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固体力学基本知识范文1
2实习目的:
让我们从实践中对这门自己即将从事的专业获得一个感性认识,为今后专业课的学习打下坚实的基础,为今后书本与实践的结合打下基础。实习中,将所学知识和实习内容互相验证,并对一些实际问题加以分析和讨论,使学生对建筑工程专业的基本知识有一个良好的感性认识,了解专业概况,为后续专业理论知识的学习奠定一个良好的基础,同时,使学生对本行业的工作性质有一个初步的了解,培养学生对本专业的热爱,强化学生的事业心和责任感,巩固专业思想。通过实习让我们对建筑物的规模,作用及特点有了初步的了解。
3实习过程
(一)
实习时间:XX年06月22日
实习地点:**大学建筑技术示范基地
在实践基地有各种建筑模型,散水,排水管,屋面桁架,植被屋面,保温墙的三种做法等等。
种植屋面:在屋面防水层上付土覆土或铺设锯末、蛭石等松散材料,并种植植物,起到隔热作用的屋面。钢筋直螺纹接头优点:接头抗拉强度高,质量可靠,不烧伤钢筋不减少有效截面面积,工序简单,成本较低,施工安全,不污染环境。受气候影响。能做到连续工作。施工工艺:购入成螺纹连接套筒并验收合格,钢筋断料,断头切平。钢筋螺纹滚压成型钢筋现场螺纹直接。空心砌块砖:煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为主要原料,不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为免烧砖。由于该种材料强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一,具有古朴自然的外观,可做清水墙也可以做任何外装饰。因此,是一种取代粘土砖的极有发展前景的更新换代产品。
(二)
实习时间:XX年06月23日
实习地点:****再建商业区
建筑总面积为6300平方米。工程期三年零六个月,施工以基本完成,正在进行装修阶段。建筑采用框架结构,受力方式为梁板承重结构。花岗岩钢架固定式贴墙,外观美观,坚固耐用。外墙是玻璃幕墙具有良好的隔声﹑隔热及保温的功能。
点支式玻璃幕墙施工工艺流程:
(1)测量放线
(2)钢结构制作安装
(3)焊接处理
(4)接件安装
(5)玻璃清洗及安装
(6)调整打胶清洗
(7)检查验收
由于再建建筑间加了刚结构天桥,建筑局部将承受更多荷载,必须做加固处理。采用了粘贴钢板和碳纤维方法加固。确保了天桥放置处梁及柱的安全。
(三)
实习时间:XX年06月24日
实习地点:****路生活区旧城改造工程
建筑物采用框架结构,承受结构由混凝土现浇而成,围护构建是混凝土砌块,地下二层,地上十八层。建筑面积11432平方米。墙体上预留洞一部分是支模板浇灌水泥时用来固定模板的,还有其它的洞眼是留做线路通道。楼梯口处楼板混凝土只留配筋,目的是以便工程验收只用。由于砌块浇注问题,出现了墙体局部不垂直,砂轮机将突出部分打磨掉,保证墙体的平整。
(四)
实习时间:XX年06月25日
实习地点:**大桥
**最大的城市桥梁工程,也时省内技术较为先进规模较大的城市桥梁,时也是配合**公园中再建景观桥。全长220米,单跨100米,总宽55米。由市城建局项目部及施工方组织承建。
大桥采用拱型结构。主跨为刚管拱,主跨由四根预应力钢绞固定,主跨两侧的拱为半拱,混凝土浇铸而成。两个半跨下面的柱子连接处加了抗震橡胶垫。从而减少地震力对桥身造成的破坏。桥面由左右两个主跨用悬索支撑。圆弧钢管用混凝土填充,该结构能抵抗更大的压力和拉力,提高了整体的稳定性和强度。在大桥的主跨之间用大量的‘k’型钢架固定。预防桥面左右晃动,增强了大桥的整体性.
(五)
实习时间:XX年06月26日
实习地点:**市**生态工业园区在建汽车装配车间
厂房为南北两跨结构,房顶钢架由主次梁构成,主梁横向,次梁纵向,次梁搭在主梁上。主次梁成矩形,结构简单,受力合理。增强建筑的整体稳定性。
整个厂房由三排牛腿柱两排屋架组装而成,搭建单层双跨厂房。坚固耐用,经济合理。牛腿柱的安装方法是浇铸杯型基础,再将预制的牛腿柱吊装到基础之中,
调整柱的位置,然后放置柳丁,用水泥砂浆灌缝填充固定。现场工人师傅正在预制钢筋混凝土桁架屋顶。屋顶为三角形,每一个模型可做四个屋顶。不仅省时省力,而且减少了预制屋顶制作时的误差。
(六)
实习时间:XX年06月29日
固体力学基本知识范文2
Abstract: According to the charactics of the elastic mechanics course, some suggestions were dicussed about teaching reform of the elastic mechanics course, which can promote the teaching reform of the elastic mechanics course to a higher and better direction.
关键词: 弹性力学;教学方法;教学改革
Key words: the course elastic mechanics;teaching method;teaching reform
中图分类号:O343 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)24-0204-02
0 引言
弹性力学作为一门基础技术学科,是近代工程技术的必要基础之一。在现代工程结构分析,特别是航空航天、机械、土建和水利工程等大型结构的设计中,广泛应用着弹性力学的基本公式和结论[1]。
弹性力学作为固体力学的一个分支,研究对象包括各种形状的弹性体,包括杆件、板壳,甚至是三维物体等,分析单元体的平衡、变形、应力和应变关系,问题综合分析的结果是满足一定边界条件的偏微分方程。学习弹性力学需要具有高等数学、物理、工程数学、理论力学、材料力学的基本知识[2],综合性强,计算复杂。在理论上,弹性力学的研究方法非常严密,基本概念和理论内容抽象,公式复杂,需要运用大量数学知识;在应用上,需要学生对工程实践有一定感性认识,能够将理论分析与工程实践结合起来。
1 问题的提出
学生在学习弹性力学时,普遍反映弹性力学比较难学,具体表现在课程内容数学公式多、解题过程复杂抽象,课后习题无从下手,对该门课程今后在自己专业领域能起到什么作用不甚清楚,感到不实用,而且该课程为考查课,学生学习积极性不高。学生在学习弹性力学的过程中找不到一个清晰的思路,完成作业也只是套用例题。其中的原因有很多,比如对课程没有兴趣、学习态度不端正、学习压力大等。其实问题的根本在于学生在学习中没有充分理解弹性力学的基本概念,加之对数学知识的遗忘等原因造成的[3]。因此,教师在教学过程中需正视以上问题,认真分析,采取必要措施,利用有限课时调动学生学习积极性,从而达到教学目的。
2 措施及方法
2.1 合理安排教学内容,提高学生兴趣
我院过程装备与控制工程专业的“弹性力学”是选修课,课时仅有36学时。如何让学生在有限学时内对本课程有深入的了解与基本的把握,就需要对授课内容进行精选,挑选出重要的内容,采用循序渐进、先易后难的教学方式,对学生进行讲解。讲授重点放在对平面问题的研究,对于空间问题,可以采取和平面问题相对比方法进行讲解。
在教学过程中,笔者认为应重视弹性力学基本概念的讲解,让学生搞清楚各原理的背景、公式的物理意义,然后通过适当的例题讲解它们的应用,从而培养学生掌握分析问题的方法。上好弹性力学的第一课——绪论,在绪论课中,通过实例说明弹性力学与前继课程(理论力学、材料力学、结构力学)的相同点和不同点[4],让学生了解本课程与所学专业的关联性,结合实际工程引导和启发学生,激发学生的学习兴趣,提高学生对课程的求知欲。在弹性力学的学习过程中,注重弹力和理力、材力在求解方法上的比较,例如,圣维南原理在材料力学中也有介绍,没有在具体问题上使用,但在弹性力学中,小边界上应用圣维南原理使得应力边界条件得以满足,体现出弹力和材力方法、结论上的不同之处。如此就可充分利用已有知识,对弹性力学小边界上应用圣维南原理有较全面的理解。
2.2 运用丰富教学方式,激发学习热情
多媒体教学是将课程内容运用文字、图形、动画等多种媒体进行加工制成教学课件,通过计算机演示从而实现教学活动。传统教学方法是黑板加粉笔,使学生通过教师的手语、眼神等形体语言吸收和积累有用知识。弹性力学教学过程中需要进行数学推演,而且所涉及到的数学分析都十分复杂,此时若单纯应用多媒体教学,会导致教学进度太快,学生思路跟不上节奏。若单纯应用板书教学,在弹性体变形受力内容方面,不能直观形象描述。为此在弹性力学教学过程中有必要把传统教学和多媒体教学进行恰当结合,进而弥补单一教学手段的不足。例如在建立弹性力学平衡方程、相容性条件时,传统教学方法的效果就比多媒体效果好。教师在黑板上进行数学推演,公式推导,学生有充分时间进行思考、做课堂笔记,易于消化所学知识。而在展示弹性体受力变形过程及受力后变形情况时,多媒体教学可以通过动画的形式模拟演示,过程生动、图片形象,易于学生理解掌握。多媒体教学和传统教学模式相结合,可以使课堂内容更丰富生动,使学生对知识点的理解和认识更加全面和深刻。
2.3 改革课程考核方式,培养专业激情
考试是对学生学习过程的全面检验,对指导学生学习起到指挥棒的作用。我院弹性力学考核方式实行由任课教师命题的开卷考试,考试成绩占60%,平时成绩占10%,大作业成绩占30%。
应用弹性力学理论求解工程问题,有解析法和数值解法,解析法是纯数学的方法进行求解,在实际问题中能够用解析法精确求解的只有很少一部分。为此工程问题实际求解中必须依赖数值解法,数值解法中以有限元法为重点。
在教授有限元法基本理论的基础上,由于课时有限,笔者在课堂上不做过多介绍,只是以Ansys为例,给学生演示一个完整实例的求解过程—建模、加载、分析、后处理。随后在授课过程中,笔者设计不同的题目,要求学生应用有限元分析软件Ansys进行题目的具体分析并整理成大作业,学期末上交,统一评分,大作业成绩占课程成绩的30%。实践表明,在准备大作业过程中,学生结合题目自学相关知识,查阅文献,总结相关资料、相互交流、深入思考,独立制作大作业,加深了对课程内容的理解和领会,同时学生也真正掌握了一项实际本领,为其后毕业设计,从事今后的设计工作和解决工程实际问题打下了良好的基础。
3 结语
弹性力学是一门理论性、实用性很强的课程,本文通过对弹性力学课程教学改革的讨论,对弹性力学课程教学提出了几点建议,希望弹性力学教学向更高更好的方向迈进。
参考文献:
[1]张文志,韩清凯,刘亚忠等.机械结构有限元分析[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2006.
[2]徐芝纶.弹性力学简明教程[M].第3版,北京:高等教育出版社,2002.
固体力学基本知识范文3
新型案例教学设计
基于对微生物燃料电池多年的研究基础及对环境工程专业的认识,笔者总结了微生物燃料电池与以下课程的结合。
1.水质工程学教学
微生物燃料电池作为一种有应用前景的新技术,近年来得到广泛关注,也取得了进展。而微生物燃料电池可以作为案例,引入到水质工程学的教学中来。在讲授生物处理部分,可以引入微生物燃料电池这项新技术。首先需要向学生讲清楚微生物燃料处理废水的原理。在微生物燃料电池阳极室内,同时发生着厌氧生物处理、电化学氧化、生物氧化与生物混凝等多个过程,并逐一介绍此四个过程的原理特征。然后向学生介绍当前应用微生物燃料电池技术进行污染处理的研究状况。近年来,一系列富含生物可降解有机物的废水,在微生物燃料电池中逐渐被尝试用来产电,同时废水本身得到降解。在介绍完整体研究状况后,任课教师可以根据熟悉的特征废水,展开而深入地向学生展示。需要提及的是,氮污染控制是当下环境保护工作的重点,微生物燃料电池处理含氮废水是该技术在废水处理领域最重要的应用之一,也与中国地质大学(北京)以地下水污染防治为特色的环境工程教学特点密切相关。微生物燃料电池生物脱氮的研究最早开始于2004年,研究者发现当阴极电势控制在-500mV时,微生物能够直接以阴极作为电子供体将NO3-还原[7],这对微生物燃料电池处理含氮废水的实际应用具有十分重要的意义。同时也需要向学生说明,当前受制于材料成本,微生物燃料电池处理废水还只停留在实验室研究,还未真正应用。这样既向学生传授了生物水处理的相关知识,又激发学生进行深入了解研究的动力,培养了学生善于思考与联想的能力。在讲授水处理系统部分时,在讲解完生活污水传统的处理工艺的基础上,可以针对当下相对难以处理的工业废水,介绍基于微生物燃料电池的新型处理工艺。如笔者所在的课题组尝试用UASB-MFC-BAF的组合工艺处理糖蜜酒精废水[8],高效去除污染物的同时,并获得1410.2mW/m2的最大功率密度。其中,在UASB单元高效去除COD并进行硫酸盐还原,MFC单元氧化硫化物的同时产电,BAF单元去除色度并降解苯酚衍生物。与常规工艺的结合为MFC在污水处理方面的应用提供了新的思路,成为一种很有前途的处理方式。这除了向学生传递了水处理工艺的相关知识,也示范了工艺组合的特点与基本规律,培养了学生讲自己所学的水处理技术融会贯通,灵活运用的能力。
2.固体废物处理处置工程教学
堆肥处理是主要的资源化技术之一,在讲到堆肥部分时,可以介绍微生物燃料电池固体废物堆肥中的应用案例,即微生物燃料电池既可以处理废水,也可以处理固体废物,展示了该技术良好的发展前景。其在固体废物堆肥中,底物不需要频繁更换,而且有机质含量高,堆肥过程自身产热可提高温度,为堆肥过程中形成的高度复杂的微生物种群的富集和生长提供了更加稳定的外部环境,当前以厨余垃圾和园林肥料为原料的堆肥微生物燃料电池也已经有报道[9]。剩余污泥是城市污水处理厂运行中最为头疼的问题,在讲授城市污水处理厂剩余污泥处理处置部分时,可以着重介绍微生物燃料电池在剩余污泥资源化过程中的应用,微生物燃料电池可以将剩余污泥中的化学能转化为最清洁的电能,为污泥资源化提供了新的思路。具体包括直接利用剩余污泥与间接利用剩余污泥两方面,前者是直接以剩余污泥为燃料,在输出电能的同时,能达到良好的污泥减量效果;后者是分别以剩余污泥微波预处理上清液与剩余污泥发酵产生的挥发性脂肪酸作为燃料,可以有效地资源化利用剩余污泥,同时达到污泥减量的目的。将此类案例介绍给学生,既可以传授了固体废物资源化与处置的相关知识点,又可以激发学生的学习热情,提高教学质量,并且进一步培养了学生环境工程意识和环境工程研究的能力,进一步培养了学生分析和解决环境工程实际问题的能力。
3.环境学教学
环境学是环境类专业本科生的专业基础课程,旨在使学生正确理解和掌握与环境问题有关的基本概念、基本知识以及基本原理,以便为学习后续课程奠定必要的基础。而微生物燃料电池与其课程教学也有密切联系,可以成为增强教学效果的有力工具。污染物是环境工程的处理目标,而污染物指标是检验环境技术优劣的标准,在水体污染教学方面,五日生活需氧量(BOD5)的含义与测定是教学中的一项重要内容。常规BOD5测定主要采用呼吸法,该法测定较为复杂,而且耗时长,基于微生物燃料电池工作原理的BOD5传感器具有良好的应用前景,其电流或电压与污染物浓度呈现良好的线性关系,而且能够快速响应,并且测量范围较宽,结果具有良好的重复性,因此成为微生物燃料电池实际应用领域较为重要的直接应用方向。在利用微生物燃料电池类型的传感器测定BOD5时,以待测废水为阳极液,通过之前测定的电压与浓度对应关系,读取电压值,便可换算为BOD5的浓度。此测定方法发现电池转移电荷与BOD5之间呈明显的线性关系,相关系数达到0.99,标准偏差为3%~12%。而且微生物燃料电池类型的BOD5传感器响应快,恢复能力强,当污水浓度发生变化时,电流滞后1h即可达到稳定。而且微生物燃料电池型BOD5测定方法的另一突出优点是可连续运行,无需路外保养。通过介绍微生物燃料电池在测定BOD5中的应用,可以加深学生对BOD5的理解,传授了水体污染指标的概念,也培养了学生触类旁通、理论联系实际的能力。在环境学课程讲授中,会涉及全球的能源与环境问题,也会提到一些新型的清洁能源如氢能、核能等。此时可以介绍微生物燃料电池电助产氢的相关知识,这也是微生物燃料电池可能直接利用的主要形式。根据电化学理论,电解水的分解电压为1.6V,而在无氧气存在的条件下,在双室微生物燃料电池阴极施加一个远小于水的分解电压的小电压(一般小于0.8V),可以促进外电路转移至阴极的电子和阳极转移至阴极的质子结合而生成氢气,从而达到利用微生物燃料电池系统产生氢气的目的,该工艺产生的氢气纯度较高,并可以积累和储存以及运输,克服了以前微生物燃料电池输出功率低、无法直接应用的缺点,从而促进微生物燃料电池技术朝着实际应用又迈进了一步。这一方面可以吸引学生更深的了解微生物燃料电池技术,而且培养学生的研发兴趣与爱好,另一方面传授了氢能等清洁能源的相关知识,拓展了氢能的来源,启发了学生深入探究、勤于联想的能力,取得良好的教学效果。
课堂教学实践
在中国地质大学(北京),笔者主要参与环境工程专业基础课与专业课的教学。在实际教学中,将微生物燃料电池的研究心得与实际教学相结合,对教学起到很好的促进作用。如在环境专业基础课有机化学的教学中,在讲授烯烃部分时,讲到石墨烯作为微生物燃料电池阳极的优点,更多地利用了其比表面积大、易于微生物附着的特征,促进了微生物燃料电池的产电与污染物去除,使得学生对于石墨烯的应用有了更直观的认识,对教学起到了促进与拓展的作用,符合当下理论联系实际的教学思路。在环境专业主干课环境生态学的教学中,将水生生态系统部分引入微生物燃料电池的概念,介绍了产电微生物的工作原理及特性,并介绍了沉积物微生物燃料电池的工作原理及应用,这不仅向学生传递了水生生态系统中的环境微生物的类群与功能,以及污染物在水生生态系统中的迁移转化规律等知识点,而且可以使学生明晰微生物燃料电池的在其中所起的作用,形象地展示了微生物燃料电池参与污染迁移转化的过程,对于此部分知识的教学,起到很好的促进作用。讲到这些案例时,学生的学习热情都比较高涨,教学效果明显提升。可见微生物燃料电池确实是良好的教学载体,有助于提高环境工程教学的质量,笔者在后续教学中还需进一步完善提炼。
固体力学基本知识范文4
关键词:环保设备工程;培养方案;教材;新专业
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)30-0176-03
《21世纪议程》明确指出“教育是促进可持续发展和提高民众在可持续发展方面的素质的关键”,环境高等教育则是各层次环境教育中最重要的一部分,将为人类社会可持续发展做出重大贡献。环境学科是一门交叉性特别强的学科,随着环境问题的不断涌现而不断扩展和加强。环保产业近三十年来在世界范围内蓬勃兴起,成为部分国家新的经济增长点。目前,发达国家占据着全球环保产业市场的90%以上[1],环境污染控制技术正向深度化、尖端化方面发展,产品不断向普及化、标准化、成套化、系列化方向发展,环保设备在整个产业链条中的地位和作用也越来越凸显。我国环保设备起步于上世纪60年代,随着世界范围内环保产业的发展和国内环境管理制度的完善,近几十年我国环保设备行业以市场为导向,逐步发展壮大,为我国的环境污染治理奠定了重要的物质基础。目前我国已经有了比较完备的环保设备设计制造体系,能够生产制造水污染治理设备、大气污染治理设备、固体废弃物处理和综合利用设备、噪声振动控制装置及环境监测仪等6大类2500多种产品;拥有20000多家制造企业,年产值6000亿元[2],我国环保产业年均增长率则在15%以上,远高于全球环保产业以每年7.5%的增长速度[1]。但我国环保设备产业也存在着产品结构不合理、创新能力不足、制造水平低下等等问题,基于我国环境保护事业以及对环保设备产业迅速发展的需要,环保设备工程本科专业就在国家决定大力发展环保技术等一系列关系到未来环境和人类生活的重要战略性新兴产业的背景下应运而生。
为了建设好环保设备工程新专业,中国环境出版社组织的“2013年首届环保设备工程专业(方向)课程建设及人才培养研讨会”于2013年9月1日在中国石油大学(华东)召开,目前获批了该新专业的9所院校均有代表参加。湘潭大学作为教育部首批核准新增环保设备工程本科专业的二所高校之一,2011年即在全国率先招收了本科生。作为一个新设专业,构建科学合理、可执行性强的培养方案,并进行相应的教材体系建设是环保设备工程人才培养的重要依据,现以湘潭大学为例,探讨下环保设备工程专业培养计划构建的思路与想法,供兄弟院校参考。
一、专业定位
环保设备工程专业应以我国环保产业的科技创新与技术进步为立足点,以满足市场的需求为目标。教学内容上则应以化工设备与机械在环境保护中的应用、优化与开发为教学和研究对象,它建立在环境科学与工程、化学工程与技术、机械工程、控制工程等学科的基础之上,如图1所示,既是对环境科学与工程专业的延伸,也体现出因为科技、社会的发展而展现出来的新型应用关系,环境工程专业教学的侧重于环境保护工艺与污染治理原理,而环保设备工程专业的教学应侧重于“设备”,该专业培养的学生的核心竞争力在于既了解环保工艺、原理,又懂设备设计、制造、优化等,填补人才需求结构的空白。
该专业培养的人才也应该是具有跨学科知识与技能的复合型人才[3]。环保设备工程专业与相关的专业有着深层的互补性和不可替代性。因而,我们确定该专业的培养目标是:培养具有良好人文精神和科学素质,掌握系统的环境科学与工程及机械原理、设计、制造交叉学科相关方面的专业知识和专业技能的高级工程技术人才;具有环境保护和机械装备原理、设计、制造的基本知识,在环境保护领域既能够胜任环保设备及工程的设计、组织施工、调试和技术改进等方面工作,又能够从事环保技术与设备的开发、应用等方面的研究工作。环保设备工程专业人才功能结构如图2所示。
二、培养方案构建的指导思想
1.以人才培养为核心,坚持知识、能力、素质协调培养的原则。把握“教书育人”的教育工作主线,坚持“育人”的核心地位,在制定专业培养方案的过程中,把人文教育和科学教育精神融入人才培养的全过程,把德育、智育、体育、美育有机结合起来,促进学生综合素质的全面提高。坚持把促进学生的全面发展和适应社会需要作为衡量环保设备专业人才培养水平的根本标准;并树立多样化人才观念,尊重学生的个性发展;开拓学生的国际化视野,着力增强学生服务国家、人民的社会责任感和勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力,提升学生的就业竞争力与发展后劲。总之,就是培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”,并具有国际视野和创新创业能力的高层次复合型人才。
2.借鉴国内外通用标准与学校优势学科相结合,凸显特色。培养方案制定过程中,坚持传承、学习与创新相结合的指导思想,既借鉴和吸收国内外类似专业人才培养工作的先进教育思想和教育观念,研究国际公认的高等教育专业认证基本要求,学习借鉴其先进合理的课程标准,主动适应国际互认要求,并将行业专业标准作为方案制定的依据,又传承我校的优良办学传统和办学特色,与学校的优势学科相结合,提升培养质量。环保设备覆盖面广,涉及专业门类多,一个学校的资源配置不可能面面俱到。为奠定环保设备工程人才的专业基础,湘潭大学确定以环境工程、机械工程与化学工程优势学科(均为湖南省的重点学科)为依托,培养知识与能力结构有效汲取该三个专业精髓的环保设备人才。人才培养方案还考虑了为各类精英人才提供充足的发展空间,根据教育部“卓越工程师教育培养计划”通用标准,将大众教育与精英教育相结合,为各类拔尖人才的个性化培养预留接口。
3.夯实理论基础,突出实践。环保设备工程专业是应用性很强的专业,培养方案构建也必须符合社会与用人单位的需求,重视加强实验、实习、社会实践和毕业论文(设计)等实践教学环节。人才培养方案各实践教学环节的学分达到了总学分的30%。同时,积极推进实验内容和实验模式改革和创新,注重实验项目的优化和整合,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力;加强产学研合作,拓宽学生校外实践渠道,与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地,还设置了企业课程,增强就业学生对用人单位的适应性;采取各种有力措施,确保学生毕业论文(设计)的时间和质量。
4.坚持把创新创业教育贯穿人才培养全过程。培养模式构建中把创新创业教育贯穿人才培养全过程,积极搭建学生自主研学平台,加强课堂教学与课外科技活动结合,提升学生就业竞争力与发展后劲。结合专业特色,引入了创新创业训练共4个学分,制订了详细的创新创业训练学分实施细则。
5.兼顾应用型人才培养与学术深造的需求。环保设备工程专业应用性很强,在学术和技术创新方面的发展空间也很广阔,学生仍然可以攻读研究生实现学术深造,鉴于该专业交叉性强、学科跨度大,兼顾学生兴趣可能偏向环境或者机械,课程结构与课时设置都做了相应的安排。
三、培养方案架构
我们希望卓越的环保设备工程专业毕业生应该具有科学的世界观、系统的思维方法,有坚实的专业基础,开阔的专业视野,具备良好的专业技能和实践能力,具备团队协作精神,有创新意识和良好的工程美感。基于此,我们在对口用人单位大量调研的基础上,初步制订了培养方案。
1.课程设置模块。专业培养方案的课程类别分为公共基础课、学科基础课、专业主干课、专业方向课、集中实践环节等5个部分,其具体构成及建议学分具体如表1所示。
2.公共基础课程。公共基础课程由公共基础A类课程、公共基础B类课程和文化素质教育课程三部分组成,课程设置旨在加强学生基础知识教育,提高学生综合素质,促进学生全面发展。公共基础A类课程包括思想政治理论课、大学英语、大学体育、就业教育、大学生心理健康教育、军事理论等面向全校学生统一开设、统一要求的课程。思想政治理论课的“形势与政策”课程采取集中授课与各学期时事报告讲座形式进行,讲授当代世界经济与政治和时事政策。公共基础B类课程包括高等数学(Ⅰ)、大学物理(Ⅱ)、大学物理实验,虽然高等数学(Ⅱ)已能满足环保设备工程专业的就业和环境工程学科考研需求,鉴于会有学生报考机械学科攻读研究生,故本专业学习高等数学(Ⅰ)。文化素质教育课程旨在建设以社会主义核心价值体系为主导的大学文化,推进大学文化整体育人。课程分为公民教育、人文社科、科学技术、艺术审美和湖湘文化等5个模块,由学校设置指导性课程。学生至少需要修读6个学分方可毕业,所选课程需涵盖3个以上(含3个)模块,其中艺术审美类课程至少要修读2个学分。
3.学科基础课程。学科基础课程旨在使学生掌握本学科的基本理论和基础知识,课程设置时充分考虑了学科要求和专业人才培养的特殊性,该模块的主要课程为:线性代数、现代工程图学(上)、现代工程图学(下)、工程材料与热处理、计算机制图(双语)、大学化学、工程力学Ⅲ、机械制造基础、电工电子学、机械设计基础、控制理论基础、化工原理Ⅲ1-2、化工原理实验。
4.专业主干课程。专业主干课程是专业知识的载体和主渠道,是本专业必须修读的专业基础课程和核心课程,旨在对学生进行全面的专业知识、能力和技术的培养。充分发挥本专业的优势和特色,结合自身的科研优势,精心设置了专业主干课程,包括流体力学与流体机械、环境工程学Ⅰ(固废、噪声)、环境工程学Ⅱ(水部分)、环境工程学Ⅲ(气部分)、过程装备力学基础、环保设备原理与设计(含反应工程与生物反应器基础)。
5.专业方向课程。专业方向课程是进一步深化、拓宽专业相关知识与技能的课程,旨在培养学生的个性、兴趣,拓宽学生专业知识面,增加学生就业适应性。该类课程按照专业定位与人才培养服务面向构建课程体系,课程设置着眼于社会需要,体现模块化、小型化、多样化,课程设置如表2所示,其中创新创业训练是学生参加课外科研能力训练、专业技能训练、社会实践、文化体育等活动,并取得创新成果的反映。
6.集中实践环节。集中实践环节指各专业集中安排的实践环节,不含课程实验,主要包括军训、实习、社会调查、学年论文、课程设计、毕业论文(设计)等环节,如表3所示。
7.学时学分。本专业学生修满177学分即可毕业,总体上学生学业负担不重,其中必修课123学分,选修课26学分(包括文化素质教育课程6学分),实践教学环节28学分。
四、教材体系构想
教材是教学的重要媒介,是实现培养计划的重要手段,鉴于该专业与现有的环境工程、机械工程人才功能培养存在较大差异,为提高教学效率、确保人才培养质量,建立该战略新专业特有的教材体系十分必要,围绕图1与图2的关系,我们提出了表4所示的教材体系架构。基于既定的该专业人才培养方案,该专业的课程体系中涉及的“环境工程学”与“环保设备设计”等课程,目前虽能借助相关的教材开课,但适用性和针对性均不够好,需要围绕环保设备新专业的人才培养方案量身定制教材。
五、结语
科学的人才培养方案和完善的课程体系对学生的培养至关重要,而对社会需求与教育教学大环境的了解与掌握又对培养方案的建立起着决定性作用,社会在发展,需求也在变化,培养方案的建设与完善也需要在相对稳定的基础上与时俱进,不断完善。在兄弟院校的广大师生的共同努力下,一定可以制定出科学合理、适应性强的培养方案,共同把环保设备工程这一国家战略性新兴产业本科专业建设好,培养出更多的符合社会和企业需求的复合型高科技人才。
参考文献:
[1]马燕合.大力开发先进环保仪器设备推动我国环保产业发展[J].中国设备工程,2007,(12).
[2]刘晶.我国环保产业的发展现状、问题与对策[J].海南师范大学学报,2011,24(5).
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