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隨著知識經(jīng)濟的到來和信息技術的迅速發(fā)展,社會上對人才的需求產(chǎn)生了很大變化,用人單位對高校畢業(yè)生的社會適應性提出了越來越高的要求,更加強調(diào)實踐能力和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。所以為了順應國際發(fā)展趨勢,適應國家工業(yè)、企業(yè)需求,增強我國核心競爭力,建設創(chuàng)新型國家、走新型工業(yè)化道路,2010年6月23日,教育部在天津召開“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”啟動會,聯(lián)合有關部門和行業(yè)協(xié)會,共同實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,主要目的就在于培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強、適應社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術人才,目前教育部已經(jīng)批準61所高校為第一批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施高校。
對于工業(yè)院校的畢業(yè)生而言,不僅要培養(yǎng)學生熟練掌握專業(yè)基礎理論知識的能力,還要注重培養(yǎng)學生的實踐應用能力、思維開創(chuàng)性和創(chuàng)新性等能力。所以“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”明確要求行業(yè)和企業(yè)必須要深度參與人才的培養(yǎng)過程,學校也要按照機械行業(yè)的通用標準來培養(yǎng)工程人才,同時要注重培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力,以提高學生的工程應用能力和社會適應性。課程的培養(yǎng)方案、教學計劃以及教學方式嚴重影響工業(yè)院校學生的培養(yǎng)質(zhì)量,也直接影響工業(yè)院?!白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”的成敗與實施效果。
一、利用教學計劃修訂的契機完善課程體系的設置
培養(yǎng)方案和教學計劃是高校根據(jù)不同層次不同專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格所制定的實施人才培養(yǎng)活動的具體方案,一般包括課程體系、教學計劃、課程教學大綱等,其核心是課程體系。高校在編制或修訂機械工程專業(yè)的培養(yǎng)方案時,在課程體系的設計上,要針對社會對工業(yè)院校人才的需求,面向行業(yè)、企業(yè)和現(xiàn)實社會生活,既要注重傳統(tǒng)基礎理論的夯實和前沿專業(yè)科技的發(fā)展,又要注重學科與課程的系統(tǒng)性和專業(yè)課程的教學實踐性,還要圍繞企業(yè)的需求和市場的變化,始終保持對市場和企業(yè)的高敏感度,強調(diào)企業(yè)對學生具備的職業(yè)能力的要求,突出社會對學生具備的基本素質(zhì)的培育。
二、利用研究型教學的機會改進傳統(tǒng)的教學方式
研究型教學是教師在教學過程中通過優(yōu)化課程結構,建立一種基于研究探索的學習模式。研究型教學模式將學習、研究、實踐有機結合起來,充分發(fā)揮學生的主體作用,使學生能創(chuàng)造性地運用知識和能力,在主動探索、主動思考、主動實踐的研究過程中,自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的一種教學模式。在研究型教學中,教師的職能將由“教”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩А薄Un堂教學方面,由傳統(tǒng)的單向灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)互動式,要引導學生自主探究和體驗新知識;課外教學方面,將教學與實際結合起來,通過親身實踐,擴大知識視野,獲得科學研究的基本訓練和研究技能。
機械設計系列課程研究型教學的關鍵是圍繞“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標和要求,培養(yǎng)具有較強的工程素養(yǎng)、工程應用能力和實踐動手能力的機械工程師。所以在理論教學過程中,一方面保證理論體系的完整性,另一方面要提高多媒體課件的質(zhì)量。課件中要增加具體的工程實例,注重引導學生注意身邊的工程問題,鼓勵學生參與提煉工程主題,并將教學重點內(nèi)容提煉成具體的工程主題,引導學生展開課堂討論,并根據(jù)所學的知識提出解決問題的方法。這樣可以將抽象的理論與具體的工程背景結合,使抽象的工程問題變得豐滿有趣,從而強化學生的工程概念與背景。在實踐教學過程中,要想方設法創(chuàng)造條件和機會讓本科生走進企業(yè),讓碩士生進入研究生工作站。目前第一批參與“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的高校普遍提出校企聯(lián)合培養(yǎng)工程技術人才的模式,讓學生有半年以上的時間在企業(yè)實習或參加社會實踐,學生在企業(yè)的學習任務主要是培養(yǎng)他們的工程實踐能力,養(yǎng)成工程創(chuàng)新的意識。
三、利用參與項目的機會培養(yǎng)學生的工程背景與素養(yǎng)
目前很多工業(yè)院校畢業(yè)生進入工作單位,都需要較長時間的重新學習與適應,才能具備基本的工程素養(yǎng)與概念,還要再經(jīng)過更長時間的鍛煉才能具有現(xiàn)代設計的科研能力與水平,才能獨立開展科學研究和解決具體的工程實際問題。這個過程往往需要2~5年的時間,使企業(yè)既浪費人力又浪費財力。造成如此現(xiàn)狀的原因主要在于學生參與的項目或課題很少,不能真正將學到的知識應用于解決具體的工程問題,所以在學校學習階段,需要注重讓學生參加項目或課題的鍛煉。
四、利用大學生第二課堂培養(yǎng)創(chuàng)新意識和動手能力
大學生第二課堂是培養(yǎng)“卓越工程師”的主陣地,也是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和動手能力的主課堂,對拓展學生的綜合素質(zhì)起到非常重要的作用。學生可以選擇參加科技競賽、、參加講座、申報專利、參加科研課題等多種方式來鍛煉自己。
對于工業(yè)院校學生來說,組織他們參加各種職業(yè)資格考試,例如見習工程師培訓與考試,可以使學生掌握現(xiàn)代的設計理念和先進的工程設計與研究方法,增加相關行業(yè)的基本知識與技能。支持他們參與各級各類的競賽活動。最后,讓學生參加教師與研究生的項目與課題,提供他們走進企業(yè)的機會,參加工程項目的測試、分析與優(yōu)化等綜合型的研究工作,從而增強學生的工程概念與意識,提高與鍛煉學生解決工程實際問題的能力,最終提高學生的社會適應性,成為合格的卓越機械工程師。
參考文獻:
首先,化工設計可以培養(yǎng)學生的專業(yè)綜合思考能力?;ぴO計是化工專業(yè)綜合性最強的課程,需要學生集成化工原理、化學反應工程、有機化學、物理化學、無機化學、化工熱力學、化工設備、化工儀表與自動化及化工技術經(jīng)濟等眾多課程知識。在學習化工設計的過程中,把各學科知識融會貫通聯(lián)系起來。如化工設計中設計產(chǎn)品生產(chǎn)工藝,就把無機化學,物理化學,有機化學聯(lián)系起來,而對工藝流程進行物料衡算和能量衡算則要充分利用化工原理、反應工程、化工原理,化工熱力學等課程的內(nèi)容。通過化工設計的課程的學習,培養(yǎng)提高學生對化工各專業(yè)課程知識點的綜合理解能力。第二,化工設計可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。進行一個化工過程的設計是一項全面而系統(tǒng)的探索過程。通過設計的規(guī)范訓練,使學生了解科研創(chuàng)新或者工程創(chuàng)新的過程和方法,學會利用網(wǎng)絡資源、文獻檢索及數(shù)據(jù)調(diào)研,通過實驗設計或者工藝設計,了解實際化工過程的流程和發(fā)現(xiàn)工程生產(chǎn)中的問題,分析并解決問題[3]。第三,化工設計可以培養(yǎng)學生的實踐能力。學生經(jīng)過大學理論課程的學習和實驗課程的鍛煉,具備了初步的動手能力。但是很多學生在大二、三年時還不知道化工這個專業(yè)要做什么,學這些課程是為什么,有什么用。這是因為在前面各個單一的課程學習過程中,這些理論知識和實踐能力沒有綜合起來,因此通過化工設計課程的學習,一方面可以使學生具有學習化工設計方面的能力,另外一方面則可以使學生具有將所學的理論知識運用于實際生產(chǎn)和工藝設計的能力。
2培養(yǎng)化工卓越工程師的《化工設計》課程改革
2.1優(yōu)化課程內(nèi)容,提高學生學習興趣化工設計這門課程的傳統(tǒng)教學模式為采用板書及幻燈片課件播放等對知識進行講解,本課程涉及的知識比較復雜,課程內(nèi)容與實際聯(lián)系緊密,學生由于缺乏實際工程概念以及對課程知識點缺乏認識,所以不能深刻理解這門課的重要意義,也失去學習本門課程的主觀積極性[4]。學生平時課堂上不能完全投入到聽課中,期末時則只能靠考前的突擊復習應付考試。這樣的教學效果欠佳,在本門課的教授過程中需采用更豐富的教學內(nèi)容。在備課過程中不僅要鼓勵教師將文字、聲音、圖像、動畫等多種媒體組合在一起,這些直觀的信息可以提高學生的學習興趣和效率。另外利用CAI(計算機輔助教學)備課直觀、生動的特點,可以使學生直觀、深刻的認識反應器的基本模型(包括全混流、平推流、置換流)、化工廠車間的布置圖、化工廠三維管道模型等內(nèi)容,克服學生實際工程經(jīng)驗缺乏的缺點。此外,還可以利用卓越工程師培養(yǎng)計劃合作企業(yè)的資源,在學生認識實習、生產(chǎn)實訓實習等實習中認識實際生產(chǎn)裝置,并聘請的企業(yè)中工程師對實際生產(chǎn)過程進行講解,使學生真實了解到工廠的工藝流程及設計、優(yōu)化的思路。此外,理論教學過程中講解知識點時引入一些經(jīng)典的實際生產(chǎn)案例,且讓學生課前先查閱資料,課堂中進行考察,提高學生的學習效果;而且可以在教學過程中,與全國大學生化工設計競賽聯(lián)系起來,通過教師講解獲獎的作品,或是讓學生分析評價各個作品的優(yōu)缺點。在分析評價過程中,教師總結作品中與課程相關知識點并進行分析,拉近理論與實際化工設計中的距離,加深學生對相關知識點的理解能力;在課程講解的過程中也可以聯(lián)系教師的實際科研項目,提高學生理論與實際結合的實踐能力,使學生了解利用課程的知識對社會創(chuàng)造的經(jīng)濟及社會效益,提高對本課程的興趣。
2.2更新教學方法,加強化工設計軟件的學習在目前的化工設計行業(yè)中,計算機的應用幾乎貫穿化工工藝開發(fā)和設計的全過程,計算機軟件輔助化工設計已成為基本的手段。因此,輔助化工設計專業(yè)軟件成為化工設計人員必須掌握的工具,如AutoCAD可進行流程圖(PFD和PID)、設備裝配圖、車間布置圖和全廠總圖的繪制等。另外,化工設計涉及的化工過程分析與流程模擬及優(yōu)化,換熱網(wǎng)路設計等問題都具有過程復雜、計算量大等特點,計算機軟件成為主要的輔助工具。如用于大型通用流程模擬設計的AspenPlus、ProcessII軟件,能對工藝過程進行嚴格的能量和物料計算,通過過程模擬,計算主要物料的流量、組成與性質(zhì);也可用于工藝流程的優(yōu)化和全廠系統(tǒng)能量的優(yōu)化配置和綜合利用,進行相應的經(jīng)濟技術指標的衡算。另外還有PDMS軟件,可通過建立三維模型,真實的模擬和顯示正在設計中的化工裝置布置和建設情況,從而發(fā)現(xiàn)所設計的工廠在設計、配管和布置等過程中可能出現(xiàn)的問題,在化工廠動工前的設計階段提前解決潛在問題,到達規(guī)避施工風險和提高設計質(zhì)量的目的[5]。因此,為了提高學生的計算能力、分析能力和解決實際工程問題的能力,使學生在畢業(yè)后走向工作崗位時能盡快適應工作環(huán)境,化工設計課程應安排安排一定學時的上機教學,在軟件教學過程中通過化工過程模擬軟件提供的對工程設備、流程進行分析、改進以及再合成的環(huán)境,激發(fā)學生大膽探索和創(chuàng)新的興趣,使學生獲得創(chuàng)新實踐能力與流程設計能力的訓練。
2.3考核方式和考核內(nèi)容的改革化工設計課程傳統(tǒng)的考核方式為“期末考試成績+平時課堂成績”確定學生最終成績[6]。但本課程具有的學科綜合性強、與生產(chǎn)實踐的結合緊密、涉及化工設計軟件多等特點,使得傳統(tǒng)的考核方式?jīng)]有取得好的效果。大多數(shù)學生平時上課沒有完全投入到聽課中,只靠期末考前的突擊復習來應付考試。即使通過了期末考試,也沒有理解課程的意義、掌握課程涉及的知識點和培養(yǎng)出化工設計能力。因此,對課程的考核方式和內(nèi)容可以進行一定程度上的改進。如對學生的考核應在各個教學環(huán)節(jié)過程中進行,包括上機考核、課堂討論評分、工廠實習現(xiàn)場考核、期末試卷成績幾個部分。另外期末考試試卷的內(nèi)容中,不應僅包括基本概念、基本理論知識,還要與工程實際聯(lián)系緊密,要有圍繞工廠實際數(shù)據(jù)的題目,還應有開放式的題目,給學生以充分發(fā)揮的空間,使學生能夠真正地理解和掌握設計相關的知識點,而不是僅僅記住,這對培養(yǎng)合格的卓越工程師也是至關重要的。
3結論
1.連接部分。因為螺栓被連接件剛度的準確獲得有助于精確預報預緊力的形成及衰退規(guī)律,進而指導螺栓聯(lián)接工藝的優(yōu)化。被連接件的壓強分布能夠簡化為空心圓柱體、圓錐體、球體等形狀。國內(nèi)外已有的大量實驗證明,接觸剛度隨著接觸載荷的改變而變化,與接觸狀態(tài)緊密聯(lián)系,同時摩擦表面微觀幾何學形貌、兩接觸材料皆影響接觸剛度,使接觸剛度呈現(xiàn)出明顯的非線性特點。
2.傳動部分,包括螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動以及摩擦輪傳動等。齒輪接觸強度是齒輪設計中的一個主要設計參數(shù),其大小直接關系到齒輪的承受載荷能力與運行壽命。因為赫茲彈性接觸理論不能運用于相同曲率半徑內(nèi)接觸時的接觸壓強,有限元方法相對比較煩瑣,但根據(jù)分形接觸理論可以計算齒輪接觸壓強。表面粗糙度對齒輪接觸強度的影響并非一種簡單的線性關系,不能單純地減小表面的粗糙度,達到提高齒輪接觸壓強的目的。要按照齒輪的實際外加力,獲得表面粗糙度的某個最佳值,能夠顯著地減小齒輪的加工成本。齒面的加工誤差與熱處理變形會引起齒輪出現(xiàn)沖擊、振動及噪聲。分形參數(shù)中的分形維數(shù)與分形粗糙度具有尺度獨立性,可以表現(xiàn)結合面的內(nèi)稟特點。
3.軸系部分,包括滑動軸承、滾動軸承、聯(lián)軸器與離合器以及軸等。軸瓦是滑動軸承中的重要零件,它的結構設計是否合理對軸承性能影響很大。有時為了節(jié)省貴重合金材料或者由于結構上的需要,常在軸瓦的內(nèi)表面上澆鑄或軋制一層軸承合金,稱為軸承襯。常見的背襯有H62黃銅帶,表示平均含銅量為62%的普通黃銅帶,其中H表示漢字“黃”的拼音字母的第一個字母,62表示銅元素的平均含量。在普通黃銅的基礎上加入其他元素的銅合金稱為特殊黃銅,仍以“H”表示,后面會跟其他添加元素的化學符號和平均成份,如H62為含銅量60.5%~63.5%,余量為鋅含量。背襯可以是金屬,一般為黃銅,也可以是塑料。應用在船舶上的水橡膠艉管軸承一般有套筒式與板條式兩種。自從1840年水橡膠軸承用于船舶艉管軸承以來,已經(jīng)有170多年的歷史。只承受扭矩而不承受彎矩(或彎矩很?。┑妮S稱為傳動軸。為與傳統(tǒng)的滑動和滾動相區(qū)別,微動是指在機械振動、疲勞載荷、電磁振動或熱循環(huán)等交變載荷作用下,兩接觸表面間發(fā)生的振幅極小的相對運動(位移幅度一般為微米量級),這些接觸表面通常名義上是靜止的,即微動發(fā)生在看似“緊固”配合的機械部件中。
4.其他部分,包括彈簧、機座和箱體、減速器和變速器等?;謴托允悄苁刮镏没謴偷狡胶鉅顟B(tài)的特性,是貯存勢能的元素,典型的恢復性元件是彈簧。系統(tǒng)勢能是重力勢能與彈簧的彈性變形的勢能之和。當恢復力與位移成正比時,其比例常數(shù)稱為彈簧常數(shù)或彈簧的剛度系數(shù),單位為N/m。彈簧是組成振動系統(tǒng)最基本的元件,是不可或缺的,否則就不會發(fā)生振動。機座和箱體等零件在機床中占總質(zhì)量的70%~90%。
二、機械設計的教學方法
機械設計是綜合性要求很高的一門專業(yè)課,課程要求預備知識多且廣。如何在機械設計中既突出重點方法,又能讓學生將學會的機械設計方法融會貫通,并能自學其他設計方法,是本課程的重點與難點。使用知識單元化、富媒體化及學習行為管理,實現(xiàn)課堂教學工具,使傳統(tǒng)教學方式的“課堂上聽講,課堂下答疑”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢n堂上討論,線上學習”。應規(guī)劃機械設計的內(nèi)容,以知識單元為主題,錄制成微課。融會現(xiàn)存資源,將理論教學與實踐案例以多媒體形式呈現(xiàn),建立和諧融洽的師生關系,點燃學生的學習興趣,興趣是學生最好的教師,努力提高學生的學習興趣顯得非常重要。研究教學大綱,分析與機械設計相關及機械設計先修課程的教學情況,與相關學科的授課團隊合作,形成立體化的課程管理庫,夯實專業(yè)基礎。
三、機械設計的習題課
習題的選取要具有典型性與針對性,習題數(shù)量要少,質(zhì)量要保證好,但是解題的要求一定要高。例如機械現(xiàn)代設計方法發(fā)展很快,目前較易見到的有分形設計(fractaldesign)。在一個世紀以前,相繼出現(xiàn)了一些被稱之為“數(shù)學怪物”(Mathematicalmonsters)的東西,人們無法用傳統(tǒng)的Euclid幾何語言去描述它們的局部和整體性質(zhì)。經(jīng)典的數(shù)學怪物為馮•科克的分形曲線。按照分形接觸理論,可以計算機械結合部的法向接觸剛度、切向接觸剛度、靜摩擦系數(shù)、法向接觸阻尼、切向接觸阻尼、損耗因子、彈性模量、切變模量、泊松比的解析解。
關鍵字:計算機專業(yè);卓越工程師;培養(yǎng)計劃;應用型人才
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術人才。應用型本科院校計算機專業(yè),結合自身特點,發(fā)現(xiàn)不足,發(fā)揮優(yōu)勢,探索具有自身特色的“卓越工程師”培養(yǎng)規(guī)律和有效途徑是切實可行的。
一、計算機專業(yè)現(xiàn)行人才培養(yǎng)計劃存在的問題
1. 應用型人才培養(yǎng)目標不明晰
計算機專業(yè)應用型人才是指能將所學計算機專業(yè)知識和編程技能應用于計算機專業(yè)社會實踐的技能型人才。計算機專業(yè)技能的應用是應用型計算機本科教育的科學定位和辦學方向著眼點。但是目前,學術性、理論性的內(nèi)容在教學過程中占比重較大,實踐性、工程性的內(nèi)容得不到足夠重視,這與應用型計算機本科教育的定位嚴重不符,造成培養(yǎng)目標不明晰。
2. 課程體系與產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整不適應
教學內(nèi)容陳舊,專業(yè)教學與市場脫離,課程內(nèi)容滯后于計算機專業(yè)技術的更新發(fā)展。專業(yè)課理論知識量大,涉及面廣,但與實踐結合少,學生無法學以致用,缺乏深入理解平臺,導致無法實際掌握計算機專業(yè)技能。
3. 實習實訓環(huán)節(jié)不受重視
學校沒有固定實踐基地,企業(yè)提供的實習職位和見習場所較少,學校在管理上對實踐環(huán)節(jié)不夠重視,校內(nèi)實習一盤散沙,校外實習流于形式,課程設計抄襲嚴重,畢業(yè)設計應付了事。對實習實訓環(huán)節(jié)的輕視,導致學生畢業(yè)后眼高手低,缺乏解決實際問題的經(jīng)驗和能力。
4. “雙師型”教師嚴重缺乏
目前,高校青年教師占比例較大,而青年教師大都剛走出一個校門即走進另一個校門,沒有企業(yè)工作經(jīng)歷,缺乏工程設計和管理經(jīng)驗,真正的“雙師型”教師嚴重缺乏。
二、計算機專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”培養(yǎng)要求
培養(yǎng)具有計算機專業(yè)技術領域扎實的理論基礎和實踐技能,具有較高工程素養(yǎng),具有工程創(chuàng)新能力的應用型本科人才。培養(yǎng)學生具有在專業(yè)方向上進行深入學習和了解相關新技術的能力,培養(yǎng)學生具備一定企業(yè)和社會環(huán)境下的綜合工程實踐經(jīng)驗,使學生具備在計算機領域及相關的廣闊領域中從事技術開發(fā)、工程設計、產(chǎn)品制造及技術應用等工作的能力。
三、計算機專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”具體措施
1. 明確應用型計算機人才培養(yǎng)目標
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的宗旨是培養(yǎng)卓越工程師后備人才,要堅持面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,以社會需求為導向,以實際工程為背景,以專業(yè)技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力。應用型本科院校計算機專業(yè)必須明確人才培養(yǎng)目標,以工程實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導向,切實加強工程化教育。不僅培養(yǎng)學生具備扎實的計算機專業(yè)基礎知識,更要注重培養(yǎng)他們具備使用所學知識和技能解決實際問題的能力,使學生能夠勝任在計算機領域及相關的廣闊領域中從事技術開發(fā)、工程設計、產(chǎn)品制造及技術應用等工作,培養(yǎng)學生成為創(chuàng)新能力強、適應企業(yè)發(fā)展需要的計算機領域合格工程師。
2. 改革計算機專業(yè)課程體系
針對“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,改革原有的計算機專業(yè)課程體系,根據(jù)面向應用的原則進行合理劃分,引導任課教師組建基于課程群的教學和實踐指導團隊。將聯(lián)系密切的課程組建成為課程群,設計完整的實際應用項目,結合項目講解知識,利用知識解決項目,各門課程連續(xù)貫穿地進行教學和實踐指導活動,課堂教學中的任務模塊在實驗環(huán)節(jié)中實現(xiàn)交叉。例如,高級語言程序設計、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫原理等課程組建課程群,Java語言程序設計、DotNet程序設計、Oracle數(shù)據(jù)庫等課程組建課程群,匯編語言、計算機組成原理與系統(tǒng)結構、嵌入式系統(tǒng)設計與應用等課程組建課程群,等等。
另外,進一步加大實習實訓環(huán)節(jié)比重,且制定相關規(guī)定保證實習實訓教學工作落到實處。在大一到大四各學年,分別設置課程設計、認識實習、綜合實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計多個實習實訓環(huán)節(jié),并將計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)由課內(nèi)延伸到課外,由校內(nèi)延伸到校外,以課外科技創(chuàng)新活動和各級各類專業(yè)競賽作為培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識及工程能力的切入點和重要途徑。
3. 校企合作聯(lián)合培養(yǎng)
目前,由于學校擁有的企業(yè)支持資源有限,將少部分專業(yè)基礎扎實、實踐能力突出的學生列入校企聯(lián)合培養(yǎng)計劃,實行“3+1”校企聯(lián)合培養(yǎng)。學生在校內(nèi)學習3年,主要以課程教學為主,同時結合課程設計、實驗教學、科技創(chuàng)新活動和競賽等,培養(yǎng)學生分析、解決實際工程問題的能力。企業(yè)學習階段累計1年,包括畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等實習實訓環(huán)節(jié),著重培養(yǎng)學生的實際動手能力和分析解決實際工程問題能力,并積累實際工程工作經(jīng)驗。企業(yè)學習階段是“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”成敗的關鍵。學校和參與“3+1”培養(yǎng)的企業(yè),共同建立學生在企業(yè)學習期間的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)標準和相應的培養(yǎng)體系,擬定“企業(yè)培養(yǎng)方案”,并細化到每一周的學習安排。
4. 加強師資隊伍建設
培養(yǎng)工程師首先要求教師必須擁有一定的工程經(jīng)歷。學校全面增強師資隊伍的工程實踐意識和能力,設立面向企業(yè)創(chuàng)新人才的教師崗位,優(yōu)先聘任有工程經(jīng)歷的教師。不斷強化計算機專業(yè)教師的工程經(jīng)歷和實踐能力,并設置準入門檻。對沒有工程經(jīng)歷的教師,制定和規(guī)范教師的兼職辦法,引導和規(guī)范教師到企業(yè)兼職,參加工程實踐1-2年,增強解決實際問題的能力。設立兼職教師崗位,選聘實踐經(jīng)驗豐富的行業(yè)或企業(yè)高級專家到學校兼職,建立穩(wěn)定的兼職教師隊伍。
同時,不斷完善計算機專業(yè)教師評價制度。配合學校人事部門,組織有關專家研究、設計和制定一套適合計算機專業(yè)特色的、可操作的評價體系,注重評價工程項目設計、專利、產(chǎn)學合作和技術服務等方面,并將畢業(yè)生優(yōu)秀程度和社會需求程度等指標引入評價系統(tǒng),以實現(xiàn)對學生培養(yǎng)績效的綜合客觀評價。
5. 以科研促教學
計算機專業(yè)的課程內(nèi)容,尤其是專業(yè)基礎課程內(nèi)容都比較抽象,教材中沒有貼近實際的例子供學生理解,教學過程中經(jīng)常出現(xiàn)教師講解困難、學生死記硬背的現(xiàn)象。將教師科研工作中相關的最新成果、探索的前沿要點引入課堂是一個很好的辦法,科研工作融入教學中,是踐行卓越工程師培養(yǎng)計劃的指導方針。同時,可以引導有能力的學生參與教師的科研工作,量力而行地承擔一部分實際項目,既可以令學生思維靈敏的特點充分展示出來,很好地激發(fā)他們的求知欲望和創(chuàng)新精神,又可以將教師從繁重的科研工作中解脫出來,以利于更好的進行教學研究。所以,盡可能地以科研促進教學,用工程中的實際問題引導學生主動探索、尋求新的知識和解決問題的思路,養(yǎng)成良好的科研素養(yǎng),為將來的工作奠定基礎。
四、結語
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是應用型本科院校深化人才培養(yǎng)模式改革的重要契機。我校計算機專業(yè)經(jīng)過努力探索與實踐,取得了可喜成績。近2年學生積極踴躍參加各級各類科技創(chuàng)新活動,其中有20人次獲得省級以上科技創(chuàng)新獎勵,并實現(xiàn)了國家級獎勵零的突破,有18人以教師承擔的實際科研項目作為畢業(yè)設計選題,成績?nèi)慷际橇己靡陨?,其?4人成績?yōu)閮?yōu)秀。
[參考文獻]
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關鍵詞 制藥工程 卓越工程師 實踐教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.11.018
Practice Teaching Reform Based on Pharmaceutical Engineering
Outstanding Engineer Training Program
XU Haixing, XU Peihu, YIN Yihua, LIU Xiaoping, HUANG Zhijun, MA Dinggui
(Department of Pharmaceutical Engineering, School of Chemistry, Chemical Engineering and Life Sciences,
Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070)
Abstract Pharmaceutical Engineering Outstanding Engineer Training Program is an important measure to adapt to social and economic development characteristics of China under the new situation with the aim of training and bringing up a large number of strong adaptability, innovation and practical ability of the compound talents, to accommodate the needs of society. Practice teaching plays a very important role in achieving these objectives. In this paper, the reform and achievement of practice teaching in Pharmaceutical Engineering Outstanding Engineer pilot class of Wuhan University of technology were summarized. The practice teaching reform has achieved some certain progresses. Training system can meet the requirements of the training of new outstanding engineers.
Key words Pharmaceutical Engineering; outstanding engineer; practice teaching
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是我國具有重大現(xiàn)實意義的教育改革項目,目的在于培養(yǎng)造就一大批具有較強適應能力、創(chuàng)新能力和實踐動手能力的復合型人才,從而適應社會需要。對我國高等教育改革和全方位提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要指導作用。①②③
武漢理工大學化學化工與生命科學學院在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的支持下,銳意改革,取得了一定的成效。在推行實踐教學改革的過程中,為保證設定目標的實現(xiàn),采取了一系列措施和方法,逐步建立和完善相應的人才培養(yǎng)實踐管理體系?,F(xiàn)小結如下:
1 成立“制藥工程卓越工程師國家級工程實踐教育中心教學基地”
學院以制藥工程的社會需求為導向,以實際的化工制藥以及學校優(yōu)勢學科平臺為背景,以工程技術為主線,通過整合課程體系和加強校企聯(lián)合培養(yǎng)等措施,夯實理論基礎,強化實習實訓等實踐教學,加強理論與實踐的聯(lián)系,加快由學校向社會的過渡。我院與武漢健民藥業(yè)集團股份有限公司聯(lián)合成立了“制藥工程卓越工程師” 培養(yǎng)專家委員會,專家委員會由我院院長、主管教學的副院長及制藥工程系主任和學科責任教授等專家學者和武漢健民藥業(yè)集團股份有限公司分管質(zhì)量、生產(chǎn)和科研的領導組成,進行“制藥工程卓越工程師國家級工程實踐教育中心教學基地”的建設和申報工作,并負責制藥卓越工程師培養(yǎng)方案的制定與修訂。
在校企共同努力下,我校制藥工程系“卓越工程師”從2011級起開始招生,2012年,武漢理工大學與武漢健民藥業(yè)集團股份有限公司聯(lián)合申報的“制藥工程卓越工程師國家級工程實踐教育中心教學基地”成功獲批首批國家級工程實踐教育中心。制藥工程國家級工程實踐教育中心為數(shù)不多。目前,湖北省外有中國藥科大學、天津大學等大學獲批。湖北省內(nèi)僅我校(武漢理工大學)與武漢工程大學(全國最早創(chuàng)辦該專業(yè)的高校之一)獲批。
2 整合課程體系,優(yōu)化實踐教學內(nèi)容
“卓越計劃”試點班學生按照化工制藥專業(yè)大類培養(yǎng),強調(diào)寬口徑、厚基礎、強能力。為實現(xiàn)培養(yǎng)目標,按照以知識點為主線,強調(diào)回歸工程,整合課程體系,優(yōu)化教學內(nèi)容,加強實驗實踐教學環(huán)節(jié),突出問題驅(qū)動、案例教學,理論與實踐緊密結合的原則,進行培養(yǎng)計劃的調(diào)整與修訂,把實踐教學提高到一個新的高度,為在企業(yè)階段的學習與實踐環(huán)節(jié)騰出空間。根據(jù)上述原則,我們系已聘任企業(yè)專家承擔化工儀表與自動化、新藥研究概論、制藥過程安全與環(huán)保、醫(yī)藥企業(yè)管理、制藥設備與車間設計以及藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理工程等6門理論課程的講授,注重企業(yè)實際生產(chǎn)情況和理論課程的有機結合。加大試點班的實習和實訓教學,崗位實習增加至7周。
3 進行實踐教學體系改革,提高實習實訓相關
3.1 管理流程規(guī)范化
經(jīng)過廣泛調(diào)研,在學院和企業(yè)相關人員的共同努力下,制定了如下工作流程(圖1)
3.2 建立合理化、標準化的評價指標體系,學院與企業(yè)共同合作參與考核評價
試點班的實習在學校教務處的統(tǒng)一要求下,結合我系實際情況,進行實習考核評價體系的修訂,力求評價指標量化且具有實際可操作性(表1)。根據(jù)考核指標體系,能對學生實習做出客觀公正的評價,并不斷提高實踐培養(yǎng)質(zhì)量。
3.3 編制企業(yè)實習手冊,實施實習工作經(jīng)歷證書頒發(fā)制度
我們按照生產(chǎn)實習、專業(yè)實習和崗位實習等的實習特點和目的,編寫相應的實習手冊,要求學生按規(guī)定記錄實習情況,對具有加分性質(zhì)的,要提供相應附件。所有實習材料有實習老師共同審核,并就相關問題進行答辯。根據(jù)實習、材料展示和答辯情況,由學院和企業(yè)共同對達到條件的學生頒發(fā)“工學綜合教育實習證書”,并藉此進一步增強學生參與實習的積極性和主動性,保證評價的公正性、嚴肅性和權威性。
3.4 建設實訓平臺,加強理論與實踐的相互促進
我系各類實習雖然都選擇在與我們有合作關系的制藥企業(yè)培養(yǎng)學生,但是,合作企業(yè)多為制藥企業(yè),對藥廠生產(chǎn)環(huán)境相較于其他企業(yè)提出了更高的要求,直接導致學生無法進行“頂崗”實習,實習效果大打折扣。④基于此,我們系在學校和學院的大力支持下,進行實訓平臺的建設。目前已搭建藥物制劑中試基地,配備了藥物制劑生產(chǎn)的一般生產(chǎn)設備。并購買安裝了制藥工程仿真實習教學軟件,彌補實習實踐教學的不足。該軟件可以將網(wǎng)絡虛擬和藥廠實習實訓有機結合起來,讓學生通過網(wǎng)上操作,完成相關制藥單元操作、藥品生產(chǎn)工藝、藥品質(zhì)量檢驗等相關操作,達到專業(yè)培養(yǎng)目的和要求。配合藥廠實習實踐,較好地完成了相關實踐課程的講授(生產(chǎn)實習、專業(yè)實習、崗位實習、工程設計訓練1、工程設計訓練2和制藥工程車間設計等),取得了較好的教學效果。
3.5 加強校企合作,搭建實踐教學平臺,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神
積極爭取學校及學院政策支持,加強與湖北省制藥企業(yè)的合作,積極建立創(chuàng)新教育與實踐培訓基地,并組織學生開展探究式學習和科技創(chuàng)新活動。課題組教師積極開展實驗教學改革研究工作,增加綜合性、設計性實驗和以項目為載體的研究性實驗,自制實驗儀器設備等。
采取多種有效手段,引導學生盡早參加科研項目,由合作企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)實際的需要擬定一些項目研究課題,并提供項目所需的儀器和原材料供學生選擇。校企合作開展的科技實踐活動培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。課題組老師盡最大努力爭取各種項目滿足學生參與實驗的需要,積極組織學生參加各類科技競賽活動,如工程訓練綜合能力競賽和英語競賽等。
近年來,我系本科生承擔國家大學生創(chuàng)新基金20余項,武漢理工大學創(chuàng)新基金、實驗室開放實驗項目100余項,發(fā)表科技論文30余篇(第一作者為本科生25篇),51人學位論文被評為省級優(yōu)秀學位論文,獲得“挑戰(zhàn)杯”全國三等獎1項,湖北省大學生創(chuàng)新杯3項;武漢理工大學創(chuàng)新杯30余項,以及其他獎勵共計多項。
3.6 發(fā)揮導師制作用,實施小班管理和個性化培養(yǎng)
學校已從制藥2011級起每年選拔一批優(yōu)秀學生進入“卓越計劃”試點班學習,試點班實行單獨的教學培養(yǎng)計劃。為加強學生的管理和學習指導,我們將試點班編排成3~4個小班進行管理,每個班由一名導師進行“傳道、授業(yè)和解惑”,加快學生全面發(fā)展。
試點班的教師實施聘任制,建立學校專任教師與企業(yè)工程技術人員相結合的高水平工程教育教師隊伍。為鼓勵廣大教師和企業(yè)工程技術人員積極參與“卓越計劃”,擬制定了新的考評政策,對工科專業(yè)的教師在工程實踐能力環(huán)節(jié)的考核把握如下原則:(1)對青年教師提出工程實踐經(jīng)歷的要求,職稱和崗位的評聘和考核由側(cè)重理論研究轉(zhuǎn)向?qū)嶋H問題的解決;(2)對優(yōu)秀導師給予一定的獎勵;(3)學校選聘部分工程實踐能力較強的科技人員、合作企業(yè)聘任的老師給予其相應的報酬和待遇。
綜上所述,我系通過多角度、多方面的努力和探索,進行實踐教學的改革,形成了具有我校特色的制藥工程專業(yè)卓越工程師實踐培養(yǎng)體系。但如何進一步提高合作企業(yè)參與的主動性和積極性,還需要各方面共同努力。我們期望我系的實踐教學改革與實踐在后期建設中能取得更大成功。
湖北省省級教研項目:基于卓越工程師培養(yǎng)的《藥劑學》課程教學改革研究(2014112);和武漢理工大學校級教研項目:基于制藥工程卓越工程師人才培養(yǎng)模式的改革研究與實踐(w2014083)
注釋
① 韓新才,王存文,閆福安.我國高校卓越工程師人才培養(yǎng)存在問題與對策研究.教育教學論壇,2015.31:59-61.
② 任福正,羅曉燕,唐S,等.制藥工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃的制訂與實踐.化工高等教育,2015.143:14-17.
P鍵詞:卓越工程師教育培養(yǎng)計劃 土木工程 學生選拔
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)12(c)-0194-02
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)是我國高等工程教育的重大改革項目,是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。培養(yǎng)以社會需求為導向、以工程實際為背景、以工程技術為主線的工程類專業(yè)人才,深化工程類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革顯得尤為重要。該文以該校土木工程試點專業(yè)的運行情況,探討卓越工程師培養(yǎng)過程中的學生選拔問題,希望對兄弟高校能有所借鑒。
1 “卓越計劃”的主要特征
“卓越計劃”遵循“行業(yè)指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,滿足社會需求,服務國家戰(zhàn)略,面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,培養(yǎng)一大批優(yōu)秀的后備工程師。
2 “卓越計劃”學生選拔模式調(diào)研
“卓越計劃”實施的主體是學生,在選拔“卓越計劃”學生過程中會碰到學生規(guī)模和學生層次兩個關鍵問題:學生規(guī)模問題需要考慮能夠滿足現(xiàn)有的學校資源配備,并滿足去企業(yè)實習實踐的可操作性,既要明確要求某種選拔標準,又能體現(xiàn)學生素質(zhì);學生層次問題即選拔對象是針對大一年級學生還是大二年級學生,這關系到“卓越計劃”學生培養(yǎng)方案的制訂。為進一步完善“卓越計劃”學生選拔模式,增強其科學性和可操作性,課題組向武漢大學土木建筑工程學院、武漢大學電氣工程學院、武漢大學測繪學院、武漢理工大學汽車學院“卓越計劃”試點專業(yè)學生發(fā)放網(wǎng)絡調(diào)查問卷,共有363名同學參與,調(diào)研結果分析如下。
2.1 試點專業(yè)與班級管理
調(diào)查表明,94.47%的人認為“卓越計劃”試點專業(yè)應該設置在工科類專業(yè),95.48%的同學認為自己所在的專業(yè)應該開設卓越工程師教育;83.92%的同學認為“卓越計劃”試點專業(yè)應該設立專門的行政班級,并且人數(shù)應該控制在30人左右。
2.2 能力素質(zhì)培養(yǎng)
90%以上的同學認為“卓越計劃”培養(yǎng)學生最重要的品質(zhì)是創(chuàng)新能力,最重要的能力是工程能力,并認為卓越工程師在工程項目中應該起到技術管理革新推動者的作用。
2.3 學生選拔與管理
73.1%的同學認為選拔應放在大學入學一學年后進行,64.4%的同學認為選拔時應該將大一學年的GPA作為首要標準,同時應重點考慮創(chuàng)新和實踐能力;如果選拔形式增加面試環(huán)節(jié),73.8%的同學認為面試中要注重考察學生科學研究能力和對工程實踐的興趣,64%認為要考察學生的思維敏捷性和表達溝通能力,59.1%認為要考察學生對實驗和工程技術的探索興趣;85%的同學認為卓越班可依據(jù)掛科情況進行淘汰,70%的同學認為一學年進行一次淘汰較為合理,但變動次數(shù)不宜過多,以免妨礙班級建設。
3 “卓越計劃”學生選拔模式實踐探索
2011年10月,武漢大學作為第二批進入“卓越計劃”試點的高校,學校土木工程專業(yè)被列為試點專業(yè)。該文將以我校土木工程專業(yè)的運行情況,探討卓越工程師培養(yǎng)過程中的學生選拔問題。
3.1 學校定位
該校土木工程專業(yè)堅持“服務國家、嚴謹嚴格、聯(lián)系實際”的原則,根據(jù)“以寬、通為特色,要求畢業(yè)生除掌握必要的基礎理論和專業(yè)知識外,還要具有良好的科學素養(yǎng)及人文素養(yǎng)、較強的組織判斷能力、一定的創(chuàng)新能力和工程實踐能力等”培養(yǎng)要求,結合我國建設創(chuàng)新型國家對工程人才的質(zhì)量要求,不斷加強與企業(yè)的聯(lián)合培養(yǎng),為國家培養(yǎng)一批未來工程領域領軍人物和工程大師。
3.2 組織機構
為確保卓越試點順利進行,土木建筑工程學院成立“土木工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)”試點工作領導小組,負責本專業(yè)培養(yǎng)計劃的組織實施、改革經(jīng)驗的總結、試點經(jīng)驗推廣等工作,下設管理運行工作組和校企聯(lián)合教育教學指導委員會。管理運行工作組負責日常教學管理工作,研究制定日常運行的各類管理規(guī)定和實施辦法,協(xié)調(diào)工作中出現(xiàn)的各類問題。
3.3 學生選拔模式
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”主要突出“工程性”和“精英性”,在這方面可借鑒美國、英國、法國、德國等國外的工程人才培養(yǎng)模式,通過政策引導高考中的佼佼者報考土木工程專業(yè)。學院制定了“武漢大學土木工程專業(yè)卓越計劃班選拔方法”,決定在土木工程專業(yè)學生大一學年結束時再進行一次選拔,選拔流程主要包括:宣講、報名、面試等環(huán)節(jié),在學生自愿的基礎上,根據(jù)學生大一學年的績點排名,最終確定錄取學生名單。具體辦法如下:
(1)宣講。學院在學生入校后通過學習指導日活動和專業(yè)教育等措施,將“卓越計劃”的指導思想、主要目標和培養(yǎng)方案等對土木工程專業(yè)的學生進行廣泛宣講,讓學生充分了解“卓越計劃”的內(nèi)容及特點。(2)報名。報名條件為必修課成績績點在當屆學生中位列前50%,且對土木工程的實踐與創(chuàng)新有興趣、有志成為卓越工程師。(3)面試。面試環(huán)節(jié)主要考察學生的綜合素質(zhì),包括工程意識、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作等多方面的能力。(4)錄取。在學生個人申請的基礎上,根據(jù)學生大一學年的績點GPA排名及面試表現(xiàn),每年從當屆土木工程專業(yè)中擇優(yōu)錄取50~60名優(yōu)秀學生到卓越計劃班學習。(5)淘汰機制。學院對卓越班實施動態(tài)管理及淘汰機制,卓越計劃班的學生在大三由學院組織考核,不能達到要求者將回歸普通班學習。
“卓越計劃”班級實行獨立管理,每個年級設兩個試點班,每班25~30人,設班級導師2人;“卓越計劃”實行雙導師制,每班級設燭光導航師4~5人,指導學生4年本科階段的學習,企業(yè)學習階段設企業(yè)導師;根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,高年級學生跟隨導師結合工程項目和課題進行學習;鼓勵學生選修雙語課程并參加各項國際交流項目,赴國外高校或企業(yè)進行工程實習,提高跨文化交流能力;鼓勵學生參加大學生論壇等各種學術交流活動。
4 結語
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是我國高等工程教育未來的重大改革項目,需要精心設計教育教學理念、校企合作機制、師資隊伍建設和人才培養(yǎng)模式等,而“卓越計劃”試點專業(yè)學生的基本素質(zhì)是保證培養(yǎng)目標實現(xiàn)的基礎。武漢大學土木建筑工程學院參考現(xiàn)有試點高校及專業(yè)招生選拔方法,結合土木工程專業(yè)學生特點,確定了校內(nèi)二次招生的原則,提出了由學生個人申請、工程創(chuàng)新意識和實踐能力考核以及面試后擇優(yōu)錄取等一系列過程構成的招生選拔程序,并進行嘗試與實踐。這一招生思想原則和選拔環(huán)節(jié)的設計等可為兄弟高校的學生遴選提供參考與借鑒。
參考文獻
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基金項目:沈陽化工大學教學研究基金項目(2012b10)
作者簡介:邊晶梅(1973-),女,沈陽化工大學經(jīng)濟與管理學院博士,主要從事服役結構維修加固決策、優(yōu)化與工程管理的研究。(e-mail)bianjingmei@163.com。
摘要:文章以沈陽化工大學工程管理專業(yè)工程施工課程為例,探討了符合“卓越計劃”人才培養(yǎng)要求的新型教學模式,總結了工程施工課程傳統(tǒng)教學模式存在的主要問題,提出教學改革的具體內(nèi)容及措施,簡要介紹了改革措施在教學實踐中的應用情況及取得的初步成效。
關鍵詞:卓越計劃;工程師教育;工程施工;教學改革;教學實踐
中圖分類號:g6423文獻標志碼:a文章編號:10052909(2013)05007704卓越工程師教育培養(yǎng)計劃(以下簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的高等教育重大計劃,主要目標是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)的各類工程技術人才,促進工程教育的改革和創(chuàng)新,推動中國從工程教育大國走向工程教育強國[1]?!白吭接媱潯本哂腥齻€特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)過程;二是學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才;三是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。沈陽化工大學工程管理專業(yè)以此為導向和契機,積極主動地進行人才培養(yǎng)模式和課程教學改革,為社會培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型的土木工程管理人才。
中國1998年設立的工程管理專業(yè)是由工程技術專業(yè)與管理專業(yè)交叉復合而成的新興專業(yè),它覆蓋了原有的建筑管理工程、房地產(chǎn)經(jīng)營管理、國際工程管理等學科,具有較強的綜合性和較寬的專業(yè)覆蓋面[2]。工程管理專業(yè)設置了技術、管理、經(jīng)濟與法律四大平臺的課程,其中工程施工是技術平臺課程中的一門專業(yè)課程。該課程的教學目的是幫助學生掌握建筑工程主要工種的施工技術和施工方法,掌握土木工程施工的科學組織與管理方法、手段,具備發(fā)現(xiàn)并有效處理建筑工程施工過程中一般性技術問題的基本能力,具備根據(jù)主客觀實際情況優(yōu)選施工方案、施工方法和編制施工組織設計的基本能力,以及有效組織建筑施工安全生產(chǎn)的基本能力。該課程具有知識點繁雜、綜合性和實踐性較強的特點,是工程管理專業(yè)理論與實踐相結合的關鍵課程,是培養(yǎng)學生工程實踐能力和綜合能力,實踐“卓越計劃”的重要課程。一、工程施工課程教學模式及存在問題
工程施工是工程管理專業(yè)一門重要的專業(yè)技術課程。目前各高校積極開展土木工程施工課程教學改革,如在傳統(tǒng)板書教學基礎上的多媒體教學、案例教學、改變考試方式等[3-5]。然而,由于該課程學時少等客觀原因,目前的教學效果有限,還不能完全滿足社會對人才培養(yǎng)的需求,存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(一) 教材內(nèi)容滯后于實踐,對行業(yè)新技術體現(xiàn)得不夠
隨著高等教育改革的不斷深入,土木工程施工課程的教材在章節(jié)內(nèi)容及知識覆蓋范圍等方面均比以往教材有顯著增加。但增加的多是傳統(tǒng)施工工藝,對已過時或被淘汰的工藝并沒有作太多刪減。盡管新工藝、新技術在新教材中亦有體現(xiàn),但仍顯不足,即使目前最新的施工教材有關“四新技術”(新技術、新工藝、新材料、新設備)的內(nèi)容也很少,有的甚至還包含某些當時很“新”而實際上已經(jīng)落后的技術;一些成熟且應用廣泛的技術卻未能在教材中有所體現(xiàn)。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
邊晶梅基于卓越工程師培養(yǎng)計劃的工程施工課程教學改革與實踐
(二) 課堂理論知識與工程實踐脫節(jié)
土木工程施工課程實踐性強,對培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新精神具有至關重要的作用。目前該課程大量的施工工藝和實踐知識等仍由教師以課堂講授的方式教給學生。盡管教師認真?zhèn)湔n、認真講課,也盡量采用了投影、幻燈片、視頻等較為先進的多媒體教學手段,但學生只聽教師講解而不到施工現(xiàn)場實際觀摩體會,就沒有直接的感性認識,對其中的部分內(nèi)容很難真正理解和掌握。包括筆者所在學校在內(nèi)的很多高校的工程管理專業(yè)都未開設專門的施工實習,只有短期的工程實習和畢業(yè)實習,而且與施工課程不同步,還主要以現(xiàn)場參觀形式實習,學生只能看到工程施工片斷,這對學生工程實踐能力的訓練和提高是遠遠不夠的。
(三) 學時少,任務重,難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維
工程管理專業(yè)的工程施工理論課時往往
偏少,一般為32學時或48學時,要講清楚各種工程的施工工藝幾乎是不可能的。原因有二:一是教師感到時間有限,內(nèi)容太多,教學上很難有發(fā)揮的空間;二是課程內(nèi)容原本就抽象繁雜,再加快課堂節(jié)奏,學生難以消化和吸收課堂知識。因此,要在較少的課時內(nèi),將工程施工內(nèi)容講解透徹,使學生牢固地掌握土木工程施工技術知識,達到滿意的教學效果,難度很大,或者說是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。而且,這樣滿堂灌的教學方式無法留給學生獨立思考的時間,不利于培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,也不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,難以達到“卓越計劃”人才培養(yǎng)的要求。
(四) 實習內(nèi)容不系統(tǒng)、不完整,校企合作的深度不夠
這是很多高校工程管理及土木工程專業(yè)所面臨的實際問題。與施工相關的實習往往集中安排在某一時段,而土木工程施工過程一般較長,學生只能觀摩到個別分項工程的施工過程,無法觀摩到施工全過程,更無法從總體上了解整個在建項目的全部工序。目前,實習單位一般是依靠教師或?qū)W生的個人關系聯(lián)系。企業(yè)常以實習會帶來管理上和生產(chǎn)上的不便或安全問題,明示或暗示學生少進工地,很少主動安排學生親自操作。愿意接受實習的施工單位也越來越少,聯(lián)系實習日益困難。這種狀況在很大程度上影響了實習效果,而且校企之間的長期合作關系也不易保持,企業(yè)參與工程師人才培養(yǎng)的程度遠遠不夠,教學實習的效果難以保障。
二、工程施工課程教學模式的改革與實踐
(一)調(diào)整教學目標 “卓越計劃”最大的特點是以強化學生的工程實踐應用能力與創(chuàng)新能力為目標,并以此構建人才培養(yǎng)模式,改革課程教學內(nèi)容與教學方法,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。為達到“卓越計劃”人才培養(yǎng)的要求,在土木工程施工課程教學過程中應突出強調(diào)工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學目標的調(diào)整主要是通過調(diào)整教學內(nèi)容、創(chuàng)新教學方法與教學手段、完善工程施工教學模式等系列改革措施,強化學生的綜合能力訓練,夯實工程技術基礎。在此基礎上,將安全責任意識、節(jié)約環(huán)保意識、誠實守信意識和社會責任感等工程倫理道德,潛移默化地“滲透”到課程教學之中,實現(xiàn)能力培養(yǎng)和意志品質(zhì)培養(yǎng)的和諧統(tǒng)一。教學方法的調(diào)整是要實現(xiàn)從傳統(tǒng)的灌輸式教學方式,向?qū)W生廣泛參與課堂活動的多樣化教學方式的轉(zhuǎn)變,如開展團組討論式教學,有利于活躍課堂氣氛,調(diào)動學生學習積極性。以工程實例為載體的案例教學,應盡量以身邊工程為實例,學生有機會到現(xiàn)場實地參觀,更能提高其學習興趣,保證學習效果。此外,考核方式也應從單一的分數(shù)考核調(diào)整為多方面素質(zhì)的綜合考核。
(二)優(yōu)化教學內(nèi)容
結合“卓越計劃”三層次人才培養(yǎng)標準對本科人才培養(yǎng)的要求,對工程施工課程教學內(nèi)容進行調(diào)整和優(yōu)化?,F(xiàn)行工程管理專業(yè)工程施工課程教學大綱規(guī)定的講授內(nèi)容為:土石方工程施工、地基與基礎工程、砌體工程、混凝土結構工程、預應力混凝土工程、結構安裝工程、防水工程、裝飾工程、道路施工、橋梁結構工程施工等。為了幫助學生系統(tǒng)地掌握施工知識,還應增加有關建筑物從動工到竣工的完整施工過程的內(nèi)容,培養(yǎng)學生對工程的整體認識。
教學內(nèi)容的重點應是現(xiàn)實中應用較多的施工知識,要做到詳略得當,在有效的教學時間內(nèi)將最有用的知識講解透徹。同時,要特別注意跟蹤施工前沿信息,隨時補充和更新教學內(nèi)容。如今工程施工技術的發(fā)展日新月異,新材料、新技術、新工藝層出不窮,努力實現(xiàn)課堂學習和施工實踐的接軌,達到與時俱進的目的。
建立和完善基本信息資料庫。以網(wǎng)絡為主要依托,收集和整理有關施工過程、施工方法、施工工藝等的圖片、動畫和視頻資料,包括重大工程、新工藝、新材料等方面的網(wǎng)絡資訊,建立功能強大的多媒體信息資料庫,制作內(nèi)容豐富、高效實用的信息化電子教案,努力縮小理論學習與施工實踐之間的差距,以避免現(xiàn)場實習的不完整和不系統(tǒng)。沈陽化工大學自2011年起搜集了大量資料,經(jīng)整理后用于課堂教學,學生對此很有興趣,教學效果良好。
(三)加強設計、實習等實踐環(huán)節(jié),提高學生工程實踐能力
1.開設工程施工技術課程設計,強化團隊合作能力、工程實踐能力的培養(yǎng)
工程施工技術課程設計是與工程施工相配套的實踐性課程,是培養(yǎng)具備工程師基本素質(zhì)的應用型高級人才的重要環(huán)節(jié)。通過此項課程設計,幫助學生了解建筑施工技術方案設計的
制程序,熟悉編制內(nèi)容,掌握編制方法,并進行土石方工程、鋼筋工程、混凝土工程等常用專項方案的編制,可將理論與實踐相結合,培養(yǎng)學生在課程設計中綜合應用所學施工知識的能力。一方面,學生畢業(yè)后大部分在施工單位從事施工管理、施工組織設計、施工招投標等工作,都會運用這方面的知識,有現(xiàn)實需要;另一方面,學生畢業(yè)設計(論文)選擇施工組織設計的也不在少數(shù),施工方案設計是其中重要的內(nèi)容,有應用需求。
沈陽化工大學工程管理專業(yè)自2010級開始,開設了32學時的工程施工技術課程設計。課程以工程實例為背景,采用案例教學法進行施工方案設計教學,強化和延伸課堂理論知識。成績考核采用分組進行設計的方式,培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通協(xié)調(diào)能力。
2.完善與加強畢業(yè)論文(設計)環(huán)節(jié)
以往工程管理專業(yè)畢業(yè)設計往往以論文為主,選擇做工程設計的學生極少,無法鍛煉學生的綜合實踐能力。沈陽化工大學在教學改革中逐步提高了工程設計在考核中所占的比重,最終實現(xiàn)學生實踐環(huán)節(jié)以畢業(yè)設計為主、畢業(yè)論文為輔的目標。與此同時,全面提高對畢業(yè)論文的要求,使其最大限度地接近工程實際。2010年畢業(yè)的0701班有9人選擇畢業(yè)設計,內(nèi)容涉及住宅及公路工程項目工程量的計算、施工組織設計等,畢業(yè)論文涉及房地產(chǎn)開發(fā)、造價控制、招投標研究、工程索賠、綠色施工與管理、壽命周期成本管理、施工質(zhì)量控制與安全管理等方面。經(jīng)過這一改革,在畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)選擇工程設計的人數(shù)增加較多(見圖1),而畢業(yè)論文的質(zhì)量也有顯著提高。
圖1畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)工程設計類選題人數(shù)變化趨勢
3.重視企業(yè)學習經(jīng)歷
“統(tǒng)籌安排,分階段培養(yǎng)”是“卓越計劃”人才培養(yǎng)的主要模式。根據(jù)“卓越計劃”,工程人才培養(yǎng)分為三段制:本科、碩士、博士。“3+1”為本科培養(yǎng)階段的運行模式,即3年在校學習,累計1年在企業(yè)學習和做畢業(yè)設計。企業(yè)學習階段的重點是對學生工程實踐能力和工程創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[5]。
為了強化學生的企業(yè)學習,學校鼓勵學生主動聯(lián)系實習單位,利用課余時間、假期和畢業(yè)設計(論文)期間,全天到企業(yè)進行中短期專業(yè)學習或工程實踐,了解工程建設的實際運作過程和企業(yè)工作流程、企業(yè)文化。實習之后組織學生座談,總結實習心得,交流經(jīng)驗。沈陽化工大學工程管理專業(yè)自2007級開始,參加企業(yè)實習的學生逐年增加。實踐表明,凡是有過企業(yè)實習經(jīng)歷的學生,工程實踐能力都有較大提高,就業(yè)優(yōu)勢也非常明顯。
4.加強工程意識和職業(yè)道德的培養(yǎng)
本科層次卓越工程師培養(yǎng)標準的基本要求有:(1)基本素質(zhì): 具有良好的工程職業(yè)道德、較強的社會責任感和較好的人文科學素養(yǎng)。(2)現(xiàn)代工程意識:具有良好的質(zhì)量、環(huán)保、職業(yè)健康、安全和服務意識。(3)學習能力: 具有獲取信息和謀求職業(yè)發(fā)展的能力。(4)分析和解決問題的能力: 具有綜合運用科學理論分析與解決工程實際問題的能力, 能夠參與生產(chǎn)及運作系統(tǒng)的設計, 并具有維護能力。(5)創(chuàng)新意識和開發(fā)設計能力: 具有較強的創(chuàng)新意識,以及進行產(chǎn)品開發(fā)和設計、技術改造與創(chuàng)新的初步能力。(6)管理與溝通合作能力: 具有較強的組織管理、交流溝通、環(huán)境適應和團隊合作能力。這種非專業(yè)能力已成為優(yōu)秀工程師職業(yè)能力的重要組成部分,是現(xiàn)代經(jīng)濟社會對工程師提出的更高要求[6]。 沈陽化工大學將工程意識、工程倫理道德的教育貫穿在工程施工及課程設計等教學的全過程,并鼓勵和支持學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等活動,有意識地培養(yǎng)學生的意志品質(zhì)、溝通協(xié)調(diào)能力、組織能力、團隊合作意識等人文素質(zhì)。比如,工程管理專業(yè)學生參加2010年第七屆遼寧省“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃大賽和2010年第十屆遼寧省大學生科技創(chuàng)新大賽,均取得一等獎的好成績。
5.密切課程內(nèi)容與專業(yè)認證考試的聯(lián)系
包括工程管理專業(yè)在內(nèi)的土建類6大專業(yè)在中國是最早進行專業(yè)認證的。目前的資格考試及認證管理制度等已比較成熟。與工程管理專業(yè)對口的資格考試有國家一級注冊造價師、注冊建造師、注冊咨詢工程師、注冊監(jiān)理工程師、注冊資產(chǎn)評估師等的考試。教學中要密切課程內(nèi)容與專業(yè)認證考試要求的聯(lián)系,幫助學生提前做好認證考試的準備,為他們未來職業(yè)的發(fā)展奠定基礎。
三、結語
文章探討了適應“卓越計劃”人才培養(yǎng)要求的工程管理專業(yè)工程施工課程的新型教學模式,分析
了工程施工課程傳統(tǒng)教學模式存在的主要問題,提出了具體的教學改革措施,并對教學改革取得的初步成效進行了總結,以推動工程管理專業(yè)建設的進一步深入。
參考文獻:
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[4]杜德權.工程管理專業(yè)工程施工課程教學改革的探索[j].高等教育研究,2010,27(2):80-83.
[5]林健.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃——學校工作方案研究[j].高等工程教育研究,2010,5: 30-36.
[6]林健.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃通用標準研制[j].高等工程教育研究,2010,4: 21-29.
practice and teaching reform of engineering construction course
based on a plan of educating and training preeminent engineers
bian jingmei
(school of economics and management, shenyang university of
chemical technology, shenyang 110142, p. r. china)
abstract: the plan of educating and training preeminent engineers is a teaching reform project. engineering construction course of engineering management specialty in shenyang university of chemical technology was taken as an example to discuss the new teaching mode meeting the demand of preeminent plan. the deficiency of traditional teaching mode was sumarized and the difference with the demand of preeminent plan was analyzed. contents and measures of teaching reform were presented and practices as well as primary effects were introduced.
關鍵詞:卓越工程師;材料力學;改革方案
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)23-0102-02
據(jù)報道,截至2013年底我國開設工科專業(yè)的本科高校1047所,占本科高校總數(shù)的91.5%;高等工程教育的本科在校生達到452.3萬人,占高校本科在校生規(guī)模的32%。當前我國高等工程教育的目標是培養(yǎng)社會需要的高級工程技術人才,但是現(xiàn)階段的教育模式并不能滿足社會發(fā)展所急需要的專業(yè)技術人才,隨著城鎮(zhèn)化建設進程的加速,在今后很長時期內(nèi),工程建設領域?qū)?chuàng)新型高素質(zhì)工程技術人才的需求將日益迫切。[1]教育部2010年6月正式啟動的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量的各類型工程技術人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務。然而在實踐過程中,高校除了面臨著更新教學理念、提高教師能力、增加教育投入、加強學風考風建設等諸多問題之外,課程建設同樣面臨著配套改革的艱巨任務。
由于材料力學課程作為土木工程、輸電工程、給排水、工程管理、熱能動力、建筑環(huán)境、機械等相關專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,因此其課程體系、教學內(nèi)容與教學方法能否適應卓越工程師教育培養(yǎng)計劃要求對于后續(xù)專業(yè)課的開展具有深遠影響。本文以東北電力大學“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)開設的材料力學課程為背景,就教學改革的內(nèi)容和具體措施開展研討,旨在探索材料力學課程在卓越工程師教育培養(yǎng)過程中的改革途徑,提高教學質(zhì)量。
一、課程特點及改革的必要性
材料力學課程是一門與工程實際緊密聯(lián)系的內(nèi)容體系成熟的經(jīng)典課程,具有較強的理論性、邏輯性和系統(tǒng)性。課程以桿件的變形破壞分析為主,要求學生掌握桿件的內(nèi)力、應力和變形的分析研究方法,能對桿件進行合理的強度、剛度和穩(wěn)定性設計。同時材料力學也是一門與工程實際緊密聯(lián)系的課程,有助于培養(yǎng)學生科學的思維方式和分析解決工程實際問題的能力。要求學生具備良好的高等數(shù)學基礎、大學物理基礎和理論力學基礎,還要求學生具有良好的科學素質(zhì)和動手能力。在系統(tǒng)地理解基本概念和基本理論的基礎上,需要足夠的復習時間并完成一定量的作業(yè)題,同時結合課程內(nèi)容設計相應的實踐環(huán)節(jié)。
傳統(tǒng)的課程模式注重的是講授知識,教學偏向?qū)W術化、對授課效果和學生掌握程度的考量主要以卷面成績?yōu)橹饕侄?,而對學生工程實踐環(huán)節(jié)學習效果的評價多以考查方式進行。同時教師多是畢業(yè)后直接進入高校工作,工程背景不足且缺少深入施工現(xiàn)場的機會和時間,使得教師的課堂教學難以結合工程實例進行。因此造成多數(shù)教師和學生對實踐環(huán)節(jié)缺乏足夠的重視,經(jīng)常流于形式。
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的重要內(nèi)容之一是強化學生的工程能力與創(chuàng)新能力,因此,傳統(tǒng)的課程模式嚴重影響了卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的實施效果。為了適應卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的實施需要,材料力學課程必須從理念、內(nèi)容、方法等各方面進行相應的改革,必須借助計算機等新技術手段及成果,強化學生的實踐能力、設計能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),探索新的教學改革途徑。
二、課程改革途徑探索
1.確立“以學生為本”的現(xiàn)代教育理念
鑒于材料力學課程理論性較強,采用傳統(tǒng)以教師為中心的教學方法容易產(chǎn)生“枯燥、難懂、不生動”的不良效果。學生長期處于被動接受的狀態(tài)就會直接或間接扼制創(chuàng)新能力的發(fā)展。要在教學過程中充分發(fā)揮學生的主動性,必須樹立“以學生為本”、“以學生為中心”的理念。教學應以培養(yǎng)學生、發(fā)展學生為目的。教師以最專業(yè)化、最佳的服務促進學生最大限度的發(fā)展,才能體現(xiàn)教師勞動的最大社會價值。應以充分發(fā)揮教師的主導作用,突出學生主體地位,體現(xiàn)因材施教、個性培養(yǎng)和鼓勵創(chuàng)新的教學思想來指導教學改革。
2.設定合理的課程結構
按照卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的目標要求,我校“卓越班”的材料力學課程最多安排84學時,其中理論學時72學時,實驗12學時;制訂了針對不同專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的教學大綱;開設討論課和綜合課,培養(yǎng)學生全局思路和解決方法,引入教學樓、電廠廠房設計等工程實例,引導學生的工程思維。實驗教學中增設了綜合性、設計性、創(chuàng)新性內(nèi)容,對培養(yǎng)學生的動手能力、科學研究能力、觀察能力、創(chuàng)新能力起到重要作用。安排如桁架設計等小型綜合性作業(yè),運用載荷計算、應力分析、截面尺寸設計、變形及穩(wěn)定性分析等材料力學知識提高學生的綜合能力。
3.整合及精簡教學內(nèi)容
根據(jù)工程需求整合教學內(nèi)容及結構。將課程中一些繁瑣的理論推導進行部分刪減,如慣性積的轉(zhuǎn)軸公式、畸變能公式。內(nèi)容順序進行適當調(diào)整,如將軸向拉壓變形、扭轉(zhuǎn)變形及彎曲變形的超靜定問題歸納到一起講解,優(yōu)化課程結構。在縮減課時的同時突出了重點。
根據(jù)具體授課對象選擇教材及授課內(nèi)容。結合本校實際,調(diào)查各開課專業(yè)對材料力學內(nèi)容的職業(yè)需求,以及后繼課程的需要,進一步精選傳統(tǒng)內(nèi)容,拓寬基礎內(nèi)容,為引入當代前沿技術開設窗口與接口,并進一步強化基本知識、基本理論與基本方法對于卓越工程師人才培養(yǎng)的重要性。
根據(jù)最新科技發(fā)展對材料力學課程的要求及卓越工程師教育培養(yǎng)計劃需要,及時充實新的教學內(nèi)容。組合出單元式的課程內(nèi)容模塊,形成按需選用的開放式課程體系。
4.強化工程能力的培養(yǎng)
(1)強化工程應用能力的實踐訓練。以基礎性、綜合性、設計性實驗為主體,將實驗內(nèi)容進行模塊化整合。開展“創(chuàng)新性”實驗教學活動,提高學生的綜合能力和素質(zhì)。綜合性實驗培養(yǎng)學生具有良好的團隊精神;設計性的實驗鍛煉學生自主設計方案解決工程實際問題的能力;創(chuàng)新性實驗則由學生提出課題,在教師指導下進行,旨在提高學生的動手能力、分析問題及解決問題的能力。
(2)強化工程創(chuàng)新能力的實戰(zhàn)訓練。圍繞“能力”與“創(chuàng)新”,要求學生積極參加大學生創(chuàng)新活動計劃項目及國家或省市技能競賽,接受創(chuàng)新意識和工程能力的訓練。讓學生學會找出問題、分析問題和解決問題的方法。[2]與材料力學課程直接相關的競賽(如結構設計競賽、機械設計競賽、大學生力學競賽等各種大學生科技競賽)可以作為實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的重要實踐平臺。以2013年吉林省高校聯(lián)合舉辦的結構設計競賽中,學生根據(jù)所學的力學知識查閱桁架結構的設計資料,從結構構件的受力特點出發(fā)對構件的結構形式、截面選擇及節(jié)點的受力分析做了大量的工作,設計出了多種高蹺方案,并取得了良好的競賽成績,讓所學知識能夠?qū)W以致用,通過實戰(zhàn)培養(yǎng)了學生的工程創(chuàng)新能力。
(3)強化綜合應用能力的先導性訓練。材料力學課程是多專業(yè)共享的一門重要專業(yè)基礎課。在許多相關專業(yè)中,結合工程實際問題的畢業(yè)設計選題都會涉及到材料力學知識的綜合運用,如對火力發(fā)電廠主廠房建筑物的結構選型、對結構中的梁、柱的結構計算均要用到材料力學知識。因此,在課程教學期間提前組織先導性訓練,結合畢業(yè)設計題目需求進行適當內(nèi)容的鋪墊能夠激發(fā)學生的學習興趣,同時還能促進學生理論與實際的結合,使學生學以致用。
5.改革考試、考核方法
科學的考試制度有助于良好教風、學風的形成,有利于教學質(zhì)量的穩(wěn)步提升。“卓越班”的考核既要考查學生掌握知識的情況,更重要的要考查學生運用知識解決實際問題的能力和認知創(chuàng)造能力。以考核來引導學生不拘泥于書本,不迷信權威、獨立思考、大膽探索的精神。
實踐中,采取分解考核項目,加大平時考核力度,筆試和面試相結合的形式,增加學生課堂上的參與意識,注重學生綜合能力的培養(yǎng)。加大平時成績在總成績中所占的比例,將實驗成績記入到學生的考試總成績中。安排有興趣的同學參與教學課件制作及課堂教學評價來提高學生的學習積極性。對于參加與相關的競賽取得好成績的學生,按照一定的比例計入學生的平時成績或替代實踐成績,取得了滿意的考核效果。
6.積極運用現(xiàn)代化教學手段,探索新的教育模式
由麻省理工學院和哈佛大學發(fā)起的慕課(MOOCs)是新近涌現(xiàn)出來的一種在線課程開發(fā)模式,具有時間空間靈活、使用客觀、自動化的線上學習評價系統(tǒng),運用大型開放式網(wǎng)絡處理學生的互動和回應,學生自我管理學習進度、自動批改、相互批改、小組合作等,保證教學互動、全天候開放等優(yōu)勢,為學生提供了更大的選擇權。但“慕課”的出現(xiàn)對授課教師也帶來了更為嚴峻的挑戰(zhàn),教師需要更快地提高自己的教育技能。總體來看,“慕課”的出現(xiàn)為卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的實施提供了更廣闊的空間,“慕課”良好的教育資源與培養(yǎng)工程技術人才所需要的實踐環(huán)節(jié)有機結合,必將為材料力學課程改革注入新的生機與活力。
三、結束語
卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的主要目標是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術人才。本文提出的基于卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的材料力學課程改革方案,經(jīng)近兩年的實踐,在更新教育觀念、改進教學方法、探索新的考試、考核方式以及采用新的教學手段方面進行了廣泛探索,對課程進行了大膽改革和實踐。東北電力大學材料力學課程2005年榮獲吉林省優(yōu)秀課程稱號,2007年被評為吉林省省級精品課程。但新的課程體系還需要經(jīng)過更多的實踐和驗證,今后還將繼續(xù)更新和完善,以培養(yǎng)更多高素質(zhì)的卓越工程師后備人才。
參考文獻:
關鍵詞:《電工測量》;工程師培養(yǎng);教學實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)18-0128-02
一、引言
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是我國教育部啟動的一項重大改革計劃,其實質(zhì)核心就是培養(yǎng)學生的工程能力。電氣工程專業(yè)是我?!白吭接媱潯敝械脑圏c專業(yè),成立了電氣工程卓越班。我校將《電工測量》實驗作為一門獨立的課程設置,單獨考核并設立學分,課程設置為40學時。承擔理論課程教學的教師,都同時承擔實驗課程的教學與指導,以使得理論教學和實踐教學能夠互相促進和發(fā)展。近年來,計算機技術和信息技術給電類專業(yè)帶來了突破性的變化,以往的教學體系不能滿足現(xiàn)代電氣電子領域的發(fā)展需要。因此,《電工測量》實驗教學改進的研究對培養(yǎng)卓越工程師具有重要的意義。
二、教學改革的思路
1.實驗內(nèi)容的改進:創(chuàng)新型人才的實踐能力培養(yǎng)遵循著分層次、分階段、循序漸進的模式,實驗內(nèi)容分為驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗。實驗教師的任務是如何在實踐教學過程中,在打好深厚的扎實基礎知識同時,培養(yǎng)學生的能力。針對卓越班的培養(yǎng)理念,在實驗內(nèi)容的設計上增加當前理論中帶有工程背景的綜合實驗。綜合實驗的內(nèi)容由實驗指導老師提出要求,學生課下檢索相關文獻,應用所學知識自行擬定方案,用EDA軟件進行虛擬仿真,分析實驗中可能出現(xiàn)的問題,再在實驗室操作。
2.教學方法的改進:以往的教學中,教師主要針對實驗內(nèi)容進行講解。為達到更好的教學效果,實驗指導老師制作了實驗教PPT,對于復雜難理解的原理設計了動畫效果,這樣在講解過程中學生會有更直觀的感受。為每臺設備和實驗內(nèi)容錄制了教學視頻,詳細示范了操作方法,并將視頻上傳至課程中心網(wǎng)站,有助于學生提前準備實驗。
3.仿真軟件的使用:電子設計自動化EDA軟件讓學生在學習原理的同時看到仿真結果,增強了他們對新事物的感性認識,激發(fā)了學習積極性和主觀能動性。在實際做實驗之前將電路進行仿真驗證,加深學生對所學理論知識的掌握,學生根據(jù)電路的原理和當前現(xiàn)象能夠及時判斷并排除故障,可以大大提高實驗效率。
4.考核方式的改進:實驗課程的考核歷來是個難題,不合理的考核方式會挫傷學生的學習積極性。預習情況體現(xiàn)了學生的學習主動性創(chuàng)造性思維;實驗過程中可以看到學生的動手能力和解決實際問題的能力;而實驗報告體現(xiàn)了學生邏輯思維、整理和總結問題的能力。所以要結合實驗預習、實驗過程和實驗報告,全面、客觀地反映學生的實驗能力,以期有效地激發(fā)學生的學習激情和創(chuàng)新能力。
三、回轉(zhuǎn)器的教學實例
回轉(zhuǎn)器是一種具有電阻倒換或電感與電容倒換性質(zhì)的二端口元件。目前,回轉(zhuǎn)器已做成LC模塊供用戶使用,是無電感濾波器中的重要元件,在信號處理和元件轉(zhuǎn)換中具有獨特的作用。在《電工測量》課程中設計了回轉(zhuǎn)器的研究的內(nèi)容,通過該實驗使學生了解回轉(zhuǎn)器的工程應用。
1.設置要求。進行這一實驗內(nèi)容時老師先給出基本電路以及要求,要求準備預習報告,仿真結果分析。實驗老師錄制了回轉(zhuǎn)器研究的視頻,詳細介紹了相關設備的使用方法,講解了理論推導、電路搭建和實驗結果預測,由學生登錄課程中心的網(wǎng)站提前預習。
2.仿真電路。學生需要先運用仿真軟件搭建回轉(zhuǎn)器電路,并測量回轉(zhuǎn)器的參數(shù)。
四、教學實踐總結
這次教學改革致力于創(chuàng)建“注重基本概念,理論聯(lián)系實際,加強工程實踐”的教學模式,有效地激發(fā)了學生的學習熱情。通過這種教學模式使卓越班的學生在掌握《電工測量》的實驗手段的基礎上,注重新技術和現(xiàn)代分析手段的應用。為后續(xù)相關專業(yè)課程奠定堅實的實驗基礎,培養(yǎng)出具有出色的電氣技能素質(zhì)的綜合性創(chuàng)新性工程技術人才。
參考文獻:
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