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摘要:本文主要根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)狀況以及日益嚴(yán)酷的就業(yè)市場前景,試圖以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中已初步進(jìn)行的一些課程教學(xué)模式的改革為基礎(chǔ),提出設(shè)立實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)輔助教學(xué)系統(tǒng),加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新培養(yǎng),以進(jìn)行獨(dú)立學(xué)院“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)模式的改革和探索。
關(guān)鍵詞:獨(dú)立學(xué)院;課程教學(xué)模式改革;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號:G642
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
1“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)模式改革的目的和要求
近幾年計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人才崗位需求調(diào)查顯示,網(wǎng)絡(luò)工程師已經(jīng)成為當(dāng)前最緊缺的人才之一,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程師被譽(yù)為新黃金職業(yè),薪水起點(diǎn)高,隨著工作經(jīng)歷的豐富而節(jié)節(jié)攀升。
但同時(shí),大學(xué)應(yīng)屆本科畢業(yè)生卻在就業(yè)市場上不受歡迎,普遍需要在企業(yè)工作1~2年后才能進(jìn)入工作狀態(tài),所以企業(yè)招聘員工時(shí)紛紛將“必須具備實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)”作為基本條件,從而也提高了畢業(yè)生的就業(yè)門檻。改革課程的教學(xué)模式,適應(yīng)學(xué)生就業(yè)市場的需求已成為迫在眉睫的主要問題。
為了培養(yǎng)具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)技能的實(shí)用化計(jì)算機(jī)人才,我系決定開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué),目前已開始進(jìn)行的實(shí)訓(xùn)對象為計(jì)算機(jī)系04級學(xué)生。目前已基本完成第一個(gè)批次100名學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)工作。
本次實(shí)訓(xùn)以城市學(xué)院北郊新校區(qū)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程為實(shí)訓(xùn)模擬項(xiàng)目,以校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用為中心,以規(guī)范化招投標(biāo)流程和正規(guī)招投標(biāo)文件的技術(shù)要求為模擬場景指導(dǎo),項(xiàng)目經(jīng)理由有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的任課教師擔(dān)當(dāng),學(xué)生每5人分為一個(gè)項(xiàng)目小組,并推舉一名項(xiàng)目組長,按各自的興趣選取不同的項(xiàng)目方向,使用角色模擬的方式開展整個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。本次實(shí)訓(xùn)的目的是:
(1) 理論和實(shí)踐結(jié)合,理論教學(xué)穿插在項(xiàng)目實(shí)踐過程中,強(qiáng)化學(xué)生對知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生知識的應(yīng)用能力和實(shí)際動(dòng)手能力。
(2) 讓學(xué)生了解和遵循規(guī)范化的工程設(shè)計(jì)流程,掌握一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成的方法,學(xué)習(xí)和理解規(guī)范化設(shè)計(jì)的意義,樹立網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程中的工程化思想。
(3) 通過模擬企業(yè)實(shí)際工作場景和工作流程,親身體驗(yàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程師崗位的職責(zé)要求、技能要求,培養(yǎng)學(xué)生的工作能力和職業(yè)責(zé)任感。
(4) 讓學(xué)生參與實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目的訓(xùn)練,使學(xué)生積累真實(shí)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),熟悉項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中的規(guī)范、技術(shù)、流程、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通等,培養(yǎng)學(xué)生從事網(wǎng)絡(luò)工程師崗位所需要的職業(yè)技能和素質(zhì)。
(5) 通過理論教學(xué)和項(xiàng)目實(shí)踐,讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的概念,理解工程設(shè)計(jì)的意義,學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的一般方法。
(6) 通過實(shí)踐項(xiàng)目的工作,掌握實(shí)際客戶需求調(diào)查、總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)、信息流量和信息點(diǎn)分布詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、綜合布線、項(xiàng)目預(yù)算與工程報(bào)價(jià)方法。
(7) 熟悉網(wǎng)絡(luò)工程從招投標(biāo)文件準(zhǔn)備、標(biāo)書格式書寫、技術(shù)解決方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目工程實(shí)施方案、投標(biāo)演示報(bào)告、標(biāo)書評估等完整的實(shí)際工作流程;熟悉根據(jù)規(guī)范化模版要求編寫和提交文檔;
學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目開發(fā)過程中的招投標(biāo)策略及流程,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)管理,掌握基本的工程軟件設(shè)計(jì)工具;了解常用的信息查詢工具與資料收集方法。
在實(shí)訓(xùn)中嚴(yán)格按企業(yè)化模式進(jìn)行管理,學(xué)生作為模擬企業(yè)的員工,必須完成以下要求:
(1) 遵守實(shí)習(xí)規(guī)章制度和實(shí)習(xí)時(shí)間,接受指導(dǎo)教師的工作安排和指導(dǎo),根據(jù)工作任務(wù)安排按時(shí)提交階段工作成果,必要時(shí)由項(xiàng)目組長組織加班。不能按時(shí)完成的要提交解釋報(bào)告。
(2) 小組每階段提交工作計(jì)劃和上階段工作計(jì)劃執(zhí)行情況,項(xiàng)目組長直接對指導(dǎo)教師負(fù)責(zé),每小組成員每階段提交個(gè)人工作計(jì)劃和上階段工作執(zhí)行情況,成員對所在項(xiàng)目組組長負(fù)責(zé)。
(3) 學(xué)員有問題先在小組內(nèi)討論解決,不能解決的由項(xiàng)目組長向指導(dǎo)教師請示,由指導(dǎo)教師處理和解答。
(4) 認(rèn)真記錄理論教學(xué)內(nèi)容,并記錄每天所經(jīng)歷的問題及處理過程。每天完成個(gè)人總結(jié)。
(5) 學(xué)員在實(shí)習(xí)過程中注意安全,遵守紀(jì)律,不得隨意外出和缺勤。要接受指導(dǎo)教師、輔導(dǎo)老師、實(shí)習(xí)管理老師、網(wǎng)管老師的管理。
2實(shí)習(xí)的內(nèi)容、方式和時(shí)間
(1) 實(shí)習(xí)方式
學(xué)員被劃分為幾個(gè)小組,每組推舉一名項(xiàng)目組長,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工作流程,綜合運(yùn)用課程教學(xué)中所學(xué)到的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法等知識,分階段完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
根據(jù)文檔模板撰寫網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)文檔,包括項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告、全套招標(biāo)文件、全套投標(biāo)文件(包括概要設(shè)計(jì)、草圖、設(shè)備清單、信息點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表、技術(shù)方案詳細(xì)設(shè)計(jì)與技術(shù)方案圖紙、設(shè)備報(bào)價(jià)清單、投標(biāo)技術(shù)方案、投標(biāo)評審會演示PPT文檔等文檔),并最后參加模擬投標(biāo)會議和方案優(yōu)選匯報(bào)會。
(2) 實(shí)習(xí)內(nèi)容
本次實(shí)訓(xùn)共分為六個(gè)階段,分別為準(zhǔn)備階段、編制計(jì)劃和學(xué)習(xí)階段、總體設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段、形成文檔階段、評估和總結(jié)階段。
l 準(zhǔn)備階段(需要1天):為學(xué)員講授網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基本知識,介紹實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的基本情況,學(xué)員分組,開始熟悉項(xiàng)目。
l 編制計(jì)劃和學(xué)習(xí)階段(需要2天):學(xué)員分組撰寫設(shè)計(jì)計(jì)劃,明確人員任務(wù)劃分情況,準(zhǔn)備工程數(shù)據(jù)等。
l 總體設(shè)計(jì)階段(需要3天):學(xué)員靈活運(yùn)用課程中所學(xué)習(xí)的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法,為不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。
l 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段(需要5天):分模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。
l 形成文檔階段(需要2天):學(xué)員分組整理設(shè)計(jì)文檔,形成技術(shù)方案和正式招投標(biāo)文件。
l 評估和總結(jié)階段(需要2天):學(xué)員總結(jié)和討論,指導(dǎo)老師參與,舉行模擬投標(biāo)會議和方案優(yōu)選匯報(bào)會,進(jìn)行實(shí)訓(xùn)總結(jié),使得學(xué)員切實(shí)獲得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工作的經(jīng)驗(yàn)。
(3) 實(shí)訓(xùn)任務(wù)
見下表。
3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)的研究方法與措施
在本次教學(xué)改革中使用了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”輔助教學(xué)系統(tǒng)和實(shí)訓(xùn)文本資料數(shù)據(jù)庫主要包括:
(1) 實(shí)訓(xùn)計(jì)劃
(2) 招投標(biāo)概念
(3) 招標(biāo)文件范本
(4) 投標(biāo)文件范本(工程實(shí)例方案)
(5) 技術(shù)方案數(shù)據(jù)庫
(6) 設(shè)備產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫
(7) 工程預(yù)算范本
(8)PPT演示文檔數(shù)據(jù)庫
(9) 日報(bào)-周報(bào)范本
在技術(shù)應(yīng)用上采取的技術(shù)結(jié)構(gòu)是:
(1) 使用Web數(shù)據(jù)庫、中間件和網(wǎng)站設(shè)計(jì)工具等構(gòu)造三層架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。
(2) 使用先進(jìn)的搜索引擎和信息獲取技術(shù)取得大量實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的基礎(chǔ)資料。
(3) 使用人工智能海量信息分析及提取技術(shù)進(jìn)行個(gè)性化搜索及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。
(4) 在網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上提供人工智能實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)工具和個(gè)性化智能數(shù)據(jù)庫查詢。
4教學(xué)效果及學(xué)生培養(yǎng)的相關(guān)收獲
已參加實(shí)訓(xùn)的二個(gè)班級100多名同學(xué)共組成18個(gè)團(tuán)隊(duì)小組,分別模擬了18個(gè)公司,參與了城市學(xué)院校園局域網(wǎng)方案、校園無線局域網(wǎng)、校園網(wǎng)通信平臺、行政樓網(wǎng)絡(luò)集成、圖書館管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字校園智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)網(wǎng)安全解決方案、學(xué)院數(shù)據(jù)中心、大學(xué)視訊系統(tǒng)等項(xiàng)目的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)。所有團(tuán)隊(duì)均按預(yù)定教學(xué)計(jì)劃在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成了所有項(xiàng)目報(bào)告,并最后參加模擬投標(biāo)會議和方案優(yōu)選匯報(bào)會。
通過研究,我們認(rèn)為學(xué)生在如下幾方面受益:
(1) 學(xué)生可以在學(xué)院內(nèi)完成高水平的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
(2) 學(xué)生可了解和親手實(shí)踐國際最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品知識。
(3) 學(xué)生可在建成的輔助教學(xué)系統(tǒng)平臺上完成全部系統(tǒng)設(shè)計(jì),為考取國際認(rèn)可的思科網(wǎng)絡(luò)工程師認(rèn)證打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),促進(jìn)學(xué)生就業(yè)。
5實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)輔助教學(xué)系統(tǒng)的意義
(1) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)、信息管理專業(yè)、電信專業(yè)的骨干專業(yè)課程,建設(shè)實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)輔助教學(xué)系統(tǒng)對促進(jìn)教學(xué)和學(xué)科建設(shè)有重要意義。
(2) 可在學(xué)生進(jìn)行課程實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)提供人工智能設(shè)計(jì)工具和個(gè)性化智能數(shù)據(jù)庫查詢,以便學(xué)生完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)通過課程實(shí)訓(xùn)完成貼近實(shí)際應(yīng)用的工程化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì),取得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為就業(yè)作好充分準(zhǔn)備。
關(guān)鍵詞:機(jī)器人工作站 變壓器自動(dòng)化生產(chǎn) 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué) 生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)
中圖分類號:TB49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)07(b)-0000-00
變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理改變交流電壓的裝置,主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換等,按用途可以分為:電力變壓器和特殊變壓器等。隨著變壓器行業(yè)的快速發(fā)展,對各類變壓器裝置的性能參數(shù)、質(zhì)量等級、使用壽命等提出了更加嚴(yán)格的要求和更高的發(fā)展目標(biāo),目前隨著原材料性能的提升以及智能制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,能夠研發(fā)并制造出性能優(yōu)越,質(zhì)量過硬的各類變壓器產(chǎn)品已經(jīng)成為各生產(chǎn)制造企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的首要任務(wù),傳統(tǒng)的手工制造方式已經(jīng)不能有效滿足各類變壓器的生產(chǎn)要求,同時(shí)人工操作的固有偏差性和人為差異不同程度地影響著變壓器的質(zhì)量和使用壽命。為此,有必要設(shè)計(jì)一套人工智能化柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng),使變壓器生產(chǎn)制造去人工化,實(shí)現(xiàn)變壓器智能化生產(chǎn)。
1 工作站設(shè)計(jì)方案
變壓器自動(dòng)化生產(chǎn)工作站是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng),包括硬件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)的編寫優(yōu)化。在硬件設(shè)計(jì)中,經(jīng)過研究分析,最終確定該系統(tǒng)應(yīng)包含以下三部分功能機(jī)構(gòu),分別是:(1)變壓器繞制;(2)變壓器搬運(yùn);(3)變壓器焊接和質(zhì)量檢測。在軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)包含以下四部分功能程序,分別是:原點(diǎn)復(fù)位、繞制程序、搬運(yùn)動(dòng)作、放電焊接和質(zhì)量檢測。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
對硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括如下三個(gè)部分。
2.1 變壓器繞制部分
選用NITTOKU全自動(dòng)高速繞線機(jī),最高轉(zhuǎn)速可達(dá)10000 RPM,實(shí)際使用控制在5000~6000 RPM,加減速時(shí)間控制在3~5 s,可以滿足24 h不間斷生產(chǎn),同時(shí)通過編制繞線程序控制機(jī)器運(yùn)行,繞制狀態(tài)穩(wěn)定高效,中途斷線可將電子信號傳遞至搬運(yùn)系統(tǒng),機(jī)械手可直接將不良品送至不良品區(qū)。
2.2 工件搬運(yùn)部分
工件在搬運(yùn)過程中為達(dá)到不同位移要求,故分為機(jī)械手搬運(yùn),搬運(yùn)車搬運(yùn),轉(zhuǎn)換夾搬運(yùn)三個(gè)部分。
機(jī)械手主要負(fù)責(zé)在抓取骨架和將繞制完成的線圈進(jìn)行焊接和檢測時(shí)進(jìn)行工件位移,經(jīng)過選擇后,可選用MITSUBISHI-RV-6SDL型工業(yè)機(jī)器人,此種型號最大可承重6 kg,具有6自由度方向,可在立體空間任何一點(diǎn)進(jìn)行位置編輯,具有移動(dòng)精度高,工作穩(wěn)定的特點(diǎn)。
搬運(yùn)車和轉(zhuǎn)化夾主要負(fù)責(zé)在繞線機(jī)和后續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)之間的工件位置相互轉(zhuǎn)移,可利用尼龍塊制作搬運(yùn)車,并將其固定在傳送帶上,轉(zhuǎn)換夾可選用鋼質(zhì)材料,夾取工件時(shí)有力度,耐磨度高。
2.3 變壓器焊接和檢測部分
焊接部分采用PC-PAS 301t型放電焊機(jī),焊接時(shí)注意須調(diào)整放電電流至1.0~2.0 A之間,放電時(shí)間控制在0.5~1.0 s之間,焊接時(shí)與插針有接觸的頂針在完成焊接操作500次后,須進(jìn)行打磨處理,并檢查牢固程度。
檢測部分采用HIOKI 3541型電橋,使用時(shí)須依據(jù)生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書的要求設(shè)定電阻值合格范圍,對于合格品和不良品可由綠燈和紅燈指示,與線圈插針接觸的頂針須檢查其牢固程度和氧化情況,有問題時(shí)須及時(shí)更換。
3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
軟件系統(tǒng)分為以下四個(gè)部分。
(1)工作站復(fù)位程序。
在每日開機(jī)后和機(jī)器故障修復(fù)后,需要將工作站的各個(gè)機(jī)械電氣部分進(jìn)行原點(diǎn)復(fù)位,其中包括機(jī)械位置的校正,傳感器檢測是否正常,工作站各系統(tǒng)有無故障等。
(2)變壓器繞制程序。
變壓器繞制程序應(yīng)符合繞制規(guī)則,編寫后的程序須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)試生產(chǎn),并逐步優(yōu)化繞線程序。
(3)各部搬運(yùn)程序。
具體編寫搬運(yùn)程序時(shí),先編寫主體框圖,按照工作的先后順序編寫順序流程圖,存儲為主程序。然后依次編寫各部位搬運(yùn)的具體程序,并存儲為子程序。
(4)焊接和檢測程序。
編寫焊接程序應(yīng)根據(jù)搬運(yùn)程序的信號觸發(fā)焊接程序,同時(shí),可依據(jù)示教手柄檢證插針最佳焊接位置,要求須正對插針頂端,距離1~2 mm。
檢測程序即收集傳輸過來的電阻值大小,看是否符合設(shè)定要求,符合亮綠燈,超出范圍亮紅燈,達(dá)到質(zhì)量檢測的效果。
4 工作站調(diào)試和故障修復(fù)報(bào)告
4.1 使用環(huán)境
工作站可在4O的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行布置,供電電壓為AC 220v 50~60 HZ,氣動(dòng)部分須接壓縮空氣,焊接部分須接氬氣。
4.2 系統(tǒng)調(diào)試說明
根據(jù)方案的要求,調(diào)試過程共分3大部分:硬件調(diào)試、軟件調(diào)試、軟硬件聯(lián)調(diào)。硬件進(jìn)行手動(dòng)調(diào)試,觀測有無撞擊和運(yùn)動(dòng)不暢,軟件進(jìn)行模擬調(diào)試,在編程軟件中進(jìn)行示教演示,找尋可優(yōu)化程序點(diǎn),進(jìn)行逐一優(yōu)化,軟硬聯(lián)調(diào)為試生產(chǎn)調(diào)試,讓工作站依據(jù)控制程序自行進(jìn)行生產(chǎn),看有無錯(cuò)誤報(bào)警和可改進(jìn)的地方。
4.2.1 硬件調(diào)試
(1)變壓器繞制機(jī)、搬運(yùn)車的滑軌的滑動(dòng)部位動(dòng)作緩慢,發(fā)現(xiàn)缺少油脂,隨即涂抹油脂,減小摩擦,故障得以修復(fù)。(2)機(jī)械手抓取工件時(shí),與夾具配合較緊,發(fā)出較生硬的聲音,隨即拆下較緊夾具,對配合部位進(jìn)行細(xì)微研磨,磨薄0.3 mm后,故障得以修復(fù)。
4.2.2 軟件調(diào)試
(1)繞線程序在編制完成后,模擬時(shí)出現(xiàn)語法錯(cuò)誤,檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)A,B程序塊同時(shí)運(yùn)行時(shí),程序塊跳離語句少編入一字符,導(dǎo)致語法錯(cuò)誤,隨即編入該字符,故障得以修復(fù)。(2)搬運(yùn)車程序出現(xiàn)限位報(bào)警,檢查程序時(shí)發(fā)現(xiàn),搬運(yùn)車在左移動(dòng)時(shí)的位置量編寫錯(cuò)誤,導(dǎo)致觸及限位報(bào)警,隨即更改位置量,故障得以修復(fù)。
4.2.3 軟硬聯(lián)調(diào)
(1)繞線程序存在繞制偏槽的現(xiàn)象,通過更改槽間起繞位置,故障得以解決。(2)機(jī)械手在抓取線圈進(jìn)行焊接時(shí),出現(xiàn)焊接不良,經(jīng)分析原因?yàn)楹羔樅筒遽樜凑龑?,隨即對機(jī)械手和焊針在程序中的位置進(jìn)行微調(diào),在保證正對和距離1~2 mm后,焊接良好,故障得以修復(fù)。
5 結(jié)語
以工業(yè)機(jī)器人為核心的變壓器自動(dòng)化生產(chǎn)工作站是結(jié)合筆者個(gè)人所學(xué)和工作經(jīng)驗(yàn)逐漸積累并實(shí)踐總結(jié)出的,是筆者對機(jī)器人和自動(dòng)化技術(shù)的理解和應(yīng)用,這類制造系統(tǒng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)效率、促進(jìn)制造柔性化等諸多方面具有積極的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:工業(yè)4.0;智能科學(xué)與技術(shù);創(chuàng)新課程體系;中國制造2025
0引言
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是教育部根據(jù)“面向國家戰(zhàn)略需求、面向世界科技前沿”的方針,為適應(yīng)國家科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的需要而設(shè)立的,專業(yè)代碼080907T。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于一個(gè)交叉學(xué)科,涵蓋了電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件和軟件、人工智能、自動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,如何交叉學(xué)科,立足于工業(yè)智能化的發(fā)展方向和《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006―2020年)》的要求,適應(yīng)國家對高質(zhì)量的智能技術(shù)人才的社會需求,研究與實(shí)踐體現(xiàn)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和社會建設(shè)需求的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系具有重大意義。
1創(chuàng)新課程體系的意義
德國率先提出的“工業(yè)4.0”概念其實(shí)就是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等相結(jié)合,形成虛擬與現(xiàn)實(shí)相融合的智能制造系統(tǒng)。人們可以在世界任何地方采用電腦或任何移動(dòng)終端,在互聯(lián)網(wǎng)上選擇標(biāo)準(zhǔn)的或定制的貨品訂單,系統(tǒng)會采用人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)在全球范圍整合資源、信息、物品和人,以高質(zhì)量、低成本、高效率生產(chǎn)制造出產(chǎn)品,快速交付給客戶。
在制造領(lǐng)域,這種技術(shù)的漸進(jìn)性進(jìn)步可以被描述為工業(yè)化的第4階段,即“工業(yè)4.0”,如圖1所示。其中,第①階段以1784年的英國蒸汽機(jī)為代表;第②階段以1870年的電動(dòng)機(jī)械發(fā)明與應(yīng)用為代表;第③階段以使用電子與IT技術(shù)的自動(dòng)化時(shí)代為代表;第④階段就是我們正在經(jīng)歷的智能制造時(shí)代。當(dāng)前,中國工業(yè)機(jī)器人銷量連續(xù)兩年行業(yè)增速在50%以上,行業(yè)進(jìn)入成長期。另外,中國工業(yè)機(jī)器人使用密度遠(yuǎn)低于主要發(fā)達(dá)國家,具有廣闊的市場空間。智能裝備的大發(fā)展對相關(guān)專業(yè)人才的需求呈爆發(fā)趨勢,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生今后的一個(gè)重要就業(yè)方向?qū)⑹欠?wù)于產(chǎn)業(yè)界的機(jī)器人領(lǐng)域。
我們國家正在大力提倡的“中國制造2025”與德國提出的“工業(yè)4.0”有著異曲同工之妙,盡管兩國的工業(yè)、社會發(fā)展階段存在差異,但在智能制造領(lǐng)域、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展水平基本同步。通過國家層面大力推廣發(fā)展智能制造技術(shù),以及在大學(xué)智能制造相關(guān)專業(yè)的課程改革,為我國的智能制造技術(shù)趕上甚至超過發(fā)達(dá)國家創(chuàng)造了千載難逢的機(jī)遇。
2智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新課程體系目標(biāo)
如何充分利用民辦學(xué)校的企業(yè)資源優(yōu)勢,辦好智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是本專業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)之一。本著教育先行、為產(chǎn)業(yè)服務(wù)的辦學(xué)宗旨,根據(jù)行業(yè)中長期發(fā)展的需求,在保證專業(yè)知識體系完整性的前提下,結(jié)合“工業(yè)4.0”對專業(yè)人才知識、能力的需求,我們將專業(yè)定位側(cè)重于智能傳感與檢測技術(shù),智能機(jī)器人傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)技術(shù),智能機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù),嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等。4年來的辦學(xué)實(shí)踐證明,我們的專業(yè)定位符合地區(qū)與行業(yè)發(fā)展需求,并具有一定的前瞻性。
基于以上專業(yè)定位,對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)課程體系進(jìn)行深入的探索與實(shí)踐,涉及專業(yè)一體化的理論與實(shí)踐課程體系規(guī)劃,機(jī)器人實(shí)踐平臺升級,專業(yè)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、考核方式改革,教學(xué)資源、師資隊(duì)伍、評估反饋機(jī)制建設(shè)等。通過有針對性地研究我們在專業(yè)教學(xué)中存在的問題,尋找解決問題的有效途徑,探索出符合現(xiàn)代高等教育發(fā)展規(guī)律、適應(yīng)“工業(yè)4.0”及“中國制造2025”對專業(yè)人才知識及能力要求的創(chuàng)新課程體系,為國家、社會輸送高素質(zhì)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
通過對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的面向“工業(yè)4.0”的創(chuàng)新課程體系的研究,在已運(yùn)行4年的本專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上建立完善的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新課程體系;完成課程體系面向“工業(yè)4.0”的課程群知識結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論與實(shí)踐一體化設(shè)計(jì);總結(jié)課程教學(xué)手段和方法;完成高質(zhì)量的教學(xué)資源建設(shè);建立高水平的師資隊(duì)伍。
3創(chuàng)新課程體系構(gòu)建方案
專業(yè)人才培養(yǎng)遵循工程教育思想,以項(xiàng)目為導(dǎo)向設(shè)計(jì)專業(yè)課程培養(yǎng)體系,將項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施貫穿于大學(xué)4年的教學(xué)過程之中,讓學(xué)生在校期間就有機(jī)會參與真實(shí)項(xiàng)目的開發(fā)與運(yùn)作,獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作能力,實(shí)現(xiàn)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目實(shí)踐與學(xué)校理論教學(xué)的無縫對接。設(shè)置面向“工業(yè)4.0”的創(chuàng)新課程群及項(xiàng)目群,對學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)進(jìn)行全面培養(yǎng),使學(xué)生得到全方位的鍛煉。
3.1支撐培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一體化課程體系
專業(yè)課程體系的構(gòu)建思路以行業(yè)與社會需求為根本。在此基礎(chǔ)上確定智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。以TOPCARES-CDIO教育理念為指導(dǎo),定制科學(xué)先進(jìn)的人才培養(yǎng)模式和過程,最終建立面向“工業(yè)4.0”的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新課程體系。
引進(jìn)與國際接軌的課程體系,制定全新的適應(yīng)我國國情的教學(xué)計(jì)劃,采用先進(jìn)的教學(xué)理念與培養(yǎng)模式,初步構(gòu)建以設(shè)計(jì)為中心,理論與實(shí)踐高度融合的應(yīng)用型本科課程體系。
理論課程體系方面具體表現(xiàn)在適當(dāng)降低理論知識的難度,著重培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力。理論課程的整合要突出理論教學(xué)的應(yīng)用性,構(gòu)建基礎(chǔ)理論平臺課程群與專業(yè)模塊化課程群相結(jié)合的理論教學(xué)體系,保證人才的基本規(guī)格和多樣化、個(gè)性化發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)生對社會的適應(yīng)性。
實(shí)踐課程體系方面,依據(jù)專業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo),以能力為本位,以項(xiàng)目為載體,以“學(xué)中做”和“做中學(xué)”為方法,統(tǒng)籌安排基礎(chǔ)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新訓(xùn)練與實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐、綜合實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)與企業(yè)實(shí)習(xí)等各類實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),使實(shí)踐學(xué)期教學(xué)內(nèi)容逐級遞進(jìn)、逐步深化;將實(shí)踐學(xué)期實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與理論學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容緊密銜接。系統(tǒng)化構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合,貫穿于大學(xué)教育全程的一體化實(shí)踐教學(xué)體系。本專業(yè)采用自頂而下的方式設(shè)計(jì)各級項(xiàng)目。一級項(xiàng)目(智能機(jī)器人綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目)的設(shè)計(jì)直接針對專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),實(shí)踐學(xué)期的二級項(xiàng)目和基于專業(yè)課程的三級項(xiàng)目分別是一級項(xiàng)目培養(yǎng)能力的分解。
采用基于社會實(shí)際崗位的逆推法設(shè)計(jì)課程體系,如圖2所示。按照人才職業(yè)需求確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),將專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)抽象為若干個(gè)專業(yè)核心應(yīng)用能力,再根據(jù)每個(gè)專業(yè)核心應(yīng)用能力所需的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)劃分不同的課程群。
設(shè)置課程群不僅要考慮智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本身課程體系的科學(xué)性與遞進(jìn)關(guān)系,還要充分研究專業(yè)相關(guān)的重點(diǎn)行業(yè)、大型企業(yè)崗位特點(diǎn),針對人才市場的人才需求和崗位需求,把行業(yè)、企業(yè)、崗位所需與“工業(yè)4.0”相關(guān)的新知識、新技術(shù)、新平臺、新規(guī)范納入課程,實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程體系與區(qū)域經(jīng)濟(jì)及行業(yè)、企業(yè)的有效對接。目前,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)行的人才培養(yǎng)課程體系將專業(yè)定位側(cè)重于智能傳感與檢測技術(shù)、智能機(jī)器人傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)技術(shù)、智能機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù),包括智能系統(tǒng)的軟/硬件設(shè)計(jì)與開發(fā),以及智能技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用等。雖然該體系與面向“工業(yè)4.0”相關(guān)技術(shù)有一定的匹配度,但還需進(jìn)一步改革,擬融合“通信規(guī)約”“IoT”“工業(yè)現(xiàn)場總線”等知識模塊構(gòu)建“工業(yè)4.0”的CPS虛擬網(wǎng)絡(luò)課程群,融合“工業(yè)機(jī)器人”“智能傳感檢測”等構(gòu)建“工業(yè)4.0”的CPS實(shí)體物理課程群。實(shí)踐課程體系的改革主要圍繞KUKA工業(yè)機(jī)器人開設(shè)相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)、課程項(xiàng)目、實(shí)踐學(xué)期項(xiàng)目及實(shí)訓(xùn)等。
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系的構(gòu)建分為基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)崗位應(yīng)用技能課程、專業(yè)方向和專業(yè)技能拓展課程4個(gè)階段。注重崗位需求對課程設(shè)置的對應(yīng)性,前兩個(gè)階段與傳統(tǒng)大學(xué)基本一致,只是深度上淺顯一些,后兩個(gè)階段面向人才市場的崗位需求,著重培養(yǎng)企業(yè)用得上的專業(yè)人才。
3.2科學(xué)的人才培養(yǎng)質(zhì)量評價(jià)體系
大連東軟信息學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)按照全面質(zhì)量管理的理念,建立了全員參與、全過程監(jiān)控、全方位評價(jià)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)機(jī)制。做到了常項(xiàng)評價(jià)與專項(xiàng)評價(jià)相結(jié)合,形成性考核評價(jià)與終結(jié)性考核評價(jià)相結(jié)合,定性評價(jià)與定量評價(jià)相結(jié)合,采取管理學(xué)確認(rèn)有效的5W1H(Why-What-Where-When-Who-How)和PDCA(Plan-Do-Check-Action)方法進(jìn)行評價(jià),可以有效地保證各環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升與持續(xù)改善。
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評價(jià)包括TOPCARES-CDIO系列評估、教學(xué)質(zhì)量評價(jià)以及教學(xué)過程評價(jià)3個(gè)部分。TOPCARES-CDIO系列評估主要評價(jià)專業(yè)、課程、項(xiàng)目、教材以及素質(zhì)教育等環(huán)節(jié)落實(shí)工程教育理念的效果。教學(xué)質(zhì)量評價(jià)主要包括教師教學(xué)質(zhì)量評價(jià),學(xué)生對課程的滿意度調(diào)查、對重點(diǎn)課程的評價(jià)、對重點(diǎn)教材的評價(jià)等,由定量評價(jià)和定性評價(jià)組成。教學(xué)過程評價(jià),主要從課程考核、實(shí)踐學(xué)期以及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開。
3.3高水平師資隊(duì)伍建設(shè)
專業(yè)自成立以來就十分關(guān)注師資隊(duì)伍的培養(yǎng),不斷強(qiáng)化專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè),持續(xù)關(guān)注專業(yè)帶頭人和骨干教師建設(shè),加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍的培養(yǎng)力度。通過開展內(nèi)部培訓(xùn)、教學(xué)研討、企業(yè)實(shí)踐、學(xué)術(shù)研討等全方位的培養(yǎng)措施,努力建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、教研科研水平高、技術(shù)服務(wù)能力強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在師資隊(duì)伍建設(shè)過程中,實(shí)施“引聘訓(xùn)評”的雙師型師資隊(duì)伍建設(shè)發(fā)展方案。
3.4教學(xué)資源建設(shè)
根據(jù)課程體系改革方案,完善改革課程的教學(xué)大綱,積極開展專業(yè)課程教材、試題庫、項(xiàng)目庫、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、教學(xué)案例、課件等教學(xué)資源建設(shè),升級機(jī)器人系列實(shí)驗(yàn)室。
論文摘要:虛擬現(xiàn)實(shí)作為一項(xiàng)前沿技術(shù)應(yīng)用于教學(xué),能為學(xué)習(xí)者提供逼真的臨場感和自然的交互,從而提高其思雛認(rèn)知。分析職業(yè)教育個(gè)性化教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求,論述將桌面型虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)生職教的可行性和現(xiàn)實(shí)意義,闡述衛(wèi)生職教虛擬教學(xué)模型的具體建模方案以及在現(xiàn)代教育技術(shù)領(lǐng)域的拓展與升級。
1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景
1.1技術(shù)簡介
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(vR)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托,綜合多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能、人機(jī)接 口技術(shù)、實(shí)時(shí)計(jì)算、工程仿真技術(shù)等多學(xué)科為一體的前沿技術(shù),它能生成逼真的視、聽、觸覺一體化的人工虛擬環(huán)境,用戶能以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互【l1。它具有 3個(gè)特征:逼真的臨場感、自然的交互、提高學(xué)習(xí)者思維認(rèn)知。vR突破了人類認(rèn)識的時(shí)空限制,大大拓寬了人類對現(xiàn)實(shí)世界及未知世界的感覺和認(rèn)識 ,為人們的實(shí)踐活動(dòng)提供了嶄新的環(huán)境和手段。在軍事、制造、醫(yī)學(xué)、設(shè)計(jì)、藝術(shù)、娛樂等領(lǐng)域,vR都有廣闊的應(yīng)用前景。
1.2教育頷域應(yīng)用現(xiàn)狀及前墨
對教育領(lǐng)域而言,運(yùn)用 VR能夠通過計(jì)算機(jī)將三維空間或?qū)嵨锬P偷囊饽钋宄乇硎境鰜?,能使學(xué)習(xí)者直接 、自然地與虛擬環(huán)境中的各種對象進(jìn)行交互,并通過多種形式參與事件的發(fā)展變化過程,從而獲得最大的控制、操作整個(gè)環(huán)境的自由度[21。這種呈現(xiàn)多維度信息的虛擬學(xué)習(xí)和培訓(xùn)環(huán)境,以最直觀、最有意義的方式為學(xué)習(xí)者掌握一門新知識、新技能提供嶄新途徑。 普遍意義上講,完整的 vR系統(tǒng)需要高級計(jì)算機(jī)、頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套、洞穴式投影等昂貴的硬件支持設(shè)備 ,這對于大多數(shù)教育教學(xué)單位都是難以承受的,從而嚴(yán)重制約了VR系統(tǒng)在教育教學(xué)中的推廣應(yīng)用。但在科技多樣化發(fā)展的今天,VR系統(tǒng)也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢,vR系統(tǒng)配置可以根據(jù)目標(biāo)需求而定。設(shè)備投資大、開發(fā)周期長的復(fù)雜VR系統(tǒng),一般應(yīng)用于高校或航天軍事等高端技術(shù)工作領(lǐng)域。而桌面型vR系統(tǒng)僅使用電腦單機(jī),顯示器是學(xué)習(xí)者觀察虛擬環(huán)境的一個(gè)窗口,學(xué)習(xí)者可通過使用簡單的外設(shè)(如鼠標(biāo)、立體眼鏡等)來駕馭虛擬環(huán)境和操縱虛擬物體,雖缺乏完全沉浸功能,但其結(jié)構(gòu)簡單、硬件成本低的特點(diǎn)非常適合在我國的普教、職教領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
2 VR在職教個(gè)性化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的可行性
2.1 職教學(xué)情現(xiàn)狀
在各類職業(yè)學(xué)校中,普遍存在的問題是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,特別是在枯燥、乏味的理論知識學(xué)習(xí)中,這一問題尤為突出。但學(xué)生對于新穎事物具有強(qiáng)烈的好奇心和較高的動(dòng)手愿望 ,因此, 在講授理論知識時(shí),輔以演示、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn) ,并使人人都能動(dòng)手參與,將會激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而提高教學(xué)質(zhì)量。但這種教學(xué)方法存在一些問題:模型、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)條件有限,特別是一些價(jià)格昂貴的設(shè)備 ,不可能人人都能動(dòng)手操作;盲 目操作會導(dǎo)致設(shè)備損壞,需要一定維修費(fèi)用;在同一個(gè)地方完成理論、實(shí)踐教學(xué)并不現(xiàn)實(shí)。
2.2 個(gè)性化學(xué)習(xí)
個(gè)性化學(xué)習(xí)是一種新的學(xué)習(xí)觀,是伴隨近年來教育改革發(fā)展,針對傳統(tǒng)教育大統(tǒng)一的弊端提出來的。它是以學(xué)生原有的知識經(jīng)驗(yàn)和個(gè)性特征為基礎(chǔ) ,以學(xué)生內(nèi)在需求為核心 。以每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)能力與個(gè)性的自由、充分、和諧發(fā)展為目標(biāo)而實(shí)施的學(xué)習(xí)活動(dòng)_l1。個(gè)性化學(xué)習(xí)中,師生處于分離或準(zhǔn)分離狀態(tài),教師由傳統(tǒng)教育中的主導(dǎo)者變?yōu)榭衫玫慕逃Y源,成為教學(xué)資源中的一個(gè)組合因素,而學(xué)生也從被動(dòng)接受教育的對象變?yōu)榻逃Y源的選擇者和利用者。由此可見,最為簡單、易行的個(gè)性化學(xué)習(xí)載體就是基于web的學(xué)習(xí)動(dòng)手實(shí)踐,B/S模式、互動(dòng)操作,可激發(fā)學(xué)生興趣,從而自定義完成學(xué)習(xí)、實(shí)踐任務(wù)。
2.3虛擬教學(xué)模型在個(gè)性化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值
就教師而言,實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)講授一簡單圖文課件講授一簡單圖文課件+虛擬教學(xué)模型講授的轉(zhuǎn)變。既充實(shí)了教學(xué)內(nèi)容,又豐富了教學(xué)手段和形式。同時(shí),虛擬教學(xué)模型是使用計(jì)算機(jī)模擬出的實(shí)物形態(tài),其使用同課件一樣方便,既能達(dá)到直觀教學(xué)的效果,也能使師生獲得臨場感,增強(qiáng)師生互動(dòng)。
就學(xué)生而言,在計(jì)算機(jī)屏幕上觀察到的是用vR技術(shù)數(shù)字化后的實(shí)物,只要有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境或在家登陸學(xué)校的模型web服務(wù)器,學(xué)生就可動(dòng)手操作,同時(shí)有了直觀模型的臨場體驗(yàn)后,學(xué)生在面對實(shí)物操作時(shí)也易上手,杜絕了盲目操作。學(xué)生也可以通過協(xié)作探究解決問題。此外,衛(wèi)生職業(yè)院校還承擔(dān)著成人教育的培訓(xùn)任務(wù) ,對于一些短訓(xùn)班或遠(yuǎn)程教學(xué),在授課時(shí)演示或在web上一些虛擬教學(xué)模型,可幫助學(xué)員理解知識,并在一定程度上解決實(shí)驗(yàn)課中存在的問題。
虛擬教學(xué)模型可以通過編程定制、更新內(nèi)容 ,節(jié)省了教學(xué)成本,有利于職教事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另外,虛擬教學(xué)模型還可虛擬出一些新型的裝備用于教研活動(dòng),體現(xiàn)出教學(xué)的前瞻性和創(chuàng)新性,如虛擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、虛擬校園、特殊教育、仿真實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)等。
3衛(wèi)生職教虛擬平臺建模方案
針對衛(wèi)生職教的教學(xué)特點(diǎn),可以開發(fā) 4類桌面型虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用 :模型演示、過程仿真、場景展示、儀器操作。為滿足個(gè)性化教學(xué)需求,均采用B/S的模式。
3.1模型演示(人體解剖學(xué)、口腔解剖學(xué)教學(xué))
功能需求 :虛擬口腔模型、器官模型在屏幕中三維立體顯示 ,可用鼠標(biāo)進(jìn)行任意角度的調(diào)整觀察 ,配合講解,使學(xué)生獲取最近乎于真實(shí)的感受。
可行性技術(shù)方案:Java Applet、Java 3D技術(shù)配合使用 3D模型輔助設(shè)計(jì)軟件 (設(shè)計(jì)需導(dǎo)出 VRML2.0或 OBJ格式文件 ,如3D SMAX)。
論證:由需求可知,這種三維設(shè)計(jì)是基于圖形建模的,可選用 VRML和 Java 3D技術(shù)在 web上 3D圖像 。與傳統(tǒng)VRML相比,Java 3D的功能和可編程性更強(qiáng),具有 Java豐富類庫的支持和良好的跨平臺性,考慮構(gòu)建 3D簡單模型,并配合專業(yè) 3D模型設(shè)計(jì)軟件構(gòu)建復(fù)雜模型??蛻舳颂峁┯脩魧?shí)驗(yàn)的環(huán)境主要采用 Java Applet來實(shí)現(xiàn),使用 Java Applet編寫圖形用戶界面,仿真計(jì)算任務(wù)由瀏覽器的 Java Applet完成 ,使用 Jav3D實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)場景的3D顯示,兩者嵌入 HTML文件網(wǎng)頁構(gòu)成用戶的前臺操作界面,支持 web方式。
3.2 過程仿真(虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)、虛擬口腔設(shè)備操作與維修)
功能需求:用戶可直接操作 web中虛擬的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和化學(xué)藥品,完成實(shí)驗(yàn)。
可行性技術(shù)方案:同 3.1,但需考慮場景和復(fù)雜的操作交互 ,其程序編制較 3.1復(fù)雜。
3.3場舞展示(口腔診所布局、ICU布局)
功能需求:真實(shí)再現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境格局、設(shè)備布局 ,可由鼠標(biāo)控制,轉(zhuǎn)動(dòng)到任意視角瀏覽 ,用戶有臨場感。
可行性技術(shù)方案 :超廣角鏡頭轉(zhuǎn)臺攝影+靜態(tài)圖象 360。全景拼合顯示技術(shù)(QTVR或 Java編程)。
論證:由需求可知 ,最簡便的方法是基于靜態(tài)圖象進(jìn)行建模。QTVR運(yùn)用相機(jī)拍攝的真實(shí)全景圖像來構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)空間與計(jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)或其他 VR技術(shù)相比,其制作相對簡單、制作周期縮短、成本低廉、且由于照片清晰度高,細(xì)節(jié)不會被遺漏觀察場景時(shí)有身臨其境感覺。由于數(shù)據(jù)量小 ,觀察起來也非常流暢。另有使用 Java編程來實(shí)現(xiàn)靜態(tài)全景拼接的方式,需Jav虛擬機(jī)支持。
3.4儀器操作(心電監(jiān)護(hù)儀操作、心電擻據(jù)教學(xué))
功能需求:心電監(jiān)護(hù)儀器功能與實(shí)物一致,但數(shù)據(jù)不是現(xiàn)場實(shí)測,而是調(diào)用專家?guī)熘械呐R床教學(xué)心電數(shù)據(jù)資料,學(xué)生能通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊虛擬心電監(jiān)護(hù)儀相應(yīng)按鈕,得到相應(yīng)結(jié)果,從而熟悉儀器操作,掌握相關(guān)臨床知識。
可行技術(shù)方案:Windows平臺下的 Lab View 8.0虛擬儀器軟件設(shè)計(jì)(無須數(shù)據(jù)采集卡)。 論證:美國 NI公司的 Lab View圖形化程序設(shè)計(jì)語言(G語言)是專門用于設(shè)計(jì)虛擬儀器的。它是用框圖連線來替代傳統(tǒng)的代碼編寫,而且內(nèi)置 了豐富的儀器儀表控件(表盤、開關(guān)、旋鈕、波形現(xiàn)實(shí)等),可在虛擬前面板上根據(jù)需要自由組合D1。另外,它的數(shù)學(xué)分析、信號處理函數(shù)庫功能強(qiáng)大,能夠輕松完成臨床教學(xué)心電數(shù)據(jù)的分析、處理、顯示,并可根據(jù)所需功能對儀器快速原型化 。Lab View 8.0的Remote Panel功能支持 web方式。
4拓展、開發(fā)和意義
4.1 拓展、開發(fā)
(1)建立和累積可定期更新的開放型醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)專家?guī)?。如心電臨床數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、口腔臨床數(shù)據(jù)、設(shè)備維修數(shù)據(jù)等。依托網(wǎng)絡(luò)通訊平臺,實(shí)現(xiàn)教學(xué)素材的群體共享,為開展優(yōu)質(zhì)的教學(xué)工作做好充分的知識儲備。
(2)建立和累積可定期更新的開放型教師評價(jià)專家?guī)?。廣泛收集教師群體智慧、經(jīng)驗(yàn) ,將評價(jià)依據(jù)收納到計(jì)算機(jī)教師評價(jià)專家?guī)熘?,變教師個(gè)體評價(jià)為群體評判,這種評價(jià)更具客觀性和綜合性,而且依托網(wǎng)絡(luò)通信平臺,將教學(xué)評價(jià)機(jī)制進(jìn)行共享,可提升教學(xué)質(zhì)量 ,并為教學(xué)創(chuàng)新帶來巨大益處。
(3)基于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)專家?guī)臁⒔處熢u價(jià)專家?guī)?,引入并應(yīng)用人工智能技術(shù),對于學(xué)生提交的實(shí)踐作業(yè) ,采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)評分一方面保證了評價(jià)的綜合性、客觀性;另一方面使學(xué)生成績得到最快的反饋,進(jìn)而及時(shí)進(jìn)行自我調(diào)節(jié),提高學(xué)習(xí)效果。
4.2 意義
(1)變經(jīng)驗(yàn)重復(fù)型教研組織形式為經(jīng)驗(yàn)研究型。這種基于智能專家?guī)斓募軜?gòu)大幅降低了教師的工作強(qiáng)度,取消了其重復(fù)勞動(dòng),教師可以充分利用教研時(shí)間,專注研究那些計(jì)算機(jī)無法得出結(jié)論的學(xué)生個(gè)性實(shí)例或計(jì)算機(jī)提取的學(xué)生共性、典型實(shí)例,從而不斷更新、完善專家?guī)靸?nèi)容,類似問題可在下次計(jì)算機(jī)評判中得以解決。
(2)為電子學(xué)檔體系服務(wù)。電子學(xué)檔(ELP)是指在信息技術(shù)環(huán)境下,學(xué)習(xí)者運(yùn)用信息手段表現(xiàn)和展示學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中關(guān)于學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)活動(dòng)、學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)業(yè)績、學(xué)習(xí)付出、學(xué)業(yè)進(jìn)步以及學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行反思的有關(guān)學(xué)習(xí)的一種集合體,主要用于現(xiàn)代學(xué)習(xí)活動(dòng)中對學(xué)習(xí)和知識的管理、評價(jià)、討論、設(shè)計(jì)等 。智能專家?guī)煸u價(jià)體系是依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的,能與電子學(xué)檔建立數(shù)據(jù)交換接口,從而為教研評價(jià)分析積累充足的資料、為電子學(xué)檔體系服務(wù),對目前尚處于起步階段的電子學(xué)檔體系的完善和發(fā)展起到極大的推動(dòng)作用。
(3)可進(jìn)一步增強(qiáng)虛擬教學(xué)模型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同實(shí)驗(yàn)功能。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:無人機(jī);編程項(xiàng)目;物聯(lián)網(wǎng);系統(tǒng)配置
1.意義與背景
目前,國內(nèi)外大量院校都己開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),實(shí)踐課程往往都包括如下課程:c程序設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練、電工與電路技能實(shí)訓(xùn)、計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)訓(xùn)練、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫原理課程設(shè)計(jì)、RFID原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、ARM嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)。
然而,根據(jù)對實(shí)際教學(xué)中和相關(guān)院校開設(shè)課程的調(diào)研,總結(jié)出如下幾個(gè)存在的問題。
(1)缺乏真正體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特色的C合性項(xiàng)目。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)包括很多基本的知識和技能元素,例如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID、嵌入式系統(tǒng)課程、程序設(shè)計(jì)等。但是傳統(tǒng)的實(shí)踐課程都是單列的,沒有考慮到物聯(lián)網(wǎng)的綜合應(yīng)用性的本質(zhì)。
(2)傳統(tǒng)的編程實(shí)踐內(nèi)容無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和積極性。研究表明,目前學(xué)生對大部分所學(xué)的傳統(tǒng)知識并不十分感興趣,而對互聯(lián)網(wǎng)的多媒體和感知技術(shù)情有獨(dú)鐘。
本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)課“無人機(jī)控制與影像”的專業(yè)實(shí)踐教學(xué),開發(fā)出適合學(xué)校實(shí)際的基于無人機(jī)編程項(xiàng)目的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐系統(tǒng)配置方案。
2.無人機(jī)編程項(xiàng)目實(shí)踐配置方案
基于無人機(jī)編程項(xiàng)目的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究的主要內(nèi)容包括:無人機(jī)飛行控制、圖像拍攝回傳和后期處理系統(tǒng)的二次開發(fā),主要包括四軸飛行器、飛行控制子系統(tǒng)、遙控器子系統(tǒng)、地面站子系統(tǒng)、圖像回傳子系統(tǒng)、全景圖像拼接系統(tǒng)等。在前期的教學(xué)工作中,已經(jīng)進(jìn)行了無人機(jī)軟件編程項(xiàng)目教學(xué)的初步研究,并形成了獨(dú)具特色的實(shí)踐配置方案。
2.1四軸飛行器
四軸飛行器作為時(shí)下最熱門的一種飛行器,已經(jīng)越來越受到廣大科學(xué)愛好者和商業(yè)公司的關(guān)注,四軸飛行器未來的應(yīng)用前景十分廣闊。四軸飛行器的智能導(dǎo)航可以利用機(jī)器視覺技術(shù)、人工智能技術(shù)讓四軸飛行器能像人一樣在復(fù)雜環(huán)境中活動(dòng)。
2.2飛行控制模塊
飛控子系統(tǒng),擁有控制姿態(tài)自動(dòng)平穩(wěn)、定點(diǎn)高度懸停、空中平移、空中定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)、控制攝像機(jī)云臺控制、一鍵自動(dòng)降落、GPS導(dǎo)航等功能,可以機(jī)載高清運(yùn)動(dòng)攝像機(jī),實(shí)時(shí)拍攝飛行中的圖像。在教學(xué)中,采用Pixhawkm是一種先進(jìn)的自動(dòng)駕駛儀,它具有來自ST公司先進(jìn)的處理器和傳感器技術(shù),ArduPilot開源飛控代碼,以及NuttX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)靈活性和可靠性控制。由于Pixhawk的所有硬件都是透明的,因此方便學(xué)生學(xué)習(xí)芯片、傳感器、總線、外設(shè)等物聯(lián)網(wǎng)硬件內(nèi)容,并且由控源代碼開源,也方便學(xué)生進(jìn)行二次開發(fā)。
2.3遙控器
在教學(xué)中,使用2.4 G富斯FS-TH9X9 9通道遙控器,可刷ER9X等開源固件。學(xué)生可以通過電腦軟件進(jìn)行所有的設(shè)置,不用再看遙控器的菜單了,上位機(jī)的圖形化設(shè)置界面上極方便地完成所有的設(shè)置。所有搖桿和開關(guān)任意分配通道,還有模擬開關(guān)等強(qiáng)大的功能。
2.4開源地面站
在教學(xué)中,利用開源地面站Mission Planner,可以實(shí)現(xiàn)遙控校準(zhǔn)、加速度校準(zhǔn)和羅盤校準(zhǔn)和各類參數(shù)的設(shè)定。Mission Planner是Windows,系統(tǒng)下工作的無人機(jī)地面控制站開源軟件,其主要特點(diǎn)是通過在地圖上的鼠標(biāo)點(diǎn)擊入口來規(guī)劃,保存及加載自動(dòng)任務(wù),下載及分析由飛控板創(chuàng)建的任務(wù)記錄。學(xué)生可以方便地利用圖形界面進(jìn)行測試、調(diào)試與二次開發(fā),也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.5圖像回傳系統(tǒng)
在實(shí)踐教學(xué)中,圖像回傳設(shè)備包括:7英寸雪花顯示屏;兩軸自平衡無刷云臺,可以搭載高清運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行拍攝,可以通過遙控器操作,通過云臺中的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)改變操作角度。圖像采集系統(tǒng)可以安裝攝像頭或者攝像機(jī)。其中機(jī)載高清攝像頭1個(gè),用于實(shí)時(shí)采集飛行中的圖像,通過機(jī)載5.8 G傳輸模塊傳輸?shù)竭b控器的7寸顯示屏中。機(jī)載高清攝像機(jī)1個(gè),用行中的圖像的攝錄,飛行器起飛前開啟后,在整個(gè)飛行過程中進(jìn)行錄像操作。另外還包括航拍0SD模塊1個(gè),它把飛行數(shù)據(jù)疊加到攝像頭的視頻上,可以直觀實(shí)時(shí)了解飛行器的飛行狀態(tài)。該模塊為雙路視頻輸入,可前后安裝兩個(gè)攝像頭,通過遙控器實(shí)時(shí)切換;支持Pixhawk等開源飛控用的mavlink串口協(xié)議;并在無攝像頭或者攝像頭出故障時(shí),沒有視頻信號輸入會產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號用來疊加OSD信息;配合地面站Mission Planner,使得固件升級,參數(shù)設(shè)置通過USB完成。
圖1-2分別為本系統(tǒng)攝像頭和高清攝像機(jī)的回傳圖像,后期學(xué)生可以對這些回傳圖像進(jìn)行高級的圖像處理、全景拼接等操作,為后續(xù)的相關(guān)課程也提供了很好的素材。
教育技術(shù) 職業(yè)教育 應(yīng)用策略 技術(shù)實(shí)施
當(dāng)前,現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用水平已經(jīng)成為學(xué)校建設(shè)工程中的關(guān)鍵因素。在教育部啟動(dòng)的職業(yè)教育質(zhì)量建設(shè)工程中,示范性學(xué)校建設(shè)、教改試點(diǎn)專業(yè)建設(shè)、重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)、精品課程建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)和教材建設(shè)都不同程度地涉及到現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用問題?,F(xiàn)代教育技術(shù)已經(jīng)成為深化教學(xué)改革的制高點(diǎn)和突破口,成為實(shí)施職業(yè)教育質(zhì)量工程的核心技術(shù)。因此,加緊加快現(xiàn)代教育技術(shù)在職業(yè)教育中應(yīng)用問題的研究,是時(shí)代的要求,是發(fā)展職業(yè)教育的呼喚,更是現(xiàn)代教育理念下深化教育教學(xué)改革的迫切需要。
現(xiàn)代教育技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用,要面對職業(yè)教育的特點(diǎn)、教學(xué)特色,實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo),對教學(xué)的技術(shù)過程和資源進(jìn)行創(chuàng)建、使用和管理,并且是符合道德規(guī)范的實(shí)踐,把促進(jìn)學(xué)習(xí)、提高績效作為應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的目的。
一、現(xiàn)代教育技術(shù)在職業(yè)教育中應(yīng)用的原則
應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)使教學(xué)呈現(xiàn)教學(xué)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和多媒體化的特征,改善著教學(xué)環(huán)境、教學(xué)手段,促進(jìn)著教學(xué)理念與方式的變革,并為先進(jìn)的教育教學(xué)思想融入教學(xué)搭建平臺。針對職業(yè)教育的特點(diǎn),科學(xué)合理地應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù),使教育教學(xué)實(shí)效最優(yōu)化,必須明確三條應(yīng)用原則。
1.堅(jiān)持促進(jìn)學(xué)習(xí)、提高績效的目標(biāo)原則
明確技術(shù)過程利于“主導(dǎo)――主體”的教學(xué)設(shè)計(jì)。通過現(xiàn)代教育的技術(shù)過程創(chuàng)建、管理和使用,實(shí)施“主導(dǎo)――主體”教學(xué)設(shè)計(jì)?!爸鲗?dǎo)――主體”的教學(xué)設(shè)計(jì)是以“教”為主和以“學(xué)”為主這兩種教學(xué)設(shè)計(jì)相結(jié)合的產(chǎn)物,它兼取兩種教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn),又具有較強(qiáng)的靈活性,使學(xué)生成為知識、技能和態(tài)度的主動(dòng)建構(gòu)者,教師成為學(xué)習(xí)的促進(jìn)者,引導(dǎo)、監(jiān)控和評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),要充分了解崗位能力形成過程和技術(shù)條件,通過情景設(shè)計(jì)、資源設(shè)計(jì)和認(rèn)知工具設(shè)計(jì)創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和研究的環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生的職業(yè)能力形成,很好地適應(yīng)職業(yè)技術(shù)教育的實(shí)際。
2.堅(jiān)持突出職業(yè)教育特點(diǎn)的原則
現(xiàn)代教育技術(shù)在各級各類院校也得到較為廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為教育教學(xué)中不可或缺的重要技術(shù)支持。社會性、職業(yè)性和實(shí)踐性是職業(yè)教育三大特點(diǎn)。因此,現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用不僅是教學(xué)手段,而且是教學(xué)內(nèi)容兩者有機(jī)結(jié)合才能符合職業(yè)技術(shù)教育的要求。受各種因素和條件的影響,職業(yè)教育中實(shí)訓(xùn)受限,實(shí)踐環(huán)境薄弱,教學(xué)知識和技術(shù)滯后于社會發(fā)展的現(xiàn)象較為突出,職業(yè)技能訓(xùn)練與當(dāng)前職業(yè)崗位需求脫節(jié),實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)與技術(shù)能力培養(yǎng)需求脫節(jié)。這些矛盾在政府和校企合作不能得到解決的情況下,學(xué)校要依靠教育技術(shù)先行,利用現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)現(xiàn)“模擬”、“虛擬”實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),了解最新職業(yè)崗位需求和前沿技術(shù),緩解職業(yè)院校教學(xué)中實(shí)訓(xùn)不足和技術(shù)滯后的突出矛盾,更好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),為職業(yè)教育創(chuàng)造先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、便捷的教育環(huán)境,體現(xiàn)職業(yè)教育的社會性、職業(yè)性和實(shí)踐性。
3.堅(jiān)持服務(wù)性原則
將計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、虛擬仿真和人工智能等現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)中,技術(shù)過程及資源的創(chuàng)建、使用和管理都應(yīng)本著服務(wù)教學(xué)內(nèi)容和服務(wù)學(xué)生的個(gè)體發(fā)展的原則。
二、現(xiàn)代教育技術(shù)在職業(yè)教育中應(yīng)用的策略
現(xiàn)代教育技術(shù)在職業(yè)教育中應(yīng)用策略問題,主要解決在職業(yè)教育中教育技術(shù)的技術(shù)性過程的創(chuàng)建、使用和管理,它隸屬于一個(gè)較大的“教學(xué)開發(fā)”過程,關(guān)注的中心是追求用于教學(xué)開發(fā)的“系統(tǒng)方法”,即教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),也稱教學(xué)設(shè)計(jì)。
教學(xué)設(shè)計(jì)是“運(yùn)用系統(tǒng)方法,將學(xué)習(xí)理論與教學(xué)理論的原理轉(zhuǎn)換成教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)策略、教學(xué)評價(jià)等環(huán)節(jié)進(jìn)行具體計(jì)劃、創(chuàng)設(shè)教與學(xué)的系統(tǒng)‘過程’或‘程序’,而創(chuàng)設(shè)教與學(xué)系統(tǒng)的根本目的是促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)”。各類教學(xué)設(shè)計(jì)策略都包含學(xué)習(xí)者、目標(biāo)、策略和評價(jià)四個(gè)基本因素。按理論基礎(chǔ)和實(shí)施方法進(jìn)行分類,教學(xué)設(shè)計(jì)分為以“教”為主的教學(xué)設(shè)計(jì)策略、以“學(xué)”為主的教學(xué)設(shè)計(jì)策略,以及在此基礎(chǔ)上提出的“教師為‘主導(dǎo)――學(xué)生為主體’”教學(xué)設(shè)計(jì)策略,簡稱“主導(dǎo)――主體”教學(xué)設(shè)計(jì)。
三、現(xiàn)代教育技術(shù)在職業(yè)教育中實(shí)施的步驟
現(xiàn)代教育技術(shù)在職業(yè)教育中實(shí)施過程,要考慮職業(yè)教育的特點(diǎn),遵照教育教學(xué)的規(guī)律,應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的對策。
1.職業(yè)崗位人才需求分析
職業(yè)教育以服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)需要為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向。社會職業(yè)崗位的需求以及崗位對人才規(guī)格的要求是職業(yè)院校專業(yè)設(shè)置、專業(yè)培養(yǎng)方案確立的依據(jù),也是制訂課程體系和教學(xué)計(jì)劃以及進(jìn)行教學(xué)實(shí)施和教學(xué)評價(jià)的依據(jù)。通過深入企業(yè)進(jìn)行社會調(diào)研和通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)查掌握各行業(yè)的人才需求情況。
2.課程體系的確定與教學(xué)計(jì)劃的制定
(1)確定專業(yè)課程體系
從職業(yè)崗位能力分析入手,建立以職業(yè)能力為核心的課程體系。上述來自于企業(yè)的人才崗位能力調(diào)查結(jié)果就是職業(yè)能力的具體體現(xiàn),歸納起來,職業(yè)能力包括專業(yè)能力、方法能力和社會能力,這些能力的獲得不可能離開現(xiàn)代教育教育技術(shù)的運(yùn)用。
(2)制訂教學(xué)計(jì)劃
職業(yè)教育的特點(diǎn)決定了,制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí),要確定學(xué)科在專業(yè)課程體系的位置和對培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力所起的作用,以突出實(shí)踐教學(xué)為主線,結(jié)合院校現(xiàn)有現(xiàn)代教育技術(shù)資源狀況,充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)中的多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和人工智能等技術(shù),把教育資源的充分利用與學(xué)生技能培養(yǎng)綜合考慮,達(dá)到現(xiàn)代教育技術(shù)與課程整合,以提高理論教學(xué)的效率,加大實(shí)踐教學(xué)的比重,全面完成提高學(xué)生綜合素質(zhì)的教學(xué)計(jì)劃。
3.現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的資源準(zhǔn)備
職業(yè)院?,F(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用是教育教學(xué)改革的制高點(diǎn)。教育技術(shù)應(yīng)用的資源準(zhǔn)備包括人力資源的準(zhǔn)備、環(huán)境資源的準(zhǔn)備和信息資源的準(zhǔn)備工作。
4.應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)
應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)在職業(yè)教育中應(yīng)用的對策,建立以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo),能力為本位,突出實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
5.教學(xué)實(shí)施與教學(xué)評價(jià)
按照教學(xué)設(shè)計(jì)要求,逐步落實(shí)教學(xué)任務(wù)。形成性評價(jià)與總結(jié)性評價(jià)相結(jié)合,以理論考試與實(shí)際操作技能考核相結(jié)合。
參考文獻(xiàn):
[1]馮文成.甘肅中等職業(yè)學(xué)校教育技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查與研究[D].西北師范大學(xué)碩士,2004.
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);實(shí)訓(xùn)室;高校建設(shè);教學(xué)研究
中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)07-0075-02
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)是面向當(dāng)前巨大的應(yīng)用市場的綜合技術(shù),它是新一代信息技術(shù)的產(chǎn)物,對其的研發(fā)涉及計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制和網(wǎng)絡(luò)通信等多學(xué)科的專業(yè)知識。物聯(lián)網(wǎng)可以在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,而把基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)訓(xùn)室應(yīng)用到高校和科研院所的研究,在國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的規(guī)劃中占有重要的地位,因此,探討基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)訓(xùn)室具有重大的意義。
1 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵和發(fā)展技術(shù)背景
物聯(lián)網(wǎng)是通過各種傳感設(shè)備,把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),通過無線信息的收發(fā),便于通信和監(jiān)管,不用數(shù)據(jù)線,成本低,使用便利[1]。根據(jù)這個(gè)定義,可從兩個(gè)方面來分析。其一,互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系密切,互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ),物聯(lián)網(wǎng)就是在它的基礎(chǔ)上衍生和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展首先離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其次,物聯(lián)網(wǎng)不同于互聯(lián)網(wǎng)的一點(diǎn)是,其用戶端已經(jīng)延伸與擴(kuò)展了,其不限制于任何物品和物品之間進(jìn)行信息的交換。在這一過程中,需要用到紅外感應(yīng)器、激光掃描器及全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)這一概念最早提出是在1999年在美國召開的移動(dòng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)國際會議中,隨后,美國在《技術(shù)評論》中評出改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù),更是將傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)列為首位。在短短的幾年時(shí)間里,各國政府都高度重視物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用??偠灾?,新一代信息技術(shù)的重要組成部分就是物聯(lián)網(wǎng),人們相信隨著它的迅速發(fā)展,人們的日常生活將會發(fā)生巨大的變化。
2 建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的重要性
2.1 有效培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方面的高技術(shù)人才
通過建立基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)訓(xùn)室,以物聯(lián)網(wǎng)為中心,兼顧當(dāng)前的最新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),靈活應(yīng)用和融合各種先進(jìn)的技術(shù),可實(shí)現(xiàn)集教學(xué)、實(shí)訓(xùn)和科研于一體的實(shí)訓(xùn)平臺。一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室能夠進(jìn)行有關(guān)智能視頻和無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等教學(xué)實(shí)踐,可以模擬物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用到各種物流、交通、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的效果。學(xué)生能夠依據(jù)自身的獨(dú)特設(shè)計(jì),應(yīng)用和融合各種技術(shù),把創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)有效地落到實(shí)處。以實(shí)訓(xùn)室為中心,能有效結(jié)合學(xué)生的理論和實(shí)踐、動(dòng)手和感知體驗(yàn)、方案設(shè)想和實(shí)際驗(yàn)證,從而使得學(xué)生的動(dòng)手能力得到提高,可以有效培養(yǎng)有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)方面的高技術(shù)人才。
2.2 有效提升國家科研水平
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于國家戰(zhàn)略信息技術(shù),對國家的戰(zhàn)略和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[2]。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信技術(shù)之后的一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)有RFID技術(shù)、傳感技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)和人工智能等。當(dāng)前,國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)主要是應(yīng)用到保護(hù)和檢測生態(tài)環(huán)境、檢測和監(jiān)控一些危險(xiǎn)的工業(yè)環(huán)境、配送和管理物流方面。物聯(lián)網(wǎng)具有非常廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。通過射頻識別設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接起來的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備,有利于科研人員進(jìn)行更好的科學(xué)研究和實(shí)踐,從而提高整個(gè)國家在這個(gè)方面的科研水平和競爭能力。
3 建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的主要環(huán)節(jié)
3.1 確立建設(shè)實(shí)訓(xùn)室的基本思想
建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室,一方面,可以建立一個(gè)隨時(shí)隨地的無線通信平臺,而且在這樣的平臺基礎(chǔ)上,能夠組建多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),相互轉(zhuǎn)換不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,可以配合網(wǎng)絡(luò)控制的智能機(jī)器人的自動(dòng)巡檢技術(shù),完成有關(guān)職能技術(shù)的研發(fā)試驗(yàn),方便科研人員進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用。另外一個(gè)方面,實(shí)訓(xùn)室是根據(jù)不同的內(nèi)容劃分不同的區(qū)域,采用的是理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)模式,學(xué)生可以根據(jù)自己所學(xué)的模塊,在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)結(jié)合理論知識模擬進(jìn)行實(shí)際的訓(xùn)練,這能有效改變傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性,從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力,真正做到融會貫通,學(xué)以致用,滿足社會的發(fā)展需求。這兩大方面就是建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的主要指導(dǎo)思想。
3.2 合理布局實(shí)訓(xùn)室
對于實(shí)訓(xùn)室的布局,可以分為教學(xué)區(qū)和訓(xùn)練區(qū)兩個(gè)部分。教學(xué)區(qū)主要是進(jìn)行教學(xué)的地方,其配有有關(guān)的教材和開發(fā)案例,重在培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識與關(guān)于程序的基本操作。而訓(xùn)練區(qū)是進(jìn)行實(shí)踐的各種模擬環(huán)境,其配備有各種先進(jìn)的設(shè)備和設(shè)施,為學(xué)生和科研者的試驗(yàn)提供硬件的支持。
3.3 科學(xué)架構(gòu)實(shí)訓(xùn)室軟件和硬件
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室需要軟硬件的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)作為基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)本身是由傳感器和路由器、系統(tǒng)和能量控制模塊及無線收發(fā)模塊這幾部分構(gòu)成。各個(gè)傳感器不僅要考慮傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)終端與路由器的各種功能,還要注意搜集處理本地信息和數(shù)據(jù),協(xié)作完成其他節(jié)點(diǎn)的某些特定任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)和信息互通的有效進(jìn)行,對于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的軟件和硬件就要根據(jù)不同的實(shí)際需要進(jìn)行合理的架構(gòu)。
3.4 集中精力克服物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題
物聯(lián)網(wǎng)雖然具有很好的發(fā)展勢頭,但是也存在一些問題。首先,我國在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程中,對于一些核心技術(shù)的掌握還較為缺乏。例如RFD技術(shù)、傳感器技術(shù)以及智能嵌入技術(shù)等還比較薄弱,已經(jīng)成為限制中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要因素,對此,物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室要著重發(fā)展這些核心技術(shù)。其次,解決好物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的問題。物聯(lián)網(wǎng)是新的事物,各國都在大力進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和研究,直到現(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了大量諸如傳感等各種技術(shù),而對于這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)卻是還沒有解決的問題。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室也要密切關(guān)注國際最新的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向和國際物聯(lián)網(wǎng)制定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),使得實(shí)訓(xùn)室研發(fā)的技術(shù)能與國內(nèi)外同步。其三,解決好安全問題,相比互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)的安全問題更加突出。在視頻辨識技術(shù)中,非法利用電子標(biāo)簽會造成很多的安全隱私問題。對于個(gè)人來講,人們可能不知不覺被定位掃描和跟蹤,其隱私必然很容易受到侵犯。對于國家和商業(yè)來說,國家和商業(yè)機(jī)密很難得到保護(hù)。所以,實(shí)訓(xùn)室在發(fā)展這方面技術(shù)的時(shí)候,也要兼顧各種可能出現(xiàn)的問題。
4 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的發(fā)展趨勢
物聯(lián)網(wǎng)就其本身來說,代表了下一代信息發(fā)展技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用,使數(shù)以億計(jì)的各類物品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理變得可能,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)真正成了一臺電腦;隨著各方面的共同努力,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會對中國整個(gè)經(jīng)濟(jì)起到積極推動(dòng)作用[3]。當(dāng)前國內(nèi)外的大學(xué)都在大量開展無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究,為了研究出低耗能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)做了大量的工作。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展普及后,傳感器可以運(yùn)用到動(dòng)物和植物及機(jī)器等方面,屆時(shí)就需要數(shù)量巨大的傳感器和電子標(biāo)簽,這能拉動(dòng)一個(gè)新的技術(shù)元件產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展,增加很多的就業(yè)機(jī)會。當(dāng)前,我國的無線網(wǎng)絡(luò)遍及城鄉(xiāng)的各個(gè)角落,這對物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展設(shè)立了基礎(chǔ)設(shè)施,通過這些無線網(wǎng)絡(luò),放在動(dòng)物、植物和機(jī)器物品上的電子介質(zhì)能夠隨時(shí)隨地地傳送出去??傊?,建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室對整個(gè)中國的經(jīng)濟(jì)都能產(chǎn)生積極的作用。
5 結(jié) 語
總而言之,目前物聯(lián)網(wǎng)正處在飛速發(fā)展的階段,其研究理論也已經(jīng)基本成熟,如何把這些理論技術(shù)更好地應(yīng)用到實(shí)訓(xùn)室中來,不僅是為了促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)踐中的發(fā)展,同時(shí)對大力推動(dòng)國家工業(yè)化和信息化的持續(xù)發(fā)展也具有重大意義。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將展示一場新的技術(shù)革命,它能促進(jìn)一個(gè)國家和社會發(fā)展得更加高效和便利,極大推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國也要建立物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室,推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)的研究和發(fā)展,從而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的健康和持續(xù)發(fā)展。
參 考 文 獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:智慧物流;物流管理;人才培養(yǎng);再定位與新路徑
一、物流管理人才培養(yǎng)的重要性
(一)智慧物流人才培養(yǎng)成為物流產(chǎn)業(yè)提速發(fā)展的關(guān)鍵
隨著中國近幾年科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,由此帶動(dòng)了物流領(lǐng)域的不斷推進(jìn)。而物流領(lǐng)域本身更多的是需要人力的支持,因此,物流業(yè)也被稱之為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。從本質(zhì)上而言,這一產(chǎn)業(yè)如果不革新,是無法滿足現(xiàn)代化要求的。因此,想要從根本上打破現(xiàn)有阻礙,減少對勞動(dòng)力嚴(yán)重依賴的現(xiàn)狀,就需要將傳統(tǒng)的物流轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔畚锪鳌?016年,中國的相關(guān)文件政策提出:將智慧物流納入國家扶持的新興產(chǎn)業(yè)之中,并且將其設(shè)為新時(shí)代的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。在不久的未來,物流領(lǐng)域?qū)R聚一大批具有先進(jìn)技術(shù)、高端智能的企業(yè),并且也會帶動(dòng)中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。近幾年,在眾多國家中,中國的發(fā)展較好,并且,目前已經(jīng)成為世界上最大的物流市場,根據(jù)當(dāng)下的發(fā)展趨勢進(jìn)行評估,中國很有可能在未來的智慧物流發(fā)展層面,形成領(lǐng)先地位。智慧物流的崛起,將會代替?zhèn)鹘y(tǒng)物流產(chǎn)業(yè),構(gòu)建出更多的經(jīng)濟(jì)增長及就業(yè)機(jī)會,因此,在未來物流產(chǎn)業(yè)中,也需要更多的相關(guān)領(lǐng)域人才。未來的智慧物流管理人才,不但需要明白人工智能、大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器控制等技術(shù),還需要明確“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下如何更好地借助互聯(lián)網(wǎng),達(dá)成智能配送、智能倉庫管理等內(nèi)容。因此,在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下,依托目前較強(qiáng)的技術(shù)支持,積極開拓智慧物流市場,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展。
(二)智慧物流人才需要“商、技”復(fù)合型特質(zhì)
智慧物流除了需要有技術(shù)的驅(qū)動(dòng),本身在管理層面,也有著較強(qiáng)的訴求。當(dāng)下,智慧物流基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù),以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),積極探索智慧物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,期待能夠從資金、成本、人力等諸多層面予以降低,增強(qiáng)生產(chǎn)率,革新傳統(tǒng)物流產(chǎn)業(yè),探索智慧物流產(chǎn)業(yè)的新途徑。在新的企業(yè)管理模式之下,物流的從業(yè)人員需要具有較強(qiáng)的全局觀,具備較強(qiáng)的專業(yè)技能。智慧物流的崛起,意味著對人才需求的增大,物流人才本身除了具備專業(yè)技能之外,還需要在思維層面予以拓展,這是新時(shí)代下智慧物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展對物流人才所提出的新要求。智慧物流人才所具備的特點(diǎn)如圖1所示,在專業(yè)知識的扎實(shí)要求之外,還需要對智能算法、數(shù)據(jù)挖掘等知識予以掌握,專業(yè)能力不但要明確物流作業(yè)和管理能力,還需要對數(shù)據(jù)層面予以掌握和應(yīng)用,加強(qiáng)作業(yè)的生產(chǎn)效率。此外,在智慧物流的發(fā)展過程中,團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力層面也需要予以提高。綜上所述,智慧物流人才只有滿足了以上的內(nèi)容,才能夠真正的推動(dòng)智慧物流的綜合發(fā)展。
圖1智慧物流人才特質(zhì)
二、智慧物流人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)升級脫節(jié)
目前,隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,基于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下物流行業(yè)的發(fā)展,物流管理人才需要具備較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和技術(shù)應(yīng)用能力,但就目前而言,這方面的人才并不是很多,且人才的知識儲備還不夠豐富,不能滿足當(dāng)下市場的需要。因此,高職院校的物流管理專業(yè)無法滿足市場需求,在此方面仍然存在較強(qiáng)的發(fā)展阻礙。
(一)物流管理人才培養(yǎng)定位調(diào)整滯后
相對于過去,中國的物流產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了質(zhì)的變化,無論是在技術(shù)層面的革新,還是管理層面的提升,總之,物流企業(yè)在組織、流程等諸多層面都予以了轉(zhuǎn)變。而崗位技能要求的提升,就意味著傳統(tǒng)人才并不能夠滿足當(dāng)下時(shí)代的需要,舊的人才培養(yǎng)方式必須要予以革新,重新擬定新的工作任務(wù)。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,高職院校物流管理專業(yè)很少能夠進(jìn)行調(diào)整,而人才培養(yǎng)的效果也并不盡如人意。智慧物流的產(chǎn)業(yè)發(fā)展下,將會形成多樣化的細(xì)分工種,而高職院校并沒有根據(jù)智慧物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而進(jìn)行轉(zhuǎn)變,一些高校在特色專業(yè)的構(gòu)建層面仍舊不足,因此,物流管理專業(yè)想要得到更好地發(fā)展,就需要適應(yīng)時(shí)代需求,培養(yǎng)出智慧物流的新時(shí)代人才,讓這些人才具備相關(guān)的專業(yè)知識和綜合素質(zhì),但從目前來看,高職院校的人才培養(yǎng)定位比較滯后,發(fā)展還不到位。
(二)物流管理人才培養(yǎng)過程中“重商輕技”
智慧物流的發(fā)展從本質(zhì)上而言,是技術(shù)發(fā)展所引起的傳統(tǒng)物流產(chǎn)業(yè)的變革,其中常見的技術(shù)有:可穿戴設(shè)備、無人配送、視覺盤點(diǎn)等等,而這些前沿的技術(shù),正在被當(dāng)代的智慧物流企業(yè)所應(yīng)用。技術(shù)應(yīng)用的綜合能力已經(jīng)成為物流人才的必備能力。但是,物流人才的培養(yǎng)應(yīng)區(qū)別于物流大數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)工程師等人才的培養(yǎng)。因此,在當(dāng)代,高職物流管理專業(yè)的人才培養(yǎng),更多的是需要在管理能力層面的培養(yǎng),如果缺乏相關(guān)的能力、技術(shù),或者思維沒有得到拓展,就會導(dǎo)致在實(shí)際工作中出現(xiàn)問題。但目前,很多高職院校的教師知識不夠先進(jìn),也是阻礙智慧物流領(lǐng)域人才培養(yǎng)發(fā)展的重要因素。目前,阻礙智慧物流人才培養(yǎng)發(fā)展的重要因素還有教師層面的因素,當(dāng)下很多高職院校的教師自身的知識體系比較陳舊,實(shí)踐能力比較落后,因此,導(dǎo)致學(xué)生技術(shù)方面不強(qiáng)。而高職教師本身很少是源自企業(yè)的,并且校企合作所形成的教師培養(yǎng)的人數(shù)也是極為有限的,學(xué)校設(shè)備陳舊,教學(xué)資源不足等諸多問題,正在阻礙智慧物流的持續(xù)發(fā)展。
三、智慧物流人才培養(yǎng)規(guī)格的再定位
《高等職業(yè)學(xué)校物流管理專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》的出臺,可以成為智慧物流人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的核心文件。要求當(dāng)代智慧物流人才具備一定的知識能力和綜合素養(yǎng)。此外,智慧物流人才培養(yǎng)還需要凸顯一些新型的知識技術(shù),比如:大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等等,利用這些新型的技術(shù)提升物流效率,解決物流問題,突出物流人才的綜合素質(zhì)。達(dá)成智慧物流人才層面的培養(yǎng),此外,還需要關(guān)注智能化、信息化層面的技術(shù)應(yīng)用與融入。
(一)信息化應(yīng)用能力
物流信息化作為現(xiàn)代物流的基礎(chǔ)性內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)了信息化能力的應(yīng)用。在操作層面需要對物流管理系統(tǒng)有一定的掌握,能夠?qū)Y源計(jì)劃系統(tǒng)、供應(yīng)鏈系統(tǒng)等系統(tǒng)有一定的管理和操作能力。
(二)智能化操作能力
在智慧物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,多種智能設(shè)備的出現(xiàn),本身在人力減少層面有著較強(qiáng)的幫助,在作業(yè)的效率層面也有了較強(qiáng)的提高,在未來社會中,少量人工操作智能設(shè)備完成工作成為可能。而這些智能設(shè)備包括:無人機(jī)配送、自動(dòng)立體倉庫、智能分揀設(shè)備等等。這些智能設(shè)備的應(yīng)用和操作,是當(dāng)代智慧物流產(chǎn)業(yè)工作人員所必備的技能。
(三)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)與管理能力
智慧物流的產(chǎn)生,意味著產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了供應(yīng)鏈管理的時(shí)代,而由此所形成的人才需求缺口是非常大的,智慧物流的人才是需要具備較強(qiáng)的供應(yīng)鏈管理能力、組織、協(xié)調(diào)等綜合素質(zhì)的,否則,將不能更好地滿足智慧物流產(chǎn)業(yè)的需要。
四、物流管理專業(yè)轉(zhuǎn)型與人才培養(yǎng)再定位的路徑
(一)接軌國際標(biāo)準(zhǔn),基于《悉尼協(xié)議》框架轉(zhuǎn)型物流管理專業(yè)
在智慧物流人才的培養(yǎng)過程中,技術(shù)技能教育顯得尤為重要,因此,中國想要快速的進(jìn)行此方面的人才儲備,就需要借鑒國際上先進(jìn)的人才培養(yǎng)理念?!断つ釁f(xié)議》是為三年制的人才培養(yǎng)認(rèn)證而擬定的,面向的是中國高等職業(yè)教育的人才。從根本上而言,這一協(xié)議的構(gòu)建,本身也推動(dòng)了中國“一帶一路”模式,形成了國家化的智慧物流人才培養(yǎng)模式。《悉尼協(xié)議》的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是嚴(yán)格按照國際標(biāo)準(zhǔn)的,其制定的一些標(biāo)準(zhǔn)和程序,也從根本上構(gòu)建出了物流專業(yè)的模型,《悉尼協(xié)議》堅(jiān)持以“學(xué)生為核心”的目標(biāo),持續(xù)改進(jìn)傳統(tǒng)物流業(yè)人才培養(yǎng)的不足,積極調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系方案,更強(qiáng)化了信息層面的應(yīng)用,協(xié)調(diào)和管理了學(xué)生的能力培養(yǎng),構(gòu)建出新型的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),提升了學(xué)生的綜合技術(shù)發(fā)展空間。
關(guān)鍵詞:校企合作;機(jī)械類;應(yīng)用型人才;培養(yǎng)策略
隨著可持續(xù)發(fā)展、人才強(qiáng)國、科教興國、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、等國家戰(zhàn)略的全方位實(shí)施,互聯(lián)網(wǎng)+、智慧中國、中國制造2025、人工智能全面崛起,我國機(jī)械行業(yè)大刀闊斧地轉(zhuǎn)型升級。傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)逐漸向智能制造方面轉(zhuǎn)變,推動(dòng)了高等教育改革創(chuàng)新的進(jìn)程,也對培養(yǎng)一批機(jī)械化應(yīng)用型人才提出了更高的要求?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》文件中指出,“要?jiǎng)?chuàng)新高校與企業(yè)、行業(yè)、科研院所聯(lián)合培養(yǎng)的人才的機(jī)制”。據(jù)此,高校要統(tǒng)籌謀劃、整體設(shè)計(jì),加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)、科研創(chuàng)新、人才培養(yǎng)等具體項(xiàng)目的對接合作,深化合作內(nèi)涵,全面推進(jìn)專業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、教育鏈、創(chuàng)新鏈的融合發(fā)展,共同構(gòu)建校企合作命運(yùn)共同體、育人共同體、利益共同體,全面推進(jìn)產(chǎn)教深度融合,為區(qū)域發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的機(jī)械化應(yīng)用型人才支撐和技術(shù)支持。
一、校企合作機(jī)械類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的特征
2017年,在黨的報(bào)告中,提出了“深化產(chǎn)教融合、校企合作”的要求,同年,國家辦公廳又出臺了《職業(yè)學(xué)校校企合作促進(jìn)辦法》和《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》。上述兩個(gè)文件的出臺,進(jìn)一步地推動(dòng)了新時(shí)期高等學(xué)校提高教育質(zhì)量、深化產(chǎn)教融合、校企合作的政策?!敖M合拳”的積極實(shí)施,為培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型人才指明了方向[1]。針對校企合作的模式的優(yōu)越性,可將其特征歸納為以下兩點(diǎn)。第一是理論+實(shí)踐。受多種因素的掣肘,絕大多數(shù)高校都缺乏完善的合作課程體系,引入校企合作模式能在某種程度上彌補(bǔ)課程體系中存在的不足之處,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生在完善的實(shí)訓(xùn)課程中鍛煉技能,充分運(yùn)用所學(xué)知識實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教互補(bǔ)。立足于企業(yè)層面來說,校企合作可為企業(yè)引入更多經(jīng)過實(shí)訓(xùn)的技術(shù)人才,為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值,充分發(fā)揮“理論+實(shí)踐”課程模式的價(jià)值意義;對于學(xué)校層面來說,原學(xué)校內(nèi)部的實(shí)訓(xùn)課程始終與企業(yè)崗位實(shí)踐工作存在差距,導(dǎo)致機(jī)械類學(xué)生無法理解傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)類課程中與機(jī)械類有關(guān)的工作流程和模式。然而,校企合作模式下可以有效地打破這種弊端,在實(shí)踐中提升學(xué)生的操作能力,培養(yǎng)適應(yīng)工作崗位的綜合能力。第二是實(shí)習(xí)+就業(yè)。在校企合作背景下,企業(yè)提前試用員工有助于加深學(xué)生與企業(yè)之間的聯(lián)系,學(xué)生實(shí)習(xí)有助于為企業(yè)儲備大量的人力資源,吸引人才。相應(yīng)的企業(yè)崗位訓(xùn)練可以為學(xué)生提供鍛煉的機(jī)會,提前適應(yīng)工作環(huán)境,降低今后求職難度。二者相互促進(jìn)、相互需求,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定了良好的基礎(chǔ)。
二、校企合作背景下機(jī)械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)策略
1.正本清源精準(zhǔn)對接,構(gòu)建協(xié)同育人機(jī)制
在校企合作背景下,高校要打破墨守成規(guī)的思想,固本培元,深刻地認(rèn)識培養(yǎng)機(jī)械類應(yīng)用型人才的重要性和必須要性,瞄準(zhǔn)機(jī)械類人才需求,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),精準(zhǔn)對接。深入到屬地目標(biāo)合作企業(yè)對接洽談,進(jìn)一步了解企業(yè)需求,加強(qiáng)與企業(yè)的交流溝通,磋商合作內(nèi)容,簽訂合作協(xié)議,走“雙元”育人的路子。在校企合作模式下,機(jī)械類人才培養(yǎng)規(guī)劃需要從企業(yè)端發(fā)力,形成具有顯著特色的導(dǎo)師制,以企業(yè)技術(shù)為主導(dǎo)聘請技術(shù)工匠進(jìn)入校園,形成專業(yè)化的導(dǎo)師培養(yǎng)機(jī)制[2]。同時(shí),要通過企業(yè)技術(shù)工匠將創(chuàng)造精神、精益求精等品質(zhì)傳遞進(jìn)來,為學(xué)生塑造良好的職業(yè)態(tài)度。另外,應(yīng)科學(xué)地制定學(xué)校、企業(yè)合作人才培養(yǎng)方案,既要執(zhí)行機(jī)械類專業(yè)教育的項(xiàng)目要求,也要滿足企業(yè)實(shí)際的應(yīng)用型人才需要。從學(xué)校層面看,尤其是針對畢業(yè)生應(yīng)形成專業(yè)培養(yǎng)要求,與企業(yè)崗位核心工作任務(wù)的職業(yè)要求相吻合,并加強(qiáng)專業(yè)化培養(yǎng)力度,構(gòu)建專業(yè)知識與實(shí)踐能力相契合的對應(yīng)矩陣;從企業(yè)層面看,需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)崗位需要和生產(chǎn)過程,強(qiáng)化能力要求、知識點(diǎn)與教學(xué)模式,并以課程大綱為基礎(chǔ)注重各個(gè)課程模式的配合,使學(xué)生更直觀、更高效、更全面地掌握機(jī)械制造技術(shù)。總體而言,校企合作的根本在于以工學(xué)結(jié)合為切入點(diǎn),積極從應(yīng)用型人才的能力和意識上培養(yǎng),建立協(xié)同診斷、評估、監(jiān)控等多維度評價(jià)體系,深化產(chǎn)教融合、協(xié)同育人機(jī)制。具體方案如圖1所示。高??梢岳闷髽I(yè)豐富實(shí)踐資源,實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)模式,結(jié)合機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)過程,以項(xiàng)目為引導(dǎo),將機(jī)械類理論知識與實(shí)踐知識完美地契合在一起,根據(jù)崗位典型和專業(yè)工作流程,設(shè)計(jì)具有針對性的教學(xué)項(xiàng)目。根據(jù)項(xiàng)目的目標(biāo)和內(nèi)容,進(jìn)一步梳理和細(xì)化,機(jī)械類應(yīng)用型人才素質(zhì)、能力、知識的培養(yǎng)指標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)、學(xué)中做”,用鮮活、真實(shí)的項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)。讓學(xué)生在項(xiàng)目中提升自己的綜合運(yùn)用能力,進(jìn)而真正地做到利用校企合作資源,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),達(dá)到合作共贏的目的。
2.立足送出去請進(jìn)來,革新合作培育方法
為打造培養(yǎng)機(jī)械類應(yīng)用人才的引擎,在校企合作背景下,高校要打破傳統(tǒng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的弊端,依托“送出去,請進(jìn)來”的模式,培養(yǎng)具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用型人才。高校采用“送出去”的方式,進(jìn)一步豐富機(jī)械類教師的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),高??梢愿鶕?jù)專業(yè)目錄,自行設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)計(jì)劃,每學(xué)期選派3-4名骨干教師,深入到基層中,落地制造業(yè)企業(yè)脫產(chǎn)掛職鍛煉[3]。為解決其后顧之憂,高校需參考機(jī)械制造工程相關(guān)待遇,禮遇骨干教師,使其充分地發(fā)揮主觀能動(dòng)性,積極參與機(jī)械化工程項(xiàng)目、生產(chǎn)管理、研發(fā)項(xiàng)目中,與企業(yè)優(yōu)秀員工一起商討,解決機(jī)械技術(shù)難題,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定良好基礎(chǔ)。在這過程中還可以開展見習(xí)和實(shí)踐課,依托這些課程,讓學(xué)生深入到企業(yè)中,打破書本知識學(xué)習(xí)的局限,深入到企業(yè)中,參與各種新產(chǎn)品、機(jī)械制造工藝、新材料等制造、研發(fā)過程,了解其屬性,進(jìn)而做到理論知識與實(shí)踐知識的結(jié)合。重視“請進(jìn)來”創(chuàng)新合作模式的應(yīng)用,針對機(jī)械企業(yè)人才引進(jìn)的需求,以及機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點(diǎn),應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)高技術(shù)教學(xué)人才的引進(jìn),為學(xué)生拓寬視野和眼界,充分了解和掌握市場人才需求和競爭動(dòng)態(tài),強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)意識和職業(yè)能力。同時(shí),借助創(chuàng)新的教學(xué)實(shí)踐指導(dǎo)環(huán)節(jié),突出工程導(dǎo)向性和工程意識,把課程理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)緊密融合,提高學(xué)生在實(shí)踐操作中的適應(yīng)性和轉(zhuǎn)化能力。另外,利用聘請企業(yè)知名專家或相關(guān)專業(yè)人士定期為學(xué)生開展專題講座,幫助機(jī)械專業(yè)學(xué)生掌握產(chǎn)業(yè)最前沿信息,了解未來發(fā)展趨勢與動(dòng)態(tài)格局,最大限度地實(shí)現(xiàn)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的精煉,為學(xué)校、企業(yè)和學(xué)生提供完整的教學(xué)路徑,讓學(xué)生“真刀真槍”地體驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程,構(gòu)建更加專業(yè)的機(jī)械類應(yīng)用型人才培育范式。
3.引企入校建設(shè)基地,深化校企合作實(shí)效
隨著“中國制造”戰(zhàn)略的持續(xù)深入推進(jìn),我國機(jī)械制造業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級,導(dǎo)致傳統(tǒng)的機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)模式和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備已經(jīng)無法滿足新時(shí)代復(fù)合型人才培養(yǎng)需要。在此形勢下,高校要把舵定向,統(tǒng)籌謀劃,建設(shè)跨學(xué)院、跨學(xué)科、跨專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐綜合能力。同時(shí),高校還要探索建設(shè)產(chǎn)教融合工程項(xiàng)目,最大限度地利用社會、企業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源,依托“引企入校、校企共建、校地共建”等途徑,構(gòu)建與企業(yè)緊密結(jié)合的機(jī)械制造類專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地,將各種機(jī)械化研教元素融為一體。例如,可重構(gòu)、高柔性、可適應(yīng)規(guī)劃等,為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生和教師提供多元化的實(shí)驗(yàn)例程和典型應(yīng)用。與此同時(shí),還可以引入機(jī)械制造方面的先進(jìn)技術(shù),有效地融入實(shí)習(xí)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,通過這樣的舉措,以此達(dá)到培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)復(fù)合型、應(yīng)用型人才的目的。我們以智能機(jī)械制造產(chǎn)教融合實(shí)訓(xùn)基地為例,學(xué)校需加強(qiáng)與企業(yè)的合作,發(fā)揮二者優(yōu)勢,建設(shè)校企共建基地,將機(jī)械生產(chǎn)管理、機(jī)器人、數(shù)控加工等技術(shù)融會貫通、因地制宜地融入都實(shí)習(xí)教學(xué)中或是相關(guān)實(shí)驗(yàn)中,通過這種校企合作方式,最大化地滿足機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的實(shí)習(xí)教學(xué)模式。在這過程中,還要推進(jìn)面向企業(yè)崗位的任務(wù)是培養(yǎng)模式,深化校企合作,推動(dòng)形成教育鏈、人才鏈與科技鏈、產(chǎn)業(yè)鏈深度跨界融合。從學(xué)校層面來說,可以基于現(xiàn)有機(jī)床實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ),結(jié)合各種典型零部件機(jī)械加工工藝,借助企業(yè)數(shù)控加工、MES生產(chǎn)管理、RFID射頻識別、機(jī)器人、立體倉庫等技術(shù),在學(xué)校內(nèi)構(gòu)建智能制造生產(chǎn)線,通過這樣的方式重現(xiàn)工業(yè)場景。通過這樣的舉措,不僅能夠推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用一體化發(fā)展,為多元主體共育,機(jī)械專業(yè)應(yīng)用型人才提供有力引擎,還為企業(yè)培養(yǎng)“準(zhǔn)員工”和“創(chuàng)業(yè)者”。
三、結(jié)語
實(shí)踐性強(qiáng)是機(jī)械類專業(yè)的一個(gè)顯著特征,隨著高校改革的持續(xù)深入推進(jìn),校企合作在以培養(yǎng)應(yīng)用能力為主辦學(xué)過程中,發(fā)揮至關(guān)重要的作用。據(jù)此,機(jī)械類專業(yè)要聚焦校企合作的特征“合作育人、合作辦學(xué)、合作就業(yè)、合作發(fā)展”為合作目標(biāo),通過整合各方資源優(yōu)勢,多元信息共享,多維度地進(jìn)行科教協(xié)同育人,形成校企命運(yùn)共同體,實(shí)現(xiàn)共贏發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]谷巧文,馬慧慧,宋海億,等.互聯(lián)網(wǎng)背景下校企合作應(yīng)用型人才培養(yǎng)研究[J].文學(xué)少年,2019(2):1.
[2]張玥,石麗雯,劉民杰.基于多資源融合的機(jī)械類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2020,1303(1):77-79.