控制工程课程设计论文

2022-04-16 版权声明 我要投稿

摘要:大气污染控制工程课程设计是环境工程专业重要的实践环节,它支撑了学生对大气污染控制基本理论的架构,培养了他们大气治理的实践能力。为达到预期的学习目标,向其中引入了成果导向教育的理念,合理拓宽了课设内容,强化学生对构筑物认识。在教学中突出以学生为学习的主体,提前课程设计时间,构建较为合理的评价体系。今天小编为大家精心挑选了关于《控制工程课程设计论文 (精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

控制工程课程设计论文 篇1:

基于“卓越计划”的团队合作的水污染控制工程课程设计模式的探讨

摘要:“卓越工程师教育培养计划”是我国深入贯彻科学发展观和建设人力资源强国的一项重要举措。本文探讨了基于“卓越计划”的团队合作的水污染控制工程课程设计的模式。文中分析了课设的基本情况、目前存在问题,提出了团队合作的课设指导模式以及具体的实施方案,对培养执行“卓越计划”的环境工程专业的本科生的工程知识、工程素质和工程能力有一定帮助。

关键词:卓越计划;课程设计;团队合作

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)由教育部发起,作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010—2020年)》组织实施的一项重大项目,目的在于全面提高我国工程人才培养质量,为未来各行各业培养各种类型的、优秀的工程师后备军,促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。它要求高校转变办学理念、调整人才培养目标定位以及改革人才培养模式。我国从2010年启动“卓越计划”,各高校“卓越计划”专业刚刚开始招收学生,相关做法和经验还是空白。随着“卓越计划”的不断深入和招生数量的不断增加,如何培养好“卓越计划”本科生是摆在我国面前的一个急需解决的问题。

“卓越计划”是为了促进工程教育模式改革和创新,努力建设中国特色社会主义现代高等工程教育体系,创立高校与行业企业联合培养人才的新机制。尤其强调对工科本科人才的培养方案应体现工程知识、工程素质和工程能力培养的综合特征。而不是继续培养目前我国所遵循的重理论、轻实践,重课堂、轻课外,重灌输、轻自学的“填鸭式”人才,因此教学模式的改革尤为重要。本文拟以环境工程专业的《水污染控制工程》课程设计改革为例探讨我校环境工程专业基于“卓越计划”的课程设计的改革模式,以培养和提升学生的工程素质和工程能力以及团队合作意识与能力,从而为我国走向工程教育强国培养优秀的工程师后备军。

一、课程设计课程基本情况

水污染控制工程是环境工程本科专业一门重要的专业主干课,也是一门工程应用性极强的专业课程。课程旨在培养学生对水体环境污染的分析评价、水污染治理的规划设计和工程管理能力,以及开展水污染控制的科学研究能力。要达到上述教学目的,没有充分合理的教学实践环节是不可能实现的。课程设计是高等学校实践教学环节的重要组成部分,是强化学生实践能力的重要环节,也是卓越计划培养的重点内容。与水污染控制工程课程配套且独立设课的课程设计作为重要实践环节,是连接基础知识、基本理论学习和生产实际的纽带和桥梁,是培养学生综合运用所学知识解决生产实际问题能力的有效手段。水污染控制工程课程设计是涉及到相关专业课程间的融合与应用的工程设计,课程设计内容要求完成污水处理设施平面及高程布置、主要单体构筑物的详图设计以及设计说明书。通过该课程相应的课程设计的学习,有助于提高学生对水污染处理理论与技术的理解,对于培养工科学生的工程素养、创新意识以及创新能力具有重要的作用。

二、改革总体思路

(一)目前存在的问题

“水污染控制工程”理论课程重点讲授污染物去除过程的基本理论以及处理单元的工作原理和工艺流程,用于学习水污染控制工程设计的学时则很少。“水污染控制工程”课程设计的教学目标是要求学生初步具有分析和解决水污染控制方面实际问题的能力,即要求学生具有扎实的理论知识和初步工程应用能力。而学生本身工程基本知识及综合设计能力较弱,这对课程的教学效果有直接的影响。学生在进行“水污染控制工程”课程设计之前,没有工程设计基础、没有做过工程类的课程设计,而对“水污染控制工程”课程设计这样涉及到相关专业课程间的融合与应用的工程设计还是第一次。学生对利用工程设计手册、设计规范等相关资料进行设计的能力较弱,对实际工程的感性认识也较少。在明显缺乏工程基本知识的情况下,学生对课程设计往往感觉无处下手。课程设计通常又是以单个人的形式开展,在缺乏团队合作精神和团队学习能力的情况下,为了在有限的时间内完成课程设计任务,会出现盲目照抄课本或互相抄袭,不能综合运用所学知识来分析和解决实际问题的现象,不利于学生综合设计能力的培养和创新能力的提高。而且,目前课程设计是由一个老师指导学生,教师任务重、工作量大,有时难免会存在指导不周的情况。

(二)改革思路——团队合作的课程设计模式

组建指导教师团队:水污染控制工程课程设计涉及的理论课程较多,包括水污染控制工程、水力学、水泵与水泵站等课程,因此我们把讲授各门课程的老师组成一个指导团队,通过团队指导模式的构建,使各个教师在设计的不同阶段发挥自己的作用,不仅可提高学生的课设能力,同时也深化了不同课程教师对相关课程的认识,从多方面加强教师的教学水平,提高教学质量。组建师生课设团队:课设以团队为单位进行,1名导师和5个同学组建一个团队,鼓励各团队根据场址位置、水厂规模、自然和地理水文等条件,在团队成员互相合作的基础上,详细地论证所确定的工艺流程,提出个性化的创新方案并进行构筑物的设计计算和设备选型,这不仅提高了课程设计的质量,也促进了学生对所学理论知识的理解、运用和创新。

(三)改革后课设的具体实施方案

1.组建课程设计教师团队:由5名具有实际工程经验的双师型老师组建课程设计指导小组,每位老师参与全程指导,且根据课程设计进行的不同阶段,不同的教师发挥不同的作用。教师之间互相协作、讨论,确定最佳的指导方案。

2.组建课程设计师生团队:团队成员通过开放合作的自主学习以及在学习方法、个人性格和兴趣等方面的优势互补,形成优化的知识结构和能力结构,充分发挥成员的主观能动性和创新意识,有效弥补各成员在思维模式、能力和精力等方面的不足。为合理科学构建师生团队,指导教师要先了解学生的实际情况,根据学生的知识、能力水平和学习态度等,依据“组内异质、组间同质”的原则,将1名指导教师和5个学生组成一课程设计团队。

3.合理命题,一人一题。由教师团队一起讨论,合理确定题目,题目不仅要能覆盖水污染控制工程理论的各个知识点,同时还要尽可能多地涉及到教学大纲中的重点、难点,且题目要多样化,以扩展和深化学生所学知识。

4.强化下达任务书、设计过程中的授课和指导等环节。一人一题给出任务书,由学生选择,在不同的设计阶段,辅助课堂教学。由于学生的工程设计能力较弱,课程设计过程中由5位老师进行了5次的理论授课。主要针对课程设计的重点、难点以及设计规范和设计手册使用、绘图要求、设计说明书撰写等基础知识进行系统的介绍,使学生获得开展课设的基本知识和手段。同时教师通过针对性地参加每个小组的讨论答疑,帮助学生分析和解决课设计中的问题,以提高学生的工程设计能力。

5.水厂参观、规范制图的学习和专业人员的指导。课程设计是培养“卓越计划”本科学生工程实践能力的关键环节,因此应采取多种有效手段,为学生深入社会进行工程实践创造条件。选择有代表性的污水处理工程作为课设实习基地,课设期间带领学生到基地进行1~2次的参观学习,同时聘请企业导师进行现场指导,有针对性地给学生讲解构筑物的结构和安装方式,5位校内指导教师随时解答学生的问题,使理论与实践相结合、技术与工程相结合;同时聘请设计院的设计人员对学生进行绘制工程图知识的培训。

6.CAD图纸的绘制和设计说明书的撰写。5名教师全程指导学生的绘图和设计说明书的编写,并要对每个学生进行分阶段检查,及时指出问题予以纠正。

7.答辩制度和考核标准的严格建立和执行。课程设计结束后,每位同学都需参加答辩,这对学生的工程素质的提高是重要的一个环节。

三、结论

我校的改革实践证明,执行“卓越计划”的环境工程专业的“水污染控制工程”课程设计教学中引入团队合作学习模式的思路与方法取得了较好的效果,不仅有利于培养和提升学生的团队合作意识与能力,也激发了学生的创新意识,对学生工程知识、工程素质和工程能力的培养有很大帮助。

参考文献:

[1]王晓霞.水污染控制工程课程设计指导方法改进探讨[J].化工高等教育,2011,(6):38-41.

[2]蒋卉.大气污染控制工程”课程设计教学改革的探讨[J].高教研究,2012,(3):77-78.

[3]仉春华,欧晓霞,张凤杰,等.团队合作学习在课程设计中的应用与探索[J].中国电力教育,2013,(10):154-155.

基金项目:黑龙江省高等学校教改工程项目(项目编号:JG2013010223)。

作者簡介:温青(1967-),女,广东惠州人,博士,副教授,研究方向:环境工程新技术。

作者:温青 李茹民 谭淑媛

控制工程课程设计论文 篇2:

成果导向理念下大气污染控制工程课程设计教学改革实践

摘 要:大气污染控制工程课程设计是环境工程专业重要的实践环节,它支撑了学生对大气污染控制基本理论的架构,培养了他们大气治理的实践能力。为达到预期的学习目标,向其中引入了成果导向教育的理念,合理拓宽了课设内容,强化学生对构筑物认识。在教学中突出以学生为学习的主体,提前课程设计时间,构建较为合理的评价体系。尽管该理念被引入了大气课设教学中,也取得了一些成效,但该教学体系在大气课设中的建设今后仍需不断完善。

关键词:成果导向教育;环境工程;大气污染控制工程课程设计;教学改革

cation reform

2018年5月全国生态环境保护大会在北京成功召开。这次生态环境保护大会是自十八大以来召开规模最大、召开规格最高、召开意义最为深远且重大的一次涉及生态文明建设的会议。由本次大会所确立的“习近平生态文明思想”是当前最重要的理论成果和最大亮点,是马克思主义中涉及自然与人之间相互关系理论的最新重要成果,是对自十八大以来习近平主席围绕生态文明建设所提出的一系列新理念、新战略的高度概括总结,是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成,是当前及今后一段时期内我国生态文明建设的行动指南。这其中明确提出了“加强生态文明建设必须坚持”的原则,这对今后我国生态文明、环境保护的有序推动提供了指南和纲领,对污染防治攻坚战的科学应对做出了科学部署。科学应对“污染防治攻坚战”是以习近平同志为核心的中国共产党中央顺应民意、着眼全局所做出的战略性重大部署,承载着光荣、艰巨而又伟大的历史使命,更是关系到未来全面建成小康社会成功与否、是否可以经得起历史春秋检验的关键。紧随其后的是,党中央、国务院于同年6月联合印发了《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》,其中将科学打赢“污染防治攻坚战”的路线图、任务书和时间表都一一做了明确的部署。以上一系列的事实充分体现出了中国共产党和中国政府在解决出生态和环境保护问题、捍卫人民群众日益增长的追求和谐优美生态环境需求权利方面的坚定决心和意志。

大气污染是近年来人民群众普遍关心的社会问题之一。正是在习总书记的大力推动之下,近年来党中央、国务院陆续出台了《大气污染防治行动计划》《农村人居环境整治三年行动方案》等政策,全方位科学推进美丽中国的快速建设。治理好大气污染是今后十年中政府、社会在生态环境领域的重要工作。

大气污染控制工程是本科环境工程的专业核心课程之一,与之配套的大气污染控制工程课程设计(以下简称“大气课设”)是该课程理论教学的实践延续,对学生加深对理论知识的理解和应用有重要的实际意义[1]。在以往的大气课设教学过程中存在一些不足的问题,学生存在畏难逃避情绪,对大气课设存在应付的态度,亟需提高教学效果。

2017年,苏州科技大学环境工程专业成功通过了中国工程教育认证中心的认证,有效期为6年。此后,苏州科技大学环境工程专业积极将成果导向教育(Outcome-Based Education,簡称OBE)理念贯彻于各项教学的持续改进工作中,以毕业能力达成为最终目标,重视学生整体学习效果[2]。在将OBE理念贯彻于大气课设教学中,苏州科技大学环境工程专业也做了一些有益的尝试。

一、大气课设教学中遇到的问题

(一)外部客观环境变化所带来的问题

苏州科技大学位于制造业和旅游业名城苏州市,近年来,随着产业的升级和苏州当地对环境质量要求的日益提高,以金猫水泥厂、紫兴纸业公司和苏州当地的炭黑厂为代表的高污染高耗能传统制造业或倒闭或搬迁,可供环境工程专业学生各类实习机会的当地企业大量减少。加之近年来由于本地工业企业的机器自动化率日益提高,对操作、维护和化验的人员需求量由此也相应逐渐减少,这为安排学生的实习工作带来了很大的难度。再者,当前企业为避免因意外危险而带来的法律纠纷,仅允许实习过程中做简要厂区参观和企业形象宣传片观摩,所以学生对企业生产过程中的污染产生环节、治理及处置环保措施等几乎无法接触到,不能很好地与所学知识相联系。最后,由于前几十年间国家对更为重视水污染治理,仅近1-2年开始逐渐重视对大气污染治理,因此在认识实习、生产实习和毕业实习中,主要是对于水处理构筑物进行参观学习,大气污染治理的治理装置在多数企业中并不常见。因此,在大气课设环节中,学生对实际的大气处理装置认识接触不深,导致在图纸绘制环节中风机的安装形式、管道连接方式等方面概念较为薄弱[3]。

苏州科技大学是一所中央与江苏省及苏州市地方共建的省属普通高等院校,长三角地区是学生毕业后主要的就业目的地。学校根据本地区“创新驱动力强、适合创业、急需各类人才”的特点,坚持“立足江苏、服务行业、辐射全国、面向世界”的定位,着眼培养具有扎实基础的创新型人才,全力打造优先为长三角地方及行业配套发展服务的高水平研究基地、高层次咨询基地、高素质应用型人才培育基地及高品位文化基地[3]。苏州科技大学环境工程专业按照学校“强化专业基础、提升应用技能、注重实践创新、面向社会需求”的原则要求,努力培养学生成为“适应我国二十一世纪社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展,具有可持续发展理念,具备环境工程的基础理论和污染控制工程、资源利用、环境规划、环境修复及生态工程等方面的理论与实践知识,能够从事污染控制工程的设计及运营、环境影响评价、环境工程监理、环境监测、环境应急处置和污染控制技术研发等卓越应用能力的环境保护高级专门人才”[3]。本专业的毕业生具有高效获得知识,发现、分析、解决问题,综合运用所学知识的能力,能在大专院校、科研院所、设计院、政府部门和工业企业顺利从事规划管理、环境监测和污染治理等方面的专业工作。毕业后学生具备有解决复杂环境问题的扎实基础知识和能力,以及对污染突发事件有预测和应急处置能力等解决复杂工程问题的专业能力,熟悉各类污染治理的工程技术研发设计、环境监测、环境监理、环境评价的运行与管理。

从全国范围来讲,大气课设课普遍都是环境工程专业本科生集中实践必修课之一,强化学生对《大气污染控制工程》所学基础理论的理解,掌握典型大气污染物净化(收集)单元与系统设计的基本原则、技术路线与具体方法,熟悉设计手册、规范与文献中的相关内容,初步具备独立开展设计计算、工程制图与检查校核的能力,积累工程实践经验。

依照以往大气课设的组织形式,显然无法适应新的形势下培养环境工程专业毕业生的要求,需要进一步完善改进。

(二)大气课设教学中的问题

大气污染控制工程是涉及了高等数学、普通物理、普通化学、有机化学、物理化学、流体力学、化工原理和工程经济等学科的基础知识。在大气课设中,不仅仅是设计某个具体的构筑物,还需要辅助设计其管路系统、选型设备、方案比选、经济概算,并清晰绘制图纸。因此,大气课设的综合性非常强。学生虽然已经学过上述课程,但往往无法对这些基础知识融会贯通并加以应用,他们会觉得大气课设在设计计算环节中管道材质和管径的选择、风机选型、设备投资及运行费用估算等方面的内容不易把握,由此滋生出畏难情绪,导致设计进度拖拉[4-5]。

大气课设内容以往主要以收集系统的设计为主。但随着社会的发展,各类新的气态污染物逐渐出现,目前社会各界对诸如硫氧化物、挥发性有机物等多元污染物的治理日益重视,需要课设内容有新的更新,以紧跟时代发展要求。

当前,大气课设主要安排在期末考试结束后、寒假前的这段时间完成,通常时间为一周。在如此短的时间内,学生们需要查阅多部设计手册资料,完成较为复杂的设计计算、绘图出图这些内容,经常出现因“应付交差”的低劣课设作业而被退回继续完善。客观上,学生们此时普遍已是归心似箭,但又担心大气课设成绩不高或不能通过,由此造成了一定程度的焦虑情绪。

二、大气课设课程改革的探索

苏州科技大学环境工程专业对学生的培养目标是“致力于培养适应我国二十一世纪现代化建设需要的,德、智、体全面发展的,具有国际视野和可持续发展理念的,具备环境工程专业扎实基础理论和污染控制工程、环境规划管理、环境资源利用、环境生态修复等方面的理论与实践知识的,能够从事环境影响评价、环境应急处置、各类污染控制工程的设计运营、环境监测监理和污染控制技术研发等高级应用型生态环境保护工程技术人才”。围绕此目标,苏州科技大学环境工程专业科学制定出了“面向社会需求、夯实专业基础、注重创新实践、提升技能应用”的培养原则。在OBE教育的理念下,课设的核心在于让学生更好地认识工程实践,毕业后可以迅速上手实际的设计、操作工作。由此,苏州科技大学环境工程专业陆续改进了大气课设课程中的一些做法。

(一)拓展大气课设内容

基于成果导向教育OBE理念,以“结果”做为导向,环境工程培养的学生应当符合社会的需求,因此大气课设的内容必须要紧贴时代发展的实际需求。原大气课设内容仅仅是气态污染物收集系统设计的内容,形式较为单一,与实际社会需求有差距,不符合当前社会发展中废气治理的需要。

为制定合理的大气课设内容,苏州科技大学环境工程专业通过与当地政府环保部门、高层次高校环保专业专家(如同济大学、哈尔滨工业大学和清华苏州环境创新研究院等)、本系教师、多种工业企业中的安全与环保部门以及本专业历届从事环保行业的校友,进行充分且深入的沟通,深入了解各方对毕业生工作的需求,捋顺了与大气污染控制工程及大气课设课程间与其它课程间的关系。从社会的实际需求出发,苏州科技大学环境工程专业拓展了大气课设的具体内容,将硫氧化物吸收系统设计、颗粒物吸附系统设计、电除尘系统设计、袋式除尘系统设计和VOCs降解系统设计这些新的内容充实入课程设计题目中,使学生了解到当前社会急需解决的废气治理中的实际问题及常用技术手段。这大大完善丰富了大气课设的体系,加强了前后学科课程之间的相互联系,巩固了学生对于相关学科知识的理解与应用,有利于培养学生宏观的整体性思维。通过查找相關实际工程案例设计参数,锻炼了学生对于废气治理实际问题的解决能力,加深了对废气治理前沿的了解。同时,大气课设题目类型的增加有效解决了众多课设“一题多人”模式下学生出工不出力、互相复制抄袭这一“老大难”问题,调动了学生对于课设的积极性,确保学生的设计能力通过课设最大程度得到强化,见表1、表2。

(二)增加对装置的认识

由于改革前大气课设时间仅为1周,时间较短。为使学生快速掌握大气课设中各类处理系统核心构筑物/设备结构,在大气污染控制工程课程的学习过程中,教师会对相应处理设备的设计、结构和运行先行进行详细介绍,并配发相应工程例图于课后让学生用CAD软件进行临摹描绘。这不仅可以使学生及时巩固所学的基础理论知识,而且通过临摹实际工程例图,学生们也会对工程图纸的绘制内容、图面布置等绘制规范有一些基本了解,有益于大气课设图纸的顺利绘制,节省图纸修改的时间。

在保持课堂教学拓展的同时,苏州科技大学环境工程专业积极利用认识实习、生产实习的机会,方便让学生直观了解工业企业中新增的大气处理设施的运行和基本参数。

(三)提前大气课设的布置时间

有鉴于大气课设内容多而复杂的特点,改革后苏州科技大学环境工程专业将大气课设时间提前至期中考试以后,并将完成时间由一周放宽至两周。此段时间内,学生本身空余时间较多,避开了期末复习的压力,因此他们有时间可以查找大量设计规范和手册资料,同时鼓励他们结成小组进行讨论和绘制图纸。同时,除每周末固定的课设答疑时间和课程教学内容答疑时间外,教师也充分利用大气污染控制工程课程教学的间隙就同学们提出的共性问题进行深入讲解,課后对学生大气课设进行答疑,随时解决学生提出的问题,有利于大气课设的工作推进,最终提高学生对大气构筑物及处理工艺的理解和掌握。由于课设时间的提前,学生们有了充足时间可以进行课设内容的讨论、设计、计算和图纸绘制,使他们不再担心时间不够,有效地缓解了他们的心理焦虑。

(四)完善评价制度

在大气课设结束前单独增设答辩环节,学生将设计成果在电脑上当众展示说明,教师和其他同学就此提出改进建议,这样做显著提高了学生的参与积极性,并加深他们对于课设内容的理解。同时,将答辩表现计入课设成绩中,避免了以往仅凭单一的课设图纸、设计说明书而给出成绩的笼统做法,见表3。

三、大气课设改革的成果

自2017年通过工程教育认证后,苏州科技大学环境工程专业大气课设在上述改革思路指导下进行了持续的改进工作,取得了较好的成果。

通过大气污染控制工程课程、大气课设、实习环节,教师向学生展示大气治理的目标,结合当前社会对于大气治理的关注热点,学生清楚地认识到大气课设在未来就业中的重要性和影响力,从根本上竖立对完成好大气课设的决心和信心,调动起了他们学习的积极性和主动性。学生对课程的认可度由实施前约72%提高至实施后不低于96%;50%以上的学生愿意在毕业后投身大气污染治理的工作中,而实施前的比例仅为约20%。创造性地将答辩环节引入到评价机制中,使师生间和学生间的相互沟通得到了强化。

四、结束语

在成果导向教育理念中,学生好比达标的“产品”,通过分解生产“产品”的基本质量要求,以检测与评估进行验收,最终不断将“产品”的质量升级以持续改进目标。工程认证教育着眼于培养应用型工程人才。在OBE教育理念导向下,苏州科技大学环境工程专业改进了大气课设模式,精准定位课程教学目标,明确实施的操作性,合理调动了学生学习的自主性和积极性,教学效果良好。今后,苏州科技大学环境工程专业仍要进一步将OBE理念融入到其它课程的教学中,持续不断提升教学的效果。

参考文献:

[1]钱飞跃,王建芳,盛楠楠.基于翻转课堂的大气污染控制工程课程设计教学模式的重构[J].当代教育理论与实践,2015,7(7):56-58.

[2]山宝琴,刘羽.基于OBE模式的环境工程教学体系探索[J].陕西教育(高教),2016(3):64-65.

[3]刘忻,袁怡,吴友谊,等.成果导向教育理念下的环境工程毕业实习教学改革探索[J].高教学刊,2018(19):153-155.

[4]成卓韦,於建明,王家德,等.成果导向的教育理念与实施策略探析——以大气污染控制课程为例[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2015,14(3):288-292.

[5]陈荣平,虞磊,勇强.大气污染控制工程实践教学体系初探[J].化工时刊,2018,32(11):40-41.

作者:刘忻 钱飞跃 袁怡 李勇 潘杨 马三剑

控制工程课程设计论文 篇3:

材料成型及控制工程专业在课程设计上的改革探索与实践分析

摘要:就目前材料成型与控制工程专业教学情况来看,其在课程设计方面还存在着诸多问题,课程设计形式感严重,缺乏实践性,面对就业需求,进行课程设计改革是必然趋势,文中对材料成型及控制工程专业在课程设计改革的必然性以及改革路径,做了简单的论述。

关键词:材料成型与控制工程专业;课程设计;改革探索;实践

随着职业教育的发展,教育部对现代教育体系建设有着明确的要求,支持高校进行教学改革,朝向应用型技术院校方向发展。现代社会对技术型人才的需求较大,而技术型人才还面临着较大的就业压力,使得就业问题日渐凸显,因此需要高校发挥其桥梁作用,基于社会需求,培养应用型人才,降低学生的就业压力。

一、材料成型与控制工程专业概述

材料成型与控制工程专业,其主要分为材料类与机械类专业。该专业主要研究的是材料结构与性能特点,以及材料在热加工环节中各种工艺因素对材料加工生产质量的影响。材料成型与控制工程专业主要涵盖成型与控制知识。控制知识是该专业新增的内容,意在促使材料成型知识与控制技术知识能够交叉融合,进而提高学生的实践操作的控制水平。材料成型与控制工程专业知识内容,决定了该专业属于实践应用型学科,以及人才培养的厚基础与宽口径特点。该专业教学以培养学生的动手操作能力以及独立完成工程项目的能力为主,使其能夠适应社会的需求。

二、材料成型与控制工程专业课程设计改革的必然性

1.课程结构不合理。材料成型与控制工程专业课程主要包括通识课、基础知识课程、专业知识课程、实践课、个性课程,但是多数高校材料成型与控制工程专业课程结构,虽然理论知识课程开展,能够扎实学生的理论知识基础,为后期实践与个性化实践提供保障,但是缺乏实践性与个性化课程,不利于培养学生的动手操作能力以及创新能力,同时也不利于提高学生的就业竞争力,就此而言进行课程设计改革是必然趋势。

2.课程内容安排存在断层。多数高校对于材料成型与控制工程专业课程内容的安排,存在着断层问题。其具体体现如下:通识课程与基础课程主要在大一与大二期间开展,专业知识则在后期开展,课程连接存在严重的断层问题。以人文社科与艺术类课程为主,而工程教育类课程较少,学生的参与程度较低。教材知识与工程实际相互脱离,学生难以接收到先进的工程技术理念与方法,加之缺乏创新意识与动手操作能力,使得学生的就业竞争力较差。因此当务之急是进行课程设计改革,合理配置课程教学内容[1]。

3.实践课程形式落后。目前多数高校均开展了实践课程,包括毕业设计、课程设计、认识实习、生产实习等内容,实践课程主要以毕业设计与实习设计为主,课程形式落后,个性化课程流于形式,难以培养学生的创新能力,因此进行课程设计改革是必然趋势。

三、材料成型与控制工程专业改革实践措施

1.构建二级学科专业平台。我国高校材料成型与控制工程专业人才培养的模式虽然不同,但多数高校已经简称了梯级学科教学课程体系。以学科基础作为一级平台,以专业基础作为二级学科平台,二级学科体系中,还包括专业方向选修模块、交叉学科公选模块等。对于二级学科体系的建设力度不足,对此还需要加强,基于行业需求与用人单位选拔人才的模式,高校在开展材料成型与控制工程专业课程时,则需要加强二级学科专业平台的建设,提高学生的适应性,调整现有的选修课程模块,突出行业性以及专业特色。譬如:基于材料成型与控制工程专业的需求,则可以增开无损检专业,此技术是该行业发展的热点,被广泛地应用于实践操作中,因此为了使得学生能够适应就业需求,高校要适当地拓展教学内容,更新教学知识,将教学与社会实际需求相连接,完善与补充一级学科体系。在设计课程时,要关注社会需求,构建以市场需求为导向的课程体系,针对性地培养材料成型与控制工程专业人才,细化与分解教学计划与大纲内容[2]。

2.提高实践性课程与个性化课程教学比例。材料成型与控制工程专业具有较强的实践性与操作性,对此在实践课程设中,则需要提高实践课程与个性化课程教学的比例,将课程设计得更加贴近生活,满足材料成型与控制工程专业实际运用需求,对此需要教学工作者基于理论教学,联系材料成型与控制工程专业的发展情况,及时更新教学课程内容,提高专业教学的实时性,培养学生的创新意识,使其能够意识到专业学科是不断发展进步的,进而激发学生的创新意识以及动手操作意识。

3.优化课程结构。高校在进行课程设计改革时,则先要研究与分析本院校材料成型与控制工程专业课程结构与内容存在的问题,再进行课程优化设计。基于课程内部构成要素与改造之间的关系,将相关课程有机地联系在一起,避免出现课程断层问题,解决课程体系独立与零碎的问题,比如南昌大学,其在打造核心课程群时,对汽车专业,从不同方向进行了模块式分类,对于成型知识课程,融合了冲压工艺、快速成型技术以及高分子材料加工技术等内容,极大程度上提高了材料成型与控制工程专业教学效率,以及汽车专业教学效率,值得其他院校借鉴[3]。

4.重视培养学生的实践力与创新力。(1)提高教师的实验教学水平。新时期的高等教育的发展,正在朝向创新教育与实践教育方向发展,而材料成型与控制工程专业教育,以提高学生的工程素质教育为主,已经成为普遍共识。在开展材料成型与控制工程专业教育活动时,教师要重视学生的创新能力与实践能力培养,优化课程实验教学环节。由于教师队伍的实践能力较差,对于材料成型与控制工程专业实际运用的熟悉程度不够,进而难以有效地开展实验教学,使得实验教学课程过于重视理论知识的传播,难以培养学生的创新意识与动手能力,对此要想切实地提高教学效率,则需要提高教师的实践教学能力,高校则可以组织教师进行学习,掌握更多的实验教学知识,在教学过程中要与学生一同参与实验活动,以此来避免传统实验教学存在的弊端。(2)加设实验操作环节。高校在进行材料成型与控制工程专业教学改革时,要加设综合性实验教学内容,因为不同学生对于问题的解答思路不同,以及采取的解题方法不同,对此为了能够有效地避免多个答案一组数据的现象,通过加设实验操作环节,为学生提供实验操作机会,以此加深学生对材料成型理论的理解,使其能够明确塑料制品的缺陷以及原因。综合性实验教学具有较强的灵活性,学生能够在实验中探索与发现,可以根据自身的体会,来简化实验环节,或者对实验进行细化处理,以此提高学生的实验能力。除此之外还可以增加模具制造实训课程,将专业实验课与工程操作相互结合,围绕工程开展模具制造课程培训,使得学生不仅能够掌握产品成型的加工技术,还能够掌握产品设计与功能设计等全过程,进而提高材料成型与控制工程专业教学水平[4]。

四、结束语

材料成型与控制工程专业技术在实践中运用,极大程度上提高了工业生产的效率,同时也促进着专业的发展,材料成型与控制工程专业教学的步伐始终是落后于专业科学发展的,对此则需要教学工作者积极的开展课程设计改革,提高专业课程教学的实时性,提高学生的实践操作能力与创新能力,以适应行业需求。

参考文献:

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Key words:material forming and control engineering;curriculum design;reform;practice

作者:董瑞华 王俊红 冯海美

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