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关键词 高职院校;科研成果;教学转化;评价体系
中图分类号 G718.5 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)23-0078-04
作为我国高等教育的重要组成部分,高职院校同样肩负着引导与激励教师积极开展科学研究的任务,以提升其个人业务水平,为学校的人才培养工作服务。近年来,随着高职教育规模的扩张与发展水平的提高,以及教师职称评审的需要,高职院校科研工作有了较大程度的进步,公开、纵向与横向课题立项、专利等科研成果数量激增,科研实力不断提高。然而,目前我国高校科研成果普遍存在转化率低,科研成果服务教学、服务社会能力不足的问题,在高职院校表现尤为突出,造成了学校科研经费投入的巨大浪费。因此,如何采取有效措施,及时将科研成果转化成实际效用,是高职院校科研管理部门面临的紧迫任务。
一、高职院校科研成果教学转化的必然性与可行性分析
高职院校科研成果转化是指高职院校将其科研成果进行开发、应用、推广,从而形成新产品、新技术、新工艺、新服务等的过程,包括转化为现实生产力和转化为教学资源两个过程[1]。从目前的条件来看,高职院校将科研成果进行教学转化,即转化成教学资源,应用于教学实践,是非常现实与有效的选择。
(一)高职院校科研成果教学转化的必然性
高职院校的教育任务主要是以教学为主,即“以教学为中心”开展人才培养工作。同时,高职院校的师资构成中,专职的科研人员配置甚少。因此,从高校类型上说,高职院校是应该划归教学类高校范畴之内。这样的教育功能定位,决定了教学质量是高职院校办学的核心竞争力,而教学效果则是教学质量的最重要保证。高职院校教师必须积极改进教学方法,提高教学效果,提升教学质量。有研究表明,教师的科研成果与教师的教学效果存在正相关,有科研成果的大学教师的教学效果显著好于无科研成果的教师[2]。据此,将科研成果进行教学转化,是高职院校提高教学效果的必然要求。
由于高职院校的发展时间很短,社会对于高职院校的科研实力普遍存在怀疑,企业既不愿意主动与高职院校取得联系,商洽科研成果的转化与开发,也常常会拒绝高职院校主动上门推销自己的科研成果。因此,与普通高校相比,高职院校将其科研成果市场化,实现科研社会化服务的路途还较为坎坷。在这种情况下,高职院校在千方百计寻找科研成果社会化转化路径的同时,必须转变科研成果转化思路,寻求成果的“内部消化”,即将科研成果转化为教学资源,服务学校的教学工作,提高学校办学质量,以实现科研成果的应有价值,避免教师科研成果的闲置以及学校科研经费投入的巨大浪费。
(二)高职院校科研成果教学转化的可行性
目前,高职院校中的科研工作者绝大多数都是从事一线教学的教师,教学任务重,专业建设与课程建设的压力极大,因此其主要精力和时间大多投入到了教学实践中。教师的科研思维和研究命题基本上都是在教学中产生和形成的,科研本身即是教学理论与实践相结合的过程。事实证明,当前高职院校科研与教研的运行轨迹在很大程度上都是并行甚至是重复的,相当一部分科研项目都是由教改项目衍生而来。监管过程中也发现,部分项目存在着科研与教研重复立项的现象,说明高职院校的科研成果与教学成果之间交集甚多,科研成果的教学转化不存在形式上的束缚。
作为科研的开发者与教学的实践者,高职院校教师拥有着科研成果教学转化的极大便利。一方面,教师可以对教学实践及时进行总结,提取有价值的教学经验、教学感悟作为科研题材;另一方面,教师可以利用从事教学实践的机会,把自己的科研成果充分融入教学过程,创新教学方法,丰富专业知识体系,不断更新教学内容,积极推进人才培养模式改革,提高人才培养质量。这种转化程序极其快捷,过渡环节少,管理流程简约,成效明显。
二、高职院校科研成果教学转化的策略
高职院校科研成果的教学转化虽然存在必然性与便利性,但是这个转化不是教师简单的自为活动。就现实而言,科研成果常常只用来完成教师个人业绩考核或者职称评定,然后就被归入教师档案。因此,高职院校相关管理部门必须采取合理的策略,引导教师自觉将科研成果及时充实到教学过程中,为学校的人才培养工作服务,提高科研工作的实效性。
(一)树立“教科研一体化”的科研工作理念
教学始终是高职院校的中心工作,学校的任何工作都必须保障教学工作的顺利开展。现阶段,高职院校的科研工作基本上是和学校的教学工作并行独立的,二者之间交互很少。科研管理部门负责做好科研课题的立项与结项管理、科研成果奖申报、级别界定、全校科研业绩年终统计与考核等工作。这些工作基本上只和教师个人的科研行为关联,和学校的教学工作并无直接联系,科研对于教学工作的支持与推动作用没有明显体现。“教科研一体化”的科研工作理念形成之后,科研管理部门可以通过转化科研成果为教学资源的方式,直接支持学校教学工作,同时也彰显科研管理在学校人才培养工作中的重要作用。教师通过科研提高自身知识水平和教学业务能力,科研管理部门通过转化科研成果为教学部门增加教学资源,更新教师的教育教学理念和教学内容,这是一个双赢的结果。
(二)突出课题研究的教学应用性
课题管理是高职院校科研工作中的重要内容。除了科研管理部门专人负责组织各级各类课题的申报、结题之外,学校还会为获得立项的课题进行经费配套。这些课题的取得,从现实情况来看,除了课题负责人晋升职称时能够提供科研业绩帮助之外,在转化方面实际建树不多。虽然教师的职称晋升在客观上充实了学校的办学实力,但是科研经费的使用与实际效能上的这种巨大反差,也确实与科研经费投入的初衷相去甚远。基于此,高职院校应该确立“不做亏本生意”的科研课题申报原则[3],做好课题申报的前期论证,严把课题申报质量关。第一,对课题进行分类管理,除了一部分课题能够充分结合企业生产经营需求,具备社会化转化成熟条件之外,将大部分课题导向可以解决学校人才培养实际问题以及对专项教学有明显推动作用的项目。第二,课题立项前由科研管理部门召开评审专题会议,进行严格的课题可行性论证。高职院校科研课题的校内评审专家一般都是由学术委员会成员组成,学术委员会的成员构成中,除了来自于教学一线的高职称教师之外,其余绝大多数都是各教学部门的负责人。这些学术委员会成员了解高职教育的办学性质,熟悉学校的教学工作,能够准确地判断出课题的实用性与成果转化潜力,选择立项既能产生效益为企业所采纳应用,又能促进教学改革、提高教学效果的课题,最大程度上实现课题立项的实际功用性。
(三)将科研成果引入课堂,提高课程教学效果
高职院校的科研成果一般是教师在实际教学实践中的思考与创新,既反映了教师的知识水平,也彰显了教师的个性特色。教师把这些经过长期积累形成的创新成果与实践经验引入课堂,一方面可以通过向学生传授前沿性的专业知识,扩大课堂学习的知识容量,开拓学生的视野,激发学生的学习兴趣[4];另一方面,教师通过科研所表现出来的研究能力与知识水平,可以提升个人魅力,既能够提高课程的吸引力,又能够开发学生对于课题研究的参与积极性,实现学生创新能力培养的目标。如浙江商业职业技术学院为迎接百年校庆,需要对校园环境进行升级改造。学校艺术设计学院环境艺术设计专业教师在细致研究学校校史、文化底蕴与办学特色的基础上,运用自己的专业知识,精心设计出一套精致大气、美观舒适的校园景观改造方案。改造工程完工后,学校的校园环境形象得到了极大的改善。校庆结束后,该教师将这次成功的景观改造方案引入自己的课堂教学中。因为方案所涉及内容就是身边的校园,所以学生反映强烈,对于课程学习的兴趣被突然性地激发了。该教师趁机向学生介绍自己正在从事的设计项目,学生们都跃跃欲试地表现出参与兴趣。因势利导,该教师就把这些项目作为学生的毕业设计选题。
(四)建立科研成果校内共享平台,拓宽成果的教学转化渠道
高职院校教师的科研成果,包括论文、获奖成果、专著、教材、专利与课题材料(立项申请书、结题研究报告等),如果单通过成果拥有者个人的教学转化,则很难实现服务教学效果的最大化。高职院校目前师资引进力度很大,一批企业人员进入教师岗位。但是,这些人未经过专业的教育教学能力培训,不了解高职教育现状,不熟悉教学规律,所以在实际教学工作中困难重重,亟需得到有效的指导。这种指导完全可以引用其他教师的科研成果实现,科研管理部门应鼓励科研成果拥有者将其成果在校内进行共享,以利于其他教师从中汲取丰富的教学内容与教学经验,推动学校教学质量的整体快速提高。
科研成果的共享平台应该先由科研管理部门搭建,比如在科研处网站上专门设立成果展示栏目,及时将教师的科研成果,如论文、课题材料、专利等成果相关内容出去,然后教学管理部门在其网站上进行链接,实现成果部门共享、校内共享。对于专著、教材等难以在网站上的成果材料,可以委托图书馆以图书流通的方式实现成果的校内与共享。
三、高职院校科研成果教学转化的评价体系建构
效果良好的科研成果教学转化需要高职院校内部相关部门的共同努力,持续、全面地开展转化效果评价是保障成果教学转化质量的重要措施。
(一)建立科研成果教学转化的激励机制
评价的开展是建立在教师有意识的转化行为基础上的,教师如果没有主动进行转化的意识,任何评价都是无用的。因此,高职院校应该把科研成果实现教学转化,为教学服务作为教师职称晋升、评优的一个重要指标。科研成果的教学转化完成后,获得较高评价的教师将优先晋升职称、评优评奖,并根据评价等级,给予适当的科研经费追加奖励。
(二)制定科研成果转化评价标准
科研管理部门与教学管理部门联合成立成果转化评价小组,对成果的最终转化结果进行合理评估。评价可以采取以下方式进行:一是根据教师科研成果中关于成果在教学中运用的阐述,例如课题立项与结题时关于成果应用于教学的承诺,检查成果转化为教学资源的具体落实情况,并在检查情况不佳时进行及时督促。二是结合科研处提供的最新科研成果清单,评价小组定期深入课堂,通过听课、学生问卷调查的方式,检查教师是否将科研成果进行了教学转化,以及转化后的教学效果。评价指标着重向教学内容更新、教学方法改革及学生创新思维培养等方面倾斜。三是通过教师问卷调查以及走访调查的方式,评价小组检验科研成果在共享平台中的教学辐射作用。如果教师能够通过分享自己的科研成果,促进了其他教师的教学水平与能力提升,就可以判定成果的教学转化效果与教学辐射作用得到实现。
积极推进高职院校科研成果的教学转化,对于教师专业成长、教学业务能力发展以及学校人才培养质量的提高,都具有积极的推动作用。但是,科研成果转化不是一件简单的事情,受到多种因素的制约。高职院校在高度重视科研成果的教学转化,避免成果“睡大觉”以及科研经费浪费的同时,必须加强科研成果教学转化的策略研究,制定合理的转化成效评判标准,充分调动校内相关职能部门的力量,形成转化合力,为科研成果的可持续性教学转化创设积极条件。
参考文献:
[1]杨虹,刘楚达,肖贻杰.基于高职院校视角的科研成果转化策略研究[J].长沙航空职业技术学院学报,2007(4):5-7.
[2]魏红,程学竹,赵可.科研成果与大学教师教学效果的关系研究[J].心理发展与教育,2006(2):85-88.
[3]任培华.教科研一体化教学模式与新加坡“教学工厂”[J].潍坊高等职业教育,2012(6):49-51.
[4]李飞.教学型大学科研成果转化为教学资源的影响因素分析[J].通化师范学院学报,2007(9):69-70.
Study on the Mechanism Translating Research Achievement into Teaching Resources and Evaluation System in Higher Vocational Schools
ZHU Xiao-feng
(Zhejiang Vocational and Technical College of Commerce, Hangzhou Zhejiang 310053, China)
“后进生”的话题,是每一所学校、每个教师都必须面对的话题。如果每所学校、每位教师真正是为了每一个学生发展的话,如果每所学校有着“一切为了学生,为了一切学生,为了学生的一切”的办学理念的话,“后进生”转化工作无疑是必须俯下身子要做好的事情。国内外研究表明,转化“后进生”这一课题在国内外研究都开展得比较充分、系统。尤其是对“后进生”的界定、类型、特点、形成的原因,“后进生”“矫治”的理论和对策都有较为详尽的论述。
“后进生”形成原因初步分析如下:
(1)社会原因:学生由于受到社会上不良风气的影响,染上一些不良习气,对学生的学习、心灵产生消极影响。
(2)家庭原因:农村学生的家长素质普遍要比城区的低,教不得法。有的对子女娇生惯养,包庇纵容,放任不管;有的则粗暴无知,动不动就施加打骂,家庭缺乏温暖;另外,还有一个不可忽视的是,单亲家庭子女日益增多,致使这些学生在学习和行为上产生一系列问题。
(3)学生自身的原因:学生自身没有端正学习态度,没有培养吃苦的精神,还有的学生思想上存在理解的偏差和误区,对学校的教育和家长的循循善诱产生逆反心理,甚至产生对立情绪,不愿接受教师和家长的正面引导,没有形成良好的心理品质和习惯。欲改变这一现状,应更新教育观念,突破常规的教育教学策略,探索、实验、创新教学模式和方法,所以,个人决定开展关于“后进生生成原因及转化对策”的研究。
二、课题的界定
所谓后进生一般是指那些思想道德和学习成绩都有比较严重的缺点,表现比较落后的学生。
三、研究的内容
(一)研究目标
(1)通过研究与实践可以使教师的教育观、学生观发生深刻的变化,以教师为主导、学生为主体,弘扬学生的主体性人格力量,激励学生的自主发展潜能的理念得以确立。
(2)通过研究与实践,为“后进生”创造了良好的学习条件和氛围,正确引导“后进生”,尊重“后进生”的人格,取得“后进生”的配合,融洽了师生关系,带动了学校其他工作的顺利开展。
(3)通过研究与实践可以使学生的学习目的更加明确,“后进生”的学习成绩大幅提升,学校社会效应不断提高。
(二)研究内容
1.学生自身因素
(1)智力因素。有人把智力定义为“学习能力”。一般认为,智力高,其学习可能性或学习潜力就大,智力与学力往往是一致的。所以“后进生”中有个别情况是与智力不高有关的。
(2)非智力因素。比如学生的学习习惯不好,意志薄弱,自制力差,学习兴趣低,注意力分散,心理素质不好,情绪不稳定等情况,都属于非智力因素的范畴。
(3)学习目标不明确或无学习目标,缺乏必要的是非观,缺少吃苦精神。
2.家庭因素
社会上越来越多的有识之士,已把家庭因素看作后进生形成的重要因素。那么,在学生的家庭里究竟有哪些因素会导致后进生的产生呢?
(1)有的家长过分溺爱放纵孩子,对孩子的学习放任自流、不管不问、漠不关心,使孩子养成了自私、独断专横的性格,一旦想法得不到实现,便任性胡闹,导致学习能力下降。
(2)同时也有的家长对孩子提出过高的不符合实际的要求,当孩子考试达不到他们的目标时,就严加训斥,导致孩子厌学。
(3)有的家长不重视对孩子的早期和现阶段的教育,凭自己有关系、有门路、有票子等为孩子将来工作夸下海口,导致学生的学习失去目标,没有了学习的动力。学生会认为学不学都一样,将来都会有工作,学生的成绩直线下降。
(4)不良的家庭文化环境,家长生活情趣低下,只顾自己享乐等等,这些家长的做法都会对孩子成长产生消极的影响。
(5)有的家庭不和睦,甚至父母离婚,都会让孩子在家中体会不到家庭的温暖,对孩子的心理造成很大的伤害,使他们对学习和追求上进失去了勇气和信心。
(6)不恰当的家庭教育方法,对孩子的教育方法简单粗暴,以打代教等,都有可能导致孩子产生极大的抵触心理,以不学习来报复家长。
(7)家庭经济困难,也有可能导致孩子成绩下降。贫困对未成年学生造成的直接后果是营养不良和疾病。营养不足将导致大脑发育不健全或体弱,增加了其患病的可能性。
3.社会因素
社会因素也成为后进生产生的重要因素。
(1)社会上一些消极思想及不良文化的影响。
(2)学校周边环境不好,如“网吧”“游戏厅”的存在。
(3)“拜金主义”“享乐主义”的抬头,导致新的“读书无用论”。
(4)部分社会青年的教唆、胁持等。
4.学校因素
(1)优等生成了老师的宠儿,备受老师喜欢,而后进生则多受到冷落,关心不够。后进生较少得到老师的关爱、赏识。
(2)老师缺少对后进生学习方法、心理等其他方面的合理指导。
(3)有的老师教学方法呆板,教学手段简单、落后,使学生感到学习枯燥无味,对学习缺乏兴趣。
(4)个别老师的教育方法不当,使学生产生逆反心理。
四、研究对象
以学生数学成绩为依据,确定以“后进生群”为研究对象(由于“后进生群”的动态变化,研究对象也会随之变化)。
五、研究方法
用调查、观察、经验总结为研究起点探索“后进生群”的类型及生成原因,“后进生群”类型研究包括:单学科“后进生群”研究、“知识基础差型”后进生研究、“学习习惯差型”后进生研究、“学习能力差型”后进生研究等;“后进生群”成因研究包括:社会原因研究、家庭原因研究、学校教育原因研究、学生自身原因研究。
参考文献:
关键词:化工实验;平台建设;实验课程体系;实验教学内容;改革
Reform and practice on chemical engineering experimental curriculum and teaching content
Yang Ronghua, Cao Xiaoqun, Cheng Yueshan, Wang Hai, Wang Fang, Liu Xin
Taishan medical college, Tai’an, 271016, China
Abstract: Starting form the curriculum, test content, teaching methods, experimental teachers and other aspects, exploring and implementing the reform of chemical engineering experiments curriculum and teaching content, with chemical experiment platform. Building experimental teaching system to help students develop practical skills and innovative ability. Construction of experimental teaching team to meet the needs of high-quality experiment teaching and construction advanced equipment, resource sharing, open environment for experimental teaching service. Implementation of the efficient operation of the management mechanism, to improve the quality of chemical engineering experiments, and training innovative applications personnel of “thick foundation, wide caliber, emphasize practical, pursuing innovation”.
Key words: chemical experiments; platform; experimental curriculum; experimental teaching content; reform
2010年9月,我校化工学院将化工原理实验室和化工专业综合实验室划归化工专业教研室管理,迈出了化工专业教学改革的关键一步。为充分发挥现有资源的功用和进一步完善实验室建设,加强化工专业实验课程体系和教学内容的改革,提高实验教学质量,参照“化学化工国家实验教学示范中心”建设的成功经验,从课程体系、实验内容、教学方法、师资队伍4个方面对我校化工专业实验平台建设、实验教学体系和教学内容进行了改革和建设,着力提高化工专业实验教学质量,取得了显著成效。
1 化工专业实验教学课程体系
培养创新型应用人才,必须建立与之相适应的具有创新性、实用性的实验教学体系,以培养学生的工程实践能力和创新能力。在化学实验基础及技能训练的前提下,设置“基础训练、综合设计、创新研究、仿真与计算机应用”4种实验类型,形成体现化工专业特色的“一体化、多层次、开放式、重基础、求创新”的化工专业实验教学体系;并从“化工原理实验—化工专业综合实验—化工仿真与计算机应用训练—创新性研究实验”4个方面构建和管理实验室。
化工专业实验教学课程体系(以化学工程与工艺专业为例)(如图1所示)。
图1 化学工程与工艺专业实践教学课程体系
2 化工专业实验内容
根据化工专业实验教学课程体系的规划,本着“重视基础训练,加强综合,突出设计和创新研究训练”的目的,对每一阶段的实验教学训练在基础实验训练之上,增加综合设计性、研究性和自助式实验内容,以激发学生兴趣、启迪学生探索、训练学生科学思维方法,引导学生创新,充分体现以能力培养为核心的创新性实验内容建设。拟开设的主要实验课程和所选实验内容包括:
2.1 化工原理实验
对化工类专业学生,化工原理实验课程以单元操作中的流体流动与输送、传热、精馏、吸收、萃取、干燥、过滤、蒸发、结晶等传质过程为主线,实验设备及装置能够开设基础训练性、综合设计性和创新研究性3类实验项目24个,其中基础训练性实验5个,综合设计性实验13个,创新研究性实验6个。在基础训练性实验基础上,根据学时要求和第二课堂形式,通过自主设计、综合搭配化工过程实验装置,以必做和选做结合的方式,开设综合性、设计性、创新研究性化工过程综合实验。上述实验项目中必做实验8个,选做8个,其他实验项目可根据学生的兴趣、爱好,利用第二课堂、开放实验室、科技创新项目等形式选择。
2.2 化工专业综合实验
将化学工程与工艺相关核心专业课程的实验内容,综合归类为化工专业综合实验,单独设课,其内容以热力学基础数据测定、传质数据测定、化学反应工程实验技术及设备、化工分离技术及设备、化工工艺、计算机数据采集与控制等实验为主,能开设综合设计性专业实验项目25个,其中必做项目15个,选做项目10个。通过实验方案的拟订、实验方案的实施、实验数据的处理与评价,综合应用相关专业知识进行综合、设计类实验,目的是应用所学专业知识,通过实验培养学生的工程实践能力。
2.3 化工仿真与计算机应用训练
为进一步强化学生的工程实践能力,采用化工过程及单元操作仿真实训方式,不仅使学生领悟到单元操作的核心,也可以使学生进行模拟和控制可能的化工工艺及优化操作,实现工厂现场无法实现的环节,同时可结合生产实习进一步得到训练。借助计算机在化工生产中的应用,结合相关专业知识训练化工过程设计软件应用、实验设计与数据处理、化工过程与系统模拟优化等环节,为将来从事化工设计、工程实践打好基础。现有设备、装置及软件能够开设11个训练项目,其中必做基础训练项目6个,选做综合训练项目5个。
2.4 创新性研究实验
坚持教学、科研与新技术应用的有机融合,将教师的特色科研成果转化为实验教学内容,将部分毕业环节的课题实验训练与专业综合实验融合,开发创新性、研究性实验,充分体现化工专业综合实验训练和科研训练,现有10个创新研究性实验项目供学生选择。另外,每年有十多个项目采用开放实验室的方法,结合大学生科技创新计划,鼓励学生开展科技创新项目训练。
3 教学方法与教学手段改革
3.1 开放式实验教学与第二课堂活动
为激发学生对实验课的积极性,全面培养学生的创新思维和创新能力,解决实验装置套数少、实验人数多的问题,化工专业实验平台实施开放式实验教学,并开展多种形式的第二课堂活动。对基础训练部分的实验采用分组集中实验的方式,将每班学生分成3~4个大组,每组15~20人,安排不同的时间进行实验。实验时再将每组学生分成3~4个小组,每小组4~6人,同时开设几个实验,各小组轮流进行实验训练。对于综合设计性实验,要求学生提前选好所做项目,预习并准备好实验内容,在指定的时间内有计划地进行实验。
创新研究性实验,多来源于教师的科研课题或大学生科技创新项目,学生可根据自身情况选题,跟随指定的指导教师进行实验。重视引导学生参加研究项目实践,一方面,教师积极参加科研,从科研工作中选出学生可以参与的项目;另一方面,有效地组织学生积极参与到研究实践中来。创新研究实验按照选题、文献检索、设计实验方案、实验、撰写论文或实验报告、报告答辩会的顺序进行。
在课外时间,实验室向学生全天开放,为学生的个性发展和创新意识培养提供空间,为大学生科技创新计划提供训练场所;鼓励学生参与教师的科研项目,引导优秀学生利用业余时间和节假日进入教师的科研课题组,使学生尽早接触本学科最前沿知识,得到科研训练。
3.2 化工实验课与化工设计相结合,体现工科特色
为培养学生的工程实践和工程设计能力,充分利用化工专业实验平台,在工程实践教学过程中,借助丰富的实践教学资源,通过一系列教学安排,使学生除学习各种工艺知识,掌握各种工艺方法外,还可以培养严谨的科学作风,增强综合素质。例如,将部分化工实验课与化工设计相结合,通过化工实验课,让学生全面掌握某一单元操作或化工过程的实验基础理论与技术、实验装置的使用、实验技能及科技小论文的写作方法;在化工原理课程设计、化学反应工程课程设计及化工设计中,结合某一单元操作、某一装置或化工过程,训练学生的设计能力。也可以将两者直接结合,给出某一化工过程,先进行流程及装置设计,然后根据设计的数据进行实验操作验证,最后分析讨论及对设计或实验装置进行改进(如乙酸乙酯的合成及精馏实验)。这种有机结合的方式,能将多种知识及能力训练综合运用,使学生印象深刻,取得良好的教学效果。
3.3 采用多种现代化手段辅助实验教学
针对学校开设的实验项目,动员教师开发和研制适合学校实验教学特点的集实验原理、实验流程、实验演示、实验结果数值计算、误差分析及实验综合思考为一体的多媒体教学软件,或实验操作过程录像,如精馏、吸收等,提高教学质量。使用与实验装置配套的计算机数据处理系统,引导学生掌握实验设定、软件使用、数据处理等技能,为将来应用现代化生产装置打下基础。
借助化工仿真软件和化工过程模拟计算机软件,开展化工装置及过程自动控制模拟操作训练或对化工设备、过程进行模拟、设计、计算等,弥补实习过程现场无法操作的不足,也为将来从事化工过程模拟或设计起到训练作用。
3.4 开展实验竞赛活动
化工专业实验平台每年举行1次全校规模的化工原理实验竞赛,以巩固学生的基础知识,强化实验技能,培养竞争意识和创新意识。同时,在实验竞赛中加入实验流程设计、设备设计训练、数据处理等环节,起到综合训练的目的。组织学生参加2年1次的全省或全国大学生化工实验大赛,拓宽学生视野。
3.5 建立多元化实验考核体系
化工实验考核方式,采用平时单元成绩累计计分和期末考试相结合的多元化考核方法。平时单元实验按基础实验和综合设计实验制定相应的评分标准,客观记录学生的实验预习、基本操作、实验结果、实验报告和综合素质等环节的成绩;期末考试采用笔试加实际操作2种方式对学生进行全面考核。基础训练实验占50%,综合设计实验占20%,期末考试占30%。
基础实验阶段评分依据:实验纪律和秩序、预习和回答问题、基本操作规范性、实验记录规范性、实验数据及处理正确性及实验报告等。综合设计实验阶段评分依据:文献调查与总结、实验方案、实验操作及实验报告等。对于创新研究实验,可根据实际情况,单独考核。
4 制度和教学队伍建设
要提高实验教学水平和教学质量,必须建立现代化的、高效运行的管理机制并重视师资队伍的建设。在管理机制和制度方面,做到“教学工作与科研工作,教学带头人和科研带头人,教学成果与科研成果,教学研究项目与科研项目”一视同仁,以调动和鼓励教师参与实验教学工作,提高实验教学的师资素质。在实验室设置教学重点岗位并实行竞争上岗;建立健全青年教师培养制度,在教学与科研实践中培养梯队。加强“实验课教学团队”建设,实施实验室主任负责制。实验课教学团队设立实验室主任(教师)、相对固定的教师和实验室管理人员,并按照专职教师:实验技术人员:兼职任课教师为1:3:6的比例配置师资队伍。
5 化工专业实验平台建设展望
化工专业实验平台建设要进一步发扬自身特色,优化实验教学体系,深化实验教学内容和教学手段改革,延长校内工程实践教学的时间,弥补工业实践难以到位的现状,从整体上优化实践教学的安排;要培养学生的工程实践能力,教师必须先具备工程实践能力,要继续深化实验室管理体制改革,提升实验教师队伍的水平,建立一个高水平的教学团队;加强实验教学平台与企业的交流与合作,推进产、学、研一体化改革,为进一步建立中试实验基地和产业化生产服务;建立“以人为本、有利于实验室开放和实验教学的文化环境”,激发学生实验与科研兴趣,培养实验能力和工程实践能力,引导学生学会学习、善于协作。
收稿日期:2012-05-02
【关键词】PLC教学;计时器;使用技巧;触摸屏显示。
【Abstract】In the mitsubishi PLC teaching, through the implementation of this subject, students learn how to use timers and counters to achieve timing and through the touch screen. Cultivate students' innovation consciousness and ability to solve problems.
【Key words】PLC teaching; The timer. Using skills; Touch screen display.
在三菱PLC和触摸屏教学过程中,经常有学生问到,如何用PLC进行计时?三菱PLC本身没有计时器,我们可以通过利用定时器和计数器编程来实现计时,通过触摸屏指向计数器数值进行显示。并且学生学习PLC关于计数器和定时器时都感觉太抽象,尤其是断电停止和断电保持的区别不能很好的理解。针对如何理解计数器和定时器的使用,我设计了"利用三菱PLC和触摸屏的田径多赛道计时系统"这一课题。
今年烟台港集团公司运动会期间我担任计时裁判,两天的计时工作下来,我感动很疲惫,多赛道计时使用传统的秒表计时,需8-10名计时裁判,并且还要每个赛道计时员向记录员报告成绩,然后排名,效率低,计时时裁判注意力高度集中,长时间高度精力集中,容易出现疲劳、反应迟钝,一旦出错,难于弥补。并且计时误差大,准确度低。在担任计时员的过程中,我发现各个跑道计时员在看到发令枪烟屏后,各人的反应速度不一,有的还是在听到发令枪响声后才开始,造成起始计时不一致。测试发现,不同的人反应速度一般能相差达0.2S,这在100米短跑中就是半个身位,实际操作时就可能出现第二名比第一名用时还短的情况。并且每轮比赛结束,每名计时员要向记录员报告成绩,再由记录员记下时间,记录过程中也有可能出错,效率较慢。基于以上原因,我考虑利用学校现有的PLC和触摸屏,设计程序,利用一个开始键同时控制多个(6-8)跑道的PLC内部计开始计时,这就保证了开始时间的绝对一致。为了提高终点计时精度,利用紧急停止按钮输入PLC,并利用触摸屏上的虚拟按钮和急停按钮实现双保险,各跑道的成绩在触摸屏上显示,一目了然,便于成绩的排序。大大节约了记录时间和减轻计时员的劳动强度。各赛道运动员的跑步时间还可以通过指示灯显示,记录完成后,按键清零。在短跑中需多人控制终点停止,中长跑时一人即可控制多跑道。
当然现代高水平比赛终点计时一般采用终点摄像计时系统,该系统价格高,对于学校普通运动会投入太大。利用现有设备和技术,很难达到终点计时的准确性。
该设备采用220V电源和24V稳压电源,FX2N-12MR三菱PLC及GOT1000,16级单色触摸屏,结构简单成本低,具有良好的实用性,节省了比赛计时用人和秒表的使用,大大提高了计时精度和比赛的公平性及透明度。并且,学校体育课在学生期末跑步测验时,使用本设备,体育老师一人即可完成多名学生的成绩测评。通过测试,效果良好,今后集团运动会就可使用。
一:编写PLC程序。
二.设计触摸屏画面:
若遇有抢跑时,按全停键,然后清零。
基于以上研究,我把本课题应用于PLC教学过程中,取得了良好的教学效果。主要有以下收获和体会:
1. 通过本课题的实施,培养了学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。该问题是我们学校生活中实际存在的,容易引起学生的兴趣,而兴趣是最好的老师。在兴趣的指引下去分析问题,然后解决问题符合教育教学的规律。较好的培养了学生的创新思维和问题解决能力。
一、VOCSCUM课程模式
VOCSCUM(Vocational Competency Systematized Curriculum)课程及课程开发方法,是教育部高等教育司和全国高职高专校长联席会组织国内众多高职教育专家,在已有职业教育课程模式的基础上,借鉴了国外先进的职业教育课程模式及其开发方式,尤其是澳大利亚和德国职业教育的经验,并结合我国的国情,研制出的一套全新的高职教育课程模式及其开发方法。此课程模式是一个能力本位的实践课程模式,它提出高职教育的课程设计应以满足产业界的要求为宗旨,即以就业为导向,以新的职业能力内涵为目标构建的职业能力系统化课程。VOCSCUM课程开发方法主要包括专业设置、专业职业――学习分析、专业人才培养整体职业能力――学习结构框架、单元课程概要设计和培养方案设计五个步骤。
二、高职机电一体化技术专业课程分析
为了用先进的VOCSCUM课程模式开发高职机电一体化技术专业课程,对现行的课程实施方案进行分析是非常必要的。分析的结果是现行的课程体系存在以下问题:(1)课程开发从根本上属于学科中心型模式。(2)课程设置没有体现出对综合职业能力的培养。(3)课程结构比较单一。(4)现行实施方案的课程没有采用学分制管理。(5)现行实施方案的教学计划把证书课程纳入课程体系,但和社会结合不够紧密。(6)现行实施方案的教学计划考虑了产学结合及“定单教育”,但力度尚显不足。
从上述分析可以看出,课程模式是最根本和最重要的问题,必须对课程模式进行改革。只有采用适合高职特性的课程模式,才有可能引入学分制,实现课程的弹性;才能把课程和职业很好地联系起来,真正实现产教结合、校企合作。
三、VOCSCUM模式下机电一体化技术专业课程开发方案
用VOCSCUM课程开发方法,进行高职机电一体化技术专业课程方案设计,主要是进行以下五个方面的工作:
1.专业设置论证。主要是聘请行业专家进行专业的可行性论证,以确定准确的高职机电专业人才培养目标。
2.专业职业―学习分析。主要目标是确定专业的职业目标以及与职业目标相对应的职业能力。基本方法是职业能力通过行动领域的专业任务来完成,专业任务则转化成学习领域的专业课程,每一单项职业能力所需知识和课程又以学习链路的形式展示出来。
3.专业人才培养整体职业能力――学习结构框架分析。这主要是在专业职业――学习分析的基础上,将各单项职业能力和职业延展能力分析的结果合成,形成整体职业能力――学习结构框架。这一结构框架体现出了横向上职业能力培养的递进过程,以及纵向上职业能力培养的课程链路。要求既要有能力培养的递进式层次阶段,也要有能力培养的必修课程、选修课程和证书培训课程的明确区分。
4.单元课程设计。这主要是在专业人才培养整体职业能力――学习结构框架分析的基础上,进行单元课程设计。
5.培养方案设计。用VOCSCUM课程开发方法开发的高职机电一体化技术专业培养方案主要包括如下内容:(1)专业名称:机电一体化技术。(2)培养目标:本专业培养与我国社会主义现代化建设要求相适应,德、智、体、美等全面发展,从事机电设备、自动化设备和生产线的运行、维护、管理第一线需要的高级技术应用性人才。毕业生重点掌握机械、电工与电子技术、自动控制等方面的基础知识;掌握典型机电设备的结构与工作原理;具有机电自动化设备安装、调试、运行和维修的基本能力;具有一般机械加工的操作能力和编制简单零件工艺规程的能力;具有简单机电设备改装的能力。具有较强的解决现场实际问题的能力,获取相关的职业技能证书。(3)职业目标与就业选择:主要就业岗位:机电设备应用工程师、机加工段长。次要就业岗位:机电产品营销员、机电设备的操作、机加工工艺员、企业管理。(4)专业人才培养能力体系。(5)培养方案的框架体系。(6)课程设置及教学进程计划表。(7)主要课程介绍。
四、结论
VOCSCUM模式下机电一体化技术专业课程开发方案具有如下特色:
1.课程模式贯穿了“以就业为导向”的宗旨。首先,在开办专业之初,根据地方发展需要确定专业人才需求,进行培养目标定位与专业方案设计;聘请有行业企业专家参与的专业指导委员会进行可行性论证。其次,在进行专业职业――学习分析的制定时,始终体现出就业导向。机电一体化技术专业的职业目标定位为机电设备应用工程师和机加工段长,这是在大量职业调查、市场分析和生源市场调查后确定下来的,这一定位比较明确、准确。
2.课程模式突破了学科范型,以能力培养为主线。在课程设置方面坚持了“压缩公共基础课,加强专业课程建设,注重操作实践课程,拓宽急需知识课程”的培养原则,改变了过去按学科体系教学造成的知识结构的分割,避免了课程之间的内容脱节与重复,突出了专业核心能力的培养。除了少量通识课程以外,大多数课程采用了更适合高等职业技术教育的“问题中心”课程范型、“训练中心”课程范型、“项目中心”课程范型以及“培养中心”课程范型。特别是以掌握专门技术和培养专项能力为主的“训练中心”课程范型得到了广泛的应用。
3.以专业能力培养为主线构建课程体系,选择教学内容,进行课程整合,包括理论课程的整合和理论课程与实践课程一体化的整合。课程整合主要包括了两个方面,即根据职业能力培养的需要,将传统的基础课与专业基础课的教学内容进行必要的组合和综合,以及依据理论与实践课程一体化整合要求,对机电设备的拆装、维护,机加工段长培训等课程实现理论教学、实训一体化整合。
4.课程结构设计遵循教育规律,坚持两个不断线,实现能力培养的递进性和渐进性。主要是专业知识学习不断线和专业专门技术能力培养不断线。
5.培养方案中纳入了职业资格证书和学历证书制度。
关键词:欠发达地区;高校;科研成果;转化;贵州省
中图分类号:G644 文献标识码:A 文章编号:1672—0059(2012)06—0076—05
一、理论框架与研究方法
1 先行研究概述
目前,高校科研成果转化在世界各国都受到高度重视。其目的多种多样,主要是希望通过高校科研成果转化来带动经济发展。正因如此,经济越不发达的地区,对高校科研成果转化的关注度就越高。我国也不例外。这从近年来相关研究论文数量的持续增多就可以看出来。
目前学界对高校科研成果转化的研究尚没有关注贵州省,但对中西部欠发达地区其他省份高校科研成果转化的研究已有很多。例如,王通武于2004年对山西的研究,谢梅等于2007年对四川的研究,徐琳于2008年对湖南的研究,吴大勇等于2009年对新疆的研究,申小刚于2010年对河南的研究,马铮于2011年对河南的研究,张根水于2011对江西的研究。刘志会于2011年对吉林的研究,梁多煦等于2012年对广西的研究。
这些研究虽然在观察的角度、依据的数据、分析的方法和得到的结论上不尽相同,但是有一点却高度一致,即研究普遍认为,我国中西部高校科研成果转化率较低,其根本原因是高校科研管理体制存在弊端,不利于科研成果迅速转化。
2 分析的理论框架
上述研究有着共同的前提假设,即:我国高校科研成果大多为社会生产实际所需要,也能够顺利转化。既然如此,当高校科研成果不能够顺利转化时,就一定是转化过程中的某个环节(如高校科研管理制度)出了问题。
实际上,不是所有科研成果都能够转化;即使是能够转化的科研成果,也未必能够直接在生产中使用。为此,从实际生产的直接科研需求出发,倒过来看高校科研成果的转化过程就显得非常必要。遗憾的是,上述研究并没有从这个角度进行探讨。如果把生产企业的技术需求作为起点,那么,只有当企业需要某类科研成果,而高校又存在这类科研成果,二者却不能顺利匹配时,才意味着相关制度存在问题。这样一来,本文所关心的关键问题包括:第一,贵州省企业对科研成果的技术需求如何在高校科研人员中得到反映;第二,贵州省高校科研人员如何满足企业的技术需求;第三,如果科研人员没有能够满足企业的技术要求,原因何在。于是,企业与高校之间科技成果供求的互动过程就成了本研究的核心所在。
3 调查过程与方法
本研究以访谈为主,以官方统计收集为辅。研究参考的统计资料是《中国科技统计年鉴》(2010、201 1)和《高等学校科技统计资料汇编》(2004-2010)。访谈把贵州省高校分为“21l”高校、一般本科院校与高职高专学校三类,从中各选一所。在所选高校里,选择机械制造与工程类、材料与冶金类、计算机信息技术与电子工程类以及生物工程类的学科各一个,作为访谈学科。访谈对象包括高校人事和科研负责人、相关学院与系科负责人以及科研人员等。对前两者的访谈主要涉及高校科研的宏观政策与外在环境等。对后者的访谈主要涉及科研成果转化的实际过程与效果。在所访谈的68位科研人员中,根据年龄与职称,可分为青年(初级)18位、中年(副高级)22位、老年(正高级,一般是团队带头人)28位。
二、贵州省高校科研成果转化的基本现状
对高校科研成果转化过程的一般理解是:第一,高校科研人员研究出理论上有创新性的科研成果。以发表的科技论文与出版的科技著作为指标。第二,科研成果的创新性与实用性得到社会认可。以专利的申请与获得批准为指标。第三,专利所有权转让或使用许可,并获得实际收入。以转让或许可件数以及由此获得的经济收入为指标。2010年与201 1年的《中国科技统计年鉴》对我国高校科研成果及其转化的统计就体现了这种思路。
表1表明,两年来,贵州省理工农医类高校在科研成果及其转化的各项指标上均有斩获。由于2009年之前与之后的《中国科技统计年鉴》选用的指标变化很大,无法进行更多年份的比较,为了进一步弄清贵州省高校科研成果转化的现实,本研究结合《高等学校科技统计资料汇编》来分析。《高等学校科技统计资料汇编》仅仅公布了各地区高校专利所有权转让与许可的件数及收入这两个核心指标。然而,从这两个指标来看,2004年至2009年,贵州高校的专利所有权转让与许可件数年年保持在1-5件左右。这说明,长期以来,贵州省高校在科研成果产出及其转化上均取得了一定的成绩。
然而,高校科研成果转化过程并不仅仅局限于上述形式。它有两种基本类型:专利技术转让与衍生公司。衍生公司是指科研人员依托高校,自己把科研成果市场化。这是一种较新型的高校科研成果转化形式,在高新科技领域,尤其是计算机软硬件和通信技术的相关领域特别多见。不过,这种公司的建立与破产都非常快,而且成功率非常小。迄今为止,我国官方对这种科技转化的类型没有做过统计。从科研成果实用化的过程与方向来看,这两种科研成果转化并没有本质区别:都是科研人员预先产生了科技成果,等待企业来使用,而不是研究人员捕捉到企业的实际科技需求,然后进行相应的科研。其结果可能是,科研成果没有被任何一家企业使用,即转化不成功。贵州省高校的科研专利不少,而其专利转让与使用许可的件数却非常少,原因就在于此。
近年来,出现了一种更有效、数量也更多的科研成果转化形式。本文称之为合作转化,指的是企业把生产技术的攻关研究委托给有相关研究基础的高校。在这种转化中,起点是企业的现实技术需求,企业的科研或生产人员与高校的科研人员往往共同研究,而生产技术改进实践与高校的科研实验也是合为一体的。从科研成果转化的过程来看,这种转化形式与上两种形式的转化方向完全相反。贵州省高校中,这种类型的科研成果转化竟然还不少。大部分科研人员都或多或少地参与了这种科研转化。其实,这类科研成果转化的特征更值得关注。
三、贵州省高校科研成果转化过程的基本类型及特征
从当前贵州省高校科研成果转化的效果来看,只有五种比较明确的科研成果转化过程。其中,三种比较成功,另外两种尚未成功。
1 较为成功的科研成果转化过程
成功的科研成果转化过程因研究者类型的不同而出现了一定差异。
28位资深研究者都有科研成果转化的不俗成绩,每人年均科研成果转化数量在1件以上。他们不管处于哪一种类型的高等学校,都能取得较为可观的科研成果转化实绩。就学科而言,科研成果转化多见于机械、冶金等较为传统的学科领域之中,食品行业中的这类转化也比较多,其它新兴学科中则不多见。转化形式既有专利转让与许可,也有衍生公司,更多的是合作研究,三者的比例大致为3.5:0.5:6。研究者长期与固定的生产企业有密切的科研合作关系,他们的科研团队就是企业生产技术改进过程的直接参与者,研究人员与生产人员的联系非常密切。高校科研人员对生产企业的技术需求的捕捉与反应是即时的,即高校研发与企业技术改进呈现出完全一体化的状态。这与国外大学的科研成果转化过程并没有什么本质区别。
在22位中年研究者中,16位研究者有较多的科研成果转化。其科研成果转化过程与资深研究者基本相同。不过,出现了两种不同的具体类型。数量较多的类型有12位。他们一般是上述资深研究者的研究团队的骨干力量,承担着科研成果转化的实际研发工作,也是资深研究者未来的合理继承人。高校的学术水平越高,学科的历史传统越悠久,这种类型也越容易出现。拥有专利的研究者也不少,开公司的则没有。数量较少的类型有4位。这种类型出现在一些新建本科院校和新兴学科中。中年研究者自己就是研发团队的负责人。也有研究者拥有自己的公司,但公司经营与发展状况一般。拥有专利的研究者不多。
青年研究者共计18位,其中只有4位获得了科研成果的转化成功。成功的科研成果转化多出现于新建的_-一般本科院校中,“211”高校和高职高专学校没有相关成果。同时,成功的科研成果转化多发生于新兴学科或交叉学科中。拥有专利或开公司的青年研究者很少。他们成功的核心在于能够主动捕捉企业的技术需求。
2 尚未成功的科研成果转化过程
整体上,科研成果转化成功与未成功的比例是l:9。即便是上述较为成功的研究者也不乏不成功的科研成果转化经历,这说明科研成果转化存在很大的失败风险。科研成果与实际生产的科技需求之间的关系如何是转化成功与否的重要因素。大多数未成功转化的科研成果要么是超前的,要么是事前未对企业科技需求做过认真调查的。其中,因为超前于企业实际科技需要而未能转化的类型约占20%。普遍存在的情况是,科研人员获得的专利无法转让。这种情况占比为60%。学校层次越高,这类例子也就越多。这说明,专利申请与获得远远不是高校科研成果转化的最终结果。未能转化成功的大多是传统意义上的“从高校到企业”的科研成果,即研究者先在实验室获得科研成果,然后等待企业来使用。当然,科研成果转化目前没有成功并不意味着永远没有成功的可能。同时,即使研究者准确地抓到了企业的科技需求,科研成果转化也有失败的风险,只不过失败的风险要小得多。
四、贵州省高校科研成果转化中存在的主要问题及其原因分析
如前所述,贵州省高校科研成果转化确实取得了一定的成绩。但是,如果参照全国与西部地区平均水平,就会发现还存在明显的问题。表2表明,与全国水平相比,贵州省高校发表科技论文与出版科技著作的数量仅是全国各地平均水平的三分之一左右,专利申请数、专利所有权转让及许可数、专利所有权转让与许可收入等指标更是低得微不足道,不足全国各地平均水平的10%。与西部十二省区相比,二者的比例在数字上稍微好看一些,但是各项指标上的比例依然都很低。这说明,贵州省高校科研成果转化的水平确实较低。
对诸多科研成果成功转化过程的研究发现,高校科研成果转化与企业生产科技改进一体化是保证成功的重要因素。从这个观点出发,不难看出,贵州省高校科研成果转化整体水平低的主要原因如下:企业生产的科技需求不明确,明确的企业科技需求得不到满足,以及高校的应用性科研成果供给不足等。
1 企业生产的科技需求不明确
贵州省有相当多的核心企业对生产改进的科技需求并不明确。主要原因如下:首先,贵州省当地的主要企业多为国有企业,国有企业一般没有提高生产率的强烈意识与生产技术升级改造的内在动力。当然,这个问题是企业体制造成的,单靠科技成果转化政策无法根本解决。其次,企业缺乏高素质技术人员与完善的研发部门,无法对技术问题进行合理诊断。第三,由于缺乏技术交流的信息网络平台,企业根本不知道自己当前的生产技术与工艺在同类企业中的地位。第四。企业对我国高校科研的实际水平与实用性程度存在高度怀疑。本来,企业生产技术含量低,自身又没有完善的研发机构,应该多依靠外部科研机构(比如高校)才对,但企业对高校科研的强烈不信任使得他们没有科研力量可以依靠。
2 明确的企业技术需求得不到满足
当然,也有不少企业,尤其是民营企业,能够认识到生产中存在的技术问题,并明确了提高生产率所需要的关键技术。然而,企业的这些技术需求却不能够得到满足。主要原因如下:首先,企业的科技需要不能及时向外部反映。企业既不知向谁反映,也不知如何反映。其次,及时反映到企业外部的科技需求却得不到相应的科研成果,因为社会上没有人或机构能够提供相应的科技成果。第三,高校所提供的科研成果未必与企业对科研成果的需求真正一致。
3 高校的应用性科研成果供给不足
虽然满足企业的技术需求不是高校科研的唯一目的,但从世界趋势来看,这已经成为高校科研越来越重要的目的。而且,由于我国现阶段其他类型的研究结构较少,高校有责任为企业科研需求服务。然而,贵州高校提供的应用性研究成果长期不足。主要原因如下:第一,高校科研长期与企业需求相脱节。传统上,高校科研多是教授个人兴趣驱动下的基础理论探索。后来,随着国家科技政策影响的增强,一些与宏观经济发展战略相关的科技研究进入了高校科研的范围。然而,这些课题未必能解决企业生产的具体的实用技术问题,其目标是科研成果得到科研基金部门的结题认可。最近,国家要求高校加强应用性科学技术研究,然而这些研究却多以获得专利作为结束。专利要转变为实际应用,还有很多科研过程需要进行。而且,专利未必就是企业当前所特别需要的实用技术。贵州省专利转让率很低的主要原因就在于此。第二,对高校科研成果转化与科研创新的认识存在误区。一提起以科研带动经济发展,人们往往推崇比尔·盖茨与史蒂夫·乔布斯式的科技成果转化。这两人的成功固然是科技成果转化为生产力的典范,但是,很多科技成果转化实际上就是利用高校积累起来的科技知识解决企业生产中看似非常小但又十分关键的技术难题。认识上的误区导致了高校在科技人才引进和队伍配置上追求高层次与名人效应,不能踏实地从当地经济发展需求出发开展研究工作。
五、今后的改进对策
要推进贵州省高校科研成果的转化,需要当地企业、高校以及政府三方共同努力,建立产学官有机结合的高校科研成果转化机制。在这个转化机制中,企业是先导,高校是主体,政府则是主导。三方共同努力的核心是,让众多企业的科技需求及时反映到高校的科研工作中去,让高校的科研成果及时应用到企业生产中去,实现企业科技研发与高校科研创新的一体化。这需要从三个方面进行。
1 明确企业的技术需求
对企业的科技需求进行系统分析需要高校与政府的大力支持,还应该做到短期目标与长期目标并重。从内容而言,高校在相关技术上提供支持,以保证企业科技需求分析的技术可行性。政府在资金与政策上提供支持:资金支持保证企业与高校进行相关活动的经济可行性,政策支持有利于产生激励企业与高校进行相关活动的外部环境。政府与高校的支持不能仅仅局限于当前目标的完成,即分析企业当前生产中的科技需求,更要重视长远目标,即有计划地帮助企业逐步建立起有一定水平的研发队伍与机构。
2 强化高校科研,尤其是应用型科研
随着经济的高速发展,我国社会已经步入了一个崭新的时代。学者们称之为知识经济社会、后工业社会或后现代社会等。从发达国家的经验来看,在这个社会里,高等教育与经济社会之间的关系发生了根本性的变化。高校科研创新成为社会经济发展的核心驱动力,与此同时,社会强烈要求高校多进行应用性研究与开发。对于高校来说,这既是机会,又是挑战。然而,贵州省高校的科研现状远远不能满足社会发展的要求。
目前,贵州省各类高校人均科研成果产出率较低,年均低于1件。应用型科研成果占全部科研成果的比例低于20%。应用型科研成果能够实现实际转化的比例不高,仅在1%左右,远远低于全国平均水平的10%。当然,我国高校的平均水平较国外同行也低很多。今后,这些指标应该至少达到以下标准:高校每年人均科研成果为1-3件,应用型科研成果占比在50%-70%之间,应用型科研成果的转化率不低于20%。这就要求高校科研人员多关注企业的实际科技需求,从中选择相应的科研课题。
3 营造适宜于产学合作科研的外部环境
如前所述,贵州省相当多的生产企业缺乏技术改进动力,同时,高校的不少科研人员也缺乏科研以及为企业提供科技服务的动力。但是,不能简单地把责任推给企业与高校。对此现象,资源依赖理论认为,企业等组织及组织内人员的行为与变化都是对外部环境资源变化反映的结果。而且,研究者根据资源依赖理论,对美国、加拿大、英国、澳大利亚等国高校科技成果转化的调查研究表明,事实的确如此。我们的实地调查结果也表明,贵州省高校教师缺乏科研与成果转化的动力也与相应的外部环境条件的匮乏密切相关。
与其他省份不同,贵州高校没有专职科研人员编制,只有教师编制。在以上课工作量为标准的绩效工资制度下,高校与教师自然忽视科研。同时,评定职称的科研绩效标准仅仅是科研论文、专利与纵向课题,科研成果转化的效果不在其中。难怪教师缺乏积极进行科研成果转化的动力了。这些制度标准都是政府部门制定的,高校没有权力作任何实质性更改。
关键词:本科教育;微电子;课程体系;结构优化
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0033-03
一、引言
微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是高科技和信息产业的核心技术。微电子产业是基础性产业,对国民经济有着巨大贡献,并渗透到其他很多学科,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。作为电子通信类高校,南京邮电大学建校近50年来,正朝着信息科技类大学进军。随着电子、通信和信息等产业的飞速发展,国内外都需要大量的微电子学人才,我校成立微电子学专业,旨在为我国的ASIC设计方面,培养急需的人才[1-6]。我国“十五”计划纲要明确提出大力发展半导体集成电路产业,为了满足社会的发展和需求,我校微电子专业成立于2001年,并于2007年招收第一批本科生。在学校各级领导的重视和关心下,专业建设取得了飞速发展。本科人才培养方案是各专业人才培养目标、培养规格以及培养过程和方式的总体设计,是学校组织本科教学、规范教学环节、实现人才培养目标的纲领性文件,对人才培养质量具有决定性的影响。当今的高校教育不仅需要培养大量理论基础较扎实、具有开拓创新精神的专业型人才,也更需要培养大量工程应用型人才。所谓“应用型人才”主要是指德、智、体、美等方面全面发展的,能够将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的高级专门人才。“应用型人才培养模式是以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标的”。它更加注重的是实践性、应用性和技术性。即基础知识比高职高专学生深厚、实践能力比传统本科生强,是本科应用型人才最本质的特征。本科应用型人才培养模式是根据社会、经济和科技发展的需要,在一定的教育思想指导下,人才培养目标、制度、过程等要素特定的多样化组合方式。
二、深化完善本科教学体系改革的措施探讨
人才培养方案制(修)订工作对于学校实现人才培养目标、进一步深化完善本科教学体系改革具有重要意义,人才培养方案制(修)订需要全面贯彻国家中长期教育改革和发展规划纲要,认真落实教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见等文件要求,不断适应国家和社会发展需要,进一步深化教育教学改革,优化人才培养过程,提高人才培养质量,促进学生全面发展。具体的改革措施探讨如下。
1.进一步明确本专业的特点和优势。培养方案是高等学校实现人才培养目标、开展人才培养工作的总体设计和实施方案,为全面贯彻教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见,以执行最新颁布的普通高等学校本科专业设置管理规定为契机,推动我校新一轮专业建设和教学改革,以不断适应知识经济、科技、社会发展对各类高素质创新人才的需要,根据我校教育教学改革的实际,及时总结人才培养经验,以“本科教学工程”建设工作为抓手,积极参与教育部“卓越工程师教育培养计划”及“工程教育专业认证”,进一步更新教育观念,深化教育教学改革,提高本科教育质量,构建和完善适合我校办学指导思想、具有我校办学特色的本科创新人才培养体系,根据新《目录》规定的各专业培养目标、培养要求、主干学科、核心课程、主要实践性教学环节、主要专业实验,紧密结合近年“本科教学工程”改革实践,开展本科专业培养方案的修订。本专业培养适应社会发展需要,道德文化素养高,社会责任感强,身心健康,掌握扎实的自然科学基础知识和必备的专业知识,具有良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识,能在微电子器件、工艺和集成电路设计及相关的电子信息科学领域从事科学研究、产品研发、工程设计、技术管理等工作的专门技术人才。主要专业方向为微电子器件、工艺和集成电路设计。注重集成电路设计、集成电路版图设计、微电子器件设计和MEMS设计。
2.课程设置进一步优化。课程的设置是否合理对人才的培养起到了至关重要的作用,尤其是现今提出的对专业人才的更高要求,需要进一步优化课程体系,合理安排课程内容。首先,在课程设置方面,当前,南邮本科微电子专业经过几年的发展,取得了不少成绩。但世界范围内微电子产业飞速发展的特点决定了高校微电子学科的教学必须紧紧跟随产业发展的步伐。我们在看到以前所取得的成绩的同时也必须看到其中所存在的一些问题,并积极进行改革创新。我校的微电子专业在设立初期,经过各方专家的反复讨论和论证,建立了一套统一的专业课程和教学大纲。这套课程满足该专业最基本的专业要求。但由于微电子专业设立时间不长,仍属于起步阶段,由于硬件条件和师资力量的缺乏和不到位,无法设立多样的课程体系和科目,所以目前的教学仍然是基本上按统一的教学大纲和教学要求组织。随着学校办学规模的扩大,通达微电子学院的设立,选修微电子专业课程的学生人数不断增加,原有的教学课程体系和科目还需要进一步细化、深化、推广。为此,在课程设置上,我们必须对已经投入使用的培养方案进行分析和总结、不断地进行修订和完善,将整个学科的课程结构体系、到具体到每一门课程的知识体系,都进行优化设计,以期在最短的学时内使学生掌握牢固的知识。最终使学生获得以下几方面的能力:掌握扎实的数学、物理等方面的基本理论和基本知识;系统掌握量子与固体物理、半导体物理与器件物理、半导体集成电路设计和制造的基本知识,具有独立进行微电子器件、工艺和集成电路设计的基本能力;了解电子信息类专业的一般原理和知识,受到科学实验与科学思维的训练,具有本学科与跨学科的科学研究与技术开发的基本能力;在综合类实践、实验中具有较强的独立设计、分析和调试系统的能力,能够完成综合性和探索性工作的能力;养成良好的学习习惯,对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;其次,对于理论课程的内容,针对南京邮电大学的学科特点和电子科学与工程学院的实际情况,以及本专业的特色建设,主要专业方向为微电子器件、工艺和集成电路设计。注重集成电路设计、集成电路版图设计、微电子器件设计和MEMS设计。以能力培养为基础来设计,并考虑学生毕业后从事的职业,根据工作的要求对教学中的课程进行专项的能力和综合能力培养。在通识教育类课程中设置了高等数学、大学物理、物理实验、程序设计等。专业教育类课程中设置了信号与系统、数字电路与逻辑设计、模拟电子技术及电工电子实验等。这些是所有涉及到电类专业的学生都必须学习的课程。在微电子专业的专业课中安排了固体物理、半导体物理、半导体集成电路工艺、半导体器件物理、通信原理,这些课程都是基础理论课程,是为微电子专业的学生打下基本的专业基础。考虑到工程认证的需要,在集成电路与CAD的课程设置上,专门增加了16小时的实验,加强学生的实验和操作技能。在集成电路分析与设计的课程设置中,专门将模拟和数字分开,设置了各48小时的模拟集成电路分析与设计、数字集成电路分析与设计,这不同于其他院校的课程设置,应该也算是我专业的一个特色和优势。使学生掌握初步的集成电路设计知识,加强了学生的集成电路分析和设计的能力。除了已经设置的32小时的VLSI设计实验课和32小时的微电子专业实验,还增加了32小时的工艺实验,这也大大加强了实验和上机比例。具体来讲,已经在建设的ASIC设计实验室的基础上开展了ASIC设计实验课程的教学,并筹备建立了微电子专业实验室,拥有了一批工作站、计算机等硬件资源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等软件资源、学会一到两种EDA工具的使用方法。建设微电子器件和半导体物理专业实验课程,在广泛调研的基础上购置了必要的仪器设备、编写了实验教程、开展了半导体材料实验和晶体管测试实验;基于以上措施,建立一整套完备的、覆盖微电子产业前端和后端工序的微电子实验课程体系。开展了器件和工艺设计实验。掌握一定微电子实验能力是微电子专业本科生应当具备的基本素质。在微电子专业的专业选修课中设置了VLSI版图设计基础、片上系统设计、微电子器件设计、MEMS与微系统设计、新型微电子器件、通信集成电路等多门课程,涵盖了微电子方向的器件设计、电路设计、工艺设计等各个方面。更好地体现了应用型人才的培养方向和目标。再者,实践课程的内容上,由于微电子专业是一个实践性较强、实践内容多的专业,从集成电路的生成流程来看,其实践内容包括系统和电路设计、器件设计、工艺设计、版图设计、实际流片和测试。实践课程的设置对培养学生解决问题能力、判断能力和创新能力极为关键;需要工程认证的专业的实验实践课程必须要达到30%以上。因此,还拟通过建立微电子专业实验室,开设微电子和半导体测试实验课,在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生。在实践型环节的课程设置中,通识基础课和学科基础课中安排了电类学科所必须的程序设计、电装实习、电子电路课程设计等。在专业基础课和专业课中,设置了软件设计、微电子课程设计等,尤其是微电子课程设计,将进行较大的改革,要求改革后设计内容都是与本专业紧密相关,全面运用到所学的专业知识。
3.师资队伍的建设。本专业现在拥有专业教师14名,完全满足本科的专业教学需要,但从事集成电路设计方向的老师比较缺乏。还有,学生的个性不同,使学生在学习的兴趣、主动性等方面差异很大;随着社会竞争的日益激烈和社会需求的不断变化,又使学生的未来发展面临很大挑战,学生的需求随之呈现多样化。因此,多元化的培养规格应当成为共识。将学生的具体情况和社会需求相结合,这就要求我们必须打破现有的统一模式,根据学生的实际和社会需求建立多样化的课程体系,实施分类教学,在保证打好扎实的专业基础的前提下,设立尽可能多的适应当今社会发展的方向性课程。建立既具有深厚扎实的理论知识功底,又具有精通实践、有很强的动手操作能力和解决生产实际问题能力的教师队伍迫在眉睫。近几年,我学院在引进高水平的师资力量方面进行了不懈的努力,微电子专业教师的队伍在不断扩大,教师的专业方向也在不断丰富,能够胜任并有选择性地担任各主要方向的专业课教学。但仍然缺乏学科带头人,缺乏一个凝聚人心的事业平台,学术梯队。这就要加速建设学科带头人、重点骨干教师和优秀青年教师4个层次的学术梯队。通过培养和引进,形成一批整体素质高、学术实力强、结构合理、具有团结协作精神的学术梯队,使其在学科建设中发挥突出作用。鼓励教师积极申报各类项目,积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师与公司、研究所合作,鼓励教师到国内外高校去做访问学者,积极参加国内外举办的国际会议,从而了解专业的最新发展、前沿问题,开阔眼界。
三、小结
总的来说,微电子学是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。培养方案是高等学校实现人才培养目标、根据我校教育教学改革的实际,及时总结人才培养经验,以“本科教学工程”建设工作为抓手,积极参与教育部“卓越工程师教育培养计划”及“工程教育专业认证”,进一步更新教育观念,深化教育教学改革,提高本科教育质量,迫在眉睫。其中需明确我校的特点和优势,以通信集成电路设计为主要方向,同时兼顾工艺设计与器件设计。相信通过培养方案、课程设置、师资等各方面的建设,一定会培养出高质量的微电子学领域人才,为我国的微电子工业做出贡献。
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正是由于教育活动的实践性和教育对象的复杂性决定了教师作为研究者的必要性和重要性。因此,面对新课程,广大教师首先要从思想上认识到教学研究并不是神秘的事情,而是与我们的日常教学工作紧密联系的最基本、最平凡的工作,从而把教育科研视为自身成长的一种需要。只有具备了教学研究的意识,才能在教学的实践中进行主动的研究,只有经过不断地研究,才能提高自己的教育教学水平。
教师参与科研解决实际问题,是当今世界教育研究发展的趋势之一。教师成为研究者是教育实践对教师发展的内在要求和教育研究发展对教师的迫切要求,也是教师自身专业能力不断发展的必要条件。作为中小学教师,将教学与科研相结合是素质建构的有效途径。
一、有利于严谨工作作风的养成
课题研究讲究科学性、严密性,而这种特性有利于教师养成一丝不苟的工作作风,从而促使教师的教育、教学工作更加科学化、系统化。笔者原先在日常的教育、教学过程中,对一些认为是很简单,学生可以轻易解决的问题,就采取简单指导之后便让学生开展活动,但是真正实施后却发现情况并非如此,学生的完成效果非常糟糕,当时便归咎于学生的能力差。但是,现在想来实际责任在我,我没有了解学生的实际情况,忽略了对他们的必要指导,而这也正说明了我的工作作风还不够严谨。自从开展课题研究之后,我开始逐步养成全面考虑各方因素,不再想当然地考虑问题,而是做好事先的调查,充分考虑学生的认识情况,更有效地、科学地开展自己的教育、教学工作。
二、有利于学术素养的提高
经常听有些教师讲:教了初中自己就变成了初中的水平,教了高中自己就变成了高中的水平。由于教学压力、生活压力等原因,能够静下心来读本书,已经成为了很多教师的一种奢侈行为。但是我们都知道,做课题时查阅资料是免不了的事。这时出于课题研究的需求,你就会寻找时间阅读大量的相关教育、教学的书籍,学习他人先进的教育、教学理论,从而不断更新及逐步形成自己的教育、教学理念。这种主动的、在理解基础上的理论学习,必然将促使教师在学术素养上的提高。而通过这一年的研究,我不仅学习了很多先进的理论知识,同时也一扫原先对理论书籍的偏见——枯燥与乏味,而是逐渐习惯阅读它们。
三、有利于“智慧型”教师的塑造
素质教育时代对教师提出了新的要求,要求教师不能再停留于过去的“经验型”,而是应该向“科研型”“专家型”,直至“智慧型”教师转型,而开展课题研究无疑将有利于“智慧型”教师的塑造。原先在进行教育教学时,总是凭借着经验,知道哪些知识该采取哪种方式来进行教学?哪些学生该采取什么方式来进行教育?总停留在经验的套用上,而没有思考过为什么要这样做?但是在开展课题研究后,我便有意识地去审视自己的日常工作的习惯,对一些好的经验或存在的问题进行思考和归纳,寻找其中的规律,自觉地去改进自己的教育、教学手段,最终探寻出更好的解决方法。这些大大促进了我教学水平的提高,使我能够逐步向“智慧型”教师的最终目标靠近。