
以實踐能力和工程訓練為重點,突出技術應用能力培養,強調在應用中創新,通過解決問題綜合運用所學的知識。
課程體系體現了開放性、靈活性,及時反映了新能源技術的發展以及新技術的應用。
課程體系與人才培養方案的課程體系銜接,分別針對電氣技術、電力系統自動化、電力電子等方向設立實訓課程。
三、分層次模塊化實訓教學體系的設立
電氣工程及其自動化專業主要是研究電能應用的專業。近幾十年來,有關電能的轉換、控制在該專業所占的地位日益重要,專業名稱中的“及其自動化”反映了科學技術的這種發展和變化。電氣工程及其自動化專業的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。[4,5]因此實訓課程的設立也應該反映這些專業范圍。首先,電工理論是電氣工程的基礎,主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學中電學和磁學的發展、延伸。而電子技術、計算機硬件技術等可以看成是由電工理論的不斷發展而誕生,電工理論是它們的重要基礎。電氣裝備制造主要包括發電機、電動機、變壓器等電機設備的制造,也包括開關、用電設備等電器與電氣設備的制造,還包括電力電子設備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內容。電氣裝備的應用則是指上述設備和裝置的應用。電力系統主要指電力網的運行和控制、電氣自動化等內容。制造和運行不可能截然分開,電氣設備在制造時必須考慮其運行,如電力系統由各種電氣設備組成,其良好的運行必然要依靠良好的設備。
針對專業范圍,電氣工程及其自動化專業工程訓練在學院工程訓練中心進行。訓練內容劃分為工程認知訓練、專業技能訓練和綜合創新訓練三個層次。由于我院從專業建立初期就注重實驗室的建設。目前訓練條件優良,已建有電氣技術實訓室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業實驗室。同時,學院工程訓練中心為進一步提升學生在電氣工程領域的綜合創新能力,建設了數控加工中心、基于先進控制技術的運動控制實驗室和柔性制造中心,突出真實的工業應用環境,突出強化學生在系統分析、系統設計、系統開發等方面的工程訓練,有利于高水平應用型人才的培養。
我院電氣工程及其自動化專業課程體系設立了三個方向:電氣技術方向、電力電子技術方向、電力系統及其自動化。針對不同方向和實訓層次設立不同的課程。如圖1所示。
首先,工程認知訓練是電氣工程及其自動化專業整個教學過程中一個重要的實踐性環節。該環節包括生產實習等內容,使學生在生產實際或者科研中驗證從課本上學到的理論知識,加深對知識的理解和認識,從而鞏固所學知識并體會知識的應用價值;培養學生綜合運用所學的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產實際或者科研過程中發生的問題,提高分析問題與解決問題的能力;使學生了解企業的生產工序、工藝流程、管理制度,從而獲得與本專業有關的實際生產知識,并擴大專業知識面;培養學生從事技術專題調查、搜集資料和進行研究的能力,并為即將進行的畢業設計和論文打下良好的基礎。其后是專業技能訓練,針對專業應用領域設置模塊,包括電機、電力電子技術、電力系統自動化、電氣傳動自動控制系統、PLC、電氣CAD等。而學生專業技能是一個復雜的技能系統,諸多技能之間既相互關聯又相互影響,其訓練途徑及實施辦法亦多種多樣,同時必須具備整體性、科學性和互動性。因此,專業技能訓練方案的制訂,內容上密切結合學科和緊扣本專業的培養目標,與專業培養方案一致,注重能力的提高和知識的應用,注重開放性和拓展學生的思維空間構建與理論教學相輔相成、以能力培養為主線的技能訓練方案,為專業培養方案的貫徹執行服務,以適應教育教學改革發展的需要,全面提高人才培養質量。最后是綜合創新訓練,為實現個性化培養提供先進的創新設計、制作的環境與條件。通過綜合創新訓練為學生創造一個能培養興趣、產生好奇心的環境,使他們在這里自己動手創新制作、激發創造力。以創新思維和創新制作能力的訓練為核心,充分發揮學生的自主能力和綜合運用所學知識的能力,培養更多高素質、復合型、應用型人才。綜合創新訓練不但能夠培養學生的綜合素質,增強學生的工程實踐能力,而且還有助于培養學生的創新精神和創新思維,起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應于工程素質訓練、金工實習、電機及拖動技術實訓、控制理論和控制系統實訓、PLC與變頻器應用技術實訓、單片機技術工程訓練、CAD實訓、電力系統自動化實訓、電力電子與電氣傳動實訓、自控系統綜合實習、調速系統綜合設計、供配電系統綜合設計等實訓。同時為了突出應用型本科的特點,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程。實訓課內容如表1所示。
通過該課程體系使學生能夠初步了解機電工程的基本研究領域,具備電氣基本操作技能,掌握電機及拖動系統的類型、組成和控制方法,掌握控制理論及自動控制系統的組成,具備對一般機電控制系統的安裝、分析和維護技能,掌握常用電力電子器件的特性,并能根據要求設計出實用電路,掌握可編程控制器和變頻器的使用方法,具有一定的電氣控制系統開發能力,在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力,具有較強的工作適應能力。
四、結論
電氣工程及其自動化專業自2005年在成都理工大學成立以來,針對本學校學生的入學基礎和就業的實際情況對實踐方面的教學課程體系不斷調整,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程,增加了綜合創新訓練課程,已經形成了完整、科學的實訓體系。從目前的實際運行情況來看,通過實訓,學生的就業率得到提高,同時學生到企業后熟悉崗位的時間縮短,得到了用人單位的好評。
參考文獻:
[1]賈文超.電氣工程導論[M].西安:電子科技大學出版社,2007.
[2]范瑜.電氣工程概論(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2012)-06-00-02
我校是遼寧省唯一的一所建筑類院校,是全國高校最早開展智能建筑教學與科研的單位之一。根據建筑類院校特點和社會發展需求,制定了自動化專業人才培養目標、進行專業定位。以專業建設為重點,以精品課建設為先導,深化教學改革,更新教學內容、完善教學方法與手段、強化實踐教學環節,培養綜合素質高具有智能建筑技術特色的應用創新型人才。2000年國家建設部將國家住宅工程技術研究中心沈陽中試基地設在我校,控制理論與控制工程學科被建設部評為首批重點學科,智能建筑與系統實驗中心被評為建設部首批重點實驗室。強化自動化專業建設,在人才培養體系、實踐教學、課程建設、教材建設等方面取得了顯著成績,被評為遼寧省特色專業。
一、優化教學體系培養特色的人才
以人才智能建筑特色人才培養為目標,建設具有建筑特色的自動化專業培養體系,形成有特色的人才培養模式。構建了基礎層、提高層和綜合層的教學平臺,強調教學活動與研究性自主學習和課外創新活動的有機結合,以實踐教學與理論教學相結合為切入點,強化對學生個性培養,優化了自動化專業教學體系,完善專業人才培養機制,主要有以下特點:
(一)充分體現智能建筑技術專業特色
根據智能建筑技術發展需求,優化了專業課程體系,設置了專業特色課程模塊,主要包括:控制理論模塊、建筑電氣模塊、建筑智能化模塊等,這些特色課程包含了智能建筑技術的主要內容,形成了完善的具有特色的專業人才培養課程體系和特色的人才培養模式。
(二)課程體系體現了多技術的融合
智能建筑技術是多技術多學科交叉綜合技術,在課程體系設置中,將多技術、多學科有機地結合,將自動化技術、信息技術、通信技術、網絡技術與智能建筑技術有機結合,形成了系統、科學、合理、有機結合。
(三)重視科技實踐
通過校內外實習基地實習、大學生科技創新活動、校外專家講學、學生參與教師科研等多樣化的實踐教學活動,提高了學生實踐技能力,將學生科技實踐作為學生的必修課程,通過科技實踐,將理論和實踐有機結合,提高了學生科技實踐能力和創新能力,提高了人才培養質量。
二、優化課程設置強調學生的個性化發展
建筑類院校的自動化專業是控制技術、信息技術、通信技術與智能建筑技術的有機結構。知識結構為:電氣技術+信息技術+智能建筑技術。該專業培養的人才不僅需要具有強電+弱電知識,更重要的掌握信息和智能建筑技術方面的知識。根據專業學習特點,認真研究專業課程設置,完善、優化了專業課程體系,突出了專業特色,增加了網絡與綜合布線、樓宇自動化、建筑機器人、智能建筑技術概論等反映本專業的特色課程。增加選修課的比例,充分體現培養專業學生的個性。
采用多種形式強化學生個性發展:開放實驗室,提供了大量選做實驗,也可以學生自擬題目進行相關的實驗,滿足不同層次學生的需求;在一些專業課程中讓學生撰寫論文,拓展學生的知識面,有利于學生個性發展。
三、強化實踐環節重視學生創新能力和實踐能力培養
根據創新型人才的培養目標要求,制訂科學、合理實踐教學培養方案。實現多樣化的實踐教學活動的有機結合,其主要特點是:
(一)構建完善的實踐教學體系結構
構建了完善的實踐教學體系結構,主要包括:課程實驗、課程設計、課程實習、畢業實習、畢業設計、社會實踐、科技實踐、社會實踐等,形成系統、科學、完善的實踐教學體系,同時在專業基礎實驗和專業實驗的課程內容上從整體上考慮內容的完整性和系統性,使實驗內容更好銜接建立分階段、多層次、模塊化、開放型、教學模式,有利于培養學生實踐能力、創新意識和綜合素質。
(二)采用多樣化的實踐教學模式
通過校內外實習基地實習、大學生科技創新活動、校外專家講學、學生參與教師科研等多樣化的實踐教學活動,提高了學生實踐技能力,為學生畢業以后走上工作崗位,盡快適應職業需要打下堅實的基礎。
(三)更新實踐教學內容
修訂了實驗教學計劃和實驗教學大綱,對實驗內容進行了調整,增設了智能建筑技術實驗和課程設計內容,在專業實驗課中,加大了綜合性、設計性實驗的比例。
規范課程實習、課程設計、畢業設計等實踐環節,在課程設計、畢業設計中,強化學生的設計能力、實踐能力的培養,到設計院、企業等部門,結合工程實際,收到良好的效果。
多年的實踐表明,學生的實踐能力得到進一步加強,畢業生受到社會歡迎,就業率在遼寧省名列前茅。
四、加強實踐教學建設提高實踐教學效果
(一)加強實驗室硬件建設提供良好的實驗環境
學校現有建設部重點實驗室智能建筑與系統實(下轉第20頁)(上接第18頁)驗中心,信息與控制工程實驗中心、國家住宅工程技術研究中心沈陽中試基地、智能建筑技術研究所、大學生創新基地等,還有10個校外實習基地。智能建筑與系統實驗中心設有:建筑供配電實驗室、樓宇自動化實驗室、家居智能化實驗室、智能建筑設備控制實驗室等,實驗室設備先進。
智能建筑與系統實驗中心是建筑智能化教育的綜合實訓基地,多次接待了國內外同行專家的考察指導,受到高度評價。通過多年實踐,本中心實驗教學系統密切結合工程實際,實現了體現學科特點和實際工程的多模塊化實驗教學仿真平臺。學生在該系統中不僅可以完成設計性、綜合性、還可以通過該系統進行科研及創新性實驗,有效地培養學生的創造能力。
建立學院大學生科技創新基地,對學生開放,有組織有計劃地開展科技活動。
建立校外設有實習基地,與東北建筑設計院、遼寧省建筑設計院、中科院自動化研究所、沈陽電梯廠等單位建立長期穩定的合作關系,良好的實踐教學的條件為學生提供了實踐教學和科研環境。
(二)實驗教學與科研、工程和社會應用實踐結合
電工電子基礎課程是高等學校電類專業的通用基礎和專業核心課程,其顯著特點是量大面廣,教學內容幾乎涉及電氣電子信息學科的各個領域,在培養學生的工程意識、實踐能力和創新精神等方面具有十分重要的作用。近年來,南京航空航天大學以培養航空、航天、民航(以下簡稱“三航”)領域的未來開拓者為目標,以提升學生實踐創新能力為核心,結合國家級電工電子實驗教學示范中心建設項目的實施,整合優質教學資源,持續深化電工電子教學改革,形成了具有南航特色的電氣電子信息人才培養模式,人才培養質量進一步提高。
一、注重基礎與強化能力并重,構建綜合性、一體化的電工電子基礎課程體系
進入21世紀以來,國家和社會對高素質、創新型工程技術人才的需求越來越強烈,更新教育教學理念、創新人才培養模式是時代對高等學校的客觀要求,構建科學合理的課程體系是最基礎、最核心的任務。當前,電工電子基礎課程體系建設必須遵循兩個基本原則:一是適應性原則,即課程體系必須適應國家經濟社會發展對創新人才的素質要求,厚基礎、強能力、重創新,促進學生的全面發展,提高他們的綜合素質和社會適應性。二是針對性原則,即課程體系必須根據不同層次、不同類型高校的人才培養目標,依托學校的辦學特色和優勢,促進個性化人才培養特色的形成,提高人才培養的針對性。據此,我們做了兩個方面的工作:
(1)拓寬知識面向,凸顯“三航”特色,構建綜合性的電工電子基礎理論課程體系。電工電子基礎課程是電氣電子信息類學科的共同基礎和公共平臺,不論是電子信息,還是電氣自動化,都基于這個公共平臺組織教學。同時,航空、航天和民航都是以自動控制為核心,機、電高度綜合的學科領域,具有系統化、數字化、信息化、智能化等特點。因此,為適應航空航天器在系統分析、設計、綜合等方面對人才知識體系和能力結構的要求,我們依托電氣、電子、控制、計算機科學與技術、儀器儀表工程等學科,參照世界一流大學相關學科的課程設置,在傳統課程體系的基礎上引入“自動控制原理”、“現代控制理論”和“運動控制系統”等“控制”類課程,形成了涵蓋“路”、“場”、“信號”、“控制”和“計算機”五大知識模塊,基礎厚、口徑寬、多學科交叉、強弱電結合的綜合性電工電子基礎理論課程體系,為夯實學生的理論基礎、提高綜合素質創造了有利條件。
(2)整合實驗內容,強化能力培養,構建一體化的電工電子基礎實驗課程體系。多年來,傳統的電工電子實驗課程雖然大多已經獨立設課,但過分強調實驗課程所在學科體系的系統性和完備性,實驗內容與理論課程嚴格對應,將實驗項目束縛在課程知識體系之內,容易造成實驗課程之間的相互隔離、實驗內容的重疊和教學時數的膨脹,不僅影響實驗教學效果,而且難以開展跨課程、綜合性的創新型實驗,制約學生實踐創新能力的培養。因此,我們打破實驗課程的學科本位桎梏,整合實驗教學內容,強化實驗課程的整體性,將“電路實驗”、“數字電路實驗”、“模擬電路實驗”、“在系統編程技術”和“電子工藝實踐”等課程,融合成為一門分階段實施、跨多門電工電子基礎理論課程的“電工電子實驗課程”。主要包括電工電子實驗基礎(18學時)、數字電路與系統設計(24學時)、模擬電路與系統設計(24學時)、電子電路綜合課程設計(36學時)等系列實驗模塊。新的實驗課程體系各實驗模塊之間相互銜接、逐層深入,最后通過“綜合課程設計”對全部實驗內容進行系統集成與綜合實踐訓練,使學生在實驗中進行大量跨課程的一體化的研究創新實踐活動成為現實。
二、知行統一、學思結合,創新實踐教學模式
長期以來,電工電子基礎實驗沿用傳統實驗教學模式,教學內容和方法單一。從實驗教學內容來看,實驗項目大都屬于基礎驗證型實驗,設計型和研究型實驗偏少,具有工程背景或實際應用價值的綜合型實驗更少,學生在做實驗過程中基本上是按照規定的步驟操作,難以激發學習興趣和主動性,影響學生獨立思考問題能力的培養。在實驗教學方法上,大多采用老師板書,示范講授為主,學生自主參與、自行設計的機會較少,不利于學生實踐創新能力的培養。
為此,我們遵循知行統一、學思結合的育人原則,堅持以提高學生的實踐創新能力為核心,重構實驗教學內容體系,改革實驗教學方法,完善學生課外科技創新體系,積極推進實踐教學模式創新。
(1)重構實驗教學內容體系,從“以驗證型實驗為主”向“以研究創新型實驗為主”轉變。精心設計實驗項目,在優選基礎實驗項目、減少低水平重復的同時,強調知識的綜合應用,依托教師的科研項目,增加跨課程的綜合型、設計型項目的比重,增強實驗內容的典型性、應用性和研究性,形成了“四層次(驗證型、設計型、綜合型、創新型)遞進、多模塊(必做模塊、選做模塊和拓展模塊)菜單式”的實驗教學內容體系,有步驟地、系統地提高學生的實踐創新能力。該體系有利于學生根據興趣、特長選擇適合自己的實驗項目和模塊,滿足了不同學生的實踐能力培養和創新研究需要,為學生提供了自由發展的空間。
(2)改革實驗教學方法,從“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變。本著“以學生發展為本”的理念,實施以學生為主體、教師為主導、強調學生“三動”的實驗教學方法,即學生自己動手、自己動腦、主動學習。針對每一個實驗模塊,教師重點講解實驗目的、內容與要求,注重啟發式、討論式、引導式等多種教學方法的有機運用,倡導學生多動腦、勤思考、勤提問,引導學生運用所學知識自主解決實驗中的問題,而整個實驗過程則由學生獨立自主地完成,學生必須自己查找資料,自己制訂實驗方案、設計電路、選擇、安裝和調試儀表、測量和分析實驗數據、撰寫實驗報告,真正實現從“以教師為中心”到“以學生為中心”的轉變,從而開拓學生思維的深度與廣度,培養學生善于思考、主動解決問題的能力。同時,高度重視現代教育技術的運用,注重將多媒體教學與網絡化輔助教學、實驗室做實驗與網絡化虛擬仿真實驗相結合、紙質教材與CAI課件相結合,用多樣化的教學手段賦予學生更大的學習自主性,充分調動了他們的學習積極性和主動性。
(3)完善學生課外科技創新體系,將創新實踐由課內延伸到課外。學校整合全校資源,建成了智能控制系統實驗室、嵌入式系統開發實驗室等6個集綜合性、先進性、開放性為一體大的學生電類創新實驗室。學校為實驗室配備科技創新指導教師,實驗室的日常運行全部由學生自主管理,向學生全天開放。依托這些科技創新平臺,我們以“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和全國大學生電子設計競賽為龍頭,以國家、省、校、學院四級大學生科技創新項目及教師科研項目為載體,鼓勵學生積極開展參與科技創新沙龍、科技節等各類豐富多彩的課外科技創新活動,努力打造系列化、特色化、品牌化的課外科技創新體系。多角度、多層面、大范圍資助學生的創新實踐,讓學生享受到參與科技創新的愉悅,在愉悅的參與中培養學生的實踐能力和創新意識。
三、堅持問題導向,引導自主探索,積極推進研究性教學
研究性教學是以研究解決問題為主線,以充分調動學生的主動性和積極性為前提,以培養學生的探究意識和研究能力為目的的教學模式。它一般由五個基本環節有機組合而成:“設趣與展演”、“指要與自學”、“精講與答疑”、“研討與回顧”及“訓練與總結”。其中,“設趣與展演”是引導激發學生善學、樂學、會學的前提;“指要與自學”是幫助學生自主、自為、探究的關鍵環節;“精講與答疑”是傳道、授業、解惑的主要途徑;“研討與回顧”是夯實與深化知識的重要保障;“訓練與總結”是知識提升與轉化為能力的實踐檢驗。這五個教學環節相對獨立、互相依存,形成了一個有機整體,層層深入、環環緊扣,體現了以問題為導向、以引導學生自主探索為重點的現代教學理念。從2006年開始,我們以強化“國家級電工電子實驗教學示范中心”的內涵建設為契機,以學生的自主性、探索性學習為基礎,在“電子線路”、“電路理論基礎”、“自動控制原理”等電工電子基礎理論課程推行研究性教學,深受學生歡迎。比如,在“電子線路”課程的研究性教學中,我們將“電子線路”理論教學內容劃分為半導體器件及模性、二極管應用電路、集成放大器、電路的頻率響應、信號運算及處理電路、波形的產生與變換電路、電子系統設計自動化等13個專題及若干子專題,針對這些專題進行 “五環節”教學。下面以“集成放大器”專題下的子專題“差分放大器”的教學為例加以說明:在“設趣與展演”階段,首先簡要介紹集成工藝的特點,如大電容不宜集成、直接耦合易集成等,引導學生得出集成放大器應采用直接耦合,然后通過PSPICE等仿真軟件演示直接耦合放大器在環境溫度變化時存在溫漂現象,從而引出集成放大器如何克服溫漂的問題。在“指要與自學”階段,提示學生思考克服溫漂的可能方法,結合集成工藝的特點找出可行方案——差分放大器,然后指導學生從提高共模抑制比的角度出發,逐步完成由“基本差放”到“長尾差放”最終到“恒流差放”的差分放大器的改進和完善過程。在“精講與答疑”階段,對差分放大器的特點、結構和主要技術指標計算等重點、難點及關鍵之處,或學生自學中存在的其他共性的問題進行精講與答疑。在“研討與回顧”階段,分組討論差分放大器的特點、結構和主要技術指標的計算方法,讓同學們競相發言、表達觀點,形成共識,并可利用PSPICE等仿真軟件對“基本差放”、“長尾差放”和“恒流差放”進行仿真比較,引導學生系統回顧有關差分放大器的教學內容,幫助學生梳理知識體系。在“訓練與總結”階段,進行差分放大器的分析計算和差分放大器的設計調試訓練,前者就是通常的習題訓練,后者在實驗室進行,在此基礎上,學生在教師的指導下,對有關差分放大器的教學內容進行總結,也可以撰寫課程研究論文。
研究性教學極大地激發了學生的學習積極性,促進了研究能力和創新精神的提高。我們對近三屆全國大學生電子設計競賽獲獎學生的調查結果表明,92%的學生認為研究性教學中的探索過程訓練及課程研究論文的寫作訓練,讓他們受益最大,對他們高質量完成競賽作品起到了非常關鍵的作用。
四、面向過程,突出創新,實施多元化的學生考評體系
學生學習效果的考評是人才培養的重要環節,考評方法直接影響教學效果。傳統的終結性考評方式,主要是依據一張試卷或一份實驗報告來評定學生的學業成績,直接導致學生格外關注考評結果,忽視學習過程,抑制了學生自主學習、自由探索的積極性,不利于實踐創新能力的培養。因此,我們把學生考評體系建設作為深化電工電子基礎課程教學改革的重要內容,按照“面向教學過程,重平時表現,重實踐能力,重創新思維”的原則,建立和實施總結性考試與過程性考查相結合的多元化考評體系。根據理論課程的目標要求,我們主要采用“隨堂測試+課程研究論文”的方式,全面評價學生的學習效果。具體做法是:在課堂教學中,強化診斷性的過程考核,每完成一個知識點的教學任務,隨即進行隨堂測試,及時了解和反饋學生對已講授知識的理解和掌握情況,并據此及時調整教學進程,使得教師的教與學生的學同步、協調。同時,在課程學習結束后,學生需要撰寫相應的課程研究論文,并將其納入學習效果評價之中。在課程總評成績中,隨堂測試成績和課程考試成績占70%,課程研究論文占30%,對于少量創新性強、具有較高研究水平的論文,其占比最高可以達到50%。
針對實驗課程教學形式多樣、過程復雜的特點,我們采用“平時成績+實驗操作考核+實驗報告”的形式,把實驗過程的各個環節均納入考評要素中,從實驗態度、能力、結果幾個方面進行學習效果的綜合評定。在教學過程中,教師通過觀察,了解每位學生的實驗態度及動手能力;通過提問和討論,了解學生對理論和實驗的掌握程度;通過實驗報告,了解學生分析和處理實驗結果的水平。在實驗成績中,實驗操作占60%,課堂討論和提問占15%,預習報告占10%,實驗報告僅占15%。實踐表明,這種考評形式突出強調了實驗教學的過程性,有利于引導學生做好、做透、做精每一個實驗項目,可以有效地提高實驗教學質量。
中圖分類號 G717 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2013)26-0054-05
高職院校作為我國高等教育的一種類型,同樣也承擔著人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承等四大職能,但因其具有很強的地域性特色,所以“依托和服務地方經濟建設,為地方經濟發展提供人才和技術支持,是高等職業教育辦學的立足點”[1]。正因如此,地處浙江沿海的臺州職業技術學院“十五”期間就提出打造區域先進制造業人才培養基地和應用技術研發推廣基地兩大發展目標,并以提升教師科技服務為抓手大力推進應用技術研發的市場化、產業化之路。
一、技術走向產業的具體路徑
加快科技成果向市場轉化、讓技術研發走向產業應用,既是高職院校社會服務職能的重要體現,也是提升教師技術研發水平和專業實踐能力的必然選擇。面對當前高職院??萍忌鐣掌毡榇嬖诘纳鐣J可度低、研發經費投入不足、管理考核機制不完善、研發能力有待提升、實驗儀器設備缺乏等內外制約因素,臺州職業技術學院結合臺州主導產業及民營經濟發展的相關特點,積極探尋技術研發對接產業、轉化成果服務產業、起草標準引領產業、搭建平臺融入產業等科技社會服務的具體路徑。
(一)技術研發對接產業
與普通高等院校不同,“高職科研以技術應用型研究、開發型研究為主體,以解決實踐第一線的具體問題為目標?!盵2]近年來,學校對接臺州經濟社會發展的技術需求,大力推進應用技術研發。在研究領域上,主要對接汽摩配件、醫藥化工、家用電器、塑料模具、服裝機械等臺州主導產業。在市場對象上,主要針對臺州民營經濟比重大(97%以上)、企業規模小的特點,著力面向民營中小微企業開展應用技術研發。在研發成果上,近五年來,該校獲得專利授權128項(其中發明專利授權9項),軟件著作權登記41項,尤其是由該校教師主持完成的“ZJQ600/400低噪聲氣冷羅茨真空泵”、“SJQ-2-590高精度晶片大型多線切割機”2項技術成果,經以院士為組長的專家組評審,確認達到了國際先進水平。在教師指導下,學生也積極參與對接區域產業發展的技術創新活動,承擔省大學生科技創新項目24項,學生作為第一完成人獲專利13項、軟件著作權5項,部分技術成果轉讓給企業。其中電子電氣系張迪同學主持研發的省大學生科技創新項目“學生公寓智能限電電表”獲浙江省高職高專“挑戰杯”競賽特等獎,同時獲得專利授權并推廣應用。
(二)成果轉化服務產業
成果的轉化與應用是高校技術研發的根本目的,然而“由于種種原因,高校大部分成果處于沉淀或閑置狀態,無法真正實現深層次的開發和利用”[3]。臺州職業技術學院高度重視通過技術成果的轉化,解決企業轉型發展中的大量現實問題,為企業技術改進與革新提供有力支撐。近三年來,學校承擔橫向科技服務項目283項,實際到賬經費1574萬元,向企業轉讓專利技術及軟件著作權分別為44項和12項,專利轉讓數居全省高職院校首位,轉化率達33.375%(據教育部《中國高校知識產權報告2010》顯示全國高校專利平均轉化率為5%)。浙江省學位委員會辦公室、浙江省教育廳高??蒲袔熧Y處統計顯示,該校2011年度轉讓專利數占全省所有高職院??倲档?0.6%,2012年該比例據初步統計為84.85%(全省45所高職院校共轉讓專利和軟件著作權33項,該校為28項)[4]。該校真空技術研發中心張寶夫主任與企業合作研發的風洞模擬試驗JZJQ3750-321真空抽氣機組,研究成果取得了4項專利,并在四川省綿陽風洞基地應用效果良好,神州九號的返回艙即采用JZJQ3750-321機組先在地面進行了模擬試驗。模具研究所李金國副所長承擔了國家科技部立項的科技人員服務企業項目,形成了包括發明專利在內的5項專利成果,相關技術成功轉讓給浙江賽豪實業有限公司、浙江天 車燈有限公司等企業,產生了良好的經濟和社會效益。
(三)起草標準引領產業
起草標準是企業處于行業龍頭地位的重要證明,也是高校教師在行業內影響力的重要體現。學校張寶夫老師長期擔任全國真空技術標準化技術委員會副主任委員、浙江省真空學會主任委員等職務,在真空技術行業享有很高的聲譽,是全國真空行業多項標準的主要起草人,并率團至美國舊金山首次代表中國真空行業向ISO/TC112標準化組織提出了國際標準:“真空技術-真空泵性能測量標準方法——第3部分:羅茨真空泵”的制訂工作。學校還與國內電工行業標準化的綜合管理機構——機械工業北京電工技術經濟研究所簽訂技術服務協議,由電氣自動化研發中心和浙江巨龍自動化設備有限公司,共同起草“微電機換向器下刻機”和“微電機換向器精車機”2項國家工業與信息化部機械行業標準。
(四)搭建平臺融入產業
技術服務平臺建設是高校融入區域產業發展的重要途徑。為了更好地融入區域經濟社會發展,學校積極搭建科技創新團隊、重點實驗室、院士工作站、科研機構、技術孵化中心等技術服務平臺。為積極融入并引領臺州海洋產業的未來發展,學校整合研發力量申報了“海洋生物資源開發與利用科技創新團隊”,并被列為臺州市首批兩個重點科技創新團隊之一(另一個設在浙江大學臺州研究院),獲100萬元資助,該團隊研究成果為10余項發明專利和一系列SCI收錄的研究論文。針對臺州機電制造業擁有巨大產能的現狀,該校積極建設機電一體化實驗室并被列為臺州市首批重點實驗室。為更好地通過平臺搭建吸納高端研發力量服務于臺州醫藥化工主導產業,以該校東港生物與化工學院為基礎申報的生化制藥院士工作站獲臺州市委組織部、臺州市科協審批立項,目前正在院士及其團隊的帶領下卓有成效地開展技術研發、科技服務、人才培養、學術交流、實驗室建設等方面相關工作。該校還對接臺州產業設立了15家科研機構(其中3家為市級),并大力推進組合式科研機構建設。針對臺州民營中小企業數量巨大以及難以獨自設立研發機構的現狀,學校利用校企合作聯系廣泛的優勢,吸收產業相近的多家中小型企業共同投入,在校內組建功能不同的多個實驗室,并逐步形成組合式研發中心,目前已建有機電一體化、電氣自動化、生化制藥等3家組合式研發中心,如圖1所示,直接為中小企業提供科技服務。此外,學校還與浙江工業大學簽訂科技合作協議,并在校內設立浙江工業大學臺州技術孵化中心,服務于臺州企業。
二、基于技術產業化的教師科技服務能力提升舉措
(一)制度先導:創新技術走向產業的機制
根據新制度主義的制度績效理論,制度決定績效并發揮基礎性的作用,而且有效率的組織是績效增長的關鍵因素[5]。學校在2003年就將科研管理職能從教務處獨立出來,設立專門的科研管理機構,并不斷出臺、完善、創新一系列的科研規章制度,通過制度提升教師科技服務水平、激勵教師走向產業的積極性。目前已形成相對完整的科研管理制度體系,這些制度很大一部分與應用技術研發推廣密切相關,內容涉及專利扶持、平臺建設、項目管理、合作研發、技術轉讓、推廣應用、量化考核、評獎評優等。如在全校出臺、修訂的18個科研管理文件中,與應用技術研發推廣相關的規章制度主要有:《促進教師開展技術服務獎勵管理辦法》《專利扶持與獎勵辦法》《橫向課題管理辦法》《研發機構管理辦法》《教師專業實踐鍛煉管理暫行辦法》《科研工作量化考核與管理辦法》《“和園講壇”學術活動管理辦法》《科研經費管理辦法》《科研成果獎評審與獎勵辦法》《重點學科建設與管理試行辦法》等。通過科研管理規章制度的規范化運行與創新發展,積極倡導“成果主導、項目主抓、精品主攻”的科技服務理念,鼓勵將應用技術成果申請為專利或進行軟件著作權登記,鼓勵以項目為紐帶校企聯合開展技術革新與攻關,鼓勵整合力量重點突破效益好、產業化比例高的技術服務項目。
(二)培育能力:奠定技術走向產業的基礎
當前,我國“高職院校科研骨干少,高層次人才少,高素質研究團隊少,科研人員水平、能力和層次不高”[6]。這種現狀嚴重地制約了高職院校的科技社會服務能力。學校通過選派教師到高校做訪問學者或攻讀博士學位、到企業做訪問工程師或開展專業實踐鍛煉等主要形式,積極培育教師尤其是中青年教師開展科技社會服務應具備的專業研究水平和專業實踐能力。
1.培育教師專業研究水平
學校每年選派15位左右教師到國內著名高校做訪問學者。為了確保訪學質量,學校既對訪學教師給予激勵,將訪學經歷及其業績作為高校教師專業資格評審、評優評先的重要依據,同時又給訪學教師多出成果的壓力,要求在訪學期間及訪學結束一年之內,每位訪學教師必須以第一作者在核心期刊發表不少于2篇論文且主持1項不少于5萬元到賬經費的橫向科技服務項目或1項廳級縱向科研項目,否則將全額扣除崗位津貼。此外,學校還長期實施了中青年骨干教師培育工程、專業帶頭人培育工程、教授培育工程等人才項目,推進教師整體專業研究水平明顯提升。
2.培育教師專業實踐能力
學校通過實施訪問工程師、專業實踐鍛煉、承接企業委托課題、到企業兼職等形式,增強教師專業實踐能力。訪問工程師、專業實踐鍛煉是學校培育青年骨干教師和其他教師專業實踐能力的兩條重要途徑,前者要求接受訪問的企業具有較高的知名度且訪問時間通常為一學年,而后者在企業選取、實踐時間等方面則更具有靈活性。作為普遍性的硬性要求,所有教師3年內必須累計有3個月以上的專業實踐鍛煉經歷,申報晉升職稱的教師必須有任現職以來累計6個月以上的實踐鍛煉經歷。而承擔委托橫向課題、參與企業產品研發和技術改造、轉讓專利或軟件著作權等科技服務活動,均可作為訪問工程師和專業實踐鍛煉成果的重要形式。此外,學校還鼓勵符合條件的教師到企業兼職以提升自身的專業實踐能力。
(三)強化服務:技術走向產業的助推器
學校通過完善機構、構筑平臺、助推服務等方式強化教師對外科技活動的服務工作和服務效果。
1.完善機構
在機構設置和人員配備上,學校層面設立專門的產學合作辦公室,成立產學合作委員會,并在科研處下設技術孵化中心,專人負責對外開展科技服務、技術成果轉讓等事宜。二級院系層面在學校編制非常緊張的情況下,還配備了二級院系的兼職產學合作負責人和專職產學研秘書各1人。
2.構筑平臺
在2010年,以臺州職業技術學院為龍頭,吸納30家企業、13所學校、7個政府部門及行業部門,建立跨地域、跨行業的浙江臺州灣職業教育集團,同時創設“臺州產學研信息港”,這種以“職教集團為平臺、信息共享為紐帶”的校企合作模式,凝聚各方智慧,并通過項目驅動的方式積極構筑產學研合作的長效機制,為學校技術成果產業化帶來了新空間。此外,學校還先后與浙江工業大學、中國科學院計算技術研究所臺州分部、南京工業大學生物與制藥工程學院等科研院所簽訂科研合作協議,借助外力構筑科研合作平臺。
3.助推服務
學校通過各種方式推動科技社會服務與技術走向產業。一方面,學校發起“學校干部與企業家交朋友”、“百名教授博士下企業”、“暑期校企合作大調研”等活動,為教師走進企業開展科技服務工作提供平臺和助推力;另一方面,學校依托臺州市知識產權保護協會、臺州方圓專利事務所等技術性的社會組織和服務機構,拓展與企業開展技術合作的渠道。此外,學??蒲泄芾聿块T還以依托專業中介機構、開展技術市場分析、編制簡化工作流程等方式提高服務效果,助推教師更好地開展科技社會服務。
(四)經費保障:技術走向產業的支撐力
很多高職院校因受主辦方財政狀況的影響和制約,辦學經費并不寬裕,更難以撥出專項經費用于開展技術研發與推廣[7]。學校為推進教師積極從事于應用技術的研發推廣,不僅每年撥出專項經費而且通過校企合作的方式爭取獲得社會的研發經費支持。學校將專利申請與維護、橫向科技服務項目、緊密型校企合作項目、科研量化考核與獎勵、科技講座與交流等納入專項經費預算,撥出款項成立專項基金。以專利發展專項基金為例,每年撥款10萬元,用于支付專利或軟件著作權的申請費、費、年費、登記費等,獎勵優秀發明設計人。學校還積極尋求合作企業在科研設備及研發經費上的支持,通過企業捐贈設備、資助經費和學校提供場地、派遣人員的形式,校企雙方共建研究所或研發中心。近年來,除上文提到的校企共建機電一體化、電氣自動化、生化制藥等3家組合式研發中心之外,學校通過這種方式與匯寶科技有限公司共建縫制設備研究所、與杭州通靈自動化股份有限公司共建自動化研發中心、與臺州凌霄泵業有限公司共建凌霄機電研究所,并由此獲得企業的科研設備及研發經費上的有力支持。此外,學校還與兩家年產值在數十億元的大型企業建立緊密型的合作關系,設立了標力建筑工程學院、東港生物與化學工程學院,由企業每年出資數十萬至百萬元作為相關二級學院的辦學經費,其中有一定比例的資金用于資助教師開展與企業相關技術的研發應用。
臺州職業技術學院雖然在科技產業化具體路徑及其推進措施方面進行了諸多有益的嘗試,但高職院校的應用技術研發與推廣是一項綜合性的工程,要實現校企雙方的良性互動與合作共贏,還應做大量的細致性、開創性工作,如高職教師如何面向區域性的中小微企業尋找技術開發項目,如何組建應用技術的教師研發推廣團隊,如何形成自身相對固定的優勢技術研發領域等。
參考文獻:
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Path Analysis and Promoting Measures of Science & Technology Industrialization in Higher Vocational Colleges
——Discussion on the Promotion of Higher Vocational Teachers’ Science and Technology Service Ability
YANG Lin-sheng
作者簡介:宜素環(1981-),女,遼寧科技大學高職學院講師,碩士,研究方向為高等數學教法、智能優化算法;孫超(1982-),男,遼寧科技大學理學院講師,碩士,研究方向為高等數學教法、模糊控制;單秀麗(1977-),女,遼寧科技大學高職學院講師,碩士,研究方向為高等數學教法;房月華(1983-),女,河北衡水人,衡水學院助教,碩士,研究方向為最優化計算方法與應用。
中圖分類號:G712
文獻標識碼:A
文章編號:1001-7518(2012)17-0065-02
通過近幾年的調查發現, 導致大學生“厭學癥”的原因是多方面的,除了與社會大環境、學校小環境、管理體制及學生自身的因素等方面有關外,還與教師的教學理念、授課方式、自身文化修養等存在著密切的關系。高職學生的數學基礎普遍較差,對高等數學的學習又有恐懼心理,而我們現有的教學模式幾乎一成不變,未能跳出傳統的教學框架。面對新形勢下的高職教育,如何改革以更好地為專業服務,是我們不能回避而又不得不面對的問題[1]。
一、學生厭學表現及教師存在的問題
高等數學課程是高職院校理工專業的重要基礎課之一。其教學目的在于培養學生比較熟練的運算能力、抽象思維能力和解決問題的能力,并為后續課程的學習和今后從事科研活動奠定必要的數學基礎。但是許多學生對它都有一種恐懼心理。高等數數教學中教師經常會發現課堂氣氛沉悶,老師講得津津有味, 學生聽得昏昏欲睡,這樣教學效果當然不能得到保證[2]。
(一)學生厭學表現
厭學表現的程度不盡相同,最嚴重的表現為遲到、早退甚至曠課,即使勉強來上課,也是昏昏欲睡,從不主動聽課、記筆記;最輕微的也會表現為對學習沒有興趣,應付差事。一部分學生厭學是學習動機問題,他們認為學習高數沒有用,不能現學現用。一部分則是學習方法不對頭,很努力了,成績卻上不去,自信心受挫,對學習產生厭煩情緒[3]。還有一部分學生厭學則是因為很多老師習慣于要求學生死記硬背,背的好考試就能得高分,無形中挫傷了他們的學習熱情。
(二)教師在教學中存在的主要問題
1.授課方式枯燥、單一。研究表明,教師的授課方式枯燥、乏味是學生對學習不感興趣的主要原因。在陳舊的教學思想、教學觀念的影響下,一些教師在課堂上照本宣科,滔滔不絕、不厭其煩地教授著空洞的概念和定理,完全脫離了社會實踐,以至于課堂下總是睡倒一片還不知其所以然[4]。
2.對好生、差生的不同態度。在大學校園里,存在著這樣一種現象:任課教師更傾向于關注成績好的學生, 因為他們在很多方面都做得很好,不管課上還是課下。老師自然就給予了更多的關心和表揚。有些學生甚至能參與到教師的科研項目中去,由此形成了一個良性循環;而對于差生來說,他們怕問老師問題,不敢回答老師問題,被忽略,得不到老師的關心,更不敢在課下和老師交流,不愿學習,由此進入了一個惡性循環。所以教師的不同態度在一定程度上會對他們的學習產生影響。
3.師生交流不當。古語有云“親其師,信其道”,足見教師自身的人格魅力對學生的影響程度。而數學學科的抽象性、嚴謹性,使得數學教師的語言遠不其他學科那般豐富多姿,數學課堂也極易變得無趣、單調和乏味,從而讓學生對教師產生情感上的疏遠, 對數學學習失去興趣[5]。
學生如果在高數學習中未能取得優異成績,主要問題與智商無關,也不是學習能力欠缺,而是未能得到相應的幫助及未找到適合自己的學習方法造成的。如果任課教師能負起責任,適時地點撥,給予合理的幫助,那么大多數學生的學習動機會變得端正,在學習能力方面也會變得十分相似。如何經過努力,使自己成為一名學生喜歡的高校數學教師,從而調動學生學習高數的積極性,隨之將高數知識應用于專業,更好地為專業課服務,是我們每位高數任課教師都應該思考并為之付出行動的迫在眉睫的課題
二、改革措施
(一)創設鮮活的教學情境
1.增加學生學習興趣。興趣是最好的老師,興趣對學生的學習態度和課堂教學的學習效果影響很大。一方面,在講解理論知識時,適當補充名人傳記。例如在講解中值定理相關內容時,可以把羅爾、拉格朗日等杰出數學家潛心鉆研最后走向成功的事例介紹給大家,激勵、喚醒、鼓舞學生的主體意識。采用這種激勵機制,讓學生知道任何事情都不是一蹴而就的,必須經過持之以恒的努力。幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀,明確學習目的,端正自己的學習態度。另一方面,可以多介紹一些數學理論在實踐中的應用,如利用數學模型分析研究經濟問題和在工程中的作用,從而展現出所學高數理論的價值和魅力。
2.提高課堂靈活性。講課中隨時可以周圍可見物為實體,將知識直觀地傳授給學生。如在講解空間解析幾何一章時,完全可以把教室當做空間直角坐標系中的一個卦限,相應的面面、線線、面線之間的關系就迎刃而解。進行直觀教學既可以使學生容易接受概念、定理,又有激發學生學習的主動性、積極性,使課堂氣氛活躍,學生所學知識扎實,運用靈活,達到提高應用能力的目的。
3.強化高數教師教學的語言藝術,提高課堂教學效果。語言是教師向學生傳道授業解惑的重要工具。平淡的語言和平鋪直敘的敘述則會讓學生覺得乏味,對本來就枯燥的數學理論產生厭煩,敬而遠之。采用合理的、豐富的語言藝術可以使課堂變得活躍,激發學生的學習興趣,有效地提高課堂教學效果[6]。
(二)與專業知識相結合
不同的專業對高等數學的要求是不同的,有的專業偏重于一部分知識, 而有的專業卻又偏重于另外一部分知識,教師應該知道高數教育是為其他專業課教育服務的。所以教師在教授不同專業學生的時侯,其側重點就應該不同, 方法也應有所區別。
在組織教學過程中,高數教師需主動與專業教師進行溝通,了解各專業的課程設置情況,了解各個專業課程所用到的數學知識,哪些數學知識應當加強,哪些知識可以弱化,有針對性地教授。如對電氣自動化專業的學生進行導數定義的講解時,可以從重點分析電流強度問題入手,而耐火材料專業的專業課《物理化學》中偏摩爾量就是通過偏微分來定義的,故講解時可以側重講解,為專業課的更好理解打下基礎。這樣既可以提高學生的學習興趣, 又可以加深他們對高數這門課程的認識。
當然,多媒體教學并不是說可以取代傳統的教學手段。在教學過程中,應根據講授內容,將課件、粉筆相結合才會起到良好的教學效果。
(三)注重過程考核
以往對學生的考核重在期末考試,對于平時不學習的學生來說,期末只能臨時抱佛腳,背題背答案。這種一錘定音的終結式考核方式很難起到督促學生學習的作用。導致學生平時學與不學一個樣,學多學少一個樣,學好學壞一個樣,因此應加大過程考核,注重平時考核。對學生的出勤率、課堂表現、作業情況、平時測驗等作為期末考試平時成績一項的重點考核項目,用此來約束學生,鞭策學生,幫助他們克服不良的學習習慣,增強他們的學習動力。
各任課教師在每學期的教學過程中,在按照《高等數學》課程教學大綱的要求授課的同時,至少安排2次單元或階段性的筆試測試(具體考試內容及試題題型由任課教師自定);另外1次任課教師可根據教學內容采取較靈活的考核形式,如:綜合報告、讀書筆記、課程論文、口試(面試)、課堂提問等,也可仍采用閉卷筆試的方式。
(四)加大對學生的人文關懷
教師自身的人格魅力對學生的影響程度是相當大的。為了消除學生因對數學教師情感上的疏遠而不喜歡甚至厭惡高數學習這一原因造成的厭學現象,就要努力使自己成為一名學生喜歡的高校數學教師。
大學生正處于青春期,面臨適應社會、處理人際關系和生長發育等問題,這些問題都會直接影響學生的學習興趣和學習成績,這就要求任課教師經常深入班級,關心學生,并針對這些心理問題,給予一定的指導。另外,在作業批改寫批語時運用激勵語言,增強學習數學的自信心,和學生情感互動,鼓勵每一個愿意上進的學生。這樣不僅做到了教書育人,而且拉近了師生間的距離,使學生在喜歡老師的同時喜歡上了老師所教的課程。
三、結束語
高等數學是一門內容豐富、應用非常廣泛的學科,作為高等數學教師,積極探索適合自己的而又有效的教學方法,向學生全面展示高等數學的內容和魅力,是每一位任課教師義不容辭的責任。以上是筆者以提高學生的學習興趣為契入點,結合五年來講授高數課程的經驗得到的一些心得體會。這些不成熟的做法還有待于進一步完善和提高,歡迎廣大同行尤其是前輩批評指正,筆者也會在將來的教學中做進一步的探索和努力。
參考文獻:
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職業教育立交橋應當是一個中職教育與高職教育、高職教育與本科和專業碩士有機協調、均衡發展、相互促進,彼此間不掣肘的有機整體。它打破了人才成長獨木橋這一瓶頸,以素質教育、終身教育和學習化社會的理論為思想基礎,以教育社會化和辦學主體多元化為基本前提。當前,在唐山市構建職業教育的立交橋,實現職業教育的可持續發展已經具備了一定的條件。
一、唐山市高職教育體系現狀
唐山是一個典型的資源型城市,是河北省乃至全國的重工業基地,第二產業相對發達,第三產業發展相對滯后?!笆濉逼陂g,唐山按照“控制總量、淘汰落后、聯合重組、技術改造、優化布局”的原則,以科技創新為支撐,推進發展方式轉變和調整,加快構建具有唐山特色的現代產業格局。改造提升鋼鐵、裝備制造、化工、建材、能源等傳統優勢產業,培養發展新能源汽車、節能環保、高端裝備制造業、生物醫藥、電子信息等戰略性新興產業項目。隨著唐山產業結構的不斷調整升級,一批新興產業正在崛起,傳統產業更需要運用現代技術進行改造和升級。產業結構變化和調整趨勢必將對唐山人才需求產生重大的影響,呼喚高職教育的及時跟進。唐山市現有高職院校四所,既有國家骨干院校,又有省級示范院校;既有綜合型院校,又有行業背景明顯的院校。
唐山工業職業技術學院依托前校后廠和集團化辦學優勢,選取動車組技術、港口物流管理、陶瓷藝術設計、數控技術、機電設備維修與管理等作為中央財政支持的重點建設專業。會計電算化、機電一體化技術、汽車類、計算機類及旅游管理類等專業進行單獨招生,藝術設計類、計算機類、自動化類、汽車類、機械設計制造類、港口運輸類、旅游管理類實施大類招生。面向現代制造業和現代服務業開設41個專業,38個專業依托校內外生產性實訓基地,營造了真實的工作環境,便于學生實踐能力的培養。擁有四個國家職業教育實訓基地和五個國家行業企業培訓中心,組建了河北省曹妃甸工業職業教育集團。學院招生范圍覆蓋全國14個省市,現有全日制在校生8273人,其中高職生7261人。
唐山職業技術學院作為擁有工醫農經類專業的綜合型院校,口腔醫學技術、園林技術為中央財政支持的“高等職業學校提升專業服務產業發展能力”項目重點專業。選取酒店管理、旅游管理、機電一體化技、園林技術等專業實行基于文化測試、綜合素質測試兩科目考核的單招改革,目的在于選拔綜合素質較高、具有創新能力、實踐能力和特殊才能的優秀高中畢業生和對口學生進入高職院校學習,選取財務會計類、工商管理類、計算機類進行大類招生。開辦40個專業,涵蓋制造、醫衛、農林、財經、旅游、藝術等13大專業門類,形成與唐山主導產業和新興產業緊密銜接,以現代裝備制造業、現代服務業、現代農業為特色的優勢專業集群。以學院為龍頭,組建唐山現代服務業、現代農業兩大職業教育集團。學院面向全國13個省市自治區招生,在校生10551人,其中高職生9442人。
河北能源職業技術學院作為以工科為主,多學科相結合的普通高等職業技術學院,以開灤(集團)有限責任公司為行業依托,開設煤礦開采技術、電氣自動化控制工程等40個專業,業已形成了以煤礦開采技術、礦山機電等專業為核心的專業群建設格局。學院組建了河北煤炭職業教育集團,以高職教育為龍頭,以高職、中職、成人教育等學歷教育為支柱,以企業在職員工崗位培訓和安全培訓為支持,實現了各類職業教育培訓協調發展,是中國北方和全國煤炭戰線具有影響力的人才培養基地、企業員工技能素質培訓基地和新技術、新工藝研發基地?,F有在校高職生7258人。
唐山科技職業技術學院作為工科院校,具有校企一體和“前校后廠”的優勢,以河北鋼鐵集團唐山鋼鐵集團有限責任公司為行業依托,集職業教育、職工培訓、應用研究、技術開發、職業技能鑒定為一體,以服務冶金企業為主體,以企業需求為目標的校企一體辦學特色。開辦19個專業,涵蓋材料與能源、制造、資源開發與測繪、電子信息、財經、旅游6個專業大類,形成了以冶金技術、材料工程技術、機械設備維修與管理、機電一體化技術專業為重點, 計算機、財經等專業協調發展的專業結構。學院招生范圍覆蓋全國15個省市,現有全日制在校生4184人。
二、高職教育立交橋體系構建的基本需求
《教育部關于推進中等和高等職業教育協調發展的指導意見》(教職成[2011]9號)提出:“中等職業學校應發揮基礎作用,重點培養技能型人才;高等職業學校要發揮引領作用,重點培養高端技能型人才;探索應用型本科層次職業教育高端技能型人才培養途徑;積極探索高端技能型人才專業碩士培養制度,系統提升職業教育服務經濟社會發展的能力和支撐國家產業競爭力的能力?!薄秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020 年)》提出:“到 2020 年,形成適應發展方式轉變和經濟結構調整要求、體現終身教育理念、中等和高等職業教育協調發展的現代職業教育體系,滿足人民群眾接受職業教育的需求,滿足經濟社會對高素質勞動者和技能型人才的需要?!奔涌彀l展職業教育已成為未來十年我國教育發展的一項重要任務。由于經濟轉型、產業結構調整,新增了大量技術崗位,這些崗位需要大批懂理論、有專業技術和技能的人才。經濟、技術的發展和勞動力市場對人才的要求都決定了需要各種層次的中高端技能型的職業教育人才。建設現代職業教育體系要求職業教育既適應經濟發展,又體現學生發展理念,還要實現中高職教育協調發展。
構建高職教育立交橋體系旨在打通職業教育和普通教育與繼續教育、中職教育和高職教育、高職教育和高等教育等的內外部相互溝通機制,在不同層次、類型的教育間搭建橋梁,合理配置教育資源,滿足學生多樣化學習的需要,努力實現教育公平。
構建較完整的高職教育立交橋體系,是為了給職業院校學生的繼續學習發展提供條件,從而滿足不同學生成長發展的需要。積極開辟高職以上的高等教育,向上延伸,能體現以人為本的精神,能盡可能滿足廣大青年學子的求學愿望,它是一項民心工程。人才多樣化的培養路徑,可以緩解社會的就業壓力。
三、構建唐山市高職教育立交橋的思路
1.加大政府主導作用,規范高職教育發展。為了提高唐山教育效率,加強頂層設計,政府應該在政策層面營造良好的政策環境,充分發揮政府的主導作用,保證中職、高職、地方本科院校在合作過程中的責權利關系,健全彼此共贏、互信、融合發展的體制機制。構建大學教育與中高職教育立交橋是一個系統工程,涉及大學、中高職院校、行業企業、政府、學生及家長等多方相關利益主體,需要一套完善的政策法律法規來進行約束和規范,使各利益主體的需求都能得到滿足和實現。只有在政府的統一領導之下,合理統籌教育與經濟社會發展的關系,豐富教育的類型和層次,才能實現學校、行業企業的真正結合,使各類教育的人才培養更有針對性和實效性,從而形成人才成長的多樣化途徑。