流体力学工程案例范文

导语：如何才能写好一篇流体力学工程案例，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：流体力学；课程改革；考核方式；教学方法

0引言

《流体力学》是工科专业的一门基础课程，在各工程领域也有着非常广泛的应用[1-3]。通过对流体力学的学习掌握就可以为后续专业课的学习奠定坚实的基础，而在实地教学中却存在诸多问题。因为大部分本科生以前接触的力学都是简单的固体力学，研究的是看得见摸得着的事物。而流体力学着重研究流体的静止及运动状态的规律，研究流体的质量守恒、能量守恒及动量守恒三大定律及其应用，对数学学习要求较高，课程中的概念较抽象、公式较复杂[4]，使很多学生难以理解其知识点，难以把握学习的要领，进而容易遗忘或者产生厌学情绪。因此，根据安全工程专业特点，对流体力学课程教学内容和教学方法等进行改革是非常必要的。

1课程教学特点及现状

《流体力学》是安全工程专业的一门学科基础必修课程，是一门多学科交叉融合的课程，涉及数学、物理学、力学等，理论性和工程实用性都较强。课程的研究对象为流体，区别于固体的主要特点是易流动，课程中的许多概念较为抽象，且方程的推导需要运用数学的方法，对学生运用数学知识分析问题的能力要求较高，总体来说，学生学习难度较大。目前，《流体力学》的课堂教学以理论知识讲解为主，习题练习为辅，要求学生数学基础、理解能力、逻辑思维能力较好，课上认真听讲，课后及时复习巩固。但是学生的学习主动性和积极性不高，课程作业的完成质量不高，只是单一的应付考试。

2课程改革探讨

为提高学生的学习效果，适应新形势下应用型人才的培养目标，培养学生严谨、认真的学习态度，培养学生分析及解决流体力学问题的能力，及运用流体力学方法进行科学研究的基本能力，并为后续专业课程的学习打下良好的基础。本文拟从教学内容、教学方法、考核形式三个方面对《流体力学》课程进行改革。

2.1教学内容

根据《流体力学》在安全工程专业中的课程定位，将流体力学的内容分为流体静力学、流体动力学基础、流动阻力及能力损失、管路流动、相似原理及因次分析等五大模块。课程内容围绕流体静止、运动两个状态及力学的三大方程展开，由浅入深。培养学生的工科思想及意识，能够对安全工程专业的流体力学问题进行分析。

2.2教学方法

整合传统和现代教学手段，采用不同的教学方式，如课堂教学与网络辅助教学相结合，将相关的习题解答方法及课堂练习同步至超星在线课堂，给学生课后复习巩固提供资料，并通过网络资源及时进行解答；多媒体教学与板书结合，将复杂的流体流动过程以多媒体动画的形式展现出来，让学生更直观的了解某种现象，增加对理论知识的理解和掌握；增加课堂习题练习及讲解，注重师生互动，注重理论练习实际，在课堂组织教学中通过师生互动调动学生学习积极性，并通过该环节了解学生课堂知识的掌握情况，及时调整讲授方法。

2.3考核方式

采用多元化的考核方式，变单纯的期末考试为平时和期末多层次考试，建立平时成绩考核机制。平时成绩考核包括章节测试、期中测试、课后作业、课堂练习及课考勤四部分内容，其中每一部分成绩占总成绩的10%；期末考试成绩占总成绩的60%。章节测试一般是针对每一章的重点难点，用3-5道典型习题，耗时45min，检测学生的掌握情况。要求学生在规定时间内完成，章节测试的平均成绩计入期末综合评定成绩。对于章节测试的习题进行批改、统计成绩、分析成绩，并对教学方法进行反馈，及时调整。课堂练习一般针对课堂中的知识点进行测试，习题主要以填空、选择、判断的形式出现，方便、灵活、易于控制时间。通过练习，让学生查缺补漏，同时根据练习情况及时调整授课进度及方法，确保学生对课程知识的主要内容了解和掌握。课后练习是对课程内容的巩固和补充，是对学生理论知识运用情况的检测，但课后作业易出现抄袭现象，对于疑似抄袭的作业，作业的分值不会给高分，通过课堂的互动可以判断抄袭者的范围，在课后习题讲解过程中有意让抄袭者进行讲解，同时通过作业重复练习，让学生真正理解作业的解题思路及方法。

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1 实验实践教学中的相关问题

从国内相关院校以及上海海洋大学工程学院工程基础实验、实践教材建设情况看，目前理论与实际相联系的内容详实、规范实用的实验、实践教学系列教材十分缺乏[5]。上海海洋大学经过几年的实践教学探索，虽然取得一些成绩，但也存在需要改进与完善的问题：首先，在实验、实践教材建设上没有系列化，正式出版的实践教材很少；其次，实验实践教学内容缺少深度和层次性，缺乏相关课程群组的关联与集成，较常采用传习性、因袭性的教育方法，缺乏对学生探究问题的鼓励；再次，实验实践教学考核模式单一，缺乏考核的层次性和多样性，采用所有学生按部就班地做一样的案例的方式较多，不利于学生综合能力和创新意识的培养[6]。

为了解决上述问题，实现上述目标，就要更好地发挥高校本科实验实践教学的作用。工程力学基础尤其是工程流体力学是海洋类大学的重要基础课程，本文以工程力学基础课程（工程流体力学）为主要研究对象，通过对本课程大纲、环节模块以及相关课程群的梳理，调研分析现行课程实验实践内容、条件以及不足之处，利用模块化层次化的架构，探索实验实践中的管理与运行机制。鉴于上海市教委对大学生创新的鼓励与项目的加大投入，本文提出对基于大学生创新能力培养的实验实践教学优化管理方案的研究，通过本科生创新思路、想法以及项目的综合分析利用，推动实验实践教学体系的优化进程。针对实验实践环节条件与教材完善，学生创新思想引导理论教学与实验实践内容深化，以及实验实践教学多方式灵活考核方法等方面展开探索，对现行工程力学基础课程实验实践教学的优化管理进行研究。

2 基于创新能力培养的教学优化管理方法

针对上述问题，基于大学生创新能力培养，推进工程力学基础课程实验实践教学的优化管理模式，优化工程综合类本科实验实践教学质量的关键领域和薄弱环节，优化本科实验实践教学的管理模块与层次，更好地为学校教学综合管理提升以及本科学生能力培养和素质提高提供服务和参考。

方法实施的主要流程包括：

1）以工程流体力学专业基础课程为对象，分析现有教学大纲，理清各个环节模块关系，研究构建学校、学院其他与之相关的课程群模型，完成与工程流体力学课程内容匹配与互补的体系架构；

2）总结现有实验实践课程开设情况与条件，分析与现有课程群组的关联关系，总结尚缺的环节条件；

3）调研分析现有大学生创新项目，结合工程流体力学理论课程与实验实践课程，完善更新实验实践教学系列教材；

4）以现有大学生创新思想需求及项目为基础，深化扩充现有实验实践教学案例、内容、环节及模块；

5）按照模块化训练模式，主要包括基础训练模块、专业训练模块以及综合训练模块来进行。

3 实施效果及分析

以上海海洋大学大三下学期本科学生为对象，针对开设的工程流体力学理论课程与实验课程、物流系统建模与仿真实践课程，采用上述方法，具体步骤如下。

1）整理大学生创新思想及项目，融入实验实践课程内容中，推进完善教学内容。

2）基于层次化、模块化的递阶式研究方法，分析并构建工程力学基础课程本科实验实践教学的优化管理机制与体系。

3）结合理论教学条件内容，在基础训练模块中，所涉及的实验实践内容主要是操作性实验，此类实验着重培养学生对应用及专业基本知识的理解和掌握，培养学生严肃认真的态度并为后续课程的学习提供基础知识。

4）在专业训练模块所涉及的实验实践内容主要是分析设计性实验，此类实验着重训练学生运用所学知识和获得的基本的实验技能，综合多课程群组的综合知识，在教师指导下对专业知识的全面理解和掌握，培养学生综合运用知识的能力以及创新思维设想。

5）在综合训练模块中所涉及的实验实践内容主要是综合性实验，结合现有和预想的创新思路项目，此类实验着重把理论知识和实际运用结合起来，接近实际工作，并深化学生在前两个模块中掌握的实验方法和操作技能，培养学生的综合分析能力和创新能力。

6）利用实验与问卷调查结合的方法，验证所获得的研究成果的有效性和实用性。

方法通过两届学生课堂实施进行验证，实施过程中的课堂效果与学生表现良好，课堂质量以及互动明显提升。分别对两届4个班的48名学生进行抽样问卷调查，通过结果分析显示：42名学生喜欢基于大学生创新能力培养的实验实践课程改革模式，3名学生选择一般，3名学生选择不喜欢而更习惯于传统教学方式；43名学生认为该方法值得推广到其他相应课程，4名选择一般，1名选择不值得推荐；对于存在的问题，学生反映较多的是除了大学生创新思想引导，还应加入更多的工程案例，因此融入合适的工程案例是继续改进的内容；同时学生通过课程引导，思路源于课程实验与实践，新增获5项大学生创新项目。

4 结束语

本科实验实践教学是培养大学生动手能力、创新能力以及解决分析处理实际问题能力过程中不可缺少的重要环节，而大学生创新精神和创新能力的培养与实验实践教学的管理机制是相辅相成、密不可分的。以工程流体力学实验实践课程为例，本文提出的基于大学生创新能力培养的方法在于改革优化现有的工程力学基础实验实践教学管理体制和运行模式，突破实验实践教学传统的不适应新形势的管理理念，创造新的人才培养模式，多角度全方位为学生实验实践教学管理与质量的提升提供参考。基于大学生创新能力培养，促进本科实验实践教学质量及管理机制的有效运转与提升，在全方位培养学生创新项目与能力的基础上，更好地推动工程力学基础课程本科实验实践教学的完善运转，更好地为学校其他专业课程的实验实践教学管理给予借鉴与参考。

参考文献

[1]孔鹏.高校文科类开放式实验教学的研究[J].高校实验室工作研究，2011（2）：26-28.

[2]王伟，孟祥贵，安寅.“创新人才培养模式”下的实验教学改革探索[J].实验科学与技术，2013，11（2）：144-146.

[3]程瑛琨，孟庆繁，刘成柏，等.高校基础实验教学质量评估体系的研究[J].高教论坛，2006（2）：116-118.

[4]阳国亮，曾冬梅.构建创新教育体系全面提高大学生的创新精神和实践能力[J].实验室研究与探索，2008，27（12）：

4-6.

[5]程永强，苗淑清，张建文，等.地方工科院校加强实践教学的探索与实践[J].实验技术与管理，2013，30（2）：5-9.

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关键词;职业资格；环境工程；教学改革

我国的环境工程与环境科学从20世纪70年代开始起步,在80年代逐渐形成规模,90年代随着大学扩招得到快速发展[1]。鉴于环境问题日益严重,因此受到人们广泛关注。随着全社会对环保事业投入的持续增加,越来越多的大学相继开设环境相关专业,据统计全国有300余所大学开设环境工程(科学)专业。随着社会经济发展、科学技术水平不断提高,社会分工与行业划分越来越专业化。我国的执业资格制度也从无到有,并从1994年开始制定一些行业的职业资格标准,并逐步建立和推行更多项的专业技术执业制度。职业资格证一般包括从业资格证和执业资格证。从业资格指一般没有强制性的规定,用人单位可以根据具体情况自行决定。而执业资格是国家对于一些专业进行强制规定,必须达到符合行业标准的人员才可以从事。随着我国成功加入世贸组织,国际交往的频繁,我国也必将实行一项在欧美社会已经深入实行的制度——资格准入制度,并进一步规范所有的劳动力和人才。随着我国加入世贸组织,各方面要求均纷纷与国际接轨。各行各业都出现各式各样的职业资格证,大学生如果有相关职业资格证书在就业时就具有很大优势。因此在很多大学生中出现了考证热。这反映了全社会越来越重视取得各类执业职格证书。为了提高学生就业率,学校也积极鼓励并奖励学生们多考取职业资格证书,这也十分符合国家的人力资源发展战略,通过备考职业资格证也会让学生们容易将理论与实践结合起来,不断提升他们的个人能力,更好地服务于社会、服务于企业。因此我国的高等教育尤其是应用型、工程本科教育应当适应社会潮流,转变思想,改革教育体系,将职业资格考试融入本科教学工作之中。

1存在问题

1.1教育与需求脱钩

环境专业被视作朝阳专业,但在就业市场上环境专业特色表现差强人意。以重庆文理学院为例,环境专业毕业生一次就业率96%,从事本专业的毕业生只占20%,这两个数据并不突出,与非环境专业大致持平,与该校环境科学“特色”专业不相匹配。环境专业本科学生毕业后首选考研或考公务员、事业单位,其次才是考虑进各类环保公司。大学培养出的本科生与社会需求的环保专业人才间尚有一定差距。由于当前就业形势的压力不断增大,因此急需对当前环境工程(科学)专业的本科教育进行进一步的修订和完善。

1.2课程体系和培养方向紊乱

环境工程最初来源于各建筑工程学院土木系,给排水专业,50年代设立环境卫生专业,70年代有环境工程专业;环境工程和环境科学的后起之秀复杂得多,很多环境专业往往来源于地质专业、勘探专业、化学专业、生物工程甚至经济管理专业。2015年的教育部本科专业目录中环境科学与工程一级学科下共设置了4个二级学科和3个特设学科,拓宽了环境保护类专业的范围[2]。各校环境科学与工程专业基础课程大致如下,环境科学专业基础课:环境化学、环境生物学、环境学、环境工程学、环境质量及评价、环境监测、环境信息系统、环境管理与环境法、生态学等课程;环境工程专业基础课:水污染控制工程、固体废物处理与处置技术、环境微生物、大气污染控制技术、环境工程原理、工程流体力学、环境影响评价技术、环境法学等课程。落实到各高校,其课程体系设置,培养大纲各取所需,参差不齐。专业基础课程选择具有明显的专业背景和学科传统,与社会和就业市场需求并不完全一致。环境工程和环境科学分属两个一级学科,但在具体操作时二者在培养方向和教学大纲上呈现相互融合的趋势。

2职业资格考试导向

2.1职业资格考试对职业选择的激励作用

近年来,随着高校应届毕业生人数不断增加,再加上以往没有就业的,就业压力巨大。因此目前高校大学生就业问题已经成为广受关注的社会问题。在当前形势下,就业是高校、毕业生和家长都要面临的一个难题。由于空前激烈的竞争,使毕业生们在职场中普遍缺乏安全感。随着企业间竞争加剧,用人单位对技术型人才越来越关注,对技术人员的要求也越来越高。现在单靠手中的毕业证书是很难在社会中立足的,如果没有过硬的专业技术,很难找到一个理想职业的岗位。在职业与专业技能之间职业资格证书就发挥着很大的作用。社会对技术性人才的需求培养了一批又一批的专业技术过硬的人才,使毕业生在社会上可以充分运用专业技能找到合适的职业,不必在竞争激烈的社会中艰难选择。应用型本科学校面向职业资格的应用型教学可助推学生刻苦学习,掌握一技之长。并在今后的职业生涯中不断进步,不断提升自己的技能。职业资格证书就是体现毕业生的专业技能水平的最有效证明。

2.2职业资格考试对环境工程本科教育的启示

环境工程(科学)毕业生能参加的职业资格考试大约有3种:环境影响评价师、环保工程师、给排水工程师[3-4]。环境影响评价工程师考试分4个科目:环境影响评价案例分析、环境影响评价技术导则与标准、环境影响评价相关法律法规、环境影响评价技术方法。注册环保考试分为基础考试(主要内容涵盖了高等数学、普通物理、普通化学、理论力学、材料力学、流体力学、计算机应用技术、电工电子技术、工程经济、工程流体力学与流体机械、环境工程微生物学、环境监测与分析、环境评价与环境规划、污染防治技术和职业法规一共15个科目的内容)和专业考试(主要内容包括:环境法规和标准、污水处理与再生利用工程实践、水污染防治工程技术、大气污染防治工程实践、固体废物处理处置工程技术、大气污染防治工程技术、物理污染控制工程技术、物理污染控制工程实践、固体废物处理处置工程实践一共9个科目的内容)。参加专业考试的人员必须在基础考试合格,并符合专业考试报名条件相关规定时才可报考。在专业考试合格以后,才能获得《中华人民共和国注册环保工程师资格证书》。注册给排水工程师考试同样分为公共基础科目和专业科目两类。公共基础科目包括普通物理、高等数学、普通化学、材料力学、理论力学、计算机应用、流体力学、工程经济、电工电子技术。专业考试又包含专业基础和专业科目。其中专业基础科目包括:水处理微生物学、水文学、水泵及水泵站、水分析化学和供水水文地质。专业科目包括:排水工程、建筑给排水和给水工程。通过对环境本科专业课程体系与大纲和环境影响评价师、注册环保师、注册给排水工程师的具体要求进行对比,发现目前环境专业本科的专业大纲和培养目标基本包括考注册环保师和注册环评师所需知识,但是和注册给排水工程师所需知识要求差异较大,而且难度也较大。注册工程师考试针对的是有工作经验的工程师,而大学环境工程(科学)培养的是预备工程师。考察环境影响评价师、注册环保师、注册给排水工程师考试大纲和考试试题,可以发现,资格考试水平普遍高于环境本科专业对毕业生的要求。环保工程师和给排水工程师考试专业科目属于典型的应用型、实践性的科目,这对本科课程建设具有启发作用。环境影响评价在本科阶段显然深度不够,环境影响评价导则经常修改,教材多年不变,内容滞后;环评考试教材的核心是环保部颁发的大气、水、固废、噪声、生态环境影响评价导则,由于各环境影响评价导则经常修改,环评考试教材和大纲几乎年年修改,保持同步更新;注册环保和注册给排水强调工程应用和工程实践,环境工程本科课堂教学偏重理论和基础知识的传授。

2.3职业资格考试对环境工程本科教学内容的导向

本科教学大纲中对专业知识的要求一般可分为掌握、熟悉、了解3个层次。其中掌握即要求学生能在实际工作中灵活运用;熟悉即要求他们能够理解并简单应用;了解仅要求他们具有环境影响评价相关的广泛知识[5-6]。注册环保、给排水、环评工程师考试要求高于本科教学大纲,注册环保工程师考试对专业知识的要求大多为掌握和熟悉,要求相关人员要能够在具体工作中运用基本原理并能进行分析问题和解决问题。因此需要学校在编写与这几个证书有关的教学大纲时,密切注意这些考试大纲的要求,力求达到将相应的内容列入各相应课程的教学大纲之中。在教学中将设计和计算作为环境工程平时考核的主要内容,强化学生实践意识,引导学生由死背书本向注重实践能力方面转变。在考试题型上,也力求多结合环保工程师职业资格专业考试上面的考试题型方式,如增加相应客观题型,内容主要以案例计算为主。并适当增加综合性和应用性的考题,为学生今后参加相应的证书考试打下坚实基础。环保专业考试辅导用书和各年考试试题是水、大气、固废、物理污染控制最佳辅导教材,以水污染控制工程为例,普遍感觉缺乏习题或习题陈旧,而环保专业科目考试提供生动的素材,稍作修改可应用于考试测验。环保专业考试案例可作为课程设计,乃至毕业设计的样本。为了满足社会需求,提高毕业生的就业率,笔者认为对当前的人才培养教学大纲进行不断修订和充实是非常必要的。基于以上事实,可考虑以下方面:(1)顺应相关职业资格考试的要求,及时修订大纲和课程体系。(2)教学方法的改革。转变课堂灌输教育方式,采取案例式、融入式、讨论式的教学方法。(3)及时更新教学内容,培养社会需要的应用型环境本科人才。(4)突出实践性教学环节。其中环境影响评价,水、大气、固体废物等的污染治理都需要有实际工程经验,而且环评、环保工程师考试也非常偏重于这些方面的实际问题进行命题。课程设计、毕业设计、各类实习等是学生熟悉和深入理解这些工程实践的重要环节和手段,因此,对这些相关实践类课程必须要给予足够的重视和课时上的保证。(5)加强师资队伍建设,要不断提升专业教师的实践能力,学校应通过鼓励和奖励教师到相关企业进行实践培训和挂职培训,以提高双师型教师所占比例,提升教师的理论结合实践水平。

3职业资格考试和本科教育面临的新挑战

各类职业资格注册工程师考试大纲明确指出,考试针对有实践经验的从业人员,普遍要求本专业或相近专业本科毕业并从事本专业5年以上,这无形加大了在校生参与考试的难度。其次,注册考试的激烈竞争程度是另一考虑的因素,事实上只有少部分人有参加这类考试的计划,且主要是预备考研的同学;为了更贴近证书考试,需要学校以及任课老师更多地在课程设计、大纲编写和制定、教学内容和考试考核形式等多方面进行改革。教师只有通过注册给排水、环保、环境影响评价工程师等职业资格考试,或在生产设计第一线培训或挂职一定时间才有资格满足“双师”教师资格的基本要求。另外,目前国家对职业资格证书清理也造成不小的负面影响。2016年,随着简政放权,降低行业准入门槛改革的深入,在此前已取消5批职业资格许可和认定事项的基础上,国务院再取消招标师、物业管理师、市场管理员、插花员等47个事项。加上前5批取消的272项职业资格,国务院分6批取消的职业资格将高达319项。至此,各部门设置的职业资格总量比本届政府成立之初已减少50%以上。这一系列清理职业资格考试措施降低了“考证”热,客观上给环保类职业资格考试带来一定冲击。

参考文献

[1]杨芳,颜世发.融入环评师职业资格考试的环境影响评价课程教学改革探索[J].辽宁科技学院学报2011,13(1):84-85.

[2]刘辉利,游少鸿,朱义年.基于职业资格制度的环境影响评价教学探讨[J].当代教育理论与实践2012,4(11):101-102.

[3]住房和城乡建设部,人力资源和社会保障部.注册公用设备工程师(给水排水)执业资格考试专业考试大纲[Z].

[4]环境保护部,人力资源和社会保障部.环境影响评价工程师职业资格考试大纲[Z].

[5]郑宾国,张珂,牛俊玲,等.职业资格制度下环境工程专业高等本科教育教学的改革[J].价值工程2016(1):274-275.

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一、能源动力工程领域的高等工程教育

能源动力工程专业是伴随着近现代工业革命发生、发展、加速过程成长起来的传统专业，在新的能源形势和建立工业强国的需求下承担着崭新而重大的培养责任。我国目前设有能源动力大类专业的学校有130余所。经过几十年的努力，我国能源动力的工程教育有了长足的进步，但总体来看，整个工程教育体系没有发生本质的变化，还不能很好满足现代工业对工程技术人才的需求。[3]能源动力领域的高等工程教育主要存在四个方面的不足。

1.缺乏明确的工程教育定位

很多研究型大学的目标是培养科学家，而不是工程师。而工程教育和科学教育是两种不同的教育。科学家从事研究发现，工程师进行创造发明。培养工程师和培养科学家需要两种不同的教育体系。作为一个典型的工程学科，能源动力专业的培养目标应该是以培养工程师为主。在现实需求下，就是培养既有创新能力又能解决实际工程问题，同时具备国际竞争力的高级人才。

2.工程教育体系陈旧

在课程设置上，能源动力专业的课程改革基本上是在原有课程体系下的完善，没有从根本上打破原有的课程体系。随着新知识的不断出现，由于缺乏课程间的整合机制，课程有增无减，使学生不得不面对越来越多的课程。在教学模式上，通常是以教师为中心的讲授式教学，而不是以学生为中心的启发式教学。学生的分析、想象、创造能力的培养受到限制。在教学内容上，工程教育基础课程太偏理论，教学中缺乏实际应用的环节。不少专业课程跟不上科技发展的节奏，内容几十年不变，总体上比较陈旧。教学实验以验证性为主，测试手段比较落后，设备比较陈旧。

3.缺乏与企业的互动

作为一个实践性很强的学科，不了解工程界的需求而一味纸上谈兵不仅不能培养出合格的现代工程师，而且对于学科发展也是极其不利的。工程界对工程教育的教学内容和实践水平有严格要求，但不少工科教师缺乏必要的工业经验和工程背景，学生也缺乏必要的实训机会和体验。4.缺乏工程教育的国际化随着世界经济全球化进程的加速，能源动力领域需要更多的按照国际标准培养的工程人才。在工程教育体系中，需要更多地接纳来自不同国家的学生，在教学和科研中注入更多的国际化内容，与国外大学加强校际交流与合作，培养具备专业知识和能力的国际化现代工程师。总之，长期以来，能源动力工程领域习惯于从系统性和科学性出发组织工程教育体系，较少以学生和工程界需求出发进行考虑，无法真正适应社会的变化和现代大工程教育观念。

二、能源动力工程领域的高等工程教育探索及实践

针对能源动力领域的工程教育问题，近年来上海交通大学机械与动力工程学院对能源动力专业的本科工程教育体系进行了积极探索和实践，主要归纳为三个方面。

1.明确培养主体

首先明确了能源动力专业的培养目标就是培养合格的现代工程师。培养的主体就是学生。从华沙世界工程教育会议和美国“2020工程师”计划[4]对新一代工程师的要求来看，现代工程师首先要对工程或技术有热情，因此在充分考虑学生需求和实际办学条件的基础上，选拔对成为未来工程师有强烈意愿的学生进入教育部的“卓越工程师教育培养计划”特色班，希望能培养出未来企业界的领军人物。这样，学生在培养过程中可以保持较高的热情，有利于教学和实践工作的开展。

2.制订“工程教育特色”培养计划

新的培养方案中的课程设置主要分为四个部分，如图1所示。第一部分通识教育课程主要由人文、社科、经济管理、外语、体育等课程组成。第二部分专业教育课程包括了能源动力领域必备的数学、物理、化学、电子电工、材料、设计制造、热学、流体力学等最基本的知识（必修）和各个研究方向（包括热能工程、车用发动机、叶轮机械、制冷与低温工程）的专业课程（选修）。第三部分专业实践课程涵盖了各类实习、实验和毕业设计。第四部分个性化教育课程由学生根据需要自主选择。相比原来的非工程教育课程体系，新的课程设置有下面几个很大的变化：

（1）淡化了各研究方向的具体差异，强调通用基础知识的学习。目前国际上普遍认为应该注重“基础知识”，而“专业知识”可以在工作以后继续增加积累，甚至终身都要不断地学习。在“基础知识”中，国际上的观点更强调的是“通用基础”。

（2）对课程进行有效整合。原先的课程多而杂，在教学内容上出现重叠，加上许多课程学分少，学生为了凑学分需要同时学习多门课程，所以学习负担很重，不少学生都有“考完即忘”的经历，没有达到要求的教学效果。在新的课程体系中，考虑上述问题，对课程进行大范围整合：取消小学分课程（学分），设置高学分课程（学分），除个别课程外，多数课程都在3个学分以上。另外，突出了工程实践类课程和基本理论课，减少了拓展理论课的数量。以专业教育课程为例，可以看出新旧课程设置的差别，见表1。由表可见，专业基础课的必修总学分提高11分，但门数减少2门；专业方向课选修的总学分减少7分，可选的课程也减少了三分之二。

（3）强调工程意识和实践能力的培养。由于我国的基础教育是按科学教育的体系构建的，所以工科学生进大学后难以马上适应工程教育，使教学效果打了折扣。在新的课程体系中，特别设置了“工程学导论”必修课程，向学生介绍工程问题及其解决方案的基础知识，同时培养学生提出工程问题、通过团队合作研究并设计解决方案的能力以及交流、写作的基本能力。该课程要求学生在一年级学完，希望能够弥合高中教育和大学工科教育之间的鸿沟。另外，在热工核心基础课程如传热学、工程热力学和流体力学等中增加课程设计和团组大作业，课题取自生活和企业，在解决实际问题过程中增强学生对知识的实际应用能力。

（4）增设企业课程模块。为使学生尽早地接触企业，了解企业需求和产品设计规范标准，在新的培养计划中增加了企业课程模块，包括“企业项目管理”、“质量管理及控制”、“精益六西格玛管理”等课程供学生选修。授课老师都是来自优质企业的具有丰富工程经验的工程师，可以提供大量新鲜而实用的案例，提高学生的学习兴趣，加速学生适应工程实践的进程。

（5）采用合适的优秀工程教材。现代工程技术的发展给能源动力类专业课程的教学提供了极其丰富的素材，如纳米微米的应用、燃料电池、新能源开发、污染物减排等。优秀的教材能够及时恰当地反映工程技术的这些新变化，并以学生容易接受的形式表达出来。在这一点上，国外有些教材做得更出色。能源动力类各专业课程精心挑选了取材丰富、构思新颖、内容先进的教材，而且要求使用中文教材的课程必须提供优秀的英文参考书。例如，工程热力学课程就选用了中文教材《工程热力学》（沈维道、童钧耕编著）和美国的Moran、Shapiro编著的英文教材《FundamentalsofEngineeringThermodynamics》，不仅有益于知识的互补，而且能开拓视野、活跃思维、引导学生去感受理论与实践的重要性。

3.增强实践教学和工程实训环节

实践是实现工程教育的必要环节。在新的培养计划中，特别注重了实践教学环节的设计和规划。整个实践体系分成四部分：理论课实验及课程设计、工程设计类、各类实习及各级工程实验/实践活动。如表2所示。

（1）理论课实验及课程设计。这类实践主要包括涉及课程知识的原理性验证实验和基本设计等，与工程实践内容相差较大，但却是夯实理论知识基础有效的手段，不可缺少。在新的课程教学大纲中，除了保留传统教学实验和设计外，还增设了综合性和实践性较强的训练项目，如在传热学、工程热力学和流体力学等核心基础课程中增加课程设计或团组大作业，题目具有一定的启发性和现实性，希望能够增强学生的综合运用能力和驾驭理论实践相互转化的能力。

（2）工程设计类。工程设计系列课程的主要目标是贴近工程实际，搭起学校学习与工程实践的桥梁。包括：“工程学导论”，通过课程学习将一年级学生引进门，建立对工程的认识和兴趣，如前所述；“工程设计1”，进行符合二年级所学内容的具有一定难度的项目设计；“工程设计2”，进行符合三年级所学内容的有较大难度并和专业相关的项目设计，如结合数理化、热机电等基础知识，设计电子元件冷却系统、余热回收利用系统等；“毕业设计”。在四年级，结合企业实际项目，以产品为对象，实现较大的工程项目的综合训练。毕业设计可与生产实习衔接，共同在企业完成，给予毕业设计充分的时间和质量保障。工程设计类课程以项目为导向，强调设计的实用性、经济性与开放性，同时强调团队合作、沟通与领导能力的培养。项目有的来自上海通用、宝钢、航天八院、商飞、泰科等优质企业，有的是与海外大学合作联合承接海外公司的项目，进行海外实习，开拓了学生的国际视野，培养了其全球工作的能力。

（3）各类实习。这类实践包括了传统的金工实习、认识实习和生产实习。其中认识实习和生产实习都在企业完成，生产实习又和毕业设计紧密相关，这样使实习目的更加具体，不仅促进了企业和学生的相互了解，更保证了双方合作的积极性。

（4）各级工程实验/实践活动。除了培养计划中的各类实践内容外，学有余力的学生还可以参加国家级、省部级、校级的工程实践活动，如全国大学生节能减排科技竞赛、国家大学生创新性实验计划、上海大学生创新活动计划、上海交通大学大学生创新实践计划、上海交通大学特色实验项目等。通过竞赛或设计，学生对专业的兴趣得到了培养和强化，实践能力和创新意识也获得了不同程度的提高。

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【关键词】环境科学专业；环境工程学；困境；教学改革

国内多个高校的环境科学专业都开设了一门必修课程向学生系统介绍水、大气、固废污染控制方面的基本原理和技术方法。如北京师范大学开设的《污染控制工程基础》、清华大学开设的《环境工程原理》、同济大学开设的《环境工程学》。我校的环境科学专业也开设了《环境工程学》这一门必修课程，旨在使学生系统地掌握环境工程的基本原理、基本方法，较全面掌握水与废水处理、大气污染、固体废物管理的基本概念、原理和工艺特性等。针对我校环境科学专业学生和课程的特点，笔者通过近十年的教学实践，对本门课程的教学进行了一些探索和改革，以最大程度的提高教学效果和教学质量。

1 课程教学中的困境

1.1 学生工学基础薄弱

《环境工程学》涉及的内容不可避免的会涉及到部分流体力学、化工原理、水力学等工科课程的内容，而我校环境科学专业学生工学基础薄弱，在课程设置中无相关的课程。因此，在授课过程中，如何让这部分内容不影响学生对于相关知识的理解是一个值得深思的问题，同时也对教师提出了更高的要求。

此外，工程基础薄弱对实际工程的了解仅仅限于课本上的基本知识， 缺少实际认识， 从而在真正设计时无从下手；学生在设计时缺乏对设计手册、设计规范等相关资料查阅的能力， 不能综合运用所学的理论知识来分析解决实际存在问题。

1.2 学时少，理论与实践脱节严重

我校该课程采用的教材一直沿用的是蒋展鹏主编的《环境工程学》，现已经历三版（第三版为蒋展鹏和杨宏伟主编）。教材主要系统的论述环境工程的基本理论、污染防治技术与污染控制工程及发展趋势，主要包括3篇内容[1]，及主要涉及三大污染控制工程，内容范而多。但实际的课堂教学学时只有51个学时，如何在有限的学时内向学生讲授相关的知识，同时达到相应的教学目的，是一个需要深思和探索的问题。

同时，该门课程本身是一门理论和实践性都很强的课程，由于总课时偏少、内容多， 教师教学更偏重于理论教学，从而导致该课程理论教学、实验教学、实践教学三者之间的互动和渗透不够， 脱节现象比较严重。

1.3 教学手段与方法单一

教学手段与方法的正确与否事关教学工作的成败和教学效率的高低，是实现教学目的、完成教学任务的关键[2]。在传统的教学过程中，教师主宰课堂的“一言堂”，只会导致学生被动地接受知识；同时，多媒体工具使用单一，只是简单的将教材内容编辑后照搬到幻灯片上，照本宣科。这种单一的教学手段使学生的主体地位没有得到充分发挥，限制了教学质量水平的提高。

2 教学改革

2.1 整合更新教学内容，突出重点，讲授与自学相结合

课程教学内容多而范，课时少，且随着时代和社会的发展，新技术和工艺流程不断涌现，因此要以教学大纲和教材为根本，合理安排教学内容，不断更新和整合教学内容，突出重点。针对教材相对于实际工程工艺的滞后性，增加一些环境工程学方面尤其是污染处理技术方面的新知识，不断拓展教学内容的深度和广度，提高学生的学习兴趣和对专业相关知识的储备。同时注重新旧工艺的联系与区别，提高学生的思维能力，让学生明白新工艺的改进之处，甚至提出一些改进方案，充分调动学生的学习兴趣。本课程旨在使学生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法，且学生工科基础薄弱，因此对于涉及到部分工科基础课程如流体力学、化工原理、水力学等工科课程的内容时，一般不做深究，对于设计方面的内容，亦不做要求。在课堂教学中讲解这些学科一些基础知识，引导学生自学，同时鼓励学生参加环境工程的一些相关专业课程学习和选修本专业如《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》等课程；鼓励学生多查阅当代环境工程新技术、新理念的中英文文献，作为本学科知识的课余补充，这样学生不仅可以直接了解国内外在污染控制方面的最新动态，增强学生的英语阅读的理解能力，更主要的是教给学生一种自主学习的态度与技能。

2.2 采用多元化教学手段和方法

课程涉及内容广泛，在教学方法上应该将讲授法、讨论式、案例式和现场观摩相结合，根据教学内容不同采用不同的教学方法，更好的调动学生学习的积极性和主动性，激发学生在环境工程学术领域中的求知欲望和创新意识。考虑到本课程的特点，本课程主要采样以多媒体教学为主，板书为辅的教学手段。通过多媒体教学手段，可以以丰富的图片、逼真的动画及实地录像，以学生为中心，通过简洁的文字叙述和深入的语言讲解，将抽象的概念和理论直观化展示将涉及的装置、材料的外观和运行状况等信息进行生动描述，以提升学生的兴趣和关注力，提高课堂教学的效果同时可以可节约课堂板书的时间，提高课堂教学信息量[3]。笔者在教学过程中发现，如果整堂课都采取多媒体的教学手段，学生会产生视觉疲劳；此外，对于一些繁琐的计算过程，板书的教学效果要优于多媒体教学。在课余时间组织学生赴学校相关实习基地进行现场参观，弥补课堂教学对相关工艺和设备直观认识的不足，提高学生的实践能力。要求学生针对某种污染，通过查阅相关资料，提出相应的污染控制技术，达到学以致用的目的，同时也能了解相关污染物控制技术的最新进展，让学生也走上讲台，实现“教”与“学”的良好互动。

2.3 加强理论课与实验实践课程的结合

“纸上得来终觉浅”，《环境工程学》本身就是一门实践性很强的课程，需与相关的实验和实践课程紧密联系。实验课是环境科学专业的必修课的重要组成部分，在教学过程中加强相关实验课程的教学有助于学生对理论知识的理解和掌握。但我校的本门课程不设实验课，设单独的环境科学专业实验课程，因此在教学过程中要重视这两门课程的衔接和结合。

增强学生的自主创新能力，根据学生兴趣，结合国家级和校级的创新型实验项目，要求学生完成课外实践活动，比如对工艺流程的设计改动，加强他们对课本知识的理解；鼓励学生参与到研究生和导师的相关科研工作当中去，增强学生的实验实践能力。

【参考文献】

[1]蒋展鹏， 杨宏伟.环境工程学[M].3版.北京：高等教育出版社，2004.

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[关键词]油气储运工程；应用型；人才培养

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0030-03

科技的进步和经济的全球化，使得以往的以人力劳动为主的生产方式逐渐向以技术为主的生产方式转化，经济的发展对文化和科技的依赖程度逐渐加强。[1]我国当前正处于高新科技成长与产业布局改革的关键阶段，不仅迫切需要科研型精英，更需要一大批技术人员和一般技术监管人才，且当前严重短缺的是处于科研型人才和技术人员中间的实用型高等技术监管和组织精英。[2]所以，培养实用型本科人才是将人口优势变成人才资源优势的关键，是顺应中国经济发展的现实需求和必然条件。[3]油气储运工程专业是辽宁省教育厅支持向应用型转变的试点专业之一。在进一步践行《教育部、国家发展改革委、财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》和《辽宁省人民政府办公厅关于推动本科高校向应用型转变的实施意见》等文件的基础上，本校踊跃实行本专业变革发展计划的制订任务，全力推进本专业融合产业转变和创新驱动发展，把教学思路转变到服务辽宁社会经济发展的方向上，为辽宁省经济提质增效提供强大的人才支撑。[4]

一、油气储运工程专业应用型人才培育转型思路

我们以企业、社会需求为导向，将油气储运工程专业的办学思路转到产教融合、校企合作、增强学生就业创业能力上来，以培养应用型人才为目标，对培养计划、实践平台、师资队伍、考试考核方式等做全方位的改革。[5]

我们通过提高本专业办学定位与企业需求的符合度，优化学科专业结构，建立紧密对接产业链、创新链的学科专业体系，建立完善的教学质量保障体系，培养机制向应用型人才培养的方向改革，为辽宁省乃至国家的经济发展以及油气储存与管道输送领域培养高素质应用型人才。

二、油气储运工程专业应用型人才培育转型方案

（一）培养计划修订

为满足油气储运工程专业向应用型转变以及我校特色专业发展和建设的需要，我们开展了本科培养计划的修订工作。修订的目标是以企业、社会需求为导向，科学制定人才培养计划，致力于培养应用型专业人才、大众创业型人才及卓越型工程师。[6]具体修订方案如下。

1.培养目标。将学生培育成德、智、体均衡成长的应用型精英，要求学生具有以下几方面的能力：（1）具备扎实的数理基础与系统的油气储运专业知识，具有优秀的计算机应用才能、工程实践才能；（2）具有国际视野和跨文化的沟通、竞争与协作能力；（3）能在石油、石化、城市燃气等企事业单位中承担油气储运系统的策划、设计、建设、运行监管以及技术研究与开发任务。

2.培养规格。培养规格的修订朝着应用型方向转变，力求使培养的毕业生具备良好的品德修养、全面的专业知识、丰富的实践经验以及一定的创新能力。具体体现在以下几方面：（1）热爱祖国，遵纪守法，具备良好的思想品德、社会道德和职业素养；（2）掌握一门外语，具有一定的听、说、读、写才能，并能够在本专业学习中熟练地使用；（3）掌握计算机语言和基本操作技能，能熟练地应用计算机等现代信息技术进行中外文资料查询、文献检索以及获取其他相关信息；（4）拥有工程流体力学、热工学、工程力学等方面的基础理论和基础知识；（5）掌握并具有油气储运工程规划设计、建设施工、生产运行和经营管理等所需的专业知识和实际应用能力；（6）能够应用常用工程软件进行输油管道、输气管道、油气田地面工程的工艺计算和模拟；（7）了解油气储运工程的理论前沿和发展变革，具有一定的创新科研能力。

3.课程体系。课程体系朝着培养应用型人才的方向进行调整，在“整合、”的基础上，压缩公共课及基础课学时，增设具有实际需求的应用型专业课。

工程流体力学、工程热力学、油气集输、输油管道设计与管理、油库设计与管理、泵与压缩机等课程，是油气储运工程专业的关键专业课，在调整课程体系时，这些主干专业课的学时和学分要充分地保留和巩固。另外，石油、石化领域的企事业单位普遍要求学生具有工程软件的应用能力；天然气的使用和普及越来越广泛；LNG等新技术逐渐兴起和壮大；国内大型石油、石化国有企业在国外的工程项目日趋增加。面对这些新的需求，要有针对性地开设一些新专业课，比如工程软件应用、燃气输配、LNG技术、双语课程等，扩展在校生的专业知识结构，增强学生今后应对就业市场的能力。

4.教学内容改革。针对专业基础课、专业选修课等相关课程，在传授理论知识的同时，要注重向学生讲解知识点的工程背景及在实际工程中的应用。在增加一定的工程案例学时的基础上，教师要结合自身的教学、科研经历为学生讲授实际工程案例，以增强学生将知识点应用于实际工程项目的能力。

5.实践教学环节的设置。根据本专业向应用型转变的需求，实用践行教学环节的设置要具有多样性和实用性。比如，油气储运工程专业的相关工程软件在实际工作中应用非常广泛，应增强学生的软件应用能力。

在全面完善实践教学环节的前提下，可适当增加输气管道课程设计、油库课程设计及工程软件实训等实践教学内容，这些内容至少要占总学分的30%。

（二）实践平台建设

我们围绕国家创新体系建设构建科技创新平台，全力构建工程技术中心，提高自主创新能力，促进资源共享；多方面筹集资本，加大教学科研基本设施的建设力度；组建辽宁省工程技术中心，为组建油气储运工程国家重点学科做准备。同时，我们借鉴国外大学科技资源配置方式和国内院校的改革经验，完善工程技术中心管理制度，有效实施工程技术中心“开放、流动、联合、竞争”的运行体制，充分发挥工程技术中心的资源优势，实现资源共享，力争新建若干个与国际接轨的前沿技术共享平台。

我们把实践教学资源建设作为重要支撑，加快工程实践中心、生产化实习实训基地和技术服务平台的建设。制定开放实验室项目资助计划，在开放实验室的设备添置、设备运行维修、耗材、人员配置、工作量等方面给以积极的支持，营造向学生半开放、运行优良的实践教育氛围。同时，我们加强对实验室的监管，建设完善的本科实验室和重点实验室管理规章制度，以及大型仪器设备监管使用规程，以提高机器的使用效率。同时，实施实验室岗位责任制、设备维护、无危险监管与环境保护制度等。此外，每年投资数万元用于大型精密设备器械开放和大型的精密设备器械维修，以提高器械利用率。

在实践教学的安排上，要增设设计类、综合类实验，减少验证性、演示性实验的比重，大力培养学生的动手能力和创新能力。在改革实验教学的同时，要重视实习环节，努力建设与学科息息相关的校内外实习基地，为学生获得良好的实习创造条件。

积极鼓励和倡导教师们采用当下先进的教导科技，为学生们的学习提供方便。这要求教师将讲授课程基本材料（教案、电子教材、教学大纲、习题、多媒体课件、图片、影像等）制成电子文档。为增强广大学生的感性认识，实验教学中心与实习基地联合录制实习基地工艺流程和生产装置影像资料，一旦学校条件允许，全部上网，构建网络课堂。在目前的条件下将讲授课程基本材料上传至学院主页，实现资源共享，能够让学生通过网络进行预习和学习。

（三）师资队伍建设

我们拟用将近3年的时间，建设一支适应学科教学工作与改革发展要求的由骨干教师组成的团队。团队由不同研究方向的课题组构建，课题组教师队伍保证职称、年龄、学历结构基本符合客观情况。

1.发展规模。在争取学校有关政策扶持的基础上，3年内吸引5～10名副教授或博士来油气储运工程专业工作，有计划、有重点地培养青年教师。

2.结构调整。积极调整本专业师资队伍的年龄、学历、职称结构，尤其是加强35岁至45岁之间具有博士学位教师的补充，并使教师职称比例基本合理，在此基础上组织精干力量推进精品课程构建。精品课程构建分3个层次进行，即院（系）精品课程、校级精品课程、校级示范精品课程，实行滚动式建设，按照院级、校级、校级示范层层递进。

3.梯队建设。加强本专业教师队伍的梯队建设，在加强年轻教师培养的同时积极培养省部级以上的学术带头人，争取3年内拥有省部级或校级学科带头人2～4人。同时，重视教学第一线主讲教师队伍的质量，强调教学第一的思想，确保青年教师授课学生满意率达到95%以上。

（四）考核方式改革

摒弃以往以考试作为单一考核的方案，根据课程的特色，开展多样的考核方式，以全面测试和评估学生的学习进程、学习行为和学习成就。拟采取下列几种方式进行考核。

1.主干专业课：采纳以往试卷考试与学生日常学习情况、自我表现等结合起来进行考核的方式。

2.实践课程：可以选择采纳现场技巧实践、上机实践、实践测试等方法，或者采用理论测验与上述操作结合起来的方法进行考核。

3.考查课：可采取试卷考试、大作业、论文、调研报告等方法与日常表现相结合的方法进行考查。

4.研究性课程：可采取教师命题，学生针对题目自行研究、设计，提交报告、答辩的方式进行考核。

5.顶岗实习和毕业设计：可以采用顶岗考核答辩、毕业设计、毕业答辩等考查方法。

三、油气储运工程专业应用型人才培养展望

研究和实行应用型人才培育，是顺应构建人才大国，培育大批企业、单位所要求的应用型高级技术、规划和管理人员，为社会发展履行职务的客观要求，是顺利完成大学毕业生就业的关键渠道。通过确定指导思想，明确培养目标，细致分化和调整教学形式，能促进应用型本科教育成为一种全新的人才培养模式。辽宁石油化工大学石油天然气工程学院油气储运工程专业转型培养方案体现在应用型办学理念、办学思路、创新举措等方面，预计经过3年时间的构建，能整合教学革新成果，优化课程教学内容，改善教学模式和方法，改革考核评价方式，逐渐建成适应社会经济发展要求、具有专业特色的实用型人才培养方案和教学形式，为中国和辽宁经济社会进步做出积极的贡献。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张宇华.培养应用型本科人才的思考与探讨[J].教育与职业，2009（26）：23-24.

[2] 贾宝栋，苍久娜.发展应用型本科教育的重要性[J].价值工程，2010（30）：158.

[3] 畅晋华，原帅，畅志峰，等.浅谈启发式教学对培养应用型人才的重要性[J].课外阅读（中旬），2012（10）：26.

[4] 竺柏康，徐玉朋，张仁坤，等.油气储运工程专业应用型人才培养模式的研究与实践[J].石油库与加油站，2007（5）：8-11.

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数学是研究现实世界中数量关系和空间形式的科学。

数学以抽象的形式，追求高度精确、可靠的知识。抽象并非数学独有的特性，但数学的抽象却是最为典型的。数学的抽象舍弃了事物的其他一切方面而仅仅保留某种关系或结构，同时，数学的概念和方法也是抽象的。

数学是在对宇宙世界和人类社会的探索中追求最大限度的一般性模式，特别是一般性算法的倾向。这种追求使数学具有广泛的适用性。同一组偏微分程，在流体力学中用来描写流体动态，在弹性科学实验中用来描写振动方程，在声学中用来描写声音传播等等。

数学作为一种创造性活动，具有艺术的特征，具有幽美性。英国数学家和哲学家罗素对数学的幽美性有过一段精僻的话：“数学不仅拥有真理，而且拥有至高无尚的美――一种冷峻严肃的美，就像是一种雕塑……这种美没有绘画或音乐那样华丽的装饰，它可以纯洁到崇高的程度，能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的完美境界。”

最近几十年来，由于计算机技术的高速发展，数学的地位更是发生了巨大的变化。科学的本质是数学，现代科学的一个重要特征就是数学化，高技术从本质上就是数学技术，现代数学已不再仅仅是其他科学的基础，而是直接发挥着第一生产力的作用。

当前工科的高等数学教学的现状

工科数学的教学，尤其是高等数学教学，就其内容而言是比较完备与定型的。高等数学是以讨论函数微积分为主要内容的一门学科，主要内容是函数、极限、连续、导数、微分、积分、向量代数与空间解析几何、微分方程等。这些内容不仅是工科各专业课的理论基础及数学表达语言和工具，也是学生从基础教育思想向高等教育思想过渡，从有限的、形象的思维形式向无限的思维形式过渡的一门承上启下的基础理论课程。但是，过分强调这一点，导致在数学计划中加入越来越多和越来越细的内容。通常是，老的内容不减，新的内容又必须插入，学生的负担越来越重。然而却有不少学生带着数学到底有什么用的困惑，在沉重的学习负担下感到数学难懂又枯燥，学习兴趣日下。一部分学生上课不听，作业抄抄，考试临时抱佛脚。考试抑或没通过，即使挠幸通过，也是学得快忘得更快。虽然有的学生严格按照老师的要求好好学习了，考试也许得个满分，但一旦碰到以数学为工具解决各种实际问题时，也会束手无策，不知从哪儿下手。

数学建模和数学建模竞赛

鉴于以上现状，我校从1998年开始尝试搞数学建摸。其实刚开始时，不是为了参赛，而是想提高学生学习的积极性。1999年开始了数学建模选修课，2000年领导要我们组队参加建模。当时，抱着摸石头过河的心态组织5个队参加，获得1个省一等奖，1个省二等奖，2个省三等奖，1个成功参赛奖。2001年，9个队参加并全部得奖：1个国家一等奖，2个国家二等奖，3个省一等奖，另外均为省二等奖。2002年，我们组织了10个队参加，又一次全部得奖：1个国家一等奖，3个国家二等奖。2003年组织13个队参赛，又是满堂红：4个队获国家大专组二等奖，6个浙江省一等奖，3个省二等奖。通过这几年的组队比赛，我们摸索出了这样一条比较适合高职高专的方法。

（1）讲高等数学时渗透建模思想

我校根据专业特点，采用了两套教材：

理科：《高等数学》（上、下）主编：盛祥耀

高等教育出版社

《概率论与数理统计》第二版常柏林等编

高等教育出版社

《线性代数》彭玉芳等编高等教育出版社

三本书总学时：130课时。

文科：财经类专科试用教材

《微积分》李志照等编高等教育出版社

《线性代数》张政修等编高等教育出版社

《概率论与数理统计》何蕴理等编高等教育出版社

三本书总学时：110课时。

抱着专科学校会用为主的目的，1998年我们在全校的文理科班中，尝试在上课时放弃一些繁琐的证明，见缝插针的插入一些简单的小型建模案例。在讲完函数这一节时，怎样建立函数关系式即俗称的应用题多讲多练；在讲述完连续函数的性质后，向同学们介绍了“椅子能在不平的地面上放稳吗？”等小模型；导数的定义、导数的思想方法在建模时经常用到，插入“如何预报人口的增长” 模型，介绍Malthus模型及Logistic模型；导数的最值讲完后，插入“不允许缺货的存贮模型和允许缺货的存贮模型”“森林救火模型”；定积分的概念，讲完书上的引例后，以我们学生的参赛论文“飞越北极”“横渡长江”为例子，讲解定积分的分割、近似、求和、极限思想在建模中的应用。结合“报童的诀窍”讲授积分上限函数。而微分方程这一章，更是渗透建模思想的好地方：“正规战与游击战”、食饵――捕食者模型等均可以在此处介绍。提高学习兴趣的同时，对学有余力的同学则起到了抛砖引玉的作用。在讲授《线性代数》、《概率论与数理统计》时，我们也作了同等的尝试。让学生从小问题入手去体会，学习应用数学的技巧。一年下来，不管是我们上课的教师还是学生，明显觉得数学有趣了，学习积极性提高了。

篇8

Mu Huiqun

（Shihezi Vocational and Technical College，Shihezi 832000，China）

摘要：文章主要讲述了开展实践教学的方式并以块装锅炉为例来对供热系统进行了介绍。

Abstract: This article focuses on the way to carry out practice teaching and introduces the heating system with the example of block mounted boiler.

关键词：教学模式 培养方式 实践教学

Key words: teaching mode；training method；practice teaching

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）29-0186-01

0引言

为了开展好实践教学，我校多年来在专业理论课实践教学中不断的探索，采取不同的实践教学形式并通过这些形式，充分发挥了各种教学手段的互补性，从而达到全方位、立体化的教育教学效果。

1开展实践教学的方式

①社会调查。在每年的寒、暑假期间，我校组织老师进行社会调查与社会服务，教师通过社会调查，提高了他们的专业素质和分析解决问题的能力，深化了理论教学效果。活动结束后，学校通过社会实践成果报告会等形式总结表彰那些在社会实践中表现比较优异的教师，并把社会实践的结果记入平时成绩。②参观认知。组织学生参观本专业的实践基地，已经成为长效的教学方式。开设实践课时，教师们带领学生参观实验实训基地，向学生提供鲜活生动、直观现实的历史和现实案例，将其与理论课教育教学相结合，扩大了理论教学视角，丰富了教学内容。③工厂见闻。我校是一所职业院校，各班学生都要进行专业实习，借助专业实习的优势，把专业教学资源有机地纳入到理论课的教育教学之中，教师在组织教学过程中，结合企业的性质和实际，发放调研提纲，组织学生撰写，实习结束时提交工厂见闻，召开汇报会。④校内交流。专业课教师深入到学生当中去，积极参与学校及各系部开展的校园文化活动，是专业理论课课堂教学延伸和补充的第二课堂。

2实例简述

为了落实教育部提出的“三个零距离”的办学方针，我院根据实际情况提出的“三个结合”教学模式，结合所学专业的教学工作，下面让我以块装锅炉为例来认识一下供热系统。

2.1 采暖系统中各关键设备功能和原理简介①块装锅炉：水管式锅炉系双锅筒纵向布置水管式自然循环锅炉。锅炉在厂内组装成上部受热面本体和下部燃烧设备二大部件出厂，受热面本体前端系由四周水冷壁上升至上锅筒组成燃烧室，在其后端上下锅筒之间布置密集对流管束，锅炉尾部单独布置鳍片式铸铁省煤器。②省煤器：省煤器是利用烟气余热，通过省煤器管散热片将锅炉给水加热，由于水在省煤器中是强制流动，水经过省煤器管，弯头多次逆流循环后进入锅炉，可使锅炉的给水温度升高到40-50℃。③混合离子交换器：在同一罐体采用强酸性阳离子交换树脂和碱性阴离子交换树脂。阳离子交换树脂吸附原水中的铅、铁、钙、镁等阳离子，软化硬水。阴离子交换树脂则吸附原水中的氯离子以及硝酸根、硫酸根等阴离子。④定压泵设备：它是根据气压罐内气体体积的变化来调节系统的压力。气体定压设备上限压力调定在供热系统所需最低压力的1.2-1.3倍，压力由电接点压力表控制，上限水位由水位控制器控制。

2.1.1 燃料专业实习（为期一个运行周） 燃料车间是电厂发电系统的能源第一站，主要负责全场的燃煤的进煤和上煤过程，为锅炉燃烧提供源源不断的动力。标志性的建筑就是庞大的煤场和大跨度的输煤廊。在煤场里，工作人员用吊机将一车车的煤抓卸下，不同的煤种按堆放置。根据每天烧煤的不同配比，抓取不同比例的煤到皮带机上进行配煤。皮带机的启动和对整个煤从煤场到煤仓的输送过程则是通过集控室的程控系统进行控制，通过布置在皮带层的摄像头，操作者对整个输煤过程一目了然。

2.1.2 化学专业实习（为期两个运行周）供热过程其实就是一个工质的形态转化过程，在锅炉里面，水被加热成过热蒸汽，然后通入至换热站，乏汽最终在凝汽器里面被凝结成水，再进入锅炉里面循环使用，由此可见水在热力厂里面的地位。循环水，给水，各种旋转机械的冷却水……这些水的供给以及锅炉每天的煤质化验都是在化学车间完成的。

2.1.3 主岗位专业实习（为期三个运行周） 锅炉、汽机、电气三个专业是热电厂的三大主要车间，不仅是因为其地位的重要，而且每个专业涉及到的设备跨度非常大，数量非常多，运行需要的操作技术非常高。

2.1.4 锅炉专业煤廊原煤仓给煤机磨煤机（煤粉由空气携带）燃烧器热量（吸收）炉膛燃烧烟气除尘器引风器排大气。渣（较大颗粒）：（沉降）冷灰斗除渣设备。在锅炉房实习要参与了班组的台帐登记工作，从中也能学到一些在学校里没有接触到的术语和锅炉方面的运行知识。

汽轮机是热力发电专业不可缺少的设备，它是以水蒸气为工质，将热能转变为机械能的高速旋转式原动机，汽轮机通过联轴器与发电机相联。全世界80%的电是由汽轮发电机组发出的，所以汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。电气专业的工作大到全厂的线路维护，小到控制室里换灯泡，都会涉及。由于工作所接触到的都是高压的输电线路和带电设备，要格外注意安全，做好防护措施。

2.2 给水、除氧和循环水这三个岗位及实习副司机的实习①给水岗位：给水岗位是全厂最重要的岗位，它的重要性我可以用“心脏”来比喻一点都不夸张。给水泵就象人的心脏一样，维持着整个生产过程中工质水的循环过程。给水岗位上关键的一点就是要保证水压在正常范围之内，平时的操作不多，日常主要工作就是认真监视各项参数在正常范围之内，每两个小时对泵体进行仔细的检查，调整轴承、轴封和部件冷却水、油温等。②除氧岗位：除氧器的功能主要是除去凝结水中的氧、二氧化碳等非凝结气体，同时在除氧的过程当中，凝结水被加热至除氧器运行压力下的饱和温度，这样可以提高锅炉的给水温度。身处在运行岗位，责任心是应该是放在第一位。③循环水岗位：循环水泵的作用是向汽轮机凝汽器供给冷却水，用以冷却凝气轮机排汽。此外，循环水泵还要向冷油器、冷风器、锅炉冲灰水等提供水源。循环水岗位上每天都必须做的一项工作是配合机修人员清洗水闸，及时进行转泵。此外还要注意循环水压力和河水水位，循环水的压力直接影响到机组的真空度，关系到机组的正常运行。④实习副司机：作为一名副司机，首先要对系统熟悉，做到哪里有阀门，哪里有设备心中有数；其次对运规上的东西弄懂，慢慢吃透。再次，在外面操作时，一点要听清楚指令，和司机作好联系工作，按照司机的指令去做事情。认识实习活动是一个从理论到实践的初步转变。从开始的跟班见习到后来的独立试岗；从第一次拿着系统图在机房跟系统到独立操作；从开始的懵懵懂懂到后来对系统和设备熟悉，一步一步的走向成熟，并且在工作中养成勤动手，多动脑的工作习惯。所以建议认识实习应该在大一或大二,使同学们对专业有一个初步了解，以免在学习中对所学专业感到陌生。

参考文献：

[1]邢国清主编.流体力学泵与风机.

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什么样的学校设立这门专业？

目前国内设立这个专业的院校有50多所，不同的学校其水平和侧重点相差比较大。有关联的其他专业还有：生物科学、分子生物学、基因工程。名称不同但实质相同的专业为：生物技术。北京大学、清华大学的生物技术系师资和设备都是国内第一流的。

授课内容主要包括哪些？

生物工程专业主要进行基因工程、遗传工程、微生物技术以及现代生物化学分析、分离技术为主的教学。除了一般生物学课程外，主要专业课有：分子生物学、基因工程原理、遗传工程学、酶工程、发酵工程、现代生物化学及分子生物学实验技术、现代微生物实验技术、计算机应用、现代生化分析仪器使用及维修。

毕业后就业前景？

由于生物工程与实际联系紧密，需要常年在实验室做实验。加之学的内容广泛，所以学生毕业后多半到海外深造。此外，还可以成为从事教学科研工作的教师；到生物学、农业、医药、食品发酵等机构从事科研工作；到各类生物技术公司或有关企业单位从事生物新产品开发。

热门二：国际经济与贸易

什么样的学校设立这门专业？

国内设有这个专业的大学有180多所。不同的院校授课重点不同。综合性大学如北京大学、中国人民大学等注重培养学生的分析研究能力；财经类院校或专业院校如对外经济贸易大学则更多教学生如何做外贸。近年来，综合性大学的录取分数线较高。

有关联的其他专业为贸易经济、国际企业管理；名称不同但实质相同的专业为国际经济和国际贸易。设立大专的专业有国际贸易。

授课内容主要包括哪些？

以课堂教学为主，学习主要通过老师讲授、分组实例研究、公司实践等方式进行。如国际贸易理论与实务课是由老师教你跟外国人做生意的全过程；国际商法课可能会要求你分析讨论外贸业务中的争议等等。在高年级，多数学校会安排学生在外贸公司或外资企业内实习一至三个月，以了解实际的外贸业务过程。外语在学习中非常重要，许多的课程会直接用外语讲授，并成为以后的工作语言。

毕业后就业前景？

从事国际国内市场销售工作的销售业务人员；研究分析国外的经济理论，写文章表明自己的观点的研究人员；从事企业内国际性业务的管理工作的企业管理人员。

热门三：经济学

什么样的学校设立这门专业？

多数综合性大学和经济类院校都开设此专业，如清华大学、北京大学、中国人民大学、南开大学、复旦大学、武汉大学、上海财经大学、厦门大学等。一些综合性大学如北京大学、清华大学等师资力量雄厚，国际间信息交流也较多。

授课内容主要包括哪些？

经济学在西方国家发展的较为完善，相关的理论和学派很多。学习主要是了解学派的经济理论及模型（一定的高等数学知识也是必要的），并通过课堂实例讨论加深对各种经济现象如失业率、商品库存等以及经济手段如利率、税收等的理解和认识，最终达到能够预测分析经济发展趋势，采取相应措施促进其稳定发展的目的。主要课程有政治经济学、微观经济学、宏观经济学、数量经济学、制度经济学等。

毕业后就业前景？

主要从事政府部门的经济顾问；从事经济学理论的研究人员；从事企业的经营管理工作的管理人员；从事经济学专业课程的教学工作。

热门四：财政学

什么样的学校设立这门专业？

国内现在有50多所大学设置了财政学专业，主要是一些财经大学、商学院，也有专门的审计学院，如南京审计学院；税务学院，如长春税务学院。师资力量较强的学校有：中国人民大学，中央财经大学，东北财经大学，上海财经大学等。

授课内容主要包括哪些？

财政学的主干学科为经济学。主要课程有：西方经济学、货币银行学、国际经济学、财政学、国家预算、税收管理、国际税收、国有资产管理等。由于制度和法规是主要的学习内容，所以需要记忆的东西很多。在高年级，学校一般会安排6周的课程实习和毕业实习。

毕业后就业前景？

在政府财政部门如财政部、税务局等单位从事税收规划、资产管理、审计等工作。或在会计师事务所为企业做报税工作和审计企业的财务报表，也可以在大型企业财务部中做税务规划的工作。

热门五：信息与计算科学

什么样的学校设立这门专业？

有近百所高校都设置了信息与计算科学专业在报考时，可以适当考虑学校以下几方面的情况：理论水平高比较重要，一个重要指标就是看学校在权威期刊上发表文章的数目；还要注意学校是否注重产学研的结合，是否具有一定规模的实验室，是否有非常明确的研究方向。总的来说，综合实力较高的有北京大学、清华大学、南开大学、华中科技大学等

授课内容主要包括哪些？

一方面应该学好基础理论课程，包括高等数学、统计学等等，它们有助于锻炼缜密的思维、掌握系统的方法和提高理论水平；另一方面学好计算机课程。在这个过程中，注意提高处理实际问题的能力，这一点最关键。

毕业后就业前景？

从事相应软件的设计开发工作的软件工程师；把握需求和软件的方向的系统分析员；从事某个领域的信息和计算技术有关研究的研究人员。

热门六：信息管理与信息系统

什么样的学校设立这门专业？

专门设置信息管理和信息系统专业的院校很多，著名的有中国人民大学、清华大学、北京大学、武汉大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、浙江大学等。其中工科院校偏重对计算机应用的学习，文理院校偏重在管理上的研究。

授课内容主要包括哪些？

学习的内容涵盖计算机学科和管理学科的核心课程。管理学科方面有会计学、经济学、管理学、统计学；计算机方面有高级语言程序设计、数据结构、数据库、操作系统、计算机网络。两学科综合课程有电子商务、管理信息系统等。独立设计、实现小型信息系统或大型信息系统中的某一子系统，并在此基础上完成毕业设计论文。最后一个学期还应安排相应的管理软件上机实习。

毕业后就业前景？

帮助企业和组织开发管理应用软件的软件开发人员；企业或组织高效运行的保障网络或系统管理员；在企业中从事信息收集、管理工作的企业信息管理员。

热门七：工商管理

什么样的学校设立这门专业？

开设工商管理专业的高校是非常多的，在选择的时候要注意该院系的师资力量、优势专业，以及是否同企业有良好的合作关系等等。中国人民大学的企业管理是全国重点学科，北京大学光华管理学院、清华经管学院都有非常好的工商管理专业。其他像南开大学、上海交通大学、复旦大学的相关专业都不错。

授课内容主要包括哪些？

基本的理论课有：经济学、经济法、管理学、企业战略管理、运营管理、人力资源管理、会计学、统计学、计算机程序设计、数据库原理与应用等。此外，课堂教学还包括许多非常有趣的讨论课、案例分析课等等。当然，还有很多的实践机会：进行社会调查到企业进行管理实习，或为地方中小企业提供管理咨询……

毕业后就业前景？

管理专业的毕业生就业范围非常广，公司、企业、政府部门都有他们的用武之地，例如，从事企业、文化、体育交流活动的策划的项目管理者。帮助企业进行管理咨询、战略规划等的管理咨询师。

热门八：通信工程

什么样的学校设立这门专业？

可报考的学校很多。比较有名的如北京邮电大学、清华大学电子工程系、西安交通大学、上海交通大学、中国科技大学、西安电子工程学院等等。分数线一般较高。

授课内容主要包括哪些？

学习的内容包括一些基本的数学知识、电路知识和计算机的知识，在此基础上学习通信系统的原理，然后对各种通信系统如有线电视、微波通信、卫星通信、计算机网络等等进行研究。做很多的实验，包括搭电路、编程序，还要看大量的科技英文资料，需要上网查询各种有用的材料。很多课是用幻灯片的形式来进行的，还有一些用英语讲的课。主要的外语是英语，学习的重点是能快速地阅读，从科技英文中找到有用的东西。此外，还会有各种实习的机会。

毕业后就业前景？

主要从事计算机、通讯行业的工作。例如，编制、调试各种程序的软件工程师；设计、调测各种硬件系统的硬件工程师；设计、维护各种网络的网络工程师；主持规划一个通信系统的设计、实现的项目经理；为客户提供各种技术服务的技术支持。

热门九：环境工程

什么样的学校设立这门专业？

设置环境工程专业的学校比较多，较好的有清华大学、同济大学、东南大学、重庆建筑大学等，建议报考设置有环境工程系且历史悠久的院校，如清华大学。

授课内容主要包括哪些？

环境工程需要较好的化学和数学基础知识，主要有生物化学、物理化学、有机化学、无机化学、高等数学、工程力学，掌握基础知识后，我们还要知道环境工程设施的工作原理和设施运转的工艺流程，如自来水厂如何生产出洁净的饮用水，垃圾处理场如何使垃圾无公害并加以利用等等，所以还要学习水环境化学、水利学、水处理工程、大气治理工程等。学习过程中会经常进行实验，并有一些设计、施工实习任务。

毕业后的就业前景？

你可专门从事给排水设计工作的给排水工程师；还可从事进行污水处理厂等设施施工的组织、管理、技术指导及监督工作的项目经理。还可到环保局和环保所进行环境管理和研究工作的环境工程师。

热门十：土木工程

什么样的学校设立这门专业？

设置土木工程专业的学校非常多建议报考建筑行业历史悠久的学校，实力相对较强的有清华大学、同济大学、东南大学、西安交通大学、重庆建筑工程学院等。

授课内容主要包括哪些？

学习土木工程需要较好的数学和力学基础知识，主要有理论力学、材料力学、结构力学、土力学，更深入的还有弹性力学、流体力学等等，知道每个建筑构件（如：梁、柱）受到力之后，我们要计算它需要用多粗的钢筋，多高强度的混凝土，什么型号的钢材，所以还要学习钢筋混凝土、钢结构。主要的专业课还有地基与基础、建筑施工、高层建筑、抗震、结构实验。学习过程中会有一些设计、施工实习任务，比如会让你计算一栋住宅的梁、柱楼板所需要的钢筋，并且画成图纸。

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在“大众创业、万众创新”新形势下，国家对创新型应用人才的迫切需求推动地方高校实验教学改革不断深化。借鉴德国应用技术大学在专业建设和人才培养中的成功经验，在重构实验教学体系、改革实验教学内容、丰富实验教学模式以推动创新实践基地建设、师资队伍建设以及机械元素校园文化氛围建设等环节中深度融入“德国元素”，是打造机械工程专业特色，落实实验教学人才培养质量的有效途径。

关键词:

高校;实验教学;德国应用技术大学;教育理念;创新人才培养;机械工程

本文引用格式:

许洪斌，宋鹍，丁军，等．融入德国应用技术大学工程教育理念的机械工程实验教学创新探索与实践［J］．重庆与世界，2016(6):80－84．

一、引言

实验教学在高校人才培养质量与行业对人才能力和素养需求的有效对接中具有先天优势，是公认的培养学生创新意识和工程实践能力的重要途径。近年来，在市场和行业需求的导向下，以及教育部主导的“国家级实验教学示范中心”和“国家级虚拟仿真实验教学中心”评选活动的推动下，高校实验教学在人才培养中的作用日益凸显，其相对于理论教学体系的独立地位得到了普遍认可，国内各高等院校在实验教学方面进行了大力度的建设与改革，教学实验室的设备、环境和师资条件得到很大提升，部分高校在形式上已经形成了独立的实验教学体系。然而，由于实验教学长期从属于理论教学的惯性，以及其独立出理论教学体系后的积累与沉淀不足，人才培养质量与其担负的“培养学生创新精神和工程实践能力”的目标尚有较大差距，无法满足“大众创新、万众创业”新形势下国家对“创新型应用”人才的迫切需求，因此高校进一步深化实验教学改革，加强实验教学内涵建设意义重大、势在必行。德国应用技术大学是在科学技术与经济社会飞速发展、精英式高等教育无法满足其对高素质专门人才在数量与质量上的要求、高等教育向大众化阶段迈进的过程中发展起来的，它以培养应用型人才为目标，为推进德国工业化进程，促进其经济飞速发展，奠定世界制造业强国地位做出了巨大的贡献，在世界范围内享有盛誉。由于德国应用技术大学与我国地方高校在发展背景和两国高等教育分类体系中的层次定位具有很大的相似性，其成功经验对于我国地方高校具有特别的借鉴意义。近年来，重庆理工大学机械工程学院在机械工程专业建设中，结合学院实际情况，吸取德国应用技术大学机械工程专业建设的有益成分，大力推动实验教学的创新改革与实践，在重构实验教学体系、改革实验教学内容、丰富实验教学模式推动创新实践基地建设、师资队伍建设以及机械元素校园文化氛围建设等环节中深度融入“德国元素”，有效促进了实验教学从传统的“发展学生认知能力为主”向“培养学生创新精神和工程实践能力为主”的转变，培养出了适应性强、符合制造业需求的高级应用型优秀人才。

二、紧密结合地方经济建设和行业发展需求，重构以典型机械产品生产过程为主线的机械工程专业实验教学体系

“针对企业及市场的实际需求，依托企业实际工程技术和管理经验适时优化培养体系，以达到培养面向企业型应用技术人才的目的”是德国应用技术大学专业建设的重要特征，行业协会和支持企业会全面参与专业培养目标、课程设计和研究方向等培养体系重要环节的设计。重庆理工大学机械工程学院已实现了专业实验教学的独立设课，为专业实验教学改革的进一步深化奠定了制度保障，过往存在的问题是教学体系内项目多是原来理论课程附属实验，缺乏工程背景和项目间的有机联系，客观上其培养效果依然以发展学生认知能力、验证理论知识为主，无法体现独立设课的优势，难以培养出市场和企业满意的人才。近年来，通过学校“国家级实验教学示范中心”建设项目的推动，学院坚持“产学研”有机结合的办学特色，充分吸取德国应用技术大学工程技术专业建设和人才培养的成功经验，结合学院自身实际情况，对机械工程专业实验教学体系进行了深化改革，最大的特点是依托“重庆市高端装备协同创新中心”“机器人及智能制造技术重庆高校市级重点实验室”“重庆机器人产业技术创新研究院”等平台建立了由机械工程学院与校内相关学院教授，以及协同创新平台合作企业专家共同组成的实验教学指导委员会，在委员会指导下重构了紧密结合地方经济建设，适应行业企业对人才能力和素养需求，以典型机械产品生产过程为主线的机械工程专业实验教学体系。该体系按照“生产与技术资料准备—毛坯制造—零件加工—部件装配—产品调试与检测”的线条设置了物流与工业工程实验室、成型加工技术实验室、金属切削技术实验室、金属切削刀具与夹具实验室、组合机床动力与传动部件实验室、特种加工技术实验室、数控综合实训室、工业机器人实验室、数控技术实验室、机器人与智能制造技术虚拟仿真实验室、装配工艺与检测实验室等实验室，尽可能以点线结合的形式一方面展现当前典型技术条件下机械产品工艺流程的全貌，一方面从技术发展层面上展现从传动加工技术到融合信息、柔性制造等技术的先进制造技术的演变，同时有机嵌入当前行业企业的岗位标准和规范。指导委员会成员的全面性和合理性保证了其既能从专业人才培养和学科发展的层面对机械工程专业实验教学体系的重构进行指导，同时也从学院培养毕业生的能力素质与当前制造业对人才能力和素养需求之间的差距的角度出发检查体系的合理性，有输入、有输出、有反馈，从而从系统构成上保证了实验教学体系的科学性、适应性和生命力，使其能够跟随当前制造业技术发展趋势和产业对人才能力、素质的需求做出调整，保证专业实验教学质量。

三、从企业典型岗位能力与素养要求出发优化实验教学内容，建设既符合客观认知

规律又贯彻行业标准与规范的实验课程自教育部推动“国家级实验教学示范中心”建设以来，促进实际工程项目和教师科研课题向实验教学内容的转化，多开发综合型和创新型实验项目以拓延学生工程视野，切实培养学生创新精神和工程实践能力已形成共识，并将其视为实验中心内涵建设的重要举措。重庆理工大学机械工程学院在此方面进行了积极的探索，花了大力气将部分合作企业项目和教师的纵横向课题转化为实验项目，但在实际教学过程中却没有取得理想的效果。存在实验难度过大，学生难以完成;行业标准和规范难以贯彻;项目间缺少有机联系等问题。究其原因还是实验课程建设过程中目标和指导思想不明确，没有把握好创新与基础之间的关系，没有从行业需求和客观认知规律出发开发实验项目。德国应用技术大学双元制专业的培养方案一般按照“分析工作岗位→调查资格能力要求→选定行动领域→推导出习领域→确定培训内容→对相应工作岗位进行培训”的流程进行，课程内容既有知识技能的具体内容培养专业实施能力，又有符合企业岗位的职业综合素质的内容培养职业行为能力，确保人才培养与企业要求同步，并做到少而精、实用。借鉴此经验，学院在长安集团、重庆机电控股集团、重庆水轮机厂、重庆机器人有限公司、重庆元创自动化有限公司、上海KUKA机器人有限公司等企业针对典型岗位的能力要求和必须遵守的规范和标准进行了深入调研，同时也走访了清华大学工程训练中心、太原理工、山东理工、中北大学、北京电子科技学院等高校，结合学校实际情况，将企业岗位能力和素养要求与实验教学内容和教学环节的映射关系进行了全面梳理，淘汰了部分实验项目，有针对性地选择实际工程项目和教师科研课题进行转化补充进了实验课程体系，同时对留下的实验项目内容进行了补充调整，尤其重视在实验环节中融入企业岗位的职业素质要求和标准，通过此削支强干的手段，用生产实践来确定实验教学内容，既符合客观认知规律，又自然融入了行业标准和规范，使学生能够用较短的时间获得必要的能力与必需的知识，将学到的专业知识很快运用于专业实践，取得了理想的教学效果。

四、有效推进多样化的实验教学模式改革，推动创新实践基地建设

德国应用技术大学的培养方式大致有“工学结合”“校企结合”“(政)产学研一体化”“国际联合培养”“走向社区、服务社会”等方式。以实践能力培养为本位，以市场需求为导向，密切联系工程实践的灵活的教学模式是德国工程教育取得成功的重要经验。重庆理工大学历来有紧密联系地方经济建设和行业发展需求开展“产学研”特色办学的传统，机械工程学院秉承此传统在实验教学方面借鉴德国经验，发扬校企结合紧密的优势，开展多样化的实验教学模式改革。一方面大力推动校内实验教学平台建设，采用项目式、案例式、引导式等多种“行动导向”教学方法开展实验教学;一方面与长安集团、重庆水轮机公司、二汽发动机公司、重庆元创自动化公司等企业签订资源共享和就业实践基地协议，部分实现了学生实验教学过程与企业实际运作的无缝对接。2015年，学院在重庆市教委和九龙坡区政府支持下，与世界机器人领军企业KUKA合作共建了重庆机器人产业技术人才培训中心，全面引入德国职业技能培训认证体系，为学生提供一个技术先进、高质量的实习和实训工程环境。一方面学生可以在该中心参加初级、高级和专家级3个级别的工业机器人编程、电气系统维修维护、机械系统维修维护、工业机器人协同焊接、工业机器人视觉与分拣、工业机器人打磨等项目的培训，通过规范化的认证考核获得行业广泛认可的各级各类KUKA机器人官方认证;另一方面通过对照国际标准，探索国际化认证体系与教学环节有机融合的有效途径，建立一套能够持续推动实验教学质量提升的有效机制，为构建符合国际工程教育专业认证标准的人才培养体系，促进实验教学工作的改革创新奠定基础。

五、打造结构合理、与企业密切联系、具有国际视野的实验教学师资团队

与企业密切联系的师资资源是德国应用技术大学师资队伍的重要特征，德国应用技术大学要求教授通常必须具有博士学位，且须在专业领域的应用或开发方面具有至少5年的实践工作经验，其中至少有3年是在高校以外工作。因此，应用技术大学的教授通常都有企业的工作经验并与企业保持着紧密联系，他们可以积极地展开校企合作，帮助学生创造良好的实践和就业机会，实现了教学内容与工程实践的同步发展。除了全职教授，应用技术大学还有许多兼职的校外特聘讲师。特聘讲师大多来自企业及研究机构，其丰富的实践经验能够加强对学生的职业能力的培养，有利于保证教学的实践性。重庆理工大学机械工程学院吸取了德国应用技术大学师资队伍建设的理念，在实验教学师资团队培养方面，一方面在学校支持下通过制度创新引入合作企业优秀人才参与实验教学，建立校外师资专家资源库，另一方面通过顶岗实习的方式，派遣青年教师到合作企业实习一年，实际参与企业产品开发流程，打造与企业密切联系的核心教学团队。此外，为了更全面地、更系统地引入德国工程教育元素，及时跟踪国际先进的工程教育方法，学院依托“中德(重庆)汽车职业资格培训与认证基地”与德国手工业协会合作，选派优秀青年教师赴德进行机电领域的高端专业技术培训，培养了一批具有德国先进工程教育理念、标准和国际化教学视野，拥有较强科研能力和较强工程实践能力的青年教师。通过上述措施，学院打造了一支结构合理、与企业密切联系、具有国际视野的实验教学师资团队，为推动在实验教学改革，培养高质量的应用型人才奠定了坚实的人力资源基础。

六、大力加强机械元素校园文化氛围建设

从创新人才成长过程来看，当前大学入口前(高校招生)环境、大学教育环境以及大学出口后(社会引纳人才)环境都不利于创新人才的成长，环境失调在宏观的社会环境和微观的校园环境两方面都存在。就高校内部环境而言，校园创新环境发展还不成熟甚至还没有形成，从校园文化上来看，明显缺乏一种创新的文化环境。先进的实验教学条件、完善的实验教学体系、工程经验丰富的师资队伍都是培养学生工程实践能力和创新精神的外在条件，是促使学生成才的外因，而对机械的热爱，开放的思想，积极主动、严谨负责的作风，团队协作意识等心理因素是内因，外因要通过内因才能最大程度地发挥作用，因此在大力加强条件建设的同时不应忽视对学生内在素质的培养。校园环境是一种隐形的“激励”，打造良好和谐的校园文化氛围是培养学生内在素养，促使内、外因协同发挥作用的重要基础，德国制造在世界范围内享有盛誉，其严谨、标准和规范的社会环境对国人意识的潜移默化是其成功的关键。为此，机械工程学院以实验室为载体凝聚人气，采取了“拉”“导”结合的措施把学生的时间和精力引导到工程实践和创新活动中，以学生为主体组织机械相关的人文和科研活动，在院内乃至校内形成了浓厚的机械元素文化氛围，取得了较好的效果。

(1)各实验室增加对其所属领域具有巨大推动作用的科学家的相关介绍展板，比如流体力学实验室增加伯努利的介绍展板，材料力学性能实验室增加胡克、铁木辛柯的展板等。

(2)建设机械工程学生创新实践基地。该基地主要建设机械文化展示室、学生创新实践设计室和学生创新实践制作室3个实验室。机械文化展示室通过面向全校学生介绍机械行业发展历程和对机械学科发展具有重要推动作用的科学家、展示经典与复杂机构、陈列历年学生科技竞赛获奖作品、举办机械文化节等措施，使学生对机械学科有总体性的了解，激发学生对机械行业的兴趣，为培养学生创新精神以及下一步专业课程教学的开展打下坚实的基础。学生创新实践设计室和制作室为学生开展创新实践活动提供场地、条件与师资，以机械作品设计为驱动，培养以老带新的学生团队，形成以创新实践为核心的学生组织，激发学生的创造力，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的实践创新能力和团队协作能力。

(3)吸收学生进入实验室做助管，全面参与实验室的日常运作和实验教师的教学科研活动，锻炼学生的综合能力，同时又深化其对机械学科技术领域的认识。

七、结语

培养创新型应用人才是新形势下我国经济社会发展的必然需求，也是地方高校的立校之本。实验教学作为培养学生创新精神和工程实践能力的重要环节必须与时俱进，不断加强内涵建设以适应市场和行业对人才培养质量日益提升的需求。应用技术大学作为德国高等教育体系的重要组成部分，其培养目标和高等教育分类体系中的层次定位与我国地方高校非常相似，借鉴其专业建设的成功经验，结合自身实际情况，推动实验教学改革的不断深化是打造专业特色、培养创新型应用人才的有效途径。

作者：许洪斌 宋鹍 丁军 龚海峰 邓明 单位：重庆理工大学机械工程学院

参考文献:

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［3］孙进．德国应用科学大学专业设置的特点与启示［J］．清华大学教育研究，2011(4):98－103，124．

［4］姜朝晖．德国应用技术大学人才培养模式探析———以海德堡应用技术大学为例［J］．世界教育信息，2014(20):31－34．

［5］冯建超，李文冰．德国应用科技大学与中国行业特色院校之比较［J］．高教发展与评估，2013(2):53－58，106．