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作者简介:陈伟鹏(1974-),男,蒙古族,内蒙古包头人,内蒙古科技大学能源与环境学院,副教授;武文斐(1964-),男,内蒙古包头人,内蒙古科技大学能源与环境学院,教授。(内蒙古 包头 014010)
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0101-02
毕业设计是工科学生将所学专业知识与实际工作相结合的重要环节,是学生走向工作岗位之前的必要训练,是当前理工科院校本科教学改革的重要方向。因此,如何在有限的时间内,使学生受到严谨的毕业设计训练,是专业课教师应该认真研究的课题。
内蒙古科技大学热能与动力工程专业为品牌专业。毕业生主要服务于电力和钢铁两大行业,大部分学生进入生产一线进行技术管理工作,因此对于毕业生工程实践能力要求较高。内蒙古科技大学热能与动力工程专业毕业设计时间为16周,是培养本科毕业生工程实践能力的一项重要教学环节。
一、毕业设计存在的问题
内蒙古科技大学热能与动力工程专业是一个新专业,毕业设计工作开展时间短、技术资料积累少,在工作中有许多不足。例如:热能专业有电厂热能和冶金热能两个方向,在设计难度和评分标准方面对学生要求有所不同;由于缺少资料,部分教师在指导设计时只要求学生做系统示意图;部分教师布置工作量不饱满,而另外一些教师布置工作量较大,很难在规定时间完成;在布置设计任务和指导设计时偏重于书本理论知识,对于实际工程知识涉及较少。如工程图纸不规范,热工设备设计中只计算理论热量和产量等,不涉及炉体、炉墙耐火材料等。
以上问题不可避免的都会对毕业设计教学质量产生负面影响。为了提高毕业设计教学质量,相关教师针对毕业设计教学环节进行了大量的改革和实践研究。
二、毕业设计教学改革需要解决的关键问题
1.建立毕业设计指导教师的工作能力考核和培训
本科毕业设计对指导教师的理论知识和实际工作经验要求较高。因此,需要对指导教师进行较严格的考核和培训,只有具备了指导本科毕业设计能力的教师才能从事毕业设计指导工作。
(1)毕业设计指导教师的工作能力考核方法。主要从以下几个方面考核毕业设计指导教师的工作能力:
首先,指导教师必须具备中级以上技术职称。技术职称是衡量教师工作能力和技术水平的一项重要指标。根据相关规定,中级以上职称的教师本科毕业后一般具有五年以上的教学和工作经验,基本可以担任毕业设计指导教师。
其次,要求指导教师必须收集3套以上完成的工程设计资料。工程设计是一项复杂的工作,有其自身的工作方式和特点,参考现有的工程图纸和设计资料是必不可少的,任何一项好的工程设计都离不开对前人工作经验和成果的继承和发展。因此,指导教师在承担毕业设计指导工作前应收集大量工程技术资料,特别重要的是应有几套完整的工程设计资料。
最后,指导教师在独立承担毕业设计指导任务前,必须有一年以上的毕业设计助教工作经历,并且经过考核才能承担毕业设计指导工作。在助教过程中要求年轻教师与学生一起完成相关毕业设计,将设计过程和相关资料充分掌握,并组织专门的考核来确认年轻教师是否能承担毕业设计指导工作。
(2)毕业设计指导教师的工作能力培训。当今世界工程技术发展很快,无论青年教师还是具有多年工作经验的老教师都需要不断学习先进的工程技术。在这方面教研室主要采取“请进来”和“送出去”的方法来提高教师的工程实践能力。所谓“请进来”,是指请相关设计院的专家来指导教师进行毕业设计工作,可以采用设计方法讲座、带领教师一起指导毕业设计等工作方式。所谓“送出去”,是指将教师派往设计院、设计公司等单位与专业设计人员一起工作。教研室与多家相关设计单位建立了良好的合作关系,定期选派相关教师到专业设计单位从事设计工作,并且要求教师至少参与完成一项完整工程设计工作(包括可行性研究、初步设计、施工图设计和现场服务)。
2.加强毕业设计过程中的指导和监督
内蒙古科技大学热能与动力工程专业毕业设计时间为16周,几乎占用大四最后一个学期。在如此长的一个时间段中,完全靠指导教师和学生自己把握工作进度是不合适的,因此教研室制定了毕业设计总体进度表,以便于学生和指导教师统一安排工作进度,具体见表1。指导教师根据表1安排的各组的毕业设计任务,在各工作阶段最后一周检查每个学生的阶段性工作成果,对于没有达到要求的阶段性成果给出评价意见,要求该学生进行修改。
学生在毕业设计过程中不可避免的出现各种问题,需要指导教师定期指导。由于学生出现的问题比较零散,同时指导教师在承担毕业设计工作以外还有其他多项工作,因此不可能每天都到设计教室指导设计工作。教研室在征求指导教师和学生意见的基础上,制定了指导教师工作时间安排,要求每位指导教师每周定期安排2个半天的时间指导本组学生。每次指导间隔为半周,可以充分发挥学生的主动性来自己解决问题,并且可以培养学生带着问题来完成工程设计的能力。因为在实际的工程设计过程中不可能所有的问题都能够马上得到解决,如其他专业资料提供不及时、局部设计方案没确定、部分参数不知道等问题。
当出现部分问题不能马上解决时,正常的设计工作不能停止,而是在设法解决相关问题的同时继续开展后续的设计工作,当问题解决后再来完成相关工作。只有这样才能保证按期完成设计工作,不会因为一个局部问题影响整个设计进度。
3.建立公正合理的毕业设计评价体系
(1)规范各设计方向的工作内容和工作量。热能与动力工程专业毕业设计题目分别涉及热力发电厂、锅炉和冶金加热炉三部分内容。毕业设计题目的分配主要是根据就业意向由同学们自主选择。由于每个设计方向特点、工作内容有较大区别,在评价毕业设计工作时较难有统一标准。
教研室针对热能与动力工程专业毕业生将来的工作需要制定了毕业设计应涉及到的重点内容。首先毕业设计应完成一个完整的工业项目,可以是工厂整体设计,也可以是锅炉或冶金加热炉整体设计。设计说明书要包括如下内容:完整工艺流程设计、热平衡计算、燃料与燃烧计算、空气和燃气管道计算、炉体钢结构和耐火材料选择等。特别是部分指定教师布置的题目为工厂整体设计时,除了进行全厂工艺设计外,还要求指导教师必须选取工艺中某一热工设备单独设计,来保证同学们在热平衡计算、燃料与燃烧计算、空气和燃气管道计算、炉体钢结构、耐火材料选择等方面得到锻炼。
(2)遏制毕业设计抄袭现象。针对毕业设计抄袭问题,教研室做了大量的防范工作。首先要求每位指导教师最多带10位同学。要求指导教师在布置设计任务时要尽量做到每人一题,如果题目大体相近,也必须做到主要技术参数不同,并且严格要求每个学生都按照指导教师布置的题目和技术参照进行设计和绘制施工图,其设计结果必须与指定参数一致。通过以上方法,可以保证每个学生设计的结果都与其他同学不同,进而遏制毕业设计抄袭现象。
(3)建立公正合理的毕业设计评分体系。毕业设计的最终成绩是对即将毕业的同学16周工作的主要评价,并放入学生档案跟随学生一起进入工作岗位。很多企业领导都会查阅学生档案,根据毕业设计成绩来考虑如何培养和使用新员工。因此每位即将毕业的学生都应重视自己的毕业设计成绩。如何公正、合理的评价学生的毕业成绩是摆在指导教师面前的重要问题。
在毕业设计成绩评定过程中有两个相互矛盾的问题。首先指导教师都希望本组学生取得好的成绩,这样他们不但可以顺利毕业,同时在走上工作岗位后会给领导产生一个好印象;但是如果没有原则的给每位学生都评定为较好的成绩,就不能起到鼓励优秀学生、鞭策落后学生的目的。特别是对低年级学生会产生不好的影响,使他们失去认真完成毕业设计的动力。长此以往,会使用人单位对本专业产生不信任,不利于本专业的长期发展。因此,教研室规定总体成绩中优秀占15%,良好占25%,中等占40%,及格和不及格占10%。
对于毕业设计的成绩评定主要考虑三方面成绩:一是平时成绩。由指导教师根据阶段性工作结果的完成情况评定。二是毕业设计说明书和工程图纸完成质量评定。由指导教师以外的其他教师评定,该教师有教研室指定。三是答辩成绩。答辩分为自己讲述和教师提问两部分,答辩组的五位教师根据该学生的讲述和回答问题情况给出评分,由答辩秘书取平均值作为答辩成绩。
学院会在每组学生中随机选取部分学生进行二次答辩,来检查教师答辩过程中是否公正、公平,同时检查指导教师的工作结果是否符合学院要求。
三、结束语
内蒙古科技大学热能与动力工程专业教研室针对本科毕业设计开展了大量的实践和研究,建立了一套较完整的毕业设计指导和评价制度,重点加强了指导教师的工作能力考核和培训,加强了毕业设计过程中的指导和监督,建立了公正合理的毕业设计成绩评价体系。通过两年的实践发现毕业设计质量明显提高,同学们的工程设计能力明显增强。
参考文献:
[1]赵斌.热能与动力工程专业的毕业设计指导[J].中国冶金教育,
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[3]孙政荣.提高工科院校学生毕业设计质量的措施[J].浙江理工大学学报(社会科学版),2005,22(27):200-203.
[4]回春光.毕业设计教学环节质量监控体系的研究与实践[J].中国冶金教育,2005,(6):29-32.
[5]王命平,王瑞萍,郭鹏.以施工图设计深度为目标指导毕业设计[J].中国冶金教育,2007,(3):32-38.
【关键词】燃料;燃烧;课程教学;教学效果;教学改革
【基金项目】本文系2013年哈尔滨工程大学教学改革项目“基于创新型人才培养的《燃料与燃烧》教学模式改革研究与实践”(JG2013YB09)的研究成果。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)18-0057-02
现代社会能源主要来源于化石燃料的燃烧,能源短缺已成为世界各国面临的迫切问题,寻求新型燃料以及研发高效低污染燃烧装置已成为各国面临的重大任务。 “燃料与燃烧”是一门研究化石燃料及其燃烧规律的传统学科,同时又是一门反映最新燃料及燃烧技术,并与之保持同步的新学科。
作为高等院校热能与动力专业方向的重要专业基础课,“燃料与燃烧”以“高等数学”、“大学物理”、“大学化学”、“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”等传统基础课程的知识为基础,由于涉及学科多,应用知识繁复,与其他基础课程相比,具有课程理论难度大、跨度大、知识点多且零散和对数学要求高等特点[1,2]。为此,针对我校热能与动力工程专业人才培养特点和要求,结合多年教学实践经验,对“燃料与燃烧”课程教学内容的制订及教学手段的选择提出自己的建议。
一、课程内容及特点
1.课程内容
“燃料与燃烧”包括燃料、化学热力学、化学动力学、燃料的着火理论、火焰的传播与稳定理论、预混燃烧理论和扩散燃烧理论等基础理论,液体燃料、固体燃料的燃烧过程及其经典的模型等教学模块;课程主要包含:(1)燃料、(2)燃烧过程的物质平衡与热平衡、(3)化学反应动力学、(4)燃烧系统守恒方程、(5)着火和燃烧界限、(6)预混气的燃烧、(7)层流预混火焰、(8)层流扩散燃烧、(9)气体湍流燃烧、(10)液体燃料的扩散燃烧、(11)固体燃料的燃烧、(12)燃烧污染与防治、(13)船舶动力装置的燃烧等教学内容。
2.课程特点
实际燃烧过程涉及质量、动量和能量的交换和变换,涉及燃料和氧化剂之间的化学反应,具体过程十分复杂。“燃料与燃烧”课程知识点多、理论性强、学科交叉性强。因此,一方面,该课程的学习要求学生很好地掌握前期“大学物理”、“大学化学”、“工程热力学”、“传热学”和“流体力学”等专业基础课程的内容;另一方面,该课程的学习又可以促进了学生对上述课程知识点的理解。
“燃料与燃烧”课程理论性强、知识涉及面广,是一门典型的理论和实验相结合的学科。由于燃烧过程的复杂性,截至目前,燃烧科学的研究仍然以实验研究为主。先进诊断技术的不断出现使得燃烧实验获取的数据更加可靠、准确[3]。20世纪以来,着火模型、火焰传播理论、反应流体力学和计算流体力学等的建立使燃烧理论有了长足的发展。并且,随着大型计算机的出现,使得采用数值模拟方法研究燃烧过程已经成为发展趋势[4],这些都有力地促进了燃烧技术的发展。但这些理论模型对于本科生而言很难理解。这就要求授课老师探索适合本科生知识结构及认知水平的教学内容和教学手段。
二、教学方法
1.教材的选择
“燃料与燃烧”这门课程知识点多、理论性强、概念抽象,如何上好这门课,选择适合的教材是非常重要的环节。好的教材有利于制订合理的教学内容和教学计划,可以有效促进教师的教学和学生的学习。目前市面上发行的教材主要有国外教材的国内翻译版和国内教材两类,比如Kuo. Kenneth K.的《Principles of Combustion》和Turns. S. R.的《An Introduction to Combustion》以及国内顾恒祥编著的《燃料与燃烧》教材和严传俊的《燃烧学》等,这两类教材各有特点。合适的教材应该能够与学生的知识结构及认知能力相适应,与该课程的教学目标相适应[5]。
针对本课程的特点,教材的内容要全要新,应能够较好地反映当前燃烧理论发展水平及技术发展现状。教材内容应当包括燃料、化学热力学、化学动力学、燃烧物理基础、预混燃烧及扩散燃烧、液体及固体燃料的燃烧等。由于是面向本科生的教材,应当内容简单易懂、表述深入浅出、实例丰富直观、结构逻辑清晰,能有效衔接理论分析与工程实例,这样才能提高学生学习兴趣。目前国内出版的《燃料与燃烧》教材要么理论性太强,要么涵盖内容不全面,要么内容深度不够,总之都存在这样或那样的问题。为此,根据我校本科热能与动力工程专业方向学生培养的目标和特点,我校“燃料与燃烧”课程组的老师编写了适合我校学生使用的《燃料与燃烧》教材,该教材系统地阐述了燃烧的基本原理和理论;详细讲述了燃料动力学燃烧的计算方法,详细论述了燃烧热力学和燃烧化学反应动力学,着重介绍了船舶动力装置涉及的预混燃烧和油滴蒸发控制的扩散燃烧;最后,为及时反映燃烧技术的最新研究进展,增添了新型船舶动力装置所采用的燃烧技术[6]。在教材的编撰过程中,大量引用了我校教师及研究生们的研究成果。教材针对性强、内容新颖,强调了“燃料与燃烧”课程的理论性和工程应用性,培养了学生学以致用、理论联系实际的能力和素养。
2.教学内容设计
“燃料与燃烧”课程教学内容应该具有目标性、实效性、科学性、启发性,为此在其教学内容的设计过程中,应该注意以下几点:
①内容要重点突出。“燃料与燃烧”课程内容包括化学热力学、反应动力学基础、着火理论、火焰传播与稳定理论、液体燃料及固体燃料的燃烧等部分,但在各部分内容的讲解上要有重点。课程中化学热力学和化学动力学基础是整个课程的理论基础,讲解内容包括化学平衡、热化学、化学反应速率、质量作用定律、反应级数、活化分子碰撞理论及链锁反应理论等。其中,化学反应速率、质量作用定律、阿累尼乌斯公式和链锁反应理论可作重点讲解。关于着火理论,授课重点放在闭口系统着火理论模型的建立和结果分析上,并分析燃烧放热量和散热量随温度的变化曲线,确定着火温度与初始温度、物理化学因素和散热强度的关系。对于火焰传播与稳定理论,授课的重点在火焰传播概念、气体的动力燃烧与扩散燃烧及火焰稳定的基本原理与方法的讲解。对于预混燃烧,授课的重点在瑞利公式、郎肯-雨果尼奥公式的推导,以及爆震波、缓燃波的性质,并分析层流火焰的传播速度。对于扩散燃烧和液体燃料的燃烧,重点在伯克-舒曼理论、燃料射流的唯象分析、液体燃料的雾化、蒸发模型及液滴的质量燃烧速率。对于固体燃料的燃烧,碳的燃烧化学反应及碳粒的燃烧速度可作为授课重点。
②理论与实践相结合。“燃料与燃烧”是一门理论性及实践性都很强的学科。课程涉及的相关理论模型比较抽象,不易掌握。因此,该课程的教学内容必须与工程或生活实践紧密结合。在课程教学内容设计过程中必须将理论与具体工程案例或燃烧相关生活案例相结合,以具体案例作为切入点,将复杂抽象的理论概念穿插到生动、具体的案例中进行讲解。对于热能与动力专业的本科生,笔者结合船舶柴油机,利用燃烧学理论讲解燃烧室结构设计、燃油燃烧过程、过量空气系数、着火等这些具体设计方案背后的理论依据,从而强化对燃烧理论的理解;结合汽油机和柴油机,讲解点燃和压燃,讲解不同燃烧方式对汽油机和柴油机的影响,讲解烃类燃料着火点和自燃点的区别;结合家用燃气灶台,讲解燃料的扩散燃烧。通过以上措施,使学生课本理论与实践统一。
3.教学方法设计
①采用启发式教育。在“燃料与燃烧”课程教学过程中从学生的知识结构及认知能力出发,结合具体的教学内容和教学目标,采用提问、讨论和案例分析等多种方式,让学生参与教学过程,激发学生的学习热情,使他们在活跃、开放的教学氛围中理解掌握燃料与燃烧相关的知识点,并逐步掌握应用相关知识点分析解决实际问题的能力和提升团队合作能力。
②多媒体与板书的有机结合。随着计算机技术的发展,多媒体技术已成为课堂教学的重要手段。多媒体教学课件图文并茂、内容丰富、信息量大。就“燃料与燃烧”而言,燃烧过程细节可以被生动地显示出来,危险实验也可被充分地展示出来,使学生能够更加深刻、有效地理解相关燃烧理论和燃烧过程。但是,使用多媒体技术授课,老师讲课速度加快,课程信息量增加,学生课堂紧张度增加,易造成学生的思维跟不上授课速度,影响教学效果。板书比较灵活,便于控制授课节奏,适合于讲解复杂理论模型,教师在授课过程中,可以通过板书引领学生的思维,进行详细的讲解和推导,学生易于理解和融会知识。但是,板书速度慢、效率低。因此,在“燃料与燃烧”课程教学过程中,将多媒体教学与传统板书有机结合,扬长避短,充分发挥各自优势,以达到最佳的教学效果。
③多种考核手段的结合。在教学过程中,采用多样化的考核手段,了解学生对课程知识点的掌握情况,督促学生的学习。平时成绩、课堂提问、课后作业、案例分析、阶段考试和小论文等都可以作为考核手段。但无论采用何种形式的考核手段都应当从激发学生的学习热情、提高学生的学习效果和增加学生对本课程本专业的认识出发。
三、结论
综上所述,“燃料与燃烧”融合了“大学物理”、“工程热力学”、“传热学”、“流体力学”、“气体动力学”和“高等数学”等课程的知识。在教学过程中应点面集合,重点突出,理论联系实际,加强对学生实践能力、团队合作能力和创新能力的培养,不断更新教学内容。同时,作为老师,需要不断学习,及时掌握该课程新的知识点,及时更新教学内容。
参考文献:
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[6]周松,孙凤贤.燃料与燃烧[M]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2015(即将出版).
促进学科建设
目前,“中心”已拥有5万元以上测试仪器30多台,各类研究平台12座,可资利用的教学和研究仪器设备约1500万元。中心的建设推动了能源学科科学研究的发展:近3年来“中心”骨干成员承担了省部级以上科研课题14个(其中国家级项目6个),国际合作项目2个;承担市厅级项目11个,企业委托开发课题14个.获批研究经费总额超过1000万元。发表了学术研究论文110多篇,其中被权威期刊和被SCI/EI收录论文近40篇;出版专著(教材)4部;申报获批授权技术专利30多项.转让技术成果5项;作为主要完成单位和完成者获福建省科技进步奖二等奖1个、三等奖1个;厦门市科技进步奖二等奖1个、三等奖1个。
“中心”的建设对学校的教学工作也起到了良好的促进作用。依托“中心”这一科技创新平台,新增设了10门专业课程的实验:通过“中心”建设.集大热能与动力工程专业与省内近50家企业建立了紧密的产学研合作关系,构建了满足专业人才培养需要的实践教学基地,并承担了省级教改项目“热能工程卓越工程师培养”的试点工作。2011年.依托本平台取得的教学成果《“热能工程”创新型人才培养体系的构建与实践》被评为集美大学第六届教学成果一等奖。
另外,中心的建设对促进学术交流方面也起了积极作用。“中心”分别于2008年5月、2008年8月和201O年11月承办了三次全国性大型学术会议.“中心”的研究骨干还多次参加国内外学术交流并被邀请担任本学科国内和国际顶级学术会议的会场主席.包括美国机械工程师学会动力工程分会2011年学术年会(ASMEPower2011)分会场主席、国际制冷大会分会场主席、中国工程热物理学会全国学术年会分会场主席等,有力地提升了集美大学在国内和国际的知名度。
推动产业进程
“中心”自成立以来就一直致力于清洁燃烧理论与技术、低温余热利用与工业过程节能、新能源开发与利用及与循环经济相关的能源综合利用技术研究,为福建省的高效节能及可再生能源利用技术的产业化进程做出了一系列积极贡献。
近年来.“中心”在冰蓄冷空调及低温送风技术、烘干系统的优化集成节能技术、旋风除尘技术、太阳能蝶形反射聚光光伏发电技术、余能(热)回收利用技术、降低燃烧福建无烟煤锅炉的飞灰含碳量技术、燃烧无烟煤链条炉的节能改造技术、先进的垃圾焚烧炉技术、燃油荷电雾化清洁燃烧技术、可再生能源与低品位热能海水淡化技术等方面均取得了较大突破,已开发了10多项科技成果,为省内近50家企业提供了节能减排技术服务,服务行业涉及电力、建材、化工、冶金、纺织印染等诸多领域。例如,与厦门同力节能科技有限公司签订了《立体多层次蝶型反射聚光光伏发电技术》技术转让协议,该项技术直接经济效益在年1000万元以上;与镇江市电站辅机厂有限公司共同进行了《低温工业烟气余热资源化利用成套技术开发》,通过回收余热,可为企业节省大量燃料从而产生可观的经济效益,每年可节能折价人民币5000~;以上:与厦门银鹭重工有限公司共同进行了《20t/h级高效燃烧福建无烟煤的CFB锅炉技术开发》,每年通过煤的高效燃烧和资源综合利用可增收500万元以上。近年来.“中心”通过技术转让、技术服务、推广新技术等形式进行了成果推广,累积每年为企业产生经济效益近3500万元。
服务经济发展
关键词:一实二创;热力发电厂;教学改革
作者简介:周振起(1963-),男,山东莱阳人,东北电力大学能源与动力工程学院,教授;赵星海(1977-),男,黑龙江佳木斯人,东北电力大学能源与动力工程学院,副教授。(吉林 吉林 132012)
基金项目:本文系东北电力大学教学改革基金项目的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0023-02
“热力发电厂”课程是热能与动力工程专业的主干课程,课程的主要内容为火力发电厂的安全、经济运行,课程内容综合性强、工学结合紧密,是热能与动力工程专业学生毕业后从事火电机组设计、安装、运行、检修和技术管理工作必须学习的重要专业课程。学好本门课程对于培养现代大型火电厂高级工程技术人员和管理人员具有重要作用。为适应东北电力大学(以下简称“我校”)“一实两创”(实践能力、创新精神和创业意识)人才培养目标的需要,对“热力发电厂”课程的教学大纲、教学方法、课程设计、考试方式等方面进行了改革。
一、教学大纲修订
为适应“一实两创”人才培养目标的需要,对“热力发电厂”课程的教学大纲进行了全面的修订。
1.课程教学目标的修订
在原有教学目标的基础上,更加强调培养学生综合分析问题、解决工程实际问题的能力,特别是实践能力和创新能力的培养。
2.课程教学内容的修订
引入新技术,减少陈旧内容。针对我国“节能减排”政策的实施,研究清洁发电方式,将超(超)临界机组、核能发电及生物质能发电等清洁发电方式的新技术加入到教学内容中,加强学生对我国发电行业目前发展状况及未来发展趋势的了解。
3.调整理论学时和实践环节学时
为培养学生的实践能力和创新能力,在教学大纲修订中减少了理论学时,理论学时由52学时减到40学时,增加了课程设计学时,课程设计学时由1周增加到2周。
二、教学方法的改革
依据“讲清思路、引导启发、精讲多练、培养能力”的原则,运用“传授式、示范式、启发式”等教学方法,采用讲课、讨论、练习等多个环节配合,提高学生灵活运用所学知识,分析问题、解决问题的能力。
1.运用多媒体教学与板书教学相结合的教学法
在教学过程中,根据发电厂设备结构及运行特点,将现代计算机和多媒体技术应用于教学中,制作了“热力系统电子演示板”,把热力系统的工作过程清晰地表现出来;采用动画将热力发电厂生产过程有机地融入到教学过程中,同时,课程组教师自己制作Flash,把有关设备和系统的动作过程形象地展示给学生,并把电厂主要设备的结构、设备损坏等情况以图片等信息方式“搬”进了课堂,增加了课堂教学的直观性、生动性及教学信息量,有效地刺激了学生的形象思维,提高了课堂学习效率。同时,在授课过程中坚持以“板书为主、课件为辅”的原则,决不单纯依赖多媒体课件,教师不仅能够通过板书的书写加强与学生的交流互动,而且还能够通过多媒体课件丰富和拓展课堂内容,加深学生对所学知识的理解,多媒体教学与板书教学相结合的教学法收到了很好的教学效果。
2.运用启发式教学法,增强学生积极向上的参与和竞争意识
采取启发式教学,将重点与难点知识延伸到各章节中,扩大自学与讨论内容。积极收集国内外最新研究课题与成果,提出自学与讨论主题,使学生由过去的被动学习变为积极主动学习。采取课堂提问与回答,小组讨论与辩驳,留课后讨论题等多种方式,使得教与学同步进行,激发了学生的学习热情和积极性,有助于加深学生对知识的理解和掌握,增强了学生主动参与课堂教学的意识,激发了学生创新与研究的潜能。这种教学模式也促使教师不断学习,更新知识,提高讲课技能。例如在讲授表面式加热器端差和疏水回收方式时,引导启发同学们分别用热量法和做功能力法分析讨论加热器端差和疏水回收方式对机组热经济性的影响,使得同学们不仅对这两种热经济性评价方法有了深刻的理解,学会了用这两种热经济性评价方法定性分析机组热经性,且掌握了加热器端差和疏水回收方式对机组热经济性的影响。
3.开展研究性学习,提高工科学生素质
在教学过程中,当讲授课程的某一章节时,根据课程内容,为学生提供与课程内容相关的参考文献(包括参考书和学术论文)。例如:在讲授给水的全面性热力系统时,关于再热器、过热器减温水引出地点对机组热经济性的影响,我们给出了不同的方案和相关的参考文献供同学们研究分析,使得同学们对大机组过热器减温水为什么从最高一级加热器出口甚至是省煤器出口接出以及事故时再热器才使用喷水减温有了更深刻认识。同时,针对某一个问题,给出目前不同文献中的有关观点,鼓励学生通过研究进行分析,开阔了学生的视野,也丰富了课堂的教学内容。此教学法在五届学生将近1500人的教学中进行了实施。
三、实践教学的改革
以提高学生综合素质为目的的改革和完善现有的课程设计内容、设计手段和教学方法,是教学改革的重要部分。课程设计是专业课学习过程中的一个非常重要的实践性环节,是教学环节的重要组成部分。课程设计的指导思想是锻炼学生应用基本理论解决工程实际问题,提高学生综合应用所学专业知识的能力。课程设计是专业课教学过程中不可缺少的教学环节,它不仅可以补充和深化教学内容,更重要的是可以锻炼学生理论联系实际的能力。
实践教学是专业课教学内容的重要组成部分,“热力发电厂”课程是在热动专业学生学习专业基础课、锅炉和汽轮机等专业课基础上开设的一门综合性的专业课,以发电厂整体为研究对象,研究发电厂的安全性和经济性。因此,“热力发电厂”课程设计将围绕这两方面展开,包括热力发电厂热力系统的拟定和经济性的分析及计算。
1.丰富课程设计内容,增加课程设计学时
为了更好地体现课程设计的思想,选择工程实际课题作为“热力发电厂”课程设计的题目。以某600MW火力发电机组热力系统的设计和计算为题目,以安全、经济为目标进行热力系统拟定,以热经济指标计算为依据进行方案论证。为保证实现课程设计目标,将课程设计学时由1周扩展到2周,以满足课程设计学时的需要。
2.活化课程设计内容,培养学生的创新能力和工程意识
对于工科学生来说,以解决问题为轴心,以解决方法为半径进行合理的想象是一个培养学生创新能力的有效途径。在“热力发电厂”课程设计中,在给定某600MW火力发电机组原则性热力系统主干的前提下,鼓励学生充分发挥想象力,围绕已知条件和已学过的课程内容,设计出自己的发电厂热力系统。例如:除氧器形式、运行方式和系统的拟定;表面式加热器疏水收集方式、疏水冷却器的设置、过热蒸汽冷却器的形式及其连接方式;排污扩容回收利用的级数及连接系统;化学补水方式及补水地点的选择;过热器、再热器减温水系统的设计等都可由学生自由选择,这样多种方式交叉组合给学生营造了一个充分想象的空间。在学生思辨和自我设计的过程中,使课程设计内容动态化,克服了传统课程设计模式整齐划一,千人一面的僵化和静止的缺点,培养了学生的创新能力和工程意识。
3.培养学生分析、计算和计算机应用能力
“热力发电厂”课程设计的另一重要内容是针对600MW火力发电机组原则性热力系统进行热经济指标的计算和热经济性分析,并据此进行方案比选。计算方法由学生自己选择,可以采用热平衡法,也可以采用等效热降法或凝汽系数法等,该设计过程既可用传统的手工计算,也可以选择计算机编程计算,这些都可由学生自由选择。通过“热力发电厂”课程设计的实践教学环节,使热动学生对火电机组热力系统拟定、热经济性指标的计算及其方案比选有了进一步的认识,为今后的工作打下了坚实的基础。
“热力发电厂”课程设计经过几年的教学实践,取得了很好的效果。不仅巩固了课堂教学知识,拓展了学生的知识面,还培养了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的动手能力。通过课题设计,学生普遍反映对所学基本理论有了进一步的理解,综合应用所学专业知识解决工程实际问题的能力得到提高。
四、考试方法的改革
近年来,随着研究型学习的展开及我校对学生全面素质教育的重视,本课程组对学生学习效果的评价进行了积极有益的探索,改革了传统的考试方法,采取规范统考与多样化考察相结合的考核手段,由单一的笔试转变为笔试、作业、课堂提问三个环节相结合的方式,最终成绩由平时成绩加课程结束后进行的卷面笔试两部分成绩组成。
课程考核以考察学生知识掌握程度和应用能力为目的,以试卷考试形式为主,辅以平时作业、课后思考题、讨论题和应用小论文评分等多种考核方式,提高了课程考核的合理性和公平性,对学生更好地掌握知识、提高能力起到了促进作用。
1.平时成绩的考核
平时成绩的考核主要以课堂提问、讨论和课外作业等方式来进行。课堂提问由教师在课堂上通过对学生进行提问或组织同学讨论的方式进行,教师在授课过程中,可针对某些难点问题或国内目前尚不成熟的内容组织同学讨论,以此来考察学生分析和解决问题的能力;课外作业是教师通过布置课后习题来考察学生的表达能力、综合思维能力以及对所学知识的理解和运用。在教学过程中课程组将给学生留的思考题分为应知、应会和需要研究三种类型,鼓励学有余力的学生进行研究,提高学生独立深入思考的能力和习惯。上述三个方面的考核构成了学生的平时成绩,平时成绩占总成绩的20%~30%。
2.卷面考核
教师在命题时,依据课程教学大纲、教材和近年来本专业的发展情况确定试题的内容和分量,并配有标准答案和评分标准,阅卷结束后,还要对试卷进行分析和总结,以考察命题的合理性以及试题对学生所学知识内容的覆盖面和内容效度是否符合命题的期望要求,达到整份试卷难度适中,重点考察学生运用所学知识分析问题、解决问题的综合能力,考察学生对所学知识的理解。学生所获得的卷面成绩占最终成绩的70%~80%。
考核方法改革在五届学生中进行了实施,取得了很好的效果。
关键词:校企合作;毕业设计;热能;制冷与空调
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0168-02
随着工业生产的发展和技术的进步,企业对毕业生的知识能力和知识结构提出了新的要求:毕业生不仅需要掌握所学专业的理论知识,还需具有较强的综合实践能力和创新能力。对于工科专业的学生而言,传统的课堂教学和书本学习方式已经无法满足这一新的要求,因此造成高等学校培养的毕业生和社会严重脱节,高等学校要解决这一问题,必须通过必要的实践教学环节来实现,其中毕业设计过程是培养学生实践和创新能力不可或缺的重要环节。[1]
毕业设计是大学生在完成全部课程以后,应用所学理论知识解决生产实际问题的一次大型综合性训练,是实现专业培养目标的一个关键性教学环节,是大学本科教学的最后一环。因此提高毕业设计质量是我们当前面临的一个重要课题,直接关系到高校人才培养的质量。如何提高毕业设计质量,目前研究较多的是校企合作指导毕业设计的教学模式。[2]德国应用科学大学校企合作的主要形式之一为校企合作指导毕业设计,通常来说,在企业中完成毕业论文的学生比例可达到60%~70%。[3]在国内也进行了大量的校企合作指导毕业设计的探索与实践,[4]并得出校企合作指导毕业设计可最大限度缩短人才培养与人才需求之间的差距,保障良好的就业机会。这也是我校热能与动力工程(制冷与空调)专业(以下简称热能专业)作为省特色专业建设点的一项重要建设目标,同时也是培养快速适应企业的应用型制冷与空调类人才的迫切要求。本文针对我校热能专业毕业设计的现状,对校企合作指导毕业设计进行了探索,并对实践效果进行了总结分析。
一、热能专业毕业设计的现状及分析
1.毕业生就业现状对毕业设计的影响
随着人们生活居住条件的改善,对空调和冰箱等的需求越来越多,相关企业对人才的需求也越来越多,且珠三角相关产业较发达(如美的,格力,科龙等),因此我校热能专业的就业形势较好,但我国的高等教育已由精英式教育转化为大众化教育,企业要求从注重学历文凭转向注重素质能力。由于毕业设计安排在最后一个学期进行,部分找到工作的同学去企业实习,未找到工作的同学疲于找工作,因此实际用于毕业设计的时间有限,尤其是在校进行毕业设计的时间更少,从而严重影响了毕业设计的质量。如何保证毕业生的毕业设计按时按质按量完成,同时使毕业设计符合企业要求是目前我国高校教育必须思考的问题。
2.毕业设计选题的现状
传统毕业设计题目一般由学校指导教师给出,题目多数为经验的模拟课题,真实课题少,这种单一的选题模式无法满足学生利用已学知识解决实际技术问题的渴求,所选题目与学生毕业后的实际工作联系较少,因此学生对所选课题不感兴趣,设计过程中热情不高,主动性较差。此外有些毕业设计课题已沿用多届,部分学生都可以找到已往的毕业设计说明书及图纸,造成部分毕业设计存在抄袭现象,不利于学生创造能力的培养和发挥,同时对抄袭者和其他同学的学术态度有极恶劣的影响。
3.毕业设计指导教师的现状
在我国高等教育大众化的背景下,高校在校学生人数较多,而毕业设计指导教师人数略显欠缺,同时指导教师承担着繁重的课堂教学和科研任务,因此有时教师忙不过来,疲于应付。当前高校青年教师有相当一部分是由学校直接到学校,学历高,研究基础好,但工程实践经验明显不足。部分老教师和企业联系较少,无法紧跟技术更新的步伐,造成专业知识及技能落伍。而传统毕业设计是以学校老师指导的单师型指导模式,指导教师从内容到形式全程负责。指导教师由于精力不足或自身知识缺陷会给学生毕业设计带来不利影响,从而造成学生和企业不能无缝对接。
4.毕业设计时期教学管理的现状
由于就业压力大,很多学生在大四找到工作后按照工作单位的要求去企业实习,在实习过程中往往为了满足企业的要求而耽误了毕业设计进度,尽管我校在毕业设计管理方面有相应的检查制度和评分标准,但是部分指导教师为了学生的就业,在检查毕业设计进度时往往采取过分宽容的态度,毕业设计最后的成绩评定过松,从而导致毕业设计质量下滑,甚至形成了恶性循环,因此在整个毕业设计过程中,教学管理非常重要。
二、校企合作指导毕业设计的探索
1.毕业设计和毕业生就业结合的探索
毕业设计安排在最后一个学期进行,此时,本专业毕业生大部分有了就业意向,部分用人单位希望准员工能早日投入企业建设,以解决其人力资源的不足。没有就业意向的同学也希望通过有实际意义的毕业设计提高自己专业技能,顺利找到工作。因此,毕业设计可以和毕业生就业结合起来,即进行校企合作指导毕业设计,满足学生和用人单位的需求,实现毕业生与社会、与工作的迅速对接,这也是热能等特色专业实践环节建设的要求。
2.毕业设计选题的探索
毕业设计选题确定了设计的方向、角度和范围,我校校企合作指导毕业设计开拓了多种选题模式,主要有:根据就业企业课题选题、根据指导教师推荐企业课题选题和根据指导教师的产学研项目导向选题。指导教师推荐企业主要是指导教师利用自己与企业或本专业已毕业学生的联系,推荐毕业生进入企业进行毕业设计。企业课题选题的毕业设计题目一般由企业工程师提出,校内指导教师需对企业拟定的题目进行审核,修改不符合教学要求的题目。指导教师的产学研项目包括现有项目和已完成项目,现有项目具有探索性、前沿性,已完成项目具有成熟性。学生根据自己的特长并结合毕业的去向,选择合适的毕业设计题目。选题时,学生和指导教师双向选择,学生选题分第一和第二两个志愿,选题后根据学生和指导教师的具体情况,优化双向选择的结果。学生选题后,由于工作的变化,在中期检查前,学生可以根据自己的实际情况,对毕业设计题目进行更改,但具体的教学管理过程需进一步完善。
3.毕业设计双导师制的探索
“双导师制”产生于20世纪90年代初期,最早是指研究生教育中使用的校内、校外导师共同培养人才的模式,其目的就是要真正提升学生的理论与实践相结合的能力,为社会培养出更多更好的应用型人才。过去一段时间,利用校外资源的“校企合作”办学模式在一些高职院校已经全面展开,而对诸多本科院校而言,却还不太广泛不够深入。[5]
应用型本科人才培养的目标是让学生与企业无缝对接,顺利的完成就业,并成为企业高级工程技术人才,但目前的校内毕业设计教学与企业需要存在脱节,因此需要采用“双导师制”的模式来提升学生理论与实践相结合的能力。毕业设计“双导师制”的指导教师由学校的一名教师和企业的一名工程师组成,在本专业的前期探索中,发现校外导师很难担任主导责任,因为企业生产是第一位,而合作培养学生对企业是可有可无的,在实际的指导中经常出现责任不到位,毕业设计进度跟不上学校的要求。因此本专业现实行以校内导师为主、校外导师为辅的指导模式,校内导师侧重于毕业设计的理论、规范及进度管理,校外导师侧重于设计的具体技术性问题。校内导师主动定期与企业导师和学生加强联系,及时发现并处理问题。校内、校外做毕业设计的学生都统一在学校进行毕业答辩,由校外导师对校企合作指导毕业设计学生的工作量、设计水平、独立工作能力进行评价,结合答辩情况,综合评定学生成绩。
4.毕业设计时期教学管理的完善
采用校企合作指导毕业设计模式后,学生准备去企业进行毕业设计前,学院要收取企业开具的接受证明存档,并需与合作企业签定委托毕业设计协议书,同时校内指导教师做好出行动员工作,建立与学生的联系方式,保证与学生之间联系畅通。毕业设计进行过程中,校内指导教师需掌握学生在企业进行毕业设计的工作进度和设计质量,并对毕业设计的全过程进行监控。为了有效的对毕业设计全过程进行监控,必须完善毕业设计质量监控体系,[6]同时需完善校内指导教师到企业的走访和现场指导制度。
重视毕业设计的中期检查,检查时需关注学生对课题任务是否明确,进度是否落实,对检查中发现的问题及时进行整改。并将中期检查的结果纳入平时考核成绩中。毕业设计的后期,要求学生集中两周返校进行毕业设计的修改和完善工作,强化知识的连贯性和综合应用能力。最后一周,专业教师组需对毕业设计成果进行交叉评阅,并邀请校外指导教师进行公开答辩,最终根据学生的平时考核成绩、毕业设计质量的评分、毕业设计答辩环节的评分、并综合企业指导教师的意见给出最终成绩。
针对部分学生由于工作变动等原因,造成毕业设计题目需更改,本专业做如下规定:在中期检查前,开题报告后,需提交毕业设计题目更改申请,并同时提交更改后的开题报告,在中期检查后,则毕业设计题目不能更改。但学生离开合作的企业后,学院与合作企业签定的委托毕业设计协议书自动失效。
三、校企合作指导毕业设计的实践及成效
在近两年的实践教学中,我校热能专业积极采纳校企合作指导毕业设计模式,毕业生可根据已有工作和指导教师的情况在一定时期内自由换题,满足其毕业后的工作需要。2013年,我校热能专业毕业生68人,其中参与校企合作的毕业生为18人,但校企合作过程中有2人由于找到其它合适的工作而中途退出,实际只有16人完成校企合作指导毕业设计,通过对该16人毕业设计的调查,发现校企合作指导毕业设计的课题全都来源于企业急需解决的工程实际课题或科研课题,毕业生可根据企业的实际情况,根据自己在企业中所作的工作,高质高效的完成毕业设计。参与校企合作指导毕业设计的学生普遍反映校企合作有利于完善自己的知识结构和提高自己的综合能力,特别是工程方面的能力。
校企合作指导毕业设计克服了由教师自拟的部分毕业设计题目不能与工程实际结合的弊端,极大的提高了学生完成毕业设计的兴趣。校企合作指导毕业设计丰富了毕业设计的选题,使得新题目所占总选题的比例明显上升。校企联合指导毕业设计可以充分利用企业经验丰富的工程师作为导师,解决了学校指导教师数量不足的难题,与此同时,高校教师特别是青年教师可深入到企业与企业工程师一起指导毕业设计,提高了校内指导教师的实际工程能力。通过合作指导毕业设计,加深了学院与企业的相互了解,使学校能够及时把握企业对人才的实际需求,为人才培养方案的修订提供了参考依据,同时有利于产学研的实施,促进了双方在教学、科研、生产等方面的全面合作。以校内指导教师为主的指导模式,使得校内导师可全程跟踪毕业设计的进度,有效保证毕业设计按时按质按量的完成。
校企合作指导毕业设计在实践过程中虽然取得一定的成效,但仍存在一些问题,如参加校企合作指导毕业设计的学生比例较小,主要原因是企业觉得搞校企合作指导毕业设计需花大量的时间培养学生,干扰了企业的正常生产,但学生在合作过程中往往要求有实习工资,而参与合作的学生毕业后不一定在合作企业工作,从投入和产出角度来看,企业觉得不合算。如果学院要求学生不拿实习工资,那么学生在企业进行毕业设计的经费,学校很难解决。为了提高参与校企合作指导毕业设计的学生比例,笔者认为:工作还没有落实的毕业生,可利用其集中毕业实习的背景,选择与集中毕业实习相关的题目进行毕业设计。毕业设计可加大产学研项目导向选题,2014年我校热能专业毕业生78人,产学研项目导向选题21人,比2013年有明显提高。
尽管校企合作指导毕业设计仍然存在一些问题,但是,由于其有许多突出优势,尤其在应用创新型人才培养过程中。校企合作指导毕业设计可促进毕业生与社会无缝对接,增强了毕业生的就业竞争力,已经引起本专业领域的重视。
参考文献:
[1]陈希有,牟宪民,刘凤春,等.关于多样化毕业设计教学方法的思考[J].中国大学教学,2012,(8):59-60.
[2]周健,周全法.“独立―实际―校企―就业”紧密结合的毕业设计(论文)模式的探索与实践[J].江苏技术师范学院学报,2006,12(6):82-84.
[3]孙进.德国应用科学大学校企合作的形式、特点与发展趋向[J].比较教育研究,2012,(2):41-45.
[4]吴亚男,毛有虎,石怀伟,等.校企合作创新毕业设计新模式[J].中国成人教育,2010,(13):68-69.
关键词:“四全”人才;培养模式;中国梦
作者简介:吴强(1977-),女,辽宁大连人,上海电力学院环境与化学工程学院,副教授;吴江(1974-),男,江苏建湖人,上海电力学院能源与机械工程学院,教授。(上海 200090)
基金项目:本文系上海电力学院卓越计划教改项目(项目编号:20121602)、上海电力学院重点教改项目(项目编号:20121301)、上海市教委第五期重点学科(项目编号:J51304)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0022-02
“空谈误国,实干兴邦”,中国梦让当代青年,也让广大高校教师感受到了一份同心奋进的深沉力量,更加懂得所肩负的历史责任。中国梦是国家的梦、民族的梦,也是包括高校教师和青年学生在内的每个中国人的梦。
我国目前在校大学生2200多万人,到2020年我国受过高等教育的将达到近2亿人,这个人才数量使我国成为人才大国,同时也是我国发展成为人才强国的基石。青年学生是国家发展、民族振兴和创新型国家建设的接班人。接班人要忠于祖国和人民,要有创新意识和创新能力,这正是高校人才培养的根本任务所在,高校教师有义务承担这份使人才大国成为人才强国的重任。“得其大者可以兼其小”,高校教育的师生主体将人生理想融入国家和民族的事业中,可以成就一番事业,铸就强国之梦。要实现人才强国,成为创新型国家,实现伟大复兴,需要培养德才兼备、德技双馨的未来栋梁。要实现这样的目标,需要构建更加完善的育人体系,依靠广大教职员工,各司其职,在大学四年的各个时间段、各个方面以及在高考前的招生咨询、大学毕业后的跟踪等环节,需要探索和实践“四全”人才培养模式,进行全员、全程、全方位、全生命周期的育人,包括知识体系的构建、品格的养成、职业素养的形成、回报社会和母校的情感塑造等等。
一、“四全”人才培养模式的内涵与特征
学生将宝贵的青春年华慷慨托付于高校,他们有着珍惜韶华、奋发有为、勇做走在时代前面的奋进者、开拓者、奉献者的精神,有着努力使自己成为祖国建设的有用之才、栋梁之才,为实现中国梦奉献智慧和力量的决心、信心。广大教师以“不敢半点怠惰”的精神进行教育,祖国的未来必然将更加美好,同时要有着对广大学生进行教育的理念和责任感。青年一代生长的环境相对优越,需要广大教师令其更加清醒地认识到,梦在前方,路在脚下,自胜者强,自强者胜;令其懂得人的一生只有一次青春,只有进行激情奋斗、顽强拼搏才会为将来留下充实、温暖、持久、无悔的青春回忆;令其认识到人生之路,有坦途也有陡坡,有平川也有险滩,有直道也有弯路。要让青年学生认识到面临众多选择时,要以正确的世界观、人生观、价值观来指导自己的选择。
不言而喻,高校的教育教学需要广大教师和管理人员以及学生自身,从大学入学到毕业的整个四年,在思想教育、军事与体育训练、课程教学、实践环节等各个方面进行努力。同时,这样的教育还需要前延到高考咨询乃至对中小学教育的深层次影响,后续到就业及其反响乃至终生教育,形成全程、全员、全方位、全生命周期的培养理念与模式。
二、全员、全程、全方位、全生命周期人才培养模式的构建
教师备课在备课程内容、教学方法的同时,更要备上课对象,对学生的知识结构、兴趣所在和接受程度等有清晰的了解,精心设计,采用讨论与讲授相结合的方式,使教育教学“以人为本”,既教书更育人。教师在科研的基础上将前沿的科技研究热点带入课堂,引起学生的兴趣和共鸣,成为科研创新等高层次学习内容和方式的一部分,在自主的科创过程中进行更加全面深入的学习和提升,进行团队合作精神、创新意识和实践能力的培养。在毕业论文环节上应更加注重由科创、科研项目、企业实际技术需求等问题导向型题目的比例,使学生更加适应社会未来的发展。
教育应是全方位的,是知识点的传授,更是完整的知识结构和理论体系,要让学生明白“学如弓弩,才如箭镞”,只有依靠厚实的见识来引导才可以让才能很好地发挥作用;是理论和实践相结合,在解决具体工程实践问题中提升学生分析和解决问题的创新意识和实践能力。创新是民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭源泉,也是中华民族最深沉的民族禀赋,正所谓“苟日新,日日新,又日新”;是科学知识和人文素养的综合,教给学生“功崇惟志,业广惟勤”,“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”,使其明白理想指引人生方向,信念决定事业成败,美好理想都不可能唾手可得,都离不开筚路蓝缕、手胼足胝的艰苦奋斗,要让学生牢记“从善如登,从恶如崩”的道理,始终保持积极的人生态度、良好的道德品质、健康的生活情趣。全方位的教育才是完整意义上的教育。
大学四年是人生极其宝贵的青春年华,是生命和事业重要的四年,是能力提升的四年,是人格养成的四年,是为立身之本奠定基础的四年。大学教育对人生的影响极其重要,应是全生命周期的教育,贯穿一生,大学一年级刚入学时对大学的印象,与同学互相认识、交流的美好情景,之后随着年级的提升陆续受教育的过程,如第一次到企业进行实习时的兴奋、课程设计的总体规划、毕业设计(论文)的训练等等都将成为美好的回忆。学校要注意收集这些珍贵的资料,成为校史档案的一部分,这也是育人的重要组成部分。
对于学生大学毕业后的关心,应如高考前对中学生及家长进行咨询答复那样耐心细致,而且时间跨度要大得多,高考咨询是一次性的,毕业后的关怀应是一生的,这是“终生教育”应有之意。对于校友的关心不仅仅是十年校庆、百年校庆时的邀请,二十年、三十年毕业返校的欢迎,更应是平时的关怀与交流,这样的交流其实很多不仅仅是情感的交流,更多的还包括社会对学校人才培养反馈的了解,包括校友以及用人单位对现行的人才培养模式、培养方案的评价和建议,对课程设置改进等教育教学改革以及实习基地的建立都是大有裨益的。征询校友、用人单位和社会对毕业生、在校学生的培养方式的意见是大学教育应有的环节,是大学实现人才培养、科学研究、传播知识和服务社会功能的内在需要和应有之意,是大学教育不断适应社会需求,从而引领社会的需要。
三、“四全”人才培养模式的实践与成效
以塑造完善人格,爱党爱国情怀,培养学生的创新意识和实践能力为主线,全程、全员、全方位、全周期对学生进行培养。进校之初,专业负责人和资深教授给学生做专业指导,为学生配备辅导员、班主任、班导师,对学生的思想、生活和学业进行全方位指导。大一下学期到大四,进行金工实习、认识实习、专业实习、课程设计、仿真实习、毕业论文等环节,并全程贯穿大学生科创项目的动员、组织、申报、指导实施,贯穿海外名师讲座、国内知名学者讲座、企业人员讲座、现电技术专题讲座等各类学术讲座,贯穿学科主任、院领导班子成员与学生的交流。在入学之前,专业负责人、班子成员出席招生咨询,详细解读各专业的培养目标、方案、就业情况等,学生本科毕业后定期不定期联系毕业生和用人单位,对学生进行跟踪,了解社会对毕业生的反映和对人才需求的变化,为培养方案的修订提供依据。
邀请包括美国、英国、日本知名教授等海外高层次人才、企业管理人员和资深工程师等企业高级技术人员在内的校外专家,以及校内国家杰出青年基金获得者、上海市“东方学者”特聘教授、多次评为“心目中的好老师”的资深教师等为学生进行系列学术讲座。讲座既能使学生了解和把握国际研究热点,又能深入了解生产过程、管理经验、企业文化企业等,令学生对专业的内涵、国际研究前沿和热点、社会对本专业人才的需求情况、所看重的方面,以及学习、研究的方法有全面的了解,激发学生学习的热情和社会责任感。培养的学生既能继续深造进行基础研究,又能在毕业后立即服务社会。
构建全员、全程、全方位、全生命周期育人的“四全”人才培养模式已成为人才培养的重要举措,得到师生和学校相关部门的重视和配合,也已取得初步的成效,在校生在各类科技竞赛、人文、体育等方面都取得骄人成绩,毕业生得到用人单位和社会的赞誉。
以科创为例,有很多同学在参与科研项目后合理安排自己的时间,发表了多篇学术论文,并根据成果参加大学生科研创新比赛,获得奖项。此外,在项目执行过程中,因为阅读大量中英文文献,提高了英语能力,最后顺利通过雅思、TOFEL、GRE等考试,申请到国外知名大学继续深造。在项目执行过程中因研究需要而预先学习专业课程,最后取得很好的课程考试成绩并优秀地完成了课程设计等环节,还在毕业设计(论文)环节取得优秀成绩,不但完成了第一课堂到第二课堂的拓展,还实现了第二课堂对第一课堂学习的促进以及两者直接的交融,既领会了知识又在灵活应用知识的同时深化了研究,促进更深层知识的学习,达到了创新人才培养的目标。比如,热能与动力工程专业的一位同学在参与科创项目时感觉到基础知识不足,更加认真刻苦地学习专业知识,这些促进了科创项目的实施,取得了包括3篇学术论文、1项国家级竞赛奖项在内的成果外,专业课程成绩也因此大幅提高,获得校一等奖学金、优秀毕业论文奖,获得上海市优秀学生、上海市优秀毕业生等称号,并被美国密西根大学录取为研究生;环境工程一位同学参加科创项目,为了更好地完成项目,刻苦努力学习专业知识,获得国家奖学金、上海市优秀学生等称号,在上海市科创杯和陈嘉庚青少年发明大赛中获奖,并被同济大学录取为研究生。
人才培养成效的例子不胜枚举,以科创项目为纽带,全程全员进行人才培养,对所有团队成员都是一种精神鼓励。尤其是在潜移默化中促进了学生对科研项目的热爱和学习、研究工作的积极性和主动性,在导师指导下逐步能够独立地完成构思、项目申报书的撰写、项目的开展和结题等整个科研过程。经过这样的训练,学生的口头表达和文字表述更具科研专业性,同时也锻炼了组织、交流、团队合作等各方面的能力。
再如卓越工程师培养计划,上海电力学院热能与动力工程专业是首批进入教育部卓越工程师计划的,以此为契机,培养模式采用校企合作形式,共同制订培养方案,很多专业课程,特别是实践类课程采取校企联合授课,利用企业和学校两种资源进行人才培养。联合制订培养方案,充分了解社会需求并将其融入教学计划,提高了学生的社会适应能力和将来为社会服务的能力。
四、结束语
随着全员、全程、全方位、全生命周期的“四全”人才培养模式的实施,上海电力学院人才培养质量进一步提升,创新人才团队逐渐壮大,承接的国家级和省部级科创基金项目的层次逐步提升,数量逐步增加,形成了一批有影响力的作品、专利、文章等成果,在各类竞赛中获奖;学生综合素质提高得到国内外知名高校认可,取得进一步深造资格的学生数量逐年上升;得益于校企联合,充分利用校企两种资源,卓越工程师计划实施进展良好,学生得到一致好评。实践证明,“四全”人才培养模式是行之有效的人才培养模式,对于培养又红又专、德技双馨的社会主义接班人,为实现创新型国家和践行“中国梦”发挥了重要作用。
参考文献:
论文摘要:分析《工程热力学》的教学实践中采用多媒体技术的必要性,探讨多媒体教学内容的选择、课件的制作、多媒体放映以及多谋体教学中应注意的问题。提出课堂教学应在传统教学方式的基础上合理地应用多媒体技术,提高教学质量。
工程热力学是热能与动力工程专业和建筑环境与设备工程专业的重要专业基础课,同时也是油气储运工程、化工机械过程与装备和石油加工等专业的选修课。它是一门从工程实际出发来论述热能与机械能相互转换规律及其应用的基础性课程。课程的特点是理论性强、概念抽象、公式图表繁多、热力过程变化复杂以及热力循环的表示和分析困难。
多媒体技术是文本、图像、动画、声音等运载信息的媒体结合体,以图文并茂的形式为工程热力学教学提供了多样化、多视角、立体化的教学信息空间。在工程热力学的课堂教学中,合理、适当的采用多媒体技术,不仅充实了教学内容,而且使课堂教学更加生动形象,提高了教学质量,教学效果良好吼
一、多媒体教学的必要性
工程热力学课程的基本理论应用部分涉及许多图片、图形,内容围绕工作原理图、系统循环图展开,传统的板书教学需占大量的课堂时间手工绘制,效果不太理想,如果利用计算机制作成多媒体课件,集光、形、色于一体,形象直观、内容生动,可以使视觉和听觉同时发挥作用,增加课堂授课的生动性,激发学生学习的兴趣,有利于学生认知能力的开发和对教学内容的理解。
〔一)及时更新教学内容。多媒体辅助教学,可以节约板书时间,有效地拓宽教学空间,在有限的时间内提供更多信息量,使教师有更多的时间进行重点、难点知识的讲解。现代科学技术发展迅速,日新月异,而部分教材内容不可能及时更新,在课件制作中可补充大量最新技术资料,不仅解决教材内容相对滞后的问题,而且可引荐专业发展的前沿信息,拓展学生的视野。
(二)完善传统教学手段。多媒体将传统教学手段难以表达的内容和难以观察到的微观热现象通过文字、图像、声音和动画等形式生动的表现出来,加深了学生对知识的理解,激发了学习兴趣和学习主动能动性。另外多媒体可通过字体的缩放、颜色的变化或明暗交替以及动态出现等方式来强调重点,使学生印象深刻,更容易记住这些知识点。
(三)增强学生感性认识。工程热力学中有许多抽象的概念和过程,如孤立系统、平衡状态、压缩过程、水蒸汽定压发生过程等。仅通过书本上的概念和简单的插图来讲述或通过学生的想象来理解、掌握这些知识点是非常困难的,而借助多媒体技术就能使这些问题迎刃而解。多媒体课件支持FLASH动画}WMV,AVI视频等播放插件。如在讲解内燃机结构和原理时,采用FLASH制作简单的动画来演示汽车内燃机的工作过程,学生在动画中能非常直观地看到内燃机的吸气、压缩、燃烧和排气,再配合P-V图画出热力过程,看起来一目了然,有利于学生对过程的理解和掌握,进而分析不同的压缩过程所需功耗的不同。同时结合一些有趣的思考题。如:为何给球打气时用湿布裹住气筒外壁能节省体力?汽车油门是控制油量还是空气量?这样既能有效巩固压缩机省功原理,又与现实生活紧密联系,极大的激发了学生的学习兴趣。
二、多媒体教学内容的选择
国内各类院校能源动力类专业基本都开设了工程热力学课程,但可供课程使用的优良教材数量有限,且教材更新较慢,特别是工程背景和应用方面的知识较为匾乏。为此,首先应根据各高校学科专业特色,选择合适的教材和参考书,为多媒体课件制作提供最基本的知识体系保障。其次各专业知识是相通的,但侧重点不一样,应补充介绍同一概念在不同工程运用背景下的区别和联系,让学生能更好的理解基本概念做到融会贯通。比如,热力学能是工质的内部储存能,是温度和比容的函数。工程流体力学课程中,认为液体流动中温度和比容为常数,所以热力学能不变,研究中可以忽略。而工程热力学研究中,热力学能是重要的状态参数,不能忽略其变化。最后要结合专业特色,拓展工程实践知识,开展相关工程应用专题讲座,避免计算时出现手提吹风机功率在60KW以上,甚至达363KW,而汽轮机喷管出口速度只有十几米每秒的低级常识性错误。
三、多媒体课件制作应注意的问题
多媒体电子教案存在直观、形象、生动、图形图像功能强大、易于展示最新科研成果、教学信息量大、学生易于复习等优点,但同时存在单幅信息量少、幅间信息不连贯、前后呼应不够、学生思维不易跟上等问题。在制作时应该扬长避短处理好以下几点问题。
(一)多媒体模板的制作。多媒体课件需合理照顾章节间的关系,但每张幻灯片的空间有限,难以有效发挥“标题”和“正文”的相互呼应。合理制作多媒体模板,是增加课件内容逻辑性和关联性的重要保证。为此,应根据教学大纲内容制作本章节教学内容的主题目录,教学时采用超链接的方式打开。其次建议每张幻灯片分成三个区域:标题区、正文区和脚注区,并用横线严格区分,做成统一的模板。在标题区右上角,角注本章标题,而在标题区中央插人本节标题。正文第一行插入本节幻灯片主要内容标题,与正文呼应,使信息尽量连贯。脚注区可插人授课日期,页码等辅助信息,保证每页幻灯片的完整性。最后,应制作复习提纲,与首页主题目录提纲和正文重点内容呼应。
(二)文字内容的确定。工程热力学作为一门技术基础课程,基本概念、基本原理、基本方法是要求学生掌握的重点,需要通过大量的文字来进行表述,因而课件上的文字内容不可避免要占有较大篇幅。需要特别注意的是切忌将大量教材内容原文照搬到课件上,授课时照本宣科。文字内容的确定必须经过反复推敲、归纳和总结,将核心内容提炼出来,完整的表述则通过授课或与同学之间的讨论来完善。古人云:文章千古事,得失寸心知。幻灯片制作也是一样,一定要精益求精。建议每张幻灯片不超过四段文字,每段文字不超过两行。在需要特别强调的地方如前提条件和重要结论要点,用特殊强化处理标注,如PPT自带的红色五角星符号。当然对于课程中一些经典的概念和原理如孤立系统嫡增原理等建议给出原文,让学生根据自己的理解提炼或用自己的言语表述,以加强对概念或原理的理解,同时培养学生的逻辑思维能力。
(三)图像的选择与处理。多媒体课件的优势就是图片功能强大,需要充分发挥。应选择既反映工程实际又具有较高清晰度和对比度的优良图片,这样才不会出现投影放大后的图像失真的问题,这一点需严格遵循宁缺勿滥的原则。对于原理性图,如果直接采用软件从书本上复制粘贴由于涉及图像格式转化会导致图像像素丢失,图像失真,建议利用PPT自带的画图工具绘制,这样既可以对图像中各类曲线实现不同颜色、线条标记,又可以在播放时实现分层逐级播放。另外结合PPT动画播放功能里的“擦除”效果,可实现曲线的动态绘制过程,利于学生理解和掌握热力过程曲线。比如,理想气体几种基本热力过程在P-V图上同时出现时曲线烦乱,各区间物理意义复杂易混淆。采用上述方法可以得到很好的解决。
(四)多媒体课件的放映。在课件放映时,文字的出现应设为逐行或逐字播放,让学生有时间记笔记和思考,不宜像放电影一样整屏播出,此时内容繁多,眉毛连着胡子,学生分不清主次,很容易走神,更谈不上理解和掌握。
作者的体会是应根据讲解的思路和过程,逐级播放。特别是涉及公式推导时,应模拟黑板推导的过程,逐步或分块出现。当然,这也会造成教师频繁使用电脑,影响教师讲解和学生思考的连贯性。建议使用多功能激光笔,实现远程控制幻灯片播放。这样教师一方面不用局限于讲台上,活动空间得到大大解放,另一方面也可以到讲台下加强与学生的近距离互动讨论,有效维护课堂记录。
四、多媒体教学中需注意的问题
效果优良的多媒体教学也存在学生视觉疲劳问题,这与黑板教学相比是一个固有缺陷。据赣南医学院的一份调查数据显示。大学生在课堂上被多媒体教学光照时间太长,学生连续2个课时接受多媒体教学,约22%产生轻度视觉疲劳,连续4个课时,轻度视觉疲劳则高达61%。可见,培养一支高素质多媒体教学课件制作队伍,是消除学生视觉疲劳和提高教学质量的关键。积极参加多媒体教学课件制作学习班,学习适用于大学生最佳课件制作视觉效果的理论与方法,制定多媒体教学课件制作视觉审美的基本要素、基本规范和基本参数。
同时多媒体授课时光线较暗,如果课堂授课时教师只是点点鼠标,学生瞪大双眼看,相互之间缺乏交流,学生容易昏昏欲睡。因此教师不能只站在讲台前一字不差地朗读讲课,应当随时观察学生听课的精神状态,适当地走到屏幕前指点内容,或者丰富教师自身的面部表情和肢体语言,利用提问、现场讨论等互动交流以活跃课堂气氛与调动学生学习积极性。
此外,使用多媒体教学的同时要合理的利用板书。声像俱佳的课件相比于传统的板书,虽然能够给学生更直观的感受,但稍纵即逝的课件来得快,去得也快,很难给学生留下深刻印象。对于一些重要的公式和图表,要结合板书推导和绘制。板书是课堂教学的重要辅助手段。
关键词:独立学院;毕业设计;过程监管;激励机制
中图分类号:G648.7 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)07-0282-02
一、研究缘起
毕业设计是指高校学生在修完教学计划的全部课程后,综合运用相关专业知识去对某一课题进行深入研究,这一环节是对学生所学理论知识解决专业问题的系统检验,其目的是要培养学生的创新意识和实践能力。很显然,毕业设质量的高低对于独立学院培养应用型人才这一目标具有重要意义。
鉴于毕业设计这一环节在高等教育中的特殊地位,教育部曾在2004年专门发文指出毕业设计的重要意义和基本要求,各地高校也对如何提高毕业设计的质量进行了许多有益的尝试,取得了一些有意义的成果。譬如,有些高校通过灵活安排学生毕业实习这一方法来提高毕业设计质量,效果较为显著——“我校热能与动力工程专业毕业实习一直让部分学生进入本校实验室进行实习,本专业共拥有四个实验室,可满足学生流体力学、工程热物理、空调与制冷方面的实验要求,实验设备与工程设备虽然型号有所不同,但构造和工作原理保持一致。因此,完全可以让学生首先在实验室通过拆装练习了解和掌握实验设备构造,然后进一步通过运行实验了解和掌握设备及系统运行参数,同时也能够获得第一手感性材料,达到毕业实习的目的。”[1] 另外,也有高校认为要想提高毕业设计质量必须“真题真做”——“毕业设计题目与老师科研项目结合,做到‘真题真做’。本专业的本科生参与教师的科研项目从无到有,现已达到10%。它能够让学生尽早地了解和掌握本学科前沿课题所需的专业理论知识,为早日进入科研状态提供必要的知识储备。由于这样的课题对学生进一步的学习深造具有直接的帮助,也容易激发学生学习、钻研新知识的欲望,更好地锻炼他们的科研素质。”[2]
上述研究成果从不同的角度对提高毕业设计质量作出了有益的探索,可以纳入考虑的视野。但是,随着目前普通高校特别是独立学院招生规模的不断扩大、师生结构比例失调等原因的出现,学生的毕业设计质量有日益下滑的趋势。为此,我们围绕着提高毕业设计质量这一目标,以桂林电子科技大学信息科技学院(以下简称“信科院”)2012届学生的毕业设计完成情况为中心,作一新的探讨。
二、信科院毕业设计存在的一般问题
1.选题方面。从信科院2012年毕业设计完成情况来看,选题盲目性的特点比较普遍。具体表现为:一些系部沿用使用多年的选题,与社会实际需要脱钩,缺乏时代气息和实用价值;还有一些系部的毕业设计选题难度差异性较大,较难的题目超出了学生的知识能力所及,导致学生出现较强的畏难情绪,最后只能应付了事,完全达不到毕业设计应有的目的,而有些选题则难度偏低,充其量仅相当于某门课程的结课设计,学生不感兴趣,且达不到毕业设计应有的工作量要求。这些现象正如有些学者指出的那样,“学生愿意与否无关紧要,表现出很强的主观性、随意性和权威性,学生缺乏自主性和独立性。这种做法忽视了学生的专长、兴趣和爱好,其主体性很难体现。” [3]
2.经费及实验条件方面。信科院建校不足十年,资金及实验条件均较为有限,为此,这也成为影响毕业设计质量的一个问题。目前,信科院往往是通盘考虑,避免重复购置实验设备,对于专业发展前景不明确、教学任务不饱满或使用率很低的实验室,通常依托桂林电子科技大学的实验室资源为原则,暂缓筹建。这就使得部分专业的学生很难找到合适的实验地点,毕业设计质量也就难以提高。
3.学生及教师方面。信科院作为一所独立学院,其人才培养规格介于普通本科学校和高职高专之间,从2012年的毕业设计完成情况来看,学生的理论知识基础较弱,毕业设计写作的基本能力不够。从这次抽查的某个专业来看,有一部分学生没有很好地掌握毕业设计的文体特点和学术规范,有些学生甚至从来没有进行过论文写作训练,对教师或实习单位给定的数据进行分析、综合、归纳、整理等能力较差。此外,随着信科院近五年来招生规模的不断扩大,造成了指导教师资源的相对短缺,且大多数教师的教学科研任务越来越重,导致在指导学生毕业设计的环节上投入的时间、精力不足,缺乏检查督促,使得学生对毕业设计不重视、不认真,敷衍了事。当然,有学者还指出了教师短缺因素对于毕业设计质量的另一个重要影响,“师资的不足或指导不力还导致对毕业设计考核不严,毕业设计质量难以得到保障。”[4]
4.学校监管方面。从认识上来说,信科院对于学生毕业设计的地位有着非常足够的重视,并没有因为学生需要抽时间择业及考研而降低相关标准。但是,从这次的实际抽查情况来看,学校对学生毕业设计工作的过程管理及监控还需进一步加强,相应的质量监控体系和保障体系也有待进一步完善,主要表现为学生在外地做毕业设计时,过程管理、考核和质量监控难度大。例如管理系某专业90%的学生都在桂林市以外的地区实习,目前还没有建立起一种有效的监管机制,这使部分学生的毕业设计流于形式。同时,这种监管机制的缺失也容易出现抄袭等现象,在很大程度上降低了毕业设计的质量。
三、启示与对策
1.合理设置毕业设计选题。毕业设计课题设置的合理性是毕业设计高质量完成的前提和保证。首先要成立专门的选题审查专家组,严把选题审查关。为此,应该在毕业设计前一学期末启动毕业设计选题工作,指导教师拟定的题目应提交到选题审查专家组进行评议、审核,通过之后才能供学生选择。合格的毕业设计选题应具有如下特性:一是有一定理论基础,二是有一定应用价值,三是操作性较强。其次,毕业设计的选题过程应实行指导教师和学生的双向选择,提高学生选题志愿的满意度以及选题工作效率。应由学生根据自己的专业方向、个人能力和兴趣爱好自由选择题目,并且严格限制每位教师所指导的学生人数。
2.加强指导教师队伍建设。指导教师作为毕业设计质量的直接把关者,主要任务就是确定选题和对学生进行必要的指导和监督,这就不仅要求指导教师具有较高的理论知识,同时,也要求他们具有较强的科研意识和创新能力。为此,首先要对他们进行培训,以使其对毕业设计指导工作的各项进程和各种质量指标进行把握,提高其指导水平。其次,应在培训中明确指导教师职责,充分发挥他们的积极性,建立一支数量稳定、结构合理、能力较高、责任心强的指导教师队伍,这是确保毕业设计质量的根本保障。再次,应该定期组织指导教师交流经验,通过互相交流和学习,指导教师之间能调整自己的思路和工作方法,能更好地提高教师的指导质量和效率。需要强调的是,在教师指导学生完成毕业设计的过程中,学校应成立督导组,深入到各个环节中进行督促指导,如发现问题就应及时与指导教师交换意见,提出保证毕业设计质量的相应措施。
3.充分利用校外资源。随着社会经济及高等教育的发展,学生校外实习与毕业设计之间的关系越来越密切,在很大程度上,良好的校外资源已经成为高质量毕业设计的必要保证。譬如,学生若已找到实习单位,可由单位根据学生的工作需要,针对企业的产品或服务,拟出设计题目,这样的题目往往具有很强的现实性和实践性。值得注意的是,有学者强调在校外进行毕业设计的学生,可能与学校之间的联系较少,管理不易,建议应“通过规范化管理,校外学生毕业设计由学校和用人单位各选派一名导师。在指导教师的选择上,采用校内教师为主,校外导师为辅的形式” [5] 。当然,这一建议的实际操作效果如何,还有待在实践中进一步验证。
4.强化毕业设计激励机制。良好的激励机制有利于调动学生和指导教师的积极性,有利于提高毕业设计的质量,使得成绩优秀的师生得到表彰和奖励,表现较差的则受到鞭策。为此,学校教学管理部门和各系部应本着公平、公正、客观的原则,制定相应的毕业设计成绩评价标准及考核办法,严格控制优秀、及格与不及格的比例。
首先,应完善毕业设计成绩的评价体系,杜绝评分随意性现象,从制度上保证学生重视毕业设计。有学者建议,“对毕业设计过程中表现差、论文质量不合格的学生,应延期毕业或取消学位;而对于那些基础课成绩较差,但毕业设计表现突出、完成毕业设计课题情况优异的学生,则应在其毕业成绩方面予以倾斜。”[6] 其次,把好毕业设计答辩关,尽量采用公开答辩和随机抽查方式相结合,每位指导教师推荐优秀学生参加院级公开答辩,其余学生参加随机抽查的小组答辩。当然,有条件的话应尽可能选择专业技术水平较高的专家老师作为答辩评委,有学者指出,“高质量的答辩会对学生终身留下深刻印象,对今后工作和提高分析问题,解决问题能力很有益处。” [7] 而对于答辩成绩不合格的学生,则应要求其重修毕业设计,重新答辩,确保毕业设计评定工作的严肃性。最后,在答辩结束后,应由学校教务部门组织专家组对全校的毕业设计进行随机质量抽查,并将结果向全院通报。
参考文献:
[1] 杨新乐,郭仁宇,于静梅.本科毕业设计问题分析及质量提高方法探讨[J].中国现代教育装备,2010,(7):140-142.
[2] 吕芳.工科本科毕业设计改革与实践探索[J].长春理工大学学报:高教版,2010,(1):156-157.
[3] 李长春,薛华柱,何荣,宫阿都.高校毕业设计存在问题与改革策略[J].中国现代教育装备,2010,(7):161-164.
[4] 陈春生,谢常.对提高本科生毕业设计质量的思考[J].教育学术月刊,2010,(1):58-59.
[5] 聂春燕.提高工科大学生毕业设计质量的思考与实践[J].长春大学学报,2010,(4):80-82.
“电工技术”课程是面向河北农业大学工科非电类专业所开设的,专业门类复杂,包括机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、热能与动力工程、机电一体化、农田水利工程、水利水电工程、土木工程、食品科学与工程、包装工程、生物技术、畜牧兽医等近二十个专业。对于不同专业学生而言,他们不仅要掌握“电工技术”课程所包含的基本理论、基本知识、基本技能,并能应用这些知识解决本专业的实际问题。如何协调不同专业需求,适应教学需要,课程组与各专业教学负责人深入探讨相关专业人才培养目标,将电工技术课程的教学内容重新整合为:“直流电路、交流电路、时域电路、电气控制线路、变压器与电机学、仪表测量与安全用电”等6个教学模块,如图1所示,并配以相应的实验,以便于各专业选择与组合。“电工技术”课程定位于适应不同专业需求,柔性设置知识模块,灵活组合系列课程,并分别制定相应的教学大纲和基本要求、课堂教学与实践环节的学时数,满足了全校多个非电类专业的教学要求,得到各被授课院系的认可。
二、改进教学方法及手段,提升精品课程水平
1.教学方法改革
(1)“学而必知其用”观念贯穿整个教学过程。在对课程进行教学设计时,首先对全课程及各教学单元进行教学重点分析,在此基础上进行新旧知识对比,为学生自主学习创造良好的条件。
(2)启发式教学。为提高学生的自学能力和学习兴趣,避免死记硬背概念、原理,教师在课堂上主要多讲知识背景、知识重点,最后自然引出原理;在答疑时间里更注意引导学生自发的思维、学习习惯,避免了学生思维懒惰的发生,这些都贯穿了教师的启发式教学。
(3)“循环式”教学。通过实验实例得到感性认识,通过理论分析上升到理性认识;再依据理性知识去分析实际问题,我们把这种教学方法称为“循环式”教学法,并贯穿于整个课程教学中。
(4)探究型教学。教师经常提出综合性的问题,然后引导学生加以分析,按设定条件提出解决办法,使学生从中领会自学的思路,学会独立解决问题。课程中讨论教学题目的设置、实施就是探究型教学方法的一种体现。
2.教学手段改革
(1)改革传统的教学手段,灵活、恰当地利用多媒体课件,提高教学质量。实践证明,其成功的方式是将现代媒体与传统媒体教学有机结合。现代媒体教学具有信息量大、形象生动、交互性强的优势,而传统媒体教学中教师通过口头、笔头表达能力、语音手势,甚至表情的相互传递能产生无穷的魅力,这又恰恰是现代媒体教学所缺少的。因此,只有将这两者有机结合,充分发挥每一种媒体的优势,同时又要注意弥补其不足,才能真正将课程中的难点和抽象内容通俗直观地表现出来,使学生在充满趣味中学习和掌握知识。
(2)利用网络教学系统。网络教学系统为学生提供了更多教学资源。课程的电子教案、教学大纲、授课进度表、习题与测试等都挂在校园网上,作业的布置与批改、答疑与辅导、资料的查找都可以在网络上完成。网络教学资源经常更新,运行机制良好,在教学中确实发挥了积极作用,成为提高教学质量的重要环节。同时,利用网络教学系统也解决了扩招后辅导相对短缺的问题。
三、加强师资队伍建设,保障精品课程的实施
课程组充分认识到师资队伍的整体水平在人才培养中的重要性,通过引进和自我培养相结合,努力提升教师的学历层次和业务水平,鼓励教师攻读高层次学位。目前,本专业有专职教师8人,其年龄结构、职称结构、学历结构如图2所示。课程组坚持由教授领衔、以教授为核心形成教学团队。同时,对于年轻教师的培养也刻不容缓,对此我们实施教授(副教授)——讲师(助教)一对一的指导模式,促进了年轻教师的成熟。所有教师坚持教学与科研并重,以科研促教学。科研工作的开展不仅提高了教师的学术水平,而且丰富了教学内容。由于不断改进教学方法,提高教师素质,课程组教师的授课水平大大提高,有5名教师在学校的“教师讲课大赛”、“多媒体讲课大赛”、“青年教师论文大赛”等比赛中获奖,发表了10余篇教改论文。
四、改革实践教学,培养学生的创新能力
1.建立新的实验体系
对于实验教学,我们建立了新的、更合理的实验体系。新的实验体系根据教学内容的难易程度以及循序渐进的教学规律,由易到难,分别开设“基础验证性”、“综合性”、“设计性”、“创新性”实验项目。把实验分为基础、综合、设计、创新四个层次,从实验上切实培养学生理论联系实际的综合能力。对实验内容进行优化整合,在对传统实验项目充实和改进的基础上,开设多种类型的实验,增开综合性、设计性实验项目,大大地锻炼和开发了学生的创新思维,提高了创新能力。同时,我们强调以学生为本,老师做学生的指路人,而不做学生的带路人。培养学生自己上网或去图书馆查阅参考资料,指导他们自己对电路进行反复实验,分析遇到的问题并尝试寻找解决办法,引导他们一步一步地提高。
2.建立实验室开放制度
改革实验教学,必须将原来封闭的实验室变为开放的实验室,让学生在学习该课程的整个学期内根据需要进行合理实验。实验室不仅在时间上开放,更重要的是包括器件、设备和实验过程的全程开放。在开放式实验教学中,学生在完成由课程规定的一些必要的基本技能训练实验后,可以自己设计条件允许的综合性和创新性实验。在开放中,我们注意培养学生团队协作的作风。开放不同于常规教学,力求在最短的时间内,让学生迅速捕获大量的信息,接触大量的知识,使他们知识、能力等全面快速的升华,这样才能培养能力强、素质高的人才,团队协作形式恰好为学生提供了这种成长的环境。这里不分年级、不分专业,大家的兴趣爱好不同,能力不同,涉及的内容和知识面很广,学生们来到这里,很快开阔了视野,在开放活动中,老师根据每个学生的背景和情况,安排他们合作,老同学带新同学,能力强的带能力弱的,对于某一个知识点,教师会专门做出具体的计划,使参与的学生水平迅速提高,许多获奖作品都是学生们合作努力的成果。
3.建立虚拟实验室
为了拓宽学生获取知识信息的渠道,扩大学生进行知识交流的范围,为更多的学生提供方便参与的途径,解决时间、场地问题对开放的束缚,我们利用网络优势,建立了一个融知识性、趣味性、思想性、教育性、服务性为一体的实验室教学网站,提供仿真软件的下载与使用,同时可以进行开放性实验、科技制作经验交流、学生科技作品资料展示、知识论坛等。虚拟实验室的建立为学生提供了更为广阔的探索空间。
4.实验独立设课、单独计分、单独考核
采用独立设课方式,既有利于更灵活地选择、更新实验内容,也有利于设计性、综合性、创新性和实用性实验的开设。考核方式为实验操作考试,其中,平时成绩占总成绩的20%,含预习报告、实验操作情况及实验总结报告三部分,期末考试从实验题库中随机抽取设计题目,而后在实验箱上搭建电路实现,操作考试占总成绩的80%。目前,课程组已在农业机械化及其自动化专业实施了实验单独设课的改革,并取得了良好的教学效果。学生对实验课的重视程度明显提高,认真完成实验,学生的实践动手能力普遍得到了加强。
五、注重配套教材建设,突出专业特点
教材建设是教学内容和教学方法改革的具体体现。建设精品课程必须重视教材建设,依据教育部相关文件的精神:精品课程教材应是系列化的优秀教材,鼓励建设一体化设计、多种媒体有机结合的立体化教材。依据这一精神,课程组编写了适合不同专业特点的、完整的、体现大纲要求的统编教材。
1.配套讲授教材
(1)由课程组教师主编的“21世纪电学科高等学校教材”系列教材之《电工技术》于2001年8月由中国水利水电出版社出版。
(2)由课程组教师主编的“高等学校‘十一五’精品规划教材”之《电工技术》于2008年1月由中国水利水电出版社出版。
(3)由课程组教师主编的“普通高等教育‘十一五’规划教材”之《电工学》于2008年7月由中国电力出版社出版。
(4)编写了与教材配套的教师手册。
2.配套实验实训教材
实验教学是课程建设的重要组成部分,也是培养学生创新能力和动手能力的重要手段。课程组教师根据课程实际情况,编写了配套的实验指导书,改革了实验教学内容,增加了新器件、新技术的内容,鼓励学生尽早投入科研活动;同时改革了实验辅助环节,通过开放实验室的办法加强学生积极探索、努力创造的能力,为学生提供了更为广阔的探索空间。