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关键词:实验教学;虚拟仿真;网络工程;多元协同;虚实互动
实验教学作为学生实践能力和创新能力培养的重要载体,需要有相应的实验教学平台作为支撑。传统的实验教学平台采用实体形式,以物理空间中的实体设备、器件和材料为实验对象或载体,具有真实、直观、直接的优点,但存在更新运维成本高、规模与复杂度受限、可扩展性差、开放共享难等不足。虚拟仿真实验教学综合运用信息与通信技术,在信息空间中构建高度仿真的实验操作环境和实验对象,提供类似于实体实验教学的体验与效果,具有近似、抽象和间接的特点,并在可视性、交互性、安全性、可扩展性与可共享性等方面具备优势,是对实体实验教学的有益补充与完善。
一、虚拟仿真实验教学中心建设需要解决的关键问题
作为专业人才培养的重要教学保障和优质实验教学资源共享的主要载体,虚拟仿真实验教学中心建设不能简单停留在对实体实验教学项目的信息化再现或资源堆砌,必须思考并解决以下六方面的关键问题。
第一,建设理念。涉及虚拟仿真实验教学中心的基本指导思想、建设目标、服务面向,以及在专业人才培养中所应承担的角色或发挥的作用。
第二,建设内涵。与指导思想、建设目标与服务面向相适应,涉及虚拟仿真实验教学中心建设的教育教学品质与特色,例如是以基础研究与教学为特色,还是以工程研发或工程应用教学为特色。
第三,建设主线。涉及虚拟仿真实验教学中心建设的核心线索或体系,需要系统而有效地组织有关的实验教学资源,以满足中心的服务功能与特色。
第四,建设方法与途径。通过什么样的方法与途径实施虚拟仿真实验教学中心建设,是院校单独建设,还是校内外协同;是自主开发,还是购买服务,抑或是多方面结合。
第五,使用模式。如何将虚拟仿真实验教学中心资源运用于课内外教学,其与实体实验之间是什么关系,如何发挥各自的优势与长处,以提高实验教学的实效。
第六,开放共享机制。虚拟仿真实验教学中心如何实现优质实验教学服务的开放共享,包括服务的对象与范围、策略与机制以及服务能力等。
二、面向工程应用型人才培养的虚拟仿真实验教学中心建设思路
作为地方本科院校,温州大学网络工程专业以培养工程应用型人才为目标。为此,针对前述六大关键问题,我们提出了“学生发展为中心、工程应用为特色、能力培养为导向、多元协同为抓手、虚实互动增成效、开放共享促辐射”的基本建设思路。
(1)学生发展为中心,解决建设理念问题。服务于网络工程专业工程应用型人才培养目标,作为该专业实践教学平台的重要组成部分,虚拟仿真实验教学中心立足学生创新精神、综合素质与实践能力的协调发展,支撑问题分析、问题研究、解决方案设计以及现代工具使用等相关毕业要求与培养标准的达成,并促进学生的自主性学习与个性化学习。
(2)工程用为特色,解决建设内涵问题。虚拟仿真实验教学中心建设内涵与品质必须和网络工程专业工程应用型人才的培养目标与特色相契合,并着重在三个层面上予以把握:一是教学内容有效覆盖网络工程生命周期的主要应用环节,包括规划与设计、部署与开发、运行与维护等;二是实验平全支持当前主流的网络设备厂商及其产品,与业界主流网络技术及其应用无缝对接;三是综合性、设计性和创新性虚拟仿真实验教学项目都来源于网络工程实际问题或相关项目案例。
(3)能力培养为导向,解决建设主线问题。改变传统的以课程为核心的教学组织框架,体现以能力为导向,围绕工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力培养,针对递进性的分级能力培养目标,对虚拟仿真实验教学资源在实现技术、方式和手段等方面进行系统而精细地设计与开发。
(4)多元协同为抓手,解决建设方法与途径问题。为了落实能力培养核心与工程应用特色,依托高校与企业、教学与科研、教学研究与教学实践的多元协同,建立由教师、研究人员与工程师组成的专业化团队,融合虚拟仿真实验教学相关的教育、科技与工程优质资源,深度协作致力于虚拟仿真中心的开发与建设。
(5)虚实互动增成效,解决使用模式问题。充分发挥虚拟仿真实验教学与实体实验教学各自的优势,改革单纯基于实体实验教学资源的传统模式,结合分级能力培养目标,构建与实施虚拟实体高度互补、线上线下有机互动的新型实验教学模式,贯穿课内课外的各项教学活动,全面提高实验教学效果。
(6)开放共享促辐射,解决推广机制问题。建立管理服务与技术服务的“双轮驱动”机制,促进虚拟仿真中心的开放共享。在管理服务方面,面向兄弟院校、业界企业的团体与个人用户提供“Lab as a Service”形态的虚拟仿真实验教学云计算服务,为兄弟院校提供以全面降低使用门槛在技术服务方面,利用先进的虚拟数据中心网络技术提供安全、稳健、灵活的虚拟仿真实验教学服务,充分保障虚拟仿真实验教学服务的品质。
三、网络工程国家级虚拟仿真实验教学中心建设实践
依据上述基本建设思路,温州大学网络工程国家级虚拟仿真实验教学中心主要进行了以下建设实践。
1.能力培养为导向的虚拟仿真实验教学体系
以“专业基本技能一综合实践能力一工程实践能力一工程设计/创新能力”的递进式模型为主线,围绕综合分析和解决复杂网络工程问题的能力进行了虚拟仿真实验教学体系建设,如下表所示。
其中,专业基本技能培养阶段的虚拟仿真实验以演示认知型、分析验证型以及基础操作型等形式为主,以对少量技能点的认知或理解为教学目标,以可视性、交互性表现突出的软件仿真技术为主要实现途径,网络工程问题复杂度低;综合实践能力培养阶段的虚拟仿真实验以综合训练型为主,以对数个领域的大量技能点的整体掌握为教学目标,以仿真程度高的硬件虚拟技术为主要实现途径,网络工程问题复杂度较高;工程实践能力培养阶段的虚拟仿真实验以工程演练型为主,以掌握真实网络工程项目的部署与实施、测试与验证为主要教学目标,以仿真程度高的硬件虚拟技术为主要实现途径,网络工程问题复杂度高;工程设计/创新能力培养阶段的虚拟仿真实验以创新设计型为主,以掌握真实网络工程项目的规划、设计与开发为主要教学目标,结合软件仿真技术与硬件虚拟技术实现,网络工程问题复杂度最高。
2.工程应用为特色的虚拟仿真实验教学项目库
在虚拟仿真实验教学项目库的建设中,主要通过以下三种途径实现工程应用内涵与特色。
(1)虚拟仿真实验教学项目的技术与产品覆盖面接轨当前网络工程行业的热点应用领域与主流产品。包括网络互连、网络安全、无线局域网、协作网络、数据中心网络、运营商网络等,支持对这些领域各主流厂商设备的软件仿真或硬件虚拟。
(2)虚拟仿真实验教学项目的能力点定位与设计源于网络工程应用的实际需要,根据当前网络工程生命周期各阶段对工程能力要求的分布,对实验教学内容进行细致的梳理与筛选。每门课程精选出若干能力点,并依据规划与设计、部署与开发、测试与验证、运行与维护等不同阶段内能力点之间的关联性,有针对性地设计虚拟仿真实验教学项目的能力点组合方案。
(3)在虚拟仿真实验教学内容的组织与设计上,以能力点目标组合方案为出发点,以网络工程案例为背景素材,以实际需求和工程问题为导向,进行虚拟仿真实验教学项目的设计,保障其真实性、时效性以及针对性。网络工程案例主要来源于合作企业工程师参与或主持的工程项目,经过有丰富经验的工程师根据分级能力目标对复杂网络工程问题的分解、梳理与萃取。
当前,虚拟仿真中心建成的306个实验教学项目对应于分级能力培养目标的项目数量比例大致为4:4:1:1,其中直接来源于实际网络工程案例合计占总数的一半以上。
3.多元协同的虚拟仿真实验教学中心开发与建设方式
多元协同的开发与建设方式体现在三个方面,即高校与企业协同、教学与科研协同、教学研究与教学实践协同。
首先,通过与两家业界领军企业(思科系统与思博伦通信)的校企协同,在技术层面获得了网络功能虚拟化的授权,解决了对网络系统进行高度虚拟和仿真的核心技术难题,同时获得了工程师的加盟,增强了开发与建设队伍的整体技术实力;在资源层面得到了企业一线工程师队伍的宝贵经验,解决了虚拟仿真实验教学项目案例主要来源的关键问题;在管理层面借鉴了企业在线实验室开放与管理模式,解决了虚拟仿真实验教学服务的安全性和稳健性问题。
其次,充分利用高校教师队伍教学与科研并举的优势,依托教学与科研协同实现了科研反哺虚拟仿真实验教学。一是通过学生课外科技与创新活动等形式,将科研成果直接或间接转化成虚拟仿真实验教学项目,此类项目占总数近14%;二是在虚拟仿真中心的开发与建设中,转化了许多虚拟化与云计算领域的科研成果,到目前为止直接实施应用的发明专利共有6项,主题涉及网络服务质量、虚拟机资源配置以及云计算调度等。
最后,依托教学研究与教学实践的协同解决了虚拟仿真中心建设各个层面的多个关键理论问题。例如,针对虚拟仿真中心硬件平台的建设,先后依托两项浙江省提升地方高校办学水平专项资金项目开展了主题为“多租户虚拟数据中心网络建设”的研究;针对虚拟仿真中心软件平台的建设,依托浙江省高校实验室工作研究重点项目开展了主题为“‘实验教学即服务’的云计算模式构建”的研究;针对虚拟仿真实验教学的应用,依托浙江省高等教育课堂教学改革项目开展了主题为“依托虚拟仿真实验教学平台的混合式实践教学模式探索”的课题研究;针对校企合作开发与建设虚拟仿真中心的机制,依托浙江省高等教育教学改革项目开展了主题为“基于企业生态系统的分布式工程实践教育中心建设模式探索与实践”的课题研究。
4.虚实互动的实验教学资源使用模式
相对于传统的网络工程实体实验教学,网络工程虚拟仿真实验教学在以下方面具有明显的优势,对实体实验教学起到补足与增强作用。
首先,弥补了实体实验教学在开放时间、地点和方式上的不足,实现在任意安装有浏览器的终端设备上随时随地访问虚拟仿真实验教学资源以及实体实验教学资源进行练习,为自主性学习和个性化提供充分的保障。
其次,克服实体实验教学可见性与交互性差的弱点,实现对网络协议和网络系统工作原理的交互式可视化呈现,促进对基本技能点的J知、理解与掌握。
再次,克服实体实验教学在拓扑规模、网络特性以及管理便捷性等方面的局限,以低成本构建特性更丰富、结构更复杂的虚拟仿真实验教学环境,进而实现简捷高效的连接与配置管理,提高综合性实践教学的品质。
最后,克服实体实验教学由于成本因素而明显滞后于工程应用发展水平的局限,支持跨厂商、多系列高端网络设备,支持对复杂网络系统连接与配置的多视角可视化交互管理,用于在专业实习或毕业设计环节中对实际复杂网络工程项目进行快速概念验证。
为充分发挥虚拟仿真实验教学在支撑实践能力培养目标的不同维度上的优势,结合能力分级目标的特点,依据两者之间的内在逻辑关系,可以将实验教学资源的组合使用模式分为四种:虚辅实主、虚实并举、虚主实辅以及纯虚拟仿真。
(1)虚辅实主模式。利用上述第一与第二项优势,适用于专业基本技能培养阶段。虚拟仿真实验教学项目是对实体实验教学项目的近似仿真,虚拟仿真实验平台用于课前预习以及课后练习,而在课堂中使用实体实验平台与虚拟仿真实验相互印证。
(2)虚实并举模式。利用上述第一与第三项优势,适用于综合实践能力培养阶段。虚拟仿真实验教学主要面向开放实验项目、学生科技创新项目、专业技能竞赛等课外教育活动,而实体实验教学面向日常课堂。
(3)虚主实辅模式。利用上述第一与第三项优势,适用于工程实践能力培养阶段。虚拟仿真实验平台用于前期耗时较长、不依赖于实体设备的建模与部署环节,实体实验平台用于后期耗时较短、依赖于实体设备的验证与测试环节。
(4)纯虚拟仿真模式。利用上述第一与第四项优势,适用于工程设计/创新能力培养阶段。学生在进入企业学习阶段后,用于大规模复杂网络工程解决方案的概念验证,包括规划与设计、建模与开发,用于新建网络解决方案的展示、客户网络割接方案的预演以及客户网络故障排错方案的验证等。
当前,虚拟仿真中心所有实验教学项目覆盖10门专业课程、5门综合实践课程、4大类课外教育活动以及专业实习与毕业设计,时间跨度从大二下到大四。从整体人才培养过程来看,随着专业教育阶段的逐步深入,实践能力培养目标逐步提升,所涉及的工程问题复杂度随之提升,对实验教学平台支持能力的要求越来越高。相应地,所依托的实验教学环境也由以实体中心为主逐渐演变为虚实结合,最终过渡到以虚拟仿真中心为主。
5.虚拟仿真实验教学开放共享的实现与推广
虚拟仿真中心对外开放共享提供虚拟仿真实验教学服务的内涵包括管理服务与技术服务两个方面。在管理服务方面,使用高级服务调度引擎将所有虚拟仿真实验教学资源整合起来,以“实验教学即服务”(Lab as a Service,LaaS)的形态统一对外提供开放共享。此外,对于兄弟院校与行业企业等团体用户,为其提供专有的管理门户,便于自我管理。在技术服务方面,构建了安全、健壮、高效、可扩展的技术平台架构。其中,软件仿真前端提供可视化的实验教学体验;而硬件虚拟后台创建虚拟仿真网络的运行实例并提供远程配置与管理手段,而云监控与管理、云备份与安全提供充分的服务质量保障。
在我们的生产生活中,无论是机器零件的制造,新产品、新技术的设计,还是房屋、公路的建造,处处离不开图样。图样是表达设计意图、进行技术交流、指导生产的重要工具[1]。而“工程制图”这门课研究的就是如何运用正投影的理论和方法阅读和绘制各种工程图样,解决空间几何问题。课程的目的是培养学生两方面的能力:一是使学生能够由物画图,即作图能力;二是使学生能够由图想物,即空间构型能力。该课程既具有理论性,同时又具有很强的实践性。
应用型本科高校的培养目标是使学生掌握与专业相关的基本理论、基本知识及工程设计方面的基本技能,最终使学生成为能在相关专业领域从事器件设备的管理、应用、维护以及新技术研究和新产品开发等工作的高素质应用型人才。这种专业性质决定了学生需掌握一定的工程技术知识和技能,具备一定的工程技术背景。“工程制图”作为一门工程技术基础课成为这些非机类专业的必修课,学习“工程制图”对于应用型本科高校学生后续课程的学习、毕业设计的制作甚至日后的工作都具有十分重要的意义。
在“工程制图”教学实践中,笔者发现现行的一些传统“工程制图”教学过程和教学方法已经不适应现代科学人才培养的要求。如何利用科技手段提升教学效果、如何使教学内容由难变易、如何培养学生的学习兴趣、如何提高学生的实践能力,成为亟待解决的教学问题。
一、“工程制图”传统教学过程存在的问题
(一)学生对“工程制图”的重要性认识不足
笔者在学生论坛上通过学生的谈论发现很多学生认为“工程制图”课程与其专业关联度不大,认为该门课对后期学习专业课以及日后工作都无甚益处。而且“工程制图”需要学生具备一定的空间想象能力和形体构思能力,学习难度比较大,如果缺乏正确有效的学习方法,就会使学生产生厌学、逃避的抵触心理,学生会认为这门课程既难学又不重要,即使放弃学习,也不会产生多大的影响。因此,就出现了很多学生不认真完成该门课学习任务的现象,导致课堂表现和学习成绩都不尽如人意。
(二)学生的主体作用发挥不够
现行的教学依然采用“教师讲,学生听”的传统教学模式,整个课堂几乎是“满堂灌”,学生的主体作用被忽视,教师与学生之间的互动少之又少,课堂氛围不活跃,教学过程始终处于死记硬背、机械训练的状态,学受支配于教,学生被动地学习、被动地接受知识,无法发挥其自主意识,致使学生对课程产生排斥心理,走神、睡觉、窃窃私语等不良现象层出不穷,而且还出现了学生课上听得懂,但实际动手作图时却无法下手的情况,教学效果很不理想。
(三)现代化教学手段应用不妥
目前,高校的多媒体设备得到了普及,在“工程制图”的课堂上也充分利用多媒体为学生讲解抽象的绘图知识,但是由于该门课具有抽象性、实践性的特点,这种教学手段已不足以满足教学需要,还应借助计算机完成教学演示和上机实践操作。AutoCAD是目前应用较广的计算机辅助绘图工具,非机类专业目前也开设了这方面的课程,但很多高校是以选修课的形式开设的,这就存在部分学生接触不到这门课的可能。而且,“工程制图”和AutoCAD有很多重复的内容,如果将它们各自单独开设,不仅浪费教学资源,增加课时和学生的学习压力,而且还会导致学生无法将制图知识与AutoCAD的应用结合起来,不利于其读图绘图能力的提高[2]。
(四)课程考核形式缺乏多样化
大部分应用型本科高校非机类专业的“工程制图”课程都是在学期末通过笔试的方法检验教学效果的。由于这门课强调理论性与实践性的结合,故这种采用纸面形式考试的方式只能反映出?W生掌握理论知识的优劣,并不能反映其实际操作能力,考查方式具有片面性[3]。而且由于课程的最终成绩只决定于期末成绩而与平时成绩无关或关联度很小,因此出现了学生平时课上不听讲、课下不完成作业,临考试前搞突击学习的现象,这种为了考试而考试的行为失去了教学的意义,不利于学生对知识的真正掌握,也不利于学生能力的培养。
二、教学思考与改进
(一)提高学生认识,激发学生的学习热情
应用型本科高校的非机类专业主要培养学生在工程领域的能力和用工程手段解决各种问题的能力,这就需要学生具备阅读、绘制原理图的技能,如果缺乏这项技能,就无法进行产品设备的操作、维修、设计[4]。因此,在授课过程中,应该以专业培养目标、“工程制图”与后续课程的联系以及其在工作中的地位为突破口,让学生明白该门课的重要性,明确其学习目的和意义,使学生对本门课予以重视,提高学生的学习意识。
同时,由于“工程制图”课一般安排在一年级,学生对专业的概念很模糊,所以应发挥第二课堂的功能,一方面阶段性地利用多媒体给学生看一些与专业相关的视频资料、典型设备零件的图样,使学生对专业有个初步了解。另一方面根据课程需要带领学生参观相关实验室,观察仪器设备的零件、构造、装配关系。同时,要求学生将第二课堂的体会、认识以作业的形式反馈给教师,以便教师对第二课堂的教学内容、方式及时作出调整。这种做法从视觉、听觉、感觉等诸多方面给学生带来足够的信息和感受,既可以引起学生的新奇感,激发学生的探索欲望和兴趣,同时又使课程的教学模式由单纯的空间想象转变为可看、可摸、可想的虚实结合模式,帮助学生增加对课程中抽象事物的感性认识。
(二)改变授课方式,调动学生的主动性
在传统教学中,教师扮演着主要角色,教师希望利用有限的时间给学生传授尽可能多的知识,于是忽略了与学生的互动,使学生被动地接受知识。在这个过程中,学生逐渐产生了依赖心理,没有课前预习的习惯,课中也没有思考的习惯。笔者认为要改变这种“填鸭式”的教学模式,就要使学生变为课堂的主体。值得注意的是,“工程制图”面向的授课对象是大学生,不同于中学生,大学生具有一定的自学能力,所以,在授课过程中应充分利用大学生的这一特点,调动学生学习的主动性。
本着自主、合作、探究的教学理念,笔者探索了新的教学方式。课程的第一部分,即“工程制图”的基础知识由教师讲解,后续其余的教学内容则充分发挥学生的主体作用,让学生讲解,使其成为课堂主角。“工程制图”除了教材外,还给每位学生配有习题集,每次临下课前由教师布置习题集中与下节课内容相关的习题,学生结合课本自己思考、自主完成习题解答,将班级学生分为若干个小组,若有疑问组内可以展开讨论。下节课时,教师让每个小组派代表讲解自己的习题答案以及解题依据,最后由教师进行点评、总结,并针对学生的共性问题予以重点讲解。让学生带着问题去学习教材、带着问题去聆听其他同学的观点、带着问题去掌握教学内容中的重点难点,使学生真正参与到教学中,不仅可以有效利用课堂时间,深化学生对知识的理解运用,而且可以提高学生的思辨能力和表达能力。
(三)理论联系实际,发挥AutoCAD的优越性
“工程制图”是一门抽象的课程,需要学生具备较强的空间思维能力,但是空间思维能力不是一朝一夕能培养起来的,因此,在课堂中会出现“教师讲得困难,学生听得糊涂”的现象。如果将AutoCAD穿插在课堂讲解中,就会使抽象的图例变得具体化、可视化。例如,剖视图用来表达内部结构复杂的零部件,如果仅靠学生想象,很难在脑中构出形体的真实形状,此刻若利用AutoCAD在计算机中建立起零件模型,再用软件中的剖切工具对模型进行切割,就能使模型内部的结构变得直观。而且,可以利用剖切工具采用不同的剖切方法对模型不同的部位进行剖切,学生可通过比较不同的方法和效果加深对剖视图画法的理解,实现较好的教学效果。
“工程制图”又是一门实践性很强的课程。笔者认为,如果仅仅让这门课停留在理论课阶段,就失去了这门课的真正意义,应该增加实践教学环节,将上机课与理论课结合起来。AutoCAD绘图作为培养学生工程制图实践技能的重要途径,自然是上机课内容的不二之选。在理论课的基础上再额外增加AutoCAD上机课,每讲完一部分工程制图的理论知识,就让学生在上机课中用计算机实际绘图操作。通过反复的上机练习,学生能够对复杂的模型逐步形成直观的判断,有助于培养其空间构型能力。而且上机课能激发学生的兴趣,使学生能主动发现问题并主动探索如何解决问题,开阔学习思路。此外,还可以依据行业性质设计实践教学项目,针对不同的项目内容列举不同的问题,让学生独立或以小组合作的方式完成项目任务,在实践中充分?用制图理论和AutoCAD操作技能,将所学知识与生产实际相结合,完成知识的巩固、总结,实现真正的学以致用。
将工程制图作为AutoCAD的理论基础,将AutoCAD作为提升工程制图教学效果和学生实践能力的有效手段,可实现两门课的相互补充、有机融合。识图和绘图是应用型人才就业必备的技能,如果学生在求职时具有与CAD相关的职业资格证书,那么对其就业非常有利。所以,在教学过程中如果能将教学内容与职业资格考试联系在一起,“工程制图”这门课的教学意义就得到了进一步的升华。教师可通过书籍、互联网等多种工具查阅与CAD职业资格考试有关的资料,根据课程需要对其进行摘取、整合,将其内容有选择性地融入“工程制图”课堂教学中。同时,还要组织学生参加CAD相关的职业资格考试,,使学生认识到学习工程制图的必要性以及它与未来职业的高度关联性,进一步使学生明确学习目的、增加学生学习的动力[5]。
(四)丰富教学手段,充分利用网络资源
随着信息化进程的推进,“工程制图”的教学不应仅仅局限于课堂之上,而应该走向课外,把网络资源作为课外教学的重要手段。
可以建立一个网络资源共享平台,教师将教学内容重点难点的讲解、典型例题的解析等录成视频,上传到该教学平台;找一些优秀的学习网站、论坛以及精品课程,将这些资源的链接放在平台上与学生共享;甄选经典习题放在平台上供学生自行练习[6]。学生可以在课余时间借助平台上的学习资源自己进行复习和预习,使教学不再受时间地点的限制,满足学生的多种学习需求。
此外,教学交流互动也可以不局限在课堂之上。现在手机的应用得到普及,网络交流的形式也多种多样,教师可以建立诸如微信群、QQ群等交流平台,实现教师与学生、学生与学生间随时随地的在线交流探讨,在平台上既可以进行一对一的辅导,又可以进行一对多的答疑,这种全天候的网络课堂可以成为课外教学很好的补充。
(五)改变考核方式,建立新的评价体系
考试是整个教学过程中不可缺少的环节,好的教学离不开科学的考核方式,它是对教学效果进行评定和检验的有效途径,同时也发挥着反馈、调控、激励等重要作用[7]。为了体现以工程素质培养为导向的教学理念,改变现行以期末成绩为唯一指标的考核方式是很有必要的[8]。
首先,为了实现知识和能力的双重考核,应将笔试和上机操作都纳入评价体系的范围内。笔试部分重点考察学生对工程制图理论知识的掌握情况和读图能力,上机部分则侧重于考察学生用AutoCAD绘制工程图形的能力。
其次,为了引起学生对学习过程的重视,养成良好的学习习惯,应增加对学习过程的考核权重,注重过程考核,即把学生平时的表现作为最终成绩的重要考核指标。平时成绩评定的依据主要是理论教学和上机教学中学生完成课堂内和课堂外作业的情况以及学生在课堂讨论、实践教学项目过程中的表现。评价的方式遵循“学生为主体,教师为主导”的原则,由学生自评、学生互评、教师评价三部分共同构成。通过自评,学生可以加强对知识的认识和对自我能力的判断;通过互评,可使学生更易找出不足,同时还能在某种程度上减少抄袭的现象;教师评价采用开放式,教师对某个或某组学生评价时,其他学生观摩,通过教师点评,使在场的学生都能结合自身情况纠错与改进,实现考核的真正目的。
关键词:消防工程;主要问题;对策分析;质量审核
我国城镇化程度的不断提升,在我国的城市中正在不断的建设着高层建筑或者中高层建筑。大型,综合型建筑的不断崛起,给我国的消防部门带来了很大的消防压力。面对不断增加的消防压力。我国的消防部门只有在建筑建设过程中进行严格的消防工程审查的,对建筑的消防设计,消防设备的选择进行严格的审查,这样能够在根本上避免很多消防事故发生,才能够有效的保障我国建筑工程的安全应用。我国建筑工程出现火情或者消防问题的根本原因还是在建筑工程建设过程中造成的消防隐患,为了有效的避免建筑工程在建设过程中的消防隐患,目前我们就要将消防工作重点集中在提升建筑建筑过程中的消防质量控制上,有效的控制建筑消防质量能够有效的减少建筑工程由于消防问题带来的经济损失,同时也能够有效的保障我国人民的人身安全和财产安全。因此消防工程中的问题总结和分析已经是我国消防工作的一个重点问题,需要认真的落实。
1 简要叙述我国建筑中消防工程出现的主要问题
1.1 简述我国建筑工程中建设单位存在的消防问题
在我国的建筑工程市场,有个别的建筑工程建设单位由于经济收益的原因,减低了建筑消防工程的投入,有的甚至还在伪造一系列消防产品设备,这样的做法明显没有将消防工作作为重点工作来进行,忽视了消防工程对于整个工程的重要性。目前有部分建筑单位为了追求更高的利润值,相互达成了一定的默契,通过欺骗的方式来欺骗消防检查部门的消防检查;有的建筑单位在没有保障消防工程建设质量的前提下,缩短消防工程的施工工期,这样的做法明显的违背了我国的消防法中的相关规定和要求。工程建筑单位在工程施工前期不尽兴消防工程土建图纸的审核以及申报也是目前存在的一个主要问题。很多的工程建设单位采取了边施工,变设计,边审核,边申报的策略来进行消防工程,这样不负责任的做法在很大程度上影响了整个消防工程的质量达标,为日后建筑工程的应用埋下了消防安全隐患。是一种不可取的工程建设行为。
1.2 简述我国建筑工程中设计单位存在的消防问题
在我国建筑工程中消防工程的设计基本上能够按照我国消防法的相关规定和标准进行设计工作,但是个别的消防工程设计单位受到目前市场的影响,同时面对施工建设单位的无理要求,在消防工程设计过程中没有很好的坚持设计原则,执行设计标准。在设计过程中没有从工程的实际施工角度出发,没有客观的进行工程设计,采取非常主观的设计思路进行设计,帮助建筑单位瞒骗相关部门的消防工程图纸审查,这样就会导致消防工程设计图纸出现很多的设计隐患,一旦在施工过程中按照设计图纸进行施工,会给整个工程带来很大的消防安全隐患。目前还有很多的消防设计单位存在挂名的行为,本身不具备消防设计资质,挂靠在具有设计资质的设计公司内部,进行独立设计,这种设计非常具有危险性,消防工程的消防设备完整性有待考证。有的消防设计单位为了配合建设单位对于工期的要求,简化消防工程的设计,在设计过程中每一个设计人员没有充分的沟通协调,这样就会造成消防工程的设计图纸出现缺图问题或者重复设计问题。根据实际的经验来分析,由于设计问题造成的消防工程出现问题的案例非常多,后果非常严重,因此要给予重视。
1.3 简述我国建筑工程中施工单位存在的消防问题
我国消防工程在工程施工过程中出现的问题主要集中在以下几个方面。首先施工单位在施工的过程中没有按照施工图纸进行施工;同时施工单位在施工过程中没有按照相应的施工标准进行施工作业。其次施工单位为了能够获取丰厚的经济收益在施工过程中欧偷工减料,违法违纪;最后很多的消防工程施工单位并没有过多的消防工程施工经验,在施工的过程中临时组建施工队伍,这样的做法很难保障最终的消防工程施工质量,很可能带来打的消防安全隐患。
2 简要叙述在我国建筑工程中有效避免或者处理消防工程问题的主要措施
2.1 在我国建筑工程的消防工程中要对消防设计进行严格的把关和审核
在建筑消防工程中为了有效的提升建筑的防火灾能力,工程建设单位在消防工程设计过程中要严格的按照我国消防法的相关规定和标准进行消防工程设计,不能够在设计过程中任意降低消防工程的防火等级,如果在消防工程设计过程中有消防法强制规定的设计标准,那么在设计过程中就要严格遵守,特别是在高层建筑,石油化工工程建筑以及地下建筑的消防工程设计中,除了按照我国消防法的相关规定和标准以外,还要按照我国公安部出台的相关消防工程设计规范和标准进行。
2.2 在我国建筑工程的消防工程中要不断的提升建设单位的消防管理,同时也要强化相关消防施工单位的消防管理
建设单位应当将建筑工程的消防设计、施工发包给具有相应资质的消防工程专业设计、施工企业。根据《消防法》的规定在依法委托建筑工程监理时,须将建筑消防工程质量一并委托给监理单位。施工单位按消防设计要求采购设备,杜绝使用不合格的消防产品。建设单位应按《消防法》的相关规定报送消防设计施工图纸及相关文件资料。
2.3 在我国建筑工程的消防工程中要对消防施工质量给予重视,保障相关监察人员的到岗到位
施工企业必须严格按规程、标准、规范和设计图纸进行施工,必须按资质等级所规定项目和类别进行施工,不得超越资质等级规定施工;施工企业应有相对稳定的专业技术人员及施工操作人员,配齐配全各类专业技术人员,除专业技术人员要加强自身的业务建设外,对施工操作人T也要进行基本操作技能的培训,经考核合格后,持证上岗。
2.4 在我国建筑工程的消防工程中要对消防工程进行实时的监督和检查
在施工检查中,要加强检查、指导力度,发现问题及时纠正,一时整改不了的,要限期整改,并在限期内进行复查;结合工程施工质量,对施工单位的质量体系进行抽查,对不具备施工质量和施工质量不合格的单位,要坚决停止施工。
参考文献
[1]马军胜.浅谈建筑消防工程施工中的通病及对策[J].浙江建筑,2006(4).
[2]王玉杰.浅谈当前建筑工程消防管理存在问题及对策[J].城市建筑,2012(17):157.
[3]何浩明.建筑消防工程施工安全管理的体会[J].广东建设信息,2005(4):58-59.
1、严重心脏病(先天性心脏病经手术治愈,或房室间隔缺损分流量少,动脉导管未闭返流血量少,经二级以上医院专科检查确定无需手术者除外)、心肌病、高血压病。
2、重症支气管扩张、哮喘,恶性肿瘤、慢性肾炎、尿素症。
3、严重的血液、内分泌及代谢系统疾病、风湿性疾病。
4、重症或难治性癫痫或其他神经系统疾病;严重精神病未治愈、精神活性物质滥用和依赖。
5、慢性肝炎病人并且肝功能不正常者(肝炎病原携带者但肝功能正常者除外)。
6、结核症除下列情况外可以不予录取。
(1)原发型肺结核、浸润性肺结核已硬结稳定;结核型胸膜炎已治愈后治愈者遗有胸膜肥厚者;
(2)一切肺外结核(肾结核、骨结核、腹膜结核等等)、血行性播散型肺结核治愈后一年以上未复发,经二级以上医院(或结核病防治所)专科检查无变化者;
(3)淋巴腺结核已临床治愈无症状者。
二、患有下列疾病者,学校有关专业可不予录取
1、轻度色觉异常(俗称色弱)不能录取的专业:以颜色波长作为严格技术标准的化学类、化工与制药类、药学类、生物科学类、公安技术类、地质学类各专业,医学类各专业;生物工程、生物医学工程、动物医学、动物科学、野生动物与自然保护区管理、心理学、应用心理学、生态学、侦察学、特种能源工程与烟火技术、考古学、海洋科学、海洋技术、轮机工程、食品科学与工程、轻化工程、林产化工、农学、园艺、植物保护、茶学、林学、园林、蚕学、农业资源与环境、水产养殖学、海淀渔业科学与技术、材料化学、环境工程、高分子材料与工程、过程装备与控制工程、学前教育、特殊教育、体育教育、运动训练、运动人体科学、民族传统体育各专业。
2、色觉异常II度(俗称色盲)不能录取的专业,除同轻度色觉异常外,还包括美术学、绘画、艺术设计、摄影、动画、博物馆学、应用物理学、天文学、地理科学、应用气象学、材料物理、矿物加工工程、资源勘探工程、冶金工程、无机非金属材料工程、交通运输、油气储运工程等专业。专科专业与以上专业相同或相近专业。
3、不能准确识别红、黄、绿、兰、紫各种颜色中任何一种颜色的导线、按键、信号灯、几何图形者不能录取的专业:除同轻度色觉异常、色觉异常II度两类列出专业外,还包括经济学类、管理科学与工程类、工商管理类、公共管理类、农业经济管理类、图书档案学类各专业。不能准确在显示器上识别红、黄、绿、兰、紫各颜色中任何一种颜色的数码、字母者不能录取到计算机科学与技术等专业。
4、裸眼视力任何一眼低于5.0者,不能录取的专业:飞行技术、航海技术、消防工程、刑事科学技术、侦察。专科专业:海洋船舶驾驶及与以上专业相同或相近专业(如民航空中交通管制)。
5、裸眼视力任何一眼低于4.8者,不能录取的专业:轮机工程、运动训练、民族传统体育。专科专业:烹饪与营养、烹饪工艺等。
6、乙型肝炎表面抗原携带者不能录取的专业:学前教育、航海技术、飞行技术等。专科专业:面点工艺、西餐工艺、烹饪与营养、烹饪工艺、食品科学与工程等。
三、患有下列疾病不宜就读的专业
1、主要脏器:肺、肝、肾、脾、胃肠等动过较大手术,功能恢复良好,或曾患有心肌炎、胃或十二指肠溃疡、慢性支气管炎、风湿性关节炎等病史,甲状腺机能亢进已治愈一年的,不宜就读地矿类、水利类、交通运输类、能源动力类、公安学类、体育学类、海洋科学类、大气科学类、水产类、测绘类、海洋工程类、林业工程类、武器类、森林资源类、环境科学类、环境生态类、旅游管理类、草业科学类各专业,及土木工程、消防工程、农业水利工程、农学、法医学、水土保持与荒漠化防治、动物科学各专业。专科专业不宜就读烹饪工艺、西餐工艺、面点工艺、烹饪与营养、表演、舞蹈学、雕塑、考古学、地质学、建筑工程、交通土建工程、工业设备安装工程、铁道与桥梁工程、公路与城市道路工程、公路与桥梁工程、铁道工程、工业与民用建筑工程专业。
2、先天性心脏病经手术治愈,或房室间隔缺损分流量少,动脉导管未闭返流血量少,经二级以上医院专科检查确定无需手术者不宜就读的专业同第三部分第一条。
3、肢体残疾(不继续恶化),不宜就读的专业同第三部分第一条。
4、屈光不正(近视眼或远视眼,下同)任何一眼矫正到4.8镜片度数大于400度的,不宜就读海洋技术、海洋科学、测控技术与仪器、核工程与核技术、生物医学工程、服装设计与工程、飞行器制造工程。专科专业:与以上相同或相近专业。
5、任何一眼矫正到4.8镜片度数大于800度的,不宜就读地矿类、水利类、土建类、动物生产类、水产类、材料类、能源动力类、化工与制药类、武器类、农业工程类、林业工程类、植物生产类、森林资源类、环境生态类、医学类、心理学类、环境与安全类、环境科学类、电子信息科学类、材料科学类、地质学类、大气科学类及地理科学、测绘工程、交通工程、交通运输、油气储运工程、船舶与海洋工程、生物工程、草业科学、动物医学各专业。专科专业:与以上相同或相近专业。
6、一眼失明另一眼矫正到4.8镜片度数大于400度,不宜就读工学、农学、医学、法学各专业及应用物理学、应用化学、生物技术、地质学、生态学、环境科学、海洋科学、海洋技术、生物科学、应用心理学等专业。
7、两耳听力均在3米以内,或一耳听力在5米另一耳全聋的,不宜就读法学各专业、外国语言文学各专业以及外交学、新闻学、侦察学、学前教育、音乐学、录音艺术、土木工程、交通运输、动物科学、动物医学各专业、医学各专业。
8、嗅觉迟钝、口吃、步态异常、驼背,面部疤痕、血管瘤、黑色素痣、白癜风的,不宜就读教育学类、公安学类各专业以及外交学、法学、新闻学、音乐表演、表演各专业。
9、斜视、嗅觉迟钝、口吃不宜就读医学类专业。
此部分内容供考生在报考专业志愿时参考。学校不得以此为依据,拒绝录取达到相关要求的考生。
四、其他
1、未列入专业目录或经教育部批准有权自定新的学科专业,学校招生时可根据专业性质、特点,提出学习本专业对身体素质、生理条件的要求,并在招生章程中明确刊登,做好咨询解释工作。
关键词:高职;安全防范技术专业;人才培养方案
随着社会经济的发展,人们更加关注生存环境的安全,对社会安全防范建设提出了非常大的需求,行业的发展迫切需要大批训练有素的专业人才。浙江警官职业学院作为全国司法类唯一的一所国家示范性高职院校,站在战略高度,敏锐地意识到安防行业高素质技能型人才的未来需求,提出了“顺应产业创专业、根植行业建专业、服务行业促专业”的建设思路,于2000年在全国高职院校中率先创建了安全防范技术专业,解决了安防一线岗位技能型人才无对口专业培养途径的问题,填补了专业设置的空白。
近年来,该专业建设取得了显著的成果,并于2009年获得浙江省高等教育教学成果一等奖。笔者拟以此为基础,对安全防范技术专业建设的成果加以总结,旨在促进自身及其他院校同类专业的建设。
三方合作设计培养方案
人才培养方案是关于人才培养的蓝图,是教育教学的纲领性文件,是专业建设的核心。作为一个全国首创的新专业,形成全新的人才培养方案是首要的问题。
为此,我院按照“岗位—任务—能力—课程”的开发路径,由行业企业专家提供对应安防系统维护、工程施工管理的一线岗位,融入《安全防范系统安装维护员》国家职业标准,专业教师归纳行动领域,教育专家全程进行指导,三方共同论证、确定学习领域,构建了“突出布线、安装、调试、维护等核心能力,渗透‘忠诚、奉献、责任’等警院文化特色”的“公共学习领域重素质,专业学习领域重能力,拓展学习领域重发展”的全新课程体系。按照能力递进的培养规律,设计了认知式实习、体验式实习、参与式实习、顶岗实习的工学交替四阶段,形成了对国内同类专业具有示范作用的全新人才培养方案。
自2003年首届毕业生走向社会以来,该专业毕业生年平均就业率稳定在95%以上,一半以上毕业生已成为安防一线工作岗位的技术骨干。毕业生就业发生了由原来学院向企业推荐,到企业主动向学院要人的根本性转变,用人单位给予高度评价。毕业生中涌现出了“全国优秀百名保安员”,荣获三等功的看守所普通干警,在大型安防工程中独当一面的岗位能手等一大批优秀人才。
专业的发展影响和带动了专业群的发展,目前安防专业群已拥有安防技术、安全保卫、消防工程技术、安全技术管理等4个专业,课程建设成果实现了资源共享,专业建设的理念和思路也为校内其他专业的建设提供了指导。
我院首创的安防技术专业于2004年被正式列入《高职高专教育指导性专业目录》。随后,上海科学技术职业学院、广东司法警官职业学院等行业内外院校陆续开设了同类专业,带动了国内同类专业的发展。教育部高职教育法律类专业教学指导委员会以本院安全防范技术专业的人才培养方案为蓝本,指导全国法律类高职院校同类专业人才培养方案的制定,本院两度在全国高职法律类教指委年会上介绍了精品课程建设经验。
四方联动形成长效机制
校企合作是落实专业建设的重要途径,实现多方共赢的校企合作长效机制,解决安防工程企业一般规模较小,学生实习点多、分散、难管理等问题,为学生建立相对稳定的生产性实训基地,切实保障工学结合的推行,是专业建设迫切需要解决的重要问题。
经过实践探索,我院在2005年学院成为浙江省安全技术防范行业协会唯一培训中心的基础上,勇于开拓,集聚学校、政府、协会、企业四方之力,在学院中创建了全国高职院校中首家安防科技产业园。由学院制定建设计划,为企业提供零租金场地,为行业协会开展培训服务;杭州经济技术开发区政府协助招商,入园企业享受开发区高新企业一切税收、银行贷款、新产品开发资助等方面的优惠政策;浙江安防协会牵线搭桥,保证入园企业质量;入园企业为学生提供顶岗实习岗位。通过这样的形式,创立了学校、政府、协会、企业四方联动、多方共赢的校企合作长效机制。形成了生产、顶岗、就业、创业之间的良性循环,多方共赢,促成了以学院为主导的集中式顶岗实习模式,为高职院校校内生产性实训基地建设提供了一种崭新的校企组合模式。
这种多赢机制吸引了众多安防企业的关注,现已有首批浙江大华技术股份有限公司等15家知名安防企业入园,其中浙江天工智能电子有限公司的全部生产线整体入驻园区。学院与浙江天工智能电子有限公司签订了在公司内设立生产性实习基地的协议,已有两届学生共356人在公司内顶岗实习,部分学生因表现优秀被企业直接录用。科技园的创立带动了学生创业能力的提升,目前已有两家由学生创建的安防公司落户科技园。
师生共建校内实训基地
校内实训基地建设是专业建设的重要支撑,在既无现成实训设备,又无任何可借鉴经验的情况下,如何解决学生综合技能在校内仿真情境中训练的问题成为当务之急。
为保障学生技能训练,兼顾行业服务需要为目标,我院广泛征求来学院培训学员和行业专家的建议,打破传统的实验模式,由教师自主设计,将安防工程真实情境与典型任务转化为模拟实训系统和实训项目,师生共建了一系列以仿真工作情境为主体的专业综合实训场。
2005年以来,我院率先将安防工程真实情境及典型任务转化为模拟实训系统和实训项目,先后建设了包括仿真银行和超市等场所的安防工程综合实训场、仿真监狱各项功能的模拟监禁中心安防系统、安防技术综合实训场及安防工程制图实训室、消防实训室等综合实训场5个,开发安防工程实训系统9个、综合技能实训项目86项。创建了将安防类专业真实工作情境转化为校内模拟实训场所的新模式,实现了安防工程真实情境与典型任务向模拟实训系统和实训项目的转化,成为国内安防类专业校内实训基地建设的范例,为工程类专业校内模拟实践教学基地建设提供了借鉴。
几年来,中国人民公安大学、中央司法警官学院、吉林司法警官职业学院、湖南司法警官职业学院等18所院校慕名来我院进行专业建设考察交流。中央政法委、司法部、教育部、浙江省司法厅等各部门领导多次来学院实习基地视察,并给予高度评价。
双向互通建设教学团队
教学团队建设是专业建设的关键。为解决教师实践教学能力既能适应职前教育,又能适应职后培训的问题,必须提高“双师”素质,改善“双师”结构。
我院借助浙江省安防协会和安防科技产业园平台,与安防科技产业园入园企业达成了人员“双向互通、柔性流动”协议,教师兼做企业技术顾问,企业骨干同时被聘为兼职教师,实现了教师教学与企业实践不分离,兼职教师工作与校内授课不分离,打造了一支既具备安防工程设计、评估能力,又具备安防工程施工、维护等职业技能,还能解决企业难题的专兼结合的省级实践教学团队。目前,该团队中有获得“国家安全防范设计评估师”资格的9人(全国共有145人)、有全国电子类职业鉴定考评员9人,有省级专业带头人1人,有省级“新世纪151人才工程”培养人员1人,还有1人获得省级高校优秀青年教师资助。
自2005年成为浙江省安全技术防范行业协会培训中心以来,我院已开展资信等级培训51期,培训企业员工6917人。培训种类从单一的资信等级培训走向多元化,培训层次也从只承接省内安防协会的培训到承接中国安防协会的培训,2007年底成为中国安防行业职业培训中心。培训规模的扩大及培训质量的提升,促进了安防企业员工整体素质的提高。同时,教师借助安防科技产业园平台,为入园企业提供技术服务,有11名教师参加了4个浙江省安全防范技术地方标准及国家安全防范技术标准的制定。
以教师团队为行业提供培训服务为基点,建立了校协联盟,实现了学院与行业的深度融合,形成了“服务行业促进专业建设,专业提升助推行业发展”的局面。
经过几年的探索与实践,我院的安全防范技术专业从无到有,从有到优,从优到特,开辟了一条行业服务与专业建设相互促进、良性互动、螺旋式上升的专业建设之路。
参考文献:
[1]温希东,孙德刚.高职教育人才培养方案的探索与实践[J].职业技术教育,2004,(25):48-50.