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物联网工程、智能电网信息工程:
共掀IT新浪潮
“物联网”被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,被列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网依托IT技术,让孤立的物品(冰箱、汽车、设备、家具、货品等)接入网络世界,让物与物、人与物之间能沟通交流。目前,物联网技术开始运用于智能交通(如公交实时查询、智能打车、实时交通指挥)、环境保护(如污染源实时监控)、公共安全(如周界安全防范系统)、平安家居(如实时监控报警系统)等领域。
智能电网是将物联网技术充分应用到电力系统,从而使电网运行更加可靠、安全、经济、高效,满足更大的用电需求,容许各种不同发电形式的接入等功能。物联网作为“智能信息感知末梢”,在线监测和实时掌控电网各个环节重要运行参数。从发电环节的接入到检测,变电的生产管理、安全评估与监督,以及配电的自动化、用电的采集,还有营销这方面都要采用物联网技术。国家电网已经确定了2020年全面建成智能电网的目标。
为了大力发展物联网、传感网和智能电网,培养更多的相关人才,教育部在2010年批准设置了“物联网工程”“智能电网信息工程”这两个与物联网技术相关的专业。
物联网工程专业
物联网工程专业主要培养具有扎实的物联网专业知识,掌握物联网应用技术、具备物联网工程项目的规划和施工管理、物联网设备安装与调试、物联网应用平台设计与开发、物联网维护与管理、物联网设备营销与技术支持等职业能力和素质的高技能人才。
特色课程:物联网工程概论、高性能网络计算、物联网信息安全。
就业去向:主要在电力、能源、交通、医疗、贸易等与物联网相关的企业和政府管理部门,从事物联网相关的电路硬件(如无线传感器)开发、维护,网络部分(如通信架构、网络协议和标准、信息安全等)的开发、管理与维护。
我国开设该本科专业的高校较多,目前已超过100所,考生报考时可优先选择这些专业实力强的学校。
推荐院校:北京邮电大学、南京邮电大学、天津理工大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学。其中,天津理工大学为了利用和借鉴台湾电子技术领域的先进经验,培养方案采用“3+1”联合培养,学生大一、大二在天津理工大学学习,大三到台湾中华大学继续学习,大四回到天津理工完成毕设,毕业后颁发天津理工大学的学士学位证书。
智能电网信息工程专业
智能电网信息工程专业主要培养掌握智能电网相关的理论知识,在新能源发电与智能接入技术、电网智能调度与控制技术、电能计量与监测、计算机与网络技术等方面有专长,可以在网络化、信息化、智能化电气系统领域从事研究、开发、设计、运行维护与管理等工作的高级工程技术人才。
特色课程:自动控制理论、电机学、电力系统分析、电力电子技术、智能电网技术。
就业去向:主要在电网公司、发电公司、科研设计院、高等院校等相关行业或部门,从事设计、开发、生产运行与管理、科学研究、技术支持等工作。
推荐院校:华北电力大学、南京理工大学、重庆邮电大学、青岛科技大学。
物流管理、物流工程:
经济发展的“加速器”
《物流术语》中提到:物流是“物品从供应地向接收地的实体流动过程。根据实际需要,将运输、储存、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实施有机结合”。在国际上,物流产业被认为是国民经济发展的动脉和基础产业,其发展水平成为衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志之一。随着世界经济的高速发展和全球化趋势的日益突出,现代物流理论和技术已在发达国家得到了空前的应用和发展,并产生了巨大的经济效益和社会效益。面对我国加入WTO后所面临的机遇与挑战,引进和发展现代物流理论和技术,培养现代物流经营管理的高级人才,已成为当务之急。因此,现代物流业是我国“朝阳产业”,有很广阔的发展前景,国家对物流专业的人才需求很大。下面为大家介绍物流行业的两个热门专业,物流管理和物流工程专业。
物流管理专业
物流管理专业主要学习经济、会计、贸易、管理、法律、信息资源管理、计算机等方面的基本理论和专门知识,培养具有一定的物流规划与设计、物流管理、物流业运作等能力,能在经济管理部门、贸易公司、物流企业从事政策制定,物流业运作管理应用型、复合型、国际化的物流管理人才。
特色课程:物流规划与设计、采购与供应管理、采购项目管理、运输管理、仓储管理、配送管理、包装学、采购决策与库存控制、现代物流管理学、电子商务与物流系统等。
就业方向:毕业生可以去各级经济管理部门和工商企业,从事物流管理工作和与物流相关的铁路、航空、港口、仓储等管理和技术工作。也可以去一般企业(工厂、贸易公司)里做物流工作(比如仓库收发货、保管、计划、采购、运输管理、进出口关务),或去物流企业里工作(比如销售、客服、物流咨询策划)。
推荐院校:北京工商大学,北京物资学院,南开大学,北京交通大学。由于国外的物流行业发展早,教学理念、师资等较国内更优,如果有意出国继续深造,可以考虑报考新加坡东亚管理学院、美国麻省理工学院、密歇根州立大学。
物流工程专业
物流工程专业培养具备物流学、运筹学、管理学、交通运输组织学、运输经济学、运输商务管理等基本理论和基本知识,能在物流企业、交通运输企业及机械或电子制造企业、科研院所、政府机构等部门,从事物流系统规划与设计、物流技术设备和物流自动化系统的设计与集成、物流系统运行与维护的复合型以及应用型的高级工程技术与管理人才。
特色课程:管理学、运筹学、工程图学、机械设计基础、生产与库存控制、供应链管理、物流工程、物流机械技术、国际物流学、电子商务概论、物流系统工程、运输会计学等。
就业方向:在各类制造单位、商贸、物流企业,从事物流系统分析设计、物流系统运营管理、物流项目规划建设等相关技术及管理工作,也可在专业咨询公司、教育培训机构、相关政府部门以及其他社会团体从事物流相关工作。
推荐院校:北京交通大学、天津理工大学、武汉理工大学、浙江大学
通过对以上两个专业的介绍,我简单总结下它们的区别:
一、物流管理专业应用管理学的基本原理和方法,对物流活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督,使物流系统的运行达到最佳状态,实现降低物流成本、提高物流效率和经济效益的目标。物流工程专业是以物流系统为研究对象,从工程和技术的角度,研究物流系统的规划设计与资源优化配置、物流运作过程的计划与控制以及经营管理的工程领域。
二、物流管理专业以管理科学与工程为学科基础,同时跨工商管理和经济学学科;物流工程专业以管理科学与工程为学科基础,同时跨交通运输类学科和机械类学科。
三、物流管理专业偏向文科性质,授予管理学学位;物流工程专业侧重理工科,授工学学位。
将低碳进行到底
根据美国能源信息署预测,2020年世界能源需求将达到128.89亿吨油当量,2025年将达到136.50亿吨油当量。近年来,受石油价格上涨、全球气候变化的影响,可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视,各国都纷纷提出了明确的发展目标,制定了支持可再生能源发展的法规和政策,我国亦是如此。十报告提出,“推动能源生产和消费革命,控制能源消费总量,加强节能降耗,支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展,确保国家能源安全”。在这样的大背景下,新能源产业市场前景广阔,属21世纪的朝阳产业之一。接下来为大家介绍两个与新能源技术相关的两个专业:新能源材料与器件专业和资源循环科学与工程专业。
新能源材料与器件专业
新能源材料与器件专业重点研究与开发新一代高性能绿色能源材料、技术和器件(如通讯、汽车、医疗领域的动力电源),发展新能源材料(新型锂离子电池材料、新型燃料电池材料和新型太阳能电池材料)的学术研究方向。新能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。新能源材料与器件本科专业,是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉,以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴专业。
新能源材料是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键材料,该类材料包括晶体硅材料、硫系化合物半导体材料、纳米材料等。新能源器件是可以直接或经转换成人类所需的光、电、热、动力等任何形式能量的载能体,主要包括太阳能、风能、核能等形式的储能器件。
就业方向:本专业毕业生可以攻读“资源循环科学与工程”“微电子学与固体电子学”“电子科学与技术”“电子工程”“光电工程”及其他电子信息和电气类相关学科的硕士专业。能到国外一流研究机构进行相关专业的留学深造,能在新能源企业、研究所、汽车公司等单位,从事太阳能光伏发电、动力蓄电池、电动汽车设计与制造、燃料电池、节能环保等热门领域的前沿研究、设计、制造、建设、运行与管理等工作。
推荐院校:电子科技大学、华东理工大学、北京化工大学。
资源循环科学与工程专业
资源循环科学与工程专业是为了满足国家节能减排,低碳经济及循环经济等战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求。该专业是在2010年设立的新兴交叉学科专业,涉及环境科学、经济、管理等诸多学科交叉与融合。资源循环科学与工程,是依托化学工程与基础的国家重点一级学科,主要以资源循环过程和产品工程为特色,在矿产资源优化利用及固体废弃物综合利用与开发上进行研究。
培养目标:本专业主要学习循环资源科学与工程专业基础理论知识,通过对循环经济工程技术相关理论知识的学习与工程实训锻炼,了解我国资源分布、产业布局、环境保护等方面的基本状况,具备从事循环资源科学与工程基础理论研究与工程技术开发、经营管理等方面的工作能力。培养面向国家建设需要,适应未来科技发展,掌握循环经济工程技术方面的基础理论知识,具备从事循环经济工程技术基础理论研究与技术开发的基本能力,能在循环经济工程技术领域从事科学研究、工程技术开发、经营管理等方面工作的高素质人才。
国外废物利用工作开展较早,国际上1948年就成立了“国际回收局”,召开了世界再循环会议,联合国资源开发署设有资源回收组织。国外的教学和科研机构十分重视资源再生循环和废弃物资源化方面的学科建设和人才培养工作。目前法国、美国、德国、日本、英国等国家和我国台湾都把再生资源的教学和科研放在了重要位置,研发水平处于世界先列。国内在八十年代末,已先后办了两个大专性质的再生资源科学与工程专业,分别设在安徽财贸学院和北京物资学院,这两个专业教学的内容重点是流通领域里的再生资源,侧重于再生资源的鉴别分类回收和经营管理,渗透了比较多的商业经济学科。上海工业大学化学化工系每年招收和培养资源综合利用研究生1~2名;武汉大学有一个资源环境研究所,主攻方向是生物资源综合利用,其特色是化学、生物学、病毒学、化学工艺、生物工程等多学科的交叉,但也没有设置专业;重庆大学近年来成立了资源综合利用工程研究中心,主要从事再生资源基本理论体系方面的软课题,开展了废钢铁加工利用和废玻璃综合利用的研究。但以上高校都没有设置“再生资源科学与技术”的本科专业。随着国家经济发展对能源、环保的要求日益严峻及国家相关法规的出台,部分高校开始设置“再生资源科学与技术”这一本科专业。昆明理工大学环境科学与工程学院2002年开始招收第一届本科生,招生时间较短;云南师范大学能源与环境科学学院虽开设本专业,但是属于再生新能源-太阳能方向。2011年又有几个高校新开设了再生资源科学与技术”专业,如安徽理工大学、华北水利水电学院、福州大学等,但是教学的侧重点各有不同。因此,目前开设“再生资源科学与技术”这门专业的高校较少,同时开设时间很短,因此可借鉴的经验很少。同时上述大部分高校都是非冶金类高校,除昆明理工大学以外,我校是国内唯一在冶金类院校中开设此专业的高校,这也是我校本专业的特色。
2专业建设的指导思想和基本思路
再生资源科学与技术专业培养目标是:具备再生资源科学方面知识,能在钢铁、有色金属和无机非金属材料等部门从事再生资源利用的生产、科研开发、应用研究、经营管理等方面的工程应用技术人才。掌握再生金属资源回收、再生和利用、冶金固废资源化基本理论,具备良好实验操作技能。专业口径宽,适应能力强,能在钢铁、有色金属和无机非金属材料等领域从事生产、科研开发、应用研究和管理等方面工作。再生资源科学与技术专业建设的办学思路是:以面向未来、适度超前、发挥优势的专业建设思想为指导,以培养全面发展的资源循环高素质人才为宗旨,以社会有效需求为导向,坚持创新,边建设、边发展、边完善,力争在较短时间内,将我校资源循环科学与技术专业建设成有特色、有内涵、有实力的专业。再生资源科学与技术专业建设的办学思路是:在专业培养目标的的指导下,该专业的建设思路紧紧围绕“面向循环经济需要”这一时代主题,以课堂教学为基础,积极拓展实践与创新教育空间,实现理论、实践与创新的无缝对接,激发学生的学习兴趣,深化学生对“资源再生”的认识,努力将其培养成高素质的、复合循环经济发展需要的复合人才。
3再生资源专业课程的规划
课程设置是影响专业建设的重要因素,它的设置应当根据专业培养目标和社会对人才的需求;应当有利于学生个性获得全面、和谐的发展;应当有利于学生实践能力的提高和创新思维的培养,因此,它的设置在相当程度上体现专业培养目标的定位和办学特色。课程设置也是培养模式的一部分,除了重视理论知识的学习,还要突出专业特色,将理论知识与实际技能有机结合,增设相应的实验课程、生产实习、制作设计、创新课程等,锻炼学生的基本技能,培养学生创新精神和实践能力,培养全方面发展的实战型人才[3]。目前,研究一次资源的领域已按材料的分类设置了许多专业,而再生资源与技术专业却是二次资源领域里的唯一专业,这就带来了多门基础理论学科、多种工程技术学科的复杂交叉特点,其专业知识涉及黑色冶金、有色冶金、矿物加工、无机非金属材料及金属材料等多个专业,属于典型的交叉学科。如何以这些学科为依托,形成可操作性强、结构合理的课程体系是迫切需要解决的一项重大课题。根据调研及两年多的实践,逐步形成了具有本专业特色的课程体系。在课程设置别注重基础理论与工程应用相结合的原则。既重视学生对材料科学、资源固废资源化利用、冶金工艺学等基础理论培养,又重视学生的工程能力训练。拓宽学生的知识面、培养动手能力与创新能力,增强就业的适应性。主要专业课程包括:大学物理、无机化学、物理化学、金属学与热处理、无机非金属材料学、冶金原理、传输过程基本原理、冶金工艺学、再生金属冶金学、资源加工学、冶金固废资源化。因此,我们在课程规划中力求在最大程度上实现教学内容的科学规划、课程体系优化,同时突出实用。在课程设置中尽可能体现出本学科的发展方向。在教学过程中,教师积极使用多媒体辅助教学;充分利用课堂教学时间努力提高课程教学效果调动学生的学习兴趣,并让学生认识到课程内容的重要性[4]。
4建立结构合理的专业教师梯队,保证人才培养质量
创办一个专业,首先要有师资,建设好一个专业,更需要高水平的师资。专业建设要靠教师去完成,有了一支好的师资队伍,教学才有保障。下大力气建立一支有素质高、学术水平硬的学科专业带头人引领的专业教师梯队是当前新专业师资队伍建设的重中之重[5]。一是加大引进力度,制定各种优惠条件吸引高层次人才来校工作,补充新专业师资的不足,特别是要积极引进新专业建设急需的学科专业带头人和主干课程的骨干教师,使新专业的核心师资队伍结构进一步优化。目前,本专业已从国内著名高校引进高水平博士两名,对于缓解本专业教师资源短缺起到了积极的作用。二是重视已有人才的培养提高,充分发挥老教师带青年教师的传帮带作用,支持教师在国内外进修访学、攻读博士、自学等,优化教师队伍结构,提高教师队伍的整体水平和素质。目前本专业教师队伍中85%的教师具有博士学位,有全国优秀教师获得者,有宝钢优秀教师获得者,安徽工业大学青年教师教学大赛二等奖奖励者,安徽省首届“青年教师教学基本功竞赛”二等奖获得者。教师的素质和水平有很大提高,教师队伍呈现良好的发展态势。三是优化教师聘用机制,采取专职为主,兼职为辅,专兼结合的方式,充分利用社会教育资源,聘请企、事业单位、科研院所、其他高校等高水平的专业人员担任新专业的兼职教师。逐步建成结构科学、合理,具有发展潜力的专业教师梯队,保证新专业的建设顺利完成。
5结语
1、给排水科学与工程专业就业方向;毕业生能在政府管理部门、科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测与管理工作。
2、给排水科学与工程专业简介;建筑环境工程专业是以保证水资源可持续利用为目标,以水的社会循环,即取水、给水、处理、排放为研究对象,水质水量并重,以水质为核心,培养能在政府、规划、管理、环保、设计、施工、工矿企业、科研教学等部门从事水资源评价、开发、保护利用、加工输送及规划管理、设计施工、教学研究开发工作的高级工程技术人才的专业。
(来源:文章屋网 )
关键词:水文与水资源工程;水文学原理;课程教学;教学研究
中图分类号:G6420;TV11文献标志码:A文章编号:10052909(2015)06009705水文学原理课程是高等院校水文与水资源工程专业的核心课程,是重要的专业基础课。主要内容是以水文循环为核心,以水资源为方向,讲授水文循环的各个要素和各种水体水文现象的物理机制、相互关系以及时空分布特征,要求学生深入理解水循环与水平衡等概念,理解和掌握降水、蒸散发、土壤水、下渗、地下水和地表水运动等物理过程的基本规律及基本定量计算方法,熟练掌握径流形成过程的基本原理和基本规律,掌握河流、流域洪枯水形成及运动的基本规律和数学模拟方法,了解土壤水的形成、运动和变化规律及其对蒸发、下渗、径流形成过程的影响,了解特殊水体如河口潮汐、湖泊等有关水文现象及特点。主要任务是使学生对水文现象和水文科学有比较充分的认识,掌握该学科的分析研究方法,深入理解水循环与水平衡等概念,并掌握自然界各种水体的基本规律。该课程一般安排在学生学完水力学、气象学与气候学、自然地理学等基础课程之后的第三学年上学期,是水文专业本科生学习水文测验、水文预报、水文水利计算、水资源规划与利用等后续课程的重要基础,也是学生毕业后走上工作和科研岗位所必须掌握的重要知识储备之一。鉴于该课程的重要性,本文以扬州大学水文与水资源工程专业的水文学原理课程教学为例,对该门课程教学实践中遇到的若干问题,以及如何增强教学效果进行系统深入的剖析和探索。
一、水文学原理课程教学实践存在问题
水文学原理课程教材主要选用中国水利水电出版社出版的《水文学原理》第一版[1],该教材为高等学校水利学科专业规范核心课程教材。此外,选用芮孝芳编著的《水文学原理》作为教学参考书[2]。水文学原理课程具有理论性和系统性较强、推理公式繁琐以及知识量庞大等特点。笔者根据近年来从事该门课程的教学实践,结合自己的教学体会,就高校水文与水资源工程专业水文学原理课程教学过程中遇到的问题进行探讨。
(一)对课程知识体系和学科最新进展介绍不足
水文学包括众多方面,是一个包罗万象的学科。然而现有水文课程教学体系受各高校本科教学计划和大纲的限制,课堂教学只遴选部分知识点进行详细介绍,所讲授的内容并不充分,远远不能够使学生对水文学和水文现象有全面系统的认识。另外,现行教材对河流冰情、冰川径流等的介绍不够详细和深入,相应的计算方法也介绍较少。此外,教材对部分知识点的计算方法虽有介绍,但常用计算方法介绍不足。比如关于蒸散发计算的介绍,虽然介绍了热量平衡法、空气动力学方法、综合法、水量平衡法、经验公式法以及器测法的理论和计算方法,但在介绍流域蒸散发能力计算的时候,没有对目前应用较广的彭曼―蒙蒂斯公式进行详细介绍。
随着现代信息科技的进步,水文科学研究的新技术和新方法层出不穷。然而,教材主要针对传统方法进行介绍,对最新学科研究的进展介绍不足。如关于面平均降水量的计算,教材对传统的算术平均法、泰森多边形法、等雨量线法、距离权重法进行了介绍,但对最近发展的雷达和遥感测算法缺乏介绍。同时,伴随气候变化和人类活动对水文循环的影响,如何评估变化环境下水文循环对水文现象的影响,是一个新的科学问题,然而现有大多数教材并未提及或较少介绍以上最新热点内容。
高等建筑教育2015年第24卷第6期
王景才,等高等院校水文与水资源工程专业水文学原理课程教学探索
(二)过于依赖理论教学而忽视实践教学环节
高等学校实践教学是本科教学工作的重要组成部分,是培养学生创新意识、实践动手能力和工程素质的重要环节。只有将实验教学环节与理论知识体系有机结合起来,才能使学生更牢固更系统地掌握本专业的知识体系,才能顺利实现专业人才的培养目标[3]。然而,当前高校水文学原理课程教学由于知识点容量大而课时又较少的原因,普遍存在重理论教学而忽视实践教学的问题。比如,扬州大学水文与水资源工程专业培养方案中该课程教学周为1~14周,56学时,3.5学分。由于课时较少,大多采用部分工程实例或者计算例题进行知识点的应用训练,还未形成独立的水文实践教学。而水文学原理课程有很多内容可以开展实践教学,比如土壤含水量测定实验、下渗实验、径流小区或坡面产流实验等。这一重理论轻实践的现象在高校比较普遍,与高校培养大学生实践创新能力的目标相差较远,亟需在专业课程教学中得到改善。
(三)教学手段和学习效果考察方式过于简单
目前大学课堂教学手段主要以多媒体课件为载体,并辅以板书的形式进行,教学方法以讲授法为主。由于过多使用多媒体课件,导致部分学生认为课后拷贝课件进行自我复习即可掌握知识,因而忽视课堂讲授,注意力不集中。讲授式教学方法,主要是通过传授知识、阐明概念、论证定律和公式,引导学生分析和认识问题。该教学法使教师容易控制教学进程,能够使学生在较短时间内获得大量系统的科学知识;但如果运用不好,无法调动学生学习的主动性、积极性,就会出现教师满堂灌、学生被动听的局面,师生间的互动也会较少。
另外,在对学生学习效果的考察上,一般也多通过课堂提问、布置作业、考试等形式进行。部分学生较为懒散,课后也不主动学习,纯粹应付作业和考试,偏离了专业培养方案中要求学生掌握宽广知识体系的要求。
如何改进教学方法和调动学生学习的主动性积极性,是高校专业教学中普遍面对的一个问题。
(四)学生在学习过程中存在较多问题
受各因素影响,大部分大学生的学习主动性有所下降,厌学及学习倦怠是当前高校较为常见的问题[4-5]。笔者经过一段时期的观察,以及与学生交流,发现学生在学习过程中存在诸多问题。
一是,学生对专业课程学习的价值和意义不清楚。很多学生对专业不理解,对职业发展目标不明确,不知水文是什么,存在人生观模糊、积极性不高、学风懒散、心理迷茫等问题;部分学生不知该课程在专业知识储备中的地位,不知所学知识有何用,不知所学知识对将来课程学习的意义,从而未给予充分重视,没有强烈求知欲望;甚至还有部分学生基于教材中文字内容较多而片面认为该课程属于文科性质,仅需要靠背诵和记忆来掌握该门课程知识。
二是,部分学生的学习方法和基础知识有所欠缺。目前大部分学生课前不预习,只是被动地接受知识,适应填鸭式教学方法,主动思考能力不足,不能将课本知识与水文现象结合起来融会贯通地思考研究;部分学生认为课后复习多媒体课件即可,课堂听讲不专心;还有部分学生由于高等数学基础不好,以致在面临下渗方程、圣维南方程组、槽蓄方程、特征河长法、马斯京根法等的时候,觉得公式推理过程较为繁琐,理解起来比较费劲。
如何增强上述学生的课程学习效果,也是当前高校教学工作中需要探索的问题。
二、水文学原理课程教学的若干改革探索
基于扬州大学以及兄弟院校水文与水资源工程专业培养方案的要求,笔者根据从事该课程的教学实践,结合自身的教学体会,就如何提高高校水文学原理课程的教学效果进行了探索。
(一)教学内容的科学选择和适当扩充
首先,梳理好知识点脉络结构并抓住重点。按照培养方案的要求,将需要重点掌握的水量平衡、降水―蒸发―下渗―径流等水文循环过程、流域产汇流过程等章节内容进行系统深入的讲解,兼顾河口、潮汐、泥沙等水文现象,适当介绍水文学的主要研究内容和发展历程。同时,在课程讲授过程中,适当介绍洪涝和干旱、水环境和水生态等对自然生态系统和人类社会造成的影响,引导学生体会水文科技给自然生态系统和人类社会的良性发展带来的福音,帮助学生领悟该门课程的魅力以及明晰学习的价值。
其次,适当增加课外知识内容并引入最新研究信息。笔者对教材中缺少但实践应用又较多的方法进行补充介绍,帮助学生扩大视野和开拓思路。如教材中关于流域蒸散发能力的计算,介绍了基于气温的Thornthwaite公式,但是对应用较广且精度较高的彭曼―蒙蒂斯公式介绍较少,因此可适当增加该内容的讲解,并以作业的形式让学生得到实例操练。又比如在讲解产汇流过程和水文模型等内容的时候,增加山坡水文学、水文研究方法等内容,补充水文模型从概念性到物理性、从集总式到分布式的发展历程等内容,并介绍相应类型的水文模型结构及不同模型的区别和联系。通过以上教学实践,笔者发现学生的思路有所开拓,视野有所扩大,对水文科学演进方法有了一定思考,求知探索精神也有所增强。
再者,注意理论联系实际。多将科研工作中或工程上的案例引入教学,如在讲授产汇流章节的时候,可在课堂教学中适当介绍暴雨山洪预警系统等科研课题在生产实践中的应用,让学生深刻感受到水文知识服务社会民生的价值,从而激发学生学以致用的精神。
(二)增加课堂内外实践性教学环节的内容和比例
1.增强课程内实践教学环节的比例
课堂讲授的理论和方法,需要结合课堂实例操作、校内实验和校外参观实习等实践性教学环节,以便学生能更好地理解和掌握。笔者为此进行了一些有益的探索和实践。在讲授区域降水量计算的时候,除了讲授教材中几种方法的原理和计算步骤之外,还应给出实例或作业,并针对新技术的应用进行介绍。比如,针对同场次降水过程,分别借助Arcgis的空间插值技术或surfer软件的等值线图功能进行区域平均降水量的推求,并比较增减雨量站点的密度对结果的影响,锻炼学生的分析能力。在讲授土壤含水量的时候增加试验环节,选用人工烘干法、TDR、FDR等土壤水分传感器对土壤水分进行测定,对比测定方法原理和结果的差异性,从而帮助学生熟悉相关仪器的操作,并锻炼分析和动手能力。在讲授产流章节中不同径流成分如何形成的知识点后,若有条件可以搭建室外径流模拟平台进行试验,从而加深学生对下渗和产流等关键水文过程的理解。以上实践内容,能够有效提高学生的科学分析和实际动手能力,增强教学效果。扬州大学目前正在进行校内水资源与水生态试验场的建设,建成后开展降水、蒸发、径流、下渗等水文过程监测和分析将更加具有操作性,水文学原理课程的实践性教学也将更加可行。
2.鼓励课外水文科学实践活动
引导学生积极参加水文科学公益活动,如世界水日、湿地保护日、干旱与荒漠化防治日等;引导学生通过校院两级团委组建水科学协会、水资源协会、水文化协会等,指导学生开展水文化交流、水文与水资源热点问题调查等,如水环境调查、河湖水系普查等暑期社会实践活动等;吸引部分学生参与教师的科研活动,通过科研课题研究的锻炼,促进对知识点的理解和掌握,同时也培养其实践创新能力和团队协作精神。以上活动是对课堂内实践性教学环节的有益补充,既可以增强学生对水文科学问题的认识,又能锻炼发现问题和解决问题的能力,感悟水文科学的魅力,激发作为水文科技工作者的使命感和自豪感,巩固学习效果。
(三)教学方法的灵活选用和教学资源平台的建设
教学方法过于单一将影响课堂教学效果。笔者认为应结合课程特点,探索符合学生认知规律和感知规律的教学方法,充分发挥现代科技资源在高校课程教学中的作用。
(一)建设目标
在3—5年内,把本专业建成专业方向明确,在学校学科(专业)布局中占重要基础地位;与水资源循环利用、低碳经济等新兴产业的社会需求实践紧密结合,人才培养模式和运行机制独特,突出学生实践能力和创新能力培养;师资水平高、科研实力强、基础条件好,在四川省农业水利工程领域发挥不可替代的作用,成为人才培养、行业服务和科技创新的重要基地。
(二)建设思路
1.精心凝炼专业方向。针对西部大开发、四川省农业水利工程现状、新农村建设及灾后重建中“生”(生产、生活、生态)需水的迫切需求和特点,确定本专业的主要研究方向为:以发展民生水利为核心,以保障农民饮水安全、提高农业综合生产能力和改善城乡水环境为目标,紧密围绕农村防灾减灾、农业高效节水、农民安全饮水保障等建设,构建新时期农业水利工程专业的新方向,主要包括灌溉与排水工程、民生水利工程、平安水利工程、生态水利工程等。
2.形成独特的人才培养模式和运行机制。通过行业岗位人才需求的调查、在由农业水利工程专家、技术人员组成的专业建设委员会指导下完成对人才培养方案的优化。通过行业对毕业生质量的反馈意见适时、动态修正人才培养方案。
3.促进师资水平、科研实力和基础条件的提升。通过校地研合作,建立由农业水利工程行业专家、技术人员和专职教师组成的结构合理、富于创新的高水平教师队伍。以科研和教改课题为纽带提高师资队伍的科旃平,将最新成果融入到专业教学中。
4.强化毕业生实践能力和创新能力。构建校地研良性互动的实践能力和创新能力培养体系,提高毕业生的岗位适应能力和可持续发展能力。
二、建设方案
人才培养方案的制定与优化是特色专业建设的核心内容。本专业将围绕我国及四川农业基础设施建设及人才需求形势,对农业水利工程专业的课程体系、教学内容、教学方式、实践教学环节进行系统深人的研究、改革与建设。基于水资源循环利用、低碳经济等新兴产业的社会需求,针对农村病险水库整治、水工建筑物安全检测、农业污水灌溉、农村水安全健康风险评估及整治等问题大力优化人才培养方案并形成鲜明的特色。
1.以科研及教改项目为抓手,积极推进课程建设与教学改革。以09年省教育厅已批准立项的科研项目《四川盆地西缘典型区农村饮水水质健康风险评估》以及教改项目《农业水利工程专业实践教学体系构建研究》为抓手,通过改革课程内容和课程体系,构建更加有利于实现人才培养目标的教学体系。继续推行教学方法和教学手段的现代化,加大网上教学资源建设力度。
2.以培养质量为着力点,进一步强化实验、实践、课程设计及野外教学实习。①实验教学方面:实验类型:专业基础——专业课——核心课程——综合设计。由单纯技能培养,转化为系统综合的能力培养,增强学生对各学科内在有机联系的认识,避免实验内容的重复。教学途径:必修实验一选修实验一开放实验一探索实验。通过国家级大学生创新性实验计划项目、校大学生兴趣培养计划项目的实施,营造工程意识、科学精神的培养氛围,加强学生专业兴趣的培养。辅助方法:模拟演示一电子教案一课件一微机数据处理。把各核心课程及实验形象而直观地介绍给学生。②野外教学实习方面:校区周边地区及岷江流域水电能资源十分丰富,蕴含着丰富的农业水利教学资源,地缘优势特别突出。根据西部大开发、四川I省农业水利工程现状、新农村建设及灾后重建等的社会需求导向的新特点及发展态势,从实习内容、实习方式、实习时间等方面努力探索,改善实践效果,大力探索创新型人才培养模式。
3.以学校“双支计划”和百名博士招聘为平台,加大师资培养及引进力度。以学校“双支”计划为平台,大力加强师资培养,加强对外合作;加强教师之间的教学交流;派遣校内专任教师到相关产业领域学习交流,开展产学研合作;积极引进高层次复合型人才与聘用具有实践经验的校外兼职教师相结合,以此作为现有专职教师队伍的补充。
4.以教学管理的改革和创新为突破口,强化并加强专业教学的标准化管。建立健全严格、科学的教学管理一115体系与管理制度,加强教学管理队伍建设。本着规范教学管理,依据教学管理的规律,着重加强教学管理队伍结构的优化。规范教学过程管理,提高教学质量。农业水利工程专业的教学实行校、院、系三级管理,以水利与建筑工程系的自身建设为重点,切实调动师生的积极性,强调教师是课堂教学的第一责任人和具体教学实施者的作用。
三、建设进展
1.人才培养。以学校本科生导师制为依托,从大三上学期开始,根据每一个学生的具体情况确定毕业论文题目,切实做到因材施教。继续保持和完善现有本科人才培养方案的基础上,探索定单式培养、开放式办学模式;聘请国内、外高级专家学者、企业高层主管和实习基地技术人员作毕业生实习和就业的指导教师,增强学生与社会的和生产一线接触的机会;对具备良好科研潜质的优秀学生,进行科研专项辅导,积极参加学术交流,发表科研论文,确保免推或考取“985”或“211”高校的研究生。
2.专业师资队伍、课程、教材建设。已引进人才4人;构建专业负责人——专业方向负责人——学术骨干有机结合的金字塔形专业梯队;增强教师队伍的专业素质,鼓励教师攻读学位和外出进修,加强科研课题和教学课题的申报工作。
3.大力推进科学研究与国际交流。突出优势,体现特色。积极组织申报省部级以上纵向课题,力争国家课题,同时进一步加强与相关企业及水利部门的横向合作力度。