专业工程实践实用13篇

专业工程实践
专业工程实践篇1

2.与学生创新能力培养相适应的实践教学体系尚未建立,实践教学环节与企业应用脱节;

3.学生实习、实验教学经费投入严重不足,导致实验仪器设备更新慢,无法满足企业使用的新设备、新技术的需求;

4.学校与企业缺乏互惠共赢的利益机制,校企合作难以深入持续,目前的实践教学基地基本都流于形式。以上几个方面问题导致目前学生实践能力培养欠缺,从而影响着人才教育培养质量。

二、构建安全工程专业卓越工程师实践教学体系

我校安全工程专业是山东科技大学传统优势专业,在人才培养方面一直在不断地进行探索与实践,该专业2006年获山东科技大学特色专业,2007年首批入选部级第二类特色专业建设点,2006年在山东省内单独招收煤炭企业定向安全专业本科生,2012年通过专业认证,2013年入选教育部卓越工程师培养计划。依据“卓越工程师教育培养计划”人才标准,针对目前安全工程专业实践教学体系存在的问题,我校安全工程专业对卓越计划进行了分析,提出实践教学体系建设的关键不仅在于校内实践环节,更重要的在于在与企业合作,要变单纯的学校教育为产学合作教育,为了更好地强化卓越计划人才实践能力培养,我校安全工程专业遵循“校企合作、形式多样、重在现场”的原则,加强联合培养,并遵循认知及教育规律,坚持实验、实习、科技创新相结合,明确各阶段实践教学重点,构建了从一年级到四年级在纵向上相互贯通、在横向上相互关联、符合培养目标要求卓越计划实践教学体系。

三、卓越工程师实践教学体系实施

目前,我校与山东能源集团签订校企全面合作协议,强调双方共建利益共同体,与企业共同培养人才,从培养方案的制定、师资队伍建设、考核评价体系建立等都有企业的深度参与,从而实现互惠共赢。

1.突出实践环节,改革卓越工程师人才培养方案。为满足卓越计划的要求,必须加强实践环节尤其是在企业的学习时间,我校安全工程专业将卓越计划培养方案与“3+1”煤炭企业安全定单式人才培养方案相融合,实施校企深度合作,让企业纳入整个人才培养过程,按照企业标准培养安全技术人才。学生三年时间在校重点学习通识课程、人文管理和专业知识,提高综合素质,一年到协议单位进行认识实习、生产实习、工程实践、毕业实习与毕业设计。这一培养方案改革可以有效改变目前工程教育脱离现场的现状,突出了学生工程实践和创新能力培养,又为企业培养了急需的安全工程技术人员,还可有效解决就业问题,一举三得。

2.产学联盟,加强“双师型”师资队伍建设。目前山东科技大学与山东能源集团签订的全面合作培养人才的协议,不仅为学生,也为教师的现场实践提供了可靠的基地,目前安全专业每年将安排2名青年教师到企业工程岗位工作积累工程实践经验;其次,从企业、科研部门聘请工程实践经验丰富的工程技术人员担任兼职教师,安全工程专业已聘请了10名企业高级技术人员担任安全工程专业兼职教师,承担《矿井通风与安全》、《矿山水害防治》、《工程爆破》等专业课程的部分教学任务,担任本科生的现场指导老师,承担毕业设计指导等任务、他们也不定期举办一些与现场结合紧密的专业讲座,受到学生普遍欢迎。如今大学与企业间兼职通道的打通,使更多企业高级技术人员能够参与到学校教学工作,使学校教师普遍取得企业经验,真正做到了产学联盟,不仅是科研联盟,而且是教育联盟。

3.校企共同参与,改革实践教学考核评价体系。由于卓越计划中学生有1年的时间在企业学习锻炼。因此认识实习、生产实习、毕业实习、工程训练、毕业设计等多个环节都需要企业的参与与指导,因此这些环节的成绩考核也将由现场教师和学校教师共同评定,毕业答辩委员会由专业教师和兼职教师共同组成,共同参加毕业答辩。各个阶段的实习和工程训练的考核过程也将传统单一的笔试、实习报告考核方式改为笔试、现场答辩以及设计作业等多种方式共同评定学生的实践综合能力与创新能力。以上改革有效提高了安全工程专业学生的实践能力与创新能力,近几年学生全部积极参加“校大学生创新性实验计划”,在校学生获实用新型专利11项;本科毕业设计(论文)结合科研课题比例100%。毕业生近三年就业率均为100%;企业一线就业人数占就业毕业生总数的88.73%。

专业工程实践篇2

一、专业能力培养体系分析

工程管理专业拟培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,掌握土木工程或其他工程领域技术知识,掌握与工程管理相关的管理、经济和法律等基础知识,具有较高的专业综合素质、技能与能力,具有职业道德、创新精神和国际视野,能够在土木工程或其他工程领域从事全过程工程管理的高级专门人才[2]。

在课程体系的设置上由通识课程、学科基础课程、专业课程(含专业主干必修课和专业选修课)、实践环节共四部分组成,循序渐进培养学生的综合素质。专业课程旨在通过技术、管理、经济、法律类基本知识和技能的训练,培养学生的综合素质和创新能力。工程管理专业的能力培养体系如图1所示。由此可见,专业课程的实践设置(含课程内实践与课程设计、各种实习等)、综合性实训、毕业设计都是提升工程实践型人才培养质量的关键。

图1工程管理专业能力培养体系二、构建矩阵式课程体系,强化实践教学环节

“教学中缺乏实践”是目前中国工程高等教育的普遍问题,这就要求教学课程体系的建设要能体现“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的时代精神,主动适应社会、经济、科学、技术发展对于高等教育人才培养的要求。

(一)“354”式矩阵课程体系的建设

在广泛调研兄弟院校相关专业本科人才培养经验的基础上,构建了工程管理专业“横向三系列、纵向五模块”的理论教学体系以及“四不断线”的实践教学体系,即“354”式综合课程体系,如图2所示。

该课程体系注重知识、能力、素质的协调发展和综合提高;重视素质教育,包括思想道德素质、文化素质、业务素质、身体和心理素质等;强化对学习能力、实践能力、创新能力、创业能力、交流能力和社会适应能力的培养;强化实验、实习和毕业设计(论文)等实践教学环节;注重有利于培养学生科学思维和创新能力的综合性、设计性和研究性实验,提倡学生尽早参加科研和生产实践活动。

(1)“横向三系列”包括理论教学系列、实践教学系列、科研创新训练系列。着重于学生的学习能力、实践能力、创新能力、创业能力、交流能力和社会适应能力的培养。在教学过程中,突出实验课程、课程设计、各类实习、科研训练、学科前沿讲座和毕业设计等实践环节。

图2“354”式矩阵课程体系(2)“纵向五模块”包括通识教育课程模块、专业大类教育(基础)课程模块、专业主干课程模块、专业方向课组和专业选修课程模块,以构建通识教育基础上的宽口径人才培养模式。

(3)“四不断线”是指坚持专业教学、实践环节、实践创新、职业资格教育四个不断线。

坚持专业教学不断线:新生入学伊始开设专业导论课程,由学科负责人主讲,进行专业启蒙教育,继而组织学科讲座,强化学生对专业的整体认知,激发学习兴趣。在后续各阶段连续开设相关专业课程,不断扩展学生的专业知识,培养实践创新能力。专业教学课程链为学生的系统学习打下了坚实基础,同时也为后续实践教学的有序展开提供了保障。

坚持实践环节不断线:首先结合专业导论课程开展工程调研并撰写报告,获取工程项目的总体感知,然后在大二阶段开展认识实习,建立学生对工程项目及管理的基本认知,再通过开展生产实习提高学生的动手实践能力,最后通过毕业实习使学生结合毕业设计选题进行深入实践。集中性实践环节的总课时量达47周。实践环节的设置以学生为中心,以教师为主导,为学生提供了理论联系实践的桥梁。

坚持实践创新活动不断线:组织大二到大四学生参加包括部级大学生创新性实验计划项目在内的各种计划项目和学科竞赛,组织优秀大三和大四学生参与教师的科研项目,面向大四学生开展学科前沿讲座及创新创业教育。实践创新活动的展开,激发了学生的实践和创新意识,提高了学生的工程管理实践创新能力。

坚持执业资格教育不断线:在专业导论课程中树立新生的执业资格意识,在后续的专业课程中设置与执业资格对接的知识点,面向大四学生开设创新创业教育与实践课程,引导学生获取执业资格。执业资格教育的贯穿,缩短了学校与社会的差距,促使学生从业后快速取得执业资格,迅速适应工作岗位。

(二)“354”式矩阵课程体系的实施

(1)在大项目管理的基础上强化专业培养特色,在课程体系中反映专业的办学优势与特色。

(2)在课程大纲的设计上注重知识的衔接,尤其是专业主干课、专业方向课,要分配和协调好知识点的覆盖面和深度,避免知识点重叠或脱节。

(3)在实践课程的设计上要有系统性,不仅要锻炼学生的专业技能,更应该注重实践和创新能力培养。例如,在内容设计上逐步培养学生的创新意识,锻炼学生从独立的课程设计向综合性的毕业设计过渡。

(4)实习类课程(如认识实习、生产实习、毕业实习)要注重实习过程及实习效果的提升,强化课程评价体系的科学性,使学生能切实融入实习现场,提升实习教学质量。

(5)在课程设置上,多采用研究式、案例式教学方法,通过设计综合性工程案例,逐步培养学生的实践创新能力。

三、优化实践教学平台,丰富实践教学活动

新世纪高等工程教育强调注重人才综合素质的培养,通过构建一个多样化的工程实践能力培养平台,以培养学生的综合素养,提高学生的创新创业能力。

如图3所示,这个平台通过产学研基地、创新实践基地、学科竞赛与实验模拟等实践环节的开展强化实践能力以及职业综合素质的培养,使学生在宽基础上有良好的职业道德和素养,且具备突出的工程实践创新能力。

(一)产学研基地

让学生参与实际的生产或科研工作是培养工程综合素质和工程实践能力的有效手段之一,通过产学研合作教育方式培养人才已成为趋势[3-4]。主要措施有:(1)通过产学研结合,制定实践型人才教育的培养计划;(2)通过产学研结合,优化实践型人才教育的环境;(3)加大产学研合作力度,推进人才培养与社会实践相结合;(4)推行CDIO工程教育模式;(5)加强国内外交流合作,拓展学生的国际化视野。

为满足实践教学要求,可以借助开展科研项目和工程业务过程中建立的友好关系,与各类项目管理公司、监理企业、工程咨询企业、施工企业等企事业单位建立长期产学研合作,实现课堂教学与现场实践无缝连接。学生在产学研基地实习、实践,学校、用人单位和行业部门共同参与学生的考核评价。

(二)创新实践基地

通过申报与构建部级创新实践基地,为培养学生创新能力、实践能力提供了有利的教学平台。重视大学生实践和创新能力的综合培养,鼓励学生参与国家大学生创新性实验计划、省级和校级大学生实践创新项目、大学生科研训练计划等项目的申报工作。大学生科研项目与教师课程、实验教学改革和科研项目相关联,既对实践教学内容与体系进行了补充和更新,又培养了学生的动手能力和科研能力。

(三)学科竞赛

学科竞赛是课堂教学的重要拓展[5]。学生参加学科竞争,可在教师的指导下进一步提高专业学习的兴趣和理论联系实际的能力,在实践中发现问题、解决问题,激发实践创新的活力。例如,带领学生参加广联达校园大赛、建设工程与管理创新竞赛,结构设计大赛等。

(四)实验室

做实验是培养学生创新和实际动手能力的重要手段[6],应根据学生的实际水平和知识层次设计实验目标与任务,并鼓励学生以团队形式开展实验。在实验室建设方面,应配备较为全面的提高学生技术、管理、经济、法律知识的硬件和软件,例如各类工程测量、检测、试验仪器,建筑工程构件仿真室,工程管理模拟沙盘,案例研讨室,工程计价、工程综合管理软件等,还应配备体现学校专业特点的实验装置,如中国矿业大学的矿山建设仿真室及数字矿山软件系统等。

四、加快实践教学方法改革,提升实践教学质量

实践性教学是高等工程教育的重要组成部分,为使学生的知识体系和技能更适应目前工程的特点,必须提升当前的实践教学质量。

(一) 产学研结合,培养实践型、创新型教师

引进或聘请一批具有工程实践经验的工程类高级专家,定期开展工程施工、管理方面的讲座;强化教师的科学研究与工程经验,提高工程实践和教学水平;拓宽国内外交流平台,提高教师科研水平和教学质量;坚持教育教学,密切联系社会实际,更好地服务经济与社会发展。

(二) 改革教学内容与方法,无缝连接课堂与实践环节教学

除集中性实践教学外,在课堂讲授过程中穿插工程实际素材;灵活运用案例教学、讨论式教学和体验式教学方法,通过列举工程实际案例,在师生之间、小组之间展开讨论互动,加深学生对知识点的理解和掌握。

(三)突出科研创新训练

积极创造条件落实科研创新教学环节。各类实验室都面向大学生开放,为大学生开展综合性、研究性、创新性实验提供条件;在实施“大学生科研训练计划”和“大学生创新行动计划”的基础上,启动“大学生科研参与计划”,吸收有条件的大学生进入指导教师的科研团队,充分利用学校的优质资源,全面培养和提高大学生的科研能力和创新能力。

(四)开展团队式毕业设计

结合具体工程将毕业设计按照项目管理工作的角色分成若干团队,分别承担业主、施工、设计等项目管理工作,明确各团队的目标和工作职责,强化团队之间的分工、协作,在指导教师的策划与协调下,模拟真实的项目管理过程及从事相关的项目管理工作。坚持推行校内、校外双导师指导制,充分调动学生学习的积极性,强化学生的团队协作和沟通意识,全面培养学生从事项目管理的基本实践能力和素质。

通过增强师资力量、丰富课堂教学、突出科研创新训练、开展团队式毕业设计的手段,完善了实践教学体系,缩短了学生从学校到企业的距离,提高了实践型人才的社会适应性。

五、结语

针对工程管理专业实践创新能力培养的迫切需求,对课程体系进行改革和建设,并具体阐述了“横向三系列、纵向五模块、四不断线”的“354”式矩阵课程体系的改革方案和实施要点。通过对专业课程能力培养体系的分析,明确了专业课程实践及毕业设计实践环节是提升工程实践型人才培养质量的关键,并提出了具体的强化措施,包括构建基于产学研基地、创新实践基地、学科竞赛及实验室的实践创新能力培养平台,以及增强师资力量、丰富课堂教学、突出科研创新环节、开展团队式毕业设计等提升实践教学质量的具体手段,使学生在宽基础的知识平台上具有良好的职业道德和素养,具备突出的工程实践创新能力。通过几年的教学实践,学生的主观能动性得到了发挥,工程应用能力、创新意识和团队精神得到了显著提高。

参考文献:

[1]朱高峰,中国工程教育的现状和展望[J].高等工程教育研究,2011(6):1-5.

[2]高等学校工程管理学科专业指导委员会.高等学校工程管理本科指导性专业规范(修订稿)[S].中国建筑工业出版社,2013.

[3]谭建伟,叶丽.基于产学研联盟的高校人才培养模式选择[J].重庆理工大学学报,2013(3):41-44.

[4]李伯耿,陈丰秋,陈纪忠,等.以创新创业型人才培养为核心打造专业新特色[J].高等工程教育研究,2011(3):97-100.

[5]林健,牛晓春,陈桂.工程应用能力阶梯培养模式的创新实践[J].高等工程教育研究,2011(6):165-168.

专业工程实践篇3

一、专业英语教学中存在的问题

1.教学目标欠明确

英语是在国际交往中广泛使用的一种交流工具,其普及性体现在各个领域,国际上近90%的学术论文是用英语发表或宣读的,且各学科领域的重要学术期刊也多采用英文印刷出版。原培养计划中的专业英语课程教学目标不够明确,其教学内容一般仅涉及专业英语文献或课文的阅读与翻译,而不注重培养学生运用英语在专业领域进行学术交流的能力。

2.教学手段单一

以往的专业英语课程教学手段比较单一,多以教师课堂讲授为主,且理论教学较多,学生处于一种被动的接受状态,互动环节较少,即使有也多是教师让学生阅读或翻译文献或课文,其实质仍是一种灌输式的教育。另外,学生对于课本中的专业理论知识了解不够深入,因此存在不理解、看不懂、不想学的情况,甚至有些学生认为自己用翻译软件学习此课程就可以了,上述情况导致部分学生上课不认真听讲、教学效果不理想。

3.教学资源较少

以往的专业英语课程教学资源较少,多是选择本专业或相关的专业英语教材,也有选择期刊上专业领域的英文文献作为教学资源的,但总体上讲资源类别过少,只是单一的纸质版内容,仍然没有脱离开课本。由此产生的教学效果可想而知,学生只能在阅读、翻译方面得到一定程度的训练,但是在听、说、读、写、交流、应变等方面的综合能力得到的训练很少甚至没有,依然是“哑巴英语”。

4.考核与教学评价欠合理

以往的专业英语课程结课考核方式主要有两种:一种是由教师指定内容,学生进行中译英的翻译,然后由教师打分,总评成绩由平时成绩和结课翻译成绩按比例组成;另一种是由教师出试卷对学生进行考试,总评成绩由平时成绩和卷面成绩按比例组成。这两种方式都是一种“笔头”的考核方式,没有对学生听、说、读、写、应变等方面进行评价,因此是一种不合理的评价方式。对于专业英语课程的教学评价,以往是由学生给教师打分,教师是无法看到学生对自己的详细评价结果,只是知道一个最终的等级。因此这样的评价方式引发两个问题:一是学生对教师的评价时间多是期中或期末,课程没有结束,因此学生的评价存在着一定的不准确性,且有的学生因顾虑到期末的成绩会在评价时不很客观;另一个问题就是教师无法知道学生的真实、详细的评价与建议,不利于课程的改进与提高。

二、专业英语课程改革与实践方案

鉴于以往工业工程专业英语课程教学存在的多方面不足,为了提高大学生在专业领域的听、说、读、写、译、应变、交流等英语综合应用能力,增强学生运用英语进行学术交流的能力,天津理工大学提出了专业英语课程教学改革与实践的方案。

1.明确教学目标

对于天津理工大学管理学院工业工程专业,本课程改革后的教学目的主要有两个:一方面是为了提高学生在工业工程领域专业英语知识水平,另一方面则是重点提高学生听、说、读、写、译等综合能力与水平,锻炼学生运用英语进行交流的能力[4-5]。改革后的专业英语课程教学目标明确,使专业英语教学由过去以培养学生专业英语文献的阅读、翻译能力为主转变为在提高阅读、翻译能力的同时注重英语综合能力的提高,加强学生运用英语进行学术交流能力的培养。

2.丰富教学手段

改革后的专业英语课程采用多种教学手段,并搭建以学生为中心的、个性化的自主学习平台。每个学生根据自己的英语实际水平有重点地加强薄弱环节的学习,还可根据自己的学习进度与准备情况,自主选择进行英语辩论、演讲的时间,同班级的学生可分期分批地进行,灵活的形式增强了学生学习的积极性与主动性。

(1)教师讲授部分改革后的专业英语课程在授课过程中,教师在课堂上的讲授环节只占很小的比例。教师选用本学科有代表性的英文文献进行课堂讲授与翻译,使学生了解工业工程领域专业英语知识,并主要讲授如何进行英文科技文献的翻译、英语科技论文的写作方法、用英语宣读论文及进行论文答辩的基本技巧等知识,即教师讲授的是一些学习方法,而不是单纯、机械地教如何阅读、翻译英文文献。

(2)学生实践部分学生实践部分包括模拟辩论和个人简历制作与演讲。为了更好地调动学生学习的积极性,也为了锻炼学生听、说、应变、交流等英语综合能力,教学改革中增加了学生模拟辩论的环节。将班内学生分成多个小组,由学生根据身边的热点问题自主选择感兴趣的辩论题目,如“大学毕业后就业、考研、出国哪个更好?”。

此类模拟环节让学生成为课堂的主宰,不再处于被动接受的地位,增加了学生对课程的兴趣与投入,在完成课堂练习的同时提高了查找资料、整理资料、写作、听、说、应变、交流等多方面的综合能力。专业英语课程的授课对象是大学三年级的本科生,本课程授课结束时也意味着他们即将迈入大学四年级,随之而来的就是为就业四处奔波,其中有些同学希望进入外资企业工作,而一份好的英文简历则是他们进入理想单位的敲门砖。因此,如何制作一份能真实反映自己特长、又富有特色的英文简历就成了摆在学生面前的一个重要问题。在课程讲授中增加了关于英文简历写作的相关内容,并将学生个人简历制作及演讲成绩作为期末考核的一部分,为学生搭建了一个锻炼自己、展示自己的平台,使学生在完成考核的同时发现自己并弥补的不足之处,增强自信心,为就业提前做好了准备工作。

3.扩展教学资源

(1)选择合适的教材本课程选用了工业工程专业英语教材,该教材是面向21世纪工业工程专业规划教材。教材难度适中,覆盖了工业工程领域主要专业知识内容,能满足工业工程本科专业学生对专业英语的教学要求,使学生的阅读、发音、朗读、翻译等多方面的能力与水平得到不同程度的提高。

(2)应用多媒体视听资料在选择英文纸质材料之外,课程中还采用了多媒体视听资源,如“外研社杯”全国大学生英语辩论赛的视频录像。在观看录像的过程中,学生认识到自己的差距与不足,激发了学生提高英语听力水平的积极性与主动性,促进学生英语听、说水平的提升。

4.改革考核与教学评价机制

(1)改革考核方式改革后,课程的考核方式主要有两种:一是学生翻译教师指定的英文资料(翻译后约1000个汉字);另一个就是学生自己准备英文简历并进行演讲,时间为3分钟。在进行成绩评定时,平时成绩占总评成绩的30%(包括出勤、课上翻译、课堂辩论),结课成绩占总评成绩的70%(包括资料翻译和简历演讲,其中资料翻译占结课成绩的40%,演讲占结课成绩的60%)。结课成绩中:资料翻译的成绩评定要考虑工作量是否达标(30%)和翻译的语言准确性、流畅性(70%);演讲的成绩评定要考虑学生准备充分性(40%)、语言流畅性(40%)、富有特色(20%)。

(2)改革教学评价机制在课程结束后,在不记名的前提下,学生向教师提交个人意见与建议作为对教师的评价。这种方式:一方面可以免除学生的顾虑,充分发挥学生的评议权,让学生说出内心的真实感受;另一方面也使教师真实地了解课程进行中各环节对学生的影响、学生学习情况和教学效果,为教师进行后续的课程改革提供素材与方向。

三、课程实践与改革的效果

通过课程实践与改革,工业工程专业英语课程重点加强了听、说方面的能力训练,学生学习积极性高、课堂纪律良好、出勤率高,学生踊跃参与课堂讨论、辩论与演讲,课下知识交流较多,课外作业按时完成。在授课过程采用多媒体教学,教材、视听资料与课堂互动环节相结合的方法,使学生通过多种方式的综合训练提高自己在专业领域听、说、读、写、译、应变、交流等多方面的英语综合水平,收到了良好的教学效果,为学生毕业后的就业与发展奠定良好的基础,为学生增强了就业竞争力。

四、总结与展望

专业英语的课程改革与实践虽已取得一定效果,但在教学方法、教学手段、教学评价等方面还有待进一步地改革与实践[6-7],笔者根据实践及学生的意见提出以下几点建议。

1.增加课时

在教学计划允许的情况下可适当增加专业英语的课时,如由32学时增加到48学时,以此来增加互动环节的课时。

2.丰富教学资源

在教学资源允许的条件下,增加多媒体视听资料的运用比例,进一步加强学生听、说能力方面的训练,提高学生听、说能力的水平。

3.进一步完善互动环节

可以考虑组织晋级辩论赛,并由各组最佳辩手组成两个精英队进行精英辩论赛,调动学生的学习主动性,让学生在学习中体验到乐趣,更好地调动学生的学习积极性。

参考文献:

[1]孙会明.我国高校创新人才培养模式改革现状[D].江西师范大学,2015.

[2]田朝霞.“英语演讲”课在中国高校的本土化研讨———其课程性质与基本教学观[J].中国外语教育,2013(2):34-40.

[3]潘澜澜,慕光宇,潘颖,等.CDIO理念下的工业工程专业人才培养模式的改革[J].装备制造技术,2015(12):212-214.

[4]邢青松,李斐.面向经济发展需求的工业工程人才创新培养研究[J].成都师范学院学报,2014(11):13-18.

[5]朱民杰.在地方高校开设英语演讲课程的实证研究—以韶关学院为例[J].江西师范大学学报(哲学社会科学版),2013(4):140-144.

专业工程实践篇4

现在的信息技术手段、网络服务及移动终端设备已经完全具备对庞大的数据进行整合和处理应用的能力,故借助于云计算技术来收集、整合、处理、挖掘超量、繁复的工程实践教学资源,不但能有效解决工程专业实践教学中的众多困扰,而且能为工程人才个性化培养及创建终身教育奠定坚实基础。

1.开发原则

各种专业工程实践教学资源的内容丰富、博大,所以在协同开发和挖掘相关资源时,应坚持“有所为,有所不为”的原则。应分专业类别广泛收集各种实践教学资源,并在收集和整合资源过程中,要注意以资源的全体和完整为主,不要片段、抽样;要注重资源获取的效率,不要以工程项目内容的绝对精确作取舍;要考量工程项目资源内容相关性,不必在因果逻辑上做深究[3]。要按照培养目标,从学习者实践知识建构需要来识别资源的意义,在丰富、灵活、多样、宽泛的基础上,进行资源采集、处理和加工,让运用者按需配置其专业工程实践教学资源,能方便、高效地实现其教学价值。依据专业工程学科创新知识与能力培养所设定的目标,以协同创新的核心单位为主体,科学创设基于学生专业工程实践学习需要的活动情境。即将有关资源分层次构造出各学习阶段专业工程实践的问题情境,以引导学生循序渐进式地经历实践的过程,使学生能自觉调动多种感官,如视觉、听觉、触觉以及语言表达等,寻找多种操作、动手、研讨途径,积累起丰富的土木工程实践感性认识和动手操作经验,激发学生对工程项目的类型、设计与施工条件、理论与技术方法、施工技术与组织管理、工程量、产品形态、建(制)造和场地环境、时空边界条件等现象与相互关系产生浓厚的兴趣和探究的欲望。

2.主要途径

由于培养人才的责任主体是大学,校方的图书与电子资源丰富,多建有信息网络技术中心,软硬件设施和技术人才相对充足,且信息技术在所涉土木工程专业教学需求与科研应用量巨大。建立学校与协同核心单位间工程实践教育资源共享平台是协同创新发展的一种必然趋势,因此,校方应成为实践教学资源共享建设的投资主体与推行者。协同开发与共享专业工程实践教学资源的主要途径,可从以下四方面进行:(1)建立一套运行机制。专业工程实践教学资源建设是一项有序的、动态的、可持续发展的系统工程,必须建立良好的运行机制,以促进建设过程中各个环节的正规有序,实现统合,搞好顶层设计。(2)规范一套建设标准。用科学的标准来促进专业工程实践教学资源系统的建构[4,5]。应建立面向协同中心所涉各类工程专业的不同实践教学主题、覆盖其各个层次、不断动态更新的工程实践教学资源建设标准,为实现各级各类资源系统的网络互连、信息互通、资源共享奠定基础。(3)搭建一个基于云服务的共享平台。各类工程实践教学资源只有不断被其工程专业教学所应用、学习者所掌握,使其流动、开放和充分共享,才可持续。在各专用工程实践教学资源库和实践教学课件建设的基础上,通过云服务端资源集成,实现各门专业的各级各类实践教学活动资源交换和资源共享。(4)培养和建立一支“双师”实践教学专业队伍。专业工程实践教学资源库及课件开发、建设的每个环节都需要依靠高素质专业人员完成,因此,必须根据协同机制,整合学校与协同核心单位的人才资源,培养和造就一支懂教学、懂工程技术、懂教育教学管理的资源库建设专业队伍。

3.技术方法

构建一个基于云计算的数字化实践教学资源处理平台。实践教学资源经数据处理,区分成关系化、结构化和非结构化数据,其中关系化数据是指二维关系约束的数据表,结构化数据包括了数字、符号等数据,非结构化数据包括了文本、图像、声音、视频等数据,从而进行有效存储、组织来自校内外协同创新单位的教学资源。利用处理平台能够对几百甚至是几千个分布式数据库,或者分布式存储集群中的内容进行分析。该处理平台还能根据具体教学环节、层次需求建立相应服务,解决传统的学习平台资源无序、缺乏统一管理调配的问题。教师可以通过云服务平台在技术项目上实现跨学校、跨地域合作,分享工程实践与研究成果,为教学、学术研究提供便利;学生可以突破时空限制,使用现代化通讯工具随时随地全方位获取优质的实践教学资源。数据化工程实践教学资源的开发流程与实现方式,可以概括为四步:分别是采集、导入和预处理、统计和分析,最后是资源实践教学价值的发现与挖掘[6]。(1)以协同机制作保障,通过数据迁移、数据转换、共享等有效手段[4]对数字化实践教学资源进行收集、采集,把协同创新主体单位既有实践教学资源重新整合起来,并加载到数据仓库或数据集市中——存储在远程云服务端,成为联机分析处理、数据挖掘的基础。这样才可以彻底消除学校或土建行业信息化建设中各相关单位存在的信息孤岛以及信息碎片化现象,提高实践教学资源的可使用率。还可通过MapReduce编程模型对实践教学资源进行管理,以提高对海量教学资源分析的速度和效率[7]。(2)在完成资源收集之后,如果要对这些海量数据进行有效分析,还需将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库,或者分布式存储集群,通过并行计算框架[7],优化并行分析算法,如Mahout、R语言等,对这些分散乃至碎片数据进行过滤,在导入基础上作一些简单的清洗和预处理工作,以排除混杂、错乱的工程信息,重复的资源数据,提高资源的质量。(3)从分布式数据库,或者分布式计算集群的海量实践教学资源中,提炼出连续的、低信息粒度的实践教学素材,并择优质实践教学素材交于上层实践教学统计、分析系统,进行普通的专业工程实践需求分析和分类汇总等。(4)对实践教学资源分析之后的资源内容进行实践教学模拟和价值挖掘,是指利用数据挖掘算法,包括分类算法、回归算法、聚合算法和降维算法等,对存储在云服务端(分布式数据库或者分布式计算集群)大量的、不完全的、模糊的数字化工程教学资源挖掘,以挖掘出隐藏在资源背后有价值的信息,为教师作出实践教学组织安排奠定基础。应用数据分析、挖掘等技术对存储在云服务端的各种分散的关系化、结构化和非结构化实践教学资源进行分析和挖掘,掌握学习者查询其专业工程实践资源的行为、知识点内容、知识应用能力等,以预测学习者对实践知识与资源服务的需求,使教师能根据预测进行决策,更好地引导学习者学习;同时,也可应用数据分析技术对开设的课程进行效果评估,尽早地捕捉学生的学习不适应症状,进行学习预警和干预[8],以便及时调整培养方案,为学习者推荐学习轨迹,开展自适应学习,自我导向学习[9,10]。例如:自适应学习既不是简单的符号或文字,也不是言语或文字陈述的概念或原理,而是教师列展的一些具体的实例或问题。学习者的任务是通过考察实例、分析和解决问题来发现有关的知识,并积累解决问题的技能[11]。教师是用最适合的学习方法,让学习者主动参与到学习过程中,接受各种各样的挑战。整个学习过程因为有学习效果的追踪,记录了学习者在每个任务上花费的时间,实时反馈给教师,如果学生遇到不能解决的问题时,教师会立即知道,并对其进行针对性的辅导。应用数据分析技术也可对协同科研创新合作过程及交互型工程技术服务过程进行分析和预测,从而应对过程中的资金、政策、机制、技术、成果、共享等环节潜在的矛盾与风险。

三、专业工程实践教学资源共享应用

专业工程实践教学资源和信息化技术是共享方案设计中不可或缺的两大方面。构筑较快见效的共享建设方案可以“三层法”:基础设施层、平台服务层和共享应用服务层[12]。实践教学资源共享应用是将云计算作为其技术支持,通过对实践教学资源挖掘与实践学习分析则会带来工程实践教学理念、方式和技术方面的巨大变革和创新。

1.教学资源的流动需求与信息技术相结合

工程实践教学资源应用的关键也是其必要条件,就在于“信息技术”与“专业工程实践教学”的融合。丰富多样的专业工程实践教学资源通过信息技术应用到大学教育中,对学习者未来事业会有更加直接的帮助;快捷的反馈信息是衡量实践教学资源开发、应用过程对实践教学各个方面和层次产生影响、效果的依据。将开发的数字课程应用到教学上。比如:创建自适应各专业的工程实践学习课程,利用人工智能为每个学生创建自适应的学习体验。还可创建各专业工程实践定制化学习或终身学习课程,将工程实践教学从同一模式的“批量化生产”变为“科学管理下的定制化学习过程,帮助学生培养更好的学习技能”,“让学生了解如何利用时间、应对挑战、成为终身学习的人”[9]。

2.当代网络交流条件引发实践教学组织方式变革

随着具有语义网特征的数据基础设施和数据资源发展起来,实践教学组织的变革就越来越显得不可避免。丰富多样的工程实践教学将召唤网络结构产生无组织的教学组织力量。最先反映这种教学结构特点的,是各种各样去中心化的WEB2.0应用,如RSS、维基、微信、博客、云储存与计算等。各种专业的工程实践教学资源中只有少量是结构化数据,如项目可研报告、立项审批、设计文件、计算书仍至工程图纸、项目报建(批)、质量与安全监督、施工(生产)许可、施工组织设计(生产计划)、竣工(产品)验收等,其余大量的由半结构化数据和非结构化数据组成,如施工(生产)过程中具体的施工(生产)作业方式、方法,技术会议等以邮件、视频、微博等的形式表现。海量的专业工程实践教学资源之所以成为实践教学的变革力量,在于它通过追随实践意义而获得工程智慧。

专业工程实践篇5

1、工业工程专业实践教学体系的建立

工业工程专业的实践教学目标,要紧紧围绕学院“倍养知识结构合理、富有创新和实践能力的高级应用型人才”的教育目标。既倍养学生的实际动手能力,加强IE理论和意识的训}练;又突出现代IE中信息化和系统化的特点,倍养学生综合运用知识进行系统分析、设计、优化、评价和创新的能力。要理顺现有的实践教学环节,构建系统化的工业工程专业实践教学体系,必须考虑到之江学院的办学条件限制,即尽可能不添置实验设备的条件下,理顺实践教学的各个环节,充分挖掘与整合现有实验教学资源,开设分层次、多模块、分段式相互衔接、实践与理论教学相结合、技能训练与课程实验相结合、创新实窥与科学研究相结合的开放性综合创新实窥项目,川衔接各实践教学环节,使学生完成将工业工程专业的各个知识点的融合贯通、系统化应用。该实践教学体系,将实践教学环节分为四大模块:基础实践模块、强化实践模块、综合实践模块以及创新实践模块。其中,创新实践模式是基础实五夫模块、强化实践模块、综合实践模块之间的联系纽带,将实践教学各环节有机地衔接起来。学生在完成教学计划下的各实践模块下,根据所学知识点,选择相应的创新实践模块,加强工业工程知识的应用与实践创新能力。

2、形式多样的创新实践模块的开设

在确保实践教学环节的正常开展的前提下,充分挖掘和整合现有实五夫条件,开设形式多样、个性化强的创新实践模块。一方面,充分利用已有工业工程专业实验设备,开设开放性综合实验。结合已有的人因工程实验室的实验设备,对教学、食堂、图书馆、宿舍等场所进行综合分析,结合人因工程知识,完成综合设计。已开设基于人因工程的教室设计、校园环境的噪声分析、基于人因工程的数控加工中心的分析与改善、基于人因工程的食堂布局的设计、基于人因工程的大学生宿舍盟洗室的设计、基于人因工程的超市收银台设计等开放性实验项目;根据现代生产与物流实验室的特点,开设了微型小汽车等生产线的综合设计,并用ED软件进行仿真与优化;结合现有的计算机软件系统,利用物流仿真软件ED开发了基于ED的食堂排队系统优化、基于ED的超市排队系统设计等,结合供应涟管理软件开发了工厂供应涟管理综合分析、连锁超市配送路线优化、啤酒游戏等综合性实验项目。

在保证正常的教学条件下,学生可在实验中心网贞的实验预约系统上自主选择实验项目、实验时间、实验成员,完成实验内容,提交实验报告。另一方面,工业工程专业实验室向学生进行全方位开放。课外科技项目、教师科研项目、教学改革项目等“柔性化”创新实窥项目,学生通过实验预约系统提出预约实验室开放的申请,获审核后即可在约定的时间与实验室进行相关实验内容,提交实验报告。通过多层次、形式多样、个性化强的创新实践模块,实现了工业工程各实践模块的无缝衔接,丰富与充实了学生工业工程知识面,同时充分倍养了学生独立思考的思维模式,强化了学生工业工程专业的系统设计与优化能力。

3、实践教学考核的建立健全

为了有效实时监控实践教学环节的教学质量,规范实践教学过程管理,避免学生的走马观灯现象,摒弃传统、单一的考核方法,建立“多元化”的实践教学考核评价方法。“多元化”的实践教学考核评价方法,是针对不同类型的实践模块,采取不同的考核内容与方法。基础实践模块重点考核过程的操作能力和总结报告的准确性;强化实践模块重点考核学生在实践过程中运用专业知识的方案设计以及实验报告的综合分析能力;综合实践模块,尤其是各类实习环节,重点考察学生发现问题能力、问题分析能力与解决问题能力;创新实践模块则考核学生自主学习的能力,包括自主设计实验方法、组织实验过程、实施实验、数据分析处理、总结报告等能力。“多元化”的实践教学考核评价方法的实施,不仅对实践教学过程进行了有效监督,同时提高了学生在实践过程的自我管理能力与自主学习能力。

专业工程实践篇6

据相关的调查显示可知,工程造价专业人才毕业去向一般为建筑施工、施工监理、造价咨询等单位和部门,其主要工作就是进行建筑工程招投标、预结算、项目组织与管理等。因此,要求工程造价人才具备编制招投标文件、拟定工程概预算、施工合同管理等方面的能力,并能够熟练地使用工程方面所需要的软件。因此,高职高专院校工程造价专业人才培养目标应当与建筑工程、造价管理等企业的人才需求相一致,着重培养人才在这些方面的能力,使之成为适应企业需要,适应社会发展,推动建筑领域进步所需的人才。

2 实践教学的方式方法

运用项目贯通法 高职高专工程造价专业教学不仅包含基础训练,还设计专业训练,要将基础训练与专业训练结合起来,在建筑构造与结构识图的学习过程中,可以精选两个比较典型的工程项目,并在两个项目中贯穿基础训练和专业训练。学生则可以直接根据教师的讲解,一边学习,一边操作,让学生更加直观地领悟建筑构造和结构,为其未来的实践应用奠定扎实基础。此外,学生还需依次完成施工图预算、清单计价、施工组织设计、招投标与合同管理实训任务,不同的实训任务要形成连贯性。

校企联合培养方式 高职高专工程造价专业的学生在毕业后都将走向相应的工作岗位,学生若能够在毕业之前在对口专业企业中实习,就会掌握更多本专业的实践应用知识,对于培养学生良好的实际应用能力,使学生快速融入真实环境具有重要作用。目前校企合作的模式包括学校工学交替模式、引进企业模式、“订单”式合作学校、校企互动模式等。其中,工学交替模式主要是采取工读轮换制或者全日劳动、工余上课制;引进企业模式即在学校中引进企业,实际上就是在校园内建设企业的部分生产线,学生则可以直接在校内进行理论学习与顶岗实习;“订单”式合作指的是由学校学生与企业员工共同组成接受教育的群体,并根据企业实际需要选择考试与培训的内容,由校企共同完成施教工作;校企互动模式则需要企业为学校的实践教学提供必要的实习基地、设备等,学校教学计划的制订需要以企业发展目标与人才要求为依据。

施行双证书教育制度 将职业资格考证纳入实践教学内容,将其作为本专业学生的一项特长来培养,是本专业人才培养的重要方式,必要的职业技术培训为提高学生的某些岗位技能将起到重要作用,为学生能够快速适应未来的工作实践奠定基础,是他们尽快适应工作岗位的一种强有力手段。因此,可以在实践教育方面鼓励工程造价专业学生积极参加岗位职业资格培训与考证,以此来增加学生在未来就业中的竞争力。

3 实践教学保障措施

硬件建设

1)建立校内实训基地。工程造价专业的实践教学中包括课程设计、毕业设计和毕业实习等,因此,为能够更好地满足不同实践教学要求,应当配置相应的实训场所,如土木工程施工实验室、工程材料实验室、工程造价专业招投标模拟实验室、工程造价综合实验室(软件和硬件),以此提升工程造价专业学生的实践应用能力,增加其未来的就业竞争力。在推动建筑工程预算电算化进程中,可以首先培训学生进行相关软件操作,并建设相关实验室,或者是建设基于仿真技术的技能模拟培训环境等。

2)建立校外实训基地。校外实训基地建设主要建立在校企合作的基础上,高职高专院校作为以培养应用型人才为主的院校,校企合作是实践教学的重要组成部分。因此,要争取与更多合适工程造价专业学生就业的企业合作,如建筑和房地产公司、造价咨询公司等,并建立相应的校外实训基地,为学生实习提供必要场所,让学生能够将理论知识与实践进行紧密结合,与企业实现“双赢”发展。

专业工程实践篇7

(二)就业压力影响毕业设计等实践课程建设

近几年,中国高等教育快速发展,服装专业的学生数量也在成倍增长,就业压力很大。许多服装专业的本科毕业生忙于四处求职、考研,实习实训对于他们来说只是一个不得不完成的任务,不可能投入太多的时间和精力。因此,在第七、八学期设置的专业实习、专业考察以及毕业设计等实践课程中,多数学生以求职、应聘等为借口,简单应付实践课程,而学校和教师也不得不放宽要求。以我院服装专业第八学期的毕业设计为例,毕业设计是检验学生四年学习成果的有效手段,但因为就业或在外地实习等缘故,许多学生不得不简化程序或降低毕业作品的质量,更有甚者花钱雇人做毕业作品。虽然学院制定了严格的规定,但仍有学生报有侥幸心理。

二、服装设计与工程专业实践课程建设对策

(一)建立和优化实践教学体系

学院坚持以国家需要为前提、社会需求为导向的原则,于2010年重新制订了服装设计与工程专业人才培养方案。在培养目标上强调培养“注重实践,能够在服装行业从事设计、企划、制版、工艺技术、管理营销等相关工作的应用型、技术性专门人才”。在课程设置上,加大了专业实践课程的学时比例。针对服装设计与工程本科专业四年学习的特点,从专业考察、服装工艺实践、服装设计实践、生产实习、服装专题设计、专业实习和毕业设计等七个环节来设置实践课程。重要环节又划分为不同难易内容,循序渐进地安排在不同学期。例如,服装工艺实践划分为基础实践、课程实践和针织工艺实践。服装设计与工程专业设计方向设置为:第二、三学期安排各一周的工艺基础实践;第五学期安排二周的工艺课程实践;第六学期安排一周的针织工艺实践。服装设计与工程专业工程方向设置为:第一学期安排一周的工艺基础实践;第三、五学期安排各一周的工艺课程实践;第六学期安排一周的针织工艺实践。这样的实践环节合理地分布在本科四年的学习中,优化了专业实践课程的结构。

(二)更新观念,改革实践课程教学工作量计算办法

随着教学改革的深入发展,服装设计与工程专业实践课程越来重要,实践工作量不断加大,难度也在逐渐增加。因此,要大力宣传实践课程教学的重要性,深入细致地做好教师、学生的思想教育工作,使他们认识到实践课程的重要性,明确目标,变被动为主动。实践课与理论课是同样重要的,但我校现在实行的实践课程课时的计算方法还很原始,与理论课的工作量差距甚远,而且存在一些问题,例如实践课程的工作量不能充分体现出多劳多得的分配原则。工作量的不平衡不能体现出重视能力教育,不能使教师全身心地投入到实践教学中去。所以,建议学校根据实践教学的特点,制定出符合实际的管理办法,并且为教师提供企业实习和培训的机会,提高教师科研与教学的水平。

(三)加强实践教学环节的规范化管理

每一门实践课程都有较强的针对性,所以课前要做好充分的准备工作。首先,根据实践教学大纲制定好本门课程的教学计划。其次,制定实践项目指导书或实践手册以及考核标准,这些材料既为实训提出了详细的目的、要求和任务,也规定了考核的内容和方法,让学生从理论的理解到实践操作有一个整体实训规划,同时也有助于督促教师和学生认真完成实践任务。加强现代化教学手段建设,有效利用多媒体辅助教学的功能。例如,把一些有代表性的服装款式或工艺复杂的零部件的制作过程录制成光碟,在实训室中播放,让学生反复观摩,更清晰地了解服装制作的工艺过程,使实践操作的步骤更程序化。利用摄影机、数码相机等设备将现代化服装工厂里的科技化含量较高的流水线设备以及生产工艺流程摄录下来,配以详细的讲解和说明,播放给学生观看,既缓解了学校资金短缺、设备更新速度慢的问题,又可以将现代数字化的服装生产线展示给学生。通过这些教学形式,教师的教学劳动更具知识化,还可以节省出时间对学生进行一对一的辅导,解决学生在实操中遇到的问题,提高课程效率。

专业工程实践篇8

1.1信息化设备教学使用率低

其一,信息化教学设备使用率低。尽管绝大多数的高校都已经配备了投影仪、计算机、虚拟实验室等教学设备,但是在教学应用中一些大型的、先进的教学设备往往不能够投入使用,如虚拟实验室,课时安排比较紧凑,很多情况是几个班级在一堂课轮流在虚拟实验室授课,可见,部分数字化教学设备使用严重不足。其二,互联网教学资源利用率低。一般来说,教师通过互联网下载关于安全工程相关的教学资料,进行简单的编辑之后引用到教学中,或者是将课本教材直接转换成多媒体教程,而对于安全工程专业来说,其涉及的领域广泛,且不同领域的生产力水平不断提高,单纯地进行复制、粘贴,就大大浪费了互联网教学资源。

1.2教学方法缺乏创新

首先,传统教学模式仍占主导。安全工程专业是一门理论与实践相结合的学科,因此,在实际的课程教学中,理论讲授仍然是教学的重要组成,但是这种逻辑性较强的理论知识,不宜制作成PPT、视频等教学课程,这就导致理论课程的教学方法改革相对滞后。其次,实践教学方法欠缺多样性。在实验、实践课程中,运用的教学方法主要是模拟实验教学法、情境教学法、示范操作教学方法等,但是在实践中,很多操作性较强的技术,并不是单纯的图片、实验、视频讲解能够理解,这就导致学生思维难以达到实践教学的目的。

1.3信息技术在实践应用课程运用不足

一是,形式内容跟不上时展。安全工程专业涉及工业领域的方方面面,随着相关政策、制度、技术水平的不断完善,安全工程专业的人才培养的信息化需求也越来越紧迫,但是实际的信息技术教学手段的运用中,教学内容上依然是以课本教材为主,关于结合发展实际的教学内容相对较少,不利于现代社会应用型人才培养的需求。二是,信息技术类实训岗位设置不足。岗位实习是安全工程专业学生步入社会的关键环节,因此在实践之前必须要结合岗位需求,进行定岗人才培养教学,然而从信息技术在课程设计的应用中,忽视了对安全工程专业学生特定岗位的课程设置,从“产学研一体化”角度来看,就是学和产没有得到有效的对接。

2促进高校安全工程专业课程教学改革的可行性建议

2.1积极构建“互联网+”教学平台

一方面,深化安全工程专业课程的信息化水平。结合高校现有的信息化教学设备,进行资源整合,具体来说,紧密结合主干课程开展矿业工程、力学和系统科学等课程,并适当的引入移动互联网、大数据以及云计算等课程,将互联网信息技术贯穿到线上、线下的课堂中,充分的利用互联网信息技术,促使各项教学手段综合利用。另一方面,建立互联网教学平台。实现互联网教学资源的充分利用,可以采用实现互联网资源共享平台,各高校建立互联网教学系统,学生可以通过教学平台进行课时安排、作业下载、自学等,同时还可以与线上教师、同学互动探讨,以达到提高学生自学能力、科研能力的目的,提高互联网资源的有效利用率。

2.2努力改革创新教学方法

“互联网+”在教育领域的应用,就是对教学方法的一种创新,具体到安全工程专业中,可以结合该专业理论、实践教学的实际情况,引入直播教学手段,具体而言:互联网直播平台的发展非常迅速,而安全工程专业实践教学就是需要一对一地教学指导,而且传统的固定图片、视频讲解与示范显然不能够实现一对一。因此,高校可以开通网络直播平台,平台中学生可以针对实验、实践操作中的问题,参与到直播中,教师作为主播进行疑难解惑。需要注意的是主播必须选择拥有实践经验的教师,这样才能够切实的解决学生在实验、实践中的问题,提高教学效率。这种教学方法虽然较为新颖,但是改革实施仍然需要一定的时间,笔者认为除了结合专业教学大纲进行主题直播之外,还应该聘请企业高级工程师、经验丰富的一线职工作为直播平台的教学教师,深入教学实践,提高教学效果。

2.3强化信息技术在实践应用课程的运用

专业工程实践篇9

2.课程设计实践教学

课程设计理论教学向实践教学延伸重要形式,是理论课程知识综合应用于生产实践重要方式,是综合培养学生专业技术、设计与思考能力重要手段。基于工程应用型人才培养目标,基于安全工程专业学科属性与我校安全工程专业实践教学经验,针对不同类型课程设计采取不同形式的教学模式,且均要求学生必须以3-5人小组形式开展课程设计学习活动,培养学生发现问题、分析问题、解决问题与团队协作的综合能力。

2.1安全人机工程课程设计

要求学生利用人机工程学的原理、方法和内容,通过对某一具体的人机系统的分析评价和改进设计,提高人机工程学知识的应用能力,培养学生对人机实际问题的独立思考和解决的能力。一般引导学生从现实大学生活与学习环境中来选题,培养学生思考与发现问题能力,比如说多媒体教室、课桌椅、宿舍环境、公交车、手机、电脑桌、洗漱台等等。

2.2工业通风课程设计

要求学生运用工业通风及相关学科的理论和技术解决工业卫生等工程问题,提高学生在现场收集及利用资料进行制图、计算的综合能力。选题来源于认识实习工厂或生活实际,要求学生设计合理的方案处理诸如抛光粉尘、喷砂车间颗粒物、焊接烟尘或打孔车间颗粒物,或者设计学校食堂厨房、实验室通风系统。

2.3电气安全课程设计

要求学生运用电气安全的理论来进行设计,比如建筑防雷设计,也可综合消防知识进行某场所防火电气设计,结合机械安全相关知识进行机电安全控制设计,比如说压力机两人双手按钮式安全装置设计等。

2.4消防工程控制课程设计

该设计的目的是使得学生系统了解工业和生活中防火原理,以及消防系统设计等知识,使其深入掌握企业生产和民用生活工程性的消防管理、设计、监测、控制以及应急救援理论和技术,为以后从事消防方面的专业工作和设计打下良好的基础。可采用3-5人成组的模式,学生选题来源于大学生活防火设施(如图书馆、学生公寓、学生食堂、实验楼、超市等)与企业消防系统(、车站、企业车间与仓库、宾馆、影剧院等),广泛涉及消防安全现状分析改进、建筑消防系统设计与火灾爆炸危险场所安全评价等工程领域。

2.5承压设备安全评价

要求学生收集承压设备(锅压、管道、储油罐等)安全管理方法和安全技术,辨识其安全隐患,采用安全系统方法进行分析与评价,综合运用安全管理手段与安全专业技术提出控制措施,课题源于生产实习接触的企业压力管道、学校锅炉与附近加油站等。

2.6化工安全课程设计

可结合电气安全、消防、承压设备、安全管理、安全检测与安全评价等课程知识对某化工厂(项目)进行综合课程设计。课题源于制定化工企业(来源认识实习与生产实习)生产。

二、专业实习与毕业设计实践教学改革与实践

1.专业实习

安全科学是一门交叉学科,不同于其他工程专业,其他专业学生去企业实习是直接认识和了解生产与设备等,而安全工程专业去企业实习则是在了解生产与设备基础上去分析与解决其存在安全问题,因此应选择灾害类型多、危险性高、防治经验丰富、安全技术先进的现场,而且应根据专业方向选择适合的实习企业。我校安全工程专业已经在省内外建立了特变电工衡阳变压器有限公司、桂林长海机械发展有限责任公司等10多家不同类型与行业的校外实习基地,每学期有将近二百名学生在上述实习基地完成为期两周的认识实习和生产实习,其中2009年特变电工衡阳变压器有限公司实习基地被湖南省教育厅评为“优秀教学实习基地”。

1.1金工实习

我国现行的教育体制,使得通过高考而进入大学的大学生的动手实践能力比较薄弱,金工实习就是培养学生实践能力的有效途径。通过金工实习,进行焊接、钳工、车工等机加工实训,让学生熟悉机加工企业生产与管理模式,为后续课程学习及将来从事安全生产管理工作打下基础。同时培养学生“严谨、求真、务实、创新”的工程技术思想,增强实践工作能力,激发学生学习专业知识的热情。

1.2认识实习

认识实习是教学中的重要环节,也是入学以来由专业老师组织指导的第一次企业实践活动。要求学生了解企业基本生产情况,学习企业的工艺流程、生产设备、安全生产制度等安全生产管理知识,初步了解消防、电气安全等安全措施,以及企业现场安全管理模式与手段等,建立对企业安全生产的感性认识。

1.3生产实习

生产实习是安全工程专业学生在修完专业基础课程与大部分专业主干课程的基础上,进行的实践教学活动,时间安排在第六学期,它是安全工程实践教学的主要环节。通过生产实习使学生入厂实习2-4周,要求学生掌握机加工、建筑施工、起重设备、电气等安全技术应用,以及安全检测、有害气体处理以及粉尘处理等技术,要求学生尽可能找出现场安全隐患(不少于30处),对其进行分析,提出解决方案,以达到综合训练目的。

1.4毕业实习

毕业实习是继金工实习、认识实习、生产实习之后非常重要的实践性教学环节。我们采用顶岗见习与集中实习相结合来推进毕业实习教学。即在毕业生毕业前一年10月份召开毕业实习动员大会,老师根据不同的实习单位、实习目的、实习任务将实习的详细流程和注意事项打印成册,分发到学生手中,确认联系方式,建立QQ、飞信或微信群,以确保老师和学生之间的双向联系,毕业当年3月份左右进行毕业实习,采取“集中、分散”相结合的实习方式,将学生分派到各自签约企业的见习岗位,并由企业有经验的老师傅手把手地教,一方面让学生尽快熟悉将来就业岗位,一方面收集到毕业论文写作的资料,没有签约的学生则由专业老师带队到省内外实习基地进行集中实习。

2.毕业设计

毕业设计(论文)是培养学生综合运用所学知识、提高学生综合分析问题、解决问题的能力和创新能力的重要环节。引导学生以企业现场或者教师科研项目某个具体问题为课题,运用系统安全分析方法分析安全问题,辨识安全隐患,选取合适的方法做系统评价,再提出控制措施。

三、科技创新与社会实践教学改革与实践

1.科技创新活动

科技创新活动就是给学生平台与条件培养学生独立思考与解决问题能力,是学生综合素质培养与提升的重要途径,主要形式有专业科技竞赛、大学生“挑战杯”、大学生创新实验项目,以及参与老师的科研项目,培养学生基础科研能力与素质。

2.社会实践活动

社会实践活动是让学生参与社会特定范围的学习、生活与生产活动,是学生自主学习能力与综合素质培养的有效途径,也是学生综合实践能力的大历练与综合检验。该专业学生主要开展两类社会实践活动,一是每年暑假学校专门的“三下乡”活动,教研室会组织专业学生实施“安全科学、知识与法律”三下乡专题实践活动,以传单或宣传图片或现场演示的方式展示,这样既能达到安全教育的目的,学生的安全技能也能得到提高;二是每年的“安全生产月”与“交通安全月”组织学生配合安监部门与社区开展专项安全宣传与检查活动,综合采用安全宣讲、汇演、演讲、问卷调查与现场检查等方式进行。

四、结论

(1)实践教学作为培养学生应用能力、创新能力的重要环节,各校应加大资金投入,确保实践环节硬软件设施的建设;

(2)每门专业课程都应采用基于创造性理论课程实践教学,既能提高学生的积极性,活跃课堂气氛,学生的创新思维也得到进一步提升;

(3)各类实验课程开设,是学生理论学习的延伸与验证,有利于培养学生实操能力;

(4)课程设计是对所学习课程的综合历练,引导学生自主选题与团队协作,锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;

(5)各类型专业实习是联系课题与企业的重要桥梁,是学生实训主要形式,是培养学生综合实践主要途径;

(6)毕业论文是本科实践教学的最后一道环节,是对安全工程所学专业知识的一次综合训练,最好能够选取生产实际的相关问题进行分析,提出针对性的控制措施;

专业工程实践篇10

(1)将工程教育理念贯穿整个专业共建培养教学环节.在强化基础课程的基础上,突出专业方向课程.通过组织学生参加生产实习和3/4G系统实习实训项目培养学生工程意识、现场解决实际问题和应用设计能力.与大唐联盟企业携手,根据用人需求修订教学内容和教学计划,使教学内容的设置和课程体系能够直接反映通信行业的主流技术和最新发展.在教学组织形式、实践环节、管理体制和运行机制等方面强化企业和社会环境下的综合工程实践训练,强调人才培养与生产劳动和社会实践相结合.

(2)学生实习实践的考核评价机制采用学校、用人单位和行业部门共同参与的模式.利用校企合作实习基地,企业教师直接对参加实习学生进行企业化管理和工作安排,按照企业典型工作岗位流程及质量规范要求对学生的具体工作进行考核评价.学生在企业顶岗实习过程中由企业指导教师对学生进行有针对性的岗位指导和技能提升.(3)建立学校、企业、行业部门和教学部门共同参与的人才培养评价体系,搭建学生与企业的沟通桥梁,使学生一毕业即可立即开展工作,适应用人单位的需要.同时大唐移动通信及其联盟企业单位和行业部门定期对顶岗的学生进行综合评价,收集顶岗企业的建议和意见,组织学校专业教师与企业指导教师共同对培养体系进行优化.

3重视“双师型”实习实践

教师的培养高校课程改革中硬件环境的改革相对简单,而改革过程中花巨资建设的实训环境、投入大量资源开发的课程能不能真正发挥效果,教师是关键.学校教师的优势在于理论研究和讲授,往往缺乏企业实际工作经验.所以在高校的教育改革中,教师队伍的改革是其中重要的环节.《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中也明确提出:“进行工学结合,产学结合,加强‘双师型’教师队伍和实训基地建设,提升职业教育基础能力”.“双师型”教师指具备渊博的专业理论和精湛的教学艺术,又具有扎实的专业技能和丰富的实践经验,能胜任教学科研和生产实践双重职责的复合型教师,即具有大学教师和企业讲师双重身份的教师[5].“双师型”教师的培养是通信工程专业实习实践体系改革中的一个关键环节.虽然“双师型”教师队伍已经初具规模,但是目前在“双师型”教师队伍建设方面,仍然存在一些问题,如缺乏有效的高职教师培养模式、教学工作繁重、师资结构不合理、实践能力不强、企业认识度不高以及产教结合不紧密等[6].为了能够使承担实习任务的教师达到具备企业讲师素质的目标,通过选派优秀的专业教师深入合作企业内部学习并应用企业相应专业的理论和专业知识,熟悉企业的工作环境和流程的方式.激发教师不断地钻研与实践,将所学专业内容与实践紧密地结合起来,创新指导实习和实践的方式方法,做到因材施教,使培养出的人才更加贴近职业教育和社会企业用人的需求.

专业工程实践篇11

合理的课程体系是高等院校保证培养目标和形成办学特色的重要手段。目前,我国1900多所普通高校中虽有100多所院校开设了软件工程专业,但与当前软件工程技术发展差距较大。为了培养出既有理论知识又有应用技能的工程型实用软件人才,软件工程专业课程体系必须进行改革。对此,本文结合CC2005、SE2004、SWEBOK、国内软件工程专业课程设置现有的研究成果,探索软件工程专业本科教学课程体系建设问题。

1 软件工程专业课程体系设计策略

计算学科本科教学常用的课程体系设计策略主要划分为:课程启动策略、课程组织策略、特色课程设置策略。课程启动策略主要包括:1)围绕算法设计展开的算法优先策略;2)自底向上展开的硬件优先策略;3)从计算机导论展开的广度优先策略:4)强调编程能力的程序设计优先策略;5)强调系统使用命令优先策略;6)从面向对象展开的对象优先策略。

课程组织策略主要有:1)基于主题的组织模式,它把知识体系中的每个知识域组织成一门或几门课程;2)基于系统的组织模式,它把每类计算机软硬件系统设置成一门或几门课程;3)混合模式,在课程设计时不考虑区分前两种方法,兼而有之。特色课程设置策略主要依据本校办学特色和研究专长来确定。

由于软件工程教育兼属科学教育和工程教育范畴,其科学属性和工程属性决定了软件工程专业本科教学课程规划,一方面要强调工程性、技术性、实用性、系统性、综合性和复合型,另一方面要强化基础软硬件知识在解决复杂软件构造和应用方面起到的关键作用。对于课程启动策略而言,传统计算机科学专业的课程启动方式并不适合于本专业,但工程优先策略似乎也不适合于没有任何计算机基础的本科生;同样,在课程组织策略上,基于主题的组织模式更多地具有科学研究属性,而基于系统的组织模式又不利于基础知识强化;此外,特色课程设置时,有时会缺乏全面综合考虑,因人设课会造成特色课程系统性差问题。因此,在软件工程专业课程体系设计策略方面,应根据软件工程学科自身属性,综合考虑以上各种策略特点,全局思考,统一规划,避免课程系统性差、教学内容重复和遗漏并存等现象。

2 软件工程专业课程体系架构模型设计

根据软件工程专业本科教学的培养目标及规格要求,其课程体系采用“夯实基础教育、提高系统认知、强化软件开发、推进工程实训”为主线的设计思路,构建了“分层次、互动式、工程化”的课程体系架构模型(如图1所示)。该模型共分为四个层次,即基础知识教育层、系统认知教育层、工程设计开发层和工程实践训练层。各层次不是相互独立的,而是相互关联、相互影响、逐层递进的演进关系。该模型简化了计算机科学核心课程数量,突出基于主题的组织模式,沿着由浅入深、循序渐进的认知路径,力图实现“基础与编程一体化、编程与系统一体化、系统与工程一体化、工程与职业一体化”四位一体的工程型实用软件人才教学目标。

2.1 基础知识教育层

基础知识教育的设计思路,强化学生的基础知识和编程意识,实现“基础扎实和编程意识强”两个目标。基础知识教育层结构具体划分为:数学基础类课程模块、外语类课程模块、软件基础类课程模块、其他公共基础类课程模块。根据各模块自身特点,全面考虑各模块之间的关联性,做好彼此之间的衔接。在课程启动策略方面,主要采取基于基础的编程优先策略。在数学基础类课程模块中确定一门衔接较好的基础课作为软件基础类课程模块的启动,软件基础类课程模块率先启用软件设计基础课程,力图达到“基础与编程一体化”的教学目标。在课程组织策略方面,采取基于主题的组织模式,有利于学生掌握基础理论知识。

2.2 系统认知教育层

系统认知教育的设计思路:强化学生的编程能力和对软件系统的认识能力,实现“编程能力强和系统级认知”两个目标。根据软件工程专业对硬件系统和系统软件的知识要求,系统认知教育层结构划分为:数据库系统类课程模块、网络系统类课程模块、操作系统类课程模块和编译系统类课程模块。在课程启动策略方面,主要采取基于编程的系统优先策略。通过软件基础类课程模块的数据结构等课程和系统认知类课程模块的数据库原理及应用等课程,进一步强化学生的编程能力,并以程序设计为主线引导学生的系统级认识能力,实现“编程与系统一体化”的教学目标。在课程组织策略方面,采取基于系统的组织模式,简化计算机科学核心课程数量,提高学生学习的有效性和对知识的掌握程度。

2.3 工程设计开发层

工程设计开发的设计思路:以工程化方法为手段,依托项目培养学生的“工程”意识,锻炼学生对软件系统的设计与开发能力,进一步强化学生的系统级认识,实现“更完整的系统级认识和软件系统工程化设计开发技术”两个目标。根据软件工程项目开发流程,工程设计开发层结构划分为:软件过程类课程模块、软件设计类课程模块、软件架构类课程模块、软件测试类课程模块、人机交互类课程模块、特色项目类课程模块、可扩充类课程模块。该层综合考虑核心专业课程和特色项目课程设置,基于专业方向设置若干动态可扩充课程,全面考虑课程之间的关联,强调统一设计、统一规划。学生在这个层次必修一些工程设计开发系列课程,选修可扩充类课程,达到“系统与工程一体化”的教学目标。课程启动策略采取基于系统的工程优先策略。课程组织策略采取项目的组织模式,以此来提高学生的软件系统设计与开发能力。

2.4 工程实践训练层

工程实践训练总体设计思路:通过实验训练、专业实习、项目实训、毕业设计等教学环节,依托校内 外实习实训基地,采用校外实习实训、自主实习实训、校内实习实训和外聘软件工程师等形式,强化学生的工程能力,培养学生的职场素质,实现工程与职业一体化的教学目标。工程实践训练层结构具体划分为两大类,一类是实验与实习类课程模块,另一类是工程实训与毕业论文类课程模块。其中,实验与实习类课程模块的具体设计思路,通过基础实验、系统体验、编程能力训练三个环节,进一步夯实学生的基础知识,完善学生的系统级认识,强化学生的开发技能;而工程实训与毕业论文类课程模块的具体设计思路,通过“软件工程项目实训”这个载体,采取“企业+实训+论文+就业”捆绑的运作模式,与多家国内知名IT公司合作,让学生到企业进行实际项目综合训练,并完成毕业论文设计工作,实现理论与实践结合、技巧与职业素质结合的教学目标,同时也为学生就业提供一个良好平台。

上述四个教育层是彼此联系和互动发展的,在课程体系设计中充分考虑衔接性、系统性和创新性。交流、沟通、讲演、写作的培养更多体现在第二课堂科技学术活动中。

3 软件工程专业核心课程设置

3.1 课程设置原则

软件工程专业课程设置遵循六个基本原则,即先进性、灵活性、复合性、工程性、创新性和模块化。1)先进性:课程设置和课程内容需反映国际上先进的软件技术发展成果和软件企业对先进技术的需求,以及相关的基础理论。2)灵活性:课程设置需具有灵活性,应根据软件技术的发展及时调整。3)复合性:课程设置需包括技能、工程、管理等方面的教学内容,使学生具有必要的综合技能和基本素质。4)工程性:课程设置面向软件工程实践,强调工程实践能力培养,使学生能够自觉运用先进的工程化方法和技术从事软件开发和项目管理,具有团队协作精神。5)创新性:课程设置应倡导学生自主学习,并给予必要的指导,从而培养学生自主学习和自我提高能力,以及勇于开拓和善于创新能力。6)模块化:课程应按照模块化准则设计,课程模块设计可以交叉。根据软件技术最新发展、当前市场需求及专业培养方向、学生目前具备的领域知识等,灵活调整课程设置和课程内容。

3.2 核心课程模块设置

1)软件基础类课程模块设有:计算机硬件基础、软件设计基础、数据结构、计算机组织原理、面向对象程序设计、算法分析与设计等课程。2)操作系统类课程模块设有:操作系统原理、LINUX系统基础、嵌入式系统基础等课程。3)网络系统类课程模块设有:计算机网络、网络规划与集成、网络安全检测与防范技术、网络协议与网络软件等课程。4)数据库系统类课程模块设有:数据库原理及应用、ORACLE数据库、数据仓库与数据挖掘技术等课程。5)编译系统类课程模块设有:编译系统原理、编译技术等课程。6)软件过程类课程模块设有:软件工程、需求工程、软件项目管理、软件建模技术UML等课程。7)软件设计类课程模块设有:C++高级程序设计、J2EE与中间件、.NET架构技术、设计模式等课程。8)软件架构类课程模块设有:大型软件系统构造、软件体系结构等课程。9)软件测试类课程模块设有:软件测试技术、软件测试与评估等课程。10)人机交互类课程模块设有:人机交互技术等课程。11)特色项目类课程模块设有:软件工程项目案例解析、大型软件工程项目实训等课程。12)可扩充类课程模块设有:手机游戏开发、网络游戏开发、计算机图形学、嵌入式Linux网络及GUI应用开发、嵌入式Linux驱动开发、手持设备软件开发等课程。

4 软件工程专业培养方案制定与实施

软件工程专业培养方案制定是基于软件与工程的复合,将软件工程与领域应用相结合,强调计算机科学和数学基础的同时,将专业课程重点放在软件新技术和软件工程新技术方面,通过对实践类课程工程化改造,增设软件工程项目实训环节,开设部分技能课程,试图使学生的基础知识、专业技能、创新能力、工程能力和职业素质都能得到全面均衡发展。具体措施如下。

4.1 建立英语为主日语为辅的外语教学体系

根据IT市场的实际需求,软件工程专业培养方案制定,除正常开设四个学期大学英语外,增开两个学期标准目语和一个学期专业英语,坚持外语学习四年不断线,旨在为学生选择日企或对日外包企业就业提供方便。

4.2 建立工程化实践教学体系

建立“四年不断线、三个层次相呼应、两大措施为保障”的工程化实践教学体系。“四年不断线”是指实践环节四年不断线,每个学期至少有一个集中性的实践教学环节,体现“全过程”实践;“三个层次相呼应”主要是从实践教学内容设计上考虑的,包括第一层次教学实验,第二层次课程设计及专业实习,第三层次工程项目实训与毕业设计;“两大措施为保障”主要指教学计划保障和考核制度保障。

4.3 设置专门的实践课程

针对工程化软件人才应具备的个人开发能力、团队开发能力、系统研发能力和设备应用能力,以必修课和选修课形式,开设四类特色化、阶梯状工程实践学分课程,即程序设计类实践课程、软件工程类实践课程、项目管理类实践课程和网络平台类实践课程,构成了系统全面的学生实践能力训练体系。

4.4 提高专业课程教学中的实验课时量

除个别侧重理论教学的专业课程外,80%以上的专业课程包含实验或实习环节,实验或实习成绩占总成绩的30%以上,一部分实践性较强的课程是以上机考试和答辩作为最终考试方式。

4.5 开设部分技能课程

专业工程实践篇12

实习实训在过程装备与控制工程专业教学体系中是一个非常重要的教学环节。通过认识实习可以使学生更加全面的了解专业是什么能做什么,从而激发学生对专业的学习热情。生产实习则可以培养学生理论联系实践,从问题的界定、分析和解决的能力的综合素养。然而,传统的实践教学仅仅是安排学生到企业进行实习,是一种相对单一的认知过程[1]。过程装备与控制工程专业(以下简称过控专业)的实践教学一直在提倡到实际生产线上去进行。然而,现代过程企业多是系统集成化程度高,工位操作复杂且安全责任相对较大。同时,现在的在校大学生的实际经验欠缺、操作不够熟练,这就导致了在实际生产的接触过程中具有较大的安全隐患的。即使通过专业和企业的努力可以顶岗实习,往往也是"师傅带、学生看、动手看天气"基础性工作[2]。因此,在传统的实践教学活动的开展过程变成了走过场的教学活动。随着计算机数字模拟信息技术、无线互联网技术和物联网技术的推广和逐步走入人们的日常生活,半实物沙盘和数字化全息模拟技术已可以将传统过程装置包括外观、功能及工控在内的大部分硬件功能实现了数字化和虚拟化,并可以深度整合一个综合的实践教学平台。这为教学水平的提高,实践教学安全性的提升、工作效率充分利用带来可能,并使合作企业更易于接受学生进行“真正”的顶岗实习。

2虚实结合的实践教学平台的建设与教学开展

虚实结合的实践教学平台并不是替代传统实践教学模式,而是将传统实践教学模式中一些无法直接进行的教学知识点以虚拟现实的形式展现为教学创造条件从而丰富实践教学内容,实现更深层次的教学体验。

2.1虚实结合的实践教学平台的建设

以郑州轻工业大学能源与动力工程学院过程装备与控制工程的四塔精制工艺及装备仿真实训平台建设为例。过控专业与某甲醇生产企业合作共同进行虚拟化建设,依据实习企业真实的工艺过程,运用灵境仿真技术,结合现场生产装置、阀门仪表及DCS控制系统进行数字化重组构建高度真实的生产工艺过程,形成了“半实物沙盘”、“3D计算机仿真”、“线上实习实践”等几个虚拟仿真教学模块,为“半实物仿真沙盘-3D计算机仿真-线上实习实践-企业顶岗实习”的虚实结合实践教学的开展提供了坚实的物质基础。(1)半实物仿真沙盘:半实物仿真沙盘采用比例缩小的实物工厂模型,使学生初步了解四塔精制厂区布置及装备安置情况,对相关知识点有感性认识。(2)3D人工环境系统:3D人工环境系统为学生提供3D漫游动画和厂区3D空间的虚拟世界。3D漫游动画以第一人称为视角介绍整个厂区,以生产物料的流动为线索来展现工段的工艺,使学生对于厂区的工艺进行更加深入的了解。厂区3D空间的虚拟世界则提供了类似于游戏的3D操作界面,它以游戏关卡的形式制造出一种“打怪升级”的自主学习环境,使学习者通过与人工环境之间的互动在不知不觉中获取知识、技能的一种学习方式。(3)仿真控制系统:虚拟仿真系统提供了DCS控制系统和SIS控制系统相结合人机交互界面,通过对界面上的DCS控制系统和SIS控制系统进行操作,可以对虚拟仿真系统的工况进行干预。(4)化工单元操作系统:虚拟仿真系统提供了与过程工艺相关的化工原理虚拟实现来帮助学生理解每一部分工艺流程的原理和熟悉化工单元基本操作,这些工况包括:精馏塔单元实验操作、填料塔吸收单元实验操作和离子泵串并联实验操作等。(5)装备知识库:装备知识库包含了流程内动静设备的结构解析、设备工作原理以及安全操作和管理的相关知识和化工安全设施的相关知识。学生查阅可以通过虚拟仿真系统内超链接的形式与虚拟仿真系统相关联,它也可以在半仿真沙盘中扫描相应的二维码查阅相关动静设备知识。(6)量化考核系统:仿真考核系统分为学习时长、操作正确性、工程问题的解决方案等几种分别从不同角度考核学生对相关知识点、设备控制要点和事故处理程度的理解掌握情况。

2.2虚实结合的实践教学开展

实践教学的开展通过课前自主预习、问题导向教学、量化考核和企业实践等四个环节完成。

2.2.1课前自主预习课前自主预习是实训开始之前的重要环节,在此环节,学生通过学习实习大纲教学要求中相关实习知识点、相关基础背景知识、半实物仿真沙盘以及线上学习,能够具像地熟悉和了解精制工艺流程及原理和工作参数,了解相关操作要点重点难点,对实习实训要求既有宏观认知又有对具体单元步骤有较清晰的了解和认识,以期提高后续环节的学习效率和效果;预习环节提出有相关要求,完成预习的相关实习报告等材料,考核合格后进行课堂教学和实践环节。

2.2.2问题导向教学问题导向教学过程中通过采取提出问题、解决问题、讨论解决方案和完成工况练习等手段,让学生获得系统的综合的演练,加强其对基本理论和工艺流程的认识和理解,建立过程的概念,加深对过程规律理解,促进对实际问题的界定、分析和解决的能力的培养。教学过程中,学生根据自愿形成若干小组,以问题为导向,学生进行分组式或独立式的研究、讨论、交流,通过查阅相关书籍、素材、资料等自行进行反复分析研究,教师启发学生逐步深入地研究、讨论相关问题并利用相关知识、方法探索解决一些问题并形成解决方案,促使其思考相关较深层次的实际复杂工程问题。并在反复讨论和研究过程中,学生更好的掌握相关实习知识点、相关基础和背景知识,理解相关操作要点重点难点。

2.2.3量化考核完成前两步学习活动后,需要对知识和技能的掌握情况进行考核。这也是促进学生再次进行自主查缺补漏的一种教学手段。量化考核主要围绕实验预习完成情况及问题回答等内容和仿真系统工况控制进行量化考核。

专业工程实践篇13

二基于工程教育专业认证的实践教学实施方案

笔者在执教“机电控制技术实习”过程中,采用了如下图1所示的以“项目驱动”为导向的探究式-接受式复合教学法,将教学工作的三大核心教学内容、教学方式及考核方法设计成一个具有自适应能力的反馈闭环系统,取得了良好的教学效果。

1教学内容

本方案教学内容的核心是建立合适的“项目库”。其评价指标包括项目内容的丰富性、工程背景的浓厚性、理论与实践结合训练的综合性、以及《工程教育专业认证标准(试行)》的达标度。“项目库建设”的主体既可以是授课组老师,也可以是学生自己;项目的设计方法是先解析课程的知识及技能要求,再设计一系列包含要素尽可能多的系统性项目群,使学生在探究项目的过程中真正强化其机电控制技术的工程应用能力。项目区分常规性和创新性的目的在于建立能力分层和激励机制,引导学生进行良性竞争,创新性项目竞标主要比较学生申报书中的技术文献综述深度,以及技术方案的优劣。

2教学方式

教学方式上,建立“探究式学习与接受式学习的耦合教学机制”是其核心,重点要解决好探究式学习和接受式学习相互渗透过程中的“度”和“界”。可类比的例子是,现在众多高校试图通过要求理工科学生选修一些属于人文科学的课程来解决“专门化”的倾向问题。然而,正如一般系统论的创始人贝塔朗菲所指出的,增加或者“并列”各种不同方面的课程,既培养不出“素养”,也带不来“通才”教育。可行的办法是一方面夯实工科通识基础,为学生提供与工程专业关联的人文社科类课程,把工程活动所涉及的知识融会贯通地传授给学生;另一方面将项目式教学方法应用于传统的课堂教学中,共享产学合作课题,创新课程内容,调整课程结构,以集成方式综合培养学生的工程能力。教学方式选择的首要原则应是为学生创造自主协作的学习环境和多元互动的交流机制,具体实施时要“因人而异”、“因地制宜”。善于借鉴同行们的教学实践成果为己所用:CDIO工程教育模式强调以主动的、实践的及课程之间有机联系的方式学习工程,反映了系统论中整体性、结构性、层次性的特征[3];学生的科学思维发展才是科学探究活动的核心,采用模型/模型化为基础的科学教学法,不仅可以使学生的科学思考显性化,便于教师进一步理解学生的心智变化,而且为师生之间的相互作用提供了互动载体[4];运用“新三论”(耗散结构理论、协同学、超循环理论)设计教学方式,通过其“整体性”、“非线性”、“协同性”、“涨落性”和“开放性”等五个系统方法特征去满足认知、情感和动作技能等方面的教学要求[5];基于直觉性、连结性和发射性三项基本特性设计本科教学知识传播和创新机制,以“问题”为核心,理清学生、教师和多媒体在人机交流和人际交互三角关系中的角色扮演与实施策略,引导学生实现全脑思维[6];“翻转学习”可充分利用学生的业余时间实现知识接受,而课堂时间则用于知识内化,使多种学习方式的并存成为可能[7]。

3考核方法

“实践环节考核”要实现评价体系与培养目标的协同,这也是本方案中“教学效果分析”的重要工作之一。评价目的不仅在于激活教学活动,而且要促进学生独特的学习方法与思维方式的形成,促进学生工程能力的提升;评价指标的设置应紧密结合《工程教育专业认证标准(试行)》的培养目标,实现个性化和多元化;评价内容要指向学生学习态度、学习成果质量及成果分享能力等方面,可分别占40%、30%、30%的分值比重。学习态度的考核旨在引导学生发挥自身的主动意识和创新精神,建立既重过程又重结果的良好学风。学习成果质量可从学生实践过程中的知识和技能积累、项目进度和深度等多方面评定。成果分享能力考核可采用全体学生参加的“项目成果答辩”形式,实现短时内不同项目间的技术交流与知识传播。总之,本文所用方法紧紧围绕学生主体、理论与实践相结合、充分发挥学生主观能动性和创新意识等四条主线,基于“项目驱动”探究式-接受式复合教学理念组织实践教学,将机电传动控制类课程理论知识与实践技能有机地结合起来,使学生充分参与到从项目方案制定到项目实施、项目攻关、项目成果分享的全过程,较好地达到了优化机电传动控制课程教学体系、知识结构和技能培养要素,全面培养学生的实践动手能力、解决问题的能力和团队协作能力的目的。期望本教学成果对讲授其他机械类专业实践课程的同行有一定的借鉴意义和移植价值。

参考文献

[1]周伟,严兴春,鞠萍华,等.基于工程教育专业认证的机械类专业师资队伍建设[J].教学研究,2013,36(4):20-24.

[2]教育部办公厅.工程教育专业认证标准(试行)[EB/OL].(2010-08-17)[2014-07-21]..

[3]潘柏松,胡珏,秦宝荣.基于协同理论的CDIO工程教育模式探索[J].中国大学教学,2012(5):35-38.

[4]孙可平.科学教学中模型/模型化方法的认知功能探究[J].全球教育展望,2010,39(6):79-81.

[5]何可抗.运用“新三论”的系统方法促进教学设计理论与应用的深入发展[J].中国电化教育,2010(1):7-18.

在线咨询