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目前,我国在装备物流包装技术研究方面,取得了显著成效。为适应现代战争和高新技术装备的发展需要,提高保障能力,针对不同的装备器材进行了包装设备、包装材料的研制与开发,进行了新技术、新工艺的应用研究。多年来,我国围绕着包装技术工艺,科研院校、研究单位、军工企业均进行了大量的技术研究开发,积累了一些新理论、新技术方法、新设备、新工艺的研究成果。但是,研究的多,推广应用的少,研究成果不能及时形成实际的包装能力,进而影响装备物流能力的形成。当前,装备物流包装无法满足装备保障发展的需要,难以适应现代化战争的需要。主要表现在:一是装备器材包装理论与实践滞后,制约着装备物流包装的发展;二是装备器材包装技术研究开发机制不健全,制约着装备物流包装协调发展;三是装备器材包装质量检测技术设备的缺乏,制约着器材包装质量和装备封存质量管理与控制;四是装备器材包装标准、法规、规章、制度不配套,指导性不强,制约着包装工程整体水平的提升;五是适应战时要求的装备物流包装理论与技术方法相对滞后,制约着当前军事斗争准备的落实;六是装备器材包装新理论新方法推广途径不顺畅,效果不明显,制约着包装成果的应用。
二、装备物流包装技术实验室研究方向
装备物流包装,主要研究在不同环境条件下,如何使装备器材的贮存可靠性得到保持、恢复和增长,使装备器材完好地通过物流环节进入保障领域,实现其使用价值,发挥最大效能。装备物流包装研究对象包括:包装材料的选择、包装容器的结构造型、包装装潢、包装方法、防护方法、包装辅助物及包装机械等;还有包装试验质量检测与评价,以及包装标准化与管理等。研究内容包括:装备物流自然特性包装、装备物流贮存特性包装、装备物流运输特性包装、装备物流装卸特性包装、装备物流野战特性包装及装备物流管理特性包装等。由此,装备物流包装技术实验室主要研究方向可以规划为以下几个方向:装备物流包装需求研究。装备物流生产、运用、保障及退役处理等各环节,对装备物流包装都提出了不同需求,需要进行系统研究论证。装备物流包装标准化研究。装备物流包装标准化研究包括基础标准、技术标准和作业标准,研究的目的在于提高装备物流运行的标准化、规范化和科学化,为装备物流高效平稳运行奠定技术基础。装备物流包装技术方法研究。针对装备物流包装的自然特性、贮存特性、运输特性、装卸特性、野战特性及管理特性的特点与规律,研究包装技术方法的同时,也应进行包装性能试验方法研究,以及提出适宜各种环境条件要求的最佳试验方案,评定所采用的包装方法的包装效果。装备物流包装材料研究。研究各类包装材料的物理学、化学、生物学特性,包装材料研究包括新型包装材料的研究与开发,为改进装备物流包装技术与方法创造条件。装备物流包装结构研究。研究装备物流包装结构、缓冲包装结构、内包装结构及装备表面包装结构等,以及辅助物结构。外包装结构、缓冲包装结构、内包装结构及装备表面包装结构等的生产工艺性能,均应便于机械化、自动化生产,以提高生产效率。装备物流包装废弃物处理研究。装备物流必须重视废旧装备器材及其包装废弃物的处理,重视处理技术、方案及其策略。重点进行废弃物处理的理论方法、技术工艺、设备设施、工程解决方案等研究。
三、装备物流包装技术实验室功能定位
就体现在作为“实践”的环节上。具体地说,实验方法对科学技术发展的重要作用主要表现在:1)实验是检验(即证明或反驳)科学假说和理论的真理性标准,是证明科学知识的主要手段。真理是客观事物及其规律的正确反映,即主观认识与客观实际相一致。要判别认识之是否真理,只有通过科学实验或生产实践,是主观见之于客观。在实验过程中赋予理论假设直接现实性的品格,向人们提供无可置疑的事实,使人们据此判明理论假设的真伪对错。2)实验是获得新假说、新理论的直接来源,是发展科学知识的手段。由于实验直接指向研究对象,积极干预事物和现象的进程,能提供新鲜的事实材料,形成新假说和新理论的经验基础,甚至指明新的科学发现与技术发明之路,成为获得有关外部世界一切知识的基础。因此,可以说一部科学技术发展史就是一部人类不断实验的历史。实验总是不断推进人们的科学认识与技术研发,没有实验所揭示的新事实、新现象,无法凭空建构出一个新的理论体系,或者创造出一个全新的技术系统。随着现代自然科学的飞速发展,实验方法的种类日益增多,内容十分广泛。广义地说,科学实验可分为实物实验和思想实验;按实验中量与质的关系,实验方法可以划分为定性实验、定量实验和结构分析实验。实验的一般程序包括:首先,根据要求进行实验的构思与设计,这是决定实验成败的首要环节。它包括确定实验原理、选择实验材料、选择或研制适用的仪器设备、选择实验类型、确定对有关实验条件的控制等;其次,在实验过程中,精心操作、细致观察和准确记录;再次,对实验结果的分析整理,确定所获得的经验事实;最后,对实验结果做出理论概括与解释。这一过程如图1所示。
2技术试验的内涵
技术试验在技术创造过程中的地位与科学实验在科学研究过程中的地位相当,有以下相似与区别之处:1)与科学观察相比,都不是发生在自然的条件下,而是在人为控制和干预的条件下进行的。2)与科学实验相比,实验的研究对象是自然事物,而试验的研究对象只是人工创造物,包括人们拟定的规划、设计和研制出的机器设备等。实验主要表现为从客观到主观、从实践到理论的认识过程;试验则是从主观到客观、从理论向实践的转化过程。实验是为了揭示自然事物、现象和过程的本质与规律,创立相应的科学理论;而试验则是为了探索科学理论实际应用的条件、途径和形式,以获得新的技术发明。3)尽管技术试验同实际应用的联系比科学实验更密切,但也只是在实际应用的预备阶段,为试制和实际应用奠定基础。技术试验是试探性与验证性的统一,往往能为技术研发与推广应用开辟出新的途径。技术试验是从技术方案到现实技术形态的中介或桥梁,是检验、修正和完善技术构思与设计的重要手段。技术试验在技术发明、技术革新、技术推广等活动中,不仅是对技术成功与否的验证,更是发现问题、探究规律、优化技术的关键,对于推进技术认识的发展、完善技术设计与制造工艺发挥着不可替代的作用。技术试验过程大致可分为试验准备、试验操作和试验数据的分析处理3个基本阶段。其中,试验的构思设计居于核心地位。试验设计不仅要明确试验的目的、任务、内容和类型,选配相应的测试仪器,而且还要确定恰当的试验步骤和试验方法,力求对所处理的因素进行合理的安排,从而用较少的试验次数,最低的人力、物力、财力消耗,实现预期的试验结果。在技术试验过程中,不同的试验题目、内容和性质,往往要求不同的试验类型及其方法。即使同一个复杂的试验项目,试验步骤或阶段不同,所要求的试验方法也不尽相同。因此,应根据试验项目的具体特点、步骤和阶段,选取不同类型的试验方法。技术试验方法的种类很多,可以按照不同的依据对其进行划分。1)性能试验与对比试验。性能试验是为了定性或定量地认识某一部件、工艺或产品的功用而安排的试验。如对材料的强度、塑性、抗腐蚀性的试验,对机械设施的抗震性,汽车的速度、安全性或耗油量的试验等。性能试验常常需要在某种极限条件下进行(如破坏性试验),或者需要经历一个较长的试验时间(如寿命试验),并要求具备相应的测试手段。性能试验往往需要通过对比试验的方式进行。对比试验就是为了确定多种方案或产品的优劣而精心安排的,试验结果可作为评价和选择技术的重要依据。2)析因试验。析因试验就是通过技术试验,分析和确定导致技术后果的原因。在技术发明过程中,常常会产生这样或那样的结果,这些结果或者是符合、或者是偏离预定的技术目标和技术功能。通过析因试验,探寻导致某一结果的原因,有助于人们有针对性地采取措施,强化、减弱或消除这一结果,从而改进技术方案与设计,使技术功能得到改善或提高。技术的开发或运行是一个涉及众多因素的复杂过程,某一结果的出现往往是由多种因素综合作用的。因此,在析因试验中,应善于全面、系统地分析导致某一结果的机理和因素,抓住其中的主要或关键环节。3)中间试验。中间试验也称为中试生产试验,是为了把实验室技术成果转化为实际应用而进行的试验,处于从实验室技术到工业化技术发展的中间环节。一般地说,实验室研究的规模狭小,条件控制严格,操作精细,结论的精确度较高;而生产环境的规模大,要求不严格,可变因素多,过程复杂。实验室技术成果一旦投入生产或扩大规模,条件发生改变,就会出现种种问题和预料不到的情况。因此,不能把实验室技术成果简单地移植到工业生产环境之中。为了摸清在推广应用过程中可能出现的问题,就需要以更接近于生产规模的实际条件进行反复试验。4)模拟试验。模拟试验又称模型试验,它是以模型替代原型而进行的技术试验,然后再将模型试验结果适当地推演和应用到原型上。在这一过程中,模型是创造原型的手段,完善原型则是进行模型试验的目的。模拟试验本质上属于间接试验,事物之间的相似性是该方法的客观基础。模拟试验方法适用于技术创造过程的诸多环节。
3科学实验与技术试验方法的综合运用
运载器是极其复杂的系统,综合体现了当今科学技术的成就,代表着航空、航天技术最全面、最复杂、最先进的水平。同时,它也是高投入、高技术、知识密集的系统工程,在其设计、制造、试验、发射和飞行过程中都将面临许多难题,因而要求从事该领域的科学研究与工程技术人员不但要广泛运用科学实验方法与技术试验方法,而且要将二者有机地综合运用,以支撑运载器的全寿命周期质量保证与工程应用工作的开展。科学家达•芬奇指出:“科学如果不是从实验中产生,并以一种清晰实验结束,便是毫无用处的、充满荒谬的,因为实验乃是确定性之母。[3]”科学研究与工程技术人员不仅要充分认识实验在科学方法上的重要性,而且要不遗余力地身体力行,从事各种实验活动,获得更多的科学事实,指导科学与工程技术问题的认知与解决。导弹液体推进剂晃动问题的解决即是通过科学实验取得科学成果的成功案例之一。“木星”导弹前两次发射均以失败告终。其中,首飞失利归咎于发动机羽流烧坏了伺服机构控制电缆。此后第2次发射再次失利,原因定位于“由于液体推进剂晃动和控制系统之间的动态耦合,导致控制系统饱和,箭体在最大动压时失去了控制”。前一个问题通过在燃气发生器尾气排出箭体处设置防护罩得到有效解决;第二个问题则在理论方面及相关的实验方法上是一项新兴技术,该问题成为促进研究人员开展深入科学研究和发展相关实验技术的契机。为此,首先利用“木星”的液氧推进剂贮箱进行了演示实验:将贮箱放置在有轨电车上,贮箱内加满水,通过驱动电车与轨道上的固定障碍物进行猛烈的撞击,由此激发液体的动力学响应。摄像机记录下了这些运动,并可由此推导出等效的晃动质量和频率,将其应用在控制反馈仿真中,最终通过“啤酒罐”、“鼠笼框”的结构形式成功实现“防晃”的目的,并且在实验的基础上形成了液体推进剂在晃动条件下其动力学行为的演变理论,为运载火箭型号液氧推进剂贮箱的结构设计提供了理论指导。技术试验关系到技术系统的质量、功能和水平,是技术方法论的重要内容之一。技术试验可以为技术方案建构、工程技术设计和样品试制提供事实根据,验证它们的科学性、可行性与可靠性,发现设计制造过程中的缺陷,改进工艺和产品。工程技术对象十分复杂,影响因素众多,在常态下有的特征或缺陷不易显现,有的造价昂贵,定型后更改代价高昂。只有在设计过程中运用巧妙的试验来强化、干预或模拟对象,才能形成技术制造或控制的最佳方案。由于技术试验在技术活动中是必不可少的环节,因而在重大技术研发的各个阶段都需要试验。技术试验作为航天领域中最基本的常用方法之一,尤其是作为宇航和武器系统全寿命周期过程中的重要质量保证方法之一,正在发挥着越来越重要的作用。通过技术试验推动技术认识、提高技术水平的案例可列举为:火箭研制过程中的重要一环就是试验验证,电气系统需要通过综合试验、匹配试验和发动机点火试验验证,并经过出厂测试验证。新研火箭更需要开展分离试验、动力系统试车、模态试验、静力试验、风洞试验等大型试验。航天型号在进入工程研制阶段之前,都要经过一个预先研究时期,这一时期的研究活动集中体现了科学实验与技术试验两种方法综合运用的重要意义。这一时期,在基础科学研究阶段通过科学实验获得的科学原理开始转向应用研究;技术基本原理开始被用于发明活动;通过实验室研究,验证各独立元素并分析预测;基础部件或原理样机在实验室进行试验;部件或部件级原理样机在相关环境下进行试验。预先研究时期进行的科研活动的显著特点就是通过实验方法进行理论研究,完成从客观到主观、从实践到理论的认识过程,并通过试验方法不断验证、修正理论,完成从主观到客观、从理论向实践的转化过程。预研阶段是航天型号进入工程研制的基础储备阶段。图2展示了某材料在航天型号应用前开展的主要实验和试验活动。
4结束语
1.1网络的组成
(1)网络组成中极为重要的一部分就是网卡与媒体。这两个部分的存在直接对网络的传输速率、网络结构、传输范围起到了决定性作用,并且能够符合高等院校的学习要求,同时也在很大程度上稳固了计算机网络系统的可靠性,增强对周围网络环境的适应能力。
(2)网络工作站。高等院校信息网络中其实还包含一些子域网,比如高等院校中的电力系统网络、动力系统网络、财经系统网络,这些网络的存在也可以说是单独存在的个体,通过网络进行分割,又通过网络进行结合,同时还实现每个系统的功能。这就需要通过各种兼容机来实现,目前使用较为普遍的就是486、386等微机硬盘工作站。这些微机硬盘工作站可以将网络服务器不能存储的文件或信息进行接收存储,从而实现网络资源的共享,提高网络工作效率,对数据的安全性也起到了推动作用。
(3)网络服务器。众所周知,计算机网络服务器是网络组成部分的重要关键,在高等院校实验室建设中则需要选用一些存储容量较大的硬盘,这样计算机就可以存储更多的有用信息,而且计算机的运行速率也会有所提升。
1.2网络管理
在高等院校实验室管理中由网络管理员对校园内的网络进行实时管理与定期维护,要对每个网络目标和网络结构进行设定,同时对于一些重要文件资料要进行加密设置,要从根本上消除网络漏洞,同时要建立信息恢复系统,避免黑客的攻击,安装防毒软件,防止病毒侵入导致整个校园内所有服务器的瘫痪,确保高校实验室网络信息的安全。
1.3实验室管理系统
在1992年我校就开始将北化软件应用到计算机网络实验室中,目的是为了对对实验室内的各种仪器设备进行综合自动化管理,目前主要包括四个比较完善的子系统,分别是仪器设备、实验项目、实验人员、实验室等四个子系统,该系统会定期进行更新,可以对全院内的实验设施进行控制,这样就便于实验室工作人员的管理,也可以将公共资源信息进行快速共享。
2网络的优越性
目前校园信息网相较于其他网络系统主要具备以下几点优势:
(1)具有兼容性,支持现有数据库系统信息,也就是说以前系统的大多数软件也是可以在该系统中运行使用的。我校选用了较常用的NE2000和PowerNIC兼容网卡,传输媒体选用基带为50欧的同轴电缆和双绞线,其组网的拓朴结构为公共总线型。
(2)校园信息网可以被看作一个整体,也可以被看作多个个体部分,最好的优势就是可以将全校内的所有职能部分进行联网,实现全校公共信息资源的共享,从而提高了各部门工作效率。
(3)校园信息网以计算机网络技术为基础,对学校内部的各个实验室进行联网,然后建立完善的实验室管理系统,实验室内的所有设施都可以通过网络进行控制,实现了综合自动化管理。同时各个实验室之间的网络资源也可以快速传输,这样为实验室的管理提供了便利,也更加快捷、安全。
(4)校园信息网的出现改变了传统网络模式,可以在最短时间内获知国家教委教育网、国际信息网和电力工业信息网的最新信息资料,这样便于高等院校重大决策的准确执行。
3结语
电子技术课程是一门实践性很强的专业基础课,与之配套的电子技术实验课程具有以下一些特点:
(1)电子器件品种繁多,特性各异。在进行实验时,首先就面临如何正确、合理地选择电子器件的问题。如果选用不当,则将难以获得满意的实验结果,甚至造成电子器件的损坏因此,必须对所用电子器件的性能有所了解。
(2)电子器件的特性参数分散性大,电子元件的元件值也有较大的偏差。这就使得实际电路性能与设计要求有一定的差异,实验时就需要进行调试。
(3)电子电路中的寄生参数和外界的电磁干扰,在一定条件下可能对电路的特性有重大影响,甚至会产生自激而使电路不能工作。这种情况在工作频率高时尤易发生。因此,元件的合理布局和合理连接方式、接地点的合理选择和地线的合理安排、必要的去祸和屏蔽等措施在模拟电子电路实验中是相当重要的。
(4)电子电路各单元电路相互连接时,经常会遇到一个匹配问题。尽管各单元电路都能正常工作,若未能做到很好地匹配,则相互连接后的总体电路也可能不能正常工作。为了做到匹配,除了在设计时就要考虑到这一问题,选择合适的元件参数或采取某些特殊的措施外,在实验时也要注意到这一问题。
(5)模拟电子电路的输人输出关系具有连续性、多样性与复杂性这就决定了模拟电子电路测试手段的多样性与复杂性。针对不同的问题采用不同的测试方法,是模拟电子电路实验的特点之一。而数字电子电路的输出输人关系比较简单,但应搞清楚各测试点电平之间的逻辑关系或时序关系。
2.电子技术实验存在的主要问题
2.1实验的教学方式相对单一
电子技术实验设备采用的是集成化、模块化的综合实验箱,学生在实验过程中只须按照实验的要求选择实验电路板,选择测试仪器,不需要具体选择电路元器件,搭建电路,这样学生只是从形式上完成了实验,但掌握不了实验中元器件的参数识别、性能测试和选用、掌握不了基本单元电路的安装方法、调试技能,不利于培养学生的动手和创新能力。所开设的实验内容较为陈旧,大多为验证性实验,实验指导书详细,学生按照事先既定的程序“按部就班”地操作,只会模仿,从而限制了学生求知的激情和创造性思维。
电子技术实验教学仍然停留在手工作坊式的传统教学模式上,学生以固定的班级为单位,在同一时间里用同一种教材,做着同一个多以验证性实验为主的必做实验。学生做实验完全按照指导书或教师规定的实验操作步骤亦步亦趋地进行,学生不知道为什么这样做甚至也不知道操作结果说明了什么。实验考核的依据主要是做没做实验、交没交实验报告和教师对学生的印象好不好等因素。这样的实验教学效率低下、学生处于被动学习和机械操作的状态,导致教师和学生都觉得枯燥,遏止了学生的逻辑思维和创造性思维,不利于培养学生的实验能力和科研能力,不适应教育现代化的需要。以灌输式、填鸭式、封闭式的教学方法占大部分,过分强调以教师为中心的教学方式,从教材编排、实验内容、步骤到实验结果和实验报告的书写均由教师预先确定、安排,以统一的模式去要求和塑造学生,致使学生学习兴趣不高,处于被动学习状态。
2.2实验与理论课的结合不够
在科学发展史上,实验和理论互为依存,理论是实验事实的总结,实验是科学理论的基础,同时还是判断、修正错误的依据,也是发展理论的起点。从实验在科学发展中的作用看,实验教学理应受到教学管理着、施教者、受教者的重视。但是,当前的实验教学和理论教学不能同步。主要表现在:理论教学中的元器件知识和基本电路理论没有得到实验的及时验证,而实验的方法、步骤和实验中出现的各种实验现象没有得到理论的指导和合理解释,理论教学不能很好地指导实验教学,实验教学也不能很好地服务于理论教学。教学观念陈旧过时,长期以来只重视理论教学,轻视实验教学和实验能力的培养,实验教学仅仅依附、服务于理论教学,培养出来的学生缺乏观察、分析和解决问题的能力,造成高分低能。
2.3实验内容设置不合理
目前的电子技术实验内容多是按理论课要求设置的,实验内容陈旧,形式单一,对课本知识的验证性实验偏多,综合性、设计性、应用性实验很少,而且新技术不能及时充实到实验内容中来。由于学生缺乏独立设计与创新的实验思维,这种实验教学已不能适应高职对人才培养的现实需求。因此,教学双方呼唤改革实验内容的声音非常强烈。
2.4实验仪器设备太陈旧
由于电子技术的飞速发展,新设备、新工艺、新技术不断涌现,现有实验设施已不能适应时代的发展,并且由于经费有限,多数正在使用的仪器设备破损严重,更新较难,已无法满足实验教学的要求。如何通过改造与创新实验教学来解决这些问题,已成为教学中必须面对并巫需解决的问题。
3.电子技术实验的发展前景
3.1电子技术实验发展的基本思路
创新人才的培养必须贯穿于实验教学的全过程,体现在实验教学的各个环节。因此,必须以培养与提高科学实验素质和创新能力为目标,重组实验教学体系,优化课程结构,更新实验内容,按照多层次、模块化、开放性的实验教学新体系组织实验教学。电子技术实验课程改革的基本思路是:
(1)体现以学生为主体的教学思想改变传统教学中由教师“主宰”课堂的方式,引人以学生讨论提高和自我发挥为主的课堂机制。在“教”与“学”中找到溶合点,教师只作必要的指导和启发,留出时间,让学生独立思考,自己动手设计实验,在实验过程中激发学习的兴趣与热情开拓思维的深度与广度,从而有效地培养学生的主动性和创造性。
(2)强化实践能力和创新意识随着教育体制改革的深人进行,高等学校的竞争力不仅体现在教学和科研实力上,学生的综合素质、创新能力也成为高校生存和发展的重要因素。为此,应树立一种新型的、开放的人才培养观。电子技术实验教学改革应在广泛接触和获取前沿学科的基础上,以电子技术发展的新趋势来构架教学课程体系,重视培养学生的实践能力、创新能力和创业精神,普遍提高学生的人文素养和科学素质,才能顺应时展潮流,为社会培养高素质人才。
(3)优化实验课程的知识结构鉴于学科发展的趋势是交*与综合,各学科间的交*与渗透日益频繁。因此,要根据学科发展的特点,突破原有学科与课程界限,加强相关学科之间的横向联系、相关课程之间的纵向联系,使开设的实验内容相互联系、相互渗透,形成较完整的知识体系。
3.2电子技术实验发展方向
当前电子技术的发展突飞猛进,知识更新的速度不断加快,对电子技术实验教学提出了新要求。电子技术实验课程改革是社会发展和市场机制对实验教学提出的必然要求。
(1)改变教学模式,完善实验教学手段在实验教学中,必须改变传统的教学模式,不断探索新的实验方法,捕捉最新科技成果,引入高、精、尖的实验设备和实验手段。按照素质教育的要求,以培养创新能力为主线,可以采用多层次实验教学体系结构。在多层次实验教学体系结构模型中,它将电子技术实验分为四个层次。实验理论和实验技术知识以课堂教学为主,要求学生掌握电子电路设计的基本理论和基本方法及常用EDA软件的使用,了解常用电子仪表的原理等。基础训练型实验主要安排电子电路各基本单元电路的设计与调测。通过实验使学生掌握各基本单元电路的功能及设计方法,掌握运用常用仪器仪表测试电路和电路参数的方法,掌握实验数据的处理方法。综合设计型实验属于应用性实验,实验内容侧重于某些理论知识的综合应用。系统设计实验既有综合性又有探索性,主要侧重于对学生创新能力的开发,主要安排一些特定功能电子电路的设计、安装和调试。
(2)以学生为主体,培养学生独立设计的能力实验课程改革的指导思想在于注重综合应用能力的培养。学习电子技术不仅要求学生掌握基本原理和计算公式,而且要求在掌握基本原理的基础上,着重培养对电路的分析、设计和应用开发的能力。在实验教学中,应提倡以学生为主体,引导和共同探讨为主的自主式教学模式。在实验前,教师应教会学生学会预习相关理论,启发学生按实验目的要求自己设计实验方案,知道要做什么及实验结果。学生必须认真预习,查阅资料,设计电路,拟订实验方案,设计数据表格等。在学生设计能力提高到一定程度后,教师可以布置综合实验题目,该任务功能明确,实现的原理、器件和方法由学生自定,也可根据实验室的条件,部分限制使用的元器件和实现的方法,但选择余地应足够大;还可开设实验专题,鼓励学生根据实验专题查阅资料、确定方案,制定电路设计和元器件选定,选用测量仪器,在此基础上进行电路装配、调试、数据测量和数据处理,最后写出有分析的实验报告,在实验中培养学生探索、分析、研究的能力。
(3)重视综合设计型实验的开设验证性实验与设计性实验的有机结合可以培养学生动手能力和分析问题的能力,提高学生综合运用每门课程进行创造性的学习,使学生的实验能力、设计能力、创新能力和科学素质在不断的解决问题和积极主动的实验过程中得到培养。因此,在原有传统性实验的基础上,应以培养学生实践能力为目标,开设设计型实验课程。学生完成了基本实验和设计性实验后,掌握了实验的基本技能,同时又具备了一定的创新能力,这时再开设综合设计性实验和实训,就可以进一步开拓学生的创新思维和创新能力,培养学生的系统设计、制作和测试能力,以及综合研发能力和基础理论运用能力。在综合设计性实验和实训,首先由教师提出实验的目的和具体电路性能要求;然后由学生自行查阅资料、设计实验电路、选择元器件;再把设计好的电路用计算机辅助软件-仿真模拟。
科技的发展日新月异,新思想、新观念、新技术、新装备、新应用层出不穷。实验教学体系是一项复杂的系统工程,涉及到教育、教学及其管理的方方面面、各个层次和各个环节,它们既相互促进,又相互制约。因此,实验教学的改革,没有固定的模式,要跟上时代的步伐。
参考文献:
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关键词:技术经济学;实验教学;Excel;经管类
专业技术经济学是一门应用理论经济学的基本原理,是研究技术领域经济问题和经济规律、技术进步与经济增长之间相互关系的学科;是研究技术领域内资源的最佳配置,寻找技术与经济的最佳结合以求可持续发展的学科;具有较强的理论性、实用性、定量性和综合性等特点[1]。该课程目前的教学多以课堂讲授为主,偏重于整个理论体系的讲解。对于经管类专业学生,不但要求系统掌握基本理论和知识,还应具备经济分析方面的综合素质,需要把理论知识运用到实际应用中,解决经济管理中常见的技术方案经济评价、项目可行性研究、设备更新、方案选择、技术创新、价值工程等生产实践问题。由于该课程涉及许多定量分析,对于经管类学生学习难度较大,因此单纯应用传统的教学模式很难收到良好的效果,我们尝试引进实验教学的方式,通过Excel软件的应用解决课程中的应用难题,以有效地提高该课程的教学效果[2]。
一、经管类专业设置技术经济学实验教学的意义
(1)课程定量分析方法教学的内在要求。著名教育学家陶行知曾经说过:“行是知之始,知是行之成。”有效运用课堂理论知识解决实际问题是我们开设这项实验教学的主要目的。对于经管类专业学生来说,技术经济学课程教学中对投资项目的市场预测、经济评估指标分析均涉及相当多复杂的手工计算,投资者以外的其他经济主体对于投资项目的经济分析结论的验证也相当费时,因此如何解决理论知识的应用问题便成了本课程亟待解决的难题。Office软件是办公中最常使用的工具,其中Excel是其重要成员,是一个强大的表格制作和数据处理软件。借助Excel各种编辑操作、财务数据分析方法、函数和图标等高级工具的综合应用,学生在不需要掌握复杂的编程和较难的数学推导情况下,就可以处理学习中遇到的常见的数据分析问题,并能解决学习中遇到的大部分量化问题。因此,开设本实验的意义在于使学生熟练掌握运用Excel进行函数模型及技术经济分析的计算,以期进一步提高学生对课堂理论知识的理解和解决实际问题的能力。(2)实验教学有助于提高课程理论教学效果。通过实验可以把抽象的理论通过具体的形式生动地重现出来,不仅可以增强学生学习的兴趣、加深学生的记忆,更重要的是使得知识的传授过程变得具体、形象、易于理解,而且更具说服力。技术经济学中技术经济方案评价、资金时间价值、设备更新等理论对初学者很难理解。教师通过精心设计把许多理论问题包含在实验当中,通过具体的实验和应用,不仅使理论知识易于理解,而且还能通过实验发现新问题[3]。(3)实验教学有助于推动技术经济学的学科发展。科学研究、理论教学、实验教学是学科发展的重要组成部分,三者密切联系、相互支撑、相互促进。技术经济学相关科研成果,可以通过实验教学加以体现,实验所创造的情境与学生已有的认知结构产生共鸣,使学生对抽象理论方法产生真实感,对教学内容产生认同感,愿意进一步深入学习,同时又可以激发教师以及学生对该学科的研究热情。从目前来看,实验教学正是学科发展这个木桶的短板,一旦突破,必极大推动学科发展[4]。
二、基于Excel的技术经济学实验教学的特征
Excel是一种能够使财务管理工作变得轻松和高效的软件工具,使用它可以避开数学和统计学中较难的部分,使许多以前用手工计算很复杂的程序大大简化。实验项目以Excel为基本工具,注重实用性和可操作性,充分利用了Excel的表格计算能力、图表显示功能、数据分析能力以及丰富强大的函数与数据处理功能,从实际案例出发,让学生了解技术经济分析中遇到的问题,理清问题结构,对问题中的关系进行量化,建立简单的数学模型,运用计算机工具来求得结果,帮助学生获得和提高动手能力、独立建模能力、综合应用理论知识能力[5]。我们根据课程的难点与重点,在技术经济学的教学中主要应用Excel软件设计了资金时间价值计算、资产折旧计算、量本利分析等方面的内容,为复杂的技术经济分析带来极大的便利。应用Excel进行技术经济分析的核心是函数的应用,尤其是财务函数。财务函数主要可分为四类,即投资计算函数、折旧计算函数、偿还率计算函数、债券及其他金融函数。
三、实验教学内容的确定
1.实验对象和实验环境
本实验的开设可以面向经管类本专科学生,专业方向为财务、工商管理、市场营销、物流、工业工程、电子商务等。实验环境为微机室,软件环境需要安装MicrosoftOfficeExcel2003/2007,为保证Excel中的很多扩展功能可以使用,MicrosoftOffice需要完全安装,这样可以使加载宏功能可用。同时,教师机需要安装传输文件的软件如飞鸽传书,每次实验前由实验指导教师将实验所需要的数据、实验要求发送给学生。
2.基于Excel进行技术经济分析的基本原则
(1)正确性。要求根据案例背景在模型中输入正确的公式或调用正确的函数,公式能够正确反映各要素间的数学关系;函数的函数名与调用的参数符合语法,函数的逻辑关系清晰。(2)动态性。使用单元格地址表示模型中的变量参数,当模型中的变量参数发生变化时,通过控件控制单元格地址,使模型能动态灵活地随变量的变化而改变,实现在不同情况下,得到不同的技术经济分析结论。(3)简约性。在使用函数和公式时,尽量选择简约的表达方式,减少烦琐的、难以理解的公式。(4)易维护性。模型分布区域化,在建模过程易于查找错误和修改,在经营环境发生变化时可以方便改善模型,同时,正确使用变量可以提高模型的易维护性[4]。
3.实验内容
根据经管类技术经济学课程设置的内容,实验主要包括7个项目,具体内容如下。(1)移动平均分析和指数平滑分析;(2)回归分析;(3)投资项目经济评估指标分析;(4)折旧计算;(5)量本利分析;(6)投资决策模型;(7)项目风险模拟决策。
四、实验教学组织实施
(1)划分小组。小组合作学习是以教学目标为导向,以异质小组为基本形式,以教学各动态因素的互动合作为动力资源,以团体成绩为奖励依据的一种教学活动和策略体系。技术经济学教学实验采用小组形式,由5~6人组成,每组选出一个小组长,小组长负责小组内部的分工协调。小组之间可以互相帮助、互相启迪。同时,通过小组间的激励措施,还可以培养学生的团队精神、合作意识,另一方面也便于教师的实验教学监督与管理。(2)示范讲解。教师每次示范都应根据教学任务和学生的实际情况明确示范目的,即要解决的问题,示范什么,如何示范,在示范时提示学生要观察什么。教师进行软件操作示范要正确、熟练,讲解要做到目的明确,有的放矢,确保讲解内容的正确性和科学性,给学生一个正确的模仿对象。这要求教师必须认真备课,保证每一步操作都做到正确规范。教师应根据学生的具体情况及差异性,确定讲解内容的深度、广度及具体的讲解方法。讲解要富有启发性和引导性,努力使学生知其然并知其所以然,提高教学效果。(3)指导学生实验。在实验过程中,教师要引导学生对实验过程出现的问题进行讨论,学生是主体,处于积极主动地位,应让学生的智慧、才能充分表现出来。指导过程中要及时正确地找出学生实验中出现的问题,发现实验中的新结果,启发学生将实验结果和理论相联系。有些实验结果是验证了结论,有些实验结果可能与学过的知识相违背,这就要求学生不断领悟知识,拓展知识,从而更好地理解技术经济学相关理论知识。要承认学生的水平与能力有差别,对不同对象要因材施教。同时顾全大局,鼓励进步,帮助后进,调动全体学生做好实验的积极性[6]。
五、考核
实验以Excel工作簿和实验报告的形式提交[7],其中:(1)工作簿命名正确占10%。工作簿的命名规则为学号+姓名,例如:00088110李四.xls。(2)模型正确性占70%。使用正确的公式、函数、图,控件参数设置正确,数据分析和规划求解参数设置正确。(3)模型的格式清晰美观占10%。模型在工作表中分布合理,图表具有标题。(4)实验结果按时上交占10%。(5)五级记分:优秀、良好、中等、及格、不及格。技术经济学实验教学综合了经济学、计算机科学、决策模拟等多门学科,在教学的过程中,教师要精心准备实验内容,充分利用现有的软、硬件设备,科学组织与管理实验过程,规范实验考核。根据经管类学生的特点,将理论教学与实验教学结合起来,充分发挥学生的主观能动性,调动学生的学习积极性和创新思维,使学生能做到融会贯通、举一反三,形成科研、理论教学、实验教学的良性互动,促进学科的长远发展。同时,实验内容还需要进一步扩展,不断丰富实验项目、实验案例,尽量广泛涉及宏观的和微观的技术经济问题,通过Excel这个功能强大的表格数据管理软件进行数据分析和建立正确的模型,解决经济管理中的实际问题。
作者:王慧 单位:中国矿业大学
参考文献:
[1]侯琳琳.“四位一体”教学方法的实施与思考———基于《技术经济学》课程教学改革实践[J].教育与现代化,2010,(4):34—37.
[2]安嘉清.《技术经济学》教学的实践与体会[J].中外企业家,2010,(6):257—258.