时间：2023-11-01 10:05:15
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇物联网应用技术入门，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
高职高专的传感器与检测技术课程的教学通常安排在电子、机电等专业，通过研究相关的教材，发现大多数该课程教学内容的基本模式是：传感器原理介绍、传感器计算公式推导、传感器应用介绍几个步骤。有些教材上会多一些项目化教学方法，就会多出一个实训的环节[1]。这些实训环节当中采用了更多的成熟的传感器模块，学生的主要任务就是初步了解这些传感器模块或是前端的传感器敏感元件[2]。显然在这种教学方式下已经无法满足目前物联网已经成为主流技术的人才应用要求，这尤其体现在嵌入式/物联网这个行业，这种情况总结起来有几个主要的原因造成的：
1） 嵌入式与物联网行业的技术发展现状、要求传感器与检测技术课程的教学过程当中将教学重点放在传感器应用技术、传感器敏感元件组成的模块设计、传感器模块采集的数据到计算机之间的传递[3]。因为只有这样，才能将传感器技术作为应用技术直接提供到上位机，使得其能够作为物联网信息空间中的前端信息采集部分而使用。
2） 物联网的信息空间中的基本节点为计算元节点[4]，该节点作为信息空间中的终端节点构成了物联网前端网络组成的基础设施。需要看到的是异构型网络中的绝大多数计算元节点将是带有传感器的简单型网络，其基本通讯方式很多为传统的RS232、RS485通讯，因此传感器与检测技术课程教学当中已经不仅仅是单独的传感器部分，仍然需要引入通讯部分的介绍。
3） 目前的传感器与检测技术课程当中的开设专业对课程教学内容安排的影响很大。在机电类专业传感器课程当中，强调了对被测量的检测为目的的应用型传感器实践知识，这仅能体现在教材的改革上，尚无法体现在实际教学改革当中。在电子类专业传感器课程当中侧重于传感器原理、基本结构等内容的教学过程[5]。这种方式对于本科阶段学生而言是非常合适的，但是高等专科院校的学生难以接受理论为主的教学方式，况且这种教学方式对于以高职高专学生为培养对象的、获取技能为首要目标的教学任务没有起到推进作用。
4） 物联网行业的高速发展对传统行业造成了巨大冲击，原来的独立传感器功能已经无法满足物联网行业的需求，这种孤立点由于不具备通讯能力，故此无法作为信息采集前端加入到物联网的传感网络当中[6]。因此，在传感器与检测技术教学过程当中，从教材改革到课程改革都要求加入通讯部分与计算机部分的内容，作为其为物联网前端信息传感网络的能力而扩充。
5） 在高职高专计算机的嵌入式系统工程专业与物联网应用技术专业的传感器与检测技术课程的教学当中，传统的教学模式与教学方法都难以应用。隶属于电子工程专业的传感器与检测技术课程教学内容深度较大、技术孤立性强应用困难；而机电类专业的传感器与检测技术强调了独立传感器模块的应用，面向被测量的教学方式对于在计算机专业而言如果也采用类似做法，显然对于计算机专业的高职高专学生无法接受。
6） 在目前的课程实践教学当中，实际教学用具相当缺乏，很多技术较为先进的学校采用了软件仿真的方式进行传感器课程的教学工作。但是传感器模块是孤立的模块，最终需要一个相对比较大的硬件系统，作为对该课程中每个独立模块进行支持的载体[7]。
综上所述，在现在的高职高专计算机专业的传感器与检测技术课程开设过程当中，选择偏向计算机方向的教学方式与手段就是必要的。其中尤其是配套实验电路的设计与实现也成了一个需要重点关注的问题。针对此问题，本文就设计与实现了一套针对计算机方向的嵌入式与物联网专业的教学实验电路。
1总体架构设计
考虑到专科院校目前学生的总体层次，如果考虑了过于复杂的内容将会导致学生无所适从，如果太过简单学生又无法获取实际知识。这里需要考虑的两个典型的问题：第一个问题就是不能过于理论，但是也不能完全没有理论支持；第二个问题是实践不能过于复杂，但是又要兼顾到一定的实用性。综合这些因素，我们大致对实践电路系统的设计规划为：将传感器模块、自动控制技术、简单计算机通讯技术联合起来，设计与实现一个相对实用、相对简单的计算机干预测控系统。同时，考虑到该系统应当具有一定的实际应用功能，则我们设计了一个计算机干预室温自控系统，其大致的架构设计如下图示：
图1示意了一个室内恒温自动控制系统，照明系统当监控到室内有人的时候开启，当离开的时候关闭。室内恒温系统则利用温度传感器控制温度发生装置将温度恒定在一定范围之内。并且该系统的全部情况可以向计算机反馈，包含温度、是否有人、是否开启温度系统、是否开启照明系统等功能，计算机也可以实时通过远程调整温度范围的设定值。该系统的基本功能描述为：计算机能够随时干预该系统的开启工作状态、停止系统的工作状态、在系统的运行过程当中对系统的某些参数进行调节。
2模块设计与实现
依据总体架构的设计，下面逐个实现上述系统中的硬件部分。
1） 光电传感器模块
光电传感器模块的原理图设计如下图示：
这里这个模块的设计事实上并无必要，但是可以作为学生初步入门掌握的第一个模块，尤其是掌握DXP软件电路设计，并初步进行焊接与调试工作。
2） 继电器模块
继电器模块的原理图设计如下图示：
3） 温度传感器模块
温度传感器模块的原理图设计如图4示：
4） 通讯模块
通讯模块的原理图设计如下图示：
3算法设计
在考虑算法设计的时候，首先考虑前面提到的进程之间的通讯与互斥的问题。这里通讯是指进程之间的通讯，另外一个就是进程互斥的问题。那么这两个进程显然就是互斥的关系。下图就通过系统的应用功能行为来说明这些问题。
在图6中有两部分任务需要完成，左边部分为工作状态需要完成的任务，右边是非工作状态需要完成的任务。基于上述分析，给出参考算法如下：
算法1.1 主流程算法
算法：单片机端主流程
S1：系统初始化
S2：在无限循环中做如下事件
S2.1如果上位机有命令发来
若为启动工作过程命令
{
启动工作过程；
}
否则关闭工作过程；
S2.2如果数据收集完成
{
向上位机系统传递测到的系统状态数据 }
}
另外一个要点就是获取计算机发送过来的命令，参考第九章的方法即可，这里直接给出算法描述：
算法：单片机使用中断接收上位机一串符号的算法
输入：上位机发来的一个字节
输出：合法的字符串
S1：清除发送标志
S2：判断当前字符是否为包头
如果是包头，清缓冲准备从缓冲区起点开始存放数据
S3：如果当前是最后一个字节位置，则判断当前读入的字符是不是包尾
如果是则通知主函数可以读命令了
S4：存放该字节数据到当前缓冲位置
S5：缓冲区存放位置下移一个字节
S6：调节缓冲位置边界
算法1.2 接收计算机接命令与分析算法
3系统验证
硬件系统的设计思想基于模块化设计方法，只需要考虑如何实现图1的设计目标即可。在图1中，只需要明确考虑几个接口部分的连接方式、并采用确定的连接来练好这些接口线路即可，确定需要连接的几个部分如下：
1） 计算机与通讯模块的连接方式。
2） 单片机板与通讯模块的连接方式。
3） 单片机板与继电器模块的连接方式。
4） 单片机板与光电传感器模块的连接方式。
5） 单片机板与温度传感器模块的连接方式。
6） 继电器模块与外部受控的市电电路部分的连接方式。
7）继电器模块与外部受控的温度调节电路部分的连接方式。
下面就这几个方面的连接进行实际连接，并最终在实际线路连接完成之后，采用一定的方式进行简要测试，以确定这些线路连接均无问题。
连接好硬件之后需要对硬件进行测试工作，下面我们就列出这些步骤进行硬件测试工作：
第一步：连接好硬件核心板与硬件模块
第二步：新建一个工程，并编写代码
第三步：编译软件并生成hex文件
第四步：下载hex文件到核心板
第五步：观察模块的基本行为是否正确，若不正确则从第一步开始查找问题，并重复上述步骤。最终的实物硬件连接示意图如图：
一、应用电子技术专业存在的问题
（1）应用电子技术产业在我国发展没有产业优势。应用电子技术产业在全球不均匀的发展，有着地域的差别。在我国虽然互联网、大数据明显有着突飞猛进的发展，但仍然存在着不专业、没有形成自己的品牌和特色的问题，没有技术优势，仅能通过低成本价格战的方式在市场上生存，仅有规模的优势，没有形成自身技术产业优势，严重影响了应用电子技术专业的发展，也无法进行产业升级。（2）经费和人才不足。应用电子技术专业面临着科研投入较少的情况，这个学科不像其他学科吸引一些赞助商投入研发领域，多数是依靠政府投入，因此，面临科研经费有限的情况。另外，这个行业也同时面临着人才外流的情况，很多这领域的人才往往选择出国，这就造成了人才的缺乏。（3）缺乏创新意识。应用电子技术专业水平跟不上，在教学理念和教学模式上，创新意识不足，使得整个应用电子技术产业缺乏创新，很多技术都是从国外引进，没有自己的创新成果。
二、创新在应用电子技术专业应用的意义
（一）创新可以培养学生自主学习的能力在课堂教学上，通过创新教学让同学自己发现、解决疑难问题。可以通过互联网课解决时空限制问题，有效帮助学生突破重点、难点、知识点，使学生充分发挥学生自我主观能动性，形成自主观察、发现问题、思考问题、最终解决问题的能力，培养独立思考的习惯和思维方式。
（二）创新可以激发学生的兴趣，丰富学生的视野让学生在课堂上找到学习的兴趣，透过教学让学生了解这个世界应用电子技术专业最前沿、最先进的内容，引发学生思考，激发学生的兴趣。
（三）创新是应用电子技术升级与应用的重要前提要成为一个行业的领军、领跑者，必须要创新，创新是应用电子技术产业升级的重要保障，在具体实践的应用中，需要不断创新才能与时偕行。
三、创新在应用电子技术专业的具体应用策略
（一）强化创新意识学校领导和教师必须强化创新意识，根据电子技术的应用与发展调整教学目标和教学方法，规划教学课程，完善创新教学体系，重组学科建设。从根本上认识到创新在应用电子技术专业的重要性。
（二）加大财政投入，形成产学研一体化模式政府、学校、企业形成联合、联动，政府要加大投入，同时，要引导企业走进学校、走进科研、和学校以现实的需求为导向开发产品，使应用电子技术专业的学生实操性更强。
在智慧城市的建设过程中，城市安防是其中重要的应用领域。电梯作为工作和生活中重要的交通工具，如何保障城市中分布广泛、数量众多的电梯安全运行，是城市安防中重要的课题。物联网的发展，则为上述问题的解决提供了一个新思路。采用物联网技术建设的电梯安全物联公共服务平台，目前已经在我国多个地区进行试点。这种平台在辅助电梯状态监察的同时，也在电梯应急快速处置、维保作业核查、故障预警等方面发挥着重要功能，将我国电梯安全管理水平提升了一个新台阶。
电梯安全工作存在多种问题
作为一种复杂的机电一体化大型工业产品，电梯已成为人们日常工作和生活中极为重要的交通工具。自从1857年美国奥的斯公司研究升降梯的安全设置实验成功，世界第一台载人电梯真正问世后，上上下下的电梯，就成为迎接都市忙碌生活的重要象征。
在很多影视作品中，因电梯的安全性所引起的机缘巧合是很多故事发展的重要线索之一。同样，电梯在真实的日常生活中也经常成为城市中重要的安全隐患。诸如电梯停电、梯门无法顺利开启、电梯突然冲顶或蹲底等突发事件，以及电梯电话没信号、拍门无响应等问题，时时刻刻在影响着城市的安全运行。
现代化高层建筑离不开电梯，随着城市化快速推进和多功能现代化高层建筑群不断涌现，我国使用电梯的数量正在迅速增加。以北京市为例，截至2013年5月底，北京市电梯已达近18万台，目前北京市电梯数量已经超过了美国纽约的电梯数量，居世界城市第二位，并且还在以每年1万多台的数量增加。预计到2020年，北京全市电梯将达到20万台。截至2013年底，我国电梯保有量已经增至 约300万台，电梯行业产销量超过50万台，超过全球总产量的60%。但同时，电梯故障频发也导致投诉占比一直较高。据北京市质量技术监督局统计，电梯投诉举报已占到北京市类特种设备投诉量的86%。
那么，导致电梯投诉举报如此多的原因何在？
一是专业维护纠正不到位。电梯是固定性升降设备，长期使用会造成磨损，因此需要定期的专业维护以保证电梯运行良好。但一些物业为节省成本，降低费用，不少维保单位选择劣质配件，导致电梯部件频繁维修，使用寿命缩短。还有一些城市的住宅专项维修资金的使用渠道不畅，导致电梯发生故障时难以使用专项维修资金进行维修，安全隐患无法及时消除。
二是违规操作现象严重。有数据显示，在近年来的电梯安全事故中，违规操作在设备缺陷、意外情况、非法使用设备等同类选项中高居第一位，且已经占到事故总数的一半以上。如安装人员违规维修，维修人员短接安全回路，开门走梯，在维修时没有设置任何安全警示标志等。最近几年很多城市搬迁居民不断增多，由于缺乏电梯安全使用教育，因使用不当、人为锁伤电梯的现象也屡见不鲜。
三是电梯选用不当和老旧电梯逐渐增多。部分开发商在楼宇设计和招投标电梯时电梯选用不当，导致电梯在便捷、舒适、稳定等性能方面与用户要求产生了一定的距离。电梯长期高负荷的运行造成电梯老化速度加快，最终形成安全隐患。另外，老旧电梯在很多城市绝对数较大，且逐年递增。这些电梯大都已进入产品生命周期的“故障高发期”。而由于老旧电梯零配件购买困难、价格昂贵，有的甚至已停产，故障修复往往时间长、费用高。
要解决以上问题，就需要加强对电梯的管理。电梯是特种设备，对电梯的管理既需要专业的管理人员，也需要智能化的管理模式。而电梯物联网的特性，正适应了电梯安全管理的要求，不仅提高了电梯系统整体质量，还让其更安全、更节能环保和更加智能。
智能感知，智慧监管
电梯物联网将物联网技术应用在电梯中，从而实现对电梯的智能感知和智能化管理。电梯物联网系统主要由电梯数据采集器、视频监控，3G无线移动网、互联网、GSM短信、电话等双向远程通信，平台管理软件组成。每部电梯采集的电梯故障报警、状态信号通过3G无线互联网或GSM短信实现远程传输。
最早进行电梯物联网研究并应用的企业主要来自知名电梯企业，如上海新时达、日立电梯、上海三菱等。这些企业在产品研发中引入物联网技术，并着手研究物联网在电梯系统中的应用，也逐渐获得了市场的认可，提高了产品质量，增加了产品竞争力。
利用物联网感知系统可以采集任何需要监控、检测、连接或互动的物体和过程的实时信息，从而变“被动”为“主动”，变“事后”为“事前”，可实现事故超前预防的应急救援体系。电梯物联网功效主要体现在以下几个方面：分级别监控电梯各大部件、跟踪记录电梯部件老化信息、督促约束维保人员定期对电梯进行规范保养、强化故障报警机制（见图1）。
但电梯物联网真正获得国家的重视还是从2010年开始，国家相关部门、各地政府也开始规划利用物联网技术辅助电梯监管，监测监控电梯的运行。如北京市城市安全运行和应急管理物联网13个应用示范工程，就包括了电梯运行安全检测信息平台物联网应用项目。该项目开始从2011年2月立项以来，取得了快速推进。2012年，北京市质量技术监督局在东城区开展了电梯物联网的试点工作，主要是在公共区域的每一部电梯上，都安装一套前端采集系统，它可以24h内不断采集电梯信息，并通过互联网向上一级平台传递，包括电梯的实时运行情况、维保记录等等。当电梯发生故障时，系统会自动处理、分级响应。此后，上海、杭州、重庆、合肥等省市也开始拓展电梯物联网应用技术。
物联网技术的应用，为政府质监部门、行业协会和电梯企业提供了一个高效率的、统一的物联网信息技术平台，真正实现政府、协会、企业、物业、电梯、人员、手机和门禁等终端设备的全面互联，加强政府监管力度，提升企业工作效率，保障乘客安全。
政府积极参与电梯物联网建设
随着物联网技术在电梯安全监管中的应用，相关电梯物联网平台建设招标项目也逐步增多。北京是较早推广电梯物联网技术的城市。早在2011年电梯物联网就成为北京在公共安全领域确立的10个物联网运用项目之一。也正是因为北京的示范效应，国内各大电梯厂商、 配件企业和软件开发商迅速嗅到了这一商机，开始组织力量加紧电梯物联网服务平台的开发与市场推广。其中上海新时达、沈阳蓝光、无锡中科等企业推出的“电梯物联网”产品在2012年开始迈向市场，取得了不少订单。
从2012年开始，我国很多城市在“智慧城市”的政策引领下，开始着手电梯物联网平台建设。其中厦门市和杭州市是较早迈出步伐的城市之一。
厦门市在2012年下半年将电梯公共安全物联平台列为该市信息化建设项目之一。根据公开信息，厦门电梯物联平台以商业运作为主，由运营商与电梯使用单位、维保单位之间协商解决。据了解，该系统具有电梯维保过程监督、数字化维保管理、自动报警、应急救援联动、语音安抚轿厢内乘客等功能，并按照统一标准向平台传输相关信息。
杭州市也在2012年8月对电梯安全运行物联网规模示范网建设项目进行了公开招标。根据招标信息，杭州市规划第一批1000台规模的电梯运行安全物联网，建设电梯运行安全参数采集、电梯音视频图像采集、电梯运行状态显示及媒体平台综合系统。项目总投资200万元由杭州市财政全部安排。
此后，从2013年一直到2014年7月，天津市、内蒙古包头市、安徽芜湖市等数十个城市都开始进行政府主导下的电梯物联网试点工程建设。根据笔者的统计，相关项目基本以实现电梯运行状态的实时监控、故障自动远程报警、无线对讲、语音安抚、音视频指挥调度、应急救援联动、投诉管理等功能为主。但各地业务模式不统一，则需要引起了注意。据了解，很多电梯生产企业和物联网企业的小型应用系统都是自成一体，采用私有通信协议，导致不同厂家系统和方案无法互通，不易扩展。这种全国各地“齐头并进”的建设模式也形成了大量的信息化孤岛，特种设备安全管理部门也无法从社会运营机构获得有效数据，更是影响电梯安全监管模式的长远建设，以及特种设备安全管理部门的业务地位（图2）。
这种建设规划为政府和质量监管部门提供了可行的监管方案，较大程度地满足了政府对电梯监控功能的需求，其直接用户和受益者是政府质量监管部门。
亟待统一标准规范
早在去年，国家质检总局就已出台《关于进一步加强电梯安全工作的意见》，提倡利用安防技术，如基于物联网的远程视频监控系统保障电梯安全。在电梯物联网这个新兴产业崛起的过程中，产业链中的每个环节都会对产业主导者的形成构成影响。那么什么才是决定电梯物联网产业主导地位形成的最主要因素呢？
这是一个令人值得深度思考的问题。以产业生态理论来思考，构筑合理的产业价值平台是最具行业主导作用的因素。那么在当前，如果给电梯物联网产业一场“及时雨”，就不是一时的用户规模，甚至也不是高精尖的技术，而是电梯物联平台统一的标准。因为，阻碍电梯物联网进一步推广的障碍主要在于标准不统一。
在2014年1月底上海召开的《上海市电梯安全管理办法（草案）》立法听证会上，多位代表表示，远程监测系统应该有标准接口，目前各个厂家的监测内容不同，一旦出了问题，不便于其他单位进行维护保养。
除了地方的努力，国家层面的动作也开始显现。去年10月全国电梯标准化技术委员会第四工作组，组织召开了电梯物联网标准化动态信息交流技术研讨会，建议制定电梯、自动扶梯和自动人行道应用物联网技术的系列国家标准，并提议尽早立项《用于物联网的电梯、自动扶梯和自动人行道的数据信息规范》。
目前，在标准制定方面，地方政府已走在前面。
【关键词】高职 单片机应用技术 教学改革
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）11C-0068-03
单片机应用技术课程是应用电子技术、通信技术、电子信息工程技术、物联网技术等弱电类专业的专业核心课程。主要是为从事机电产品、电子产品研发的行业企业培养具有单片机应用电子产品的分析、设计、调试及制作能力的助理工程师、单片机销售助理工程师等人才。单片机应用技术课程涉及模拟电子技术、数字电子技术、传感器技术、电路板设计技术等宽广的电子电路基础知识，是一门综合性相当强的课程。由于所涉及的知识面广、知识量多，又受到学生基础能力、教学设备、教学条件诸多方面的制约，所以长期以来该课程的实际教学效果并不尽如人意，其中最突出的问题是课程教学内容与单片机应用技术的就业要求不一致，对学生的工程实践能力培养不够。学生学完单片机应用技术课程之后并不能快速融入到单片机相关电子产品的设计与开发当中。因此，必须对当前存在的问题进行认真的分析，并采取相应的措施予以解决。
一、课程体系的改革
传统的单片机课程是依照学科知识体系，按照章节的顺序来安排教学内容，其知识体系如图1所示。各章节之间紧密联系，环环相扣，显得非常严谨。老师在教授课程内容时遵循教学大纲的要求，按部就班地安排和组织教学，老师在课堂上传授给学生单片机相关的知识主要集中在理论层面。学生在学习过程中普遍感到老师讲授的知识枯燥乏味，毫无兴趣，久而久之便产生厌学情绪。很多学生在学完课程之后，头脑还是感到一片空白，什么也没有学会。
要培养学生浓厚的学习兴趣，就要打破传统的学科体系，重新构建“基于工作过程”的项目化课程体系。这种新的课程体系以学生的职业能力为中心，以职业活动为导向，突出能力目标；以学生为主体、老师为主导，以项目任务作为载体对学生进行能力的训练。整合工作任务中涉及的专业知识与技能，以真实的产品作为项目载体来开展教学，让学生在学习的过程中真正感受到日常实验与实际产品开发的区别，并体验行业企业对实际岗位的要求。
具体做法是：首先，课程组教师通过走访从事单片机产品研发与生产的行业企业，回访大批从事单片机开发与设计工作的毕业生，与兄弟院校的相关教师进行深入交流，经过认真的分析与总结，明确行业企业岗位能力目标与工作过程。其次，课程组教师与行业企业工程师对实际工作中最能涵盖单片机应用的技术进行分析、提炼、总结，把传统学科知识体系下的基本内容进行知识的解构，选择合适的项目载体，对其进行重构。重构之后的课程体系必须具备趣味性、实用性、开放性、可操作性。
我院对单片机应用技术课程进行重构之后的课程体系如图2所示。表1是每一个项目具体的设计要求，实现设计项目涉及的关键知识点，参考学时分配。
通过表1可以看出，经过行业企业专家和课程组老师精心挑选出的每一个项目，都是一个完整的工作过程。老师在引导学生实施设计项目的过程当中，就已经无形地将单片机应用技术这门课程的关键知识传授给学生，学生在实现设计项目的过程中实践能力得到加强。
二、开发语言的改革
汇编语音具有目标程序简短、占用存储空间小、执行速度快等优点，在实时性要求很高的电子产品中使用。但是不同种类的单片机采用的汇编语言是各自为政，互不相通。采用汇编语言编写程序要求程序编写者必须熟知所使用单片机类型的内部结构，理解种类繁多的寻址方式，熟记那些枯燥乏味的指令系统。这对于基础差，自觉学习和自学能力不强，在校学习时间短的高职学生来说是个不小的挑战。相比之下，C语言是一种面向对象的结构化语言，具有语言简洁、可移植性好、可读性强、表达能力强、表达方式灵活等特点。采用C语言编写程序，编程者不必对单片机的硬件结构有太多深入的了解，对变量存储单元的操作交给编译器自动完成，降低入门学习的门槛。编程者能够挤出更多的时间用于软件程序的设计，加快软件程序开发的速度，缩短产品开发的周期。因此使用C语言进行单片机程序设计是开发单片机产品的必然趋势。我院从2007年以来就开始在单片机课程教学中引入C语言。近年来我院学生在全国和广西开展的大学生电子设计大赛、机器人竞赛中的获奖作品大部分是用C语言开发，极少部分作品是用EDA开发软件VHDL语言开发的。尽管这两种开发语言不相同，但通过细心比较C语言和硬件描述语言VHDL，会发现它们具有许多相似之处。这些都表明使用C语言进行教学可以减轻学生的学习压力，收到事半功倍的效果。
三、教学模式的改革
科学有效的教学方法和教学组织对培养学生的学习兴趣至关重要。传统单片机应用技术课程的教学分为课堂教学和实验教学两部分。课堂教学一般放在普通教室或多媒体教室，由授课老师讲授与单片机相关的结构、概念、指令系统、程序设计等理论知识。实验教学则是在老师讲完一定量的知识点之后才组织学生到实验室进行验证性实验，加深学生对所学理论知识的理解。这样的教学人为地把学生所要学习的内容割裂开来，容易造成学生在学习理论知识的过程中思想不集中，对所学内容缺乏兴趣，甚至产生厌学情绪；学生在实验的过程中按照老师编写的实验指导书把程序输入、编译、下载，这种验证性的实验使学生感到毫无挑战性，难以激发学生的成就感，学习效果不太理想。
鉴于上述原因，我院自2007年对单片机应用技术课程的教学模式进行了改革，下面就是我们的具体做法。
（一）采用“圆桌式”的分组教学
我院在创建单片机一体化实训室时采用圆形桌子，老师在教学时，根据学生的学习情况，把动手能力强、理论基础好的学生与动手能力相对较弱、理论基础相对较差的学生组合在一起，每组3～4人，围着圆形桌子就座，便于学生之间互相交流。每组设立一位组长，负责各组员的设计项目任务分配和监督组员完成设计项目的情况。老师在上课过程中，提出设计任务和设计要求，并用实物进行演示，让学生从感性上明确设计项目所要达到的目标。学生接到设计项目任务后，按照设计项目要求，以小组为单位制定完成设计项目的实施计划，包括资料的查找、任务分工、完成项目的时间等。老师在授课过程中逐步引导学生去思考如何完成设计项目，将完成项目所需的关键理论知识点进行分析和讲解并传授给学生。学生完成设计项目后，老师及时检查学生对设计项目的实施情况，让每一组学生把自行设计的项目作品拿出来进行展示，相互进行比较，找出差距。同时老师分别让各组成员到讲台汇报实施设计项目过程中遇到的问题和解决方法，便于各组之间的相互借鉴和交流，达到共同提高的目的。各组要分别撰写设计报告和设计项目作品使用说明书。通过这种教学方式，锻炼了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；培养了学生团队协作的精神；训练了学生敢于在公众场合发言，提高了学生的语言表达能力。
（二）开展“师徒制”培养模式
“师徒制”培养模式主要是由授课老师从授课班级中挑选出少数学习能力较强的学生，利用课余时间对他们进行强化训练和指导，并让他们参与到老师所从事的相关单片机电子产品开发工程项目中。这种培养模式能够激发出这些学生的自我学习和自主创新的潜能，拓展他们的知识面，工程项目开发实践能力也得到大幅度的提升。之后，授课老师又让这些学生充当自己的助手，去帮助指导其他学习能力稍微差一些的学生。实践证明，这种培养模式能获得良好的教学效果。
（三）开展形式多样的竞赛活动
相当多的学生在完成单片机应用技术课程的学习之后，仍然会发现自己的单片机产品开发水平与从事该行业工作所需要的知识和技能还是存在不小的差距。造成差距的原因主要是学生在课堂上所训练的项目综合性不强，涉及的知识点相对较为简单。而该行业需要的是具有实实在在的单片机产品开发经验的人才，这种开发经验单靠课堂上的训练是培养不出来的。因此必须组织一些学有余力的学生参加与单片机技术相关的竞赛活动，如大学生电子设计大赛、机器人竞赛、嵌入式系统竞赛等。这些竞赛的题目通常反映当前行业企业的技术热点，具有很强的综合性、技术性和挑战性。参赛学生在指导老师的指导下，完成设计方案的制订、电路设计与制作、程序编写与调试、性能指标测试、设计报告撰写等。学生通过参加竞赛活动，体验单片机产品开发的实际过程，培养创新精神和创新能力；培养吃苦耐劳的精神；锻炼了意志力，强化了团队协作能力。
四、考核方式的改革
考核旨在客观、公平、公正地评价学生对所学课程的掌握程度，科学、合理的考核方式可以激发学生学习的动力，提高教学效果。传统单片机应用技术课程采用期末统一笔试的考核方式，这种考核方式侧重于学生的理论知识，对学生的实践能力及设计和开发单片机相关电子产品的能力考核无法体现出来，因此必须摒弃这种单纯的笔试考核方式。我院根据实际情况，设置该课程的期末成绩=平时成绩×10%+综合训练成绩×60%+期末理论考试成绩×30%，其中综合训练成绩=项目设计态度×10%+项目设计报告×25%+项目具体功能实现×45%+答辩成绩×20%。这种考核方式从学生的设计态度、资料收集能力、工程技术应用能力、设计报告撰写能力、语言表达能力等方面进行全方位的考核，有助于强化学生分析和解决实际工程问题的能力，有助于培养学生的创新意识和创新精神，加强学生的团队协作意识。
五、教学改革的效果
我院自2007年开始，对单片机应用技术课程从教学场地、教学设施、教材、教学模式、考核方式等方面进行了改革，几年来取得十分明显的教学效果。教学课堂气氛不再沉闷，学生学习的主动性、积极性得到极大的提高；学生的工程实践能力、创新能力、团队协作能力等综合素质得到了加强。同时经过改革之后，对任课老师的要求更高，促使教师积极开展课题研究，不断充实自己的知识。
课程教学改革是一个永无止境的过程，在教学改革的过程中也会出现不少新的问题，这就要求老师在不断提高自身专业技能的同时还要继续探索新的教育教学理论，优化教学内容，创新教学方法。
【参考文献】
[1]于莉.高职单片机教学改革的研究与实践[J].高教论坛，2010（11）
[2]何乃味.高职“现代EDA技术”的案例实战教学模式研究[J].柳州职业技术学院学报，2012（2）
[3]邓文娟，朱兆优，王嵩.探索单片机教学改革提高学生工程实践能力[J].东华理工大学学报（社会科学版），2010（4）
[4]张宗璐.探索高职院校的单片机教学改革[J].长春教育学院学报，2011（10）
[5]石建国，王丽娟，罗朗等.以工程素质培养为目标的单片机教学改革探索[J].茂名学院学报，2009（3）
[6]周兴华.手把手教你学AVR单片机C程序设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009
[7]黄力.现代EDA技术教学方法改革与创新探索[J].大众科技，2012（6）
【基金项目】2010年柳州职业技术学院教学质量与教学改革工程第三批立项项目（2010-A036）
关键词：数字电子技术实验 虚拟仿真 改革与实践
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（b）-0082-02
数字电子技术是笔者学校精品课程，目前正在进行网络资源共享课的建设，同时它也是理工科电气工程及其自动化、电气自动化技术、机械设计制造及其制动化、物联网工程、应用物理学和计算机科学与技术等专业的专业基础课。该课程不仅具有自身的理论体系而且实践性非常强。该课程主要的内容是解决数字电子电路相关理论的入门，学生能够在掌握基本理论的同时进行简单的设计，掌握分析和设计的基本方法和基本技能，为后学专业课的学习打下良好的基础。
以往的数电实验教学基本上是硬件实验室内部操作。学生在学习完理论课后，在实验课上直接通过实验台进行验证性操作或者简单设计再通过实验箱搭建电路，这样的操作设计性比较差，很多知识的掌握达不到加强巩固的效果。如果有一个好的实验平台能够让学生对所学的内容进行及时的验证，教学效果会大幅度地提高。对一些兴趣比较高、学有余力的学生还可以针对实际问题设计一些电路，然后在平台上练习，从而发现问题解决问题。去年该校购置了虚拟仿真平台，但是由于网络不稳定、平台的操作不熟练等因素影响，目前数电实验目前还停留在实验箱的阶段，虽然经过一定的改革增加了面包板，学生的动手能力有一定的提高。但因有许多问题出现，如初学者对原理掌握不牢固、理论知识跟不上实验内容效果不佳、教学评价和实验考核手段比较单一、设备的故障频发、设备升级不方便等诸多因素严重影响教学，也限制了学生的创造力和学习的主观能动性。
1 数字电子实验教学改革的意义
数字电子技术工程性和实践性极强，相应实验课程的开设，不仅可以帮助学生理解和掌握该课程的基本内容，还可以提高学生的动手能力，培养学生的创新思维。利用网络技术、计算机技术与虚拟仿真技术在计算机上构建一个虚拟实验室环境，提供可操作虚拟实验仪器，使学生在互联网上通过接近真实的人机交互界面完成实验，同时还提供网络实验教学的一体化管理功能[1]。该校在电类专业中开展了部分仿真课程的公共选修课和专业选修课，已经购置了仿真平台，以及计算机机房等硬件设备，对于数电实验的仿真有一定的基础。但是实践教学内容和人才培养模式还有一定的差距，而且并不互相兼容，需要系统的虚拟仿真实验机制来提高实验教学和管理的有效性和可行性。
采用虚拟仿真的数字电子技术实验的开设不仅可以弥补传统硬件实验的不足，提高学生学习的兴趣、动手能力的培养及综合素质的提升，而且具有以下几点优势。
（1）解决了传统实验资金不足或不能及时到位的现象。虚拟仿真不像硬件实验室那样需要比较高额的维护费用，而且维护起来不受时间和地点的限制，利于实验教学的管理。
（2）通过综合实验群，实现综合利用资源。数电实验涉及到信号的产生，数字电路的实现，可将虚拟软件平台和EDA实验室及信号与系统实验室等多个实验平台构建，共同完成综合性和设计性实验的仿真及操作。
（3）互动性较强。网络化实验室虚拟操作可以实现生与生、生与师、师与师之间的远程互动与交流。老师可以有效地对学生进行实验指导、监督和考核，学生通过交流很快地掌握实验内容，有效地进行实验操作。
（4）提升学生自主学习的能力。学生可以根据自身条件，除了完成老师交代的内容之外，设计自己喜欢的实验环境和实验模式，自我设计与创造，提高自我学习的能力、锻炼动手能力和设计能力。
（5）与科技发展同步，保证实验的先进性与前瞻性。及时有效地对虚拟软件进行更新，与时俱进地采用新的方法授课，引入新的实验内容，提高学生开展探索性、研究性、创新创意性实验。
2 虚拟仿真数字电子技术实验改革与实践的举措
为了培养中国特色应用技术型人才，教学中必须加强学生的技术理论、注重技术应用、突出实践教学，而加强实践性教学环节建设正是整个教学过程的一个基础。
2.1 改革教学过程
通过学习其他院校实验教学模式，根据当前信息网络技术发展特点，参考其教学经验与做法，对该课程的教学过程加以调整。针对不同的专业选用不同的教材，精选教学内容、精炼讲课题材。
2.2 完善教学大纲，实现人才培养目标，适应人才培养模式
通过课题组成员授课经验及学习研究的结果，商讨完善教学大纲，制定比较合理的实验教学考核机制，实现人才培养目标。
2.3 改革实践教学内容和方法
通过引入现代化的教学手段，推进实验教学方法和手段的提高及改革。构建以网络为载体的教学平台，借助一些虚拟软件实现虚实结合的实践教学方法。通过已有的虚拟仿真实验平台结合原有的硬件设备进行数字电子技术实验教学，提高了设备的利用率，降低了实验成本，提高了实验授课效果。通过改革实验教学内容，优化验证性实验，加强综合性、设计性和创新性实验，注重学生创新精神和实践能力的培养。
教学内容采用虚实结合的授课方式，突出实验多元化、层次化和系统性。具体实验内容由数制和码制、基本门电路的测试、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲的产生与整形、ADC和DAC、半导体存储器和可编程逻辑器件等构成。[1]通过虚拟实验电路的搭建，使学生对实际电路具有比较直观的认识，培养学生解决实际问题的能力。
2.4 建O综合实验团队
通过教师或学生自发组织相关协会构建综合实验团队，定期进行数字电子技术实践理论知识的讲授和电子线路的设计。形式可以多样化、多元化，如讲座、授课、竞赛和观摩等。
2.5 构建虚拟实验室，实现开放式教学
利用虚拟仿真实验教学平台、计算机网络和数字电子技术硬件实验室共同构建虚拟数字电子技术实验室，实现一个互联网上的虚拟实验环境。虚拟仿真实验教学平台主要包括实验教学管理、实验教学务管理、实验前理论知识学习、实验过程智能指导、实验结果自动批改、互动交流通知、实验教学效果评估和实验教学资源管理等9个模块，实现开放式虚拟仿真实验教学管理和共享。该平台不仅可以实现数字电子技术的实验操作，还可以扩展到课程设计和课程实训环节的教学。
利用网络建立关于数字电子技术实验为主题的论坛，以促进不同用户间的信息交流，了解最前沿的数字电子技术实验，开拓视野[3]。
2.6 构建综合实验群
打破课程界限，实行多门实验交叉汇合，建立综合实验群。数字电子技术是一门逻辑性非常强的课程，逻辑变量的产生、传输和处理过程要求比较严谨，具有工程性和实践性两大特点。将已有的数电实验室、通信实验室、虚拟仿真平台和EDA、信号与系统等多个实验平台构建一个适用于工科专业的电类虚拟实验综合实验群，共同来完成综合性、设计性实验的操作，提高学生学习兴趣，促进教学效果的提高。
2.7 改革实验教材
针对该校转型发展的目标，该院在人才培养模式上也应有所变化，要促进电类学生知识、能力、素质的平衡协调发展，提高学生的工程实践能力和创新意识。结合实际情况改革实验教材。这样既能提高学生的创新意识，也能培养其解决实际工程问题的能力。
2.8 改革考评机制
过去的数字电子技术实验都是平时成绩加期末抽取实验操作一次性考核的方式进行。通过虚拟仿真后的试验考核方式采用考勤成绩、平时操作成绩、提交作业成绩、创新成绩综合考评。同时建立学评学、师评学、学评师的考核机制，共同进步，共同促进教学质量的提高。
3 结语
坚持“育人为本”“以生为本”的基本教育理念，培养应用技术型人才是我们的最终目标。通过实践证明，对已有的实验室及其设备进行合理整合，构建综合实验群，不仅可以实现数字电子技术综合实验和设计实验的有效进行，也可以实现其他实验的有效进行。
通过丰富的仿真实验、实训软件培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生设计和创新的能力；整合已有硬件资源和虚拟网络结合的方式使学生对实际电路有比较直观的认识，既提高了现有设备的利用率，降低了实验成本，又提高了实践教学的效果；最终促进学生“善学习、善实践、善应用”的专业素养和实践创新能力的培养。
参考文献
[1] 周伟英.基于虚拟实践平台的“数字电子技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育CEPE，2010（34）：148.
[2] 刘炳灿.国家重点实验室建设的回顾和展望[J].中国高校科技与产业化，2005（11）：28-31.
[3] 黄琳，丁宏刚.加强大型仪器设备资源共享平台建设 促进国家重点实验室对外开放[J].实验室研究与探索，2006，25（8）：1002-1004.
[4] 姜兆纯.浅谈高校实验室设备管理人员的素养[J].中国现代教育装备，2006（4）：29-30.
中图分类号：TD217 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0360-02
一、项目简介
风险控制技术的四种基本方法是风险回避、损失控制、风险转移和风险保留。通过风险控制技术的有效应用，内蒙古某多金属矿采矿系统改扩建工程得以在安全、速度、效益等方面的全面成功：工期提前4月，节约成本1531万元，新增利润1718.5万元，获得4项专利等知识产权。
风险管控技术的主要创新点，①建立了安全风险控制平台，即建立了以电子安全监察系统为创新点的井下人员定位、关键岗位可视控制调度、违章违规人员禁止下井的信集闭系统；②根据现场实际变更设计，突破设计规范，进行“细节多人次找茬、设计方案优化、创新有奖”设计制度创新；③建立了项目决策辅助系统，即贯穿项目生命全过程的动态指标优化平台；
内蒙古某多金属矿采矿系统改扩建工程是在原有采矿生产能力1500吨/日的基础上，通过提升、运输、通风、供排水、供配电等七大系统的全面优化升级，克服了资源负变、劳动力资源匮乏的自然环境风险，盈利水平低、市场低迷的财务风险，矿岩稳固性恶变、外委施工队伍综合素质低的安全风险等诸多风险因素，通过进行风险评估、实施项目风险管控，通过优化设计节约工程量、变更施工合同等多种手段以降低项目盈利风险，通过实施计划控制、组织劳动竞赛等手段管控项目进度，通过加强现场管理、进行从业人员安全技能培训等手段转嫁管控采矿专业安全风险，多种风险管控技术的组合应用，进而实现了项目提前竣工、盈利能力提高的结果。
采矿工程内容主要包括：主竖井、副井延深、辅助斜坡道、通风井、各中段开拓等井巷工程、矿山供电设施、矿山供水设施等。主要控制性工程有：井巷工程基建工程总量为30.52×104m3，其中开拓18.73×104m3，探矿5.42×104m3，采切工程6.37×104m3。Φ5主井19304 m3/582m、Φ4.2副井延伸6883 m3/445m、辅助斜坡道28288m3/2373m。
改扩建工程总投资47988.4287万元，设计确定本项目建设周期为2.5年，采矿项目工程投资26224.22万元，采矿专业占全部工程的54.6%。
通过风险管控技术的实施，项目建设周期压缩到2.2年，提前4个多月；设计优化节约工程量1175.11m/13958m3，设计节约工程费655.05万元，采矿方法改造节约成本876万元，累计节支1531.87万元。
二、主要科技创新
1、环境与人力资源风险：
由于矿床位于广袤的内蒙古高原，常年多风，气候干寒，地表为天然草场，生态脆弱，气候条件恶劣，大雪封路情况发生，总体自然作业条件及交通条件欠佳，矿区生产生活的环境条件恶劣，生产用工困难，外委施工队伍用工流动性大，从业人员安全素质低，项目建设面临人力资源风险。
对应的风险管控手段科技创新点是：加大安全科技创新投入，推广应用电子监察系统，为解决员工流动性较大，受教育程度又普遍偏低，安全意识淡薄等情况的存在，为了提高员工安全意识和自我防护意识及公司安全管理水平，结合公司实际情况研发公司矿用监察系统，将系统安设于下井入口。
本系统是基于物联网技术，集计算机软硬件技术、信息采集处理技术、无线射频技术、网络数据通讯技术、自动控制技术等多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品。同时集中了已有的丰富的网络设计、施工经验，以及在物联网应用和数据综合传输领域强大的产品优势，特别是针对实际需求和环境的调研，充分满足公司需求。
系统把井下作业人员、工作环境及相关管理制度巧妙地结合起来，通过对井下作业人员进行酒精检测、防护用品的佩戴识别及安全知识的实时培训以及员工升井后的爆破物品监察，从而达到提高员工安全意识的目的，实现井下区域管理安全、优质、高效的目标。同时对井下人员实际工作量进行科学的，规范管理。
该系统填补国内矿山安全管理空白，已获得国家版权局计算机软件著作权。
2、矿产资源负变风险
原初步设计利用资源量328m-848m范围内矿石量1272.20万吨，平均品位（Pb+Zn）4.8%，金属量（Pb+Zn）61.12万吨，可采矿脉120条，因此设计矿山开采年限14年，项目建设规模为3000吨/日，是科学合理的。
考虑到生产消耗因素，按照损失率20%计算，生产期消耗储量180.2万吨，计算可知，资源量负变57.5%，品位负变6.8%，因此推演，项目设计利用资源量负变严重，按照3000吨/日建设项目，矿山服务年限缩减，项目建设资源风险高。
风险管控技术措施：⑴加大生产探矿力度，在生产区域充分利用资料技术分析手段、钻探手段、坑探手段及技术分析手段，结合生产工艺如浅孔钻凿岩爆破需要，实施探边扫盲、矿体多次圈定，实现资源可采储量的增加。⑵根据资源负变规律，推演可采储量分布范围，设计遵循“沿脉探矿先行、探矿-采准-开拓工程综合利用”的原则，确定开拓工程量，避免工程浪费。
3、矿床开采技术条件变化风险。矿体形态变化较大，品位较低，如采矿方法选择不当，采矿工艺不合理，不仅会恶化经济指标，而且会破坏当地脆弱的生态环境。
风险管控技术创新手段：分析矿山开采技术条件、环境地质条件和矿山开采现状，分别实施了多种采矿法组合应用、高分段空场采矿法研究应用、废石充填采矿法研究应用、无底柱空场采矿法研究应用等多项研究，解决了困扰矿山采矿技术多年的采矿损失贫化率高、空场法存窿矿损失大、出矿作业安全风险高的难题。并在天井掘进、破碎带快速安全掘进技术、废石充填-空场采矿法组合应用技术方面取得国家实用新型专利2项、拟申请发明专利1项。
4、矿山设计人员素质责任风险。改扩建工程项目委托设计院设计，由于设计人员对于矿山实际的掌握程度、设计资料的真实性制约，设计脱离实际造成工程浪费风险较高。
风险管控措施：加强沟通，完善设计资料。创新设计市场化管理模式，开展设计多次多人找茬、有偿优化设计方案等活动。“市场化管理手段在矿山设计领域的应用”成果已经中国有色金属协会推广，项目实施2年来，通过Internet Web专业网站等手段，广泛征集设计优化方案，共有19份设计73人次参与设计活动，其中既有公司技术人员、施工单位管理人员，也有网络专业设计达人。设计优化节约工程量1175.11m/13958m3，设计节约工程费655.05万元
5、矿产品市场价格低迷、采矿成本高、资源利用率低、贫化率高、以及其他导致企业盈利的技术-经济-财务风险。（如图3）
（1）盈亏平衡分析（2）敏感性分析
分析主要经济因素发生波动时对企业经济效果产生的影响，预测最不利条件下企业经营状况，同时指出企业追求目标。对企业经济效果影响的敏感次序是：价格（回收率、品位）、成本、规模、投资。
采取的风险管控手段科技创新点是： 针对敏感因素，赋予不同权重，建立产品价格-资源品位-盈利目标的多指标动态优化程序，通过计算机程序计算，进行科学辅助决策。
三、第三方评价
贵公司3000吨/日改扩建工程采矿系统项目，是一个与资源条件、社会与自然环境、人文环境、经济环境等多因素相关的巨系统，面临安全、技术、经济、环境多项风险，风险管控技术应用对于项目的成功具有重要意义。
风险管控技术是项目管理的主要组成部分，本成果通过项目风险辨识、风险评估，查找风险因素，采取了市场化运作优化设计资源、合同管理、计划控制、多指标动态优化程序等科技创新措施，并取得了多项专利成果。
科技创新成果显著、成果可复制、可推广，达到国内先进水平。
应用情况概述：
1、“基于市场化的矿山设计领域改革”应用技术，充分利用当下流行的网络海量信息优势，将设计人力资源从本单位本部门拓展，设计资料上网求解，通过网络视频等手段，征集好的设计方案，择优录取，有偿录用。据不完全统计，截止到2月份，共有19份设计73人次参与设计活动，其中既有公司技术人员、施工单位管理人员，也有网络专业设计达人。设计优化节约工程量1175.11m/13958m3，设计节约工程费655.05万元；
2、“废石充填-空场采矿法组合应用”技术，自2012年8月选择74109实验采场应用，目前实现废石充填30000立方米，掘进副产3250吨，采切工程节约1370立方，折合费用278.47万元，金属量多回收504.6吨，采矿量增加1.09万吨，相对盈利876.82万元；废石井下充填采空区，社会及环保效益明显。
3、矿用电子监察系统，安设于矿井出入门户，通过严格把关，杜绝了从业人员违规违章现象，提高了员工安全素质；
4、矿山技术经济指标动态优化系统程序，通过多指标关联计算，实现矿山生产经营指标的动态管理，为实现计划控制，优化生产经营目标提供了辅助决策依据。
按照专业比重54.6%，科研成果对企业经济贡献度50%计算
2012年利润总额（亏损）-3837.96万元， 2011年同期利润总额（亏损）-5126.87万元，企业新增利润（扭亏）=5126.87-3837.96=1288.91万元；
2013年利润总额90.28万元， 2012年同期利润总额（亏损）-3837.96万元，企业新增利润（扭亏为赢）=90.28+3837.96=3928.24万元。
本项目新增利润为专业比重*贡献率*企业新增利润：
2012年项目新增利润（扭亏）=0.546*0.5*1288.91=351.88万元；
2013年项目新增利润（扭亏为赢）=0.546*0.5*3928.24=1072.4万元。
2014年项目新增利润（扭亏为赢）=294.22万元。
社会效益和间接经济效益
本项目的建设为项目所在地区的经济发展起到积极促进作用。对拉动当地经济建设及矿业发展起着较大的作用。
关键词：中高职专业衔接；定位偏差；应对策略
中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2015）06-0023-04
中高职衔接是构建现代职业教育体系的途径之一，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》提出：“为满足经济社会对高素质劳动者和技能型人才的需要，要建立体现终身教育理念、中高等职业教育协调发展的现代职业教育体系。”在国家职教政策以及产业转型所带来的市场需求的推动下，中高职衔接在我国已经推行很多年，专业衔接作为中高职课程衔接的基础，在中高职衔接过程中发挥了重要的作用。在进行专业衔接的实践过程中，专业定位是专业对接的首要工作，专业定位模糊不清会对专业对接造成很大影响。
一、中高职专业对接定位偏差的表征
中高职专业对接定位大致涵盖专业对接的整体规划、人才培养目标定位、学校办学定位及专业衔接的结构布局关系等方面的内容。专业对接的整体规划是中高职衔接的目标计划，人才培养目标定位明确了中高职人才培养的层次类型和专业人才的主要服务面向，学校办学定位和专业衔接的结构布局是中高职院校和专业办学指导思想的体现。所以，专业对接的定位是中高职衔接的基础和顶层设计。没有清晰明确的专业对接定位，中高职衔接的长远发展就无从谈起。同时，专业对接定位是否准确，影响着中高职专业人才培养目标的制定以及中高职人才培养模式的有效构建与实施，从而直接影响中高职人才培养的类型和质量。
中高职在进行专业对接时存在严重的脱节、断层或重复现象，造成这些现象的根本原因是专业对接的定位存在偏差。2004年教育部颁发的《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录》中仅包含专业大类、专业类别和专业名称三部分内容，而2010年教育部颁发的《中等职业学校专业目录》中除了上述内容以外，新增“继续学习专业举例”，这两个文件都没有明确详细地说明不同专业相对应的具体培养目标和定位的具体内容，这使得中高职院校根据各自的理解和判断出发，进行中高职专业的开设与对接。由于不同院校对专业的理解程度和角度不同，导致某些高职院校制定的专业培养目标与中职院校存在脱节的情况，甚至没有考虑院校师资水平和办学条件，只是为了扩大生源。同时，有些中职学校在进行与高职院校的专业对接时，往往更加关注高职院校本身的知名度，而没有真正地从专业对接的匹配度和整体设计的合理性加以考虑。例如，某中职学校的服务类专业在进行专业对接时，过分关注高职院校本身的知名度，竟与工科示范重点专业的高职院校进行衔接。这不免引发人们的思考，多年的中高职衔接难道还只是停留在院校的衔接？因此，在进行中高职专业衔接之前必须认真审视专业定位偏差。
二、中高职专业对接定位偏差的影响
（一）专业选择盲目
《上海市教育委员会关于继续开展中高职教育贯通培养模式试点工作的通知》明确提出：“贯通培养的试点专业，必须是行业岗位技术含量较高，专业技能训练周期较长，熟练度要求较高，社会需求量较大且需求较为稳定的专业。”在中高职衔接实际运行过程中，专业选择存在很大的随意性和盲目性，很多高职院校为了扩大生源，增强办学吸引力，盲目追求热门专业而不顾市场需求和学校自身实际情况，没有考虑到市场经济和学校整体质量的发展。很多专业面向的第三产业中的某些新兴热门产业由于变化较快、更新周期短很难进行长学制的市场预测。此外，部分院校没有领会中高职衔接的要求，申报的专业多数是所在院校的重点专业、教师实力较强的专业，而没有将中高职衔接的专业要求作为专业选择的首要因素。例如，从《2014年广东省职业院校三二分段招生试点专业及指导性计划安排表》中得知，广东省三二分段中高职衔接模式共设置了82个专业，15个专业的专业名称与《高职专业目录》不相符，表现在专业名称下设的具体方向和细微改动上。以广东轻工职业技术学院为例，该校进行的中高职衔接三二分段专业选择中，存在部分专业与中职的招生简章所列专业不对应以及所衔接的高职专业与《中职专业目录》中“继续学习高职专业举例”的专业不相符的问题。
（二）专业口径狭窄
高职的某些专业划分过细、过窄，这不仅影响学生的就业面、就业能力和未来职业发展空间，也导致教学管理成本上升。例如，高职专业目录中的制造专业大类中的“材料成型与控制技术”，目前有60家高职院校采用该专业名称，该专业名称与本科的“材料成型与控制工程”相对应，但是相对应的中职专业目录中的“加工制造”专业大类中部分专业方向比较宽泛。学生在中职阶段比较侧重实践操作技能的熟练掌握，而从高职“材料成型与控制技术”专业名称来看，专业口径更狭窄、更偏重原理和理论的学习。显然，这对文化基础较差的中职生而言是非常困难的，同时，过窄的专业口径很难应对复杂多变的劳动力市场，如果学生毕业后找不到对口工作，将很难胜任其他工作。“过宽”与“过窄”的专业口径对接，势必导致人才培养质量产生严重问题，甚至造成教育资源的浪费。
（三）专业目录杂乱
中高职衔接中的某些相同专业在很多不同院校同时集中设置，并且不同院校根据市场需求和自身特色开设很多不同的专业方向，这导致相同专业的人才培养目标与方向不相同，并且有些专业虽然当初开设时比较热门，但是等到学生毕业时往往企业需求已经饱和或与企业中的职业工种不符。以江苏省为例，从省教育厅每年颁布的五年制高职教育新增专业名单可以看出，近几年，物联网应用技术（590129）和汽车检测与维修技术（580402）等比较热门的第三产业类专业不断开设。例如从《2014年江苏省五年制高等职业教育新增专业名单》中可以发现，分别有5所院校开设物联网应用技术专业（590129）、有6所院校开设电子商务专业（620405），专业开设较为集中，甚至在同一院校内开设很多名称相同但方向不同的专业，如南京工程高等职业学校的计算机应用技术专业开设了软件技术、网络技术、图形图像、动漫设计与制作等多种专业方向，显然部分专业方向与教育部门颁布的专业目录不匹配。但是从目前的市场需求来看，这些专业方向的就业前景看好。高职院校根据自身的办学和招生情况，自由选择相应的专业大类进行招生，比如，尽管计算机应用专业下设的方向五花八门，但招收的却都是计算机应用方向的学生，部分院校的招生专业甚至与报考专业大相径庭，这从对口单招的专业名称上就可看出，招生方向与专业目录并没有完全对应，并且较为杂乱。
（四）专业设置同质化
中职教育专业要强调为地方产业发展服务，培养有一技之长的实用型、技能型和操作型的初、中级人才，而高职的专业设置应该在学生掌握实践技能的基础上，进一步强调技术理论水平的提升。但是，目前中高职衔接的专业设置定位不清晰，中职为了能与高职衔接，在专业设置时一味向高职专业靠拢，高职为了向普通高等学校看齐，很多专业都在沿用普通本科的学科体系，甚至不少专业名称都与普通高等学校雷同，导致专业设置的同质化。从“建筑装饰工程技术”、“药学”等专业名称中可以看出高职的专业设置侧重与本科阶段的对接，导致很多专业设置具有一定的学术性。从招生来看，由于中职招生的生源主要是初中毕业生，基础文化知识水平不高，高职的招生主要面对普通高中毕业生，并向中职毕业生倾斜。在专业设置上，往往更多地从普高生的实际出发，在课程中增加很多理论知识的学习，很多专业设置偏理论性，操作技能相对较少。这一方面造成中职生在理论学习方面较为困难，另一方面导致中职生在高职学习阶段的实践操作与之前所学重复，甚至不如中职教育阶段的实践操作更具有实效性，这在一定程度上导致职业教育层次的同质化。
三、中高职专业对接定位偏差的应对策略
（一）开展充分的市场调研
选择合适的专业是中高职衔接模式实践展开的起点，专业选择的基础是市场调研。首先要了解市场需求，根据区域产业结构调整和行业技术升级的实际需求，确定各类产业在中高职专业开设和衔接中的比例分布，特别是支柱产业与骨干行业中的现代服务类和先进制造类专业。市场调研的关注点应该是未来五六年有关行业领域的发展趋势，行业发展对人才培养需求方向、规格、数量和未来趋势的分析、预测以及当前中高职院校相关人才的培养情况，最终分析得出开展中高职专业衔接培养的必要性、可行性，明确专业培养定位、人才技能要求等。只有经过充分的市场调研，才能使所选择的专业满足中高职衔接专业学制长、技术含量高、社会需求大的特点。
（二）施行专业集群构建
要坚持以宽口径为主的原则进行专业目录的修订。目前，市场对人才需求不断发生变化，对掌握简单实践操作技能的“蓝领层”的需求将逐渐减少，更倾向于需要技术含量较高、专业技能需反复操练、训练时间较长、社会需求比较稳定的技术人才，对这类人才的培养既要求“入门早”，又要求“后劲足”。由于这类人才的培养学制较长，如果专业划分过细、过窄，都可能影响毕业生的适应性、就业方向和职业生涯的发展空间。因此，要面向市场需要，拓宽专业集群概念，面向未来规划专业发展，整体制定中高职衔接的专业目录，使接受中高职教育的毕业生既具备一般中职生的熟练的实践操作技能，又能够具有一定的技术水平。
（三）制定国家层面的专业教学标准
中高职衔接过程中的专业对接之所以产生这么多的问题，最根本的原因是缺乏明确详细的国家层面的专业教学标准。中等职业教育是高中阶段教育的重要组成部分，重点培养技能型人才，发挥基础性作用；高等职业教育是高等教育的重要组成部分，重点培养高端技能型人才，发挥引领作用。中高职衔接要从整体设计的角度使学生在完成中高职教育后成为具备操作技能的高素质复合型人才。因此，专业教学标准的制定要整合中高职阶段的职业能力要求。专业教学标准的制定要聚集政府、行业企业、职业教育专家以及专业课教师共同参与，采用工作任务分析的方法，对专业面向的岗位应具备的职业能力进行深入探究。中职面向的岗位大多是能够进行技术操作的具有一技之长的初、中级工人，职业能力相对高职更加明确，针对具体的工具、仪器、材料及相关的简单知识和熟练操作技能的掌握；高职面向的岗位大多是既懂理论又懂实践的应用型技术员，职业能力相对而言涉及很多技术原理性的知识，并且具有很大的不确定性。因此，在进行职业能力分析时，要把握好中高职的专业定位，从国家层面制定出清晰详细的专业教学标准，这样有利于各院校准确地把握中高职课程衔接，有利于提高人才培养质量。
（四）建设专业设置预警机制
从中高职专业设置衔接的专业目录的修订到专业教学标准的编制，需要政府、学校、企业、课程专家等多方协作，通过政府、学校和企业多方对中高职专业设置的发展状态进行调研，以免造成不良后果。应由政府教育部门组织搭建平台，中高职院校参与搜集学生信息，建立专业预警信息指标，并进行动态监控追踪和实时更新，以强化对中高职衔接专业设置情况的管理，还应针对企业行业的社会需求及时进行调整。要建立专业预警团队，负责对预警指标数据和监控结果进行评估分析，判断当前中高职专业对接是否合理。此外，政府教育部门要发挥平台的引导作用，定期组织中高职衔接院校召开会议，尤其是那些中高职专业对接大类相似的职业院校，打破学校间各自为政的局面，并加强与行业企业专家的合作，加强中高职衔接专业与社会需求的联系。同时，由职教专家作为第三方评价机构进行监控，实现中高职衔接专业的动态调整。对那些社会需求和毕业生就业困难、经费投入及教学条件不达标的中高职衔接专业，政府部门要对其发出预警，学校要及时对中高职衔接的专业进行整改。
中高职专业对接的定位可以从根本上统筹中高职培养目标、专业设置、课程与教学内容，使教育体系内部的衔接顺利开展，是搭建职业教育人才成长“立交桥”的基础和关键。通过中高职专业衔接定位偏差所造成的对专业选择、专业目录、专业口径、专业设置等方面的影响可以看出，专业定位在专业对接中起着重要引领作用。结合新兴产业和地方特色产业的发展需要，按照建设现代职业教育体系的要求，开展充分的市场调研工作，逐步完善专业产业对接一体的办学模式，施行专业集群构建，面向未来规划专业发展，整体规划中高职衔接的专业目录，制定国家层面的中高职专业教学标准，建设专业设置预警机制，将会对中高职专业对接的定位偏差起到有效的矫正作用。
参考文献：
[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）[EB/OL].[2014-05-17].http：///jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.
[2]林江涌，吴素梅，宋彩萍.专业定位与专业建设――以上海高校为例[J].高教发展与评估，2012（7）：102-107.
“选择一门生意的城市是聪明的城市，选择一个产业的城市是智慧的城市。一个城市应该有扼住产业上游的气魄与远见，否则终究逃脱不了替其他城市打工的命运！”
“总决赛投票的时候，来自多个美国顶级风司的评委们意见不一，争吵不休，很典型的美国方式，从下午一直争论到晚上，最后有四个评委给我们的项目投了第一名、两个评委投了第二名、还有两个评委投了第三名，改图网项目以总分第一胜出。”武汉改图网技术有限公司总经理陈涛介绍起夺冠的经过，脸上满是自豪之情。
北京时间2011年11月11日，改图网项目在美国硅谷举行的全球创业挑战赛总决赛中夺得全球总冠军。这个由美国硅谷顶级投资商与英特尔公司联合发起的全球性创业竞赛项目吸引了来自全球7大赛区、28支代表队前来角逐，参赛项目涵盖生物、农业、环保、IT等不同领域，实行多轮淘汰赛制，竞争异常激烈。总决赛中，中国改图网项目战胜日本、俄罗斯、印度等七支世界强队拔得头筹。
陈涛认为，改图网的胜出得益于清晰的商业模式、中国的人口红利和较为成熟的运营模式。“得奖是好事也是坏事，好的是我们的项目被国外了解，坏的是会有更多的模仿者出现。不过一个团队也需要后来者的追赶，否则会倍感孤独。有人模仿我们也不怕，我们现在要保证至少与模仿者拉开半年到一年的技术差距。”陈涛对改图网信心满满。
2009年，清华大学艾康医疗团队凭借人造骨钉产品在比赛中夺魁，为中国团队在此项比赛中首开冠军记录，今年改图网项目的问鼎使全球挑战赛的冠军俱乐部中又增添了一名中国成员。改图网公司不仅借由比赛夺冠在硅谷叫响了名号，还获得了美国顶级风司的青睐，目前已完成与美国某投资公司的两轮洽谈，明年年初美国方面将来汉进行最后考察，通过后改图网技术有限公司将获得数目可观的投资金额。
“做企业，首先是要活下来”
和许多白手起家的公司一样，今天春风得意的改图网也曾经历了创业初期的各种艰难险阻。2004年底刚刚辞去稳定工作的陈涛凭借着一腔激情，决意投身高校电子商务领域。学材料出身的陈涛在母校武汉理工大内到处张贴告示，寻求“懂技术”的同学加入，招来了学弟聂晓亮，团队开始了艰难的创业。“当时对这个产业并不了解，交了很多学费，吃了很多苦，很多次都想放弃”，陈涛坦言。当年全国的网购人数只有800万，高校的网购人数更少，创业团队完全没有经验，对很多电子商务的模式都是想当然，结果落了个血本无归。从04年底到06年上半年的一年半时间里，陈涛备受煎熬， “大家都不领工资，有饭吃就已经很满足了”，回忆起那段艰难岁月，陈涛仍记忆犹新。
05年，陈涛发现企业短信系统有很大的市场需求，团队决定调整方向，转攻企业短信息应用系统项目的开发。为了维持团队运作，陈涛出去赚钱，留下聂晓亮开发产品。一年多的时间里，陈涛摆过地摊、做过地产销售、酒店管理等工作，就这样，整个团队在咬牙坚持下度过了最艰难的时刻。2006年7月开始，团队开发的短信息系统销售额开始节节攀升，在经历了创业初期20个月的阵痛后，陈涛的团队活了下来。回顾当初的艰辛，陈涛感慨：“所以做企业第一还是要务实，要活下来。我之所以在04、05年那么艰难、旁人都劝我放弃的时候还在坚持，就是因为还有整个创业团队的支持。如果团队的人都散了，就留我一个‘光杆司令’，恐怕我也就放弃了。”
摸着石头过河
现今的改图网有着明确的企业定位、战略目标和实施计划，这些简单明晰的商业规划却是陈涛与创业伙伴们摸着石头过河，以多次的试错、碰壁为代价换来的。对此，陈涛打趣道：“就连思想不也是在实践中逐步摸索出来的嘛。”
07年下半年，团队已经有了稳定的收入，人数也达到了20人，但陈涛和他的伙伴们感到企业短信息系统的开发准入门槛过低而且市场有限，这个当年平均年龄只有22岁的创业团队觉得做企业短信看不到未来， 怀着“想做点伟大事情”激情，经过仔细思考，确立了基于无线传媒、互联网和手机软件应用的“三大战略”。
08年陈涛与武大的博士生余伟打造改图网在线平台时最早推出的服务是基于模板生成技术的手机彩信，后发现这项业务走不通，尽管运营商觉得市场很大，但在实际操作中利润非常有限，继而试水人像交易业务。
改图网为拥有具备娴熟的图片设计和处理技能的“改客”与有图片处理需求的“图客”搭建了一个平台，在这个平台上 “改客”可以依照“图客”的个性化要求完成把生活照里的女孩变成漫画中的大眼睛美女、给老照片重新上色、把婚纱照转换成卡通版等不同任务，图像处理完成后还可以制成个性T恤、石版画、杯垫等物品，凭借着这些人像与设计衍生品的交易业务，改图网声名鹊起。
虽然人像与衍生品的交易业务新颖有趣，也吸引了大批客户，却始终面对的是培育性市场，用陈涛的话来说就是“需要大量的资金来砸和守，死磕这个市场只能一条道走到黑”，于是陈涛考虑扩大外延，切入刚需市场。他发现，一方面，诸如名片、企业宣传册、海报一类的刚性需求很大，但网络上可供选择的平台有限，尽管早在07年国内就有人在做网络印刷，但只印刷不设计，没有走出一条产业化道路。改图网可以先从刚需市场入手，如果刚需市场做得好，还可以反哺培育性市场。另一方面，诸如名片设计一类的简单设计完全可以实现免费，进而解放设计师，让他们把更多精力投入到纯粹基于创意的高端设计中去。因此改图网推出了图像设计交易平台和图像应用技术商店，图像设计交易平台不仅承担人像与衍生品交易业务，还提供广告、企业形象、海报等较为高端的平面设计；图像应用技术商店作为一个众多图像应用技术的集合平台，旨在通过提供如提供名片设计模板、彩信等傻瓜化、智能化的高效设计工具，降低设计成本、通过免费的初级功能聚集人气。
分析了国内的市场现状后，陈涛棋高一着，设立了主攻网络设计与网络印刷的现阶段策略，并从名片设计与名片印刷这个“点”入手，期望“以点带面”，全方位介入网络设计与印刷，用互联网、信息化手段解决用户需求。陈涛的目标明确：“我们要打通设计与印刷产业的链条，以前设计与印刷是割裂的，我们解决了设计问题，再由设计来整合印刷产业。因为设计产业一定是印刷产业的上端，谁控制了上游产业链，就一定可以整合下游产业链。”
名片制作服务上线后，不断向用户提供近万个充满创意、个性和时尚感的名片模板，且全部免费，用户不需要任何设计功底，只需要选择自己喜欢的名片模板后输入信息，名片就会自动生成、提交订单进行印刷。无独有偶，美国就有一家叫VISTAPRINT的公司做名片和其它的设计做到年产值9亿美元，并已经在纳斯达克上市，市值40亿，这更坚定了陈涛的想法，“我们可不是抄袭，改图网团队在美国比赛的时候才发现的这家公司”，陈涛强调。
陈涛介绍，狭隘意义上的人像处理现在仅占改图网总业务的10%，仍在慢慢培育，主营的网络设计与印刷业务已经有了长足的发展。目前为止，第一步的市场布局已基本完成，除武汉总部外，改图网已经在北京、浙江、广州设立了办事处，名片业务覆盖了全国69个城市，提供从名片设计、印刷、配送一站式解决方案，客户从在线设计到收货时间只要72小时。
当改图网聚集了大量设计师后，自然会产生大量对软件、素材、设计解决方案的需求，改图网的图像设计软件云计算平台就通过提供有价值的在线设计软件和设计素材盈利。
经过三年的摸索与发展，改图网已经开发了图像创意设计交易系统平台、图像应用技术平台和图像设计软件云计算平台，旨在通过切入图像创意及图像软件领域，最终打造全球最大的在线图像创意工厂。目前改图网上已汇集了一万多名设计师，总计处理图片400亿张，拥有118万名会员。现在，改图网团队人数已接近70人，日访问量过百万，自09年公司成立以来，年收入每年递增一倍，今年改图网项目及旗下的广告公司年收入总和已超过了1000万元。
“一开始我们还看不准，09年才开始商业化运行，注册成立公司。就像360一样，先前只是奇虎下面的一个非常小的部门，360的负责人都不能列席奇虎的高层会议。奇虎做的是搜索引擎，后来搜索走不通了就转攻安全软件的开发，成为主营业务，并最终将奇虎带上了市。很多公司都是这样，一开始做的东西往往不是最终带领公司成功的东西。”陈涛说。
改图网的理想
陈涛才30岁，接受采访时他轻松而幽默，创业中经历的艰难困窘并没有在他年轻的脸上留下什么痕迹。早在高中阶段同龄人还在一心想着多做几道练习题以求考个好大学的时候，陈涛就已经阅读了许多知名企业家的传记，立志要成为一名成功的企业家，并且连企业的方向都想好了――要做太阳能企业。陈涛向记者展示了他高中毕业前夕在同学录上书写的“宏图大业”：“良森要尽力占领全球市场40%以上，在开发太阳能的同时要涉足其他产业，使产品多样化，更重要的是使产品名牌化。”记者眼前的这页同学录上密密麻麻地写满了陈涛当年对他未来要创立的“良森太阳能开发股份有限公司”的定位与长远规划，乍看之下倒更像一份不太成熟的企划书。在那样的年纪，年轻人大多数说及创业时也不过是空谈几句豪言壮志，陈涛的梦想虽显天真，却已经付诸笔端，并影响了他的大学专业选择。
1998年，陈涛考入了武汉理工大学材料科学与工程专业，整天与玻璃、水泥、工程项目打交道，所学内容与建立太阳能公司的所需的技术南辕北辙，理想与现实的差距兀然地显现在他的面前，令他“全身冷掉了”。虽然心怀梦想，但陈涛没有像一个天真的理想主义者那般紧紧抓住一个念头不放，思索再三，他放弃了走技术路线建立太阳能公司的想法，广泛参与社会活动，努力培养自己人际交往与管理的能力。毕业后陈涛做了两年的销售工作，虽然成绩斐然，可他感到在公司无法践行自己的成功观，便于04年底递交了辞呈。他在辞职信中写道：财富和权势是衡量一个人成功与否的标准，但这不是一个最终标准，这个最终标准应该是你帮助了多少人，有多少人因你而受益。
居里夫人那句“把生活变为梦想，再把梦想变为现实”的名言在陈涛身上得到了生动的诠释，怀揣着做企业的梦想，陈涛与创业团队的伙伴一路披荆斩棘，最终将梦想变为了现实。现今改图网在国内的在线图像创意领域独占鳌头，并将眼光投向了更广阔的国外市场。陈涛透露，改图网已经制定了 “刀锋2012”行动代码，要给国内的设计与印刷产业“插尖刀”，力图改写市场规则。
如果陈涛高中时期建立太阳能公司的梦想是带着年少轻狂的空中楼阁，那30岁的陈涛将改图网打造为全球最大的在线图像创意工厂的理想则是脚踏实地的雄心壮志。对于未来，陈涛毫不掩饰自己的锋芒， 2010年在武汉市十佳创业人物表彰大会上，他在与会领导面前表态：五年内要为武汉市贡献一个产业、十年内至少贡献一家上市公司。
购物车(0)