两化融合下的传感器课程改革方案

【摘要】两化融合是信息化和工业化的高度结合，在两化融合的大背景下，对课程改革，课程资源的重新整合建设提出了新的要求，本文分析了当前的工业信息环境和传感器教学模式，以国家资源建设的子课题为例，阐述了课程改革资源建设的过程和成效。

【关键词】两化融合；资源建设；课程改革

1.引言

两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合，是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走新型工业化道路；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式。两化融合是指电子信息技术广泛应用到工业生产的各个环节，信息化成为工业企业经营管理的常规手段。信息化进程和工业化进程不再相互独立进行，不再是单方的带动和促进关系，而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融，彼此不可分割，并催生工业电子、工业软件、工业信息服务业等新产业。两化融合是工业化和信息化发展到一定阶段的必然产物。在中国共产党第十六次全国代表大会上，江泽民主席率先提出了“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指导思想；经过5年的发展和完善，在中国共产党第十七次全国代表大会上胡锦涛主席继续完善了“发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合”的新科学发展的观念，两化融合的概念就此形成。

随着科学技术的迅猛发展，非物理量的测试与控制技术，已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域，而且也正逐步引入人们的日常生活中去。可以说，测试技术与自动控制水平的高低，是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。“物联网是两化融合很重要一部分。”传感器网是物联网的重要组成部分，为了适应两化融合的发展对传感器课程改革势在必行。

2.传感器的特征和课程现状

传感器是获取信息的重要工具，是现代工业生产过程中特别是自动化生产过程中的首要部件和现代信息技术的源头。传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。

具体地说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现，即使最现代化的电子计算机，没有准确的信息（或转换可靠的数据），不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。现代化生产过程自动化程度越高，对传感器的依赖性越大，传感器的作用也就越大。没有传感器也就没有现代化的自动测量和控制系统，也没有现代科学技术的迅速发展。根据专业培养目标和技术要求，“传感器”课程是一门重要专业技术基础课程，在专业课程体系中起到重要的承上启下作用，也可作为其他工程技术专业的选修课程。它对于培养学生进行自动检测、自动控制及生产过程自动化设计具有相当重要的作用。

从教学的角度来研究，多数职业学校的专业课程结构来源于高校同类专业。所谓“主干课程”基本相同，只是教科书是本科的简化本。在职业技能的分析和定位方面尚无权威的指导性意见，致使在技能训练课程方面没有可执行的标准。

就传感器课程而言，现在职业学校的分为理论教学、实验、实训、计算机辅助分析（部分学校有）、考工训练几部分。由于这几个部分分属不同课程，通常由若干教师分任，教材和实验实训材料关系松散，所以即使有重复的部分（如万用表的使用），更多的是缺乏相互的联系。实践证明，很复杂的电子实验台和现成的PCB电路板对学生的训练效果都不是很好。即学生主动参与的比较少，也懒得动脑筋。如何使学生积极参与，是教学改革的一大难题。到目前为止没有比较好的方案。

把理论、实验、实训、仿真、考工训练、课程等几部分整合为一门课，减少重复教学（实践证明，重复的教学并没有加强学生的认知），简化理论分析，减少计算，以实作为主线，提高学生的主动参与和学习积极性是各职业学校课程改革研究的重点。

3.课程改革案例的研究过程和成效

2012年，国家示范性职业学校数字化资源共建共享计划课题第一次大会在北京召开，笔者参加了其中的传感器应用子课题的资源建设工作，在资源建设的实践中，我们体会到在两化融合的大背景下，课程教学已经不仅仅局限于课本的知识，教学活动的模式也变得更加多元化了。传感器与应用子课题资源建设组由4所学校，12位老师组成，直接负责课程的设计，资源的收集、整理和编写。课题组老师走访了不少企业，根据工业化需求和信息化要求，制定除了新的人才培养方案、课程标准和课程考核方案。目前已收集了行业标准，更为实用的仿真实训软件，实训项目方案。并根据课程标准制作了相应的动画资源、教学视频、教学案例、技能竞赛方案、测试试题等，建设了一个符合课程要求，更加贴近工业现代化生产需要和信息化发展的要求。

课题研究的目的定位在创建培养“两化融合”复合型人才相适应的课程体系设置。因此，其核心思想在于，以两化融合为研究的基点，以调查现状为研究依据，以教学改革为研究手段，以理论分析和实践考察为研究方法，找出两化融合与高职课程教学的动态调整的结合点，以教师与设备作为研究的支撑点。研究过程如下：

（1）理论学习

学习国内外关于两化融合的理论体系、推进视角、内涵、层次、方向、思路与举措实现途径与对策实现等。学习方法以自学为主、交流为辅。

（2）文献研究

找出有关两化融合的文献、论文、专著进行分析，并对文献进行分类。

（3）现实调查

以社会调查企业现状和技工现状，以及企业发展方向为主，综合研究，提出传感器课程内容改进新方案。让专业课程也实现“两化融合”，通过传感器两化融合的探索，为机电一体化专业“两化融合”的发展奠定基石。

1）调查本地区产业转移状况及新型经济实体的类别，筛选出重点企业。

2）对筛选出的重点企业中的岗位进行岗位分类。列出企业对创新人才和创新能力的培育的要求。

3）列出要满足企业对创新人才和创新能力的培育要求的课程改进内容。要满足企业对创新人才和创新能力的培育要求其他要求。

（4）分析研究

1）社会现状与两化融合的差距

对调查出的“两化融合”建设现状、发展趋向及上级对企业“两化融合”考核指标进行分析，找出与本专业相关的“两化融合”内容。

对调查的企业进行筛选，找出重点新型企业，特别列出本地区智慧企业有哪些。

对调查出的本地区制造业的智慧生产线状况、智慧生产管理状况进行分析，找出与本专业有关的技术与知识。

对调查出的这些新岗位或孵化岗位要求人才的技术和技能要求进行归类、整理。形成新岗位与该岗位的技术技能要求对应表。特别注意企业对创新人才和创新能力的培育的要求，以及智慧生产线操作与维修要求。

2）学校现状与两化融合的差距

①分析学校现在开设的课程，找出可承担两化融合的相应课程。

②分析学校现有机电一体化专业的教学设备，找出与新岗位对接的设备，并列出各设备能承担的教育任务。

③分析能承担机电一体化新岗位的教学任务的师资，提出培训见意。

（5）整合学校现有资源

根据新岗位及学校硬软件对接能力，分析培养规模。提出为“两化融合”整合现有学校教育资源建议方案：

1）要满足新岗位群需要新添的硬件设备。

2）要满足新岗位群需要新添的“两化融合”课程。

3）在原有课程中需要改进的“两化融合”课程内容。

4）要满足新岗位群需要新添的师资要求。

5）动态调整专业设置及教学内容。

①调整专业设置满足“两化融合”特色专业教育的需要。

②梳理课程教学内容，对专业核心课程内容进行改进，增加“两化融合”知识与技能，削减淘汰陈旧知识与技能。

4.总结

两化融合与课程资源相整合，进行课程改革是一个庞大的工程，既要满足信息化发展的需求，也要和工业现代化生产实际相结合，课程改革资源融合要满足教与学，教与用，学与学之间的互相交流。

参考文献

[1]王亚男.两化融合视角下的中国制造业竞争力研究[J].北京邮电大学，2011，5.18（3）.

[2]郑立新，等.《汽车构造》课程与现代教学手段整合方式的探讨[J].职业技术教育，2002（22）.

[3]李克东.信息技术与课程整合的目标与方法[J].中小学信息技术教育，2002（4）：22-28.

注：本文为校级课题《“两化融合”下的机电一体化专业课程内容改进的研究探索》成果之一。

作者简介：邢丽华（1981—），女，毕业于江南大学通信控制工程学院，工学硕士，讲师，现供职于江苏联合职业技术学院无锡机电分院自动化工程系，研究方向：电气控制。

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