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【論文摘要】本文首先探討了近似計算在靜態分析中的應用問題,其次分析了納米電子技術急需解決的若干關鍵問題和交互式電子技術應用手冊,最后電子技術在時間與頻率標準中的應用進行了相關的研究。因此,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值。
一、近似計算在靜態分析中的應用
在電子技術中應運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產生大的影響。所以關鍵在于我們如何掌握,特別是如何應用近似計算。
在工作點穩定電路中的應用要進行靜態分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關過程及結論。
二、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機理和現有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現象和相關問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此,納米電子學中急需解決的關鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關的納米電子技術方面,其主要表現在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質結加工
要繼續把現有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當的方法是采用外延、光刻等技術制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結構。其中,不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的,構建成納米尺度的量子勢阱,這種結構稱作“半導體異質結”。
(2)分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線,但把這些元件組裝成一個可以運轉的邏輯結構仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,Purdue University等研究機構在這個方向上取得了可喜的進展,但該技術何時能夠走出實驗室進入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應存儲器
超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰。
(4)納米計算機的“互連問題”
一臺由數萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結構及合理整體布局,而整體結構問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結構中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內,并極快地使用和產生信息,需要有特殊的結構來控制和協調計算機的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環境之間需要有大量的連接。就現有傳統計算機設計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學上的考慮和限制,連接的數量不可能無限制地增加。因此,納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米 / 分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環境
當前,分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術、計算機圖形學已取得快速發展,利用這些技術建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環境,并使納米技術研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術手冊
交互式電子技術手冊經歷了5個發展階段,根據美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術手冊、線性結構電子技術手冊、基于數據庫的電子技術手冊和集成電子技術手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術手冊并不存在,大多數電子技術手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術手冊雖然代表不同的發展階段,但是各有優點,較低級別的電子技術手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優點。
簡單的說,電子技術手冊就是技術手冊的數字化。為了獲取信息的方便,數字化后的數據需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術手冊的發展就是圍繞這一過程來進行的。
四、電子技術在時間與頻率標準中的應用
時間和頻率是描述同一周期現象的兩個參數,可由時間標準導出頻率標準,兩者可共用的一個基準。
1952 年國際天文協會定義的時間標準是基于地球自轉周期和公轉周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標準,設備龐大,操作麻煩,精度僅達10- 9 。隨著電子技術與微波光譜學的發展,產生了量子電子學、激光等新技術,由此出現了一種新穎的頻率標準——量子頻率標準。這種頻率標準是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標準。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標準,如(133 Cs)頻標、銣原子頻標、氫原子作成的氫脈澤頻標、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標準,改變成微觀的原子本身結構運動的時間基準。這一方面使設備大為簡化,體積、重量大減小;另一方面使頻率標準的穩定度大為提高(可達10- 12 —10- 14量級,即30 萬年——300 萬年差1 秒)。1967 年第13 屆國際計量大會正式通過決議,規定:“一秒等于133 Cs 原子基態兩超精細能級躍遷的9192631770 個周期所持續的時間”。該時間基準,發展了高精度的測頻技術,大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現代微波技術和雷達、激光技術等的發展。而激光技術和電子技術的發展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之,在探討了近似計算在靜態分析中的應用問題、納米電子技術急需解決的若干關鍵問題和交互式電子技術應用手冊后,廣大科技工作者對電子技術在時間與頻率標準中的應用知識的初步了解和認識。在當代高科技產業日漸繁榮,尖端信息普遍進入我們生活之中的同時,國家經濟建設和和諧社會的構建離不開我們科技工作者對新理論的學習和新技術的應用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值是不足為虛的。
【參考文獻】
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論文關鍵詞:大數據,吉林省,戰略性新興產業,發展
1 吉林省大數據時代下戰略性新興產業現狀
1.1 政府支持得力
2015年,吉林省政府圍繞大數據和戰略性新興產業的發展先后下發10號、22號、23號文件,同時,開展了大數據時代信息化建設方案研討會、加強企業管理創新宣貫會暨“大數據時代企業運營模式創新”,對企業謀劃大數據時代企業運營發展,提升大數據時代企業核心競爭力起到了良好地推動作用,對促進吉林省信息化建設事業發展具有積極的意義。吉林省科技廳組織開展了關于征集“大數據”“云計算”“互聯網+”等領域科技平臺建設項目的工作,為大數據時展戰略性新興產業創新驅動提供了支撐。
1.2 產業基礎良好
吉林省深入貫徹落實創新驅動發展戰略,動戰略性新興產業加快發展。據測算,2014年戰略性新興產業完成產值469 1億元,同比增長11.7%。光電子和汽車電子行業走在全國的前列;在生物產業領域,吉林省以玉米加工轉化為標志的生物化工產業穩居國內龍頭地位,生物醫藥已經形成相當規模,總量和技術水平處于國內前列。以碳纖維為主的新材料產業以及新能源汽車產業等相關技術研發水平處于全國領先地位[1]。
1.3 發展前景可期
吉林省擁有豐富的資源、良好的技術和產業基礎,積極推進互聯網、云計算和大數據發展。現已建成“數據災備中心”“吉林石化數據中心”“白城云計算中心”“遼源IBM云計算中心”“吉林市江南數據中心”等中心[2],通過數據中心、平臺和互聯網技術服務系統的優勢,吸引大量的IT產業及服務外包企業向吉林省集聚,對帶動吉林省高新技術產業和服務外包等戰略性新興產業發展,加快產業轉型升級,將起到重要的推動作用。
2 存在的主要問題及原因分析
2.1 市場應用乏力、產業鏈條不完善
大數據時代剛剛興起,在國內外都缺乏有跡可循和切實可靠的發展經驗,全省缺少具有較大規模、能夠帶動大數據產業發展的龍頭企業。光電子、汽車電子等特色產業的產業鏈不完備,各環節尚未形成明顯的上下游協作發展模式[3],處在起步發展階段。
2.2 資源共享程度低
雖然吉林省擁有豐富的數據資源,良好的產業基礎,但是以往很少有大數據思維,對數據收集、存儲不重視,對數據加工、利用不充分,且忽視了整個產業體系的健全和配套[4],數據中心沒有發揮應有的拉動作用,大量信息系統中的歷史數據長期閑置。
2.3 核心技術儲備不足
在大數據時代的初期,全國都表現為大數據人才、技術缺乏,相比于經濟發達地區,吉林省電子信息產業基礎薄弱[5],大數據技術研究、儲備不夠,暫時缺乏大數據技術開發的領軍人才,缺少系統級、架構級的大數據技術與產品支持,影響打造在國內外有知名度的大數據產品與服務。有待集中省內外科研院所力量,協力攻關,實現關鍵技術突破。
3 吉林省大數據時代戰略性新興產業發展建議
戰略性新興產業作為吉林省最具發展潛力和活力的產業,初中英語教育教學論文其對數據的依賴程度遠高于傳統產業,大數據時代下如何發展戰略性新興產業,提出以下幾點建議。
3.1 構建運行機制
建立政府、企業和社會聯動的大數據形成機制,開展“數據開放”試點工程。縱觀國外數據開放的進程,基本上都是選擇先建立政府數據開放門戶網站再開放平臺的模式,要盡快統籌建設政府數據交換共享平臺,為新興產業提供數據下載、應用等多項服務,以政府數據開放共享來帶動整個數據資源的開放開發。
3.2 搭建共享平臺
大數據庫是一種平臺,想要利用大數據進行產業生產力的提升,無論如何也逃不開大數據庫的使用。戰略性新興產業作為該省產業的關鍵部分,大數據化是提高其發展的有效手段,要全力建設戰略性新興產業大數據庫,探索將大數據應用于戰略性新興產業的有效手段,研究推動大數據在研發設計、生產制造、經營管理、市場營銷、售后服務等產業鏈各環節的應用,積極推動戰略性新興產業的網絡化和智能化。
3.3 培養專業隊伍
大數據與戰略性新興產業都屬于技術含量高、更新速度快的產業,在其發展的每個環節都需要依靠專業人員完成,因此,必須培養和造就一支懂指揮、懂技術、懂管理的專業隊伍。整合吉林省的智力資源,加強國內外學術和技術交流,研究、探討并掌握數據科學的基礎理論和基本方法,加強與云計算、物聯網和移動互聯網等相關新興產業的技術和應用融合。
3.4 健全政策保障
一是盡快研究制定專門促進大數據時代下戰略性新興產業發展的優惠政策,建立符合實際的技術、財政、稅收、人才等政策支撐體系,為戰略性新興產業發展營造良好地政策環境。二是推動成立吉林省大數據戰略性新興產業聯盟,集合技術、資源、資金等多方面的優秀力量,形成研發與應用企業間的交流、合作平臺,共同解決聯盟內企業面臨的各種技術與資源的難題。三是加快大數據基礎設施建設。基礎設施作為大數據時代的硬件,是贏得大數據時代的先機。建設大數據在戰略性新興產業應用服務區,促進大數據與戰略性新興產業融合發展,結合吉林省特點,重點推動大數據在光電子、汽車及生物醫藥等產業的應用。
4 結語
大數據時代是一個浩浩蕩蕩、不可阻擋的歷史潮流。總的來說,吉林省發展大數據時代戰略性新興產業機遇大于挑戰,務必以更積極的姿態順應新形勢,把握機遇,謀劃發展,贏得未來。目前,大數據時代下戰略性新興產業發展的研究在全國都處于探索性階段,國務院雖下發了《促進大數據發展行動綱要》,但涉及到各個領域具體實施的細則,并無經驗可循。因此,大數據時代下如何促進吉林省戰略性新興產業的發展,成為下一步需要探討和解決的根本問題。
參考文獻
論文關鍵詞:新能源汽車,發展現狀,發展趨勢,經驗總結
一、新能源汽車定義及分類
根據我國《新能源汽車生產企業及產品準入管理規則》,新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源(或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置),綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車(包括太陽能汽車)、燃料電池汽車、氫發動機汽車、其他新能源(如高效儲能器、二甲醚)汽車等各類別產品。
二、國際新能源汽車發展態勢分析
(一)發展環境分析
1.能源危機成為新能源汽車發展的動力。石油資源的日益枯竭和石油價格的巨幅波動,不僅對世界各國經濟造成了重要影響,更引起各國汽車產業的深刻變革:大排量、高油耗的汽車不再受到大多數消費者的青睞,燃油節約型汽車逐漸成為汽車市場的主流。世界各國欲借發展新能源擺脫其對石油的依賴發展趨勢,逐步形成了新的世界經濟增長模式。
2.金融危機提供新能源汽車發展的機遇龍源期刊。全球金融危機的爆發給新能源汽車的產業化發展提供了新的機遇。為了擺脫經濟低谷,拉動經濟復蘇,獲得市場[1]競爭先機,并使自己在未來的產業競爭格局中占據有利位置,發展新能源汽車成為世界各大汽車企業共同的戰略選擇。
3.環境污染呼喚新能源汽車時代的到來。隨著汽車產業的快速發展,汽車已經成為城市的污染源之一。汽車尾氣主要成分是CO、HC、NOX和顆粒物等,在城市中心,交通排放的CO形成的污染物濃度占CO總濃度的90%~95%,HC和NOX占80%~90%,而這些排放物正是造成地球氣候變暖的重要原因之一。
4.技術變革促進新能源汽車的研發和生產。除了常規的化石能源(煤、石油)以外,新能源與可再生能源(太陽能、風能、水能、生物能等)的開發和利用比例逐漸提高,并由此產生了相應的多種新技術。能源的多樣化發展給汽車新技術的應用帶來了無限可能,各類新能源汽車的研發和生產必然會將汽車產業領域延伸、拓展到更加廣泛的產業范疇。
(二)發展特點分析
新能源汽車在全球剛剛起步,代表著汽車產業未來的發展方向。混合動力作為新型汽車能源動力技術共性平臺發展趨勢,繼承了先進內燃機技術,結合了高效潔凈的電力驅動方式,既充分利用現有燃料基礎設施,又能包容各種代用燃料,已成為新型動力系統汽車產業化的典型代表,開始大規模產業化發展,其中插電式混合動力汽車越來越受到重視;純電動汽車借助各種高新技術特別是新型動力電池技術的進步找到了新的發展機遇,開始進入市場,并有快速增長的趨勢;燃料電池作為一種新興能量轉換裝置,盡管目前還存在很多需要克服的技術障礙,但其作為新一代汽車能源動力系統的遠期解決方案仍然被看好,各種資助和示范驗證正在進行,真正進入市場將還有一個較長的時期;代用燃料汽車可以用天然氣、液化石油氣、生物柴油、合成燃料、醇類燃料、醚類等多種清潔替代能源,成為解決石油資源短缺的重要途徑。
(三)發展戰略比較
美國長期側重降低石油依賴、確保能源安全的戰略發展趨勢,將發展新能源汽車作為交通領域實現根本上擺脫石油依賴的重要措施,并以法律法規的形式確定其戰略定位。美國從20世紀80年代起在不同的階段提出了不同的車用能源發展戰略,克林頓時期以提高燃油經濟性為目標,混合動力是其主要的技術解決方案;布什時期追求零排放和對石油的零依賴,氫燃料電池汽車是其主要的技術解決方案,后期還計劃用10年時間實現20%的石油替代和節約,主要措施是使用生物質燃料;近期奧巴馬大力發展電動汽車,實施了總額48億美金的動力電池以及電動汽車的研發和產業化計劃,其中40億美金用于動力電池的研發。
日本長期堅持確保能源安全、提高產業競爭力的雙重戰略,通過制訂國家目標引導新能源汽車產業的發展,同時高度重視技術創新龍源期刊。日本在2006年“新國家能源戰略”中明確提出,通過改善和提高汽車燃油經濟性標準、推進生物質燃料應用、促進電動汽車應用等途徑,到2030年交通領域對石油的依賴能夠降低20%。重視生物燃料和燃料電池等技術開發,擬在2011年單年度生產生物燃料5萬千升發展趨勢,計劃在五年內斥資2090億日元開發以天然氣為原料的液體合成燃料技術、車用電池,以及氫燃料電池科技。近期又將大力發展電動汽車作為低碳革命的重要內容,計劃到2020年以電動汽車為主體的下一代汽車能夠達到1350萬輛。日本的混合動力汽車已形成產業化,豐田、本田、日產等日本廠商的混合動力汽車不僅在國內熱銷,在國際市場上也令其他國家廠商望其項背。
歐洲更加側重于溫室氣體減排戰略,將滿足日益嚴格的二氧化碳排放限制要求作為發展新能源汽車的主要驅動力。歐洲新能源汽車發展的主要目標在早期以生物質燃料和天然氣為主,在本世紀初期提出到2020年實現23%的石油替代,主要是生物質燃料、CNG以及氫燃料,但近期對于電動汽車給予高度關注。歐洲在發展電動汽車方面起步較晚,但是國家規劃非常細致、系統,從基礎研發做起,分階段從研發產業化、基礎設施方面給予統籌布局。2009年下半年德國的電動汽車計劃以純電動汽車為重點,分別提出了2015年、2020年的產業化和市場化的發展目標。
(四)產業政策分析
上世紀90年代以來,美日歐等國先后出臺了一系列法律、規劃、政策文件發展趨勢,加強了對形成本國電動汽車產業的有效支持,主要體現在以下幾方面:高度重視產業初創期的政策扶持;主要采用稅收和補貼等政策支持措施;稅收、補貼政策往往與油耗控制政策及尾氣排放控制政策相結合;注重加強對降低整車重量的政策引導。2008年國際金融危機爆發以來,世界各國加強了對本國汽車產業的扶持力度,尤其是針對培育形成本國的新能源汽車產業出臺了一系列扶持政策,關注點重在兩個方面:大力支持先進電池等技術的研發和鼓勵購買電動汽車。
2009年1月,韓國頒布“新增長動力規劃及發展戰略”,將綠色技術、尖端產業融合、高附加值服務等三大領域共17項新興產業確定為新增長動力,在綠色運輸系統方面,提出重點開發油電混合動力汽車等自主核心技術,實現關鍵零部件和材料國產化,2013年進入綠色汽車世界4強。2009年9月,美國“美國創新戰略:推動可持續增長和高質量就業”,提出撥款20億美元,支持汽車電池技術等的研發和配件產業的發展發展趨勢,盡快生產出全球最輕便、最廉價和最大功效的汽車電池,使美國電動汽車、生物燃料和先進燃燒技術等站在世界前沿。
2009年4月1日,日本開始實施“綠色稅制”,免除消費者在購買純電動汽車、混合動力汽車、清潔柴油汽車時的多項稅收,還提出在2009年11月后的一年時間里再提供2300億日元左右的資金用于支持節能環保車型的補貼龍源期刊。2009年7月1日,美國政府提出了總額10億美元的“汽車折價退款機制”——以舊換新補貼政策,計劃為期一年;“美國創新戰略:推動可持續增長和高質量就業”提出,為鼓勵消費者購買電動汽車,美國政府將提供總額高達7500億美元的稅收抵免。英國政府在2010年度預算案中提出“綠色復蘇”計劃,其核心是挑選2~3個城市作為僅適用電動汽車的純綠色城市,重點推動普及電動汽車;在全國范圍內建立一個充電網絡,保證電動汽車能在路邊充電站及時充電;對放棄污染較高舊車、購買清潔能源車的消費者,提供每車2000英鎊的補貼。
(五)發展趨勢分析
在車用動力電池領域,混合動力和純電動車用動力電池負責儲存并為電動機提供電能發展趨勢,其性能、成本和安全性很大程度上決定著混合動力汽車和純電動汽車的發展進程。從當前的技術水平以及發展趨勢來看,鎳氫電池是目前應用最為廣泛的車用動力電池,由于其技術成熟度和成本上的優勢,在短期內仍將是混合動力汽車的首選動力。鋰離子電池具有無記憶性、低自放電率、高比能量、高比功率、環保等諸多優點,應用前景較好,一旦成本問題得到解決,將成為純電動汽車和插電式混合動力汽車的主要動力選擇。
在車用驅動電機領域,永磁無刷電動機結構靈活、設計自由度大、性能較好,適合成為電動汽車高效、高密度、寬調速牽引驅動,已經在混合動力轎車上進行較多應用,但是受永磁材料工藝影響和限制較大,而且控制系統復雜,造價很高;開關磁阻電動機調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點,結構簡單、維護修理容易、可靠性好、轉速和效率高、調速范圍寬、控制靈活發展趨勢,如果其技術瓶頸(轉矩波動大、噪聲大、需要位置檢測器、結構復雜性較大等)得到突破,將更適合電動汽車動力性能要求,被視為最具潛力的電動車電氣驅動系統。
電子控制技術在新能源汽車中發揮著極其重要的作用,應用在汽車的各個領域,包括動力牽引系統控制、車輛行駛姿態控制、車身控制和信息傳送。隨著集成控制技術、計算機技術和網絡技術的發展,汽車電子控制技術已明顯向集成化、智能化和網絡化三個主要方向發展。
三、國際新能源汽車發展經驗總結
從國際經驗看,各國政府都制定和實施了系統的激勵性政策,在發展規劃、關鍵技術研發投入、消費政策、環境標準、道路交通管理等方面,都為新能源汽車產業的發展提供了寬松的環境。
1.發展規劃制定。美國、日本、韓國、歐盟等根據產業發展所處階段的實際需要,制定分階段、分類別發展規劃,動態調整新能源汽車產業發展的扶持政策,使電動汽車產業順利實現由政府推動過渡到市場推動。
2.基礎研究資助。美國、日本、歐盟等地政府組織科研大攻關,協調全境范圍內甚至全球范圍內的政府機構、科研單位、汽車和燃料廠商,對未來新能源汽車技術進行大規模的基礎研究發展趨勢,并對新能源汽車的示范運行直接補貼龍源期刊。
3.財稅政策激勵。各國政府通過財稅政策降低消費環節新能源汽車的購車成本和使用成本,從經濟上激勵消費者購買、使用新能源汽車,主要措施包括:購置稅減免、返還以及直接補貼,許多歐盟國家基于燃油效率和環保性能制定車輛稅費,針對消費者購置新型、清潔和高能效汽車給予稅收減免;征收燃油稅,歐盟實施高稅率燃油稅激勵消費者選用節能環保的先進柴油車。
4.技術法規限制。美國、日本、歐盟等普遍采用強制性技術法規限制燃油消耗和尾氣排放,并逐步提高技術標準,促使汽車生產商加大研發投入,生產新能源汽車。各國和地區的法規主要有:美國的CAFE標準和Tier標準、日本燃料經濟性標準和尾氣排放標準、歐洲自愿協議和歐盟尾氣排放標準。
5.交通管理獎罰。為鼓勵新能源汽車的發展,美國、日本、歐盟等地在交通管理措施中也有所體現,給予新能源汽車交通優先和停車免費等獎勵,對高油耗、污染大的汽車采用懲罰性的措施。
參考文獻
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【關鍵詞】汽車構造 教學
隨著汽車工業和電子技術的迅速發展,汽車電子產品的新結構,新技術層出不窮,汽車普及化已成為當今世界汽車工業發展的必然趨勢。尤其是“汽車檢測與維修”專業在高等院校中悄然走俏。《汽車構造》作為汽車檢測與維修技術專業的專業基礎課程,他的作用尤為重要。作為專業技術基礎課的汽車汽車構造的教學得到了廣大專業教師的關注。然而,由于課程本身具有專業性強、理論性強、內容抽象、枯燥、不好理解等特點,加之我院汽車檢測與維修專業的學生的基礎參差不齊,使得該課程的教學變得更加難以進行。
作為任課教師不僅要有扎實的理論只是還要掌握實際操作能力。為使培養出的學生既掌握必須的理論知識,又具有專業所必需的專業認知和基本操作能力,對“汽車構造”教學進行課程改革。
近兩年的教學實踐工作證明:要提高學生的學習興趣。使學生學好學會本課程,應從以下幾個方面著手:
一、根據汽車檢測與維修專業的專業需要,合理選擇教材
從汽車類人才的培養出發,掌握必須的汽車構造課程是成為現代汽車維修人才的必備條件之一,作為一門專業技術基礎課程,原來代用的適合機電類學生采用的教材已經不能滿足教學的需要,教學內容需要凋整,教學方式需要改革,要在講授理論的同時。進行必要的實踐技能訓練,選擇―本適合汽車類專業學生使用、理論和實訓相結合的教材刻不容緩。
在教材選用方面,保證基本知識點的選取以“必須”、“夠用”為度,沒有過多的理論推導,有利于學生興趣的提高和教學的開展。
二、注意后續課程的連續性,在教學中適當增加典型網絡教學
作為汽車檢測與維修專業的一門專業基礎課,《汽車構造》主要是為汽車專業《底盤構造》、《汽車發動機拆裝》、《汽車底盤拆裝》服務的,教師若能理解和熟悉本課程在后續專業課程中的應用,不僅可以更好的把握適合本專業的教學重點,將時間和精力集中于重點和要點之上;而且可以提高學生的學習興趣,達到良好的學習效果;再者,使學生較早地了解一些整車中有關的機構和零部件,也有益于后續專業課的學習。
為體現汽車專業特色,在教學過程中列舉了許多汽車維修實例,利用網絡視頻吸引學生的注意力,了解汽車構造的整體機構,使學生能將實踐實訓與課堂教學結合起來。從而將理論知識迅速轉變為技術應用能力,培養了學生分析專業問題和解決實際問題的能力。
三、改進現有的教學方法,提高學生的學習興趣
教學方法多種多樣,且各方法之間也有著千絲萬縷的聯系,實際教學工作其實是綜合應用各方法的過程。
(一)運用對比法教學,提高學習效果。
《汽車構造》中,有許多內容之間存在著千絲萬縷的聯系,但又有其自身的特征。在教學中。將一些既有差異又有聯系的知識進行對比分析,辨析異同,從而使學生在掌握知識的同時也培養了學習能力。例如汽油機供給系統與柴油機供給系統既有區別又有聯系,二者的區別在于:燃油的種類不同;燃燒的方式不同;油氣的混合方式和壓力不同;但燃燒室的結構可以相同;供油的機構可以部分相同;通過這樣的比較,可以使學生在掌握汽油機供油系統基礎上更快地掌握柴油機供油系統,也便于學生記憶噴油器的機構。深化對噴油器的理解。當然。教材中還有很多概念,都可以采用對比的方法,引導學生準確把握概念,找出異同,進而學會一種科學的學習方法。
(二)倡發散性思維,一題多解,提高學生解決問題的能力。
知識是學習方法的載體,講解知識的目的不僅在于向學生傳授具體知識。更重要的是在于通過知識向學生介紹分析問題、解決同題的方法,俗話說:“條條大路通羅馬”,解決問題的方法也不僅限于一種,看問題的角度不同就會有不同的解決方法。在教學過程中,要提倡并鼓勵學生采用多種方法解題,從不同的角度出發理解和掌握各知識點,做到活學活用。
(三)倡導理論與實驗結合,加強知識的理解和運用。
《汽車構造》這門課程是實踐性很強的一門課程,在每個知識點后面,安排相應的操作類內容,可以將理論知識與實踐緊密結合在―起。
理論與實踐相輔相成,不可分割,理論可以指導實踐,實驗現象也可揭示本質,從而上升到理論高度。實驗中―個很重要的部分就是對實驗現象和實驗結果進行分析,這一環集中體現了學生對已學知識的應用能力,也是訓練學生解決實際問題的有效途徑。如果在實踐環節中,能夠適時地提問,引導學生積極思考,動于嘗試探索。往往可以收到事倍功半的效果。比如,在發動機功率實驗中,可以讓學生不斷增大輸入正弦波信號的幅度,并用示波器觀察輸入信號和輸出信號的波形,二者是否一直是大小成比例而波形一致?事實顯然不是,因為發動機功率在輸入信號增大到一定值時,必然會進入到飽和區,從而輸出信號與輸入信號波形不一致而發生畸變。這樣的提問―方向給學生提供了應用已學知識合理解釋實驗中觀察到的現象的機會,另一方可加深學生對于發動機功率的理解。
(四)教師課后及時進行教學反恩,提高自身的教學水平。
新教師除了通過聽課和與老教師交流。從而不斷學習別人的教學經驗外,更主要的是靠自己在實踐中積累經驗。課后及時進行教學反思和總結可以幫助教師及時接受反饋信息,找出教學環節在具體實施過程中的成功與不足。從而為調整教學策略建立可靠依據,使課堂教學不斷優化、成熟。教學反思,既是教學的課后經驗總結,也是成敗的紀錄,更為上好下一節課作了準備,為今后的課前準備積累寶貴的參考經驗。在避免犯類似錯誤的同時,也有助于在不斷的嘗試中積累效果良好的教學方法和策略。
參考文獻:
關鍵詞:《汽車文化》;素質化教學;探索與實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)06-0159-02
從第一輛汽車誕生到今天,汽車已成為人們出行必不可少的一項交通工具,尤其是近幾年,汽車在中國的迅猛發展,更使得越來越多的人涉足汽車行業,因此普及汽車知識及文化,也成為當今高校必不可少的一個重要環節。我校座落于中國的四大汽車生產基地之一的重慶,擁有重慶市重點支持的國家級品牌學科――車輛工程,因此在本世紀初,我校就開始面向全校非汽車專業學生開設了素質選修課《汽車文化》,以普及學生的汽車知識,提高其文化修養,為將來學生的就業鋪設好基礎。經過十幾年的教學探索,開創了課堂教學與課外培養有機結合的教學模式,有效促進了我校汽車文化的普及和學生文化素質的提高。
一、教學內容的整合與更新
汽車文化涵蓋的內容非常廣泛,它是人們在制造和使用汽車的實踐活動中形成的一套行為方式、習俗、法規、價值觀念等集合體,它以汽車產品為載體并與之結合,影響著人們的思想觀點和行為。傳統的汽車文化課程主要以介紹汽車歷史、汽車總體構造、汽車的外形與色彩、著名的汽車公司與車標、汽車名人、汽車運動、汽車時尚及汽車與社會等內容為主,隨著汽車的普及,人們獲取汽車知識的愿望更加迫切,因此汽車文化課程又面臨了新的挑戰:除了作為傳播汽車知識的有效渠道外,還肩負起激發學生喜歡汽車文化、崇尚汽車文明等新的使命。因此在教學內容的安排上,必須重視學生學習能力的培養。將以人為本、節能減排、綠色汽車等新的理念融入到教學內容中,引導學生以發展的思維去獲取知識,而不是被動地接受知識。同時建立視頻資料庫,為學生課外閱讀提供素材。
二、師資隊伍的建設
實施素質教育的關鍵在于教師,教師的文化素質、專業水平,直接或間接地影響了學生的文化素質水平,師資隊伍的建設關系著該門課程的可持續發展,因此,課程組形成了以學科帶頭人、實驗師、專業教師、高工為集合的師資隊伍,建設了一支老中青相結合的高素質教師隊伍,為課程的持續穩定發展,奠定了基礎。并開創了一套獨特的教學模式,對整合后的教學內容進行模塊化劃分,由不同的教師來完成課程的講解,充分發揮每個教師的專長。例如:汽車緒論由資歷較深的老教師介紹,旨在了解汽車對人們行為方式、習俗、法規、價值觀念的綜述;汽車造型與色彩由設計專業的教師來講解,增強學生對汽車的審美水平;汽車新技術新發展,由從事汽車研發項目的專業教師結合自己的項目,與學生探討交流等等。
三、課內教學方法的改革
傳統的多媒體教學方法,主要以教師講授與圖片展示為主,眾多的內容必然會引起學生的煩燥情緒,嚴重影響了課堂氣氛,造成課堂效率不高,尤其表現在以下三大模塊。
1.汽車知識模塊,專業性較強,包括汽車構造和理論兩大部分,由于部分同學,尤其是文科同學,缺乏機械方面的知識,他們根本無法理解如此復雜的汽車結構。
2.汽車車標是汽車文化最核心的內容,但是眾多的車標在介紹時,容易給學生形成羅列感覺,從而顯得空洞乏味,對汽車文化本來就不感興趣的同學來說,更是無法進入大腦,而成為過眼煙云。
3.汽車時尚及汽車與社會,包括汽車車展、汽車運動、交通安全、能源危機等內容,互動性、社會性較強,僅憑教師的講解,無法讓學生充分了解汽車時尚,了解汽車與社會的關系。
針對以上三大模塊,我們分別采取不同的教學方法。
1.汽車知識模塊,首先采用啟發式教學和形象化教學,深入淺出地講解汽車原理及構造。比如介紹汽車的四大總成,可以采用擬人化的方式,汽車的心臟――發動機,汽車的軀體――底盤,炯炯有神的眼睛――車大燈,造型各異的大嘴――散熱柵,不知疲憊的四腳――車輪,色彩斑斕的外套――車身,布控于全車的神經網絡――汽車電子,這樣,一輛完整的汽車就展現在了學生面前,再輔以動畫視頻,內容既不顯枯燥又便于記憶。汽車博物館建好后,還可通過實物參觀,進一步了解汽車的構成。
2.汽車車標、經典汽車及汽車名人,我們采用了PPT競猜的方式,給學生三個提示,在提示下來競猜,然后將答案以圖片或文字的形式告訴大家,寓教于樂,不僅能擺脫由于車標羅列帶給學生的煩躁情緒,還能加深學生對車標及品牌等知識的認識。
3.汽車時尚及汽車與社會,我們采用課內觀看視頻和課后開展豐富多彩的文化活動來進行,汽車車車展,汽車電影,汽車廣告,在視頻中感受汽車所帶來的便捷,帶來的視覺上的沖擊及刺激。此外,由于學生才是時尚的主體,對于部分在汽車時尚方面有獨特見解的學生,我們鼓勵其走上講臺,與同學分享心得體會,在鍛煉他們表達能力的同時,也將最新的時尚帶給了大家。
通過對傳統多媒體教學的教學方法進行改革,有效提高了教學質量,打造出了一門有汽車專業特色的品牌課程。
四、課外培養環節的開設
單一的課堂教學始終無法全面培養學生的綜合能力,因此,增加一系列課外培養環節,建立課外實習基地,對激發學生的興趣,增進老師與學生的互動,提高學生適應社會、參與社會的能力,有極好的促進作用。
1.借助網絡開展課外討論。當今社會是一個知識更新非常迅速、信息交流非常頻繁的社會,QQ作為當前最流行的聊天工具之一,借助網絡進行實時的交流溝通,可獲取更多新的知識及資訊,因此,建立課外討論的QQ群或鼓勵學生參與汽車論壇活動,已成為延續課堂教學的一個非常重要的手段。
2.培養和選拔汽車博物館導游學生。隨著重慶理工大學汽車博物館的建設,重慶有了屬于自己的第一家汽車博物館,汽車博物館的建設充分考慮了資源的分配,將汽車專業的實驗室建設與汽車文化展覽有機結合,并建設有專門的汽車構造與汽車文化的授課基地,通過培養和選拔汽車博物館導游學生,一方面能提高學生的專業知識水平,同時也能培養學生參與社會的能力。
3.組織學生參加各種汽車文化的活動。積極參與汽車文化活動,感受汽車文化氛圍,對于更好地理解汽車文化有極大的促進作用,因此課程組在汽車學院的支持下,每年定期舉辦各種汽車文化的相關活動。例如:2005年起的舉辦汽車文化節(如圖1所示),進行以汽車、人與社會為主題的宣傳活動;2000年起的汽車零部件拆裝大賽(如圖2所示),分專業組和非專業組兩個級別,吸引了全校的汽車愛好者參加。
4.創辦了汽車愛好者協會。針對全校的汽車愛好者,課程組開設汽車文化的第二課程,創辦了汽車愛好者協會,課程組教師定期到協會指導學生參加各種社會調查,參觀車展、觀看汽車比賽等社會實踐等,長期與汽車導報合作,組織學生參與汽車評論活動等。
五、考核方式的改革
通常的素質選修課,考核方式大多采用論文形式,隨著電腦的普及,很多學生通過網絡粘貼相關內容來應付結業論文的現象不斷出現,論文質量得不到保證,因此新的考核方式亟待制定。為了強化學習過程,我們采用了多元化的考核方式,逐漸引導學生變被動學習為主動學習,培養學生自主學習的能力。因此考核方面,更多強化平時成績與實踐環節成績,如PPT講演、主題辯論等,而弱化綜合論文方式,以避免學生抄襲。
通過將課堂教學與課外培養的有機結合,我校的汽車文化課程走出了一條素質教育的新路徑,為其他高校的素質文化選修課提供了一定的經驗,進一步的研究和探索還在進行。
參考文獻:
[1]劉文廣,楊蘭柱.《汽車文化》公選課教學改革探索與實踐[J].甘肅科技,2008,(24):171-172.
[2]宋景芬,張國方,曾娟,李江天.大學生文化素質類課程建設的理論與實踐[J].理工高教研究,2008,(27):80-82.
關鍵詞 汽車類專業 創新實踐能力 課程體系 實踐平臺 質量保證體系
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.10.016
Improved Auto Majors Innovative Practice Teaching
and Research Capabilities
HU Lin[1], HUANG Jing[2], ZHANG Zhiyong[1]
([1]School of Automotive and Mechanical Engineering, Changsha University
of Science and Technology, Changsha, Hu'nan 410004;
[2]College of Mechanical and Vehicle Engineering, Hu'nan University, Changsha, Hu'nan 410082)
Abstract Due to our traditional concepts of education and the rapid development of automotive technology, we need to improve and perfect the innovative practice teaching system for vehicle major students. This paper analyzed and concluded the current situation and existing problem of practice training, and according to the actual characteristics of the automotive specialty teaching, this paper proposed a complete solution to improve the students' practice ability, which includes setting legitimate curriculum system, building practical ability training platform, optimizing multidimensional practice teaching quality assurance system, and improving the ability assessment methods.
Key words Automotive specialty; innovative ability; curriculum; practice platform; the quality assurance system
0 引言
2014年,我國汽車產銷均超過2300萬輛,連續6年世界第一,汽車生產相關企業超過6000家,從業人員近300萬,并且隨著國內汽車擁有量的增加,汽車保險、售后服務、維修保養、零部件更換等崗位的人才需求越來越大,各高等院校為適應社會需求,紛紛開設汽車類專業,如車輛工程、汽車服務工程等。①對于創新實踐教育環節,傳統的汽車相關專業人才的培養方式,主要是依靠校內實習基地的簡單實訓及校外工廠走馬觀花的參觀來完成,缺少能真正深入參與生產實踐的機會和條件,缺乏創新能力的訓練,在這種傳統培養模式下出來的畢業生,大部分缺乏解決工程實際問題的能力,對創新能力的培養也不利。②創新能力是國家競爭力的核心,實踐有利于創新能力的培養,有利于增強理論知識的轉化和拓展,美國、日本、德國等國都高度重視培養人才的創新和實踐能力,它們從課程設置、教學方式、實踐活動、創業教育等方方面面培養大學生的創新和實踐能力。因此,對于我國汽車類專業學生而言,在不忽視理論能力的同時,需加強創新和實踐能力的培養,以快速適應社會的需要。
1 汽車類專業學生創新實踐能力現狀
1.1 我國汽車類專業學生的創新能力不足,主要表現如下
(1)具有創新動機,但創新意識不強,缺乏自信。汽車類專業大學生對創新有一定的認識,也對能從學習中產生新的思想理論和方法抱有熱切的追求,有創新的熱情和動機,但畢竟師生、同學之間對創新方面的溝通交流較少,再加上沒有真正走向社會,很少有相應的認識。
創新活動的內在動力是創新意識,創新意識是個體在創新活動中所具有的積極情緒和自覺意識,而大學生的創新意識表現出高度的創新自覺性,其具體表現為有意識地支配自己進行創新實踐活動。③我國汽車類專業大學生由于創新教育的以及傳統文化的影響,再加上我們的教學不注重啟發和引導,強調知識的灌輸和服從,導致培養出來的學生創新意識比較淡薄,缺乏自信和個性,主動性也不夠。
(2)創新知識基礎薄弱,對本學科最新發展的方向把握不準。知識是創新的基礎,有創新就必須具備一定的知識信息量,而且要有一個基礎雄厚布局合理的知識結構。對于我國高校汽車類專業的學生來說,由于源自前蘇聯的教育模式,學科布局較專,缺少交叉學科的設置,雖然通過近20來年的不斷改進,有所改善,但總體來看,我們的課程設置不盡合理,相互之間缺少有機的聯系,且內容更新較慢,導致學生難以接觸學科前沿。在這個互聯網時代,大部分學生的主動性也不夠,看不到知識的價值,更在意是否能順利畢業,好拿到畢業證,更不用說創新的主動了,僅僅滿足于課堂上已有的知識結構,不去主動探索,豐富自己,導致了知識陳舊,缺乏創新的局面。④
(3)缺少創新成果,創新技能有待加強。創新技能是創新能力成果轉化的基礎和保證,它反映出創新主體行為技巧的動作能力。由于大部分高校的經費投入不夠,特別是汽車類專業,設施投入大,要求高,因而減少了學生創新實踐的機會,導致了創新技能不強,同時嚴重影響了創新成果的實現。
1.2 我國汽車類專業學生專業實踐能力現狀不容樂觀
實踐能力通常由一般實踐能力、專業實踐能力和綜合實踐能力構成,我們這里主要探討專業實踐能力,專業實踐能力是創新實踐能力的基礎。
(1)在我國汽車類專業的實踐性教學環節中,由于實驗、實習等環節基本上都屬于已知領域的知識驗證和重復,并非獨立的實踐活動,因而很難形成創新實踐能力。并且隨著近20年招生規模的急速擴大,經費投入相對緩慢,大部分汽車類專業的實驗室硬件投入和人員配備都相對滯后,人均臺套數很難達到要求,學生不是在做試驗而是在聽試驗。由于教育部規定總課時和一些比例的限制,導致實習環節的時間少且分散,基本上屬于走馬觀花式的參觀,學生的實習不深入,缺乏相應的認識,很難達到實習目的。同時大部分汽車類專業的實踐教育基地的建設也相對薄弱,由于大部分的汽車生產廠都是流水線作業,難以大規模地對學生進行實踐開放,學生也很難對具體的生產過程有深入的了解。在課程設計和畢業設計上,由于學生層次存在的差異,教師的配備和精力投入的差異,導致設計環節的實際效果一般,在多數情況下都是一種積木式的拼湊和模仿,很難有創新。⑤
(2)我國汽車類專業的實踐教學缺乏系統性規劃設計。針對汽車類專業,關于實踐能力的培養,沒有像理論課程那樣進行認真細致分析,確定一種合理的培養方案。各門實驗課程自成體系、實踐教學環節聯系也不夠緊密,甚至存在脫節、重復等現象。學生難以從實踐教學體系中培養探求未知、開拓創新的能力。如何科學、系統地規劃和優化汽車類專業的實踐教學體系是提高教學質量的重中之重。⑥
(3)我國汽車類專業的實踐教學和產學研的聯系緊密度不夠,沒有形成循環。對比美國,自上世紀90年代以來,美國大學不斷進行教育的改革與創新,堅持一個“中心”、三個“結合”,即以學生為中心,課內課外相結合,科學與人文相結合,教學科研相結合,逐漸形成了具有特色的創新人才培養模式,在創新教育方面做得非常成功,引領了潮流。另外,美國大學非常注重與企業界的合作。⑦在美國的200多所大學中有1000多個各種類型的聯合研究中心,研究經費由政府和企業界提供,大學與企業界共同主辦,大學生、教授、工程師參與其中,這些研究中心為大學與企業界的科技創新提供了重要的舞臺。美國的經驗讓我們看到了產學研合作在大學生創新能力的培養中起到的重要作用。
(4)實踐教學的考核方法有待改進。科學的考核方法有利于促進學生進行工程實踐學習,反之則有可能阻礙學生的學習積極性。然而由于實踐教學的特殊性,不能簡單以考試等形式來進行考核,實踐教學的考核具有一定的盲目性和隨眾性,考核結果也沒很好地讓學生進行改進。如實踐教學限于環境和條件的制約,管理約束機制較為缺乏,對于實驗報告抄襲和學生實驗數據杜撰的現象很難禁止。
2 提高汽車類專業學生創新實踐能力的方法研究(圖1)
基于對他國的經驗成果和我國開辦汽車類專業的相關高校的現狀研究,為提高我國汽車類專業學生的實踐能力和創新能力,本項目在“課內課外相結合、教研互補”的理念指導下,有機整合了校內的實踐環節(實驗、課程設計、畢業設計)、校外的實踐環節(生產實習、畢業實習)和校企產學研實踐環節,形成由校外實踐基地、校內實踐平臺和校企聯合研發中心共同組成的實踐創新學習平臺,以學生為中心,有機整合時間碎片,多角度、多層面提高學生的實踐和創新能力,提高應用型人才培養質量,為區域社會和地方經濟建設做出貢獻,其具體內容如下:
2.1 構建汽車類專業學生創新和實踐教育的課程體系
通過文獻檢索、實地調研、考察學習等途經,開展宏觀理論研究,編排出新的專業課程目錄,根據汽車科技飛速發展現狀,在培養方案中設置成系統的汽車新技術課程,在第二課堂活動中設立系統的汽車創新課程講座,并結合汽車類專業學生創新訓練計劃總體方案,根據總體方案制定各分項目的計劃方案及管理考核辦法,設計創新教育管理系統。
2.2 構建實施汽車類專業學生創新實踐訓練計劃,并以學分的形式將其納入創新實踐能力培養方案
將學生課外科技活動、學科競賽、社會實踐活動、技能培訓等第二課堂活動整合形成“大學生創新實踐訓練計劃”,該計劃應包含科研創新訓練計劃、科技競賽計劃、人文素養提高計劃和技能培訓計劃四方面內容,每方面內容包含若干項目類,每個項目類由若干具體活動項目組成,將上述四個計劃方面的內容以學分形式納入創新實踐型能力培養方案中,作為學生畢業學分。
2.3 三位一體實踐創新平臺的建設
在鞏固現有的校外實踐基地的基礎上,不但開拓新的校外實踐基地,完善校內實踐創新基地的建設和運作管理,在完成固定實驗的基礎上,全方位地開放實驗室,積極推動校企聯合研發中心的建設,促進教師與企業的產學研合作,并將學生的實踐納入其中。⑧
(1)利用三維實踐創新平臺,在教師指導的下,學生深入實踐活動,從基本的實踐活動情景出發,引出創新問題,有效地激發學生主動探索知識和獲取知識的創新能力,實現以學生為中心、課內課外相結合、教研相結合的理念。
(2)加強實踐創新工作室的建設。充分利用現有的科技活動項目,結合教師的研究方向和特長,建立教師實踐創新工作室,并對工作室提出明確獎勵和管理考核目標,將教師吸引學生進入工作室的數量納入工作室的考核,促進教師實踐創新工作室與企業合作創建研發中心,實現教研相長。
(3)優化學生實習環節。打通專業基礎課和專業課的課程實驗、課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計等相關環節。把實踐教學分為基本工程訓練、綜合基本工程訓練和綜合工程訓練三個層次。基本工程訓練包括專業基礎課基本實驗和各專業方向課程基本實驗,如金工實習、電子工藝實習,機械測試技術、機械原理、汽車電子技術、機械控制工程、單片機原理及應用等課程基本實驗。⑨綜合基本工程訓練包括專業基礎課和專業方向課的綜合實驗,如汽車理論課程設計、汽車設計課程設計、汽車構造綜合實驗等。綜合工程訓練主要由汽車類專業的生產實習、畢業設計等組成。
針對不同的層次,研究不同層次實踐教學之間的關系,進行各專業基礎課和專業課的課程實驗、課程設計、生產實習、畢業設計等工程技術性實踐教學的詳細的優化設計,提出具體的方案。在方案中強調學生的實踐能力和應用能力的培養。
2.4 創新實踐能力培養教學質量保證體系的優化
創新實踐教學質量保證體系優化包括創新實踐教學方法的優化和創新實踐教學考核方法的改進。在對創新實踐教學體系進行系統規劃和優化的基礎上,要研究創新實踐教學方法的改進及優化。因為教學方法直接影響學生學習積極性,影響教學效果。在傳統的實踐教學活動中,學生是缺乏主動參與的,在具體的實踐活動中往往只是被動地機械模仿,很少有主動思考,起不到培養實踐能力和創新能力的作用。
為了對教學質量保證體系進行優化,可從改進教學過程管理、加強學生實踐過程指導等方面進行改進。同時做好實驗教師的示范作用,加強學生實踐參與力度,采取分組練習和獨立實驗等多種形式提高學生的動手能力。同時,在保證必要的驗證性實驗的基礎上,增開綜合型實驗和研究創新性實驗,并結合多媒體教學、動畫、實物教學、仿真等多種教學手段擴充學生的實踐知識面,提高學生的創新能力和解決實際問題的能力。⑩此外,科學的考核方法是提高創新實踐教學效果的一個重要環節,針對不同的實踐教學類型,研究課程實驗和課程設計考核、實訓的考核、畢業設計(論文)考核方法等的改進。考核要重在考查學生在創新實踐教學過程中的參與實踐的主動性、動手能力、實驗設計能力、創新能力等。
3 結語
由于我國傳統教育觀念影響及汽車科技飛速發展,在教學內容方面,重理論輕實踐,課程內容老舊,設置不盡合理,汽車類專業在創新實踐教學體系設計及優化等方面還存在許多需要改進和完善的地方,以適應國家發展的新形勢。因此,本論文針對目前的現狀和存在的問題,結合汽車類專業教學的實際特點,以提高汽車類專業學生的實踐能力和創新能力為目標,進行專業創新實踐能力培養的教學研究工作。
以培養學生的實踐能力和創新能力為根本目標來系統構建大學生創新實踐教育體系,以大學生創新實踐訓練計劃的構建為核心設置創新實踐學分,納入到專業人才培養方案,進而實現第一課堂與第二課堂教學活動的有機互動,為學生個性發展與素質和能力培養創設條件與環境,為大學生創新實踐活動搭建平臺。
本論文提出了分層次、分階段進行實踐教學體系設計和優化的特色思想,并進行科學規劃,避免各實踐教學環節的脫節、重復,強調學生的實際動手能力和綜合創新能力,對于培養目前我國經濟建設中所需的汽車類高級應用型人才具有重要的意義。
本論文的研究成果將大大優化現有的人才培養模式,加強實踐活動環節、創新課程教材、改革教學方法、構建新的考核體系,將素質教育滲透到專業教育之中,使學生積極參與科學研究和社會、生產實踐,提高學生的科學素質、創新精神和實踐能力,增強社會競爭能力和提高就業率。
基金項目:長沙理工大學教改項目(JG1342)
注釋
① 呂紅明.以“卓越計劃”為契機,探索地方高校汽車專業人才培養的新模式[J].價值工程,2011.30(14):219-220.
② 文孝霞,杜子學,孫慶.我國汽車專業人才培養新模式思考[J].重慶交通大學學報(社科版),2008.8(5):108-109.
③ 周家倫.創新型人才培養與大學生綜合素質教育[J].中國高等教育,2006.42(5):25-27.
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關鍵詞:電子技術;腐蝕工藝;電解電容器;鋁箔
電子工業的繁榮,帶動了電子信息產業的發展,人們對中高檔的電解電容器腐蝕化成箔的需求量越來越大,這也導致電解電容器腐蝕化成箔市場的供不應求,為了滿足電子信息產業的發展,商家迫切的要求電解電容器的比容不斷提高,本文將立足于鋁電解電容器的結構以及特點,深入研究點解電容器用鋁箔擴面腐蝕工藝。
一、鋁電解電容器的結構及其特點
(一)鋁電解電容器的優點
鋁電解電容器與其他類型的電容器相比,擁有單位體積容量大、額定容量大、工作電廠強度高、具有自愈作用、介質層厚度可控制的優點,因此被廣泛的應用于電子產業基礎元件的制造當中,并獲得了業內的認可。首先,鋁電解電容器的單位體積電容量大,與其他類型的電容器相比,單位體積容量可能是其十幾倍到幾十倍,并且鋁電解電容器的電解質厚度也是其他電容器的幾十到幾百倍。其次,鋁電解電容器的額定容量大,由于鋁電解電容器氧化膜厚度較大,因此很容易擴大面積,可以按照產品制造的要求,增加電解電容器的額定電容量。[1]最后,電解電容器還具有自愈作用,電容器電解質如果發生破壞,電解液中的酸根離子能夠在短時間內將破壞位置堵住,從而使電解電容器恢復正常的狀態,這在一定程度上增加了電解電容器的應用范圍。也正是這些優點,使電解電容器在與其他電容器競爭之中脫穎而出,在汽車電子、變頻技術領域得到廣泛的應用,市場占有份額也在逐年上升。
(二)電解電容器的結構
現代電子設備的更新換代速度非常快,每一次的變革,都對電解電容器的性能提出了更高的要求,為了滿足電子產業發展的需要,電解電容器必須在保證腐蝕濾波彎折強度的前提下,使電解電容器的比容不斷提高,這要求電解電容器必須朝著高比容量、小體積的方向改進。首先,研究人員應該對鋁電解電容器的結構有一個明確的了解,電解電容器的結構由兩個部分組成,第一部分是鋁殼和密封膠蓋,這是電解電容器的外部構件,通常是由陽極鋁箔與陰極鋁箔纏繞而成,陽極鋁箔的表面有一層氧化鋁薄膜,起到了耐電壓的作用,因此可以f,電解電容器的外部結構決定了電解電容器的壽命與電容量。[2]
(三)鋁電解電容器鋁箔腐蝕擴面
電解電容器的鋁箔主要通過腐蝕過程來擴大有效表面積的,從而增加電解電容器的電容體積。電解電容器的比容受到鋁基材料成分、鋁基材料狀態以及腐蝕工藝的影響,因此為了增加電解電容器的有效表面積,相關工作人員需要深入研究電解電容器鋁箔擴面與腐蝕工藝的關系,明確腐蝕工藝的對電解電容器鋁箔擴面的影響。
二、電解電容器用鋁箔腐蝕工藝研究
相關工作人員主要采用了正交實驗,研究腐蝕介質的比例、腐蝕電壓大小、腐蝕溫度對腐蝕箔性能的影響。
(一)腐蝕介質的比例對腐蝕箔性能的影響
研究表明,腐蝕介質中ClC濃度越高,腐蝕箔的比容越高,但到達一個臨界值后,腐蝕箔的比容不僅不會增加,還會造成彎折強度的降低。在鋁電解電容器遭到小孔腐蝕時,介質中的硫酸組分比例會增加,同時孔蝕電位下降,該實驗,主要利用了鈍化吸附的原理,因此ClC濃度的增加,能夠提高增加小孔腐蝕的成核率,并繼續向縱深發展。[3]在該實驗中,氧化性酸起到了關鍵性的作用,因為氧化性酸可以有效的增加鈍化膜的吸附力,因此在實驗當中,要適當的增加硫酸組的比例,從而計算出腐蝕箔的最大比容。而腐蝕箔的彎折度度,則由腐蝕箔夾心層的厚度,厚度越大,腐蝕箔的腐蝕孔越均勻度越高,腐蝕箔的彎折度越高。反之亦然,腐蝕箔的彎折度與腐蝕箔的比容呈反比的關系,因此腐蝕孔均勻度越低,腐蝕箔的比容越高,但同時,這樣的腐蝕箔易于這段,同樣也不適用于電子元件的制造,因此相關研究人員需要平衡好腐蝕箔比容與腐蝕箔彎折度之間的關系。
(二)腐蝕電壓大小對電極箔性能的影響
陽極氧化電壓對腐蝕箔比容與彎折性能都會產生不同程度的影響,因此相關研究人員需要,根據電化學腐蝕原理,通過實驗,找出電極箔的最佳值。實驗表明,隨著小孔腐蝕敏感性加劇,電極電位也會相應升高,因此可以說,電機點位的升高與小孔成核有著密切的關系,相關工作人員需要通過實驗,找出局部電極電位的臨界值,從而提高小孔成核的速度。[4]但需要注意,腐蝕箔的彎折度與腐蝕電壓的大小并非線性關系,并非腐蝕電壓越大,電極箔的彎折度越低,而是需要將孔壁腐蝕坍塌的變量加入其中在進行觀察。可以在這個實驗中觀察到,腐蝕電壓的大小對腐蝕箔的電容產生了一定的影響,腐蝕電壓越大,腐蝕箔的電容越大,到達一個臨界值之后,腐蝕電壓繼續增大,腐蝕箔的電容的增大速度逐漸降低。
(三)腐蝕溫度和腐蝕時間對腐蝕箔性能的影響
研究人員通過提高腐蝕溫度,延長腐蝕時間的方法,觀察腐蝕箔性能的變化,研究表明,不管溫度的提高,還是時間的延長,都會對腐蝕箔的性能產生一定的影響,腐蝕溫度升高,會加速腐蝕孔內陽離子的溶解,從而使外陰離子向孔內遷移,一定程度上降低了溶液的活性。同時,腐蝕孔的繼續加深,是孔內金屬氯化物更加濃縮,因此腐蝕溫度能夠增加電解電容器內水解質酸度。而隨著腐蝕時間的延長,腐蝕箔的折彎強度會直線下降,直到腐蝕孔堵塞,這個反應才會中止,因此相關工作人員需要根據腐蝕箔性能的要求,合理的選擇腐蝕溫度和腐蝕時間,從而提高腐蝕孔的均勻度。[5]
結語:
綜上所述,腐蝕溫度、腐蝕時間、腐蝕介質的比例以及腐蝕電壓的大小都會對腐蝕箔的性能產生不同程度的影響,因此相關工作人員需要按照要求,選擇科學的腐蝕工藝參數。
參考文獻:
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關鍵詞:高等職業學校;工科專業;實訓基地
高等職業教育培養的是技能型的適應生產、建設和服務一線的應用型專門人才,實踐教學是高職教育的重要特征。為此,必須高度重視高職實訓基地的建設工作。學生在實際工作環境中的心理體會及對環境的感受是與在學校完全不同的——現代企業理念、良好行為習慣、應變能力、新的實用技能、創新能力也只有在實際工作環境中才能學到或形成,故應該有充足的時間讓學生在實際工作的環境中學習和實踐。培養什么樣的職業崗位人才,就應該有什么樣的職業崗位教育環境。因此,要為高職工科學生營造良好的工程環境,努力培養技能型人才就必須通過多方位、多渠道的真實的實踐操作來實現。
一、校內實訓基地的建設
校內實訓基地的建設在當今高職院校的統籌規劃中占據重要一席,其主要功能是實現課堂無法完成的技能操作,從而有計劃、有組織地進行實踐實訓工作的基本技能操作訓練。校內實踐教學基地的建設應圍繞著培養學生具備高素質的技術應用性人才為目標,使之主要成為高職教育實施實踐教學活動的重要場所和載體。
(一)低層次建設。
由學校依據系部人才培養方案建設各專業實訓室,再按照標準統一采購設備及儀器,并由學校能勝任實踐教學的教師按照實訓要求和教學大綱現場指導操作,最終學生提交實訓報告及相關的產品。由此,學生在實際操作中掌握技能,并通過不斷的操作訓練,最終能參加相關職業技能考試并取得資格證書。
(二)中層次建設。
高職工科專業的實訓基地的建設是一項需要大量資金投入的重點工程,并且要求隨現代制造業的發展及時更新部分設備,然而大多數院校的資金有限,尤其是民辦高職院校更是顯得突出。因此,校內實訓基地的建設可重點考慮建設校內多專業學生都能用的實訓基地。如:優先建設并建好機電一體化專業、機電設備與維修、數控技術與應用、汽車電子技術等專業都能用的電力電子技術實訓室/電力拖動實訓室、可編程控制器實訓室等基地,安排各班級學生分時段錯開使用,充分利用和挖掘設備功能,講求使用效率,允許師生根據實踐需要隨時使用儀器設備。同時,相同地區同性質兄弟院校可用就近原則施行校校聯合實訓基地互用,或共同投資建設實訓基地,共同使用、共同管理,達到取長補短、資源共享的目的。
(三)高層次建設。
高職院校要改善實訓的條件,就要聯系行業企業,建設校內生產性實訓基地。校內生產性實訓基地是指高職院校在校內通過新建或改造原有實驗實訓室、引企入校、創辦專業公司等方式,依據工廠化進行布局和設備選型,參照企業員工管理,施行成本控制、績效考核、薪酬激勵等管理模式建立起來,具有生產功能的學生實踐教學場所。校內實訓基地的生產任務可以來源于社會真實的項目商品,也可以是模擬教學任務的產品,但對產品的用途、性能、設計、選材、成本、工藝選擇、驗收標準、完成時間等都按照企業生產的要求。其產品或技術服務成果的質量、效率、成本、工藝選擇等在接受學校“教學標準”評價的同時,還要參照企業、客戶對產品的驗收標準進行綜合評判。
校內生產性實訓基地的理想狀態是通過引進企業的資金、設備、技術、管理和文化,對外承接生產任務或技術服務,在專業教師和企業師傅的指導、監控下,以學生為主體,通過分工協作和有序輪崗,完成“訂單”的任務。該過程在提升學生技能、職業素養和完成教學任務的同時,有一定的利潤,實現基地建設的可持續發展。該校內生產性實訓基地的建設模式為高職工科專業工程環境營造與技能型人才培養體系的構建提供了廣闊的思路,也是學生校外頂崗實習及將來就業的重要保障。
二、校外實訓基地的建設
校外實訓基地的建設對于培養和提高學生的實踐能力具有重要的意義,其更加強調就業能力。校外實訓基地是處于正常運轉的企業,它提供給學生的工作環境是真實的現場環境,執行的規范都是職業標準,實訓的項目也均是相關專業學生今后所從事的職業及工作崗位。在這一真實環境下進行崗位實踐,不僅能培養學生解決實際問題的技術能力和管理能力,而且還能培養學生吃苦耐勞、鉆研技術、熱愛工作的奉獻精神。
(一)校外實訓基地的現狀。
多數企業認為教育和培養人才是學校單方面的責任和義務,對人才培養成本還缺乏深刻、長遠的認識,只想伸手拿來人才就用,很少或根本不想參與培養自己所需的人才。沒有認識到企業是職業教育的直接受益者,使得企業設備和設施只發揮生產作用,沒有發揮教育和培訓作用。特別是在就業壓力比較大的社會背景下,更是限制了企業參與人才培養的積極性。實現雙贏是校企合作培養技能型人才的基礎,是校外實訓基地長期高效運轉的根本。
(二)促進校外實訓基地的雙贏策略。
本著校企雙方優勢互補、互利雙贏的原則,可考慮從如下幾方面促進校外實訓基地的建設。
1. 可以根據各自的優勢,實現校企雙方的相互培訓。
學校可以選派一些教師到企業參加實踐培訓,加強雙師型隊伍的建設,進一步提高人才培養的質量;企業也可以定期選派員工接受學校的理論培訓,提高企業的整體文化素養和知識水平。同時,企業根據合作的深度,在學校建立車間進行校內生產,不僅僅解決了企業生產成本問題,又有效解決了人力資源的間斷性,從而達到雙贏的效果。
2. 學校為企業提供技術支持。
學校組織理論和科研經驗豐富的教師參與企業的科技項目開發和設備更新改革,跟蹤最新技術的發展,協助企業進行研究開發,解決企業發展中面臨的技術難題,加大科技服務和交流力度,使企業成為校企合作中的直接受益者。當然,學校的青年教師也鼓勵參與到項目中去,為自身的知識和經驗的積累搭建一個良好的平臺,也對教學質量的提高是大有裨益的。
3. 深化合作,互利雙贏。
企業可以到學校設立專項獎學金,用于資助實習實訓當中表現優秀且家庭困難的學生,擴大了企業的美譽和社會知名度,更為企業能從學校招聘優秀的畢業生打下了堅實基礎。學校還可以依托行業,根據企業的人才需求規劃、專業及教學要求,與其共建實訓基地,由企業負責提供實訓基地進行實踐教學,高職院校負責招生和理論教學及學生管理,共同建立校企實訓基地。校企共同組建實訓教學領導小組,制訂教學計劃,確定教學內容,編寫實訓計劃、實訓教材。同時,要制定科學的實訓考核方法,校企雙方共同考核學生的實訓成績,包括實訓論文、實訓日記及實訓期間的勞動紀律、敬業精神、學習態度、動手能力及解決實際問題的能力。從而實現了“校中廠”“前店后院”等合作的深化。這種實訓基地的建設形式,不僅為學校師生創造了真實的現場環境,實現了校企優勢互補,資源共享,而且還與就業緊密結合,在多方面實現了它的價值。
三、示范性實訓基地的建設
示范性實訓基地建設是滿足專業發展的實際需要,實行“以學生為本位”“以能力為核心”的高職教育理念的重要舉措。其主要由地方政府投資建設,同時也鼓勵社會熱心人士參與投資,建設供多家高職學校共同使用的公共實訓基地。
(一)示范性實訓基地建設的意義。
近幾年來,我國工科高職院校無論是規模還是數量,都有了很大的發展,教學質量也不斷提高,一大批有特色的工科高職院校應運而生,但工科高職院校的人才培養也存在不可忽視的問題,例如生源結構復雜,起點不一;培養目標定位不準,教學環節未脫離學科體系窠臼;發展的后勁不足,轉崗能力差;實操水平遠遠達不到企業的各崗位要求等,這就需要提供足夠且先進的實訓基地供學生實踐。示范性實訓基地就屬于一種借用校外的力量來建設實訓基地,支持高職教育的方式。
示范性實訓基地的功能應包括應用型人才培養、職業技術教育師資培養、職業技能培訓考核鑒定、高新技術開發應用推廣等。故單靠學校的力量顯然不夠,而高等職業教育是以滿足地方經濟需要和為地方經濟服務為辦學宗旨的職業教育,因此,各高職院校一定要加大宣傳力度,介紹高等職業教育在地方經濟建設和發展中的作用及典型事例,引起地方政府的關注和重視,使地方政府能直接或間接投資建設示范性實訓基地。
(二)示范性實訓基地建設的方式。
示范性實訓基地的選址可確定在高職院校較集中的區域,以便最高效的投入使用。可采用如下幾種方式投資建設:第一,直接投資,直接投資是指地方政府根據地方經濟特點和發展需要,直接投資建設可供各高職院校共同使用的實訓基地。第二,間接投資,間接投資是指政府運用立法、財政、金融、稅收等政策手段,引導和推動企業或個人投資建設示范性實訓基地。第三,采用股份制,組建高職教育集團。按照市場經濟規則,發展企業法人、社會公眾、學校和地方政府入股,創立一個由參股企業、社會團體、地方政府和個人股東代表等組成的、專門負責接納學生實習培訓的集團化股份公司,利用股份制的形式多方籌集資金,建立股份制實訓基地。在管理和運作上相對獨立,采取了自行聘任、自主考核的靈活的用人機制和管理辦法,增強了自身活力。
(三)示范性實訓基地功能。
由地方政府直接或間接參與建設的示范性實訓基地,其主要功能體現在如下幾個方面:
1. 使基地服務于當地高職教育。
示范性實訓基地建設的初衷是為當地高職院校的學生提供實踐操作的場所,而且該場所是部分學校由于自身發展的局限而又沒能提供給學生的。所以,地方政府經過對當地高職院校的考察和調研后綜合評估建成示范性實訓基地后,應充分滿足學生的實踐需要,根據各高職院校提出的實訓申請,合理安排實訓設備的利用,最大程度地挖掘基地為當地高職教育服務的價值。
2. 使基地成為行業技術、信息資源和培訓的中心。
加強與企業的聯合與協作,及時把行業的新技術、新材料、新工藝反饋到實踐基地,使實踐教育能及時體現出經濟的發展與技術的進步,同時充分發揮基地高新設備的功能,開拓為社會提供技能鑒定、技能等級考核、材料檢驗檢測、勞務培訓、課題研究等多方面的社會服務功能,使之具備開放性特點。
3. 使基地成為產學研相結合的多功能基地。
示范性實訓基地的首要價值是確保該區域的學生能在相關實訓課程中得到充分的利用,在保證學生實訓課程完成的基礎上,充分發揮人、財、物優勢,通過面向社會開放、與企業合作、為企業開展技術服務、新產品的開發與檢測、與企業工程技術人員合作、對生產實際中遇到的難題進行研究、開發和解決等途徑,使基地逐步形成在建設類行業中具有教學、科研、項目開發與產品生產的條件,使之具備產、學、研為一體的特點。
總之,高職教育的目標是培養 “高素質技能型”人才,高職教育的一切出發點要從以學生為服務對象來考慮。學校、企業和政府三方面要多協調和溝通,通過實訓基地的建設,為工科學生營造良好的工程環境,為培養技能型人才做好長遠發展規劃,為推動現代高等職業教育的長足發展而努力。
(作者單位:肇慶科技職業技術學院)
參考文獻:
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