流體力學工程案例范文
時間：2023-12-22 18:04:02
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篇1
關鍵詞：流體力學；課程改革；考核方式；教學方法
0引言
《流體力學》是工科專業的一門基礎課程，在各工程領域也有著非常廣泛的應用[1-3]。通過對流體力學的學習掌握就可以為后續專業課的學習奠定堅實的基礎，而在實地教學中卻存在諸多問題。因為大部分本科生以前接觸的力學都是簡單的固體力學，研究的是看得見摸得著的事物。而流體力學著重研究流體的靜止及運動狀態的規律，研究流體的質量守恒、能量守恒及動量守恒三大定律及其應用，對數學學習要求較高，課程中的概念較抽象、公式較復雜[4]，使很多學生難以理解其知識點，難以把握學習的要領，進而容易遺忘或者產生厭學情緒。因此，根據安全工程專業特點，對流體力學課程教學內容和教學方法等進行改革是非常必要的。
1課程教學特點及現狀
《流體力學》是安全工程專業的一門學科基礎必修課程，是一門多學科交叉融合的課程，涉及數學、物理學、力學等，理論性和工程實用性都較強。課程的研究對象為流體，區別于固體的主要特點是易流動，課程中的許多概念較為抽象，且方程的推導需要運用數學的方法，對學生運用數學知識分析問題的能力要求較高，總體來說，學生學習難度較大。目前，《流體力學》的課堂教學以理論知識講解為主，習題練習為輔，要求學生數學基礎、理解能力、邏輯思維能力較好，課上認真聽講，課后及時復習鞏固。但是學生的學習主動性和積極性不高，課程作業的完成質量不高，只是單一的應付考試。
2課程改革探討
為提高學生的學習效果，適應新形勢下應用型人才的培養目標，培養學生嚴謹、認真的學習態度，培養學生分析及解決流體力學問題的能力，及運用流體力學方法進行科學研究的基本能力，并為后續專業課程的學習打下良好的基礎。本文擬從教學內容、教學方法、考核形式三個方面對《流體力學》課程進行改革。
2.1教學內容
根據《流體力學》在安全工程專業中的課程定位，將流體力學的內容分為流體靜力學、流體動力學基礎、流動阻力及能力損失、管路流動、相似原理及因次分析等五大模塊。課程內容圍繞流體靜止、運動兩個狀態及力學的三大方程展開，由淺入深。培養學生的工科思想及意識，能夠對安全工程專業的流體力學問題進行分析。
2.2教學方法
整合傳統和現代教學手段，采用不同的教學方式，如課堂教學與網絡輔助教學相結合，將相關的習題解答方法及課堂練習同步至超星在線課堂，給學生課后復習鞏固提供資料，并通過網絡資源及時進行解答；多媒體教學與板書結合，將復雜的流體流動過程以多媒體動畫的形式展現出來，讓學生更直觀的了解某種現象，增加對理論知識的理解和掌握；增加課堂習題練習及講解，注重師生互動，注重理論練習實際，在課堂組織教學中通過師生互動調動學生學習積極性，并通過該環節了解學生課堂知識的掌握情況，及時調整講授方法。
2.3考核方式
采用多元化的考核方式，變單純的期末考試為平時和期末多層次考試，建立平時成績考核機制。平時成績考核包括章節測試、期中測試、課后作業、課堂練習及課考勤四部分內容，其中每一部分成績占總成績的10%；期末考試成績占總成績的60%。章節測試一般是針對每一章的重點難點，用3-5道典型習題，耗時45min，檢測學生的掌握情況。要求學生在規定時間內完成，章節測試的平均成績計入期末綜合評定成績。對于章節測試的習題進行批改、統計成績、分析成績，并對教學方法進行反饋，及時調整。課堂練習一般針對課堂中的知識點進行測試，習題主要以填空、選擇、判斷的形式出現，方便、靈活、易于控制時間。通過練習，讓學生查缺補漏，同時根據練習情況及時調整授課進度及方法，確保學生對課程知識的主要內容了解和掌握。課后練習是對課程內容的鞏固和補充，是對學生理論知識運用情況的檢測，但課后作業易出現抄襲現象，對于疑似抄襲的作業，作業的分值不會給高分，通過課堂的互動可以判斷抄襲者的范圍，在課后習題講解過程中有意讓抄襲者進行講解，同時通過作業重復練習，讓學生真正理解作業的解題思路及方法。
篇2
1 實驗實踐教學中的相關問題
從國內相關院校以及上海海洋大學工程學院工程基礎實驗、實踐教材建設情況看，目前理論與實際相聯系的內容詳實、規范實用的實驗、實踐教學系列教材十分缺乏[5]。上海海洋大學經過幾年的實踐教學探索，雖然取得一些成績，但也存在需要改進與完善的問題：首先，在實驗、實踐教材建設上沒有系列化，正式出版的實踐教材很少；其次，實驗實踐教學內容缺少深度和層次性，缺乏相關課程群組的關聯與集成，較常采用傳習性、因襲性的教育方法，缺乏對學生探究問題的鼓勵；再次，實驗實踐教學考核模式單一，缺乏考核的層次性和多樣性，采用所有學生按部就班地做一樣的案例的方式較多，不利于學生綜合能力和創新意識的培養[6]。
為了解決上述問題，實現上述目標，就要更好地發揮高校本科實驗實踐教學的作用。工程力學基礎尤其是工程流體力學是海洋類大學的重要基礎課程，本文以工程力學基礎課程（工程流體力學）為主要研究對象，通過對本課程大綱、環節模塊以及相關課程群的梳理，調研分析現行課程實驗實踐內容、條件以及不足之處，利用模塊化層次化的架構，探索實驗實踐中的管理與運行機制。鑒于上海市教委對大學生創新的鼓勵與項目的加大投入，本文提出對基于大學生創新能力培養的實驗實踐教學優化管理方案的研究，通過本科生創新思路、想法以及項目的綜合分析利用，推動實驗實踐教學體系的優化進程。針對實驗實踐環節條件與教材完善，學生創新思想引導理論教學與實驗實踐內容深化，以及實驗實踐教學多方式靈活考核方法等方面展開探索，對現行工程力學基礎課程實驗實踐教學的優化管理進行研究。
2 基于創新能力培養的教學優化管理方法
針對上述問題，基于大學生創新能力培養，推進工程力學基礎課程實驗實踐教學的優化管理模式，優化工程綜合類本科實驗實踐教學質量的關鍵領域和薄弱環節，優化本科實驗實踐教學的管理模塊與層次，更好地為學校教學綜合管理提升以及本科學生能力培養和素質提高提供服務和參考。
方法實施的主要流程包括：
1）以工程流體力學專業基礎課程為對象，分析現有教學大綱，理清各個環節模塊關系，研究構建學校、學院其他與之相關的課程群模型，完成與工程流體力學課程內容匹配與互補的體系架構；
2）總結現有實驗實踐課程開設情況與條件，分析與現有課程群組的關聯關系，總結尚缺的環節條件；
3）調研分析現有大學生創新項目，結合工程流體力學理論課程與實驗實踐課程，完善更新實驗實踐教學系列教材；
4）以現有大學生創新思想需求及項目為基礎，深化擴充現有實驗實踐教學案例、內容、環節及模塊；
5）按照模塊化訓練模式，主要包括基礎訓練模塊、專業訓練模塊以及綜合訓練模塊來進行。
3 實施效果及分析
以上海海洋大學大三下學期本科學生為對象，針對開設的工程流體力學理論課程與實驗課程、物流系統建模與仿真實踐課程，采用上述方法，具體步驟如下。
1）整理大學生創新思想及項目，融入實驗實踐課程內容中，推進完善教學內容。
2）基于層次化、模塊化的遞階式研究方法，分析并構建工程力學基礎課程本科實驗實踐教學的優化管理機制與體系。
3）結合理論教學條件內容，在基礎訓練模塊中，所涉及的實驗實踐內容主要是操作性實驗，此類實驗著重培養學生對應用及專業基本知識的理解和掌握，培養學生嚴肅認真的態度并為后續課程的學習提供基礎知識。
4）在專業訓練模塊所涉及的實驗實踐內容主要是分析設計性實驗，此類實驗著重訓練學生運用所學知識和獲得的基本的實驗技能，綜合多課程群組的綜合知識，在教師指導下對專業知識的全面理解和掌握，培養學生綜合運用知識的能力以及創新思維設想。
5）在綜合訓練模塊中所涉及的實驗實踐內容主要是綜合性實驗，結合現有和預想的創新思路項目，此類實驗著重把理論知識和實際運用結合起來，接近實際工作，并深化學生在前兩個模塊中掌握的實驗方法和操作技能，培養學生的綜合分析能力和創新能力。
6）利用實驗與問卷調查結合的方法，驗證所獲得的研究成果的有效性和實用性。
方法通過兩屆學生課堂實施進行驗證，實施過程中的課堂效果與學生表現良好，課堂質量以及互動明顯提升。分別對兩屆4個班的48名學生進行抽樣問卷調查，通過結果分析顯示：42名學生喜歡基于大學生創新能力培養的實驗實踐課程改革模式，3名學生選擇一般，3名學生選擇不喜歡而更習慣于傳統教學方式；43名學生認為該方法值得推廣到其他相應課程，4名選擇一般，1名選擇不值得推薦；對于存在的問題，學生反映較多的是除了大學生創新思想引導，還應加入更多的工程案例，因此融入合適的工程案例是繼續改進的內容；同時學生通過課程引導，思路源于課程實驗與實踐，新增獲5項大學生創新項目。
4 結束語
本科實驗實踐教學是培養大學生動手能力、創新能力以及解決分析處理實際問題能力過程中不可缺少的重要環節，而大學生創新精神和創新能力的培養與實驗實踐教學的管理機制是相輔相成、密不可分的。以工程流體力學實驗實踐課程為例，本文提出的基于大學生創新能力培養的方法在于改革優化現有的工程力學基礎實驗實踐教學管理體制和運行模式，突破實驗實踐教學傳統的不適應新形勢的管理理念，創造新的人才培養模式，多角度全方位為學生實驗實踐教學管理與質量的提升提供參考。基于大學生創新能力培養，促進本科實驗實踐教學質量及管理機制的有效運轉與提升，在全方位培養學生創新項目與能力的基礎上，更好地推動工程力學基礎課程本科實驗實踐教學的完善運轉，更好地為學校其他專業課程的實驗實踐教學管理給予借鑒與參考。
參考文獻
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篇3
關鍵詞;職業資格；環境工程；教學改革
我國的環境工程與環境科學從20世紀70年代開始起步,在80年代逐漸形成規模,90年代隨著大學擴招得到快速發展[1]。鑒于環境問題日益嚴重,因此受到人們廣泛關注。隨著全社會對環保事業投入的持續增加,越來越多的大學相繼開設環境相關專業,據統計全國有300余所大學開設環境工程(科學)專業。隨著社會經濟發展、科學技術水平不斷提高,社會分工與行業劃分越來越專業化。我國的執業資格制度也從無到有,并從1994年開始制定一些行業的職業資格標準,并逐步建立和推行更多項的專業技術執業制度。職業資格證一般包括從業資格證和執業資格證。從業資格指一般沒有強制性的規定,用人單位可以根據具體情況自行決定。而執業資格是國家對于一些專業進行強制規定,必須達到符合行業標準的人員才可以從事。隨著我國成功加入世貿組織,國際交往的頻繁,我國也必將實行一項在歐美社會已經深入實行的制度——資格準入制度,并進一步規范所有的勞動力和人才。隨著我國加入世貿組織,各方面要求均紛紛與國際接軌。各行各業都出現各式各樣的職業資格證,大學生如果有相關職業資格證書在就業時就具有很大優勢。因此在很多大學生中出現了考證熱。這反映了全社會越來越重視取得各類執業職格證書。為了提高學生就業率,學校也積極鼓勵并獎勵學生們多考取職業資格證書,這也十分符合國家的人力資源發展戰略,通過備考職業資格證也會讓學生們容易將理論與實踐結合起來,不斷提升他們的個人能力,更好地服務于社會、服務于企業。因此我國的高等教育尤其是應用型、工程本科教育應當適應社會潮流,轉變思想,改革教育體系,將職業資格考試融入本科教學工作之中。
1存在問題
1.1教育與需求脫鉤
環境專業被視作朝陽專業,但在就業市場上環境專業特色表現差強人意。以重慶文理學院為例,環境專業畢業生一次就業率96%,從事本專業的畢業生只占20%,這兩個數據并不突出,與非環境專業大致持平,與該校環境科學“特色”專業不相匹配。環境專業本科學生畢業后首選考研或考公務員、事業單位,其次才是考慮進各類環保公司。大學培養出的本科生與社會需求的環保專業人才間尚有一定差距。由于當前就業形勢的壓力不斷增大,因此急需對當前環境工程(科學)專業的本科教育進行進一步的修訂和完善。
1.2課程體系和培養方向紊亂
環境工程最初來源于各建筑工程學院土木系,給排水專業,50年代設立環境衛生專業,70年代有環境工程專業;環境工程和環境科學的后起之秀復雜得多,很多環境專業往往來源于地質專業、勘探專業、化學專業、生物工程甚至經濟管理專業。2015年的教育部本科專業目錄中環境科學與工程一級學科下共設置了4個二級學科和3個特設學科,拓寬了環境保護類專業的范圍[2]。各校環境科學與工程專業基礎課程大致如下,環境科學專業基礎課:環境化學、環境生物學、環境學、環境工程學、環境質量及評價、環境監測、環境信息系統、環境管理與環境法、生態學等課程;環境工程專業基礎課:水污染控制工程、固體廢物處理與處置技術、環境微生物、大氣污染控制技術、環境工程原理、工程流體力學、環境影響評價技術、環境法學等課程。落實到各高校,其課程體系設置,培養大綱各取所需,參差不齊。專業基礎課程選擇具有明顯的專業背景和學科傳統,與社會和就業市場需求并不完全一致。環境工程和環境科學分屬兩個一級學科,但在具體操作時二者在培養方向和教學大綱上呈現相互融合的趨勢。
2職業資格考試導向
2.1職業資格考試對職業選擇的激勵作用
近年來,隨著高校應屆畢業生人數不斷增加,再加上以往沒有就業的,就業壓力巨大。因此目前高校大學生就業問題已經成為廣受關注的社會問題。在當前形勢下,就業是高校、畢業生和家長都要面臨的一個難題。由于空前激烈的競爭,使畢業生們在職場中普遍缺乏安全感。隨著企業間競爭加劇,用人單位對技術型人才越來越關注,對技術人員的要求也越來越高。現在單靠手中的畢業證書是很難在社會中立足的,如果沒有過硬的專業技術,很難找到一個理想職業的崗位。在職業與專業技能之間職業資格證書就發揮著很大的作用。社會對技術性人才的需求培養了一批又一批的專業技術過硬的人才,使畢業生在社會上可以充分運用專業技能找到合適的職業,不必在競爭激烈的社會中艱難選擇。應用型本科學校面向職業資格的應用型教學可助推學生刻苦學習,掌握一技之長。并在今后的職業生涯中不斷進步,不斷提升自己的技能。職業資格證書就是體現畢業生的專業技能水平的最有效證明。
2.2職業資格考試對環境工程本科教育的啟示
環境工程(科學)畢業生能參加的職業資格考試大約有3種:環境影響評價師、環保工程師、給排水工程師[3-4]。環境影響評價工程師考試分4個科目:環境影響評價案例分析、環境影響評價技術導則與標準、環境影響評價相關法律法規、環境影響評價技術方法。注冊環保考試分為基礎考試(主要內容涵蓋了高等數學、普通物理、普通化學、理論力學、材料力學、流體力學、計算機應用技術、電工電子技術、工程經濟、工程流體力學與流體機械、環境工程微生物學、環境監測與分析、環境評價與環境規劃、污染防治技術和職業法規一共15個科目的內容)和專業考試(主要內容包括:環境法規和標準、污水處理與再生利用工程實踐、水污染防治工程技術、大氣污染防治工程實踐、固體廢物處理處置工程技術、大氣污染防治工程技術、物理污染控制工程技術、物理污染控制工程實踐、固體廢物處理處置工程實踐一共9個科目的內容)。參加專業考試的人員必須在基礎考試合格,并符合專業考試報名條件相關規定時才可報考。在專業考試合格以后,才能獲得《中華人民共和國注冊環保工程師資格證書》。注冊給排水工程師考試同樣分為公共基礎科目和專業科目兩類。公共基礎科目包括普通物理、高等數學、普通化學、材料力學、理論力學、計算機應用、流體力學、工程經濟、電工電子技術。專業考試又包含專業基礎和專業科目。其中專業基礎科目包括:水處理微生物學、水文學、水泵及水泵站、水分析化學和供水水文地質。專業科目包括:排水工程、建筑給排水和給水工程。通過對環境本科專業課程體系與大綱和環境影響評價師、注冊環保師、注冊給排水工程師的具體要求進行對比,發現目前環境專業本科的專業大綱和培養目標基本包括考注冊環保師和注冊環評師所需知識,但是和注冊給排水工程師所需知識要求差異較大,而且難度也較大。注冊工程師考試針對的是有工作經驗的工程師,而大學環境工程(科學)培養的是預備工程師。考察環境影響評價師、注冊環保師、注冊給排水工程師考試大綱和考試試題,可以發現,資格考試水平普遍高于環境本科專業對畢業生的要求。環保工程師和給排水工程師考試專業科目屬于典型的應用型、實踐性的科目,這對本科課程建設具有啟發作用。環境影響評價在本科階段顯然深度不夠,環境影響評價導則經常修改,教材多年不變,內容滯后;環評考試教材的核心是環保部頒發的大氣、水、固廢、噪聲、生態環境影響評價導則,由于各環境影響評價導則經常修改,環評考試教材和大綱幾乎年年修改,保持同步更新;注冊環保和注冊給排水強調工程應用和工程實踐,環境工程本科課堂教學偏重理論和基礎知識的傳授。
2.3職業資格考試對環境工程本科教學內容的導向
本科教學大綱中對專業知識的要求一般可分為掌握、熟悉、了解3個層次。其中掌握即要求學生能在實際工作中靈活運用;熟悉即要求他們能夠理解并簡單應用;了解僅要求他們具有環境影響評價相關的廣泛知識[5-6]。注冊環保、給排水、環評工程師考試要求高于本科教學大綱,注冊環保工程師考試對專業知識的要求大多為掌握和熟悉,要求相關人員要能夠在具體工作中運用基本原理并能進行分析問題和解決問題。因此需要學校在編寫與這幾個證書有關的教學大綱時,密切注意這些考試大綱的要求,力求達到將相應的內容列入各相應課程的教學大綱之中。在教學中將設計和計算作為環境工程平時考核的主要內容,強化學生實踐意識,引導學生由死背書本向注重實踐能力方面轉變。在考試題型上,也力求多結合環保工程師職業資格專業考試上面的考試題型方式,如增加相應客觀題型,內容主要以案例計算為主。并適當增加綜合性和應用性的考題,為學生今后參加相應的證書考試打下堅實基礎。環保專業考試輔導用書和各年考試試題是水、大氣、固廢、物理污染控制最佳輔導教材,以水污染控制工程為例,普遍感覺缺乏習題或習題陳舊,而環保專業科目考試提供生動的素材,稍作修改可應用于考試測驗。環保專業考試案例可作為課程設計,乃至畢業設計的樣本。為了滿足社會需求,提高畢業生的就業率,筆者認為對當前的人才培養教學大綱進行不斷修訂和充實是非常必要的。基于以上事實,可考慮以下方面:(1)順應相關職業資格考試的要求,及時修訂大綱和課程體系。(2)教學方法的改革。轉變課堂灌輸教育方式,采取案例式、融入式、討論式的教學方法。(3)及時更新教學內容,培養社會需要的應用型環境本科人才。(4)突出實踐性教學環節。其中環境影響評價,水、大氣、固體廢物等的污染治理都需要有實際工程經驗,而且環評、環保工程師考試也非常偏重于這些方面的實際問題進行命題。課程設計、畢業設計、各類實習等是學生熟悉和深入理解這些工程實踐的重要環節和手段,因此,對這些相關實踐類課程必須要給予足夠的重視和課時上的保證。(5)加強師資隊伍建設,要不斷提升專業教師的實踐能力,學校應通過鼓勵和獎勵教師到相關企業進行實踐培訓和掛職培訓,以提高雙師型教師所占比例,提升教師的理論結合實踐水平。
3職業資格考試和本科教育面臨的新挑戰
各類職業資格注冊工程師考試大綱明確指出,考試針對有實踐經驗的從業人員,普遍要求本專業或相近專業本科畢業并從事本專業5年以上,這無形加大了在校生參與考試的難度。其次,注冊考試的激烈競爭程度是另一考慮的因素,事實上只有少部分人有參加這類考試的計劃,且主要是預備考研的同學;為了更貼近證書考試,需要學校以及任課老師更多地在課程設計、大綱編寫和制定、教學內容和考試考核形式等多方面進行改革。教師只有通過注冊給排水、環保、環境影響評價工程師等職業資格考試,或在生產設計第一線培訓或掛職一定時間才有資格滿足“雙師”教師資格的基本要求。另外,目前國家對職業資格證書清理也造成不小的負面影響。2016年,隨著簡政放權,降低行業準入門檻改革的深入,在此前已取消5批職業資格許可和認定事項的基礎上,國務院再取消招標師、物業管理師、市場管理員、插花員等47個事項。加上前5批取消的272項職業資格,國務院分6批取消的職業資格將高達319項。至此,各部門設置的職業資格總量比本屆政府成立之初已減少50%以上。這一系列清理職業資格考試措施降低了“考證”熱,客觀上給環保類職業資格考試帶來一定沖擊。
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篇4
一、能源動力工程領域的高等工程教育
能源動力工程專業是伴隨著近現代工業革命發生、發展、加速過程成長起來的傳統專業，在新的能源形勢和建立工業強國的需求下承擔著嶄新而重大的培養責任。我國目前設有能源動力大類專業的學校有130余所。經過幾十年的努力，我國能源動力的工程教育有了長足的進步，但總體來看，整個工程教育體系沒有發生本質的變化，還不能很好滿足現代工業對工程技術人才的需求。[3]能源動力領域的高等工程教育主要存在四個方面的不足。
1.缺乏明確的工程教育定位
很多研究型大學的目標是培養科學家，而不是工程師。而工程教育和科學教育是兩種不同的教育。科學家從事研究發現，工程師進行創造發明。培養工程師和培養科學家需要兩種不同的教育體系。作為一個典型的工程學科，能源動力專業的培養目標應該是以培養工程師為主。在現實需求下，就是培養既有創新能力又能解決實際工程問題，同時具備國際競爭力的高級人才。
2.工程教育體系陳舊
在課程設置上，能源動力專業的課程改革基本上是在原有課程體系下的完善，沒有從根本上打破原有的課程體系。隨著新知識的不斷出現，由于缺乏課程間的整合機制，課程有增無減，使學生不得不面對越來越多的課程。在教學模式上，通常是以教師為中心的講授式教學，而不是以學生為中心的啟發式教學。學生的分析、想象、創造能力的培養受到限制。在教學內容上，工程教育基礎課程太偏理論，教學中缺乏實際應用的環節。不少專業課程跟不上科技發展的節奏，內容幾十年不變，總體上比較陳舊。教學實驗以驗證性為主，測試手段比較落后，設備比較陳舊。
3.缺乏與企業的互動
作為一個實踐性很強的學科，不了解工程界的需求而一味紙上談兵不僅不能培養出合格的現代工程師，而且對于學科發展也是極其不利的。工程界對工程教育的教學內容和實踐水平有嚴格要求，但不少工科教師缺乏必要的工業經驗和工程背景，學生也缺乏必要的實訓機會和體驗。4.缺乏工程教育的國際化隨著世界經濟全球化進程的加速，能源動力領域需要更多的按照國際標準培養的工程人才。在工程教育體系中，需要更多地接納來自不同國家的學生，在教學和科研中注入更多的國際化內容，與國外大學加強校際交流與合作，培養具備專業知識和能力的國際化現代工程師。總之，長期以來，能源動力工程領域習慣于從系統性和科學性出發組織工程教育體系，較少以學生和工程界需求出發進行考慮，無法真正適應社會的變化和現代大工程教育觀念。
二、能源動力工程領域的高等工程教育探索及實踐
針對能源動力領域的工程教育問題，近年來上海交通大學機械與動力工程學院對能源動力專業的本科工程教育體系進行了積極探索和實踐，主要歸納為三個方面。
1.明確培養主體
首先明確了能源動力專業的培養目標就是培養合格的現代工程師。培養的主體就是學生。從華沙世界工程教育會議和美國“2020工程師”計劃[4]對新一代工程師的要求來看，現代工程師首先要對工程或技術有熱情，因此在充分考慮學生需求和實際辦學條件的基礎上，選拔對成為未來工程師有強烈意愿的學生進入教育部的“卓越工程師教育培養計劃”特色班，希望能培養出未來企業界的領軍人物。這樣，學生在培養過程中可以保持較高的熱情，有利于教學和實踐工作的開展。
2.制訂“工程教育特色”培養計劃
新的培養方案中的課程設置主要分為四個部分，如圖1所示。第一部分通識教育課程主要由人文、社科、經濟管理、外語、體育等課程組成。第二部分專業教育課程包括了能源動力領域必備的數學、物理、化學、電子電工、材料、設計制造、熱學、流體力學等最基本的知識（必修）和各個研究方向（包括熱能工程、車用發動機、葉輪機械、制冷與低溫工程）的專業課程（選修）。第三部分專業實踐課程涵蓋了各類實習、實驗和畢業設計。第四部分個性化教育課程由學生根據需要自主選擇。相比原來的非工程教育課程體系，新的課程設置有下面幾個很大的變化：
（1）淡化了各研究方向的具體差異，強調通用基礎知識的學習。目前國際上普遍認為應該注重“基礎知識”，而“專業知識”可以在工作以后繼續增加積累，甚至終身都要不斷地學習。在“基礎知識”中，國際上的觀點更強調的是“通用基礎”。
（2）對課程進行有效整合。原先的課程多而雜，在教學內容上出現重疊，加上許多課程學分少，學生為了湊學分需要同時學習多門課程，所以學習負擔很重，不少學生都有“考完即忘”的經歷，沒有達到要求的教學效果。在新的課程體系中，考慮上述問題，對課程進行大范圍整合：取消小學分課程（學分），設置高學分課程（學分），除個別課程外，多數課程都在3個學分以上。另外，突出了工程實踐類課程和基本理論課，減少了拓展理論課的數量。以專業教育課程為例，可以看出新舊課程設置的差別，見表1。由表可見，專業基礎課的必修總學分提高11分，但門數減少2門；專業方向課選修的總學分減少7分，可選的課程也減少了三分之二。
（3）強調工程意識和實踐能力的培養。由于我國的基礎教育是按科學教育的體系構建的，所以工科學生進大學后難以馬上適應工程教育，使教學效果打了折扣。在新的課程體系中，特別設置了“工程學導論”必修課程，向學生介紹工程問題及其解決方案的基礎知識，同時培養學生提出工程問題、通過團隊合作研究并設計解決方案的能力以及交流、寫作的基本能力。該課程要求學生在一年級學完，希望能夠彌合高中教育和大學工科教育之間的鴻溝。另外，在熱工核心基礎課程如傳熱學、工程熱力學和流體力學等中增加課程設計和團組大作業，課題取自生活和企業，在解決實際問題過程中增強學生對知識的實際應用能力。
（4）增設企業課程模塊。為使學生盡早地接觸企業，了解企業需求和產品設計規范標準，在新的培養計劃中增加了企業課程模塊，包括“企業項目管理”、“質量管理及控制”、“精益六西格瑪管理”等課程供學生選修。授課老師都是來自優質企業的具有豐富工程經驗的工程師，可以提供大量新鮮而實用的案例，提高學生的學習興趣，加速學生適應工程實踐的進程。
（5）采用合適的優秀工程教材。現代工程技術的發展給能源動力類專業課程的教學提供了極其豐富的素材，如納米微米的應用、燃料電池、新能源開發、污染物減排等。優秀的教材能夠及時恰當地反映工程技術的這些新變化，并以學生容易接受的形式表達出來。在這一點上，國外有些教材做得更出色。能源動力類各專業課程精心挑選了取材豐富、構思新穎、內容先進的教材，而且要求使用中文教材的課程必須提供優秀的英文參考書。例如，工程熱力學課程就選用了中文教材《工程熱力學》（沈維道、童鈞耕編著）和美國的Moran、Shapiro編著的英文教材《FundamentalsofEngineeringThermodynamics》，不僅有益于知識的互補，而且能開拓視野、活躍思維、引導學生去感受理論與實踐的重要性。
3.增強實踐教學和工程實訓環節
實踐是實現工程教育的必要環節。在新的培養計劃中，特別注重了實踐教學環節的設計和規劃。整個實踐體系分成四部分：理論課實驗及課程設計、工程設計類、各類實習及各級工程實驗/實踐活動。如表2所示。
（1）理論課實驗及課程設計。這類實踐主要包括涉及課程知識的原理性驗證實驗和基本設計等，與工程實踐內容相差較大，但卻是夯實理論知識基礎有效的手段，不可缺少。在新的課程教學大綱中，除了保留傳統教學實驗和設計外，還增設了綜合性和實踐性較強的訓練項目，如在傳熱學、工程熱力學和流體力學等核心基礎課程中增加課程設計或團組大作業，題目具有一定的啟發性和現實性，希望能夠增強學生的綜合運用能力和駕馭理論實踐相互轉化的能力。
（2）工程設計類。工程設計系列課程的主要目標是貼近工程實際，搭起學校學習與工程實踐的橋梁。包括：“工程學導論”，通過課程學習將一年級學生引進門，建立對工程的認識和興趣，如前所述；“工程設計1”，進行符合二年級所學內容的具有一定難度的項目設計；“工程設計2”，進行符合三年級所學內容的有較大難度并和專業相關的項目設計，如結合數理化、熱機電等基礎知識，設計電子元件冷卻系統、余熱回收利用系統等；“畢業設計”。在四年級，結合企業實際項目，以產品為對象，實現較大的工程項目的綜合訓練。畢業設計可與生產實習銜接，共同在企業完成，給予畢業設計充分的時間和質量保障。工程設計類課程以項目為導向，強調設計的實用性、經濟性與開放性，同時強調團隊合作、溝通與領導能力的培養。項目有的來自上海通用、寶鋼、航天八院、商飛、泰科等優質企業，有的是與海外大學合作聯合承接海外公司的項目，進行海外實習，開拓了學生的國際視野，培養了其全球工作的能力。
（3）各類實習。這類實踐包括了傳統的金工實習、認識實習和生產實習。其中認識實習和生產實習都在企業完成，生產實習又和畢業設計緊密相關，這樣使實習目的更加具體，不僅促進了企業和學生的相互了解，更保證了雙方合作的積極性。
（4）各級工程實驗/實踐活動。除了培養計劃中的各類實踐內容外，學有余力的學生還可以參加國家級、省部級、校級的工程實踐活動，如全國大學生節能減排科技競賽、國家大學生創新性實驗計劃、上海大學生創新活動計劃、上海交通大學大學生創新實踐計劃、上海交通大學特色實驗項目等。通過競賽或設計，學生對專業的興趣得到了培養和強化，實踐能力和創新意識也獲得了不同程度的提高。
篇5
【關鍵詞】環境科學專業；環境工程學；困境；教學改革
國內多個高校的環境科學專業都開設了一門必修課程向學生系統介紹水、大氣、固廢污染控制方面的基本原理和技術方法。如北京師范大學開設的《污染控制工程基礎》、清華大學開設的《環境工程原理》、同濟大學開設的《環境工程學》。我校的環境科學專業也開設了《環境工程學》這一門必修課程，旨在使學生系統地掌握環境工程的基本原理、基本方法，較全面掌握水與廢水處理、大氣污染、固體廢物管理的基本概念、原理和工藝特性等。針對我校環境科學專業學生和課程的特點，筆者通過近十年的教學實踐，對本門課程的教學進行了一些探索和改革，以最大程度的提高教學效果和教學質量。
1 課程教學中的困境
1.1 學生工學基礎薄弱
《環境工程學》涉及的內容不可避免的會涉及到部分流體力學、化工原理、水力學等工科課程的內容，而我校環境科學專業學生工學基礎薄弱，在課程設置中無相關的課程。因此，在授課過程中，如何讓這部分內容不影響學生對于相關知識的理解是一個值得深思的問題，同時也對教師提出了更高的要求。
此外，工程基礎薄弱對實際工程的了解僅僅限于課本上的基本知識， 缺少實際認識， 從而在真正設計時無從下手；學生在設計時缺乏對設計手冊、設計規范等相關資料查閱的能力， 不能綜合運用所學的理論知識來分析解決實際存在問題。
1.2 學時少，理論與實踐脫節嚴重
我校該課程采用的教材一直沿用的是蔣展鵬主編的《環境工程學》，現已經歷三版（第三版為蔣展鵬和楊宏偉主編）。教材主要系統的論述環境工程的基本理論、污染防治技術與污染控制工程及發展趨勢，主要包括3篇內容[1]，及主要涉及三大污染控制工程，內容范而多。但實際的課堂教學學時只有51個學時，如何在有限的學時內向學生講授相關的知識，同時達到相應的教學目的，是一個需要深思和探索的問題。
同時，該門課程本身是一門理論和實踐性都很強的課程，由于總課時偏少、內容多， 教師教學更偏重于理論教學，從而導致該課程理論教學、實驗教學、實踐教學三者之間的互動和滲透不夠， 脫節現象比較嚴重。
1.3 教學手段與方法單一
教學手段與方法的正確與否事關教學工作的成敗和教學效率的高低，是實現教學目的、完成教學任務的關鍵[2]。在傳統的教學過程中，教師主宰課堂的“一言堂”，只會導致學生被動地接受知識；同時，多媒體工具使用單一，只是簡單的將教材內容編輯后照搬到幻燈片上，照本宣科。這種單一的教學手段使學生的主體地位沒有得到充分發揮，限制了教學質量水平的提高。
2 教學改革
2.1 整合更新教學內容，突出重點，講授與自學相結合
課程教學內容多而范，課時少，且隨著時代和社會的發展，新技術和工藝流程不斷涌現，因此要以教學大綱和教材為根本，合理安排教學內容，不斷更新和整合教學內容，突出重點。針對教材相對于實際工程工藝的滯后性，增加一些環境工程學方面尤其是污染處理技術方面的新知識，不斷拓展教學內容的深度和廣度，提高學生的學習興趣和對專業相關知識的儲備。同時注重新舊工藝的聯系與區別，提高學生的思維能力，讓學生明白新工藝的改進之處，甚至提出一些改進方案，充分調動學生的學習興趣。本課程旨在使學生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法，且學生工科基礎薄弱，因此對于涉及到部分工科基礎課程如流體力學、化工原理、水力學等工科課程的內容時，一般不做深究，對于設計方面的內容，亦不做要求。在課堂教學中講解這些學科一些基礎知識，引導學生自學，同時鼓勵學生參加環境工程的一些相關專業課程學習和選修本專業如《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》等課程；鼓勵學生多查閱當代環境工程新技術、新理念的中英文文獻，作為本學科知識的課余補充，這樣學生不僅可以直接了解國內外在污染控制方面的最新動態，增強學生的英語閱讀的理解能力，更主要的是教給學生一種自主學習的態度與技能。
2.2 采用多元化教學手段和方法
課程涉及內容廣泛，在教學方法上應該將講授法、討論式、案例式和現場觀摩相結合，根據教學內容不同采用不同的教學方法，更好的調動學生學習的積極性和主動性，激發學生在環境工程學術領域中的求知欲望和創新意識。考慮到本課程的特點，本課程主要采樣以多媒體教學為主，板書為輔的教學手段。通過多媒體教學手段，可以以豐富的圖片、逼真的動畫及實地錄像，以學生為中心，通過簡潔的文字敘述和深入的語言講解，將抽象的概念和理論直觀化展示將涉及的裝置、材料的外觀和運行狀況等信息進行生動描述，以提升學生的興趣和關注力，提高課堂教學的效果同時可以可節約課堂板書的時間，提高課堂教學信息量[3]。筆者在教學過程中發現，如果整堂課都采取多媒體的教學手段，學生會產生視覺疲勞；此外，對于一些繁瑣的計算過程，板書的教學效果要優于多媒體教學。在課余時間組織學生赴學校相關實習基地進行現場參觀，彌補課堂教學對相關工藝和設備直觀認識的不足，提高學生的實踐能力。要求學生針對某種污染，通過查閱相關資料，提出相應的污染控制技術，達到學以致用的目的，同時也能了解相關污染物控制技術的最新進展，讓學生也走上講臺，實現“教”與“學”的良好互動。
2.3 加強理論課與實驗實踐課程的結合
“紙上得來終覺淺”，《環境工程學》本身就是一門實踐性很強的課程，需與相關的實驗和實踐課程緊密聯系。實驗課是環境科學專業的必修課的重要組成部分，在教學過程中加強相關實驗課程的教學有助于學生對理論知識的理解和掌握。但我校的本門課程不設實驗課，設單獨的環境科學專業實驗課程，因此在教學過程中要重視這兩門課程的銜接和結合。
增強學生的自主創新能力，根據學生興趣，結合國家級和校級的創新型實驗項目，要求學生完成課外實踐活動，比如對工藝流程的設計改動，加強他們對課本知識的理解；鼓勵學生參與到研究生和導師的相關科研工作當中去，增強學生的實驗實踐能力。
【參考文獻】
[1]蔣展鵬， 楊宏偉.環境工程學[M].3版.北京：高等教育出版社，2004.
篇6
[關鍵詞]油氣儲運工程；應用型；人才培養
[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）12-0030-03
科技的進步和經濟的全球化，使得以往的以人力勞動為主的生產方式逐漸向以技術為主的生產方式轉化，經濟的發展對文化和科技的依賴程度逐漸加強。[1]我國當前正處于高新科技成長與產業布局改革的關鍵階段，不僅迫切需要科研型精英，更需要一大批技術人員和一般技術監管人才，且當前嚴重短缺的是處于科研型人才和技術人員中間的實用型高等技術監管和組織精英。[2]所以，培養實用型本科人才是將人口優勢變成人才資源優勢的關鍵，是順應中國經濟發展的現實需求和必然條件。[3]油氣儲運工程專業是遼寧省教育廳支持向應用型轉變的試點專業之一。在進一步踐行《教育部、國家發展改革委、財政部關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》和《遼寧省人民政府辦公廳關于推動本科高校向應用型轉變的實施意見》等文件的基礎上，本校踴躍實行本專業變革發展計劃的制訂任務，全力推進本專業融合產業轉變和創新驅動發展，把教學思路轉變到服務遼寧社會經濟發展的方向上，為遼寧省經濟提質增效提供強大的人才支撐。[4]
一、油氣儲運工程專業應用型人才培育轉型思路
我們以企業、社會需求為導向，將油氣儲運工程專業的辦學思路轉到產教融合、校企合作、增強學生就業創業能力上來，以培養應用型人才為目標，對培養計劃、實踐平臺、師資隊伍、考試考核方式等做全方位的改革。[5]
我們通過提高本專業辦學定位與企業需求的符合度，優化學科專業結構，建立緊密對接產業鏈、創新鏈的學科專業體系，建立完善的教學質量保障體系，培養機制向應用型人才培養的方向改革，為遼寧省乃至國家的經濟發展以及油氣儲存與管道輸送領域培養高素質應用型人才。
二、油氣儲運工程專業應用型人才培育轉型方案
（一）培養計劃修訂
為滿足油氣儲運工程專業向應用型轉變以及我校特色專業發展和建設的需要，我們開展了本科培養計劃的修訂工作。修訂的目標是以企業、社會需求為導向，科學制定人才培養計劃，致力于培養應用型專業人才、大眾創業型人才及卓越型工程師。[6]具體修訂方案如下。
1.培養目標。將學生培育成德、智、體均衡成長的應用型精英，要求學生具有以下幾方面的能力：（1）具備扎實的數理基礎與系統的油氣儲運專業知識，具有優秀的計算機應用才能、工程實踐才能；（2）具有國際視野和跨文化的溝通、競爭與協作能力；（3）能在石油、石化、城市燃氣等企事業單位中承擔油氣儲運系統的策劃、設計、建設、運行監管以及技術研究與開發任務。
2.培養規格。培養規格的修訂朝著應用型方向轉變，力求使培養的畢業生具備良好的品德修養、全面的專業知識、豐富的實踐經驗以及一定的創新能力。具體體現在以下幾方面：（1）熱愛祖國，遵紀守法，具備良好的思想品德、社會道德和職業素養；（2）掌握一門外語，具有一定的聽、說、讀、寫才能，并能夠在本專業學習中熟練地使用；（3）掌握計算機語言和基本操作技能，能熟練地應用計算機等現代信息技術進行中外文資料查詢、文獻檢索以及獲取其他相關信息；（4）擁有工程流體力學、熱工學、工程力學等方面的基礎理論和基礎知識；（5）掌握并具有油氣儲運工程規劃設計、建設施工、生產運行和經營管理等所需的專業知識和實際應用能力；（6）能夠應用常用工程軟件進行輸油管道、輸氣管道、油氣田地面工程的工藝計算和模擬；（7）了解油氣儲運工程的理論前沿和發展變革，具有一定的創新科研能力。
3.課程體系。課程體系朝著培養應用型人才的方向進行調整，在“整合、”的基礎上，壓縮公共課及基礎課學時，增設具有實際需求的應用型專業課。
工程流體力學、工程熱力學、油氣集輸、輸油管道設計與管理、油庫設計與管理、泵與壓縮機等課程，是油氣儲運工程專業的關鍵專業課，在調整課程體系時，這些主干專業課的學時和學分要充分地保留和鞏固。另外，石油、石化領域的企事業單位普遍要求學生具有工程軟件的應用能力；天然氣的使用和普及越來越廣泛；LNG等新技術逐漸興起和壯大；國內大型石油、石化國有企業在國外的工程項目日趨增加。面對這些新的需求，要有針對性地開設一些新專業課，比如工程軟件應用、燃氣輸配、LNG技術、雙語課程等，擴展在校生的專業知識結構，增強學生今后應對就業市場的能力。
4.教學內容改革。針對專業基礎課、專業選修課等相關課程，在傳授理論知識的同時，要注重向學生講解知識點的工程背景及在實際工程中的應用。在增加一定的工程案例學時的基礎上，教師要結合自身的教學、科研經歷為學生講授實際工程案例，以增強學生將知識點應用于實際工程項目的能力。
5.實踐教學環節的設置。根據本專業向應用型轉變的需求，實用踐行教學環節的設置要具有多樣性和實用性。比如，油氣儲運工程專業的相關工程軟件在實際工作中應用非常廣泛，應增強學生的軟件應用能力。
在全面完善實踐教學環節的前提下，可適當增加輸氣管道課程設計、油庫課程設計及工程軟件實訓等實踐教學內容，這些內容至少要占總學分的30%。
（二）實踐平臺建設
我們圍繞國家創新體系建設構建科技創新平臺，全力構建工程技術中心，提高自主創新能力，促進資源共享；多方面籌集資本，加大教學科研基本設施的建設力度；組建遼寧省工程技術中心，為組建油氣儲運工程國家重點學科做準備。同時，我們借鑒國外大學科技資源配置方式和國內院校的改革經驗，完善工程技術中心管理制度，有效實施工程技術中心“開放、流動、聯合、競爭”的運行體制，充分發揮工程技術中心的資源優勢，實現資源共享，力爭新建若干個與國際接軌的前沿技術共享平臺。
我們把實踐教學資源建設作為重要支撐，加快工程實踐中心、生產化實習實訓基地和技術服務平臺的建設。制定開放實驗室項目資助計劃，在開放實驗室的設備添置、設備運行維修、耗材、人員配置、工作量等方面給以積極的支持，營造向學生半開放、運行優良的實踐教育氛圍。同時，我們加強對實驗室的監管，建設完善的本科實驗室和重點實驗室管理規章制度，以及大型儀器設備監管使用規程，以提高機器的使用效率。同時，實施實驗室崗位責任制、設備維護、無危險監管與環境保護制度等。此外，每年投資數萬元用于大型精密設備器械開放和大型的精密設備器械維修，以提高器械利用率。
在實踐教學的安排上，要增設設計類、綜合類實驗，減少驗證性、演示性實驗的比重，大力培養學生的動手能力和創新能力。在改革實驗教學的同時，要重視實習環節，努力建設與學科息息相關的校內外實習基地，為學生獲得良好的實習創造條件。
積極鼓勵和倡導教師們采用當下先進的教導科技，為學生們的學習提供方便。這要求教師將講授課程基本材料（教案、電子教材、教學大綱、習題、多媒體課件、圖片、影像等）制成電子文檔。為增強廣大學生的感性認識，實驗教學中心與實習基地聯合錄制實習基地工藝流程和生產裝置影像資料，一旦學校條件允許，全部上網，構建網絡課堂。在目前的條件下將講授課程基本材料上傳至學院主頁，實現資源共享，能夠讓學生通過網絡進行預習和學習。
（三）師資隊伍建設
我們擬用將近3年的時間，建設一支適應學科教學工作與改革發展要求的由骨干教師組成的團隊。團隊由不同研究方向的課題組構建，課題組教師隊伍保證職稱、年齡、學歷結構基本符合客觀情況。
1.發展規模。在爭取學校有關政策扶持的基礎上，3年內吸引5～10名副教授或博士來油氣儲運工程專業工作，有計劃、有重點地培養青年教師。
2.結構調整。積極調整本專業師資隊伍的年齡、學歷、職稱結構，尤其是加強35歲至45歲之間具有博士學位教師的補充，并使教師職稱比例基本合理，在此基礎上組織精干力量推進精品課程構建。精品課程構建分3個層次進行，即院（系）精品課程、校級精品課程、校級示范精品課程，實行滾動式建設，按照院級、校級、校級示范層層遞進。
3.梯隊建設。加強本專業教師隊伍的梯隊建設，在加強年輕教師培養的同時積極培養省部級以上的學術帶頭人，爭取3年內擁有省部級或校級學科帶頭人2～4人。同時，重視教學第一線主講教師隊伍的質量，強調教學第一的思想，確保青年教師授課學生滿意率達到95%以上。
（四）考核方式改革
摒棄以往以考試作為單一考核的方案，根據課程的特色，開展多樣的考核方式，以全面測試和評估學生的學習進程、學習行為和學習成就。擬采取下列幾種方式進行考核。
1.主干專業課：采納以往試卷考試與學生日常學習情況、自我表現等結合起來進行考核的方式。
2.實踐課程：可以選擇采納現場技巧實踐、上機實踐、實踐測試等方法，或者采用理論測驗與上述操作結合起來的方法進行考核。
3.考查課：可采取試卷考試、大作業、論文、調研報告等方法與日常表現相結合的方法進行考查。
4.研究性課程：可采取教師命題，學生針對題目自行研究、設計，提交報告、答辯的方式進行考核。
5.頂崗實習和畢業設計：可以采用頂崗考核答辯、畢業設計、畢業答辯等考查方法。
三、油氣儲運工程專業應用型人才培養展望
研究和實行應用型人才培育，是順應構建人才大國，培育大批企業、單位所要求的應用型高級技術、規劃和管理人員，為社會發展履行職務的客觀要求，是順利完成大學畢業生就業的關鍵渠道。通過確定指導思想，明確培養目標，細致分化和調整教學形式，能促進應用型本科教育成為一種全新的人才培養模式。遼寧石油化工大學石油天然氣工程學院油氣儲運工程專業轉型培養方案體現在應用型辦學理念、辦學思路、創新舉措等方面，預計經過3年時間的構建，能整合教學革新成果，優化課程教學內容，改善教學模式和方法，改革考核評價方式，逐漸建成適應社會經濟發展要求、具有專業特色的實用型人才培養方案和教學形式，為中國和遼寧經濟社會進步做出積極的貢獻。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 張宇華.培養應用型本科人才的思考與探討[J].教育與職業，2009（26）：23-24.
[2] 賈寶棟，蒼久娜.發展應用型本科教育的重要性[J].價值工程，2010（30）：158.
[3] 暢晉華，原帥，暢志峰，等.淺談啟發式教學對培養應用型人才的重要性[J].課外閱讀（中旬），2012（10）：26.
[4] 竺柏康，徐玉朋，張仁坤，等.油氣儲運工程專業應用型人才培養模式的研究與實踐[J].石油庫與加油站，2007（5）：8-11.
篇7
數學是研究現實世界中數量關系和空間形式的科學。
數學以抽象的形式，追求高度精確、可靠的知識。抽象并非數學獨有的特性，但數學的抽象卻是最為典型的。數學的抽象舍棄了事物的其他一切方面而僅僅保留某種關系或結構，同時，數學的概念和方法也是抽象的。
數學是在對宇宙世界和人類社會的探索中追求最大限度的一般性模式，特別是一般性算法的傾向。這種追求使數學具有廣泛的適用性。同一組偏微分程，在流體力學中用來描寫流體動態，在彈性科學實驗中用來描寫振動方程，在聲學中用來描寫聲音傳播等等。
數學作為一種創造性活動，具有藝術的特征，具有幽美性。英國數學家和哲學家羅素對數學的幽美性有過一段精僻的話：“數學不僅擁有真理，而且擁有至高無尚的美――一種冷峻嚴肅的美，就像是一種雕塑……這種美沒有繪畫或音樂那樣華麗的裝飾，它可以純潔到崇高的程度，能夠達到嚴格的只有最偉大的藝術才能顯示的完美境界。”
最近幾十年來，由于計算機技術的高速發展，數學的地位更是發生了巨大的變化。科學的本質是數學，現代科學的一個重要特征就是數學化，高技術從本質上就是數學技術，現代數學已不再僅僅是其他科學的基礎，而是直接發揮著第一生產力的作用。
當前工科的高等數學教學的現狀
工科數學的教學，尤其是高等數學教學，就其內容而言是比較完備與定型的。高等數學是以討論函數微積分為主要內容的一門學科，主要內容是函數、極限、連續、導數、微分、積分、向量代數與空間解析幾何、微分方程等。這些內容不僅是工科各專業課的理論基礎及數學表達語言和工具，也是學生從基礎教育思想向高等教育思想過渡，從有限的、形象的思維形式向無限的思維形式過渡的一門承上啟下的基礎理論課程。但是，過分強調這一點，導致在數學計劃中加入越來越多和越來越細的內容。通常是，老的內容不減，新的內容又必須插入，學生的負擔越來越重。然而卻有不少學生帶著數學到底有什么用的困惑，在沉重的學習負擔下感到數學難懂又枯燥，學習興趣日下。一部分學生上課不聽，作業抄抄，考試臨時抱佛腳。考試抑或沒通過，即使撓幸通過，也是學得快忘得更快。雖然有的學生嚴格按照老師的要求好好學習了，考試也許得個滿分，但一旦碰到以數學為工具解決各種實際問題時，也會束手無策，不知從哪兒下手。
數學建模和數學建模競賽
鑒于以上現狀，我校從1998年開始嘗試搞數學建摸。其實剛開始時，不是為了參賽，而是想提高學生學習的積極性。1999年開始了數學建模選修課，2000年領導要我們組隊參加建模。當時，抱著摸石頭過河的心態組織5個隊參加，獲得1個省一等獎，1個省二等獎，2個省三等獎，1個成功參賽獎。2001年，9個隊參加并全部得獎：1個國家一等獎，2個國家二等獎，3個省一等獎，另外均為省二等獎。2002年，我們組織了10個隊參加，又一次全部得獎：1個國家一等獎，3個國家二等獎。2003年組織13個隊參賽，又是滿堂紅：4個隊獲國家大專組二等獎，6個浙江省一等獎，3個省二等獎。通過這幾年的組隊比賽，我們摸索出了這樣一條比較適合高職高專的方法。
（1）講高等數學時滲透建模思想
我校根據專業特點，采用了兩套教材：
理科：《高等數學》（上、下）主編：盛祥耀
高等教育出版社
《概率論與數理統計》第二版常柏林等編
高等教育出版社
《線性代數》彭玉芳等編高等教育出版社
三本書總學時：130課時。
文科：財經類專科試用教材
《微積分》李志照等編高等教育出版社
《線性代數》張政修等編高等教育出版社
《概率論與數理統計》何蘊理等編高等教育出版社
三本書總學時：110課時。
抱著專科學校會用為主的目的，1998年我們在全校的文理科班中，嘗試在上課時放棄一些繁瑣的證明，見縫插針的插入一些簡單的小型建模案例。在講完函數這一節時，怎樣建立函數關系式即俗稱的應用題多講多練；在講述完連續函數的性質后，向同學們介紹了“椅子能在不平的地面上放穩嗎？”等小模型；導數的定義、導數的思想方法在建模時經常用到，插入“如何預報人口的增長” 模型，介紹Malthus模型及Logistic模型；導數的最值講完后，插入“不允許缺貨的存貯模型和允許缺貨的存貯模型”“森林救火模型”；定積分的概念，講完書上的引例后，以我們學生的參賽論文“飛越北極”“橫渡長江”為例子，講解定積分的分割、近似、求和、極限思想在建模中的應用。結合“報童的訣竅”講授積分上限函數。而微分方程這一章，更是滲透建模思想的好地方：“正規戰與游擊戰”、食餌――捕食者模型等均可以在此處介紹。提高學習興趣的同時，對學有余力的同學則起到了拋磚引玉的作用。在講授《線性代數》、《概率論與數理統計》時，我們也作了同等的嘗試。讓學生從小問題入手去體會，學習應用數學的技巧。一年下來，不管是我們上課的教師還是學生，明顯覺得數學有趣了，學習積極性提高了。
篇8
Mu Huiqun
（Shihezi Vocational and Technical College，Shihezi 832000，China）
摘要：文章主要講述了開展實踐教學的方式并以塊裝鍋爐為例來對供熱系統進行了介紹。
Abstract: This article focuses on the way to carry out practice teaching and introduces the heating system with the example of block mounted boiler.
關鍵詞：教學模式 培養方式 實踐教學
Key words: teaching mode；training method；practice teaching
中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）29-0186-01
0引言
為了開展好實踐教學，我校多年來在專業理論課實踐教學中不斷的探索，采取不同的實踐教學形式并通過這些形式，充分發揮了各種教學手段的互補性，從而達到全方位、立體化的教育教學效果。
1開展實踐教學的方式
①社會調查。在每年的寒、暑假期間，我校組織老師進行社會調查與社會服務，教師通過社會調查，提高了他們的專業素質和分析解決問題的能力，深化了理論教學效果。活動結束后，學校通過社會實踐成果報告會等形式總結表彰那些在社會實踐中表現比較優異的教師，并把社會實踐的結果記入平時成績。②參觀認知。組織學生參觀本專業的實踐基地，已經成為長效的教學方式。開設實踐課時，教師們帶領學生參觀實驗實訓基地，向學生提供鮮活生動、直觀現實的歷史和現實案例，將其與理論課教育教學相結合，擴大了理論教學視角，豐富了教學內容。③工廠見聞。我校是一所職業院校，各班學生都要進行專業實習，借助專業實習的優勢，把專業教學資源有機地納入到理論課的教育教學之中，教師在組織教學過程中，結合企業的性質和實際，發放調研提綱，組織學生撰寫，實習結束時提交工廠見聞，召開匯報會。④校內交流。專業課教師深入到學生當中去，積極參與學校及各系部開展的校園文化活動，是專業理論課課堂教學延伸和補充的第二課堂。
2實例簡述
為了落實教育部提出的“三個零距離”的辦學方針，我院根據實際情況提出的“三個結合”教學模式，結合所學專業的教學工作，下面讓我以塊裝鍋爐為例來認識一下供熱系統。
2.1 采暖系統中各關鍵設備功能和原理簡介①塊裝鍋爐：水管式鍋爐系雙鍋筒縱向布置水管式自然循環鍋爐。鍋爐在廠內組裝成上部受熱面本體和下部燃燒設備二大部件出廠，受熱面本體前端系由四周水冷壁上升至上鍋筒組成燃燒室，在其后端上下鍋筒之間布置密集對流管束，鍋爐尾部單獨布置鰭片式鑄鐵省煤器。②省煤器：省煤器是利用煙氣余熱，通過省煤器管散熱片將鍋爐給水加熱，由于水在省煤器中是強制流動，水經過省煤器管，彎頭多次逆流循環后進入鍋爐，可使鍋爐的給水溫度升高到40-50℃。③混合離子交換器：在同一罐體采用強酸性陽離子交換樹脂和堿性陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂吸附原水中的鉛、鐵、鈣、鎂等陽離子，軟化硬水。陰離子交換樹脂則吸附原水中的氯離子以及硝酸根、硫酸根等陰離子。④定壓泵設備：它是根據氣壓罐內氣體體積的變化來調節系統的壓力。氣體定壓設備上限壓力調定在供熱系統所需最低壓力的1.2-1.3倍，壓力由電接點壓力表控制，上限水位由水位控制器控制。
2.1.1 燃料專業實習（為期一個運行周） 燃料車間是電廠發電系統的能源第一站，主要負責全場的燃煤的進煤和上煤過程，為鍋爐燃燒提供源源不斷的動力。標志性的建筑就是龐大的煤場和大跨度的輸煤廊。在煤場里，工作人員用吊機將一車車的煤抓卸下，不同的煤種按堆放置。根據每天燒煤的不同配比，抓取不同比例的煤到皮帶機上進行配煤。皮帶機的啟動和對整個煤從煤場到煤倉的輸送過程則是通過集控室的程控系統進行控制，通過布置在皮帶層的攝像頭，操作者對整個輸煤過程一目了然。
2.1.2 化學專業實習（為期兩個運行周）供熱過程其實就是一個工質的形態轉化過程，在鍋爐里面，水被加熱成過熱蒸汽，然后通入至換熱站，乏汽最終在凝汽器里面被凝結成水，再進入鍋爐里面循環使用，由此可見水在熱力廠里面的地位。循環水，給水，各種旋轉機械的冷卻水……這些水的供給以及鍋爐每天的煤質化驗都是在化學車間完成的。
2.1.3 主崗位專業實習（為期三個運行周） 鍋爐、汽機、電氣三個專業是熱電廠的三大主要車間，不僅是因為其地位的重要，而且每個專業涉及到的設備跨度非常大，數量非常多，運行需要的操作技術非常高。
2.1.4 鍋爐專業煤廊原煤倉給煤機磨煤機（煤粉由空氣攜帶）燃燒器熱量（吸收）爐膛燃燒煙氣除塵器引風器排大氣。渣（較大顆粒）：（沉降）冷灰斗除渣設備。在鍋爐房實習要參與了班組的臺帳登記工作，從中也能學到一些在學校里沒有接觸到的術語和鍋爐方面的運行知識。
汽輪機是熱力發電專業不可缺少的設備，它是以水蒸氣為工質，將熱能轉變為機械能的高速旋轉式原動機，汽輪機通過聯軸器與發電機相聯。全世界80%的電是由汽輪發電機組發出的，所以汽輪機是現代化國家中重要的動力機械設備。電氣專業的工作大到全廠的線路維護，小到控制室里換燈泡，都會涉及。由于工作所接觸到的都是高壓的輸電線路和帶電設備，要格外注意安全，做好防護措施。
2.2 給水、除氧和循環水這三個崗位及實習副司機的實習①給水崗位：給水崗位是全廠最重要的崗位，它的重要性我可以用“心臟”來比喻一點都不夸張。給水泵就象人的心臟一樣，維持著整個生產過程中工質水的循環過程。給水崗位上關鍵的一點就是要保證水壓在正常范圍之內，平時的操作不多，日常主要工作就是認真監視各項參數在正常范圍之內，每兩個小時對泵體進行仔細的檢查，調整軸承、軸封和部件冷卻水、油溫等。②除氧崗位：除氧器的功能主要是除去凝結水中的氧、二氧化碳等非凝結氣體，同時在除氧的過程當中，凝結水被加熱至除氧器運行壓力下的飽和溫度，這樣可以提高鍋爐的給水溫度。身處在運行崗位，責任心是應該是放在第一位。③循環水崗位：循環水泵的作用是向汽輪機凝汽器供給冷卻水，用以冷卻凝氣輪機排汽。此外，循環水泵還要向冷油器、冷風器、鍋爐沖灰水等提供水源。循環水崗位上每天都必須做的一項工作是配合機修人員清洗水閘，及時進行轉泵。此外還要注意循環水壓力和河水水位，循環水的壓力直接影響到機組的真空度，關系到機組的正常運行。④實習副司機：作為一名副司機，首先要對系統熟悉，做到哪里有閥門，哪里有設備心中有數；其次對運規上的東西弄懂，慢慢吃透。再次，在外面操作時，一點要聽清楚指令，和司機作好聯系工作，按照司機的指令去做事情。認識實習活動是一個從理論到實踐的初步轉變。從開始的跟班見習到后來的獨立試崗；從第一次拿著系統圖在機房跟系統到獨立操作；從開始的懵懵懂懂到后來對系統和設備熟悉，一步一步的走向成熟，并且在工作中養成勤動手，多動腦的工作習慣。所以建議認識實習應該在大一或大二,使同學們對專業有一個初步了解，以免在學習中對所學專業感到陌生。
參考文獻：
[1]邢國清主編.流體力學泵與風機.
篇9
什么樣的學校設立這門專業？
目前國內設立這個專業的院校有50多所，不同的學校其水平和側重點相差比較大。有關聯的其他專業還有：生物科學、分子生物學、基因工程。名稱不同但實質相同的專業為：生物技術。北京大學、清華大學的生物技術系師資和設備都是國內第一流的。
授課內容主要包括哪些？
生物工程專業主要進行基因工程、遺傳工程、微生物技術以及現代生物化學分析、分離技術為主的教學。除了一般生物學課程外，主要專業課有：分子生物學、基因工程原理、遺傳工程學、酶工程、發酵工程、現代生物化學及分子生物學實驗技術、現代微生物實驗技術、計算機應用、現代生化分析儀器使用及維修。
畢業后就業前景？
由于生物工程與實際聯系緊密，需要常年在實驗室做實驗。加之學的內容廣泛，所以學生畢業后多半到海外深造。此外，還可以成為從事教學科研工作的教師；到生物學、農業、醫藥、食品發酵等機構從事科研工作；到各類生物技術公司或有關企業單位從事生物新產品開發。
熱門二：國際經濟與貿易
什么樣的學校設立這門專業？
國內設有這個專業的大學有180多所。不同的院校授課重點不同。綜合性大學如北京大學、中國人民大學等注重培養學生的分析研究能力；財經類院校或專業院校如對外經濟貿易大學則更多教學生如何做外貿。近年來，綜合性大學的錄取分數線較高。
有關聯的其他專業為貿易經濟、國際企業管理；名稱不同但實質相同的專業為國際經濟和國際貿易。設立大專的專業有國際貿易。
授課內容主要包括哪些？
以課堂教學為主，學習主要通過老師講授、分組實例研究、公司實踐等方式進行。如國際貿易理論與實務課是由老師教你跟外國人做生意的全過程；國際商法課可能會要求你分析討論外貿業務中的爭議等等。在高年級，多數學校會安排學生在外貿公司或外資企業內實習一至三個月，以了解實際的外貿業務過程。外語在學習中非常重要，許多的課程會直接用外語講授，并成為以后的工作語言。
畢業后就業前景？
從事國際國內市場銷售工作的銷售業務人員；研究分析國外的經濟理論，寫文章表明自己的觀點的研究人員；從事企業內國際性業務的管理工作的企業管理人員。
熱門三：經濟學
什么樣的學校設立這門專業？
多數綜合性大學和經濟類院校都開設此專業，如清華大學、北京大學、中國人民大學、南開大學、復旦大學、武漢大學、上海財經大學、廈門大學等。一些綜合性大學如北京大學、清華大學等師資力量雄厚，國際間信息交流也較多。
授課內容主要包括哪些？
經濟學在西方國家發展的較為完善，相關的理論和學派很多。學習主要是了解學派的經濟理論及模型（一定的高等數學知識也是必要的），并通過課堂實例討論加深對各種經濟現象如失業率、商品庫存等以及經濟手段如利率、稅收等的理解和認識，最終達到能夠預測分析經濟發展趨勢，采取相應措施促進其穩定發展的目的。主要課程有政治經濟學、微觀經濟學、宏觀經濟學、數量經濟學、制度經濟學等。
畢業后就業前景？
主要從事政府部門的經濟顧問；從事經濟學理論的研究人員；從事企業的經營管理工作的管理人員；從事經濟學專業課程的教學工作。
熱門四：財政學
什么樣的學校設立這門專業？
國內現在有50多所大學設置了財政學專業，主要是一些財經大學、商學院，也有專門的審計學院，如南京審計學院；稅務學院，如長春稅務學院。師資力量較強的學校有：中國人民大學，中央財經大學，東北財經大學，上海財經大學等。
授課內容主要包括哪些？
財政學的主干學科為經濟學。主要課程有：西方經濟學、貨幣銀行學、國際經濟學、財政學、國家預算、稅收管理、國際稅收、國有資產管理等。由于制度和法規是主要的學習內容，所以需要記憶的東西很多。在高年級，學校一般會安排6周的課程實習和畢業實習。
畢業后就業前景？
在政府財政部門如財政部、稅務局等單位從事稅收規劃、資產管理、審計等工作。或在會計師事務所為企業做報稅工作和審計企業的財務報表，也可以在大型企業財務部中做稅務規劃的工作。
熱門五：信息與計算科學
什么樣的學校設立這門專業？
有近百所高校都設置了信息與計算科學專業在報考時，可以適當考慮學校以下幾方面的情況：理論水平高比較重要，一個重要指標就是看學校在權威期刊上發表文章的數目；還要注意學校是否注重產學研的結合，是否具有一定規模的實驗室，是否有非常明確的研究方向。總的來說，綜合實力較高的有北京大學、清華大學、南開大學、華中科技大學等
授課內容主要包括哪些？
一方面應該學好基礎理論課程，包括高等數學、統計學等等，它們有助于鍛煉縝密的思維、掌握系統的方法和提高理論水平；另一方面學好計算機課程。在這個過程中，注意提高處理實際問題的能力，這一點最關鍵。
畢業后就業前景？
從事相應軟件的設計開發工作的軟件工程師；把握需求和軟件的方向的系統分析員；從事某個領域的信息和計算技術有關研究的研究人員。
熱門六：信息管理與信息系統
什么樣的學校設立這門專業？
專門設置信息管理和信息系統專業的院校很多，著名的有中國人民大學、清華大學、北京大學、武漢大學、哈爾濱工業大學、西安交通大學、浙江大學等。其中工科院校偏重對計算機應用的學習，文理院校偏重在管理上的研究。
授課內容主要包括哪些？
學習的內容涵蓋計算機學科和管理學科的核心課程。管理學科方面有會計學、經濟學、管理學、統計學；計算機方面有高級語言程序設計、數據結構、數據庫、操作系統、計算機網絡。兩學科綜合課程有電子商務、管理信息系統等。獨立設計、實現小型信息系統或大型信息系統中的某一子系統，并在此基礎上完成畢業設計論文。最后一個學期還應安排相應的管理軟件上機實習。
畢業后就業前景？
幫助企業和組織開發管理應用軟件的軟件開發人員；企業或組織高效運行的保障網絡或系統管理員；在企業中從事信息收集、管理工作的企業信息管理員。
熱門七：工商管理
什么樣的學校設立這門專業？
開設工商管理專業的高校是非常多的，在選擇的時候要注意該院系的師資力量、優勢專業，以及是否同企業有良好的合作關系等等。中國人民大學的企業管理是全國重點學科，北京大學光華管理學院、清華經管學院都有非常好的工商管理專業。其他像南開大學、上海交通大學、復旦大學的相關專業都不錯。
授課內容主要包括哪些？
基本的理論課有：經濟學、經濟法、管理學、企業戰略管理、運營管理、人力資源管理、會計學、統計學、計算機程序設計、數據庫原理與應用等。此外，課堂教學還包括許多非常有趣的討論課、案例分析課等等。當然，還有很多的實踐機會：進行社會調查到企業進行管理實習，或為地方中小企業提供管理咨詢……
畢業后就業前景？
管理專業的畢業生就業范圍非常廣，公司、企業、政府部門都有他們的用武之地，例如，從事企業、文化、體育交流活動的策劃的項目管理者。幫助企業進行管理咨詢、戰略規劃等的管理咨詢師。
熱門八：通信工程
什么樣的學校設立這門專業？
可報考的學校很多。比較有名的如北京郵電大學、清華大學電子工程系、西安交通大學、上海交通大學、中國科技大學、西安電子工程學院等等。分數線一般較高。
授課內容主要包括哪些？
學習的內容包括一些基本的數學知識、電路知識和計算機的知識，在此基礎上學習通信系統的原理，然后對各種通信系統如有線電視、微波通信、衛星通信、計算機網絡等等進行研究。做很多的實驗，包括搭電路、編程序，還要看大量的科技英文資料，需要上網查詢各種有用的材料。很多課是用幻燈片的形式來進行的，還有一些用英語講的課。主要的外語是英語，學習的重點是能快速地閱讀，從科技英文中找到有用的東西。此外，還會有各種實習的機會。
畢業后就業前景？
主要從事計算機、通訊行業的工作。例如，編制、調試各種程序的軟件工程師；設計、調測各種硬件系統的硬件工程師；設計、維護各種網絡的網絡工程師；主持規劃一個通信系統的設計、實現的項目經理；為客戶提供各種技術服務的技術支持。
熱門九：環境工程
什么樣的學校設立這門專業？
設置環境工程專業的學校比較多，較好的有清華大學、同濟大學、東南大學、重慶建筑大學等，建議報考設置有環境工程系且歷史悠久的院校，如清華大學。
授課內容主要包括哪些？
環境工程需要較好的化學和數學基礎知識，主要有生物化學、物理化學、有機化學、無機化學、高等數學、工程力學，掌握基礎知識后，我們還要知道環境工程設施的工作原理和設施運轉的工藝流程，如自來水廠如何生產出潔凈的飲用水，垃圾處理場如何使垃圾無公害并加以利用等等，所以還要學習水環境化學、水利學、水處理工程、大氣治理工程等。學習過程中會經常進行實驗，并有一些設計、施工實習任務。
畢業后的就業前景？
你可專門從事給排水設計工作的給排水工程師；還可從事進行污水處理廠等設施施工的組織、管理、技術指導及監督工作的項目經理。還可到環保局和環保所進行環境管理和研究工作的環境工程師。
熱門十：土木工程
什么樣的學校設立這門專業？
設置土木工程專業的學校非常多建議報考建筑行業歷史悠久的學校，實力相對較強的有清華大學、同濟大學、東南大學、西安交通大學、重慶建筑工程學院等。
授課內容主要包括哪些？
學習土木工程需要較好的數學和力學基礎知識，主要有理論力學、材料力學、結構力學、土力學，更深入的還有彈性力學、流體力學等等，知道每個建筑構件（如：梁、柱）受到力之后，我們要計算它需要用多粗的鋼筋，多高強度的混凝土，什么型號的鋼材，所以還要學習鋼筋混凝土、鋼結構。主要的專業課還有地基與基礎、建筑施工、高層建筑、抗震、結構實驗。學習過程中會有一些設計、施工實習任務，比如會讓你計算一棟住宅的梁、柱樓板所需要的鋼筋，并且畫成圖紙。
篇10
在“大眾創業、萬眾創新”新形勢下，國家對創新型應用人才的迫切需求推動地方高校實驗教學改革不斷深化。借鑒德國應用技術大學在專業建設和人才培養中的成功經驗，在重構實驗教學體系、改革實驗教學內容、豐富實驗教學模式以推動創新實踐基地建設、師資隊伍建設以及機械元素校園文化氛圍建設等環節中深度融入“德國元素”，是打造機械工程專業特色，落實實驗教學人才培養質量的有效途徑。
關鍵詞:
高校;實驗教學;德國應用技術大學;教育理念;創新人才培養;機械工程
本文引用格式:
許洪斌，宋鹍，丁軍，等．融入德國應用技術大學工程教育理念的機械工程實驗教學創新探索與實踐［J］．重慶與世界，2016(6):80－84．
一、引言
實驗教學在高校人才培養質量與行業對人才能力和素養需求的有效對接中具有先天優勢，是公認的培養學生創新意識和工程實踐能力的重要途徑。近年來，在市場和行業需求的導向下，以及教育部主導的“國家級實驗教學示范中心”和“國家級虛擬仿真實驗教學中心”評選活動的推動下，高校實驗教學在人才培養中的作用日益凸顯，其相對于理論教學體系的獨立地位得到了普遍認可，國內各高等院校在實驗教學方面進行了大力度的建設與改革，教學實驗室的設備、環境和師資條件得到很大提升，部分高校在形式上已經形成了獨立的實驗教學體系。然而，由于實驗教學長期從屬于理論教學的慣性，以及其獨立出理論教學體系后的積累與沉淀不足，人才培養質量與其擔負的“培養學生創新精神和工程實踐能力”的目標尚有較大差距，無法滿足“大眾創新、萬眾創業”新形勢下國家對“創新型應用”人才的迫切需求，因此高校進一步深化實驗教學改革，加強實驗教學內涵建設意義重大、勢在必行。德國應用技術大學是在科學技術與經濟社會飛速發展、精英式高等教育無法滿足其對高素質專門人才在數量與質量上的要求、高等教育向大眾化階段邁進的過程中發展起來的，它以培養應用型人才為目標，為推進德國工業化進程，促進其經濟飛速發展，奠定世界制造業強國地位做出了巨大的貢獻，在世界范圍內享有盛譽。由于德國應用技術大學與我國地方高校在發展背景和兩國高等教育分類體系中的層次定位具有很大的相似性，其成功經驗對于我國地方高校具有特別的借鑒意義。近年來，重慶理工大學機械工程學院在機械工程專業建設中，結合學院實際情況，吸取德國應用技術大學機械工程專業建設的有益成分，大力推動實驗教學的創新改革與實踐，在重構實驗教學體系、改革實驗教學內容、豐富實驗教學模式推動創新實踐基地建設、師資隊伍建設以及機械元素校園文化氛圍建設等環節中深度融入“德國元素”，有效促進了實驗教學從傳統的“發展學生認知能力為主”向“培養學生創新精神和工程實踐能力為主”的轉變，培養出了適應性強、符合制造業需求的高級應用型優秀人才。
二、緊密結合地方經濟建設和行業發展需求，重構以典型機械產品生產過程為主線的機械工程專業實驗教學體系
“針對企業及市場的實際需求，依托企業實際工程技術和管理經驗適時優化培養體系，以達到培養面向企業型應用技術人才的目的”是德國應用技術大學專業建設的重要特征，行業協會和支持企業會全面參與專業培養目標、課程設計和研究方向等培養體系重要環節的設計。重慶理工大學機械工程學院已實現了專業實驗教學的獨立設課，為專業實驗教學改革的進一步深化奠定了制度保障，過往存在的問題是教學體系內項目多是原來理論課程附屬實驗，缺乏工程背景和項目間的有機聯系，客觀上其培養效果依然以發展學生認知能力、驗證理論知識為主，無法體現獨立設課的優勢，難以培養出市場和企業滿意的人才。近年來，通過學校“國家級實驗教學示范中心”建設項目的推動，學院堅持“產學研”有機結合的辦學特色，充分吸取德國應用技術大學工程技術專業建設和人才培養的成功經驗，結合學院自身實際情況，對機械工程專業實驗教學體系進行了深化改革，最大的特點是依托“重慶市高端裝備協同創新中心”“機器人及智能制造技術重慶高校市級重點實驗室”“重慶機器人產業技術創新研究院”等平臺建立了由機械工程學院與校內相關學院教授，以及協同創新平臺合作企業專家共同組成的實驗教學指導委員會，在委員會指導下重構了緊密結合地方經濟建設，適應行業企業對人才能力和素養需求，以典型機械產品生產過程為主線的機械工程專業實驗教學體系。該體系按照“生產與技術資料準備—毛坯制造—零件加工—部件裝配—產品調試與檢測”的線條設置了物流與工業工程實驗室、成型加工技術實驗室、金屬切削技術實驗室、金屬切削刀具與夾具實驗室、組合機床動力與傳動部件實驗室、特種加工技術實驗室、數控綜合實訓室、工業機器人實驗室、數控技術實驗室、機器人與智能制造技術虛擬仿真實驗室、裝配工藝與檢測實驗室等實驗室，盡可能以點線結合的形式一方面展現當前典型技術條件下機械產品工藝流程的全貌，一方面從技術發展層面上展現從傳動加工技術到融合信息、柔性制造等技術的先進制造技術的演變，同時有機嵌入當前行業企業的崗位標準和規范。指導委員會成員的全面性和合理性保證了其既能從專業人才培養和學科發展的層面對機械工程專業實驗教學體系的重構進行指導，同時也從學院培養畢業生的能力素質與當前制造業對人才能力和素養需求之間的差距的角度出發檢查體系的合理性，有輸入、有輸出、有反饋，從而從系統構成上保證了實驗教學體系的科學性、適應性和生命力，使其能夠跟隨當前制造業技術發展趨勢和產業對人才能力、素質的需求做出調整，保證專業實驗教學質量。
三、從企業典型崗位能力與素養要求出發優化實驗教學內容，建設既符合客觀認知
規律又貫徹行業標準與規范的實驗課程自教育部推動“國家級實驗教學示范中心”建設以來，促進實際工程項目和教師科研課題向實驗教學內容的轉化，多開發綜合型和創新型實驗項目以拓延學生工程視野，切實培養學生創新精神和工程實踐能力已形成共識，并將其視為實驗中心內涵建設的重要舉措。重慶理工大學機械工程學院在此方面進行了積極的探索，花了大力氣將部分合作企業項目和教師的縱橫向課題轉化為實驗項目，但在實際教學過程中卻沒有取得理想的效果。存在實驗難度過大，學生難以完成;行業標準和規范難以貫徹;項目間缺少有機聯系等問題。究其原因還是實驗課程建設過程中目標和指導思想不明確，沒有把握好創新與基礎之間的關系，沒有從行業需求和客觀認知規律出發開發實驗項目。德國應用技術大學雙元制專業的培養方案一般按照“分析工作崗位→調查資格能力要求→選定行動領域→推導出習領域→確定培訓內容→對相應工作崗位進行培訓”的流程進行，課程內容既有知識技能的具體內容培養專業實施能力，又有符合企業崗位的職業綜合素質的內容培養職業行為能力，確保人才培養與企業要求同步，并做到少而精、實用。借鑒此經驗，學院在長安集團、重慶機電控股集團、重慶水輪機廠、重慶機器人有限公司、重慶元創自動化有限公司、上海KUKA機器人有限公司等企業針對典型崗位的能力要求和必須遵守的規范和標準進行了深入調研，同時也走訪了清華大學工程訓練中心、太原理工、山東理工、中北大學、北京電子科技學院等高校，結合學校實際情況，將企業崗位能力和素養要求與實驗教學內容和教學環節的映射關系進行了全面梳理，淘汰了部分實驗項目，有針對性地選擇實際工程項目和教師科研課題進行轉化補充進了實驗課程體系，同時對留下的實驗項目內容進行了補充調整，尤其重視在實驗環節中融入企業崗位的職業素質要求和標準，通過此削支強干的手段，用生產實踐來確定實驗教學內容，既符合客觀認知規律，又自然融入了行業標準和規范，使學生能夠用較短的時間獲得必要的能力與必需的知識，將學到的專業知識很快運用于專業實踐，取得了理想的教學效果。
四、有效推進多樣化的實驗教學模式改革，推動創新實踐基地建設
德國應用技術大學的培養方式大致有“工學結合”“校企結合”“(政)產學研一體化”“國際聯合培養”“走向社區、服務社會”等方式。以實踐能力培養為本位，以市場需求為導向，密切聯系工程實踐的靈活的教學模式是德國工程教育取得成功的重要經驗。重慶理工大學歷來有緊密聯系地方經濟建設和行業發展需求開展“產學研”特色辦學的傳統，機械工程學院秉承此傳統在實驗教學方面借鑒德國經驗，發揚校企結合緊密的優勢，開展多樣化的實驗教學模式改革。一方面大力推動校內實驗教學平臺建設，采用項目式、案例式、引導式等多種“行動導向”教學方法開展實驗教學;一方面與長安集團、重慶水輪機公司、二汽發動機公司、重慶元創自動化公司等企業簽訂資源共享和就業實踐基地協議，部分實現了學生實驗教學過程與企業實際運作的無縫對接。2015年，學院在重慶市教委和九龍坡區政府支持下，與世界機器人領軍企業KUKA合作共建了重慶機器人產業技術人才培訓中心，全面引入德國職業技能培訓認證體系，為學生提供一個技術先進、高質量的實習和實訓工程環境。一方面學生可以在該中心參加初級、高級和專家級3個級別的工業機器人編程、電氣系統維修維護、機械系統維修維護、工業機器人協同焊接、工業機器人視覺與分揀、工業機器人打磨等項目的培訓，通過規范化的認證考核獲得行業廣泛認可的各級各類KUKA機器人官方認證;另一方面通過對照國際標準，探索國際化認證體系與教學環節有機融合的有效途徑，建立一套能夠持續推動實驗教學質量提升的有效機制，為構建符合國際工程教育專業認證標準的人才培養體系，促進實驗教學工作的改革創新奠定基礎。
五、打造結構合理、與企業密切聯系、具有國際視野的實驗教學師資團隊
與企業密切聯系的師資資源是德國應用技術大學師資隊伍的重要特征，德國應用技術大學要求教授通常必須具有博士學位，且須在專業領域的應用或開發方面具有至少5年的實踐工作經驗，其中至少有3年是在高校以外工作。因此，應用技術大學的教授通常都有企業的工作經驗并與企業保持著緊密聯系，他們可以積極地展開校企合作，幫助學生創造良好的實踐和就業機會，實現了教學內容與工程實踐的同步發展。除了全職教授，應用技術大學還有許多兼職的校外特聘講師。特聘講師大多來自企業及研究機構，其豐富的實踐經驗能夠加強對學生的職業能力的培養，有利于保證教學的實踐性。重慶理工大學機械工程學院吸取了德國應用技術大學師資隊伍建設的理念，在實驗教學師資團隊培養方面，一方面在學校支持下通過制度創新引入合作企業優秀人才參與實驗教學，建立校外師資專家資源庫，另一方面通過頂崗實習的方式，派遣青年教師到合作企業實習一年，實際參與企業產品開發流程，打造與企業密切聯系的核心教學團隊。此外，為了更全面地、更系統地引入德國工程教育元素，及時跟蹤國際先進的工程教育方法，學院依托“中德(重慶)汽車職業資格培訓與認證基地”與德國手工業協會合作，選派優秀青年教師赴德進行機電領域的高端專業技術培訓，培養了一批具有德國先進工程教育理念、標準和國際化教學視野，擁有較強科研能力和較強工程實踐能力的青年教師。通過上述措施，學院打造了一支結構合理、與企業密切聯系、具有國際視野的實驗教學師資團隊，為推動在實驗教學改革，培養高質量的應用型人才奠定了堅實的人力資源基礎。
六、大力加強機械元素校園文化氛圍建設
從創新人才成長過程來看，當前大學入口前(高校招生)環境、大學教育環境以及大學出口后(社會引納人才)環境都不利于創新人才的成長，環境失調在宏觀的社會環境和微觀的校園環境兩方面都存在。就高校內部環境而言，校園創新環境發展還不成熟甚至還沒有形成，從校園文化上來看，明顯缺乏一種創新的文化環境。先進的實驗教學條件、完善的實驗教學體系、工程經驗豐富的師資隊伍都是培養學生工程實踐能力和創新精神的外在條件，是促使學生成才的外因，而對機械的熱愛，開放的思想，積極主動、嚴謹負責的作風，團隊協作意識等心理因素是內因，外因要通過內因才能最大程度地發揮作用，因此在大力加強條件建設的同時不應忽視對學生內在素質的培養。校園環境是一種隱形的“激勵”，打造良好和諧的校園文化氛圍是培養學生內在素養，促使內、外因協同發揮作用的重要基礎，德國制造在世界范圍內享有盛譽，其嚴謹、標準和規范的社會環境對國人意識的潛移默化是其成功的關鍵。為此，機械工程學院以實驗室為載體凝聚人氣，采取了“拉”“導”結合的措施把學生的時間和精力引導到工程實踐和創新活動中，以學生為主體組織機械相關的人文和科研活動，在院內乃至校內形成了濃厚的機械元素文化氛圍，取得了較好的效果。
(1)各實驗室增加對其所屬領域具有巨大推動作用的科學家的相關介紹展板，比如流體力學實驗室增加伯努利的介紹展板，材料力學性能實驗室增加胡克、鐵木辛柯的展板等。
(2)建設機械工程學生創新實踐基地。該基地主要建設機械文化展示室、學生創新實踐設計室和學生創新實踐制作室3個實驗室。機械文化展示室通過面向全校學生介紹機械行業發展歷程和對機械學科發展具有重要推動作用的科學家、展示經典與復雜機構、陳列歷年學生科技競賽獲獎作品、舉辦機械文化節等措施，使學生對機械學科有總體性的了解，激發學生對機械行業的興趣，為培養學生創新精神以及下一步專業課程教學的開展打下堅實的基礎。學生創新實踐設計室和制作室為學生開展創新實踐活動提供場地、條件與師資，以機械作品設計為驅動，培養以老帶新的學生團隊，形成以創新實踐為核心的學生組織，激發學生的創造力，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生的實踐創新能力和團隊協作能力。
(3)吸收學生進入實驗室做助管，全面參與實驗室的日常運作和實驗教師的教學科研活動，鍛煉學生的綜合能力，同時又深化其對機械學科技術領域的認識。
七、結語
培養創新型應用人才是新形勢下我國經濟社會發展的必然需求，也是地方高校的立校之本。實驗教學作為培養學生創新精神和工程實踐能力的重要環節必須與時俱進，不斷加強內涵建設以適應市場和行業對人才培養質量日益提升的需求。應用技術大學作為德國高等教育體系的重要組成部分，其培養目標和高等教育分類體系中的層次定位與我國地方高校非常相似，借鑒其專業建設的成功經驗，結合自身實際情況，推動實驗教學改革的不斷深化是打造專業特色、培養創新型應用人才的有效途徑。
作者：許洪斌 宋鹍 丁軍 龔海峰 鄧明 單位：重慶理工大學機械工程學院
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