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交通工程专业导论精选(九篇)

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交通工程专业导论

第1篇:交通工程专业导论范文

摘要:面向社会需求,以创新型和实践型人才培养为目标,本文通过线上线下混合教学方式的引入,建立师生互动教学平台,以培养学生的动手能力、独立思考问题的能力和创新地解决问题的能力。

关键词:混合教学;线上线下;交通工程;创新人才培养

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)18-0180-02

新形势下,互联网技术和通讯技术日趋成熟,交互式网络教学平台在我国迅速发展。网络教学形式的开放性、灵活性和多样性备受推荐,成为广大师生最受欢迎的教学方式之一。本文利用现代信息技术的优势,拟在传统的课堂教学基础上,结合网络授课,基于《交通工程导论》课程,搭建混合教学平台,将线上教学和线下教学有机结合,创新地开展师生互动式教学模式。

一、混合教学模式的界定

混合教学模式是基于多种理论指导,运用多种教学设备和工具、教材和媒体,坚持以学生为主体、教师为主导的教学理念。它将课堂教学方式与互联网教学方式有机结合,建设良好的教学环境,最终达到最优教学目标的一种教学模式[1]。

混合教学模式可结合课堂面授和网上教学的优点。课堂教学以“教为主”,网络教学强调学生和老师的互动,在实际的教学实践中可以显示老师的主导作用,同时也能突出学生的主体地位,多种方式引导、帮助学生积极地与老师进行沟通,课后巩固课堂教学知识,提高教学效果。混合教学模式以能力培养为主,注重课堂面授教学与在线教学的互补,以发挥其最大的优势。

线上线下混合教学模式充分利用了当前网络教学可视化、面对面沟通的优势,将集中的课堂教学部分转移到日常生活中,教师和学生可利用业余的零散时间进行知识巩固;同时,混合教学模式改善了传统的枯燥、单调的课堂教学模式,提高了学生学习的兴趣。

二、混合教学环境搭建

混合教学环境包括硬件环境和软件环境[2]。硬件环境包括教学环境的准备,涉及教室和教室内多媒体设备、网络教室、校园网建设、教学资源库、教学平台安装,以及平台的管理和维护。软件环境包括课程教学计划制定、教学资源搜集、开放教学空间搭建、网络课程的设计和制作、课程习题库建设等。软件环境主要为学生主动学习提供平台,加强老师和学生的互动。

硬件教学环境提供基本的教学设施,软件教学环境保证了教学的顺利开展,并在一定程度上提高了教学效果。从一定意义上来讲,混合教学模式中软件教学环境的搭建是其与普通教学模式的主要区别。

三、混合教学课程规划

对《交通工程导论》课程而言,应站在国际化交通大舞台的前沿,进行课程改革方案设计,充分融合当今各城市出现的交通问题,以解决实际问题为主。课程应紧密结合交通背景和课程拟解决的问题,如交通拥堵的解决方案、交通需求措施的实施、城市规划和土地利用规划的协调、道路网规划等问题[3]。

目前教学大纲中,《交通工程导论》课程为60学时,每周4学时。实现教学模式多样化后,增加线上教学的课时量。参考其他专业和学校的教学模式设计,拟安排线下教学30学时,线下教学模式20学时,增加课程设计环节10学时。

教学内容以教材为主,包括交通参与者行为特性、交通流理论、道路通行能力、交通规划、公共交通系统分析、道路交通管理与控制、停车设施规划、交通安全、交通环境和道路景观设计、交通仿真等主干课堂。

四、课程教学方式设计

线上教学方式采用目前教学过程中广泛应用的开放课程[4,5],包括微课、视频公开课(Open talks)、TED、课件(Courseware)、MIT OCW、在线课程、网络课程(Online Course)、大规模开放在线课程(MOOCs)、学术交流资料(Conference,Lecture)等。授课老师针对某些课程或知识点,制作视频课程,上传到指定的网络教学平台。此外,开发网络互动平台,为老师和学生提供面对面的沟通机会,增加了交流的及时性和有效性,诸如“实时通讯”的沟通方式,同时也提高了学生学习的兴趣。

线下教学方式:针对某些特定的知识点,以文字、幻灯片、音视频、动画等方式进行具体、详细地展现和讲解;然后以案例的形式巩固和加强知识点的理解。如《交通工程导论》中的交通流知识点,可以以动画的形式生动地表现交通波的传播过程;交通规划内容可以用案例的方式,详细讲解四阶段交通规划法的应用。

课程教学活动可以分为线上和线下两种形式。在线活动包括在线答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、个人资源、研究型教学、课程作业、在线测试等。线下教学包括课堂活动,如课堂讲解、讨论、答疑、案例分析、小组活动等,以及室外的实验室、现场教学,如实验室操作、训练、观摩、调研等。两者相辅相成,互相补充。

线上和线下教学的结合可依据下述原则来进行:

1.线上线下混合讲授,在统一的教学大纲指导下进行。线下教学主要是以教师为中心,讲授式教学,以知识的系统讲授为主。线上学习以学生自主看视频为主,学生自主进行系统知识的学习,强调学生与老师的沟通。在此种方式下,课前预习、课程测试和作业以在线形式完成,包括在线、在线讨论、在线作业和在线博客的方式。而课堂讲授仍以传统的教室授课的形式展开。线上和线下教学遵循统一的教学大纲,因此在制定培养计划时,需考虑到线上教学的比例和内容;拟定教学大纲必须制定详细的教学计划和实施方案。

2.在线讲授,定期辅导的方式。线下教学与传统的课堂教授类似,学生在互动网络平台上进行系统知识学习,以课为主。线上辅导针对知识内容的薄弱环节进行有针对性的讨论与辅导。在线讲授的关键环节在于针对特定知识点,制作图文并茂、音视频合一的课件,如视频、PPT等,详细讲解可提升效率。在线讲授与课堂授课的不同点在于:课堂授课是系统学习,针对全体学生,需注重知识的普适性;而在线讲授需针对具体知识点,注意特定学生的接受程度。此外,可借助于各种定性评价方法,对教学效果进行评估,实现有效“反馈”,引导学生进行有针对性的讲授、辅导和讨论。激发学生的自发性学习兴趣,主动提问,及时沟通,充分利用网络教学的优势,提高学生学习的主观能动性。

五、混合教学课程的评价和考核

混合教学课程的评价分三方面。教学资源评估:评估内容包括资料的完备性、丰富性、前沿性、开放性等,评估学生的学习效果和教师的教学反馈。教学效果评估:考核课堂教学效果和在线学习效果,增加在线学习效果的权重,将线上问答、视频学习、线上交流纳入到考核指标中。教学实施过程的评估:由第三方介入,聘请本专业的教授组成督导团,随时参与到课程教学环节中,通过随堂听课、参与线上互动、与学生交谈等方式,对教学过程进行评估。

考核综合多种方式,除了传统的课堂笔试成绩外,线上学生的参与程度、作品的展现形式、对理论知识的应用能力和解决问题的能力,将作为重要的考核指标。此外,课程设计环节、学生对知识的掌握能力,也将加入到考核中。三种成绩的权重需要通过调查,慎重确定。

通过对教师和学生的综合评估,分析混合教学存在的问题,不断更新教学方案,反馈教学效果,达到提高学生掌握和应用知识的综合能力的目的。

通过搭建线上线下混合式互动教学平台,为老师和学生提供了可以实时通讯的公开开放的沟通方式,将传统的老师讲、学生听的教学方式转变为老师引导学生主动学习。以不同类型的教学资源为媒介,提高学生学习的兴趣,改进教学效果,充分挖掘了学生的主观能动性和逻辑思维能力,对于培养创新型、研究型人才打下了良好的基础。

参考文献:

[1]李迎.基于高校网络教学平台的混合教学模式的应用研究[D].南昌大学硕士学位论文,2014.

[2]田富鹏,焦道利.信息化环境下高校混合教学模式的实践探索[J].电化教育研究,2005,4(144):63-65.

[3]李岩,陈宽民,王建军等.科研创新型与工程实践型人才培养的课程实践[J].教育教学研究,2013,(39):271-272.

[4]吴长伟,陈静,邓红,等.基于慕课的应用型本科混合教学模式研究[J].现代教育科学・高教研究,2015,(3):57-59.

[5]潘文涛.基于网络资源的混合教学模式行动研究[J].电化教育研究,2006,8(235):49-51.

收稿日期:2016-11-28

第2篇:交通工程专业导论范文

关键词:物联网技术与应用 教学目标 知识体系 内容安排 教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0162-03

物联网(Internet of Things,IoT)概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,随着技术和应用的发展,物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为:物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。

物联网可以广泛应用于经济社会发展的各个领域,引发和带动生产力、生产方式和生活方式的深刻变革,成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎[6]。近年来,在“两化融合”和“感知中国”等国家战略背景下,物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。我国经济社会各领域蕴含巨大的物联网应用潜能,众多行业对物联网技术人才需求旺盛[7]。为此,中国传媒大学于2012年通过教育部审批,依托理工学部信息工程学院网络工程系开办物联网专业方向,成为全国较早面向本科生开设物联网专业方向的高校之一。

1 课程教学目标

《物联网技术与应用》是网络工程系物联网技术专业方向学生学习的第一门专业课,其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术,对物联网在各个领域的典型应用有所认识,在此基础上了解物联网系统的整体框架,明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系,为后续的学习打好基础,同时激发学生的学习兴趣[8]。因此,《物联网技术与应用》课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量,进而影响到我国物联网技术发展的进程[9]。

2 课程知识体系及内容安排

2.1 知识体系

物联网的架构分为3个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示[1]。

感知层是物联网的“皮肤”和“五官”,用于识别物体、采集信息,是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括:RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等;感知层中的人工生成信息设备包括:智能手机、智能机器人等。

网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为:汇接接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发与交换;根据接入层的用户流量,进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理,以及安全控制、地址转换、流量整形等处理;根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。

应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接,提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储,通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算,为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成,包括:智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。

此外,涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。

2.2 内容安排

《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示,其中,各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。

物联网概论:物联网发展的社会背景、技术背景;物联网的定义与主要技术特征;物联网体系结构;物联网关键技术与产业发展。

RFID技术:自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。

传感器技术:传感器;智能传感器与无线传感器;无线传感器网络;无线传感器网络通信协议与标准。

嵌入式技术:智能设备的研究与发展;集成电路;嵌入式技术的研究与发展;RFID读写器与中间件软件设计;无线传感器网络节点设计;可穿戴计算研究及其在物联网中的应用;智能机器人研究及其在物联网中的应用。

移动通信技术:通信技术的发展;移动通信技术的研究与发展;3G技术与移动互联网应用的发展。

定位技术:位置信息与位置服务;物联网中的位置服务;定位系统;移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。

数据处理技术:物联网数据处理技术的基本概念;海量数据存储技术;物联网海量数据存储与云计算;物联网数据融合技术;物联网中的智能决策。

信息安全技术:物联网信息安全中的四个重要关系问题;物联网信息安全技术研究;RFID安全与隐私保护研究。

物联网的应用:智能电网;智能交通;智能医疗;智能物流。

3 课程教学方法

自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今,笔者已从以下几方面做了有益尝试,取得了良好的效果。

3.1 采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合

翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,是指重新调整课堂内外的时间,将学习的决定权从教师转移给学生。该教学模式需要学生在课后完成自主学习,即自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式,可以通过看视频讲座、听播客、广泛阅读各种书籍、与其他同学讨论等方式进行。教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习,其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习体验。翻转课堂是对传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆。

在该课程的讲授方式上,笔者尝试引入“翻转课堂”模式,转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式,利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势,使每位同学都有机会走上讲台,轮流充当“教师”的角色,过一把“教师瘾”,从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为:首先,请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象,通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后,请学生自制课件,通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间,其他同学可以随时提问,形成良好的互动效果,极大地活跃了课堂气氛,同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后,由教师点评学生的表现,指出其讲解的优缺点,并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践,笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师,在授课的同时也收获了很多新知识,达到了教学相长的目的。

3.2 教学与科研相结合

教师授课过程中应避免简单生硬地照本宣科,而应以自身的科研经历和科研体会现身说法,以激发学生的学习兴趣。物联网作为一门新兴学科,发展日新月异。每轮备课时都要加入新的科技进展,对于教师来讲,在科研方面需要不断地关注科技前沿动态,及时更新知识,极具挑战性。就笔者而言,由于一直从事数据挖掘领域的研究,在讲授第八章《物联网数据处理技术》时,就结合目前正在进行的有关电视节目受众收视情况的数据挖掘研究课题,以实验中具体的数据、模型为例,为学生讲解数据挖掘技术的具体流程和其中的关键步骤,从而进一步加深学生对该技术的理解程度。

3.3 “走出去”与“引进来”相结合

“走出去”是指教师应当经常参加国内外相关教研机构组织的高校物联网专业建设的培训班、研讨会等,广结同行,吸取其他兄弟院校专业建设、课程改革的成功经验,达到“它山之石可以攻玉”的目的。此外,还可以与国内一些专业从事物联网技术的企业建立良好的合作关系,建立学生实习、实训基地。学生可以到企业实地参观相应的产品生产线,以便与课堂中学到的知识点概念、原理联系起来,获得感性认识,从而加深理解。同时,学生可以利用寒暑假时间到企业实习或选派学生到企业进行毕业设计,不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式,还可以为企业提供专业的人才,拓展学生的就业渠道[13]。

“引进来”是指教师应当定期邀请国内外物联网专业的权威教授、相关技术人员走进课堂、走上讲台,为学生带来最新的行业发展信息。此外,在教材选择方面,教师应当不局限于国内出版的一些经典教材,还应当广泛引进国外的外文教材,追踪国际领先的前沿技术[14]。

综上所述,文章从“物联网技术与应用”课程的教学目标、知识体系及内容安排、教学方法等方面进行了探讨。由于物联网技术是近年来的新兴技术,该课程也是中国传媒大学理工学部信息工程学院网络工程系自2014年首次引入的新课程,一切还在逐步摸索过程中,因此,探寻一套适合本专业学生的课程教学方案任重道远。

4 结语

此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限,考虑问题难免有失偏颇,望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师,笔者未来仍然需要逐步沉淀,不断思考、总结、实践,为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。

参考文献

[1] 吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,2012.

[2] 刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

[3] 王志良,石志国.物联网工程导论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

[4] 王汝传,孙力娟.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,2011.

[5] 张凯,张雯婷.物联网导论[M].北京:清华大学版社,2012.

[6] 黄东军.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2012.

[7] 詹青龙,刘建卿.物联网工程导论[M].北京:清华大学出版社,2012.

[8] 石志国,王志良,丁大伟.物联网技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2012:9.

[9] 陈明,王锁柱.物联网的产生与发展[J].计算机教育,2010(12):1-3.

[10] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京:机械工业出版社,2011.

[11] 吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010(21):26-29.

[12] 桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1-3.

第3篇:交通工程专业导论范文

【项目来源】黑龙江省教育厅高职高专院校科研项目;项目名称:高职高专物联网专业人才培养方案的研究;项目编号:12515157

物联网(Internet of Things,IOT)是指通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网概念的引入,把互联网的应用延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。物联网是继计算机互联网与移动通信网络之后的又一次信息产业革命。

物联网概念是1999年由麻省理工学院自动标识中心(MIT AutoID Center)提出的。2005年,国际电信联盟(ITU)了一份题为《The Internet of Things》的年度报告,正式将“物联网”命名为“the Internet of Things”。2009年8月,总理考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心,明确要求尽快建立中国的传感信息中心,也就是“感知中国”中心。笔者从微控制器应用到ARM&Linux嵌入式系统,又回归到微控制器的研究教学,亲历近30年国内嵌入式应用的发展历程。下面就物联网工程专业、物联网课程体系和物联网实践3方面介绍国内现阶段的情况,望和大家一起探讨。

在教育部首批战略性新兴产业相关本科新专业中,物联网相关专业就有700多所学校申报,最终28家IOT、5家WSN获批,共33所高校。其中70%设在计算机学院。在2011年3月28日又批了第二批27所高校的物联网专业,这样全国现共有62所高校开设物联网专业。

物联网网络架构由感知层、网络层、应用层组成。计算机学院在物联网技术的网络层和应用层领域具有很好的研究基础,而感知层更多依赖的是软硬件结合的嵌入式系统技术。物联网的传感器接口、RFID读写都涉及嵌入式技术,但实际上新技术含量很少,可看作是一个新袋子。

物联网主要涵盖RFID(>5.5)、无线传感器网络(>8.5)、M2M智能手机(

第4篇:交通工程专业导论范文

迄今可以见到的关于超导的高、中、低各种水平的书籍已经出版了许多。但这里介绍的2012年出版的新书,是一部风格比较独特很值得一读的精品。作为一位从事超导研究几十年的专家,本着手脑并用的教学理念,作者力求写一本给大学生用的介绍超导电性的简易教材,希望学生们一边学习,一边实践。动脑筋地(mindson )参与一些实验的研究活动,帮助学生在观察中思考、对研究结果做出猜测、为小的研究项目制定计划、对变量进行选择和控制、对数据进行整理和分析,从而理解科学家获取超导电性经验知识的方法,同时让学生在今后的学习中,学习既会动脑又会动手的实用技巧。

本书基于作者过去几十年参与4个泛欧洲超导相关的研究项目的经验对工程设计和物理专业领域内师生讲课讲义基础上撰写。工程设计和物理专业的大学生和那些准备争取获得从事大学生或研究生教学资质的一些进修物理教师讲授超导课程的基础上撰写的。本书对于读者的数学与物理知识背景的要求不高,尽量采用一些简单的基础数学工具(不超过初等微积分知识),通俗易懂地阐述超导电性的发展简史和基本概念和原理。

本书的特点内容全面而叙述简明,可以称作是真正导论性的。另一个突出的特点是在课文叙述过程中的适当地方,插入了一些类似于练习题性质的小实验作业,作者称之为“研究”活动(正如本书的副题所指的 :一种研究方法, An Investigative Approach),可作为教师演示或学生实验室练习。作者认为研究,特别是对于实际问题的研究在发展对现象的理解方面至关重要,希望读者有机会试一试,哪怕选择其中一部分。所有的这些材料都被作者和他的同事们设计而且测试过了,旨在以尽可能低的成本,提供给更广发的读者使用。

全书内容分成5个部分共15章。第1部分 导论,含第1-2章:1. 金属的电阻率和电导率;2. 超导电性简史。第2部分 超导电性,含第3-8章:3. 超导电性的一种解释?4. MeissnerOchsenfeld 效应;5. 抗磁效应;6. 持续电流;7. I型和II型超导体; 8. 磁通锁住。第3部分 超导材料,含第9-11章:9. 低温超导体; 10. 有机超导体;11. 高温超导体。第4部分 应用,含第12-15章:12. 超导线材; 13. 医学影像学;14. 欧洲核子研究中心的大型强子对撞机; 15. 磁悬浮列车。第5部分含6个附录,分别介绍了BCS理论、通量贯穿、Jusephson 效应和SQUID(超导量子干涉器件)、磁共振成像和超流。补充了一些深一点的物理和数学知识。最后一个附录是关于使用液氦时需要注意的安全措施,主要是为课文中建议的一些实验活动作为指导。

本书可以作为大学物理与非物理专业师生学习超导电性的很好的教材。也可以为本科高年级学生以及研究生攻读更高级的凝聚态课程做准备选用的参考书。

第5篇:交通工程专业导论范文

关键词:定性;定量;学科体系结构;系统工程思想

作者简介:魏萍(1975-),女,河南新乡人,中国石油大学(北京)信息学院,讲师;许亚岚(1977-),女,湖北襄樊人,中国石油大学(北京)信息学院,讲师。(北京102249)

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)11-0048-02

系统工程是为了解决日益复杂的社会实践问题而形成的,从整体出发合理组织、控制和管理各类系统的综合性工程技术学科。在现代科学知识体系中,系统工程是系统科学的一个分支,实际是系统科学的工程技术应用。中国石油大学(北京)自动化专业开设选修课“系统工程导论”,共有32学时。而系统工程涉及知识范围广,需要基础理论多,为了在课时不多的情况下,实现系统工程“导论”任务,有必要首先明确本门课程的教学目的,然后具体思考教学过程中需要关注的一些问题。

一、确定“系统工程导论”教学目的

作为系统工程的“导论”型课程,教学内容包括:绪论、系统工程理论基础和一些系统工程具体方法。“绪论”是关于系统工程的基本介绍。“系统工程理论基础”部分介绍少量基础科学内容,如:自组织和他组织理论、非线性系统理论等;另外介绍少量技术科学部分,主要是运筹学中的数学规划、图与网路、系统优化等。“系统工程具体方法”主要讲述系统分析与系统建模、系统评价、决策分析、网络计划法等。教学内容包含方面较多,容易给学生形成杂乱的印象,所以教学中一定要做到明确学科体系结构,突出系统工程思想。

1.使学生能够充分认识系统工程

通过本门课程的学习,学生能够认清系统工程是什么,对系统工程有一个全面整体把握。这要求从横向、纵向明确系统工程学科归属,理解系统工程理论基础;明确系统工程发展状况,理解系统工程方法论意义。

2.使学生能够掌握系统工程技术思想及方法

系统工程强调宏观研究,兼顾微观研究,“宏观调控,微观搞活”是系统工程的基本原理,对大小系统普遍适用。在处理工程问题时,不能只顾局部,忽略全局,必须至少上升一个层次考虑问题。系统工程方法一贯体现“定性到定量的综合集成”,对于理工学科的学生,一定要避免过多倾向定量研究,忽略定性研究。

3.使学生能够建立全面综合的思维习惯

在日常教学中常常发现,当前学生普遍存在一个特点:进得去,出不来。也就是,太专注于细节,而忽略了整体掌控。这样不利于知识的学习和运用,更不利于独立钻研习惯的形成和开拓创新精神的培养。而系统工程可以使学生养成全面综合的思维习惯。

二、“系统工程导论”教学中需要关注的几个问题

1.明确系统科学体系结构,理解系统工程理论基础

现代科学技术体系包括自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、信息科学、思维科学、人体科学、行为科学、地理科学、军事科学、建筑科学、文艺科学。所以“横向”看,系统工程属于现代科学技术体系中的系统科学。[1]

另外按照现代科学技术体系中的钱学森框架,不同学科门类可划分为基础科学、技术科学和工程技术三个层次。其中,最接近社会实践,直接用来解决实际问题的是工程技术;给工程提供理论指导的知识体系是技术科学(应用科学);给应用科学提供理论指导的知识体系是基础科学。所以“纵向”看,系统工程属于系统科学中的工程技术层次,且三个层次间有自上而下的指导关系。[1]

掌握了系统工程在整个科学技术体系中的“横向纵向”关系,相当于理解了系统工程在现代科学技术体系的位置,从而能进一步理解层次间的指导关系。系统工程理论基础包括两个方面,一个是属于系统科学基础科学层次的系统学,另一个是属于系统科学技术科学层次的运筹学、控制论等内容。关于系统学,由于当前并没有完全建立起来,所以在认识上不太统一。在很多教科书里都会介绍耗散结构、协同学、突变论等等产生于其他学科的具体自组织现象。自然科学的基础科学层次包含物理学、生物学等,参照来看基础科学表达和描述的是研究对象本质上具有的属性和功能,即系统本来的属性和功能,如:系统的基本概念、动态系统理论、线性及非线性系统理论、自组织和他组织理论等。而那些具体的自组织现象多产生于其他学科,是系统学内容的具体表现,如耗散结构、协同学、突变论体现了系统的非线性动态特性以及自组织他组织能力,可作为具体例子。系统科学技术科学层次包含控制学、运筹学、博弈学等内容,在教科书中一般都这样认为(自动化专业一般以介绍运筹学为主)。[2]

2.体会“综合即创造”的系统工程思想

系统工程的著名范例――美国“阿波罗登月计划”,该工程包含三百多万个部件,耗资244亿美元,参加者有两万多个企业和120个大学与研究机构,整个工程在计划进度、质量检验、可靠性评价和管理过程等方面都采用了系统工程方法。在工程实施过程中及时向各层决策机构提供信息和方案,供各层决策者使用,保证了各个领域的相互平衡,体现出高度的“综合性”。[3]负责“阿波罗登月计划”实施的总指挥韦伯先生说:“阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术,全部工作都是现有技术的应用,关键在于综合。”系统工程的一个重要价值,就在于综合运用现代科学技术各个领域的相关成果,协调一致,解决复杂环境的复杂问题。

钱学森院士曾指出“系统工程是一门组织管理技术”,“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法”。[4]涉及的工程问题越大型,越复杂,就越能体现系统工程的“综合即创造”思想。

体会到系统工程的综合思想之后,就不会认为系统工程只是简单包含一些具体工程技术方法,甚或将系统工程直接等同于具体的工程技术。

3.认识复杂与简单的关系(复杂与简单的相对性)

如果研究对象是结构良好的系统,即,系统具有可以精确观测的特征量,可以获取完备的数据资料,且这些特征量之间关系可以用明确的数学形式表示出来,原则上这类系统属于简单系统。反之,若系统存在一些无法精确观测的特征量,不可能取得完备的数据资料,或无法建立精确的数学模型,要么两者兼而有之,这就是结构不良系统,具有无法简化的复杂性。[1]这样比较来看,简单系统相关问题为简单问题,复杂系统相关问题为复杂问题。如果需要解决的问题,有可以依据的基础理论和客观具体的方法,则为简单;反之,则为复杂。理解简单与复杂的关系,有助于正确认识系统工程技术中的关键点所在,正确认识系统工程技术中的主观定性内容。例如在系统决策和系统评价中,相关方法步骤比较简单,但方法中与主观、定性有关的量的确定,则比较复杂。

4.强调系统工程中的定性与定量关系

定量是指数量指标和数学方法的应用,定性是指借助非量化的途径对研究问题做分析、判断等。系统工程中无处不体现出定性和定量的密切结合。1987年,钱学森院士就提出了定性与定量相结合的系统研究方法,并把处理复杂巨系统的方法命名为定性定量相结合的综合集成方法,表述为从定性到定量的综合集成技术。1992年,他又提出从定性到定量的综合集成研讨体系,进而把处理开放复杂巨系统的方法与使用这种方法的组织形式有机结合起来,提升到方法论的高度。[5,6]

在具体研究应用中,一般是科学理论、经验认识和专家判断力相结合,从而提出经验性假设。通常这些经验性假设很难以严谨的科学方式证明,只是定性的认识。从定性到定量的综合集成方法论,实质上就是将专家群体、数据和信息资料与计算机技术有机结合起来;把各门科学理论与人们实践经验知识结合起来,发挥整体优势和综合优势。此方法论的特点是定性分析与定量分析结合,而后上升到定量认识;科学理论与经验知识相结合,宏观与微观相结合,人与计算机相结合。[5,6]

系统工程教学中,注意强调系统工程中的定性与定量关系,避免学生注重定量,忽略定性的思维习惯。

5.清楚系统工程与具体工程技术的关系

“系统工程”中的“工程”是指把各种科学理论和基础知识的概念和原理用于研究,创造和设计各种系统。从系统看工程――用系统的观点和方法解决工程问题;从工程看系统――用工程的方法建立系统和解决系统问题。系统的方法主要是系统分析和系统设计方法;工程的方法是处理工程问题的方法,包括原理应用和结构构思,确定技术、经济原则,对结构材料、参数和整体进行计算。系统和工程的结合,即系统的方法和工程的方法融为一体,使人们能在系统思想指导下以工程的方法作为工具,从定量角度描述系统元素间的关系、设计、建造和管理人们需要的系统。[7]

与一般工程相比较,系统工程是一种知识体系,不是工程实践;是普遍适用的方法,一切工程都适用;是工程技术,不是科学理论,讲究实际工效;系统工程的精华是系统观点,强调从总体着眼构思,从局部着手实现,从全局出发用好局部,从全过程出发关照好各个阶段。[1]

“系统工程导论”教学课堂中讲授一些具体系统工程方法,如:系统模型技术、系统网络分析技术、系统评价技术等。一些学生会认为系统工程只是包含类似的一些具体工程技术方法。只有真正清楚了系统工程的概念与意义,才不会造成这样的误解。

三、结论

上面关于“系统工程导论”教学中需关注问题的几点思考,更要注重教学中的落实。首先在绪论中要表达清楚,其次在各章节教学中涉及部分要做课堂提示,使学生真实体会到这些问题的存在,从而使其在学习本门课程之后,能够对系统工程有一个全面整体的把握,掌握系统工程技术强调宏观研究、兼顾微观研究的思想,以及定性到定量的综合过程。另外,期望该课程能够影响学生建立全面综合的思维习惯,提高知识学习和运用的能力。

参考文献:

[1]苗东升.系统科学大学讲稿[M].北京:中国人民大学出版社,2007.

[2]魏萍,邓先瑞.《系统工程导论》课程体系探讨与教学实践研究[J].煤炭技术,2010,(2):222-224.

[3]夏绍玮,等.系统工程概论[M].北京:清华大学出版社,1995.

[4]钱学森,等.论系统工程[M].长沙:湖南科学技术出版社,1983.

[5]王众托.系统工程[M].北京:北京大学出版社,2010.

第6篇:交通工程专业导论范文

关键词:交通行业;信息技术;人才培养;培养体系;实践

作者简介:罗永红(1975-),男,湖南邵阳人,长沙理工大学计算机与通信工程学院,讲师;张建明(1976-),男,湖南益阳人,长沙理工大学计算机与通信工程学院,副教授。(湖南 长沙 410114)

基金项目:本文系长沙理工大学教学改革研究基金项目(项目编号:JG1224)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0054-02

随着高校毕业生数量的剧增,就业形势越来越严峻。根据近几年来的就业情况来看,计算机相关专业本科学生的就业前景不容乐观,长沙理工大学最近两年的计算机科学与技术、软件工程、网络工程和通信工程等专业本科学生的就业率就呈下降趋势。而我国《公路水路交通“十一五”发展规划》指出,要“大力推进交通信息化建设,实现以信息化带动交通产业升级和提高管理水平”。[1]“十一五”期间,交通行业信息化建设得到迅猛发展,信息化应用逐步深入到交通政务、运输、公共信息服务等各个领域,公路、水路交通信息化体系逐步形成。[2]在当前时期,要继续落实好这一规划要求迫切需要培养造就一大批面向交通行业的信息技术人才。这对具有交通行业特色的长沙理工大学来说,计算机相关专业学生的培养就面临着机遇和挑战。开展面向行业的“信息技术”专业人才的培养工作具有挑战性,存在较大的难度,不仅需要建立合适的课程体系、储备相应的师资力量等,并且和传统的计算机相关专业相比具有一些不同点,主要体现在以下几个方面:一是面向行业的“信息技术”学生需要掌握通用的信息知识,同时要学习并熟悉一种典型的应用领域或行业。一方面该专业学生的基础是掌握计算机专业的通用性技术和方法,另一方面还需要深入地了解某种行业或领域的信息技术应用情况;二是面向行业的“信息技术”是由实际应用驱动的一个方向,特别注重知识与动手能力和实践经验的结合;在培养过程中,要给学生提供有效的面向行业实践环境和机会。这就要求学校要寻求行业的支持,实现校企合作,构建切实可行的产学相结合的实践体系支撑环境。[3]

因此,为了适应计算机技术发展的趋势和需求,培养出满足和适应交通信息化建设、管理和时代需求的交通行业信息人才,这就要求:面向交通运输行业,以交通运输工程学科为依托,以计算机技术为基础,建立信息人才培养体系,深化课程的内涵建设,强化实践教学,加强能力培养,以培养现代ITS所需要的高级复合型人才。[4]

一、人才培养体系的构建

1.面向交通行业的教学团队建设

面向交通行业的信息技术人才培养要求学生既要掌握计算机学科的知识,又要熟悉交通运输学科的知识和业务流程。因此,教学团队按照软件、硬件、网络和交通运输四个课程群来建立,其中软件课程、硬件课程和网络课程由计算机与通信工程学院的教师负责,专业的交通运输课程由交通运输工程学院的教师承担,交叉学科课程由从事智能交通方向研究的教师承担。

2.面向交通行业的课程体系建设

为了能培养满通行业需求的信息人才,需要对传统的计算机学科课程体系进行适当调整,构建由软件、硬件、网络和交通信息四个课程群组成的课程体系。软件课程群主要包括以下课程:软件工程、信息融合导论、面向对象的程序设计、数据库系统原理、Java程序设计、算法与数据结构、编译原理、操作系统等,在培养方案中将这些课程设置为必修或限选课;硬件课程群主要包括以下课程:嵌入式系统、计算机组成原理、接口技术、计算机电路、数字逻辑与数字系统、汇编语言等,在培养方案中将这些课程设置为必修或限选课;网络课程群主要包括以下课程:计算机网络原理与技术、Web系统与技术、网络化监控技术,其中Web系统与技术和网络化监控技术设置为选修课;交通信息课程群主要包括ITS、交通运输工程学和交通信息化概论等,在培养方案中都设置为选修课。

3.跨学科课程的教学资源的建设

由于长沙理工大学计算机与通信工程学院以前从而开设过该类课程,因此交通信息类课程的教学资源严重缺乏。为了提高教学效率,在实际中通过以下几个方面来实施对“交通管理与控制”、ITS、“交通信息采集与处理”等跨学科课程的教学资源建设:收集和教学课程有关的文本、音频、视频等材料,利用常见的软件工具(PowerPoint、Photoshop、FrontPage等)开发多媒体课件库;建立简单方便的网络在线交互平台,有利于教师与学生之间的互动和交流,教师可以通过平台来答疑和布置作业,学生可以通过平台来提问和完成作业;建立网络测试系统,设置基础知识题库和实际操作题库。教师可以利用这一系统对学生进行定期测试,以了解学生对教学内容的掌握程度;收集一些经典的和最新的交通信息方面的电子文献资料,建立课外文献库。学生如果对教学内容有不理解的地方可以通过查阅相关文献资料得以解惑。

4.综合实训平台的建设

随着交通业务流程的更加智能化和便捷化,而在实际的教学中却不能直观地反映出实际业务流程(比如铁海多式联运),并且缺少面向交通行业的真实实训环境,往往会导致理论与实践脱节等问题。建立“交通信息化综合实训平台”能实现对交通行业多个信息管理系统的集成与定制,为课堂教学和远程教育提供了综合的实训平台,从而为培养面向交通行业的信息化人才创造了高效的教学实训环境。通过多方调研,对湖南省交通行业中一些普及的经典智能交通系统进行抽取,然后对这些交通信息系统的流程和操作进行分析,设计并开发出相应的模拟实训系统和网上在线实训系统。

5.面向交通行业的实践基地建设

通过校企合作模式,和一些长期从事交通信息系统研发的企业和事业单位建立“交通信息与控制研究中心”、“交通信息采集中心”、“ITS开发中心”等教学实践基地,为交通信息人才的培养提供必要的实践平台。基地建立好之后,要定期对实践基地进行评价,对于效果不理想的实践基地要及时发现问题和及时解决问题,对于不达标的实践基地要及时终止。为了进一步提升教学效果,学校可以聘请实践基地的工程师和专家作为实习、课程设计和毕业设计的指导教师,并参与人才培养方案的制订,同时学校也可以安排一些年轻教师进入企业锻炼,将理论与实际有机结合起来,在实践中提高技术水平。

二、面向交通行业的能力培养

1.应用能力培养

随着智能交通的日益普及,需要处理的交通信息越来越多,这就需要培养出来的人才应能利用所学的计算机专业知识来实现交通信息的捕获与控制以及交通信息的传输与处理,并能熟练地应用各种ITS系统为交通提供服务。对于这一能力的培养主要在教学和实验上遵循以下思路:围绕ITS的实训项目,将课堂教学和实际应用紧密结合起来;对实践性强的课程教学必须进行实验操作,对于计算机专业课程进行课程实验或课外实验,而对交通信息实践课必须进行开放实验。

2.开发能力培养

对于交通行业的信息技术人才来说,只具有应用能力是远远不够的。在实际的应用中,交通信息系统往往需要根据当前的环境作一些修改,并且有时还需针对一些特殊情况开发一些新的系统来应对。因此,需要根据不同的应用范围,比如可设置交通信息工程及控制和交通物联网等专业方向,将信息技术与交通专业知识结合起来对学生开展课堂教学和课外实践,培养学生面向交通行业的信息系统设计与开发的能力,使其符合交通信息复合型人才的要求。

3.创新能力培养

为了培养学生在交通信息工程及控制领域的创新能力,主要采取了以下措施:

(1)在实验教学中,增加创新性实验的比例。我院开设了实验的教学课程一般有三类实验:验证性实验、综合性实验、设计性和创新性实验。在实际的实验安排中,减少验证性实验的比例,保持综合性实验的比例,增加设计性和创新性实验的比例。并且要求学生对于实验任务必须独立完成,对于系统的实现和算法的设计要达到预期的效果。

(2)鼓励学生参与科研项目。由于学生平时所学习的内容都是一些基础性的知识,对于学科的前沿知识了解甚少,通过参与到教师所主持的一些基于交通行业的信息类科研项目可以帮助学生开拓视野,加深理论和实践的联系,增强解决实际问题的创新能力。

(3)建立面向交通行业的实习环境。利用课外时间,组织学生实地考察目前正在广泛使用的一些交通信息管理系统,比如“高速公路联网收费系统”和“公众出行信息服务系统”,然后通过使用这些系统来发现现有系统的优点和不足之处,最后让学生针对这些缺点找到切实可行的解决办法。

(4)支持学生参与科技活动。为了给学生提供创新交流的平台,组织学生积极参加“全国大学生服务外包创新创业大赛”、“全国大学生交通科技竞赛”、“ACM程序设计大赛”、“挑战杯学术科技作品竞赛”等活动,通过比赛来发现差距和所存在的问题,为后续的学习和研发进一步提供动力。随着“科技创新”的日益重视,校、省和国家都推出了“大学生创新性实验项目”和“大学生科技创新项目”,可以在教师的指导下大力支持学生组团申报各个级别的创新项目,为创新能力的培养提供更为广阔的渠道。

三、高端人才培养需解决的关键问题

1.交叉学科融合问题

由于人才培养的目标是要培养适合交通行业的信息技术人才,因而需要解决好计算机专业知识和交通运输专业知识之间的融合问题,需要对课程体系进行精心的设计,并以“计算机为主、交通为辅”的原则安排好课堂教学和实践教学,在毕业设计和课程设计上要面向交通领域进行选题。

2.实践教学问题

交通信息处理的实质就是利用信息技术来解决交通领域的信息捕获、传输、存储和控制等问题,因此所涉及的教学内容同样具有更新周期快、实践性强等特点,在教学中需要改变传统的课时分配方法,即增加实践教学课时,减少理论教学课时,一些新的信息技术让学生通过自学来掌握,给学生的自学能力培养留下足够的空间。在开展实践教学活动时,要有针对性地面向交通行业,并采取多种形式实施实践教学,可以有课堂实践、校内实践、校外实践等。

3.适应性问题

通过对一些交通行业的机关、企业、事业单位的调研发现:交通行业的高端信息人才既要有研发能力,还需具备工程应用能力和综合分析能力。因此,在培养体系建设中要加强这些能力的培养,并经常组织学生到交通管理和建设部门去实习和调研。此外,要充分利用学校已有的教学质量跟踪和监控措施,对面向交通行业的信息技术人才的培养过程从大一入学就开始监督和管理,并通过用人单位获取对人才培养的反馈信息,然后以此为依据对培养目标进行修改,对培养模式进行完善,从而保证培养出来的学生能够适应行业的需求,不与社会脱节。

四、实践效果

近年来,尽管就业形势严峻,但长沙理工大学学生在交通行业的就业人数却是有增无减,本科毕业生受到了用人单位的一致好评,并且在“ACM程序设计大赛”、“全国大学生服务外包创新创业大赛”和“全国大学生交通科技竞赛”等活动中取得了不俗的成绩,成功获批了多项省级、国家级大学生创新科技项目。

五、结论

为了培养出适合交通行业的信息技术人才,长沙理工大学建立了符合实际的培养体系,实践证明培养模式是行之有效的。但是在以后的教学与实践中还需根据交通行业信息化需求的变化进行相应调整,进一步完善培养模式,为交通行业培养出更多更好的信息技术人才。

参考文献:

[1]霍丽娟,曹建秋.关于交通信息复合型人才培养模式的探索[J].改革与探索,2011,(22).

[2]徐德凤,曹建秋.刍议交通信息复合型人才培养体系建设[J].重庆交通大学学报(社科版),2012,(2).

第7篇:交通工程专业导论范文

【关键词】物联网 课程 教学实践 应用能力

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)06-0063-02

一、引 言

物联网(Internet of Things,IOT)又称传感网,指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等,通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通,从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能,实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展,物联网技术将催生新的产业,形成新的经济增长点,其发展前景十分可观。鉴于此,2010年8月,教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业,新设专业将自2011年开始招生。在2011年,又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。

二、教学实践与教学方法的初步探索

笔者所在的大学还未申报物联网专业,但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全,如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此,笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课,学生选课非常踊跃,170人的选课规模每次都爆满,从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点,在现有教学技术的基础上,对教学方案进行了初步探索。

1.合理选择教材

笔者结合选课学生的特点:不仅有理工科学生,还有社会科学类学生,选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式,指导学生了解物联网世界,且不需要较强的专业背景,适应不同专业的学生。

2.严格修订教学大纲,合理安排教学内容。

教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据,也是考试考查的依据,更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲,非常有利于教学质量的提高。在教学内容上,首先讲述物联网产业的发展与机遇,让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系,并了解基于四大技术的物联网支柱产业群,分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群;其次,着重讲述物联网产业链,即Device、Connect以及Manage(DCM)三层系统,或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接,包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面,通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术,让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。

3.教学方法和教学互动

物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度,对人类的科技和生活会产生什么影响,都是一个未知数。因而在教学过程中,笔者非常注意和学生互动,让同学们发挥自己的想象力,尽量去描绘50年,甚至100年后因物联网的存在,人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中,笔者既有讲述的环节,有和学生互动的环节,更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程,学生不仅能学到知识,更能发挥自己的主观能动性。同时,通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景,请同学们利用已有知识,并发挥自己的想象尝试提出解决方案,设置悬念,然后抓住重点、热点作深入分析,最后上升为理论知识。从而使课程生动形象,对错分明,环环相扣,印象深刻,气氛活跃。当然,这种讲课方式有一个前提,那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式,就是师生间的相互沟通,实现这种沟通,理解是基础,也即心灵交融,才能实现交往、沟通。

4.考核方式

为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求,笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想,同时考查学生的论文写作能力,从而实现对学习过程的督促与考核,客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%,出勤率占20%,最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术,又能发挥学生的想象力和主动性,并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。

三、结束语

物联网是一个新兴的产业和技术,笔者依据物联网专业的特点,结合我校应用型人才的培养目标,从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索,摸清了教学规律,优化了教学过程,改进了教学方法,使学生具有合理的知识结构,理论与实践相结合,从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力,能够畅想未来,把握经济、社会和科学发展的大趋势,以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要,成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。

参考文献

1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社,2010

2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索[J].安徽农业科学,2012(2):1225~1227

3 张玉梅.物联网在高校中的应用前景分析[J].学术研究,2011(10):82~83

第8篇:交通工程专业导论范文

目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题:

(1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍;

(2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设;

(3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。

2培养体系的改革

现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。

3课程平台的改革

围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。

3.1基础平台

通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。

3.2特色平台

围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。

4教学模式的构建

教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。

5结语

第9篇:交通工程专业导论范文

安全学科自20世纪50年代建立本科专业发展至今,国内众多学者就相应的人才培养模式开展了广泛交流和深入研究。当前关于该专业的培养模式主要存在两种观点,即培养通才式安全科技人才和培养行业性安全科技人才。前者要求毕业生掌握适用于各个行业的通用安全科学理论和实务处理方法,以适应大社会的需求;后者仅要求学生掌握某个特定行业领域的安全科技知识。鉴于历史原因,安全工程专业大多设置在能源矿业、石油化工、交通运输、土木建筑等专业特色鲜明的工科类院校;中南财经政法大学、首都经济贸易大学等少数文科类高校也有开办此专业。由于当前国内安全生产现状的严峻性及国家对安全工作的重视,全国现有130余所高校开办了安全工程本科专业,该专业在发展过程中仍存在一系列问题。例如,培养模式上主要采取传统的教学理念,课程教学只注重相应课程知识点的讲解,未考虑该门课程在整个专业培养方案中的作用;偏重理论教学而忽视实践教学环节;多门课程之间存在教学内容的重复,如安全系统工程、安全评价、安全学原理三门课程的部分内容;多采取大班制生产实习方式,局限于认知层面的观摩与参观;学生动手能力比较弱,普遍反映所学知识“泛”而不“精”。再者,现今的本科生都出自90后,多为家庭的独生子女,个性较强,团队协作能力欠缺。培养安全工程专业学生的工程实践能力是一项系统工程,需要采取系统化的教学模式。作为一门实践性较强的学科,有必要借鉴CDIO工程教育理念加强该专业培养模式的创新改革,将理论知识与社会实践紧密结合,以培养出满足社会需求的安全类应用型人才。

二、CDIO理念下的安全工程教学改革

(一)基于CDIO理念的课程体系建设

课程体系与专业培养模式息息相关,构建合理的课程体系是培养安全工程高素质人才的关键。在此,我院拟结合安全工程专业的自身特点,以学生个性化发展为核心,以未来职业规划为导向,基于CDIO理念构建相应的课程体系,形成一、二、三级课程群。安全工程专业的课程体系见图2。其中,一级项目为安全工程导论课(安全科学发展动态)及毕业论文(设计),学生能够从中受到构思、设计、实现、运作的系统训练。二级项目由公共基础类课程、专业基础类课程、专业类课程、专业特色课程等组成,专业类课程又可以进一步归类为安全管理类、安全技术类;各门课程之间相互联系,针对具体课程开设课程设计;三大实习包括认识实习、生产实习、毕业实习,旨在促进安全理论知识和工程实践的融会贯通。二级项目主要以专业学习过程中的实践、创新、综合能力培养为目标,鼓励学生参与各类创新创业项目。三级项目在二级项目下进行拓展,为加强核心课程与二级项目而设立的相应课程群,如安全管理类课程包括管理学概论、安全管理与安全法学、安全心理学、保险与安全经济学等。 CDIO理念下的安全工程课程体系区别于传统的重理论而轻实践的教学模式,重在培养学生的创新意识、团队协作精神和理论联系实际的综合能力。通过采取实验课程的研究性教学、特定专业课程设计的设置、创新创业项目资助来贯穿相应的核心课程,学生可望提高学习的积极性。

(二)实验课的研究性教学

研究性教学是引导学生从自然、社会和生活中选择并确定与专业相关的课题开展研究,主动思考,主动实践,从中吸收知识、运用知识、解决问题,从而提高综合素质的一种实践活动。实验教学作为本科教学的重要组成部分之一,体现出综合性、直观性等特点,能够激发学生的创造性思维,有利于提高学生的实践能力。将研究性教学理念引入安全工程专业的实验课程教学中,完全相符CDIO工程教育理念。安全工程专业的研究性实验教学内容可区分为基础性、综合设计性、创新性三大类。基础性实验教学主要为强化专业理论理解和培养基本的实验技能、动手能力;综合性实验教学旨在培养学生综合运用所学理论和专业知识,分析、处理工程和前沿课题中的安全问题;创新性实验是整个实验教学的核心,由学生自发组建研究小组,围绕教师的研究项目或学术前沿课题,通过查阅文献、搭建实验平台、收集数据等,达到良好的实践效果。因此,CDIO工程教育模式要求高校应加大安全工程专业的综合设计性和创新性实验的扶植力度。此外,高校应该大力建设开放性实验室,向全体本科生开放,为学生参加各类学科竞赛、自主实验、参与创新项目、参与教师科研项目提供平台。开放性实验室可成为学生备赛的训练场,自己动手,积极性增加,也提高了实验设备的利用率。学生借助该平台选定实验课题、选择仪器设备、拟定实验方案、处理实验数据和分析实验结果。指导老师和实验室管理人员在实验室开放、实验资料、解答实验问题等方面为学生提供全方位服务,给学生创造一个研究型的学习环境。同时,实验室还为全校学生创造了一个交友的平台,许多获过奖项的学生在这里可以起到很好的示范作用,高年级引导低年级,研究生指导本科生。安全工程专业实验室必须加大相应的经费投入。各高校可以结合本校特色,设置安全系统工程实验、安全人机工程实验、工业通风实验、矿井通风与除尘实验、火灾爆炸实验、机械安全实验、安全检测实验、电气安全实验、锅炉与压力容器实验、地下工程安全防治实验、软件模拟仿真实验等。

(三)多样化的实习教学模式

认识实习是让学生了解安全工程专业的主要知识点及职业特性,为后续的专业学习奠定基础;通过共建校外产学合作认识实习基地,采取教学参观与专题讲座相结合的实习模式,加深学生对安全工程专业的认识。生产实习是在系统掌握安全工程专业基础课与专业课程后实施,实习地点尽量满足多样化,如港口码头、建筑施工现场、火电厂、变电站、化工厂、造船厂、矿山等。毕业实习单位可由学生自主与就业单位取得联系,或由指导老师推荐。毕业实习的内容可以涉及机械制造、石油化工、矿山、核电、建筑、道路交通、港口、酒店消防、地铁施工、金融保险、安监部门等多个领域,与地区经济建设、生产实况、科研现状紧密结合。依据CDIO教育理念,必须加强校企合作,建立长期稳定的实习基地,以保障各类实习基地的有效性与延续性。

(四)课程设计与毕业设计的多样性

课程设计主要以专业知识为基础,是安全工程专业人才培养的重要实践环节,有助于学生深入理解和灵活应用所学的专业知识,并且可以进一步提高学生的综合应用能力与团队协作能力。当前课程设计普遍存在一些不足之处,如课程设计题目偏少、时间安排不充足、教师重视程度不够、考核方式不科学等,这是高校需要共同解决的一个问题。毕业设计是安全工程本科教学计划的重要组成部分,其目的在于培养学生具有系统运用所学理论知识和技能分析和解决实际安全问题的能力,能够从事安全技术与管理、安全科学研究及安全工程师的工作。安全工程专业毕业论文(设计)的选题应该紧扣学生的毕业实习单位,以便让学生更早融入工程实践中,适应新的社会环境。学生也可以根据未来的就业方向及科研兴趣进行毕业设计题目的选择,按照“导师—学生”双向选择的原则确定指导教师。保证毕业论文(设计)的选题尽量满足工程设计需要,与实习项目相吻合。毕业设计题目类型多样化,可涉及核电项目、建筑施工、公路隧道、煤矿水害、船舶重工、消防灭火、石油化工、银行保险、矿山等多个行业的安全问题。

(五)科研训练项目的设立

安全工程作为具有高度社会责任感的特色专业,要求毕业生在工作中要有较高的创新性思维和动手能力。开展科研训练是遵循CDIO工程教育理念的重要手段之一,有利于创建良好的创新型学习环境。为提高本科生的科研能力、创新能力和实践动手能力,了解安全学科发展的前沿和动态,可以组织和实施校级本科生科研训练计划项目。同时,专业教师还应该鼓励学生积极申请国家级、省级大学生创新创业项目;学生也可以直接参与专业教师的在研课题。福州大学安全工程专业本科生近年获批的立项课题涉及企业安全文化体系构建、煤矿水害防治、建筑施工用电风险管理、学生公寓人机不安全因素辨识、校园安全风险分析、大学生职业安全健康素质调研、手机人机界面设计、建筑工程安全培训模式构建、防火涂料研制等。学生通过参与各类科研训练,由此贯穿项目构思、设计、实施、运行的全过程,不仅拓宽了安全工程领域的科学知识,而且有助于培养自身的工程设计能力和团队协作能力。

(六)教学团队的建设

为更好地贯彻CDIO工程教育理念,必须建立一支优秀的教学团队。当前从事安全工程专业教育的多数教师是在本科毕业后直接深造而走上教学岗位的,生产现场的实践经验比较缺乏。各个高校可以有计划地安排青年专业教师深入工矿企业一线挂职锻炼,并建立相应的奖励制度;或主动聘请在各类企业中专门从事安全管理与安全技术的优秀工程科技人员到高校任教,弥补专职师资队伍工程经验不足的缺陷。安全工程专业教师要有终身学习的能力,不断提高自身的工程实践能力,以便及时将企业最新的技术进展反馈给本专业的学生。改革安全工程专业教师的考核方式,不能仅以论文为指标,还需注重教师的教学能力、工程实践能力、团队协作能力、人际交往能力和终身学习能力的综合评价。实行本科生导师制。每个专业教师负责若干名学生的学业辅导,定期与学生进行直接交流,加强学生在职业道德、诚信和职业素质等方面的指引。

三、结论