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本課程教學(xué)以學(xué)生為主體,教師為輔導(dǎo),建立學(xué)生為中心的二元主體的互動模式,采用多元化評價體系,強(qiáng)化過程考核。按照項目化教學(xué)設(shè)計學(xué)習(xí)情境,通過學(xué)習(xí)環(huán)境與工作環(huán)境相結(jié)合,按“任務(wù)布置、計劃、決策、實施、評估、信息反饋”一個完整的過程實施教學(xué),提高學(xué)生實踐能力,融“教、學(xué)、做”為一體,從而強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)能力。
關(guān)鍵詞
電氣設(shè)備;教學(xué)方法;課程改革;課程設(shè)計
所謂項目化課程,是指以工作任務(wù)(項目)為中心,選擇、組織課程內(nèi)容,并以完成工作任務(wù)為主要學(xué)習(xí)方式的課程模式。項目化課程改革,以工作過程為導(dǎo)向的項目化課程教學(xué)模式淡化了理論的說教,可以為學(xué)生營造較為真實的工作環(huán)境,使學(xué)生在完成各個工作任務(wù)的過程中,加深對理論知識的理解,提高實踐操作技能,鍛煉綜合職業(yè)能力,提高綜合素質(zhì)。工程機(jī)械電氣設(shè)備作為一門專業(yè)核心課程,也實行了課程改革。
1課程設(shè)計理念
1.1課程服務(wù)于專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具有與工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)相適應(yīng)的文化水平與素質(zhì)和良好的職業(yè)道德,掌握本專業(yè)必備的理論基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和基本技能,熟練掌握現(xiàn)代工程機(jī)械產(chǎn)品的使用、維修、安裝、調(diào)試、管理和銷售的高素質(zhì)技能型專門人才。專業(yè)的典型就業(yè)崗位是工程機(jī)械維護(hù)、維修、設(shè)備管理、銷售等,這些崗位都需要具備工程機(jī)械發(fā)動機(jī)、底盤、液壓、電氣方面的知識與技能,工程機(jī)械電氣設(shè)備作為該專業(yè)的核心專業(yè)課程,是實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的必要保證。課程設(shè)計圍繞專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),著力于培養(yǎng)學(xué)生熟悉工程機(jī)械電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理,能對電氣系統(tǒng)各部分的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測、檢修,并具備一定的故障分析與排除能力。同時逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察分析問題的能力,理論聯(lián)系實際解決問題的能力。
1.2尊重學(xué)生的主體地位在教學(xué)過程中,改變以往教學(xué)中教師的主角地位,學(xué)生是課程的主人,把課堂還給學(xué)生,教學(xué)以學(xué)生為主體,教師為輔導(dǎo),建立學(xué)生為中心的二元主體的互動模式。教學(xué)是教師與學(xué)生以課程為主渠道的溝通過程,是教師的教與學(xué)生的學(xué)的互動過程,通過這個溝通與互動,獲得教學(xué)相長,教學(xué)過程是教師和學(xué)生平等主體間思想和行為的對話。學(xué)習(xí)過程中,教師提出電氣系統(tǒng)檢修、拆裝或故障診斷任務(wù),學(xué)生自己查找資料、制定計劃并實施。教師在此過程中只是答疑、指導(dǎo)、點(diǎn)評。而不是單純的示范、演示,從而激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。
1.3強(qiáng)化過程考核方式采用多元化評價體系,強(qiáng)化過程考核,從各個項目的完成質(zhì)量、平時考勤、勞動態(tài)度等多個方面進(jìn)行考核。促進(jìn)學(xué)生技能及職業(yè)素質(zhì)的提高。
2課程設(shè)計思路
本課程設(shè)置依據(jù)是工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)典型工作崗位的工作任務(wù)對職業(yè)能力和知識的要求,典型工作崗位有工程機(jī)械維修技術(shù)員、工程機(jī)械營銷員、工程機(jī)械零部件管理員和設(shè)備管理員等。本課程按照“工學(xué)結(jié)合、工學(xué)交替”的改革思路,以常用工程機(jī)械電器系統(tǒng)為載體,以設(shè)備維護(hù)能力培養(yǎng)為中心,將現(xiàn)代工程機(jī)械電器系統(tǒng)分為電源系、起動系、柳工裝載機(jī)電氣系統(tǒng)檢修、柳工挖掘機(jī)電氣系統(tǒng)檢修四個模塊,最終是學(xué)生具備保養(yǎng)和維修工程機(jī)械電器系統(tǒng)的能力。本課程模塊結(jié)合本系實訓(xùn)條件,按“任務(wù)布置、計劃、決策、實施、評估、信息反饋”一個完整的過程實施教學(xué)。教學(xué)過程做到全過程開放,主要課程內(nèi)容在校內(nèi)實訓(xùn)基地完成,同時結(jié)合校外實訓(xùn)基地完成部分模塊,通過學(xué)習(xí)環(huán)境與工作環(huán)境相結(jié)合,提高學(xué)生實踐能力,融“教、學(xué)、做”為一體,強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)能力。我們設(shè)計出的項目情境用以說明本項目所要完成的任務(wù),在能力要求中,明確本項目學(xué)生所要達(dá)到的實踐能力,在知識要求中,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)本次項目所設(shè)計的相關(guān)知識。同時給出參考學(xué)時,根據(jù)學(xué)校學(xué)期的整體安排,建議有10%的課時浮動量。
3教學(xué)效果總結(jié)
3.1學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性得到了極大提高由于每個學(xué)習(xí)任務(wù)都是以后工作中經(jīng)常遇到的工作任務(wù),學(xué)習(xí)情景貼近工作情景,大家學(xué)習(xí)的主動性提高了;采用了多元化的過程考核方式,每個項目都要考核,每時每刻都有考核,學(xué)生一刻都不能懈怠,學(xué)習(xí)上掉隊的少了。還有很多學(xué)有余力的學(xué)生利用課余時間主動找老師請教問題,跟老師學(xué)習(xí)額外的知識和技能。
3.2學(xué)生動手能力增強(qiáng)了課改以來實訓(xùn)室添置了大量的實訓(xùn)器材,聘請了多名來自生產(chǎn)第一線的實踐經(jīng)驗豐富的老師傅、老專家作實訓(xùn)教師,教學(xué)過程中又采用了分組教學(xué),每個學(xué)生都有充足的動手機(jī)會,學(xué)生的動手能力提高了。
3.3課堂紀(jì)律好了課改之后,學(xué)生不再認(rèn)為學(xué)習(xí)是混文憑,而是學(xué)習(xí)謀生的技能,學(xué)習(xí)態(tài)度得到了很大改善,學(xué)習(xí)認(rèn)真,積極動手,上課不再開小差,吃零食、玩手機(jī)的現(xiàn)象少了,遲到早退的少了。
3.4團(tuán)隊意識增強(qiáng)了每項任務(wù)都是小組共同完成,小組之內(nèi)又有分工,大家需要團(tuán)結(jié)合作,學(xué)生的團(tuán)隊意識增強(qiáng)了,先進(jìn)幫后進(jìn),共同進(jìn)步。本課程設(shè)計實施以來,學(xué)生對工程機(jī)械電氣系統(tǒng)的維護(hù)、檢測、故障診斷等方面的能力得到了極大提高。畢業(yè)生供不應(yīng)求的就業(yè)狀況以及用人單位對本專業(yè)畢業(yè)生的高度認(rèn)可也從另外一個方面驗證了課程改革的顯著效果。
4結(jié)語
總的來說,我們的項目課程改革雖然還處于建設(shè)階段,還存在若干問題,但效果是明顯的,改革的方向是正確的。從已走上了工作崗位的學(xué)生的反饋信息來看,課程的改革雖還存在一些不足,但已能大大提高他們動手解決問題的實踐能力。所以,我們充滿信心,也不畏困難,努力地在推進(jìn)項目課程改革的同時,不斷改進(jìn)、再改進(jìn),爭取能早日探索出一條適合本專業(yè)、本課程,符合行業(yè)發(fā)展需求、學(xué)生學(xué)情的教學(xué)改革之路。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電氣工程;自動化;人才培養(yǎng)
0 引言
電氣工程及其自動化專業(yè)自1998年教育部進(jìn)行專業(yè)調(diào)整,第一次出現(xiàn)在普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄中。它是建立在電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)、工業(yè)自動化五個專業(yè)基礎(chǔ)之上的新增專業(yè),2001年開始招生。從它的構(gòu)成上看,今天的電氣工程及其自動化更偏向于人們常說的“強(qiáng)電”專業(yè)。然而,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無人操作智能化電氣控制設(shè)備的發(fā)展,現(xiàn)在的電氣又離不開所謂的電子信息類專業(yè),偏“弱電”的支持。現(xiàn)今的電氣專業(yè)該走向何方,它的專業(yè)課程設(shè)置又該做哪些調(diào)整,值得我們深思。
1 電氣工程專業(yè)的內(nèi)涵
電氣工程及其自動化的理論基礎(chǔ)是電氣科學(xué),電氣科學(xué)的理論基礎(chǔ)又來自普通物理學(xué)中的電學(xué)和磁學(xué)。因而電氣工程的發(fā)展始終離不開電磁學(xué)這一根基。電學(xué)是世界現(xiàn)有能源中應(yīng)用最為廣泛的,而人類在任何的歷史時期都離不開能源。作為電氣工程主要研究對象的電能,還是信息的一種載體。磁學(xué)作為基礎(chǔ)物理學(xué)的分支,在電氣工程中僅僅扮演發(fā)電原理、電磁干擾的角色,漸漸淡出電氣工程的研究領(lǐng)域。
早在1878年,英國的帝國理工學(xué)院率先設(shè)立電氣工程專業(yè),主要側(cè)重于發(fā)電、輸電、用電的研究。隨著工業(yè)的發(fā)展,國外的電氣工程專業(yè)幾近成熟后,發(fā)展速度漸漸放緩。結(jié)合信息、電子、通訊時代的到來,逐漸從“強(qiáng)電”轉(zhuǎn)向了“弱電”的領(lǐng)域。國內(nèi)傳統(tǒng)上把電氣工程歸為“強(qiáng)電”,而把信息、電子和通訊歸為“弱電”。在整個國際環(huán)境的影響下,立足國內(nèi)電氣行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,目前,電氣工程還主要側(cè)重于電能的開發(fā)、傳輸和應(yīng)用上。但是一些院校已經(jīng)開始著手以“弱電”控制“強(qiáng)電”,電氣專業(yè)中加大自動化、智能化比重。
2 電氣工程專業(yè)的相關(guān)性
電氣工程專業(yè)由其內(nèi)涵可以看到它的學(xué)科淵源,主要以能源和信息科學(xué)為支撐,再配以電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備。能源中主要是電能,電氣工程不僅生產(chǎn)電還要控制電能的運(yùn)輸和使用。隨著國家電力和國家電網(wǎng)的分家,電氣工程專業(yè)在不同的學(xué)校又有了發(fā)電和輸變電不同的方向。這里的信息指的是廣義上的信息技術(shù),包含了通信、電子、計算機(jī)控制等一系列技術(shù),主要用于對發(fā)電、輸變電設(shè)備的設(shè)計、控制和檢修。
此外,由于現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備幾乎都離不開電氣控制或者電力驅(qū)動,電氣工程又和機(jī)械、自動控制等專業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。非電類專業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)電工電子課程,而電氣工程專業(yè)的學(xué)生也要參加金工實習(xí),實現(xiàn)專業(yè)之間的了解。
3 人才培養(yǎng)模式的探討
應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生不僅有扎實的專業(yè)理論和基礎(chǔ)知識,寬闊的知識視野,更要有過硬的實踐能力、工程能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)之后,能夠較快地適應(yīng)并勝任工作,可以靈活地運(yùn)用基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新思維,解決工作中的實際問題。這就要求電氣工程專業(yè)的學(xué)生在夯實基礎(chǔ)知識之上,還要掌握時下電氣領(lǐng)域的新技術(shù)和新知識。人才培養(yǎng)應(yīng)處于動態(tài)變化中,保留經(jīng)典基礎(chǔ)理論課程,每年根據(jù)社會電氣崗位技能需求調(diào)查,調(diào)整專業(yè)課程,特別是高年級的專業(yè)選修課程。增大實驗實習(xí)課程比例,將理論課堂搬到實驗室。人才培養(yǎng)重心轉(zhuǎn)移才能帶動實踐類課程升級,從而鍛煉和影響學(xué)生的實際動手能力。
面對現(xiàn)在就業(yè)市場競爭激烈的實際情況,僅僅具有單一的專業(yè)知識已經(jīng)不能滿足社會對應(yīng)用型人才的要求。因而在本科培養(yǎng)當(dāng)中,還要有通識課、語言類課程、應(yīng)用寫作類課程的設(shè)置,努力培養(yǎng)出“靜則能文,動則能武”,德智體全面發(fā)展的完整的人。
4 課程體系的建設(shè)
課程體系的建立基礎(chǔ)是人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案,它應(yīng)當(dāng)符合國家高教司對本科人才培養(yǎng)的要求,并結(jié)合各自專業(yè)發(fā)展的方向和特色,結(jié)合不同學(xué)校對電氣專業(yè)的定位而設(shè)立。電氣工程專業(yè)在經(jīng)過整合與調(diào)整之后,可以有高電壓、發(fā)電、輸變電、配電等眾多方向。在今天進(jìn)行應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的大環(huán)境下,課程體系的建設(shè)被賦予了新的意義。也就是要立足專業(yè),走向應(yīng)用。這就要求加大實驗、實踐課程的比例,著重實操課程的教學(xué)。以“電力電子技術(shù)”這門課為例,大多數(shù)院校采用48~56課時的教學(xué)量,其中實驗部分應(yīng)至少安排16~32學(xué)時。把課程三分之一的時間放在實驗室,通過實驗驗證理論,通過實驗提升學(xué)生的理解能力和思考能力,更著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在專業(yè)課設(shè)置方面,要加大選修課的選擇范圍,以供不同方向和就業(yè)需求的學(xué)生選擇。隨著電力行業(yè)改革的不斷推進(jìn),發(fā)電廠與電力運(yùn)行單位的分離,使得學(xué)生在就業(yè)選擇時要面臨不同方向知識的考核。這也對課程體系提出新的挑戰(zhàn)。要求學(xué)生全盤掌握顯然不切實際,那么如何進(jìn)行課程分類,在夯實基礎(chǔ)的前提下,給學(xué)生提出備選預(yù)案,不失為一種教育導(dǎo)向。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:高等教育;國際化課程;材料科學(xué)與工程
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)46-0199-02
黨的十明確提出“國際化”是我國建設(shè)“中國特色社會主義”事業(yè)所面臨的重大戰(zhàn)略任務(wù)。目前,國際化課程的設(shè)置與優(yōu)化已成為高等教育國際化的一個重要戰(zhàn)略,也是衡量高校教學(xué)水平的重要指標(biāo)[1]。近年來,為提升辦學(xué)水平,優(yōu)化培養(yǎng)模式,國內(nèi)各高校紛紛探索國際化課程的建設(shè),取得了豐碩的成果,但也在課程設(shè)置、授課組織、學(xué)生準(zhǔn)備等環(huán)節(jié)出現(xiàn)一些問題[2]。在總結(jié)前期暑期國際化課程建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,2015年9月,南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院首次面向材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生開設(shè)全英文國際化專業(yè)課程《金屬科學(xué)與工程》,取得了較好的教學(xué)效果,獲得了一些經(jīng)驗。
一、《金屬科學(xué)與工程》國際化課程的開設(shè)背景及特點(diǎn)
為有效實施高等教育國際化戰(zhàn)略,自2013年起,南京航空航天大學(xué)每年聘請國外知名大學(xué)的外籍教師,集中在7―8月開設(shè)暑期國際化課程。2013年暑期,來校教授國際化課程的外籍教師19人,分別來自7個國家,開設(shè)19門國際化課程。2014年暑期,來校授課的外教包括來自13個國家和地區(qū)的47位教師,開設(shè)48門課程。通過暑期國際化課程的建設(shè),學(xué)校在制訂管理辦法、聘請外籍教師、組織學(xué)生選課和課程教學(xué)、教學(xué)質(zhì)量保障措施等方面形成了一整套實施和管理辦法,積累了辦學(xué)經(jīng)驗。然而,由于暑期天氣炎熱,課程時間緊,學(xué)習(xí)強(qiáng)度高,教學(xué)效果尚有很大提升空間。為此,2015年9月,南京航空航天大學(xué)材料學(xué)院聘請澳大利亞昆士蘭大學(xué)外籍教授為本科三年級的學(xué)生單獨(dú)開設(shè)《金屬科學(xué)與工程》專業(yè)國際化課程。汲取暑期國際化課程的教學(xué)經(jīng)驗,課程的設(shè)置和實施具有以下特點(diǎn)。
1.授課對象選取具有一定專業(yè)基礎(chǔ)的本科三年級學(xué)生,教學(xué)內(nèi)容有針對性地進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化。暑期課程的實施中,國際化課程采取了全英文教學(xué)和考核,對授課學(xué)生未做區(qū)分。一些學(xué)生的基礎(chǔ)過于薄弱,影響了授課效果。此次國際化授課,選擇已完成專業(yè)基礎(chǔ)課《材料科學(xué)基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)的本科三年級學(xué)生作為授課對象。同時,在對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)效果綜合評估的基礎(chǔ)上,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化。例如,針對學(xué)習(xí)難度較大的“固態(tài)相變原理”和“晶體缺陷運(yùn)動特點(diǎn)”增加了授課學(xué)時;對一些難于理解的機(jī)制、機(jī)理,制作了三維演示動畫。
2.考核形式多樣化,保證公平性,體現(xiàn)挑戰(zhàn)性。為更好地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,采取了“Quiz+Assignment+Final Examination”多樣化的考核形式,在保證公平的同時,更注重挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力。授課前,為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,了該課程的參考書目(Additional Readings)和課后作業(yè)(Assignment)。Assignment側(cè)重材料工程專業(yè)實踐問題的分析,鼓勵學(xué)生自己閱讀思考,提出自己的解決方案,占總成績的30%。授課過程中,每完成一定章節(jié)后,課上隨即開展測驗(Quiz)。Quiz可提升學(xué)生的聽課效率,主要注重考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況,形式主要為單項選擇題,占總成績的20%。授課結(jié)束2周后,組織課程的閉卷考試(Final Examination)。Final Examination除涵蓋課程的重點(diǎn)外,一部分試題難度較高,需要學(xué)生結(jié)合所學(xué),創(chuàng)造性地予以回答,占總成績的50%。該考核形式兼具公平性和挑戰(zhàn)性,保證了課程的通過率,同時,有利于啟迪優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。
3.降低授課強(qiáng)度,教學(xué)進(jìn)程與實驗課程互為輔助,提升教學(xué)效果。由于暑期授課時間緊,國際化課程的授課頻率較高,學(xué)生反映學(xué)習(xí)強(qiáng)度高。為保證教學(xué)效果,《金屬科學(xué)與工程》每周三、周五授課,每次授課2學(xué)時,給予學(xué)生更多課前準(zhǔn)備和課后復(fù)習(xí)時間,課程總學(xué)時增加至32學(xué)時。為進(jìn)一步提升教學(xué)效果,將《金屬科學(xué)與工程》與《材料試驗》實驗課程的教學(xué)進(jìn)程統(tǒng)籌交叉進(jìn)行。實踐證明,這一組織模式極大激發(fā)了學(xué)生的興趣,課程出勤率較暑期國際化課程明顯提高。
二、《金屬科學(xué)與工程》國際化課程的建設(shè)經(jīng)驗和啟示
1.注重學(xué)生的“主體性”特點(diǎn),更好地、切實地尊重和理解學(xué)生。《金屬科學(xué)與工程》教學(xué)過程中,外教對學(xué)生的尊重和課堂的包容性令人印象深刻。課前除將課件、參考資料和習(xí)題等學(xué)習(xí)資料及時分發(fā)給學(xué)生外,對于學(xué)生的電子郵件,均能夠在24小時內(nèi)及時予以答復(fù)。即使是一些不屬于課程范疇的問題,也能夠中肯回答,并未敷衍。授課中,對于每位應(yīng)答問題的學(xué)生都首先給予感謝,師生互動頻繁,氣氛和諧融洽。面對學(xué)生的課后提問,外教能夠不厭其煩,堅持在教室解答完畢。這一系列的舉措使得師生間建立了尊重、理解和信任,極大促進(jìn)了教學(xué)過程。研究表明,學(xué)生在教學(xué)過程中具有主體地位。學(xué)生的主體性是否充分發(fā)揮是檢驗教學(xué)改革成功與否的關(guān)鍵點(diǎn)之一[3]。現(xiàn)在校的本科生大多為90后,個性突出,渴望被理解和尊重。在國際化課程的建設(shè)中,我們應(yīng)更注重發(fā)揮學(xué)生的主體性特點(diǎn),更好地、切實地尊重和理解學(xué)生,有利于教學(xué)效果的提升。
2.國際化課程的建設(shè)應(yīng)結(jié)合“國情、校情、學(xué)情”,“借鑒”而非“照搬”國外教學(xué)方案。前期暑期國際化課程的教學(xué)中,部分外教直接照搬本國教學(xué)大綱,教學(xué)效果并不理想?!督饘倏茖W(xué)與工程》國際化課程開課前,我們組織教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生的實際情況,對外教提供的教學(xué)方案進(jìn)行了優(yōu)化和完善。同時,在課程的組織上采取了較為靈活的方式。將該課程類別訂為專業(yè)選修課,學(xué)生可自主選擇是否將該課程成績計入其平均學(xué)分績點(diǎn)。對一些學(xué)習(xí)困難的學(xué)生,允許中途退選。另外,課程的考核方式注重多樣化。Quiz側(cè)重考查學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握情況;Assignment側(cè)重拓寬學(xué)生的專業(yè)視野;Final Examination難度較大,側(cè)重考查學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力。結(jié)果表明,這些措施既消除了部分學(xué)生對國際化課程的“恐懼”,減輕了學(xué)習(xí)壓力,又有利于一些優(yōu)秀的學(xué)生脫穎而出,取得了較好的教學(xué)效果?!督饘倏茖W(xué)與工程》國際化課程的建設(shè)經(jīng)驗表明,開課前應(yīng)與外教充分溝通,結(jié)合“國情、校情、學(xué)情”修訂教學(xué)大綱,“借鑒”而非“照搬”國外教學(xué)方案。
3.尊重認(rèn)知規(guī)律,在開設(shè)專業(yè)國際化課程前應(yīng)首先開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)英語課程。由于選取了具有一定專業(yè)基礎(chǔ)的本科三年級學(xué)生作為授課對象,《金屬科學(xué)與工程》國際化課程的教學(xué)效果較暑期國際化課程有了明顯提高。教學(xué)過程中,學(xué)生普遍反映專業(yè)英語詞匯的匱乏是學(xué)習(xí)的主要障礙。課程成績的統(tǒng)計分析也表明,一些選修過材料專業(yè)英語課程的學(xué)生成績明顯優(yōu)于未修過該課程的學(xué)生。因此,應(yīng)當(dāng)大力推進(jìn)專業(yè)英語課程的建設(shè),建議在培養(yǎng)方案中將專業(yè)基礎(chǔ)課程安排在專業(yè)國際化課程開設(shè)之前,大力推廣專業(yè)英語課程建設(shè)。
4.提供充分的師資配備,關(guān)懷外籍教師。前期暑期國際化課程的建設(shè)中,一些外教是首次來中國,語言不通,飲食起居難以適應(yīng),影響了教學(xué)效果。國外大學(xué)開設(shè)國際化課程時普遍為教授配備助教。此次開設(shè)《金屬科學(xué)與工程》全英文國家化課程,學(xué)院特別為《金屬科學(xué)與工程》國際化課程成立了教學(xué)指導(dǎo)小組,并為外教配備了1名助教,2名研究生助手。實踐表明,由于采取了“Quiz+Assignment+Final Examination”多樣化的考核形式,工作量非常大,這些措施是完全必要的。此外,學(xué)校為外籍教師提供了公寓,并配備生活秘書1名,生活的保障也使外籍教師能夠潛心教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]惠悅,曹順仙.高校國際化課程優(yōu)化的途徑[J].教育藝術(shù),2013,(10):359-360.
發(fā)電廠電氣部分是電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,通過各種學(xué)習(xí)方式,熟練掌握發(fā)電廠變電站一次系統(tǒng)的原理與設(shè)計及運(yùn)行方面的基本理論和基本計算方法,同時熟悉發(fā)電廠變電站二次系統(tǒng)的基本知識,使學(xué)生樹立工程觀點(diǎn),掌握發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)的設(shè)計方法,并在分析、計算和解決實際工程問題的能力等方面得到訓(xùn)練,為從事電力系統(tǒng)中的設(shè)計、運(yùn)行和科研工作,奠定必要的理論基礎(chǔ),同時具備一定的分析和解決實際問題的能力。該課程不僅具有一定的基礎(chǔ)理論,而且具有很強(qiáng)的工程實踐性質(zhì)。所述知識技能是學(xué)生適應(yīng)崗位能力的基本要素,也是進(jìn)一步掌握專業(yè)其它課程知識、技能的基礎(chǔ)。[2]
1 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法
“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)就是在整個教學(xué)過程中,將所要學(xué)習(xí)的知識隱含在一個或幾個具體的任務(wù)中,在教師的幫助下,學(xué)生緊緊圍繞著學(xué)習(xí)任務(wù),在強(qiáng)烈的問題動機(jī)的驅(qū)動下,對任務(wù)進(jìn)行分析和討論,通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動的占有和應(yīng)用,進(jìn)行自主探索和互動協(xié)作,最后通過任務(wù)的完成實現(xiàn)對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法,它把學(xué)生的學(xué)習(xí)活動與任務(wù)相結(jié)合,以探索問題來激發(fā)和維持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和動機(jī),讓學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí),這有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力以及知識的自我建構(gòu)。[3]
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的教學(xué)流程如圖1所示。
2 教學(xué)模式設(shè)計
創(chuàng)新改革教學(xué)模式,注重任務(wù)驅(qū)動,推行基于“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式?!耙韵到y(tǒng)化專業(yè)知識為主線,以開放的教學(xué)實驗室為基地,以激發(fā)學(xué)生興趣、主動求知為動力,以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目的”的教學(xué)模式。在發(fā)電廠電氣部分課程教學(xué)中廣泛開展“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式,改變傳統(tǒng)的課堂講授模式,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,強(qiáng)化教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)應(yīng)用型人才。
針對電氣工程及其自動化專業(yè)的特點(diǎn),在“發(fā)電廠電氣部分”等課程的教學(xué)過程中積極推行任務(wù)驅(qū)動式教學(xué),可從工程實例方面選擇適合的綜合項目,通過布置任務(wù)提出工程實例項目講解相關(guān)知識分析解決方案討論總結(jié)經(jīng)驗等環(huán)節(jié),以項目為導(dǎo)向,以任務(wù)驅(qū)動、組織教學(xué)。通過基于實踐基地的模擬設(shè)備模擬實操環(huán)境,拉近理論與應(yīng)用的距離,使學(xué)生得到綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識解決實踐問題的鍛煉,為學(xué)生就業(yè)后盡快適應(yīng)工作崗位的要求打下堅實的基礎(chǔ)。
3 教學(xué)任務(wù)設(shè)計
在講授變壓器的絕緣老化定律內(nèi)容時,采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式。首先提出面向工程實踐的教學(xué)任務(wù),假設(shè)某變電站的主變壓器容量已經(jīng)不能滿足負(fù)荷需求,但由于某種原因不能立即擴(kuò)建,在這種情況下如何盡量保證負(fù)荷的供電?
提出任務(wù)后,首先引導(dǎo)學(xué)生將任務(wù)進(jìn)行分解細(xì)化,然后引導(dǎo)學(xué)生逐步完成任務(wù)。分析如果仍然要求變壓器滿足增長后的負(fù)荷,即過負(fù)荷運(yùn)行時可能帶來的影響,按照在電機(jī)學(xué)課程中學(xué)習(xí)的舊知識,得到結(jié)果――過負(fù)荷會使得變壓器發(fā)熱量增加,熱量會經(jīng)過散熱途徑散失。然后再研究當(dāng)變壓器過熱時對變壓器的作用,此部分為新知識,老師講授變壓器溫度與預(yù)期使用壽命之間的關(guān)系,得到結(jié)論,變壓器熱點(diǎn)溫度維持98℃,可得到預(yù)期使用壽命,另外引出變壓器的熱老化定律――溫度每升高6℃,壽命減少一半。接著提出問題,如果一段時間內(nèi)變壓器熱點(diǎn)溫度超過98℃,另一段時間內(nèi)變壓器熱點(diǎn)溫度低于98℃,這種情況對于變壓器壽命有何影響?經(jīng)過分析得到等值老化原則,在此種運(yùn)行情況下,只要熱點(diǎn)溫度高于98℃時多損失的壽命與熱點(diǎn)溫度低于98℃時少損失的壽命相平衡,仍然可以得到預(yù)期使用壽命。然后討論變壓器的正常過負(fù)荷和事故過負(fù)荷,正常過負(fù)荷遵循等值老化原則,不會多損失變壓器的預(yù)期使用壽命,而事故過負(fù)荷為了保證事故時負(fù)荷的供電,犧牲了變壓器的預(yù)期使用壽命。所以在授課前提出的工程實踐問題得到解決,雖然變壓器為了滿足負(fù)荷用電會過負(fù)荷,但只要符合等值老化原則,就不會造成壽命的多損失。
Abstract: Based on the working process-orientation teaching idea, reform idea about electrified railway technology specialized english is put forward, and design process of the teaching contents is described in detail.
關(guān)鍵詞: 工作過程導(dǎo)向;電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)英語;改革理念;教學(xué)內(nèi)容;設(shè)計
Key words: working process-orientation;electrified railway technology specialized english;reform idea;teaching contents;design
中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)31-0223-02
0引言
隨著我國軌道交通行業(yè)逐漸接軌國際軌道交通先進(jìn)水平,國內(nèi)軌道裝備制造企業(yè)與國際知名大公司的頻繁合作,中國鐵路已從“引進(jìn)、消化、吸收”的起步階段邁向了“輸出”階段。無論是進(jìn)口軌道交通設(shè)備的運(yùn)用、維護(hù)、維修,還是出口軌道交通設(shè)備的售后服務(wù),以及進(jìn)口生產(chǎn)設(shè)備的使用,專業(yè)英語能力已成為本專業(yè)畢業(yè)生從事未來崗位工作不可或缺的重要素養(yǎng)。同時,對于軌道交通行業(yè)而言,又存在著專業(yè)詞匯量大、技術(shù)文件專業(yè)性強(qiáng)、沒有可以借助的得力翻譯工具等一系列現(xiàn)實問題,足見專業(yè)英語課程及專業(yè)英語能力之重要。
1課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
根據(jù)本人多年的專業(yè)英語教學(xué)經(jīng)歷及學(xué)生的反饋信息來看,在此之前的專業(yè)英語教學(xué)存在著較大的問題。其中,學(xué)生方面的消極因素是誘因,但教學(xué)方面也存在這許多不足之處,二者互相作用,導(dǎo)致惡性循環(huán),課程教學(xué)效果自然不佳。下面分別就兩方面的原因進(jìn)行具體分析:
下面我將主要針對電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)的學(xué)生情況分析一下學(xué)生方面的原因。從該專業(yè)的歷屆學(xué)生入學(xué)成績看,大部分學(xué)生的英語成績普遍都在20分~30分左右。為獲取大專畢業(yè)證,必須通過的全省應(yīng)用英語等級考試(難度低于全國英語三級考試水平)的一次性通過率不足80%??梢娺@個專業(yè)的學(xué)生的英語基礎(chǔ)普遍比較弱。另外,他們對英語已經(jīng)失去了學(xué)習(xí)興趣,更確切地說是失去了學(xué)習(xí)信心。對于他們來說,學(xué)習(xí)通俗易懂的基礎(chǔ)英語都是件難事,更何況枯燥晦澀的專業(yè)英語?更重要的是,該專業(yè)學(xué)生在思想上對專業(yè)英語不夠重視,他們普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)專業(yè)英語是浪費(fèi)時間,學(xué)了也沒什么用!總之,英語基礎(chǔ)弱、學(xué)習(xí)態(tài)度不端正是學(xué)生中普遍存在的問題。
教學(xué)方面的因素:目前專業(yè)英語教學(xué)所用的教材大多數(shù)都是一些長篇累牘的專業(yè)文章的羅列,一方面這類文章對于高職院校的學(xué)生而言偏難,另一方面,這些文章偏離學(xué)生實際需求,既不能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,又不能滿足他們的工作需求,因此,不可避免的造成學(xué)生厭學(xué)情緒。另外,由于上述的學(xué)生的態(tài)度,他們在課堂上自然不會配合老師教學(xué), 他們的這種情緒將會一點(diǎn)點(diǎn)吞噬著老師的教學(xué)積極性以及教學(xué)改革的積極性。
專業(yè)英語這樣的教學(xué)現(xiàn)狀是我們?nèi)握n教師進(jìn)行課程改革的內(nèi)動力。
2課程改革的理念
通過以上分析,我認(rèn)為學(xué)生因素是長期形成的,無法在朝夕之間改變,要改變目前的專業(yè)英語教學(xué)情況,只有先從教學(xué)方面入手,對整個課程進(jìn)行全新的教學(xué)設(shè)計,希望做到學(xué)生喜歡到課堂上來,主動參與老師的教學(xué)當(dāng)中,快樂學(xué)習(xí),自由學(xué)習(xí)!
課程改革首先從課程性質(zhì)的重新定位入手,把課程從單一的語言學(xué)范疇拓展為“專業(yè)+語言”交融學(xué)習(xí)的課程,將英語的教學(xué)與專業(yè)知識結(jié)合起來。為此,本課程的設(shè)計理念概括為:“立足于專業(yè),服務(wù)于專業(yè)”。具體解釋為課程培養(yǎng)目標(biāo)需立足于專業(yè)崗位需求,課程內(nèi)容需立足于專業(yè)知識和專業(yè)技能;同時,專業(yè)英語的學(xué)習(xí)將促進(jìn)專業(yè)知識的提升,服務(wù)于專業(yè)崗位的技術(shù)發(fā)展。
3課程開發(fā)流程
基于上述課程設(shè)計理念,課程團(tuán)隊以工作過程為導(dǎo)向,進(jìn)行課程改革。整個課程的改革按如下流程進(jìn)行:
課程團(tuán)隊按照如圖1所示流程,對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)文件、教學(xué)資料、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)組織、教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行全面系統(tǒng)的設(shè)計,編寫完成全套工學(xué)結(jié)合教學(xué)資料,配套設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)環(huán)境,對每個學(xué)習(xí)情境進(jìn)行具體的教學(xué)組織設(shè)計,并對教學(xué)組織各環(huán)節(jié)設(shè)計了相應(yīng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段。整體思考、整體開發(fā)、整體組織和整體實施。本文重點(diǎn)介紹教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計是基于崗位調(diào)研、典型工作任務(wù)分析、課程培養(yǎng)目標(biāo)的確定等工作基礎(chǔ)上進(jìn)行課程設(shè)計的最重要的一個環(huán)節(jié)。
4課程培養(yǎng)目標(biāo)的確定
課程團(tuán)隊對軌道交通行業(yè)的20多家運(yùn)用、制造企業(yè)進(jìn)行了充分詳實的調(diào)研,并對大量的調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納,總結(jié)出本專業(yè)畢業(yè)學(xué)生主要就業(yè)崗位、就業(yè)崗位主要涉及到的專業(yè)英語的工作及其典型工作任務(wù),并對其進(jìn)行詳細(xì)分析,列舉出完成各項任務(wù)所需的專業(yè)英語能力。詳見表1。
我們以就業(yè)崗位的能力需求為參考,確定了課程的培養(yǎng)目標(biāo),并將其劃分為專業(yè)英語能力目標(biāo)、方法能力目標(biāo)和社會能力目標(biāo)三個方面。
5教學(xué)內(nèi)容的選取
根據(jù)工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計理念,我們以真實的工作任務(wù)為藍(lán)本,結(jié)合學(xué)生已具備的專業(yè)知識和專業(yè)能力,以南車株洲電力機(jī)車有限公司與Simens公司合作的HXD1機(jī)車為載體,構(gòu)建了5個學(xué)習(xí)情境構(gòu)成課程的教學(xué)內(nèi)容。表2給出了各情境的具體內(nèi)容及對培養(yǎng)目標(biāo)的相應(yīng)情況。
上述5個學(xué)習(xí)情境是按照專業(yè)英語知識逐漸加深、專業(yè)英語能力逐漸的順序進(jìn)行安排,“專業(yè)+英語”的理念貫穿始終,且以“寓教于樂”為課程內(nèi)容設(shè)計的最高原則。學(xué)生在本課程的學(xué)習(xí)實際上就是完成表2所示的各項任務(wù)內(nèi)容,希望學(xué)生在完成任務(wù)的過程中主動學(xué)習(xí)所學(xué)的專業(yè)英語知識,利用所學(xué)知識幫助他們自己解決問題,在“做中學(xué),學(xué)即用”的良性循環(huán)過程中自主學(xué)習(xí),不斷成長。
6結(jié)束語
我校已于2008年就開始對本課程進(jìn)行不斷的改革實踐,于2009年立項院級精品課程。上述由這5個任務(wù)構(gòu)成課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計是在大量課程實施后總結(jié)不足、不斷改進(jìn)后獲得的較合理的、易于實施的方案。課程團(tuán)隊已經(jīng)針對上述教學(xué)內(nèi)容,完成了具體的教學(xué)實施過程的設(shè)計及教學(xué)資料的準(zhǔn)備,這些內(nèi)容將在后面的文章與大家共享。
Abstract:As a major compulsory course of medical appliance major, medical appliance regulations course is practical. Based on the orientation and task of the course, the article designs the course objectives and then the content system. Based on the typical job analysis, select, integrate and sequence the course content, design the job task for learning, and combine theory with practice.
關(guān)鍵詞:醫(yī)療器械法規(guī);工作任務(wù)分析;課程內(nèi)容設(shè)計
Key words: medical appliance regulations, job analysis, course content design
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0127-02
隨著科技的發(fā)展和創(chuàng)新,以及國家支持力度的不斷加大,我國醫(yī)療器械行業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國目前已經(jīng)成為世界第三大醫(yī)療器械市場,并且在以每年14%以上的速度持續(xù)快速增長[1]。因而,社會對醫(yī)療器械應(yīng)用型人才的需求逐年擴(kuò)大。醫(yī)療器械法規(guī)是一門新興的交叉學(xué)科,是法學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等理論應(yīng)用于醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用性邊緣學(xué)科,是醫(yī)療器械從業(yè)者從事醫(yī)療器械研制、生產(chǎn)、經(jīng)營和管理等工作的指南和行為規(guī)范。由于醫(yī)療器械法規(guī)課程發(fā)展歷史較短,目前尚無相關(guān)的課程改革研究,本文根據(jù)近幾年的教學(xué)實踐,對醫(yī)療器械法規(guī)課程的定位、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容設(shè)計等進(jìn)行了分析和探討。
1醫(yī)療器械法規(guī)課程定位與任務(wù)
醫(yī)療器械法規(guī)是醫(yī)療器械相關(guān)專業(yè)的專業(yè)必修課程,屬于醫(yī)療器械相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生從事醫(yī)療器械行業(yè)實際工作必須具備的核心專業(yè)知識。醫(yī)療器械法規(guī)課程內(nèi)容主要涉及各類醫(yī)療器械研制、生產(chǎn)、經(jīng)營、使用和監(jiān)督管理各個環(huán)節(jié),從保證醫(yī)療器械質(zhì)量的安全有效入手,總結(jié)醫(yī)療器械監(jiān)督管理的規(guī)律,促進(jìn)醫(yī)療器械管理的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化發(fā)展。通過課程學(xué)習(xí),讓學(xué)生逐步認(rèn)識到醫(yī)療器械法規(guī)課程的重要性和實用性,使學(xué)生熟悉該課程在醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)中的作用和地位,明確自己的使命、職責(zé)、工作性質(zhì)及其行為準(zhǔn)則,具備承擔(dān)醫(yī)療器械生產(chǎn)、經(jīng)營、使用等崗位工作所必需的職業(yè)道德素養(yǎng)和職業(yè)能力。
2醫(yī)療器械法規(guī)課程目標(biāo)設(shè)計
課程目標(biāo)設(shè)計是依據(jù)課程定位與任務(wù),確定課程應(yīng)實現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)。課程目標(biāo)是對學(xué)生課程學(xué)習(xí)預(yù)期結(jié)果的綜合概括,是教學(xué)活動的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿。高職課程應(yīng)根據(jù)崗位職業(yè)能力需求設(shè)計課程目標(biāo),將課程目標(biāo)分為知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。醫(yī)療器械法規(guī)課程的知識目標(biāo)為掌握現(xiàn)行醫(yī)療器械監(jiān)督管理體系和重要醫(yī)療器械法規(guī)規(guī)章的基本內(nèi)容;能力目標(biāo)為具備醫(yī)療器械研制、生產(chǎn)、經(jīng)營、使用等環(huán)節(jié)的管理和監(jiān)督的能力,能夠靈活運(yùn)用理論知識分析解決實際問題;素質(zhì)目標(biāo)為激發(fā)學(xué)生對學(xué)科的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神,形成善于分析思考的思維習(xí)慣,敢于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),并樹立良好的職業(yè)道德。課程目標(biāo)為課程內(nèi)容的組織選擇、課程活動的實施和教學(xué)效果的評價提供依據(jù)。
3基于典型工作任務(wù)分析的醫(yī)療器械法規(guī)課程內(nèi)容設(shè)計
3.1 醫(yī)療器械法規(guī)課程內(nèi)容設(shè)計的必要性
我國醫(yī)療器械監(jiān)督管理的歷史較短,第一部醫(yī)療器械行政法規(guī)《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》于2000年頒布并實施,才真正為醫(yī)療器械的監(jiān)督管理奠定了法律地位。因而,醫(yī)療器械法規(guī)課程在我國還是一門剛剛起步的新興學(xué)科,它以《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》為主干,涉及《醫(yī)療器械注冊管理辦法》、《醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)監(jiān)督管理辦法》、《醫(yī)療器械經(jīng)營企業(yè)許可證管理辦法》、《醫(yī)療器械說明書、標(biāo)簽和包裝標(biāo)識管理規(guī)定》、《醫(yī)療器械臨床試驗規(guī)定》、《醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量體系考核辦法》、《醫(yī)療器械新產(chǎn)品審批規(guī)定》、《一次性使用無菌醫(yī)療器械監(jiān)督管理辦法》、《醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)管理辦法(試行)》、《醫(yī)療器械廣告審查辦法》等一系列管理辦法。課程內(nèi)容龐雜,但至目前,除醫(yī)療器械法規(guī)匯編外,沒有系統(tǒng)的相關(guān)教材出版。法規(guī)匯編條文性內(nèi)容孤立、枯燥乏味,缺乏系統(tǒng)性,難以引起學(xué)生的興趣,無法保證教學(xué)質(zhì)量。因此,必須對課程內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計以滿足人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
3.2 醫(yī)療器械法規(guī)課程內(nèi)容設(shè)計思路
課程內(nèi)容設(shè)計的主要任務(wù)是對于不同性質(zhì)的課程,按課程目標(biāo)進(jìn)行課程內(nèi)容體系的設(shè)計。高等職業(yè)教育是以職業(yè)能力為本位的教育[2]。在設(shè)計高職課程內(nèi)容體系時,按照課程目標(biāo)涉及到的相關(guān)學(xué)科知識進(jìn)行整合、重組,以保證學(xué)生具備職業(yè)道德素養(yǎng)和職業(yè)能力。醫(yī)療器械法規(guī)課程內(nèi)容應(yīng)能體現(xiàn)職業(yè)崗位(群)的任職要求。采用基于典型工作任務(wù)分析的項目系統(tǒng)化課程內(nèi)容設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。典型工作任務(wù)分析是將一個醫(yī)療器械行業(yè)分成研制、生產(chǎn)、經(jīng)營、使用和監(jiān)督管理若干個崗位群,再將每一個崗位劃分為若干個任務(wù),從而確定對應(yīng)于各個崗位的職業(yè)素養(yǎng)要求和對應(yīng)于各任務(wù)的專項能力要求。項目是在典型工作任務(wù)分析基礎(chǔ)上,選擇與企業(yè)實際生產(chǎn)、經(jīng)營活動有直接的關(guān)系,具有一定的應(yīng)用價值的活動作為學(xué)習(xí)性工作任務(wù)。項目系統(tǒng)化教學(xué)是師生通過共同實施若干個相互聯(lián)系的“項目”工作而進(jìn)行的教學(xué)活動?;诘湫凸ぷ魅蝿?wù)分析的項目系統(tǒng)化課程內(nèi)容設(shè)計遵循學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律,以真實典型的工作任務(wù)及其工作過程為依據(jù)整合、序化教學(xué)內(nèi)容,科學(xué)設(shè)計學(xué)習(xí)性工作任務(wù),理論與實踐相結(jié)合,教、學(xué)、做一體化。
3.3 醫(yī)療器械法規(guī)課程內(nèi)容組織與選擇
《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》(教高〔2006〕16號)指出“根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位(群)的任職要求,參照相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容。建立突出職業(yè)能力培養(yǎng)的課程標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范課程教學(xué)的基本要求,提高課程教學(xué)質(zhì)量。”按照文件的要求,醫(yī)療器械法規(guī)課程根據(jù)行業(yè)、企業(yè)發(fā)展需要和完成職業(yè)崗位實際工作任務(wù)所需要的職業(yè)能力要求、職業(yè)素養(yǎng)要求,采用基于典型工作任務(wù)分析的項目系統(tǒng)化課程內(nèi)容設(shè)計,組織與選擇教學(xué)內(nèi)容,充分體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合和本課程的特色。《醫(yī)療器械法規(guī)》課程內(nèi)容組織與選擇見表1。
參考文獻(xiàn):
[1]高洪成,王琳.論我國高技術(shù)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展中政策法規(guī)的闕如[J].中國市場,2008,(12):45.
關(guān)鍵詞:案例群;建筑電氣;工程設(shè)計能力;教學(xué)改革
作者簡介:劉建峰(1978-),男,江蘇江陰人,南京工業(yè)大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院,講師,國家注冊電氣工程師;張九根(1963-),男,江蘇姜堰人,南京工業(yè)大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院,副教授,國家注冊電氣工程師。(江蘇 南京 211816)
基金項目:本文系2011年南京工業(yè)大學(xué)教學(xué)改革與研究重點(diǎn)項目的研究成果。
中圖分類號:G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)30-0104-02
一、工程設(shè)計能力培養(yǎng)內(nèi)涵
21世紀(jì)對人才的素質(zhì)和創(chuàng)造能力提出了越來越高的要求。對于工科教學(xué)而言,工程設(shè)計教育改革已成為國際高等工程教育改革的熱點(diǎn)和主攻方向。[1]工程設(shè)計能力含義較廣,一般而言包括學(xué)習(xí)能力、技術(shù)能力、實踐創(chuàng)新能力以及與人交流能力等多個方面,工程設(shè)計能力是一種綜合能力的體現(xiàn)。具體而言,工程設(shè)計能力應(yīng)包括四個方面。
第一,有較完整、系統(tǒng)的專業(yè)知識。對本專業(yè)的核心內(nèi)容及其他專業(yè)的相關(guān)知識有全面而深入的了解。
第二,對專業(yè)規(guī)范有系統(tǒng)了解。對本專業(yè)主要規(guī)范的主要內(nèi)容、適用范圍有全面了解,特別對強(qiáng)制性條文要深入理解。一般不必逐條背誦所有條文,只要做到設(shè)計時知道該查哪條規(guī)范即可。
第三,有較強(qiáng)的讀圖能力。能理解專業(yè)圖紙所表達(dá)的內(nèi)容,特別對圖紙中施工具體做法,應(yīng)結(jié)合施工圖集加深了解。
第四,有較強(qiáng)的繪圖能力。能熟練應(yīng)用相關(guān)設(shè)計軟件;能根據(jù)要求進(jìn)行相關(guān)計算,并繪制成符合規(guī)范的圖紙。
加強(qiáng)工程設(shè)計能力的關(guān)鍵在于給學(xué)生創(chuàng)造聯(lián)系實際、親自動手的機(jī)會,以提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識能力,引入案例教學(xué)法是一條有效的途徑。[2]
二、案例群教學(xué)法的建設(shè)
1.建立基于案例群的工程設(shè)計能力培養(yǎng)思路
建筑電氣與智能化專業(yè)是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)?;谏鐣﹄姎夤こ處煹囊?,在制定培養(yǎng)計劃、設(shè)計課程體系時,貫徹“提高學(xué)生工程設(shè)計能力”的理念,確定建筑電氣工程設(shè)計能力培養(yǎng)的基本要求,進(jìn)而制定出主要專業(yè)課程設(shè)計能力培養(yǎng)目標(biāo)與手段。在工程設(shè)計能力培養(yǎng)的各環(huán)節(jié)上,應(yīng)用大量案例分析,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究基本技能和工程技術(shù)的綜合性訓(xùn)練,達(dá)到學(xué)以致用的目的。[3]
2.構(gòu)建建筑電氣工程設(shè)計案例群
考慮到社會對學(xué)生實踐能力越來越重視,在制定教學(xué)計劃時,各高校一般都會開設(shè)相應(yīng)的實踐課程,同時,一些課程也會引入案例,加強(qiáng)教學(xué)效果。[4,5]但研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有課程案例大都沒有覆蓋工程設(shè)計能力培養(yǎng)的全過程,且各案例之間因沒有內(nèi)在的聯(lián)系顯得很單薄、孤立,不利于學(xué)生建立全面、系統(tǒng)的工程設(shè)計理念。學(xué)生易陷入“工程設(shè)計系統(tǒng)性不強(qiáng)、考慮問題不夠全面、與其他專業(yè)缺少配合”的誤區(qū)。
鑒于以上情況,我們構(gòu)筑了貫穿建筑電氣與智能化專業(yè)教學(xué)全過程的案例群。本案例群是指大量有內(nèi)在聯(lián)系、適合多門課程共同使用的案例集合。案例群構(gòu)成要求:
(1)案例群包含數(shù)量足夠的案例,案例內(nèi)容涵蓋建筑電氣與智能化專業(yè)的各核心專業(yè)課程。
(2)案例的類型,包括設(shè)計方案、初步設(shè)計平面圖、施工平面圖、系統(tǒng)圖、設(shè)計計算書等多種類型。
(3)案例種類,包括專業(yè)案例與綜合性案例兩種。專業(yè)案例是選擇一個完整工程設(shè)計中的某一部分或幾部分,結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識使用,如照明系統(tǒng)設(shè)計案例、消防系統(tǒng)設(shè)計案例等;綜合性案例是一個完整的工程設(shè)計,包括相關(guān)圖紙及計算書等,在講授綜合設(shè)計時使用。如表1所示。
3.案例選取與處理
在選取具體案例時遵循“真實、實時、適用、配合”的原則。
(1)真實。相關(guān)專業(yè)案例均來源于工程實踐。本專業(yè)的專業(yè)任課教師均有著長期從事建筑電氣設(shè)計的豐富經(jīng)驗,并擁有國家注冊電氣工程師兩名。所選案例,均從教師所做實際工程設(shè)計中精心挑選;除按保密要求作出相應(yīng)處理外,盡量保持設(shè)計的原汁原味。對于原設(shè)計中的一些錯誤,也盡量保留,但必須在講解過程中明確指出并糾正。
(2)實時。電氣工程相關(guān)規(guī)范近年來更新速度很快,如《低壓配電設(shè)計規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》等,近年來都作了修訂;同時電氣工程相關(guān)領(lǐng)域的各種新產(chǎn)品、新技術(shù)也應(yīng)用迅速。針對以上情況,在案例使用過程中,必須不斷修訂并補(bǔ)充完整,以滿足最新的規(guī)范要求。
(3)適用。案例群中的案例數(shù)量較多,在選取時,注意滿足相關(guān)課程需要。選擇典型工程設(shè)計中最具代表性的部分或全部子系統(tǒng)作為案例;盡量涵蓋各種建筑類型,使學(xué)生掌握同一知識點(diǎn)在不同環(huán)境下應(yīng)用的差異。
(4)配合。工程設(shè)計具有極強(qiáng)的系統(tǒng)性。因此,在選擇案例時,應(yīng)多注意各個專業(yè)間需要配合的部分,并重點(diǎn)講解。要使學(xué)生領(lǐng)會:大到跨海大橋那樣的超級工程,小到一棟房子,都需要很多專業(yè)的工程人員密切配合才能完成。要使學(xué)生認(rèn)識到,在實際工作中,不管哪個專業(yè)的設(shè)計人員,都需要有很強(qiáng)的系統(tǒng)意識與團(tuán)隊合作精神。例如,一棟建筑物的設(shè)計需要建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、給排水、暖通空調(diào)等專業(yè)相互配合;同時,在電氣工程設(shè)計內(nèi)部,不同系統(tǒng)間也需要配合,如消防系統(tǒng)中,消防設(shè)備供電設(shè)計、消防聯(lián)動控制設(shè)計、應(yīng)急照明設(shè)計等,都需要統(tǒng)籌考慮。[6]
典型建筑的案例分類如表2所示。
三、案例群教學(xué)法的應(yīng)用
1.應(yīng)用原則
在具體教學(xué)過程組織中,貫穿案例分析這一主線,在案例群中精心挑選,提高學(xué)生的識圖能力與工程設(shè)計能力。特別是在專業(yè)核心課程中,使案例群的使用貫穿教學(xué)縱向、橫向全過程:各主要專業(yè)課程都要用案例群,每門課主要知識點(diǎn)都要體現(xiàn)在案例群中。
2.應(yīng)用方法
(1)案例講解。在講課過程中,結(jié)合授課內(nèi)容從案例群中選擇相關(guān)專業(yè)案例講解。講解應(yīng)遵循不同階段對案例講解的角度與深度不同原則:
1)講授專業(yè)知識時,重點(diǎn)加強(qiáng)對專業(yè)知識的理解、應(yīng)用場合與相關(guān)規(guī)范條文的講解。
2)講授知識應(yīng)用時,重點(diǎn)介紹專業(yè)知識整合、具體應(yīng)用方法及相關(guān)專業(yè)間配合等問題。
(2)組織案例討論。對典型案例組織學(xué)生討論。讓學(xué)生分析案例的優(yōu)缺點(diǎn),討論重點(diǎn)是規(guī)范的理解、強(qiáng)制性規(guī)范的執(zhí)行、與其他專業(yè)間的配合等。對于原設(shè)計中的錯誤,也一并呈現(xiàn)給學(xué)生,要求學(xué)生找出錯誤,分析錯誤所違反的相關(guān)條文并糾正。在學(xué)生糾正的基礎(chǔ)上,給出實際工程中圖紙審查單位對此問題的審查結(jié)論及原設(shè)計者的回復(fù),以便學(xué)生比較。
(3)案例群維護(hù)。專業(yè)課程教師定期討論案例群中的相關(guān)案例,通過交流不斷熟悉相關(guān)案例,并提出意見與建議,對案例群不斷進(jìn)行修正與完善。
四、教學(xué)效果
案例群教學(xué)法的引入,對提高建筑電氣工程專業(yè)課程的教學(xué)效果起到了積極作用,對學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng)與提高產(chǎn)生了明顯效果。
1.學(xué)生加深對專業(yè)知識的理解、了解行業(yè)發(fā)展最新進(jìn)展
通過案例群的使用,使學(xué)生大大加深了對專業(yè)知識的理解,加深了對本專業(yè)相關(guān)規(guī)范最新規(guī)定的了解,加深了對行業(yè)最新技術(shù)、最新產(chǎn)品應(yīng)用的了解。
通過大量實踐發(fā)現(xiàn),學(xué)生在分析案例中的設(shè)計錯誤并糾正的過程中,對相關(guān)專業(yè)知識與規(guī)范條文的理解,比一般案例應(yīng)用與講解要深刻得多。
2.加強(qiáng)了學(xué)生系統(tǒng)認(rèn)識能力與團(tuán)隊合作精神
通過大量有聯(lián)系、有配合的案例使用,學(xué)生增強(qiáng)了系統(tǒng)認(rèn)識能力,也極大培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。
3.提高了學(xué)生的讀圖能力、繪圖技巧與綜合設(shè)計能力
通過大量案例分析,學(xué)生大大提高了讀圖能力,初步具備了圖紙審核能力,了解并學(xué)會了大量的繪圖技巧,了解了眾多專業(yè)問題的處理方法與施工做法,提高了綜合設(shè)計能力。
參考文獻(xiàn):
[1]張九根,劉建峰,等.新形勢下電氣專業(yè)人才培養(yǎng)計劃制定思路[J].高等建筑教育,2009,(18):7-8.
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[3]劉建峰,張九根,等.土建類跨專業(yè)團(tuán)隊畢業(yè)設(shè)計實踐探索[J].高等建筑教育,2009,(18):83-84.
[4]翁國慶,張有兵.“電氣控制及PLC 技術(shù)”課程實踐教學(xué)的改革與優(yōu)化[J].中國電力教育,2010,(6):143-145.
[5]張勇,鹿曉力,路立平.工程案例在電類專業(yè)實踐教學(xué)體系中的應(yīng)用[J].中國電力教育,2010,(7):155-157.
關(guān)鍵詞: 實踐教學(xué) 實驗 課程設(shè)計 技能培訓(xùn) 生產(chǎn)實習(xí)
、引言
高等教育目的是高等教育與社會發(fā)生作用的聯(lián)接點(diǎn),是社會對高等教育制約作用的集中表現(xiàn)。高等教育的目的是培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的專門人才。教育與生產(chǎn)勞動相結(jié)合是培養(yǎng)全面發(fā)展人才的基本途徑和方法。但長期以來,各高校重理論課、輕實驗課,重課堂教學(xué)環(huán)節(jié)、輕實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的現(xiàn)象普遍存在。隨著我國高等教育的發(fā)展,對各類專業(yè)技術(shù)人員的短缺,以及就業(yè)壓力的增大,更加要求工程專業(yè)學(xué)生在實踐能力上的培養(yǎng),使之適應(yīng)社會對他們的要求。
二、實踐教學(xué)對電氣工程專業(yè)人才的重要性
隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電氣技術(shù)已經(jīng)滲透到各行各業(yè),而且在不斷地變化、發(fā)展著。 電氣產(chǎn)品越來越多、越來越豐富,且更新?lián)Q代的速度很快。 特別是在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),電氣專業(yè)的人才需求量很大。人才市場對電氣專業(yè)本科畢業(yè)生的要求,除了必須掌握基本的專業(yè)知識,以勝任電氣產(chǎn)品的開發(fā)與研制等技術(shù)工作外,還必須掌握電氣專業(yè)技能,以勝任生產(chǎn)管理維護(hù)及制造工作。我院電氣工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計運(yùn)行、自動控制、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理及計算技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑復(fù)合型高級工程技術(shù)人才和管理人才。所以,有針對性地加強(qiáng)實踐教學(xué), 適應(yīng)新形勢的發(fā)展是非常必要的。
我院電氣工程實驗中心于2003年4月成立,目前已建有九個實驗室,使用面積800㎡,擁有各種實驗儀器設(shè)備700多臺,價值達(dá)300萬元,實驗條件已有較大的改善,不僅為本院電氣工程及其自動化專業(yè)開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課實驗和專業(yè)課實驗,還為石河子大學(xué)八個學(xué)院十幾個工科專業(yè)開設(shè)電類課程的實驗,年均實驗學(xué)生數(shù)1715人,年均實驗人時數(shù)27391人時。
三、電氣工程專業(yè)實踐教學(xué)主要環(huán)節(jié)
實踐教學(xué)是高等教育的重要組成部分,根據(jù)我院實驗中心及電氣工程專業(yè)的特點(diǎn)和社會對人才的需要,應(yīng)有針對性的開展實驗、課程設(shè)計、技能實訓(xùn)、生產(chǎn)實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)。其目的是使學(xué)生加深對專業(yè)理論的理解、提高學(xué)生實踐操作能力、獲得擇業(yè)創(chuàng)業(yè)所必需的職業(yè)技術(shù)和技能技巧、培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和職業(yè)素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生自我發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的基本能力。
1、課程實驗環(huán)節(jié)
實驗教學(xué)是培養(yǎng)電專業(yè)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)造能力的主要教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。通過實驗,學(xué)生在掌握理論知識的同時,并對理論進(jìn)行實驗驗證,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作。我院電氣工程專業(yè)設(shè)立的課程實驗主要包括,專業(yè)基礎(chǔ)理論課《電路》、《模擬電子》、《數(shù)字電子》、《電力電子技術(shù)》;專業(yè)課《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》、《檢測技術(shù)》、《自動控制》等課程。
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2、課程設(shè)計環(huán)節(jié)
課程設(shè)計是學(xué)生進(jìn)行課程及相關(guān)課程學(xué)習(xí)的一條有效途徑。通過課程設(shè)計,可以有效的培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用設(shè)計及相關(guān)課程知識,結(jié)合生產(chǎn)實踐分析和解決工程實際問題,使所學(xué)的理論知識得以融會貫通、協(xié)調(diào)應(yīng)用。通過課程設(shè)計,使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握設(shè)計的程序和方法,樹立正確的工程設(shè)計思想,培養(yǎng)獨(dú)立的、全面的、科學(xué)的工程設(shè)計能力。在課程設(shè)計的實踐中學(xué)會查找、翻閱、使用標(biāo)淮、規(guī)范、手冊、圖冊和相關(guān)技術(shù)資料等,熟悉和掌握設(shè)計的基本技能。同時對學(xué)生進(jìn)行良好的獨(dú)立工作習(xí)慣和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),為今后工作打下良好的基礎(chǔ)。
3、技能實訓(xùn)環(huán)節(jié)
大學(xué)生的社會技能是其成功進(jìn)行社會生活的基本能力,這其中就包括勞動的能力和技術(shù)。通過技能培訓(xùn)是學(xué)生能夠?qū)W會基本的工具使用方法,熟悉一些基本的操作規(guī)范和操作技能?,F(xiàn)在的許多高等院校都采取一定的措施,使畢業(yè)學(xué)生掌握一定的生產(chǎn)技能,為就業(yè)打下好的基礎(chǔ)。沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)電氣化及其自動化專業(yè)自從幾年前就鼓勵畢業(yè)學(xué)生的參加技能培訓(xùn),并取得相應(yīng)的技術(shù)工人等級證書,這很值得我們借鑒。
4、生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)
生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)是學(xué)生與將來工作崗位最接近的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。通過次環(huán)節(jié)學(xué)生可以掌握有關(guān)產(chǎn)品的工藝流程、加工制造方法、生產(chǎn)運(yùn)作與管理、設(shè)施規(guī)劃、作業(yè)研究、質(zhì)量管理等專業(yè)知識。熟悉企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、平面布置、業(yè)務(wù)流程、生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)管理方法、質(zhì)量控制方法等內(nèi)容。了解企業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)、先進(jìn)物流技術(shù)、先進(jìn)管理方法、質(zhì)量管理方法和企業(yè)信息化等應(yīng)用現(xiàn)狀。
我院電氣工程專業(yè)在生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié),通過幾年的探索和學(xué)習(xí),形成了一套較完善的生產(chǎn)實習(xí)體系。與天富熱電股份公司聯(lián)合辦學(xué),將天富熱電股份公司作為學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)基地。充分利用天富豐富的培訓(xùn)資源,通過實習(xí)現(xiàn)場聽報告、參觀、學(xué)習(xí),了解我國電力系統(tǒng)的發(fā)展方向以及電能資源綜合利用的方針、政策和發(fā)展趨勢;了解電力企業(yè)的自動化、信息化現(xiàn)狀;增強(qiáng)對電力系統(tǒng)感性認(rèn)識;豐富生產(chǎn)知識;熟悉電力系統(tǒng)的組成與總體規(guī)劃布置;熟悉電廠設(shè)備自動化、信息化的作用;了解自動化、信息化系統(tǒng)的設(shè)計過程、生產(chǎn)運(yùn)行方式及其運(yùn)行管理;促進(jìn)理論與實踐的結(jié)合。對將要從事的工作有比較全面深入的了解和親身感受,提高分析和解決實際問題的能力為畢業(yè)設(shè)計和今后的工作打下基礎(chǔ)。
四、小結(jié)
加強(qiáng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高校教育工作者共同關(guān)心與探討的問題。本文結(jié)合電氣工程專業(yè)進(jìn)行了分析,認(rèn)為在理論上是可行的。理論教學(xué)與實踐教學(xué)可以相互結(jié)合、互為補(bǔ)充,形成合力。還有好多的環(huán)節(jié)隨著改革的不斷進(jìn)行,需要進(jìn)一步的改進(jìn)和提升,因而,加強(qiáng)電氣工程專業(yè)實踐教學(xué)是一項系統(tǒng)工程,需要不斷的完善和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:變電站;巡視仿真;卓越工程師;培養(yǎng)方案
作者簡介:王?。?970-),男,江蘇淮安人,南京工程學(xué)院電力學(xué)院,講師;楊志超(1960-),男,江蘇常州人,南京工程學(xué)院電力學(xué)院,副教授。(江蘇南京211167)
基金項目:本文系南京工程學(xué)院校級科研基金項目(KXJ08040)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)06-0056-02
2010年10月,教育部聯(lián)合有關(guān)部門和行業(yè)協(xié)會共同在有關(guān)高校中組織實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。經(jīng)教育部組織論證、審核和批準(zhǔn),南京工程學(xué)院(以下簡稱“我校”)有幸成為第一批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施高校,電氣工程及其自動化專業(yè)同時獲批教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”首批試點(diǎn)專業(yè)。本文在深刻理解領(lǐng)會卓越工程師培養(yǎng)要求和目標(biāo)的基礎(chǔ)上,依托我校現(xiàn)有的教學(xué)及研發(fā)能力,將變電站巡視仿真系統(tǒng)充分靈活地應(yīng)用到電氣工程及其自動化專業(yè)的相關(guān)理論及實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)方案中,將多個教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容和知識能力大綱精細(xì)地結(jié)合起來,以期為電氣工程及其自動化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)方案的順利實施提供一些有益的探索[1]。
一、電氣工程及其自動化專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)要求
1.專業(yè)介紹
我校電氣工程及其自動化專業(yè)創(chuàng)辦于1946年。在依托電力行業(yè)、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì),堅持“學(xué)以致用”的辦學(xué)理念,走“校企合作”、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合之路,培養(yǎng)應(yīng)用型高級專業(yè)技術(shù)人才的思想指導(dǎo)下,本專業(yè)已發(fā)展成為學(xué)校規(guī)模最大專業(yè)、學(xué)校首批品牌專業(yè)、江蘇省特色專業(yè),電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)科為學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科、江蘇省重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科,在省內(nèi)同類高校中享有較高的聲譽(yù)。
2.培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)及目標(biāo)
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)電路、電機(jī)學(xué)、電力系統(tǒng)分析、電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、高電壓技術(shù)、輸電線路設(shè)計等電力行業(yè)必備知識,并受到現(xiàn)場電氣工程師技能訓(xùn)練和綜合素質(zhì)訓(xùn)練。除通用知識、能力和素質(zhì)要求外,還應(yīng)具備項目構(gòu)建、工程設(shè)計、工程實施等與專業(yè)方向密切相關(guān)的工程能力。培養(yǎng)堅持以強(qiáng)電為主線,實踐強(qiáng)弱電結(jié)合、理論實踐結(jié)合、技術(shù)技能結(jié)合,要求學(xué)生具備較扎實的理論基礎(chǔ)和較寬的知識面,具有較強(qiáng)的獲取和綜合運(yùn)用知識的能力、工程實踐能力與創(chuàng)新意識等,能從事電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制、工程設(shè)計與施工、現(xiàn)場調(diào)試與實驗、信息處理與管理等工作。
3.培養(yǎng)方案
培養(yǎng)方案由校內(nèi)培養(yǎng)方案和企業(yè)培養(yǎng)方案兩部分組成。校內(nèi)培養(yǎng)方案以課堂教學(xué)、實驗、課程設(shè)計、集中實習(xí)、技能競賽、職業(yè)資質(zhì)培訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等各種教學(xué)環(huán)節(jié)來綜合實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)計劃的要求,構(gòu)建理論教學(xué)和實踐教學(xué)綜合培養(yǎng)體系,實現(xiàn)理論與實踐教學(xué)交叉進(jìn)行、密切融合、環(huán)環(huán)相扣的課程體系。企業(yè)培養(yǎng)方案安排總時間為一學(xué)年,分為企業(yè)認(rèn)識實習(xí)、企業(yè)輪崗實習(xí)和在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計三部分。通過在企業(yè)的實踐實訓(xùn),樹立良好的工程意識,培養(yǎng)良好的人際交往能力和團(tuán)隊合作精神,培養(yǎng)學(xué)生在發(fā)電、輸配電、工程施工、設(shè)備制造等相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)一線從事工程技術(shù)工作的能力。
二、變電站巡視仿真系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)
變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,具有工程量大、設(shè)備型式多、運(yùn)行操作復(fù)雜的特點(diǎn),同時也是與電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)中理論知識點(diǎn)、實踐技能水平契合度最高的現(xiàn)場環(huán)境。通過一種基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的變電站巡視仿真平臺構(gòu)建方法,可以對變電站及其主要設(shè)備進(jìn)行三維數(shù)字化快速搭建和巡視仿真。該仿真平臺能應(yīng)用于各種變電站的規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)、運(yùn)行操作及相關(guān)培訓(xùn)教學(xué),具有物理模型精準(zhǔn)、實時渲染高效、編輯工具豐富、仿真效果逼真的特點(diǎn),有利于優(yōu)化設(shè)計方案、縮短施工工期和增強(qiáng)教培效果,有較高的應(yīng)用與推廣價值。為積極配合我校卓越工程師培養(yǎng)方案的落實和開展,還對變電站巡視仿真系統(tǒng)的部分界面及功能進(jìn)行了優(yōu)化和提高,以使其具有更強(qiáng)的教學(xué)效果和適用范圍。
1.系統(tǒng)構(gòu)架
變電站巡視仿真系統(tǒng)以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ),以平臺化開發(fā)為手段,將虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用于變電站的規(guī)劃設(shè)計、施工安裝、運(yùn)行巡視的實際工作和技能培訓(xùn)中。變電站巡視仿真系統(tǒng)主要包含三部分:一是三維素材庫,分類裝載地表自然實物、電工建筑物、電氣設(shè)備、工器具、工作人員等三維模型;二是虛擬樣機(jī)工具,實現(xiàn)模型的修正、替換,實現(xiàn)算法關(guān)聯(lián)、空間組合和裝配、腳本編輯和優(yōu)化等;三是三維圖形引擎,實現(xiàn)大規(guī)模超精細(xì)虛擬場景的高效實時渲染。系統(tǒng)總體構(gòu)架如圖1所示[3]。
2.主要功能
(1)素材庫管理。三維模型是虛擬現(xiàn)實技術(shù)仿真中最基本的元素,因其種類繁多、數(shù)量龐大而對素材庫管理提出了較高的設(shè)計要求。素材庫使用配置文件對素材進(jìn)行分類,并提供三維可視化的素材供選擇。此外,還提供對素材庫進(jìn)行添加、刪除和修改等管理界面。
(2)三維場景搭建。三維場景搭建是在三維模型素材庫的基礎(chǔ)上對變電站三維空間中的復(fù)雜對象進(jìn)行組裝和布置。利用平臺化的設(shè)計方法,在虛擬的地形地貌環(huán)境下,通過六個自由度的變換,解決變電站中各個電氣設(shè)備之間的裝配和搭建,進(jìn)而可生成所需的完整虛擬場景。
(3)配電裝置巡視。完整的變電站虛擬場景搭建完成后,用戶可以用第一人稱視角方式,按照科學(xué)的巡視路線,在配電裝置的各個設(shè)備之間進(jìn)行巡視工作。巡視時的安全工器具均可以按需取用,巡視運(yùn)動方式可以包含走、跑、跳、蹲,甚至是“飛”,從而將變電站巡視過程全方位地展示出來。
(4)電氣設(shè)備操作。倒閘操作是變電站中的重要工作內(nèi)容之一。通過貼圖、關(guān)鍵幀、骨骼動畫等動畫控制技術(shù),不僅能夠降低對系統(tǒng)計算能力的要求,還可以讓配電裝置中電氣設(shè)備的可動部件按合理的方式運(yùn)動起來,如:斷路器變位、隔離開關(guān)拉合等,從而使變電站巡視仿真系統(tǒng)更具可操作性。
(5)缺陷設(shè)置與仿真。變電站配電裝置中的缺陷具有多樣性、不確定性等特點(diǎn),仿真系統(tǒng)通過模型位移、模型替換、材質(zhì)噴涂、紫外渲染效果、添加粒子特效等多種方法,可實現(xiàn)變電站中各種設(shè)備典型缺陷的快速設(shè)置,如:閃絡(luò)放電、破損斷裂、異常聲響、冒煙著火等。結(jié)合特效編輯功能,缺陷仿真效果更加真實。
(6)特效編輯。為了增強(qiáng)擬真效果,營造變電站運(yùn)行時所需的各類氣象條件和事故場景,仿真系統(tǒng)設(shè)計了特效編輯功能。通過光照陰影工具,可以實現(xiàn)對現(xiàn)實光照的逼真模擬。通過粒子特效工具,可以實現(xiàn)風(fēng)雨、水面、火焰、放電、煙霧等效果的仿真。
三、變電站巡視仿真系統(tǒng)在培養(yǎng)方案中的具體應(yīng)用
教育部卓越工程師培養(yǎng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求指出:試點(diǎn)學(xué)校制定本校參與專業(yè)的“卓越工程師培養(yǎng)計劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)將培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化為知識能力大綱,依據(jù)知識能力大綱對課程進(jìn)行整合,并將知識能力大綱落實到具體的課程和教學(xué)環(huán)節(jié)。
為此,根據(jù)我校電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和校內(nèi)培養(yǎng)方案,以及學(xué)生畢業(yè)后主要從事電力行業(yè)及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的工作方向,充分運(yùn)用變電站巡視仿真系統(tǒng)方面的研發(fā)及教學(xué)資源,細(xì)化出可以實現(xiàn)一一對應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié),從而為卓越工程師培養(yǎng)提供具體可行的有益思路。
1.電氣工程基礎(chǔ)實習(xí)
電力認(rèn)識實習(xí)是對電氣工程的初步認(rèn)識實習(xí)。通過實習(xí)建立起對電力生產(chǎn)過程、電氣設(shè)備等的感性認(rèn)識,為學(xué)好后續(xù)的專業(yè)課打下良好的基礎(chǔ)。
2.發(fā)電廠電氣部分課堂教學(xué)
發(fā)電廠電氣部分是電氣工程及其自動化專業(yè)的重要專業(yè)課程之一。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握以下內(nèi)容:導(dǎo)體的發(fā)熱、電動力及開關(guān)電器的滅弧原理;電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理;電氣主接線的形式、特點(diǎn)、適用和設(shè)計;導(dǎo)體及電器的選擇校驗;二次系統(tǒng)典型接線及原理[4]。
3.電氣部分課程設(shè)計
電氣部分課程設(shè)計是對所學(xué)發(fā)電廠電氣部分課程的知識強(qiáng)化過程。通過課程設(shè)計,提高學(xué)生認(rèn)識、分析和解決工程問題的能力。其典型選題為:110kV變電所的初步電氣部分設(shè)計。
4.變電運(yùn)行實習(xí)
變電仿真運(yùn)行實習(xí)是一門實踐教學(xué)必修課程。本實習(xí)是借助變電站數(shù)字仿真系統(tǒng),使學(xué)生了解220kV/500kV變電站值班的安全規(guī)范、運(yùn)行操作規(guī)程、電氣倒閘操作步驟以及一些常見缺陷、異常及事故的處理原則和方法。
5.畢業(yè)設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計由學(xué)生與企業(yè)雙向選擇,由企業(yè)指導(dǎo)教師和校內(nèi)指導(dǎo)教師共同指導(dǎo)完成。畢業(yè)設(shè)計要求選題必須來源于實習(xí)企業(yè)的技術(shù)分析、設(shè)計、調(diào)試、應(yīng)用等。鼓勵學(xué)生根據(jù)他們在企業(yè)實踐中發(fā)現(xiàn)的工程實際問題進(jìn)行設(shè)計、研究或者開發(fā)。
具體各教學(xué)環(huán)節(jié)與知識點(diǎn)和技能的具體組合對應(yīng)關(guān)系,如表1所示。
四、結(jié)束語
通過對變電站巡視仿真系統(tǒng)在電氣工程及其自動化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)方案中的應(yīng)用研究,不僅豐富了變電站巡視仿真系統(tǒng)的構(gòu)架和功能,而且還極大地豐富了本專業(yè)理論教學(xué)和實踐教學(xué)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,進(jìn)而對卓越工程師培養(yǎng)方案的進(jìn)一步細(xì)化產(chǎn)生示范性的影響。
按照教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的指導(dǎo)思想、培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求,編寫科學(xué)合理的卓越工程師培養(yǎng)方案,集中適應(yīng)應(yīng)用型本科教學(xué)的師資隊伍,充分運(yùn)用裝備一流的工程實驗中心、校內(nèi)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)實驗室、校企共建實習(xí)基地以及校外實習(xí)基地,采取不斷消化、吸收與改良的手段,一定能培養(yǎng)出符合我國國情和專業(yè)辦學(xué)特色的企業(yè)現(xiàn)場電氣工程師。
參考文獻(xiàn):
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[2]董海瑞,齊曉慧,陳欣.基于工程師培養(yǎng)的課程教學(xué)改革[J].中國電力教育,2011,(6):107-109.