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化的高度結合，在兩化融合的大背景下，對課程改革，課程資源的重新整合建設提出了新的要求，本文分析了當前的工業信息環境和傳感器教學模式，以國家資源建設的子課題為例，闡述了課程改革資源建設的過程和成效。

【關鍵詞】兩化融合；資源建設；課程改革

1.引言

兩化融合是信息化和工業化的高層次的深度結合，是指以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化，走新型工業化道路；兩化融合的核心就是信息化支撐，追求可持續發展模式。兩化融合是指電子信息技術廣泛應用到工業生產的各個環節，信息化成為工業企業經營管理的常規手段。信息化進程和工業化進程不再相互獨立進行，不再是單方的帶動和促進關系，而是兩者在技術、產品、管理等各個層面相互交融，彼此不可分割，并催生工業電子、工業軟件、工業信息服務業等新產業。兩化融合是工業化和信息化發展到一定階段的必然產物。在中國共產黨第十六次全國代表大會上，江澤民主席率先提出了“以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化”的新型工業化道路的指導思想；經過5年的發展和完善，在中國共產黨第十七次全國代表大會上胡錦濤主席繼續完善了“發展現代產業體系，大力推進信息化與工業化融合”的新科學發展的觀念，兩化融合的概念就此形成。

隨著科學技術的迅猛發展，非物理量的測試與控制技術，已越來越廣泛地應用于航天、航空、交通運輸、冶金、機械制造、石化、輕工、技術監督與測試等技術領域，而且也正逐步引入人們的日常生活中去。可以說，測試技術與自動控制水平的高低，是衡量一個國家科學技術現代化程度的重要標志。傳感器技術是實現測試與自動控制的重要環節。在測試系統中，被作為一次儀表定位，其主要特征是能準確傳遞和檢測出某一形態的信息，并將其轉換成另一形態的信息。“物聯網是兩化融合很重要一部分。”傳感器網是物聯網的重要組成部分，為了適應兩化融合的發展對傳感器課程改革勢在必行。

2.傳感器的特征和課程現狀

傳感器是獲取信息的重要工具，是現代工業生產過程中特別是自動化生產過程中的首要部件和現代信息技術的源頭。傳感器技術是實現測試與自動控制的重要環節。在測試系統中，被作為一次儀表定位，其主要特征是能準確傳遞和檢測出某一形態的信息，并將其轉換成另一形態的信息。

具體地說傳感器是指那些對被測對象的某一確定的信息具有感受（或響應）與檢出功能，并使之按照一定規律轉換成與之對應的可輸出信號的元器件或裝置。如果沒有傳感器對被測的原始信息進行準確可靠的捕獲和轉換，一切準確的測試與控制都將無法實現，即使最現代化的電子計算機，沒有準確的信息（或轉換可靠的數據），不失真的輸入，也將無法充分發揮其應有的作用。現代化生產過程自動化程度越高，對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代化的自動測量和控制系統，也沒有現代科學技術的迅速發展。根據專業培養目標和技術要求，“傳感器”課程是一門重要專業技術基礎課程，在專業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專業的選修課程。它對于培養學生進行自動檢測、自動控制及生產過程自動化設計具有相當重要的作用。

從教學的角度來研究，多數職業學校的專業課程結構來源于高校同類專業。所謂“主干課程”基本相同，只是教科書是本科的簡化本。在職業技能的分析和定位方面尚無權威的指導性意見，致使在技能訓練課程方面沒有可執行的標準。

就傳感器課程而言，現在職業學校的分為理論教學、實驗、實訓、計算機輔助分析（部分學校有）、考工訓練幾部分。由于這幾個部分分屬不同課程，通常由若干教師分任，教材和實驗實訓材料關系松散，所以即使有重復的部分（如萬用表的使用），更多的是缺乏相互的聯系。實踐證明，很復雜的電子實驗臺和現成的PCB電路板對學生的訓練效果都不是很好。即學生主動參與的比較少，也懶得動腦筋。如何使學生積極參與，是教學改革的一大難題。到目前為止沒有比較好的方案。

把理論、實驗、實訓、仿真、考工訓練、課程等幾部分整合為一門課，減少重復教學（實踐證明，重復的教學并沒有加強學生的認知），簡化理論分析，減少計算，以實作為主線，提高學生的主動參與和學習積極性是各職業學校課程改革研究的重點。

3.課程改革案例的研究過程和成效

2012年，國家示范性職業學校數字化資源共建共享計劃課題第一次大會在北京召開，筆者參加了其中的傳感器應用子課題的資源建設工作，在資源建設的實踐中，我們體會到在兩化融合的大背景下，課程教學已經不僅僅局限于課本的知識，教學活動的模式也變得更加多元化了。傳感器與應用子課題資源建設組由4所學校，12位老師組成，直接負責課程的設計，資源的收集、整理和編寫。課題組老師走訪了不少企業，根據工業化需求和信息化要求，制定除了新的人才培養方案、課程標準和課程考核方案。目前已收集了行業標準，更為實用的仿真實訓軟件，實訓項目方案。并根據課程標準制作了相應的動畫資源、教學視頻、教學案例、技能競賽方案、測試試題等，建設了一個符合課程要求，更加貼近工業現代化生產需要和信息化發展的要求。

課題研究的目的定位在創建培養“兩化融合”復合型人才相適應的課程體系設置。因此，其核心思想在于，以兩化融合為研究的基點，以調查現狀為研究依據，以教學改革為研究手段，以理論分析和實踐考察為研究方法，找出兩化融合與高職課程教學的動態調整的結合點，以教師與設備作為研究的支撐點。研究過程如下：

（1）理論學習

學習國內外關于兩化融合的理論體系、推進視角、內涵、層次、方向、思路與舉措實現途徑與對策實現等。學習方法以自學為主、交流為輔。

（2）文獻研究

找出有關兩化融合的文獻、論文、專著進行分析，并對文獻進行分類。

（3）現實調查

以社會調查企業現狀和技工現狀，以及企業發展方向為主，綜合研究，提出傳感器課程內容改進新方案。讓專業課程也實現“兩化融合”，通過傳感器兩化融合的探索，為機電一體化專業“兩化融合”的發展奠定基石。

1）調查本地區產業轉移狀況及新型經濟實體的類別，篩選出重點企業。

2）對篩選出的重點企業中的崗位進行崗位分類。列出企業對創新人才和創新能力的培育的要求。

3）列出要滿足企業對創新人才和創新能力的培育要求的課程改進內容。要滿足企業對創新人才和創新能力的培育要求其他要求。

（4）分析研究

1）社會現狀與兩化融合的差距

對調查出的“兩化融合”建設現狀、發展趨向及上級對企業“兩化融合”考核指標進行分析，找出與本專業相關的“兩化融合”內容。

對調查的企業進行篩選，找出重點新型企業，特別列出本地區智慧企業有哪些。

對調查出的本地區制造業的智慧生產線狀況、智慧生產管理狀況進行分析，找出與本專業有關的技術與知識。

對調查出的這些新崗位或孵化崗位要求人才的技術和技能要求進行歸類、整理。形成新崗位與該崗位的技術技能要求對應表。特別注意企業對創新人才和創新能力的培育的要求，以及智慧生產線操作與維修要求。

2）學校現狀與兩化融合的差距

①分析學校現在開設的課程，找出可承擔兩化融合的相應課程。

②分析學校現有機電一體化專業的教學設備，找出與新崗位對接的設備，并列出各設備能承擔的教育任務。

③分析能承擔機電一體化新崗位的教學任務的師資，提出培訓見意。

（5）整合學校現有資源

根據新崗位及學校硬軟件對接能力，分析培養規模。提出為“兩化融合”整合現有學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的“兩化融合”課程內容。

4）要滿足新崗位群需要新添的師資要求。

5）動態調整專業設置及教學內容。

①調整專業設置滿足“兩化融合”特色專業教育的需要。

②梳理課程教學內容，對專業核心課程內容進行改進，增加“兩化融合”知識與技能，削減淘汰陳舊知識與技能。

4.總結

兩化融合與課程資源相整合，進行課程改革是一個龐大的工程，既要滿足信息化發展的需求，也要和工業現代化生產實際相結合，課程改革資源融合要滿足教與學，教與用，學與學之間的互相交流。

參考文獻

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注：本文為校級課題《“兩化融合”下的機電一體化專業課程內容改進的研究探索》成果之一。

作者簡介：邢麗華（1981—），女，畢業于江南大學通信控制工程學院，工學碩士，講師，現供職于江蘇聯合職業技術學院無錫機電分院自動化工程系，研究方向：電氣控制。