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人因工程與智能制造范文

2023-09-23

人因工程與智能制造范文第1篇

第一天 (6月9日星期四)

時間 演講內容

7:30-9:00

代表注冊

演講嘉賓

大 會 開 幕9:00-9:10 9:10-9:20 9:20-9:30 9:30-9:40 9:40-9:50 10:00-10:1

510:15-10:45 國家交通信息化“十二五”規劃 10:45-11:15 物聯網技術發展前景 11:15-11:45 物聯網技術在交通領域的應用 12:00-13:30

開幕致詞 開幕致詞 開幕致詞 開幕致詞 開幕致詞

主辦方領導

中國交通運輸協會信息專業委員會 廣州市政府領導 廣東省經信委領導 廣東省交通廳領導 廣東省交警總隊領導 華南理工大學領導 茶歇

國家發改委(科技部)領導 工信部領導

交通運輸部科學研究院 午餐

9:50-10:00 開幕致詞

主 旨 演 講

專題論壇(I)公安交通管理信息化3+1論壇主題演講一:公安交通信息化在城市大活動、大災難、大事件中的應用技術13:30-13:5

5如何建立公安交通信息化的物聯網應急聯動

體系

13:55-14:20 廣州“亞運會”應急聯動系統的特點與經驗 廣東省公安交警總隊主題演講二

論城市道路交通“特殊事件”擁堵的解決對策 結合國外先進經驗談假日、收費、施工引起

14:20-14:4

5的擁堵問題與相關對策

14:45-15:00 監控技術在交通執法中的應用與發展15:00-15:15 茶歇

15:15-15:40 道路交通管理協調控制

東莞公安交警談指揮中心的內勤管理系統技

15:40-16:05

術應用經驗 主題演講三 城市動態交通信息服務及優先信號控制 16:05-16:30 廣州市交通信息平臺建設

16:30-17:55 BRT公交信號優先控制系統實施技術特點

華南理工大學徐建閩教授 東莞公安交警支隊

廣州市交通委員會 廣州市交警支隊

16:55-17:20 網絡化動態交通信息服務系統 清華大學交通研究所

利用車輛行駛監控技術,筑建交通事故預防

17:20-17:55

物聯網系統

18:30-20:00 招待晚宴

第二天(6月10日星期五)

時間 演講內容

演講嘉賓

一個專題講座 物聯網技術在智能交通中的應用 9:00-9:25 物聯網時代的智能交通系統 9:30-9:55 9:55-10:20

中交協信息專業委員會副主任史其信

專題論壇(2)智能交通與物聯網技術應用論壇

物聯網蘊藏的創新空間中國工程院院士潘云鶴 三網融合技術與發展 中交協信息專業委員會副主任蔡慶華

茶 歇

廣州市交通委員會科技處謝振東

10:20-10:35

10:35-11:00 基于物聯網技術的智能交通示范項目

11:00-11:25 ??谑熊嚶摼W示范項目 ??谑熊嚶摼W項目組廖正剛 12:00-13:00午餐 13:30-13:55 動態感知、智慧廣州

13:55-14:20 深圳世界大學生運動會智能交通系統 14:20-14:55 RFID技術在智能交通中的應用 14:55-15:10

15:10-15:35 物聯網系統應用平臺 15:35-16:00 云計算與物聯網

廣州市交通信息化建設投資運營有限公司劉兵

深圳市交通委員會關志超茶 歇

16:00-16:25 基于Zigbee技術的無線傳感網絡解決方案 16:25-17:15 互動 討論 17:15-17:30論壇閉幕式 16:00-18:00論壇閉幕晚宴

第三天(6月11日星期六)

時間 活動

參觀一 9:00-11:00

參觀二 9:00-11:00

廣州市交通信息中心

集合地點

廣州亞運會海心沙廣場、電視塔“小蠻腰”

香港一日游

香港

8:00-20:00

上日程僅供參考,主辦方將及時公布最新信息。

臺灣:

打造綠色城市交通解決方案

主講人則暫訂為: 臺灣車載資通訊產業協會「智慧巴士工作小組」召集人陳贊鴻(研華公司技術長)

上海復旦大學RFID實驗室,閔昊教授智能化物聯網技術在傳統產業服務升級中的應用

香港物聯網應用發展情況簡介香港物流科技園

中港物聯網技術應用發展案例香港物流及供應鏈管理應用技術研發中心

人因工程與智能制造范文第2篇

一、 智能制造是當前新產業革命的核心趨勢

近年來,關于科技革命、產業革命的提法在國際國內受到了越來越多的討論。英國《經濟學人》雜志2012年4月封面文章提出“第三次工業革命”,認為以人工智能、機器人、3D打印和數字制造技術等為代表的智能化、信息化趨勢對制造業的影響當前可能已到了臨界點,將引起一場制造業革命。進而,隨著生產的本地化、個性化趨勢,將可能導致制造業向發達國家回流,引起全球產業體系的革命性重組。這一預見受到了全球產業界、學術界和政策制定者的重視。 當前正在發生的新產業革命是上世紀90年代開始的信息革命的延續和發展。隨著信息技術越來越深入地融入到全球產業各個領域,帶來了生產方式的變革、生產效率的提升和業態模式的創新??梢灶A見:未來10年信息技術仍將是產業革命的主要引領者和驅動力。近年來,隨著新興信息技術在制造業領域的應用不斷深入拓展,促使制造技術發展的熱點與前沿由簡單提升生產的效率和規模轉變為提高制造系統對信息處理的能力、效率及規模,制造系統正在由原先的能量驅動型向信息驅動型轉變。智能制造技術是在現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、擬人化智能技術等先進技術的基礎上,通過智能化的感知、人機交互、決策和執行技術,實現設計過程、制造過程和制造裝備智能化,是信息技術、智能技術與制造技術的深度融合與集成。智能制造不僅僅意味著制造業自身的革命性發展,也為服務、管理等領域的創新提供了有力的支撐,開拓了廣闊的空間。

智能制造的核心意義和價值體現在信息技術支撐下形成的,融合了創意、設計、生產、物流、銷售、服務的一體化網絡。由個別企業內部的產業鏈出發,以信息技術為支撐,可以延伸出覆蓋全球的產業鏈、供應鏈、服務鏈、創新鏈網絡;形成信息化框架下自反饋、自決策、自組織的全球化產業體系,從而在極大程度上優化資源配置,提升生產效率,激發創新活力。如蘋果、IBM等跨國企業,目前已經初步將這種智能制造的理念變為了現實。美國波音公司的波音787飛機從設計、研發、制造到融資、采購、物流每一步幾乎都通過全球網絡實現,其中近90%的生產工作外包到全球40余家合作企業。據統計,智能制造網絡使波音787飛機縮短了33%的進入市場的時間,并且節省了50%的研發費用。

智能制造是面向產品全生命周期,實現泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術是在現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、擬人化智能技術等先進技術的基礎上,通過智能化的感知、人機交互、決策和執行技術,實現設計過程、制造過程和制造裝備智能化,是信息技術和智能技術與裝備制造過程技術的深度融合與集成。20世紀80年代以來,隨著自動化技術、信息技術、互聯網技術和人工智能技術的飛速發展,全球制造業向智能化的方向實現了巨大跨越。隨著智能制造技術的創新及應用貫穿制造業全過程,以工業機器人、3D打印機為代表的智能制造裝備應用日趨廣泛;產品創新響應市場需求的效率大大加快;生產管理的精益化程度顯著提升;分散化、個性化的生產模式開始興起;全球供應鏈整合程度日益提高;企業智能決策能力有效增強;設計、生產、服務一體化的新業態、新模式加速崛起。以上趨勢都代表著制造業發展的未來主流方向。吳啟迪教授就此指出:通過智能系統,構建智慧企業,實現人、信息與技術的高度協調,將是未來制造業競爭力提升的關鍵所在。

二、當前國內外智能制造發展態勢

當前,智能制造已成為全球主要發達國家的競爭熱點,各國都將智能制造業作為重振制造業戰略的重要抓手。2011年6月,美國正式啟動包括工業機器人在內的“先進制造伙伴計劃”,2012年2月又出臺“先進制造業國家戰略計劃”,提出要加大政府投資、建設“智能”制造技術平臺,以加快智能制造的技術創新。2012年美國投資10億美元建立全美制造業創新網絡,其中智能制造的框架和方法、數字化工廠、3D打印等均被列為優先發展的重點領域。歐盟在《未來制造業:2020年展望》報告中明確提出了提高制造業智能化水平的發展目標,并于2009年9月出臺了智能制造路線圖,提出以實現可持續及精益制造為目標的發展戰略。德國通過國家政府、弗勞恩霍夫研究所和各州合作,投資于數控機床、制造和工程自動化應用技術研究;日本提出加快發展協同式機器人、無人化工廠,提升制造業的國際競爭力。

我國國家層面也對發展智能制造予以了高度的重視,已編制完成《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》,并于2011年設立“智能制造裝備創新發展專項”,今年3月,我國又出臺了《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》。2012年8月30日召開的中國工程院院企合作交流會議上,工程院院長周濟作專題報告,強調必須抓住“數字化智能化”這一新的工業革命的核心技術,讓中國制造業走上創新驅動發展的軌道。2012年2月,國家工信部批復廣東順德為全國首個智能制造試點區域。2012年8月,浙江省正式開展以企業為主體的智能裝備制造產業重大科技創新專項綜合試點。國家和兄弟省市的積極布局行動,更增強了上海發展智能制造的緊迫感。

三、上海智能制造發展的現狀基礎

上海作為國際化大都市和我國傳統的制造業產業高地,為發展智能制造提供了得天獨厚的條件和堅實的基礎:

上海具備支撐智能制造發展的技術基礎。上海集聚了一批高水平的高校、科研院所,近年來已取得了一大批相關的基礎研究成果;掌握了一批智能制造所需的關鍵技術,如機器人技術、感知技術、復雜制造系統、智能信息處理技術等;攻克了一批智能制造核心高端裝備,如光刻機、自動化控制系統、高端加工中心等;實現了一批先進制造成套設備的產業化,如核電、火電裝備、物流設備、軌交裝備、海洋工程裝備等;建設了一批有關的高水平研發平臺、基地;培養、引進了一大批長期從事相關技術研究開發工作的高技術人才。

上海具備智能制造發展的企業基礎。通過市科委“九五”到“十一五”制造業信息化示范工程的推進,在數字化制造技術在戰略產品研制中的應用、國家級應用示范企業的數量、相關技術服務能力建設等方面,上海一直走在全國前列,這為進一步加快智能制造技術發展和深化應用奠定了良好的企業基礎。上海在航空航天、成套裝備、船舶、汽車、鋼鐵、石化等優勢制造領域,培育形成了6家數字化綜合集成示范企業,帶動了560余家企業信息化深化應用;示范企業新產品貢獻率平均提高22%,設計效率平均提高27%。面向生產性服務業的培育,率先開展制造業數字化促進服務轉型的示范,推進制造與服務的融合。依托“科技小巨人”計劃,在一批具有行業示范作用和較好成長性的創新型中小企業中開展數字化建設,產生了良好的示范帶動效應和技術輻射效應。

上海具備有利于智能制造發展的產業環境。上海制造業經過多年發展已形成了較為完善的產業體系,產業結構多樣化,商業環境成熟,配套設施齊全。在汽車、飛機、船舶、電子、電機、計算機、裝備制造、儀器儀表、先進材料等領域,上海都有較為成熟的產業支撐,為智能制造提升傳統制造業提供了良好的發展基礎和廣闊的發展空間。上海作為國際化大都市,吸引了眾多世界知名企業及研發中心落戶,如FANUC、ABB、川崎、安川四大國際機器人巨頭企業在華總部均設立于上海,這為上海制造業消化吸收國際先進技術和經驗、通過國際合作提升自身水平創造了有利條件。

四、上海發展智能制造當前面臨的問題

目前,智能制造技術對上海制造業轉型升級的支撐能力,還有較大差距;上海智能制造的進一步提升發展還面臨著一些嚴重的瓶頸問題,主要體現在:

一是智能制造發展戰略有待明確。目前國家已發布了《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》、《“十二五”制造業信息化科技工程規劃》和《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》,上海市也被列入國家“十二五”制造業信息化科技工程首批五個重點省市。但上海目前智能制造的總體發展戰略仍有待明確,技術路線圖還不清晰,全市層面對智能制造發展的協調和管理尚待完善。

二是產業技術體系有待完善提升。目前,上海企業的智能制造發展仍處于較為分散和較低水平的局面,企業技術對外依存度高,自身創新能力、消化吸收能力相對不足,關鍵技術環節薄弱,許多重要裝備、核心技術和關鍵零部件主要依賴進口。智能制造產業技術體系不夠完整,先進材料、3D打印等前沿領域發展滯后;自主技術的智能制造高端裝備尚未實現市場化;應用于各類復雜產品設計和企業管理的智能化高端軟件產品缺失;在計算機輔助設計、資源計劃軟件、電子商務等關鍵技術領域與發達國家差距依然較大。

三是重硬件輕軟件的現象突出。楊海成院士指出:智能制造新型工業裝備包含硬裝備和軟裝備兩個方面,其中軟裝備包括工業軟件、信息、流程、標準規范、知識經驗等無形要素,是智能制造的“大腦”。當前上海多數制造企業對于設備、生產線等“硬裝備”投入較大,而對于 “軟裝備”缺乏充分重視,在應用中存在較嚴重的“重生產、重結果”現象,過分依賴人的經驗,對制造過程中的知識發現、積累和傳承重視不足,影響到企業的長效發展和行業競爭力。

四是產業技術服務能力尚待強化。政府主導的制造業信息化技術服務與支撐體系,在技術應用初期,對加快數字化、信息化技術在上海企業的應用和普及發揮了積極的推進作用。然而隨著企業數字化制造理念的普及和技術應用水平的提高,這種單一的推進模式顯現出了一定的局限性,部分共性技術服務平臺支撐能力不足,利用率偏低等問題也逐漸顯示出來。林忠欽院士指出:上海制造產業現有的產學研合作模式往往只關注當前問題,采取一事一議的項目合作方式,而長效性合作機制欠缺。當前,上海還缺少有能力面向產業長遠發展,提供智能制造共性技術服務的專業組織和機構。

五、促進上海智能制造發展的建議

當前上海在智能制造方面已經具備了良好的產業環境,骨干企業具備了較為良好的技術基礎和條件,智能制造技術服務與支撐體系有了良好的前期布局和基礎。為貫徹落實“創新驅動,轉型發展”戰略,加快推進上海智能制造發展進程,促進上海制造業邁進國際先進水平行列,提出以下發展建議:

一是把握當前有利時機,制定上海智能制造發展戰略。吳啟迪教授建議:上海當前應主動對接國家戰略規劃,抓緊研究、編制上海智能制造發展規劃、行動計劃和路線圖。應將智能制造技術的發展作為上??萍紕撔轮卮髮m梺聿渴鹜七M,從全市層面對上海智能制造發展路徑進行頂層設計,加大對技術創新和產業應用的支持力度。

二是搭建智能制造產業聯盟,幫助企業提升競爭力。與會專家普遍認為,應統籌發揮本市現有重點實驗室、工程技術中心等核心技術創新資源作用,圍繞上海智能制造重點領域,以骨干企業為依托,組建智能制造產業聯盟。產業聯盟主要發揮以下三方面的作用:一是推動技術創新,承擔共性技術、關鍵技術研發任務;二是服務企業應用,提供技術支持、咨詢服務,人才培育交流等;三是促進行業發展,為產業謀劃方向,為行業制訂標準。

三是整機牽引,重點突破,帶動產業。據預測,2015年我國智能制造裝備產業銷售額將達到10000億元。其中整機制造環節處在技術和價值的高端,對產業鏈、創新鏈具有強大的牽引作用。建議以工業機器人和高端智能裝備為重點,集中力量重點突破核心制造技術,實現自主成套設備的產業化,把智能制造裝備產業打造成為上海的支柱產業,并帶動相關零部件、感知器件、信息系統、設計和控制軟件等配套產業的全面發展。

四是促進制造服務業和智能制造專業應用軟件產業的發展。大力發展具有自主知識產權的智能制造技術、軟件產品、標準規范等,加大對本地智能制造軟件企業的扶持力度,促進有能力的企業向提供智能制造整體解決方案的信息集成服務商轉型,幫助制造業企業實現智能制造與信息、知識以及業務流程等要素的全面融合。鼓勵制造業企業以智能制造技術為依托,進行跨領域的業務拓展和業態創新,積極扶持和培育集產品、技術、管理和服務于一身的新興商業模式。

人因工程與智能制造范文第3篇

(江蘇大學機械工程學院儀器科學與工程系,江蘇,鎮江,212013) 摘要:目前傳統制造業正面臨著勞動力成本過高,生產效率偏低,原材料利用率較低,能耗過高,服務水平相對落后等嚴峻挑戰,嚴重影響到制造企業的市場競爭力和影響力。本篇報告主要簡介了物聯網技術在傳統制造業中的使用情況和發展前景,詳細介紹了與物聯網相結合的智能生產線在生產要素使用方面的優勢及使用情況。對未來智能制造,智能生產線的大規模投入做了預測。 關鍵詞:制造業,物聯網,生產要素,智能生產線。

英文題名

Abstract: At present, the traditional manufacturing industry is facing high labor costs, low production efficiency, raw material utilization rate is low, energy consumption is too high, the service level is relatively backward and other challenges, seriously affect the market competitiveness of manufacturing enterprises and influence. This paper mainly introduces the use and development of networking technology in the traditional manufacturing industry, and introduces the IOT combining intelligent production line in the use of the advantages and use of the factors of production. The future of intelligent manufacturing, large-scale investment in intelligent production line has been predicted. Keywords: Manufacturing, Internet of things, production factors, intelligent production lines. 1引言

目前傳統制造業正面臨著勞動力成本過高,生產效率偏低,原材料利用率較低,能耗過高,服務水平相對落后等嚴峻挑戰,嚴重影響到制造企業的市場競爭力和影響力。隨著工業4.0的到來,智能工廠,智能制造等新概念的引入為傳統制造業的發展注入了新的活力。以往生產之中,生產線的原料浪費,生產線的自我檢查必須要有人為完成,如今隨著物聯網技術的發展,以及配套硬件設備的研發,無人生產的出現不在是局限于科幻小說之中的幻想。 2技術發展現狀及趨勢

智能制造源于人工智能的研究。人工智能就是用人工方法在計算機上實現的智能。隨著產品性能的完善化及其結構的復雜化、精細化,以及功能的多樣化,促使產品所包含的設計信息和工藝信息量猛增,隨之生產線和生產設備內部的信息流量增加,制造過程和管理工作的信息量也必然劇增,因而促使制造技術發展的熱點與前沿,轉向了提高制造系統對于爆炸性增長的制造信息處理的能力、效率及規模上。先進的制造設備離開了信息的輸入就無法運轉,柔性制造系統(FMS)一旦被切斷信息來源就會立刻停止工作。專家認為,制造系統正在由原先的能量驅動型轉變為信息驅動型,這就要求制造系統不但要具備柔性,而且還要表現出智能,否則是難以處理如此大量而復雜的信息工作量的。其次,瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復雜環境,也要求制造系統表現出更高的靈活、敏捷

和智能。因此,智能制造越來越受到高度的重視。 縱覽全球,雖然總體而言智能制造尚處于概念和實驗階段,但各國政府均將此列入國家發展計劃,大力推動實施。1992年美國執行新技術政策,大力支持被總統稱之的關鍵重大技術(Critical Techniloty),包括信息技術和新的制造工藝,智能制造技術自在其中,美國政府希望借助此舉改造傳統工業并啟動新產業。

無線物聯網屬于物聯網的其中一種,從大方向來說,物聯網可以分為有線和無線兩種,有線主要以總線為主,無線目前有zigbee、zwave、wifi、射頻、藍牙等幾種。有線技術最大的特點是信號穩定,出現網絡故障幾率最低。缺點是需要布線,安裝需要編程,如果出現一處問題可能會引起一連串的反應。主要應用工業比較合適,無線的特點是安裝簡單,操作簡單,易學易用,一般普通人都能很容易學會并使用。一般用于比較常用的一些設備,比如最近炒得很火的智能家居,就屬于無線物聯網的其中一種。

與此同時為了規范物聯網之中的無線設備的生產與研發,促進智能制造的健康發展需要對物聯網之中的無線技術進行研究。

物聯網是社會需求和技術兩方面發展的結果,社會需求促使人們去努力發展技術,而技術的成熟使物聯網逐步成為現實。物聯網將建立更廣泛的連接,更到位的感知和更深入的智能。有鑒于此,在物聯網關鍵技術中,無線傳感網技術無疑占有非常重要的地位,它可以實現廣泛的連接和傳感,為智能化奠定堅實的基礎。無線傳感網的主要內容是傳感和無線傳輸,在無線傳感網中,由于需要在很小的范圍內布置大量的無線節點,近距離無線通信技術在其中占有非常重要的地位。

3核心或者關鍵技術介紹 1) 無線傳感器技術

無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼內,在工作時它將由電池或振動發電機提供電源,構成無線傳感器網絡節點,由隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的微型節點,通過自組織的方式構成網絡。

傳感器網絡系統通常包括傳感器節點、匯聚節點和管理節點。 2)無線傳感網絡

傳感器網絡實現了數據的采集、處理和傳輸三種功能。它與通信技術和計算機技術共同構成信息技術的三大支柱。

無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構成的無線網絡,以協作地感知、采集、處理和傳輸網絡覆蓋地理區域內被感知對象的信息,并最終把這些信息發送給網絡的所有者。

無線傳感器網絡所具有的眾多類型的傳感器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。潛在的應用領域可以歸納為: 軍事、航空、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。

3)低功耗傳感網絡

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱(又稱紫蜂協議)來源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網絡層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。

長期以來,低價位、低速率、短距離、低功率的無線通訊市場一直存在著。藍牙的出現,曾讓工業控制、家用自動控制、玩具制造商等業者雀躍不已,但是藍牙的售價一直居高不下,嚴重影響了這些廠商的使用意愿。如今,這些業者都參加了IEEE802.15.4小組,負責制定ZigBee的物理層和媒體介質訪問層。IEEE802.15.4規范是一種經濟、高效、低數據速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的無線技術,用于個人區域網和對等網絡。它是ZigBee應用層和網絡層協議的基礎。ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術,它是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術提案。主要用于近距離無線連接。它依據802.15.4標準,在數千個微小的傳感器之間相互協調實現通信。這些傳感器只需要很少的能量,以接力的方式通過無線電波將數據從一個網絡節點傳到另一個節點,所以它們的通信效率非常高。 4數據分析

互聯網是先有計算機終端系統,然后再互聯成為網絡,終端系統可以脫離網絡獨立存在。在互聯網中,網絡設備用網絡中惟一的IP地址標識,資源定位和信息傳輸依賴于終端、路由器、服務器等網絡設備的IP地址。如果想訪問互聯網中的資源,首先要知道存放資源的服務器IP地址??梢哉f現有的互聯網是一個以地址為中心的網絡。

傳感器網絡是任務型的網絡,脫離傳感器網絡談論傳感器節點沒有任何意義。傳感器網絡中的節點采用節點編號標識,節點編號是否需要全網惟一取決于網絡通信協議的設計。由于傳感器節點隨機部署,構成的傳感器網絡與節點編號之間的關系是完全動態的,表現為節點編號與節點位置沒有必然聯系。用戶使用傳感器網絡查詢事件時,直接將所關心的事件通告給網絡,而不是通告給某個確定編號的節點。網絡在獲得指定事件的信息后匯報給用戶。這種以數據本身作為查詢或傳輸線索的思想更接近于自然語言交流的習慣。所以通常說傳感器網絡是一個以數據為中心的網絡。 5 工業電磁干擾

電磁干擾起因復雜,類型多變,可能起源于系統內部,也可能來自系統外部。本文就工控系統中普遍存在的各種電磁干擾的類型、起因、后果進行初步分析。

另外,由于在工控系統中PLC已經得到了越來越廣泛的應用,而PLC控制系統的可靠性直接影響到工業企業安全生產和經濟運行,其抗干擾能力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。 4典型案例分析

1. 基于無線物聯網的智能原材料監控系統案例簡介

2013年 中航力源在蘇州投建了中國第一條智能生產線。這條生產線將信息化技術和總體控制系統融合到液壓泵核心零部件的制造過程,完成機器代人工程,具備數字化建模、智能運行管控、設備自主智能管理、資源可視化監測、實時聯網數據采集共享分析、精益化生產等智能制造特征,初步實現該零件制造生產自動化、數字化、智能化。同時,mes系統的運用使得生產線的管理實現自動化,智能化。

以前的生產線,設備利用率只有40%至60%,而這條智能制造生產線可達到85%以上;以前這樣一條生產線,需要30名工人,而現在只需要5名核心人才在后臺進行操作控制。

在這條生產線上,一種產品完成生產之后,系統會自動根據生產計劃進行設備調整,可以快速切換到第二種產品的生產。以前,公司所有產品的制造過程都是靠人工來完成,設備利用率低、生產效率低、產能不穩定。

而在這條智能制造生產線上,設備利用率是一個“定值”,設置多少就是多少,可實現設備資源的最優配置。 2 智能原材料監控系統案例分析

通過無線物聯網的建立,傳感器網絡的建立,這條生產線上的所有生產要素信息都被物聯網系統所囊括,當生產線上的物料發生缺失,通過傳感器的網絡即時將信息傳達到中央控制室,通過即時的計算機數據分析處理,將工業生產線上的即時數據進行整理,并對于應即時處理的部分作出即時處理。

生產線中每隔20米左右便設有WiFi盒子,以保證數據網絡的通暢高效。這個系統使用的是mes無線傳感網絡控制系統,是當下較為先進的控制網絡,使得整體系統更加穩定,對外通訊接口較多,可以講更多的生產要素數據及時加入到數據網絡之中進行整體的分析。

而工人在生產之中作為一個對整體系統進行微調的角色,通過對參數的改變,達到改變生產結果的目的。 5應用前景

1)無線傳感器應用前景

正是由于低功耗無線傳感節點在如此廣范圍內的應用,使得它受到了來自軍事、工業和商業以及學術專家的極大關注。其發展方向必然是無線通信的網絡化, 6

即通過自組網的方式形成動態、自適應的無線傳感網絡。而無線傳感網絡( WSN) 是當前在國際上備受關注的、涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領域。它綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分功能來實現降低功耗的目的。

除開以上所講兩種發展趨勢之外,無線傳感模塊的應用和發展還具有極大的發展空間和良好的發展方向。當前對無線傳感模塊的應用都是靜止性的,就目前存在的無線傳感網絡(WSN),構成網絡的各個節點都是被固定的安放在一個地方,要實現對整個環境的檢測,就需要向環境中投放大量的無線傳感節點。這樣一來成本就會非常的高。若實現無線傳感模塊對信息的移動式采集,則在同一個環境內投放更少的節點,就能實現對環境的全面檢測。

正是由于當前能耗對無線傳感模塊的影響,低功耗研究才上升為一個熱點領域,不論是使用電源或者電池供電,在實現低功耗后,無線傳感模塊的發展趨勢必然是自生能源式的。利用太陽能、振動能量、地熱、風能等實現無線傳感模塊的電能供應對于全面提高無線傳感模塊的能力將會起到巨大的作用。 2)無線物聯網技術應用前景

WSN 網絡是面向應用的,貼近客觀物理世界的網絡系統,其產生 和發展一直都與應用相聯系。多年來經過不同領域研究人員的演繹,WSN技術在軍事領域、精細農業、安全監控、環保監測、建筑領域、醫療監護、工業監控、智能交通、物流管理、自由空間探索、智能家居等領域的應用得到了充分的肯定和展示。2005年,美國軍方成功測試了由美國Crossbow產品組建的槍聲定位系統,為救護、反恐提供有力手段。美國科學應用國際公司采用無線傳感器網絡,構筑了一個電子周邊防御系統,為美國軍方提供軍事防御和情報信息。中國中科院微系統所主導的團隊積極開展基于WSN的電子圍欄技術的邊境防御系統的研發和試點,已取得了階段性的成果。

在民用安全監控方面,英國的一家博物館利用無線傳感器網絡設計了一個報警系統,他們將節點放在珍貴文物或藝術品的底部或背面,通過偵測燈光的亮度改變和振動情況,來判斷展覽品的安全狀態。中科院計算所在故宮博物院實施的文物安全監控系統也是WSN技術在民用安防領域中的典型應用。

在醫療監控方面,美國英特爾公司目前正在研制家庭護理的無線傳感器網絡系統,作為美國“應對老齡化社會技術項目”的一項重要內容。另外,在對特殊 7

醫 院(精神殘障類)中病人的位置監控方面,WSN也有巨大應用潛力。

在智能交通方面,美國交通部提出了“國家智能交通系統項目規劃”,預計到2025年全面投入使用。該系統綜合運用大量傳感器網絡,配合GPS系統、區域網絡系統等資源,實現對交通車輛的優化調度,并為個體交通推薦實時的、最佳的行車路線服務。WSN網絡自由部署、自組織工作模式使其在自然科學探索方面有巨大的應用潛力。2005年,澳洲的科學家利用WSN技術來探測北澳大利亞蟾蜍的分布情況。佛羅里達宇航中心計劃借助于航天器布撒的傳感器節點實現對星球表面大范圍、長時期、近距離的監測和探索。智能家居領域是WSN技術能夠大展拳腳的地方。浙江大學計算機系的研究人員開發了一種基于WSN網絡的無線水表系統,能夠實現水表的自動抄錄。復旦大學、電子科技大學等單位研制了基于WSN網絡的智能樓宇系統,其典型結構包括了照明控制、警報門禁,以及家電控制的PC系統。各部件自治組網,最終由PC機將信息發布在互聯網上。人們可以通過互聯網終端對家庭狀況實施監測。

WSN在應用領域的發展可謂方興未艾,要想進一步推進該技術的發展,讓其更好為社會和人們的生活服務,不僅需要研究人員開展廣泛的應用系統研究,更需要國家、地區,以及優質企業在各個層面上的大力推動和支持。 3)無限物聯網應用于工業生產

隨著無線傳感器發展,及其配套網絡的日益完善,智能網絡可以從工業生產到民用生活全面展開。智能生產,智能工廠的技術可以應用于智能家居,智能家居,智能交通之中。

同時虛擬現實技術的發展,如果將虛擬現實和無線傳感器網絡相結合,計算機小型化,可穿戴終端的日趨發展。不難想象未來的工廠之中,在生產線上,生產要素被即時監控,通過無線物聯網傳送到中央處理器進行數據分析。再將數據和處理結果傳遞到個人終端上,工人通過虛擬現實技術可以身臨其境的觀看生產現場,并結合數據分析作出即時的判斷處理。 6 結束語

要讓未來的無線物聯網做到暢通無阻,首先要能讓移動終端能力方便快捷的接入和高速的帶寬,這些是無線移動通信網重點發展的方向。其次有無處不在的網絡節點,放置我們需要的區域,如超市。醫院,倉庫等。通過這些節點我們能 8

實時的對目標物體進行監控處理。最后是無處不在的互聯網,這也是物聯網的核,任何物體是靠互聯網連在一起的,通過互聯網的連接到才能實現遠端監控和處理,才能讓物體更智能。

無線傳感器技術的發展使得原始的工業生產發生巨大的變化,工業生產中的物料,器件的監控從人轉移到人機互動之中。無線傳感器網絡和智能 參考文獻

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人因工程與智能制造范文第4篇

被納入教育部新建本科高校合格評估的范圍, 實際是對學校實踐教學的建設提出了新標準。近年來, 我國對高等教育的政策和支持不斷加大力度, 新建本科院校給我國很多企業的進步培養了一批技能高, 素質高的人才, 很大程度上加快我國經濟結構轉型。我國為了提高新建本科院校的人才培養質量和辦學水平, 為提高院校經濟發展和現國際代產業建設的能力, 投入定量專項資金。同時, 新建本科院校中的實訓中心則成了校企間關鍵的橋梁, 在一定條件下, 能對學校、企業和社會產生一定經濟效益。更加快速推動學生的職業技能。

隨著國家智能化、自動化建設的逐步深入, 對新建本科院校的學生進行先進裝備系統及設計、制造理論及實踐的教學不僅是可行的, 而且是十分必要的。

(一) 智能制造實訓中心的發展

20世紀中期, 澳大利亞聯邦政府投入一種新型高等院校——新建本科院校;然而英國則建設在繼續教育學院承擔職業教育功能的四大學院——地方院線、區域院校、地區學院和高級工程技術學院;在美國成立了人才培養的高等院校智能實訓中心, 是由多種專業類型實訓室構成的集培訓、教學、職業技能鑒定為一體的教學綜合體。

然而隨著社會對復合型人才的需求不斷增加, 全國高等院線的規模的不斷擴大, 原本按專業分散管理的體制已遠遠不能適應現今社會的發展要求。為適應高等院線的整體發展規劃, 在各專業實驗室的基礎上就迎來了智能實訓中心的發展浪潮。實訓中心則成了新建本科高等院線的重要組成部分。

(二) 智能實訓中心的建設

實訓中心是整個新建本科院校教學質量的保證, 本著高標準高起點的初衷, 為了適應新建本科院校的教學特點, 產學一體, 實訓一體。其主要的功能有:教學、實踐訓練和生產實習、相關職業技術技能的鑒定等。作為一個對外進行職業培訓和職業技能鑒定的窗口, 更加突顯新建本科院校的文化內涵和教學的實力形象, 其建設的優劣程度在當下影響著社會對新建本科院校的認識?;A實訓室、擴展實訓室、仿真實訓室、生產實訓室共同構成新建本科院校的實訓中心。實訓中心涵蓋機械、電氣、計算機、管理等多個學科領域, 包含車間管控、智能倉儲、智慧調度、五軸數控機床操作、機電一體化、PLC、單片機、信息物理融合等教學軟件和設備, 數控機床、特種加工設備等普通設備, 工業機器人、智能機床、自動生產線、三坐標測量儀等高端智能設備, 真正讓實訓中心做到從教學到生產, 從學校到企業的無縫連接。

二、建設智能制造實訓中心的探索

(一) 智能實訓中心與人才培養的體系探索

在智能實訓中心與人才培養體系的探索中, 培養應用型人才是最終的目的。根據“分層培養、層層遞進、逐步提高”的步驟, 構建:能力的基本培養、核心課程實驗、技能專業訓練、專業的設計、拓展和創新, 五大模塊構成了實訓中心內容重要體系。根據特定的人才培養原則, 建立通識要求平臺 (校級) , 針對新建本科院校要求學生的基本技能要求, 明確教學方案就是同時要求平臺。設置2周技能實訓環節。將職業資格證書認證與實訓中心相結合, 規劃實訓測評方案, 設定重要認證課程, 優化人才培訓方案, 培養創新人才, 引領人才培養和實訓教學的探索, 加強對于學生技術能力的實訓。為了提高學生的綜合實踐能力和創新能力, 因此課外與課堂教學相呼應, 相互滲透、相互促進, 更能培養學生的學習興趣。

(二) 智能實訓中心與實踐教學的改革創新

實踐教學的改革和智能實訓中心的探索切密切相關, 在注重實踐環節、專業基礎實踐環節和專業實踐環節三個層次專業教學的優化, 突顯應用能力的培訓。創新實訓中心的教學理念。在應用型人才培養中, 實訓中心應轉變教育教學理念, 樹立以學生為主體、實習實訓為主體的教學理念, 通過多種方式為學生提供實訓服務, 以更好地培養學生的創新能力、實踐能力和應用能力。比如, 實訓中心應摒棄傳承知識的教育理念, 樹立創新能力培養的教育目標, 將認知、驗證為主的實踐教學轉變為創新思維和創新能力培養為主的教學體系, 將單一課程設置實驗模式轉變為綜合性的踐教學體系。鼓勵學生積極參與實訓, 將學生參加開放試訓并取得必要條件納入部分專業, 特別是理工科專業的培養計劃中, 增長學生結合智能實訓中心的操作練習、強化對學生實踐和創新能力的培養。

三、智能制造實訓中心建設研究

新建本科院校實訓中心屬于校級重點實驗中心, 建制比較獨立和自主。實訓中心分為院系兩級管理, 主要負責學院內相關專業課程的實訓中心教學工作。, 學院提供其建設、正常運轉和維修的經費, 系部則負責中心的具體教學任務, 。新建本科院校的智能實訓中心除需要積極開展實踐教學的課程安排、內容和技術方法、手段的研究, 負責人員培訓并提供開放式的服務外, 還承擔學院各類專業教學工作。實訓中心對外服務的收入可作為其運行經費的補貼, 實訓中心向學院內可免費使用, 同時開放實訓中心, 投入先進的實踐教學軟硬件環境, 建設智能實訓中心獨立網站網頁, 方便學生預習與復習實訓操作的重點及規范性的操作, 方便師生在課外的進行深層次溝通與交流。

(一) 產教融合是智能制造實訓中心的建設目標

新建本科院校的智能制造實訓中心一定要堅持“立足高新、依托高新、融入高新、服務高新”的辦學宗旨, 響應國家“中國制造2025”行動, 彰顯“雙元培養、產教融合”的號召實現辦學特色, 圍繞國家高新建設“智能化綠色化服務化高端化”的宏偉目標, 依高新科技產業轉型升級, 面向高新制造業智能化方向發展, 構建“教育教學-科技研發-技術服務-技能培訓-定崗生產-素質陶冶-創業孵化”于一體的產教深度融合智能制造實訓中心。建成國內一流, 具有一定國際影響力的產教深度融合智能制造公共開放型實訓中心是建設目標與愿景, 產教的深度融合在新建本科院校中具有引領與示范效應。

(二) 實驗實訓資源的項目設置必須重視理論與實踐能力的結合

承擔檢驗學生所學知識和應用能力培養的作用, 幫助學生將理論知識轉化為實際操作能力。合理有效的實驗實訓項目設計不但可以彌補學生學習過程中的不足, 還有利于提升學生所掌握的理論知識和實踐能力。對于新建本科院校來說, 實驗實訓項目的設計不能固守之前偏重理論驗證、脫離實際需要的老路子, 必須跟上時代發展步伐, 根據不同專業的特性有所側重, 利用實驗實訓資源的開放機制, 將實習實訓項目融入人才培養方案, 堅持合理布局、校企合作的思路, 展開跨學科、交叉性的實習實訓項目設置。

四、結論

智能制造實訓中心已是新建本科高等院校的發展趨勢, 也是產教深度合作的產物、更是建設世界級強國的必經之路。隨著中國新型制造業的轉型, 在我國經濟的高速發展下, 急需一批計算機網絡、信息、控制與機電一體化技術、模具設計與制造、數控技術、軌道交通控制及應用電子等相結合的高技能技術復合型尖端人才, 高等智能實訓中心的建設與發展勢在必行。

隨著被高等院校越來越被重視, 實訓基地建設也略顯成效。當然, 成果的取得需要有一定的條件作為保障, 更要借助政府支持, 將基地建設作為重點工作來抓, 立足為學院、為市、省乃至全國探索一條行之有效的實訓基地建設方案。建立獎勵機制, 每年評選骨干教師、學科帶頭人等, 并給予一定獎勵, 及其他配套資金的支持。只要本著滿足企業人才需求為宗旨的理念, 就一定能夠為高等院校開辟一條捷徑, 最終達到校企雙贏的目的。

摘要:進入新世紀, 隨著我國高等教育迅速發展, 出現了一批新建本科院校。該類高校改建后即被納入教育部新建本科高校合格評估的范圍, 實際是對學校實踐教學的建設提出了新標準。實訓中心是本科實訓教學的重要場所, 是衡量一所學校辦學水平高低的重要標志之一, 對做好專業建設, 提高學校教學、科研水平, 增強學生的專業技能起著舉足輕重的作用, 因此, 本文主要對新建本科高校的教學實訓中心建設提出一些看法和建議, 以適應本科層次人才培養目標。本文的探索與研究具有一定的實際應用價值。

關鍵詞:新建本科,實訓中心,專業建設,人才培養

參考文獻

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人因工程與智能制造范文第5篇

摘要 課程思政是新時代大思政背景下的創新教育新理念,“在線平臺+翻轉課堂”教學模式已逐漸成為一種新的教學常態,因此探討該教學模式下的課程思政實施方法具有廣泛的應用價值。研究東北林業大學的“超星平臺+翻轉課堂”教學模式,發現其單元教學實施主要分為3個階段,提出基于3個階段的思政設計思路,并對人因工程學進行了實踐。通過調查人因工程學的課程思政實施效果,發現整體上實施效果較好,實現了“知識傳授”和“價值引領”的有機融合;對部分同學實施效果不理想的現象進行了分析,并提出了相應措施。

關鍵詞 課程思政;在線平臺;翻轉課堂;人因工程學

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.074

Key words Ideological and political education course; Online platform; Flipped classroom; Human factors engineering

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出:“要堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現全程育人、全方位育人,努力開創我國高等教育事業發展的新局面”[1-2]。課程思政是新時代大思政背景下的創新教育新理念[3-4]。隨著信息技術的高速發展,各種在線平臺迅速崛起,如愛課程、超星平臺、智慧樹和雨課堂等[5-7],“在線教學+翻轉課堂”正在逐漸取代傳統課堂[8-9],成為一種新的教學常態。在此形勢下,探討“在線教學+翻轉課堂”教學模式下課程思政的實施方法具有一定的現實意義。筆者分析了東北林業大學在線平臺的現狀,并對“超星平臺+翻轉課堂”教學模式實施課程思政的方法進行了探索與實踐。

1 東北林業大學在線平臺分析

為進一步深化教學改革,推動信息技術與教育教學深度融合,2016年東北林業大學結合實際,制定了建設目標:以超星平臺為依托,融合先進教學理念,應用前沿信息科技,建設20門左右的慕課,1 000門左右的在線課程。自2016年以來,每個專業依托超星平臺每學期至少建設了2門在線開放課程。由此可見,東北林業大學的超星平臺應用非常廣泛,超星平臺學習與翻轉課堂相結合已具有普遍性。

超星平臺的主要功能模塊有活動、統計、資料、通知、作業、考試、討論和管理?;顒幽K,教師進行簽到、搶答、選人等活動;統計模塊,教師查閱學生的課堂活動參與情況和線上學習情況;資料模塊,教師上傳共享資源,供學生下載學習;通知模塊,教師發布通知給班級或某個同學;作業模塊,教師布置填空題、選擇題、判斷題、簡答題等多種題型的作業;考試模塊,教師進行線上考試;討論模塊,教師和學生可隨時展開討論;管理模塊,教師對課程和班級進行管理。

2 東北林業大學的“超星平臺+翻轉課堂”教學模式研究

基于超星平臺在東北林業大學應用的廣泛性,筆者重點對“超星平臺+翻轉課堂”教學模式進行了研究?!俺瞧脚_+翻轉課堂”教學模式是以學生為主體,以教師為主導的一種教學模式。在此教學模式下開展課程思政,需要詳細剖析該教學模式實施的各個環節,有針對性地設計思政的內容和形式。依據超星平臺的功能,“超星平臺+翻轉課堂”單元教學實施模式如圖1所示。

從圖1可以看出,單元教學的學習可分為線上自學、翻轉課堂和線上深化3個階段,以過程性評價保證3個階段的順利實施。從3個階段的內容可以看出,該教學模式雖然是以學生為主體,但教師的主導作用非常突出,3個階段均是在教師的引導下推動學生的學習。教師可以充分利用自己的角色,在這3個階段進行環環相扣的思政內容設計,有效引導學生樹立正確的世界觀、價值觀等。

①線上自學階段:教師可以在“發布學習任務”和“發布匯報內容”中融入思政的目標和內容;利用“發布相關資源”和“反饋學生問題”引導學生進行思政資源的學習。②翻轉課堂階段:教師可以利用“教師就典型問題與學生進一步討論”引導學生,將思政的內涵潤物細無聲地融入討論中;利用“教師進行課堂總結”環節將思政內容進行提煉,使思政內容升華,讓學生直接感受到教師傳遞的思政。③線上深化階段:教師可以將思政內容融入“發起各類測試”和“發布應用案例”中,通過“交流討論”環節引導學生進一步自主思考世界觀和價值觀等。

3 依托“超星平臺+翻轉課堂”教學模式的人因工程學課程思政實踐

3.1 人因工程學的特點與地位

3.1.1 人因工程學的特點。人因工程學的研究對象是人、機器和環境,研究目的是使人、機器和環境系統達到最優化,研究理念是“以人為本”的管理、“以人為中心”的設計[10]。課程內容主要包括作業環境的設計、作業空間的設計、勞動負荷的評價、人機系統的設計、勞動安全和事故預防等。

3.1.2 人因工程學的地位。隨著智能化社會的發展,系統設計中越來越重視人的因素,人因工程學因其在人-機-環境系統中對系統整體的提升以及減少人為因素造成的失誤,在關乎國計民生的多個重要領域,如國防、軍事、航天、航空、航海、交通等領域都受到了相當的重視?;谌艘蚬こ虒W的廣泛應用,我國大學很多專業都開設了人因工程學,東北林業大學的工業工程、工業設計、產品設計、車輛工程、森林工程5個專業都開設了人因工程學課程。其中,工業工程和工業設計2個專業尤為重視人因工程學,在工業工程專業人因工程學已被教育部工業工程類專業教學指導委員會確定為核心課程。

3.2 人因工程學的課程思政實踐

基于人因工程學的課程特點和地位考慮,以工業工程專業為背景,依托“超星平臺+翻轉課堂”教學模式,對人因工程學進行了課程思政的探索與實踐,以期為其他專業深入推進人因工程學的課程思政提供參考。

3.2.1 課程思政的目標。分析人因工程學的特點,結合東北林業大學課程思政建設的整體目標,制定人因工程學課程思政目標:①將社會主義核心價值觀(富強、民主、文明、和諧、自由、平等、公正、法治、愛國、敬業、誠信、友善)體現到課程教學過程中;②推動中華優秀傳統文化融入課程教學,引導學生厚植愛國主義情懷,弘揚以愛國主義為核心的民族精神;③將“綠水青山就是金山銀山”的重要發展理念和習近平生態文明思想與授課內容有機融合,加強學生生態文明教育;④將職業素養與課程教學內容緊密結合起來,重點圍繞職業道德精神和職業倫理等方面進行正確引導。

3.2.2 翻轉課堂的小組分組。上課人數為85人,按照5人一組、自由組合的原則分組。

3.2.3 課程思政的實施。在學習“人因工程學的發展及應用領域”單元時,考慮到人因工程學在國防、航空、航天等尖端領域有著廣泛的應用,而我國航空、航天等均已處于世界領先地位,可以以此背景引導學生的愛國主義情懷,在確定這樣的思政目標的情況下,在學習該單元時教師結合“超星平臺+翻轉課堂”的3個階段進行了課程思政設計。①線上自學階段:發布了“查找周建平、陳善廣等專家談人因工程學”作為翻轉課堂的匯報內容。周建平是中國工程院院士、中國載人航天工程總設計師。陳善廣是中國載人航天工程副總設計師、人因工程國防科技重點實驗室主任。通過讓學生們自主查找這些專家的相關背景,進而詳細了解國家在載人航天領域取得的成就,以此引導學生以祖國為驕傲,厚植愛國主義情懷。同時,為了能有效引導學生對思政內容產生興趣,發布了“第四屆中國人因工程高峰論壇”的相關信息作為學習資源?!暗谒膶弥袊艘蚬こ谈叻逭搲笔?019年新召開的會議,此次會議的主題內容是“共謀人因工程未來創新發展之路”,與課程息息相關,邀請的專家包括周建平、陳善廣等眾多重量級的人物。因此,通過查閱該資源,能夠激發學生完成任務的激情。②翻轉課堂階段:同學們通過學習周建平、陳善廣等專家關于人因工程學的觀點,對人因工程學有了更深的認識,也產生了更濃厚的興趣。借此教師就學生們熟悉的交通工具——高鐵展開了進一步討論,高鐵制造過程中大量應用了人因工程學的理論和思想,高鐵是同學們能夠看得到、摸得著的,以高鐵為話題展開討論很容易引起學生的共鳴。在討論中教師巧妙引導學生認知我國高鐵在速度、舒適度等方面已處于世界領先地位,以此弘揚以愛國主義為核心的民族精神。教師通過課堂總結,進一步升華我國航空、航天等領域在世界的地位,很容易加深學生的愛國主義情懷。③課后深化階段:發布了作業——“談一談中國制造2025與人因工程學的關系”,并在討論區就中國制造2025的目標與學生展開了討論。工業工程最主要的應用領域是制造業,中國制造2025是工業工程學生常聽到的說法,但對其內涵的理解大多浮于表面。通過這樣的設計,讓學生主動去查找中國制造2025的深刻內涵,既使學生了解了國家當今的戰略方針,又會促使學生逐漸養成關心國家時政的習慣,有利于提升其職業素養,深刻領悟社會主義核心價值觀。通過這樣的設計,對思政內容進行層層遞進、層層加深,既能引起學生對思政內容的興趣,又能使學生深刻體會思政的內涵。

4 人因工程學的課程思政實施效果分析及建議

為了解基于“超星平臺+翻轉課堂”開展的課程思政實施效果,在人因工程學課程進行一半時,圍繞人因工程學的課程思政目標對學生開展了問卷調查。問卷調查設計如下。

①調查內容。問卷調查的內容主要分為兩大方面:一是結合課程內容,調查學生對教學內容的熟悉程度;二是基于教學內容,調查4個思政目標取得的效果。②調查對象。將學生按照專業成績排名分成“一等”(前20%)、“二等”(中間65%)、“三等”(后15%)3個群體,分別進行問卷發放及結果統計。③問卷作答。每個問題以最低0分、最高10分進行量化回答。④提交方式。以不記名的方式提交問卷。調查問卷結果如圖2所示。

課程思政平均得分達到8.5分,表明人因工程學基于“超星平臺+翻轉課堂”授課模式開展的課程思政,整體上達到了較好的效果。深入分析3個群體的得分發現,“一等”和“二等”的得分均較高,“三等”的得分與“一等”和“二等”差距明顯(圖2)。由此可見,基于“超星平臺+翻轉課堂”教學模式開展的課程思政對“一等”和“二等”的同學產生效果較好,但對“三等”的同學產生效果不夠理想。分析原因發現,小組自由組合時“三等”的同學往往會挑選與“一等”或者“二等”的同學組成一組,由于小組成員較多,“三等”的同學有些會濫竽充數,并沒有真正參與到活動中,這在“三等”同學的課程內容得分也不難印證,因此對課程中傳遞的“思政”印象不深刻。只有保證學生充分參與到課堂活動中,才能充分發揮課程思政的作用?;诖?,筆者對“超星平臺+翻轉課堂”教學模式實施課程思政提出了以下建議:

①充分利用超星平臺的“統計”模塊,及時掌握學生的學習動態,重點關注完成進度慢的同學,通過單獨通知、課堂“選人”等方式調動其參與教學活動的積極性。

②翻轉課堂巧妙利用“活動“模塊,增加課堂的趣味性,對于知識的傳遞能起到事半功倍的效果。

③小組學習成果展示時,盡量加入“組員闡述貢獻”環節,且由每位同學自己闡述,不要由組長代表闡述,這樣容易增強組員的自豪感,從主觀上調動學生參與到教學活動。

④翻轉課堂小組由教師視情況指定,可考慮將專業排名靠后的同學組成小組,在過程性考核的督促下,讓排名較差的同學參與到教學活動中。

5 結語

基于“在線平臺+翻轉課堂”教學模式,對課程思政的開展進行了研究。分析了東北林業大學在線平臺的應用現狀,發現超星平臺學習與翻轉課堂相結合具有普遍性?!俺瞧脚_+翻轉課堂”的單元教學實施一般包括3個階段,即線上自學、翻轉課堂和線上深化。分析各個階段的內容和特點,提出基于3個階段進行環環相扣的思政設計思路,并對具有廣泛應用的人因工程學進行了實踐。通過調查問卷發現,人因工程學的“課程思政”整體評價得分較高,說明實施效果較好;但對于專業排名靠后的同學“思政”效果不夠理想,查找了原因,從超星平臺的功能模塊和翻轉課堂的設計方面提出了相應的措施。課程思政的有效推進任重而道遠,作為專業教師,要時刻牢記立德樹人是高等教育的根本工作,不斷創新教學改革,力爭使思政教育貫穿課程教學的全過程。

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