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關鍵詞:科研創新;創新方法;科研訓練
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)51-0074-02
《科研導論課》是高校針對在校本科生開展的科學研究訓練項目的先導性課程,是培養本科生作科學研究基本素質能力,使其能夠在教師指導下,以學生為主體開展的一項課堂外科學研究訓練活動。
一、《科研導論課》的由來
20世紀60年代,美國麻省理工學院(MIT)創造性制定出了“Undergraduate Research Opportunity Program”(大學生科研機會計劃),該學院大約有70%本科生在大學四年期間參加過這個活動[1]。20世紀80年代起,美國多數研究類高校,例如斯坦福大學(Stanford University)、哈佛大學(Harvard University)等開始開展“Student Research Training”大學生科研訓練計劃。為了加強本科生的科研工作,美國加州大學伯克利分校于1997年還專門成立了本科生科研辦公室(OUR)(Office of Undergraduate Research)[2]。
在我國,清華大學走在時代前列,參照UROP計劃,從20世紀90年代年開始實施“SRT”計劃。浙江大學1998年開始實施大學生科研訓練計劃。進入21世紀,眾多的211高校開始開展大學生科研訓練計劃,并開設先導性課程《科研導論課》。
高校必須擁有世界一流的不斷拓展知識和較強創新能力的研究型教師;給大學生提供科學研究的機會,從一年級開始就鼓勵學生與教師共同研究,從合作研究逐步發展為獨立研究,同時開設更多提高創新能力的課程,為學生提供科學研究的機會和提高能力的機會,幫助學生逐漸過渡到可以獨立開展研究項目。
“走自主創新道路,建設創新型國家”,國家中長期發展戰略里面提到此點,走自主道路核心是培養創新能力強的人才。本科生培養的目標也悄然發生變化,由德智體美勞全面發展轉變為有思維有體力的創新型人才。培養創新能力強的學生,除了教授他們基礎知識和專業技能之外,還必須經歷社會實踐、工程實習和科學實驗的學習和訓練[3]。
二、創新性教學內容
結合研究型人才培養的目標,《科研導論課》是為本科生開設的一門必修課,針對對象主要是一年級新生,課程主要目的就是使本科生具有科技文獻資料收集、整理、加工與使用的能力,使學生擁有基本的科學研究的基本能力,能夠幫助學生完成研究型的課程或研究型的畢業論文;或者學生通過該門課程的學習,全面掌握科技文獻查閱和學術論文寫作的方法,幫助其在將來工作中或者研究生階段打下良好的基礎[4]。
根據課程的主要任務,突出對學生創新能力的培養,本課程主要包括以下八部分的教學內容:
1.科學研究概論,包括科學研究的概念、特征、類型及科學研究的過程等內容。科學研究主要特征是研究者具有明確的研究目標或目的,研究具有良好的理論基礎和方法設計,科學研究應能對邏輯上發展的假設進行測試,以尋求經驗數據的支持,研究應能在其他相似的環境下重復,并得到一致的結果,解釋數據分析結果所得出的結論應該是客觀的,研究結論可推廣到一定的應用范圍,研究框架應注意簡單和經濟。要進行科學研究,應客觀認識世界,明確研究目標,理清研究思路,設計研究方案,做好基礎實驗,分析研究數據,得出研究結論。
2.科學研究方法,科學研究沒有一成不變的方法,也沒有萬無一失的共同模式,但它是講究方法的。包括科學研究的治學境界、科學研究的途徑、科學工作者的治學之道(志向、勤勞、學識、恒心、方法、創新)等;科學研究的具體方法有觀察法、調查法、測驗法、行動研究法、文獻法、經驗總結法以及案例研究法等。其中,調查法、文獻法、測驗法是本科生科研基本訓練中需要重點加以考慮的。科學研究分四個階段:構思冥想的準備階段,苦苦追求的探索階段,恍然大悟的收獲階段,實踐檢驗、理論升華的驗證階段。
3.科研項目申請與立項,科研項目包括縱向項目和橫向項目,縱向項目又分為973項目、863項目、國家自然科學基金項目等。個人進行科研選題時一般程序包括發現問題、提出問題,查閱文獻、深化知識,形成假說、確定選題。一份好的申請書使人看了就明白:要研究什么,為什么要研究,怎樣研究,要達到什么結果,現在已經做了什么,能否完成研究任務。要求達到題意新穎,效益明確,研究方向符合,完成可能性大,申請資金適度,手續完善。不能只重視項目申請,還應注意立項后開展項目研究。
4.大學生創新訓練,教授大學生項目的特點、科研訓練任務、選題原則等,還介紹一系列大學生可參與的創新性強的競賽項目;科學研究評價標準是在前人研究基礎上能否有所突破和進展。這是創新性的科學研究,新的結果可能是新發現、新理論,或是新方法、新工藝;也可能是新材料或新器件等。科研訓練由指導教師負責指導,有針對性地對學生在文獻查閱能力、科技論文寫作技巧和文字表達能力等方面進行訓練,既可以結合即將進行的設計(論文)工作開展,也可以獨立地完成一個訓練的題目。
5.科技論文寫作,介紹科技論文的基本知識、論文的基本結構、論文每部分的撰寫要點等。科技論文寫作報告包括以下內容:收集查閱相關文獻,選擇性閱讀、快速分析,系統性地領悟參考文獻的內容,構建論文的基本框架;按照邏輯關系撰寫提綱,有層次地展開;確定研究內容的二級及三級標題,每一標題都有相關論點,逐步細化提綱;根據細化提綱的順序,對每個論點進行論述,利用文獻資料佐證,表明作者的觀點得出相應結論,基本完成初稿;逐步完成內容和對格式進行修改,完成最終論文。
6.論文的圖表制作,介紹圖表的重要性、圖表制作要點,還介紹了Excel、Origin等制圖軟件的應用。圖表具有簡單、明了、易于理解和接受的優點,而且便于比較和分析。同樣的事實,用文字敘述可能需要進行長篇大論的解釋,而且還受語言不同的限制,而用圖表則可一目了然,因此在論文寫作中應用很普遍。
7.創新方法,引進創新方法課程,介紹創新思維、創新思維方法,打破思維定式,創新思維的規律化總結為思維流動性、思維操作性、思維程序性的創新方法。人們常說“思路決定出路,方法決定成敗,工具決定實效”,創新方法以思維創新、方法創新和工具創新為主要內容,創新方法上的突破是實現科學技術跨越式發展的重要基礎。
8.介紹工程實例分析,講授從工程中尋找問題、提煉科學問題、制定研究方法、解決問題的過程研究。首先研究課題的已有研究進展,已經取得的成就,研究基礎是什么,其他學者的研究貢獻。尋找該研究目前存在的問題和不足,找不符合科學研究標準的情況。在已有的研究成果基礎上使之系統化,按照科學研究的研究方法,把這一研究內容繼續深入推進,具有創新性,為這一領域的學科發展貢獻自己的力量。
三、課程教學的體會
通過《科研導論課》課程的學習,學生能夠掌握文獻資料查閱的知識、信息資料的處理技能,熟練地利用圖書館傳統文獻的檢索工具和網絡資源各類學術數據庫來獲取科學研究中需要的文獻信息,基本掌握科研研究的基本素質與創新意識。通過《科研導論課》的教學,有幾點體會:
1.學習的主動性是關鍵,學習主動性強的同學,積極要求進步,針對研究課題主動思考,翻閱大量文獻資料;科學研究始于問題,終于問題;科學研究的過程,實際是不斷產生科學思維的過程。
2.須掌握快速學習能力,項目選題確定后,面對大量的文獻資料,要學會快速學習能力,學習能力主要體現在如何快速達到前人的水平,要學會分類歸納總結。
3.創新能力須不斷提高,本科生選題太大不聚焦,不會提煉創新點,應加強多個科研項目過程的訓練;搞科學研究頗像搞偵破,都是運用自己的思維去分析、去推論。科學工作者最重要的一點是要有“創造性智慧”,要有“思想(創意、點子)”。創新就是要做第一流的工作,要有志氣去超越前人,去洞徹探求客觀世界之奧秘。
4.勤奮是科研工作的基本條件,每一位成功者最基本的素質就是要勤奮,科研工作就是從不斷失敗中前進,只有勤勤懇懇踏踏實實工作,才有可能在科研工作中有所建樹。
5.嚴謹的治學態度,做學問上要實事求是,不能弄虛作假,要有三嚴精神:嚴格的要求、嚴密的方法、嚴肅的態度。
6.科學的研究方法,學習是講究方法的,只有循序漸進,掌握科學的研究方法,才可收到事半功倍的效果。
參考文獻:
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[6]張偉.從“師本”到“生本”[D].河北大學,2009.
論文關鍵詞:電機電器及其控制專業;生產實習;教學改革
一、專業概況
哈爾濱理工大學電氣工程及其自動化專業是由原電機電器及其控制、高電壓絕緣技術、電氣技術等專業整合而成的。目前在教學中又分為電機電器及其控制、高電壓技術、電氣絕緣與電纜、電力電子與電力傳動和電力系統及其自動化等5個專業方向。各專業方向針對學生今后的就業趨勢及專業特色開設課程及各種實踐環節。電機電器及其控制專業方向的畢業生主要從事電機與電器設備的設計、制造、運行、控制與維護等方面工作,因此對本科教育中的實踐教學環節提出了明確的要求。生產實習是教學過程中的一個重要環節,是理論聯系實際的重要方式,是理論教學、生產實踐和科學研究三結合的結合點,總結生產實習中存在的問題并對如何提高生產實習的質量進行探討具有重要的意義。
二、生產實習的內容及存在的不足
哈爾濱理工大學生產實習一般安排4周時間,實習的內容除全面了解電機的設計、生產、工藝、總裝和試驗等整個過程外,還要求學生結合專業知識熟悉電力設備的配置、運行方式以及電力部門的工作流程等。但在具體的實踐中,目前的生產實習模式存在以下不足:
一是目前國內電機行業隨著我國經濟的發展而迅猛發展,面臨市場競爭激烈,生產任務飽滿以及對生產安全要求高,使得他們對接待在校大學生生產實習態度消極。加之各高校眾多學生集中進行實習,超出了企業的接待能力,因而使得實習質量難以保證。學生越來越難以有機會實際動手,生產實習逐漸發展為參觀實習,隨著這種現象的日趨嚴重,學生實習的積極性和主動性受到打擊,最終使生產實習流于形式。
二是經費不足。市內企業的實習費用逐年見漲,市外實習所需的交通住宿費用較多。而學校對實習費用的投入增長緩慢,遠遠抵不上實習成本的上漲,使得實習經費預算捉襟見肘。
三是教學中普遍存在學生對實踐教學重視不夠的問題,對生產實習的重要性認識不足,未將生產實習作為能夠把所學理論知識在實際中應用的良機而很好把握。另外,用人單位也未將學生的生產實習內容及成績作為是否錄用的主要參考指標,這也使學生對生產實習的作用產生懷疑而未能高度重視。結果導致學生在實習過程中缺乏主動性,實習效果大打折扣。
三、生產實習新模式的探索實踐
1.實習內容
(1)增設實習導論課。為保證生產實習教學質量,充分調動學生的積極性,我們在實習前兩周開設實習導論課。在實習導論課上,由實踐經驗豐富的教師給學生詳細講解生產實習設置的目的、意義、主要實習內容及教學模式。并結合專業具體情況向大家介紹今后工作中需要的而理論教學中學不到的、生產實習中能夠掌握的知識。實習導論課極大地調動了學生的學習熱情,引起了學生對生產實習的重視,為生產實習教學的順利開展奠定了良好的基礎。
(2)實習內容的優化。
1)哈爾濱理工大學電機電器及其控制專業方向對原有生產實習內容進行了整合優化,并結合目前各大電機廠對電機專業本科生要求,在生產實習的內容中增加了電機的計算機輔助設計、計算機繪圖、電機工程應用軟件等內容。利用生產實習第一周的時間讓學生采用國家標準機座號進行電機的電磁設計,用AutoCAD軟件繪出電機定轉子沖片圖及繞組連接圖,采用Ansoft軟件對所設計電機的電磁場進行計算,應用Matlab對電機的性能曲線進行仿真,最后指導學生自己繞制繞組并下線,通過試驗看可行否。可行總結積累經驗,不可行分析設計中的環節,重新設計。這樣,學生對電機設計的整個內容就真正掌握了,教學質量真正提高了。
2)充分利用多媒體教學手段,融入了本專業教師的科研內容。利用一周的時間增加了電機設計制造中的新工藝、新材料、新技術和部分特種電機的內容。為學生介紹了如特殊工作環境的潛油電機、特殊結構形式的采煤機用高功率密度防爆電機、特殊供電形式的變頻電機、適應當前國家節能形勢的高壓高效節能電機、采用遺傳算法蟻群算法等全局優化算法對電機優化設計等專業教師所承擔的國家級、省部級及企業委托課題等項目中的特殊電機的設計。請佳木斯電機廠、哈爾濱大電機研究所的電機設計專家結合他們企業的具體情況為學生做電機設計的新技術、新工藝、新機型等內容的專題講座。把科研中的內容和工廠技術專家的講座融入生產實習教學中,學生覺得學的內容貼近實際應用,既能調動同學們的積極性,又能開闊大家視野,深受學生喜歡。
3)為拓寬知識面,實習內容安排飽滿,在介紹科研內容的一周內同時安排學生參觀發電廠、變電站、電氣設備制造廠家等,使學生熟悉電力設備的配置、運行方式以及電力部門的工作流程,增加就業競爭力。
4)最后兩周的實習時間聯系校企合作廠家,安排學生在企業跟班實習,參與電機鐵心的沖剪、機座端蓋的鑄造及加工、線圈的繞制、下線、鑄鋁、裝配、試驗等整個電機的生產過程。每個環節由企業配備生產、技術一線員工對學生一對一指導,學生真正實際動手操作,真正熟悉和了解電機的生產過程。
2.實習基地的建設
哈爾濱理工大學電機電器及其控制專業方向前身是哈爾濱電工學院的電機專業,本科專業設立于1958年,無論人才培養還是工程技術與科學研究均形成了自己的特色,在相應的行業中享有較高的知名度。廣大校友現在多是各大電機廠的技術骨干和重要領導,利用校友起到聯系學校和企業的紐帶作用,加強校企合作建立校外實習基地。學校和哈爾濱電機廠有限公司聯合建立了“大型電機電氣與傳熱技術工程研發中心”,和佳木斯電機股份有限公司聯合建立了“節能電機工程研發中心”,和南陽防爆電氣集團聯合建立了“防爆電機工程研發中心”,和江蘇華鵬變壓器有限公司聯合建立了“江蘇變壓器研發中心”。這些工程中心加強了校企合作的同時又能滿足學生的生產實習。 同時良好的合作使得這些企業愿意接納學生進行生產實習,并愿意安排學生進行跟班實習,在師傅的帶領下實際動手操作。實習基地的建設成功能夠有力地保證了生產實習教學質量。另外,由于這些企業均為行業內著名企業,學生感覺能夠在這些企業實習非常榮幸,都認真對待,珍惜這來之不易的實習機會,客觀上也保證了實習質量。部分同學在實習的過程中,獲得企業的認可,就與企業簽訂了就業合同。達到了學校、學生、企業三贏。
3.教師隊伍建設
生產實習指導教師隊伍的建設事關實習能否順利進行和實習質量能否提高。指導教師應該由本專業理論基礎扎實、實踐經驗豐富的教師來擔任。但一般這樣的教師都是博導、教授和碩導,他們承擔課題多,指導的研究生多,加上科研任務繁重,很難有足夠的精力指導生產實習。因此本專業目前指導生產實習的教師多是青年教師,他們年富力強,精力旺盛,學科理論知識扎實,但缺乏深入的生產實踐經驗。哈爾濱理工大學正在參與國家的“卓越工程師”培養計劃,該計劃要求工程類學科專業教師有在企業工作的經歷。結合這一計劃,哈爾濱理工大學選撥年輕教師到對口合作企業從事1~2年的實踐工作,有力地促進了生產實習指導教師隊伍的建設。這一舉措極大地激發了青年教師學習的積極性,對青年教師綜合能力的培養起到了催化作用,造就了一批理論素質高、工程能力強的后備隊伍,為學科進一步發展打下了堅實的基礎。
4.實習經費
哈爾濱理工大學目前對生產實習經費的劃撥標準按照245元/生。實習經費主要用于企業實習費用、外地火車票、租車費、住宿費和專家講課費等幾大塊。實際上經費根本不夠。由于專業在行業內的良好聲譽和用人單位對畢業生的高度認可,合作企業或實習基地為加強校企合作,更為了能夠吸引學生去該企業工作,他們一般會減免實習費用,并適當對每個學生的交通費用和在廠實習期間的住宿、伙食費用給予補助,這樣一定程度上緩減了實習經費緊張的所造成的困難。
5.自主選擇實習單位
對于部分將來不從事電機行業的學生,學校允許學生自主選擇實習單位。但自主選擇并不意味著放棄管理。必須監督學生按照生產實習教學計劃要求,結合自身的就業意向及個人興趣愛好,在教師的指導下選擇合適的生產實習單位。具體實施中要求自主選擇實習單位的學生必須提供以下材料:實習單位加蓋公章的接收函,并承諾保證學生在廠實習期間的人身安全;學生本人及家長簽字的安全保障協議;實習手冊(含實習日記、實習報告、完備的實習鑒定表和實習期間的照片)。沒有上述材料則視實習無效。實習期間要求實習單位必須指定一名技術人員作為企業導師,和校內老師密切配合,共同指導學生完成實習任務。這樣既調動了學生的積極性,又可增強實習的針對性,提高實習的效果。
四、實習效果
自2006年哈爾濱理工大學實施新的人才培養計劃以來,本專業方向對生產實習模式進行了改革,拓寬了學生的知識面,使其學到很多在書本上學不到而在實際中很有用的知識。調查表明,通過實習導論課,93%的學生明確了實習目的、意義和任務,調動了積極性,提高了學習熱情;87%的學生認為實習時間和任務安排飽滿合理,實習效果好;98%的學生喜歡這種實習模式。
通過對新模式的實踐,實習學生和實習企業的信息反饋表明我們對生產實習教學改革的探索是切實可行的,提高了生產實習的教學質量,取得了良好的教學效果。主要收獲有:充分考慮了學生的興趣愛好以及就業需求,為其提供了自由的選擇機會,受到學生們的普遍歡迎;學生在實習單位能夠實際動手操作,極大地激發了學生的積極性,鍛煉了學生的工程實踐能力、研究能力、創新能力和綜合素質;有力地促進了學生與企業的接觸,為學生就業和企業考察學生提供了良好的平臺。
關鍵詞:無機非金屬材料;專業選修課;教學方法
作者簡介:張露露(1975-),女,湖南邵陽人,三峽大學機械與材料學院,副教授;楊學林(1973-),男,湖北均縣人,三峽大學機械與材料學院,副教授。(湖北 宜昌 443002)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)20-0080-02
無機非金屬材料是與金屬材料、有機高分子材料并列的三大材料之一,是國民經濟的重要基礎,也是航空、航天、交通、能源和電子等高技術領域的重要支撐。目前,它正朝著多元化、復合化、功能化、結構—功能一體化方向發展。按照教育部“拓寬基礎,淡化專業意識,擴大專業口徑,培養復合型人才”的要求,結合三峽大學“高素質、強能力、應用型”的人才培養目標,金屬材料工程專業開設了“無機非金屬材料”課程作為專業選修課,這對于拓展學生專業知識、增強學生就業競爭力有著重要意義。
“無機非金屬材料”課程主要介紹無機非金屬材料的組成、結構和性能之間的關系,介紹陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料的制備工藝、組織結構特征、性能特點及其應用,以及無機非金屬基復合材料和功能無機非金屬材料等研究現狀及其發展方向。該課程基礎性、系統性和實用性較強。它作為金屬材料工程專業的專業選修課,在教學內容和教學要求上不同于其作為無機非金屬材料工程專業的專業必修課。金屬材料工程專業開設“無機非金屬材料”課程作為選修課的目的是讓學生在完成金屬材料工程專業必修課程的基礎上,初步了解和認識無機非金屬材料的基本理論知識、成型加工方法及其應用領域,掌握相應的基本知識、基本技能及必要的理論基礎,深化學生的專業基礎知識,拓展學科知識面。由于課程內容豐富,涉及化學、物理、材料學等多學科的專業知識,又緊跟材料科學發展的前沿,要讓學生在有限的課時內理解并掌握其內容具有一定難度,因此,這對教學提出了較高要求。本文主要結合筆者近幾年的教學實踐和經驗,就如何從教學內容、教學模式、教學方法和手段以及考核方式等方面進行改革和創新進行了探討,以期更好地提高教學質量、增強教學效果。
一、優選教學資源,優化教學內容
目前,無機非金屬材料方面的教材很多,如戴金輝等主編的《無機非金屬材料概論》、盧安賢主編的《無機非金屬材料導論》、陳照峰等主編的《無機非金屬材料學》、王培銘主編的《無機非金屬材料學》等,這些教材側重點各不相同。根據該課程的選修課性質,按照專業知識面廣、難易程度適中、實用性強的原則,三峽大學選用了戴金輝等主編的《無機非金屬材料概論》作為該門課程的主要教材。該教材主要介紹陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料的結構、性能以及制備工藝,并扼要地介紹這幾種材料的最新發展動態,[1]它吸取了國內外同類教材的精華,內容深廣度適中,敘述深入淺出,適用性強,較適合作為三峽大學金屬材料工程專業的選修課教材。同時,為幫助學生進一步加深對無機非金屬材料的認識和了解,學校還指定了盧安賢編寫的《無機非金屬材料導論》作為輔助教材。為完善教學內容,還將陳照峰等主編的《無機非金屬材料學》、王培銘主編的《無機非金屬材料學》等教材作為教學參考書。
鑒于專業選修課教學內容彈性較大,在課堂教學中筆者注重學科知識的拓展和深化以及知識的更新,除講授教材內容外,還有意識地結合社會生活中的熱點問題、當前科技發展動態、學校無機非金屬材料方面的科研成果以及自身的科研工作進行講解和介紹,不斷充實和優化教學內容。例如,在講授陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四種傳統無機非金屬材料時,筆者一般首先介紹該材料的發展歷史和現狀,以增加學生對該材料的初步認識和了解,然后講授書本上的相關理論知識;又如,在講授無機非金屬基復合材料時,筆者介紹了目前比較熱門的新能源材料,并談及了一些自己在鋰離子電池材料方面的科研工作情況。這些相關教學內容的補充不僅提高了學生對該課程的學習興趣,也激發了學生的科研興趣和創新意識,達到了較好的教學效果。
二、改革教學模式,創新教學方法
專業選修課的特點決定了它的教學不同于必修課,它不僅強調知識的系統性和完整性,強調學習方法、科研方法的引導,而且更需要激發學生的學習興趣。針對“無機非金屬材料”課程的專業選修課性質及其理論性強、內容枯燥、學生全面掌握知識點難度較大等特點,筆者堅持“以教師為主導,以學生為主體”的教學原則,采用了多媒體教學與傳統教學相結合的教學模式,運用了案例教學、課堂討論、學生自主學習、任務趨動等靈活多變的教學方法和手段,以提高教學質量,增強教學效果。
1.采用多媒體教學與傳統教學相結合的教學模式
多媒體作為一種現代化教學手段,被廣泛引入各高校的教學當中。它集圖、文、聲、動畫于一體,能將抽象的概念直觀化、具體化,將枯燥的內容生動化,并容納較大信息量,使課堂教學變得生動、活潑、富有新意,教學效率高,效果明顯。[2]而傳統的教學方式,教師可以通過在講臺上的“表演”吸引學生的注意力,有利于實現師生間的互動。“無機非金屬材料學”課程涉及知識面廣、理論性強、內容枯燥,為盡可能調動學生的學習興趣,幫助學生更好地理解和記憶,筆者針對各部分教學內容進行精心構思,采用了多媒體教學與傳統教學相結合的教學模式。在教學過程中,筆者一方面制作了圖文并茂的相應課件,另一方面也注重傳統教學方式中教態和教學語言的運用。通過教師親切生動的講授和大量課件的展示,增加了學生對無機非金屬材料的感性認識,加深了學生對理論知識的理解和記憶,取得了較好的教學效果。
2.注重案例教學,堅持理論聯系實際
“無機非金屬材料學”是一門理論性較強的課程。在教學過程中,筆者注重理論聯系實際,盡可能地通過講授實際案例激發學生的學習興趣。如在講授梯度功能材料時,筆者介紹了越王勾踐劍,通過圖片展示和對越王勾踐劍結構的分析,既展現了中華民族的優秀智慧,又加深了學生對梯度功能材料的認識和理解;又如,在講授水泥材料時筆者例舉了伊朗為應對美國現有的穿地炸彈,已研制出既可抵御鉆地炸彈,也可抵御地震的世界最強混凝土——“智能混凝土”,這一案例讓學生更加深切體會到新材料的研發和應用直接關系到一個國家的工業活力和軍事力量。這些案例的講解都極大地激發了學生的學習興趣和科研興趣。
3.增強互動教學,營造良好的課堂氛圍
根據選修課性質,課堂教學采用啟發式講授和學生討論相結合的互動教學方法,可以很好地調動學生的學習積極性,營造良好的課堂氛圍,提高教學質量,增強教學效果。因此,在教學過程中,筆者既重視發揮教師的主導作用,又尊重學生在學習中的主體地位。課堂上,筆者常常向學生提出問題,鼓勵學生積極思考,并展開討論。這種互動教學既激發了學生學習的積極性和主動性,又活躍了課堂氣氛。例如,在講授玻璃的定義時,筆者首先提出“有機玻璃、金屬玻璃是玻璃嗎?”這個問題,讓學生進行思考,各抒己見,然后通過定義講解,使學生找到正確答案,課堂氣氛十分活躍。這種互動教學使學生對定義理解更加透徹,記憶更加深刻,教學效果好。
4.提倡自主學習,充分發揮學生的主觀能動性
“授之以魚,不如授之以漁。”隨著現代電子信息技術的進步,充分引導學生運用新技術獲取知識和信息,并利用這些信息完成學習任務,發揮學生的主觀能動性,提高學生的自學能力,在教學過程中具有十分重要的意義。教師給學生布置課外學習任務,學生需要利用圖書館或網絡資源查閱一定數量的文獻,并通過自己的獨立思考才能完成任務。這種任務驅動式教學方式既可以培養學生的自學能力,鍛煉學生分析問題和解決問題的能力,也可以培養學生的創新思維能力,這些能力的培養將為學生今后走上科研或生產崗位奠定良好基礎。因此,在教學過程中,筆者提倡通過任務驅動的方式鼓勵學生自主學習。這樣不僅可以調動學生的學習興趣,充分發揮學生的主觀能動性,培養學生的自學能力和科研能力,同時還可彌補課堂教學內容的有限性,促使學生掌握更多的知識。如在學習特種玻璃時,筆者給學生布置了一項任務,即合理設計一款或多款學生心目中理想的未來玻璃。接到任務后,學生大膽想象,設計出了30多種自己心目中理想的未來玻璃,如破碎后能自動粘合的記憶玻璃、光強和顏色能隨人體內電流和電磁波而變的情緒玻璃、不開窗即可自動換氣的凈化空氣玻璃等,這些作品充分展現了學生學習的主觀能動性和創新思維能力。又如,在學習完陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料這四種傳統無機非金屬材料后,筆者鼓勵學生根據自己的興趣選擇任意一種無機非金屬材料制作課件,在課堂上進行演示和講解,再由學生展開互評。這次教學活動既鍛煉了學生查閱文獻和綜述文獻的能力、獨立思考的能力以及表達溝通能力,也培養了學生的科研創新能力,獲得了學生的一致好評。
三、注重教學效果,改革考核方式
考核環節作為教學活動的有機組成部分,是整個教學過程的重要環節之一。專業選修課的考核一般可根據實際情況采取靈活多樣的方式。[3]傳統的閉卷考核形式,需要學生死記硬背的知識點多,學生復習吃力,容易讓學生造成思想負擔,給學生學習帶來壓力,不利于調動學生學習的主動性和積極性;而采用課程論文形式進行考核,在信息高度發達的現代社會,學生中容易出現利用網絡資源抄襲的現象,無法真正反映出教學效果。“無機非金屬材料”課程作為金屬材料工程專業的專業選修課,側重于拓展學生的知識面,培養學生的綜合專業能力。鑒于該課程的選修課性質和內容多、知識面廣、學生全面掌握知識點難度較大等實際情況,為提高學生的學習積極性,并真實反映出學生的學習效果,筆者對該課程的考核方式也進行了相應改革,采取了過程性考核與終結性考核相結合的考核方式。其中,過程性考核成績占該課程成績的30%,考核內容主要包括課堂表現、出勤情況和任務完成情況等;終結性考核占70%,具體采用開卷考試形式進行。這種考核方式既可以較客觀地反映學生對課堂知識的了解和掌握情況,也可以較真實地反映學生參與這門課程的學習態度和科研創新思維能力,從而真正體現出這門課程的教學效果。
四、結語
“無機非金屬材料”課程作為一門內容多、知識面廣、關注學科前沿的專業選修課,隨著新材料及其技術的不斷發展,其教學內容還需不斷調整,教學方法、教學手段和考核方式也有待于進一步改進,這樣才能更好地調動學生學習的積極性和主動性,提高教學質量,增強教學效果,從而為社會和企業培養出緊跟時代步伐的“高素質、強能力、應用型”材料類高級專業人才。
參考文獻:
[1]戴金輝,葛兆明.無機非金屬材料概論[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2004.
關鍵詞:消防技術規范建筑防火性能化設計
前言:近年來,隨著市場經濟的快速發展,各地相繼建成了一些大型倉儲式超市,由于其商品品種豐富,商品價格低廉,受到了廣大市民的歡迎,與一般商場相比,倉儲式超市多為單層或二層,具有封閉式、面積大、體量大、店庫合一的特點,由于超市內人員高度密集,貨物集中,一旦發生火災事故,燃燒速度快,火災溫度高,容易形成立體燃燒,且人員疏散困難,會造成嚴重的財產損失和人員傷亡。因此,該類建筑的安全疏散設計與管理十分重要。本文以一個典型的大型倉儲式超市消防設計中所遇到的問題來討論超市的安全疏散設計以及建筑防火性能化設計的必要性。
在進行安全疏散設計時,首先應考慮安全疏散時間。影響疏散時間的因素主要有超市內人員的密集程度、商品的種類、疏散通道的條件、火災發生時煙氣的濃度及毒性等。一般地說,人員密度越大,則疏散越慢,且越困難。倉儲式超市經營品種達數萬種,有大量可燃物質存在,一旦發生火災,會產生大量高溫煙氣,對人的疏散會造成很大影響。通常,倉儲式超市均為敞開式經營,分設進口和出口,顧客從進口進入后,統一到出口處交款,為了經營便利,出口處設置10~30個收款臺,采用封閉式管理,并且往往只開這兩個寬度較大的出口,而將超市的其它安全門外加裝防盜門,并在經營期間關閉。這樣的布置,使得超市的有效安全疏散寬度大大減小,人為的造成安全出口數量嚴重不足因此,對此類建筑應嚴格控制疏散指標,參照有關國家消防技術規范,其允許疏散時間可定為5min。
本文所涉及的超市為一綜合建筑,建筑面積15萬平方米左右,其中一,二,三層為超市,每層面積1。1萬平方米。由于現行的各種防火規范中都沒有針對大型倉儲式超市的要求,因此在進行超市安全疏散設計時主要依據的是《建筑設計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》以及《商店建筑設計規范》等。
其中《商店建筑設計規范》中規定商店營業廳的每一個防火分區安全出口數量不應小于兩個,營業廳內任何一點至最近安全出口直線距離不宜超過20M。而《建筑設計防火規范》中規定任何一點至最近的安全出口的直線距離不宜小于40M。
由于《商店建筑設計規范》制訂時間較早,已遠遠不能適應近年來商店類建筑快速發展的需要,對于倉儲式超市,其建筑形式、經營模式與傳統意義上的商店有很大的區別,不能簡單地套用商店建筑設計規范,因此在征求了當地消防部門意見后,按照建規的要求進行此類超市的安全疏散設計。
這樣設計是否合理,我認為還應該在當地消防部門的組織下針對此類超市進行建筑防火性能化設計,根據該超市的總體建筑特點和人員分布,充分考慮超市內貨架對疏散通道影響的不利因素,結合防排煙方案和措施以及火災模擬研究結果,計算在最不利情況下,各防火分區人員疏散所需要時間和建筑物所能提供的疏散時間以及對應的疏散通道寬度和距離,為最佳人員疏散方案提供參考依據。
建筑防火性能化設計是通過對隨機建筑的綜合防火性能評定,設計出特定的符合該建筑的防火安全系統模式,以實現火災時,保證該建筑物內的人員生命安全和有效控制財產損失的總目標。建筑防火性能化設計方法是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建筑防火設計方法,它運用消防安全工程學的原理和方法,根據建筑物的結構、用途、內部裝修、火災荷載等的具體情況,由設計者根據建筑物的各個不同的空間條件、功能條件及其他相關條件,自由選擇為達到消防安全目的而采取的各種防火措施,并將其有機地組織起來,構成該建筑物的總體防火安全設計方案,然后對建筑火災危險性和危害性進行定量的預測和評估,從而得出最優化的防火設計方案,為建筑物提供最合理的防火保護。
推行建筑防火性能化設計是適應社會發展的需要。隨著我國社會主義市場經濟的快速發展,建筑業也得到了空前的發展,超高層建筑、大型商場、地下建筑、大型娛樂游藝場所等大量涌現,火災形勢越來越嚴峻,群死群傷重、特大惡性火災事故時有發生,現行消防技術規范不能涵蓋上述建筑的所有消防安全要求。
推行建筑防火性能化設計是豐富建筑藝術、推廣新技術的最佳途徑。采用現行規范進行建筑設計類似于醫生開處方,這種方法禁錮了建筑師的創新思維。而防火性能化設計則只需要規定該建筑物應達到的安全性規定的性能要求,建筑物應具備有的性能要求的特征參數或者指標,建筑師在設計時只要滿足這些性能要求,從而擺脫了規范條條框框的禁錮,更能充分施展設計才能,大膽進行創新,設計出更有人情味、更富理性的優秀建筑藝術作品。同時,在建筑設計中,也可大力推廣應用技術成熟的消防新技術、新工藝、新設備、新材料,從而進一步推動科學進步和技術革新的步伐。
推行建筑防火性能化設計是消除一些火災隱患的一種行之有效的方法。
建立超市火災場景模型,首先必須對超的防火性能進行評估,評估的主要內容包括:1、防止起火;2、火焰/熱分析(建筑物通過主動和被動保護措施限制火災在其空間和隔件中);3、煙/氣分析(建筑物維持選定空間可生存條件規定時間的能力);4、結構框架分析(結構框架針對未受限制火災避免不可接受的變形或倒塌);5、人員流動分析(人員在建筑物內流動或到達安全地點所需時間)。而這些評估的準確性依賴于火災場景模型的科學性與相關參數的精確程度,只有建立了科學、精確的火災場景模型,才能保證建筑防火性能設計的客觀、科學,才能脫離人為主觀因素的影響。
建筑防火性能化設計是建筑設計方法發展的必然趨勢。以火災性能為基礎的性能化設計方法已成為世界各國建筑界與消防界的共識,目前,已有不少國家實行了防火性能化設計規范。如澳大利亞于1996年頒布了性能化建筑防火設計規范《BuildingCodeofAustralia》(BCA-96),該規范于1997年7月1日起在該國各洲推行。美國于2001年了《國際建筑性能規范》和《國際防火性能規范》。目前,英國、法國、日本、加拿大、新西蘭、瑞典、荷蘭、西班牙、國際標準組織(ISO)、國際建筑研究與文獻研究委員會(CIB)等多個國家和國際組織采用了性能化規范或性能化設計方法。我國也于1996年開始了相關研究,但發展較慢,目前已遠遠落后于部分發達國家了。
參考文獻:
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【關鍵詞】畢業設計 工程實踐 給排水教學
【中圖分類號】G642.477 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(b)-0007-01
畢業設計是高等學校按照教學計劃對學生進行工程技術基本訓練的重要教學和實踐環節,它是對學生在校幾年來所學知識的一次全面檢驗和總結,也是為了使學生適應今后的具體生產實際工作而進行的一次預演練,學生通過綜合所學知識,既能獨立思考和解決實際問題,也為以后走上工作崗位奠定良好的基礎。筆者在多年來指導學生進行污水廠設計過程中,體會到指導教師必須根據工程實際中科技發展的信息及趨勢,從畢業設計課題的選擇到指導學生確定設計思想、方案等,都必須與工程實際緊密結合,并指導學生應用于畢業設計中。
1 工程實際中選取畢業設計課題
選題是畢業設計教學活動的基礎性工作,亦是關系畢業設計工作質量,保證教學基本要求能否落實的重要環節。以往的畢業設計選題過于單一化,缺乏新意。每年的題目大致相同,學生在設計時通常是套用已有的設計模式或照搬往屆的成果,不能得到很好的鍛煉,即使是自主完成,也大多是些落后的工藝,與實際脫節,不能直接應用于工程實際中。畢業生到了工作崗位后,常常感到與在學校所設計的不是一回事,因而不能較快地勝任工作。要把好畢業設計課題的選擇關,指導教師應提前做好畢業設計課題的前期工作(包括選題、原始條件、設計任務、設計要求、設計成果等)。
我們要做到不僅符合專業培養目標,滿足教學基本要求,使學生達到綜合運用所學知識,獲得比較全面的訓練,還要盡可能選擇結合社會生產實際、科研和實驗室建設的課題,提高“真題真做”題目的比例。掌握當今行業的第一手材料,然后確定選題,課題的中原始數據可取自工程實際或設計院,或者直接選用設計院所設計的項目,這些課題具有工程實踐基礎,實用性較強,且不斷更新和反映新工藝、新技術、新設備、新材料等現代科學技術發展水平。有利于培養學生的工程設計能力,學生積極性高,畢業后工作上手快,受到用人單位歡迎,這在我們以往的實踐中已經得到驗證。
2 培養學生自主設計能力,增強工程意識和團隊精神
自從高校1999年開始擴大招生后,每年的應屆畢業生數量直線上升,每個就業崗位都競爭激烈。招聘單位對用人的條件越來越實用化:如要求有1―2年相關的實踐經驗、有團隊精神、有優秀畢業設計成果等,而對學生歷年來的學習成績只是作為參考,有些單位招聘時要求當場進行一項專業內容的設計演示,以期考查應聘者的實際能力。
我們教學單位應該找到一個方法,讓畢業生已出校門就能得到社會的認可和接納,解決當前大學生“就業難”的問題。由于我國教育制度的特點是讓學生受到基礎理論及專業理論方面的訓練,學生慣于教師的全面指導,養成較重的依賴性,獨立工作能力較差,缺乏工程實踐基礎。有意識地改變指導方法,加強對學生的工程設計能力的培養。設計開始,向學生介紹設計課題的工程實際意義,讓學生理解畢業設計對于自身的創新能力、知識的綜合應用能力以及工程實踐能力的重要;明確現在與未來,學習與就業之間的關系和重要性,從而樹立全面訓練目標,達到整體進步的目的,真正實現“要我學”到“我要學”的轉變。讓學生意識到自己不再是應付老師作業的孩子,而是一個實際工程的首席設計師。設計成敗不僅僅是成績的的高低,更是關系到一個城市的管網和水廠的建設。接著是啟發和引導學生如何應用所學理論去分析解決問題,提示學生查閱有關設計手冊,充分利用網絡資源,獲取相關技術參數和資料,啟發學生通過分析判斷提出可行的實施方案。
讓學生分小組設計,教師定時檢查進度,把握設計方向,組織學生在小組內交流討論。實踐過程發現每個小組的同學都能積極參與方案設計和討論,特別是在老師的提示下,注意到給排水工種與其他工種配合的問題,小組討論中有疑問的地方,在每次大組討論會上提出來與全體同學和老師一起研究探討,尋求最理想的解決辦法。此外,在大組討論會上,每個人將從網上檢索到的方法及相關論文中的提法拿到桌面上供大家參考,特別是對規范條文的理解方面討論更是激烈,在整個畢業設計階段,每個人包括指導教師都得到了知識的升華。這種小組和大組相結后的討論方式熱烈而有效,完全克服了老師一言堂、一人說了算的輔導方式的不足,同時,每個同學在設計中可以向其他同學索取自己需要的數據,或提供給他人需要的數據,無形之中學會了如何與他人協調與配合,與他人進行溝通。相互之間交換各自所需的信息,最后達成一致共識,就是一種團隊合作精神的體現,是一種樹立和加強其團隊精神的很有效的途徑,為畢業后在工作崗位上進行各工種之間的協調合作奠定了基礎。
3 合理安排畢業實習
以往的畢業實習都是安排在畢業設計以前,這樣學生對設計課題尚不了解,對實習也不夠重視,過程具有盲目性,往往走馬觀花,印象不深,且缺乏主動性,在實習過程中,很難向技術人員提出具有工程意義的問題,對學生工程實踐能力的培養價值是事倍功半。
為使實習任務和內容與設計的進程和內容緊密聯系,我們采用的是在中期檢查前的三周組織學生進行畢業實習,此時學生已經基本完成計算部分,對于設計有了全面的了解,只是在具體布置構筑物位置和池形結構方面還欠缺感官上的認識,沒有形成立體框架,繪制構筑物圖紙對于學生是個難點,安排畢業實習能使同學按工程實際的標準繪制圖紙。在實習單位學生能主動向技術人員詢問各種設計中的實際問題,從而發揮了畢業實習的作用,對搞好畢業設計起到了很大的促進作用。
培養學生工程實踐能力是應用型人才培養的主要目標,畢業設計過程系統地揉合了學生信息獲取能力、獨立設計能力、撰寫論文總結能力、創新思維和綜合素質能力等四大模塊能力,因而,畢業設計環節是促進工科“實學”教學、強化學生工程實踐能力的重要途徑。學生是畢業設計的主體,而教師則是主導者。教師應以學生素質和能力培養為核心,利用教師工程技術科研背景,按學生的個人興趣或發展要求,盡可能考慮未來就業崗位和個人發展方向所需的素質和技能要求,培養學生的工程實踐能力以盡快達到應用型人才的標準。
4 結論
畢業設計教學改革是一個系統工程,為使畢業設計教學整體上由所提高,必須全面提高畢業設計的教學質量。作者通過各種形式的畢業設計教學方法,開拓學生思維,激發了學生的學習興趣和主觀能動性,達到了良好的畢業設計效果。當然在畢業設計改革中還有許多細節和未考慮到的問題,我們將繼續努力探討研究,提高教師的畢業設計教學水平和畢業設計教學效果。
參考文獻
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學校專家組由已離職的校領導和老專家組成,他們在遴選提問時直言不諱,不留情面,確保了遴選工作的公正、公平。遴選責任教授重點評議其學術團隊水平、實力,工作目標是否符合學校總體發展規劃及可行性,責任教授本人是否符合上崗條件、完成預期目標能力等。
2.5 保障機制
為保證責任教授能創造性地開展工作,減少外部環境的干擾與制約,學校規定專業責任教授與主要課程責任教授的任期為三年。任期內考核合格的原則上不再更換。如因特殊原因需要更換,由學院按程序提出更換意見,報學校領導小組批準。
2.6 約束機制
完善和強化聘約管理和教師考核制度。積極探索科學、有效、可行的教師考核辦法和指標體系,使教師考核工作制度化、規范化、科學化。學校對上崗人員實行嚴格的聘期目標管理,明確崗位職責和聘期內的工作任務,接受聘任期滿前的全面考核。考核結果作為能否繼續聘任、能否競聘更高級崗位的重要依據。由此構建持續的競爭激勵機制。
3 責任教授的特點[3]
經過學校認真遴選,嚴格把關,使得責任教授具有以下特點:
3.1 貢獻突出,自主創新能力強。責任教授都是高學歷高職稱的學術骨干和學科專業建設的核心力量,他們在教學、科研、管理崗位上,與時俱進,開拓進取,有較強的自主創新能力和組織領導能力。
3.2 地位較高,有較大成就和影響力。責任教授一般成果顯著,得到學校的高度重視。在本科教學工作中,他們知識淵博,德高望重,深受學生歡迎。他們的人格魅力和表率作用,對廣大師生員工有顯著的凝聚力和影響力。同時,他們的業務能力和知識水平在社會上也有較大的影響。
3.3 思想活躍開放,探索性強。責任教授大多有過出國留學、進修、訪問的經歷,善于接收新觀點,認識比較超前,能從多角度、深層次看問題,思想不拘一格,勇于探索科研前沿新課題。
4實施責任教授制是提高本科教學質量的有力保證
由于宣傳到位,遴選條件嚴格,遴選過程公開、公正、透明,工作環境相對穩定和寬松,保證學校挑選到優秀的教師。責任教授上任后大都躊躇滿志,積極投身到各自專業和課程的建設上來。通過實施責任教授制,我們體會到:
4.1 實施責任教授制有利于責權利相統一。
責權利相統一的實質是在學校工作中使人事相宜、職責相稱、權力與義務相統一,工作績效與工作報酬相關聯。責任制是管理體制的最重要部分。沒有責任,就沒有工作的內容和目標,只有將學校的發展作為自己的責任,教師才有努力的方向,才會關心學校各方面的動態,而不是為了應付指標而敷衍;一定的權力是履行職責的保證,若事事請示,不能按自己的想法辦事,教師就成了上級的工具,而不是履行職責的主體。利是一種激勵手段,也是教師的現實需要,尤其在市場經濟體制下,適當的利益對職責的出色履行具有促進作用。有了目標,有了保障,有了激勵,才能調動教師的責任心和積極性[4]。
4.2實施責任教授制有利于進一步樹立人才資源是第一資源的理念。
知識和人才是從事社會主義現代化建設的寶貴財富,尊重人才是尊重知識的表現。社會主義現代化建設成敗的關鍵在人才,管理工作的好壞還在人才。充分認識加強高層次人才和骨干教師隊伍建設的重要意義,樹立人才資源是第一資源的理念,進一步營造尊重知識、依靠人才、鼓勵創新的良好氛圍,要承認教師的地位和作用,對他們充分信任,嚴格要求;要正確安排和使用教師,做到知人善任,發揮他們的專長。積極探索吸引、遴選和培養、用好人才的有效機制,以學科建設為主線,統籌規劃,加強高層次人才隊伍建設體系,全面促進我校高層次人才和骨干教師隊伍建設,從而提高本科教學質量。
4.3實施責任教授制有利于進一步推動專業建設和課程改革。
責任教授在教學研究、專業建設、課程建設、教學團隊建設、實踐教學環節管理、青年教師培養以及日常的教學管理等本科教學方面發揮了積極作用,尤其是在2007年實施教育部的質量工程中,在責任教授的積極參與下,廣西大學成為全國首批60所進入國家大學生創新實驗計劃學校之一,入選大學英語教學改革第二批示范點項目學校,機械工程實驗教學示范中心被評為國家級實驗教學示范中心,5個專業被評為國家特色專業, 2門課程成為國家精品課程, 15個專業被評為廣西優質專業,新增5門自治區級精品課程,5個自治區優秀教材立項建設項目。我校學生參加全國各類學科比賽取得良好成績,奪得廣西第三屆“挑戰杯”,獲得“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生數學建模競賽、全國大學生英語競賽、全國大學生電子設計競賽等多項大獎。責任教授制目前正健康發展。
參考文獻
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[2] 2005年1月7日.教育部關于印發和周濟部長在第二次全國普通高等學校本科教學工作會議上的講話的通知.教高[2005]1號.