实践教学电气工程论文范文
实践教学电气工程论文范文第1篇
教育部于2010年6月正式启动的“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。[1]“卓越计划”对高等院校面向社会调整人才培养结构,提高人才培养质量,推动教育教学改革,增强毕业生就业竞争力具有十分重要的示范和引导作用,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。[2]南京林业大学是江苏省“卓越计划”高校之一,学校根据国家《卓越工程师教育培养计划通用标准》,结合本校特色和人才培养定位,制定了全面的教育培养计划方案,以推进人才培养模式改革,不断提升工程技术人才培养水平。南京林业大学土木工程专业作为江苏省首批特色专业、江苏省品牌专业、“十二·五”重点专业、国家住房与城乡建设部高等教育评估合格专业,是卓越工程师的重要培养领域之一。而且,随着我国加入世贸组织,包括土木工程在内的大部分行业都要对外开放。无论是外商投资还是参与国际市场竞争,都需要有一批既懂专业知识,又能熟练运用英文处理各类技术问题的复合型人才。因此,在“卓越计划”下进行土木工程专业课程双语教学代表了今后的主流趋势,对于提高土木工程类人才培养质量具有重要意义。本文通过基于卓越工程师培养的土木工程专业课程双语教学实践,探索了适用于培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量土木工程技术人才的双语教学课程体系,提出与之相适应的教学方法,并对其实践效果进行科学的评价与分析。
一、课程体系
“卓越计划”的主要特点是需要行业企业深度参与培养过程,学校要求按通用标准和行业标准培养工程人才,强化培养学生的工程能力和创新能力。[3]在调研并总结国内其他高校土木工程专业双语示范课程设置情况的基础上,确定适合于本校卓越工程师培养的双语教学课程体系,主要包括课程选择和设置、教学内容确定、教材选择以及适用学生范围的确定。以“卓越计划”培养宗旨为指导思想,根据“卓越计划”对于不同层次学生的培养要求,结合本人教学优势和经验,分别选择了土木工程专业本科生二年级课程《土木工程材料》、本科生三年级课程《半刚性基层沥青路面路用性能试验检测》以及研究生课程《沥青与沥青混合料》作为试点。这三门课程分别针对不同层次的学生,而且各课程知识点之间关系紧密,难度逐步递进,具有很好的针对性和连续性。在教学内容方面,对于本科生课程选取2~3章的核心内容进行双语讲授,并对每门课程挑选1~2个实验环节进行双语实践教学。这样既可以让学生有机会充分地感受真正的双语教学环境,也可以考虑到学生有限的英语水平,避免出现只重视语言学习而忽视学生真正需要掌握的专业知识的现象,同时加大双语教学中实验部分的比重也很好地体现了“卓越计划”注重实践性的特点。在《土木工程材料》课程中选择的章节为“沥青”和“沥青混合料”以及“沥青针入度”实验;在《半刚性基层沥青路面路用性能试验检测》中选择的章节为“水泥稳定类基层材料”、“沥青胶结料的评价方法”和“沥青混合料的组成设计”以及“沥青延度”实验和“沥青混合料马歇尔击实”实验。对于研究生课程,考虑到其英语水平和平时查阅国外文献的需求,全程采用双语模式进行理论和实践教学,石油沥青、改性沥青、集料、沥青混合料技术性质、沥青混合料配合比设计、沥青路面使用性能等章节及相关试验均有涉及。高质量的双语教材是教学质量的基础和保证。由于本研究所选课程没有合适的国外原版教材,而且国内外相关的专业教学体系和所用工程规范也存在很大的差异性。因此,采用以国内中文教材为主,依据其相关内容和本校专业课程教学大纲的要求,并参照相关的英文原版教材,自行编写英文课程讲义材料用于双语教学。各门课程主要参考的英文教材包括:美国大学教材Prentice Hall出版社出版的《Materials for Civil and Construction Engineers》和《Pavement Analysis and Design》、美国沥青技术国家研究中心出版的《Hot Mix Asphalt Materials,Mixture design and Construction》、美国土木工程师学会ASCE出版社出版的研究生教材《Modeling of Asphalt Concrete》等。
二、教学方法
教学方法是否丰富多样和是否能够引起学生浓厚的学习兴趣是决定双语教学模式成败的关键。在“卓越计划”下,对于双语教学形式和教学模式多元化和系统化创新的要求更高。需要对已有的各种双语教学方法在实践中进行对比研究,结合观摩其他高校或专业高水平双语教学示范课,确定合理的双语教学授课方法和考核方式。在多媒体课件制作方面,以图、表以及视频影像为主,相关文字介绍和解释为辅。对于本科生课程,以中文课件为主,对重点的专业词汇和知识点采用英文进行注释,如每种土木工程材料的名称、主要技术性能概念及指标、相关试验方法及行业规范的名称等。避免采用大段英文语句进行细节介绍,可以有效地消除学生对英文的畏难情绪。对于研究生课程,反之以英文课件为主,仅对核心的概念、理论以及试验方法等进行中文注释,可以更好地调动其学习积极性和求知欲。在授课方式方面,目前各个学校的双语教学的模式主要可分为浸入式双语教学、维持式双语教学和过渡式双语教学三种。[4]具体采用何种方式要根据课程难度和学生层次来定。针对本校具体情况,无论是理论课还是实验课,在本科生课程教学中采用维持式双语教学模式而在研究生课程教学中采用浸入式双语教学模式较为合适。即在本科生课程教学中起始章节采用中文讲授,逐步过渡到部分重点章节采用双语讲授;而在研究生课程教学中,始终采用双语讲授。对于所有课程来说,在讲授过程中如何确定中文和英文的使用比例是能否同时实现提高英文能力和掌握专业知识这两个主要双语教学目标的核心问题。通过对比实验发现,对于本科生来说,采用英文讲授的重点应放在一些重要的概念、理论以及试验方法上,即课程的重点和难点。而对于研究生来说,英文使用比例可以大幅提高,对重点知识点可以在英文讲授后再使用中文进行强调,而对于一般性的背景知识可以只采用英文讲授。在考核方式方面,应采用灵活性和多样化的手段,丰富考核成绩的组成部分,合理确定各自比例。在课堂和实践教学中适当采用英语提问和回答,在课后作业以及期末试卷中设置一定比例的英文题。对于本科生课程,课程总评成绩由50%的考试成绩、30%的实验成绩、10%的课堂提问以及10%的课后作业组成。对于研究生课程,还应设置英文讨论课和英文科技论文撰写等环节,进一步提高英文在整个教学过程中的应用比例。总评成绩组成为20%的讨论课成绩,20%的论文成绩,20%的实验成绩,20%的课堂提问以及20%课后作业。
三、实践效果
通过2013-2014学年和2014-2015学年对三门课程进行了连续两个轮次的双语教学实践,涉及对象包括三届本科生和两届研究生近300名学生。为了评价实际的教学效果,通过定期问卷调查、师生座谈会、成绩统计分析等多种方式对上述教学效果进行了评价。总体上来说,大多数学生对于在土木工程专业课程中进行双语教学的尝试表示支持和欢迎,研究生的接受度普遍大于本科生。从评价结果中反映出目前的双语教学主要存在以下问题:部分学生对于双语教学还是存在一定的畏难和抵触情绪,尤其英语尚未通过四级考试的学生;教师的英文口语表达能力还有待提高;学生在课堂上分别用于理解专业知识和英文部分所耗精力的分配不合理,难以两者兼顾;双语教学衔接模式还有待改进,尤其是本科生课程,有的章节采用双语教学,有的章节采用中文教学,使得部分学生难以适应;现有双语教学和大学英语教学关联性不足;双语教学在整个教学计划中定位较为模糊等。虽然目前进行的土木工程专业课程的双语教学尝试无论在师资队伍、教学方法还是教学效果上还存在不少的问题,但是相应问题的出现也为今后的进一步改进指明了方向。而且,学生们普遍支持的态度也为今后坚持进行双语教学实践和改革奠定了信心。
四、结论
目前,随着“卓越计划”的实施和推荐,对于土木工程专业课程双语教学质量的要求逐步提高。本文结合近两年的教学实践,针对不同层次学生,从课程体系、教学方法、实践效果等方面对“卓越计划”下土木工程专业课程的双语教学进行了实践和探索,提出的相关措施和发现的相关问题对于完善双语教学方法和提高双语教学质量具有一定的参考价值。
参考文献:
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[4]宋妙辉.卓越背景下工科院校英语双语教学培养模式研究[J].中国电力教育,2012,(8):150-151.
实践教学电气工程论文范文第2篇
摘要:工程实践教育是工科院校培养学生工程素养的重要环节,也是评价工科高校教育质量的重要指标。随着时代的变迁,传统的土木工程实践教学出现了不少的问题,较大地影响了土木工程专业人才的培养质量。 本文总结了土木工程实践教学中存在的一些问题,从体制、观念、生源、行业等多方面分析了原因,也为改进土木工程实践教学提出了对策和建议。
关键词:土木工程; 实践教学; 工程实习; 教学方法
一、前言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》把提高教育质量作为高等教育发展的核心任务,深化教学改革,探索人才培养模式,创新教育教学方法,是社会赋予高校的历史责任。土木工程专业的人才培养特点是技术复杂、专业性强、综合性要求高,实践性教学是土木工程教育中重要一节,改革和加强这一实践性环节的教学,对提高土木工程专业人才的培养质量、促进教学模式和方法的改革都有着十分重要的意义。
常规土木实践环节主要是:测量实习、认识实习、施工实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等。这一实践教学体系延续了多年,总体有效可行。但是,随着社会的不断发展,各方面的环境因素发生了很大的改变,用人单位对当前土木毕业生有了一些不良的反馈,评价他们高分低能、理论脱离实际、基本技能缺乏、适应性差、综合解决问题能力弱等等,在认真反思了目前的工程实践教学现状后,深切感到问题的存在,非常值得我们深入去分析和研究。
二、土木工程实践教学中存在的一些问题,
作为一名多年从事土木工程实践教学的专业教师,个人体会如下:
1.教学观念问题。我国传统高校教学,受前苏联教学模式影响很深,教学体系以学科专业为基础,教学以教师讲授理论课为核心,工程教育模式长期偏离工程师培养目标;工科人才按理科模式培养,造成培养目标错位,重理论、轻实践。对实践教学内容和教法的理论研究不够深入。教学过程以教师为中心,主导了学生的学习过程。学生被动接受知识,主观上依赖教师,缺乏独立性和探索性。这种模式延续到实践教学,导致很多教学过程以验证理论为主,方法机械、灌注,难以激发学生的创造性、批评性思维,也削弱了学生在探索性学习中获得的实践能力。
2.教学计划问题。在教学计划的设计上存在不合理因素,建筑工程的建设周期一般比较长,项目全过程一般需要1-2年,教学计划实习环节的时间一般为1周,最长的施工实习也只有3周,存在着工程长工期与实习短周期之间的矛盾。此外,高校多年来教学改革的结果,屡次人才培养方案的调整,教师们首先保护理论课时,压缩的大多是实践教学课时,使得实践教学总学时严重不足。
3.教学内容问题。高等院校的专业教材一般都是高校骨干教师主编或参编。教师们虽然教学经验丰富,但是实践应用却很多跟不上社会发展的节奏。近20年来,我国建筑行业发展飞速,大量新建材不断涌现,施工技术日新月异,设计手段不断升级。 高校内多年几乎一成不变的教学内容和方法,显得跟不上工程科技的发展和社会企业的需求。造成了工程教育与企业界的脱节,课程教育与社会需求的脱节。尤其在实践教学环节,有针对性的实习指导书更是缺乏,不少课程设计资料内容里出现已经淘汰多年的建筑构造做法,对学生的学习存在负面影响。
4.教学方法问题。当今社会信息技术飞速发展,“慕课”流行、数字“三维”。传统的平面书本教学方法,显然不如三维模型的展示方式直观。教学手段改变了,传统的讲课方式和内容是否应该与时俱进?工程实践环节教学指导如果借助BIM技术,是否会变得形象化、简单化、趣味化。
5.教学经费问题。工程实践教学的教学成本一般比较高,一般建筑工地离学校会比较远,如果有校车等交通工具,可以大大提高实习效率。但是很多学校基于节约教学经费的考虑,对一些相对费钱的实践环节进行裁剪压缩。虽然事出无奈,但也是影响实践教学效果的原因之一。
6.教学师资问题。高校是高学历人才聚集的地方,这极大地促进了高校的科研工作。但是,工程教学是离不开实践的。很多工科教师从校门到校门,缺乏实践经历,自己不懂工程,自然也无法很好地指导工程。长期脱离生产实践的校内教师去指导学生的实践,学生的动手能力与创新能力培养必将趋于弱化。
7.教学基地问题。建设实践教学的实习基地是工科院校的惯用做法,也比较行之有效。但是,改革多年后,激烈的竞争使得很多施工企业比较注重经济效益,对实习学生进行指导兴趣不大;不少工地要实习生只是为了使用免费劳力,并没有人在负责地传授技能知识。同时,一个工地去太多的学生,基地确实也接纳不了。校外基地的稀少和不规范,也影响了实践教学的效果。
8.实习安全问题。土木工程实习的另一个特点是:在建工地存在较多的危险源。由于怕出安全事故,很多工地不愿意接受学生实习。老师也怕学生出事,对实习过程做了更多的限制,也影响了实践能力的训练。
9.行业状况问题。改革发展多年,建筑业在高速发展的同时,也带来了很多变化。以前的施工企业拥有自己的施工人员,技术质量比较稳定,骨干人员能成为很好的现场指导老师。但是今天的施工企业,人员流动性大,组成复杂,工人和管理人员的素质参差不齐,操作不规范,也在一定程度上影响了实习的学习效果。
10.学生特点问题。时代在变迁,60、70、80、90不同时代的人群,社会生活方式也有很大改变。因此,对新一代学生的教学模式也需要相应调整。增强专业兴趣,调动学习积极性,也是教师需要思考的问题。
三、对土木工程实践教学问题根源的分析
进一步思考以上问题的根源,笔者认为主要是这几方面:
1.建筑行业的过速发展导致企业平均素质下降。多年来建筑业的快速扩张,使得人员队伍庞大,工程标准松懈,整体质量呈下滑趋势,也同步影响了工程实践教学的效果,80年代的施工企业施工员指导实习还是十分认真负责的。
2.高校扩招后的平均生源素质也有下降。自1999年以来,我国高等教育进入一个空前发展时期,1999-2002年间,普通高校本专科招生数平均年递增率为42.4%。扩招以放低标准为代价,使得一般高校的学生平均素质有所下降。“精英式教育”转变为“大众化教育”,高校教学仍然沿用精英式教育模式是不合理的。
3.教育体制的改革还没有满足社会的需求。社会的发展已经对高等院校提出了新的需求,很多家长希望子女能接受更好的教育水平,把眼光投向了欧美学校。在这个用脚投票的年代,改革教育体制,更好地适应社会发展需求,已是迫在眉捷的事了。
4.高校的教育观念问题尚未适应时代的变化。随着人才个性化培养的呼声日高,转变高校教育观念显得十分迫切。应树立“以生为本”的办学理念,营造尊重、关心、爱护学生,有利他们个性发展、身心健康成长的人才培养环境。
四、对土木工程实践教学问题的解决对策
针对土木工程实践教学的前述问题,我们结合自身实践教学经验,提出以下对策和建议:
1.转变教学观念,倡导“以生为本”。教学过程应从“以教师为中心”向“以学生为中心”转变。加大对实践教学重要性的认识,改革旧的实践教学模式,以服务学生的思想去设计和细化实践教学过程。从单纯的训练式、灌注式教学转向引导式、启发式教育,激发学生在实践教学中的主动性、创造性,提高学生在探索中学习的能力。
2.优化教学计划,增加实践过程。教学活动有其自身的规律性,严格的教学计划是正常教学的保障。但是针对培养目标不断优化教学,也是高教改革的历史使命。针对土木专业毕业生实践能力下降这一现实,重构实践教学培养方案,适当缩减基础理论课时,进一步增加实践教学内容;细化实践教学的过程设计,加大参与实践活动的灵活性,提高与工程建设的契合度,这些都可以使得我们的实践教学效果得到更大改善。
3.教材适应时代,教学同步行业。高等院校的专业教材,可以改变编写模式。对课程传统的理论体系部分,可以保持相对的稳定,对课程涉及工程应用的内容,应该与时俱进。建议编制教材前,可以邀请企业专家和毕业生座谈,尽可能多地吸收成熟的新技术,反映社会的新需求,充实到教材的相关章节中去,使我们的教材建设能跟上社会发展节奏,也利于毕业生能掌握与现实更近的技术。
4.借力信息科技,改革传统教法。信息科技的发展带来了传授知识的新途径,视频教学、三维演示、仿真模拟等等教学新方法的出现,在带来实践教学便捷性的同时,也需要改变我们传统的教学方法。过去用很多课时才能表述清楚的施工过程,在演示软件的帮助下,只需很短的教学时间。教学内容对应的课时数比例改变了,如何把富裕课时的教学内容更充实?如何让新手段更利于提高学生的专业技能?都需要我们针对性地去研究。移动客户端的广泛应用,也使得课程答疑、教学辅导有了新手段。
5.加大实践投入,科学控制支出。提高工程实践教学的经费投入,是这些年来一线教学单位的共同呼声。在国家提倡全面提高高等教育质量的今天,积极争取学校对工程实践教学的投入变得相对可行。当然,科学地安排实践教学活动,也可以大大节约实践教学经费。自行车、公交等社会公共资源的利用,校内外实习基地的校企共享,临近学校实习地点的选择,免费公共博物馆设施的借用等等,计划的科学性也可以在保证实习效果的同时控制经费。
6.培养双师型师资,借力高素质企业。优秀实践教学指导教师的缺乏,也是工科高校长期的痛楚。博士生缺乏工程经历,实习指导教师不懂工程,这很制约实践教学的效果。解决这一问题可以两手抓。一方面,让年青教师积极参与工程实践活动,可以去企业挂锻炼职,高校倡导教学、工程双师型教师;另一方面,也可以和实力比较强的大型企业联合,借用他们的培训基地和技术力量,聘请一批兼职的指导教师,来加强高校实践教学的力量。
7.依托龙头企业,构建多层基地。土木工程实践基地的建设工作量比较大,由于工程施工变化大,现场实践基地稳定性也不太理想。大批学生集中在少数工地,也影响了企业的生产。可以将实习基地的建设分成多个层次。一方面与大企业集团联合,作为规范化实践教学训练的主基地;另一方面,也可以建设一些小规模基地,以企业所善长的部分工艺作为实践教学补充,通过组合若干实践环节来完成全部的实习计划,以缓解工地在实习高峰期人满为患的情况,这需要教学单位更加合理的实习组织。
8.加强安全教育,增加安全保险。建设工地的安全事故问题,一致是企业和教师担忧的问题。很多工地不愿意接受学生实习的原因之一是怕承担学出现意外时的责任。这一方面需要学校对学生加强实习安全的教育,细化安全教育的内容,落实管理保障机制。同时,也可以借鉴施工企业给工人购买安全意外保险的做法,为参加实习的同学购买商业险,以保障工程实习中的后顾之忧。
9.保障现场指导,加强校内指导。实习企业现场指导的老师素质不高,确实也会给我们的实践教学效果带来影响。弥补的办法是,购买或制作一些规范化施工的视频,示范教学和现场体验同步进行,好的做法从正面引导,差的做法做为反面案例,这样同样也可以起到教学目的。当然,最合理的做法是充分与实习单位沟通,尽量确保现场配备上高素质的实习指导教师,对实在做不到的工地,应加强校内教师的指导力量。
10.鼓励引导,因材施教。有人说:90后的学生怕吃苦,耐心也不够。但是,大家也认为他们聪敏、活泼、有个性。针对新一代大学生自我意识比较强这一特点,在工程实践教学中,应积极调动他们的学习兴趣,循序渐进;转变灌输式教学模式,改用引导式教学模式;细化实践教学环节,进行人性化教学设计,做到因材施教。
五、结语
提高实践教学质量是工科教师的共同心愿,这需要学校、教师、学生共同努力。学校制度改革是促进工程实践教学发展的源动力;教师教学观念的改变是提高工程实践教学质量的核心;学生既是教学的对象,也是教学的成果,要培养创新型的工科学生,首先需要拥有较丰富的工程实践经验,只有出自土木工程实践的创新才会真正受到企业的欢迎。
(作者单位:嘉兴学院)
基金项目:本文项目受“浙江省教育厅科研项目”资助,浙江省高等教育教学改革项目,“周末微实习”——土木工程校外实习分解式教学模式研究(项目号:jg2013124)
参考文献:
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实践教学电气工程论文范文第3篇
【摘 要】现如今我们日常生活中的许多领域均与电能有着密切的关系,电能的出现让社会的发展变得更为迅速、便利与干净,小到我们平时使用的电动车与电动汽车,大到工业生产中需应用的各种电气设施,电能已对当前迅速发展的社会产生了极为深刻的影响。由于全球能源的匮乏,煤炭、石油等化石资源含量在逐渐减少,电能已变为取代此类化石能源的合理能源,不但可以符合现代社会的发展所需,还提供了一种更加可行、干净、绿色的能源,另外也提升了大众对电力系统提升高品质电能的需求,自动化技术的使用让电力系统可以更加迅速、有效、高质地符合顾客的需求。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对电气自动化在电气工程中的应用提出了一些建议,仅供参考。
【关键词】电气自动化;电气工程;应用分析
引言
随着新时期科学技术和社会经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,对电气工程的要求也在增加。传统的电气工程已经不能满足当前社会发展需求了,电气自动化技术具有智能化、多功能的特点,能够有效地解决传统电气工程中存在的各种问题,因此将电气自动化技术引入电气工程,可以大大提高工作效率,在产品生产过程中减少人力物力消耗,有效降低人为失误及安全事故的概率。
1、电气自动化概述
在电力工业生产环节中,使用电脑通信技术、控制技术与电力终端,对整个生产过程加以收集、监督、控管、改进,达成合理性、安全性的提高与生产流程简化集约、效率提升等目标,此类融合领先技术的电力工业控制法即电气自动化技术。系统的软硬件是自动化技术中极为关键的构成要素,目前在电力工业行业使用了不同的硬件设施,包括终端设施、PLC设备、空气开关、隔离开关、真空断路器、继电装置、电子式互感器等,在硬件组成的前提下,电力系统自动化也构成了各种应用软件。
2、电气自动化技术的发展和实际运用优势
2.1不用建立控制模块
在对自动化控制系统进行分析时,会发现传统意义上的电子自动化控制系统需要借助相应的控制器来完成技术操作,并且在发现被控制的对象所具有的动态方程式较为复杂时,传统意义上的自动化控制水平并不能够达到相应的层次高度,就会导致难以控制这一对象,这影响到该对象的控制模型的设计方案。如果并不能够将这个传统意义上的技术缺漏解决好,就会大大降低有关电气自动化控制系统的工作效率。但如果进行智能化的电子控制系统相关制作后,有关电气的自动化技术就会使被控制的对象模型所进行设计的实际工作量相对减少,并且能够将传统意义上的技术缺漏补充完整,将之前没有预测出的有关电气自动化技术的实际控制问题从其源头上进行解决,进而从根源上提升了电气工程在运转时的安全性与可靠程度。
2.2电气自动化技术有着很强的一致性
处于不同环境和情况之中的许电力企业,在进行电力工程控制控制时,反映出的实际效果受到电气自动化技术的直接影响。但是由于改变了被控制的对象,就会导致之前预计好的控制效果并不能在控制时顺利实现。这就说明了在进行自动化系统的设计过程中应当有着明确的设计原则,如果遇到了控制对象不同的实际状况时,应当对具体的问题进行具体分析,还应当严格地从各个角度审查控制的要求是否合格。
3、电气自动化在电气工程中的应用分析
3.1电网调度
电网的调度自动化是依靠服务器和相关系统来完成,凭借经济调度,保证电网的稳定安全是其首要功能;另一功能是实时监测及分析相关运行数据,完成对电力系统负荷的自动预测;再一功能是依靠相关数据,能够快速寻找到电网系统发生事故的地点,有效提高了排除故障能力,有助于提升电网调度中心的办事效率,确保各项数据信息的准确性。传统技术的电网调度能力较低,只要电网系统产生故障,往往易发生大范围及长久的停电事故,查明事故原因后才可维修,费时且费力。若应用电气自动化技术来控制,能够提高电网系统的稳定性,同时可凭借数据库,大致评估将来某段时间的电网系统,用电量可得到实时平衡。即使出现了用电故障,系统能够自动定位故障点,就近快速排除故障,从而减少损失。由于传统的设备发生故障后才能查出原因,电气技术非常容易干扰整体电气工程,此过程极有可能产生偏差,电气自动化技术则能够给予高效解决。通过实时的监控电气设备,采集及分析数据,潜在问题可以得到及时发现,防止故障的产生。由于具备灵活性,能够快速及准确寻找出故障点,防患于未然,可有效避免经济损失,同时也大大减少了维护设备的费用。
3.2电气自动化技术在发电厂中的应用
电气自动化技术主要通过分散性测控系统的构建来实现在发电厂中的应用,该系统中各工作站的远程操控需通过以太网来实现,网络系统的组成则通过通信数据系统的信号单元格来进行。分散性测控属于分层分布的测控管理系统,能实现对电气工程系统中各单元的控制和实时监控。在发电厂的实际生产中,需要进行监测管理的各监督单元能直接通过分散测控系统来进行体现,使操作人员和管理的工作更加简单,不需要通过实时巡查就能了解设备的运行情况。另外,电气自动化技术的应用还能进一步促进发电厂实现机电一体化的发展目标,管理人员可通过自动化系统及时了解设备的数据异常,对可能造成设备故障的隐患进行排除。目前,部分发电厂面临着维护成本越来越大的困境,通过电气自动化技术的应用能明显减少维护成本,有效缓解这一现象。另外,随着电气自动化程度的推进,通过对相关生产数据和参数的收集和分析能进一步提高电气自动化技术的发展,从而促进发电厂的自动化、智能化、高效化的发展。
3.3在变电站中的应用
电气自动化技术在变电站的运用主要是突出自动化的工作理念,运用自动化的技术可以取代一些较为繁琐的人工操作,能够对整个电气工程的变电站运行情况进行全方位的监测以及管理,根据变电站的运行情况,对管理模式和监督方案進行适当的调整,当出现了一些重大问题时,可以及时的上报与工作人员进行有效的处理。在变电站上运用自动化技术能够多方位和多层次的来监控变电站各个电气设备运行情况以及在运行过程中很有可能出现的问题,能够达到理想的控制效果。在变电站主用自动化技术可以利用全微机化的设备来代替原有的设备,相关工作人员只需要在计算机中就可以对变电站的运行情况进行有效地监视以及管理。与此同时,数据还可以通过自动化技术进行传输,相关工作人员可以对这些数据进行有效的监控以及记录。在整个传输的过程中,主要是通过计算机电缆作为主要的方式而实现的。随着我国当前科学技术的持续性发展,相关工作人员可以根据自动化技术来对实际管理模式进行有效的调整和自动化的监控,能够达到良好的工作效果。
结束语
综上所述,在电气工程中合理地应用电气自动化技术,能实现电气自动化技术的经验积累和理论完善,并促进电气工程质量的进步。相关的企业和机构在引进电气自动化技术和相关设备时,还应注重专业人才的引进和培养,人才是科技进步的核心,也是提高生产效率的根本。只有通过专业人才对电气自动化技术的不断创新,才能实现电气工程的持续发展。
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(作者单位:辽宁方圆建设项目管理有限公司)
实践教学电气工程论文范文第4篇
摘要:按照“卓越工程师教育培养计划”的要求,对环境工程专业实践教学体系的改革进行了初步的探索,提出应在实践教学内容、实训基地建设、毕业设计、创新性实验项目、职业资格证书等方面进行改革,以适应未来社会对环保科技人才的需求。
关键词:卓越工程师 环境工程 实践教学
环境工程是为解决人类在发展过程中产生的诸多环境问题,而在20世纪70年代发展起来的一门新兴学科。该学科是一门以工程手段防治污染、保护环境的集自然、社会和技术科学为一体的边缘交叉型的综合性学科,随着社会发展和环境问题矛盾的不断升级,当今社会对未来的环境工程技术人才提出了更高的要求。作为一所以医学教育为主体的地方性高等医学院校,泰山医学院的环境工程专业属于环境科学、生物学、化学工程、预防医学、管理学等多学科交叉专业。自专业开设以来,我们就确立了“医工结合”的办学特色,对人才培养方案进行了多次修订,为社会输送了几百名高素质的工程类技术人才。
“卓越工程师培养计划”(以下简称“卓越计划”)是教育部为切实推进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的一项重大改革计划,是落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020)和《国家中长期人才发展规划纲要》(2010-2020)的重大改革项目。该计划有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。研究表明,“卓越计划”对高等教育面向社会需求培养人才,调整人才培养结构,提高人才培养质量,推动教育教学改革,增强毕业生就业能力具有十分重要的示范和引导作用。
实践教学和技能训练是“卓越工程师培养计划”的重要教学环节,对于培养学生的创新精神和实践能力有着特殊的作用。为贯彻“卓越工程师培养计划”的要求,本文对我校环境工程专业在实践教学体系改革中的探索进行了初步总结。
一、环境工程专业实验教学改革
目前,大多数高校的环境工程实验教学工作仍采用与理论相配套的教学模式,这种传统的实验教学模式虽有一定的优势,但容易造成学生重理论、轻实验的现象,致使培养的大学生眼高手低、缺乏实践技能和创新精神,失去了在考研和就业市场的竞争力。为强化学生的工程能力和创新能力,提高学生对专业实验的学习兴趣,我们对环境工程专业的实践教学体系进行了大胆的改革尝试。除保留原来的金工实习、化工原理课程设计、毕业设计等基本内容外:
首先,将公共基础课中的无机及分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验整合为一门新的独立课程—化学实验,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个部分,在四个学期进行开设,并提高仪器分析实验学时的比重,以满足学生对现代仪器测试技术的需求。
其次,将隶属于环境化学、环境监测、环境工程微生物学、生态学、水污染控制工程、大气污染控制工程、噪声污染控制工程等课程的实验项目进行整合,整合后的专业实验分成三个层次:环境工程基础实验、环境工程专业实验、环境工程创新型综合实验。在环境工程基础实验和环境工程专业实验分别设定三个实验模块(基础性实验、设计性实验、综合性实验),并适当提高设计性和综合性实验的学时比重。如“校园人工湖水体富营养化状况调查与评价”综合性实验项目,较好的模拟了实际环境监测项目的基本操作过程,能够锻炼学生的采集水样、污染指标检测、水质评价等多项技术,巩固并强化学生的基本实验技能。环境工程创新型综合实验项目来源于教师的科研课题和学科研究热点,由学生自主设计实验路线和方案,实施实验方案,撰写专业报告。如设计的“污泥活性炭的制备和吸附性能评价”创新型综合实验项目内容包括污泥活性炭的制备、六价铬最佳吸附条件的确定、解吸实验、动态吸附试验等,既能锻炼学生的文献资料查阅能力、实验数据处理能力和综合分析能力,又能培养学生的科学思维和创新精神,为将来的考研和就业打下良好的基础。
再次,将认识实习合并到生产实习中,延长生产实习的时间,使学生在企业的生产一线得到真正的锻炼。
二、加强实训基地建设
为提高学生的工程实践能力,我们大力加强校外和校内实习基地的建设。经过几年来的不懈努力,我们与邹平福海集团有限公司、肥城阿斯德有限公司、泰安市污水处理厂、标准水务华东分公司等建立了良好的合作关系。这些企业一方面为学生的生产实习提供了良好的设备条件,使学生可以深入到生产一线,身临其境的感受和学习专业知识在实际生产中的应用,为未来的就业创造良好的条件。按照“卓越工程师培养的要求”,我们计划将原来大四上学期两周的生产实习延长到一个学期,由企业指派有丰富操作经验的专家担任实习指导,使学生真正具备实际操作知识,杜绝“眼高手低”现象的发生,使学生不再毕业就意味着失业。另外,学院每年选派优秀教师到企业进行培训,利用企业先进的生产设备和技术力量来提高专业教师的工程实践能力,努力培养“双师型”的优秀教师队伍。教师也可以利用深厚的专业理论知识帮助企业解决在生产中遇到的技术难题,使企业和学校真正实现双赢。同时,学校还定期邀请企业的工程技术专家参与培养方案的制定和日常的理论教学活动,为学生带来最新的前沿科技知识和人才需求信息。
校内实训基地的建设也是教学改革的一项重要内容,我们通过多种渠道筹集资金,一方面,不断加强专业实验室建设,按照我国现行环保监测和设计技术的要求,对实验室现有的仪器设备进行更新换代,力争使学生在学校内就可以掌握到当前社会需要的监测和设计技术,一毕业就能上岗。另一方面,加强金工实习、电工电子技术、水污染处理等仿真实验室的建设,使之与实际生产一线的需求接轨,使学生能够学到真正有用的实用技能。
三、注重工程实践的毕业设计改革
毕业设计是环境工程专业最重要的一个综合性实践教学环节,也是学生走向工作岗位前在校学习期间最后一次理论和实践机会。毕业设计的成功与否,直接影响人才培养的质量和学生步入社会后能力的发挥,是反映一个学校教学质量、管理规范化程度、教师与学生水平的重要标志。
为切实提高学生的工程实践能力,打造未来社会需求的“卓越工程师”,我们在每年的本科毕业生中挑选10%的优秀毕业生进行重点培养。
首先,优先选择有丰富教学和科研经验的优秀教师作为毕业设计指导教师,并聘请企业内有丰富工程实践经验的专家作为合作教师共同指导。
其次,依据本专业领域内的研究热点和污染物处理工艺技术,挑选某一企事业单位的实际污染物处理项目来作为毕业设计题目,使毕业设计更贴近生活实际,具有社会效益。
再次,在污染物处理工艺的选择上,既要求学生广泛了解当前社会现有的主要工艺流程,又鼓励学生不要拘泥于现状,大胆创新,充分发挥主观能动性和创新精神,使学生不仅在完成毕业论文的过程中得到充分的综合训练,更为以后的工程设计积累一定的经验。
四、大学生创新型实验项目的建设
强化学生的创新能力是“卓越工程师培养计划”的一项重要内容。在平时的教学过程中,鼓励任课教师开设各种类型的开放实验,利用开放实验让学生对自主设计的创新型实验项目进行尝试,从中发现并筛选优秀学生积极参与国家级、省市和校级的创新性实验项目的申请,由相似专业背景的教师做为指导教师认真指导,学院在实验室仪器设备、经费安排等方面给予一定帮助,使学生的工程实践和创新能力得到一定程度的锻炼。
五、职业资格证制度
职业资格证书是通过政府认定的考核鉴定机构,按照国家规定的职业技能标准或任职资格条件,对劳动者的技能水平或职业资格进行客观公正、科学规范的评价和鉴定的结果,是劳动者具备某种职业所需要的专门知识和技能的证明,也是用人单位招聘、录用员工的主要依据。推行职业资格证书制度,是实施\"科教兴国\"战略的一项重要举措,也是我国人力资源开发的重要手段。中共中央《关于建立社会主义市场经济体制若干问题的决定》指出:“要制定各种职业的资格标准和录用标准,实行学历文凭和职业资格两种证书制度”。为提高学生的就业竞争力,我们与泰安市劳动局合作在校内开展职业资格证推广宣传活动。每年在春秋两季举行环境监测工程师和环境污染防治工程师的培训和考试工作,到目前为止,已经有一百多名学生获取了相关的资格证书。
六、结束语
通过对实践教学体系改革的一系列尝试,强化了环境工程专业学生的工程能力和创新能力,为其将来的就业打下良好的基础。然而,实施“卓越计划”任重而道远,我们仍需继续努力,不断优化实践教学体系,注重各项措施的实施效果,为社会培养出更多更优秀的理论基础扎实和实践能力强的应用型创新人才。
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实践教学电气工程论文范文第5篇
摘要 以徐州工程学院生物工程专业为例,提出了“实践教学与科研相融合”的教学模式,充分利用科研项目的先进性、创新性等特点,将科研融入实践教学中;探讨了科研融于实践教学的教学模式,并提出了具体保障有效融合的措施。通过不断改革探索和总结创新,科研与教学融合的教学模式显著提高了学生的综合素质和创新能力。
关键词 教学模式;实践教学;教学科研融合;生物工程
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.09.074
Key words Teaching mode;Practical teaching;Integration of teaching and scientific research;Bioengineering
生物工程是以生物学理论和技术为基础,由多学科交叉形成的理论与实践并重的综合性新兴学科[1]。随着社会进步和科技发展,新技术、新方法的不断涌现,生物产业的发展突飞猛进。生物工程专业是生命科学和工程学结合的我国重点发展的高新技术专业之一,作为一个以培养高水平工程技术人员为目标的极具发展前景的工科专业,实践教学在整个教学过程中占有至关重要的地位,优良的实践教学是培养具备创新能力和综合素质优秀人才的重要途径,是办好生物工程专业的必需条件和根本保证[2]。因此,实践教学模式和内容的改革优化就显得非常迫切和必要。
传统生物工程理论与实验教学体系在科学性、规范性、严谨性、系统性等方面有着优良特点,但存在强调理论内容,而实践不够充分,重视知识传授,而综合素质培养不足的问题[3],特别是没有充分重视和强调学生创新能力的培养和个体发展,从而导致学生的创新思维不能充分发挥,学习的积极性和创造性不高。长此以往,学生不仅失去了学习兴趣,而且其发现问题、解决问题的能力无法提高。随着现代生物技术的迅速发展,传统教育模式已经不能满足社会对生物工程高水平创新人才的要求[4]。针对以上问题,部分高校结合自身实际情况,已将“科研式”教学法应用于医学免疫学[5]、动物生理学[6]、机械电子专业[7]等课程,并取得了显著的效果。为了更好地培养新型高素质的生物工程人才,根据徐州工程学院生物工程专业的实际情况,笔者提出了“实践教学与科研相融合”教学新模式。这种创新性的培养模式不仅能锻炼学生的科研技能,培养良好的科研素养,激励学生的科研热情和创新思维,而且对教师自身的专业素养和科研水平也有巨大的推动作用。总体实践教学成效显著,为培养高素质生物技术人才提供了有力保障。
1 实践教学与科研相融合的基础和意义
近年来,随着生物技术产业的快速发展,生物工程领域对专业人才的需求量急剧增加的同时,对人才的实践技能、创新能力的要求也越来越高,综合素质高、实践能力强并具有科技创新精神的优秀人才在生物工程领域迫切需求。为满足社会对具有创新能力和实践能力高水平人才的需求,有利于提高学生创新能力的新教学模式的构建和优化就显得非常迫切和必要。
科研与实践教学的融合教学模式是对传统实验教学的有力补充。传统的实验教学多为课内实验,隶属于理论教学内容。实验项目、操作方案、实验步骤以及教学仪器设备都已固定,实验内容绝大部分也是验证性和演示实验,教学模式以教师为主体,上课前教师要充分准备实验,包括实验材料准备、所有试剂的配制、微生物的培养,并且将实验使用的器材事先摆放在实验台上,上课时教师简单讲解实验目的、原理及方法步骤,然后学生按照教师提供的步骤被动地一步步操作。这种呆板僵化的实验过程、千篇一律的数据处理、整齐划一的教学行为严重束缚了学生的创新思维,降低了学生学习的兴趣和积极性,更不可能达到培养学生综合能力和创造性的目的。在当前的国际形势下,国家强调和高度重视高等院校的创新型高水平应用人才的培养。搭建一条科研与实验教学的新桥梁,让科研和实验教学密切结合、协同发展、相互促进。大学低年级学生在科研上一片空白,若能及早踏入实验室,参与不同形式的科研项目,充分训练实验技能,培养严谨的科研思维,这将会为未来成长为创新型优秀的高水平拔尖人才打下坚实的基础。
2 实践教学与科研相融合的模式
2.1 本科学生参与教师科研项目
学生参与教师科研可以弥补实验课堂教学的不足。在教师的指导下,开展教师科研实验,不断复习和巩固理论教学和实验教学中的所学知识、实验操作和技能,从而提升科研综合实力。参与教师科研活动,学生会自我施加压力,积极探索,主动搜索文献,查找原因,分析问题,无形中强化了科研意识,不断提升学生的动手能力和科研素养。积极参与教师科研活动,给学生提供了自由操作锻炼的机会,培养了學生严谨的科学态度、较大的科研发展潜力和创造精神。调查发现,参与教师科研的学生综合能力远远高于未参与教师科研活动的学生。
目前,徐州工程学院食品与生物工程学院绝大部分教师具有博士学位和高级职称,除了有教学任务外,还要开展大量的科研工作。学院研究生人数较少,教师没有充分的精力和时间独自开展实验操作。学院大力支持学有余力的学生参与教师科研活动,很多学生从大二起就进入实验室开展科研实验活动。这不仅解决了教师科研任务重与研究生人数不足的矛盾,而且为本科生提供了类似“研究生”的教育机会,将本科教育的各个环节融入研究型的教育理念和科研实践,从而培养出实践技能强和综合素质高的创新型人才。
2.2 学校设立以学生为主持人并作为科研主体的科研项目
以学生为主体申报各类科研创新项目对于提高学生积极性和主动性、增强学生的动手能力和科研水平具有有效的推动作用。徐州工程学院近年来设立了不同类型的以学生为主持人的科研项目,并给予相应的科研经费资助。例如,徐州工程学院创新创业学院设立的“大学生创新创业基金项目”、省级的“江苏省大学生创新创业计划项目”和实训实验室与设备管理处设立的“实验室开放基金项目”,学生申报这些项目前,指导教师应认真查阅外文文献,分析研究课题的最新发展动态,筛选出适合本科生的课题,积极鼓励学习成绩好、科研兴趣大、勤奋好学的学生申报。立项后,学生应仔细查阅文献并自主拟定实验方案并开展具体实验操作。整个过程中,指导教师应全程跟踪并与学生交流讨论,实现了学生自主创新和教师科研的有机结合。学生在课余时间参与各种创新性科研项目,由过去填鸭式的被动灌输知识转变为积极探索知识,开阔了学生视野,强化了动手能力,有效提高了学生的创新创业能力和科研思维能力,激发了学生的科研潜力。近年来,学院学生承担了省级大学生创新创业计划78项,校级大学生创新基金项目32项,实验室开放基金项目102项,发表学术研究论文32篇,取得了良好的成绩。
2.3 支持学生参与不同范围的科技学术比赛
学科竞赛是为激发学生的科研兴趣,提高学生的科研能力,激励学生的创新意识而面向本科生举办的创新创业、学术研究的学术竞赛活动[8]。参加课外科技学术竞赛,可以充分调动学生参与科研的积极性,竞赛前学生要踏踏实实做好实验室研究工作,接着将科研成果整理成竞赛作品,竞赛前反复演练打磨,最后登台展示。经过竞赛过程的历练,学生在发现问题、分析解决问题的过程中,其主动性和创造性得到了充分训练和提高[8]。
学科竞赛实践性强,是学生利用专业综合知识解决实际问题的检验平台,能够培养学生的团队意识、创新能力、逻辑思维能力等综合素质。2019年笔者指导了学生团队进行的“安全健康抗菌肽食品防腐剂开发”项目,参加第十六届江苏省大学生课外学术科技作品竞赛暨“挑战杯”科技竞赛,取得了优异的成绩,还吸引了多家企业前来咨询合作。2020年学院组织了6支团队参加“江苏省生命科学大赛”、中国“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛,6个团队参赛学生分别获得一、二、三等奖。通过参加课外科技学科竞赛活动,学生能亲自体验到科技在社会生产中的重要作用,充分感受利用所学知识解决生活生产中实际问题的乐趣,激发了学生的求知欲,增强对科技创新、创业的认识和理解,实现了培养方式向重视综合能力的转变,从而培养了学生的创新思维和实践能力,取得了良好的教学效果。
3 实践教学与科研相融合的保障条件
3.1 拥有良好的仪器设备等硬性科研条件是实践教学与科研相融合的基础和前提
生物工程是一个对实践要求较高的应用型学科。科学研究和实践教学都在拥有相应仪器设备的实验室开展,因此必要的实验配套设施、仪器设备及科研教学平台是实践教学和科学研究深度融合的前提条件。高校应该根据自身实际情况,充分重视与科研相关的信息网络布局、仪器设备采购、专业实验室建设等基础物质条件的配备和改善,并建立完善的教师、学生共享物质保障制度与机制,实现科研和教学的深度融合。
徐州工程学院生物工程专业具有较好的硬件设施条件和实验研究平台,包括国家级工程示范中心、江苏省实验教学示范中心、江苏省食品与生物工程实验中心、食品工程实践教育中心、江苏省高校食品资源开发与质量安全重点建设实验室、食品与生物工程实训中心。学校为鼓励学生开展科研活动,建立了共享机制,学生进入相应的专业共享实验室之前只需要参加学习并通过考试即可自由使用实验室的仪器设备,省去了层层审批的烦琐,实现了教师与学生的完全共享,为学生从事课外科研活动创造了良好的硬件条件。
3.2 积极引导激励学生参加科研创新活动
将科研引入学生实践教学中,可以显著提高学生的综合能力和创新能力。如何让本科生放弃业余休息娱乐时间而全身心投入到课外学术科研活动中,则需要对学生开展积极的宣传教育、引导工作并建立相应的激励措施。新生入学后,通过专业概论、学术报告、学术讲座等形式引导大学生尽快了解本专业的学科领域情况、职业前景、教师科研、实验平台等信息,激发学生参与科研的兴趣。
同时,建立健全激励机制,建立一系列鼓励学生积极参与科研活动中的激励措施。学校将学生的科研成绩与其评优评先、奖学金等紧密挂钩。学生发表科研论文、申报发明专利、主持科研项目、科技竞赛获奖以及优秀的社会实践调查等经考核达到一定的标准都会获得学校的奖励。
另外,学校还建立了导师制,徐州工程学院学生大二开始通过自由选择或者学院安排确定导师,在导师的指导下开展科研活动、参与教师科研项目,充分进行科研训练,学会查阅资料、制定实验方案、撰写科研论文,经过全程参与一整套的科研活动,为将来独立开展科研创新打下坚实基础。通过这些方式显著提高了学生参与各项创新科研活动的积极性[9]。
3.3 通过制度建设,鼓励教师指导学生课外科研活动
高校教师将科研和教学深度融合,开展科研工作的同时,又将科研成果引入到实验教学中,全程指导本科生的课外科研活动,带领学生参加不同形式的科技竞赛,这种教书育人的使命和责任感是一种内在动力[10],但要保证科研与教学融合的持续性和实效性则需要完备的外在激励机制。
目前大多数高校对教学的激励机制是设置教学成果奖或评选优秀讲课教师,这种激励方式与科研的激励措施相比则显得微不足道。在科研奖励方面,奖励力度大,形式多。大多数教师都希望科研方面努力获得更多的科研成果,以获取更多的奖励。目前,大多数高校都在强调教书育人是教师的根本,教学是高校的中心工作,但现实执行中并没有落实到位。教师在职称评定中,具体量化的科研指标是硬性规定,而教学的要求相对较低,限制性较低,教学的约束主要体现在完成教学工作量。整体来看,科研所占比重远高于教学。若要改变高校教师“重科研轻教学”的现状,需要高校制定激励措施,促进科研向教学转化[11]。近年来,学校制定了一系列激励政策与措施,鼓励教师科研成果向教学转化,激励教师指导学生开展课外科研活动。例如,教师在指导学生参加省级以上科技竞赛时,事先学校会给予充足的培育经费支持,若获取了奖项则会进一步给予更大力度的奖励以及职称评定中的政策倾斜。近年来,学院制定的激励措施极大地调动了教师的积极性,教师们都长年累月在实验室带领学生做科研,指导他们参加竞赛,撰写项目申报书、毕业论文、学术论文等科研活动,培养了一批批优秀的毕业生。
4 结语
“科研与教学融合”实践教学模式有效解决了传统实验教学中实验仪器设备陈旧、课时不足、学生训练不充分、实验项目不新颖、缺乏创造性等问题。将科研兴趣浓厚、勤奋刻苦、積极进取的本科生参与到富有前沿性、创新性特征的科研项目中,不仅能够协助教师开展科学研究,而且能使学生充分地接受科研锻炼,激励学生学习热情,激发创新思维,培养综合能力和创新能力。近几年的实践表明,在地方应用型本科院校将“本科生当研究生用”的“科研与教学相融合”的教学模式,能够真正培养出具有较强实干能力、较强创新思维和综合素质高的优秀创新型人才。因此,今后将继续坚持这种教学模式并扩展到其他专业的教学实践中,在实践中不断改革和创新,切实将这项工作做细、落实,形成可操作性强、独具特色的实践教学模式。
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实践教学电气工程论文范文第6篇
摘 要:针对软件工程专业学生工程实践能力弱的问题,文章提出了基于能力培养的软件工程实践教学的改革,详细介绍了基于能力培养的“软件工程”实践课程教学大纲的制定,阐述了基于项目驱动的“工程实践”课程教学内容改革和过程化的考核方式。实践证明这种改革方式可以提高学生的工程实践能力。
关键词:工程实践;软件工程;教学改革
目前,在招聘网站上可以看到大量的企业都在招聘软件测试和软件开发工程师,软件测试和软件开发工程师的岗位需求很多,具有很好的就业市场。然而,部分企业雇主反应,许多普通本科院校软件工程专业毕业生的工程实践能力与企业的要求还有一定差距,企业雇主对软件工程专业毕业生的工程实践能力不满意,主要表现在学生的编程和测试能力弱、团队合作能力差等方面。造成这种现象的主要原因是:一些院校软件工程专业的工程实践教学仍然存在实践教学大纲、内容与行业、企业需求相脱节等诸多问题[1],大部分毕业生的工程实践能力离优秀或卓越还有一定的差距,所以有必要对软件工程实践教学进行创新和改革,提高学生的软件工程实践能力。
1 基于能力培养的教学大纲制定
为了培养学生的软件工程实践能力,软件工程学院除了设置传统的软件工程理论课程之外,还专门设置两门软件工程实践类课程,一门是“工程实践”(软件测试)课程,另一门是“工程实践”(综合训练)课程。“工程实践”(软件测试)课程主要使学生在一个完整的工程项目测试中经历测试计划的制定、测试方案的选择、测试用例的设计、测试的实施、测试的总结等全过程,培养和训练学生的软件测试能力,为学生进入企业从事软件测试工作奠定坚实的实践基础。“工程实践”(综合训练)课程主要使学生在一个软件工程项目的完整开发中经历需求分析、概要设计、详细设计、程序编码、程序测试及集成运行全过程[2]。“工程实践”(综合训练)课程包括对软件工程专业主要核心知识与技术的应用,使学生熟悉软件工程开发流程,能运用所学知识对实际应用进行分析设计,采用目前流行的框架开发项目,规范文档编写和代码编写。这两门工程实践课程的教学大纲制定参考了CDIO工程教育模式标准[3]和成果导向教育模式标准[4]。对于软件工程专业来说,学生最重要的学习成果之一就是软件工程实践能力。这两门课程主要培养学生的软件测试能力、软件开发能力、软件工程问题分析能力、团队合作能力、人际交流和沟通能力等,教学大纲主要围绕培养以上几个能力对教学内容、学时和考核方式等进行设计和制定。
2 基于项目驱动的教学内容改革
“工程实践”(软件测试)和“工程实践”(综合训练)两门课程都采用项目驱动式的教学方式。为了锻炼学生的团队协作能力和人际交流能力,两门课程以小组团队方式完成项目测试和开发任务。学生每3~6人分成一组,根据自己的意向和教师的安排设置组长和组员岗位,教师担任项目经理和评审员角色,并尽可能让学生独立解决项目在测试和开发中遇到的问题,教师只是起到一个顾问和指导的作用,以学生为中心完成教学任务,培养和锻炼学生独立解决问题的工程实践能力。“工程实践”(软件测试)课程教学内容主要模拟软件公司实际的软件项目测试流程,使学生经历测试计划的制定、测试方案的选择、测试用例的设计、测试的实施、测试总结等全过程,培养和训练学生的软件测试工程实践能力。“工程实践”(综合训练)课程主要模拟软件公司实际的软件项目开发流程,让学生经历需求分析、概要设计、详细设计、编码实现、程序测试及集成运行全过程,培养和训练学生的软件开发工程实践能力。
很多学生都没有独自完整开发和测试一个软件项目系统的经历,没有软件项目系统开发和测试经验,所以需要老师在上课之前,以一个实际软件项目系统为案例,准备一套完整软件项目开发和测试全套资料,包括需求规格说明书、概要设计书、数据库设计说明书、详细设计书、代码、编码规范、测试计划书、测试用例书、测试缺陷报告、测试总结报告等,供学生在项目开发和测试过程中参考使用,可以使学生快速上手,更容易理解软件开发和测试流程以及快速学会各种文档的编写,顺利完成整个软件系统的开发和测试工作。把一个完整的软件项目系统开发和测试过程作为案例,可以使这两门工程实践课程的主要教学内容贯穿起来,使得实践的内容成为一个有机的整体,从而提高学生的动手能力,改善实验效果。
“工程实践”(软件测试)课程主要教学内容包括:(1)学生选题。教师准备几个待测试的软件项目系统资料,学生小组讨论选定一个软件项目系统。(2)软件测试计划说明书的撰写。学生以小组团队为单位,阅读和理解项目系统的需求规格说明书、概要设计书和数据库设计说明书,明确项目测试内容,小组组长负责各组员测试任务分工,小组通过讨论和资料查询,按规范格式编写软件测试计划书。(3)软件测试用例设计说明书的撰写。每个学生按照模板和规范格式编写自己模块的测试用例设计说明书,测试用例类型包括功能测试、边界值测试、界面校验测试、业务流程测试、安全测试、易用性测试、白盒测试等。(4)测试实施和测试缺陷报告的撰写。每个学生按照测试用例设计说明书,执行测试用例,记录测试结果,如果发现程序有错误或缺陷,需填写缺陷报告书。(5)测试总结报告的撰写。每个小组对整体系统测试情况进行总结,对系统的缺陷、功能、稳定性、可靠性和性能进行分析,撰写测试总结报告。(6)学生答辩。每个学生对整个测试过程和工作进行总结答辩,每个学生答辩时间大约为10 min,学生讲5 min,老师提问和学生回答问题5 min。
“工程实践”(综合训练)课程主要教学内容包括:(1)学生选题和撰写开题报告。每个小组通过资料查询、讨论等方式自由选定一个软件项目系统,然后撰写开题报告,开题报告包括项目背景、技术路线、进度安排和任务分工等,每个学生至少负责系统的一个功能模块。老师审核开题报告,审核通过之后,学生开始做自己选定的项目系统。(2)需求规格说明书的撰写。每个小组进行文献资料查询,按照老师给的模板撰写需求規格说明书,需求规格说明书包括功能需求和非功能需求。(3)概要设计说明书和数据库设计书的撰写。每个小组根据需求规格说明书,按照模板撰写概要设计说明书和数据库设计书。概要设计说明书主要对项目系统进行功能模块划分,确定每个模块的功能和接口。数据库设计书主要包括数据库概念结构设计和数据库逻辑结构设计。(4)详细设计书的撰写。每个学生对自己负责的模块进行详细设计,设计模块的程序逻辑实现算法和流程,并撰写详细设计书。(5)编码实现。每个学生根据详细设计和编码规范编写自己模块的代码。(6)单元测试的实施。每个学生对自己的模块进行单元测试。(7)系统集成和系统测试。小组组长负责把所有组员的模块集成起来,然后进行系统测试。(8)学生答辩。每个学生总结已完成的工作,并进行答辩。
3 考核方式改革
两门工程实践课程都采用过程化考核,每个阶段都让学生提交作业文档或代码,每个作业有一定的分值,并占一定的比例,总分为100分。作业的考核分为团队考核和个人考核两种,如果作业是小组团队完成,就按团队考核,每个组员的分数一样;如果作业是个人完成,就按个人考核。每个作业考核和一两个能力指标点相关,每个能力指标点在作业中占一定的比重,最后通过加权方式计算出来每个能力指标点的达成度情况。通过能力指标点的达成度情况,可以评估每个学生的工程实践能力。
4 结语
本文主要阐述了基于能力培养的软件工程实践教学的改革与实践做法,实践表明通过这种培养方式可以提高软件工程专业学生的工程实践能力。
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