發布時間:2023-03-10 14:54:55
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的控制工程畢業設計論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
一、前言
過控專業研究的主要是過程工業,涉及到很多物理手段和化學反應,主要是為產品生產提供設備和技術方面的支持,因此各學科相互滲透形成了過控專業,因此該專業的知識覆蓋面非常廣,口徑比較寬。現階段過控專業的學生數量越來越多,而畢業設計要考驗的就是畢業生在理論和實踐方面的能力,這對學生未來發展也是非常有影響力的。要想培養出社會需要的應用型人才,就要保證畢業設計的效率和質量,找出現階段畢業設計環節存在的問題。
二、目前過程裝備與控制工程專業設計現狀
1.管理監控不嚴格
合格的畢業設計需要在每個環節上確保質量[1]。現階段各高校都制定了相關的指導文件,這說明畢業設計都是有一定要求的,其中包括畢業設計的組織、目的以及相關教師的職責,并制定了論文的具體規范,只是這些是文件上的規定,在完成畢業設計的過程中,高校還是缺乏管理的,高校沒有對學生實施合理的監控,也就是說各個環節都是處于無監控狀態,難免會有一些環節出現問題,這是目前高校各專業畢業設計共有的一點問題,缺乏監控機制。
2.教學資源不足
由于社會經濟在不斷發展,過控專業實際上已經是現階段本科中非常熱門的專業,學生的數量逐年增加,這對該專業的發展是非常有利的,但對于相關高校來說也是一項巨大的挑戰,因此學生數量過多,就意味著師資力量需要跟上,目前就是專業課教師的數量并不能滿足畢業設計的實際需求。多數高校是一名指導教師要負責十幾名甚至更多學生,在這種情況下,教師還要負責正常的教學任務以及科研工作,能拿出的精力有限,對學生的幫助也有限,因此僅靠現階段的教學資源要想提升畢業設計的質量還是非常有難度的,而且各高校學生若是想自主查找資料,是缺少資源的,紙質的資料非常少,但電子資料方面由于學生數量大,沒有固定場所,使用起來也不是很方便。
3.選題不合理
實際上畢業設計中最關鍵的步驟就是選題[2]。現階段很多過控專業的學生論文選題工作是指導教師完成的,專業教師在理論研究方面沒問題,但在實踐方面以及對企業的了解方面并不是每一名教師都有足夠的經歷,因此很多畢業設計實際上是空中樓閣,僅僅存在與理論上,對實際的幫助并不大。在這種情況下,學生的創新精神其實并沒有得到鍛煉,工科學生要想獲得長遠發展,不僅需要理論積累,還需要實踐經驗和創新意識,這些在現階段的畢業設計中都是缺失的。而且選題需要結合工程實際的背景以及過控專業培養人才的目標,這樣才能將提升畢業設計的效果,這些都是存在問題的。
4.設計時間短
在學生完成畢業設計的階段,實際上需要考慮兩大問題,那就是就業和考研[3]。這兩個問題也需要在這一學期解決,對學生未來的發展也非常重要,與畢業設計的完成在時間上有直接沖突。學生為了順利應對這兩方面的問題,就要將畢業設計的時間壓縮,而這種情況指導教師也無法采取有效的措施,因此畢業設計受到時間上的影響,在質量上也是難以保證的,現階段過控專業大多數學生,對自己的論文質量評價,也只是一般,說明在完成畢業設計的時候是受到嚴重影響的。
5.學生缺乏寫作技巧
實際上由于信息技術越來越便捷[4]。高校普遍為學生提供了文獻檢索的途徑。在寫作方面也會設立一些課程或者講座,對學生完成論文進行指導,但還是無法徹底改變學生在寫作技巧方面的弱點。學生完成論文時,并不具備足夠的專業語言,很多學生會將一些內容拼湊到一起,甚至有一些學生會存在書寫不規范的現象,其中比較復雜的環節就是文獻引用、標點符號、圖表繪制方面的問題,因此學生在完成論文寫作后,還需要與指導教師一同花費大量的時間修改論文格式,相應的對論文內容與創新的分析就減少了。
三、過程裝備與控制專業畢業設計選題類型
1.工程設計
這類題目實際上就是根據企業現有的設備,參考企業中的一些技術參數,根據相應規定進行設計[5]。此類題目優點是對基礎非常重視,要求有完善全面的技術參數,工作量非常豐富,而且無論是設計圖紙還是計算量都是非常大的,所以論文實用性比較強。現階段過控專業學生通常是在畢業設計前決定好了畢業后的趨向,所以學生是可以根據自己的就業需求要選擇題目的。該類題目目前是大多數學生的選擇,尤其是一些已經到就業單位實習的學生,可以對企業設備有足夠的了解以及接觸的機會,根據實際情況進行命題。
2.科學研究
該類題目通常是指導教師以自身科研情況為基礎[6]。申報的一些子項目,這類題目的特點就是創新性比較強,學生要在畢業設計時期將這一子項目完成,或者取得階段性的成果,因此是需要學生具備一定素質的。這類題目有一定的難度,學生不僅需要在理論上有足夠的積累,實踐能力和創新意識也需要達到一定的水平,而在這類題目由于是指導教師科研項目的一部分,在數量上不會太多。此類題目對學生是可以起到啟發效果的,而且學生可以參與項目研討的活動,兩節相關的過程。
3.創新型
創新型的題目主要是通過競賽、創業比賽等活動進行[7]。是團隊進行的一類任務,不僅需要學生完成論文的內容,最重要的是要體現出創新,其實這類題目也體現出當前社會對應用型以及創新型人才的需求,考驗的是學生各方面的能力。
四、過程裝備與控制工程專業畢業設計改革中需要解決的問題
1.管理制度改革
很多時候畢業設計取得什么樣的成就,取決于高校管理制度[8]。因此各高校為了讓畢業設計的各步驟得到有效的管理,需要建立全程監控機制,教師需要對畢業設計提升重視程度,高校也要對教師職責進行強調,嚴格控制學生抄襲的行為。指導教師起到非常關鍵的作用,需要根據設計手冊,保證學生完成畢業設計的各環節不出問題,根據課題的需求,對學生進行一對一指導,其中包括對素材的篩選、對內容的設計、論文設計方案、撰寫格式等,對學生負責。
2.充實教學資源
由于高校近年來一直在擴招[9]。而且過控專業也是比較熱門的工科專業,專業教師缺乏的現狀還是非常嚴重的,一些高校為了順利將畢業設計完成,而且地方科研受到的限制比較多,教師無法為學生提供足夠的資料,網上雖然有各類參考資料,但是質量參差不齊,學生篩選起來很有難度。在這種情況下,高校需要將教師招聘的重心放到如過控專業一樣的稀缺專業,將師資力量補充上來,調整好師生比例,同時將年輕教師在工作上的積極性激發出來,為學生提供科學的指導。
3.保證設計時間
學生為了確保升學和就業,會提出在畢業設計階段請短假,而高校為了確保學生順利升學和就業也會允許。在這種情況下,需要高校做出調整。因為考研與就業對學生非常重要,但是順利完成畢業設計和順利畢業對學生也非常重要,畢業設計若是出了問題,無論是就業還是考研,都是無法保證的,這就需要高校在時間上做出調整,例如將畢業設計的時間延長,同時可以將設計前的一些基礎工作提前到上一學期,這樣畢業設計與考研和就業在時間上的沖突就可以解決。
4.加強團隊指導
現階段高校過控專業的畢業設計是經過指導教師對學生進行一對多指導,在這種情況下,是不符合過控專業人才培養需求的,這類專業更加注重的是實用性方面的培養,提升學生的應用能力,這樣可以滿足社會對人才的需求,各專業都需要有所設計,知識面非常廣泛。但專業教師無論是研究方向以及自身專業,都是受到限制的,無法給過控專業學生帶來足夠的指導和幫助。在這種情況下,高校應該建立起專門的指導團隊,各專業教師共同完成對學生畢業設計的指導,從原本的一對多變成多對多,這樣可以根據學生需求,進行針對性的指導。
五、畢業設計與其他環節的整合
1.與課程設計整合
實際上畢業設計也可以看成是課程設計的延伸,而課程設計相當于畢業設計的一部分,畢業設計與課程設計在選題上是有一定關聯性的。通常課程設計開始于第七學期,而學生經過幾個星期的設計階段,可以了解到畢業設計的方方面面,完成畢業設計的一些工作,這樣學生就可以提前做好畢業設計的基礎工作,有助于確保畢業設計順利完成,這對學生解決畢業設計和考研以及就業之間的時間沖突是非常有幫助的,實際上課程設計就是畢業設計前學生要經歷的實戰演練,與畢業實習共同組成了實踐環節,為畢業設計打下基礎,目前過控專業正在增加學生鍛煉實踐能力的課程,所以整合畢業設計和課程設計是非常有利的。
2.與畢業實習整合
畢業實習也是畢業設計前的重要實踐環節。在現階段的經濟發展中,畢業設計和畢業實習需要進行靈活處理,要想將二者進行整合,需要注意一下細節,首先是實習基地的設立,這是畢業實習的基礎。其次是高校與實習基地的合作,為學生提供良好的平臺。然后是課題研究需要與企業實際情況和教師研究情況相結合。最后是注意對學生進行個性化培養,學生需要的是在應用能力上獲得提升,提升自身各方面素質,但每個學生的情況不同,高校需要注意對學生因材施教,解決每個學生面臨的困境。
六、提升畢業設計質量的措施
1.強化對畢業設計的重視
在畢業設計正式開始前,高校可以組織專門針對于畢業設計的講座,對學生和教師進行動員,要讓教師和學生明確畢業設計的重要性,影響著學生日后的就業以及學位認定問題。同時指導教師要嚴格要求自己負責的學生,要從學生正式開始畢業設計前,就形成嚴肅的意識。
2.提升選題規范性
論文選題要與過控專業相關,過控專業的實踐價值是保證企業設備可以高效運行,是將機械、控制等各學科結合在一起的專業,在選題時需要與這些內容息息相關。在選題類型上,可以與科研單位和教師研究的課題緊密相連,一些學生可以在研究院等地完成自己的畢業設計。畢業設計需要提升真實性,結合現有的社會資源和師資力量,對學生進行團隊指導,這樣可以保證題目具備真實性和綜合性。在選題上還是需要指導教師提供相應的幫助,因此擬題時教師要制定好指導的時間,避免造成雙方的疲勞。
3.查閱文獻
完成論文的第一步驟就是查閱文獻,學生對查閱文獻方面還是缺乏相關的經驗和方法,因此需要教師提供指導。查閱文獻需要根據課題的具體內容,確定查閱的關鍵詞,檢索相關的期刊、研究報告等資料,然后完成資料分析工作和整理工作,結合選題寫出文獻綜述。對文獻的檢索可以通過很多途徑,例如高校的圖書館的電子資料、維普數據庫等,這些途徑查找到的文獻是比較新的。然后是高校圖書館的圖書閱覽室以及各地的圖書館。最后是網上也可以找到資料,只是質量參差不齊,需要慎重篩選。
4.強化過程控制
畢業設計的所有步驟包括前期講座、確定課題、完成文獻綜述、完成文獻的英文翻譯、完成論文設計、中期檢查以及評審和答辯。經過對選題的審定和初期、中期檢查,然后是答辯檢查、最后是成績評定和論文評選。這些步驟都是過程控制的關鍵點。在整個過程中,教師要對學生進行至少每周兩次的一對一指導,然后成立專門的小組,負責管理工作,要對畢業設計階段實施量化管理。
5.加強成績管理
畢業設計的成績是從三方面進行評定。首先是指導教師從設計方案、完成狀態、翻譯情況、學生的態度以及在個人紀律評價等方面評出成績。然后是評閱教師,根據論文的內容質量、規范性、外文翻譯的質量以及內容創新性等方面評出畢業設計成績。最后是答辯委員會,以各小組的答辯情況,對畢業設計的內容、水平、課題、表達、工作量以及學生對問題的回答各方面給出綜合性的評價,做出畢業設計的答辯成績。最后答辯小組會以規定的比例,對總成績進行評定,總成績是需要通過答辯委員會進行審核的。
七、結論
總之,畢業設計是高校學生經過學習后,經歷的對所學知識的全面檢查,是對在校期間成績的總結和提升,也是高校對學生進行實踐能力提升和理論研究強化的有效途徑。提升設計質量不僅是為了提升高校的教學水平,也是為了滿足社會最新的人才需求。如今社會需要的是實用型、應用型以及創新型人才,因此在畢業設計的質量上進行提升,無論是對于學生個人、高校還是社會發展,都是起到重要作用的。每當畢業設計完成后,需要進行經驗總結,這樣對以后的指導工作才能有所幫助。
參考文獻:
[1]王娟.過控專業一體兩翼協同發展的課程體系構建[J].廣州化工,2016,44(23):188-189.
[2]俞建峰,崔政偉,沈賢,陳海英.基于專業能力矩陣的過程裝備與控制工程專業教學與實踐體系建設[J].教育現代化,2016,3(28):39-41+53.
[3]鄭秀紅,張翠英,王洪濤,林楠,衛明社.行動導向法指導下的《過程裝備控制技術》在畢業設計中的應用[J].教育教學論壇,2016,(30):241-242.
[4]高能文,王洪,李軍,全學軍.“雙導師制”提升過控專業畢業設計工程應用能力的探索[J].廣東化工,2015,42(16):234-235.
[5]宋健斐,胡雪飛.SW6軟件在過程裝備與控制工程專業設備設計中的應用[J].化工高等教育,2015,32(02):73-76+84.
[6]孫紅梅,努蘭•蘇力坦汗.影響過程裝備與控制工程專業學生選擇畢業設計題目的因素[J].廣東化工,2015,42(01):117+100.
[7]閆紹峰,廖國進,曾紅,王宏祥.過程裝備與控制工程專業本科綜合改革探究與實踐[J].化工高等教育,2014,31(02):29-32.
[8]張文華,袁文,王世剛,李東生,郝光香.過程裝備控制技術在畢業設計應用中有關問題的探討[J].黑龍江科技信息,2014,(08):125.
近年來,隨著我國工農業的飛速發展,我國的環境污染問題日益嚴重,對環境專業人才的需求也快速增加。目前,我國興辦環境工程專業的高校很多,每年畢業的環境工程本科生規模達萬人,為環境事業輸送了大量的人才,但同時也形成了巨大的就業壓力。另一方面,環境工程專業普遍存在教學理論重于實踐、課堂重于課外的傾向,人才培養的質量難以達到用人單位的要求。用人單位普遍反映環境工程應屆畢業生缺乏較強的實踐能力,有些單位選擇接收有實踐工作經驗(1-2年)的環境工程畢業生,還有些單位則選擇接收其他相關專業的畢業生,比如一些污水處理廠青睞排水工程專業的畢業生,使得環境工程專業的就業形勢日益嚴峻。環境工程專業是以環境科學為依托,運用科學理論、方法和工程技術,研究人類與自然環境的相互作用、關系、規律并進行控制調整的一門新型綜合性應用學科,是由生物學、化學、物理學、生態學、地學、水文學等多種學科交叉所形成的一門學科[1]。湖南工學院在2007年升格為本科院校,在原專科專業環境監測與治理技術不斷完善與發展的基礎上,2010年開始招收第一批環境工程專業本科生。面對環境工程專業的就業形勢與現狀,我們有必要加強學生的實踐能力,從各個方面提高學生的綜合素質,以達到用人單位的要求。因此,可從以下幾個方面對環境工程專業實踐教學進行改革。
1課堂教學聯系實踐
環境工程專業所涉及的知識面非常廣泛,理論性強。對于理論知識的講解通常是通過課堂教學實現的。但是,環境工程又是一門應用性很強的學科,如果對實際情況缺乏了解,不僅會影響學生對知識的應用能力,反過來還會影響學生對理論知識的理解。因此,將課堂教學與實踐相結合顯得尤為重要。
1.1通過多種教學方式加深學生對理論知識和實踐的認知
環境工程專業的許多理論知識與實踐有著密不可分的關系,在課堂教學的時候可以綜合利用多種教學方式尤其是現代化的教學手段增加學生對實踐的認識,進而加強對理論知識的理解。如在講解厭氧活性污泥處理有機廢水時,可利用農產品加工有機廢水生物處理的影像資料加強學生對整個過程的理解,廢水為什么要經過調節池和熱交換器,了解工藝中的核心厭氧活性污泥反應器的構造,以便于理解微生物降解有機物的生理生化反應機理,了解三相分離器的結構和工作原理等一系列問題,讓學生在短時間內對整個反應體系有較明確的認識,使學生不到現場即能了解到工程狀況并分析實際工程中可能出現的問題,并讓學生思考可以怎樣改進工藝提高處理效率。又如在講授AutoCAD時,可與環境工程的實例進行結合,如繪制曝氣池的平面圖、曝氣管路布置圖、曝氣頭和攪拌機等設備圖,這樣不僅讓學生學會AutoCAD的基本繪制,又可加深學生對專業知識的理解,并直接為課程設計打下堅實的基礎,提高專業技能。
1.2課堂講學與課程設計掛鉤
課程設計一般需要綜合專業知識,一些課程設計安排在某一學期,與專業過程分開,但這時很多專業課程的知識已被淡忘,課程設計不能很好地利用和鞏固理論知識。因此,如果將課堂講學與課程設計掛鉤,有機結合,理解將更為深入。因此,我們將水污染控制工程課程設計、大氣污染控制工程課程設計等課程設計與相應專業課安排在同一個學期,將面向工程的課程設計融于專業課程中,這樣就可以及時地利用專業知識。首先由教師根據教學內容及案例為學生提供多個選題,然后學生根據興趣選擇題目。借助已學知識查閱資料、設計和計算,并繪出相應的設計圖紙。這樣可以提高學生的積極性,將學到的理論知識及時地與實際應用結合起來,不僅可以使學生對課堂知識有更深刻的理解,更提高了學生的實踐能力。
2開展綜合性實驗
我校環境工程課程設置中安排了多項專業實驗,如水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、固體廢棄物控制工程實驗、環境監測實驗和環境微生物學實驗,各專業實驗均附屬于相應的理論課程。上述專業實驗多為驗證性實驗,綜合性實驗和設計性實驗很少。比如環境微生物學實驗中,微生物形態和結構觀察、微生物的分離與純化等都是簡單的驗證性實驗,且培養基配制和滅菌消毒等都是由實驗老師完成的。這樣使得學生在預處理環節得不到充分鍛煉,造成與實際脫節,既不利于學生的能力培養,也不利于創新思維的培養。因此,有必要開展綜合性實驗和設計性實驗,提高學生動手能力、分析問題和解決問題的能力。例如,環境微生物實驗中,可以由專業教師給出開發性題目如環境因素對微生物生長的影響等,然后由學生組成實驗小組,查找資料確定實驗方案。在整個過程中,學生的實驗技能可以得到加強,比如培養基的配制、滅菌消毒、微生物接種、顯微鏡觀察等,并且學生解決問題的能力也可以加強,比如實驗過程中出現雜菌可能由哪些因素引起,如何防止等。通過綜合性實驗,學生對實驗的理解較為系統且動手能力大大加強,為以后再深造或是走向工作崗位打下基礎。
3實習教學體系
實習是貫徹理論聯系實際教育方針,培養適應社會要求的專業人才的重要實踐教學環節,實習可提高學生分析問題、解決問題、學以致用和適應社會的能力[2]。我校環境工程在實習時間安排上,為1周認知實習、2周生產實習、4周畢業實習,已基本滿足環境工程實習時間要求。
3.1認知實習
設在專業課之前,使學生對所學專業有一個初步的了解和感性的認識。我校的認知實習安排在大二的第一學期,在大多數的專業課程開設之前。做好認知實習可為以后專業課程的學習做好準備。認知實習時間短,并且大多以參觀為主,經常會出現學生草草參觀,參觀過程中提不出實質問題,參觀后又容易忘記的現象,對以后的專業課教學無太大輔助作用。為了避免這些情況,使認知實習發揮最大的作用,要做好參觀前、參觀中及參觀后的工作。以參觀生活污水處理廠為例,在參觀前,要引導學生做好充分的準備,如工藝流程、工作原理、設備情況、實際運行時可能出現的問題,盡量做到有備而來,目的明確。在參觀過程中,鼓勵學生提問并耐心解答。結合參觀前的準備,學生可對整個污水處理過程有較為深刻的認識和理解。參觀后,要及時督促學生完成實習報告,鞏固所學知識。這樣為以后的專業課程學習打下一定的基礎,達到認知實習的目的。
3.2生產實習
生產實習是本科教學計劃中非常重要的實踐性教學環節,目的是使學生了解和掌握已經學過的專業基本知識,鞏固課程內容,培養學生理論聯系實際能力[3]。目前生產實習中存在許多問題,比如實習單位接納大量學生實習有困難,學生實習影響單位的正常工作,一些實習單位出于安全問題不歡迎學生到單位實習,或者學生在單位里的實際動手機會少。因此,需盡量多聯系長期合作的實習單位,生產實習的實習經費也有待提高。另外,還可以采取學生分組實習,避免短時間內實習人數太多而影響單位的正常工作。讓學生深入生產第一線,與實際相結合,提高實踐能力。#p#分頁標題#e#
3.3畢業實習
畢業實習主要是為了讓學生綜合系統地運用所學知識,并為今后走向工作崗位打下基礎,一般安排在最后一個學期。然而,學生畢業后工作多種多樣,不少學生在最后一個學期已經有工作意向,對于與其工作相關性不大的畢業實習應付了事,達不到預期的效果。另一方面,很少有實習單位能容納幾十甚至上百人同時實習。因此,除教師聯系實習單位外,鼓勵學生自主選擇實習單位。學生選擇與自己工作相符的崗位進行實習,可以極大地提高積極性,另外還可以為今后的工作積累經驗。當然,學生自主實習并不意味著放任自流,在給予學生更多自主的同時要加強管理。比如實習考查可由教師和實習單位共同考核學生,這樣可以較為客觀地反映學生的實習情況。
專業實踐教學體系與創新能力的關系
實踐教學環節必須注重以知識的綜合應用為目的,以創新能力的培養為目標[7]。環境工程專業實踐環節包括實驗課教學、課程設計、生產實習和畢業實習等。在實踐教學程序上,一是加強基本技能的培養:培養學生基本實驗理論、數據處理知識、實驗規范和實驗方法的能力,學會常規實驗儀器的使用;二是加強綜合能力的培養:培養學生運用理論知識分析問題和解決問題的能力;三是加強設計能力的培養:在指導教師的指導幫助下讓學生獨立完成從查找資料、擬定實驗方案,直至設計編寫實驗報告的全過程,達到學生自我設計實驗方案的實踐教學效果。在教學計劃中將基礎課實驗內容單獨設置、獨立考核,在實驗課程總門數增加的情況下,綜合性、設計性實驗比例呈遞增趨勢。目前本專業新修訂的教學大綱中有綜合性、設計性實驗的課程占實驗課的比率大于90%,綜合性、設計性實驗題目數量也有較大幅度的增加。在綜合性、設計性實驗的教學實施過程中,應注意的問題:1)注意實驗的設置及引導,給予學生選題的主動權,讓學生選擇感興趣、有意義并可行的實驗項目。2)明確實驗設計要求,規范實驗內容。要求學生自己查閱文獻資料,選擇實驗項目和實驗方法,自己制定實驗方案。3)為學生進實驗室提供寬松的條件,讓學生善于發現問題,做好現場指導。4)執行實驗方案的過程是鍛煉學生分析問題、綜合應用理論知識和能力的過程,鼓勵學生動手的同時還要動腦筋想辦法綜合應用理論知識指導實驗過程,學會及時調整實驗方案。5)綜合性、設計性實驗的考核體系中包括實驗方案的設計、實施過程和實驗效果以及數據分析。
課程設計不僅可以補充和深化教學內容,而且是引導學生理論聯系實際、培養學生的“工程”思想,提高學生綜合素質的途徑。環境工程專業設置有為期各1周的有害氣體控制工程、除塵技術、水污染控制工程、環境質量評價、物理性污染控制工程共5門課的課程設計。通過課程設計使學生進一步消化和鞏固所學內容,利用所學的基本理論和基本技能,解決環境工程領域的實際工程問題,全面提高學生的分析、計算、總體設計、使用技術資料、編寫設計說明書的能力、工程繪圖和綜合表達能力。我們在課程設計的教學組織中,一方面充分注意到要發揮課程設計對理論教學的補充作用,做到二者相互銜接、緊密配合;同時,注意發揮課程設計在培養學生素質與創新能力方面的重要作用。因此,在課程設計題目的選擇上,要求指導教師盡可能從近年參與或有關設計部門的實際工程中篩選出題目。為使同班同學拿到的課程設計題目的難度要求相適應,我們僅對設計內容做了適當的簡化,使題目的總體難度相近;但在內容與設計路線上有較大的差異,做到分組設計。學生可在教師的指導下根據自己對某一工藝的興趣,自主選擇題目,從而充分發揮學生的主動性和能動性,激發學生的創新精神。課程設計成果包括兩個方面,一是計算說明書,二是一定數量的圖紙。圖紙是一門工程語言,識圖能力和繪圖能力是對環境工程師最基本的要求。課程設計的成績組成中不僅包括設計成果,還包括總體設計過程和答辯效果。
校企合作與產學研密切結合是培養創新人才的有效途徑。生產實踐教學既是獲取知識的過程,又是綜合運用知識、培養分析和解決生產實際問題能力的過程,這些都是學校教育所無法替代的。通過為期3周的生產實習和為期2周的畢業實習教學環節,主要是鞏固所學的火電廠動力工程方面的理論知識,進一步掌握火電廠生產過程的工作原理、設備結構和性能參數,熟悉火電廠污染物的種類和產生機理,熟悉電力環保工作的主要內容,掌握電力生產過程中主要的環境污染物及控制設備運行、維護情況。生產實習重在認識電廠的生產全過程,參觀電廠的生產設備以及運行維護情況;畢業實習重在化學、環保車間的參觀學習,強化專業課的理論與生產實際的結合。我校一直與幾大發電集團公司保持著緊密的教學、實習合作關系,并建立了實習基地,比如河北的邢臺電廠、邯鄲熱電廠、馬頭電廠、西柏坡電廠、保定熱電廠、唐山陡河電廠等。目前,各實習基地已建立整套規范化的實習管理制度,學校結合電廠實際已制定了符合現行教學計劃及教學大綱要求的實習計劃和實綱。在學生實習出發前,學院、教研室和帶隊教師組織動員大會,明確實習任務和具體安排;學生進廠后,請具有豐富實踐經驗的專業人士為學生做專題報告,講解安全規程,要求學生通過安全規程考試后才能參加后續的實踐活動;參觀過程中,由實習單位的專業技術人員對整個處理流程、單體構筑物以及某些功能實驗室、和主要的實驗儀器做較為詳細的講解,在這一過程中,學生可以就自己感興趣的問題與接待單位的人員進行交流。另外還安排學生到車間班組跟班運行,頂班上崗,實際體驗電廠的運行過程,學生與工人師傅和技術人員進行面對面座談和交流,以開闊視野,改變了以往的實多停留在走走看看的層面上。此外,將實習成績的評定進行量化,把參觀實習期間的表現、實習日記與實習報告的撰寫質量相結合。
綜合實踐教學體系改革與創新能力的關系
關鍵詞:實踐;教學;創新
中圖分類號:O 6-33, G 640文獻標識碼:A文章編號:1812-2485(2011)07-020-02
隨著環境保護的壓力越來越大,培養創新型的環保人才成為了迫切而現實問題。但是在我國,普通高校的環境專業大學生,創新能力還比較低,產生這種現象的原因一部分是因為我們的大學生缺乏創新觀念與興趣;更主要的原因是由于很多高校的環境專業缺乏系統的創新教育,尤其是在實踐教學中存在諸多的問題,制約了創新型環保人才的培養。
1 目前實踐教學存在的主要問題
在我國,由于各校的歷史沿革和專業設置的特點不同,使得各校在環境工程專業實踐教學環節的設置上不盡相同,但是普遍存在著實踐教學環節內容重復率高、實習基地單一化等問題,嚴重制約培養學生創新能力培養的因素。
1.1 設計教學環節欠整合,內容重復率高
為了提高環境工程專業學生的實際動手能力與創新能力,各高校已經作了一些有益的嘗試,但大多的做法是增加實踐環節的課時與種類,如有的高校僅課程設計就開設了化工原理課程設計、水污染控制工程課程設計、大氣污染控制工程課程設計、環境工程設計實踐、專業設計和畢業設計等,與同類專業相比,在學時上是比較多的,但是由于沒有有效地整合、協調各個設計的層次、內容,使這些設計變成了簡單的重復,沒有真正地起到培養學生創新能力的作用。
1.2 實習過程流于形式,基地單一化
目前企業為了自身的安全問題與生產秩序,不太愿意接受在校生的實習,更談不上讓學生動手操作。正因為如此,多數的實習基地都是教師通過私人關系聯系,很難保證實習的深入進行,往往是走過場,所以雖然有些高校在招生等方面為實習基地提供了一些優惠政策,但沒能從根本上解決問題。另外,環境工程專業的實習基地一般都是污水處理廠、自來水廠或者垃圾填埋場等,單一化嚴重,沒有達到培養學生創新能力的要求。
1.3 實驗教學偏重驗證,創新性內容少
實驗教學不僅能為學生提供動手操作的機會、鞏固書本知識,更是培養學生嚴謹的治學態度、了解學科前沿的重要環節,但是目前由于許多高校忙于擴大招生規模,所以在宿舍、食堂等方面投入的經費很多,而在實驗室建設方面投入明顯不足。這導致了許多高校對待學生實驗的態度就是應付,只讓學生做一些成熟的、花費低的驗證性實驗,制定的創新性實驗只是停留在應付檢查的材料上,并沒有落實到位,從而使學生實驗的價值大打折扣,沒有起到應該發揮的作用。
2 整合實踐教學環節的主要方法
作為培養創新型環境保護人才的重要陣地,高校教師要以培養學生創新能力為己任,根據培養創新型人才的要求切實地加強實習基地的聯系,不斷改善設計環節的內容,通過實踐環節的教學把基礎知識與工程實際有機地結合起來,著力培養學生的創新能力。
2.1 改革實驗教學模式,增加設計型實驗內容
環境工程專業的實驗教學環節主要包括無機化學等化學類實驗課,大學物理等相關實驗課,環境監測實驗等專業基礎課實驗以及專業實驗等專業方向實驗。[3]這些課程開設對于培養學生創新精神很有幫助,為了切實培養環境工程專業學生的創新能力,我們還必須從實驗教學模式和內容兩個方面著手。
首先,在實驗教學過程中,必須改變在以往的教學中老師為主、學生為輔的方式。學生實驗之前,指導老師從實驗的基本原理、操作過程逐一地給學生講解,這樣不但養成學生疏于預習的惰性,也把學生變成了機械執行的操作工具,對培養學生的獨立思考能力危害很大。指導教師在學生實驗過程中起的作用應該是指導、督促,而不是步驟的發令槍,學生進入實驗室那一刻起就把他們當成實驗的主導者,指導教師要從臺前自覺地退到幕后,把傳授實驗知識變為真正的指導實驗,讓學生由被動接受知識變為主動汲取營養。
其次,指導教師要必須堅持不解地研究、創新實驗教學的內容,把自己科研工作中的一些新知識、新發現有效地植入學生實驗中,增加學生對學科發展方向的了解,在創新能力與求知欲望上都會得到鍛煉。
2.2 實習基地多樣化,切實加強校企合作
為了加強使理論與工程實踐充分的結合,環境工程專業的實了認識實習和畢業實習外,還增加了監測實習,但是教學的內容得增加并沒有改變傳統的實習教學“走馬觀花”模式,為了切實提高實習效果,可以從實習基地多樣化,切實加強校企合作等方面加以改進。
首先,實習基地要多樣化。認為環境工程專業的實習地點只能是污染物處理的企業的觀點是錯誤的,其實環境工程的面很廣泛,不僅包括污染物的處理,更重要的是如何從源頭上制止、減少污染物的產生,了解污染物是如何產生的,所以環境工程專業的實習基地不但要有直接處理污染物的工廠,更要的是選擇一些化工企業,不但可以拓寬學生的知識面,而且讓學生對污染物的產生、危害有更加直觀的認識,同時對清潔生產、環境影響評價等知識也可以加強鞏固,對提高學生的創新能力同樣促進作用。
其次,在實習過程中,如何讓學生真正地參與到企業的運行于管理中很重要,這不但要有時間上的保證,還要求企業能夠派出足夠的指導人員,把學生分到不同工段,手把手地指導學生操作。
2.3 調整畢業設計方案,整合課程設計內容
課程設計和畢業設計(畢業論文)也是培養環境工程專業學生工程實踐能力的關鍵環節,為了更好地培養學生的創新能力,可以采取多種措施對其整合。
第一,調整畢業設計(畢業論文)的時間和內容。在時間上,各高校已經將四年制大學生的第八學期專門作為學生的畢業設計(畢業論文)時間,但是由于有些工程環節時間比較長,短時間內對工程技術進展等無法全面的了解,再加上學生面對就業的壓力,真正用于畢業設計(畢業論文)時間其實很少,因此提交的畢業設計(畢業論文)時間經常流于表面化、形式化,所以我們可以提前一年或更長時間把學生分配給專業教師,在學生的周末或假期就可以跟隨前面的畢業生進行一些工作,也可以跟隨教師參加一些工程實際,對培養學生的工作技能、工程設計能力不失為一條行之有效的途徑。
第二,有效整合課程設計的層次與內容。環境工程專業學生的課程設計比較多,如何有效整合就顯得異常重要,所以在制定設計計劃時要通盤考慮,既要保證設計內容不重復,又要相互銜接。化工原理的課程設計主要以塔塔為主,進行大氣污染控制工程課程設計時可以考慮以顆粒物的去除為主;水污染控制工程設計應該主要以單體構筑物為主要設計對象,必要時增加一些生物化學反應的計算;而環境工程設計實踐的內容應該主要針對建設污染物處理工廠的設計,重點應該放在讓學生了解建設污染物處理工廠的整套程序上;而專業設計是將前面的幾個設計綜合的過程,通過前面的訓練,能夠對污染物的處理有一個通盤的考慮,進一步提高學生的綜合應用能力與獨立解決問題的能力。
3 結 論
作為培養創新型環境保護人才的重要陣地,開設環境工程專業高等院校應鼓勵相關準予的教師以培養學生創新能力為己任,通過從事環境工程老師的共同努力,不斷改革與整合實踐教學環節,使我國的環境科學與工程專業的實踐教學體系更加系統和完整,一定能培養出更多的具有創新性的環保人才。
參考文獻
1 何德文,柴立元,彭兵等.特色環境工程專業創新人才培養模式的探索與實踐[J].高等教育研究學報,2007,30(1):47-49.
2 彭永臻,曾薇.環境工程專業課程體系改革[J].中國大學教學,2006(6):36-37.
[論文摘要]環境工程專業作為集 自然科學、社會科學和工程技術為一體的交叉學科,它的教學改革和課程體系建設正處于不斷完善和發展的進程中。傳統教育體制背景下發展起來的環境工程專業課程體系尚存在諸多問題,本文對高校環境工程專業課程體系進行了研究,對環境工程專業專業課程、實踐性環節的改革提出了建議,并提出將創新教育理念融入課程體系改革中,培養具有創新素質的學生。
進入20世紀70年代以來,我國工業企業的環境污染事故經常發生,自然生態環境出現了明顯的惡化。
在此背景下,1973年,國務院了《關于保護和改善環境的若干規定》,明確指出,“有關大專院校要設置環境保護的專業和課程,培養技術人才”。1979年9月通過的《中華人民共和國環境保護法(試行) 》對環境教育作出了明確規定。高等學校從1977年開始,設立了工科環境類本科專業;1981年開始,設立環境工程碩士點;1983年開始,設立環境工程博士點;1999年開始,建立環境科學與工程一級學科博土后流動站。至此,培養不同層次環境專業人才的高等學校工科環境類專業教育體系日臻完善。
我國環境工程專業設置已由1977年的7所高校發展到2004年的247所高校、每年2萬余本科畢業生的規模。據相關報道,2010年應屆生創歷史新高,達630萬人,環境工程專業就業市場同樣是機遇與挑戰并存。1998年國家環保總局和國家教委聯合主持的“中國高等環境教育發展戰略研究”課題組預測,2000-2010年我國對環境工程專業人才年均需求量為1147萬人,但事實卻并不盡如人意,環境工程專業人才在各種畢業生招聘會上普遍受冷遇,本科畢業生一次就業率達不到50%[1]。面對嚴峻就業形勢,很多高校的環境工程專業面臨著“縮招,減招”的尷尬處境,學生對環境工程專業的嚴峻就業形勢普遍有了認知,于是在“就業”這個指揮棒指揮下,更多的學生全傾向于其他更為“熱門”的理工類專業。環境工程就業的崗位是典型的“越老越值錢”,各用人單位需要的是有很強設計、動手能力,同時懂管理、懂相關法規的復合型人才,因而多會傾向于選擇有相關從業經驗的人才,而在我國傳統教育模式下培養出的高校畢業生,缺少實際工作實驗,動手能力也較差,無法在短時間內為用人單位創造價值。我國高校目前環境工程專業的培養模式及課程設置存在較多問題,致使學生在學校學到的知識體系單一,動手能力普遍較差。為了改變這一現狀,我國高校環境工程專業的課程改革勢在必行。
一、強化專業基礎知識教學,適當提高專業課學時
對于環境工程專業教學計劃,大多數院校一般都遵循教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業目錄及專業介紹》中所規定主干課程,設置相關的基礎課和專業課,對于主干課設置要求可以看出,對于本專業培養目標,主要是圍繞水處理工程展開的,或者說主要偏重于水處理工程[2]。
為了適應時展要求,環境工程專業改革應以9門核心課程(環境監測、環境工程微生物學、環境工程原理、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、物理性污染控制工程、環境規劃與管理、環境評價)為主干課程,強化專業基礎教育。
目前高校環境工程專業的公共基礎課和學科基礎課學時學分普遍較多,如武漢大學公共基礎課、學科基礎課和專業課學分比為46:38:16,學分多,專業課課時少。目前環境工程專業課主要有水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、物理性污染控制工程、環境規劃與管理、環境評價、清潔生產、生態工程,等,一般集中在大學三四年級學習。以水污染控制工程為例,在《高等學校本科環境工程專業規范中規定》規定為64學時、4學分,但很多高校此課程的學時低于此值,甚至只有30-40學時,這種課時安排,學生很難對水污染控制方向的基礎知識有比較全面深刻的理解,專業基礎知識方面的缺陷使得很多學生在走向工作崗位后遇到實際問題無從下手,無法勝任工作。
二、重視和加強實踐環節,合理增加專業性實踐環節
我國高校環境工程專業的實踐性環節主要包括課程實驗、課程設計、專業實習、畢業實習和畢業設計。實踐教學有利于培養學生重視實踐的觀念,提高實際工作的能力,因而環境工程專業教學過程中應重視現場教學和可視化教學相結合[3]。
(一)基本實驗教學環節的改革
基本實驗教學是促進學生深化理論知識、掌握基本實驗技能方法、培養嚴謹工作作風的基本方式,目前環境工程專業教學中對于基本實驗教學,存在著以下問題:
(1)各高校環境工程實踐性環節學時普遍不足。以課程實驗為例,環境監測實驗、環境工程專業實驗等實驗環節,一般在10-20學時,課程實驗的目的是使學生在實驗過程中掌握知識同時提高動手能力,若一味壓縮課程實驗的學時,不利于學生對相關知識的掌握和動手能力的提高,這就造成了很多學生升入研究生后科研能力較弱,創新能力不強。
(2)實驗教學內容不利于提高學生的工程實踐應用能力。傳統實驗教學往往大量開設驗證性實驗,綜合性、設計性和創新性實驗較少,不利于提高學生的實踐和知識運用能力,應在實驗教學體系中進行優化設計,精簡教學內容,增設設計性、綜合性實驗。
(二)校內實踐教學環節的改革
我國高校環境工程專業的專業實習、畢業實習等認識性實踐環節,往往并未真正的深入實際,研究實際問題。以專業實習為例,一般高校安排學時為三周左右,但很多時候往往只是走馬觀花,并未使學生真正的動手動腦并深入生產第一線,因而很多學生在從事工作后會“紙上談兵”,解決實際問題的能力較差。
在環境工程專業實習與設計方面,需積極探索開放實習的途徑,一方面使學生深入生產第一線,利用現有條件增加學生接觸實踐的機會,另一方面在實踐教學的內容方面,應通過能體現應用性、先進性、綜合性內容的課程設計及培養學生綜合能力和大工程意識的畢業設計等環節,模擬工程應用的實際訓練過程,真正使學生通過實踐教學環節,形象直觀的學習專業知識,拉近與專業的距離[4],并能進一步激發學生對專業的學習興趣。 (三)畢業論文(設計)環節的改革
畢業論文(設計)是高等學校實踐教學的重要環節,是對學生在校學習的總結和檢閱,也是提高學生運用知識能力的重要環節,目前環境工程專業學生論文(設計)一般有三種形式,即綜述性論文、實驗及污染治理工藝設計,依據不同高校的硬件設施實際情況,三類畢業論文形式比例不同。對于實驗性畢業設計(論文)來說,目前普遍存在著指導教師短缺、實驗室緊張的問題。為解決這一問題,可以采取與有科研能力、工程設計能力的研究院所、工廠和環保企業聯合培養的方式,與相關單位研究人員或工程技術人員讓學生通過參與實際研究或工程項目得到更全面的鍛煉[5]。
在畢業論文(設計)課題選擇方面,存在著課題缺乏創新性的問題,很多課題只是導師課題某一部分或某一方面的簡單重復,導師將相關資料如實驗方法等直接呈現給學生,學生則按照導師指令進行實驗,這種方式不利于學生創造性的培養,另外也使得學生參與畢業課題缺乏主動性。因而在畢業論文(設計)過程中,選題除了要從實際出發外,更要著重發揮學生的創造力和參與意識,設計創新性的開放實驗,鼓勵學生大膽參與,由學生設計實驗過程并動手實踐。另外在畢業論文(設計)的選題方面,可采用“目標”培養模式,比如允許和安排考取研究生同學結合研究生導師的科研課題做畢業論文,讓已經就業同學做其相關工作領域的畢業課題,題目設置面可以放寬一些,以保證同學能夠較早的適應未來的工作、學習。
三、面向市場需求設置課程
高校環境工程專業課程設置應面向市場需求,環境工程專業學生就業難,知識結構不合理是一個重要原因,畢業生雖多,但通才型人才、實踐型人才和特色型人才較少。因此在設置課程時,應適當考慮市場需求,科學制定培養計劃、培養方案,將應用性強的課程引入課堂,還可以實行“工程師進課堂”、“將環境工程課程體系與注冊環保工程師制度結合”等形式。注冊環保工程師考試是我國高校制定教學改革計劃、確定人才培養規格和進行課程設置提供重要參考,有利于提高學生相關基礎知識、專業知識及工程管理知識水平。以注冊環保工程師為例,學生除需要掌握環境專業相關知識外,還要掌握數學、計算機應用基礎、物理學、化學、工程制圖、建筑力學等相關內容,更有如施工技術與組織管理、給水排水工程概預算、工程法規等專業課內容[6],實施環境工程課程與注冊環保工程師制度結合,可以使學生的知識結構更為完備,也為今后參加工作打下良好基礎。
四、環境工程專業的創新教育
創新教育是一種以培養學生具有一定創新意識、創新思維和創新能力及創新個性為主要目標的教育理論和方法,使學生一方面牢固系統的掌握學科知識,同時發展創新能力,即培養學生的創新素質[7]。創新教育作為一種思潮而生,現在被廣泛使用,引起社會各界的廣泛關注,在這種大環境下,我國高等學校環境工程專業的教育改革,應以創新教育為指導思想和目標,努力營造創新環境,提高學生創新能力及創新素質。
環境工程專業的教學也加應強創新教育,例如可以調整課程設置,引入通識教育;更新教學內容,教材與時俱進;教學方法方面變“滿堂灌式”教學方式為“啟發式”、“研討式”教學;課程考核方式多樣化,等。特別對于環境工程專業的學生,動手實踐能力很重要,所以應建立創新實驗基地,鼓勵學生自主設計,自選課題,自由探索,將環境工程專業的實踐性環節與創新教育相結合。
[參考文獻]
[1]閆兵,叢軍茲.環境工程專業教學改革及課程體系建設[J].中國成人教育,2010,6:107-108.
[2]徐惠忠,王德義,蘇宏.環境工程專業的就業出路分析與課程設置改革[J].理工高教研究[J].2003,22(5):109-110.
[3]湯潔,董德明,劉淼,等.環境科學專業課程休系建設與教學質量監控[J].中國大學教育,2007年,第3期:35-36.
[4]黃方.環境工程專業實踐教學改革初探[J].實驗科學與技術,2005,10增刊:61-62.
[5]楊景亮,沈洪艷.羅人明.環境工程專業實踐教學體系的改革與實踐[J].河北科技大學學報(社會科學版),2007,7(2):96-99.
關鍵詞:材料成型及控制工程;實踐教學;實踐能力
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)10-0097-02
實踐教學是以培養應用型人才為主的高等學校培養學生實踐能力和創新能力的重要教學環節,是高等學校教學改革的重點和難點之一。實踐教學不僅僅局限在對理論教學內容的檢驗和擴充上,而且還是培養開放式的創新思維能力、實際動手能力和解決實際問題能力的重要途徑。
材料成型及控制工程專業是一個實踐性很強的專業,學生的動手能力、獨立完成某一項工程任務的工程能力、創新能力等是他們適應社會、謀求發展的關鍵。本文首先對原有實踐教學中存在的問題進行分析,然后根據唐山學院材料成型及控制工程專業的具體情況,結合實際,對實踐教學的內容和方法進行研究與探討。
一、傳統實踐教學現狀分析
實踐教學是整個教學活動中的一個重要環節,主要包括實驗、實習、課程設計、畢業設計等方面。然而,目前許多高校中普遍存在著重視理論教學、輕視實踐教學的現象,存在的問題很突出,主要有:
1.實踐教學仍未能改變依附于理論教學的從屬地位,部分教學環節脫節,理論與實踐結合深度不夠,未能形成以培養學生創新能力和工程實踐能力為主線的優化的實驗和工程實踐的教學體系,不能適應高等教育由知識傳授型向注重能力型的轉變。
2.實驗的手段和方法落后,相當數量的實驗還局限于驗證原理、掌握操作技術而對實驗思路、實驗設計和實驗綜合分析能力的訓練重視不足。多數實驗學生只是按照實驗指導書被動實驗,缺少設計型和能力激發型實驗,不能滿足學生能力培養的要求。很多實驗都是基本原理性實驗,只能夯實基礎,沒有綜合性或開放性實驗,難以培養學生的主動性、創新性的思考能力。
3.校內實踐基地建設投入不足,設備陳舊,指導隊伍素質不高等。實驗教學設備比較陳舊落后,有些早已落后淘汰的儀器還在為實驗教學服務,很不利于學生熟悉和掌握新技術和新設備,遠遠不能滿足現代教學的需要,并且跟不上市場發展的步伐。
4.校外實習基地(企業)接受學生實習的積極性不高,學生實習的實際效果不佳,這嚴重制約了我國工程人才實踐能力的培養。一方面,學生校外實習單位落實困難,另一方面,由于企業考慮到學生安全、生產效率和生產管理秩序等原因,參加校外工程實踐時,學生常常只能是走馬觀花,因此難以達到預期的效果。
以上這些問題與高校拓寬專業面、增強適應性的改革思路不相適應,與實踐教學改革的要求不相適應,與應用創新型人才的培養目標不相適應,制約了材料成型及控制工程專業人才實踐能力的培養提高。
唐山學院材料成型及控制工程專業的主要方向是模具設計與制造,其具有高附加值、高精度和單件生產的特點決定了該行業對從業人員的要求非常高,因此絕大多數模具企業在招聘時對畢業生的綜合素質要求很高,首要條件就是要求畢業生具備較強的實踐動手能力及創新意識。雖然唐山學院在材料成型及控制工程專業的教學實踐方面做了一定的工作,但是由于專業設置較為年輕,其很多方面都還處于摸索的階段,實踐教學環節相對薄弱,高等教育還不能完全適應社會發展的需要,學生的實踐能力和創新能力還需要提高。
二、材料成型與控制工程專業實踐教學探索
1.優化課程實驗環節。專業教師大都缺乏對專業實驗設備和實驗過程的熟悉,課堂講授時不善于將實驗原理、實驗現象和相關的理論知識結合起來,理論知識講解得不透徹、不生動,導致學生對一些抽象的概念和知識點理解不深。因此,我院要求專業教師每學期跟著學生去做一組實驗,鼓勵專業教師自己帶實驗。傳統的實驗教學普遍存在以下問題:一是實驗內容陳舊且相互獨立,多為小型、單個的驗證型和演示型實驗,少有綜合型和設計型實驗;二是實驗方式不夠靈活,學生只是按照實驗指導書被動地實驗,缺乏主動性和實驗熱情,大大影響了教學質量,無法體現創新意識的培養。因此我們在材料成型專業的教學大綱中對實驗教學環節和實驗教學內容進行了改革,增設了綜合性實驗。每組學生思路及解決問題的方法各不相同,避免了多個同學一個答案、一組數據的缺陷,既增加了學生的實驗操作機會,又加深了學生對塑料制品產生缺陷的種類及原因的理解。其次是設計的實驗具有一定的靈活性,學生們可以在實驗中摸索、發現,并根據個人的體會對實驗環節進行簡化或細化處理。這樣不但激發了學生實驗的興趣,而且提高了他們的實驗技能。
2.增設模具制造實訓周。針對傳統的專業實驗課與工程脫節的狀況,實行專業課程實驗實訓,緊緊聯系工程進行,開設模具制造實訓周。現代成型技術對技術人員的要求越來越高,不僅要求掌握現成產品的成型加工方法,往往還要求掌握從產品概念設計、功能設計、造型設計以及產品造型的質量評價的全過程。從工程實踐中選取實踐項目,將模具的設計、制造作為專業實踐的主線,從模具結構及主要零件設計、注射工藝參數設計、模具三維動畫模擬到加工制造出合格模具的全過程;要求完成中等難度的模具設計與模具工作零件的制造,并做出產品。此課程的開設對成型專業模具方向學生的工程素質、創新能力的培養很有意義。
3.校外工程實踐。校外工程實踐是實踐教學體系的一個重要方面,它們既是實習基地、就業基地、科研基地,又是學生校外工程實踐基地。學校可以為學生安排實踐企業或公司,畢業生以公司實習生的身份在公司上班。學生可以在實踐中發現問題、分析問題,甚至可以創造性地應用書本中所學到的知識和技能解決生產實際問題,使教學和生產實際更好的結合。目前,我系已聯系兩家模具企業,正在積極建立校外實踐教學基地,預期第八學期讓部分學生參與企業的產品研發、生產等活動,這在一定程度上既能為企業解決了生產實際問題,也將使學生受到實際的訓練。積極開展產學研合作,尋求適合地方高校發展的產學研合作教育發展模式,企業可以在實習中發現人才、引進人才,為企業的發展服務,同時學生加強工程或科研創新思維方法及實踐能力的培訓,為今后走上工作崗位奠定基礎。
4.以科研促進實踐教學。畢業設計是實踐教學中重要的一部分,是學生創新思維、創新能力和工程實踐能力全面提高的階段。若將教師的科研課題與畢業設計有效地結合起來,不僅可以解決實驗經費不足、儀器設備緊張的問題,而且可以有效地培養學生解決工程實際問題的能力。專業教師對自己的研究方向都有深入的研究,如果把教師從科研課題中獲取的新知識和新技術應用于實踐教學中,對培養學生的創新能力是一種最為直接、可靠和方便的途徑,將會極大地提高學生學習的興趣與積極性,有利于培養他們的專業素質與實踐應用能力。教師也可將自己的研究方向與學生畢業設計(論文)的題目相結合,讓學生參與教師的科研課題,真題真做,不僅能夠調動學生學習的積極性,而且學生通過接觸學科前沿,了解學科發展動態,掌握進行科學研究的思路、方法和手段,可以培養學生的創新精神、創新能力和團隊協作能力,激發學生的創造潛能。
第八學期畢業設計中,針對材料成型及控制工程專業學生,一方面擬從企業聘請工程師指導學生,學生到現場參與生產;另一方面從本專業教師的科研項目中選擇畢業設計題目,讓學生參與科研課題,更深入地了解專業知識,培養創新能力和團隊合作的能力。
三、結術語
我系材料成型及控制工程專業對實踐教學的各個主要環節進行了有力的改革探索,取得了初步成效。目前的改革,總體來說也還只是初步嘗試,要想真正實現實踐教學改革的總體目標,還需要在今后的改革實踐過程中不斷修正和完善。
參考文獻:
[1]翁瑞珠.材料成型與控制專業實踐教學體系的改革和創新研究[J].長春理工大學學報,2009,22(4).
[2]賈俐俐,孔凡新,柯旭貴,等.材料成型及控制工程專業教學改革的探索與實踐[J].南京工程學院學報(社會科學版),2007,(4).
論文摘要:分析了高校環境類專業水污染控制工程課程實踐教學體系改革的必要性和重要性;探討了該課程實踐教學體系的構成及創新點;建立并實施了水污染控制工程實踐教學模式。實踐證明,該模式大大調動了學生主動參與實踐的積極性,提高了他們解決實際問題的能力。
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中要求“提高人才培養質量。支持學生參與科學研究,強化實踐教學環節。”教育部在《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》教高[2007]2號文件第9條中要求“高度重視實踐環節,提高學生實踐能力。要大力加強實驗、實習、實踐和畢業設計(論文)等實踐教學環節,特別要加強專業實習和畢業實習等重要環節。推進實驗內容和實驗模式改革和創新,培養學生的實踐動手能力、分析問題和解決問題能力。”
水污染控制工程課程體系是環境專業的主干課程,是實踐性很強的學科。加強該門課程的實踐教學環節,使之成為一個更加完善的教學體系,并將其應用到人才培養和為社會服務之中,已經成為各高校的一個重要課題。由于水污染控制工程課程的多學科交叉性、實踐性、時代性和前沿性都很突出,課程涉及知識面較寬,兼具理科和工科的特點,因此我們將該課程體系作為理論與實踐相結合的典型,在為社會輸送環境專業應用型人才及為周邊企事業單位環保服務中發揮重要的作用。
1實踐教學體系的構成
水污染控制工程課程實踐教學體系由實踐教學環節、實踐教學環境、實踐教學隊伍和實踐教學管理四部分構成。
1.1 實踐教學環節
有計劃、有步驟地培養學生具有水處理的特長和技能。
1.1.1 教學實驗
教學實驗是所有實踐環節中的基礎。包括演示性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗,實驗題目涵蓋污水的物理處理、化學處理、物理—化學處理、生物處理等多種水處理方法和工藝。通過教學實驗要加深學生對基本概念和基本原理的理解,學會常用儀器設備的使用,培養學生實際動手和解決實際問題的能力,掌握水污染控制的基本方法,學會實驗數據的收集、分析和歸納。
1.1.2 專業任選課
包括污水治理綜合實踐、水處理設備設計、污水治理工藝設計等內容,內容更具體、更深入、更詳細,對專業知識進一步理解和鞏固。通過課程設計使學生進一步熟悉和了解水污染控制工藝,同時對課堂學習的效果和應用能力進行考察。專業任意選修課的題目的來源就是教師的科研項目和實際工程項目,使之與實驗教學、創新實驗、實習及畢業論文(設計)有機地結合,環環相扣。
1.1.3 創新實驗
創新實驗可以增強學生的創新精神和實踐能力,提高人才培養的質量。創新實驗的題目在專業任選課的基礎上,結合教師科研項目和社會實際需求提出課題,將學生組成科技小組,同樣采用開放教學的方式,利用課余時間完成。在教師的指導下,由學生完成制訂方案、設計工程圖樣或實施項目等任務,使學生經歷項目調研、設計、實施、評價等完整的工作過程,掌握實際工作方法,以培養學生水處理方面的專業能力和綜合素質。創新實驗可以在研究專業實驗課課題的同時為畢業論準備。
1.1.4 實習
包括認識實習和課間實習等。通過真實工作環境參觀和從事實際工作,學生可以獲得水處理的實際知識和技能,通過實際工作鍛煉既可以培養學生綜合運用所學專業知識與技術解決實際問題的能力,又可以提高學生獨立工作能力和職業心理品質。通過在實踐教學基地的實訓,學生可以掌握水處理必備的應用性技術和技能。實習可以為學生提供就業前體驗實際工作的機會,培養學生將所學的知識和技能運用于生產、服務一線和適應生產、服務現場工作環境的能力。
1.1.5 畢業論文(設計)
作為本科生在校學習的最后環節,畢業論文(設計)不但可檢查學生綜合應用所學知識的能力,而且為未來從事工程技術活動打下堅實的基礎。畢業論文(設計)中要求學生應隨時查閱和復習以往所學知識,掌握相關的知識點及交叉點,能結合社會實踐綜合運用所學的知識理論和技能。論文(設計)的題目和形式多樣,以便使學生接觸到更多更新的專業前沿知識,了解專業的最新動態。在畢業論文(設計)階段,可以在專業任選課和創新實驗的基礎上,將學生的畢業論文(設計)與教師科研和企業實際項目相結合,可以續承任意選修課、創新實驗及實習階段的課題,培養學生由“合作完成”到“獨立完成”。
1.2 實踐教學環境
1.2.1 校內實踐教學環境
全天開放相關實驗室,滿足學生實驗需要。我校化學化工與食品安全學院現擁有多媒體模擬實驗室,基礎分析化學實驗室、儀器分析實驗室等基礎實驗室;擁有2個水污染控制工程實驗室、環境監測實驗室、環境生態學實驗室等專業實驗室,實驗室擁有多種水處理及水質分析的儀器設備,可以滿足學生在校內進行實踐教學的保障和需要。
1.2.2 校外實踐教學環境
校外實踐教學環境主要指實習基地的建設。學生在這些實踐基地中能夠完成專業任選課、實習、創新實驗、畢業論文(設計)等實踐教學環節,獲得實際工作鍛煉,增進理論聯系實際,培養良好的職業素質。
1.3 實踐教學隊伍
除專業教師和實驗員外,校外企事業單位相關的工程技術人員也是實踐教學中不可或缺的人力資源。他們可以為學生提供專業的指導,也更能把握社會的實際需要。
1.4 實踐教學管理
實踐教學體系的建立離不開完善的管理機制,無論是實踐教學環節、實踐教學環境還是實踐教學隊伍都應以適應社會需要、培養應用技術型人才為前提條件,科學合理地進行完善和管理。
經過該體系培養出的學生可以全面、深入地掌握水處理內容,具有上手快、能力強的特點,在實習時受到實習單位的一致好評并有部分同學被實習單位留用,既增加了學校的認知度,又解決了學生的就業問題。
2創新點
2.1 連貫的實踐教學環節
以“教學實驗—專業任選課—創新實驗—實習—畢業論文(設計)”為主線的開放型實踐教學環節以教師的科研項目或實際工程項目貫穿始終,環環相扣,具有很強的連續性。在5個階段,逐步深入。把理論與實踐教學有機地結合起來,充分發掘出學生的創造潛能,培養學生的自學能力、觀察能力、動手能力、科學研究和分析問題能力、協作和互助能力、交際和交流等綜合能力。
2.2 充分突出學生的主體地位
實踐教學從學生的角度出發,部分項目由學生自主設計、自主完成,教師只是起到指導作用,這樣可以給學生提供充分發揮才能和創新性思維的空間,激發他們的學習興趣和主動性。
2.3 產學研良性互動
高校與社會進行合作是當今社會發展的必然趨勢和需要。學校的教學和科研尤其是應用性學科的發展應該以社會的需求為基礎。因此,我們在教學和科研過程中注重加強與相關企事業單位的橫向聯合,為其解決實際的環境問題,使自己的教學和研究不與社會相脫節。將教師科研課題與實踐教學相結合,將實踐教學與實際環境工程項目相結合,可以充分調動學生學習的積極性和主動性,加強對學生創新能力及解決實際問題能力的培養,使其能較早地適應社會需要,成為真正的應用型人才。
3應用情況
貫穿教師的科研項目或實際企業工程項目,以“教學實驗—專業任選課—創新實驗—實習—畢業論文(設計)”為主線的開放型實踐教學環節,以及由實踐教學環節、實踐教學環境、實踐教學隊伍和實踐教學管理四部分構成的實踐教學體系經過實踐,效果很好,大大調動了學生主動參與實踐的積極性,提高了學生解決實際問題的能力,使學生更加適應當今社會的要求和需要。大大推進“三個相結合”:課堂、實驗實訓場所、企業環境相結合,學生、教師、工程技術人員相結合,教學、科研、工程項目相結合。以崗位技能要求,指導實踐教學。
實踐教學體系人才培養的最終目標是要服務于社會,經過這種培養方式培養的學生具有上手快、能力強的優勢,縮短了企業對新人的培訓周期,在實習和撰寫畢業論文期間,接受了用人單位的檢驗并得到了用人單位的充分認可,在提高學校的認知度的同時解決了部分學生的就業問題。
參考文獻
[1] 周明虎,汪木蘭,封世新.項目教學法的實施與典型案例分析[J].中國現代教育裝備,2010,13:6~8
一、實踐教學體系的構建
(一)構建實踐教學體系的基本原則
環境工程高等教育為我國環境保護事業培養了大批科技人才,為經濟建設和環境保護做出了巨大貢獻。但隨著社會、經濟的發展和環境問題的日益突出,原有的實踐教學己不能適應新時期環境工程專業人才培養的要求。通過分析近幾年來環境工程專業在人才培養方面存在的問題,依據以下三個基本原則,對我院環境工程實踐教學體系進行了改革和優化。
1.突出實踐教學在整個教學過程中的重要地位,并通過探索新的實踐教學模式,切實發揮其在教學中的重要作用;2.突出學生創新能力和工程能力的培養,建立集教與學、課內與課外、校內與校外一體化的實踐教學模式,實現學生知識、能力、素質的協調發展;3.將實驗內容、方法和手段的改革與現代教育技術有機結合,努力將現代教育技術和模式運用于實驗教學過程中。
(二)構建實踐教學體系
構建一個完整與科學合理的實踐教學體系,需要以人才培養模式為依據,把傳授知識、培養能力、提高素質融為一體。從學科特點和社會發展需求出發,我們將實踐教學劃分為“基礎實驗教學”、“校內實踐教學”和“校外實踐教學”三個基本模塊。每一個基本模塊都是由若干具有自身特點的單元組成。整個體系是按照學生能力形成的不同階段,從基本實驗能力的形成,專業知識的拓展,實踐能力的提高,逐步完成由理論到實踐到能力的過渡,促進學生知識、能力、素質的協調發展。
二、實踐教學體系的改革實踐
(一)基本實驗教學
基本實驗教學是促進學生深化理論知識、掌握基本實驗技能和方法、養成科學思維的習慣和嚴謹的工作作風、培養創新思維的基本模塊,主要包括基礎實驗、技術基礎實驗和專業實驗課等實踐教學環節。經過多年的經驗積累,這一模塊的教學已有比較成熟的模式,但仍存在問題,為此我們從兩個方面進行了改革。
1.優化原有實驗教學內容,増設設計性、綜合性實驗。針對傳統實驗教學大量開設驗證性實驗,缺乏培養學生工程應用能力的實驗的主要問題,我們組織教師對實驗教學體系進行了總體優化設計,更新、精簡傳統教學內容,増加設計性、綜業課程實驗中,設計性、綜合性實驗占87.5%。
2.充分利用實驗室現有資源,提高實驗效果。近年來,隨著招生規模擴大,實驗教學用房日趨緊張,學院雖然加大了實驗設施的投資力度,但仍未從根本上改變資源緊張的局面。為此,我們根據實驗教學內容的相似性建設了“多功能實驗室”,女“環境監測”、“環境化學”等課程實驗安排在一個實驗室,既解決了實驗室總量緊張的問題,又克服了實驗室功能分割、閑置時間長等問題,提高了實驗室的利用率,解決了實驗室用房與教學要求不匹配的難題。
(二)校內實踐教學
1.加強課程設計份量,増強學生工程設計能力。以課堂教學為主線,提出課程設計任務和技能動手的機會。具體措施是:主要技術基礎課和專業課均開設課程設計,使設計思想貫穿于教學環節的始終,如“化工原理”、“大氣污染控制工程”、“水污染控制工程”等課程安排了1至2周的課程設計,將課堂教學與實踐演練有機結合。
2.畢業論文(設計)是高等學校實踐教學的重要環節,是對學生在校學習的總結和檢閱。為了真正發揮畢業論文(設計)環節在培養學生創新能力和工程實踐能力方面的作用,重點實施了如下改革:
(1)嚴格審查畢業論文(設計)選題。學院建立由教授和退休專家組成的學術委員會,對畢業論文的選題嚴格把關,要求論文選題要有一定研究或應用價值,并以科研或工程實際為主。
(2)探索“目標”培養模式。近年來,畢業生因去向不同對畢業環節提出了不同要求。為此,在加大畢業設計類論文比例的前提下,盡量安排考研同學結合教師的科研課題做論文類課題;準備就業的同學盡量安排設計類課題。
(3)探索“多途徑”培養方式。隨著招生規模的擴大,學生人數増多,但師資總量變化不大,畢業論文期間出現了指導教師短缺、實驗室緊張等問題。為了保證畢業生培養質量,積極探索多途徑保障畢業論文順利開展的方式,如采取與有科研能力、工程設計能力的研究院(所)、工廠和環保企業聯合培養的方式,與相關單位的研究人員或工程技術人員聯合指導學生的畢業論文(設計),讓學生通過參與實際研究或工程項目得到更全面的鍛煉。通過采取上述方式,學生提前參與了實際工作,為就業或繼續深造打下良好基礎。
(4)督促指導教師加強畢業環節過程監控,并進行前期、中期和期末階段檢查,嚴把答辯關,提高了畢業論文(設計)的規范化水平和質量。
3.充分利用校內外的科技平臺,積極開展課外科技活動。我院環境工程專業是河北省重點學科,依托學科的人才優勢和技術優勢,先后組建了“河北省污染防治生物技術實驗室”、“國家環境保護制藥廢水污染控制工程技術中心”,該技術中心可開設開放性實驗,滿足學有余力的學生進行探索性研究和開發;學生從三年級開始實行導師負責制,在教師的指導下,積極組織學生申報學校課外科技活動或參與教師的科研課題:創建“教授論壇”,邀請校內外知名的學者、專家就專業最新熱點問題和進展作學術報告,極大地激發了學生的學習熱情。
(三)校外實踐教學
近年來,面對實習經費緊張,招生規模擴大的現實問題,我們在實習方式上動腦筋、想辦法,在組織上周密安排^保證了校外實踐教學的順利開展。
1.認識實習內容多樣化。綜合考慮實習時間、經費和條件等因素,安排2周的認識實習,并盡量保證實習內容多樣化,如參觀重點企業環保設施、實驗室大氣污染治理、水污染治理模擬裝置;觀看污染防治技術的光盤錄像、現場調研等。由于實習內容多樣化,且考慮到學生步入社會后需具備的專業技能的培養,受到學生的普遍歡迎。
2.生產實習與產學研實踐教學基地結合。生產實習是培養學生動手能力、實驗能力、思考能力和設計能力的重要環節。按照學生技術基礎課程和部分專業課程的學習進程,將生產實習安排在三年級。采取的具體措施是將生產實習和“產學研”三結合實踐教學基地有機結合,建立起學生、學校、實習基地之間的聯合培養方式。
3.畢業實習注重對學生綜合技能的訓練。例如針對污染治理設施實習中,要求學生通過實習掌握其工藝過程、設備(構筑物)的功能及設計、操作運行條件、工程的平(立)面布置,了解土建、配電及暖通等基本知識,提高學生的專業技能;要求學生通過實習找出污染治理設施存在的缺陷和不足,并提出改進方案,提高學生發現問題、解決問題的能力;通過技術人員的現場指導和言傳身教,提高其作為工程技術人員的責任感和愛崗敬業精神。
4.社會實踐內容注重突出專業特點。社會實踐是學生以社會為課堂,利用假期和業余時間,以人民群眾為教師,主動參與進行人格塑造、角色轉換、專業學習、技能培訓的實踐活動。根據環境工程專業的特點,從方式上采取組織社會實踐小分隊的形式,在實踐內容上主要包括了解區域社會經濟發展現狀,環境污染及生態破壞現狀,群眾的環境意識,環境污染防治技術發展及應用情況,環保產業發展,歷屆畢業生發展等等,讓學生通過社會實踐,更深入地了解專業內容,并將所學內容運用于社會實踐中。
三、實踐教學質量保證措施
實踐教學是一個系統工程,既要建立完善的基礎條件,又要有科學的組織和管理體系,才能真正發揮實踐教學在人才培養中的重要作用。
1.充分發揮科技平臺作用。學科專業的學術水平、科研水平是決定實踐教學水平高低的關鍵因素。我院充分利用現有的人才優勢、技術優勢,為學生課外科技活動和開放性實驗的設置創造了良好條件。
2.加強實踐教學基地建設。實踐教學基地建設為實踐教學質量提供基礎保障。我院堅持為地方經濟建設和環境保護服務的原則,在省內積極與相關部門和企業合作進行科學研究、人才培養,開發的相關技術得到廣泛的應用,為消除污染、保護環境、實現企業的可持續發展發揮了重要作用。同時也為我院加強實踐教學基地建設提供了良好的條件。
3.制定和完善實踐教學管理及考核體系。在實踐教學中,注重及時發現問題,及時總結修正,構建了較為完善的實踐教學管理及考核體系。主要包括編制實踐教學管理辦法、考核細則、獎懲辦法等,為提高實踐教學質量提供制度保障。
四、實踐教學改革效果
實踐證明,我院從基本實驗教學、校內實踐教學和校外實踐教學三個方位展開的環境工程專業實踐教學改革,效果明顯。
1.基本實驗教學改革成效。自2004年我院開始設計性實驗的建設,多名教師積極編寫設計性實驗指導書,在實驗指導書中僅給出實驗目的、內容、要求和設備操作規范,要求學生根據指導書的要求,利用現有的實驗設備自行設計實驗方案和自己獨立完成實驗。三年來,每年有40余名同學參加開放性實驗,利用業余時間從事自己感興趣的實驗研究,在實驗過程中鍛煉了實踐和創新能力,并完成了多篇優秀實驗報告,有的學生還撰寫了學術論文,論文寫作能力得到明顯提高;學生在自主參加設計性實驗的基礎上,參加課外科技活動和挑戰杯競賽獲省級以上獎勵10余項。
2.校內實踐教學改革成效。在“大氣污染控制工程“水污染控制工程”課程設計環節中,引入工程經濟的觀點、工程最優化技術和計算機輔助設計,強調學生綜合運用相關的原理和技術解決實際環境問題能力的鍛煉,改革成效顯著,每年都有一些學生被工程類單位接收并成為業務骨干,同時學生良好的綜合技能也得到用人單位的好評。近三年環境工程專業畢業設計題目與科研項目、工程設計結合率達到100%。
3.校外實踐教學改革成效。其一,我院多年的產學研合作結出碩果,目前有12家企業與我院合作建立環境工程專業的實踐教學基地。每年有大批學生到實踐基地鍛煉和實習,通過深入現場了解生產工藝流程、污染處理效果等方面的情況,通過親身經歷讓學生將理論和工程實際有機結合,完成了理論到實際的跨越。其二,將實踐教學與社會實踐相結合是使學生了解本專業現狀和發展、社會對本專業人才要求的重要手段。學院利用寒暑假,積極開展社會實踐活動,在實踐地點選擇上兼顧學生的專業和興趣,讓學生在看、做、體會中提高自己的專業素質,増強社會責任感,明確今后的努力方向。