时间:2023-03-23 15:04:26
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇电气自动化学科论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法 技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支 它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器.该领域的研究包括机器人.语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制,电力电子技术、信息处理、试验分析 研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现机械的自动化,让机械部份脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展.也有利于提高电气设各运行的智能化水平.对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性.加快生产效率都有重大意义。
1、人工智能应用理论分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟,延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质.并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后,人工智能研究飞速发展,成为以计算机为主.涉及信息论.控制论, 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。
当今社会,计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面.计算机编程技术的日新月异催生自动化生产,运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈.所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产.流通、交换、分配等关键一环.实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。
2、人工智能控制器的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但Al控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解.也有利于控制策略的统一开发。这些Al函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势.这些优势如下:
(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。
(2)通过适当调整(根据响应时间 下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍 ,下降时间快3.5倍, 过冲更小。
(3)它们比古典控制器的调节容易。
(4)在没有必须专家知识时.通过响应数据也能设计它们。
(5)运用语言和响应信息可能设计它们。
总而言之,当采用自适应模糊神经控制器、规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置.自学习迅速,收敛快速。
3、人工智能的应用现状
随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计,故障预测及诊断、控制与保护等领域。
3.1 优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
3.2 故障诊断
电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性.用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。
变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析.从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。
3.3 智能控制
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。随着电气的设计的发展,传统的方法有时很难适应。在此背景下,人工智能技术被引入电气设备的优化设计过程中,并取得了一些成功经验。本文在总结人工智能在电气设备领域取得成果的基础上,对具体应用提出一些看法与策略。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展,也有利于提高电气设备运行的智能化水平,对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性,加快生产效率都有重大意义。
1人工智能控制器的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解,也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势,这些优势如下:
(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。
(2)通过适当调整(根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如:模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍,下降时间快3.5倍,过冲更小。
(3)它们比古典控制器的调节容易。
(4)在没有必须专家知识时,通过响应数据也能设计它们。
(5)运用语言和响应信息可能设计它们。
(6)它们有相当好的一致性(当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计),与驱动器的特性无关。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果十分好,但对其他控制对象效果就不会一致性地好,因此对具体对象必须具体设计。
(7)它们对新数据或新信息具有很好的适应性。
(8)它们能解决常规方法不能解决的问题。
(9)它们具有很好的抗噪声干扰能力。
(10)它们的实现十分便宜,特别是使用最小配置时。
(11)它们很容易扩展和修改。
总而言之,当采用自适应模糊神经控制器,规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置,自学习迅速,收敛快速。
2 人工智能的应用现状
随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计、故障预测及诊断、控制与保护等领域。
2.1 优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作,它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的,因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进,使传统的CAD技术如虎添翼,产品设计的效率及质量得到全面提高。
用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
2.2 故障诊断
电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性,用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。
变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析,从而判断变压器的故障程度。
人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。
2.3 智能控制
作者简介:刘远义(1979-),男,江苏常州人,黑龙江科技大学电气与控制工程学院,讲师;江晓林(1978-),男,浙江金华人,黑龙江科技大学电子与信息工程学院,副教授。(黑龙江 哈尔滨 150028)
基金项目:本文系黑龙江省教育科学规划课题(课题编号:GBC1212080)的阶段性研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0130-02
由于我国的电气自动化产业已全面与世界接轨,许多企业的产品和设备使用手册及说明书都是采用英文编写,仿真软件、前沿学科的研究论文、互联网上的专业技术信息等多数也是英文,这一客观现实对电气自动化专业人员提出了新的要求,电气自动化专业人才不仅要精通本专业知识,还要能够熟练的应用外语阅读、翻译、交流,掌握相当水平的专业英语知识。[1]然而从目前的教学来看,电气自动化英语教学还没有完全满足市场对电气自动化专业人才的要求。从教学实践中可以看出,电气自动化专业英语教学存在着以下问题:一是学习内容涉及面广,专业词汇多,专业知识与英语的结合不深入;二是理论讲授过多,实践操作过少;三是学生学习的积极性不高。针对上述问题前人也做过大量的研究,但主要集中在教学方式、方法、手段上。而本文将从个体认知角度入手,基于认知负荷理论研究如何降低学习者的内在和外在认知负荷,提高其相关认知负荷,从而获得较好的教学效果。
一、认知负荷理论内容
1988年澳大利亚心理学家J.Sweller在Miller研究的基础上,以资源有限理论和图式理论为基础提出了“认知负荷理论”(Cognitive Load Theory,简称CLT)。[2]该理论认为人类的认知结构包括有限的工作记忆和无限的长期记忆,在学习过程中主要依靠工作记忆的作用。工作记忆主要处理通过视觉和听觉渠道获得的信息以及从长期记忆中调用的信息,使人们能够有逻辑的思考问题和解决问题。人们在学习新的材料知识时,都是通过工作记忆将信息进行编码然后存入长期记忆中,但工作记忆在注意和处理信息时是要消耗一定的认知资源的,如果个体需要处理和加工的信息超过其认知资源的总量,就会出现认知超载从而影响其学习效率。由于人的知识是以图示的形式存储在长期记忆中,当需要时这些图示能够被提取到工作记忆中进行无意识和自动化的处理,自动化加工无需消耗认知资源。
认知负荷主要与完成某项特定的任务相联系,该任务在工作记忆中进行信息加工,该信息加工需要耗用一定的认知资源。认知负荷是指在工作记忆中必须注意和处理的信息所耗费的认知资源总量。研究者们根据认知负荷的来源将认知负荷分为以下三类:
第一类是内在认知负荷,它取决于所要学习材料的本质特征与学习者的专业知识之间的交互程度。材料的本质特征取决于材料本身的复杂程度,学习者的专业知识通常取决于学习者对前知识的掌握情况,如果材料本身很复杂而学习者的前知识又很匮乏,那么内在认知负荷就会很大,反之亦然。[3]因此一般认为内在认知负荷是相对固定的,一般较难被教学设计所改变。但有学者指出可以通过减少一些元素的交互作用缩减学习内容来达到降低内在负荷的要求。
第二类是外在认知负荷,材料信息的呈现方式或者要求学习者从事学习活动都会增加工作记忆的负荷,当这种负荷是不必要的、阻碍了图式的获得和自动化处理时,这种负荷即为外在认知负荷。外在认知负荷一般可以通过教学设计予以降低。
第三类是相关性负荷,它是与图式建构及与图式自动化过程努力程度相关的认知负荷。相关性认知负荷与外在认知负荷一样都是在信息呈现过程中产生的,但相关性认知负荷旨在帮助学习者获得知识,图式可以是学习过程中的任何知识结构或所学信息组成的任何知识结构,图示将存储在长期记忆中,建构充分且丰富的图式可以提高学习效率。[4]
二、认知负荷理论在电气自动化专业英语教学设计中的应用
认知负荷理论在教学设计中的主要思想是降低内在认知负荷和外在认知负荷并在确保工作记忆资源有所盈余的前提下,适当引导学生投入更多的心理努力提高其相关认知负荷,实现图式的获得与规则的自动化。
1.按顺序和分块呈现课程内容
分阶段呈现小段的学习材料能够减少初学者的认知负荷。对于大多数电气自动化专业的学生来说,电气自动化专业英语不仅涵盖了大量的专业理论知识而且还是应用非母语的形式来表述,当学生学习到这些复杂的内容时工作记忆需要处理的信息数量加大,而且各个信息要素间的交互关系又比较高,这会加大学生的内在认知负荷。因此,应该将电气自动化专业英语教学内容分解为多个教学模块,使每个模块中包含的信息要素减少,降低要素间的交互作用,从而降低内在认知负荷。如在介绍自动控制原理基本理论时,应该将其分成自动控制原理的基本概念及自动控制原理的基本定律两个大模块,再将基本概念和基本定律逐一分解。在应用分阶段呈现学习内容时对教师的要求比较高,教师应该对整个教学内容非常熟悉,可以按照学生对知识的认知能力来建构每一个知识模块,但并不一定按照教材内容顺序来建构,在建构的知识模块中应考虑先呈现的知识是可以独立加工,并对后续的学习内容打下基础。通过对全部知识的分解,可以在一定程度上降低材料间的交互作用,节约学习者的工作记忆消耗,同时也有利于学生对专业英语知识在长期记忆中图式的构建。
2.创建学习情境,促进图式构建
在教学过程中可以依据具体的教学内容来创建学习情境,具体的情境可以把专业英语的学习和实际生活联系起来,帮助学习者在相对真实的环境中学习新的知识。通过媒介或教育材料的安排来创建学习情境以引起学生的注意力,激发其学习兴趣,让学生主动的思考,构建新知识,学生就会投入更深层的图式建构和存储的记忆能量,构建长时记忆图式要素并能提升图式自动处理。
如在讲到控制系统反馈的专业知识时,可以利用生活中常见的抽水马桶,将其工作原理和相关的专业词汇利用多媒体呈现出来如图1、图2所示。学生对抽水马桶都很熟悉,它的工作原理在前沿课程中也都学习过,在此学生就可以对照其图示内容将专业词汇很容易的掌握。这种方式的学习可以有效地降低外在认知负荷,增强相关认知负荷,有利于信息的加工。
3.利用多媒体教学手段,发挥“双重感官效应”
既有研究表明人的工作记忆可以同时处理视觉信息和听觉信息,通过视觉和听觉同时获得的信息更容易形成图示而存储于长期记忆中,提高学习效率。随着现代多媒体技术的发展同时采用视觉和听觉双重感官模式输入信息已经成为可能。既往研究表明相对于单纯的视觉形式,听觉—视觉的双重教学模式更有效,尤其是涉及指令或解释操作规则时,采用视听双通道方式输入信息更具优越性。如在讲到限制性定语从句的翻译方法时,传统的教学方法是首先在课件上显示每一种方法如何使用,然后再举例,这种方式会使学生在规则和例句之间来回搜索信息耗费认知资源,基于认知负荷理论最好的解决方法是将例句以文字的形式放在课件上,而规则方法则采用教师口述的方式来达到教学效果。
多媒体课件还可以结合仿真软件进一步强化视听双重效应,如讲到智能楼宇技术时,利用LabVIEW仿真或组态王仿真动画界面,吸引学习者的注意力。首先强化学习者对专业知识的理解,然后在讲解英语,这样可以有效地降低外在认知负荷,增强相关认知负荷。但在使用多媒体教学手段时也要注意认知负荷理论中的分散注意力效应和信息冗余效应,也就是说不要在多媒体课件中加载大量的学习内容或是添加一些不必要的音频、视频内容,因为这些会耗用学习者的认知资源,加大外在认知负荷,会引起学生注意力的分散,而忽略主要信息的获得。
4.灵活运用样例效应,提高学习效率
电气自动化专业英语课程的主要教学目标之一是培养学生的翻译能力,样例辅助是在英语翻译学习中必不可少的一种辅助手段。样例教学是指教师对所要讲解的教学内容呈现具有详细解答步骤的样例,通过样例分析和学习,学生可以归纳出隐含的抽象知识来解决类似的问题。在专业英语教学中如果教师一味的讲解翻译的规则方法会让学生感到枯燥和无趣,相反如果教师能够设计一些具有典型代表的样例,可以降低学生的认知负荷。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.电能可储存在由一绝缘介质隔开的两块金属极板内。这样的装置称之为电容器,其储存电能的能力称为电容。电容的测量单位是法拉。这一段短文中各句的主语分别为:Electrical energy、Such a device、its ability to store electrical energy、It(Capacitance)。它们都包含了较多的信息,并且处于句首的位置,非常醒目。此外,四个主语完全不同,避免了单调重复,这种方法可以广泛采用。Sweller等人的研究发现,在样例学习中知识的获得明显比传统的基于练习的模式更省时间,而且在解决相似的同构问题时用的时间明显较少,也更少犯错误。[5]
5.提升心理努力程度,降低无效负荷
认知负荷理论认为认知负荷的核心是心理努力。心理努力是指学习者分配给任务的认知资源。心理努力也就是学生在学习中所花费的注意、感知、记忆、思维、想象等认知成分,学习者的心理努力反映了认知负荷的实际水平。对于电气自动化英语学习而言,如果学生肯集中注意力,其想象力、逻辑力、理解力比较强,对电气自动化专业知识和英语的掌握比较好,其内在认知负荷就会下降,相关认知负荷就会增加。虽然个体的感知能力、记忆能力、理解力会有先天的差异,但情感、态度、动机等后天因素对学习者认识影响更大。因此在电气自动化英语学习中,教师应该通过各种手段激发学生的斗志,集中精力提高学生学习兴趣,加强学生学习动机,降低外在和内在认知负荷。
参考文献:
[1]刘中利.电气工程及其电气自动化专业英语教学的探讨与尝试[J].中国科技信息,2011,(1):176-177.
[2]李志专.认知负荷理论的解读及启示[J].煤炭高等教育,2009,(1):50-52.
作者简介:李自成(1970-),男,四川资阳人,成都理工大学工程技术学院自动化系,副教授。(四川?乐山?614000)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)20-0086-02
电气工程及其自动化专业在电气信息领域起着十分重要的作用,主要研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用,同时有关电能的转换及使用的控制在该专业所占的地位也日益重要。[1,2]它和人们的日常生活及工业生产联系越来越紧密,因而发展迅速,已经成为高新技术产业的重要组成部分,并成为很多高校的一门重要学科。而成都理工大学工程技术学院在2005年成立了电气工程及其自动化专业,在专业发展过程中注重实践课程体系的建立。为了适应当今社会关于应用型人才的培养要求,加强学生的动手能力和实践技能,突出工程能力和工程素质的培养,结合电气工程及其自动化专业的人才培养方案制订了电气专业工程训练教学计划,形成了科学的电气工程实训课程体系。体系以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能为基本目标,旨在提升学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力,构建起理论知识学习与实际技能训练、单项能力培养与综合素质提升之间的桥梁。
一、课程目标定位
课程体系反映了应用型本科对知识能力方面的要求。应用型本科同一般普通本科的培养体系是平行的,相比具有鲜明的技术应用性特征。[3]在培养规格上,应用本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才;在培养模式上,应用本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程、教学内容体系,重视学生技术应用能力的培养。基于应用型本科的性质,为了加强对学生实践能力的培养,使学生尽快掌握本专业领域的技能,因此整个体系强调建立一个系统化的实训过程,通过实训,学生应该具备以下技能:
掌握电机和电力拖动技术,熟悉变压器、直流电机、交流电机的结构,通过实训熟悉电机运行原理和调速原理。
掌握电力电子与电气传动技术,熟悉各种电力电子器件的应用,能正确使用变频器,并能初步进行电机调速电路的设计和调试。
掌握电力系统自动化技术,通过实训熟悉继电保护基本原理,利用MATLAB进行潮流计算,并能进行初步的短路分析。
熟练掌握工厂电气控制、电气设计软件等开发平台和应用技术,能够进行系统控制程序设计或者利用软件进行电路的设计。
掌握电气系统或者控制程序的调试方法,能通过实际操作较好地判断出电气系统或者控制程序的缺陷,并进行改进。
为了节约成本,加快开发过程,能够用仿真软件对电路进行仿真,熟练使用各种仿真软件,包括Protel DXP等。
能熟练使用各种检测工具,具备对低压电器的认知和感性认识,熟悉每种低压电气的正确用法,能进行初步的设计,选择出满足要求的电器。
二、课程体系的构成原则
实训基于各课程各章节内容或者课程之间联系,以实训项目为主体和载体,以程序或者电路系统设计作为驱动,实现知识、技术、能力和素质的全面提高。以实训课程体系作为实训目标的基础,制订完善的实训计划体系,同时坚持了以下原则:
以就业实际需求为导向,以能力培养为核心,以学生适应就业岗位为目标,以岗位技能为重点,兼顾长远发展。
注重知识、技术、能力、素质的协调发展,使学生通过实训既巩固了所学的知识和技术又提高了应用知识、技术的能力,使素质得到升华。
以实践能力和工程训练为重点,突出技术应用能力培养,强调在应用中创新,通过解决问题综合运用所学的知识。
课程体系体现了开放性、灵活性,及时反映了新能源技术的发展以及新技术的应用。
课程体系与人才培养方案的课程体系衔接,分别针对电气技术、电力系统自动化、电力电子等方向设立实训课程。
三、分层次模块化实训教学体系的设立
电气工程及其自动化专业主要是研究电能应用的专业。近几十年来,有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要,专业名称中的“及其自动化”反映了科学技术的这种发展和变化。电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。[4,5]因此实训课程的设立也应该反映这些专业范围。首先,电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展、延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。制造和运行不可能截然分开,电气设备在制造时必须考虑其运行,如电力系统由各种电气设备组成,其良好的运行必然要依靠良好的设备。
针对专业范围,电气工程及其自动化专业工程训练在学院工程训练中心进行。训练内容划分为工程认知训练、专业技能训练和综合创新训练三个层次。由于我院从专业建立初期就注重实验室的建设。目前训练条件优良,已建有电气技术实训室、电机及拖动实验室、电力自动化及继电保护实验室、电力电子及传动控制实验室等专业实验室。同时,学院工程训练中心为进一步提升学生在电气工程领域的综合创新能力,建设了数控加工中心、基于先进控制技术的运动控制实验室和柔性制造中心,突出真实的工业应用环境,突出强化学生在系统分析、系统设计、系统开发等方面的工程训练,有利于高水平应用型人才的培养。
我院电气工程及其自动化专业课程体系设立了三个方向:电气技术方向、电力电子技术方向、电力系统及其自动化。针对不同方向和实训层次设立不同的课程。如图1所示。
首先,工程认知训练是电气工程及其自动化专业整个教学过程中一个重要的实践性环节。该环节包括生产实习等内容,使学生在生产实际或者科研中验证从课本上学到的理论知识,加深对知识的理解和认识,从而巩固所学知识并体会知识的应用价值;培养学生综合运用所学的理论知识去观察、解释并进一步尝试解决生产实际或者科研过程中发生的问题,提高分析问题与解决问题的能力;使学生了解企业的生产工序、工艺流程、管理制度,从而获得与本专业有关的实际生产知识,并扩大专业知识面;培养学生从事技术专题调查、搜集资料和进行研究的能力,并为即将进行的毕业设计和论文打下良好的基础。其后是专业技能训练,针对专业应用领域设置模块,包括电机、电力电子技术、电力系统自动化、电气传动自动控制系统、PLC、电气CAD等。而学生专业技能是一个复杂的技能系统,诸多技能之间既相互关联又相互影响,其训练途径及实施办法亦多种多样,同时必须具备整体性、科学性和互动性。因此,专业技能训练方案的制订,内容上密切结合学科和紧扣本专业的培养目标,与专业培养方案一致,注重能力的提高和知识的应用,注重开放性和拓展学生的思维空间构建与理论教学相辅相成、以能力培养为主线的技能训练方案,为专业培养方案的贯彻执行服务,以适应教育教学改革发展的需要,全面提高人才培养质量。最后是综合创新训练,为实现个性化培养提供先进的创新设计、制作的环境与条件。通过综合创新训练为学生创造一个能培养兴趣、产生好奇心的环境,使他们在这里自己动手创新制作、激发创造力。以创新思维和创新制作能力的训练为核心,充分发挥学生的自主能力和综合运用所学知识的能力,培养更多高素质、复合型、应用型人才。综合创新训练不但能够培养学生的综合素质,增强学生的工程实践能力,而且还有助于培养学生的创新精神和创新思维,起着其他课程不能替代的作用。
整个课程体系对应于工程素质训练、金工实习、电机及拖动技术实训、控制理论和控制系统实训、PLC与变频器应用技术实训、单片机技术工程训练、CAD实训、电力系统自动化实训、电力电子与电气传动实训、自控系统综合实习、调速系统综合设计、供配电系统综合设计等实训。同时为了突出应用型本科的特点,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程。实训课内容如表1所示。
通过该课程体系使学生能够初步了解机电工程的基本研究领域,具备电气基本操作技能,掌握电机及拖动系统的类型、组成和控制方法,掌握控制理论及自动控制系统的组成,具备对一般机电控制系统的安装、分析和维护技能,掌握常用电力电子器件的特性,并能根据要求设计出实用电路,掌握可编程控制器和变频器的使用方法,具有一定的电气控制系统开发能力,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。
四、结论
电气工程及其自动化专业自2005年在成都理工大学成立以来,针对本学校学生的入学基础和就业的实际情况对实践方面的教学课程体系不断调整,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程,增加了综合创新训练课程,已经形成了完整、科学的实训体系。从目前的实际运行情况来看,通过实训,学生的就业率得到提高,同时学生到企业后熟悉岗位的时间缩短,得到了用人单位的好评。
参考文献:
[1]贾文超.电气工程导论[M].西安:电子科技大学出版社,2007.
[2]范瑜.电气工程概论(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)-06-00-02
我校是辽宁省唯一的一所建筑类院校,是全国高校最早开展智能建筑教学与科研的单位之一。根据建筑类院校特点和社会发展需求,制定了自动化专业人才培养目标、进行专业定位。以专业建设为重点,以精品课建设为先导,深化教学改革,更新教学内容、完善教学方法与手段、强化实践教学环节,培养综合素质高具有智能建筑技术特色的应用创新型人才。2000年国家建设部将国家住宅工程技术研究中心沈阳中试基地设在我校,控制理论与控制工程学科被建设部评为首批重点学科,智能建筑与系统实验中心被评为建设部首批重点实验室。强化自动化专业建设,在人才培养体系、实践教学、课程建设、教材建设等方面取得了显著成绩,被评为辽宁省特色专业。
一、优化教学体系培养特色的人才
以人才智能建筑特色人才培养为目标,建设具有建筑特色的自动化专业培养体系,形成有特色的人才培养模式。构建了基础层、提高层和综合层的教学平台,强调教学活动与研究性自主学习和课外创新活动的有机结合,以实践教学与理论教学相结合为切入点,强化对学生个性培养,优化了自动化专业教学体系,完善专业人才培养机制,主要有以下特点:
(一)充分体现智能建筑技术专业特色
根据智能建筑技术发展需求,优化了专业课程体系,设置了专业特色课程模块,主要包括:控制理论模块、建筑电气模块、建筑智能化模块等,这些特色课程包含了智能建筑技术的主要内容,形成了完善的具有特色的专业人才培养课程体系和特色的人才培养模式。
(二)课程体系体现了多技术的融合
智能建筑技术是多技术多学科交叉综合技术,在课程体系设置中,将多技术、多学科有机地结合,将自动化技术、信息技术、通信技术、网络技术与智能建筑技术有机结合,形成了系统、科学、合理、有机结合。
(三)重视科技实践
通过校内外实习基地实习、大学生科技创新活动、校外专家讲学、学生参与教师科研等多样化的实践教学活动,提高了学生实践技能力,将学生科技实践作为学生的必修课程,通过科技实践,将理论和实践有机结合,提高了学生科技实践能力和创新能力,提高了人才培养质量。
二、优化课程设置强调学生的个性化发展
建筑类院校的自动化专业是控制技术、信息技术、通信技术与智能建筑技术的有机结构。知识结构为:电气技术+信息技术+智能建筑技术。该专业培养的人才不仅需要具有强电+弱电知识,更重要的掌握信息和智能建筑技术方面的知识。根据专业学习特点,认真研究专业课程设置,完善、优化了专业课程体系,突出了专业特色,增加了网络与综合布线、楼宇自动化、建筑机器人、智能建筑技术概论等反映本专业的特色课程。增加选修课的比例,充分体现培养专业学生的个性。
采用多种形式强化学生个性发展:开放实验室,提供了大量选做实验,也可以学生自拟题目进行相关的实验,满足不同层次学生的需求;在一些专业课程中让学生撰写论文,拓展学生的知识面,有利于学生个性发展。
三、强化实践环节重视学生创新能力和实践能力培养
根据创新型人才的培养目标要求,制订科学、合理实践教学培养方案。实现多样化的实践教学活动的有机结合,其主要特点是:
(一)构建完善的实践教学体系结构
构建了完善的实践教学体系结构,主要包括:课程实验、课程设计、课程实习、毕业实习、毕业设计、社会实践、科技实践、社会实践等,形成系统、科学、完善的实践教学体系,同时在专业基础实验和专业实验的课程内容上从整体上考虑内容的完整性和系统性,使实验内容更好衔接建立分阶段、多层次、模块化、开放型、教学模式,有利于培养学生实践能力、创新意识和综合素质。
(二)采用多样化的实践教学模式
通过校内外实习基地实习、大学生科技创新活动、校外专家讲学、学生参与教师科研等多样化的实践教学活动,提高了学生实践技能力,为学生毕业以后走上工作岗位,尽快适应职业需要打下坚实的基础。
(三)更新实践教学内容
修订了实验教学计划和实验教学大纲,对实验内容进行了调整,增设了智能建筑技术实验和课程设计内容,在专业实验课中,加大了综合性、设计性实验的比例。
规范课程实习、课程设计、毕业设计等实践环节,在课程设计、毕业设计中,强化学生的设计能力、实践能力的培养,到设计院、企业等部门,结合工程实际,收到良好的效果。
多年的实践表明,学生的实践能力得到进一步加强,毕业生受到社会欢迎,就业率在辽宁省名列前茅。
四、加强实践教学建设提高实践教学效果
(一)加强实验室硬件建设提供良好的实验环境
学校现有建设部重点实验室智能建筑与系统实(下转第20页)(上接第18页)验中心,信息与控制工程实验中心、国家住宅工程技术研究中心沈阳中试基地、智能建筑技术研究所、大学生创新基地等,还有10个校外实习基地。智能建筑与系统实验中心设有:建筑供配电实验室、楼宇自动化实验室、家居智能化实验室、智能建筑设备控制实验室等,实验室设备先进。
智能建筑与系统实验中心是建筑智能化教育的综合实训基地,多次接待了国内外同行专家的考察指导,受到高度评价。通过多年实践,本中心实验教学系统密切结合工程实际,实现了体现学科特点和实际工程的多模块化实验教学仿真平台。学生在该系统中不仅可以完成设计性、综合性、还可以通过该系统进行科研及创新性实验,有效地培养学生的创造能力。
建立学院大学生科技创新基地,对学生开放,有组织有计划地开展科技活动。
建立校外设有实习基地,与东北建筑设计院、辽宁省建筑设计院、中科院自动化研究所、沈阳电梯厂等单位建立长期稳定的合作关系,良好的实践教学的条件为学生提供了实践教学和科研环境。
(二)实验教学与科研、工程和社会应用实践结合
电工电子基础课程是高等学校电类专业的通用基础和专业核心课程,其显著特点是量大面广,教学内容几乎涉及电气电子信息学科的各个领域,在培养学生的工程意识、实践能力和创新精神等方面具有十分重要的作用。近年来,南京航空航天大学以培养航空、航天、民航(以下简称“三航”)领域的未来开拓者为目标,以提升学生实践创新能力为核心,结合国家级电工电子实验教学示范中心建设项目的实施,整合优质教学资源,持续深化电工电子教学改革,形成了具有南航特色的电气电子信息人才培养模式,人才培养质量进一步提高。
一、注重基础与强化能力并重,构建综合性、一体化的电工电子基础课程体系
进入21世纪以来,国家和社会对高素质、创新型工程技术人才的需求越来越强烈,更新教育教学理念、创新人才培养模式是时代对高等学校的客观要求,构建科学合理的课程体系是最基础、最核心的任务。当前,电工电子基础课程体系建设必须遵循两个基本原则:一是适应性原则,即课程体系必须适应国家经济社会发展对创新人才的素质要求,厚基础、强能力、重创新,促进学生的全面发展,提高他们的综合素质和社会适应性。二是针对性原则,即课程体系必须根据不同层次、不同类型高校的人才培养目标,依托学校的办学特色和优势,促进个性化人才培养特色的形成,提高人才培养的针对性。据此,我们做了两个方面的工作:
(1)拓宽知识面向,凸显“三航”特色,构建综合性的电工电子基础理论课程体系。电工电子基础课程是电气电子信息类学科的共同基础和公共平台,不论是电子信息,还是电气自动化,都基于这个公共平台组织教学。同时,航空、航天和民航都是以自动控制为核心,机、电高度综合的学科领域,具有系统化、数字化、信息化、智能化等特点。因此,为适应航空航天器在系统分析、设计、综合等方面对人才知识体系和能力结构的要求,我们依托电气、电子、控制、计算机科学与技术、仪器仪表工程等学科,参照世界一流大学相关学科的课程设置,在传统课程体系的基础上引入“自动控制原理”、“现代控制理论”和“运动控制系统”等“控制”类课程,形成了涵盖“路”、“场”、“信号”、“控制”和“计算机”五大知识模块,基础厚、口径宽、多学科交叉、强弱电结合的综合性电工电子基础理论课程体系,为夯实学生的理论基础、提高综合素质创造了有利条件。
(2)整合实验内容,强化能力培养,构建一体化的电工电子基础实验课程体系。多年来,传统的电工电子实验课程虽然大多已经独立设课,但过分强调实验课程所在学科体系的系统性和完备性,实验内容与理论课程严格对应,将实验项目束缚在课程知识体系之内,容易造成实验课程之间的相互隔离、实验内容的重叠和教学时数的膨胀,不仅影响实验教学效果,而且难以开展跨课程、综合性的创新型实验,制约学生实践创新能力的培养。因此,我们打破实验课程的学科本位桎梏,整合实验教学内容,强化实验课程的整体性,将“电路实验”、“数字电路实验”、“模拟电路实验”、“在系统编程技术”和“电子工艺实践”等课程,融合成为一门分阶段实施、跨多门电工电子基础理论课程的“电工电子实验课程”。主要包括电工电子实验基础(18学时)、数字电路与系统设计(24学时)、模拟电路与系统设计(24学时)、电子电路综合课程设计(36学时)等系列实验模块。新的实验课程体系各实验模块之间相互衔接、逐层深入,最后通过“综合课程设计”对全部实验内容进行系统集成与综合实践训练,使学生在实验中进行大量跨课程的一体化的研究创新实践活动成为现实。
二、知行统一、学思结合,创新实践教学模式
长期以来,电工电子基础实验沿用传统实验教学模式,教学内容和方法单一。从实验教学内容来看,实验项目大都属于基础验证型实验,设计型和研究型实验偏少,具有工程背景或实际应用价值的综合型实验更少,学生在做实验过程中基本上是按照规定的步骤操作,难以激发学习兴趣和主动性,影响学生独立思考问题能力的培养。在实验教学方法上,大多采用老师板书,示范讲授为主,学生自主参与、自行设计的机会较少,不利于学生实践创新能力的培养。
为此,我们遵循知行统一、学思结合的育人原则,坚持以提高学生的实践创新能力为核心,重构实验教学内容体系,改革实验教学方法,完善学生课外科技创新体系,积极推进实践教学模式创新。
(1)重构实验教学内容体系,从“以验证型实验为主”向“以研究创新型实验为主”转变。精心设计实验项目,在优选基础实验项目、减少低水平重复的同时,强调知识的综合应用,依托教师的科研项目,增加跨课程的综合型、设计型项目的比重,增强实验内容的典型性、应用性和研究性,形成了“四层次(验证型、设计型、综合型、创新型)递进、多模块(必做模块、选做模块和拓展模块)菜单式”的实验教学内容体系,有步骤地、系统地提高学生的实践创新能力。该体系有利于学生根据兴趣、特长选择适合自己的实验项目和模块,满足了不同学生的实践能力培养和创新研究需要,为学生提供了自由发展的空间。
(2)改革实验教学方法,从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变。本着“以学生发展为本”的理念,实施以学生为主体、教师为主导、强调学生“三动”的实验教学方法,即学生自己动手、自己动脑、主动学习。针对每一个实验模块,教师重点讲解实验目的、内容与要求,注重启发式、讨论式、引导式等多种教学方法的有机运用,倡导学生多动脑、勤思考、勤提问,引导学生运用所学知识自主解决实验中的问题,而整个实验过程则由学生独立自主地完成,学生必须自己查找资料,自己制订实验方案、设计电路、选择、安装和调试仪表、测量和分析实验数据、撰写实验报告,真正实现从“以教师为中心”到“以学生为中心”的转变,从而开拓学生思维的深度与广度,培养学生善于思考、主动解决问题的能力。同时,高度重视现代教育技术的运用,注重将多媒体教学与网络化辅助教学、实验室做实验与网络化虚拟仿真实验相结合、纸质教材与CAI课件相结合,用多样化的教学手段赋予学生更大的学习自主性,充分调动了他们的学习积极性和主动性。
(3)完善学生课外科技创新体系,将创新实践由课内延伸到课外。学校整合全校资源,建成了智能控制系统实验室、嵌入式系统开发实验室等6个集综合性、先进性、开放性为一体大的学生电类创新实验室。学校为实验室配备科技创新指导教师,实验室的日常运行全部由学生自主管理,向学生全天开放。依托这些科技创新平台,我们以“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和全国大学生电子设计竞赛为龙头,以国家、省、校、学院四级大学生科技创新项目及教师科研项目为载体,鼓励学生积极开展参与科技创新沙龙、科技节等各类丰富多彩的课外科技创新活动,努力打造系列化、特色化、品牌化的课外科技创新体系。多角度、多层面、大范围资助学生的创新实践,让学生享受到参与科技创新的愉悦,在愉悦的参与中培养学生的实践能力和创新意识。
三、坚持问题导向,引导自主探索,积极推进研究性教学
研究性教学是以研究解决问题为主线,以充分调动学生的主动性和积极性为前提,以培养学生的探究意识和研究能力为目的的教学模式。它一般由五个基本环节有机组合而成:“设趣与展演”、“指要与自学”、“精讲与答疑”、“研讨与回顾”及“训练与总结”。其中,“设趣与展演”是引导激发学生善学、乐学、会学的前提;“指要与自学”是帮助学生自主、自为、探究的关键环节;“精讲与答疑”是传道、授业、解惑的主要途径;“研讨与回顾”是夯实与深化知识的重要保障;“训练与总结”是知识提升与转化为能力的实践检验。这五个教学环节相对独立、互相依存,形成了一个有机整体,层层深入、环环紧扣,体现了以问题为导向、以引导学生自主探索为重点的现代教学理念。从2006年开始,我们以强化“国家级电工电子实验教学示范中心”的内涵建设为契机,以学生的自主性、探索性学习为基础,在“电子线路”、“电路理论基础”、“自动控制原理”等电工电子基础理论课程推行研究性教学,深受学生欢迎。比如,在“电子线路”课程的研究性教学中,我们将“电子线路”理论教学内容划分为半导体器件及模性、二极管应用电路、集成放大器、电路的频率响应、信号运算及处理电路、波形的产生与变换电路、电子系统设计自动化等13个专题及若干子专题,针对这些专题进行 “五环节”教学。下面以“集成放大器”专题下的子专题“差分放大器”的教学为例加以说明:在“设趣与展演”阶段,首先简要介绍集成工艺的特点,如大电容不宜集成、直接耦合易集成等,引导学生得出集成放大器应采用直接耦合,然后通过PSPICE等仿真软件演示直接耦合放大器在环境温度变化时存在温漂现象,从而引出集成放大器如何克服温漂的问题。在“指要与自学”阶段,提示学生思考克服温漂的可能方法,结合集成工艺的特点找出可行方案——差分放大器,然后指导学生从提高共模抑制比的角度出发,逐步完成由“基本差放”到“长尾差放”最终到“恒流差放”的差分放大器的改进和完善过程。在“精讲与答疑”阶段,对差分放大器的特点、结构和主要技术指标计算等重点、难点及关键之处,或学生自学中存在的其他共性的问题进行精讲与答疑。在“研讨与回顾”阶段,分组讨论差分放大器的特点、结构和主要技术指标的计算方法,让同学们竞相发言、表达观点,形成共识,并可利用PSPICE等仿真软件对“基本差放”、“长尾差放”和“恒流差放”进行仿真比较,引导学生系统回顾有关差分放大器的教学内容,帮助学生梳理知识体系。在“训练与总结”阶段,进行差分放大器的分析计算和差分放大器的设计调试训练,前者就是通常的习题训练,后者在实验室进行,在此基础上,学生在教师的指导下,对有关差分放大器的教学内容进行总结,也可以撰写课程研究论文。
研究性教学极大地激发了学生的学习积极性,促进了研究能力和创新精神的提高。我们对近三届全国大学生电子设计竞赛获奖学生的调查结果表明,92%的学生认为研究性教学中的探索过程训练及课程研究论文的写作训练,让他们受益最大,对他们高质量完成竞赛作品起到了非常关键的作用。
四、面向过程,突出创新,实施多元化的学生考评体系
学生学习效果的考评是人才培养的重要环节,考评方法直接影响教学效果。传统的终结性考评方式,主要是依据一张试卷或一份实验报告来评定学生的学业成绩,直接导致学生格外关注考评结果,忽视学习过程,抑制了学生自主学习、自由探索的积极性,不利于实践创新能力的培养。因此,我们把学生考评体系建设作为深化电工电子基础课程教学改革的重要内容,按照“面向教学过程,重平时表现,重实践能力,重创新思维”的原则,建立和实施总结性考试与过程性考查相结合的多元化考评体系。根据理论课程的目标要求,我们主要采用“随堂测试+课程研究论文”的方式,全面评价学生的学习效果。具体做法是:在课堂教学中,强化诊断性的过程考核,每完成一个知识点的教学任务,随即进行随堂测试,及时了解和反馈学生对已讲授知识的理解和掌握情况,并据此及时调整教学进程,使得教师的教与学生的学同步、协调。同时,在课程学习结束后,学生需要撰写相应的课程研究论文,并将其纳入学习效果评价之中。在课程总评成绩中,随堂测试成绩和课程考试成绩占70%,课程研究论文占30%,对于少量创新性强、具有较高研究水平的论文,其占比最高可以达到50%。
针对实验课程教学形式多样、过程复杂的特点,我们采用“平时成绩+实验操作考核+实验报告”的形式,把实验过程的各个环节均纳入考评要素中,从实验态度、能力、结果几个方面进行学习效果的综合评定。在教学过程中,教师通过观察,了解每位学生的实验态度及动手能力;通过提问和讨论,了解学生对理论和实验的掌握程度;通过实验报告,了解学生分析和处理实验结果的水平。在实验成绩中,实验操作占60%,课堂讨论和提问占15%,预习报告占10%,实验报告仅占15%。实践表明,这种考评形式突出强调了实验教学的过程性,有利于引导学生做好、做透、做精每一个实验项目,可以有效地提高实验教学质量。
中图分类号 G717 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)26-0054-05
高职院校作为我国高等教育的一种类型,同样也承担着人才培养、科学研究、社会服务、文化传承等四大职能,但因其具有很强的地域性特色,所以“依托和服务地方经济建设,为地方经济发展提供人才和技术支持,是高等职业教育办学的立足点”[1]。正因如此,地处浙江沿海的台州职业技术学院“十五”期间就提出打造区域先进制造业人才培养基地和应用技术研发推广基地两大发展目标,并以提升教师科技服务为抓手大力推进应用技术研发的市场化、产业化之路。
一、技术走向产业的具体路径
加快科技成果向市场转化、让技术研发走向产业应用,既是高职院校社会服务职能的重要体现,也是提升教师技术研发水平和专业实践能力的必然选择。面对当前高职院校科技社会服务普遍存在的社会认可度低、研发经费投入不足、管理考核机制不完善、研发能力有待提升、实验仪器设备缺乏等内外制约因素,台州职业技术学院结合台州主导产业及民营经济发展的相关特点,积极探寻技术研发对接产业、转化成果服务产业、起草标准引领产业、搭建平台融入产业等科技社会服务的具体路径。
(一)技术研发对接产业
与普通高等院校不同,“高职科研以技术应用型研究、开发型研究为主体,以解决实践第一线的具体问题为目标。”[2]近年来,学校对接台州经济社会发展的技术需求,大力推进应用技术研发。在研究领域上,主要对接汽摩配件、医药化工、家用电器、塑料模具、服装机械等台州主导产业。在市场对象上,主要针对台州民营经济比重大(97%以上)、企业规模小的特点,着力面向民营中小微企业开展应用技术研发。在研发成果上,近五年来,该校获得专利授权128项(其中发明专利授权9项),软件著作权登记41项,尤其是由该校教师主持完成的“ZJQ600/400低噪声气冷罗茨真空泵”、“SJQ-2-590高精度晶片大型多线切割机”2项技术成果,经以院士为组长的专家组评审,确认达到了国际先进水平。在教师指导下,学生也积极参与对接区域产业发展的技术创新活动,承担省大学生科技创新项目24项,学生作为第一完成人获专利13项、软件著作权5项,部分技术成果转让给企业。其中电子电气系张迪同学主持研发的省大学生科技创新项目“学生公寓智能限电电表”获浙江省高职高专“挑战杯”竞赛特等奖,同时获得专利授权并推广应用。
(二)成果转化服务产业
成果的转化与应用是高校技术研发的根本目的,然而“由于种种原因,高校大部分成果处于沉淀或闲置状态,无法真正实现深层次的开发和利用”[3]。台州职业技术学院高度重视通过技术成果的转化,解决企业转型发展中的大量现实问题,为企业技术改进与革新提供有力支撑。近三年来,学校承担横向科技服务项目283项,实际到账经费1574万元,向企业转让专利技术及软件著作权分别为44项和12项,专利转让数居全省高职院校首位,转化率达33.375%(据教育部《中国高校知识产权报告2010》显示全国高校专利平均转化率为5%)。浙江省学位委员会办公室、浙江省教育厅高校科研师资处统计显示,该校2011年度转让专利数占全省所有高职院校总数的70.6%,2012年该比例据初步统计为84.85%(全省45所高职院校共转让专利和软件著作权33项,该校为28项)[4]。该校真空技术研发中心张宝夫主任与企业合作研发的风洞模拟试验JZJQ3750-321真空抽气机组,研究成果取得了4项专利,并在四川省绵阳风洞基地应用效果良好,神州九号的返回舱即采用JZJQ3750-321机组先在地面进行了模拟试验。模具研究所李金国副所长承担了国家科技部立项的科技人员服务企业项目,形成了包括发明专利在内的5项专利成果,相关技术成功转让给浙江赛豪实业有限公司、浙江天 车灯有限公司等企业,产生了良好的经济和社会效益。
(三)起草标准引领产业
起草标准是企业处于行业龙头地位的重要证明,也是高校教师在行业内影响力的重要体现。学校张宝夫老师长期担任全国真空技术标准化技术委员会副主任委员、浙江省真空学会主任委员等职务,在真空技术行业享有很高的声誉,是全国真空行业多项标准的主要起草人,并率团至美国旧金山首次代表中国真空行业向ISO/TC112标准化组织提出了国际标准:“真空技术-真空泵性能测量标准方法——第3部分:罗茨真空泵”的制订工作。学校还与国内电工行业标准化的综合管理机构——机械工业北京电工技术经济研究所签订技术服务协议,由电气自动化研发中心和浙江巨龙自动化设备有限公司,共同起草“微电机换向器下刻机”和“微电机换向器精车机”2项国家工业与信息化部机械行业标准。
(四)搭建平台融入产业
技术服务平台建设是高校融入区域产业发展的重要途径。为了更好地融入区域经济社会发展,学校积极搭建科技创新团队、重点实验室、院士工作站、科研机构、技术孵化中心等技术服务平台。为积极融入并引领台州海洋产业的未来发展,学校整合研发力量申报了“海洋生物资源开发与利用科技创新团队”,并被列为台州市首批两个重点科技创新团队之一(另一个设在浙江大学台州研究院),获100万元资助,该团队研究成果为10余项发明专利和一系列SCI收录的研究论文。针对台州机电制造业拥有巨大产能的现状,该校积极建设机电一体化实验室并被列为台州市首批重点实验室。为更好地通过平台搭建吸纳高端研发力量服务于台州医药化工主导产业,以该校东港生物与化工学院为基础申报的生化制药院士工作站获台州市委组织部、台州市科协审批立项,目前正在院士及其团队的带领下卓有成效地开展技术研发、科技服务、人才培养、学术交流、实验室建设等方面相关工作。该校还对接台州产业设立了15家科研机构(其中3家为市级),并大力推进组合式科研机构建设。针对台州民营中小企业数量巨大以及难以独自设立研发机构的现状,学校利用校企合作联系广泛的优势,吸收产业相近的多家中小型企业共同投入,在校内组建功能不同的多个实验室,并逐步形成组合式研发中心,目前已建有机电一体化、电气自动化、生化制药等3家组合式研发中心,如图1所示,直接为中小企业提供科技服务。此外,学校还与浙江工业大学签订科技合作协议,并在校内设立浙江工业大学台州技术孵化中心,服务于台州企业。
二、基于技术产业化的教师科技服务能力提升举措
(一)制度先导:创新技术走向产业的机制
根据新制度主义的制度绩效理论,制度决定绩效并发挥基础性的作用,而且有效率的组织是绩效增长的关键因素[5]。学校在2003年就将科研管理职能从教务处独立出来,设立专门的科研管理机构,并不断出台、完善、创新一系列的科研规章制度,通过制度提升教师科技服务水平、激励教师走向产业的积极性。目前已形成相对完整的科研管理制度体系,这些制度很大一部分与应用技术研发推广密切相关,内容涉及专利扶持、平台建设、项目管理、合作研发、技术转让、推广应用、量化考核、评奖评优等。如在全校出台、修订的18个科研管理文件中,与应用技术研发推广相关的规章制度主要有:《促进教师开展技术服务奖励管理办法》《专利扶持与奖励办法》《横向课题管理办法》《研发机构管理办法》《教师专业实践锻炼管理暂行办法》《科研工作量化考核与管理办法》《“和园讲坛”学术活动管理办法》《科研经费管理办法》《科研成果奖评审与奖励办法》《重点学科建设与管理试行办法》等。通过科研管理规章制度的规范化运行与创新发展,积极倡导“成果主导、项目主抓、精品主攻”的科技服务理念,鼓励将应用技术成果申请为专利或进行软件著作权登记,鼓励以项目为纽带校企联合开展技术革新与攻关,鼓励整合力量重点突破效益好、产业化比例高的技术服务项目。
(二)培育能力:奠定技术走向产业的基础
当前,我国“高职院校科研骨干少,高层次人才少,高素质研究团队少,科研人员水平、能力和层次不高”[6]。这种现状严重地制约了高职院校的科技社会服务能力。学校通过选派教师到高校做访问学者或攻读博士学位、到企业做访问工程师或开展专业实践锻炼等主要形式,积极培育教师尤其是中青年教师开展科技社会服务应具备的专业研究水平和专业实践能力。
1.培育教师专业研究水平
学校每年选派15位左右教师到国内著名高校做访问学者。为了确保访学质量,学校既对访学教师给予激励,将访学经历及其业绩作为高校教师专业资格评审、评优评先的重要依据,同时又给访学教师多出成果的压力,要求在访学期间及访学结束一年之内,每位访学教师必须以第一作者在核心期刊发表不少于2篇论文且主持1项不少于5万元到账经费的横向科技服务项目或1项厅级纵向科研项目,否则将全额扣除岗位津贴。此外,学校还长期实施了中青年骨干教师培育工程、专业带头人培育工程、教授培育工程等人才项目,推进教师整体专业研究水平明显提升。
2.培育教师专业实践能力
学校通过实施访问工程师、专业实践锻炼、承接企业委托课题、到企业兼职等形式,增强教师专业实践能力。访问工程师、专业实践锻炼是学校培育青年骨干教师和其他教师专业实践能力的两条重要途径,前者要求接受访问的企业具有较高的知名度且访问时间通常为一学年,而后者在企业选取、实践时间等方面则更具有灵活性。作为普遍性的硬性要求,所有教师3年内必须累计有3个月以上的专业实践锻炼经历,申报晋升职称的教师必须有任现职以来累计6个月以上的实践锻炼经历。而承担委托横向课题、参与企业产品研发和技术改造、转让专利或软件著作权等科技服务活动,均可作为访问工程师和专业实践锻炼成果的重要形式。此外,学校还鼓励符合条件的教师到企业兼职以提升自身的专业实践能力。
(三)强化服务:技术走向产业的助推器
学校通过完善机构、构筑平台、助推服务等方式强化教师对外科技活动的服务工作和服务效果。
1.完善机构
在机构设置和人员配备上,学校层面设立专门的产学合作办公室,成立产学合作委员会,并在科研处下设技术孵化中心,专人负责对外开展科技服务、技术成果转让等事宜。二级院系层面在学校编制非常紧张的情况下,还配备了二级院系的兼职产学合作负责人和专职产学研秘书各1人。
2.构筑平台
在2010年,以台州职业技术学院为龙头,吸纳30家企业、13所学校、7个政府部门及行业部门,建立跨地域、跨行业的浙江台州湾职业教育集团,同时创设“台州产学研信息港”,这种以“职教集团为平台、信息共享为纽带”的校企合作模式,凝聚各方智慧,并通过项目驱动的方式积极构筑产学研合作的长效机制,为学校技术成果产业化带来了新空间。此外,学校还先后与浙江工业大学、中国科学院计算技术研究所台州分部、南京工业大学生物与制药工程学院等科研院所签订科研合作协议,借助外力构筑科研合作平台。
3.助推服务
学校通过各种方式推动科技社会服务与技术走向产业。一方面,学校发起“学校干部与企业家交朋友”、“百名教授博士下企业”、“暑期校企合作大调研”等活动,为教师走进企业开展科技服务工作提供平台和助推力;另一方面,学校依托台州市知识产权保护协会、台州方圆专利事务所等技术性的社会组织和服务机构,拓展与企业开展技术合作的渠道。此外,学校科研管理部门还以依托专业中介机构、开展技术市场分析、编制简化工作流程等方式提高服务效果,助推教师更好地开展科技社会服务。
(四)经费保障:技术走向产业的支撑力
很多高职院校因受主办方财政状况的影响和制约,办学经费并不宽裕,更难以拨出专项经费用于开展技术研发与推广[7]。学校为推进教师积极从事于应用技术的研发推广,不仅每年拨出专项经费而且通过校企合作的方式争取获得社会的研发经费支持。学校将专利申请与维护、横向科技服务项目、紧密型校企合作项目、科研量化考核与奖励、科技讲座与交流等纳入专项经费预算,拨出款项成立专项基金。以专利发展专项基金为例,每年拨款10万元,用于支付专利或软件著作权的申请费、费、年费、登记费等,奖励优秀发明设计人。学校还积极寻求合作企业在科研设备及研发经费上的支持,通过企业捐赠设备、资助经费和学校提供场地、派遣人员的形式,校企双方共建研究所或研发中心。近年来,除上文提到的校企共建机电一体化、电气自动化、生化制药等3家组合式研发中心之外,学校通过这种方式与汇宝科技有限公司共建缝制设备研究所、与杭州通灵自动化股份有限公司共建自动化研发中心、与台州凌霄泵业有限公司共建凌霄机电研究所,并由此获得企业的科研设备及研发经费上的有力支持。此外,学校还与两家年产值在数十亿元的大型企业建立紧密型的合作关系,设立了标力建筑工程学院、东港生物与化学工程学院,由企业每年出资数十万至百万元作为相关二级学院的办学经费,其中有一定比例的资金用于资助教师开展与企业相关技术的研发应用。
台州职业技术学院虽然在科技产业化具体路径及其推进措施方面进行了诸多有益的尝试,但高职院校的应用技术研发与推广是一项综合性的工程,要实现校企双方的良性互动与合作共赢,还应做大量的细致性、开创性工作,如高职教师如何面向区域性的中小微企业寻找技术开发项目,如何组建应用技术的教师研发推广团队,如何形成自身相对固定的优势技术研发领域等。
参考文献:
[1]陈安生,张丽君,唐小萍.发挥高职院校技术服务功能的探索[J].职业技术教育,2009(5):53-55,95.
[2]顾健.高职科技管理推进技术服务的三个主动[J].科技管理研究,2009(9):221-222.
[3]郭强,夏向阳,赵莉.高校科技成果转化影响因素及对策研究[J].科技进步与对策,2012(6):151-153.
[4]唐丽华,刘洁,王方,等.浙江省高校科研师资学科2011年度报告[Z].杭州:浙江省学位委员会办公室,浙江省教育厅高校科研师资处,2012:115-121.
[5]姚洋.制度与效率——与诺斯对话[M].成都:四川人民出版社,2002.
[6]崔昌玺.试论我国高职科研工作中存在的问题及其对策[J].职教论坛,2010(32):12-13,16.
[7]仲耀黎.高职院校科研工作开展的现状与对策[J].教育理论与实践,2010(8):27-29.
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
作者简介:宜素环(1981-),女,辽宁科技大学高职学院讲师,硕士,研究方向为高等数学教法、智能优化算法;孙超(1982-),男,辽宁科技大学理学院讲师,硕士,研究方向为高等数学教法、模糊控制;单秀丽(1977-),女,辽宁科技大学高职学院讲师,硕士,研究方向为高等数学教法;房月华(1983-),女,河北衡水人,衡水学院助教,硕士,研究方向为最优化计算方法与应用。
中图分类号:G712
文献标识码:A
文章编号:1001-7518(2012)17-0065-02
通过近几年的调查发现, 导致大学生“厌学症”的原因是多方面的,除了与社会大环境、学校小环境、管理体制及学生自身的因素等方面有关外,还与教师的教学理念、授课方式、自身文化修养等存在着密切的关系。高职学生的数学基础普遍较差,对高等数学的学习又有恐惧心理,而我们现有的教学模式几乎一成不变,未能跳出传统的教学框架。面对新形势下的高职教育,如何改革以更好地为专业服务,是我们不能回避而又不得不面对的问题[1]。
一、学生厌学表现及教师存在的问题
高等数学课程是高职院校理工专业的重要基础课之一。其教学目的在于培养学生比较熟练的运算能力、抽象思维能力和解决问题的能力,并为后续课程的学习和今后从事科研活动奠定必要的数学基础。但是许多学生对它都有一种恐惧心理。高等数数教学中教师经常会发现课堂气氛沉闷,老师讲得津津有味, 学生听得昏昏欲睡,这样教学效果当然不能得到保证[2]。
(一)学生厌学表现
厌学表现的程度不尽相同,最严重的表现为迟到、早退甚至旷课,即使勉强来上课,也是昏昏欲睡,从不主动听课、记笔记;最轻微的也会表现为对学习没有兴趣,应付差事。一部分学生厌学是学习动机问题,他们认为学习高数没有用,不能现学现用。一部分则是学习方法不对头,很努力了,成绩却上不去,自信心受挫,对学习产生厌烦情绪[3]。还有一部分学生厌学则是因为很多老师习惯于要求学生死记硬背,背的好考试就能得高分,无形中挫伤了他们的学习热情。
(二)教师在教学中存在的主要问题
1.授课方式枯燥、单一。研究表明,教师的授课方式枯燥、乏味是学生对学习不感兴趣的主要原因。在陈旧的教学思想、教学观念的影响下,一些教师在课堂上照本宣科,滔滔不绝、不厌其烦地教授着空洞的概念和定理,完全脱离了社会实践,以至于课堂下总是睡倒一片还不知其所以然[4]。
2.对好生、差生的不同态度。在大学校园里,存在着这样一种现象:任课教师更倾向于关注成绩好的学生, 因为他们在很多方面都做得很好,不管课上还是课下。老师自然就给予了更多的关心和表扬。有些学生甚至能参与到教师的科研项目中去,由此形成了一个良性循环;而对于差生来说,他们怕问老师问题,不敢回答老师问题,被忽略,得不到老师的关心,更不敢在课下和老师交流,不愿学习,由此进入了一个恶性循环。所以教师的不同态度在一定程度上会对他们的学习产生影响。
3.师生交流不当。古语有云“亲其师,信其道”,足见教师自身的人格魅力对学生的影响程度。而数学学科的抽象性、严谨性,使得数学教师的语言远不其他学科那般丰富多姿,数学课堂也极易变得无趣、单调和乏味,从而让学生对教师产生情感上的疏远, 对数学学习失去兴趣[5]。
学生如果在高数学习中未能取得优异成绩,主要问题与智商无关,也不是学习能力欠缺,而是未能得到相应的帮助及未找到适合自己的学习方法造成的。如果任课教师能负起责任,适时地点拨,给予合理的帮助,那么大多数学生的学习动机会变得端正,在学习能力方面也会变得十分相似。如何经过努力,使自己成为一名学生喜欢的高校数学教师,从而调动学生学习高数的积极性,随之将高数知识应用于专业,更好地为专业课服务,是我们每位高数任课教师都应该思考并为之付出行动的迫在眉睫的课题
二、改革措施
(一)创设鲜活的教学情境
1.增加学生学习兴趣。兴趣是最好的老师,兴趣对学生的学习态度和课堂教学的学习效果影响很大。一方面,在讲解理论知识时,适当补充名人传记。例如在讲解中值定理相关内容时,可以把罗尔、拉格朗日等杰出数学家潜心钻研最后走向成功的事例介绍给大家,激励、唤醒、鼓舞学生的主体意识。采用这种激励机制,让学生知道任何事情都不是一蹴而就的,必须经过持之以恒的努力。帮助学生树立正确的世界观、人生观,明确学习目的,端正自己的学习态度。另一方面,可以多介绍一些数学理论在实践中的应用,如利用数学模型分析研究经济问题和在工程中的作用,从而展现出所学高数理论的价值和魅力。
2.提高课堂灵活性。讲课中随时可以周围可见物为实体,将知识直观地传授给学生。如在讲解空间解析几何一章时,完全可以把教室当做空间直角坐标系中的一个卦限,相应的面面、线线、面线之间的关系就迎刃而解。进行直观教学既可以使学生容易接受概念、定理,又有激发学生学习的主动性、积极性,使课堂气氛活跃,学生所学知识扎实,运用灵活,达到提高应用能力的目的。
3.强化高数教师教学的语言艺术,提高课堂教学效果。语言是教师向学生传道授业解惑的重要工具。平淡的语言和平铺直叙的叙述则会让学生觉得乏味,对本来就枯燥的数学理论产生厌烦,敬而远之。采用合理的、丰富的语言艺术可以使课堂变得活跃,激发学生的学习兴趣,有效地提高课堂教学效果[6]。
(二)与专业知识相结合
不同的专业对高等数学的要求是不同的,有的专业偏重于一部分知识, 而有的专业却又偏重于另外一部分知识,教师应该知道高数教育是为其他专业课教育服务的。所以教师在教授不同专业学生的时侯,其侧重点就应该不同, 方法也应有所区别。
在组织教学过程中,高数教师需主动与专业教师进行沟通,了解各专业的课程设置情况,了解各个专业课程所用到的数学知识,哪些数学知识应当加强,哪些知识可以弱化,有针对性地教授。如对电气自动化专业的学生进行导数定义的讲解时,可以从重点分析电流强度问题入手,而耐火材料专业的专业课《物理化学》中偏摩尔量就是通过偏微分来定义的,故讲解时可以侧重讲解,为专业课的更好理解打下基础。这样既可以提高学生的学习兴趣, 又可以加深他们对高数这门课程的认识。
当然,多媒体教学并不是说可以取代传统的教学手段。在教学过程中,应根据讲授内容,将课件、粉笔相结合才会起到良好的教学效果。
(三)注重过程考核
以往对学生的考核重在期末考试,对于平时不学习的学生来说,期末只能临时抱佛脚,背题背答案。这种一锤定音的终结式考核方式很难起到督促学生学习的作用。导致学生平时学与不学一个样,学多学少一个样,学好学坏一个样,因此应加大过程考核,注重平时考核。对学生的出勤率、课堂表现、作业情况、平时测验等作为期末考试平时成绩一项的重点考核项目,用此来约束学生,鞭策学生,帮助他们克服不良的学习习惯,增强他们的学习动力。
各任课教师在每学期的教学过程中,在按照《高等数学》课程教学大纲的要求授课的同时,至少安排2次单元或阶段性的笔试测试(具体考试内容及试题题型由任课教师自定);另外1次任课教师可根据教学内容采取较灵活的考核形式,如:综合报告、读书笔记、课程论文、口试(面试)、课堂提问等,也可仍采用闭卷笔试的方式。
(四)加大对学生的人文关怀
教师自身的人格魅力对学生的影响程度是相当大的。为了消除学生因对数学教师情感上的疏远而不喜欢甚至厌恶高数学习这一原因造成的厌学现象,就要努力使自己成为一名学生喜欢的高校数学教师。
大学生正处于青春期,面临适应社会、处理人际关系和生长发育等问题,这些问题都会直接影响学生的学习兴趣和学习成绩,这就要求任课教师经常深入班级,关心学生,并针对这些心理问题,给予一定的指导。另外,在作业批改写批语时运用激励语言,增强学习数学的自信心,和学生情感互动,鼓励每一个愿意上进的学生。这样不仅做到了教书育人,而且拉近了师生间的距离,使学生在喜欢老师的同时喜欢上了老师所教的课程。
三、结束语
高等数学是一门内容丰富、应用非常广泛的学科,作为高等数学教师,积极探索适合自己的而又有效的教学方法,向学生全面展示高等数学的内容和魅力,是每一位任课教师义不容辞的责任。以上是笔者以提高学生的学习兴趣为契入点,结合五年来讲授高数课程的经验得到的一些心得体会。这些不成熟的做法还有待于进一步完善和提高,欢迎广大同行尤其是前辈批评指正,笔者也会在将来的教学中做进一步的探索和努力。
参考文献:
[1]张滨燕,李大卫.高职院校高等数学课程教学的现状及改革对策[J].辽宁教育研究,2005(9).
[2]叶超.高等数学教学方法探索[J].高等教育研究,2009(9).
[3]王宜杰.对大学生厌学与数学文化的思考[J].海峡科学,2008(2).
职业教育立交桥应当是一个中职教育与高职教育、高职教育与本科和专业硕士有机协调、均衡发展、相互促进,彼此间不掣肘的有机整体。它打破了人才成长独木桥这一瓶颈,以素质教育、终身教育和学习化社会的理论为思想基础,以教育社会化和办学主体多元化为基本前提。当前,在唐山市构建职业教育的立交桥,实现职业教育的可持续发展已经具备了一定的条件。
一、唐山市高职教育体系现状
唐山是一个典型的资源型城市,是河北省乃至全国的重工业基地,第二产业相对发达,第三产业发展相对滞后。“十二五”期间,唐山按照“控制总量、淘汰落后、联合重组、技术改造、优化布局”的原则,以科技创新为支撑,推进发展方式转变和调整,加快构建具有唐山特色的现代产业格局。改造提升钢铁、装备制造、化工、建材、能源等传统优势产业,培养发展新能源汽车、节能环保、高端装备制造业、生物医药、电子信息等战略性新兴产业项目。随着唐山产业结构的不断调整升级,一批新兴产业正在崛起,传统产业更需要运用现代技术进行改造和升级。产业结构变化和调整趋势必将对唐山人才需求产生重大的影响,呼唤高职教育的及时跟进。唐山市现有高职院校四所,既有国家骨干院校,又有省级示范院校;既有综合型院校,又有行业背景明显的院校。
唐山工业职业技术学院依托前校后厂和集团化办学优势,选取动车组技术、港口物流管理、陶瓷艺术设计、数控技术、机电设备维修与管理等作为中央财政支持的重点建设专业。会计电算化、机电一体化技术、汽车类、计算机类及旅游管理类等专业进行单独招生,艺术设计类、计算机类、自动化类、汽车类、机械设计制造类、港口运输类、旅游管理类实施大类招生。面向现代制造业和现代服务业开设41个专业,38个专业依托校内外生产性实训基地,营造了真实的工作环境,便于学生实践能力的培养。拥有四个国家职业教育实训基地和五个国家行业企业培训中心,组建了河北省曹妃甸工业职业教育集团。学院招生范围覆盖全国14个省市,现有全日制在校生8273人,其中高职生7261人。
唐山职业技术学院作为拥有工医农经类专业的综合型院校,口腔医学技术、园林技术为中央财政支持的“高等职业学校提升专业服务产业发展能力”项目重点专业。选取酒店管理、旅游管理、机电一体化技、园林技术等专业实行基于文化测试、综合素质测试两科目考核的单招改革,目的在于选拔综合素质较高、具有创新能力、实践能力和特殊才能的优秀高中毕业生和对口学生进入高职院校学习,选取财务会计类、工商管理类、计算机类进行大类招生。开办40个专业,涵盖制造、医卫、农林、财经、旅游、艺术等13大专业门类,形成与唐山主导产业和新兴产业紧密衔接,以现代装备制造业、现代服务业、现代农业为特色的优势专业集群。以学院为龙头,组建唐山现代服务业、现代农业两大职业教育集团。学院面向全国13个省市自治区招生,在校生10551人,其中高职生9442人。
河北能源职业技术学院作为以工科为主,多学科相结合的普通高等职业技术学院,以开滦(集团)有限责任公司为行业依托,开设煤矿开采技术、电气自动化控制工程等40个专业,业已形成了以煤矿开采技术、矿山机电等专业为核心的专业群建设格局。学院组建了河北煤炭职业教育集团,以高职教育为龙头,以高职、中职、成人教育等学历教育为支柱,以企业在职员工岗位培训和安全培训为支持,实现了各类职业教育培训协调发展,是中国北方和全国煤炭战线具有影响力的人才培养基地、企业员工技能素质培训基地和新技术、新工艺研发基地。现有在校高职生7258人。
唐山科技职业技术学院作为工科院校,具有校企一体和“前校后厂”的优势,以河北钢铁集团唐山钢铁集团有限责任公司为行业依托,集职业教育、职工培训、应用研究、技术开发、职业技能鉴定为一体,以服务冶金企业为主体,以企业需求为目标的校企一体办学特色。开办19个专业,涵盖材料与能源、制造、资源开发与测绘、电子信息、财经、旅游6个专业大类,形成了以冶金技术、材料工程技术、机械设备维修与管理、机电一体化技术专业为重点, 计算机、财经等专业协调发展的专业结构。学院招生范围覆盖全国15个省市,现有全日制在校生4184人。
二、高职教育立交桥体系构建的基本需求
《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》(教职成[2011]9号)提出:“中等职业学校应发挥基础作用,重点培养技能型人才;高等职业学校要发挥引领作用,重点培养高端技能型人才;探索应用型本科层次职业教育高端技能型人才培养途径;积极探索高端技能型人才专业硕士培养制度,系统提升职业教育服务经济社会发展的能力和支撑国家产业竞争力的能力。”《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020 年)》提出:“到 2020 年,形成适应发展方式转变和经济结构调整要求、体现终身教育理念、中等和高等职业教育协调发展的现代职业教育体系,满足人民群众接受职业教育的需求,满足经济社会对高素质劳动者和技能型人才的需要。”加快发展职业教育已成为未来十年我国教育发展的一项重要任务。由于经济转型、产业结构调整,新增了大量技术岗位,这些岗位需要大批懂理论、有专业技术和技能的人才。经济、技术的发展和劳动力市场对人才的要求都决定了需要各种层次的中高端技能型的职业教育人才。建设现代职业教育体系要求职业教育既适应经济发展,又体现学生发展理念,还要实现中高职教育协调发展。
构建高职教育立交桥体系旨在打通职业教育和普通教育与继续教育、中职教育和高职教育、高职教育和高等教育等的内外部相互沟通机制,在不同层次、类型的教育间搭建桥梁,合理配置教育资源,满足学生多样化学习的需要,努力实现教育公平。
构建较完整的高职教育立交桥体系,是为了给职业院校学生的继续学习发展提供条件,从而满足不同学生成长发展的需要。积极开辟高职以上的高等教育,向上延伸,能体现以人为本的精神,能尽可能满足广大青年学子的求学愿望,它是一项民心工程。人才多样化的培养路径,可以缓解社会的就业压力。
三、构建唐山市高职教育立交桥的思路
1.加大政府主导作用,规范高职教育发展。为了提高唐山教育效率,加强顶层设计,政府应该在政策层面营造良好的政策环境,充分发挥政府的主导作用,保证中职、高职、地方本科院校在合作过程中的责权利关系,健全彼此共赢、互信、融合发展的体制机制。构建大学教育与中高职教育立交桥是一个系统工程,涉及大学、中高职院校、行业企业、政府、学生及家长等多方相关利益主体,需要一套完善的政策法律法规来进行约束和规范,使各利益主体的需求都能得到满足和实现。只有在政府的统一领导之下,合理统筹教育与经济社会发展的关系,丰富教育的类型和层次,才能实现学校、行业企业的真正结合,使各类教育的人才培养更有针对性和实效性,从而形成人才成长的多样化途径。