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智能制造案例分析范文1
关键词:案例分析;高中化学有效课堂;建设
所谓有效课堂,是指教师通过课堂教学活动提高学生的学习水平,使课堂更高效。为了提高课堂有效性,教师在不断探索和实践中,引入了包括案例分析法在内的不少方法。案例分析法通过具体案例分析,吸引学生的兴趣;案例分析法通过具体案例分析,发挥学生的主体地位;案例分析法通过具体案例分析,营造有效的课堂氛围。下面以高中化学为例,就基于案例分析的高中有效课堂建设做具体分析。
一、基于案例分析的高中有效课堂要激发学生兴趣
高中化学课堂上的案例要能激发学生兴趣,不是随便举几个案例就可以了。只有激发了学生兴趣,学生才能从案例中联系到所学化学知识;只有激发了学生兴趣,学生才能从案例中汲取化学精华;只有激发了学生兴趣,学生才能从案例中思考化学学习方法。
比如:学习《丰富多彩的化学物质》这一章内容时,教师可以用案例引出这一堂课的学习内容,在引入新课时让学生产生兴趣,进而带着兴趣学完整章内容。例如,教师可以从生活中常见的物质入手:同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,那“干燥剂”的主要成分是什么呢?该成分属于哪种类别的物质?是否可以长期持续地做干燥剂呢?通过这个例子引发学生的学习兴趣,让学生进行探索;洁净的空气、食盐水、浮有冰块的水、纯净的盐酸,这些物质哪些是混合物,哪些是纯净物,这个问题通过学生的常识就可以知道;90克水相当于多少摩尔水,学生对“克”已经非常熟悉了,由克引出“摩尔”这个概念,容易激发学生的兴趣,提高课堂学习效率。
二、基于案例分析的高中有效课堂要以学生为课堂主体
高中化学课堂上的案例要以学生为课堂主体,提高学生的课堂参与性,这样才能起到案例分析的效果。只有以学生为主体,学生才能积极思考教师提出的案例;只有以学生为主体,学生才能融入教师的案例中;只有以学生为主体,学生才能通过案例提高化学水平。
比如:学习《含硅矿物与信息材料》这单元内容时,教师可以通过案例分析发挥学生的主体作用,让学生真正参与到课堂中。教师可以让学生讨论生活中哪些物质存在硅这种元素,让学生踊跃发言,学生可能会想到石英坩埚、手表、马桶等,发挥学生的想象力;教师还可以让学生轮流说出硅的用途,类似成语接龙,硅的用途其实非常广泛,这种案例在生活中也很多,硅是良好的半导体材料,可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,与信息材料紧密相关;教师也可以给学生几个有关硅的知识的选项,让学生判断对错,例如,二氧化硅溶于水;二氧化硅通入水玻璃可以得到硅酸等。
三、基于案例分析的高中有效课堂要营造有效课堂氛围
高中化学课堂上的案例要能营造有效的课堂氛围,让学生在活跃的课堂氛围中学习,学生才能在快乐中学习。只有营造有效的课堂氛围,学生才能在探索案例的过程中快乐地学习化学知识;只有营造有效的课堂氛围,学生才能抓住案例中的关键点提取课本上的化学知识;只有营造有效的课堂氛围,学生才能在理解案例的基础上掌握化学知识。
比如:在学习《太阳能、生物质能和氢能的利用》这一节内容时,教师可以播放一段环境污染的视频,问学生联想到了什么,肯定会有学生想到利用太阳能等无污染的资源提高经济水平;教师还可以举一些利用太阳能、生物智能、风能的例子,例如风力发电、太阳能发电;教师也可以把太阳能、风能的优点以PPT的形式展示给学生。
四、基于案例分析的高中有效课堂要激发学生的创新意识
高中化学课堂上的案例要能激发学生的创新意识,逐渐培养学生分析案例的能力。只有激发学生的创新意识,学生才能在学习案例的过程中积累经验;只有激发学生的创新意识,学生才能在学习案例的过程中找到正确的学习方法;只有激发学生的创新意识,学生才能把化学知识应用在实际生活中。
比如:学习《化学反应速率与反应限度》这一节内容时,教师可以把同一个化学反应在不同的温度下进行,让学生观察反应速率;教师还可以联系其他方面的速率,例如一辆汽车行驶速率的决定性因素是汽车的性能,影响因素是天气、路况等,那化学反应速率的决定性因素和影响因素又是什么,让学生充分发挥创新能力;我们平时吃的食物都有保质期,原因是什么,让学生自己思考。
以上内容主要从四方面介绍了基于案例分析的高中有效课堂建设,其中激发学生的兴趣是案例分析的前提;以学生为主体是案例分析的过程;营造有效课堂氛围是案例分析的效果;激发学生的创新意识是案例分析的目标。教师要在实践中不断探索、不断总结、不断研究,进而不断提高课堂有效性,提高学生的化学成绩,培养学生的化学思维,激发学生的创新能力。
智能制造案例分析范文2
关键词:大数据;工业机器人;商业模式;数字化铸造工帮;智能制造 文献标识码:A
中图分类号:F270 文章编号:1009-2374(2016)29-0008-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.004
在2014年两院院士大会讲话中提到,“机器人革命”有望成为第三次工业革命的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局,而且我国将成为全球最大的机器人市场。面对中央政策上的支持与鼓励,工业机器人作为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志,机器人产业有望上升为国家战略产业并迎来中长期机会。工业机器人是典型的智能制造装备,应用较广泛的是汽车及汽车零部件制造、机械加工、电子电气、食品加工等领域。常见的有弧焊机器人、点焊机器人、装配机器人、喷漆机器人、搬运机器人及测量机器人等。工业机器人自动化生产线是自动化装备的主流发展方向,可实现自动化、无人化,极大提升制造业技术水平。
《2015年中国大数据交易白皮书》统计显示,2014年全球大数据市场规模达到285亿美元,实现53.23%的增长,2015年,全球大数据产业总体加速发展趋势不变,预计大数据市场规模将达到421亿美元,到2020年,全球大数据市场规模将达到1263.21亿美元,同比增长17.51%。大数据时代已经来临,并且已经被应用到各个行业,同样大数据也为工业机器人的发展带来了机遇,本文主要研究大数据对工业机器人商业模式的影响。
1 国内外工业机器人发展现状
近年来,国外机器人技术日趋成熟、发展迅猛,很多工业机器人已成为标准、通用设备在许多工业制造领域应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的机器人企业。如:瑞典ABB Robotics是世界上最大的机器人制造公司,制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域;日本安川电机公司(Yaskawa Electric Co.)旗下拥有Motoman美国、瑞典、德国及Synetics Solutions美国公司等子公司,核心产品包括点焊和弧焊机器人、油漆和处理机器人、LCD玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人等;日本FANUC公司是著名的数控设备和伺服系统的研制企业,包括两大主要业务,一是工业机器人,二是工厂自动化。其工业机器人产品广泛用于工业生产,可组成自动化工厂;德国KUKA RoboterGmbh公司是世界顶级工业机器人制造商之一,工业机器人年产量近1万台,至今已在全球安装了6万多台工业机器人。
国内方面,中国现在是全球最大的工业机器人市场,2013年中国市场销售了3.7万台工业机器人,2014年全球工业机器人销量增长约27%,中国工业机器人销量增长率达到54%,数量为5.6万台。据预测到2017年,中国工业机器人年销售量将达到10万台。而据中国机器人产业联盟的2015年上半年中国机器人市场数据,国产机器人销售11275台,销量同比增长76.8%。其中坐标机器人销量居首位,占销量37%。关节机器人占销量约33%,为3700台。由于国产工业机器人中坐标机器人和AGV等的占比很高,而据预计2015年中国市场关节机器人销量将超过50000台,可以看出国产关节机器人销量占比仍处于较低的水平。
我国工业机器人研发始于“七五”期间,先后开发了7种工业机器人系列产品,建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地。截至2011年,国家04专项也列入了7个机器人项目。但总体而言,我国工业机器人产业发展目前尚处于起步阶段。目前,国内已形成中科院沈阳自动化研究所、清华大学、哈工大等30多家机器人研发机构,取得了大批研究成果,工业机器人的主要门类均有涉及,但批量投产的极少。主要原因为:开发、研制的主体尚停留在高校和研究单位;关键技术和功能部件还没有国产化,运动控制器、减速器等关键功能部件主要依靠进口。
北京有中电华强、首钢沃托曼、北京自动化研究院、北京石化学院、北工大、北京信息科技大、中航625所、北航、机械总院、北京博创兴盛机器人技术有限公司等相关单位在开展研究,涉及激光焊接、水下焊接与切割、反恐、搜救、检测机器人等多种领域,但批量生产更少,产品市场占有率低,关键技术和功能部件基本依赖进口,产业化能力有待进一步加强。
2 商业模式的四个层面
商业模式的核心要素包括价值主张、客户细分、分销渠道、客户关系、核心资源及能力、关键业务、重要伙伴、收入来源、成本结构九个方面:价值主张,企业能够为客户提供的价值,这种价值的具体载体即为产品或服务;客户细分,企业根据自身价值所定位的客户群体;分销渠道,企业将价值传递给目标客户群体的方式途径;客户关系,企业与客户之间建立沟通的方式途径;核心资源及能力,企业生产、销售、运营环节中赖以生存的方式。对于不同企业,其资源和能力的表现形式略有不同,但本质却是相同的;关键业务,企业运转中对于流程的安排和资源的配置;重要伙伴,企业的经营运转离不开周围环境,这其中包括社会环境、行业环境、政策环境等诸多方面,其中能够为企业生存提供有用价值而形成的关系网络即是企业的重要伙伴;收入来源,企业以何种方式建立现金流为自身创造财富;成本结构,企业需要以消耗成本为代价创造价值。
结合商业模式的9个要素之间的关系,将商业模式归结为4个方面:价值主张、客户层面、设施层面和财务层面,其中客户层面包括客户细分、分销渠道、客户关系,设施层面包括核心资源及能力、关键业务、重要伙伴,财务层面包括收入来源、成本结构。下文将结合具体案例对商业模式的四个层面进行分析。
3 工业机器人企业案例分析
3.1 机科公司简介及其商业模式分析
中国机械科学研究总院是国务院国资委直接监管的中央大型科技企业集团,始建于1956年,以提升中国装备制造水平为历史使命。研究总院致力于装备制造业基础共性技术的研究,以“机械装备技术研究与服务”及“相关设备制造”为两大主营业务,科研成果及专利累计7000多项,并广泛应用到机械制造等国民经济重要产业领域。机科发展科技股份有限公司(简称“机科公司”)是于2002年由机械科学研究院发起,多家大型国企和科研院所共同出资组建的高新技术企业,主要涉及铸造、工业机器人、机电一体化产品、精密制造等相关技术和产品的研发、生产及销售。公司拥有“三洲一国”(亚洲、欧洲、美洲、中国)的全球市场,50%以上产品销往亚洲、欧洲、美洲等十多个发达国家和地区的50余家著名企业,其中80%以上的客户是世界500强和行业领先者。1994年开始公司走向全球市场。近20年来公司主要经营指标以年均大于20%的速度增长,是具备国际竞争力的行业龙头企业。2014年成为国家首批两化融合管理体系贯标企业。
从商业模式角度分析,提供自动化成套解决方案以及自动化生产设备是公司商业运营中的价值主张,以技术创新作为显著特点,具有浓厚技术底蕴及创新优势;公司的客户层面主要面向生产型企业,工业机器人的市场广阔,应用领域众多,公司将市场进行细分,锁定铸造行业,深入探索,形成精湛工艺,进而形成垄断;公司通过招标等方式取得项目并密切关注产品在客户现场的使用分布情况,注重客户关系的维护;从设施层面分析,由于公司与机械科学研究院等科研院所之间有着深厚的合作关系,这既可以在核心资源及能力、关键业务方面为企业提供强大的技术支撑,同时也使公司拥有了牢固的重要伙伴关系。目前,公司以提高自动化生产技术的创新能力作为企业未来发展方向,将提供自动化成套解决方案作为公司主要收入来源。
3.2 数字化铸造工厂智能制造试点示范项目
3.2.1 项目概述。机科公司建设的“多品种、小批量数字化铸造工厂”项目于2012年9月开工建设,2014年建设完成并进入生产,2015年生产高端铸件能力达10000吨,产品类型包括高档数控机床铸件、内燃机、轨道交通、船舶、海工装备等动力部分关键铸件等。该项目完全按照离散型制造企业数字化车间进行设计、施工和运行,在围绕“高难度、高技术、高附加值”的多品种、小批量铸造产品生产方面达到行业领先水平,能够为铸造行业转型升级提供示范。该项目采用先进的智能化设备、物联网技术、仿真技术、软件系统等,结合共享集团铸造行业的经验积累,全面融合先进信息化系统及企业自主研发的全面数字化管理系统等,集成并创造数字化铸造新模式,预计生产效率是国内行业平均水平3倍以上。
3.2.2 项目中的大数据应用及其影响。在设计研发环节,公司从项目设计到运行建立了全面数字化设计方案。基于三维环境建立全工厂三维信息模型及布局,并对工厂生产工艺流程、光线、粉尘、噪声、能耗、物流等进行全面仿真分析,从设计阶段开始就为公司运营管理奠定数字化基础。基于TC平台、UG三维设计系统及MAGMA仿真分析系统、企业自主研发的技术质量管理平台,实现最优的铸造工艺设计、制造全过程仿真分析系统,确保为最优工艺提供技术保证,并通过与ERP、企业全面数字化系统(TDM)集成,确保设计、铸造、质量、基础信息有效传递。
在物流环节,公司利用射频识别技术、VGA、自动化辊道线、立体仓库、大型起重机械手等自动化、智能化设备实现了对材料、产品的柔性、网络化、自动化管理,并将物流信息与公司生产计划管理等实现集成。基于互联网、SRM平台,与阿里巴巴平台集成,建立了采购平台,并与公司ERP系统有效集成,实现信息的双向传递,与上游供应链平台实现了协同,采购金额已经占公司总采购金额的10%左右。基于SpotView等大数据技术实现了对采购、销售、供应商信息、顾客信息等实现智能分析,为公司决策提供依据。
在制造环节,基于金蝶K3 ERP系统、MES、LIMS(实验室管理)系统及其相互间的双向集成平台,实现了主生产计划、车间作业计划、质量检验的集成、闭环控制。基于物联网技术和智能装备,在模具、成型、熔化浇注、热处理、抛丸精整等关键工序按照设备层、传感层、控制层、管理层建立通讯管理系统、人机交互系统,并与MES、ERP系统等集成应用。
在市场环节,应用金蝶K3 ERP系统实现了产、供、销、人、财、物的集成一体化管理,并延伸应用了CRM(客户关系管理)、SRM(供应商管理),与供应商基于互联网平台实现询问报价、订单、合同、配送、结算等跨法人企业的系统作业,并通过大数据分析原理,实现了对ERP系统数据的商业智能管理、实现了智能化决策支持。公司基于互联网平台,通过SRM平台实现了对供应链全流程的协同作业;通过CRM系统实现了与顾客的协同工作。公司建立了官网平台和阿里巴巴第三方销售电商平台,顾客电子订单下达率达到30%以上。
3.2.3 大数据应用对商业模式的影响。机科公司将大数据技术引入高端装备制造业,对公司的商业模式起到了颠覆性的作用,是大数据技术创新应用的又一典型案例。
在价值主张层面,公司基于在铸造行业领先的制造技术和50年的先进专业铸造经验,对关键设备进行了智能化再造,使设备具备自感知、自诊断和应急功能,同时具有网络通信功能,通过OPC等协议与其他系统实现信息传递。同时根据公司自主形成的专家系统能够在运行中根据参数信息实现自我调整,使参数最优。这完美地迎合了公司对技术创新的不懈追求以及对设备生产和解决方案的制定提供坚实的基础。
在客户层面,通过生产、设备信息的运行,在公司内部形成了详尽的核心数据库,实时掌握设备在客户现场的应用情况,并基于反馈进行及时调整,对客户关系的维护起到了至关重要的作用。公司采用大数据技术如SpotView工具和技术对数据深度发掘,对客户需求和市场需求进行客观精准的预测,为工厂运行提供决策支持和智能管理。
在设施层面,通过大数据技术搭建信息共享平台,实现重要伙伴之间的高效沟通,有助于关键业务的平稳顺畅发展,而大数据技术的应用以及核心数据库也成为了公司的核心资源及能力。
在财务层面,公司基于物联网技术、三维组态平台,建立电力需求侧系统,实现对总能耗、关键设备能耗等实时监测;通过大数据分析工具实现对能耗信息的集成化、智能化分析、管理,数字化工厂可以更高效地收集生产过程中的数据,原料采购、半成品加工、成品出库、废品回收等每一个环节都能做到数据的实时收集、整理,这些数据将为成本核算、成本归集、成本分类提供重要依据,因此通过引入大数据技术将有效提高工厂成本核算的准确性。
4 结语
从调查和访谈中可以看到,机科公司已经较好地应用了大数据技术,并对商业模式创新起到了至关重要的作用,然而调查中也发现,机科公司在通过大数据实现商业模式创新过程中也面临着一些困难。首先,公司担心数据共享之后的安全问题,这需要政府部门为数据安全提供保障,政府可作为第三方中介为数据信用做担保,并为企业提供数据积累和梳理的服务;其次,互联网网速问题是企业面临的又一难题,这需要国家帮助引进国外先进技术并加大国内对互联网基础技术的研发和突破。总之,机科公司通过引入大数据提高高端装备制造水平,同时也符合我国走新型工业化道路的国家战略,非常值得行业内各领域进行学习和借鉴。
参考文献
[1] 王玉鹏.政策助力AGV生产研发企业将蓬勃发展[J].物流技术与应用,2015,20(11).
[2] 石红梅.机器人应用技术分析[J].科技风,2014,(24).
[3] 方志远.我国商业模式构成要素探析[J].中山大学学报,2012,(52).
[4] 机科发展――智能物料搬运专家[J].机器人技术与应用,2013,(4).
智能制造案例分析范文3
在经济发达的地区,三维模具计算机辅助设计技术已经发展得比较成熟。目前,随着塑料产品在社会各个领域中的广泛应用,这在一定程度上加大了模具设计的任务。而采用三维设计在提高设计者的设计水平和设计效果的同时,还能培养人们正确的设计思维和设计习惯,有利减少设计人员的设计任务,降低工作压力。
1基于三维平台的塑料模具设计的必要性分析
由于在零件设计的过程中,其原始动力是三维实体,例如形颜色、形状、尺寸、硬度、材料、制造技术以及位置等,甚至还有的三维实体具有非常繁杂的运动关系。加之从一个零件的二维设计图对三维模型进行构想,已经具有非常大的困难,且存在着很多的不确定性因素,故而给设计人员带来了巨大的困难。可见,传统的二维塑料模具设计已经无法满足于现代化生产的要求了。而采用三维设计不仅能够便于对产品结构的分析、模具制造评价和数控加工等,且还具有以下几个优势:第一,具有形象直观的特点,能够减少设计人员换在设计过程中的失误;第二,能够提升设计的水平以及效率;第三,能够为模具CAM打下牢固的基础;第四,降低成本,节约劳动力和材料,缩短设计和制造的时间,提高产品的竞争能力。
2基于三维平台下塑料模具设计的方法
2.1通用模具的设计
该方法只要是一般的通用三维软件都可以适用,都是采用一般的三维建模的方法对每个零件进行相应三维模型的建立。在建立过程中,比较常见的方法有自上而下和自下而上这两种方法,这组要设计人员根据实际情况而选择。
2.2标准数据库下的设计
该方法的使用需要以三维软件集成中具有标准模架数据库或者是标准模具零件数据库为前提条件,例如DME、FUTABA、GB、HASCO等。在设计模具过程中需要先得到型腔和型芯这两种重要的零件,并选择相应的标准件和标准模架,最后采用通用方法对每个零件进行合理的修改和设计,这样不仅节约了设计时间和建模时间,而且还提高了设计质量和设计效率。
2.3智能模具的设计
该种方法是通过在第二类方法的原有基础上添加了智能化交互式的型芯和型腔的设计、模具结构的自动配置与辅助设计、模具的检查以及塑件的分析等性能。该方法的设计具有智能化和参数化等优点,因此即便在设计完成模具以后,塑件的尺寸或特征产生改变的时候,模具里的零件都会自动的发生相应的改变。
3基于三维平台下的塑料模具设计案例分析
3.1合理的分析方案
Pro/ENGINEER的拔模分析功能,可以解析出塑件各个方向的拔模斜度,厚度分析功能额可以分析出每个截面的厚度,PlasticAdvisor模块可以在相应的条件下,分析出塑料熔体的型腔,并指出熔接痕、浇口以及气泡产生的方位。这些结果和数据具有十分重要的作用,能够正确指导设计人员对于模具方案的设计。
3.2对成型零件的设计
当成型零件从PRO/E中分割出来后,需要建立毛坯工件,并通过曲面设计功能建立不通的模具分割面,并按照相应的顺序,利用分割面分割出来各种成型零件。其中Cavity1和Cavity2代表的是两个型腔,而Core1—4带便的是四个型芯,Slide1和Slide2代表的是两个侧型芯。
3.3选择和设计模架、标准架和抽芯机构
本文选择了HASCO公司的模具标准,并通过参数的修改得到了图1的标准模架。如图1所示,进行抽芯机构的设计能够采用“滑块定义”。通过滑块和斜导柱的参数修改,系统会自动的得出抽芯距,选取图1中的参数,计算出来的抽芯距为32.5mm。同时,经过标准件的不同命令,加入各种标准件,例如浇口套、推件管、定位圈、紧固螺钉、拉料杆等,但是对于其中需要进行修改的标准件,必须进行修改后,使其符合相关的要求。除此之外,需要在模板上设置通过孔,并修改其中某些模板,设计出潜伏式流道系统和冷却水孔。设计出来的三维模型如图2所示。
4结束语
智能制造案例分析范文4
关键词:智能计算;科研素养;课程教学改革;教学模式
DOIDOI:10.11907/rjdk.161991
中图分类号:G434
文献标识码:A文章编号:1672-7800(2016)012-0180-02
0 引言
大学教育不仅仅是向学生传授学科专业知识,还要教授学生终生受益的技能,充分挖掘学生各项潜能。研究生教育是高等教育的重要组成部分,更加注重创新能力培养。强化研究生培养过程管理是有效提高其培养质量的重要手段。在研究生培养过程中,课程教学环节尤为关键,直接关系学生综合能力培养[1]。
智能计算已成为人工智能领域的研究热点,其理论与方法已成功应用于科学与工程领域以及诸多战略性新兴产业[2-3]。近年来,越来越多的高校开设《智能计算》课程。本文以研究生《智能计算》课程为例,结合教学实践,从教学模式、教学内容、教学方法、教材建设和教学效果等方面探讨教学改革,重点分析教学过程中科研素养培养的方法,将知识传授、能力和素质培养融为一体,强调创新意识和科研素养的培养。
1 合理设置课程定位,制定课程教学模式
与本科教学不同,研究生教学更注重培养学生研究、分析和解决问题的能力。研究生分为学术型和专业型两大类(简称为学术硕士和专业硕士),不同类型的研究生分开授课。笔者所在学校面向学术硕士开设的该课程除了介绍智能计算基础知识外,还注重培养学生的科研能力;而面向专业硕士开设的该课程则强调在工程领域中的应用与实践,采用“授课―项目实践―研讨(项目开发交流+学术交流)”的方式。其中,“授课”即按照教学大纲要求讲授课程基础理论知识;“项目实践”是培养学生动手解决实际问题能力的重要环节,着重培养学生的研究能力和创新意识。需紧密结合学科前沿和教学内容,设计出解决实际问题的项目,学生在完成项目的过程中体验创新,项目完成情况作为学生成绩评定的主要依据;“研讨”即教师组织学生进行课堂讨论,专业硕士重点交流项目实施的方法和心得,学术硕士重点交流学术前沿。通过多个学期的教学实践,该教学模式教学效果良好,普遍受到师生好评。
2 注重科研素养培养,构建多元教学方法
经过多年的建设和发展,笔者所在学校《智能计算》课程积累了丰厚的学科基础和教学经验。为适应智能制造2025、互联网+、智慧城市等新形势的发展及要求,立足于科研能力和科研素养培养,课程组构建了多元化教学模式。
(1)通过探究性学习突出学生主体地位,培养学生科研能力。将研究生创新能力和科研能力培养贯穿于授课教学环节始终。通过课堂问题研讨拓展知识领域,为学生提供前沿领域技术动态方面的学习内容,提高学生探索新领域、新知识的能力。改革传统的教师、学生、教材三者间的关系,强调以学生为主体,采用项目驱动式、问题讨论式、案例分析式教学,提高学生的科研能力。
(2)延伸性平台拓展课堂范围,培养学生科研素养。通过畅通师生交流渠道、优质教学资源共享和实践反馈拓展课堂广度和深度。教学资源平台包括:①智能计算领域国际杂志和协会资源,如Spring出版的《Swarm Intelligence 》、IEEE 出版的《IEEE Transactions on Evolutionary Computation》及《IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics》等国际学术刊物;②组织学生参加先进制造业、工业自动化、互联网+、智能计算等领域国际会议;③优质教学资源平台共享,学生紧密结合自身科研兴趣,积极探索前沿领域。通过课堂延伸,逐步提高学生科研素养,学生发表高水平论文的数量逐年增加。
(3)通过高水平学科竞赛营造创新氛围,提升学生创新创业素质。鼓励学生积极参加高水平学科竞赛,努力培养研究生团队协作能力、创新思维和实践能力,充分营造良好的创新氛围和创业环境;邀请知名专家作专题讲座,开拓学生视野,掌握前沿科技,提升科研素养。
3 改革教学内容与方法,培养学生科研兴趣
智能计算是一门交叉学科,课程主要系统讲授智能计算有关理论、技术及其应用,全面介绍智能计算前沿技术与最新进展。要求学生系统掌握智能计算的基本内容与方法,了解智能计算主要应用领域。主要内容包括:进化算法、蚁群算法、粒子群算法、鱼群算法、文化基因算法、量子优化算法、多目标优化问题及应用。
(1)进化算法。以教材为主,重点讲解进化计算的基本原理、生物基础、算法框架、基本要素、深度学习的本质优点及其适用领域;从个体编码、群体初始化、个体评价、操作算子和参数选择等方面详细阐述在求解实际问题时需要解决的关键技术[4]。同时,借鉴最新研究成果,向学生介绍先进算法。
(2)群体智能算法。介绍群体智能算法的生物基础、数学模型和学习机理;重点介绍蚁群算法、粒子群算法的基本原理、基本要素和实际应用领域。了解国内外最新研究进展,掌握智能计算领域的最新理论和应用成果。
(3)多目标优化问题及应用。介绍群体智能算法在多目标优化问题中的应用,重点介绍互联网+相关领域中的多目标优化问题,探讨多目标优化问题求解发展趋势。
智能计算是一门理论和实践紧密结合的交叉学科,随着工业自动化、智能制造和互联网+的快速发展,该学科发展日新月异。在教学过程中,不仅要注重知识传授,更要培养学生的创新能力和科研素质,紧跟科技发展的步伐。在教学方法上,可采用项目驱动教学方式,研究先进算法在实际项目中的应用,使学生深入理解和掌握利用先进算法求解实际问题的技能,并对程序编写产生浓厚兴趣,培养创新能力。
4 教材建设
本课程教材使用清华大学出版社出版的《计算智能》,该教材有相应的电子教案。随着互联网+的快速发展,智能计算课程教学内容和资料更新快,需不断增加最新研究成果,拓展学生的研究视野。随着先进制造业、工业自动化、互联网+技术的飞速发展,《智能计算》课程教学中需注重交叉学科知识扩展及学生科研能力培养。
5 课程考核
课程考察主要采用以下方式:①小作业。对先进的智能算法进行总结、分析、对比等,撰写综述报告,对先进的智能算法概念、原理、方法、应用等方面进行总结,要求结合智能制造、互联网+的应用进行展望;②大作业。培养学生编程技能,对先进智能算法及应用进行设计与实现,并制作成演示系统;③论文。提供选题,对智能计算领域具体问题进行深入研究,激发学生的创造力。
6 结语
本文提出以提高研究生科研素养和创新能力为目标,围绕培养学生计算思维和解决实际问题的能力,构建多元化智能计算课程教学模式。通过教学改革与实践,学生的科研水平和实践能力逐步提高,学习兴趣不断增强,先进智能算法应用技能得到提升,科研论文写作水平也逐步提高,科研素养得到有效提升。
参考文献:
[1] 刘劲松,徐明生,任学梅,等.研究生高水平国际化课程建设理念与实践探索[J].学位与研究生教育,2015(6):35-37.
[2] 何静媛,陈自郁.研究生计算智能课程教学探索[J].计算机教育,2015(12):1-3.
智能制造案例分析范文5
关键词:制造业;服务化转型;海尔集团
一、 引言
随着经济市场与科技高速发展,资源和环境变化,传统制造业低成本、高污染大批量制造产品的经营模式越来越不能适应市场需求;消费者不再停留于对产品功用的基础性要求,转而追逐更高层次的服务体验;于是,越来越多的制造企业通过服务化转型,以各种形式为消费者提供服务,而非单一的产品,以谋求自己企业更长的生存与更好的发展。服务化转型已经成为传统制造企业实现更好更快发展的有效途径(冯晓,2016)。自2009年来,青岛海尔集团以服务化转型为目标,开拓多种服务型业务,在不同领域实施不同战略,至今已卓有成效。本文以海尔为例,结合实际案例,分析制造企业在服务化转型过程中选择的战略路径,以期对处于相似境况的企业转型提供参考。
二、 制造业服务化转型理论文献
由于市场与客户需求的双重压力,向服务化转型成为制造型企业重新获得竞争力的有效措施。制造业服务化转型一方面是企业从提供基于产品导向的服务向基于过程导向的服务转变,另一方面是核心企业与客户之间由交易型向关系型转变(Carlborg & Kindstrm,2014)。
1. 转型过程。已有的研究根据服务的深入程度和多样化程度对服务化过程进行了分类,比如将制造业服务化转型分为企业为客户提品,产品加部分附加服务,产品和集成服务三个阶段(Vandermerwe & Rada,1988)。一些学者按照拓宽服务提升产品价值将服务化的过程分为嵌入服务、拓展服务、客户相关服务和一体化综合解决方案服务四个阶段(Wise & Baumgartner,1999)。进一步的,一些研究把服务化分解为解决问题导向型服务,集成导向服务,咨询导向服务、融资导向服务和一体化综合导向型服务几个阶段,这些分类方法在一定程度上揭示了企业服务化战略的转型和发展过程(张青山、逯晓宇、徐伟,2014)。
2. 转型要素。从外部环境来看,随着科技发展及制造行业规模的扩大化和方向的专一化,制造业与服务业之间的界限越来越模糊;此外信息咨询行业的兴起和物流业的迅速发展为制造业与服务业间的交叉提供便捷。以上皆为制造企业的服务化转型创造了有利的外在条件。另外从内部换进来看,一些研究从服务化战略转型的内部要素展开研究。服务化战略实施需要组织结构、业务流程和企业文化等相关要素的变革支撑,形成更为复杂的“产品+服务”的产出(姜黎辉,2016)。一些研究学者运用多案例方法探索了服务化战略与组织结构变革的关系(Gebauer & Fleisch,2007)。在信息搜寻方面,制造企业需要获得新技术、新产品、新服务和多变的客户需求信息,需要培育资源整合能力和网络的关系管理能力,重塑业务流程和激励机制(方润生、郭朋飞、李婷,2014)。
三、 海尔战略发展与转型现状
1. 发展概述。目前青岛海尔集团(以下简称海尔)下设240多家法人单位,设计、制造、经销中心遍及世界30多个国家,涉及众多产业链上几乎所有的节点,拥有员工超过5万人,全世界超过100个国家和地区的人都是海尔的用户,而让海尔家喻户晓的白色家电业务仅是海尔商业帝国众多业务的冰山一角。
跟随时代变迁,海尔一共实施过五个战略:名牌、多元化、国际化、全球化以及网络化。网络化战略从2012年开始实施,预计施行至2019年。对于它。海尔自己的理解是:“从传统制造家电产品的企业转型为面向全社会孵化创客的平台……打造共创共赢新平台,实现各方的共赢增值”。
2. 转型现状。2007年,海尔首次提出向服务化转型。为此,海尔需要完成三个转变:顾客和用户思维方式的转变,员工与用户关系的转变,互联工厂与用户关系的转变。首先,改变消费者对海尔产品制造提供商的定位,让其意识到接下来海尔将会提供他们所需要的服务,并且过程中需要他们的参与和支持;其次,为适应企业全新的战略模式,海尔员工要改变在企业中按章做事的思维模式,发挥创新灵动意识,根据客户需求及时变更工作内容和目标;最后,互联工厂将是把客户需求及员工业务变为服务产出的最终平台。
针对这三个目标,海尔提出了三个方向的具体行动:一,企业平台化。让企业从产品的制造者变成满足消费者需求的K端,同时整合企业内外资源,让客户体验一站式服务,并实现与用户交互。二,员工创客化。海尔将每一位有创新与执行能力的员工及社会人员视为创客,为他们提供建立小型创业公司的场所、资金、服务,乃至全方面的解决方案。到2015年底,海尔平台吸引了30亿创投基金,1 000多家风投机构,孵化了1 160个项目,其中100多家创业公司年营业额过亿。三,用户个性化。利用互联网打破时空局限,让海尔平台上的创客们与用户无障碍沟通,有效提取并分析数据,在明确客户需求后投入生产或服务,并且在后期准备过程中客户全方位监督以取得及时的反馈。截止到目前,海尔服务化转型已经成功渡过初始,进入发展阶段。
四、 海尔服务化转型途径
为实现转型,企业需要根据自己的现状与最终转型目标选择适合的转型战略。依据内外因素,海尔对集团内不同的业务进行了差异化的战略部署。
1. 互联网平台化。互联网的普及与发展是促成传统制造业服务化转型的推力,也是帮助企业完成转型的助力。因此,在制造业服务化转型过程中,向互联网行业进军是众多转型选择中的优选。平台化,企业不再是封闭的个体,而是一个所有资源自由有序移动的场所。在企业内部,各部门之间不再划分明显界限,而是根据不同项目流动组合,各司其职;同时,外部服务提供商在平台上搜索适合自己的项目,主动竞标;用户在更多的服务提供商中挑出更符合自己需求的。平台资源时刻保持流通,优胜劣汰。
(1)海尔U+智慧生活平台。无论海尔业务如何扩展,白色家电作为老本行,一直是海尔盈利的重头,因此,针对现在家电行业智能化发展趋势,2014年3月,海尔U+智慧生活平台正式上线。其实质是一套操作系统,包括了一整套智能居家方案。通过装配,海尔将不仅限于海尔品牌的家居作为网器连接,让用户实现对自己家里设施的远程控制,所有操作只需通过手机上“优家APP”实现。但其更加强大的功能在于平台上为用户提供的七大生态服务:洗护、用水、空气、美食、健康、安全和娱乐。通过网器链接,海尔终端可以对数据进行实时监控和分析,给用户提供相应的问题解决办法。例如,用水生态中,海尔通过网器监控水质的硬度等指标,针对客户所在地区水的特点设计解决方案;美食生态中,海尔平台孵化出来的W器馨厨冰箱,不仅具备普通冰箱的功能,还可以与用户进行智能交互,为用户提供购买、菜谱、烹饪指导等服务,并让用户在烹饪的同时实现娱乐和社交软件分享的功能。
海尔U+智慧生活平台并不孤立存在。一方面,它连接着海尔为适应“后电商时代”而搭建的海尔网上商城,海尔日日顺等网络购物平台,与爱奇艺、京东等成为战略合作伙伴,支撑其众多服务功能;另一方面,它还是进入海尔另服务平台――COSOMO互联工厂云平台的端口。
(2)COSMO互联工厂云平台。COSMO平台,是一个以互联工厂为中心,前端用户交互定制平台“众创汇”征集用户意图,后端供应商平台“海达源”为生产设计提供原材料的智能家电定制网络。2005年,海尔意向由传统制造向大规模定制生产转型,2012年实践的互联工厂正是付诸这一想法的第一步。
互联工厂与海尔旗下的另两大平台模块众创汇和海达源合作,众创汇里的用户提供定制方案,海达源上的供应商直接与用户沟通,让用户选择,在确定生产方案后用户继续监督生产,运输等流程,最后通过U+智慧生活平台不断获得反馈改进方案。如此,用户成为了生产合作者,最终产品会更加符合他们的需求。在整个过程中,海尔不再扮演产品的制造者,而是创造为客户提供解决方案的平台提供者。至今,平台上交互产生了4 000多个方案,第一台定制空调已经在杭州下线。
2. 战略联盟。为实现向服务行业进军,企业可选择与服务行业企业达成战略合作关系,但由于两者间可能存在竞争,此类合作关系较难达成;企业还可以选择与上、下游利益相关者达成战略合作,利用他们已经有的经验与资源,发展他们成为自己的客户,打开进入服务业的准入壁垒。
(1)日日顺物流。2006年,海尔成立了结合销售、物流、售后等业务于一体的品牌“日日顺”,后并在香港上市。日日顺通过自己搭建的海尔商城和日日顺商城平台,为海尔及其他品牌提供服务,主要目标市场为三、四线城市的大件物流运输,以“按约送达、送装同步、超时免单”的差异化战略作为服务亮点。发展至今,日日顺已在全国建立了83个物流中心、6 000个服务中心,并能在近1 000个城市达到48小时,甚至24小时内送达(张丽、董兴华,2014)。
日日顺物流平台遵循海尔转型方向之一的“员工创客化”,平台上九万辆服务车并不是海尔的资产,这些车及他们的所有者都是日日顺的小微创业者,负责向平台的用户提供服务,而海尔则负责提供让他们获得业务的机会平台。这种模式将用户体验与服务人员的收益挂钩,不但大幅提高了服务质量,降低海尔转型成本,也使得整套物流体系深入到全国各个地方,入村入户。
除了创新的员工管理模式,日日顺丰富的战略合作资源也是其迅速占领市场的原因之一。2013年12月6日,阿里巴巴集团与海尔签署战略合作协议,并战略入股22.8亿港元。由此,日日顺物流订单中海尔自有品牌电器的运送比例从70%下降到50%(蓝齐,2013)。同时,日日顺还与京东、小米、顾家等多领域品牌有战略合作关系,为他们提供物流运输、资金回收等服务。其中,由海尔孵化的小微企业牛电科技,在日日顺物流的帮助下,他们的小牛电动车做到了一仓发全国、送装同步及货票同步,极速提高客户满意度,树立了好口碑。
(2)海尔金融。由于信用级别较低,没有足够的抵押资产,位于供应链中心企业上下游的小企业常会面临资金链紧张的困境,供应链金融的产生与发展则可以很好的帮助他们脱离困境,并间接促进他们与中心企业之间的交易顺畅。海尔作为一个多条供应链上的中心企业在决定向服务化转型后,也涉足了金融领域。
2014年3月,海尔云贷作为海尔集团的全资子公司正式成立。业务包括供应链金融等多方面,并为其他企业定制成套的金融解决方案。2016年1月20日,海尔云贷联合日日顺物流、海尔U+Home,与魅族达成了战略合作。海尔云贷针对手机行业的特点,为魅族制定了一套完整的服务方案“M+金融”:海尔云贷为位于产业链上的手机制造、供应、运营商和用户提供金融服务。这样不仅提高了上游供应商的货款周转速度,也释放了下游经销商成本上升的压力,大大提高了魅族手机产业链的效率。此外针对互联网时代的特性,海尔还搭建了“海融易互联网金融平台”,对企业及个人提供金融业务。在这个平台上,海尔的供货商可以通过转让自己的应收账款,提前收到海尔尚未支付的货款,提高资金利用率。
综上,海尔通过积极与产业上下游的相关企业建立战略合作关系,在服务化转型过程中迅速获得了稳定的客户源和业务,加上海尔集团固有的制造业务支持,在物流及金融行业都取得了立足之地。
五、 服务化转型的有效实施
基于案例分析,实施服务化转型战略,企业应根据外部市场环境,培育相关的组织能力:
1. 综合需求管理能力。所有的企业行为都应该是对市场需求的反应,只有跟随市场及时调整与变化,企业才能做出符合时宜的战略决策,从而提供市场所需要的产品与服务。
目前消费需求正从产品向服务转移,海尔此时提出顾客至上的服务理念,向服务化转型时符合市场环境。具体到业务,在工业4.0,中国制造2025规划背景下,海尔以智能家电为依托,用互联网搭建平台与用户实时交互,了解他们的真实需要,让他们参与到产品设计过程中,为他们提供所需要的服务;洞察物流行业市场的供需不平衡,开创全新经营模式抢占小型市场的大件配送网络;从以自己企业为中心的供应链出发,试水供应链金融,从而延伸到其他金融服务。由此可见,海尔的服务化是准确分析市场需求之后的决定。它所选择的转型方向既符合消费者的要求,又在自己擅长的领域内,降低了失利风险,为成功打下了坚实的根基。
2. 差异化的生产运作管理能力。由于服务业并不像制造行业一样生产具体有形的商品,对企业、员工与服务更多的评价标准来源于用户体验,因此如何准确获得反馈从而对员工绩效进行考核,对服务做出改进是转型的企业需要注意的。这不仅要求企业建立全面的数字化监控系统,还需要多渠道与不同类别用户无障碍交互。
2005年,张瑞敏提出“人纬辍钡墓芾硖逯疲员工、目标与酬劳。每一个目标由指定的人员负责到底,该位客户的需求、反馈和最终满意度全部由固定的人负责,而最终结果与员工的报酬直接挂钩。为了及时获取员工绩效,2008年,海尔又实行“自主经营体机制”,对应员工编号,系统实时反映其消耗的企业资源与产出的成果,计算收支。任何收支不均的人员都会被做出相应处理。除了对人员业务能力的管理,对产品的管理海尔也提出了“零库存”的管理办法。由于对产品即需即供,用户下单后海尔才会投入生产,所以生产的都是被用户和经销商所需要的产品,这就变相逼迫销售自己去挖掘用户需要和订单,帮助海尔向服务化转型。
3. 良好的品牌生态管理能力。凭借在制造业市场上已经建立的品牌效应与商誉,企业从购买自有产品的客户入手,为他们提供服务,从而打开服务业的市场缺口,这是转型开始获得用户的一种方式,但同时也是一把双刃剑。一旦由于没有经验或者监督不力,让客户获得不满意的体验,将同时损坏企业在制造业和服务业的双重声誉。此外既然企业选择制造、服务双管齐下,就应该让两者互相支持,共同促进企业利益的增长。也就是说,企业应该有效地整合两者资源,让手下的制造业成为发展服务业的后盾,也让服务业为制造产品增加价值。
海尔搭建的众多平台涉及家用电器、金融服务、物流、创业孵化器等多生态领域,看似不相关,实际上都是以其最具竞争力的家电制造为基础,一边为创业者提供资源研发更多的产品,一边搭建电商平台用于销售产品并负责商品的运输安装服务,同时为供应链上的供货商与销售商提供融资服务以提高流通速度,整个过程保持与用户无间断交互,为他们提供各种服务。客户由于对海尔家电品牌的信任,自然愿意在购买产品的同时获得服务,于是整个以购买产品为最初目的,逐渐转移向服务需求的海尔产业链就运作起来,而用户对于海尔这一品牌的信心不断增强,随着业务重心的转移,海尔一步步向服务化企业转型。海尔的转型并非完全脱离制造业的转型,而是围绕其擅长的制造,将产业链向服务延伸,为上游的供应商、下游的销售商及消费者提供他们所需要的服务。
参考文献:
[1] 方润生,郭朋飞,李婷.基于陕鼓集团案例的制造企业服务化转型演进过程与特征分析[J].管理学报,2014,(6):889-897.
[2] 姜黎辉.制造企业服务化转型的海星模式研究[J].技术经济与管理研究,2016,(3):54-58.
智能制造案例分析范文6
[关键词]案例教学法;统计学;江村经济
[基金项目]财政部2016年度中央财政支持地方高校建设项目“海上丝绸之路协同创新团队”(0003016188)
[作者简介]欧进锋(1989—),男,广东高州人,硕士,岭南师范学院商学院助教,主要从事区域经济研究。
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2020)32-0259-03[收稿日期]2019-12-23
近年来,高等教育教学模式呈现出新特点,教学方式、教学方法不断创新,以慕课、微课、对分课堂、翻转课堂、混合教学法为代表的教学模式改变了传统课堂教学,呈现出教学方式现代化、网络化的特点,提高了教学的水平和层次。顺应“互联网+教育”时代潮流,教师通过网络渠道或智能教学工具,在智慧数字平台上精准教学,有利于提高效率和教学覆盖率。但是,无论教学形式如何创新,其核心目标仍是对教学目标、教学内容、教学方法以及教学评价进行创新优化,达到提高学生的学习能力、思维能力、应用实践能力等目标。在此背景下,选择合适的教学方法显得尤其重要。
统计学是21世纪最有发展前途的学科之一[1]。统计学作为一门研究数量规律的学科,具有很强的理论性和应用性,已经成为人们认识复杂世界的重要工具,凡是有数据的地方,均有统计学的用武之地。统计学具有很强的开放性和包容性,不断地与经济学、管理学、社会学等学科融合,为多学科提供重要分析工具,在如何有效地甄别、提取有价值信息领域具有重要实践指导意义。但是,在统计学教学中发现,学生对统计学的学习重视程度明显不够。部分同学先入为主地认为统计学难学、难懂,自己未来不从事数据统计工作,与其花大量时间学习统计学,不如学一门专业技能。深入研究发现,出现这种状况的原因主要是学生对统计学产生畏惧心理,传统的“黑板+粉笔”的课堂讲授方法,难以提高学生的学习兴趣,学生难以与教师实现交流共鸣。在此背景下,如何通过创新统计学课程教学方法,帮助学生克服畏惧心理,提高对统计学的兴趣,增强学习的成就感与喜悦感,对于提高同学们综合能力、培养统计思维具有重要意义。鉴于此,本文以早年著作《江村经济》为例,重点剖析典型案例教学法内涵与优势,探讨案例教学法在统计学教学实践中的应用,并对实践结果评估与反思。
一、统计学课程教学现状问题分析
一是统计学基础较弱、学习积极性不高。统计学课程涉及较多数学知识,公式较多、难度较大,加之部分学生是文科生,数理基础较弱,这无疑也提高了统计学学习难度。尽管经管类专业学生都开设高等数学、概率论与数理统计等课程,但学生对数理统计知识掌握程度不高,难以理解相关统计公式,一定程度上挫伤学生的学习积极性。另外,部分同学学习目标不明确、主动性不强,既不预习又不温习,课堂上一次、两次听不懂后,就可能选择放弃了。
二是教学内容整体性不强、重理论轻实践。目前,统计学教学中存在教学内容整体性不强,主要体现在不同课程之间的衔接度不高、知识跳跃性较大,尤其体现在统计方法与统计方法理论的结合度不高,例如“最小二乘法”内容的讲授,教师仅是简单进行运算教学,但对于运算背后的原理介绍甚少,学生难以知其然,也难知其所以然。另外,统计学教学存在重基本理论轻实践的情况,与专业契合度不高,由于缺乏具体专业领域的实践,学生更难掌握统计技能或锻炼统计思维。
三是教学方法单一,案例式教学较少。统计学教学仍以传统课堂教学为主,教师主要是通过黑板或多媒体的方式,向学生讲授知识;学生是知识被动接收方,对知识理解仅停留于认知层次[2]。传统的“传递—接受”教学模式过于单调,难以吸引学生的注意力,而且缺乏情景性,实践性不强,不利于引导学生主动思考,自觉地将所学内容迁移运用到实际问题的解决中。统计学涉及理论和公式较多,理解难度大,如果仅采用传统单向的讲授方式,学生很难掌握公式和理解其中经济含义。
四是教学评价体系有待完善。统计学为专业必修课,通常采用闭卷考试方式,考试题型包括单项、多项、判断、计算,考核内容侧重统计学基本公式、原理等内容的测验。这种考核方式忽略了对学生开展实地调查、撰写调研报告等应用能力的评价。相反地,在这种评价指导下,学生可能只需要期末考试周对知识点进行重点突击强化,就可以通过考试,甚至能考取较好的成绩。更重要的是,这种考试文化会在不同年级间流传,影响下一届学生学习统计学的积极性。
二、案例教学法的内涵与优势
案例教学法起源于1920年代,是一种以典型案例为基础,具有较强实践性、情景式的教学方法。在案例教学中,教师根据教学内容设计不同案例内容,组织学生围绕案例内容进行积极讨论,在学习中不断提高学生独立思考、分析问题、解决问题等综合能力。一般而言,案例教学法具有以下三个显著特点:
(一)理论与实践结合的桥梁
教学案例源于具体社会实践,又能加深对理论的理解程度[3]。对学生而言,案例教学法一方面可以把枯燥的理论内容具体化,让学生在具体问题情景中,探讨理论的来龙去脉,实现从实践到理论,再从理论到实践,知识体系的螺旋式交替上升,提高学生的学习积极性和主动性。对教师而言,案例教学是一個不断学习、不断打磨教学能力的过程。教师可以根据教学效果对教学组织方式、案例素材等内容进行总结,尤其是更新丰富符合学生认知特点的素材和案例库,将实践经验升华成为一般性教学理论,从而指导具体的教学实践。
(二)培养学生独立思考与解决问题的能力
传统“传递—接受”教学模式,学生是知识被动接收方,缺乏学习主动性,对知识理解仅停留于认知层次;而案例教学实践中,学生是案例探讨的主体,学生需要根据案例具体场景,针对具体问题独立主动去思考问题的解决方案,最后将研究成果进行展示汇报。教学方法的转变把枯燥乏味的理论讲授变得生动活泼,符合学生的认知习惯,让学生成为学习的主人。更重要的是,案例教学法有利于培养学生在具体情景下独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。
(三)培养沟通交流、团队协作能力
案例教学材料内容较多且有一定难度,基于不同的维度,对于同一个研究问题存在多样的解决方案,需要对不同方案进行权衡比较。案例教学要求,学生需要在熟悉案例材料的基础上,查阅更多相关资料,对研究问题形成整体认识,组成学习小组对研究问题进行充分沟通交流,总结讨论结果,设计最优解决方案并形成总结汇报材料。同时,案例教学法倡导不同小组之间的良性竞争,激发小组主动学习、集各成员的智慧成果,进一步提高案例研究质量。自然而言,在案例研究学习中,同学们的沟通交流、团队协作能力将会得到进一步的提高。
三、统计学教学中案例教学的组织实践
传统统计学课程教学侧重数学公式的推导,忽略对学生经济学直觉或经济现象感知能力的培养,很多学生只会死记硬背统计公式,不理解公式背后具体统计学意义。统计公式只是分析工具,影响研究成果质量的关键是数据,实地调研是统计数据收集、整理、分析的关键环节[4]。《江村经济》是先生根据自己20世纪30年代在江苏省吴江县开弦弓村做关于长江流域农村生活的实地调查资料而形成的博士论文,是关于如何做社会调查、如何撰写调查报告的典范,具有很高的学术和实践意义[5]。这是一本描述中国农民的消费、生产、分配和交易等体系的专著,是根据对中国农村实地考察写成,旨在说明经济体系与特定地理环境的关系,刻画了20世纪30年代内忧外患背景下,中国农村社会生活的变迁。作者通过实地观察、访谈等方法收集大量原始数据,并对不同类型的数据进行整理、分析,最终形成调研报告。文中数据丰富、研究内容详尽,向读者呈现了一幅农民社会生活的画像,是研究学习实地调研的重要文献。因此,本文以著作《江村经济》为案例,通过问题导向型方法引导学生精读文献,深入了解如何开展社会调查、收集数据、撰写调研论文,并以小组形式形成汇报材料开展课堂讨论。
(一)理解案例材料内容
这是案例教学的基础,学生需要在案例讨论之前了解案例内容,并查阅相关文献资料,加深对研究内容的理解。首先,教师要清楚地表达为什么选择《江村经济》作为统计学课程精读的文献,更进一步教师应该以身作则,分享自己精读《江村经济》的读后感,并结合自身实地调查经验对文献中的内容进行具体分析,分享社会调研中遇到的奇闻趣事,提高学生学习积极性。此外,教师需要提供相关参考书单,引导学生课外查阅更多相关主题的书籍,尤其需要加强对《江村经济》时代背景的了解,利于学生加深对案例分析材料的理解。
(二)明确案例分析目标
教师要明确案例分析的目标,制定详细的案例教学安排时间进度表,学生要清楚知道“他们需要做什么”。阅读文献是一件主动的事,需要有明确的目标,《江村经济》内容分析是围绕一系列问题展开,例如作者是如何进入调查现场?如何制定调查方案?通过何种方法获取数据?如何进行数据整理?在数据分析阶段,作者是如何基于当时经济背景对农村手工业向机器制造业转变进行分析等等。其实,每一个问题的解答都是一次统计理解能力的提高,都加深对统计数据收集、整理、分析的认识与理解。例如,社会调查首要任务是以合适的方法进入现场,否则会被认为是“入侵者”,即使在现场也无法收集到可信的数据。针对这问题,应该如何解决呢?结合文献资料,可寻找中间人等。在实地调研中,“中间人”是研究者与研究对象之间的纽带,影响调研收集数据的好坏。《江村经济》中,作者选择其姐姐为中间人,从而顺利进入现场,一定程度上确保了数据的真实性,有利于实地访谈有序开展。
(三)小组讨论与实践
开展小组讨论是案例教学的关键环节,此环节既要培养学生主动思考、解决问题的能力,又要加强师生交流,及时解决学生在分析中遇到的难题。教师可通过提供参考范本,与学生分享如何撰写调研方案、如何根据文献内容撰写汇报材料的经验,提高学生小组讨论、团队协作的效率与质量,保证研究成果汇报环节有序展开。在此阶段,小组成员需要利用课后时间准备相关资料、开展小组讨论;教师需要及时掌握各小组的研究进度,确保各教学环节有序进行。
(四)研究成果的汇报与点评
在案例讨论分析课堂中,教师是整个活动的筹划者,组织小组成员对案例分析内容进行汇报,引导各小组成员充分表达自己观点,多维度分析问题,不同观点、不同想法相互碰撞,从而实现对研究问题更加全面客观的认识,重点鼓励学生从不同的角度对案例进行剖析,力求展示出案例故事背后意义。最后,教师需要对各小组的研究成果进行点评,不仅是课堂成果汇报展示,也体现在学生综合能力层面,通过此次的案例深度学习,学生是否掌握社会调查流程,培养逻辑能力、提高语言表达能力等,更重要的是关注学生是否在实地调研中培养了关注社会的人文情怀。
四、案例教学效果评估与反思