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关键词:《锅炉原理与设备》;教学方式;多样化
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0173-02
《锅炉原理与设备》是能源与动力工程专业的主干课程,同时还是过程控制及装备、建筑环境与设备工程等众多专业重要的专业基础课程或选修课,拥有极其广泛的受益专业面和学生群体。随着社会的发展,各种特种锅炉不断涌现,电站锅炉也朝高参数、大容量方向发展[1,2]。该课程教学对我国培养能源生产及转换利用等方面的高级专业人才有重要意义。
中国矿业大学能源与动力工程专业是火电厂为主的传统专业。课程是以电站锅炉为背景而设立的,授课内容围绕电站煤粉锅炉进行,不但涉及锅炉结构、燃烧供给、传热、水循环等基础知识,还涉及辅助系统的工作原理和组成,以及锅炉总体设计和计算。课程知识面广、内容丰富、综合性强,如何在短时间内让学生深入了解该课程是目前存在的主要难点[3,4]。
一、教学中存在的问题
《锅炉原理与设备》课程在2012版教学大纲中定为80学时,在课程的教学与实践中,虽然我们不断地借鉴其他院校的教学方式,有了一定的进展和成果,但仍存在以下不足。
1.教学内容增多与学时分配减少之间的矛盾。电站锅炉的种类较多,不同锅炉在构造与工作运行方面有着很大差异,锅炉知识技术的传授与学习需花费大量时间。随着教学改革的推进,该课程已缩减到64学时,让学生在如此短的学时里学习掌握各种不同锅炉的工作原理和设计方法变得十分困难。
2.锅炉技术发展迅速与教材更新滞后之间的矛盾。近十年来,锅炉技术快速变革,课程教材的内容大多根据前几年或者更早之前的技术编撰的,相对滞后。同时,人们对于知识产权的维护意识也越来越高,这样使得很多先进技术与知识都以专利的形式保护起来,让课本知识与行业尖端内容技术有了差距。
3.课程教学难度大与教学手段单一之间的矛盾。现代锅炉设施是一个内部复杂而又庞大的装置,包括制粉系统、燃烧系统、烟风系统、工质流动系统、除尘设备、脱硫脱硝设备、风机、水泵和管道支吊架等部件,单纯地以授课的方式很难使学生理解实际锅炉的样子,更别说掌握锅炉中各部件的具体结构。
4.学生综合能力较低与企业要求逐年提高之间的矛盾。《锅炉原理与设备》与锅炉课程设计、认识实习以及相关的选修课构成了密切相关的课程群,但是每种教材之间的内容互相联系不紧密,这样就让学生们在知识点上难以总结,并不能提高在实际工程运用中解决问题的能力。而近年来,用人单位对热能动力工程专业应届本科生的技能、技术的要求逐年提高,这对专业课教师提出了新的挑战。
二、教学模式改革
通过在上述描述中的若干点和我校内部教学中出现的问题,我们提出了把多样化教学方式联系到课本中:将课程目标以层层递进的方式把所要学习的内容分为四个步骤(内容庞杂的理论知识,复杂的系统设备,发展中的前沿性课题,专业实践),分别用与之相匹配的四种教学手段(问题导向式的课堂讲授,多媒体图片、动画演示、模型教具等结合集中实习,探究式的科研创新训练,专业课程设计与电厂仿真训练)授课,构建基于过程考核的多元评价体系(闭卷考试、实习报告、现场考核、课程设计与上机成绩),从而形成一个目标―内容―方式―评价的有机整体,形成互动机制,相互促进,增强成效。
以多样化的教学方式来讲授《锅炉原理与设备》课程的内容,基本研究包括以下几方面:(1)教学目标的设计。教学总体目标是通过对课程的了解和深入,能让学生把锅炉设施的理论掌握得更扎实,不仅要锻炼和提高学生的学习积极性,能够主动地去了解相关的知识内容,而且能够以科学的方法去分析并解决在锅炉设计、制造、运行和管理过程中发现的技术问题。(2)合理的分配教学内容。根据教学目标,对课程的内容进行合理的划分,以@样的形式既可以保证教学内容的完整性,也能够将教师授课教学、学生集中实习、科研创新训练、课程设计与电厂仿真训练等活动有机的结合起来。(3)问题导向式的课堂讲授。着重于对问题知识点的引导和对学生启发式提问的方式,将板书和电脑教学设施交互使用,把复杂多元的理论知识概念化、形象化。(4)多媒体图片、动画演示、模型教具等结合集中教学。让学生们对锅炉的构造和运行流程有一个深入的了解。(5)进行探索式的创新训练。在授课教学期间举办学术前沿讲座,使学生们对科学发展的最新动态有一定了解,同时让学生们去做些实用性强的教材训练题,提高学生在学科探索中的积极性和创造性。(6)专业课程设计与电厂仿真训练。电厂仿真软件操作界面完全和实际电厂相同,集中在学院机房进行电厂仿真训练,让学生有身临其境的感觉。(7)构造多元化的成绩评定体系。在进行了不同的教学方式后,最终学生的成绩就不会只定为考试成绩,而是着重于过程的多项综合成绩,并用这种过程性和多元性使成绩变得更加准确。
以备课、课堂教学、课下和成绩评定四个阶段贯彻整个教学过程。(1)备课阶段中以课程内容为根据来进行调整,并对实习的内容、课程设计和科研仿真训练内容进行规划。教学的内容分为四部分:①以掌握课程的主要内容,即锅炉的原理及基础知识点为前提来进行讲述;②复杂的锅炉设备,包括:燃烧设备、换热设备等,让学生对锅炉工作过程的基本情况有形象的认知;③利用合适的科研创新训练来鼓励学生进行探究式科研活动;④设计课程设计题目,每人一题(类型一致,但每人的参数不同),并合理选择上机培训内容。(2)在课堂教学阶段:①在传授课程知识点时利用视频图片和表格等多种形式来启发学生;②将本来在锅炉实习的一周时间加以利用,分别安排学生在校内电厂设备模型实验室、火力发电厂和锅炉制造厂学习,合理有效的把这些资源综合起来,以动画、图片和模型教具等结合实际的电厂设施,让学生对锅炉有一个全面、系统的认识,而不是之前的走马观花式的“认识”;③基于前言课题让学生们了解流化床锅炉、新型燃烧设备以及火电厂中环境污染控制方面的最新技术;④在课程初期学习时就将课程设计题目下发给学生,在理论学习的同时一步一步把课程设计分为课后作业让学生完成,让理论学习与课程设计的进展同步进行,以此方法针对提高学生课题设计的目的性,保证课题设计能够准时完成;理论学习后,安排学生到机房进行上机训练,巩固基础知识,提高实践能力。(3)在课下阶段,根据不同教学方式,采用不同的考核方式,即课堂讲授内容采用传统闭卷考试,集中实习采用现场考核方式,前言课题采用提交科研论文的形式,实践部分采用提交课程设计及上机成绩的方式。(4)在最终评定学生成绩阶段采用基于过程的多元评价体系。以平时点名成绩、论文报告成绩、闭卷考试成绩等因素来综合评判,着重于过程而不是以最终考试来评判成绩的多元体系。
综上所述,《锅炉原理与设备》课程需要开展多样化的教学改革。本课程对学生在未来研究和工作中有很大作用,拥有良好的应用前景:(1)本课题有利于调动学生的学习积极性,培养学生自主学习习惯,使学生学习观念从“要我学”向“我要学”转变,加深对理论知识的理解。(2)增强学生的应用和动手能力,扩充思想和知识面,提高团队合作和自主创新多方面的素养。(3)有利于发挥对同类课程的带动与辐射作用。本课程可以扩展成为我校矿业、材料、化工、建筑等领域相关专业的素养课程,研究成果也可为其他专业类似课程的建设和改革提供借鉴。
参考文献:
[1]李伟,张旭.锅炉原理及设备教学研究探索[J].教育教学论坛,2016,(35).
[2]王波.浅谈“锅炉原理”课程教学中的若干问题[J].中国电力教育,2011,(24).
锅炉设备及运行是高职电厂热能动力装置专业的一门职业技能课,是集理论与实践于一体的必修核心课程。学生通过本课程的学习能具备高等技术应用性专门人才必备的电厂锅炉设备和运行的基本操作技能,实现电厂锅炉运行、安装以及检修工作的零距离上岗。
课题组通过教学内容、教学模式等方面调查问卷,得到了大量的本专业毕业生和在校生的反馈:枯燥、抽象的理论计算;难以理解、想象的设备结构及系统的口头讲解;锅炉运行的操规背诵,实践环节与理论教学脱节,培养的学生动手能力差。与本科院校学科体系下培养的学生相比,存在着理论知识不足,操作能力不强,就业处于相当的弱势等现象。针对这些问题,一部分高职院校也做了精品课建设,进行了大量的课改工作,并取得了阶段性的成果,但是由于校企合作的局限,实训设备的不足,职业分析不到位等,整体课程设计受到影响,为了实现学生的零距离上岗,我院购置了大量的实训设备及仿真系统,积极进行校企合作,在这些基础上,教学团队进行了轰轰烈烈的课改工作。
本课程改革的理念是以专业对应岗位群、任务分析为依据,与企业结合进行基于工作过程任务化的课程开发设计,以培养学生岗位职业能力为核心,以工作任务为教学内容,依托发电厂仿真实训室、热力设备安装检修实训室的不同教学环境,进行基于过程导向项目的开发与设计,体现课程的实践性、职业性和严谨性的要求。
下面笔者就从几个方面阐述一下本课程的设计思路与实施。
一、确定课程目标
目前,职业教育课程改革的主流思想是对基于工作过程的学习领域进行系统开发,即根据职业工作内容,分析典型职业工作任务,确定行动领域、学习情境,明确学习任务。所以,我们在前期,建立专业指导委员会,通过与他们探讨,总结电厂相关岗位的主要职责,所要完成的任务,并一起提炼典型工作任务,然后由企业工程师、值长等分析完成这些任务需要哪些职业能力,整合为不同的课程,其中,表1的能力整合为课程锅炉设备及运行。所以表1中的三种能力就是本门课程的职业能力目标。
二、任务驱动教学模式下的课程内容组织
按照“校企合作、工学结合、以职业能力培养为中心、以操作实践为主线、以具体工作任务为载体”的设计理念,考虑工作任务的实用性、典型性、可操作性以及可拓展性等因素,依据完成工作任务的需要,选择和组织教学内容,突出工作任务与知识技能的联系,培养学生制定工作计划、实施工作计划的能力。所以,课题组经过大量的探索与实践,摸索出具体课程内容组织(见表2)。其中,模块二中的任务来源于电厂的典型任务,模块一的任务是为了让学生更好地了解锅炉设备及整体布置而生成的教学载体。
三、任务驱动教学模式的实施
在每一个学习情景中,通过教师布置任务、学生主动完成任务,使学生能够自主学习、协作学习,通过任务的实现学到必须掌握的知识技能,有利于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力,使学生在“在做中学,在学中做”,使教学向学习转换,学生成为自我教育的人。实施过程如图1所示:
四、考核方案
本课程采用有针对性的考核形式,具体考核形式多样化,采用笔试、口试、情境测验、讨论、案例分析、专题报告等多种形式。评价的主体不仅有教师,还有企业技师。
采用综合评价确定学生学习成绩。综合评价包括三个方面:
(1)实训考核占50%。教学过程中,每个任务评价后都会得到一个成绩,最终实训考核为所有任务的平均成绩,占最终评价的50%。
(2)教学过程考核占30%。以教师评价、学生评价、专题汇报等多种形式进行。主要从学习过程中的参与讨论问题情况、发现分析解决问题情况、操作训练情况、出勤等方面考查学生的知识、技能与职业素养。
(3)期末考核占20%。以卷面形式组织,主要涉及锅炉操作工、锅炉运行值班员技能鉴定的笔试题。
五、改革效果
关键词:过程控制;Matlab;工程实践能力
引言:自动化仪表与过程控制这门课程是电气工程及其自动化的专业课。教学目标是使学生掌握工业过程控制系统的基本构成、工作原理、一般的分析设计方法和基本的实训技能。了解过程控制新技术,基本掌握现场总线、远程监控及组态软件等技术,理解先进的控制策略等[1]。与其相对应的过程控制课程设计则是检验学生学习过程控制这门课程理论与实践成果的重要环节。先从系统测试,系统建模,再到系统仿真。从单容对象的单回路控制到串级控制。从传统PID控制到先进控制策略。根据控制系统的特性,通过Matlab进行参数整定,并进行设计与仿真调试,最后进行系统实际调试。让学生具有一定的分析问题和解决问题的能力,为从事与本专业相关的科学研究和工程技术等工作打下一定的基础[2]。
一、学情分析
独立学院的学生由于基础一般较差,上课时往往处于听不懂的边缘,久而久之就会产生厌学情绪,直接放弃听课,这种例子屡见不鲜。通过课后与学生交流后了解到,独立学院的学生大多对于动手实践类课程更为感兴趣,尤其是实验环节类课程。而自动化仪表与过程控制这门课程就属于应用实践类课程,所以本课程的某些章节内容就能吸引学生的注意力。但是也仅仅局限于学习了,了解了这门课程的部分内容,并没有达到能使同学们举一反三的目标。
二、改革与探索
(一)教学方法。以往的教学方法均是通过PPT及板书的方式进行授课,较为枯燥乏味,不能营造良好的课堂气氛,学生无法融入其中。为了调动学生的学习兴趣,项目驱动的教学方法就是必不可少的。例如:讲解第一章过程控制系统的组成,这章节的内容是全书的基础,也是全书的引论;以锅炉汽包水位控制系统为例阐述出过程控制系统的四大要素,被控对象,调节器,执行器及反馈装置。让5名学生为一组进行小组讨论,分析出各组成部分的作用,并由1名学生进行解说,另外4名学生进行角色扮演,完成对该过程控制系统工作原理的分析与阐述。
让学生参与其中后,由小组之间互相提出问题,进行分组讨论与演练,达到让同学们主动能动的去学习,去思考问题。除了上述方法外,还可以布置学生自习的内容,第二次上课时以作汇报的方式,让学生自行上台讲解今天的课程内容,最后结束由老师做总结,肯定正确的,纠正错误的观点,并给予相应的评分,作为期末考核的附加分。由此,锻炼了学生的演讲及文献搜集与整理的能力,也激励学生养成自我求真的好品质。
(二)教学手段。所谓教学手段,老师用来教授知识的媒体、设备或是工具。现今大学校园里常见的手段有:黑板,多媒体投影系统及实验教学装置。如何结合这几种设备来更好的完成教学成了重中之重。例如:讲解第二章自动化仪表,多媒体投影系统能将仪表细部进行放大,并能将仪表使用过程通过影片的方式放映出来,直观地让学生了解到仪表的构成及工作原理。但是,学生在学习的当下,学会了相应的课程内容,当学期末或是实验开课时,又需要重头教授课程内容,没有起到直观的教学效果。而将教学视频改为实际的仪表,将普通教室改为实验室,在实验室讲解仪表组成,并立即指导学生进行实训项目,并不断练习,加以巩固,效果立竿见影。对于被控对象建模这章内容,将课堂搬到Matlab机房,通过实训达到学习的目的。
最后,通过课程设计类综合实验,让学生将课本知识与实践知识得到应用,将PLC原理及应用、工业组态软件等课程融会贯通。首先,根据被控对象反应曲线得出其数学模型。然后,通过Matlab/Simulink组件搭建系统模型,通过PID参数整定方法,得出最佳控制参数;最后,将实际设备集成,通过PLC完成系统硬件组态,编写相应的梯形图,根据仿真所得PID参数,实现PID控制,并利用相应的工业组态软件绘制相应组态界面。从工程的角度出发,使学生能具有一定的动手能力,分析和解决问题的能力。
三、结束语
通过对教学方法及教学手段的分析与改革,使学生能积极主动地去学习自己感兴趣的前沿知识以及实践类知识。尤其是课程设计类综合实验,让学生将所学过的相关知识联系起来,从设计的最初到项目的实施,到最后的调试与投用。每一个环节都由相应的组员参与完成,训练学生的团队协作能力,工程实践能力,把学生培养成为更具竞争力的创新型应用技术技能型人才。
参考文献:
关键词:环境影响评价;课程设计;石油;石化
《环境影响评价》课是环境类专业的重要骨干课程,兼具环境技术基础及专业课的特色。这门课程的教学一般由两部分组成,一是课程的课堂内容讲授;二是为课程配套一段连续时间的课程设计。课程设计是课堂教学内容的实践环节,是课堂知识的具体综合应用,是实践性很强的教学环节。一般是环境类专业学生必须修学的内容[1]。笔者从事环境影响评价工作20多年,是环境影响评价注册工程师制度施行以来第一批通过考试获得资格的人员。执教于石油大学的环境工程专业,所从事的环境影响评价工作大多和石油主流专业相关。石油大学培养的环境工程类学生的就业方向也偏于石油行业,所以我们课程实践环节教学的内容设计也必须考虑到这一特点。通过指导多届学生的环评课程设计,逐渐摸索到了自认为比较适合学生的教学方案,在这里略作介绍,借杂志平台广布,提供同道借鉴,并藉此获取同仁的批评指正,以便进一步完善教学方案。以下通过几个方面展开表述。
1环境影响评价课程的特点
环境这一概念的内含的广阔性,决定了环境影响评价技术的复杂性。这样复杂性的表现是环境评价的方法几乎可以说涵盖了人类所能积累的各种理论和技术的总和。这样的复杂性决定了环境影响评价课程的性质特点。哲学意义上的环境,是指围绕着中心事务的一切客观存在。语言学上的环境概念,外延很小,而内含很丰富。站在高层位讨论环境的概念,环境是有机整体,各要素之间互相依存,互相联系,互相制约。环境的概念决定了环境学科从属所有课程的性质特点。环境法层面,为了表示具体的保护对象,将环境划分了14个具体的方面[2]。看上去很精确,但是这样的分割有利于管控的同时,也狭隘化了环境概念内含的本身,往往容易顾一点而不及其余。环境本身一定是个有机的整体,具体划分类别的环境之间很多表现的是相关关系,而我们要解决的问题必须是建立在明了因果关系的基础上,从因的层面控制才能解决根本问题。而环境含义的广阔性又导致了人们去寻找事物的因果联系非常困难。这样带来的问题是环境评价类课程内容随着法规政策的变化而不时调整,否则不能适应变化了的形式,这是环评课程不同于环境专业其他课程的特点之一。环境影响评价技术是为了评估人类生产、生活活动对环境产生的可能影响而诞生,这种技术需要回答人类活动影响的程度,可能采取的措施,最终回答某种人类生产生活活动的环境可行性。不至于在没有预估的情形下,这种活动给环境带来的影响,严重超过了环境承受能力。反过来影响人类的生活发展[3]。基于这样的性质,所有一切人类的现有理论、技术成就都可以利用到环境评价过程中来,这样的性质决定了环境评价技术课程内容的极大广阔性。环境评价课程中的技术内容适应环境分类而设计,但是现实中的环境是按环境的哲学层面含义来运行的,所以要求环境评价技术是无限发展的,广度和深度时刻都在变化。从环评技术引入中国开始,中国的环评发展史也是一部反复多变调整史,是各路技术专家智慧汇集交流、碰撞提升环评水平的历史。环评技术的复杂化并不必然带来环境污染控制的高效化,这样的情况是因为环评技术层面的评价和最终控制好环境质量,不是单一的因果推定关系那么简单。这也是环评课内容所具有的特色之一。不断提高的环境质量要求,给环评的预评价技术提出了更高的要求,带来各种先进技术融合,导致环评课程内容的多方面,多层次。所以学生学起来也觉得内容丰富,知识面广阔,对于基础较差的同学,对环评课程有一定难度。还有环评课程课堂内容学的好,距离完成一门较好质量的环评报告还有相当距离。这也是环评课程所具特色之一。环评课程内容繁杂,要求学生具有各方面扎实的基础知识。而编制环评报告则需要学生具备快速学习理解、灵活运用、高度综合、排版、绘图、计算等各方面能力,才能成就一个好的环评编制人员,这对于在校生年龄阶段的学生,有很多同学还是感到有难度的。这样的情形对于课程设计题材、内容、格式的拟定是不能不考虑的现实情况。以上分析讨论环评课程性质特点,其要旨在于指出环境的复杂决定了环评的复杂,环评技术提升是一个自适应自调节的过程,是一个不断快速发展成熟的过程。但环评技术本身带有滞后科技技术进步的特点,这一点需要让学生明白,不得不在此说明。
2环评课程设计要训练的能力
实践性课程内容,重在锻炼学生这方面的能力。环评课程设计也不例外。多年环评课程执教经验总结下来,进入环评课程设计阶段练习的学生应培养以下几方面的能力。2.1查阅资料、识别、快速学习理解汇总能力;任何一个项目环评评价一般都要涉及到这些资料:国家、地方法律法规;国家、地方及企业相关规划;环境保护行业规范;设计标准及技术规范;项目资料等。作为在校阶段的大学生,要完成一个项目环评的编制,需要在短时间内,查阅上述所涉及的资料,还要注意识别甄选资料的有效性,还需快速找到并理解、领会资料中和项目相关的内容,并综合应用到报告编制过程中。这个能力需要多案例的锻炼才能成功,一次性的课程设计,是提供学生提升这方面能力的基本训练。建设项目种类的多样性,还要求编制人员,快速学习各种工艺过程原理及工艺环节的能力。如果在进入课程设计前有过类似课程知识储备,进入工艺分析还比较顺利,否则学习工艺,理解工艺内容是相当费精力的过程。石油大学的学生侧重于石油开发、石油加工、石油化工知识的学习,所以案例选择需结合这样的特点来选定。2.2排版设计、编辑处理资料能力;一本环评报告的形成,排版设计、编辑处理资料是非常重要的。排版反映内容的条理及清晰程度,各种资料如何很好地有机组合,表达编制者的意图,编者的编辑处理资料能力是基础能力。一般进入环评课程设计阶段的学生,处在大三阶段,真正系统编辑整理一本环评报告内容的同学并不多。所以环评课程设计必然提供了同学锻炼这方面能力的机会。2.3口头汇报表达能力;环评报告不仅文字、图表内容要表达好,在审查阶段,PPT汇报稿的汇总,口头表述明白报告的关键节点内容,回应各方面专家对报告书内容的质询,也是编制人员要面对的必然过程。课程设计训练也需考虑到学生这方面能力的培养。2.4常用计算机软件的使用能力;环评报告的文字表现组成中图、表是重要组成部分。一个好的环评人员最好有良好的地图、工艺图的绘制处理能力。常用的位图及矢量图软件也是需要掌握的。起码应掌握photoshop、autoCAD、coreldRAW等软件的使用。环评报告中涉及到大量的数据处理,及处理后数据的图示表达,所以常用数据处理软件也是环评人员需要掌握的,进入课程设计阶段的大学生最起码要熟悉Office办公软件中Excel等数据处理软件的使用,这是必须成就的基本能力。2.5综合汇总能力;报告书编制是建设项目的资料,建设地的环境资料,各种法律法规,污染控制措施等按照环评导则的条目要求进行高度的有机整合,最终回答建设项目的可行性。一个环评人员必须成就一番资料汇总能力。具体表现为,目录设计、图表设计、说明内容的有序条理等。这是环评课程设计必然的能力锻炼之一。环评课程设计的方案拟定一定要围绕以上能力的培养来展开,从过程计划、设计题材、编制要求等各方面充分体现出各方面能力的培养,使得学生能力得到全面提升和发展。
3环评课程设计方案的设计
3.1环评案例素材选择原则;合理地选择环评课程设计方案的素材是保证环评课程设计实践训练效果的基础。通过环评课程设计,让同学们进一步消化课堂课程内容,达到学以致用,灵活运用,为将来承担环评方面的工作打好基础。环评课程设计方案的素材选择按照《建设项目环境影响评价分类管理名录》和《环评法》的有关规定,起码要从大类别选择及具体的编制内容选择两方面考虑。按照自国家环保部2015年6月1日起颁布施行的《建设项目环境影响评价分类管理名录》[4],依照“术业有专攻”的基本原则,石油类高等院校环境专业学生适宜的选择类别应从“F石油、天然气”,“L石化、化工”大类中选择项目,这样的项目对同学们能力训练更有针对性,更能适合行业特色的要求。“石油、石化类”项目相对比较复杂,如果训练同学适应此类项目的环评报告编制,将来有机会编制其他类别项目也比较容易上手。按照《环评法》中建设项目的环境影响评价的要求,报告书的基本内容包括:(1)建设项目概况;(2)建设项目周围环境现状;(3)建设项目对环境可能造成影响的分析、预测和评估;(4)建设项目环境保护措施及其技术、经济论证;(5)建设项目对环境影响的经济损益分析;(6)对建设项目实施环境监测的建议;(7)环境影响评价的结论[5]。这是环评课程设计内容选择的根本依据。以上7条也是报告书的必要组成部分,但是作为在校生的环评课程设计内容,可以考虑作为学生环评实践训练的内容,仔细推敲下来,实际只有(2)、(3)、(4)条可选。3.2选题内容选项;环评课程设计的学时安排及对学生环评实践的要求,环评课程设计阶段还不能让学生从事一个完整报告书的编制。一是时间安排不允许,二是学生知识面及经验决定在环评课程设计阶段直接编制完整报告书,可能造成夹生饭现象,造成学生进步不能循序渐进,或者因报告书内容的繁杂,造成学生对环评信心不足,对教学效果不利。环评课程设计的选题只能抽取报告书的关键内容进行小环节的精确训练[6]。针对一般环评教材的内容,依据以上环评法的基本内容要求,参考多年积累的环评报告案例,对于石油、石化类为选题的环评课程设计方案可以从以下几个方面设题。(1)工程分析;(2)污染源现状调查;(3)工程建设造成环境要素的质量变化趋势预测分析;(4)污染控制措施的技术经济论证;(5)环境风险评价等几个方面,也可以选择比较典型的涵盖训练要点的“小型环境影响报告表”让同学进行编制。以上几种类型选题中,(2)污染源调查,只能提供学生现成的污染源数据,让他们进行处理,所受训练不够全面;(3)环境要素的质量预测,需在工程污染源数据准确全面,现状质量清楚的基础上,采用预测模式进行预测计算。如果让同学自己编制预测计算程序,两周时间难以完成,同学编程能力差别很大,难以有效完成训练目的。现实中环境预测方面都是环保主管部门认可的成熟软件进行预测,编制人员只需输入相关数据即可得到结果,即便编制人员对预测软件的内核机制不清楚,只要按说明操作,也能很好使用,达成目的。这样的选题在环评课程设计使用,对同学能力成长不够全面。(4)污控措施的论证,在环评课程开设时,相关专业课程同学们还没有全部学习,让他们从事这样的内容编制,也是不适当的。(5)环境风险评价涉及风险源辨识,可能事故风险后果预测,应急方案提出。这个是个相对独立的选题,内容类似环境要素预测,让同学受到的锻炼不够全面。也是不够理想的选题。比较下来,(1)工程分析专题内容包括工程工艺原理、工艺流程、物料平衡、水平衡、三废排放分析,还有附属工程内容等多方面,作为选题内容选择弹性大,覆盖面广,对上述所说环评能力训练照顾面全。是比较适合作为环评课程设计的选题,只不过不同的工艺差别较大。作为石油大学学生的环评课程设计选题,一般以石油开发、石油化工类工程作为选题对象,题材广泛,主体工程及辅助工程设计工艺内容较广,对学生能力培养比较全面。这也是我们多年指导课程设计的经验所感。3.3具体案例格式及编制要求;那么如何具体确定课程设计的体裁样式,才更利于课程设计的实施呢?可行的方式有以下几种形式可供参考。(1)案例式体裁:具体的报告书为素材,抽取其中关键内容,编成题案,提出编制要求,让学生根据题案结合导则,自行设计课程设计的目录,工程分析专题的图表,编制内容序列等。(2)可研报告为底本的体裁:提供一个建设项目可行性报告素材,提供参考报告书样式,提出编制要求让同学根据导则进行报告编制。(3)填空式报告体裁:根据一份环保主管部门审查通过的备案报告书,抽取其中编制要点内容,提出每个编制要点的编制要求,让同学按顺序,编制完善报告书的留白内容。作为石油化工类项目基本要点包括:①平面图合理性分析及污控措施标注。②循环水平衡分析。③初期雨水及事故池容积确定。④物料平衡图绘制。⑤水平衡图完善。⑥污染节点图分析污染环节污染物类型。⑦锅炉设施污染排放估算。⑧无组织排放源强估算。⑨三本账表格设计及数据完善。根据要点的设定,在报告书的不同位置设置相应的编制环节,按两周的课程设计时间,一般设置近20个左右的编制环节工作量已经相当饱满。以上3种题材格式曾经都做过尝试,以下把实际应用情况做汇总说明:方式(1),给同学留出较大的自由发挥空间,但是同学进入状态慢,领会掌握环评编制过程不快。实际训练效果不够理想。方式(2),给同学更大的发挥空间,同学们更是觉得无从下手,即便学习较好的同学,也很难适应这种方式。说实在的,现实中这种方式是熟练的环评编制人员才能适应的一种方式,用来作为教学选项不合适。方式(3),是采用一份通过严格审批的正式报告书为蓝本,抽取部分关心要点内容,在空白处写上编制要求,让同学像做填空题式地补充抽取的内容。只要抽取适当,格式设置合适,让同学们做这样的课程设计,很容易上手,因为采用的报考书总体框架已经限定了,同学有章可循,既能领略一本报告书框架概貌,又能根据所学课堂知识,力所能及地补充报告书留白的内容。多年指导实践证明,这种方式是比较适合在校大学生环评课程设计训练的题材格式方式。以下是从提供学生课程设计的素材中主要编制环节的示例,可以从中具体看出3种方式题材格式的样式。示例1(有关循环水部分):循环冷却系统排污水(W1)。本项目装置循环冷却系统新鲜水用量约为200m3/d。编制环节4:根据循环水系统新鲜水用量查阅有关规范估算循环冷却水排污及风吹损失(参阅国家标准《工业循环水冷却设计规范》(GB/T50102-2003),参阅其他环评报告资料)。示例2(有关雨水计算部分):初期雨水(W6)。初期雨水一般指雨水排放15min时厂区雨水收集系统收集的雨水量。计算主要根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)进行。编制环节5:查阅有关资料,计算厂区初期雨水产生量(查找东营市暴雨强度公式计算);汇水面积(取储罐区、装置区、装卸区总面积,为2.11hm2)。示例3(有关锅炉烟气计算):导热油炉烟气(G2)。本项目所需热源现由1台供热量600万大卡的导热油炉提供,以生物质及精馏工序不凝气为燃料,其中生物质年消耗量为10400t/a、精馏工序不凝气182.12t/a。编制环节10:查阅有关排放系数计算依据分析计算项目采用生物质燃料,不凝气燃料的燃烧污染物排放量(包括烟气、二氧化硫、氮氧化物等)。设计表格表示导热油炉的烟气产生排放情况。示例4(有关浮顶罐无组织排放):内浮顶罐大呼吸排放计算公式。编制环节13:查阅《石油库节能设计导则》计算内浮顶罐大呼吸无组织排放量,列出计算公式,并将计算结果表示在合适的表格中。示例5(有关污染物排放汇格式):本项目主要污染物排放情况汇总。编制环节19:根据前述数据,汇总给出全厂主要污染物排放情况表,设计表格内容包括:项目(废气、废水、固废)、污染物、产生量、治理措施、排放量、达标情况等。3.4专题报告编制基本要求;正式提交环保主管部门审查的环境影响报告书,各编制单位在满足国家地方规范标准要求的情况下,还都有自己本单位详细的作业手册,手册规定编制报告书的各部分具体要求,这些规定对于报告书成品质量有很强的指导作用。作为训练学生的课程设计案例,也应该做一些编制要求,一般应从以下几方面提出普适性的要求。(1)排版要求:封面内容、目录格式设计、标题、表格、字体大小、字、行间距等。(2)编制内容要求,目录内容设计,主要参考资料获取渠道及选用原则。(3)环评人员基本素质要求。3.5课程设计计划安排及实施;课程设计过程计划分列表1各项,并对应说明各环节所起到的功能。计划内容及安排次序,考虑到学生能力培养的相应要求(见表1)。
4环评课程设计的评分
如何拟定评分方案,反映同学的真实水平,合情合理地对同学们的工作成果给以评定,是需要合理设计评分体系的。评分体系合适,一方面反映同学的水平,调动同学的学习积极性;另一方面通过评分反馈真实的教学效果,对于持续改进教学内容及方式有利[7]。我校教务处的教学规定,要求课程设计以百分制给同学评分,对于一份环评报告式的作业给出百分制的评分,是需要分出很细致的档次的。这样的评分方式在实际操作中是有一定难度的。通过多届指导课程设计的摸索,设计了评分体系(见表2),自以为能较好反映教学效果。平时成绩和报告书成绩各占50%的比例,平时成绩中课堂讨论时的表现以老师感觉评分,占平时成绩的80%,学生自己工作态度工作能力表现自评占20%。每次课堂讨论的内容都要相应评分,最好合计平时成绩。然后和最终提交报告的批阅成绩一并核算每个同学总的课程设计总得分。指导多届课程设计的效果表明,这样的评分体系对于百分制评分的要求,还是比较合适的。判分结果和同学日常学习情况有较好的吻合性。
5学生学习课程设计普遍存在的问题
多届指导课程设计的经历,感受到参与环评课程设计阶段的学生比较普遍存在的问题有以下几个方面。在这里列出来以便同仁或同学借鉴。同学们普遍需要注意提升以下几方面能力。(1)工程内容的快速理解能力;理解工艺内容,看懂工艺流程,读懂各种参数及期间的联系。应该通过多读案例报告,有机会到现场多接触实际工程,有利于快速提高工程理解能力。(2)法律法规、规范、标准的理解与运用,需要日常多看多用,广博的知识面是提升这方面能力的基础。(3)计算机办公软件的熟练应用;同学们日常使用计算机的机会很多,但是利用办公软件完整表现一份报告书的机会并不多,所以在课程设计阶段排版,编程计算等能力不全面。(4)口语表述报告内容能力。有不少同学缺乏大众面前讲话的能力,汇报编制内容时条理性不好,语言乏词,表情紧张。日常创造机会多在大众前锻炼说话能力。准确表达自己的思想。这方面只有多去锻炼,才能真正提升。比较积极层面的经验是同学们之间广泛交流,也就是同学之间的互助互学,分享资料及经验,对提升教学效果助力不小于老师的辅导,应大力提倡。6结语工程专业学生能力提升的基本要素就是在明白工程原理的前提下,对实际工程内容进行不断实践,只有在不断重复实践的过程中提升工程能力。所以工程实践教学的最高原则就是让同学有机会重复-重复-再重复。真正成为一个成熟的环评报告编制人员,没有几年的时间和几个实际报告的编表1环评课程设计计划安排及说明表2环评课程设计评分体制说明课程设计进程功能说明启动动员讲座讲解课程设计的目的,建设项目环评特点,工程特征及环境要素,环评要做的工作,环评人员素质,本课程要锻炼的能力任务布置分组布置具体的课程设计选题内容,做必要的讲解说明课堂现场讨论多次两周时间内至少安排3次全员参与的课堂讨论。要求每个同学上台汇报自己的工作进度及完成情况、已完成工作的介绍、下一步计划、存在问题,这个环节重在锻炼同学口头表达能力。鼓励有专长的同学上台分享自己的经验心得。如编程软件使用,排版软件使用技巧等,这样实际效果很好课程QQ流无限次为课程设计建立专门的QQ群,以便分享资料,随时交流。这个方式不限时间、地点,公共交流和个别交流都比较方便重点内容教师专题辅导讲座针对编制要点中相对突出的难点部分,指导教师开设专门专题辅导讲座报告提交按规定时间提交完成的报告书评分项目权重分配计分说明平时考核50%课堂发言表现(师评80%)每个同学发言表述自己查阅资料,对资料文献的理解应用,各编制环节如何展开编制,编制工作进度,存在问题,遇到难题时寻找解决问题的思路等。发言时思路,口词表达清楚等评分平时工作情况(自评20%)同学对自己工作的情况评分,考查同学自明的程度,诚信的态度报告书批阅50%报告书分排版,编制环节内容分配计分。总体排版占10分(包括封面设计,目录内容及结构设计,标题格式,表格格式,图件规范,字、行间距合适等);各编制环节根据难易程度给出具体评分,合计占90分制历练,是难以成就的。学校阶段的教育过程,如何在学生阶段为将来的工作岗位储备好知识及技能,针对学生的实际情况,设计合适学生知识面及能力的锻炼环节和方式,是教师的基本责任,也是我们永远的追求。我们将一直努力下去。
参考文献
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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘 要:本文介绍了“化学与社会”MOOC的设计、制作以及在“中国大学MOOC”平台上的使用情况,指出MOOC的建设过程是对原课程的提炼、浓缩和总结,MOOC的制作应量体裁衣,因“课”制宜。 关键词:MOOC;化学与社会;中国大学;网络;应用
在2013年初,“MOOC”对于大多数中国高校教师来说,还是一个崭新的名词。然而此后不过2年时间,国内已经有中国大学MOOC、学堂在线等多个MOOC平台投入使用,在这些平台上,不同学科门类下开设的课程已经达到数百门。然而与MOOC的数量相比,关于课程的实际建设及使用的探讨却不多[1-3]。MOOC的前期设计、制作及课程的运行及管理依然是此类课程目前面对的主要问题:是否需要将所有教学内容全部以MOOC的形式展现?如何在MOOC平台上实现实时师生交流互动?怎样才能让课程更加富有吸引力,从而提高学生学习的兴趣?等等,这些问题都需要经过实践来摸索和总结。2014年5月至10月,大连理工大学“化学与社会”课程教学团队通过半年时间完成了“化学与社会”MOOC的制作,将一门本科生通识课程打造成一门受到学习者欢迎的MOOC。期间团队成员对MOOC的建设和应用进行了一些有益的探索和尝试,在此我们抛砖引玉,与同行们交流分享课程建设中的一些心得和体会。 一、课程建设的背景
“化学与社会”课程在我国高校设课历史不长。1994年国家教委高教司和高等教育出版社召开了“关于为高等学校文科、财经、政法等类专业学生开设化学选修课的教学和教材建设研讨会”,此后清华大学、北京大学、武汉大学、南开大学、大连理工大学等高校都陆续开设了“化学与社会”课程[4-6]。
大连理工大学的“化学与社会”课程于2006年开设,主要是为经管文史类学生开设的化学类课程,同时也面向全校本科生开设,是一门大学生综合素质类课程。2010年,教学团队对原有课程体系和教学内容进行了改革和创新,并先后于2010年、2012年、2014年陆续得到大连理工大学教改基金和辽宁省教学改革基金的支持。2012年,教学团队将课程体系中的精选内容制作成一门视频公开课“改变世界的化学”,并邀请孟长功教授全程讲授,这门课程入选了第三批“精品视频公开课”名单;2013年化学与社会多媒体课程获得辽宁省教育软件大赛高教组一等奖;2014年化学与社会课程被评为全国大学生素质教育优秀通选课。教学团队在课程建设上的长期投入为MOOC建设提供了基础和前提。 二、MOOC的前期设计
1.MOOC不应是“裁课程”,而是“讲故事”
无论是在哪个MOOC平台上开设的MOOC,课程的表现形式都有着很大差异,这些课程的多样性反映了教学团队多样化的课程设计理念。但无论采用何种方式去展现课程,MOOC都不应该是课堂教学90分钟的翻版,也不应该是对课堂内容的简单裁切。
MOOC与课堂教学授课形式的不同,决定了教师经常在课堂上使用的教学手段不再适用于MOOC授课,例如设问式的提问方式、对知识点的多次重复等。这主要是因为课堂教学过程具有不可重复性,而MOOC则可以由学习者根据自身的学习体验来决定是否需要反复学习。因此MOOC中视频部分的设计思路需要跳出传统精品课程教学视频的模式框架,它应当是主讲教师对课程的全新设计和思考。
在“化学与社会”MOOC的课程设计过程中,课程团队花了1个多月的时间将32学时的课程拆成了100多个小故事,分成9讲内容。每个故事都可以独立存在,但每讲所包含的故事都能够体现该讲共同的主题。当然,为了让每个故事更加流畅,教学团队还针对每个故事编写和设计了录像脚本,做了大量前期文字准备工作。这种“笨办法”虽然大大增加了MOOC设计的工作量,但却有效降低了课程拍摄和后期制作的难度,收到了“好效果”。
2.课堂教学是“扩展”,MOOC是“浓缩”
在课堂教学中,针对某一知识点,主讲教师往往会从不同角度分析、举例,从而帮助学生充分理解教学内容。例如在化学与社会课程的课堂教学中,对稀溶液的依数性这一知识点,教师经常会通过蒸气压下降、沸点上升、凝固点降低等加以说明。但是在MOOC视频内容的设计中,可将这部分内容浓缩至一点,详细解释蒸气压下降,将其余内容留作课后阅读或者在论坛中讨论。这样一方面可以避免MOOC视频中相似内容多次重复引起学习者的观赏疲惫,另一方面也浓缩了课程内容,缩短教学学时,充分体现了“授人以渔”的教学理念。
此外在MOOC视频的设计中,还需要简练语言、丰富表现,例如在视频中穿插有代表性的实例、图表、动画等,可以让MOOC的视频更加精彩纷呈。当然,随之而来的就是MOOC的课程视频时长远远小于课堂教学学时。大连理工大学的化学与社会MOOC视频总时长10个小时左右,大约是原课程时长的1/3。
3.MOOC的考核方式和内容需要“量体裁衣”
对于MOOC的课程设计,除了视频以外,还需要设置与教学内容相关且有话题性的课堂讨论主题,从而增强学习者参与的兴趣;通过必须完成的测验题来检验教学效果,这些都需要在前期课程设计中完成。由于MOOC在不同平台上面对的学习对象差异较大,因此课程的考核方式和内容就需要灵活变通,做到“量体裁衣”。例如在“中国大学MOOC”平台上,“化学与社会”课程的学习者来源广泛,其中既包括高校教师、高中老师、对化学感兴趣的大学生、高中生,还包括一些只有中学学历的化学爱好者等。
面对不同的授课群体,MOOC考核的难度和考核方式都要有所调整。例如我们在实践中发现,针对在校本科生,每周的课后作业可以给出特定论题,学生通过在图书馆查阅相关文献资料或者简单的社会调研,能够按时完成;而同样的作业,对社会学习者就不适用,因为他们缺乏必要的图书资源和足够的时间精力,很难完成这种类型的作业。
与之类似,课程测验的难度也需要根据实际情况进行调整。此外在设计课程测验题的时候,教学团队还需要留意线上与线下考核方式的不同,尤其是测验题目的形式。例如在“中国大学MOOC”平台上,测验题分为判断、单选、多选和填空四种题型,都是由课程负责人录入标准答案,由电脑直接给分。但电脑在填空题的判断往往缺乏灵活性,导致出现误判,所以在化学与社会MOOC第二期开课时,教学团队将所有填空题都改为单选题。 三、MOOC视频的拍摄和制作
1.尽早确定MOOC视频的表现形式
MOOC视频的拍摄和制作是MOOC制作最耗时耗力的部分。当前期设计准备工作完成后,进入正式拍摄阶段前,确定MOOC视频的表现形式非常重要。在“中国大学MOOC”平台上,MOOC的课堂表现形式非常丰富且各具特色。例如主讲现代礼仪的袁涤非教授,设计的是比较亲切的书房场景,采取坐姿拍摄;主讲高等数学的朱建民教授,则是使用讲台、PPT与黑板结合,采用了与课堂教学非常相似的场景,采取站姿拍摄。我们的化学与社会课程则是选择了黑色为主色调,书架为衬托,突出主讲教师的场景模式,老师直面镜头,站立拍摄。
不同的课堂表现形式各有利弊。例如采取坐姿拍摄,受空间所限,教师的活动范围比较小,手势也会相对较少,但与此同时,主讲教师会比较轻松舒适,不容易疲惫;如果采取站姿拍摄,教师在镜头前的移动会非常灵活,肢体语言可以更加丰富,但站立过久,教师由于疲劳会导致身体晃动,从而影响拍摄效果。因此,在开始正式拍摄前,教学团队应根据课程特点和主讲教师的实际情况,尽早确定课程的表现形式。
2.拍摄过程中的注意事项
MOOC的拍摄多半在室内进行,为保证光线稳定,所以在拍摄过程中大多使用聚光灯。这就使得老师面部的汗水、稍微凌乱的发丝都在高清镜头前纤毫毕现。正是出于这种考虑,在“中国大学MOOC”上,很多门课程的主讲教师都是带妆拍摄。除了妆容服饰外,主讲教师也需要注意在摄像机前授课与课堂教学差异较大。例如在课堂教学中采用夸张的表情,抑扬顿挫的声调以及丰富的肢体语言可以让课堂教学变得富有激情,增加对学生的吸引力;但这些表现在镜头前则会被放大,显得过于夸张。所以主讲教师在镜头前既不能表情太过丰富,同时表情也不能过于死板生硬,这需要主讲教师在实际拍摄过程中多体会,多总结。
3.MOOC视频的后期制作
MOOC视频的后期制作是一项比较耗时的工作,需要主讲教师参与准备的主要是视频中图片、flash和三维动画的设计、制作,以及字幕的录入和样片的审查等。当然,如果已经有了拍摄脚本,那么会大大减少视频在后期制作中出现的错误。后期制作需要教学团队成员的指导和大力投入,因为精彩的后期制作不仅能够让MOOC的课程质量明显提高,还可以呈现很多在课堂教学中无法实现的效果,让课程质量登上一个新的台阶。 四、MOOC的使用和反馈
2014年9月4日,大连理工大学“化学与社会”课程在“中国大学MOOC”平台上首轮授课,选课人数总计2763人。从系统提供的选课人数统计上看,开课之后一个月是选课人数增长最快的阶段,但直到课程结束之前,依然有人选课。很显然在后期选课的学员最终很难拿到合格证书,但这恰恰体现了网络学习与课堂教学的差异,充分体现了MOOC学习的主动性。
关键词:微机测控课程 教学体系 实践 创新 构建
中图分类号:F240 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2015)07-198-02
人才培养的核心问题是人才标准和质量,其由社会经济发展的需求性所决定,呈现一定的时代性特征。“当代社会的发展是在严峻复杂的国内外环境中进行的。科技创新、技术创新、管理创新不断涌现,社会结构和经济结构调整步伐不断加快,社会的发展和人的发展更加充分。但与此同时,社会可持续发展所面临的各种矛盾和困扰更加复杂化、尖锐化,尤其是所受到的人口、资源、环境承载力的约束日益趋紧。要谋求在复杂环境中占有一席之地,创新是唯一出路。”高校作为高等教育的主力军,其具有人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新四大职能,其中最根本的职能是人才培养。因而积极构建创新型人才培养体系,培养具有实践动手能力和创新能力的大批高素质人才,不仅是国家创新体系建设对广大高校的根本要求,也是服务区域经济和社会发展的现实需要,更是高校自身持续发展的必然选择。因而,如何根据应用型高校特点和社会对高校培养具有实践和创新能力人才的现实需求,改革和优化人才培养模式,创新人才培养方案,改革和优化课程体系建设,努力构建以培养实践能力和创新精神为核心的培养体系,是此类大学进一步深化教学改革,切实提高教学质量的关键。
在国家提倡大众创业、万众创新,高校分类转型的大背景下,河北科技师范学院作为河北省十所应用型试点高校之一,迎来了难得的发展机遇;其作为教育部全国首批职教师资培训重点建设基地院校,长期以来一直定位为应用型地方高校,其在人才培养模式做了很多先行先试工作,积累了一定的经验,同时也存在一些急迫需要解决的问题。当前我校电气工程及其自动化专业微机测控课程群存在教学模式和教学手段单一、缺乏多样性、适应性,不利于培养学生自主学习能力、工程实践能力和创新精神;实验、实践教学环节相对薄弱,对学生科技创新活动重视和投入不足;综合型、设计型、研究型和创新型实验内容不足;传统实验教学模式不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性;缺乏自主研究、自主创新的环境和氛围。
基于以上分析,本文提出“构建微机测控群教学体系”,旨在通过课程体系结构包括理论教学和实践、实验教学体系结构改革,将科技竞赛等纳入其中,多角度全方位为学生创新培养搭建舞台,大力促进学生实践和创新能力的提高,培养区域经济建设急需的电气工程创新人才,为区域经济、社会发展做出应有的贡献。
一、构建课程体系,综合运用现代化教学手段,改革教学模式,培育精品课程
根据电气工程及其自动化专业微机测控方向人才培养需求,科学构建8门理论课程和6门实践课程组成的微机测控群课程体系,如图所示。其突出“课内教学与课外教学结合、理论教学与实践教学并重、基本技能培养与创新能力培养兼顾”的特点,实现学生四年能力培养不断线。每年以新理论与新技术、科研实践中先进实用电路、工程实际案例等更新部分课程内容;开设2门竞赛培训、创新研修课程,将前沿科研成果转化为教学内容,在专业教学中融合素质教育和创新精神;设置讨论课,创设情境,启发思考,自主研究,协作交流,总结提高;探索大班上课、小班辅导教学模式,大班教学满足共性需求,小班辅导促进个性发展。实施柔性教育方法,通过优质课件研制、工程设计软件引入课堂、多样化辅导。制订启发式教学流程,编写启发式教案。将便携式实验箱、口袋实验室发给学生,边上课边实践、先实践后上课、上课后再实践;实施重能力、求创新的累加式考核方法,全面客观评价学生实际能力。通过省级精品课程“微型计算机原理及应用”的建设,带动2门校级精品课程、1门校级重点课的建设,通过国家规划教材、国家精品教材以及省级精品教材,带动《微型计算机原理及应用》等校本教材建设,形成省、校两级精品课程及教材体系,推动优质教学资源普及共享。
二、建设示范中心,强化课内实践环节
加强实验教学示范中心硬件设施和管理体制建设,依托已有的电工电子省级实验教学示范中心,建成“开放、共享、高效、自主学习”的培养平台。精心设计电工电子综合实验、高级过程控制综合实验等实验系列课程内容,与理论课紧密结合,设置验证性、设计型、综合型、创新型、研究型、自主型等多层次实验教学内容,每年更新部分实验项目;打破电与非电专业、多学时与少学时、课程与课程之间界限,建设开放性实验教学平台。利用在研科研项目及成果,研制2种综合实验系统,开设30个创新型、研究型、自主型实验项目;开设虚拟实验实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。关于不可逆、不可及、高危险的操作、高耗时、高成本、高消耗、复杂工程训练等情况时,提供经济、实用的实验项目;例如Labview虚拟仪器软件在检测技术相关实验项目的使用;过程控制高级实验装置运用Wincc仿真软件观测锅炉水温度调节过程。网络化、全开放,强化学生自主学习,引导学生自主实验、自主研究;建立多段式实验考核方式,多方位评价学生实际能力。
三、改革课程设计和实习教学模式,以项目驱动,培养学生工程思维及工程创新能力
以工程实践能力、多学科背景及整体性思维方式、职业道德和社会责任感教学目标,以工程创新实践为导向,“项目”驱动,构建以“课程设计”、“认知实习项目”“基础实习项目、专业综合实习项目、创新训练项目、创新竞赛项目和企业实战项目”为核心内容的工程创新项目教学体系,多维度地为大学生工程创新能力培养发挥重要作用。项目教学以工程项目实际为依托,改变传统学科知识逻辑的束缚,切实按工程项目现实需要的技术逻辑构建专业教学内容。学生在真实或模拟的工作情景下,通过课程设计、教学实习、项目实践,整合知识,创造知识,提升工程创新能力。学校构建旨在提高大学生科研素养、工程实践能力和创新设计能力的项目教学体系,通过跨学科实践平台建设、项目教学团队建设、多渠道拓展项目来源、加大专项经费投入、制订完善的项目运行管理制度等,保障项目教学的实施与可持续发展。瞄准学科前沿技术,建设区域工程研究中心2个和6个校内外创新实践教学基地。
四、改革专业技能和科研技能训练模式、全方位鼓励学科竞赛活动
以项目或竞赛为载体,强调专业技能和科研技能项目训练的自主性、个性化和研究性,引导学生自主研究、主动探索,激发创新潜能。每年约30个微机测控方向的专业、科研训练项目,供学生自主研究和探索;指导学生成立了“电子爱好者协会”、“单片机应用技术协会”、“数学建模协会”等;定期探索性题目,以兴趣小组和讨论班等开展活动。
实施创新创业训练计划,组织或承办各种国内、省内、市内学科竞赛。把微机测控群各类竞赛融入到提高创新意识和提升创造能力之中,并非为了竞赛而竞赛。利用学校资金、社会捐赠,建成6个校内外创新实践平台;发展5个学生科技创新社团,营造创新氛围;实施创新创业训练计划,组织或承办5种各级学科竞赛。积极开展课外科技活动,组织“康泰杯”单片机设计竞赛,指导学生参加河北省及全国电子设计竞赛、“挑战杯”等高水平竞赛,近年来共获得省部级、市级奖励100余项,以赛促学,有效勾连理论知识与实际问题,提高学生分析解决问题能力、创新意识和开发设计能力。
经过近5年的实践,学生科研素养得到有效提升。学生开展科研训练立项数达100余项,其中省级项目30余项,校级项目70项,参与人数近400人;学生的工程实践能力、创新设计能力得到有效增强;学生面向企业开展了多个项目的设计研究。参与企业实战设计和工作的学生达到200多人,获得实用新型、发明专利10多项;学生“挑战杯”、“秦皇岛市单片机设计大赛”、“飞思卡尔杯”大学生智能车竞赛、全国电子设计大赛等国家级、省部级、市厅级等奖项30余项;学生就业受到用人单位的欢迎,学生一次就业率高达85%以上,用人单位对学校人才培养整体质量满意度不断提高。以此同时,学校实施教师研究能力提升、青年教师培养、教学名师建设和教学研究项目牵引工程,建成校级教学团队;较好地解决了部分教师研究能力和教学水平不高;部分教师缺乏工程经历、工程素质和实践经验等问题。
参考文献:
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[4] 王洪彪,冯琰,赵洪朋.体育院校创新创业教育的现状与思考.辽宁体育科技,2013(12)
安装工程 教学方法 案例法 多媒体 实践能力
一、序言
《安装工程计价与控制》是高校和高职院校广泛开设的一门专业课,该课程的教学质量将直接影响学生毕业后在相应岗位的工作能力。因此,探讨一种适合本课程特点的教学方法至关重要。具体来说,即探讨如何能将教学和工作岗位相结合,针对岗位需要,一方面,如何提高学生对实际工作的认知,从而有助于学生对理论知识的理解和掌握;另一方面,如何提高学生对理论知识的应用能力,从而提高学生的实际工作能力。
二、课程特点及目前教学中存在的问题
《安装工程计价与控制》要求学生在掌握建筑给排水、暖通空调、建筑电气及工艺设备基本理论的基础上,首先熟悉各项工程的施工工艺情况,然后在此基础上掌握工程计价的理论知识,并最终将理论和工程实际相结合。
1.课程特点
(1)实践应用性强。这缘于两方面,一方面,是在教学过程中要求学生必须熟悉相关工程的施工工艺;另一方面,要求学生能运用所学知识对实际工程计算造价,即学生在学习及工作过程中都需要和工程实际紧密结合。这就要求教师在教的过程中必须能够与实际紧密结合。
(2)专业性强。在学习过程中,要求学生必须掌握相关专业工程的基本理论知识,能读懂各专业工程施工图,同时学生还必须掌握有关工程计价的基本理论。在实际的教学过程中,对于有关建筑设备、给排水等专业的学生来说主要欠缺的是后者,而对于工程管理(或造价)类的学生来说,主要欠缺的前者。这就要求教师能针对不同学生有重点安排教学内容。
(3)知识面广,知识点多。一方面,涉及机械设备、建筑设备(给排水、暖通、建筑电气等)和石油化工设备等多个专业的知识;另一方面,所涉及的计算规则、定额子目也多,学生学习过程中,感觉枯燥、杂、需要记忆的东西多。这要求教师讲课过程中以理解为主,有重点的要求学生掌握基本的常用的规则。
2.目前教学中存在的主要问题
(1)满堂灌,填鸭式教学。教师授课主要采用满堂灌的形式,没有使教法与学法统一,没有从学生学习的角度来考虑问题。这样使学生感觉课程内容枯燥,难学。同时,授课思想主要强调知识的灌输,强调“是什么”,“怎么做”的问题。这样忽略了对学生能力的培养。
(2)忽视与实践的结合。授课主要是有关理论的内容,和工程实际结合不佳。一方面,是学生对所涉及到很多内容缺乏感性认识,不了解工程实际的施工做法,因此学习起来感觉比较空洞、不知所云;另一方面,学生不能利用所学的规则进行工程量计算和定额套项,缺乏对所学知识应用的能力。
(3)死记硬背,导致学生逐渐失去学习兴趣。由于要求学生记忆的内容太多,导致学生学习起来比较费劲,时间长了,导致学生的学习兴趣下降。
三、《安装工程定额与预算》课程教学应遵循的思路
(1)重视学习方法的探新,突出学生学习的主体性,使“以教为中心的”教法与“以学为中心”的学法从对峙走向整合,从分离走向统一,把教师的教和学生的学统一起来。这需要教师从学生学习的角度出发,根据授课内容的具体特点,来选择相应的教学方法和手段,同时,针对不同的知识点作不同的考核要求。
(2)授课过程中需要更多的和工程实际相结合,介绍更多的工程实际做法,引入更多的工程实例,这样一方面,使学生更容易理解掌握相应的知识,使其实践应用能力得到加强;另一方面,也可以丰富授课内容,减小课程的枯燥性,提高学生学习的兴趣。
(3)在授课过程中既注重知识的传授,也注重学生能力的培养,这既包括学生对所学知识的实践运用能力,也包括学生的自学能力、思维能力和解决问题的能力。
(4)在具体的教授技巧上,应注重对知识内容的启发、引导,这样既可提高学习兴趣也可培养学生的思维能力。
四、《安装工程计价与控制》课程教学方法的创新实践
1.合理安排授课计划,使教学符合学习规律
以往的授课中,一般先讲有关预算的基本理论、专业工程基本理论,然后就开始进行定额子目介绍和工程量计算规则讲解,最后进行实例介绍,采用这种授课顺序学生学习起来感觉比较空洞,同时觉得内容复杂、难理解。经过研究后,将授课顺序进行调整。先学习施工图知识,再学习预算知识,这样使学习预算知识时能更加具体,能和实际结合,避免学习起来空洞、盲目。在施工图知识模块中,学习基本知识的是为了能够读懂施工图,在施工图识读之后在学习施工工艺,是为了能更好地理解施工图,能够把施工图和施工做法联系起来,为准确统计工程量打下基础。在预算知识模块中,把学习工程量计算规则安排在学习有关定额内容之前,这样既易于学生接受,也符合实际的工作流程。总体来说,这样的安排使授课内容层层递进,学习起来循序渐进,同时又与实际工作过程相符,使学生易于理解和掌握。
2.收集典型的工程案例,以案例为中心展开教学
本门课程要求学生能很好的将相关的计算理论运用到实际工程中,高校现在普遍的做法是在课程结束之后集中安排一至二周的课程设计,这种做法可以在一定程度上提高学生的应用能力,但还远达不到实际工作的要求,其原因在于学生的课程设计一般只能完成一个工程的工程造价计算,而实际的工作中各个工程千差万别,所以对学生的锻炼仍是不够。针对于此,任课教师收集整理一些典型工程的施工图,经过适当整理形成案例(经缩印后学生人手一册),并围绕这些典型工程组织编排教学内容。各知识点围绕编制实际工程的施工图预算组织,这样,通过典型案例的示范和训练,既让学生更有效的接受所学内容,又大大增强了学生的实践应用能力。
另外,在“施工图预算编制实例”环节,安排先让学生分组进行计算,然后教师再做示范讲解。通过分组计算既可以锻炼学生的应用能力,也可以培养其团队合作精神;而教师的示范讲解则可以让学生更有效的掌握预算编制的步骤、方法和过程,以及加深对所学计算规则的理解和应用。
3.运用现代多媒体技术将课程内容与工程实际相结合
由于本课程的实践应用性强,要求学生在做预算之前必须熟悉相关工程的施工情况,但在传统的教学方法下,学生对相关工程施工工艺的认识只能停留在想象中,不能熟悉或掌握,对于从事预算的人员来说,试想如果连工程是如何施工的都还不清楚,那怎么能准确地计算出工程施工的费用?有些学校会通过认识实习来解决这个问题,但它的作用是有限的,因为建筑施工本身是一个动态的过程,而学生的认识实习每次只能集中在工程施工的某一个点上,根本不能全面的认识各项工程的施工工艺。所以,如能收集、整理相关工程的施工影像资料,然后利用现代多媒体技术将它们整合穿插到课堂教学中,肯定会大大的提高学生学习的效率。
为此,首先,要对课程全部知识点进行分析,统计出各知识点所需要的资料内容及种类(图片、视频及仿真演示);然后,开始收集整理影像图片资料及仿真演示资料的制作。其中,对于安装工程常见的设备材料重点通过实物图片和仿真演示来展示,对于安装工程施工工艺的介绍主要通过工程图片、视频和动画演示来介绍,总的来说,通过这方面的工作,将工程实际中的资料穿插整合到相关的教学内容中。这样一方面,可以让学生坐在教室即可熟悉安装工程各专业工程现场的施工情况,同时也对安装工程计价与控制所涉及到的各知识点(尤其是工程量计算规则和定额应用规定)形成很好的解释,便于学生理解和掌握。
4.采用启发式(问题引导式)教学方法
为了让学生多思考,避免灌输式(填鸭式)教学,在授课过程中需要多向学生提出问题,先让学生思考、回答,然后教师再分析出答案。另外,对于容易理解的知识内容,通过编排相关的问题,引导学生先自学,然后指出重点,以学生自学为主;对于难理解内容则详细讲解,以教师讲解为主。这样,既培养了学生的思维、自学能力,又对不同的知识内容采用不同的主体中心,使教与学相结合。
5.将知识点分类,指出合理的考核要求
本课程的学习过程中,学生最头疼的就是有关计算规则的记忆。为了减轻学生的学习压力,提高学习兴趣,在备课时将知识点分类,分成基础型(常用的计算规则和定额说明)和提高型两个层次,在授课过程中,对于基本型的内容要求学生熟练记忆,其它内容则要求重于理解,在应用时能通过资料快速查找到相关内容即可。这样,学生学习过程中能把握住重点,有选择性的记忆,将更多的精力投入到对内容的理解上。
6.与国家相应的执业资格考试(造价员、造价师)相结合,采用适合本课程的考试模式和内容
为了使课程的考核更加科学、合理,也为了让学生能更好的适应就业后的岗位考试,在借鉴国家造价员考试的基础上,任课教师对《安装工程计价与控制》的考试进行了改革。对于基本知识主要采用选择题(闭卷)的形式,对于综合应用能力的考核则采用计价案例(开卷)的形式,同时从考核的范围上也尽可能的与造价员考试的大纲结合,这样使课程的考核能更多的体现社会对创新性应用人才的要求。
五、总结
在对课程教学现状分析的基础上,对课程的授课进行了一些改革(已经经过了一届学生的实践,反映良好),取得了一些成效(使授课更加注重学生的主动性,注重学生的实践应用能力),但仍需继续总结教学经验,改进教学方法,不断提高教学水平。
参考文献:
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关键词:建筑环境与设备工程;人才培养模式;课程建设;特色专业建设
引言
根据教育部1998年颁布的全国高等学校本科专业目录,将原供热通风与空调工程和燃气工程两个专业合并、调整、拓宽组建而成建筑环境与设备工程专业。新专业建设既要考虑原专业的课程体系和教学内容,又要考虑社会经济发展的需要,拓展专业面。全国专业指导委员会对专业培养方案作了大调整,主要遵循三个原则。第一,特色原则。本专业核心基础是建筑环境科学,代表课程是“建筑环境学”,它反映了本专业与热能动力工程专业的根本区别。第二,学科原则。学科为主、兼顾专业的原则是本科培养方案“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的具体体现。第三,共性原则。建立专业培养方案的总体框架,使之在课程设置和教学内容上,将共有的基本理论、技术原理从专业课中提取出来,形成了一个专业技术基础平台,如建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网[1,2]。经过十多年的改革和完善,全国各高校的建筑环境与设备工程专业办学日趋成熟。本文结合我校建筑环境与设备工程专业的办学实际情况,在凸显特色方面,进行了一系列的改革和建设。
一、我校建筑环境与设备工程专业的历史演进
湖南科技大学建筑环境与设备工程专业筹建于1992年,并在采矿工程和矿山通风与安全工程两专业中组织部分学生开办暖通专业课程辅修班,1994年在原矿山通风与安全工程专业设置供热通风与空调工程专业方向。1997年成功申报了供热通风与空调工程专业并正式招生。1998年,国家教委调整专业目录,本专业更名为建筑环境与设备工程专业。自1994年来,我校建环专业已招收学生17届,为企业培养了1000余名专业技术人才。2006年,我校获得供热、供燃气、通风及空调工程硕士学位授予权,并于2007年开始招收硕士研究生。2008年,我校建筑环境与设备工程专业成功申请为湖南省特色建设专业。
二、我校建筑环境与设备工程专业的特色建设成效
通过近五年的特色建设,我校建筑环境与设备工程专业的师资力量得到了加强。现在共有教师16人。职称结构:教授4人,副教授3人,讲师9人;学历结构:博士学位8人,硕士学位8人;学缘结构:分别毕业于10所高校,大部分有两个专业以上的学习经历和工作经验。在课程和教材建设方面,老师们整合了课程内容,制订了富有特色(矿业、新能源技术和应用型)的本科人才培养方案,先后主编或参编了全国性专业教材7部,正在主编建筑环境与设备工程特的色教材《地下空间环境控制技术》和《建筑节能技术及工程》。在实践教学方面,加大实验室建设力度,用“三平台双路径”实验室建设模式[3]新建成了较完整的专业实验室,结合特色,新建了地下空间环境控制实验室。2006年“实验室建设与科学研究互动培养创新人才的研究与实践”获湖南省教学成果三等奖。同时加强校外实习基地的建设,我校建筑环境与设备工程专业实习基地湖南凌天科技有限公司被评为湖南省优秀实验室;与湘潭平安电气集团有限公司共同成功地申报了“湖南省矿山通风除尘装备工程技术研究中心”。通过参与工程技术研究中心的建设和实验室建设,专业建设与科学研究互动相长,教师的实践能力和工程能力得到了加强,教师的科研项目质量和数量大幅提升,近年来教师获得了一批具有地下空间特色的纵、横向科研项目,继而提升了培养学生应用能力的平台,拓宽了学生的知识面和专业面,提高了学生就业率,专业发展态势良好。
三、特色专业思路与原则
3.1 用已所长,培育矿业特色
各高校中各专业办学的背景、条件、历史不尽相同,只有深刻领会各地区各行业该专业的内涵和外延,才能培育出行业特色。我校建筑环境与设备工程专业与许多高校不同,它隶属能源与安全工程学院,与矿业工程有着紧密的联系,这就为本专业形成行业特色打下了基础。
从办学历史看,我校建筑环境与设备工程专业的前身为矿山通风与安全工程专业,该专业完全是为煤矿开采服务的,其主要目的是为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境。我校建筑环境与设备工程专业服务对象从过去的单纯为矿业服务,转变为同时为矿业与建筑两大行业服务,拓宽了学生的知识面,增强了学生的就业能力。建环专业和原矿山通风与安全专业的基础非常相近,均以流体力学、工程热力学和传热学等为专业基础课,而建筑环境与设备工程专业侧重于为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境。随着矿山开采逐渐向深部深入,井下工作环境高温、高湿愈来愈突出,工作面温度超过35℃、相对湿度接近100%,工人中暑现象频有发生,井下高温已成为了矿山安全生产的灾害。在这种情况下,为矿山井下空间创造舒适的气候条件,将是建筑环境与设备工程专业拓展的一个重要方向。
从专业教学内容看,我校建环专业具有地下工程特色[4,5]。建环专业主要是针对地面建筑的,为地面建筑提供舒适的室内环境。我校建筑环境与设备工程专业在强调为地面建筑服务的同时,强调为地下工程服务,要求学生将所学的建筑环境控制理论,灵活地、创造性地应用于地下空间的环境控制与维护。然而由于地下空间的特殊性,地面建筑的室内环境控制与地下空间的环境控制不尽相同,地下建筑工程有着更大的特殊性和更高的安全性。因此,在教学中,在教授学生基本的室内环境控制理论的同时,突出强调普通的环境控制理论在应用于地下空间时的特殊性。在强调环境控制理论的地下应用时,要求学生不要将地下空间仅局限于矿山,城市地下空间和其它的地下空间利用(如地铁、隧道、地下仓库等)同样是室内环境控制研究对象的范畴。正是在教学与科研过程中,同时兼顾了地面与地下,强调了建筑环境控制理论在地下空间的应用,拓宽了学生的知识面,强化了学生对所学知识的灵活应用能力,使得学生的就业更有了发展的空间,同时也进一步增强了专业的地下空间环境控制特色。#p#分页标题#e#
3.2 体现前瞻性,发展再生能源技术
人才培养只有跟上时展的步伐,才会被社会接纳。能源与环境是当今社会发展的两大主题,如何安全、高效地开采和使用不可再生能源,以及合理开发和利用可再生能源,是实现我国能源环境可持续发展所必需解决的重要课题之一。我校建环专业与能源产业联系紧密。一方面是由于我校建环专业具有浓厚矿业特色(地下空间环境控制),主要体现在该专业与能源开发的关系,促进煤矿安全、高效生产,更好地服务煤矿企业,是该专业目标之一。另一方面,建筑能源在国家的总能耗中占有相当大的比例(约占30%左右),有效节约建筑能耗,创造安全、舒适、健康的工作环境,更是该专业追求的目标,这体现了该专业与能源节约的关系。然而,无论如何节约,不可再生能源资源也总有消耗殆尽的一天,开发和利用可再生能源,才是实现能源、环境可持续发展的最终途径。如何合理地开发和利用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源,是该专业下一步的追求目标。因此在课程设置中,开设了建筑节能方向选修课,在专业课程的教学中,向学生灌输能源的重要性,树立学生节约能源的思想,开阔学生开发和利用可再生能源的视野。在培养方案和课程设置中,加强了能源节约和可再生能源利用方面的教学,更好地为我国经济和社会朝着科学、可持续、协调的方向发展而服务。
3.3 科学定位,突显应用性
我国高校的建筑环境与设备工程专业,多数是为民用建筑服务,主要是从事民用建筑的通风、空调、采暖等相关工作。然而,从专业建设的开始,我校该专业就将其专业定位为“工业与民用相结合”的建筑环境与设备工程专业。一方面是由于我校具有浓厚的工科背景,与煤炭工业有着紧密的联系;另一方面,也是看到了工业发展的势头和工业对环境与安全人才的需求。特别是工矿一线企业需要大量的应用型人才,这就为我们这类高校毕业生提供了机会。因此,在制订培养方案和进行课程设置时,特别强调了专业的实际应用性、针对性、适应性。如加强了工业通风与除尘课程的教学,尤其是地下空间的通风与除尘。近年来,电子、医疗、食品、精密机械等一些特殊行业发展迅速,这些行业往往需要高度洁净的生产环境,急需要从事洁净空调的设计、安装与维护的专业人才。为了满足这一需要,我们在国内较早地开设了《空气洁净技术》专业选修课,并编写了我国第一部《空气洁净技术》国家级规划教材。
四、特色专业建设实践
4.1 人才培养模式
我校建筑环境与设备工程专业的人才培养目标是:坚持全面体现“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”以及要全面推进素质教育的时代精神,培养能适应21世纪社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展具有基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、有创新意识和一定创新能力,掌握建筑环境与设备工程管理的基本理论和方法,具备建筑环境与设备工程师的基本能力,能从事室内建筑环境设计和管理的应用型复合人才。
为了实现以上人才培养目标,我校建环专业本着“加强文化素质教育、基础教育、拓宽专业面为基础;以矿业为特色;以工程实践为根本;创造较好的工程实践环境”的思想,制订了富有特色的培养方案。为了大力加强实践环节和工程训练,我们先后在四家单位建立了实习基地。并将工程能力培养贯彻到教学大纲、实验大纲、设计大纲、实纲当中。
在体制模式上,努力为学生提供因材施教的环境和教育发展的空间,实行学年学分制,即按课程课时来计算学分,学分作为学籍处理和评优评奖的依据,保留按学年升留级和退学制度,采取主辅修制。在过程模式上,采取分段培养模式,即“2+2”的培养模式,这种模式将教学全过程分为基础学习和专业学习两个阶段,前阶段注重基础和人文知识的培养,后阶段加强专业知识和工程能力的培养。
4.2 调整课程体系
从培养目标出发,按建筑环境与设备工程专业能力的要求,结合我国经济建设和社会发展对专业人才的需求,制定和调整建筑环境与设备工程专业课程体系。设立三个平台的课程体系:基础平台、专业基础平台和专业方向平台[6]。整个课程体系在基础课和专业基础课的设置上,贯彻了宽基础的原则。基础课和专业基础课涉及数学、物理、化学、机械、力学、电学、计算机应用、管理科学等学科,还包括了建筑环境与设备工程专业所必需掌握的专业基础知识如工程热力学、传热学、流体力学和建筑环境学等。
在专业课设置上,强调了专业知识的全面融合,对建筑环境与设备工程专业的原有课程进行了彻底的删、拆、并、增等处理,将供热工程、通风工程、空气调节课程知识有机地结合在一起,成为一门新的课程《暖通空调》。在充分研究学科知识的基础上,对原专业课程进行全面的精炼和整合,建立新课程体系的框架,设置《流体输配管网》、《热质交换原理与设备》等课程,将原来的《锅炉与锅炉房设备》调整为《空调冷热源工程》。率先开设专业选修课《空气洁净技术》,并编写国内第一部《空气洁净技术》本科教材。为了形成自己的特色,开设了《矿井通风与安全》、《地下空间环境控制》等相关专业课,将建筑室内环境延伸到“地下空间”,尤其是将地下空间降温、通风除尘、噪声治理等内容融入到课堂教学中,拓宽了学生的知识面,使我校建筑环境与设备工程专业的学生能成为各大中城市所迫切需要的人才[7,8]。
4.3 加强实验室建设
建筑环境与设备工程专业实验室建设卓有成效,创造性地提出了“三平台双路径”实验室建设模式。经过近20年的建设,现已逐步建立起通风、空调、制冷、供热、传热传质和热工等六个专业实验室,拥有粒子图像测速仪、高速摄像仪、空调机组性能综合实验系统、风洞、色谱仪等大型仪器设备,以及常规的温度、湿度、风速、流量、压力、有害气体浓度、粉尘粒径和浓度等参数的测试仪器和仪表,完全满足专业实验的要求。另外,专业还设有数值仿真实验室,拥有FLUENT、PHEONICS、ANSYS等数值仿真软件。实验教学用房面积达1000余平方米,设备总值800余万元。#p#分页标题#e#
4.4 改革实践教学模式
改变实验教学模式,培养学生主体意识。本专业在完善现有实验的基础上,开发设计型综合性实验,要求学生独立设计实验方案,自拟测试方案和实验报告,掌握大型暖通空调设备性能的测试方法,并分析各设备性能的影响因素,充分发挥学生的思维能力和学习能动性,为开展本专业的实践教学创造良好的实验环境。
改革课程设计模式。主要是改变设计选题,将课程设计进行深化和拓宽。改变过去由教师指定内容,由学生按一定要求、一定形式进行设计的模式,由教师提供基本设计条件,而具体设计方案由学生自由选择,要求学生提出自己的设计思路和方法,使学生在设计过程中能主动寻找问题、发现问题、解决问题。为了提高学生对本专业知识的综合运用能力,将制冷课程设计与空气调节课程设计结合起来,将空调设计对象作为制冷站的一个用户,制冷站将为其提供冷源[9]。将供热工程和流体输配管网课程设计结合起来,将热源、热用户、管网输配系统作为一个整体进行考虑,有效地提高了学生综合分析问题和运用所学知识解决实际问题的能力[10]。
改革实习模式。专业实习主要有认识实习、生产实习和毕业实习。过去认识实习安排在专业课授课之前,生产实习一般安排在第三学年末。这种实习安排存在两个不足,一方面,实习模式老化。现在的毕业生自主择业,有相当大比例的学生毕业后只是从事相关专业的工作,实习内容与学生今后的工作内容缺乏紧密联系;另一方面,实习经费短缺、实习场地有限。因此,我校建环专业积极进行校外实习基地建设,选择具有专业先进水平的企业作为校外实习基地,并于2009年我校建环专业的实习基地被列为湖南省优秀实习基地。校外优秀实习基地建设为学生提供了方便的工程现场和实习平台,使学生的实践能力与主体意识得到了进一步的提高。
4.5 强化科研,以科研促教学
在实验室建设与科学研究相结合的10年中,我们取得了较好的成绩。近年来承担了省级和校级教研教改课题10余项,制作了专业基础课和专业课的多媒体课件。在科研方面,承担了国家自然科学基金、国家发改委项目、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅重点项目和优秀青年基金、湖南省科技计划项目及横向课题等共计80余项;其中利用实验室完成了科研项目近20项,获得省市科技进步奖5项;在实验室实验的基础上发表的研究论文30多篇;科研为实验室开发研制了实验设备10台。共申报专利6项,其中发明专利2项,获实用新型专利授权4项。在国际刊物、国内重要刊物上近200篇,其中被三大检索收录40余篇。这些成果的获得不仅提高了老师的科研兴趣,同时也极大地鼓舞了学生参与科研活动的愿望;在科研中促进了教学,在教学活动中提高了科研水平,师生双方都获得到了不同程度的进步。
4.6 彰显办学特色,全面提高学生综合素质
随着我国改革开放的不断深入,国民经济的快速增长,人们物质生活水平不断提高,建筑环境与设备工程专业在近年来有了长足的发展。到目前为止,全国共有140所高校设有该专业,年招生人数1万余人,每年毕业生的就业压力很大。我校建筑环境与设备工程专业虽然办学历史不长,但在以下两方面有较强的优势,形成鲜明的行业特色:
其一,我校原是矿业类高校,主要为矿山服务,为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境是我校建环专业的任务之一。上世纪90年代初,随着改革开放的纵深发展,社会对人才需求发生了一定的变化,我校及时调整了专业服务对象,从单纯为矿业服务,转变为同时为矿业与建筑两大行业服务,拓宽了学生的知识面,增强了学生的就业能力。我校建环专业的专业基础没有发生根本转变,都是为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境,只是研究对象由原来的单纯地下空间转变为了同时研究地上、地下空间。因此,我校建筑环境与设备工程专业是在原矿山通风与安全专业基础上的拓宽,具有明显的矿业特色(地下空间环境控制)。
其二,我校原矿山通风与安全工程专业为建筑环境与设备工程专业具备矿业特色(地下空间环境控制)奠定了人才基础。大部分老师具有采矿工程及建筑环境与设备工程两个专业的学习经历,原矿山通风与安全专业的大部分仪器设备(如风洞、风网、粉尘、噪声及有害气体的检测装置、风压、风速、流量等测量仪表等)和图书资料都可为建筑环境与设备工程专业共享。此外,教师的许多科研项目涉及矿井瓦斯、粉尘等有毒有害物质的控制、矿井高温、高湿环境的调节、噪声的治理以及通风网络分析与调节等,均与矿业工程相关,煤矿企业是我校建环专业毕业生就业的途径之一,拓宽了学生的就业渠道。
五、结 语
高校间的竞争,很大程度上是办学特色的竞争,只有重视和加强专业特色的建设,才能增强学校的核心竞争力。我校建筑环境与设备工程专业经过十几年的建设与发展,在办学基本条件、师资队伍、课程体系与内容等方面进行了有益的探索和建设,形成了具有我校特色的建环专业人才培养模式与培养方案,培养出了一大批宽口径、强基础、有特色的综合性高素质人才,该专业的毕业生普遍受到用人单位的一致好评。
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Abstract: To implement "Double certificates" system in several years, have been obtained many results, but there are still many unsatisfactory areas, this paper try to through the analysis of the current situation, especially for the current environmental specialty of the higher vocational education, have finded the current "double certificates" system some problems, and proposedsome means and methods about the implementation of the "double certificates" system. I would like to discuss this issue with peers.
关键词: 双证书;职业资格考试;环境专业;高职教育
Key words: double certificate;the examinations specialty qualification;environmental field;higher education
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0243-02
0引言
高职教育是培养面向基层生产、建设、管理和服务一线的高素质高技能高级专门人才。双证书是实用型人才的知识、能力和索质、技能的综合体现和证明,通过技术等级证书或职业资格证书的获取,提高了学生的能力,为日后的就业创造了条件。因此,实行“双证书”制度是由高等职业教育自身的特点决定的,同时也是国家的要求。本文试图结合实施“双证书”制度的实践经验,尤其针对高职环境类专业,通过对现状的分析,找出当前“双证书”制度存在的一些问题,提出推行“双证书”制度的途径与方法,与同行探讨。
1推行双证书制度的现状
高职院校实施“双证书”制度是国家教育法规的要求,也是由高等职业教育的本质特征决定的。学历证书和职业资格证书并重,有助于真正培养既具备必要的理论知识,同时又掌握职业岗位操作技能,既熟悉本行业管理和运行过程,又能够解决现场问题的技能型、复合型人才。检验高职高专院校核心竞争力的标准是社会和用人单位对学校和学生的认同度。推行“双证书”制度,有利于转变“重学历,轻能力”的传统观念,有利于把产、学、研结合落到实处。应该看到,随着用人制度的改革和劳动力市场的发展,各种各样的资格证书已渐渐从一种可有可无的附属品变为某些专业毕业生市场准入的必要条件。“考证”对在校大学生来说已不是陌生的词汇,在市场竞争日趋激烈的今天,大学生用考证这种方式增加竞争的砝码,从主流上说,是一种进步。但是考证的“无序”也造成学生的心理负担加重、财力物力精力的浪费,有些专家更把大学生盲目的考证直斥为更严重的“应试教育”,学生为考证而考证的现象令人担忧。
逐步引入更为规范的“双证书”制度人才培养势在必行;但每个专业如何对应社会需求以及实施哪几个相应的资格证书还需要我们思考,这是一个尚需逐步完善、健全的过程。以高职环境专业为例,多年来,我们结合实际,在学生应该取得什么样证书的问题上做了不断的探索。我们在培养计划上不仅要求学生必须通过国家计算机和英语等级考试,并且要求学生取得四级污水处理工或者四级水环境检测工考试,同时,学生还可以自行选择通过化学分析工、锅炉烟气处理工、环境管理体系内审员、AutoCAD制图员、工程造价员、维修电工等等与专业相关的职业技能考试。就目前看来存在的问题如下:①部分证书的鉴定内容与实际脱节严重。②有些证书认证过程不规范,导致这些证书在社会上毫无用处。③盲目考证。环境专业涵盖面广泛,很多学生在选择认证时,盲从心理很严重,缺乏自我设计和长远的规划,因此也缺乏持之以恒的坚持;有的学生更成了“考证专业户”。
2环境专业职业分析
据官方统计,全国高职环境专业的毕业生每年有近万人[1],环境专业涉及环境监测、环境管理、污染处理、环境评价、环境规划等众多领域,大多高职院校并没有根据专业领域细分专业,学生对于专业的认识很模糊,同时也造成了很多学生学习不深入的现象,这大大影响了就业和专业发展。
如今的就业已是“赢在精细化”的阶段,对于现阶段的大多数开设环境类专业的高职院校而言,对专业进行方向细分是不大现实的,但我们认为可以通过职业资格证书或技能等级证书的捆绑式分类,达到类似的效果。表1是笔者对于环保专业的职业资格证书按其行业领域进行分类。
通过上述分类,从一定程度上避免了考证的盲目性,却给我们提出了一个新的问题,在学历教育的过程中如何实现“双证书”教育?并使二者相互促进、相得益彰。
3实施“双证书”制度的思考
3.1 教学计划与大纲要在人才培养方案中明确规定必须取得相应的职业资格证书,并依据国家职业资格标准修订或补充教学计划与大纲,使专业教学内容与职业资格标准相融合。在实行双证书教育中,既要重视与学历相对应的专业文化知识、专业理论、专业技能的培养,使学生的知识、能力、素质结构符合高职毕业生的规格要求,同时更要注重培养与职业资格要求相对应的综合职业能力,使学生在获得毕业证书的同时也获得执业资格证书。
3.2 加强双师型教师队伍的建设高职院校要实施国家职业资格证书制度关键是要有一支精于理论长于操作的专业教师队伍以及实训教师队伍。高职环境专业更侧重应用能力的培养,更注重学生的实践能力,如环境监测、环境管理、污染治理等课程,没有一定的实践经验、纸上谈兵的老师是不会取得满意的教学效果的。这是目前许多高职院校专业建设需要着力加强的内容之一,也是各类职业学校推行国家职业资格证书制度的难点所在。
3.3 加强职业引导,注重一专多能,推行多样化的技能训练鉴于目前很多学生缺乏专业意识、职业意识,对自己缺少长远的职业生涯规划,因此,加强职业引导,帮助学生科学合理地设计职业生涯刻不容缓。以高职环境专业为例,环境专业是一门交叉学科,涉及面很广,若缺乏明确的职业规划,学生很难持之以恒,导致事倍功半,如今职业的划分越来越细,专而精的人才更具备竞争力,不要什么都知道,什么都不精。比如环保设备的设计与制造方向就没有必要为环境监测工这样的认证而花费太多的精力,因此,职业引导还应该进一步加强。与此同时,“双证书”教育也应不断创造条件,技能训练也应该多样化,为学生提供更多的选择,从而提高学生的综合职业能力。
3.4 根据职业岗位需要和相关行业标准重构课程体系“双证书”制度的贯彻将提高职业院校学生的职业能力和职业素质,但在实际运行中,管理体制的分立和双重标准的差距阻碍了“双证书“制度的发展[2][3]。我们根据职业岗位需要和相关行业标准对课程体系进行重构,把职业资格证书所涉及的内容融入专业教学内容之中,体现多元融合的课程特色,也取得了理想的效果,下面以三个职业技能证书水:处理工和水环境监测工以及制图员为例,简要介绍课程体系的重构,如图1所示,在链式课程开发的基础上,进行了详细的课程设计,把相应的职业能力的培养分散在几门课程当中,形成职业技能鉴定课程的课程组,统一协调课程教学内容与教学要求。学生在学习完相应的课程后参加职业技能鉴定考试[4]。
3.5 实践教学与理论教学的循环式发展理论教学与实践教学在具体教学中是反复契合、相互作用、循环往复的过程。环境专业的绝大多数学生对专业的认识并不深刻,如果按照以往先理论后实践的教学模式,往往难以达到理想的教学效果。我们在教学过程中采用实践教学和理论教学彼此循环的模式,达到了较好的教学效果。图2为我们针对环境监测能力培养的体系图。
首先,在理论教学之前,先进行校外的专业认识实习,使学生对专业有个宏观认识;其次,在理论教学的过程中通过课内试验的方式渗透实践教学,在理论教学之后通过专项实训强化理论知识;第三,在学生走上工作岗位之前,进行半年以上的顶岗实习,在实习过程中不断总结、深化理论学习[5]。
4结语
对高职环境专业来说,“双证书”制度有利于人才的培养,有利于高职教育的发展,经过几年的努力,已成绩斐然,效果卓著,但还存在许多不尽人意的地方。随着经济和科学技术的快速发展,现有一些职业(工种)的考核标准显得滞后,跟不上职业发展的要求,与实际生产技术岗位的要求不适应;学校的办学条件、师资力量、课程设置等还有待于进一步完善提高,以进一步完善“双证书”制度。这些问题随着双证书制度的长足发展必会得到圆满的解决。
参考文献:
[1] 麦克斯研究学院 就业蓝皮书.
[2]徐爱新,邓瑞新,于伟娜.基于“双证书”制度的课程开发策略与实施途径[J].河北师范大学学报教育科学版,2008,(10):114-117.
[3]毛波军.高职院校实施“双证书”教育的步骤和方法[J].中国职业技术教育,2007,(6):36-37.