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课题研究流程范文1
关键词:教学模式;项目教学;教学方法;合作学习;考核评价
作者简介:徐砚(1961-),女,黑龙江呼兰人,哈尔滨电力职业技术学院动力工程系,副教授;王洪旗(1964-),男,河北河间人,哈尔滨电力职业技术学院动力工程系,副教授。(黑龙江 哈尔滨 150030)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0057-01
在电厂热能动力装置专业(简称热动专业)开展的基于工作过程系统化课程开发试点工作中,根据热动专业人才培养方案和培养目标,认真研究和分析了本专业岗位的典型工作任务和职业素质需求特点,将原“工程流体力学”课程进行分析论证整合,调整为学习领域课程“流体流动能量分析”,旨在强调流体作为电力生产的重要工作介质所起的能量输送和转换的重要作用。采用更具有职教特点、更适合岗位工作要求的教学方法和内容,先进的教学设计理念和现代教育手段,小组合作学习的方法,注重学习过程和素质能力的评价方式,全面提升教学质量,全面提高学生的综合职业素质,为学习后续课程、考取本专业相关的“职业资格证书”、完成本专业相关岗位的工作任务打下良好基础。
一、教学模式和教学内容
电厂热能动力装置专业主要面向发电、电力建设等企业,培养能够完成热力设备安装、检修、运行、调试和技术管理工作任务,德、智、体、美全面发展的高等技术应用型专门人才。“流体流动能量分析”课程是本专业进行职业岗位能力培养的一门核心课程,属于专业基础课的范畴,不直接对应典型的工作任务,反映部分典型工作任务的某些共性内容与要求。在本专业主要岗位群中(汽轮机运行值班员、锅炉运行值班员、除尘脱硫值班员、锅炉检修工、汽轮机检修工、泵与风机检修工等)都必备流体力学知识。按照本专业岗位的实际工作任务需求构建课程体系、组织教学内容、设计教学项目,采取了项目教学、任务驱动、行动导向的教学模式,注重学生在校学习与实际工作的一致性,使理论教学与实验教学紧密联系,为岗位需求提供职业能力,为培养高端技能型人才提供保证。
采用将教学内容模块化、层次化的教学方式,面向电力生产技术,根据工作任务和工作过程确定教学内容,再通过归纳、总结、提炼并遵循认识规律将教学内容总结为教学项目,依据电厂热力设备和系统的实际水力分析及计算的工作任务设计教学项目和学习任务。针对每个学习任务按照咨询、决策计划、实施、检查评价等进行教学组织设计。本课程共设计了“流体及其压力的认识”、“静止流体势能转换分析”、“流动流体机械能转换分析”、“流动阻力损失的计算”、“绕流运动分析”、“气体流动特性分析”六个教学项目(含18个教学任务),每个教学项目设有知识目标、专业能力目标、职业素质目标。知识目标侧重于应知,重在基本概念、基本原理的掌握和理解;能力目标侧重于应会,能用所学的流体力学知识分析和解决工程实际问题;素质目标强调团队精神、职业道德、交流和学习能力的培养。紧密围绕本专业岗位需求,学习实际工程所涉及到的流体力学的基本概念、基本原理,并具有一定的流体能量分析能力和管路水力计算能力。在完成相关训练项目的过程中学习有关的技术知识,分别对应理论验证和单项技术运用能力的培养、动手能力与设计计算能力的培养、知识拓展能力和创新能力的培养。
二、教学方法和教学手段
采用工学结合、理实一体的教学模式,根据不同项目内容,在教学中灵活运用项目导向、任务驱动、案例分析、多媒体演示、分组讨论、实验、启发引导、边讲边练等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教与学的效果。授课前一周向学生下达项目任务书,内容包括学习任务描述,学习场地、设备,知识、素质、能力目标,咨询问题和途径等,学生按照任务书的要求,咨询信息形成学习笔记,小组讨论形成项目实施方案。做到课内教学与课外教学相结合,自主学习与指导教学相结合。通过贴近岗位工作的电力生产实际案例导入知识,训练分析和计算能力,使能力培养与工程实践相结合。选题、选材注重共识性、综合性、工程性、创新性,同时体现新颖性、趣味性、互动性。将实践性强、技能训练要求高的内容,通过模拟实验、实验操作、边讲边练的方式,提高学生的动手能力。将传统教学方法与现代教育技术相融合,向学生提供教学资源库(包括教学课件、自学指导书、习题集、实验指导书、模拟实验软件、相关电力生产设备及系统视频和图片、国家精品课网址、其他参考教材等),开阔学生视野,拓宽学习渠道。充分利用多媒体课件、录像片、图、表、网络等现代化的教学手段,通过视觉、听觉,全方位加强学生对知识的理解和记忆,同时结合板书等传统授课手段,扬长避短,获得最佳效果。
三、学习方法和考核评价
以学生为中心,支持学生自主学习、协作学习和探究式学习,每个项目的实施都采用小组合作学习的方法,强化学生的团队协作精神,增强学生主动参与和个性发展。班级40人,分成4个小组,课上先由小组派代表汇报咨询信息情况、存在问题,再由教师适时讲解、分析,最后小组讨论总结,实验和水力计算项目由小组自行设计方案,分工合作完成。事实证明,试点班学生的学习能力、学习积极性和主动性明显提升。
突破传统考核模式,加强过程考核,注重素质和能力培养,全面公正评价学生的学习效果。职业能力评价占总成绩的70%,职业素养评价占总成绩的30%。
1.职业能力评价
(1)基础知识评价。主要侧重于对各个工作任务中所涉及到的基本概念、基本原理的掌握和理解,如连续性方程、能量方程、阻力损失计算等。考核方式为期中测试和期末考试。
(2)专业能力评价。主要侧重于用所学的流体力学知识分析和解决工程实际问题。包括实验项目的操作能力表现,设计计算能力,分析和解决问题的能力。考核方式为完成每个教学项目过程中的咨询问题回答、学习档案检查、实验操作检查、课业报告检查。
2.职业素养评价
(1)平时考勤评价。根据平时上课和实验出勤率进行评价。
(2)学习态度评价。根据每个学习任务完成过程的实际表现,如学习态度、是否遵守纪律、是否团结互助等进行评定。考核方式为个人评价、教师评价、小组评价和小组互评。
四、结束语
工学结合作为职业教育的重要特征已被大家所认识,探索和建立适合国情、符合工学结合要求的新型职业教育课程模式,成为广大职业院校提高教学质量的重要手段。对热动专业的“工程流体力学”课程进行了基于工作过程系统化的改革研究与实践探索,旨在找到更具有职教特点、更适合岗位工作要求的教学方法和教学内容,全面提升教学质量,全面提高学生的综合职业素质、能力。
参考文献:
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海:华东师范大学出版社,2009.
课题研究流程范文2
关键词 城乡公交一体化 集散点重要度 方向分布不均衡系数
1长沙县城乡公交的调查
1.1调查的指标
目前,长沙县的城乡公交线路共有4条,车辆91台,总营运里程111公里。本文主要通过对乘客结构、出行目的、出行方式、时间客流特征、空间客流特征等调查来分析了长沙县的城乡客流特征。
1.2指标量化
通过调查,采用一些量化指标反映客流特征。
(1)趟次不均衡系数
趟次不均衡系数是表示客流在不同时间的分布特点,通过计算趟次不均衡系数研究高峰小时客流量在全日客流量中占的比重。
2 长沙县城乡公交客流的特征分析
2.1现状数据调查
本文以城乡公交2号环线为研究对象,调查数据见表3.1。
2.2特征指标计算
(1)时间客流特征分析
根据式(2-1)计算趟次不均衡系数,见表3.2。(2)空间客流特征分析
根据式(2-2)计算线路的方向分布不均衡系数,得到Pd=1.22。这说明城乡公交2号环线为双向型线路。
(3)集聚特征分析
根据式(2-3)计算各集散点在其服务范围内对乘客的吸引水平,详见表3.3。
从上表可以看出:该线的第1个招呼站至湖南安全学院之间的站点及德雅路口、车站北路口、长沙晚报、红树湾小区均为此线路的中心集散点;三一大道口、新华联、马栏山、湖南安全学院为一般集散点。它们均为此线路的重要节点;而集散点重要度为0.1~0.2的站点均具有固定的客流,设置一般的候车服务设施即可;集散点重要度在0.1以下的站点应重新考虑它们设置的必要性。
3 结论
通过上述特征分析得到如下结论:
(1)时间客流特征方面。长沙县城乡公交的车辆单趟载客率太低,由于发车频率固定造成车辆资源利用不充分。因此,可对客流量较少线路的发车间隔进行优化。
(2)空间客流特征方面。长沙县城乡公交各线路均为双向型线路,不存在单向型线路,而现有的公交线路运营组织也满足这一特性,无需对其调整。
(3)集聚特征方面。长沙县城乡公交在站点、站距上应进行优化,即取消一些基本无上下客流的站点、合并一些客流分散且客流量小的站点等。
参考文献:
[1]张成.城市轨道交通客流特征分析[D].西南交通大学,2006.
课题研究流程范文3
关键词:交流调速系统 课程改革 变频器
中图分类号:TM921 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(c)-0183-02
Research on the integrated optimization of AC speed regulation system of curriculum theory and practice link
Wen Na Liu Chengwei Fang Hongbin Xie Qinghai Huang Liang Wang Guili
(Hebei Institute of Machinery Electricity,Xingtai Hebei,054048,China)
Abstract:This paper introduces the present situation of our course electrical specialty"AC speed regulation system"and the existing problems;describes the research method and concrete method of analysis;curriculum integration of theory with practice and effect.
Key Words:AC speed regulation system;Curriculum reform;Inverter
1 《交流调速系统》现状及存在的问题
《交流调速系统》是电气自动化技术专业的一门重要必修专业课,是一门实践性很强的课程。学生在毕业设计、顶岗实习的过程中,经常会涉及到交流调速和变频器的相关知识与实例,课程的应用性很广。在讲授这门课程的过程中,理论与实践的联系问题一直是困扰教学的一个难题。由于课程特点,理论教学与实践脱节。与PLC、单片机等其它有理论、有实物的课程不同,在PLC、单片机等课程教学中讲理论就是介绍硬件的构成及开发、程序的设计方法。而调速课程的理论侧重在调速原理、控制思想、系统构建;实践环节则重在变频器各种功能的使用,两者内容相对独立。若按正常教学进度,往往讲授了半学期,学生甚至还没接触过变频器;而配合实验进度,就要打断理论教学,穿插变频器的功能讲解,讲课内容跳跃,过渡生硬,理论与实践难以配合。课程理论与实践环节整合不够科学,搭配尚不默契,运作不善创新,并没有很好地发挥培养高技能人才的合力作用。因此,如何将课程的理论知识应用于实践教学,如何将实践环节中融入理论知识成为亟待解决的问题。
2 《交流调速系统》课程调研情况
2.1 《交流调速系统》课程调研方法
针对课程教学中的实际问题,我们对我院电气工程系毕业生就业单位以书面问卷的形式进行调研,主要就用人单位对交流调速技术在工业生产中的应用和对我院开设的交流调速系统课程的需求进行调查,调研内容包括:现在所采用的调速技术、利用调速技术所要达到的效果、目前所使用的变频器、用到了变频器哪些功能、哪些设备用到变频调速技术、我校交流调速课程哪方面知识需要加强、与哪些技术或设备配合使用。调研对象主要有企业管理人员、技术员、操作员、业务员等。本次调研共发放了调研问卷65份,共回收63份,其中有效问卷60份,无效问卷3份,调研问卷有效回收率为92.3%。
2.2 《交流调速系统》课程开发调研分析
(1)各用人单位调速技术应用现状。
包括现在所采用的调速技术、利用调速技术所要达到的效果、目前所使用的变频器、用到了变频器哪些功能。调查显示,变频调速技术应用广泛,目前绝大多数企业均涉及到该技术,利用变频调速技术可以达到节能、自动化、提高质量、提高舒适性以及减少维修的目的。目前所使用的变频器多为西门子系列、三菱系列、安川系列的变频器,我院开设的交流调速系统课程教学不能完全满足用人单位的需求。
(2)用人单位所需相关能力分析。
通过对收回的有效问卷的总结分析,我们发现所有被调查者均肯定了《交流调速系统》课程开设的必要性,认为《交流调速系统》课程是电气自动化专业的一门必备的专业课程。这门课程的主要任务是培养学生交流调速技术与应用、变频器原理、电路分析、模式选择、安装操作、变频器应用等职业能力,以达到提高学生交流调速相关技能水平、增强学生就业竞争力的目的。课程设置及课程目标均符合用人单位的需要,但在教学内容的选取方面更侧重理论,部分教学内容不能完全适应企业的需要。
3 《交流调速系统》课程理论与实践环节的整合
3.1 加强电气类专业《交流调速系统》课程的实践教学
调查显示,目前我院交流调速系统课程教学不能完全满足用人单位对交流调速相关知识的需求;另外,随着科技的不断发展和设备的更新换代,交流调速技术和变频器在工业生产领域的应用逐渐增多,掌握交流调速技术和变频器的使用成为电气类学生毕业后工作中必须掌握的一项职业技能。所以在课程教学中必须强化创新意识,加强课程所对应专业技能的培养,使学生能够更快更好的胜任本职工作。因此,《交流调速系统》课程已成为构成培养电气类学生专业核心能力的重要课程之一,加强《交流调速系统》课程的实践教学,是满足社会需求和行业需求及学生就业工作发展的需要。为此我们重新修订了电气自动化技术专业的人才培养方案,对人才培养方案中《交流调速系统》课程的教学学时重新进行分配,增加了实践教学学时的比例,在教学的具体实施上增加了在实训室教学的比例。
3.2 合理地选取课程内容、组织课程教学
在教学内容选择上应选择工程实际相一致或贴近工程实际的教学内容作为项目进行课程开发,培养学生的职业实践能力和综合素质。教学内容的选择要与实际的工作任务和相关的职业能力要求相关联,并按实际工作任务的实施过程进行项目设计和任务选取,每个工作任务要对应相应的职业能力。课程教学应在真实的或仿真的工作情境中展开,要将课程相关理论知识分解并逐层深入地植入实训项目中,让学生在项目的进行中实现职业实践能力的提高和理论知识的积累。我们选择对自动控制设备检修员、机电设备维护人员等所可能涉及的工作,包括:变频器参数设置、安装、故障排除、电机控制、运料车运动控制、管道压力控制、机床加工控制、上料车加减速控制等,对典型工作任务进行分析后,归纳总结出来以“变频器操作、安装、维护”工作过程为主线、“项目化教学”为手段、“真实设备”为基础,将变频器原理、电路分析、模式选择、安装操作、变频器应用等内容融合项目教学中。
课程还进行了专业知识的综合应用和整合。选取了人才培养方案中“电机与电气控制技术”“PLC应用技术”两门课程中的部分内容,与“交流调速系统”课程进行整合,作为本专业综合性项目课程开发的切入点:选取合适的工作任务,使之能包含三门课程的相关知识,从而实现专业知识的综合应用。
将课程分为9个项目,将职业行动领域的工作过程融合在项目训练中。学生以学习小组为单位,通过共同完成项目的制作、调试、设计,培养学生基本技能、积极参与意识、责任意识、协作意识和自信心,使教学过程更有目的性和针对性。
3.3 加大实践环节的投入和开发更贴近工程实际的实践项目
要加强学生职业的能力,就必须加强课程相关职业技能的训练,因此,课程的实践教学环节成为教学的重中之重,课程实践条件和实践项目的开发愈发重要,校内实训室的建设要考虑到课程教学的需要和贴近工程实际,要有高度的真实性或仿真性,实训装置应更贴近工程实例,教学内容分散到各个实训项目中。为此,实训室新购置了配有三菱A740、西门子MM420等变频器,使学生能够接触到更多更贴近工程实际的设备,并在课程的学习中学以致用;课题组教师积极研究实训设备的利用和实训项目的开发,现已编写出适应课程教学的校本教材,开发出了一系列的贴近工程实践的项目,将不同变频器以及变频器的各种功能及实际运用融入所开发项目,并在相关实训设备予以应用,在项目的实施上也更接近工程实际,编写了各个项目的工作任务书及相关资料,在课程教学过程中促进学生职业能力的提升。
4 结语
结合近几年的实践和用人单位的反馈,课程的整合基本适应企业对人才的需求,显著提高了教学效果,促进了教学水平的提高和改善,增强了毕业生的就业竞争力,促进了新的课程改革与研究的推进,突出了高职教育的特色,提高了学生的动手能力,学生的职业技能水平的提高得到了全体师生和企业的认可。对于将来进一步深化教学改革研究有着重要的影响。
参考文献
[1] 姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.
课题研究流程范文4
关键词: 高职 物流运筹学 实践教学体系
运筹学是20世纪30年代末开始发展起来的一门学科,是运用系统化的方法,通过建立数学模型,协助得出最优决策的一门学科。运筹学它主要研究经济活动和军事活动中能用数量来表达的有关运用、筹划与管理等方面的问题。根据问题的要求,建立数学模型,经过分析运算,做出合理安排,以达到更经济、更有效地配置人力、物力、财力等资源。随着物流学科的发展,运筹学理论在物流领域得到广泛应用,逐渐形成物流运筹学知识体系。物流运筹学主要侧重于运用运筹学理论知识解决物流中的实际问题。
近几年来,为了培养高质量的物流人才,高职院校物流管理专业大都开设了《物流运筹学》课程,但是由于该课程要求学习者具有一定的数学基础,大多数高职高专院校学生的数学基础比较薄弱。在这种情况下。如何采用有效的教学方法让学生在有限的时间内掌握这门课程并将理论与实践有机结合起来,解决实际问题,实现高职高专院校培养应用型技术人才的教学目的,是一个很值得探讨的问题。
一、物流运筹学课程的特点
物流运筹学是物流专业的一门重要专业基础课,其主要目的是为管理人员在决策时提供有科学依据的方案。我国出版的《管理百科全书》将运筹学定义为:“运筹学是应用分析、试验、量化的方法,对经济管理系统中人力、物力、财力等资源进行统筹安排,为决策者提供有依据的最优方案,以实现最有效的管理。”物流专业学生开设该课程目的是使学生理解和掌握管理运筹学对物流系统一些类型的优化决策问题进行定量研究的思想、技术和方法,培养学生对实际问题定量分析的能力、一定的建模能力和创新能力,同时会利用一些运筹学软件求解模型并对结果进行解释和应用。物流系统中许多问题通过一定的变化都可以归纳为某类运筹学的问题。比如库存控制问题。运筹学为解决物流系统实际问题提供了较好的技术和工具。
物流运筹学课程主要由线性规划、整数规划、动态规划、图与网络、排队论、存贮论、对策论、决策论等几个比较独立的部分构成。线性规划是将追求的目标和受到的约束条件都用线性方程表示出来;整数规划与线性规划的模型相似,但变量取值必须为整数;动态规划分析问题的时候将问题考虑成多阶段决策问题,分阶段求出最优决策;图与网络,将事务及事务之间关系用图的方法表示出来,通过图来解决一些问题;排队论则研究管理实际中一些常见的排队现象。这些内容都是运筹学中最基本的分支领域。总之,从物流系统角度出发,应用运筹学各分支理论和方法去思考和解决实际物流管理中的问题,以达到系统优化的目的是管理运筹学课程的重要特点。
二、物流运筹学教学中存在的问题
1.学生知识背景差异大。由于物流专业在我国高职中一般都是文理兼招,因此教学中学生背景知识的差异是影响教学进度和教学效果的关键原因。管理运筹学要求学生有较深的高等数学、线性代数及概率论等相关知识,但文科背景的学生在这些方面基础较差,从而导致其逻辑思维能力和理科学生相比存在较大差别,对同样问题如网络单纯行法,理科学生讲一遍就完全可以理解和接受,而文科学生需讲2遍及至3遍也不见得能理解和接受。这不仅影响了教学进度,而且教学效果很不理想。
2.教学内容不恰当。物流运筹学课程包括许多分支,而学时有限,教学不可能囊括所有分支。不同专业的学生应如何选择教材和教学内容,以满足教学需要是必须认真加以分析和选择的。目前,许多学校在物流运筹学教材和教学内容的选择上存在着一定的随意性,甚至存在着教材因人而定和教学内容因人而设的现象。
3.教学方法不合理。物流运筹学以数学为主要工具,一些理论和算法比较复杂,而且内容比较多,讲解难度较大。如果教师按部就班,平铺直叙,较少结合案例,就会让学生觉得枯燥乏味,晦涩难懂,从而丧失学习动力,影响教学效果。另外教学方法上,不能将传统的教学方法与现代多媒体技术有机结合,教学时只是机械地将所讲授的内容显示在屏幕上。由于多媒体技术所含的信息量大,学生难以很快吸收和掌握,教学效果反而不佳。
4.实践教学环节不足。物流运筹学是一门应用性很强的课程,如果教学过程中缺少实践性环节,尽管学生掌握了运筹学的建模方法,但是只会手工运算,在解决实际问题时,由于实际经济问题比较复杂,变量较多,此时再用手工运算就会一筹莫展。问题在于缺少上机实践,不能利用成熟软件求解模型,大大降低了课程应用的可操作性。
三、实践教学体系的构建
1.课堂实践。包括课堂讨论和实验课。课堂讨论是在理论教学过程中加强师生互动的有效方法。讨论的内容包括物流运筹学的基本概念、基本原理、基本方法,以及结合案例探讨物流运筹学的具体应用。将课堂讨论贯穿于教学始终,激发了学生的思考和探索。实验课中多数物流运筹学模型的思想比较容易理解,但是求解过程非常繁琐,并且许多物流运筹学问题的解题思路并不固定,存在多种解决方案,但是学生往往由于冗繁的计算而放弃验证尝试。通过开设实验课,讲授Excel软件的应用,可以解决这一问题,为学生提供一把开启创新思维的钥匙。分析问题、建立模型求解、与实际问题比较这一过程,不仅可以使学生理解实际问题是如何进行抽象、简化形成理论上的模型,明白模型中的数据与现实问题的联系与区别,更重要的是培养了学生思考和解决问题的能力。
2.课外实践。物流运筹学课程知识量大,仅靠课堂学习很难充分掌握。因此,需要布置适量的课后作业和上机练习,使学生在动手体验的过程中强化对知识的理解和把握。此外,为了深化学生对运筹思想的体验,要求学生从生活或者在企业实习中发掘素材(例如学习实践的分配、个人理财方案等),利用运筹学的方法进行分析并形成报告进行交流。
3.综合实践。综合实践是指综合应用运筹学以及相关专业知识解决问题。包括课程设计、数学建模竞赛。①课程设计以小组为单位,在教师指导下针对具体的运筹学问题开展调研、搜集数据、处理数据、分析建模、求解,经过充分讨论得出结论,最终给出最优决策方案。该过程能综合训练学生对运筹学理论和相关软件的应用,对于培养学生的创新思维、实践能力、科研技能、团队合作等素质具有显著的作用。②数学建模竞赛。全国大学生数学建模竞赛是大学生课外科技竞赛的重要项目之一。数学建模的竞赛题绝非一个数学题目那么简单,它涉及高等数学、线性代数、概率统计、运筹学等许多方面的知识。学生要想在数学建模竞赛中取得好成绩,除了具有相应的理论知识外,还要有较好的计算机软件应用能力、查阅资料能力。其主旨物流运筹学的教学目标不谋而合。通过参加竞赛,在综合运用理论知识的同时,还可以提高学生的综合素质。
四、结语
物流运筹学是物流专业一门重要的专业基础课。通过本课程的学习,学生能够掌握一种优化的方法,并为后续专业课程提供必要的理论基础。教师要把握课程的特点,以培养学生的能力为目标,根据专业要求和课时安排精心组织教学内容,通过实训教学培养学生的应用能力和创造性思维,使学生利用相关软件进行优化求解,从而强化对应用运筹学处理实际问题的认识,进一步提高教学质量。当然,对物流运筹学的教学研究是一项长期而艰巨的工作,需要在今后的教学工作中不断进行探索和改进。
参考文献:
[1]胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]李宗泰.对经济管理类专业运筹学课程教学改革的思考[J].北京农学院学报,2007,22(2).
课题研究流程范文5
随着电子商务的不断发展,现代物流业的发展也达到了一个新的高度。在这样一个环境下,不少的高等院校管理类专业都将物流管理作为了本专业学生的必修课程或是限定选修课程。然而,物流管理课程是所有管理类课程中理论与实践联系最为紧密的学科之一,是一门包含多学科、多领域的综合性管理学科,要求学生必须掌握管理学、经济数学、管理运筹学等基础知识,同时还应该具备一定的实践基础。这对于文科类高等院校的管理类专业学生而言,无疑是学好物流管理这门课程的最大障碍。对此,有必要针对文科类高等院校管理类专业学生的特点,以及物流管理这门课程的性质和包含的内容,进行教学方式方法和教学技巧上的探讨和研究,提出有效的教学改革措施来保障管理类学生能很好地掌握物流管理课程相关知识,并初步将理论与实践联系起来,培养学生对该课程的兴趣。
2 物流管理课程教学中存在的问题
2.1 教学目的不明确
在目前的物流管理课程教学过程中,最大的问题就是教学目的不明确。事实上,同样是一门物流管理课程或者是同样一本物流管理的教材,针对不同类别的学生,存在着不同的教学目的。而文科类高等院校管理类专业的学生来源,既有文科生也有理科生。尽管一般来说文科生所占比例大于理科生所占比例,因此对物流管理理论进行介绍,采用传统的死记硬背的方式更符合文科学生的口味,但物流管理课程自身的特点决定了这门课的知识是以理论教学为基础,实践教学为拓展,为了能够让学生更好地理论联系实践,对于数学知识和运筹学知识的基础要求就比较高。正因如此,对于文科类高等院校的管理类学生而言,究竟让其在物流管理这门课程中学到怎样的知识?是只学理论知识,还是让学生具备利用数学与运筹学知识来解决物流运作管理方面的实际问题?所有这一切,让该课程的教育从业者在思考的同时也深感头疼。
2.2 教师专业基础参差不齐
目前大多数高等院校都要求教师必须具有博士学位,然而我国高等院校开设物流管理本科专业时间并不长,且专门开设物流管理本科专业的高等院校数量较少,这就意味着大多数从事物流管理课程教学的教师,实际上并没有接受过专业的物流管理知识培训,而对于物流运作管理方面的实践几乎没有。即使部分教师虽然有过实践经验,但可能在物流运作方面的研究水平相对较差,也容易造成实践不能和理论很好地相结合,从而使得学生可能从教师的实战案例中学到了一些东西,但对理论的理解不深,造成学生对于物流管理理论出现知其然而不知其所以然的状态。因此由于不同教师的专业基础参差不齐,使得学生很难掌握物流管理课程的知识和实践经验,并将理论和实践相结合。
2.3 知识更新速度缓慢
近年来随着科学技术的不断发展,传统的物流业也发生了翻天覆地的变化,这意味着物流管理方面的知识也在不断的更新和发展。然而,现有学生所学的知识还仅仅局限于较为早期的理论观点,不少教科书上的案例还是十多年前的案例。不可否认,传统的理论应该让学生学习,经典的案例也可以增加学生的理解程度,但类似于电商物流、物流金融、快递物流等一系列早已为学生所熟知的概念,却很少在相关的教材中看到,这既使得学生难以很好地将过去从未接触过的传统理论和现有的实践结合起来,也使得学生在学习的过程中会感觉到无聊,难以培养学生的学习积极性。
3 解决物流管理课程教学中存在问题的对策
3.1 针对文科生特点,明确物流管理课程教学目的
明确教学目的,是解决物流管理课程教学存在问题的基础和关键。对于物流管理课程教学目的的确定,首先依赖于文科高等院校对于管理学专业学生的专业培养方案。如果在专业培养方案中,物流管理的课程学习被当作是学生毕业之后的工作技能培训方案之一,那么在物流管理课程的教学过程中,不但要介绍物流管理的基本理论,更为重要的是对于物流各环节运作管理方面知识的教学和技能的培训;反之,如果在专业培养方案中,物流管理课程仅仅只是作为基础管理学知识体系的拓展和完善,那么在教学过程中就尽可能以物流管理的基本理论和综合案例的分析作为主要教学内容。
对于文科院校的学生而言,由于文科生所占比例较大,因此在教学过程中除了紧密结合专业培养方案之外,更多的还是以物流管理的基本理论介绍为主,并通过新老案例结合分析的方式让学生更好地理解相关理论。当然,考虑到文科院校管理学专业也有一定数量的理科学生,可以在其感兴趣的基础上鼓励其参加与物流运作管理相关的数学建模活动,从而加深对实践问题的理解和应用。
3.2 拓展教师知识面,采用多学科结合的方式教学
对于从事物流管理方面特别是物流运作管理方面的教师而言,基本上都能够掌握一定的数学或运筹学方法,结合这些知识对于理科学生而言在理解相关理论和方法上有着很好的帮助。但对文科院校的学生特别是文科生而言,这些知识的介绍只会让学生感到兴味索然。事实上,文科学生一般来说都有较好的历史、地理等文科基础,因此物流管理的教学也可以结合这些知识来进行。例如,在物流管理理论中,军事后勤学是一门较早的起源理论,因此教师可以结合一些历史上的战争故事,向学生讲述物流与物流管理的重要性,并结合物资对于战争的重要影响,讲述战场上的物资储存、运输策略以及由于物流带来的战略影响,并从这些故事中找出与物流管理相关理论相结合的部分讲述给学生,从而培养文科类学生对物流管理课程的兴趣,从文科学生自身的特点出发来吸引其对物流管理理论的思考和理解。又比如,文科学生对于文学作品或是影视作品较为关注,相比对现代企业物流的不了解,其对古代镖局的印象可能更为深刻,因此教师也可以从古代镖局的特点出发进行介绍,并将现代物流企业的特点进行对比,从而让学生更清楚地认识到物流企业运作方面的知识,加深其对相关物流理论的理解和掌握。除此之外,教师还可以进一步拓展知识面,结合不同的学科来进行物流管理课程的教学。
3.3 结合生活中常见案例,改革教学与考核方式
在教学方式上,可以结合学生的特点进行不同形式的案例教学,但对案例的选择不应该是教科书上提供的案例,而是应该让学生学习了相关的理论知识后自己去发现在日常生活中相关的案例。比如很多学生会经常取快递包裹,或是学生也会定期去超市购物等,教师在进行教学时就应该以这些很常见的事情为例进行分析,并同物流企业的实战案例相结合,分析其中的联系和区别,就能使学生将不太熟悉的企业决策案例转变为类似的且较为熟悉的生活决策案例,从而更加清楚地理解相关的理论。
在考核方式上,教师可以让学生进行分组结合,自行寻找更多更实际的案例,通过物流方案的制作水平来衡量和考核学生对物流管理课程的学习水平。例如教师可以指导学生结合理论去发现快递员送货的路径选择策略、超市的补货策略以及超市内部货架摆放布局等实际问题,并让文科学生和理科学生进行分工合作,文科学生通过实际的访谈和沟通了解其中的问题所在,理科学生通过数学建模的方式来寻找解决方案,通过这样一种将案例置于实际情景之中进行分析的方式,不但能够让学生更加清楚地理解相关的原理、概念,以及它们在实际工作中的用处和表现,也能很好地对学生所掌握的理论和知识进行考核。
3.4 及时更新相关知识,进行新旧理论对比教学
物流方面的知识更新速度较快,针对这一问题,教师在教学的过程中应该不断更新自己所掌握的相关知识和理论,及时将物流管理最新的理论介绍给学生,让其更能够将理论和现实世界相结合,但这并不意味着对旧有理论和案例的全盘弃用。事实上,我国现阶段物流发展虽然较为迅速,但物流企业的现代化水平参差不齐,不同物流企业之间存在较大的差距。因此在进行课程教学的时候,不但要向学生进行最近的知识和理论的介绍,也要介绍已有的传统理论。例如对于仓储管理的介绍,不但要介绍传统仓储管理的理论,也要介绍智能化仓储系统的相关知识,并采用视频的形式向学生直观地表现二者之间的差距,介绍各自的特点和不足,这样学生既能够了解传统的理论和方法,也能够熟悉较新的理论和方法,通过对比的方式能加深学生的印象。
课题研究流程范文6
【关键词】研究型教学模式 流体力学 数值模拟
【中图分类号】G423 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)17-0042-04
所谓研究型教学,就是以先进的教学理念为先导,运用与教学内容相关的实际问题作为载体,让学生在教师的组织和指导下有目的地、相对独立地进行探索研究,在整个学习过程中,注重在探索和研究的教学过程中激发学生的求知欲和学习兴趣,从而促进学生思维水平的发展,提高学生运用知识解决实际问题的能力。相较传统的教学模式,研究型教学模式更重视学生思维模式和能力的培养,强调教学与现代科技和社会的发展以及学科发展相关联,以此保持教学内容的新颖性和增强学生的创新性;更突出教学与训练方法的科学研究特色,强调师生之间的互动,培养学生的批判性思维与探索精神。
现代大学的职能,特别是高水平的研究型大学,强调教学和研究的相互渗透,在教学活动中,教师的作用是启发、引导、指导学生,强调引导学生探索研究自己感兴趣的未知领域,培养学生的观察、阅读、分析、讨论和推理判断能力,实践证明,研究型教学模式有助于学生积极参与教学过程,激发学习兴趣。
流体力学是知识体系庞杂、以大量实验为基础且对实验技能和实验条件要求较高的新兴综合性学科,也是一门重要的基础课程,它已经发展成为一门深入各个科学研究领域的重要学科,特别是随着航空、航天、航海以及能源利用等行业的发展,迫切需要解决许多有关流体力学的问题,这也极大地促进了流体力学学科的发展。流体力学在动力工程类各专业的课程设置中,起着从《高等数学》、《理论力学》、《机械设计》等基础课程到相关专业课程,譬如《发动机原理》、《流体机械原理》的桥梁作用,也是深入研究热能与动力机械的专业基础课。笔者在流体力学的教学过程中,就研究型教学模式进行了探索和实践,在课程设置中,针对某一授课主题,准备流体与流体运动科学中一系列生动的案例,让学生对生活中这些看似熟悉却又非常模糊陌生的现象有清晰的了解,在教学进行中,以具体实例为研究对象,引导学生利用所学的基础知识,并结合现代的研究手段,进行逐步深入的探讨与研究,并对研究结果进行合理的分析。在整个教学活动中,将现代科学研究方法与内容引入课堂,努力激发学生的学习兴趣,加深对基础知识的理解,培养学生从事科学研究的思维模式和严谨的科学态度,引导学生在主动探索、主动思考、主动实践中发展探索能力、实践能力和创新能力。
一 工程流体力学课程研究型教学模式实施方法
1.研究题目的选择与引入
开展研究型教学,对于研究选题有比较高的要求,既要有一定的工程背景,又要符合课程大纲的要求。由于是课堂教学,受时间所限,研究题目要求清晰易懂,又有一定的科学内涵和深入研究的背景。流体运动的连续性方程是工程流体力学课程中最为重要的内容之一,该部分逻辑性较强,对学生的数理推导能力有一定的要求。在教学活动中,拟结合计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟,采用循序渐近、逐步推导、深入分析的教学方法。
为激发学生的学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力,将通过以下两个现象来认识流体连续性方
北京理工大学第十批教育教学改革研究课题
程的物理本质:
第一,黄河壶口瀑布。壶口瀑布,是黄河上唯一的黄色大瀑布,也是中国的第二大瀑布,号称“黄河奇观”,其奔腾汹涌的气势是中华民族精神的象征。那么黄河壶口瀑布是如何形成的呢?
图1 黄河壶口瀑布
第二,乌鲁木齐开往阿克苏5807次列车失事。列车被风吹翻,看似是个笑话,但却实实在在地发生了。2007年2月28日凌晨2时05分,乌鲁木齐开往阿克苏的5807次旅客列车在行至南疆线珍珠泉至红山渠间42千米处时,遭遇13级飓风,风速达到37~41.4米/秒,造成机车后9至19位的后部车厢全部脱轨,导致南疆线被迫中断行车,那么其中的原因该作何科学解释呢?
图2 5807次列车失事图片
黄河壶口瀑布及列车被风吹翻现象中均蕴含着流体动力学连续性方程的物理本质。问题提出后,首先引导学生根据自己对于问题的理解,通过教学过程中的情境创设,利用流体力学基本原理进行理论分析和解释。根据对上述现象进行物理问题简化,提出一元流动连续性方程的推导过程。
设想有一根管道,流体在由入口断面A1、出口断面A2和管壁(三者构成控制面)围成的流域(控制体)内流动,如图3所示。
图3 一元流动连续性方程推导示意图
假设流体是不可压缩的均质流体,意味着流域内的
质量不变,且密度ρ为常数,则 。又
因沿管壁没有流体的流入与流出,有:
得到不可压缩流体流动总流所必须满足的连续性方程:u1A1=u2A2。
由于假设入流断面和出流断面的速度都为匀速(断面平均速度),故这也是一元流动的连续性方程,表明总流沿任意过流断面的流量是相等的。
在这一部分的教学中,强调教师选择教材内容、案例或课题,学生利用案例资料,独立思考,自主发现新知识,掌握内在规律,从现象中发现物理本质问题,从而获得新的感悟。在整个教学过程中,要特别注意引导学生去理解和分析问题,并采用不断提出问题的方式,吸引学生注意力,并激发学生进行深入探索的兴趣。
2.数值计算模拟仿真在教学中的应用
把现代研究工具与理念融入到日常教学中,是研究型教学模式的重要内容和任务。传统的流体力学教学内容与方法,基本上是基于理论的教学,并辅之以部分简单的实验,教学内容比较抽象和单一,不能反映当前流体力学学科发展的趋势。计算流体力学CFD技术,是解决工程中复杂流动的一种有效手段,也是一门新型的独立学科,它以经典理论和数值计算为基础,通过计算机的数值计算和图像显示,从空间和时间上定量描述各种场变量,从而达到对物理问题研究的目的。将CFD数值计算模拟方法和部分简单应用的实际上机练习引入到教学中,既可以开阔学生视野、生动课堂,增强学生对流体力学知识的理解,培养其解决实际问题的能力,又可以激发学生学习流体力学的兴趣,有助于学生养成善于尝试和探索规律的习惯。
为了使学生加深对流体运动连续性方程的理解和应用,在课程设计上,将设计以下CFD算例“喷管内二维流动”,问题的描述如下:空气在一个大气压的作用下通过平均背压Pexit=0.9atm的缩放型喷管。通过对流域的建模、计算和后处理,对本问题进行了流动过程的数值模拟仿真研究。对这一部分教学内容,应该对流场的边界条件、边界类型、湍流模型和计算方法等进行较详细的介绍和讲解。鉴于大学本科教学内容和流体专业知识的限制,可对流场的边界条件和边界类型多做一些讲解,例如速度边界、压力出流边界等;对湍流模型的来源及其应用做简单介绍,而对诸如SIMPLE、PISO算法等仅仅介绍一下怎样选取和使用即可。通过计算可以得到可视化的流动结果(速度矢量图和压力分布图等)。
(a)速度矢量分布图 (b)压力分布云图
图4 喷管内流动的CFD计算结果
将这些计算结果直观地呈现在学生面前,引导学生基于连续性方程的基本物理内涵去对计算结果进行分析,
由速度矢量图可以清晰地看出:在喷管喉口处,速度较大,这是由于此处流通截面积较小。对于喷管内的一元流动,通过喷管内通流界面的流量是相等的,流体的流速与管内通流截面积成反比,因此,在喉口处的速度最大。另外,在计算中,我们还可以通过检查质量流量的连续性来检查通过区域的质量流量是否满足质量守恒定律。通过在软件中进行相关的设置,我们可以看到进、出口质量流量的差异,在理想状态下,进口处的质量流量应该恒等于出口处的质量流量,考虑到计算误差,这一误差保证在总流量的1%即可。
图5 进、出口质量流量的差异
这一部分的教学,要求学生不仅掌握流体力学的基础知识,还要学会利用所学知识去分析工程实际问题。教学中要特别注重引导学生去不断地提出问题,并利用所学的知识去进行解释。这是进行研究型教学过程的关键。另外,如果有条件,最好采用师生互动,共同进行仿真计算和研究的方法。教学和训练方法要表现较强的科学研究特色,注意培养学生的批判和探索精神。
通过前面的教学,使学生对数值模拟这一现代研究手段及研究过程有了初步的了解,达到了将现代研究方法引入课堂的目的。为了更加有效地掌握教学内容,在介绍完数值模拟平台的使用,并对问题进行了初步研究之后,还必须引导学生进一步思考和研究。具体到本次教学,可进一步引导学生去思考课前所提出的两个问题,解释“黄河壶口瀑布形成原因”,以及“列车被风吹翻的原因”。
二 工程流体力学课程研究型教学中需注意的问题
在工程流体力学课程研究型教学中,既要照顾到流体力学课程的基本原理,又要反映现代计算技术在流体力学中解决实际问题的新发展。在教学实施过程中,根据笔者的实践和体会,需要注意以下几个问题:
1.坚持教学与科研相结合
要培养具有创造能力的人才,必须将教学与科研有机结合起来。教师只有通过本专业及有关学科的科研活动,才能加深对本专业本学科的理解和认识,更新教学
手段,丰富知识结构,激发学生的学习和研究热情。实施研究型教学作为一种趋势,已经得到了全球教育界的认可,这种人才培养模式的收效显著、发展前景可观,是一种值得我们研究与使用的教学模式。
2.教学题目的选取和教学过程的实施必须有针对性
采用研究型教学模式进行教学,应以讲解研究方法和研究过程为宗旨。其中题目的选取至关重要,一般来说,题目应来自于工程实际,有工程背景和深入研究的空间。同时也要注意题目不宜选得过于复杂,且与课程的教学内容结合得比较好。在实施过程中,可针对不同专业、不同需要的学生,建立不同的教学体系。例如与流体接触密切的专业,如流体机械及工程方向的学生,设置的CFD 部分理论和上机实验内容可略多。而对于车辆工程、机械设计及工程等普通工程类专业的学生来讲,可少讲理论,主要参与简单的工程实际流动问题的模拟解决实验。上机实验的内容也可以根据专业特点来选定,结合不同专业进行不同的案例计算和分析。
3.进一步确定学生在教学过程中的主体地位
注重在以探索和研究为基础的教学过程中培养学生的研究能力和创新能力。譬如在数值计算中需要正确地设置边界条件和初始条件,合理地选择数学模型,恰当地划分网格和进行迭代计算,最后还需要判断计算结果是否可用,并进行必要的调整和修改。因此,要求学生对问题的发生、发展直至达到平衡的全过程进行认真思考和分析,形成独立思考的习惯和能力。此外,通过改变边界条件或初始条件等因素,低成本、高效率地求得在不同条件下的计算解。因此,数值模拟为多角度、多方位地分析问题提供了进行各种尝试的机会,有助于学生养成善于尝试和探求规律的习惯,树立创新意识。