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水资源规划及利用课程设计范文1
关键词:科研活动;水文与水资源工程;并行式;教学研究
中图分类号:G6420;TU42 文献标志码:A 文章编号:10052909(2017)02009804
教学与科研是大学的两项基本职能,二者融合是学校发展的必然,是建设创新性大学的根本[1-3]。人才培养是大学的根本职能,我国高校人才培养与科学研究之间存在显著的正相关,两者之间的相关程度随着时代的发展呈现出逐步提高的趋势[4]。科研与教学应相互促进,共同满足高品质大学人才培养的需要[5]。高等学校的人才培养需要将教学、科研和社会服务等多种手段相统一,从知识型转向能力型培养是重要的发展趋势,也是科学发展观在高等教育人才培B上的具体落实[6-7]。如何在教学中融入创新理念、培养学生创新意识、提高学生创新能力是培养创新人才时必须要面对的重要课题,将教师的科研项目与课堂教学互相融合是一条重要的途径[8-9]。鼓励教师将科研过程中解决问题的方法引入教学,提高教学质量[10]。
在人才培养过程中,教学改革一直是备受关注的热点问题之一,而围绕本科教育目标而采取的教学方式改革则是高等教育改革中的热点[11]。许多水文与水资源工程专业的教师结合专业教学活动开展了教学研究,如窦明等(2009)
在教学实践的基础上,提出从授课内容、教学方法、实践教学三个方面构建水资源规划与管理课程教学体系的建议[12];李小龙等(2009)强调更新教学手段和加强实践教学环节对提升水文与水资源工程专业本科教学质量的作用[13];张升堂(2014)以实际应用为出发点讲授理论,以培养学生的实践能力为目的,在专业教学中合理地引入了实例教学[14];王景才等(2015)针对水文学原理课程的知识内容体系,从理论与实践性教学、教学方法和教学资源等方面对如何改善课程教学效果进行了探索[15]。如何培养具有创新能力的水文与水资源工程专业人才以适应行业不断发展的需要,是从事高等教育教学者应不断思考的问题;如何在教学过程中有意识地引导学生主动思考、主动参与、主动实践,使学生的学习模式向自主性、探索性、研究性转变,在教学过程中培养学生的创新能力是水文学与水资源工程专业教学工作者需要不断研究的课题。水文与水资源工程专业的教育教学人员需要以发展的眼光、开阔的视野开展专业教学改革以支撑不断发展的高素质专业人才培养要求。
一、教学流程设计与实践
(一)教学流程设计
为科研并行式服务于教学活动设计合理的路线图,是其顺利实施和保证其实效性的关键。本次教研活动依托水文与水资源工程本科专业主干课程水信息采集与处理,水文学原理的教学过程和有关科研实践活动开展。教学流程方案的设计,首先由包括水文与水资源工程专业教学的任课教师、科研人员以及水文与水资源行业的从业人员组成的课题组成员进行探讨,明确开展科研并行式服务于教学的必要性。对水信息采集与处理、水文学原理等课程教学内容中适用于科研与教学并行式开展的知识点进行筛选,在此基础上,进行合理性和可行性分析并制定实施方案,经课题组讨议的教学与科研并行式开展的主要流程如图1所示。
(二)设备使用以及研究区见习
为保证科研并行式服务于教学有关研究活动顺利、高效地进行,除设计合理的技术路线外,为提高项目开展的效率,提升学生的动手能力和依托研究区开展科研活动的理解能力,需对学生进行水文(包括水质)观测设备使用方法基础培训以及在科研活动开展的研究区进行见习。
水文观测所用设备主要包括超声波测深仪(SSX-1D)、水位数据记录器(U20-001-01)、溶解氧测定仪(FG4-ELK)、电导率测定仪(SG3-ELK)和PH计(Seven2Go,S2)(梅特勒-托利多仪器有限公司)。对学生进行仪器使用方法培训时,将学生分成4组,每组5人,介绍各种仪器的初始设定、功能调试、测量数据和数据记录(或下载)的基本操作方法,并对设备使用过程中的注意事项和可能出现问题的处理方法进行说明。
实践教学环节结合水文观测活动同步开展,水文观测主要依托的研究区为扬州市内的古运河局部河段。为增强学生对客观环境的认知能力和结合课程基础知识开展科研活动的理解能力,有针对性地安排了学生在研究区开展见习活动。本次见习活动的主要内容是了解河道沿程的基本情况(护岸、边坡材料、断面形式、河宽等)和水流条件(如流量、水深等)。在此基础之上,教师介绍如何根据河道基础物理条件合理选取水文数据观测断面,并强调水文观测过程中与安全有关的注意事项、各组成员之间的协调配合工作的必要性等问题。经过在研究区的见习,使学生在思维中对基于客观条件开展观测活动的思路和实施办法有了初始的认识,有利于接下来的课堂知识学习和结合课程有关知识制定水文观测方案等工作的开展,有利于学生对课程教学和实践训练所要达成目标的深入理解,有利于发挥学生的主观能动性,培养学生的思考能力和探索精神。
(三) 课程基础知识教学
以筛选的水信息采集与处理课程中的水位、流量等要素的观测,水文数据的处理方法和技术,以及水文学原理课程中的流量过程及径流表示方法等章节为例进行说明。课堂教学主要讲授水位、流量、径流等基本概念,数据获取的方法和途径,数据整理和处理技术等内容,对即将开展的水文观测和与课堂讲授知识有关的研究活动进行说明,强调基础数据在支撑专业研究活动的作用及高质量基础数据的重要性。在课堂知识讲授过程中,有目的地引导学生结合设备的使用方法和研究区基本情况对课堂教学内容进行学习和领会,因为学生对设备的使用方法和研究区的客观条件有了一定的了解,学生在头脑中可以对课堂基础知识、设备使用方法和研究区观测的过程进行整理和加工,在思维中形成完整的从基础知识学习到科研实践活动的路线图。
(四)水文观测及数据整理
1. 水文观测实践
在课堂讲授结束后,进行研究区水文观测活动,水文观测活动作为水信息采集与处理课程实习内容的一部分,作为水文学原理的课程补充环节,其目的是使课程基础知识与实践教学在时间上紧密结合,增强教学效果,锻炼和加强学生的实践能力,提升学生对科研的兴趣。研究区观测采用分组进行的方式进行,在充分考虑学生的分组和所用仪器设备数量的前提下,为提高实践观测活动的效率,除利用部分课内时间(分配学时)外,合理地利用课外时间开展。水文观测活动以每个学生为主体进行,使每个学生都接受实践的锻炼,在此过程中,教师主要负责指导和释疑。
2. 数据整理与分析
对观测结果进行采集与整理(数据记录或下载),是水文观测后续的实践环节。教师针对所开展的科研工作内容,对数据整理(处理)做出具体要求,对数据(观测结果)在所开展科研活动中的作用进行解释和说明,即数据处理结合科研的实际需要进行。为使学生掌握观测数据的整理方法,教师有针对性地介绍利用常规图形处理软件如Grapher、 Excel对数据进行图示的技术,然后以每个学生为单位对观测数据进行处理。需要说明的是:有关科研活动需要数据的时间序列较长,学生在水文观测活动过程中获取的数据相对较少,在数据整理时,教师向学生展示自己对数据的处理结果,并向学生提供观测时段内各水文要素的长时间序列数据,对数据处理结果的简要分析方法和讨论过程进行说明。然后,由学生自行完成数据图示、结果分析和讨论的有关工作。以组为单位提出数据处理成果(含结果讨论的文字材料),图3为学生对水文观测数据的部分整理结果,结果讨论的有关内容在此略去。
二、结果及讨论
(一)教学效果的调查
在科研并行式服务于教学活动阶段性开展以后,进行教学效果的调查,调查对象为参加此项目的水文与水资源工程专业本科生,调查内容包括对教学模式的认可程度,对课堂知识接受和实践操作技能训练的满意度,以及对科研活动的兴趣培养和科研活动认知程度等。调查方式主要包括调查问卷、课后访谈和随机谈话,大多数学生针对调查的分项内容给出了自己的感受或评价。
(二)讨论与分析
调查结果表明,绝大多数学生对科研并行式服务于教学的模式和实践效果给出了积极的评价。根据评价结果,项目组对该教学模式的实施效果进行了剖析和讨论,对项目的优点和不足之处作出客观评价。
水文学原理课程本身配置了课程设计,未设置有关水文数据观测的实践环节,在本项目开展过程中,增加水文数据观测和分析的实践环节,对提升课程的教学效果,增强学生对课程基本知识的掌握和加深对课程设计题目的理解方面有很大的帮助,并为后续水信息采集与处理、水文自动测报系统等课程的学习,打下了认识和实践上的基础。
水信息采集与处理课程虽然设置了课程实习和课程设计,但常规的教学流程是首先进行课程基础知识的教学,在课堂教学进行到某一阶段(或结束后),集中进行课程设计和课程实习。在传统的教学流程中课程的理论教学和实践教学在时间上衔接不够紧密,课堂教学和实践教学存在脱节现象,一定程度上影响了教学效果。课堂教学与科研活动并行式开展,从学生学习知识的角度考查,大尺度地缩短了理论知识学习与科研实践在时间上的距离,使课堂教学与课程实习环节结合更加紧密,对常规教学的开展流程有了较大尺度的突破,同时,学生对专业科研活动的兴趣有了明显的提升,有利于培养学生的创新思维和创新能力。
另一方面,教学与科研并行式开展,有些时候仍存在课堂教学和科研实践(实践教学)在实施时间上的矛盾,存在个别学生课堂教学认真程度欠缺,对实践教学环节应付的现象。对此问题在未来的教学过程中要给予充分的重视,找出合适的对策,采取合理的措施,有针对性地解决。
三、结语
此次依托水文与水资源本科专业的有关课程,开展科研并行式服务于教学的教学改革和研究活动,是对构建科研反哺教学模式的一次积极探索,是对传统教学模式合理性突破的一次大胆尝试, 研究取得了较好的阶段性效果,学生在课堂知识学习和实践技能培养方面的满意度高,提升了学生对科研的兴趣,有利于培养学生的创新能力。项目组将在未来的教学和科研活动中加大对科研活动合理、高效地服务于教学新模式的探索,为培养具有创新能力的水文与水资源工程专业高级应用型人才服务。
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Abstract:The objectives of this study were to explore the scientific mode for research activities efficiently feedback teaching. Classroom teaching and research practice were paraelly conducted relying on the teaching implement of water acquisition and processing, and principles of hydrology of undergraduate teaching of hydrology and water resources engineering. So as to the close combination between classroom teaching and the research practice was achieved on the time scale. The results indicated that teaching effectiveness and students’ interest in professional research activities were improved significantly, and was benefit for culturing the students’ innovative thinking and ability. The results are expected to provide the references for constructing the scientific mode of research activity services the undergraduate teaching.
水资源规划及利用课程设计范文2
第一,采取“引进来,走出去”的师资培养方式,全面提高教师教学能力及国际化水平。在教学过程中,教师是知识的传播者和创造者,对学生的学习起着引导和监督的作用,教师的教学能力决定着大学教学的质量。(1)加强对青年教师的培养,发扬“传、帮、带”的优良传统,倡导资深教师无私地指导、帮助中青年教师,使之尽快成长为教学骨干和教学核心力量。在学校及教学指导委员会带领下开展“老、青教师结对子活动”“青年教师再提高工程”“青年教师讲课竞赛”等,提升青年教师的教学水平。(2)重视优秀人才引进工作,严把人才引进质量关。按照专业办学规模与教学需求,根据人才引进规划,加强优秀人才引进工作。对拟聘用人员,由教学指导委员会对其教学、科研及其他方面的能力进行综合考核。考核主要由试讲和面试两部分组成,试讲需采用板书和多媒体相结合的授课方式,考查其语言表达能力、沟通能力以及对所学专业的熟悉程度;面试主要考查其专业知识面、外语能力以及性格等方面。(3)鼓励青年教师承担实践性教学任务,成为各专业实验室和实训基地的兼职教师。提高教师的工程意识和工程能力,并将这种意识和能力贯穿到教学的每一个层面,以保证教学质量稳步提高。(4)适应现代农业水利工程建设国际竞争的新要求,加强学生国际交流能力的培养,提高教育国际化水平,培养具有国际视野的教师队伍。目前主要是利用国家各种出国政策提供的契机,建立多种国际合作模式,与国外高等院校密切合作。通过举办国际学术会议,选派优秀中青年教师出国进修,引进高水平外籍教师来校等方式,为年轻教师创造条件,为学生创造国际化的教学环境,力争在学生交流和联合学位项目中取得新进展,在吸引留学生和建立联合研究项目等方面取得更大的突破。第二,加强教学团队建设,以核心课程为单元,组建农业水利工程国家特色专业主干专业课程群教学团队。组建以“农田水利学”“水土资源规划与管理”“水工建筑物”“水土保持工程学”“设施农业工程学”“水泵及水泵站”“小型水电站”“工程施工”等专业核心课程为单元的教学团队,设立课程负责人,责任到人,落实到位。努力建设一个开放、和谐的教学工作环境,特别是为青年教师在教学和科研等方面提供良好的工作环境和广阔的发展空间,使人才在此教学团队的大环境中,在教学、科研上都能够充分发挥自己的聪明才智,与教学团队共同成长,营造出既敢于争论,又善于合作的学术氛围。
二、不断改善教学条件,加强课程与教学资源条件建设
第一,以专业课程教材建设为重点,促进专业核心课程群的建设。瞄准专业发展前沿,响应新农村建设和现代农业发展的农业水利工程专业人才需求,在原有教材建设基础上进一步完善各核心课程的质量保证体系,明确各章节教学内容,找出各章节专业技术的重点、难点和关键点。根据新制订的2012版本科人才培养方案,通过有关课程内容的整合与重组,组织编写核心课程和有关选修课教材;并与成熟的教材相匹配,发挥团队的作用,制作图文并茂、反映教学要求与规范的多媒体课件。第二,建设一流的全方位、立体化农业水利工程专业类教学资源库。整合课程建设成果,创建以多媒介、多形态、多用途、多层次的教学资源。(1)按课程体系建立素材资源库,包括该课程的教材与多媒体课件、教学案例、影视图片、教具、习题库、试题库等。每门课程资源库由专人负责,设定建设时间,划分建设经费,并由专业建设指导委员会组织验收;(2)建设农业水利工程专业教学网站,反映专业建设最为重要的、基础的以及动态的教学信息,包括学科介绍、精品课程、主讲教师简介、培养方案、教学大纲、教学实践环节、视频集锦、国际交流、创新平台、师生论坛等栏目,供教师与学生“享用”公共资源;(3)进一步完善和补充教学实验设备,在确保现有实验设备满足教学需求的前提下,开发、研制和购买与专业发展相适应的实验设备,满足专业发展的需要。
三、鼓励教学创新,加快教学方式方法改革
第一,树立科学的教学观念,从教学方式、教学内容、教学要求等多方面转变传统的教学理念,建立现代化教学方法体系。构建教与学的和谐关系,以学生为教学过程中的主体,关注个体差异与不同需求,确保每个学生受益。同时,调动以教师为主,师生共同参与教学改革的积极性。推进以新生研讨课、专业研讨课为核心的研究性教学体系建设,以探索和研究为指向,强调师生互动和学生自主学习。教师是组织者、指导者和参与者,围绕老师选定的专题,在老师—学生、学生—学生间进行平等的互动与交流,对学生在掌握知识、开阔视野、合作精神、批判思考、交流表达、写作技能等诸多方面进行整体上的培养与训练。学院鼓励教师积极申报各类教改项目及精品课程建设项目,并根据学院的实际情况出台了多项鼓励政策:(1)从特色专业建设经费中拨出专款鼓励教师积极进行教学改革、发表教改论文、参加精品课程建设、教材建设等;(2)加强课程建设,对课程体系和课程内容进行改革,以适应大类招生和专业人才培养的要求;(3)鼓励教师积极申报各级各类教学成果。第二,改革教学方法,综合运用启发式、研讨式、开放式等教学方法,拓展学生思维空间,培养学生创新意识。教学方法的改革和创新应从学生、教师、教材内容等多方位考虑,树立科学、先进的教学观,真正建立起启发式、研讨式的方法体系[4]。针对学生的实际情况,教师根据新形势对人才培养的要求认真研究和创新教学方法和手段,及时更新教学内容[5-6]。鼓励教师采用现代教学方法和手段,开展启发式教学、研讨式教学。实行“教学与科研、课程与学术、学科与专业”相结合的教学模式,提高教学团队综合教学水平,鼓励教师把科研成果融入到课堂教学内容中,让学生了解本专业的最新研究成果和进展,激发学生的学习热情和兴趣。此外,还通过加强课堂教学的拓展在一定范围和深度上将外部相关的内容密切联系起来,挖掘资料,实现课内向课外拓展,本学科向其他学科拓展,在深度和广度上培养学生的探究意识和兴趣,使学生在认识问题和解决问题的能力上得到提高。
水资源规划及利用课程设计范文3
关键词:工程实践能力体系;高水平实验平台;实验管理模式;改革与探索
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)35-0035-03
高等学校实践教学是本科教学工作的重要组成部分,是培养学生创新意识、实践动手能力和工程素质的重要环节。国家明确提出建立创新型国家的任务,社会经济高速发展对高等工程人才素质也提出了更高要求。高等教育作为培养高素质创新人才的摇篮,是支撑国家创新体系和经济建设的基础。为适应当前国家和社会发展对高素质工程人才的需求,我国高等教育目前也进行了“卓越工程师”和“拔尖人才”培养模式的探索与实践。实践教学环节作为高素质工程人才培养的重要组成部分,如何充分发挥高等学校科研和学科优势,将优秀科研成果应用于本科生培养,提高学生创新能力和工程实践能力,成为目前高等教育研究的课题之一。西安理工大学水文与水资源学科是国家重点学科,有着较强的师资队伍和科研条件,多年来利用科研和学科优势在本科生实践能力培养方面做了积极探索,在工程实践能力体系建设、实践课程内容改革、高水平实验平台建设和科研实验仪器管理等方面进行了改革与实践,在本科生创新能力和工程实践能力培养方面取得一定成效。
一、转变思想,构建工程实践能力培养体系
随着我国经济高速发展,高等教育由原来的“精英教育”进入“大众化教育”,高等学校也需要转变思想,积极探索人才培养新模式,满足新形势下不同程度学生需求,适应社会和经济发展对人才素质的需求,培养学生创新意识和工程实践能力。水文与水资源工程专业是为国家水利基础性行业培养人才,其主要目标是培养能在水利、水务、能源、交通、城市建设、农林、环境保护、地质矿产等部门从事水文、水资源及水环境方面勘测、评价、规划、设计、预测预报和管理等工作及相应的教学和科学研究的高级专门人才。该专业的核心专业课程《水文学原理》、《水环境化学》、《水文气象学》、《水文信息采集与处理》、《地下水水文学》、《地下水利用》及院级任选修课《水情测报系统》等,这些都是实践性很强的课程,只有将实验教学环节与理论知识体系有机结合起来,才能使学生更牢靠更系统地掌握本专业的知识体系,也才能顺利达成专业的培养目标。西安理工大学2004年开始了“完全学分制”改革试点工作,水文与水资源专业根据学分制下不同层次学生的需求,转变观念,提高认识,优化模式,提高质量和效率,重新制定培养计划,构建工程实践能力培养体系,加强学生实践环节,培养学生创新能力和工程实践能力,如图1所示。
工程实践能力培养体系分为四个层次,第一层次将校内实验室参观和校外工程参观相结合,使学生对本专业有一个基本认识;第二层次通过实验课程、专业课程实习及课程设计等校内外实践环节,将课内与课外相结合,理论与实践相结合,加强学生专业基本知识和工程实践基本技能培养;第三层次通过生产实习、社会实践、课外科技活动,加强学生专业知识初步应用能力,使学生基本理论与工程实际进一步融合;第四层次通过毕业设计,通过解决工程实际问题,培养学生系统解决实际问题的能力。通过四个层次的训练,校内与校外相结合,理论与实践相相结合,加强学生创新能力和工程实践能力培养。
二、发挥学科优势,改革实践教学内容与管理模式
实践教学具有直观性、实践性、综合性和创新性等特点,有利于培养学生的创新思维和实践动手能力,在高素质创新人才培养中具有不可替代的作用。我校充分发挥国家重点学科和省部共建重点实验室优势,改革实践教学内容和管理模式,加强学生创新思维和实践动手能力培养。
1.建立专业教学实验平台,开设重点实验。根据水文与水资源工程专业教指委的基本要求,建立水文与水资源工程专业教学实验平台,使学生掌握专业基础理论知识,对于加深学生对课堂内容的理解,提高学生动手能力,培养学生分析、解决实际问题、观测、统计、考察、判断、设计能力及创造性思维能力,适应生产和科研的需要都具有非常重要的作用。同时根据专业和课程特点,结合学科优势,开设重点实验,加强学生知识理解和工程实践能力。以《水文学原理》为例,作为水文与水资源工程专业必修的专业基础课,主要内容包括水文循环基本规律及降雨径流关系等。如果能将径流的形成过程和下渗的物理过程及水循环各子要素降水、下渗、径流、蒸发之间的转换关系以实验的形式直接展示给学生,同时以实验的方式让学生掌握坡面降水量、径流量、下渗量的测定方法,不仅有利于学生认识水循环各子要素之间的相互转换关系,有利于对天然条件下的下渗空间分布及与充分供水条件的下渗区别的理解,而且对于产汇流的分析与计算和整个课程核心内容的掌握均有重要作用。此外,对于水循环要素中的关键环节――下渗的不同阶段(渗润、渗漏、渗透阶段)能让学生通过实验亲自观测和验证,使学生理解下渗的不同阶段;掌握下渗率和下渗能力的测定方法;了解下渗的空间变异性及天然下渗与充分供水下渗的区别。因此根据该课程的内容和特点,结合教师科研成果,我校自行研制实验仪器,开设了“下渗实验”和“水文循环规律实验”。通过这两个实验,不仅让学生对抽象的理论知识有了感性认识,加深了学生对教学内容的理解,而且提高了学生实验动手能力、分析能力、现场监测能力及适应社会的能力。同样,针对《地下水水文学》这门专业基础课程的特点,开设了“地下水含水层水文地质参数测定”、“多孔介质渗流特性实验”、“潜水模拟实验”、“承压水演示实验”。通过这些实验,使学生认识承压水和潜水的补给、赋存、消耗和转化特征。了解地下水的形成、储存、运动、补给、消耗等特征的变化规律,帮助学生更深入地理解地下水的基本原理,为今后从事相关学科的实际工作或科学研究打下基础。
2.根据社会需求,及时更新实验仪器设备。《水情测报系统》课程是水文与水资源工程专业的专业课,相关的实验基础是水资源与环境实验室在学科建设中已建成的GIS实验室,内有一台服务器及10个终端,为满足学生工作需求,在GIS实验室的基础上配备了中心站接收电台一套、终端站设备(自记雨量计、自记水位计、前置数采器及数传电台)六套、水情测报与洪水调度软件一套。为本科生开设了“水情自动测报与洪水调度系统软件操作实验”及“水情自动测报系统结构认识、采集和信息传输”两个实验。在2012年水文与水资源工程专业认证过程中,这套实验系统受到了评估专家的高度评价,认为水情测报系统与生产应用基本一致且系统完整,学生在学校就提前掌握了这套操作规程,培养了学生的实践动手能力,避免了用人单位的再次培训。这也改变了用人单位对毕业生质量以及毕业学校的看法,使得我校本科生成为用人单位最愿意接收学生。
3.结合重点学科和实验室优势,将大型学科仪器用于教学。我校的水文及水资源学科具有20多台较先进的大型仪器,包括通量塔、质谱仪、原子吸收分光光度计、紫外分光光度计等。这些大型仪器,特别是一些进口仪器的维修费用比较昂贵,如果仪器被损坏,不仅影响实验室承担的国家项目研究,也会带来较大的经济损失,因此平时由专人管理,只对教师、研究生开放,主要用于科研工作,有些仪器存在着利用率低等问题。这些年,我校充分发挥学科和实验室优势,积极探索大型仪器管理模式,努力尝试对本科生开放。实验过程中,由实验教师和仪器管理教师共同指导,讲解仪器的操作规范,实验教师结合新仪器修订实验讲义,下发给学生,严把实验预习关;操作过程中,双人指导,严格要求,尽量避免仪器误操作。充分发挥学科建设大型仪器设备的潜能,提高和改善本科生实验教学效果和质量。此外,根据仪器的功能,相应拓宽实验内容,一些验证性实验改为综合性实验。实验内容增多后,老师只给要领,很多具体的细节要学生自己琢磨,不仅改变了以往抄抄实验原理、写写实验结果的实验报告模式,而且培养了学生创新思维的能力和相互协作的团队精神。
我校通过四层次实践环节培养体系,发挥国家重点学科和省部共建重点实验室优势,改革实验内容和管理模式,让学生在本科阶段就接触到本学科的一些先进的仪器,加强学生创新思维和工程实践能力的培养,为高等学校的实验室建设与改革,高素质工程技术人才的培养提供了一定思路。
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水资源规划及利用课程设计范文4
一、教材处理生活化——渗透新课程理念
新课程改革要求教师不仅成为课程研究者,而且成为课程设计者。笔者倡导的教材处理生活化是指结合学生的认知水平,对教材进行科学的取舍、整合并进行一些生活化的处理,力求改“教教材”为“用教材”。笔者在教学中始终瞄准学生的生活实践和已有知识,根据学生心理发展规律,联系实际科学处理教材,选择与生活密切相关的基础知识,设计富有情趣和意义的教学活动,引导学生从现实生活的经历与体验出发,体会学习地理的快乐。引导学生在生活中发现地理问题,提升生活品味,增强生存能力。同时引导学生从地理的视角思考问题,关注家乡,为培养具有地理素养的公民打下基础。从而充分体现“学习对生活有用的地理”和“学习对终身发展有用的地理”的理念。
例如,笔者在8月份参加江苏省教师网络团队比赛时,针对“澳大利亚”一节中“世界活化石博物馆”和“骑在羊背上的国家”,在教学设计中运用“生活化”的处理方法,渗透家乡的特有动物丹顶鹤、麋鹿,引用生活中常见的“羊毛衫的标识——澳毛”等学生生活中的地理内容,赢得评委青睐,荣获一等奖。又如,笔者参加江苏省初中地理优质课评选时,对八年级上册“土地资源”一课进行教学设计时结合当地新农村建设和学生生活实际,重新编辑制作了一段MTV视频——《在希望的田野上》,用它创设情境,导入新课,引人入胜,学生倍感亲切。在认识土地资源的类型和探究土地资源的特点后,笔者话锋一转,“谁不说俺家乡好!你对家乡知多少?”把同学们的思维牵引到“感受家乡土地”上来。
所以,生活化地处理教材,既能满足学生好奇心,又能激发学习兴趣;既能活跃课堂教学气氛,又能活跃学生思维;既有利于发展学生智能,更有助于提高地理课堂教学有效性。
二、教学内容问题化——体现新课标要求
苏霍姆林斯基指出:“在人的心灵深处,总有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”而长期以来,学生大多“没有问题”、创新能力“先天不足”。因为书本上的一些结论是教师讲出来的,不是学生学出来的。为此,笔者认为在进行教学设计时要将教学内容问题化,即根据课程标准,把所要传授的教学内容分解成一个个由浅入深、由易到难的问题,以及鼓励并指导学生在充分预习的基础上,多角度、多侧面地发现问题、提出问题。教师应在学生提问的基础上,设计一些开放的、发散的、具有挑战性的问题,建构一个问题系统,将一个大问题分解为一系列子问题,然后引导学生通过对这些子问题的思考,自主合作探究,通过实践、设计、实验等方式验证、应用所学,既能够体现新课标的要求,也能够充分体现“构建开放的地理课程”的理念。从而有利于培养学生的地理思维能力、实践能力和创新精神。
例如,在学习“西南边陲的特色旅游区──西双版纳”一节时,可按照“是什么?——为什么?——怎么做?”的思路,精心设计三大问题——“西双版纳的旅游资源有哪些?为什么西双版纳的旅游资源十分丰富?怎么开发利用西双版纳的旅游资源?”,然后引导学生发现问题、提出问题,让学生通过自主合作探究,去分析和解决问题。又如,在学习“水资源”一节,可以设计三个环环相扣的问题——“我国缺水吗?”(水资源匮乏)——“我国水资源匮乏的原因”(时空分布不均)——“我们怎么办?”(节约和保护水资源);再如,在设计“我国的人口”一节时,可以提出“根据对身边居民分布及迁移情况的了解,你认为我国人口增长与分布有什么问题?你知道或你认为应怎样解决?”这样不仅利于学生对所要学内容的整体把握,也利于学生创造性地使用教材、探究性地自我发展,从而实现课堂教学有效,甚至高效。再如,在学习“天气对人类的影响”时设计:“你能举例说出天气对你的生活的影响有哪些?”等问题不仅利于激发学生参与话题讨论,还利于引导学生注意在生活规划中关注天气,形成使用地理知识、技能指导生活、生产的意识。在进行“中国的行政区划”一节教学中,指导学生进行34个省级行政单位的查找识记,为避免枯燥机械,可以设计“蜀道难,难于上青天,指的是哪的路?”“上有天堂,下有苏杭,位于哪个省?”等富有人文色彩的问题,不仅利于激发学习兴趣,还利于拓展知识视野,感受学习地理的乐趣,增强学习地理的意识。
三、教学环节活动化——凸显新课改特色
《地理新课程标准》指出:“要根据教学目标、教学内容特点、学生年龄特征、学校条件以及教师自身特质选择合适的地理教学方式,注意运用多样化的教学方法,帮助学生学会学习。应坚持启发式教学原则,提倡探究式学习,培养学生探究意识,引导和鼓励学生独立思考、自主学习,体验解决地理问题的过程,逐步掌握分析和解决地理问题的方法。为此,笔者认为在进行教学设计时要将教学环节活动化。所谓教学环节活动化是指着眼于学生创新意识和实践能力的培养,鼓励学生自主学习、合作学习、探究学习。注重教学环节的活动化,给足学生学习时间,留足学习空间,让学生成为课堂的真正主人,使“教室”成为真正的“学堂”。
例如,“巴西”第一目“大量混血种人的社会”的学习内容可设计成旅游活动:行程路线一,走进巴西国家——说出巴西的位置和面积特征;行程路线二,走进巴西家庭——探究巴西的人种特点及成因;行程路线三,走进巴西街头——感受巴西的多元文化及其影响。又如,“澳大利亚”一课可设计成参 观学习活动:第一站,走进动物世界王国;第二站,走进澳大利亚;第三站,走进牧场生活;第四站,走进工矿企业。又如,“黄河的治理”一节可设计成主题教育活动:主题一,你对黄河知多少——黄河的概括;主题二,母亲河的贡献——丰富的资源;主题三:黄河的忧患——黄河带来的危害;主题四,我为黄河把把脉——造成危害的原因;主题五,我为黄河绘蓝图——黄河的治理。再如,“长江的开发”可设计成课堂探究活动:课堂活动一,饮水思源——探寻长江源流概况;课堂活动二,靠水吃水——探索长江开发方向;课堂活动三,涌泉相报——探求长江治理措施。这样活动化的教学设计,既符合学生的身心发展特点,有利于激发学生学习兴趣,培养独立思考能力,更符合新课程理念,拓宽学生地理学习空间、增强学生地理实践能力,从而达到构建开放地理课程的要求。
四、教学过程信息化——展现新技术魅力
水资源规划及利用课程设计范文5
据全国高等学校毕业生就业指导中心在全国范围的抽样调查,在全国高等教育250多个专业的社会需求量排名中,给水排水科学与工程专业列第38位[2]。而据麦可思研究院《2011年中国大学生就业报告》[3],此类专业核心知识为工程、技术与设计三项知识(指大学毕业生在校期间所掌握的28项知识),这三类核心知识也是就业的关键性因素。在大学课程体系中,28类知识的获得则要依靠专业理论体系和专业实践体系,而工程、技术与设计三项核心知识主要依托于专业实践体系获得,故专业实践体系建设在给水排水科学与工程专业建设中具有举足轻重的地位。
大学农牧学院是全国156个办学点中的一个,也是自治区第一个给水排水科学与工程办学点,自2004年成功申办该专业以来已经积累了将近十年办学经验。在专业办学中大学农牧学院以“重视理论,强化实践,培育创新”为专业办学的根本出发点,尤其是对该专业的实践教学环节组成的各要素开展了整体设计―――专业实践体系建设,整合了教学资源,培养了专业实践能力。
一专业实践体系整体设计
高等工程类教育是为我国工程建设提供实用型高级人才,其教育的根本出发点就是工程意识和工程素质的培养。工程意识通常包括[4-5]:时代意识、竞争意识、实践意识、经济和社会意识、管理意识、职业道德意识。所谓工程素质即指好的数学、自然科学和人文社会科学的基本素养[6];比较扎实和比较宽厚的工程技术科学基础和工程应用技术专业知识;受到必要的、基本的工程训练;综合分析和解决工程实际问题的能力。也就是说,工程素质一般包括知识、技术、能力三方面。
给水排水科学与工程专业实践体系整体设计在专业教学内容整合和优化得基础上,以工程素质和工程意识为着力点、以传授工程、技术和设计三核心知识为基本出发点,为此我们构建了图1所示的专业实践教学体系:
二专业实习环节设计
专业实习环节是提高学生的工程实践能力,构建科学、完善的实践教学体系也是土建类专业塑造工程实体、培养工程技术、设计对接工程实体的基本手段[7]。在我院已经初步形成了认识实习、课程实习、毕业实习相结合的专业实习环节,各环节构成见下图:
认识实习是为了培养学生专业工程意识,一般开设于学生入学后的第二学期,通常是学生第一次从专业的角度认识工程实体,对学生的影响仅仅是形象塑造而非实践能力培养。生产实习是将课堂教学与生产实践对接的必要环节,它在专业教学中的作用至关重要,对于给水排水科学与工程专业而言其主要包括两部分:一部分为水工程施工内容,另一部分则为水质工程运行内容。这两部分内容也是给水排水科学与工程的基本专业内涵,其中水工程施工主要是建筑给水排水工程、市政工程管道、构筑物施工方法和工艺部分,而水质工程主要是净水厂和污水厂工艺和运行。现阶段,我院的认识实习和生产实习主要依托林芝地区自来水厂、污水处理厂和相关施工工地开展。
课程实习主要由测量学实习和水工程施工实习两部分组成,这两门课程对实践性和操作性要求很高。水工程施工主要讲授给水排水科学与工程施工的具体细节和要求以及施工规范方面的内容,是培养学生工程施工、管理、监理等工程和技术能力的基本途径,开展水工程施工实习主要借助专业工程施工场地培养学生工程意识和工程素质,为学生以项目管理人员、施工技术人员、监理工程师等身份参与工程管理积累经验。工程测量是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科,是工程技术人员参与规划、设计、施工等工程阶段必备的工程技术,其实习主要培养学生工程测量、工程放线等工程技术能力。目前,我院给水排水科学与工程专业水工程施工实习借助于校企合作平台在第六学期开展,工程测量实习主要依托于校内实习基地在第三学期开展。
毕业实习是在全部授课完成后通过参观、实习结合全部专业课程形成较为系统的专业工程意识,了解工程设计程序及各设计阶段的设计深度及要求和工程施工程序及各阶段的施工技术人员的职责和任务,是工程设计的前期准备工作,也是从事专业工作前的一次系统性能力、知识、技术的培养。
三专业实验环节设计
给水排水科学与工程专业实验既包括了工科传统的力学实验又包括了化学类和生物类的实验,涉及范围广泛,是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的教学环节,也是学生获得实际技能,形成就业能力,培养创新、创造能力,构建全面能力结构的重要实践环节。具体实验环节见下图:
课程实验主要分为开放性实验、创新性实验和模拟性实验三类。开放性实验是为锻炼学生的实验操作技能,提高学生的实际动手能力,巩固所学的知识,培养学生的创新思维而开设的;创新性实验是利用现有设备仪器,由学生自主设计实验方案、实验步骤等开展相关实验;模拟实验是针对现阶段我院专业实验室建设不足,采用水质工程工艺仿真软件开展水质工艺模拟,该类实验主要开设于水质工程学中。
综合实验主要是涉及多个知识点的实验,培养学生综合能力和综合知识的应用能力,同时也可培养学生在工程中综合分析和综合操作能力,该实验主要开设于毕业综合实验中。
四专业设计环节设计
专业设计是以实践的可行性为目标,合理地整合所学和所需的知识,通过参阅设计手册和设计规范对工程项目进行设计,是培养学生工程设计能力和工程创新能力的主要环节,也是工程构筑物理论与工程构筑物相对接的基本途径。经过近十年的专业建设,我院已经形成课程设计和毕业设计相结合专业设计体系,具体的专业设计体系参见下图:
课程设计主要在水质工程学、给排水管网系统、建筑给水排水工程以及水泵及水泵站四门课程中开设。水质工程学课程中主要根据教学内容开展净水厂和污水厂设计;给水排水管网系统课程主要开设了给水管网设计、排水管网设计、雨水管网设计三个设计;建筑给水排水课程也开设建筑给水设计、建筑排水设计、建筑消防灭火系统设计、建筑雨水设计等四个设计;水泵及水泵站课程中则开设了污水泵站、给水泵站和雨水泵站三个设计。通过上述课程设计基本上保证了学生工程素质中的设计要求,实现了工程知识、技术、能力三个方面素质的衔接。
毕业设计则是高等教育培养高素质工程人才的重要环节,主要是应用工程设计手册和设计规范对某一具体工程开展全面、系统的设计,因此毕业设计更加具有综合性,对课程的衔接要求也更加高。专业毕业设计内容则只有给水工程、排水工程、建筑给排水工程三大知识模块。
参考文献
[1]高等学校给水排水工程学科专业指导委员会.给排水科学与工程(给水排水工程)专业的建设与发展[J].给水排水,2013,39(4):1-3.
[2]新新,凤仪,董川峰.今后最需要大学生的行业[N].新晚报,1999-06-18.
[3]麦可思研究院.2011年中国大学生就业报告[R].社会科学文献出版社,2011:75-90.
[4]李秋莲.工程意识和工程精神的内涵与构建[J].高等建筑教育,2013,22(2):9-12
[5]苏玉波,梁莉,朱正威.工科大学生工程意识与工程素质的培养[J].西安交通大学学报(社会科学版),1999,19(2): 73-76.
水资源规划及利用课程设计范文6
【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)19-0012-02
一、大学生创新精神和实践能力培养的重要性
我国水利工作在新形势、新任务和新要求下,迫切需要着眼于水利事业发展,建设高水平、高素质的水利人才队伍,尤其是对具有高素质的创新精神和实践能力的水利精英人才的需要更加急切。《水文化建设规划纲要》指出,要坚持把社会效益放在首位,实现社会效益和经济效益相统一,要始终把提高人的文化素质和道德修养放在首位,最大限度地发挥文化引领水利事业、推进现代水利发展的社会功能。21世纪水利高校培养的人才不仅仅是出类拔萃的水利技术人才,水利工程科学研究型人才和具有水利工程背景的其他领域人才,更应是具有创新精神和实践能力的复合型水利人才。
二、现状分析
我国高等教育比较强调理论教育工作,把系统掌握本学科的理论知识作为大学生的核心任务,对学生的考核评价也以考试成绩为主要依据。但对学生的实际动手能力、创新能力培养缺乏应有的重视,或者未能提供足够的训练机会、训练内容、训练场所、训练条件,远离生产实际,把实践教育变成了理论教育的附属,实践教育往往被认作对理论教学内容的验证或认可,不能达到培养学生动手操作能力和创新能力的预期效果,“高分低能”学生屡见不鲜。在市场经济条件下,高校最终将走向市场自主经营和发展,为使自己的“产品”一学生能被社会认可和接纳,高校的改革必须顺社会需要而动。当今社会强调素质,强调动手能力和创新能力,学校就应加强大学生创新精神和实践能力方面的培养,只有这样,才能在市场竞争中得到应有的地位。
三、对培养途径的思考
1、实践能力培养
根据实践第一的哲学思想,针对水利实践性强的特点,水利大学生从入学开始,在学习理论课前就进行专业实践活动,在大学期间就完成实践一认识一再实践一研究一创新的过程。结果表明,大学生通过这种模式的培养,很好地掌握了水利先进技术,创新能力实践能力大为增强。
2、文化认同
中华水文化博大精深,作为水文化核心的精神水文化,更是在世世代代中华儿女的继承和发扬中散发出无尽的魅力,精神水文化源于校园文化发展历程中水文化积淀和水文化发展的融合,是水利类高校在长期的教育实践中积淀的最富典型意义的精神特征,她与学校独特的历史、地理、文化环境密切相关,是学校整体面貌、水平、特色以及凝聚力、感召力和生命力的体现,是全体师生员工共同的价值追求,是引导学校走向,塑造学校品格的立校之本。
一是通过专门的课程系统培训,以期让广大学生了解当前水利形势,工程水利、资源水利、现代水利、生态水利、民生水利等概念、特点、内容及水利发展阶段,了解水资源开发、利用、节约、保护和防治水害的基本措施及法规、政策,水教育的推行不仅对提高学生“知水、爱水、节水、护水”意识和能力具有重要作用,对开展有效的水资源管理、建设节水型社会有极大的推动作用,更是培育人、塑造人、提升人的精神境界和综合素质的最重要的方法。
二是校风和师德师风渗透。校风是一所学校特有的占主导地位的行为习惯和群体风尚,它具有稳定的导向性。“校风是一所学校内的人物在各个方面生活上所表现出来的一种态度和趋向”。校风是无形的精神力量,可以振奋精神、激励斗志。在有优良校风的高校养成的行为习惯使人终生难忘,将成为该校每一位成员自觉奋进的动力,河海大学十分重视校风建设,坚持以水育人、以文化人,强调对学生“做人如水,学会包容,心怀梦想;做学问如水,自强不息,锲而不舍;做事如水,学会感恩,回馈社会”的精神水文化教育,使所有学生的思想道德素质日渐发生深刻的变化。
三是活动渗透。日益丰富的校园文化活动和社会实践活动是水利类高校精神水文化教育的有力补充。“世界水日”、“中国水周”纪念宣传活动,文化艺术节、学术科技节,水利知识竞赛、“生态模型景观大赛”,辩论赛、演讲赛,一系列校园水文化活动既丰富了学生们的课余生活,更陶冶了学生们的情操。还有秦淮河污染勘测小分队、保护母亲河小分队等,河海大学的这些品牌社团相继开展“我与水利同发展,我为水利献一计”学生专题研讨会和“发展生态教育.建设生态水利”、“打造绿色浙江.共创和谐社会”品牌活动,广大同学身临其境,加深对水利的认识和理解,在服务群众的过程中学,开阔了视野,提升了素养、陶冶了情操、提升了能力素质。
水文化建设方兴未艾、不断繁荣,水文化研究已取得显著成绩并继续深入。我们希望,精神水文化教育通过专门课程,融合渗透、依托、辐射等体系,把高校校园文化建设坚持“育人为本、德育为先”,全面实施素质教育的根本落到实处,为水利类高校人才培养发挥重要的作用。我们相信,重视精神水文化教育的水利类高校,必将培养出做人如水――心怀梦想,做学问如水――锲而不舍,做事如水――懂得感恩,富有“献身、负责、求实”精神的新一代高素质人才。
3、创新人才培养模式
首先,构建人才培养的新体系。新的人才培养体系应该以增强对水利学科专业人才多样性需求的适应性为目标,以水利发展和人才需求为核心,进一步完成办学思想观念、人才培养视野、人才培养模式、教育教学方式等多方面的转变,根据现代水利对人才需求的多层次、多面向、多规格特点,适时调整人才培养定位和培养目标,创新人才培养模式,按照重基础、重交叉、重素质、重实践的原则优化课程体系,使学生在比较坚实和宽阔的平台上获得知识、技能及后续发展能力。