环境科学与工程范文
时间:2023-04-01 09:58:50
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篇1
1.1 素质结构要求
(1)思想道德素质。
具有社会主义国家公民觉悟和道德品质,热爱祖国和人民,拥护党的领导;树立科学的世界观、人生观和价值观;具有责任心和社会责任感;懂法守法,法制意识强;具有个人诚信和团体意识;热爱环境保护事业,注重职业道德修养。
(2)文化素质。
了解中华文明和外国历史文化,具有较好的语言表达和人际交往能力,具有较高的文化素养,文学艺术欣赏能力,具有现代意识和传统美德。
(3)专业素质。
掌握科学的认识论和方法论(思维方法和科学研究方法),具有多学科综合分析的能力,具备求实的专业精神、创新意识、严谨的科学素养和精益求精的专业态度。
(4)身心素质。
具有自我锻炼的意识,不畏艰难的气魄,强健的体魄和健康的心理素质。
1.2 能力结构要求
(1)获取知识的能力。
具有很强的自学能力,较好的表达能力和社交能力,较强的计算机及信息技术应用能力。
(2)应用知识能力。
具有较强的综合应用专业知识识别问题和解决问题能力、专业领域内综合实验能力。
(3)创新能力。
在本领域内具有一定的创造性思维能力、创新实验能力、科技开发能力和科技研究能力。
1.3 知识结构要求
(1)工具性知识。
熟练掌握外语、计算机及信息技术应用、文献检索、方法论、科技方法、科技写作等方面的知识。
(2)人文社会科学知识。
具有基本的文学、历史学、哲学、思想道德、职业道德、政治学、艺术、法学、社会学、心理学等方面的知识。
(3)自然科学知识。
具有较扎实的数学、物理学、化学、生命科学、地球科学等方面的基础知识。
(4)经济管理知识。
具有基础的管理学、经济学知识。
(5)工程技术科学。
了解工程测量、投影理论及制图基础、电工与电子学相关的工程技术科学知识。
(6)专业知识。
具有全面扎实的专业基础知识和专业方向知识,包括环境学、环境自然科学、环境技术科学、环境工程、环境工程设备基础、环境工程原理、环境微生物功能和应用、环境监测原理和方法、环境影响评价、环境规划与管理等领域的专业知识。
2 教学内容和知识体系
环境科学是研究人与环境相互作用规律的科学,包括如何度量、保护和提升人类与环境的和谐度,实现科学发展。根据高等院校理工科本科专业人才培养模式,环境科学专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。通过设计适当的知识体系为载体来进行能力培养和素质教育,强化知识结构的设计与建设,使每一个知识模块构成一个适当的训练系统,合理区分专业共性知识要求和特色培养要求,满足“厚基础、宽口径、重能力、有特色”的专业人才培养要求。
环境工程专业知识体系由以下6个知识领域组成,见表1。
其中第1~5为通识课程和基本理论知识,第6为专业知识,专业知识包括专业基础知识和专业核心知识。专业知识包括专业基础知识和专业核心知识,专业基础知识由环境学、环境生态学、环境化学、环境工程设备基础、环境工程原理、环境微生物功能和应用、计算机应用技术等知识领域组成。
专业核心知识主要针对环境监测、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置工程、物理性污染控制工程、环境影响评价、环境规划与管理、环境工程施工与经济等8个方向,以8个课群为中心组成不同专业方向的核心专业知识。
3 实践教学内容及体系
环境科学与工程实践教学内容包括课程实验、社会实践、毕业设计等,是促进学生理论联系实际、学以致用和培养创新能力、实际能力的重要保证。环境科学专业实验/实习教学体系构建依据以下几项原则:科学性,即体现科学严谨的作风;先进性,即紧跟学科前沿,要有超前的意识;实用性,即实验/实习教学必须满足社会对环保人才的需求;完整性,实验/实习教学应包括基本技能、素质训练和创新培养等内容,基本技能训练必须过程完整、内容完整,即包括单个实验、集成实验和社会实践等;开放性,允许学生根据自己的兴趣参与不同的课程实验或相关科研实践活动,进一步培养学生主动学习、自主思考以及理论联系实际的创新能力。
(1)课程实验。
课程实验和课堂理论教学相辅相成。课程实验可以弥补课堂理论教学的不足,加深学生对理论知识的理解,使学生与教师面对面直接交流,有助于启发学生深入思考,培养创新能力,达到理论联系实际的教学效果。在实验教学中,一方面向学生传授实验基础理论知识,包括仪器仪表的原理、测量方法、操作规范、数据分析等;另一方面训练学生的基本实验技能,包括仪器设备的使用和维护、实验设计、故障排除等。
根据性质将实验分为观察性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验。
公共基础系列实验:物理实验、化学实验、生物实验、计算机基本操作等。
专业实验:环境化学实验、环境监测实验、环境微生物实验、环境生物实验、环境工程实验/环境污染控制原理实验、环境分析化学实验等。
(2)实践性教学环节。
环境科学专业实践性教学环节的基本内容包括环境监测实习、环境影响评价课程设计、环境规划课程设计、环境工程课程设计等。
(3)毕业论文或毕业设计。
毕业论文或毕业设计是一个科研、教学与实践结合最为密切的环节。毕业论文或毕业设计可以从科研任务或者社会实践中选择规模适当、相对独立的题目,与特定的科研小组、社会部门、企业单位等密切结合。优秀的本科生可以在大学三年级或更早阶段参与教师的科研工作中,以获得更多的实践机会。此外,也鼓励有能力、有精力、有余力的学生积极参与专业相关的各类科技竞赛活动和创业竞赛活动。
毕业实习采用分散与集中相结合的方法,进入工矿企事业单位环保岗位,时间为8周;毕业论文(毕业设计)在18周内完成。
4 建立校企联合培养人才模式
校企联合是卓越人才培养的新增教学环节,是学校培养向企业后延、企业人力资源向学校前伸的联合培养方式。学生通过在企业分阶段、分层次的实习、联合毕业设计,熟悉环境工程设计、施工和工程管理的基本方法,提高综合运用知识的能力;了解工程实际需要,培养职业素养、分析能力、沟通表达能力、团结协作能力、管理能力等工程综合能力,从而具有独立从事环境工程领域内某一方向工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策等能力,以适应未来科技发展和社会进步需要,成为面向未来的具有实践能力、创新能力、国际视野和领导意识的卓越人才。
学校通过多种方式与企业合作,建立一批高水平且相对稳定的校外实习基地。基地应符合环境科学与工程专业的要求,各类实践环节安排合理,重视教学与工程实践相结合,校企合作共同制定校企培养方案,配备校内导师和企业导师,实行双导师制度,确保实习和毕业设计质量,不断扩大和提高环境科学与工程专业教育水平。
篇2
理工文融合一环境科学与环境工程融合、兼及一定的人文教育,是培养创新型环境科学与工程人才的关键。理学与工学融合一环境科学与环境工程融合,按2个培养人才的模式培养创新型人才,即环境科学、环境工程的研究生按“完全融合模式”培养,环境科学、环境工程的本科生则尽量按“准融合模式”培养。前3年环境科学与环境工程的本科生课程设置按一级学科设置,第4年环境科学课程设置稍偏向理科,环境工程课程设置稍偏向工科。再兼及一系列人文素养训练,使学生充分理解自己与国家之间的关系,他的权利、义务、责任、价值与尊严如何去实现,建立起道德底线与价值底线,使学生成才欲望更加强烈,向成才目标更加努力。理工文融合一环境科学与环境工程融合,兼及一定的人文教育,加强了学生在相关学科的知识和能力,更加激发了学生成才的欲望,向成才目标更加努力,是培养创新型环境科学与工程人才的关键。
2教学和科研结合人才的保证
教学要发展,提高科研水平是关键。培养高水平创新型环境科学与工程人才,教师科研水平是关键。没有高水平科研,就没有学科发展,对本科生就没有吸引力,也没有高质量本科生;没有高水平科研,教师的水平提不高,也就没有高水平教学;没有“创新型科研”,就没有“创新型教学”,就不可能培养“创新型人才”。培养创新精神人才,一定要以一流的科研为背景,注重科研对教学的渗透,通过高水平教师队伍、浓厚的学术氛围和高起点的科研促进学生科研和创新能力的培养,引导学生掌握科学的学习方法、思维方法和研究方法。
提高教学质量,教师队伍也十分重要。目前我院已形成一支以高学历中青年教师为主体的师资队伍,其中,具有博士学位的教师占全体教师85%,法国、德国、加拿大博士后各2名,德国、加拿大、日本博士各2名,俄罗斯博士1名。目前,己承担了国家“973”项目、国家“863”项目、国家自然科学基金杰出人才基金项目、中德、中加国际重大合作项目等100个。由于项目数量较多、级别较高、影响较大,本科生、硕士生、博士生的论文全部能够真题实做。硕士生毕业时一般在国内外发表5篇以上论文,博士生毕业时一般在国内外发表10篇以上论文(至少3篇SCIEIISIP论文)培养的博士生己有多名在国内大学任教授,部分在国外高校任教。杨春平博士荣获2001年、2002年美国俄亥俄水环境学会第75届、第76届年会研究生科研论文竞赛奖第2名、第3名;硕士生秦肖生、李海英、杨麒、苏小康荣获湖南省优秀硕士论文;98级本科生汤琳荣获2001年全国三好学生称号全国约1225万在校本科生、硕士生、博士生中仅有100余名生学获此殊荣)98级本科生汤琳、钟华荣获2001年诺基亚全国大学生“实现可能”创意大赛一等奖;贺迅、李辉、藏津津荣获2004年全国生物多样性最有价值建议奖。创新型科研,可以培养创新型教师,而创新之师造就创新之生。教学和科研结合,是培养创新型环境科学与工程人才的保证。
3与国际接轨
与国际接轨是培养创新型环境科学与工程人才的捷径。与国际接轨,一方面,在较短时间内提高教师创新研究水平、创新教学能力、发表高水平SC论文,另一方面也増加了与国内外一流大师、和学生在参与高水平的创新研究中,创新研究和创新思维能力得到激发、拓宽和提高。学院1997年获环境工程博士点后,开始借助国际合作平台。1997年建成中德环境技术中心,1998年承担荷兰政府UWEP项目,1999年承担世界自然基金会WWF项目,2000年建立中加能源环境生态中心。2002年建成环境科学博士点、环境科学与工程一级学科博士点和博士后流动站;发表了较多高水平SC论文。近5年600余篇,SC败录156篇,SC引用267次;E收录128篇;ISIR|收录129篇。《SC-ECE>VOL301的Hghlihs对谢争教授等发表在SsmB0.152 283(2003)的论文“Sequencendsute给予高度评价。为了加强与国内外一流大师、一流成果、一流研究、一流思维的交流,近5年邀请国际能源协会主席PeerCaania教授、2000年诺贝尔经济学奖获得者芝加哥大学JamsJHekiarn教授、德国Kaluhe大学Hahn教授德国科学院与工程院院士)工程院刘鸿亮院士等国内外着名专家举办了20多次讲座。
2005年4月10日至12日,由湖南大学、湖南省水利厅、中科院南京地理与湖泊研究所主办的中德长江流域湿地生态功能区划分研讨会(sn〇Gejmanygmposim〇niheWtancSReiOnalizatOnofEcosystenSevicesnheYngtzeRiverBsin)在长沙锦江宾馆召开;2004年8月4日,湖南大学和加拿大REGNA大学联合主办的“ChiaCandaW〇rksh〇PcnWateshdManagementandEc〇l〇iicalprotecti〇n(CDATier2Project098/S7074-296)”
在湖南大学环境科学与工程系(所)隆重召开;2003年10月11-14日,与EF及IEIS共同组织,在长沙召开了EneEnv2003国际会议;2002年9月16-22日,与国家环境保护总局、卫生部及德国GTZ共同组织,在长沙主办医疗垃圾处理国际研讨会;2001年10月2日-5日,与国际能源协会、世界卫生组织共同组织,在长沙主办世界室内空气质量大会。并与加拿大Riina大学、德国Hannover大学、美国UnivesiyofCincinnat等20家国际着名大学与机构建立了良好的合作关系。
4要解决的关键问题
4.1环境科学与环境工程人才培养的关系
我院提出了研究生按“完全融合模式培养”本科生按“准融合模式培养”的办学思路。明确了环境科学与环境工程融合,兼及一定的人文教教师育,是培养创新型环境科学与工程人才的关键。
4.2教学和科研的关系
我院提出了没有“创新型科研”就没有“创新型教学”,就不可能培养“创新型人才”的办学思路。明确了创新型科研可以培养创新型教师,创新之师造就创新之生。教学和科研结合,是培养创新型环境科学与工程人才的保证。
4.3教学和国际接轨的关系
我们提出了与国际接轨,一方面可以在较短的时间内提高教师科研的创新研究水平、发表高水平的SC论文,进而提高教师的创新教学能力,另一方面也可以増加学生与国际一流大师、一流大师成果、一流研究、一流思维交流的机会。教师和学生在参与高水平的创新研究中,在与国内国际一流大师、一流大师成果、一流研究、一流思维交流过程中,创新研究能力、创新思维能力,得到极大的激发、拓宽和提高。与国际接轨,是培养创新型环境科学与工程人才的捷径。
5成果应用情况
5.1与国内着名大学共同研讨
为了做好理工文融合、教学与科研结合、与国际接轨的教学研究工作,湖南大学虚心向国内各高校学习,目前约与国内30所高校(北京大学、武汉大学、大连理工大学、东南大学、西安交通大学、南昌大学、重庆大学、暨南大学、中国科学技术大学、河北科技大学、福建师范大学、兰州大学、华南理工大学、四川大学、湖南农业大学、南华大学、吉首大学、长沙电力学院、中南林学院、中国地质大学(武汉)湖南师范大学、中南大学等)在如何培养环境科学与工程专业本科生和研究生方面进行了深入研讨,进一步丰富了我们的办学理念,提高了人才培养模式成果。
5.2人才培养效果显着
通过实践本项目的办学理念和人才培养模式,湖南大学环境科学与工程专业的教学水平、科学研究水平、人才培养质量及国际影响显着提高。曾光明教授荣获国家教学成果二等奖(2005年)、国家杰出青年科学基金(2004年)、国家教育部长江学者(2004年)、中国青年科技奖(2003年)、湖南省科技进步一等奖(2003年)、高校青年教师奖(2000年)黄国和教授获国家教育部长江学者(2001年)、国家杰出青年基金(2002年)刘云国教授荣获湖南大学师德标兵(2006年)、国家教学成果二等奖(2005年)、湖南大学教学标兵、博士生48名,为国家输送了一大批环境科学与工程专业的高素质人才。
5.3与企业和政府合作
与企业和政府合作,建设了环境科学与工程教学示范基地4个:长沙固体废物资源化示范基地、佳宇大气污染控制示范基地、长沙水污染控制示范基地、洞庭湖湿地与生物多样性示范基地。建立环境科学与工程国际合作与交流中心2个:中德环境技术中心、中加能源生态环境中心。
5.4主办国际大会
近5年主办国际大会5次:2005年4月10日至12日,由湖南大学、湖南省水利厅、中科院南京地理与湖泊研究所主办的中德长江流域湿地生态功能区划分研讨会(snoGemanysmosiuncnheWeInc|sRegicnaliati〇nofEc〇ysenSendeesinheYangZeRiverBasjn)在长沙锦江宾馆召开;2004年8月4日,湖南大学和加拿大REGNA大学联合主办的“ChnaCanadaW〇kshoponWatershedMaiagenentandEc〇〇gcalP〇tect〇n(CDATier2P〇jec::098/S7074-296)”在湖南大学环境科学与工程系(所)隆重召开;2003年10月11-14日,与EF及1ES共同组织,在长沙召开了EneEnv2003国际会议;2002年9月16-22日,与国家环境保护总局、卫生部及德国GT共同组织,在长沙主办医疗垃圾处理国际研讨会;2001年10月2日-5日,与国际能源协会、世界卫生组织共同组织,在长沙主办世界室内空气质量大会。
5.5与国际着名大学和机构建立合作关系
与加拿大Regna大学、德国Hamove大学、美国UniveisiyofCncimat等20家国际着名大学与机构建立了良好的合作关系。
5.6编着教材,
篇3
关键词 工程力学 环境科学 综合应用
中图分类号:X-019 文献标识码:A
1 工程力学与环境科学的学科交叉理论
工程力学是20世纪50年代末出现的。首先提出这一名称并对这个学科做了开创性工作的是中国学者钱学森。
在20世纪50年代,出现了一些极端条件下的工程技术问题,所涉及的温度高达几千度到几百万度,压力达几万到几百万大气压,应变率达百万分之一~亿分之一秒等。在这样的条件下,介质和材料的性质很难用实验方法来直接测定。为了减少耗时费钱的实验工作,需要用微观分析的方法阐明介质和材料的性质;在一些力学问题中,出现了特征尺度与微观结构的特征尺度可比拟的情况,因而必须从微观结构分析入手处理宏观问题;出现一些远离平衡态的力学问题,必须从微观分析出发,以求了解耗散过程的高阶项;由于对新材料的需求以及大批新型材料的出现,要求寻找一种从微观理论出发合成具有特殊性能材料的“配方”或预见新型材料力学性能的计算方法。在这样的背景条件下,促使了工程力学的建立。工程力学之所以出现,一方面是迫切要求能有一种有效地手段,预知介质和材料在极端条件下的性质及其随状态参量变化的规律;另一方面是近代科学的发展,特别是原子分子物理和统计力学的建立和发展,物质的微观结构及其运动规律已经比较清楚,为从微观状态推算出宏观特性提供了基础和可能。
总的来说,工程力学具有现代工程与理论相结合的特点,有很大的知识面和灵活性,对国家现代化建设具有重大意义。
2工程力学理论在环境科学中的发展
2.1环境与力学的学科特点
工程力学虽然还处在萌芽阶段,很不成熟,而且继承有关老学科的地方较多,但作为力学的一个新分支,确有一些独具的特点。工程力学着重于分析问题的机理,并借助建立理论模型来解决具体问题。只有在进行机理分析而感到资料不够时,才求助于新的实验。
工程力学注重从微观到宏观,以往的技术科学和绝大多数的基础科学,都是或从宏观到宏观,或从宏观到微观,或从微观到微观,而工程力学则建立在近代物理和近代化学成就之上,运用这些成就,建立起物质宏观性质的微观理论,这也是工程力学建立的主导思想和根本目的。
虽然工程力学引用了近代物理和近代化学的许多结果,但它并不完全是统计物理或者物理化学的一个分支,因为无论是近代物理还是近代化学,都不能完全解决工程技术里所提出的各种具体问题。工程力学所面临的问题往往要比基础学科里所提出的问题复杂得多,它不能单靠简单的推演方法或者只借助于某一单一学科的成就,而必须尽可能结合实验和运用多学科的成果。
2.2研究内容和方向
工程力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,工程力学主要借助统计力学的方法。
工程力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。
工程力学研究方向主要有:非线性力学与工程、工程稳定性分析及控制技术、应力与变形测量理论和破坏检测技术、数值分析方法与工程应用、工程材料物理力学性质、工程动力学与爆破。
3工程力学理论在环境科学中的应用
3.1材料力学与环境
材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器,建筑中的各个结构,小到生活中的塑料食品包装,很小的日用品。各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作,所以材料力学就显得尤为重要。
利用材料力学中卸载与在加载规律得出冷作硬化现象,工程中常利用其原理以提高材料的承载能力,例如建筑用的钢筋与起重的链条,但冷作硬化使材料变硬、变脆,是加工发生困难,且易产生裂纹,这时应采用退火处理,部分或全部地材料的冷作硬化效应。
3.2固体力学与环境
自然界中存在着大至天体,小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中,无论是飞行器、船舶、坦克,还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具,其结构设计都应用了固体力学的原理。
固体力学研究的内容既有弹性问题,又有塑性问题;既有线性问题,又有非线性问题。在固体力学的早期研究中,一般多假设物体是均匀连续介质,但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围,它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。
固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。
3.3流体力学与环境
流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定理和质量守恒定理,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学的基础知识。
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关键词:学科群;环境科学与工程;人才培养创新模式
一、引言
党的十七大把全面建设创新性国家作为迎接技术、经济日益全球化挑战的基本国策。教育部广泛开展的高等教育质量创新工程,宗旨就是加强学科的内涵与外延建设,建设一批高水平研究型大学。因此,正确认识学科建设的内涵界定和创新实践体系,对于提高学科的影响力有重要的帮助。在我国高等教育发展的历史进程中,人才培养带有明显的专业色彩,基本上是按照国民经济门类划分,后虽几经调整仍无法满足我国经济社会快速发展的要求。因为,学科实际上是人为地根据学术性质和内容而划分的一个科学范围。随着科学技术的发展,学科内涵也在不断地变化。过去我们设置重点学科往往局限于传统学科划分的范畴,而现在更多需要体现学科间的渗透、交叉与结合,也就是说,应该是一个包含主干学科、优势学科、基础科学、应用科学、相关学科等的学科群概念。目前我国高等教育发展方向正在由重点建设二级重点学科转向一级重点学科,表明学科群建设将成为今后各高等学校工作的中心。
哈尔滨工业大学市政环境工程学院紧密结合我国高等教育的发展需求,将学院的发展定位在建设高水平学科群和人才培养模式创新,通过几年的建设和实践,取得了可喜的成果。
二、学科群的建设与人才创新培养模式
1.做好学科规划是进行创新人才培养的基础
学科规划是泛指学科的发展规划和科学定位。根据哈工大环境科学与工程学科的发展历史和现状以及人才培养的需求,围绕解决国民经济发展和国防建设中出现的重大环境问题为目标,在学科规划中始终强调又好又快的发展原则,采取有所为、有所不为的措施,对学科研究方向和人才培养模式进行战略性、结构性的动态调整,强调基础和标志性成果,选择优势和特色学科方向,进行重点建设。科学发展的无限性决定了任何一个学科都有很多发展方向。任何一个学科组织都不可能在所有的学科方向上争创一流,它必须做出选择。选择学科方向,包括选择学科方向的数量和确立具体的学科方向两个方面。选择学科方向的数量,要根据师资队伍的状况来确定。确立学科方向时我们依靠专家群体和教授会,逐渐形成和凝练了本学科群以城市水资源综合利用和可持续发展为基础,创立了水的健康循环理论,通过凝练科学研究方向和不断优化人才培养方案,逐步形成了由不同学科人才进行交叉与渗透而成的原始创新性研究群体和教学创新团队,取得了一批具有自主知识产权的创新性研究成果;利用申报和认定国家级重点学科的契机,先后制定了学科群中长期发展规划,为创新型人才培养的可持续发展奠定了坚实的基础。
2.完善的学科组织是教学质量工程的保障
学科组织是学科布局的载体,学科发展必须以学科组织为依托。没有一定的学科组织或学科组织设置不合理,学科的发展就会受到很大的制约。我国大学的学科组织由于受1952年院系调整的影响和改革开放后的自我建构、相互模仿,普遍存在着学院设置过多,导致学科分割严重等问题。相比之下,国外著名大学的学院设置不仅普遍数量较少,而且各学院之间层次、职责分明,教学、科研互通,合作方便,非常有利于学科的发展。国外著名大学的这种学科组织建制非常值得我们学习,我们结合实际,积极进行学科组织的改革,成立了环境科学与工程系、市政工程系、建筑环境与设备工程系和实验中心等四个教学单位,提高学院内学科设置的合理性;同时成立了院系两级教学督导队伍,系级单位负责本、硕、博三个层次的教学工作安排,院级负责协调和监督。环境学科还负责全校范围内本科生科技创新活动,一方面提供指导教师和创新研究平台,另一方面通过评估机制实现全面管理。
学科基地是学科组织的物质基础和平台,它可以为学科发展提供良好的实验、研究环境和条件。在基地建设中存在的突出问题是:部门或个人占有,小而全,低水平重复,利用率低,投资效益差,装备不平衡。要改变这种现状,就需要对基地的建设和管理体制进行改革,按照“统建、专管、共用”的原则,在建设上,坚持高起点、高标准、高水平,确保能为从事前沿性、基础性、应用性较强的高、大、精、深、新的课题研究提供有效的支撑;在管理上,由专门机构和人员负责管理;在使用上,确保基地的通用性、共享性、开放性。
在学科群基地建设过程中,我们获得了学校学科建设支持,先后有“211工程”和“985工程”建设项目的支持,累计投入近2 000万元,重点建设了科研试验平台,建立项目实验室和研究生科研平台。明确实验中心任务是负责保养、管理教育、研究活动所必需的大型、特殊的设施,以提高利用率和效率;管理学院跨学科设备平台,以支撑所有的重点学科建设。我们始终坚持基地建设内容必须符合学科建设的整体要求并尽量做到覆盖面广、通用性强、辐射面宽,必须使拟采购的仪器设备与现有仪器设备之间具有相关性和配套性,必须具有先进性、能够立即投入使用,并在学科建设、科学研究和大型项目中发挥作用的原则;主管领导、相关职能部门负责人和有关专家各司其职,积极参与基地建设。学科基地的建设极大地提升了学科群的科研水平。
3.优化学科群师资队伍是创新人才培养的保证
在全面呼唤“大师”回归校园的呐喊中,我们必须认清高等教育教学有被边缘化趋势的客观事实。既然学科队伍是学科建设的主体,学科建设必须依靠学科队伍来实现。建设高水平的学科,培养创新型人才,均需要一支高水平的学科师资队伍。今天我们所取得的成绩,是几代老教师辛勤耕耘的结果,是他们为我们开创了今天的工作局面。今后我们将继续发挥老教师的“传、帮、带”作用。在学科队伍建设中坚持以人为本,就是要准确把握学者的特点,要认识到“主宰学者工作生活的力量是学科而不是所在院校”,“学者们对学科的忠诚往往大于对事业单位的忠诚”,并根据这个特点着力营造一个尊师重教的校园环境,即宽容的人文环境、宽松的学术环境和宽裕的生活环境。虽然不同的学科有不同的特点,如基础学科的研究强调自由、独立,应用学科的研究注重团队合作,但作为一支队伍,要形成合力,就必须有合理的结构,包括年龄结构、能力结构等。我们根据教师的学术特点和所承担的教学任务,成立了6个学科部,形成了首席教授、责任教授和学科部成员教学和科研队伍,通过教学和科研的纽带关系,为学科部承担的每门课程配备2名教师,不仅保证了教学任务的高水平完成,而且保证了学科部内部教师开展科学研究和承担项目的人员需求;我们也强调队伍的交叉,从最近几年拿到的
项目内容及项目组人员构成看,确实发挥了重要的作用。通过争取重大的战略性、基础性的科研项目,不仅可以获得有重大影响的科研成果,而且能较好地促进相关学科的师资队伍建设、高水平的本科生、研究生培养和研究基地的建设。我们以国家重点实验室、国家重点学科、国家精品课程、国家教学名师以及国家百篇优秀博士论文为突破口进行师资建设,通过争取项目,不仅有可能获得学科发展所必需的经费和条件支持,获得大成果,培养大学者,同时,在项目申报和评审过程中,还可以获得有关学科研究方向和突破点的合理性的评价信息反馈,可以在更广泛的范围内传播和扩展学术影响。项目获取的过程,实际上也是学校的学科水平得到国内外同行专家认可、发展和壮大的过程。
学科部的绝大部分教师为博士生、硕士生指导教师,每年研究生招生数量与本科生人数相当。充分发挥他们的作用,成为我们改革实践的基本任务,由于每年博士生、硕士生有相当一部分要充实到高等学校的师资队伍中去,因此在他们培养计划中明确有相应的环节。让他们参与到本科生毕业论文(设计)工作中,可以锻炼教学经验,而且可以促进知识的更新。更主要是他们的学缘结构,通过他们向本科生传递不同的文化理念,对于本科生开辟思路,了解社会均有帮助。
三、环境科学与工程学科群建设成效
1.人才培养和教学建设成效
本学科群五年来,先后培养教育部长江学者3名,国家杰出青年科学基金获得者2名,中国青年科技奖获得者2名,跨/新世纪优秀人才8名,教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队1个,黑龙江省杰出青年基金获得者8人。获得国家级精品课程2门(污染控制微生物学和水质工程学)和黑龙江省精品课程1门(水分析化学)以及黑龙江省教学创新团队1个。
2.学科群建设成效
本学科群获得教育部2007年环境工程领域人才创新试验区称号;2000年“环境科学与工程”获一级学科博士授权点,新增“城市水资源”“环境微生物”两个博士点和“微生物学”硕士点,这些学科相互借鉴、优势互补,极大促进了学科群的发展。形成了工程特色鲜明,理论与应用紧密结合,基础理论研究不断深入,整体学术水平处于国内前列,在部分学科方向处于国际先进的学科。“环境工程”和“市政工程”通过国家重点学科评审,“环境科学”成为国家重点培育学科,基于本学科群的国家工程研究中心和重点实验室正在建设中。
3.学科群对相关学科的拉动作用
篇5
关键词 环境工程 泵与风机 教学研究
Abstract According to the teaching characteristics of the course of "pump and fan" in environmental engineering, the teaching content is set up. In order to make environmental engineering students in the future work of the actual secondary school in order to use. According to the characteristics of environmental specialty, this paper deeply studies the teaching concept, teaching content and teaching methods, teaching methods and means of "pump and fan", and the experience in the process of practical teaching and teaching practice.
Keywords environmental engineering; pump and fan; teaching research
环境工程“泵与风机”课程是一门工程实践和理论相当紧密结合的课程,①要学生在掌握“流体力学”的基础之上,进行学习和理解。本课程的主要方面有:泵的内部结构、离心泵的工作原理、风机的工作原理、结构、泵的内部流动状况、基本方程式、性能曲线、相似性原理、泵的汽蚀、泵与风机的工况点确定、运行调节,泵与风机的选型。泵站部分包括:泵站分类、选择、基础布置、吸压水管路、水锤及防护,泵站附设、工艺设计以及排水泵站的简介。本文针对环境专业的特点,对“泵与风机”的教学方法、教学观念以及教学手段等方面进行深入的研究与探讨。②
1 环境工程专业“泵与风机”教学目标
“泵与风机”作为最常见的流体机械,广泛应用于各行各业,比如象矿山抽排水,电力系统高压锅炉给水,工矿企业通排风,市政给排水,南水北调工程等。许多专业都是通过学习“泵与风机”这门专业基础课程获得相关知识。对于环境工程专业,在讲课过程中重点讲授了环境工程特点。③专业课程的教学目的要求设计为:使环境工程专业学生熟悉专业中最常使用的离心泵的叶轮结构、工作原理、性能、工作状况和使用场合。以及风机的内部结构、工作原理、性能和工作状况。并且熟悉离心泵的选型、能够正确、合理地进行管路系统的安排、布置。掌握住给水泵站一级取水站的工艺设计方法。就目前已有的《泵与风机》教材而言,很难找到一本符合环境工程专业特色的专门教材,笔者在本课程的授课过程中主要整合了姜乃昌的《泵与泵站》(第五版),沙毅的《泵与风机》,何川的《泵与风机》,以及《给水排水设计手册》(第二版)等相关内容,主要教学内容为:泵与风机的基本内部结构和基本原理;泵内流场及流体机械基本方程式;泵与风机的性能;泵与风机的工况点运行与调节;水泵的选型和管路布置、风机的选型;给水一级泵站的工艺设计。
2 加强本课程的教学内容,培养学生理论与实践相结合的思维方式
实践教学是人才培养一项非常重要的方面,是实现本科生素质、知识、能力等的协调发展的非常有效的方法与途径。它的主要内容包括以下方面:
2.1 清水离心泵的性能曲线的确定及研究
清水离心泵与风机的选型方法和运行调节方法需要根据离心泵与风机的性能曲线进行。本课程的教学工作中笔者采用了工程流体力学的一元流动动量矩定理推导得到水泵的基本性能曲线,方程同样适合于风机。相关书中主要介绍了Q-H曲线的确定,而且只有图片。笔者是水利专业的毕业生,结合水泵学的相关知识,笔者上课为环境工程学生详细给出了Q-H曲线是如何由流体机械基本方程式一步一步推导出的,虽然只是要学生了解一下,但可以让学生充分认识到理论知识的巨大威力。
实际水泵样本中的性能曲线,是由大量的性能试验获得的,而本校环境工程专业学生在授课过程中有泵的性能实验课程,在实验课中学生亲自做了基本性能测试实验,加深了学生对水泵性能的认识。
2.2 水泵工况点的确定及调节方法
本课程讲课中的一个重要教学内容就是向学生讲授离心泵工况点的确定以及工况点的调节方法。工况点的确定通常采用的方法,笔者把它称为交点法。就是列出离心泵的管道系统特性曲线以及离心泵的Q-H性能曲线联立方程求解。该方法实际工程中则主要采用图解法。这种方法非常简易,笔者在教学过程中提示学生这与经济运行中商品价格变化决定于供求关系的变化是一致的,学生都能深刻理解。另一种方法称为折引法,该方法的理解有一定难度,笔者结合能量供求关系的变化,通过方程式变为说明。另外为进一步掌握泵与风机的性能发生变化后,泵与风机运行工作点的变化情况,笔者给学生总结了工况点变化的几种情况。其中需求变化:包括液位调节,闸阀调节,还有书中没提到的管径变化、管道锈蚀、泵内液体回流等多种因素。供给变化:包括调速运行以及变径调节等。这一方面帮助学生加深对实际工程中工作点调节方法的认识,还进一步让学生对课本中相关知R进行了系统总结,强化了理论知识的学习。
2.3 泵与风机比转数计算公式的教学探讨
我国的泵与风机的比转数公式是沿用前苏联的公式,与欧美国家的不同,而且不是无量纲量。笔者在教学过程中给学生补充了欧美国家的比转数公式,以及我国提出的比转数无量纲公式。这开拓了学生的眼界,而且使学生在今后的工作中遇到相关内容时不至于十分陌生。比转数的意义理解中有一点十分重要,就是比转数相等只是泵与风机工况相似的必要而非充分条件,教学中,要提醒学生充分认识到这一点。
2.4 补充泵站设计相关内容
结合环境工程专业特点,在环境工程后续课程学习中,比如水污染控制工程的课程设计中,需要用到泵站的内容。因此,泵站设计的重要性必须引起足够重视。笔者在授课过程中结合《给排水设计手册》(第二版)补充了给水泵站取水一级站的设计内容,对取水泵站的设计过程进行了非常详细介绍。如:水泵台数如何选择、吸水管路和压水管路如何确定与布置、水泵站的平面和高程如何布置等。由引导学生对实际工程问题的关注,极大激发了本科生的学习兴趣。本课程教材中的泵站设计过程存在的错误,也对学生进行了说明。
3 采用灵活多变的教育方法和手段
教学手段是师生教学相互传递信息的工具。当代科学技术飞速发展,教学手段有口头表达、图文表示、电子设备和PPT教学等多种方法。本门课程的教学工作中,笔者采用了多种教学手段联合使用方法,加强了学生的学习效果。
3.1 课堂板书、多媒体PPT相结合
多媒体PPT教学方法作为一种现代教学手段,它的特点是信息量大、生动形象、使用方便、图文并茂, 被广泛应用于日常教学之中。而采用传统的板书形式,可方便记录和标记讲课内容要点,教学中这两种方法可以相互补充,以PPT教学为主,板书教学为辅,从而达到很好的教学效果。现在网络内容十分丰富,笔者从网上下载了许多的图片,包括一些泵与风机的相关FLASH动画及realplayer格式的录像。在教学过程中向学生播放这些FLASH动画,录像使学生加深了对相关知识的学习与理解。如离心泵的工作原理FLASH动画,学生看后就深刻理解了离心泵的工作原理,印象深刻、不容易忘记。
3.2 注重课后练习
本课程的学习难点,主要是在叶片泵理论部分有大量的理论知识需要学习。因此在教学过程中笔者除安排课本中的练习题,还从课外搜集了一定量优秀的练习布置给学生,考虑到课时较充裕,而且为减轻学生的课后负担,一般都安排一定时间的习题课,当堂练习,当堂讲解,巩固学习效果,
3.3 比较式与启发式教学相结合
针对本专业课程的特点,在讲课中,主要采用了启发教学和比较教学相结合的方法。如离心式水泵与轴流式水泵,离心式风机与轴流式风机、后式和前弯式两种形式的风机与泵。使学生在学习中深入理解上述几种形式的泵与风机的叶轮结构、工作原理、流速三角形、性能、安装方式等各方面的特点和差别。以这个为基础,进一步提出了许多的工程问题,引导学生把所学的课本知识应用到实际当中。比如:为什么离心式水泵与大多数离心式风机都使用后弯式叶片?为什么轴流式泵的扬程小于离心式泵的扬程?为什么离心式水泵与轴流式水泵的使用场合、启动方式都存在巨大的不同与差异?怎样才能由泵的基本方程式理论分析获得离心泵的基本性能Q-H曲线?为什么各种不同型号的水泵对于安装高度都有一定的要求?为什么在选择泵与风机时都要求工况点都落在高效区范围内?为什么采用比转数就可以对泵进行分类和比较?在讲授中,要注意开拓学生的思路,逐步引导本科生找到解决问题的途径与方法。课程的教学实践完全表明,本课程通过采用两种教学相结合的方法,极大激发了本科生的学习情绪,有效加强了本科生对课堂所学习内容的理解、掌握,并且取得了不错的教学效果。
4 结论
环境工程专业泵与风机课程的教育教学工作中结合专业特点,需要明确教学目标、加强教学内容,培养学生实践思维能力。采用当堂板书、多媒体PPT教学等多种教育教学相结合的教学方法,启发和比较教学等相结合的教学方法和手段,以上方法改进了教学效果,提高了教学质量,得到了良好的教学效果。
注释
① 郭瑾,秦侠.环境工程专业“泵与风机”课程教学研究与实践[J].中国电力教育,2010(13):84-85.
篇6
论文摘要:工程教育认证制度通过设定专业标准和连接专业准入制度,可有效提高高校工程专业教学水平。与发达国家相比,我国应从提升专业内涵、严格认证标准、建立衔接机制、加大专业学会参与等方面强化工程教育认证制度。与传统学科相比,环境工程专业具有基础口径宽、方向分散和教师工程经验缺乏等特点,应以工程教育认证为契机,从持续培养教师工程能力、强化学校专业特色等方面进行环境工程专业本科教学改革。
目前,我国普通高等学校的工科在校生约700万人,居世界首位。但高等工程教育中普遍存在课程体系陈旧、实践教学偏少和教师缺乏工程经历等问题,导致学生专业面窄和实践能力不足,难以满足企业的用人要求。工程教育认证通过引入第三方机构对相关专业进行认证,可有效提高学校教育教学质量,其作用正日益受到政府、高等院校和企业的重视[1]。
国际上有3项关于工程教育学历的国际性协议,即《华盛顿协议》、《悉尼协议》和《都柏林协议》。其中《华盛顿协议》签署时间最早、缔约方最多,是世界范围知名度最高的工程教育国际认证协议,也是另外加入两份协议的基础[2]。目前《华盛顿协议》的签约成员包括美国的abet(美国工程与技术教育认证委员会)、英国的ecuk(英国工程委员会)等13个组织,另有德国和印度等5个国家的认证组织为准签约成员。我国的工程教育认证始于2006年,当年成立的全国工程教育专业认证专家委员会,标志着我国工程教育认证制度建设进入一个新的发展阶段。截至2011年,可进行认证的工程专业数量已从4个增加到10个。
工程教育认证制度是工程专业发展的重要推动力之一。虽然其不直接进行工程知识的生产和传播,也不直接进行专业人才的培养、管理和雇用,但它通过设定专业标准为工程专业人才和就业市场实现无缝衔接,在二者间起着重要的桥梁作用。尽管“认证”的功能是有限的,但其对工程专业的专业主义理想的实现则具有不可替代的作用。
高等学校的学术组织的特性和知识创新、人才培养和社会服务的基本功能,为专业发展和专业认证提供了科学的基础、提供了专业人员的准备和文化萌生的制度环境。工程教育认证则通过规范学生的知识、技能与道德标准,为其进入工程专业领域提供了前瞻性的引导。认证制度与工程专业准入制度相连接,为专业市场的控制和专业地位的确立提供了基本“门槛”,反过来为学校教育功能的实现提供了质量先导,促进了学校专业教育的不断发展和教育质量的稳定和提高。
一、工程教育认证的目标和内容
根据《全国工程教育专业认证专家委员会章程》,我国开展工程教育专业认证的目标是:构建我国工程教育的质量监控体系,推进我国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与注册工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,构建工程教育与企业界的联系机制,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进我国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。
工程教育认证的根本目标是保证和加强毕业生培养质量和促进高校通过修改教学计划不断提高教学质量。为达到上述目标,认证机构需具有以下特点:(1)建立明确的学术质量定义以供被评估学校和教学计划去努力实现;(2)要求学校和教学计划必须提供关于学术质量和学生成就的一致、可信的信息以保持公众的信心和投资;(3)鼓励学校为改变和所需的改进而进行自我审查和计划;(4)采用适宜的、公正的组织化政策和步骤进行决策;(5)对其认证活动进行自我审视和检查;(6)拥有和保持可预见的和稳定的资源。
认证机构需制定鉴定标准,以有效地保证学校或教学计划的质量:(1)与学校适应的专业教学目标,提出学生进行工程教育的能力、素质和道德;(2)合理的课程体系,通过理论课程设置、实践环节和毕业论文等培养方式,保证教学目标的达成;(3)合理的师资结构和持续的教师发展政策;(4)充足的支持条件,包括教学经费、教学设施、信息资源和校企合作;(5)学生发展管理体系,包括招生、就业和学生指导等方面;(6)教学管理制度,可进行过程控制与反馈;(7)全方位的质量评价体系,包括内部评价、社会评价和持续改进的措施;(8)针对专业特色,提出具体化的专业标准。
为通过专业认证,学校需结合“工程教育专业认证”规定,进行下列活动:(1)定义待评估专业的目标;(2)设计课程帮助学生达到这些目标;(3)根据学校和职业的标准评估学生的学习产出。
二、我国工程教育认证制度建设的发展方向
工程教育认证制度对工程的专业化进程和工程的专业制度的建立具有根本性、战略性的重要作用。结合目前我国正在开展的工程教育认证制度建设,我国可以借鉴国际上的先进经验,大力推动我国工程职业的“专业化”建设,使工程教育认证制度和工程师注册制度尽快形成“专业”的内生机制,缩小与先进国家的差距。
1.进一步提高对专业本质和内涵的认识。对于工程教育中的“专业”特质和专业性问题,国内一些知名学者进行了一些研究,并提出很多前瞻性的建议。朱高峰认为工程专业人才应接受包括道德养成、能力训练、理论知识和实践水平的全面素质教育[3]。文辅相和杨叔子等均提出改变工程教育中过窄的专业导向,建立起科学教育与人文教育并重的双重教育目标,让专业人才的成长建筑在较宽的知识面上[4]。对目前比较狭窄的工程教育目标体系进行基础性的调整,将科学教育和人文教育,伦理道德和责任教育、社会发展和工程影响等纳入专业教育的目标体系,为专业人才的发展和终身学习做好准备。
2.建立符合专业本质内涵和发展规律的工程教育认证标准。作为对认证对象的状态和符合教育目标的程度作出价值判断的基本依据,认证标准具有统一性、标准化和先导性的特征,对被评对象具有方向性的指导意义和规范作用。美国工程教育认证的第一个标准,就强调工程专业标准的规范性和开放性的统一,避免阻碍工程教育的发展。目前,我国已经初步确立了全国工程教育的认证的组织体系,制定了工程教育认证的评价原则、认证标准和程序。
3.建立工程教育认证与工程师注册制度的衔接机制。美国工程教育专业认证与州工程师注册制度具有紧密的内在联系,这两个制度的结合是工程专业走向成熟的必经之路。工程教育为工程师的专业发展提供了基本的教育和训练,为工程师“入职”设置了最低“门槛”,工程师注册制度受到国家的市场庇护,与工程教育认证标准相对应,保证了工程将促进公共安全、福利和健康作为最高目标的专业理想[5]。因此,工程教育认证与工程师注册制度的衔接将为我国工程专业发展带来新的机遇。
4.进一步发挥工程专业学会的作用。作为专业发展的基本组织结构,专业学会可体现专业自律和共同治理的精神。目前,我国工程专业认证制度建设的基本模式是由政府推动的、包括专业组织在内的多方参与的联合模式。这一模式具有在改革初期高度集中、快速推动和解决重大问题的优势。与之相比,工程专业学会主导的认证机构专业性更强,更能及时反映行业对工程教育质量的需求,应为未来的发展方向[6]。
三、工程教育认证制度对环境工程专业本科教学改革的启示
环境工程是一门与土木建筑、化学工程、生物学、气象学、管理学和社会学等多门学科相关的交叉学科,它通过评价人类生产和社会活动对环境的影响,用具体的工程、规划和管理措施,控制环境污染,保护环境与资源,使社会、经济和环境协调发展[7]。
由于环境工程专业具有交叉学科的特点,相关学科间的方法和培养模式差别很大。如污水处理工程以给排水专业的传统工程方法为主,而城市环境规划则与城市规划的方法相关。尽管不同学科间的交叉可拓宽学生的专业视野,但课程设置的深度相对母学科较浅,理论阐述较多,而实践设置相对较少,限制了学生在该方向应用能力的深入培养。而我国企业特别是工程类企业对学生的应用能力要求较高,引起环境工程教育与学生专业发展的错位。而工程教育认证正是着眼于提高学生的工程设计和实践能力,使其达到工程师的基本水平。因此,应以工程教育认证为契机,在原有培养方案宽口径的基础上,针对环境工程应用的某一主要方向,如污水控制、大气污染控制、固废污染防治、物理污染控制、环境设备、环境评价与管理、环境规划等,通过提升学生参与实际项目的设计或规划的广度和深度,强化其工程应用能力的培养,避免其设计多而不精的问题。
除清华大学、哈尔滨工业大学和同济大学等少数高校外,全国绝大部分的环境工程专业开设时间较短,正处于成熟前的发展阶段。以笔者所在的广西壮族自治区为例,本地区共有8所开设环境本科专业的高校分别为:广西大学、桂林理工大学、广西师范大学、桂林电子科技大学、广西师范学院、广西民族大学、广西工学院和钦州学院。对其进行问卷调查,结果发现其环境专业形成时期均较晚,均在20世纪90年代后。与迅速扩大的招生规模相比,专业教师的数量和质量储备相对不足。且部分教师直接从博士阶段导入,与较强的学术研究能力相比,其参与企业的工程实践和工程教育经验均存在不足,也削弱了学生工程设计教育的效果。因此,对师资队伍特别是青年专业教师,应建立持续改善其工程能力的制度。如支持教师直接参与工程设计、鼓励其参加注册工程师考试、利用设计研究院等单位对教师进行工程能力培训和建立有工程经验教师传、帮、带指导年轻教师的机制。
与传统的环境专业名校相比,地区高校各学科整体实力较弱,其环境专业多源于学校传统优势学科的交叉与延伸。以广西为例,广西大学、广西师范大学、广西民族大学和广西工学院等学校的环境专业均从化学工程发展而来,广西师范学院和钦州学院的环境专业均从地理学科发展而来,而桂林电子科技大学则依托电子仪器专业,桂林理工大学的环境专业则从地质专业和市政专业等发展而来。不同学校的背景下,其环境工程专业培养的特色也应有所不同。通过与学校强势学科的交叉,可有效提高学生在相关环境工程应用领域的竞争力,如化工学校可强化学生在其化学工程和工业中的环境工程治理能力,而地质学校如中国地质大学可强化学生在地学类环境工程中的能力培养,管理专业较强的高校则可强化环境评价和规划等环境管理应用领域。以桂林理工大学为例,地质专业和市政专业为其传统优势学科,通过与上述学科交叉,该校的环境工程专业以培养废水处理和矿区土壤修复为特色。在课程设置中,强化水处理工程的理论和实践,并增加矿区土壤修复的选修课和实践课程,重点培养掌握废水处理工程和土壤环境修复工程等领域主要技术的应用型人才,取得了良好效果。
参考文献:
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[3] 朱高峰. 关于中国工程教育的改革与发展问题[j]. 高等工程教育研究,2005(2):1-9.
[4] 杨叔子. 谈谈我对“cdio-工程文化教育”的认识[j]. 中国大学教学,2008(9):6-7.
[5] 李茂国. 工程教育专业认证:注册工程师认证制度的基础[j]. 高等工程教育研究,2005(4):15-19.
篇7
关键词:翻转课堂;任务教学;形成性评价;环境工程专业英语
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)31-0126-02
专业英语是四年制本科环境工程专业的限选课,它不仅仅是英语语言课程,更与环境工程专业知识密切相关,是一门为环境工程专业服务的语言应用课程,涉及体系庞大而复杂的专业知识,即专业英语=英语语言+专业知识。不同于基础英语,在文体上主要表现为学术论文,一般包括引言、材料与方法、结果与讨论、结论、致谢和参考文献等几个固定的组成部分;在句法方面比较单一,主要是名词化结构多、被动语句多、长句多、后置定语多;在词汇方面,由专业术语、半科技词汇和语言共核词汇构成。为了客观、严谨地陈述科学事实,专业术语多源出拉丁语和希腊语,由词根(root)、前缀(prefix)、后缀(suffix)和连接元音(combining vowel)通过不同的组合方式派生而成。
目前,南昌航空大学环境工程专业英语课程仅24学时。在短学时、多学生的教学环境里,如果仍采用传统的“填鸭式”内容教学模式,必然出现“教师简单讲讲、学生大概听听,课堂气氛冷清”的现象。因此,探求更合理的教学模式,对课程进行全面改革,是完成我国普通高等教育的《大学英语教学大纲》中专业英语课程要求的唯一途径。
一、基于任务教学法的翻转课堂教学模式
近年来,一种新颖的教学模式――翻转课堂已成为全球教育界关注的热点。翻转课堂是指通过颠倒知识传授和知识内化,来改变传统教学中的师生角色并对课堂时间的使用进行重新规划的新型教学模式。换而言之,课堂时间主要用于知识的巩固和讨论,而知识的学习在于课下。这种教学模式下,教师的主要职责是调动学生的学习积极性,引导学生正确学习和提高学习效率,成为真正的解惑者。
所谓任务型教学,教师将学生分成若干小组,通过创设一个个“任务”,根据每次的授课内容,为每个小组设置符合教学目标的研究任务。
综上可知,课下任务的合理设计是现实翻转课堂教学模式的提前条件。任务的设计一定要与环境工程专业前沿紧密相关,又要依据授课对象的特点控制难度,课下任务过空过泛起不到语言应用的实际效果,任务过大过重不仅学生无法完成,还会打击学生学习的积极性。笔者结合自身教学经验,对基于任务教学法的教学模式进行探索,以提高环境工程专业英语课程的授课质量和教学效果。
二、环境工程专业英语课程改革
(一)修改教学大纲
课程大纲主要包括授课对象、课程性质和地位、教学目标、教学内容、教学方式与习题要求、考核办法和教材等7个方面的内容。本次课程改革围绕翻转课堂的教学理念对教学内容、教学方式与习题、考核办法和教材等几个部分做了大幅改动,如下页表1所示。
改革后,专业词汇和专业文献的阅读等课程基础内容的学习将由课上转至课下,考虑到学生英语水平的差异仍保留了难点内容精讲,且将科技论文的翻译与写作等知识运用的内容放到了课堂讨论环节。这种精讲与任务式教学法的结合主要是通过实施任务,促进学生自身知识的重组与建构,激发学生学习积极性和主动性,培养学生独立进行阅读、语言积累和应用。
(二)修订教材
结合专业特点和本校学生英语基础,笔者曾在2010年自编了一本课程教材,内容主要涉及人与环境、生态学、大气污染、水污染与废水处理、固体废物及其处理、噪声及其影响和环境监测等7个专题的科普文章,以及科技论文的翻译与写作技巧的基础知识。使用至今已近6年,部分专业知识略显老旧。6年间环境工程专业的培养计划几度调整,课程学时由最初的40学时缩减至24学时,加上学生对专业词汇掌握薄弱,在课程上占用了大量的时间进行词汇讲解,因此,根本无法按最初的设想将目标语言与主题内容整合在一起进行内容精讲教学(content-based instruction),许多知识只能“蜻蜓点水”,一笔带过。
本次课程改革,笔者结合自己多年的教学经验,以王立章等人编写的《英汉环境科学与工程词汇》字典为蓝本,缩编专业必备词汇,供学生课前自学,课上随堂检验。另外,从国外各大数据库的环境学科期刊,如“Environmental Science and Technology”、“The Science of the Total Environment”、“Water Research”、“Chemosphere”、“Journal of Hazard Material”、“Atmospheric Environment”、“Environmental Pollution”等中选取难度适中的英文文章或部分内容,补充原教材人与环境、生态学、大气污染、水污染与废水处理、固体废物及其处理、噪声及其影响和环境监测等7个专题的阅读材料,并做到每三年更新一次,与时俱进。
(三)设计课下任务
依据本科培养计划,大学生在毕业论文期间需完成5000字的外文翻译、撰写毕业论文的英文标题与摘要。但大多数学生完成的作业质量不高,更有部分学生完全借助翻译软件应付了事。为此,笔者提前准备7个专题的30多篇阅读材料,作为毕业论文环节外文翻译的模拟材料,分别以不同的任务形式发给每位同学。由于学生英语水平差别较大,任务的设计采取个人任务与小组协作任务组合的形式,同时做好同学间的帮、扶、带。标题和摘要的写作是课程精讲的内容,课后要求学生完成相关练习,通过实践提高学生的专业英语写作水平。
普通高校的专业课程很难实现小班授课,课下练习产生的几十份疑问根本无法在课堂讨论环节完成。因此学生在完成课前自学后,可通过QQ群、微信群等网络便捷平台进行课前沟通讨论,巩固课下学习效果。
(四)课堂讲解与讨论教学
翻转课堂将知识的学习转入课下,课堂时间主要用于知识的巩固和讨论。因此,课堂第一步是测试学生每个专题的必备词汇量和对专业英语基本语句表达方式的掌握程度,并依据学生水平进行分组。第二是针对学生在课下学习中存在的普遍问题讲解科技论文写作和翻译技巧,主要包括:(1)翻译简史及专业英语翻译基本要求;(2)专业英语中数字、符号、公式、化学反应式等的读法;(3)英语科技论文的构成及投稿;(4)标题的翻译;(5)摘要的写作;(6)专业英语中常用句型的英汉互译。
课堂讨论主要是针对7个专题的阅读材料展开。教师首先根据各组学生的英语水平,布置讨论题目,讨论结束后公开发表小组讨论意见,以呈现课下学习和课内讨论的结果。同时要求每位同学从7个专题的讨论材料里选出部分章节,独立完成3000字左右的外文翻译,作为课程的期末大作业。
(五)建立形成性评价体系
采用任务式翻转课堂的教学模式组织环境工程专业英语教学实现了大学英语教育从应试教育向应用教育的转变,学生课下练习和课内交流的频率大幅度增加,因此对学生学习效果的评价也不应采用“一考定分值”的形式。建立形成性评价体系有利于客观准确地评价学生的实际情况,学生的成绩可由课内词汇测试、课堂互动、随堂报告和期末大作业等几个部分,按2∶2∶2∶4的比例加权确定。
三、结语
专业词汇是环境工程专业英语课程的基础,语言的专业应用是课程的最终目标。任务式翻转课堂教学法是将课程基础和最终目标均以任务的形式布置给学生课下预习和准备,专业词汇通过随堂测试检验,专业知识的语言应用在课堂精讲与讨论中进一步升华提炼,最终培养出符合时代特点的应用型本科人才,确保环境工程专业英语的教学效果。
参考文献:
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[3]王桂莲,等.工科类专业英语课程教学改革的研究与实践[J].中国电力教育,2014,(14):262-263.
篇8
激发学生学习积极性,提高教学效果和人才培养质量。
关键词:自动控制原理;建筑环境与设备工程;教学改革;教材
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0094-04
在科学技术和社会经济发展的进程中,自动控制技术一直起着极其重要的作用。随着城市建筑向大面积、高层、多功能、智能化、综合性的趋势发展,自动控制技术在建筑行业的暖通空调领域应用愈加广泛。建筑设备自动化系统(Building Automation System 简称BAS)是实现建筑物内部设备(包括暖通空调系统、给水排水系统、消防系统等)高效运行,创造安全舒适工作或居住环境的重要保证。
据调查,国内已投入使用的BAS系统多数仅能完成设备的运行参数检测、设备的启/停控制等基本功能,真正实现空调系统经济运行的很少,离节能的目标更是相差甚远。其中一个重要原因是负责暖通空调系统设计、运行管理的技术人员不了解BAS及相关技术对自己专业技术所起的作用,而设计、施工BAS的电气、自控专业人员又不了解暖通空调工艺,不知道实现暖通空调系统控制的最优解决方案。为了满足建筑智能化技术的推广以及引进、消化、吸收,促进该行业的可持续发展,迫切需要培养具有暖通空调学科与电控学科交叉知识的复合型人才。基于行业发展需求,建筑环境与设备工程专业指导委员会在培养方案指导意见中将自动控制原理课程设置为专业基础课程。
一、课程特点以及教学改革思路
自动控制原理是控制理论与工程技术相结合的一门课程,它研究自动控制和自动调节系统一般性规律。该课程的主要特点是理论性较强、内容抽象、涉及数学基础知识较多、公式和图形多,推导复杂[1]。很多学生看不清这些理论与专业内容的关系,误认为该课程是一门应用数学课程,容易产生畏难心理。
近3年,作者采用网上浏览、实地调研、与毕业生交流等手段调查了国内30余所高校建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程教学情况,调查内容主要包括开课教师情况、课程学时、选用教材、学生学习效果等内容。
分析调查结果发现:其中25所学校是由自动控制专业的教师为建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程授课,有5所学校是由建筑环境与设备工程专业教师进行授课。因总学时的压缩,19所院校课程为40学时,6所学校为32学时,5所学校为48学时,10所高校直接选用自动控制专业所选教材,18所学校选用《自动控制原理(非自动化专业)》教材,2所学校采用自编教材。由于课程学时设置不同,各校讲授课程的内容体系、深度、广度各不相同,学生普遍反映学习难度太大,效果不好,没有很好地实现开设自动控制原理课程的目的。
与不同院校毕业生交流发现,学生学习效果不好的主要原因为:其一,课程理论性较强,涉及知识点较多,数学公式多、教师往往把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导,忽略了理论知识与自动控制系统应用实例的结合,弱化了课程作为建筑环境与设备工程专业基础课程的作用;其二,由自动控制专业教师讲授课程难以将自动控制技术理论与暖通空调领域的专业工程应用案例充分结合,课程内容与专业应用脱钩,学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊。而建筑环境与设备工程专业教师对课程的教学重点与教学深度难以把握,没有一个标准以作衡量。此外,建筑环境与设备专业学生数学基础不如电类专业学生好,学习课程相关数学知识难度大,因此学生兴趣不高;其三,课程实验环节不足或者作用发挥不明显。多数学校没有针对建筑环境与设备工程专业学生系统地设置课程对应的实验环节,部分院校只是简单选择部分自控专业部分实验内容,没有充分考虑暖通空调领域控制对象的特点,控制器的设计脱离被控对象,课程实验环节在培养学生独立思考能力、综合分析问题能力和创新能力等方面显得不足,难以充分发挥实验课对培养学生分析和解决实际问题能力的作用。
二、课程的教学改革实践
北京工业大学建筑环境与设备工程专业根据专业指导委员会拟订的建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系、总体框架, 结合社会与专业发展需求,对教学计划、课程体系进行拓宽和更新。由于自动控制原理是建筑环境与设备工程专业跨专业的基础课程,为顺应建筑智能化发展对人才培养要求,学校从课程教学内容、教材建设、实验环节等方面开展了研究和探索,对课程的基础理论与实践教学进行了优化。
(一)结合行业发展需求和建环专业人才培养定位优化课程教学内容
建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的目的是应用自动控制知识和技术为建筑设备系统运行服务,而不是开发自动控制系统。《注册公用设备工程师(暖通空调)执业资格考试基础考试大纲》中已经将自动控制原理列入考试课程范围。大纲中明确要求熟悉空调自动控制方法及运行调节。考虑到建筑设备自动化系统要求自控知识的难度和深度,根据专业指导委员会拟订的《建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系》总体框架要求,建筑环境与设备工程专业学生在自动控制方面只需达到初步掌握自动控制的基本原理,能够准确提出该专业对自控的要求,正确绘制自动控制原理图,并能配合自控技术人员进行调试。基于专业人才培养定位,同时考虑到经典控制理论、现代控制理论适用于暖通空调与制冷设备控制系统设计和运行,课程教学内容以常规线性控制理论为基础,主要介绍自动控制系统四个模块(调节对象、测量装置、调节器、执行器)的原理、特性以及应用,让学生掌握位式调节, P、I、PI、PID 控制方式的原理; 掌握拉氏变换并能够运用该种数学方法进行控制系统的特性分析;熟悉执行机构选用与计算,能够进行调节阀选择;掌握PID 计算机控制式的推导和应用。学生了解计算机控制系统相关知识,包括系统类型、脉冲信号采集采样控制理论、计算机控制系统在暖通空调领域的应用。
(二)编制适用于建筑环境设备工程专业的自动控制原理课程教材
目前,没有专门作为建筑环境与设备工程专业及其相关专业(如热能动力工程专业)本科生学习自动控制原理的教材。《自动控制原理》教材对于建筑环境与设备工程专业本科生学习难度大,这些教材内容与专业内容联系很少,而且学生没有必要学习自动控制理论的全部内容[2]。
北京工业大学建筑环境与设备工程专业在暖通空调自控、建筑智能化相关领域的教学、工程设计、科学研究方面积累了丰富的经验。2009年,围绕自动控制原理课程的教学改革,笔者成功申请了北京市精品教材建设立项。在总结多年教学实践经验和注意吸取当前暖通空调自控方面的新技术、新成果基础上,主编的《建筑设备自动控制原理》于2011年由机械工业出版社出版。
该教材的主要特点有:(1)以经典控制理论为主,介绍自动控制系统四个模块(调节对象、测量装置、调节器、执行器)的原理、特性以及应用,在各模块知识基础上,介绍控制系统的结构图、时域响应、频域响应以及稳定性判断内容,此外,教材还包含计算机控制系统相关知识。(2)书中给出的案例充分结合与暖通空调行业工程应用,有助于加深学生对专业知识的理解,为学生今后的相关专业课学习打下坚实的理论基础。(3)教材内容涵盖基础部分和提高部分,适应32~48学时教学需求,教师可以根据实际学时选择教学内容,也可结合实际授课的情况进行补充。
(三)强化课程实验环节建设并开发相应的实验装置
在理论教学改革的同时,从改革实验教学模式入手,逐渐由以“教”为中心的教学模式向以“学”为中心的教学模式转化,优化实验教学内容,改革实验教学方法,努力提高实验教学水平。根据课程的教学内容,以自动控制系统的组成环节为基础,设置相应的实验环节,主要包括:(1)传感器特性实验;(2)调节对象特性实验;(3)调节器特性实验;(4)自动调节系统实验,共8学时。实验环节全部是综合性实验。结合专业技术应用特点研制开发了自动控制原理的实验设备“多功能风机盘管自控实验台”, 实验装置以暖通空调系统为调节对象,促使学生将专业空调理论与自控原理相联系,巩固专业知识,促使学生思考建环专业中所涉及的暖通空调系统应该如何自控运行。目前,该装置已连续使用6年,并已经推广到国内多所院校建筑环境与设备工程专业应用。实验装置填补了建筑环境与设备工程专业自控实验设备的空白,有关成果已经申请国家专利。
(四)注重课程体系建设和师资队伍建设
北京工业大学建筑环境与设备工程专业在培养方案中设置建筑电气电控工程类系列课程,包括: 电工技术、电子技术、建筑环境测试技术、自动控制原理、建筑照明与电气控制、微机系统应用、建筑设备自动化[3]。在自动控制原理课程建设中,充分注意结合相关系列课程建设,注意课程讲授知识点与相关课程,如建筑设备自动化、建筑照明与电气控制、建筑环境测试技术的合理衔接,形成完整的建筑电气电控工程类系列课程体系。
目前,国内建筑环境与设备工程专业教师构成基本以暖通、热能、制冷专业毕业生为主,自控专业的毕业生普遍不愿意到暖通类专业任教。结合自动控制原理课程改革,鼓励专业教师到自控专业有选择性地进修相关知识,到自控公司或者设计院进行工程锻炼。此外,利用社会人才资源, 通过聘请兼职教师、开办建筑设备自动化技术论坛、讲座等形式,提高师资队伍教学水平。
三、课程教学改革实践的成果
多年来,建筑环境与设备工程专业坚持开展以自动控制原理课程建设为核心跨学科培养复合型、应用型人才教学改革,在教材编写、教案整理过程中,将学术带头人的研究与培养建筑环境与设备工程专业特色人才有机结合。通过课程内容的整合和教材编写,完成学生自动控制理论基础知识的铺垫;通过研发设备和设置实验实践环节,加深学生对课程的了解,巩固基础知识学习。理论知识到实践应用有机结合有效提高了学生学习效果和动手能力。
经过多年的努力,课程改革取得良好的效果,学生学习积极性明显提高,北京工业大学建筑环境与设备工程专业从事楼宇自控方向毕业生比例逐渐增大。基于该课程建设所研发的风机盘管自控实验台在2008年获教育部高等院校实验室建设指导委员会首届自制教学仪器设备成果奖;以自动控制原理课程改革为主要内容的“建筑环境与设备工程专业教学改革与实践”2008年获北京工业大学优秀教育教学成果奖一等奖。建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的专业办学特色在2006年和2011年住建部专业教学质量评估中得到评估专家一致肯定。北京工业大学建筑环境与设备工程专业在2008年和2009年分别被批准为北京市和教育部特色专业建设点。
四、结语
北京工业大学建筑环境与设备工程专业结合培养暖通空调与电控学科复合型人才的培养定位和行业需求开展了自动控制原理课程教学改革。建立了自动控制原理的理论教学体系,并编写出版教材。研发的实验设备用于课程实验教学。通过教学内容、课程体系、实践环节、教材编写等环节的建设,强化了课程建设与专业工程实践的联系,激发了学生的学习兴趣。经过多年实践,自动控制原理课程改革促进了专业办学特色的形成,为国内高校建筑环境与设备工程专业培养具有暖通空调与电控学科交叉学科知识的复合型专业人才作出了积极的探索和有益的尝试。
参考文献:
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[3] 李炎锋,贾衡,孙育英,等.建筑环境与设备工程专业建设智能建筑控制辅修课程体系的研究与实践[J].高等建筑教育,2007,16(1):9-84.
Teaching reform of automatic control theory course for building environment and facilities engineering specialty
LI Yan-feng, SUN Yu-ying, BIAN Jiang, XIE Jing-chao, LI Jun-mei
(College of Architecture and Civil Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, P. R. China)
篇9
关键词:本科教育质量;研究生入学考试;建筑环境与设备工程专业
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0038-04
近年来,随着本科毕业生就业形势的不乐观,在本科生群体中掀起了考研热潮。除少数被推荐免试攻读硕士学位外,大多数本科生需要在本科毕业前通过硕士研究生招生考试(含初试和复试),考试合格,待获得本科毕业证后,方能取得硕士研究生入学资格。硕士研究生招生的初试由国家统一实施,时间在第七学期末。初试科目为政治、外语、数学、专业4门,其中专业科目考试由各招生学校自主命题。复试由各招生学校自主施行,时间在第八学期。此时学生已完成毕业实习,毕业设计正在进行中。这一考试制度在保证公平、公正录取硕士研究生方面起到了良好作用,但对本科教育质量和硕士研究生生源质量等方面的负面影响越来越明显,应该予以高度重视。
笔者从2010年开始,连续3年追踪分析建环专业学生考研情况、进入硕士研究生阶段的培养情况、以及未考上研究生而进入工程界工作的情况,并分推免生、考研生和直接就业生三类进行对比分析。
一、初试情况分析
以某校供热供燃气通风与空调工程(以下简称“暖通工程”)硕士研究生招生初试为例,该校是全国最早设置暖通工程硕士点的高校之一,有硕士生导师30余位,水平高、声誉好,招生规模较大。近3年每年招收暖通工程硕士研究生70余名,是报考热门学校之一。同时,近3年每年报考人数200余人,来自70多所高校,基本包含了全国办有建环专业的主要学校(不含近几年新开办建环专业的学校)。
由表1可见,2012年的成绩比2010年整体明显提高,总分平均提高12.6%;英语平均成绩提高20.0%;数学平均成绩提高18.5%;政治平均成绩提高9.5%,专业平均成绩提高4.0%。相反,成绩的分散程度却减弱,总分标准差缩小19.4%,平均成绩提高最少的专业成绩标准差缩小22.6%,政治成绩标准差缩小12.5%,数学成绩标准差缩小10.7%,平均成绩提高最大的英语成绩标准差基本未变。
分析3年来初试成绩,有以下特点。
其一,总体上,专业、政治成绩偏好;英语、数学成绩偏差,但提升较大。英语和数学是考研学生通过初试的主要难关。
其二,来自同一学校的考生最多达11人,输出有4名以上考生的学校多达17所。这17所学校没有出现考生成绩集中分布在某个分数段的情况,既没有出现初试成绩特别突出的高校,也没有整体表现欠佳的高校。
二、复试情况分析
以该校复试为例,根据复试条件,总分排序在前90名的考生有复试资格,来自50余所高校。复试淘汰率约60%,但复试考生所在学校约占全体考生所在学校数的80%,淘汰的学校数
约20%,大多是只输送1个考生的学校。取得复试资格的考生,绝大多数是所在学校或专业的优秀生。复试时,除毕业设计外考生本科教学计划基本已完成。
复试分组进行,各组主考教师不同,但各组复试成绩与初试成绩的相关性是一致的(图1)。这里仅以其中一组进行分析。复试笔试成绩与初试成绩的相关性函数为y=281.596 2+0.945 285x,经过F和r检验得知,相关系数为0.472 6,在置信度为0.95的情况下两个成绩呈一定的线性相关。
复试(面试)成绩与初试成绩的相关性函数为y=200.145 4+1.775 185x,经过F和r检验得知,相关系数为0.565 7,在置信度为0.95的情况下两个成绩线性相关。
三、考生在复试中的典型表现
(一)专业理论的整体性和系统性差
考生能背基本概念和定义,但理解不清晰,专业理论知识点零星分散,缺乏关联,不能运用来分析具体的工程实际问题。如:知道相对湿度与湿度的定义,不知区别;能背负荷定义,讲不清主要负荷的成因;不能回答为什么算外墙负荷用室外综合温度,而算外窗负荷不用?
(二)基本的专业实践能力未形成
主要的工程方法未掌握好,甚至不了解。主要表现在:对设计、施工、运行管理的认识零散肤浅,甚至连过程都了解不全;不知如何确定室内外设计计算参数;不会提出设计方案和比较方案;不会分析工程服务对象的要求等;不能正确进行设备选配,如风口、风机、水泵、风机盘管、换热器、散热器、空调机、制冷主机等;不能完成系统组成,如风系统、水系统、冷热源系统等。
(三)缺乏对知识的严谨思考
对建筑节能、热泵、冰蓄能、新能源利用等专业新领域、新技术在科普层面侃侃而谈,轻率地作绝对性结论,讲不清工作原理、性能特点、关键技术和工程实践的约束条件。
从初试、复试情况可以得出:从整体看,复试与初试具有一致性;从个体看,有初试成绩中上等,复试脱颖而出的,但未见初试成绩领先,复试成绩落尾者;面试中各校的优秀生都表现出了作为学生的良好品行,但是普遍性专业素质不高。
四、推免生、考研生和直接就业生的比较
笔者对某校即将毕业离校的建环专业学生进行了问卷调查和访谈。问卷调查和访谈中,将全体毕业学生分为三类,推免生是由学校推荐免试取得攻读硕士学位研究生资格的学生;考研生是报考了硕士学位研究生的学生(包括考上和没有考上的);直接就业生是既没有被推荐也没有报考硕士学位研究生,毕业后直接工作的学生。这三类学生之间,在专业理论和实践能力方面有比较分明的群体特征。
从整个本科阶段的学习成绩看,推免生最好,考研生次之,直接就业生最差。从专业课成绩看,推免生最好,但考研生并不比直接就业生好。在专业实践能力方面,考研生明显不如直接就业生。
访谈中,考研生认为他们的总体成绩优于直接就业生,主要是在一二年级阶段学习更为努力,到三年级后,主要精力转向研究生入学考试,专业课学习不如直接就业生,课程设计、生产实习等实践更不如直接就业生。那些没有考上研究生的考研生,在就业上思想压力大,知道自己的专业知识和能力很难达到好单位的用人要求,因此,选择继续考研。
五、原因分析
原因一:本科阶段学生学习目标偏离。随着招生规模的扩大,本科毕业生社会地位历史性下降。非“985”高校的建环专业本科毕业生虽然就业率高,但就业单位不理想。青年们向往好的城市、好的单位和好的职业岗位,但这些单位招聘时往往都明确要求”985”高校毕业生,甚至是“985”高校的研究生,因此,考研成为非”985”高校本科优秀学生的学习目标。三年级下期和四年级上期是准备考研的关键时期,而按培养计划,此时正是专业理论和专业实践教学的主要阶段。如前所述,考研初试没有对专业理论和专业实践进行全面系统的考核,只考其中一、二门。
学生为应对初试,放松甚至放弃专业理论学习和专业实践,花费大量时间备考数学和英语。
原因二:考研学生在本科学习阶段采取应试学习方法,初、复试内容不能促进学生全面系统地学习专业知识。大多数硕士研究生招生初试的专业科目考试并不是建环专业整个专业理论体系的综合考试,在招生简章上指定的考试课程只是本科培养计划中10门左右专业主干课程中的某一门或两门,并明确了所考课程的参考教材。按建环专业本科培养计划,到第七学期末时,构成建环专业理论体系的所有主干课程教学已经完成,除毕业实习、毕业设计外的实践教学环节,如实验、生产实习、课程设计(论文)等也已基本完成。在这段时间,考研学生将主要时间和精力集中应对考研科目,其他的多数专业主干课程和所有实践教学环节都虚以对付。
在此背景下,学生重新拾高中阶段的应试学习方法,为了花最少时间通过本科专业理论课和专业实践考试,省出更多的时间准备研究生入学考试,考研学生对本科课程普遍采取平时不学,考前强记硬背的学习方法,结果只能生硬地陈述理论知识,不能用于分析工程问题;敷衍专业实践教学,放弃专业实践能力的培养机会。学生即使花费了大量时间学习数学和英语,也只是提高了应考水平,应用能力仍然不强。
各校的复试大同小异,由笔试和面试组成。笔试雷同于初试,面试内容较为灵活,由执行面试的教师根据考试大纲进行。除极个别顶尖高校直接根据面试录取(或面试具有一票否决权)外,一般按照初、复试成绩加权综合排序录取。初试成绩的权重大多在0.5~0.7之间,复试成绩的权重仅0.3~0.5。这更进一步强化了考研学生在本科阶段的上述偏向,导致他们专业理论支离破碎,专业实践能力低下。
原因三:本科专业理论教学体系不强,技术细节繁琐。在实用主义和功利主义的压力下,培养计划中的专业课设置,教师的教学内容和方法都受到负面影响。专业课程多,学时分散,专业教师,在教学上衔接薄弱;专业课理论繁琐的技术细节,冲淡了工程原理,不利于学生形成系统、完整的专业理论体系。
原因四:课程设计“蜻蜓点水”。课程设计多而散、相互并列、各自孤立,停留在表层,没有相互支撑,不能逐个深入,学生难以形成设计能力。如:考研学生在本科教学中,做了空调、通风、制冷、采暖、外网、锅炉房、配电和预算等8个课程设计,但在面试时,竟然不能清楚地讲述一个的完整设计过程。至于如何合理确定设计参数确定方案、计算负荷、构成系统、水力计算、选风机设备等普遍缺乏独立的思考和研究。
工程设计软件替代了大量机械性的重复计算和绘图工作,可以使学生在课程设计中有更多的时间进行工程分析。由于设计指导教师对课程设计在认识上存在偏差,要求学生大量绘图,
使学生误以为
“设计等于绘图”。 学生用绘图软件快速绘制了很多同类型的图,但讲不清自己所绘图纸应表达的设计意图。计算软件使负荷计算、水力计算等成为“灰箱”,甚至“黑箱”。学生用这些计算软件算出了大量数据结果,却不能进行工程分析。
原因五:个别学校的培养计划不实,存在虚假执行的现象。
六、结语
(1)硕士研究生入学考试明显对建环专业本科生培养质量产生了负面影响。各高校建环专业本科学生中已形成一个有共性的考研群体,这个群体正逐渐扩大。他们以应试学习方式对付专业教学,未受得到完整的专业教育和培养,专业理论知识支离破碎,不成体系;专业实践能力低下,没有完整的工程概念。他们若未被录取,就业困难,就业后的发展更难;若被录取,研究生阶段的培养难度增大,影响研究生质量。
(2)建环本科专业理论体系尚需完善,教学思想和方法有待进一步改革。
(3)研究生入学考试内容和评价方法有待进一步研究和改革。
(4)改革硕士研究生入学考试制度,增加各校推免名额,提高复试的选拔权重,不能把考研成功率作为本科培养质量的一个指标。
(5)完善研究生入学考试的内容和方法,调整硕士研究生入学考试科目和形式,制定建环专业招收研究生的专业考试大纲。初试要加强对整个专业理论体系的综合考查;复试要注重考查工程实践能力,例如相对完整的方案设计题、施工组织题、系统运行调试题等。
(6)深化专业理论课与专业实践教学的改革。
(7)加强专业课与专业实践教学师资队伍建设。
参考文献:
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[2]张国强. 建筑环境与设备工程专业导论[M].重庆:重庆大学出版社,2007.
[3]付祥钊,邓晓梅,孙婵娟.建筑环境与设备工程专业实践教学效果调查与分析[J].高等建筑教育,2009,18(1):16-21.
[4]付祥钊,孙春华,蒋斌.建筑环境与设备工程专业教学内容调查研究[J].高等建筑教育,2009,18(5):57-60.
Influence of graduate entrance examination on undergraduate teaching quality of
building environment and facility engineering specialty
FU Xiang-zhao, XIAO Yi-min
(Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, P. R. China)
篇10
一、教授方法
(一)讲授法和直观演示法的结合
讲授法是《工程制图与识图》课程理论知识传授的方法之一,它是通过叙述、解释、推论来传递信息、传授知识、阐明概念,引导学生分析和认识问题。而对于环境艺术设计专业学生,在理论知识讲解之前首先要改变学生对课程的原有认识,基于高等教育对高素质人才的培养的要求,以及同学们在工作岗位上绘制建筑装饰施工图的态度,首先要增强同学们对建筑装饰工程意识和责任感,培养建筑装饰工程文化素质,树立创新设计的精神。解决学生被动学习《工程制图与识图》课程的局面,提高学生们上课的积极性和主动性。通过历届优秀毕业设计生的工作现状和他们绘制的建筑装饰施工图纸的介绍,同学们了解这本课程的重要性,提高他们对课程学习的兴趣和信心,从心理实实在在的放下包袱,轻装上阵。
其次在课程内容中学生主要是对正投影法与三面投影图中的内容理解比较缓慢,针对这个问题,结合专业自身特点,运用现代计算机软件技术制作了三维动画,一步一步分解知识点,改变了原有PPT课件只有图文对照解释知识点的现象。这样使课程内容更生动,更直观,同时又具有一定的趣味性,活跃了课堂气氛,提高了学习兴趣,提升学生的学习信心,培养了学生的思维方式。这种讲授方式对学生具有一定的启发性,在这个基础上以实际图例为基础,以小组的形式,以师生互动方式在课堂上进行三面投影图的训练,增强了学生对室内空间的认知和理解。
(二)讨论法
讨论法在《工程制图与识图》课程中主要分两个部分,第一部分是根据课程的内容选择对应的建筑装饰施工图,由同学们根据自己对课程理论知识的理解去观察图纸,发现正确和不正确的地方。第二部分是《工程制图与识图》课程在每一章节理论知识讲解?Y束后,任课教师会设计一些题目给学生们现场绘制,并且会随机请几位同学到黑板上绘制,绘制完成后也是先由同学们自己判断。这两部分都是采用课堂讨论的方式让同学们各抒己见,从而巩固理论知识,这个环节由于全体学生都参加活动,激发学生的学习兴趣,培养了同学们之间的合作精神,提高学生学习的独立性。讨论结束时,任课教师进行小结,概括讨论的情况,使学生获得正确的观点和系统的知识。
二、学习方法
(一)练习法
理论知识的理解情况主要通过各种练习来检验,这是巩固知识、运用知识、形成技能技巧的方法。在《工程制图与识图》中,练习主要有每一章结束的小练习,形式有口头回答问题和书面解答问题的练习,旨在培养学生运用知识解决问题的能力。其次实际操作的练习,主要是临摹一些建筑装饰工程图纸,巩固对制图规范要求。比如线型、线宽、标注、文字等的具体运用,锻炼学生由画笔到针管笔的转变,锻炼由感性到理性的转变、锻炼豪放到精细的转变,锻炼随性到严谨的转变。为独立绘制施工图图纸做好铺垫工作。在了解的课程的重要性和明确了学习目标后,同学们很认真的在进行角色的转变,一遍一遍的对自己的否定,最终完成自己比较满意的图纸,给了自己一个肯定。
(二)任务驱动法
为了解决《工程制图与识图》课程内容与后期专业课程脱节的情况,改变课程练习由全部临摹图纸修改为三分之一课时临摹。其它的三分之二课时由任课教师对学生下达任务,对实际施工完的工程由同学们完成测量、制图任务,模拟一项工程竣工图的一部分内容。通过这个训练可以再次检验同学们对于理论课程掌握情况,锻炼学生查阅资料,对知识体系进行整理的能力,及时根据同学们的学习情况因材施教,缩短理论与实践之间的差距。其次通过这个训练可以培养同学们对空间的观察能力,这对于环境艺术设计的学生来说,是非常重要的一个能力锻炼。再次,在这个过程中测量和讨论这一部分任务是以小组单位,绘制是以个人为单位,在这个过程中同学们会主动极积提问,以达到共同学习的目的。同时培养了同学们分析问题、解决问题的能力,培养同学们独立探索及合作精神。
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