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关键词:煤及煤层气;毕业论文(设计);存在问题;对策
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)02-0206-02
教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知:“毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计(论文)在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。同时,毕业设计(论文)的质量也是衡量教学水平、学生毕业与学位资格认证的重要依据。”本科毕业论文(设计)作为一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学环节,是培养学生综合素质和工程实践能力、创新能力的重要载体;是对学生知识、能力和素质的全面检验;也是一所高校教育教学质量的直接反映。它对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响。
一、煤及煤层气工程专业本科毕业论文(设计)特点
“煤及煤层气工程”专业是我国高等学校近年新设教学研究方向,其设置符合我国煤矿瓦斯灾害治理及煤层气开发利用对专业人才的需求。煤及煤层气工程专业是一个要求理论基础宽厚,偏重实践的专业,其培养要求学生具有脚踏实地、勇于创新的能力。随着国家能源政策尤其是煤矿整合治理的进行及煤层气商业化的实现,对煤及煤层气工程专业的学生需求量很大,煤及煤层气专业学生刚读大四已与用人单位签约,且毕业生数量远远不能满足企、事业单位的需求。煤及煤层气工程专业本科毕业设计(论文)具有以下特点:
1.选题范围广。由于煤及煤层气工程专业在本科期间开设了钻井工程、完井工程、煤层气排采、井下瓦斯抽采、采煤学、矿井通风与安全、煤层气地质学、矿井地质学、瓦斯地质学等学科课程,毕业后,既可从事地面煤层气勘探开发,又可以从事煤矿井下瓦斯灾害治理,因此,煤及煤层气学生本科毕业论文(设计)选题广泛,涵盖了采矿工程、安全工程、地质工程、物探工程等专业核心课程。
2.紧密联系实际。煤及煤层气工程属于工科专业,绝大部分学生毕业之后将在煤矿生产企业、煤层气勘探开发公司从事技术工作,怎么样能够更快、更好地适应、熟练掌握并在自己的技术岗位上能够有所创新,本科期间的教师的教学至关重要,好的教学,能够将理论与实践相结合,有利于培养学生看待问题的思维方法。本科煤及煤层气工程本科毕业设计是对其所学知识的融合,同时,也要紧密结合现场实际情况,并寻求解决问题的方法和途径。因此,要利用毕业实习的机会,使毕业课题的选取与现场生产过程中存在的问题要紧密联系,对于优秀的学生,要通过实习,能够发现、解决生产中存在的问题。
3.综合考察性强。煤及煤层气工程专业涉及课程门类多、跨越大但又不失专业性。既要懂得井下的安全生产,又要明白地面煤层气的勘探开发;既要能看懂机械图纸,又要会土木实施;能测量会勘查……总而言之,为掌握煤层瓦斯的赋存、运移、产出规律,与之相关的巷道部署、设备选型、施工作业、测绘测量等等都需要具有一定的专业知识,才能将所学能所用。环环相扣、相辅相成,对综合能力考察能力强。
二、煤及煤层气工程本科毕业论文(设计)存在问题
1.选题存在一定的盲目及随意性。统计分析河南理工大学2009―2013年煤及煤层气专业毕业生去向主要有三类:第一类是考取了硕士研究生,占26.4%,第二类是在相关的煤层气开发公司就业,从事地面煤层气的勘探开发,占24%,第三类是从事煤矿井下瓦斯抽采及安全管理工作,占41.6%,其余占8%。绝大多数学生在毕业选题之前个人毕业去向已经确定,但在选题过程中,往往选择难度较小的毕业课题,管理较为宽松的指导教师,甚至有少数同学认为无所谓,做什么课题都可以,并没有与自己的以后相关工作进行关联,具有较大的盲目性和随意性。
2.学生实习落实考核不到位。毕业实习作为毕业论文(设计)必不可少的一环节,为毕业论文(设计)提供素材及支撑,起到了理论联系实际的作用。但限于近些年煤炭行业整体不景气,用人单位出于安全考虑并不愿意接收实习学生,尤其是煤矿井下,往往即使同意到矿实习,也难以实现井下学习的目的。单靠指导教师的推荐能获取实习机会的学生人数有限;同时,少数学生在联系实习时,害怕被拒绝,害怕和人沟通,甚至是由于惰性不愿意深入现场进行实习;学校对毕业生实习尽管采取抽查等形式,但也不能从根本上对学生的实习情况及实习效果进行考核。
3.重答辩结果轻过程管理。本科毕业答辩不仅仅是对学生论文(设计)的一个展示和体现,更是对其本科四年学习的一个总结合凝练。但答辩过程中,往往侧重于对论文(设计)本身的就事论事,而弱化了论文(设计)之外的相关专业理论,对其实习、选题、开题、中期等各环节缺乏有效的考察,并且在最后的答辩过程中也难以体现。而过程往往决定了学生掌握理论知识及技能的水平,防止了少数学生在极短时间内粘贴融合成最终论文(设计)却能取得不错的答辩成绩的弊端。
三、解决对策
1.端正态度,明确职责。(1)指导教师负责指导毕业论文(设计)的全过程,指导学生独立完成所承担的毕业论文或设计课题,对论文的选题方向、思想观点、结构格式及文字质量负指导责任,并对学生的论文成果及表现做出评价。(2)指导的重点应放在基本概念和理论的正确理解和应用,综合分析能力,测试、计算及编图的基本技能,文字表达能力,正确的思维,优良的学风及专业外语阅读能力等方面。(3)贯彻“因材施教”的精神,应针对每个学生的学习基础、综合分析和独立工作能力等方面的差别,在确定选题、论文的内容要求、指导方案等方面区别对待。根据每个学生的情况,指定阅读有关的中文资料及与论文有关的外文阅读材料,供学生编写论文参考。(4)鼓励和保护学生的创新精神,在指导中要善于发现学生在分析研究过程中的独创精神,加以正确引导。(5)培养学生实事求是、理论联系实际的科学态度,告诫学生在论文中引用别人成果及观点时应注明来源,尊重他人成果。
2.联系实际,认真选题。毕业实习是本科生在经过三年半的通识教育课、专业基础课、专业课、课程设计以及各种教学实习之后,在毕业论文(设计)之前,到科研院(所)、生产企业等单位进行的综合实习,是学生综合运用所学知识,学习科学研究或工程设计的基本方法,培养实践动手能力、科研能力和创新能力的重要教学环节。通过毕业实习,巩固所学理论知识,了解煤及煤层气资源勘探、煤层气开发领域的现状,在实践中检验学生理解和掌握书本知识的程度。但在进行毕业论文(设计)时,教师要结合学生自身素质、个人兴趣、毕业实习情况、已签约工作性质等有针对性、目的性地进行布置,使学生能够在众多课题可选范围之内,选择出具有一定挑战性、对工作具有较强指导意义的课题进行研究并做出相关的设计或毕业论文。
3.考察效果,注重过程。毕业论文(设计)目的是培养学生运用所学的理论知识及基本技能进行综合分析和解决实际问题的能力。具体要求是在现场(野外)调研、测试分析、收集资料的基础上,系统整理和分析各种实际资料,编制各种图件,分析和论证有关煤及煤层气勘探、煤层气开发等问题,提出个人的认识和见解。因此,在答辩过程中,问题设置不应仅仅局限于论文(设计)结果本身,更应该侧重对于论文(设计)的整个过程的提问。同时,要加强教师在毕业实习、选题、开题、中期报告、论文(设计)终稿、汇报PPT等环节的考察和监督,从而提高最终的论文(设计)质量。
本科毕业论文(设计)是大学本科教育最后一个实践环节,是大学四年学习成果的集中展现,在分析研究煤及煤层气工程专业本科毕业论文(设计)特点的基础上,查找其存在的不足,并提出了相应的对策,以期能够提高煤及煤层气本科生的毕业论文(设计)水平,相信只要端正态度、明确职责、扎实落实、细化管理、注重过程、精心指导、全面监控、科学评价,就一定可以把煤及煤层气工程专业的本科毕业(论文)设计提高到一个新水平。
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课题名称开题报告(宋体,三号,加粗)
简要描述课题概况,主要描述课题要完成的目标。(宋体,小四,150字以内)
一、课题研究背景(宋体,四号,加粗)
(一)工程概况(宋体,小四号)
主要描述工程的具体名称,位置建设单位,规模,技术经济参数等。(宋体,小四,300字左右)
(二)课题研究的意义(宋体,小四号)
主要描述课题研究对工程有何用途,及对本人的知识和技能的获得有何意义。(宋体,小四,200字左右)
二、课题研究内容(宋体,四号,加粗)
(一)研究的主要内容(宋体,小四号)
主要描述课题研究哪些内容,或进行哪些项目的设计或计算。(宋体,小四,300字左右)
(二)课题的研究目标(宋体,小四号)
本项目的研究目标是:(描述具体目标)(宋体,小四,100字左右)
(三)预期成果形式(宋体,小四号)
施工组织设计文本、计算书、设计说明、或图纸等,结合课题自选。
三、研究步骤及使用的关键技术(宋体,四号,加粗)
(一)研究步骤
研究步骤如下:
200×年×月-200×年×月,具体任务1
200×年×月-200×年×月,具体任务2
200×年×月-200×年×月,具体任务3
(二)关键技术
描述完成课题使用的关键技术。(宋体,小四,100字左右)
四、课题研究价值(宋体,四号,加粗)
(一)创新点
描述课题的创新点。(宋体,小四,60字左右)
(二)应用价值
描述课题的应用价值。(宋体,小四,100字左右)
五、研究条件(宋体,四号,加粗)
描述课题的具体研究条件,如基础资料情况,已经掌握了课题研究需要的知识或技能,指导老师的情况等。(宋体,小四,200字左右)
六、参考文献(宋体,四号,加粗)
1、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
2、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
3、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
4、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
5、《××××》,作者名称,杂志名称,***年第*期
大学论文开题报告格式范例:
题目:煤矿防治水管理及预防措施
一、本课题的研究目的和意义
1、选题目的:
煤矿水害是威胁煤矿安全生产的五大灾害之一,其危害程度仅次于瓦斯,矿井水害问题历来是制约煤炭资源开发和影响煤炭企业安全的重要因素,一旦发生水害,不但会给生产单位造成巨大的经济损失,也给职工生命安全造成极大的威胁。随着泉上煤矿矿井开采范围的延伸、生产能力的提高及开采深度的增加,其开采地质条件及水文地质条件将变得更为复杂,涌水量进一步增大,水害问题也更为突出,故需要对其地质条件、水文地质条件、防治水措施等重新进行分析研究。同时,通过对理论知识与实际的结合运用提高自己分析问题和解决问题的能力,为以后的学习和工作奠定基础;
2、选题意义:
本论文着眼于矿井持续快速发展与安全生产的现状要求,运用水文地质学、、矿井地质学、构造地质学、岩石学等课程的理论和方法,从充水水源、充水通道,矿井涌水量及其变化、水化学特征等方面对煤层底板灰岩承压水突水危险性进行分析研究。其研究成果,不仅可查明煤层底板水患影响程度,并对矿井制定切实可行的防治水措施,确保安全生产、提升矿井经济与社会效益均具有一定的参考价值。
二、本课题的主要研究内容(提纲)
(1)研究矿井主要地层、地质构造及其构造演化规律,查明影响矿井生产的各种水害地质因素。
(2)只有建立和形成规范的防治水技术管理秩序,才能有效地开展一系列防治水工作。
三、文献综述(国内外研究情况及其发展)
矿井突水严重威胁着矿井生产及工人安全,为此国内外专家对影响矿井突水因素和突水机理作了深入研究。这些研究总的来说,可归纳为两类,
一:以水压为主要因素,主要考虑承压含水层地下水力对隔水层的作用,如斯烈萨列夫理论、突水系数等;
二:以矿压为主要因素,试图通过研究顶底板隔水层和采动作用下的变形、破坏等特征来认识突水规律。
近年来,对于矿井突水通道,专家、学者从损伤力学、断裂力学、矿山压力学、岩体力学及构造地质学等方面做了大量工作,研究结果表明危害最大和难以准确把握的是断裂构造突水通道;对于突水机理,从“下三带”理论、矿压、大中型断层、小断层等方面做了大量工作,得出突水以承压水通过断裂构造进入矿井为主;对于突水预测,专家建立了遗传神经网络模型、GIS模型、尖点突变模型等煤矿突水预测模型但由于不同地区、不同矿区构造、水文地质条件的复杂性和多变性,迄今为止还没有一种放之四海而皆准的研究方法能对矿井突水进行有效的预测和防治。
四、拟解决的关键问题
本课题主要在充分整理研究泉上煤矿区域资料的基础上,采用地质与水文地质调查、水质分析等当今水文地质研究中行之有效的技术手段,对泉上煤矿的水文地质条件及其影响分析进行综合分析和评价,并根据分析的成果和结论提出相应的防治水措施。
五、研究思路和方法
结合历史水文资料,对水文变化、防治水措施存在的不足进行全面总结、根据历史水文资料和实际情况进行对比,进一步优化泉上煤矿防治水措施方案通过专业技术刊物及相关网站查阅相关资料和书籍依据国家现行的有关规范,包括:《煤、泥炭地质规范》、《煤矿安全规程》、《煤矿井地质工作手册》、《矿区水文地质工程地质勘探规范》等,确立相应的标准
六、本课题的进度安排
1、第1~4周现场实习调查阶段(泉上煤矿实习)
2、第5周确定毕业论文题目及提纲
3、第6周进行相关资料查阅与检索
4、第7~8周完成毕业论文开题报告
5、第9~12周完成毕业论文初稿撰写
6、第13~14周交付指导教师审查,修改完善毕业论文
七、参考文献
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[关键词] 系统工程;毕业论文写作;霍尔三维模型
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2012)03?0042?04
一、毕业论文与系统工程
大学生撰写毕业论文是锻炼大学生发现问题、研究问题和解决问题,以及综合运用知识、技能的过程,也是把所学的理论知识与社会实践相结合的过程。毕业论文的撰写,使学生能够以社会实际问题为出发点,来汇集知识以解决问题,把所学的理论和技能与社会实践结合。毕业论文写作是我国高校培养大学生综合能力的重要实践教学环节,对于社会应用型人才、科技型人才的创新意识和技能培养具有重要作用。毕业论文也是对大学生所掌握理论知识和技能的综合运用,其解决问题的水平直接反映着一所高校教学质量的整体水平[1]。教育部高度重视高校毕业论文写作这一教学实践环节,强调确保毕业论文质量的重要性,在本科教学评估中,毕业论文写作是集中反映高校的教学水平和人才培养质量的重要考评环节。从国外的情况看,国外大学生毕业论文成果常常是对一个学生全部大学生涯的一次终结性体现,对于学业成绩的等级划分、学位的授予,以至劳动就业市场上雇主的决定和研究生导师的选择均是至关重要的显性成果[2]。目前,我国高校本科毕业论文质量的整体下滑已是一个不争的事实,探寻本科毕业论文写作中存在的问题,改革和完善现有毕业论文教学模式乃至学生培养模式,提高本科教育质量,为国家培养高素质人才,成了我们教育工作者当前急需研究和加以解决的课题。
在大学教学研究中,如何提高本科毕业论文写作的质量和水平受到广大教育工作者的关注。从CNKI中国知网搜索“本科毕业论文”,2000年以来有700条文献在讨论和研究有关毕业论文的问题,并且呈现研究数量逐年增加、研究质量逐年提高的现象。对于目前大学教育作为一种“国民教育”,毕业论文是一种大学生从学生走向社会的学习阶段检验,对于教学主导型大学来说尤为重要。
作为特定实践范畴的系统工程,是一个综合集成的实践体系或行动体系。它运用系统科学的思想、方法与技术,将解决特定领域问题的工作,视为一个有机整体即“系统”,进而针对系统的目标,高效地综合集成各学科、各领域的成果及资源(如法律、制度、标准、人才、技术、设备、信息、文化、艺术、资金等等),认识目标系统的规律,并努力使特定的目标系统变得最好、最佳或最优。美国的阿波罗登月计划、中国的神舟载人航天计划等,都是具体的大规模系统工程。毕业论文是针对某一领域问题而探寻规律及解决办法,也是一个系统工程。
二、本科生毕业论文写作中存在的问题与原因
1. 缺乏研究问题的辨识与界定能力
选题是确定实践问题的内容选择,是毕业论文写作的第一步,也是写作成败的关键。如果不能够确定一个研究的科学问题,那么后面环节的意义就无从谈起。在大学生毕业论文写作选题环节,目前通常由专业教师依据制定的培养目标,根据现实社会存在的客观问题来拟订,或者由大学生与指导教师根据学生的特长和兴趣共同商定,很少有在教师指导下学生自由选择题目的。学生不直接参与选题,不是自己去发现现实社会中的科学问题,导致大学生缺乏科学问题的辨识能力。表现在选题时常常是选择的问题只看到表面现象而不明实质,找到一些伪问题来研究,根本谈不上会有什么好的成果和创新观点。如《某产业市场营销战略分析》,学生往往集中于市场竞争战术的分析,对营销手段、广告方式等的分析耗费了大量篇幅,到了“战略”研究,却一笔带过,忽略了企业市场竞争的市场细分、市场定位,以及产品创新等竞争战略问题,从而缺乏对问题的辨识和研究范围的界定。
目前,在我国中学和大学教育过程中,普遍存在注重理论学习,以学习的知识为中心去找问题,而我们的社会实践活动是以解决生产生活实际问题为中心,形成为解决问题的理论知识集合,这也是我们常讨论的系统工程,是把社会系统由一种状态转换到另一种状态的理论知识和社会实践活动的集合。大学本科毕业论文是我们高等教育培养大学生实践能力的重要环节,要求我们运用所学理论知识解决实际问题,而我们大学生目前恰恰缺乏对实际问题的辨识和以问题为中心来形成理论和知识的集合来解决实际问题的能力[3]。
2. 缺乏论文的谋篇布局能力
论文结构和问题功能分析是解决实践问题的重要研究手段,缺乏研究问题结构和功能的分析,不知道“为什么?”谈到论文,很多学生对论文整体模糊不清。缺乏毕业论文问题的实际认识与分析能力。选题意义是什么?问题的结构是什么?研究的思路和框架如何定?对这些问题没有“成竹在胸”,所以就不知解决问题从哪里开始。找不到专业知识和理论对问题的解释,更难形成自己应对所研究问题的理论知识体系。同时,系统分析问题和科学表达问题能力下降,突出表现在论文谋篇布局上,不知道主要矛盾和次要矛盾,不清楚问题的逻辑结构,无能力进行问题的系统分析,写出来的论文令人无法判断其问题的系统结构,论点与论据偏离,归纳演绎等混乱,立论、本论和结论无法统一等。
3. 缺乏对所研究问题的系统思考
大学教育在理论学习阶段忽视了对学生创新和实践能力的培养。应试教育造成大学生以考试为中心,以知识点为中心,课堂教学以教师讲授理论为主,不了解学生的知识需求,不断强化学生的思维定势,使学生缺乏针对实际问题来综合集成知识的能力。这种教学模式导致学生不是以问题为中心,缺乏独立思考的能力,不会发现问题,更不会以问题为中心来综合知识。这种教学模式往往表现在虽然学生已经获取了大量的理论知识,但常常无法发现现实问题,缺乏创新思维和创新能力,不能够以问题为中心集成理论知识去解决问题。课堂教学侧重于传授知识而忽视了对学生发现问题、分析问题、解决问题能力的培养,学生学习没有主观能动性。
4. 缺乏研究问题的建模能力
建模是指通过对实际问题进行抽象、简化,确定变量和参数,建立起变量、参数之间确定的关系,求解该数学问题,解释、验证所得到的解,从而确定能否用于解决实际问题的多次循环、不断深化的过程。建模是理论知识和应用能力共同提高的最佳结合点,是启迪创新意识、锻炼创新能力的一条重要途径,以对学生知识、能力、素质的综合培养,成为大学生应用能力水平的重要体现,是理论课和实践课之间的桥梁。目前,大学生对建模的兴趣和热情较高,但由于缺乏建模相关系统理论的指导,集成知识和理论的能力欠缺,在毕业论文的写作过程中,他们没有能力构建所研究问题的模型[4]。
5. 缺乏搜集资料的方法与手段,不会搞调查研究
对于选题的资料收集是毕业论文写作的重要环节。由于大学生对很多问题的认识仅仅是通过查阅期刊、借阅图书或查询网络资源等手段获得第二手资料,不注重实地调查,没有第一手材料的支撑,无法形成对选题准确定位,导致论文不符合实际,也无法形成切实的论证,毕业论文既没有理论意义也无实践意义。直接观察法是指对所发生的事或人的行为的直接观察和记录,是取得第一手原始资料的前置步骤。例如,在进行商场调查时,调研人员并不访问任何人,只是观察现场的基本情况,然后记录备案,一般调研的内容有某段时间的客流量、顾客在各柜台的停留时间、各组的销售状况、顾客的基本特征、售货员的服务态度等方面的研究。没有调查就没有发言权,深入的调查研究是论文写作的基石,对大量第一手资料的占有和文献资料收集是写好毕业论文的重要一环[5]。
三、用系统工程理论指导本科生毕业论文写作
1. 系统方法论是思考和研究问题的方法论基础
系统论是研究现实系统或者可能系统的一般规律和性质的理论。系统概念已普遍运用于现代科学的各个领域中,不仅应用于技术方面,而且也被应用于研究社会系统上。系统论的整体性、系统与环境、结构与功能,以及系统分析、系统建模、系统决策等对于培养大学生解决实际问题能力,突破思维瓶颈,提高科研素质等都具有重要的指导意义。
2. 系统工程概念与毕业论文选题的辨识能力
顾名思义,“系统工程”=“系统”+“工程”,就是科学地认识和运用特定事物或问题(即“原型系统”)的规律,使特定事物(即“原型系统”)达到满意状态或特定问题(即“原型系统”)得到满意解决的工程实践,当然也包括这个工程实践全过程所涉及到的所有因素。在毕业论文写作中,学生往往善于抓住问题的部分进行深入研究,把局部研究的结论等同于总体问题的结论。其实不然,因为局部因素的特征和规律无法替代和代表整体。
在质量管理中,常常用鱼刺图来分析解决问题,产品质量是由人、机器、材料、方法、环境、测量六大因素组成。当分析机器对产品质量所产生影响时,我们会把研究中心专注于机器去解决问题,而忽视了产品质量整体因素,机器与人、材料、方法、环境、测量都是相关联的变量,它们的整体才是产品质量的整体。毋庸质疑,整体性的思考才是思考的科学方法,系统概念的整体性和系统工程概念的运用将是我们识别问题、解决问题的方法论和理论基础。
3. 系统逻辑思维能力与毕业论文研究问题逻辑
逻辑关系是任何系统中的基本关系之一,逻辑结构也是任何系统中的基本结构之一。思维的逻辑性,是思维的品质之一,指的是善于在思考问题时遵循逻辑规律,如因果逻辑、并列逻辑、时间逻辑等。在人的各项素质中,逻辑思维素质是最基本的,也是最重要的。系统工程的这一法则要求研究和解决任何问题,都要把握各要素间的逻辑关系以及逻辑结构。培养系统的逻辑构造能力或逻辑思维能力,可以使写作论文时的思维更加缜密、更加流畅。逻辑思维能力的提高,可以使表达者思维清晰,语言精练,结构紧凑,具有逻辑性。强化系统的逻辑构造能力或逻辑思维能力是一个长期的过程,毕业论文将是一个培养系统逻辑思维能力的重要环节。
系统分析的目的,就是构建系统各组成部分之间以及系统与环境之间相互关联、相互制约、相互作用的模型。根据系统的关联性,系统内部与外部间在不断地进行物质、能量、信息的交换,任何单个关联要素的变化可能引起系统其他要素的变化,最终在整体上影响系统的特性与功能。发现关联性,是透过现象抓本质的重要手段。数据挖掘、预测科学、系统动力学等方法与技术的关键,就是探寻系统内外各要素(包括数据要素)之间的关联性。因此,对任何事物、问题或系统进行分析、研究时,必须显化并理清其关联性。
4. 系统结构与层次的分析和毕业论文研究问题结构与层次
马克思提到:“系统的结构表示的各要素之间组成的形式。结构是系统的构成形式,是系统内部各要素的结合方式,每个系统都有自己的结构。”毕业论文作为一个研究问题的对象系统,它有不同的结构,毕业论文问题界定的系统结构的变化直接影响着系统本质的变化,在研究中如果想要系统功能优化,必须注重系统的结构分析。
任何系统组成都有着自己的不同层次性。任何一个系统都可以成为包括该系统在内的更庞大系统的要素,同样,作为系统的要素也具有内部结构,相对于下一层次它又是一个系统。企业的公司系统包含了人力资源系统、财务系统、生产系统等。人力资源系统包含了招聘系统、考核系统、培训系统等。毕业论文的问题层次也是一样的,我们要善于划分问题的层次,并能够根据问题的层次性来构造和研究问题[6]。
5. 系统工程定量方法的应用
任何事物或任何系统,既具有质的规定性,也具有量的规定性。17世纪,数学研究出现了巨大的转折——人类创造出了变量(变数)概念,得以研究事物变化中的量与量之间的相互制约关系和图形间的相互变换,从而使数学成为描述运动规律和辩证规律的工具。数学理论和方法往往具有非常抽象的表现形式,但正是这种非常抽象的表现形式,极其深刻地反映了现实世界中的各种数量关系和空间形式,因此可以广泛应用于人类科学技术、社会科学和人类活动的所有其他领域,通过构造和运用各种数学模型,成为人类认识和改造世界的先进手段。定性与定量相结合地把握事物或系统,自然比单纯定量地把握系统,更进了一步。正如马克思所言:“一门科学只有在成功地运用数学时,才算达到了真正完善的地步。”
定量化是自然科学与社会科学引入数学方法后出现的新术语,是指将原先只用定性方式描述的问题,也用数学的定量方式来描述。定量化的成果使自然科学、社会科学问题的表述更加科学、更加完整,也是人类科学(尤其是仍以定性描述为主的自然科学学科和社会科学学科)发展的重要趋势之一。常用的数量化方法有指数法、累积分数法、统计分析法、综合判断法等。定量化革命是在原先定性描述、定性研究基础上质的飞跃。它能够揭示事物发展程度,提炼一些普适性的规律。研究问题只进行定性分析不能准确描述一个系统,只有运用定量化分析方法后,人类对事物或系统的认识才能由模糊变得清晰,由抽象变得具体。
6. 霍尔三维模型与本科毕业论文写作
霍尔的三维结构模式(Hall three dimensions structure),又称硬系统方法论(Hard System Methodology,HSM),是美国系统工程专家霍尔(A?D?Hall)于1969年提出的一种系统工程方法论。它的出现,为解决大型复杂系统的规划、组织、管理问题提供了一种统一的思想方法,因而在世界各国得到了广泛应用。霍尔三维结构是将系统工程整个活动过程分为由时间维、逻辑维和知识维所组成的三维空间结构,这为我们系统思考毕业论文的写作问题提供了方法论基础。在时间维度上,我们系统思考学科培养计划和培养过程,分析存在的课程设置、课程教学问题。逻辑维是指时间维的每一个阶段内所要进行的培养内容和应该遵循的思维程序,包括明确问题、确定目标、系统综合、系统分析、优化、决策、实施7个逻辑步骤,也是我们论文研究选题的逻辑。知识维表明我们研究问题所需要的经济、管理、商业、法律、社会科学、艺术、等各种知识和技能,以问题为对象,形成理论和知识的集合,来解决实际问题[7]。三维结构体系形象地描述了系统工程研究的框架,对其中任一阶段和每一个步骤,又可进一步展开,形成了分层次的树状体系,这给我们思考各层次的论文写作问题提供了一个思考范式。
四、结语
从以上分析可见,系统工程理论应该是毕业论文写作的理论基础。因此,大学本科课程学习阶段应加强《系统工程》理论的学习和系统工程方法的训练,这对培养学生解决实际问题的能力,以问题为中心集成理论和知识的能力将是一个提升,能为毕业论文质量的提高打下基础。
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1.1学校的经费紧张,实验条件不足
学校扩招使本来就不充裕的实验室面积、实验设备量严重不足,且仪器设备陈旧落后,资源配置紧张;实践教学课时被削减,被多媒体演示或课堂讲授形式所代替,效果可想而知。而且多数高校的实验教学依附于理论教学,实验内容也以验证性实验为主,设计性、综合性实验偏少,创新性实验更少。
1.2实践教学环节缺乏严格合理的考核制度,流于形式
学生的专业生产实习、毕业实习流于形式,实习报告或者毕业论文(设计)也仅仅是在生产单位原始资料的基础上进行简单的修改,并没有达到最终的实践目的。毕业设计(论文)环节是体现大学生完成四年学习后专业综合能力的一个重要的实践教学环节,但由于处于大学最后的阶段,往往得不到重视,又受到学生找工作、考研等的影响,使得时间比较仓促,学生并没有独立认真地完成毕业设计(论文),也没有达到预期效果。
1.3教师的工程实践经验欠缺,不能很好的起到引导作用
大多数青年教师都是刚毕业就上讲台,虽然专业基础知识比较深厚扎实,但普遍缺乏生产实践经验。作为实践教学的执行者,这恰恰是不可忽视的问题,会直接影响到学生实践能力的培养效果。一个没做过设计的教师去指导学生的毕业设计,结果可想而知。专业课的讲授也面临同样的问题,理论不能联系实际,学生听起课来也觉得乏味,对专业课内容没有感性直观认识,没能达到“从实践中来,到实践中去”的效果。
2提高工科学生实践能力的措施
2.1构建合理的实践教学内容,创造更好的实践教学条件
根据专业定位目标,完善现有的实践教学安排,增强设计性实验、综合性实验内容,提高学生设计实验能力。对现有课程中的实验安排要保质保量地完成,确保学生能真正学到东西,做到理论联系实际;对于大型实验设备缺乏而又暂时不能解决的情况,可积极与相关兄弟单位加强合作,达到实验安排的最终教学目的;同时对有些专业课程可针对性地安排课程设计或课程论文,以提高学生的科技写作能力和工程设计能力。比如对勘查技术与工程专业来说,地基基础、岩土工程勘察等课程均可设置课程设计,对学生进行分组,让组员通过共同实施一个完整的“项目”工作,把书本上学到的知识有效地融入到项目的完成过程中,让学生积极地学习、自主地进行知识的运用,最终从头到尾完成一个项目的设计,熟悉设计的流程。培养学生的实践能力,必须给学生提供实践活动场所,创造更好的实践教学条件,而校外实习基地的建立就是解决这一问题的重要途径之一。我校积极克服各种困难,建立了临城、张河湾等校外实习基地,作为一二年级学生的地质认识实习、工程地质实习等教学实习基地。校外实习基地的建立,不但为青年教师队伍提供了一个良好有效的工程实践锻炼场地和条件,而且也避免了学生在企业实习走马观花的情况,解决了学生校外实习住宿、交通等因素的制约,为学生提供了更多的实践机会和时间。除上述传统的校内校外实习实践教学模式外,我校勘查技术与工程专业也采取了与生产单位联合培养的教学模式,创造条件让学生参与到工程实践、科学研究和创新活动中。勘查技术与工程专业的学生在教师的带领下集体完成一二年级的地质认识实习和工程地质实习后,基本掌握了对野外地质现象的认识与描述、野外地质工作的基本工作方法以及工程地质测量与测绘方法与技能。因此,三年级与四年级的实习安排在工程单位进行,参与到实际的工程勘查实践,既把一二年级实习所学的技能得到了应用,又在实践技能和工程实践能力方面得到了很好的锻炼,学到了在学校中没接触到的东西,为日后就业打下了良好的基础。
2.2加强毕业实习环节
毕业实习这一环节,是实践环节中亟待加强的地方。毕业实习是继认识实习、教学实习、生产实习、社会实践等环节之后的一个时间较长、综合性较强的特殊教学阶段,也是培养学生实践能力、创新能力的重要教学环节。但往往由于各种因素的影响,比如考研、找工作等,学生并没有引起足够的重视,因此也很难达到预期目的。针对近年来我校勘查技术与工程专业出现的一些问题,笔者提出以下几点改进措施:(1)端正学生对毕业设计的态度,纠正他们的错误思想,使其认识到毕业设计是对大学阶段所学知识的总结与提高;(2)考虑学生的实际情况,依据学生毕业后不同的发展对毕业设计选题进行分类,提高学生毕业实习的主动性与积极性;(3)完善毕业设计监督和管理,加强毕业设计过程中教师的监督和指导作用。
2.3建立合理的实践教学评价与考核体系
为确保实践教学活动的质量,我专业在科学论证的基础上,分别制订各项专业实践教学活动的考核大纲,细化考核方式、考核内容、操作规范、评分标准等,并制订相应的教学考核标准,使实践教学的评价科学化、标准化,对学生起到督促作用,并提高实践教学质量。考核方式基本可归纳为:口试、笔试、提交报告、第三方证明(证明文件)等。口试是以口语演说、答辩等形式测试学生口头表达类等技能程度,如毕业设计的答辩等。笔试是以书面答卷形式考核学生掌握的基本知识、技能要领、步骤规范等,是常规考核方法。现场操作是让学生现场动手操作,观测其操作规程与技能掌握程度,比如对仪器操作的考核可以采取这种方式。提交报告(论文或设计)是通过提交一定格式要求的书面文字材料来考核学生观察、分析、策划、写作等综合技能,我校勘查技术与工程专业一二三年级实习要求提交实习报告,四年级实习要求提交毕业论文(或设计),每个年级根据实习内容再选择口试、笔试等相结合来考察学生。
2.4增强教师的工程实践经验,建设高素质的实践教学队伍
关键词:本科毕业论文;核心工作;影响因素
中图分类号 G424.31 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)14-134-03
毕业论文(设计)是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创造能力、实践能力和创新精神的重要环节,在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。毕业论文(设计)是本科生在学完教学计划规定的全部课程后必须进行的重要实践性教学环节,是学生在毕业前的最后学习和综合训练阶段,是学生深化、拓宽、综合所学知识的重要过程,是学生学习、研究与实践成果的全面总结,是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验,是学生毕业及学位资格认定的重要依据,是衡量高等学校教学质量和办学效益的重要依据。在2012年笔者承担的8名本科生的毕业论文中,其中有1名同学的论文获得了校级优秀本科毕业论文,4名同学的论文被评为院级优秀本科毕业论文。为此,笔者将根据自己的实践体会阐述毕业论文的核心工作及影响因素。
1 注重能力培养、加强创新是毕业论文的核心
毕业设计阶段对学生能力的培养包括3个方面:其一是深化、拓宽、综合所学知识能力的培养;其二是获取知识、组织实验研究、分析与解决问题能力的培养;其三是研究过程中创新精神和创新能力的培养。因此在毕业设计的各个环节中,指导教师应给予学生必要的引导与启发,传授基本的研究技能和研究方法,带领学生成功自主地获取信息和组织实验研究。同时,在毕业设计的全过程中,指导教师应注重鼓励学生发挥特长,查阅文献,展开讨论,并勇于向老师、书本、传统理论、传统工艺质疑,敢于创新,阐明自己的观点并去验证。让学生感受到科研需要探索,但更感受到创新思维和成功尝试的快乐。
1.1 强调毕业论文工作的目标和要求 21世纪的教育是以培养人的创新精神和创新能力为主导的教育,以新的教育思想观念,树立新的教育风尚,改革传统教学方法,自觉地构筑21世纪教育模式,不仅关系到国家的未来,也关系到每位教育工作者的未来。在毕业论文工作开展中,在注重创新同时,从选题、拟定实验方案、开始实验,分析和纠正实验结果等环节中,指导教师始终要强调毕业论文工作的目标和要求,实验实施紧扣选题,重点突出,难点突破。同时要让学生懂得论文开展的过程也是团结合作的过程,要求我所指导的8个同学之间要相互沟通,在文献资料、实验技巧、论文撰写等方面资源共享,对所遇到的问题相互之间开展讨论;在时间、内容等实验安排上相互协调,发挥各自所长,互相帮助。这样可保证实验进度和质量,使人力、物力、时间等达到了高效率。而且在这个过程中同学之间增进了友谊,加深了解,使得实验的过程成为一个愉快的过程。同时,在论文开始我就给每个本科生配备了1名研二的学生,在实验技巧、数据处理及外文阅读等方面给于指导,更有利于课题目标的完成和超越。通过毕业论文(设计)的开展培养了学生吃苦耐劳精神、团结合作精神、实践动手能力、自主学习能力及科学研究能力。
1.2 建立“学生为主,教师为辅”的反向指导模式 传统的指导方法是以“老师说,学生记”,学生完全按老师的指令操作,这种被动的论文(设计)指导依然是“灌输”、“接受”、“服从”,学生缺乏主动创造的参与热情,懒于思考,懒于设计,只是按部就班地跟在老师后面转,不会跑题,但没有创新[1]。要真正实现学生毕业论文的创新就需要改革指导方法。指导方法的改革就是建立“学生为主,教师为辅”的反向指导模式,从论文选题,到方案设计,到实验研究,到论文撰写,一切以学生自主探索为主,教师只在适当环节给予指导与引导,让学生感受从未有的压力、责任与动力。通过自我实践完成毕业论文,学生发现和重视了自我个性,积极调查研究,参阅中外文献,搜集资料,相互讨论,综合各种信息,以及与科研合作单位、同学、老师团结协作,每一个环节都充满了主动性,达到了综合素质的锻炼,这样能真正培养学生的问题意识,探索精神和创新能力。
在指导毕业论文过程中,虽然强调目标,但只是给学生以思路,提供给他们创新实验的参考资料,方案让他们摸索,阶段性听取学生实验动态的汇报,对有问题的环节及时给予指点,教给他们分析问题、处理数据的方法,同时也针对实验中探索性问题提出观点,并提供给学生一定的参考。要求学生遇到问题时自己主动找合适对象沟通。食品08-1班同学何新萍完成的毕业论文“茴香精油在番茄沙司中的应用研究”,论文选题来自于企业实际需求――新疆中亚食品研发中心。课题目的在于使用茴香精油替代目前常用的化学防腐剂苯钾酸钠,并制备茴香味的番茄沙司,该公司产品主要出口中亚国家,而茴香颇受中亚国家饮食喜爱。那么就涉及到茴香精油怎么稳定、缓释,多少添加量,茴香味番茄沙司的货架寿命等关键技术问题。这位同学就经常主动到企业与技术人员沟通生产过程,制定实验方案,模拟生产实际。试验中的茴香精油微胶囊制作可以借鉴相关成熟研究的作法,而货架寿命预测中动力学模型建立则是该同学的创新思维的成果。很好发挥了自己数学优势,灵活运用了阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程A=A0eKat ,建立了添加茴香精油的番茄沙司在贮藏过程中菌落总数变化的动力学模型,并很好地用于预测番茄沙司的货架寿命。这位同学深刻感受到理论对生产实践的指导,而又被实践所检验的真理的意义,同时在为人处事、与人沟通方面产生了很大的飞跃,缩短了毕业后走向社会的距离。
2 影响本科毕业论文(设计)质量的主要因素
2.1 论文的选题 毕业论文(设计)的选题工作至关重要,它不仅关系到学生毕业论文(设计)的质量,也关系毕业论文(设计)教学环节的顺利开展[2]。我校本科毕业论文(设计)一直采用双选制,先将题目公开由学生选择,美中不足的是缺乏学生和老师之间的沟通。如果让各专业的每一位教师在毕业生选题前为本科生作一次学术报告,让本科生更多地了解本学科的学术前沿,同时也了解专业教师的研究方向,那么会收到更好的效果。选题最好来自于老师科研或者企业实际需求,这样更易激发学生探知欲望和提高实验创新能力。
2.2 本科学生 学生是毕业论文(设计)教学环节的主体[3]。实践证明,他们的求知欲(学习积极性、学习态度等)、知识功底(专业知识、写作及外语水平等)、能力(学习能力、实验动手能力、生物统计等)、品行(诚信、守纪等)以及身体素质等都对本科毕业设计论文质量有直接影响。由于大学生具有较大的可塑性,只要学风好,通过指导教师的正确引领,就能够达到毕业论文(设计)的目的。
2.3 指导教师 学校本科毕业论文(设计)的基本教学模式是导师负责制,即指导教师对本科毕业设计论文各个教学环节及其质量负责。这一特点决定了教师在保证本科毕业设计论文质量具有特别重要的作用。实践证明,指导教师的科学精神、质量意识、工作责任心、学术水平、教学经验与方法等方面对本科毕业设计论文质量至关重要,教师在这一特殊教学过程中仍然起主导作用。另外,近年来出现的一个新问题就是毕业设计论文与就业之间的矛盾。如何做好学生工作,妥善处理这个矛盾,指导教师也非常重要。因此,如图所示,教师队伍在提高本科毕业设计论文质量六要素中处于核心位置[4](如图1)。正如周济指出: 教育大计,教师为本。
3 本科毕业论文(设计)成绩
在论文答辩过程中还有一个误区,少部分教师认为讲得好成绩应该高一些。而论文答辩不是演讲比赛,也不是辩论比赛。虽然这一过程从字面上理解是“答”和“辩”的过程,但在这一过程中由于每个学生的论文题目不同,答辩委员会成员提出的问题难度也不同,所以在给成绩时答辩委员会成员的专业知识至关重要,只有在把握论文质量的基础上,再根据问题的难易和回答情况进行综合评定,才能够给出一个合理的成绩。
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(1、2.西安科技大学,陕西西安710054;3.陕西能源职业技术学院,陕西咸阳712000)
摘要:针对目前教育观理念及环境就业市场对人才培养、选拔的要求,本文结合西安科技大学环境工程专业实验教学中存在的问题,建议实施加强师资队伍建设与交流、提高实验室信息化程度、增加“中试”实验、整合专业课实验、学生毕业论文(设计)与教师实验课题相结合等创新与改革,旨在提升环境工程专业教学质量,为人才培养奠定基础。
关键词 :环境工程;实验教学;教学创新;教学质量
DOI:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.03.018
中图分类号:G642.2 文献标识码:A文章编号:1671—1580(2015)03—0039—03
项目编号:西安科技大学教育教学改革与研究项目(JG1244)。
收稿日期:2014—10—08
作者简介:赵璐(1988— ),女,陕西西安人。西安科技大学地质与环境学院,助理工程师,硕士,研究方向:环境微生物学实验教学。
聂文杰(1981— ),男,河南项城人。西安科技大学地质与环境学院,工程师,在读博士,研究方向:环境科学与工程专业教学与管理。
刘晓玲(1989— ),女,陕西汉中人。陕西能源职业技术学院,助教,硕士,研究方向:岩土体稳定及环境地质灾害评价。
21世纪,全球性环境恶化带来的极端天气、环境污染等一系列问题迫使各国政府和民众在环境领域投入大量的精力和资金来应对。为解决这一系列环境问题,社会急需培养一批高质量的环保领域的优秀人才,因而将理论知识、应用技术及工程实践紧密结合的环境工程专业应运而生。[1]西安科技大学作为一所以理工科为主的地方骨干高校,旨在成为特色鲜明的高水平教学研究型大学,培养具备扎实的理论基础、宽广的知识面、较高的素质、较强的创新意识与独立的工作能力的应用型工程领域人才。专业实验教学以专业理论知识为基础,通过让学生动手实践来加深其对理论知识的理解和应用,在此过程中培养学生的创新意识及专业操作技能,因而是人才培养过程中不可或缺的一环。但现行的实验教学体系并不能很好地发挥其作用,[2]因此,改革现有的教学方法、更加注重教学的创新性变得尤为重要。本文在综合考虑我校环境实验教学现状和其他高校相关教学实践及理论创新经验的同时,总结性地提出了一些建议和方法。
一、实验教学体系现状分析
(一)实验师资队伍建设缺乏重视及有效管理
首先,对实验师资队伍的梯队建设重视程度不足。长期以来,实验人员在教学中一直被视作教辅人员,严重缺编,很少或根本无法直接参与到教学和科研工作中,自身的发展受到很大的制约,晋升、成长慢,享受的待遇差,队伍难以稳定。以我院实验示范中心为例,共有八名专职实验人员,仅占学院教职工总数(78人)的10.3%,八人中高级工程师一人,具有中级职称的有三人,其余四人均为初级职称。没有形成一支具有充分凝聚力、层次衔接紧密的梯队,实验人员应有的价值便无法得到充分体现。
其次,对实验人员专业水平的培养力度低。在高校人才培养方面,要求实验人员应为学生提供最贴近现代科技的平台,科学合理地开展教学,不断地学习和进步,充分发挥其在实践教学中的主体作用,成为“三师型”(技师型、讲师型和工程师型)实验师。[2]但仅靠实验室人员自身的不断学习是不够的,还需学校、学院提高对实验室人员的培训力度,着力于提高每一位实验人员的业务水平、实践能力和教学素养。
(二)实验室信息化水平低
在高校管理改革日益推进的新形势下,现行的实验室管理模式主要存在以下弊端:1.管理体制落后,多头管理,分工不明确,信息反馈、信息共享不及时,工作效率低下;[3]2.实验经费投入失衡,资源配置不合理,低水平重复建设现象严重,实验设备老化与闲置;3.药品、仪器的管理方法落后,未能实现数字化和自动化,这使得管理工作繁琐、效率低;4.教学系统未实现网络化、数字化,不利于学生更直观、快速地理解课程内容,导致教学效果受到影响。
(三)实验安排开放性、整体性和系统性欠缺,与实际生产环节脱节
传统的环境工程实验教学内容和实验方法陈旧,创新不足,实验安排缺乏组织性、系统性,过分强调理论教学;实验项目单一,以验证性实验为主,受到教学模式和条件限制,创新性、设计性、开放性和综合性强的实验较少;贴近实际生产的“中试”实验没有开设,学生很难真正了解实验所涉及的工艺或技术在实际中的应用。以上问题使得学生消极地对待实验课程,导致其对实验现象的观察能力、对实验项目的操作能力以及在实验设计方面的发散思维能力都无法得到充分的培养和锻炼。
(四)各门专业实验课独立开设,缺少综合性实验
实验教学安排在每门课程的教学过程中,仅仅为本课程的某一个知识点服务,有时存在与其他专业课实验重复的现象。例如:分析化学中铜离子的测定与环境监测中铜离子的测定实验仅仅存在样品预处理的差异,大部分为重复实验。但是,传统的教学模式没有将这些实验课程相互联系,未能形成一个有很强综合性的整体。此外,多门专业课之间的知识点可以相互联系,形成1+1>2 的结果,例如:利用环境微生物实验中讲到的菌藻培养,结合水污染控制工程实验中水质检测的内容开设微生物对某种废水的处理效果研究的综合性实验。
二、创新方法探讨
(一)加强具有工程背景的校内外实验教师梯队建设
为了更好地培养环境工程专业人才,建立一支高素质、有阶梯层次的师资队伍是尤为重要的。引进高水平人才,建立一支分别由学术带头人、中坚骨干教师、有培养潜质的青年教师组成的实验教师梯队是必不可少的。[4]实验室教师除了需要掌握专业理论基础知识外,更重要的是,要具有较强的实践能力及创新意识。因此,实验师资队伍建设应重视以下两个方面:第一,加大对具有深厚工程教育背景和丰富实践经验的人才的引进,以壮大实验师资队伍,并努力增进企业和教师间的交流与合作,组织实验人员去企业参观、培训,聘请专家对其进行实验技能培训,使其掌握与本专业实验发展相关的前沿动态。第二,创新用人机制,拓宽进人渠道。在人才培养工作中,可聘请专业背景深厚、学术水平高、实践经验足的工程技术人员,定期为专业的培养方案把关,完善培养环节,并将其供职单位发展成为长期稳定的实习实训平台,为学生和实验师提供提升自身的平台,实现产学研一体化。
(二)提高实验室信息化程度
可以通过加强实验室信息化建设力度的举措,提升实验室的教学质量、管理水平和服务水平。[5]实验室信息化建设的重点是要将各种资料、教学软件、药品、设备与先进的多媒体技术、网络技术结合,实现实验室工作的现代化、开放化和高效化。
提高实验室信息化程度主要从以下四个方面着手:1.构建实验室信息化管理平台。降低实验人员重复工作的强度,从而提高其工作效率,充分利用实验资源,增加信息交流途径,建立起便捷、高效的信息交流平台,从而规范实验室管理工作,实现实验室的标准化管理。[6]2.优化仪器设备配置。学校有限的教育资源投入到了环境工程实验室,必然要求实验室对仪器设备实现合理配置,提高其使用率和投入产出比。大型仪器设备要分类、分人管理,根据实验需要,在不同功能的实验室中建立固定资产档案并确定管理人,将基本信息(如产地、价格、设备生产厂商、型号、规格、存放地点、性能、保管人、维护状况、开放时间和可预约时间等)进行登记,教师和学生可根据需要,按时段预约,经管理员批准和确认后,按时使用。3.危化品管理科学化。环境工程专业实验室危化品数量较大,品种较杂,难以管理,对此应采取实验中心、实验室、实验员三级管理模式,将安全管理工作分解落实到个人。由实验中心统一购买后,在化学药品档案库系统中入库,登记化学试剂的信息(如库存化学试剂名称、生产厂家、存放位置、注意事项、性能、规格、数量、产地等),各实验室、实验员需要使用时,必须按照规定流程申请、领用,并将领用品种、数量及使用情况、退还情况录入系统,做好记录与跟踪工作。4.开展网络教学系统。学生通过实验教学管理系统可以浏览实验教学大纲、讲义、课件等;此外,还可以将实验步骤录制成相应的视频,放在互联网上,供学生随时观看。同时,开设网络课堂,设置网络作业,让学生的学习更方便,提高学生学习的自主性。
(三)增加“中试”实验,整合专业课实验
传统实验课主要以演示型实验、验证型实验为主,忽视了对学生实践能力、创新能力及理论联系实际能力的培养。要改变这一状况,在实验教学中增加“中试”实验将是一项重要的举措。将实验课程中涉及到的知识点及时进行扩充、整合和更新,建立知识点之间的有机联系,[7]设计具有开放性、综合性的“中试”实验,由学生完成。在此过程中,可以培养学生的工程设计思想,使学生在掌握专业理论、验证理论正确性的同时,对工程应用中的设计方法有充分的认识和了解。
一方面,可将实验室拓展为生产模拟现场,在课程中增加“中试”实验。实践能力的培养是环境工程专业学生培养的重中之重,实践环节是每一个工科学生必不可少的学习阶段。例如:在水污染控制工程的实验教学中,为了再现工业生产过程,除了絮凝沉降池、生物膜转盘、普通快滤池等传统的水处理设备模型外,可增加一些“中试”实验设备,如成套的反渗透过滤系统装置,让学生针对不同的废水水源,自行设计运行参数,并对水质进行监测,验证设备运行结果。学生在此过程中能够更清晰、直观地认识装置的内部构造、功能和运行原理,这是参观生产场地无法做到的。在实验教学过程中,指导学生进行“中试”实验,模拟污水处理等实际生产过程,这能够让每一位学生深刻理解生产中各个环节的重要作用,在充分认识专业理论的基础上体会实践的重要性,加深与实际生产的亲近感,有效地提高学生的专业实际操作技能。
另一方面,打破传统的按理论课划分实验的方式,将各科目实验整合,增加专业综合实验教学环节,尝试让学生独立完成“小科研”。综合实验的题目可在教师的指导下自行选择,以“大学生创新实验大赛”、“挑战杯”等学生竞赛为契机,申请部分实验经费。在此过程中,以学生为主体,在实验开始前,首先要求学生查阅相关的资料、文献,确定选题,提出立项依据,完成项目报告书,教师协助审查;在操作过程中,重视学生独立思考、发现问题、解决问题、与教师和同学交流合作的能力。课题涉及到的实验综合性较强,知识点较多,实验操作较复杂,有利于培养学生独立思考、查阅文献、设计安排实验、实际动手操作、观察实验现象、处理实验数据、总结实验结果等多方面的能力,训练学生整理、分析、处理实验数据的能力,可以保证学生及时了解国际前沿研究动态,激发学生对学科的兴趣及创新意识。同时,通过训练,学生可以了解科研项目书的编写思路及过程,为日后参与教师实际科研项目及企业工程项目打下基础。
(四)学生毕业论文(设计)与教师实验课题结合
本科生毕业论文多以综述性研究为主,这类论文的撰写多以堆积文献为主,[8]学生总结知识、大胆创新、小心求证的科研思维无法得到培养。教师应积极倡导学生撰写以工程研究为背景,通过工程实验或综合性实验得出相关结果或结论的毕业论文(设计)。此前,经过多门综合性实验的实习训练,学生已经具备了较强的独立科研能力,可将毕业论文(设计)的题目与教师主持或参与的工程项目和科研项目相结合,完成项目的一部分工作,或基于自己之前完成的某个综合性实验再进行进一步探究。在此过程中,如有需要,可聘请校外工程技术人员进行指导,将学生的实验研究与工程项目巧妙结合,从而使学生毕业论文(设计)的目的性更强,研究意义更大。如我院2014届毕业生以教师现有的国家自然科学基金课题“煤/聚乙烯亚胺交联复合螯合吸附剂制备及其对重金属离子的协同作用机制研究”作为毕业论文实验研究素材,撰写本科论文《不同变质程度煤对重金属的吸附性能研究》,该项目涉及学科广泛,如材料学、化学等,因此,不但要求环境工程专业学生具备充足的与环境相关的知识,还要求其了解其他相关学科的知识,并能够将二者有机结合。在实验具体操作前,学生首先要明确自己的研究目的,根据目的查阅和总结大量国内外文献,提出实验设计方案,并准备实验所需的仪器、材料,学习实验方法,测定、分析、处理实验数据,总结实验结果,得出研究结论,最终完成毕业论文(设计)的撰写。要求学生在此过程中积极思考、充分交流,主动发现问题、解决问题、总结问题。学生在实验过程中遇到的实际问题及所得到的实验结果有利于丰富教师的科研数据,补充科研成果。
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实践教学是环境工程类专业人才培养方案中非常重要的环节,是实现学生综合能力和综合素质培养目标的关键教学过程,也是实施素质教育和创新教育最有效的方法和途径。因此对实验教学内容和实验教学模式进行了改革和创新。
(1)实验技能型课程:对现有实验课程内容调整与融合,将各实验室涉及实验技能方面的项目重新整合,形成基础实验和专业实验课程。从标准操作和技能训练的角度,对学生进行实验技能的训练。除实验技能课程建设外,还要打破环境工程与地质工程中课程与课程、专业与专业、学科与学科之间的界限,按照认知规律,对现有实验课程和项目进行论证、调整和整合,继续加大综合型、设计型实验比例(结合教师的科研),目的是为了增强学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力,培养学生创新思维和求真求实的探索意识;同时开展技能培训(为学生的就业打下基础),使在校学生获得相关资格认证。
(2)野外教学和生产实习:对课程教学,针对不同的课程,适当减少了课堂授课时在总课时中的比例,增加了实习课时,个别重要的主干课程,增加了野外现场教学实习,使学生建立了充分的感性认识,增加了学习兴趣和实际观察分析能力;如:环境认识与教学重点单元的实习,教学实习改革的重点是明确教学目的和内容,在以下几方面进行了改革:①环境认识教学内容没有减少,但时间安排压缩,仍突出兴趣教育;②课程增加了环境地质学基本工作方法和环境地质思维讲课两部分内容,使该实习由认识实习性质向环境地质教学实习性质转变,教学内容向环境地质与煤田倾斜,以利于与后续的选修课程接轨;③评估指标多元化。原来仅依据实报告考核学生的水平,现增加能力和素质等评估指标,而且将实报告改为小专题报告;④环境地质思维课程教学有利于正确认识地球科学,正确把握地球环境科学的特定思维方法;⑤开展了现代信息技术(3S)网络课程选修,培养学生掌握先进技术方法和运用新技术解决环境问题的能力。对于技术方法和技能学习的课程则把重点放在让学生接触实际环境科学、环境地质工程问题、环境与地质工程、煤田的联系,使学生学会如何发现工程科学问题和技术问题,确定研究问题的思路,设计研究的技术方法、路线、实验流程方案和工作计划及采用的新技术方法,并实施研究计划或工程设计,对研究结果和工程结果进行检验评估等。这种综合性的实习活动或工程实践活动,是整个教学计划的重点内容之一。
(3)毕业实习与设计:为了真正把实践教学同生产实际或科学研究紧密结合,我们要求所有的毕业实习或工程设计实践在“产学研”相结合实习基地和校内的实训基地进行,结合教师地质与煤田的科研项目有针对性地完成毕业实习任务,提高毕业论文的水平。同时建立多元化考核模式,完善学生成绩评价制度,激发了实践学生兴趣,提高了学生动手与实践的能力,培养学生的科学素质。实践教学改革产生了非常好的效果,学生培养质量明显提高。
与院级工程技术研究中心、实验教学示范中心结合,在学术带头人的带领下开展科研,使科研转化为教学,进一步提升教学质量
借助院级煤矿清洁开发与资源化利用工程技术研究中心的科研平台、实验教学示范中心高质量的仪器与设备,教师积极进行行业的科研工作,并将科技成果转化,极大提高教师的科研能力。同时在学术带头人的带领下,形成了行业特色鲜明的教学团队,教师的科研成果极大地促进了教学水平的提高。
(1)开展科研是培养学生创新意识的重要手段作为应用技术研究,创新能力和实践能力只有在亲身从事科学研究的过程中才能逐渐形成。因此,选择部分学生参加老师的科研和工程项目,可以使他们较早地了解社会、参与竞争环节、适应社会、处理人际关系及把握机遇等一系列的实践过程。大学生在二年级末开始进入教师的研究项目,组成科研小组,边学习课程,边进行课题研究,一直延续到毕业论文答辩。让学生走工程应用型人才的道路,在教师指导下,选修一些与工程、技术和方法有关的专业选修课,毕业时做毕业设计。
(2)“产学研”相结合在特色培养中能起到独特的作用为了有效地培养地质、煤田与环境的工程应用型人才,我们积极探索地走“产学研”之路,使学生在科学研究中获取基本能力的训练,学会合作、学会选题和立项论证等一系列与社会、企业合作,参与竞争的过程。通过建设“产学研”相结合的基地,使学生在实践中学习、运用新知识、新技术和新方法,培养学生发现问题、分析解决问题的能力。这对于提高学生的科学素养、工程意识和社会适应能力十分有益。
学校和企业联合在资源与环境类学生培养中显示了巨大的优势。一方面发挥高校高水平师资队伍的优势;而另一方面对地质部门、工矿煤炭企业而言,发挥其专业人才经验丰富、资金相对充裕的优势,采取校企联合,集中培养的办学模式。学校和企业联合,不但共同制定培养方案,更结合企业特点,与企业共同探讨教学内容和学生的毕业论文的内容,并要求论文能反映当代环境学科的科学技术发展的水平。此外,与国内10余个地质、煤炭企事业单位合作建立了稳固“产学研”联系,不仅成为学生实践动手能力培养最为广阔的训练实习基地,而且成为了学生就业的一个重要市场,畅通了就业渠道,使企业和毕业生之间得到了相互了解,使双向选择的基础更牢固,为毕业生的就业奠定了基础。近年来,环境类专业一次就业率(签订合同)95%以上,有较大的一部分是行业就业。正是基于上述的研究与实践,使科研及时、恰当地转化教学,使学生理论基础牢固,具有较强的实践、动手能力与一定的创新能力,于是我们培养的学生特色鲜明,具有很强的竞争实力。学生的基础知识扎实,毕业学生的考研率在同类院校名列前茅,且研究生在其他院校学习时,反映较好。
应用学院的先进电子资源,充分利用网上教学资源,提高教学效率
结合资源环境信息处理实验室,将新技术与新知识融入课程和实践教学之中。环境领域近十余年发展最快的是高新技术的大量使用,如:地质、环境工程在对地球资源、环境、生态、灾害等进行调查、监测、评价,开展开发、治理、保护工程项目时,在技术和手段上有了重大变化,如航天航空探测技术(RS)、地理信息系统技术(GIS)、全球卫星定位技术(GPS),与现在新型的计算机应用技术(数据库、三维模拟技术和绘图技术等)结合,开发出了诸如地空多元信息数字测控系统,资源(土地、矿产、水等)预测、评价、管理系统,生态环境监测、评价和预警系统,区域资源环境经济可持续发展决策支持系统等一系列的大型信息工程系统,使整个环境科学发生了革命性的变化。通过环境信息实验室、网上和课堂讲授让学生掌握这些新的工程技术手段,能在进入社会后,尽快成为驾驭现代地质与环境工程领域先进技术的领导者和管理者。
摘 要:传统的工科实验室教学主要是对课程进行辅助教学,对实验室的利用率不高,也限制了学生的动手能力。在提倡应用型教学的今天,实验室应充分发挥其作用,更好地服务于教学环节。文章以水利水电工程专业为研究对象,探讨实验室在工科毕业设计环节中的应用。
关键词:毕业设计;实验室;工科;水利水电工程
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)05-0036-02
毕业设计是大学生毕业前对所学课程的一个总结。一直以来工科建筑专业毕业设计都是以设计为主,这主要是因为毕业设计是为学生将来走上工作岗位打基础,传统的建筑专业毕业设计的内容包括建筑物设计、施工组织设计、施工预算等,它们都是依托实际工程资料进行虚拟施工安排。随着大学职能的转变以及应用型本科的提出,这就对毕业设计的选题提出了新的要求,要在原有的建筑物设计、施工的基础上,满足学生科研能力的要求,这时,实验室的利用应得到充分重视。
一、工科毕业设计现状
毕业设计作为教学的重要环节,是检验学生大学四年对所学专业课程的掌握程度的重要手段。传统的毕业设计有两种形式:一种是以假定工作实际内容为主的毕业设计,另一种是以资料搜集论述为主的毕业论文。长期以来工科专业结合实际就业方向,毕业设计都是以设计为主,但在设计的执行过程中却遇到越来越多的问题,越来越多的数据资料在网上都有成品,而指导教师的设计资料来源有限,学校资源投入不足,更主要的是毕业设计与很多学生的就业方向不同,学生不感兴趣,就会存在抄袭、应付了事等问题,毕业设计改革迫在眉睫。对毕业设计进行改革,就要从实际问题入手,应l展设计形式的多样性,丰富选题,充分利用学校现有资源,从实际出发了解学生所需,才能更好地为学生服务,发挥毕业设计的真正意义。
二、毕业设计与实验室建设的关系
在日常的教学环节中,对工科的实验室来说,实验内容并不能像理科实验室一样有丰富独立的实验内容,所以对工科实验室利用率较低。高校工科实验室应用主要是以辅助教学的形式,通过课程教材中的基本实验,加深学生对课程的理解,起到辅助教学的作用。其实工科实验室还是很有利用空间的,可以借鉴理科实验室利用方式,通过对课程教材实验内容的验证、对建筑材料力学性能等检验、将实验器材走出实验室在建筑现场进行原位实验、对不同外加剂对建筑产品的影响等等实验内容进行研究,引入毕业设计或形成毕业论文,既满足了学生就业方向的需要,又培养了学生对毕业设计的热情,开阔了毕业设计思路。综合上面所提出的想法,我们想尝试将实验室对毕业设计开放,有效地利用高校资源,尝试探索工科毕业设计新的发展方向。为此我们申请黑龙江省教育科学规划课题青年基金项目“水利工程专业毕业设计选题模式的现状分析及改革研究”,项目以黑龙江大学水利工程专业为试点,尝试以学生自主申请学校开放实验室项目内容为毕业设计题目,为毕业设计探讨一种新的形势。项目预期解决的问题包括以下几方面。
1.扩展毕业设计选题范围。充分利用实验室就不能选择传统的虚拟施工形式的毕业设计,而是通过种种实验数据以及对实验数据进行理论分析,以此来培养学生的科研能力。以实验内容为毕业设计题目,杜绝了学生套用模板、网络抄袭等问题,又培养了学生的动手能力和文字整理能力。但以往工科的实验室很少有科研项目,因为建筑专业以施工方法为主,实验室都只是传统的检测建筑材料或土壤所能承受的力学指标,项目也只是为建筑工程提供相关材料的数据资料,创新性不高。为了让学生的毕业设计题目更具有创新性和代表性,以及更好地调动学生的积极性,所以在选题时将学生意向与教师指导相结合,题目上可以结合生产实习或学生自主实习内容,对某处工程地质条件或相关建筑材料、结构等进行验证;也可以将教师项目中某些学生可行项目作为毕业设计选题,如提供实验数据、数据分析等。当然,因为有的科研项目内容与本课毕业设计目标还是有区别的,所以指导教师在进行选题时应注意难易程度、与教学大纲的交叉情况等。
2.充分利用学校资源。学校资源不单单是利用实验室,高校资源广阔,应充分利用起来,比如说校园网、图书馆、其他专业实验室等,通过校园网中的知网平台可以查阅其他先进的学术理论,以此作为实验项目选题的依据,扩展学生的思路;而通过图书馆文献可以为项目理论确立扎实的理论基础;而其他专业的实验室可以扩展学生的思路,更好地为实验数据服务。学生要想通过实验完成毕业论文内容,扎实的实验数据是最基本的,但现有实验室涉及耗材及简单的仪器的提供可能存在不足,这样还可以通过学校的开放实验室、创新实验室等校园项目提供相应的实验经费,如果是教师科研项目分支,还可以通过项目经费完成,但在项目经费支出等方面还要指导教师严格把关,避免浪费。有些耗材费用过高,还应培养学生根据实验原理自制实验设备。
3.组建设计团队,培养团队精神。既然将实验室实验内容作为毕业设计,关键是要有一定的难度,所以应该鼓励学生组成自己的设计团队,与不同专业、不同年级的学生合作,更应鼓励学生与就业单位合作,利用就业单位相关技术人员及经验,相互取长补短,综合利用所学知识,在科研上有一定建树,在完成实验的过程中展开实际的项目研发,培养学生的团队意识和协作精神。指导教师应在组成团队后,项目开始前对项目进行细致的分工,同时听取项目组成员的想法,安排每个学生搜集与自己工作相关的资料,定期进行交流和整理,由于学生之前没有科研经历,指导教师应多与学生交流沟通,对学生在学术上加以指点,包括资料的整理、实验的操作方法、理论分析的方法及注意事项、论文的写作格式等。
三、实验室在工科毕业设计中的应用
在本次实验项目中,指导教师从原有校级青年基金项目“固化剂对分散性黏土的改良研究”中分解出两个小项目申请学校创新实验室项目:“对针孔实验进行改进的研究”、“外加剂对分散性黏土的影响指标分析”,其中“外加剂对分散性黏土的影响指标分析”申请了省级创新实验室项目。两个项目组成员共八人,考虑到水利工程专业作为工科,一直来毕业设计少有论文形式,所以只确定两个项目负责人将项目作为毕业论文选题,其他项目组成员以兴趣爱好为主,毕业设计仍选择传统的设计形式。首先从大四上学期开始在学生中选择对项目感兴趣的同学并组成项目组,然后在指导教师指导下组织资料申请学校相关项目。项目申请成功后由指导教师对项目组成员进行分工,开始资料搜集:有的学生负责力学部分、有的负责实验原理、有的负责实验过程、有的负责实验材料作用,由学生自己在学术网站及图书馆搜集资料整理成小论文,定期与指导教师进行讨论,结合教材内容,最后形成实验计划。在经指导教师对实验计划进行审查后,开始在实验室进行实验。实验计划应包括实验目的、实验仪器、实验耗材、实验步骤、实验预期目标等,所涉及实验的相关材料,如土壤固化剂、分散性黏土土样以及其他实验耗材等,实验室不具备条件的由所申请校园项目经费统一购买。项目在实验过程中由实验室专职实验教师指导,这主要是避免实验仪器在错误操作使用过程中损坏。实验项目应在本学期结束前完成并形成实验报告,如实验中存在问题应及时进行改进和完善,最后对解决效果进行评价,并进行二次分析。本学期结束前黑龙江大学水利电力学院组织学生开始毕业设计选题,由两名实验项目组成员分别将此次实验作为毕业论文选题,其他学生选择其他设计题目作为毕业设计。在第四学年下学期开始,两名学生根据之前实验报告,搜集资料对实验项目的相关因素进行完善,并形成毕业论文参加答辩。在毕业论文完成过程中,由于前期实验已经完成,因此在论文完成过程中指导教师要严格考核学生对实验数据的分析整理能力。毕业论文答辩时应邀请实验室教师、工程师、项目指导教师共同参与,针对项目内容力求使学生真正掌握实验原理,加深对所学专业知识的认识。
四、结论
1.因为本次规划项目为期一年,但具体实验操作环节只有一学期,所以在实验阶段对实验中存在的如返工、发现新的问题、实验错误整理等修改时间不够充,大四上学期学生课程较少,时间比较充裕,但是实验室教师工作量较多,学生又没有科研经历,在对很多情况处理上增加了指导教师的工作量,所以在学生独立解决问题的能力上还有待增强。
2.在实验过程中,从耗材的购买、土样取得、联系其他实验室等细节工作上,学生执行力不够,未来在项目进行中应形成一系列完整的管理制度。
3.从毕业设计答辩效果来看,学生在实验原理掌握上还有很多不足。对于毕业设计答辩组提出的问题,涉及基础理论、实验原理等,学生答辩效果不理想,这主要是学生对前期资料搜集整理及认识还很不够,未来大三学年下学期学生就应自主完成项目申请,并交由指导教师审批,并且教师要加强对实验操作、理论分析等方面的指导力度。
综上所述,对学生利用实验室完成毕业设计理论上还是可行的,应对项目组成员加强事前、事中、事后的管理,不断完善实验执行内容,执行过程中关键点还是培养科研兴趣及理论知识运用。
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收稿日期:2016-09-07
关键字:全日制专业硕士;发挥地学优势;实践能力;培养模式
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)03-0047-02
自2009年全日制专业硕士开始招生以来,因出现时间短,全日制专硕培养存在一定不足,相应的各种培养机制、培养条件和培养效果没有达到要求。目前对全日制专业硕士生的培养存在诸多争议,如“缓解就业”论、“收益”论、“差生”论、“换汤不换药”论、“招考模式雷同”论等质疑。根据国务院学位委员会定位,全日制专业学位是具有专业实践教学环节、具有较强的解决实际问题的能力、能够承担专业技术或管理工作的高层次应用型人才。教育部明确规定专业硕士更加强调工程实践能力培养,因此,全日制专业硕士的实践能力培养是专业学位研究生教育质量的重要保障。对应推行五年多的全日制专业硕士培养来说,实践能力培养探索是一个新课题。为此,成都理工大学结合自身地学优势特点,在办学过程中找准自身特色和优势,依据地方经济和行业发展对工程应用型人才的迫切需求,在全日制专业硕士实践能力培养方面进行了有益探索和改革,并取得一定成效。
一、地质灾害防治优势学科平台
我院现有国家级突出贡献中青年专家1人,全国杰出专业技术人才2人,国家杰出青年科学基金获得者2人,教育部长江学者特聘教授1人,“百千万人才工程”国家级人选4人,中国青年科技奖获得者2人。依托地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室和“地质工程”国家重点学科,立足于我国西部地区重大工程建设和防灾减灾的需求,建立了地质灾害防控创新方法体系,推动了该领域学科发展和进步。重点关注我国西部地区经济建设和社会发展中所面临的日益严峻的地质灾害问题,在汶川地震、芦山地震、尼泊尔地震和康定地震诱发次生地质灾害,大型水电工程、交通工程、国防工程灾害和自然地质灾害防治方面发挥了重要作用。学院先后承担国家、省部级和横向委托项目400余项,累计科研经费超过3亿元,产生经济效益达数十亿元,
研究成果先后获国家科技进步一等奖2项(独立单位),二等奖2项,部省二等以上奖励30余项,出版专著50余部,国内外1200余篇。此外,我院还获国家级教学成果二等奖2项,省部级一、二等教学成果奖10余项。学院在地质灾害防治方面拥有雄厚师资力量、国家重点学科、国家重点实验室和2011地质灾害防控协同创新中心,在地灾防控方面具有明显的学科优势,为我院全日制专业硕士培养提供了良好的学科平台。
二、面向行业开设应用型创新课程
为使专业硕士人才的培养更加贴近行业和社会需求,我院立足自身地学优势,面向行业狠抓专业硕士类课程建设,在课程改革上将学硕与专硕分离,力求使专硕课程改革符合行业需求,更加适合应用型创新人才的培养。以“行业―实践―案例”为理念构建以工程行业实践能力培养为主的课程模式,让学生了解本行业国内外新知识、新技术、新方法并应用于实际工作,让学生进一步拓宽行业发展的最新动态和解决实际问题所需要的新知识,并根据行业和相关企业实时需求进行动态更新,有效推动全日制专业学位培养观念转变,推动科技进步与社会发展,产生社会与经济效益。如,近年来注册岩土工程师考试更加注重工程地质、铁路和公路行业的地质勘查和地质灾害防治等知识点,因此我院在滑坡灾害防治、工程数值模拟和地下结构工程等课程中进行了教学点更新,不断强化考点案例分析和工程实例分析,研究生的注册岩土考试通过率有了较大提高,使课程教学与行业有效结合起来,突出了专业硕士培养的工程应用创新特点。
三、面向企业聘请高水平企业导师
我院作为四川省研究生教育改革创新项目首批专业学位研究生教育实践基地,承担着高层次应用研究型人才培养的重任。利用我校地学优势学科平台,建立“工程实训体系、技术创新体系”的双体系创新培养模式,以工程应用创新建立良好企业合作关系,以模式改革谋专业硕士培养上台阶,为此,我院聘请了既有扎实理论基础,又有丰富工程经验,并且了解企业亟需创新技术的高水平企业导师参与专业硕士研究生的实训及论文指导。这些导师一般都是具有博士学位的教授级高级工程师,有很强的工程应用创新能力,能启发学生进行工程应用创新,解决实际工程难题。我院在对地学类专业硕士的双体系培养过程中,邀请在全国岩土工程、地质勘查和地质灾害防治行业具有较高影响力的业界专家承担研究生校外实训指导,比如中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司陈卫东教授级高工、中国中铁二院集团屈科教授级高工、四川藏区高速公路有限责任公司李永林教授级高工、四川省交通厅公路规划勘察设计研究院王联教授级高工等参与专业硕士生论文选题和指导工程。他们大都具有博士学位,以及省学术与技术带头人、院总工等称号,具有创新能力,能启发学生进行应用型创新,有力推动了研究生学习积极性、主动性。该培养模式将学校、学生与企业融合到一起,在学校和企业之间搭建桥梁,既能解决学生就业问题,又为企业挑选了适合人才。
四、面向西部环境进行实践能力培养
与企业建立联合培养体系后,再根据西部地区复杂的地质环境条件、大型工程建设地质灾害防治问题和重大关键技术问题,为研究生提供地学类实践基地和平台。选择具有现代化管理水平、行业创新能力强、技术生产先进的企业建立一批高标准、稳定合作的校外实训基地。近年来,我院投入100多万元与水电、交通和地质灾害防治行业内企业共建了“大型水电工程实训基地”、“地震震中区地质灾害―四川汶川野外基地”、“大光包滑坡研究基地”和“地质灾害―四川都江堰野外基地”。这些实践培养基地既可以进行野外地质技能训练,又可开展课题研究;既能承担工程建设和科研任务,又可让学生按行业要求进行工程实践和工程难题攻关。这些实践教学模式注重学生地质素养、解决和分析实际工程能力的培养,实现野外认识能力强、重大灾害问题能独立与创新性思考的目标,并能解决实际工程难点问题,可为我国西部重大工程建设和地质灾害防治提供大量应用型人才。
五、培养质量和效果
为使企业始终保持对研究生校外实践培养的热情,我院主动为用人单位着想和服务,在基地建设、专硕人才培养模式、管理队伍建设和管理机制改革等方面加强与企业的交流,先后赴中国地质大学(武汉)、同济大学、长安大学和西安建筑科技大学等同行院校及陕西省地质矿产勘查开发总公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、武汉地质工程勘察院、中国华西企业股份有限公司等企业开展了学习交流与调研工作,加强了与各联盟院校和企业的沟通和联系,获得了宝贵的信息资源,达到了“加强交流、借鉴经验、启迪思路、推动发展”的目的。在专业硕士考核质量方面,摈弃传统的专硕“差生论”观点,对专硕毕业论文的考核,重点考核毕业论文是否有对实际工程“应用创新”的内容,推进应用创新和服务社会。我校全日制专业硕士生张岩同学经过在四川省交通厅公路规划勘察设计研究院的实践培养,先后申请了《一种高地温隧道隔热散热衬砌结构》、《一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆》、《一种高地温隧道支护的桩型预应力锚索》和《内置式全长防腐锚杆》等多项发明专利,并发表了多篇SCI论文,为西部地区多条高速公路设计和施工提供了科研支撑。
通过多年的探索和建设,我院全日制专业硕士培养效果显著,在就业形势严峻和成都地区其他“985”、“211”高校生源竞争下,我院地学和土木类专业的专业硕士毕业生就业率仍然保持在95%以上,培养质量受到了同行和企业的高度认可。
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材料化学专业主要课程
在学习高等数学、化学、物理等基础理论知识及相关实验技能的基础上,本专业主要学习材料科学基础、结晶化学、高分子化学、高分子物理、现代材料分析技术、材料研究与测试方法、材料性能学、材料化学、材料工艺学以及材料基础实验、材料化学专业实验等专业基础课和专业课,接受计算机课程模拟及应用,实验技能、信息获取、工程设计、科学研究等方面的技能培训。该课程体系设置使学生既掌握了材料化学方面的扎实宽广的基础理论知识又具备材料专业特长。主要实践性教学环节:包括生产实习、毕业论文等,一般安排10--20周。
材料化学专业就业方向
本专业学生毕业后可在无机材料、高分子材料等材料及相关技术领域从事质量检验、产品开发、生产、教学及技术管理工作。
从事行业:
毕业后主要在石油、新能源、电子技术等行业工作,大致如下:
1、石油/化工/矿产/地质;
2、新能源;
3、电子技术/半导体/集成电路;
4、制药/生物工程;
5、原材料和加工;
6、其他行业;
7、建筑/建材/工程;
8、环保。
从事岗位:
毕业后主要从事研发、工艺、材料工程师等工作,大致如下:
1、研发工程师;
2、工艺工程师;
3、化验员;
4、质检员;
5、材料工程师;
6、销售工程师;
7、技术员;
8、实验员。
1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;
2.掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;
3.了解相近专业的一般原理和知识;
4.熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策,国内外知识产权等方面的法律法规;
5.了解材料化学的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及材料科学与工程产业的发展状况;
关键词:地质学;标准化;实践教学;改革
作者简介:王佳,博士,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心实验师。研究方向:沉积地质专业教学及科研工作;谭先锋,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心;陈青,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心。(重庆401331)
基金项目:本文系重庆市教学研究改革项目“应用技术型高校资源勘查工程实践创新能力培养研究与实践”(编号:153149)和“‘构造地质’课程群一体化实践教学资源建设研究与实践”(编号:173150)的研究成果。
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1671-0568(2018)05-0012-02
教学标准化是推行教学又好又快发展的重要手段。基于地质学专业实践教学具有较强的实践性,在推行教育部新一轮应用型人才培养改革道路上,地质学专业在实践教学改革实践过程中面临诸多问题,很难采用虚拟仿真教学来实现学生实践环节,大部分实验需要学生在课堂中接触到真实的岩石、矿物等标本才能有效进行,但为了提升地质学专业学生的实践动手能力,只有加快地质学专业实践教学标准化的推进,在实践教学环节中最大限度地发挥学生的动手能力和创新性,才能在提升实践教学效率的同时保障实践教学质量和学生的学习效果。实践教学标准化的实施是一个循序渐进的过程,需要不断总结经验,不断改善和改进,才能寻找到最贴切、最有效的地质学专业实践教学方法。
一、实践教学标准化改革的背景
地质学专业实验课程以专业基础实验为主,需要学生亲自认识观察实验标本,才能加深和巩固对地下各类岩石、矿物和地质现象的认识。以重庆科技学院地质学专业为例,该专业为校级特色专业,隶属于地质学与地质工程校级重点学科,人才培养方案要求本科4年修完180学分,其中实践学时49.5学分,占总学分27.5%,实践课程主要包含专业基础实验、课程设计、专业技能培训以及毕业设计,而在专业基础实验课程教学过程中,限于实验条件或资源的制约,还将面临实验分批进行等问题,因此地质学专业实践教学标准化改革势在必行。通过改变教学模式,让学生成为实验课堂的主体,能使学生应用实践能力和创新能力得到更好的提升。
二、实践教学标准化的实施
对不同的实验类型,需要选择不同的教学方式,因此该教学标准化的实施需要“分模块”“分阶段”地进行,针对地质学专业人才培养方案的设置,主要分为以下三类实践课程类型:专业基础实验、课程设计(实践专周)、毕业设计。
1.专业基础实验。专业基础实验是学生进行地质专业认识与实践的主体实验课程,在学生学习专业知识的同时,还要让学生从实验过程中学到专业背景和必备的专业技能。在该类教学中必须含有实验预习考核、实验方法和内容、实验结果考核三大环节,然而在常规实验过程中常常忽略了实验预习考核,学生对矿物或岩石标本等实验对象没有宏观的认识,因此在实验过程中教师在课堂导入环节做得不够充分。只有加强学生实验预习考核,讓学生对实验对象有充分的认识,实验预习重视,才能更好更快地进入矿物和岩石标本的微观现象观察与描述。当然,在学生实验过程中,教师要采用“问答式”“抽查式”的方式了解学生对难点和重点的掌握情况。对于实验结果的考核,应该考虑到学生的预习和实验完成过程情况,实验态度不端正、存在抄袭的学生要重新进行实验学习,实验结果的考核必须有清晰、合理的考核方式,而且要在实验开始前进行专门的讲解和说明。只有将教案和考核方式联系起来,才能促进实践教学质量的提升。
2.认知实习。就重庆科技学院地质学专业来讲,认知实习以野外实习为主导,但会在实习环节中灌输专业要求,让学生开始接触地质工作要领。野外实习是地质学专业学生必须经历的一个环节,主要以野外地质现象认识为主,培养学生用书本知识解释多样的地质现象的能力。教师在实验教学环节中要注重引导学生掌握地质认识方法,才能让学生在今后的学习中有主动性。当然,虽然在培养过程中以熟悉地质行业背景为主,但对于地质的学习的专业特点,如野外工作的艰辛、地质工作的严谨等,必须培养学生吃苦耐劳、做事精益求精的专业精神,对于野外地质实验教学环节教师必须以身作则、言传身教,给予初次接触到专业领域的学生一个积极的榜样,当然这样的教学模式也会起到事半功倍的效果,让学生通过生产实习很好地认识地质专业的同时,在今后专业课程的学习中能够具有良好的继承性学习模式。
3.课程设计。大学课程设计是针对某一课程的综合性实践教学环节,对于重庆科技学院地质学专业而言,这样的课程在大学应用型能力培养中占有重要的地位,可该类课程设计的教学环节中往往缺乏新意,没有发挥课程设计应该有的培养效果和作用。一般而言,课程设计是综合多门相关课程知识,选择专业技术方法来解决生产过程中某一常见的问题,因此在课程设计教学中必须采用“引导式”“自主性”教学方式为主线,教学中减少技术方法的论述,让学生综合相关专业知识,分组进行讨论,在实行正式课程设计前,需要通过教师针对技术方法的考核或论证,进行课程设计内容。课程设计的考核要体现解决问题的创新性和多解性,主要重点放在学生提出的解决方案,即使问题没有得到解决,但“发现问题-解决问题-思考问题”的学习模式才是课程设计考核要求的重点。
4.生产实习。重庆科技学院地质学专业生产实习一般是与学校签订人才培养合作的协作单位共同完成,以重庆周边地区地质队为主,此环节的教师是生产单位具有良好生产经验的员工,教师在此环节中主要是协调学生野外学习和野外安全工作,给学生一个舒适的学习环境。在此工程中,虽然教师的角色发生转变,但仍主要是培养学生接触单位、接触生产,使学生快速走上岗位,快速上手工作。以前学生实习一般均是以专业知识的学习为主,生产实习主要是教会学生如何将前期专业知识更好的和生产环节相适应,能够把地质学理论知识运用到矿产资源勘探或区域地质调查等工作中去。
5.毕业设计。重庆科技学院地质学专业针对本科毕业设计进行了探索性改革,首先毕业论文的内容选定加大实践环节的比例,对于一些采用实验、实践方式解决科学问题的论文择优通过初选;其次,增加学生在毕业论文实施过程中实践环节的抽查和质量把控,在毕业答辩环节中必须体现实践环节的实施和完成;在毕业设计推优时,对于论文课题具有实践意义的给予一定程度的偏向,突出应用型人才培养。
三、实践教学标准化实施效果评价
通过对近三年毕业的地质专业学生的问卷调查和学校教学质量评估办给予的结果显示,地质专业学生的实践教学效果获得大幅度提升。对196名毕业学生(2014届67人,2015届64人,2016届65人)进行问卷调查的结果显示,184人对实践教学现状感到满意,2016届较2015届、2014届满意度高,平均绩点也逐年呈增长趋势。学校质量评估办反馈显示学生认为实践教学的改革大大提升了自身专业知识学习的自主性和自觉性,对专业知识掌握得更加牢固,同时校企合作单位近两年毕业学生的评价反映学生能够更快地适应单位企业工作环境和要求,人才培养能够真正意义上的实现“下得去、上得来”。
重庆科技学院地球科学系通过不断的改革和创新,注重学生实践动手能力的培养,以应用型人才培养为指导思想,以建立标准化教学体系为抓手,努力推行教学指南、教案、考核方式等要素的标准化,不断寻求高质、高效的教学方法。通过一系列反复的改革,提升了地质学专业人才培养质量,获得学生、学校以及企业单位的一致好评,为国家地质勘探源源不断地输入高质量人才。
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关键词:地质学类;矿山生产实习;数字化;实践教学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0024-02
攀枝花冷水箐生产实习基地位于攀枝花市北西方向约20余千米处,隶属于攀枝花市盐边县渔门镇。2014―2015年,在四川省地质矿产勘查开发局一六地质队和成宗矿业有限公司的大力支持下,对冷水箐铜镍硫化物矿床进行了系统的参观与调研。
一、实习区地质概况
冷水箐地区位于扬子板块西缘,以西为松潘-甘孜褶皱带,西侧紧邻近南北向金河-箐河断裂,东侧紧邻近南北向攀枝花断裂和昔格达断裂,其所处的构造位置历来被视为重要的构造单元与成矿带。矿区内断层发育,有东西向、北西向和北东向三类。区内发育大量新元古代早期侵位的闪长岩、花岗岩及基性-超基性岩体,其中闪长岩和花岗岩体形成相对早些,含铜镍硫化物矿石的基性-超基性小岩体顺层(片理)侵位于中元古代盐边群上亚群和早期形成的闪长岩及花岗岩中。这些基性―超基性小岩体的岩性组合大致分两类:一类是侵入于中酸性岩体的边部或底部,构成中酸性-超基性复合岩体;另一类是单一的超基性岩体,且多发育矿石或见矿化,矿石多产于橄榄岩相,部分产于(角闪)辉石岩相。区内已探明3个小-中型铜镍矿床,其中Ⅲ号岩体区交通便利,岩体与围岩露头良好,且岩体北东部与围岩云母石英片岩的断层接触关系明显,故选取该岩体为野外观察的主要对象。Ⅲ号岩体地表出露为长条形岩墙状,长轴方向为北东-南西向,面积0.0435km2,岩性为超镁铁质(角闪)辉石橄榄岩,造岩矿物粒度为中细粒。
二、实习内容
西南石油大学地质学专业本科培养方案中,实践环节主要包括一年级末暑期的“广元市旺苍县地质认识实习”、二年级末暑期的“重庆北碚数字地质填图实习”,四年级秋季学期之前,学生已修完矿床学、矿相学和矿产资源勘查与评价,保障了该学期期末寒假“攀枝花生产实习”的理论与实践基础。冷水箐铜镍硫化物矿床是国内典型的岩浆熔离型矿床,成矿物质来自基性-超基性母岩,形成于攀西裂谷陆内拉张环境中,岩浆成分具有成矿专属性。
生产实习内容安排由野外地质调查和室内报告编写两部分组成。
1.野外地质调查。野外地质调查的主要目的是通过了解含矿岩体的围岩及蚀变特点、含矿岩体的岩石类型、矿体形态及产状、矿石类型、矿石品位及品级空间变化等内容,建立岩浆矿床的成矿地质模型,了解岩浆熔离矿床的成矿作用特点及该类型矿产勘查的技术方法,掌握基性―超基性岩体成矿专属性及成矿作用方式[1-3]。学生以小组为单位,每组约5~6人,每位老师指导2~3组,采用传统野外调查与数字化野外调查相结合的方法,因此每个组组员之间要做好分工并互帮互助,且每天分工角色轮换。传统野外调查即在地质观察过程中按规范将地质现象记录、描绘于野外记录本上,在矿区大比例尺地形图上勾绘Ⅲ号岩体及围岩的平面形态等地质信息,并完成探槽、圆(方)井、坑道及钻孔等原始数据记录及最终的图件编绘。工作完成后上交资料或后期保存及利用时,大量纸质介质带来很多不便。数字化野外调查即采用“数字地质调查系统”中的“数字地质填图系统(RGmap)”、“探矿工程数据编录系统(PEData)”和“数字地质调查信息综合平台(DGSInfo)”,将矿区大比例尺地形图导入掌上机后,在野外可实现观测路线上地质点、点间界线、路线、产状、照片、样品及槽井坑钻的数据采集,回室内后导入桌面系统进行综合整理。
2.室内报告编写。在观测完设计路线后,结合各组收集的地质资料,编写冷水箐铜镍硫化物矿山生产实习报告,要求客观实际、符合相关规范并图文并茂。
三、地质路线设计
根据实习区野外地质调查的主要目的,设计了6条路线,具体见表1。其中前三条路线和后一条路线为基本教学路线,路线④和⑤为专题调研路线,每个小组根据前三条路线内容或自己感兴趣的某科学问题,设定课题,设计观测路线、观察内容及采集哪些标本,可为四年级毕业论文提供野外原始资料。
四、教学方法
1.启发讨论式。在进行基本教学路线观测时,路线前进过程中或快到某一观测点时,引导学生注意观察脚下及四周的地质特征,从理论到实践、从日常生活到地质现象一步步启发。先让各个小组观察并发表其观察结果,再小组之间相互讨论,然后指导教师再一一点评每个小组从野外地质现象获取的信息是否合理,对于观察结果不准确的小组,先肯定后否定,并给他们教授如何正确观察地质现象。表扬合作协调能力强、观测地质现象准确的小组,鼓励其他组向他们学习,激发学生主动学习的兴趣。路线中遇到有趣的地质现象、岩石、自然美景及人文景观等时,老师与学生一起欣赏、讨论,感受地质工作中的乐趣、大自然的美丽与神奇[4]。
2.角色互换式。在进行第④条路线时,老师与学生角色互换,即学生教授老师如何去正确观测和研究地质现象。这样可有效提高学生动手能力、观察能力、思维能力、发现问题能力和表达能力等,培养学生的探索精神和求知意识[5]。
五、考核方式
地质学是一门实践性和探索性很强的学科,野外教学实习是地质类专业的重要实践环节。合理评定野外生产实习成绩,是提高学生主动性和积极性的重要途径之一。因此,合理的考核方式对野外实习至关重要[6]。
实习成绩主要根据以下3个方面综合评定:
1.野外实习表现占30%,主要考察野外观测、理论联系实际、记录野外现象及野外考核环节的成绩等情况。每条路线均设定考核环节,内容涉及岩浆熔离型铜镍硫化物矿床、找矿、勘探、采矿、选矿和冶炼等,现场打分。
2.野外记录本或掌上机、数字填图桌面系统的记录和整理情况占30%。
3.野外实习报告及相应图件质量占40%。
六、创新点
冷水箐生产实习教学的创新点主要为:
1.在传统矿山工作方法的基础上,引进了数字化矿山方法,即“数字地质填图系统(RGmap)”、“探矿工程数据编录系统(PEData)”和“数字地质调查信息综合平台(DGSInfo)”,是培养模式的创新。
2.采集大量的矿石标本回校后进行定量分析(薄片及光片观察、岩石地球化学测试等),培养学生科学的地质思维能力与研究技能,是教学手段的创新。
3.这次实习可以作为地质学专业学生毕业论文(设计)的前期基础资料阶段,解决新专业毕业论文的难题,是教学方法的创新。
七、结束语
攀枝花冷水箐地区发育变质岩、岩浆岩、断层和铜镍硫化物矿床,既是普通地质学实习的天然场所,也是岩浆熔离型铜镍硫化物矿床矿山实习的最佳场所之一,同时也是生产一线。尽管前人进行过详细研究,但依然有很多科学问题有待解决,例如:冷水箐矿区为小岩体成矿,且这些岩体侵位于盐边群上亚群中,为何同期形成的大岩体或侵入中酸性岩体的基性-超基性岩小岩体未见矿化?显然,该生产实习基地可建设为教学与科研密切结合并互动的基地。实习过程中采用传统与数字化矿山工作相结合的方法,为地质学发展培养综合型的建设者。
致谢:感谢四川省地质矿产勘查开发局一六地质队和成宗矿业有限公司为培养地质学建设者付出的无私奉献!
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[关键词] 资环专业 实践教学 探索
中图分类号:G642 文献标识码:A
基金项目:商洛学院教育教学改革研究计划项目(项目编号:10jyjx01012)和商洛学院科研项目(项目编号:09SKY028)资助。
资源环境与城乡规划管理专业(以下简称资环专业)是1998年教育部根据学科发展的新形势和社会的需要而设立的较新的本科专业[1]。据不完全统计,目前全国已有158所高校开设了该专业[2,3]。其目标是培养具有地理学、环境生态学和城市规划学的基本知识,掌握资源环境与城乡规划管理的基本理论和基本技能,能够在企事业单位及政府部门从事城乡建设、区域经济与规划、城市总体规划、土地利用与管理、生态环境保护等工作的应用型人才。由培养目标就可以看出该专业是一门实践性很强的专业,因此,对该专业的实践教学培养模式、规格、环节的探索和研究具有非常重要的意义。现以商洛学院资环专业为例,在专业定位的基础上,探索该专业的实践教学体系建设。
研究现状
商洛学院于2009年被国家正式批准招收第一届资环专业本科生,至今已有3年的办学历史,2013年将有第一届毕业生。该专业已经确定了城市规划与设计的专业方向,设置了相对完善的人才培养方案和学科体系,不断探索实践教学改革,力争使毕业生有一个良好的出路。
该专业现有在校生人数为200多人,专职教师9人,兼职教师3人。并建有资环综合实验室、自然地理综合实验室、测量与绘图学实验室、地质地貌学实验室、地图实验室等5个专业实验室,可完成大部分课程的实验与实习教学;建有商洛市城乡建设规划局《城市规划原理》和商州区牧护关镇《自然地理学》见习基地,基本能满足学生部分课程的专业见习和实训。
实践教学体系构建
1.明确实践教学专业思路
资环专业是商洛学院新建的厚基础、宽口径的理科专业,其专业的知识面相对较宽。对于“立足地方,面向全国”的商洛学院的大学生而言,该专业也有专业知识理论性强、方向不明确的问题,致使建设初期一些学生处于方向迷茫、专业知识实践能力不足的境地。为此,2009~2011年,我们多次组织相关教师赴吉隆坡建设大学、浙江万里学院、西北农林科技大学、陕西师范大学、长安大学、西北大学、西安理工大学、济南大学等高校进行专题调研和考察,学习资环专业和相关专业人才培养的方向、课程设置、教学方法与办学经验,开阔了眼界和办学思路。经过调研和全系教师充分论证,认为我院资环专业的专业方向应该定位为城乡规划与设计,并且对2009版的人才培养方案进行了微调,加大了主干专业课程的设置,并且结合我院实际制定了《实验教学大纲》和《实践、实习教学大纲》,把专业逐步建设成为以实践教学为特色的专业。
2.构建科学的实践教学体系
依据资环专业人才培养方案和学生对实践技能的要求,对实践教学的组成部分进行了设置,构建了由基础实践、专业实践、社会实践和综合实践等构成的,与理论教学相协调、有明确的教学要求的实践教学体系(表1)。
由表1可以看出,实践教学体系的四个组成部分是由简到难、由浅入深、循序渐进的过程,既有基础理论课程的验证性实验,又有毕业设计和大学生科技创新的综合性实践;既有对主干专业课程的技能训练,又有相关的创新性实践;既有校内实践,又有校外见习基地的实训;并且通过社团活动、社会调查和参与教师科研项目的专项调查等,让学生提前参与到生产实践和科研活动中来,做到实践教学与科研活动相互促进[4]。
(1)基础实践教学体系
基础实践教学主要有自然地理学实验、地质地貌学实验、遥感实验、地理信息系统实验和测量与地图学实验与实习,这些实践课程主要是以地理科学和“3S”技术为支撑手段,通过该阶段的学习,培养学生的地理科学素养和掌握用现代信息技术解决资源、环境、城乡规划等实际问题的一般方法。
(2)专业实践教学体系
专业实践教学主要有城市规划原理实习、城市园林绿地规划实验与实习、土地调查评价实验与实习、CAD制图实验、小城镇规划实验与实习等近14门专业课程的实践教学。在具体实践过程中,我们与商洛市城乡建设规划局签订了合作协议,把该单位确定为资环专业的见习基地,每年带领学生进行现场观摩,并聘请该单位建筑设计院的高级工程师给学生授课。此外,我们还组织学生到商州区黑龙口镇、丹凤县等地调研小城镇土地整治规划。通过这些实习活动的开展,既开阔了学生的视野,又丰富了他们的规划知识,使他们对专业知识的应用领域有了更好的理解,对社会的某些领域有了更深的认识,收到了良好的效果。
(3)社会实践教学体系
社会实践教学主要包括社团活动实践、社会调查和专业调查等。我们通过成立地理学社,每年给学生普及测量知识,激发他们主动使用测量仪器开展校园测量的热情。还通过让学生参加环保协会,组织开展环保、规划知识竞赛,以及通过图片展览、上街宣传等活动,培养学生通过参与社团活动等形式主动学习专业知识的兴趣。同时我们还适当让学生参与一些社会调查与专业调查活动。例如,与商洛市城乡建设规划局合作,组织近50名学生分批到柞水县、洛南县、镇安县和商南县等地开展“规划把脉商洛”调研活动。通过社会实践可以使资环专业的学生运用地理、规划等知识更多地了解社会、认识社会,并学会社会调查的基本理论和方法,增强了学生的社会实践能力。
关键词:实践教学体系创新型人才培养目标材料科学与工程
一、前言
材料是社会进步的物质基础与先导,和能源、信息并称为现代文明社会的三大支柱,该领域也正受到社会越来越多的重视并随其蓬勃发展而日新月异。材料科学与工程学院是我国培养无机非金属材料科学与工程领域专门人才的摇篮,担负着为材料科学领域输送专业技术人才的重任,基于人才质量的培养直接关系到现代文明进步的考虑,对提高经济全球化背景下我国的国际核心竞争力具有重要作用。
教育部在2007、2008两年工作重点中明确指出:“切实把教育、教学重点放在提高质量上,进一步提升高等学校中人才培养质量和自主创新的能力;切实提高高等教育质量,进一步提高创新人才培养水平”。教育部文件要求高校需深化人才培养模式改革,探索以能力培养为核心的教学模式;抓好教学内容、课程体系和实践环节的综合改革,支持和鼓励大学生开展研究性学习、创新性实验,积极推进学生到企业、事业单位进行科学研究、挂职锻炼等实践活动;建设国家级实验教学示范中心,资助大学生开展创新性实验,最终全面增强毕业生就业的核心竞争力。
二、实践教学体系与创新人才培养的关系
致力于成为地球科学领域世界一流大学的中国地质大学(北京)以建设高水平、研究型大学为发展目标,特别是依托矿物学、岩石学、矿床学、晶体学等特色学科而衍生的材料科学与工程学院,定位于以理论创新,科技创新为主;以原创性、基础性科学研究为主要职责,为社会培养大量高层次拔尖的创新型人才。这势必要求学校、学院以及细化到专业的教学工作更多的加强对学生创新性意识的培养,实践教学便是培养学生创新意识最为有效的途径之一。
实践教学一方面可以锻炼学生的动手操作能力,另一方面也是培养学生的科研能力的重要环节。王充的“施用累能”,朱熹的“知行合一”和“践履”,都充分说明知识转化为能力离不开大量的实践,理论联系实际,将所学知识与理论能够以实践的形式反映出来,通过实践教学可以培养学生对科学研究的基本认识与兴趣,并在学习实践的过程中养成科学严谨的治学态度和持之以恒勇于探索自然的精神;此外,实践教学还可以培养学生的创新能力,创新能力的培养是高校教书育人的重要目标之一。创新能力的培养主要通过实践环节来实现,在实践中质疑、探索、求新求变、追求创新,在实践中培养分析问题、解决问题的能力。因此,为培养“品德优良、基础厚实、知识广博、专业精深”适应性强、具有较强实践能力和创新能力的高素质应用型人才,就必须不断深化实践教学改革,构建完善实践教学体系,努力提高实践教学质量和育人质量。
三、实践教学体系的构建
1.构建思路与原则
专业培养目标是构建、完善实践教学体系的主要依据,理工科强调学生的动手实践能力,均以实践教学为主,人才培养定位在“培养德智体美全面发展、具有创新意识、实践动手能力的基础厚实、知识广博、专业精深的创新型人才。”因此,材料科学与工程专业构建实践教学体系的总体思路为:以培养既掌握材料科学与工程领域的基本理论与技术,又具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程领域的扎实基础,还要具有较强的实践动手能力为目标,培养适应面广,能在材料科学与工程及其相关领域从事教学、科研、技术开发及管理工作的专门人才,构建科学、规范的实践教学体系,全方位拓展学生实践能力、创新能力提高的新方法、新途径和新模式,使材料学院的实践教学工作达到一个新的高度。
在具体构建思路的指引下,必须紧紧围绕人才培养目标和人才培养模式,立足于培养动手实践能力强的创新型人才的基本目标。以学生的具体需要为出发点,结合学生今后就业发展的需要,在学生专业知识、能力和综合素质等全面发展的同时,突出提升学生的实践能力,体现出人才培养的目的性。
提升实践教学质量的同时需本着因材施教、因地制宜的基本思想,综合全面考虑影响实践教学质量的诸方面因素,建立健全各项规章制度。制定和完善实践教学相关人员岗位责任制度、教学评估制度、实习基地、实验室建设与管理等规定,使实践教学管理科学化、制度化、规范化。
考虑到良好的实践教学体系是教学内部各课程等教学环节之间密切配合、合理分工并相互衔接的产物,所以,在实践教学体系的构建中,需实现优势互补,处理好世家教学和理论教学之间的关系,使之有机结合起来发挥更大的作用,进而培养出“又红又专”能够满足社会需求的复合型人才。为此,在实践教学中,要重视学生在认知过程中的客观规律,体现出育人的阶段性和层次性。
2.具体构建举例
(1)扩大校内外实习基地范围,提高认识、生产实习质量
认识实习作为从公共基础课到专业课的一门重要过渡课程,起着承上启下的作用。材料科学与工程是材料科学和工程应用的交叉学科,因此,对于刚进入该专业学习的学生,对本专业还不够了解,为此,认识实习过程对理工科学生认识本专业便显得尤为重要。生产实习过程作为专业主干课结束后,将所学知识运用于具体实践的又一重要环节,是对学生所学知识的检验,也是考验学生灵活应用所学解决实际实验生产问题能力的一个步骤。因而,实习在实践教学体系的构建中具有举足轻重的作用。
实习基地建设是高等教育教学工作的重要组成部分,是培养高素质应用型专门人才的基本条件之一。实习基地建设可分为校内实训基地建设和校外实习基地建设两个方面。根据创新型人才培养的要求,学院应充分利用已有资源,以本专业、本学院实验室为依托,建立以校内实训基地为核心,扩大校外实习基地范围,校内外共建相结合的思路。此外,可以引进和聘请校外专家、专业技术人员参加指导部分实习教学环节,提高其影响力和加强学生认识印象;与企业建立合作关系,并为单位推荐优秀毕业生,建立互惠互利,共同合作的关系。
(2)加强课程训练和实验教学,充分利用实验室资源
课堂教学是实行素质教育的主要渠道,素质教育与实践教学过程的有机融合是实践教学改革的关键。课堂作为实践性教学的第一场所,应积极鼓励教师根据课程实际情况,探索各种教与学方式的优势互补和应用,充分发挥校内外实习基地作用,如开展实践导向、讨论式学习、探索研究式教学等来加强课程训练,加深学生对专业知识的理解和认知。实验教学以提高学生动手能力为主线,以掌握基本技能和方法、融会知识、促进科学思维和创新思维为主要教学目的。需高度重视实验教学,不断整合和优化实验教学内容,做到基础知识的不重不漏,相得益彰。另外,也需减少验证性实验、模仿性实验,结合教师的课题项目和实验室资源,增加综合性、设计性和研究创新性实验,使得实验室得到最有效的利用,并为实践教学工作提供充足的硬件设施。
(3)重视学生毕业论文质量管理
毕业论文是实现培养创新型人才目标的重要教学环节,是培养学生的实践能力、创新精神与自主创新能力的重要实践环节,也是检验高校教学水平,以及学生毕业与学位认证的重要依据。从狠抓毕业论文质量管理开始,由论文的选题、指导、答辩、评分全程监控,严格把好环节关,这样可以有效培养学生探求真理、训练基本科研能力、提高综合实践能力,进而加强和完善毕业生综合素质的蜕变。
四、结语
构建与完善创新型人才培养所需的实践性教学体系,特别要突出实践性教学环节在创新型人才培养中的重要地位,进一步理顺教学观念,在摸清实践性教学环节基本数据的基础上,做到从教学计划制订、课程安排、教学环节组织到实践经费的落实等各方面都要全面合理地体现实践性教学环节在整个创新型人才培养目标实现中的地位与作用。不断优化实践教学体系,整合实践教学资源,逐步有效促进学生实践能力与创新能力的提高。材料科学与工程专业在实践教学的探究中走在了前列,学院毕业生以“专业精深、知识广博、勇于创新、特别能吃苦、特别能战斗”良好的精神面貌和严谨的“做人、做事、做学问”的干劲受到了用人单位和社会的一致好评。
但是,在取得一定成绩的同时,我们应该清醒的认识到,实践教学体系的设计、实施与运行是一项既重要复杂又艰巨的任务,为此需要长期探索,特别是寻求一套科学合理的实践教学体系来实现实践教学目标、教学体系内容的圆满完成并能够推进学院软、硬件条件的有机整合。另外,在完善实践教学体系的同时,如何完成其与理论教学体系的匹配,共同推动培养创新型人才这一目标的顺利实施,等等,都需要我们进一步探索和研究。
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基金项目: