工業機器人畢業論文范文

導語：如何才能寫好一篇工業機器人畢業論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

光陰似箭，歲月如梭。轉眼間，四年的本科生涯已經接近尾聲?；叵肫疬@幾年的學習生活，回想起這些年經歷與成長，回想起那些幫助過我的人，感激之情，油然而生。

衷心感謝我的指導老師谷良賢教授。從課題選題到論文結束，谷老師不僅給我提供了便利的工作條件和工作環境，還對我悉心的指導和熱情的鼓勵，使我能夠順利地完成畢業論文。谷老師與航天四院聯系，才使我得到了寶貴了資料與模型。在完成論文的過程中，谷老師提出了許多寶貴的方法，對我論文的結構與內容提出了很多細致的修改意見。谷老師嚴謹的治學態度，認真負責的精神深深影響著我，將成為我今后人生道路上的一筆寶貴的財富。

衷心感謝我的研究生導師龔春林副教授。在保研之前就聽說龔老師，工作認真、學術嚴謹，對待學生真誠友善。在完成論文的這半年多時間里，深刻感受到了龔老師治學、為人的人格魅力。由于龔老師的指導，使我對火箭總體設計、氣動特性參數化設計、彈道數值仿真計算有了更深層次的理解，還培養了我提出問題與解決問題的好習慣。

感謝航天四院中天火箭公司為我畢業設計提供寶貴的數據與模型，是他們的技術支持，才讓我的畢業論文順利完成有了保障。

感謝航天系統工程系教研室、陳兵、郭金雷、王昂、仇理寬等師兄，王青、張青等師姐。他們在我做畢業設計的半年多時間內，一直給我提供無私的幫助。在彈道設計、氣動特性計算、結構仿真方面，不僅給我提供了大量的有價值的參考資料，還詳細給我解釋了我所遇到的學術上的許多難點和疑點，教我做科研的方法和思路，使我能更快地適應今后的學習和工作。

感謝康博翼、趙成澤同學對我畢業論文中彈道計算與仿真的幫助；感謝胡寒棟、方海同學對我氣動特性設計與仿真的幫助；感謝樊健平、朱海珍同學在結構機構設計與仿真中給我的支持；還感謝那些給予我幫助、支持與鼓勵的同學，這里就不一一例舉了。從確定保研至今，在航天北樓503教研室學習近10個月，這段時間跟同學們一起學習生活，不僅增長了知識，更增加了友誼，成為了我記憶中又一段美好的時光。

感謝航天學院09本科生輔導員顧振芳老師，從入學開始到現在，他對我學業、社會活動、科技競賽上的關心與指導，才使我從大一的迷茫中走出來，才使我找到一條合適自己發展的道路。感謝機電學院王淑俠副教授、劉援越副教授，是她們對我在三維設計方面的指導，才使我多次獲得國家級競賽獎勵。感謝西北工業大學教務處李輝副處長和舞蹈機器人創新實踐基地指導老師黃英亮老師，在他們的支持下，完成了大型項目救援機器人的設計與實現，使我和我的團隊的學術水平得到了進一步提高。

深深感謝含辛茹苦將我養育成人的父母，他們出身卑微、生活艱苦、工作勞累，卻在我十八年的寒窗求學生涯中，無時無刻地牽掛著我的學習與生活，不僅為我提供可靠的物質基礎，讓我得以安心學習；更是給了我無盡支持與鼓勵，讓我在挫折與失敗中能夠重新獲得力量。父母自力更生、艱苦奮斗的精神時刻鞭策著我，不僅促使我順利完成本科生階段的學習，更使我養成了自強不息的人生品格。感謝與我一起成長的姐姐，她一直對我關愛有加，使我有個快樂童年，得以健康成長。在小學與中學階段，還對我學業給予指導。我們一起分享生活中的苦與樂，感受親情的溫暖。

最后，再次向所有給予我指導、關心、幫助、支持與鼓勵的師長、親人、朋友和同學致以深深的敬意和衷心的感謝，衷心地祝福他們身體健康，工作順利，平安幸福！

2013年6月

篇2

論文摘要：基于FMS技術開發了模塊化機電一體化教學培訓系統，該系統有助于加深學生對機電一體化系統概念的理解，掌握車間柔性制造的方法，最后以作業計劃與調度教學研究性、綜合性實驗為例，論述了該系統在培養學生理論與實踐相結合的能力，提高學生學習興趣和積極性的重要作用。

為使機械設計制造及其自動化專業學生在學習過程中，有機會將所學到的各門專業課的知識綜合性地應用到接近于生產實際的過程中，為他們走上工作崗位后應用這種新的理念打下基礎，學院除了建立適合于現代教學法模式的幾個獨立的專業實驗室外，籌建了一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中，我們開發了一套完全接近于生產實際的模塊化柔性制造系統，由省部共同投資。實驗室的開放性主要體現在兩個方面:一是系統組成具有開放性，系統中不同生產廠家的設備可相互兼容，便于以后擴展;二是實驗室資源具有開放性，實驗室可面向校內外各種層次的學生或培訓學員，做到資源共享，擴大受益面。

1 FMS系統組成

柔性制造系統機電一體化訓練設備，包含一條閉環柔性輸送裝置和六自由度并聯加工中心(加工站)、三自由度數控雕刻機及其控制系統、四自由度上料檢測站及其控制系統、搬運站、安裝站、安裝搬運站、智能分類站、現場總線、多層次立體原料庫及其控制系統、多層立體成品庫及其控制系統、自動化輸送線及變頻調速控制系統、PLC數據采集及物料監控系統、系統監控及管理控制軟件。

工業控制計算機通過運動控制卡發送位置信號給旋轉立體上料庫電機驅動器，電機驅動器驅動步進電機旋轉一定角度，實現零件位置對準，同時設置檢測開關，通過PLC采集至計算機，判斷托盤上相應位置是否存在零件。自動上料機器人將待加工物料送至加工位置后，系統驅動鎖緊裝置進行物料定位固定，上位機按指定程序控制六自由度并聯機器人，進行零件前序的加工。在主界面中點擊數控雕刻機控制按鈕，進人數控雕刻機控制界面，三自由度數控雕刻機主要實現對工件端面的雕刻，通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉化為G代碼，然后通過計算機的串口將G代碼傳到雕刻機，雕刻機執行G代碼。

零件前序加工完畢后，計算機控制零件搬運機器人將加工完的零件搬運至下一工序的加工位置。

在主界面中點擊立體倉庫狀態按鈕，進人立體倉庫狀態界面。立體倉庫狀態是用來實時顯示立體倉庫倉位的占用情況，系統實時檢測各個倉位的狀態，然后系統給碼垛機發指令決定碼垛機下一次將裝配的成品放人哪個倉位，操作者通過觀察狀態位的圖標情況，操作者就可以知道哪個倉位是否為空，并且知道各個倉位物件的重量，通過生產統計還可以知道立體倉庫一共有多少個成品，每一類成品的個數及總重量。

2系統特點

(1)包含多種關鍵技術及單元，使學生了解更多的知識;機器人技術;物流倉儲自動控制系統;立體倉庫;自動輸送線;自動碼垛機;物流倉儲管理和監控;PLC控制系統;傳感器技術;計算機網絡通信技術和現場總線技術;計算機控制;網絡化視頻監控技術;數據庫技術;多軸運動控制器;氣動技術;步進電機及驅動;伺服電機及驅動;VC，VB等高級語言編程。

(2)結合機電教學，編制了的實驗指導書，包含多個實驗:為了方便教學實際使用，我們為系統提供了專門實驗指導書，其內容涵蓋機械、控制、機器人示教、插補、自動裝配、碼垛等多項實驗，供本科生、?？粕脱芯可鷮I選開，教師也可以根據實際情況，在實驗指導書的基礎上增開設計性、綜合性實驗。

(3)交互式圖形化操作界面:系統控制軟件采用WINDOWS操作系統，具有交互式和圖形化特點，操作簡單易學，自動化程度高，使教師和學生在很短的時間之內就可以掌握對系統的操作。

(4)豐富的狀態反饋功能:通過計算機與各單元及傳感器的通訊，將系統中各環節的狀態顯示在操作界面上，使操作者通過計算機隨時了解系統各環節的工況、狀態、運行數據，掌握系統運行狀態。

(5)完善的生產及物料存儲統計功能:根據現代柔性制造系統的特點及倉儲物流的發展動向，不但在工作過程和原理上仿真實際生產過程，而且開發了生產及物料存儲數據庫，根據系統的運行隨時記錄和分析生產和存儲數據。

(6)開放式系統結構:為了增強學生的參與性，系統采用了開放式結構，提供了完善的控制功能動態鏈接庫和二次開發函數，不用了解底層復雜的時序和操作過程，只需要在VC或VB中簡單的幾行代碼，學生即可開發出自己的運動或控制功能，激發學生的學習興趣。

(7)網絡化視頻監控:系統提供網絡化視頻監控模塊，使操作者在操作系統的同時，也可通過電腦屏幕實時觀看系統的實際運行狀況。同時對于有條件的學校，可將控制計算機與校園網相連解，使更多的學生和老師通過網絡觀看現場實驗過程，提高系統利用率，也可實現遠程教學。

3如何應用FMS進行本科實驗教學

由于近年來高校的擴招，學生人數大幅上升，而大型實驗設備臺套數少;而且大型實驗設備的實驗通常包括編程、上機、結果分析等，需要的時間較長。因此，大型設備開設的實驗不能簡單的照搬其它實驗教學的模式。我們分別探索了以下幾種模式:

3. 1開設綜合設計性實驗

本中心老師提出項目申請，參加學校實驗室設備管理處組織的“工程實踐”和機電工程學院組織的“機電一體化實訓中心”項目。這些項目結合指導老師的科研項目，通過雙向選擇接受學校相關專業本科三年級以上的學生參加。學生分為2-4人一組;在教師的指導下，首先查閱文獻和學習FMS的有關知識，編制程序，上機測試;實驗的內容根據項目的研究內容而定，一般涉及多種設備;實驗時間根據老師和學生雙方商定，實行彈性制，不拘泥于課堂安排的時間。由于學生人數少，在實驗過程中可以做到師生面對面的隨時交流。

例如:作業計劃與調度教學實驗。

“作業計劃與調度教學實驗”的內容是讓學生根據給定的加工工件信息，設計一個單件小批量零件加工的“作業計劃與調度”的仿真系統，使目標函數“最長流程時間”的值最小，然后對仿真結果進行驗證。實驗的目標是:使學生加深對“作業計劃與調度”概念的理解，掌握車間調度的方法，培養學生理論與實踐相結合的能力，提高學生的學習興趣和積極性。實驗系統要具備以下功能:

(1)提供一個很好的、有代表性的研究對象，也就是使學生知道他們是在那個車間、那個環境為加工那些工件設計“作業計劃與調度”的方案;

(2)提供一個很好的仿真環境及工具，用來建立仿真模型，使學生形象直觀地看到車間調度的運行過程;

(3)提供實現“作業計劃與調度”的算法和軟件開發環境，使學生了解并掌握該算法的原理，并在仿真環境中實現算法，得到仿真結果;

(4)提供一個真實環境，如FMS車間或可真正運行的FMS車間模型，在此環境中對上面得到的仿真結果進行驗證。

針對“FMS教學實驗系統”只討論一種特殊情況，即最長流程時間Fmax的計算先討論n/m/P/Fmax問題，目標函數是使最長流程時間最短。最長流程時間又稱作加工周期，它是從第一個工件在第一臺機器開始加工時算起，到最后一個工件在最后一臺機器上完成加工時為止所經過的時間，由于假設所有工件的到達時間都為零(Ri，I=1 ，2 ，3，…，n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時間，也等于一批工件的最長完工時間C max 。

設n個工件的加工順序為S=(S1 ，.S2 ， ……，，Sn)，其中Si為排第i位加工的工件的代號。以CK(Si)表示工件Si在機器Mk上的完工時間，Pk表示工件Si在Mk上的加工時間，K=1，2，3，……，m；i=1 ，2， ……，n，

式(1)是一個遞推公式，當由式(1)得出Cm(sn)時，Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工時間矩陣上從左向右計算完工時間。對于某一工作地，在給定的一段時間內，順次決定下一個被加工的工件。

3. 2開設選修課

由于學習FMS的有關知識，需要學生們具有一定的專業知識;而且大型設備一般只有一套設備，要面向學生人數眾多的本科生開設實驗課有一定的難度。因此，我們首先開設了FMS的選修課。在講授FMS技術的理論知識的基礎上，開設FMS的上機實驗課，學生分為3 -5人一組。由于課堂講授FMS的時間有限，加之是選修課;因此，在實驗課之前，面對設備再介紹一次設備的原理、結構和用途等，以加深學生的印象;然后指導學生編制程序、適當的上機操作，輔導學生處理實驗結果。

3. 3為本科畢業設計提供實驗

本科生的畢業論文是進行專業基本技能培養的重要環節，同時也是培養學生創造性思維方法、提高動手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業論文的學生，有充分的時間利用所掌握的專業基礎知識，解決具體的問題;因此畢業論文是本科生學習和掌握大型實驗設備的一個非常好的機會。

4 FMS進行本科教學的體會和希望

4. 1 FMS進行本科教學的效果

通過上述三種方式向本科生開放大型實驗設備，對學生選擇專業有一定的幫助，也增加了學生參加推薦免試研究生和就業等的競爭力。例如，一名機電學院的學生參加了“FMS研究”項目后，對數控技術有關知識和應用有了一定的了解和興趣，報考研究生時選擇數控技術專業。另一名機電學院的學生參加“開放式數控系統的研究”，學習了切削圖形設計、數控雕刻機及其控制系統等一系列操作，在老師的指導下自己操作選擇刀具和切削參數，觀察不同的切削過程，加深了所學的理論知識，熟悉了作業計劃與調度的原理、立體倉庫的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學錄取為研究生。

近年來為了適應地方經濟和社會發展的需要，拓寬人才培養領域，在開設綜合性實驗項目和選修課時，也接受其他學院的學生。學生結束項目后，對所參加的研究工作非常有興趣。

相比較而言，綜合設計性實驗效果明顯好于選修課的實驗。前者由于有充分的時間，我們摒棄了傳統的驗證實驗的模式，采取了“雙向互動”，教師以更多的精力啟發學生的創造力，調動其主動性和積極性，發揮他們運用所學的知識去解決實際問題。對這種實驗模式，學生表現出極大的興趣。這種實驗教學模式，不僅拓展了學生現代科學技能的理論和知識;在實驗方法，應用技能方面也得到了提高，為他們今后走上社會，服務于社會，縮短理論與實踐的差距奠定了良好的基礎。

4. 2存在的問題

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1、研究背景及意義

倒立擺系統的最初分析開始于二十世紀五十年代，其控制方法和思路在處理一般工業過程中有廣泛的用途，此外，其相關的研究成果也在航天科技和機器人學習方面得到了大量的應用，如機器人行走過程中的平衡控制，火箭發射中的垂直度控制和衛星飛行中的姿態控制等，因此對倒立擺控制機理的研究具有非常重要的理論和實踐意義。但同時是一個比較復雜的不穩定,多變量，帶有強耦合特性的高階機械系統。倒立擺系統存在嚴重的不確定性，一方面是系統的參數不確定性，一方面是系統受到不確定因素的干擾。倒立擺系統具有成本低廉，結構簡單，參數和結構易于調整的優點。作為控制理論研究中一種比較理想的實驗手段，倒立擺系統為自動控制理論的教學、實驗和科研構建了一個良好的實驗平臺，以用來檢驗某控制理論或方法的典型案例，促進了控制系統新理論和新思想的發展。為解決倒立擺控制系統的超調和快速性之間的矛盾，各種干擾對其的影響，進而對控制器進行了設計，自抗擾控制方法可以克服這些缺點，因此要用ADRC來控制直線倒立擺系統。

2、研究現狀及發展趨勢

鑒于倒立擺的穩定控制研究的重要意義，國內外學者對此給予了廣泛關注。國外在60年代就開始了對一級倒立擺系統的研究，在60年代后期，作為一個典型的不穩定、嚴重非線性例證提出了倒立擺的概念，并用其檢驗控制方法對不穩定、非線性和快速性系統的控制能力。

近年來，隨著智能控制方法的研究逐漸受到人們的重視，模糊控制、神經網絡、擬人智能控制、遺傳算法和專家系統等越來越多的智能控制算法應用到倒立擺動系統的控制上。Charies W.Andorson在1988年應用自學習模糊神經網絡成功控制一級擺；周建波等用基于B網絡的規則控制也解決了單擺的穩定性控制問題；徐紅兵等提出了基于變結構的模糊神經網絡控制算法，實現了二級倒立擺系統的穩定性控制；1995年，張明廉等人應用擬人智能控制理論成功的解決了三級倒立擺這一控制界的世界性難題；2001年9月19日，北京師范大學李洪興教授領導的復雜系統實時智能控制實驗室采用變論域自適應模糊控制成功地實現了三級倒立擺實物系統控制，又于2002年8月11日在國際上首次成功實現了四級倒立擺實物控制系統。

二、研究內容

本課題的主要研究內容集中基于ADRC的倒立擺控制系統研究，并針對其動態響應和運行穩定性，主要。主要內容簡述如下：

（1）建立倒立擺控制系統的數學模型；

（2）設計自抗擾控制器，包括：TD，NLSEF，ESO。然后對各部分的參數進行設計和調整；

在Simulink 環境下建立系統仿真模型，驗證基于自抗擾控制技術的倒立擺控制系統控制策略的有效性。

三、研究方法

（1）查閱相關國內外文獻資料（包括相關規范等），了解與該課題相關的理論知識，分析研究當前相關設計的優秀方案，在學習的基礎上添加在自己的創新元素。

（2）建立在所學知識的基礎上，分步驟的完成各項設計任務，在工作計劃內按時完成相應的工作，包括自動配料系統的硬件框圖、程序框圖、設計仿真等。

（3）各元器件的選型及設計內容的整理，開始進行設計說明書的撰寫。

（4）完成對設計內容的進一步修改，完善設計方案。整理、打印、裝訂設計說明書。完成答辯的準備工作。

四、國內外文獻綜述

倒立擺系統本身為多變量、非線性、強耦合的不穩定系統，由于以上特性，其精確控制對實現工業生產中復雜對象的控制有著重要的應用價值。主要的控制方法有線性控制、預測和變結構控制、智能控制等。智能控制是目前應用較為廣泛的控制方法，研究的熱點，其主要理論來自于人的實踐經驗，不需要精確的數學模型。模糊控制有兩種典型算法，其Mamdani算法最為常用，Sugeno型適合應用在動態非線性系統中。Mamdani算法中，分別對小車位置和擺桿角度進行控制，兩個控制器形成串聯結構，每個控制器只有二維，避開了四輸入變量，這樣免去了多輸入變量時模糊規則爆炸的問題。這樣免去了多輸入變量時模糊規則爆炸的問題中PID控制的單級直線倒立擺,雖然能很好控制擺桿角度,但是對于小車位置控制存在一定的偏差,文中模糊控制的倒立擺系統雖然具有一定的抗擾能力,但是加入稍強的干擾就無法達到穩定的控制效果,而自抗擾控制(Active Disturbance Re-jection Control,ADRC)的主動抗擾特性可以削減和解決這些外擾因素,而達到穩定的控制效果。但是傳統的自抗擾控制器只能穩定控制擺桿角度,并不能兼顧小車位置的控制,這就使倒立擺控制在現實中的運用上受到限制。

目前ADRC的應用領域廣泛。包括紙幅張力控制，硬盤驅動控制，DC-DC變換器。它也可以解決執行機構的非線性問題，如壓電陶瓷執行器的滯環問題。基于ADRC算法，一些多輸入多輸出系統可以獲得解耦控制，如微型機電系統(micro-electro-mechanical system），和連續攪拌槽式反應器(continuous stirred tank reactor)。ADRC的應用不只局限于控制領域，他也可以用來執行健康監視和故障診斷等任務。當下的ADRC理論基礎相對完善，理論上所需要的僅是一些特殊情況下的穩定性證明。而未來的發展趨勢是簡化ADRC算法，完善單參數ADRC算法調節策略，將ADRC算法逐步替代PID算法，應用到工業界的各個領域，提高控制性能和效率。由于ADRC算法是一種基于控制的控制算法，因此其應用時也應遵循下圖所示的過程，即理論>技術>應用>理論三者的循環補充。

五、研究方案及工作計劃

1、研究方案

（1）查閱相關國內外文獻資料（包括相關規范等），了解與該課題相關的理論知識，分析研究當前相關設計的優秀方案，在學習的基礎上添加在自己的創新元素。

（2）建立在所學知識的基礎上，分步驟的完成各項設計任務，在工作計劃內按時完成相應的工作，包括自動配料系統的設計框圖、程序框圖、仿真設計等。

（3）各元器件的選型及設計內容的整理，開始進行設計說明書的撰寫。

（4）完成對設計內容的進一步修改，完善設計方案。整理、打印、裝訂設計說明書。完成答辯的準備工作。

2、工作計劃

第1周：根據設計任務書要求選擇合適合理的方案設計直線倒立擺控制系統系統的課題。

第2周：根據確定方案，比較、選擇設計適合的研究方案等。

第3周：根據題目要求，設計軟件框圖，并進一步優化改進。

第4-5周：完成整體電路設計，畫出原理圖并驗證其可行性。

第6-8周：根據課題要求和電路原理圖編寫程序。

第9周：對軟件進行仿真調試，優化軟件設計使之符合要求。

第10周：結合軟件進行調試、修改，并使最終方案滿足設計要求。

第11-12周：撰寫畢業論文。

第13周：修訂畢業設計論文、完善畢業設計。

第14周：提交正式設計論文。

第15周：準備參加畢業答辯。

第16周：參加答辯，整理畢業設計材料提交。

六、參考文獻

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[9]陶永華.新型PID控制及其應用[M].北京:機械工業出版社,2002.

[10]Katsuhiko Ogata,盧伯英等譯.現代控制工程[M].北京:電子工業出版社,2000.

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[13]原菊梅.基于模擬退火算法的數字PID控制器參數整定的研究[J].北京工商大學學報:自然科學版,2004,22(4),40-42.

[14]韓京清.自抗擾控制技術[J].前沿科學,2007(01):25-32.

[15]韓京清.自抗擾控制器及其應用[J].控制與決策,1998(001):19-23.

指導教師審核意見

該論文《基于ADRC的一級直線倒立擺控制系統設計與仿真》選題與專業結合較緊密，選題的范圍比較適中。該選題的研究具有一定的實踐指導意義。內容安排合理，邏輯關系清晰，緊扣論文主題。

擬采取的研究方法具有一定的合理性。整個論文按時完成的可行性較大。該開題報告符合要求，同意該同學開題，并進入下一階段的論文寫作。

指 導 教 師(簽名)：年 月日

教研室負責人批閱意見

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原文

1.1選題背景

隨著計算機技術的飛速發展，計算機在信息管理中的應用的普及，利用計算機實現運動會信息的管理勢在必行。信息管理是現代運動會管理工作的不可缺少的一部分，是適應現代運動會管理尺度的要求、推動運動會管理走向科學化、規范化的必要條件。只有信息管理規范了，才能在其他方面更好的發展。為了適應現代運動會發展的需要，信息管理也從以前的手工管理逐漸被規范化的管理信息系統所代替。現在各大高校都已普及千兆校園網，開發出依托校園網的“高校運動會信息綜合處理系統”已經成為可能。當前許多高校也開發了各自的“高校運動會信息綜合處理系統”。但是，這些系統大多是一種封閉的、局域的、功能較為單一的簡單信息處理系統。這反映出高校信息管理自動化建設的速度和總體水平還處于起步階段，還需要加強建設的力度，才能真正形成一個能勝任運動會信息管理的系統。同時我們也該看到許多運動會如國際上的奧運會，國內的全運會、城運會等也已經采用電腦網絡完善管理的過程。如近幾屆的奧運會，均使用了上千臺微機聯網進行賽事管理，在功能上基本上滿足了管理的需求，但其開發成本和運行成本巨大，難以普及使用。而高校的校園小型田徑運動會，更因為資金有限不可能使所有場館都配置電腦網絡，若只在部分場館配置，又會因為競賽場地的變動而出現使用效率不高的弊端.打破已往的必須在指定地點報名，花費人力物力，親自去指點地點填寫報名信息。因此，有必要構建一種以現有校園網為基礎，真正對校園網內、外的賽事參與者與賽事觀眾實現真正意義上的開放，具有較強的信息處理功能，適合大量高校實際網絡與運動會情況的、同時真正實現依靠計算機本身進行的、具有較強的信息處理能力的能過在線報名的“運動會信息綜合處理系統”[1]。

1.2運動會管理系統的現狀及發展

隨著社會的進步和科學技術的發展，電腦網絡正快速融入體育領域。許多運動會如國際上的奧運會，國內的全運會、城運會等也已經采用電腦網絡完善管理的過程......

目錄

第一章緒論5

第二章系統總體設計11

第三章數據庫總體設計18

第四章系統詳細設計與實現29

第五章系統測試43

參考資料

[1]譚宏等.第五屆全國大學生運動會田徑比賽電子設備配置情況綜述[J].西安:體育學院學報.1997,(2)：85-88

[2]沙捷,費青松,王雁.高校運動會競賽管理系統[J].中國計算機報.2004,4.20：15-16

[3]李香敏.SQLServer2000編程員指南[M].北京:希望電子出版社.2000

[4]馬紅華.新編SQLServer2000圖解教程[M].北京:希望電子出版社.2001

[5]謝云等.全自動足球機器人通信子系統的設計與實現[J].廣州:計算機工程與應用.2005.03:30-33

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[8]李和林.IIS的安全機制[J].山西電子技術.2003,4（5）：45~48

[9]Web程序數據庫連接調試,天極網

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關鍵詞 控制工程；專業學位研究生；實踐能力；職業素養

中圖分類號：G643 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）04-0007-03

WANG Biao， ZHU Zhiyu

Abstract Aiming at the existing problems of assimilation with aca-

demic degree postgraduates and lack of application ability for profe-

ssional degree postgraduates， a new training mode has been con-ducted to improve their vocational ability and innovation ability. Combined with the industry features of the school， we explore the

new training mode of both professional skills and occupation skill development by establishing a new curriculum system， an innovative practice platform， an innovation tutor team and a comprehensive evaluation mechanism. The reform will improve practical ability and comprehensive quality of professional postgraduates.

Key words control engineering； professional degree postgraduate； practical ability； professionalism

1 引言

隨著研究生教育的發展，學術型人才培養的重心已向博士研究生轉移，碩士生的培養目標更多地偏向于應用型、專業型人才的培養。與學術型研究生相比，專業型研究生的培養要以職業能力為導向并突出實踐性[1]。同時，社會經濟的發展和產業的升級換代需要高新知識和科研成果向生產力轉化，行業、企業需要高校培養出多樣性、職業性的創新型人才。因此，如何提高專業學位研究生的培養質量，培育出具有創新能力和職業技能的高素質人才，是我國研究生教育質量提升必須面對的重大課題。

經過多年的探索和改革，專業學位研究生教育需具有職業性和實踐性特質已逐漸被高校及社會各界認同。但總體來看，與國外相比，一些高校提出的“實用型專家”“職業型人才”等目標，抽象程度和標準過高，很難實施[2]。很多高校專業學位研究生的培養模式與學術型學位研究生趨同，未凸顯其應用型和實踐性的特色，專業學位與職業任職資格關聯度弱，使得專業學位研究生教育存在同化、弱化、矮化的弊端[3-4]。

針對以上問題，江蘇科技大學圍繞專業定位，在人才培養體系中，以國家對海工裝備和高技術船舶的發展戰略為指引，以行業對控制工程人才的實際需求為牽引，通過優化課程體系、培育創新型科研平臺、組建創新導師團隊和建立多元化考核機制等，探索專業研究生的培養模式，形成“面向船海，校企協同，工學結合，強化實踐”的人才培養理念，建立了船舶與海洋工程特色鮮明的“創新應用型、知能復合型”工程人才培養體系。

2 提高專業能力和職業素養的課程體系

與學術型研究生不同，專業型研究生偏重于應用和實踐，所以專業學位研究生的課程設置應體現特定的行業特點，突出職業能力和綜合素質培養目標[5]。在課程階段應側重于專業知識的學習和職業技能的訓練，課程內容和各項實踐環節能充分反映行業對應用型人才的知識與能力要求；在論文階段應側重于工程應用并兼顧學術價值，著力培養研究生在工程背景下處理實際問題的能力和對新技術的應用。

1）在課程設置上，控制學科所在學院圍繞研究生的就業方向和社會需求，以實際應用為導向，基于船舶自動化、智能電氣與系統和集成控制系統等研究方向，增設船舶機艙自動化、船舶電力系統、船舶先進控制和船舶伺服系統等課程，以彌補培養體系中工程技術領域課程不足的問題。

2）合理布局R悼緯蹋堅持課程的實用化取向，增加實踐教學的分量。開設先進控制理論應用、智能信息處理等實踐課程，培養學生理論聯系實際和解決工程實際問題的能力。

3）為了反映行業發展的最新水平、拓寬研究生專業知識面和開闊學術視野，增設控制科學與工程前沿課程、水下機器人控制和船舶機艙自動化等跨學科課程。

4）部分課程設置及考核與相關職業資格考試進行有機銜接，引導學生參與企業實訓及全國工業自動化人才認證培訓（IAAT）和工信部全國信息化工程師崗位技能（NCIE）項目，推動專業學位研究生與自動化從業資格認證相銜接，加強學生的實踐能力和職業技能培養。

3 產學研協同，打造創新型實踐平臺

實踐能力與職業能力是專業學位研究生教育目標的關鍵因素，它們必須在實際應用中形成和發展[6]。通過與企業合作組建的研究生工作站為載體，實現企業與高校優勢互補，促進產學研合作，有利于加速高?？萍汲晒D化，同時為學生提供接觸學科前沿的職業型實踐機會[7]；依托學科實踐平臺，可以縮小教學實驗與社會實際應用的差距，促進教學和科研相互轉化，帶動多學科多專業的協同發展。

學院通過建立和完善江蘇省企業研究生工作站等多種形式，多方位培養學生工程實踐能力，同時在項目開發過程中提煉課堂案例和實驗案例，逐步形成“研究生―教師―綜合實驗中心―研究生工作站―船舶企業”的教育生態體系，如圖1所示。學院與上海外高橋造船有限公司、滬東中華造船有限公司和鎮江賽爾尼柯電器有限公司等多家國內外著名企業共建有工程實踐教育中心和協同創新中心，成為研究生科研的孵化器和推進器。中心圍繞船舶與海洋工程電氣自動化、軌道交通車輛裝備研發和智能家居等方向開展工程化技術研究，實現學科鏈和產業鏈的對接，為培養高質量、專業面寬、具有創新精神和實踐能力的應用型人才創造了條件。

學院除了與Rockwell、Cypress、西門子和浙大中控等國內外多家知名企業共建聯合實驗室，還擁有為探索船舶與海洋工程綜合自動化和數字化構建的教學、科研與科技開發三位一體的綜合型實驗室，如江蘇省船舶與海工裝備自動化工程實驗室、船舶綜合電力系統實驗室和江蘇船舶電氣自動化工程技術研究中心等。這些特色實驗室凝練了控制學科的研究方向，在船舶綜合控制、船舶與海洋平臺綜合監控系統、船舶自動化系統集成等方面擁有一批具有自主知識產權的自動化裝置和產品，有利于提高研究生在船舶自動化技術領域的研究與開發水平，推動教學與科研的共同發展。

4 組建創新導師團隊

作為研究生教育的主導者，研究生導師的水平直接影響著研究生的培養質量[8]。由于單一導師在思維方式、知識結構和學術視野方面都具有一定的局限性，不能滿足一些學科交叉、跨專業的研究課題要求，因此建立導師組，實現導師之間的強強聯手和團隊式培養，將有助于研究生拓展學術視野和擴大知識面，提高其綜合素質的培養。

本專業建立了有效的工程實踐教育基地機制、企業兼職教師聘用機制、青年教師企業研修機制、學位論文多導師制等一系列“產學研用”一體化的協同育人機制。學院制定并實施了《青年教師工程實訓管理暫行辦法》《校外兼職教師聘任與考核管理辦法》等系列政策文件，同時鼓勵校內導師到企事業、職業部門的科研和生產等實踐領域進行培訓和鍛煉。這些措施豐富了師資隊伍的工程背景，改善了導師隊伍的結構，形成師資隊伍的開放式動態協作。

依托具有行業特色的科研創新項目，如“海洋工程船動力定位控制系統研究”和“面向海洋水下結構檢測與清污的水下機器人導航與控制研究”等，多個學科導師和工程企業專家組成項目驅動型創新團隊。根據創新項目的研究目標和技術路線，導師團隊從中抽取和派生出課題，作為研究生創新能力和工程實踐能力培養的驅動課題。在項目實施過程中，通過團隊導師的共同管理，激發研究生自身的學術潛質和科研意愿，不斷孕育出階段性的創新成果，強化團隊的整體協同創新能力，從而最終實現高校、企業和研究生多方共贏。

5 建立綜合評價機制

考慮到專業學位研究生的應用性和職業性的特點，研究生的實際工作能力和職業素質指標需要被重視[9]。因此，需要建立多元化的考核機制，采取畢業論文、課程成績、實踐成績和科研獎勵相結合的形式，對研究生學習期間獲得的科研成果、課題項目完成情況、科技競賽獲獎情況、學術情況、國家專利申報情況和成果轉化情況等因素進行評價。

學院對專業碩士按照年度目標考核指標體系進行考核，以確保專業碩士培養目標和質量。第一學年的課程成績和實踐成績是主要的評價指標，其中課程成績的考查側重于考試和小論文的形式，實踐成績的考查側重于實踐報告和企業導師評價相結合的方式。第二、第三學年的主要考核是學位論文、創新實踐活動以及衍生的科研成果，其中論文的工程技術背景和應用價值會作為一項重要的指標；學生參加創新活動要結合導師科研項目或企業的研發需求，其學術能力和工程實踐能力通過科研成果進行綜合評價。一方面通過學術論文和專利評價其理論水平、科研水平，另一方面通過科研工作的經濟效益或社會效益評價其應用價值。

6 Y語

近4年來，江蘇科技大學電子信息學院培養的專業學位研究生的綜合能力有了顯著提高。從學術方面，獲得江蘇省及校優秀碩士論文共4篇，發表國內外學術論文120 多篇，獲得國家專利30多項。從應用方面，參與了船舶標準化和船舶與海洋工程電氣化發展規劃的制定，參與研制的工程船監控系統關鍵裝備和船舶綜合后勤保障等系統，技術指標達到國際同類水平，并已成功應用于多艘海洋工程船；研發的無人機艙自動化系統在多家造船企業產業化，并在國內外多艘船舶上裝備。實踐證明，新的培養模式在強化學生的創新意識、實踐能力和提高學生的職業素養等方面取得較好的成效。

參考文獻

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篇6

【關鍵詞】獨立學院 自動化專業

創新型工程人才 培養

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）10C-

0098-02

隨著我國高等教育大眾化的不斷普及以及市場經濟的快速發展，工業化、自動化的建設規模不斷地推進，獨立學院已成為我國高等教育普及化一股不可忽視的力量，為社會培養了一大批專業人才；同時它也是高等教育進程中的新生事物，還有許多不成熟的地方，不管是從教學規模、師資隊伍、科研能力還是從實踐教學、生源層次來看，研究型大學或教學研究型大學都比它的條件優越得多。在這樣的環境下，為了能夠在激烈的高校競爭中求生存，謀發展，獨立學院不得不凸顯自身的辦學特點與優勢，提升辦學質量，因此，培養適合新時期社會發展的創新型工程人才成為了獨立學院的必然選擇之路。

自動專業是一個具有代表性的工科類專業，具有涉及領域多、覆蓋內容廣的寬口徑特點，該專業所培養的學生也是社會急需的社會人才。獨立學院在培養自動化專業人才時，應明確培養目標與要求，所制定的人才培養目標應適合社會發展的需求，重視應用教育和工程教育，培養學生的實踐動手能力和創新能力。確定自己的培養目標是走工程應用創新型人才培養之路，這對獨立學院而言是一個挑戰，也是一項復雜的、有意義的人才培養方案改革。本文主要從獨立學院自動化專業師資隊伍建設、人才培養模式的改革、實踐教學環節建設三個方面來探討創新型工程人才目標的實現過程，構建獨立學院自動化專業創新型工程培養體系，培養出適應新時期社會發展所需要的人才。

一、師資隊伍建設

教師是獨立學院可持續發展的重要力量，加強師資隊伍建設對獨立學院的辦學質量的提升、創新型工程人才的培養是非常重要的一個條件。自動化專業是一個工程實踐性較強的專業，所以獨立學院自動化專業教師不但要具有較強理論水平，而且要有一定工程項目經驗和實驗操作能力，這就使得師資隊伍建設要向“雙師型”方向發展。

“雙師型”教師是指既有講師或以上職稱，又具有自動化專業工程技術經驗中級工程師或以上職稱的工程技術人員。獨立學院注重創新型工程人才的培養，“雙師型”教師具備了豐富的教學經驗和工程實踐經驗，這樣的教師在培養學生的理論知識上有所特長，同時可以培養學生的專業技能和實踐動手能力。近年來，獨立學院聘請了許多剛畢業的、高學歷的年輕教師；而剛剛畢業的年輕教師，雖然具備了一定的理論教學經驗，但是缺乏工程實踐的經歷，所以要達到“雙師型”教師的教學水平還需要努力加強工程實踐訓練。培養年輕教師的工程素養，提高年輕教師的工程實踐能力，這是培養自動化創新型工程人才至關重要的一個環節。鼓勵缺乏工程實踐經驗的自動化專業教師積極走出去，與對口的企業進行合作，借助企業的資金優勢和豐富的設備資源，并與教師自身的研究方向相結合，以開發重大的科研項目、提高企業生產的核心技術為研究課題，為企業提供服務，幫助企業解決技術難題。對年輕教師來說，在企業的鍛煉，可以提高動手能力、工程實踐能力和科研能力，極大地調動教師參與工程技術實踐的積極性，同時為學生創新能力的培養打下了良好的基礎。

二、人才培養模式的改革

（一）培養目標與要求

為了適應現代化建設和社會經濟的發展需求，培養知識、能力、素質各方面全面發展，掌握自動化領域的基本理論、基本專業知識和專業技能，并能在工業企業、科研院所等部門從事有關運動控制、過程控制、制造系統自動化、自動化儀表和設備、機器人控制、智能監控系統、智能交通、智能建筑、物聯網等方面的工程設計、技術開發、系統運行管理和維護、企業管理與決策、科學研究和教學等工作的寬口徑、高素質、復合型的自動化工程科技人才。

畢業生主要學習自動化領域的基本理論和基礎知識，接受自動化領域的基本方法及解決實際工程問題等方面的基本訓練，具有自動化工程設計與研究方面的基本能力。掌握本專業中“信息、控制和系統”的基本原理，掌握信息處理的基本方法和優化設計的基本原理；掌握工程控制系統分析和設計的一般方法，具有較熟悉地解決工程現場一般控制系統問題的能力等。

由于高校辦學規模也在不斷地擴大，桂林理工大學博文管理學院自動化專業分為三個不同的專業方向，分別是工業自動化方向、自動控制方向、測控技術方向，不管學生選擇的是哪一個專業方向，畢業要求達到的最低學分為190學分，其中必修課126學分、選修課18學分（公共選修課8學分、專業選修課10學分、實踐環節46學分。

（二）教學方法

獨立學院的教學方法大都采用傳統的教學方法和現代多媒體技術相結合的教學方法，多媒體技術教學所承載的教學信息資源增多，學生常處于一種被動學習的狀態，為了提高學生的學習興趣和培養創新型工程觀念，有必要對教學方法進行改革。比如對實踐性較強的課程，可采用課程小組作為載體進行理論教學與實驗教學，課程結束后，除了考試外，還可以采用課程設計的形式進行考核，將學生分成若干個小組，各小組成員根據所學的理論知識進行收集資料、確定課程設計題目、原理圖的設計、元器件的購買、實物的制作、系統的調試與測試等，一系列工作都由小組成員獨立完成，這樣不僅可以增強學生對理論知識的理解能力，也可以鍛煉學生的實踐操作能力，有利于培養學生的工程創新觀念。另外，對自動化專業的一些專業基礎課程，比如電路分析基礎、模擬電子技術基礎、數字電路技術基礎等課程，可以將虛擬的計算機仿真平臺引入到授課過程中，這樣不僅可以豐富教學的內容，也可以改變填鴨式的教學方式，培養學生在計算機仿真應用方面的能力。根據學生的基礎的不同和未來職業規劃的不同，鼓勵教師采取不同的教學方式，比如小組教學、項目教學法、模擬教學法、實例教學法等多種教學方法。

（三）學術活動

為了培養學生的工程創新意識，可以聘請專家、高級工程師或海外高級人才，以學術講座的或全院選修課的形式給學生介紹自動化專業研究的主要內容、未來的發展方向、現階段的新技術和出現的新問題、自動化專業就業的動態信息等，使學生了解專業的研究領域的科技動態，培養學生的創新意識，從而更好地確定自己未來的職業生涯。

三、實踐教學環節建設

實踐環節是培養自動化專業創新型工程人才極其重要的一個環節，目前桂林理工大學博文管理學院自動化專業的所設置的主要實踐課程有：金工實習、電子工藝實習、電子電路系統設計實習、電氣控制系統實習、微機控制系統實習、過程控制工程實習、生產實習、畢業實習與畢業設計（論文）等。以培養創新型工程專業技術人才為目標的獨立本科院校應該加強實踐教學的力度，從以下三個方面來提高學生的實踐和創新能力。

（一）畢業設計與“產、學、研”相結合的實踐模式

畢業設計論文是培養學生工程觀念一個非常重要的途徑，可以鼓勵學生到企業去調研，深入社會，了解社會對人才的需求，并鼓勵學生充分利用老師或自己的社會資源，積極開展畢業論文設計“產、學、研”實踐模式。桂林理工大學博文管理學院畢業設計指導老師由一些教學經驗、工程實踐經驗豐富的老師來擔當，他們布置給學生的題目一般都是與工程實踐緊密相關的科研前沿熱點問題，這使得學生查找資料、方案設計、代碼編寫、實物的制作、系統測試與調試等各方面能力得到大幅度的提升。畢業設計環節對學生工程實踐能力的鍛煉的效果是非常顯著的。

（二）加大對學生科研項目的支持與普及范圍

大學生的科研項目有利于培養學生的創新工程觀念，近年來，在國家和自治區的大力支持下，大學生的創新項目以及科技活動備受高等學校的青睞，桂林理工大學博文管理學院在全國性的“自治區創新項目征集活動”、“大學生挑戰者杯”競賽、“飛思卡爾杯全國大學生智能車競賽”、“藍橋杯”軟件設計大賽等活動均取得了優異的成績。這些活動雖然能夠大大提高參賽選手的實踐動手能力和工程應用等各方面的能力，但是受益的學生人數不多，為了更好地培養自動化專業創新型人才，獨立學院可以與兄弟學院以院、系開展此類的科研與創新項目。

（三）強化實踐教學環節，建立開放性的實踐平臺

加強學生的實驗與實踐教學環節是培養創新型工程人才的基礎。自動化專業是一個實踐性較強的專業，強化實踐教學環節對于學生動手能力的培養、創新觀念、工程項目理念有很大的促進作用。獨立學院的教師在設置實踐教學內容時應減少驗證性內容，增加創新性、設計性、工程性內容。為了更好地服務學生，鼓勵青年教師有計劃地去企業鍛煉，將理論融于實踐，提高自身的動手能力。另外，建立開放性的實踐平臺為學生創造了良好的學習和科研開發環境，可以極大地改善學生的實習、實驗和科研等條件。

獨立學院自動化專業創新型工程人才的培養是一項有意義且較為復雜的工程，通過師資隊伍建設、人才培養模式的改革、實踐環節建設等三方面措施的實施， 構建獨立學院自動化專業創新型工程人才培養體系，從而提高獨立院校的辦學質量，增強畢業生在社會中的就業優勢，培養出適應新時期社會發展所需要的人才，為社會發展作出更大的貢獻。

【參考文獻】

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[4]王安娜.新建本科院校自動化專業創新型工程人才培養實踐[J].西安文理學院學報（社會科學版），2010（10）

【基金項目】2012年度廣西高等教育教學改革工程立項項目（2012JGZ151）

篇7

[關鍵詞]機械設計制造與自動化 專業英語 教學方法

一、引言

專業英語是繼大學英語之后,結合專業知識而設置的一門后續課程。機械工程科技人才掌握好專業英語,是獲取專業信息、掌握學科發展動態、參加國際間學術交流的基本前提。在當代信息社會,隨著科學技術和對外交流的日益發展,國際交往日益頻繁,從事機械行業的專業技術人員與國外同行進行合作交流的機會不斷增加,這一形勢使得專業英語的重要性日趨明顯。然而,現階段機械制造專業英語的教學效果不盡人意,不能很好地滿足現代社會對高素質專業人才的需求。如何開展和改進專業英語的教學,提高教學質量,成為值得關注和探討的問題。

二、教學中存在問題

在教學實踐中發現,機械制造專業英語的教學存在以下幾個方面的問題:

1.教學學時偏少

目前,我校的機械制造自動化專業英語課安排36學時,同大學英語相比,專業英語的教學學時大大減少了,造成專業英語教學目的難以實現。

2.學生學習興趣淡薄,對專業英語的重視程度不夠

專業英語課程中,學習內容有著濃厚的專業色彩,文章的形式和風格不像大學英語教材中那么生動有趣,同時專業英語有其特定的句型特點,長句較多,容易令初學者感到困難。機械制造自動化專業詞匯也很多,學生記憶起來很吃力,這些都不利于學生學習興趣的培養。我校的機械制造專業的專業英語課程安排在大四上學期,這個學期50%的學生忙于考研,上課也只是應付老師的點名,更是沒有興趣學習專業英語。目前,社會上用人單位多看重的是大學英語四、六級成績,因而,學生普遍重基礎英語而忽視專業英語的學習,很多同學認為學習專業英語這門課程,不過是增加一些專業詞匯、專業術語而已,在專業英語上投入的時間和精力遠不及基礎英語。

3.師資力量不夠

由于近年高校招生規模的擴大,生源差別較大,學生英語程度參差不齊,部分學生公共英語基礎較差,使得專業英語的教學體系與大學公共英語教學體系不能連貫起來,給教學工作帶來了很大難度。英語程度較好的學生有時會覺得浪費了時間,而程度較差的學生有時又難以理解,造成了教學資源和時間的浪費。專業英語的教學目標定位在以培養較強的閱讀能力為主,一定程度上對聽、說、寫等英語綜合運用能力重視不夠,使學生出現聾子英語和啞巴英語的現象。另外,對專業英語重視不夠,教師隊伍建設沒有受到重視。

4.教學方式單一,教學效果不理想

在專業英語的教學中,受學時的限制,任課教師一般過于側重閱讀和翻譯,講解比較多,課堂氣氛沉悶枯燥,學生的學習熱情不高,另一方面,由于專業色彩濃厚,任課教師多由英語水平較高的專業課老師擔任,他們對教學內容能很好的掌握,但是在口語表達和教學手法上不及大學英語老師,根據期末考核和教學實踐的反饋結果,專業英語的教學質量令人擔憂,許多同學覺得學完以后專業英語的應用能力提高不明顯,特別是專業英語的聽說能力,幾乎沒什么進步。

以上情形表明,專業英語作為機械制造自動化專業學生的一門必修課,其教學狀況難以滿足形勢發展的需要,要讓專業英語成為學生將來步入社會之后的有用工具,對其教學進行改革已勢在必行。

三、機械制造專業英語的教學

1.機械制造專業英語的特征

在從事機械制造專業英語教學的過程中發現,學生在學習該課程時普遍存在以下幾個問題:

(1)詞匯難。機械制造專業英語的詞匯與機械制造、結構、材料、熱處理、流體傳動、設備、機器人等密切相關,日?；A英語很少涉及這些專業化的詞匯,加上學生專業知識有限,因而生詞量很大;另一方面,英語單詞一詞多義,學生習慣用基礎英語中了解的意義來理解專業英語,往往造成誤解。

(2)句子難。詞匯難是造成理解句子難的一個原因。此外,另一個重要原因是英語采用正式文體,邏輯性強,每個句子包含的信息量大,容量大,句子特別長,語法結構復雜,從而增加了理解的難度。

(3)漢語表達難。由于專業英語詞匯的特殊性,大多數學生都存在英譯漢時漢語表達難的問題。究其原因,主要有兩點:一是學生對翻譯技巧不太了解,習慣于采用譯電碼那樣的機械式翻譯,極易寫出不達意或者不規范的中文;二是學生本身中文基礎薄弱,顯得力不從心。

2.教學內容

我們選擇了由機械工業出版社出版的章躍老師編寫的《機械制造專業英語》教材,該教材的專業知識涵蓋面大,教學內容涉及工程力學、機械零件與機械設計、汽車主要零部件、公差與配合、液壓與傳動、工程材料、金屬材料成形加工、金屬熱處理、機床、刀具、金屬切削加工(車、銑、鉆、磨)、特種加工、以及與現代制造技術相關的微機原理、數控技術、機器人、FMS、CAD/CAM、PLC應用,及利用Internet查詢工程技術文獻資料等;教學內容在涵蓋專業基本知識的同時,體現了該專業的時代特征,其中與現代制造技術相關的內容占整個教學內容的1/3;有充足的閱讀材料,基本專業詞匯豐富,結合課文還配有大量的練習,有利于學生閱讀能力和翻譯能力的提高,進一步拓展了學生的視野,增強了該教材的可讀性。在教學過程中,教師可選擇某些內容進行重點講解,安排學生自學相關閱讀材料。

3.教學方法

學生經過基礎英語的訓練,有一定的英語知識作為基礎,專業英語應訓練學生如何使用英語這一工具,有效獲得專業知識,用英語有效地進行專業相關的活動,強調英語的功能性和交流性,這一點專業英語有別于基礎英語。在專業英語教學過程中,如何正確確立教師和學生的地位,這是一個值得探討的問題。

興趣是最好的老師。要培養學生學習專業英語的興趣,改變他們為應付考試而學,缺乏學習熱情的狀況。除了在課堂上經常強調專業英語的重要性以外,更重要的是要在教學方法上下功夫。改變過去以教師課堂講解為主的形式單一的教學模式,教學中應采用啟發式教學法的思路,充分調動學生的積極性,這樣才能有效提高專業英語的教學質量,課堂教學以學生為中心,在專業英語的教學中,傳統的教學模式是以教師為中心的填鴨式教學法,大部分時間都是老師在臺上講解詞匯和翻譯文章,學生做筆記,僅有一部分同學能專心致志地聽講,課堂氣氛十分沉悶乏味,這在很大程度上影響到學習效果,因此,要努力創造良好的課堂氣氛,充分調動學生的主觀能動性,必須處理好教與學的關系,轉變以教師為中心的教學觀,牢固樹立以學生為中心的教學思想。在學習的過程中,教師應起引導作用,引導學生動腦筋、勤思考。培養他們主動獲取知識的能力,教學實踐充分表明,一味地灌輸知識效果往往不理想,許多知識其實要靠學生自己去領悟其中的奧妙,在課堂上老師宜精講,把更多的時間留給學生,為他們提供思考的空間。

培養學生課外自學能力,專業英語水平的提高不可能一蹴而就。它需要一個長期積累的過程,僅僅靠課堂上有限的時間是遠遠不夠的。必須指導學生廣泛地開展課外學習,在學時少的情況下就更是如此,課外學習的形式多種多樣。可以收看英文電視節目或收聽英文廣播來提高英語的聽說能力。可以參閱一些機械工程類的英文期刊雜志或者訪問專業網站,以培養專業英語的閱讀與寫作能力,為督促和了解學生的課外學習情況,教師可適當地布置一些課外作業,也可讓學生在課堂上就某方面專業知識展開熱烈的討論。只有將課內外的學習結合起來,才能真正培養出具備良好的語言能力和專業能力的科技人才。

引入現代化的教學手段,采用電化教學方法。使用多媒體設備進行教學,是提高教學效果的重要手段。利用多媒體技術來配合教學,將文字、圖表、動畫、錄像剪輯等教學信息通過屏幕投影設備呈現給學生,這種教學手段形象、生動、直觀,信息量大,使學生在視覺和聽覺上受到直接的刺激,可以激發學生的學習熱情,讓他們全神貫注地投入學習狀態。這也是彌補專業課教師口語表達不足,提高學生聽說能力的一個很好途徑。

在英語教學中,教師如果注意情感教學,有靈活多樣的教學手段、行之有效的教學方法,調動各種層次的學生參與教學,體驗成功,那不僅能激發學生的學習興趣、而且還能讓他們保持英語學習的興趣,從而提高教學質量。由于專業英語教學學時少,如何在最短的時間里使學生獲得最大收益,在教學中的作法是,授人以魚不如授人以漁。即專業英語課的意義更多體現在幫助學生發掘自身的英語潛能,而不是教會他們多少英語知識。

四、幾點思考和建議

1.加強專業英語師資隊伍的建設

專業英語課程的特殊性要求專業英語教師不但要懂相關專業知識,還要有過硬的英語基礎。目前,基本上是由各專業的專業課教師承擔專業英語的教學工作。這些教師有足夠的專業知識,但不熟悉語言教學法,口語能力也不盡人意。必須有計劃、有步驟地培養高素質的專業英語教師。由英語專業資深教師指導,定期舉辦英語及英語教學方法的培訓班,促進專業英語教學的專業化和規范化。

2.加大對專業英語教學的投入

在新大綱和新形勢下,基礎英語教學已經有了長足的發展,學生對專業英語有了更高要求。作為大學英語教學的重要組成部分,應加大對專業英語教學的重視和投入,對從事專業英語教學的教師給予更多的培訓、深造機會,不斷提高專業教師的專業英語教學水平。

3.在畢業設計和畢業論文階段,要求學生翻譯不少于3000字的相關英文文獻。

參考文獻:

[1]何鋒,陳君德.提高機械工程專業英語應用能力的研究[J].理工高教研究,2004,(2):116-117.

篇8

關鍵詞 美國；K-12；技術教育；發展趨勢

中圖分類號 G719.712 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2016）19-0073-06

美國技術教育有兩個顯著特征，一是與時俱進，二是技術教育與中小學教育緊密結合。在美國，技術教育始終是K-12（From Kindergarten Through 12，從幼兒園到12年級）教育內容的一部分，尤其在9～12年級，技術教育內容占有相當的比例。

2007年，根據美國再工業化戰略需求，美國技術教育及時做出調整，更改為技術和工程教育，即把工程學內容，主要是工程設計內容融入K-12技術教育課程框架，改變了工程學內容一般在中等后教育階段開設的慣例。這一發展是美國技術教育發展的一個主要趨勢。除政府推動外，為適應新技挑戰和先進制造業對人才的需求，美國技術教育界及科學和工程界等學者紛紛加入技術教育問題研究和改革的推動大軍。在此影響下，美國K-12階段技術教育從培養目標、課程設置、教學方法和師資等幾方面都出現新的發展趨勢。

一、技術教育目標轉向培養學生的技術素養再到STEM素養

（一）技術素養的提出與確定

進入21世紀，技術功能的拓展，技術影響的深遠，加上批判哲學和生態文明的理論造勢，使美國進入一個技術教育“反思和行動”的時代[1]。人、技術、社會和文化的關系進入人的視野焦點，技術的文化本質越來越被突顯出來。人們不斷追問：技術教育到底要培養什么樣的人？要傳遞什么樣的內容？在此背景下，培養具有技術素養（Technical Literacy）的人被逐漸明晰和確定下來。

“技術素養”一詞最早出現在1948年《工藝教師》雜志中。前美國工藝教育協會主席瓦特.R. 威廉姆（Walt R. Williams）指出：“在復雜的技術社會壓力下，狹義的工藝概念必須轉變為更加廣泛和靈活的概念。技術素養的需要是明顯的?！盵2]長期以來，技術素養已成為技術教育家常用的詞匯，以及技術教育專業組織的奮斗目標。

上世紀90年代，技術素養作為技術教育的目標進入操作階段。1994年，國際技術教育家協會（International Technology Educators Association， ITEA）發起“面向全體美國人的技術教育行動”（Technology for All Americans Project），得到美國國家科學基金（National Science Foundation， NSF）和美國國家航空航天協會（National Aeronautics and Space Administration， NASA）的資助，目的就是為全國開展技術教育提供一個規范的理論依據和實施框架。這個行動分為三個階段：第一階段即1994-1996年間，出版《為了全民的技術：技術學習的理據和結構》，提出民眾應該獲得使用、管理、理解技術的基本技術素養；第二階段即1996-2000年間，出版《國家技術教育標準：技術學習的內容》（Standards for Technological Literacy： Content for the Study of Technology， STL），正式確定技術教育的目的是“指導學生為一個技術世界做好準備，培養學生的技術素養”。并把“技術素養”界定為：“使用、管理、評價和理解技術的能力”。提出技術教育目標的五個方面――技術的性質、技術與社會、設計、技術的能力和設計世界，以及構成技術教育內容的各年級標準；第三階段即2000-2003年間，頒布STL的一些補充性標準，包括技術教育評估標準和技術教師專業發展標準。其中，STL是里程碑式的成果，是截至目前對技術素養及技術教育標準論述最完善的文本。STL于2000年4月鹽湖城ITEA大會上首次公布。它是近4000人集體智慧的結晶，包括教育家、行政人員、來自科學界、數學界和工程界的專家。STL同時得到國家研究理事會（National Research Council， NRC）和國家工程研究院（National Academy of Engineering， NAE）的支持。

同時，技術教育委員會（Committee on Technology Literacy， CTL）的努力對推動技術教育目標的確定和進一步清晰化功不可沒。CTL由多學科專家組成，得到NAE和NRC教育中心的支持。CTL工作的目標主要有三個：在相關的學界之間達成一個什么是技術素養的共識；闡明培養全民技術素養對國家的重要性；以及如何達成這一教育目標。經過兩年（2000-2002年）的研究工作，2002年1月，在國家研究院召開的專題研討會上，CTL首次研究報告《嚴格來說》（Technically Speaking），在報告中指出了具有技術素養的人的特征，見表1，以及達成這一培養目標的一些具體建議[3]。

這些建議主要針對四個方面：正式和非正式教育；研究；決策制定；教學和教育改革。具體建議如下：聯邦和州政府幫助建立教育政策，鼓勵把技術教育內容整合進K-12和技術教育無關的科目的教育標準、課程、教學材料和學生評估中；州政府應該把K-12教育標準、課程框架、科學、數學、歷史、社會科學、家政、藝術、語言等學科方面的學生評價更好地與強調這些科目和技術聯系的國家教育標準協調一致。同時，國家科學基金（NSF）和教育部（Department of Education， DoEd）資助的教學資源和非正式教育改革也應該強調這一聯系；NSF和DoEd，州教育委員會，以及其他參與K-12科學教育的機構應該在適當的地方把“技術”一詞加入科學標準、課程和教學材料的標題和內容中；NSF和DoEd，以及教師教育正式認可的機構，鼓勵高等教育機構在教師準備中使他們能更好地教授所有課程中的技術內容；NSF應該支持發展一種或多種監測美國學生或公民技術素養狀態的評估工具；NSF和DoEd應該資助關于人們如何學習技術的研究，并把研究結果運用到正式或非正式教育中；工業和聯邦機構有責任實施基礎設施項目，建立科學和技術博物館，為非技術民眾提供更多機會參與關于技術發展的討論；聯邦和州政府中具有指導、支持國家科學和技術事業的機構，以及關注好的政府的私人基金組織應該支持發起教育項目，以便提高政府和工業組織領導的技術素養；美國工程學社團應該為建立政府和媒體組織項目融資，這些項目為了創建一個有工程學背景的政策專家和編輯骨干隊伍；與工業組織有合作的NSF應該資助設立創新精神提議獎，來提高學生和大多數民眾的技術素養；白宮應該添加一個“總統優異獎”到技術教學中，授予那些目前提供數學和科學教學的人。

這些建議反映了技術對于美國公民生活中的各種影響，以及開展一些有組織行動的必要性，以使技術素養惠及所有美國民眾。這一報告使人們能更好地理解如何建構技術素養社團，從組織和機構的視角更好地呼吁技術素養的培養。

（二）從技術素養到STEM素養

在美國，STEM教育的開展由來已久，其不僅僅是一個單純的學科或課程層面的事情，更是美國的一種教育發展戰略，甚至是一種國家戰略。2007年，美國州長協會（National Governors Association， NGA）頒布的“創新美國：擬定科學、技術、工程與數學議程”共同綱領指出，在知識經濟時代，只有具備STEM素養的人才能在激烈競爭中取得先機，贏得勝利。他們認為，STEM素養是個體在科學、技術、工程和數學領域以及相關交叉領域中運用個人關于現實世界運行方式的知識的能力。STEM素養包含科學素養、技術素養、工程素養和數學素養，但并不是四者的簡單組合，其包含運用這四門學科的相關能力、把學習到的零碎知識與機械過程轉變成探究真實世界相互聯系的不同側面的綜合能力。

美國對科學素養和數學素養的重視由來已久。早在20 世紀50 年代，美國科學教育學者就提出了科學素養的概念，認為其是提升國家綜合實力的關鍵，并得到普遍認同。這與20 世紀前半葉的社會背景與科學自身發展是分不開的。隨著科學知識體系的相對穩定，以及技術和工程給生活帶來的巨大變化，技術素養等進入公眾視野。隨著技術教育和工程教育重要性的凸顯，同時在TEA以及其他組織的努力下，技術素養和技術教育培養標準（STL）被提出。至此，技術教育有了很大起色。

目前，隨著STL的普及和培訓，人們對于K-12技術教育和工程教育的熱情逐漸高漲，在STEM教育中，技術教育的作用逐步提升。2009年ITEEA曾聲明，STEM教育所要傳達的內容與《技術素養的標準》（STL）的主要內容有很大的一致性。該組織強調STL標準中的內容是學生發展21世紀STEM素養的基礎，包括學生成為優秀的問題解決者、創造者、技術專家、工程師以及有知識涵養的公民所必需的核心能力。ITEEA相信所有真正的STEM項目都必須把STL作為幫助學生達到STEM素養的途徑。同時，在K-12的STEM教學中，人們普遍通過技術教育這一平臺，把工程設計、科學和數學知識整合進來。通過更廣義的技術素養的培養，最終促進STEM素養的形成。

總之，技術素養已成為當今社會一種必不可少的基本素養，是現代社會生活中公民必備的一種基本能力。因此，要想在紛繁復雜的技術世界立足，要想成為具備STEM素養的公民，就必須具備與時俱進的必要的技術素養。

二、把工程設計內容整合進K-12技術教育內容框架

（一）工程學內容融入技術教育的趨勢

在美國，技術教育一直都是K-12教育內容的一部分，尤其在9～12年級，但工程學內容一般在中等后教育階段開設，在K-12階段，把工程設計內容融入技術教育課程框架是技術教育發展的主要趨勢?？巳R格（Craig Rhodes）和文森特（Vincent Childress）解釋了這一發展趨勢必然性的三個理由[4]：

一是支持工程師培養。他們認為，美國未來幾十年將面臨工程師的嚴重缺乏。NSF估計2010年的缺口是7萬人。同時，還列舉了9個事實，說明這一情況的嚴重性。目前有數學和科學知識背景的高中畢業生成功進修工程學位的少于15%；超過85%的學生不考慮工程師職業；100個高中畢業生中只有2人繼續完成工程學位；1000個女性或少數民族畢業生中只有5人成為工程師；歐洲是美國的3倍，亞洲是美國的5倍；全美將近一半的工程師到了退休年齡；全國范圍內，工程專業招生和保留數下降；K-12學校缺乏工程學傳統；美國學生懶惰，感覺工程學令人厭煩，聰明的孩子選擇更令人興奮的專業。他們提出，把工程教育內容融入K-12課程能填補這一鴻溝。

二是能促進和豐富STEM教學。目前，很多職業需要有更多的學術知識背景，所以，把科學和數學教育融合進技術教育和工程教育，乃至職業技術教育內容中成為美國一大教育發展趨勢，即STEM，其既可以被看成一種整合性的課程，也可以被看成是一種教學方式。雖然STEM教育進行了很多年，但其中，數學和科學受到更多的重視，技術教育和工程教育經常處于被忽視狀態。通過技術教育把工程學內容整合進來，一方面可以平衡STEM中各個學科的關系，另一方面可以促進和豐富STEM的教學內容和方式。

三是有利于培養和創造技術素養的公民和社會。他們認為，這一發展趨勢最終受供需關系影響。如果社會需要更多的工程師，就會更多關注工程教育。同時，指導美國K-12階段技術教育教學的指導性文件――《國家技術教育標準》（STL）明確指出，工程設計內容對培養學生技術素養是非常重要的。在STL列出的K-12的20個技術教育標準中有4個涉及到工程設計，還有很多與設計主題有關的內容滲透在各標準中[5]。同時，國家工程研究院（NAE）主席威廉姆斯?沃爾夫（Williams Wulf）也指出，在高中教育階段設置高水平的工程設計標準是重要的[6]。在這一趨勢之下，2007年，技術教育更名為技術和工程教育，2010年，國際技術教育家協會（ITEA）更名為國際技術和工程教育家協會（ITEEA）。在理論界，以美國《技術教育雜志》（Journal of Technology Education）為代表，近五年以專題研究形式集中探討了技術教育向技術和工程教育融合的發展趨勢。

（二）兩種主要的技術工程教育（TEE）整合課程模式

把工程教育內容融合進技術教育，如何構建TEE課程框架成為關鍵問題。學者們提出各種各樣的TEE課程模式。羅曼（Roman）認為，這種課程應該包括整體的設計方法，把數學和應用科學合并進工程學。更多教育家致力于整合STEM課程來達到把工程教育內容融合進技術教育的目的。越來越多的州接受STL來指導發展K-12技術和工程教育課程。更多STEM教育家也認識到工程設計和技術設計的重要性，提供有吸引力的場景，允許學生運用學來的科學、數學、技術和工程學知識來解決真實的問題。經過不斷實踐，兩種主要的TEE課程模式為更多人所接受。

1.PEC課程模式

“準工程學”（Pre-Engineering Curriculum，PEC）課程模式旨在采用一種課程結構，即利用一種特殊的科目，如科學和數學，作為把工程學和技術進行整合的平臺，或者把工程學、技術、科學和數學進行整合，即STEM課程。但不同于STEM課程，PEC課程只在高中開設，使學生有機會解決真實世界中的工程問題，幫助他們運用所學的數學、科學和技術知識。表2所示的是一些PEC課程項目的例子[7]。

2.PLTW課程模式

“項目引領”（Project Lead The Way，PLTW）課程模式，也稱為“基于問題”或“基于項目”的課程模式（Problem-based or Project-based Curriculum，PBC）。PLTW是一個非盈利的組織，與公立學校、私立學校和高等教育一起合作，通過給學生提供設計解決各種問題方案的機會，提升工程師和工程技術師的數量及質量。PLTW提供多年的“基于問題”或“基于項目”的課程，這些課程在美國初中或高中開設。初中指6～8年級，只涉及技術的廣度而非深度。到2010年，已經被全美50個州和哥倫比亞特區共1400所中學采納，約占全美中學的7%[8]。

馬薩諸塞州是采納這一課程模式的最好范例。馬薩諸塞州把PLTW看成一個科目――工程學的派生物，并把它與科學內容緊密相連。據路易斯（Lewis）描述，整個年級，課程設置向工程學傾斜。3～5年級，學生們主要學習工具和材料，通過使用多種工具和材料，找到或提出解決問題的辦法，展示“工程設計技巧”。6～8年級，要求學生從事強調研究和問題解決的工程問題和技術方案。9～10年級，整年都要學習涵蓋工程設計、建筑技術、電力和能源技術、通訊技術和工業制造技術內容的工程學和技術學課程。11～12年級，學生們能選修更高級的課程，如自動化和機器人、多媒體和生物技術。所有年級的課程開設都有一個明顯的工程職業傾向，而且學生們也能選修學院水平的工程學課程[9]。印第安納州的教師們也都擁護這一課程模式，認為其是技術教育很有價值的構成內容，對培養學生技術素養大有裨益，多數教師認為這一課程模式對培養高中生的工程能力很有效果[10]。

（三）國家工程和技術教育中心的努力和貢獻

在如何把工程設計融入K-12學校技術教育方面，國家工程和技術教育中心（The National Center for Engineering and Technology Education， NCETE）做出了巨大貢獻。NCETE建立于2004年9月15日，得到NSF的資助，是全美17個學和教中心（Center for Learning and Teaching， CLT）之一。NCETE由一個強大的團隊組成，包括9所大學和4個專業組織。NCETE的最終目標是把工程設計、問題解決和分析技能通過技術教育融合進K-12學校，以增加工程和技術教育家的質量、數量和多樣性。工程學教師和技術教育家合作，有計劃、有步驟地共同完成以下四方面任務：建立一個研究者和領導者團體，針對工程和技術教育領域的新問題進行研究；創建一個研究團體，增進對工程和技術學科學和教的理解；培養本科和碩士水平的技術教育教師，使這些教師能把工程設計整合進課程；增加選擇工程學、科學、數學和技術為職業路徑的學生數量和多樣性。目前，NCETE正在與工程和技術教育家一起幫助一線的技術教師把工程設計概念引進到9～12年級，讓這些年級的學生了解在設計過程中工程分析的作用。

2004-2012年間，NCETE共開展了150多項關于把工程設計、問題解決和分析技能整合進K-12學校的研究和活動。研究的主題或領域主要包括：在技術教育中工程設計的特征；教授工程設計的技術教師的專業發展；教授工程學概念；創造力；設計問題解決過程中的認知過程；把數學和科學整合進工程和技術教育；設計評估；工程學挑戰[11]。NCETE的博士成員還撰寫了大量相關的博士畢業論文。

NCETE同時也指出存在的問題和挑戰。2012年，在提交給NSF的一份報告中指出，最大的挑戰是工程設計活動缺乏一個懲戒性的以標準為基礎的評價機制，以及技術教育教師專業發展問題，幫助教師轉換傳統的課堂環境，創設一個嶄新的課堂環境，鼓勵學生接受工程設計的挑戰，并確認與他們完成工程設計相關的需要和需求，架構起有實用性標準和限制條件的設計問題，提出多種解決問題的方案，做出評估，并實施設計。創設這樣一個課堂環境對教師的教學提出了挑戰。

三、技術教育教師及其新教學策略和教學方法的采用

無論是教育目標的達成，還是新課程的實施，都需要教師及其課堂教學環節的保障。隨著美國K-12階段TEE課程以及STEM課程的實施，教師及其教學活動，尤其是傳統教學方法和教學策略受到極大挑戰。為應對新情況，一種新的教學方法――“基于問題或項目”的教學方法或策略正在被廣泛采用。

《技術和工程教師》（Technology and Engineering Teacher，前身為The Technology Teacher）雜志刊發的大量文章描述了教室中進行的“以問題為基礎”的學習活動。《技術教育雜志》（Journal of Technology Education）和《技術學習雜志》（Journal of Technology Learning）近5年也發表了大量類似文章。這些理論研究反映了一個不爭的事實：為了應對新的TEE課程，“以問題為基礎”的教學方法，或稱為“以項目為基礎”的教學方法，得到越來越普遍的探索和運用。

美國愛達荷大學教育學院2015界博士畢業生蘇珊（Susan）對這一方法進行了專題研究，并寫成博士學位畢業論文，詳細闡述了這一方法的概念、特征、過程、需要的技術技能及運用這一教學方法的效果等。她的調查結果顯示：第一，這一教學方法無論對學生還是教師都提出了更高的要求，在學生方面，要求學生學習過程的合作、思考能力和責任分擔；第二，這一教學方法能有效提高學生學習動機和學業成績，培養學生解決問題的能力、思考能力和自我評價能力；第三，這一方法雖然在多數高中教學中運用，但還有很多教師不能很好地理解、掌握和運用，所以需要在教師教育項目中加強對這一教學方法的培訓②。

這一教學方法應對的是工程設計所需要的工程設計團隊理念（Team-Based Engineering Design Thinking），所以，如何在教學中分組，如何開展合作學習是最關鍵的問題。為滿足教學分組的需要，美國教室環境布置，尤其是課桌椅的擺放都遵循了分組教學的要求。同時，建立了專門的技術教學實驗室和實訓室。教學合作包括學生的合作，也包括教師的合作。以一堂機器人課為例，需要數學老師、科學老師，甚至英語老師一起在技術實驗室上課。通過機器人設計平臺，來幫助學生運用所學到的數學和科學知識。

四、對我國技術教育改革發展的啟示

（一）建立適合我國基礎教育的技術教育標準

在我國基礎教育領域，技術教育處于邊緣地位，在教學內容上也過于偏狹。計算機技術作為信息技術的重要組成部分，被納入基礎教育課程，成為基礎教育階段主要的技術教育內容。毋庸置疑，信息技術在基礎教育階段越來越受到重視。為保障信息技術師資質量，我國頒布了《中小學信息技術師資標準》，來進行師資質量的規范。但這不足以傳遞技術素養內涵的全部。培養有技術素養的人也應該是我國教育的選擇，把對技術本質的理解納入素養的范疇，把更系統和適合的課程內容納入基礎教育是一種必然趨勢。為此，有必要建立國家中小學技術教育標準，來保障基礎教育階段技術教育目標的實現。

在技術教育內容選擇上，基礎教育階段技術教育內容應該由一個國家和地區的社會、經濟和技術水平決定，基礎教育階段的技術教育內容應該以此為依據，確定一個核心技術領域分類，應該由相關領域的專家學者進行調研和研究來具體確定。這一技術教育標準不僅包括由這些核心技術領域決定的主要教學內容，還包括課程建構、學生評估體系和技術教師專業發展項目，來保障實現技術教育標準所要求的學生應該達到的教育目標。

（二）重視技術教育理論研究，鼓勵技術界、科學界和工程界專家學者的參與

我國歷史上，把與技術有關的稱為“奇技巧”，技術教育則被排除在正規教育體制外。直到今天，我國技術教育在基礎教育階段依然薄弱，相關理論研究亦然。我國發展技術教育，需要自上而下的頂層設計，但更需要自下而上的理論研究和問題澄明，來糾正人們對技術教育的誤解，為技術教育在實踐中的困難突圍進行理論造勢，更為頂層設計提供更加專業和適當的理論依據。對技術的本質，對技術教育各種理論問題的探究，都需要有一個強大的理論隊伍，尤其是技術教育界、工程界和科學界專家學者的介入。

另外，還要使技術教育界和工程學界以及科學界，甚至職業教育界的專家學者聯合起來，以會議或研究雜志為溝通平臺，就一些相互交叉融合的問題共同探討。

（三）用整體理念開發技術教育課程，并進行相應的教學方法改革

技術教育課程設置和教學方法改革是技術教育成功的關鍵。在技術教育課程設置方面要體現系統性和整體性。這里的系統性和整體性是指，一方面理清技術教育、工程教育、職業教育以及學術教育之間的關系，使內容設計避免重復；另一方面整合幾種教育內容，尤其是技術、工程學、科學和數學之間的內容融合。只有課程內容上系統完整，才能體現技術教育的精髓，實現培養學生技術素養的目標。

另外，在技術教育的教育階段安排上，要體現連貫性和完整性，使我國中等和中等后教育階段的技術教育內容一脈相承、由易到難，使各階段學習彼此銜接。教學方法既要結合技術教育“以解決問題”為核心的特征，又要結合我國基礎教育的特點，以及中國學生的學習習慣，進行改革和調整，講究教學方法的時效性。

（四）注重技術教育師資培養

美國非常重視技術教師的培養，國家設立各種師資培養項目，有本科層次的，也有碩士和博士層次的。就我國目前情況而言，技術教育師資還比較缺乏，水平參差不齊，整體不高。培養專業的技術教育教師是我國發展技術教育的當務之急。除了職前培養，還應加強在職培訓，提高技術教師的專業素養。

參 考 文 獻

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Trends of Technology Education in American K-12 Education

Shao Changlan

Abstract The United States is a developed country in technology and technology education. In the 21st century， in response to the new social and economic problems， there are some new trends in technology education： establishing the technology literacy and STEM literacy as the technology educational goal， so as to build a technologically and STEM literate society； integrating the engineering and engineering design into K-12 curriculum framework， forming a variety of integrated technology engineering education courses， such as “pre-Engineering” curriculum and “project-based” curriculum； and adopting “issue-based” teaching strategies.