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關鍵詞:電氣工程;畢業設計;模塊
作者簡介:李孜(1972-),女,河北邢臺人,上海理工大學光電工程與計算機學院,講師。(上海 200093)
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0104-02
畢業設計是電氣工程專業本科教學計劃中的最后一個環節,也是相當重要的實踐環節。目的在于總結本科四年的學習成果,培養綜合運用所學知識解決實際問題的能力。畢業設計的初衷是讓學生通過這一環節的鍛煉進一步培養其專業興趣、自主學習的習慣,以及實際操作能力的提高,書本知識與實踐緊密結合,讓畢業生學會如何解決工作中的實際問題。然而隨著高等教育規模不斷擴大,本科畢業生低能化使人們對各高校的教學質量有了越來越多的質疑。畢業設計是全面衡量和評價學生綜合素質和創新能力的標志,多年來約定俗成的教學模式呈現出各種弊病。畢業設計環節應是走向工作崗位前的一次集中大練兵,卻并未起到預期的效果。改變傳統的指導模式,探索并推行更為科學及順應時展的模式,對新世紀提高工科類人才培養質量具有重要意義。
目前,以上海理工大學的情況來看,理工科專業畢業設計存在著很多問題,主要表現在:畢業設計題目與內容往往是雷聲大雨點小,命題虛夸,真正有意義的課題較少,而有時真正的課題也未必真的按照設計思路去做;畢業設計套路化,科研含量低,且“產、學、研”脫鉤;缺乏整體設計和團隊合作思想;畢業設計缺乏精品,甚至存在抄襲與剽竊現象;成績評定中,分數拉不開差距,導師為評定的主導因素,極易出現偏袒、徇私的情況。成績評定不透明,學生無從知道分數評定的過程,極易導致不滿情緒。
一、畢業設計過程中現存的問題
1.畢業設計命題中的“虛”
命題是畢業設計的起航點,優秀的有針對性的立題可以使整個畢業設計的創新性和目的性更加突出明了。然而,現實中,立題工作顯得雜亂無序,只從題目上無從了解設計的主旨。由于畢業設計課題大多是教師個人擬定,具有極大的隨意性。受命題教師自身水平、興趣、在研課題等制約或影響非常嚴重,而且高校擴招帶來的生源暴漲,使各校教師每年所帶畢業設計人數通常為6~10人,每年大量的畢業設計課題的需求,加之創新與革新的要求,導致畢業設計課題命題少、“虛”題多,即使命題很有意義,也因為指導教師的水平和精力、實驗環境、畢業設計時間等問題真正實施的很少,而且“學、研、產”脫鉤,畢業設計命題具有偏理論研究、缺乏實踐性等問題,使命題名存實亡。
2.選題環節的“亂”
當問到學生為什么選擇這個畢業設計題目時,大多數的回答是“不知道怎么選,時間又緊,胡亂選一個而已”。細問起來,發現畢業設計課題沒有詳細介紹,提供給學生的僅僅是一個題目而已,少數學生會從比較熟悉的教師哪里了解一些情況,大多數則都是很盲目、很倉促地作出選擇,且對課題往往絲毫不了解,更談不上由興趣出發進行選題的初衷了。
3.畢業設計期間管理方面的“散”
我國大多數高校的畢業設計安排在本科學習的最后一學期,時間大多為2~3個月,實際細算下來只有14周的時間。如果去掉學生參加社會實踐的2~3周,基本上只有10周左右。而且學校為了保證就業率,默許學生出外應聘、公司實習,使得畢業設計管理環節出現了松懈和失控局面。另外,還有部分學生為考研復試、重修等事情忙碌。而指導教師大多還有較重的教學科研任務。因此,整個畢業設計過程顯得極為松散,有的學生甚至與指導教師見面的機會都很少,畢業設計的總體質量可想而知。
4.學生學習中的“怠”
作為畢業設計的實行主體,學生的積極性、創造性直接影響著畢業設計的進程和質量。然而學生自身知識的局限性、就業形勢不明朗及擇業時間緊迫、參加考研復試等各種原因使得學生心緒雜亂,完成畢業設計的主動性、積極性降低,惰性十足。加上學生的規劃能力低、眼界窄,甚至有些學生不懂查閱與自身專業相關的文獻和資料,僅以教材為信息輸入的來源,知識儲備單調而貧乏。畢業論文完成要么閉門造車,要么抄襲他人作品,要么論文制作粗糙、質量低劣,既不具有實踐指導意義,又不具有理論深度。
要徹底改變這種現狀,培養適應21世紀的知識、能力、素質協調發展的應用型人才,就應該以科研課題為支撐,真題真做,通過產學研合作為學生創造一個接受現代工業技術訓練的良好的工程環境。
二、模塊化畢業設計新思路
針對上述問題,本文提出模塊式畢業設計的新思路,以創新性、實踐性為畢業設計宗旨,系統管理,扭轉畢業設計中的“虛”、“亂”、“散”、“怠”,力求在有限的時間內,使學生學得更多知識,掌握更多實踐操作,培養踏實認真的行事習慣。
1.畢業設計模塊劃分
該方式是將畢業設計的題目匯總并劃分為三大部分,即三個模塊:
(1)科研創新模塊。指導教師可根據自己的實際情況,現行的科研項目擬定1~3個以研發為主的創新型畢業設計課題。該模塊課題以指導教師正在參與的國家級、省部級的課題為基礎,具有偏重以理論研究、理論聯系實際等探索性與學術性較強的課題為主,與該領域前沿問題緊密結合。課題限定實施人數,單獨完成,或2~5人的團隊共同完成。準畢業生們,尤其是繼續讀研深造的學生,與該課題負責教師進行雙向選擇,確保課題完成質量。
(2)技能訓練模塊。該模塊的課題偏重實際技能訓練,比如基于DSP、PLC、FPGA等的電控型設計、AC-DC開關電源、小型脈沖發生裝置的設計與搭建等。該模塊課題以就業實際技能訓練為主,注重學生的動手能力,強化對實際問題的分析、判斷、操作。本模塊內容涵蓋面廣,學生們單向選擇,根據興趣與就業方向從中選擇1~2個課題。
(3)企業實習模塊。畢業實習本是畢業設計環節必不可少的實踐環節,尤其對于工科的學生,實習可以鍛煉其動手能力,開闊眼界,對實際問題的切身體會與認知,了解產業的趨勢與需求,利用企業實習為未來找工作加分,提前在職場定位。然而由于諸多原因,學校能提供的企業實習機會非常有限,且時間過短常常被大多數企業拒之門外,形同虛設。本模塊根據實際情況,課題來自學?;蛑笇Ы處熉撓档钠髽I實踐性課題,申請該課題的學生與企業雙向選擇,由企業指定指導教師進行畢業設計與實習環節的指導。一些已簽訂工作協議的且工作與本專業一致的學生,可由本人申請,單位出具相關證明與畢業設計課題,經審核通過即可在就業單位實習并完成畢業設計。
2.集中管理
目前高校在畢業設計管理上大多比較松懈,一般都沒有嚴格的獎罰機制。所設立的中期檢查,只能對資料的格式進行審查,對課題進程進行把握,不能深入課題內部,實時監督、協調各方關系。
有些學生前期忙于工作落實、單位實習、考研等事情,到后期不斷趕任務,數據量少,準確度不高,僅將論文的格式優化完美。另外,企業內的指導教師與校內指導教師缺乏有效協調,廠方對學校的具體要求不了解,只把學生當成一個簡單的勞動力,而沒有落實監督和檢查,根本達不到教學體系的要求,造成畢業設計質量下滑。
因此,每年都選擇教學任務少的教師與系教學秘書組成管理小組,對畢業設計的各個階段進行管理,全面把控畢業設計整個過程。一是各系建立畢業設計專門網頁,及時消息、學生與指導教師即時互動。二是畢業設計選題宣講。管理小組將各個題目的簡介做成宣講資料,在網上公布,并搜集學生疑問,找相應的導師答疑。三是在畢業設計進行中,每周抽選學生進行進程匯報。特別是企業導師指導的畢業設計,定期和學生溝通,及時掌握情況,解決問題。四是在畢業設計過程中根據學生們的表現,每周抽查的情況,綜合評定中給出平時成績。
3.成績評定
成績評定可由以下幾個方面綜合進行:平時成績、中期檢查、交叉論文評閱、畢業答辯、外文資料的翻譯。以上各項由答辯小組、指導教師、管理小組各自打分,最后綜合平均來決定最后的成績。成績確定后在畢業設計網上公示1~2天,如有異議,可向管理小組提出,經協調確定成績評定是否合理、是否需要修正。
其中,平時成績由指導教師根據學生在畢業設計工作期間的學習態度、遵守紀律及團結互助表現,查閱文獻和綜合運用能力、實驗技能或實踐能力、翻譯水平、獨立思考和解決問題的能力及計算機操作和開發能力評定。對部分創新性較好,完成情況優秀的畢業設計,可通過加分的方式鼓勵學生發揮最大能力去提高設計水平。
嚴格遵守科學的畢業設計考核辦法,認真執行畢業設計成績評定標準。遵循以評估和評優為動力的質量監控機制,根據進程進行階段性檢查,實施質量控制。
三、結束語
要培養適應新世紀發展所需的綜合型人才,各高校應該采取各種行之有效的措施,充分利用最后的教育實踐機會,為學生創造一個接受現代工業技術訓練的良好的工程環境,為我國培養出高水平、高質量的建設人才而努力。
參考文獻:
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【關鍵詞】 信息與計算科學 信息與編碼學 貫穿教學
【中圖分類號】 G71 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)08(b)-0004-01
引言
上個世紀末,教育部正式將信息與計算科學專業列為一個新的數學類專業,這是因為大批適應時代需求的高層次新型人才的社會需求量較大。在這個背景下,我校于2004年申請并獲得批準信息與計算科學專業,2005年正式招生。信息論與編碼作為信息與計算科學專業的基礎課程,如何講授和實踐一直是各所大學都在探索的問題。我校數學系全體教師經過7年的教學實踐,形成了自己的教學特色,取得了較好的效果。
1 應用型本科院校的人才培養模式
根據黑龍江省教育廳下達的《關于實施應用型本科院校建設試點的通知》,對目前信息與計算科學專業建設現狀和畢業生就業情況進行了深入調查,我們數學系提出信息與計算科學專業應用型人才培養模式——“以理為本,以工致用、工程技術化”。在信息論與編碼專業課程中所涉及到的數學理論知識要低于基礎數學專業的要求,但高于信息與電子類專業的要求,淡化理論和技巧,注重數學思想和應用數學解決實際問題的能力培養。側重實驗教學,培養學生動手能力和應用能力。
2 信息論與編碼的理論教學
(1)從內容上,應使學生熟知信息基本概念、性質和特征;掌握狹義信息論的三個基本概念,即信源熵、信道容量、信息率失真函數和相關的性質和定理,以及與三個基本概念相對應的第一、第二、第三編碼定理;信息論的目的、目標、基本思路和方法;編碼的目的和針對不同目的(有效性、可靠性、安全性)所采用的基本思路、手段和編碼方法;及其與信息論基本概念之間的關系等。
(2)從能力方面,應使學生認識信息的本質、學會運用信息科學方法論解決實際問題。掌握宏觀認識問題的科學方法以及從總體優化的立場出發綜合解決問題的能力。通過信息基本理論與相關學科的聯系引導學生“橫向思維”,進而培養學生的發散思維能力、綜合學習能力。
3 信息論與編碼的實驗教學
信息論與編碼同時又是一門實驗性非常強的課程, 因此對它的實驗教學應該給予高度的重視。在實驗教學方面, 主要是指信息處理實驗,它是把幾種主要的編碼問題用計算機實驗的方式給以實現,如其中的無失真和有失真信源編碼問題,在國際上都有標準文本,提供各種不同類型的算法試用,這樣就可對這些不同的方法所取得的計算效果與一個統一標準作比較。對卷積碼我們采用隨機數的生成程序給出它的誤差生成與糾錯的編碼方案,也可作實驗完成。為了保證達到教學實踐目的, 需建立個細致、規范的實驗教學模式,具體內容見圖2。圖2顯示實驗教學質量保證體系,也是下面要介紹的貫穿教育的教學質量保證體系。
3 信息論與編碼的貫穿教學
通過貫穿教育讓學生對信息論與編碼有更深的理解和擴展,而更重要的目的是將興趣濃厚的學生引入科研的大門。貫穿教育分為兩個部分: 創新實驗和本科畢業設計。大學生創新實驗由教師制定實驗目的、要求和任務。教師開設一些應用方面的題目在網上,學生自主選題、設計實驗方案、上機編程、調試、得出結果、分析、最終得出結論。本科畢業設計和創新實驗類似,不同的是本科畢業設計內容更前沿,要求更高。有時候,本科畢業設計題目會是創新實驗的延續,對于那些對本門課程感興趣的學生,可以通過本科畢業設計就創新實驗中給出的某個主題繼續深入地研究,并以論文的形式總結工作。通過貫穿教育,學生們深刻的感覺到信息與編碼理論在當今社會可謂無處不在,沒有它就沒有我們現在的數字信號電視、手機、網絡等等。
4 結束語
目前,全國大多數高等院校的信息與計算科學專業建設仍處探索和發展階段,該專業的人才培養模式呈現多樣化,培養目標不拘一格。立足我校培養“應用型工程技術大學”的人才發展定位,對信息與計算科學信息論與編碼課程的教學方法,提出了一些思路并加以實踐,希望能對信息與計算科學專業的建設與發展作出一些有益的貢獻。
參考文獻
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[2] R.J.McEliece.The Theory of Information and Coding (Sec2ond Edition)[M].Publishing House of Elect ronics Indust ry,2003
關鍵詞:技術應用性人才 現狀分析 基本思路 教學改革20世紀90年代以來,隨著我國高職高專教育以轉變教育思想、更新教育觀念為先導,積極推進教育教學改革的進程,建筑裝飾專業也逐步明確了其教育的根本任務是在于培養面向裝飾行業生產、建設、管理和服務第一線的技術應用性人才的培養模式。學校教育改革必須服從這一目標,堅持以市場需求為導向,以學生為中心,以能力為本位,根據區域經濟、行業發展和產業結構調整的要求,按照技術領域和職業崗位的實際需要進行合理的專業設置和調整,深化課程設置、教學內容和教學方法手段改革,加強管理,形成特色,使我們培養出來的學生真正能適應未來科技、經濟和社會發展的需要,適應未來就業崗位的需要。學校的教育事業才能得到持續快速發展。
教學體系是人才培養目標、人才規格以及培養過程的總體設計,是組織教學過程,安排教學任務,確定教學體制的基本依據, 也是現代教育思想、觀念在人才培養模式中的具體體現。實踐性教學體系的構建是實現專業應用技能培養的總體規劃和依據,只有構建科學合理的教學體系,才能順利實現人才培養目標。目前,高職高專建筑裝飾施工技術專業還剛起步,均處于摸索階段,存在很多不足。下面針對實踐性教學體系的構建談點個人的經驗和看法。
一、現狀分析
目前,高職高專建筑裝飾專業的實踐性教學體系主要存在以下的問題。
1、思想認識上不到位。長期以來,人們普遍認為學校是以理論教學為主的,學生只需掌握知識技能,而知識應用能力及實踐動手能力、職業道德的培養應靠社會大舞臺。因而,存在著注重理論教學體系及理論教學,實踐性教學體系及教學僅留意于形式的不良現象。
2、實踐性教學體系缺乏系統性、完整性。在長期的教學實踐中,相關專業院校在教學內容與課程體系改革、教學方法手段和產學研結合方面也進行了改革,取得了一定成績,但在實踐教學的內容、組織形式和教學目標上,還只是注意到與理論教學的簡單對應,沒有形成科學合理的實踐課程體系和課程大綱,使實踐性教學缺乏系統性、完整性、可操作性與行之有效性,試行起來不切實際,效果難盡人意。
3、實踐性教學方面沒有規范化考核和管理措施??己朔椒ú幻鞔_必然導致教學的盲目性和敷衍了事;管理出效益,管理不到位,致使教學過程中,只有計劃,沒有把計劃真正落實到實處,消耗了人力、資金和時間,卻沒有達到預期效果。
4、不重視“雙師”素質教育,教師實踐動手能力差,知識運用能力低,從而使教學與社會脫軌,教學質量也隨之難以保證和提高。
5、只注重畢業證書,不重視市場準入的職業資格證書培訓,學生就業,缺了一張綠卡,少了多次就業機會。
以上不合理的因素必然導致培養出的建筑裝飾專業的高職高專人才是與高職高專的教育理念相差甚遠的高分低能,只會紙上談兵,技術應用技能怯弱的低能兒。
二、構建建筑裝飾工程技術的實踐性教學體系的基本思路
1、轉變教育思想、更新教育觀念, 逐步明確建筑裝飾專業教育的根本任務是在于培養德、智、體、美全面發展,與我國社會主義現代化建設要求相適應,熟練掌握計算機輔助設計、室內設計和效果圖表現能力,適應建筑裝飾行業的生產、建設、管理和服務第一線的高等技術應用性人才。
2、以調研職業崗位分析職業能力與素質分析知識結構分析確定課程體系編寫專業培養方案專家論證制定主干課程教學大綱專家論證定案程序為基本思路,先對從業人員現狀、崗位職責、工作內容、工作標準、專業知識、能力結構等幾個方面,深入建筑裝飾市場、國家大、中型建筑裝飾企業,也不可忽視有市場優勢的小型企業,充分了解建筑裝飾業的人才市場需求,對就業崗位進行分析,得出建筑裝飾工程專業最直接的就業崗位是建筑裝飾工程施工技術員,擴展的崗位群為設計員、預算員、質檢員和監理員;分析職業崗位能力如圖1示;對應知識能力結構分析如圖2示;最后圍繞能力培養把專業課程體系分為理論教學體系和實踐教學體系。
3、通過開設認識實習、各類實驗、見習、課程設計、生產實習、定崗實習、綜合社會實踐、畢業設計、證書培訓等實踐性課程,構建專業實踐性教學體系。實踐性教學體系主要是通過三個模塊、四個層次來構建。三個模塊是指知識技能實訓、操作技能實訓和技能證書實訓。知識技能實訓是指學生通過實訓熟悉或掌握基本理論的一種實訓或實驗,如:各種實驗、課程設計、大型作業等;操作技能實訓是指學生實踐動手能力的一種實訓,如:建筑裝飾施工各工種基本操作技能;技能證書實訓主要是學生通過考核取得各種證書的實訓,如:CAD證、預算員證。四個層次主要是指基本技能實訓(建筑識圖制圖實訓、美術實訓、計算機應用實訓等)、專業基本技能實訓(建筑材料實驗、構成藝術實訓、房屋構造實訓、計算機輔助設計實訓等)、專門技能實訓(表現技法實訓、室內設計實訓、裝飾施工實訓、裝飾工程預決算實訓、單位工程施工組織設計等)和綜合技能實訓(畢業設計、模擬建筑工程招標投標等)。在學時分配上,實踐教學學時占總理論教學學時的應超過40%以上,而理論教學學時還包含了數學、英語、政治、體育等基礎課,實際上占專業課程教學課時的50%以上,從而加大專業課的實踐性教學環節時間。
4、在課程體系安排上,構建以培養專業技術應用能力為主線,突出崗位能力訓練,確保實踐能力訓練不斷線:第一學期進行整體感覺認識實習、《制圖與識圖》和《美術》集中周實訓;第二學期進行《建筑材料》認識與實驗、《裝飾CAD》和《構成藝術》集中周實訓;第三學期進行《民用建筑構造與裝飾設計》課題設計集中周實訓、《3DMAX計算機輔助設計》集中周實訓;第四學期進行《室內設計原理》《裝飾表現技法》、《PS計算機輔助設計》課程設計集中周實訓、《裝飾施工技術》常用崗位工種操作實訓;第五學期進行《室內設計原理》、《建筑裝飾預決算》、《建筑裝飾工程施工組織設計》課題設計集中周實訓;第六學期進行畢業綜合實踐和畢業設計。同時,保障計算機技術應用和學習不斷線:第一學期開《計算機應用基礎知識》;第二、三、四學期開《建筑裝飾AUTOCAD》、《3DMAX》、《PHOTOSHOP》;第三、四、五、六學期應用計算機知訓進行建筑裝飾構造設計和室內設計;第五學期進行施工組織、管理和預算應用軟件學習;第六學期利用計算機進行畢業調研、畢業實習、模擬建筑工程招標投標和畢業設計。針對核心課程,在學時分配上理論和實訓各半,有些主干課程更偏重實訓部分,例如:《CAD》、《3DMAX》、《PS》、《室內設計原理》、《裝飾施工技術》則應偏重。另外,應緊跟市場,緊跟社會,拓寬專業知識面,以便更好適應社會,附加如《監理概論》、《施工項目管理規范》等課程,穿插《三法一條例》、《安全法》等工程建設相關法律;《建筑設計規范》、《結構設計規范》及《施工質量驗收規范》等專業規范知識;并進行安全、組織、預算、管理等案例或名人專家講座,盡可能與社會接軌。
5、制定與課程體系相適應的實踐性課程教學大綱。結合理論教學大綱和專業技術技能的要求及專業技能的認知規律,制訂實踐性教學大綱,指導實踐性教學。
6、完善并規范實踐性課程教學的考試考核辦法及教學管理辦法,使考試和考核真正達到考出水平,考出技能的水準,且嚴格管理,確保教學質量的實現和提高。
構建實踐性教學體系同時應加強校內外實訓基地建設和“雙師”型師資隊伍建設等實踐性教學環節的基礎建設,建立穩定合理、長效健全的人力、環境、設備三保的支撐保障體系。
三、構建實踐性教學體系的現實意義
1、通過該實踐性教學體系的構建,可使實踐與理論并重,彌補相應不足,以達培養目標,有力推動高職高專建筑裝飾專業的教學改革。
2、實踐性教學體系的改革符合本專業職業能力形成規律,探索出了專業技術應用能力培養的科學途徑,經過專業技能應用及動手操作能力的強化訓練和職業道德的培養,才能提高本專業學生的綜合能力,培養出合格的高職高專人才。
3、依托行業并服務行業,有利于提高“雙師”素質,實行產、學、研相結合,兩者共同發展,達“雙贏”效果。同時,使學生大學畢業證書和職業資格證書“雙證”有機結合,為就業開通綠色通道。
在“互聯網+”時代,基于云服務和大數據分析,圍繞知識、能力、品格協調發展的人才培養目標,堅持按照培養“知識面寬、基礎扎實、能力強、素質高”的綜合人才的原則,緊跟當今通信技術發展的趨勢,堅持統一要求和發展個性相結合的原則,調動學生的學習積極性,從以下幾個方面定位培養目標:
1.使學生通過實踐性環節的訓練具備較強的實際動手開發能力。
2.培養全面的、面向從事實際工作、底層硬件和軟件開發的綜合素質人才。
3.能適應通信技術發展需要、能從事通信系統結構設計和優化應用型人才。
二、以教學為中心,加強教學管理
1.積極開展教學管理及改革的研究。鼓勵和支持教學管理人員撰寫論文、參加學術會議,積極開展教學及管理研究。
2.積極開展教學管理及改革的實踐。進一步完善和改革教學管理體制,積極開展課程評估,學生評教,教學督導等,使得教學管理工作更趨科學、規范。
三、教材與輔助材料的選用
在已有學科發展規劃的基礎上,把握本專業的研究方向,確定教材,深入研究。通過教學實踐摸索、總結經驗,合理調整學科發展方向,優化培養方案,在教材建設方面,需要遵循適用性原則、先進性原則、多樣性原則。主要選用高質量的全國優秀規劃本科教材和教學參考書。
四、提高學生的綜合素質,促進人才全面發展
通信技術專業的學生學習包括思想和中國特色社會主義理論體系概況,思想道德修養與法律基礎,具有良好的思想品德、職業道德,文字表達能力。以此為發展根基,學習模電、數電、微機、c語言、單片機等課程,以便具有獲取專業知識的能力;學習移動通信、光纖通信、程控交換、寬帶接入網、現代通信網等課程,使學生獲取現代通信網領域的專業知識以打下扎實的專業基礎。五、注重畢業設計環節,提高實際動手能力畢業設計是高等學校實現人才培養目標的綜合性實踐教學環節,通過畢業設計進一步鞏固、擴大和深化學生所學的基本理論,提高學生調查研究、收集資料以及正確使用技術工具書的能力,理解分析、制定設計方案的能力,實驗研究能力,計算機軟、硬件開發及調試能力,提高畢業設計質量的措施包括:
1.前提——認真選題
畢業設計題目選擇得是否合適,直接影響著畢業設計的質量。如果題目選得太簡單,沒有新意,激發不起學生的興趣,學生得不到鍛煉。如果題目選得太大、太難,不僅時間不允許,而且學生無從下手,最好覆蓋本專業的主干課程、專業基礎課程、專業課程等,使學生在畢業設計的過程中,對學過的知識和技能能夠結合實際綜合分析和靈活運用。
2.關鍵——細心指導、嚴格要求、嚴格管理
畢業設計任務書下達后,指導老師要逐步指導學生進入狀態。初期要求學生結合選題進行文獻資料和查閱;收集與畢業設計課題有關的數據、圖表等資料;特別注意查閱外文資料;提出課題的總體規劃及要求,并根據課題要求提出設計方案及方案論證。
3.重要手段——嚴格答辯要求、科學評定成績
答辯和成績評定是畢業設計的最后一個環節,是對學生畢業設計工作的整體評價和全面檢查畢業設計質量的重要手段,是對學生畢業資格及學位資格進行審定的依據,是一項極其嚴肅的工作,具有很強的導向性。
六、發展思想道德建設
關鍵詞:卓越工程師;勘查技術與工程;培養方案
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)35-0047-03
卓越工程師計劃是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010—2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工業大國邁向工業強國的重要舉措。2011年9月,我校“卓越工程師教育培養計劃”正式啟動。本文將根據“卓越工程師計劃”的目標要求,結合多年積淀的專業發展基礎,對勘查技術與工程專業卓越工程師的培養方法進行初步探討。
一、培養目標
根據我校人才培養定位和專業特色,秉承“創建地球科學領域世界一流大學”的辦學理念,從學校自身的優勢及對人才的知識、能力和素質的要求出發,制定勘查技術與工程專業“卓越計劃”人才培養目標。本專業培養具有堅實的自然科學基礎,擁有良好的工程素質、較強的工程實踐能力和創新精神,具有較強的勘查技術與工程(鉆探鉆井)專業能力,具有經濟管理意識和創業精神,具有國際視野全面發展的應用型工程師。并為培養從事鉆探鉆井工程項目設計與開發的設計型工程師打下堅實基礎。本專業畢業的學生,主要從事地質鉆探、油氣鉆井、地熱開發及新能源鉆探等領域內的工程設計、施工、組織管理、科技開發、新技術開發及工程服務等方面的工作,也可從事高層建筑基礎、路基橋梁基礎、水電壩基基礎等的勘察、施工以及地質災害治理等地質工程工作。
二、基本思路
以實施“卓越工程師教育培養計劃”為本專業重大教學改革工程和未來發展的重要契機,以“勘查技術與工程”國家級品牌專業為試點,充分利用行業的資源優勢,加強與產業的合作,與知名企業合作建設專用實習基地,強化實踐教學。與國土資源、地礦、海洋、煤炭、地質裝備行業建立了長期的產學研合作關系。依托大型企業,通過深入的教學改革與實踐,探索面向鉆探鉆井行業的卓越工程師人才培養方法和模式,以進一步提高學生工程實踐能力,為國家輸送合格的從事地質鉆探、油氣鉆井、地熱開發及新能源鉆探等領域的施工和管理的工程應用型人才。
三、培養模式
卓越工程師的培養主要分為應用型、設計型和研究型這三種類型。應用型工程師主要在本科階段培養,設計型工程師主要在碩士階段培養,研究型工程師主要在博士階段培養。根據企業對于不同類型人才的需求程度,目前學校試點工作還是放在應用型人才的培養上。先積累一些經驗,待日后社會需要大量更高層次人才時,學校再開展對設計型和研究型人才的培養工作的研究。勘查技術與工程專業“卓越計劃”采取校企聯合培養模式,按照“3+1”模式進行培養,即3年在校學習,累計1年與企業聯合培養,本科階段學制4年。3年學校學習的主要任務是著重進行工科基礎教育,1年企業培養的主要任務是進行與實際工程相結合的工程實踐,通過直接參與企業的實際生產及工程項目研究學習企業的先進技術、先進設備和先進企業文化,著重培養學生的基本操作技能、分析解決工程實際問題的能力,并積累工程實際工作經驗,增強大學畢業生對企業的適應能力。
四、培養標準
依據《卓越工程師培養計劃通用標準》制定人才培養的一系列步驟,對學生提出本階段所要達到的各方面專業要求。培養出的人才應具備各方面綜合能力,并能獨立學習,還要具備一定的實踐經驗,能夠應對一些實際問題。本專業培養出的學生通過學習后應達到以下要求:
1.自然科學基礎知識扎實。具有良好的人文科學基礎和管理能力。具備力學、數學、機械學、金屬材料學、電子電工學、測試技術在鉆探鉆井工程的應用能力。
2.具有本專業必需的計算機應用技術、信息及網絡技術、液壓傳動技術、電工與電子技術等相關知識。
3.對于本專業的基礎知識有個系統的了解。掌握一到兩個研究方向的專業知識。對于本專業的發展趨勢應非常熟悉,對于相關專業的基礎知識應充分了解??梢灾贫▽嶒灧桨福⒛軌驅嶒灁祿M行分析和解釋。能夠獨立設計鉆探機械系統。具有對于鉆探鉆井工程問題進行系統表達、建立模型、分析求解和論證的能力;具有在鉆探鉆井工程實踐中初步掌握并使用各種技術、技能和現代化工程工具的能力。
4.具有較強的知識遷移能力,能夠集成鉆探鉆井工程中工程設計、泥漿技術、鉆頭技術、定向技術、取心技術、井下信息檢測等各方面知識。此外,還要有較強的創新意識和能力,并結合所學知識在實際生產工作中積極創新。
5.學生應具備良好的心理素質和身體素質,以適應外部環境所帶來的諸多壓力和挑戰。除此之外,學生還應具備強烈的社會責任感,將來才能更好地服務于社會。
6.具有在多學科團隊中發揮作用的能力、較強的交流和溝通能力,具有一定的組織管理能力、價值效益意識,能夠參與跨專業及國際性的競爭與合作。
7.學生對于工程上的問題能夠做到基本的認知和判斷,并了解鉆探鉆井工程的相關知識。
8.學生應具備較強的自我學習能力,能夠獨立獲取并處理信息,并能養成不斷學習的良好習慣。
9.熟悉本專業領域及相關行業的國家技術標準、政策、法律和法規。
五、課程設置
根據行業需求,結合工程專業的特點和優勢,建立一個合理的教學體系,使其符合工程專業高素質人才培養的要求。在課程設置方面,縱向來看主要分為:通識教育課程、學科基礎課、專業主干課、專業選修課程。按橫向分類則為:理論教學環節和實踐教學環節。
六、師資隊伍建設
1.校內師資隊伍。積極支持和鼓勵教師深入企業,增強教師取得企業工作的實際經驗。具體措施如下:(1)學校在引進新教師時,優先選拔具有企業工作經歷的人員。(2)充分利用校企合作基地優勢,選派部分教師到企業工作,增強教師的企業工作經驗,鼓勵教師作為科技特派員,通過參與和承擔企業的技術改造和科技開發,豐富教師的工程實踐經驗,提高教師解決工程實際問題的能力。(3)鼓勵具有博士學位的青年教師,進入企業的博士后流動站。(4)在職稱評定時,優先評聘具有企業實踐經歷的教師,青年教師職稱評定時,將具有企業工作經歷作為必要條件。
2.校外兼職教授聘請。聘請具有豐富工程經歷的企業高層次人員或在社會和行業中有成就和影響力的工程領域專家到學校擔任兼職教授。一個企業的興衰直接影響著企業中高層人才的流動情況。長期就職于企業的一部分高層管理人才和高級技術人員卻有在高校兼職的意向。他們有著豐富的實踐經驗,同時又具備高超的工程相關技能。如果他們能和具備深厚理論知識的高校教師聯合在一起,共同把精力投入到教學工作,必能培養出一批卓越的工程師。在實際工作中,專職教師和兼職教師分工明確。專職教師要負責學生校內學習階段的學習和考核,制定校內培養計劃。兼職教師則負責學生在企業學習階段的學習和考核,并制定校外培養計劃。除此之外,專兼職教師在學生的培養方面會共同協商制定培養標準,明確培養目標,設計教學內容,最后聯合評估教學質量。在教學工作上,兼職教師主要負責實踐性較強的專業課教學工作。專職教師主要承擔理論性強的專業課和專業基礎課的教學任務。對于高水平的專家,學??梢园阉麄冋埖綄W校來為專職教師進行專業培訓和指導。
3.實施雙導師制。就是實行學校導師和企業導師共同指導學生的模式。企業為學生配備企業導師,安排有實際經驗的工程師講解生產過程中的各種設計方法及步驟,如:鉆探機械裝備設計方法和規范、鉆桿鉆具的加工工藝設計方法、泥漿制備和維護工藝規范和方法,鉆探工程設計規范和方法、鉆探事故的預防與處理等等,保證學生在企業中的實習和實訓的時間和效果,使學生參與到導師的科研工作里,接觸到實際的工程項目,充分發揮校內外導師的不同優勢,為學生的學習和課外實踐進行指導。企業讓學生參與到實際工程設計和研發中,學生有機會選擇工程項目完成的方法和步驟,同時也可以鍛煉學生獨立解決問題的各方面能力。畢業設計實行雙導師制,共同協商畢業設計題目。學校配備的指導教師定期到企業配合指導學生的畢業設計,共同進行畢業設計答辯工作。雙導師對畢業設計重要環節把關,包括畢業設計題目、畢業設計開題報告、總體設計、畢業設計說明書、畢業答辯等。
本文結合“卓越工程師”計劃推出了教學改革的思路,對勘查技術與工程專業卓越工程師的培養方法進行了初步的探討,目的是在新形勢下,為勘查技術與工程專業教育的發展探索新思路。
參考文獻:
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有關權威部門統計,未來幾年內我國軟件行業的從業機會十分龐大,每年對軟件人才的需求將達到80萬-100萬人,而現有行業從業人員只有50萬人左右,專業開發人員不到25萬,目前大部分院校出來的應屆計算機系學生,真正能當年進入軟件公司工作的只有10%~20%左右,缺口很大。中國信息技術人才培養高峰論壇指出:未來5年我國信息化人才需求可達2000萬人,每年至少需求40萬人以上的軟件人才。于是高等院校、職業院校、培訓機構紛紛搶入軟件人才教育市場,新設軟件、軟件相關專業,擴大招生規模等現象風起云涌。目前怎樣搭建一個“學生——企業”平臺已是迫在眉睫的事情,這個平臺就是在校大學生通過參加企業軟件工程的實訓來縮短學校教育和社會需要的差距,填平鴻溝。
二、建立以實訓課程為核心的課程體系
傳統的本科教育課程體系是:課堂教學——課程實驗——課程設計——畢業設計。這其中課堂教學注重基礎性、理論性、系統性,相應的實驗課則注重知識的全面性、技術覆蓋面、與課堂教學的配合等。實踐目標用于強化理論的學習,內容往往缺乏工程應用背景,脫離實際應用,加上所安排的實踐課往往課時有限,難以達到一定的編程量。因此,建立合理有效的課程實訓體系就需要將原有的課程實驗改革為課程實訓。與實驗相比,課程實訓更關注實踐性、實用性、針對性和可操作性。
1.課程實訓體系統的設計課程實訓的目的是為了以后能為參加企業的大型項目實訓打下堅實的基礎,它是一個階段性項目實訓的訓練過程,在課程實訓中,每個課程對應一個實際的開發項目,課程單元對應實際項目的一個模塊或者是它的一次漸進。在課程實訓中,學生了解項目的背景,探究項目的工作原理,直至動手實踐完成工程項目,都體現出以學生為中心的教學思想,教師在教學過程中起的是指導與引領作用。該模式是一種全新的網狀人才培養模式,它以各種技能和綜合素質的養成為實訓目標。
2、課程實訓體系的訓練過程
(1)課程建設的基本思路課程建設的基本思路:以崗位要求為基準,以職業能力為主線,建立以實訓課程為核心的課程體系。
(2)突破傳統課程體系、瞄準職業崗位能力進行課程改革突破傳統“三段式”課程體系,構建以實現崗位職業能力為目標的現代職業教育的課程新體系,新課程體系緊扣專業培養目標,以培養崗位職業能力為目標,突出實踐教學,注意培養學生的基本素養。新的課程體系由實訓課程體系、理論課程體系和素質培養體系組成。
4.建立以企業項目實訓為體系的畢業設計
1、建立以企業項目實訓為體系的畢業設計有兩種方法:
(1)學生進入企業,接受企業員工的真實環境下的訓練。
(2)引企入校,以企業技術人員為指導教師的畢業設計。在課程設計中只是局部接觸到了企業軟件工程的一些知識,但是還不系統。通過參與企業項目實訓,學生可以切身體會到企業工程與學校實習,實踐的區別。實訓基地建設方式:
①實訓環境完全按照企業文化、機構設置、項目需求、研發模式、團隊特色等軟硬件條件的需求來搭建;
②實訓項目是從軟件開發的國內知名骨干企業中挑選出一批具有行業特色及代表性的項目;
③實訓的項目經理是從骨干軟件企業中挑選出來的,理論及實踐經驗豐富并參與過實訓項目開發的項目經理來擔任;
④實訓管理采用公司化的管理模式,讓實訓學員親自參與實訓項目開發,將其融入IT企業的真實運行環境;學習了解IT企業的軟件項目開發規范、流程和項目管理方法以及軟件工程知識在實際項目中的應用;感受IT企業對員工知識結構、基本技能和職業素養等綜合素質的要求;體驗企業文化;實現理論知識與實際應用的有機結合,積累項目實戰經驗;
⑤實訓的實施規范嚴格按照軟件工程的規范來進行,實訓學員按照25個人的規模分成若干個項目組,每個項目小組將參與項目詳細設計(項目編碼)、項目測試和項目驗收過程,并形成規范、標準的文檔。
2、實訓所取得的成效通過對實訓學生的調查,能夠在以下兩個方面得到提高:
(1)硬技能的提高掌握了基本的開發技術、熟悉了企業常用的工具和平臺、熟悉了軟件工程的流程及軟件控制、提高了解決問題的能力、掌握了快速學習的方法、熟悉了軟件工程中常用的工具。
(2)軟技能的提高通過實訓可以使學生在團隊精神、溝通協作能力得到提高,同時具備良好的職業素質與職業規劃真正成為一名合格的IT成員,并能根據自己的所學、所見、所識來提高編寫簡歷與參與面試能力。
三、結論
通過實習,不僅擴大和鞏固已學過的基礎理論和專業知識,了解和掌握機械制造生產過程的實踐知識,還為以后的學習和和工作打下良好的基礎。培養理論聯系實際的能力,是自己學會在實際生產中通過調查研究發現問題并運用所學的知識分析問題和解決問題的基本思路和方法。了解機械制造企業的總體布局、生產組織與管理情況,是自己對機械產品的生產過程,機械生產企業的生產組織與管理工作有一個初步的認識。了解制造技術的領域的科技發展新動態,了解新技術、新材料、新工藝在機械制造生產的實際應用。同時我們熟練操作了數控機床,熟練數控機床的日常維護及常見的故障的判斷和處理,進一步掌握數控程序的編程的方法,以便能夠系統、完整的掌握數控技術,更快更好的適應機械專業的發展和需要。通過實習了解了解制造領域的技術工人的工作特點,增強熱愛勞動,熱愛所學專業的情趣。
在實習過程中,老師耐心地給我們講解數控軟件上面每個指令的使用,在老師的指導下,我們很快就上手了,踏入了數控這個門檻,還適當地給我們布置些作業,我們也積極認真地對待,認真完成每一次老師布置下來的任務。在完成任務之余,我們還發揮自己的想象空間,自己嘗試著車一些自己想要有圖案零件,效果還不錯。課本上學的知識都是最基本的知識,不管現實情況怎樣變化,抓住了最基本的就可以以不變應萬變。如今有不少學生實習時都覺得課堂上學的知識用不上,出現挫折感,可我覺得,要是沒有書本知識作鋪墊,又哪應付瞬息萬變的社會呢?經過這次實習,雖然時間很短,可我學到的卻是我一個學期在學校難以了解的。就比如何與同事們相處,相信人際關系是現今不少大學生剛踏出社會遇到的一大難題,于是在實習時我便有意觀察前輩們是如何和同事以及上級相處的,而自己也盡量虛心求教。要搞好人際關系并不僅僅限于本部門,還要跟別的部門例如市場部的同事相處好,那工作起來的效率才高,人們所說的“和氣生財”在我們的日常工作中也是不無道理的。而且在工作中常與前輩們聊聊天不僅可以放松一下神經,而且可以學到不少工作以外的事情,盡管許多情況我們不一定遇到,可有所了解做到心中有底,也算是此次實習的其中一個目的了。畢業實習是學生在校其間的最后一次實踐性教學環節,主要結合畢業設計課題熟悉畢業設計相關內容,培養學生查閱、收集資料的能力,熟悉各種工程設計規范,鍛煉學生走向社會的綜合技術技能和社交能力。
總的說來我們這次的生產實習是十分圓滿的,從中我們不僅對我們曾經學習的理論知識有了更加深刻的理解,對接下來的學習起到了很大的幫助,而且也對我們在實際操作各種車床,對產品的設計,實驗和加工帶來很多新的思路,我們是帶著渴望的心情而來,帶著滿意的笑容而歸的,這樣的生產實習對于我們這些在校的大學生來說是一次難得而寶貴的實踐機會,這給我們以后的學習帶來了很大的動力,也會我們以后的工作帶來了很大的啟發,使我們對未來能從事這樣的工作而感到了自豪。
關鍵詞:
高職院校;應用電子技術專業;教學改革
中圖分類號:
G4
文獻標識碼:A
文章編號:16723198(2013)21014301
1應用電子技術專業教學存在的問題
隨著社會對高職院校應用電子技術專業人才需求和能力要求的不斷提高,如何更好地滿足企業的需要、提高教學質量、改革培養模式是各高職院校面臨的一重要課題。目前,各高職院校在應用電子技術專業教學方面主要存在兩個問題:一是課程設置和教學內容與專業需求不相適應,出現了課程設置比重不符合學科要求的狀況;二是課程設置與職業技能鑒定相互矛盾,出現了授課內容與技能鑒定內容不符的問題,導致企業不認可。因此,應用電子技術專業教學必須在教學模式、課程設置、教學手段等方面進行全面改革,明確本專業學生的培養規格要求,以培養滿足企業需要的技術性人才。
2應用電子技術專業教學改革的基本思路
2.1以應用能力的培養為核心
應用電子技術專業的人才培養目標是培養具備較強的應用能力,能熟練掌握應用電子技術專業的基礎理論知識以及專業技能的技術應用型人才。采用CBE模式和DACUM方法,制定應用電子技術專業的能力指標體系、知識結構,確定出人才培養規格。
2.2改革課程設置模式
樹立綜合職業能力課程觀,課程目標由“知識客體”轉向“學生主體”;教育導向由“教育專家導向”轉向“企業專家導向”;教育模式由傳統的“教程”向“學程”轉化。
2.3改革教學內容和教學方法
在課程體系和教學內容的改革方面,著重構建以創業能力為主的實踐教學體系,突出校企結合、工學結合,提高教學質量。課程內容改革注重綜合化、實用化、精簡化。調整專業課程的結構,拓寬專業知識領域,突出主干課程的建設和關鍵能力的培養。
2.4基于職業證書培訓改革課程體系
根據企業對人才的要求和職業證書培訓的要求,按照職業技術課、職業基礎課重構課程體系,修訂人才培養方案,并建立適合專業要求的實訓中心和職業培訓中心。
3應用電子技術專業實施教學改革的措施
3.1加強實踐教學
在課程體系當中,大幅度提高實踐教學學時,構建合理的實踐教學體系,增加實踐教學內容。改革實踐教學方法,積極采用“問題探究法”、“任務驅動法”等先進的教學方法,變過去的被動學習為現在的主動學習。在課程教學中結合工程訓練,培養學生工程實踐能力和應用創新能力。加強崗位操作能力培養,讓學生在實踐中融產品設計、工藝實施、檢測、維修等為一體,強化工程實踐能力。比如通過電工電子基本訓練和玩具機器人工程訓練培養學生的工程實踐能力、團隊協作精神,以及培養學生的工程實踐素質,促進學生所學知識向應用能力的高效轉化。
3.2構建校內外實習、實訓基地
實習、實訓基地是本專業教學的必備條件,也是培養應用型技術人才的基礎保障。一方面,在校內應建立電子技術實驗室、高頻實驗室、EDA實驗室、電子產品開發設計研究所、電子培訓基地等設備先進的專業實驗室、實訓中心。同時,還應積極開展校企合作,建立比較穩定的校外實習基地,為學生崗前實習培訓及青年教師的提高提供良好的教學場所。
3.3打造“雙師型”教學團隊
應用電子技術專業教學要求教師既要具備扎實的基礎理論知識和較高的教學水平,還要具有較強的專業實踐能力和豐富的實際工作經驗。因此應打造一支適合專業教學的“雙師型”教學團隊,從而為應用電子技術專業實施教學改革提供人力保障。比如采取“走出去,請進來”的方法,讓年青教師走出去,到生產實踐的第一線去提高實踐能力,同時聘請實踐能力強的技師加入到專業教學。
3.4加強實踐教學質量監控體系建設
在實踐教學過程中,組織教師聽課、評課、研討,對學生的反應快速響應,及時通報給各任課教師落實整改。建立以學生為主體的教學質量監控體系,對教師的教學水平進行評分并作為教師評優、晉級等的主要依據之一。實踐證明,這種教學質量的監控能夠及時了解教學過程中出現的問題,從而較好地提高了實踐教學的效果。
3.5加強實踐教學教材的建設
特色教材建設是專業教學改革的重要內容之一。高職院校的教學不同于一般二本院校,專業培養目標存在較大的差異。根據應用電子技術專業的培養目標和實踐教學大綱的要求,針對現有專業實驗室軟硬件條件和環境,可組織實踐教學經驗豐富的教師編寫符合專業培養目標、具有一定特色的實訓或實驗教材。
3.6改革專業畢業設計
根據多年的教學經驗和社會對應用電子專業人才能力的要求,為提高畢業設計的質量,需要打破傳統的畢業設計時間安排和內容安排。比如畢業設計的選題安排在二年級第一學期,讓學生選擇課題和指導老師,確定研究方向。通過選題,有利于學生對自己專業的理解,并通過全程任務驅動的方式,提高學生學習的積極性。
參考文獻
[1]夏穎.關于高職院校應用電子技術專業教學改革的探討[J].陜西教育,2009,(12).
關鍵詞:電力系統分析;培養目標;工程教育認證
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)19-0102-02
一、前言
工程教育認證作為高等教育認證的重要組成部分,屬于專業認證,是由專業性認證機構(協會)組織工程技術專業領域的教育界學術專家和相關行業的技術專家,以該行業工程技術從業人員應具備的職業資格為要求,對工程技術領域的相關專業的工程教育質量進行評價、認可并提出改進意見的過程[1]。
我校的電氣工程及其自動化專業的綜合改革是以工程教育認證工作來引領的,旨在培養能夠從事與電氣工程有關的裝備制造、系統運行、自動控制、信息處理、試驗分析、電力電子等技術開發以及計算機應用等領域工作的寬口徑復合型工程技術與管理人才。通過模塊化課程體系有效地推進培養目標和畢業要求的實現。
《電力系統分析》是電力系統自動化模塊的主要專業課,占據整個模塊課總學分的1/3。該課程作為《電路基礎》、《電磁場》和《電機學》等先導課程的延續以及《電力系統繼電保護原理》、《發電廠電氣部分》、《電力系統調度》和《高電壓技術》等后續課程的基礎,發揮著“承前啟后”的作用,有著兼具理論性和工程性的特點。該課程的目標定位為:要求學生掌握電力系統的基本內容和基本概念;熟悉電力系統的基本運行方式和調節方法;熟練掌握電力系統的基本分析和計算方法;掌握電力系統各種故障及其分析方法;了解電力系統的穩定性分析,為培養高素質的電力工程技術人才奠定堅實的基礎。
在以培養目標為導向、以學生為中心的教育理念驅動下,本文從理論教學和實踐教學兩方面入手,討論《電力系統分析》課程基于工程教育認證標準的教學改革。
二、教學內容、方式和方法的探索
(一)教學內容的合理配置
《電力系統分析》主要包括電力系統的穩態分析和暫態分析兩部分。重點講述電力系統的三大常規計算,即潮流計算、短路計算和穩定性計算,這也是本門課程的重點難點所在。其中,穩態分析部分的電網等值電路、電壓降落和功率損耗是潮流計算的基礎,電力系統正常運行方式的調整與控制是潮流計算的應用。暫態分析部分的同步電機的數學模型是基礎,其電磁暫態過程主要針對故障分析時的短路計算,機電暫態過程主要針對穩定性計算[2]。
在教學過程中,三大計算自然要重點講述,但是其中的計算機算法部分可以適當壓縮學時,因為相應的課程實驗、課程設計和畢業設計部分會有針對三大計算的具體上機操作。而相應的基礎知識部分則需要仔細講解,尤其是部分同學《電路基礎》和《電機學》掌握的比較薄弱,基礎知識部分如果進度過快,會導致后邊的三大計算根本無法理解和掌握。
《電力系統分析》除了具有較強的理論性,還有一定的工程性。根據已就業同學的信息反饋,在教學過程中,應適當地引入個別工程實例以及目前的電力系統新技術專題,讓學生能將所學的理論知識和實際的工程聯系起來,激發學習的興趣和動力。
(二)教學方式的多元化
該門課程的理論性較強,教學方式仍以多媒體和板書結合的教師講解為主。然而課程中涉及到大量的計算,需要習題(作業、課堂討論和課堂測驗)來支撐。由于作業是在課下完成的,不可避免地出現部分同學互相抄襲的現象,導致不能通過作業來準確地反映出學生對知識的掌握情況。課堂討論和測驗的方式,一來可以方便教師準確地觀察學生的真實水平,二來通過學生到講臺上講解習題,提高學生課堂的參與度,便于學生自己找出彼此間的差距,活躍課堂氣氛,激發學習興趣。
除了上述傳統的課堂教學之外,還可以通過網絡課程的形式,將課程相關的電子資源分享給學生,并通過網絡論壇的形式,開展課程內容的相關討論。
(三)教學方法的靈活性
《電力系統分析》中有一些比較難以理解的章節,需要采用較為靈活的教學方法來授課。比如,同步電機突然三相短路分析這一節,涉及的內容較多,既有電機方程,又有短路電流計算,看起來十分復雜,尤其對一部分數學基礎不好的同學,看到這些復雜的公式會直接望而卻步。因此,教學過程中不應該側重具體的公式推導,而應該先從基本思路著手,和之前學過的較為基礎的電路知識進行類比講解。比如:把“短路前”和“短路后”看成電路中動態電路的“換路前”和“換路后”;短路電流的計算方法和“三要素”法相類比,即分別求出起始值、穩態值和直流、交流分量的衰減時間常數,帶入“三要素”法的表達式中,得出短路電流的計算公式。這樣,學生先從整體思路上有一個清晰的框架,然后,再針對每一部分進行具體的數學計算,就不會產生思路不清的困擾。
三、實踐教學的探索
如前所述,該門課程具有一定的工程性,需要相應的課程實驗、課程設計、畢業設計和實習等實踐教學環節,這樣才能使本專業的畢業生達到相應的培養目標和畢業要求。
(一)基于PSASP的課程實驗[3]
課程實驗設置的主要目標是通過實驗,培養學生的基本實驗技能,加深對電力系統的理解,學生利用仿真平成電力系統參數的錄入、潮流計算、短路計算、功率特性和功率極限等實驗,初步掌握電力系統的基本分析方法,加強對電力系統分析知識的掌握能力。
上述目標通過讓學生使用PSASP(電力系統分析綜合程序)軟件,在本專業的電力系統仿真實驗室完成電力系統潮流計算仿真、電力系統的短路計算仿真、單機―無窮大系統穩態運行方式和電力系統功率特性和功率極限等實驗。學生通過上機實驗,能夠基本掌握電力系統的分析方法,甚至個別同學還在使用PSASP的同時,使用MATLAB軟件實現相關的潮流和短路計算[4],并對兩種結果進行比較分析。
(二)課程設計和畢業設計
該門課程的課程設計是用單獨的一周時間來完成的,具體分配了3個設計題目,由學生自由分組和選題。主要是希望學生通過開展課程設計鍛煉解決實際工程問題的基本能力(查閱資料、工程問題的數學計算和分析、報告的撰寫及團隊合作)。
課程設計題目的選取來源于相關的科研項目,以潮流計算和短路計算為核心的相關工程性問題。主要考察對手算潮流和短路計算基本方法以及計算機潮流和短路計算的掌握情況。具體分組為2人一組,組員過多,會導致個別組員實際承擔的工作過少;一人獨立完成,時間不夠充裕。因此,2人一組可以較好地分配工作和保證課程設計的順利完成。
課程設計的驗收工作以現場答辯的方式來完成,答辯成績占總成績的40%。指導老師會針對每組提交的設計報告,提出2~3個問題,同時要求現場演示計算機仿真過程,并根據具體情況,提出1~2個問題,如果超出3個問題回答不正確,則視為課程設計不通過。答辯過程中,選擇同一題目的小組之間可以互相提問和評價,該環節占答辯成績的20%。這樣有利于學生加深對設計題目的理解和認識,同時找出設計過程中的不足以及同他人之間的差距。
畢業設計安排在大四的下學期,除了《電力系統分析》,其他相關的專業課程學生都已經選修完畢,具有一定的綜合運用電力系統相關知識的能力。設計題目來源于科研項目中的小項目,以鍛煉學生開展項目研究的能力。
畢業設計比之課程設計,題目要復雜得多,是對整個大學期間所學相關專業知識的整體驗收?!峨娏ο到y分析》所學相關知識作為畢業設計題目的核心內容,是對該課程教學效果的另一種驗收形式。相比考試而言,能更加有效地檢驗畢業生是否具備了培養目標和畢業要求中羅列的基本能力。
(三)實習環節
課程相關的認識實習和生產實習由于電力行業的特殊性,使得學生只能在變電站和發電廠進行參觀,而不能進行具體地操作。這個過程中就需要帶隊的教師能夠在參觀前和參觀過程中對所學知識的具體應用進行講解,以提高實習的效果。
通過學生對實習的反饋情況來看,大家對實習單位的興趣比較大,在具體參觀過程中,對電力設備和電力系統接線和運行方式的認識得到了加深,使原來僅停留在原理圖和結構圖上的電力系統形象化。同時,學生對畢業后所能從事的工作有了一定的了解,更能激發相關專業課程的學習興趣。
四、結語
通過以上教學內容、方式和方法的探索,使學生能更易于理解和掌握本門課程的理論知識,而實踐教學的具體開展,則通過課程實驗、課程設計、畢業設計和實習環節來確保學生將所學的理論知識用以分析和解決具體的工程性問題,更好地達到本課程的培養目標,從而自下而上地支撐本專業學生的畢業要求,使培養出的學生成為電氣工程相關領域的復合型工程技術與管理人才。
參考文獻:
[1]林健.工程教育認證與工程教育改革和發展[J].高等工程教育研究,2015,(02):15-19.
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