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人文科学培养电子技能创新人才教学实践

2013-05-28黄永济

科学时代·上半月 2013年4期
关键词:创新人才

黄永济

【摘 要】本文通过剖析电子技能人才培养的理论与实践,深入浅出阐述人文科学的人文思维与科学艺术,进而从人文科学中挖掘出培养电子技能创新人才的新思路,并以此付诸于教学实践。以电子技能创新人才所要具备的能力为主线,将人文科学融合到电子技能创新人才的教学实践中,致力于丰富与创新“一体化”教学内涵,从哲学思维、艺术鉴赏、技术能力等方面培养电子技能创新人才。通过教学实践,最终达到造就技工院校电子技能创新人才的教学目标。

【关键词】人文科学; 电子技能; 创新人才

人文科学是哲学、文学、艺术、历史、政治、经济等人文社会科学的总称。在历史和现实的交汇处,人文科学向人们提供人文文化的视角,由此构建指引社会发展方向的理论体系,保障生产和生活秩序的社会结构,规范人们行为关系的道德和法律框架,使人们在把握社会规律过程中走向未来。

江泽民同志曾指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”技工院校正是培养这种赋有创新素质的高技能人才遥蓝。创新素质来源于强烈的好奇心,来源于对自然、对社会、对人生的敏锐观察力,来源于怀疑假设精神。一句话,来源于人文科学素养。

随着调整经济结构、转变发展方式,提升创新水平等实现中华民族伟大复兴“中国梦”的实践,技工院校在如火如荼的“一体化教学、校企合作、校企双制”等办学改革中,创新人文科学教学改革,将其融入专业课教学过程,丰富与创新专业技能教学内涵。技工院校的人文科学教育,就是要让他们懂得并喜爱、鉴赏人类优秀文化遗产,善于吸收国外文化的精华,有较高的文学艺术修养,对中华文化与历史传统有较多了解,具有一定的历史文化修养;具有良好的哲学功底,学会科学的思维方式。总之为学生创新精神和创新能力的培养提供广博而深厚的文化底蕴,激发他们的创造力和想象力。

随着“中国制造”到“中国创造”转型升级的逐步深入,电子信息产业技能人才培养“版本”也要创新升级。开发与设计、工艺与生产、检测与维修等构成了技工院校电子专业基本技能,这些技能升级要求电子技能人才具有深厚人文科学的创新潜力。

一、哲学思维追朔创新源泉

哲学思维是人们认识、改造客观世界时所运用的具有哲学特征的思维方法,具有客观性、辩证性、矛盾性、实践性等特性,其根本作用是提供正确的理性思维模式,培养、锻炼、提高人的思辨能力,是创新理性思维源泉。

1.辩证否定思维开启研发之门

辩证否定思维就是克服旧事物中过时的消极的因素,保留旧事物中积极合理的因素,增添旧事物中没有、但符合客观规律的因素,两者之间就是这样不断联系与发展着。电子产品研发是根据客户需求进行硬件电路、印刷电路板、程序等设计后做成样机的创新工作,新产品对旧产品的辩证否定开启研发技能之门。

产品研发采取“三步走”的方式。第一步是保留:低频电路中的放大、反馈,高频电路调谐、振荡、锁相、变频,数字电路的逻辑门、触发器等最基本建构方式电路,再加上一些成熟的单元功能模块电路、印刷电路板设计和基本应用软件编程。第二步是克服:电路结构、功能、参数、性能、有效性与安全性的不可取或不合理,还有软件版本过时、智能水平低下等。第三步是创新:根据客户需求,进行电路硬件重构,印刷板再植,软件更新换代与造型美观实用等研发实质性工作,最终研制成符合要求的样机。

2.对立统一思维贯穿电子制程始终

电子制程就是将元器件、零件、组件组装成结构完整、性能可靠、外形美观的电子产品所用的工艺流程和生产制造过程。对立统一思维的精髓是矛盾的普遍性和特殊性的辩证关系原理。即矛盾是普遍存在的,没有矛盾就没有事物;但事物的矛盾又是各自特殊的,都有自己的个性,是共性和个性的统一。电子制程方案开发思维起源于对立统一辩证思辨,指导着方案实施的始终。

应用矛盾普遍性原理,根据电子产品生产对环境和技术总体要求,兼顾各方诉求,开发出科学、高效、绿色环保的电子制程方案。灵活运用矛盾的特殊性,将制程所需的焊接、粘接、粘贴、紧固、润滑、测试、测量、ESD、净化、SMT、光学、环境这十二大技术,应用于不同电子产品的制造中,让各种技术找准位置,各显其能。同时再利用共性与个性统一原则,整合人力与物质资源,依靠强大的技术支持、优秀的管理团队、专业的物流体系、完备的产品结构给电子制造企业提供完备的解决方案,提高整体经济效益。

3.普遍联系思维提高检测维修技能

故障现象、故障分析、故障检测与故障修复是电子产品检修技能的“四步曲”,普遍联系思维定调其主旋律,指导检修过程,提高检修技能。

世界上的每一个事物或现象都同其他事物或现象相互联系着,没有绝对孤立的东西,联系是多样化的。故障现象大多表现在光、图、声上,无光就无图,无图声可能有光,光、图、声等故障错综复杂地联系着;故障部位确定也是根据相互联系的电路,瞻前顾后判断的;故障元器件的损坏不能更换了事,更要关注“最魁祸首”。

在事物的实际发展中,多种多样的联系错综地交织在一起,互相影响,互相制约,各种联系之间互为条件。故障现象五花八门、千变万化,需要充分操作故障机的各种功能,准确把握;再根据现象、信号流程,兼顾故障的多样性和特殊性,确定可能的故障部位;选择适当的仪器、得力的参数,进行有效测量,全面分析数据,找出真实故障元器件。

二、技术能力造就创新素质

爱因斯坦曾说过“想象远比知识更重要,知识有涯,而想象能环抱整个世界。”这就表明人的创新能力最重要的因素不是知识的多少,不是经验的多少,而是有无新思想和善不善于产生新思想。当然知识多,经验多是好的,有助于创新的,但都不是核心。电子技术与技能创新素质主要包括想象力、注意力、洞察力和好奇心等四种能力。

1.想象力让技能创新插上翅膀

想象力就是人的大脑在过去感知的基础上对所感知的形象进行加工改造,创造出新形象特征的能力。想象力不但是电子技能的创新源泉,而且让其插上翅膀,翰翔职业天空。

“搭积木”式的想象力可以进行电路设计。在深入理解、熟练应用基本放大、负反馈、振荡、频谱变换、逻辑门、触发器等电路的基础上,根据设定的电路功能及参数要求,展开电路建构的想象,采用类似“搭积木”的形式,设计新型电子电路,研发出新的电子产品。

“导演说戏”可铸造电子技能的创新。通过认真研读生产工艺文件,客观分析生产实效,组织生产一线技术骨干,给产业技术工人进行“导演说戏”,让“导演”与“演员”对各种“情景”与“场境”进行编设,“采排”互动,从而形成行之有效的生产工艺创新,同时也刷新了电子生产工艺操作技能。

2.好奇心给技能创新加上强大的引擎

好奇心是个体遇到新奇事物或处在新的外界条件下所产生的注意、操作、提问的心理倾向。好奇心是个体学习的内在动机之一、个体寻求知识的动力,是创造性人才的重要特征。因此,好奇心也是激发学生渴求获取知识、技能,更是技能创新的强大引擎。

实用、便携、趣味、多功能、人性化等琳琅满目电子数码产品最能吸引电子专业学生的眼球,激发好奇心,有着献身电子技术的冲动,注重引导,让这颗“好奇之心”永远处于抗奋状态,充满着无限的激情。电子职业的成就感、身边的成功人士、社会的认可度和美好的前程,都在培育着这颗“好奇心”,让它一直用心、惊奇、喜好下去。

技能教育一定要避免空谈,提倡务实。变理论为技能、化原理为数据、铸作品为产品,只有这样才能让技能创新这颗“好奇心”永葆青春,创造出更多的奇迹。

3.洞察力产生技能创新的悟性与灵感

洞察力就是能迅速的抓住问题的关键,并且找出出路的能力。在电子技能方面,对于“手感好、方法巧”等心灵手巧的能工巧匠,属于洞察力特强、悟性与灵感极高的技能创新人才。

洞察力的培养要靠去领悟,要注意观察洞察力强的人是怎样工作的,领悟他们是如何解决问题的。电子维修技能的教学必须着眼于洞察力的培养,教师要扮演“上门服务”维修技师,精准描述故障现象;全面深入分析故障,确定关键检测点;合理使用电子测量仪器,测量有效数据,分析数据,找出故障元器件,拆焊与调试电路。要让学生仔细观察维修过程,特别要深度思考、入心领悟老师在遇到困难时,如何走出困境、找对方向的。这样才能逐步培养学生电子维修技能的“洞察力”,增强技能的“悟性与灵感”。

4.注意力聚焦技能创新

注意力是指人的心理活动指向和集中于某种事物的能力,技能创新高度取决于思维深度,而思维深度又取决于注意力集中的程度。

电子技能教学只有遵照企业生产流程和工艺,营造出实际的生产环境,处处再现车间的“景”,工厂的“境”。这样才能营造触景生情的“情景”和身临其境的“情境”等技能教学环境,才能让学生的注意力集中起来,深度“工作”,聚焦技能。

当然集中注意力还需要很多因素,如思想、修养、健康等,这些只要熔人文科学在日常教育中,都会潜移默化培养出来,达到注意力聚焦技能创新教学目标。

三、文学艺术陶冶创新情怀

1.天道崇简才是最美的

宇宙万物如此复杂,老子却说:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”道为何物?道是宇宙之本源。两千多年来科学的进展使人们越来越体会到:天道崇简才是最美的。

电子技术这个殿堂一切由“简单”筑成。PN结造出了半导体器件,电阻电路产生偏置,激活电路;串联电容器给交流开“绿灯”、直流亮“红灯”,而并联电容器使交流“夭折”、直流“永生”;所有电子电路的工作状态只有放大(线性)、饱和(开)、截止(关)三种,放大器组态也只有共射(源)、共集(漏)、共基(栅)三种;电子系统仅有电源流、信号流、控制流三种“流”,共同完成电路功能。

电子技能其实就是一些“简单”动作的“组合拳”。电子整机在路检测参数只有电阻、电压、电流三个,用“简单”的万用表来测量数据,测出的数据能大致反映整机实时状态,判断出故障部位及元器件;半导体器件的好坏取决于PN结,只要PN结没破坏,器件大多良好;准确把握故障机中关键元器件与关键检测点,让速修技艺变成“简单”。

简单具有直观、方便、易懂、高效等特性,符合自然天道,人们乐享其成,因而是最美的。其实电子技能中的“简单”真是不简单,不仅是经验的积累,更是智慧的感悟。

2.和谐打造电路结构情怀

和谐是中华传统文化的主要精髓,提倡“中和”,强调“礼之用,和为贵”。电子技术处处打着和谐的烙印,使其电路都赋有和谐的情怀。

差动放大电路结构上的对称美,负反馈是以中和为已任的和平使者,恒流源负载以电流的不变应阻抗的万变,互补对称推挽功放电路是“分工协调”的结果,振荡器是“齐心协力”的真实写照等赋有和谐理念。让心灵以和善净化,给情感以和谐震憾,聚众一起快乐学习。

3.仿生学激活电路创新

仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术。“仿生学”不仅植根于电子学的土壤中,而且能激活电子电路的创新。

反馈电路就是从牛胃具有“反刍”的习性得到启发,成为电子线路中不可或缺的电路。锁相环电路通过特定基准信号这个基因的“遗传”,由鉴相器形成比较误差电压,去控制压控振荡器的频率和相位,从而达到锁频锁相目的。锁相环电路是高频解调器恢复原始载波的“克隆”核心技术,是以基准信号作为“基因”,“传宗接代”的典范。

4.格电路咏诗情悟画意

学习电子技术感到抽象、深奥、难懂,说明没有入门。其实经过深度研读电路,就会豁然开朗,感到电子技术就是一首诗歌、一幅山水画那样的诗情画意。

“人世几回伤往事,山形依旧枕寒流”正是负反馈电路功效;“白毛浮绿水,红掌拨清波。”验证了静态工作点的合理性;“少小离家老大回,乡音未改有髦毛衰。”正是音频功放的本色;“山光悦鸟性,潭影空人心”的场景只有液晶彩电才能展现;“海内存知己,天涯若比邻”体现了移动通信的无限魅力;“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川。”,那是LED驱动电路造出的美景;“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。”不正是电子生涯的真实写照吗?

大自然是美丽的,然而电子世界更赖人寻味。破解电子技术的密码,除了现代的电子电路理论与技能,人文科学更是不可或缺的重要知识之一。人文科学所赋予的哲学思辨、技术创新等能力有助于学生理解专业知识,掌握技能。博大深厚的历史与文化感染、熏陶着心灵世界,产生真正的、持久的学习动力,养成坚忍不拔、顽强拼搏的奋斗精神。总之,人文科学不但提高了学生的综合职业能力,而且开启了培养创新性技能人才的教学实践。

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