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农业模块化发展

时间:2023-07-23 09:24:39

导语:在农业模块化发展的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

农业模块化发展

第1篇

关键词:农业机械;智能化设计技术;发展现状

引言

自动化控制技术在农业机械设计方面发挥着重要作用,因为农业机械的运作环境以及设计都较为复杂,单单凭借着传感系统以及控制系统并不能实现生产的高效化,所以需要加大研发力度,针对其信息实现更高效地收集、整合、处理。在这一条件下,智能化的农业机械便由此而生,智能化农业机械能够实现针对传感器反馈信号的智能化处理,同时和控制系统与操作人员完成信息的交互,进而保证机械作业的可靠性和效率性。

1农业机械智能化设计技术发展

1.1农业机械的模块化设计

模块化设计指的是在分析产品功能性的条件下设计的一系列功能模块,而这些模块的结合则能够组成各种类型的产品供客户选择。农业机械通常较为复杂,并且模块常常无法充分适应,所以时常无法发挥模块化设计的优点。所以,对于农业机械的模块化设计需要针对模块的划分、优化和评价几个方面开展。

1.1.1模块的划分。如今常见的划分手段有聚类式及启发式等,启发式结合工程适用背景来建立数学规划模型,利用相应的算法来获得模块划分的最优解。聚类式通过矩阵和网络的设计来表现产品元素拓扑关系,同时根据聚类算法来计算其中零件的成组模块区分,最主要的方式有两点,一种是以DSM聚类作为基础的模块划分方法,另一种则是以图论作为基础的模块划分方法。启发式的划分方法较为容易得出局部最优解,而聚类法则较为复杂,一些较为复杂的产品则并不适用。结合模块划分标准可以将模块划分手段分成以产品功能性、结构、生命周期三个层面的模块划分方法。

1.1.2模块的优化及评价。产品的模块化划分较为灵活,而模块化方案的不同,模块度也会存在一定差异。根据模块的系统和属性等层面来探讨模块化产品的优化问题,找出影响产品优化的因素,构建系统成本结构,重点改善系统的运作成本。而农业机械中应用模块化设计则需要注意两个层面的问题:其一,农业机械组件和功能性一般会存在一定的异质性,同时组件间的耦合强度普遍较高。所以,在实现模块划分过程中,需要重点关注其异质性,对组件进行同质化约简。而且,因为农业机械组件较为复杂,所以需要进一步考量产品生命周期的影响;其二,需要结合客户的要求和设计知识支撑的系统模块参数设计问题。模块化的设计需要有一个较为完备的应用体系,不但要做到模块划分,而且还要设计好模块主参数[1]。

1.2计算机辅助建模

目前,CAD计算机辅助系统用作建模中,主要有PTCCreo参数化建模技术等,在农机产品数字化设计中有着普遍的应用。一般的产品模型数据与标准并不能有效地支撑几何构造历史等设计理念的传递,而通过以历史作为基础的参数化建模手段则能够利用宏命令来实现CAD模型的交换。CAD建模需要利用设计知识来实现智能化的设计,而设计知识与计算机建模的结合,则能够进一步保证模型的适用性。CAD模型的设计知识分为尺寸、标准、材料特征等几个层面的隐性知识。以NISTCPM作为基础的面向并行工程的设计数据库表示模型则将知识描述为三个层面,提出以知识为基础的参数化设计系统。这类系统通过运用KBE技术把AGMA标准结合在了直齿圆柱齿轮的CAD系统建模中。基于Web技术的CAD建模系统则能够更加快速地产生CAD模型以及CNC代码,形成一种CAD参数通用模型,利用嵌入式工程概念以及专家知识和设计标准编程与原型软件包结合的方式来创建CDM模型,实现产品的自动化开发。

1.3虚拟仿真

1.3.1农业机械中虚拟仿真技术的运用。结合生物技术及农艺技术,是集结先进制造技术和智能控制技术以及新材料的先进手段。农业机械仿真涉及到了农业科学、机械学、控制学等多个学科领域,目前仿真工具虽然能够化解多数仿真问题,不过若想进一步满足农业机械较为繁杂且多物理耦合的要求则需要根据各个农业机械领域的仿真进行分析。

1.3.2虚拟现实技术的应用。VR技术的推广也为农业机械设计带来了影响,针对一些结构繁杂,设计起来难度较大的大型农业机械来说,通过VR技术能够针对其外观、功能性、结构等完成建模,并通过虚拟现实技术来实现虚拟作业,对产品的功能性以及设计方案进行评价,并实现人与农业机械的灵活交互。现阶段,VR技术在农业机械中的运用已经成为了各界所广泛关注的话题,而这一技术的应用也有着显著的成效,主要应用于虚拟装配以及虚拟试验中。其一,虚拟装配技术。和一般的装配技术对比,虚拟装配通过VA能够在沉浸式的条件下实现农业机械的装配,并在产品装配的方向上来确定其可装配性,并设计装配方案。尤其是一些较为复杂的装配工作,VA技术拥有着显著的优势。由于VA技术的推广,国内外都针对虚拟装配技术的装配建模以及装配流程设计等进行了深入的研究;其二,虚拟试验。利用VR技术完成农业机械的虚拟试验不但可以确定产品性能的预测,而且还可以为操作人员了解农业机械提供条件。VR技术在农业机械虚拟试验中的应用尚不够成熟,而通过VR技术开发的非道路车辆虚拟样机系统则能够完成模拟驾驶的目标,通过这一手段可以还实现驾驶控制系统的评测。

2农业机械智能化设计的发展展望

2.1将客户需要作为方向的个性化设计

对于农业机械来说,客户的要求和选择是多样化的,也是层次化的。利用大数据技术来收集并整理客户信息,分析客户的需求和偏好,研究农业机械的使用、管理、客户要求三者之间的联系性,构建用户需求模型。除此之外,重点分析客户要求以及产品设计间的转化方式,比如人工智能算法以及AD理论等,实现客户域到功能和结构域的联系性表现,进而设计出更加科学且高性能的农业机械,以此来达到客户们多样化的要求。

2.2农业机械设计基础数据和互作机理

促进农业发展,保证粮食安全是农业机械的发展目标,而针对农业机械设计数据缺乏,以及产品质量不足等现象,通过土壤—机械—作物系统的规律,以及相关装置技术的研究,重点分析构建基于网络化的农田土壤力学参数和农业机械物理特性指标、农业机械荷载及结构力学、工程材料和农业机械通用组件数字化设计数据库等,以此来为农业机械智能化的设计基于支持。

2.3将知识重用作为动力的建模技术

以农业机械生命周期为角度,做到多系统、多层面、多环节的数据共享以及知识重用所需集成的产品建模至关重要,目前常见的建模技术有本体建模和MBD技术建模等,在航天、船舶中都有着普遍的应用,能够有效提高智能化设计和智能化生产的契合程度,特别是MBD技术,有效改善了农业机械产品的生产和研发模式,确保设计数据的可靠性,降低了针对其他信息的依赖性,促进了产品设计、产品加工与制造、产品销售的进一步交流。所以,农业机械生命周期视角下,开发农业机械产品TDP,以及拥有统一化设计理念的农业机械产品模型,利用知识重用和生命周期流程的集成,以及信息共享则是农业机械智能化设计未来主要的研发方向[2]。

第2篇

关键词: 高职院校 大农学专业 模块化教学

农学专业是农业高职院校的传统专业,随着新专业、热门专业的不断出现,农学专业在农业高职院校中的生存和发展面临着严峻的挑战。因此,如何使传统农学专业持续发展是目前农业高职院校急需解决的问题。经过多年的改革与实践,人们对高职高专教育人才培养目标取得了共识,即以增强应用能力为主旨,以满足社会需要为目标培养适应生产、管理、服务等第一线需要的高等技术应用性专门人才。

1.“大农学专业”的思考

1.1“大农学专业”的概念

随着农业结构调整、农业产业化发展,不仅对传统农业领域人才提出了新的要求,而且也需要大量与之相适应的科技人才。为了适应现代农学专业科技人员的岗位需求,高职院校培养的农业人才既能带领组织广大农民做农村致富领头人和农村小城镇现代化的建设者,又能自身创业,直接成为专业大户,做私营企业的示范者。因此要求农学专业的学生不但要懂得大田作物的栽培技术,而且还要懂得园艺植物(果树、蔬菜、花卉)栽培、畜禽养殖、植物保护、农产品加工与保鲜及农业企业经营与管理等方面的知识和技术。多技能的培养不仅有利于提高学生的学习积极性和实践动手能力,而且有利于提高学生的就业竞争力。

1.2“大农学专业”的内容

1.2.1淡化专业界限,增大选修课时量。

由于高职院校培养的农业人才是面向农村基层,这就决定了他们必须是“多面手”人才。也就是说,他们不仅要懂得农作物的种植、培育等传统知识,而且还必须懂得农产品加工、农产品质量安全检测、农业环境保护、农业信息技术、农业技术推广和农业管理等相关学科的知识[1][2]。因此,在专业设置时就应淡化专业课的界限,将农学类(如农学、园艺、种子等)专业的基础课打通,设置基本相同的基础课,这样既能满足学生对基础知识学习的需要,又能服务于专业基础课和专业课的学习。将有关专业课内容相同的部分整合为综合化课程,如将作物栽培总论部分与园艺植物栽培总论部分整合为植物生产技术原理课程;将某一专业方向的专业课作为其他专业方向选修课,如蔬菜栽培课程是园艺专业的主干课,而农学专业则作为专业限选课。这样既有利于学生的个性发展和全面素质培养的需要,又有利于增加学生就业途径,从而保证学生素质教育的完整性、知识技能多面性,进而达到一专多能的可持续性。

1.2.2满足社会对人才的需求,增开技能培训课程。

为了满足农业生产一线、农村基层的需要,高职院校不仅要培养学历型农业技术人才,而且要大力培养非学历型技术应用性和实用性人才。在设置专业课及实训课时应邀请农场私营业主、乡镇农技站、农产品流通行业、市农业局、农业科研部门、高等农业院校等相关行业专家,以及生产一线的劳动模范等,对所开设的课程进行论证,提出修改意见。并根据这些意见对农学专业现有的课程体系进行调整,增设生产上必需的、实用的课程,并在课程中补充新技术、新成果。如增设WTO与中国农业、农业经济管理、市场营销、农产品加工与贮藏、无公害食品生产、食用菌栽培、畜牧概论等课程,从而使所开设的课程既符合生产的需要,又能够提高学生面对市场的竞争能力和适应社会需求的创新发展能力。

2.模块化教学的思考

2.1模块化教学的概念

在整个三年的教学活动中把基础理论、专业理论、教学实习、社会实践、生产实践及社会服务等实践教学环节纳入教学计划,建成秩序渐进、层次分明而又相对独立,同时又有明确教学目标的三大教学模块。旨在实现三年教学“实践不间断,理论教学与实践教学两手并重”的目标[3]。其主要形式表现为:第一模块,为一年级专业基础知识和基本劳动技能培养阶段,以课堂理论教学和社会调查为主要方式;第二模块,为二年级专业技能培养阶段,通过“学校+公司”联合进行生产实习,注重专业技能和实践并进,在实践中掌握专业理论;第三模块,为三年级综合素质训练提高及农业创业毕业设计阶段,通过“学校+公司”,培养懂技术、会经营的新型复合性人才。

2.2模块化教学的内容及培养目标

2.2.1专业基础知识和基本劳动技能培养模块。

这一阶段主要是对一年级新生所进行的培养。主要进行公共基础课的教学和基本劳动技能的培养,让学生重点掌握基本劳动技能,并结合实践课教学和专题讲座,向学生介绍所学专业在国民经济中的地位和作用、现代农业的发展趋势,并通过社会调查和组织参观,使学生了解农村现状和农业生产的主要生产环节、存在问题及现代农业技术对农业生产的巨大促进作用。

2.2.2专业技能培养模块。

这一阶段主要是对二年级学生所进行的培养。以“学校+公司”联合进行专业课学习和生产实习,进一步强化劳动技能的培养和提高;增加实践性、技能性强的专业内容,分专业进行实训,重点掌握农作物、蔬菜、林果、花卉及农产品加工与保鲜等田间管理的各种方法和技术要点,使学生提前接触专业实践锻炼。

2.2.3综合素质训练提高及农业创业设计模块。

此模块是在学生学完全部专业理论知识之后,通过运用所学全部基础知识和专业知识,获得独立从事科技和组织管理工作能力的一种综合训练,是学生步入社会的准备阶段,是对学生掌握知识水平的总检验,是学生走向工作岗位前的实战演习,更是学生今后利用所学知识进行农业创业的训练阶段。强化“学校+公司”顶岗实习;教学与推广相结合顶岗实习;模拟承包实习。实习中要求学生掌握主要农作物的生长发育特点和不同生育阶段的栽培技术要点;初步具备试验设计、田间安排、调查测定,初步具备指导农业生产和进行农业技术承包的能力;组织学生搞好农业创业设计用来替代毕业论文。

3.存在的问题与对策

3.1存在的问题

3.1.1传统的教学模式和实训方式有待改善。

社会的发展对高职高专教育人才培养工作提出了更新的、更高的要求,而高职高专教育还不能完全适应社会主义现代化建设的需要,教学工作中仍存在一些急需解决的问题,最为突出的问题是办学特色不甚鲜明、教学基本建设薄弱、课程和教学内容体系亟待改革[4];对其服务区域性的特点考虑得不充分,专业课的强针对性和实用性不强;基础理论、专业理论及实训实践在教学时间上分配不太合理,理论课在教学计划中占有比重过大;双师型(即是教师,又是农艺师、畜牧师等)教师队伍建设有待提高。

3.1.2实践教学环节计划、制度不完善。

许多农职院校从教师到领导对实践教学的性质以及实践教学与理论教学的关系认识不清,导致对实践教学应达到的目标及其教学方式方法不一致。主要表现为:一是,实践教学计划不完善,缺乏操作性强的实践教学教材。现代农科的教学仍然受传统教学模式的影响,教学计划往往是按照课程体系进行安排,而农学类学科的实践教学往往和农业生产紧密联系,受生产的季节影响很大。另外,近年来理论教学的教材更换很快,而实践教学的教材相对滞后,使得实践教学的内容落后于生产,从而影响了学生的学习积极性。二是,实践教学考核指标体系不健全,可操作性差。目前许多高职院校对实践教学应达到的目标及其考核体系不健全,使教师在指导实践教学时没有明确的目的,没有统一的要求,实践教学考核没有标准,随心所欲,甚至凭印象评分。三是,实践教学基地不足,条件差,影响师生实践教学的积极性。随着高校扩招,学校办学规模不断扩大,学生人数猛增,而实践教学基地建设严重滞后,投入严重不足,仪器设备陈旧,实践教学的科技含量低等,严重影响了师生实践教学的积极性。

3.2对策

3.2.1灵活多样的教学方法与手段。

根据农业类高职高专人才培养模式的基本特征和培养目标,在教学方法与手段上要注重灵活多样性,可聘请一些在生产第一线的具有丰富实践经验且有一定理论知识的专业技术人员、专家来针对性地教学;讲授内容不应只局限于教材,可以讲授能及时反映科学技术和社会发展的最新成果和技术;教学场所不应限于教室,也可到田间地头、施工现场、公司车间等。在教学方式上,要注重师生之间交流,理论与实践的结合,注重培养学生分析问题、解决问题的能力,以达到举一反三、学以致用的目的。

3.2.2造就一支双师型教师队伍。

要抓好双师型教师的培养,努力提高中青年教师的技术应用能力和实践能力,使他们既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有较强的专业实践能力和丰富的实际工作经验;积极从企事业单位聘请兼职教师;实行专兼结合;改善学校师资结构、适应专业变化的要求;淡化专业基础课教师和专业课教师的界限,逐步实现教师一专多能。

3.2.3强化实践教学环节。

实践教学环节要改变过分依附理论教学的状况,探索建立相对独立的实践教学体系。应认真组织编写各专业各阶段实践教学大纲,将实践教学独立开课,把教学实验、教学实习、专业劳动、生产劳动、生产实习、毕业论文(设计)、社会实践等组成一个与理论教学相对独立的教学体系,单独制定实践教学计划、大纲,明确各项实践教学的目标、任务、内容,并对各项实践教学做什么、怎么做、达到什么标准等制定出具体量化指标,根据实践教学计划、大纲,结合当地农业生产特点,编写一套实用性、针对性、指导性强的具有地方特色的实践教学教材。建立一定数量的相对稳定的校内、外实践教学基地,使之不仅成为学生实验、实习的必要场所,而且也是学校与社会联系的重要渠道。

另外,还应重视社会实践活动,农业类高职院校学生参加社会实践活动有着特别的意义,不仅是一种专业实践教学过程,而且对学生深入了解农业、农村和农民,正确理解中央对农业的方针政策,稳定其专业思想,确立全心全意为农业、农村、农民服务的决心,具有重要的促进作用。

参考文献:

[1]官春云.建立“大农学专业”的实践.高等农业教育,2002,(10):3.

[2]张立峰.对农学学科、课程之结构-功能的思考[J].高等农业教育,2004,(10):64-65.

第3篇

关键词:海事法律;模块化教学;高效海事法律

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)48-0159-02

模块化教学(Modules of Employable Skills,MES)在对学生实践能力的培养方面具有明显成效,目前已被我国应用技术型高校普遍采用,但在海事法律课程中应用的较少。而海事法律是一门应用型较强的法律学科,应用模块化教学模式对于培养学生法律实践能力具有重要意义,对此有必要首先厘清相关理论问题。

一、高校海事法律课程模块化教学的内涵

目前,国内学界对于模块化教学的内涵尚无统一性的界定。该教学模式是一种以知识模块为表现形式、以实践教学为主要教学内容和手段、以培养学生实践能力为核心教学目的的应用型教学模式。对此我们可以将高校海事法律课程模块化教学的内涵界定为一种以培养海事法律思维、职业素质与应用能力为目的,以相关知识模块和实践教学为教学形式、内容与手段的应用型法律教学模式。

二、高校海事法律课程模块化教学的实施价值

从高校海事法律课程模块化教学的内涵、特征及其实施效果来看,该教学模式具有以下两方面主要的实施价值。

1.有利于对学生海事法律应用能力与综合素质的培养。高校海事法律课程模块化教学相比较传统的教学模式,它是一种动态化和互动式的应用型教学模式。在这种教学模式下,通过情景教学法、任务教学法、案例教学法、EPO教学法等多种教学手段的综合运用,教师将海事法律理论教学与实践技能训练二者融为一体,充分实现了课堂教学与现实情景的相互融合,使得学生在接近现实的教学情境下切身感受和深刻理解海事法律理论知识的精髓和真谛,切实地将抽象的海事法律知识与相关规范同海事司法实践结合起来,从而真正掌握将所学的理论知识灵活运用到解决法律实际问题的基本能力、基本技巧与方法,充分锻炼其实践能力,实现学以致用的应用型人才培养目标。

2.有利于完善和优化课程教学评价体系。与传统的课程教学评价体系相比,高校海事法律课程模块化教学的教学评价体系具有如下几方面的显著优势:其一,评价标准更加全面。在海事法律课程模块化教学模式下,学生的海事法律专业知识与能力都被列入课程教学评价标准之中,从而促使学生全面发展。其二,评价标准更加明确。海事法律课程的模块化教学按照培养目标将相关海事法律专业知识有机分解为各知识模块,并为各知识模块设定不同的教学目标、任务与相应的课程评价标准,这样可以随时发现和解决教学中存在的具体问题,促进教学质量的不断改善和提高。

据此,海事法律课程的模块化教学则将评价主体扩大到了学生与海事法律实务部门,从而实现教学相长的良性互动,缩小海事法律课程模块化教学与海事法律实务部门所需实际职业能力之间的差距,更好地促进教学效果的有效提升与应用型人才培养目标的实现。

三、高校海事法律课程模块化教学的实施原则

根据海事法律课程模块化教学的人才培养目标及其内在规律,笔者认为高校实施该教学模式应当遵循如下几点基本原则。

1.前瞻性原则。前瞻性原则要求我们在高校实施海事法律课程模块化教学的过程中,应当注意在几方面具有前瞻性。一是相关海事法律教材编写应当具有前瞻性。优秀的教材是教学成功的重要前提。这要求相关教材的编写者在编纂教材时要着眼于学生未来的职业走向,融入具有前瞻性的教学内容。二是相关海事法律课程教学计划应当具有前瞻性,即应当注意紧密结合航运发展趋势与相关职业发展前景来设计相关教学目标、教学内容与教学环节,为其未来发展打下坚实基础。为此笔者建议:其一,注重及时更新和完善教学计划,尤其是根据海运业的发展变化和人才需求的变化,及时调整教学目标与能力培养目标。其二,注重及时更新教学内容,及时将国内与国际新近出台的各类重要的海事法律法规补充到教学内容当中,并根据教学内容的变化及时更新和完善相应教学环节的设计。其三,注重教学手段的不断更新,鼓励教师积极采用EPO、微课、慕课等卓有成效的新型教学方法和手段,以此不断提高教学水平与教学效果。

2.动态性原则。所谓动态性原则就是我们在高校实施海事法律课程模块化教学过程中,应当注意与时俱进,根据我国及国际海事法律发展变化的情况,及时更新和完善我们的教学计划、教学手段与教学理念,以此培养出具有较强实践能力与适应能力、能够满足未来海运发展需要的高素质海事法律人才。

3.实践性原则。美国著名教育家杜威曾说:“最好的教学,就是牢牢记住学校教育和实际经验二者相互联系的必要性,使学生养成一种态度,习惯于寻找这两方面的接触点和相互联系。”据此,实践性原则要求我们在实施海事法律课程模块化教学过程中,首先要注重实践教学,即在海事法律课程模块化教学中,我们应当充分鼓励教师积极采用案例教学法、任务型教学法、情境教学法等多种行之有效的实践教学手段,努力培训学生的海事法律知识的实践能力与法律思维,并通过开展各种实践教学活动引导学生发展和锻炼相应实践能力与思维。

4.针对性原则。针对性原则要求我们首先应努力遵循“因材施教”的教学原则与理念,根据不同专业背景、不同层次水平的学生,以及其专业特点与职业走向来设计能够切实提高其实践能力与职业素养的海事法律教学内容、方法与能力培养目标。其次,针对不同专业背景与层次水平的学生,制订灵活多样的考核方式,以此激发和保护学生的学习积极性与主动性,并对学生的实践能力做出科学、准确与客观的分析,从而实现积极鼓励、正确引导与客观判断方面的考核作用,达到以评促教的积极效果。

四、高校海事法律课程模块化教学的基本内容

根据海事法律课程模块化教学的基本内涵与人才培养目标,笔者认为可以将该教学模式的基本内容划分为以下三个基本模块。

1.基础性模块。这一模块旨在通过将海事法律基本理论的传授与相关实践教学相结合,培养学生运用海事法律基础知识发现问题、分析问题、解决问题的基本能力,具体内容主要涉及三个方面:一是关于航海业务方面的法律教学内容,重点内容包括《海牙规则》、《汉堡规则》等海上货物运输国际公约以及我国《海商法》中涉及航海业务的法律内容。二是有关航海安全方面的法律教学内容,内容包括《1992年国际油污损害责任民事公约》等国际公约以及我国《海商法》、《海上交通安全法》中有关海难救助、船舶污染损害赔偿等涉及航海安全的重要内容。三是有关船员权益与职责方面的法律教学内容,内容包括《STCW78/2010公约》等国际公约以及我国《海商法》、《船员条例》中有关船员劳动权益保护与工作职责等基本教学内容。笔者认为应当积极鼓励开展模块化教学的教师有效利用案例教学法、EPO教学法等多种教学手段,围绕上述基本教学内容展开相关实践性教学,切实提高学生的基本应用能力。

2.提高性模块。这一模块旨在通过具有探索性与创新性的实践教学设计来引导、培养和提升学生的创造能力与创新思维,同时激发其求知欲望与学习海事法律的主动性。为此,这一模块的教学内容主要是教师利用任务型教学法为学生设计实践项目,让其结合所学的海事法律基础知识,积极运用发散性思维与创造性思维完成解释或解决海事司法实践中出现的疑难问题的任务。例如,教师可选取实务中存在较大法律争议或面临法律调整空白的海事法律纠纷案件作为教学任务,让学生们通过合作探究与自主探究相结合的方式,积极发挥主动性和创造性来寻求解决之道,并针对现有海事立法存在的空白与缺陷提出完善建议甚至是立法建议,以此更进一步地培养其创造性思维与创新能力,为其今后的可持续学习与发展奠定坚实的能力与思维基础。

3.职业性模块。这一模块旨在通过基本海事法律职业技能训练来培养学生的相关职业能力、职业思维与职业素养,为其今后从事海事法律及相关职业提供充分的知识与能力储备,因而这一模块对于今后立志从事相关专业的学生至关重要。为此,笔者建议在此模块中,任课教师可以通过情境教学法为学生模拟出接近海事法律纠纷实际的逼真情境,并让学生模拟航运公司的法律顾问、船长、轮机长、大副、大管轮、船员等角色,根据自身职业要求与特点,寻求运用海事法律知识解决与其职务相关的各类海事法律纠纷的途径,从而掌握利用法律武器化解航海过程中的权益纠纷的实践能力,以此将学生培养成为自觉依法航海的、具有较强海事法律职业能力、职业思维与较高职业素养的复合型航海人才。

五、结语

本文对于高校海事法律课程模块化教学的相关基本问题所作的研究尚属于探索阶段,今后还将继续努力对其持续探究,并愿就相关问题广泛求教于学界同仁。

参考文献:

[1]赵忠江.对外汉语模块化教学设计研究[J].渤海大学学报(哲学社会科学版),2010,(2).

第4篇

随着信息技术的快速发展,为传统农业向现代农业转型发展提供了技术支撑,尤其在农业机械管理领域,通过应用信息技术可实现农业机械智能化、微机化、信息化管理,组织协调好农业生产机械化作业,大幅度提升农业机械管理效率和机械利用率。本文从分析信息技术在农业机械管理中的影响入手,对信息技术的实践应用进行论述。

关键词:

信息技术;农业机械管理;影响;实践

1信息技术在农业机械管理中的影响

随着农业机械在农业生产中的广泛使用,农业机械管理信息量和任务量随之增加,而在农业机械管理中引入信息技术,可以有效提高农业机械管理效率,对促进现代农业发展有着重要影响。具体表现在以下方面。

1.1有利于及时获取农业信息

农业技术人员可利用信息技术建立起农业信息数据库,并将农业信息数据库与农业机械管理系统对接,有利于农业机械管理及时掌握所需信息。利用3S技术对土壤图、农业用地划分图、农田有效利用图、采样点位图进行信息化处理,将信息录入到农业信息数据库,而后传输到农业机械管理系统中,使管理系统获取土壤测试数据、肥力元素变化、田间试验数据等信息,为农业机械作业安排提供充足的依据[1]。

1.2有利于保证农业机械维修效率

在农业生产中,运行故障是农业机械使用的常见问题,这就需要定期对农业机械进行检测维修,降低机械故障对农业生产的影响。当前,大部分维修企业均利用信息技术建立起计算机控制系统和行业数据库,能够对农业机械故障进行准确检测,为故障维修提供可靠依据。同时,计算机控制系统还可以及时调配维修所需的机械配件,根据农业机械检测资料和检修记录,保证维修的准确性。

1.3有利于优化农业机械配置方案

在中大型农业机械管理中,运用GPS技术和GIS技术能够及时获取农业机械地理位置信息,将其传输至中央控制单元。中央控制单元可根据地理位置信息,结合农业生产实际需要,对农业机群作业方案进行优化,提高农业机械作业效率,为实现农业机械智能化管理奠定基础。

1.4有利于提高农业机械利用率

在农业机械中通过设置模块化控制系统,可实现不同子控制系统的独立运行,对农业机械进行分布式采集控制。当农业机械运行中的某一模块出现故障,模块化控制系统会自动关闭故障模块,并对该故障模块进行诊断处理,无需使农业机械各系统全部停止运作,这样一来有利于保证农业机械利用率,降低故障对农业生产的影响[2]。同时,在农业机械中应用可编程序控制器,能够转变传统以继电器控制为主的控制方式,通过引入模拟量对农业机械开闭进行控制,大幅度提升了农业机械运作效率,实现开闭智能化控制。

2信息技术在农业机械管理中的实践应用

2.1应用车载端计算机控制系统

利用信息技术建立车载端计算机控制系统,采用TCP/IP协议保证信息可靠传递,实现对农业机械的智能化、现代化管理。如,通过车载控制系统接收GPS卫星信号,对农业机械所在地理位置进行定位;通过车载控制系统监控农业机械运行状态,记录存储机械运行的相关信息,其中包括异常运行信息,为开展农业机械故障维修提供依据;通过车载控制系统实现数据共享,使监控中心能够全程监控机械运行状态,确保农业机械运行安全。

2.2建立管理信息系统

农业机械管理部门可利用信息技术建立起农业机械管理信息系统,及时收集、传输、加工、存储与农业机械相关的信息,实现对农业机械的信息化管理。农业机械管理信息系统要集成机械管理的各种职能,建立起多种管理子系统,采取结构化和模块化设计方法,并注意接口设置,使该系统能够与其他系统实现对接。同时,还要加强管理信息系统的安全防护,保证系统运行的稳定性,避免因恶意攻击造成农业机械管理信息损坏或丢失。

2.3建立农业机械故障诊断服务平台

利用信息技术加强农业机械生产厂家、农业机械科研中心与维修企业之间的沟通联系,建立起农业机械故障诊断服务平台,转变传统必须深入到实地进行农业机械故障检测的工作方式,克服现场限制。农业机械故障诊断服务平台是一个协调运作的平台,充分整合三方资源,促使诊断数据资料在三方的共享,既可实现对农业机械故障的状态监测[3],也可实现对农业机械故障的远程诊断和控制,从而提供更加便捷的故障诊断服务。

2.4利用先进的技术与设备

农业机械管理可借助于虚拟现实技术对机械进行虚拟管理,通过建立虚拟现实管理系统对农业机械进行实战化、精确化管理,使机械管理效果达到最优化。同时,在农业机械管理中要引入先进的信息设备,如利用掌上电脑及时获取农业机械信息,为用户提供信息查询服务,方便用户随时随地掌握农业机械相关信息,实现农业机械移动信息管理。

3结束语

总而言之,在农业机械管理领域要充分利用信息技术优势,实现对农业机械信息的及时获取、准确处理和高效管理,为农业机械管理决策提供可靠依据。同时,农业机械管理部门还应积极建立农业机械管理信息系统,协调组织好农业机械化作业,通过实现农业机械智能化、信息化管理,优化农业机械配置方案,提高农业机械利用率和维修效率,为农业生产和经济发展服务。

作者:徐友 单位:长江大学文理学院

参考文献:

[1]闵祺.解析电子信息技术在农业机械中的应用[J].电子技术与软件工程,2014(19):123-124.

第5篇

摘 要:随着时代的发展,社会的进步,我国经济也明确得到提升。各行各业的发展促使了我国经济国力的增强,而机械制造产业在发展的过程中也为我国带来了良好的经济效益。尽管机械制造产生在一定的基础上提升了我国的经济效益,但机械制造产业在发展的过程中却存在大量的问题,尤其是随着地摊制造理论产生,机械制造产业在生产的过程中也遇到大量的阻碍,为了提升机械制造产生的效率,使其能正常的运行。本文将对机械制造中的低碳制造理念与技术进行研究和分析,并提出相关的技术应用方案。

关键词:机械制造;低碳制造理论;技术

前言:当前,我国机械产业和工业在生产的过程中出现了严重的问题,而其问题就是环境污染问题和资源耗费问题,大部分产业在生产的过程中,所排放的废弃物对我国的环境造成危害,并且使得人们的生命安全受到严重的威胁。这不仅不利于机械制造产业的转型,而且也严重影响机械制造产业经济的提升。因此,我国针对此问题,提出了低碳制造理论,我国相关政策指出,机械制造产业在发展的过程中要能遵循生态环境保护的观念,逐渐的构建环境友好型的生产方式,从而实现可持续发展。只有尊重其低碳制造理论,才能符合当前社会的生产需求。这也就充分说明,我国对于机械制造产业提出更高层次的要求,机械制造产业也要利用先进的科学技术,实现低碳制造。

一、关于机械制造产业发展低碳制造理论与技术的现状和必要性分析

当今社会,科技经济发展迅猛,我国机械制造产业为了在市场中占据稳定位置,不得不加快生产脚步,但在加快生产脚步的同时,大量的问题也随之显现在人们眼前,各种机械产业在制造的过程中出现了高耗能和高污染的现象,并且,其经济发展也受到了一定的约束和抑制。这不仅对我国的环境造成危害,也阻碍了我国可持续发展战略的运行。因此,转变当前机械制造产业发展的现状,改善其发展模式对于机械产业而言十分关键。与此同时,这也就表明,机械制造产业坚持低碳制造发展的必要性。为了能有效的解决我国能源问题,满足社会对于能源的需求,我国坚持走可持续发展战略,为我国的环境保护奠定有力的基础[1]。

近些年,我国不仅对自身问题进行分析和改善,而且与其他国家也加强合作,签署了气体排放的协议。针对全球变暖问题,国际联合国政府也提出了相应的解决方案,进而控制二氧化碳的排放。同时,对于机械制造产业的要求月逐渐提升,为了加强保护环境的力度,我国要能采用合理的方法为自己乃至世做出一份贡献。机械制造产业需要结合当前制造状态,推动先进的制造技术,利用先进的制造技术,推进机械产业低碳的发展,这样才能解决实际的问题。

二、机械制造中的低碳制造的技术应用

要想提升机械制造技术的应用效率,使其发挥主要的作用和效果,机械制造行业就不能只在理论上做研究,而应深入到实际的实践操作过程长,对低碳制造生产加强实践的研究,这样才能提升其机械制造技术的应用效率,并使其为机械制造产业带来更多的经济效益。因此,机械制造产业需要对相关的技术进行分析和研究。

(一)模块化设计

作为先进的科学设计,模块化设计在机械制造产业中发挥着关键的作用,其模块化设计具有良好的性质,其技术在机械制造产业的前沿,并且具有先进性和实际性。因此,在设计机械制造产业的过程中,可以合理的应用模块化设计。但在应用模块化设计的过程中,需要深入分析模块化设计的主要特征和功能,并结合相关的机械系统分析其中存在的差距,从而结合这些差距对机械制造产业进行整合,只有进行整合,此能获取优质的产品。例如,对于机械产品的制造,机械产业要拿一个标准去衡量,这样就能遵循这个标准对机械设备进行维护和整修。而且,模块化设计也能合理的划分任务,这样对于低碳生产技术的革新具有重要的促进作用。所以,展开模块化设计十分重要[2]。

(二)生态化设计

现如今,我国在发展的过程中已经走向时代的前列,因此,我国在发展机械制造产业时,需要形成一个生态文明的观念,并在实现生态文明的基础上,实现物质文明、精神文明和社会文明,只有构建一个完整的文明建设体系,才能有秩序的建设生态系统。而生态化设计的出现,对我国生态文明的建设起到巨大的促进作用,生态化设计有效的改善我国机械制造产业的发展理念,而且也为机械产业节省了成本,由于生态化设计具有显著的优势,我国机械制造产业在应用的过程中比较合理科学,而且具有良好秩序性,这对于转变机械制造产业的模式而言,具有有利的作用和效果。此外,相关行业也能大力支持机械制造产业。生态化设计应运而生,它不仅为机械产业提供了保障,也为我国的环境提供了保证[3]。

(三)轻量化设计

轻量化设计是机械制造产业中较为先进的生产技术,其轻量化设计具有良好的统筹性,在应用轻量化设计的过程中,可以对机械产品进行重量的优化,也能为其配备相同的设备,在节省成本的基础上,采用各种先进科学的技术方法,从而减少机械制造在生产时所产生的污染。与此同时,通^对轻量化的分析可得知,轻量化设计的优点较多,它可以降低资源成本,也能减少污染物的排放,减轻噪声所带来的污染,这十分有利于机械产业低碳制造实现。因此,对于轻量化设计的分析和研究,机械制造产业也应加强关注。

结束语:综上所述,我国经济虽然得到良好的提升,但是能源需求矛盾问题也日益突出,在进行机械制造产业的发展的过程中,相关部门要加强监督和管理,采用合理的方法,调动机械产业低碳制造,这样才能在解决问题的基础上,保护我国的生态环境。与此同时,机械制造产业也要大力推广制造技术,采用先进的科学制造技术,实现低碳制造的总目标,只有改变传统的制造模式,才能使机械制造产业有更好的发展趋势。因此,我国相关部门监管部门和机械制造场的负责人要对低碳制造理念受到重视。

参考文献

[1] 汤锐.浅析机械制造与设备的技术发展[J].化工管理,2015,(33):12-34.

第6篇

摘要:本文着重研究了工业机器人控制器的硬件体系结构,从模块化、兼容性和可扩展的角度考虑,分别分析了基于嵌入式处理器和基于PC的工业机器人控制器硬件框架结构。并据此提出开放式机器人硬件平台设计方案,提出了开源硬件的发展模式。

关键词:开放;模块化;工业机器人控制器

引言

目前,工业机器人的应用范围和市场不断扩大,已经从传统制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿、冶金、建筑、农业、石化、船舶、灾难救援等各种非制造行业[1],但是由于厂家的技术保护和研究者的各自为战,工业机器人的控制系统发展受到了很大的制约。工业机器人厂家和研究者进行了大量的重复性设计工作,而很多优秀的成果和经验却很难集成起来。而开放式、模块化的控制系统具有可移植性、可互换性、模块化、可扩展性和易获得性等诸多优点,只需要很小的修改就可以在不同需求的机器人上应用。“开放式系统”是一个动态发展的概念,不同组织对开放式体系结构的定义侧重点不同。从控制器终端用户的角度来说,开放架构控制器允许用户通过存取控制器的内部变量来配置、开发、修改、适应、扩展和继承控制器到另外一个机器产品上去[2]。国内外在开放式控制器方面的研究投入了大量的人力、财力和物力。目前,仍然处在“百家争鸣、百花齐放”阶段,还没有形成一个国际公认的技术标准规范和文件[3]。

现有的开放式工业机器人控制器大多数是基于PC平台的。由于PC平台的标准化和市场化发展,基于PC的接口标准已经被广泛认可,以PC平台为基础的很多PCI接口、USB接口、ISA接口等方式的数据采集卡、逻辑控制卡和运动控制卡等大量出现,这大大的便利了基于PC平台的工业机器人控制器的硬件集成。在这种情况下,基于PC平台的工业机器人控制器得到了长足的发展和应用,而且这种PC架构具有可扩展性强、兼容性好等开放式系统的优秀特点。

但是这种基于PC架构的控制器的优点实际上来讲只是便利了系统集成和上层软件的开发。而研究者对底层的扩展并没有做太多的研究,只有一些厂家会出于产品的需求进行底层的专用性开发,但是这种开发一般出于商业利益不会进行开放。在这种情况下,基于嵌入式处理器的工业机器人控制器在研究中开始出现和使用,因为这种方式可以完成全面的开放。虽然这种结构在研究的初期会需要有比较多的工作,但是其全面开放的特点非常值得研究者进行各方面的研究。而且这些研究成果如果能够开源的话会比较容易积累和集成。

本文着重研究了工业机器人控制器的硬件体系结构,从模块化、兼容性和可扩展的角度考虑,分别分析了基于嵌入式处理器和基于PC的工业机器人控制器硬件框架结构。

硬件系统设计原则

控制器硬件平台需要满足各种输入输出接口的要求,同时也需要保证一定的稳定性和扩展性以保证其良好的移植性能。硬件系统设计时应该遵循模块化原则、兼容性原则和可扩展原则。

模块化原则是指在板级设计中,按功能将系统拆分成不同的模块,在物理结构和功能上各个模块相对独立,组合之后形成一个统一的整体以实现复杂的功能。采用这钟模块化的设计方法可以使设计思路清晰,调试查错方便,降低系统开发成本,而且模块化设计有利于系统维护和升级。随着控制对象逐渐复杂,某些功能不能满足需求时,只需要更换相应功能模块而无需重新开发整个控制系统。

兼容性原则指为降低开发难度和缩短开发周期,在系统接口上应尽量与现有研究对象兼容,比如直流电机和舵机控制接口电路、各种接插件标准等尽量使用研究对象已使用的。这也有利于后期调试和系统故障排查。

可扩展原则指当机器人的任务对控制系统的要求变化时,控制器应该经过一定得功能扩展就可以完成相关的人物,而不需要对控制器进行整体的改动。如果控制系统的功能不能根据任务做出适当的变化,将浪费大量的系统资源,这就需要控制系统具有可扩展的能力。

硬件系统方案

采用模块化的设计思想设计硬件平台时主要需要考虑接口的多样化和适应性以及系统扩展的便利性。由于机器人采用的设备比较复杂多样,而且相同功能设备的接口多样化,而各种接口的定义和标准以及采用的接口芯片一般都是大相径庭,所以很难在设计上完成统一设计。但是,为了遵从模块化的设计思想,可以采取的做法主要有以下两种:

第一种方案,多接口控制器:在设计之初完成可能会采用的外设的需求分析,预先设计多接口的控制器。

第二种方案,逻辑可重构的控制板:采用可编程逻辑阵列FPGA来完成功能的重构。

3.1 多接口控制器

这种方案的优点在于初步搭建的控制器在各种不同的应用中,如果不是具有非常特殊的需求,一般都不需要进行控制器底层硬件、操作系统以及驱动程序层的修改,非常方便在各种场合进行底层无差别的部件复用,而且在软件上也具有很大的灵活性,同时便于积累软件上的实现代码,可以比较容易的达到软件复用。但是这种方案无疑也降低了硬件上进一步创新的潜力,同时在不同的应用中由于接口的位置可能造成潜在的安装问题和机器人内部线路的复杂化。但是,无论是采用基于PC的机器人控制器硬件方案还是基于嵌入式处理器的机器人控制器,这种安装上的影响一般情况下都是可以忽略不计的。对于基于PC的机器人控制器而言,其控制信号的传输一般都是以线束的方式统一管理,并不会在实质上造成安装问;对于基于嵌入式控制器的方案,由于嵌入式控制器的小巧化,其安装方式和位置对信号走线的影响进一步削弱。而且此种方案还有一个弱点就是初始的复杂对于一些简单的系统可能并不实用甚至会加大系统的构建难度。硬件设计方案如图1所示。

图1多接口控制器设计方案

3.2 逻辑可重构的控制板

逻辑可重构的控制板在实现时可以载FPGA上运行固定接口协议的IP核来完成相关片上资源的重构,可以采用的方案包括采用开源的wishbone总线来挂载不同的IP核或者采用Altera公司的Nios II片上软核的基础上采用其Avalon片上总线来完成IP核的挂载,然后由外部的借口转换小板来完成信号协议和电平的转换。采用NiosII片上软核和Avalon总线的话,可以再其上运行uCOS-II等简单的操作系统来完成系统的主控任务,但是这种方案的优点是有丰富的软件资源和文档维护,而且NiosII商业化的软核运行比较稳定,其缺点是很多基于Avalon总线的开源软核都是商业化收费的,在使用时只能付费购买或者将别的借口的IP核改为avalon总线接口,即要么费钱要么费力,两法必取其一,当然,如果采用自己改接口的方式经过长期的积累的话,会在后期的移植工作中比较方便。如果采用的Wishbone总线的话,其开源的IP核资源比较丰富,在开源组织OpenCores的组织下,已经由大批的基于Wishbone总线的IP核可供调用。但是这些IP核在实际应用中的性能需要在实际使用过程中进行不断的修改和测试以保证其稳定性,相信随着时间这些开源的IP核的稳定性会越来越高。这种基于FPGA的控制器搭建方案在理论上完全符合模块化设计的思想,但是在处理能力上确相对较弱,首先其不具备模拟信号的处理能力,需要在外部加模数转换的调理环节,当然,这种方式可以采用cypress公司最新推出的PSOC处理器来进行改善。而且FPGA的运行速度一般都比较低,对于一些需要高速实时的处理运算来说可能并不太适合。第二种方案相对第一种方案来说在布线和安装上的问题也得到了妥善的解决。图2展示了第二种硬件设计方案,对应的结构设计如图3所示。

图2 逻辑可重构的控制板设计方案

图3 逻辑可重构的控制板实现结构图

3.3 两种方案综合

目前,这两种方案各有利弊,有一种更为合理的方式就是综合以上两个方面的优点,采用微处理器加可编程逻辑器件的方案,如图4所示。微处理器可以采用ARM或者DSP处理器,主要完成硬件运行实时操作系统,实现任务调度、状态监控、数据处理、图形显示和文件系统等功能。在FPGA内部运行软核处理器,完成如IP核的挂载,根据特定的应用需求来选用相关的IP核来完成相关的任务,这些任务包括PWM电机控制、直流电机控制、系统IO控制、各种数据传输接口模块等。

图4 综合设计方案

硬件结构

就目前常实际采用的硬件结构而言,通常会有两种不同的方案。

一是PC+运动控制卡的开放式方案;

二是基于嵌入式处理器的方案。

4.1 PC+运动控制卡

PC+运动控制卡的方案由于可以采用PC作为平台,通过PC领域的成熟的硬件结构体系来完成运动控制或者数据采集的通用性,目前采取的接口方式一般为PCI卡、USB接口或者网口,如图5所示。随着PC产业的大踏步发展,相关的标准越来越成熟和通用,各种基于PC接口的控制卡不断的衍生和发展,促使这种控制方案被广泛采用。因为应为基于PC的技术可以大大降低对开发人员在硬件层次和驱动层次的能力要求,而只是对于软件上的设计而已,而且基于这种体系的软件设计也已经得到封装的非常好,只需要很少的代码就可以完成相关的控制。通常都是由硬件板卡的供应商提供驱动程序和软件模块的动态链接库封装,用户只需要按照既定的接口完成应用代码的编写即可。这样的做法对于产品的推广应用和市场化产生了深远的影响,但是这种做法只是提高了最上层的应用软件构建的灵活性,而且只是部分的应用软件。虽然现在PMAC卡的应用中随着函数的不断增强和扩展,很多参数都可以由用户自己定义和完成,但是对于底层的算法和硬件对用户来说是完全透明的,用户虽然不用去理会底层运动控制算法或者别的函数的具体实现方式,但是也是这种透明造成了无法对运动控制算法等相关算法的改动,弱化了系统改进的灵活性。对于只需要进行系统集成和软件开发的情况来说具有比较大的优势。

图5 基于PC的工业机器人控制器

4.2 嵌入式处理器

基于嵌入式处理器的设计方案具有很大的灵活性,可以针对不同的应用进行裁剪和定制。相比于基于PC的设计方案具有体积小,功耗低、大批量成本低、移动性好、接口丰富、实时性好等优点,随着IC产业的发展,嵌入式处理器的处理能力和速度越来越高,其运算能力已经可以满足很多不同的应用系统。

结论

第7篇

【关键词】 卓越工程师 工程项目管理 课程体系改革

一、“卓越工程师”培养模式

应用型本科高校工程管理专业“卓越工程师”的培养应注重学生的实践能力、创新能力和创业能力培养,以工程技术为主线,与国家建筑工程管理人才执业资格的要求对接,以培养应用型卓越工程师的眼光探索改革课程体系和教学内容,强化工程项目技术背景,重视工程的实践性、应用性,着重培养学生的工程意识、工程兴趣及工程能力。

应根据行业人才需求调研,依托本专业人才培养优势和特色,通过专业指导委员会审定,制定应用型本科“卓越工程师教育培养计划”培养方案,创建“卓越工程师”实验班。总体思路应体现工程建设知识,工程素质和工程能力培养的综合特征,特别在实践教学环节的设计上,应与工程实际紧密结合。培养模式设计如图1所示。

二、以项目管理知识体系为导向的课程体系设置改革

工程管理专业主要是培养能在工程建设领域一线工作的,能进行项目决策,有效组织、管理和实施工程实践和技术开发活动的全过程管理的复合型高级管理人才,项目管理是工程管理专业人才的培养目标。中国工程项目管理知识体系(CPMBOK)是指以工程服务过程为主线,采用了“模块化结构”,便于知识的按需组合和更新。工程服务过程包括了项目与工程项目、项目管理与工程项目管理等概念、特点、生命周期、过程模式等,以及工程项目及其管理在策划评价、规划设计、实施竣工等各阶段的主要工作内容。

按照“卓越工程师”培养模式的要求,在培养目标和课程设置上应体现“模块化”的工程项目管理学科知识体系和行业的最新理念。此模块化的课程体系也是将原来强调学科知识体系转变为以工程项目实践为主线,在现有工程管理人才培养模式基础上可采用“平台+模块”课程体系,平台中的课程是学生必须掌握的共同知识,一般包括公共基础、专业基础等方面,反映了人才培养的基本规格和全面发展的共性要求。模块是由多个相互独立的专业模块和专业方向模块课程组成的,是可以由教师和学生共同根据自己的兴趣和特长选修的专业层面的课程,按照工程服务过程和周期的知识模块来设置课程,从浅到深、从先到后的逻辑顺序,体现了人才培养的多元化要求。由此可见,“平台+模块”课程体系实际上是分别按照对学生的共性和个性要求进行设计和构建的一种模块化课程体系。模块化课程体系是一种能够较好地满足卓越工程师培养的课程体系结构。

三、国内外高校工程管理专业课程设置情况

美国工程管理专业开设的审批都是由美国建筑工程教委员会(ACCE)来完成,ACCE对各大学工程管理专业四年制本科进行专业评估,使毕业生具有对建筑项目全过程的管理和现场施工监管能力。工程管理专业主要是面向建筑行业,所以ACCE的课程设置总的要求是,使学生具备在建筑业中进行领导工作的能力以及成为对社会负责任的一员。课程反映出社会、经济和技术方面的发展,以及行为科学、定量科学中新知识在建筑业中的应用。ACCE 规定的课程主要包括:一般教育(一学期18个周课时),包括人文、社会科学及交往沟通技巧等。数学与科学(一学期18个周课时),包括数学及各种定性、定量的方法,物理、化学、计算机等。建筑科学(一学期24周课时),包括建筑材料及实验;静力学、动力学、材料力学、土力学、水力学、力学;结构力学、机械学、电工学、道路、排水;工地临时设施、模板、脚手架、基础工程、工程测量;可行性研究、价值工程、现场规划、房建法规等。预算与管理(一学期21周课时),包括微观和宏观经济学;会计与财务、企业管理、房地产市场学等。建筑(一学期27周课时),包括制图、规范、合同文件、计算机应用、报价与投标、项目设施、项目控制等,包含案例。其他课程(一学期12周课时)。

目前国内有300多所高校开设了工程管理专业,这些院校以综合性质的、工科性质的和财经性质的院校为主。湖北地区有很多高校都开设了工程管理专业以及相关专业,如武汉大学、华中科技大学、华中农业大学、华中师范大学、湖北大学、武汉工程大学等。专业设置情况如表1所示。

四、工程管理专业课程体系结构

1、课程体系的价值取向

一是满足培养目标需要的课程体系必须达到工程管理专业培养标准的知识、能力和素质要求,随着卓越工程师的培养目标和培养标准的调整,课程体系要作相应的变化。

二是课程体系应体现学科专业领域整体的发展,既要重视学科的综合性和交叉性,又要注重构成课程教学内容的知识和信息的有效性和稳定性,所以课程的确定要经过充分的人才需求调研。

三是课程体系和课程教学内容要注重系统性,具体到工程管理专业课程设置就是要按照中国工程项目管理知识体系的系统来决定课程和教学内容。

四是课程体系应体现学科发展的前沿性,在工程项目管理领域,知识和技术的发展日新月异,要把握国内外管理学科的最前沿知识,将最新的知识及时地融入到课程教学和实践教学中。

2、模块化课程体系结构

按照“平台+模块”的课程体系,工程化背景下的平台课程的设置要求具有宽广的覆盖面,要具备一定的理论深度和知识广度。平台中的课程是学生必须掌握的共同知识,一般包括工程技术平台课程、管理平台课程、工程经济平台课程、法律平台课程。工程技术类课程应占较大比例,以秉持“工管融合、以管理为方向、以工程为基础”的学科发展道路。模块课程体系的设置,首先按照培养目标的要求,以培养学生能力为主线,以工程项目生命周期为主线组织课程体系,可按照由浅入深的原则,以学年为单位设计四个模块课程。

按照工程项目管理知识体系(PMBOK)的导向,根据工程管理专业应用型本科“卓越工程师”培养目标,构建模块化课程体系结构鱼骨图,其中平台课程主要指专业基础课,平台课程1指工程技术类课程,平台课程2指经济和管理类课程,模块课程主要指专业课和专业拓展课,模块课程1至4指按照工程项目生命周期为主线设置课程,如图2所示。

五、工程管理专业课程设置

1、确定主干课学科和核心课程

一是主干学科:包括土木工程、管理学。二是核心课程:基础核心课程包括工程力学、结构力学、工程经济学、建筑结构、建筑材料、管理学原理;专业核心课程包括土木工程施工技术、工程项目管理、建筑工程概预算、建筑工程招投标与合同管理、房地产开发与经营、建筑法规。

2、确定模块化课程体系的框架

根据工程管理专业“卓越工程师”培养模式下的模块化课程体系结构,安排各学年的课程,如图3所示。

课程体系的改革就是要强化工程意识,重视实践教学环节,走产学合作的办学之路。可以建立一批相对稳定的校外实习、实训基地,同时在校内形成教学、科研、生产相结合的多功能实验室和实习实训基地。在课程教学中,重视课程的实践环节和校企合作课程建设,充分利用实验、实训室进行课堂教学,努力塑造学生的工程意识和创新素质。

六、结语

课程体系在人才培养模式中处于核心地位,课程体系的改革是专业教育改革深入教学环节的最佳切入点。应用型本科高校应按照“卓越工程师教育培养计划”要求改革工程管理专业人才培养的体制,形成一整套既适应经济需要又适应行业需要的工程管理教学体系、知识层次和培养制度,以满足经济建设和社会发展对工程管理专业工程师的需求。我们的研究仅仅是一个小的分支,重点在于培养学生的实践能力和创新能力,课程体系有待在实践中加以检验,逐步完善,力图形成一套科学可行的模式。

(注:本论文来自武汉市教育科学“十二五”规划课题《面向武汉国家中心城市建设应用型本科专业人才培养模式创新研究──以工程管理专业为例》(2013C067)。)

【参考文献】

[1] 王雪青:中美英工程管理专业本科教育的比较及其启示[J].中国大学教学,2010(6).

[2] 陈金陵、梁桥:教学型高校土木工程专业应用型卓越工程师培养模式研究初探[J].中国建设教育,2010(11).

[3] 王煊、杨增科:基于“卓越工程师教育培养计划”的工程管理专业人才培养[J].中国电力教育,2012(10).

[4] 杨太华、、潘华、蔡依平:工程管理类专业卓越工程师培养路径探索[J].中国电力教育,2011(24).

[5] 蒋时节、祝亚辉、任波、周俐:工程管理专业应用型本科人才培养模式创新―基于工程项目管理知识体系的模块化教学初探[J].学理论,2010(5).

[6] 方德斌:工程管理专业大学生创新能力培养的影响因素研究[J].中国电力教育,2009(12).

[7] 刘武成、王进、王冬梅:工程管理专业应用型人才培养的课程体系改革与实践[J].理工高教研究,2008(2).

[8] 林健:“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究,2011(4).

[9] 林健:面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011(5).

[10] 郑皎:工程管理专业应用型人才培养探索[J].山西高等学校社会科学学报,2012(2).

[11] 王淑雨:国内外工程管理专业人才培养模式比较分析[J].教育教学论坛,2011(11).

[12] 胡小芳、成楠:国内外工程管理专业设置和课程安排的比较研究[J].高等建筑教育,2008(6).

[13] 邹祖绪、邓彦兵:基于大土木环境中工程管理专业人才的培养[J].科教文汇,2011(11).

第8篇

摘 要:本文从产业融合的理论视角对当前旅游业多业态现象进行了分析,指出旅游业正在与其他服务业、制造业和农业进行产业融合,产业价值链不断被解构和重组,并表现出生产性现代服务业特征。本文不仅对这种产业融合动因进行了具有旅游特质性的剖析,对融合情况进行分类,还指出其本质是一种创新。融合产生的效应反映在多方面:行业竞争格局发生演变,出现系统集成商和具有双边特征的平台企业,非物质资源取代自然资源推动旅游业发展,旅游业出现模块化迹象,跨行业人才成为稀缺资源等。

关键词:产业融合;现代服务业;模块化;旅游服务外包

一、研究背景

上世纪70年代以来,以信息技术为核心的高新技术快速发展和扩散,一些基于工业经济时代的大规模生产分工的产业边界逐步模糊或消融,并在原有的产业边界处融合发展成新的产业业态,成为价值的主要增长点和经济增长最具活力的源泉与动力。这一革命性的产业创新推进了全球经济服务化趋势的发展,并导致社会经济的深刻变化。许多演化经济学家就此提出了产业融合理论,较好地解释了这种产业现象,即新型业态是产业融合的结果。对于产业融合的定义,理论界没有统一认识,不同的学者给予不同的答案。美国学者格里斯坦和卡恩指出:“产业融合作为一种经济现象是指为适应产业增长而发生的产业边界的收缩或消失”[1]。根据欧洲委员会绿皮书的定义,产业融合是指“产业联盟和合并,技术网络平台和市场三个角度的融合”。日本学者植草益在《产业组织论》一书中认为产业融合是这样一种现象,即原本属于不同产业或市场的产品,由于技术创新而导致具有相互替代关系,使两个产业或市场中的企业转为处在竞争关系中的一种现象[2]。而我国学者厉无畏的认识得到普遍认可,他指出,产业融合是指不同产业或同一产业内的不同产品相互渗透,相互交叉,最终融为一体,逐步形成新的产业的动态发展过程[3]。产业融合最先出现在信息产业,此后蔓延至金融业、物流业、传媒业、服务业等其他领域。服务业不仅进行着内部各行业的融合,而且与农业和制造业也进行着融合。服务业在第一、二产业增值中的作用凸显,形成了跨行业、高知识密度、高投入、高回报的现代服务业。

旅游业在这个浪潮的带动下,已经显露出了“跨界”发展的迹象:新型业态不断涌现,如工业旅游、会展旅游、农业观光游、医疗旅游、教育旅游、房地产旅游;新型产业功能逐步显现,如旅游景区兼具影视文化基地,养老、医疗方式借助旅游框架产业得到升级;新型企业组织结构不断演进,如旅行社集会议组织、咨询、人力资源管理、展览策划于一身,旅游系统集成商逐步出现,双边性质的旅游组织不断诞生……种种迹象表明,旅游业悄悄地对其他产业进行着“渗透”,在各个层面与其他产业进行对接,在产业边缘地带激发出各种新的旅游产品和服务方式,以行业实践丰富着产业融合的内容。

二、旅游产业融合的内涵及其本质特征

旅游产业融合是一个动态过程,最初是旅游产业与其他产业的分立,由于产业是生产同类或者有密切替代关系的产品或服务的企业群或企业集合,当两个不同产业分立时,各自存在退出壁垒、相互之间则存在着进入壁垒,这时产业之间存在各自的边界。此时,旅游业与其他产业所提供的产品或服务具有不同特性或功能,满足消费者的不同需要,他们之间的可替代性非常小,企业的竞争行为建立在边界清晰的特定产业范围之内。随着信息技术和体验经济的兴起,社会经济状况的相似性、消费者旅游偏好不同形成的跨产业需求、多种产品联合使用的互补性、政府经济性规制的放松等因素,推动旅游业与其他产业由分立走向融合。同时产业的单元化和模块化方便了旅游单元嵌入其他产业体系,赋予了该产业以旅游功能,“使原先传统的边界模糊起来,彼此共生共赢”[4]。

目前的旅游业跨界融合可分为两种类型,一种是旅游业与其他服务业的融合,另一种是旅游业与非服务业的融合(见表1)。第一种类型属于第三产业的内部融合,是出现兼具多个行业特征的新型服务业业态的过程。这种融合表现在相互渗透和交叉,从而使得融和后的产业兼具旅游业的特征,与原有的旅游业形成了既替代又互补的关系。其中最典型的是由信息服务商、旅行社、航空公司、银行业等融合而成的在线旅行社,它兼有各方的业务特征,又为客户带来了新的价值,对传统业务进行了补充和升级。第二种类型属于服务业的产业外融合,旅游与工业和农业的边界模糊化,出现兼具农业和旅游业或工业和旅游业的新型产业业态,工业旅游和观光农业旅游是典型的代表。旅游业与农业、制造业的融合使原本各自独立的旅游服务产品和农产品,通过共同的标准束或集合后渗透结为一体[5]。观光型农业由于旅游的渗透改变了原有农业生产模式,要具备知识性、观赏性和参与性,其生产目的、产品价值、顾客定位都发生了根本性变化,因此,尽管与农业有关,却不能用农业生产观念来发展观光农业,观光农业中的服务增值功能渐渐占据了主要地位。同样,工业旅游的产生使制造业企业进行着各方面的改造,比如增加参观和学习的场所,改进企业的一些工艺流程等等。融合后的新产业与原有产业之间或是替代、或是互补、或是结合。

产业融合是产业演化的高级表现形式,孕育着新产业的诞生,因此旅游产业融合的本质特质是创新。熊彼特认为,创新就是建立一种新的生产函数,也就是说把一种从来没有过的关于生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系,经过创造性的破坏过程创造新的结构的产业突变。从产品角度来看,旅游产业融合是一种创新,反映在旅游动机和旅游线路以及附加服务上的创新。旅游不再仅仅是求知、休闲、健康、审美、娱乐,而是更多地具有咨询、人力培训、美容(不同于健康)、辅助销售(房地产旅游)、传播理念等作用;旅游的线路也不再局限于风景区和人造景观的组合形式,而是多产业模块的集成。从市场开发角度来看,会展参与者、企业内需要培训的员工、力图改变容貌的爱美之人、晚年享乐的老年人、寻找廉价优质医疗服务的患者……都在进入旅游企业的视野,成为最具增长潜力的新市场。参与融合的企业,无论是旅游企业、其他服务业企业还是农业和制造业企业都在业务和流程方面相互磨合,实现一种新的组织格局,这又是另一层面的创新。因此,产业融合是一个多角度、多方位的对旧有的突破和创新,为旅游业的可持续发展提供了路径。

三、旅游产业融合的动因

1. 旅游的体验性

旅游体验是旅游世界中的硬核[6]。因此旅游经济是典型的体验经济。所谓体验是使每个人以个性化的方式参与到某一事件中,是当一个人达到情绪、体力、智力、甚至于精神的某一特定水平时,在意识中产生的美好感觉。体验的策划者不再仅仅提供商品或服务,而要提供最终的体验,充满了感性的力量,给顾客留下难忘的愉悦记忆[7]。体验经济是终极的以客户为中心的经济形式,它具有终端性、差异性、知识性、延伸性、参与性和补偿性。这就要求旅游业具备开放性,是一个按主题化要求为消费者提供各种价值的复合体。由于产业间分工的细化,多样化价值的提供不能依赖于单一产业,而要靠跨产业的重组与融合,所以,旅游的体验性特征要求旅游产业进行融合。

2. 闲暇的二重性

查理斯・布莱特比尔认为,闲暇是去掉生理必需时间和维持生计所必需的时间之后,自己可以判断和选择的自由支配时间[8]。马克思把闲暇进行了二分:从事休息、娱乐等普通活动的时间,称为第一闲暇;劳动者利用一部分闲暇时间进行学习与专业技术的培训,不断增长知识与提高生产技能,通过社交等有关活动丰富社会经验与了解社会关系,通过文化活动,在精神上得到美的艺术享受,是精神、智力、交往等高级活动时间,称之为第二闲暇[9]。随着社会的进步与发展,闲暇时间中的大部分不再用于消费物质资料,而是用于消费享受资料和发展资料,为创造财富做着实质性的要素投入,因此,闲暇具有经济二重性:消费性和生产性,而且生产性的作用越来越突出。在休闲视野下的“旅游”强调旅游是人类的一种休闲行为,是闲暇时间所从事的游憩活动的一部分,是第一和第二闲暇的复合载体,自然也具有二重性。旅游产业发展过程中,对其生产性的表达,在产业传统边界内不能圆满完成,需要各分立的产业联动形成融合载体,如体育旅游、教育旅游、医疗旅游等融合产物,都是对旅游这一内生特质的呼应。

3. 经营者对经济性回报的追求

企业对经济性的追求客观上推动了产业融合的发生,主要表现在范围经济方面。范围经济最初是指“同一家企业生产两种产品的成本小于两家专业企业各自生产一种产品的联合成本”[10]。后来这一概念被进一步地扩展,不仅仅指成本节约所带来的经济效益,还有可能是受益范围增加所带来的效益,如业务的协同效应、市场范围扩大等。为此,钱德勒将范围经济定义为“联合生产或联合销售所产生的经济效益”[11]。在旅游业与其他产业融合的过程中,旅游趋于无边界发展,多业务组合分散了风险,多元化产生协同效应,多种资源的充分利用增强了可持续性,经营者可以获得更多的回报。因此,企业对利益的追求,是融合发生的经济性动因。

四、旅游产业融合引发的思考

1. 对旅游业的再认识

“综合性产业”代表了以往对旅游业的认识,简单而缺少理论思辨,使产业发展模式和产业组织结构始终不能在一个成熟的范式指导下进行,因此避免不了美妙而缺乏实际指导意义的境遇。借助产业融合的视角,旅游业的扩张轨迹似乎就清晰了许多:旅游业是以旅游需求为驱动力的产业,产业链是围绕旅游需求构建的。由于旅游需求的动态性和多元性,使旅游业成为其他产业产出的组合,因而形成了广泛的价值网,建立了一个开放性的系统,这个系统的边界是随机的、动态的,具体表现为旅游业与其他产业在功能、形态上的融合。旅游产业的外延得到了丰富,旅游产业的内涵得到结构性认知,拓展了以往的认识框架。在传统的“六要素”基本架构上,以横向和发散性的思维去拓展业务和创造增值空间,不仅可以获得更多的外部资源,还可以在全球范围内融入到更多相关产业价值的分配体系中,突破行业业务范围窄和收益低的尴尬境遇。

另一方面,随着人类社会从工业经济转向知识经济,旅游业发生着一系列深刻而富有深远意义的巨大变化。知识经济提高了旅游需求的广度和深度,同时也提高了旅游供给的质量,知识作为主要的生产要素推动着旅游发展,与此同时旅游业与其他产业融合的不断深入,对其他产业的增值贡献加大,使旅游业步入了现代服务业的行列。知识性、创新性成为旅游业进一步发展的根本。知识是融合的媒介物,是融合创新的源泉,知识性使旅游产品具有了高人力资本、高附加值、高技术含量的特征,这大大突破了原来对旅游业简单的认识。旅游业正追逐着那些有跨行业思维的创新型人才,他们将给旅游业注入更多的创意,更密集的信息量,引领行业发展。

2. 产业竞争格局和组织结构发生变化

产业融合以后,市场结构会发生更复杂的变化,竞争合作关系需要进行不断的调整。“跨界”发展使企业进入到更广阔多样的竞争空间,同时树立了来自不同产业的竞争敌手。比如,在融合后的金融服务市场上,金融企业不但面临原有的竞争,还要面对保险业跨业经营的竞争,还可能受到来自传统制造业企业的挑战。现代物流业的融合把运输、邮政、快递、仓储、通信并行入一个轨道,结果是重组并购不断上演。至于旅游业,携程旅行网这个融合产物正威胁已经运转多年的酒店预订系统和传统旅行社,跨国教育机构和医疗机构也在与旅行社争抢修学游和医疗旅游的新兴市场……产业融合在带来市场范围空前扩大的同时,也使旅游企业面临的竞争空前激烈。

一些新锐的旅游企业,其价值创造的基本逻辑在产业融合中呈现出新的变化,他们试图构建整个价值创造系统。在模块化、链条式、集聚式的运作模式之外,很可能使产业组织进入一种结构更为复杂,包含多个产业的价值星系模式,把市场从一个价值交换场所蜕变成价值星系中各交互往来的对话论坛,开拓出企业源源不断的创造性与活力[12]。在体验诉求下,让生产商、供应商、合伙人、顾客组成的联盟共同合作、创造价值,提供一次完美的旅行过程。

3. 企业组织结构的变化

旅游产业与其他产业融合不仅导致了企业组织之间的竞争,而且引发了企业组织内部结构的创新。旅游企业组织结构开始由纵向一体化逐渐向横向一体化、混合一体化、虚拟一体化转变。企业为了达到快速响应,往往通过横向联合把握稍纵即逝的市场时机,抓住最核心的东西进行更大范围的业务整合,从而有利于企业整体利益的实现和竞争优势的形成。企业的结构更趋于柔性化和扁平化,具有以最短时间进入相关或非相关的业务市场,进行跨行业专业经营的能力。就奖励旅游而言,旅游企业的产品设计过程实质上已经融入到了客户方人力资源管理的范畴,要跨越市场的最基本接触,进行深入的沟通、联盟式的合作,才能开发出具有激励效果的旅游方案。

另外,一般在融合地带会产生具有组织信息交换功能的平台性的垄断性企业组织。例如在银行卡业中,每个银行卡组织与相连的发卡银行的收单银行构成一个平台企业;在媒体产业中电视网络、报纸和互联网站等都是平台企业。携程旅行网正在逐渐显现出类似的地位特征,市场份额2007年占据电子旅行社行业56.8%,将排位第二名的“e龙”远远甩在后面。这种企业可以牵制双边市场,一方是酒店,一方是游客。由于交叉网络的外部性,所谓成功的商业模式是要吸引更多的双边市场顾客进入并使用它的平台,而不是在每个单边市场追逐利润最大化。可见,旅游企业的组织结构和定价策略都要在产业融合中发生改变。

4. 旅游功能的模块化

旅游业的产业融合过程带来的另一个突破性的认识就是,旅游功能的模块化,由于产业边界的模糊,旅游成为一个价值模块并嵌入到其他产业的价值链当中,成为产业链上的增值点。业态的混合型增长及旅游服务外包业务的开展,都是对这种效应的诠释。以差旅管理为例,针对各类企业的出差旅行、会议展览、奖励旅游和商务考察的需要,提供专业化咨询、系统化管理与全程化服务,即事前计划控制、事中过程控制和事后做报表分析。将以往的旅行社业务融入到其他公司的整体运作当中,成为一个模块,被分包出来。模块化的发展模式意味着经济资源的升级,组织、网络、信誉和社会资本等高级资源成为了主导因素,超越了以往旅游业发展的推动要素(自然资源、人文资源和社会存在),加快了旅游业与网络社会的紧密联系,达到了旅游业的转型升级。

5. 对旅游教育的启示

对旅游教育界来说,一直存在着“旅游人力资源高要求,高素质人员低进入”[13]的就业悖论。其中一个原因就是,设想的培养对象的就业范围限在传统资源型的风景区和接待业。若以产业融合的范式去理解旅游业的发展空间,我们不难看出,具有融合战略观、跨行业驾驭能力、多业务水平的人才才能适应未来行业发展需要,不管是寻求新市场定位的大公司还是在特殊领域生存的小企业都强烈需要这种创造性的人才[14]。因此,要以大旅游的思维,不囿于已有的学科体系,跟随产业动态进行旅游教育体系的调整,既要培养提供行业基础服务的技能型人才,还要培养创造性人才。

参考文献:

[1] Greenstein S,Khanna peting in the age of digital convergence[J].Boston,1997:201-226.

[2] 植草益. 产业组织论[M].北京:人民大学出版社,1988.

[3] 厉无畏,王振.中国产业发展前沿问题[M].上海:上海人民出版社,2003.

[4] 王慧敏.旅游产业的新发展观:5C模式[J].中国工业经济,2007(6):50.

[5] 李美云.服务业的产业融合与发展[M]. 北京:经济科学出版社,2007:25-60.

[6] 谢彦君.旅游体验――旅游世界的硬核[J].桂林旅游高等专科学校,2005(6):25.

[7] 张承耀.体验经济的六大特征[J].t望,2005(4):35.

[8] 李仲广.闲暇经济论[D].东北财经大学博士论文,2005:24-25.

[9] 同上.

[10] 小艾尔弗莱德・钱德勒.范围与规模[M].华夏出版社,2006.

[11] 同上.

[12] 厉无畏.创意产业价值创造机制与产业组织模式[J].学术月刊,2007(8):68.

[13] 周振华.信息化与产业融合[M].上海:上海三联书店、上海人民出版社,2003.

[14] 谷惠芬.中国旅游教育发展现状与对策研究[J].旅游学刊,2005(12):23.

[15] 周振华.现代服务业发展研究[M].上海:上海社会科学院出版社,2005.

[16] 何建民.世界饭店百年发展的启示[J].饭店现代化,2004(8):22.

[17] 施金亮,周德力.产业融合与旅游房地产发展策略[J].上海地产,2007(9):39.

[18] 芮明杰,刘明宇,任江波.论产业链整合[M].上海:复旦大学出版社,2005:52-54.

Industry Convergence:A New Perspective of Tourism Development Trends

YANG Ying

(Shanghai University of Finance & Economics School of International Business Administration,Shanghai 200439,China)

第9篇

关健词 高职 专业基础课 模块分层教学

1 模块分层教学法的含义

模块分层教学法,是教师对学生按某种标准进行分组后师生通过共同完成一个完整的项目工作而展开教学活动。“模块”是各专业根据市场和社会需要,打破学科的理论知识体系,将理论支解分配到各个技能模块中去,形成以技能为核心,按一定的层次所设置的教学内容,体现理论为实践服务、知识为技能服务。“分层”有三层意思:一是理论知识分层。将理论知识根据专业、把握“必需、够用”的原则分成不同模块;二是实践技能分层。根据就业趋势、学生兴趣、能力分为基本技能、综合技能、拓展技能三个层次;三是学生的分层。基于学生个体的差异性,把教学内容按照学生的认知规律,难易程度分解成若干个知识点、不同的层次,最大限度地调动学生的学习积极性,挖掘他们内在的潜力,减少心理压力,让每一个学生都能体验到成功的。①②

2 模块分层教学法的优点

随着高职教育的改革深入,本着“适度、够用”的原则而编写的“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”被广泛使用。教材依然以章节为主体,体现了学科的“系统性”和“完整性”,但忽视了地域性、实用性和学生的个体差异性,不能体现“工作过程导向”、“任务驱动”等教学理念。模块分层教学,是将“做、学、教”融为一体,充分体现以“学生”、“模块”“实践”为中心的教学理念。将课程设计、技能训练、学生群体模块化、层次化,体现面向全体、分层优化、因材施教的教学特点,充分调动学生的学习能动性,使其健康发展。

3 模块分层教学法在植物与植物生理课程中的实施

3.1 课程的性质

该门课主要是研究植物生命活动基本规律,揭示植物与环境相互作用关系的一门科学。通过本课程的学习,学生应了解植物体内主要代谢活动机理,掌握植物与环境进行物质和能量交换的基本原理,植物形态建成的生理基础以及植物生长发育的基本规律。深刻了解环境对植物生命活动的影响和植物对逆境的抗性。它是宁夏职业技术学院生物与制药技术系中药制药、设施农业、园林技术三个专业的专业基础课。它的目标是为依据岗位群构建起来的核心课程打好基础,为学生的“职业技能资格证书”的获得提供强有力的理论知识和技能训练。

3.2 理论知识模块分层

基于市场调研、依据各专业岗位群的不同,将原有的教材解构后再重构。我们选用的教材是由卞勇主编的国家”十一五”规划教材,全书13章,22个实训项目。首先,将全书的章节分为两大模块,即专业基础模块和应用基础模块。各专业根据市场需求、就业方向、将不同模块间重组,构建成新的教学体系。以园林专业(花卉岗位群)为例,选取专业基础模块中的“细胞学基础”、“植物形态学”、 “植物物质生产与能量代谢”三个模块,在应用基础模块中,选取“植物生长发育”模块中的生长生理和生殖生理两个项目,在“植物分类学“模块中选取花卉植物模块。这样的重构,使得整个的教材内容全部模块化、层次化。在教学中,一是教学内容层次化明显,实用性、地域性强。二是教师可以分工教学,有更多的时间去研究教学内容、教学方法,对提高教学质量大有好处,空闲时间可以下企业锻炼、提升科研能力。

3.3 实践技能模块分层

模块分层教学法的核心是以“学生”为中心、以模块中的“项目”为中心、以项目“实践”为中心。围绕实践技能,在做的过程中学习。实操技能分为三个模块:基本技能即高技能型人才必须掌握的能力,面向全体高职学生的一项基本技能;综合性技能是面向大多数学生的一个模块。根据学生的能力、兴趣分层,能够运用所学的理论知识来指导实践,解决实践中存在的问题,重在培养学生的分析问题、解决问题、实际动手能力的一个模块;拓展技能模块是对于求知欲强、动手能力好的少数学生,鼓励并帮助他们自行设计实验、亲自实践、分析、解决问题,拓展自己的动手能力,为将来就业打好基础。总之,实践技能模块分层后,各专业根据实验室、实训基地的设备、专业核心课及岗位群的要求,将模块重新整合,重在提高学生的动手动力。

3.4 学生分层

高职的迅猛发展,生源呈现出多样化的趋势,统招加单招,学生程度参差不齐。模块分层教学是基于学生的知识基础和个性差异性,结合专业特点,选取教学内容,因材施教,面向全体学生一种教学方法。以2010级设施农业专业为例:全班24名同学,6名统招,18名单招,单招生中10名中职理科计算机专业、8名中职文科物流管理专业。据此,教学中把学生分成相对应三个层次。在讲述“光合作用”这个项目中,对于第一层次的学生(单招文科生),运用视频、动漫、PPT等方式对其进行科技知识普及,不要求掌握原理,但要知道要提高作物产量的几个途径。如增加光合面积、延长光合作用时间、增加二氧化碳浓度等。第二个层次的学生(单招理科生),在前面的基础上,要理解光能到电能、电能到化学能的转化过程,不仅要知道提高作物产量的途径,还要求能对于种植过程中出现的问题提出解决方法,如营养缺素症、密植、光呼吸等。第三个层次(统招生),这部分学生是经过高考后选拨而来,学习基础好、认知能力强,他们在前二者的前提下,要知道电能到化学能转化过程中有机物是如何变化的,要求掌握大分子式间的转变关系。通过这样的层层递进,使不同的学生都找到自己的定位,同时学生间可以相互帮助,共同发展。在实训操作中,单招理科生的动手能力强于统招生,以这9名学生牵头,依据兴趣、爱好再重新分层。理论教学和实操教学的不同分屋,使每一个学生都有机会崭露头角,使每一个人都有机会体会到成功的,提升学生的自信心。