工科论文范文

2023-03-25

工科论文范文第1篇

关键词:新工科;实践平台;实践教学体系

一、研究背景

新工科建設是我国高等教育面对新一轮科技革命和经济发展新态势做出的主动应对,也是我国为推动科技、产业变革所做出的积极承诺[1-3]。从2017年4月8日,教育部在天津大学召开新工科建设研讨会,即“天大行动”,提出著名的新工科六问[4],到如今新工科已经发展为“卓越工程师教育培养计划”2.0的核心内容和主要抓手,新工科在高等教育改革实践层面的探索和发展取得了一定的成效。新工科建设明确指出,实践能力是新工科人才必须具备的基本能力之一。实践教学体系对于研究型大学人才培养来说,意义重大[5-7]。结合“天大行动”新工科六问,我们思考新工科背景下的实践教学体系建设,得出新工科理念指导下实践教学六问,如图1所示。近年来,我们尝试按照其中“几问”做了探索性工作,重在构建有效提升人才创新能力的实践教学体系,以符合以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济发展需求。

二、实践教学中普遍存在的问题

新产业革命发展与深化对机械类精英人才培养提出了新的要求,工程创新能力是机械类精英人才的核心素质,如何培养人才的工程创新能力成为近年来工科高校教学改革的主旋律。然而现有实验内容与行业企业实际和新经济发展脱节,未能将复杂工程案例、前沿科学技术有机融入实验教学体系,重理论,轻实践,尤其是创新训练严重不足,难以满足“中国制造2025”“互联网+”“人工智能”等国家级战略对机械类人才知识体系的要求。

(一)实践平台的建设由课程决定,偏离产业需求

现代科技快速发展,如大数据、云计算、物联网应用、人工智能、虚拟现实、基因工程、核技术等新技术和智能制造、集成电路、空天海洋、生物医药、新材料等新产业相关的新兴工科专业和特色专业集群被大力发展,在工科类教学体系中的比重逐渐增大。在此情况下,本科实践教学往往呈现出“变量小”“滞后强”的特点。传统的实践平台建设往往取决于课程设置,即有什么样的课,就设置什么样的实践平台,而目前大部分的工科课程体系设置都过于陈旧,远远偏离了产业需求。只有问产业需求建立实践平台,才能配合更新改造传统工科专业,服务于新工科专业建设。

(二)实践内容由实践平台决定,跟不上技术发展现状

工科专业往往根据已有的实践平台设置实践内容。而当今技术飞速发展,与理论课程相对应的工科实践平台的设计、生产、运行周期较长,无法与时俱进,平台陈旧则实践内容陈旧,很难跟上科学技术发展现状。将产业和技术的最新发展、行业对人才培养的最新要求引入实践教学过程,即问技术发展改革实践教学内容,更新实践教学内容及实践知识体系。

(三)实践方法由实践内容决定,不考虑学生理解与掌握程度

由于目前大部分工科专业的实践内容都偏于对理论教学的支撑,多为验证性实验,而面对全新的知识体系和能力培养要求,以验证为主要目标的传统实践教学环节难以胜任新兴专业的需求。实践环节的本意是配合理论教学,结果验证性实验枯燥无味,对学生理解理论知识点帮助不大,很难令学生对实践内容深度掌握。因此,针对上述问题,应积极推进信息技术与实践教学的深度融合,充分利用诸如虚拟仿真等技术创新工程实践教学方式方法,将以学生为中心的理念贯穿到实践教学方法改革过程中。

(四)实践系统管理机制陈旧,学校推进但不跟进

尽管目前各高校都积极推荐国家级教学实验示范中心和虚拟仿真中心的建设,但重点都放在了中心的硬件建设上,相比而言,实践系统的管理机制建设却较为缓慢,学校层面尽管制定了相关政策,但执行不畅,导致实践管理系统陈旧,招聘机制、考核机制、晋级机制等多年未变,难以调动实践系列教师的工作积极性和创新性。因此,学校层面要积极跟进管理机制改革,同时实验中心也要主动作为,发挥中心职能作用,积极开展机制改革探索工作。

(五)实践体系自娱自乐,产学合作协同育人形式化

多年来,实践教学体系的建设都仅限于校内,不走出去,也不请进来,自娱自乐。近几年,产学合作协同育人的思想被引入人才培养模式,作为产学合作协同育人的最佳载体,实践教学体系应在此方面进行深度思考,拿出可行方案。首先,将实践环节的地点设置到校外,不应仅限于实习实践环节,对于理论课程的实验环节也应该走出去;其次,应充分利用教师的科研优势和企业的产业优势,依托师资力量和已有的实验教学中心,由行业领军企业冠名,在高校内建设工业级实验实践平台。最后,该平台除硬件建设上与企业内工况保持一致外,还应该聘请企业工程技术人员以线上或线下的方式走入实践课堂,构建有实际内涵的校企协同育人模式。

(六)实践体系难以契合国际标准

目前,很多课程的建设过程已经能做到对标国际,包括教材选用、课程内容、教学方法、考核方式,甚至师资。但实践体系一直以来都难以契合国际标准,实践平台、实践内容、实践方法以及实践管理体系等都很难跟进国际上高等教育的最新发展动态。实践教学体系也应同步理论课程体系建设,着眼国际前沿,以面向未来和新工科建设为追求目标,努力构建具有一定国际化水平的实践教学体系质量新标准。而依托虚拟仿真等信息化技术,实践教学可实现向全球高校开放,一方面通过与国际同行交流加强实验实践平台与内容的国际化建设水平,另一方面推动教育资源全球共享化,提高人才培养质量上的引领、示范、辐射作用。

三、面向新工科的实践教学体系

从2017年2月的“复旦共识”[8]开始,至2017年4月的“天大行动”,到2017年6月的“北京指南”[9],伴随着一系列的指导及建设性政策发布,新工科建设有雨后破竹般在各高校相继展开。作为工科优势高校,大连理工大学也同期推进了新工科建设工作,尤其是机械工程学院,更是以“机械工程国家级实验教学示范中心”和“工程训练国家级实验教学示范中心”为建设载体,历经三年多的时间,在实践体系建设方面,做了部分探索性的工作。

(一)面向新工科的工程新素质

通过深入分析适应社会和行业发展、面向未来的新工科人才培养需求现状发现,新工科人才要具有三种共性能力特征,即以端正的世界观、人生观、价值观以及科技伦理观为代表的人文素养,以拥有扎实的专业基础知识和宽泛的交叉技术领域为主的知识与技术能力,以无限的创新潜质、终生具有的科研興趣与好奇心为代表的创新精神。基于新工科人才的上述三个共性能力特征可知新工科人才应具备的关键素质,主要包括:社会素质(历史使命、责任担当)、专业素质(专业知识、工程实践)、创新素质(工程研究、求知探索)等。

(二)新工科实践平台建设

大连理工大学机械工程学院在深度分析新工科人才的共性能力特征及关键素质的基础上,按培养新工科人才关键素质的类型,空间上校内外协同,时间上贯穿本科四年,探索性建设了四类实验实践平台。

1. 校企协同实践平台

探索企业参与开发和建设的专业实践平台的可行途径,打造一批智能制造、绿色制造、“互联网+制造”等领域由校企联合开发的教学资源,针对新工科专业的多学科交叉融合的特征和对新工科专业工程人才在知识、能力素质上的新要求,推动教学实验环节的再造和升级。充分依托校内国家级教学科研平台,并与国际知名企业联合建立实践教学基地,从而实现学生实践能力的多层次逐步提升,多学科融会贯通,使学生不仅具有实践能力,更具有大工程观念。该平台主要建设了以下内容:

(1)面向理论课程的企业实践平台。针对理论课程教学,以实际工程问题为切入点,建设围绕理论课程的企业实践平台,把理论内容移至企业现场,由校内教师和企业工程师联手为学生打造走进企业的理论课程。该平台的建设将被动式知识灌输模式改变为以课程创新任务为主的引导模式,将以理论讲解为主的课堂教学方式改变为以实践应用为目的从课堂到企业的实践教学方式,使得学生对理论知识的理解事半功倍。

(2)集中授课与分散指导相结合校企双导师毕业设计模式。实施贯穿选题、指导、答辩全过程的校企协同毕业设计管理与指导模式。在选题阶段,校内导师与企业专家联合提出具有企业实际背景,即来自于真实世界的毕设题目。在毕设进行过程中,聘请企业专家针对常用的现代工程软件进行集中培训,并在随后的使用过程中给予分散指导。最后,由专家对常用科技文献撰写软件再次进行集中培训,并参与最终毕设答辩环节。这种集中-分散-集中的毕业设计模式综合锻炼与提升了学生的创新和实践能力。

(3)以解决实习企业现场工程问题为导向的生产实习模式。提出以促进学生知识运用为目的、以解决企业现场工程问题为导向的生产实习模式。实习前校企指导教师之间充分沟通,提炼工程一线实际问题。通过企业现场授课使学生了解企业的组织结构、工艺流程、生产水平、工艺原理等基本背景知识,并分组提出问题供学生思考。实习过程中,企业导师参与实习准备、指导、讨论、答辩全过程。这种校企深入合作的生产实习模式能有效提高学生的实践和创新能力,激发学生实践学习的积极性和主动性。

2. 工业级实验平台

为培养社会素质和专业素质,聘用企业工程师参与平台建设规划,在校内实现对工业现场的真实复现和工程训练的立体化全方位教学,在工程实践中强化学生对专业知识的理解。学生在实践中可针对这些具有工程背景的技术问题提出自己的解决思路,并进行实践验证,一方面培养学生解决实际问题的能力,另一方面通过与企业实际解决方案的对比,分析各自方案的优缺点获得进一步提升。该平台主要建设了以下内容:

(1)以力士乐DS4液压系统为代表的装备设计与

控制类实验平台。以工程实践典型案例为依托,抽取出适用于理论教学的内容,从工程角度出发,教师提出技术要求,并指导学生设计实验步骤。按照工业标准建设实验室,搭建工业级实验平台,学生根据自行设计的实验步骤论证可行性后在工业级实验平台上独立完成实验,以此引导学生的学习主观能动性,激发学生自身的创造性和实践动手能力。这种选取工程真实案例作为实验教学内容的装备设计与控制类工业级实验平台,能有效实现对学生的工业级训练,提升学生的工程意识和专业素养。该平台还将虚拟仿真与工程实验深度融合,以企业实际工程项目为牵引,以学以致用为目标驱动,将虚拟仿真技术引入液压教学环节,用线下工程实验来验证线上虚拟仿真结果,有效解决了无法高效利用先进实验设备开展创新性实验的问题,提高了学生的创新能力和动手实践能力。该平台为国内首次将线上虚拟仿真技术与线下工程实用平台融合为一体,可实现远近程交互式专业知识学习的实验教学成果。

(2)以全开放制造岛式FMS为代表的先进制造实

验平台。以企业为依托,建设了能体现现代重大装备制造企业现状的“全开放制造岛式FMS实践教学系统”,该系统是目前国内首个基于先进实验教学理念而建立的大型工业级的柔性制造系统,为学生提供了一个具有开放性、创新性和可参与性的实验平台,培养学生“工业4.0”的智能制造理念,丰富了实践教学内容,强化了基本技能,增加了实践动手训练机会,最终达到提升学生的综合实践能力和创新能力的目的。

(3)以虚拟焊接和交互式学习系统为代表的虚实结合工程训练平台。在工程训练的焊接环节引入虚拟仿真技术,将焊接操作过程虚拟化、仿真化,学生可以通过虚拟焊接设备调节电流/电压参数、焊接距离、焊条角度等,模拟出真实焊接的效果。基于增强现实AR技术的实训教学系统将传统意义上的二维图转变为可识别的三维模型,即将加工图纸与加工实体直接对接起来,学生可通过手机端应用程序APP,对相关图纸进行扫描和手指操控,在屏幕上查看加工零件的三维图、加工工艺流程图和设备操作安全须知。

3. 科教融合实践平台

为培养创新素质,将学科内若干优秀科研成果转化为创新的实验内容和创新型实验装置,促进学生了解和掌握机械制造领域的前沿技术,建设了科教融合实践平台。该平台主要建设了以下内容:

(1)以开放式机械工程测试、机械振动测试、起重机械高速动态应力测试等系统为代表的机械测试类平台。以学科优势促进实践教学改革,构建了独具特色的基于科研成果转化的实验项目及其平台,自主研发了“面向重大装备关键部件重载作用下的应力应变测试实验装置”“机械振动测试试验台”“起重机械高速动态应力测试系统”等科教融合的实验平台,内容先进,训练综合,有利于本科生了解和掌握机械制造领域前沿技术。

(2)以装配紧固技术实验系统为代表的机械设计类平台。该平台主要包括紧固件几何参数及形貌检测、紧固件摩擦系数及轴向力检测、紧固件防松脱特性检测、紧固装配工艺试验、紧固系统动力学等部分,采用理论为基础、试验为支撑、任务为导向的实验教学模式,以提升学生的测试、分析和设计能力。

4. 自主创新实践平台

为培养创新素质,提供固定场地和实验设备,形成学生自主创新实践平台。面向国内外科创竞赛,建立团队式管理模式,以机械创新设计大赛、起重设计大赛等国赛为牵引,强化对学生工程创新能力的培养。该平台主要建设了以下内容:

(1)以工业机器人和机电一体化实现为主的控制实验系统。“智能制造”是《中国制造2025》明确的主攻方向和突破口,工业机器人是智能制造中实现柔性自动化的基础设施。针对部分理论课程及综合性实验项目,搭建了机器人作业、恒力维持及视觉跟随系统及其配套模块。除理论课程及综合性实验外,该类控制实验系统也为创新创业及毕业设计提供平台支撑。

(2)以服务学生自主创新、面向科技竞赛为主的机械创新平台。学生竞赛是检验本科人才培养的有效手段之一,通过竞赛,学生能将理论所学与实践应用紧密结合,以竞赛和获奖为目的,培养和提升学生的创新能力。将创新大赛与大学生创新项目结合,搭建以服务学生自主创新和面向科技竞赛为主的机械创新平台,探索出一种创新人才培养的新模式,对培养学生在重大装备的创新设计能力与实践动手能力方面具有十分重要的意义。

四、结束语

结合新工科六问,提出了实践教学六问,旨在建设培养人才工程创新能力的实践教学体系。经过一年的探索与实践,大连理工大学机械工程学院尝试着回答了六问之一二,建设了四类实践教学平台,包括校企协同实践平台、工业级实验平台、科教融合实践平台和自主创新实践平台,致力于人才工程创新能力的提升。在前期建设基础之上,我们将会秉承新工科理念,继续建设符合高等教育发展趋势的实践教学体系,为新工科建设提供支撑。

参考文献:

[1]顾佩华.新工科建设发展与深化的思考[J].中国大学教学,2019(9):10-14.

[2]刘坤,陈通.新工科教育治理刍议[J].中国大学教学,2020(1):37-41+64.

[3]李君,陈万明,董莉.“新工科”建设背景下人工智能领域研究生培养路径研究[J].学位与研究生教育,2021(2):29-35.

[4]“新工科”建设行动路线(“天大行动”)[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/moe_745/201704/t20170412_302427.html.

[5]刘媛.大学生创新实践教育多层次培养方法的研究[J].高教探索,2016(S1):177-178.

[6]鄭家茂,熊宏齐.围绕研究型大学人才培养,建设开放创新的实践教学体系[J].高等工程教育研究,2008(3):94-97+116.

[7]常维亚,邢鹏,赵莉.探索建立研究型大学本科实践教学模式[J].中国高等教育,2004(9):24-25.

[8]“新工科”建设复旦共识[EB/OL].https://baike.baidu.com/item/%E2%80%9C%E6%96%B0%E5%B7%A5%E7%A7%91%E2%80%9D%E5%BB%BA%E8%AE%BE%E5%A4%8D%E6%97%A6%E5%85%B1%E8%AF%86/20612927?fr=Aladdin.

[9]新工科建设指南(“北京指南”)[EB/OL].http://education.news.cn/2017-06/13/c_129631611.htm.

工科论文范文第2篇

摘 要:在新工科背景下,如何重新进行物理学与物理实验课的教学设计,助力创新、创造、创业的“三创”型人才培养?又如何在有限的培养时间内平衡物理工程教育的时效性与体系性的矛盾,取得较优化的复合人才培养效果?我们通过一门文科物理实验课程进行了探索:学生需要掌握电子测量与传感器领域的技术技能,并通过设计传感器的应用场景进行“翻转课堂”的教学。该课程是对大学物理实验课进行知识结构优化,降低选课门槛,简化理论模型,拓展实用功能的改革。

关键词:新工科;翻转课堂;文科物理实验

物理学是一门实验科学,同时也是自然科学和现代工程技术的基础。对于任何专业,物理与物理实验课都是一门培养和提高学生科学素质、科学思维方法和科学研究能力的重要基础课。为适应国家今后发展新兴产业的需求,我校对如何培养“三创”型人才提出了具体的要求。“三创”即创新、创造、创业,具体包括三个目标:具有创新意识和适应创新要求的能力;具有创造思维和开展创造性活动的能力,具有创业精神和实现创业的能力。为达到这个目标,我校要求学生要完成“三个一”的任务,即修读一门创业课程,完成一份创业调研报告,撰写一份创业计划书。因此在新工科背景下,如何重新进行物理学科的教学设计,助力“三创”型人才培养,成为了我们的一项重要课题。

由于文科学生物理基础相对薄弱,也没有先修大学物理课程,因此在基于分层次物理实验教学而开设“文科物理实验”课程时,大部分高校会在演示物理实验的内容中选择具有趣味性的内容来开展教学。这样能激发文科学生学习科学、完成实验的兴趣,并帮助他们建立学习自然科学的信心。然而对于工科院校而言,我们认为这样的课程内容过于局限在现象上,与工程技术的现实脱节,并不能为学生在后续学习中的“三创”任务打下实质性基础。

1 新工科背景下的文科物理实验需求与探索

为推动工程教育改革创新,2017年2月18日,教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会,共同探讨了新工科的内涵特征、新工科建设与发展的路径。我们关注到“共识”中体现国家对新兴工程人才的迫切需求:“总结继承工程教育改革发展的成功经验,深化工程人才培养改革,发挥自身与行业产业紧密联系的优势,面向当前和未来产业发展急需,主动优化学科专业布局,促进现有工科的交叉复合、工科与其他学科的交叉融合,积极发展新兴工科,拓展工科专业的内涵和建设重点,构建创新价值链,打造工程学科专业的升级版,大力培养工程科技创新和产业创新人才,服务产业转型升级。”

考虑到在经管外语体艺等文科专业的物理类选修课程中融入先进的工程学科实用性的成果,既有助于扩展新兴工科应用领域,也利于复合人才培养目的。然而技术发展一日千里,科学体系的建立却并非在一朝一夕。如何在有限的时间周期内平衡物理工程教育的时效性与体系性的矛盾,取得较优化的人才培养效果?

新工科建设“天大行动”中提到2020年直接面向新经济的新兴工科专业比例达到50%以上,其中物联网应用、人工智能、虚拟现实等新技术与智能制造、集成电路、空天海洋等新新工科产业均与物理学与电子信息技术的交叉复合密不可分。因此如何更新教学内容和课程体系,打通“最后一学里”;以及如何改革教学方法和考核方式,形成以学习者为中心的工程教育模式将成为新工科背景下物理实验课程改革的重中之重。

我们认为在新工科背景下开设的文科物理实验课,一方面要优化知识结构,降低选课门槛,简化理论模型,拓展实用功能,让学生学有所用;另一方面又要能结合本校实际,面向未来产业发展趋势,形成具有本校特色的课程;同时还应打破专业大类限制,通过不同知识背景学生的思维碰撞与互助协作达到复合创新型人才培养的目的。能实现这些功能的课程,也可以为学生在后续“三创”学习环节完成创业调研报告和创业计划书等任务提供支持。

基于上述思考,在现有的物理实验教学基础上,我们开展了一系列的教学探索与实践,其中最主要的是开设面向本校工商管理、外语、体育专业学生的独立实验通选课《科学实验训练(电子测量)》。我们以该门课程为载体,通过对原有物理教学实验室资源的整合,通过对授课过程的分段评估,对来自不同专业学生自主学习的引导,初步实现了低门槛的物理实验分层次教学,也达到对复合创新人才培养的目标。

2 《科学实验训练(电子测量)》的组织与实施

《科学实验训练(电子测量)》于2014年9月开始面向我校五山校区文科类学生选课,计2学分,32学时,包含实验课(计24学时)与开放实验室的“翻转课堂”环节(计8学时)两部分。历年开设规模在每班10-20人之间。我校物理教学实验中心开辟一间教学实验室按一人一台/套配置实验仪器。该课程的任务是使文科学生在大量的实验实践中快速掌握电子测量领域的技术技能;同时,通过“翻转课堂”的教学方式让学生在解决小型产品开发问题的假设中进行自主探索,并对所学知识进行综合运用;教学过程中着重培养学生严谨的科学实验态度和分析问题解决问题的能力,课程设计如图1所示。

该门课程的第一阶段,教师会使用自编講义教学,重点在实用电子测量方法的讲授与大量规范化的测量实验练习。课程首先按电类实验室的安全准入要求,讲授实验室供电与消防安全知识;然后,集中讲授计算机数据分析与处理、常用仪器仪表使用、测量测试方法、常用传感器、集成运算放大器、数据采集、虚拟仪器仪表等内容。该阶段内容讲授为24学时,需学生在实验室一人一台/套独立完成实验记录与撰写报告,实验完成情况得分按60%计入学期总评。

在课程的第二阶段,教师设计若干个与传感器应用相关的研究性、探索性的开放实验题目,让参与课程的学生通过2-3人组队完成。“翻转课堂”的教学方式就是在该阶段开展。学生在该阶段不但要运用第一阶段所学知识,选用至少一个传感器进行开发和调试;还需要查找资料选用合适的仪器设备制定实验方案;进一步需要构思一个传感器的应用场景并进行可行性探索;最后还要按组完成一份联名报告和一份PPT参加课程答辩。第二阶段的完成情况按40%计入学期总评。

《科学实验训练(电子测量)》就是通过第一阶段的分散独立练习和第二阶段的项目化的小组协作训练,使学生学会思考问题、解决问题并最终完成自己的作品,学有所用。

3 “翻转课堂”教学设计

“翻转课堂”的学习方法,强调以学生为中心的自主学习授课方式,引导学生在课前主动学习、思考问题,教师在课中则集中精力为学生解决问题,学生课后还需要对知识点进行总结与评价。该环节设计8学时。

我校是一所理工类综合性研究性大学,理工类学生有较强的理工科实践学习背景,然而经、管、外、体、艺等学生因专业原因,甚少机会接触理工类实验室,学校的工科背景并不能让他们获益。我们对《科学实验训练(电子测量)》课程的“翻转课堂”设计,就是从已有的物理实验教学基础中,提炼规范化的科研训练素材重新进行教学组织:即以电子测量产品的开发为学习线索、结合传感器知识进行综合运用、面向现实应用场景进行创新教育。

具体要求选课学生分组确定所要使用的传感器,班内每组之间不重复;然后运用第一阶段的学习内容,制定测试和开发方案,并在教师指导下进行方案修改与完善;随后在实验室进行该方案的执行与调试;最后小组需要提交一份包含元器件工作特性测试、电学量输出转换原理、元器件测量结果的呈现方式、作品的拓展应用等要点的实验报告。虽然运用“翻转课堂”的学习环节只计8学时,但实际上实验室面向全体选课学生随时开放,学生在实验室中进行实验的时间远超出8学时。课程最后设立公开答辩,由任课教师团队与学生代表共同评价计分,答辩结果按40%计入学期总评。

有41名来自本校工商管理、外语、运动训练等文科专业的本科一、二年级学生选修了课程,选课学生专业背景多样化,知识基础也不均衡。在这种条件下开展工科特色极强的电子测量与传感器应用的实践教学具有相当的挑战性。而在老师的耐心启发与细心指导下,学生普遍对能够完成自己的作品感到兴奋和鼓舞,而且最终课程作品极具创意:有利用热敏电阻、光敏电阻开发的各类报警装置,利用热释电元件开发的非接触温度测量装置,利用压电陶瓷开发的振感开关,利用红外探头复制遥控器按键的数字编码等;也有运用霍尔传感器开发的自行车码表,利用光纤弯曲损耗开发的位移传感装置等。

经过这个环节的学习,学生深切感受到科研成果的来之不易、体会到科研人员的艰苦,有学生在课程报告中就感悟到:“虽然小组成员都是属于偏文科的学科,但是通过这门课程,我们学到初步的电子测量的知识,也了解到了关于实验安全、用电安全等非常实用的知识,受益匪浅。同时在实验课上,培养了我们更加严谨、开阔的思维,还有尝试到从不相信自己能完成,到一步步探险寻查最终成功的乐趣!”

4 教学效果与评价

参与课程讲授的老师,全部来自大学物理实验技术团队。《科学实验训练(电子测量)》由于具有与《大学物理实验》等课程优势互补的特点:首先提供选课学生零基础的准入门槛;其次专注于电子测量与传感器领域规范的科研训练目标;最终以实用作品的开发为导向,提供学生由浅入深、项目化、团队化的学习体验,特色鲜明。因此参与课程的教师,会有新鲜的教授体验,而后又可以反馈于大学物理实验课程,实现不同课程间资源的良性互动;我校物理教学实验中心也通过教学主题的切换,促使物理教学实验室从单一基础实验教学功能逐渐向多样化、灵活化的特色方向发展。

《科学实验训练(电子测量)》课程开展的难点,在于如何在短时间内让文科学生通过课程的学习,掌握工程技能、形成工科思维、并初步达到“三创”的要求。我们希望选课学生既学习到实用技能,同时也能了解测量测试类产品开发的过程,了解电类实验室的日常运作,最终也希望他们能成长为复合型的创新人才。从实施效果来看,所有选课学生均能较好地掌握课程第一阶段独立练习环节需要掌握的知识与技能,因此在第二阶段才能够完整地参与一个测量测试作品的制作与调试过程。就最终提交的作品来看,兼具实用性与趣味性,对文科学生而言,难能可贵。由于该课程注重过程评价,并且对两个教学阶段的评价方式也有区别,因此能够较客观地反映学生的学习情况。同时,学生对该类型实验课的参与感、认同感也明显增强。课程结束后,通过华南理工大学教学管理系统反馈的选课学生对该门独立实验通选课的评教得分为4.727分(满分5分)。

在我校2018年的教学质量抽查中,检查组对该门课程的质量评价评语为:“教师仔细的设计并采用多科方式方法对学生进行电子测量的实操练习,培养,考核,考试方法多样,批阅详细严格……”最终质量评价总分为92分(总体抽查课程平均分为85.58,标准差为4.94)。

5 结束语

为配合我校在新工科背景下的“三创”人才培养要求,我们从2014年开始开设了一门面向文科学生的物理实验类课程《科学实验训练(电子测量)》。该门课程需要学生在32个学时之内掌握电子测量与传感器领域的技术技能,并通过设计传感器的应用场景进行“翻转课堂”的教学。课程让选课学生掌握了相应的工程技能、形成了工科思维、并初步达到“三创”的要求。

这种探索下,我们也获得了有益的启发。文科物理实验课相比较理工类的物理实验教学体系,是小型而灵活的课程,对其进行调整相对容易。而人才培养体系的建立,是一个日积月累的过程。在新工科背景下,需要在有限的高校人才培养时间周期内平衡物理工程教育的时效性与体系性的矛盾,取得较优化的人才培养效果,就必须依靠各方力量投入更多精力重构现有教学内容和课程体系,改革教学方法和考核方式,以项目为导向形成以学习者为中心的新型工程教育模式。

参考文献

[1]教育部.“新工科”建設复旦共识[J].高等工程教育研究,2017,(1):10-11.

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[3]教育部.新工科建设指南(“北京指南”)[J].高等工程教育研究,2017,(4):20-21.

[4]陈佳洱,赵凯华,王殖东.面向21世纪,急待重建我国的工科物理教育[J].物理通报,2000,(4):3-5.

[5]王迎军,李正,项聪.基于“4I”的工程人才培养模式改革[J].高等工程教育研究,2018,(2):15-19.

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[7]李文秀,毕颖,于三三,等.新工科背景下创新创业教育的实践探索[J].化工高等教育,2018,(2):1-5.

工科论文范文第3篇

|摘要|设施农业科学与工程本科专业是与设施农业联系最紧密的本科专业,新农科背景下加强设施农业科学与工程本科专业的产学研合作非常重要。本文对设施农业科学与工程本科专业建设产学研合作的必要性、可行性进行分析,对如何加强产学研合作提出了有关建议,并介绍了华中农业大学设施农业科学与工程本科专业推进产学研合作的做法和经验。

加强设施农业科学与工程本科专业产学研合作的必要性分析

加强产学研合作是落实新农科建设和一流本科专业建设的需要

党的十九大报告指出,中国特色社会主义进入新时代,中国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。2018年8月,中共中央办公厅、国务院办公厅联合发布文件提出了发展“新工科”“新医科”“新农科”和“新文科”,标志着我国高等教育本科振兴计划全面启动。为了做强一流本科、建设一流专业、培养一流人才,提高高校人才培养能力,实现高等教育内涵式发展,教育部2019年4月启动实施了一流本科专业建设“双万计划”,决定于2019~2021年建设1万个左右国家级和1万个左右省级一流本科专业点。

2019年,新农科建设已奏响“三部曲”[1],“安吉共识”从宏观层面提出了要面向新农业、新乡村、新农民、新生态发展新农科的“四个面向”新理念,“北大仓行动”从中观层面推出了深化高等农林教育改革的“八大行动”新举措,“北京指南”从微观层面实施新农科研究与改革实践的“百校千项”新项目。“三部曲”层层递进、环环相扣,共同构成了新农科建设体系。“北京指南”发布的新农科研究与改革实践项目涵盖5大改革领域、29个选题方向,包括“新农科建设发展理念研究与实践”“专业优化改革攻坚实践”“新型农林人才培养改革实践”“协同育人机制创新实践”“质量文化建设综合改革实践”5大改革领域,要求分别围绕“理念怎么新”“专业怎么优”“人才怎么强”“协同怎么联”“质量怎么提”来深化改革。

新农科背景下,加强设施农业科学与工程本科专业产学研合作是具体落实“协同育人机制创新实践”改革的需要,需要重点解决“协同怎么联”的问题,对于如何将设施农业科学与工程本科专业建设成一流本科和一流专业,如何培养出一流人才具有深远的意义。

加强产学研合作是设施农业行业科研协同创新的需要

过去40年来中国设施园艺发展迅速,在经历了发展初期(1979~1994年)、稳步推进期(1995~2006年)、快速发展期(2007~2016年)后,自2017年开始已经进入转型升级期[2],一批与设施园艺有关的高校、科研院所、龙头企业发展迅速,但与设施园艺发达的荷兰、日本等国相比,中国设施园艺的行业协同创新远远不足,特别是将设施农业行业人才培养与校企协同科技创新结合的有效机制尚未建立起来,亟需加强设施园艺行业产学研协同创新。2020年5月11日,科学技术部、财政部、教育部、中国科学院、中国工程院、国家自然科学基金委共同发布了《新形势下加强基础研究若干重点举措》,意见明确提出,要引导企业面向长远发展和竞争力提升前瞻部署基础研究,支持企业承担国家科研项目,要推动产学研协作融通,形成基础研究、应用研究和技术创新贯通发展的科技创新生态。因此在新形势下加强设施园艺产学研合作,不仅是提高我国设施农业人才培养的需要,也是提高我国设施农业行业企业创新能力的现实需要。

加强产学研合作是培养和提升本科生实践动手能力的现实需要

设施农业行业用人单位普遍需要实践动手能力强的同学,对开设设施农业科学与工程本科专业的部分高校调研时发现,部分高校由于教学楼、宿舍等基础设施建设扩张导致校内的教学实习基地空间严重不足,在校外建设了学生实训用的教学实习基地,但距离学校本部都在50 km以上,学生到基地开展有关的实验和实习训练十分不便,这种情况下学生实践动手能力的培养受到很大影响;有些高校在校内建设了教学实习基地,但建设的温室、大棚等设施比较简易,缺乏配套的设施和装备,和设施农业实际生产中的设施装备差距甚远,因此加强校外的教学实习非常必要,但由于课程安排时间的限制,目前很多到校外基地的教学仅仅停留在走马观花式的参观式教学上,“看一下”“听一下”“拍一下”的方式是这种参观式教学过程中看演示、听讲解和拍照片的真实写照,有的同学在参观中还没有认真听讲解和拍照,这种无法达到实训的效果,因此高校加强与实力强的行业龙头企业合作非常必要和重要,通过利用行业龙头企业的基地,改革现有的参观式教学模式,将学生留在行业龙头企业基地进行实训和锻炼,让学生可深入设施农业产业一线接受锻炼,对培养和提升同学们的实践动手能力有重要意义。

加强设施农业科学与工程本科专业产学研合作的可行性分析

与设施农业有关的产学研单位迅速增加,有共同的合作需求

全国开设设施农业科学与工程本科专业的高校已有30余所,农业农村部设施农业工程学科群、都市农业学科群都包括与设施农业有关的综合性实验室、专业性实验室和区域性实验室,涵盖了与设施农业有关的高校和科研院所,一批与设施园艺行业生产有关的温室公司、配套资材设备公司、设施园艺生产企业等发展迅速,与设施园艺有关的高校、科研院所和企业的构架体系已经建立,高等院校是培养人才的主要单位,设施农业行业用人单位有人才需求,此外设施农业行业的快速发展催生了设施农业行业企业对科技创新的需求,而高等院校也需要建立成果转化的示范基地,因此高校和行业龙头企业,除了在人才培养上可以合作外,在科技创新上也有合作需求,产学研合作具备良好基础。

设施农业行业的交流日益频繁,搭建了良好的合作平台

近年来我国设施农业行业学术交流日益频繁,与设施园艺相关的协会或学会有中国园艺学会设施园艺分会、中国农业工程学会设施园艺工程专业委员会、中国机械化协会设施农业分会等,相关的产业联盟有中国设施园艺科技与产业创新联盟、国家设施蔬菜产业技术创新战略联盟、中国蔬菜育苗产业联盟等,每年举办的与设施园艺有关的会议也非常多,如中国设施农业产业大会、中国温室产业大会、中国蔬菜育苗产业大会、设施园艺学术年会等,除了国内的设施农业行业交流外,近年来国内很多单位还到荷兰、日本等国考察交流,设施农业行业的交流活动为国内设施农业有关的产学研合作搭建了良好平台。此外近年来国内出现了大型温室引进热潮,社会资本纷纷进入设施农业领域,在国内建设了一批温室和农业园区,国外的设施农业有關公司也纷纷进驻中国市场,这些温室和配套装备技术的引进也为设施农业行业的交流起到了促进作用。

加强我国设施农业产学研人才培养的有关建议

积极探索产学研深度融合协同育人机制

加强产学研合作已达成共识,但如何建立产学研深度融合协同育人的机制还需要积极探索。很多产学研合作多数停留在科研项目上的合作,强调“企业出钱、高校和科研院所出力”,产学研的合作多数是技术转让、委托研究和联合开发类型,多以“短、平、快”的合作项目为主,以局部的、阶段性的合作方式为主,以解决一般性、临时性的技术问题为主[3],这种合作多数是应用类项目的合作,很少能达到应用基础研究的层次,基础研究的合作基本没有,这种临时性和应用类的项目合作对高校的人才培养所起作用有限。因此需要合作企业进一步加强对产学研深度融合对提升企业创新能力作用的认识,有实力的行业龙头企业应加强与高校和科研院所在应用基础研究甚至基础研究方面的合作,提升企业的原始创新能力,建议以科研平台和项目为纽带来强化合作,产学研合作可以通过建立长期稳定的产业联盟或建立联合实验室/研发中心,企业根据自身发展需求提供有关科研项目的经费,与高校开展长期稳定的合作,在产学研合作中融入人才培养机制,在老师指导下通过科研项目来培养和提升学生的创新能力和实践动手能力。由于设施农业行业龙头企业众多,企业对创新需求高,还可借鉴新工科的产教融合模式,如新工科的产教融合协同育人项目明确提出,要以产学合作、协同育人项目为平台,汇聚600个企业支持2万个项目,推动合作办学、合作育人、合作就业、合作发展,持续完善产教融合、协同育人的长效机制。

适应设施农业行业需求,增设部分课程和改革教学方式

经过40年的发展,我国设施园艺目前已经基本完成了规模的扩张,进入园艺设施的提档升级和产业的提质增效发展阶段,园艺设施结构与性能优化、设施园艺作业机械化、设施环境调控智能化、无土栽培的精准化、设施生产的绿色化是发展方向,设施园艺中交叉融合的发展趋势愈加明显,如与设施装备开发有关的机器人和自动化控制技术,与设施作物生产有关的生长模拟与设施环境智能调控技术,与设施蔬菜专用品种选育有关的组学研究技术,与设施作物绿色生产有关的病虫害防治技术等,与设施园艺有关的物联网、大数据、人工智能、机器人等发展迅速,智慧设施园艺是未来的发展方向,建议修订人才培养方案,适当增加一些新课程,删去一些陈旧的课程,让教学内容更符合设施农业产业发展需求。在教学方式上要采用启发式和讨论式的教学,适应线上课程快速发展的趋势,采用线上和线下混合式教学,MOOC+翻转课堂教学相结合等方式,改革教学方式,激发学生的学习兴趣。

华中农业大学设施农业科学与工程

本科专业产学研合作的探索实践

搭建学研产协同创新育人新平台

通过共建产业研究院、产教融合示范基地等方式,积极搭建产学研协同创新育人新平台。与行业龙头企业签订战略合作协议,共建了2个产业研究院。与湖北格林凯尔农业科技有限公司共建“格林凯尔华中农大精准农业研究院”,共同开展水溶性肥料的研制及其在设施农业中的应用与示范推广,联合组织召开蔬菜集约化育苗技术培训工作,育苗肥已应用于全国2000多家育苗场。与武汉楚为生物科技有限公司共建“华中农业大学楚为现代种业研究院”,共同开展蔬菜分子育种和设施蔬菜专用品种选育工作,合作研究的成果荣获2019年国家科技进步二等奖,通过研究院促进学校与行业龙头企业的深度产学研合作,促进成果产出和人才培养。

充分发挥我校园艺林学学院有 10名现代农业产业技术体系岗位科学家的优势,与湖北格林凯尔农业科技有限公司、山东安信种苗股份有限公司、山东伟丽种苗有限公司、武汉维尔福生物科技股份有限公司、武汉亚非种业有限公司、武汉楚为生物科技股份有限公司、山东寿光蔬菜种业集团有限公司、江西贝嘉实业有限公司、湖北永耕农业有限公司等25家单位签订了产学研合作协议,将龙头企业的基地作为产教融合示范基地,以此为依托开展本科生的创新和实践动手能力培养。每年暑假组建学生实践教学团队,开展与岗位科学家同行活动,到合作企业开展深入调研、参与企业的生产实习等活动,培养和锻炼同学们的实践动手能力。

建立设施农业产教融合协同育人新机制

通过“合作科研、合作发展、合作办学、合作育人”,学校加强与设施农业行业单位和行业龙头企业合作,探索出设施农业产教融合协同育人新机制:①合作共享机制。建立人才培养协同机制,共同研讨确定人才培养方案,共建研究平台,共建课程,共同拟定学生实践实习计划和内容,共享师资,联合指导学生实践实习工作。②管理协商机制。学校与合作单位签订合作协议,与主要合作单位成立共建领导小组和办公室等管理协商机构,建立协商制度和实践实习管理制度,细化双方育人职责,明确双方的合作内容、经费投入、人员互聘、基地建设与管理、实践实习管理等内容。③考核激励机制。学生层面,将校外实习实践作为必修环节,每年组织校外实践实习交流活动,评选优秀团队,激励学生实践;教师层面,将指导学生开展实践实习、创新项目的情况作为晋升、晋职条件,评选优秀指导教师;对管理效果好的合作单位,纳入产学研合作重点建设基地,选聘对方专家任我校兼职导师,选派优秀教师担任企业顾问,开展横向项目合作,推荐优秀毕业生到合作企业工作,激发双方合作积极性。

依托科研平台,采用“六早模式”培养学生创新能力

华中农业大学园艺学科是国家双一流建设学科,建有园艺植物生物学教育部重点实验室、农业农村部园艺作物生物学与种质创制果树重点实验室、农业农村部马铃薯生物学与生物技术重点实验室、农业农村部华中都市农业重点实验室、国家柑橘育种中心、国家蔬菜改良中心华中分中心、国家果树脱毒种质资源室内保存中心、湖北省柑桔工程技术研究中心、湖北省马铃薯工程技术研究中心等科研平台,有精良的实验仪器设备和配套的温室大棚等田间设施,师资力量雄厚,骨干教师承担了一大批科研项目,为本科生开展科研创新提供了良好的平台和条件,依托科研平台,指导本科生积极参与老师们的科研项目,同时指导本科生开展大学生科技创新基金项目和国家大学生创新训练项目,在科研创新训练上,采用“六早模式”,即通过早进实验室、早进课题组、早参与项目、早阅读文献、早听学术报告、早参与组会讨论来培养和提升同学的创新能力,将学校的师资优势和科研平台优势与本科创新人才培养相结合,将科研训练融入人才培养全过程,显著提升了学生的科技创新能力。

2011年以来设施农业科学与工程专业学生主持全国大学生创新创业训练计划17项,大学生科技创新基金项目 75项。学科教师还充分利用自己承担的科研项目,指导本科生开展相关项目科技创新工作。学生共获得省级奖励14项,9篇毕业论文被评为湖北省优秀学士学位论文,2018年我校组建的团队参加荷兰瓦赫宁根大学组织的城市温室设计大赛获得最佳项目提名。设施农业科学与工程本科专业学生29人次获得湖北省和华中农业大学暑期社会实践奖励。近5年,设施农业科学与工程本科专业同学报考研究生录取率为 40%左右,培养的学生实践动手能力强,大量毕业生参加工作就能上手,受到用人单位欢迎,许多人已经成为企业的骨干力量,表明学生的创新能力和实践动手能力得到了社会和用人单位的认同。

参考文献

[1] 新农科建设推出“北京指南”[J].中国农业教育,2019,20(6):104-106.

[2] 齐飞.在历史的回望中走进新时代——设施园艺产业四十年变革与发展[J].农业工程技术(温室园艺),2019,39(25):15-17.

[3] 吕建中.推动产学研深度融合是新型“举国体制”的重要环节[J].经济导刊,2020(Z1):42-45.

*项目支持:湖北省战略性新兴(支柱)产业人才培养计划(2015),湖北省一流本科专业建设(2019),华中农业大学新农科研究与改革实践项目(2020)。

作者简介:别之龙(1970-),男,湖北松滋人,教授,博士,研究方向:设施蔬菜生长发育与调控。

[引用信息]别之龍.新农科背景下加强设施农业科学与工程本科专业产学研合作的思考[J].农业工程技术,2020,40(13):78-82.

工科论文范文第4篇

摘 要: 内蒙古工业大学物理教学团队针对教学过程中存在的学生学习压力大、学习积极性不高的实际情况进行了教学模式改革,提出传统教学与网络自学相结合、理论教学与演示实验相结合、技能教育与人文关怀相结合的教学模式,并且进行了探索与实践;针对不同专业开设不同学时、不同教学内容的物理类课程,选用统编教材与自身学时不匹配的实际情况,进行了自编教材体系的完善和立体化教材的建设;针对青年教师教学经验不足的情况,制定了青年教师培养方案和团队教师“互听、互评课”制度,促进青年教师快速成长,形成教学团队可持续发展的机制。经过实践检验,从以上三方面进行探索与实践,效果显著。

关键词: 教学模式 教材体系 教师队伍 教学团队建设

为进一步推动教师队伍建设,提高教师的教学能力与创新能力,我们总结了大学物理教学中存在的实际问题,包括学生学习大学物理积极性不高、教师与学生沟通不足的问题,统编教材与本校不同专业开设不同学时、不同内容的物理类课程不相匹配的情况,以及青年教师教学经验相对不足的情况。针对以上问题,我们以工科物理教学团队建设为依托,进行了全面的探索与实践。

针对学生学习大学物理积极性不高、教师与学生沟通不足的问题,提出传统教学与网络自学相结合,理论教学与演示实验相结合,技能教育与人文关怀相结合的教学模式改革,还设立了大学物理单科成绩优秀奖,并且在以上各个方面进行了探索与实践[1,3]。(一)传统教学与网络自学相结合建设大学物理网络教学平台,并且将经过配音的大学物理课件PPT上传至教学平台,供学生自学和课后复习。教学用课件PPT录制配音由富有教学经验的骨干教师用时近一年完成的,学生可以根据自己的需要,在校园网范围内登录网络教学平台在线观看PPT并且同步听到对应的讲解录音。网络教学平台还包含各章内容的总结复习和重要理论对应的演示实验素材、仿真等,可以帮助学生巩固和加深理解课堂教学内容。该教学平台投入运行以来,受到广泛关注,达到每学年上万人次的点击率。此外,每周安排一名教师分两次通过答疑邮箱回答学生的問题,进行网络答疑。上述改革措施突破了课堂教学的时间、空间限制,加强了师生交流,受到广大师生的一致好评。(二)理论教学与演示实验相结合。为了增强教学的直观性,调动学生学习积极性,培养学生理论联系实际的能力,根据教学内容的需要,在理论教学中引入演示实验有效充实理论教学。此外,教师登录网络教学平台并且在线调用其中的素材和演示实验录像运用于课堂教学中。目前能够在课堂中应用的演示实验项目达到一百余个。(三)技能教育与人文关怀相结合[4]。安排团队内教师进行技能教育与人文关怀相结合的探索,对“大学物理中融入人文教育”的必要性和内涵进行了思考,列举了十多个“在大学物理中融入人文教育”的实例,提出了“由技入道”和“由知致情”的教学方法。在这方面取得一定的研究和实践成果,发表高水平教学改革论文两篇,完成校级教学改革项目一项,获得校级教学成果三等奖一项。(四)传递正能量,设立“大学物理单科成绩优秀奖”。每学年从大学物理考试中选拔两次考试平均成绩95分以上的学生进行表彰和宣传,突出优秀学生的示范效应,促进低年级学生提高学习大学物理的积极性。经过两年的实践检验证实,上述改革措施效果显著。

针对统编教材不适应本校不同专业开设不同学时、不同内容的物理类课程的实际情况,我们进行了教材体系的完善和立体化建设[5]。根据教学过程中存在的授课学生专业多而且不同专业大学物理学时不一致的特点,团队成员编著并多次修订了《大学物理》教材,该教材被选定为二十一世纪高等院校十二五规划教材;为了方便学生自学,服务课堂教学,团队成员进一步编写了与教材相配套的《大学物理学习指导书》;同时,于2010年正式出版了《大学物理实验》课本。上述教材和指导书的编写,符合西部理工科高校的教学实际,使得本校大学物理教材自成体系。

培养教师队伍方面,针对青年教师教学经验不足和公共课教学工作量大的特点,为促进青年教师快速成长、提高团队整体水平,建立了导师制青年教师培养制度和“互听、互评课”的定期研讨制度:(一)建立教学团队青年教师培养制度。选拔工作认真负责,业务知识渊博,教学经验丰富,讲课效果优秀,熟悉各个教学环节,并在教学和科研第一线工作多年的教授或副教授担任导师一对一指导青年教师。导师从总体上对结构和内容予以指导,使青年教师能够根据课程教学基本要求和教学大纲组织教学内容;导师要检查青年教师备课并且不定期地听取青年教师的课堂讲授,并就听课情况与青年教师交换意见,抽查青年教师批改作业情况;帮助青年教师迅速了解课程教学规律,熟悉课程教学的每个环节,并掌握一定的教学手段和方法。鼓励导师带领青年教师积极开展相关的教学研究和科研工作,积极申报教改项目和科研项目。(二)团队内部教师“互听、互评课”定期研讨制度。该制度规定团队内部教师平均每二十学时进行一轮“互听、互评课”活动,保证每学年团队所有教师至少被评课一次。每一轮选拔4-5名教师作为被听课对象,其中既包含教学名师、教学能手、优秀教学质量奖获奖教师,又包含青年教师。团队其他教师在听课过程中记录心得体会和建议,一轮听课结束后,团队全体成员进行总结评课。该制度首次在同一个教学团队内部进行,通过实践检验证明具有很好的效果。该制度既保证了青年教师听取教学名师、教学能手的观摩课,又保证了骨干教师听取青年教师的汇报课,而且听课与被听课双方对教学内容都很熟悉,容易发现问题并且互相交流。在教学讨论过程中,互相评价,达成共识,逐渐形成团队精神,促进团队发展。近几年,团队成员获得多项荣誉,1人获自治区教学名师,4人获得校级优秀教学质量奖,申请和结题的教改项目5项,发表教改论文20多篇,申请和结题的科研项目近20项,其中国家级项目6项,发表科研论文80余篇,其中被SCI,EI收录的文章近50篇。

以上措施和方法保障了本团队健康发展,希望对兄弟院校和教学团队有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]蒋利娟.大学物理课堂教学改革初探[J].新乡学院学报(自然科学版),2011,28(2).

[2]刘全龙,林琳.调动大学生学习大学物理积极性的研究与实践[J].考试周刊,2012,89.

[3]全桂英.大学物理课程教学改革的研究与实践[J].淮南师范学院学报,2013,3.

[4]吕致远.大学物理教学中融入人文教育的思考与实践[J].大学物理,2011,30(8).

[5]许世军.一般院校大学物理立体化教材建设研究[J].甘肃教育学院学报(自然科学版),2001,18(2).

工科论文范文第5篇

摘 要:分析了影响远程开放教育工科毕业设计质量的主要因素,并从制度保障、指导教师选择、课题选择、设计开题、教师指导、过程监控、毕业答辩等方面提出了提高毕业设计质量的应对策略,对远程开放教育工科毕业设计具有一定的指导作用。

关键词:远程开放教育;工科;毕业设计

毕业设计是远程开放教育工科的一个重要实践教学环节,既是学习深化和升华的重要阶段,也是学生向具有较高职业技能的应用型人才转变的重要过渡阶段。近年来,随着普通高校持续扩招,远程开放教育学生入学素质不断下降,远程开放教育工科毕业设计质量也呈现出下滑的趋势。如何采取有效措施来提高毕业设计质量,对于保证和提高远程开放教育工科的教学质量具有重要意义。

一、影响毕业设计质量的主要因素

(一)毕业设计的选题不当

选题与学生的职业没有关联或适用性不强,学生对课题研究的目的和用途产生迷茫,从而产生懈怠情绪。选题陈旧或学生对选题不感兴趣,缺乏研究的主动性。课题的难度过大,学生感到无从下手而产生畏难情绪,进度难以保证。课题过于简单,难以激发学生对课题进行深入研究的兴趣,在部分学生中存在简单应付或抄袭他人的现象。

(二)教师投入精力不足

部分教师对毕业设计不重视,责任心不强,投入的时间和精力不足,与学生的沟通缺乏主动性,指导走过场;不重视对开题报告的指导,学生的开题报告质量不高,设计带有一定的盲目性,设计效率低;疏于指导,把毕业设计看作是学生的任务,只管开题与结尾,平时对学生要求不严、督促不力,最后,要么敷衍了事,要么简单包办。有的答辩走过场,没有按教学标准来衡量学生的学识水平,不论答辩情况如何,一律放行。

(三)教师指导不力

有的教师指导缺乏针对性和启发性,难以获得学生的有效反馈,师生沟通不畅,学生无法自己解决问题,只好依赖教师手把手的指导。部分教师未能开展切实有效的远程指导,使得部分学生由于缺少指导而难以提高毕业设计质量。有的教师未能及时地发现并纠正学生出现的错误,学生只好将错就错。部分教师专业素质不高,缺乏工程实践经验,指导学生时,理论上不够深度,技术上不够实用。

(四)学生重视不够

部分学生对毕业设计的作用和意义认识不足,对毕业设计不重视,认为毕业设计只不过是练练手,走走形式,混过去就万事大吉,在遇到问题时不是想办法去解决,而是消极等待,过分依赖指导。有的缺乏学习动力,学习热情不高,主动性不强,作风拖拉,设计进度和设计质量难以保证。

(五)学生基础知识不扎实

部分学生的基础知识不扎实,不能把各科知识融会贯通,分析和解决实际问题的能力较低;有的对工程设计的基本常识和方法没有很好的掌握,动手能力差,上手较慢,设计中易走弯路,设计效率低;有的论文写作能力较差,论文格式也不规范,论文质量不高。

(六)学生投入的时间与精力不足

远程开放教育的学生一般为在职人员,由于工作、家庭和生活上的压力以及学习态度等原因,部分学生投入毕业设计的时间和精力不足,使得实际的设计工作量不能满足设计任务的需要,毕业设计难以出精品,甚至有的学生无法完成设计任务。

(七)过程管理不规范

教学的时空分离给监控带来了一定的难度,指导方式的多元化也给管理带来了新的问题。设计过程监控不力、赏罚不明、管理缺位是毕业设计质量难以提高的重要因素。管理制度不完善,师生行为随意性较大,使得毕业设计的各环节及其监管形同虚设,学生对毕业设计漫不经心,教师指导流于形式。

二、提高毕业设计质量的应对策略

(一)强化制度保障

制定和完善毕业设计的规章制度,为毕业设计提供科学的行动准则和依据。用规范化的文件形式将毕业设计的时间安排、工作程序、论文格式、指导教师及学生的任务、各阶段的评价标准,以及对选题、指导、答辩等环节的要求做出明确的规定,同时,对过程管理也予以界定和说明。用规章制度对师生的毕业设计进行指导、激励和约束,并明确规定相关人员的工作方式方法和职责,使毕业设计工作制度化、程序化,杜绝了师生在毕业设计中的随意性,并使相关人员有目标、有压力、有动力,为提高毕业设计质量提供良好的运行和管理机制。

(二)合理选择指导老师

指导教师应由责任心强、教学水平高、实际经验丰富,并具有中级以上专业技术职称、或具有硕士、博士学位的教师来担任。对指导教师实行动态管理,把专业素质高、责任感和指导能力强的专兼职教师不断充实到指导教师队伍中,并将不称职者调离指导教师岗位。在远程开放教育工科毕业设计中,那些对学生具有爱心、热心、耐心、细心和信心的指导教师,往往能指导学生做出高质量的毕业设计。“五心”教师具有崇高的职业道德和奉献精神,是大家学习的榜样,也是选择指导教师的理想标准和指导教师不断提高修养、完善自我的追求目标。

(三)提前进行动员和选题

提前一学期进行毕业设计组织动员和选题,学生可提前进入毕业设计的准备工作,使毕业设计有更充足的时间。毕业设计的成败在于学生能否以认真、严肃的态度对待毕业设计[1]。通过毕业设计动员,使学生充分认识毕业设计的重要性,了解毕业设计的规章制度,并使学生清楚毕业设计的要求和工作流程,从而使学习成绩优秀的学生有勇气承担较高难度的课题,同时,也使学习成绩稍差的学生能克服畏难情绪,树立按时保质保量完成毕业设计的信心,为毕业设计的顺利开展奠定基础。

(四)贯彻科学选题

好的选题是成功的一半[2]。选题要体现专业培养方向和专业特点,要有利于学生综合运用所学知识(涉及课程须三门以上),提倡“真题真做”,鼓励师生结合工作岗位实际选题,使课题紧贴实际工程需求,并具有一定的实用价值;模拟课题应具有工程背景和实际意义,要做到“真题假做”或“假题真做”。教师提出的备选课题应多样化、层次化,便于因材施教。课题难度和工作量要适当,应使学生在规定时间内经过努力能完成全部内容。要根据学生的兴趣和爱好来选题,此外要杜绝学生选题的盲目性和随意性,使每个学生都能选到适合自己的课题。

(五)重视开题工作

良好的开题可使学生设计思路清晰,避免盲目性和消极等待,少走弯路,有效提高毕业设计质量和设计效率。开题报告的质量对于最终成果至关重要,甚至可以说好的开题报告是设计(论文)成功的一半,因此教师对于学生撰写开题报告的指导工作是非常重要的[3]。远程开放教育的教学时空分离和学生自主学习方式,使得毕业设计尤其需要利用开题来对课题进行论证和设计。为此,提前一学期进行开题,使学生有较充足的时间查阅资料和撰写开题报告。教师要对学生的设计方案、技术路线等的可行性、先进性以及是否贴近工程实际等进行严格审核把关,开题报告审核通过后才能开始毕业设计工作。

(六)注意激发学生的学习动机

学习动机是有效地进行学习的前提[4],教师应采取有效措施来引发和形成学生的学习动机并不断加以强化。教师应指导学生根据个人的情况来选题,以增强学生对毕业设计的信心和兴趣;要关心学生,加强与学生的情感交流,尽可能满足学生的需要,使学生更加专心于毕业设计;指导要循序渐进,由浅入深,对学生的进步要及时表扬和鼓励,不断增强学生的成就感和自信心;建立良好的师生关系,以民主、平等的态度对待学生,良好的师生关系是教师开展教学指导的基础,当学生被教师的修养和人格魅力所吸引时,学生对教师的兴趣会迁移到教师所教授的内容上,从而提高指导效果和毕业设计质量。

(七)加强指导的针对性和启发性

加强指导的针对性和启发性,是提高指导效率和效果的重要途径,也是提高毕业设计质量的重要手段。由于每个学生的学习基础、学习能力、设计课题和遇到的问题均不相同,教师只有根据学生的具体情况,进行个性化和针对性的指导,才能有的放矢,取得好的指导效果。对于学习基础相对较差的学生,要循循善诱、耐心细致地去进行引导,让学生尽快上手,切忌对学生急躁和不理睬;对学习基础较好的学生,要适度拓展学生的知识面,加强对他们创新能力的培养。要加强设计现场的指导,进一步提高指导的针对性。应多采用启发式的指导,充分调动学生的主观能动性,培养学生独立思考、自主分析和解决问题的能力。

(八)加强远程指导

突出远程教育特色,加强远程指导,是保证毕业设计质量的重要手段。与学习者建立个人联系,是激发学习者动机和促进其进行学习的前提,这可以通过非接触性通信来实现[5]。远程指导虽说没有当面指导那么直观方便,但它仍是加强师生交流、弥补面授指导缺失、促进毕业设计顺利开展的重要手段。此外,工科在计算机与网络技术上的优势,有利于远程指导的开展。所以,指导教师除了要安排定时的面授指导外,还应充分利用现代通信技术和现代教育技术来开展切实有效的远程指导。远程指导多采用电话、BBS、Email和QQ等方式进行。在远程指导中,可利用语音对话、视频聊天、远程控制、截图、录屏、数码摄影摄像、文件传送等技术手段来增加师生交互的信息量,以便提高远程指导的效率和效果。

(九)强化过程监控

1.强化对教师的监控,提升教师的责任感

组织教师进行毕业设计专项培训,提高教师的责任感和使命感。对教师的监控采取定期、不定期检查或抽查方式进行,检查内容包括检查设计进度、查看指导登记表、召开学生座谈会、听取学生信息员情况汇报等,并采用量化的过程检查评价指标对教师的指导过程、师生关系及指导效果进行评估,发现问题及时采取有效措施纠正偏差,促使教师将压力转变为动力,认真做好毕业设计指导工作。

2.强化对学生的监控,提高学生的主动性

对毕业设计质量影响最大的因素是学生自身的因素,因为他是能动的进行毕业设计的直接责任人[6]。指导教师每周检查一次学生的毕业设计,每月进行一次阶段性检查。对未能到校的学生要及时进行远程检查,督促学生按进度计划和质量要求进行设计,杜绝学生弄虚作假或抄袭他人。管理人员通过执行各种审核制度以及进行定期、不定期抽查的方式来对学生的毕业设计进行监控,进一步规范学生的毕业设计过程。

3.强化对关键环节的监控,保证毕业设计顺利开展

认真做好毕业设计初期、中期和后期3个关键环节的阶段性检查工作,初期重点检查教学保障、组织管理、设计选题、任务安排、开题质量等内容;中期重点检查设计进度、教风、学风等内容;后期重点检查毕业设计的质量和答辩情况等内容。对关键点的检查采取指导教师对学生检查,管理人员对指导教师检查和对学生抽查、专家对毕业设计质量抽查的方式来进行。指导教师要认真检查、严格要求,管理人员要督察及时、管理到位。对于发现有问题的师生,要进行批评教育,对于有重大失误问题或有责任事故的人员,按责任事故处理制度进行处罚。

(十)规范答辩环节

毕业答辩是保证毕业设计质量、给师生施加压力和动力的一个重要手段。毕业设计的答辩和成绩评定是否科学、严格和公正对毕业设计有着较强的导向作用。为了使答辩和成绩评定公平、公正,应制定科学、合理、操作性强的毕业设计答辩评价标准,规范答辩过程,减少人情分,并用民主的方式确定最终答辩成绩。参加评优的学生必须进行公开答辩,其他学生则参加分组答辩。通过答辩可以检验学生毕业设计的质量,考查教师的指导水平,考核学生的综合能力,同时还可杜绝抄袭现象。

三、结语

毕业设计质量的高低是衡量远程开放教育工科教学质量的重要指标,是学校办学水平和综合实力的体现。近年来,尽管在毕业设计中还存在着一些不利的影响因素,但实践证明,只要高度重视毕业设计,在毕业设计过程中,严格遵循远程开放教育和工科教育的教学规律和特点,加强过程管理和监控,有效地调动师生的积极性和主动性,就一定能克服不利因素,不断提高毕业设计质量。

参考文献

[1][2][6]许军,孙彩敏.影响大学生毕业论文质量的因素探讨[J].防灾技术高等专科学校学报,2004,(3).

[3]马敬峰.论本科毕业设计(论文)教学质量评价体系的构建[J].中国大学教学,2007,(6).

[4]伍新春.高等教育心理学[M].北京:高等教育出版社,1999.

[5]李玉斌,杨改学.现代远程教育:基于理论的探讨[J].中国远程教育,2000,(9).

【责任编辑:郭延彬】

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