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關鍵詞:卓越計劃;工程技術人才;嵌入式系統
1引言
卓越工程師教育培養計劃是國家教育部貫徹落實《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。為實施人才強國戰略,根據前沿科技發展方向培養社會需求工程技術人才服務[1-4]。
2卓越計劃培養目標
2.1創新性。現在各學科技術飛速發展,各種應用層出不窮,創新思維推動生產生活不斷進步。新型工程技術人才需要學習各種新技術、新方法,融合凝練新靈感、開辟新思路、總結新方法,運用創新精神解決新問題。2.2校企聯合。高校培養工程技術人才是為了服務多樣化的企業。因此,不同企業對不同專業的人才需求是高校在人才培養目標中要重點考慮的。為了調高專業人才培養的精準性,需要高校和企業聯合溝通。企業提出人才應具備的知識儲備、專業技能,高校根據不同行業技術發展方向和企業的技術更新、新產品研發等內容不斷修訂人才培養計劃。2.3形式多樣。高校工程人才培養可以采用多種方式。理論課程中要保證打牢各專業理論基礎,再配合集中實踐環節、各類學科競賽、產學研體系,以不同的培養模式加強人才的工程培訓。
3嵌入式系統課程改革
嵌入式系統課程中的知識主要介紹了以各種微控制器為核心、軟硬件課剪裁、方便嵌入各種應用環境中的控制系統。理論知識中包含很多的結構原理、程序設計和應用電路。如果只是講解這些枯燥的理論知識,學生很快就產生厭學情緒。這時就需要配合一定趣味性的實驗,或者一些可以具有科技感的科研設計,讓學生從中體會到知識的直觀應用。比如結合學生學習的環境,可以讓學生參與到智能校園管理系統的設計中。讓學生結合自身學習生活的現狀,開啟發散思維,提出一些改進的創新想法。教師根據學生的想法介紹相關的前沿技術、解決方法和具體應用。以信息專業為例,物聯網技術推進各個行業的改革,為各個領域提供便捷的信息感知手段。校園中教師和學生對教室等場所的利用信息和運行狀態也希望獲得及時、準確的結果。引導學生設計校園信息管理系統如圖1所示。設計過程中要讓學生了解信息采集系統結構、網絡拓撲組成及通信方式等。比如,信息采集系統采用基于無線傳感器網絡。具有組網簡單、功耗低、可靠性高、延時短、網絡容量大等特點,是組建無線傳感器網絡的主要方式。信息采集系統分為以下幾個部分:①感知終端模塊,感知終端模塊主要進行現場數據的采集。②數據采集節點,數據采集節點主要負責對數據采集模塊所傳來的數據進行處理和整合。將各類感知數據資源進行融合,減少網絡資源的浪費。③數據匯聚節點,數據匯聚節點主要是網絡中的協調器,負責將數據采集節點發送來的數據進行保存,并且與上位機進行通訊。④上位機,上位機主要是與用戶進行交互,用戶可以進行數據的查詢,也可以進行控制信息的命令。通過這樣的教學案例可以讓學生了解工程實踐中要應用哪些專業知識、解決實際問題的手段、系統測試方法等。同時,還要讓學生在成熟應用結構的基礎上加入創新點。
4結論
現在很多高校參與了卓越工程師培養計劃,進行各個專業工程技術人才的培養,探索本科、碩士、博士各個層次差異化培養方案。卓越工程師培養計劃現在還處在初級階段,各個學校正在摸索并形成自身特色的培養體系和培養項目。不同的專業也需要在應用領域,參考主流技術的基礎上形成各專業的工程師培養計劃。
作者:有鵬 李富強 劉勇 單位:中國礦業大學徐海學院
參考文獻:
[1]徐新成,朱建軍,趙春鋒,唐佳.“卓越工程師教育培養計劃”工程訓練教學改革[J].實驗室研究與探索,2014,33(5):223-226.
[2]畢萍,劉毓.面向“卓越工程師”目標進行“信號與系統”課程教學改革[J].實驗室研究與探索,2014,33(1):190-193.
Abstract: Aiming at the present situation that the practice teaching is weak for the course of quality management and reliability, the experience type practice teaching system which simulates the occupation role of quality management for modern enterprises is proposed. This experience type practice teaching system tried to put the students in the scene of the real quality management work process of enterprises, and made the students to understand how the work of compilation and examination for quality management systems be done in modern enterprises, makd the students to realize the correct using process for the quality control methods and tools such as quality inspection, quality analysis and improvement in modern enterprises, result in improving their engineering qualities and occupation service ability.
關鍵詞: 質量管理與可靠性課程;體驗式;實踐教學體系;職業能力
Key words: course of quality management and reliability;experience type;practice teaching system;occupation service ability
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)27-0260-03
0 引言
質量管理與可靠性課程是工業工程專業一門應用性很強的核心課程[1],它從質量哲學、質量管理體系、質量控制技術和質量控制系統設計等方面系統地討論了質量管理的基本理論和方法[2],培養學生具有分析和解決企業生產活動中質量問題的工作能力和創新能力。然而,目前該課程教學中存在著重理論、輕實踐,實踐教學與企業需求不匹配的狀況[3,4]。因此,構建與現代企業需求相適應的質量管理與可靠性課程的實踐教學體系是進行工業工程應用型人才培養的基礎,是進行專業技能訓練和工程素質培養的具體措施,是實現人才培養與企業需求無縫對接的重要保障[5]。
1 質量管理與可靠性課程的體驗式實踐教學體系建設
1.1 質量管理與可靠性課程的體驗式實踐教學體系建設思路 質量管理與可靠性課程的體驗式實踐教學體系的構建,遵循著“質量管理工程師的工作崗位-崗位典型工作任務分析-崗位工作能力要求-以工作任務為中心的業務操作和行動-業務操作所需要的知識結構學習”這樣一條邏輯主線。首先從質量管理工程師服務的工作崗位入手,調研質量管理流程、質量管理體系和質量管理工程師的崗位工作任務,然后根據質量工作師的崗位職責和工作能力要求,分析、歸納和總結形成不同的業務操作和行動領域,最后通過科學的分析和設計,實現操作和行動領域到學習領域知識結構的轉換,從而構成質量管理與可靠性課程的體驗式實踐教學體系。
體驗式實踐教學體系應充分利用工業工程專業和機械制造及其自動化專業的現有資源,采用整合、充實、提升的方法,基于體驗平臺,著力營造真實的現代企業工作情景,讓學生分階段、分層次完成單項角色、各項角色和綜合職業角色的訓練,從而具備在宏觀和微觀層面完成工作技能和畢業后成為一名合格的質量工程師的職業能力。
1.2 質量管理與可靠性課程的體驗式實踐教學體系框架 質量管理與可靠性課程的體驗式實踐教學體系包括課內實踐和課外實踐兩個環節,分質量管理認知、質量控制工具和方法的技能訓練、質量管理工作過程綜合實踐三個層次。
課內實踐環節包括仿真實際操作實驗和基于真實項目的課程設計,訓練學生將課程中的質量檢驗、質量分析和改進工具運用于職業崗位的能力。開設的實驗包括minitab軟件的學習與應用、工序過程能力實驗、過程質量控制實驗等;質量管理與可靠性的課程設計則是教師從現代企業提煉的質量管理項目作為設計題目,基于項目工作過程,將學生按崗位職責分工,分別設計質量解決方案。
課外實踐環節以工業工程專業實習基地或工業工程實施較好的企業為背景,通過現代企業的認知和生產實習、單項仿真性模擬實訓、綜合模擬實訓、全真企業項目實訓,訓練學生根據實際情況設計質量控制方案和靈活運用質量方法和工具進行質量控制的工作創新能力和團隊協作、人際溝通等綜合職業能力。
質量管理認知實踐在企業實習基地進行,主要對企業生產質量的概念、質量控制的基本方法和工具有個初步認知,培養學生的質量意識。質量工具和方法的技能訓練通過課程實驗與課外實訓共同完成。如學生首先通過對具體產品加工工藝過程的企業實習,了解影響工序質量的主要因素、測量手段和方法造成的樣本數據誤差、控制圖的表現形式等,然后在實驗室通過對產品的數據采集、分析,利用計算機軟件,學習和掌握質量控制的基本理論和方法工具。質量管理工作過程綜合實踐則是企業與學校通過項目合作的方式,通過課外項目組、大學生創新創業計劃、畢業實習和畢業設計的形式,讓學生完成整個產品的質量控制過程,掌握質量管理流程和質量控制方法的靈活運用及質量方案的改進和優化設計等職業技能。
2 質量管理與可靠性課程的體驗式實踐教學體系的實施
2.1 課內實踐環節的實施方式和過程 質量管理與可靠性課程的體驗式課內實踐環節,通過課堂實驗的方式和課程結束后課程設計的形式實施。
課堂實驗時,首先將學生分成不同的組,通過對實驗零件的加工、抽樣方案設計、抽樣、測量、數據收集,使學生深刻理解測量系統分析中的重復性、再現性等概念,強化學生對測量系統能力評估方法的實際應用能力;將學生收集的數據,利用minitab軟件,通過繪制直方圖觀察數據分布情況,判斷工序是否存在系統變異,確認影響工序的因素;引導學生利用獲得的數據設計和繪制控制圖,如果數據超出上下控制限,讓學生返回查看零件的加工過程、檢查數據測量過程,確定造成數據超界的原因,從而判斷是否將數據修正、刪除或保留;進行過程能力計算,判斷工序過程的能力是否充足,并根據得到的結論驗證其正確性。這種模擬情景式的實驗教學過程,使學生將質量管理課程的知識進行整合和貫通,掌握質量管理知識在企業的應用過程,訓練學生的質量管理崗位能力。
質量管理與可靠性課程設計時,把從現代企業提煉出的質量管理項目作為設計題目,將學生按崗位職責進行分工,如從原輔材料、生產過程和成品整個過程進行質量控制,讓學生分別擔任不同的角色完成從質量管理體系規劃和設計、質量控制方案的設計到質量控制技術的選擇和應用全部過程,訓練學生的職業崗位能力。
2.2 課內實踐環節的實施方式和過程 質量管理與可靠性課程的體驗式課外實踐環節通過實習基地實習、模擬仿真實訓和校企合作的真實項目實訓的方式實施。
通過實習基地的生產實習,讓學生深入到實際生產質量管理崗位,對實習企業的生產工藝和企業運作進行深入細致的了解,請企業相關人員就典型零件的生產組織形式、工藝裝備、加工工藝和測量、現場管理、質量管理情況進行講解。讓學生從企業需求角度去思考自己將來要承擔什么崗位,應該怎樣完善自己的質量管理知識結構才能勝任擬承擔的崗位,培養學生作為企業質量管理人的意識。如我校質量管理與可靠性課外實習基地包括高踞世界驅動行業領先地位的SEW-傳動設備(天津)有限公司和西門子機械傳動(天津)有限公司、國家級大學生校外實踐教育基地-賽聞(天津)工業有限公司。在西門子機械傳動(天津)有限公司實習期間,從齒輪原材料(以硬齒面的棒材為例)的抽樣檢驗開始,通過棒材的切斷、齒輪毛坯和齒輪吊裝孔的加工、齒輪轂孔的加工、齒輪毛坯和齒輪轂孔的檢驗、齒輪的成型軟加工(滾齒加工)、齒形的測量、齒輪的熱處理(淬硬)、齒輪的噴丸處理、熱處理后齒輪的齒形測量、齒輪的硬加工、齒輪的齒形測量、齒輪的健槽加工、齒輪的成品測量等加工工序的實習,讓學生仔細觀察齒輪各加工工序所采用的加工設備、刀具、夾具、量具及質量控制方法。討論和分析齒輪的成型原理和各工序可能出現質量問題的原因及主要影響因素。激發學生改進不合理工藝的創造欲望。
模擬仿真實訓包括單項仿真性模擬實訓和綜合仿真性模擬實訓。單項仿真性模擬實訓培養學生利用計算機進行質量問題的調查、分析的實踐技能和用質量工具和方法解決企業質量問題的就業能力。單項仿真性模擬實訓包括統計工具實訓、質量檢驗實訓和質量認證實訓。如在單項仿真性模擬實訓中我們首先讓學生到某企業觀察和了解液壓缸缸筒的加工過程,并抽取了500件缸筒作為樣本,然后將學生分組,進行缸筒內徑的測量并記錄數據,最后,將測量的數據帶回學校進行測量系統測量能力實訓分析,利用minitab軟件進行質量工具和方法的實訓。如直方圖工具實訓、直方圖的形狀分析和工序能力能否滿足質量標準要求判斷實訓,計量值控制圖實訓和控制圖的穩定性和受控狀態斷定實訓,計算過程能力指數和過程能力評價實訓,根據過程能力指數尋找產生工序能力不足的因素和原因和因果圖繪制實訓等。
綜合仿真性模擬實訓包括企業的全面質量管理體系實訓、質量管理流程實訓、產品開發流程實訓。啟發學生從全局高度思考,提高自身的那些素質,才能在質量管理工作崗位上能提出優化運營流程的建議和措施,提出改進工序能力的方法和手段,從更深層面上理解企業的質量文化、組織結構、企業運營、制造模式、加工流程、現場管理等各種因素對現代企業產品質量的影響,真正體會企業的質量管理體系的編制、評定和審核,質量管理流程及企業經營運作方式等。如質量管理流程綜合實訓中,將模擬企業分成決策部門、質量管理部門、物流部門、采購部門幾個部門,與模擬企業發生業務往來的包括供應商、產品零件采購商。讓學生充當不同部門的崗位人員,完成相應的崗位任務。訓練學生建立、運行及評價質量管理體系的職業能力,強化學生對質量檢驗職能和工作程序、檢驗方法、質量檢驗的分類等崗位意識,體會質量管理理論、方法和工具在實際企業質量管理中的控制點。
校企合作的真實項目實訓包括校企合作的畢業設計訓練、參與教師的科研訓練、課外項目興趣小組訓練和大學生創新創業訓練。將學生置身于人、企業、社會和自然環境組成的整體系統中,訓練學生根據實際質量問題靈活地設計質量控制方案、質量檢驗方案和運用綜合質量控制工具,通過團隊協作、人際溝通和跨部門作業實現質量控制的完整過程。校企合作的畢業設計,設計題目來源于企業的真實質量項目,在教師和企業質量工程師共同指導下,完成選題、實習、開題、方案制定和方案實施過程,并將畢業設計結果應用到企業的實際質量改進過程評估設計方案的優劣。為了培養學生的科研能力和創新能力,教師從自己的科研項目出提煉出適合學生進行項目工作訓練的內容,讓學生直接參與科研并負責子項目的完整實施過程,提升學生的職業素質。根據學校提供的各企業質量問題解決需求信息,成立課外興趣小組,專門針對企業的需求進行相應的質量控制工作和質量方案設計。針對脫穎而出的學生,以團隊的形式參加學校團委組織的挑戰杯項目、實驗室與設備管理處組織的實驗室開放基金項目和教務處組織的國家創新創業計劃訓練項目的申請、立項和實施。讓學生完成申請書的撰寫(包括立項的意義、主要研究內容、研究思路和方法、創新點、研究成果、研究計劃等)、答辯、開題、中期檢查、項目驗收報告等完整過程。讓學生掌握系統、先進的科研理念和技術,為畢業后從事相關的科研活動打下堅實的基礎。
3 結束語
體驗式質量管理與可靠性課程實踐教學體系的構建,旨在通過實驗、課程設計、企業實習、模擬實訓、頂崗訓練、畢業實習和畢業設計、創新創業訓練等一系列的實踐環節,分階段、分層次地讓學生理解現代企業質量的概念及其重要性、熟悉企業是如何開展質量管理體系的編制和審核,體會質量檢驗、質量分析和改進工具在解決企業質量問題時的靈活而正確的應用過程,從而提高學生的質量管理能力和訓練學生的質量管理工程師的崗位能力,努力使學生畢業后能成為一名合格的質量工程師。
參考文獻:
[1]張付英,鄭輝,孟延紅,薛強,馬臣.質量管理與可靠性課程體驗式教學模式的研究與實踐[J].中國輕工教育,2013(2):71-74.
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[3]郝,綦良群,孫凱.基于資源協同的質量管理課實踐教學體系構建[J].中國現代教育裝備,2013,165(5):32-34.
關鍵詞:土木工程;卓越土木工程師;案例教學模式
TU-4
2010年教育部卓越工程師教育培養計劃的重大改革方案出臺,培養大批量具有高素質工程技術人才,是我國經濟、科技國際化和時展的需要。“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》和《國家中長期人才發展規劃綱要》的重大改革項目,是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措,旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的各類高質量工程技術人才。為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。
社會的快速發展對我國高等教育提出了更高的要求,各高校也都在進行相應的教學改革。湖南工學院是教育部“卓越工程師教育培養計劃”實施的第二批高校,其中“土木工程專業”是“卓越計劃”的重要實施專業。2014年學校與湖南華興建設工程有限公司合作組建成立“華興土木程卓越班”。2015年學校與湖南衡一建設工程有限公司合作組建成立“衡一土木程卓越班”。土木工程卓越班采用“3+0.7+0.5”的培B模式,三年時間在學校學習,大三的暑假至大四第一學期在企業工程實踐學習。筆者結合自己的教學實踐,通過案例教學這個教學環節的開展,培養訓練學生能理論聯系實際,使學生具備一定的解決工程實踐問題的能力,進而提高本專業大學生的就業競爭力。所謂案例教學法就是指利用以真實的事件(或工序)為基礎所撰寫的案例進行課堂教學的過程。在教學過程中,以學生為主體,師生共同展開對案例的分析討論和評價,經過設問、討論、解決問題、總結幾個階段,使學生學會積極主動學習,進而提高學生分析和解決實際問題的能力。
一、土木工程專業課教學現狀
目前我院土木工程專業學生人數每屆有4個班,160人左右。老師在教授專業課的過程中,普遍存在的問題是各專業課之間缺乏相互的銜接與溝通,專業課的講授仍是滿堂灌為主,老師講得口干舌燥,學生在下面昏昏欲睡。現在多媒體手段的運用,盡管改變了板書的沉悶,節奏可以加快,信息量也大。民用工程案例教學是指以工程課程體系為依據,從學生的特點出發,采取典型的、專業的、有代表性的工程實例,作為土木工程的教學內容,通過調研、溝通,加深學生土木工程的理解,提高學生的能力,分析和解決問題,提高學生的思維能力,促進理論知識的建立,提高專業興趣,增強學生的綜合素質和專業能力。
二、土木工程工程案例教學模式
第一,土木工程,應用工程案例教學的優勢,可以促進教師角色的轉變,教師改變傳統的課堂統治者為學生學習的指導,加強與學生的溝通,在同一時間的溝通,構建了“的教學模式和學習之間的關系”。其次,實際工程案例教學可以改變成學生的積極參與者的角色,學生從被動的接受者,變成培養學生的創新能力。三,土木工程案例教學可以優化師生關系,教師與學生之間的互動,以建立雙向或多向的案例教學,土木工程教學是更具體的,生動的,成為真正意義上促進的互動關系的紐帶教師和學生。四,工程案例教學資源豐富的案例豐富了土木工程和EL平凡的生活:小型住宅涼亭、露臺和開放的大廳里、國貿大廈或外貿協會大廈、跨海大橋,都是土木工程學科的研究對象。最后,深受工程案例教學問題,工程案例涉及到的每一個問題是多因素耦合的形成,需要管教的知識和技能的綜合運用,嘗試探索思考和解決的,我們真的可以把專業為自己所用,為學生素質的提高和知識,從事本專業工作的專業打下堅實的基礎。
三、工程案例教學模式的要點
(一)面向工程案例選擇,應堅持由淺至深,孩子是父親做人的原則,土木工程案例教學案例設計布局要注意系統性和進化。因此,有選擇的情況下,從易到難,從外到內,從簡單到復雜,升分層梯度式或螺桿式,根據課本知識的框架體系優化選擇工程案例。
(二)重點放在學生的學習興趣,引導和培育的討論和分析的情況下,是一個開放式的探究式學習,答案不是唯一的。興趣是最好的老師,可以幫助學生實現從“被動”到“主動”教習。復雜的理論基礎,使學生失去了他們的學習熱情,失去了專業的意義,可以有針對性的案例教學,為相應的理論基礎和實踐指導,培養學生思維的樂趣和學習熱情。通過圍繞工程案例討論,使學生更親密,覺得民用建筑工程的實用性,提供學生去上班的準備工作“實踐經驗”。
(三)工程案例的選擇應按照與案例教學與輪廓之間的關系的規定教學大綱和教學進度。工程案例教學中的重要作用是教學內容的服務,為客戶提供支持的真實案例教學理論,案例教學無法取代的理論教學。與此同時,案例教學具有一定的靈活性,每個教學內容,采用案例教學強求。土木工程學科教學案例教學內容,根據不同階段的準備的情況下,引導分析指出,可以把一些后續的教學內容中的案例教學,打下了伏筆,讓學生可以學習土木工程專業的問題進入下一個。
四、結論
綜上所述,案例教學是土木工程專業的一種新教學形式和方法,應用案例教學方法將告別傳統的灌輸和簡單的說教,活躍了土木工程學生的思維,培養了土木工程專業學生的創新能力,讓他們主動發展,盡快掌握專業知識,達到專業培養目標。土木工程教學使用的工程案例教學方法的關鍵點有很多,以學生的發展為出發點,通過對工程案例教學方法的實踐與研究,更好地實施應用工程案例教學,提高的學生素質和能力。
參考文獻:
[1]周云川,趙永任,羅祥.關于土木工程施工課程教學改革的探討[J].黑龍江教育:高教研究與評估版,2013(4):58-60.
[2]白正仙,劉學春. 面向卓越工程師培養計劃的本科鋼結構課程教學改革探討《教育教學論壇》, 2013, 第29期:36-38
【關鍵詞】卓越工程師 工程認識 教學改革
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)35-0004-02
卓越工程師教育培養計劃,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。該計劃是一種全新的人才培養理念和模式,旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的各類高質量工程技術人才,全面提高工程教育人才培養質量,促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國。“卓越計劃”遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,其特點主要在于:行業企業深度參與培養過程;學校按通用標準和行業標準培養工程人才;強化培養學生的工程能力和創新能力。
本文針對目前《工程認識課程》教學中存在的問題,基于培養“卓越工程師”的基本要求,從教學內容、教學模式和能力培養三個方面對工程認識課程教學改革進行了初步探索。
一 卓越工程師能力模型
當今社會就業形勢日趨嚴峻,單從教育的角度分析,可看到其中一個重要因素是社會對人才的需求與學校教育的培養模式之間的矛盾。現今學校教育缺少按照能力模型來對學生進行專業教育的環節。通過對“卓越工程師教育培養計劃”的分析,可發現,對于一個工程師來說,最重要的能力是工程能力和創新能力。這里的工程能力含義較為廣泛,包括工程專業知識、工程實踐技能、工程管理能力以及個人素質等。目前無論是學術界,還是企業界,對于工程領域的能力模型并無統一標準,通過對行業及用人單位職位要求的分析,可歸納出一個最基本的卓越工程師能力模型,如下圖所示。
在該模型中,專業知識和專業技能作為外顯特征,處于模型上方;個人素質作為內隱特征位于模型下方,而工程管理能力則介于外顯特征與內隱特征之間的中間層。我們可看到位于上層的專業知識和專業技能較容易通過一定的學習、訓練等方法掌握,這兩個方面都是最基本的,而對于位于下層的個人素質,這些內隱特征的形成與一個人的成長環境、經歷的事情、所受教育都有一定的關系,也較難把握。工程認識課程的教學改革應與該模型有機結合,以實現既定的改革目標。
二 工程認識課程教學中亟待解決的問題
1.工程認識課程教學定位與實際教學缺乏有效結合
合理的教學定位可使面向卓越工程師培養的工程認識課程的教學設計打破傳統單一的課程觀念,確立與學習化社會相適應的課程觀念,從而為課程的實施提供條件保障;能更好地明確培養目標和課程目標之間的關系,為課程知識、過程與方法、情感與態度多層面標準的實現提供可能性。目前《工程認識課程》教學旨在培養學生的大工程意識。但是,在實際教學內容的組織過程中遇到了一定的制約因素。
2.教學內容中典型工程問題存在不足
在教學過程中,由于知識范圍涉及廣泛,因此教學內容的深度與廣度有效結合不夠,在相關理論的講解過程中典型的工程實際案例與理論的結合不夠密切,在一定程度上忽略了行業的背景知識鋪墊。此外,由于課堂教學學時有限,因此在教學過程中對理論知識的講解只是“蜻蜓點水”,不能從理論深度出發,只能傳授定性的內容,很難從定量的角度去分析工程實際問題。從而導致學生對《工程認識課程》中涉及的機械結構、控制技術、制造技術、工程管理、工程材料等知識的了解缺乏整體性認識。在實踐動手環節學生也相應地缺乏主觀能動性,更多的是依照老師的講解“依葫蘆畫瓢”,缺乏一定的創新性。
3.教學模式的立體構建欠缺
目前,《工程認識課程》中涉及的實踐環節主要是驗證性的實踐內容,學生只需要按照設定好的實驗方法、步驟和內容進行。這種教學模式事實上僅是對課堂所學知識點的驗證,學生通過實踐過程只能簡單體會所學知識,不能得到深化和擴充,不利于培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。此外,由于實踐教學的學時有限,不能過多地針對工程實際開展探索,對學生綜合能力的培養較有限。
三 基于卓越工程師培養中工程認識教學的改革措施
1.明確工程認識課程教學定位
了解學生基本工程素質,基于對學生基本素質分析的教學定位為學生探究性、開放式、合作式學習的開展提供支持系統;合理教學定位指導下的課程教學開發與利用將極大地拓展現有的工程教育內容,學生的主體性會極大地提高,學生的實踐能力、學習興趣、創新能力等將有全新的發展;同時,可使課程增加彈性、選擇性,使課程更加適宜不同地區經濟、文化及學生個體發展的需求,是工程教育多樣化的前提。
因此,基于卓越工程師培養的合理教學定位應從以下幾點加以改進:卓越工程師培養目標與工程認識課程目標之間的關系;學生已具備的基本工程素質;基于現代工程觀下的卓越工程師素質結構。
2.調整優化工程認識課程教學內容
在教學內容上,以卓越工程師培養目標為引導,以培養學生大工程意識為核心,以機械結構、控制技術、制造技術、工程管理、工程材料等知識為主體,以綜合性、實踐性為特點,在此基礎上開展各項教學。在各單元具體授課過程中,借助典型的工程案例加強教學內容的充實性,培養學生在實際工程中分析問題的能力。如在筆者所承擔的工程管理單元,可根據學生專業特點選擇適合的典型案例。如針對船舶學院學生,可采用與船舶制造相關的案例進行工程管理要素分析,并在此基礎上進行講解并與學生一起討論有關造船的成本、質量、安全、環保等問題,使他們初步具有一定的工程意識。在機械結構單元的實踐環節中,除安排學生進行產品的拆裝訓練,讓他們較深入地了解產品的結構和組成外,同時還可以引導學生進行聯想,寫出相關創新報告,讓學生提出自己獨特的見解和對產品結構提出改進方案,鼓勵學生進行小產品的創新設計方案實踐。
同時,典型工程案例要不斷更新,緊扣學科熱點問題,密切跟蹤企業發展急需解決的問題以及相關領域的新方法、新理論、新思路,緊跟學科前沿,從而最大限度地激發學生的學習熱情。使學生能從中獲得相應的知識和實踐經驗的積累,培養其主動思考、分析問題的能力。
3.工程認識課程教學模式立體化
根據工程認識教學單元的內容特點,靈活采用啟發式教學、互動式教學、討論式教學、現場教學、CAI教學等教學方法,充分體現學生的主體作用,并實現講課、實踐、訓練一體化。一方面,要真正實現以學生為主體、教師為指導的作用。教師從知識講授者轉變為學生學習的指導者、學生活動的導演者;而學生從知識被動的接受者轉變為主動學習的參與者。即使是理論環節,也一定要安排時間讓學生在課堂中進行討論,讓學生有機會發表自己的觀點,并在其中互相學習。另一方面,要形成講課、演示、實踐相結合的一體化教學模式,加大實踐動手環節的強度,做到以理論指導實踐,在實踐過程中使學生自己發現對相關知識認識的不足。實踐過程中教師積極引導學生解決實際中出現的問題,并能總結出這些問題的癥結,并在以后的教學中加以強調和改進。這樣不僅能鞏固學生理論知識的學習,更能提高其解決實際問題的能力。
參考文獻
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關鍵詞:廠房 混凝土 施工 質量控制 積石峽
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:
1. 概述
積石峽水電站位于青海省循化縣境內積石峽出口處,工程規模為二等大(2)型,是黃河上游干流“龍青段梯級規劃”25座水電站的第11座。該工程主要任務是發電,最大發電水頭73m,總裝機容量1020MW。
工程壩后引水式地面廠房布置在大壩下游壩腳處,為2級建筑物。廠基位于左岸平臺Ⅱ級階地前緣部位,廠房建基高程EL.1746.20m~1768.45m。主廠房總長94.80m,順水流向寬度33m,總高72.8m。廠內布置三臺發電機組,單臺機組段長度31.60m,分尾水管層、蝸殼層、水輪機層及發電機層。尾水副廠房位于主廠房下游,總長94.80m,寬24.00m。安裝間位于主廠房右側,總長63.00m,順水流向寬57.00m。尾水渠反坡段坡度1∶4,長50m,寬88.30m,底板厚50cm,兩側為半重力式混凝土擋墻。
2. 工程質量目標
工程建設總體目標:建精品工程,創魯班獎;實現單位千瓦死亡率在全國同類電站中最低;達標投產。
廠房混凝土工程合同質量目標:混凝土工程一次驗收合格率100%,優良品率達到90%以上;永久外露面一次性澆筑成型、不裝修,達到清水鏡面效果。
3. 混凝土施工質量控制
混凝土施工質量控制,主要是通過公司質量體系在項目上的落實與實施、現場質量組織機構、控制工作網、工作制度以及控制方法的建立與運行等來實現。
3.1質量體系、組織機構、控制工作網及資源配置
為實現項目質量目標,項目部根據公司管理手冊的策劃要求,建立起本項目部質量體系,并形成文件。項目部每季度組織一次由項目經理帶隊的內部審核工作。對質量管理體系運行情況實施日常監控,確保質量管理體系運行中暴露出的問題及時、全面地得到反饋,進行有效的分析、比較后及時采取糾偏措施,以保證質量體系在項目部的良好運行和持續改進。
為了更有效的對工程質量進行管控,項目部成立了以項目經理為組長,施工副經理、總工程師為副組長,各職能部門和各施工隊(處)負責人為成員的質量管理委員會,對工程施工質量實施計劃、組織、落實、檢查、監督和管理,并明確項目部各部門、施工隊(處)、各人員的質量職責,正確合理地分配質量體系要素,實施全面質量管理,確保工程施工質量。
為了確保質量控制工作的有效實施,項目部設立了專門的質量保證部門——質保部,設置了專門的檢測機構——測量隊和試驗室。建立了以項目經理為質量第一責任人,總工程師為質量控制主管責任人,質保部(下轄試驗室)、工程管理部(下轄測量隊)、技術部等相關部門負責人和專(兼)職質檢人員和檢測人員(試驗、測量)、施工技術人員組成的質量控制工作網。
另外,根據合同要求和施工質量控制需要,項目部配備了16名專職復檢、終檢質檢人員,其中具備工程師職稱的人員3名,質量工程師1名;試驗、測量人員各7名。配備試驗檢測儀器10余臺套,測量儀器3臺套。
3.2混凝土質量控制點的設置及實施
施工質量控制點是施工質量控制的重點對象,它一般選擇在技術要求高、施工難度大、對工程質量影響大或是發生質量問題時危害大的工程部位。積石峽水電站廠房混凝土工程根據實際情況,精心策劃、研究后進行了質量控制點的科學、準確設置。積石峽水電站廠房混凝土工程質量控制點設置表(部分)見下表1。
表1積石峽水電站廠房混凝土工程質量控制點設置表(部分)
控制環節 控制要點 責任人 主要控制內容 工作依據 工作見證
一 制定施工文件 施工組織設計 總工程師 編制、上報、審批 圖紙、技術標準、驗收規范 批準的施工組織設計
施工方案 技術部 編制、上報、審批 企業資源 批準的施工方案
二 技術交底 逐級交底 項目技術人員 設計意圖、規范要求、技術關鍵 圖紙及施工方案 技術交底、會議記錄
三 施工過程 溫控 出機口砼 出機口砼溫 質檢員 出機口砼溫度檢測 砼定料單 檢測記錄
… … … … … …
砼施工 模架施工 模板 項目質檢人員、作業人員 結構、精度 圖紙、規范、模板設計 施工記錄、質檢記錄
… … … … … …
砼澆筑 澆筑過程 項目質檢人員、作業人員 混凝土標號、下料、平倉、振搗、排水 規范 施工記錄、質檢記錄
… … … … … …
… … … … … … … … …
質量控制點的設定為質量控制提供了重要實施依據,其實施前,項目部相關技術管理和質量控制人員向施工作業班組進行認真的交底,使每個控制點上的作業人員明白施工規程及質量檢驗評定標準,掌握施工操作要領。質量控制點的設置并非一成不變,隨著工程的推進,施工條件不斷發生變化,項目部派專人定期進行質量控制點的調整和更新,做好施工質量控制點的動態設置和動態跟蹤管理。
3.3施工質量的“事前、事中、事后”控制
廠房混凝土施工嚴格按照“事前、事中、事后”三個基本環節進行質量控制。
施工前,加強原材料、半成品控制,對原材料、半成品的采購、運輸、儲存、檢驗的各個過程制定了相關管理制度和程序,物資部門和試驗室嚴格按照規定執行,質保部門進行檢查,確保原材料、半成品質量滿足要求。不合格或沒有經過檢驗的原材料進行標識和隔離,不得用于工程施工。采用業主供應的商品混凝土拌合物,派專人在出機口把關,發現質量異常情況及時處理,防止不合格料出廠入倉。分部工程開工前必須保證技術方案和施工資源到位,實行開工令制度,各單元工程實行開倉證制度,混凝土澆筑開倉前,填報本倉倉面設計單及施工資源投入表,內容包括本倉模板的架設、混凝土澆筑部位的結構特征、澆筑工藝、布料方式、混凝土的來料流程及溫控要求等施工要素以及資源投入保證情況,這種方法的使用令混凝土澆筑質量控制更加全面、更具操作性,取得較好效果。充分做到了混凝土質量的事前控制。
在混凝土工程施工中,項目部把“三檢制”貫徹、落實到每道工序、每個過程的質量檢查中去,嚴格實行施工作業隊初檢、工程施工員復檢、質保部專職質檢員終檢的質量檢查程序。各級質檢員發現問題后立即反饋給施工作業人員,以便作業人員及時進行整改或返工。確保工程施工質量事中控制受控。
各道工序完工后,先由施工隊質檢人員初檢合格后,報工程管理部復檢人員復檢,復檢合格后再報請質保部專職質檢員終檢,終檢合格后再申請監理工程師進行工序檢查驗收,避免上道工序不合格就進入下道工序施工。實現了質量控制的事后把關控制。
3.4質量問題的檢查與改進
對廠房混凝土施工過程中出現的質量問題,質量管理委員會作為項目部質量管理的最高權力機構,將及時召開專題會分析原因,總結經驗和教訓,提出有效的整改措施,以指導后續施工,預防類似問題重復發生。
3.5混凝土的質量考評
針對廠房混凝土工程,項目部實行了“日檢查,月考評”的質量考評管理模式。質檢員每天對各施工部位混凝土施工情況進行巡視檢查,檢查結果在每天的生產調度會上進行通報或下發整改通知;每月月底由質量主管領導組織各部門、施工隊(處)負責人對施工現場和體系運行情況進行聯合大檢查,并下發檢查通報;月底根據項目部對各混凝土施工部位檢查情況和日常工作情況對照考核細則進行考評、獎懲,并召開月質量例會,對當月質量情況進行總結。這樣使得施工作業隊(處)在施工中出現的質量問題能及時反饋到項目部各職能部門,及時得到整改,減少或消除了施工中的質量隱患,強化了施工過程控制力度,促進了作業隊(處)的質量意識,更有利于施工工藝質量的不斷完善和提高。
[論文關鍵詞]零適應期 校企合作 科技俱樂部
1999年我國高等院校擴招以來,高校畢業生逐年遞增,就業率卻在逐年下降,高校畢業生就業成為困擾學生、家長、學校的棘手問題,備受社會各方關注。當下我國高校教育,過于偏重理論而忽視實踐,畢業生缺乏實踐經驗,一邊是企業求賢若渴,另一邊是學校一籌莫展,由此可看出現今高校教育體制與經濟社會的發展差距在擴大,校企聯合改革現有人才培養模式不失為一條有益的道路。
近一年來,西安郵電學院和江西理工大學等高校已經行動起來,創辦了大學生電子協會、電子愛好者俱樂部、嵌入式興趣小組、c語言俱樂部等學生社團,通過多種形式的活動吸引學生,建立起課堂之外的交流和實踐平臺,參與其中的學生在意識、思想和技術諸方面,得到了顯著地提高。
一、學生科技俱樂部的探索與嘗試
“就業難”成為重大社會問題,而用人單位招不到急需人才,導致“招聘難”,“兩難”問題的出現,反映了社會對高層次人力資源的需求逐漸從以數量為主轉為以質量為主的變化。對此,從2007年開始,西安郵電學院計算機系在原有興趣小組的基礎上,與廣州周立功單片機發展有限公司合作,創辦了西郵——周立功“3+1創新教育”實驗班。實驗班由企業出資,學校出人員場地。學生經過企業工程師和學校教師的考核面試選拔進入。需要說明的是,這些學生大部分來源于開放實驗室和興趣小組,有一年以上的實踐磨煉。這些學生不是傳統意義上的學習成績拔尖的“優等生”,但其身上最大的特點就是過硬的思想作風,明確的職業定位,面對難題挑戰的自信,對技術的執著追求。而這些可能正是當代大學生中最為寶貴的品質。就是這些成績“一般”的學生,經過3+1實驗班的歷練,2008屆和2009屆畢業生實現了100%當年就業,而且主要集中在研發、測試等高技術崗位。
傳統思想教育所用的說教,被實踐檢驗是失敗的。而大一新生擁有大量的課余時間,又處于興趣激發的黃金時間。如何引導大學新生,使他們的興趣能成為學習的推動力,并在有益于學習的氛圍中被熏陶,勵志成才,進而改善學風小環境。我們認為這些應該是“高校質量工程”以學生為本的重要內涵,也是高校教師的重要任務。在教學實踐中,我校通過技術學習社團這一平臺和載體,由高年級的優秀學生現身說法,影響他們,請企業人士進行職業規劃的啟蒙,以計算機技術的多彩世界來吸引他們,以俱樂部的人文氛圍潛移默化地感染學生。經過幾年來師生們艱辛的努力,達到了良好的效果,成為解決思想教育的一個根本問題,成為營造優良學風的新途徑。
應該看到,用人單位招聘難的最主要原因是,絕大多數工科畢業生動手能力較差,創新能力缺失。目前高等學校工科專業中,理論課與實踐課的設置比例大于4:1,而發達國家工科學生在校期間此比例接近1:1。例如“微機原理與接口技術”是電類專業很重要的一門計算機專業基礎課,理論教學通常在45~55學時,但大多數高校僅安排8~10學時的實驗課時,這樣的培養方案是難以磨煉出產業界需要的人才的。
破解實踐教學比重偏低和質量不高的難題,通過修改教學大綱,提高實踐教學比重,瓶頸在于實踐教學的硬件資源不足。須知,單靠加大教育事業經費投入,總量缺口很大,遠水不解近渴。我們在教改實踐中總結發現,畢業生中動手能力強的,無一例外是利用課余時間,從事大量實踐活動的。固然學生完全可以自己在寢室或自習室進行技術學習,問題在于真正有此覺悟的同學很少,而且缺少高手指導,很難堅持,更難達到一定水平。
從2003年開始,在教師的組織號召下,部分基礎較好、動手能力較強的高年級同學自發地成立嵌入式興趣小組、linux興趣小組等,通過有目標有組織的團隊學習,明顯提高了同學們的實踐動手水平。
興趣小組的嘗試取得成功后,考慮到面對的主要是高年級的一小部分同學,受益面不夠大。因此我校又于2009年3月成立了西安郵電學院周立功c語言俱樂部,下設多個方向的興趣小組,整合原有各小組資源,針對不同層次、不同年級的學生。
除此以外,指導教師還要求俱樂部骨干學生義務為廣大低年級新生開展業余講座,舉辦科技競賽等經常性活動,將俱樂部“團結協作,崇尚實踐”的文化氣息向整個校園播撒。予人玫瑰,手有余香,骨干學生的示范作用不但比教師的說教更有說服力,而且這些付出了辛勤勞動的學生,自己也因為幫助別人而收獲了快樂和自信,收獲了自我價值實現后的滿足,還擁有了一顆感恩的心。
二、學生科技俱樂部的模式與運行機制
學生科技俱樂部是探索工科院校如何培養有創新精神的應用型人才的一種有益嘗試。我們在計算機類俱樂部的學習實踐活動中,要讓大一學生學好c語言,大二學生學好硬件電路,大三學生學好嵌入式系統,大四學生進行項目實踐,從而使學生在4年的學習中c語言不斷線,電路能動手,建立完整的計算機系統觀念。通過開展自主學習、研究性學習及實踐學習,進而強化學生的理論水平,夯實基礎,提高動手能力,成為創新教育的主人翁,通過校企交流,逐步完成從學生和消費者,向技術人員和勞動者的兩個身份轉變,有力地推動了我校實踐教育的質量工程改革。
學校科技俱樂部需要有力的根據地。我們利用學校中注冊成立的社團為依托與平臺,利用社團這一活動基地,吸引匯聚廣大學生中的活躍分子,對于俱樂部的成立進行統籌規劃。在取得相關院系領導的支持后向學校相關機構進行注冊,建立起俱樂部。此后,“3+1”班學生便可以在指導老師的宏觀指導下施展自己的技術與組織才華,讓更多同學深入了解“3+1”創新教育,聆聽技術講座,參與實踐學習活動。
俱樂部的骨干來自“3+1”創新教育班,按照職能分為管理團隊(主席、副主席、委員若干名)和技術團隊,兩個團隊是俱樂部的核心力量,是俱樂部最寶貴的財富。團隊成員由具有奉獻精神、積極主動、善于溝通、動手能力比較突出、基礎扎實的同學擔任。管理團隊負責社團的活動組織策劃、會員管理、網站建設維護、財物管理等日常運營工作。技術團隊則針對不同年級、不同程度的同學開展有針對性的實踐與理論助學輔導,如義務技術講座、上機實踐指導等活動。
俱樂部的招新安排在新學年伊始,宣傳實踐類技術競賽的內容,并展示歷屆學生科技成果、獲獎作品,通過以往作品的實物、資料圖片等全方位展示俱樂部風采與文化,吸引感興趣的同學加入。俱樂部規模大了,會員異動(加入、退出、僅僅掛名等情況)就會增多,因此每學期初應該設定一個注冊期限,未按時注冊的老會員予以除名,原則上本學期內不得再申請加入。以此保證社團的紀律性,并且對會員情況心中有數。同時,可以選擇元旦、五一、十一等重大節日,與“3+1”創新班聯合進行校園展示,宣傳“3+1”和俱樂部文化,擴大影響力。
應該看到,一部分大學生剛入校時還保持高中時代的學習狀態,滿腔熱忱。但逐漸會產生迷茫、厭學等消極情緒,很多人從此沉淪,依靠網游、玄幻、戀愛來支持。因此,我們必須為這些學生提供必要的平臺,讓他們發現計算機之美、實踐動手給自己帶來的充實感,進而參加到俱樂部隊伍中來,重新找回人生的斗志及奮斗目標!看到學生所走過的彎路,每一個有責任感的教師都會感到痛心,教師應當主動出擊,從學生一進校園就給予必要的關心引導。
實踐證明,解決學生的思想問題是其他工作開展的前提,并且要堅持不懈地抓,貫穿俱樂部整個生命周期的抓。通過豐富多彩的俱樂部活動,吸引同學們先關注,再走近,后加入。俱樂部新老成員間、指導老師與成員間、企業工程師與成員間的種種良性互動無處不在,潤物無聲的思想熏陶,能有效催化激發其自身化學反應,從而使其擺脫“迷茫的大學”,擁抱積極的人生。
輔導助學團隊主體由技術團隊負責,針對大一學生開展c語言輔導,對大二學生開展電子線路輔導,對大三學生開展嵌入式系統輔導。在具體實施的過程中,根據技術團隊自身以及學校的情況可適當調整。責任教師可以請專家對助學大綱做方向性把握。充分利用課余與周末的兩天時間強化技術學習,原則上由技術團隊給會員每周安排一次課,課程內容應深入淺出,特別注重與會員的互動,活躍課堂氣氛,要與傳統授課方式有一定的區別。同時,建立起金字塔結構的專家教授一企業工程師、青年教師一高年級學生會員的俱樂部三級指導體系。
針對大一學生助學輔導,主要解決c語言程序設計的入門問題,通過助學輔導,使之產生濃厚興趣。針對大二學生助學輔導,主要解決程序設計入門后,如何解決較復雜問題的能力,通過“電腦鼠走迷宮”這一項目,讓他們體會數據結構和算法的強大威力。針對高年級學生助學輔導,主要通過若干個電路diy實驗,培養學生的硬件設計能力,進而通過如“智能小車”等綜合型項目將軟硬件系統結合起來,完成一個完整的項目開發。
實踐證明,我校的學生科技俱樂部的模式與運行機制,以提高學生學習自覺性為目標,以嵌入式系統項目設計為導向,以培養學生盡快掌握高新技術為特色,對培養學生的團隊合作精神和提高學生的實踐和創新能力,具有很好的推動和促進作用。
三、結論
“校企合作學生科技俱樂部模式與運行機制探索”這一教改嘗試,以其校企合作的背景,學生科技活動的形式,著力提高學生對科學技術學習的興趣、動手能力、團隊精神等,其目的是走出一條在高等教育大眾化形勢下,培養基礎知識扎實、創新與實踐能力強、綜合素質高的“零適應期”優秀本科生的工科院校教學改革之路。
[關鍵詞]水污染控制工程 卓越工程師 課程教學改革 環境工程專業
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)06-0144-03
為了貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》、《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》以及中國特色新型工業化道路、建設創新型國家、建設人力資源強國等戰略部署,自2011年開始國家在相關高校開展“卓越工程師教育培養計劃”,我校(安徽科技學院)環境工程成功入選國家第三批“卓越工程師教育培養計劃”專業。
水污染控制工程是我校環境工程專業核心課程之一,主要講授污水的物理處理法、化學處理法、物理化學處理法和生物處理法,并根據不同的水質特點對常見的污水處理工藝進行系統學習,使學生能夠熟悉或掌握:各種污水處理方法的基本原理、常見污水處理構筑物的設計與計算以及根據不同水質特點選擇合適的處理方法或處理工藝。為了達到國家“卓越工程師教育培養計劃”要求,我們立足區域實際情況,服務于區域發展需要、行業企業需求,有條不紊地推進環境工程專業建設。專業建設的立足點是課程建設,尤其是核心課程的建設。為此,水污染控制工程課程組在教學觀念,教學內容,教學設計、方法和手段以及實踐教學等方面做了相關的教學改革探索,取得了較好的實際效果。
一、“三個面向(面向工業界、面向世界、面向未來)”教學理念的轉變
根據教育部“卓越工程師教育培養計劃”“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,我們在水污染控制工程課程教學過程中必須堅持以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。安徽科技學院是一所地方性應用型人才培養高校,因此我們以區域內突出的水環境污染治理問題(如淮河流域治理、農業面源污染、門臺工業園區工業廢水處理、城鎮生活污水處理和規模化養殖廢水處理)為抓手,完善學生的知識結構,強化其綜合能力以及提高其工程素質,進一步加強學生的工程意識,工程實踐、設計和創新能力。水污染控制工程作為環境工程專業核心課程,為適應新形勢下該專業發展的需要,教學理念的改革主要體現在以下三個方面:1.結合企業進行相關教學;2.按照企業或行業要求培養水污染控制工程方面的人才;3.著力強化學生在水污染控制工程領域的工程實踐和創新能力。
二、以工程應用型知識模塊為主線組織教學內容
我校環境工程專業“卓越工程師教育培養計劃”的培養目標為以推進高素質的本科工程型人才培養模式創新為改革目標,大力培養高素質的本科工程型人才;培養具有從事工程技術工作所需的工程科學技術知識以及一定的人文和社會科學知識,掌握扎實的工程基礎知識和本專業的基本理論知識,擁有解決工程技術問題的操作技能,了解本專業的發展現狀和趨勢,掌握選用適當的理論和實踐方法解決工程實際問題的能力,并具有工藝設備、工程項目設計與管理經驗,具備良好溝通與交際能力,具有職業道德和責任心、高素質的本科工程型人才。
水污染控制工程課程是環境工程專業的核心課程之一,支撐著該專業及其學科的發展,是一門系統性和工程應用性很強的課程,同時也是一門涉及數學、物理、力學、化學、生物等學科交叉的課程。為此,我們以工程應用為主線構建相關知識模塊,從而提高學生的工程素質,具體知識模塊如下:
1.污水水質指標和污水出路:重點闡述不同水質特點的工業廢水或生活污水等的監測項目、排放標準以及污水回用目的和標準;
2.污水的物理處理法:重點闡述格柵、沉砂池和沉淀池的功能和特點,掌握其設計規范和計算方法;
3.污水生物處理法:重點闡述活性污泥法、生物膜法和厭氧處理法的特點,掌握其設計規范和計算方法;
4.污水化學及物理化學處理法:重點闡述氧化還原法、中和法、離子交換法、萃取法和膜析法的工程和特點;
5.污泥的處理與處置:重點闡述污泥濃縮、污泥脫水和污泥消化的特點,掌握不同構筑物的污泥特點及其適合的處理方法;
6.污水處理廠的設計與計算:重點闡述工藝流程的設計與計算和平面、高程的布置,掌握設計規范和計算方法。
三、立足校內外實踐教學基地,強化學生工程能力培養
在人才培養方式上改革傳統的以知識傳授為主的教學體系、課程體系和教學內容,建立以工程能力系統化培養的應用型人才培養教育教學體系。從學生能力培養要求出發,統籌規劃學生的知識、能力、素質培養體系,將工程能力培養貫穿于各教學環節。為此,我們在教學過程中,牢牢結合校內和校外教學實踐基地強化學生的工程能力培養,具體如下:
1.生活污水處理能力培養:掌握格柵、沉砂池、沉淀池、曝氣池(完全混合法和推流式)的設計與計算;熟悉氧化溝工藝,序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process,SBR),厭氧 / 缺氧 / 好氧(Anaerobic / Anoxic / Oxic,A / A / O),完全接觸氧化法等相關設備的運行管理;熟悉鳳陽富春紫光污水處理廠氧化溝工藝、德力小型生活污水處理工藝運行管理;
2.難降解工業廢水處理能力培養:熟悉鐵碳微電解、臭氧紫外、Fenton試劑法等高級氧化技術設備的運行管理;熟悉安徽鳳陽染料化工廠染料廢水處理工藝的運行管理;
3.養殖廢水處理能力的培養:熟悉膜生物反應器和活性炭生物濾池等設備的運行管理;熟悉鳳陽族光生態養殖有限公司沼氣發電及沼液處理工藝的運行管理;
4.農業面源污染治理能力的培養:熟悉無土栽培技術與水體富營養化植物修復技術;熟悉生態溝渠、氧化塘和人工濕地的設計與計算;熟悉蚌埠龍子湖人工濕地系統的構建、運行與管理。
四、多元化教學設計、方法和手段提升教學質量
水污染控制工程是一門工程應用性很強的課程,在組織教學活動過程中,首先培養學生自主獲取知識的能力,以培養學生工程實踐能力,提高學生工程素質為目標,充分利用多媒體、網絡和電子數據資源等現代信息技術,逐步形成一套完整的教學設計、方法和手段:充分利用多媒體和網絡技術,采用啟發式、討論式將課堂知識講授與校內外實踐基地相結合、教材知識和學科前沿相結合、工藝理論與仿真運行過程相結合。
1.三結合教學設計。課堂知識講授與校內外實踐基地相結合,如講授城鎮生活污水處理時將污水處理方法與校內外實踐基地的氧化溝、A / A / O、SBR、完全接觸氧化法等工藝設備結合起來,做到理論與實踐、課堂教學與現場教學的統一,提高學生理解知識和運行知識的能力;教材知識和學科前沿相結合,如在講授生物脫氮除磷理論時,將厭氧 / 好氧除磷與厭氧 / 缺氧(即反硝化同步脫氮除磷)理論結合起來,使學生掌握相關知識的前沿動態,開闊學生視野,以便激發學生的學習興趣以及為以后碩士階段研究工作打下基礎;工藝理論與仿真運行過程相結合,如在講授格柵、沉淀池、活性污泥法等構筑物或工藝時,利用Flash技術制作相應的模擬動畫,將抽象的理論具體化,有助于學生對知識的理解和掌握。
2.啟發式和討論式教學方法:采用啟發式教學法,將基本原理講通、講透,以便充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用,加強師生互動交流,以啟發學生思維,調動學生學習的主動性和積極性,如講授曝氣池的設計與計算時,以曝氣池微生物量或有機物量為單元進行物料衡算,逐步引導學生推導和驗證污水處理基本數學模型;采用討論式教學法,培養學生獨立思考、歸納總結的能力以及創新思維,如在講授完城鎮污水處理工藝時,讓學生查閱資料,歸納總結,然后對不同污水處理工藝的特點、適用范圍、設計與計算進行小組討論。
3.充分利用多媒體和網絡技術。在教學手段改革中,充分利用Powerpoint、Flash和錄像等多媒體與網絡技術,把抽象的單元處理概念、流程、內部構造及運行過程等轉化為直觀、生動、形象的多媒體信息,使復雜內容簡單化、靜態內容動態化,并強化了學生的工程理念;利用網絡資源和立體化教材體系,提供給學生互動學習平臺,促進“自主學習”和“交互學習”,加大課程信息量和增加課堂教學的有效性和趣味性。
五、多層次實踐教學過程增強學生工程應用和創新能力
水污染控制工程實踐教學是將理論知識應用于實踐的過程,對理解知識,掌握技能,培養學生工程應用能力起著重要作用。為此,我們在實踐教學過程中堅持“理解知識、掌握技能、提高工程素質”的教學思路,促進學生工程應用能力的發展,構建三個層次的實踐教學過程,具體如下:
1.認知實踐過程。該階段主要認識和理解污水處理過程中構筑物、工藝或設備的基本原理、運行和管理,著重培養學生理解知識和應用知識的能力;校內認知的相關工藝或設備有:完全混合活性污泥反應器、絮凝沉淀實驗裝置、曝氣充氧實驗裝置、豎流式圓形溶氣加壓氣浮裝置、SBR法間歇式設備、A2 / O工藝城市污水處理模擬裝置;校外認知的相關工藝或設備有:染料化工染料廢水處理工藝和設備、鳳陽污水處理廠工藝和設備、規模化養殖廢水厭氧-好氧處理工藝和設備、石英砂磨洗廢水混凝沉淀處理工藝和設備。
2.設計與計算過程。該階段主要讓學生掌握各種構筑物的結構、設計規范和原則、設計與計算方法以及AutoCAD繪圖,著重培養學生工程設計、計算以及繪圖能力,主要包括:格柵的設計與計算,平流式沉砂池和曝氣沉砂池的設計與計算,平流式沉淀池、豎流式沉淀池和福流式沉淀池的設計與計算,推流式曝氣池和完全混合式曝氣池的設計與計算,生物脫氮工藝設計與計算,生物除磷工藝設計與計算,生物濾池的設計與計算,人工濕地的設計與計算;
3.創新實驗過程。該階段主要依托產學研合作項目和國家級、省級以及校級大學生創新課題,著重培養學生發現問題、分析問題和解決問題的工程應用能力,主要包括:難降解工業廢水的高級氧化技術,城鎮生活污水的脫氮除磷技術、城市污泥資源化利用技術、農業面源污染的人工濕地治理技術、重金屬廢水的活性炭吸附處理技術等。
六、結束語
為達到國家環境工程專業“卓越工程師教育培養計劃”要求,我們對水污染控制工程核心課程進行了一系列教學改革,形成一整套完整的教學體系,著力培養學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,取得了較好的效果。改革后的教學體系主要包括:堅持“三個面向”教學理念;重組教學內容,突出了工程應用型知識模塊;充分利用校內外教學實踐基地培養學生工程能力;多元化教學設計、方法和手段提升教學質量;多層次實踐教學過程增強學生工程應用和創新能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 聯邱微,南軍,袁一星.卓越工程師教育培養計劃創新課程體系及其特色――以哈爾濱工業大學土建類工科為例[J].黑龍江高教研究,2015(1):164-167.
[2] 仲偉峰,何小溪.創新型工程科技人才培養模式的研究[J].黑龍江高教研究,2014(2):137-139.
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[4] 段蓉,董涌波.“卓越工程師教育培養計劃”的認知與實踐[J].宿州學院學報,2012(8):78-80.
[收稿時間]2014-12-17
關鍵詞:卓越工程師;項目驅動;職業能力;工程能力
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)30-0102-02
一、引言
“卓越工程師教育培養計劃”是我國中長期教育改革和發展規劃的重大改革項目,旨在培養適應經濟社會發展需要、創新能力強的高質量工程技術人才[1],是國家由工程教育大國邁向強國的重要舉措,對提高工程教育人才培養質量具有重要指導作用。
2013年,教育部、中國工程院印發的《卓越工程師教育培養計劃通用標準》本科工程人才標準中規定了各類工程型人才培養應達到的基本要求,為企業和學校制訂標準指明了方向[2]。在本科工程型人才培養通用標準中規定:本科工程型人才應具有分析、提出方案并解決工程實際問題的能力,能夠參與生產及運作系統的設計,并具有運行和維護能力,具有信息獲取和職業發展學習能力。
《施工組織與管理》是工程管理專業的專業核心課程之一。對工程管理專業學生綜合職業能力的培養和職業素質的養成起到支撐作用。其主要任務是介紹流水施工、網絡計劃技術相關知識及單位工程施工組織設計內容和方法,使學生掌握施工組織與管理的基本知識和一般規律,能擬定施工方案,安排施工進度,進行施工現場平面布置。傳統的施工組織與管理不論從教學內容、教學方法、課程設計安排和考核方式都無法滿足卓越工程師型人才培養模式的需要,《施工組織與管理》課程改革勢在必行。
二、課程改革措施
1.重組課程教學內容。單位工程施工組織設計內容包括:工程概況、施工流程、主要施工過程的施工方案、編制施工進度計劃、資源需要量計劃、繪制施工平面布置圖等。教材內容按順序依次為:施工項目組織概論、流水施工的基本原理、網絡計劃技術、施工組織總設計、單位工程施工組織設計、施工項目進度控制、施工項目現場與生產要素管理、施工項目后期管理。采用任務驅動法教學[3],將教學內容分解,對教材結構重新組合,以單位工程施工組織設計為任務主線,在開學初提出本課程的任務要求,結合課程設計任務書,將教材內容貫穿其中講解,項目驅動化教改內容調整圖見圖1。學生分組完成項目任務,在執行任務過程中發現、提出、解決問題。
2.利用實踐與創業基地提高學生工程能力。單位工程施工組織設計內容包括:編寫施工流程、主要施工過程的施工方案,以往的教學中學生由于缺乏工地現場實踐經驗,對施工方案的編寫內容顯得空洞乏力,課程在培養學生實踐能力上存在不足。在“卓越工程師”培養模式下,強化課程對學生工程能力和創新能力的培養。迫切需要建立校外實習基地,但由于近幾年高校擴招,學生人數增多,受到實習經費和安全管理等因素制約,許多單位不愿接受學生實習,校外實習基地較為緊張[4];此外,普通多層建筑建設周期一般在一年以上,學生的實習期只有幾個月,學生即便到了工地也不能系統掌握一棟建筑物的施工過程。
為解決這一問題,依托與建筑公司共同打造的建筑工程實踐與創業基地[5],以學校建設國際交流中心為契機,探索校企聯合培養人才的新模式,構建適應社會與企業發展需求的創新型、應用型人才輸送結構。在實習基地,采取實習教師帶隊,授課教師和企業專家聯合指導的方式,學生得以在校期間定期到基地實習,了解施工流程,為《施工組織與管理》課程課堂教學和學生課程設計均提供了便利條件,大大增強了師生的實踐動手能力,教學質量大幅度提升。
3.以職業能力為本位的課程設計。對我校08工程管理專業50名畢業生的調研結果顯示,工程管理專業畢業生有64%學生所從事崗位是現場施工員或技術員。《施工組織與管理》課程內容的學習對于學生職業能力的培養和職業素質的養成起到支撐作用[6]。以往的施工組織與管理課程設計過分強調寬口徑,缺乏對學生職業能力的培養[7],學生對課程設計與將來的職業方向之間的聯系不清晰。課程改革中,結合工作崗位進行課程設計。改集中課程設計為分散式,在開學初對學生提出課程設計任務要求,讓學生帶著問題聽課,集中在工地實習時,結合工程的實際情況,共享企業資源,重新審核原單位工程施工組織設計方案,最終完成一份符合工程實際的方案[8]。在這種模式下,學生上交的課程設計方案更多樣化,有更多的自由拓展空間[9],大大增加了學生的專業知識面。課程設計考核成績由學校任課教師和企業導師按百分比給出。
4.通過BB平臺進行師生互動和生生互動。教師通過Blackboard在線教學管理平臺向學生展示:教學大綱、教學周歷、授課課件、作業、測驗以及其他教學資料。課后教師通過BB平臺發表授課博文反思教學過程[10],學生向教師提交聽課日志,對聽課內容進行歸納總結,并提交學習心得體會,實現基于課堂、網絡輔助的教與學活動,加大了師生交流和生生交流程度[11]。
5.其他改革措施。除項目驅動化教學外,部分內容教學中采用翻轉課堂,例如:土方工程施工方案、降水工程施工方案。課前安排任務,學生分組預習目標,打造“先學后教”的翻轉課堂教學模式,提高了學生參與課堂的興趣。
課程設計采用西西網絡圖、project軟件進行工程進度計劃安排,編制:雙代號時標網絡圖、橫道圖、單代號網絡圖、S曲線圖、斜率圖等,進度計劃完成后,可以Microsoft Project文件(2003、2010)、EXCEL文件、AutoCAD文件、bmp、jpeg格式輸出。
課程教學內容與《建筑施工技術》、《工程估價》、《工程項目管理》等課程緊密聯系。
三、總結
在“卓越工程師”培養模式下,從課程內容選取、實踐能力培養、課程設計組織,網絡教學等方面展開《施工組織與管理》課程改革,配合部分模塊的翻轉課堂,切實提高了教學效果,提高了學生的工程能力和創新能力。
參考文獻:
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一、項目管理
項目管理是一種運用既有規律又經濟的方法對項目進行高效率的計劃、組織、指導和控制的手段,并在時間、質量、費用和技術效果上達到預定目標。一切通過有效利用各種限定資源,在一定的時間內,完成一系列相互關聯的任務,并實現特定的目標的一次性活動,都可以稱為一個項目。項目起點和終點之間的時間成為項目生命周期。項目的生命周期一般包括四個階段:定義、計劃、執行、交付,各階段需要完成的任務和資源分配是有差異的,如圖 1所示。隨著項目管理理論與實踐的發展,通常對項目的生命周期加以延伸以增加一個新的階段――“運行與維護”階段。需要注意的是,項目生命周期的階段劃分不是唯一的,也有些項目生命周期分為更多階段,可以根據具體問題的需要來解決。
項目管理理論在我國國防科技領域應用具有成功經驗。早在20世紀60年代初,我國老一輩科學家如錢學森等致力于推廣系統工程理論和方法,十分重視大型科技工程的系統工程與項目管理。從那時起,我國國防科技工業一直在有計劃地引進系統工程與項目管理理論和方法,開發了決策分析方法,積累了系統的資料和技術,并結合我國國情建立了一套組織管理理論,如總體設計部、兩條指揮線等。項目管理理論在航空航天領域取得了巨大的成功,并在中國載人航天工程中得到了應用。
二、項目質量管理
項目質量管理是項目管理的一個主要部分,它通過對質量要求的識別和確認,制定出滿足這些質量要求的方法和步驟,并在項目實施過程中進行檢測和測量,從而保證項目在規定的時間、批準的預算范圍內,完成預先確定的工作內容,并且使項目的交付結果符合需求方的要求。在項目管理的三要素――時間、質量和成本中,質量對于項目的成功至關重要。
項目質量管理的首要任務是確定質量方針、目標和職責,核心是建立有效的質量管理體系,通過具體的四項活動,即質量規劃、質量控制、質量保證和質量改進,確保質量方針、目標的實施和實現。質量規劃主要確定與項目相關的質量標準,并決定如何滿足這些標準。質量保證就是為了使人們確信該項日將能夠達到有關質量標準,而在質量體系中開展的有計劃、有組織的所有活動,它貫穿于整個項目的始終。質量控制的內容是監控具體項目結果以確定其是否符合相關的質量標準,并制定相關措施來消除導致執行情況不滿意的原因。項目質量管理的這些過程彼此之間及其與其他知識領域的過程之間存在相互的影響。根據項目需要,每一過程都包含了一個或多個個人或團體的共同努力。在每一個項目階段中,每一過程一般至少涉及一次。雖然這里各個過程是作為彼此獨立、相互間有明確分界的組成部分分別介紹的,但在實踐中,它們可能會交叉重疊,互相影響。
三、裝備研制項目質量管理中存在的問題
目前,裝備研制質量管理主要存在以下幾個方面的問題:
一是研制過程不能做到一體化設計和系統論證。現代高技術裝備通常由多家承研、承制單位共同協作完成,不同承研、承制單位是一個分工不同的完整系統,存在著系統論證和一體化設計問題。但由于實際上只是在國家標準、國家軍用標準和研制總要求的前提下各自完成各自的研制任務。尤其是方案論證和重大技術質量問題攻關驗證不能統籌兼顧,結果是各自的問題解決了,但系統接口問題、適配性問題、甚至安全性問題卻留下了隱患。不系統論證和一體化設計,出了問題互相推諉扯皮,難以查找、分析原因,造成遺留問題難以解決,拖延研制周期、增加研制經費,影響裝備整體效能和使用可靠性,給國家和軍隊造成損失。因此,應針對新形勢、新特點和新問題,盡快研究制定與之相適應的完善的裝備研制管理制度和管理體制,做到裝備研制一體化設計和系統論證。
二是研制的規劃管理與信息資源共享矛盾。在裝備的立項研制中,由于科研院所、軍兵種、承制單位的隸屬關系不同及裝備的特殊性與通用性和行業歸口問題,客觀上造成裝備研制開發、訂購驗收和管理上的條塊分割、多頭管理;研制和承制單位的經濟效益及對技術信息的保密等原因,使得先進的技術信息不能共享。信息資源不能共享不僅造成巨大的浪費,延誤裝備研制交付時間,而且嚴重制約了裝備研制技術的發展。
三是裝備研制的鑒定審查機制不夠完善。近年來新裝備交付部隊后暴露出質量可靠性問題較多的一個重要原因就是研制過程的方案評審、設計評審、產品樣機鑒定和設計定型審查把關不嚴、遺留問題解決不徹底,換言之就是產品研制過程的鑒定(定型)審查機制不完善。
三、總結
現代化高技術裝備結構復雜,技術性能要求高,更新換代周期越來越快,這就要求在裝備研制階段更有效地利用質量管理這個杠桿,盡可能縮短研制周期,合理控制成本,努力提高裝備戰技性能指標,質量管理和控制要做到全指標、全系統和全過程。裝備研制涉及專業廣、協作面寬,往往需要多家單位相互協作配套,涉及眾多的工程設計研制和管理部門及各類人員,每個環節都關系到裝備的研制質量,因此要求全系統必須有科學有效的管理體系,統一標準,既能對每個質量環節進行控制,又能全面的綜合管理。
參考文獻:
[1]楊青,項目質量管理, 北京: 機械工業出版社,2008
[2]龔源,軍品質量工程,北京:國防工業出版社,2008
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