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关键词:案例教学;教学改革;教学资源
在所有的教学方法中,案例教学法是应用非常多,也是各学科几乎都可以使用的一种教学方法,尤其是对于以实际应用为根本目的的专业课教学来讲,案例教学法则显得更为重要。物流专业在国内的高校及高职教育中,也发展了比较长的时间,从各类物流教材及参考书的内容变化当中也不难发现,在物流的课程体系设计中,非常重视对实际案例的引用,案例的选择也尽可能的体现出普遍性与时效性。那么,伴随着这种变化,作为从事物流专业教育的教师,是否能适应这种新的教学要求,更好的服务于学生,使他们更好地掌握实际的,先进的物流知识,并善于分析问题和解决问题,这也是我们教育工作者最迫切的要求。
从事过或现在正在从事着物流专业的教学工作的人,也许也有过这样的体会。教师会在讲授案例之前,大量的查阅资料,将案例有可能涉及到的内容都做了充分的准备,明确了重难点,对于问题也进行了精心的设计。但是,从课堂的实际效果来看,当我们要求学生回答问题时,尤其是有一定深度的问题,学生不会分析或分析质量很低,久而久之,这既影响了教师进行案例授课的热情,也降低了学生回答问题的积极性。教师认为学生回答无用,干脆不用学生参与,自己一人将案例从头讲到尾,案例问题也由自己分析并解答,而学生也乐得清闲,竖着耳朵听就是了,大脑也不用思考,从而进入到一个恶性循环当中,完全偏离了进行案例教学的初衷。
如何来解决案例教学中存在的问题呢?那么,我们首先就要找出这些问题产生的原因并加以分析。我认为问题无外乎两个方面,一个是学,一个是教,也就是学生的问题和教师的问题。
学生的问题我认为主要包括以下几个方面:(一)学生重视程度不够,学习态度问题;(二)知识面狭窄,知识储备问题;(三)不善于分析,举一反三,逻辑思维能力训练的问题;(四)不善于归纳与总结,语言组织能力的问题。
教师的问题我认为主要包括以下几个方面:(一)没有让学生参与到整个案例教学的全过程中来,教学流程设计的问题;(二)没有组织好学生对于问题的讨论,教学过程的监控问题;(三)是否过多或过少的使用各类教学资源,对于教学重难点的把握问题。
对于学生存在的这些问题,属于目前很多学生的共性问题,也并不单单是学习物流这门学科才有的,所以,解决学生的问题需要包括辅导员,各学科的教师以及所有学校的教职员工的共同参与,而且还要充分考虑学生个体的特点,并且要做到长期性和连续性。围绕学生工作的方法多种多样,在这里我不多加讲述,我主要从物流授课的角度阐述如何解决老师存在的问题。
教师存在的第一个问题是,没有让学生参与到整个案例教学的全过程中来,教学流程设计的问题。大家不妨回忆一下,我们是否存在这样的情况,直到讲课时,学生才知道要讲解哪个案例,之前提到过学生的一些情况,知识面狭窄,知识储备有限,因此,学生对于我们老师要讲解的案例的背景知识可能知之甚少甚至完全陌生。这种情况导致的结果是,我们要想使学生尽可能准确和全面的分析案例问题,就不得不把案例介绍的更详细一些,涉及到的知识也不得不简单提示一下,或者是重复以前学过的知识,这会占用课堂教学当中的很多时间,也就相应地会挤压学生们自由讨论,独自思考与分析的时间,这就是我所说的教学流程设计的问题。那么,如何解决这个问题呢?我认为最简单也是最有效的方法就是,教师课前预留案例,让学生提前了解案例内容,为了不使其流于形式,我们完全可以提前一次课甚至提前更长的时间,要求学生以书面的形式或是课堂讲述的形式提前预热,这样会使学生从最开始就参与到案例的学习中来。由于学生查阅案例的资料不同,角度不同,讲述方式不同,它会更加丰富案例的学习,会使学生掌握到更多的知识,既减少了老师用于介绍案例的时间,也使学生因为能够参与到案例教学中来而提高他们的积极性,这些在我的实际教学应用中都是非常明显的。
教师存在的第二个问题是,没有组织好学生对于问题的讨论,教学过程的监控问题。我们经常会使用小组讨论法,头脑风暴法等方式让学生参与到案例的讨论分析上来,但我认为,使用哪一种方法并不是最重要的,最关键的是教师如何能对过程进行很好的监控,使讨论分析不流于形式,使每一个学生都真正参与进来。我觉得最有效的方法就是将学生的课堂表现紧密地与成绩联系起来,而且坚持不懈。当然,二者具体如何联系,根据实际情况,不同的老师有各自不同的方法,但一定要能提高我们的案例教学效果。
教师存在的第三个问题是,是否过多或过少的使用各类教学资源,例如图片,视频等多媒体资源,对于教学重难点的把握问题。由于物流案例大多涉及一些具体的企业情况,工作过程等等很难用语言去描述的内容,使用图片、视频等多媒体教学资源正好可以弥补板书教学在这方面的不足,是有效也是必须的。但是,我们在使用这些资源的时候,一定要明确所授知识的核心内容,把握好案例教学中的重难点,不要让不必要的图片、视频等分散了同学的注意力,喧宾夺主。比如说把案例都做成Flash,确实会很吸引同学们的眼球,但看过以后,大家更多的是关注于Flash的设计,却完全忽略了案例本身需要大家去思考的问题。因此,我们一定要利用好各种先进的教学资源。
参考文献:
[1]吴淑秋.论物流基本技能训练教学改革初探[J].科技信息,2007.
【关键词】来华留学生安全稳定管理体系
【中图分类号】G648.9 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)17-0011-02
为促进来华留学生教育事业的发展,来华留学生管理已经从过去的封闭式管理转向开放式管理。来华留学生在学习期间的活动范围广泛而分散,他们从学习到生活,与周围的群体发生着千丝万缕的联系。对于这些具有不同文化背景、不同价值观念和生活习惯的年轻留学生,在新的环境里,很容易发生各类与安全稳定有关的事件,来华留学生的安全稳定工作一直是留学生管理工作的重中之重。为确保浙江大学庞大的留学生群体学习期间顺利完成学业,维护安全稳定的校园秩序,浙江大学国际教育学院在留学生管理方面做了大量富有成效的探索和实践,摸索出了一套具有较好管理效率的立体管理模式。
一 强化法规校纪教育,从源头做好预防和防范措施
持续做好常规的留学生管理规范教育和安全措施普及。在春学期和秋学期新生入学后,国际教育学院邀请杭州市公安局外事警官、交警用中英文对来自不同国家的外国留学生上法制课,向留学生新生做“出入境法规”和其他相关安全的教育。按不同的学生类别让所有新生签收《外国留学生手册》,通过各班班主任向本班学生做安全法制和校纪校规细则教育;每学期外国留学生服务中心还组织一次安全、法制宣传活动,组织职工和留学生参加消防演习。这样通过多层次多方位的宣传教育,国际教育学院基本上让每一位留学生都知晓该遵循的法律法规和校纪校规。
二 加强留学生管理队伍建设,完善学生工作机制
第一,在国际教育学院的积极争取和在学校的大力支持下,学院在留学生管理队伍建设上取得了很大突破。目前共有5位新的工作人员充实到管理队伍中来,加上之前到位的两位辅导员,共有7位,其中5位是辅导员,2位是校聘的行政人员。使得在留学生心理辅导、信息咨询、环境适应、突发事件应急处理等方面的工作迈上一个新台阶。这支年轻的辅导员队伍能够深入到留学生当中,与他们做朋友,开展多种形式的学生活动,丰富留学生文化生活,起到了很好的引导与帮教效果。
第二,为了及时了解留学生的动态,在研究生每学期其中考核的基础上,制定了留学生动态“月报制”,每月各科室都要报告留学生学习生活和考勤等情况,及时发现和处理出现的问题。月报的覆盖面为全校所有留学生,不留一个死角。
第三,继续强化教师班主任制以及管理干部辅导员制的留学生管理制度,学院每位教职员工都是兼职的信息员。学院负责教师平时以班级为单位进行对学生住址和联系方式等信息及时了解和更新外,每逢在节假日、敏感时期,除了解学生的去向、动态外,还通过班主任向班上学生宣讲、学院网站进行信息、短信平台发送温馨提示、宿舍楼道等重要场所张贴告示等方式向留学生强调安全意识,提醒学生注意人身财产安全。对分布在各专业学院的学生,采取定期组织活动、召开座谈会等方式与学生进行沟通,同时与学生所在学院保持密切联系,努力在日常的学习和生活中把留学生的管理工作做到细致入微,将留学生的安全思想教育工作融入留学生的常规管理中。
第四,学院不断完善预警机制,积极发动干部群众,几乎每一名留学生管理干部和任课教师都担当了安全信息员的角色,基本上都能及时发现不稳定因素和苗头,报告有关领导和部门。学院还要求每位管理干部24小时保持联系畅通,如有突发事件,能够做到第一时间赶到现场了解情况,配合公安和保卫部门做好调查、取证和维护稳定的工作,做好相关留学生的帮教工作,防止事态扩大蔓延。在这样一种管理态势下,我们成功处置了精神异常、交通意外、醉酒滋事等多起留学生突发事件。
三 安全检查常态化
采取常规检查和针对性突击检查相结合的方式,对消防、食品安全、卫生防疫和重点部位做定期安全大检查,努力防止留学生违章用火、用电,使隐患消灭在萌芽中,大大减少各类突发事件。针对出现的问题,认真对待,积极解决。
四 加强学籍管理,形成优胜劣汰的良性培养机制
强化“宽进严出”政策,对于表现不好并造成恶劣影响的少数留学生做出严肃处理,对少数学风不正、长期缺课的留学生实行勒令退学,对考核不达标的留学生及时办理退学试读手续。通过这些举措,有效地端正了留学生的学风,广大学位留学生的精神面貌也焕然一新。
在处理一批学生的同时,国际教育学院还表彰了一批优秀外国留学生学位生,为近百名遵纪守法、成绩优异的优秀自费留学生发放各类奖学金,为广大在校留学生特别是自费留学生树立了良好榜样。
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* 本文为2013年浙江省外国留学生教育工作专题调研课题立项项目“来华留学生多维安全稳定管理体系建设研究”的成果
五 密切关注和关心学生
对心理有障碍、身体有疾病、不能按计划完成学习或者经济上有困难的“重点”留学生,及时发现并给予特殊管理。分管留学生管理干部密切关注他们的学习和生活,随时掌握他们的思想动态和身体情况,发现问题及时处理,预防此类学生引发突发事件;对于不能按计划完成学习的学生,学院则根据他们的平时表现采取劝其退学或其他措施,确保稳定大局;对于经济有困难的“重点”学生,学院根据学生的个人申请及其平时表现,通过奖学金和助学金等形式给予一定的帮助。
六 善于发挥新闻媒体的作用
在信息化时代,突发事件的发生,必然要引起新闻媒体的关注,要学会跟媒体沟通与合作,善于发挥新闻媒体的作用,但也要注意防止媒体的炒作而使问题复杂化。要注意加强校园网的监管,防止有人利用校园网对事件进行不正当的传播。
参考文献
[1]钱明才.大学国际化和留学生教育管理[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2007(2)
关键词:伯努利方程;虚拟实验;创新
由于流体运动的复杂性,使得流体力学研究离不开科学实验,伯努利方程实验是高等院校航天工程、能源动力工程、水利工程、建筑工程、土木工程等专业必须学习的一个重要实验之一。传统的伯努利方程实验,存在着一定的弊端:在教师讲解后学生直接做实验,对实验操作、实验过程的示范教学及描述缺乏认识,实验过程中出现的问题得不到充分的探索和讨论,无法体现学生的思考过程、实验兴趣及创造性思维。而基于虚拟实验的伯努利方程实验,调动了学生参与实验的积极性,充分启发学生的创造性思维,实现了学生自主学习、师生交流互动,能够充分利用虚拟仿真实验教学中心的虚拟实验平台,提高了实验的效率,有利于培养具有创新精神和创新能力的高素质人才。
1.实验原理
如图1所示,在实验管路中沿管内水流方向取n个过流断面。
可以列出进口断面(1)至另一断面(i)的能量方程式
z1+p1r+a1v212g=zi+pir+aiv2i2g+hwi,(i=2,3,…,n)(1)
zi为位置水头,表示单位质量流体所具有的位能;pir称为压强水头,表示单位质量流体所具有的压强势能;Hpi=zi+pir为测压管水头,是单位质量流体所具有的总势能;hwi代表由元断面(1)到断面(i)所消耗的能;取动能系数a1=a2=a3=…=an=1,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出Hpi=zi+pir的值,测出通过管路的流量,即可计算出各断面平均流速vi及速度水头aiv2i2g,从而得到各断面测压管水头值和总水头值。
在同一过流断面上:均匀流或渐变流断面流体动压强符合静压强的分布规律,测压管水头值为常数。z+pρg=C(2)
在不同过流断面上:测压管水头不同,z1+p1ρg≠zi+piρg(3)
故z+pρg≠C。
2.特色和创新
2.1添加虚拟实验环节
在传统的伯努利方程实验中引入新的实验元素和活力,即在实验过程中添加伯努利方程虚拟实验环节。目前虚拟实验在实验教学中的应用有很多[1-3],也有一些伯努利方程实验在仿真方面的研究[4]。由于虚拟实验具有操作界面直观、方便快捷、重复性强、不受时间或场所的限制,学生可以按个人需求,不受时间、地点约束,反复进行虚拟实验,完成实验学习过程,还可以设计出新颖的虚拟实验项目。教师鼓励学生参与虚拟实验的操作和完善,通过网上练习虚拟实验,找出有待完善的地方,提出优化方案,再指导学生逐步修改和完善,充分发挥学生参与实验的主观能动性,有效拓展学生的想象空间。本实验为综合性实验项目,通过对学生多方位的引导,可以培养学生对理论知识的应用能力、对实验操作的动手能力、对实验项目的创新能力以及团队的写作能力,从而实现对学生的综合能力的培养。采用虚拟实验和真实实验相结合的方法,充分利用虚拟仿真实验教学中心的虚拟实验平台,使学生从多角度,以多种方式参与实验训练,充分锻炼学生对实验操作的动手能力。
2.2实验流程图,如图2所示
(1)虚拟实验。做实验之前,学生可以先在力学实验教学示范中心的网站上对伯努利方程实验的虚拟实验进行操作、预览实验过程、掌握实验原理、巩固理论知识,并且可以直观地体会做实验的操作过程、观察动态的实验现象等,更重要的是学生还可以随时随地验证和探索学习过程中遇到的疑难问题,对实际操作实验进行预习。虚拟实验的整个过程与真实的实验相差无几,通过适时观察到实验现象及测压管液面高度的变化规律,方便模拟出真实实验的过程。伯努利方程实验的虚拟实验为学生创造良好的仿真实验条件,实现了学生自主学习、师生交流互动,激发了学生的求知欲和主动性,调动了学生参与实验的积极性,为真实实验操作打下坚实的基础,提高了实验的效率。
(2)真实实验。学生进入实验室进行动手操作的真实实验,教师指导学生熟悉操作实验装置,例如测量流速与流量的仪表(毕托管、文丘里流量计、电磁流量计等);启发学生将所学理论知识结合工程实践,采用已有的流体力学实验教具,自主设计实验项目,(比如利用流量计测试一下实验室水管的流量、流速等);引导学生利用实验解决实际问题的能力,进行实验验证并进行实验设计和创新,以及完成综合实验报告的撰写。
通过虚拟实验和实际操作实验两个环节的操作训练,有利于学生更加深刻地理解和掌握课本上的理论知识。
2.3实验成绩考核
伯努利方程实验的成绩考核由实验项目设计、虚拟实验操作、真实实验操作和实验报告四部分组成。实验操作部分由指导教师现场打分,最终通过实验报告:实验方法的确定、实验仪器的选择、实验步骤的制定、实验数据的处理、实验结果的对比分析及研究总结等,可以有效地反映出学生的综合创新能力(包括实验项目设计、实验技能、团队协作能力、操作动手能力和自主创新能力)。
3.实验成果
置身于多媒体世界中,虚拟实验使学生能看到、听到、感觉到实验对象、实验过程、实验结果,大大增加了仿真的形象性与直观性,从而能够激发学生实验的兴趣和主观能动性,提升学生进行实验的积极性。由于虚拟实验不受时间、场地的限制,学生可根据自己的需要安排学习时间,提高学习效率。而且虚拟与真实实验两者相结合,优势互补,切实保证了实验教学的质量。伯努利方程实验是一个综合性实验,其系统的经验成果可以为其他流体力学实验项目提供借鉴,引领实验项目建设方向、探索人才培养模式。一些典型教学案例的积累,丰富了实验教学的积淀。成功的案例可以启发下届学生在此基础上发展创新,避免低水平的重复实验;失败的案例可以供学生借鉴,尽可能避免失败,少走弯路。
4.结束语
虚拟实验与真实实验相结合丰富了流体力学实验教学内容,综合利用了多种教学手段,提升了整个实验教学水平。注重实验过程设计,实验方法科学、合理、新颖;实验手段适当、高效先进。能充分调动学生学习的主动性与积极性,培养学生对实验的兴趣。此外,虚拟实验促进了流体力学实验网络化教学的步伐,建立了流体力学虚拟实验平台和教学资料库。(作者单位:南昌理工学院)
参考文献:
[1]程立英,张志美,等.虚拟实验在分级实验教学中的应用探究[J].沈阳师范大学学报:自然科学版,2011.
[2]朱敏.虚拟实验与教学应用研究[D].上海:华东师范大学,2006.
比例尺的意义
知识梳理
仔细观察下列图形,说出下面比例尺表示的意义。
比例尺1:4
的意义是图上1厘米表示实际的4厘米,图上距离是实际距离的,实际距离是图上距离的4倍。
比例尺的意义是图上1厘米的距离相当于实际距离的5米。
1.
比例尺的意义
在绘制地图和平面图时,需要把实际距离按一定的比缩小(或放大),再画在图纸上。这时,就要确定图上距离和相对应的实际距离的比。一幅图的图上距离和实际距离的比,叫做这幅图的比例尺。
2.
比例尺的关系式
图上距离︰实际距离=比例尺或=比例尺。例如一幅图的比例尺是1:6000000,它的意义是图上1厘米表示实际6000000厘米;图上距离是实际距离的;实际距离是图上距离的6000000倍。
3.
比例尺的书写格式
比例尺是图上距离与实际距离的最简整数比,可以写成带比号的形式,也可以写成分数形式。即比例尺1:6000000也可以写成。
为了方便,把比例尺写成前项或后项是1的形式,这是比例尺的书写特征。
注意:比例尺是一个比,它表示图上距离和实际距离的倍比关系,因此不能带计量单位。
比例尺的分类:
1.
根据表现形式的不同,比例尺可以分为数值比例尺和线段比例尺
用数字形式表示的比例尺是数值比例尺。如一幅地图的比例尺是1︰50000,就是数值比例尺。在图上附有一条注有数量关系的线段,用来表示和地面上相对应的实际距离,这样的比例尺叫做线段比例尺。如一幅地图的中的比例尺,就是线段比例尺。它表示图上1厘米的距离相当于实际距离25千米。该比例尺可以改写成数值比例尺,图上距离︰实际距离=1厘米︰25千米=1厘米︰2500000厘米=1︰2500000。
2.
根据图上距离是将实际距离缩小还是放大,比例尺可以分为缩小比例尺和放大比例尺
(1)缩小比例尺:在绘图时,有时需要把实际距离按一定的比缩小后再在纸上画出来,用这种方法得到的比例尺就是缩小比例尺。缩小比例尺写成带比号的形式时,前项一般化简为1;若写成分数的形式,分子一般化简为1。
(2)在绘制比较精细的零件图时,由于零件比较小,经常需要把零件的尺寸按一定的比放大后画在图纸上,这样的比例尺就是放大比例尺。通常将放大比例尺的后项写成1。
例题1
(1)一个零件的长为3厘米,画在纸上的长为18厘米,这幅图的比例尺是(
)。
(2)光明小学离育才路的图上距离为2厘米,表示实际距离1.5千米。这幅图的比例尺是(
)。
解答过程:(1)18cm:3cm=
6:1
答:这幅图的比例尺是6:1。
(2)1.5千米=150000厘米
2:150000=1:75000
答:这幅图的比例尺是1:75000。
故答案为:(1)6:1
(2)1:75000
技巧点拨:比例尺就是图上距离与实际距离的比,求比例尺时用图上距离做前项,实际距离做后项,得出的比例尺没有单位。
例题2
把改写成数值比例尺是多少?
解答过程:这个线段比例尺的意义是:图上1厘米表示实际40千米。
图上距离︰实际距离=比例尺
1厘米︰40千米
=1厘米:4000000厘米
=1:4000000
答:改写成数值比例尺是1:4000000。
技巧点拨:根据线段比例尺写出图上距离和实际距离的比,统一单位后再化成最简单的整数比的形式。
例题3
一幅地图的比例尺是1︰15000000,请将它用线段比例尺表示出来。
解答过程:比例尺是1︰15000000,即图上1厘米表示实际距离150千米。
用线段比例尺表示为
技巧点拨:注意图上距离和实际距离的单位要统一。
同步练习
(答题时间:15分钟)
关卡一
神笔填空
1.
常见的比例尺一般有两类:(
)比例尺和(
)比例尺。
2.
实际距离是图上距离的50000倍,这幅图的比例尺是(
),图上1厘米也就是实际的(
)米。
3.
当比例尺的前项大于后项,表示将实际(
);当比例尺的前项小于后项,表示将实际(
)。
关卡二
精挑细选
1.
设计师画图时,想把手机零件放大到原来的30倍,则画图时选用的比例尺是(
)。
A.
1:30
B.
30:1
C.
1:300
2.
如果一幅地图的比例尺小于1,那么这幅地图所表示的图上距离(
)实际距离。
A.
小于
B.
大于
C.
等于
3.
图上距离(
)实际距离。
A.
一定大于
B.
一定小于
C.
一定等于
D.
可能大于、小于或等于
关卡三
包公断案
1.
在一幅地图上量得5厘米的距离表示实际400米的距离,
这幅地图的比例尺是1:80。
(
)
2.
如果一幅图的图上距离等于实际距离,那么这幅图的比例尺是1:1。
(
)
3.
比例尺的后项不能为1。
(
)
关卡四
计算我最棒
上海到北京全程约1400千米,在一幅地图中两城间的距离是2厘米,你会求这幅地图的比例尺吗?
答案
关卡一
神笔填空
1.
数值
线段
2.
1:50000
500
3.
放大
缩小
关卡二
精挑细选
1.
B
2.
A
3.
D
关卡三
包公断案
1.
×
2.
√
3.
×
关卡四
计算我最棒
2厘米:1400千米
=2:140000000
关键词:现代物流;实训中心;自动化立体仓库;实训;项目;开发
中图分类号:G718.5 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)11-0-02
随着物流技术的发展,传统的物流理论教学很难使学生掌握物流技术和物流管理,通过现代物流实训中心实训,高职学生能够了解现代物流在制造企业和流通企业及物流企业的重要位置和主要作用,熟悉物流行业企业的主要运作流程,掌握并应用现代物流信息系统,熟练地使用各种现代物流设施和设备。使学生基本上能适应物流企业和企业物流岗位技能和能力及职业素养的要求。
一、淮安信息职业技术学院现代物流实训中心简介
淮安信息职业技术学院现代物流实训中心坐落于学院第四工业中心内,现代物流实训中心总面积近900平方米,现代物流实训中心设施设备总价值270余万元,该实训中心分为上下两层,第一层实训区主要包括:自动化立体仓库区、国际集装箱港口区、生产加工区、电子标签拣货区、人工仓储区和连锁超市模拟区。第二层实训区主要包括:包装区、物流信息处理区、物流项目策划区、现代物流研究室、现代物流培训教室和仓库。我院现代物流实训中心突出了职业特色与行业企业接轨,融“教、学、做”为一体。采用物流企业环境仿真、物流职能岗位模拟、扮演“职业角色”、仿真业务流程的教学策略。采用以学生为主体的协作型学习和操作型学习的教学方法。采用“教师讲解—学生参观—教师演示—学生动手模拟—教师指导—学生实训实习”的模式,为学生提供充分的动手时间和操作机会,体现学生的主体地位和教师的指导作用。
二、淮安信息职业技术学院自动化立体仓库区构成和作业内容
我院自动化立体仓库又称高层货架仓库、自动存取系统AS/RS(Automatic Storage & Retrieval System),其主要由工业级立体仓库货架、工业级双立柱全自动巷道堆垛机、带平移功能电动出入货台、工业级现场智能传感器、工业级出入库辊道式输送机、工业级滚筒输送线、工业级条码打印机、计算机、工业级堆垛机控制系统、中央控制系统、仓储管理系统和系统软件及LED显示系统等设备构成。我院自动化立体仓库区主要作业内容有:入库、出库、移库、调库、存库、盘库等,其主要功能有:收货、存货、取货、发货、信息查询等。
三、淮安信息职业技术学院自动化立体仓库区实训项目开发
我院现代物流实训中心自动化立体仓库区实训效果总体良好,本人根据在我院现代物流实训中心多年主带实训,同时多次带领我院大一至大三物流管理专业学生去南京苏宁雨花物流配送中心、上海苏宁物流配送中心和杭州苏宁物流配送中心物流岗位实习,以及查阅相关现代物流实训资料,与物流同行、物流企业专家、物流专业同学沟通交流,发现我院现代物流实训中心自动化立体仓库区可以开发出以下九个实训项目,供其他高职院校实训参考。
(一)自动化立体仓库区参观调研实训项目
在进行自动化立体仓库区实训时,首先要对它了解,才能进行相关实训项目的开发与设计,如果没有先对它进行一定的熟悉与分析,那是对自己与设备的不负责,我院自动化立体仓库区设施设备投资近50万元。只有对其进行参观调研,才会有发言权,从参观调研中发现自动化立体仓库区的详细内容,自动化立体仓库区是由高层立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。该系统能充分利用存储空间,通过计算机可实现设备的联机控制,以先入为主的原则,迅速准确地处理物品,合理的进行库存管理及信息处理等。
(二)自动化立体仓库区设施设备与商品的盘点实训项目
通过对自动化立体仓库区的参观调研,我们学到了自动化立体仓库的优缺点,自动化立体仓库区中有一些设施设备不只是一两个问题,因此我们应该对其进行定期的盘点,从而对自动化立体仓库区的资产有一定的了解。对于自动化立体仓库区设施设备来说,我们应该多加注意其使用情况,如果每次做完实训都对其进行盘点的话,那我想应该很难出现设施设备的损坏,即使损坏也会立即修复。
对于自动化立体仓库区中的商品来说我们应该熟悉商品分类,具体到商品多少数量,这样以后更容易盘点才能更好的对商品进行管理。制定合理的盘点作业管理流程,以确保自动化立体仓库区商品盘点的正确性,达到自动化立体仓库区物料有效管理和实训中心财产有效管理,保证账实相符的目的。为了审核货品管理的绩效,使出入库的管理方法和保管状态变得清晰。
(三)自动化立体仓库区LED显示系统实训项目
LED显示屏(LED panel):LED就是light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,其大概的样子就是由很多个通常是红色的发光二极管组成,靠灯的亮灭来显示字符。用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。深圳是LED显示屏研发生产始发地。LED显示器在自动化立体仓库中起到对外提示作用,有了LED显示之后,当你在做调库、移库、入库和出库等实训中,LED显示器在实训中起到辅助作用,通过LED显示屏显示可以使实训指导老师更充分的了解是何步骤实训项目,从而进行深一步的指导。
(四)自动化立体仓库区制作条形码实训项目
在操作过程中我们发现到一个严重的问题,那就是在做入库的时候我们必须用到条码才能进行下一步操作,因此我们必须学会制作条形码,这样才能有利于我们进一步的对自动化仓库区的了解,所以应使学生掌握条形码的基础知识,熟悉商品条码和EAN·UCC系统(即全球开放的物流信息标识和条码表示系统)的主要内容。了解条形码的识读、符号的生成和检测设备的原理与系统应用的基本要求。能够根据条码的基础知识识别各类码制,依照国家现有条形码制作标准,高职学生有能力完成常用码制的编码工作,从而对于自动化立体仓库区有进一步的了解,更是为了便于学生对于自动化立体仓库区的入库操作。
在出入库过程中,条形码可以加快出入库的速度,也可以减少出入库操作的差错。并且条形码在仓储管理中还可以起到盘点的作用,使盘点更加自动化,减少盘点过程中的差错与缺漏,因此,开展条形码制作实训项目很有必要性,让高职学生今后的工作更得心应手。
(五)自动化立体仓库区入库实训项目
入库操作实训项目是自动化立体仓库区中必须掌握的重要实训项目之一,它是最基本的操作,如果连入库都没有真正学会,那一切将是空谈,明确指出自动化立体仓库区入库操作实训项目的重要性。入库时一定要按照订单入库,没有订单拒绝入库,避免占用仓储空间和管理费用。一定要将不合格品分离出来,及时处理,管理不合格品是无效劳动。如实入库,多于或少于货物清单数量,都要准确及时地反映出来,对于弄虚作假的行为要严厉打击。按照自动化立体仓库区入库流程一条龙连续作业,提高效率,缩短时间,降低入库成本。入库作业时一定要先安排货位、分类搬运、办理入库手续、凭证签发,这样才能更好地做好入库。
(六)自动化立体仓库区调库和移库实训项目
调库和移库在自动化立体仓库区库存管理中起到很大作用,特别是在自动化立体仓库区分类管理中,如果不学习如何调库和移库那样会增加许多人力物力,就不是什么所谓的自动化仓库了,并且在调库和移库中会再重新温习一遍出入库手续。做调库和移库过程中一定要明确按照实训指导书来做,要不然会缺少安全性。
(七)自动化立体仓库区出库实训项目
既然在理论教学中知道了入库、调库和移库当然不能忘记出库实训项目,这也是最重要的一项实训项目,如果在物流企业中没有货物出库这一项,那根本运行不起来,因此我们应当对出库实训项目进行培训。货物出库的基本要求有三点,(1)“三不”,即未接单据不翻账、未经审核不备货、未经复核不出库。(2)“三核”,即在发货时要审核凭证、核对账卡、核对实物。(3)“五检查”,即对单据和实物要进行品名、规格、包装、件数、重量五方面的检查。自动化立体仓库区出库时一定要做好出库准备、核对凭证、备货、复核、包装、点交、填单登账和清理,严格按照出库程序进行实训。
(八)自动化立体仓库区5S管理实训项目
对我院自动化立体仓库区进行5S管理实训项目这样更有利于腾出空间,防止误用或掩盖需要物件。使实训场所清楚明了,创造出整齐的工作环境,减少或消除“找寻物品时间的浪费”。保持干净、明亮的工作环境,并杜绝污染源的产生,以保证师生实训时的愉快心情。通过自动化立体仓库区5S管理实训项目,培养高职学生正确工作习惯,长期维持并保留以上5S管理成果,提升学生归属感,人人变得有素养;学生从身边小事的变化上获得成就感,对自己的实训易付出爱心与耐心提升效率;物品摆放有序,不用花时间寻找;好的工作情绪。让学生留下深刻的现代化企业管理的印象,实施了5S管理的场所就是节约的场所,提高短期学习效率,可以使我们的实训场所的安全系数十分有效地增大;可以推进标准化的建立;通过5S管理实训项目可以极大地提高高职学生学习和实训的士气。
(九)自动化立体仓库区综合实训项目
不论在何种经济体制条件下,仓储活动都是必然存在的经济活动,它是商品生产与流通乃至整个社会再生产过程中不可缺少的重要环节。在经济日趋全球化以及现代物流活动日益受到重视的今天,仓储活动能否适应经济的快速发展和现代物流业的迅速崛起,则是人们越来越关注的重要内容之一。自动化立体仓库区综合实训项目的教学性质是,适应现代物流、电子商务、工商管理等专业的需求突出特色和实用性,理论联系实际,培养高职学生协作及解决问题的能力。其特点是内容对口,难易适度,应用能力强。通过本次综合实训项目使学生了解自动化立体仓库区的各种设施设备工作原理,掌握各种入库验收方法,理解自动分拣流程,掌握货物入库、出库及盘库流程,培养学生将来在物流企业中的实际操作能力。
四、结语
为了对自动化立体仓库更加有效的管理,提高整体作业效率,要求对货位进行优化,对堆垛机运行路线进行优化,以减少货品的搬运和存储成本,减少资金的积压,降低在存储过程及搬运过程中所损耗的时间,从而降低物流成本,提高收益。因此进一步开展自动化立体仓库区实训项目的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。
参考文献:
[1]徐正林.自动化立体仓库在物流配送中心的作用[J].装备大观,2012:86-87.
[2]中国仓储协会仓储设施与技术应用委员会.自动化立体仓库应用及发展展望[J].物流技术与应用,2013(4):106-108.
[3]李方峻,杨爱明.高职院校现代物流实训中心建设的实践与思考[J].物流工程与管理,2011(11):211-213.
[4]中国物流技术协会信息中心.自动化立体仓库在现代物流系统中的运用与展望[J].物流技术与应用,2011(5):87-89.
关键词:数学物理方法;教学改革;创新能力;应用能力
1现有教学方法分析
数学物理方法是高等院校物理专业的传统必修课,同时也是很多工科专业的必修基础课程。作为很多专业的基础课,数学物理方法课程为它们提供必要的数学基础和工具,并培养学生的物理思维能力和锻炼学生运用数学工具解决实际问题的能力。数学物理方法这门课程从内容上讲,主要包括两部分:一部分是复变函数,主要讲授复数、复变函数的微积分及积分变换;另一部分是数学物理方程及特殊函数,指的是从物理学以及其它自然科学、技术科学中产生的偏微分方程。主要讲如何从实际问题中运用物理定律进行数学建模从而形成定解问题并介绍求解定解问题的各种方法。这门课是公认比较难学的课程,这是由于此门课程内容多、涉及面广,知识繁杂,学生反映不好学,听不懂,课后习题不会做等等。许多学生对这门课有畏难情绪,上课时不积极,这就往往导致课堂气氛沉闷,学习效果不佳。以往教学比较沉闷,注重解题过程和公式推导,这样的教学方法存在的主要缺陷有:(1)上课枯燥,不能提高学生的学习兴趣,造成了大部分学生平时上课缺乏积极性、主动性,学习学的刻板;(2)缺乏对学生的创新思维的培养和创新能力地培养,很多学生学完此门课程之后,只会机械的解题,而缺乏创新应用能力;(3)有一部分学生由于基础知识掌握的不好,学习此门课程比较困难,不能有效地参与到课程学习中。因此,如何对教学方法进行有效的改进,以提高学生的学习积极性、主动性、培养学生的创新能力和应用能力是非常重要的。
2教学改革探索与初步实践
基于多年的教学探索,我们对教学内容和教学方法进行了改进,提出了能够调动学生积极性并让学生充分参与到课程中的教学方法。通过初步的实施,发现改进后的教学方法大大提高学生的学习积极性,能够培养学生的创新能力和应用能力。
2.1关于教学内容的改进
在教学内容上,我们针对不同专业的学生准备了不同的教学案例。比如,在讲授平面向量场这一节,对于力学、能动专业的学生,我们准备了平面流速场的例题,这与他们的流体力学专业密切相关;而对于物理、广电专业的学生我们准备了平面静电场的例题,这与他们的静电学专业密切相关。再如,在建立波动方程时,对于力学、能动专业的学生我们以弦振动为例进行建模探讨,而物理专业的学生则以高频传输线作为教学实例。通过确立与学生专业相关的教学内容和教学案例,提高了学生的兴趣,也明确了此门课程对学生的重要性。
2.2关于教学方法的探讨
(1)对于教学方法改革,我们首先注意此课程强大的应用性,且具有实践背景和深刻的物理意义。因此,在讲授课程时,我们提出对于每一个例题,一定要数学建模、解题方法、编程可视化、分析物理意义一体化。在以往的教学中,过多地重视了解题方法的讲授,而忽视了可视化和分析物理意义这两个极为重要的环节。例如,对于讨论有限长弦的强迫振动。求解方法有:齐次化原理和按特征函数展开法。通过MATLAB或者MATHEMATICA编程,进行可视化,可以将弦的振动过程进行动画演示,可以通过调节施加的外力,观察对弦的振动的影响,并且注意到当时间的外力频率与弦的固有频率充分接近的时候,会引起共振,产生大的振荡。因此,在启发我们意识和理解到建设桥梁时为何要避免共振,而在无线电中为何有时又要共振。在要求学生课后作业时,也要做到数学建模、解题方法、编程可视化、分析物理意义这四个过程缺一不可,并且是组织安排学生进行报告。这样可以培养学生的创新能力和实践应用能力。(2)学生的分组共同作业。前面提到解决一个问题,需要数学建模、解题方法、编程可视化、分析物理意义四个关键步骤。但是有一部分同学的基础不好,独立完成这一切是很困难的,为此,我们提出了分组作业。两三个同学一组,共同作业,可以相互帮助、相互学习、相互研究、相互提高,培养学生的协作能力,促进学生的全面总体成长。(3)让学生参与到课程教学中。在一学期安排5~6次的学生课堂。给每组学生一周左右的时间准备,上前讲授某种方法或者某个内容。让学生充分的参与到课堂教学中,充分调动了学生的学习积极性,发挥了他们极大的潜能。
2.3初步实施效果
上述的教学内容和教学方法改革,我们已经逐步进行了实施,效果是让我们惊喜的。(1)提高了学生的学习积极性和对此门课程的学习兴趣。上课学生热情饱满,能够很好地跟教师互动,积极思考、回答老师提出的问题。(2)充分激发了学生的求知欲和潜能。当让学生上前讲授内容或者做报告时,往往能够得到很多惊喜,学生能够查阅很多相关的资料,并能深入思考问题,呈现出很好的课堂教学。(3)培养了学生的创新思维和应用能力。每次学生报告时,都能通过小组合作,提出解决方案,利用软件进行编程,实现可视化,极大地锻炼了学生的创新应用能力。在全国大学生数学建模竞赛和美国大学生数学建模竞赛中均取得了优异成绩。
3结语
经过实验,将教学改革方案应用指导数学物理方法课程的授课中,确实调动起了学生学习此门课程的兴趣,学生通过软件编程进行可视化,不仅极大地调动了他们的学习积极性,而且通过对物理现象的演示,很好地加深了对问题的理解。通过学生课堂和平时的小组协作作业培养了学生利用数学知识进行建模、解决实际问题的能力,全面提高了学生对数学物理方法课程的知识掌握,培养了学生的创新能力。
作者:牟海宁 单位:中国石油大学(华东)理学院计算数学系
参考文献:
[1]梁昆淼.数学物理方法[M].4版.北京:高等教育出版社,2010.
[2]王元明.数学物理方程与特殊函数[M].4版.北京:科学出版社,2012.
关键词:工程热力学与传热学;安全工程专业;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0041-03
“工程热力学与传热学”是一门与工程实际联系紧密、应用性很强的热科学基础课,它源于矿业、石油、冶金、化工、机械、环境、航空航天等工程领域中的实际工程问题,也发展、应用于解决实际工程问题,在理工科本科生教育中占有重要地位,为理工科专业技术课的学习提供重要的理论基础。近年来,随着人类社会的进步和科学技术水平的提高,实际工程领域所面临的热科学问题更加复杂,这使得“工程热力学与传热学”课程传统的教学模式及授课内容已面临社会发展和学科发展的严峻挑战,存在较多问题和不足。[1]作为中国矿业大学(北京)(以下简称“我校”)“工程热力学与传热学”课程的主讲团队,笔者结合近年来科研工作中关于热力学与传热学的问题和多年对该课程的教学经验,对该课程在安全工程专业本科教育中的课程改革和教学实践进行了一些探索,并得到了一些粗浅的体会和认识。
一、安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革的必要性
1.该课程对安全工程专业本科教育的重要性
安全工程专业是一个涉及理、工、文、法、管等学科的综合交叉工科专业,目前国内开办安全工程专业的高等院校的类型很多,有矿业、石油、化工、军工、土木、交通、环境、经济等。“工程热力学与传热学”是安全工程专业必修的一门专业基础课程,在安全工程专业的培养计划中有非常重要的地位。根据安全科学基本理论,事故是能量失去控制而意外释放所造成的,而“工程热力学与传热学”正是研究能量转化与传递过程的基本规律,由此可见该课程对安全工程专业本科生培养的重要性,其教学水平直接影响安全工程专业本科生的培养质量。
2.目前该课程教学中存在的问题和难点
(1)教学学时少,但教学内容多,造成教与学矛盾。随着21世纪国家人才培养战略逐渐向拓宽专业口径、培养复合型人才方向发展,安全工程专业本科教育的培养计划和培养目标也不断调整,更加重视大安全“通才”教育。为满足安全工程专业培养计划改革和课程体系设置需要,我国多数高校对“工程热力学与传热学”课程学时都进行了缩减。比如我校,由起初64学时调整为48学时,虽然学时减少,但主体教学内容并未删减,这导致教学进度不得不加快。然而热力学和传热学理论性、专业性强,因为教学进程加快,使得学生不能深入透彻理解重要知识点,造成教学效果较差,引起教与学的矛盾。
(2)课程概念多、公式多、理论性强,降低了学生学习兴趣。“工程热力学与传热学”课程概念多、公式多、图表多,尽管有些概念和公式在“大学物理”和“物理化学”课程中学习接触过,但运用这些抽象概念和基本公式解释、推导热物理规律时,多数学生都会感觉到比较吃力,因为这要求学生具有扎实的数理基础和较强的抽象思维能力。另外,该课程中一些概念比较抽象且比较相近,容易发生混淆,比如可逆过程与准静态过程的联系与区别,技术功、轴功、容积功区别,导热系数、传热系数、导温系数的联系与区别等。同时,“工程热力学与传热学”中繁多的公式的关联性极强,推导过程复杂。上述理论性和专业性很强的概念、公式及其之间的复杂关系,大大地降低了学生学习的兴趣和动力。
(3)教学内容及参考教材安全专业应用案例较少,学生专业实践应用能力培养不足。随着科学技术的快速发展,热力学与传热学领域一些新的概念和理论不断涌现,目前多数新出版的“工程热力学与传热学”教材内容丰富,知识面力求新颖和广博,只配有少量简单应用案例。这对目前压缩学时的安全工程专业本科教学来说不合适,不利于学生在有限学时内深入学习和掌握重要热力学和传热学理论,而且不能使学生深入了解热力学和传热学理论在安全专业的应用,从而造成专业实践应用能力培养不足。因此,针对安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学,应有所侧重,补充该专业应用案例,强化学生学习兴趣和动力。
3.该课程教学内容和教学方法优化的必要性
随着经济的快速发展和社会的不断进步,人们对安全的要求越来越高,近几年来安全学科发展迅猛,“安全科学与工程”已成为工学门类下第37个一级学科,安全学科涉及面越来越广,已深入到矿业、石油、冶金、化工、环境、土木、交通等多个工程领域。“工程热力学与传热学”作为安全工程专业重要专业基础课,面临社会科技发展和安全科学发展的新形势,特别是教学学时压缩情况下,其传统的教学模式、授课内容、教学效果已充满挑战,存在较多问题和不足,其教学情况,在一定程度上影响安全专业人才在实际工程中解决相应问题的能力。因此,在有限学时内,对该课程教学内容和教学方法进行改进和优化是非常必要的。通过教学改革,提高该课程教学水平,才能使其充分发挥对安全专业技术课学习应起到的桥梁和铺垫作用,从而在一定程度上提高安全工程专业本科生的培养质量。[2]
二、安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革思路及实施
1.该课程教学内容调整和优化
(1)根据安全专业方向和学时分配,强化和弱化部分教学内容。为满足安全工程专业培养计划改革和课程体系设置需要,我校对“工程热力学与传热学”课程学时由起初64学时缩减为48学时。为在有限学时内完成教学计划和提高教学质量,笔者选用的参考教材为张学学教授主编的《热工基础》,该书基本内容由工程热力学和传热学两部分组成。[3]该书侧重于热力学和传热学基础,有助于学生对基本理论知识和方法的理解和掌握,但对于安全工程专业基础教育来说,其部分章节教学内容不重要,比如工程热力学篇的第六章内燃机和燃气轮机动力循环装置和第七章制冷装置循环等内容,因此在教学过程中对上述内容可以弱化。该书第五章中作为了解内容的湿空气性质及其热力学过程,是通风安全理论的基础,对安全工程专业来说就特别重要,因此在教学中对该部分内容应强化。总的来说,对该课程的教学应因材施教,根据安全工程专业方向和教学计划分配,灵活调整和优化教学内容和重点,使得学生能深入透彻理解重要知识点,避免引起教与学的矛盾。
(2)扩充传热学数值计算知识及应用算例,增强学生对基本公式及理论知识应用方面的理解,激发学生学习兴趣和动力。“工程热力学与传热学”课程概念多、公式多、图表多,通过实验教学可以加深学生对热力学与传热学理论知识的理解和掌握,但受于学时和实验条件限制,目前该课程实验教学课时还比较少。近年来随着计算机技术和数值计算方法的快速发展,数值计算(或称数值实验)为热力学和传热学研究开辟了一个新途径。目前“工程热力学与传热学”课程教学中,只在导热部分对数值计算基础进行了简要介绍,为了使学生能较系统地了解和掌握数值计算在传热学的应用,也需要对流换热部分的数值解算进行补充。考虑到本科生对数值计算涉及的数学推导和偏微分方程求解等知识的理解和掌握比较吃力,在课程教学中对MATLAB软件在传热学数值计算中应用进行介绍,并引入相关传热问题解算案例进行讲解。MATLAB是一套综合性的高性能数值计算和可视化软件,借助MATLAB软件不仅能使学生较快掌握传热学数值计算的应用,同时借助其强大的计算和绘图功能,也可以使学生对热力学和传热学中的许多公式和热物理规律推导进行图像化展示,这有助于学生对热力学和传热学基本理论知识的理解和掌握。[4]
(3)建立安全专业应用案例库,细化到具体章节教学内容中。“工程热力学与传热学”与工程实际联系紧密,应用性很强,它源于工程实际,并应用于解决实际工程问题。因此,若要提高“工程热力学与传热学”课程教学质量,在课程教学过程中应将实际工程案例作为教学素材,引导学生对特定的教学案例问题进行分析,并借助热力学和传热基本理论提出解决方案。针对安全工程专业说,工作中会遇到各种各样的危险情景,引入专业案例教学非常重要,比如应该补充讲授热力学能量传递、烟气对流和辐射复合传热方面的案例、热力学与传热学在事故演变分析中的应用案例。通过案例教学不仅可以使学生对热力学和传热学知识有深刻的理解和掌握,也有利于拓展学生的思维模式,激发学生的创新意识,更重要的是培养学生的专业应用和实践能力,对工作中危险情景问题应该怎样借助热力学和传热学理论来分析和解决会有较好的把握。因此,笔者近几年来特别重视对安全专业应用案例库的建设,对各个案例根据教学内容进行分类,基本贯穿于各个章节的教学中。
2.该课程教学方法改进和优化
近几年来随着国家对人才培养战略的调整以及工科类专业培养目标的改革,为了保证和进一步提升“工程热力学和传热学”课程教学质量,笔者对该课程教学方法进行了一些探索和改进。
(1)以科研与工作实践促进教学。大学教学不同于中学教学,大学是培养人才和创造知识的重要平台,在大学教学过程中要讲授传播高深前沿的专业技术知识。只有通过科研历练和工作实践,大学教师才可以逐步提高专业素养和综合素质,才能紧跟进而较好地把握本专业科技前沿。“工程热力学和传热学”课程作为工科类重要专业基础课,该课程任课教师更应立足于科技前沿,通过科研工作不断提高自身业务素质,并将科研成果转变为专业理论知识渗透到教学过程中,这样才能克服教材内容滞后于最新专业科技知识的不足,保证教学质量,同时通过“工程热力学和传热学”课程教学也能拓宽学生的科研视野和提升学生专业知识水平。为此,笔者在教学过程中穿插介绍了课题组在采空区自然发火、矿井降温等领域与热力学和传热学有关的研究成果。
(2)设立课程助教和网络讨论课堂,增强课程教学答疑和交流。为了及时解答学生学习过程中遇到的问题,在“工程热力学和传热学”课程教学过程中笔者安排了助教,助教一般由青年教师或高年级研究生担任,主要负责课程作业批改和答疑,并不定时开展相关专题讨论班,加强学生对重要章节的学习和理解。另外,在课外,笔者还充分利用网络资源,建立了网络讨论课堂(QQ群)。针对课程学习疑难问题、课程建设及改进建议等问题学生都可以在课程讨论群中提出,助教或任课教师基本每天都会登陆讨论群回答学生提出的问题。通过设立助教和建立网络讨论渠道,较大程度上增进了课堂教学以外老师和学生的交流,提升了该课程的学习质量。
(3)借助现代多媒体教育技术丰富教学手段。近年来,随着计算机科技和互联网技术的快速发展,多媒体技术成为教育教学过程中一个非常重要和便利的工具。“工程热力学和传热学”课程涉及的公式和图表非常多,采用多媒体技术可以显著节省教师对一些公式和图表的板书时间,不仅能提高教学效率,并且采用图文并茂的PPT可以形象具体地展示教学内容,利于学生理解。然而,对于比较重要的教学内容,比如导热微分方程、对流换热方程等数学描述的推导,笔者仍采用传统板书方式,详细分析和讲解重要定律和公式的提出和推导过程。另外,要充分利用多媒体技术的多种媒介形式,包括多种形态的文字、图片、动画、录像等。[5]目前笔者已经制作和收集了一些图片和视屏(热电偶等测温器件、肋片、换热器传热过程Flash、煤自燃实验录像等),在课堂教学实践中取得了较好的效果,大大激发了学生的学习兴趣和热情,也加深了学生对传热学在科技生产领域中应用的认识。
(4)改革和优化考核方式。“工程热力学和传热学”课程涉及的公式和准则特别多,有些公式较难记忆和推导,因此任课教师在闭卷考试命题时不得不压缩范围,这导致一些同学在考试复习时会忽略一些教学内容。为了使学生能对热力学和传热学基本理论知识有一个整体的把握和思考,特别是对该课程基本理论的应用有较深刻的认识和理解,笔者采用多元化考核方式。多元化成绩评定包括三部分:第一,课后习题作业、出勤、课堂表现、课下网络讨论表现情况;第二,专题大作业完成情况,专题大作业主要是基于热力学和传热学基本理论开展相关产品设计或数值模拟等;第三,闭卷考试成绩。采取这种多元化考核方式,不仅能促进学生对热力学和传热学理论知识的深入学习和掌握,也能提高学生的学习能动性,提升实践应用能力,有助于培养高素质人才。
3.学生实践应用能力培养引导
为了进一步提高学生的实践应用能力和培养学生的创新意识,笔者在“工程热力学和传热学”课程教学过程中通过多种形式对学生进行引导或提供多种实践渠道进行学习。
(1)设置热力学和传热学专题大作业。在教学过程中,笔者精心选取了多个与热力学和传热学密切相关的专业问题,让学生分组协作,首先对这些问题进行调研,然后开展实验设计和数值模拟分析,并写出相应的总结报告。最后,利用讨论课时间,组织各组以PPT形式进行汇报,通过提问和讨论意见进一步完善作业成果。专题大作业的成果作为期末考试总成绩评定的一部分。在课堂教学过程中增加学生参与的比重,使学生成为课程学习的主体,能为培养学生的实践创新能力创造有利条件。[6]
(2)利用大学生创新计划项目。目前,我校积极响应国家、北京市有关开展大学生创新训练的政策和工作安排,每年都组织设立大学生创新训练计划项目近300项,这为我校大学生参与科研工作、开展创新活动提供了重要的平台和良好的条件。我校“工程热力学和传热学”课程刚好在大学生创新训练项目立项这学期开课,在教学过程中,笔者鼓励学生应用热力学和传热学基本理论进行选题,并在开展研究工作过程中给予方法和技术指导。
(3)利用校外实践基地现场实习交流。为了提高学生的实际工作能力和教学质量,培养高素质复合型人才,以尽快适应社会发展的人才需求,和加强本科实践环节的教学,我校资源与安全工程学院积极开展校企合作实践教学,目前已建立了39个校外实习和实践教学基地。在“工程热力学和传热学”课程教学过程中,笔者穿插介绍了安全工程专业相关应用案例,同时,也经常给学生灌输实践学习的思想,鼓励学生好好利用实践基地这个很好的学习平台,到实践基地去实习或社会实践时现场观察、学习热力学和传热学的应用实例。通过现场学习能较大程度上拓展学生实践应用思维和激发学生创新意识。
三、结语
“工程热力学与传热学”课程在理工科本科生教育中占有重要地位,它源于工程实际问题,也发展、应用于解决实际工程问题。为能使热力学和传热学知识适应社会发展需要和满足现代社会对信息型、复合型人才的需求,“工程热力学与传热学”教学内容和教学方法需不断改进和优化。
本文以安全工程专业“工程热力学与传热学”教学为例,针对该课程教学内容、教学特点和目前教学中存在的典型问题和不足,提出了该课程教学改革和优化的思路和具体改进实施方案。该课程教学改革在安全工程专业教学中实践结果表明,新的人才培养目标和培养模式下“工程热力学与传热学”课程教学质量有较大改观,学生理论知识学习情况、分析解决问题能力、实践应用能力都得到较大提升。笔者对该课程在安全工程专业本科教育中的课程改革和教学实践,希望能为国内其他高校理工科“工程热力学与传热学”课程教学改革提供思路借鉴。
参考文献:
[1]于靖博,董丽娜,赵兰英.《工程热力学与传热学》课程教学改革与实践[J].广州化工,2013,41(11):259-260.
[2]林日亿,梁金国,黄善波,等.安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革[J].中国电力教育,2010,(167):93-95.
[3]张学学,李桂馥,史琳.热工基础[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.
[4]丁鹏.MATLAB在高校“传热学”教学中的应用与实践[J].中国电力教育,2011,(196):149-150.