兩化融合下的傳感器課程改革方案

【摘要】兩化融合是信息化和工業(yè)化的高度結(jié)合，在兩化融合的大背景下，對(duì)課程改革，課程資源的重新整合建設(shè)提出了新的要求，本文分析了當(dāng)前的工業(yè)信息環(huán)境和傳感器教學(xué)模式，以國家資源建設(shè)的子課題為例，闡述了課程改革資源建設(shè)的過程和成效。

【關(guān)鍵詞】兩化融合；資源建設(shè)；課程改革

1.引言

兩化融合是信息化和工業(yè)化的高層次的深度結(jié)合，是指以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走新型工業(yè)化道路；兩化融合的核心就是信息化支撐，追求可持續(xù)發(fā)展模式。兩化融合是指電子信息技術(shù)廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，信息化成為工業(yè)企業(yè)經(jīng)營管理的常規(guī)手段。信息化進(jìn)程和工業(yè)化進(jìn)程不再相互獨(dú)立進(jìn)行，不再是單方的帶動(dòng)和促進(jìn)關(guān)系，而是兩者在技術(shù)、產(chǎn)品、管理等各個(gè)層面相互交融，彼此不可分割，并催生工業(yè)電子、工業(yè)軟件、工業(yè)信息服務(wù)業(yè)等新產(chǎn)業(yè)。兩化融合是工業(yè)化和信息化發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。在中國共產(chǎn)黨第十六次全國代表大會(huì)上，江澤民主席率先提出了“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”的新型工業(yè)化道路的指導(dǎo)思想；經(jīng)過5年的發(fā)展和完善，在中國共產(chǎn)黨第十七次全國代表大會(huì)上胡錦濤主席繼續(xù)完善了“發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合”的新科學(xué)發(fā)展的觀念，兩化融合的概念就此形成。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，非物理量的測(cè)試與控制技術(shù)，已越來越廣泛地應(yīng)用于航天、航空、交通運(yùn)輸、冶金、機(jī)械制造、石化、輕工、技術(shù)監(jiān)督與測(cè)試等技術(shù)領(lǐng)域，而且也正逐步引入人們的日常生活中去?？梢哉f，測(cè)試技術(shù)與自動(dòng)控制水平的高低，是衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)。在測(cè)試系統(tǒng)中，被作為一次儀表定位，其主要特征是能準(zhǔn)確傳遞和檢測(cè)出某一形態(tài)的信息，并將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息?！拔锫?lián)網(wǎng)是兩化融合很重要一部分。”傳感器網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，為了適應(yīng)兩化融合的發(fā)展對(duì)傳感器課程改革勢(shì)在必行。

2.傳感器的特征和課程現(xiàn)狀

傳感器是獲取信息的重要工具，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中特別是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的首要部件和現(xiàn)代信息技術(shù)的源頭。傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)。在測(cè)試系統(tǒng)中，被作為一次儀表定位，其主要特征是能準(zhǔn)確傳遞和檢測(cè)出某一形態(tài)的信息，并將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。

具體地說傳感器是指那些對(duì)被測(cè)對(duì)象的某一確定的信息具有感受（或響應(yīng)）與檢出功能，并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的可輸出信號(hào)的元器件或裝置。如果沒有傳感器對(duì)被測(cè)的原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測(cè)試與控制都將無法實(shí)現(xiàn)，即使最現(xiàn)代化的電子計(jì)算機(jī)，沒有準(zhǔn)確的信息（或轉(zhuǎn)換可靠的數(shù)據(jù)），不失真的輸入，也將無法充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。現(xiàn)代化生產(chǎn)過程自動(dòng)化程度越高，對(duì)傳感器的依賴性越大，傳感器的作用也就越大。沒有傳感器也就沒有現(xiàn)代化的自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)，也沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和技術(shù)要求，“傳感器”課程是一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在專業(yè)課程體系中起到重要的承上啟下作用，也可作為其他工程技術(shù)專業(yè)的選修課程。它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制及生產(chǎn)過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)具有相當(dāng)重要的作用。

從教學(xué)的角度來研究，多數(shù)職業(yè)學(xué)校的專業(yè)課程結(jié)構(gòu)來源于高校同類專業(yè)。所謂“主干課程”基本相同，只是教科書是本科的簡化本。在職業(yè)技能的分析和定位方面尚無權(quán)威的指導(dǎo)性意見，致使在技能訓(xùn)練課程方面沒有可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。

就傳感器課程而言，現(xiàn)在職業(yè)學(xué)校的分為理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、計(jì)算機(jī)輔助分析（部分學(xué)校有）、考工訓(xùn)練幾部分。由于這幾個(gè)部分分屬不同課程，通常由若干教師分任，教材和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)材料關(guān)系松散，所以即使有重復(fù)的部分（如萬用表的使用），更多的是缺乏相互的聯(lián)系。實(shí)踐證明，很復(fù)雜的電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)和現(xiàn)成的PCB電路板對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練效果都不是很好。即學(xué)生主動(dòng)參與的比較少，也懶得動(dòng)腦筋。如何使學(xué)生積極參與，是教學(xué)改革的一大難題。到目前為止沒有比較好的方案。

把理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、仿真、考工訓(xùn)練、課程等幾部分整合為一門課，減少重復(fù)教學(xué)（實(shí)踐證明，重復(fù)的教學(xué)并沒有加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知），簡化理論分析，減少計(jì)算，以實(shí)作為主線，提高學(xué)生的主動(dòng)參與和學(xué)習(xí)積極性是各職業(yè)學(xué)校課程改革研究的重點(diǎn)。

3.課程改革案例的研究過程和成效

2012年，國家示范性職業(yè)學(xué)校數(shù)字化資源共建共享計(jì)劃課題第一次大會(huì)在北京召開，筆者參加了其中的傳感器應(yīng)用子課題的資源建設(shè)工作，在資源建設(shè)的實(shí)踐中，我們體會(huì)到在兩化融合的大背景下，課程教學(xué)已經(jīng)不僅僅局限于課本的知識(shí)，教學(xué)活動(dòng)的模式也變得更加多元化了。傳感器與應(yīng)用子課題資源建設(shè)組由4所學(xué)校，12位老師組成，直接負(fù)責(zé)課程的設(shè)計(jì)，資源的收集、整理和編寫。課題組老師走訪了不少企業(yè)，根據(jù)工業(yè)化需求和信息化要求，制定除了新的人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)和課程考核方案。目前已收集了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更為實(shí)用的仿真實(shí)訓(xùn)軟件，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目方案。并根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)制作了相應(yīng)的動(dòng)畫資源、教學(xué)視頻、教學(xué)案例、技能競(jìng)賽方案、測(cè)試試題等，建設(shè)了一個(gè)符合課程要求，更加貼近工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)需要和信息化發(fā)展的要求。

課題研究的目的定位在創(chuàng)建培養(yǎng)“兩化融合”復(fù)合型人才相適應(yīng)的課程體系設(shè)置。因此，其核心思想在于，以兩化融合為研究的基點(diǎn)，以調(diào)查現(xiàn)狀為研究依據(jù)，以教學(xué)改革為研究手段，以理論分析和實(shí)踐考察為研究方法，找出兩化融合與高職課程教學(xué)的動(dòng)態(tài)調(diào)整的結(jié)合點(diǎn)，以教師與設(shè)備作為研究的支撐點(diǎn)。研究過程如下：

（1）理論學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)國內(nèi)外關(guān)于兩化融合的理論體系、推進(jìn)視角、內(nèi)涵、層次、方向、思路與舉措實(shí)現(xiàn)途徑與對(duì)策實(shí)現(xiàn)等。學(xué)習(xí)方法以自學(xué)為主、交流為輔。

（2）文獻(xiàn)研究

找出有關(guān)兩化融合的文獻(xiàn)、論文、專著進(jìn)行分析，并對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行分類。

（3）現(xiàn)實(shí)調(diào)查

以社會(huì)調(diào)查企業(yè)現(xiàn)狀和技工現(xiàn)狀，以及企業(yè)發(fā)展方向?yàn)橹?，綜合研究，提出傳感器課程內(nèi)容改進(jìn)新方案。讓專業(yè)課程也實(shí)現(xiàn)“兩化融合”，通過傳感器兩化融合的探索，為機(jī)電一體化專業(yè)“兩化融合”的發(fā)展奠定基石。

1）調(diào)查本地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移狀況及新型經(jīng)濟(jì)實(shí)體的類別，篩選出重點(diǎn)企業(yè)。

2）對(duì)篩選出的重點(diǎn)企業(yè)中的崗位進(jìn)行崗位分類。列出企業(yè)對(duì)創(chuàng)新人才和創(chuàng)新能力的培育的要求。

3）列出要滿足企業(yè)對(duì)創(chuàng)新人才和創(chuàng)新能力的培育要求的課程改進(jìn)內(nèi)容。要滿足企業(yè)對(duì)創(chuàng)新人才和創(chuàng)新能力的培育要求其他要求。

（4）分析研究

1）社會(huì)現(xiàn)狀與兩化融合的差距

對(duì)調(diào)查出的“兩化融合”建設(shè)現(xiàn)狀、發(fā)展趨向及上級(jí)對(duì)企業(yè)“兩化融合”考核指標(biāo)進(jìn)行分析，找出與本專業(yè)相關(guān)的“兩化融合”內(nèi)容。

對(duì)調(diào)查的企業(yè)進(jìn)行篩選，找出重點(diǎn)新型企業(yè)，特別列出本地區(qū)智慧企業(yè)有哪些。

對(duì)調(diào)查出的本地區(qū)制造業(yè)的智慧生產(chǎn)線狀況、智慧生產(chǎn)管理狀況進(jìn)行分析，找出與本專業(yè)有關(guān)的技術(shù)與知識(shí)。

對(duì)調(diào)查出的這些新崗位或孵化崗位要求人才的技術(shù)和技能要求進(jìn)行歸類、整理。形成新崗位與該崗位的技術(shù)技能要求對(duì)應(yīng)表。特別注意企業(yè)對(duì)創(chuàng)新人才和創(chuàng)新能力的培育的要求，以及智慧生產(chǎn)線操作與維修要求。

2）學(xué)校現(xiàn)狀與兩化融合的差距

①分析學(xué)?，F(xiàn)在開設(shè)的課程，找出可承擔(dān)兩化融合的相應(yīng)課程。

②分析學(xué)?，F(xiàn)有機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)設(shè)備，找出與新崗位對(duì)接的設(shè)備，并列出各設(shè)備能承擔(dān)的教育任務(wù)。

③分析能承擔(dān)機(jī)電一體化新崗位的教學(xué)任務(wù)的師資，提出培訓(xùn)見意。

（5）整合學(xué)?，F(xiàn)有資源

根據(jù)新崗位及學(xué)校硬軟件對(duì)接能力，分析培養(yǎng)規(guī)模。提出為“兩化融合”整合現(xiàn)有學(xué)校教育資源建議方案：

1）要滿足新崗位群需要新添的硬件設(shè)備。

2）要滿足新崗位群需要新添的“兩化融合”課程。

3）在原有課程中需要改進(jìn)的“兩化融合”課程內(nèi)容。

4）要滿足新崗位群需要新添的師資要求。

5）動(dòng)態(tài)調(diào)整專業(yè)設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容。

①調(diào)整專業(yè)設(shè)置滿足“兩化融合”特色專業(yè)教育的需要。

②梳理課程教學(xué)內(nèi)容，對(duì)專業(yè)核心課程內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，增加“兩化融合”知識(shí)與技能，削減淘汰陳舊知識(shí)與技能。

4.總結(jié)

兩化融合與課程資源相整合，進(jìn)行課程改革是一個(gè)龐大的工程，既要滿足信息化發(fā)展的需求，也要和工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，課程改革資源融合要滿足教與學(xué)，教與用，學(xué)與學(xué)之間的互相交流。

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注：本文為校級(jí)課題《“兩化融合”下的機(jī)電一體化專業(yè)課程內(nèi)容改進(jìn)的研究探索》成果之一。

作者簡介：邢麗華（1981—），女，畢業(yè)于江南大學(xué)通信控制工程學(xué)院，工學(xué)碩士，講師，現(xiàn)供職于江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫機(jī)電分院自動(dòng)化工程系，研究方向：電氣控制。