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关键词:培养方案;教学计划;滑铁卢大学机械工程专业;湖南大学车辆工程专业
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)30-0001-04
一、引言
随着市场经济运行的不断深入,企业的技术基础、工作手段、专业化分工、工作方式、对产品的要求及制约企业发展的主要矛盾都发生了显著的变化,这种需求的变化导致企业对大学毕业生的能力需求发生巨大的变化。目前,国内外都非常重视学生能力的培养。中国机械工程学会2012年12月的机械工程教育峰会主题就是“聚焦学生能力的培养”,大连理工大学的李志义教授提出以学生能力为导向的培养方案和课堂教学改革,从克服培养方案的十个倾向、重构培养方案的十个方面及实现课堂教学的十个转变详细地讨论了研究型大学如何以学生能力为导向来构架专业培养方案及实现课堂教学的转变。华中科技大学吴昌林教授提出改革课程教学方法、营造学生自主探究的环境。推进了基于主动实践“机械设计”课程教学改革和机械设计与制作能力培养系列Project。重庆大学的陈兵奎教授将毕业要求细化到每门课程中,采用课堂讲授+自学环节+专题作业+项目设计+小组讨论+……的过程性评价和考试环节的终结性评价的综合评价手段对课程教学过程和方法进行评价,并且在制度上保证期末考试在总成绩比例中不超过40%。国外在十多年前就提出并持续发展和倡导了全新的CDIO(Conceiving-Designing-Implementing-Operation,即构思―设计―实现―运行)工程教育理念和以能力培养为目标的CDIO大纲。这些都说明以学生能力培养为导向的高校人才培养方案和课程教学改革已提上日程。笔者受国家留学基金委资助,在滑铁卢大学进行研究和访学,能够深入院系和课堂了解该校本科教学情况。又鉴于国外大多数综合性大学本科专业只有机械工程专业没有车辆工程专业,笔者对比研究滑铁卢大学机械工程专业和湖南大学车辆工程专业的培养方案和课程设置,为各高校人才培养方案和教学计划修订提供一定的可参考的经验。
二、滑铁卢大学机械工程专业培养方案
滑铁卢大学位于加拿大滑铁卢市,是一个以数学著名、以工科为主、以产学合作教育为办学特色的综合性大学。现有本科生30000人,研究生5100余名。工程院是滑铁卢大学最大的学院,机械工程专业是工程院14个专业之一,机械工程专业本科四年的学习是在四年零八个月内完成的,每年分为秋(9月到12月)、冬(1月到4月)、春(5月到8月)三个学期,每个学期为期4个月的时间,学生需要完成八个学期的学术学期和六个学期的工作学期,没有寒暑假。学术学期的课程由核心课程、通识选修课程和专业选修课程组成。
1.核心课程。包括学位31门学分核心课程和7门非学分核心课程。31门学分核心课程主要包括两大类:(1)自然科学基础核心课程6门(1门化学领域、3门数学领域、1门力学领域和1门电学领域的课程),分别是:CHE102工程化学、MATH115工程线性代数、MATH116工程微积分1、MATH118工程微积分2、PHYS115力学、GENE123电气工程。(2)专业核心课程25门,分别是:ME100机械工程导论1、ME101机械工程导论2、ME115材料结构和属性、ME201高等微积分、ME202工程统计学、ME203常微分方程、ME212动力学、ME219固体力学1、ME220固体力学2、ME230材料行为学、ME250热力学1、ME262微处理器和数字逻辑器导论、ME269机电设备和电加工、ME303高等工程数学、ME321机械运动学和动力学、ME322机械设计1、ME340机械制造、ME351流体力学1、ME353传热学1、ME354热力学2、ME360控制系统导论、ME362流体力学2、ME380机械工程课程设计、ME481机械工程项目设计1、ME482机械工程项目设计1。(3)7门非学分核心课程分别是研讨课(ME100B、ME200A、ME200B、ME300A、ME300B、ME400A、ME400B)。这些课程内容大致包括机械工程专业的课程结构和选课方法;学校、院系的组织架构和日常运转;学生社团;就业机会;安全教育;围绕核心课程的主题讨论;机械工程前沿研究讨论及学校已做的科学研究等。*课程后面括号内的编号为课程代码,以1开头的代码是大学一年级的课程,依此类推。
2.通识选修课程。需要在技术对社会的影响、工程经济学和人文社会科学三类课程中选修4门课程。分别为:(1)技术对社会的影响类课程选修1门;这类课程有:ANTH102社会与文化人类学导论、ECE390工程设计及经济学和对社会的影响、ENVS105环境管理与伦理、ERS215环境与可持续性评价、SOC232技术和社会变革等20门。(2)工程经济学类课程选修1门;MSCI 261机械工程专业规定选修工程财务管理。(3)人文社会科学类选修2门;这类课程有哲学、政治学、历史、人文、和平与冲突、人力资源管理、音乐、心理学、国际关系研究等。
3.专业选修课程。需要在六个专业方向流体力学、机械设计与固体力学、材料工程与工艺、焊接、自动化与控制、热工程选修7门课程。大三选修3门,大四选修4门。(1)流体力学方向:ME564涡轮机、ME564空气动力学、ME564工程设计、ME567计算流体动力学和消防安全工程、ME571空气污染。(2)机械设计与固体力学方向:ME423机械设计、ME435工业冶金、ME542先进的动力学与振动、ME526疲劳和断裂分析、ME538焊接的设计制造和质量控制、ME555计算机辅助设计、ME559有限元方法。(3)材料工程与工艺方向:ME435工业冶金、ME463焊接工艺、ME526疲劳和断裂分析、ME531物理冶金应用于制造、ME533金属及复合材料、ME535焊接冶金、ME538焊接的设计制造和质量控制。(4)焊接方向:ME435工业冶金、ME463焊接工艺、ME526疲劳和断裂分析、ME535焊接冶金、ME538焊接的设计制造和质量控制、ME547机器人运动学动力学和控制:(可选)。(5)自动化与控制方向:ME435工业冶金、ME538焊接的设计制造和质量控制、ME547机器人运动学动力学和控制、ME548数控机床1、ME555计算机辅助设计、ME559有限元方法、ME561流体动力控制系统。(6)热工程方向:ME452能量转移的建筑物、ME456传热学2、ME459能量转换、ME557燃烧学1、ME559有限元方法、ME567消防安全工程、ME571空气污染。滑铁卢大学机械工程专业的定位是培养机械工程师,机械工程师需要能处理任何运动的机器,如机器人、马达、泵和车辆等。在所有的工业技术领域中,机械工程师都需要从工艺和系统的角度参与设计、制造、研发和维护机械的几乎每一个阶段。机械工程师需要理解力学和热力学基本定律、力对固体和流体的影响、热在物质内传递的规律、工程材料的性能以及针对特定的功能设计机械系统的能力。从以上的课程设置可以看出,滑大机械工程专业正是从培养一个合格的机械工程师的角度来设置课程的。从数学、力学、动力学、热学、材料学、制造工艺、机械设计学、自动化和控制这些方向完成一个机械工程师应该具备的知识结构。
三、湖南大学产学合作教育的开展情况车辆工程培养方案
湖南大学起源于中国古代四大书院之一、创建于公元976年的岳麓书院,迄今已历时千余年,故又称“千年学府”。是一所理科基础坚实、工科实力雄厚、人文学科独具深厚文化背景、经济管理学科富有特色的综合性、开放式、研究型全国重点大学。现有本科生20400余人,研究生11000余人。车辆工程专业隶属于湖南大学机械与运载工程学院,形成了以汽车车身、汽车底盘、汽车安全等核心内容见长的专业教学特色;推进产学研结合,实现高水平的专业教学与高水平的科学研究相结合,注重能力导向,培养工程创新人才。湖南大学车辆工程专业的学位课程由通识课程、核心课程、选修课程及集中实践环节组成。
1.通识课程。包括通识必修和通识选修两大类:(1)通识必修课程(思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、形势与政策、中国近现代史纲要、基本原理、大学英语、计算机基本能力测试、计算机导论与程序设计、心理素质与生涯发展、体育)。(2)通识选修课程(岳麓讲坛、文学艺术领域必选一门、社会科学领域必选一门)。
2.核心课程。包括三大类:学门核心课程、学类核心课程和专业核心课程。(1)工学学门核心课程(高等数学A、线性代数A、概率论与数理统计A、普通物理A、普通物理实验A、普通化学)。(2)机械学类核心课程(机械工程图学、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、流体力学、热力学基础、电工电子学、控制工程基础、工程中的数值方法)。(3)车辆专业核心课程[汽车构造(含发动机原理)、汽车理论、汽车设计、汽车电子技术(含嵌入式系统)、汽车制造工艺]。
3.专业选修课程。包括两大类:专业限选课程和专业方向选修课程。(1)专业限选课程选修6门[汽车导论与法规(必选)、新能源汽车基础(必选)、机械振动学(必选)、有限元分析、工程优化设计、汽车NVH技术、汽车结构CAE技术、汽车碰撞CAE技术、汽车试验学]。(2)专业方向选修课程:任选一个方向修课。①车身方向(车身结构与设计、车身制造工艺学、汽车空气动力学、汽车人机工程学、车身CAD技术)。②底盘方向(汽车系统动力学与控制、汽车悬架、液压气压与电传动、汽车底盘性能仿真)。③安全方向(汽车安全技术、人体损伤生物力学、汽车安全性实验技术、智能车辆、汽车安全仿真理论与方法)。④新能源汽车方向(电动车辆原理与构造、电动车辆设计、电动汽车动力电池技术、电驱动及控制技术、电动汽车性能仿真)。
四、对比分析
滑铁卢大学机械工程专业和湖南大学车辆工程专业教学计划对比见表1:
从以上的对比可以看出,滑铁卢大学机械工程专业的课程门数和学时数都大大少于湖南大学车辆专业,尤其是通识课程部分。滑铁卢大学每门课基本上都是每周只上3小时,可以一次上完,也可以分两次上,由教师决定。每门课程的课程大纲(SYLLABUS)包括以下8个部分:(1)Contact Info(任课教师的联系方式):列出任课教师的姓名、办公地点、电话和邮箱地址;(2)Lectures(课程讲授):列出上课的时间地点;(3)communication(交流):明确学生跟老师交流的平台;老师的课件、作业、实验和课程中包括的编程代码都会以邮件的形式上传到UW-Learn平台,学生通过该平台提交作业、实验报告和编程代码;(4)Labs(实验):明确实验的地点、时间安排、学生分组安排及实验的题目;(5)Assignments(作业):布置作业的题目、作业要求、提交作业的时间;有些课程还有Project的要求;(6)Tutorials(辅导):按学生的姓氏的字母排序分组安排辅导及各组辅导的具体时间和辅导的内容;(7)Final Exam(期末考试):明确考试的要求;(8)Grading(成绩构成):明确实验、作业和期末考试所占的比例;基本上每门课程的期末考试的比例不会超过50%、实验的比例会在20%左右、作业在30%左右。滑铁卢大学本科生的课程任务很重,课后作业量很多,并且要求很严,必须在规定时间提交作业的,否则零分计算。每门课程有完善的TA(助教)制度。
湖南大学车辆工程专业大一大二大类招生,整个机械类的课程一样,夯实数学力学和机械基础,大三重在专业核心课程,大四实施方向课程,与就业和研究方向接轨,整体知识结构合理,突出了本专业的特色。从2011年开始,湖南大学要求每门课程都要在教务处课程中心建立课程网站,上传与该课程相关的所有内容。课程大纲也必须包括以上八个部分,并且开设小班讨论和助教制度,一门课尤其是核心课程实施多位老师一起上的制度,课程要求趋于合理和规范,教学质量也大幅度上升。但也暴露了一些问题,譬如助教水平参差不齐、小班讨论内容不太明确、学生课时任务繁重等等。新一版的教学计划正在针对这些问题进行修订,相信随着制度的规范和借鉴国外的经验,本科教学质量一定会更上一个台阶。
参考文献:
[1]2012国际机械工程教育峰会:汕头大学执行校长顾佩华教授做了题为《汕头大学提升学生工程能力的举措与实践》的报告.
[2]2012国际机械工程教育峰会:美国卡罗尔.坎贝尔工程研究中心执行总监Imtiaz Haque教授的报告《案例研究:为汽车行业培养工程技术人才》.
[3]2012国际机械工程教育峰会:大连理工大学副校长李志义教授做了题为《以学生能力为导向的培养方案与课堂教学改革》的报告.
[4]2012国际机械工程教育峰会:华中科技大学机械学院吴昌林教授做了题为《学生能力为导向的培养体系设计》的报告.
[5]2012国际机械工程教育峰会:重庆大学机械工程学院副院长陈兵奎教授的报告《学生能力达成与综合评价方法初探》.
[6]康全礼,陆小华,熊光晶.国际创新型工程教育模式中国化的探索与实践[J].煤炭高等教育,2009,26(4):4-7.
[7]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学,2008,(5):16-19.
关键词: 机械设计制造 自动化 专业人才 培养方案
当下,知识经济快速发展,我国已进入了信息时代,与此同时社会对各种人才的要求也发生了很大的变化,在看重理论基础知识素养的同时,更加重视技术应用型人才的创新和实践能力。对于高校的独立学院机械设计制造及其自动化专业来说,越来越看重特色办学。
一、独立学院机械设计制造及其自动化的专业人才培养的现状
当下,一些高校在机械制造及其自动化的教学当中,面临很多亟待解决的问题。
(一)教学缺乏实践和创新。
在我国独立学院机械设计制造及其自动化的专业人才培养过程当中,由于受到传统的教育体制的长期影响,缺少工程训练,实践力度严重不足,使工程实践与相关教育严重脱节[1]。学生实际操作和动手能力很差,缺乏工程意识,无法将学习课堂中的理论知识与生活实践相结合,因此,这些学生毕业后开始工作时,由于创新和实践能力不足,很难立即胜任其工作,需要很长的适应周期。在机电一体化的知识已经被运用到了行业各方面的社会环境下,很多工程技术都需要机电知识合一,传统的教学体系和内容无法达到机和电的相关知识的结合。另外,由于缺少实践,学生的自主学习意识很薄弱,创新能力不足,不能发挥教学应有的实效,无法达到“转型”发展的要求[2]。
(二)职业能力水平不达标。
当下我国机械设计制作及自动化在本专业教育上已经有了很大的进步,但美中不足的是,对学生的职业能力的培养仅仅处于试验性阶段,以往的相关专业知识体系和传统的能力要求已经不再适合现在的制造业结构升级的需求。要想提高学生的职业素养与能力,就应当让学生尽快接受相关职业技能方面的培训,使其尽早进入到就业岗位当中,在实际工作过程中多多实践。因此,把学生职业能力的培养渗入学校的培养方案当中,是机械设计制作及其自动化专业人才培养改革的必然要求。
二、独立学院机械设计制造及其自动化的专业人才培养方案改革
独立学院机械设计制造及其自动化的专业人才的培养,必须面向工程的实际需要。作为一门传统性专业,机械工程的人才培养必须建立自己的特色,发挥自身优点,在目前竞争非常激烈的就业环境下,保证人才的就业率。对于改革的进行,主要可以从以下几个方面入手:
(一)制订明确的人才培养方案。
首先,学校应当积极开展对机械专业的相关社会、行业、产业和职业岗位背景的调查,了解当前机械专业的具体市场需求情况。在掌握相关信息和资料后,可通过召开研讨会等方式,对当前机械专业的就业岗位进行分析,从而立足于市场需求培养本专业人才的能力、知识和综合素养。为了适应市场对人才需求的变化,要及时对人才培养的规格进行相应调整。其次,要敢于打破传统的过时的学科知识结构与学科之间所存在的界限,重新进行整合,结合本专业的具体情况,构建新的专业课程体系[3]。再次,要对教学大纲进行适当的修改,对相关课程在专业的培养计划当中的作用作分析,结合专业对课程教学的具体要求,制定更加合理化、科学化的教学大纲。最后,学校要引进新兴的现代化教学技术,提高教学效率和质量,实现教学方法的先进化和多元化。
(二)加强师资力量。
师资的水平直接关系到学生知识学习的质量,要想实现专业人才培养的改革,师资队伍的建设是不容忽视的。学校应当以培养本校师资为主,引进为辅助,多引进一些专业的、有丰富教学经验的、了解市场当下需求的专职专任教师,不断完善壮大师资队伍,并提高整个师资的质量。一方面,要鼓励本校教师以身作则,到企业的生产现场进行研究与实践,促进教师和企业之间的沟通和相关合作;鼓励教师积极地参与到科研项目之中,为合作企业的技术创新和项目开发等给予技术,从而为学生提供更好的指导服务。另一方面,要积极从企业当中引进高级工程师等来校进行指导,或作为专任教师;在有条件的情况下,多聘请一些工程技术人员及一些专业领域的专家和学者来学校讲学,使学生更好地学习并得到更专业化的训练。
(三)完善专业课程和基础设施建设,改革教学方法。
学校应当以教学研究作为基础,并将课程内容的改革作为核心部分,制定具体方针,分阶段地有计划地加快本专业的特色和精品课程的建设,进一步完善课程体系。同时要加强学校的基础实训基地的建设,将专业实验室和训练中心面向学生二十四小时进行开放,为学生的实践提供更方便的环境;不断完善实验室和工程训练中心内部的相关基础设施,在器材设备方面加大资金的投入,改善学校的实践教学条件,为学生的专业技能实践、创新思想的培养提供强有力的物质基础[4]。在教学方法上,要加强学生与教师之间的互动,引用研究性、探究式等新的教学手段,并积极推进启发教学,培养学生的创新能力。
三、结语
面临高校的不断扩招、高等人才的不断增多,独立学院机械设计制造及其自动化专业必须重视目前人才培养方案当中的问题,从培养方案、师资力量等多方面做出改革,只有根据自身的具体情况,适应社会要求,形成独特的办学体系,实现人才培养方案的改革,才能为市场提供更多更好的高素质专业型人才。
参考文献:
[1]赖惠芬.独立学院机械设计制造及其自动化专业人才培养方案改革探索与研究[J].机电工程技术,2010,11:119-121+146.
[2]彭三河,眭满仓,耿家源,刘怀海.独立学院机械设计制造及其自动化专业特色建设探讨与实践[J].长江大学学报(自科版),2014,35:92-94.
摘要:为了符合创新型社会发展和国际工程认证要求,本文在制药工程专业的天然药物化学课程改革中提出了基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践方案,并将方案实施过程的体会进行阐述,得出结论,该方案对提高学生创新能力,自主学习能力以及团队协作能力的培养有促进作用。
关键词:制药工程;天然药物;探索实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)52-0135-02
党的十报告将“创新”提高到国家发展战略的高度,并指出“创新”是社会生产力和综合国力的战略支撑[1]。中国工程教育专业认证协会《工程教育认证标准(2015版)》指出[2],工程专业制订的毕业要求应完全覆盖规定的12点内容,其中“个人与团队”中要求,学生能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队以及负责人的角色;“终身学习”中也明确指出,学生要“具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力”。在这样的背景下,以教师为主导,以教材为中心,沿用刻板、“灌输式”的传统教学方式,远远不能适应学生“创新”能力培养的社会大环境的需求[3],也无法达成工程专业学生的毕业要求。
天然药物化学是以有机化学、药用植物学、分析化学等为基础,与药理学、工业药剂学、药物化学、制药分离工程等课程紧密联系[4],是制药工程专业的一门重要的基础课。该课程运用现代科学理论与技术研究天然药物中的生物活性物质。学生通过课程的学习,掌握天然产物中具有生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定等知识,熟悉天然药物开发方面的基本原理和实验技能。本校制药工程专业的培养计划中,天然药物化学的理论教学安排学时较少,没有开设实验课程,实践能力的锻炼通过天然药物化学的实训课程来完成。在这样的情况下,要保证天然药物化学的教学质量,为学生后续的专业知识学习打下良好基础,适应新形式社会需求以及工程专业学生毕业要求的达成,对于课程教师来说无疑是一个巨大的挑战。
在这样的形势下,我们提出了“基于自主、合作、探索型实验设计模式的天然药物化学教学实践方案”(见图1)。即充分发挥学生的主观能动性,安排课程实验研究内容供学生进行实验方案的设计和实践。学生在老师的引导下,通过查找资料、阅读文献以及小组讨论等方式设计出合理的、可行的实验方案,并对方案实践并分享实验过程。学生通过课程改革后,理论学习的积极性、参与实践活动的热情显著增强,并能较好发挥团队作用,开展“科研”工作。我们在教学实践过程中有许多体会,在此进行了总结和探讨。
一、精制分组,分工明确,避免以“逸”代“劳”
基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践方案在实施过程中的学生分组是非常重要的。学生对课程认识度以及感兴趣的程度有较大的差异,这对实施方案的成效影响很大。课程教师需要通过讲授课程中学生的课堂表现,问答互动,作业质量,课程测试等环节,观察学生对课程反应。在方案实施分组的过程中,老师应将对课程有浓厚兴趣,组织能力和沟通能力的较强的学生分派在各小组中充当骨干力量,带动成绩较差、兴趣不大的学生的积极性,方案在实施过程中还应注意学生的分工。一般来说,小组以4―5人为宜。教师在方案实施过程中充当“导演”角色,需要告知小组组长,活动实施过程当中应有明确的分工,如必须确定文献资料的整理,PPT的制作和汇报,实验方案讨论的记录等工作的完成人,避免有的学生以“逸”代“劳”,保证每个学生都能积极参与到活动中来。
二、精心选题
天然药物化学章节很多,化学成分类型多样,老师要精选出每个章节中具有代表性化合物的提取、分离、纯化和结构鉴定进行命题。糖苷类化合物中可以选择如“天麻中天麻苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“红景天中红景天苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”等;苯丙素类成分可以选择如“当归中阿魏酸的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“金银花中绿原酸的提取、分离、纯化和结构鉴定”等;木脂素类化合物可以选择“五味子中五味子甲素的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“厚朴中厚朴酚的提取、分离、纯化和结构鉴定”;黄酮类成分可以选择“葛根中葛根素的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“陈皮中橙皮苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“黄芩中黄芩苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,等等。每个章节精选出1―2个项目供学生进行实验方案的设计。通过实践后通过PPT汇报分享,选题的全面性可以使学生对天然药物化学中各论章节都能有所收获,学生能更为全面地掌握天然药物化学的相关知识。
三、建立合理评价方式
合理评价制度是课程教学实践的关键环节。课程成绩是学生参与活动积极性的主要推动力,也是学生自我评价的重要参数,成绩评价制度的公平性至关重要。在基于自主、合作、探索型实验设计模式的天然药物化学教学实践中,我们对学生的个人实验设计环节,方案实施过程,实践小结等三个重要环节都有明确的评分标准,如实验设计环节中,设计报告的标准格式,参考文献数量及格式,方案合理性,可行性分析等都有明确分值,学生可对照这些标准设计出较为规范、可行性较强的科研实验设计方案。学生完成自己的实践项目之后,任课老师和助教进行打分。与此同时,学生组长也对组员的表现进行评分,综合以上的分数作为学生的最终成绩。学生在活动后的感言中写道,“我们成绩的点滴汇聚,让我明白了科研需要积累,每个环节都至关重要。”因此,合理的评价制度能够让学生积极参与到活动的各个环节中去。
总之,在创新型社会与工程教育认证的新形势下,制药工程专业的天然药物化学在课程教学过程中要更加注重学生的“个人与团队”,“自主学习”意识的形成,“创新”能力的培养。因此,我们更需要在传统的教学模式基础上,结合新的教学活动,加强学生能力的培养。经实践证明,基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践对学生创新能力,自主学习能力以及团队协作能力的培养有促进作用,值得推广和应用。
参考文献:
[1]葛建平.协同创新:创新创业教育的“动力引擎”[J].教育与职业,2016,(11):5-6.
[2]顾晓薇,王青,邱景平,等.工程教育认证“毕业要求”达成度的认识与思考[J].教育教学论坛,2016,4(14):24-26.
1南京工程学院环境工程专业课程开设介绍
南京工程学院环境工程专业自2006年开设以来,已有8年的办学历史,不论是人才培养还是课程建设,都已经步入正轨,有着良好的发展态势。环境工程专业的课程设置已经具有一定的规范和模式,积极地向社会的需要和高级应用型人才的培养而努力。南京工程学院环境工程专业人才培养方案中已开设的专业课程有:①基础课为《无机化学及实验》、《有机化学及实验》、《分析化学及实验》、《物理化学及实验》、《发电厂动力设备》、《流体力学(水力学)》、《仪器分析及实验》、《环境监测及实验》、《环境化学及实验》、《工程制图与CAD》和《化工原理及课程设计》等课程;②提高课为《环境工程CAD》、《环境给排水技术》、《水污染控制工程》、《电厂水处理技术》、《大气污染控制工程》、《火电厂脱硫脱销》、《噪声污染控制工程》、《环境微生物学》、《环境土壤学》、《环境专业英语》、《固体废物的处理与处置》、《环境管理与规划》、《环境影响与评价》和《环境生态修复技术》等课程。这些课程组成了环境工程专业的人才培养框架,我们将它与一些兄弟院校做对比后可以发现,环境工程专业课程开设比较大众化,课程设置与大多数院校环境工程专业差别不大。由于专业成长仅有8年时间,走“大众化”教学路线,学习众多院校环境工程专业人才培养模式无疑是最稳健的方法。在起步中求稳,这才是对学生负责的课程开设起步方式。但是,随着课程开设时间的加长,仅停留在旧的人才培养方案是不可取的。但新的方案来之不易,不仅需要向其他院校学习,同时也要更多的考虑学生本身的需求。所以,进行环境工程专业课程设置的满意度和期望度调查十分必要。
2调查情况
2.1调查表设置调查以网络调查表的形式展开,请南京工程学院环境工程专业07级(已毕业),08级(毕业班)及09级(即将进入毕业班)三个阶段的大部分同学参与调查。调查表(见图1)分为两个板块,第一个板块是让同学们对已学过的专业课程(包括基础课和提高课)进行评分,测评学生对已开设课程的满意程度;第二个板块为未开设专业课程(包括基础课和选修课),测评学生对这些课程的期望程度。每个课程设置最高分为6分,按照“满意(期望)”到“不满意(期望)”的次序,分数依次为6分、4分、3分、2分和0分。我们不妨认定高于65%的分数(3.9分)才可被认为达到满意(期望)程度。
2.2调查表数据分析07级参与调查的人数为15人,由于他们刚走出校园,与社会、工作接轨,他们会在课程开设的意义和有效性上比未毕业同学具有更强的把握性。08级参与调查的人数为48,部分参与考研,部分参与找工作和实习,对社会的要求有了初步的接触,但考研的同学对相应报考高校考研要求专业课的重要性有深入了解。09级参与调查的人数为32人,他们对社会需求的认识不是很强,但对许多没学过的课程充满向往,对研究学生的期望度有很深刻的意义。
2.3调查结果
2.3.1已开设专业基础课满意度
课程的满意度参差不齐,但是有的学科体现出了明显的优势或劣势。我们可以从图中明显地找到如下结论:①《发电厂动力设备》课程学生打分普遍不高,评分最低,满意度低于3.9;②《环境监测》课程学生打分普遍很高,满意度在5.0以上,优势明显;③《物理化学》、《仪器分析》两门课程满意度差异性大;④《发电厂动力设备》和《流体(水力)学》两门课程满意度差异性很小;⑤《环境监测》和《工程制图与CAD》两门课程与培养方案相呼应;⑥《发电厂动力设备》课程与培养方案有明显的差距。
2.3.2已开设专业提高课满意度
课程的满意度差异也较大,有的学科体现出了明显的优势或劣势。我们可以从图中明显地找到如下结论:①《环境专业英语》和《环境管理与规划》两门课程学生评分最低,满意度低于3.9;②《水污染控制工程》和《环境影响与评价》两门课满意度均在5.0以上,优势明显;③《固体废物的处理与处置》、《环境规划与管理》两门课程满意度差异性大;④《大气污染控制工程》、《环境生态修复技术》两门课程满意度差异性很小;⑤《水污染控制工程》和《环境影响与评价》两门课程与培养方案相呼应;⑥《环境专业英语》和《环境管理与规划》两门课程与培养方案有明显的差距。
2.3.3未开设专业基础课期望度
课程的期望度尽管差异比较大,但并未出现明显的优势或劣势。我们可以从图中明显地找到如下结论:①《机械设计基础》、《工程力学》和《电工学》三门课程学生评分最低,期望度低于3.9;②没有课程期望度达到5.0以上,学科无优势,仅《环境生态学》期望度4.5分,为最高;③《普通化学》、《环境学》、《机械设计基础》、《电工学》和《环境生态学》五门课程期望度差异性大;④《生物化学》、《工程力学》和《环境工程原理》三门课程满意度差异性很小;⑤《机械设计基础》、《工程力学》和《电工学》三门课程与培养方案有明显的差距。
2.3.4未开设专业提高课期望度
课程的期望度变化幅度比较大,单课程的差异性也较大,却并没有学科表现出明显的优势或劣势。我们可以从图中明显地找到如下结论:①《环境统计学》、《垃圾填埋场设计》和《环境机械与设备》三门课程学生评分最低,期望度低于3.9;②没有课期望度在5.0以上,学科优势不明显;③《泵与泵站》、《清洁生产》和《环境经济/社会学》三门课程满意度差异性大;④《环境监测系统管理》、《环境监察》、《环境调控学》和《环境机械与设备》四门课程满意度差异性很小;⑤《环境统计学》、《垃圾填埋场设计》和《环境机械与设备》三门课程与培养方案有明显的差距。
3建议
通过学生对专业课满意度和期望度的调查可以发现很多问题,针对与培养方案有较大差距的相关课程,要分析其功能,对其进行适当删减或改进;对满意度、期望度不高的学科进行适当改动;并建议加入“专业方向选择性”教学。
3.1相关性较低课程删减或改进《发电厂动力设备》课程对环境工程实用性不强,可考虑删减。从学生就业方向可见,虽然部分同学毕业会去电厂从事相关工作,但很少能接触动力设备。从事锅炉、汽轮机等动力设备的工作,仅学这门课是不够的,而其中热学、流体力学等基础知识在《物理化学》和《化工原理》中都会细讲。《机械设计基础》可删减。该课程是机械专业课程的基础课,与环境基本没有关系,即便是环境机械设备方向也不需要用这门课做基础。环境工程专业08级开设过该课,学生的反对声音强烈。《工程力学》和《电工学》都是工程类基础课程,但工程类课程不一定对环境工程专业都适用。《电工学》实用意义不大,可删减。《工程力学》可保留,该课程对将来参与施工等工程项目的同学依然有很大用处。《环境专业英语》课程对学生的双语能力有提升,有利于学生掌握专业词汇,对外文文献阅读有帮助,该课程不能删减。但是学生满意度低说明课程效果不好,可以做适当改进,比如增加文献翻译实践、专业多方向词汇归类等活动加强学生学习兴趣。《环境管理规划》课程是绝大多数院校环境工程专业的专业课程,但课程满意度低,则需要改进。仅从课堂讲授知识会枯燥乏味,需要增加案例教学、实践调查、学生分析等环节强化学习效果。#p#分页标题#e#
关键词:环境工程;实践应用型人才;路径
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)10-0068-02
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》指出:我国高等教育重点扩大应用型、复合型和技能型人才培养规模;2012年颁布的《关于实施高等学校创新能力提升计划的意见》和《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中提出“高校根据实际制定科学的人才培养方案、创新人才培养模式”;以及在2013年全国教育工作会议上提出加快推进教育现代化、全面深化教育综合改革。这些都表明我国的高等教育越来越重视实践应用型人才的培养。在本科人才培养过程中,如何针对每所高校的自身特色和培养目标构建合理、可行的实践应用型人才培养模式和机制,是非常值得去研究、探索和实践的教育教学改革课题。本文以大连民族大学环境科学与工程系多年来针对环境工程和环境科学专业在本科学生实践应用能力培养和训练方面所做的工作为例,分析、探讨普通高校实践应用型人才的培养模式和机制。
一、实践应用型人才培养的社会需求
2005年国家教育发展中心高教研究室主任马陆亭将我国高等学校分为研究型大学、教学科研型大学、本科教学型学院和专科教学型学院四大类。对于研究型和教学科研型大学人才培养定位于培养学术研究型人才,而本科教学型和专科教学型高校人才培养则定位于应用型人才培养。2010年6月,教育部在天津启动的“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,其核心就是通过校企合作培养一大批具有实践应用能力的工程技术人才。可见,强化实践应用型人才的培养是目前我国普通高校本科教育的重要任务之一[1]。
另一方面,各企事业单位对具有一定实践应用型人才的需求在逐步增加,这使得实践应用能力的培养成为各高校教育教学改革的重点内容。而实践应用型人才和普通本科人才的最显著区别是具备较强的专业技术应用能力,而这一能力的培养主要通过理论知识储备和实践能力培养来完成。因此,如何有机、合理、高效优化理论教学和实践教学的关系,着实提高普通高校毕业学生既具备深厚专业知识,又具有较强实践应用能力,一直是各高校教育教学改革研究的重要内容[2]。
二、实践应用型人才培养的路径
(一)修订专业培养方案
大连民族大学环境工程专业先后经历了“2005版”、“2009版”和“2013版”专业培养方案较大规模修订,以满足社会经济发展对不同层次人才需求的变化。从2009年开始,大连民族大学现行的专业培养方案是以二级学院为一大类的模式执行的。如全校的本科教育基础课为通识教育平台,包括大学英语、大学计算机基础、思想道德修养与法律基础和基本原理概论等必修课;以二级学院所有专业为一个大类的专业类教育平台,包括高等数学、大学物理、无机与分析化学、有机化学、物理化学和生物化学等必修课;以不同专业为区分的专业教育平台,如环境工程专业的专业教育平台主要包括环境化学、环境工程微生物学、环境监测、环境规划与管理、水污染控制工程、大气污染物控制工程、环境质量评价等必修课程;此外还有集中性实践环节,环境工程专业主要包括认识实习、生产实习、化工原理课程设计、环境质量评价课程设计、环境污染防治综合实验和环境监测与评价综合实验等。大连民族大学学生在大一、大二主要完成通识教育平台和专业类教育平台的学习,在大三、大四主要完成专业教育平台和集中实践环节的学习。这不仅有利于实现全校学生共享优秀的教学资源,而且有利于学生在完成大一学业后根据自己的兴趣爱好和对专业的进一步了解后进行“跨类”转专业,以及在完成大二学业后的“类内”转专业,这样能够更好地发挥学生的学习主动性和培养优秀的专业人才。
(二)加强课程体系建设
在课程安排上如何将理论课程与专业教育平台的专业和实践课程内容有机地结合起来,是我们在教学过程中始终关心和注重的问题。在课程体系建设过程中,强化课程组在相关学科的“联动”作用,如“环境监测”是大连民族大学环境工程和环境科学专业的一门核心专业课程,在这门课程中不仅涉及关于环境要素监测方案的制定、样品的采集和保存、样品的预处理和分析,以及实验数据的科学处理,还涉及分析方法的优化和分析仪器的使用等知识,这与“仪器分析”课程的知识密切相关。因此,大连民族大学学生在学习“环境监测”课程之前需要先学习“仪器分析”课程,掌握相关仪器分析的原理、方法和结构、功能,以及如何正确使用;而在“环境监测”课程教学过程中,任课教师在讲授具体污染物监测方法时则对这部分知识进行“点拨”,以强化学生对已学过知识的熟悉和掌握。同时,因为“环境监测”是一门实践性很强的课程,因此“仪器分析”课程的教学大纲和教学、实验内容与“环境监测”的内容紧密衔接。
“环境质量评价”也是环境工程和环境科学专业的一门核心专业课程,在进行环境质量评价过程中大量涉及环境监测的知识,因此在讲解环境质量现状评价章节时,任课教师又会重新对“环境监测”课程的相关内容进行详细的提及和分析,以强化学生对专业知识的系统掌握。为了保证课程体系传授知识的连贯性和系统性,我们对课程组教师的知识结构和学科方向进行了优化和组合,如环境监测与评价课程组的主讲教师主要负责“仪器分析”、“环境监测”和“环境质量评价”三门课程的理论教学,但在实验和实践环节则鼓励承担“无机与分析化学”、“物理化学”、“环境化学”和“环境工程学”的教师参与进来,以增强学生在基本理论知识和专业知识间的联系。
(三)有针对性地增加实践教学环节
在环境工程专业集中性实践环节学时方面,相对于 “2005版”培养方案,在“2009版”培养方案中分别增加了48学时(2周)的环境污染控制综合实验和环境监测与评价综合实验两门实践课程,而在“2013版”培养方案中又增加了24学时(1周)的管网工程课程设计。在这些实践环节中,教师有针对性地以实际环境问题为题,要求学生独立完成实验方案(课程内容)的选择和设计、实施和评价环节,最后通过集中答辩对学生的成绩进行评判。通过这些集中实践环节的训练,将学生掌握的理论知识与解决实际环境问题紧密结合,在方案确定和解决问题过程中培养了学生的实际应用能力。
在教学过程中,有针对性地选择一些与专业紧密相关的企事业单位,如监测站、污水处理厂、环境理化检测公司和环保设备厂等,作为挂牌的学生实践实训基地,通过这些举措保证了环境工程专业学生能够在实践环节有机会了解和认识环境工程的任务和作用,充分培养自身的专业素养和兴趣[3]。由于大连民族大学环境工程专业在实践基地建设方面做了大量卓有成效的工作,因此获得了2013年辽宁省大学生实践教育基地建设项目立项。而在第七学期一些不考研且毕业后打算直接从事本专业的学生主动报名到与签订有实践教育基地建设协议的企事业单位进行为期3―4个月的“产学研”项目实习和实践,第八学期则在这些实习单位完成与专业相关的毕业论文。在这一过程中,系里定期召集这部分学生回到学校反馈实践、实训环节遇到的问题和收获,以及对已学课程体系和教学内容的具体建议。通过“产学研”项目的实施和培训,使学生能有机会将在学校学到的理论知识直接应用到生产实践活动中,并将实践环节中受到训练反馈到课堂的理论教学中,有助于增加学生理论知识学习的主动性和积极性,更重要的是使学生提前接受实践应用能力的培训,为学生毕业后能顺利、快速在工作岗位进入“角色”做好铺垫。
通过对课程体系的调整和教学改革,培养学生具备较强的实践应用能力和较强的专业素养,在实际工作中能够较快“上手”、能够独立解决一些基本专业领域问
题,表现出较强的工作能力。近几年,大连民族大学每届环境工程和环境科学专业的毕业生都有多人到曾经实训、实习的单位去工作,同时也得到工作单位的认可和赞赏。这种人才培养模式符合大连民族大学当前提出的“提高创新实践能力、社会适应能力和就业竞争能力”的教育教学改革思想。
普通高校本科人才的培养,首先要根据国家教育部规定的基本专业培养方案制订教学计划,学生完成相关学业后,获得由学校颁发国家认可的毕业证书和学位证书,完成学历教育所要求的培养目标。而专业素质教育则以专业知识为主、实践应用为目的,培养能够解决生产实践活动中实际问题的专业技能。近几年,大连民族大学在环境工程本科教育人才培养的模式方面进行大量的教学改革和探索,已取得一定的成效,获得了“2014年度辽宁省普通高等学校本科综合改革试点专业――环境工程”立项。在专业建设过程中确保大连民族大学环境工程本科人才培养在完成学历教育质量的基础上,构建专业技能的教育平台,培养学生既具备良好的基础理论知识又具有较强专业技能,学习能力强、适应能力强、综合素质好的高层次实用性、技能型、专业型的实践应用型人才,显著拓宽了学生的结业途径。因此,每年毕业学生能够顺利到环境理化检测中心、市政污水处理厂和企业的环保管理部门工作,或通过相关考试到政府相关职能部门任职。近几年我们连续对从事本专业毕业生的工作能力和专业素质进行回访,广大企事业单位对大连民族大学环境工程专业学生的实践应用能力给予了较好评价。
参考文献:
[1]时琳.高校应用型人才培养模式创新研究[J].吉林省教
育学院学报,2014,(2).
[2]崔虹云,尚东昌,肖仲杰.高等教育人才培养模式中实践
教学的改革与探索[J].黑龙江高教研究,2014,(2).