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二、組織教學
利用項目教學法,以任務驅動的模式教學,教師要認真鉆研每個知識點,怎樣以這種教學方式呈現,給學生創設教學情境,讓學生探索發現新知識,并要注重培養學生的團隊合作精神。并在學習中讓學生進行分組討論、交流、爭論,對學生在學習中的表現進行測評、點評、互評和打分。機電一體化專業具有新穎化、復合化和靈活多變的特點,要想培養出具有自主學習能力、有創新理念和動手能力強的高素質技術工人,就必須使學生在學校的學習中體會到“想學”“愛學”“會學”的過程,而不僅僅是被動的只是“學會”。
三、自主學習
進行了以上學習后,學生基本上學會了構建新知識的方法和步驟,各種思維能力也都有了發展,此時學生可以自主地進行學習和研究,教師可以作為一個旁觀者輔助學生進行學習,并提出有價值的建議。并讓學生進行自我分析和評價,提高反思和批判能力、實踐能力和創新意識。
在我國,大部分中職院校中,雖然擁有基本的專業課程以及相關的實訓條件。但是,大多數的中職院校的教學模式傾向于:驗證性。缺少大型綜合性的機電一體化實驗課程,即:缺少機電一體化專業的綜合性以及針對性。從而嚴重影響到了機電一體化專業的實踐能力的培養。所以,針對不完善的教學條件現狀,中職院校可以采用與小型企業合作的方式,進而實現本專業學生的實踐能力的提高。
(二)師資力量薄弱
在中職院校中,很少有“雙師型”教師,即使是有,存在的比例也相對較小。而對于專業的理論教師來說,他們并沒有足夠的能力進行實訓教學。所以,中職院校可以采用聘用企業的高資歷的員工對學生進行相關的實踐培訓內容。
(三)沒有進行系統的專業定位
在我國部分中職院校中,并沒有制定系統的專業定位。嚴格意義上來說,電子與機械不能作為一個學科來學習的。而對于中職學生來說,在三年之內,準確掌握兩個學科的所有知識,是不科學的。從理論的基礎上而言,應該制定一個側重面,或以機為主,或以電為主。
二、專業改革與專業課程課程體系構建
(一)重新構建專業課程體系
大學的課程體系的建設要在專業教育的特征開始,要根據職位必須具備的知識與能力進行。應該把知識的運用作為重點,針對課程進行升級和調整,全面思考和中職的聯系,防止重復。課程體系在建設的過程中,應該遵循以下幾點:首先,把要培育的對象分解到各個教學模塊單元。并且要明確各個教學模塊單元能夠承受的職能以及需要培育的知識與能力。其次,應該調整好教學模塊間互相重復和交叉的知識。綜合化的課程應該重點培育綜合運用知識的能力。再次,理論教學和實踐教學應該有機的結合在一起。應該運用“講練式”的現場教學或者“啟發式”的教學方式。最后,課程的整體設置比較注重針對性與實用性,而不是理論知識的完善性與系統性。綜上所述,專業的課程體系分為兩方面,即綜合化系列的課程與專門化模塊課程。1.綜合化系列課程(1)機械制圖,具體包括原來機械制圖的內容,以及添加了計算機協助繪圖的內容。讓學生把制圖、尺寸標注以及公差標注結合在一起。(2)機械設計基礎,包括三部分,即工程力學、金屬材料和熱處理以及機械原理。這個課程重點是培育學生與機械工程有關的基礎知識與能力。(3)傳感器技術,具體包括三部分,即傳感器的類型、運用以及原理。(4)計算機應用技術,包括三個方面,即計算機的原理、編程以及資料的處理。(5)機電一體化系統設計,包括三部分,即商品設計的方式、系統的設計實例以及掌控的形式與策略。2.專門化模塊課程專門化模塊通常是依照設置的方向,融合本專業的發展情況和對人才需要的狀況,在畢業實習期間完成。此模塊完成的核心是,在就業之前進行相關培訓,為之后的工作打下較好的基礎,并且要明確實踐性和全面性。師資、設備符合條件的學校,在學校期間就應該完成這個模塊。在完成的過程中,應該把學生分為幾個專業的合作小組,學生可以隨意進入各個小組。各個合作組需要完成一個子課題。而子課題根據本質的不同能夠分為生產加工型、開發設計型以及生產綜合型這三方面。師資、設備不符合條件的學校,應該和企業合作,將專業化的模塊放入企業中來實行。使得老師和企業員工依照企業的狀況,共同完成模塊課程的開發和教學。
現代社會是一個高速發展的社會,機械、電子等新技術也一直處在日新月異的發展狀態中。而機電一體化專業技術的學習的目的就是應用在日常的生活生產中,新技術不斷出現,但未能及時加入到機電一體化專業課程的教學內容中,這就使學生在機電一體化專業課程上學習的內容與企業應用的機電一體化專業技術有著較大的出入。而真正具備機電方面專業知識技能的人才,卻極少會參與到專業課程內容的編寫中。多方面的原因就導致了機電一體化的專業課程內容不能及時得到更新,技術知識落后,不適用于當前的社會。
1.2部分教學內容與生產實際脫離
一方面,在機電一體化的專業課程的教學過程中,選用的大部分都是高學歷低經驗的專職教育教學工作者,這部分機電一體化的專業課程教師自身就沒有實踐另一方面,雖選用的有具備實踐經驗的來自企業的專業課程教師,但學校中又沒有與之所具備的實用機能相對接的課程,能讓教師對實用性技能進行講解,最終課堂教學內容還是以理論知識作為重點。理論與實際脫離,學生的學習動力受挫的同時也不能為社會培養出高水準的應用型人才。
1.3傳統的教學結構已經不能適應
社會的發展機電一體化的專業技術在不斷的革新中,而傳統的學科結構大都不是圍繞學生的就業方向和社會需求來設置的,這就導致了學生在學習了主要以知識結構來設置的機電一體化專業課程后,只掌握了一些理論知識,卻不具備獨自實際操作的能力。傳統的機電一體化課程還存在著新技術沒被納入到教學結構中,而已有的教學結構中出現諸多的知識內容重復的問題。從上述描述的我國機電一體化的專業課程中存在的一些問題,可以看出,當下,必須將培養專業人才的目標放在首位,突破傳統教學模式和教學內容的束縛,果斷摒棄那些華而不實的理論知識,對機電一體化的專業課程進行改革,以期為社會培養出一批有用的技術實用型人才。
2機電一體化專業課程的教學改革
2.1從教學內容上對課程進行改革
針對機電一體化的專業課程存在的問題,首先是對教學內容的改革完善。專業課程自然要以專業知識技能的獲取為中心,緊抓機電專業所具備的特點,以理論知識夠用為標準,少講多練,將知識和技能的學力融入到實踐教學環節中。同時加大實踐教學的教學力度,將提升學生的獨自分析問題和解決問題的能力作為教學的重點,并規范學生的實踐操作,使之更接近企業對機電產品的生產標準。對于有內容交叉重復較多的課程,可以通過對幾個課程內容脈絡的梳理和整合,將之融入成一門條理性和綜合性更強的課程。對常用到的理論知識進行精講,以實踐操作為主,讓學生在機電一體化的專業實踐課程中通過自己的親手操作融會貫通所學的理論知識,提升自己對知識技能的應用能力。而對于另外一些內容復雜且內容脈絡繁雜的課程可進行科學的拆分,一方面幫助學生更容易掌握理解這部分知識,另一方面也是為了加大實際操作課的課時。使理論和實際在這種高效的理論知識的學習和實踐操作中更加緊密有機的結合起來。
2.2從教學方法上對課程進行改革
將教、學、做有機結合來進行機電一體化專業課程的教學。依照目前的機電一體化的專業課程的教學來看,其教學方式依舊沿用的是傳統的灌輸式教學方式。教師是課堂教學的中心,學生只是被動的坐在原位聽教師所教授的知識,沒有進行自主探究和合作學習的意識和機會。大量的時間都被沒有進入實用階段的理論知識所占據,這樣實際操作的時間就少了,學生的實際操作能力差。針對這種情況,在確定了新時期的新的教學目標后,對機電一體化專業課程的教學手段和教學方法進行進一步的改革,將教師教和同學緊密聯系起來并進一步融入到由教師指導的實踐操作中,以保證一個高效的學習效率和較好的教學質量。這種方法對于學生鞏固所學知識、提升自主操作能力也大有裨益。與普通的專業學科相比,機電一體化專業課程的學習對于學習的過程更為注重。原因在于學生有關機電一體化專業的知識和技能都是在機電一體化專業課程的學習過程中獲取的。因此,在機電一體化的專業課程的教學方法改革中,可以將合作學習的方法作為一種新的教學方式融入到機電一體化的專業課程的教學中。合作學習為學生之間的專業知識和技能的學習創造了一個平等交流的平臺。總的來說,合作學習在機電一體化專業課程的教學上的應用,能夠使學生在一個平等交流的環境中,進行自主的、積極的思考,學會與人協作共同去解決問題。同時對于學生的信息整合能力也有一定程度的提高作用。
2.3轉變傳統教學觀念,積極提升教師實際操作技能
與一般的學科不同,機電一體化專業課程的最終目的是在于培養出一批能夠進入到實際工作中的技能型人才。很顯然,在我國一直沿用至今的傳統教學觀念并不符合機電一體化的專業教學。故而,教師應及時轉變自己的教學觀念,把學生作為機電一體化專業課程學習的主體,做好教學過程中的講解、引導和輔導工作。同時摒棄以往以專業理論為重的觀念,積極投身到機電一體化的實際操作技能的學習中,加深自己對機電一體化專業課程了解的同時,可以更多的為學生傳授真正的機電一體化操作經驗,帶來更好的教學效果。教師還要關注機電一體化最前沿的技術的發展,及時根據現實情況對教學內容和教學方法進行調整,幫助學生獲得更多的機電一體化專業知識和技能。
隨著教學改革的進一步深入,原有三段式(文化基礎課――專業基礎課、專業課――實訓)技能培訓教學模式已經越來越不適應現代社會對職業教育的要求。所以在職業技術院校,關于一體化教學思想和教學方法的研究和討論得到了廣泛開展。我系已經在多門課程中實施理論實踐一體化教學之中,現將我校機電系應用電子技術專業逐步實踐理實一體化教學、精細化教育的體會進行整理。以期與各位職業教育領域的專家、學者共同探討。
一、理論實踐一體化教學模塊的教學體系的建立和完善
在機電類專業教學領域實施理論實踐一體化教學,首要任務是先要建立起一套有若干一體化教學模塊所組成的教學內容體系,而不是各自為政。要建立起這個體系需要具體完成以下步驟具體工作。
首先,要組織全體專業教師建立專業小組,討論完成每一個專業的教學內容的篩選和重新組合。按照模塊化的思想把該專業建設成由若干個教學模塊所組成的一個職業教育系統。通過各種渠道,廣泛搜集學科信息和現場工作崗位技能的實際需求,力求使模塊建設的成熟完善。它應該是一個開放型的資源庫,隨著知識的不斷更新和社會需求的不斷變化,這個職業教育學科的一體化模塊庫也將不斷調整和完善。
其次,要做到真正打破理論課、試驗課和實訓課的界限,將課程的理論實踐教學、生產、技術服務融于一體,教學環節相對集中,由同一教師主講,教學場所要根據教學目標的需要不斷穿插在教室、實驗室、實訓車間、生產車間等場所,以完成某個模塊的教學目標和教學任務。師生雙方邊教、邊學、邊做,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,打破傳統的固有的先進行理論,之后進行在驗證理論或者實踐的模式,其先后,要根據模塊任務的需要和提高教學效果來決定。但是要以突出學生動手能力和專業技能的為培養目標,以充分調動和激發學生學習興趣為過程要求。
二、改變教育觀念構建專業課程體系
進行課程體系設計時,既要遵循一定的教學規律,又要賦予其“職業性”新內涵。課程體系構建應以便于加強能力培養,提高素質為目標。職業性專門課具有很強的定向性、應用性特征,它以必要的理論為基礎,不苛求理論的完整性,而是突出知識的應用,以實現能力培養目標。
課程的模塊化是現代課程的主要特征之一,符合課程優化的內在要求。進行模塊化課程的開發可將若干專項能力所需知識綜合為一個模塊,實現知識的有機融合,以滿足企業崗位的實際要求。為了能培養大批合格的、高素質的專門人才,職業教育課程編排還必須參照職業技術活動過程與操作要求、按照工作任務和崗位職責要求組織教學。應用電子技術專業模塊化課程與產品制造崗位的對應關系如下:
三、對專業課教師實施理論實踐一體化技能培養和提高
理實一體化教學要有過硬的師資隊伍,否則,課程改革就會流于形式。要實施理實一體化教學,不僅要求教師具有較扎實的專業理論功底,也要具有較熟練的實踐技能,更要具有理實結合的教材分析及過程組合的能力;教師不僅是傳統意義上的雙師型人才,更要具有一定項目管理能力、創新意識和綜合素質。提高實踐教學質量的關鍵在于有一支技高一等、素高一籌的專業教師隊伍。
四、做好對一體化教學模塊實施的過程監督和結果考核,以不斷完善一體化教學模塊的內容和調整教學方法手段
理實一體化改革教學過程的監督和結果考核,應與單純的理論課或實訓課不同。理實一體化改革教學質量評價以三個符合度為標準,即:培養目標和質量標準符合社會需求、學生就業(包括擇業和自主創業)需求和國家規定的學歷教育標準和職業技能等級水平要求。結合“雙證制”這一人才培養模式,按照國家勞動和社會保障部職業技能鑒定中心提出的分層化的國家職業標準體系,由職業特定技能標準、行業通用技能標準、跨行業職業技能標準和核心技能標準四個模塊構成。相關核心課程最終成績可由各項目的理論考試成績、技能訓練考核成績和學習態度按權重綜合評定。
在教育觀念上,在注意突出人才培養的針對性和應用性的同時,還應注意使學生具備一定的可持續發展能力,促進學生的全面發展。廣泛推行過程考核和項目任務綜合考核,盡可能地運用多種評價手段,如技能競賽、技能鑒定、模擬測試、項目制作、專題報告、口頭與書面交流、直接觀察等多種多樣的評價方式。這樣才能有力地保證堅持以技能培養為核心,滿足社會需求為能力目標的職教特色。
結束語
一、專業建設是中等職業學校的核心工作
1統一思想。明確認識
中等職業學校要主動為區域經濟建設、技術進步和社會發展服務。中等職業學校正是通過設置專業、確定培養目標、實施人才培養方案,將受教育者培養成為具有某方面專業知識和專門技能的人才。專業建設是學校的主體工作,職業學校要形成名師名校名學生效應,依托于專業建設。中等職業學校要實現可持續發展,必須結合學校教育資源實際,依據市場需求明確專業建設思路,優化專業布局,深化課程體系改革,在此基礎上確定學校的辦學規模、人員編制、師資結構、建設投人方向、管理體制、運行機制,深化教育教學改革,強化學校內部管理,提高辦學質量和效益。《遼寧省職業教育振興計劃》明確提出:為適應遼寧老工業基地調整、改造與振興,以現有部分中等職業學校為依托,建設機械加工、信息技術、機電一體化等300個骨干專業。到2007年.基本形成以骨干專業為龍頭,門類齊全、結構合理的職業教育專業布局,滿足遼寧經濟建設和社會發展的需要。
2.以就業為導向,瞄準市場設置專業
以就業為導向是職業教育的基本特征,中等職業學校要服務地方經濟,培養技能型人才,在專業設置上必須瞄準市場,主動適應企業、行業勞動力和人才市場的需求變化,依據市場對各種職業需要的從業人員的數量及其發展趨勢,堅持進行專業調研、畢業生就業調研等制度.以確定現有專業是否招生以及招生的數量。瞄準市場開設專業,還要敏銳地捕捉科技進步、社會發展對職業演變的影響,適度超前地開發新專業,確定已有專業的新專門化方向。我校在辦學思路上長期堅持面向鐵路行業,面向東北老工業基地振興和社會市場,按照“建設一個專業,發展一個專業,謀劃一個專業”的總體思路,在加強內燃機車、鐵道車輛專業建設的同時,依據哈大電氣化鐵路開通的機遇.重點開發電力機車專業,為哈大線培養了千余名電力機車運用和檢修人員,現已成為沈陽鐵路局電力機車乘務員培養培訓基地。在辦好傳統機械加工、機電技術專業基礎上,緊跟現代加工技術進步,開發數控技術應用專業.2004年被教育部等七部門命名為‘職業院校制造業和現代服務業技能型緊缺人才培養培訓基地”。
二、強化示范專業建設,優化學校專業布局
1、以評估指標體系為導向,加強示范專業建設
職業學校的示范專業建設如同企業的品牌產品,一所職業學校只有將自己的骨干專業辦成示范專業.形成自己的品牌效應.才能辦出特色,立足市場。省級骨干示范專業評估指標體系從專業設置、專業師資隊伍、專業教學設施、專業教學管理與改革、質量效益和示范作用五個方面進一步明確了中等職業學校專業建設的具體要求,對職業學校的專業建設起到了導向性和指引性的作用。職業學校的專業建設要主動適應社會的需求,不斷加強專業現代化建設,應當以指標體系為依據,規范學校的各項工作,提高職業學校的整體辦學質量和效益。
2.發揮示范專業的輻射作用.形成資源共享的學校專業建設布局
中等職業學校堅持以就業為導向,必須發揮骨干示范專業的引導和輻射作用,堅持走內涵發展的道路,要通過及時更新教學內容、拓寬專業業務范圍和設置專門化以適應社會需求多樣性、多變性。學校專業的設置與調整,應當以骨干示范專業為基礎,充分結合學校的專業教育資源,處理好骨干專業、長線專業與新興專業、短線專業的關系。專業建設是動態的、變化的,中職學校在加強示范專業、骨干專業建設的同時,要注重發揮其輻射作用,及時改造和調整現有的專業結構和設置.形成科學合理、資源共享的學校專業結構布局,實現辦學效益的最大化。我校在形成以電力機車、機械加工、機電一體化、計算機等為一體的機械、機電計算機相結合的綜合化專業結構基礎上,依據產業結構和市場人才需求調研,在開辦鐵道運輸、起重運輸機械、電子商務專業的基礎上,適時開發現代物流專業;在開辦傳統計算機專業基礎上.開力、動畫設計專業,實現了文理結合、文理相通、資源互補的現代化專業體系,為學校的可持續發展提供了動力。
積極改革教學模式。學院按照“針對市場需求設置專業,針對崗位能力開發課程,針對工作任務訓練技能,針對崗位標準實施考核”的改革思路,依據專業所覆蓋的職業崗位(群)任職要求,構建以崗位能力為依據,以工作過程為導向,以技能人才教育為特色,以學生取得“雙證”為教學目標。根據崗位的工作任務來設置校內外崗位實訓項目,開展“任務驅動、項目導向”等以行動為導向的教學模式改革。把過去以教師為中心的教學轉變為以學生為中心;把以知識邏輯體系為主要特征的傳統學科教學模式,轉變為以崗位典型工作任務轉化的學習領域課程為主體的專業核心課程教學模式,讓學生在完成典型工作任務的過程中來構建相關理論知識,發展職業能力,提高職業素養。目前,已基本形成模塊教學、情景教學、項目教學、課題教學、體驗式教學和實訓教學等多元化教學方法的新格局。
積極改革辦學模式。充分發揮伊犁州職業(技工)教育集團的優勢資源,積極改革辦學模式,研究確立了“學制教育與短期培訓并舉”的辦學模式,聯合相關行業、企業和其他職業院校共同發展。創新教育理論體系、探索提高技工學生創新意識和實踐能力的有效方法,提高學生的綜合素質,培養學生的職業能力。
強化服務社會功能。學院開設有汽車運用與維修、機電技術應用、煤炭綜合利用、數控技術、烹飪、旅游服務等35個專業。被授予“國家高技能人才培訓基地”、“國家殘疾人培訓基地”,自治區人民政府批準的伊犁州機電一體化、農副產品加工、旅游、煤化工等特色產業公共實訓基地,中央財政支持汽車運用與維修實訓基地。同時,伊犁州勞動就業培訓中心、州旅游培訓中心、州農村富余勞動力培訓基地、州大中專院校畢業生技能培訓等10個培訓基地都設在學院,每年培訓和技能鑒定人數都在8000人次以上,在伊犁州職教領域發揮著重要的示范、輻射和骨干帶動作用。
積極推行工學結合、校企合作、頂崗實習、工學交替的人才培養模式。在汽車運用與維修、機電技術應用、煤炭綜合利用三個重點專業分別實施“321交叉培養”、“2112工學交替”、“1221理實遞進”培養模式。高度重視校企合作,建立了校企合作機制。成立了校企合作專業建設指導委員會,聘請48名企業專家擔任兼職教師,在校內設置校企合作聯絡員等,并在資金上給予支持,先后與慶華集團、新汶集團等100家企業建立了校企合作關系。按照“把企業辦到學校來、把學校辦到企業去”的思路,采用校企廠(學校在企業辦廠)和企校廠(已有5家企業在學校辦分廠)相結合的模式,實現學院與企業資源共享,學生獲得生產一線真正的技術,企業獲得人才,實現學院與企業緊密對接,學生與崗位緊密對接,學習與就業無縫對接。
認真貫徹黨的教育方針,堅持社會主義辦學方向。以科學發展觀指導各項工作,堅持育人為本,德育為先;突出技能、提高素質,適應服務于伊犁經濟建設和社會發展,堅持為勞動就業服務的辦學指導思想。立足伊犁,面向全疆,輻射中亞,為伊犁經濟社會又好又快發展培養更多合格高技能人才。
校園文化濃厚,文化引領
學院高度重視文化建設,切實把人才培養、科學研究、服務社會與文化傳承創新有機結合,大力開展校園文化建設,努力營造濃厚的文化氛圍,以文化建設引領學院內涵發展和特色發展,切實增強學院核心競爭力。在新的歷史時期,學院全面貫徹落實科學發展觀,以社會主義核心價值體系為統領,以先進的精神文化、制度文化、行為文化和優良的環境文化為載體,統籌規劃、分步實施、整體推進。學院在學生中大力開展“三個離不開”“ 四個認同”“五熱愛”教育,積極開展“弘揚憲法法律精神,推進社會和諧穩定”、“增進團結、反對分裂、維護穩定”、“踐行雷鋒精神,爭當時代先鋒”、“一反兩講”、反警示教育、民族團結教育和“去極端化”教育等主題教育實踐活動,為學院思想政治教育工作和依法治校工作打下了堅實基礎;開展扶貧幫困、走訪慰問等活動,關心師生生活,加強“大力弘揚體現核心價值”的社會主義文化。德育教研室大膽探索積極向上的校園文化,加大對學生德育教育和精神文明教育,提高學院的整體辦學實力和競爭力。
內部體制健全,管理規范
學院實行黨委領導下的校長負責制,實行院系管理體制,班子成員互相協調,分工協作,堅持謀劃思路帶隊伍,駕馭全局抓大事;在困難條件下堅定信心,堅守技工教育陣地,從普通技工學校升格為高級技工學校、技師培訓學院。學院內設十個處室和六個系,群眾團體有工會和團委。中層干部通過競聘上崗,整體素質好,具備專業型、學術型、知識型、管理型和經驗型的特點。學院嚴格按照《ISO9001:2000質量管理體系》的認證要求,健全完善了各項規章制度、內部運行機制及管理辦法。
辦學條件優良,設施齊全
學院占地面積702畝,建筑面積65478平方米,建有功能完善的教學樓、實訓樓、培訓樓、學生公寓、食堂等教學及生活服務設施。有自動控制技術、汽車構造、烹飪、煤化工等21個專業教室和機械加工、電子技術等26個技能訓練場所;各類教學實訓設備價值2520萬元,圖書室藏書5.84萬冊;教學樓可容納3000人同時上課,實訓場所有1500個實習工位;體育設施齊備。2014年,伊犁州黨委決定三年內累計投資2億元對學院進行舊址改擴建,建成后學院可達到在校生5000名,年短訓10000人的辦學規模。
師資力量雄厚,教研豐碩
學院擁有一支結構合理、素質過硬的師資隊伍,現有教職工218人,專任教師177名。其中專任教師中文化基礎課教師35人,專業課教師142人,“雙師型”教師125人,“雙師型”教師占88%,具有研究生以上學歷的教師為22人(全日制碩士研究生16人,在職攻讀碩士研究生6人),具有高級職稱的教師46人,有高級技師15人,技師54人,高級工56人。享受國務院津貼的有1人,自治區教學名師1人,汽車運用與維修專業帶頭人兼專業法人1人,院級專業帶頭人13名(其中企業6名),骨干教師48名(其中企業12名),在專業建設、課程教學方面起到了引領和帶頭作用。
在師資隊伍建設中,以主體專業為重點,培養名師及專業帶頭人,加強骨干教師隊伍建設,提高專業教師層次。通過下廠鍛煉、外出培訓和開展公開課、青年教師評優課、說課比賽等活動,提高骨干教師的課堂教學能力、實踐能力和專業引領能力,發揮骨干教師的輻射、引領作用,提升青年教師的教改科研能力,使創新型、專家型教師的數量逐步增多,使師資培訓適應梯隊式發展需要。成立了科研機構“袁德生工作室”,現建有袁德生“機電技術大師工作室”、自治區“機電技術優秀教學團隊”、“汽車維修優秀教學團隊”,制訂了“專業帶頭人、骨干教師、優秀青年教師評選實施方案”,“青藍工程”實施辦法,為專業建設及“雙師型”教師培養、技能型人才成長搭建了實際應用平臺。
教研成果豐碩,教職工的336篇論文在省部級以上刊物發表,有國家專利2個、自治區精品課程4門、院級優質核心課程18門。注重以德育人,突出辦學特色,強化技能訓練,2013年學院組織35名師生參加自治區汽車、電工、車工、烹飪5個專業類別,12個項目的比賽中,榮獲37個獎項;有8名教師在自治區德育精彩一課比賽中分獲一、二、三等獎;2013年全國德育精彩一課比賽中教師杜亞卓獲一等獎,在全國技工教育和職業培訓教學成果評選中學院教師獲教學課件二等獎,3名教師分獲一、二、三等獎;2014年5月組織27名師生參加“自治區職業院校技能大賽”中汽車維護、電氣工程等5個專業類別,13個項目的比賽,榮獲24個獎項;2014年10月,在成都舉辦的全國和諧德育2014年會中,學院榮獲“德育科研工作先進學校”稱號,選送的論文中有30篇獲德育科研成果獎,3名同志榮獲 “德育科研先進工作者”稱號,3名教師榮獲 “德育科研先進教師”稱號;2014年學院學生管理工作和平安創建工作取得顯著效果,獲得自治區級優秀班主任3人,學生管理先進工作者2人,優秀畢業生5人。創辦《伊犁職業技術教育》,發刊五期。
育人成績顯著,碩果累累
始建于1959年、前身隸屬原國家農業機械部的無錫職業技術學院,是一所以機電類專業為主體、多科發展的綜合院校。強化原有基礎,堅持特色發展,不簡單跟風,將市場需求與學校特色發展緊密結合起來,是學院歷屆領導牢牢記在心里的一點。
建校50多年來,學院始終服務于江蘇和無錫的支柱產業——裝備制造業,圍繞其“核心產業、關聯產業、附加產業”的產業結構進行相應的專業設置,如數控技術、汽車技術、機電一體化技術等是面向核心產業的,材料成型與控制技術、電氣自動化技術等是面向關聯產業的,市場營銷(機電產品營銷與技術服務)、工商企業管理、廣告設計與制作等是面向附加產業的。按照“辦學集約、專業集群、資源集成”的理念,以數控技術應用、自動化技術應用、物聯網技術應用等專業為核心,規劃、建設了7個專業群,形成了“同心多角”的專業體系。
強化特色,也要與時俱進。近年來,服務于工業化與信息化“兩化融合”的新要求,依據物聯網核心產業、支撐產業和帶動產業對技術技能人才的需求,學院在機電類主體專業的基礎上,以物聯網技術應用為主線,進行專業的優化改造,滿足裝備制造業和物聯網產業發展對人才的需要;以“國家級物聯網示范校”建設為載體,強化物聯網技術在教學、科研和管理中的應用;以研發生產性“智能工廠”為重點,將“感知工業”、“感知物流”進行整合,解決裝備制造企業在物聯網技術應用方面“實時感知和質量追溯”等難題,并形成核心技術,助推無錫物裝備制造業和聯網產業的發展。
學院認為,提高人才培養質量是辦學的第一要務,師資、課程等是內涵建設的重點。為保證高質量地培養人才,學院在師資培訓、實踐基地等方面不惜巨資,每年投入實踐基地的費用達1000萬元,每個學科的專業帶頭人、骨干教師甚至是普通教師都有赴國外交流、學習的機會;而在其他方面則厲行儉約,如新校區的行政樓是由教室改造的,實訓基地的很多設備是企業無償提供的,學校只需加以保養。
要就業更要發展
無錫職業技術學院的畢業生以“肯干、能干、實干”享譽省內外,近10年來,學校的就業率一直保持在99%以上。對學院來說,就業率已經不成問題,現在著重考慮的是就業質量以及學生的全面發展和成長、成才。
根據人的全面和可持續發展的要求,學院系統改革課程體系,創新人才培養模式,提升學生職業發展力。“十一五”期間,學校在多年來教改的基礎上,綜合學習和借鑒了加拿大、澳大利亞、美國和德國的職教課程開發技術,通過國內職教專家指導并與兄弟學校相互交流學習,以職業能力培養為主線,以工作過程為導向改革專業課程。針對專業教學要求改革公共課和專業基礎課程,一方面保證這些課程在后續的專業教學中發揮應有的基礎性作用,另一方面精簡部分與專業培養目標相距較遠的理論教學內容,凸顯了高職基礎課程的類型特色。通過“文化素質教育實施方案”,將科技文化藝術類、創新創業教育類選修課程以及社團活動、社會實踐活動等納入課程體系,規定學生必須獲得9個素質教育學分,促進學生的全面發展。
堅持“以人為本”的教育理念,堅持高職教育是育人、不是制器的觀點,學院在加強和改進黨建及思想政治教育的同時,重視從學生中培養發展新黨員,并開展經常化、規范化的大學生社會實踐活動,在校外建立了10多個青年志愿者活動基地;設立心理健康教育中心,建立“陽光屋”捐助中心和“愛心基金”,幫助學生健康成長。2007年以來,率先在全國同類院校中探索構建高職院校文化素質教育體系,開設了文學、哲學、科學、美學、心理學等90多門人文選修課和高級職稱教師文化素質“星期二講堂”,并經常邀請校外專家、學者和校友開講座、作報告,大力提高學生的文化素質。積極培養學生職業能力和創新能力,開辦62個工種及職業資格考級考證培訓、鑒定;設立科研項目由教師指導學生申報,立項后投入經費實施,目前已有275項完成或結題。隨著綜合素質和能力的提高,學生代表隊參加各級各類大賽取得了好成績,近五年有800多人次在省級及以上各類大賽中獲獎。2007年以來,學生累計獲得全省普通高校本專科優秀畢業設計(論文)獎51項,獲獎數量和等次在江蘇高職院校中連年名列第一。
促聯合 合作育人
(一)教學改革的思路
“先理論后技能”是眾多職業院校培養人才的教學模式,南洋學院在著手新教改前,也一直沿用這種人才培養模式,在一定程度上提高了辦學水平,樹立了良好的社會聲譽,但這種模式帶來的瓶頸和局限性也日益明顯,主要表現為:一是課堂教學知識化傾向比較重,效益不高、吸引力不強;二是傳統的教學組織方式不能適應當前高職教學的需要;三是課程體系與職業崗位需求脫節;四是隊伍建設不適應技術技能人才培養。面對這些問題,學院探索了新生“一入學就開始學技能”的教學新模式。
高職院校推行并行排課、技能優先的教學改革與創新,是由高職教育特色發展、人才培養目標定位和高職院校生源特征等因素決定的,這對提升高職教育人才質量具有重要意義。高職院校必須改革僅適應于知識傳授的課程,大力推行適應于能力為重的以實踐為導向的課程。學院在對全院各專業課程實施的現狀進行充分調研分析后,適時啟動了并行排課的教學改革,最終目標是培養學生具備勝任工作崗位所需要技術技能的實踐能力,與高職教育人才培養目標吻合。
基于“培養有高職業技能和專業理論基礎并具工匠精神的的高素質技術技能人才”的人才培養理念,學院確立的教學改革基本思路是:“并行排課,技能優先;專業集中,基礎模塊;現代學徒,逆向體系;頂崗實習,無縫對接。”按照“并行排課,技能優先”的思想修改試點專業教學課程標準,讓新生入校第一學期就按現代學徒模式接受專業技能訓練,實施“逆向體系”改革;基礎課程如數學、語文、思政、體育等圍繞學生專業技能教育,按照“專業集中,基礎模塊”的改革思想,進行教學內容的模塊化設計并組織教學,英語專業實踐全英環境的教學實驗。加強實習環節的組織和指導,落實“頂崗實習,無縫對接”的最后教學環節,學院調整了2+1的頂崗教學模式,改成了2.5+0.5的頂崗教學模式。試點專業新生一入學就上技能課,且半年就拿出相關作品。比如,服裝系學生學習不到半年時間就能做出襯衣。
(二)教學改革的實施步驟
教學改革是一項系統工程,牽一發而動全身。教學內容和方法的改革是人才培養模式改革的核心,雙師型的專業教師隊伍和具有創新精神的基礎課程教師隊伍是前提條件,實驗實訓基地是必要基礎。除此之外,改革的成功還有賴于一系列的配套改革,其中教學組織方式的改革就是一項必不可少的改革內容。學院在綜合考慮各種因素后采取了“兩階段、 七步驟” 的實施策略。
第一階段主要是開展整體思路的設計,轉變管理層和教師的職教觀念, 提升教師實踐教學能力,這一階段分三步實施。
第二階段主要是構建以培養學生職業技能為核心的現代學徒制教學體系,創新高職人才培養模式, 這一階段分四步實施。
第一步,全員發動。首先,分層面、分系部進行調研、討論、座談、發動,全院教職員工和學生統一了認識,激發了參與教學改革的積極性。經過調研和討論,全院大部分的教師、干部認為改革必須進行。雖然在討論中大家提出了不少困難,但絕大部分教工希望改革,也愿意改革。同時,經過對大一、大二和大三學生的調研發現,大部分學生表示,對這種“入學就學技能”的教改模式很期待。學院確定了在4個系分選1個專業和1個班級改革試點。此外,學院在試點專業改革的同時,開展以項目促改革,首批確定了22個配套校級教改項目,包括了教學體系構建、模擬會計師事務所、全英環境模擬教學、課程設制、師資隊伍建設、模塊化教學等內容。
第二步,課程設置。學院遴選出4個專業進行教學改革試點,每個試點專業完全打破了原教學體系、課程體系,整合了一套以技能優先為主線的逆向體系;數學、語文、思政、體育等基礎課程圍繞學生專業技能教育,按照“專業集中,基礎模塊”的改革思想,進行教學內容的模塊化創新設計和教學,打破大學原有的文化基礎課按照課本章節順序每周連續授課的方式,分解成多個獨立的小塊,根據專業課程的教學進度需要單獨教某一模塊,是一次全新的嘗試,也是此次教改中最大的挑戰。課程整體設制凸顯“技能優先”的特點,采取專業技能課、文化基礎課、專業理論課并行排課的方式,即讓學生在學習技能操作中遇到問題時,發現需要學習理論課、基礎課才能解決,激發其主動求學。比如,學生要學習汽車檢測與維修技術,就要先去接觸汽車維修的各環節,至于為什么要這樣做,理論課會揭曉答案,也因此更能激發學生的學習欲望。對課程的具體安排提出了明確的要求:(1)實踐和理論課時達到1∶1;(2)實訓教學實行2班倒或3班倒;(3)部分課程由企業工程師承擔;(4)技能訓練與產品研制項目相結合;(5)實施“2.5+0.5”的教學實習安排;(6)部分專業理論課也安排在實訓室進行,實施教、學、做”一體化的現代學徒授課方式。
第三步,技能教師培養。為保證“技能優先”的教改質量,學院加強兩支隊伍建設:一支職業技能教師隊伍,一支學生技能教導隊。師資隊伍建設堅持“請進來、走出去”策略,不斷完善培養機制:一是開展專業教師職業技能競賽活動,選拔一批優秀的職業技能教師,并按照技能水平分級管理,待遇與等級掛鉤,每年滾動選拔,級別動態管理;二是安排專業教師下企業掛職鍛煉,通過掛職頂崗、合作研發等多種形式,強化教師實踐技能水平;三是聘請企業有專長的高級工程師、高級技師擔任兼職教師或技能實訓教師。同時,從全院各專業中擇優選拔了100名左右技能尖子學生,組建了學生技能教導隊,實行統一名稱、統一管理、統一服裝、統一培訓、統一考核的戰隊管理。這支隊伍的目標是:(1)培養一支具有較強職業技能的精英隊伍;(2)儲備一支能夠應對各種類型技能競賽的專業團隊;(3)學生充當實訓老師的助手,輔導其他同學學習專業技能,讓學生隊員在邊學習邊教學的過程中達到雙贏。
第四步,教學組織方式。一是推行“工匠導師制”。校內專職教師與企業工程師同時擔任試點班的任課教師,效果顯著,如機電系一年級新生在教學過程中能自主開發出帶聲控鉗工臺照明系統、LED熒光燈電路和架構等產品。二是實習環節落實“頂崗實習,無縫對接”,在“頂崗實踐”中學生參加實際生產。如服裝設計試點班的22名學生,將全部進入服裝企業頂崗實習,系里指派老師全程與學生一起吃、住、學、做,食宿費用由企業承擔。三是改革考核模式。試點專業每門課程確立以技能考核為重點的工學結合考核方式。從考核學生“學到了什么”,轉變為考核學生“會做了什么”,如對汽車進行零件的更換、故障診斷和維修等。同時引入“企業考核”,學生的學習成績不再由一紙試卷的答案決定,而是由社會企業考核學生的專業技能水平。
第五步,體系重構。學院遴選出4個專業進行試點,徹底打破原有的專業課程內容與結構,按技能優先的邏輯關系逆向構建課程體系。目前,試點專業的課程體系框架、專業教學大綱、人才培養方案已修改完成,學院在此基礎上將在2016級新生中普遍推廣。
第六步,全面實施。試點專業構建的技能優先為核心的教學體系經過專家論證后已具備全面實施的可行性。通過論證的專業將按照新的人才培養方案和課程標準實施教學。目前學院37個專業都在制定新的課程教學標準,將在2016級新生中全面實施“并行排課,技能優先”的教學模式,所有新生將按照新教改思路上課。
第七步,模式創新。在試點專業教學改革取得實際效果的基礎上,將改革經驗向全院所有專業推廣,同時對與教學改革相配套的教學管理體制、人事管理體制、后勤保障體系等進行全方位創新, 最終建立學院人才培養的創新模式。
目前, 我院第一階段的改革已經完成,經過這一輪改革,學院教師更新了職教觀念,實踐教學能力明顯提升,形成了師生重視技能、討論技能、參與改革的良好氛圍。第二階段的改革進入攻堅階段,已完成了對全院所有專業的課程體系和課程標準的制定、論證和重構,即將推廣實施。
二、應用型科研助力教改成為高技能人才“孵化器”
科學研究是提升高職院校辦學實力不可或缺的核心因素。隨著教學改革的全面鋪開,學院充分發揮自身特長,以“接地氣”的應用型科研作為教改的“孵化器”,把科研融入人才培養全過程,帶動學生技能水平提高。
學院成立了南洋產業研究院,并設立南洋產業研究院基金,主要目標是通過學院提供資金、人力的支持,教師帶著學生搞科研,在實現產業轉化的同時,鼓勵和支持學生參與創新、參加科研,積極撰寫科研論文,走上省內、國內、國際學術講壇,培養一批高素質的應用技術型人才。對資金使用有三方面要求:一是要求立項的所有項目必須由教師帶領學生參與(10~15人),且每個項目必須以學生為第一作者;課題進行中的開題和中期匯報都是由學生承擔;二是學院將資助學生參加廣州乃至全國舉辦的學術會議,鼓勵學生到會上宣讀論文,或資助少部分學生參加國內舉辦的國際學術會議,在會上宣讀英文論文;三是擇優部分資助學生到韓國、新加坡、香港、臺灣等國家和地區參加國際學術會議,重點培養能力突出的學生,切實提高學院人才培養質量,進一步擴大學院影響力。
目前,南洋產業研究院基金資助的首批18個項目已立項,主持項目的不僅有本校的專業教師,也有校外科研單位專家,清華大學、華南理工大學等名牌大學的青年教師、博士和碩士,共吸納了校內各專業近300名學生參與其中。如,學院引進了廣州特種機電設備檢測研究院王新華教授級高工等高級人才手把手教學生做項目,切實提高學生動手實踐能力。學院還創新性地發展學生科研項目公開匯報會,學生團隊先后匯報了《四效柴油機尾氣后處理技術》《六旋翼無人機》《基于Arduino控制的移動平臺》《自動雨陽棚》以及《飛輪式停車機器人》等多個項目,不僅匯報思路清晰,項目內容具有前瞻性和廣泛的應用前景,這一做法也引起了社會各界及兄弟院校的廣泛關注。此外,學院還通過定期舉辦“博士講壇”、“院長與你面對面”活動,營造濃郁的學術氛圍。
三、人才培養模式改革的成效
學院自 2015年啟動教學改革以來,新教改推行的課程體系設置從逆向思維出發,教師的職教觀念不斷更新,學生“帶著專業問題學理論”,既消除了學生在學習目標上的迷茫,也讓學生在專業技能上快速成長,已經顯現出喜人的局面:
一是實驗實訓條件大大改善,專業技能課程開設效果凸顯。根據技能優先的教改思路,將“現代技術教育中心”更名為“實訓室與設備管理處”,統籌對全院9個系的實驗實訓室環境、功能布局進行了更新、調整和優化,試點專業技能課程開設率達到100%,學生專業技能得到有力訓練。
例如:(1)機電一體化專業開設的核心技能課程――機器人實訓深受學生歡迎,共56個學時(工業機器人實訓和自動化生產線實訓各28學時),2015級新生第一學期就學習這門課程,不僅讓學生認識傳感器、PLC、變頻器、氣動技術應用,而且學會ABB工業機器人示教編程和RobotStudio虛擬仿真軟件應用等。
(2)汽車檢測與維修技術專業將專業技能培養目標分解至各個學期之中,使學生從入學之初到畢業前夕都有非常明確的實訓目標。
(3)英語專業在校內創建了封閉式全英語訓練營,推進全英語情景化教學模式,效果顯著;在校外仿照歐洲小村莊的布局已完成 “溫莎英語村”籌建的前期工作,擬將英語村打造成集學生實訓基地、生態觀光旅游與跨境電商基地“三位一體”的高端教學基地。
二是公共基礎課程模塊教學增強教學的時效性和針對性。目前,思政、語文、數學、體育等均已實行專題化模塊教學。以《思想和中國特色社會主義理論體系概論》這門課程為例,思政部教師在對教材進行透徹分析的基礎上,對原先的教材內容進行重新建構,把教材內容分為了8個大的專題模塊。
專題模塊化教學呈現五個特點:(1)每個大的模塊中包括許多具體專題,子專題的設計既涵蓋了教材的重點知識,也涉及社會熱點、難點問題;(2)統一的教材內容轉變為生動的教材內容,激發學生的學習積極性;(3)多人集體備課,就專題內容和教學方式集思廣益,講透、講活每一個專題;(4)聘請校外專家講和校內老師講相結合的方式進行;(5)校外實踐課與老師現場講解相結合。
三是教師教學能力和實踐能力得到快速提高。在此次教學改革中,教師參與教學改革的積極性空前高漲。目前,學院實驗實訓室向教師和學生全天開放,從早上8點到晚上10點,實訓室都有老師在,不僅學生遇到問題隨時都能找到教師幫助解決,而且教師自身在實訓室隨時可以練習,不斷增強動手能力。
四是學生學習效果顯著。全院160名學生接受了系統的技能優先教學改革試點,學生學習呈現三大特點:(1) 學生用項目和作品說話,積極性高,全勤率高,興趣濃厚。(2)學生學習目標明確,效率大大提高,試點前,服裝系每位學生一學期只做4件成品,試點后一個月能完成7件成品。(3)通過教改,使學生達到三個能力層次:理論基本應用、看懂并設計常規市場產品、產品設計創新和發展。
中圖分類號:G642.0
隨著移動通信技術及行業市場的飛速發展,移動通信課程教學內容更新周期日益縮短,與工程實際結合日益緊密,尤其是當前4G建設如火如荼地開展,未來若干年移動通信業人才需求將出現供不應求的局面。從另一方面來看,這也將給普通高校移動通信課程教學提出更高的要求。因此,與時俱進地實施移動通信教學改革,將理論教學和實踐教學有機融合,注重培養學生的實際動手能力,構建適應移動通信行業發展的實踐教學體系將成為移動通信課程教學的重中之重。
1 移動通信教學現狀及分析
目前,基礎課和學科基礎課基本能夠滿足培養要求,但專業課程教學滯后于通信技術的發展,其教學內容陳舊且偏理論,實驗內容無法對接當前最新的通信技術,難以達到通信行業的用人要求。以移動通信為例,近年,移動通信引領了通信行業的潮流,其發展速度之快大大超出了人們的想象。但與之相對應的“移動通信”等專業課程卻仍然以原理講解為主,實驗手段僅僅是模塊化的移動通信仿真和點對點的局部功能演示,導致該課程的教學及實踐內容均無法反映移動通信技術的快速發展,使學生缺乏對移動通信整體架構和技術標準的理解,對不斷演進的4G、5G移動通信技術更是“霧里看花”,知其然不知其所以然。
為了縮短學校教學和企業需求的差距,我們嘗試在專業實習環節包括生產實習、畢業實習及技能培訓上加強了與企業的聯系。生產實習通常開設在第六學期期末,利用暑期的部分時間組織學生赴相關企業學習。生產實習雖能增加學生接觸和了解企業及相關技術的機會,但畢竟時間倉促效果有限。畢業實習時學生精力主要花在找工作和論文寫作上,實習內容往往流于形式,實習崗位也非常有限。而參加技術培訓是專業培養計劃之外學生的自愿行為,通常由專門的培訓機構組織,學校反倒成了學生和培訓機構之間的中介,其自身教學行為依然“我行我素”,游離于通信行業之外。可見,盡管采取了上述多種措施,但專業課程教學現狀與社會和行業的要求仍然有較大差距,亟待在教學內容、實驗技術及平臺等方面對專業課程教學進行深層次的提升和改革。
2 移動通信實踐教學改革
2.1 改革思路及內容。移動通信實踐教學改革應充分考慮移動通信業發展趨勢和市場需求變化,使教學內容與飛速發展的專業技術、就業市場和學生多樣化需求實時接軌。基于該思路,本研究主要著眼兩個方面的改革內容:(1)改革課程體系。改革通信工程專業課程體系結構,整合原有課程資源,刪減、合并陳舊的教學內容和復雜理論,加強數字移動通信、無線互聯網絡、通信網設計與管理等實踐內容較多的課程的教學比重,以3G移動通信系統為主線重新構建移動通信課程教學體系,將系統級、網絡級、應用級綜合知識及技術作為講授重點,保持教學內容對專業核心技術的跟隨性;(2)改革實踐教學。為有效對接企業需求,目前我們正在搭建面向工程實踐的3G移動通信實驗平臺,使專業課程的實踐教學從原理驗證實驗和仿真實驗過渡到以掌握實際系統技術為目標的綜合實訓上來。傳統的驗證性實驗設備,如實驗箱、仿真平臺等,在基礎理論課程及專業基礎理論課程的學習上的確起到了很大作用。但專業教育階段的教學手段應該更多的面向工程實踐,在系統級、網絡級設備、技術的綜合實訓中提升學生的能力,達到對整體專業技術的綜合理解。
2.2 實踐教學改革的主要措施。(1)優化移動通信原理驗證平臺。原理驗證實驗平臺的主要目的是為了幫助學生深入理解某項技術的基本原理和特征,使學生能夠把實際操作與理論知識融為一體。本專業實驗室中移動通信原理實驗平臺的主要實驗內容包括基帶信號處理、移動通信信號的同步、移動通信無線傳播、抗衰落仿真等。當添置TD-SCDMA和3G聯合仿真實驗套件后,還能在虛擬的終端、RNC、NodeB上進行3G信號流、業務流等一系列的模擬實驗。為更好的分析和理解實驗結果,還應多借助其他實驗設備。(2)開發GPRS移動通信應用平臺。我們對移動通信的應用開發主要基于西門子公司的無線通訊模塊TC35i,對該模塊的二次開發,可實現GPRS的短消息業務和對象數據的實時收發,可幫助學生理解GPRS系統的體系結構、短消息SMS的技術、TC35i模塊的結構及功能、手機電路設計等諸多實際應用內容。以下通過一個實例來說明如何利用通訊模塊TC35i實現GPRS短消息的無線收發過程。當我們需要通過GPRS網絡監控遠程目標時,例如監測溫度,可以將遠程監測點溫度傳感器所采集的數據經單片機處理并編輯成短信,通過連接到單片機上的GPRS短信模塊以無線方式將數據發送到監控中心(圖1a)或直接將溫度數據發送到監測員個人的手機或移動終端上(圖1b),以實現在無人值守的情況下對遠程目標進行無線、實時、精確監測。整個過程利用了現有GPRS移動通信系統網絡,可避免有線傳輸方式中存在的因監控端遠離采集地點而導致的監控設備安裝、監控線路鋪設及維護不便等帶來的問題。該套系統實用性非常強,可根據不同應用目的開發出不同的實際應用,能有效激發學生對移動通信系統的學習應用興趣。
a. b.
圖1 GPRS移動通信網絡遠程監測系統
(3)打造3G移動通信綜合實訓平臺。在系統級工程應用方面,充分利用現有的設備資源,以面對面的學習方式,讓學生零距離接觸現有商用設備,熟悉當前典型移動通信系統的構成及基本操作,通過現有軟硬件設備模擬實際移動通信工程項目,使學生更全面、直觀地了解和掌握實際移動通信工程中的基本流程和操作維護內容。在移動通信實訓機房中TD-SCDMA系統為例,該系統主要組成為:大唐基站TDBl8、射頻端TDRRS20-61、華為NGN軟交換系統、裝有LMT-B集成軟件的PC機等。該實驗首先需要學生熟悉系統的硬件構成及板卡插槽和走線等,然后進行系統的初始化過程,包括系統初始化、相關驅動下載、加載及應用程序運行等內容。例如,系統初始化實訓內容如下:1)配置板卡必要資源和初始參數,解析配置文件,進行各板卡的初始配置,RRS接人配置本地小區,CA配置;2)解析配置文件,進行板卡的初始配置,解析nb.cfg、antenna.cfg等文件,配置CCU板APS資源表、TNL、RIU板SAAL鏈路、PATH、CTU、BIU寄存器的初始值、BBU等,最后將RRS接人到目標小區,并配置CA。
通過以上實訓操作,使學生對所學知識有更為系統和實際的認識。
3 結束語
通過面向工程實踐的移動通信教學改革,不僅有效利用了移動通信原理驗證平臺及應用開發平臺等現有實驗資源,而且搭建了涵蓋移動通信全過程的實訓環境,進一步拓展了理論與實踐相融合的教學模式。此舉意在強化學生的工程實踐能力和分析解決移動通信系統中實際問題的能力,為實際移動通信系統工程施工、維護、管理等工作以及新知識的學習、新問題的研究打下堅實基礎,而且還能提高學生的就業競爭力,為運營商儲備和提供合格的零距離上崗的移動通信人才奠定基礎。
參考文獻:
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長期從事節能與新能源汽車研究,多次獲國家及國際技術成果與成就獎。先后擔任“十一五”863《節能與新能源汽車》重大項目和“十二五”《電動汽車》重點科技專項總體專家組組長,申美《電動汽車》合作研究聯盟申方首席科學家。
2016年是“十二五”電動汽車重點專項的結束年,也是“十三五”國家《新能源汽車》重點專項的啟動年,目前第一批項目已經正式啟動,第二批項目指南已經發出。2016年還了節能新能源汽車技術路線圖,對“十四五”、“十五五”都進行了展望。我分三個時間尺度,從三個方面來談。
一、過去五年來新能源汽車“純電驅動”技術路線與技術進展
2016年從國內來看,是電動汽車的技術質量提升年,電動汽車行業的發展特征是技術質量提升、政策結構調整、產業理性增長。
從全球范圍看,2016年是純電驅動技術轉型的標志年。理由有三點:第一,2015年,中國新能源汽車在全球占比第一,N量超過全球50%以上,在國際上引起了強烈反響,無論是政府還是廠家,都感受到了來自中國率先發力的挑戰。第二,更值得注意的是,2016年國際上各大汽車廠商的技術轉型。如德國大眾,2016年朝純電驅動轉型非常激進,日本豐田年底也在調整技術路線,加強了對純電驅動的轉型。第三,從學術和技術的層面來看,電動汽車鋰離子動力電池的技術進步超出預期。眾所周知,鋰離子電池發明至今只有2。年,鋰離子動力電池在電動車上的真正使用還不到10年,2007年第一次在日產凌風上開始使用。可見動力電池的進步非常迅猛。2016年以來,大家可能常會有各種各樣關于鋰離子電池進步的消息,盡管其中有炒作存在,但實際發展中也不乏技術發展的因素。有的論文里面提到了部分技術,但容易被說成是產品,實際上從理論到產品的距離還是比較遠的。在部分報道中的確有夸大的成分,但是同時也要看到,其中的技術潛力確實很大。
以前主流的觀點認為,純電動車跟其他類型電動汽車相比,從性價比來看,其優勢主要體現在100到150公里的里程范圍,現在隨著鋰離子電池技術進步,大概提高了一倍,即在300公里的范圍內,仍然在性價比方面有著優勢的。如果不講性價比,光靠增加電池,當然可以有更大的里程范圍,對于乘用車而言,其主要的限制在于車輛的容積。從技術上來看,在單位重量、單位體積下儲存的能量越來越多,成本越來越低,這才能體現出電動汽車的水平和技術。如果只考慮電動汽車的行駛里程,不考慮電池的比能量、車輛的價格等限定條件,是沒有技術進步意義的。
純電驅動技術路線的確立背景在2009年開始提出,正式于2012年,中間經歷了比較長的時間,也經過高層很多探討,最后確定重點發展純電驅動的電動汽車,包括純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池電動汽車。2012年3月,科技部“十二五”《電動汽車科技發展規劃》正式提出確立“純電驅動”技術轉型戰略,《節能與新能源汽車產業發展規劃2012-2020》中再次確認了這一戰略。純電驅動真正實現產業化是2014年,當年真正形成了新能源汽車產業化元年,到2015年,新能源汽車的發展實現了爆發式增長,也是電動汽車的比較粗放式的發展年,2016年電動汽車的發展逐步趨于理性,總體來看,走到今天,我國電動汽車的發展在國際上取得了一定位置。
純電驅動的戰略目標是通過純電動的率先產業化帶動各種類型電動汽車的全面發展。對于混合動力來說,傳統的汽車強國、汽車大公司比我們更具優勢,豐田的路線就是先做混合動力,再做插電混合和燃料電池。而我國是從純電動開始發展,從車廠的角度來看,混合動力的技術難度更大。我國率先發展純電驅動,帶動電池產業的發展達到了世界前列,電池產業規模達到世界第一,總體水平位列國際前三,在產業鏈的完整度上也是處于世界第一的水平,我國的動力電池產業鏈,尤其是電池材料,如正負極材料,在國際市場上的占有率也是第一。《焦點訪談》曾提到企業貝特瑞,其負極材料技術水平和市場占有率,都已經走在世界前列。在此基礎上,我們以純電動力系統(電池、電機、電控)為基礎平臺,再發展混合動力和燃料電池就比較順利。目前我國從純電往插電方向的發展,取得了比較好的進展,比亞迪秦、唐,上汽榮威550,以及馬上出來的廣汽G-MC串并聯的混合動力,無論是發動機方面,還是混合動力裝置上,都取得了突破。與此同時,燃料電池與動力電池深度混合的燃料電池汽車也取得了較好的進展,下一步也會出現具有國際競爭力的常規深度混合動力。這是一個漸進的發展過程,這種發展方式就避免了電動汽車產業發展初期跟國外廠家在傳統車尤其在發動機以及發動機機電耦合裝置等方面的直接競爭。發動機和變速器是我國汽車產業的弱項,有效的回避弱項競爭,有利于我國電動汽車產業的發展,有利于實現到2020年之后,我國企業與國外企業能夠全方位齊頭并進、同步競爭。
目前,我國自主品牌的燃油轎車發展速度也非常快,已經快要占據半壁江山,大家對自主品牌的看法也發生了改變,我國自主品牌的轎車與其他品牌的汽車如德系、日系等,在市場占有率上已經拉開一定差距。綜合考慮以上情況,再經過五年左右,我國自主品牌節能與新能源汽車將會上一個大的臺階。
現階段,我國電動汽車的發展也存在一系列挑戰與問題,例如在充電基礎設施目前仍然和整車的進度不相匹配。主要體現在幾個方面:
一是新舊國標的轉換進展緩慢。上屆百人會年會專門提到過。新國標在2015年底,但是這一年進展不大,根據企業的測試,新國標的車型充電遇到很大困難。近期國家能源局文件,要求從2017年1月1日起,新車必須按照新國標執行,截止到年底,舊的標準必須要更新。
二是互聯互通方面。目前現有的充電服務平臺較多,不同平臺之間交換信息還比較困難。
三是充電安全問題,包括功能安全、信息安全、設備安全等。安全是電動汽車百人會2016年的核心議題。目前在電池安全方面,已經取得了較大進展,但是充電安全方面,由于涉及的問題太多,包括設備、消防、信息等多個方面。包括最近發生的關于國網的APP信息安全方面的問題,也暴露出充電方面存在的一些問題。
四是公共充電基礎設施布局不合理。主要體現在兩個方面,一是需要充電的車找不到地方充,二是已有的充電設施利用率還不高。據統計,某廠家在北京的充電設施,有接近一半不能用,不是設備存在問題、就是不對外服務。
五是現有電動車對充電技術要求越來越高,快充的相關設施已無法跟上其發展,如比亞迪的交流快充,直接用電機的逆變器做交流電充,但是交流充電樁的電纜線不行,到了極限很容易發熱。除此之外,還有充儲一體化,不僅可以充電,還可以往電網回饋電,這種形式現有的充電設施也難以適應。
二、今后五年新能源汽車電動化、輕量化與智能化發展目標
“十三五”的技術戰略是純電驅動技術升級戰略,具體是“三化”:電動化、輕量化、智能化。2016年智能化是熱議話題。目前國家沒有設置智能汽車專項,智能化放在“十三五”《新能源汽車》重點專項中,將以前的電控變成了智能化。輕量化也是今后的發展重點。在電動汽車發展初期,考慮到市場因素,其研發重點主要在于動力系統的改變,對于整車方面著力不多。下一步將從整車的角度強調輕量化和智能化。這兩方面工作雖然開始時間還不長,但也取得了一些進展,例如,12米的大客車,以前一般是在12、13噸,現在最輕的可以做到8.7噸。
電動化方面,今后五年的目標是進一步讓全新正向開發的電動汽車,尤其是純電動汽車具備商業競爭力。政策角度上,隨著補貼的逐漸退坡,未來將實行新能源積分制度;在技術角度,未來將要以有商業競爭力為開發目標。所謂的商業競爭力,就是家用主流A級轎車,在性能價格比上與燃油車競爭。目前全世界都在朝這個方向努力,如特斯拉Mode13、通用Bolt,其發展目標都是續駛里程達到350公里左右的具有性價比的電動轎車。要滿足這個要求,電池必須降低重量、降低體積,降低成本,因此電池的比能量必須大幅提高,達到300-350瓦時每公斤,這是下一步攻關的目標。從而實現消費者能夠按照性價比來買車,而不是補貼。
目前我國電池成本每年大約能夠下降百分之十幾到二十,五年前約是5.5塊錢到6塊錢,2015年平均價格在2.5元左右,2016年估計在2.2塊錢左右,考慮到大量的電動汽車是大客車,其電池價格相對會比較高一些。現在國內開發中的電動轎車,最低的系統成本是在1.3元每瓦時,單體成本在一塊錢左右。美國通用Bolt電動汽車,單體成本為150美元一個千瓦時。對于我國來說,1.3元每瓦時的電池系統成本目前在行業內無法普遍做到,但是按照現在2.2塊錢,逐年減少10%到20%,到2020年1.3塊錢是系統價格非常普遍的,加上循環再利用做到1塊錢以內希望很大,也就是說,一千瓦時電池一千塊錢人民幣之內,是可以做到的。
對于A級轎車來說,現在一百公里約耗電約15度,2020年的目標希望在12度電以內,接近10度電一百公里。要實現這個目標,就需要通過整車的輕量化和整個驅動系統和充電的效率優化來降低電耗。目前電耗的降低空間還很大。如果能夠實現上述目標,一百公里的成本約在一萬塊錢,如果電池能達到300公里就是三萬塊錢,考慮到使用周期內省電和維修省錢,將具有商業競爭力。這是電動化下一步最大的目標。
電池要突破,首先電池材料要突破。目前我國企業貝特瑞生產的面向300瓦時每公斤電池的硅碳負極材料,已經應用到日本松下的電池上,并配套特斯拉電動汽車。我們精進電動的12000轉的高比功率高速電機已經批量出口到美國克萊斯勒,裝在它的插電式混合動力車上,最近還獲得了美國的一個產品大獎。
三、電動汽車長期發展技術路線圖展望
從2015-2030的中長期尺度來看,從“十三五”的“三化”,即電動化、輕量化、智能化,要擴大到“六化”,主要體現在以下幾個方面:
第一化,電動化跟能源低碳化結合。電動化如果不跟能源低碳化結合的話,電動車可能無法做到很低碳。低碳的關鍵在于電的來源要朝可再生能源發展,現在有智能電網規劃、能源互聯網規劃和氫能發展規劃。所以我們電動化這一塊跟能源結合得很緊密,往能源縱向整合,電動化跟能源低碳化相結合。
在結合的過程中,將會有更先進的電池出現。石墨烯是2016年電池方面的熱點,到目前為止,還沒有真正意義的石墨烯電池,但是相關的研究很多,最令國人振奮的是最近華為的電池技術突破。華為的電池有三個技術。第一個技術是防止電解液熱分解的添加劑技術,第二個技術是提高正極材料的熱穩定技術,第三個技術是用石墨烯來提高電池的散熱能力。華為利用了石墨烯的高導熱性用于電池的迅速散熱。高溫衰減是電池衰減的重要原因,華為的這三個技術都是圍繞熱來做的,能讓電池使用溫度提高10度,電池壽命大幅提高。對于目前的動力電池來說,石墨烯起到的作用像味精一樣,是做添加的,而不是主體材料。技術是無止境的,現在學術領域都在探討石墨烯的應用,將來會出現什么突破,現在無法斷言,目前只對現有的技術做一個評估。
電動化和能源低碳化的結合在充電方面也需要進行變革。電動化和低碳化的結合將實現能源的雙向流動,充電不僅僅是充電,電能既可以從電網到電動車,也可以從電動車到電網中。這就要求在充電技術上進行突破,這也是百人會要探討的,充電技術的路線圖該怎么定。