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关键词:安全工程;专业认证;实践教学;虚拟仿真;基于问题学习
1某高校安全工程专业实践教学现状及存在的问题
1.1某高校安全工程专业概况
山西大同大学安全工程专业由原煤炭工业部大同煤矿学校的矿井通风与安全专科升本科而成,于2010年开始招收本科生,2013年10月被确立为山西省高等学校服务转型综改试验区专项特色专业。该校安全工程专业以煤矿安全为特色,不断拓展领域范围,分为煤矿安全和建筑安全两大方向,已逐渐形成了以市场需求为导向、注重产学研结合、开展多元化实践教学、为企业培养应用型人才的办学特色。随着国家《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》的,该校以改革创新的精神将办学思路转到服务地方经济社会发展上,转到产教融合校企合作上,转到培养应用型技术技能型人才上,转到增强学生就业创业能力上,全面提高学校服务区域经济社会发展和创新驱动发展的能力[4]。目前学校安全工程专业共有五届毕业生,共540多人,年均就业率达90%,且主要集中在考研继续深造、煤矿单位和建筑施工单位,这说明本专业就业的专业相关度较高,社会需求上升,具有一定的发展潜力[5]。
1.2安全工程专业实习实践教学现状及存在的问题
目前山西大同大学安全工程专业执行2015版人才培养方案,其课程体系采用“三平台一环节”模块,由通识教育平台、学科与专业基础教育平台、专业选修教育平台和实践教学环节组成。该校安全工程专业最低学时要求为2200学时,最低学分要求为169.5学分,其中实践教学环节学分要求为54.5学分,占比达32.15%,可见实践教学在应用型人才培养过程中的占比较高,作用十分重要。实践教学包括专业实验、专业社会实践、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习及毕业设计(论文)等环节。为了确切掌握目前该校安全工程专业实践教学的效果和存在的问题,本文设计了一份调查问卷,向参加过实践教学活动的大二、大三、大四学生发放问卷共计199份,收回有效问卷174份,问卷回收率为87%。通过对问卷数据进行统计与分析,将安全工程专业实践教学中存在的问题归纳如下:(1)实践教学效果亟待提高。目前,尽管安全工程专业实践教学能正常运转,但是实践教学的质量管理监控较薄弱,对于目前该校的教学实习实践教学方式和效果,仍有30人(17.24%)不太满意,90人(51.73%)基本满意,54人(31.03%)很满意;有23人(13.22%)认为通过教学实习对学生自身实践能力的提升程度不明显,105人(60.34%)认为提升效果一般,46人(26.44%)认为提升效果明显;学生在整个实践教学过程中积极性不高,有126人(72.41%)认为实习流于形式,外出实习好像“工厂参观一日游”,只能起到开阔视野的作用,对提高分析和解决现实复杂问题的能力及培养创新性思维能力等帮助不大。(2)实践教学设施投入不足。目前该校的实验设备只能满足基本的演示性和验证性实验,综合设计性实验和开放性实验很难开展[6],且部分大型仪器设备的配套措施还有待进一步完善;目前该校安全工程专业未涉及VR教学方法,有129人(74.14%)未接触或未体验过VR技术,表示对此很期待;根据安全工程专业认证补充标准,该校还缺少安全监测检测、电气安全和防火防爆方面的实验室[3]。(3)校外实践教学基地领域不够宽广。目前该校安全工程专业校外实践教学基地大多为煤炭行业,学生实习受限[7]。有122人(70.11%)认为学校应拓展实习基地,优化实践活动,提高活动的参与度和挑战性。(4)实践教学缺乏科技创新。其原因是:有91人(52.35%)认为是学生自身参加安全科技创新活动的积极性不高,53人(30.23%)认为学校对学生需求的关注度不够,30人(17.42%)认为缺乏老师的有效指导。
1.3毕业设计(论文)现状及存在的问题
本文统计了该校五届毕业生的毕业设计(论文)选题情况,根据选题内容分为煤矿一通三防类、建筑施工类、安全评价类、安全管理类、消防设施设计类和软件应用类。该校安全工程专业的毕业设计选题类型逐年增多,基本上每年都会增加选题范围,尤其2018年使用BIM、Pyrosim等软件进行可视化研究的选题数量增多;煤矿一通三防类的选题比例逐年减少,建筑施工类和消防设施设计类的选题比例不太稳定,选择安全评价和管理类的选题比例稳中有升。这与学生毕业当年的就业形势有很大的关系。毕业设计(论文)存在的问题主要表现为:①毕业设计(论文)选题的范围有待拓展,应结合当下社会需求的热点问题进行研究;②学生在选题时存在避重就轻的现象,多倾向于选择重复性课题,缺乏选择新颖性题目;③每届学生在毕业设计过程中都存在(且是大部分)按部就班地套用设计过程和程序的情况,学生的自主探究和思考能力无法得到锻炼。
2解决措施
为了解决上述问题,培养应用创新型人才,使我校安全工程专业尽快顺利通过工程教育专业认证,经深入学习教育教学基本理论和教育改革方法,本文从关注学生的需求、提倡教师终身学习、虚拟现实仿真实践教学方法和基于问题学习的教学模式四个方面提出了如下具体解决措施:(1)关注学生的需求和兴趣点,激发学生求知欲,处理好“鱼”、“渔”、“欲”的关系[8]。“鱼”指固有的基础知识和基本技能,学生可以通过多种渠道灵活获得;“渔”指可有效获得知识的学习方法、策略和习惯,教师要在课堂讲授过程中重点指导,并注重训练学生的思维,尤其是批判性、创新性思维;“欲”指学生内在的学习欲望和动机,直接影响学生的积极性、主动性和学习效果,教师在教学过程中要做到引导和因材施教,留给学生思考、探索的时间和空间。(2)提倡专业教师要践行终身学习的理念,为学生提供全方位的指导。专业教师要多联系实习场地以开阔学生的视野,扩大毕业设计的选题范围及就业范围;以学科竞赛和创新创业竞赛为契机,结合新工科建设和安全产业发展的要求,指导学生为安全生产、防灾减灾、应急救援等安全保障活动提供技术、产品和服务。(3)采用虚拟现实仿真实践教学方法[9-12]。为了进一步推进信息技术与教育的深度融合,发展“互联网+”教育,本文提出安全工程专业VR实践教学方法,结合学校煤矿安全和建筑安全两个模块,通过VR仿真系统模拟真实的生产环境和事故现场(如煤矿安全事故、建筑施工安全事故、火灾等),让学生如身临其境般地学习,这种教学方法既可以解决实习经费不足、实践教学设施不全、实践基地受限的问题,也可以满足工程教育专业认证的要求,同时培养了学生的实践能力、创新能力、不断学习和适应发展的能力。(4)采用基于问题学习的教学模式。PBL教学法由美国神经病学教授Barrows于1969年在加拿大的麦克玛斯特大学医学院首创,以后逐渐被推广[13]。PBL教学法是以学生为中心、教师做引导、学生自主学习的教学模式,其强调把学习设置于现实问题中,让学生通过查阅资料、小组讨论,获得解决该问题的方法;教师通过提问和引导,不断地激发学生去思考、探索,从而培养学生自主探究和学习的能力,达到用以促学的目的。
3安全工程专业基于虚拟仿真和问题
学习的实践教学新模式本文综合考虑以上四个方面的解决措施,针对安全工程专业实践教学提出了安全工程专业基于VR+PBL的实践教学新模式,其具体实施路径案例分析和效果评估如下。
3.1实施路径
(1)在实践教学课程进行前,指导教师根据教学大纲、学习进度和学生基础布置相应的任务,学生根据自身兴趣选题,5~6人一组,明确任务分工。(2)在实践教学过程中,学生根据自己的任务,通过查阅文献,到安全工程专业VR实验平台或现场参观学习并收集资料,与现场指导人员交流,按照进度完成实践教学内容。(3)实践教学结束后,学生提交实践成果,并对实践教学效果进行考核评估,包括学生自评、小组成员互评和老师点评。
3.2案例分析
本文选择山西大同大学2016级安全工程专业本科生的认识实习进行基于VR+PBL的实践教学探索案例分析。该年级学生已学习的专业课程有安全科学导论与原理、安全管理学、安全系统工程及安全心理学。在实习进行前,根据认识实习教学大纲要求和学生基础,老师给出6个方面的实习题目:①煤炭生产过程中危险有害因素辨识及控制;②建筑施工企业事故类型及安全措施;③某企业的安全管理、应急救援现状及改进措施;④某企业员工的不安全行为调查及控制;⑤某商场的消防安全现状调查和评价;⑥某煤矿工人的职业病现状、原因及应对措施调查。学生根据兴趣自由选择实习题目,并形成实习小组,指导老师根据学生选择的实习题目准备相关材料并联系实习场地,实习小组内成员共同完成调查工作和实习报告的撰写。
3.3效果评估
通过虚拟场景和现场实际的感受及调研,学生认为本次认识实习提升了自己的实践能力,为专业课程的学习奠定了基础,同时也培养了自己的责任感、社会交往能力以及团结协作精神,但相比以前的实习更累。教师通过评阅学生提交的实习报告,发现学生反映的内容不再空洞和雷同,但实习小组内成员的分工还不够明确。
本文简述了高校培养安全工程专业化工安全方向复合型人才的重要性,从教法、培养模式和多元化考核三方面深入探讨了该方向的教学改革方案,以期为化工行业培养具有扎实工程基础的安全工程专业复合型高级人才。
[关键词]
安全工程;化工;教学;复合型人才
随着新技术、新工艺的开发与运用,化工生产工艺流程变得越来越复杂,自动化程度也越来越高,生产过程正朝着综合利用的方向发展。然而对于一个化工企业而言,安全生产是企业发展的根本保障,是在生产经营中需要贯彻的一个重要理念。[1]这就对安全生产相关人员提出了更高要求,尤其是安全工程专业技术人才。因此,掌握化工过程及安全技术相关知识是安全工程专业学生从事该行业生产与管理工作必不可少的职业技能。安全工程专业化工安全方向作为一门专业学科,具有内容涉及面广、知识点多、实践性强的特点。对于安全工程专业的教师而言,如何让学生在有限的校园学习阶段较好地掌握化工安全方向相关知识,[2]如何将安全工程专业特点融合到化工生产的教学中去,是教学的难点。本文以培养安全工程专业复合型人才为立足点,探讨如何推进安全工程专业化工安全方向的教学问题。
一、教法探讨
(一)教学观念的改革
要提高教学效果,更新教师的教学观念是根本。随着科技的进步及社会经济的发展,网络已成为人们生产生活中密不可分的重要部分,这也给人们带来了各方面的信息资源,教师已不再是学生获得专业信息的唯一有效途径。与几年前相比,同一年龄层次学生的心智、储备的信息量及获取知识的途径已远远超越以往的学生。以90后学生群为例,他们在课堂上更具活力和自主性,有很强的表现欲和求知欲,对于知识的前沿性和综合性有更高期待。“教师讲,学生听”的常态上课模式已不能完全满足学生的需求。学生的整体知识结构水平不断提高,而教师依旧采用同样的教学模式,这势必使师生产生代沟。因此,教师应不断更新教学理念,充分尊重学生的选择权和自,树立顺应时展的教学理念,从以教师为主变成以学生为主,从灌输式变为引导式,从以理论学习为主向实践教学为主转变,扮演好引导者、合作者的角色,让学生在全新的教学模式下激发学习兴趣。
(二)教学技能的提升
化工专业课程内容相对抽象,习题教学更是枯燥、乏味,且单凭文字和公式的阐述难以形象表达具体的科学过程,难以加深学生的理解。这就要求教师在教学方式和方法上进行创新,充分调动学生的学习兴趣,发挥其自主性和能动性。以化工原理课程为例,它以化工过程中的单元操作为研究对象,是引导学生由纯理论学习转向实践性和工程性学习的一门工程技术基础课,包涵了大量的专业术语和计算公式。从以往的教学回访来看,学生认为老师的讲授太过抽象和枯燥,自己难以在短时间内理解和掌握相关概念和公式,学习的积极性受到了极大的影响。因此,笔者认为可从以下几个方面提升教学质量。第一,重视绪论的讲解,引领学生入门。绪论是一门学科的开篇,也是学生开启学习兴趣的一把钥匙。教师需要在绪论课上多做功课,将化工原理这门课程与社会经济发展的重要性、前沿性及化工工艺过程的危险性联系起来,对学生熟知和比较关注的热点案例进行归纳和讲解,让学生还没开始相关内容的学习,便已产生浓厚的学习兴趣。第二,精选教学内容,教与学相结合。对于少学时课程而言,课堂教学时给学生讲得过多、过细会造成学生过分依赖教师的局面,学生的独立思考与创新能力得不到发挥,克服困难与创新的精神也显得不足。教师在教学过程中应重概念理解,抓理论本质;优化教学内容,针对重点内容开展有层次的教学;合理精简理论内容,突出基本概念与共性规律,抓主线和重点,对非重点问题采用监督自学的形式,做到少而精。如教师将课堂提问的形式引入教学,针对关键内容、难懂内容及易犯错的内容进行提问,注重让学生用自己学过的知识来解决遇到的新问题,充分发挥学生的主观能动性,激发其学习热情,培养学生思考问题和解决问题的能力。第三,采用科学的教学方法。教师应从单纯的书本知识灌输转变为多方位、多角度的教学,将知识的传授过渡到培养学生的能力和素质上,让学生在学习理论知识的基础上树立工程观念,培养工程思维能力,用工程观念分析和解决工程问题。[3]此外,教学工具也是非常重要的。多媒体和板书相结合、PPT中融入生动的flash及视频等方式,[4]可有效地帮助学生理解知识,提高教学效果。开展课堂辅助案例教学、分组主题讨论并结合学生自主讲解,能够让课堂教学更立体、更直观,同时能够提升学生的学习兴趣,锻炼学生的表达能力。第四,加强与学生的互动。教师自身的文化素养和科学研究方法论意识是师生进行互动的重要基础。教师要经常下企业接触实际生产,丰富自身的化工领域知识体系,将安全工程专业与化工专业知识体系融合起来,及时更新课程内容,避免教学与实际生产部分脱节。教学过程中倡导师生合作、生生合作、共同探究创新的教学模式,鼓励教师在求异创新中主动构建自己的知识体系。如教师课上可采取提问题、做游戏、小组讨论的方式与学生进行互动,增强课程的趣味性与学生的自主性;课下多与学生沟通交流,征求学生意见,及时获得教学反馈,掌握教学效果,以便根据学生的学习情况改进教学内容及方法。
二、培养模式
(一)渐进式课程群结构
处理化学工程问题常常要求把简单问题做严格的数学处理,复杂问题进行简单的数学处理。在教学过程中,我们应遵循此规律,激发学生的学习兴趣。[5-6]由于化工知识体系庞大,非化工专业学生想要在短时间内掌握专业相关知识,难度很大。以我校安全工程专业为例,为了让学生在掌握安全工程专业知识的同时,逐步消化和深入学习化工知识,我们从大一到大四递进式安排了学生的化学化工相关教学课程(见表1)。化工安全方向以无机及分析化学为入门课程,以化工原理、流体力学与流体机械、化工安全工程三门主干课为基础,以危险化学品管理、设备腐蚀与防护、燃烧与爆炸学等限选课为辅,结合实验、课程设计和实习,以化工过程中的单元操作为研究对象,引导学生由纯理论学习转向实践性和工程性学习,将安全工程管理与技术融合到化工知识的学习中。种递进式的课程安排实现了由点到面的过渡,学生对化工知识掌握得较好,教学效果显著。
(二)实践教学
相对于理论教学,实践教学更具直观性、综合性和创新性,更能激励学生的好奇心和创造性,能使学生初步掌握科学研究的方法,是培养学生岗位工作能力的重要途径,是理论联系实际的一个重要环节,能为学生尽快适应工作岗位打下坚实基础。[7]对于安全工程专业的学生而言,动手操作能力显得尤为重要。我校安全工程专业化工安全方向的实践教学环节包括基础实验、教学实习、仿真实训、课程设计、工厂实习、创新性项目及毕业设计(论文)。基础实验是针对专业基础理论课程的实践教学。我们根据理论课程各章节的内容,有针对性地设计了多个系统性实验。以化工安全工程基础实验为例,我们针对化工安全工程理论课程中的危险化学品安全管理、化工燃烧爆炸及控制措施和化工单元操作安全技术这三章重点内容,分别开设了物质自燃点的测定实验、气体/粉尘的爆炸特性参数测定、易燃建筑材料的燃烧性及危险性分析实验及流化床干燥过程的安全技术分析实验等。课程设计是学生学完课程后,综合利用所学知识进行设计的实践教学环节,由教师出题,学生在教师的指导下进行设计。通过课程设计,学生的工艺计算、绘图等能力得到了真正提高,能够把零散分布在各门课程中的知识有机结合起来,创造出有自己特色的设计成果。课程设计达到了综合训练的目的,提高了学生分析和解决化工实际问题的能力。[8]化工安全工程课程设计要求学生对某硫酸厂的厂区平面布置及特定工艺进行设计、计算和绘图,并从安全管理、安全技术措施、事故应急管理等方面提出安全对策。在整个设计过程中,学生以安全学原理和技术指导硫酸化工厂的设计,在化工工艺流程的布置过程中进一步加深了对化工安全知识的理解。教学实习安排在理论课程结束后,学生到相关厂矿企业进行为期一周的教学参观,例如参观中粮可口可乐有限公司的生产车间,了解该公司的厂区布置及安全管理模式等。教学实习以参观为主,专业工作人员带领学生参观,并进行演示和讲解。该环节可调动学生的学习积极性,提高其感性认识,使其进一步将理论知识与实际生产应用联系起来。仿真实训是在计算机上直接操作,模拟化工生产过程。以精馏过程为例,学生可任意改变参数,主动引发生产事故,进行探索性试验,但不会造成实际的损失。学生通过仿真实训可汲取教训,及时更正操作,强化安全意识。工厂实习是在专业主干课程之后开设的为期一个月的进厂跟班实习。工厂实习能加深学生对相关工艺技术流程的基本认识和理解。工厂实习不仅要求学生全面了解化工生产类别,熟悉工艺参数、单元操作、设备操作与管理,掌握化工的工艺流程,懂得分析和控制设备的原理,而且要求学生能够辨识化工厂车间危险源并提出安全对策,强化自己对化工生产的认识,明白安全生产与管理对于企业生存的重要性。通过实习,学生能直观地接触化工生产过程,真正体会到安全生产、安全管理与技术在化工行业中的重要地位,实现理论与实际的进一步紧密衔接。
三、多元化考核
社会发展要求人才具有良好的动手能力、表达能力和创新能力。在教学过程中,我们注重智商和情商的共同发展及科学思维方法的培养。我们将考核形式多样化,减少应试闭卷考核,引入论文写作、动手操作、答辩等多种考核手段,使学生注重知识的探索与运用,并非单纯为了考试才学习,从而与社会对人才的能力需求接轨。以化工实验考核为例,根据前期实验内容,老师拟定数个实验考核项目,学生随机抽取考核内容,进入考核现场独立完成实验,并离开现场。考核由现场实验操作技能和实验报告撰写两部分内容组成。操作技能包含实验预习情况、实验记录、操作手法及实验台面整洁程度;实验报告撰写包含实验步骤、实验数据处理及结果分析和实验报告的规范性。操作过程中教师还需对学生解决问题的能力、实验室工作习惯等进行考核。这样的考核方式使学生在前期实验教学过程中由被动学习转为主动学习,同时提升了学生实验操作的独立性,培养了学生严谨的工作作风,提高了学生的综合素质。实习的考核也分为两部分内容,一是当日主题答辩及当日工作总结,二是实习报告的撰写。在石油化工企业实习过程中,老师根据工作性质,每天布置实习任务,采取“师傅引导制”,使学生在工人师傅的监督和指导下,完成工作任务;学生下班后撰写当日工作总结并答辩。在答辩环节中,老师对学生遇到的问题和困惑进行正确引导,对于优秀的实习成果给予肯定和表扬,及时指出学生实习中存在的不足之处并分析原因。通过这种考核方式,学生在下厂工作和后期答辩过程中会注意对所发现的生产薄弱环节及存在的安全风险提出改进意见。这样既提升了实习成效,也让学生真正懂得了如何处理现场突况及提出安全防范对策等。通过将安全科学知识与化工生产过程融为一体,学生的综合工程素质及工作竞争能力均得到了提升。
四、结语
我们以教学方法、培养模式、考核方式为教改切入口,充分利用科技发展和教改带来的机遇,加强安全工程和化学工程的结合,让安全工程专业的学生在学习和实践中感受化工过程理论指导实践的重要地位,建立工程意识,树立工程观念,掌握化工安全方面的知识和技能,以期为国家培养更多敢于探索、勇于创新的安全工程专业化工安全方向的复合型人才,为有效促进化工行业的健康、稳定发展输送力量。
作者:廖婵娟 魏祥东 卢丽丽 苏龙 蒋娇莲 杨冕 单位:湖南农业大学资源环境学院
参考文献:
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[6]谢艳,姚方.化工原理理论教学的改革[J].广州化工,2012(10):178-179.
关键词 煤炭高校 实践教学 实习改革
中图分类号:G424 文献标识码:A
On Coal Undergraduate College Internship Teaching Reform
YANG Shuzhao
(School of Safety Engineering, He'nan Institute of Engineering, Zhengzhou, He'nan 451191)
Abstract Undergraduate teaching internship for coal, companies take into account the safety of students unwilling to accept students' internships, as well as internships and other targeted poor and ineffective problem, "Trinity" practice teaching reform measures. That is, to watch mine mining models and multimedia presentations, the initial formation of the mine space; into the well feeling, reproducing real mine; gymnastics training exercises to enhance application technology capabilities. Three-stage step by step, Trinity, complement each other to achieve the coal undergraduate college internship teaching innovation and reform, shaping the application of technology talents economic conditions.
Key words Coal College; practice teaching; internship reform
煤炭高等院校本科学生实习是课堂教学的重要环节,尤其是矿业工程学科中的采矿工程专业和安全工程专业,离开实习环节,课程设计和毕业设计无从做起。因此,实习教学不仅决定教学质量,而且实践教学对学生工程实践能力的培养作用要比理论教学更直接,不可替代。但是,由于目前我国煤炭经济发展正处于改革的攻坚期和深水区,结构转型异常艰巨复杂,经济持续滑坡,形势严峻。煤炭企业基于对自身经济,特别是学生入井安全保障考虑,不愿接受学生到矿实习,甚至拒绝学生入井实习等。代之而来的煤炭高校实习难、学生逃避实习和实习效果差等问题浮出水面。单一的煤矿实习模式已不能满足煤炭高校转型的需要,要培养应用技术型人才,实践教学改革势在必行。
基于此,作者以毕业实习为例,在分析目前煤炭高校本科实践教学现状和存在问题的基础上,提出了矿业工程类本科学生实习“三位一体”实习改革新思路,三步走,三到位,以适应变化了的煤炭发展新形势,培养市场经济条件下的应用技术型人才。
1 矿业工程专业实习模式及实践教学存在的问题
1.1 毕业实习的现状
(1)单一的毕业实习模式。目前大部分煤炭高校毕业实习一直沿袭的是过去的模式,即,必须在煤矿井下实习,时间四周。实习矿井由学校老师利用个人社会关系联系,学生安全由学校负全责,矿方只提供实习地,允许查阅资料,其他事宜自行解决。然而,随着煤炭开采深度的不断增加,煤与瓦斯突出灾害矿井超过三分之二,加之经济形势的不断下滑,煤矿生产任务艰巨,基于安全考虑,绝大多数矿井不接收学生实习,即使同意实习也只接受部分学生分批入井,原则上一人一次,与实纲要求相去甚远,学生实习处于尴尬境地。
(2)顶岗实习的局限性。煤炭行业与其他行业有所不同,属井下作业,水、火、瓦斯和顶板等事故极易造成人身伤亡,煤矿规程规定新工人要经过严格的培训和考试才能入井见习,这个过程大约需要半年时间。而毕业实习仅四周时间,只能在技术人员的带领下熟悉熟悉井下工作环境,对矿井空间有个初步认识念。个别企业出于自身利益考虑,允许与其签订就业合同的学生顶岗实习,显然这违反规程规定,学校不鼓励这样做。因此,顶岗实习不适合在煤炭企业进行。
(3)实习无针对性,效果差。由于安全的原因,学生在矿实习时间不超过十天,仅相当于认识实习。资料收集方面,矿方只提供基本资料,技术资料及图纸等不许拷贝,几十个学生收集到的资料基本一样,几乎无助于毕业设计,造成毕业实习流于形式,走马观花,实习效果很差。
1.2 实习教学存在的问题
(1)教学方式陈旧,教学方法滞后。目前,煤炭高校本科毕业实践教学主要采用取实验和课程没计两种方式进行。课本实验属验证型实验,综合性、设计性实验几乎没有,而且实验学时又少,不及理论学时的六分之一。验证型实验是在教师设定好“假说”和准备好仪器的前提下由学生完成的实验,主要考察的是操作技能,目的是为了培养学生的实验操作、数据处理等能力,缺乏创新能力的培养。课程设计作为独立实践环节,题目缺乏工程背景,与煤矿生产实际严重脱节。教学方法仍然沿袭以教师为中心的教学方法,即围绕“教师中心、教材中心和课堂中心”组织教学活动,发挥了教师在教学过程中的主导作用,不利于发挥学生的主动性和创造性,也不利于培养学生主动实践的能力。此外,毕业设计也是由教师给定题目,学生按照设计指导书一步一步去完成,很难达到对学生工程能力培养的要求。煤矿技术进步了,课本内容没有及时更新,落后的教学方式和教学方法不能适应新的技术需要。
(2)教学评价体系单一,考核方式过于简单。从评价体系来看,煤炭高校注重对学生最后提交的作业或实践(实验)报告的考核,是一种以学习成绩为主的考核评价体系,缺乏对学生实践活动过程的考核和应用能力的考核。考核方式上,没有制定具有针对性考核标准,如实验和课程设计等均采取相同的成绩评定办法,不同类型的实验项目的考核和评价依据相同,不具合理性。
(3)校内实操设备匮乏,实践教学条件不达标。由于煤炭高校教育快速发展,教育经费主要用在基础设施建设和人员开支上,用于改善教学条件的经费少,造成校内实验设备得不到及时更新,先进的大型没备难以购买,设备套数不足,一人一组的实验通常是二三人一组,达不到实验教学的目的和要求。实训场所面积小,安全问题大量存在,不能满足学生合作团队完成的项目。学校大部分设备是上世纪的落后产品,有的只能用作参观,不能启动;有的仅是个演示仪器,学生实际操练形同虚设。
(4)师资力量较薄弱,缺乏一线工程实践经验。一些煤炭高校现有的师资力量很难满足实践教学管理的要求,师资力量明显较为薄弱,还有一部分教师并没有经过严格的培训就上岗工作,理论和技能都不能达到任教老师的标准和要求。授课教师中具有博士、硕士学位的高学历青年教师越来越多,但他们大多是从校门到校门,接受的主要是理论知识和学术训练,缺乏工程实践经验。作为应用技术型高校,具有工程背景又具有学术水平的“双师”型教师缺乏,加上与企业的交流合作较少,教师的理论知识体系不能得到及时更新和丰富:学科专业师资力量的配置与分配不合理,实践操作带领教师短缺,教师群体的整体实力达不到一定的水准,与教学要求存在很大的差距。
2实习教学改革措施
2.1更新实践教学观念,适应变化的经济社会发展需要
今年国家提出升本高校向应用技术型高校转型,大部分煤炭高校具有工程背景,培养学生掌握生存发展的职业技能,构建、完善认知实习、生产实习、毕业实习、实验、实训、社会实践、第二课堂等环节组成的实践教学体系,对个人对国家都有极为重要的意义。在教学指导思想方面,坚持以人为本,重视建设实践教学体系,培养应用型专门人才。提高实践教学质量不仅要提高学生的成绩,更为重要的是要提高学生的素质能力。必须牢固树立实践教学和实习教学质量意识,坚持严格的教学质量评价标准。在实习实践教学上,要以应用技术为核心,主动适应市场经济和社会发展提出的要求,找准学校在行业经济中占据的位置。
2.2建立“三位一体”实践教学体系,打破单一滞后的实习模式
实践教学是工程类煤炭高校的重要教学环节,直接影响学生毕业实习和毕业设计。为消除安全危险对实习的壁垒,剔除实习针对性差和效果不明显的弊端,改变单一下井为重点的毕业实习模式,将毕业实习分三阶段进行,环环相扣,改革实践教学。
(1)第一阶段,观看矿井系统模型并辅以多媒体视频,历时一周。结合矿业工程各专业实习特点,分批集中参观并讲解演示矿井开采系统模型,要求实习指导老师对照模型分系统介绍,逐一解答学生提出的问题,使学生初步形成对矿井空间概念的感性认识。同时,要集中实习学生观看矿井开采系统多媒体视频,反复对照模型空间,思考各大系统之间的空间位置关系,引导学生思考实习矿井的概貌和开采特点。模型及多媒体实习周结束时,要对实习学生分组逐一考核,考核地点选在模型实验室,考核采取让学生对照模型讲解的方法,进一步强化学生理解和记忆。
(2)第二阶段,实操演练,历时一周。实操基地选在校企结合的大集团公司所办的培训基地或技校。培训基地用的实训设备,一般是矿井退下来的二手设备,比较齐全。在这里,学生可以亲自动手感受各种设备的特点和使用方法以及要注意的操作规程要领,特别要求学生要掌握各种监测监控设备的实测结果对比分析,包括瓦斯、二氧化碳、一氧化碳等检测光学仪器的使用。这一阶段,学生实操要重点学会矿井阻力测定方法、矿井顶板位移测定、突出矿井瓦斯基本参数测定,以及割煤机、综掘机和液压泵站等设备的操作。考核考评应在实操基地进行,使学生真正掌握井下各种设备的实操技术。
(3)第三阶段,入井参观,历时一周。这一阶段,先邀请所实习矿井技术人员讲述矿井概况及安全注意事项,后入井参观学习。入井实习要由矿井技术人员带领,熟悉井下各大系统及设备,重点是生产和通风系统。一般要求学生至少下井一次即可,既不耽误矿井正常生产,也减轻矿井对学生安全担忧的压力。实习必须有针对性,要求结合毕业设计题目收集资料和图纸,最好能咨询相关问题。考核考评应在学校进行,重点是实习报告和毕业设计资料收集。
2.3实习教学应尝试“导师”制,全过程跟踪指导培养
导师制是一种教育制度,与学分制、班建制同为三大教育模式。近年来,国内各高校都在探索研究生教育以外的高等教育也能建立一种新型的教育教学制度――导师制,以更好地贯彻全员育人、全过程育人、全方位育人的现代教育理念,更好地适应经济条件下应用技术型人才培养目标的转变。工程背景下的煤炭高校实践教学也应尝试实行实习“导师”制,这里的导师制有别于研究生导师制,主要指毕业设计指导教师负责制。每位学生从大四第二学期安排好该学生的实习指导老师,由该指导老师根据学生的情况分阶段、渐进式拟定学生的实习计划,指导学生选择毕业设计课题,并在实习期间一直跟踪学生的实习情况,填写学生实习跟踪手册,这在较大程度上也降低了学生发生安全及其他问题的可能性,实现了全过程监督和培养。
2.4 实习及实践教学考核和评价体系的改进
长期以来,煤炭高校实习实践考评考核体系一直重理论考试成绩,对实操实训不考核或仅做参考,造成毕业学生动手能力差,到企业一年甚至二年后才逐步掌握实操技能,因此,改进现行煤炭高校实践教学考评考核体系势(下转第120页)(上接第118页)在必行。科学的实践教学考核评价体系对实践教学的有效开展具有重要意义,它能保证考核结果公正、客观,更有利于学生实践能力和创新能力的培养。
(1) 改注重学习成绩、实习结果考核为对学生在实践教学过程中的表现考核,重实操能力培养和实操过程表现,营造创新环境活跃学生在实践教学中的思想,积极引导学生创新思路、创新观点,创新方法。
(2)不同的实习教学手段、考核方式和考核标准应有所不同。对模型参观和演示实习注重考察学生的感性认识和空间想象力,对综合性、设计性实验或实习注重考察学生的创新能力和团队精神;毕业设计和毕业实习重点考察学生知识的综合运用能力和工程能力。实习应有针对性和目的性。
3总结
煤炭高校具有工程背景,属应用技术类工科院校,实践教学的质量决定着人才培养的质量。在深入分析实践教学存在教学方式陈旧、教学方法滞后和教学模式单一,以及工程背景双师缺乏和学生实操能力差等问题的基础上,提出分阶段实施“三位一体”实习方法,规避因学生人身安全困扰毕业实习质量和效果的问题,建议实习教学尝试“导师”制,全过程跟踪指导培养,改革实践教学评价和考核体系,适应经济条件下应用技术型大学改革发展的需要。
基金项目:河南工程学院博士基金资助(D2013019)
参考文献
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