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摘要 为突出建材机械的特色,适应经济的发展,对过程装备与控制工程专业本科教育教学进行改革。从优化课程结构、改善教学手段、加强专业实验教学、增加毕业设计内容出发,提高“过控”专业的活力,为“过控”专业发展奠定坚实基础。
关键词 建材机械;过程装备与控制工程;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)18-0037-02
Discussion of Specialized Educational Reform for Process Equipment and Control Engineering based on Characteristic of Building Materials Machinery//Cao Wei, Liu Pingcheng
Abstract For bringing the characteristic of building materials machinery into prominent, and adapting the development of economy’, the undergraduate course education of process equipment and the control engineering must be reformed. Embarking from optimizing curriculum structure, improving media of teaching, strengthening the specialized experiment teaching, increasing the graduation project content and so on, the specialized vigor of “process equipment and the control engineering” was enhanced, and the solid foundation of the career development for “process equipment and the control engineering” was settled.
Key words building materials machinery; process equipment and control engineering; educational reform
Author’s address Yancheng Institute of Technology, Yancheng, Jiangsu, China 224051
“建材机械”专业是盐城工学院建校时设置的老专业,培养了大量的专业人才。1998年教育部对普通高校本科专业目录进行调整,建材机械专业改造拓展为“过程装备与控制工程”专业。为创建国家精品课程,打造特色专业教学,培养建材机械的高层次人才,必须对原“建材机械”专业的课程、实验、实践等各项教学内容进行全面深入的改革。
1 制定人才培养目标和教学改革目标
在教学改革中,新的人才培养目标更强调创新型和工程应用型人才的培养,培养社会主义建设需要的、德智体美全面发展的、思路开阔、基础扎实、适应能力强、具有创新精神、能从事过程装备与控制的设计、研究、运营、技术开发以及管理的高级专门人才。
以建材机械为特色的过程装备专业目前在全国已屈指可数,因此,教学改革的目标和定位是:以学生为本,以高水平的师资队伍为保证,优化课程体系与内容,应用现代教学方法与手段,加强教学实践与创新,使过程装备与控制工程专业教学水平处于国内领先水平。
2 教学改革的基本内容
2.1 优化课程结构,拓宽专业基础
以前的建材机械专业总学时高达2 700多课时,远远超过原国家教委及学校的要求,并且课程体系不合理,有课程内容重复的现象。另外,专业面太窄,新知识、新技术的吸收不多,不能满足现代社会对工科毕业生的要求,因此,必须对过程装备与控制工程专业的课程体系进行调整和优化。其指导思想是“加强理论基础,拓宽专业口径,注重创新能力和综合素质培养”。依据该指导思想,修订教学计划,主要表现在以下几方面:1)将一些课程进行合并;2)为了拓宽专业口径,增加一些新课程;3)增加专业实验课时,加强学生动手能力的培养。修订后的教学计划课时总数已少于2 500课时,知识结构更为合理,学生的自主性更强。教学计划体现以装备为主体、过程和控制为两翼的交叉性专业特色。
2.2 改善教学手段,摸索教学方法
过程设备种类繁多、结构复杂、设计与制造特色明显,即使在过去多学时情况下,专业课的教学尚有一定的难度,主要问题表现在结构细节课堂上难以讲授清楚,公式演算繁杂以及专业内容枯燥等。学时减少后,教学难度无疑更大。为此,在调整教学内容的同时,在教学手段上下工夫,尽可能采用现代教学方法,使讲解内容形象化、讲解过程生动化。例如,开发《流化床》《悬浮预热器》《旋风分离器》及《螺旋输送》4套三维动画多媒体教学软件,以动画形式从不同角度介绍设备的总体结构、组装过程和零部件形状,立体感强、色彩分明、层次清楚,将教师的抽象讲解转变为学生的感性观察,可以解决利用黑板甚至挂图也难以将结构细节表达清楚的问题。另外,过程设备设计、工程热力学、过程装备控制技术与应用、设备成套技术、过程流体机械等课程都采用多媒体教学。
同时,在课程教学中不断摸索一些生动、有效的教学方法。例如,在知识模块的开始,采用问题式教学,通过提出问题,引入准备讲授的内容;在课程讲解过程中,采用对话式教学,通过教师与学生互动,引导学生思考,活跃课堂气氛;在内容内在联系较少时,采用归纳式教学,将讲解内容提炼;在课程内容难以理解时,采用对比式教学,从物理图像甚至是更高层次上将所讲内容与学生过去所学的内容进行比较,使学生明白到底是怎么回事。
2.3 加强专业实验建设,注重创新能力培养
在教学改革中,实验教学改革是重点。实验教学的设计思想是“以验证型实验巩固理论知识,以复合型实验提高综合素质,以研究型实验培养科研能力,以设计型实验培养创新能力”。
先进的实验装置是设计优秀实验内容的基础。在近几年中,对专业实验装置进行较大的改造和建设。原“建材机械”专业的专业实验主要是设备的阻力测定实验和性能测试实验,这些实验内容已不能满足过程装备与控制工程专业的要求。因此,一方面对原有的实验进行改造,增加数据自动采集和性能控制方面的内容;另一方面开设新的具有专业特色并能培养学生动手能力和创新能力的多功能综合实验。
目前已经研制出过程设备与控制多功能综合实验台和过程装备与控制工程专业基本实验综合装置,这是两套综合性很强的先进本科实验装置,能开发6个本科实验:1)旋风筒冷加工实验;2)过程装备无损检测实验;3)回转筒体制造及力学性能检测;4)回转筒体制造及尺寸精度检测;5)过程装备制造及工艺分析;6)过程装备热态性能检测与分析。努力让学生在学习中研究,在研究中学习。有了先进的实验装置,目前的专业实验课时已由过去的8学时增加到20学时。
另外,还对过程设备与控制多功能综合实验台的多数实验进行实验仿真。它是对实验过程和相关设备进行计算机模拟,有助于克服实验台数少、实验课时有限的难题。同时,将实验仿真和实际实验结合起来,更能达到提高学生学习兴趣、增加学生参与性、扩大学生知识面的作用。
2.4 丰富实习内容,拓宽实习途径
在专业实习方面,改变过去那种校外实习的单一模式,建立校内实习基地,提出校内校外相结合的复合型实习模式。校内实习的内容包括学生自己动手拆装机器、仿真实习、专家讲座及观看录像等。购置压缩机和各种泵、阀等典型的机器设备,供学生拆装。通过拆装实习,学生对机器设备中各零部件的结构、装配关系的理解明显加深。在仿真实习中,学生的主动性得到充分发挥,对水泥生产过程、设备性能及控制参数有了更深的理解。实践表明,这种校内校外相结合的实习模式既缓解了实习压力,又丰富了实习内容,学生反映较佳。
2.5 增加毕业设计内容,提高学生综合素质
过程装备与控制工程专业的毕业设计是对学生综合能力的考查,目的在于使学生了解水泥生产设备工程设计的一般程序,掌握有关设计标准及规范,培养学生解决工程实际问题的初步能力。在保持设备设计的特色外,对一些学生增加过程及设备控制方面的设计内容,从而扩大学生的知识面,提高他们毕业后的就业机会。此外,在毕业设计中提倡包括工艺、设备和控制在内的成套设备设计,以培养学生的实践意识、工程意识、全局意识。
3 教学改革的主要特色
1)实行整体教学改革,打造过程、装备、控制相交叉的专业特色。教学改革涉及培养目标以及课程、实验、实践等各个教学环节,形成以机械为主、过程与控制兼顾(即一机两翼)的交叉性新专业。
2)锤炼精品课程,大力提高教学效率。在课程教学改革中,坚持以优质教学质量为目标,以精品课程建设为方向,从软、硬件两方面入手,提出具体措施,经常性地评估教学效果。
3)研制综合实验装置,提出复合型实习模式。根据专业知识结构和要求研制出的综合实验装置在全国专业实验改革中起到引领作用,复合型实习模式的提出有效地解决了目前存在实习难题。
4)教学与科研互动,与工程密切结合。在教学改革中,始终把培养学生的创新能力、动手能力和解决工程问题能力摆在首位。
4 教学改革效果
教育的根本目的是培养高素质人才,对于建材机械本科专业人才培养而言,除了要使学生掌握通用机械及建材机械的基本理论、方法的知识以外,还应使其具备开拓、创新的意识、思维和综合能力[1]。从2007级开始,在教学计划和课程体系方面已经进行调整和优化,并取得初步成果。截至2009年,经过3年的建设与完善,改革效果已经显现出来。近几年培养出来的本科生综合能力比较强,符合建材行业人才的需求,就业率达到100%。对于高校教育工作者,提高人才培养质量是教育工作中不可回避、永无止境的问题。因此,必须努力对教学改革进行长期不懈的深层次研究与探索。
参考文献
[1]曹卫,刘平成.建材机械专业人才培养机制的新视点[J].教师教育科研,2009(9):139
关键词 建材机械;过程装备与控制工程;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)18-0037-02
Discussion of Specialized Educational Reform for Process Equipment and Control Engineering based on Characteristic of Building Materials Machinery//Cao Wei, Liu Pingcheng
Abstract For bringing the characteristic of building materials machinery into prominent, and adapting the development of economy’, the undergraduate course education of process equipment and the control engineering must be reformed. Embarking from optimizing curriculum structure, improving media of teaching, strengthening the specialized experiment teaching, increasing the graduation project content and so on, the specialized vigor of “process equipment and the control engineering” was enhanced, and the solid foundation of the career development for “process equipment and the control engineering” was settled.
Key words building materials machinery; process equipment and control engineering; educational reform
Author’s address Yancheng Institute of Technology, Yancheng, Jiangsu, China 224051
“建材机械”专业是盐城工学院建校时设置的老专业,培养了大量的专业人才。1998年教育部对普通高校本科专业目录进行调整,建材机械专业改造拓展为“过程装备与控制工程”专业。为创建国家精品课程,打造特色专业教学,培养建材机械的高层次人才,必须对原“建材机械”专业的课程、实验、实践等各项教学内容进行全面深入的改革。
1 制定人才培养目标和教学改革目标
在教学改革中,新的人才培养目标更强调创新型和工程应用型人才的培养,培养社会主义建设需要的、德智体美全面发展的、思路开阔、基础扎实、适应能力强、具有创新精神、能从事过程装备与控制的设计、研究、运营、技术开发以及管理的高级专门人才。
以建材机械为特色的过程装备专业目前在全国已屈指可数,因此,教学改革的目标和定位是:以学生为本,以高水平的师资队伍为保证,优化课程体系与内容,应用现代教学方法与手段,加强教学实践与创新,使过程装备与控制工程专业教学水平处于国内领先水平。
2 教学改革的基本内容
2.1 优化课程结构,拓宽专业基础
以前的建材机械专业总学时高达2 700多课时,远远超过原国家教委及学校的要求,并且课程体系不合理,有课程内容重复的现象。另外,专业面太窄,新知识、新技术的吸收不多,不能满足现代社会对工科毕业生的要求,因此,必须对过程装备与控制工程专业的课程体系进行调整和优化。其指导思想是“加强理论基础,拓宽专业口径,注重创新能力和综合素质培养”。依据该指导思想,修订教学计划,主要表现在以下几方面:1)将一些课程进行合并;2)为了拓宽专业口径,增加一些新课程;3)增加专业实验课时,加强学生动手能力的培养。修订后的教学计划课时总数已少于2 500课时,知识结构更为合理,学生的自主性更强。教学计划体现以装备为主体、过程和控制为两翼的交叉性专业特色。
2.2 改善教学手段,摸索教学方法
过程设备种类繁多、结构复杂、设计与制造特色明显,即使在过去多学时情况下,专业课的教学尚有一定的难度,主要问题表现在结构细节课堂上难以讲授清楚,公式演算繁杂以及专业内容枯燥等。学时减少后,教学难度无疑更大。为此,在调整教学内容的同时,在教学手段上下工夫,尽可能采用现代教学方法,使讲解内容形象化、讲解过程生动化。例如,开发《流化床》《悬浮预热器》《旋风分离器》及《螺旋输送》4套三维动画多媒体教学软件,以动画形式从不同角度介绍设备的总体结构、组装过程和零部件形状,立体感强、色彩分明、层次清楚,将教师的抽象讲解转变为学生的感性观察,可以解决利用黑板甚至挂图也难以将结构细节表达清楚的问题。另外,过程设备设计、工程热力学、过程装备控制技术与应用、设备成套技术、过程流体机械等课程都采用多媒体教学。
同时,在课程教学中不断摸索一些生动、有效的教学方法。例如,在知识模块的开始,采用问题式教学,通过提出问题,引入准备讲授的内容;在课程讲解过程中,采用对话式教学,通过教师与学生互动,引导学生思考,活跃课堂气氛;在内容内在联系较少时,采用归纳式教学,将讲解内容提炼;在课程内容难以理解时,采用对比式教学,从物理图像甚至是更高层次上将所讲内容与学生过去所学的内容进行比较,使学生明白到底是怎么回事。
2.3 加强专业实验建设,注重创新能力培养
在教学改革中,实验教学改革是重点。实验教学的设计思想是“以验证型实验巩固理论知识,以复合型实验提高综合素质,以研究型实验培养科研能力,以设计型实验培养创新能力”。
先进的实验装置是设计优秀实验内容的基础。在近几年中,对专业实验装置进行较大的改造和建设。原“建材机械”专业的专业实验主要是设备的阻力测定实验和性能测试实验,这些实验内容已不能满足过程装备与控制工程专业的要求。因此,一方面对原有的实验进行改造,增加数据自动采集和性能控制方面的内容;另一方面开设新的具有专业特色并能培养学生动手能力和创新能力的多功能综合实验。
目前已经研制出过程设备与控制多功能综合实验台和过程装备与控制工程专业基本实验综合装置,这是两套综合性很强的先进本科实验装置,能开发6个本科实验:1)旋风筒冷加工实验;2)过程装备无损检测实验;3)回转筒体制造及力学性能检测;4)回转筒体制造及尺寸精度检测;5)过程装备制造及工艺分析;6)过程装备热态性能检测与分析。努力让学生在学习中研究,在研究中学习。有了先进的实验装置,目前的专业实验课时已由过去的8学时增加到20学时。
另外,还对过程设备与控制多功能综合实验台的多数实验进行实验仿真。它是对实验过程和相关设备进行计算机模拟,有助于克服实验台数少、实验课时有限的难题。同时,将实验仿真和实际实验结合起来,更能达到提高学生学习兴趣、增加学生参与性、扩大学生知识面的作用。
2.4 丰富实习内容,拓宽实习途径
在专业实习方面,改变过去那种校外实习的单一模式,建立校内实习基地,提出校内校外相结合的复合型实习模式。校内实习的内容包括学生自己动手拆装机器、仿真实习、专家讲座及观看录像等。购置压缩机和各种泵、阀等典型的机器设备,供学生拆装。通过拆装实习,学生对机器设备中各零部件的结构、装配关系的理解明显加深。在仿真实习中,学生的主动性得到充分发挥,对水泥生产过程、设备性能及控制参数有了更深的理解。实践表明,这种校内校外相结合的实习模式既缓解了实习压力,又丰富了实习内容,学生反映较佳。
2.5 增加毕业设计内容,提高学生综合素质
过程装备与控制工程专业的毕业设计是对学生综合能力的考查,目的在于使学生了解水泥生产设备工程设计的一般程序,掌握有关设计标准及规范,培养学生解决工程实际问题的初步能力。在保持设备设计的特色外,对一些学生增加过程及设备控制方面的设计内容,从而扩大学生的知识面,提高他们毕业后的就业机会。此外,在毕业设计中提倡包括工艺、设备和控制在内的成套设备设计,以培养学生的实践意识、工程意识、全局意识。
3 教学改革的主要特色
1)实行整体教学改革,打造过程、装备、控制相交叉的专业特色。教学改革涉及培养目标以及课程、实验、实践等各个教学环节,形成以机械为主、过程与控制兼顾(即一机两翼)的交叉性新专业。
2)锤炼精品课程,大力提高教学效率。在课程教学改革中,坚持以优质教学质量为目标,以精品课程建设为方向,从软、硬件两方面入手,提出具体措施,经常性地评估教学效果。
3)研制综合实验装置,提出复合型实习模式。根据专业知识结构和要求研制出的综合实验装置在全国专业实验改革中起到引领作用,复合型实习模式的提出有效地解决了目前存在实习难题。
4)教学与科研互动,与工程密切结合。在教学改革中,始终把培养学生的创新能力、动手能力和解决工程问题能力摆在首位。
4 教学改革效果
教育的根本目的是培养高素质人才,对于建材机械本科专业人才培养而言,除了要使学生掌握通用机械及建材机械的基本理论、方法的知识以外,还应使其具备开拓、创新的意识、思维和综合能力[1]。从2007级开始,在教学计划和课程体系方面已经进行调整和优化,并取得初步成果。截至2009年,经过3年的建设与完善,改革效果已经显现出来。近几年培养出来的本科生综合能力比较强,符合建材行业人才的需求,就业率达到100%。对于高校教育工作者,提高人才培养质量是教育工作中不可回避、永无止境的问题。因此,必须努力对教学改革进行长期不懈的深层次研究与探索。
参考文献
[1]曹卫,刘平成.建材机械专业人才培养机制的新视点[J].教师教育科研,2009(9):139