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關(guān)鍵詞:案例教學(xué) 系統(tǒng)工程與決策分析 案例庫建設(shè)
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2017)02(c)-0165-02
長(zhǎng)期以來,傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程教學(xué)方法以理論講授為主,忽視應(yīng)用系統(tǒng)工程方法進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。另一方面,案例教學(xué)這種親驗(yàn)型、參與型的學(xué)習(xí)方法對(duì)《系統(tǒng)工程與決策分析》有著不可替代的重要作用[1-3]。為改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方法,筆者及同仁在《系統(tǒng)工程與決策分析》課程的實(shí)踐中,引入案例教學(xué),結(jié)合課堂研討活動(dòng)開展案例教學(xué),著重進(jìn)行案例收集和案例庫建設(shè),并進(jìn)行案例教學(xué)引入和案例學(xué)習(xí)分析等教學(xué)方法的探討。
1 案例收集和案例庫建庫建設(shè)
案例收集和案例庫的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,案例庫建設(shè)作為系統(tǒng)工程與決策分析的教學(xué)改革與實(shí)踐的重要環(huán)節(jié),能夠有效地彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)教學(xué)中與實(shí)踐環(huán)節(jié)聯(lián)系不夠緊密的不足,有利于學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。
1.1 當(dāng)前案例教學(xué)與案例庫建設(shè)存在的問題
建設(shè)《系統(tǒng)工程與決策分析》課程的案例庫,需要解決數(shù)量和質(zhì)量的問題[4]。系統(tǒng)工程與決策分析的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)較多,為幫助學(xué)生理解教學(xué)過程中的理論與方法,如果不建設(shè)一個(gè)數(shù)量充沛的案例庫,很多知識(shí)點(diǎn)無法找到與之相對(duì)應(yīng)的案例,教師在教學(xué)中只能夠通過自身對(duì)問題的理解向?qū)W生舉例說明,可能會(huì)導(dǎo)致教學(xué)效果不能達(dá)到預(yù)期。其次,案例的質(zhì)量亟待提高,從書籍和報(bào)刊網(wǎng)絡(luò)上找來的案例大多偏向于敘述性。更為重要的是現(xiàn)有的案例基本上是偏向于社會(huì)管理方向的,而所授課程的對(duì)象是電氣和控制方向的研究生,照搬這類案例的話會(huì)形成針對(duì)性不強(qiáng),難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
1.2 案例收集和案例庫建設(shè)的途徑
在建設(shè)案例庫的過程中,建設(shè)途徑有以下幾個(gè)方面。一是教師在教學(xué)和科研中,將本專業(yè)的課程或課題中與系統(tǒng)工程相關(guān)的內(nèi)容整理成案例;其次是從各種電子資源中尋找合適的案例;另一個(gè)重要的途徑是在課程中安排了學(xué)生在老師的全程指導(dǎo)下進(jìn)行案例學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),并以此作為案例庫的一個(gè)來源。經(jīng)過幾年的嘗試,通過發(fā)動(dòng)學(xué)生自選課題,老師幫助篩選課題,師生共同探討解決問題的方法和模型,最后由學(xué)生經(jīng)過建模、分析,得到案例解決方案的過程是學(xué)生對(duì)案例學(xué)習(xí)的良好體會(huì)。與此同時(shí),一些問題闡述清晰、模型結(jié)構(gòu)特征鮮明、方案選取有理有據(jù)的典型案例分析也被選取出來,為課程的持續(xù)改進(jìn)充實(shí)了新鮮內(nèi)容。
1.3 結(jié)合專業(yè)特色,理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,建設(shè)案例庫
在案例收集和案例庫的建設(shè)過程中,著重關(guān)注了以下幾個(gè)問題。
首先,和專業(yè)相結(jié)合,盡量采納本專業(yè)課程或課題中所涉及的系統(tǒng)工程應(yīng)用的案例。引入本專業(yè)的相關(guān)項(xiàng)目和課題,將它們作為系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的體驗(yàn)感,所以在案例庫的建設(shè)中強(qiáng)化了這方面的內(nèi)容。典型的案例包括應(yīng)用層次分析法、多元非線性回歸和深度學(xué)習(xí)算法等進(jìn)行城市洪災(zāi)預(yù)測(cè),應(yīng)用啟發(fā)式算法對(duì)某市的風(fēng)光蓄互補(bǔ)獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。以后者為例,在對(duì)系統(tǒng)建模后,研究者發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)復(fù)雜優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,需要進(jìn)行多目標(biāo)的優(yōu)化。優(yōu)化目標(biāo)包括微網(wǎng)系統(tǒng)的總費(fèi)用、能量過剩倍率、微網(wǎng)系統(tǒng)的清潔率,以及系統(tǒng)可靠性負(fù)載缺電概率等。進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合,可將相對(duì)不重要的目標(biāo)如負(fù)載缺電概率和微網(wǎng)系統(tǒng)的清潔率降級(jí)為約束條件。借鑒生物界自然選擇和自然遺傳機(jī)制的隨機(jī)群體搜索策略,啟發(fā)式多目標(biāo)遺傳算法在這里被用來解決復(fù)雜優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。在Matlabh境中編程后,在最優(yōu)解集中找到系統(tǒng)的滿意解。
其次,以案例提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將一些比較枯燥的理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為有趣的案例應(yīng)用。例如,在講解解析結(jié)構(gòu)模型時(shí),把一個(gè)足球隊(duì)員人數(shù)之謎的智力游戲用解析結(jié)構(gòu)的傳遞關(guān)系來表述,應(yīng)用解析結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)式對(duì)足球隊(duì)員的站位順序和站位高度建模,這樣,解析結(jié)構(gòu)的遞階關(guān)系就給出了足球隊(duì)員從11人轉(zhuǎn)化為10人的解。解析結(jié)構(gòu)模型的理論學(xué)習(xí)因其對(duì)矩陣的定義和復(fù)雜分析而略顯枯燥。將其應(yīng)用在足球隊(duì)員人數(shù)之謎的案例中,既能加深對(duì)解析結(jié)構(gòu)模型理論學(xué)習(xí)的理解,又增強(qiáng)了課堂的活躍度。另一個(gè)案例則是將學(xué)生的興趣愛好結(jié)合到課堂中來。不少學(xué)生是NBA聯(lián)賽的忠實(shí)觀眾。為此,在案例庫中增加了一個(gè)分析評(píng)價(jià)NBA常規(guī)賽賽程安排對(duì)各球隊(duì)的有利程度的案例。通過收集2012―2013賽季的前半程的比賽時(shí)間間隔、背靠背次數(shù)、對(duì)手實(shí)力、區(qū)域因素、主客場(chǎng)因素,建立了基于模糊綜合評(píng)價(jià)的分析模型,并應(yīng)用該模型對(duì)賽季的后半賽程進(jìn)行預(yù)測(cè)。
最后,聯(lián)系實(shí)際生活,將學(xué)生的學(xué)習(xí)生活中遇到的決策問題應(yīng)用系統(tǒng)工程的分析方法來解決。這些案例包括圖像采集系統(tǒng)的綜合決策問題(系統(tǒng)平臺(tái)、以太網(wǎng)芯、CPU芯片、圖像傳感器等的選取),組合投資理財(cái)規(guī)劃,旅游路線的策劃等。這些決策和規(guī)劃問題實(shí)際上并沒有唯一正確的答案。但是可以幫助同學(xué)在解決實(shí)際問題的同時(shí),對(duì)系統(tǒng)工程的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行充分的理解。
2 案例教學(xué)的引入與案例學(xué)習(xí)的分析過程
案例庫的建設(shè)是案例教學(xué)的一個(gè)重要方面,將案例在課堂教學(xué)中正確引入,在學(xué)習(xí)過程中體現(xiàn)系統(tǒng)工程的方法論同樣重要。為此,在案例教學(xué)別強(qiáng)調(diào)了案例教學(xué)的引入和案例學(xué)習(xí)的分析過程。
2.1 案例教學(xué)的引入
案例教學(xué)的引入主要是針對(duì)教師的講課過程。教師在講述一些復(fù)雜的概念時(shí)(比如說前文所述的解析結(jié)構(gòu)模型),先給出足球隊(duì)員人數(shù)之謎,從而引出問題,然后通過理論學(xué)習(xí),講述解析結(jié)構(gòu)模型的原理,再回歸到案例來講解并解決問題。另外,一些綜合案例還被用以回顧整章知識(shí),使案例教學(xué)貫串于教學(xué)的過程。通過收集案例,組織案例,并在合適的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中引入案例,能使學(xué)生深入學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn),從而把案例教學(xué)引向深入。
2.2 案例學(xué)習(xí)的分析
案例學(xué)習(xí)不以求得最好的決策方案作為評(píng)價(jià)指標(biāo),而是強(qiáng)調(diào)分析問題和解決問題的全過程,即體現(xiàn)系統(tǒng)工程的方法論。案例學(xué)習(xí)以學(xué)生為中心,分成若干小組,時(shí)間貫穿整個(gè)學(xué)期。選題,剖析問題和選擇模型時(shí)教師為其參謀。一旦確立問題和方法后,就完全由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行。最后,每個(gè)小組在課堂上進(jìn)行展示,包括闡述問題、收集數(shù)據(jù)、建立模型、求解方法,分析結(jié)果并做出方案決策,其他同學(xué)和教師進(jìn)行討論和評(píng)價(jià)。最后,教師來進(jìn)行統(tǒng)一的講解、分析并評(píng)價(jià)。由此,將系統(tǒng)分析的全過程體現(xiàn)在小組的案例學(xué)習(xí)過程中,強(qiáng)調(diào)對(duì)問題的定義以及分析問題,解決問題的過程。我們也欣喜地發(fā)現(xiàn),在小組的案例學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力得到了培養(yǎng),其合作精神、表達(dá)能力、思辨能力等各方面都得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
3 結(jié)語
與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,案例教學(xué)使學(xué)生主動(dòng)地將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際問題結(jié)合,提高了學(xué)習(xí)的積極性。在信息類《系統(tǒng)工程與決策分析》課程中引入案例教學(xué),應(yīng)用各種方法建立富有專業(yè)特色的案例庫,精心組織案例教學(xué)的引入途徑和案例學(xué)習(xí)的分析過程,切實(shí)做到了以學(xué)生為中心,幫助他們將所學(xué)各類知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通,提高解決復(fù)雜問題的能力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:安全系統(tǒng)工程;課程教學(xué);安全工程
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)21-0064-02
“安全系統(tǒng)工程”課程作為安全工程專業(yè)的核心課程,對(duì)安全工程專業(yè)人才職業(yè)關(guān)鍵能力的培養(yǎng)起著支撐作用,也為該專業(yè)畢業(yè)生的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來,社會(huì)生產(chǎn)意外事故頻頻發(fā)生,人們面臨著各種各樣的風(fēng)險(xiǎn)。在此形勢(shì)下,安全工程類專業(yè)的高等教育得到了飛速發(fā)展。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)開設(shè)了安全工程本科專業(yè),并于2010年開始招生。
北京科技大學(xué)謝振華對(duì)“安全系統(tǒng)工程”教學(xué)中應(yīng)用事故案例法的效果進(jìn)行了闡述,指出事故案例法在這門課程中起到了很大的促進(jìn)作用;[2]鄧齊根、牛國慶通過“l(fā)earning ByDoing及PBt”教學(xué)方式并結(jié)合案例應(yīng)用探討了“安全系統(tǒng)工程”課程的教與學(xué)。[3]由此可見,“安全系統(tǒng)工程”是一門非常重要的課程,但是該課程的涉獵面非常廣泛,知識(shí)非常抽象,學(xué)生需要熟悉多方面知識(shí),才能真正把所學(xué)理論運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。本文結(jié)合安全系統(tǒng)工程教學(xué)實(shí)踐,對(duì)該課程的建設(shè)進(jìn)行了探索。
一、合理構(gòu)建教學(xué)課程內(nèi)容體系
1.教材的選用
教材的質(zhì)量在很大程度上影響著教學(xué)效果。因此,任課教師必須慎重考慮。只有在合適教材的基礎(chǔ)上,才能更好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。
選擇教材主要考慮兩個(gè)方面:一是人才培養(yǎng)目標(biāo)。如湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)安全工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是立足湖南,面向農(nóng)業(yè)行業(yè),培養(yǎng)掌握安全科學(xué)、安全工程及技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能的,能在科研院所、化工、建筑、交通運(yùn)輸、大型工業(yè)企業(yè)等相關(guān)部門從事安全管理和監(jiān)察、安全評(píng)價(jià)、安全教育與培訓(xùn)、安全設(shè)計(jì)與生產(chǎn)等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。二是學(xué)生的能力與知識(shí)水平。教材的難易程度并不是任課教師單方面決定的,必須充分考慮學(xué)生本身的文化水平和對(duì)知識(shí)的接受能力。此外,由于“安全評(píng)價(jià)技術(shù)”課程內(nèi)容中涉及到安全評(píng)價(jià)的有關(guān)內(nèi)容,所以要有選擇性的選取教材。
綜合考慮,筆者選用由煤炭工業(yè)出版社出版,張景林、崔國章主編的《安全系統(tǒng)工程》作為學(xué)習(xí)教材,而系統(tǒng)分析方法是“安全系統(tǒng)工程”課程的重點(diǎn)講授內(nèi)容。
2.課堂教學(xué)內(nèi)容的組織
在“安全系統(tǒng)工程”課程教學(xué)中,事故是安全系統(tǒng)工程要研究的主要對(duì)象。危險(xiǎn)性(系統(tǒng))分析、事故(系統(tǒng))結(jié)果評(píng)價(jià)、事故(系統(tǒng))危險(xiǎn)控制技術(shù)是安全系統(tǒng)工程的三大核心內(nèi)容。
煤炭工業(yè)出版社出版的《安全系統(tǒng)工程》教材涉及的內(nèi)容比較全面。在教學(xué)時(shí)應(yīng)該根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)計(jì)劃及學(xué)生的特點(diǎn)有所側(cè)重。利用該教材在教學(xué)中一定要牢牢抓住“分析、辨識(shí)―評(píng)價(jià)―控制”這條主線,在學(xué)時(shí)分配上第一部分控制在20學(xué)時(shí),第二部分安全評(píng)價(jià)分配8個(gè)學(xué)時(shí),由于第三部分在安全管理學(xué)中有所涉及,所以4個(gè)學(xué)時(shí)即可。
根據(jù)課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo),可確定重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容為系統(tǒng)安全分析以及系統(tǒng)安全評(píng)價(jià),具體內(nèi)容包括:安全檢查表法、預(yù)先危險(xiǎn)性分析法、故障類型和影響分析、危險(xiǎn)性和可操作性研究、事件樹分析、事故樹分析、概率評(píng)價(jià)法、指數(shù)評(píng)價(jià)法等分析方法和評(píng)價(jià)方法。二、課堂教學(xué)方法
1.結(jié)合多學(xué)科教學(xué)
隨著專業(yè)方向越來越寬,專業(yè)知識(shí)的覆蓋面不斷擴(kuò)大,學(xué)生畢業(yè)后在安全工業(yè)領(lǐng)域中所從事技術(shù)工作的專業(yè)范圍也比較廣泛,不僅涉及到安全工程、機(jī)械工程、結(jié)構(gòu)工程、化學(xué)工程、裝備控制等專業(yè),還包括設(shè)計(jì)、管理、計(jì)劃等領(lǐng)域,如過程裝備的設(shè)計(jì)和制造、工藝過程分析、動(dòng)力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、故障診斷等,因此安全工程專業(yè)的教學(xué)過程具有多種學(xué)科交叉的特點(diǎn)。[3]這就要求教學(xué)過程實(shí)施多學(xué)科交叉集成,使學(xué)生具有交叉學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu),學(xué)生畢業(yè)后在工作崗位上能運(yùn)用多學(xué)科的基本知識(shí),從安全工程的角度提出問題,綜合分析和解決問題。
2.結(jié)合實(shí)際案例教學(xué)
提高教學(xué)效果的關(guān)鍵是讓學(xué)生對(duì)課程有興趣,讓學(xué)生感覺這門課程對(duì)安全生產(chǎn)具有重要作用,能解決生產(chǎn)中的安全問題,在未來的工作中能用得上。“安全系統(tǒng)工程”中關(guān)于系統(tǒng)安全分析方法及安全評(píng)價(jià)方法的介紹包括概念、原理、步驟等,內(nèi)容比較單調(diào),學(xué)生有時(shí)不愿意認(rèn)真聽,也不容易抓住關(guān)鍵點(diǎn)。以前在教學(xué)中都是先講完方法再講應(yīng)用實(shí)例,如果在內(nèi)容講解前先介紹與該方法相關(guān)的事故案例,能活躍課堂氣氛,提升學(xué)生精神。介紹完方法后再結(jié)合事故案例進(jìn)行分析,能讓學(xué)生更深刻地理解和掌握相關(guān)方法。
采用案例可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能引出講解內(nèi)容、引導(dǎo)學(xué)生思考、加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力與交流互動(dòng)。例如,在講授安全檢查表法、故障類型與影響分析時(shí)應(yīng)主要采用案例教學(xué)方法;在講授事故樹分析部分內(nèi)容時(shí)可采用講授式教學(xué)、案例教學(xué)和啟發(fā)討論教學(xué)等多種方法相結(jié)合的教學(xué)方法。
三、實(shí)踐教學(xué)
1.專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
很多學(xué)校都認(rèn)為“安全系統(tǒng)工程”是一門理論性很強(qiáng)的課程,沒必要做實(shí)驗(yàn),所以大部分學(xué)校的安全工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃上都沒有安全系統(tǒng)工程的實(shí)驗(yàn)課。但實(shí)際上安全系統(tǒng)工程的學(xué)習(xí)內(nèi)容較為抽象,所以湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)為加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力,促進(jìn)理論與實(shí)踐結(jié)合,設(shè)置了12學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課,并且為該專業(yè)購進(jìn)了Windchill Quality Solutions軟件,利用此軟件可以完成FMEA分析、ETA分析、FTA分析。
目前國內(nèi)有少部分科研院所自主研發(fā)這樣的軟件,但是算法不夠先進(jìn),結(jié)果不是很精確。Windchill Quality Solutions軟件是美國relex公司研制的,用于安全工程專業(yè)教學(xué)和科研,任課教師反應(yīng)該軟件技術(shù)先進(jìn),性能穩(wěn)定,是完成實(shí)驗(yàn)及科學(xué)研究的極佳軟件。
2.課程設(shè)計(jì)
(1)安全系統(tǒng)分析軟件設(shè)計(jì)。安全系統(tǒng)工程課程結(jié)束后,利用多學(xué)科交叉教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)課程的上機(jī)操作聯(lián)系,結(jié)合“安全信息數(shù)據(jù)庫”課程,讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成系統(tǒng)工程中的安全檢查表、故障類型和影響分析、危險(xiǎn)性與可操作性研究、事件樹、事故樹等軟件的編寫設(shè)計(jì)。該課程包含系統(tǒng)安全分析和系統(tǒng)安全控制,其中涉及到大量較為復(fù)雜的運(yùn)算,如事故樹的定性定量分析、系統(tǒng)可靠性分析、安全決策以及事故預(yù)測(cè)等方面。同學(xué)們都接觸過WQS軟件,加上都選修了安全信息數(shù)據(jù)庫,可嘗試引導(dǎo)其對(duì)軟件進(jìn)行改進(jìn)或自主編程,這樣既能加深對(duì)安全檢查表、故障類型和危險(xiǎn)性分析、危險(xiǎn)性和可操作性研究、事故樹、火災(zāi)爆炸指數(shù)等分析方法的理解,又能提高效率,扎實(shí)專業(yè)技術(shù),同時(shí)能提高學(xué)生獨(dú)立思考及動(dòng)手的能力。
(2)安全評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)與撰寫。利用長(zhǎng)沙市周邊的有利條件讓學(xué)生對(duì)加油站、煤礦等進(jìn)行真實(shí)的安全評(píng)價(jià),在評(píng)價(jià)過程中全面、真實(shí)、綜合的“安全系統(tǒng)工程”課程的思想、方法,使學(xué)生得到實(shí)戰(zhàn)體會(huì)。[4]課程設(shè)計(jì)采用每5人一題,題目不重復(fù),且是與安全相關(guān)的真題。比如設(shè)計(jì)題目《××煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)》《××加油站經(jīng)營危險(xiǎn)化學(xué)品安全評(píng)價(jià)》《學(xué)生宿舍安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)》等等。為嚴(yán)把課程設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān),避免課程設(shè)計(jì)流于形式,也避免學(xué)生互相抄襲,在學(xué)生課程設(shè)計(jì)提交后,還留有一定的時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯,要求每名學(xué)生做一個(gè)5分鐘左右的PPT,并講解給大家聽。課程設(shè)計(jì)考核小組由3~5位教師組成,學(xué)生在講解過程中,教師可以隨時(shí)提出各種問題。
四、結(jié)論
對(duì)于安全工程專業(yè)學(xué)生而言,不論以后從事安全管理或者任何其他崗位的工作,都需要學(xué)生掌握安全系統(tǒng)工程基礎(chǔ)知識(shí)。要想把課程精華傳授給學(xué)生,使學(xué)生不但掌握方法還要將其靈活運(yùn)用到實(shí)踐中,對(duì)其的教學(xué)工作應(yīng)結(jié)合培養(yǎng)計(jì)劃、教學(xué)目標(biāo)等選擇合適的教材和教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)而采取多種教學(xué)手段相結(jié)合的方式,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、理解和接受安全系統(tǒng)工程知識(shí)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞: 《安全系統(tǒng)工程》 教學(xué)改革 案例啟發(fā)討論法
1.引言
《安全系統(tǒng)工程》課程是安徽理工大學(xué)安全工程專業(yè)的一門主干核心課程,可為后續(xù)的《安全評(píng)價(jià)》、《安全人機(jī)工程學(xué)》、《安全管理學(xué)》等課程學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。它是大部分安全工程專業(yè)院校研究生入學(xué)考試或復(fù)試的必考課程,在注冊(cè)安全工程師、安全評(píng)價(jià)師資格考試中占有較大比重,更是安全工程專業(yè)學(xué)生在將來從事安全方面工作所必備的基本功。由于該課程的涉獵面非常廣泛,知識(shí)抽象繁雜,且與《安全學(xué)原理》、《安全評(píng)價(jià)》等課程內(nèi)容存在一定的重復(fù),如何強(qiáng)化教學(xué)效果顯得非常重要。文章從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法和改革考核方式等方面對(duì)安徽理工大學(xué)安全工程專業(yè)的《安全系統(tǒng)工程》課程進(jìn)行了教學(xué)改革研究。
2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
安徽理工大學(xué)安全工程專業(yè)選用呂品教授主編的《安全系統(tǒng)工程》(修訂版)作為課程的教材,該教材主要內(nèi)容包括緒論、系統(tǒng)安全分析、事故樹分析、危險(xiǎn)有害因素及危險(xiǎn)源辨識(shí)、系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)、系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)、系統(tǒng)危險(xiǎn)控制等[1]。為了避免《安全系統(tǒng)工程》課程內(nèi)容與《安全學(xué)原理》、《安全評(píng)價(jià)》的內(nèi)容過多重復(fù),任課教師應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)商,突出各門課程的重點(diǎn),合理制定各課程的教學(xué)大綱,并科學(xué)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容。比如事故致因理論應(yīng)著重放在《安全學(xué)原理》里講解,危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)與分析應(yīng)作為《安全評(píng)價(jià)》的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,這些內(nèi)容在《安全系統(tǒng)工程》中不應(yīng)作為重點(diǎn)介紹。結(jié)合我校的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和課程設(shè)置情況,應(yīng)重點(diǎn)講授四大模塊,即系統(tǒng)安全分析、系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)、系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)、系統(tǒng)危險(xiǎn)控制。
3.改進(jìn)教學(xué)方法
大多數(shù)教師采用的傳統(tǒng)教學(xué)方法主要是講授法,但是《安全系統(tǒng)工程》知識(shí)較為抽象難懂,如果一味采用講授法,學(xué)生就會(huì)慢慢失去聽課興趣,學(xué)習(xí)主動(dòng)積極性會(huì)降低。鑒于《安全系統(tǒng)工程》課程對(duì)安全工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)及考研的重要性,授課教師應(yīng)該在講授法的基礎(chǔ)上,結(jié)合問答法、案例啟發(fā)討論法,主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考問題,充分調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性。講授法是教師利用多媒體或板書,通過口頭語言向?qū)W生傳授知識(shí)的方法,這也是本課程最常使用的一種教學(xué)方法,主要針對(duì)學(xué)生較易理解知識(shí)點(diǎn)的講授。問答法主要針對(duì)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分,教師可將這些知識(shí)點(diǎn)與已學(xué)知識(shí)點(diǎn)建立起一定的聯(lián)系,并以一系列問題的形式提出,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立思考后回答,應(yīng)用問答法可以促使學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。案例啟發(fā)討論法主要針對(duì)那些特別抽象的難點(diǎn)部分,教師可選取一些有代表性的案例,引導(dǎo)學(xué)生自主查找相關(guān)資料,安排學(xué)生課堂分組討論、相互啟發(fā),以學(xué)生回答問題及教師的總結(jié)剖析為結(jié)尾,案例啟發(fā)討論法可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
4.改革考核方式
考核是整個(gè)課程教學(xué)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),除了考核學(xué)生是否掌握課程基本知識(shí)外,還應(yīng)考核學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力[2]。傳統(tǒng)的一次性閉卷考核方式仍然是大部分課程采用的主要考核方式,這就難免造成學(xué)生只重視課程理論知識(shí),忽視自身綜合能力的鍛煉。《安全系統(tǒng)工程》課程采用了多元化的考核方式,傳統(tǒng)的閉卷筆試成績(jī)占70%,平時(shí)成績(jī)占30%。筆試題目里應(yīng)設(shè)置1~2道實(shí)際案例分析題,考察學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。平時(shí)成績(jī)除了作業(yè)成績(jī)外,還應(yīng)考查學(xué)生的課堂出勤情況、課堂回答問題情況及課堂案例分析情況。這種多元化的考核方式經(jīng)過實(shí)踐后發(fā)現(xiàn),學(xué)生反響較好,也能被學(xué)生普遍接受,提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。
5.結(jié)語
《安全系統(tǒng)工程》是安徽理工大學(xué)安全工程專業(yè)的一門主干核心課程。由于該課程涉獵面廣泛,知識(shí)抽象繁雜,且與后續(xù)一些專業(yè)課程存在一定的重復(fù),如何提高教學(xué)質(zhì)量顯得十分重要。要講授好這門課程,教師應(yīng)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,避免與其他課程重復(fù),在傳統(tǒng)講授法基礎(chǔ)上引入問答法、案例啟發(fā)討論法,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考問題,在考核方面采用閉卷筆試、作業(yè)測(cè)試、課堂回答問題及案例分析考核相結(jié)合的考核方式,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高課程教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:Blackboard;環(huán)境系統(tǒng)工程;教學(xué)平臺(tái)
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)31-0081-02
Blackboard是由美國Blackboard公司開發(fā)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),教師和學(xué)生可以在這個(gè)平臺(tái)內(nèi)進(jìn)行各種課程方面的交流。本文利用Blackboard平臺(tái),建立網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)平臺(tái),在平臺(tái)構(gòu)建時(shí)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面:加強(qiáng)學(xué)生自學(xué)能力,通過將知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)對(duì)象和各種類型的課程學(xué)習(xí)資料,促進(jìn)學(xué)生自學(xué)、自測(cè)、自評(píng)和反思;加強(qiáng)個(gè)性化設(shè)計(jì),為不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生設(shè)計(jì)、制作不同的學(xué)習(xí)路徑及學(xué)習(xí)內(nèi)容;促進(jìn)師生之間的交流和交互,通過在平臺(tái)中設(shè)計(jì)“主題討論區(qū)”、“一般問題討論”等欄目,從而實(shí)現(xiàn)師生之間的互動(dòng);強(qiáng)化學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí),提供小組學(xué)習(xí)空間以及豐富的協(xié)作學(xué)習(xí)工具,在共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中,促進(jìn)學(xué)習(xí)者之間的相互學(xué)習(xí)、相互監(jiān)督、相互評(píng)價(jià);拓展移動(dòng)學(xué)習(xí),學(xué)生可以使用常用移動(dòng)設(shè)備終端(例如手機(jī))隨時(shí)隨地了解最新學(xué)習(xí)內(nèi)容、參與學(xué)習(xí)互動(dòng)、反饋學(xué)習(xí)心得,真正實(shí)現(xiàn)不受時(shí)空限制的學(xué)習(xí)。通過Blackboard教學(xué)平臺(tái),旨在培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生對(duì)這一領(lǐng)域的專業(yè)興趣,力求使學(xué)生較全面地掌握環(huán)境系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論和方法,提高學(xué)生解決實(shí)際問題能力。通過Blackboard教學(xué)平臺(tái),可吸引學(xué)生參與學(xué)習(xí)、幫助學(xué)生改善學(xué)習(xí)、留住學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí),從而提升學(xué)習(xí)效果。該平臺(tái)中的試題管理功能,可記錄、收集、統(tǒng)計(jì)和分析教學(xué)和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),將對(duì)學(xué)生的測(cè)評(píng)整合到日常教學(xué)和學(xué)習(xí)中。根據(jù)學(xué)生的個(gè)人能力水平和發(fā)展做評(píng)價(jià),幫助學(xué)生收集學(xué)習(xí)進(jìn)步與否的數(shù)據(jù),反思學(xué)習(xí)過程。通過在平臺(tái)中設(shè)置各種測(cè)試題型,滿足不同教學(xué)內(nèi)容的測(cè)試需求。通過題庫管理、智能出卷以提高學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的工作效率,通過成績(jī)集中管理,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)、分析、報(bào)告管理,從而使教師可隨時(shí)監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,隨時(shí)掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果。本文針對(duì)講授的《環(huán)境系統(tǒng)工程》課程特點(diǎn)搭建的Blackboard教學(xué)平臺(tái)見圖1所示。
圖2 環(huán)境系統(tǒng)工程Blackboard平臺(tái)控制界面
《環(huán)境系統(tǒng)工程》課程中的Blackboard教學(xué)平臺(tái)共設(shè)置了12個(gè)教學(xué)欄目,分別為通知、主講教師信息、課程信息、多媒體課件、作業(yè)測(cè)評(píng)、問卷調(diào)查、交流互動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)資源、教學(xué)錄像和動(dòng)畫、實(shí)踐環(huán)節(jié)、方法案例庫和工具。其中課程信息包括課程定位與課程目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教學(xué)內(nèi)容、課程特色、教學(xué)條件、教學(xué)方法與教學(xué)手段、教學(xué)效果;作業(yè)測(cè)評(píng)包括作業(yè)習(xí)題、試題庫、歷年試卷。交流互動(dòng)包括一般討論與答疑。網(wǎng)絡(luò)資源包括參考資料、網(wǎng)絡(luò)資源。實(shí)踐題目包括利用Simulink編制基于ASM1的活性污泥過程數(shù)學(xué)模型、利用FLUENT軟件模擬平流式二沉池的流態(tài)、利用MATLAB軟件中的Neural Network工具箱進(jìn)行ASM1模擬、利用Simulink編制液槽混合濃度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)控制、基于Mike11軟件的感潮河口突發(fā)水污染事故模擬、基于MATLAB軟件的突發(fā)事故水質(zhì)解析模型與應(yīng)用。方法案例庫共包括環(huán)境系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法案例、環(huán)境系統(tǒng)模擬仿真方法案例、環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃方法案例、環(huán)境系統(tǒng)決策方法案例、環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法案例、環(huán)境系統(tǒng)管理方法案例等。通過Blackboard教學(xué)平臺(tái)的建設(shè),促進(jìn)了師生之間的互動(dòng)交流以及學(xué)習(xí)資源的共享,從而大大提高了課程的教學(xué)效果。
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關(guān)鍵詞:建筑智能化;課程設(shè)置;課程改革
隨著我國城市數(shù)字化、建筑智能化的進(jìn)程日益加快,運(yùn)用科學(xué)、整體、系統(tǒng)的思維來營造現(xiàn)代智能化的工作與居住環(huán)境、已成為城市發(fā)展的必然趨勢(shì),建筑業(yè)及智慧城市迅猛地發(fā)展,將直接拉動(dòng)對(duì)智能建筑專業(yè)人才的需求。
一、建筑智能化專業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)狀與發(fā)展
建筑智能化涉及專業(yè)多、配套產(chǎn)品和技術(shù)繁雜,且產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速,但這又是建筑和住宅建設(shè)中的新亮點(diǎn)。通過對(duì)從事建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與施工的專業(yè)公司現(xiàn)狀的調(diào)查表明,迫切需要熟悉智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),能進(jìn)行各子系統(tǒng)設(shè)備配置的設(shè)計(jì)人員,懂得智能化系統(tǒng)工程的施工組織與管理的現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理,智能化系統(tǒng)工程現(xiàn)場(chǎng)施工的設(shè)備器材安裝調(diào)試人員以及售后服務(wù)的專業(yè)維護(hù)與保養(yǎng)人員。此外,房地產(chǎn)開發(fā)商也需求智能化系統(tǒng)工程的現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)管理人員;工程監(jiān)理公司大量需要專職弱電智能化系統(tǒng)工程監(jiān)理。由此可見,建筑智能化專業(yè)領(lǐng)域,緊缺具有各系統(tǒng)設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、管理、維護(hù)能力的技能型人才。
二、建筑智能化專業(yè)課程設(shè)置的分析
首先,傳統(tǒng)的課程模式不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性的發(fā)揮。傳統(tǒng)的課程模式在教學(xué)內(nèi)容的選取上往往“強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論、勿略技能實(shí)踐”,“強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)原理、勿略案例分析”,“強(qiáng)調(diào)功能設(shè)計(jì)、勿略工程施工”,忽視了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性的發(fā)揮。
其次,教學(xué)方法脫離了職業(yè)學(xué)校人才培養(yǎng)的目標(biāo)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法“重傳授、輕參與”,“重課堂、輕現(xiàn)場(chǎng)”,教學(xué)方式過死,滿堂灌、注入式的現(xiàn)象基本上沒有改變,與職業(yè)學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)相脫離。
再次,能力評(píng)價(jià)和考核方式束縛了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。傳統(tǒng)的能力評(píng)價(jià)“注重知識(shí)的記憶、勿視能力的掌握”、“注重終結(jié)性考試、勿視過程性考核”、“注重統(tǒng)一的規(guī)格要求、勿視學(xué)生的個(gè)性發(fā)展”,考試方式和考試內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生死讀書本,對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)主要以課程考試分?jǐn)?shù)定優(yōu)劣等等,束縛了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力發(fā)展。
三、探索合理的建筑智能化專業(yè)課程設(shè)置與改革
建筑智能化專業(yè)人才培養(yǎng)、課程改革、乃至教學(xué)質(zhì)量的提高,必須要更新觀念,重新定位人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式,按照教育部、建設(shè)部關(guān)于《高等職業(yè)教育建設(shè)行業(yè)技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)指導(dǎo)方案》的要求,大膽吸收和借鑒國內(nèi)外職業(yè)教育先進(jìn)的教學(xué)思想,尤其是德國“雙元制”職業(yè)教育模式的學(xué)習(xí)與探究,樹立以“就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位”的教育理念,從本專業(yè)職業(yè)面向崗位分析入手,研究制定培養(yǎng)方案,開發(fā)新的課程體系,應(yīng)用新的教學(xué)模式和考核方式,加強(qiáng)學(xué)生綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的培養(yǎng)。
(一)課程體系和內(nèi)容按系統(tǒng)重新整合。建筑智能化專業(yè)課程的設(shè)置應(yīng)從專業(yè)及職業(yè)教育的特點(diǎn)著手,以知識(shí)應(yīng)用為主線,以能力培養(yǎng)為核心,打破原有的學(xué)科型課程體系,注重培養(yǎng)與我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng)的,具有與本專業(yè)相適應(yīng)的文化水平和良好的職業(yè)道德,掌握本專業(yè)的基本知識(shí)、基本技能,具有較強(qiáng)的實(shí)際操作能力,了解本專業(yè)施工組織與管理的智能化各系統(tǒng)安裝、調(diào)試與維護(hù)的技能型專業(yè)人員。
在專業(yè)課程設(shè)置時(shí),按本專業(yè)職業(yè)面向崗位群所應(yīng)掌握的知識(shí)和能力,有針對(duì)性地根據(jù)“智能建筑之5A系統(tǒng)”,將課程體系劃分為專業(yè)系統(tǒng)教學(xué)模塊,設(shè)置相應(yīng)的系統(tǒng)項(xiàng)目,將專業(yè)理論課和專業(yè)實(shí)訓(xùn)課融為一體,開發(fā)系統(tǒng)項(xiàng)目模塊教材,采用案例教學(xué)法、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)法,降低理論教學(xué)難度,倡導(dǎo)學(xué)生的主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手。
(二)采用理論與實(shí)訓(xùn)“一體化”教學(xué)模式。所謂理論與實(shí)訓(xùn)“一體化”教學(xué)模式,是由師生雙方共同在各系統(tǒng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行邊教、邊學(xué)、邊做、邊評(píng)定,把理論與實(shí)訓(xùn)緊密結(jié)合起來完成某一教學(xué)任務(wù)的教學(xué)模式,突出對(duì)學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng),使學(xué)生能學(xué)以致用、理論聯(lián)系實(shí)際。可以借鑒和引進(jìn)吸收德國“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”課程方案改革的經(jīng)驗(yàn),打破常規(guī)的課程設(shè)置,讓學(xué)生在螺旋式上升的學(xué)習(xí)領(lǐng)域中學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、學(xué)習(xí)基本技能。
系統(tǒng)測(cè)試 系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 系統(tǒng)論文 系統(tǒng)集成論文 系統(tǒng)管理論文 系統(tǒng)匯報(bào)材料 系統(tǒng)控制 系統(tǒng)工程論文 系統(tǒng)技術(shù)論文 系統(tǒng)審計(jì)論文 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀