模块式结构

模块式结构（精选9篇）

模块式结构 篇1

0 引言

模块式小型堆作为采用三代核电技术的多用途小型压水堆, 在设备的建造和设计上与以往工程项目相比有其自身的特点。为了优化设计, 提高小堆的经济性, 本文将分析小堆项目反应堆保护系统 (RRP) 的结构特点, 论证系统简化的可行性。

1 系统结构分析

根据目前的设计, 小堆保护系统由四重冗余的序列A、B、C、D组成 (见图1) , 各序列之间以及安全系统与非安全级系统之间在物理、功能和电气方面都是相互隔离的。反应堆停堆和专设安全设施驱动功能都在四个冗余的序列中执行。

四个冗余序列使用四套独立的传感器。每个序列从对应的传感器/变送器采集信号, 经必要的处理后再进行阈值比较, 当超过阈值则产生“局部脱扣”信号。这些信号经过光纤I/O总线被送往其它序列进行逻辑表决从而完成以下功能:反应堆紧急停堆, 汽机刹车, 启动专设安全设施和支持系统。

总共有八个停堆断路器 (分为四组, 分别由四个序列控制) , 布置成四取二逻辑, 任何两个序列同时产生停堆信号都将导致停堆。

关于双逻辑处理系列结构, 目前应用比较成熟的是M310型核电厂中采用的保护系统结构, 分为以下两种:

1) 福清/方家山项目

对于反应堆紧急停堆系统, 冗余的逻辑部分包含4个独立的保护组 (IP, IIP, IIIP和IVP) , 每一个保护组都从对应的传感器/变送器采集信号, 经必要的处理后再进行阈值比较, 当超过阈值则产生“局部脱扣”信号。这些信号经过光纤I/O总线被送往其余保护组和逻辑系列进行逻辑表决从而完成以下功能:反应堆紧急停堆, 汽机刹车, 启动专设安全设施和支持系统。总共有8个停堆断路器 (每个系列4个, 其中保护组I和III对应A系列, 保护组II和IV对应B系列) , 它们以四取二的方式连接, 每个保护组控制两个停堆断路器。

专设安全设施驱动系统的仪表采集处理及阈值比较部分同紧急停堆系统一样, 在保护组里实现, 是四重冗余的结构。专设安全设施驱动系统的逻辑部分是在逻辑处理系列里实现的, 它被分成两个系列 (A系列和B系列) 。每个系列从保护组获取“局部脱扣”信号, 经过逻辑表决产生系统级的专设安全设施驱动信号, 驱动下游设备。

专设安全设施驱动系统包含两个完全独立的逻辑系列, A系列和B系列的输出信号提供给相应系列的安全驱动器。

通过比较可以发现, 福清/方家山项目中采用的双逻辑处理系列结构只针对专设逻辑处理部分, 停堆部分仍然采用四重冗余方式。这主要是因为下游8个停堆断路器组成4取2逻辑, 每个保护通道控制一对断路器可降低误动概率, 也便于试验与维护。基于这种结构, 停堆逻辑处理机柜和专设逻辑处理机柜都需要进行4取2逻辑表决, 增加了通讯模块及网络的使用。而对于小堆项目, 由于下游工艺涉及的驱动器没有变化, 不能减少输出模块的数量。因此, 采用该系统结构无法简化保护系统的硬件规模。

2) 岭澳二期项目

整个系统由四个保护仪表组IP、IIP、IIIP、IVP和两个逻辑系列A、B组成。紧急停堆系统和专设安全设施驱动系统都设计了两个完全独立的逻辑系列A和B。A系列和B系列的输出信号提供给相应系列的安全驱动器, 对应地有两套完全独立的执行机构。

仪表部分其冗余方式与逻辑部分不同, 有四套冗余的保护仪表组。每一个保护组都从对应的传感器/变送器采集信号, 经必要的处理后再进行阈值比较, 当超过阈值则产生“局部脱扣”信号。这些信号通过光纤通讯网分别送到半逻辑X、Y中进行逻辑处理, X半逻辑与Y半逻辑设计成“与”的关系, 即只有X和Y同时满足时才产生保护动作的触发信号, 最后将触发信号送到停堆断路器和专设安全设施驱动器。

总共有8个停堆断路器 (每个系列4个) , 每个系列控制四个停堆断路器。

岭澳二期项目保护系统也采用了双逻辑处理系列结构, 其特点是停堆功能也在逻辑处理系列中实现, 一个系列同时控制四个断路器。为了降低误动的风险, 每个系列都设置了X、Y半逻辑, 在半逻辑中进行相同的逻辑处理, 只有X和Y同时满足时才产生保护动作的触发信号。该结构的硬件规模与四重冗余序列的结构相当。

2 总结

综上所述, 在小堆项目采用双逻辑处理系列后的硬件规模与原四重序列的结构基本相同。本项目中工艺系统参考了AP1000的设计, 而保护系统也参考AP1000采用四重序列结构与下游驱动器相匹配。修改系统结构需要对下游驱动器的功能逐一分析, 并根据冗余配置的原则分配到两个系列中, 如果分析不当将存在安全风险。此外, 采用双逻辑处理系列结构需要修改保护系统的布置与供电方案。每个系列都要布置在独立的房间并单独配置两路不间断电源。鉴于上述原因, 小堆项目保护系统宜维持原四重冗余序列结构的设计。

参考文献

[1]刘宏春.岭澳二期核电站数字化反应堆保护系统[J].核动力工程, 2008 (2) .

[2]IEEE 603.IEEE Standard Criteria for Safety Systems for Nuclear Power Generating Stations[S].1998.

模块式结构 篇2

颜春林 江苏省连云港市大村中心小学 222061

六模块建构式课堂强调学生自主，真正把课堂的时间还给学生，把学习的权利还给学生，把交流的平台交给学生，学生真正意识到自己是学习的主人，创造潜能自然在学生身上迸发。六模块建构式课堂注重“确立目标、分组合作”使得学生课堂学习目标明确，方法得当。在小学语文教学中践行“六模块建构式课堂”理念时，应该注意以下几点。

一、自学质疑——精心指导

“自学质疑”旨在培养学生养成自主学习、独立阅读、独立思考、独立完成知识建构和基础练习的学习习惯。对于小学语文教学来说，这一模块一定要让学生先朗读课文，然后完成学案，对于学案完成的情况不应统一要求，应该关注差异、因人而异。因为“自学质疑”不是为了检验学生，而是为了培养学生自主学习的能力，更是为了教师展开课堂教学了解学情。因而，学生完成学案之后，教师要及时审阅，了解学情，以便选择教学方法，调整教学策略。但是，小学生的自学能力和质疑能力还处于养成阶段，对于更多的孩子而言，还不完全具备独立学习、独立思考的能力，这就需要老师要加强对学生“自学质疑”的指导。

二、交流展示——耐心训练

本模块要交流展示学案中学习问题的思维过程和解题方法，教师要善于组织、互动交流，促使学生积极思维，让学生通过交流展示共享学习成果。可先小组交流展示，然后进行全班交流展示，最大限度地扩大交流展示的面。交流展示如果仅仅是优秀学生的展台，学困生是看客、是陪客，就失去其意义了。六模块建构式课堂最令人担心的就是加大“两极分化”，所以我们一定要给差生更多的机会。有人这样一个问题：学生不发言怎么办？这需要我们老师在日常教学中进行训练，提高学生的发言意识，要从学生发言的语言形式入手，在六模块建构式课堂上应该让学生敢于发表自己的意见，课堂应成为学生的讲堂，成为学生的精品论文 参考文献 辩论场。

三、互动探究——深入合作

互动探究鼓励个人先独立思考、自主探究，形成一定的自主意识和自主学习能力，在此基础上，小组合作逐步形成解决问题方案，并按方案去解决问题。“互动探究”关键是选择具有探究价值的问题，有高质量的问题，才会有高质量的思考。互动探究问题的选择：一是选择有助于学生基础知识和基本技能达成的问题进行探究，可以由教师根据教学要求和教学经验进行预设；二是选择学生自学中发现的困惑和疑点进行探究，注意这些困惑和疑点应是本节课学习的核心内容或对核心内容的理解不可缺少的。“互动探究”还要注意合理分工。我们要注意引导学生班级内、小组内合理分工，各个成员通力合作，首先把自己负责的主要问题探究透彻，然后交流互动中让全班共享探究过程和探究结论。

四、精讲点拨——恰到好处

“精讲”和“点拨”既相对独立，又相互交融。精讲是点拨的一种形式，点拨往往又需要精讲。“精讲点拨”穿插于学生“互动探究”之后的再次“交流展示”之中，教师要针对教学重点和教学难点进行精讲点拨，对于学生已经学会、已经读懂的内容教师不要再苦苦追问；精讲点拨要到位而不越位，教师要学会倾听，要给学生留有消化、思考的空间，不要频频打断学生的发言；对难以理解的问题应该迂回一下，设计阶梯性的思考题，引导学生逐步达成学习目标。一提起“讲解”很多人总是把它和“注入式教学”紧密相连。进入新课改以来，很多老师生怕被扣上教学理念不先进的大帽子，故而在课堂上该讲的却不敢讲。比如《鞋匠的儿子》一文的时代背景离学生的生活实际很远，使得他们根本无法理解林肯对于奴隶制度和不平等社会现状的深恶痛绝，所以，教师在教学这篇文章时，就必须相机讲解“触目惊心的黑奴市场”，以帮助学生了解南北战争前夕美国的现状，明白林肯“人人平等”思想的由来。

五、矫正反馈——及时到位

“矫正反馈”模块设计的主旨是“要注意收集反馈信息，完成反馈习题，精品论文 参考文献 进行针对性的矫正教学。要重视“双基”的矫正反馈，确保三维教学目标的达成。” 矫正反馈可以专段时间进行，比如在精讲点拨前进行，或在下节课开始前进行，也可以即时进行。对于我们小学语文教学而言，“矫正反馈”最好在“交流展示”和“精讲点拨”的过程中即时进行。比如学生朗读课文丢字、漏字、添字、破句时，教师应及时帮忙纠正；学生交流朗读感受语言表到不到位、理解肤浅、价值偏离，教师也应该及时给予点拨引导。这样才能既尊重学生的主体地位，又发挥教师的主导作用。

六、迁移运用——有节有度

“迁移运用”模块要求“完成巩固案中的习题，及时巩固学习效果，拓展思维，形成相关技能。迁移应用的题型要多样，要有书面的和操作性、实践类问题。还可设置思考题、必做题、选做题等。要让学生通过一定的迁移应用训练，运用所学知识解决实际问题，加深对所学知识的理解，同时进一步培养学生的阅读理解能力和信息的提取与处理能力。”“迁移运用”要控制练习的量，努力做到“精讲精练”。现在小学语文练习《补充习题》《学习指导》《综合性学案》三套并行，有的老师居然要求三套全部完成，这不仅加大了学生的课业负担，也严重浪费了学生的时间，使得学生除了练习以外，没有时间读书、没有时间写作，有可能扼杀学生学习语文的兴趣。尼采说：我为什么这么聪明？我从来没有思考过那些不是真正的问题，我从来没有浪费过我的力量。”我们究竟怎样能够让学生变得聪明呢？这就需要我们不要让学生去思考一些重复的问题，不要人为地浪费学生的时间和精力，要让学生在“精练”中掌握知识，形成能力。

职业教育模块式教学的研究 篇3

关键词模块式教学 职业教育 课程设置

2005年10月,国务院作出了《关于大力发展职业教育的决定》,提出要把职业教育作为经济社会发展的重要基础和教育工作的战略重点,要求大力发展职业教育,培养高素质的技能型人才,以就业为导向,发展有中国特色的职业教育。

一、我国目前职业教育现状

我国职业教育发展正在从注重外延扩张向注重内涵提升转变,在教学模式改革方面也进行了多方的探索,国内的“五阶段周期循环高职教学模式”、“产学研结合模式”、“产教结合模式”等在系统性、科学性等环节的衔接、评价体系方面均存在问题,处于在探索阶段。课程开发模式都有自身的优点、和适用背景,大面积推广的条件还不成熟。职业教育的教学模式成为发展过程中的主要瓶颈之一,多年来在局部进行了一些改革和调整,传统学科型课程体系仍没有根本改变。其突出问题表现在以下几个方面:

(一)课程开发缺乏职业性。

由于受普通教育影响,课程内容构建上仍然带有基础课程模式的体系特征,职业教育基础课程多是高中课程的压缩。

(二)课程设置缺乏时代性。

职业教育在有些方面滞后于市场经济和科学技术的发展。这种滞后性又集中地表现在课程设置上,毕业生走向社会,不能完全跟上专业的需求,即使有了工作岗位也要再学习,需要较长的适应期,出现了育人与用人背离的现象,职业教育的特色难以凸显。

(三)教学模式缺乏灵活性。

从国外引进的新的教学模式没能有机地融入我国职业教育模式之中,处于模仿的初级阶段,教师习惯于按所选教材组织内容授课,不善于研究内容在专业培养目标中的作用,更少研究所教内容如何与学生以后工作相结合,缺乏不断参加生产实践、学习生产现场新技术、新工艺、新知识的主动性,课程开发能力低下。

二、国外职教模式的启发

20世纪70至90年代以来,我国引用的国外职教模式主要有世界劳工组织的MES模式、德国“双元制”模式和加拿大CBE模式。这些模式有很多的共性表现为:1.采用以学生为中心的教学组织形式,采用目标学习法。2.采用非学科系统性的、以能力为基础的职业活动模式。3.整个教学过程是一个包括获取信息、制定计划、做出决定、实施计划、控制质量,评定成绩等环节的“完整的行为模式”。4.教师的作用发生了根本的转变,即从传统的主角、教学的组织领导者变为教学活动的监督者和学习辅导者。

三、模块式教学的课程设置

(一)课程设置原则

强调以“必须、够用”为原则;课程模块设置遵循基础性和时代性相统一、整体性和灵活性相统一、理论体性和实用性相统一、专业性与通识性相统一;符合专业培养目标,符合职业人才特点,符合市场需求。

(二)课程模块设置的结构

1.基础模块。

对基础理论课程进行分析,突出最基础、最主要、最实用的内容,其余的留给学生自学或参考,强调理论的讲解要与案例分析紧密结合,最后落实到专业技能提高上来。

2.专业模块。

(1)以市场需求为标准。在确定职业(专业)技能模块时,根据当时市场的要求为标准,将这些知识技能分解成几个相对独立的技能模块。综合运用各种教学方法、教学组织形式和教学手段,采用相应的考核组织教学。

(2)以职业岗位群为目标。目前正处在经济高速发展、科技飞速进步时期,因此在确定职业技能模块构成时应有一定的前瞻性。不能只是着眼于某一个岗位的职业,从职业岗位群体出发,要考虑到学生毕业后创业与发展的需要。

(3)以实际学情为基础。目前职业教育对象大多是基础较差的初、高中毕业生,在确定技能模块构成时应考虑学生的实际情况。还应考虑培养学制和目标,有不同的层次标准。

3.前沿模块。

介绍学科最新的前沿信息给学生,目的不是介绍理论知识,而是培养学生的创新意识和创新精神。通过了解学科前沿信息,让学生领悟渗透在这些信息中的新的思路、研究方法和思维方式。

四、加强教师队伍建设

受体制的制约,职业学校教师结构老化,知识亟需更新。目前将所有教师进行培训,更新知识,是不现实的。在实际中,我们可以采取以下方式来使教师达到模块教学的要求。

(一)培养骨干教师。对专业教学经验丰富、业务水平较高的教师,尽可能提供多的外出学习考查培训机会促使他们不断的学习进步,逐渐使他们成为学科的中坚力量。

(二)加大学术交流。面向全体教师,开展多种形式的教研活动,加强交流,使教师逐渐适应模块教学。如:开展模块式教学示范课、模块式教学法的研讨会等形式来提高教师的教育教学水平。

五、二次开发教材

采用与模块教学法相适应的教材,最终实施真正意义上的模块教学,开发模块教材成为当务之急,但目前开发一整套模块教材目前还存在许多困难。在模块教材还未开发出来的条件下,面对传统的普通教材,如何对传统的教材进行二次开发适应模块式教学的需要就显得尤为重要。

模块式结构 篇4

单片微型计算机自20世纪70年代问世以来,已对人类社会产生了巨大的影响。美国Intel公司生产的MCS-51系列单片机,具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点,在世界范围内得到广泛应用[1]。目前在工业控制、智能仪器仪表、办公自动化、家用电器、机电一体化等诸多领域,到处可以见到单片机的踪影,单片机技术开发和应用水平成为国家工业化发展水平的标志之一。各高校的理工科专业均开设单片机课程,由于单片机技术与工程实际关系密切,具有实践性强的特点,在教学的过程中需要理论与实验相结合,为保证实验教学的效果,实验的内容及方法要从实际应用出发,既要完成理论教学的验证作用,又要培养学生的实际应用能力和工程创新意识[2]。

在目前的单片机教学中,各高校大都以51单片机为基础,采用一种“理论+验证性实验”的教学模式,实验箱一般采用封闭式设计,学生只需调入程序就可以完成验证性的实验,与工程实际相差较大,不能满足学生的学习兴趣,不利于学生实践技能的培养以及工程应用能力的训练。针对当前单片机实验教学存在的缺陷,本设计从实际工程开发的角度出发,采用模块式结构对51单片机实验箱进行了优化设计,方便学生进行实训式的单片机学习,使学生掌握工程实际中单片机的开发流程,并可以引导学生进行更深入地自主学习,有助于培养学生的学习能力,激发学习兴趣。

二、系统的模块式结构设计

纵观各教学仪器厂家生产的单片机实验箱产品,大都采用在一块底板上完成单片机各功能电路的设计,功能电路结构固定,相应实验箱的实验功能单一,可扩展性差,虽然有些产品预留扩展总线接口,能够完成部分功能的扩展,但复杂的总线结构、不利于单片机初学者的学习[3]。为了能够让学习者从硬件底层学习单片机,本课题设计开放的模块式实验箱。底层为电源母板,为各功能模块供电,功能模块通过铜柱与母板进行可拆卸式的连接。模块与处理器之间及模块与模块之间采用杜邦线连接,从而方便组成各实验的硬件电路。实验箱模块分布图见图1所示。

该系统包括十二个模块:系统电源模块、系统主控制器模块、数码管模块、模/数、数/模转换模块、串行并行I/O口扩展模块、传感器模块、电机模块、4×4矩阵键盘模块、交通灯模块、点阵LCD液晶屏模块、继电器模块、存储器模块,可以根据具体实验内容有选择的安装相应的模块。另外,为了防止更换模块时误将模块反向安装,对接口进行了非对称式的防反安装设计,在模块左侧设计5V、+3.3V、GND三个接线端子,在模块右侧设计+12V、-12V两个端子。

鉴于篇幅所限,本文仅对主要模块的硬件设计进行说明。

三、主要模块的硬件电路设计

1、系统电源电路设计

51单片机的工作电压一般需要5V,根据功能模块及扩展性的需要,该实验箱设计了5V、+3.3V、+12V、-12V四组常用定值电压源,并设计有一组1~10V可调电源。综合成本及功率等因素,实验箱电源选用了捷力达公司的JSH35-A2T0512型号电源,能够提供5V,+12V,-12V三组电源输出,且5V能够提供2A电流,±12V能够提供1A电流,足以满足系统一般性需求[4]。

系统的+3.3V电源采用半导体集成稳压芯片LM1117-3.3设计,LM1117为一个低压差电压调节器系列,有可调电压版本和5个固定电压版本,并且具有电流限制和热保护功能,输出电流可达800m A,线性调整率为0.2%,负载调整率为0.4%,足以满足系统的电压要求。

系统1~10V可调电源采用LM317集成稳压芯片设计,在输出电压范围为1.2V到37V时能够提供1.5A的电流,具有热过载保护、输出晶体管安全工作区补偿、对高压应用浮空工作等特性[5]。工作时,LM317建立并保持输出与调节端之间1.25V的标称参考电压(Vref),这一参考电压由R1(见图2)转换成编程电流(IPROG),该恒定电流经R2(P5)到地。

图中D1、D2为保护二极管,当外部电容应用于任何集成电路稳压器时,需加保护二极管以防止电容在低电流点向稳压器放电。二极管D1防止输入短路时C0经集成电路放电;二极管D2防止输出短路时电容CAdj对集成电路放电。

2、主控制器电路设计

该实验系统处理器采用宏晶公司的8位单片机STC89C52RC,该单片机完全兼容Intel的8052,具有低功耗、高可靠性、超低价格、加密性强的特点。掉电模式下典型功耗低于,空闲模式下典型功耗2m A,在正常工作模式下功耗4~7m A。另外该单片机具有8K Flash存储器、512BRAM、2K的ISP引导码,能满足单片机教学实验及学生自主开发的需要。

STC89C52RC处理器支持ISP下载,可通过PC的串口对单片机进行程序下载。目前PC机几乎都配有标准的RS-232C接口,为异步串行通信中应用最广的标准串行接口,该标准规定逻辑1为-3~-15V,逻辑0为+3~+15V,与TTL电平互不兼容,对接时必须进行电平转换,采用Maxim公司的MAX232电平转换芯片进行设计。MAX232是一种双组驱动器/接收器,片内含有一个电容性电压发生器,在单5V电源供电时能够提供EIA/TIA-232-E电平。另外考虑到该芯片有两组转换器,为了更好地理解程序下载与串口通信的不同,程序下载与串口通信分别采用了MAX232的不同转换通道。具体电路见图3所示。

由于STC89C52RC单片机内部提供8KB Flash存储空间,能够满足基本教学实验要求,在工程实际中如果存储空间不足,一般均采用更换ROM更大的处理器,而不另加存储芯片,所以该系统未外扩ROM芯片。在该单片机最小系统中XTAL1与XTAL2两个引脚外接12M与11.0592M双路晶振,采用内部时钟方式,通过选择跳线进行选择,12M晶振为常用晶振,11.0592M晶振能够为串口通信提供准确的时钟信号。由于不外扩ROM,EA/Vpp引脚(内外程序存储器选择控制端)为高电平,只执行片内程序。复位电路设计为上电自动复位与按钮电平双重复位方式,如图4所示。

为了更好地进行系统调试,在该主控板上还集成两路LED灯、一路蜂鸣器电路、一路电平检测电路,另外在该控制器模块中还集成NOKIA5110 LCD液晶显示屏。

3、模/数、数/模转换模块设计

在一般数字控制系统中,例如PID控制系统,需要对各种被测对象的有关变量进行测量,并转换成处理器识别的数字信号,模/数、数/模转换是比较常用的外围模块。该实验系统采用应用广泛的ADC0809、DAC0832进行设计。

A/D转换器的作用就是把模拟量转换成数字量,以便计算机进行处理。常用AD转换器一般分为计数式、逐次逼近式、双积分型、电压频率变换型等几种类型,不同类型转换器各有其特点。其中ADC0809是AD公司采用CMOS工艺生产的一种8位逐次比较型A/D转换器,转换时间为100u S,输入电压范围为0~5V,片内有八通道模拟开关,可接入8个模拟量输入。芯片内有输出数据锁存器,输出的数字量可直接与51单片机的数据总线相连接,无需附加接口电路。

对ADC0809进行控制时,需要按照其控制时序进行操作。ALE信号在地址信号有效后加入,在上升沿将地址信号锁存于地址锁存与译码器,选择输入通道,在通道信号有效后经过一定时间,在START的下降沿电路开始A/D转换。当A/D转换结束后,EOC的高电平将结果存于三态输出缓冲器,OE的高电平到来后数字信号送出。

D/A转换器输入数字量,经转换后输出模拟量,转换过程一般是将各位二进制数按其权的大小转换为相应的模拟分量,然后再以叠加方法把各模拟分量相加,其和就是D/A转换的结果。D/A转换器有两种输出形式,电压输出型和电流输出型,对于电流输出的D/A转化器可在其输出端加一个由运算放大器构成的电流/电压转换电路,将电流输出转换为电压输出。由于DAC0832为电流型输出,在控制系统中一般常用电压信号作为执行机构的控制信号,故在DAC0832的输出端设计了电压转换电路。电路原理见图5所示,电路采用高阻性运算放大器LF356,即能实现电压的单极性输出、又能实现电压的双极性输出。

四、系统软件设计简介

该实验箱是基于工程实际开发的,软件实验也与工程应用相结合。利用Keil Software进行程序的编写,并进行软件的仿真,利用宏晶公司提供的下载烧写软件STC_ISP_V394进行程序的烧写,并通过实验箱硬件电路验证程序的实际运行效果。该实验箱提供Keil公司基于Windows的u Vision 3 IDE开发环境,包含高效的编辑器、项目管理器和MAKE工具,可以用它来编译C源码,汇编源程序,连接和重定位目标文件和库文件,创建HEX文件,调试目标程序。下载软件采用宏晶公司的PC端ISP下载控制软件,能够对STC系列单片机通过串口进行程序下载。

根据实验箱配套模块,设计了50个基础实验,能够帮助初学者很好的理解单片机的内部结构及常用外设电路,任课教师可以根据自己的上课需求,从其中选取相关实验。另外,学生可以根据需要,将几个模块配合起来,组成具有一定功能的兴趣扩展实验,例如:直流电机PWM调速实验、数字密码锁实验、LCD万年历实验等。如果该实验箱模块不能完成设计任务,还可以根据开放电源接口,自主设计与该实验箱配套的模块,自主编程设计相关实验内容。

五、结论

该设计方案集基础实验教学与工程实际开发与一体,采用模块式结构,具有两大优势:开发的通用性和可扩展性强,在完成基础实验教学的同时,可以方便学生进行二次学习开发,有利于培养学生动手能力和创新意识,并可帮助学生从工程角度深入理解单片机的一些常用概念。另外该实验系统涉及计算机技术、单片机技术、人机界面技术、自动控制技术、数据通信、电力电子技术、工业控制网络技术等,是一套适合基础实验、课程设计、电子竞赛、毕业设计、课题开发、教学科研的大型可扩展综合实验实训系统。目前已经投入生产,并已推广应用到两所院校,现已申请专利(201020560376.5)。

摘要：当前单片机实验教学设备存在实验内容简单、程序固定的弊端,学生自主操作的空间很小,与工程实际相差甚远。针对这一问题提出改进设计方案,从工程开发的角度设计各功能模块,基于开放式设计理念,各功能模块与母板采用可拆卸式的连接,方便组成不同实验的硬件电路,具有很强的可扩展性。既可以完成基本的实验教学需要,又增加了灵活操作的空间,学生可以自主进行系统硬件和软件的设计,切实锻炼了学生的实践技能,培养了学生的工程意识。目前,该实验箱已经在两所院校推广应用。

关键词：单片机,实验箱,开放型,模块式结构

参考文献

[1]张毅刚.单片机原理及应用〔M〕.北京:高等教育出版社,2003.

[2]贺廉云.自动化专业本科应用型人才培养方案探索[J].实验技术与管理,2008,25(7):142-145.

[3]林凌,李蒙,等.一种基于ISP技术的单片机多功能教学平台.实验技术与管理,2009.26(3)64～67.

[4]王朋,“单片机原理”实验教学体系建设[J].电气电子教学学报,2010,32(5):107～108.

模块式学分制的设想 篇5

1 实行学分制的优势[3,4]

实行学分制有利于优化知识结构, 因材施教, 发展学生个性, 激发学生学习的积极性和创造性;体现课程考查的变通性, 考试、重考不合格, 可重修学分;体现培养过程中的指导性, 在导师的指导下, 使学生获得最佳的学习效果, 实现学习方案的最优化;体现学习时间的灵活性, 不受学历教育年限的限制, 可缩短培养周期, 提高教育效率;有利于文理渗透, 实施素质教育, 使学生全面发展;有利于引进竞争机制, 使教师增强竞争意识, 促进教师改进教学方法, 提高教学质量。

2 模块式学分制的设想

模块式学分制是以专业培养目标为标准, 以现行教学计划为依据, 以职业能力课和支撑职业能力课的主要基本能力课为主模块的学分制。由1个主模块和2个辅模块构成, 其学分比例为主模块占课程总学分的60%, 辅模块 (一) 占课程总学分的25%, 辅模块 (二) 占课程总学分的15%。理论课和实践课按教学时数计算, 理论课16学时为1学分, 实践课12学时为1学分。毕业实习按周计算, 每2周为1学分。为克服学分制难以体现学生学习质量这一缺点, 在记录学分的同时记录绩点。其计算方法为绩点等于该课程的学分乘以权数。90分及以上 (优秀) 、80～89分 (良好) 、70～79分 (中等) 、60～69分 (及格) 、59分及以下 (不及格) 的权数分别为4、3、2、1、0。按专业设主模块, 按专业分类设辅模块 (一) 、辅模块 (二) 。主模块中的课程以职业能力课为主, 辅模块 (一) 中的课程以一类专业相关课程为主, 辅模块 (二) 中的课程以素质教育课程为主。

3 模块式学分制的实施方案

根据教学计划, 由各专业带头人负责将本专业教学计划开设的课程进行分类, 组成主模块和辅模块。根据总学分制定学生毕业应获得的学分, 经院教学工作委员会论证后, 报主管院校长审批执行。选课原则:主模块中的课程是该专业学生的必修课, 每位学生必选;主模块以外的课程学生可在各模块任选;教学计划以外的任选课列在辅模块 (二) 中;学生每学期选修的学分, 应根据学生的学习情况和学习能力, 在导师指导下由学生自主决定;学生确定所选的课程后不得更改。选课程序为教务处向学生公布课程介绍和教师情况简介;新生第1学期报到后第1周在导师的指导下进行网上选课。其他学期的选课在前一学期的第17～18教学周进行;教务处利用教学管理网页公布选课结果, 并将注册的学生名单送交任课教师所在的教研室和学生所在班级的辅导员;教务处根据每门课程选修的人数进行排课, 利用网络和书面形式公布课程表。考核方法:选课并注册的学生应按时参加考核, 成绩合格后才能获得相应的学分;考试不及格的课程, 学生在新学期开学第1周报名参加重考;经重考仍不合格的课程, 学生可申请重修并交纳重修学分的学费;重新修满规定的学时后, 申请补考, 经补考合格后获得相应的学分。学生毕业时应获得本专业每个模块规定的最低学分。

4 实行模块式学分制的保障

实行模块式学分制, 一要转变教育观念, 树立高等教育大众化的质量观、人才观, 以学生为本, 全面实施素质教育。二要制订以就业为导向、以培养技术应用能力为主线的教学计划, 并以此为依据确定主模块和辅模块。三要实行导师制, 每个专业至少配备一名本专业的指导教师, 指导学生选课, 避免出现学生选课的盲目性和凑学分的现象, 以实现专业培养目标。四是改革传统的教学管理办法, 建立新的教学管理制度。五是建立网络平台, 安装教学管理系统, 实现教学管理现代化。六是实行弹性学制, 学生修满规定的学分, 颁发相应的毕业证书, 实现真正意义上的学分制。

总之, 模块式学分制是以模块的形式优化学生的学习方案, 它在确保实现专业培养目标的同时, 给学生以较大的选课空间, 以发展学生个性, 实现学习方案最优化, 从而全面实施素质教育, 提高人才培养质量。

参考文献

[1]王莹, 周志刚.学分制在高职教育中的应用[J].辽宁高职学报, 2002, (4) :57～58.

[2]程瑶, 臧文龙.积极推行学分制提高高职教育人才培养质量[J].辽宁高职学报, 2003, (5) :47～48.

[3]冯萍.高职院校实行学分制的探讨[J].辽宁高职学报, 2005, (2) :37～38.

高中语文模块式教学研究 篇6

关键词：高中语文,模块,教学

将“模块”概念引进高中语文教学, 就是试图突破传统的单篇教学模式, 将每一单元中的数篇课文作为一个整体, 视为一个教与学的“模块”, 进行有目标、有组织、有系列的教学活动。每一模块都是相对独立的教学、学习和评价单位, 它具有不同于传统教学模式的创意。

一、模块教学的组织形式

将模块理论运用于教学领域, 对模块可理解为“为某课题 (单元、分单元、课主题) 而精心编制组装的一套供教学用的材料”, 这套材料包括信息单、活动单、作业单、技能单、问题群、研究问题、学生评估及其他等材料。模块的设计可以是一个单元或几个单元知识的组合, 也可以是一本书的整合, 从小的方面说, 也可以是一节课、一个小的学习点。以模块的形式设计课程便于教学, 也便于学生反馈。学生由学期末的反馈变成模块的反馈, 使教师可以更好地了解学生的进展, 对学生进行更有效的指导。

二、模块教学在高中语文中的运用

高中语文课程标准将课程结构按模块进行设计。高中语文要实现模块式教学, 就有必要按模块式教学的基本组织形式, 对现有的课程体系进行分析, 在分析的基础上将具有同类功能的知识点或能力项进行整合, 分化出同类型知识密集的一个个模块, 各模块下根据需要可以设置一定数量的子模块, 也可以不设。无论是哪一级的目标, 都应是可以衡量的行为目标, 且每个完整的行为目标都应由条件、行为、标准三要素组成。条件是指场地、制约因素、附属设施、材料、工具、设备等;行为是学生必须表现出的可以衡量的行为, 由可操作性的行为动词构成;标准是指期望达到的数量和质量。

小节课题就是每一节的授课题目, 课题下编排的内容是教学的核心。除了我们比较熟悉的目标、重点难点等之外, 关键是要根据模块式教学的基本组织形式, 精心编制一套模块材料, 如信息单、活动单等。其中信息单也叫资料单, 但其信息量不仅仅是书本知识, 还应包含杂志、报纸、网络、新闻及其他参考书目上收集到的、经过教师精心遴选、汇总后单独成册的资料, 这些材料主要是供学生掌握信息用。活动单就是活动指南, 其实质就是一个便携式清单, 即要求学生第一步做什么事, 第二步做什么事, 如何去组织材料, 例如让学生怎样去调查、撰写新闻稿件等, 教师提供的让学生去完成的流程步骤就是一个活动单, 它能给学生充分、自由的活动空间。作业单必须由教师亲自制定, 必须以信息单为基础, 使学生能在信息单中找到一些具体的材料, 便于巩固知识, 也便于学生将注意力集中在重点内容上。技能单在实验课程中比较常见, 就是根据实习步骤制定出具体的任务、整个实验限定时间等, 并对每一个步骤分配一定的分值, 根据学生完成的情况予以赋分, 在高中语文教学中可以借鉴。问题群就是对同类问题举一反三, 让学生在练中学, 在练中会。

三、高中语文模块教学的意义

(一) 教师观念转变确立新的教育教学理念

单元模块教学是一种全新的教学模式, 它要求教师以新的教育理念来指导教学。首先, 教师要转变角色地位, 从原来身居讲台、居高临下、灌输知识的“指挥者”变成“教练”、“导演”, 让学生成为课堂的主人, 给学生发表意见的一席之地, 老师是和他们一起参加学习活动、共同研究的“同道者”。其次, 教师要从单篇课文教学的框框中跳出来, 运用系统论的“整体原理”把握教材;要从课文的“园囿”中解放出来, 着眼于教材的拓展、延伸, 给学生以尽可能多的信息。再者, 教师的作用不仅在于教会学生什么, 更重要的是点燃学生求知的火种, 激发他们创造的欲望。在单元模块教学中, 教师的设计立意要高, 考虑要周全, 其中很重要的部分是如何调动和激发学生的学习积极性, 发掘他们的潜在能力。

(二) 学习积极性提高, 全面培养学生综合能力

单元模块教学开放性、活动性的特点, 使学生从封闭的教学空间走向了社会大课堂, 从单一的课本信息来源变为多渠道、全方位的感知、接受, 所以学生充满好奇、充满渴望, 表现出极高的积极性和非凡的创造力, 他们以主人翁的姿态积极投入各项活动:新闻单元模块教学中, 学生自办模拟电视台, 设计台标, 外出采访, 自编自导, 忙得不亦乐乎;古文单元模块教学中, 学生进行成语改编, 自编自演小品, 将成语编成绘画故事等, 表现了聪明才智;名城介绍单元中, 学生自由组团, 收集资料, 拍摄照片, 采集民谣, 绘画配乐, 编制出一本本富有特色的集子。

(三) 陶冶情操, 培养热爱民族优秀文化的情感

语文学科是一门人文学科, 它除了教会学生必要的知识以外, 还承担着陶冶学生丰富情感, 培养学生高尚情操的使命。高中语文教材充分体现了民族文化的精华, 在单元模块教学中, 我们注意将分散在各篇课文中的情感因素聚“点”成“块”, 培养学生体验作者情感并将情感内化为自身行为的能力。培养情感, 不靠说教, 在于春风化雨, 润物无声。教学中, 老师注重氛围的创设, 让学生在这氛围中, 不知不觉地受到感染, 自然而然地产生情感。散文教学中, 老师用感情朗读课文、绘制散文意境图等方法, 使学生产生热爱祖国大好河山的高尚情感。

参考文献

[1]吴恩兵.高中语文过程性评价的多元化构建[J].中国科教创新导刊, 2011 (21) .

[2]李外平.新课程背景下的高中语文学情调查报告[J].中学语文, 2011 (12) .

[3]陈光辉.论高中语文教师的教学技能——新课程背景下高中语文教师专业特征研究[J].新课程 (教育学术) , 2010 (07) .

煤炭模块式洗选设备安全安装分析 篇7

一、我国选煤现状

在我国的十一五、十二五期间, 我国煤炭行业的原煤入洗总量增长十分迅速, 从2000年至2006年, 由3.4亿t增长到7.8亿t, 从2006年到2011年, 由7.8亿t增长到15.4t, 增长量十分惊人。但是从整体角度来说, 全国煤炭的入选率一直在26%-46%左右, 而国外发达国家煤炭入选率则达到了80%以上, 两者相比差距十分巨大。从我国的煤炭选煤厂分布来看, 主要是分布在煤炭储存量较为丰富的地区, 如山西中部、山东西部、辽宁、黑龙江、贵州、河北中部、云南等地, 大约有160多座选煤厂, 入洗能力在3.6亿t左右。

我国的洗选煤技术一直在进步, 不断推动选煤厂效率的提高。选煤厂平均员工在150人左右, 与2000年的330人相比减少了很多, 而炼焦煤选煤厂效率也从原来的18t/工增长到2010年的70t/工左右, 动力选煤厂的增长速度则更快。我国现已经建立了健全的洁净煤炭研究机构, 主要研究煤炭的生产技术、净化技术和洗选技术等, 相关的教育类研究机构有中国矿业大学, 技术研究机构有媒体科学院等, 中国的洁净煤已经发展了相当大的规模, 但是对于模块式洗选设备安全安装方面, 还处于起步阶段, 需要进一步开发研究。

二、选煤设备存在的问题

我国的模块式洗选煤安全安装还处于起步阶段, 在很多地方容易出现差错。首先就是洗煤机器的出错率较高, 工作效率较为低下, 主要有两个方面:一是运行结果角度来看会出现功能性故障和参数性故障, 二是从缘由角度来看会出现正常故障和异常故障。在运行结果上, 功能性故障是因为选煤机器的一些零件出现失灵现象, 比如说刮板拉弯、电视坏掉等现象;参数性故障则是出现机器的参数大于限定的最大额度, 由此造成选煤机器的失灵或故障。从缘由角度来看, 出现较多的是正常故障, 异常故障在一般状况下不会出现。总的来说, 机器故障的影响因素比较多, 造成其故障的因素也是多种多样。在技术层面上, 洗煤机器还会受到其他机器的干扰造成机器失灵, 其他机器的干扰会阻碍清洗能力的发挥, 降低生产效率。对于颗粒较大的煤炭会造成凝固沉淀现象, 导致刮板机的工作不稳定, 破坏原有的布局状况。另外, 在洗煤过程中还会出现煤淘汰过剩现象, 造成机器机能较差状况。

三、模块式洗选煤概述及组成

模块式洗煤利用的是非节奏流水施工作业, 充分利用了可操作空间和时间, 减少了非劳动性的消耗, 将钢结构安装与设备安装紧密相连, 与钢结构安装能够同步进行, 提高劳动生产率, 缩短工期。

在洗选煤的设备分类中, 重介质旋流器可以分为产品重介质旋流器和双产品重介质旋流器, 洗选设备多是大型设备, 在自动排料等方面有着良好的绩效, 在动筛跳汰机方面分为机械式和液压式两种, 都在生产中有着广泛应用, 浮选机的选择主要考虑精细的特点, 最好实现大型化的特点。在几个较为重要的设备上, 振动筛主要用于脱泥、脱介筛分, 筛面的挡水坝十分重要, 主要用于脱水脱介。重介旋流器要根据洗煤厂自身的条件、习惯性来进行选择, 在调整重介旋流器上要进行入料压力, 对旋流器进行及时调整, 确保最好的工作状态。磁选机要采用有较高磁场强度的, 保证即使在入料中, 也能达到较好的磁选回收率。絮凝剂设备最好选用能够实现手动和自动两种运行方式的系统, 保证在定期取样和澄清清浊度上有较好效果。控制系统关系到整个系统的运行, 要结合最新技术对控制系统进行及时更新, 利用技术优势对整个模块式洗煤进行良好控制。自动补水阀门要在实际运用中在控制系统主机上达到一定高度, 保证料桶液处于设定高度。

模块式洗选设备的引进是一个大胆的创新, 新材料的应用方面要保证设备部件的使用寿命, 煤矿厂在模块式洗煤的设备选型上要具有创新意识, 利用好新设备。模块式洗选设备的自动化并非一般意义上的设备, 而是融入生产组织的自动化机制, 一旦发现异常就可以及时停止设备的运行。模块式洗选煤选用智能化、中心化的安装系统, 可以自动调节变频器, 自动调节压力, 实现设备的大型化, 具有可靠性高、自动化程度高的特点。

四、加强洗选设备安全安装的对策

(一) 统筹规划, 有序组织

做好模块式洗选设备安装工作, 首先要做好安装施工的设计, 根据科学的设计来检验工作效果。在进行安装计划之前, 要遵循安装规定, 合理进行设计布局, 讨论方案的可行性、安全性及可靠性。在进行机电安装时, 要严格遵守安装的各项规定, 按照各种指标、操作流程进行安装, 以不改变安装结果的前提下进行灵活的实施手段和安装过程。对于人才的选择也要有所关注, 需要安排一个能够统筹全局、懂得机电安装的人进行合理调度, 确保安装进度, 防止出现不必要的损失。

(二) 严格标准, 科学组织

因为模块式洗选设备属于特殊的机电设备, 安装工作需要注意安全, 可靠性要求也比较高。所以在机器的组装上, 需要制定一个统一的安装标准, 让安装人员严格按照标准进行安装, 遵循相关的规范性操作模式, 科学进行组织安装, 保证机器模块式机电设备组织安装的科学性和完整性, 保证煤矿能够得到安全生产。

(三) 提高技术人员的素质

提高施工人员和技术人员的综合素质是模块式洗选设备安全安装的首要途径, 施工人员和技术人员的综合素质决定了设备安装成败。全面提高施工人员的综合素质是模块式煤炭厂不断进步的首要途径。机电安装企业需要对相关的从业人员进行系统、专业的培训, 激发起创新潜能, 不断扩大发展空间, 以求更高的经济效益。

五、总结

模块式选煤是一种设计合理、设备优良的生产系统, 其成本较低, 质量较高, 自动化程度高, 实现了智能化的特点。模块式洗煤厂的总体设计, 工艺水平、设备选型等方面都具有十分重要的借鉴意义。在现在的生产系统中, 生产技术不断改善带来的效益是十分客观的, 有利于企业的长期发展。我国的煤炭企业应当借鉴成功的模块式选煤厂经验, 学习先进的技术, 不断提高设备安全安装问题, 引进最新技术, 不断创新, 为企业的长久发展打下良好的基础。

参考文献

[1]周少雷, 等.大型选煤技术装备政策研究[J].中国煤炭经济研究, 2008, 05:82-85.

[2]孙买占, 等.国内首座大型模块式洗煤厂生产系统简介[J].山西煤炭, 2001, 21 (02) :28-30.

高职院校数学模块式教学研究 篇8

关键词：高职教育,数学课程,模块式教学

高职数学课程是高等职业院校开设的公共基础课程, 高职数学对学生后续专业课的学习和综合数学能力的培养至关重要。高职院校主要是培养面向生产和建设、管理和服务第一线的高级技术型、应用型人才, 随着培养一线技术应用型人才的职业教育准确定位, 文化课的地位弱化, 课时减少的趋势日益明显, 高职数学如何在这种新趋势下更好地发挥“教育和实用”这两大功能是非常值得我们去研究的。模块式教学法是按照教学过程的基本环节, 把课程结构、教学内容按多元目标进行系统综合的教学方法。它旨在把一个复杂、相互交叉的课程结构分成若干个基本课程或教程模块, 把相互渗透的教学内容组成系列知识模块。通过各模块的优化组合, 使教学尽可能适应不同层次和目标的需求, 以达到现代综合教育的目的。随着高职数学改革的不断深入, 模块式教学将成为必然趋势。

一、高职院校数学模块式教学的研究背景

随着高职教育改革的推进, 各高职院校都加强了专业教学建设, 增加了大量专业实训, 对高职数学课程的定位是为专业课程服务的基础工具课程, 这就造成了数学课教学内容多、课时少的矛盾。同时, 在课程体系上过多考虑数学学科的完整性, 在教学内容上面面俱到, 不能体现对学生综合素质和创新能力的培养, 为专业课程的服务性功能不足。因此研究各专业对数学的需求, 更好地与专业相衔接, 把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点, 带动专业调整与建设, 引导课程设置、教学内容和教学方法改革。为此创新高职数学教学模式刻不容缓。

二、高职院校数学模块式教学的内容体系

高职数学课程的学习, 不仅要使学生能够掌握必要的基础知识, 满足专业课程的学习, 而且还要培养学生具有一定的创新能力, 为继续深造奠定良好的基础。因而高职数学教学模块的设置要体现“服务专业、注重应用、更新计算技术、全面育人”的特点和要求。在课时有限的情况下, 根据专业需要适当地调整教学内容。针对专业作一定的取舍, 最后确定的内容不可能面面俱到, 压缩一些不常用的内容, 删除一些繁杂的推导和证明, 增加一些体现现代数学思想和方法的新内容。但这并不是盲目地删减教学内容, 一定要让学生掌握函数、极限、连续、微积分等必要的数学基础知识。同时, 增加数学实验教学内容, 提高学生应用数学软件求解高等数学问题的能力。通过模块化教学模式重新构建高职数学课程体系, 充分体现为专业服务的宗旨。为此, 可将高职数学分为基础模块、专业模块以及应用拓展模块。

基础模块这部分内容为高职数学的基本原理、基本计算, 是学生今后学习后继的专业课程必备的知识, 这一部分也贯穿了丰富的数学思想和方法, 通过该模块的学习, 使学生掌握工程技术、经济管理中常用的数学工具和基本的数学思想, 一方面满足后继课程对数学的需求, 另一方面使学生具备初步的应用数学知识分析问题、解决问题的能力。

专业模块体现与学生所学的专业挂钩, 为专业课程的学习服务, 让学生感受到数学的重要, 感受到数学理论不是凭空出现的, 它来源于实际问题也服务于实际问题。这一模块的授课方式可以相对灵活, 在教学过程中可以让学生学会用一系列数学软件解决相关的数学问题。可以采用分组讨论式或双向式教学, 可以由某一专业技术问题的数学应用展开, 亦可由有工程背景和实践经验的专业课教师和高等数学教师来共同承担教学任务。这种跨学科的教学模式的设置, 对学生的思维方式及创新能力的培养是十分有益的, 也是一种全新的尝试。从某种意义上说这正是理工结合、多学科交叉融合的切入点, 符合培养应用型人才的需要, 使得高等数学以“服务”为宗旨的原则更加突出, 应用性更加广泛。

应用拓展模块主要是用数学建模案例来反映数学来源于生活, 又回归于生活, 强调应用性。高职数学课程中的一些概念一般都是由实例出发, 从客观事物的数量关系中抽象出来的。我们在导入时应尽量选取学生熟悉的实例来还原现实情景背后的数学, 使数学教学成为现实的、有实际背景的、富有挑战性的活动。数学建模突破传统教学方式, 以实际问题为中心, 能有效地启发和引导学生主动寻找问题、思考问题、解决问题。同时, 由于其题目的开放性, 教学方法的灵活性, 对青年学生非常具有吸引力。生动的案例使学生看到数学建模给经济管理带来的巨大经济效益, 从而极大地激发了学生学习数学的积极性。让学生体会到数学在解决实际问题上的实际应用价值, 体会到所学知识的用处, 激发学生的求知欲。教师应有意识地收集与各专业教学内容相关的案例, 尽可能多地将数学与工程学、经济学、生态学、社会学、军事学等领域联系起来, 展现高等数学的巨大魅力。将数学建模思想渗透到数学课程教学中, 形成“理论联系实践, 实践促进理论”的良性循环。比如在高等数学部分, 可以举抵押贷款买车买房问题、人口增长和保险收益等多个例子;在线性代数部分, 讲解投入产出模型等;在概率论与数理统计部分, 讲解色盲问题等。这些不但让学生了解了数学的巨大作用, 而且能大大提高学生的学习兴趣。此外, 教师还应介绍与教学内容相关的数学知识和最新前沿动态, 帮助学生更好地学习。

三、高职院校数学模块式教学的优点

(一) 能够有效地解决高职院校现行高职数学教学内容与专业实际需求之间存在的“供需”矛盾

这种“供需”矛盾主要体现在:课程的深度与专业学习中用到的具体计算方法之间的矛盾;完整的知识体系与实际应用中部分知识的具体应用之间的矛盾;专业需求的理论完整性与职业岗位需求的实用性之间的矛盾。解决这些问题的有效途径就是整合教材内容, 实施模块式教学, 在有限的学时内, 有效地将学生所需要的数学知识传授给学生。

(二) 能够突出高职数学知识的针对性和应用性, 提高教学质量

高等数学模块式实质就是突出数学知识的针对性和应用性, 高职是以应用能力培养为本位的, 在数学教学中突出应用不但是高职教育的目标要求, 而且也符合数学教学模块式的趋势。模块式课程体系可以有效地节约教学时间和人力资源等, 各专业可以自主选取适合于本专业特点的教学模块, 不同的专业根据实际需要选用不同的教学模块, 能将数学教学与专业学习紧密结合起来, 不仅可以培养学生的学习兴趣, 而且可以体现数学来源于实际的特性, 为学生运用数学知识分析、解决实际问题奠定基础。这既符合学生心理特点和规律, 使他们能在有限的教学时间内掌握必要的和有用的数学知识, 又可增加教学内容趣味性和实用性, 真正做到因材施教, 学以致用。

(三) 能够更新教学方法、手段和思想, 切实提高教学效率, 突出培养学生的应用能力, 体现高职的教育特色

模块式教学可以选取灵活的教学方式, 采用多媒体辅助教学、实例教学法、讨论教学法、情景教学法以及介绍数学软件的使用等方式和方法。例如运用数学软件把求解数学问题能力的培养融入教学中, 使学生学会利用数学软件求导数、积分、解微分方程等复杂的运算;通过数学实验教学, 可以达到使学生由“学数学”向“用数学”的转变, 减少大量的繁琐计算, 有利于激发学生的学习兴趣, 提升应用能力。多种教学方法的灵活运用, 可以让学生独立思考并具体实践, 从实践中发现问题, 并在教师的启发和引导下分析问题和解决问题。这样, 激发了学生学习数学的积极性, 提高了学生动手能力, 促使他们更好地掌握专业技能。

(四) 高职数学模块式教学很容易与网络学习平台相结合, 可以按院系将各专业所需的不同教学模块展示在网络上, 方便学生利用多媒体课件自学或复习

利用各个教学模块建立完善的, 集成课程的全部教学内容, 还可以包括学习指导、知识拓展、专业常识、疑难解答、动态演示等, 既可作为网络教程, 又可作课堂教学补充。网络课程的开发, 更使教学资源发挥最大的效益。不仅可有效缓解课时少而教学内容多的矛盾, 而且可以激发学生的学习兴趣。

总之, 在高职院校数学教学中引入模块式教学是职业教育教学的一种创新, 体现以能力为核心, 致力于学生的全面发展和创新能力的培养, 并使专业问题的解决得到模拟实现。根据不同专业对高职数学的要求, 有针对性的采用不同的教学模块, 从而使高职院校数学模块式教学具有较强的实用性、针对性和灵活性。高职教师积极探索模块式教学改革, 可以为专业建设提供智力支持, 并以模块式的研究成果为指导, 使以后的高职院校数学教学工作更加科学、高效。

参考文献

[1]沈柳平.高等数学“研究性学习”模块式教学建构的探索[J].柳州师专学报, 2007 (4) .

[2]杨伟伟.高职高等数学模块组合教学探索与实践[J].井冈山医专学报, 2008 (3) :98.

[3]肖前军, 周金玉, 欧阳章东, 邓总纲.模块式下的高职数学差异化教学[J].科技信息 (自然科学版) , 2009 (19) :19.

模块式外包的本质和管理实践含意 篇9

外包是一个非常笼统的概念, 包含众多的形式和方法。例如目前流行的外包形式就有定牌制造的OEM (Original Equipment Manufacture) 、零部件外包、工序外包、服务外包、管理外包等, 所以需要更为精细化的研究。从企业外包活动的“彻底性”角度分析, 模块式外包形式被提了出来, 学者们也看到了行业模块化程度越高越容易实行外包的现象 (Ernst and Kamrad , 2000) , 模块化问题也经常在战略性外包中进行讨论 (Momme et al., 2000) 。笔者试图从模块化的特征出发分析模块式外包的本质及其管理实践的意义, 以期深化外包具体形式的研究, 对相关的企业管理者有所帮助。

一、 模块化的基本思想

从广义来讲, 模块化是有效组织复杂产品和流程设计和生产的一种途径 (Baldwin and Clark, 1997) 。所谓模块是指可组成系统的、具有某种确定独立功能的半自律性的子系统, 可以通过标准的界面和其他同样的子系统按照一定的规则相互联系而构成的更加复杂的系统 (青木昌彦, 2003) 。每个模块的研发和改进都独立于其他模块的研发和改进, 每个模块所特有的信息处理过程都被包含在模块的内部, 如同一个“黑箱” (Black box) , 但是有一个或数个通用的标准界面与系统或其他模块相互连接。从系统功能角度看, 系统可以被看作是由一系列具有特定功能的组件组成, 作为一个完整的系统也可以被分解成一系列功能模块, 这些模块之间的相互作用就形成了系统的所有功能 (Ulrich, 1995; Sanchez, Mahoney, 1996 ) 。模块化过程可以分为两个阶段:模块分解化和模块集中化。模块分解化是指将一个复杂的系统或者过程按照一定的联系规则分解为可独立设计的半自律子系统的行为;模块集中化是按照某种联系规则将可独立设计的子系统 (模块) 统一起来, 构成更加复杂的系统或过程的行为。

模块化的发展源于其在现代企业竞争中体现出的优势。其一, 模块化通过良好的分工, 使我们能够处理复杂的事务。通过模块分解来应对复杂系统的观点可以追溯到西蒙的管理思想 (Simon, 1962) , 复杂的系统如果可以分解为较为简单的子系统, 那么通过子系统问题的解决就能处理复杂的大系统。现代企业经营中产品和服务越来越朝复杂化方向发展, 有的甚至已经超出现有能力, 此时模块化是一个不错的选择。其二, 模块化能够部分减少设计和生产中的管理工作, 由于每个模块内部开展的工作都是独立的, 模块是属于松散联系 (Loosely coupled) 的子系统 (Weick, 1976) , 所以模块之间的管理和协调工作大为减少, 有时管理成本的节约能够构成最终产品和服务的竞争优势。其三, 模块化的结构会产生更多的选择余地, 能对付子系统的不确定性。模块化之后, 从总装企业来看, 由于一个子系统模块会有多个供应商提供, 减少了系统风险。其四, 模块化系统有助于创新。一是有利于模块的创新。在模块化的结构中, 各个模块具有半自主的权利, 只要遵循了看得见的设计规则, 就可以随意在模块内部创新, 在遵循同一规则的前提下, 模块制造商之间具有很高的替代性, 加剧了他们之间的竞争。每个模块制造商都是独立完成自己的研发, 具有背靠背的特征。在平行展开的试验中, 只要其他条件相同, 彼此之间联系越少, 就越能获得更大的选择价值, 淘汰赛具有激励效果。例如在硅谷往往是几十家企业同时为研发一个有前途的技术展开竞争, 只有成功的企业才能有股票上市或者被现有企业收购, 获得全部的模块价值。二是整个系统的创新。模块化发展了, 原来的模块可以进一步分解, 通过模块的分离、去除、更新、增加等手段将这个领域的模块应用到其他领域, 创造新的生产系统。

笔者要重点指出的是模块化可以帮助企业更快地满足全球个性化的市场需求, 实现企业的“速度经济”和大规模定制的理想。西方工业革命后, 高效大型机器设备的广泛应用导致企业运营规模扩大, 而规模扩大可以带来单位产品的成本大幅度降低, 从而产生了规模经济。规模经济一般有三种情况: (1) 采购的规模经济, (2) 生产的规模经济, (3) 储藏的规模经济。对于当今跨国经营的公司而言, 因为全球市场空间距离相距遥远, 所有的产品不可能在同一地点进行采购、生产和储藏, 规模经济的作用到了一定阶段就没办法进一步扩大了。伴随着工业化的进程, 消费者收入水平的不断提高, 一个比较明显的消费趋向就是追求产品的个性化。世界各地不同的国家和地区由于文化、教育、宗教、审美习惯、生活方式等各方面都不尽相同, 在一定程度上使标准化这个规模经济的基础不复存在。这就导致了产品的寿命周期日益缩短, 产品更新换代的不断加快。不仅如此, 人们在追求产品个性化的同时也追求速度。速度经济是“因迅速满足客户需求而带来超额利润的经济”, 企业对市场的应变速度将成为企业竞争的焦点。因为反应最快的企业总是能够占据最佳位置, 从而能够最先获得市场。规模经济是通过经营成本的节省而获得的。对于消费需求变化快、时尚化和个性化特征的产品, 则是创新的速度创造价值。大规模生产和个性化需求在模块时代获得了统一。模块生产的规模经济和最终产品的多样化选择, 可以快速低成本满足消费者的个性化需求。

但是并不是所有的系统都能模块化的, 这要看系统本身的特征, 看它是否是一个可分解的 (Decomposable) , 可分解的系统才能进行模块化分工。模块化的难易程度取决于两个因素: (1) 物理尺寸, 空间设计的维数越高, 越难模块化, 像汽车、飞机制造方面, 模块化的发展只能停留在合理化设计的水平上。 (2) 系统的相互依赖度。有些系统和其他系统相比, 天生结合得更松散。有些结合紧密的系统, 即使可以模块化, 成本也会高得惊人。

随着模块化思想的传播, 越来越多的行业在进行模块化设计和外包的尝试。目前世界上模块化方法运用较多的行业包括航空飞行器制造、汽车制造、消费电子产品、家庭用品、个人电脑、电脑软件、检测设备和电力工具等, 模块化正在车成为一种潮流。

二、 模块式外包的本质和特征

模块化最早只是产品设计的一个概念, 现在已经延伸到组织结构, 企业战略等方面。其中运用到战略性外包领域的一个相关概念就是模块式外包, 模块式外包和其它外包形式相比有重要的特点, 换言之, 有其本质的特征。

笔者从产品的设计和生产阶段进行分析。模块化是分工的进一步发展, 重要思想就是中央设计者只负责设计规则, 或者说, 设计师只负责界面。而设计各个模块的任务则留给下面的团队。按界面规则, 负责模块的团队可以是独立的。这些模块不一定由公司内部的团队来完成, 可以由独立公司去做。同一个模块, 可以有很多团队互相竞争, 把竞争中最好的模块绑到一起。这样, 一个体系的发展会非常快。而用不同方式把模块连接起来, 还可能衍生出新的体系。

在模块化时代, 外包被赋予了新的内涵, 产品和服务设计是重要的因素。鲍德温和克拉克指出, 模块转换了供应商的责任, 供应商承担了越来越多的设计和研发任务 (Baldwin and Clark, 1997) 。传统的外包是供应商不承担任何的设计责任, 也就是生产外包。这样的外包没有充分利用供应商的能力, 企业也承担了过多的风险。供应商参加到新产品开发过程中会给公司带来很多好处, 例如可以减少新产品的研发时间和研发费用, 也可以改进新产品研发的质量。包含供应商的新产品研发使企业和供应商之间的关系更紧密, 不仅企业和供应商能进行相互学习和知识共享, 同时也相互分担了科技研发的风险。借助商业创新和知识共享, 模块化可以把一个公司的研发活动跟他的供应商网络结合得更紧密。

研发出新产品后, 就要为新产品中模块的生产选择生产方式了。有三种取得模块的方式:市场购买通用模块、公司内部生产模块、外包模块。在市场上购买到的通用模块通常如界面、联系规则和标准已经严格确定了, 该模块的供应商市场竞争很激烈, 模块可以随意从市场上购买到。

如果我们换个角度从外包角度进行思考, 根据供应商技术水平的不同, 可以把外包分为三种模式:供应商所有权外包 (supplier proprietary) 、细节控制外包 (detail-controlled) 、黑箱外包 (black box) 。供应商所有权是指外包模块的全部功能设计和工程细节都由供应商负责 (Clark, 1989) 。这种外包形式接近于市场购买通用模块方式。当供应商的科研能力很强的时候, 在这个模块的领域占有统治地位, 可以采用供应商所有权外包模式。这种模式下知识共享和公司间的相互学习都是三种模式中最少的。细节控制外包是外包模块的功能设计和工程细节, 都由公司承担, 承包商只按照给定的图纸生产模块, 这种外包就是传统的生产外包形式。当公司想保留细节部分的科技, 保证外包模块的设计质量, 或供应商的技术水平比较低, 可以采用这种外包模式。在这种外包模式下, 公司会对派出工程师对供应商的制造过程和产品检测进行严格的控制, 工程师就成了公司和供应商之间的联系纽带, 形成了一定的公司和供应商之间关系的相互依赖。黑匣子外包是外包模块的功能设计由公司完成, 而工程设计是由供应商完成的。公司的责任是提出性能要求, 外形和界面的细节。黑匣子外包使公司能够充分利用供应商在其相应领域的专长和人力资源。模块的复杂程度越高, 就越需要公司和供应商之间联合起来解决技术问题, 尤其是解决模块的界面兼容性问题。在这种模式下公司之间的知识共享和学习也是最多的。图1比较了三种外包形式的不同特点。

注:参考Mikkola (2003) , 有较大改动。

供应商的科技水平是考虑外包模式的主要自变量之一, 我们可以看到我国前几年来料加工等方式盛行就与我国企业的科技基础薄弱相关, 当前跨国公司对我国企业的零部件外包许多还是细节控制外包为主。细节控制外包也有助于跨国公司保护自身的技术优势, 减少技术的扩散。

产品结构的模块化程度决定了模块采取什么样的策略外包出去, 模块化程度越高, 供应商承担外包任务时参与模块设计越少。需要说明的是, 这里的产品结构模块化程度是产品的特征而不是企业的模块化战略的目标程度, 所以细节控制外包的产品结构是更为模块化的, 但是外包工作中只是把加工环节外包, 是传统的外包方式, 而不是“模块式外包”。而供应商所有权外包模式更靠近市场购买通用模块的做法。考虑到企业要持续满足市场不断变化的需求的情形, 新产品开发 (NPD) 是供应链竞争的重要活动, 黑箱外包是复杂产品模块式外包的主流模式。所以, 笔者认为黑箱外包是现代模块式外包的本质特征。模块式外包将某个部件的工程设计和生产工作外包, 比传统的细节控制外包更符合模块化的思想, 同时由于共同开发新产品的重要性, 又比通用模块的购买方式更具竞争力。

三、 模块式外包的管理实践含义

企业外包新方式——模块式外包的发展对企业管理者提供了机会和挑战, 如何把握模块式外包的特征抓住发展的机会, 如何改进管理应对新的挑战是我们应该思考的问题。我们认为, 模块式外包的管理实践含义主要体现在以下几个方面:

(一) 标准化和关键活动的选择

这是模块化时代企业的战略问题。模块化从根本上改变了整个产业结构, 企业的竞争将焦距在标准的竞争, 这里的标准其实就可以解释为模块化中看得见的设计规则, 在模块时代系统规则设计师的竞争地位是强有力的。当前是一个“得标准者得天下”的年代, 不仅对企业是如此, 如果我们把目光放远一些, 应该意识到标准的竞争将对国家产业竞争力产生影响。目前全球的竞争已经从质量竞争经历技术竞争上升到各种标准之争。经济全球化的背景下, 发达国家纷纷出台国家标准化战略, 将争夺和控制国际标准作为国际经济竞争的重要策略, 强化其经济和技术在国际中的竞争地位。

但是问题可能并不这么简单。企业改善设计把产品进行模块化改造制定了相应的标准并不能保证企业的竞争优势。一个典型的例子就是模块化生产的鼻主IBM公司。IBM公司作为一个整体设计者1964年推出了模块化的电脑——System/360, 具有讽刺意义的是模块化后推进了PC机行业的快速发展, 但是成功的却是英特尔和微软和戴尔等企业, IBM公司由于缺乏竞争优势而要退出PC行业的竞争。赞同企业外包的只能是非核心活动 (non-core activities) , 但是在新产业链中哪些是核心业务哪些是非核心业务是很难做出正确判断的, 我们需要提高这方面的能力。

(二) 相互依赖的企业关系管理

模块式外包引发了企业和供应商之间的相互依赖, 鼓励企业和供应商联合起来解决模块生产和制造过程中出现的科技和管理问题, 尤其是前文提到的新产品或换代产品的开发。通过合作, 双方共享彼此专长的知识, 久而久之公司间的相互学习就发生了。通过学习对产品的认识不断加深, 企业和模块供应商之间的信息交流和市场选择的结果被反馈到模块结构中, 或者改进现在的模块结构, 或者创造新的产品结构。模块产品结构对复杂任务的分解有直接的影响, 进而影响了公司间的学习。

(三) 组织间学习和学习平台构建

组织间的学习与企业的相互依赖关系是紧密相连的。模块式外包影响了公司间的独立性, 接着影响了公司间学习的数量和质量。产品是集成结构时, 由于在设计结构时依赖于每个小组成员的专家知识, 这在一定程度上阻止了公司间的知识共享和相互学习。而模块产品的设计规则包含三个方面:结构、界面和标准, 三者都是在模块之间的信息交流过程中不断修改的, 所以我们需要构建组织间学习的平台。

(四) 对我国企业经营的特殊启示

我国劳动力价格优势比较明显, 发达国家和地区的部分制造业进一步向中国转移, 但大量的是来料加工、装配等工序, 技术含量高的部分并没有转移过来, 即使有跨国企业在中国建立了开发机构, 也主要是一些需要本地化的技术工作。中国基本上是承担了国际分工中的劳动密集部分。世界产业分工格局中, 形成了技术在外、市场在外、资金在外的局面。换言之, 我国目前制造业的发展情况还处于生产外包阶段。模块化外包和生产外包最大的不同就是产品设计中的自由度, 模块制造商在遵守看得见的联系规则后, 在模块内部设计上有独立的自主权。我们应该抓住模块时代对产业发展带来的巨大冲击, 积极参与世界分工, 提高制造业技术含量, 发展中国独立的知识产权, 使中国成为真正的世界制造中心。

四、 结论性评论

外包是企业专注于自身核心能力, 利用企业外部的资源提高产品市场竞争力的行为。在当今模块化日趋盛行的大背景下, 模块式外包方式也得到了快速发展。笔者认为模块式外包是准“黑箱”外包, 该外包模式有非常深刻的管理实践含义。笔者在分析的基础上提出了战略性模块外包管理、模块外包企业关系管理、企业间学习平台构建和国际分工中我国企业功能定位等对策。当然, 模块式外包总地来讲是一个新生事物, 我们对其本质的了解还不够深入, 对模块式外包的管理实践含义分析还欠全面, 这需要大家进一步的研究和总结。

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