工程类专业范例6篇

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工程类专业

工程类专业范文1

文献标志码:A

文章编号:1671-1009(2011)05-0074-01

建筑工程专业以培养掌握本专业必备的基础理论和实践知识,并具有本专业相关领域工作能力和专业技能的学生为目标。实践教学是建筑工程专业教学课程中的重要组成部分,是整个教学过程中无可替代的重要一节[1]。

一、建筑工程专业实践教学特点

一般说来,按照教学特点来划分,建筑工程类专业的实践教学大体可分为:演示与验证型、工艺操作型、设计型和综合型[2]。

1、演示与验证型实践教学。演示与验证型教学实践包括力学试验、结构试验、房屋建筑学认识实习。

2、工艺操作型实践教学。工艺操作型实践教学一般包括计算机文化基础、建筑制图识图、建筑材料试验、建筑CAD、测量实习、生产实践实习。

3、设计型实践教学。设计型实践教学主要是各种课程设计,如房屋建筑学、混凝土及砌体结构、工程预算、施工组织等各种课程设计。

4、综合型实践教学.演示与验证型实践教学偏重于培养学生的认知能力;工艺操作型实践教学偏重于学生的动手、接受新知识、开发新技术、创新等能力;设计型实践教学则偏重于培养学生使用文献检索能力、运用所学知识解决实际问题的能力、创新能力等;最后,通过综合实践教学,对学生综合能力进行一次大检验。

二、建筑工程专业实践教学存在的问题

建筑工程专业经过多年的教学实践,如果依照以上几种教学模式进行实践教学,虽然学生能够按要求完成一部分内容,但问题依然存在。下面就各个实践教学环节中存在的问题进行简要的分析。

1、演示与验证型实践教学。在演示与验证型实践教学中,一些学生被动地接受知识,对课本太过于依赖,离开课本就不知如何解决一些实际问题。

2、设计型实践教学。在设计型实践教学中,画图任务一般学生基本能够完成,但总体来说学生的综合运用知识能力较差,设计过程、细部构造处理等部分完成得不是很理想,不能很好地达到此部分实践教学的目的。

3、综合型实践教学。在综合型实践教学中,管理人员对学生管理的难度比较大,有些学生只是写写实习日记,日记内容缺乏个人的真实感觉和独到见解,影响了实践教学的质量,这样就达不到综合型实践教学的要求。

三、建筑工程专业实践教学改进建议

建筑工程专业实践教学培养出来的学生应具备以下三个方面能力:

1)适用性。也就是说要使培养出来的学生适应社会与经济发展的需要,具有较快的转业能力,并且能够很快地适应现实工作岗位要求[3]。

2)实用性。实践教学培养出来的学生还应具备动手、操作能力,这样一来,等到毕业之后,用人单位就可不用培训或者对其略加培训即能上岗,大大地增加了建筑工程专业毕业生的竞争力。

3)灵活性。学生应具备准备迎接市场的不同需求的应变能力,专业知识牢固,知识面比较宽广,可以随时迎接市场的挑战。

1、理论与实践教学相结合。建筑工程专业教学实践应把实践教学贯穿于学生的整个学习实践过程中。可以把具体的工程施工图纸引入课堂教学,使专业基础知识和基本理论教学与实际工程紧密结合,提前让学生建立起清晰的工程形象。

2、结合工作岗位能力要求改进课程内容。结合工程现场施工的要求,增加具体岗位实际操作内容,删减那些理论性过强或已过时的内容,编写具有实践教学特色的教材,让学生更多更早的熟悉实际工程中的岗位需求。

3、综合型实践教学内容再置。对综合型实践教学进行研究和开发,对其教学内容进行再造,一方面可锻炼学生各项基本技能,另一方面实践教学还可以锻炼学生的团队意识、心理素质,这些素质对在校学生来说将是受益终生的[4]。

4、开展职业技能考核与鉴定。重视学生职业能力考核,努力把学生培养成“一专多能、一人多证”的人才。

5、改革考核方式,完善评价标准。传统的实践教学课程考核,主要根据学生的实习日记、实习报告、图纸等完成情况来评价,现在看来,这样的评价并不能全面反映学生的真实学习情况。把实践教学的过程划分为几个阶段,并为每个阶段制订相应的学分,最后加以综合,给出总评。将考核贯穿于实践教学的整个过程,并加以细化,使结果更为客观、合理。

工程类专业范文2

关键词:虚拟仿真技术;电气工程类专业;应用

0引言

在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,不仅可以让学生全面详细了解电力工程的运行以及相关的专业知识,同时还能保证师生的安全[1]。笔者结合自身的工作经验,就虚拟仿真技术在电气工程类专业中的应用谈一谈自己的看法。

1虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用的重要意义

1.1实现资源的有效共享

虚拟仿真技术是一项基于互联网基础上的信息技术,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,可以为学生在任何地点和任何时间进行实验提供相应的条件。与此同时,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,还可以开放优秀的实验教学资源,给社区、企业以及兄弟院校等提供教学服务,从而实现资源的有效共享。

1.2实现不可逆以及不可及过程

电气工程类专业的实验教学面临着强电的威胁,很多实验必须要在极端或者高危的环境下才能完成,操作过程也是不可及或者不可逆的,对学生相关技能的训练需要高消耗和高成本,不仅危险而且能够被学生掌握和吸收的知识和技能少之又少。但是如果在电气类专业教学中运用虚拟仿真技术,就可以有效改观这一局面,虚拟仿真技术可以为电气工程类专业教学提供经济、安全、可靠的实验手段,既能消除强电威胁,又能促进学生把握和吸收相关专业知识。譬如,在高电压虚拟仿真实验当中,学生可以近距离观察高压放电的情景,还可以反复观看[2]。

1.3教学环节更加灵活

在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,学生可以按照自己的学习能力和学习需求灵活选择实验内容。同时,学生还可以随着学习进度的变化回顾以前的学习内容,或者跨越教学层次进行提升。在这种虚拟化的教学情境之中,学生真正掌握了学习的自,不仅得到更多创新实践和接触专业实验的机会,学习兴趣和学习积极性也得到有效的提升。教学环节更具有灵活性,学生可以充分展现自己的才华。

2虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用策略

2.1转变传统教学思想,建立科学的教学目标

电气工程类专业教师还要在此基础上建立科学的教学目标,科学合理的教学目标能够让教学取得事半功倍的效果[3]。由于学生在兴趣爱好、学习进度以及专业方向上等各个方面存在一定的差异,所以在学习过程中就需要不同的学习和实验平台,同时,这些平台之间必须要有较强的联系。尤其当教学资源出现学科交叉的时候,老师要按照系统构建、综合设计、理论应用三个层次构建虚拟实验教学平台,将虚拟仿真技术的优势充分发挥出来。例如,电气工程类专业老师可以从基础课程实验、综合实验和生产练习这三个方面制定实验教学综合培养计划。基础课程实验主要包括专业的课程实验和工程设计基础训练;综合实验主要包括课程设计和工程设计综合训练;生产实习主要有毕业设计和创新设计训练。

2.2构建互通互融教学理念,完善课程教学体系

在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,可以给老师的教学以及学生的学习提供安全的环境和可靠的保障。其课程教学体系可以细分为专业基础课程实验、工程设计基础以及专业课程实验。其中,专业基础课程实验还可以细分为专业基础实验和专业综合实验,专业课程实验可以细分为综合实验和课程设计。老师需要根据教学目的和教学要求设计教学平台的教学资源,在资源当中有效贯穿课程内容。同时,要以培养学生应用能力为目标建立教学层次,利用横向连接的方式将不同平台的教学资源有效结合起来。在注重因材施教、专业培养的同时要保证教学平台之间互通互融,同时还要保证教学层次之间呈现出一个相互补充的状态。在当前的教育形势下,电气工程类专业的老师要敢于打破学科专业的界限,建立一体化的教学理念,在此基础上实现资源的有效共享和创新型人才的培养。

2.3以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台

第一,创新与实践训练平台。针对电气工程类专业的教学特色,利用虚拟仿真技术结合“新型传感器”、“工业自动化”、“机器人”、“航空航天”、“智能电网”等专业领域的先进技术建立虚拟化的仿真系统,从而加强学生对有关学科先进成果以及专业知识的理解。第二,专业综合实验教学平台。该实验平台主要包括工程设计综合训练、综合实验、课程设计等集中的教学环节。利用虚拟仿真技术构建专业综合实验教学平台,一切的不可能都会变成可能。虚拟仿真技术可以给学生创建一个近似真实的虚拟环境,从而实现对学生实践技能的训练,也能有效实现生产现场和实验室的无缝对接。第三,基础实验教学平台。创建该平台主要是为了进行基础知识教学,通过仿真技术对一些技术原理以及基础科学进行验证,让学生能够全面掌握基础知识和相关技能。除此之外,虚拟仿真技术能够打破时间和空间的限制,学生可以随时随地开展实验,从而培养学生解决问题的能力和独立思考的能力。

3结论

在电气工程类专业中应用虚拟仿真技术,可以实现资源的有效共享,让教学环节变得更加灵活,同时还能让一些不可能的实验转化为可能实现的实验。电气工程类专业教师要重视虚拟仿真技术,首先要转变传统教学思想,建立科学的教学目标,其次要构建互通互融教学理念,完善课程教学体系,最后要以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台,将虚拟仿真技术的价值和功能最大限度发挥出来。

参考文献

[1]黄文力,苗满香.电气工程及其自动化专业课程体系的改革[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版).2011(04):32-33.

工程类专业范文3

生物化学工程是生物化学反应的工程应用,主要包括代谢工程、发酵工程和生物化学传感器等。

生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念,基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。 全书共分十章,主要介绍了培养基灭菌,空气除菌,通气与搅拌,发酵罐的比拟放大,固定化酶、固定化细胞,典型发酵过程动力学及模型,发酵过程参数的在线测量及仪表,微生物生化反应过程的质量和能量衡算,发酵过程的计算机在线控制以及发酵工程下游技术。

生化工程的定义:将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发,成为可供工业生产的工艺过程,常称为生化工程 。 生物工程的重要组成部分,包括底物或营养液的准备、预处理、转化以及产品的分离、精制等工程和工艺问题。一般把发酵工程、动植物细胞的大规模培养、酶工程、生化反应工程、生物分离工程、生物功能元件以及生物过程中的控制和优化都包括在生化工程之内。

(来源:文章屋网 )

工程类专业范文4

【关键词】IT专业 工程训练 教学体系 应用型人才

Research on the way of the IT specialty of the application-type undergraduate colleges launching the engineering practice

Xie Shiyi Peng Xiaohong Zou Ajin Zhang Xiaohua

【Abstract】In this paper, the wrier has made a main discussion on the necessity and the practicing way of the IT specialty of the application-type undergraduate colleges launching the engineering practice and established the three-level teaching system of the IT specialty engineering practice combining the engineering technology with the specialty background, which has a good leading function for innovating the mode of the application-type undergraduate students with ability, strengthening the cultivation of students’ practical ability and innovation ability and improving students’ ability to obtain employment.

【Keywords】Information Theory specialty Engineering practice Teaching system Application-type person with ability

1.IT专业开展工程训练的必要性。面对21世纪高等教育大众化发展的挑战与机遇,社会对IT专业人才的需求发生了根本变化[1],IT专业的学生不但要学习理论,学会信息检索和信息查询,而且更要学会信息采集和信息处理,信息通常都要依附于一定的载体而存在,并且通过载体进行传输和移植,因此IT专业的学生必须学会“工程”的概念,在工程训练和工程实践的基础上才能掌握信息技术的理论、实践和方法[2][3]。

1.1 IT专业开展工程训练是社会进步的需要。在知识经济时代,科学的发展和社会的进步都离不开信息技术的支撑,但我们在学习、工作、生活中接触最多的还是工程和与工程有关的活动,如:社会是一个系统工程,发展教育是一个树人工程,发展卫星是一个航天工程,发展IT是一个信息工程。工程无处不在、无时不有。

1.2 IT专业开展工程训练是教学改革的需要。由于办学条件落后,教学观念陈旧,教学改革滞后,长期存在着重理论轻实践,甚至没有意识到工程训练的重要性等现象,以至于造成很多专业人才培养方案定位不准确,教学计划不合理,连最基本的画法几何、机械制图、金工实习、工程训练等与“工程”有关的课程都没有开设,完全脱离和违背了工科学生的培养目标和要求。

1.3 IT专业开展工程训练是教师自身发展的需要。近几年,高校不断扩大校舍规模和招生规模,新引进的教师大多是从学校刚毕业的博士、硕士、学士,他们大多是从学校到学校,缺乏工程实践经验,所以教师如果不首先进行工程训练的学习和提高,不但科研水平上不去,而且在走上讲台讲授课程的时候,也只能是内容空泛和理论脱离实际[4]。

1.4 IT专业开展工程训练是学生掌握技能的需要和学校发展的需要。在竞争日益激烈的市场经济条件下,学生的能力和素质事关其今后就业和发展。如果学生在校期间不参加生产实习、社会实践、工程训练、科研项目开发,其工程实践能力就得不到提高。学生毕业后缺乏实战经验,学生能力和社会需求脱轨,以至于造成学生就业没有信心,学校信誉逐渐下降。

总之,应用型为主的本科院校应根据自身的办学条件和学科特点正确定位人才培养层次,不同的学科专业应根据本专业特点,构建以区域经济和行业需求为培养目标、强化工程训练能力的应用型人才培养体系。为社会培养合格和出色的高度专业化技能人才。

2.IT专业开展工程训练的思路和方法。IT专业虽然都是理工科专业,但它的专业性质和专业内容与机电、航空、航天、船舶、轮机等专业还是有很大的区别,所以IT专业的工程训练方法不能简单照搬传统意义上的工程训练方法,而是要根据专业的特点和学科自身发展的规律进行设计和实践。

2.1 加强与IT企业和政府部门的深入交流和合作,紧跟当前科技发展的前沿,在现有基础上,不断完善信息技术实验实训条件,采用现代教育技术,开发虚拟实验平台,为学生提供更多的实验教学资源。

2.2 按照专业实验实训课程化建设目标为要求,优化各相关专业实验室资源,努力实现实验室资源共享最大化。

2.3 在保证信息技术及相关专业课程实验正常进行的条件下,积极探索由浅入深,由基础到高端,按工程认知训练、工程基础训练、工程系统训练三个层次构建以独立实验实训课程群为核心的信息技术工程实践训练教学体系。

2.4 改革工程实践训练教学手段,开创“多元化”的工程训练教学模式。通过开设个人技能强化实习、专业综合性设计性实验,课外创新性和创业性实践等课程,全方位提升学生的专业技能、工程综合能力和创新精神。

2.5 充实和加强教师队伍建设,在加大力度引进具有丰富实践经验的高层次实验人员的同时,强化在职人员进修提高,培养一支爱岗敬业,有较强业务水平和管理能力的教师队伍。

2.6 积极探索建设科学的实践技能综合评价机制,建立有效的实验考核方法,推行立体化的教学模式。

3.IT专业进行工程训练的教学体系建设。结合IT类专业自身的规律和特点,根据国民经济和社会发展需要进行工程训练实践教学改革:

3.1 发挥理论教学和实践性教学环节各自长处,积极探索以实验课程化教学为核心的实验教学体系建设。验证性实验和创新性实验互为有机配合,各类实验室资源互补与共享,验证性实验精炼有效,综合性、设计性、创新性实验不拘一格,使有限的实验室资源发挥出最大的效益,保证实验教学发挥出最好的效果。

3.2 建立良好的实验室环境,探索实验室开放管理模式。建立工程训练实训网站,将实验教学内容、实验仪器设备等资源全部上网,实行对外开放、预约、登记与指导的管理制度。

3.3 改革教学方法和授课内容,加强专业知识与工程实际的结合。根据工程实际需要,专业课教学要紧紧围绕人才培养目标,把着眼点放在工业、工程一线先进的实用技术和工艺上,放在解放实际问题能力培养上,精选理论内容,强化应用知识。专业课教师要根据工程技术可预测的发展情况,更新知识结构,注重引进新的设计思想、设计方法和工艺技术,加强对学生解决问题能力和方法的讲授。通过生动、具体的工程实例讲授提高学生学习的兴趣。

3.4 处理实际问题需要从多方面分析,进行综合判断,得到较优化的教学方案。因此专业课教学必须增加综合性训练,除课程设计外,还应大量增加具有综合性和实用性的作业训练,更重要的是加强学生工程意识的培养。

3.5 按照如图1所示的工程认知训练、工程基础训练、工程系统训练三个层次,科学规划和分步建设以课程实验教学为基础,以综合性、设计性、创新性实验实训课程群为核心的信息技术工程实践训练教学体系。

3.6 工程训练要采用层层递进、逐步提高的方式(如表1所示)。

①工程认知训练包括:金工实习,电子工艺焊接、装配、调试、修理、制版等,计算机组装、调试、维护,常用软件安装及使用等基本技能训练。

②工程基础训练是在工程认知训练的基础上对学生进行简单的系统设计和实际操作能力的培养。工程基础训练主要包括:电工与电子系统实习、电子系统综合设计训练、计算机系统综合设计训练、毕业设计和毕业实习等。

③工程系统训练是在工程基础训练的基础上,结合社会和企业的具体研发环境进行工程系统方面的训练,提高学生的动手能力和激发学生的创新意识。工程系统训练主要包括智能系统设计与开发、应用软件设计和开发、创新实验项目研究与开发、课外科技活动和比赛等方面。它可以为学生参加国家级、省部级、市局级、学校的各种竞赛提供全方位的技术支撑和实验研究。

4.IT专业进行工程训练的特色。为培养适应社会需求的应用型本科人才,从工程的角度制定加强学生工程技术能力培养的人才培养方案,通过校内工程基础训练、校外实习基地实践、创新基地项目开发等方式,建立科学、合理的特色实践教学模式。

4.1 根据工科学生的培养要求,以工程理论和工程实践教育为核心修改信息技术类各专业的人才培养方案,调整专业和学科体系结构,构建公共基础、专业基础、专业方向、行业应用、前沿探索等不同的工程实践模块。

4.2 根据专业设置和学科交叉,分别建立起以课程实验、课程设计、毕业设计为主的大类工程训练专业实验平台,同时建立起以企业环境相适应、以项目开发和前沿研究为主的科研实验平台。如结合计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程、软件工程、海洋科学、海洋技术等专业,建立跨学科的海洋遥感实验平台。

4.3 针对计算机科学、电气工程、自动化、电子信息工程、通信工程、信息系统等专业知识的特点,进行CAD/CAM设计、PLC控制设计、DSP应用设计、ARM应用设计、基站系统设计、计算机网络设计等创新实践项目的工程训练,培养学生的实践创新能力和团队合作精神,提高学生的综合素质。

4.4 通过对现有人员、条件等资源的整合,加强工程训练条件建设,规范工程训练中心的仪器设备管理,努力把中心建成高水平、高效益、高质量、管理规范、辐射能力强、覆盖面宽的开放式省级实验教学示范中心。

4.5 使学生采用类似科学研究的方式去获取知识和应用知识的“研究性学习”。

5.结束语。对IT专业的学生进行工程训练主要是加强学生动手能力和创新能力的培养,以提高学生就业适应能力和发展后劲。目前广泛采用的以“项目”为中心或以案例的方式进行教学得到学生的欢迎。在教师的指导下,首先让学生完成一些简单的项目开发来掌握所学知识,然后再逐步提高解决实际问题的能力,达到开发复杂项目的目的,使学生在掌握知识的过程中达到理论联系实际的效果。

参考文献

1 马润成.计算机专业大学生供需现状、就业形势和工作对策[J].计算机教育,2005.10

2 张光斗,王冀生.中国高等工程教育[M].北京:清华大学出版社,1995

工程类专业范文5

作者:邹林儿,范定环,傅继武,沈云

关键词:专业光学软件,光学工程类专业,课程教学,教学模式

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)12(c)-0127-02

光学工程类专业是以光学、应用光学、量子光学、非线性光学、激光技术和光电子学等为理论基础,结合物理电子与微电子学、固体物理学、计算机技术以及信息与通信工程等的一门综合性强专业[1]。近年来,随光电信息产业的迅速发展,该专业类的人才需求增多,就如何办好该类专业,以适应产业需求,是许多高校乃至整个国家需要解决的课题[2]。其中,专业光学软件课程是光学工程类专业教学的重要组成部分。学生掌握一至二门专业光学软件,利于提高专业知识与实际应用的综合运用水平,助于增强就业竞争力,更为重要的是将来相关专业工作的必备技能之一。专业光学软件依据应用领域大致可分为:以经典光学和现代光学为基本原理的应用在各种光学仪器或仪器系统的光学设计类软件[3],目前它们主要有ZEMAX、CODEV、ASAP和OSLO等光学设计软件;以导波光学和光通信为理论的应用在光通信领域的器件或系统仿真设计的光通信类软件[4],如OptiBPM、Beamprop等光波导设计软件,以及OptiSystem等光通信系统仿真软件;另外,其它一些计算软件也可以用在光学方面的,如Matlab在光信息处理中的应用[5]。

专业光学软件的教学相对光学专业实验教学(特别是涉及到昂贵专业实验设备),要求的技术起点低,且能更快地让学生接触到实际应用课题。我们在专业光学软件实践教学过程中,强调基于光学专业知识的是逻辑分析和编程训练的结合,提高了学生的光学设计能力。结合近几年的专业光学软件教学研究和实践,我们从专业课程体系设计、课程教学方法、学生学习要求以及考核等几方面进行探讨[6-9]。

1教学课程体系设计

1.1专业理论知识与专业软件教学有机衔接和融合

专业光学软件的运用需要很强专业理论知识,一般面向于光信息科学与技术本科专业(现归类为光电信息科学与工程)和光学、光学工程研究生专业。如ZEMAX光学设计软件,其理论基础为光学设计的基础知识和像差理论。软件中的专业名词如物面、像面、高斯面等,和计算方法如实际光线计算、近轴光线计算,以及设计时的整体思路和流程等知识点都需要在专业理论课中掌握。因此,专业理论知识和专业软件课程之间的衔接很重要。它们之间如缺乏有机联系,在专业软件课程教学时,学生学习效率和质量下降,同时教师教学辛苦,整个课程进展慢。在我们的课程体系安排中,《工程光学》、《几何光学》或《应用光学》之类课程放置在大学二年级第一学期,以之为基础的专业软件教学,如ZEMAX之类的光学设计软件课程,放在随后的大学二年级第二学期。作为更高级的专业理论课程《导波光学》、《光通信原理》、《光波导理论与技术》等之类课程设置在大学三年级第二学期,随后接下来的学期开设光波导设计或光通信系统仿真等相关专业软件教学课程(可选修),如OptiBPM、OptiSystem等软件。同时在学习专业软件期间还可以安排些系统仿真中涉及到知识点的课程,如涉及到电光调制、四波混频效应等的《非线性光学》课程,涉及到光学透过率或反射率的《薄膜光学》课程等,这样有利于这些特殊知识点和软件教学学习有机融合。采用这样的安排和紧密的时间间隔,使得学生在软件学习中,不至于忘记前面学习过的理论知识。同时在软件教学中,结合实例,将专业理论知识和软件应用联系起来,提高了学生的综合运用能力,学会如何分析问题和解决问题,加深对专业知识的理解和认识,从而更好地实现应用软件解决问题。

1.2强化专业训练

现在许多学校施行三学期制,我们试点把专业光学软件学习作为实践设计类集中放在暑假期间(第三学期)进行专业系统学习和培训,专门作为一项专业技能课程传授给学生。专业光学软件课程教学结束后,软件的实际运用也是实践环节重要的一步,可以在学生相关实习企业环节或教师指导的毕业论文设计环节中体现,例如让学生协助参与到实际光学系统产品设计或项目中,了解产品从产品设计或项目的一系列过程。这些将为学生今后在企业科研一线从事光学工程类专业工作起着积极作用,加快学生把专业知识转化为实际应用的过程。

2教学方法和学习方式的改进

2.1以实例为教学主线、结合实际应用的专业光学软件课程教学方法

传统软件教学方法一般是先介绍菜单的各项功能,然后逐步展开软件操作步骤等,这菜单式的教学方法已不适宜专业软件教学了。专业光学软件不是大众化软件,教学目的不应停留在软件操作熟练程度上,而是通过教学方法应把握学习软件的内涵“如何运用软件分析问题和解决问题”。在专业光学软件教学过程中,我们提出以实例教学为主体,从整体设计思路上把握,而对于少量的基本软件操作串插到实例中讲解。

以ZEMAX光学设计软件为例,需设计一双胶合透镜,对于632.8nm波长的光,其焦距为100mm,相对孔径为1:5,而波像差小于λ/4。在这个实例中,对于初学者来讲,这些内容基本上包括整个光学设计所需要的教学内容(如透镜模型或系统结构参数建立、光线追迹、波前分布、像质评价分析等)以及设计思路和流程。在教学过程中,教师应贯穿整个设计目标是一个等效焦距(总光焦度倒数)为定值的光组,着重把握如何合理分配两个透镜的光焦度为设计思路。当涉及到构建透镜模型时,教师引导学生如何在软件中操作如参数设置和模型显示,并改变不同结构参数观察模型变化。当实现光传输时,重点讲解光线密度概念和物理意义等,以及光线在软件中追迹算法,串插地讲如何设置光线密度和工作光波长等操作。当讲到成像质量分析时,讲解波前的物理意义,和衡量成像质量的标准或判据,以及一般有哪些评价函数等,重点应放在如何分析成像质量。最后,谈到软件自动优化设计时,主要讲解如何设计优化函数,了解像差自动平衡的方法和有关问题,来提高成像质量,对这个理解和领悟是学生以后逐步走向更高层次的光学设计关键。通过实例教学,一方面让学生体会到专业软件与应用紧密结合,激发学生学习兴趣,提高学生的课堂参与度。更重要的是培养学生的光学设计整体思路,结合专业知识训练如何分析问题和解决问题,提高综合应用专业软件能力。

同时,教师对实例的筛选,要具有经典性和适宜的难易度。我们知道专业光学软件功能强大,涉及面广,如ZEMAX光学设计软件大致包括照明和成像两个范围。在专业光学软件的学习训练中一般分为初级、中级、高级三个层次。在中、高级层次训练中是针对特定设计目标,比如照相镜头设计、光谱仪系统的设计等,在这里需要更高级光学专业知识,如《高等光学》、《傅里叶光学》等。因此,教师在教学过程中针对不同学生层次,要把握教学难度和深度。

2.2坚持课前专业知识巩固,课堂学习讨论,课后上机复习的学习方式

专业光学软件里面涉及到许多专业名词,对它们准确理解,利于参数设置时有清晰的物理意义。这些专业名词的知识来自前期专业理论课程,需要学生课前自主巩固、查阅资料,比如软件中的有效焦距、波前、像差、评价函数等专业名词。在课程上,以实例讨论为主,学会分析问题和解决问题。以ZEMAX光学设计软件为例,可以讨论影响像差的因素是哪些,如何通过调整孔径光阑位置改善像差,以及在设计中如何平衡和分配各类像差等问题。通过实例讲解和讨论的学习方式,除了在课堂上激发学生学习热情和兴趣外,还加强对专业知识综合理解和提高应用软件解决问题的能力。课后布置学生上机复习,一是让学生消化课程上的知识,进一步尝试解决实例中出现各种情形;二是提高学生对软件使用熟练程度。这种学习方式让学生从被动式的课堂听课、上机练习,改变为主动性的课堂学习讨论,课后自主复习和巩固光学软件应用思路,鼓励学生尝试新的设计方案。对教师而言,一是让学生认识到专业软件课程学习的重要性和优势,充分调动学生的积极性和学习兴趣,是主动性学习方法的前提;二是引导课程讨论由浅入深,抱砖引玉。近几年来实践教学反馈,低年级学生意识到专业光学软件学习是光学理论知识与实际应用结合的关键环节,以及在就业方面占据较大优势,这已经形成学生的共识,起着良性循环作用,提高了学生学习专业软件积极性。

3采用多样灵活有效的考核评价方式

专业光学软件课程有着自身的内容特点和教学规律,仅仅采用传统的笔试、上机考试的考核方式是不能很好适应专业光学软件教学考核要求。专业光学软件课程的教学目的是不仅仅让学生熟练使用软件,更为主要的是能结合专业知识应用软件进行光学项目分析和设计。因此,专业光学软件课程的考察就是评价学生的专业知识综合运用与分析能力,包括专业知识的理解、项目的分析和解决能力、计算编程水平等几方面综合素质表现。基于此,我们在教学过程中采取多样灵活有效的考核方式。

(1)小作业。平时主要考察学生对专业光学软件的操作能力和专业知识的理解与应用。这通过课后布置小作业来考察学生平时对知识点掌握情况,同时还兼顾知识小结的复习和巩固。

(2)小组课题。学期快结束时,提前三至四周时间,分小组布置不同课题(或项目),如设计光学镜头(广角、微焦距镜头等)、光波导器件等。在规定时间内,让小组学生自主讨论,查阅资料,最后形成项目文档,提交设计报告。这种考核方式,对个别基础差的学生实现起来有一定难度,但通过小组成员合理搭配(平常成绩好的带动成绩较差的),这不仅提高整体学生的专业水平,更重要的是培养学生个人能力,如沟通、管理、创新、团队协作与领导等。

还要强调的是,教师在最后考核结束时,给予学生提交的项目报告进行点评,应重点评价学生的思维过程,同时帮助学生得到合理的答案,使得对学生的考核成为课堂教学的延伸。

4实践教学中相关问题思考

目前专业光学软件实践教学表明,上述措施的实施,在教学质量和学生受欢迎度方面有很大提高。但仍存在一些更高层次的问题,值得思考与进一步完善。

工程类专业范文6

关键词:工程测量 船海专业 存在问题 改革

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(c)-0174-02

工程测量是一门实践性很强的基础课程,是工程建设的主导技术,常作为工程技术人员从事建设制造工作的基本技术[1]。与船海专业主要的力学、数学相关课程重视理论教学不同,工程测量的课程精髓体现在对学生的实践教学上,完成该课程的教学过程必须坚持理论联系实际,加强实验和实习教学,加强工程测量技能的培养训练。

党的十首次提出建设海洋强国的目标,广东省作为国家海洋经济综合开发试验区,也提出建设海洋经济强省的目标。开发利用海洋资源和捍卫海疆完整,离不开船舶及各类海洋工程装备建设。海洋工程事业的蓬勃发展,也使船舶与海洋工程专业的高校面临着巨大地挑战和千载难逢的机遇,行业对人才的综合素质要求不断提高,兄弟学科之间的界限也越来越模糊。以广东海洋大学为例,为适应市场要求,本科教育不断改革,近年来增设了不少新的课程,《工程测量》作为港航和土木工程相关专业的传统课程,由于其在海洋工程中较强的实用性,作为重要课程被引入船舶与海洋工程专业教学中。近年来,随着测绘技术的不断发展,生产上对传统工程测量的要求不断提高,传统教学中一些不适应或者脱离实际的问题逐渐暴露出来,这迫切需要重现认识和改革旧有工程测量的教学体系和方法[2],结合船海专业实际,与时俱进,探讨和解决教学中的各种问题,努力培养出适应新世纪船海专业“三能”(能安心、能吃苦、能创业)应用型人才。

1 该校船海专业课程建设

广东海洋大学作为一所以海洋和水产学科为特色,以应用学科为主体的多科性海洋大学,学校人才培养的特色是培养“能安心、能吃苦、能创业”的“三能”应用型人才。随着学校“建博增硕”工作的深入发展,学校党委已明确提出该校类型定位是向教学研究型大学转变的正确决策,但就该校办学层次、学科定位、人才培养目标看,仍然是以本科教学为主,以应用型人才培养为目标。作为学校的二级学院,工程学院各专业一直十分重视实践教学,这是学院教学工作的一大特点,依托实验教学中心、工程训练中心以及校外实践基地等平台,船舶与海洋工程专业在其相关课程的实验教学、课程设计、校外实习基地建设等实践教学方面均取得了显著成效。在这样的背景下,船舶与海洋工程专业充分结合企业实际需求,着力改革完善教学体系,新开设了《工程测量》这门课程。

2 工程测量课程教学实践及存在问题

2.1 讲授方式单一,教材内容多而课时有限

目前工程测量的教学仍然以单纯的讲授式为主,即上课老师讲学生听,讲授的方式多为填鸭式,与学生之间的互动非常少,这就造成了课堂趣味性不足,学生听课的积极性有待提高。事实上,教师与学生是一种平等关系而非垂直关系[3],如果教师讲授的内容总是远离实际、学生生活,那么效果可想而知。

船海专业《工程测量》教学所用教材是全国统编教材,理论知识占了大部分而实例较少,有些内容很深脱离实际,无法很好地体现一门实践课程的专业技能训练。此外,教材中所介绍的均是一些老式仪器,如:水准仪、经纬仪等,并且仪器的操作方式非常老旧早已淘汰。随着各种新标准、新技术的不断发展,工程测量也在逐渐走向数字化、智能化,这些新知识在书本中仅仅简单提及。面对船海专业仅有32学时的《工程测量》课程,如何合理安排教学单元,顺利完成教学任务并保证质量很关键。

2.2 教学仪器陈旧,不能满足现代测量教学要求

该校《工程测量》教学仪器比较陈旧,如水准仪、经纬仪等,多为十几年前的老旧仪器,部分仪器有破损不完整、无法操作的问题,由于南方天气潮湿,部分光学仪器由于内部发霉造成堵塞看不清的情况。学生分组实验时,有不能调平、看不清的情况发生,随着测绘技术的发展,即使是学校后来购置的全站仪都已经不能满足测量教学要求,仪器的更新换代问题突出。

2.3 学生动手能力不足

在《工程测量》的学习中,学生的动手能力普遍不强,实验的效果不佳,主要原因有:(1)设备问题。即陈旧的教学设备数量上严重不足,质量上存在年久失修不能调平的问题,影响了学生积极性;(2)教学问题。由于课程设置学时不足,收缩了实践教学学时,学生往往只能在一次实验课上有机会动手操作;(3)态度问题。学生对实践内容不够重视,缺乏自主性,往往上课之前对仪器的操作使用不熟悉,依赖于教师现场讲授,对于一些复杂仪器操作的掌握显然不够。

2.4 缺乏与学科间的联系

与其它课程相似,船海专业《工程测量》的教学也存在着与该学科脱节的情况,由于国家统编教材主要针对土木、测绘专业的学生,而船舶与海洋工程实践中的测量手段与方法应用有所不同,造船行业常常在钢板放样、分段合拢等重要环节需要进行精密测量。学生通过学习往往只是掌握了土木工程测量的一些方法,对于该专业的应用却一无所知,这也有背于在船海专业开设《工程测量》课程的初衷。

3 教学改革与实践探索

3.1 丰富教学手段,精选教学内容

在课程内容较多而课时较少的情况下,应精选课程内容,突出“少而精”的原则,讲授内容应以测绘理论知识为重点,以现代测量技术为手段,以最新测绘成果为主线,以满足行业测量需要为目的。对测绘原理、仪器的使用重点讲,针对船舶专业的教学内容有侧重地讲授。总之,对测量课程教学内容的选择,既要保持理论的系统性,又要注重其实用性,以及知识性、趣味性。

作为教师也要不断探索新的教学手段,例如:多媒体教学模式、视频教学结合实践教学,在讲授“高程测量”“距离测量”“角度测量”这三大基础测绘要素的相应章节时,把相关设备仪器拿到课堂上,让学生听完测量原理、仪器使用后,能够有机会当场演示或者使用仪器,结果是既活跃了课堂气氛同时真正把所学知识印在脑海里。此外,作为容易结合实践的课程,可以就引入慕课式教学进行初步探索。

3.2 加强软硬件建设,为实践教学提供保障

建议学校应当注意加大对实践教学所用仪器和设备的资金投入,围绕专业实践基地建设的契机,完善开展实践教学所使用的软硬件设备,解决试验仪器设备的数量和质量的不足,为教师和学生提供一个好的工作和学习环境。教师可以结合该专业课程实际,制定一份合理的教学计划,列出所需配套软硬件设备清单以供参考。此外,学校应注意加强与本地企业的合作联系,在条件允许的情况下,组织学生去企业的实践基地锻炼。

3.3 优化教学设计,增加实践环节

工程测量是一门服务于工程的应用学科,许多内容与工程施工密切相关,为了加强学生的动手能力,有关施工测量的内容需结合具体工程进行讲解,其间采用演示加学生实操模式,以提高学生的感性认识。而课程实习作为《工程测量》特色的一环,对于该课程的学习非常重要,通过实习可以进一步巩固和提高学生动手能力,将所学知识实际应用于工程的能力,加深了理论教学、实验教学,培养学生的综合能力的一个重要方法。通过该次改革,希望能够规范涉海专业校内实习方案,由于船舶专业没有课程实习环节,希望今后能够增加实验教学课时,将课程实习内容加入到实验课程中,以便取得更好地教学效果。

3.4 引入项目式教学,突出专业特色

项目式教学法是以学生为中心,教师为指导,促进学生积极主动地发展、培养学生的探究能力和自主能力的新型教学方法[4]。通过项目制定、计划制定、计划实施、成果展示、总结平分五个步骤完成教学,该法可以有效提高教学效率,作为成功范例引入船海专业《工程测量》教学中。

引入项目式教学可以有效改善目前工程测量教学中存在的问题,对教学改革具有重要意义。第一,工程测量项目式教学促进教师自身的素质提高,所担任的角色由传统教学中心人物转变为指导者、辅助者,具备项目规划和建立课程评价体系的能力。第二,工程测量项目式教学有利于提高学生的积极性和实践能力,引导学生主动参与学习,在这个过程中他们需要自主解决一系列问题,锻炼了分析、解决、应变能力。第三,引入船舶制造案例教学后,充分体现了与专业的联系,有利于学生更加清晰掌握学科中的应用知识,提高对课程的重视程度,最终达到了开设这门课程的初衷。

4 结语

船海专业《工程测量》由于是专业新开课程,面临着许多问题,需要不断发现并探索。工程测量的实践教学更是该门课程的重中之重,由于一些客观或者主观原因,前期试验的教学效果与预期仍然存在一定差距。通过丰富教学手段、加强实践教学软硬件建设、优化教学设计、引入项目式教学方法,针对目前存在的问题对症下约,进一步提高了船海专业《工程测量》的教学质量,促进了教学改革的进一步深化。同时,海洋世纪呼唤专业的技术人才,提高学生的实践能力完全符合该校建设“三能”人才培养的目标,对服务广东海洋事业具有重要意义。

参考文献

[1] 赵宝峰.工程测量实践教学的改革与实践[J].矿山测量,2005(3):67-68.

[2] 韩月娇,王丽敏,宋欣,等.关于《工程测量》教学过程对接生产过程的研究[J].赤峰学院学报,2014(16):238-240.

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