工程师专业论文范文

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第1篇

常规的工科实践教学环节由实验、实习和设计三大部分组成。其中实验由易到难，有演示性、验证性、操作性实验、综合性、设计性、创新性实验；实习形式由简单到复杂，有认识实习、操作实习、见习型实习；设计方式由专项到综合，有课程设计、毕业设计。按本科与硕士研究生实践教学需要来设置，专业工程实践教学分为校内和校外实践教学环节。校内有与各专业工程课程相对应的实验、实操（工程制图、测量、各学习阶段的课程设计）、毕业设计、学位论文。以毕业设计为例，其常见类型就有工程项目设计、工程施工（加工）技术和管理、专题研究、工程应用软件开发等4种。由于毕业设计属于本科生学习期间较高级的实践教学，所以这4种类型的毕业设计可以根据培养目标、方式与教学条件的许可，不论在校内、校外进行都可以作为学习者完成毕业设计（论文）实践学习方式。校外实践教学环节就实践而言，可以依托校外协同创新单位的土木工程技术开发研究中心或具有新技术、新工艺、新材料背景的工程项目进行综合性、设计性、创新性实验；实习教学环节主要是结合专业工程的场地（所）性、先进性、特殊性和丰富多样性要求，进行校外各类工程的参观认识实习、专业课程实习，施工（加工）技术与管理生产实习，毕业实习等。

二、土木工程实践教学资源协同开发的原则与方法

现在的信息技术手段、网络服务及移动终端设备已经完全具备对庞大的数据进行整合和处理应用的能力，故借助于云计算技术来收集、整合、处理、挖掘超量、繁复的工程实践教学资源，不但能有效解决工程专业实践教学中的众多困扰，而且能为工程人才个性化培养及创建终身教育奠定坚实基础。

1.开发原则

各种专业工程实践教学资源的内容丰富、博大，所以在协同开发和挖掘相关资源时，应坚持“有所为，有所不为”的原则。应分专业类别广泛收集各种实践教学资源，并在收集和整合资源过程中，要注意以资源的全体和完整为主，不要片段、抽样；要注重资源获取的效率，不要以工程项目内容的绝对精确作取舍；要考量工程项目资源内容相关性，不必在因果逻辑上做深究[3]。要按照培养目标，从学习者实践知识建构需要来识别资源的意义，在丰富、灵活、多样、宽泛的基础上，进行资源采集、处理和加工，让运用者按需配置其专业工程实践教学资源，能方便、高效地实现其教学价值。依据专业工程学科创新知识与能力培养所设定的目标，以协同创新的核心单位为主体，科学创设基于学生专业工程实践学习需要的活动情境。即将有关资源分层次构造出各学习阶段专业工程实践的问题情境，以引导学生循序渐进式地经历实践的过程，使学生能自觉调动多种感官，如视觉、听觉、触觉以及语言表达等，寻找多种操作、动手、研讨途径，积累起丰富的土木工程实践感性认识和动手操作经验，激发学生对工程项目的类型、设计与施工条件、理论与技术方法、施工技术与组织管理、工程量、产品形态、建（制）造和场地环境、时空边界条件等现象与相互关系产生浓厚的兴趣和探究的欲望。

2.主要途径

由于培养人才的责任主体是大学，校方的图书与电子资源丰富，多建有信息网络技术中心，软硬件设施和技术人才相对充足，且信息技术在所涉土木工程专业教学需求与科研应用量巨大。建立学校与协同核心单位间工程实践教育资源共享平台是协同创新发展的一种必然趋势，因此，校方应成为实践教学资源共享建设的投资主体与推行者。协同开发与共享专业工程实践教学资源的主要途径，可从以下四方面进行：（1）建立一套运行机制。专业工程实践教学资源建设是一项有序的、动态的、可持续发展的系统工程，必须建立良好的运行机制，以促进建设过程中各个环节的正规有序，实现统合，搞好顶层设计。（2）规范一套建设标准。用科学的标准来促进专业工程实践教学资源系统的建构[4,5]。应建立面向协同中心所涉各类工程专业的不同实践教学主题、覆盖其各个层次、不断动态更新的工程实践教学资源建设标准，为实现各级各类资源系统的网络互连、信息互通、资源共享奠定基础。（3）搭建一个基于云服务的共享平台。各类工程实践教学资源只有不断被其工程专业教学所应用、学习者所掌握，使其流动、开放和充分共享，才可持续。在各专用工程实践教学资源库和实践教学课件建设的基础上，通过云服务端资源集成，实现各门专业的各级各类实践教学活动资源交换和资源共享。（4）培养和建立一支“双师”实践教学专业队伍。专业工程实践教学资源库及课件开发、建设的每个环节都需要依靠高素质专业人员完成，因此，必须根据协同机制，整合学校与协同核心单位的人才资源，培养和造就一支懂教学、懂工程技术、懂教育教学管理的资源库建设专业队伍。

3.技术方法

构建一个基于云计算的数字化实践教学资源处理平台。实践教学资源经数据处理，区分成关系化、结构化和非结构化数据，其中关系化数据是指二维关系约束的数据表，结构化数据包括了数字、符号等数据，非结构化数据包括了文本、图像、声音、视频等数据，从而进行有效存储、组织来自校内外协同创新单位的教学资源。利用处理平台能够对几百甚至是几千个分布式数据库，或者分布式存储集群中的内容进行分析。该处理平台还能根据具体教学环节、层次需求建立相应服务，解决传统的学习平台资源无序、缺乏统一管理调配的问题。教师可以通过云服务平台在技术项目上实现跨学校、跨地域合作，分享工程实践与研究成果，为教学、学术研究提供便利；学生可以突破时空限制，使用现代化通讯工具随时随地全方位获取优质的实践教学资源。数据化工程实践教学资源的开发流程与实现方式，可以概括为四步：分别是采集、导入和预处理、统计和分析，最后是资源实践教学价值的发现与挖掘[6]。（1）以协同机制作保障，通过数据迁移、数据转换、共享等有效手段[4]对数字化实践教学资源进行收集、采集，把协同创新主体单位既有实践教学资源重新整合起来，并加载到数据仓库或数据集市中——存储在远程云服务端，成为联机分析处理、数据挖掘的基础。这样才可以彻底消除学校或土建行业信息化建设中各相关单位存在的信息孤岛以及信息碎片化现象，提高实践教学资源的可使用率。还可通过MapReduce编程模型对实践教学资源进行管理，以提高对海量教学资源分析的速度和效率[7]。（2）在完成资源收集之后，如果要对这些海量数据进行有效分析，还需将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库，或者分布式存储集群，通过并行计算框架[7]，优化并行分析算法，如Mahout、R语言等，对这些分散乃至碎片数据进行过滤，在导入基础上作一些简单的清洗和预处理工作，以排除混杂、错乱的工程信息，重复的资源数据，提高资源的质量。（3）从分布式数据库，或者分布式计算集群的海量实践教学资源中，提炼出连续的、低信息粒度的实践教学素材，并择优质实践教学素材交于上层实践教学统计、分析系统，进行普通的专业工程实践需求分析和分类汇总等。（4）对实践教学资源分析之后的资源内容进行实践教学模拟和价值挖掘，是指利用数据挖掘算法，包括分类算法、回归算法、聚合算法和降维算法等，对存储在云服务端（分布式数据库或者分布式计算集群）大量的、不完全的、模糊的数字化工程教学资源挖掘，以挖掘出隐藏在资源背后有价值的信息，为教师作出实践教学组织安排奠定基础。应用数据分析、挖掘等技术对存储在云服务端的各种分散的关系化、结构化和非结构化实践教学资源进行分析和挖掘，掌握学习者查询其专业工程实践资源的行为、知识点内容、知识应用能力等，以预测学习者对实践知识与资源服务的需求，使教师能根据预测进行决策，更好地引导学习者学习；同时，也可应用数据分析技术对开设的课程进行效果评估，尽早地捕捉学生的学习不适应症状，进行学习预警和干预[8]，以便及时调整培养方案，为学习者推荐学习轨迹,开展自适应学习，自我导向学习[9,10]。例如：自适应学习既不是简单的符号或文字，也不是言语或文字陈述的概念或原理，而是教师列展的一些具体的实例或问题。学习者的任务是通过考察实例、分析和解决问题来发现有关的知识，并积累解决问题的技能[11]。教师是用最适合的学习方法，让学习者主动参与到学习过程中，接受各种各样的挑战。整个学习过程因为有学习效果的追踪，记录了学习者在每个任务上花费的时间，实时反馈给教师，如果学生遇到不能解决的问题时，教师会立即知道，并对其进行针对性的辅导。应用数据分析技术也可对协同科研创新合作过程及交互型工程技术服务过程进行分析和预测，从而应对过程中的资金、政策、机制、技术、成果、共享等环节潜在的矛盾与风险。

三、专业工程实践教学资源共享应用

专业工程实践教学资源和信息化技术是共享方案设计中不可或缺的两大方面。构筑较快见效的共享建设方案可以“三层法”：基础设施层、平台服务层和共享应用服务层[12]。实践教学资源共享应用是将云计算作为其技术支持，通过对实践教学资源挖掘与实践学习分析则会带来工程实践教学理念、方式和技术方面的巨大变革和创新。

1.教学资源的流动需求与信息技术相结合

工程实践教学资源应用的关键也是其必要条件，就在于“信息技术”与“专业工程实践教学”的融合。丰富多样的专业工程实践教学资源通过信息技术应用到大学教育中，对学习者未来事业会有更加直接的帮助；快捷的反馈信息是衡量实践教学资源开发、应用过程对实践教学各个方面和层次产生影响、效果的依据。将开发的数字课程应用到教学上。比如：创建自适应各专业的工程实践学习课程，利用人工智能为每个学生创建自适应的学习体验。还可创建各专业工程实践定制化学习或终身学习课程，将工程实践教学从同一模式的“批量化生产”变为“科学管理下的定制化学习过程，帮助学生培养更好的学习技能”，“让学生了解如何利用时间、应对挑战、成为终身学习的人”[9]。

2.当代网络交流条件引发实践教学组织方式变革

随着具有语义网特征的数据基础设施和数据资源发展起来，实践教学组织的变革就越来越显得不可避免。丰富多样的工程实践教学将召唤网络结构产生无组织的教学组织力量。最先反映这种教学结构特点的，是各种各样去中心化的WEB2.0应用，如RSS、维基、微信、博客、云储存与计算等。各种专业的工程实践教学资源中只有少量是结构化数据，如项目可研报告、立项审批、设计文件、计算书仍至工程图纸、项目报建（批）、质量与安全监督、施工（生产）许可、施工组织设计（生产计划）、竣工（产品）验收等，其余大量的由半结构化数据和非结构化数据组成，如施工（生产）过程中具体的施工（生产）作业方式、方法，技术会议等以邮件、视频、微博等的形式表现。海量的专业工程实践教学资源之所以成为实践教学的变革力量，在于它通过追随实践意义而获得工程智慧。

3.以云计算为基础的数据应用技术集成，可实现协同创新主体单位间专业工程教育资源共享

第2篇

    环境工程专业生产实习教学存在的主要问题

    生产实习教学可加深学生对污染控制、治理设备工艺原理的理解,巩固所学理论知识,增强他们对环保专业的兴趣和信心,培养他们建立工程意识。笔者认为目前环境工程专业生产实习教学普遍存在以下几个问题。

    (一)专业课教学与生产实习教学时间和内容安排不合理

    我校环境工程专业生产实习的时间安排在第7学期初,学时为2 周。而专业课教学大部分集中在这个学期,实习期间,有的专业课教学计划还没完成,甚至有的课程还没开始授课,许多基本的理论知识还没有讲授,学生对环保治理设施工艺原理还不了解,使得生产实习这个教学环节的效率不能达到最佳状态,达不到理论联系实际的目的。虽然实习指导教师在实习动员时会对一些基本的概念提前进行讲解,但这样做效率低,好多知识学生似懂非懂。最佳的生产实习时间应该安排在专业课学习计划结束后,此时学生对环境工程专业理论知识有了完整的认识和理解,并且学生渴望通过实际工艺设备实习来巩固和丰富自己所学的知识。

    另外,许多学校安排生产实习的内容和课堂理论教学内容不符。安排实习单位时没有事先沟通,学生对实习内容事先没有接触过,实习带队教师不能深入给学生讲解,甚至有的带队教师并未讲授过环境主要专业课知识,学生实习不能达到提高理论知识的目的。

第3篇

网络是现代社会良好的资源平台。在冶金行业，由国际钢铁协会发起成立的钢铁大学网站是行业内认可度较高的专业网站。该网站涵盖的知识面较广，主要使用对象为在校师生和企业员工。在网站上，可以使用钢铁生产的所有原理，包括基本知识、冶金工艺、热力学和动力学原理等。然而网站最突出的特色不是对这些知识的应用，而是一系列灵活的、涉及炼钢生产的像游戏般的模拟。这对于年轻大学生们来说，很具有吸引力。我校冶金工程专业自2010年开始对国际钢协举办的网络炼钢大赛给予了高度关注。经过两年时间对该赛事进行深入调研和初步探索之后，于2012年参加了由中国金属学会主办、武汉科技大学协办的“2012全国网络虚拟炼钢大赛培训班”，事后就培训的相关内容结合钢铁生产的基础知识和计算机操作技巧，发展成专门的一门课，并将这门课纳入到我校的“个性化教育”实践环节，同时每年筛选出成绩优异的学生参加全国炼钢大赛。2013年3～4月，还曾协助河北省冶金学会承办了河北省首届网络模拟炼钢大赛，获集体三等奖。

通过这两届“网络炼钢大赛”的开展，教师们发现学生参加大赛，有助于其将大学四年所学的知识尤其是专业知识融会贯通。例如，在网上模拟转炉炼钢工艺时，学生必须首先对炼钢的工艺过程有全面的了解和掌握，熟知钢铁料和造渣材料的加入时间与方式、氧枪的操控制度（何时开始吹氧、纯吹氧时间、氧流的大小）等各个知识点，并将这些知识点有机结合到一起，运用到冶炼过程中，最终炼得符合规格要求的钢种。事实上，网络模拟炼钢的过程，可以使学生真正体验到当“炉长”的感觉，并有助于其建立炼钢工艺的全局观。通过成功地冶炼一炉钢水，不仅使学生将整个钢铁生产串联起来，了解各生产工艺的原理、特点和操作，还极大地满足了他们的自我成就感，加深了学生与本行业的情感。最后，通过对毕业生的回访了解到，他们在进入企业参加工作轮岗时，在很多岗位上都有一种“似曾相识”的感觉，因为网络炼钢培训使其对工艺的各个环节有了较深刻的认识，也熟知了相应岗位上的操作。由此可见，网络炼钢训练对毕业生工程实践能力的提高起到了积极的作用。

二、开展实验室开放项目，提升学生的创新能力和动手能力

实验教学是实践教学体系中的一个重要组成部分，是培养学生实践能力和科技创新能力的关键环节。而实验室开放项目与普通的实验相比，在创新能力和动手能力方面的要求更高。作为成立不久的新专业，面对科研基础薄弱、设备和经费不足的局面，如何促进实验室开放项目的顺利开展并且保证实施的效果，是全体教师关注的焦点。为此，系里分别从硬件环境、软件师资和参研学生的筛选三个方面进行了充足准备。首先，冶金工程专业的实验中心经过了大规模的升级改造，不仅新增了感应炉、高温烧结炉等一系列教学科研设备，实验中心的布局及环境也得到了良好的提升，为实验室开放项目的开展提供了强有力的硬件保证。其次，在师资方面，经过自愿报名和专家组评选，最终挑选有经费、有能力的优秀教师指导开放项目，从而为项目的选题、经费和实施提供了保证。最后，在实验室开放项目的学生人选方面分三个阶段进行选定。第一阶段，对自愿报名的学生进行摸底调查，调查内容主要是学习成绩和学习时间的投入多少，选择成绩较好且学习时间投入较少的学生，这样能保证被选中的学生有比较充足的时间进行项目的执行；第二阶段，对选择出来的学生进行简单的项目背景介绍，引导其进入课题，之后分配给学生一到两个月的自学时间，深入全面地了解课题，这是为了考察学生的自学能力、创新能力和查阅文献的能力；第三阶段为课题答辩环节，学生需要将查阅的文献进行归纳总结、消化吸收，完全理解之后再在答辩环节表达出来。通过答辩的学生才是最终参加开放项目的人选。选定学生之后就可以深入开展项目，在项目执行过程中要严格遵循“以学生为主体”的原则，即从实验方法的选择、实验方案的制定到具体的实验操作，以及后期的数据处理等全部由学生来完成，教师则主要起到“三导”作用，即“引导、指导和督导”。因此，学生执行项目的过程实际上就是运用知识解决问题的过程，可以很好地锻炼其动手能力和创造力。

三、充分利用生产实习，强化学生的职业认识

我校的实践环节共包括以下几个部分：金工实习、生产实习、毕业实习、课程设计、个性化教育、专业技能培训、毕业设计（论文），其中在生产实习中，学生与企业的直接接触时间最长，且有充足的机会与现场工人师傅讨论交流，这是强化其职业认识的最佳途径。目前国内高校生产实习的主要方式有跟班式、参观式、现场讲座式以及座谈交流式。考虑到我校的生产实习周期短（一般2到3周）、任务重（炼焦车间、烧结车间、炼铁车间、炼钢车间、炼铸车间等）以及学生自身的安全问题，历年来的生产实习多采用“参观式”。整个实习下来给学生的感觉就是“走走看看”，学生缺乏对岗位的深入了解，印象不深刻，实习效果较差。为此，自2012年开始专业对“参观式”的实习方式进行了改进，并增加了现场讲座式和座谈交流式。在“现场参观”的过程中，要避免“走马观花”，首先要对学生们明确实习的目的，及时下放任务书及实习计划安排，然后有选择、有重点地参观：对有高炉、转炉、轧机等设备的车间，多分配时间，多做讲解；对炼焦炉、烧结机、制氧机、缓冷机等附属设备则“提纲挈领”式讲解。带队教师要尽量安排时间让学生向一线工人师傅取经，内容包括现场操作经验、岗位特点、工作制度等，使学生对各岗位有充分的认识。“现场讲座式”实习方式是邀请具有5年以上工作经验的工程师，为学生讲解其负责的设备（如烧结机、高炉等）特点及该设备在整个工艺流程中的位置和作用、基本原理等内容。有的工程师在讲座的过程中还进行现身说法，就大家敏感的考研、工作、自身职业发展和钢铁行业的历史规律、最新动态等内容进行互动交流，效果颇佳。“座谈交流式”实习主要是请有经验的现场人员为学生解答一些参观过程中遗留的与实际生产相关的问题，并就其多年的工作经验和对本行业的了解对学生的价值观进行引导，加深学生对本行业的认识，从而帮助学生树立良好的职业意识。

四、区别安排毕业论文（设计），促进毕业生与未来对接

毕业论文（设计）是我校冶金工程专业实践环节的最后一环，学生做完论文就面临着就业或者进入高校继续深造。由于我校的冶金工程专业暂时还没有硕士点，因此，毕业论文（设计）模式按照“985工程”或“211工程”等高校通常采用的“博士带硕士，硕士带本科生”的方式难以实施，近几年的毕业论文（设计）都是由指导教师亲自指导，“手把手”式地教学生如何一步步进行实验。这种方式存在以下三个问题：第一，由于每位教师指导的学生人数太多，而且学校要求“一人一题”，且四年内的论文题目不能相同和类似，因此每年的毕业论文题目都是教师们绞尽脑汁想出来的，缺乏必要的研究基础和课题的深度。第二，做实验需要有经费支撑，而指导教师大多参加工作时间尚短，处于课题研究的摸索探究期，未形成明确的研究方向，而且很少有经费入账，因此对于他们而言，大部分毕业论文的费用只能自己筹集。第三，从学生角度考虑，这一环节的安排还涉及到与毕业去向的对接问题：对于毕业之后攻读研究生的学生而言，跟着指导教师做科研是合适的和必需的，因为可以很好地锻炼其深入钻研课题的能力；但是对于毕业之后参加工作的学生而言，他们更需要多了解和熟悉工厂的布局、设备等情况，以缩短其就业后的适应期。根据师生的实际情况，并吸取兄弟院校的经验，自2012年起对我校冶金工程专业的毕业设计实践环节的实施进行了合理改革，在原来单一的“做实验”型毕业设计基础上，增加了设计型和在企业做课题的选题模式。安排的原则是：对毕业后参加工作的学生安排设计类课题和在签订工作的企业做课题，前者如设计工厂布局、高炉车间或转炉车间、高炉、转炉或轧机等，通过做设计让学生深入掌握现场的车间格局、设备构造，并通过对设备的掌握进一步加深对工艺原理基础知识的理解；而在企业做的课题往往是由企业提出，他们希望毕业生提前进入工作状态。指导教师则全程监督指导，保证论文质量。考研的学生则偏重于做毕业论文，通过文献的查阅和综述、实验方案的设计和实验过程的具体执行，培养学生的创新能力、思考问题和解决问题的能力，为考研学生日后继续深造奠定坚实的基础。

五、结语