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關鍵詞:農業機械;智能化設計技術;發展現狀
引言
自動化控制技術在農業機械設計方面發揮著重要作用,因為農業機械的運作環境以及設計都較為復雜,單單憑借著傳感系統以及控制系統并不能實現生產的高效化,所以需要加大研發力度,針對其信息實現更高效地收集、整合、處理。在這一條件下,智能化的農業機械便由此而生,智能化農業機械能夠實現針對傳感器反饋信號的智能化處理,同時和控制系統與操作人員完成信息的交互,進而保證機械作業的可靠性和效率性。
1農業機械智能化設計技術發展
1.1農業機械的模塊化設計
模塊化設計指的是在分析產品功能性的條件下設計的一系列功能模塊,而這些模塊的結合則能夠組成各種類型的產品供客戶選擇。農業機械通常較為復雜,并且模塊常常無法充分適應,所以時常無法發揮模塊化設計的優點。所以,對于農業機械的模塊化設計需要針對模塊的劃分、優化和評價幾個方面開展。
1.1.1模塊的劃分。如今常見的劃分手段有聚類式及啟發式等,啟發式結合工程適用背景來建立數學規劃模型,利用相應的算法來獲得模塊劃分的最優解。聚類式通過矩陣和網絡的設計來表現產品元素拓撲關系,同時根據聚類算法來計算其中零件的成組模塊區分,最主要的方式有兩點,一種是以DSM聚類作為基礎的模塊劃分方法,另一種則是以圖論作為基礎的模塊劃分方法。啟發式的劃分方法較為容易得出局部最優解,而聚類法則較為復雜,一些較為復雜的產品則并不適用。結合模塊劃分標準可以將模塊劃分手段分成以產品功能性、結構、生命周期三個層面的模塊劃分方法。
1.1.2模塊的優化及評價。產品的模塊化劃分較為靈活,而模塊化方案的不同,模塊度也會存在一定差異。根據模塊的系統和屬性等層面來探討模塊化產品的優化問題,找出影響產品優化的因素,構建系統成本結構,重點改善系統的運作成本。而農業機械中應用模塊化設計則需要注意兩個層面的問題:其一,農業機械組件和功能性一般會存在一定的異質性,同時組件間的耦合強度普遍較高。所以,在實現模塊劃分過程中,需要重點關注其異質性,對組件進行同質化約簡。而且,因為農業機械組件較為復雜,所以需要進一步考量產品生命周期的影響;其二,需要結合客戶的要求和設計知識支撐的系統模塊參數設計問題。模塊化的設計需要有一個較為完備的應用體系,不但要做到模塊劃分,而且還要設計好模塊主參數[1]。
1.2計算機輔助建模
目前,CAD計算機輔助系統用作建模中,主要有PTCCreo參數化建模技術等,在農機產品數字化設計中有著普遍的應用。一般的產品模型數據與標準并不能有效地支撐幾何構造歷史等設計理念的傳遞,而通過以歷史作為基礎的參數化建模手段則能夠利用宏命令來實現CAD模型的交換。CAD建模需要利用設計知識來實現智能化的設計,而設計知識與計算機建模的結合,則能夠進一步保證模型的適用性。CAD模型的設計知識分為尺寸、標準、材料特征等幾個層面的隱性知識。以NISTCPM作為基礎的面向并行工程的設計數據庫表示模型則將知識描述為三個層面,提出以知識為基礎的參數化設計系統。這類系統通過運用KBE技術把AGMA標準結合在了直齒圓柱齒輪的CAD系統建模中。基于Web技術的CAD建模系統則能夠更加快速地產生CAD模型以及CNC代碼,形成一種CAD參數通用模型,利用嵌入式工程概念以及專家知識和設計標準編程與原型軟件包結合的方式來創建CDM模型,實現產品的自動化開發。
1.3虛擬仿真
1.3.1農業機械中虛擬仿真技術的運用。結合生物技術及農藝技術,是集結先進制造技術和智能控制技術以及新材料的先進手段。農業機械仿真涉及到了農業科學、機械學、控制學等多個學科領域,目前仿真工具雖然能夠化解多數仿真問題,不過若想進一步滿足農業機械較為繁雜且多物理耦合的要求則需要根據各個農業機械領域的仿真進行分析。
1.3.2虛擬現實技術的應用。VR技術的推廣也為農業機械設計帶來了影響,針對一些結構繁雜,設計起來難度較大的大型農業機械來說,通過VR技術能夠針對其外觀、功能性、結構等完成建模,并通過虛擬現實技術來實現虛擬作業,對產品的功能性以及設計方案進行評價,并實現人與農業機械的靈活交互。現階段,VR技術在農業機械中的運用已經成為了各界所廣泛關注的話題,而這一技術的應用也有著顯著的成效,主要應用于虛擬裝配以及虛擬試驗中。其一,虛擬裝配技術。和一般的裝配技術對比,虛擬裝配通過VA能夠在沉浸式的條件下實現農業機械的裝配,并在產品裝配的方向上來確定其可裝配性,并設計裝配方案。尤其是一些較為復雜的裝配工作,VA技術擁有著顯著的優勢。由于VA技術的推廣,國內外都針對虛擬裝配技術的裝配建模以及裝配流程設計等進行了深入的研究;其二,虛擬試驗。利用VR技術完成農業機械的虛擬試驗不但可以確定產品性能的預測,而且還可以為操作人員了解農業機械提供條件。VR技術在農業機械虛擬試驗中的應用尚不夠成熟,而通過VR技術開發的非道路車輛虛擬樣機系統則能夠完成模擬駕駛的目標,通過這一手段可以還實現駕駛控制系統的評測。
2農業機械智能化設計的發展展望
2.1將客戶需要作為方向的個性化設計
對于農業機械來說,客戶的要求和選擇是多樣化的,也是層次化的。利用大數據技術來收集并整理客戶信息,分析客戶的需求和偏好,研究農業機械的使用、管理、客戶要求三者之間的聯系性,構建用戶需求模型。除此之外,重點分析客戶要求以及產品設計間的轉化方式,比如人工智能算法以及AD理論等,實現客戶域到功能和結構域的聯系性表現,進而設計出更加科學且高性能的農業機械,以此來達到客戶們多樣化的要求。
2.2農業機械設計基礎數據和互作機理
促進農業發展,保證糧食安全是農業機械的發展目標,而針對農業機械設計數據缺乏,以及產品質量不足等現象,通過土壤—機械—作物系統的規律,以及相關裝置技術的研究,重點分析構建基于網絡化的農田土壤力學參數和農業機械物理特性指標、農業機械荷載及結構力學、工程材料和農業機械通用組件數字化設計數據庫等,以此來為農業機械智能化的設計基于支持。
2.3將知識重用作為動力的建模技術
以農業機械生命周期為角度,做到多系統、多層面、多環節的數據共享以及知識重用所需集成的產品建模至關重要,目前常見的建模技術有本體建模和MBD技術建模等,在航天、船舶中都有著普遍的應用,能夠有效提高智能化設計和智能化生產的契合程度,特別是MBD技術,有效改善了農業機械產品的生產和研發模式,確保設計數據的可靠性,降低了針對其他信息的依賴性,促進了產品設計、產品加工與制造、產品銷售的進一步交流。所以,農業機械生命周期視角下,開發農業機械產品TDP,以及擁有統一化設計理念的農業機械產品模型,利用知識重用和生命周期流程的集成,以及信息共享則是農業機械智能化設計未來主要的研發方向[2]。
關鍵詞: 高職院校 大農學專業 模塊化教學
農學專業是農業高職院校的傳統專業,隨著新專業、熱門專業的不斷出現,農學專業在農業高職院校中的生存和發展面臨著嚴峻的挑戰。因此,如何使傳統農學專業持續發展是目前農業高職院校急需解決的問題。經過多年的改革與實踐,人們對高職高專教育人才培養目標取得了共識,即以增強應用能力為主旨,以滿足社會需要為目標培養適應生產、管理、服務等第一線需要的高等技術應用性專門人才。
1.“大農學專業”的思考
1.1“大農學專業”的概念
隨著農業結構調整、農業產業化發展,不僅對傳統農業領域人才提出了新的要求,而且也需要大量與之相適應的科技人才。為了適應現代農學專業科技人員的崗位需求,高職院校培養的農業人才既能帶領組織廣大農民做農村致富領頭人和農村小城鎮現代化的建設者,又能自身創業,直接成為專業大戶,做私營企業的示范者。因此要求農學專業的學生不但要懂得大田作物的栽培技術,而且還要懂得園藝植物(果樹、蔬菜、花卉)栽培、畜禽養殖、植物保護、農產品加工與保鮮及農業企業經營與管理等方面的知識和技術。多技能的培養不僅有利于提高學生的學習積極性和實踐動手能力,而且有利于提高學生的就業競爭力。
1.2“大農學專業”的內容
1.2.1淡化專業界限,增大選修課時量。
由于高職院校培養的農業人才是面向農村基層,這就決定了他們必須是“多面手”人才。也就是說,他們不僅要懂得農作物的種植、培育等傳統知識,而且還必須懂得農產品加工、農產品質量安全檢測、農業環境保護、農業信息技術、農業技術推廣和農業管理等相關學科的知識[1][2]。因此,在專業設置時就應淡化專業課的界限,將農學類(如農學、園藝、種子等)專業的基礎課打通,設置基本相同的基礎課,這樣既能滿足學生對基礎知識學習的需要,又能服務于專業基礎課和專業課的學習。將有關專業課內容相同的部分整合為綜合化課程,如將作物栽培總論部分與園藝植物栽培總論部分整合為植物生產技術原理課程;將某一專業方向的專業課作為其他專業方向選修課,如蔬菜栽培課程是園藝專業的主干課,而農學專業則作為專業限選課。這樣既有利于學生的個性發展和全面素質培養的需要,又有利于增加學生就業途徑,從而保證學生素質教育的完整性、知識技能多面性,進而達到一專多能的可持續性。
1.2.2滿足社會對人才的需求,增開技能培訓課程。
為了滿足農業生產一線、農村基層的需要,高職院校不僅要培養學歷型農業技術人才,而且要大力培養非學歷型技術應用性和實用性人才。在設置專業課及實訓課時應邀請農場私營業主、鄉鎮農技站、農產品流通行業、市農業局、農業科研部門、高等農業院校等相關行業專家,以及生產一線的勞動模范等,對所開設的課程進行論證,提出修改意見。并根據這些意見對農學專業現有的課程體系進行調整,增設生產上必需的、實用的課程,并在課程中補充新技術、新成果。如增設WTO與中國農業、農業經濟管理、市場營銷、農產品加工與貯藏、無公害食品生產、食用菌栽培、畜牧概論等課程,從而使所開設的課程既符合生產的需要,又能夠提高學生面對市場的競爭能力和適應社會需求的創新發展能力。
2.模塊化教學的思考
2.1模塊化教學的概念
在整個三年的教學活動中把基礎理論、專業理論、教學實習、社會實踐、生產實踐及社會服務等實踐教學環節納入教學計劃,建成秩序漸進、層次分明而又相對獨立,同時又有明確教學目標的三大教學模塊。旨在實現三年教學“實踐不間斷,理論教學與實踐教學兩手并重”的目標[3]。其主要形式表現為:第一模塊,為一年級專業基礎知識和基本勞動技能培養階段,以課堂理論教學和社會調查為主要方式;第二模塊,為二年級專業技能培養階段,通過“學校+公司”聯合進行生產實習,注重專業技能和實踐并進,在實踐中掌握專業理論;第三模塊,為三年級綜合素質訓練提高及農業創業畢業設計階段,通過“學校+公司”,培養懂技術、會經營的新型復合性人才。
2.2模塊化教學的內容及培養目標
2.2.1專業基礎知識和基本勞動技能培養模塊。
這一階段主要是對一年級新生所進行的培養。主要進行公共基礎課的教學和基本勞動技能的培養,讓學生重點掌握基本勞動技能,并結合實踐課教學和專題講座,向學生介紹所學專業在國民經濟中的地位和作用、現代農業的發展趨勢,并通過社會調查和組織參觀,使學生了解農村現狀和農業生產的主要生產環節、存在問題及現代農業技術對農業生產的巨大促進作用。
2.2.2專業技能培養模塊。
這一階段主要是對二年級學生所進行的培養。以“學校+公司”聯合進行專業課學習和生產實習,進一步強化勞動技能的培養和提高;增加實踐性、技能性強的專業內容,分專業進行實訓,重點掌握農作物、蔬菜、林果、花卉及農產品加工與保鮮等田間管理的各種方法和技術要點,使學生提前接觸專業實踐鍛煉。
2.2.3綜合素質訓練提高及農業創業設計模塊。
此模塊是在學生學完全部專業理論知識之后,通過運用所學全部基礎知識和專業知識,獲得獨立從事科技和組織管理工作能力的一種綜合訓練,是學生步入社會的準備階段,是對學生掌握知識水平的總檢驗,是學生走向工作崗位前的實戰演習,更是學生今后利用所學知識進行農業創業的訓練階段。強化“學校+公司”頂崗實習;教學與推廣相結合頂崗實習;模擬承包實習。實習中要求學生掌握主要農作物的生長發育特點和不同生育階段的栽培技術要點;初步具備試驗設計、田間安排、調查測定,初步具備指導農業生產和進行農業技術承包的能力;組織學生搞好農業創業設計用來替代畢業論文。
3.存在的問題與對策
3.1存在的問題
3.1.1傳統的教學模式和實訓方式有待改善。
社會的發展對高職高專教育人才培養工作提出了更新的、更高的要求,而高職高專教育還不能完全適應社會主義現代化建設的需要,教學工作中仍存在一些急需解決的問題,最為突出的問題是辦學特色不甚鮮明、教學基本建設薄弱、課程和教學內容體系亟待改革[4];對其服務區域性的特點考慮得不充分,專業課的強針對性和實用性不強;基礎理論、專業理論及實訓實踐在教學時間上分配不太合理,理論課在教學計劃中占有比重過大;雙師型(即是教師,又是農藝師、畜牧師等)教師隊伍建設有待提高。
3.1.2實踐教學環節計劃、制度不完善。
許多農職院校從教師到領導對實踐教學的性質以及實踐教學與理論教學的關系認識不清,導致對實踐教學應達到的目標及其教學方式方法不一致。主要表現為:一是,實踐教學計劃不完善,缺乏操作性強的實踐教學教材。現代農科的教學仍然受傳統教學模式的影響,教學計劃往往是按照課程體系進行安排,而農學類學科的實踐教學往往和農業生產緊密聯系,受生產的季節影響很大。另外,近年來理論教學的教材更換很快,而實踐教學的教材相對滯后,使得實踐教學的內容落后于生產,從而影響了學生的學習積極性。二是,實踐教學考核指標體系不健全,可操作性差。目前許多高職院校對實踐教學應達到的目標及其考核體系不健全,使教師在指導實踐教學時沒有明確的目的,沒有統一的要求,實踐教學考核沒有標準,隨心所欲,甚至憑印象評分。三是,實踐教學基地不足,條件差,影響師生實踐教學的積極性。隨著高校擴招,學校辦學規模不斷擴大,學生人數猛增,而實踐教學基地建設嚴重滯后,投入嚴重不足,儀器設備陳舊,實踐教學的科技含量低等,嚴重影響了師生實踐教學的積極性。
3.2對策
3.2.1靈活多樣的教學方法與手段。
根據農業類高職高專人才培養模式的基本特征和培養目標,在教學方法與手段上要注重靈活多樣性,可聘請一些在生產第一線的具有豐富實踐經驗且有一定理論知識的專業技術人員、專家來針對性地教學;講授內容不應只局限于教材,可以講授能及時反映科學技術和社會發展的最新成果和技術;教學場所不應限于教室,也可到田間地頭、施工現場、公司車間等。在教學方式上,要注重師生之間交流,理論與實踐的結合,注重培養學生分析問題、解決問題的能力,以達到舉一反三、學以致用的目的。
3.2.2造就一支雙師型教師隊伍。
要抓好雙師型教師的培養,努力提高中青年教師的技術應用能力和實踐能力,使他們既具備扎實的基礎理論知識和較高的教學水平,又具有較強的專業實踐能力和豐富的實際工作經驗;積極從企事業單位聘請兼職教師;實行專兼結合;改善學校師資結構、適應專業變化的要求;淡化專業基礎課教師和專業課教師的界限,逐步實現教師一專多能。
3.2.3強化實踐教學環節。
實踐教學環節要改變過分依附理論教學的狀況,探索建立相對獨立的實踐教學體系。應認真組織編寫各專業各階段實踐教學大綱,將實踐教學獨立開課,把教學實驗、教學實習、專業勞動、生產勞動、生產實習、畢業論文(設計)、社會實踐等組成一個與理論教學相對獨立的教學體系,單獨制定實踐教學計劃、大綱,明確各項實踐教學的目標、任務、內容,并對各項實踐教學做什么、怎么做、達到什么標準等制定出具體量化指標,根據實踐教學計劃、大綱,結合當地農業生產特點,編寫一套實用性、針對性、指導性強的具有地方特色的實踐教學教材。建立一定數量的相對穩定的校內、外實踐教學基地,使之不僅成為學生實驗、實習的必要場所,而且也是學校與社會聯系的重要渠道。
另外,還應重視社會實踐活動,農業類高職院校學生參加社會實踐活動有著特別的意義,不僅是一種專業實踐教學過程,而且對學生深入了解農業、農村和農民,正確理解中央對農業的方針政策,穩定其專業思想,確立全心全意為農業、農村、農民服務的決心,具有重要的促進作用。
參考文獻:
[1]官春云.建立“大農學專業”的實踐.高等農業教育,2002,(10):3.
[2]張立峰.對農學學科、課程之結構-功能的思考[J].高等農業教育,2004,(10):64-65.
關鍵詞:海事法律;模塊化教學;高效海事法律
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)48-0159-02
模塊化教學(Modules of Employable Skills,MES)在對學生實踐能力的培養方面具有明顯成效,目前已被我國應用技術型高校普遍采用,但在海事法律課程中應用的較少。而海事法律是一門應用型較強的法律學科,應用模塊化教學模式對于培養學生法律實踐能力具有重要意義,對此有必要首先厘清相關理論問題。
一、高校海事法律課程模塊化教學的內涵
目前,國內學界對于模塊化教學的內涵尚無統一性的界定。該教學模式是一種以知識模塊為表現形式、以實踐教學為主要教學內容和手段、以培養學生實踐能力為核心教學目的的應用型教學模式。對此我們可以將高校海事法律課程模塊化教學的內涵界定為一種以培養海事法律思維、職業素質與應用能力為目的,以相關知識模塊和實踐教學為教學形式、內容與手段的應用型法律教學模式。
二、高校海事法律課程模塊化教學的實施價值
從高校海事法律課程模塊化教學的內涵、特征及其實施效果來看,該教學模式具有以下兩方面主要的實施價值。
1.有利于對學生海事法律應用能力與綜合素質的培養。高校海事法律課程模塊化教學相比較傳統的教學模式,它是一種動態化和互動式的應用型教學模式。在這種教學模式下,通過情景教學法、任務教學法、案例教學法、EPO教學法等多種教學手段的綜合運用,教師將海事法律理論教學與實踐技能訓練二者融為一體,充分實現了課堂教學與現實情景的相互融合,使得學生在接近現實的教學情境下切身感受和深刻理解海事法律理論知識的精髓和真諦,切實地將抽象的海事法律知識與相關規范同海事司法實踐結合起來,從而真正掌握將所學的理論知識靈活運用到解決法律實際問題的基本能力、基本技巧與方法,充分鍛煉其實踐能力,實現學以致用的應用型人才培養目標。
2.有利于完善和優化課程教學評價體系。與傳統的課程教學評價體系相比,高校海事法律課程模塊化教學的教學評價體系具有如下幾方面的顯著優勢:其一,評價標準更加全面。在海事法律課程模塊化教學模式下,學生的海事法律專業知識與能力都被列入課程教學評價標準之中,從而促使學生全面發展。其二,評價標準更加明確。海事法律課程的模塊化教學按照培養目標將相關海事法律專業知識有機分解為各知識模塊,并為各知識模塊設定不同的教學目標、任務與相應的課程評價標準,這樣可以隨時發現和解決教學中存在的具體問題,促進教學質量的不斷改善和提高。
據此,海事法律課程的模塊化教學則將評價主體擴大到了學生與海事法律實務部門,從而實現教學相長的良性互動,縮小海事法律課程模塊化教學與海事法律實務部門所需實際職業能力之間的差距,更好地促進教學效果的有效提升與應用型人才培養目標的實現。
三、高校海事法律課程模塊化教學的實施原則
根據海事法律課程模塊化教學的人才培養目標及其內在規律,筆者認為高校實施該教學模式應當遵循如下幾點基本原則。
1.前瞻性原則。前瞻性原則要求我們在高校實施海事法律課程模塊化教學的過程中,應當注意在幾方面具有前瞻性。一是相關海事法律教材編寫應當具有前瞻性。優秀的教材是教學成功的重要前提。這要求相關教材的編寫者在編纂教材時要著眼于學生未來的職業走向,融入具有前瞻性的教學內容。二是相關海事法律課程教學計劃應當具有前瞻性,即應當注意緊密結合航運發展趨勢與相關職業發展前景來設計相關教學目標、教學內容與教學環節,為其未來發展打下堅實基礎。為此筆者建議:其一,注重及時更新和完善教學計劃,尤其是根據海運業的發展變化和人才需求的變化,及時調整教學目標與能力培養目標。其二,注重及時更新教學內容,及時將國內與國際新近出臺的各類重要的海事法律法規補充到教學內容當中,并根據教學內容的變化及時更新和完善相應教學環節的設計。其三,注重教學手段的不斷更新,鼓勵教師積極采用EPO、微課、慕課等卓有成效的新型教學方法和手段,以此不斷提高教學水平與教學效果。
2.動態性原則。所謂動態性原則就是我們在高校實施海事法律課程模塊化教學過程中,應當注意與時俱進,根據我國及國際海事法律發展變化的情況,及時更新和完善我們的教學計劃、教學手段與教學理念,以此培養出具有較強實踐能力與適應能力、能夠滿足未來海運發展需要的高素質海事法律人才。
3.實踐性原則。美國著名教育家杜威曾說:“最好的教學,就是牢牢記住學校教育和實際經驗二者相互聯系的必要性,使學生養成一種態度,習慣于尋找這兩方面的接觸點和相互聯系。”據此,實踐性原則要求我們在實施海事法律課程模塊化教學過程中,首先要注重實踐教學,即在海事法律課程模塊化教學中,我們應當充分鼓勵教師積極采用案例教學法、任務型教學法、情境教學法等多種行之有效的實踐教學手段,努力培訓學生的海事法律知識的實踐能力與法律思維,并通過開展各種實踐教學活動引導學生發展和鍛煉相應實踐能力與思維。
4.針對性原則。針對性原則要求我們首先應努力遵循“因材施教”的教學原則與理念,根據不同專業背景、不同層次水平的學生,以及其專業特點與職業走向來設計能夠切實提高其實踐能力與職業素養的海事法律教學內容、方法與能力培養目標。其次,針對不同專業背景與層次水平的學生,制訂靈活多樣的考核方式,以此激發和保護學生的學習積極性與主動性,并對學生的實踐能力做出科學、準確與客觀的分析,從而實現積極鼓勵、正確引導與客觀判斷方面的考核作用,達到以評促教的積極效果。
四、高校海事法律課程模塊化教學的基本內容
根據海事法律課程模塊化教學的基本內涵與人才培養目標,筆者認為可以將該教學模式的基本內容劃分為以下三個基本模塊。
1.基礎性模塊。這一模塊旨在通過將海事法律基本理論的傳授與相關實踐教學相結合,培養學生運用海事法律基礎知識發現問題、分析問題、解決問題的基本能力,具體內容主要涉及三個方面:一是關于航海業務方面的法律教學內容,重點內容包括《海牙規則》、《漢堡規則》等海上貨物運輸國際公約以及我國《海商法》中涉及航海業務的法律內容。二是有關航海安全方面的法律教學內容,內容包括《1992年國際油污損害責任民事公約》等國際公約以及我國《海商法》、《海上交通安全法》中有關海難救助、船舶污染損害賠償等涉及航海安全的重要內容。三是有關船員權益與職責方面的法律教學內容,內容包括《STCW78/2010公約》等國際公約以及我國《海商法》、《船員條例》中有關船員勞動權益保護與工作職責等基本教學內容。筆者認為應當積極鼓勵開展模塊化教學的教師有效利用案例教學法、EPO教學法等多種教學手段,圍繞上述基本教學內容展開相關實踐性教學,切實提高學生的基本應用能力。
2.提高性模塊。這一模塊旨在通過具有探索性與創新性的實踐教學設計來引導、培養和提升學生的創造能力與創新思維,同時激發其求知欲望與學習海事法律的主動性。為此,這一模塊的教學內容主要是教師利用任務型教學法為學生設計實踐項目,讓其結合所學的海事法律基礎知識,積極運用發散性思維與創造性思維完成解釋或解決海事司法實踐中出現的疑難問題的任務。例如,教師可選取實務中存在較大法律爭議或面臨法律調整空白的海事法律糾紛案件作為教學任務,讓學生們通過合作探究與自主探究相結合的方式,積極發揮主動性和創造性來尋求解決之道,并針對現有海事立法存在的空白與缺陷提出完善建議甚至是立法建議,以此更進一步地培養其創造性思維與創新能力,為其今后的可持續學習與發展奠定堅實的能力與思維基礎。
3.職業性模塊。這一模塊旨在通過基本海事法律職業技能訓練來培養學生的相關職業能力、職業思維與職業素養,為其今后從事海事法律及相關職業提供充分的知識與能力儲備,因而這一模塊對于今后立志從事相關專業的學生至關重要。為此,筆者建議在此模塊中,任課教師可以通過情境教學法為學生模擬出接近海事法律糾紛實際的逼真情境,并讓學生模擬航運公司的法律顧問、船長、輪機長、大副、大管輪、船員等角色,根據自身職業要求與特點,尋求運用海事法律知識解決與其職務相關的各類海事法律糾紛的途徑,從而掌握利用法律武器化解航海過程中的權益糾紛的實踐能力,以此將學生培養成為自覺依法航海的、具有較強海事法律職業能力、職業思維與較高職業素養的復合型航海人才。
五、結語
本文對于高校海事法律課程模塊化教學的相關基本問題所作的研究尚屬于探索階段,今后還將繼續努力對其持續探究,并愿就相關問題廣泛求教于學界同仁。
參考文獻:
[1]趙忠江.對外漢語模塊化教學設計研究[J].渤海大學學報(哲學社會科學版),2010,(2).
隨著信息技術的快速發展,為傳統農業向現代農業轉型發展提供了技術支撐,尤其在農業機械管理領域,通過應用信息技術可實現農業機械智能化、微機化、信息化管理,組織協調好農業生產機械化作業,大幅度提升農業機械管理效率和機械利用率。本文從分析信息技術在農業機械管理中的影響入手,對信息技術的實踐應用進行論述。
關鍵詞:
信息技術;農業機械管理;影響;實踐
1信息技術在農業機械管理中的影響
隨著農業機械在農業生產中的廣泛使用,農業機械管理信息量和任務量隨之增加,而在農業機械管理中引入信息技術,可以有效提高農業機械管理效率,對促進現代農業發展有著重要影響。具體表現在以下方面。
1.1有利于及時獲取農業信息
農業技術人員可利用信息技術建立起農業信息數據庫,并將農業信息數據庫與農業機械管理系統對接,有利于農業機械管理及時掌握所需信息。利用3S技術對土壤圖、農業用地劃分圖、農田有效利用圖、采樣點位圖進行信息化處理,將信息錄入到農業信息數據庫,而后傳輸到農業機械管理系統中,使管理系統獲取土壤測試數據、肥力元素變化、田間試驗數據等信息,為農業機械作業安排提供充足的依據[1]。
1.2有利于保證農業機械維修效率
在農業生產中,運行故障是農業機械使用的常見問題,這就需要定期對農業機械進行檢測維修,降低機械故障對農業生產的影響。當前,大部分維修企業均利用信息技術建立起計算機控制系統和行業數據庫,能夠對農業機械故障進行準確檢測,為故障維修提供可靠依據。同時,計算機控制系統還可以及時調配維修所需的機械配件,根據農業機械檢測資料和檢修記錄,保證維修的準確性。
1.3有利于優化農業機械配置方案
在中大型農業機械管理中,運用GPS技術和GIS技術能夠及時獲取農業機械地理位置信息,將其傳輸至中央控制單元。中央控制單元可根據地理位置信息,結合農業生產實際需要,對農業機群作業方案進行優化,提高農業機械作業效率,為實現農業機械智能化管理奠定基礎。
1.4有利于提高農業機械利用率
在農業機械中通過設置模塊化控制系統,可實現不同子控制系統的獨立運行,對農業機械進行分布式采集控制。當農業機械運行中的某一模塊出現故障,模塊化控制系統會自動關閉故障模塊,并對該故障模塊進行診斷處理,無需使農業機械各系統全部停止運作,這樣一來有利于保證農業機械利用率,降低故障對農業生產的影響[2]。同時,在農業機械中應用可編程序控制器,能夠轉變傳統以繼電器控制為主的控制方式,通過引入模擬量對農業機械開閉進行控制,大幅度提升了農業機械運作效率,實現開閉智能化控制。
2信息技術在農業機械管理中的實踐應用
2.1應用車載端計算機控制系統
利用信息技術建立車載端計算機控制系統,采用TCP/IP協議保證信息可靠傳遞,實現對農業機械的智能化、現代化管理。如,通過車載控制系統接收GPS衛星信號,對農業機械所在地理位置進行定位;通過車載控制系統監控農業機械運行狀態,記錄存儲機械運行的相關信息,其中包括異常運行信息,為開展農業機械故障維修提供依據;通過車載控制系統實現數據共享,使監控中心能夠全程監控機械運行狀態,確保農業機械運行安全。
2.2建立管理信息系統
農業機械管理部門可利用信息技術建立起農業機械管理信息系統,及時收集、傳輸、加工、存儲與農業機械相關的信息,實現對農業機械的信息化管理。農業機械管理信息系統要集成機械管理的各種職能,建立起多種管理子系統,采取結構化和模塊化設計方法,并注意接口設置,使該系統能夠與其他系統實現對接。同時,還要加強管理信息系統的安全防護,保證系統運行的穩定性,避免因惡意攻擊造成農業機械管理信息損壞或丟失。
2.3建立農業機械故障診斷服務平臺
利用信息技術加強農業機械生產廠家、農業機械科研中心與維修企業之間的溝通聯系,建立起農業機械故障診斷服務平臺,轉變傳統必須深入到實地進行農業機械故障檢測的工作方式,克服現場限制。農業機械故障診斷服務平臺是一個協調運作的平臺,充分整合三方資源,促使診斷數據資料在三方的共享,既可實現對農業機械故障的狀態監測[3],也可實現對農業機械故障的遠程診斷和控制,從而提供更加便捷的故障診斷服務。
2.4利用先進的技術與設備
農業機械管理可借助于虛擬現實技術對機械進行虛擬管理,通過建立虛擬現實管理系統對農業機械進行實戰化、精確化管理,使機械管理效果達到最優化。同時,在農業機械管理中要引入先進的信息設備,如利用掌上電腦及時獲取農業機械信息,為用戶提供信息查詢服務,方便用戶隨時隨地掌握農業機械相關信息,實現農業機械移動信息管理。
3結束語
總而言之,在農業機械管理領域要充分利用信息技術優勢,實現對農業機械信息的及時獲取、準確處理和高效管理,為農業機械管理決策提供可靠依據。同時,農業機械管理部門還應積極建立農業機械管理信息系統,協調組織好農業機械化作業,通過實現農業機械智能化、信息化管理,優化農業機械配置方案,提高農業機械利用率和維修效率,為農業生產和經濟發展服務。
作者:徐友 單位:長江大學文理學院
參考文獻:
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摘 要:隨著時代的發展,社會的進步,我國經濟也明確得到提升。各行各業的發展促使了我國經濟國力的增強,而機械制造產業在發展的過程中也為我國帶來了良好的經濟效益。盡管機械制造產生在一定的基礎上提升了我國的經濟效益,但機械制造產業在發展的過程中卻存在大量的問題,尤其是隨著地攤制造理論產生,機械制造產業在生產的過程中也遇到大量的阻礙,為了提升機械制造產生的效率,使其能正常的運行。本文將對機械制造中的低碳制造理念與技術進行研究和分析,并提出相關的技術應用方案。
關鍵詞:機械制造;低碳制造理論;技術
前言:當前,我國機械產業和工業在生產的過程中出現了嚴重的問題,而其問題就是環境污染問題和資源耗費問題,大部分產業在生產的過程中,所排放的廢棄物對我國的環境造成危害,并且使得人們的生命安全受到嚴重的威脅。這不僅不利于機械制造產業的轉型,而且也嚴重影響機械制造產業經濟的提升。因此,我國針對此問題,提出了低碳制造理論,我國相關政策指出,機械制造產業在發展的過程中要能遵循生態環境保護的觀念,逐漸的構建環境友好型的生產方式,從而實現可持續發展。只有尊重其低碳制造理論,才能符合當前社會的生產需求。這也就充分說明,我國對于機械制造產業提出更高層次的要求,機械制造產業也要利用先進的科學技術,實現低碳制造。
一、關于機械制造產業發展低碳制造理論與技術的現狀和必要性分析
當今社會,科技經濟發展迅猛,我國機械制造產業為了在市場中占據穩定位置,不得不加快生產腳步,但在加快生產腳步的同時,大量的問題也隨之顯現在人們眼前,各種機械產業在制造的過程中出現了高耗能和高污染的現象,并且,其經濟發展也受到了一定的約束和抑制。這不僅對我國的環境造成危害,也阻礙了我國可持續發展戰略的運行。因此,轉變當前機械制造產業發展的現狀,改善其發展模式對于機械產業而言十分關鍵。與此同時,這也就表明,機械制造產業堅持低碳制造發展的必要性。為了能有效的解決我國能源問題,滿足社會對于能源的需求,我國堅持走可持續發展戰略,為我國的環境保護奠定有力的基礎[1]。
近些年,我國不僅對自身問題進行分析和改善,而且與其他國家也加強合作,簽署了氣體排放的協議。針對全球變暖問題,國際聯合國政府也提出了相應的解決方案,進而控制二氧化碳的排放。同時,對于機械制造產業的要求月逐漸提升,為了加強保護環境的力度,我國要能采用合理的方法為自己乃至世做出一份貢獻。機械制造產業需要結合當前制造狀態,推動先進的制造技術,利用先進的制造技術,推進機械產業低碳的發展,這樣才能解決實際的問題。
二、機械制造中的低碳制造的技術應用
要想提升機械制造技術的應用效率,使其發揮主要的作用和效果,機械制造行業就不能只在理論上做研究,而應深入到實際的實踐操作過程長,對低碳制造生產加強實踐的研究,這樣才能提升其機械制造技術的應用效率,并使其為機械制造產業帶來更多的經濟效益。因此,機械制造產業需要對相關的技術進行分析和研究。
(一)模塊化設計
作為先進的科學設計,模塊化設計在機械制造產業中發揮著關鍵的作用,其模塊化設計具有良好的性質,其技術在機械制造產業的前沿,并且具有先進性和實際性。因此,在設計機械制造產業的過程中,可以合理的應用模塊化設計。但在應用模塊化設計的過程中,需要深入分析模塊化設計的主要特征和功能,并結合相關的機械系統分析其中存在的差距,從而結合這些差距對機械制造產業進行整合,只有進行整合,此能獲取優質的產品。例如,對于機械產品的制造,機械產業要拿一個標準去衡量,這樣就能遵循這個標準對機械設備進行維護和整修。而且,模塊化設計也能合理的劃分任務,這樣對于低碳生產技術的革新具有重要的促進作用。所以,展開模塊化設計十分重要[2]。
(二)生態化設計
現如今,我國在發展的過程中已經走向時代的前列,因此,我國在發展機械制造產業時,需要形成一個生態文明的觀念,并在實現生態文明的基礎上,實現物質文明、精神文明和社會文明,只有構建一個完整的文明建設體系,才能有秩序的建設生態系統。而生態化設計的出現,對我國生態文明的建設起到巨大的促進作用,生態化設計有效的改善我國機械制造產業的發展理念,而且也為機械產業節省了成本,由于生態化設計具有顯著的優勢,我國機械制造產業在應用的過程中比較合理科學,而且具有良好秩序性,這對于轉變機械制造產業的模式而言,具有有利的作用和效果。此外,相關行業也能大力支持機械制造產業。生態化設計應運而生,它不僅為機械產業提供了保障,也為我國的環境提供了保證[3]。
(三)輕量化設計
輕量化設計是機械制造產業中較為先進的生產技術,其輕量化設計具有良好的統籌性,在應用輕量化設計的過程中,可以對機械產品進行重量的優化,也能為其配備相同的設備,在節省成本的基礎上,采用各種先進科學的技術方法,從而減少機械制造在生產時所產生的污染。與此同時,通^對輕量化的分析可得知,輕量化設計的優點較多,它可以降低資源成本,也能減少污染物的排放,減輕噪聲所帶來的污染,這十分有利于機械產業低碳制造實現。因此,對于輕量化設計的分析和研究,機械制造產業也應加強關注。
結束語:綜上所述,我國經濟雖然得到良好的提升,但是能源需求矛盾問題也日益突出,在進行機械制造產業的發展的過程中,相關部門要加強監督和管理,采用合理的方法,調動機械產業低碳制造,這樣才能在解決問題的基礎上,保護我國的生態環境。與此同時,機械制造產業也要大力推廣制造技術,采用先進的科學制造技術,實現低碳制造的總目標,只有改變傳統的制造模式,才能使機械制造產業有更好的發展趨勢。因此,我國相關部門監管部門和機械制造場的負責人要對低碳制造理念受到重視。
參考文獻
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摘要:本文著重研究了工業機器人控制器的硬件體系結構,從模塊化、兼容性和可擴展的角度考慮,分別分析了基于嵌入式處理器和基于PC的工業機器人控制器硬件框架結構。并據此提出開放式機器人硬件平臺設計方案,提出了開源硬件的發展模式。
關鍵詞:開放;模塊化;工業機器人控制器
引言
目前,工業機器人的應用范圍和市場不斷擴大,已經從傳統制造業推廣到其他制造業,進而推廣到諸如采礦、冶金、建筑、農業、石化、船舶、災難救援等各種非制造行業[1],但是由于廠家的技術保護和研究者的各自為戰,工業機器人的控制系統發展受到了很大的制約。工業機器人廠家和研究者進行了大量的重復性設計工作,而很多優秀的成果和經驗卻很難集成起來。而開放式、模塊化的控制系統具有可移植性、可互換性、模塊化、可擴展性和易獲得性等諸多優點,只需要很小的修改就可以在不同需求的機器人上應用。“開放式系統”是一個動態發展的概念,不同組織對開放式體系結構的定義側重點不同。從控制器終端用戶的角度來說,開放架構控制器允許用戶通過存取控制器的內部變量來配置、開發、修改、適應、擴展和繼承控制器到另外一個機器產品上去[2]。國內外在開放式控制器方面的研究投入了大量的人力、財力和物力。目前,仍然處在“百家爭鳴、百花齊放”階段,還沒有形成一個國際公認的技術標準規范和文件[3]。
現有的開放式工業機器人控制器大多數是基于PC平臺的。由于PC平臺的標準化和市場化發展,基于PC的接口標準已經被廣泛認可,以PC平臺為基礎的很多PCI接口、USB接口、ISA接口等方式的數據采集卡、邏輯控制卡和運動控制卡等大量出現,這大大的便利了基于PC平臺的工業機器人控制器的硬件集成。在這種情況下,基于PC平臺的工業機器人控制器得到了長足的發展和應用,而且這種PC架構具有可擴展性強、兼容性好等開放式系統的優秀特點。
但是這種基于PC架構的控制器的優點實際上來講只是便利了系統集成和上層軟件的開發。而研究者對底層的擴展并沒有做太多的研究,只有一些廠家會出于產品的需求進行底層的專用性開發,但是這種開發一般出于商業利益不會進行開放。在這種情況下,基于嵌入式處理器的工業機器人控制器在研究中開始出現和使用,因為這種方式可以完成全面的開放。雖然這種結構在研究的初期會需要有比較多的工作,但是其全面開放的特點非常值得研究者進行各方面的研究。而且這些研究成果如果能夠開源的話會比較容易積累和集成。
本文著重研究了工業機器人控制器的硬件體系結構,從模塊化、兼容性和可擴展的角度考慮,分別分析了基于嵌入式處理器和基于PC的工業機器人控制器硬件框架結構。
硬件系統設計原則
控制器硬件平臺需要滿足各種輸入輸出接口的要求,同時也需要保證一定的穩定性和擴展性以保證其良好的移植性能。硬件系統設計時應該遵循模塊化原則、兼容性原則和可擴展原則。
模塊化原則是指在板級設計中,按功能將系統拆分成不同的模塊,在物理結構和功能上各個模塊相對獨立,組合之后形成一個統一的整體以實現復雜的功能。采用這鐘模塊化的設計方法可以使設計思路清晰,調試查錯方便,降低系統開發成本,而且模塊化設計有利于系統維護和升級。隨著控制對象逐漸復雜,某些功能不能滿足需求時,只需要更換相應功能模塊而無需重新開發整個控制系統。
兼容性原則指為降低開發難度和縮短開發周期,在系統接口上應盡量與現有研究對象兼容,比如直流電機和舵機控制接口電路、各種接插件標準等盡量使用研究對象已使用的。這也有利于后期調試和系統故障排查。
可擴展原則指當機器人的任務對控制系統的要求變化時,控制器應該經過一定得功能擴展就可以完成相關的人物,而不需要對控制器進行整體的改動。如果控制系統的功能不能根據任務做出適當的變化,將浪費大量的系統資源,這就需要控制系統具有可擴展的能力。
硬件系統方案
采用模塊化的設計思想設計硬件平臺時主要需要考慮接口的多樣化和適應性以及系統擴展的便利性。由于機器人采用的設備比較復雜多樣,而且相同功能設備的接口多樣化,而各種接口的定義和標準以及采用的接口芯片一般都是大相徑庭,所以很難在設計上完成統一設計。但是,為了遵從模塊化的設計思想,可以采取的做法主要有以下兩種:
第一種方案,多接口控制器:在設計之初完成可能會采用的外設的需求分析,預先設計多接口的控制器。
第二種方案,邏輯可重構的控制板:采用可編程邏輯陣列FPGA來完成功能的重構。
3.1 多接口控制器
這種方案的優點在于初步搭建的控制器在各種不同的應用中,如果不是具有非常特殊的需求,一般都不需要進行控制器底層硬件、操作系統以及驅動程序層的修改,非常方便在各種場合進行底層無差別的部件復用,而且在軟件上也具有很大的靈活性,同時便于積累軟件上的實現代碼,可以比較容易的達到軟件復用。但是這種方案無疑也降低了硬件上進一步創新的潛力,同時在不同的應用中由于接口的位置可能造成潛在的安裝問題和機器人內部線路的復雜化。但是,無論是采用基于PC的機器人控制器硬件方案還是基于嵌入式處理器的機器人控制器,這種安裝上的影響一般情況下都是可以忽略不計的。對于基于PC的機器人控制器而言,其控制信號的傳輸一般都是以線束的方式統一管理,并不會在實質上造成安裝問;對于基于嵌入式控制器的方案,由于嵌入式控制器的小巧化,其安裝方式和位置對信號走線的影響進一步削弱。而且此種方案還有一個弱點就是初始的復雜對于一些簡單的系統可能并不實用甚至會加大系統的構建難度。硬件設計方案如圖1所示。
圖1多接口控制器設計方案
3.2 邏輯可重構的控制板
邏輯可重構的控制板在實現時可以載FPGA上運行固定接口協議的IP核來完成相關片上資源的重構,可以采用的方案包括采用開源的wishbone總線來掛載不同的IP核或者采用Altera公司的Nios II片上軟核的基礎上采用其Avalon片上總線來完成IP核的掛載,然后由外部的借口轉換小板來完成信號協議和電平的轉換。采用NiosII片上軟核和Avalon總線的話,可以再其上運行uCOS-II等簡單的操作系統來完成系統的主控任務,但是這種方案的優點是有豐富的軟件資源和文檔維護,而且NiosII商業化的軟核運行比較穩定,其缺點是很多基于Avalon總線的開源軟核都是商業化收費的,在使用時只能付費購買或者將別的借口的IP核改為avalon總線接口,即要么費錢要么費力,兩法必取其一,當然,如果采用自己改接口的方式經過長期的積累的話,會在后期的移植工作中比較方便。如果采用的Wishbone總線的話,其開源的IP核資源比較豐富,在開源組織OpenCores的組織下,已經由大批的基于Wishbone總線的IP核可供調用。但是這些IP核在實際應用中的性能需要在實際使用過程中進行不斷的修改和測試以保證其穩定性,相信隨著時間這些開源的IP核的穩定性會越來越高。這種基于FPGA的控制器搭建方案在理論上完全符合模塊化設計的思想,但是在處理能力上確相對較弱,首先其不具備模擬信號的處理能力,需要在外部加模數轉換的調理環節,當然,這種方式可以采用cypress公司最新推出的PSOC處理器來進行改善。而且FPGA的運行速度一般都比較低,對于一些需要高速實時的處理運算來說可能并不太適合。第二種方案相對第一種方案來說在布線和安裝上的問題也得到了妥善的解決。圖2展示了第二種硬件設計方案,對應的結構設計如圖3所示。
圖2 邏輯可重構的控制板設計方案
圖3 邏輯可重構的控制板實現結構圖
3.3 兩種方案綜合
目前,這兩種方案各有利弊,有一種更為合理的方式就是綜合以上兩個方面的優點,采用微處理器加可編程邏輯器件的方案,如圖4所示。微處理器可以采用ARM或者DSP處理器,主要完成硬件運行實時操作系統,實現任務調度、狀態監控、數據處理、圖形顯示和文件系統等功能。在FPGA內部運行軟核處理器,完成如IP核的掛載,根據特定的應用需求來選用相關的IP核來完成相關的任務,這些任務包括PWM電機控制、直流電機控制、系統IO控制、各種數據傳輸接口模塊等。
圖4 綜合設計方案
硬件結構
就目前常實際采用的硬件結構而言,通常會有兩種不同的方案。
一是PC+運動控制卡的開放式方案;
二是基于嵌入式處理器的方案。
4.1 PC+運動控制卡
PC+運動控制卡的方案由于可以采用PC作為平臺,通過PC領域的成熟的硬件結構體系來完成運動控制或者數據采集的通用性,目前采取的接口方式一般為PCI卡、USB接口或者網口,如圖5所示。隨著PC產業的大踏步發展,相關的標準越來越成熟和通用,各種基于PC接口的控制卡不斷的衍生和發展,促使這種控制方案被廣泛采用。因為應為基于PC的技術可以大大降低對開發人員在硬件層次和驅動層次的能力要求,而只是對于軟件上的設計而已,而且基于這種體系的軟件設計也已經得到封裝的非常好,只需要很少的代碼就可以完成相關的控制。通常都是由硬件板卡的供應商提供驅動程序和軟件模塊的動態鏈接庫封裝,用戶只需要按照既定的接口完成應用代碼的編寫即可。這樣的做法對于產品的推廣應用和市場化產生了深遠的影響,但是這種做法只是提高了最上層的應用軟件構建的靈活性,而且只是部分的應用軟件。雖然現在PMAC卡的應用中隨著函數的不斷增強和擴展,很多參數都可以由用戶自己定義和完成,但是對于底層的算法和硬件對用戶來說是完全透明的,用戶雖然不用去理會底層運動控制算法或者別的函數的具體實現方式,但是也是這種透明造成了無法對運動控制算法等相關算法的改動,弱化了系統改進的靈活性。對于只需要進行系統集成和軟件開發的情況來說具有比較大的優勢。
圖5 基于PC的工業機器人控制器
4.2 嵌入式處理器
基于嵌入式處理器的設計方案具有很大的靈活性,可以針對不同的應用進行裁剪和定制。相比于基于PC的設計方案具有體積小,功耗低、大批量成本低、移動性好、接口豐富、實時性好等優點,隨著IC產業的發展,嵌入式處理器的處理能力和速度越來越高,其運算能力已經可以滿足很多不同的應用系統。
結論
【關鍵詞】 卓越工程師 工程項目管理 課程體系改革
一、“卓越工程師”培養模式
應用型本科高校工程管理專業“卓越工程師”的培養應注重學生的實踐能力、創新能力和創業能力培養,以工程技術為主線,與國家建筑工程管理人才執業資格的要求對接,以培養應用型卓越工程師的眼光探索改革課程體系和教學內容,強化工程項目技術背景,重視工程的實踐性、應用性,著重培養學生的工程意識、工程興趣及工程能力。
應根據行業人才需求調研,依托本專業人才培養優勢和特色,通過專業指導委員會審定,制定應用型本科“卓越工程師教育培養計劃”培養方案,創建“卓越工程師”實驗班。總體思路應體現工程建設知識,工程素質和工程能力培養的綜合特征,特別在實踐教學環節的設計上,應與工程實際緊密結合。培養模式設計如圖1所示。
二、以項目管理知識體系為導向的課程體系設置改革
工程管理專業主要是培養能在工程建設領域一線工作的,能進行項目決策,有效組織、管理和實施工程實踐和技術開發活動的全過程管理的復合型高級管理人才,項目管理是工程管理專業人才的培養目標。中國工程項目管理知識體系(CPMBOK)是指以工程服務過程為主線,采用了“模塊化結構”,便于知識的按需組合和更新。工程服務過程包括了項目與工程項目、項目管理與工程項目管理等概念、特點、生命周期、過程模式等,以及工程項目及其管理在策劃評價、規劃設計、實施竣工等各階段的主要工作內容。
按照“卓越工程師”培養模式的要求,在培養目標和課程設置上應體現“模塊化”的工程項目管理學科知識體系和行業的最新理念。此模塊化的課程體系也是將原來強調學科知識體系轉變為以工程項目實踐為主線,在現有工程管理人才培養模式基礎上可采用“平臺+模塊”課程體系,平臺中的課程是學生必須掌握的共同知識,一般包括公共基礎、專業基礎等方面,反映了人才培養的基本規格和全面發展的共性要求。模塊是由多個相互獨立的專業模塊和專業方向模塊課程組成的,是可以由教師和學生共同根據自己的興趣和特長選修的專業層面的課程,按照工程服務過程和周期的知識模塊來設置課程,從淺到深、從先到后的邏輯順序,體現了人才培養的多元化要求。由此可見,“平臺+模塊”課程體系實際上是分別按照對學生的共性和個性要求進行設計和構建的一種模塊化課程體系。模塊化課程體系是一種能夠較好地滿足卓越工程師培養的課程體系結構。
三、國內外高校工程管理專業課程設置情況
美國工程管理專業開設的審批都是由美國建筑工程教委員會(ACCE)來完成,ACCE對各大學工程管理專業四年制本科進行專業評估,使畢業生具有對建筑項目全過程的管理和現場施工監管能力。工程管理專業主要是面向建筑行業,所以ACCE的課程設置總的要求是,使學生具備在建筑業中進行領導工作的能力以及成為對社會負責任的一員。課程反映出社會、經濟和技術方面的發展,以及行為科學、定量科學中新知識在建筑業中的應用。ACCE 規定的課程主要包括:一般教育(一學期18個周課時),包括人文、社會科學及交往溝通技巧等。數學與科學(一學期18個周課時),包括數學及各種定性、定量的方法,物理、化學、計算機等。建筑科學(一學期24周課時),包括建筑材料及實驗;靜力學、動力學、材料力學、土力學、水力學、力學;結構力學、機械學、電工學、道路、排水;工地臨時設施、模板、腳手架、基礎工程、工程測量;可行性研究、價值工程、現場規劃、房建法規等。預算與管理(一學期21周課時),包括微觀和宏觀經濟學;會計與財務、企業管理、房地產市場學等。建筑(一學期27周課時),包括制圖、規范、合同文件、計算機應用、報價與投標、項目設施、項目控制等,包含案例。其他課程(一學期12周課時)。
目前國內有300多所高校開設了工程管理專業,這些院校以綜合性質的、工科性質的和財經性質的院校為主。湖北地區有很多高校都開設了工程管理專業以及相關專業,如武漢大學、華中科技大學、華中農業大學、華中師范大學、湖北大學、武漢工程大學等。專業設置情況如表1所示。
四、工程管理專業課程體系結構
1、課程體系的價值取向
一是滿足培養目標需要的課程體系必須達到工程管理專業培養標準的知識、能力和素質要求,隨著卓越工程師的培養目標和培養標準的調整,課程體系要作相應的變化。
二是課程體系應體現學科專業領域整體的發展,既要重視學科的綜合性和交叉性,又要注重構成課程教學內容的知識和信息的有效性和穩定性,所以課程的確定要經過充分的人才需求調研。
三是課程體系和課程教學內容要注重系統性,具體到工程管理專業課程設置就是要按照中國工程項目管理知識體系的系統來決定課程和教學內容。
四是課程體系應體現學科發展的前沿性,在工程項目管理領域,知識和技術的發展日新月異,要把握國內外管理學科的最前沿知識,將最新的知識及時地融入到課程教學和實踐教學中。
2、模塊化課程體系結構
按照“平臺+模塊”的課程體系,工程化背景下的平臺課程的設置要求具有寬廣的覆蓋面,要具備一定的理論深度和知識廣度。平臺中的課程是學生必須掌握的共同知識,一般包括工程技術平臺課程、管理平臺課程、工程經濟平臺課程、法律平臺課程。工程技術類課程應占較大比例,以秉持“工管融合、以管理為方向、以工程為基礎”的學科發展道路。模塊課程體系的設置,首先按照培養目標的要求,以培養學生能力為主線,以工程項目生命周期為主線組織課程體系,可按照由淺入深的原則,以學年為單位設計四個模塊課程。
按照工程項目管理知識體系(PMBOK)的導向,根據工程管理專業應用型本科“卓越工程師”培養目標,構建模塊化課程體系結構魚骨圖,其中平臺課程主要指專業基礎課,平臺課程1指工程技術類課程,平臺課程2指經濟和管理類課程,模塊課程主要指專業課和專業拓展課,模塊課程1至4指按照工程項目生命周期為主線設置課程,如圖2所示。
五、工程管理專業課程設置
1、確定主干課學科和核心課程
一是主干學科:包括土木工程、管理學。二是核心課程:基礎核心課程包括工程力學、結構力學、工程經濟學、建筑結構、建筑材料、管理學原理;專業核心課程包括土木工程施工技術、工程項目管理、建筑工程概預算、建筑工程招投標與合同管理、房地產開發與經營、建筑法規。
2、確定模塊化課程體系的框架
根據工程管理專業“卓越工程師”培養模式下的模塊化課程體系結構,安排各學年的課程,如圖3所示。
課程體系的改革就是要強化工程意識,重視實踐教學環節,走產學合作的辦學之路。可以建立一批相對穩定的校外實習、實訓基地,同時在校內形成教學、科研、生產相結合的多功能實驗室和實習實訓基地。在課程教學中,重視課程的實踐環節和校企合作課程建設,充分利用實驗、實訓室進行課堂教學,努力塑造學生的工程意識和創新素質。
六、結語
課程體系在人才培養模式中處于核心地位,課程體系的改革是專業教育改革深入教學環節的最佳切入點。應用型本科高校應按照“卓越工程師教育培養計劃”要求改革工程管理專業人才培養的體制,形成一整套既適應經濟需要又適應行業需要的工程管理教學體系、知識層次和培養制度,以滿足經濟建設和社會發展對工程管理專業工程師的需求。我們的研究僅僅是一個小的分支,重點在于培養學生的實踐能力和創新能力,課程體系有待在實踐中加以檢驗,逐步完善,力圖形成一套科學可行的模式。
(注:本論文來自武漢市教育科學“十二五”規劃課題《面向武漢國家中心城市建設應用型本科專業人才培養模式創新研究──以工程管理專業為例》(2013C067)。)
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摘 要:本文從產業融合的理論視角對當前旅游業多業態現象進行了分析,指出旅游業正在與其他服務業、制造業和農業進行產業融合,產業價值鏈不斷被解構和重組,并表現出生產性現代服務業特征。本文不僅對這種產業融合動因進行了具有旅游特質性的剖析,對融合情況進行分類,還指出其本質是一種創新。融合產生的效應反映在多方面:行業競爭格局發生演變,出現系統集成商和具有雙邊特征的平臺企業,非物質資源取代自然資源推動旅游業發展,旅游業出現模塊化跡象,跨行業人才成為稀缺資源等。
關鍵詞:產業融合;現代服務業;模塊化;旅游服務外包
一、研究背景
上世紀70年代以來,以信息技術為核心的高新技術快速發展和擴散,一些基于工業經濟時代的大規模生產分工的產業邊界逐步模糊或消融,并在原有的產業邊界處融合發展成新的產業業態,成為價值的主要增長點和經濟增長最具活力的源泉與動力。這一革命性的產業創新推進了全球經濟服務化趨勢的發展,并導致社會經濟的深刻變化。許多演化經濟學家就此提出了產業融合理論,較好地解釋了這種產業現象,即新型業態是產業融合的結果。對于產業融合的定義,理論界沒有統一認識,不同的學者給予不同的答案。美國學者格里斯坦和卡恩指出:“產業融合作為一種經濟現象是指為適應產業增長而發生的產業邊界的收縮或消失”[1]。根據歐洲委員會綠皮書的定義,產業融合是指“產業聯盟和合并,技術網絡平臺和市場三個角度的融合”。日本學者植草益在《產業組織論》一書中認為產業融合是這樣一種現象,即原本屬于不同產業或市場的產品,由于技術創新而導致具有相互替代關系,使兩個產業或市場中的企業轉為處在競爭關系中的一種現象[2]。而我國學者厲無畏的認識得到普遍認可,他指出,產業融合是指不同產業或同一產業內的不同產品相互滲透,相互交叉,最終融為一體,逐步形成新的產業的動態發展過程[3]。產業融合最先出現在信息產業,此后蔓延至金融業、物流業、傳媒業、服務業等其他領域。服務業不僅進行著內部各行業的融合,而且與農業和制造業也進行著融合。服務業在第一、二產業增值中的作用凸顯,形成了跨行業、高知識密度、高投入、高回報的現代服務業。
旅游業在這個浪潮的帶動下,已經顯露出了“跨界”發展的跡象:新型業態不斷涌現,如工業旅游、會展旅游、農業觀光游、醫療旅游、教育旅游、房地產旅游;新型產業功能逐步顯現,如旅游景區兼具影視文化基地,養老、醫療方式借助旅游框架產業得到升級;新型企業組織結構不斷演進,如旅行社集會議組織、咨詢、人力資源管理、展覽策劃于一身,旅游系統集成商逐步出現,雙邊性質的旅游組織不斷誕生……種種跡象表明,旅游業悄悄地對其他產業進行著“滲透”,在各個層面與其他產業進行對接,在產業邊緣地帶激發出各種新的旅游產品和服務方式,以行業實踐豐富著產業融合的內容。
二、旅游產業融合的內涵及其本質特征
旅游產業融合是一個動態過程,最初是旅游產業與其他產業的分立,由于產業是生產同類或者有密切替代關系的產品或服務的企業群或企業集合,當兩個不同產業分立時,各自存在退出壁壘、相互之間則存在著進入壁壘,這時產業之間存在各自的邊界。此時,旅游業與其他產業所提供的產品或服務具有不同特性或功能,滿足消費者的不同需要,他們之間的可替代性非常小,企業的競爭行為建立在邊界清晰的特定產業范圍之內。隨著信息技術和體驗經濟的興起,社會經濟狀況的相似性、消費者旅游偏好不同形成的跨產業需求、多種產品聯合使用的互補性、政府經濟性規制的放松等因素,推動旅游業與其他產業由分立走向融合。同時產業的單元化和模塊化方便了旅游單元嵌入其他產業體系,賦予了該產業以旅游功能,“使原先傳統的邊界模糊起來,彼此共生共贏”[4]。
目前的旅游業跨界融合可分為兩種類型,一種是旅游業與其他服務業的融合,另一種是旅游業與非服務業的融合(見表1)。第一種類型屬于第三產業的內部融合,是出現兼具多個行業特征的新型服務業業態的過程。這種融合表現在相互滲透和交叉,從而使得融和后的產業兼具旅游業的特征,與原有的旅游業形成了既替代又互補的關系。其中最典型的是由信息服務商、旅行社、航空公司、銀行業等融合而成的在線旅行社,它兼有各方的業務特征,又為客戶帶來了新的價值,對傳統業務進行了補充和升級。第二種類型屬于服務業的產業外融合,旅游與工業和農業的邊界模糊化,出現兼具農業和旅游業或工業和旅游業的新型產業業態,工業旅游和觀光農業旅游是典型的代表。旅游業與農業、制造業的融合使原本各自獨立的旅游服務產品和農產品,通過共同的標準束或集合后滲透結為一體[5]。觀光型農業由于旅游的滲透改變了原有農業生產模式,要具備知識性、觀賞性和參與性,其生產目的、產品價值、顧客定位都發生了根本性變化,因此,盡管與農業有關,卻不能用農業生產觀念來發展觀光農業,觀光農業中的服務增值功能漸漸占據了主要地位。同樣,工業旅游的產生使制造業企業進行著各方面的改造,比如增加參觀和學習的場所,改進企業的一些工藝流程等等。融合后的新產業與原有產業之間或是替代、或是互補、或是結合。
產業融合是產業演化的高級表現形式,孕育著新產業的誕生,因此旅游產業融合的本質特質是創新。熊彼特認為,創新就是建立一種新的生產函數,也就是說把一種從來沒有過的關于生產要素和生產條件的“新組合”引入生產體系,經過創造性的破壞過程創造新的結構的產業突變。從產品角度來看,旅游產業融合是一種創新,反映在旅游動機和旅游線路以及附加服務上的創新。旅游不再僅僅是求知、休閑、健康、審美、娛樂,而是更多地具有咨詢、人力培訓、美容(不同于健康)、輔助銷售(房地產旅游)、傳播理念等作用;旅游的線路也不再局限于風景區和人造景觀的組合形式,而是多產業模塊的集成。從市場開發角度來看,會展參與者、企業內需要培訓的員工、力圖改變容貌的愛美之人、晚年享樂的老年人、尋找廉價優質醫療服務的患者……都在進入旅游企業的視野,成為最具增長潛力的新市場。參與融合的企業,無論是旅游企業、其他服務業企業還是農業和制造業企業都在業務和流程方面相互磨合,實現一種新的組織格局,這又是另一層面的創新。因此,產業融合是一個多角度、多方位的對舊有的突破和創新,為旅游業的可持續發展提供了路徑。
三、旅游產業融合的動因
1. 旅游的體驗性
旅游體驗是旅游世界中的硬核[6]。因此旅游經濟是典型的體驗經濟。所謂體驗是使每個人以個性化的方式參與到某一事件中,是當一個人達到情緒、體力、智力、甚至于精神的某一特定水平時,在意識中產生的美好感覺。體驗的策劃者不再僅僅提供商品或服務,而要提供最終的體驗,充滿了感性的力量,給顧客留下難忘的愉悅記憶[7]。體驗經濟是終極的以客戶為中心的經濟形式,它具有終端性、差異性、知識性、延伸性、參與性和補償性。這就要求旅游業具備開放性,是一個按主題化要求為消費者提供各種價值的復合體。由于產業間分工的細化,多樣化價值的提供不能依賴于單一產業,而要靠跨產業的重組與融合,所以,旅游的體驗性特征要求旅游產業進行融合。
2. 閑暇的二重性
查理斯?布萊特比爾認為,閑暇是去掉生理必需時間和維持生計所必需的時間之后,自己可以判斷和選擇的自由支配時間[8]。馬克思把閑暇進行了二分:從事休息、娛樂等普通活動的時間,稱為第一閑暇;勞動者利用一部分閑暇時間進行學習與專業技術的培訓,不斷增長知識與提高生產技能,通過社交等有關活動豐富社會經驗與了解社會關系,通過文化活動,在精神上得到美的藝術享受,是精神、智力、交往等高級活動時間,稱之為第二閑暇[9]。隨著社會的進步與發展,閑暇時間中的大部分不再用于消費物質資料,而是用于消費享受資料和發展資料,為創造財富做著實質性的要素投入,因此,閑暇具有經濟二重性:消費性和生產性,而且生產性的作用越來越突出。在休閑視野下的“旅游”強調旅游是人類的一種休閑行為,是閑暇時間所從事的游憩活動的一部分,是第一和第二閑暇的復合載體,自然也具有二重性。旅游產業發展過程中,對其生產性的表達,在產業傳統邊界內不能圓滿完成,需要各分立的產業聯動形成融合載體,如體育旅游、教育旅游、醫療旅游等融合產物,都是對旅游這一內生特質的呼應。
3. 經營者對經濟性回報的追求
企業對經濟性的追求客觀上推動了產業融合的發生,主要表現在范圍經濟方面。范圍經濟最初是指“同一家企業生產兩種產品的成本小于兩家專業企業各自生產一種產品的聯合成本”[10]。后來這一概念被進一步地擴展,不僅僅指成本節約所帶來的經濟效益,還有可能是受益范圍增加所帶來的效益,如業務的協同效應、市場范圍擴大等。為此,錢德勒將范圍經濟定義為“聯合生產或聯合銷售所產生的經濟效益”[11]。在旅游業與其他產業融合的過程中,旅游趨于無邊界發展,多業務組合分散了風險,多元化產生協同效應,多種資源的充分利用增強了可持續性,經營者可以獲得更多的回報。因此,企業對利益的追求,是融合發生的經濟性動因。
四、旅游產業融合引發的思考
1. 對旅游業的再認識
“綜合性產業”代表了以往對旅游業的認識,簡單而缺少理論思辨,使產業發展模式和產業組織結構始終不能在一個成熟的范式指導下進行,因此避免不了美妙而缺乏實際指導意義的境遇。借助產業融合的視角,旅游業的擴張軌跡似乎就清晰了許多:旅游業是以旅游需求為驅動力的產業,產業鏈是圍繞旅游需求構建的。由于旅游需求的動態性和多元性,使旅游業成為其他產業產出的組合,因而形成了廣泛的價值網,建立了一個開放性的系統,這個系統的邊界是隨機的、動態的,具體表現為旅游業與其他產業在功能、形態上的融合。旅游產業的外延得到了豐富,旅游產業的內涵得到結構性認知,拓展了以往的認識框架。在傳統的“六要素”基本架構上,以橫向和發散性的思維去拓展業務和創造增值空間,不僅可以獲得更多的外部資源,還可以在全球范圍內融入到更多相關產業價值的分配體系中,突破行業業務范圍窄和收益低的尷尬境遇。
另一方面,隨著人類社會從工業經濟轉向知識經濟,旅游業發生著一系列深刻而富有深遠意義的巨大變化。知識經濟提高了旅游需求的廣度和深度,同時也提高了旅游供給的質量,知識作為主要的生產要素推動著旅游發展,與此同時旅游業與其他產業融合的不斷深入,對其他產業的增值貢獻加大,使旅游業步入了現代服務業的行列。知識性、創新性成為旅游業進一步發展的根本。知識是融合的媒介物,是融合創新的源泉,知識性使旅游產品具有了高人力資本、高附加值、高技術含量的特征,這大大突破了原來對旅游業簡單的認識。旅游業正追逐著那些有跨行業思維的創新型人才,他們將給旅游業注入更多的創意,更密集的信息量,引領行業發展。
2. 產業競爭格局和組織結構發生變化
產業融合以后,市場結構會發生更復雜的變化,競爭合作關系需要進行不斷的調整。“跨界”發展使企業進入到更廣闊多樣的競爭空間,同時樹立了來自不同產業的競爭敵手。比如,在融合后的金融服務市場上,金融企業不但面臨原有的競爭,還要面對保險業跨業經營的競爭,還可能受到來自傳統制造業企業的挑戰。現代物流業的融合把運輸、郵政、快遞、倉儲、通信并行入一個軌道,結果是重組并購不斷上演。至于旅游業,攜程旅行網這個融合產物正威脅已經運轉多年的酒店預訂系統和傳統旅行社,跨國教育機構和醫療機構也在與旅行社爭搶修學游和醫療旅游的新興市場……產業融合在帶來市場范圍空前擴大的同時,也使旅游企業面臨的競爭空前激烈。
一些新銳的旅游企業,其價值創造的基本邏輯在產業融合中呈現出新的變化,他們試圖構建整個價值創造系統。在模塊化、鏈條式、集聚式的運作模式之外,很可能使產業組織進入一種結構更為復雜,包含多個產業的價值星系模式,把市場從一個價值交換場所蛻變成價值星系中各交互往來的對話論壇,開拓出企業源源不斷的創造性與活力[12]。在體驗訴求下,讓生產商、供應商、合伙人、顧客組成的聯盟共同合作、創造價值,提供一次完美的旅行過程。
3. 企業組織結構的變化
旅游產業與其他產業融合不僅導致了企業組織之間的競爭,而且引發了企業組織內部結構的創新。旅游企業組織結構開始由縱向一體化逐漸向橫向一體化、混合一體化、虛擬一體化轉變。企業為了達到快速響應,往往通過橫向聯合把握稍縱即逝的市場時機,抓住最核心的東西進行更大范圍的業務整合,從而有利于企業整體利益的實現和競爭優勢的形成。企業的結構更趨于柔性化和扁平化,具有以最短時間進入相關或非相關的業務市場,進行跨行業專業經營的能力。就獎勵旅游而言,旅游企業的產品設計過程實質上已經融入到了客戶方人力資源管理的范疇,要跨越市場的最基本接觸,進行深入的溝通、聯盟式的合作,才能開發出具有激勵效果的旅游方案。
另外,一般在融合地帶會產生具有組織信息交換功能的平臺性的壟斷性企業組織。例如在銀行卡業中,每個銀行卡組織與相連的發卡銀行的收單銀行構成一個平臺企業;在媒體產業中電視網絡、報紙和互聯網站等都是平臺企業。攜程旅行網正在逐漸顯現出類似的地位特征,市場份額2007年占據電子旅行社行業56.8%,將排位第二名的“e龍”遠遠甩在后面。這種企業可以牽制雙邊市場,一方是酒店,一方是游客。由于交叉網絡的外部性,所謂成功的商業模式是要吸引更多的雙邊市場顧客進入并使用它的平臺,而不是在每個單邊市場追逐利潤最大化。可見,旅游企業的組織結構和定價策略都要在產業融合中發生改變。
4. 旅游功能的模塊化
旅游業的產業融合過程帶來的另一個突破性的認識就是,旅游功能的模塊化,由于產業邊界的模糊,旅游成為一個價值模塊并嵌入到其他產業的價值鏈當中,成為產業鏈上的增值點。業態的混合型增長及旅游服務外包業務的開展,都是對這種效應的詮釋。以差旅管理為例,針對各類企業的出差旅行、會議展覽、獎勵旅游和商務考察的需要,提供專業化咨詢、系統化管理與全程化服務,即事前計劃控制、事中過程控制和事后做報表分析。將以往的旅行社業務融入到其他公司的整體運作當中,成為一個模塊,被分包出來。模塊化的發展模式意味著經濟資源的升級,組織、網絡、信譽和社會資本等高級資源成為了主導因素,超越了以往旅游業發展的推動要素(自然資源、人文資源和社會存在),加快了旅游業與網絡社會的緊密聯系,達到了旅游業的轉型升級。
5. 對旅游教育的啟示
對旅游教育界來說,一直存在著“旅游人力資源高要求,高素質人員低進入”[13]的就業悖論。其中一個原因就是,設想的培養對象的就業范圍限在傳統資源型的風景區和接待業。若以產業融合的范式去理解旅游業的發展空間,我們不難看出,具有融合戰略觀、跨行業駕馭能力、多業務水平的人才才能適應未來行業發展需要,不管是尋求新市場定位的大公司還是在特殊領域生存的小企業都強烈需要這種創造性的人才[14]。因此,要以大旅游的思維,不囿于已有的學科體系,跟隨產業動態進行旅游教育體系的調整,既要培養提供行業基礎服務的技能型人才,還要培養創造性人才。
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Industry Convergence:A New Perspective of Tourism Development Trends
YANG Ying
(Shanghai University of Finance & Economics School of International Business Administration,Shanghai 200439,China)
關健詞 高職 專業基礎課 模塊分層教學
1 模塊分層教學法的含義
模塊分層教學法,是教師對學生按某種標準進行分組后師生通過共同完成一個完整的項目工作而展開教學活動。“模塊”是各專業根據市場和社會需要,打破學科的理論知識體系,將理論支解分配到各個技能模塊中去,形成以技能為核心,按一定的層次所設置的教學內容,體現理論為實踐服務、知識為技能服務。“分層”有三層意思:一是理論知識分層。將理論知識根據專業、把握“必需、夠用”的原則分成不同模塊;二是實踐技能分層。根據就業趨勢、學生興趣、能力分為基本技能、綜合技能、拓展技能三個層次;三是學生的分層。基于學生個體的差異性,把教學內容按照學生的認知規律,難易程度分解成若干個知識點、不同的層次,最大限度地調動學生的學習積極性,挖掘他們內在的潛力,減少心理壓力,讓每一個學生都能體驗到成功的。①②
2 模塊分層教學法的優點
隨著高職教育的改革深入,本著“適度、夠用”的原則而編寫的“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”被廣泛使用。教材依然以章節為主體,體現了學科的“系統性”和“完整性”,但忽視了地域性、實用性和學生的個體差異性,不能體現“工作過程導向”、“任務驅動”等教學理念。模塊分層教學,是將“做、學、教”融為一體,充分體現以“學生”、“模塊”“實踐”為中心的教學理念。將課程設計、技能訓練、學生群體模塊化、層次化,體現面向全體、分層優化、因材施教的教學特點,充分調動學生的學習能動性,使其健康發展。
3 模塊分層教學法在植物與植物生理課程中的實施
3.1 課程的性質
該門課主要是研究植物生命活動基本規律,揭示植物與環境相互作用關系的一門科學。通過本課程的學習,學生應了解植物體內主要代謝活動機理,掌握植物與環境進行物質和能量交換的基本原理,植物形態建成的生理基礎以及植物生長發育的基本規律。深刻了解環境對植物生命活動的影響和植物對逆境的抗性。它是寧夏職業技術學院生物與制藥技術系中藥制藥、設施農業、園林技術三個專業的專業基礎課。它的目標是為依據崗位群構建起來的核心課程打好基礎,為學生的“職業技能資格證書”的獲得提供強有力的理論知識和技能訓練。
3.2 理論知識模塊分層
基于市場調研、依據各專業崗位群的不同,將原有的教材解構后再重構。我們選用的教材是由卞勇主編的國家”十一五”規劃教材,全書13章,22個實訓項目。首先,將全書的章節分為兩大模塊,即專業基礎模塊和應用基礎模塊。各專業根據市場需求、就業方向、將不同模塊間重組,構建成新的教學體系。以園林專業(花卉崗位群)為例,選取專業基礎模塊中的“細胞學基礎”、“植物形態學”、 “植物物質生產與能量代謝”三個模塊,在應用基礎模塊中,選取“植物生長發育”模塊中的生長生理和生殖生理兩個項目,在“植物分類學“模塊中選取花卉植物模塊。這樣的重構,使得整個的教材內容全部模塊化、層次化。在教學中,一是教學內容層次化明顯,實用性、地域性強。二是教師可以分工教學,有更多的時間去研究教學內容、教學方法,對提高教學質量大有好處,空閑時間可以下企業鍛煉、提升科研能力。
3.3 實踐技能模塊分層
模塊分層教學法的核心是以“學生”為中心、以模塊中的“項目”為中心、以項目“實踐”為中心。圍繞實踐技能,在做的過程中學習。實操技能分為三個模塊:基本技能即高技能型人才必須掌握的能力,面向全體高職學生的一項基本技能;綜合性技能是面向大多數學生的一個模塊。根據學生的能力、興趣分層,能夠運用所學的理論知識來指導實踐,解決實踐中存在的問題,重在培養學生的分析問題、解決問題、實際動手能力的一個模塊;拓展技能模塊是對于求知欲強、動手能力好的少數學生,鼓勵并幫助他們自行設計實驗、親自實踐、分析、解決問題,拓展自己的動手能力,為將來就業打好基礎。總之,實踐技能模塊分層后,各專業根據實驗室、實訓基地的設備、專業核心課及崗位群的要求,將模塊重新整合,重在提高學生的動手動力。
3.4 學生分層
高職的迅猛發展,生源呈現出多樣化的趨勢,統招加單招,學生程度參差不齊。模塊分層教學是基于學生的知識基礎和個性差異性,結合專業特點,選取教學內容,因材施教,面向全體學生一種教學方法。以2010級設施農業專業為例:全班24名同學,6名統招,18名單招,單招生中10名中職理科計算機專業、8名中職文科物流管理專業。據此,教學中把學生分成相對應三個層次。在講述“光合作用”這個項目中,對于第一層次的學生(單招文科生),運用視頻、動漫、PPT等方式對其進行科技知識普及,不要求掌握原理,但要知道要提高作物產量的幾個途徑。如增加光合面積、延長光合作用時間、增加二氧化碳濃度等。第二個層次的學生(單招理科生),在前面的基礎上,要理解光能到電能、電能到化學能的轉化過程,不僅要知道提高作物產量的途徑,還要求能對于種植過程中出現的問題提出解決方法,如營養缺素癥、密植、光呼吸等。第三個層次(統招生),這部分學生是經過高考后選撥而來,學習基礎好、認知能力強,他們在前二者的前提下,要知道電能到化學能轉化過程中有機物是如何變化的,要求掌握大分子式間的轉變關系。通過這樣的層層遞進,使不同的學生都找到自己的定位,同時學生間可以相互幫助,共同發展。在實訓操作中,單招理科生的動手能力強于統招生,以這9名學生牽頭,依據興趣、愛好再重新分層。理論教學和實操教學的不同分屋,使每一個學生都有機會嶄露頭角,使每一個人都有機會體會到成功的,提升學生的自信心。