岗课赛证融通的模块化课程体系研究实践——以物联网应用技术专业群为例

岗课赛证融通是职业教育类型化的一个核心特征,是“三教”改革的一种全新育人模式。文章分析了岗课赛证的融通机制及融通模式下的物联网专业群课程体系新要求,提出了基于“基础共享、中层分立、高层拓展”课程体系设计思想的“1+X+Y”专业群模块化课程体系架构,并以物联网应用技术专业群为例,分析了物联网应用技术专业群与产业链的逻辑关系,构建了岗课赛证融通的“1+X+Y”专业群模块化课程体系,课程体系具有“对接产业要素、满足核心岗位需求、达成应用能力培养”的三型递进关系;并从多师协作的教学团队构建、课程资源开发、网络课程教学平台搭建及教学组织实施四个方面来阐述专业群模块化教学实施途径。

模块化防屈曲钢板墙抗震性能

考虑经济性和便利性,提出了模块化防屈曲钢板墙及其常用模数,然后基于已有的防屈曲钢板墙的简化计算模型,推导了在不同墙数量情况下,模块化防屈曲钢板墙充分发挥抗震性能时,周边梁的承载力和刚度需求,并提出了周边梁的设计方法.进而,对模块化防屈曲钢板墙和整体墙进行了对比验证试验及其有限元模拟分析.研究结果表明:模块化防屈曲钢板墙能够达到与整体钢板墙相同的抗震性能,且周边梁未发生明显转动和破坏,说明所提出的周边梁设计方法是合理的;在层间位移角为1/50时,防屈曲钢板墙上下周边梁均未进入塑性,且承载力和初始刚度等的有限元值与试验值误差小于6%,从而进一步验证了其抗震性能.

基于多层次模块化的金工实习教学改革与实践

金工实习是培养高校大学生工程能力与素养的重要实践环节之一,其课程内容的丰富性、课程体系的完善性、教学方法的先进性一直是当代高校极为重视的授课要素。该文围绕“以常规技能训练为主的基础训练平台,以学科技术训练为主的拓展训练平台,以学生能力发展为主的综合训练平台,以创新能力培养为主的创新训练平台”进行课程体系和实训项目的设计和执行。通过“基础-拓展-综合-创新”四个阶段,实施多层次模块化金工实习教学模式的改革与实践,为金工实习教学改革与实践研究提供借鉴和支持。

基于数字孪生的模块化生产系统实践教学平台设计与实现

该文将数字孪生技术应用于模块化生产系统(modular production system,MPS)的智能化改造中,构建了基于数字孪生的MPS实践教学平台。依托监控系统和虚实交互等关键技术,增加了MPS数字孪生体的虚拟建模、虚实联调和PLC程序软件在环/硬件在环调试等实训环节;验证了MPS实践教学平台设计方案的可行性;制定了新的教学框架及详细的实训内容和考核方案。最后,将实训内容与大学生竞赛相结合,提高了学生对智能制造、工业生产的认知能力和实践动手能力。

模块化教学改革的专业人才培养方案开发:现实状况、主要问题和破解策略

模块化教学改革是国家近年来职业教育相关政策的持续导向,也是学校提升教育教学质量的需要。模块化教学既是一种课程观,也是一种教学观,是一项牵一发而动全身的系统工程,最理想的解决方案是从专业人才培养方案做好源头整体设计。基于模块化教学改革的视角,综合分析当前产业结构转型和专业绿色化改造、技能型社会建设和落实国家标准体系、教育数字化转型等现实情境下,专业人才培养方案开发过程中面临的理念、开发路径、模块构建、实施保障、质量评价等主要问题,提出遵循标准、系统调研、分析模块功能、深化产教融合、重构数智评价体系等相关策略。

模块化如何赋能企业智能制造升级? 一个探索性案例研究

随着VUCA(易变性、不确定性、复杂性、模糊性)时代的到来和新一轮科技革命的快速演进,中国制造企业如何进一步提升智能制造效能,快速响应碎片化和个性化的用户需求,进而塑造企业独具一格的竞争优势,成为业界和学术界普遍关注的课题。以海尔集团为例,采用扎根理论进行探索性单案例研究,着重探讨模块化赋能智能制造升级的具体路径。研究结果显示:模块化可以解决用户需求与企业智能制造的映射问题,并从设计模块化、生产模块化、组织模块化3条路径赋能智能制造升级,驱动模块构建→模块运用→效应发酵的过渡;进一步地,形成模块化运用弹性化、效率化和平台化三方面抓手,推动案例企业智能制造的价值创造与模式转变,满足用户多元化需求。

船舶模块化建造关键技术研究

随着科学技术的进步和船舶需求量的增长,船舶建造模式逐步进入了以中间产品为导向的模块化建造模式。相比原传统的建造模式,模块化建造模式下增加了大量中间模块舾装及建造的环节,既包含了区域或功能模块的组装成型、进舱安装,又包括大型分段或总段模块的结构建造、预舾装以及合拢的整体过程。船舶模块化建造技术更为复杂。模块化建造技术是实现模块化造船的前提,本文在分析船舶模块主要类型的基础上,研究了船舶模块化建造流程及其关键技术和措施,为提高模块化造船水平提供参考。

模块化教学模式探析--以“Hadoop大数据处理”课程模块化教学设计为例

课程模块化教学是对课程内容的重组以及整合,利用教学平台,引入企业项目案例资源,把传统的教学模式转变为以学生为主体、教师为主导的模式。本文以高等职业院校“Hadoop大数据处理”课程为例,采用模块化教学模式以适应大数据专业的工作岗位,介绍了模块化教学模式的概念、国内外研究现状,进行了“Hadoop大数据处理”课程模块化设计,分别是教学主体转换、内容模块化设计、教师分工协作模块化设计、应用信息化教学平台。以“Hadoop大数据处理”课程中大数据计算分析模块中“微博精准广告营销”为例说明课程模块化教学设计的具体实施步骤和最终的教学效果。

新型模块化钢结构插入式连接节点受力性能研究

为推广钢结构集成模块在高层建筑及抗震设防区域的应用,提出了一种具有附加耗能的新型全装配模块化钢结构插入式连接节点,节点采用T型连接件代替传统焊接连接实现模块单元全装配,连接件与摩擦板进行相对滑移提供附加耗能。根据节点受力及变形机理,推导其初始转动刚度理论公式。建立半装配与全装配模块化钢结构插入式连接节点的精细化数值模型,对比分析两种节点的滞回曲线、耗能能力及应力应变分布规律。结果表明,全装配插入式节点具有饱满的类平行四边形滞回曲线,其初始转动刚度理论计算值与数值结果吻合良好,有效验证了节点刚度公式的准确性。与半装配插入式节点相比,全装配插入式节点最大承载力降低约26.59%,整体能量耗散系数最大增加约70.06%,可通过T型连接件将塑性损伤转移至预设区域,保护主要构件并实现损伤可控,显著提高节点的抗震性能。

部分接入电池储能系统的模块化多电平换流器控制方法

部分接入电池储能系统的模块化多电平换流器(MMC with partly integrated BESS,MMCPBESS)可以在接入储能的同时节约建造成本,但其控制更加复杂。针对下桥臂接入储能电池的MMC-PBESS拓扑,建立数学模型及等效电路。在此基础上给出电容电压均衡策略,提出了上/下桥臂分控的控制策略,并分析了其运行边界。在MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,仿真了不同交直流功率比例的运行工况,所提控制策略可以在维持电容电压平衡的同时实现对电池充电的功能。该策略无需额外的环流计算,上下桥臂控制解耦,简单灵活。

OBE教育理念和能力本位观下模块化教学改革研究与实践——以《配送中心规划与管理》课程为例

针对《配送中心规划与管理》课程理论性强、计算量大、数据分析多,学生感觉抽象难懂、学习兴趣和主动性未有效发挥的问题,课程组基于能力本位和OBE教育理念,重构模块化课程内容,开发具有自主知识产权的沙盘、游戏等教学资源,设计场景化学习任务,通过“项目、沙盘、仿真、游戏、竞赛”的方式实施游戏化、沉浸式、体验式教学,打造了趣味课堂,并利用云大物智、移动互联技术,支撑教学目标高效达成。文章以课程中储位规划和配送路线规划两个项目为例,详细阐释了教学整体设计、教学组织、具体实施、成果成效和特色创新等,对职业教育三教改革具有重要的推动意义。

模块化钢结构梁柱子结构抗连续倒塌性能研究

模块化钢结构作为一种高度预制的装配式建筑,具有工业化程度高、绿色节能环保等优点。但是,由于模块化钢结构体系超静定次数较低,其在极端荷载工况下的抗连续倒塌性能应予以特别关注。模块化钢结构梁柱子结构作为主要的传力路径,具有多梁多柱等有别于传统框架梁柱子结构的特点,需对其抗连续倒塌性能开展研究工作。该文针对采用螺栓-角件连接节点的模块化钢结构梁柱子结构进行Pushdown试验及数值模拟,分析了在双柱失效、单柱失效工况下试件的破坏模式和抗连续倒塌机理。结果表明,梁柱子结构在两种工况下的受力机理不同:在双柱失效工况下,梁柱子结构抗力主要由梁机制提供,加载后期抗力提供方式体现出一定的悬链线机制,并随水平连接板厚度的增加而增强;在单柱失效工况下,子结构抗力主要由模块间水平连接抗剪能力提供,由梁机制及悬链线机制提供的抗力较小。

基于短时傅里叶变换和深度网络的模块化多电平换流器子模块IGBT开路故障诊断

针对现有模块化多电平换流器(MMC)子模块故障诊断过程中所需传感器较多、测量干扰较大等问题,提出一种基于深度学习的MMC子模块IGBT开路故障诊断方法。在对MMC子模块开路故障特征进行分析的基础上,利用短时傅里叶变换(STFT)提取桥臂电压信号的谐波分量信息作为故障诊断所需的特征参数。将所得到的特征参数进行处理后构建故障诊断样本,在通过深度置信网络实现故障类型快速检测的基础上,依据不同故障类型,构建多个基于卷积神经网络的故障定位网络,进而实现开路故障的检测与定位。通过129电平的MMC系统仿真模型和降功率的MMC实验系统搭建,对该文所提方法进行了验证。仿真和实验结果表明,所提故障诊断方法可以在减少传感器数量的基础上实现子模块开路故障的诊断,提高系统的可靠性。

论人工智能体的模块化治理

人工智能体由控制端、感知端和行动端组成。在控制端,尽管大模型充当了智能体的“智能引擎”,但仍存在“机器幻觉”,其生成的内容面临时效性和可靠性风险。大模型的算法偏见也可能加剧智能体在决策中的偏见。在感知端,智能体的多模态感知能力加大了个人隐私侵权的风险,对个人信息保护制度构成挑战。多智能体系统间的交互可能导致不可预测的、复杂的和动态的系统性安全风险。在行动端,具身智能体的交互式学习模式可能导致全面的、侵入性的隐私风险。智能体的嵌入式和中介化部署方式将深度影响人类的主体性。其高度定制化的部署特性还会面临人工智能对齐的挑战。面向“代理即服务”的产业链特点,应建立从基础模型到基础代理的模块化治理框架。针对具体的高风险场景,应探索精准化治理机制。鉴于人工智能体的生态特性,应着力推进交互式治理。

新型轨道消防救援车模块化系统设计

为实现对各种复杂的轨道交通事故的有效救援,应对各种复杂的轨道交通事故,首先,通过文献检索,分析国内外现有轨道消防救援系统的现状及其发展趋势;然后,总结和剖析路轨两用车在山地城市轨道交通系统中的适用性及模块化改造的可行性;最后,提出一套适合山地城市轨道特点的新型轨道交通路轨两用消防救援系统。结果表明:路轨两用消防救援车符合轨道消防救援使用要求。系统采用高强度模块化以及装配式设计理念,配备有控制各种火灾工况的灭火及排烟系统、牵引绞盘、应急发电、医护用品等应急救援装备,能够针对性的应对密闭、浓烟环境下轨道事故救援工作,极大减少发生事故后造成的损失。

面向翻转课堂的模块化案例教学体系构建——以“水文地质学基础”课程为例

从翻转课堂实施角度出发,针对“水文地质学基础”课程知识点繁杂而抽象的特点,构建了该课程4个模块化知识体系和20个案例;从教师课前准备、学生课前自学、学生课上展示、教师课上讲解、学生课后应用五个教与学阶段,提出了面向翻转课堂的案例教学模式。案例教学体系从实际问题出发,经过专业知识学习,最后回归问题,可以实现教师从课堂的主导者到引导者的角色转换,学生由被动学习到主动学习的提升,也可以实现教学效果从知其然到知其所以然及知其所必然的升华,为“水文地质学基础”课程的教学改革和教学评价提供了可借鉴的思路。

四旋翼农业无人机模块化设计及有限元分析

为进一步提高四旋翼农业无人机的升级、装配和维修效率,拓展农业无人机的应用范围,提出一种针对农业无人机的模块化设计方法。首先,综合分析四旋翼农业无人机中任意零件间在连接固定、功能和几何参数层面的相关关系,构建零件关系图,将相关性强的零件聚类成部件,并计算部件在各层面的相关性矩阵。其次,利用AHP赋予各层面不同权值,计算部件间综合强度相关性矩阵,依据模块评判原则合并部件。最后,建立模块结构,根据作业需求组合相应模块,并对关键功能模块进行静动态特性分析。研究结果表明:该模块化设计方法将28个无人机零件简化为6个独立的模块;无人机更新换代时,只需对相应发生改变的模块进行重新设计制造;模块的独立性简化装配的工艺流程,降低维修成本;6个模块可以组合成喷洒无人机或播撒无人机,使无人机不仅适用于农药的喷洒,也适用于种子和肥料的撒播;通过对中央舱模块的有限元分析,其最大应力为23.889 MPa,远小于碳纤维最大抗拉强度4 780 MPa,前四阶固有频率都大于无人机工作时最高频率32.75 Hz,以及其最大形变量为0.004 635 9 mm,满足无人机极限工况下的形变要求。

模块化冷弯薄壁型钢结构体系低层村镇住宅设计研究

在传统冷弯薄壁型钢结构体系的基础上,从模块化、装配化角度出发,提出了一种适用于低层村镇住宅的新型结构体系——模块化冷弯薄壁型钢结构体系。首先,简述了墙体模块单元的构成,给出了7种通用标准化墙体模块单元,并介绍了基于通用标准化模块单元的村镇模块化户型构建原则及过程;其次,详述了便于快速装配安装的标准墙体单元间模块化连接方式,对模块连接节点进行了受力分析及数值模拟,并给出了模块化冷弯薄壁型钢结构体系构建的原则;最后,重点介绍了适用于所有冷弯薄壁型钢结构体系的抗剪墙长简化设计方法以及基于模块化冷弯薄壁结构体系的抗剪墙长设计方法,并通过实际案例详述了墙长确定过程,同时对比了不同计算方法的抗剪墙长,进一步验证了所提出的抗剪墙长简化设计方法的可行性。结果表明:所提出的模块化冷弯薄壁型钢结构体系可大幅提高冷弯薄壁型钢结构低层村镇住宅的工业化和产品化水平,大幅缩减了工期;所提出的抗剪墙长简化设计方法可显著降低设计门槛,便于该类体系的推广应用。

基于“双元制”的智能网联汽车专业课程体系模块化探索

为使智能网联汽车专业建设符合党的“二十大”对职业教育提出的“职普融合、产教融合、科教融汇”的发展要求,分析专业教育存在问题,提出以“双元制”为基础探索以模块化课程体系实现产教融合的路径;并在推进产业学院的视角下对构建智能网联汽车技术专业方向模块化课程体系进行了实践探索。

基于“课程独立、一课一企”的职业院校教师团队协作模块化教学

团队协作模块化教学是国家职业教育改革的一项重要任务,“专兼结合”“一课多师”是团队协作模块化教学的基本要求,传统以院系和学校管理部门为责任主体、教学组织管理统包统揽的模式,已不能适应团队协作模块化教学分工更细的要求。通过课程独立性改革,将课程分散的资源、条件划归到各课程,使课程成为相对独立的整体,任务下放课程组成为模块化课程建设、教学和管理的责任主体,发挥课程组教师团队的能动性和创造性;课程独立后,将校企合作落实到课程层面,至少做到“一课一企”,解决课程“专兼结合”“一课多师”团队的组建等问题。院系和学校教学组织管理部门的职能转变为对课程宏观指导、服务保障、组织评价和考核等,与课程组共同推进模块化教学顺利实施。