據當代學者考證,“創新”一詞最早出現于北齊史學家魏收(公元505—572)撰寫的《魏書》?!段簳返诹碓疲骸伴_物成務者,先皇之貞也;觀夫人文者,先皇之蘊也;革弊創新者,先皇之志也?!薄皠撔隆币辉~,代有使用,“革故鼎新”,“推陳出新”,但我國先前基本都僅用于政治制度的變革與改造?!皠撔隆蓖纳x便是創造新的?!皠撔隆币辉~于近年尤其流行,深入人心,北京已將“創新”列為“北京精神之一。但對于“創新”一詞的概念筆者孤陋寡聞,未見標準解讀,歧義甚多,眾說紛紜。查《現代漢語詞典》的解釋最為簡單:“創新”指創造性,拋開舊的,創造新的。筆者所見最新解釋是2011年5月倫敦商學院(London Business School)舉辦的全球領導力峰會(Global Leadership Summit)上,當聽眾受邀選擇對創新的定義時,58%的人選擇了最短、最寬泛的答案——來自《經濟學人》(The Economist)的“創造價值的新鮮想法”。
百度上百科名片的解釋就繁復多了:“創新是指人們為了發展的需要,運用已知的信息,不斷突破常規,發現或產生某種新穎、獨特的有社會價值或個人價值的新事物、新思想的活動。創新的本質是突破,即突破舊的思維定勢,舊的常規戒律。創新活動的核心是“新”,它或者是產品的結構、性能和外部特征的變革,或者是造型設計、內容的表現形式和手段的創造,或者是內容的豐富和完善?!弊x來雖甚覺全面,又頗為生澀,即依筆見一孔之見,“創新”也許包括“突破”,也許更多的是“漸進”。
英語中有“創造”( i n v e n t i o n )和“創新”(innovation)之別,invention是無中生有,創造全新的東西,即所謂創造(發明);“innovation”是指以舊翻新,改造、更新現有的東西,即所謂革新。前者是所謂“突破性”或“破壞性”發明,如蒸汽機、汽車、飛機、電話、電視機、計算機等;后者是“漸進性”革新,如大型高爐、數控機床、核能發電等。2011年,泰勒?考恩(Tyler Cowen)發表了頗有人氣的短篇小說《大停滯》(Te Great Stagnation)指出,今日西方已經進入了一個科技高原期:我們已經吃光了長在低處的經濟果實,因而經濟增長受到阻礙,從現在起,要想取得進步會更加艱難。該作者的核心觀點是創新突破比以前稀缺了很多,也有人在質疑“突破性創新已是過去時?”今天突破創新不能說沒有,蘋果公司的iPad、iPhone、iPod都算是,但的確十分少見,特別的難能可貴!
技術創新
人類文明發展是在技術革新的不斷推動下,經歷了農業化(青銅器、鐵器)、工業化(蒸汽機)、信息化(電子計算機)的三化時代。技術革新從古迄今成為經濟發展的主要因素。俄國經濟學家尼古拉?康德拉季耶夫(Nikolai D. Kondratieff,1892~1938)于上世紀20年代提出的“康德拉季耶夫長波理論”(世界經濟每50年發生一個起伏周期)聞名于西方經濟學界。而后美籍奧地利經濟學家熊彼德(Joseph A.Schumpeter,1883~1950)在他所著的《經濟發展理論》一書中提出了創新理論(包括新產品、新工藝、新市場、新材料和新管理),并用以解釋經濟長波理論的發展,據此人們從工業革命以來描述了四波的發展如下:
生,如循環之無端,孰能窮之?!泵绹鴦撛鞂W奠基人奧斯本概括的創造思維規律大致也僅有下列8種:⑴用途延伸(手機到鐘表日歷);⑵修改(顏色、外觀);⑶放大(增高、加長);⑷縮小(短小輕薄);⑸替代(電子管顯示到平板顯示);⑹重新組合(材料、零件);⑺相反(正反對調、上下互換);⑻合并(混合、組合)。對比蘋果的創新,超出的并不多。
有人提出,今日創新的體制應是:個人(小群)的點子(“創新”的另一英語為“bring a new idea”) ,國家的政策和資金(包括風險投資)支持和研究所設備的集成混合模式。創新的基本因素首先是人才,“知識產生價值”(knowledge is power),創新的競爭是人才的競爭,發揮人才的積極性,挖掘人才的創新潛力,“智慧遇不到智慧(故要去行政化)就要生銹?!逼浯问强犊顿Y,以半導體業為例,隨著工藝微小化的進步,幾十年來其研發費用在不斷提升:上世紀70~80年代半導體公司一般研發費與其銷售值之比約為7~8%,90年代提高到10~12%,本世紀最初10年即躍升到15%以上。2011年美國半導體公司的研發費總值占世界半導體公司全部研發費的一半以上,達57%,隨后依次為日本公司占17%,歐洲10%,中國臺灣8%,韓國7%,中國大陸1%(據此,我國確實太少了!)。再,創新者需要時間。谷歌公司以允許工程師有“20%的時間”(即每周一天)從事自己的項目,眾所周知,谷歌將近一半的產品都是在這“五分之一”的時間里誕生的。3M公司也允許員工有“15%的自由支配時間,其它公司也有這種做法的。目前IBM大約40%的員工、AT&T也有1/3的經理人不受辦公地點的束縛。美國已有不少公司遵守ROWE(Results-Only Work Environment)評價制度,“只看結果的工作環境”,僅以成果考核工作,顛覆了數十年來出勤才算工作的傳統。最后,信息是繼“人、財、物”之后的第四資源,信息的流通是科技傳播的主要媒介,也是投資最小而收獲最大的做法,有說搞出一種新產品往往是90%的信息加10%的創新。
關鍵詞:通信電子技術;創新;措施;發展前景
隨著我國科技快速發展和進步,帶動了我國整體經濟得到發展,并使我國人民的生活質量得到提高。當前我國已經走入了通信電子時代,人們的工作和生活因通信電子技術變得節奏加快,社會中充斥著大量的信息,使信息溝通不再有局限性,不再受容量和地域上的限制。隨著我國通信電子技術的發展,使我國的產業結構發生了一定變化,并使很多傳統企業都遇到了發展瓶頸。通過創新通信電子技術,能夠有效將我國通信市場的競爭力快速提升,并能夠升級我國的產業結構,促進我國經濟快速增長,可見,創新通信電子技術有其一定的必要性。因此,我國必須要對當前通信電子技術的發展進行分析,找到創新通信電子技術的有效措施,這樣才能從根本上推動我國經濟和科技同時得到提高,使我國在國際中的地位有所提高。
1當前我國通信市場的機遇與挑戰
(1)我國的科學技術在快速進步,不斷取得優秀的科技成果,伴隨著我國多元的文化歷史,使我國通信市場有了更大的發展空間。當前通信市場中已經出現很多高新的電子產品,并且這些電子產品還在不斷的升級當中,加之計算機技術在社會中的廣泛應用,推動著我國通信電子技術的創新與發展。(2)當前國家已經為通信產業制定了相關的法律與法規,并將其不斷進行完善,為給通信市場提供更加廣闊和優質的發展空間。伴隨著三網融合不斷深入到我國市場中,更加有效促進了我國通信行業的發展。(3)2008年的金融危機席卷了世界各國,對我國經濟影響也非常大,通過努力,目前我國經濟正在快速發展,為通信行業提供了良好的發展契機。隨著我國財政政策、貨幣政策和宏觀政策等方面的不斷完善,使我國通信市場找到了更多發展渠道,通過通信市場的良好發展能夠穩固我國整體經濟。(4)隨著我國經濟和科技的快速發展,使我國不斷調整了產業結構和經濟結構,在很大程度上促進了我國通信產業的發展,國家也更加重視通信市場,將我國的工業發展與通信電子技術進行了有效融合,更加快速的推動了我國經濟的發展。
2電子信息技術的發展前景
2.1電子技術
在汽車行業中,通過使用電子技術能夠改變汽車的概念。ECU(電子控制單元)作為組成新型汽車電子控制系統中的基礎部分,能夠獨立進行操控,還能通過電子單元對整個系統進行調整,保持汽車穩定性能。例如,在駕駛員開車時,為了能保證車輛的安全性和運行平穩,在制造汽車方面應用了電子信息技術,在其中安裝了壓力傳感器和ABS(防抱死裝置),能夠有效操控汽車的四個車輪,保證汽車能夠做到緊急剎車,并保證汽車的安全性。針對汽車電子控制系統,我國已經按照汽車不同的型號做出了合理配置,有些還添加了EBD(電子動力分配系統),通過EBD和ABS系統的有效結合,使汽車的穩定性和安全性加強。
2.2光電技術
當前我國科研人員已經研發出光電技術,光電技術對社會來講有著非常重要的地位,當前光電技術主要有處理信號技術、光電探測技術、光電顯示技術、光電電子技術、光電檢測技術等,這些技術在社會各個領域中應用的范圍非常廣泛,已經應用于精密機械、計算機、微電子、光學等方面。通過光電技術,創造出了軟性顯示屏,能夠將更加清晰、精細的畫面顯示出來,并且有更加明亮的色彩,使畫質更加炫麗,還具備3D特效功能,給人身臨其境的感覺,軟性顯示屏還具備一個其他顯示屏無法比擬的功能,就是可以將其像折紙一樣進行折疊,當不需要軟性顯示屏時可以將其折疊起來,方便存放和攜帶,在需要它時,隨時隨地都能展開使用,具備這樣可折疊、可彎曲的特點,在很大程度上方便了人們的生活和工作。隨著我國經濟的快速發展,導致很多行業對能源需求量急增,這對生態環境造成了一定影響,因此,為保證人類能夠長期發展,全世界都在呼吁節能問題。隨著光電技術的發展,科研光電研發出了LED技術,由于LED具備使用壽命長、環保、節能和多變性等特點,使其成為了高新的節能產品。當前我國的LED技術在快速進行發展,并且應用的范圍也越來越廣泛,在軍事、社會生活和工業生產中都得到了有效應用,例如生活中常見的LED電視、LED路燈、LED家用電燈等。當前在市場中涌現出更多新型的光電信息材料,都是應用先進的加工工藝和現代化材料作為基礎,將納米技術有效與光電技術進行有效結合,進而研發出了更為高新的產品,為科技創新做出貢獻,實現環保與節能。
2.3網絡技術
網絡在信息化時代之前是指通信網絡,例如移動通信、電報傳真、數字數據、電話交換等,而當前隨著信息化時代的到來,互聯網技術的發展,如今的網絡一般指互聯網。在20世紀50至70年代間,全球化的自動電話交換通信網絡得已誕生,在發展期間,不斷產生了衛星通信技術、自動交換系統、載波傳輸體系等;20世紀80年代之后,信息化時代加速發展步伐,通過互聯網技術的誕生,實現了多媒體技術的應用,使全球的信息不再有地域和數量的限制,加快了全球經濟的發展。
3通信電子技術的創新措施
3.1創新關鍵技術和基礎技術
為創新通信電子技術,首先要創新關鍵技術和基礎技術。在通信行業的發展中,想要在市場中站穩腳跟,就要具備超強的競爭能力,而將關鍵技術和基礎技術做好是提高競爭力的前提。在創新關鍵技術和基礎技術的過程中,重點要對其做出各方面的投入工作,例如財力、物力以及人力,這樣才能致力于技術研究,創新通信電子技術。
3.2推廣通信電子產品
隨著通信電子技術的不斷創新和發展,研制出了許多通信電子產品,要加大推廣通信電子產品的力度,這樣才能讓更多的人認可通信電子技術。在大力推廣通信電子產品時,要與其他業務部門保持良好關系,完成業務方面的合作,從而找到更多、更新的商機,大力推廣先進的通信電子產品,加快通信行業的發展步伐,促使科研人員更加高效率的進行研究和創新通信電子技術,研發出科學、創新的通信電子產品,并在大量的研究中形成科學的設計理念、創新的產品形式,從而形成更加科學的創新思想,使每一種通信電子產品都具備價值。為保證有效推廣通信電子產品,要把握好通信電子技術與產品之間的關系,利用合理的科學技術研發產品,再將產品進行有效推廣。
3.3做好環境控制,保證通信行業穩定發展
為保證通信行業能夠良好發展,通信電子技術能夠不斷實現創新,就要做好環境控制工作。通信工程的特點是流動性大、工期長、涉及范圍廣,由于工程的種類不同,導致影響工程質量的因素也比較多樣、復雜,為保證通信工程的質量,必須要明確工程受到哪些因素的影響,這樣才能制定出有效、科學的措施保證工程質量。在環境控制方面,首先要明確工作環境、勞動環境、工程技術環境等方面,特別是工程施工的現場環境,必須要以文明生產、文明施工為主,加強施工人員的綜合素質,嚴格按照規定流程進行施工,保證施工現場有良好的秩序,這樣才能保證工程的質量,從而促進通信行業發展。
4結束語
總而言之,我國的經濟和科技發展離不開通信電子技術,通過創新通信電子技術,能夠有效調整我國的產業結構,快速提升我國在世界中的競爭力。因此,必須要將我國通信電子技術的管理體系進行創新,制定出有效的培養技術人員機制,使我國通信電子技術人員的能力不斷提升,研究出更多有利于社會的項目。還要創新管理模式,并要將通信電子基礎技術以及關鍵技術進行推行和創新,堅持標準化戰略發展我國的通信電子技術,并充分做好通信行業的管理工作,從而促進我國經濟和科技的發展。
參考文獻
[1]孫文亮.通信電子先進技術研究[J].黑龍江科技信息,2014(25):105-105.
[2]李居峰.淺析電子工程的現代化技術發展趨勢[J].建筑工程技術與設計,2016(14):1920.
[3]張玉仙,田繼云.通信電子先進技術研究[J].城市建設理論研究(電子版),2016(11):4384-4384.
[4]閆志杰.如何做好電子通信行業的技術創新工作[J].電子世界,2014(20):242-242.
[5]龐海水,趙志山.探究電子信息技術創新的意義[J].中國科技投資,2014(14):249-249.
[6]王鵬飛.關于電子通信技術的創新研究[J].科技與企業,2013(15):227-227.
[7]金彬.關于電子通信技術的創新研究[J].城市建設理論研究,2014(15).
在內容處理上:除注重基本概念和基礎理論外,及時注入電子技術發展的新觀點、新方法和新科研成果,在深度和廣度上進行擴展;注重元器件、知識點的應用,在思考題中增加與生產生活實際結合的題目。例如講完電壓放大電路和功放電路后,給學生介紹超外差式收音機原理,學生更能理解其實際應用。精簡分立元件電路的內容,精簡集成電路內部電路的分析,增加集成電路實例的內容,每章最后增加探索性課題,啟發學生多想多練,留給學生較大的思維和探索空間,增強學生的工程意識和創新意識。
二、課程教學方法、教學手段的改革
愛因斯坦說:興趣是最好的老師。好的教學方法和手段,可以激發學生對課程的學習興趣,培養學生的綜合素質。
1.多樣化的教學方法引導學生發現知識間的聯系。例如,疊加原理知識學生已在電工技術中學過,在講述三極管放大電路放大原理時,先講直流靜態分析,再講交流動態分析,學生對二者關系不是很明白。給學生講:這其實可以說是疊加原理的應用,直流電源單獨作用下的通路,交流小信號單獨作用的通路,二者疊加起來構成了放大電路。但注意靜態是放大前提,先保證三極管處于放大區,動態是放大的目的,這樣比較容易理解和掌握。另外講解集成運放構成的加法、減法運算電路時,除了用虛短、虛斷推出公式,同樣可以引入疊加原理,計算更簡單。引入歸納法和聯想記憶教學法。如反饋的判斷一直是學生學習的難點,引導學生仔細觀察反饋電路與輸入和輸出的連接方式,積極主動參與知識的發現,輸入側口訣為“點并分串”,輸出側口訣為“點壓分流”?!包c并分串”可記憶:“點餅分肉串”,“點壓分流”可記憶:“點鴨分牛肉”,從生活中吃的東西去諧音記憶,學生覺得有趣的同時,又解決了知識的難點。強化問題意識是培養創新思維的一個重要環節,培養學生多問、多想的習慣。例如:在講解分壓式偏置電路時,提問學生:沒有射極電阻可以嗎?有了射極電阻,加旁路電容和不加旁路電容會不會影響放大電路的靜態工作點?對放大電路的動態分析有何區別?通過問題意識,引導學生積極思維,使學生更好地理解知識點。任務驅動、小組研究討論方式,培養學生多想。例如講完數電的計數器和555定時器部分的知識,給學生分組,讓學生先去圖書館和網上查找讓多個LED燈循環點亮的方案,進行各種設計方案的討論,比較不同學生設計方案的優劣。既鍛煉了學生查找資料的能力,增強課堂的互動性和趣味性,又培養了學生分析問題和解決問題的能力。
2.多媒體進行輔助教學教學中引入多媒體技術,采用計算機輔助教學成為提高教學效率的有力手段。多媒體教學增大授課信息量,節省有效時間,將微觀事物宏觀表現,抽象概念形象、直觀,改變了過去單一的畫面,學生不再覺得半導體、三極管和場效應管內部載流子的運動等電子器件的工作原理深奧、難懂了。對于定理推導、例題的講解,如三極管放大電路的靜態工作點計算和動態分析指標計算,以及運放的虛短虛斷推輸出電壓與輸入電壓的關系,幻燈片一閃而過,學生跟不上,利用黑板進行一步一步的推導,進行具體的演算,學生才能真正理解定理的內容。因此,多媒體技術與傳統板書的優勢互補是提高教學效果的好方法。
3.Multisim仿真進行輔助教學,實驗室搬進課堂教學過程中存在理論教學與實踐教學脫節的問題,課堂教學的效果不好。Multisim軟件是一種專門用于電子電路仿真和設計的工具軟件,被譽為“計算機中的電子實驗室”,它通過軟件提供豐富的元器件庫和十多種虛擬儀器,能夠在計算機屏幕上模仿真實實驗室的工作臺來搭建電路,并進行虛擬測試。課堂上利用仿真軟件,相當于將實驗室搬進課堂,對電子電路進行實時、直觀、便捷的模擬仿真,可以清晰地展示電路原理過程,并可隨時變換電路結構、更改電路參數,能夠直觀地觀察到參數變化和電路各相關點波形情況,可以讓學生更好地理解所學知識。例如三極管固定偏置共射放大電路,單純從公式去分析偏置電阻Rb值的大小,會影響靜態工作點的高低,從而影響負載的輸出波形uo。Rb太小,Q點位置接近截止區,uo截止失真;反之,uo飽和失真。學生雖然理解,但很模糊,印象不夠深刻。用仿真電路演示,調整Rb值大小,用仿真示波器實時觀察,看到截止和飽和失真的波形,學生會更好地理解靜態工作點的選擇對放大電路的重要性,從而進一步提出問題:如果波形失真,需要調節哪些相關參數。又例如對RC振蕩電路振蕩條件的理論講解,同時用仿真電路演示,能觀察到真實實驗室無法看到的起振過程,并可以調整負反饋電阻Rf的值,用仿真示波器觀察滿足什么條件時電路有波形輸出;調整R或C的值對波形有何影響。Multisim仿真使學生對電路有一個相對整體的認識,同時學生也從純理論及枯燥的分析計算中解脫出來,提高學習興趣,增強自信心,先有感性認識再上升到理論的高度;并讓學生帶著問題去探究,激發學生自我提高的內驅力,引導學生在虛擬的工作實踐基礎上探究理論知識,由“知其然”達到“知其所以然”,培養了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。
三、學生實踐能力的改革
教學必須以培養學生的能力為主,創新教育更是應該以培養學生的綜合能力和學生的工程技術素質為目標?!半娮蛹夹g”課程實踐性強,必須用大量的實驗來加深理論學習。傳統的實驗從屬于理論,實驗教學過分強調以教師為中心的教學方式,實驗指導書敘述詳細,開設的實驗內容單一,大多為驗證性實驗,學生只需按照其步驟亦步亦趨地進行,從而限制了學生求知的激情和創造性思維。因此,采取了以下的改革措施。
1.構建“基礎性、設計性、研究性”的分層次、循序漸進的實驗教學體系
(1)基礎性實驗項目。使學生掌握常用儀器儀表的使用、實驗原理、參數測試方法、實驗數據的記錄、實驗結果的分析等基本實驗技能,初步掌握電子電路的設計方法、測試方法,全體學生必做。
(2)設計性實驗項目。在該類實驗教學中,學生根據給定的實驗題目、內容和要求,自行設計實驗電路,選擇合適的元器件并組裝實驗電路,擬定調整、測試方案,最后使電路達到設計要求,以擴展學生思維空間。并鼓勵學生自帶實驗項目,小組學習合作完成一些小設計、小制作和小發明等,培養學生主動應用所學知識獨立操作和實驗動手能力,較好地實現個性、興趣和創新性的學習的培養。
(3)研究性實驗項目。開設的實驗項目可以是學生感興趣的電子制作,也可以是圍繞相關教師科研項目組的研究課題擬定。首先由教師給出實驗目的和任務,然后由學生自行查閱資料、設計實驗方案、選擇元器件,用計算機輔助軟件仿真模擬后,搭建調試,設計實驗數據表格,最后寫出實驗報告,充分發揮學生的主動性和創造性,激發工程意識,拓寬學生的知識面,在提高綜合、創新能力的同時,加強與人交流、合作、溝通等人文素質培養。為此,我校設立了“大學生研究訓練(SSRT)計劃”項目,學校資助每個項目1000~2000元,為研究性項目提供條件,為校、省、全國的電子設計競賽做好準備,并取得了一些成績。
2.將Multisim仿真技術引入實驗教學,提高學生的創新能力學生在動手實驗前,利用課余時間,經Multisim軟件仿真后,可以較快地理解實驗的內容、步驟,避免了實驗的盲目性,加深了對電子技術理論知識的理解和應用,同時也拓寬了學生的設計思路,有利于創新的培養。Multisim仿真不僅可以減少實驗耗材的消耗,避免實驗設備或儀器損壞,還可解決實驗室高檔儀器和元器件不足的問題。如晶體管伏安特性曲線分析儀和波特圖分析儀,實際實驗室沒有,Multisim則有這兩種虛擬儀器,有利于知識和技能的綜合應用,從而促進學生創新能力的發展。例如直流穩壓電路的實驗,不可能對實際電路的整流二極管進行開路、短路、擊穿,仿真電路中則可以對其設置各種故障,從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。這大大提高了學生的學習興趣和學習效率,突出了實驗教學以學生為中心的教學模式,提高了學生的動手能力和分析設計電路能力。
3.建立電子工藝實踐教學基地在基礎實驗平臺上建立了電子工藝實踐教學基地,完成電子線路的組裝和調試及常用電子電路的軟件設計和開發、電路仿真技術等。讓學生成為實驗的主體,給予他們更多的獨立思維空間的大平臺,不僅可以使學生由被動式實驗轉變為主動探索式實驗,還能提高學生分析問題、解決問題和創新的能力,掌握了初步的科研能力和創新能力。
四、結論
實踐表明,通過對“電子技術”課程的一系列改革極大地提高了該課程的教學質量和教學效果,激發了學生對該課程的學習興趣,增強了學生的實際動手能力和對電子電路進行分析處理的能力,培養了學生的創新意識、創新能力。
陶行知教育家曾提出:“好的先生不是教書,不是教學生,乃是教學生學”“,與其把學生當天津鴨兒填入一些零碎知識,不如給他們幾把鎖匙,使他們可以自動去開發文化的金庫和宇宙之寶藏?!痹摲椒ǜ军c就是以啟發學生智能,引導學生自學為主。傳統演示教學法則只限于把實物、教具呈示給學生,或者教師簡單地做示范實驗,雖然也有直觀的作用,但僅有實物直觀的效果,只能導致學生冷冰冰的智力操作,而不能引起學生的火熱之情,不能發揮情感的作用。
課程改革的重點之一,就是讓學生的學習產生實質性的變化,提倡自主探究與合作的學習方法,逐步改變以教師為中心的局面,促進學生創新意識和實踐能力的發展。一切教育的影響必須通過學生的主動積極性才能達到預期的效果。因此教育的一切活動都必須以調動學生主動性、積極性為出發點,使學生能夠主動學習、善于學習,同時學校教育應著眼于學生學會學習,培養學生的自主學習能力,夯實學生終身學習的基礎,促進學生全面、持續、和諧的發展。這就要求教師在教學活動中充分發揮自己的主導作用,根據學科、教材和學生的特點靈活運用教學方法和手段。
2改進考核方法,建立新的考核模式
高等職業教育是高等教育的重要組成部分,其教學過程和培養目標有三個顯著特點:一是注重學生的創新能力、實踐能力和創業精神的培養:二是強調課程體系的針對性,課程設置從職業崗位群需要出發:三是突出實踐環節教學,主動適應地方社會經濟建設發展要求。因此,要全面、系統、公正地評價教學效果,就要從考核內容、形式、管理評價體系等方面進行系統規劃,制定相對完整、切實可行的能充分發揮考試功能和實現高職教育教學目的的考核制度。
目前大多數高職院校的考核模式存在著弊端:一是考試內容重理論,輕應用;二是考核方式單一,評價方法片面;三是缺乏考試的反饋機制??己艘龅饺?、具體、科學,不能單考察學生的理論水平,以卷面成績為主,而是要兼顧學生課堂考勤、課堂表現、理論考試、動手能力、團隊合作這五大方面的綜合素質。經過多年的教學探索,制定了一套切實可行的考核機制,主要遵循以下三方面原則:(1)堅持能力本位的原則??己诉^程要注重學生職業能力的考核,以職業能力作為學生考核成績的標準(。2)過程化考核的原則。課程考核采用教學情境單獨評價與綜合評價相結合的過程評價方式,以學習情境的工作任務為單元,從理論知識書面考核、實驗能力考核和社會能力考核等方面對學生進行全方位考核,讓學生進行自我評價及小組成員間互評,再結合老師評價,最終確定學生的評定成績(。3)遵循考核規律的原則。在試題的難易程度上保證均衡,使學生的學業考核成績呈現“正態”現象,反映學生對知識點、專業知識、專業能力的掌握情況,并能反應個別學生的能力差異。具體見下表1所示。
3總結
以上三方面是對“電力電子技術”課程改革的一些探索和實踐。實踐表明,采用這些方法能優化課程結構、合理配置教學資源,提高學生自主學習的能力,關鍵是使學生將所學知識系統化,將理論知識與實際應用相聯系,構建了完整的:“電力電子技術”課程體系。也提高了學生分析問題、解決問題的能力以及動手實踐的能力,為培養高質量的工程技術人才奠定了良好的基礎。
【關鍵詞】工作室 創新 人才培養
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)10C-0082-02
高職教育以技能應用型專業人才為培養目標,在國民經濟建設中發揮著重要作用。我校應用電子技術創新工作室成立于2013年,通過3年的建設,主要培養能進行項目研發,能參加技能大賽、電子大賽的高技能型人才。電子技術創新工作室面向全校師生開放,有利于學生學習電子技術、自動控制、計算機軟件編程、傳感器等多學科領域的知識和技術,積極引導學生將電子技術前沿技術和課堂知識相結合,推動學科競賽和課題探索研究,激發創新思維和創新能力。
一、電子技術創新工作室的建設
(一)電子技術創新工作室的定位
電子技術創新工作室主要在學校內選拔一批優秀的學生,進行更深入的技能培養,為課題研究、項目研發、電子類競賽培養最優秀的人才。學生在參與項目開發和各種競賽過程中,可以鞏固和學習模擬電子技術、數字電子技術、單片開發機、PCB設計、嵌入式技術、無線傳感網絡、操作系統、安卓技術、界面編程技術等知識。在產品研發、制作、調試過程中能激發學生的想象創新能力、動手實踐能力以及跨學科學習的鉆研能力,對電子類課程知識的融會貫通起到極大的促進作用。教師把課題引入工作室以及參與學科競賽指導,一方面分解項目讓學生參與進來,有利于培養學生解決問題的能力;另一方面,隨著電子技術迅速發展,新技術日新月異,現代電子技術已經和計算機技術、傳感器技術高度融合,當前流行的ARM技術、安卓編程、操作系統、FPGA技術等發展迅速,近年來的電子技術技能大賽所用知識都是IT的前沿技術,教師借助創新工作室指導學生參加競賽,可以豐富和提升自己的知識水平,豐富教學技能,加強專業團隊的技術交流和探討,更好地指導學生。
(二)電子技術創新工作室的組織架構
我校電子技術創新工作室由機電工程二級學院主管教學的副院長牽頭領導,機電教學群骨干教師及企業外聘專家聯合責任指導學生完成項目學習研究和創新工作。工作室分配常駐責任指導導師一名,負責工作室的日常監管和技術指導。學生團隊分為5個技術小組,每組3人,設學生部長和副部長各一人,主要負責工作室的日常管理和協調工作。
二、電子技術創新工作室的管理
(一)學生選拔管理
工作室總共設置20個崗位,其中固定崗位15個,流動崗位為5個。大一第一學期學習完C語言程序設計、模擬電子技術、電路分析與測試三門專業基礎課程后,對編程及硬件有基本的認識,就開始招新選拔。由部長組織工作室成員在實訓樓下進行產品演示和現場招新。感興趣的學生在進行現場體驗之后進行預報名,經過基本知識測試之后擇優錄取進入工作室學習,每3人為一個學習小組,進行學期期末考核末位淘汰制??紤]高職學生學習的自覺性不強,所有進入工作室學習的學生必須將宿舍電腦搬入工作室。
(二)日常管理
電子技術創新工作室配備單片機開發板20套、STM32開發板20套、FPGA開發板5套、Cortex_A8系列開發板5套、PCB打印機1臺、熱卷印機1臺、泰克示波器2臺、萬用表6個、熱風槍2臺、穩壓電源2臺、元器件柜一個、其它配備常用的電子元器件耗材及工具若干。工作室所有成員都需要遵守《電子創新工作室管理條例》。儀器儀表、教研用書、電子元器件、耗材的管理責任分配到人,實行先登記、后使用的原則,貴重儀器及開發工具用玻璃柜鎖存,需要經過責任人的同意方可使用,具體責任人由部長和副部長任命并進行管理規范,教師參與監管工作。工作室實行24小時開放制度,提倡開放、靈活的學習場所,每位團隊成員要在規定時間完成教師布置的項目任務,并定期向指導教師報告項目進度。
(三)學習管理
學生經過大一第一學期學習后,在大一的第二學期應該深入學習研究51單片機開發、PCB設計等課程,以智能小車、工控觸摸屏、數控電源、溫控系統為學習載體進行知識的融會貫通,并初步具備參加廣西區電子設計大賽的知識。學生在大二學年需要深入學習STM32技術開發、Ucos-III應用開發、EMWIN開發、LWIP開發、Android技術、無線傳感網等知識,并以智能家居系統、無線點菜機、智能小車為載體進行相關知識技術的融合。大二學生是每年電子大賽和職業院校技能大賽的主力,因此大二學生在進行項目訓練時,同時需要強化團隊合作精神,在項目訓練時,實行軟硬件設計輪流法??紤]大三第二學期所有學生進入企業頂崗實習,大三學年第一學期主要參與老師的課題研發和“傳、幫、帶”指導低年級學生。
學生在學習過程中除了專任教師指導外,實行老帶新管理制度。高年級成員需要責任指導低年級成員,并納入年度考核體系。工作室固定每兩周召開一次技術會議,每個小組依次匯報工作內容和項目情況,將技術熱點、難點以及解決問題的思路展開討論并作經驗分享。工作室建立QQ專用群,老師可以在線指導學生的提問,工作室成員也可以相互探討、交流技術問題。通過文件共享及郵箱形式分享經典案例、技術前沿以及往屆學員畢業后的工作風采等,完善工作室管理制度和創新培養模式。
(四)教師管理
電子技術創新工作室開展的項目研發及承擔的技能競賽任務所涉及的知識廣泛,需要每位教師發揮專業特長到工作室進行輔導,工作室平時的指導實行課時折算制度,指導學生參加競賽發放一定的指導費,并納入年終績效考核體系,從一定程度上調動專任教師的積極性。2015-2016年我校電子創新工作室連續2年列為校級重點支持工作室,配套資金共3萬元用于工作室日常建設。電子創新工作室積極開展校企合作,目前已與深圳信盈達電子技術有限公司南寧分公司、廣州粵嵌電子技術有限公司展開合作。一方面,派遣教師去企業參加國培、技術交流培訓等;另一方面,定期邀請企業高級技術人員來工作室舉行講座和技術指導,聘請高技能的企業人員作為外聘專家并引入企業項目,使專業知識和操作技能的培養與行業技術的發展保持一致性,使教學內容具有先進性、前沿性。
三、培養學生創新能力的基本思路
(一)以問題為導向培養學生創新能力
加強對學生創新和實踐能力的培養是電子技術創新工作室的一個重要任務。在建構主義理論指導下的基于問題的學習方法(PBL)是以學習者為中心的一種教學模式。PBL教學方法以學生遇到的問題為學習導向,通常解決這些問題沒有固定的方法可循,學生需要通過自己查閱資料、做實驗、社區交流等方式探索尋找解決問題的方法,在這個過程中,培養團隊協作能力和交叉學科的學習探究能力。
問題探究過程中,應以學生為中心,鼓勵學生自主學習,PBL教學方法相當適合學生自主學習以及創新能力的培養。指導教師僅在關鍵的時候進行項目要點和難點的點撥,起到引導作用。在電子技術創新工作室的項目訓練中采用PBL教學方法有利于學生創新思維的培養,學生在解決實際問題的過程中鞏固所學知識并獲取新知識,同時也培養了他們的創新實踐能力,有利于高職院校更好地培養符合時代要求的應用創新型人才。
(二)以技能競賽激發學習興趣
電子技術創新工作室每年都組織學生參加廣西或全國的大學生電子大賽及職業院校技能大賽。電子大賽第一階段為校內選拔賽,由工作室組織,面向專業的所有學生,3人一個小組參加。指導教師根據實際情況出3~5個題目,內容涉及模擬電子技術、數字電子技術、PCB制作、單片機技術等課程的知識點。參賽隊根據題目要求,利用工作室的元器件及開發工具制作一個電子產品,主要考察學生基礎知識和團隊合作能力。第二階段為區賽,該階段主要考察學生電子技術、傳感器、單片機、嵌入式等知識的綜合運用能力。選手通過在工作室培養,訓練往年的大賽試題,將歷年賽題分類型和模塊進行制作調試,并將典型的軟硬件模塊進行歸檔處理。通過歷年賽題的練習,能夠鍛煉學生分析問題、解決問題的綜合運用能力。第三階段主要為全國賽或區賽的復賽階段。主要考察學生運用所學的基本知識對新技術、新器件的理論分析和應用開發能力。近幾年來,嵌入式技術發展迅速,為培養適應市場經濟的電子技術類專業人才,教育部每年舉辦“高職嵌入式技能大賽”,2014-2016年的嵌入式技能大賽主要考察STM32底層驅動開發、Android應用開發、Zigbee技術、視頻采集技術、WiFi技術以及模擬電路故障分析。電子創新工作室通過每年一度的電子大賽和嵌入式技能競賽等活動,激發學生學習新技術新知識的興趣和潛能,培養學生團隊意識和協作能力。
(三)產學研校企合作促進項目創新
引入現實性或社會性的創新課題,是推動電子技術創新工作室創新活動的必要前提。激發創新主體的積極性,就必須有創新課題的有效示范;要保持創新課程教學的長效機制,就必須具有和社會需要接軌的應用性創新課題。一方面,指導教師積極將自己的科研課題進行任務分解,轉化為創新工作室的創新課題;另一方面,與多家本地IT電子技術企業共建創新工作室,進行專業領域先進技術的補充,通過對引入企業實際項目的教學化處理,使學生在有限的訓練時間內,得到具有代表性的電子設計與制作能力的培養,體現出學習內容的工學結合特征。對電子產品項目開發進行統籌安排,合理安排項目訓練的進度表,提出任務指標,學生共同討論協作并互相學習,促進所學知識融合,培養學生團隊合作意識,提高學生綜合應用能力。
實踐證明,電子技術創新工作室是培養和發揮學生創新精神和實踐能力的理想平臺,對培養學生發現問題、分析問題、解決問題以及團隊協作發揮著重要的作用。作為高職院校,如何為地方經濟建設和發展培養高素質的應用人才,是各高校根據自身定位和發展需要思考和探索的問題。
【參考文獻】
[1]馬青麗,林小軍.創新工作室模式下的大學生創新能力培養研究[J].大學教育,2015(11)
[2]劉琨.以電子創新實驗室為依托的電子專業第二課堂研究與實踐[J].電子測試,2015(01)
【基金項目】2016年度廣西壯族自治區中青年教師基礎能力提升項目(KY2016YB628);南寧職業技術學院2015-2017年度首批重點科技項目(2015ZD112)
【作者簡介】張葉茂(1983― ),男,廣西南寧人,碩士,南寧職業技術學院講師,研究方向:智能控制。
關鍵詞:電子技術實驗 教學改革 實踐 創新
電子技術實驗綜合了模擬電子技術和數字電子技術兩門專業基礎課程的實驗,是我校電氣工程及其自動化專業的基礎類實驗課程,是培養學生獨立分析和解決實際問題,建立工程設計理念的重要環節。傳統的實驗教學主要以教師演示,學生驗證為主,實驗內容陳舊,實驗過程固定,無法激發學生的學習興趣和創新意識。目前電子技術發展日新月異,新器件層出不窮,客觀上促進了實驗教學內容和模式的改革,以任務驅動方式重新設計基礎性實驗內容,增加綜合設計性和研究創新性實驗比例,探索和建立一種“創新型”實驗教學模式,以學生自主學習、自主實踐與創新為主體[1],教師指導為主導,充分發揮學生的主創能力,培養具備實踐能力和創新思維的工程應用型人才。
1 實驗項目的設計與教學體系的構建
1.1 設計任務驅動的基礎性實驗
電子技術基礎性實驗多為驗證實驗,如單管放大電路、組合邏輯設計、觸發器等,目的在于驗證所學的理論知識并加深理解,學生在實驗過程中不需要思考和分析,只是機械、被動地按照教師的講解進行操作。而任務驅動實驗項目是將實驗教學內容中的基礎性和經典性實驗重新設計和整合,將每個實驗設計成具體的任務,把理論知識要點巧妙地隱含在每個任務之中,提出設計要求,并以問答方式給出設計提示。學生每人一組,在預習實驗時,需要先查找相關的實驗資料,根據設計要求,確定實驗方案,設計實驗步驟,并進行Multisim仿真分析,經教師審閱后再進行實驗。在實驗過程中,根據自己的設計方案搭建硬件電路,實驗數據的記錄要隨時與理論計算和仿真結果進行對比,發現問題要善于運用理論知識來思考和解決,真正體會理論指導實驗,實驗驗證理論的快樂。最后是實驗結果的分析,要求寫出的實驗報告具有個性和獨創性。具體實施方案如圖1所示。任務驅動基礎實驗內容設計采用從易到難、軟硬件結合的方式,讓每個學生循序漸進地融入和掌握實驗,從動手實驗中發現自己的創新潛能,使學生初步具備分析和設計電子電路的能力。
圖1 任務驅動基礎性實驗教學實施方案
1.2 增設引進新技術的綜合設計性實驗
綜合設計性實驗選擇具有工程背景或實際應用價值的實驗項目,要求學生自主設計完成一個內容相對綜合、難度相對較高的實驗任務[2],如設計函數發生器、功率放大器、直流穩壓電源、競賽搶答器、汽車尾燈控制電路等,也可選取電子競賽中的實用電路。實驗任務以技術指標的方式給出,并給出部分電路設計原理圖或設計指導,要求學生兩人一組,通過查找資料,相互討論和研究,在課外用Altium Designer完成整個實驗原理圖的設計,選擇元器件和實驗儀器,課內只進行電路調試、測量和數據處理等環節。在實驗中引入EDA虛擬實驗,學生在動手實驗前先仿真,驗證設計方案,調試和確定元器件參數,從而避免實驗的盲目性,還可認識很多新器件[3]。這樣不僅彌補了傳統綜合設計性實驗中實驗學時數不足的問題,還可以給學生一個充分展現自我思維和創新的空間,學生能提出自己獨特的設計方案和實驗方法,充分發揮學生自我創新的設計潛質和對知識的綜合運用能力,真正做到“學以致用”。
1.3 開設研究創新性實驗項目
創新性實驗是學生綜合運用所學知識進行系統開發、新技術應用研究的高層次實驗教學環節[4],題目由小型的電子系統設計、電子設計競賽題目以及教師的科研子課題單元等構成,如紅外線檢測系統、出租車計價器、水溫控制系統等,借鑒電子設計競賽的模式進行。學生2~3人一組,題目任選,也鼓勵學生自擬題目,按照設計要求完成從擬訂實驗方案和論證,新器件選用,系統安裝和調試,最后形成電子小產品的整個設計流程(如圖2所示)。整個實驗以學生在課外完成為主,實驗室預約開放,使學生有充分的時間和機會完成自己的設計,驗證自己的想法。教師重在對學生設計方案和方法的指導,強調學生的自主開發、自主研究和電子系統綜合設計能力、創新能力、科學研究能力的培養。通過實踐,增強學生的工程應用和綜合設計能力,為選拔優秀學生參加大學生電子設計大賽、挑戰杯課外學術科技作品競賽及申請大學生創新項目等提供平臺。
圖2 研究創新性實驗項目教學實施方案
1.4 “創新型”實驗教學體系的構建
根據工程應用創新型人才培養目標,以實踐和創新能力培養為主線,建立一個由簡單到綜合,由基礎到創新,分層次、模塊化、相互銜接的實驗教學體系,使電子技術實驗教學與理論教學既有機結合又相對獨立。新的教學模式可分為3個層次:基礎層、綜合設計層和研究創新層(如圖3所示)。
圖3 “創新型”實驗教學體系
基礎層主要以任務驅動教學模式改革傳統驗證性實驗內容,是實驗教學體系的基礎,是大二學生的必修實驗課程,重點培養學生基本實驗技能、基本分析方法和分析解決問題的能力。綜合設計層是為大二、大三學生設計的,包含綜合設計性實驗、課程設計和電子工藝實訓,主要從學生獨立設計的角度出發,讓學生了解小型電子系統設計的整個流程,鍛煉他們的綜合設計能力及創新思維。研究創新層可進行學生電子設計創新、各類大賽的集訓、畢業設計和學生自選實驗,全部在課外進行,還可為學生參與教師的科研、科技制作提供平臺,主要面向大三、大四學生開設,以學生為主體,通過查找資料,自行設計、制作和調試,最終達到電子系統的設計和實現,重點培養學生的科技創新能力。
2 實驗教學考核與評價機制的設計
對學生的實驗考核注重實踐能力的考查,總體分為兩個部分,即:總成績=平時實驗成績(占60%)+期末考試成績(占40%)。
平時成績由所有單個實驗成績組成。單個實驗成績=現場操作(占50%)+實驗報告(占50%)。在每次實驗過程中,教師通過對學生的輔導,全面了解學生的總體情況,然后對每個學生的現場操作按照A+,A,B+,B,C五個等級進行打分。實驗報告包括預習報
告、實驗情況、實驗數據分析處理及實驗總結等,教師根據具體書寫情況,給出A+,A,B+,B,C五個等級的成績。重視平時單個實驗的記錄,督促學生認真對待每一項實驗,能給學生比較全面、客觀的評定。
期末考試成績采用理論與操作相結合、基礎知識與綜合運用相結合的方式。期末成績=現場操作(占50%)+理論(占50%)?,F場操作的題目從本學期已做過的實驗中選取,將平時的實驗項目分成30~40個小題目,包括實驗線路搭建、實驗數據測量以及實驗結果分析和記錄三部分,學生考試時隨機抽取1題,在15~20 min內獨立完成實驗線路連接、調試并得出結論,由教師檢查實驗線路和測試結果?,F場操作考試考查學生對完成某一規定實驗項目的儀器操作水平、數據測量方法與實驗中解決問題的能力。理論測試來自所做實驗題目的相關理論知識考查,或回答問題或理論計算,考查學生理論知識的掌握情況。最后教師按考核標準綜合評定成績。這樣既考查了學生應用理論知識解決實際問題的能力,也考查了學生獨立動手操作的能力。
3 結束語
為了提高電子技術實驗課程的教學質量,培養創新型人才,我們對電子技術實驗進行了改革和探索。設計了任務驅動的基礎實驗內容,增加綜合設計性實驗的比例,并將現代電子技術的新器件和新技術引入實驗教學中,激發學生興趣,鼓勵學生進行科技創新,并建立了循序漸進的創新型實驗教學體系,提出了完善的實驗教學考核與評價機制。電子技術實驗采用理論與實踐結合,軟件與硬件結合,課內與課外結合的教學模式,重在培養學生的系統綜合設計能力、工程實踐和創新能力。實踐表明教學效果顯著,為學生的創新思維發展提供了良好的氛圍,是提高學生綜合素質的有效方式。
參考文獻
[1]段玉生,周雨陽,劉艷.利用現代教育技術促進電工電子實驗課程創新[J].電氣電子教學學報,2010,32(S2):119-121.
[2]肖看,尹仕,嚴國萍.創新型電工電子全開放實驗教學模式探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2010,29(4):79-82.
[3]朱曉瑞.電子技術實驗教學模式新探索[J].長春教育學院學報,2009,25(5):134-135.
【文章摘要】
傳統的電力電子課程把理論和實踐分開來講,并且按照章節進行授課,學生對于新知識的掌握通常沒有整體化和系統化,極個別的學生能把一個實際的應用所涉及到的各個理論和實踐聯系起來,大多數同學都是一頭霧水。這和本課程的教學方法有很大關系。經過近10年一線教學的經驗,不斷的實踐和探索,我總結出電力電子課程一定要與時俱進,設置合適的教學體系,進行合理的教學模式改革,研究最適合學生接受的教學方法,以 “情境式教學法”為前提,“引導型自主學習法”為主線,其它教學法協調配合,才能發揮出“合力”的最大作用,提高教學質量,激發學生的學習興趣,提高其學習效率。
【關鍵詞】
電力電子;教學改革;情境教學
中圖分類號:G642.0 文件標識碼:A
1 使用“情境式教學法”,建立新的電力電子教學體系
情境教學法是指在教學過程中,教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景,以引起學生一定的態度體驗,從而幫助學生理解教材,并使學生的心理機能能得到發展的教學方法。情境教學法的核心在于激發學生的情感。情境教學,是在對社會和生活進一步提煉和加工后才影響于學生的。諸如榜樣作用、生動形象的語言描繪、課內游戲、角色扮演、詩歌朗誦、繪畫、體操、音樂欣賞、旅游觀光等等,都是寓教學內容于具體形象的情境之中,其中也就必然存在著潛移默化的暗示作用。
此教學方法要科學的進行,必須設計好電力電子切實可行的情境方案,引導學生身臨其境,找到掌握這門課程的方法。因此要以電力電子課程做為一個整體,把理論和實踐融合在具體的情境里,前后照應,避免先難后易、內容重復及脫節等現象。但目前電力電子理論和實踐聯系不緊密,各自孤立。因此,需要改革電力電子教學體系,修改和完善新的課程標準與教學內容。
2 確定電力電子主體教學方法―“引導型自主學習法”
陶行知教育家曾提出:“好的先生不是教書,不是教學生,乃是教學生學” ,“與其把學生當天津鴨兒填入一些零碎知識,不如給他們幾把鎖匙,使他們可以自動去開發文化的金庫和宇宙之寶藏?!痹摲椒ǜ军c就是以啟發學生智能,引導學生自學為主。
傳統演示教學法則只限于把實物、教具呈示給學生,或者教師簡單地做示范實驗,雖然也有直觀的作用,但僅有實物直觀的效果,只能導致學生冷冰冰的智力操作,而不能引起學生的火熱之情,不能發揮情感的作用。
課程改革的重點之一,就是讓學生的學習產生實質性的變化,提倡自主探究與合作的學習方法,逐步改變以教師為中心的局面,促進學生創新意識和實踐能力的發展。一切教育的影響必須通過學生的主動積極性才能達到預期的效果。因此教育的一切活動都必須以調動學生主動性、積極性為出發點,使學生能夠主動學習、善于學習,同時學校教育應著眼于學生學會學習,培養學生的自主學習能力,夯實學生終身學習的基礎,促進學生全面、持續、和諧的發展。這就要求教師在教學活動中充分發揮自己的主導作用,根據學科、教材和學生的特點靈活運用教學方法和手段。
3 改進考核方法,建立新的考核模式
高等職業教育是高等教育的重要組成部分,其教學過程和培養目標有三個顯著特點:一是注重學生的創新能力、實踐能力和創業精神的培養:二是強調課程體系的針對性,課程設置從職業崗位群需要出發:三是突出實踐環節教學,主動適應地方社會經濟建設發展要求。因此,要全面、系統、公正地評價教學效果,就要從考核內容、形式、管理評價體系等方面進行系統規劃,制定相對完整、切實可行的能充分發揮考試功能和實現高職教育教學目的的考核制度。
目前大多數高職院校的考核模式存在著弊端:一是考試內容重理論,輕應用;二是考核方式單一,評價方法片面;三是缺乏考試的反饋機制??己艘龅饺?、具體、科學,不能單考察學生的理論水平,以卷面成績為主,而是要兼顧學生課堂考勤、課堂表現、理論考試、動手能力、團隊合作這五大方面的綜合素質。
經過多年的教學探索,制定了一套切實可行的考核機制,主要遵循以下三方面原則:(1)堅持能力本位的原則??己诉^程要注重學生職業能力的考核,以職業能力作為學生考核成績的標準。(2)過程化考核的原則。課程考核采用教學情境單獨評價與綜合評價相結合的過程評價方式,以學習情境的工作任務為單元,從理論知識書面考核、實驗能力考核和社會能力考核等方面對學生進行全方位考核,讓學生進行自我評價及小組成員間互評,再結合老師評價,最終確定學生的評定成績。(3)遵循考核規律的原則。在試題的難易程度上保證均衡,使學生的學業考核成績呈現“正態”現象,反映學生對知識點、專業知識、專業能力的掌握情況,并能反應個別學生的能力差異。具體見下表1所示。
4 總結
以上三方面是對“電力電子技術”課程改革的一些探索和實踐。實踐表明,采用這些方法能優化課程結構、合理配置教學資源,提高學生自主學習的能力,關鍵是使學生將所學知識系統化,將理論知識與實際應用相聯系,構建了完整的:“電力電子技術”課程體系。也提高了學生分析問題、解決問題的能力以及動手實踐的能力,為培養高質量的工程技術人才奠定了良好的基礎。
【參考文獻】
[1]魯明麗.基于卓越計劃的“電力電子技術”課程教學改革探索.中國電力教育2014(2):104.
[2]姜偉.電力電子技術課程教學模式研究{J}.電氣電子教學學報,2013,35(1):44-46.
[3]韓素軍.高職院??己朔绞礁母锍跆?教育與職業.2011,10(11).
【作者簡介】
1.1技術融合特征
這里所說的技術融合特征,主要是指電子技術與創新知識相互融合。由于電子技術產業具有不同于傳統產業的特殊性質,它的創新也特指知識創新,體現在將電子技術與創新知識有機融合。這表明電子信息產業要想在激烈的競爭中處于優勢地位,必須在電子信息的創新過程中加入科學知識研究這一環節,否則,該產業會因為失去知識基礎而在競爭中處于被動位置。同時,創新是一個學習的過程,研究者要在創新的過程中交流并分享知識,以此作為電子技術創新的基礎和源泉。在當前市場經濟飛速發展、科學技術不斷進步的背景下,一個電子技術企業要想真正強大起來,不能僅僅依靠模仿創新或技術引進,而是應該依靠自主創新成為真正的強者,因此,企業只有將電子技術與創新知識相結合,才能取得技術上的突破,進而在激烈的競爭中獲得優勢,占領主動位置。
1.2技術創新周期短
電子技術產品的更新換代速度很快,這是由不斷提高的產品需求所決定的。伴隨科學技術的不斷發展,計算機不斷更新,價格也不斷降低,這給軟件開發企業帶來了發展機遇,同時電子產品市場空間的不斷擴展也使得電子技術的創新速度不斷加快。另外,互聯網的出現使得全世界各個企業可以同步思考并同步研究,再加上風險投資的介入,使得高科技產業化的發展速度不斷加快,更加縮短了電子技術的創新周期。
1.3具有階段性
電子技術的創新過程包括基礎電子技術研發、電子技術應用研究以及電子技術產業化三個階段,但是每個國家根據自身情況的不同,所經歷的創新階段也有所不同,如有的國家處于原始創新階段,還有的國家處于集成創新或引進吸收技術再創新階段,這些不同的創新階段體現了各國創新能力的不同。目前,歐美等發達國家基本都處于原始創新階段,這些國家擁有大量的高新技術創新人才并掌握先進的電子技術創新知識;日本、韓國這類較為發達的國家經歷了引進技術再創新的階段,其通過大量引進歐美國家的先進電子成品,進行拆解分析,破解其中的核心技術并積累原始技術進行再創新;我國目前仍屬于發展中國家,由于電子技術高端人才的不足和電子技術基礎研究環節較為薄弱,我國在電子技術的創新工作上并沒有什么卓越成績,這使得我國至今仍處于引進技術、經驗積累的創新階段。由此可見,電子技術創新的階段性特征對各個國家電子技術自主創新路徑的選擇有重要影響,我們應該對我國當前所處的技術創新階段有一個明確認識,從而正確選擇技術創新路徑。
2提高我國電子技術自主創新能力的建議
2.1加強創新方面的投入
要提高我國電子技術的創新能力,首先要加強對技術創新方面的投入,這類投入主要包括兩個方面:
①增加技術研發投入;
②加強人才投入。其中,技術研發投入是一種基礎投入,目前我國在對電子技術的資金投入中,電子元件工業行業和電子計算機工業行業的技術研發投入占主營業務收入的比重還沒有達到1%,技術研發投入的嚴重不足直接導致企業的創新能力不足。要加強對企業技術創新方面的投入,最有效的辦法是直接增加技術研發投入,為企業提高自主創新能力提供資金支持。在資金的來源問題上,一方面,政府可以制定優惠的稅收政策,幫助企業減輕其在自主創新過程中所承擔的風險和資金負擔;另一方面,政府可以積極拓寬融資渠道,鼓勵企業發展風險投資或向銀行貸款,最終建立起以企業自主籌集技術研發資金為主,銀行貸款和社會投資為輔的資金投入機制,為企業進行技術創新營造穩定的環境。加強創新投入的另一個重要方面就是加強人才投入。電子技術產業是一個技術密集型產業,對工作人員的專業要求也很高。一個真正強大的電子技術企業往往具備一支優秀的科技人才隊伍,這給企業進行技術創新提供了充足的人才保證。因此,企業需要努力提高工作人員的專業素質,并積極引進優秀的科技和管理人才。另外,政府的支持也很重要。比如,政府可以制定相關政策來改善科技人員的工作和生活條件,還可以對有利于社會發展的研究項目給予一定的經濟獎勵等。除此之外,各級地方政府還可以充分了解本地的人才需求,采取相應措施來協調各大院校及科學院的人才培養,用地方之間交流合作的方式解決人才需求問題。
2.2加強專利保護與成果轉化
電子技術產業中最重要的生產要素就是技術要素,每項技術創新和研發都是創造者的專利,所以政府應該對技術創新成果的專利權予以重視,綜合運用經濟手段、法律手段以及行政手段對創造者的研究專利進行保護。近些年,雖然我國的電子信息產業取得了一定成就,但是由于技術創新成果轉化不理想等原因,很多通過技術創新研究得出的成果轉化為最終產品后并不是很受歡迎,所以,當前企業應該完善技術創新成果的轉化機制,通過多方合作,使創新成果實現良性轉化。
2.3加強對外技術合作
在對外部資源進行獲取時,我國應與其他發達國家加強技術合作,積極引進國外先進的創新理念。在進行技術合作時,應采取多種有效的合作機制,比如企業技術聯盟、跨國并購等。企業之間進行技術聯盟,可以形成優勢互補,共同分享聯盟成員的特有資源,實現技術創新能力的整體提高??鐕①弰t可以迅速、有效、直接地提高企業的研發和創新能力。鑒于我國電子技術產業現有的自主創新能力,我國應該采取引進-消化-吸收-再創新的技術創新模式,加大先進技術引進并消化吸收的力度,充分利用我國電子技術產業的后發優勢,有效縮短我國與發達國家電子技術產業之間的差距。這樣不僅可以縮短我國發展電子前沿技術的時間,還可以節省大量的人力資源和物力資源,使得相關資源在被我國引進并消化吸收的過程中,更好地為我國電子技術的自主創新提供服務。
2.4加大政府資金投入
雖然我國政府對電子技術創新方面的資金投入逐年增加,但是這部分資金投入占政府財政支出的百分比卻在逐年縮小,這說明我國政府對電子信息產業的支持力度仍不夠。所以,政府應該增加對我國電子信息制造業的資金投入力度,特別是提高電子技術創新投入在財政支出總量中的比重,這不僅僅是資金投入多少的問題,而是展現我國對電子信息制造業的關注和重視,從而為行業的發展鼓舞信心并指引方向。
3結論
如今,社會各行各業的發展都離不開電子技術,而電子技術的發展水平也體現了一個國家的綜合科技實力。電子技術創新不僅能帶動電子信息產業的發展,還能給與之相關的行業都帶來質的飛越,然而,我國電子技術至今仍處于大而不強的局面,增強電子企業的自主創新能力是強化我國電子技術的唯一路徑。為此,政府和企業應該共同努力,不斷增強我國電子技術的創新能力,促進國家科技水平的穩步提高。
自金融危機之后,全球范圍內掀起了新一輪的“工業競賽”。其中比較著名的包括德國工業4.0、美國工業互聯網、英法新工業振興計劃、中國互聯網+工業等。從此類戰略性的工業發展路徑分析,其重點集中到了電子技術在工業領域的對接、融合、應用。但電子技術本身的特性在于“不斷創新”,而且任何一個電子技術方面的項目實踐均可以帶動某個相關產業的整體發展。因而在這種發展戰略、電子技術功用角度觀察,應該對電子技術的自主創新問題展開具體研究,在策略方面推進其創新發展。
【關鍵詞】
自主創新;電子技術;策略;研究
根據丹納提出的“創造理論”,要求滿足時代性、主要特征、創造環境。集中到關于產品的創新時運用該理論,應該明確認識到現代社會已經進入到了一個信息時代,同時,它的創造環境無論對于國家、團體、個人均有較大的自由度;但產品的創新重點需要抓住某個產品的創新特征,以主要特征分析為其進一步的創新實踐提供方向與依據。由此可以在電子技術的自主創新問題上,先對其主要特征加以說明,再根據一些實證結果提出具體推進策略。
一、電子技術創新的主要特征
電子技術創新的主要特征體現在三個方面,分別是技術融合、創新周期、創新階段。在技術融合方面,以知識創新、電子技術的融合為主,因此以此特征為導向的電子技術創新,就應該增加科學知識研究,令其能夠較多的提供理論知識;而電子技術的創新則需要以此為基實現理論向實踐的轉化。在創新周期方面,電子技術創新周期“短”、“快”、“平”,在出現之后,迅速能夠傳導到各個行業,但其快速的成長也意味著快速的普遍化,以及被其它電子技術的創新所取代,因而周期短就決定了電子技術創新的“快、準、狠”方向。在階段性方面,通常電子技術創新需要一個基本的鋪墊,如原始創新階段、再創新階段就有效的體現了電子技術創新時的基礎之重要、再創新發展之必要性。三個特征集中傳達了電子技術創新的方向,也為電子技術創新提供了一種壓力,如在發達國家與發展中國家、實力企業與一般企業之間競爭的激烈程度就是這種競爭壓力的具體表現。
二、推動電子技術自主創新的策略
根據現在在電子技術自主創新速度快、轉化效率高、經濟效益好的發達國家經驗分析,其推動電子技術創新的策略主要集中在知識產權保護、多元化投入、資源配置效率方面,所以,下面就這三點做出簡要討論。
1.加強知識產權保護
加強知識產權(IP)保護需要做到三點,一個是在法律層面做好保護的法律條例制定;二是確保執行的有效性;三是要求在保護中采用“嚴刑峻法”。從第一點分析,應該在法律條文方面細化到每一個關節點,尤其要增加典型案例方面的法律條文規定,一旦出現新的知識產權侵占、復制、剽竊、偷盜等行為,若屬于法律條文之外,卻能夠根據證據進行進一步認定的,則應該以“經典案例”的思路加以補充。從第二點分析,應該在有法可依的情況下,真正做到有法必依,目前在司法改革的環境之下,已經有了顯著進步,但電子技術的知識產權保護由于存在一些特殊的特征,因而需要注意在執行方面的技術性,運用“技術手段”,提高執行效果。從第三點分析,要求針對知識產權保護的力度,采取“嚴刑峻法”;其理由是,知識產權是推進創新能力、自主創新意愿、加強創新持續性的重要手段;同時只有嚴刑峻法才能真正的保證創造者的權益,保護其成果,對于創新個體、企業、國家均有百利而無一害。
2.推進多元化投入
在電子技術自主創新方面,需要實施多元化投入。比如,資金、教育、課題項目等。從資金投入方面來看,電子技術的自主創新除了一般的政府財政或相關課題項目研究資金扶持之外,還應該借助當前的金融環境進行一些其它投融資方式,包括風投的引入、銀行信貸、股票市場、互聯網金融等,以此有效的提高資金注入量,保障電子技術的資本基礎——這也是電子技術行業屬于資本密集型、技術密集型的行業本質所決定。而人才方面的投入則要求以教育作為主要路徑,可以具體到教學研一體化層面,將電子技術方面的知識、理論、實踐教學,與研究、成果轉化,以及課題項目等集中到一起,較好的提高其自主創新諸要素的完備程度等。
3.提高資源配置效率
在任何一種生產行業,要提高效率、增加收益,均需要通過資源配置的高效化而實現(可以參看經濟學家吳敬璉《中國改革二十年》中的具體分析)。電子技術自主創新需求的滿足自然也不例外,需要以提高資源配置效率達到其創新目標。尤其是在電子技術的三大主要特征之下,創新速度之快、運用之有效、競爭之成敗基本上依賴于資源配置效率的高度集中化的有效利用。具體的提高措施可以從兩個方面著手,一是借助生產要素的解構、重構步驟,先對牽涉到電子技術自主創新的人才、資金、研究項目等進行生產要素的具體解構,然后利用項目管理方法,達到各項基于生產要素的資源高效配置,比如,以項目為準的人才、資金配置方案;再如,以團隊人才為主力的新技術開發研究等等;因而要求滿足靈活原則下的資源可調配性的有效配置。二是通過“合作”,如企業與學校的合作,當前就可以利用校企合作模式較好的實現雙方資源的分享、共用實現資源配置率的優化處理,較有效的提高資源配置效率。
三、結束語
在市場環境之下,國家、企業之間的競爭集中于軟實力,而軟實力的最重要表現以技術為主;比如,中國華為集團由于在技術研發方面的投入較大,在短短十幾年間就以其技術創新迅速排到了世界百強企業之前。電子技術在現代的運用已經涉及到了生存、生活的方方面面,也正在改變著世界的發展形態,但由于其屬于“高、精、尖”類型,研發投入、創新需求、IP數量、風險、收益等均要求較多的資源配置;再加上更迭速度較快,所以持續創新就成為了必然的選擇之路。因此建議在知識產權、多元投入、資源配置三個層面做出較好的推進,為我國電子技術的自主創新提供推動力。
參考文獻
[1]陳皓,周洪艷.工程領域電子技術的運用[J].黑龍江科技信息,2015,(16):123-124.
[2]閆德林.新形勢下的創新電子技術分析[J].商品與質量,2016,(24):72-72,73.
[3]張春平,初建崇,胡慧等.電子技術創新能力培養基地的建設與實踐[J].實驗技術與管理,2016,33(5):21-23.
關鍵詞:電力電子器件;晶閘管;技術創新;智能化
中圖分類號:TN6文獻標識碼:A
自本世紀五十年代末第一只晶閘管問世以來,電力電子技術開始登上現代電氣傳動技術舞臺,以此為基礎開發的可控硅整流裝置,是電氣傳動領域的一次革命,使電能的變換和控制從旋轉變流機組和靜止離子變流器進入由電力電子器件構成的變流器時代,這標志著電力電子的誕生。
進入70年代晶閘管開始形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產品,普通晶閘管不能自關斷的半控型器件,被稱為第一代電力電子器件。
隨著電力電子技術理論研究和制造工藝水平的不斷提高,電力電子器件在容易和類型等方面得到了很大發展,是電力電子技術的又一次飛躍,先后研制出GTR.GTO,功率MOSFET等自關斷全控型第二代電力電子器件。而以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件,開始向大容易高頻率、響應快、低損耗方向發展。
而進入90年代電力電子器件正朝著復臺化、標準模塊化、智能化、功率集成的方向發展,以此為基礎形成一條以電力電子技術理論研究,器件開發研制,應用滲透性,在國際上電力電子技術是競爭最激烈的高新技術領域。
一、電力電子器發展回顧
整流管是電力電子器件中結構最簡單,應用最廣泛的一種器件。目前已形成普通型,快恢復型和肖特基型三大系列產品,電力整流管對改善各種電力電子電路的性能,降低電路損耗和提高電流使用效率等方面都具有非常重要的作用。
自1958年美國通用電氣GE公司研制出第一個工業用普通晶閘管開始,其結構的改進和工藝的改革為新器件開發研制奠定了基礎,在以后的十年間開發研制出雙向、逆變、逆導、非對稱晶閘管,至今晶閘管系列產品仍有較為廣泛的市場。
70年代研制出GTR系列產品,其額定值已達1.8kV/0.8kA/2kHZ,0.6kV/0.003kA/100kHZ,它具有組成的電路靈活成熟,開關損耗小、開關時間短等特點,在中等容量、中等頻率的電路中應用廣泛,而作為高性能,大容量的第三代絕緣柵型雙極性晶體管IGBT,因其具有電壓型控制,輸入阻抗大、驅動功率小,開關損耗低及工作頻率高等特點,其有著廣闊的發展前景。
而IGCT是最近發展起來的新型器件,它是在GTO基礎上發展起來的器件,稱為集成門極換流晶閘管,也有人稱之為發射極關斷晶閘管,它的瞬時開關頻率可達20kHZ,關斷時間為1μs,dildt 4kA/ms,du/dt10-20kV/ms,開關時間1000Hz。
二、電力電子器件發展趨勢
進入90年代電力電子器件的研究和開發,已進入高頻化,標準模塊化,集成化和智能時代。高頻化是今后電力電子技術創新的主導方向,而硬件結構的標準模塊是器件發展的必然趨勢,目前先進的模塊,已經包括開關元件和與其反向并聯的續流二極管在內及驅動保護電路多個單元,并都以標準化和生產出系列產品,并且可以在一致性與可靠性上達到極高的水平。
日本新電元公司的IPM智能化功率模塊的主要特點是:
(一)其功率芯片采用的是開關速度高,驅動電流小的IGBT,且自帶電流傳感器,可以高效地檢測出過電流和短路電流,給功率芯片以安全的保護。
(二)在內部配線上將電源電路和驅動電路的配線長度控制到最短,從而很好地解決了浪涌電壓及噪聲影響誤動作等問題。
(三)自帶可靠的安全保護措施,當故障發生時能及時關斷功率器件并發出故障信號,對芯片實施雙重保護,以保證其運行的可靠性。
三、電力電子技術創新
電力電子技術雖然它具有微電子技術的許多共同特征,如發展變化都非常迅速,滲透力和創新表現十分突出,生命力格外旺盛,處于陽光產業地位,并與其它學科相互融合和發展產生新的機遇,而電力電子技術還有其自身一些獨具特色的地方,如高電壓、大容量及控制功率范圍大,因此技術的創新難度在于必須跨越高電壓大功率這一關卡,及其技術的綜合難度,如材料工業和制造工藝,而電力電子器件工作的可靠性是其極其重要的一個技術指標。為此電力電子技術的創新是與多種學科相互滲透并對各種工業領域有著極強的滲透性。
因此電力電子技術與國家的基礎產業關系密切,并與國家發展的各項方針及產業政策相配臺的要求在21世紀會顯得越來越強烈。電力電子技術又稱為能流技術,因此電力電子技術的發展與創新是21世紀可持續發展戰略綱領的重要組成部分。
我國開發研制電力電子器件的綜合技術能力與國外發達國家相比,仍有較大的差距,要發展和創新我國電力電子技術,并形成產業化規模,就必須走有中國特色的產學創新之路,即牢牢堅持和掌握產、學、研相結合的方法走共同發展之路。
注:本文為網友上傳,不代表本站觀點,與本站立場無關。
發表評論 快捷匿名評論,或 登錄 后評論