发布时间:2023-03-16 15:55:30
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的工程学课程论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
(一)管理制度不健全。对于其它实践教学环节如毕业设计,学校往往制定了详细的质量标准与评估指标,而对课程设计的教学缺少系统性、实质性监管和奖惩措施。
(二)学生思想不重视。一般课程设计都是安排在学期末,学生忙于准备期末考试,临近假期又着急回家,不能将全部精力投入到设计中,而且抱着交个材料上去就能过关的心理,对课程设计敷衍了事,得过且过。
(三)单个课程设计学时不足。环境工程专业的课程设计主要集中在第三学年,开设的有环境工程课程设计(一)泵站、(二)管道、(三)水处理构筑物、大气污染控制工程课程设计、环境监测与仪器分析课程设计等,种类较多,但是单个学时较少,一般只有1~2周,设计深度不够,只能浅尝即止。
(四)题目单一陈旧。课程设计的指导老师往往由相关的理论课老师担任,一个老师要同时指导环境工程专业两个班的学生,而课程设计仅有1~2周,时间少,老师精力有限,基本上所有学生只能共用一个题目,题目类型由指导老师来确定。由于教师所掌握的工程资料有限,课程设计的选题往往已使用多年、比较陈旧,工程实践性不强。
(五)设计脱离实际。现在进入高校的门槛越来越高,基本都要求有博士学位,这些年轻教师往往从学校毕业后直接到学校任教,没有经过严格、系统的业务技能和专业实践训练。环境工程专业课程具有较强的理论性、实践性和应用性,教师若只有理论知识,缺乏工程实践经验,在授课时照本宣科,不能很好地将理论与工程实际相结合,最终将导致学生感觉工程理论基础知识枯燥、抽象、理解困难。学生在进行课程设计时也就只能依葫芦画瓢,设计与实际脱节,无工程实际意义。
(六)考核指标片面。课程设计的考核主要是指导老师根据学生提交的设计说明书和图纸进行成绩评定,缺乏对过程的监管,使一些学生产生偷懒心理,之前不认真查资料进行设计,临时抱佛脚找其他同学的随便改改交差了事。这种片面的考核方式不能客观真实的反映学生的实际设计水平,还严重影响了学生的积极主动性。
二、面向卓越工程师培养的课程设计教学改革
(一)加强监管,提高教学质量。健全课程设计的监督、管理和检查机制,从学校、学院和教师三个层面制定详细的课程设计教学管理流程,对课程设计的质量进行有效的监控。同时加强教务处及学校督导组对课程设计教学工作的抽查监控力度,对教师指导课程设计工作、课程设计质量、成绩评定等各方面进行检查,促进课程设计教学质量的提高。
(二)强化教师的工程背景。当前学校对教师的考核存在重科研轻教学现象,使老师大量的精力投入在科研上,部分教师的教学积极性没有发挥出来。教师忙于跑项目、写论文、出成果,忽视了科研成果的转化,逐渐脱离了实际应用,有工程实践经验的就更少了,即使有也是陈年的经验了,而课程设计的教学需要的就是实践经验,因此学校要加强对教师队伍这方面的培养,定期送教师去企业交流,使教师能接触生产一线,掌握生产实践的新动向。同时建立青年教师参加工程实践的激励机制,支持教师与企业合作承担科研课题,开展应用型科学研究,实现学术水平与工程实践能力的双提升。
(三)深化校企合作。盐城工学院“卓越计划”试点专业实行校企联合培养模式,培养分为校内培养和企业培养两个部分:本科生保持4年学制不变,优化提升“3+1”模式,在校学习时间2.5~2.8年,在企业学习实践累计1.2~1.5年。中国盐城环保产业园和江苏科易达环保科技有限公司作为环境工程专业主要的校外实践基地,能为学生提供良好的企业实际工程环境和实践教学资源。但是实践基地这些优秀的教学资源不应该仅仅用于最后一年多的企业实践阶段,前期教学中的理论学习,如课堂的工程案例分析、课堂讨论及布置的课下作业都可以结合工程实际。课程设计的题目设置也要是真刀真枪,来自于企业的项目实例,体现当前行业的技术发展水平,这样才能真正有助于提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。
(四)建立课程设计题库。针对课程设计题目单一陈旧的问题,可以通过建立设计题库的方式来解决。指导老师平时注重收集素材,每两年更新一次,淘汰陈旧的题目,增添新的,与时俱进。题目多样化,根据题目的类型分若干个模块,每个模块包含若干个主题,每个主题下设置一些题目。如环境工程课程设计水处理构筑物的设计题目可以分物理处理构筑物和生物处理构筑物两个模块,生物处理构筑物模块下包含活性污泥法、生物膜法和厌氧生物处理技术三个主题。学生可以根据自己的兴趣选择题目,提高了学生的积极性,并且能有效地防止抄袭现象。学生在理论课程的学习时,看到感兴趣的题目,经老师确认有可行性,符合课程设计的要求,也可以加入到题库中。
(五)拓展课程设计教学环节。目前课程设计的指导老师基本上由相关理论课老师担任,那么在课堂教学中要避免“满堂灌”,可以引入工程思想、原理和方法系统,推行启发式、研讨式、案例式教学和研究性学习,使学生加深对理论知识的理解,学以致用。通过淡化理论教学与实践教学的界限,将理论知识融入到“模拟企业、模拟项目”的情景中,培养学生工程意识,提高工程实践能力。课程设计不应该仅仅局限于完成基本的教学任务,对于一些创新性比较强的设计,可以鼓励学生参加各类各级环境工程专业相关的设计竞赛,如国家级的全国高校环保科技创意设计大赛,校级的环保创新设计竞赛等,进一步增强学生的理论功底,培养学生的工程实践能力和自主创新精神。
(六)注重专业素养的培养。在教育部制定的“卓越工程师教育培养计划”的通用标准中第一条就要求具有良好的职业道德及较强的社会责任感,这与我国高等工程教育一贯倡导的“以德为先、能力为重、全面发展”的人才培养理念是一致的。课程设计作为环境工程专业实践教学的重要环节之一,应该在培养学生成为未来工程师所必需的职业道德、安全意识、环境意识等基本素质方面发挥重要的作用。在课程设计之初,可以联系相关企业组织参观、座谈、调查研究、考察等活动,帮助学生了解本职业应具备的基本能力与素质。课程设计时,真题真做,增强学生将所学的理论知识应用于实际生产及分析问题、解决问题的能力。学生按照自愿的原则组成3~4人的团队,一起讨论设计方案,分工合作,最终完成一个综合性的设计,不仅可以杜绝混学分现象,还培养了学生的责任感和团队协作能力。
(七)改革考核方式。完善考核体系,严格考核制度,提高课程设计质量。改变原来单一的考核制度,注重全过程的考核,增加设计中期进度检查,设计后期答辩环节。完善评分体系,对设计成果从创新性、规范性、严谨性、科学性等方面进行逐项打分。不合格的设计给予一次修改机会,若还不能达到合格要求,须下次重修,从而引起学生对课程设计足够的重视。
三、结语
1、改革内容
1.1优化整合土木工程施工课程的知识体系在课堂教学之前,施工课程教师要优化、整合课程知识体系,明确本节课需要教授的基本理论知识及重点、难点,从而有效提高教学效果。优化课程体系的过程中,要突出重点、难点,并与工程的施工实际保持一致,并及时查找相关资料及最新研究成果,以补充教学知识。
1.2将整合的课程体系加工为相对独立的教学模块对于知识容量比较大的教学章节,要根据实际施工的连续性、理论知识的内在联系等,分别设置为多个模块。比如,进行桩基工程案例教学时,需要把握以下知识点:预制桩的制作、运输、沉桩;灌注桩成孔及施工;桩基施工的质量事故分析和处理措施。进行吊装工程案例教学时,要突出以下内容:起重机的参数计算机选择方法;单层工业厂房的吊装;塔式起重机在高层建筑施工中的应用。
1.3确定各教学模块涉及的教学环节施工课程教师在设置教学模块及案例时,要有针对性,即一个案例对应一个模块,每一个案例的组成部分应包括有关本案例的施工现场录像、工程环境介绍、可能出现的工程问题以及演示工程原理过程的flas。
2、改革的教学环节
首先,可通过播放工程现场录像,让学生形成感性认识,激起其学习兴趣。录像内容可以包括施工场景、工程概况、地质条件、施工关键点及与施工有关的施工机械等。其次,可以以施工场景为基础,用专业工程语言提出地质、材料、设备等工程参数,并介绍工程施工中需要及时解决的问题,营造浓厚的施工现场氛围,提高学生的学习意识。再次,要用课堂教学方式讲解案例的关键知识点,构建各个模块涉及的知识理论体系。由于施工操作具有动态性,因此,课堂教学课结合flas进行演示。最后,理论知识的运用、检验。让学生分析案例教学中需要解决的实践问题,在讨论之后,有针对性的完成工程实践问题报告。
3、改革措施
首先,要优化教学计划。教学计划的优化,可以在一定程度上破除土木工程施工课程的弊端。第一,教学团队要结合社会实际编制教学大纲,目前采用的教学大纲大多是根据社会需求编制的,而忽视了现代化的科学技术及设备等内容,容易导致学生在以后就业中难以适应工作条件及环境。第二,改革学时分配,进一步丰富教学内容,如根据情况,将课时分别安排为教师课堂讲授、专题讲座等,不仅可完成教学内容,也能够丰富教学形式,激起学生积极性。其次,丰富教学手段。目前教师在课堂教学中,教学手段比较单一,基本是教师讲、学生听,笔者以为,要进行教学改革,就要丰富教学手段,如举办讲座、收集施工现场资料等进行教学。专题讲座如旋挖机灌注桩施工、混凝土施工工艺等,不仅可以丰富教学内容,还能够开拓学生视野,激发其对施工技术的就业热情。因此,教学模式及手段的改革,能够让学生充分感受到土木工程施工课程的实用性,从而提高其学习效率。
二、结语
教师自身的专业水平理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。
二电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用
1教材选用目的更加明确教材是高校实施培养计划的重要介质
直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。
2培养学生更具有方向性现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求
扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。
3将工作经验融入教学将宝贵的工作经历融于课堂教学
可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。
4将企业中应用的前沿技术带进课堂随着数字化电站、智能电网的建设
大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。
三结语
工程热力学课程的特点是理论性强、概念抽象,教学难度大。在缺少专业工程背景的情况下,学生在学习过程中普遍感觉较为困难,甚至茫然不知所云。如何使学生能够较好地掌握教学内容及热力学基本内容,是工程热力学课程教学的根本所在。在多年的教学过程中,我们发现在课堂教学中,除了需要借助优美的PPT多媒体课件来展示热力学过程,更需要激发学生学习热力学的兴趣,在引入一些工程实例的基础上,激励学生去思考,及时地与学生就教学内容进行讨论,促进学生对知识点的掌握和领悟。与常规教学方法相比,课堂教学不再是文字、公式的罗列,PPT动画的简单演示,而是把教学的核心放在启迪学生对热力学概念、原理的思考及把握上,使学生在学习课程内容的同时,熟悉热力学的系统内容、章节间的逻辑关系、基本原理等,形成对热力学的一种系统的总体的认识和把握,而不是零散地去背诵记忆一些片段。通过这种激励启发式的教学,使学生做到理论和实际工程案例的结合,从而使热力学知识很好地固化在学生的大脑中,并且达到灵活应用的目的。激励启发式教学,需要教师在课堂教学前充分准备,精心设计课堂教学内容的每个环节,围绕章节内容中的重点知识内容,设计问题及启发实例,并完成课堂互动讨论的教学组织,在此过程中需要教师饱含激情和较好的耐心,使学生在严肃活泼的氛围中掌握热力学的相关知识。
二、改进课堂教学PPT,增加工程实例
工程热力学作为一门专业基础课,与工程实际密切相关。在教学过程中,需要有很多的工程问题作为背景。以教科书为单一内容的PPT演示,并不能满足课堂学生学习的需要。为了提高学生学习热力学的兴趣及深入掌握热力学知识,迫切需要在传统课件中加入工程实例,利用多媒体技术全面展示热力学的工程应用,使学生在工程案例的演示中发现并体会工程热力学的重要性及美感。通过工程案例的学习,使课堂教学内容图文并茂,声像结合,使学生在多方位、立体化地形成认知并达到对热力学知识的理解、分析、记忆、掌握和应用。对于热力学工程案例,我们选取了真空做功、制冷循环,内燃机等工程机械作为实例,进行详细分析和讲授。工程案例的引入,将实际生活中与热力学相关的问题引入到教学中,用所学知识来解释工程问题,在讲解中让学生明白热力学知识可以解决本专业涉及的实际专业问题,从而实现“从理论中来,到实践中去”,实现对创新型人才的培养。
三、将工程热力学的学习融入大学生创新项目中
在创新型人才培养中,需要提升学生运用基础理论进行学术研究的能力和具有工程应用背景的有关开发、设计的能力。大学生创新项目的实施,有利于促进高校培养具有创新意识和能力的新型人才,促进高校探索并建立以科研活动为中心的教学模式,倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革,充分调动学生主动学习的积极性、创新思维和创新意识,同时在项目实施中使学生逐渐掌握思考问题、解决问题的能力。结合大学生创新项目,结合建筑环境与能源应用工程的专业特点,在指导学生大创项目时,将热力学第一定律、热力学第二定律和卡诺定律应用其中,使学生明白能源利用的守恒性,以及如何提高热力循环的效率,减少不可逆损失,这些都成为学生应用所学知识来解决实际问题的一种锻炼。学生在科研项目中,深化了对热力学知识的认识,同时提高了自己思考问题、解决问题的能力。同时,鼓励学生积极参加各类挑战杯、建筑节能比赛、机械创新设计大赛等,通过这些竞赛活动进一步提升自己的创新能力。
四、改进课后作业完成形式,增加分析报告
工程热力学课程是一门实践性很强的课程,其中很多理论已用于工业过程。因此,在课后作业中,需要对传统布置练习题来检验教学成果的方式进行改进,增加一些实际工业循环的实例,让学生通过分析其所应用的原理,提交分析报告,并指出该工业过程效率提高的方式和途径,以这样的方式来激发学生学习的兴趣,提高学生理论联系实际的能力。同时,精选一些课后习题,通过详解的方式,激发学生的创新意识和解决问题的能力,进一步促进创新型人才的培养。创新是实现社会持续不断向前发展的原动力,也是培养和造就一大批素质过硬、勇于创新的新世纪人才,保证国家高速发展的有力保障。创新能力的培养来自于理论和课堂,更在于理论和课堂之外的亲身体会和具体的实践操作。
本文从工程热力学教学与工程实例结合,与科研活动结合,改进课堂教学组织模式和课后作业完成形式等方面,探讨了以培养创新型人才为目标下的工程热力学教学改革与实践,希望能够进一步提高工程热力学的教学质量和效果。
作者:高蓬辉 张东海 王义江 黄 炜 单位:中国矿业大学力学与建筑工程学院建筑环境与能源应用工程系
参考文献:
[1]岳丹婷,吕欣荣,李青.深化热工教学改革加强学生创新能力培养[J].2002,(4):86-88.
[2]谭羽非.突出专业特点改革工程热力学课程教学的研究与实践[J].高等建筑教育,2004,(13):39-43.
机械工程控制基础课程是一门基于复变函数、微积分、力学、电工学定律等诸多数理知识、存在许多理论推导和计算公式的专业基础课程。课程理论性强,系统性强,抽象难懂。本课程课时少,根据专业的不同,只有30~45学时,但课程覆盖面非常广,内容繁多,教学内容很难深入,部分前期基础课程没有开设,缺乏支撑,教与学都十分困难。教学内容涉及众多的控制数理公式的推导、相对实际问题存在着很多简化,与实际问题有时差异大,造成学生学习兴趣不够,对本课程的重要性认识不够,难以激发学生的学习热情,影响教学效果。该课程理论性强,怎么样与实践紧密结合,使学生更好更深入掌握本课程的教学内容,一直是本课程教学中重点需要考虑的问题。课程教学改革前我们一直采用传统的课堂教学加一、两次实验课的方式进行,怎样在此基础上对实践环节进行调整,更好地加深学生对课程内容的理解,提高学生解决实际问题的能力,是课程教学改革的重点之一。基于机械工程控制基础课程的教学现况和特点,我们尝试从教学内容改革、教学方法改革和考核模式三方面进行课程改革,取得了预期的教学效果。
二、教学内容改革
现在使用教材是杨叔子主编的《机械工程控制基础》,教材内容系统性强、内容详实,但本学院该课程课时相对少,且本院机械类专业以应用型专业为主,所以必须结合专业特点,与机械工程领域实际问题紧密结合,对教学内容进行优化、简化和整合。将复变函数和拉普拉斯变换等课程需要的主要数理内容整合到教学内容中,简化了部分原理和公式的详细叙述和推导,并删除了拓展性的可自学的状态空间模型、高阶系统的时间响应分析、非线性系统初步、线性离散系统初步和系统辨识初步部分,收集补充拓展了应用实例的内容以及关联领域最新研究进展。根据课程和专业特点,重新设计了机械工程控制基础课程以下五个方面的教学内容:1.机械工程控制基础概述,主要介绍机械工程控制论、机械控制系统分类、模型、特点、要求、由来和发展、发展趋势以及与机械制造及其自动化和机械电子工程专业的结合及应用。2.机械工程控制系统的数学模型,主要讲述拉普拉斯变换、系统的微分方程数学模型、系统的传递函数和方框图及其在实际机械工程实际问题中的应用。3.机械工程控制系统的时间响应分析。主要讲述时间相应及其组成、典型输入信号、一阶系统和二阶系统时间响应分析及其在实际机械工程实际问题中的应用。4.机械工程控制系统的频率特性分析。主要讲述频率特性组成及图示方法、频率特性的特征量、频率特性分析及其在实际机械工程实际问题中的应用。5.机械工程控制系统的稳定性。主要讲述系统稳定性特性、Routh稳定判据、Nyquist稳定判据、Bode稳定判据及其在实际机械工程实际问题中的应用。在每一章节中,我们都增加了机械工程领域内实际的控制问题实例,并使用Matlab软件进行仿真,扩充教学信息,提高学生的学习兴趣。
三、教学方法改革
在教学方法上,我们围绕应用型机械工程专业的特点,重视实践活动,理论紧密联系实践环节,提出了新的教学方法和教学模式。1.以机械工程控制系统为中心主线,运用实例引出教学内容。整个课程教学以一个典型的复杂机械工程控制系统实例为主线,导出讲述系统的数学模型建立、传递函数、时间响应分析、频率响应分析等内容,理论与实践相结合,可以使教学过程思路清晰,学生理解直观具体,有助于提升学生的学习兴趣。2.多媒体技术广泛应用。重新制作多媒体课件,增加具体实例控制系统的视频、动画等多媒体资源,可使课堂教学更为生动;在课件中增加自学课堂部分,包含课程背景知识、前面删除的课堂不进行的教材拓展内容、基础数理知识和例题解析,学生可以自主学习;课件增加自我测试部分,学生可以自主测试,诊断学习中的问题并改进。3.增加Matlab仿真环节。将Matlab及其提供的Simulink仿真软件应用到教学中去,可以使公式推导、概念讲述更为生动。仿真平台可更改系统的各项参数进行演示,可对实验环节进行有效补充。既可降低教学成本,又可让学生自己进行实验设计奠定基础。4.实验环节教学方法改革。实验环节由教师演示向学生自主设计实验环节转变,增加学生自主设计开放实验环节,教师对学生选题进行指导,选择实际的机械工程控制系统问题作为实验主题,由学生独立提前设计方案,实验课上进行实验验证和修正的方式来进行。
四、考核方法改革
针对三大力学课程中概念多、知识点多而课时有限这一现状,教师在授课过程中要仔细甄选授课内容。既要有连续性、系统性,又要能够符合水利水电工程专业的特点。对本专业以后的专业课、毕业设计以及工作过程中将要用到的知识要重点讲,让学生重点掌握,并且要把这部分内容和以后课程、工作的联系告诉学生,引起学生的重视,从而提高教学效果。对于本专业用不到的知识可以少讲甚至不讲,这样做可以避免学生对所有知识一知半解的情况的出现。例如:在理论力学的教学过程中可以把重点放在静力学部分的教学上,让学生对这部分知识必须熟练掌握并做到灵活应用。而对于本专业应用较少的运动学与动力学部分则适当减少课时。
二、传统的教学手段与多媒体技术的结合
力学课程比较抽象,公式推导很多,在教学过程中离不开画图。如果使用传统的黑板板书教学模式,画图需要耗费大量的课上时间,而且图形不够清晰、规范,这一问题我们现在可以用多媒体技术来改善。将课上用的图提前用CAD画好,放到PPT中,上课直接播放即可。这样做不仅节省课上时间,而且图形清晰、美观,易于学生理解,可以有效提升教学效果。应用PPT上课时,应该注意:图形的线条不应一次全部出现,而应该符合我们的上课思路,边讲、边点击、边出现,这样做更有利于学生接受,效果较好。在公式推导时,也可以把公式放到PPT中,上课时随着推导过程,逐条出现即可。但是需要特别注意的是,传统的板书教学过程中,公式是教师写到黑板上的,书写需要一定的时间,这样学生可以有一个思考、接受的过程。而使用课件时,所有公式一点就出现,教师一定要掌握好播放速度,控制节奏,满足大部分同学的需求。此外,在多年的力学教学过程中,我发现讲解例题时单纯使用课件,教学效果并不理想。我们可以把题目和图用课件来显示,而例题的求解过程仍采用边板书边讲解的方法,这样做更有助于加深学生的印象,学生学习起来也是最容易的。总之,多媒体技术虽然给教学带来了很大的便捷,给学生传递了更大的信息量,也可以将一些学生想象不出、教师也难以用语言形容的工程实例演示给学生看,但是传统的黑板教学模式不能丢,一定要让二者有机地结合起来,取长补短,利用有限的课上时间,得到最好的教学效果。
三、计算机辅助分析软件在力学教学中的应用
计算机作为一种现代工具,在水利工程领域发挥着重要的作用。因此,在力学教学过程中,应该注重计算机应用能力的培养。
(一)结构力学求解器的应用
结构力学求解器是一个方便好用的计算机辅助分析计算软件,其求解内容几乎涵盖了结构力学的所有内容。由于利用求解器求解结构力学问题不属于结构力学的教学基本内容,所以有很多学校对这部分内容都少讲或不讲,而这部分内容对于结构力学的学习却是非常重要的。例如:传统的结构力学的计算方法不都适用于精确求解大型实际结构,而利用求解器可以方便的求解大结构的各类问题,可以使学生增强对大结构受力特性的直观感受和切实体验。因此,对于这部分内容在结构力学教学过程中应该予以重视,即使在课时紧张的情况下,也应该以讲座的形式给学生介绍这部分内容,指导学生利用求解器求解结构力学问题,提高学生分析问题、解决问题的能力,达到事半功倍的效果。
(二)有限元软件的应用
有限元分析是随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一种现代数值计算方法,在水利工程中有广泛应用。例如水工隧洞施工及运行和重力坝的施工及运行、水工高边坡开挖与支护等等。有限元分析可以对力学教学实例进行模拟分析,将计算结果形象地展示给学生,使学生对讲授内容具有感性认识,提高学生学习力学的积极性。在教学过程中,可以结合讲授内容,在介绍传统的手算方法之后,给学生介绍相应问题的有限元算法,例如在讲授杆件的基本变形时,可以给学生介绍如何用有限元算法进行求解,并给学生演示软件的使用方法,展示建立的有限元模型以及用有限元软件解题得到的结果,比如内力图、应力图等。
四、培养学生独立分析、解决问题的能力
在科学技术飞速发展的今天,衡量高等教育好坏的标准不是看学生在大学期间获得了多少知识,而是让学生掌握正确的学习方法,具有独立分析问题、解决问题的能力。因此在教学过程中应注重对学生学习能力的培养。结合水工专业特点,在力学教学中可以从以下几方面着手:
(一)启发式教学
教学过程中要多提问题,让学生思考并回答。例如在介绍超静定结构的计算方法时,要让学生思考力法、位移法、力矩分配法这三种方法之间的关系,求解方法的异同,适用的条件等,让学生在自己总结的过程中思考,以达到事半功倍的效果。
(二)课堂讲授与学生自学相结合
力学课程教学内容多、课时少,为了解决这一矛盾,更重要的是培养学生的自学能力。可以将重点内容在课上仔细讲解,其他内容则让学生课下自学,鼓励同学之间讨论,最后再对学生自学的内容进行统一指导。这样做不仅可以节约时间,又激发了学生的学习积极性,培养了学生自学的能力。
(三)拓展教学内容
一、石油工程本科毕业论文特点及教学实践
(一)论文选题
论文选题应从专业培养目标出发,结合石油工程科研与生产实践,体现指导教师及本学科科研工作的优势和特色,使学生能更多地接触生产实际和学科前沿。合适的选题是做好论文的第一步。选题应简洁、明确,简明扼要地反映论文工作的主要内容。论文选题既要有一定的深度与广度,以利于学生得到全面训练,培养学生的协作精神、独立工作能力和创新能力,又要切实可行,使学生在规定时间内经过努力能基本完成,或者可以相对独立地做出阶段性成果。
(二)文献查阅
选题确定后,应针对选题进行文献调研,了解国内外研究的历史和现状,掌握其研究的广度、深度和已取得的成果,寻找有待进一步研究的问题,从而确定本选题研究的起点或突破点。通过调研和文献查阅、明确研究的目的及意义、前人研究的成果及不足、基本思路及技术方法,这是提高毕业论文质量的重要环节,完成文献调研方后可进行毕业论文。指导教师应向学生提出明确要求,介绍与选题有关的科研动态及参考文献和书目,指导学生系统查阅中、外文参考资料,指导学生撰写文献综述,审阅学生拟定的论文提纲。
(三)论文(设计)指导与撰写
石油工程是理论与实践并重的专业,其毕业论文要求通过对在油田收集的实际资料的整理、描述、作图、分析,进行研究并得出初步结论。在这一过程中,指导教师应在学生撰写论文的各个环节悉心指导,与学生进行交流,启发学生深入思考,培养学生开展学术研究的素养和能力,培养学生刻苦钻研、踏实严谨的优良学风。论文撰写要求学生运用所掌握的基础知识、基本理论和基本技能,对所选定的某个专业问题进行调研和分析,初步掌握选择科研题目、查阅文献、收集资料、确定技术路线、撰写论文等的方法和技能。学生必须在查阅、调研、实验、分析和研究的基础上,将研究成果写成观点明确、论据充分、数据准确、图表规范、语言流畅、条理清楚、结构严谨的毕业论文。
(四)论文答辩与交流
论文答辩是毕业设计的最后一个环节,亦是对学生综合能力的训练,通过论文PPT制作和答辩,能锻炼学生专业表达能力。学生应在教师的指导下独立完成毕业论文。在教学实践中,有的学生对论文中所运用的知识能融会贯通的运用;有的可能是一知半解,并未转化为自己的知识;还有的可能是概念不清生搬硬套,亦有少数不自觉的学生靠投机取巧,拼凑抄袭论文。在答辩会上,五人组成的答辩委员会把论文中有阐述不清楚、不详细、不确切、不完善之处提出来,让作者当场做出回答,从而检查作者对所论述的问题是否有扎实的专业基础和独立分析能力。
二、本科毕业论文存在问题分析
(一)指导教师时间投入不足,重科研轻教学
客观上说,专业教师往往双肩挑,需要兼顾教学与科研,工作任务重,难以保证在论文指导中投入足够的时间。主观上,少数教师亦存在责任心不足及重视不够的问题。
(二)高校扩招,生源质量相对下降
高校扩招后学生就业压力大,有的学生致力于考研而未能全力投入,对毕业论文的重要性认识不够。有的学生因缺乏专业兴趣而准备转方向,或由于专业基础差,综合能力差,难以独立完成论文,依赖教师和同组同学,或在网上搜索相似主题的论文下载、摘录、拼凑、抄袭,缺乏严谨的学风和认真的科学态度。有调查显示,在已完成的毕业论文中,仅六分之一的学生是独立完成的;三分之二的学生则部分自己完成,部分参考图书和网上资料;而有少数学生的论文则由几篇论文拼凑而成,更有个别同学直接抄袭书本和网络论文。
(三)论文不规范,论文篇幅过长或过短
章节安排不合理,处理数据和信息的能力差,行文及图表不规范,参考文献成为摆设。如图表标注随意,错字错句普遍[2],这反映了学生缺乏基本的科学训练和严谨的科学态度。
(四)论文评审不严格
一方面,指导教师和评议员面对质量不高的论文,碍于面子,都会放学生过关,这从一定程度上影响了学位论文的质量。另一方面,对质量差别较大的论文,评审给出的分数相似或成绩接近,未能有效的鼓励真正原创论文的学生。
三、对本科毕业论文指导的思考与建议
(一)教师应从思想上真正重视起来
指导教师是学生毕业论文的领航人。要带好学生,教师应从自身做起,提高自己的专业水平和责任心,进而引导学生热爱本专业。指导教师应以身作则,培养学生严谨的科学态度;循循善诱,指导学生逐步掌握科学研究的方法,指导学生进行文献资料的收集、阅读、整理及使用;培养学生提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。指导教师应保证定期与学生交流,检查学生论文进展情况,针对学生的不同情况进行个别指导,深入实习、实验现场,帮助学生解决论文中遇到的困难,及时调整与完善研究计划,以确保学生的论文质量。论文初稿完成后,指导教师对学生写好的毕业论文应仔细审阅,认真写出评语初稿,做出恰当评价,提出优点和不足,给出成绩和评定意见。应让学生体会到成就事业、钻研学问所必经过三种之境界:“昨夜西风凋碧树。独上高楼,望尽天涯路。”的求索“,衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴。”的艰苦努力,以及“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。”时豁然开朗的欣喜。教师悉心的指导能与学生真正达到教学相长。
(二)加强学生的学风教育
倡导科学、求实、勇于创新、团结协作的优良学风,严肃处理弄虚作假、抄袭等不良行为,让学生真正树立严谨求实的科学态度,而不仅仅是流于形式的在毕业论文《诚信责任书》上签名。同时,针对学生缺少系统训练、往往感到独立完成毕业论文难度大、压力大的问题,指导教师应及时对毕业论文撰写进行系统指导,加强论文写作规范的训练。[3]
(三)规范化管理与质量监控
从专业内部来讲,培养目标的实现是以专业课程体系为依托,其合理性最终取决于是否满足对专业人才的社会需求(刘强等,2009)。因此,如何更好地让学生掌握知识、增强技能,以适应社会发展的需要,已成为教学改革的重要问题。为了解学生对目前课程的评价与需求,本文选择公共管理学课程作为调研对象。采用问卷调查法,设计了学生个人能力、课程设置、教材和教学内容、教学方法、考核方式等5个方面的20个问题。问卷调查于2014年5月在西北农林科技大学农林经管专业的11级2个班中展开,发放问卷30份,回收30份,30份问卷全部有效,有效率达到100%。并在此基础上提出相关对策建议,以期推动农林经济管理专业的课程设置改革,提高人才培养质量。
二、调查结果分析
1.学生学习能力方面。从学习成绩的判定来看,大部分的学生认为自己的成绩是中等偏上的,其中成绩一般的学生最多,占50%,这符合正态分布的特征。对农林经管专业的了解程度,70%的学生反映出一般的特点。对于大三的农林经管学生来说,大部分学生竟然对该专业的了解不够深入,反映出需要强化学生的专业意识。对该专业表现出喜欢态度的学生仅仅占16.7%,而较喜欢和一般喜欢的学生占73.4%。从影响学习成绩的因素来看,60%的学生认为对学习的兴趣和学习的用功程度是最主要的因素,这就说明培养学生对相关学科的兴趣爱好是至关重要的。
2.课程设置方面。从学生对课程目标的清晰度来看,仅有6.7%的学生认为自己很清楚课程目标,而大部分学生对课程目标的认识一般(53.3%)。这反映出作为公共管理学的目标设置不够清晰。从学生对课程的重要性判断上来看,认为公共管理学是核心课程的占16.7%,是重要课程的占36.7%,是比较重要课程的占26.7%。这说明,学生对公共管理学这门课比较看重,并视为重要课程来学习。从开课的学期安排来说,46.7%的学生认为比较合适,33.3%的学生认为有些偏晚。同时,关于学时长度,50%的学生认为较合适,23.3%的学生认为较短。目前,公共管理学安排在大三的下学期开课,部分同学面临考验复习和找工作的问题。
3.教材和教学内容方面。从选用教材的实用性来看,70%的学生认为选用的教材是较新颖的,这反映出学生对教材的认同感。从教材结构的安排来看,认为教学内容合理与较合理的分别占6.7%和23.3%,而认为一般的占53.3%。这说明很多同学对教学内容的安排不是非常满意,后续的教学过程中应该加以改进。
4.教学方法方面。理想的教学方式和手段可以使学生更加主动地学习(郑丽凤等,2011)。因为调查问卷采用喜好程度排序的方式,为了全面捕捉学生对教学方式不同的偏好程度,第一位次的选项计6分,第二位次的选项计5分,依次类推,最后一位次的选项计1分。最后,计算每个选项的总得分并排序。计算结果显示,学生对于教学方式的偏好排序依次是:实践实习,案例教学,小组讨论,专题讲座,理论授课,课后习题。这种结果说明,学生对于理论结合实践的方式是最喜欢的,因此其预期的效果应该最好。而对于纯粹的理论教学,则不是最佳的授课方式。
5.课程考核方面。目前,公共管理学的期末考核分为期末试卷和平时成绩两个部分,一般来说分别占比70%和30%。表示赞同该比例的学生占70%,剩下的30%的学生表示不赞同该比重。持反对意见的学生中,100%的学生认为应该增加实践考核环节,还有20%的学生认为应该增加学科前沿知识的了解。
三、结论与建议