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关键词:双语教学;SPOC;教学模式;流体力学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0249-02
一、引言
随着全球经济一体化的不断发展,对复合型人才的需求越来越大,高等教育的国际化也逐渐成为发展趋势。国内高校如何实现人才的国际化提高教育的国际竞争力,引起广泛的思考。双语教学被认为是高等教育国际化的重要内容。流体力学课程是能源动力类专业及机械类部分专业的专业基础课,具有较强的工程性、技术性和实践性,课程基础知识与生产生活实际密切相关,除流体力学的基本理论和方法讲解外,还需注重实验测试、工程应用等实践教学。双语教学可以使学生具备一定的专业英语技能,采用原版教材接触国外最新的专业知识,使在人才培养上与国际接轨成为可能。但是流体力学双语教学存在一些问题,实践教学部分如何体现双语授课及其意义与价值,还需进一步思考,流体力学双语教学模式仍处于探索阶段。
二、流体力学课程双语教学现状
1.教学目标不够清晰。流体力学课程本身概念多、专有名词多、流动原理复杂,用中文教学时部分学生尚且不能很好地完成该课程的学习,双语教学时通常引进原版的英语教材,学生英语水平参差不齐,对于英语水平不佳的学生来说,学习难度将进一步提高,流体力学双语教学往往变成了专业外语课,专业词汇及专业术语的解释占据了课堂大部分的时间,忽视专业知识的讲授,与双语教学实施的初衷大相径庭。
2.缺乏专职的双语教学师资。双语教师既要精通专业知识,又要有较高的外语水平,能流利地应用外语讲授课程。目前,担任双语教学的教师主要是外语水平相对好的专业课教师,没有受过系统的语言教学方面的训练,遇到突发事件时,很难用英语准确、充分地表达自己的想法。另外,承担双语课程的教师一般比较年轻,教学经验不足,教学手段、教学方法和教学能力还需进一步完善。
3.学生接受度不佳。双语授课时,通常是教师用英文向学生传授知识,学生始终是被动地听讲、被动地接受英语和专业知识,师生之间几乎没有互动,学生的英语听说能力、英语应用能力依然得不到锻炼。双语教学过程中必然会涉及大量生僻的专业词汇,学生很容易由于一些句子没听懂,产生畏难情绪,影响课程双语教学效果。
三、MOOC模式与SPOC模式
MOOC(Massive Open Online Course,大规模开放式在线课程)模式将多种形式的数字化资源放在网上,学习者反复观看教学视频,理解课程讲授的知识。将MOOC模式应用到流体力学双语教学中,可以有效解决学习者由于英语水平不高而引起的学习困难的问题。然而,MOOC模式下的教学活动主要是以知识为中心的理解类活动,个性化学习和学习体验缺失,虚拟实验无法替代真实实验。流体力学课程除了要求学习者掌握基本知识点外,还要求学习者学会知识点的应用。MOOC模式下单一的线上教学不足以激发学生的热情,课程完成率不高的缺点亦广为诟病。流体力学课程双语教学的目的在于在讲授流体力学知识的同时,培养学生具有较强的英语应用能力,学生若不能有效地完成课程学习,则新教学模式的探索就显得毫无意义。SPOC(Small Private Online Course)是小规模限制式在线课程,其受众可以限制为在校大学生,设计和利用优秀的MOOC资源,克服MOOC单一的线上学习的缺点,实施混合式教学,将MOOC之所长与面对面教学融为一体,增加师生互动,激发学生的学习热情,提高课程完成率和学习成绩。因此,SPOC模式将更加适合流体力学双语教学,帮助教师与学生突破英语水平不高的限制,高效地完成流体力学知识的讲解与学习,同时提高教师与学生的英语听说能力及英语应用能力,实现教学相长的良性循环。
四、流体力学SPOC双语教学资源
1.流体力学SPOC双语课程教学视频。众所周知,看电影学英语是提高英语水平的一个好方法,通过视频看情节,重复听取单词,更加容易了解单词的发音及其用法,当然还能学到更加地道的生活化语言。受这一方法的启发,引进国外优秀的流体力学MOOC资源,根据国内大学生思维方式、知识结构的特点进行优化,编写双语教材,精心制作流体力学SPOC双语课程教学视频,让学生听英语学流体力学知识。
2.流体力学SPOC双语实践教学视频。流体力学SPOC双语教学开展3~4周后,学生对流体力学课程及专有词汇有了一定了解,此时可以开展流体力学SPOC双语实践教学。双语实践教学视频仅提供流体力学专有词汇的中文意思,要求学生逐渐适应全英语教学。在视频页面显示实验名称,提供英文版实验目的、实验原理及实验步骤、实验数据处理方法说明、实验报告撰写要求及思考题回答要求,这部分文本依然提供鼠标取词功能,帮助学生理解实验要求。流体力学SPOC双语实践教学视频可以不局限在本校流体力学实验室能开设的实验,可以是国外的实验装置、先进测量方法等的解说,让学生了解学科的前沿知识。
五、教学过程
1.课堂教学。流体力学双语课开课前,教师将每次课的授课内容、相应的教材章节、相关的双语课程教学视频列表发放给学生,让学生明确SPOC双语教学模式下教与学双方所需要的改变与努力,以期获得良好的教学效果,同时师生共同提高英语应用能力。课堂教学采用翻转课堂的讲学模式,要求学生课前观看SPOC双语课程教学视频,理解视频中的主要内容,思考教师前一次课布置的讨论主题。在课堂上,教师讲评教学视频中的重难点,不再讲解课程的全部内容,课前备课的精力不再集中在背熟讲稿,而是更专注于主题的设置、问题的解答及流体力学知识的应用方法,预估学生可能的回答内容并准备合理有度的评论。组织学生学习小组,一个自然班通常为30名学生,分成6组,每组5人,设小组长1人。每次课教师针对重点与难点准备30个问题,基本从易到难设置,分成五轮问答。每轮小组抽签得到问题,各小组派一名学生回答,若用英语回答正确得25分,用中文回答正确得20分,回答不完全正确,由教师酌情给分。每组各成员得分之和即是该学习小组的得分,多次平均后作为平时成绩。
2.实践教学。基于流体力学SPOC双语实践教学视频,实践教学改变了传统实验教学模式。按照原有的教学方式,学生进入实验室,教师针对实验台讲解后,学生立刻开始做实验采集数据,没有时间深入思考实验相关流体力学知识,很难将理论与实践联系起来。在SPOC双语教学模式下,学生在实验前先观看相关视频,进入实验室后,实验指导教师拿出测试卡要求学生答题,全部正确后,学生才进入实验室采集数据。学生仍以课堂学习时的学习小组为单位进入实验室,采集并整理数据,形成全英文的实验报告。流体力学SPOC双语实践教学视频要求每位学生均观看,测试卡答题可由学习小组派代表完成测试,实验操作、实验数据处理以及实验报告撰写等任务由学习小组自行安排分工,小组成员协同合作,培养学生的团队合作精神。在SPOC双语教学模式下,要求学生观看双语实践教学视频8个,学生学习小组根据各自的兴趣爱好选择2个,完成实验数据采集,整理分析形成英文实验报告。教师根据实验数据及思考题准确程度给分,两项实验平均分为各学习小组的实验成绩。
六、课程考核
流体力学SPOC双语教学采用多样化的考核形式,最终成绩由课堂平时成绩(40%)、实验成绩(20%)、学习小组组长打分(10%),学生自评分(10%)及期末考试成绩(20%)组成。其中课堂平时成绩及实验成绩占60%,大幅降低了期末考试成绩的所占百分比,鼓励学生在平时认真准备双语课程的学习,真正做到学以致用。其次,课堂平时成绩、实验成绩均是以学习小组为单位给出的团体得分,要想获得好分数,各成员必须共同努力。学习小组组长对各成员打分,占最终成绩的10%。学生自评分是学生对自己的评价,在学期结束时总结自己的学习成效,占最终成绩的10%。期末考试试卷设置50%的英语题量,占最终成绩的20%。
七、结语
流体力学SPOC双语教学新模式的关键在于优质的SPOC视频教学资源和师生之间的互动配合,学习世界一流大学的教学视频优化SPOC教学资源,可以快速缩小与世界一流大学教育水平的差距,教师备课的重点由知识传授转变为知识的深入理解与应用,学生从被动地接受知识转变为主动学习知识并尝试应用。并且,教师与学生的英语听说能力、英语应用能力都能得到锻炼。在流体力学SPOC双语教学模式下,教师有更多的时间准备创新性的教学设计与教学内容,学生以团队形式组队学习,在课堂上与教师互动,培养学生灵活应用知识的能力与创新能力。基于流体力学SPOC双语教学模式,可以形成优质的双语教学师资队伍,培养学生具备创新精神、双语沟通能力和团队合作能力,满足教育国际化的需要。
参考文献:
从18世纪以来,机器逐步代替人力劳动,用于做功或转换能量。做功的机器不仅大大提高了劳动生产率,而且很好地保证和提高了产品的质量。由于机器实现的能量转换,人们发明了多种多样的工作机械,提高了人类的生产水平,改善了自己的生活条件。机器的设计是由具体的机构物化为实体的产品,以提供用户所要求的使用功能。因此,机械的结构设计是产品设计的重要一环,在机械设计课程中,机械结构设计也是非常重要的教学内容。在机械结构的设计中,应“勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新”,以伟大的接纳之胸怀学习前人成果,并以开拓的精神实现伟大的创造。机械结构的设计不是具体案例的机械堆砌,而是有其内在的知识基础、设计的方法和物理原理。本文拟从机械结构的设计方法和设计原理两个方面,讨论机械结构设计的内在知识和结构创新的基本途径,但本文不讨论机械制造工艺性对机械结构的要求。
二、机械结构设计的方法
1.经验设计。从现代科学诞生以来,机械科学与技术已有300年的历史。机械的连接结构、传动结构和支撑结构等已经积淀有汗牛充栋的实践案例,但如何掌握这些案例的基本原理和设计方法,而不是记忆这些案例的具体结构设计,这是经验设计中的关键。具体的产品设计,例如车床,其结构设计可以参考前人的设计图纸,这对于提高设计效率,汲取前人经验、避免犯前人的错误具有实际意义。通过借鉴前人的经验,可以吸收他人的结构创新方法,同时也拓宽了自己的设计思路。随着机械结构数据库的出现和搜索方式的更新,对他人的相关结构设计的学习将更加方便。经验知识是结构设计的宝贵财富,也是公司的知识资产。通过对国内外同类型专利知识的学习,也是一条提升自己结构设计能力的途径。另一方面,要注意避免侵犯他人的知识产权。“古人传下来的学问,就是装在船里的货物。现在的新潮流、新趋势,就是行船的风。”在学习他人的结构设计创新点的基础上,设计者应有自己的革新与发明、自己的创造。
2.理论设计。机械结构设计的理论方法,讨论的是机械结构设计的理性方法,具体的有:模块化和组合化设计、复合化设计、分级结构设计、载荷均布性设计和变结构设计。随着结构优化、结构可靠性和概率设计等方面的发展和具体应用,机械结构的理性设计方法也在不断的推陈出新。模块化和组合化设计。一台机器总体是由提供不同功能的结构单元有机的组合而成,因此模块化的以及模块之间的组合化就是早期的方法之一。在复杂的机电系统和设备中,模块化和组合化的设计理念是有效的结构设计方法,同时也是机械制造的方法之一。例如,组合航空母舰的设计概念;我国的组合化机床的设计在上世纪70年代就已经取得了很大的成功。模块化和组合化,一般是按功能单元、结构单元来划分模块,然后组合起来成为一台机器。复合化设计。复合化的基本特点就是将两个或两个以上的功能零件组合成一个部件或构件来设计,其功能可以是运动功能、承载功能等。例如,组合凸轮结构的设计就是将两个凸轮设计成一个零件;一根连杆在组合结构中同时作为两个或两个以上机构的结构件。复合化方法可以降低机械的制造成本、减轻机器的重量、缩小机器的尺寸和降低产品的成本。分级结构设计(层次化设计)。复杂的制造设备是由分级的机械结构组成,大功能层次的结构是由若干个分功能结构组成。层次化不仅是功能树结构的要求,而且也是制造工艺对结构设计的要求。例如,床头箱由多个轮系组成,而每个轮系又由次一层次的系统组成。复杂机电产品的设计,例如组合挖掘机的设计,集推土机和挖掘机的功能在一起,而共用一个动力系统,在执行系统处分开。层次化结构设计方法在构想分级结构阶段,能够帮助设计者厘清思路,从而找出结构设计的关键点,集中解决结构设计中的难点问题。载荷均布性设计。由于机械结构设计的特点,希望载荷分布均匀,充分发挥材料的机械力学性能或者取得降低最大载荷的目的。例如,修形齿轮的设计、对数滚子的设计,为了取得接触应力的均布,从而修形零件,实现结构的优化设计。行星齿轮减速器的设计也体现了载荷均布性的设计理念,从机构运动学来看只需一只行星齿轮;然而从受力平衡、承载能力和提高齿面的抗磨损来说,三只行星齿轮的结构设计更好。变结构设计。机械结构的创新常常采用变结构的方法,变结构可以改变机械结构的功能,例如,非圆连接形式的成形连接、曲柄滑块结构设计变为转动导杆结构设计。变结构可以改变实现功能的形式,例如径向柱塞泵和轴向柱塞泵的设计。变结构也可以降低机器的设计成本,例如利用死点的桌面支承设计。
3.模型试验设计。相似模型试验设计。基于机器物理模型的相似,运用相似科学理论,对于大型的机器设备进行模型试验设计。通过模型结构设计和试验分析,获取机械结构的可靠性、并预测机器的工作性能。模型相似的设计方法已在工程领域有广泛的运用,例如大型水轮机组的结构设计。通过制造大型水轮机组的模型,测试试验模型的工作性能以及其可靠性等指标,优化水轮机组的结构设计和工作能力。机械结构的设计方法不是一成不变的,而是随着人们的发明和新的科学原理的发现,在日新月异地发展,不断出现新的机械结构设计方法,同时对前人的机械结构设计进行革新。
三、机械结构设计的原理
机械结构的设计必然要依据技术科学的原理,例如:理论力学原理、材料力学原理、弹性力学原理、疲劳力学原理、流体力学原理、热力学原理、摩擦学原理、声学原理、智能原理和一切可能的新物理原理。这里讨论以上各种原理在机械结构设计中的应用,以期总结机械结构设计的常用原理,讨论机械结构设计的原理在今后结构创新设计中的可能性。理论力学原理。理论力学是机构设计的基础理论,对于机器的运动学和动力学分析,得到的结构必然反映到机械结构的设计中来。例如,轴承转子系统动力学的设计,其动力学及其稳定性的设计,要求修改轴承的设计和轴的刚度设计。材料力学原理。机械零件的强度和刚度设计是基于材料力学理论的,强度或刚度不足时,就需要修改零件的结构设计。例如,齿轮轮齿接触强度和齿根弯曲疲劳强度的设计,当齿面接触强度不足时就要求增大小齿轮的分度圆直径;当齿根弯曲强度不够时就要求增大齿轮的模数。弹性力学原理。弹性力学分析是零件应力应变计算的基础,例如滚动轴承中滚子修形的设计,基于弹性力学的接触分析,确定滚子的修形曲线和修形量。在机械零件的结构优化设计中,常常用到弹性力学理论。疲劳力学原理。机械零件上的机械载荷在工作过程中常常是变动的,例如汽车中的轴、轴承和齿轮上的载荷都是变化的,这种变化的载荷具有一定的统计特征。变载荷下轴和滚动轴承的疲劳寿命设计等工程内容,已经发展成机械零件的概率设计。
为了更精确地设计机械零部件,疲劳力学在机械结构设计中会得到越来越多的应用。流体力学原理。流体传动和动静压轴承等的设计是依据流体力学原理的,流体力学也是机械结构创新的基本原理之一。例如静压导轨的设计、动压滑动轴承的设计,要依据流体的质量守恒定律、平衡原理等,优化设计的结果要求修改导轨或轴承的结构型式和尺寸参数。热学原理。热力学和传热学在机械零部件的设计中有很广泛的应用,导轨的热精度设计、齿轮和滚动轴承的胶合分析、隔热结构设计等等。摩擦学原理。耐磨或加快磨损是摩擦学设计的核心,例如圆锥销的设计、组合螺母的设计,就是为了补偿零件的磨损,使得零件在磨损后仍能实现其设计的功能。磨削和抛光制造工艺是利用零件磨损的加工方法。声学原理。在机械系统的噪声分析和研究中,依据物理声学的原理及其分析方法,得到噪声的频谱和功率谱等分析结果,以指导机械结构的设计,例如低噪声滚动轴承的设计。今后,可以考虑利用机械噪声来进行产品设计,例如声爆弹的设计、信号中噪声信息干扰的设计等。智能原理。机械结构设计的原理将向智能化、生物化的方向发展。随着智能技术的应用,机械结构具有灵敏的智能功能。测试技术、控制理论和信息论是机械结构智能设计的基础。
【关键词】航空发动机 课程改革 课程体系 教学方法
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)35-0239-01
近年来,随着我国民航业的蓬勃发展,对高素质机务维修人员的需求也日益凸显。《航空发动机结构与系统》作为民航类职业院校飞机机电设备维修专业的核心课程,是一门理论性、实践性和工程性很强的课程 [1-2]。通过本课程的学习,使学生可以掌握燃气涡轮发动机的基本知识,从而为其它专业课程和今后的机务维修工作打下坚实的基础。
1.课程内容及现状
《航空发动机结构与系统》课程主要讲解燃气涡轮喷气发动机主要部件的工作原理和各部件的匹配工作,以及发动机各附件系统的工作。但是,从学生的学习情况和效果来看,学生并不能很好的掌握本课程的内容,学习积极性不高,分析主要存在以下几方面原因。
1.1课程知识体系复杂,难度较大。本课程分为两大部分,一是燃气涡轮喷气发动机的基本结构和工作原理,另一个是涡喷发动机的六大附件系统。可见本课程的体系较为复杂,知识点较多且杂。同时,要求学生具有较好的工程热力学以及流体力学基础。 1.2教学内容较为抽象,理论知识与实践脱节。学生在上课前并没有经历过相关实践课程,对发动机的复杂结构没有直观的认识,没有办法深入理解,从而大大降低了学习兴趣。
1.3课程教学方法单一。本门课程在教学过程中,以讲授法为主。高职院校学生本身的知识水平参差不齐,专注力和理解能力差异较大,所以单纯讲授的教学方法难以满足大多数学生的需要。
2.课程改革方案
2.1 优化课程体系。本门课程安排在了第四个学期,共64个学时。经过教学实践发现,将如此多的知识点安排在一个学期内讲授完,课时显得偏少,授课时间不足,一些知识点只能一带而过,学生不能深入理解和掌握。同时,一学期64学时将总学习时间拖的较长,学生刚开始学习积极性尚可,时间长了积极性就越来越差,这从课堂的出勤率就可以看出。
因此,考虑将这一门课程分成两门课程,燃气涡轮发动机基本原理》和《燃气涡轮发动机系统》,在两个学期内完成。第四学期主要完成燃气涡轮发动机基本原理的学习,安排48个学时,第五学期主要完成发动机系统的学习,安排40个学时。这样既增加了总课时,使知识点的讲授可以更加细化,又减少了每学期的课时,减轻了单个学期的负担。
2.2 优化教学方法。优化教学方法主要从两个方面入手,一是丰富课堂教学的内容,二是将理论与实践相结合。
1)丰富课堂教学内容。目前,本门课程的教学主要是幻灯片放映结合课堂讲述进行的,这种教学方法太过单一,容易让学生产生疲倦感。且无论是发动机的基本原理,还是各个系统,均较为抽象,仅仅依靠书本上的文字描述和图片展示,学生很难想象和理解它的Y构和工作原理。所以,可以在课堂上采用3D动画的形式,形象的展示发动机的工作原理,将发动机的工作过程展示给学生。此外,拟引入CBT教学法,即计算机辅助训练的教学方法,让学生通过软件看发动机内部构造、各部件结构和装配以及学习各种机型的特点和功能。
2)理论与实践相结合。本专业旨在培养能够从事航空一线维修工作的专业技能型人才,因此实践也是相当重要的。实践不仅可以提高学生的动手能力,而且能够让学生在实践中更好的理解和掌握所学理论知识。实践和理论相辅相成,以获得最佳的学习效果。同时,分析我专业学生的特点,学生的动手能力还是可以的,且他们对实操性的课程兴趣远大于纯理论性的课程。
基于上述因素,结合本院以及本专业的实际情况,考虑引进一台涡喷-7发动机。同时,配套专用工具,让学生能够实际动手拆装。即使只是几个部件的拆装,都将大大提高学生的学习兴趣,加深对课堂所学理论的理解。
3.总结
《航空发动机结构与系统》课程作为我院飞机机电设备专业的一门专业核心课,对学生意义重大。作为本课程的任课老师,需要继续完善课程知识体系,优化教学方法,建设实践平台,为学生打造先进并完善的课程平台,满足21世纪民航发展对机务人才技能的总体要求。
参考文献:
[1]王永华,蒋科艺,沈伟,孙涛. 航空发动机原理课程考核方法改革探讨[J]. 大学教育,2016(1):159-160
[2]瞿红春,陈智强. 民航院校《航空发动机原理》教学改革的研究[J]. 科技创新导报,2012(2):163
关键词:轮机工程基础;考证复习;应对措施
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)27-0238-02
一、考证背景分析
《轮机工程基础》是为三年制高职轮机工程技术专业学生开设的一门专业基础课。随着交通运输部《中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则》(简称“11规则”)的颁布实施,三管轮适任统考课程由原先的七门变成五门。《轮机工程基础》不再作为独立的一门考证课,它所涉及考证的内容分散在辅机和主推动力装置中,同时教学内容也做了相应的调整。根据以往各届学生的学习情况,《轮机工程基础》这门课程一直以来是个学习难点,它和《轮机英语》两门课程也是制约学生获得甲类三管轮适任证书的瓶颈。究其原因有以下几点:
首先,该课程涉及的内容非常多,主要包括理论力学、工程热力学与传热学、材料力学、流体力学、金属材料及其工艺、摩擦磨损、腐蚀与防护、机械制图、仪表与量具、单位及单位换算、机构与机械传动等知识。[1]课程的概念多、理论性强,学生基础差,学习习惯不好,学习兴趣不高等,这些因素都直接影响着学生的学习效果。
其次,该课程学习时间跨度大。为了使学生有更多的时间复习,提高取证通过率,在人才培养方案中,三年制高职轮机工程技术专业前两年的课程安培非常紧凑,大一两学期《轮机工程基础》部分就会很快结束,大二主要是专业课知识学习,大三除了开少量的专业课外,其他时间都用于五本考证课程的复习。由此可见,从学习到考证考试,《轮机工程基础》课程横跨大学三年时间,这对学生的记忆力、耐心都是一个考验。
最后,学生重视程度不够。由于《轮机工程基础》不再作为一门单独的考证课,大部分学生放松了对本门课程的学习,重点放在了《船舶辅机》和《主推进装置》的学习上。而事实上,在考证题中,无论是《船舶辅机》还是《主推动力装置》,《轮机工程基础》部分的内容所占的比例都很大,尤其是在《主推动力装置》中,本门课程所占比重超过三分之一。这更应该学生的重视。要想取得较高的考证通过率,《轮机工程基础》课程的学习和复习尤为重要。
由以上可见,不管从课程内容、学习时间安排还是学生自身状况上来看,在复习过程中采取一定的措施以提高学习效果是很有必要的。
二、《轮机工程基础》课程复习应对措施
根据以上分析和多年的教学经验,为提高学生最终考证通过率,在《轮机工程基础》课程的复习环节将采取以下措施:
1.抓住主线融会贯通。针对《轮机工程基础》内容多、知识点分散的特点,制定出相对应的解决措施。复习过程中切忌照本宣科,主要基于以下两点:一是时间上不允许。考证总复习一般安排在最后一学期,但要同时复习五门考证课,时间紧迫;二是学生抓不住重点,事倍功半,影响复习效果。
由此可看出,复习课应该是总结课,它对教师提出了更高的要求:教师首先应该对所授知识有总体把握,做到心中有数;另外要熟悉题库,在分析历年考题的基础上制定出详细的复习计划,从而做到有的放矢。例如机械制图部分和旧规则相比内容少了,但题库的内容很多,题库和书本知识点出现脱节现象,学生普遍反映题太多太难不好做,有很大一部分学生直接放弃。这就要求教师在复习过程中提纲挈领,抓住其中心思想。因为机械制图主要是培养学生的看图画图能力,进而培养空间想象能力。核心内容是三视图的投影规律,主线是从点的投影到线的投影面的投影再到基本视图组合体最后是零件图与装配图。考证出题集中在零件图和标准件,而标准件又和材料、机构部分相联系,这样知识有主干枝叶就形成完整的知识体系。学生在复习过程中就不会手忙脚乱抓不住重点。有了清晰的思路,突出重点难点的解决,学习效果自然就更加明显了,目的明确,这在一定程度上也能提高学生学习的积极性。
2.合理使用题库。三管轮适任统考课程的考点是有据可循的,那就是题库。曾经有学校搞题海战术,学生一入校就开始做题库,据说考证通过率还不错。但这种只图一时的通过率而致学生的素质培养不够的做法,最终会影响学生的职业生涯发展,与今天我们大力提倡素质教育背道而驰。学生对基本知识的理解和掌握是考证的根本所在。当然,每一个知识点讲解完成后,可以通过做题库检验学生是否完全掌握。题库不是万能的,在复习过程中经常发现学生平时做题库表现不错,但正式考试时却不尽如人意。究其原因就是知识点掌握不牢,只会死记硬背。同样的知识点换另外一种表达方式就不知所措。如淬火钢高温回火后可获得 。
A.回火马氏体组织 B.回火屈氏体组织
C.回火索氏体组织 D.回火珠光体组织
通过 可获得综合机械性能。
A.淬火再进行高温回火B.淬火再进行中温回火
C.淬火再进行低温回火D.正火
关键词:流体输配管网;专业基础;课程;教学
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)11-0099-02
原供热通风与空调工程专业在国家专业目录调整后,成为建筑环境与设备工程专业。《流体输配管网》课程则是在新专业培养方案中构建的新课程,是调整后的建筑环境与设备工程专业的一门专业基础课程。该课程是将原有教学体系中的《空调工程》、《燃气输配》、《通风工程》、《供热工程》、《建筑给排水》、《锅炉及锅炉房设备》、《建筑消防工程》、《工厂动力工程》等课程中的管网系统水力计算抽出,经提炼后与“流体力学泵与风机”中的泵与风机部分进行整合、充实而成的一门课程。作为专业基础课,该门课程向来被认为是讲授的难点与重点。通过专业基础课程的设置,可加强并拓宽学生的专业基础知识,为学生向多个专业方向拓展打下基础。《流体输配管网》课程的教学效果直接关系到学生对专业基础课程重要性的认识,并将影响到后续的专业课学习。在课程教学实践中如何提高学生学习兴趣,合理组织教学是值得教师探讨的问题。
从身边的工程实例出发,增强学生的感性认识
《流体输配管网》讲述建筑设备工程中各种流体输配管网的水力特征、工作原理和水力计算方法,以及与管网配套的动力源——泵与风机的基础理论和选配方法。在学习过程中要联系具体的工程管网,要求学生对实际的管网有基本了解。但是《流体输配管网》的教学一般是安排在专业基础课之后进行,这时学生虽已进行认识实习,但对专业的了解仍很粗略,对实际管网的了解也很模糊。这使得学生在学习过程中,不能从系统的高度把握流体输配管网的功能、组成,并直接影响学习兴趣。
在教学中,教师应积极引导学生联系自己身边的建筑,从管网系统要完成的功能出发,分析需要解决的工程问题,由学生归纳出系统的组成和特征。例如,讲到热水供暖系统时,就从教室里的散热器开始,一步步揭开隐藏在建筑内各个系统的形式及组成,也可从居家住宅可能遇到冷热不均的情况出发,引出对管网热平衡和调节的思考。在讲到集中供热时,可让学生分析我校的情况,从中得到对水力工况相关的认识,并分析在集中供热供冷中要考虑的问题。在教学中,必须结合工程实际进行分析引导,使学生有饱满的学习热情。在教学中还可引出一些在本课程中仍无法解决,但对工程实际非常重要的问题,使学生对后续的专业课学习充满期待,培养对本专业的兴趣。
运用所学的基本知识,解决实际工程问题
有这样一个工程实例:某地下室有两处竖井通向地面,地下室中摆放着冷设备和热设备。现地下室中散热设备所产生的热量及室内的污浊气体不能较好地散出地下室。让学生以工程师的身份为甲方提供方案,使散发的热量及污浊气体得以消除。
学生接到问题后积极思考,运用刚刚学过的气体管流的水力特征及工作原理,提出了各种各样的解决方案:(1)移动冷、热设备,把冷设备全部移动至一竖井下,把热设备移动至另一竖井下。(2)还是移动冷、热物体,冷热物体间隔摆放。(3)冷、热设备不移动,在地下室中间再掘一通风竖井。(4)冷、热设备不移动,在一竖井中设置送风机,另一个竖井中设置排风机。(5)冷、热设备不移动,只在一竖井中设置排风机。如图1所示。上述方案中除了方案(2)无明显效果外,其他方案对排除地下室内多余热量及污浊气体都有一定的作用。且各方案都有自身的优缺点:有的方案只需移动设备就可产生效果;有的方案增加了造价,但是可以不移动大型设备;有的方案不用移动设备,需安装风机,增加了运转费用,但可控制通风效果。方案各有优劣,若要适合甲方的要求及工程实际需要,需通过技术经济分析来确定。通过解决这类灵活的问题,开阔了学生的视野,锻炼了学生综合运用知识的能力。
改革教学手段,提高教学效果
《流体输配管网》内容繁杂、知识点多、实践性强,并且有很多系统示意图,如果采用传统板书的方式,教师在黑板上画图会占用原本有限的课时,也很难用传统的方式讲清、讲透,效果不佳。采用多媒体教学,充分利用CAI课件的动画、声音等媒体文件去演示系统的流程,可调动学生的积极情绪,吸引学生的注意力,从而增强学生对抽象事物与过程的理解与感受,以提高教学效果。在多媒体教学中,应注意以下几点:(1)在介绍系统组成时,尽量采用现场拍摄的工程系统照片和厂家的设备实物图片。因为有些系统和设备学生有可能在生产实习中见过,并留下了印象,但对其功能并无太深的认识。采用实例和实物教学,能较好地吸引学生的注意力,使其重温实习时所遇到的困惑,从而使学生自觉地将课堂学习与生产实际联系起来。(2)在讲述系统功能和流程时,充分应用动画,并用颜色变化表示系统中流动工质的状态变化,这样可使学生形象地理解管网在流体输配、能量输配方面的重要作用。(3)在讲述强调分析过程和步骤的内容,如管网压力分布和水力工况分析时,可以在讲述分析原则的基础上,将分析过程动态显示出来,使复杂的分析过程一步步深入。配以公式及文字说明的动态分析过程将课程的难点逐步分解,学生理解起来就会容易许多。
另外,在教学时应发挥学生的主动性,活跃课堂气氛。在课堂教学中,首先应从工程实际中引出问题,其次让学生提出解决方案,教师适时引导,最后以学生总结的方式来激发学生的主动性和强烈的求知欲。在管网调节中泵的串联并联内容教学中笔者采取这种方法,获得了较好的教学效果。
改进教材的不足,补充部分内容
目前所用教材是在专业更名之后编写的教材。由于编写时间短,使用时间不长,教材内容难免存在各种问题。教材中缺乏需要用的各种数据表,例如,在管网水力计算中,需要用到各种管件的阻力系数表、各种设备的阻力表、热水采暖系统的水力计算表、供热管网水力计算表、重力循环附加作用压力表、水的密度表、泵与风机的性能参数表等,教材中都未见到。因此,教师只能自己归纳整理成册,分发给学生。教材中对调节阀的讲述,对阀本体构造介绍较多,而对现今使用的调节阀门又缺乏介绍。教师自己可以增加内容,加以介绍。现在分户热计量系统在民用住宅建筑中广泛使用,教材中却没有任何关于分户热计量采暖系统的水力计算内容;目前热水地板辐射采暖技术广泛应用于西部地区,其水力计算方法与之前散热器采暖有许多不同之处,本教材中没有任何提及,都需要补充相应内容。因此,在教学过程中必须适时补充新内容,紧跟时代步伐,才能使学生学有所用,适应社会发展。
《流体输配管网》是将原供热工程、通风工程、空气调节、燃气输配、建筑给排水等专业课中具有共性的部分提炼出来而形成的一门新的专业基础课程,其特点是专业基础知识覆盖面广,涉及管网种类多,内容繁杂、而学生又缺少具体的专业知识支持。共性的知识点多、方法复杂、思维抽象,学生不易理解,从身边实际工程出发,引导学生学习工程知识,再通过学到的专业基础知识,去解决工程实际问题,能够极大程度地激发学生的求知欲及自豪感。配合多媒体教学,可避免专业基础课的抽象性,使学生对复杂管网的理解变得更加容易。
参考文献:
[1]傅祥钊,肖益民.流体输配管网[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]张健,张金萍,李炎.建筑环境与设备工程专业系统性生产实习模式探索[J].职业教育研究,2008(9).
[3]张健.情景模拟教学法应用于建环专业毕业设计环节的研究[J].甘肃科技,2013(9).
关键词:环保设备工程;课程设置;教材建设
作者简介:解清杰(1973-),男,河北献县人,江苏大学环境与安全工程学院环境工程系主任,副教授;吴向阳(1965-),男,江苏丹阳人,江苏大学环境与安全工程学院院长,教授,博士生导师。(江苏 镇江 212013)
基金项目:本文系江苏大学工业中心国家级实验教学示范中心实践(工程训练)教学改革研究项目(项目编号:ZXJG201213)的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0103-02
随着我国环保事业的快速发展,社会对环保设备人才的需求不断增长,为了适应这一人才需求态势,教育部2010年首批批准江苏大学等4所高校招收环保设备工程专业本科生。目前,环保设备工程专业正迎来前所未有的发展机遇,同时也面临着时代赋予的巨大挑战,如何在专业教育方面提高本科生综合能力以适应行业和社会的发展,仍然是今后的研究热点之一。
如何根据人才培养目标建设新专业以及完善课程体系,如何培养适应社会需求的应用型创新专业人才,创造新的人才培养模式,是开设该专业的各高校面临的共同问题。而作为一个新专业,对于课程体系设置情况,各高校还处于一个摸索阶段。江苏大学作为国内最早招收环保设备工程专业本科生的高校,在课程设置和教材建设方面进行了一些思考和实践。
一、环保设备工程专业培养目标
江苏大学环保设备工程专业本科生的培养目标是通过四年的学习使学生具有环保设备领域基本理论,具有环境科学与工程、机械设计与制造、自动控制等方面的基本知识,具备环保设备研发、设计、制造、安装、运行与管理以及环境分析与检测、环境污染治理等相关工作基本能力的高级工程技术人才。[1]
该专业学生主要学习工程力学、工程图学、电工电子学、机械工程学、污染控制工程等学科的基本理论和基本知识,受到外语、计算机技术及CAD绘图、环保设备设计与制造等方面的基本训练,具有环保设备设计、制造、安装与运行管理等方面的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:具有良好的思想道德、文化、心理和身体素质,掌握本专业所必需的自然科学基础理论,较好的人文、艺术和社会科学修养以及较好的汉语语言文字表达能力;具有较强的计算机和外语综合应用能力;系统掌握环保设备工程专业宽广的技术理论基础理论,包括:化学、力学、机械学、电工电子学、环境工程原理等;具有本专业必需的设计、计算、分析、测试和工艺操作等基本技能,了解环境工程、机械工程学科前沿及发展趋势;具有较强的自学能力、独立工作能力、开拓创新意识和敏锐的观察事物以及分析处理事物的能力;具有较强的团队意识、良好的科学精神与职业道德。
二、课程设置特点
教学内容和课程体系,直接反映了教育目的和培养目标,是培养人才提高教学质量的核心环节。对大多数高校而言,新专业是在环境工程专业基础之上筹建起来的,新专业有其突出的特点,其课程体系设置思路不能等同于环境工程专业。
对于环保设备工程专业而言,学生应该掌握与环保设备相关的基本理论、原理及方法,对环保设备具备全局观和系统观。而环境工程专业要求具备环境工程有关的基础理论与专业知识。[2]环境工程中的环保设备系统知识仅仅是环保设备工程专业需要掌握的环保设备知识体系中的一个方面,环境工程土建施工不是新专业掌握的重点,这恰是环境工程专业要求的重点内容。因此,从培养方案看,两个专业的培养目标是不同的。
专业基础课、专业课以及专业选修课的建设是一个全新的内容,其中一些课程创新色彩浓厚,具有很深的机械工程专业特点,国内国外均无建设经验可以借鉴。对于主干学科和主要课程,作为环境工程中的化学、微生物学、工程力学等重要专业基础课内容,在环保设备工程专业教学中应注意筛选和有针对性的调整。结合专业建设需要,可考虑重新编写教材。如对于环境工程专业所开设的无机化学、物理化学、有机化学和分析化学等4门课,可以根据环保设备工程专业对化学知识要求较低的特点整合成环境化学基础一门课。对新专业而言,应该注重环保设备工程专业中的设备相关基础理论的讲解,如开设工程材料及其制造技术、公差与检测技术、机械传动、传感器技术等。对工程图学,重点应放在与设备结构相关的制图理论,而不是土建施工图纸的绘制;对流体力学,应该以基本的流动方程与流体机械的基本理论为重点;机械原理与设计中基本概念以及基本动力学理论应该让学生掌握,而与环保设备无关的齿轮传动、螺纹连接及连杆机构器等不作为重点。
课程体系建设的构成中,除专业基础课外,专业课是课程体系的重点。环保设备、污染控制技术、固废处理与处置、环境分析与检测成为新专业的主干课程,其他课程体系应围绕主干课程进行建设。而环境影响评价、环境监测、物理性污染控制工程等环境工程专业重要的主干课程,仅仅是环保设备工程专业课程建设中的参考或作为选修课程开设。在教学实践中,环境分析与检测是分别整合了环境分析化学、环境监测和环境分析技术三大专业基础课内容,以环保相关的分析与检测为主要内容进行专业课程的安排。为了扩大学生的知识量,在专业选修课中开设了管道工程、环境工程施工与管理、环保设施运行与管理、环保设备模型与仿真等。
设置工业系统认识实习、专业认识实习和毕业实习三大实践环节,但各阶段的实践内容均不同于环境工程专业。工业系统认识实习要求了解工业设备的生产和制造过程,实习地点为江苏大学工业中心和机电总厂 ;专业认识实习应该了解污染控制原理及环保设备的设计与制造过程,实习地点为污水厂、废气处理设施等污控系统以及环保设备制造企业;新专业的就业对象一般为环保设备设计、制造或运营企业,因此,毕业实习应该与毕业设计结合,围绕此类业务开展毕业设计。图1所示为江苏大学环保设备工程专业的课程设置情况。
三、教材建设
对于一个新专业,如何结合专业特色进行教材建设,是深化教育教学改革,培养知识丰富、技能过硬、具有创新能力的高素质应用人才,提高教学质量的重要保证和支撑。如前所述,本专业的建设是基于环境工程专业,因此,对于内容和要求相近的课程可以采用环境工程专业通用的教材,如环境工程原理、环境学基础、环境生物技术、(水、气、固)污染控制技术和一些选修课程。而对于学时或内容要求明显不同于环境工程专业的课程及本专业特有的一些基本课程、特色课程和实践课程,则需要加大建设力度,组织优势力量进行组织编写。
1.基本课程教材建设
基本课程是环保设备工程专业必须要学习的一些具有通用性和普遍性的课程,是不论将来从事环保设备哪个方面的工作和研究都应当学习的课程,同时也是该专业的入门课程。学完基本课程,对该专业技能就有了一个基本的整体的了解和掌握。
(1)环境化学基础。如前所述,环保设备工程不同于环境工程,其对化学基础课程的要求略低,同时考虑到机械类课程的开设,因此有必要对化学相关课程进行整合。一方面适应专业的需求,另一方面可以有效控制学时。环境化学基础课程就是结合该专业特点整合了无机化学、物理化学等多门化学课程,以适应环保设备工程专业而设置的。
(2)机械原理与设计。该课程的教学内容和学时要求不同于传统的机械工程等专业开设的类似课程,对于环保设备工程专业而言,机械原理与设计应该更偏重于简单机构的结构分析、运动学与动力学分析和机械系统设计综述等内容。
(3)环境分析与检测。该课程作为一门骨干课程是基于短学时的要求而开设的,其核心内容应该包括分析仪器的使用,水、气、固、土壤、噪声等环境污染检测方法介绍。该课程亦是一门集成型的课程,其内容涵盖了传统的分析化学、环境监测等几门分析检测课程的内容。
(4)环保设备设计与应用。目前,该课程相关的教材较多,如刘宏编的《环保设备:原理·设计·应用》,罗辉等编的《环保设备设计与应用》,周敬宣编的《环保设备及课程设计》,陈家庆编的《环保设备原理与设计》等书使用量较大。但是,这些教材均是针对环境工程专业本科教学而编写的,而其作为环保设备工程专业的核心课程,应该专门编写一部更系统更详尽的教材,以适应专业特点,并体现专业能力。
2.特色课程教材建设
特色课程的开设主要是体现不同学校的环保设备工程专业的特色和亮点以及学生毕业之后的就业倾向。如江苏大学是一所机械基础较强的特色院校,且位于环保设备制造企业众多的长三角区域,其特色主要体现在环保设备模型与仿真、环保设施运行与管理等校企共建的特色课程和特色教材。而中国石油大学(华东)院校作为一所石化类院校,其专业特色课程设置亦很明显。[3]
3.实践课程教材建设
环保设备工程专业跨机械工程、环境工程、自动控制三个专业,均对学生的实践能力提出了较高的要求。对应设立的实验、认识实习、金工实习、测量实习、毕业实习、课程设计和毕业设计等实践环节均不同于上述三个专业,因此对其教材建设提出了更高的要求,应结合教学内容和学生特点编写一套集基础性、系统性、科学性、先进性于一体的实践课程教材,以适应学生的个性化和专业化学习需求。
四、结语
对于一个新办专业,由于建设的复杂性,其课程设置的优化和教材的建设还需要一个较长的过程,很多经验要通过建设过程中的不断总结才能逐步完善。对于目前而言,需要思考的问题有: 在理论教学中,如何尽快实现理论基础知识和专业实践的有机结合;在创新型应用人才培养过程中,如何提高课程设置的合理性、实践教学活动的针对性和系统性;如何培养学生的思考能力、创新精神、处理和解决、科研问题、实际工程项目的能力等。要解决以上问题,还需要高校教师付出艰辛的努力。
参考文献:
[1]解清杰,赵如金,刘宏,等.环保设备工程专业复合型人才培养方案构建[J].中国电力教育,2012,(32):29-30.
师者,所以传道受业解惑也
――教育学VS教育技术学
“学博为师,德高为范。”教师,是知识的传播者、人类灵魂的工程师,如今已经成为很多人羡慕的职业之一。也许你今天在课堂里聆听老师的谆谆教诲时,也想着将来能走上神圣的讲台。那么,请跟我一起来看看教育学专业和教育技术学专业的异同吧。
教育学专业简单地来说就是研究“培养什么样的人才、采用什么样的方法进行教育”的―门学问。具体地说,教育学研究有关教育的理论和目的、家庭教育、教育原则等问题,涉及的领域包括学校教育、家庭教育、社会教育等各个方面。像我们现在经常提到的如何实施素质教育、为什么要进行教育改革等,都是其研究的课题。教育学主要培养具有较强的教育科研、教学、管理、咨询和辅导能力的专业人才。
教育技术学专业是现代信息技术和教育学的交叉学科。远程教育装备技术则是电子信息工程技术与教育学的交叉。计算机教育网络、教育电视系统、科学和自动化的教学设备等先进的教育装备,是“以信息化带动教育现代化”的物质基础。该专业学生毕业后可到各大专院校的自动化研究所、教育装备研发公司、外企或合资公司、学校或教育部门负责教育装备的研发和管理工作。该专业培养具有现代教育理念,具有现代电子技术、现代通信技术、自动控制系统开发能力的教育装备技术开发人员。
国内开设这两个专业的高校大多是师范类院校,如北京师范大学、华东师范大学、东北师范大学、湖南师范大学、南京师范大学、华中师范大学、陕西师范大学、天津师范大学、河南师范大学、浙江师范大学、四川师范大学、西北师范大学等,此外还有西南大学、苏州大学、深圳大学等。
千里之行,始于足下
――交通工程VS交通运输
交通是城乡经济的命脉,道路网络是城市的网架,城市和地区的发展都离不开交通。不断完善交通工程建设和发展交通运输事业,将有力支撑经济和社会的持续发展。无可置疑,交通业的发展对于经济的促进有着举足轻重的作用。
交通工程专业分交通规划与管理、道路工程两大方向,主要培养适应于交通规划、城市道路及公路的勘测设计、交通控制系统设计和管理的高级人才,培养学生具有从事复杂交通系统分析与规划、道路网络规划及道路工程设计和道路工程施工管理的能力,注重培养学生分析问题、解决问题的能力,使学生能运用先进的理论方法、先进的交通规划软件和建立实用的数学模型,来分析、解决交通和道路工程领域的实际问题。
交通运输专业培养具备载运工具运用工程、车辆工程、管理和贸易、信息与控制等方面知识的高级专门人才。毕业生能够从事交通运输组织、指挥、决策,交通运输企业生产与经营管理,运输商务,载运工具故障诊断和产品开发,汽车运用和维修等工作。
开设这两个专业的国内院校主要是一些交通、工业和理工大学,如北京交通大学、中国民航大学、上海海事大学、重庆交通大学、河北工业大学、华北水利水电学院、山东理工大学、华东交通大学、江苏大学、武汉理工大学、长沙理工大学、昆明理工大学、西南交通大学、哈尔滨工业大学、大连交通大学、兰州交通大学等。
我国古代“嫦娥奔月”的神话寄托了人们探索太空奥秘的愿望,如今随着科技日新月异的发展,美好的愿望变成了现实。“神舟六号”载人飞船和“嫦娥一号”探月卫星的成功发射,标志着我国在航空航天领域的技术得到了飞速的发展。
飞行器设计与工程专业主要培养具备工程力学、流体力学及飞行器总体设计的基本理论和基本知识,从事飞行器总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与实验、通用机械设计及制造的高级工程技术人员和研究人员。
飞行器制造与工程专业是集飞行器制造技术、计算机应用技术和机电一体化技术为一体的多学科融合的专业,主要培养航天航空及相关领域内从事机电产品的设计与制造、生产组织管理、应用技术研究和科技开发等工作的复合型高级专业技术人才。
设置航空航天类专业的学校不多,主要有北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、南昌航空大学、沈阳航空工业学院等。
我国大部分农民已经摆脱了靠天吃饭的传统耕作方法,取而代之的是运用科学的手段发家致富。“科技兴农”的观念日益深入人心。
农业电气化与自动化专业培养具备与地方电力系统及其自动化、生产过程电气自动化及应用电子信息技术有关的分析计算、工程设计使用维护、生产管理的基本理论和基本知识,能在与农业、农村有关的地方电力系统、用电管理部门、电子信息产业和技术发展系统从事技术设计、经营管理、教学科研等方面工作的高级工程技术人才。
农业机械化及其自动化专业培养具备农业机械及其自动化装备的构造原理、性能设计研究、使用管理及现代生物学知识,能在农业机械设计、机械化生产管理及服务部门从事农业机械及相关装备性能设计、农业机械化规划与管理、教学与科研、营销与服务等方面工作的高级工程技术人才。
国内主要的农业大学均设有这两个专业,如中国农业大学、西北农林科技大学、南京农业大学、华中农业大学、东北农业大学、河南农业大学、沈阳农业大学等。
无冕之王
――新闻学VS广播电视新闻学
当今社会是一个信息化的社会,报纸、期刊、广播、网络、电视以及书籍构成了信息传播的各式载体。现在又处于一个知识大爆炸的时代,具有传播速度加快、信息量增大、变化加快、技术含量增大和复杂性增加的特点。这是一个信息的时代,―个传媒的盛世。从这个角度来说,新闻学和广播电视新闻学就站在了信息时代的风口浪尖上。
新闻学专业培养具备系统的新闻理论知识与技能、宽广的文化与科学知识,熟悉我国新闻宣传政策法规,能在新闻、出版与宣传部门从事编辑、记者与管理等工作的新闻学高级专门人才。
广播电视新闻学专业培养能在广播电视及其他新闻宣传部门,从事编辑、采访、节目主持与管理等工作的新闻传播学高级专门人才。要求毕业生具备广播电视新闻学基本理论,具有新闻采访写作、编导、摄录、制作、播音、主持节目的基本能力,同时具有较强口头与文字表达能力,现场及镜头前采访报道的能力,社会调查和社会活动能力,及广播电视节目策划、制作、评论和分析的能力。
开设这两个专业的院校主要有中国人民大学、中国传媒大学、复旦大学、同济大学、西南政法大学、南京大学、浙江大学、华中科技大学、武汉大学、四川大学、兰州大学、河南大学等。
中国是四大文明古国之―,汉语言也是世界上最古老的文字之一。灿烂辉煌的中国文化,更是吸引了无数的外国人对它进行研究与学习。我们在继承优秀传统文化的同时,也要将它进一步发扬光大,让这门古老的学科在新的历史时期焕发出别样的光彩。
汉语言文学专业是一门纯人文的学科,它强调的是“文学”。学生主要学习汉语言文学的基本理论和基本知识。该专业着眼于培养能在新闻文艺出版部门、高校、科研机构和机关、企事业单位,从事文学评论、汉语言文学教学与研究工作以及文化、宣传方面实际工作的汉语言文学高级专门人才。
汉语言专业是一门人文学科,主要研究汉语言的本质、特点、结构、功能、起源和发展规律。它一方面要探讨和总结汉民族几千年的文明史,另一方面要为未来的汉语言发展开辟道路。该专业主要培养具备汉语及语言学、中国文学等方面的系统知识和专业技能,能在高校、科研机构和机关、企事业单位相关部门,从事汉语言的教学、科研、对外汉语教学、语言文字管理及语言应用等方面实际工作的语言学高级专门人才。
这两个历史悠久的专业,只要是综合性院校一般都会开设,如北京大学、中国人民大学、北京师范大学、中国传媒大学、复旦大学、武汉大学、华中师范大学、山东师范大学、江南大学、华南师范大学等。
生活水平提高了,物质生活丰富了,人们的审美情趣和需求也提高了。艺术设计逐渐与我们的生活紧密结合起来。只要你留心观察,生活中到处都有艺术的影子:包装日益精美的商品,风格各异的装潢,还有我们的精神食粮――琳琅满目的各种书籍的设计。
艺术设计专业对人的审美能力和创新思维要求较高,作为―门新兴的应用学科和一种智力资源,已经日益被社会、企业所重视。这对艺术设计教育提供了规模发展的空间,也对提高艺术设计教育质量提出了全新的要求。它以应用艺术为主,研究范围涉及商品的形态与功能、经济与艺术、信息时代的方法与手段,以及有关视觉传播形式和规律的领域,强调产品、人、环境三者的和谐关系,是与众多自然科学和人文科学密切相关的学科。本专业旨在培养具有艺术设计理论和素养,研究并掌握现代艺术的表现能力,拥有综合应用与创新能力的高级设计人才。
艺术设计学专业主要让学生学习艺术设计方面的基本理论和基本知识,使学生通过艺术设计理论思维能力、造型艺术基础及设计原理和方法的基本训练,具备了解艺术设计的历史、现状和进行理论研究的基本素质,以培养能在艺术设计教育、研究、出版等单位从事艺术设计学教学、研究、编辑等方面工作的专门人才。
设置这两个专业的高校很多,如中央美术学院、上海大学、南开大学、四川大学、华东师范大学、四川美术学院、郑州轻工业学院、山东工艺美术学院、苏州大学、浙江工业大学、南华大学、云南艺术学院、厦门大学等。
随着城市化进程的加快,人类生态环境也日益恶化,越来越多的都市人渴望原野,渴望绿色,渴望回归和接近大自然。
园林专业培养具备生态学、园林植物与观赏园艺、风景园林规划与设计等方面的知识,能在城市建设、园林、林业部门和花卉企业从事风景区、森林公园、城镇各类园林绿地的规划、设计、施工及园林植物繁育栽培、养护、管理的高级工程技术人才。
园艺专业培养具备生物学和园艺学的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、商贸、园林管理等领域和部门从事与园艺科学有关的技术设计、推广与开发、经营与管理、教学和科研等工作的高级科学技术人才。
Abstract: The application of poisson integral in the wave equation is introduced and proved detailedly by simple introduction of poisson integral and wave equation and by processing of two-dimensional sional and three-dimensional wave equation. In the introduction of application, we mainly used some of typical examples to discuss the application of poisson integral in the wave equation by linking theory with practice.
关键词: 泊松积分;波动方程;初值问题;调和函数
Key words: poisson points;Wave Equation;Initial Value Problems;Harmonic Function
中图分类号:G31 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)11-0220-03
0引言
自17世纪,牛顿,莱布尼兹发明微积分后,科学家在利用微积分处理力学,物理学中各种问题的过程中导出大量的微分方程。在这些微分方程中,有些是常微分方程,比如力学中质点的运动方程m=f,但更多的是偏微分方程。欧拉,拉格朗日等科学家在研究流体力学,声音传播和膜振动等问题时,拉普拉斯在研究势函数和潮汐理论时,傅立叶在研究传导以及麦克斯韦在研究电磁理论时都导出一些偏微分方程,近代量子力学中出现的波动方程也是偏微分方程。我们把物理研究中出现的偏微分方程称为数学物理方程。
本文我们只涉及到两种最常见的偏微分方程―泊送方程和波动方程。19世纪最大的分析家之一,第一流的物理学家S.Poisson吸取Fourier的方法,他不仅从事热的理论研究,而且是弹位数学理论的奠基人之一,他最现将引力位势理论引入静电磁学。Poisson甚至相信所有的偏微分方程都可以用级数展开来求解,从1815年起,Poisson按照三角级数Logendre多项式,laplace曲面调和函数展开式求解了许多热传导问题所提出的泊松积分在三大典型的数学物理方程中就有很广泛的应用,在接下来的文章中我们主要探讨一下泊松积分在波动方程中的应用。
1基础知识
1.1 泊松方程与泊松积分的简介
1.1.1 泊松方程的定义方程-u=f(x,y,z)与方程u=0分别称为泊松方程和调和方程(或拉普拉斯方程),其中u=++,符号=++称为拉普拉斯算子。
特别的,当我们把这些偏微分方程与实际生活中的物理知识联系起来时,三维的泊松方程式非常常见的。如果经过相当长的时间后,区域G内各点的温度随时间的改变所发生的变化已不显著,在数学上可近似看做ut=0(即温度函数u与时间t无关,仅为x,y,z的函数)。这时,我们说温度分布趋于定常,方程可写为
u+u+u=0(1)
方程(1)通常称为三维拉普拉斯方程(laplace方程)。在有热源(与时间无关)而且温度分布定常的情况下,方程可写为
u+u+u+f(x,y,z)=0(2)
它也可以写成
u+u+u=f(x,y,z)
其中
f(x,y,z)=-(x,y,z)=-,F(x,y,z),
是热源强度,通常称方程(2)为三维泊松方程(Poisson方程)。三维的拉普拉斯方程经常写作u=0,这个方程我们刚刚也提到过。类似地我们也可以写出二维的拉普拉斯方程:u+u=0和二维的泊松方程:u+u=f(x,y)。至此,我们就结合物理知识导出了一类典型的数学物理方程。由于拉普拉斯方程和泊松方程的关系密切,在一定的程度上可以相互转化,所以在这里我们同时把这两个方程拿出来对比着介绍一下,一是便于记忆,二是为下面泊松积分在波动方程中的应用的叙述奠定基础。
1.1.2 泊松积分的定义及其相关定理在介绍泊松积分的基本知识时,我们主要给出一个基本定理,这个基本定理掌握了,泊松积分也就随之理解了。
定理1:设B是以A为中心,R为半径的球,B是它的边界,f(p)在B连续,则泊松积分:u(P)=f(P)H(P,P)d,
其中H(P,P)=,
是问题:u=0,(在B内)u=f, (在B上)的解。
这个定理说明了当边值上的函数值f满足一定的条件时,我们所得出的球,半空间等区域上的泊松积分,就是相应的调和方程第一边值问题上的解。我们在这里只是对球的泊松积分,说明了定理的正确性,当然我们也可以验证其他区域上的泊松积分也是一些方程在某些问题的解,在接下来的例题中,我们会对它进行详细的证明,并给出了一些实用的解题方法。
1.2 波动方程的简介
1.2.1 波动方程的定义
(1)形如=a的方程,就是弦的自由振动方程,通常称为弦振动方程或一维波动方程。而在弦受外力作用,即=a+f(x,t),称为弦的强迫振动方程,非齐次弦振动方程或一维非齐次波动方程。
(2)形如=a++f(x,y,t)(其中a为常数,f(x,y,t)是与外界有关的已知函数),这样的方程就称为膜的强迫振动方程。特别的,当f=0时,则得=a+,称为膜的自由振动方程或二维齐次波动方程。
1.2.2 波动方程的初值问题
波动方程的初值问题要讨论的主要是它的求解的过程与方法。对于不同的方程或同一类方程,由于维数的不同,定解条件的不同,它的定解问题的求解方法也是不同的。我们对波动方程的初值问题的求解方法简单总结如下:①无界弦自由振动的初值问题,可以用达朗贝尔方法求解,带入达朗贝尔公式直接求解即可。②三维齐次波动方程的初值问题,用求平均法求解,得到解的表达式即泊松公式,然后将泊松公式带入求解即可。③二维齐次波动方程的初值问题,可以用降维法,先降维再带入泊松公式求解即可。
当然,波动方程初值问题的求解方法远不止这些,在这里我只是把几个比较简单的常用的并且在我们需要讨论的泊松积分在波动方程中的应用涉及到的方法列举出来了。
2泊松积分在波动方程中的应用
在泊松积分在波动方程中的应用这部分,我们主要分两部分内容进行讨论,一是泊松积分在波动方程中的形式及其推广,二是通过几个具体的例题演示一下泊松积分在波动方程中的应用。
2.1 波动方程中的形式及其推广
一维弦振动方程的初值问题
u-au=f(x,t),x∈R′,T>0,U(x,0)=φ(x),u(x,0)=φ(x),x∈R′,
的求解公式是
u(x,t)=[φ(x+at)+φ(x-at)]+φ(ξ)dξ+
f(ξ,r)dξdτ
当f0时,该公式就是一维齐次弦振动方程d′Alembert的公式。
三维波动方程的初值问题
u-au=f(x,t), x∈R,t>0,u(x,0)=φ(x),u(x,0)=φ(x),x∈R,
的求解公式是
u(x,t)=ds+ds+dv
利用球坐标,该公式又可以写成
u(x,t)=tφ(x+atsinθcosφ,x+atcosθ)sinθdθdφ
+tφ(x+atsinθcosφ,x+atcosθ,x+atcosθ)sinθdθdφ
+fx+rsinθcosφ,x+rsinθsinφ,x+rcosθ,t-rsinθdθdφdr
当f0时,称该解公式为齐次方程的Poisson公式或Kirchhoff公式。
2.2 例题
例1 :求解下列初值问题
u-a(u+u+u=0), (x,x,x)∈R,t>0,u =x+xx,u=0, (x,x,x)∈R,
解:直接代入三维波动方程的Poisson公式的球坐标形式得
u(x,t)=t[(x+at sinθcosφ)+(x+atsinθsinφ)
(x+atcosθ)]sinθdθdφ
=[t(4πx+4πatx+4πxx+43πatx)]
=x+3atx+xx+atx
所以该初值问题的解为
u(x,t)=x+3atx+xx+atx。
例2 :求二维波动方程的初值问题:
u-a(u+u)=0,u =φ(r),u=ψ(Γ),r=,
的轴对称解u=u(r,t)。
解:二维波动方程的Poisson公式的极坐标形式为
u(x,x,t)=ρdθdρ
+ρdθdρ。
当解为轴对称时,
u(x1,x2,t)=u(r,t),
于是u(r,t)=ρdθdρ+ρdθdρ
=ρdθdρ+ρdθdρ
综上,所求的u(x,t)就是我们所要求的二维波动方程的初值问题下的解。
例 3 :求解下列初值问题:
u-a(u+u)=cu,(x,x)∈R,t>0,u =φ(x,x),u=ψ(x,x), (x,x)∈R,
其中c为常数。
解:令v(x1,x2,x3,t)=eu(x1,x2,t),则v满足定解问题:
v-a(v+v+v)=0,(x,x,x)∈R,t>0,v eφ(x,x),v=eψ(x,x),(x,x,x)∈R,
由三维波动方程的泊松公式得:
v(x,x,x,t)=te×φ(x+atsinθcos,x+atsinθsin)sinθdθd+te×ψ(x+atsinθcos,x+atsinθsin)sinθdθd 。
因此,
u(x,x,t)=ev(x1,x2,x3,t)
=teφ(x+atsinθcos,x+atsinθsin)sinθdθd
+teψ(x+atsinθcos,x+atsinθsin)sinθdθd 。
例 4:设Ω是正方形x1,x1,u(x,t)是初值问题
u-4u=0, x∈R,t>0,u(x,0)=φ(x),u(x,0)=ψ(x), x∈R,
的解,其中
φ(x),ψ(x)=0, x∈Ω,t>0,>0, x∈R,
试指出当t>0时,u(x,t)0的区域。
解:直接利用二维齐次方程初值问题的Poisson公式可以看出,当t时,在正方形区域x1-2t,x1-2t内u(x,t)0;当t>时u(x,t)>0,在R上成立。
例 5 :证明电报方程的初值问题
u=au-aλu,x∈R′,t>0, u(x,0)=0,u(x,0)=ψ(x),x∈R′,
的解是
u(x,t)=J(λ,δ)ψ(ξ)dξ,
其中s=,J是由下式定义的零阶Bessel函数:
J(ξ)=cos(z sinθ)dθ 。
证明:令v(x,y,t)=u(x,t)cosλy,则v满足初值问题
v=a(v+v), (x,y)∈R,t>0,v(x,y,0)=0,v(x,y,0)=ψ(x)cosλy,(x,y)∈R,
有二维波动方程的Poisson公式得
v(x,y,t)=dy
=ψ(ξ)dξdy,
这里,∑是ξ-η平面上以p(x,y)为圆心,以at为半径的圆面。做变换
η-y=sinθ,
则有
dη
=cosλy+λsinθdθ
=2cosλycosλsinθdθ
=πJ(λs)cosλy 。
于是v(x,y,t)J(λs)ρ(ξ)dξ,
这样就得到原问题的解为u(x,t)=J(λs)ρ(ξ)dξ 。
我们从而就证明了电报方程的初值问题:
u=au-aλu,x∈R′,t>0,u(x,0)=0,u(x,0)=ψ(x),x∈R′,
的解是u(x,t)=J(λ,δ)ψ(ξ)dξ。
通过以上几个例题,我们对于泊松积分在波动方程中的应用有了更深的理解,并且我们理论联系实际给出了证明,使其印象更加深刻。
3小结
从本文可以看出,作为数学物理方程学科中的重要的两种方程――泊松方程和波动方程在我们生活中有着重要的作用,他们相互间也有着密切的联系,并不是我们想象中的难以理解,而且还有一定的规律可循,只要我们对其认真地研究,对培养数学物理方程思维能力和数学物理方程思想方法将有很大的帮助,同时也可以从这一课题的研究中学习到许多积分计算的技巧。泊松积分的应用非常广泛,不仅在波动方程中,而且在普通物理、遥感技术、生物医学、军事技术都有极其重要的作用,在物理方面的贡献尤为突出,因此,对泊松积分在波动方程中的应用的研究是很有意义的。
参考文献:
[1]张渭滨编著.数学物理方程[M].北京:清华大学出版社, 2007,8.
[2]张慧清,吴小吟,杨小军编著.数学物理方程与特殊函数[M].西北工业大学出版社,2005,8.
[3]陈才生主编.数学物理方程[M].南京:东南大学出版社,2006,8.
[4]庄万,萧礼,洪良辰,刘中元编著.数学物理方程[M].济南:山东科学技术出版社,2005,11.
[5]刘经红,朱起定.Poisson 积分方程的解的存在唯一性.湖南大学学报,2004,1:9-12.
关键词:安全工程;课程体系;设置模式
安全科学是研究人类在生产过程和生活活动中技术事故和危害的科学,它是研究事故或危害的产生、发展规律以及预防的现代科学技术。安全工程是安全科学技术(一级学科)综合学科的重要分支学科,是以人类生产、生活活动中发生的各种事故为主要研究对象,在总结、分析已经发生的事故经验的基础上,综合运用自然科学、技术科学和管理科学等方面的有关知识,识别和预测生产、生活活动中存在的不安因素,并采取有效控制措施防止事故发生的科学技术知识体系。
随着社会进步和经济发展,人们越来越注重追求安全、舒适和健康的生活环境,这使得安全工程学科的研究领域由过去以研究生产领域问题为主扩展到生活安全、生存安全领域,大大拓宽了安全科学技术的研究范畴。
安全工程专业的高等教育是培养安全工程专业人才的重要途径,也是确保安全科学与技术能够蓬勃发展的重要基础。安全工程专业作为安全学科的本科教育,担负着为国家培养复合型高级安全工程技术人才的重任,安全工程专业教学课程体系设置的合理性将直接关系到高校培养的安全工程专业大学生的知识结构、实践能力和综合素质。因此有必要对本学科的内涵、课程体系建设和教育教学改革进行系统的研究。
一、我国安全工程专业现状及存在问题
在我国,安全科学经历了20世纪80年代的崛起和90年代初期的徘徊后,在新世纪已进入稳步发展的阶段,安全科学的地位和作用在学术界和整个社会中得到了进一步的认可和提高。这说明科技界已从更深的层次认识到了安全科学的重要性,同时也反映了人们对自身安全的渴望以及社会文明的进步。
安全工程本科专业是近年来我国高校纷纷设置的新学科和热门学科,2001年只有30所,而2004年就有68所大学招收安全学科本科学生。为了培养安全科学领域急需的各种人才,身处不同行业、不同领域的高等院校安全工程专业教师,努力组织教学,突出专业,有的侧重于采矿、化工、航空等行业工程技术,有的侧重于消防、空调等公用工程技术,极不统一。这样由高校一厢情愿地培养的特定行业或某一专业的安全工作人员,非但不能适应社会的发展,反而造成了一定程度的人才浪费,同时还使某方面的人才短缺。可见,安全科学面临着诸多挑战和更多深层次的问题,特别是面对21世纪的新技术革命,安全科学如何完善和发展自己的学科体系,进行安全工程专业教育教学改革,以适应我国市场经济和经济全球化的要求,已成为安全科学建设中一个亟待研讨的重要课题。
二、河北理工大学安全工程专业现状
河北理工大学是河北省内重点发展的骨干大学,其下属资源与环境学院从事矿山安全技术、采矿技术、爆破技术和地质的师资力量雄厚,拥有安全技术及工程专业、采矿工程专业硕士授予权,涉及安全工程的许多课程已开设多年,不论是教材建设,还是教学研究,都有坚实的基础。
河北理工大学于1958年建校就设立采矿工程专业,1993年获得采矿工程专业硕士授予权,2002年获得安全技术及工程专业硕士授予权,在此基础上,我校在2005年经国家教育部批准设立安全工程专业,于2006年开始招收首届本科生,主要学习矿山与地下建筑、交通、航空航天、工厂、物业、商厦与地面建筑的灾害防治技术及工程和通风、净化与空气调节、安全监测与监控、安全原理、安全系统工程、安全监察和管理等专业知识和实践。本专业旨在培养德智体全面发展的,掌握安全科学、安全工程及技术的基础理论、基本知识、基本技能的,能在安全管理部门、科研院所、化工、建筑、交通运输、大型工业企业等部门,培养从事安全技术及工程、安全科学与研究、安全监察与管理、安全环境监测与监测、安全设计与生产、安全教育与培训等方面复合型的高级工程技术人才。毕业生可在科研单位、政府部门、教育机构、厂矿等各类企事业单位,从事矿山与地下建筑、交通、工厂、物业、商厦与地面建筑的灾害防治技术及工程和通风与除尘、安全监测与监控、安全监察与管理等工作。
三、河北理工大学安全工程专业课程体系建设
1、指导思想
课程设置要明确为区域经济和社会发展服务的办学宗旨,遵循德智体美全面发展的教育方针,秉承“崇术重用”的人才培养理念,积极贯彻因材施教的原则,精心设计人才培养体系,促进学生科学素质和人文素质的提高,加强学生实践能力和创新精神的培养,全面提高人才培养质量。人才培养方案在设计上要实现“五个明确”:明确宽口径的专业教育思想,明确扎实够用、科学先进的教学内容体系,明确稳定与灵活的课程设置结构,明确相对独立的实践教学体系,明确课内课外、校内校外并行的教学模式。
2、基本要求
(1)根据教育部2003年颁布的《本科专业目录和专业介绍》以及各专业委员会的相关要求,进行专业教学内容的设计。在进一步拓宽专业口径的基础上,要以社会需求为导向,加大专业知识结构调整力度,以课程模块的形式合理设置专业方向,以满足国家经济社会对人才培养的实际需求。
(2)要根据经济社会发展和科技进步的需要,将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中,及时更新教学内容,为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容;要优化课程结构,构建以核心课程和选修课程相结合、有利于学科交叉与融合的课程体系;要进一步提高必修课的质量,加大选修课比例,减少课堂讲授时数,增加上机、实验等实践环节,以增加学生自主学习的时间和空间;要创造条件,组织学生结合专业教学积极开展社会调查、社会实践活动,参与科学研究,进行创新性实验和实践,提升学生创新精神和创新能力。
(3)认真研究在新形势下,教育、教学和社会、科技、工程实践相结合的内容、途径和方式。要从有利于培养学生的创新意识、工程意识、工程实践能力和社会实践能力出发,对实验、专业实习、课程设计、社会调查、毕业设计(论文)和课外科技活动等实践性教学环节进行整体、系统的优化设计,明确各实践教学环节在总体培养目标中的作用。要把基础教育阶段和专业教育阶段的实践教学有机衔接,逐步形成完善的实践教学体系。
(4)注重创新意识、创新能力的培养,要通过教育、教学、课内课外等各个环节的共同作用,将能力培养贯穿人才培养的全过程。要引导学生开展自主实验、自主设计和自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,要有计划的组织开设如数学模型、电子设计和机械设计等方面的选修课,组织各类科技竞赛,要倡导学生参加科研活动,促进学生在以学习为主的条件下,逐步实现由单纯的学习知识向学习知识与发现、发展知识相结合的转变,逐步形成创新教育机制和创新人才的培养体系。
3、安全工程专业课程体系设置
课程体系设置的指导思想和基本要求是教学课程体系设置的基础。课程体系设置必须要以社会需求为导向,以满足国家经济社会对人才培养的实际需求。《中华人民共和国安全生产法》颁布与实施(2002年)以来,政府、企事业用人单位对复合型安全工程专业人才的需求量大大增长,同时也对安全工程专业人才的素质提出了更高的要求。因此,学校提出了“贯彻党的教育方针,更新思想观念,拓宽专业口径,改革内容方法,加强素质教育和提高教育质量”的思想,采用“一减少、两增加”的方法,即减少专业课学时,增加基础课学时和增加新的专业方向,加强基础,淡化专业,灵活培养为原则,跨学科组织教学,横向设置专业并充分考虑社会需求,进行安全工程专业教学课程体系的建设。安全工程专业课程体系按照“平台+模块”结构进行设计。包括通识教育平台、公共基础平台、学科基础平台、专业分流限选模块、任意选修模块和实践教学环节等部分。
(1)通识教育平台:包括大学英语、大学体育、计算机文化基础、原理、纲要、概论、基础等课程是全校学生的必修课,占理论教学总学时的30%。
(2)公共基础必修平台:包括各类学生必须掌握的基础理论、基本技能方面的课程,如数学类、大学物理、化学类、机械类、力学类、计算机类和电学类等课程。安全工程专业课程体系在此平台设置了高等数学、大学物理、物理实验、机械制图、普通化学、物理化学、电工电子学、线性代数、工程力学、概率统计等课程,占理论教学总学时33%。
(3)学科基础平台:主要包括安全学原理、安全人机工程、安全系统工程、安全管理学、工程热力学与传热学、工程流体力学、安全检测与监控、安全心理学、安全法律法规等,占理论教学总学时的14%。
(4)专业选修模块:专业选修模块按照专业特色设置矿山安全、消防安全和化工安全三个模块。其中矿山安全模块设置矿山地质学、采矿学、通风工程学、矿山安全工程等课程;消防安全模块设置燃烧学、防火与防暴、消防工程学、管理信息系统等课程;化工安全模块设置化工原理、化工工艺、工业防毒技术、化工安全等课程。每个模块占理论教学总学时的10%。
(5)任意选修模块:包括专业任选课和校公共选修课。其中:专业任选课是为本专业学生提供的以拓展专业知识深度和广度为目的的专业课,此类课程为任选课;校公共选修课是为学生提供的以拓宽知识面、提高素质、培养能力、完善知识结构的要求设置人文、艺术、社科类、计算机类、外语类、自然科学类、经济管理类、环境类等多方面课程。公共选修课程每学期由学校教务处统一修订。要求学生至少选修专业任选课6学分,公共选修课15学分。
(6)实践教学环节:实践教学环节不少于40周,主要包括军事训练、单独开设的综合试验、专业实习、金工人士实习、专业课程设计、机械设计制图课程设计、毕业实习与毕业设计等。同时为更好的贯彻《高等教育法》,全面推进素质教育,培养具有较强创新精神和较高实践能力的高素质人才,本专业还开辟了第二课堂,设立了“创新学分”。创新学分主要指对第一课堂以外所实施的一系列创新实践活动,按相应的规定和要求取得学分。凡在各类学科竞赛(如挑战杯、数学建模、电子设计竞赛等)、学术活动(科学研究、发明创造、技术开发等)、及文学作品、社会实践、文体活动及其他方面的创新活动等方面取得突出成绩或成果的在校大学生,均可申请获得相应的科技创新学分。
教学培养计划全面实行学分制,理论教学课程划分为必修课和选修课两类,必修课主要包括通识教育平台、公共基础平台、学科基础平台;选修课主要包括专业选修模块、专业任选课、公共任选课。两者学分比例4:1左右,4年总学分控制在200学分左右。必修课是本专业的主干课程,主要是学生必须掌握的基础理论、基本技能方面的课程,能够满足本专业培养的基本要求。选修课是为了进一步完善学生的知识结构,拓宽学生的专业口径,增大学生的就业范围,为学生的个性发展提供更广阔的空间,促进不同学科知识的交叉、渗透和融合。