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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇自动化学科概论论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
作者简介:王平(1977-),男,浙江杭州人,南京航空航天大学自动化学院,副教授。(江苏 南京 210096)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0119-02
一、在本科教学中开展本专业导论课程的必要性
测控技术与仪器专业是建立在精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术基础上,以工为主,多学科综合的专业,探讨各种精密测试和控制技术的新原理、新方法。开发激光、传感器、光电检测和计算机等新技术在精密测试仪器仪表中的应用,及以计算机技术为中心的面向机电运动、面向自动化生产的控制技术,使精密仪器仪表及测试和控制技术向高精度、动态、自动化、综合和多功能等机电一体化和信息化方向发展。因此,本专业本科教学具有鲜明的特点,包括:
1.课程门类较多,具有交叉学科特征
本专业的主要课程包括机械设计基础,电工电子学、微机原理与应用、自动控制、光学、测控电路、光电检测技术、传感器技术、智能仪器仪表设计、电路分析基础、电子技术基础、误差理论及应用、计算机程序设计、微型计算机原理与接口技术等,涵盖机械、电子、计算机等多门类的主干课程,课程信息量大。
2.注重复合能力的培养
本专业从培养人才方面来看,培养包括面向零件几何精度参数、机械量和热工过程参数的计量测试和控制技术,及仪器的应用和开发研究的高级工程技术人才,广泛适用于质量监督部门、机械、电气、汽车、造船、航空、航天、动力、冶金和石化等多方面产业和科研部门对人才的需求。因此,学生必须掌握机、电、计算机等多个领域的专业技能。
而本专业的学生入学情况则比较复杂,呈现如下几种特点:很多学生是在高考时报考的是通信、电子、自动化等其他热门专业,后经过调剂进入本专业学习,对本专业的特点缺乏认识,对于本专业课程多、跨学科能力培养的情况不太了解;存在与高中学习习惯的衔接问题,对大学学习的主动性不够;对于90后的新一代本科生而言,普遍对于社会具有一定程度的认识,面临较大的竞争压力,但是对于本专业的就业前景以及如何提高自身的就业能力还缺乏清晰的认识。
针对这种情况,在高等学科开展本专业的导论课程对刚入学的学生进行专业特点、课程体系的设置、就业情况等方面的介绍和学习引导是非常必要的。
二、课程的教学目标和难点
本课程的教学目的在于初步建立起概念体系,了解专业的知识体系以及后续学习的科目,明确课程之间的衔接关系,合理分配时间,明确学习目的、用法。此外,应使得学生了解专业的应用和发展过程、发展前景、毕业分配和可能职位。
本课程的教学难点在于,本科新生不具备本专业的基本知识,只能用大量的、实例、类比去定性解释基本概念以及课程体系结构,教学内容的深浅较难把握。同时,导论课的课时一般较少,通常在16学时左右,如何在短时间内让学生建立对专业的初步认识具有难度。
三、课程内容
本课程通过4部分进行讲授,主要包括:
1.基本概念
如测控技术、仪器仪表定义的介绍,包括什么是仪器仪表以及测控技术,并对现实生活中的仪器仪表分类举例,包括医疗、家电、工厂自动化、军事领域、航空仪表、宇航测控等应用的介绍;仪器的历史简介以及仪表的最基本功能组成部分,包括传感器、信号处理、转换、传输部分、信号显示、与人交互部分等;仪器仪表的分类,以及各部分功能的演变、评价指标等。
2.介绍传感器技术
包括其基本概念、分类、相关课程(如“传感器技术”),以及性能指标(包括静态指标、动态指标等)。介绍信号调理,用图示方式介绍噪声概念,模拟信号放大、模拟信号滤波的作用,以及相关课程(如“模拟电子技术”);介绍信号处理,包括频谱分析、滤波等应用简介以及实现平台,包括硬件平台、软件平台及工具简介;介绍相关课程如“数字信号处理”、单片机、DSP等相关技术;介绍可靠性设计,包括特定条件、特定时间、完成特定功能的含义;介绍一般可靠性设计方法,包括电源、信号调理、屏蔽、改善应用环境等方法;介绍通讯技术,简单介绍通信技术的基本概念。
3.课堂讨论
课堂讨论仪器仪表的设计方法,回顾仪器仪表的评价指标,并讨论选择如下功能模块的实现技术:包括传感器的类型、原理、使用环境、寿命、精度、厂家、成本、对后续处理的要求;处理部分采用什么结构,模拟电路部分设计、模数转换设计、数字电路部分设计主要芯片选择、处理结构和算法;仪器整体结构,包括PC虚拟仪器结构、独立仪器结构,以及显示方式、输入方式以及主要模块的选择;根据信息存储要求、存储手段、数据导出特征选择存储技术;并考虑可扩展技术,如多台仪器能否联网、如何协调工作、选用何种协议等问题。
4.总结
仪器仪表(检测技术)与别的学科的关系以及检测技术在工科体系中的地位,指明信息学科的最前端,使用最广泛,需求最迫切。
四、教学方法的运用
传统的教学方法手段单一,缺乏交流,尤其专业导论课程内容抽象,教学效果往往不理想。为了取得较好的教学效果,可以采用以下方法:
1.精心制作PPT教案
由于教学内容是以专题形式组织,且尚缺少成型的教材,因此需要制作教案。采用文字、图像、声音、视频等多种媒体表现形式,以利于将背景知识及应用情况讲透。教学过程中利用大屏幕投影的优势,将一些需要教师在黑板上动态演示的过程作成FLASH动画,既可以在课堂上演示,也可以由学生在课后自己观摩。
在应用实例讲解中,对现实生活中的仪器仪表分类举例:医疗器械:例如心脏起博器、肠胃镜、X光、B超、核磁共振、检测监护仪器等,反映了检测技术造成医疗手段的进步;家电行业中空调、热水器、GPS定位导航系统技术进步造成消费者舒适度的提高;在工厂自动化中对温度、压力、转速的测量,以及生产需要的信息资料的获取等;在军事领域,包括对敌监控等直观、学生感兴趣的应用作为切入点介绍。在对传感器的定义介绍,举例包括:温度传感器,可以是双金属片:温度转换为机械变形;热电偶:温度转换为电压;数字传感器:温度转换为数字量等不同类型,但是功能相同。对信号处理、转换、传输部分的介绍,采用图表方式,表现各种信号处理、转换、传输举例:在信号显示、与人交互部分,用图举例,包括指针表盘、LCD显示、计算机屏幕等。在介绍评价指标时,以测温度为例举例,对于体温、环境温度、实验室精密生化反映温度控制、发电厂生产车间炉温监测等几种情况下需要的量程以及测试精度的对比。目的在于使仪器仪表抽象的知识形象化,便于学生理解。
2.教学形式上引入课堂讨论
组织学生就感兴趣的背景问题进行课堂讨论和辩论,讨论议题包括仪器仪表的应用、就业、学科在社会上的作用、前景等有争议的问题,以激发学生的学习兴趣和潜能,明确学习目的。
3.考核方式的选择
专业导论考核方式应采用能反映学生对专业认识掌握程度的一些方法,如采用课程论文、调研等形式,既可以避免死背书的弊端,又可以培养学生专业的兴趣。在这种考核方式下,学生不需要记忆枯燥的概念,而需要建立相应的知识体系。
五、教学效果
经过16课时的学习,大学一年级新生对于本专业的概念体系、知识体系和课程体系有了初步的了解和认识,并对后续学习的科目以及课程之间的衔接关系做了主动的调研,为今后四年的本科学习合理分配时间、明确学习目的打下了基础。此外,学生对专业的应用和发展过程、发展前景、毕业分配和可能职位均做了一定的了解。经过六年的教学经验证明,开设本课程对于学生的发展起到了明显的促进作用。
参考文献:
[1]樊秀娣.开设大学工程专业导论课程的构想 [J].同济大学学报:人文社会科学版,1994,5(1):85-89.
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[4]罗福午.提高对于专业概论课的认识[J].中国高教研究,1992,(2):82-85.
专业核心能力:法律文秘操作技能。
专业核心课与主要实践环节:刑法概论、民商法概论、行政法原理与实务、诉讼法概论、应用写作、法律文书、秘书学基础、档案学基础、社会学基础、网络技术与办公自动化、电子信息管理、社会调研、应用文写作、秘书业务训练、办公自动化设备使用、文秘业务综合实训、毕业论文等,以及各校的主要特色课和实践环节。
就业面向:国家机关、企事业单位、法律服务部门的文秘及相关岗位。
本专业培养具有必备的法学和文秘专业的基本理论知识和法律职业岗位文秘工作技能的复合型高等应用性专门人才。
主要课:法理学、宪法学、刑法学、民法学、文献检索、司法笔录训练、书记员工作概论、档案管理、法律文书训练、现代汉语与基础写作、秘书理论与实务、计算机与应用。
修业年限:基本学制三年,最长修业年限五年。
培养目标:本专业主要培养具备法律事务执业能力、掌握秘书技能、会英语、会电脑的应用复合型人才。学生毕业时,要求取得国家秘书职业资格证书。
主要课:大学英语、英语视听说、专业英语、秘书实务、档案管理、企业管理概论、法律文书、民法、行政法与行政诉讼法、合同法、国际经济法、公司法、税法、电子商务、商务谈判、沟通技巧、多媒体技术应用、网页制作等。
专业特色:注重塑造形象、提升品味;注重强化实践教学环节,培养学生复合型多元化的职业能力。
职业前景:学生毕业后,既能胜任各类企事业单位的法务助理工作,又能从事法庭助理、书记员、律师助理职业,还能从事各类企事业单位的行政助理和商务管理工作。本专业就业面广,适应性强,并有潜力成为高级管理人才。
培养目标和要求
(一)培养目标
培养拥护党的基本路线,法律文秘专业第一需要的德、智、体、美全面发展的高技能人才和高素质的劳动者,学生应在掌握专业必备的基本理论知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作的能力、技术和技能,具有良好的职业道德和敬业精神。
(二)素质、知识和能力基本要求
1. 素质基本要求
坚持党的基本路线,努力成为中国特色社会主义的建设者和接班人;树立正确的世界观、人生观、价值观,具有辩证唯物主义和历史唯物主义思想;诚实守信,团结合作,遵纪守法,爱岗敬业,具有高尚的社会公德和职业道德;具有本专业的基本理论知识,掌握本专业的高新技术和技能;养成正确的审美意识、审美情趣和美感,具有一定的认识美、欣赏美和创造美的能力;积极向上、心理健康,具有自我调控、建立和谐人际关系的知识与技能;积极参加体育锻炼,养成良好的卫生、生活习惯,具有一定的体育健身知识和技能,身体素质达到国家大学生体质健康标准。
2. 知识基本要求
(1)掌握语言文学类、政治哲学类等基本知识。
(2)掌握法律专业知识、文秘方面基本理论和基本知识,其中包括办文、办事、办会方面的基本方法和基本理论。
(2)掌握管理学、秘书心理学的基本理论和基本知识。
(3)掌握民事诉讼、刑事诉讼等程序的基本知识。
(4)掌握办公室管理、档案管理的基本理论与基本知识,懂得档案和信息处理的基本规则和法律法规。
(5)掌握公共关系、社交礼仪的基本知识和基本规则。
(6)掌握法律公文及其它常用应用文的写作知识。
(7)熟练掌握计算机的理论知识,能运用现代化办公设备进行法律文秘事务运作。
3. 能力基本要求
(1)熟练运用汉语语言的能力,其中包括心领神会的能力、口头表达能力、法律咨询、中文写作能力。
(2)运用法律文秘知识进行办文的能力。
(3)运用法律文秘知识进行办事的能力。
(4)运用法律文秘知识进行办会的能力。
(5)具有较强的法律文书制作和公文处理能力。
(6)运用法律和文秘的基本理论知识从事法律文秘运作的能力。
(7)运用基本法律知识进行法律咨询、司法调解和解决一般法律问题的能力。
(8)公关活动策划能力和人际沟通、接待协调能力。
(9)运用计算机进行办公事务处理、法律秘书实务活动的能力。
(三)证书要求
1.获取相应的普通话等级证书。
2.获取全国大学生英语应用能力考试B级以上证书或大学四极以上证书。
3.获取全国高等院校计算机等级考试二级证书或劳动部门计算机操作中级以上证书。
4.秘书资格证书。
5.争取获得汽车驾驶证书。
6.争取获取法律秘书相关等级证书。
就业岗位(群)
高职院校法律文秘专业是为司法行政机关,检察院、法院、基层法律服务部门及社会输送熟练掌握法学基本原理、具备文秘业务能力、富有创新精神的“应用型”、“技能型”、“管理型”等职业人才。本专业学生应在具备文秘专业知识、法学基本理论和专业知识的基础上,重点掌握从事法律文秘业务的基本技能,具有较高的思想政治觉悟、良好职业道德、优良的警务素质的综合职业技能人才。
毕业生主要从事行政机关、企事业单位的秘书,文书处理,档案管理和公关工作,办公室事务工作,会议组织和服务工作,协助领导处理政务、商务及日常事务工作。亦可从事公检法等部门的法官助理、检察官助理、书记员、公证员,律师事务所的律师助理,法律服务所、企业法律顾问处的司法文秘,乡镇、街道办和社区的法律服务人员,也可从事国家机关、社会团体的法律秘书培训和法律文秘教学工作。
主要课介绍
1.秘书学概论
该课为专业必修课,在整个学科体系中居于提纲挈领的地位。主要讲授秘书职业的性质、特点、能力要求和工作内容,及秘书职业的国际发展情况。目的是让学生熟悉秘书日常工作程序及相关工作方式、方法,具备较强的实际操作能力,成为从事秘书工作的实用型人才。
该课的前修课为《管理基础与实务》;相关后续课为《秘书实务》;后续教学环节是参加中高级秘书资格证考试。
2.秘书实务
该课为专业必修课,以培养学生办会、办事、办文、办活动为核心的管理服务技能为目的。主要讲授秘书工作的实际操作的技能与技巧,通过秘书案例教学和项目载体教学,以能力本位精神贯穿教学过程,从而使学生全面掌握秘书实务的各项内容、工作程序、方式方法,强化学生的各种现场处理技能,以适应企业、商务、机关使用单位专职秘书岗位的工作需要。
该课的前修课为《管理学》、《秘书学概论》,后续课为《办公室实务与管理》;后续教学环节是参加中高级秘书资格证考试。其中80%的学生须考取初/中级秘书资格证书。
3.文书学概论
该课为专业必修课,以培养应用型、操作型文秘人才为目标。通过文书学基础理论知识的讲授和相关技能的训练,使学生掌握文书和文书工作的基本知识,并按照公务文书的形成、运转、立卷、归档的工作程序,使学生掌握文书工作的基本技能和非纸质公文的基本知识,具备在基层党政机关、企事业单位从事公文处理、信息管理的业务素质和工作能力。
该课系《秘书学概论》、《秘书实务》相关后续课,是对秘书学的专业细化。
4.管理学基础
该课为专业基础课。主要讲授权市场营销的管理、战略和策略,结合营销实践,进行具体的操作和策划活动,提高学生的理论和实践能力。并使学生了解现代企业管理中的组织设计与流程管理、决策、计划、控制、创新管理以及管理沟通与管理信息活动的组织等,逐步使学生树立起重要的现代企业管理意识和管理观念,提高管理的决策能力。
该课为《秘书学概论》、《秘书实务》、《档案管理实务》的基础
5.法学概论
该课为专业基础课。主要讲授一般的法,特别是当代中国社会主义法的产生、本质、特征,形成作用、发展、制定和实施等概念、原理和知识。通过该课的学习,帮助学生掌握法学的基本概论、原理和知识,帮助他们增强社会主义民主和法制观念,使学生形成关于现代法律的基本理念和价值,具备对法律以及法律现象进行较深层次的分析思考和判断能力,为在实践中准确理解和运用法律打下良好的理论基础。
该课为后续课《法律文书》打下基础。
6.法律文书写作
该课为专业必修课。主要讲授各类法律文书的概念、功能、内容、格式和写作要领等基本的写作知识。包括公安类法律文书、检察类法律文书、法院审判类法律文书、监狱执行类法律文书、公证类法律文书、仲裁类法律文书、司法鉴定类法律文书以及诉状类法律文书的相关内容。通过学习使学生在具备法律和写作基本知识的基础上,熟练掌握公安、检察、审判、仲裁和监狱工作以及律师业务工作中各种法律文书的写作方法和技巧,培养学生的应用法律操作技能。
该课的前修课为《基础写作》、《应用文写作》相关课。
7.民法原理与实务
该课为专业必修课。主要讲授民法的调整对象,民法的理念,民法的基本原则,民事法律关系,民事法律行为,,诉讼时效,人身权,物权,所有权,共有权,用益物权,担保物权,债权,民事责任。培养学生熟练掌握民法的基本概念、基本理论和主要制度,受到法学思维和民法学实务的基本训练,具备运用民法学知识分析和解决民事法律问题的基本能力。
8.刑法原理与实务
该课为专业必修课。主要讲授刑法的概念、性质、体系、解释、制定根据、任务、基本原则和适用范围;犯罪的概念、构成、特殊形态以及正当防卫、紧急避险;刑罚的概念、目的和种类,量刑和刑罚制度;类罪、节罪特别是种罪的概念、构成特征、罪与非罪、此罪与彼罪的界限、法定刑。培养学生运用刑法理论并根据刑法规定分析和解决实际刑事案件问题的能力。
9.办公自动化
该课为专业必修课,以培养现代秘书计算机信息运用技能为目的。主要讲授办公自动化的涵义、办公自动化系统的功能和模型,以及Windows 98、Word20xx、Excel20xx、Powerpoint等软件实际应用技能。通过课堂讲授和实际操作,使学生在网络上进行各种操作并建立简单的局域网技术,具备运用网络处理信息技能,掌握现代化通迅技术和文件处理之电传、复印、自动检索、微机处理、电视摄录及中英文打字等技能。为他们将来进入中小型企事业单位能迅速适应办公自动化环境打下良好基础。
该课终结考核要求是通过省计算机一级考试。
10. 知识产权法
该课为专业必修课。主要讲授国际及我国知识产权法发展的现状及相关规定,讲授著作权法,商标法和专利法的有关理论和知识,尤其是商标专用权的法律保护以及专利权的法律保护。通过学习,使学生了解知识产权法的基本知识和理论,国际、国内知识产权的现状,掌握著作权法、专利法、商标法的调整范围和特征和知识产权法的主要法律规范,增强他们分析和处理有关知识产权问题和案件的能力。
11.行政诉讼法学
该课为专业必修课。主要讲授行政法、行政诉讼法与国家赔偿法的基本概念、特征,理解行政法、行政诉讼法与国家赔偿法的基本原则、制度与规则,掌握行政法、行政诉讼法与国家赔偿法的基本原理,培养学生能够运用相关原理解决和处理行政事务及行政争议的能力。
12.劳动法
该课为专业必修课。主要讲授劳动法学的基本理论、基本知识和基本概念,尤其是我国现行的劳动法的基本理论、基本制度、基本原则,培养学习者运用所学的劳动法理论和知识以及劳动法律、法规、政策来分析和解决现实生活中的实际问题的能力,能运用所学的知识保护劳动者的合法权益,维护社会主义市场经济的劳动制度。
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0178-03
随着中国教育科研事业的国际化交流日益频繁,开展双语教学已成为我国高等教育的一个重要发展趋势。教育部从2001年开始就把双语教学提到了非常重要的位置,要求各高校加强大学本科教学的双语课程建设,其中专业课程中开设双语教学的比例应达到5%~10%。近年来,又在全国高校相继资助建设了500门双语教学示范课程,要求各高校要充分利用示范课程的资源和经验,不断提高本校的双语教学质量,不断探索与国际先进教学理念和教学方法接轨的、符合中国实际的双语课程教学模式。
中国矿业大学机电工程学院从2005开始在机械工程及自动化专业学生中开设《MEMS技术概论》双语课程,主要讲授内容包括MEMS技术发展现状、MEMS的工作原理、MEMS设计和制造工程学、用于MEMS的材料、MEMS的加工工艺、MEMS的制造技术及MEMS的封装等。MEMS技术是当今世界发展最为迅速的前沿学科之一,教学过程中明显感觉到有限的学时数和MEMS技术知识的快速海量更新之间的矛盾突出,因此必须对现有的教学方法和教学手段加以改进。借助发达的现代网络技术,利用丰富的网络资源辅助课堂教学就是提高MEMS技术概论双语教学效果的一条有效途径。
网络教学资源在课前预习、课堂教学、课后作业布置及批改、课外阅读、以及答疑指导等双语课程教学的各个环节都可以发挥作用。网络资源的内容丰富,形式上更是多样,特别是录像及动画视频等多媒体内容可以增强学生的感性认识,使复杂抽象的专业知识变得形象生动,从而提高学生的学习效率,激发学生的学习兴趣。但是,如何有效利用海量的网络资源也是个不小的难题,在建设双语教学资源库时,必须考虑将网络资源与课程教学加以有机整合。下面本文以《MEMS技术概论》为例,探讨双语课程教学网络资源库的设计。
一、网络资源库在双语课程教学中的作用
1.丰富双语教学内容。英文教材或讲义中的内容可以满足课堂教学的需要,但是涵盖的信息量相对较少,因此丰富的网络资源就成为教材的有益补充。网络资源可以提供大量与授课内容相关的英文原版资料,任课教师对相关的网络资源加以选择性的搜集整理,可以方便学生课余进行广泛的阅读学习,扩大教学内容的深度和广度。
2.提高双语教学效果。网络资源库可以充分利用各种教学手段,提高学习效果。比如在介绍MEMS的概念时,双语教师大多采用英语口头介绍配以PPT文字说明的教学方式。一般来说,学生会对一个全新的技术领域感觉到比较陌生,记忆和理解相关的专业术语也较为困难。以MEMS技术课程为例,通过一段介绍从微电子技术发展到MEMS技术的英文视频解说,不仅可以锻炼学生的英语听力,而且可以帮助学生从电工电子的相关知识顺利过渡到MEMS技术,学生对此会更易理解,印象也会更加深刻。
3.提供个性化学习空间。在双语教学过程中,选课学生的学习能力不仅与其专业知识基础相关,而且与其英语阅读及听说能力有很大关系。教师在讲课时一般是针对学生的平均接受能力安排授课内容和进度,这样就无法对优差两极的学生进行个性化的指导。网络教学资源库则可以很好的弥补这种不足,为不同水平的学生提供一种灵活的个性化学习空间,学习者可以根据自己的实际情况有区别地选择学习内容,而且可以借助网络互动平台和教师进行有针对性的有效交流,这对提高学习效率、激发学习潜能都很有益处。
二、双语课程网络资源库的栏目结构设计
设计双语课程网络资源库时应该遵循“教学目的明确,教学内容翔实,方便沟通交流,学生使用便捷”的原则。一个完整的网络资源库按照功能一般可分为导航系统、知识学习系统、资源分类检索系统、管理系统、交互系统、和评测系统等几大模块。根据上述要求,《MEMS技术概论》双语课程网络资源库设计了图1所示的栏目模块。
1.通知公告。该栏目包含教学过程需要提醒学生注意的各种事项,如开课或调课时间、作业要求及完成截止时间和出勤公示等。
2.课程信息。该栏目包括课程的通用类信息,如课程的中英文名称、课程介绍、参考书目、教学大纲、教学日历和任课教师简介等。
3.课程文档。该栏目涉及教学过程中所有的文档资源,主要包括教学课件和学习指导及相关文件等栏目。其中教学课件中放置课堂上教师讲解的内容,供学生课后复习;学习指导则是重点内容的详细分析及相关知识点的补充。相关文件中存放了随堂演示的动画、视频及网络资源链接文件。
4.实验安排。该栏目根据MEMS课程所开设的Photolithography(光刻)微加工及Scanning Tunnel Microscope(扫描隧道显微镜)操作实验,分别放置实验大纲、实验指导书及实验报告模板等文档。
5.作业及测验。该栏目按照章节和知识点,设置了平时作业、专题论文以及在线测验三个子栏目,方便学生查看作业内容及要求、在线提交论文和进行网络自我测验等。每个子栏目下都有完成该项作业的倒计时提醒,以督促学生在规定的时间内完成相关作业和自测。该栏目既便于学生了解自己各章节知识的学习状况,也便于教师了解学生对教学内容的掌握程度。
6.专业术语。该栏目按照课程的章节安排,对MEMS技术专业术语加以分类归纳,每个英文专业术语的英文解释后都对照以中文解释,既为学生提供了课程知识点学习的关键词,又可以帮助学生系统的识记MEMS专业词汇。
7.参考资料。MEMS技术的新知识更多体现在科学成果和新产品开发上,相关研究机构的网站都会展示他们具有代表性的原创研究成果,而且这些介绍往往图文结合,甚至配有动态视频,对于学生理解掌握MEMS技术中涉及的材料、设计、加工和制造及封装方面的相关知识具有很大帮助。本栏目主要设置代表性的MEMS研究机构、商业公司、大学实验室、国际组织、学术期刊及学术会议等内容。
8.讨论交流区。该栏目是一个开放的互动交流平台,可以通过设置调查问卷掌握学生的英语水平、先修专业知识能力以及课程学习兴趣点等;也可以在此平台上针对课程内容、教师授课方式及学生学习方法等发起话题讨论,最大程度的帮助教师改善教学效果,帮助学生提高学习成绩。
9.大作业展示。大作业以小论文的形式为主,可以实现在线提交、展示及下载。教师可以对展示的大作业进行评估,学生之间也可以相互打分。通过该环节及可以使学生通过浏览同学的作业得到启发,收获新的知识;也可以使作业质量较高的同学受到直接的激励。
10.成绩查询。显示学生的出勤次数、作业成绩、实验成绩及测试成绩等。
三、网络教学资源库的内容组织
根据课程不同教学内容的教学目标,在组织网络教学资源库的内容时可采用分层模式。以MEMS技术概论为例,我们将相关课程内容定位为了解性、理解性和应用性三个层次,针对不同层次课程内容的学习要求,在设计组织网络教学资源的内容时有所侧重。
由于MEMS技术涉及机械、电子、工程、物理、化学、材料及力学等多学科的知识,而且本课程仅是一门概述课,因此对于本科生而言,很多知识点了解即可。对于了解性的学习内容,学生只需自主泛读相关英文资料,了解相关背景知识即可。例如,我们在讲解MEMS技术的发展现状时,在网络平台上了“MARV―a miniature autonomous robotic vehicle”及“Application of Biomedical Sensors and Biosensors”等相关专题,学生通过阅读既可以扩展学习内容,又能锻炼英语听说能力。
对于理解性的学习内容,在设计相关网络资源时需要克服教材静态文本的不足,提供生动的图片及视频素材,帮助学生掌握课程教学中较难理解的概念性及原理性知识。比如MEMS技术中的Microfabrication(微加工工艺),所采用的刻蚀、沉积等物理化学方法与传统的车、洗、刨、磨等机加工方法完全不同,这部分内容需要具有机械工程专业背景的学生特别加以理解掌握。我们在此章主要采用了动画对各种微加工工艺进行了详细仿真模拟的形式。
对于应用性的学习内容,在设计网络资源时需要和实验部分加以结合。有条件开展实验的内容可以在指导实验时详细讲解原理操作,如光刻微加工工艺和扫描隧道显微镜的操作;对于没有条件开展实验的内容可以播放相关英文操作视频,如LIGA微加工工艺和MEMS器件的Packaging(封装)等内容。
四、结语
本文以《MEMS技术概论》为例,探讨了双语教学网络资源库的建设。教学实践表明,网络资源库为双语课程的教学提供了极大的便利,既丰富了教学手段,又能有效地提高教学效果。然而,双语教学网络资源库作为一种相对较新的教学模式,在实际运用的过程中难免会遇到一些问题。比如有的课程网络资源库建设过于庞杂,学生盲目的学习可能会浪费大量的时间和精力而得不偿失。因此,教师在建设使用双语教学网络资源库的过程中,应该根据教学目标的完成情况和学生的反馈意见,及时对双语教学网络资源库的模块和内容进行优化更新,从而不断提高网络资源库的效用。
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中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)-06-00-02
我校是辽宁省唯一的一所建筑类院校,是全国高校最早开展智能建筑教学与科研的单位之一。根据建筑类院校特点和社会发展需求,制定了自动化专业人才培养目标、进行专业定位。以专业建设为重点,以精品课建设为先导,深化教学改革,更新教学内容、完善教学方法与手段、强化实践教学环节,培养综合素质高具有智能建筑技术特色的应用创新型人才。2000年国家建设部将国家住宅工程技术研究中心沈阳中试基地设在我校,控制理论与控制工程学科被建设部评为首批重点学科,智能建筑与系统实验中心被评为建设部首批重点实验室。强化自动化专业建设,在人才培养体系、实践教学、课程建设、教材建设等方面取得了显著成绩,被评为辽宁省特色专业。
一、优化教学体系培养特色的人才
以人才智能建筑特色人才培养为目标,建设具有建筑特色的自动化专业培养体系,形成有特色的人才培养模式。构建了基础层、提高层和综合层的教学平台,强调教学活动与研究性自主学习和课外创新活动的有机结合,以实践教学与理论教学相结合为切入点,强化对学生个性培养,优化了自动化专业教学体系,完善专业人才培养机制,主要有以下特点:
(一)充分体现智能建筑技术专业特色
根据智能建筑技术发展需求,优化了专业课程体系,设置了专业特色课程模块,主要包括:控制理论模块、建筑电气模块、建筑智能化模块等,这些特色课程包含了智能建筑技术的主要内容,形成了完善的具有特色的专业人才培养课程体系和特色的人才培养模式。
(二)课程体系体现了多技术的融合
智能建筑技术是多技术多学科交叉综合技术,在课程体系设置中,将多技术、多学科有机地结合,将自动化技术、信息技术、通信技术、网络技术与智能建筑技术有机结合,形成了系统、科学、合理、有机结合。
(三)重视科技实践
通过校内外实习基地实习、大学生科技创新活动、校外专家讲学、学生参与教师科研等多样化的实践教学活动,提高了学生实践技能力,将学生科技实践作为学生的必修课程,通过科技实践,将理论和实践有机结合,提高了学生科技实践能力和创新能力,提高了人才培养质量。
二、优化课程设置强调学生的个性化发展
建筑类院校的自动化专业是控制技术、信息技术、通信技术与智能建筑技术的有机结构。知识结构为:电气技术+信息技术+智能建筑技术。该专业培养的人才不仅需要具有强电+弱电知识,更重要的掌握信息和智能建筑技术方面的知识。根据专业学习特点,认真研究专业课程设置,完善、优化了专业课程体系,突出了专业特色,增加了网络与综合布线、楼宇自动化、建筑机器人、智能建筑技术概论等反映本专业的特色课程。增加选修课的比例,充分体现培养专业学生的个性。
采用多种形式强化学生个性发展:开放实验室,提供了大量选做实验,也可以学生自拟题目进行相关的实验,满足不同层次学生的需求;在一些专业课程中让学生撰写论文,拓展学生的知识面,有利于学生个性发展。
三、强化实践环节重视学生创新能力和实践能力培养
根据创新型人才的培养目标要求,制订科学、合理实践教学培养方案。实现多样化的实践教学活动的有机结合,其主要特点是:
(一)构建完善的实践教学体系结构
构建了完善的实践教学体系结构,主要包括:课程实验、课程设计、课程实习、毕业实习、毕业设计、社会实践、科技实践、社会实践等,形成系统、科学、完善的实践教学体系,同时在专业基础实验和专业实验的课程内容上从整体上考虑内容的完整性和系统性,使实验内容更好衔接建立分阶段、多层次、模块化、开放型、教学模式,有利于培养学生实践能力、创新意识和综合素质。
(二)采用多样化的实践教学模式
通过校内外实习基地实习、大学生科技创新活动、校外专家讲学、学生参与教师科研等多样化的实践教学活动,提高了学生实践技能力,为学生毕业以后走上工作岗位,尽快适应职业需要打下坚实的基础。
(三)更新实践教学内容
修订了实验教学计划和实验教学大纲,对实验内容进行了调整,增设了智能建筑技术实验和课程设计内容,在专业实验课中,加大了综合性、设计性实验的比例。
规范课程实习、课程设计、毕业设计等实践环节,在课程设计、毕业设计中,强化学生的设计能力、实践能力的培养,到设计院、企业等部门,结合工程实际,收到良好的效果。
多年的实践表明,学生的实践能力得到进一步加强,毕业生受到社会欢迎,就业率在辽宁省名列前茅。
四、加强实践教学建设提高实践教学效果
(一)加强实验室硬件建设提供良好的实验环境
学校现有建设部重点实验室智能建筑与系统实(下转第20页)(上接第18页)验中心,信息与控制工程实验中心、国家住宅工程技术研究中心沈阳中试基地、智能建筑技术研究所、大学生创新基地等,还有10个校外实习基地。智能建筑与系统实验中心设有:建筑供配电实验室、楼宇自动化实验室、家居智能化实验室、智能建筑设备控制实验室等,实验室设备先进。
智能建筑与系统实验中心是建筑智能化教育的综合实训基地,多次接待了国内外同行专家的考察指导,受到高度评价。通过多年实践,本中心实验教学系统密切结合工程实际,实现了体现学科特点和实际工程的多模块化实验教学仿真平台。学生在该系统中不仅可以完成设计性、综合性、还可以通过该系统进行科研及创新性实验,有效地培养学生的创造能力。
建立学院大学生科技创新基地,对学生开放,有组织有计划地开展科技活动。
建立校外设有实习基地,与东北建筑设计院、辽宁省建筑设计院、中科院自动化研究所、沈阳电梯厂等单位建立长期稳定的合作关系,良好的实践教学的条件为学生提供了实践教学和科研环境。
(二)实验教学与科研、工程和社会应用实践结合
一、《公共关系》
《公共关系》是商务秘书专业的一门必修课,是一门综合性的、应用型的、交叉性和边缘性的独立学科,学科以建立社会组织与社会公众 之间良好的沟通关系,在社会公众心目中树立本组织的良好形象为主线贯穿始终。
二、《会计学基础》
本课程是商务秘书专业必修的一门基础课程。通过讲授和辅导两个环节,要求学生掌握会计学的一些基本理论、基本方法和基本操作技能 ,以及会将理论和方法适用于工商部门、分析处理具体的经济业务,为经济管理提供经济信息。这样有助于培养学生的分析问题和解决问题 的能力。
三、《市场营销与谈判》
《市场营销与谈判》是适应现代市场经济发展需要,于本世纪初发源于美国的一门应用科学。它是管理类专业的一门专业必修课。通过学 习,使学生掌握市场营销的基本概念、基本方法以及策略技巧,并能根据工商企业的实际环境和条件加以运用,不断创新,提高企业的市场 营销能力,提高企业的经济效益,推动企业的发展。
四、《秘书理论与实务》
《秘书理论与实务》是商务秘书专业的一门必修课,讲授秘书学科的历史沿革、工作原理以及实际操作中的一些方式,通过本课程的学习 ,使学生建立对秘书学科以及秘书职业的基本印象。掌握有关秘书工作的有关基本理论常识和秘书实际工作中应具备的各种技能。使学生了 解秘书活动是什么,更要理解为什么要这么做。
五、《文书档案学》
《文书档案学》是商务秘书专业的一门必修课,实践性较强,主要讲授现代文书档案学工作基本理论,公文处理的程序与方法,文书阅卷 与归档,档案的收集、整理、鉴定与利用以及电子文件的管理等等。学习这门课是作好商务管理文书工作的基础。
六、《应用文写作》
本课程主要讲授适合商务秘书专业学生从事秘书工作等方面需要的秘书写作基础知识、常用文体的写作方法,同时注重理论联系实际,培 养提高学生的秘书写作能力。其理论性适度,适用面广,可操作性强。学生通过对本课程的学习与训练,能够掌握各种常用文体的写作方法 ,提高写作能力,熟悉各种文体的规范体式,从而比较熟练地写出观点正确、内容充实、结构严谨、格式规范、语言流畅、文风端正的实用 文章。
七、《言语交际》
本课程的内容包括口语训练、表达训练、读诵训练、思路训练、听力训练、应变训练、体态语训练、演讲训练、辩论训练、谈判训练等基 本表达技能的训练。
八、《企业经营管理》
《企业经营管理》是一门研究工业企业生产经营管理的客观规律性的科学,它侧重于研究解决使企业经营目标、企业内部条件和外部环境 三者之间达成动态平衡的问题,从而使企业获得最佳经济效益。其主要内容有:经营战略、市场调查与预测、经营决策与计划、产品开发与 技术发展、营销管理、财务管理等。
九、《英语实用文函》
《英语实用文函》是商务秘书专业的一门主干课程,主要讲授涉外秘书工作所需要的各种英文函电的处理,以及有关涉外秘书工作的职责 范围和操作规范,使学生掌握涉外秘书工作应具备的文字处理能力。
十、《国际贸易与实务》
国际贸易是涉外秘书专业的一门主干课程,是一门具有涉外活动特点的实践性很强的综合性应用科学,随着我国对外开放的进一步深入发 展,我们将会面对更多更复杂的国际贸易关系,尤其中国即将进入WTO,迫切需要掌握国际运行的贸易规则的应用人才。课程主要讲授国际贸 易理论与政策,区域经济一体化、国际贸易组织、国际贸易惯例、国际货物买卖合同条款、合同的订立与履行、常见的国际贸易方式。
涉外文秘专业介绍
一、专业介绍
涉外文秘专业是随着科学经济高速发展,信息传播急剧膨胀,社会竞争日趋激烈而产生的一门新兴现代科学管理专业。作为一种全球性的职业,涉外文秘工作越来越趋于现代化、科学化和专业化。它在辅助各级领导进行综合管理、树立企业形象、沟通内外关系、处理信息交流等方面发挥着越来越重要的作用。涉外文秘专业已经成为二十一世纪中国经济发展十大需求专业之一。
二、培养目标
本专业培养热爱祖国,拥护党的基本路线,德、智、体、美等全面发展,培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观,具有爱国、敬业、合作的精神和健康的身心素质,具有良好的思想品德和职业道德,既具备涉外文秘与办公自动化专业的扎实理论基础,又具有较强的信息分析处理能力,档案管理能力,较强的英语听、说、读、写能力,能熟练处理办公室的日常事务,能从事涉外文秘工作的复合型、实用型的涉外秘书高级人才高等技术应用性人才。
三、主干课程
综合英语、英语阅读、英语听力、英语会话、英语语法、商务英语、外贸单证与函电、中国文化概论、文书档案学、商务礼仪、形体、茶艺、公共关系学、演讲与口才、国际贸易实务、经济法、办公自动化、涉外秘书实务、涉外文书写作、公文写作。
实践环节:计算机网络、公务文书写作、礼仪与形象设计、基础写作、新闻写作等实习、毕业社会实习、毕业设计、实验实训、社会调查、校外实习、毕业论文和秘书综合实训。
四、校内实习实践
该专业拥有学院“圣兰大学生文化传播有限公司”为实战、实践平台,学生有大量到实训室进行实践的机会,并有专门的办公自动化机房让学生进行办公自动化专业知识的学习与练习,同时拥有专门的档案室、办公实训室作为实践场所。本专业的学生经常出席各种重要会议,从事礼宾服务、会议布置及管理、现场速记及速录等实践操作。
另外本专业在校内拥有专门的化妆实训室,化妆实训室内有专门的化妆设备及精心设计的化妆镜等供学生们进行专业化妆形象设计的演练;为了拓展本专业的就业面,我系酒店客房实训室可供本专业的学生进行餐饮、饭店、客房服务的演习和操作,拓宽了学生的就业宽度;专门的形体房,是本专业学生进行形体训练,进行礼仪培训的专门实训室,在这里培养出了一届又一届外在气质优雅的涉外秘书人员;茶艺实训室专门为培养学生的内在气质而设,让学生在传统文化艺术的熏陶下形成由内而外的气质美。语音室、电子计算机机房、红外语音教室、多媒体教室更是本专业学生进行文化学习必备的实训操作舞台,在加上我系丰富多彩的“多元化实践课”构成了完善而又多样的校内实习实践平台。从用人单位的反馈意见可以得出,本专业学生深受企事业单位的欢迎,未到毕业时,便有用人单位到系内提前预定学生。
五、教学成绩
学生毕业前需要考取英语类、计算机类、普通话、职业资格四类证书。
英语类证书包括全国应用英语A级、全国四六级、PETS几种,学生可以任选其一;计算机类证书包括全国计算机一级、二级VF、NIT等;普通话需达到二级甲等及以上水平;职业资格证的类别比较多,本专业学生可考取秘书及涉外秘书资格证、公关员、营销师、茶艺师、企业人力资源管理师、会计师、教师资格证等资格证书,为自己将来的就业增加无尽的砝码。
计算机类考试最终学生能够达到100%的通过率;普通话水平二级甲等的占该专业总人数的93.5%,一级甲等水平的占专业总人数的6.5%;英语类证书的通过率可以达到100%;职业资格类证书通过率最终可以达到100%,其中茶艺师的通过率为100%,秘书资格证可以达到100%,涉外秘书资格证可以达到99.6%。
在自学考试中,我系也取得了较突出的成绩,我系07级刘艳辉同学在毕业之前已考完了自考英语专业的笔试课程,只剩下实践考试与毕业论文两门课程;08级刘海真同学也在毕业之前考过了自考英语十门课程,只剩下一门笔试课程、实践考试与毕业论文。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)08-0105-03
近20年来,发达国家都在从观念、目标、教育内容到教育方法对工程教育进行整体改革。环顾欧美各科技强国不难发现,科技发展的加速化、综合化、产业化、国际化和一体化,对各国的工程教育改革提出了更新、更高的要求。
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO的愿景是为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思-设计-实现-运行(CDIO)过程的背景环境基础上的工程教育。通过精心规划项目的CDIO,可以引导学生对核心专业课程产生浓厚的学习兴趣,从而达到能力培养、综合发展的目的。
CDIO工程教育模式与以往培养计划的不同点之一是:通过开设导论性的基础课程,从起始阶段就将工程实践引导入门,激发学生兴趣,让学生尽早领略工程技术的精华,并且让他们亲手制造一些简单的东西。
大学生在进入大学之前,绝大部分只是凭专业名称或十分简单的专业介绍对所学专业有一个直观理解,对自己专业认识较少,甚至不知道所开设的课程对从事本专业工作有何作用,导致入学时找不到学习方向和目标,对专业课程的学习缺乏动力。而现有高校的教学计划中,很少有学校开设引导类的课程,帮助学生全面了解所学专业,提高学习兴趣。
在新生入学时开展专业引导教育,开设《专业导论》课,通过相关核心工程学科的应用激发学生的兴趣,明确学习动机。同时,学生CDl0教学大纲要求的主要能力发展也能有较早的起步。广东白云学院从2010年开始,在高职“2+1”人才培养模式改革的基础上,为培养高级应用型人才创出一条新路,对机械设计制造及其自动化专业实施基于CDIO工程教育理念的人才模式改革试点工作,开始了对《专业导论》课程教学及考核方式改革的研究与实践。
《专业导论》课程的教学内容
根据CDIO教学大纲中对导论课程的教学要求,其教学内容和项目的设计建立在对学生的引导及激发学习兴趣上,结合专业人才培养目标要求,坚持理论联系实际、学以致用的原则,在学生入校时即对学生进行全方位的专业知识教育。将《专业导论》课程的教学分为理论教学和项目制作实践两个部分。
理论教学内容的设计 《专业导论》课程强调教学的系统性、全面性、前沿性以及与国际化,强化学生工程能力的培养。通过精心设计,理论部分内容通过开设10次学科前沿及发展的讲座,让学生了解所学专业的最新发展及应用领域。讲座主要内容如下:机械工程发展简史、工程图学概论、工程材料概论、机械设计概论、机械创新设计、机械制造概论、模具技术发展、机电一体化技术发展、机械工程师职业能力素质要求等。在开展讲座的同时有针对性地带学生去相关企业参观见习,进一步了解和认识专业。
项目制作实践内容的设计 项目制作实践让学生初步体验机械产品的设计制造、装配调试过程及工程图的表达方法,为学生了解本专业、深入学习本专业的知识打下必要基础。对模具方向的学生引入模具结构测绘项目,让学生以模具实物为载体,通过对模具的拆装及测绘,完成简单模具二维装配图和零件图的输出;对机械设计制造方向的学生以齿轮泵、二级齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器为载体,测量并绘制典型零件图和装配图。这样,以工程图学基础理论和实验装置为依托,以工程绘图为载体,对实物装置进行结构分析和研讨,在实践中互动,在讨论中争辩,激发了学生创新意识,达到了新旧知识优化和创新思维综合训练的目的。学生在完成项目的过程中,掌握本专业所需掌握的工程语言——机械制图及零件测绘,直接培养学生对工程图的识图、绘图能力,并对模具结构、常用的机械产品结构有了初步的认识,培养学生的工程意识。
教学方法与教学手段
CDIO改革并不是要淡化理论课程的学习,而是要改革教学方法,采取能激起学生兴趣的教学方法,理论课程的教学不能采取传统的“满堂灌”的教学方式,而应采取基于问题的学习、师生互动主题研讨、案例教学、论文研究、项目训练等教学形式,着力培养学生的自主学习、发现问题、解决问题和创新思维能力。主要通过以下几种方式提高学生的学习兴趣和学习效果:
一是实施教学和研究互动、课内和课外互动、寓学于研的培养模式,设置基于课程的科研训练项目和自主科研训练项目两类,资助学生开展研究工作。基于课程的科研训练项目由研究型教学课程责任教师组织课程教学团队教师指导。自主科研训练项目一般为学生进入高年级后,在导师的指导下自主选题,经学院审批后开展科研训练工作,并以小组的形式参加创新设计大赛、机械设计竞赛、力学竞赛、挑战杯等科技竞赛活动。较好地完成科研训练项目的学生可以取得实践教学环节学分,鼓励学生以科研训练项目研究成果为内容撰写毕业论文,完成毕业环节。
二是在知名企业建立学生实践基地。学生可优先获得去该类企业实习的机会,并鼓励其在企业中开展科研训练项目的研究工作。
三是通过组织科研训练团队、社会工作等途径培养学生的组织、沟通、协调等领导能力。
四是定期组织开展学术讨论。在导师的指导下对各自研究的课题,发表各自观点,营造良好的学习交流氛围,激发创造力,提高学生的表达和沟通能力。
CDIO人才培养模式下的课程考核方式
理论教学部分的考核方式 学生结合10次讲座所讲授的内容,独立查阅中英文文献,开展市场调研,撰写不少于5000字的调研报告或课程论文,并制作讲授课件,参加课堂上模拟的“21世纪制造业前沿国际论坛”,对调研报告或论文内容进行讲授。教师根据学生调研报告或论文撰写质量和课堂讲授的表现,以及平时教学活动全部环节的表现,确定此部分的分数。
项目制作实践部分的考核方式 (1)项目制作实践的组织形式及成果提交。项目制作实践时学生以4~6人为一个项目小组,每个小组配备一名指导教师。项目制作实践以小组为单位,在理论课堂外执行;项目组内活动方式有:座谈式交流研讨,专题式讲解介绍,边做边探讨式互动,系统性总结等。组间活动主要采用总结介绍方式。项目完成后团队需提交的成果资料有:零件图,总装图,工作原理介绍,项目工作总结或课程论文等。(2)项目制作实践考评方式与标准。项目制作实践的成绩分为优(>90分)、良(80~89分)、中(70~79分)、及格(60~69分)、不及格(
课程教学的成效
《专业导论》课程教学及考核方式改革的研究与实践主要取得了以下成效。
培养了学生的自主学习、团队协作、动手能力等,提高了综合素质 在 “模具结构测绘”实践项目教学环节,要求学生完成后提交的资料有:项目工作报告(装配体的工作原理、拆装顺序、装配简图等);全部零件(标准件除外)正式零件图;装配图(每人一张)。据统计,采用实践项目教学后,在学时与原来相同的情况下,45名学生共完成零件图119 张(A4~A1 不等),A1 装配图39张、A2装配图6张,比往届多绘制了装配图,并且零件的种类结构形式也有所增加;学生首次对典型模具机构进行了拆装和测绘。学生解决问题的能力和实际动手能力有明显的提高,促进了实践过程与工程实际接轨。虽然学习难度和工作量增加了,但由于学生自主学习的热情被激发出来,在项目团队的协作和交流中,大大促进了学生的思维能力、沟通能力、动手能力及合作精神,其综合素质得到较好的培养,成绩明显提高。
以项目小组为单位的答辩环节,提高了学生的口头表达能力、团队意识和集体荣誉感 项目制作实践在最后环节进行以项目小组为单位的答辩,采用答辩方式,不仅可以锻炼学生的口头表达能力,还可以培养学生的团结协作精神和集体荣誉感。在答辩时,回答问题的不是“个人”,而是代表团队,每个成员都可以抢答或补充回答,以体现团队的真实水平。该实践教学环节的成绩首先是团队的成绩,然后是在此之下的个人成绩,每名学生的成绩都和自己团队的表现息息相关。
教师的教学能力得以提高 基于CDIO工程理念的课程教学,其主要理念是通过项目制作实践环节,让学生在项目制作的过程中掌握理论知识。这就意味着教师决不可以袖手旁观,而是正好相反,对教师的要求也更高。教师要根据每个项目组学生工作的进展情况给予引导和适当的指导,帮助学生学会如何进行自主学习,使学生面对不同的情况和对象,会灵活选用和综合运用各种知识、手段。教师还要根据各组不同的工程项目,分别对学生讲解必须注意的问题和必要的解决问题的方法及基本原则,介绍一些可供参考的途径和技巧等。
结语
《专业导论》课程教学,根据不同专业方向的人才培养需求,分别设置了模具结构测绘、齿轮泵、二级齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等项目实践,测量并绘制了典型模具的零件图和装配图,典型零件图和装配图;以工程图学基础理论和实验装置为依托,以工程绘图为载体,对实物装置进行结构分析和研讨。在实践中互动,在讨论中争辩,激发了学生的创新意识,达到了新旧知识优化和创新思维综合训练的目标。
根据课程特点,建立了基于CDIO工程教育理念的课程考核方式,对课程教学中的理论教学部分,以课程论文代替传统考试;在项目制作实践部分,将学生的成绩与团队成绩挂钩,学生成绩由个人和团队两部分成绩组成,采用团队成员之间互评、团队之间互评及导师评价三部分组成,通过课程考核方式的改革,培养了学生的合作意识、团队沟通和协作能力,提高了学生的综合素质。
参考文献:
[1]顾佩华,沈民奋,陆小华.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006,(11):81-83.
[3]杨善林,潘轶山.专业导论课——种全新而有效的大学新生思想教育方法[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2004,18(4):1-3.
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2016.02.006
〔中图分类号〕G250.252 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2016)02-0032-06
〔Abstract〕Bibliometrics is finding wider and wider application and development because of information technology progress.This article explained the impacts of information technology on methods and contents of bibliometrics.The conclusions were that as being outcomes of modern information technology advances,scientometrics,informetrics,webometrics and altmetrics inherit theoretical foundations and methods and enrich the subject system of bibliometrics,and form their own unique branch characteristics.Bibliometrics in China was also deeply influenced by information technology,especially in measuring methods,studying objects,research contents and applications which have followed the international trend.However,theoretical studying was still needed to be improved and quantitative analysis in the network environment remains to be strengthened.
〔Key words〕information technology;bibliometrics;scientometrics;informetrics;webometrics;altmetrics
由于人为因素,很多文献难以定量化,特别是文献系统高度的复杂性和不稳定性,使得有效信息难以得到足够获取,也就无法揭示文献的宏观规律。信息技术的发展与进步,推动了数学计算工具和统计学的应用与发展,依赖数学工具和统计学技术的文献计量学顺势得到更快的发展与应用。因此,信息技术进步是文献计量学发展的保障。本研究以信息技术发展脉络为序,对文献计量学在不同时期和技术条件下的发展进行文献梳理和观点总结,以期理清两者的关系,并为相关研究者提供参考。
1 文献计量学的提出
1911年,俄国化学家、院士瓦尔金使用引文分析研究化学家对化学的贡献[1],被认为是文献计量学的开端。1917年文献学家科尔(Cole F.T.)和伊尔斯(Eales N.B.)使用“比较解剖学的历史――对文献的统计分析”,介绍了目前仍在沿用的书目计量技术――对出版物按出版国家和学科进行计量与分类[2]。1923年英国图书馆学家霍姆(Hulme E.W.)在科尔等人的研究基础上提出“书目统计学”[3]。1926年美国洛特卡(Lotka A.J.)论述了科学生产率的经验规律,旨在通过对发表论著的统计来探明科技工作者的生产能力及对科技进步和社会发展的贡献[4],称为“洛特卡定律”。1934年英国著名文献学家布拉德福(Bradford B.C.)率先提出描述文献分散规律的经验定律[5]。1949年,美国哈佛大学教授齐普夫(Zipf G.K.)提出词频分布定律[6];1955年,加菲尔德(Gaifield E.)系统提出引文索引和引文技术的概念,以及检索科技文献的方法,打破分类法和主题法在检索中的垄断地位[7]。
直到1969年,英国情报学家阿伦・普里查德(Alan Britchard)才正式提出“文献计量学”(Bibliometrics)这一术语[8],标志着文献计量学的正式诞生,开始从学科角度来研究文献计量问题,并将其定义为“把数学和统计学用于图书和其他文字通讯载体的科学”[9]。随着信息技术在文献检索中的应用,以及1963年《科学引文索引》(Science Citation Index,SCI)创刊,以及《社会科学引文索引》(SSCI)和《艺术和人文科学引文索引》(A&HCI)相继在1973年和1978年出版,为文献计量研究在图书馆和情报界奠定了坚实的基础。
在此阶段,由于技术条件的限制,文献计量学的大部分工作为人工统计,研究者无法同时处理过多的数据,文献计量学的应用不太普遍。文献计量学的发展基本围绕以上几个著名的定律展开,一方面是检验、修正这些经验规律并使之完善和更加具有普遍性(即理论发展方向);另一方面是将这些规律应用于图书馆、情报机构文献管理的具体工作(即实践发展方向)。为了加速文献计量学的普及进程,1980年,国际文献联合会(FID)设立情报计量学委员会并制定近期计划,1982年,在捷克斯洛伐克召开会议研究文献计量学的课程设置。
2 现代信息技术是文献计量学赖以存在和发展的基础 文献计量学是用数学和统计学方法来定量分析一切知识载体的交叉学科。计算机的发展促进了统计方法的普遍有效应用,也使数学计算方法和手段取得突破性进展。实践证明,信息技术的飞速发展直接推动了文献计量学的发展,许多有用的技术手段和方法成为文献计量学创新的核心动力。信息技术进步对文献计量学的影响主要表现在文献计量学研究基础支撑的变化、研究方法的改进,以及文献计量学科体系的完善上。
2.1 现代信息技术的应用促进文献计量研究基础支撑的变化 随着信息技术的不断发展,文献计量学已经突破对篇、册、本为单位的文献计量,深入到文献内部知识单元和相关信息上,基础数据和技术支撑越来越丰富和多样:
2.1.1 文献资源建设
信息技术的应用,促进文献载体和传播渠道的多样化。文献资源建设促进了文献信息的收集整理以及文献数据的开发利用。在现代信息技术面前,文献资源的地域分布和院校机构的馆藏多少不是问题的关键,文献数据资源的存取利用与服务能力才是至关重要的。
2.1.2 检索语言与检索系统
文献计量的检索语言从文献分类发展到主题法、引文索引、内容分析等,检索效率和效果的提高得益于计算机技术在机器语言上的应用。从信息技术出发,网络搜索引擎提高了检索的时效性;人工语言与机器语言的结合,提高了查全率和查准率[10]。
2.1.3 软件工具与技术实现
随着计算机性能的不断改进,从数据的收集、整理到统计分析,计算机辅助文献计量分析软件与工具的出现,包括MATLAB、SAS、SPSS、EViews、Incites、JCR、DA等,使得文献计量分析的内容越来越广泛。
2.2 现代信息技术促进文献计量研究方法的改进
从最初的资料收集到数据的分析处理,现代信息技术为文献计量研究的每一阶段都提供了研究方法上完善改进的机会:从最初的文献统计扩展到数学模型分析、链接分析、系统分析、矩阵分析、网络分析等。现代信息技术使得文献计量学与计算机科学、系统学、广义信息科学等紧密联系,使得文献计量学向个性化、集成化、模型化和智能化方向发展。其应用也从原来的核心期刊评价、信息收藏管理与利用,扩大到研究科学发展特点、评价学科竞争力、预测学科发展等方面,从而迅速发展成为一门重要的应用学科。
2.3 现代信息技术促进文献计量学科体系的完善
在现代信息技术影响下,文献信息呈现多种状态与存在形式,其计量分析的研究领域和途径也发生了巨大的变化,文献计量学的传统研究领域发生重心的转移,一些新领域、新分支开始出现:科学文献评价的出现,催生了科学计量学;依托信息测度和信息论,信息计量学应时而生;网络信息资源的即时利用,产生了网络计量学;在线科研环境的出现,促进了替代计量学的出现。科学计量学、信息计量学、网络计量学和替代计量学等分支学科的出现,丰富和完善了文献计量学的学科体系(如图1所示)。
3 信息技术催生文献计量学出现众多新分支
由于文献计量学家来自情报学、图书馆学、科学学、社会学、化学、心理学、物理学、经济学等学科,信息技术进步促使“文献”概念不断扩展,国际文献计量分析迅速发展并成为图书情报领域最活跃的分支学科。“引文关系”既是文献、科学,又是情报,对引文关系的计量分析,使得利用相似信息技术的文献计量学、科学计量学和情报计量学等成为具有“相同血缘关系”的近亲,在许多方面具有相似、相近甚至完全重合的地方。作为文献计量学的新发展,它们在研究对象、研究目的等方面各有特色[11]。为此,本研究对信息技术发展催生的文献计量学各分支进行了阐释。
3.1 科学计量学
科学文献的迅速增长,使得研究者对科学进行定量研究,开创了科学计量学。1968年,苏联学者纳利莫夫和穆利钦科首次提出科学计量学(Scientometrics)术语。1978年匈牙利学者布劳温(Braun T.)创办《科学计量学》杂志,主要发表有关科学学、科学交流和科学政策的定量研究成果,探讨科学计量学的各种方法,并为科学计量学研究者提供学术交流平台。2001年温克勒(Vinkler P.)给出基础的科学计量及其学术领域的专业术语[12]。
科学计量学主要用于学术期刊影响研究、学科或机构的论文与引文分析、国家和地区研究与发展状况计量及科技政策研究、各种定律与分布的揭示等,以及对新数据库建构和数据处理方法的创新、新描述性和解释性模型建立、科研绩效评估等方面[13]。一般来说,它与文献计量学的方法非常相似,有时完全一致,但在研究对象和目的上仍有所区别。文献计量学把图书、期刊等视为正规的有形文献,主要目的是定量分析图书馆等藏书和文献服务活动,增进科学文献、科学情报和科学交流的影响力;科学计量学则分析科学情报(信息)产生、传播和利用的量的规律性,以更好地理解科学研究(作为一项社会活动)的机制[14]。科学计量学不仅可用于学科评价,也可用于经济和社会等方面的评价研究[15]。
随着信息技术的迅速发展,Internet和Intranet上的超文本链接和应用链接产生了知识地图,突破了以往只是对地理分布的知识地图界限的描述,逐渐演化为知识图谱。知识图谱理论与方法是近年来科学计量学最前沿,将应用数学、图形学、信息可视化技术及计算机科学等学科理论方法与传统科学计量学引文分析方法结合起来,用可视化图谱形象展示科学学科的结构与发展。因此,科学知识图谱是在信息技术推动下,新近发展出来的科学计量学新领域。主要用途是学术共同体及其网络研究,学科领域发展研究,研究课题的衍生、渗透与扩散,作者、机构、出版物与期刊等之间的关系等[16]。
3.2 信息计量学
随着信息技术的快速发展和信息领域研究的不断深入,信息论研究出现了回归为信息的量和质、语法和语义、传输和使用相统一的变化趋势,不仅克服了申农信息论(即狭义信息论)的局限,而且推动广义信息论的形成与发展,这为信息计量学发展提供了重要的理论支持和详尽的计量方法。信息计量学最早由德国学者昂托・纳克(Otto Nacke)在1979年提出,他呼吁将数学方法用于测度信息现象,提出信息计量学是与信息科学有关的信息测度科学,并不断宣传术语Informetrics。同时,信息科学家说服国际文献联合会设立“信息计量学委员会”,拟定一个长期的信息计量学教学与研究工作计划。1988年布鲁克斯提出用信息计量学(Informetrics)代替文献计量学(Bibliometrics),原因是文献计量学仅拘泥于“数目的计量”,已不适用于现代电子化载体文献的计量。我国最初在1981年将Informetrics译为情报计量学,1992年才将其改译为“信息计量学”。
信息计量学有广义和狭义之分,“广义信息计量学”主要探讨以广义信息论为基础的广义信息的计量问题,“狭义信息计量学”主要研究情报信息或文献情报的计量问题,即应用数学、统计学等定量方法来分析和处理信息过程中的矛盾,从定量角度分析和研究信息的动态特性并找出内在规模[17]。但目前对信息计量学的研究主要侧重于“狭义信息计量学”,还带有较浓厚的基于文献情报的文献计量学色彩。在未来的发展中,信息计量学将更加依赖现代计算技术和更深层次的数学分析,探索信息的本质以及信息计量的基本模式、方法技术、模拟验证等方面[18]。
3.3 网络计量学
随着计算机与信息科学技术如数据挖掘、信息可视化、Web2.0、云计算等发展,网络学术信息传播体系得到快速发展与完善,国内外学术期刊和专著以网络为媒介的信息传递已经成为信息交流的重要形式,使得文献计量学的测度方法、研究对象和研究内容又发生了巨大变化。1997年阿尔明(Almind T.C.)和英沃森(Ingwersen P.)描述了一系列进行Web信息分析的方法和参数,以丹麦和其他北欧国家为案例,提出信息计量方法完全可用于万维网,只不过将万维网看作引文网络,传统引文由Web页面取代,首次使用“Webometrics”并将其定义为包括所有使用信息计量和其他计量方法对网络通信有关问题的研究[19]。1998年英沃森(Ingwersen P.)提出将期刊影响因子用于网页评价,为文献计量学的经典概念和研究方法成功用于网络信息分析开创了新的研究思路[20]。2004年本杰伯恩(Bjrneborn L.)和英沃森(Ingwersen P.)构建了一个较为全面的网络计量学概念体系,标志着网络计量学开始进入发展的成熟阶段[21]。2004年,《美国信息科学技术学会学报》专门出版网络计量学专刊,2005年,《信息科学技术年评》出版了“Webometrics”专题。英国、比利时、加拿大、新西兰、荷兰等国的学者分别从不同的角度和方面推动了网络计量学的发展[22]。
从某种意义上说,网络计量学是信息计量学在网络上应用的一门学科,信息计量学构成了网络计量学的学科基础。网络计量学研究的理论问题主要是网络信息分布的集中与离散规律、著者规律、词频规律、增长和老化规律、引证规律、多媒体信息规律,以及这些规律的理论解释和数学模型研究等。其研究对象不仅包括网上信息本身,还包括网上文献、文献信息及其相关特征信息,以及网络结构单元的信息计量问题,应用范围越来越广泛。网络计量学已经引起了足够重视,且与文献计量学传统领域的联系很强,未来具有巨大的发展空间[23]。
3.4 替代计量学
随着学术出版数量和方式的增加,发现和选择最相关资源的难度越来越大。基于文献计量学的传统同行评议和引文检索,已经无法满足现代研究者的需要。利用社会媒体、追踪学术产出的在线科研环境,促进替代计量学的产生。2010年,北卡罗来纳州大学教堂山分校图书情报博士生普里姆(Priem J.)首次在Twitter上使用Altmetrics,随后在网站上发表宣言[24],正式提出“Altmetrics”术语。2011年起不仅召开研讨会,而且在社交网站上建立讨论组和发表博文,充分讨论替代计量学的理论与实践意义,以及论文层面计量、科研成果计量、科研发现计量等相关研究内容。2013年,皮沃瓦(Piwowar H.)认为替代计量学会给科研影响力带来全新的变化[25],Elsevier等机构也对替代计量学表示公开支持。到目前为止,不仅理论上对众多指标进行了有效性及关系分析,而且对Mendeley、PLOS、Peer Evaluation、CiteULike、Twitter等网站数据进行实证检验,同时,开发了ImpactFactory、TotalImpact、Altmetrics等应用平台用于搜集和分析网上各大社交网站和开放存取平台的数据,提供替代计量学指标。
替代计量学研究处在良好的开放存取和开放科学的大环境中,通过建立“研究对象”、“科学发现”等新的计量单元,采用复用率、解答问题程度、使用频率、CoRank-LinkCount、基于点击流数据知识图谱等新型计量指标,充分利用Twitter等在线科研交流网站来收集数据和分析,为替代计量提供坚实的数据源和基础,因此,替代计量的数据并不缺乏。但是,要从政策、过程、技术整体来控制数据质量仍有很大的难度。同时,尽管替代计量学有着很好的前景,仍然会受到学者遵循小数定律和注意力空间限制规律的影响,增加同行评议的复杂性[26]。替代计量的研究和发展框架已初步形成,随着新一代学者在网络环境下的成长,在线科研交流将超越线下科研交流成为主体,替代计量学的地位将日益凸显,在图书馆文献服务中的作用也会越来越强大[27]。
4 信息技术进步与中国文献计量学的发展
中国文献计量学发展相对较晚,20世纪60年代开始出现介绍国外文献计量学的论文。1964年,《综合科技动态・第二分册?"情报工作》的两篇文章翻译介绍了美国的“科学引文索引”[28-29],这是国内最早介绍文献计量学研究[30]。1979年,沈中和再次介绍了“科学引文索引”,大力提倡使用的种种好处[31];赵红州提出科学家最佳年龄定律和科学劳动智力常数,其著作《科学能力学引论》为我国科学计量学的杰出代表作品[32]。
20世纪80年代出现了介绍性和应用性论文,如刘植惠1980年撰文向国人介绍了文献计量学的研究对象(即社会实践中不断产生和利用的各种文献)和具体应用(即估测某一学科或知识领域的发展动向及其前景;探索文献资料的增长率;确定核心期刊等)[33];王崇德将文献计量与情报预测结合起来进行研究[34]。1983年胡昌平和邱均平对科技文献的分析和研究方法进行了探讨[35],并以化学文献为例进行了分析与推断[36]。邱均平对文献计量学的理论方法及应用、发展过程及术语界定[37]给出了自己的认识,并编辑了武汉大学图书情报学院教材《文献计量学》。
同时,为推动学科建设发展,《情报科学》和《情报学刊》在1980年创刊,1982年《情报学报》问世,1983年以专门介绍国外情报科学动态的《国外情报科学》编辑出版,带动了国内文献计量学的发展。总之,这一时期主要是相关专家学者向国内介绍文献计量学的相关知识和学科内容,论文数量比较少(1979-1989年有关文献计量学研究的文章仅有547篇),研究基础相当薄弱,缺乏自主性系统研究和综合性研究。
20世纪90年代以来,国内学者紧跟国外研究前沿与发展趋势,开始了相关基础理论的研究。王崇德等人在《情报理论与实践》上连续发文,对文献计量学的演变和发展进行了深入的探讨。邱均平等人对文献计量学、科学计量学、情报计量学的发展进行了介绍[38]。1995年梁立明的《科学计量学――指标・模型・应用》,1999年庞景安的《科学计量研究方法论》、罗式胜的《科学技术指标与评价方法――科学计量学应用》和娄策群的《社会科学评价的文献计量理论与方法》,以及2000年蒋国华的《科研指标与指标》是科学计量学的重要理论研究成果。1999年,徐久龄等最早向国内介绍网络计量学[39],2000年邱均平对网络计量学进行了系统、全面的研究。同时,对分析方法和应用领域的研究越来越侧重,邱均平等2008年对文献计量内容分析法进行了探讨[40],2013年蒋颖对人文社科领域的文献计量学发展进行了解读[41]。
随着信息技术主要是计算机利用及其广泛普及,我国自主开发的计算机应用系统及软硬件产品的商品化程度不断提高,计算机辅助的文献计量分析发展加速,文献计量学处于快速发展阶段。计算机辅助文献计量学研究在理论分析的基础上,着重进行计算机辅助文献计量软件的设计与开发,特别是大批数据库数字化的研究与出版,也为文献信息的自动化统计和分析提供了必要的工具和条件。目前在国内的应用与发展,主要是期刊评价、数据库的建设等。北京大学图书馆第一版《中文核心期刊要目总览》在1992年启动编制,是期刊定量评价在国内全面推进的重要标志,全面拉开国内大规模期刊定量统计与评价工作的序幕。此后,中国科学院文献情报中心推出“中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊”,中国科学技术信息研究所出版“中国科技论文统计源期刊”,南京大学中国社会科学研究评价中心“中文社会科学引文索引(CSSCI)来源期刊”,中国社会科学院文献信息中心推出“中国人文社会科学核心期刊”,清华大学图书馆和中国学术期刊(光盘版)电子杂志社出版“中国引文数据库”等等。期刊评价是信息“膨胀”的结果和必然,随着文献计量学的发展,期刊评价更加具有国际化、信息化、网络化和自动化等特点[42]。另一重要方向是将文献计量学指标用于评价科学生产率,评价科技人才、成果质量、科研机构乃至整个国家的科技水平与影响力等,使得决策者能够进行有效的定量管理和分析[43]。
伴随着数据挖掘、可视化等信息技术的快速发展,国内文献计量学学者更加重视可视化研究与应用。陈定权、李运景等人对可视化技术与工具进行介绍[44-45],周萍等人利用国外软件和国内数据进行深入分析,使用可视化方法揭示深层内容[46]。科学知识图谱是显示科学知识的发展过程与结构关系的图形,大连理工大学对知识图谱与可视化方法进行系统研究,并出版《科学计量学知识图谱》、《科学学知识图谱》、《管理学知识图谱》、《隐性知识计量与管理》和《专利计量与专利制度》等专著。CiteSpace、Pajek等免费开放的可视化软件的广泛应用,使得文献计量分析应用越来越普遍。在高校,为了定量衡量学校教师、学生和科研人员的学术成果影响,机构知识库也在不断改进计量方法,借助替代计量学等指标进行更广范围的影响力评价。
从对1991-2000年我国文献计量学的研究论文(共2 069篇)分析来看,研究论文主要是文献或引文的统计与分析等应用领域,对于基础理论、经典定律的讨论相对较少。尽管文献计量学研究出现了新领域,如网络计量学、科学计量学等,但大量研究是对已有理论、方法的检验或简单套用,创新较少[47]。从2001-2014年的期刊论文来看,使用“篇名”或“关键词”检索出含有“文献计量”或“计量分析”的论文共1 713篇,发文量较上世纪90年代有所减少。但其新的研究领域,如科学计量学、网络计量学、信息计量学、替代计量学的文章则呈现大幅增长的趋势。
5 结 语
随着计算机与网络等信息技术水平的提高,文献统计逐渐摒弃枯燥、繁琐、低效的人工统计方法,开始实现自动化和智能化,文献计量学得以快速发展,并在信息服务中发挥越来越重要的作用。科学计量学、信息计量学、网络计量学和替代计量学是在特定信息环境和技术条件下,由文献计量学逐步演进而来,它们继承了文献计量学的理论基础和基本方法,丰富了文献计量学的学科体系,又形成了自己独特的分支学科特征。
在网络信息技术环境下,我国的文献计量学发展在短短50年时间里取得了突飞猛进的发展,文献计量学的测度方法、研究对象、研究内容以及应用范围已经发生了重大变化,但理论研究仍有待深化,对网络环境下的计量分析有待加强。可以预见,信息化和网络化是文献计量学未来发展的新趋势。随着网络信息技术的发展与进步,全球视野下的学术合作与资源共享,必将推动我国文献计量学的新发展。
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[中图分类号]G640[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2013)08-0046-03
一、卓越工程师教育与CDIO的关系
“卓越工程师教育培养计划”是国家宏观的培养目标要求,其工作思路是借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验,创建具有中国特色工程教育模式,通过教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师。CDIO工程教育理念和培养模式注重培养学生系统的工程技术能力,尤其是项目组织、设计、开发和实施能力,以及较强的沟通和协调能力,体现了当今工程教育的国际共识。可见,CDIO人才培养模式和理念与卓越工程师教育培养计划的教育理念是高度一致的,而且CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,应该作为实现卓越工程师教育培养计划的重要途径,也是加入卓越工程师教育培养计划的基础。
二、机自专业卓越工程师教育培养要求
机械设计制造及其自动化专业是典型的工科机电类专业,培养卓越工程师正是这类专业教育教学所追求的理想目标。根据近年来专业进行CDIO工程教育改革实践取得的经验,开展卓越工程师教育培养模式的探索具有更积极的意义,而且卓越工程师教育对学生的知识、能力和素质的培养要有具体的要求。
1.接受通用知识的基础教育,具有扎实的数学、物理、化学等自然科学基础知识,较强的外语和计算机应用能力,较好的人文、艺术和社会科学基础,初步的经济管理知识。
2.接受专业基础教育,较系统地掌握机械制图、力学、机械设计、电学、机械工程专业基础领域的基本知识和技能。
3.接受专业基本技能训练,掌握本专业必须的零件测绘、力学分析计算、实验、测试、数据分析、文献检索和基本工艺操作等方面的基本实践技能。
4.接受专业知识教育与专业技能训练,具有本专业领域或方向所必需的专业知识,了解专业领域技术标准,相关行业的政策、法律和法规,了解本专业及相关学科前沿及发展趋势。
5.接受工程意识与创新意识的培养与训练,具有综合运用所学理论、分析解决工程实际问题的能力,能够参与生产、并具有基本的运行和维护能力,具有进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力。
6.获得综合素质的教育与培养,具有较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力,具有较好的组织管理能力,具有良好的质量、环境、职业健康、安全和服务意识,具有应对危机与突发事件的初步能力,以及较高的综合素质和职业道德修养。
三、课程体系改革规划与实践
课程体系改革始终是贯彻CDIO工程教育改革理念,落实人才培养方案的具体保证。
(一)调整两课开设学期,优化课程布局
两课是标示中国特色高等教育的重要课程,共有356学时,16个必修学分,一般集中开设在大学一、二年级,在限制每学期计划学时的要求下,一些基础性课程被迫后延,对学生的工程意识和创新能力培养和训练非常不利。本专业在CDIO工程教育改革实践过程中,多方考察、学习,并与学校主管领导和教务处领导多次研究,做出了调整两课开设学期的重大决定。将两年完成的两课主要教学任务调整为四年完成,即每学年开设一门政治哲学类课程,保证两课四年不断线:大一第一学期开设 “思想道德修养与法律基础”,大二第一学期开设“中国近代史纲要”,大三第一学期开设“基本原理”,大四第一学期开设“思想和中国特色社会主义理论体系概论”。在两课教学过程中,可以通过课程内容的改革,重点教育和培养学生的职业道德和社会责任感。在大三、大四学年开设政治课更有利于准备考研的学生学习和复习,大二调整两课余出的学时由技术基础课来递进填补,优化了课程布局,为学生开展创新训练提供了专业基础,更有利于专业培养目标的实现。
(二)公共基础课程体现工程应用意识
英语课分层次教学,入学即可参加大学四、六级考试,通过者可以进入专业实验室接受工程意识和创新能力训练。
数学课教学内容与方式改革,在讲述数学知识的过程中,启迪学生的数学思维方式,教会应用数学理论进行工程建模的方法,数学中的实例应该以机械工程的具体对象为目标,使学生体会到学以致用的感觉,激发其学习兴趣。
大学物理课教学内容与方式改革,在讲授物理知识的基础上,传授和训练进行物理实验的基本方法、基本技能,训练观察现象与数据分析的能力,为工程实验奠定基础。
(三)技术基础课程培养工程意识
在大一第二学期新增开设机械工程导论课程,介绍机自专业的培养目标、教学计划、学科发展、工程案例,为学生提供一个开发产品、装备和系统的理论知识与工程实践的基本思维框架;勾勒出一个工程师的任务和职责,以及如何应用科学知识来完成这些任务的思维方法;并有意识地引导学生培养必要的个人能力和人际交往能力;进行学为所用的工程意识的启蒙教育。
改革机械制图课程体系,增加三维图形教学内容,将独立开设的零件测绘教学环节融入机械制图理论课的进程中,理论与实践应用综合在一起,同步进行,初步培养学为所用的工程意识。
机械原理和机械设计课程体系改革,将独立开设的机械原理课程设计和机械零件课程设计教学环节调整到对应的理论课学期,将课程设计内容与理论课内容综合在一起,同步进行。在机械原理或机械设计理论课开始之初,将课程设计的任务布置给听课学生,并要求理论课程结束时完成课程设计任务。教师讲授理论课时始终关注课程设计内容,督促和指导学生完成所讲相关内容的课程设计任务,使学生边学、边练、边用,理论紧密联系实际,不断建立学为所用的工程意识。机械原理与机械设计课程与原培养计划比较,分别提前1个学期开课,以便为后续专业基础课提供前期知识。
(四)专业课程增强实践能力训练
专业课程的改革方式是减少专业课的理论授课学时,大幅度增加实验、实践训练学时,尽量将CDIO理念贯穿于课程教学中。根据培养目标、对主要课程及学时比例进行了综合调整,构成如表1所示,其中单片机原理及应用、井下作业设备与工具和海洋石油装备概论为新增课程,目的是增强机电基础和突出石油特色;合计增加100个实验学时、88个理论学时。取消了独立的专业英语课程,设置两门以上的专业课程采用双语教学,从而保证学生专业外语应用水平;专业英语(64学时)和思想和中国特色社会主义理论体系概论(96学时)后置余出的160个必修课程学时基本平衡了增加的专业课理论和实验学时。
表1课程改革新增实验学时课程列表
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(五)课程设计实施CDIO模式
“机构分析创新设计”和“机电一体化系统创新设计”是东北石油大学机械设计制造及其自动化专业参加教育部CDIO工程教育改革试点,实现“卓越工程师教育培养计划”的目标,为培养本专业学生的个人、人际交往和团队合作能力,产品、过程和系统的设计、建造和控制能力,而分别在大二和大三短学期新增设的2个理论与实践相结合的教学环节。目的是为学生逐步获得优良的工程素质和综合能力(学会求知、学会做人、学会做事、善于合作)奠定基础。
每个班分成6~7个设计小组,每个小组独立承担一个设计题目,由4~5人组成,自选组长,组长负责设计小组任务分配、组织管理和工作协调。每个小组提交一份设计报告和每个小组成员的个人工作过程记录(手写),并进行ppt汇报答辩。机构分析创新设计提交的设计报告包括:设计分析说明书、CAD 设计图纸;机电一体化系统创新设计提交的设计报告包括:设计分析说明书、CAD 设计图纸、控制原理图、电气回路图、程序设计图。
课程设计的考核方式进行了如下探索:
1.组长给定本设计小组成员的个人贡献或成绩排序。设计小组组长根据小组同学的个人贡献、合作表现,按分差不小于2分给出小组成员个人成绩,或给出小组成员成绩排序。
2.指导教师组成的答辩组评定设计小组成绩。答辩组根据每个小组设计总结报告撰写的质量(结构层次、语言表达、分析计算、撰写规范);设计图纸的质量(图纸完整、表达正确、符合规范);答辩过程表现(汇报讲述、回答问题、PPT质量)等项目按百分制综合给出该组设计的综合成绩。小组的答辩综合成绩为小组成员的个人成绩中间值偏上。
3.指导教师还可以根据设计小组每个同学的平时表现(出勤情况、工作态度、提问情况)调整个别同学的个人成绩,更好地维护公平性。
4.学生自评与团队成员互评可以调整小组组长给出的成绩排序偏差。小组成员自评主要考核学生的诚实性;团队成员互评主要考核学生的公正性和团结互助精神。
(六)毕业设计实施CDIO模式
大四第二学期全部进行毕业设计,将毕业设计从13周延长至18周,有利于完整系统地实施CDIO工程教育模式。
在毕业设计的准备、进行和总结的全过程中,对各个环节都进行严格把关。首先在选题上,采取指导教师申报题目,然后由教研室从中优选确定,保证工程实际设计题目占到80%的比例。将确定好的设计题目下发给学生,使学生有很大的选择权利,在个别严重冲突的题目上,由教研室做适当调整。这样做,能够激发学生的兴趣,提高学生对毕业设计的积极性。
学生在毕业设计过程中,把几年中所学的理论知识综合应用于工程实际,不仅锻炼了他们分析研究问题的能力,而且增强了他们的工作责任感,从而使他们投入更多的精力;遇到疑难问题,指导教师能及时地给予启发,并与之研究、讨论,激发他们的创新意识。对于常出现的问题事先讲给学生,使其自检、互检,有问题及时修改,争取交出一份质量较高的毕业设计答卷。
在毕业设计的最后阶段,教师根据毕业设计的任务书对设计图纸严格审查,杜绝在答辩时出现“设备无法安装、机构不能转动、机件互相碰撞、工件不能加工”等原则性问题。随着毕业设计的完成,多数学生基本掌握了进行工程设计和解决工程实际问题的方式和方法,并培养了创新意识,已具备直接服务于生产与工程建设的能力。在教师严格要求、认真把关下,学生完成较好的毕业设计可以直接转化为生产力,经过近两年的统计,学生的毕业设计经修改后直接应用于工程实际生产的占18%左右。
四、CDIO实践总结
2010年机械设计制造及其自动化专业代表东北石油大学成为教育部CDIO工程教育模式第二批试点院校。经过多年的实践探索,机自专业基于CDIO教育理念的人才培养模式已经逐步形成,对专业培养目标、培养方向、教学计划、课程教学大纲、实践环节教学大纲、课程教学体系等进行了卓有成效的改革与建设。
东北石油大学机械设计制造及其自动化专业已经分别在机自07级、08级、09级的部分课程和环节逐步开展了CDIO工程教育模式的探索性实践,完成了机电一体化原理及应用、数控加工技术、电气控制技术、液压与气动、机械控制工程、石油钻采机械等课程为载体的CDIO三级项目实施试点工作,都取得了预期的效果,并获得了良好的经验;机自2010级、2011级的人才培养方案已经融入了CDIO理念,并根据调整后的课程体系有序地进行全面实践和总结;机自2012级、2013级的人才培养方案在CDIO实践基础上又加入了卓越工程师培养计划的新要求,正在进行着初步的实践探索。
CDIO工程教育模式的广泛实践有效促进了本专业大学生创新创业训练计划和科技创新活动的开展。在创新实践活动中,学生明确自己的发展目标,积极性、主动性非常高, 2010~2013年本专业学生承担或完成 “国家大学生创新创业训练计划项目”15项,发表科技论文10篇,获得以“挑战杯”为主的科技竞赛奖励30余项。
五、结束语
东北石油大学机械设计制造及其自动化专业在CDIO工程教育改革实践过程中不断探索和总结,逐渐积累了一些工程教育改革的经验,基本建立起CDIO工程教育的实施环境,为培养一批工程意识好,实际工作能力强的优秀学生奠定了良好的基础。同时,我们也在实践中渐进性地理解卓越工程师教育培养计划的内涵,并逐步明确:CDIO工程教育与卓越工程师教育培养计划的理念是一致的,卓越工程师教育培养计划是宏观指导方针,CDIO是具体实施模式和重要基础。
[参考文献]
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本文结合北京理工大学工程训练中心实验教学示范中心的创建,就工程训练实践教学体系和管理体系的创新与建设问题进行探索,以期深化工程实践教学改革。
一、坚持学科引领的工程实践教学理念和改革思路
在高等工程教育过程中,工程训练中心作为对学生进行全面系统的工程技术教育和工艺技术训练的实践教学基地,使学生获取机械制造工程技术的知识,了解工程概念,提高工程素质,培养创新意识和创新能力,正在发挥越来越重要的作用。长期的教学改革实践表明,工程实践教育是提高学生全面素质的重要环节。
北京理工大学要建设“国内一流、国际知名”的高水平研究型大学,必须有一流的公共实践教学基础平台。我校工程训练中心始建于1999年世界银行贷款“高等教育发展项目”,并分别得到了学校“985工程”实验教学基地建设、“十五”“211工程”公共服务体系建设等项目的支持。按照我校本科培养目标和教育教学改革的思路,在工程训练中心的建设中,贯彻以学科建设引领的工程实践教学理念和改革思路,促进实践基地与学科建设、专业建设的融合,利用机械大学科的拉动,超前设计,统一规划,集中管理,资源共享,对构建现代制造技术的实践教学基地有着重要意义。
我校工程训练中心建设以机械工程一级学科(机械制造及自动化、机械设计及理论、机械电子工程和车辆工程及工业工程五个二级学科)为龙头,依托四大课群(工程材料与机械制造基础课群、机械设计基础课群、机械工程及自动化专业课群以及工业工程专业课群),按照三大模块(工程技能基础训练模块、机电产品创新设计制作模块和先进制造技术训练模块),本着“边建设、边运行、边发挥效益”的原则,瞄准高水平,高起点和领先目标,进行了规模化、系统化规划建设,实现公共基础、技术基础、专业基础以及专业实践“一条线”的工程训练,完成传统“金工实习”向现代工程训练全面转变。
为了适应现代化工业技术综合性,多学科交叉的特点,工程训练课程的内容和训练方式都发生了根本的变化,在教学中必须对训练的内容进行精选、重组和优化,充分体现机与电结合、金属与非金属结合、技术与非技术因素结合,贯穿计算机技术应用,以适应科学技术高速发展的要求:在方法上按照层次从简单到复杂、从传统加工技术到先进制造技术、从按部就班训练到创新设计及制造。适当保留传统工艺方法的基本训练,让学生很好地了解和掌握材料成型、机械加工的基本工艺知识,同时增加现代加工技术和对经济、质量、市场意识的训练。使学生更加全面地了解和熟悉现代加工技术及其发展趋势,更深刻地感受到新工艺、新技术的产生和发展,需要多学科知识的交叉和融合,逐步建立起大机械、大制造、大工程的意识和概念。将素质教育和大工程的思想始终贯穿在工程训练的教学中,及时掌握现代工业的特征和内容。这种在工程实践教学中,坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展,注重对学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力的培养改革思路,从根本上改变实验教学依附于理论教学的传统观念,充分认识并落实实验教学在学校人才培养和教学工作中的地位,形成理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围,成为我校工程训练中心的风格,体现我校的办学特色。
二、构建“工程训练四年不断线”的实践教学新体系
以工程训练为载体,全面提高学生的工程素质,是当前教学改革的核心任务之一。根据学生的学习认知过程,建立分阶段、多层次、模块化、开放型、综合性工程训练教学新模式,分阶段完成和实施工程训练,实现工程训练四年不断线。把训练内容融入为四个层面,即:《工程训练Ⅰ》――针对学生进行对制造系统和制造过程的认知性工程训练,培养学生的感性知识,为学生奠定工程知识背景: 《工程训练Ⅱ》――针对学生进行工程技能基础训练,使学生学习工艺知识,提高工程实践能力,培养工程素质和创新意识和能力; 《工程训练Ⅲ》――针对学生进行工程综合思维能力与创新能力训练,结合先进技术和专业教学,提供不依附于课程的现代工程实践活动,增加学生的动手能力和创新思维能力:《工程训练Ⅳ》――提供综合工程平台,让学生进行专题研究训练,全面提高学生的工程素质。
上述四个部分训练以大工程为背景,以工程教育教学改革为动力,以提高学生工程实践能力、综合工程素质和创新意识和能力为主线,按照由浅入深,由低到高的认知规律,构建人才培养新模式和科学合理的课程体系。课程的设计坚持思想解放和观念更新,树立“大工程教育”理念,紧紧抓住素质教育的核心――创新精神和实践能力的培养。通过多年的实践,形成“纵向贯穿”、“横向交融”的课程新体系。所谓纵向贯穿,即从机械工程基础技能培养方面入手,逐步进入到该领域先进技术:所谓横向交融,即体现人才培养中,各科知识的融合与贯通,以及学科专业的交叉和渗透,使被培养者成为复合型、创新型人才。
这样的工程训练教学体系有利于根据不同专业、不同层次学生的需求,有利于采取灵活的教学方式安排工程实践训练教学内容,有利于培养学生实践能力、创新意识和工程综合素质,有利于提高实践训练水平。
三、拓展工程训练内涵,搭建多学科工程训练实训平台,提升实训水平
学科建设是高水平大学建设的一个重要方面,充分利用学科和学科建设技术优势,拓展工程训练内涵,搭建多学科工程训练实训平台,是建设高水平工程训练基地的有效途径,不仅使所建项目有较高的技术起点,使本科学生在工程训练中就得到高水平的装备操作、最前沿的科学技术知识。缩短学生与现代技术的距离,提升实训水平。
从人才培养体系整体出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系,与理论教学既有机结合又相对独立。实验教学内容与科研、工程、社会应用实践密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。引入、集成信息技术等现代技术,改造传统的实验教学内容和实验技术方法,加强综合性、设计性、创新性实验。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。
在工程技能基础训练模块的课程改革中,主要结合工程材料及机械制造基础课群的知识体系改革,在构建现代工业培训的基础综合硬件平台(机械制造基础工艺训练平台、材料成形工艺和新技术基础训练平台)上,
重点加强“新技术、新工艺、新设备”的应用,利用先进的教学手段,系统地提供工程素质、能力培养和作风养成方面的基本训练。同时,逐步实现传统的金工实习向全面工程训练的转变。并对“机械制造基础”、“热加工工艺基础”、“机械加工工艺基础”等课程进行了改革。
在机电产品创新设计制作模块的课程改革中,主要结合机械设计基础课群的知识体系改革,将原分散的课程整合,形成以“机械工程概论”、“几何精度设计”、“工程制图”、“机械原理”、“机械设计”为主线的机械设计基础课群,建立由机械创新基础训练、机械创新设计、机械性能测试和创新产品制作组成的产品创新设计制作实验平台,从认知、创新设计、性能测试到产品制作,完成完整的创新设计与制作的工程能力培养过程。
在先进制造技术训练模块的课程改革中,主要结合机械工程及自动化专业课群、工业工程专业课群的知识体系改革,在专业课程内容的调整、合并以及理顺各知识间关系基础上,打破原有课程分散实验的限制,开设“生产准备与控制”、“系统分析与仿真”、“物流工程”等跨课程、综合性(电、机械和信息处理)的实验内容,建成较为完整的先进制造技术实践知识的演示、训练和应用的教学基地。
在教学方法上,采取教师讲解和技工指导相结合,基本操作与现代工程能力训练相结合,参观研究与动手实训相结合,实物教学与CAI课件虚拟实验相结合。在新增较多先进数控设备的基础上,更新学生工程训练内容。特别在数控技术实训中,充分利用计算机网络技术,建设工程训练远程设计微机室和多媒体教室,引入最新CAD/CAM软件,改变了过去单纯手工编程的历史,使学生不但了解和初步掌握了先进的产品设计和绘图工具,而且将机件设计、计算机绘图、修改编程、加工制造等环节连接起来,使学生对产品的生产的全过程有一个直观的认识。应用远程设计、网络制造的设计理念以及计算机网络技术、现代多媒体教学手段,初步实现远程设计、网络制造的现代机械制造理念,完成金工实习向工程训练的全面转变。
四、开展科技创新活动,提高学生工程综合素质
高校是我国培养现代化建设所需高等人才的重要基地,在实践教学过程中,开展创新设计与制作活动,培养学生的创新意识和能力是示范中心的重要任务。必须把“创新”教育思想渗透、贯穿到工程训练的全过程,并逐步得以提高。
我校以工程实训中心的软硬件条件为平台,积极组织和开展大学生创新实践活动。一方面,在正常的实践教学计划内,专设创新活动周,组织学生按照给定的命题,如“非轮式仿生爬行机器人”、“机械式弹跳装置”等,以小组为单位,进行创新项目设计与制作。在实践中不断激发学生创新的潜能。另一方面,结合各种形式的创新大赛,开展大学生科技创新活动,部分学生的成果参加了相关的创新设计竞赛等。
学生通过开展科技创新活动,独立自主地学习,不仅可以将所学知识灵活应用于实际,学到更多的知识,而且还能培养学生的各种能力,提高学生的综合工程素质。
五、先进的运行机制和规范管理是工程训练中心可持续发展的可靠保证
依据学校学科的特点,整合实验教学资源,建设面向多学科、多专业的实验教学中心。我校工程训练中心是校级实验室。学校对中心实行统一领导、分级管理的体制(投资与建设以学校管理为主,教学与日常管理以学院为主)。校实验室与设备处、教务处对中心每年的常规实验费、设备费以及工程训练等专项经费实行单列,以确保工程训练教学经费落实到位。学院由一名副院长兼任中心主任,直接分管中心的工作。中心实行主任负责制,对本中心的人、财、物进行综合管理。
中心内部实现教学资源统筹安排、设备及所有资源共享。中心建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台,利用局域网络系统,结合数控技术和计算机科学技术,营造了一个使学生进行“远程设计、网络制造”理念的工程训练氛围。并形成“公共基础教育一学科基础教育一专业教育一专业学科”一条线的知识结构。同时,建立有利于激励学生学习和提高学生能力的有效管理机制,创造学生自主实验、个性化学习的实验环境,建立实验教学的科学评价机制,完善实验教学质量保证体系,引导教师积极改革创新。
工程训练实践教学过程,不仅通过加强基本技能和工程能力训练来提高工程素质,而工程环境及非技术因素对人才的影响也是十分重要的。我们以“科学、创新、艺术”为主题,打造中心环境,建立并营造具有人性化、智能化的人文环境、学习环境、实践环境以及可管、可控、可预防、可应急的安全管理环境。在建设中全面更新实验台、工具柜,建立工具站,设置实训区、实验室标识牌,划出安全通道等,使学生进入实训区,就能强烈感受到浓郁的学习氛围,清洁明亮的环境,加上排列有序的机床,展现了现代企业厂房的风貌,一扫过去实习环境脏、乱、差的状态。这些都无不给学生们一种新的感受,也得到各高校同仁的充分肯定和赞赏。
[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)02-0047-03
机械工业是经济和社会发展的支柱产业之一。打造具有国际竞争力的机械制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,提高教育质量是高等教育发展的核心任务, 是建设高等教育强国的基本要求。《中国制造2025》也明确提出要建设一支素质优良、结构合理的制造业人才队伍,走人才引领的发展道路。高校的主要任务就是培养大批应用型和创新型人才,服务于国家建设。因此,探索一条适合培养学生工程能力和创新能力的培养计划,对于提高大学生工程能力和实践能力,培养优秀的专业技术人才具有重要意义。
一、机械设计制造及其自动化专业面临问题
随着科学技术的发展,企业对员工队伍的素质要求越来越高,由原来的单一专业型、理论型向应用型、复合型和创新型转变,要求毕业生既要拥有扎实的专业理论基础知识,也要有工程实践的实际技能,还要具备利用各种技术信息解决现实问题的能力和开发能力。这种需求与培养之间的落差,导致我国就业市场的矛盾日益明显和突出。一方面现企业招不到合适的人才,另一方面大学毕业生面临巨大的就业压力,造成了找工作难,找理想的工作更难的现象。究其根源,在于高等院校办学定位不准确,人才培养体系不完善, 课程设置不合理,教学内容更新不及时, 教学方法、教学手段落后于时代和社会发展;同时,学校对学生工程应用能力、动手能力和实践能力重视不够,创新教育和创业教育缺失;工科教育和生产实际脱节,学生不能学以致用等。
齐鲁工业大学在2011年成为山东省应用型名校工程第一批建设单位,明确提出了把学校建设成为高素质应用型人才培养基地,在全国同类院校形成较为突出的人才培养优势特色。机械制造及其自动化专业作为学校重点建设专业之一,结合卓越工程师培养和工程教育专业认证的要求,制订了有利于学生工程应用能力培养的课程体系,从而为培养具有国际化视野的高素质工程应用型人才提供了保证。
二、课程体系的构建
课程体系包括课堂教学、实践教学环节和课外社会实践等几个板块。总体培养目标是,使学生获得机械工程师素质和技能的基本训练,具有良好的专业理论基础、外语交流能力、知识更新能力、创新能力和综合设计能力;具有规范的工程素质,动手能力强,掌握多种专业技能;掌握机械工程领域内的研发、设计、制造、运行管理和经营销售等方面的基本理论和实际技能。课程体系的构建,贯彻“加强基础、拓宽专业、注重学科交叉”的基本原则,体现素质、能力和知识的培养,强化专业基础与应用,同时紧密结合现代科学技术的新发展和新突破,全面更新教学内容,注重引进新成果、新技术和新工艺。
按照上述指导原则,我们构建形成了“三类别、多模块” 的课程体系。“三类别”即三类课程,包括素质能力必修课、专业出口核心课和兴趣特长选修课。“素质能力必修课”包含了通识教育必修课和专业必修课;“专业出口核心课”包含见习式训练、毕业设计、毕业论文及其他与就业关联度高、针对性强的课程;“兴趣特长选修课”包含了通识教育选修课和专业选修课。所谓“多模块”,就是指紧密围绕学生就业出口的实际需要,设置不同的职业出口课程,培养学生就业、职业能力,提高学生的专业核心能力。
通过“增”、“减”、“删”、“并”、“借”等措施重构课程内容,进行课程体系的整体优化,以“素质”和“能力”培养为目标,教学内容跟随学科最新发展,引进装备制造新技术、新工艺,渗透工程问题,对实践性教学环节(如课程设计和毕业设计等)进行多方位的改革及实践,提高学生的工程实践能力。课程体系层次如图1所示。
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图1 课程体系层次图
(一)理论教学体系的构建
根据课程内容、教学目的和对学生素质和能力培养侧重点不同,大学期间所学理论课程分为核心课程、创新课程和职业出口课程,分别建设成为核心课程群、创新课程群和职业出口课程群。
核心课程群主要包括理论力学、材料力学、机械制图、机械原理、机械设计、微机原理及应用、工程材料、机械制造技术基础、液压与气动技术等,以培养机械学科基本理论和基本能力为主。该类课程主要采用讲授式、启发式教学方法讲授机械与机器的组成原理、运动分析方法、力学分析方法等,让学生掌握宽广扎实的基础知识。
建设两大创新课程群,以培养创新思维、创新能力和工程应用能力。“典型机械结构创新件设计、制造和检测”的创新课程群主要包括金属切削原理与刀具、机械精度设计、机械课程设计、创新设计与制作等,以典型机械结构为例,让学生完成机械结构的创新设计、加工制造、检测和装配。“机电一体化”创新课程群,主要包括控制工程基础、微机原理、机械工程测试技术、电机拖动、计算机控制技术、现代物流装备与技术等。创新课程群的教学方法,主要有启发式、项目式、头脑风暴式,重在培养和锻炼学生的综合实践能力和创新能力。以组建的项目小组为创新团队,开设机械工程创新实践综合训练课,进行典型轻工机械结构部件的设计、制造和检测等全过程的实践训练。由此,学生把学到的相关知识应用于真实具体的生产过程,不仅可以把零散知识点形成有机整体,而且也有利于培养学生的团队意识、合作精神和沟通表达能力。
职业出口课程群以培养专业技能和就业竞争能力为主。制造装备设计与制造方向职业出口课程群主要包括机械系统设计、机械现代设计导论、机电传动控制、现代制造技术、模具CAD/CAM和数控加工技术等;轻工装备设计与制造方向职业出口课程群主要包括轻工产品生产工艺与装备概论、轻工装备现代设计概论、机电鞫控制、过程装备、过程装备控制技术等。职业出口课程提倡校企合作教学,提倡小班上课和小班讨论,由专业教师和企业兼职教师共同承担,以讲座式、探究式、企业项目案例式、技术难题招标式等方式开展教学,提高学生的工程素质水平,强化学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力。
(二)实践教学体系的构建
实践教学环节包括:物理实验和专业方向综合性实验、课程设计和创新设计、工程训练、生产实习、电工和电子实习、毕业实习与设计、军事训练等。安排实践教学体系时,要注意合理调整理论课学时和开课时间,留出更多的时间进行实践教学。为了增强学生的企业现场的实践教学,把第四学年上学期生产实践由3周增加到6周,并调整到学期期末进行,这样就便于和第四学年下学期的毕业实习和毕业设计相联系,可以让学生在企业中完成与工程实际有关的毕业设计,通过工程实践提高学生的工程能力。
针对专业方向综合性实验,积极构建实践教学体系,以综合性、设计性、应用性为主,既重视基本技能训练,又强化开发创新,打破各专业课程间的壁垒,加强相关课程之间的交叉与渗透,在系列课程或课程群起点上,建立具有一定柔性、实验与实习一体性的实训环节,进一步优化基本技能、专业技能、技术应用能力训练,和创新能力培养有机结合,形成具有特色的“四层次”实践教学体系。
以工程能力培养为中心,构建机械类实验教学中心。为了改善和提高实验实践教学计划,学院投入500多万元购买了新的实验设备。按照国家“标准化实验室”的建设标准,整合原来分散建设和管理的实验教学资源,建立机械类专业教学的机械工程实验教学中心。综合实验中心建立后,学生通过预约,可以随时到开放实验室从事课外科技创新活动。通过“机电产品创新与综合实验课”等系列课程,向学生传授创造学、创新设计的基本理论与方法。通过选修课的形式,对近机械类学生开展创新教育,将“机电产品设计创新大赛”作为实验教学的重要内容之一,评选产生创新实验课的优秀作品,每年举办,每年评选,形成长效机制。通过竞赛活动,营造创新氛围,鼓励学生发挥聪明才智,在比赛中脱颖而出。
改革实验教学方法,建立全开放实验教学模式。在不断解放思想、转变观念的基础上,树立先进的教育理念和教学理念,引入现代化的实验技术和实验内容,按照“课内与课外相结合,教学与科研相结合”的原则,积极构建模块化、分层次、开放式的实践教学体系,其中包括机械认知实践、工程综合实践、研究创新实践、机械基础实验、产品制造基础工程训练、机械基础综合课程设计等。通过这一课程体系,培养学生独立工作能力、创新能力,促进学生个性的发展。
增加实验教学的比重,强化能力培养。根据现代企业和经济社会发展对人才的需要,研究制订了新的人才培养方案,主动适应市场,调整教学计划,更新教学内容,拓宽实践教学空间。充分利用校内科技实验站和校外实践教学基地,大大增加学生实践课的比重,促使学生的实际应用能力、动手能力明显提高。结合科研课题、大学生研究训练计划项目和生产实践的需求,积极开发综合设计型和研究创新型实验项目,着重培养学生解决生产实际问题的能力和研发创新能力,使毕业生能够提前与生产实际“对接”,更好地适应将来岗位需要。
三、课程体系建设成效
自2011年应用型名校建设工程开展后,机械设计制造及其自动化专业经过对课程体系的删减和优化,形成了特色鲜明的三类课程群,初步构建了适应工程应用型人才培养的专业课程体系。该专业现已成为山东省高等学校特色专业和山东省高等学校省级卓越工程师教育培养计划试点专业。
专业形成了“基础实验、综合设计实验、研究创新实验”的三级实验教学平台,实施多层次实验教学;实现了实验教学与理论教学相结合,开放式工程实践动手能力与课程实验相结合,创新实践与科学研究相结合,增强了学生的工程实践能力,提高了学生的综合素质,培养了学生的创新精神和创新能力。开设的典型机械零件综合实验,通过让学生在机械零件的设计、制造和检测过程中进行实践和实训,把所学专业知识应用于真实具体的生产过程,以生产实际为导向,使零散孤立的知识点形成有机整体,提高了学生的工程实践能力和创新能力。
四、结束语
为了达到企业对学生工程能力的要求,结合本校的实际情况,构建适应学生工程能力培养要求的机械设计制造及其自动化专业的课程体系。该课程体系既兼顾培养学生扎实的工程理论知识,又重视学生的工程基本技能、工程思维和素质、学生的工程实践能力培养,突出专业特色,保障专业培养目标的实现。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 许崇海,史岩彬,张鹏,肖光春,方斌.机械类专业工程能力培养的思考与初步实践[J].临沂大学学报,2014(6):21-23.
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