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对大学生的创新教育是贯穿于学校教育乃至整个社会的一项系统工程。就学校教育而言,作为人才培养过程中最重要的各种课程教学环节,应该在培养学生创新意识和创新能力方面起到最积极的主导作用。基于这种认识,教师在日常的教学工作中就应该注重把培养学生的创新意识和创新能力与课程教学有机地结合起来。在这方面,我们在设计方法学课程教学中进行了探索。
一、树立功能观点
产品是功能的载体,是功能的实现方式,功能是产品的本质,满足产品的功能要求是设计的核心,“功能”思想是设计方法学最重要的概念。
在设计方法学课程教学中,强调产品功能,要求学生逐步树立功能的观点。告诉学生,设计产品不是着眼于产品的本身,而是通过某种物理形态体现用户所需要的功能,不要首先从产品结构着手,而应从系统功能出发设计产品,这是一种设计方法的转变。
产品设计采用功能分析的方法,可以把常规设计时首先从产品具体结构的思考转化为对产品功能的思考,从而可以摆脱产品现有结构形式对思维的束缚,寻求一切能满足产品功能要求的工作原理,探索满足这些工作原理的技术装置――功能载体,并且通过对各种功能载体的组合和选优,找到能实现产品功能要求并具有创新的设计方案。这种紧紧围绕产品功能进行分析、分解、求解、组合和选优的方案设计方法称为功能分析法。
功能分析法的重点在于提出创新构思,使思维尽量“发散”,力求提出较多的解法供比较选优。对构件的具体结构、材料和制造工艺等则不一定要有成熟的考虑。
引导学生在设计产品时,从产品的功能入手,运用功能分析法进行功能原理设计,以期获得好的原理方案。例如在讨论减速装置时,学生首先想到的是定轴式圆柱齿轮减速器,这是他们在机械设计课程设计的设计对象,大家都很熟悉。通过采用“黑箱法”分析减速装置的总功能,即降速增矩,打破了学生的思维定式,使学生豁然开朗,明确了凡是能够实现降速增矩功能的装置都可以视为减速装置,于是他们根据自身掌握的知识,还列举出行星齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、链传动和带传动等减速装置。
强调产品功能,树立功能的观点,有利于抓住问题本质,拓宽思路,摆脱传统的旧框框,获得新颖的较高水平的设计方案;有助于启迪学生的创新意识,培养学生的创新思维能力。
二、启迪学生的创新意识
创新活动首先来自强烈的创新意识。创新人才应善于发现矛盾,勇于探索,敢于创新。教师在教学活动中要潜移默化地影响和有意识地培养学生的创新意识。
设计方法学是关于设计的科学,它认为创新是开发技术产品的灵魂。在解释设计的含义时,强调设计的本质是创新。在设计过程中,总有新事物被创造出来,这个“新”字,可以指过去从未出现过的东西,也可以指已知事物的不同组合,但这种组合结果不是简单的已知事物的重复,而是总有某种新的成分出现。设计中必须突出创新的原则,通过创新思维,探求创新的原理方案和结构,做到有所发明、有所创新、有所前进。同时也指出,没有任何创新的模仿和测绘不能够算是设计。这样,在课程一开始就使学生认识到无创新就无设计。
课堂上结合创新设计实例,打破学生对创新设计的神秘感,使学生明白,创新设计并非少数杰出人才的专利,相信每个正常的人都有创新能力,人人都可以进行创新,创新能力无时不在,创新能力无人不有。如果具有挑战精神,冲破思想上的束缚,并掌握科学的方法,便能调动创造性而获得出乎意料的创新成果。同时教育学生,创新需要付出艰苦的劳动,不能幻想囊中取物、轻而易举,不要有消极的思想,害怕失败;要有坚定的毅力和积极进取的精神,克服重重困难才能取得成功。
教学过程中,通过介绍创新设计的案例,组织学生参加课堂讨论,各抒己见,给学生创造一个开动脑筋、培养创新意识、挖掘创新潜能的宽松环境,并注重培养学生乐观自信、兴趣广泛、充满好奇、勇于探索、意志坚强、敢于质疑、有信心和责任心的优良创造人格。
三、培养学生的创新思维能力
创新思维在整个创新过程中占有重要的地位。这是因为在创新活动前半期,是进行创新思维活动,创新活动后半期,是把创新思维付诸实现。许多创新技法都是由创新思维发展演化而来。
创新思维能力是创新能力的核心,创新能力的培养首先是创新思维的培养。创新思维是人们从事创新活动的源泉,创新的关键是思维。创新思维是发散思维和收敛思维二者的统一。发散思维是一种从不同角度、不同途径去设想,探求多种答案,最终力图使问题获得圆满解决的思维方法。其特点是从给定的信息中产生众多的信息输出,看到一样,想到多样;看到一样,想到异样,并由此导致思路的转移和跃进。收敛思维是将问题所提供的各种信息汇集起来得出一个正确答案。其特点是将众多的思路和信息汇集起来,通过比较、筛选、组合、论证,得出现有条件下解决问题的最佳方案。在创新活动中,光有发散思维的活动并不能使问题得到有效的解决,因为创新活动的最终结果只需少数或唯一的结果,所以发散思维之后尚需进行收敛思维,这两种思维的有效结合组成了创新活动的一个循环过程。基于此,在教学活动中,注意引导学生走出传统的思维定式,注重分析、综合、比较、抽象、概括与具体化、归纳与演绎法的思维素质培养。从问题的多样性,可以产生大量新的假设;从问题的伸缩性,可以改变思维,从不同的角度去看同一事物;从问题的新颖性,可以去探索不同于传统方式的解决方法。
关键词:钢屋盖;课程设计;整体设计;工程应用
中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)03-0121-04
进入21世纪以来,随着国内钢结构建造事业的迅猛发展和大量钢结构建筑物的快速崛起,钢结构设计类课程在土木工程专业本科教学中的地位日渐凸显。该类课程以提高学生的工程设计素质为重心,依托钢屋架、门式刚架、吊车梁等课程设计,帮助学生形成系统的设计思路,培养学生处理工程问题的能力,架设校园学习与未来应用的桥梁。但钢结构设计计算量大,图纸表达繁琐,学生在设计过程中常出现思路不清晰,与工程实践脱节,细节处理不完善等问题。笔者以钢屋盖设计为例,对设计流程详细梳理,总结了几处常见问题并给出处理方法,以供教学与学习参考。
一、构建整体设计思路
钢屋盖设计是钢结构课程设计中的常用选题。屋盖系统是由若干榀屋架、支撑体系、屋面材料、檩条等组合而成的[1-2]。笔者于教学中发现:学生大多拘泥于钢结构原理中一再强化的“材料—连接及节点—构件”的思路,虽然对经过离散的钢屋架的构件或节点设计非常熟悉,但常常无法将它们拼装成完整的屋盖体系,顺畅地完成整体结构的选型和分析工作,即缺乏整体结构意识。而树立这种意识,做到面对任何工程时都能具备大局观,从结构规划着手,再细化到构件、节点计算和最终图面实现,恰恰是从事设计工作的必备素质。所以,在课程设计指导过程中,帮助学生形成整体设计思路就显得尤为重要。这种思路的形成,依赖于钢结构原理和钢结构设计课程链的有效衔接和相关知识的整合,即通过规范设计流程,将学生对钢结构的认知从“连接方法—构件”
修正为“整体结构—构件—连接及节点” [3]。钢屋盖的设计流程[4],即可从搭设大骨架着手,首先确定结构的基本形式,明确荷载与内力,再落实具体的杆件与节点设计,直至勾勒出有骨架、有血肉的丰盈的建筑物,如图1所示。
在实践整体设计的过程中,很多工程、办公软件起到了良好的辅助作用,如STS可以完成屋架的建模、内力求解以及施工图绘制,有限元软件可以模拟屋盖的变形形态, CAD可以直接测量屋架起拱前后杆件长度,EXCEL可以编程解决重复计算问题等。但有些软件从输入参数到获得图纸的过程过于简单化,不利于学生切实理解和掌握结构设计的要核。因此课程设计中还应贯穿以手算—手绘为主,电算—电绘为辅的指导原则,提高学生的钢结构设计实践能力。
二、强化工程实践概念
初次接触钢结构设计的在校生,大多能够参照理论知识完成设计流程,但却无法规避因缺乏工程经验而出现的各类疏漏,造成理论与实际的脱节。根据笔者的教学实践,将屋架设计的常见问题总结如下。
(一)跨中起拱问题
屋架承受荷载后,下弦将因受拉而伸长,跨中节点将下垂若干毫米。如果拼装时不起拱,跨中节点下垂后很不美观,且给人不安全感。故而施工过程中,常将跨度≥24 m、下弦无曲折的梯形屋架给予L/500的跨中起拱[5](图2)。而该起拱值对屋架杆件长度及内力大小的影响是否考虑,应当向学生推导演绎清楚。以跨度为24 m、屋面坡度为1/12的某梯形屋架为例(图3),起拱方法一般为抬高下弦中点使之成倾斜状,并保持所有竖杆长度不变以保证屋架原有高度。经计算发现,起拱后各杆件交角改变不大,仅屋架斜腹杆长度有明显改变,内力计算结果也只有微小差异。为简化处理,施工详图中屋架的主视图仍可按起拱前形状绘制(即下弦杆轴线仍为水平),仅需在图纸左上角的几何尺寸图中画出起拱高度,并标出起拱后杆件几何长度,从而为施工时下料拼装提供参考。内力计算时,也可取起拱前模型,起拱对计算结果产生的极小误差忽略不计。
(二)杆件交汇问题
在屋架的实际制作过程中,应充分考虑三角形的稳固性,尽力保证弦杆、腹杆轴线汇交于一点,否则会使屋架的上、下弦杆产生偏心弯矩,引起局部杆件变形。理论上各杆轴线应是型钢的重心线,初学者习惯上也会直接根据型钢表中重心距确定杆件定位。但杆件是双角钢时,角钢截面的重心距,即形心与肢背的距离常不是整数。为了工程制作方便,焊接屋架中通常取角钢肢背至轴线的距离为 5 mm的倍数,螺栓连接时则选用角钢的最小线距来汇交。角钢杆件的轴线与重心线虽然没有完全重合,但引起的偏心很小,计算时可忽略不计。
(三)杆件拼接问题
屋架弦杆的拼接分为工厂拼接和工地拼接两种。工厂拼接为型钢长度不够或弦杆截面有改变时在制造厂进行的拼接,拼接位置在节点范围以外,通常设在内力较小的节间。工地拼接用于屋架分为几个运送单元时在工地进行的拼装,拼接位置一般在节点处。课程设计中涉及的多为中小跨度屋架,以跨中工地拼接节点居多。该类节点构造复杂,除要设置节点板、拼接角钢及加劲肋板,还要特别指导学生注意焊缝的处理方法。根据运送单元的划分,节点处的部分构件与节点板在工厂制造时即需焊好,行工厂焊缝,而另一运送单元上的构件必须在工地拼装后才能与节点板焊牢,行工地焊缝,施工图中应以表达。以屋架下弦中央拼接节点为例(图4),工厂制造时节点板和直腹杆属左半榀屋架,其间焊缝为工厂焊缝,节点板与右方杆件均为工地焊缝,拼接角钢为独立零件,与左右两半榀屋架的弦杆都用工地焊缝连接,以避免拼接时角钢穿插困难。为便于工地拼装定位,右方腹杆和拼接角钢水平肢上均应设置安装螺栓,拼接角钢竖直肢因切肢后尺寸较小可不设安装螺栓。运送屋架时,宜利用下弦连接水平支撑的螺栓孔,将拼接角钢临时固定在某一侧弦杆上以免散失。
关键词:教学改革;指导手册;教学大纲
【中图分类号】U44-4
一、引言
随着交通行业的不断深化发展,实际生产对培养建设性人才的本科教育也提出了新的要求。在贵州大学《桥梁工程》课程教育教学改革的过程中,项目一直以提高桥梁工程方向本科学生的工程设计能力为宗旨,从课程设计改革的基本点出发,进一步探索课程改革的具体思路,从而培养出优秀合格的建设者。桥梁工程专业的毕业生在其工作的岗位上,要求其要对构造物有全面的把握,以保证设计、施工的结构合格。对于桥梁建设来说,桥梁工程设计能力主要指的是学生对桥梁构造物有足够的设计概念,对结构构造有充分的了解,能够完成相关工程的设计的能力。因此,培养提高学生工程设计能力与满足桥梁建设发展的需求在一定程度上是相互统一的。此外,培养和提高学生的工程设计能力还有助于学生在毕业阶段提交出优秀合格的毕业设计,在毕业后的工作中也增强了学生的工作能力。
作为一名合格的工程师,应当具备多种素质和能力,其中具有设计能力至关重要,这是衡量一名工程师是否合格的标志[1]。南京工业大学李湘健副教授在其论文中指出目前我国高等院校工科学生工程设计能力普遍下滑的现象,正确培养提高学生的工程设计能力成为了各个高校研究的热门研究课题。作为贵州省唯一一所211高校,贵州大学也面临着同样的问题。针对于我校的实际情况,《桥梁工程》课程教育教学改革课题通过调整《桥梁工程》教学大纲、编制课程设计指导手册等手段,以增强对学生工程设计能力的培养,实际改革实施内容具体如下。
二、调整教学大纲
贵州大学《桥梁工程》课程教材采用的是姚林森教授主编、人民交通出版社出版的第二版《桥梁工程》,其教学大纲也依据此教材为依据来编写安排的。原版的教学大纲在一定程度上受该教材的制约,且培养目的不足,学时安排和分配上也是不够的,所以建议修改和调整《桥梁工程》教学大纲。
调整后的教学大纲,以培养学生工程设计能力为教学目标,配合《桥梁工程》课程设计,同步培养学生的设计能力,具体的修改和调整如下:
1)正确定义《桥梁工程》教学目标
原版的教学大纲中对教学的目标定义为:“通过该课程的学习,使学生系统地掌握公路梁式桥、拱式桥的总体规划、设计及施工要点,熟练掌握我国常用中、小桥梁的构造原理和设计计算方法,了解大跨径斜拉桥、悬索桥的构造特点,获得有关桥梁方面系统的专业训练,并能运用自己的知识解决一般的桥梁问题。”
针对培养学生工程设计能力来说,以上对《蛄汗こ獭房纬探萄目标是不够的。通过桥梁工程的教学,应该要使学生能够掌握相关桥型的计算,并能独立完成相关桥梁的设计任务。只是掌握和理解而不能运用是不行的,一定要强调培养学生的设计能力,这也对教学任务提出了新的要求。
2)增加课时,合理分配课时
原本的教学大纲为72学时,现增加为148学时,并分上下两个学期进行,上学期为84学时,下学期为64学时。上学期主要进行理论讲解,重点放在简支梁桥、连续梁桥、刚构桥和拱桥的讲解上,其余内容适当讲解;下学期主要进行课程设计,配合课程设计指导手册进行,对各种桥型给出设计任务,完成对各种桥型的初步设计,并达到对各种桥型设计计算内容、设计要点、实际流程掌握熟悉。
3)增加课程设计数量,课程设计学期制
在原本的教学安排中,只安排了“钢筋混凝土简支梁桥设计”作为《桥梁工程》课程设计,这是远远不够的,现对课程设计数量增加为六个,分别为:钢筋混凝土简支梁桥设计、预应力简支梁桥设计、预应力连续梁桥设计、预应力连续刚构桥设计、钢筋混凝土拱桥设计和缆索承重桥设计。
4)与相关课程联系、增加教学实践程度
《桥梁工程》配合《桥梁电算》,在《桥梁工程》中的课程设计,再次通过电算程序进行设计计算,在对结构进行设计的同时也增加了学生对电算程序的掌握,其次还可以配合《钢结构》、《基础工程》等课程进行相关桥梁的设计,增加学生的知识面。
三、设计指导手册编制与实施
3.1手册的编制
培养学生工程设计能力是工程教育的核心目标,而课程设计则是实现此目标的重要手段[2]。但是若盲目地进行课程设计,没有专业的指导和方法是不能够很好地实现课程设计所要达到的目标的,为此,根据修改过的教学大纲,对所布置的课程设计任务编写对应的指导手册,有目的地指导学生完成课程设计,各手册的编制情况如下。
1)钢筋混凝土简支梁板桥上部结构设计计算指导手册
此册分为四个章节,按照结构设计的一般顺序划分为:尺寸拟定和构造要求、作用效应及组合、设计计算与验算、短暂状况应力验算。在内容上,除规范硬性规定的构造要求外,尺寸拟定中,如跨径的拟定、梁高的拟定、截面的拟定等,手册中只给出了钢筋混凝土简支梁桥在受力上、经上和常用的跨径范围,给学生留有一定的自主空间,按照规范对钢筋混凝土梁的设计计算要求,给出相关设计计算的要点,学生可以根据手册便可以知道此种结构要计算验算的主要内容,且在手册中有意识地将知识点引向专业书籍和规范,在学生使用手册的同时也将其引向其它知识点,学习更为系统。
2)预应力混凝土简支梁板桥上部结构设计计算指导手册
该册共分为五个章节,由于在结构形式上同属于简支结构,相关内容与上一侧是相似的,但是增加了对预应力混凝土材料的介绍章节,帮助学生了解预应力混凝土的材料性质和工作特性。章节的结构为:绪论、 尺寸拟定和钢筋(束)构造、作用效应计算及组合、结构的设计计算与验算、预应力混凝土的发展及未来的研究方向。重点内容在结构的设计计算与验算上,在这个章节中,除钢筋混凝土结构中原有的内容外,根据规范对预应力混凝土结构的设计计算要求,还增加了预应力筋(束)估算、持久状况应力验算等内容。本册从预应力的基本知识出发,系统地对预应力混凝土简支梁结构的设计计算及验算内容进行了归纳,知识相对全面。
3)预应力混凝土连续梁桥设计计算指导手册
在本册中,针对连续梁结构,按照前面手册的框架给出连续梁桥设计计算的相关内容,从连续梁桥的基本概念出发,到连续梁桥的计算验算。此处需要提出的是,由于连续梁桥属于超静定结构,在预应力次应力、温度次应力和不均匀沉降次应力等上面的计算会有所增加,施工验算时也对预拱度设置等关键设计做出了相关的叙述。
4)预应力混凝土连续刚构桥设计计算指导手册
在此册中,由于连续刚构桥和连续梁桥结构的相似性,在计算验算的内容上也大致相同,因此只对连续刚构桥中的相关设计要点进行了详细的说明。
5)钢筋混凝土拱桥设计计算指导手册
此手册共分为五个章节,按照桥梁设计的一般顺序编写,第一章对拱桥的构造以及特点进行阐述;第二章开始介绍拱桥设计,分别对拱桥的总体设计和各细部构件的设计进行介绍,包括确定桥型、跨径拟定、截面拟定、梁高拟定等;后面三章便进行几种常见形式的拱桥内力计算。手册按照《公路桥涵设计手册―拱桥》以及拱桥相关规范,从桥梁适用跨径、受力、经济等层面给出了上承式拱桥的构造特点和计算引导,其他桥式需要同学们自行查阅资料,养成自学的习惯。学生可以通过手册更快的了解所作桥型的设计及计算的大体过程,并通过手册的指引去翻阅更多的相关书籍和规范,达到系统学习的目的,学习更为主动,更为全面。
6)缆索承重桥设计计算指导手册
此册共分为六个章节,考虑到本科教学中的深度,手册中对缆索承重桥的基本概念对教材作了补充,但是在设计计算中并没有像其他几册一样给出详细的计算,这是因为结构自身的特点决定的。缆索承重桥不管是斜拉桥还是悬索桥都属于超高次静定结构,手算的计算方法已经不能再满足计算的精度,所以只给出了相关构件的设计计算的程序,考虑到初步设计的需要,在相关章节对相关构件,如索塔系统、缆索系统、加劲梁系统的近似计算做了叙述。
3.2指导手册在课程设计中的实施
在具备专业指导手册和充分的课时安排后,制定相关的实施方案是必要的。实施方案的主要内容是课时的分配和具体的设计任务布置,课程设计的实施如下。
1)课时的分配
按照各课程设计的难度对课程设计学期进行课时分配:①钢筋混凝土梁板桥设计计算8学时;②预应力钢筋混凝土设计计算12学时;③预应力连续梁桥设计计算14学时;④预应力连续刚构桥设计计算12学时;⑤钢筋混凝土拱桥设计计算12学时;⑥缆索承重体系桥6学时。
2)具体的实施
在进行每一个课程设计时,根据相关的课程设计任务书和对应的课程设计指导手册,自行拟定相关的桥梁结构的相关尺寸,根据指导手册完成结构的设计、计算和验算,在规定的课时内完成设计任务,并提交设计计算书,按设计要求提交相关设计图纸,由教师组织查阅评判,条件允许的情况下可以组织学生进行设计答辩,充分了解学生对此次设计的掌握程度。
四、预期效果评价
通过对教学大纲的修改、指导手册的编辑、相关课程辅助等针对性手段,对学生工程设计能力的提升效果是有预判的,在课改中涉及到的相关改革手段都在一定程度上服务于提升学生工程设计能力,各个改革手段相互促进并相互补充,在配合实施一定的时间后,学生的工程设计能力必然会有大幅度的提升。
首先,在教学大纲中规定,增加课程设计的数量,提高课程设计难度,并给出充足的学时,这让课程改革在课程政策上有支持,在课时上有了保证,学生有机会、有时间来进行更多的实践设计学习,这是十分重要的一点。
指导手册的编制是本次课程改革的关键,制定相关的课程设计任务,同时也要指导学生如何正确地完成设计。近年来《桥梁工程》课程设计指导教材寥寥无几,仅有的几本都只是以相关的计算示例来作为参考,达不到发散学生思维和促进学生对结构把握的效果,甚至会让学生产生依赖性,严格意义上讲,类似的设计指导教材是不合格的。在本次编制的指导手册中,内容上尽可能给学生自由思考的空间,让其在设计结构物时能够对结构有一个整体的构思,通过所设置的六个设计任务,学生可以基础地掌握基于手算的六种桥型的设计程序和基本的计算内容,对于电算程序的计算也起到了打基础的作用,进而服务学生的毕业设计。
与相关课程的联系同时起到辅助改革的效果提升。对于桥梁工程专业的学生,与培养工程设计能力联系的最为密切的莫过于是相关结构电算课程,一方面通过电算课程学生可以学习使用到目前行业中结构设计的软件,另一方面,通过用电算软件对结构的设计计算相当于对结构再进行了一次设计。
总的来说,通过三个措施的联合使用,桥梁工程专业的学生在桥梁结构上有了系统的学习,并掌握了一定的设计基础。从理论到实践,从手算到电算,综合地考虑了以现有资源情况下改革的可能性,加以一定的时间,可以肯定的是,我校桥梁工程专业的学生的设计能力会有明显、大幅度的提升,这便是本次课改要达到的目的。
五、结论
成功的课程改革需要协调各个方面,首先是政策上要有支持,对于本次改革来说,对教学大纲的修改还需要学院培养部门予以配合。其次是资源的调配,增加相关课程和课程课时,一方面需要配备专业教师,增加了教学任务,另一方面,增加的学时会和其他的课程有冲突,还需合理的调整课程安排。改革是一个循序渐进的过程,随着行业发展的需要,教学应该定期地进行调整。教W的成功与否是没有标准的,但对于工科的教学来说,学不致用便是教学的失败。本次基于工程设计能力的《桥梁工程》课程教学改革在实际中的效果需要时间和实践的进一步验证,届时还需要对改革的措施进一步的修正和完善,直至尽可能满足学生的工程设计能力的培养为止。
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关键词:专业课;德育工作;民办高校
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2015)33-0158-02
发挥专业课的德育功能一直是高校思想政治工作的重要内容。作为思想政治工作的重要载体,专业课能够有效地塑造大学生的人生观和价值观,能够提高思想政治工作的整体水平,能够推动思想政治工作机制的完善和创新。就应用型本科院校环境设计专业人才培养方式而言,虽然近年来专业课教学质量不断提高,但是这些课程仅限于专业技能的传授,专业课的德育功能没有得到有效的发挥,不仅严重影响到了思想政治工作的开展,而且束缚了学生人文素质的提高。正因为如此,在环境设计专业的人才培养过程中发挥专业课的德育功能才显得尤为重要。
一、环境设计专业课所具有的德育功能
专业课的德育功能是指专业教学实践对德育工作所起到的作用、能力和功效。环境设计专业人才的培养目标在于培养学生的创作技能、提升学生的审美能力、形成完善的人格,正因如此,要提高环境设计专业学生的创作技能、培养其积极向上的学习态度、开拓其创作视野,使之具有积极向上的心态,必须将专业课的德育功能发挥出来。
环境设计专业课的德育功能在于塑造学生良好的道德品格。以环境设计专业课《室内外环境设计》为例,其本质是激发学生对美的欣赏与追求,使学生在学习过程中产生共鸣,达成认识上的共识,使学生的政治觉悟得到提高,激励学生树立远大理想,时时注意规范自己的言行,能够正确处理生活中的各种关系,形成正确的人生观和价值观,使学生在学习《室内外环境设计》课程的过程中,通过设计技法的练习,将正确的人生态度和高尚的理想外化为设计作品。
环境设计专业课的德育功能体现在培养学生良好的学习品质。对于刚刚开始独立生活的大学生来说,其生活、学习需要引导,这就需要一种其能够接受的载体对其进行影响。在大学阶段,要想在各学业上取得突出的成绩,没有良好的学习品质是不行的。大学阶段学习的目标在于提高自身的就业竞争力,在面临求职应聘的时候,只有掌握了扎实的专业知识,才能克服胆怯心理,有足够的自信心和勇气面对用人单位的考核。如果没有良好过硬的心理素质,求职是不可能取得成功的。要取得艺术上的成就,不仅需要勤学苦练而且需要在创作中展现出优秀的心理素质和强大的自信,只有这样才能克服创作出优秀的作品。正因为如此,环境设计专业要在人才培养过程中以专业课为载体,通过发挥其德育功能改善学生的道德品质和心理素质,使大学生的就业竞争力得到真正提高。
创新学生的思维模式是环境设计专业课所具有的重要德育功能。“创新是一个民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”,大学生人文素质教育的重点就是塑造创新能力[1]。实践表明,专业课是塑造、提升学生创新能力最为重要的途径。作为一种创造性艺术,环境设计专业的作品极具思维发散性和思想扩张力,它具有独特的模糊性、弹性和随意性。学生在专业创作过程中,通过自己直接的参与和间接地了解产生辐射性的思考和多端的联想,从而最大限度地发挥想象力,增强创造性思维和知识的迁移能力,能使学生追求完美从而激发起创造性想象、提高自身的洞察力;在教学中对学生进行创作技法训练,能够培养大学生逻辑思维和实际操作能力,继而实现创新能力的真正提高,使思想政治工作的形式更加活泼,内容更加亲切。
二、发挥环境设计专业课的德育功能过程中存在的问题
“重技艺、轻德育”的现象是发挥环境设计专业课的德育功能过程中存在的首要问题。长期以来,由于受传统课程体系的影响,专业课、选修课没有被赋予开展德育工作的任务,教师往往忽视在课堂上对学生进行思想政治教育,认为这是《思想道德修养与法律基础》课的教学内容,与本课不相关,在课上讲这些内容纯属浪费时间。有的教师认为教育学生如何做人、做事是辅导员的职责,自己只要讲好课就行了,所以带来了环境设计专业课教学中的“重技艺、轻德育”现象。在专业课《设计思维与表达》上,教学内容仅限于教学生设计什么样的作品、作品表达的主题是什么,极少有教师在课堂上对学生进行思想政治教育。因为作为思想政治工作载体的专业课弱化了德育功能,不仅削弱了思想政治工作的实际效果,而且也势必带来学生思想贫乏、情趣低下,缺乏对设计作品的鉴赏、交流和创新能力。如何发挥专业课资源多、空间跨度大等优势助力思想政治工作的开展,是环境设计专业人才培养过程中必须思考的问题。
就目标而言,环境设计专业课是以训练学生的设计能力为目的的审美教育。实践表明,专业课在提高学生的品德修养方面发挥的作用是最为直接的也是不可替代的。但是,多数教师没有认清专业课的德育价值,只关注设计技法的训练,极少有人关注如何改进教学方法使专业课的德育功能得到更好的发挥。作为专业教学实践活动,以专业课为载体开展思想政治工作不可能像思想政治理论课那样立竿见影,因此,要提高学生的艺术修养、培养其创造力和想象力,解决其知识面过窄、适应现代社会的能力比较差等问题,必须深刻研究专业课的内涵、价值、目的和方法,探索如何发挥其德育功能,只有对此有了更为深刻的认识,才能更好地发挥专业课的作用。
三、发挥环境设计专业课德育功能的路径
在人才培养过程中要实现专业技能与道德修养的互动共进,必须赋予教学内容以深刻的思想性,实现专业性与思想性相统一,使学生能够领略教学内容蕴含的深刻思想内涵,使专业课的德育内容成为学生的自觉选择。发挥专业课的德育功能,环境设计专业必须在专业培养中科学规划教学内容,明确“专业课到底要教给学生些什么、要让学生学到什么”;要统筹兼顾专业课的教学性质和学校德育教育的目标,使学生的思想道德素质和艺术修养同时得到提高,实现二者的互动共进,进而丰富校园文化的内涵,提高学校思想政治工作的整体水平[2]。
发挥环境设计专业课德育功能的第一要义是强化“技艺与德育并重”的教育理念,要求教师在教授学生掌握专业技能的同时,要整合教学内容,在专业课《手绘效果图表现技法》《造型基础》课程的教学中渗透的德育内容,使学生领悟专业课的教育意义,使道德情感得到升华,在思想上产生新的认识,让学生明白,跟创作技巧比起来良好的艺术品行、道德更为重要。要在专业课教学中进行德育渗透,关键在于发挥教师的示范引领作用,使学生深切体会到设计作品的内涵。这就需要教师在课堂教学中充分挖掘各种德育要素在设计作品中的表现作用,引导学生进行有组织、有目的的学习和训练,让学生切身感受到设计作品丰富的思想情感,使课程的德育目的统率知识的传授,引导和启发学生们有目的地进行学习,唤醒潜在的求学意识和进取意识,鼓励学生自己发现设计作品的德育内涵,促使学生发表自己的感想和感悟,准许他们有自己的独特观点,使专业课的德育功能更好地发挥出来。
发挥环境设计专业课德育功能的根本方法是加强教师的德育培训,使教师明确自身肩负的历史使命是要把教书和育人结合起来,在教书的过程中贯彻社会主义核心价值观,使专业课变成学生终身受益的课程。这就要求教师必须从自身做起,强化自身道德自律,在工作中注重学习德育工作方法,不断提高自身在课堂上进行思想政治教育的能力。因此,高校要加大师资培训力度,鼓励、支持教师在教学实践中有目的、有意识地介入思想政治工作,使自身德育意识得到不断增强。只有教师具备了坚定的政治信念和鲜明的政治立场,将作为信仰,对社会主义拥有信心,产生使命感,才能满腔热血地投身于帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观的工作中,专业课的德育功能才能够充分发挥出来。只有教师具备较高的政治素质,能够帮助学生处理好成长成才过程中遇到的事情,才能使学生自身受到教育、心灵受到震撼,将之引入正确的理解途径,才能使学生通过专业课的学习,加深对未来人生道路的思考。
在专业课教学中进行德育渗透是思想政治工作的有效手段之一,其不仅可以让大学生明确将来为谁工作、怎么工作,更为重要的是对于社会主义精神文明建设具有极大的促进作用,所以对于高校德育工作而言,在专业课教学中进行德育渗透无疑是最佳方式,因此,要发挥好专业课在塑造学生良好人格、培养学生人文精神方面重要的作用,使大学生受到人文精神的熏陶,促进其思想上、学习上、生活上的全面进步。发挥专业课的德育功能是一项长远的系统工程。学校应重视专业课的德育功能,利用多种渠道、鼓励多方参与,在充分发挥高校理论和人才优势的基础上,将课内与课外相结合、理论与实践相结合,形成一个全方位的立体的教育体系,通过不断改进专业课德育功能的实现路径,将环境设计专业课所具备的德育功能充分发挥出来,使环境设计专业学生的职业素养和道德修养双双得到提高,让学生在专业训练时接纳德育内涵,从而达成专业教育的德育目标:让道德学习在专业教育中潜移默化的完成。
参考文献:
关键词:科普推广;远程学习平台;功能设计
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:16727800(2012)008011503
基金项目:2011年度安徽省软科学研究计划重点项目《服务科普推广的安徽远程终生学习平台建设研究》,项目编号(11020503044)的阶段性成果。
作者简介:周锐(1976-),男,硕士,安徽广播电视大学工程师,研究方向为系统开发;郑汉华(1963-),男,硕士,安徽广播电视大学教授,研究方向为科普理论;蒋玉艳(1981-),女,硕士,安徽国际商务职业学院讲师,研究方向为教育教学理论。
0引言
利用互联网开展科普推广正越来越多地受到各方面的关注。基于互联网的科普推广克服了传统科普推广方式的不足,信息内容的海量化、表现形式的多媒体化、交互沟通的平等化和检索查询的便捷化使得网络科普在科普推广中拥有了巨大的空间。通过调查发现,虽然已经有了众多的科普网站,但是,无论是在内容还是在形式上,现有的科普网站并没有充分发挥互联网的优势,也没有有效利用互联网的效能。
1当前网络科普推广存在的问题
1.1内容简单,原创不足
内容简单、原创不足是当前众多科普网站普遍存在的问题。一方面科普内容的原创性不足,内容简单、雷同,50%以上的科普内容为科技新闻以及大众化的科学知识介绍,几乎没有什么专题分析,这就导致了这样的科普推广难以实现“弘扬科学精神、倡导科学方法、传播科学思想”的目标;另一方面,只有不到20%的网站能够推出原创内容,而在这其中,部分科普网站“以讹传讹”,出现了一些伪科学的内容。
科协和学会创办的科普网站占了主导地位,但内容多以科技新闻和简单科普知识介绍为主,难以引起公众的科学兴趣,同时也造成了大量的资源浪费。
由学者和相关领域的专家创办的个人科普网站,专业性较强,有固定的面向对象,但是受限于个人知识的覆盖面,往往只局限在单一学科,内容的更新也不及时。
新闻门户网站的科技频道虽然内容比较丰富,但是为追求轰动效应和眼球经济,其内容上趋于流行时尚和生活服务,广告色彩浓厚,科学性也难以保证。
企业政府创办的科普网站的主要内容与行业内容相关,更多的是科技新产品的介绍和推广。
1.2形式单一,同质化严重
网络媒介集成了多种媒体的表现形式,具备丰富的表现力,同时具备即时便捷、互动开放、共建共享的特征,但这些优势并没有在科普网站上得到应有的重视,仅有56%的科普网站可以做到每周更新,58%的网站只能提供文字和图片内容,超过50%的科普网站没有论坛社区板块,能提供导航或网站地图等向导方式的科普网站不足30%,提供搜索功能的科普网站仅为40%,开展在线调查的科普网站也只有15%。
1.3缺乏学习者分析,服务针对性不强
目前,几乎所有的科普网站都没有针对学习者进行目标细分,学习者群体不清晰,使得网站的内容和形式在设计中采用普适性设计,忽视了科普对象的背景知识和个性需求,导致网站缺乏明确定位,服务的针对性不足,知名度低,社会影响力小,无法吸引到广大学习者参与到科普推广活动中。
1.4运行模式单一,缺乏活力
目前的科普网站都是纯公益性质的,以科协、学会为主和其它非营利性机构或个人创办的科普网站,经费来源单一。运营经费的不足导致科普网站建设的步伐缓慢,信息资源匮乏,形式单一,网站缺乏特色,缺乏吸引力,学习者体验不好。
2服务科普推广远程学习平台功能设计原则
服务科普推广的远程学习平台的设计要以满足科普推广在资源、信息、人员等管理方面的需求为基础,以学习者为中心,增强科普推广的实效性,激发社会各个方面全方位共同开展科普推广,提高科普推广的信息化水平为目标,并在此基础上充分考虑整个学习平台的实用性和运行效率问题。
2.1学习者中心性
当前的科普网站基本上是基于Webl.0技术,学习者通过浏览器访问网站获取所需要的科普信息,这些科普信息的内容都是由网站编辑提供,网站是信息交流的中心。而Web2.0则更强调学习者为中心,强调学习者及学习者间的交互,每一个学习者都是网站内容的访问者,通过浏览器访问网站的内容,学习者也可以通过向网站投稿、发表评论、转发信息等方式成为网站内容的制造者,这样,网站就成为信息交流的平台,学习者的交互活动成为整个平台的中心。从网站到网络平台,从Webl.0到Web2.0,不仅仅是技术上的转变,更重要的是信息沟通传播模式上的转变,是从单纯的学习者“读”信息向学习者“写”信息和“共建共享”信息的方向发展。以学习者为中心的科普推广体现了Web2.0时代的核心价值,学习者的利他主义和互惠机制推动了科普信息资源的交流共享,促进了协作过程中集体智慧产生和起效,加速信息的流转,扩展应用和服务,诱发网络效应,促进科普推广。
2.2易用性
服务科普推广的远程学习平台为了满足面向全体社会成员的需求,要充分考虑到全社会成员信息化操作水平存在的差异,在设计系统的时候,就需要充分考虑各个层面人群的特点,在操作上要简单方便易用,界面上明确美观,维护和管理上要全面方便可行。
2.3安全性
[关键词] 热能与动力工程专业 地域经济 调查研究
山东省德州市暖通空调产业自上世纪七十年代初发展到今天,经历了三十多年的技术引进和技术改造,已成为德州市的第一大特色产业集群。2006年5月中国制冷空调工业协会正式命名德州市为“中央空调城”。虽然德州市暖通空调产业近几年发展较快,但目前仍存在着许多制约企业发展,且亟待解决的问题,由于企业中高中级技术人才少,缺乏新产品、新技术开发能力,产品结构调整和更新换代缓慢。
本着高校为当地经济服务的宗旨,通过对德州空调制冷产业的相关企业如:双一集团、亚太集团、贝莱特集团等企业的实地调研,了解其生产过程中所需人才的知识结构,合理配置热能与动力工程专业的课程,在教学计划、课程课时、专业实训等方面符合企业发展需求和地域经济发展要求,使热能与动力工程专业课程设置与地域经济发展相协调。
一、企业调查
为了能较好地收集在德州市经济建设中社会各行业对热能与动力工程专业人才的使用和需求情况,主要进行了四个方面的调查:
1.企业的基本情况;2.企业中现有热能与动力工程专业人才的基本信息;3.企业对热能与动力工程专业人才的要求;4.企业对高等教育在热能与动力工程专业人才培养方面的意见与建议。
(1)企业及现有热能与动力工程专业人才的基本情况:
深入调查的企业有:山东格瑞德集团、金光集团、中大贝莱特集团、山东双一集团、亚太集团等德州市属单位。根据调查表的回收统计,分析如下:
近5年各单位录用的大专及以上热能与动力类的毕业生占总录用人数的百分比
(2)企业对热能与动力工程专业学生的要求
统计表明,企业对热能与动力工程专业的学生要求较高,按需求的重要性进行排序是:①热能与动力工程专业相关的技术基础理论水平及相关的实际操作能力;②科学研究及科技开发能力;③机械方面的应用和设计能力;④组织管理能力;⑤人际交往能力。
(3)企业对高等教育在热能与动力工程专业人才培养方面的意见与建议
面向社会、面向企业、面向实际,培养实用型、技能型、复合型优秀人才,培养具有解决生产实际问题的工程技术人才,开展校企联合办学的模式。①专业面要进一步拓宽,要有一定的机械加工、生产工艺、设备、电气技术的基础知识;②介绍最新的热能与动力工程知识、技术和产品,培养学生独立解决实际问题的能力;③理论的运用能力,分析解决问题的能力,现场调试和操作的能力;④增加计算机、机械方面的知识,增强控制方面和机械制造方面的知识教育。⑤跟踪新技术的能力,实践与创新能力;⑥适应环境的能力,吃苦耐劳、脚踏实地的工作作风,敬业与拼搏精神,合作精神;⑦对企业文化、价值观的认同度,沟通与协调能力等。
二、调查反映的问题
1.热能与动力工程专业集中了机械和热能与动力工程两方面的知识。不少企业提出学校的专业教育除了要学习坚实的热能与动力工程专业基础知识和专业知识外,还应学习有一定的电气技术、软件编程的基础知识,了解控制系统的实际应用背景和主要应用领域,这样能够发挥出更好的作用。
2.学生缺乏创新能力。学生知识面狭窄,课程内容落后于时代,缺乏反映学科发展前沿的新知识,不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。重理论、轻实践,理论脱离实际,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。
3.提高学生的动手能力,培养学生的“职业”精神是企业对大学教育提出的又一点建议。
三、调查总结
在当今社会经济和科学技术迅猛发展以及经济全球化不断深化的新形势下,热能与动力工程专业的教育如何与地域经济发展相适应是摆在我们面前的一个重大课题。
1.社会对人才的需求无论是在类型上还是层次上历来都是多样化和动态性的,未来社会对人才的需求也是随着时间的推移不断发生变化的。高等教育必需冷静地认识这个问题,要以培养人的高素质和建立牢固的专业基础为主,同时扩大专业知识面,使学生具有一定的职业迁徙能力,培养实用型、技能型、复合型优秀人才。
2.企业对人才需求在层次上是不断朝高层次发展,类型上是向复合型人才发展。调查中,普遍感到企业对人才的需求层次越来越高,并且对综合性、复合型人才的需求旺盛。与先进的生产技术接轨,导致企业对人才的要求多样化,而专业的观念相对淡化,只懂本专业的知识是不够的。
关键词:第二课堂;层次设计法;建筑环境与能源应用工程专业
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)25-0150-02
创新精神与实践能力培养是我国高等教育的重要任务之一。近年来,随着社会经济快速发展,学生创新与实践能力的市场化需求变得日益强烈,这对高等教育教学培养工作也提出了更高的要求。以建筑环境与设备工程专业为例,它是1998年教育部制定的招生目录中的新组建专业,由原来的供热、供燃气、通风空调工程和燃气输配专业重组而成(简称“建环专业”)。2012年,教育部高等学校本科专业设置进一步将建筑环境与设备工程、建筑节能技术与工程以及建筑设施智能技术等专业合并成为“建筑环境与能源应用工程”。当前,健康、能源、环境已成为倍受社会关注的三大主题,建环专业与这三个方面关系息息相关。建环专业不仅要营造建筑物内适宜而健康的人工热湿环境,而且愈来愈趋向其他交叉学科渗透与创新,涉及知识范围越来越广。目前,兄弟高校已开始修订建环专业的培养计划。在最新教学大纲中,由于本科生总学分数被压缩,各专业课程学时也出现不同程度削减。在此背景下,如何保证课堂教学质量,提高学生学习兴趣,培养综合创新与实践能力,实现多元化培养目标,已经成为当前高等教育面临的一道难题与挑战。第二课堂是指在第一课堂外的时间进行的与之相关的教学活动,已经成为当前培养大学生学习兴趣、创新能力与综合素质的重要途径与手段之一。本文以河北工业大学建筑环境与能源应用工程专业为例,提出了基于层次设计法的本科生第二课堂建设框架体系,采取“点面结合”的实践模式,旨在填补课堂教学环节的局限,激发学生学习兴趣和主动性,提高综合实践与创新能力。
一、层次设计法框架体系
建环专业是一门实践性极强的专业,本科生除了继续攻读研究生外,就业单位主要集中在设计院和安装施工企业。根据作者的第二课堂问卷调研结果,70%的学生期望有更多机会进行专业实践活动,其中82%的学生希望能够自己动手实验,而非组织参观与工厂实习;在实验形式上,80%的学生希望以自由搭配的小组合作方式开展实验。此外,58%的学生愿意参加专业知识讲座来扩展知识面,而非查阅图书馆、浏览网站等方式。由此可知,除少部分学生外,大多数本科生对内容丰富的第二课堂活动还是充满渴望的,这实际上就是激发他们学习兴趣、释放潜在创造力的途径和源泉之一。因此,我们应当积极创造条件、机会和平台,引导学生摆脱当前学习兴趣的“中间不定”状态,最终走向一种正面的积极主动状态。这也正如美国教育学家威廉・沃德所言:“一般老师擅于讲述,中等老师擅于解释,高等老师擅于展示,一流老师擅于激励”。基于此,我们确定了建环专业第二课堂的实施目标,即建立第二课堂软硬件平台,强调学生团队合作与实践活动,以此激发其学习兴趣,培养自信心,全面提高综合素质与创新潜能。
前人实践经验表明,第二课堂在实施形式上往往不拘一格,从而体现多样化的特点,以便更加贴近学生的接受心理。但是,上述做法也存在一定的前提条件。例如,如果不能因地制宜、科学合理地设计与引导第二课堂的实践活动,很可能容易陷入形式主义,实际效果大打折扣。因此,首先需要对第二课堂活动的组织、管理、评价、反馈等一系列环节进行规范化与制度化。具体而言,我们在借鉴兄弟院校开展第二课堂的实践创新经验基础上,编制了适合自己专业的第二课堂的实施管理办法、流程图、申请表、学生实验守则等制度文件。其中管理办法包括总则、组织与领导、工作程序、学生参与、成果应用、激励与表彰等内容。
在上述基础上,进一步按照层次设计法原则,建立了第二课堂的具体实施框架体系。层次设计法的核心在于根据适应的学生对象差异,将第二课堂分解为两大实践环节,即基础环节和提高环节。其中,基础环节面向大多数以社会就业为主的学生(面),而提高环节主要面向于意愿考研、出国以及其他感兴趣的学生(点)。这样,通过不同实践环节与形式的反复锻炼,点面结合,最终让学生实现“三敢”,即敢于自己设计实验(敢想)、敢于自己动手实验(敢干)、敢于表达自己想法(敢说)”。在此第二课堂框架体系下,学生不再是被动接受教师的知识灌输,而是他们自己带着问题去寻找原来不知道的已有知识,并通过自己的构思、实施与思考,将它们重构成一个新的真正属于自己的知识集合,从中获得新知识体验感与成就感,以此激发其内在的学习兴趣与创新潜力。在整个过程中,教师扮演的角色只是引导者和评价者,建立一种老师和学生之间“亦师亦友”的互动型关系。
二、具体实践过程
在基础实践环节中,主要包括以下三大类活动:自主开放实验、学术报告与讨论、校企联合实践。自主开放实验主要基于学院的公共实验室以及部分教师的专业实验室为平台,按照第二课堂的实施管理办法,为学生开辟一个相对宽松的实验空间。考虑到学生积极性与实践能力的差异,自主开放实验设置了普及型和兴趣型两大类实验。具体成果的展示形式为统一格式的实验报告书和展示汇报PPT文件。普及型实验设计与课堂内容结合较紧密,以加强基本知识理解,夯实专业基础为主要出发点。典型实验题目包括液体蒸发量测定、樟脑球挥发测定、干湿球温度测定、室内空气品质测试、热电偶制作等。兴趣型实验没有固定的题目,允许学生自由命题,随性发挥,大多题目源自生活实践与观察,主要培养学生的创新能力与质疑能力。典型实验题目包括:白开水能养金鱼吗?新闻上的节能数据可靠吗?入冬季节给树浇水有科学道理吗?零度水一定会结冰吗?实践表明,学生在自主开放实验室熟悉了各类设备,增进了专业认识,加深了师生联系,使课堂教学质量效果明显得到改善。
学术报告与讨论环节是从学生的实际需求出发,定期聘请校内外专家进行专业方面的知识讲座,扩大学生视野,了解学术动态和前沿进展,其中大部分报告为全英文报告。同时,还选取了一些科学史报告,集中展现前辈科学家勇于质疑、创新、探索以及献身精神,如“The age of the Earth”、“Franklin’s adventure”等。自由讨论环节由教师主持引导,学生自由发言,以交流为主,旨在培养逻辑思维能力和表达沟通能力。典型论题包括:节能建筑一定节能吗?被动房适合我国目前国情吗?绿色建筑一定绿色吗?哪些人适合读研究生?建环学生一定要进设计院吗?实践表明,该环节有助于缓解学生课堂的我行我素、低头不语、不敢表达的不良风气。
校企联合实践的初衷在于将企业总工或老总请进第二课堂让学生扩大视野,了解专业知识与社会需求之间的联系,让学生“能够找到北”,从而端正学习态度,激发自主学习潜力。但在实际操作过程中,学生对此举反响并不强烈。后来,调整为让往届优秀毕业生返校与学生进行互动,较受学生欢迎,这种做法可以推广,但需要进一步深化与规范化。
在提高实践环节中,主要采用两种方式。其一,组织吸纳一些意愿考研、出国以及其他感兴趣的学生,积极投入到正规的科研项目锻炼中。这些项目大部分来自学院教师的各类纵向与横向科研项目,具备实战性和挑战性,旨在全面提高学生的综合素质。其二,采取自由自合方式,组建一些兴趣团队,充分发挥各组员优势,积极参加各类竞赛活动,例如全国节能减排大赛、大学生创新创业大赛、挑战杯大赛、同方人环奖大赛、天津市制冷空调大赛、北京市大学生暖通空调工程设计实践大赛、CAR空调设计大赛等竞赛类活动。实践结果表明,通过上述锻炼,一些学生的综合实践能力明显得到提升,大大增进了对专业的热爱程度,不仅自身获得了各类奖项,同时也给学校带来的荣誉。
三、结语
第二课堂对于培养大学生学习兴趣,提高创新能力与综合素质的作用是毋庸置疑的,但真正能够将第二课堂做到根深蒂固与可持续发展并不容易,前面的路还很长。尽管我们在顶层设计上进行了综合考虑,并明确了第二课堂的内容定位与实践过程,但是作为学校本科教育体系的重要组成部分,它还需要在管理制度、经费保证、效果评价等方面进一步完善。例如,目前建环专业的第二课堂尚未实现学分值,这在一定程度上抵消了一部分学生的参与积极性。实际上,一些兄弟院校已经开始实行第二课堂学分制。另外,第二课堂的实施需要有经验丰富的专任教师来承担,单单依靠现有的公共实验室管理人员无法满足学生创新实践能力的培养要求。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。我们相信,经过不断的摸索实践与经验积累,最终能够找到一条适合自己建环专业特点的第二课堂发展模式。
参考文献:
[1]魏培徵,马化祥,马莉萍.高校第二课堂与大学生创新素质培养的关系研究[J].思想教育研究,2011,(199):99-102.
按生产岗位的综合职业
能力要求整合和优化教学内容
按照以培养职业综合能力为主线的原则,我们对南宁化工股份集团有限公司、广西田东锦盛化工有限公司、中油广西田东石油化工总厂有限公司、柳州化工集团有限公司、广西钦州石化产业园区的几家石油加工企业进行了认真调研,深入了解企业生产岗位的布置和构成、工艺设备及操作技术技能要求、岗位能力要求等,对化工专业所需的专业知识、工作能力、人文素质结构进行分析,结果见表1。
从表1所列的专业能力来看,对生产岗位操作工艺和专业知识及设备的规范操作和控制要求作为基本的专业能力占74%,其他辅助的专业能力占26%。为此,我们对照现行的教学计划,进行教学内容和课程的整合。在参考化工行业国家职业资格标准的基础上,听取了化工企业技术专家和职教专家的意见,制定了《课程实施标准》和《课程实施方案》,整合了“化工生产基础”和“化工单元操作技术”等课程,设计出以学生学习为主体的《化工单元课程学习工作页》(以下简称工作页)。
工作页打破传统的先理论后实训的教学模式,围绕岗位职业综合能力要求构建了相应的学习项目。每个学习项目都开发并编制了若干个与企业工作过程一致的工作任务,以提高学生“零距离”上岗的能力。将每个工作任务分解为若干个学习活动予以实施,同时要求学生在完成工作任务时填写工作页。优化专业知识和专业技能及通用职业能力的组合,编写形成了“教学做”一体的课程学习工作页。该工作页为培养学生在教师的指导下自主学习基础知识、训练操作技能和锻炼岗位职业能力起到了很好的作用。下面以“流体输送”课程的学习工作页为例进行说明。
“流体输送”课程学习工作页
一、项目描述
化工生产中所需原料、中间产品和产品,大多数是流体,通常需要把它们从一个设备输送到另一个设备。如生产产品时,往往按照生产工艺的要求把原料依次输送到各种设备内,进行化学反应或物理反应;制成的产品又常需要输送到贮罐内贮存。因此,流体输送是化工生产中必备的单元操作。
二、学习任务
本项目分成四个子任务进行学习。
学习任务一:流体输送常用设备及其组成的认识和绘制;
学习任务二:流体输送工艺流程图的认识和绘制;
学习任务三:流体输送实训;
学习任务四:流体输送常见故障及其处理方法。
三、学习目标
通过本项目的学习,应达到如下学习目标。
1.知识目标:在理解的基础上,能叙述离心泵工作原理,能叙述几种类型物料输送工艺流程。
2.技能目标:能正确操作几种不同类型的物料输送,能够分析异常现象产生的原因并作出相应的处理。
3.素质目标:工作认真投入,严谨细致,有团队精神,遇到异常现象能够冷静分析、正确处理。
四、学习工具
1.四位一体多功能流体输送培训装置。
2.计算机及配套北京东方仿真化工单元仿真操作系统。
五、学习方法
1.诱导探究法,师生、学生之间合作交流结合。
2.仿真实验、实训操作。
六、学时安排:34课时
学习任务一:流体输送常见设备及其组成的认识和绘制
一、任务介绍
化工厂的各个主要设备之间通常用泵和管路组成流体输送系统,利用泵为液体提供外加能量,提高液体的压力,通过管道将液体物料由一个设备输送到另一个设备。
本任务主要是学习和认识物料输送的常见设备,并能绘制主要设备(离心泵、往复泵、漩涡泵、齿轮泵)的外形图。
二、任务分析
流体输送常见设备的认识可到化工单元操作实训中心对各套单元操作设备所用到的泵进行观察,并通过上网和查阅相关教科书和资料对各种类型泵的组成有进一步的认识和了解;而要绘制物料输送主要设备的外形图,则需要明确主要设备的组成和基本结构。
三、相关知识
流体输送设备包括液体输送机械和气体输送机械两类。
(一)液体输送机械(略)
(二)气体输送机械(略)
四、任务实施
本学习任务在化工单元操作实训中心完成,任务具体实施步骤如下。
活动一:认识流体输送机械
1.请同学们仔细观察化工单元操作实训中心的所有单元操作设备,并将各套装置所用的液体输送机械和气体输送机械分别进行记录。
2.分组通过交流讨论、查阅资料的方式将观察各套装置所记录下来的所有液体输送机械和气体输送机械进行分类,并思考完成下列“想一想”的几个问题。
【提示】:各套装置所用的泵不尽相同,请同学们注意铭牌上的说明及外形区分。
活动二:叙述各输送机械的主要作用
各小组派出代表展示本组记录并分好类的液体输送和气体输送机械,并对各输送机械的主要作用进行阐述。
想一想,请回答下列问题:
1.流体输送机械分为几种类型?
2.化工单元实训中心有哪几种液体输送机械?
3.化工单元实训中心有哪几种气体输送机械?
4.离心 泵的工作原理是什么?
活动三:画出关键设备外形图
各小组查找相关资料,参照主要流体输送机械外形结构示意图,分别绘制主要流体输送机械的结构图。
五、任务小结
本次学习任务的完成首先在化工单元实训室给学生创设一个学习情境,学生通过对实训场地的各种流体输送设备进行观察,并对观察到的各种泵体进行分类,对各种类型泵的外形先有了感性的认识。再通过教师讲解及学生分组搜集各种泵体的基本结构图,对泵的构造有进一步的认识。最后通过绘制各种类型泵的基本构造图,可以更深刻地认识和了解泵体的结构,达到学习目的。
在化工生产过程中,不同情况下应选用不同类型的流体输送机械。在输送流体时,用得最多的是离心泵,它具有很多优点,主要适用于流量范围较宽,扬程不高的场合;往复泵适用于中等流量、高扬程的场合;旋转泵一般适用于小流量、高扬程的场合;流体作用泵则适用于小流量、扬程不高及具有腐蚀性的场合。
六、拓展阅读(略)
学习任务二、三、四(略)
该工作页具有以下特点:(1)图文并茂、浅显易懂、由浅入深,学生容易接受;(2)理论与实践结合、边学边练、学练结合,重在锻炼学生技能;(3)德能兼修,岗位职业(核心)能力的锻炼贯穿整个学习过程,培养学生的职业素养。
构建教师指导下的学生自主学习模式
中职学生入学前的化工生产知识及操作技能几乎为零,理论学习兴趣不大,且有厌学情绪。在短短的三年时间内把他们培养成毕业即能上岗的化工生产一线技能型人才,难度非常大。因此,必须打破传统的先理论、后实训实习的教学组织管理方式,合理设计情境教学,把理论学习、单元操作、虚拟仿真操作有机结合,融理论、实践和技能训练于一体,突出技能培养,并把职业素养培养融入每个学习过程。
(一)重视感性实践认识,循序渐进指导学生学习工艺知识和操作技能
把“化工生产基础”和“化工单元操作技术”课程教学由原来在教室授课搬到实训基地授课,并按照《化工单元课程学习工作页》课程标准要求组织教学,指导学生学习和实训操作。
授课时,按照工作任务要求,第一步,分别介绍实训设备的名称及其在工业生产中的用途,把学生的学习积极性调动起来。第二步,把每个化工单元实训设备分为几个操作岗位,交叉轮换,先认识和熟悉各岗位设备、控制点及其控制内容,要求学生在工作页上做记录,并画出设备简图。第三步,了解流程,告诉学生从实训原料开始到产品的过程就是工艺流程,要求学生把实训设备工艺流程先用工艺方框图记录下来,然后按方框图先后顺序把设备简图连接起来,构成工艺流程简图,让学生初步学到工艺知识,认知DCS操作系统的界面图。第四步,工艺操作,现场引导学生按设备操作规程操作,并进行中控DCS系统操作。第五步,结合实训,现场实施必要的理论教学,分析工艺操作要点、技术经济计算、常见故障及处理方法等。第六步,综合实训,在实训过程中可人为设置常见故障(工厂生产是不允许的)让学生分析原因和考虑处理方法,培养学生熟练化工单元操作,熟练分析和处理常见故障。
(二)虚实结合,重在深层次培训学生的操作技能
化工单元操作技术涉及内容相对独立,设备结构复杂,实训设备也不可能拆解让学生了解设备内部结构,但中职学生对知识和技能的学习更多的是接受来自实践的形象思维,因此,在教学中应该充分利用仿真软件、企业生产场景照片和录像等现代多媒体教学技术,与实体设备实训密切结合进行学生技能训练。
我们采用北京东方仿真控制技术有限公司的化工单元仿真DCS控制系统和常减压装置仿真培训系统、大连博赫科技开发有限公司的常减压智能模拟工厂,充分利用计算机技术模拟化工生产中每一个化工单元过程和各个化工单元流程,组合为一个整体生产工艺流程,让学生如同在化工生产现场和中控室一样的环境内反复操作,尽快熟悉生产流程和主要工艺指标、掌握操作规程及各个单元操作的技术要求,培养学生岗位的独立操作及各岗位之间配合能力、分析和解决生产各个环节操作中常见问题和故障的能力,为学生毕业后能尽快上岗工作奠定良好基础。
(三)注重生产现场管理能力培养
第一,HSE是健康(Health)、安全(Safety)和环境(Environment)三位一体的管理体系,是石油化工行业推崇的管理模式。强调健康首位,按照企业生产实际,采用工艺安全分析方法,抓住工艺过程的本质安全,营造企业生产过程的危险源识别、控制数据库教学情境。严格要求学生不得酒后和带病上岗操作,不得带危害安全的物品到实训现场、工艺过程安全管理、行为动作安全管理、保持环境安全,培养学生危害识别和风险控制能力,强化学生的惠生工程理念和素养提升。
第二,“6S管理”是指整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(Seiso)、清洁(Seiketu)、素养(Shitsuke)、安全(Security)六个方面,由日本企业的“5S管理”扩展而来,是现代工厂行之有效的现场管理方法。在每次课后,指导学生管理好实训现场,培养学生化工生产现场管理知识和能力。(1)通过学生整理实训场地的锻炼,将场地的任何物品进行分类,有必要的就留下来,没有必要的都消除掉,腾出空间,用活空间,防止误用,创造清爽的工作场所,培养学生现场整理物品的习惯和能力。(2)整顿留下来的必要的物品,依规定位置条理摆放整齐,并加以标识,使得工作场所井然有序,减少寻找物品的时间,创造整齐的工作环境,消除过多的积压物品,培养学生规范摆放物品的习惯和能力。(3)清扫实训场所,保持实训场所整洁干净,造就亮丽舒适的学习环境,锻炼学生清扫生产现场的习惯和能力,以稳定品质,减少工业伤害。(4)清洁是持之以恒地将整理、整顿、清扫进行到底,制度常态化,保持环境处在美观的状态,创造明朗实训现场,维持上面3S成果,造就毕业生良好的生产现场清洁习惯。(5)从场地卫生到按规程操作,每位学生养成良好的习惯,严格按管理规则和操作规程做事,培养学生遵守规范习惯、积极主动的精神和营造团队精神。(6)重视实训现场安全教育,要求学生时刻保持安全意识,构建安全生产的情境,所有的实训工作按企业生产要求建立在安全的前 提下。
教学中,通过平时潜移默化循序渐进,让学生在岗前和实训操作过程中的HSE管理中和岗后搞好实训场地的“6S管理”过程中掌握化工管理知识和技能,努力提升学生化工管理能力,为学生毕业后能迅速适应企业岗位管理作铺垫。
(四)德能并重,注重职业素养培养,提高学生综合职业能力
由于同一台实训设备在教学中分为几个操作点(岗位)活动,学生的岗位合作协作能力、职业素养得到培养,在实训中就体验到企业的氛围。将学生分若干小组,通过分工与合作,共同完成实训任务。对操作中出现的问题和各种现象及最终结果鼓励学生发散性思考,以此充分展示不同学生的专长。引导学生自己充分利用网络资源、图书馆等查阅资料,分析操作技术要领,培养学生收集和综合各种信息的能力。例如,在吸收解吸单元操作实训时,要求各组分析操作中出现的液泛、雾沫夹带等现象的原因,提出解决问题的办法,小组总结后由小组代表阐述结论,锻炼学生岗位沟通和语言描述表达能力。通过这种分组讨论,提高学生综合分析判断、解决问题和团队协作能力。
在教师的指导下,根据工作页的说明要求,学生自主学习,互相讨论,小组合作,协同操作,既可发挥学生个人主观能动性,又可培养团队合作精神。同时,观察、分析、解决问题能力都可得到锻炼。但是,真正效果如何?如何评价?我们摒弃传统的单一考试方法,采用过程考核、活动结束的评价、期末考试相结合的方式来检验。
过程考核与考试结合检验教学质量
考试是检查教与学的效果的传统方式方法,应该说对检验教学质量有一定作用,但化工单元课程本身就是操作性实践性非常强的课程,书面考试并不能全面反映中职学生的学习实情,也对学生的技能学习起不到引导和督促作用。因此,必须考虑采取过程考核与考试结合的方式才能很好地检验教学质量和效果,并对原有考试方式作必要改革,方案如下:
1.总评成绩=平时考核成绩(50%)+考试成绩(50%)。
2.平时成绩采用过程化考核方式。在各工作任务学习结束时进行。
3.考试分为理论题和操作题。(1)理论题(闭卷考试),与传统理论考试题形式上类似,共计100分。内容重在化工单元操作方法、工艺理论及常见故障分析和处理方法的考核,增加工艺流程作图题。(2)操作题(开卷考试),内容包括精神状况和仪容仪表;按企业规定的安全措施到位情况;现场解说工艺流程及操作;分岗位操作(含故障分析和处理等);HSE和“6S管理”情况。共计100分。(3)考试成绩为理论考试成绩与操作考核成绩总和的50%。
实践证明,采用过程考核与考试结合的评价方式可以有效消除一次考试定成绩引起的评估偏差,实现全面综合考核评价学生的学习过程表现和最终学习效果,体现了学生德、智、技的发展状况,能很好地激发学生学习技能的热情,对学生的技能学习起到有效的引导和督促作用,对教学过程起到导向作用,为工艺类课程考试方式改革提供了具有参考意义的方案。
实施效果
由于《化工单元课程学习工作页》的开发是在企业调研的基础上,参考了现有部颁教学计划和国家职业技能鉴定标准,听取了企业专家、职教专家的意见后进行课程整合和编写的,适应了企业生产岗位需求,符合工学结合一体化教学要求,有效地把课堂理论与实训教学的视野放大到企业生产岗位,同时把企业生产岗位技能缩微收放到课堂教学上。该工作页在本校2013级石油炼制5班和2013级化学工艺4班中实验,校、企、研、学四方对过程考核和期末考试进行了分析。结果表明:与非试点班级比较,学生学习技能的兴趣和热情大大地提高;学生对实训装置组成、关键设备的认知、工艺流程的掌握、工艺操作的熟练程度、DCS操作熟练程度、识图和作图以及查阅相关资料的能力均有明显的提高;化工生产管理知识和能力素养、组内成员合作和组际协作等团队合作精神得到了良好的培养。实践证明:利用工作页指导学生学习和训练,可促进学生的技能学习和能力培养,可对专业课程建设起到导向作用,为工艺课程改革提供了参考范例。
本项目的实验和研究进行了一年半,虽然取得较好的成效,但由于时间短,编写的工作页还比较粗糙。试点过程中能力的培养有时在组织上也存在不能持续的地方,非专业能力的锻炼在课堂内未必能全部实现。这里提供的仅是本项目研究的初步成果,我们仍需做进一步实验,直至试点班级学生毕业,看到毕业生在生产岗位上的综合表现才能得到全部验证。
参考文献:
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关键词:创新能力;公共卫生事业管理;研究生;课程设置优化
中图分类号:R-01;C93 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)015-000-02
公共卫生事业管理学硕士专业是医学和社会科学、管理科学之间的一个交叉学科群,重点培养能够综合运用社会科学、管理科学的理论和方法揭示社会、文化、经济等因素对群体健康的影响,采取社会措施来防治疾病,以促进卫生事业的发展与改革的应用型、创新型、复合型人才。对公共卫生事业管理专业研究生来说,培养创新能力是提高研究生培养质量的迫切要求,是研究生毕业后独立从事科学研究、教学工作或卫生事业实际管理工作的现实需要,也是促进我国卫生事业改革的时代呼唤。优化研究生课程设置是提高创新能力的重要途径,通过分析目前研究生课程设置的问题,调整与改革现有课程体系,合理设置课程内容,能够总体上提升研究生的综合能力和自主创新能力,有利于进一步促进卫生事业改革的发展。
一、目前公共卫生事业管理专业研究生课程设置存在的问题
1.重视理论教学,轻视实践教学
由于研究生教育的理论教学方面的优势和重视学术的传统,一些高校公共卫生事业管理专业研究生课程重视理论教学,轻视实践教学,与管理实践、管理技巧相关的实务课程在师资和教材上都明显匮乏,相关的实践基地建设也有待加强。实践教学在整个课程体系中占得比例很少,形式较为单一,研究生综合能力评价体系不够全面。一些学生对毕业实习应付了事,毕业实习考核、反馈体系需要进一步完善,实践教学在考核中的比重也应进一步提高。对毕业通过对黑龙江中医药大学2010-2015近5年研究生毕业分配情况调查发现,90%左右的毕业生分配进入医院机关、高校、事业单位的管理职能部门,只要不到10%的毕业生能够继续读博或从事教学科研相关的学术工作。可见,提高学生的实践应用能力和综合素质,将实践教学置于与理论教学同等重要的地位是目前研究生课程设置中亟待解决的问题。
2.重视理论素养,轻视创新能力和综合素质的培养
对有公共卫生事业管理硕士点的各大院校教学计划可以看出,公共必修课、专业基础课和专业课所占课时比重较大。由于高校教学重理论、重学术的传统,高校普遍重视公共必修课、专业课基础课和专业课的设置,师资力量配备较强,而有利于培养学生创新能力及综合素质的课程较少,提高学生人文素质的课程较少。公共卫生事业管理专业硕士毕业生大部分直接就业,除人才的专业知识和专业技能外,应重点培养应用型、创新型、复合型公共卫生管理人才,增加实用性和实务类课程,如美国雪城大学公共卫生事业管理课程包括公共事务讨论、领导艺术等实用性课程等。
3.部分课程设置不科学,不利于学生创新能力的培养
部分课程设置不是从学科和专业培养目标所需的知识结构出发,而是根据现有师资开设课程,存在因人设课的现象;部分课程设置缺乏科学的论证,随意性较大,缺乏规范性、系统性和完整性,学科价值和实用性较差。创新往往来自于多学科知识的交叉融合,学科前沿的重大突破和重大创新成果往往是多学科交叉、融合和汇聚的结果。但是,目前大部分高校选修课范围有限,多学科的交叉融合有待加强,不利于学生创新能力的培养和综合素质的提高。如医学社会学、循证决策、健康和疾病社会学、卫生职业社会学、社会行为学等都是近年来发展起来的,且与社会医学和卫生事业管理学密切相关的交叉学科,都可以纳入选修课中,并及时更新课程体系和课程内容。美国各大学公共卫生事业管理专业为满足研究生的兴趣和专业需要设置了丰富多彩的选修课程,比如Harvard大学为两年制硕士研究生共开设18门选修课,Iowa大学为研究生开设26门选修课。
4.方法论课程开设较少,重视程度有待加强
方法论课程通过对研究方法的讲解与总结,有助于研究生夯实研究基础,与国际学术界研究方法接轨,有助于研究生在宏观层面上把握研究方法的发展历史及趋势、特点与局限性等,对于研究生如何正确开展科学研究具有重要的指导意义。研究生通过方法论课程的学习和训练, 不仅有利于掌握正确而严谨的科研方法,而且有利于培养对科研的兴趣,提高科研创新能力,有助于理论、方法和技术方面创新。目前,方法论课程在社会医学与卫生事业管理专业研究生的课程体系中所占比重偏低,研究生学位论文存在着逻辑分析与推理能力较弱,缺乏严谨的实证分析,数学建模能力有待于加强等问题,应增加方法论课程的开设,如卫生服务研究方法、卫生项目制定方法、高级卫生统计学、卫生统计模型等方法学课程都可以纳入到课程体系中来,加强相关师资力量,进一步提高重视程度。
二、基于创新能力培养的公共(卫生)事业管理研究生课程设置优化建议
1.增加实践教学的比重,提高研究生应用创新能力
公共(卫生)事业管理专业研究生实践教学体现在两个方面:一为科研实践,鼓励研究生参与导师的科学研究,在导师已有课题思路的基础上,学生参与从开题、立项调查分析、课题实施、结题验收整个过程,熟悉研究课题的每一个步骤,通过建立学习型小组,导师和研究生之间、同一课题组研究生之间定期研讨,鼓励研究生发表创新性科研论文,为研究生今后独立从事科研打下良好基础;二为社会实践,增强研究生的社会实践能力是公共卫生事业管理专业培养目标的要求,是研究生顺利就业的需要,也是提高其应用创新能力的重要途径。学校和学院应创造条件积极建立实习实训基地,推荐研究生去医院、医疗管理机构、政府部门等参加社会实践,并改革和完善考核、反馈机制,将实习单位的考核纳入到研究生总体成绩的考核中。
2.合理设置课程体系,增设交叉学科和方法论课程
目前,我国公共卫生事业管理专业研究生课程设置有待于进一步优化,应以培养学生创新能力为导向,按照科学性、系统性、前沿性的原则,对课程体系进行进一步拓展和调整。具体来讲,在公共必修课上缩减政治理论、公共外语课时,增加专业外语课时比重;调整基础课程的设置范围,增加理论前沿性和探索性的课程;以重点学科方向重新整合专业方向必修课;扩大选修课范围,激励导师开设前沿性、开拓性强的选修课,如艾滋危机的公共管理与公共服务;聘请人文、社会科学方向兼职导师,举办跨学科专题讲座或学术活动,作为研究生创新课程体系的有利支撑与补充。增设交叉学科和方法论课程,鼓励学生从多学科知识的交叉融合中寻找创新点,通过方法论课程提高科研创新能力,促进理论、方法和技术等方面创新。
3.实行“双导师”制,保持导师制和课程设置协调发展
高水平的导师队伍是研究生教育的核心,为促进研究生理论创新和实践创新的协调发展,我国公共卫生事业管理专业应采用双导师制,导师组由2名导师组成,要明确1名校内导师和1名校外医院管理岗位的导师。校内导师负责理论学习与指导,校外导师负责实习实践、项目研究、调研过程、政策研究等实践环节指导,促进研究生理论水平和实践能力的共同提高,毕业论文由两位导师共同指导撰写。同时,完善导师评价机制,改变实践评价流于形式的现状,在研究生总体成绩中增加实践环节成绩的比重,保持导师制和课程设置协调发展。
参考文献:
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[5]王琳琳,何敏媚,洪学智.社会医学与卫生事业管理专业研究生课程教学方式改革的调查研究[J].中医药管理杂志,2012,5.
作者简介:何 畅(1981-),女,哈尔滨人,硕士,讲师,研究方向:中药技术性壁垒。
左 军(1971-),男,哈尔滨人,博士,副教授,研究方向:中医方剂。
关晓光(1963-),男,哈尔滨人,博士,教授,研究方向:公共卫生事业管理。通讯作者。