時(shí)間:2023-07-07 17:24:30
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】實(shí)例教學(xué) 機(jī)械專業(yè)課 教學(xué)效果
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2013)01-0028-02
課堂理論教學(xué)是目前高校培養(yǎng)人才的主要模式,課堂教學(xué)效果和質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量。隨著高校擴(kuò)招,學(xué)生的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)主動(dòng)性都有所下降。同時(shí)機(jī)械類作為典型的工科專業(yè),課程本身內(nèi)容較為枯燥,專業(yè)性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多且復(fù)雜,僅局限于課堂講授為主的教學(xué)模式很難達(dá)到理想的教學(xué)效果。因此,在課堂教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的興趣和引導(dǎo)學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),給每一位專業(yè)課教師帶來了更大的挑戰(zhàn)。
一 機(jī)械類專業(yè)課程的特點(diǎn)
機(jī)械專業(yè)課有很強(qiáng)的專業(yè)性、實(shí)踐性、綜合性,內(nèi)容涉及整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的設(shè)計(jì)、制造、加工工藝、裝配等全生命周期的專業(yè)知識(shí)。其知識(shí)繁雜,系統(tǒng)性、邏輯性差,機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)原理抽象。在日常課堂教學(xué)過程中,授課教師苦口婆心地啟發(fā)、誘導(dǎo),課堂上學(xué)生心不在焉或是聽不懂,或是無法與實(shí)際聯(lián)系,掌握了知識(shí)點(diǎn),也無法解決具體實(shí)際問題,很難取得理想的教學(xué)效果。
二 引入實(shí)例教學(xué)激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性
興趣和愛好是學(xué)習(xí)的最大動(dòng)力,孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。進(jìn)一步說明了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性是取得良好教學(xué)成果的重要途徑。實(shí)例教學(xué)是指在教師指導(dǎo)下根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的需要,以實(shí)際工程作實(shí)例,結(jié)合理論知識(shí),組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),培養(yǎng)實(shí)戰(zhàn)能力的一種教學(xué)方法。
機(jī)械專業(yè)是一門交叉學(xué)科,涉及理論、模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝等具有很強(qiáng)實(shí)踐性的內(nèi)容。單純進(jìn)行課堂教學(xué),不依賴其他手段,很難與工程實(shí)際相結(jié)合,學(xué)生很難理解其應(yīng)用范圍和重要性。在常規(guī)理論教學(xué)基礎(chǔ)上,使抽象的理論知識(shí)在實(shí)例中變?yōu)榫唧w,學(xué)生不僅加深了對(duì)理論知識(shí)的理解,而且也會(huì)體會(huì)到學(xué)有所用、學(xué)知所用,自然激發(fā)了其進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。筆者承擔(dān)機(jī)械專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課《互換性與技術(shù)測(cè)量》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》的教學(xué)工作,針對(duì)機(jī)械類專業(yè)課程的特點(diǎn),從引入多種實(shí)例、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣等教學(xué)手段,收到了一定的教學(xué)效果,更重要的是通過實(shí)例教學(xué),培養(yǎng)了學(xué)生提出問題、分析問題、探索和解決實(shí)際問題的能力。
三 實(shí)例教學(xué)的組織實(shí)施
實(shí)例教學(xué)的選取,需要是學(xué)生關(guān)注的熱點(diǎn)或生活中容易理解的日常現(xiàn)象,才能取得更好的效果。目前繼續(xù)讀研、就業(yè)是學(xué)生畢業(yè)后的主要選擇,在課堂教學(xué)中,筆者以科研、企業(yè)具體工程應(yīng)用實(shí)例,融入傳統(tǒng)的理論教學(xué)中,以實(shí)例教學(xué)促進(jìn)理論教學(xué),從而使學(xué)生在將來的工作或繼續(xù)求學(xué)中遇到與專業(yè)相關(guān)的問題能夠得心應(yīng)手地解決。
1.引入科研實(shí)例
高校教師肩負(fù)著教學(xué)與科研的雙重角色,進(jìn)行科研項(xiàng)目時(shí)接觸到科研的最新成果可帶入相關(guān)的課堂教學(xué),開拓學(xué)生的行業(yè)視野。而學(xué)生在接受這些新知識(shí)的同時(shí)也會(huì)有自己的思考,這些反饋回來的信息也會(huì)啟發(fā)教師的思路,從而形成良性互動(dòng),這樣既能啟發(fā)式的教學(xué),又能有助于科研。例如,在《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中切削用量公式計(jì)算時(shí),筆者設(shè)計(jì)了切削力實(shí)驗(yàn)的情景,讓同學(xué)們?cè)O(shè)想自己為研究生,在現(xiàn)有的機(jī)床設(shè)備下,完成導(dǎo)師布置的切削速度1000~3000m/min的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),結(jié)果大家根據(jù)公式,很愉快地完成了任務(wù),掌握了切削用量的公式及運(yùn)算。
2.引入企業(yè)工程實(shí)例
工科培養(yǎng)的是應(yīng)用技術(shù)人才,企業(yè)是他們畢業(yè)后最多的選擇,結(jié)合真實(shí)的企業(yè)工程應(yīng)用實(shí)例,重點(diǎn)講授課堂上抽象的理論知識(shí)點(diǎn)如何為企業(yè)具體生產(chǎn)實(shí)際服務(wù),如何產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,是工科學(xué)生課堂教學(xué)中最關(guān)注的內(nèi)容,自然會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在《互換性與技術(shù)測(cè)量》教學(xué)中利用某合資發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)零件為例,啟發(fā)學(xué)生如何利用所學(xué)的尺寸精度和檢測(cè)知識(shí)應(yīng)用該零件的各種缸頭孔位置及精度測(cè)量。因?yàn)榘咐齺碜杂谄髽I(yè)的實(shí)際工程問題,同學(xué)們都投入了極大的熱情和精力來思考解決的方法和途徑,設(shè)計(jì)合理檢測(cè)方案。最后給出借助檢具工裝,企業(yè)實(shí)際檢測(cè)的過程和步驟,進(jìn)一步強(qiáng)化了學(xué)生理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。圖1、圖2為企業(yè)借助設(shè)計(jì)的專用工裝檢具解決異形孔、斜孔精度檢測(cè)的問題。
在實(shí)例講授的同時(shí),提出相應(yīng)問題復(fù)雜形狀的缸體如何加工,如何在加工過程中保證相關(guān)精度?保證學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)熱情,為后期的制造加工、工藝方案制定等專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)留下伏筆。挑選此類與工程實(shí)際相關(guān)的高質(zhì)量工程實(shí)例,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,是引入實(shí)例教學(xué)的關(guān)鍵。
3.引入畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例
畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科四年專業(yè)知識(shí)的重新整合應(yīng)用并進(jìn)行深化與提升的重要過程。由于學(xué)院始終嚴(yán)抓畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,所以學(xué)生也比較重視。在大三上學(xué)期《互換性與技術(shù)測(cè)量》的授課過程中,引入以前大四畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生設(shè)計(jì)的裝配圖與零件圖,請(qǐng)大家找出其結(jié)構(gòu)及公差標(biāo)注等方面的錯(cuò)誤。因?yàn)閷?shí)例來自于他們身邊的學(xué)長,又是學(xué)生比較關(guān)注的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容,因此很容易地就結(jié)合教學(xué)重點(diǎn)完成了形位公差標(biāo)注各類問題的難點(diǎn)講述,同學(xué)們反映和課后測(cè)試的效果也很理想,在后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中也能遵守國家標(biāo)準(zhǔn),避免共性的制圖標(biāo)注錯(cuò)誤。
四 結(jié)束語
學(xué)無止境,教無定法,由于課程學(xué)時(shí)限制,不能完全拋開教學(xué)大綱,重工程實(shí)例,輕理論基礎(chǔ)知識(shí)。實(shí)例分析的目的是為了更好地理解和掌握基礎(chǔ)理論知識(shí),將實(shí)例和基礎(chǔ)理論結(jié)合起來,不僅能有效地解決學(xué)生對(duì)理論知識(shí)難理解的問題,同時(shí)應(yīng)盡量覆蓋較多的知識(shí)點(diǎn)。實(shí)踐證明,精選科研、企業(yè)工程實(shí)例等手段,是達(dá)到教學(xué)效果的有力保障。挑選好合適的實(shí)例后,對(duì)教學(xué)也提出了較高的要求,必須吃透實(shí)例及實(shí)例相關(guān)的問題,才能達(dá)到最好的效果。
參考文獻(xiàn)
(一)學(xué)生選做大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的積極性不夠由于大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題開設(shè)時(shí)間較短,學(xué)生對(duì)此課題難易程度的認(rèn)識(shí)有偏差,在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題階段,學(xué)生更易于選擇常規(guī)的混凝土框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。為提高學(xué)生選做大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的積極性,對(duì)多屆畢業(yè)生進(jìn)行了深入的調(diào)查分析,現(xiàn)總結(jié)出學(xué)生不愿選做大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要原因如下:(1)與傳統(tǒng)的混凝土框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)相比,學(xué)生直觀地認(rèn)為大跨空間結(jié)構(gòu)的建筑造型新穎、奇特,但其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、多樣,簡化力學(xué)分析模型困難,結(jié)構(gòu)受力分析難度大,難以應(yīng)用所學(xué)知識(shí)順利完成此類型的畢業(yè)設(shè)計(jì)。(2)由于大跨空間結(jié)構(gòu)的鋼屋蓋需應(yīng)用有限元設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行受力分析,此部分工作量難以在計(jì)算書和圖紙中反映出來,學(xué)生擔(dān)心最終計(jì)算書沒有完全反映出自己的工作量,影響最終答辯成績。(3)部分學(xué)生認(rèn)為大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要工作是應(yīng)用有限元軟件進(jìn)行鋼屋蓋設(shè)計(jì),而鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論知識(shí)沒有得到有效訓(xùn)練。(4)學(xué)生認(rèn)為大跨空間結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用較少,對(duì)以后工程實(shí)踐幫助不大。
(二)題目設(shè)置不當(dāng),難度及工作量過大或過小為使畢業(yè)設(shè)計(jì)選題與目前建筑業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)結(jié)合,學(xué)院鼓勵(lì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目直接來源于設(shè)計(jì)院的工程實(shí)際,拿來“真題真做”。但是大跨空間結(jié)構(gòu)類型的工程實(shí)踐一般為奧運(yùn)場(chǎng)館、大型會(huì)展中心、劇院、機(jī)場(chǎng)航站樓等大型復(fù)雜建筑工程,若直接“真題真做”,作為本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目其難度及工作量過大。因此,實(shí)際的大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)沒有從設(shè)計(jì)院拿來就“真題真做”,而是選擇性地刪掉一些設(shè)計(jì)內(nèi)容,在此過程中若控制不當(dāng),將導(dǎo)致此類畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的難度及工作量過大或過小。目前,大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容多為大跨度鋼屋蓋的設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)形式為網(wǎng)架或網(wǎng)殼,主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑選型、結(jié)構(gòu)選型、屋蓋(網(wǎng)架或網(wǎng)殼)構(gòu)件設(shè)計(jì)、焊接空心球節(jié)點(diǎn)或螺栓球節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。這類大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目內(nèi)容新、實(shí)踐應(yīng)用廣、實(shí)用價(jià)值高,但是局限于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、知識(shí)結(jié)構(gòu)考察不夠全面、系統(tǒng)綜合性不強(qiáng),且主要計(jì)算工作應(yīng)用工程設(shè)計(jì)軟件完成,工作量難以在計(jì)算書和圖紙中反映出來。實(shí)際中,另一類大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)刪掉的設(shè)計(jì)內(nèi)容較少,接近于“真題真做”,但學(xué)生普遍反映此類畢業(yè)設(shè)計(jì)的難度和工作量過大。通過調(diào)查分析,得知:(1)由于大跨空間結(jié)構(gòu)的建筑造型新穎、奇特,學(xué)生在建筑選型時(shí)耗費(fèi)大量時(shí)間,且后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案很難滿足前期選擇的建筑造型,因此,學(xué)生返工現(xiàn)象較為普遍,增大了畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量。(2)為滿足大跨空間結(jié)構(gòu)建筑要求,學(xué)生偏向選用玻璃幕墻體系作為維護(hù)結(jié)構(gòu),但是學(xué)生對(duì)玻璃幕墻及其支撐鋼結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)較為陌生,此部分設(shè)計(jì)難度較大。(3)由于大跨空間結(jié)構(gòu)的受力體系較為復(fù)雜,學(xué)生很難簡化出合理的力學(xué)分析模型。(4)學(xué)生普遍認(rèn)為鋼柱腳的設(shè)計(jì)難度較大,尤其是對(duì)底板上加勁肋的計(jì)算方法理解困難。
(三)參考資料缺乏,學(xué)生自主查閱資料能力有限由于大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是近幾年新增的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,往屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果相對(duì)較少。目前,學(xué)校圖書館及網(wǎng)絡(luò)資源中關(guān)于框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料較多,而大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的參考資料匱乏。學(xué)院圖書館的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖更新速度太慢,盡管學(xué)院加大了對(duì)圖書和資料的投入力度,但學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)總覺得可利用的設(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)手冊(cè)較少,尤其是最近兩三年剛頒布的規(guī)范和規(guī)程。大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能局限于有限的教科書內(nèi)容,需要學(xué)生自主查閱各種現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖集及其他工具書等。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中遇到問題,學(xué)生首先想到詢問指導(dǎo)教師某個(gè)系數(shù)的取值,而不是系統(tǒng)地查閱相關(guān)規(guī)范條例的具體內(nèi)容,也不深究其使用條件、使用范圍是否滿足設(shè)計(jì)題目的要求。在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的選型上更是不問出處,拿來就用。大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)較多,其節(jié)點(diǎn)形式要和結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算模型相一致,學(xué)生在這方面的結(jié)合能力也較差。
(四)學(xué)生軟件應(yīng)用能力欠缺為提高學(xué)生的動(dòng)手能力和計(jì)算機(jī)操作能力,學(xué)院提倡學(xué)生在手算基礎(chǔ)上利用計(jì)算軟件進(jìn)行電算,鼓勵(lì)學(xué)生利用C語言或FORTRAN語言對(duì)部分計(jì)算進(jìn)行編程,在計(jì)算中采用表格Excel進(jìn)行重復(fù)計(jì)算以簡化計(jì)算過程。但從了解的情況看,學(xué)生平時(shí)雖有接觸常用的辦公軟件MicrosoftOffice、繪圖軟件AutoCAD、工程設(shè)計(jì)軟件3D3S等,但是沒有經(jīng)過實(shí)際鍛煉,學(xué)生掌握得并不理想。很多學(xué)生把Office簡單認(rèn)為就是打字,而Word中的排版、長文檔處理、公式符號(hào)輸入等都不熟悉,對(duì)Office中其他幾個(gè)軟件的了解更少。工程設(shè)計(jì)軟件采用的基本假定和計(jì)算方法與手算的基本假定和計(jì)算方法有所不同,但學(xué)生對(duì)此理解并不深刻。
(五)指導(dǎo)教師缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作要求教師具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以指導(dǎo)學(xué)生結(jié)構(gòu)選型、屋蓋(網(wǎng)架或網(wǎng)殼)構(gòu)件設(shè)計(jì)、焊接空心球節(jié)點(diǎn)或螺栓球節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等工作。由于大跨空間構(gòu)的屋蓋結(jié)構(gòu)形態(tài)呈三維狀態(tài),在荷載作用下具有三維受力特性,且構(gòu)件呈空間工作狀態(tài),在屋蓋結(jié)構(gòu)計(jì)算部分需應(yīng)用工程設(shè)計(jì)軟件(如3D3S軟件)。因此,大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)還要求指導(dǎo)教師具有熟練應(yīng)用工程設(shè)計(jì)軟件的能力。但是近年來高校不斷擴(kuò)招并擴(kuò)大教師隊(duì)伍,許多碩士、博士從學(xué)校畢業(yè)就直接進(jìn)入了一線教學(xué)崗位,沒有經(jīng)過工程實(shí)踐鍛煉和系統(tǒng)的崗前培訓(xùn),許多青年教師因缺少畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目設(shè)置、難度及工作量的控制方面都存在較大不足,直接影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。(六)研究生復(fù)試、找工作等占用畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),受到研究生復(fù)試或找工作的影響較為嚴(yán)重。部分優(yōu)秀學(xué)生雖然重視,但精力有限,尤其是達(dá)到研究生復(fù)試分?jǐn)?shù)線的學(xué)生,整日忙于面試、調(diào)劑等事情。部分學(xué)習(xí)認(rèn)真成績良好的學(xué)生,到5月份才開始應(yīng)付畢業(yè)設(shè)計(jì),導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)毫無思路,且不熟悉辦公軟件、繪圖軟件、工程設(shè)計(jì)軟件,嚴(yán)重影響畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,有些學(xué)生為了參加求職面試、公務(wù)員考試等,頻繁往返與學(xué)校、家和各用人單位。因此,學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果不可能做到盡善盡美,就不得不羅列的大量數(shù)據(jù),繪制不算規(guī)范的設(shè)計(jì)圖紙,計(jì)算書表達(dá)也不夠完全和規(guī)范,畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量無法保證。
二、大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施
(一)大跨空間結(jié)構(gòu)理論教學(xué)方面為提高大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,學(xué)院現(xiàn)已開設(shè)《空間結(jié)構(gòu)》等相關(guān)課程,但課時(shí)有限,因此要求指導(dǎo)教師應(yīng)深入研究教學(xué)大綱,熟悉培養(yǎng)目標(biāo),精選教學(xué)內(nèi)容,制定合理的教學(xué)計(jì)劃。在理論教學(xué)過程中,一邊進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí),同時(shí)還要安排學(xué)生參觀典型的大跨空間結(jié)構(gòu),實(shí)地講解鋼屋架(網(wǎng)架或網(wǎng)殼)、鋼柱、鋼梁、鋼支撐以及節(jié)點(diǎn)、柱腳、預(yù)埋件的連接構(gòu)造形式,使學(xué)生對(duì)大跨空間結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件類型、受力特征、截面形式、尺寸、材料等有進(jìn)一步理解,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有更深入的了解,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,從而提高大跨空間結(jié)構(gòu)的教學(xué)質(zhì)量。
(二)合理設(shè)置題目的難度及工作量為了保證大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,要求設(shè)置的題目應(yīng)該是內(nèi)容新穎、知識(shí)結(jié)構(gòu)全面、工作任務(wù)圓滿、系統(tǒng)綜合性強(qiáng)、實(shí)踐應(yīng)用廣、實(shí)用價(jià)值高。實(shí)踐證明,所有學(xué)生從接觸此類題目的任務(wù)書開始便目的明確、興趣濃厚、主動(dòng)積極,為高質(zhì)量完成畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。經(jīng)過不懈探索,實(shí)踐出適合土木工程專業(yè)大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,此類畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系如圖1所示,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面:(1)大跨度鋼屋蓋的設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)形式為網(wǎng)架或網(wǎng)殼,主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括網(wǎng)架或網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)選型、構(gòu)件設(shè)計(jì)、焊接空心球節(jié)點(diǎn)或螺栓球節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。此部分設(shè)計(jì)工作主要應(yīng)用工程設(shè)計(jì)軟件完成,并輔以相應(yīng)的手算校核,包括鋼構(gòu)件強(qiáng)度及穩(wěn)定驗(yàn)算、螺栓球節(jié)點(diǎn)和支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)復(fù)核。(2)鋼剛架的設(shè)計(jì),此部分設(shè)計(jì)以手算為主,包括鋼柱、鋼梁、柱腳、梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。(3)混凝土框架設(shè)計(jì)。實(shí)際大跨空間結(jié)構(gòu)下部多設(shè)置兩、三層的框架結(jié)構(gòu)作為辦公區(qū)域,框架頂部設(shè)置鋼柱支撐上部網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),既能滿足建筑功能,又能節(jié)省建筑成本。此部分設(shè)計(jì)以手算為主,包括框架梁、框架柱、樓板、樓梯、基礎(chǔ)、雨篷、預(yù)埋件設(shè)計(jì)。
(三)加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)資料庫的建設(shè)高校普遍存在設(shè)計(jì)資料陳舊和數(shù)量不足的現(xiàn)象,尤其是大跨空間結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)資料更少。學(xué)校應(yīng)增加投入力度,盡快更新規(guī)范和規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)圖集。隨著科技進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)普及,資料庫的建設(shè)也應(yīng)跟上時(shí)代的發(fā)展,可以嘗試在校園內(nèi)建立一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)站,收錄各種類型的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例,建筑設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范,結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)和構(gòu)造圖集等。此畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)站可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,信息更新速度快,查閱方式比傳統(tǒng)方式便捷。
(四)完善指導(dǎo)教師分組制度根據(jù)專業(yè)方向、新老教師搭配、自愿組合等原則,建立畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師小組,每組推薦一位經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師作為小組負(fù)責(zé)人。小組負(fù)責(zé)人組織本組成員對(duì)年輕教師進(jìn)行崗位培訓(xùn),拓寬年輕教師的思路,提高其指導(dǎo)水平,適時(shí)地邀請(qǐng)一些經(jīng)驗(yàn)豐富、德高望重的專家舉行講座。定期考核年輕指導(dǎo)教師的教學(xué)實(shí)踐能力,建立長期有效的監(jiān)督處理機(jī)制。
(五)強(qiáng)化過程管理,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果、質(zhì)量與指導(dǎo)教師采取的管理、指導(dǎo)密切相關(guān)。指導(dǎo)教師應(yīng)定期檢查學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量,特別要做好開題報(bào)告、中期進(jìn)度檢查和答辯前的檢查工作。在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)過程中,指導(dǎo)教師要啟發(fā)學(xué)生的思路,采取討論式、探討式的教學(xué)方法。當(dāng)學(xué)生面對(duì)問題時(shí),提倡學(xué)生自己查閱資料,自己解決問題,并鼓勵(lì)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中運(yùn)用新技術(shù)、新材料,進(jìn)行多種結(jié)構(gòu)方案的比較,建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念,培養(yǎng)學(xué)生自我發(fā)展能力,為走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語
南通大學(xué)杏林學(xué)院是一個(gè)地方性的本科院校,依托于南通建筑之鄉(xiāng)的優(yōu)勢(shì),其辦學(xué)理念是以培養(yǎng)具有必要的理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力、明顯的技能優(yōu)勢(shì)的“應(yīng)用型”人才為目標(biāo)。根據(jù)“卓越計(jì)劃”的相關(guān)精神要求為指導(dǎo),根據(jù)杏林學(xué)院對(duì)工程師培養(yǎng)的定位,針對(duì)杏林學(xué)院2011級(jí)土木工程專業(yè)修訂了本科教學(xué)計(jì)劃,逐步構(gòu)建了較為系統(tǒng)的培養(yǎng)教學(xué)體系。土木工程專業(yè)原有的計(jì)劃是三年半完成理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí),半年時(shí)間為畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間。此計(jì)劃實(shí)踐環(huán)節(jié)安排的時(shí)間較緊,特別是生產(chǎn)實(shí)習(xí)受實(shí)習(xí)時(shí)間的限制,嚴(yán)重影響了實(shí)習(xí)的質(zhì)量與效果。新修訂的計(jì)劃采取“3+1”的工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,用三年時(shí)間完成常規(guī)理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)及認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),第四年主要安排實(shí)踐性環(huán)節(jié),具體方案是專業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)6周、專業(yè)實(shí)習(xí)12周、畢業(yè)實(shí)習(xí)1周、畢業(yè)設(shè)計(jì)16周。四年總的實(shí)踐環(huán)節(jié)周數(shù)為49周,從學(xué)時(shí)上給予實(shí)踐環(huán)節(jié)以保證。該計(jì)劃以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力為核心,加大了實(shí)踐環(huán)節(jié)在整個(gè)本科教學(xué)的比重,給學(xué)生較多的時(shí)間理論聯(lián)系實(shí)際,體現(xiàn)出培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的指導(dǎo)思想。
二、結(jié)合工程案例進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的工程能力
1.課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐
課程設(shè)計(jì)是學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通的重要環(huán)節(jié)之一,在此,重點(diǎn)探討結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的實(shí)施。目前,南通大學(xué)杏林學(xué)院結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)主要有樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、混合結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)以及鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì),學(xué)生在做這些設(shè)計(jì)的過程中,理論計(jì)算掌握得比較好,也具備一定的計(jì)算能力,但是定性分析、概念設(shè)計(jì)能力嚴(yán)重不足,特別是表現(xiàn)方法欠缺。在有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)階段,雖然一直強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)、構(gòu)造措施與結(jié)構(gòu)計(jì)算同樣重要,但主要學(xué)習(xí)內(nèi)容還是結(jié)構(gòu)計(jì)算,而概念設(shè)計(jì)要求有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),構(gòu)造要求大多是些枯燥的條文,學(xué)生不易理解和掌握。由于忽視或沒有掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求,加上前期的建筑制圖、建筑構(gòu)造知識(shí)點(diǎn)掌握不夠扎實(shí),學(xué)生的課程設(shè)計(jì)成果往往與工程設(shè)計(jì)要求相差甚遠(yuǎn)。針對(duì)存在的問題,在課程設(shè)計(jì)的實(shí)施中采取如下措施進(jìn)行完善:(1)編制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。指導(dǎo)書的編制結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例將相關(guān)的規(guī)范條文及其應(yīng)用方法加以強(qiáng)調(diào)和詳細(xì)說明;同時(shí)對(duì)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)成果提出施工圖的深度要求,要求無論是表達(dá)內(nèi)容還是表現(xiàn)方法都需要與實(shí)際工程施工圖相接軌。(2)增加工程案例教學(xué)環(huán)節(jié)。如在指導(dǎo)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)合南通大學(xué)主校區(qū)多幢新建教學(xué)樓的基礎(chǔ)選型、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)的施工圖的表達(dá)進(jìn)行講解,通過對(duì)實(shí)際工程的理解,引導(dǎo)學(xué)生在理解基本概念、原理的基礎(chǔ)上參考實(shí)例進(jìn)行課程設(shè)計(jì),同時(shí)使學(xué)生從中體會(huì)到如何將書本知識(shí)運(yùn)用于工程實(shí)踐。(3)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書多樣化。在達(dá)到設(shè)計(jì)要求、工作量相當(dāng)?shù)那疤嵯拢贾玫脑O(shè)計(jì)任務(wù)盡可能呈現(xiàn)多樣性,精心構(gòu)思,由原有的一個(gè)班一個(gè)任務(wù)書的模式,變換為4~5人一個(gè)任務(wù)書,這樣,既培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,也可避免少部分學(xué)生相互抄襲的現(xiàn)象。采用了小組下達(dá)課題的方式,其效果較好。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)的有效實(shí)施
土木專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是全面考查學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題和進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新的主要途徑,是理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié),是提高學(xué)生工程能力的一次綜合訓(xùn)練,其重要性不言而喻。南通大學(xué)杏林學(xué)院在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選取上,根據(jù)學(xué)生的就業(yè)意向,分為建筑設(shè)計(jì)類、施工類及科研論文類供學(xué)生選擇。以建筑設(shè)計(jì)類課題為例來說明其實(shí)施。建筑設(shè)計(jì)類課題主要有教學(xué)樓設(shè)計(jì)、辦公樓設(shè)計(jì)、廠房設(shè)計(jì)和生產(chǎn)辦公綜合樓設(shè)計(jì),選題來自實(shí)際工程,為常用民用建筑,課題要求學(xué)生完成全套建筑和結(jié)構(gòu)圖紙,同時(shí)要求手算整體結(jié)構(gòu)中的一榀框架、電算整個(gè)工程結(jié)構(gòu),訓(xùn)練內(nèi)容廣,能訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,對(duì)學(xué)生進(jìn)行常規(guī)的工程訓(xùn)練,從而具備土木工程專業(yè)的基本功,盡可能做到與實(shí)際工程的零距離接觸,“真刀真槍”做畢業(yè)設(shè)計(jì)。為了引導(dǎo)學(xué)生順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì),南通大學(xué)杏林學(xué)院在多年的實(shí)踐中,摸索出了一套行之有效的辦法。畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師除了進(jìn)行常規(guī)的答疑外,根據(jù)設(shè)計(jì)的不同階段給學(xué)生做專題輔導(dǎo),依照進(jìn)度,依次講解“建筑設(shè)計(jì)方法與制圖要求”、“建筑防火要求”、“結(jié)構(gòu)布置方法與傳力途徑”、“框架計(jì)算簡圖的確定”、“一榀框架的計(jì)算方法”以及“平法施工圖需表達(dá)的內(nèi)容”等等,講解中引導(dǎo)學(xué)生逐漸熟悉相關(guān)規(guī)范和規(guī)程。由于能根據(jù)學(xué)生的進(jìn)度分階段講解,并根據(jù)實(shí)際工程作案例教學(xué),畢業(yè)設(shè)計(jì)收到較好的效果。建筑行業(yè)已經(jīng)實(shí)行注冊(cè)工程師制度,用人單位的資質(zhì)與各類注冊(cè)工程師的數(shù)量密切相關(guān),畢業(yè)生在從業(yè)的過程中,如果不具備考取注冊(cè)工程師的潛能,在未來的競爭中將處于劣勢(shì)。為了加強(qiáng)學(xué)生的市場(chǎng)競爭力,在土木09級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施中,首次增加了結(jié)合注冊(cè)建造師和注冊(cè)結(jié)構(gòu)師的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)對(duì)學(xué)生的考核,考核分為基礎(chǔ)知識(shí)部分和專業(yè)部分,其考核成績納入畢業(yè)設(shè)計(jì)成績。該舉措目前正處在試行階段,其效果有待時(shí)間來檢驗(yàn)。
三、土木工程專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)的幾點(diǎn)探討
土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)工程,尚有許多值得探討的問題。
1.人文與社會(huì)科學(xué)課程的研究
在土木工程專業(yè)教學(xué)中,針對(duì)步入土木工程專業(yè)教育之初的學(xué)生,對(duì)如何逐步引導(dǎo)他們從建筑、結(jié)構(gòu)乃至施工全面地認(rèn)識(shí)建筑物,在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)都下了很大功夫。除了相關(guān)課程的設(shè)置外,還有認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié),但對(duì)于如何引導(dǎo)他們從孤立地認(rèn)識(shí)事物過渡到全面、正反面、從各個(gè)層面去認(rèn)識(shí)和解釋事物上下功夫不足,哲學(xué)課與土木專業(yè)教育脫節(jié)。應(yīng)當(dāng)把哲學(xué)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等作為一個(gè)教學(xué)體系研究,使學(xué)生從專業(yè)入門時(shí)養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)、辯證認(rèn)識(shí)事物的態(tài)度。在高年級(jí)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,應(yīng)加強(qiáng)背景調(diào)查分析,引導(dǎo)學(xué)生在多種因素中尋找出最佳方案,培養(yǎng)判斷分析能力和解決問題的能力。
2.綜合性課程設(shè)計(jì)的研究
在課程設(shè)計(jì)的選題上,由于每個(gè)課程設(shè)計(jì)時(shí)間從一周到二周不等,時(shí)間短,任務(wù)重,選題往往把真實(shí)工程作了簡化,這樣容易造成學(xué)生在設(shè)計(jì)中整體與局部、理論與實(shí)際的脫節(jié)。這就需要研究如何將課程設(shè)計(jì)的整體概念具體體現(xiàn)到各個(gè)課程設(shè)計(jì)中去,能使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)到面、從局部到整體的順利過渡,讓課程設(shè)計(jì)成為一個(gè)有機(jī)的整體,而不是各個(gè)孤立的教學(xué)環(huán)節(jié)。
3.工程教育師資隊(duì)伍的研究
[關(guān)鍵詞]農(nóng)林院校;園林專業(yè);教學(xué)改革
[作者簡介]胡競愷,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院2007級(jí)園林專業(yè)碩士研究生,廣東廣州510642
[中圖分類號(hào)]G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672―2728(2008)11-0196―05
一、前言
中國有著悠久的園林文化歷史,是世界三大園林發(fā)源地之一,中國傳統(tǒng)園林在世界園林中獨(dú)具特色,但現(xiàn)代園林專業(yè)的建立卻是在建國之后。1951年,由清華大學(xué)梁思成、吳良鏞先生和北京農(nóng)業(yè)大學(xué)汪菊淵先生發(fā)起,在北京建設(shè)局的支持下于北京農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)辦第一個(gè)造園專業(yè),1956年院系調(diào)整到北京林學(xué)院(現(xiàn)北京林業(yè)大學(xué))進(jìn)一步發(fā)展。在城市化進(jìn)程加快、地球環(huán)境被加速破壞、資源進(jìn)一步枯竭、人口危機(jī)等問題困擾的今天,環(huán)境問題和環(huán)保意識(shí)不可避免地?cái)[在了我們的面前。園林專業(yè)也因此得到了快速發(fā)展。但與此同時(shí),高新技術(shù)的發(fā)展,多學(xué)科的交融,也使傳統(tǒng)園林景觀教育面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
另一方面,作為學(xué)科,園林(按中國風(fēng)景園林學(xué)會(huì)的規(guī)范,全稱應(yīng)該叫風(fēng)景園林)從其萌芽開始,就是一門邊緣學(xué)科,是多學(xué)科的交叉。因此,其綜合性強(qiáng),適應(yīng)面寬。我國的建筑類院校、農(nóng)林院校、藝術(shù)院校、綜合性院校都有園林專業(yè)。建筑院校的教學(xué)體系,重點(diǎn)在人為環(huán)境建設(shè)和研究;農(nóng)林院校的教學(xué)體系,偏重自然景觀及生態(tài)環(huán)境方面研究。
隨著社會(huì)的快速發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)和要求越來越高,園林專業(yè)的教學(xué)還有待進(jìn)一步提高。如何從環(huán)境與社會(huì)現(xiàn)實(shí)的需求出發(fā),把握專業(yè)發(fā)展的歷史機(jī)遇,根據(jù)自身特點(diǎn)搞好園林專業(yè)教學(xué)研究及實(shí)踐,確立農(nóng)林院校園林專業(yè)的主攻方向,改善目前農(nóng)林院校園林教育體系,制定有針對(duì)性的實(shí)踐教學(xué)模式滿足當(dāng)今社會(huì)的需要,成為必須要解決的問題。
二、目前農(nóng)林院校園林專業(yè)教學(xué)中存在的問題
園林專業(yè)是涉及工程、技術(shù)、美術(shù)等各領(lǐng)域的綜合性極強(qiáng)的學(xué)科。從課程設(shè)置上,目前本科教學(xué)一般都是從大一開始對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的美術(shù)基礎(chǔ)及藝術(shù)訓(xùn)練,同時(shí)進(jìn)行植物學(xué)、大學(xué)英語、大學(xué)數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)。大二進(jìn)行園林樹木學(xué)、花卉學(xué)、AutoCAD、設(shè)計(jì)初步等課程,這些課程重點(diǎn)在為學(xué)生日后的園林學(xué)習(xí)與實(shí)踐打下基礎(chǔ)。到了大三,學(xué)生才開始全面接觸工程、設(shè)計(jì)的相關(guān)課程,這對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造力、基本技能都有較高的要求。許多學(xué)生在這個(gè)時(shí)候才感覺真正踏入了園林的“門”。到了大四,大部分學(xué)生開始四處奔波找實(shí)習(xí)單位,找工作單位,又或者開始為自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)擔(dān)憂。也就說,在他們剛踏入園林的“門”后,剛摸到點(diǎn)門道了,就要準(zhǔn)備畢業(yè)了。學(xué)生在這四年問,并沒有充分的時(shí)間掌握到社會(huì)需要的能力與技巧。因此,這也迫使我們必須找出切實(shí)有效的教學(xué)方法,將學(xué)生的教育著眼于未來的就業(yè)方向,加強(qiáng)教學(xué)的改革力度,并不斷創(chuàng)新,發(fā)現(xiàn)目前教學(xué)中存在的問題。
(一)課程安排不合理
1 基礎(chǔ)課課時(shí)過多,專業(yè)課課時(shí)不足
從目前課程設(shè)置的情況來看,本科園林專業(yè)的基礎(chǔ)課較多,一般設(shè)置在大一與大二兩年,占了超過三分之二的學(xué)時(shí)數(shù)。如大學(xué)英語、大學(xué)數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、思想道德修養(yǎng)、植物學(xué)等。這些課程中的很大一部分,對(duì)園林專業(yè)的學(xué)生來說是用處不大甚至沒用的。然而這些課程卻花費(fèi)了學(xué)生大量的時(shí)間與精力。高中已經(jīng)學(xué)習(xí)了普通物理、普通化學(xué),上大學(xué)后就沒有必要再學(xué)。由此,可以調(diào)整課時(shí)以解決現(xiàn)在專業(yè)課學(xué)習(xí)時(shí)間不夠的問題。
2 理論課課時(shí)過多,應(yīng)用課課時(shí)不足
由于園林專業(yè)特性,科目涵蓋了藝術(shù)、工程、設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域,大量的理論性內(nèi)容占據(jù)了教師課上的多半時(shí)間,從而出現(xiàn)了園林理論知識(shí)與應(yīng)用脫節(jié)的普遍現(xiàn)象。到了真正找工作時(shí),學(xué)生的實(shí)際操作能力,往往達(dá)不到用人單位的要求。另一個(gè)問題是,大學(xué)期間,學(xué)生往往做了大量的課程作業(yè)和練習(xí),而到了畢業(yè)的時(shí)候,卻有許多同學(xué)找不到合適的作品去組成自己的作品集,無法給用人單位一個(gè)好印象。
3 課程安排的時(shí)間、搭配不合理
園林專業(yè)的課程往往有一個(gè)相關(guān)性,例如植物學(xué)、園林樹木學(xué)、植物造景這幾門課的學(xué)習(xí)便是一個(gè)相關(guān)的、遞進(jìn)的過程。然而在目前的課程安排中,卻往往把這些作為孤立的課程來安排,沒有體現(xiàn)一個(gè)延續(xù)性和相關(guān)性。例如植物學(xué)安排在大一下學(xué)期,而園林樹木學(xué)安排在大二下學(xué)期,植物造景更是安排在了大四。這樣下來,學(xué)生往往學(xué)了后面的,忘了前面的,為了學(xué)植物而學(xué)植物,為了記樹木而記樹木,到了真正到要應(yīng)用搭配的時(shí)候,前面學(xué)的知識(shí)已經(jīng)忘記得差不多了。
(二)教材陳舊、不適用
本科園林專業(yè)課教材的選擇是個(gè)難題,以前的本科教材知識(shí)較深,內(nèi)容也較陳舊,學(xué)生學(xué)起來也比較枯燥。園林這個(gè)行業(yè)是更新較快的一個(gè)領(lǐng)域,不同時(shí)期的側(cè)重點(diǎn)不同,而在現(xiàn)有的教材中則無法體現(xiàn)出與時(shí)俱進(jìn)的特點(diǎn)。到現(xiàn)在為止包括園林設(shè)計(jì)初步、建筑、園林設(shè)計(jì)等課程還沒有適用的教材,而園林工程老教材的內(nèi)容已經(jīng)明顯跟不上形勢(shì)。園林制圖、城市綠地規(guī)劃等課程目前使用的教材也存在類似的問題。因此,很多學(xué)生覺得好像學(xué)了不少知識(shí),上了不少課,筆記也記了不少,但真正應(yīng)用于實(shí)際的時(shí)候發(fā)現(xiàn)卻不是書上說的那一套。教師在教學(xué)時(shí)目的不明確,學(xué)生學(xué)起來也糊涂。
(三)師資不足
現(xiàn)代園林學(xué)科是融自然科學(xué)、工程技術(shù)與人文學(xué)科于一體的綜合學(xué)科。就多數(shù)學(xué)校情況來說,園林專業(yè)除以園林專業(yè)相關(guān)教師為主體外,一般還需要本院林學(xué)專業(yè)的教師,同時(shí)也需要土木與水利學(xué)院、工程學(xué)院、藝術(shù)學(xué)院等相關(guān)院系的支持。上述專業(yè)之間的確是有著密切關(guān)聯(lián)的,有些課程及教師也可以是共同的。把這些分散的師資充分利用,發(fā)揮學(xué)校的這些師資優(yōu)勢(shì)的確是個(gè)好辦法。但是,往往容易忽視的是,這些專業(yè)雖然有著密切的關(guān)聯(lián),但始終不是同一個(gè)專業(yè),它們之間還是有著區(qū)別的。因此,在教學(xué)中這些非園林專業(yè)的教師在教學(xué)中往往容易忽視園林專業(yè)的特點(diǎn),導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。例如藝術(shù)學(xué)院的美術(shù)教師水平很高,但是真正能教好園林繪畫的并不多,因?yàn)檫@些教師多數(shù)沒有接受過園林的教育,并不一定知道園林效果圖表現(xiàn)的重點(diǎn)所在。又如園林樹木學(xué),往往是請(qǐng)林學(xué)的教師任教,但是這些林學(xué)的教師雖然很清楚樹木的生理特性,但是在教學(xué)中卻往往會(huì)忽視傳授植物造景及應(yīng)用方面的知識(shí)。
外聘教師不足也是現(xiàn)在農(nóng)林院校師資方面的一個(gè)問題。國際上此類專業(yè)通行的方法,是在一些專業(yè)課程的教學(xué)上適當(dāng)外聘一些有經(jīng)驗(yàn)的來自園林設(shè)計(jì)院所、園林公司的高級(jí)人才來擔(dān)任。如在法國,承擔(dān)規(guī)劃、設(shè)計(jì)課程的教師絕大部分是由設(shè)計(jì)
公司的設(shè)計(jì)師兼職的,這既使學(xué)生能有機(jī)會(huì)與社會(huì)接軌,學(xué)校也不必“養(yǎng)”太多的人,而這些設(shè)計(jì)師有著豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),比那些從學(xué)校到學(xué)校的“專職”教師有著諸多優(yōu)點(diǎn)。
(四)教學(xué)中沒能充分體現(xiàn)農(nóng)林院校的特色
我國的建筑類院校、農(nóng)林院校、藝術(shù)院校、綜合性院校都有園林專業(yè)。藝術(shù)院校的美學(xué)、美術(shù)更具特色;建筑院校的教學(xué)體系,重點(diǎn)在人為環(huán)境建設(shè)和研究;而農(nóng)林院校的教學(xué)體系,偏重自然景觀及生態(tài)環(huán)境方面研究。農(nóng)林院校培養(yǎng)出來的園林專業(yè)的學(xué)生,在工程技術(shù)、建筑和城市規(guī)劃方面的知識(shí)相對(duì)薄弱。但他們應(yīng)該具有豐富的植物和生態(tài)知識(shí),應(yīng)該運(yùn)用生命科學(xué)知識(shí)賦予園林體以鮮活的生命特征。然而事實(shí)上是,許多農(nóng)林院校的園林專業(yè)學(xué)生,對(duì)園林植物只是一知半解,對(duì)園林植物的了解僅限于認(rèn)識(shí)某些植物。但對(duì)這些植物的觀賞性狀、生理特性、應(yīng)用方法等一竅不通。這和老師沒有在教學(xué)中注入和強(qiáng)調(diào)農(nóng)林院校的特色是分不開的。
三、改革教學(xué)方法和教學(xué)手段
(一)調(diào)整課程安排
1 對(duì)部分課程的課時(shí)數(shù)進(jìn)行調(diào)整
從目前課程設(shè)置上來看,園林專業(yè)部分基礎(chǔ)課較多,而這些課程中的很大一部分,對(duì)園林專業(yè)的學(xué)生來說是用處不大甚至沒用的,因此對(duì)這部分課程的課時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。例如植物學(xué)這門課,其中部分知識(shí)對(duì)學(xué)生日后學(xué)習(xí)園林樹木學(xué)是有用的,但對(duì)于風(fēng)景園林師來說,勿需精確地知道植物的細(xì)節(jié),如芽痕的形狀、葉柄的大小、或葉片的鋸齒狀等等。因此,大一40學(xué)時(shí)的植物學(xué)課程,完全可以精簡為20學(xué)時(shí),把余下的20學(xué)時(shí)加到大二的園林樹木學(xué)的學(xué)時(shí)中。甚至可以取消植物學(xué)這門課,將其中與園林樹木學(xué)關(guān)系緊密的內(nèi)容,結(jié)合到園林樹木學(xué)這門課中。這樣,既解決了植物學(xué)浪費(fèi)課時(shí)較多的問題,又解決了園林樹木學(xué)一向以來課時(shí)不夠的問題。再如大學(xué)物理這樣的學(xué)科,對(duì)園林專業(yè)的學(xué)生來說幾乎是沒有用的,因此完全可以刪掉,從而把一些園林專業(yè)課程提早安排,讓學(xué)生盡早入門。
2 對(duì)部分課程開設(shè)學(xué)期進(jìn)行調(diào)整
之前提到,園林專業(yè)的課程往往有一個(gè)相關(guān)性,然而在目前的課程安排中,卻把這些課程分開作為孤立的課程來安排,沒有體現(xiàn)一個(gè)延續(xù)性和相關(guān)性。例如植物學(xué)、園林樹木學(xué)、植物造景這幾門課的學(xué)習(xí)便是相關(guān)的、遞進(jìn)的過程。因此,在安排課程的時(shí)候,完全應(yīng)該把這幾門課程放在連續(xù)的幾個(gè)學(xué)期內(nèi),讓學(xué)生學(xué)起來有一個(gè)系統(tǒng)性。從認(rèn)識(shí)植物的生理特性,到認(rèn)識(shí)植物的觀賞特性,到將植物應(yīng)用到設(shè)計(jì)之中,讓學(xué)生除了要認(rèn)識(shí)植物,還要真正懂得應(yīng)用植物、搭配植物,體現(xiàn)農(nóng)林院校的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。
3 對(duì)部分課程開設(shè)順序進(jìn)行調(diào)整
目前園林課程的設(shè)置還有一個(gè)問題,就是部分課程開設(shè)學(xué)期不合理。例如電腦效果圖制作的課程便是設(shè)置在大四。這是一門教授3Dmax等實(shí)用性的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的課程,這門課重點(diǎn)在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,使學(xué)生能掌握電腦制作效果圖的方法。如果這門課程較早開設(shè),學(xué)生便能在之后開設(shè)的園林建筑設(shè)計(jì)、公園規(guī)劃設(shè)計(jì)等課程中應(yīng)用之前所學(xué)到的電腦效果圖制作方法。這樣,使學(xué)生既能在做設(shè)計(jì)的時(shí)候多一種表達(dá)方式,又能讓學(xué)生對(duì)之前學(xué)到的電腦效果圖制作知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用與復(fù)習(xí)。然而這門課程又需要AutoCAD作為基礎(chǔ),因此,這門課程應(yīng)該設(shè)置在大二而且是學(xué)習(xí)了AutoCAD課程以后。
(二)運(yùn)用案例,采用理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法
案例教學(xué)在許多學(xué)科教育中已經(jīng)廣泛使用,園林專業(yè)則應(yīng)該將案例教學(xué)應(yīng)用在設(shè)計(jì)類課程中。通過典型設(shè)計(jì)實(shí)例的剖析,引導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)思路,觸類旁通,使學(xué)生掌握?qǐng)@林景觀的設(shè)計(jì)方法或原則,最直觀地接觸到實(shí)際的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,起到事半功倍的效果。例如,教師可以把優(yōu)秀的已落成項(xiàng)目作為設(shè)計(jì)題目給學(xué)生做設(shè)計(jì)。學(xué)生完成自己的方案后,帶學(xué)生到項(xiàng)目實(shí)地看現(xiàn)場(chǎng),讓學(xué)生通過對(duì)成熟項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)勘查,對(duì)比分析自己方案的不足,并分析已有方案的優(yōu)缺點(diǎn),從而提高自己的水平。
另外,利用各類綠地,采用現(xiàn)場(chǎng)直觀的教學(xué)方法。通過組織學(xué)生到各類城市綠地中實(shí)測(cè)與調(diào)查,加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。這種身臨其境的教學(xué),具有事實(shí)勝于雄辯的說服力,是園林專業(yè)不可缺少的教學(xué)方式。作為一個(gè)風(fēng)景園林師,只有學(xué)會(huì)分析和感受一個(gè)設(shè)計(jì)、一個(gè)場(chǎng)地的好壞,才能夠作出一個(gè)令人滿意的設(shè)計(jì)。
(三)在教學(xué)中,教師應(yīng)適當(dāng)為學(xué)生做示范
示范即教師動(dòng)手做給學(xué)生看,讓學(xué)生從模仿教師的做法開始學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的具體操作。現(xiàn)在的教學(xué)中往往有這樣的問題,教師在指導(dǎo)學(xué)生做設(shè)計(jì)的時(shí)候總會(huì)提出學(xué)生設(shè)計(jì)中的問題。例如這里做的不好,那里做的不對(duì)。可最大的問題是,學(xué)生雖然知道自己這樣做不好、不對(duì),卻不知道好的和對(duì)的到底應(yīng)該怎么做。這樣的結(jié)果可能是,越做越差,越改越不好。因此在教學(xué)中應(yīng)該遵循這樣一個(gè)一般程序進(jìn)行示范:先選擇一兩個(gè)實(shí)例進(jìn)行分析講解,然后動(dòng)手演示一個(gè)具體的操作,并在演示中和演示后總結(jié)出相關(guān)的普遍性原理,最后再進(jìn)一步用不同的設(shè)計(jì)實(shí)例說明和印證相關(guān)的原理。這樣,學(xué)生才能在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中快速提高。同時(shí),教師在示范時(shí)應(yīng)注意一點(diǎn),就是其示范只是給學(xué)生提供一個(gè)方法和普遍性原理,但并不是真理。學(xué)生在自己操作時(shí),不可照搬教師示范的實(shí)例,避免失去自身的創(chuàng)造性。
(四)加強(qiáng)課程間聯(lián)系,體現(xiàn)農(nóng)林院校自身優(yōu)勢(shì)
農(nóng)林院校培養(yǎng)出來的園林專業(yè)的學(xué)生,應(yīng)有其自身的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)具有豐富的植物和生態(tài)知識(shí),應(yīng)運(yùn)用生命科學(xué)知識(shí)賦予園林體以鮮活的生命特征。這便要求在教學(xué)中自始至終貫穿這一特點(diǎn)。體現(xiàn)這一優(yōu)勢(shì)除了要求教師在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)植物應(yīng)用的重要性,突出植物在該課程中的特點(diǎn),還需要加強(qiáng)相關(guān)課程間的聯(lián)系。例如植物學(xué)、園林樹木學(xué)、花卉學(xué)、植物造景、AutoCAD、3Dmax、栽培養(yǎng)護(hù)、風(fēng)景園林設(shè)計(jì)等課程便有著密不可分的關(guān)系。學(xué)習(xí)植物學(xué)是為了更好地學(xué)習(xí)園林樹木學(xué)和花卉學(xué);而學(xué)習(xí)各種花草樹木則是用于植物造景;植物造景是風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分;在做設(shè)計(jì)時(shí)我們需要用到AutoCAD、3Dmax等應(yīng)用軟件;在設(shè)計(jì)的同時(shí),我們還需要考慮到植物日后栽培養(yǎng)護(hù)方面的問題。這樣各門課程環(huán)環(huán)相扣,組成了一個(gè)完整的體系。因此,在設(shè)置這些課程時(shí),一定要注意這些課程間的相關(guān)性,合理安排上課學(xué)時(shí)和學(xué)期,使學(xué)生不致于學(xué)了后面忘了前面。要讓學(xué)生學(xué)習(xí)每一門課程都是對(duì)前面學(xué)習(xí)的知識(shí)的復(fù)習(xí)與應(yīng)用,達(dá)到事半功倍的效果。
四、加強(qiáng)教學(xué)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)
一般認(rèn)為,園林本科教育教學(xué)實(shí)致可分為三個(gè)階段:一是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)階段的實(shí)習(xí),該階段主要在大一、大二學(xué)習(xí)期間,掌握?qǐng)@林樹木學(xué)、花卉學(xué)、園林規(guī)劃設(shè)計(jì)原理、園林建筑設(shè)計(jì)初步等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。二是專業(yè)知識(shí)融合階段的實(shí)習(xí),該階段在大三學(xué)年學(xué)習(xí)期間,把園林植物與園林規(guī)劃、園林建筑等知識(shí)進(jìn)行融合,為相互之間的藝術(shù)結(jié)合奠定基礎(chǔ)。這兩個(gè)階段的實(shí)習(xí)主要是通過課
程實(shí)習(xí)來完成。第三階段是對(duì)專業(yè)知識(shí)運(yùn)用階段的實(shí)習(xí),該階段主要是通過在大四學(xué)年綜合訓(xùn)練,把園林植物、園林規(guī)劃、園林建筑等方面知識(shí)通過藝術(shù)融合達(dá)到較高的藝術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而這個(gè)階段的實(shí)習(xí),主要是通過學(xué)生到各個(gè)設(shè)計(jì)公司、設(shè)計(jì)院進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)來完成。
(一)課程實(shí)習(xí)
1 課程實(shí)習(xí)的時(shí)間安排
園林專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)在時(shí)間上分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段是大一大二。在這個(gè)階段,注重專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)習(xí)。第二個(gè)階段是大三,在這個(gè)階段注重生產(chǎn)及應(yīng)用實(shí)習(xí)。第三個(gè)階段是大四,這個(gè)階段主要加強(qiáng)畢業(yè)綜合實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)內(nèi)容安排方面,春、夏季節(jié)植物繁茂,應(yīng)多安排學(xué)生的園林植物、園林規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的實(shí)習(xí),實(shí)行以室外為主、室內(nèi)為輔的實(shí)習(xí)方式。而秋、冬季天氣干燥寒冷,則應(yīng)多加強(qiáng)學(xué)生的美術(shù)、園林建筑設(shè)計(jì)訓(xùn)練,以室內(nèi)訓(xùn)練為主,室外為輔。
2 課程實(shí)習(xí)的形式
對(duì)于一些實(shí)踐性強(qiáng)的課程如園林工程、綠地規(guī)劃等,課程實(shí)習(xí)的時(shí)候可以讓學(xué)生組成“工作組”或“設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)”來完成模擬項(xiàng)目。在實(shí)習(xí)中,大家可以以工作組的形式在教師的適當(dāng)引導(dǎo)下一起發(fā)現(xiàn)問題,一起解決問題,共同完成一個(gè)項(xiàng)目。這樣的訓(xùn)練可以促進(jìn)學(xué)生間的協(xié)作能力,從而培養(yǎng)在日后職業(yè)中非常必要的團(tuán)隊(duì)合作能力,而且能讓學(xué)生在協(xié)作中取長補(bǔ)短,互相學(xué)習(xí)。另外,本科學(xué)生上三年級(jí)以后,學(xué)校應(yīng)該給他們一個(gè)工作室(STUDI-O)畫圖、做模型,給他們提供專業(yè)的學(xué)習(xí)氛圍和創(chuàng)作條件。
3 課程社會(huì)實(shí)踐
所謂課程社會(huì)實(shí)踐,是指授課與實(shí)踐全方位的結(jié)合。在一般的課程實(shí)習(xí)中,學(xué)生與實(shí)際的接觸多限于參觀,往往流于形式。課程社會(huì)實(shí)踐主要是加強(qiáng)課外教育,鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)期間參加教師的科研項(xiàng)目、申報(bào)校大學(xué)生科研課題、參加實(shí)驗(yàn)室和企事業(yè)單位的課題。這樣不但能夠讓學(xué)生接觸到學(xué)科的最新發(fā)展,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。例如可以讓學(xué)生在學(xué)完園林樹木學(xué)、花卉學(xué)后,和當(dāng)?shù)貓@林局或林業(yè)局合作,讓學(xué)生參加當(dāng)?shù)貓@林植物種類與應(yīng)用調(diào)查的課題;也可以在進(jìn)行園林規(guī)劃設(shè)計(jì)課程教學(xué)時(shí),結(jié)合當(dāng)?shù)貓@林綠化的實(shí)際,讓學(xué)生積極參與當(dāng)?shù)貓@林規(guī)劃設(shè)計(jì)院或設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)工作。通過開展這些實(shí)踐活動(dòng),既鞏固了學(xué)生課堂上學(xué)到的知識(shí),又讓學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)中得到了鍛煉,使學(xué)習(xí)不再僅僅是紙上談兵。
(二)畢業(yè)實(shí)習(xí)
畢業(yè)實(shí)習(xí)往往是與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)結(jié)合進(jìn)行。畢業(yè)實(shí)習(xí)是檢驗(yàn)學(xué)生綜合能力的關(guān)鍵性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)生開闊眼界、整理知識(shí)框架、查缺補(bǔ)漏的時(shí)期,也是學(xué)生自主聯(lián)系工作單位和做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的關(guān)鍵時(shí)期。在公司實(shí)習(xí)期間,學(xué)生能看到整個(gè)項(xiàng)目是如何運(yùn)作的,學(xué)會(huì)解決許多無法預(yù)見的問題。而且學(xué)生們經(jīng)歷實(shí)際工作的鍛煉后,能夠增加自信心,發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn),從而查缺補(bǔ)漏。而且在公司期間的表現(xiàn)也更有可能使這些學(xué)生被公司留下來。將畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)結(jié)合起來也是一個(gè)很好的方式,即以學(xué)生在公司內(nèi)接觸的真實(shí)項(xiàng)目為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的主題,在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,將真實(shí)項(xiàng)目以畢業(yè)設(shè)計(jì)的形式呈現(xiàn)出來。這樣,畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)可以相輔相成,對(duì)學(xué)生水平的提高和日后進(jìn)入真實(shí)工作大有好處。對(duì)部分沒有找到實(shí)習(xí)單位的學(xué)生,老師應(yīng)幫其尋找實(shí)習(xí)單位,例如進(jìn)入一些教師開辦的設(shè)計(jì)公司就是一個(gè)很好的辦法。
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革 實(shí)踐教學(xué) 雙語教學(xué)
礦產(chǎn)資源的開采不可避免的會(huì)破壞土地和生態(tài)環(huán)境,土地復(fù)墾便應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前,土地資源的緊張導(dǎo)致國家對(duì)土地復(fù)墾項(xiàng)目、土地復(fù)墾方案編制、礦山地質(zhì)環(huán)境治理等日益重視;2011年3月5日,國務(wù)院令第592號(hào)《土地復(fù)墾條例》,土地復(fù)墾工作日益常態(tài)化,人才需求量大。因此,《土地復(fù)墾學(xué)》作為一門新興的交叉性應(yīng)用學(xué)科,在各大專院校陸續(xù)開設(shè),如河南理工大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽理工大學(xué)等,成為面向土地資源管理、測(cè)繪工程、地理信息系統(tǒng)等專業(yè)開設(shè)的一門特色專業(yè)課程,為學(xué)生就業(yè)開辟途徑。
《土地復(fù)墾學(xué)》自1994年首次在中國礦業(yè)大學(xué)開課,已有16年的歷史。隨著土地復(fù)墾技術(shù)的發(fā)展與完善,教學(xué)改革從未停止。
一、教學(xué)改革的目標(biāo)
《土地復(fù)墾學(xué)》是我校土地資源管理專業(yè)的主干課和核心課程,同時(shí)也是測(cè)繪工程專業(yè)的專業(yè)核心課程,土地復(fù)墾學(xué)的教學(xué)宗旨是使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中了解土地復(fù)墾的產(chǎn)生與發(fā)展,掌握土地復(fù)墾的政策與各種實(shí)用技術(shù)如土地復(fù)墾的管理技術(shù)、土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)、采煤沉陷地的土地復(fù)墾技術(shù)、露天礦復(fù)墾技術(shù)、煤矸石山綠化技術(shù)和微生物復(fù)墾技術(shù);另外,也培養(yǎng)學(xué)生很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力,使學(xué)生能勝任土地復(fù)墾的日常工作。
二、教學(xué)內(nèi)容的完善
《土地復(fù)墾學(xué)》開課之初沒有教材,沒有平臺(tái),教學(xué)內(nèi)容以國外和教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)介紹為主,輔以現(xiàn)場(chǎng)需求,不成體系。
教學(xué)內(nèi)容主要是介紹土地復(fù)墾的概念和采煤沉陷地及露天礦的復(fù)墾工作,重點(diǎn)是介紹國外的土地復(fù)墾技術(shù)和我國的需求。隨著我國土地復(fù)墾事業(yè)的蓬勃發(fā)展,特定區(qū)域的土地復(fù)墾技術(shù)日趨成熟,但也引發(fā)了新的土地復(fù)墾技術(shù)需求;隨著土地科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等的發(fā)展,緊抓交叉學(xué)科中取得的成績,逐漸澄清了土地復(fù)墾的概念與內(nèi)涵,建立了土地復(fù)墾的理論和技術(shù)體系,并向土地復(fù)墾學(xué)方向發(fā)展。土地復(fù)墾技術(shù)拓展到矸石山復(fù)墾、采石場(chǎng)復(fù)墾、污染土壤治理等,并緊密結(jié)合國家投資土地復(fù)墾項(xiàng)目、地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目、土地復(fù)墾方案編制等,逐步完善《土地復(fù)墾學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)提出在教學(xué)中體現(xiàn)“少而精”與“寬而新”的原則,即在基本原理上注重體現(xiàn)“少而精”,而在介紹土地復(fù)墾學(xué)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用方面體現(xiàn)“寬而新”。如今,本課程已形成集課堂教學(xué)、上機(jī)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)五位一體七個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)體系,教學(xué)內(nèi)容也基本確定,相關(guān)科研成果包含在“煤礦區(qū)土地生態(tài)環(huán)境損害的綜合治理技術(shù)”中榮獲2004年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),這也是我國煤礦土地復(fù)墾方面的國家級(jí)最高科技獎(jiǎng)勵(lì)。
1.教材改革
課程開設(shè)之初,沒有教材,只有教師的講義。隨著課程的講授,采用了張國良教授的專著《礦區(qū)環(huán)境與土地復(fù)墾》(ISBN:9787810405867,中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1997)做為教材,初步形成了課程教學(xué)體系。隨后,礦業(yè)類院校如河南理工大學(xué)、安徽理工大學(xué)等先后開設(shè)《土地復(fù)墾學(xué)》課程,目前,一些農(nóng)業(yè)類院校如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)也開設(shè)了本課程,致使對(duì)本課程的定位、內(nèi)容、教材等的需求日趨迫切。自2006年,胡振琪教授組織河南理工大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)等多個(gè)高校撰寫了礦業(yè)“十一五”規(guī)劃教材《土地復(fù)墾與生態(tài)重建》,由中國礦業(yè)大學(xué)出版社于2008年8月正式出版。據(jù)出版社統(tǒng)計(jì),該書已售出4200冊(cè),反映效果良好。同時(shí),編寫了輔助教材《土地整理概論》,由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社2007.7出版,并被列入普通高等學(xué)校“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。
2.教學(xué)手段改革
《土地復(fù)墾學(xué)》課程內(nèi)容涉及土地、測(cè)繪、生態(tài)、地質(zhì)、采礦等多方面內(nèi)容,實(shí)踐性強(qiáng)、新內(nèi)容不斷出現(xiàn),因此,教學(xué)組從2000年開始進(jìn)行多媒體教學(xué)手段的改革探索,同時(shí)收集國內(nèi)外土地復(fù)墾方面的錄像資料,配合課程內(nèi)容利用畢業(yè)設(shè)計(jì)制作模擬動(dòng)畫,利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),將課件、圖片、聲音、動(dòng)畫、錄像等資料集于一體,圖文并茂、內(nèi)容翔實(shí)、信息量大,充分體現(xiàn)了現(xiàn)代教學(xué)理念,符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平和認(rèn)知規(guī)律。
另外,積極探索靈活多樣的教學(xué)方式,將課堂精講、課堂討論、案例分析、錄像、上機(jī)、實(shí)驗(yàn)等有機(jī)結(jié)合,精心組織安排。不僅極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情,而且能促進(jìn)學(xué)生積極思考,挖掘?qū)W生潛能,取得了很好的教學(xué)效果。尤其是來自山西、山東等國家大型煤礦區(qū)的學(xué)生,學(xué)過本課程之后,積極的利用所學(xué)知識(shí)為家鄉(xiāng)采煤破壞土地的復(fù)墾出謀劃策,激發(fā)他們建設(shè)家鄉(xiāng)、改變家鄉(xiāng)的信心。
3.教學(xué)方法改革
(1)“研究型”教學(xué)方法
本課程一改過去傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法,采用“研究型”的教學(xué)方式和方法。具體做法:一是教師對(duì)所教的內(nèi)容有相當(dāng)研究和準(zhǔn)備,并緊密結(jié)合科研的新進(jìn)展;二是教材嚴(yán)格按照學(xué)術(shù)研究的規(guī)范和要求來編寫,多提供參考書和論文,在沒有教材時(shí)編寫出講義試用;三是課堂講授以探討問題為主,盡可能幫助學(xué)生了解所探討問題的發(fā)展沿革和前沿狀況,使學(xué)生從諸家研究的比較之中得出自己的獨(dú)特而可靠的理解和認(rèn)識(shí),同時(shí)專門安排研討課,對(duì)專門的問題進(jìn)行研討,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力;四是鼓勵(lì)和幫助學(xué)生自己動(dòng)手完成兩三個(gè)具體題目。講課還采用聲音、圖像等多媒體以及3D模擬等講授方式,使學(xué)生在教室就能對(duì)復(fù)墾技術(shù)和復(fù)墾工程的實(shí)際情況有感性認(rèn)識(shí)。
(2)雙語教學(xué)
國外土地復(fù)墾技術(shù)較先進(jìn)和成熟,一直以來是我們學(xué)習(xí)的對(duì)象,因此,逐漸將雙語教學(xué)引入本課程,成為本專業(yè)2門雙語課程之一。不僅教學(xué)組成員均有出國訪問經(jīng)歷,而且多次邀請(qǐng)國外專家來校開展學(xué)術(shù)講座,拓寬了本校學(xué)生在土地復(fù)墾領(lǐng)域的視野,并將其引入課堂。2008年邀請(qǐng)3位美國、英國的土地復(fù)墾專家走進(jìn)課堂為本科生授課4學(xué)時(shí)。
(3)優(yōu)秀學(xué)生提前培養(yǎng)
在對(duì)所有學(xué)生都盡心盡責(zé)培養(yǎng)教育的同時(shí),在實(shí)踐和研討教學(xué)中注重選拔突出學(xué)生重點(diǎn)培養(yǎng),探討培養(yǎng)尖子人才的方法。具體方法是:對(duì)選中的苗子進(jìn)入具體科研項(xiàng)目參加研究,同時(shí)由于土地復(fù)墾國際交流多,我們重點(diǎn)培養(yǎng)可以與國際交流與合作的人才,往往通過安排接待外國專家和參加國際交流活動(dòng)增加英文交流和科研的能力,通過重點(diǎn)培養(yǎng),在2006屆畢業(yè)設(shè)計(jì)中本人指導(dǎo)的湯世璐同學(xué)首次用英文撰寫了畢業(yè)論文,并用英文進(jìn)行學(xué)士論文答辯,在中國礦業(yè)大學(xué)的本科教育中開創(chuàng)了先例,榮獲學(xué)校2006屆優(yōu)秀本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)一等獎(jiǎng)和本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)術(shù)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
四、實(shí)踐教學(xué)改革
1.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置
此外,針對(duì)本課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,增加了上機(jī)和實(shí)驗(yàn)輔助環(huán)節(jié),在國內(nèi)同類課程中尚屬首次,讓學(xué)生親自動(dòng)手做一個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)例,動(dòng)手操作儀器,增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,也加深了對(duì)課堂內(nèi)容的理解與掌握。在實(shí)際教學(xué)中,上機(jī)和實(shí)驗(yàn)開始之前,學(xué)生一般無從下手,也說明學(xué)生對(duì)課堂精講內(nèi)容的認(rèn)識(shí)不夠深入,上機(jī)與實(shí)驗(yàn)完成后,學(xué)生都能獨(dú)立完成一個(gè)小區(qū)域的復(fù)墾規(guī)劃與設(shè)計(jì),對(duì)基本實(shí)驗(yàn)設(shè)備能熟練操作,學(xué)生反應(yīng)很好,更加印證了實(shí)踐課不可替代的輔助作用。
2.結(jié)合學(xué)校建設(shè)和科研實(shí)踐構(gòu)建教學(xué)平臺(tái)
2005年,課程教學(xué)組將土地復(fù)墾學(xué)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)與學(xué)校“十五”211建設(shè)相結(jié)合,建立了400m的土地復(fù)墾專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,包括物理實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和溫室;結(jié)合土地復(fù)墾的科研需要自主設(shè)計(jì)了復(fù)墾土壤構(gòu)造模擬裝置、不同土壤基質(zhì)污染性滲濾試驗(yàn)裝置和復(fù)墾介質(zhì)透氣性試驗(yàn)裝置等多種復(fù)墾技術(shù)試驗(yàn)或模擬設(shè)備,其中“用于自燃矸石山隔離層透氣性測(cè)試的方法與設(shè)備”已授權(quán)國家實(shí)用新型專利(專利號(hào):2008 2 0123452.9)。上述裝置不僅開拓了學(xué)生的視野和激勵(lì)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),尤其是不僅用于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、而且作為學(xué)生參觀教育和參與科研的有效設(shè)備,取得了很好的應(yīng)用效果。
結(jié)合暑假實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)開展土地復(fù)墾的實(shí)踐教學(xué)。2003年9月1日與山東省兗州市國土資源局簽訂了長達(dá)15年的校外實(shí)習(xí)基地協(xié)議。在這里,學(xué)生可以參觀到井工開采煤礦導(dǎo)致的多種土地破壞形式,如坡地、裂縫、積水等,而且,該地有3個(gè)國家投資的土地復(fù)墾項(xiàng)目可供參觀,復(fù)墾工程全面,學(xué)生可以獲得非常直觀的認(rèn)識(shí)。由本教學(xué)組教師指導(dǎo)的畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)學(xué)生均到礦山企業(yè)實(shí)習(xí),也可以參觀礦山破壞土地及復(fù)墾工程。此外,結(jié)合本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展和“綠色北京”建設(shè),在土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)方面與北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)建立全面的合作,重點(diǎn)是建立實(shí)習(xí)基地和參與其“國家生態(tài)修復(fù)科技綜合示范基地”建設(shè)。
3.科研促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容建設(shè)
教學(xué)組成員均是在土地復(fù)墾領(lǐng)域有著多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師,尤其是負(fù)責(zé)人胡振琪教授,做為我國第一個(gè)中外聯(lián)合培養(yǎng)的土地復(fù)墾博士,是土地復(fù)墾領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,因此,教學(xué)組除注重教學(xué)研究以外,十分注重結(jié)合科研開展教學(xué),將科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,提高了教學(xué)質(zhì)量。如上述國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)是本課程體系確立的重要組成部分,另外,依托科研項(xiàng)目和研究成果,增加了課外教學(xué)實(shí)踐機(jī)會(huì),例如,從科研課題中為本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,同時(shí)設(shè)計(jì)成果充實(shí)到教學(xué)當(dāng)中,形成良性循環(huán)。
五、教學(xué)改革的效果
經(jīng)過16年的教學(xué),本課程教學(xué)改革與研究取得了卓越成效,主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面:
①完成了教學(xué)體系建設(shè),形成了五位一體七個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)體系;
②編寫了專用教材和輔助教材;
③教學(xué)方法由傳統(tǒng)的板書、掛圖、理論教學(xué)模式逐步過渡為多媒體、錄像等,開展“研究型”、優(yōu)秀生提前培養(yǎng)等探討;
④加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué),搭建了教學(xué)平臺(tái),尤其是自主設(shè)計(jì)設(shè)備應(yīng)用與實(shí)習(xí)基地建設(shè);
⑤逐步進(jìn)行雙語教學(xué);
⑥將教學(xué)與社會(huì)需求相結(jié)合,培養(yǎng)動(dòng)手能力強(qiáng)、上手快的人才。
關(guān)鍵詞:ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型;微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù);課堂教學(xué)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2015)18-0090-02
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型是美國弗羅里達(dá)州立大學(xué)心理學(xué)教授John Keller在1983年提出的。模型的核心思想是,影響學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的因素分為四種:注意(Attention)、相關(guān)(Relevance)、自信(Confidence)和滿足(Satisfaction)。
注意是指教師應(yīng)喚醒學(xué)生的好奇心并吸引注意力。相關(guān)是指學(xué)習(xí)內(nèi)容與過去的經(jīng)驗(yàn)或以往學(xué)習(xí)的知識(shí)或某種利益有關(guān)聯(lián)。自信是指學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)能力充滿信心。滿足是指學(xué)生能夠從學(xué)習(xí)經(jīng)歷中獲得滿足感。本文結(jié)合《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》課程,探討了ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。
1.課程現(xiàn)狀
《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》是高校工科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。目前我院面向自動(dòng)化專業(yè)、測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)開課。課程內(nèi)容主要介紹微型計(jì)算機(jī)基本工作原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、存儲(chǔ)器、接口技術(shù)和應(yīng)用設(shè)計(jì),目的是使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的基本組成,工作原理、各類接口部件功能及其與系統(tǒng)的連接、建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整機(jī)的概念,并以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟、硬件開發(fā)能力,以便為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和技術(shù)開發(fā)打下基礎(chǔ)。
目前,本課程仍然采用“理論+實(shí)驗(yàn)”的方式進(jìn)行授課。即主講教師先以講授幾十個(gè)學(xué)時(shí)的理論知識(shí)來引導(dǎo)學(xué)生入門,然后由實(shí)驗(yàn)教師講解并開展若干個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)-引。各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置主要基于DICE-5212單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)箱,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)、多位數(shù)加法實(shí)驗(yàn)、查表程序?qū)嶒?yàn)、數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn)、外部中斷實(shí)驗(yàn)、定時(shí)器肘數(shù)器實(shí)驗(yàn)、串行通信實(shí)驗(yàn)等。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),需要親自動(dòng)手完成的僅僅是一些接孔連線,而這些硬件接法往往是固定不變的,學(xué)生不必動(dòng)腦思考只是機(jī)械的照做即可,實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力得不到很好的開發(fā)。這種授課方式導(dǎo)致在結(jié)課以后,大多數(shù)理論考試分?jǐn)?shù)較高的同學(xué),并沒有真正理解微型計(jì)算機(jī)的工作原理,甚至不知道微機(jī)芯片為何物,更談不上利用芯片進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)了,“高分低能”的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。因此,如何講解晦澀難懂的理論知識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維,是目前課程組改革的重點(diǎn)。
2.ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型在課堂教學(xué)中的應(yīng)用
中斷系統(tǒng)歷來是微機(jī)原理課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),教學(xué)內(nèi)容主要包括:中斷及中斷源的概念、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、中斷允許控制及優(yōu)先級(jí)控制、中斷處理、外部中斷的實(shí)現(xiàn)、多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。該部分內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)繁多,內(nèi)容抽象,尤其對(duì)于多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說,教師講起來難以生動(dòng),學(xué)生很難提起學(xué)習(xí)興趣,大部分教師選擇避開不講,或只是簡單介紹。但該部分內(nèi)容在許多場(chǎng)合都有實(shí)際應(yīng)用,若講授方法得當(dāng),是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的有效平臺(tái)。以下具體介紹如何將ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型應(yīng)用到多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)之中。
2.1選擇恰當(dāng)實(shí)例,吸引注意力
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型第一個(gè)因素是注意(Attention)。教師要想抓住學(xué)生的注意力,必須選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)例,為此課程開始開門見山的舉出多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)典型實(shí)例―搶答器的設(shè)計(jì)。由于大多數(shù)同學(xué)都觀看或參加過知識(shí)競賽,對(duì)搶答器有一定的了解,這樣的實(shí)例更貼近生活實(shí)際,所以能很好的吸引學(xué)生的注意力。
2.2明確學(xué)習(xí)目的,強(qiáng)調(diào)相關(guān)性
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型第二個(gè)因素是相關(guān)(Relevance)。在抓住學(xué)生的注意力以后,教師要馬上告知學(xué)生,現(xiàn)在進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)與他們過去的經(jīng)驗(yàn)或以前學(xué)習(xí)的知識(shí)是有關(guān)聯(lián)的,而且對(duì)以后的學(xué)習(xí)有幫助。本次課教師要強(qiáng)調(diào)搶答器的設(shè)計(jì)涉及到以前學(xué)習(xí)的按鍵開關(guān)和指撥開關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、LED數(shù)碼管基礎(chǔ)知識(shí)、蜂鳴器基礎(chǔ)知識(shí)等。而且本次課的內(nèi)容對(duì)以后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及參加電子競賽等都有很大的幫助。
2.3合理設(shè)置任務(wù),建立自信心
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型第三個(gè)因素是自信(Confidence)。為了使學(xué)生更好地建立起自信心,不懷疑自己的學(xué)習(xí)能力,教師要合理設(shè)置教學(xué)任務(wù)。所謂合理指的是任務(wù)即不能太復(fù)雜也不能太簡單,“太復(fù)雜”學(xué)生很容易失去信心,“太簡單”學(xué)生又不會(huì)獲得成功感。如何掌握“合理”這個(gè)度,本次課設(shè)置了三個(gè)層次的教學(xué)任務(wù),使學(xué)生循序漸進(jìn)的掌握多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理。
第一層次先講解一個(gè)單一中斷控制LED的程序。要求通過開關(guān)K0實(shí)現(xiàn)單一外部中斷,開機(jī)后點(diǎn)亮8只LED,當(dāng)有外部中斷0發(fā)生時(shí),8只LED閃爍5次。注意此時(shí)要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)K0連接P3.2引腳,表示控制外部中斷0。教師要在課前利用ProteusISIS繪制好系統(tǒng)硬件原理圖,然后在課上通過Keil軟件工具講解如何編寫程序,并產(chǎn)生目標(biāo)代碼文件,添加到硬件電路的主芯片中,運(yùn)行后學(xué)生可直接看到仿真結(jié)果。這樣學(xué)生可以快速掌握單一中斷源的設(shè)計(jì)。
第二層次練習(xí)兩級(jí)中斷控制。教師在第一層次的硬件原理圖中,現(xiàn)場(chǎng)添加一個(gè)開關(guān)Kl,連接P3.3引腳,控制外部中斷1。之后在Keil中調(diào)出單一中斷的軟件程序,在初始化程序中講解如何設(shè)置優(yōu)先級(jí),其中外部中斷0為低優(yōu)先級(jí),外部中斷1為高優(yōu)先級(jí)。然后要求學(xué)生自行編寫外部中斷1的中斷服務(wù)程序,為了便于觀察仿真結(jié)果,可編寫8只燈中的兩個(gè)燈左右移動(dòng)4次,之后恢復(fù)閃爍。通過此實(shí)例學(xué)生鞏固了中斷源的設(shè)計(jì),同時(shí)又深人理解中斷優(yōu)先級(jí)的概念,為學(xué)習(xí)多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)起到了很好的鋪墊作用。
第三層次進(jìn)行8路搶答器的設(shè)計(jì)實(shí)例。有了前兩個(gè)層次的基礎(chǔ),在第三層次可將學(xué)生分成若干小組,每組4-6人,由學(xué)生自行完成設(shè)計(jì)任務(wù),教師從旁指導(dǎo),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面:一是要求設(shè)計(jì)主持人按鍵,控制是否允許搶答;二是搶答成功后,蜂鳴器響,同時(shí)可顯示座位號(hào);三是優(yōu)先級(jí)要按時(shí)間優(yōu)先原則,還應(yīng)考慮多個(gè)按鍵同時(shí)按下的情況。
經(jīng)過這三個(gè)層次的實(shí)例學(xué)習(xí),學(xué)生的自信心呈階梯式增長,教學(xué)效果也得到了顯著提高。
2.4給予外部激勵(lì),獲得滿足感
ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型第四個(gè)因素是滿足(Satisfaction)。為此,教師要在學(xué)生每完成一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí),及時(shí)地給予外部激勵(lì),如適當(dāng)?shù)乇頁P(yáng)、設(shè)置平時(shí)成績加分等手段,以強(qiáng)化學(xué)生心理上的滿足感。
關(guān)鍵詞 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成;課程體系;教學(xué)模式
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1671-489X(2012)18-0042-03
1 引言
中國經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速增長,促使生產(chǎn)裝備迅速向大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展。生產(chǎn)裝備大型化后對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的要求更高、更全面、更復(fù)雜,設(shè)備之間也需要具有更好的協(xié)調(diào)性。這就需要自動(dòng)化供應(yīng)商或?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠解決生產(chǎn)設(shè)備大型化和連續(xù)化后面臨的所有自動(dòng)化技術(shù)問題,并提供“現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)”3個(gè)層面的整體自動(dòng)化解決方案,即工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成。自動(dòng)化系統(tǒng)集成要求從業(yè)人員必須兼具對(duì)行業(yè)知識(shí)和自動(dòng)化知識(shí)的雙重理解。一方面要求技術(shù)人員具有寬泛的、深厚的自動(dòng)化專業(yè)理論功底,另一方面還必須對(duì)用戶的工藝、控制難點(diǎn)、不同類型儀表的功能和性能都十分了解,能通過自動(dòng)化整體解決方案的形式服務(wù)于最終用戶[1]。
市場(chǎng)競爭加快了企業(yè)升級(jí)換代的步伐,設(shè)備制造商需要通過系統(tǒng)集成形成為用戶所需的整體功能,提高設(shè)備的裝備水平。工業(yè)企業(yè)的技術(shù)改造、工廠自動(dòng)化、企業(yè)信息化等也急切需要自動(dòng)化系統(tǒng)集成的人才。而中原工學(xué)院缺乏相關(guān)的專業(yè)和完整的課程體系,已有課程的教學(xué)模式也存在不足:1)側(cè)重理論教學(xué),與工程實(shí)際結(jié)合不夠緊密,且理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié),“講”與“做”不連貫;2)各課程實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)置,驗(yàn)證性實(shí)踐多,各學(xué)科之間進(jìn)行交叉和融合的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)少,學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、工作主動(dòng)性和創(chuàng)造性沒能得到挖掘;3)綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)多停留在“圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)”層面,現(xiàn)場(chǎng)工藝分析及處理、故障診斷與排除等工程實(shí)踐環(huán)節(jié)較少。因此,學(xué)生走上工作崗位后,往往需要經(jīng)過幾年的鍛煉才能進(jìn)入角色。
本著以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,有利于學(xué)生就業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的宗旨,在經(jīng)過廣泛的畢業(yè)生跟蹤調(diào)查、市場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上,充分聽取行業(yè)專家的意見,2007年中原工學(xué)院電子信息學(xué)院調(diào)整了專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,在電氣類專業(yè)中開設(shè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向。如何構(gòu)建科學(xué)的課程體系,探索與之相適應(yīng)的教學(xué)模式,搭建多層次的實(shí)踐平臺(tái),并組織落實(shí)培養(yǎng)計(jì)劃,就成為“工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成”課程組的當(dāng)務(wù)之急。
2 課程體系的構(gòu)建
工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向培養(yǎng)方案的制定,需要綜合考慮以下幾個(gè)方面的因素。
1)學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位。中原工學(xué)院的定位為培養(yǎng)面向現(xiàn)場(chǎng)一線的電氣工程與自動(dòng)控制的系統(tǒng)工程師,屬于高級(jí)應(yīng)用型人才,學(xué)生畢業(yè)后主要從事工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電氣系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)的配置與集成、控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。經(jīng)過幾年的工作歷練,他們可以成為企業(yè)、電氣自動(dòng)化公司或科研院所的技術(shù)骨干[2]。因此,課程體系的設(shè)計(jì)應(yīng)以先進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用為主,并與典型工程的系統(tǒng)集成緊密關(guān)聯(lián),強(qiáng)化工程應(yīng)用訓(xùn)練,增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)與技術(shù)綜合應(yīng)用能力。
2)行業(yè)特點(diǎn)及對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力的要求。中原工學(xué)院該專業(yè)方向的定位是從事以PLC及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為主體的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的配置與集成、軟硬件設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。因此,課程體系的設(shè)置必須考慮學(xué)生要適應(yīng)這一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的工作,并能可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)該具有怎樣的知識(shí)、能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)。除了具備自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)之外,還必須掌握電氣控制技術(shù)、可編程控制器技術(shù)、變頻器及其應(yīng)用、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控技術(shù)、觸摸屏應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。課程組需要對(duì)這些技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行整合,來設(shè)置該專業(yè)方向的課程和教學(xué)體系。
3)學(xué)生全面發(fā)展的需要。從學(xué)生全面發(fā)展的需要出發(fā),以培養(yǎng)具有學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和合作精神的大學(xué)生為目標(biāo)來設(shè)計(jì)課程體系。學(xué)生將來要面向企業(yè)、面向工程,就必須具有較強(qiáng)的工程能力、解決實(shí)際技術(shù)難題的能力、自學(xué)能力和與人合作的能力。因此,理論教學(xué)及實(shí)踐體系構(gòu)建時(shí),除了保證知識(shí)的系統(tǒng)性、前瞻性外,更要加強(qiáng)課程的實(shí)踐性和綜合交叉性。有必要循序漸進(jìn),設(shè)置不同層次的實(shí)踐環(huán)節(jié),融入多種類型的工程課題,并要求學(xué)生以小組為單位,自主完成資料查詢、系統(tǒng)集成、設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試任務(wù)。盡可能多地讓學(xué)生接觸和體驗(yàn)工程設(shè)計(jì)、施工的全過程,讓學(xué)生在“學(xué)”和“做”的反復(fù)訓(xùn)練中積累經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)化工程意識(shí)。提倡團(tuán)隊(duì)合作,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考和大膽創(chuàng)新,使學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐的過程中獲得成就感,潛移默化地養(yǎng)成與人交流合作、互利共贏、追求卓越的習(xí)慣。
4)學(xué)校現(xiàn)有師資和設(shè)備條件。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成是近年來新興的行業(yè),中原工學(xué)院師資有一定的實(shí)力和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。學(xué)校現(xiàn)有一定品牌和數(shù)量的PLC、變頻器等基礎(chǔ)設(shè)備,能滿足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)條件,但做綜合性較強(qiáng)的課題,設(shè)備仍有欠缺,因此需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行整合、改造、豐富。實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí),既要能最大限度地利用現(xiàn)有設(shè)備,又要開發(fā)出更多覆蓋知識(shí)面廣、與實(shí)際工程接近、不同層次的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)課題,使學(xué)生得到更加全面的訓(xùn)練。
綜上所述,確定工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向的課程體系,由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系組成,開設(shè)的課程有:①電氣控制與PLC,作為基礎(chǔ)平臺(tái)課程,主要包括電氣控制技術(shù)及可編程控制器的基礎(chǔ)理論,以西門子小型機(jī)S7-200PLC及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為目標(biāo),學(xué)習(xí)其基本應(yīng)用;②3門專業(yè)主干課程,自動(dòng)化系統(tǒng)集成、變頻器及其應(yīng)用和新型自動(dòng)化軟件,它們包含了工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成過程中必備的、聯(lián)系最緊密的核心技術(shù)。其中自動(dòng)化系統(tǒng)集成課程包含了大、中型PLC及其應(yīng)用、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)化系統(tǒng)集成等內(nèi)容;變頻器及其應(yīng)用主要包括變頻器的基本構(gòu)成及原理,調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型,變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)置等。新型自動(dòng)化軟件課程主要包括組態(tài)軟件的應(yīng)用、觸摸屏的應(yīng)用以及AutoCAD繪圖等內(nèi)容。
實(shí)踐體系分為3個(gè)層次:第一層是基本技能訓(xùn)練,主要是與課程同步的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),以及與其他課程相關(guān)的綜合性實(shí)驗(yàn);第二層是專業(yè)方向綜合訓(xùn)練,設(shè)置了為期3周的專業(yè)方向課程設(shè)計(jì);第三層是畢業(yè)設(shè)計(jì),進(jìn)行典型工程設(shè)計(jì),運(yùn)用大學(xué)4年所學(xué)知識(shí),對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)集成,控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試及報(bào)告撰寫進(jìn)行綜合訓(xùn)練。
3 教學(xué)模式的凝練
該專業(yè)方向課程的實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng),為了達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,將課堂推向?qū)嶒?yàn)室,使學(xué)生面向控制設(shè)備和對(duì)象,將理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)無縫連接。
理論教學(xué)上,采用多媒體手段生動(dòng)、形象地講解基礎(chǔ)知識(shí),每個(gè)階段都有設(shè)計(jì)實(shí)例,詳細(xì)講解系統(tǒng)集成的思路、方法、步驟以及工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)、安裝調(diào)試方法。多媒體課件中廣泛納入各種電氣控制元器件、PLC及變頻器等設(shè)備的圖片,不同層次控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理圖,還可以演示設(shè)計(jì)的結(jié)果,課堂信息量大,感性且直觀。
隨后跟進(jìn)實(shí)踐環(huán)節(jié),布置工程應(yīng)用設(shè)計(jì)小課題,學(xué)生以小組為單位自主設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試,通過反復(fù)運(yùn)行監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)問題、修改完善,最終得到滿足要求的結(jié)果。教師下達(dá)任務(wù),講清控制要求,指導(dǎo)學(xué)生分析疑難問題,尋找解決問題的方法,驗(yàn)收設(shè)計(jì)結(jié)果,對(duì)普遍存在的問題進(jìn)行點(diǎn)評(píng),表彰具有創(chuàng)新性的小組和學(xué)生。對(duì)于程度好、動(dòng)作快的學(xué)生,鼓勵(lì)他們協(xié)助教師共同幫助有困難的學(xué)生分析問題、查找原因。這樣使學(xué)生真正掌握分析問題的切入點(diǎn)、解決問題的方法,在完成任務(wù)的過程中獲得成就感,激發(fā)探索和創(chuàng)新的欲望;在相互交流和探討的過程中解決難題,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí);在同學(xué)的相互幫助下共同進(jìn)步,加深同學(xué)的情誼。
課下再布置一些選擇性課題,讓有興趣的學(xué)生自主完成,通過開放實(shí)驗(yàn)室或用仿真軟件進(jìn)行調(diào)試,使學(xué)生可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的工程訓(xùn)練時(shí)間,在學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量上能夠得到進(jìn)一步的提高。在各課程的后期,都設(shè)置有與其他幾門課程相關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn),如打包機(jī)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)就融入了電氣控制技術(shù)、PLC技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)等,提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。
在專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),將電氣控制技術(shù)、PLC及其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、變頻器應(yīng)用、組態(tài)軟件、觸摸屏應(yīng)用、檢測(cè)技術(shù)、自控原理、過程控制等課程的內(nèi)容融入設(shè)計(jì)課題,要求學(xué)生在完成控制系統(tǒng)搭建、軟硬件設(shè)計(jì)的同時(shí),在開放的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上完成控制系統(tǒng)的安裝、配線和調(diào)試,并邀請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的教師講解和演示正規(guī)電氣設(shè)備安裝、配線的過程。通過完整的工程設(shè)計(jì)、工藝施工過程,一方面訓(xùn)練學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,另一方面了解電氣施工現(xiàn)場(chǎng)各階段的工藝處理方法、調(diào)試中故障的診斷方法和排除故障的方法[3]。
畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,建議系統(tǒng)集成專業(yè)方向的學(xué)生選報(bào)本方向課題,運(yùn)用大學(xué)4年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行典型工程設(shè)計(jì)。用PLC及其網(wǎng)絡(luò)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行集成,完成控制系統(tǒng)搭建、組態(tài)、軟硬件設(shè)計(jì)、電器元件選型、控制柜設(shè)計(jì)/安裝和調(diào)試、畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫等系統(tǒng)訓(xùn)練。讓學(xué)生了解該行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展動(dòng)向,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科技能和先進(jìn)手段解決復(fù)雜實(shí)際工程問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的工作作風(fēng)。
通過近2年系統(tǒng)的學(xué)習(xí),多層次的工程實(shí)踐訓(xùn)練,該專業(yè)方向的學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備以PLC及其網(wǎng)絡(luò)為主體的小型自動(dòng)化系統(tǒng)集成的能力、處理實(shí)際工程中常見問題的能力,并具有運(yùn)用專業(yè)理論和技能進(jìn)行自主創(chuàng)新的精神。
4 結(jié)語
目前,工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向課程體系已經(jīng)連續(xù)運(yùn)作了幾年,學(xué)生通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)和強(qiáng)化訓(xùn)練,理論基礎(chǔ)更加扎實(shí),知識(shí)的綜合運(yùn)用能力大幅提升,學(xué)習(xí)更加積極主動(dòng),工程意識(shí)和工程應(yīng)用能力顯著提高。許多學(xué)生畢業(yè)后從事與系統(tǒng)集成相關(guān)的工作,并很快成為企業(yè)的技術(shù)骨干,反映良好。學(xué)生選報(bào)工業(yè)自動(dòng)化集成專業(yè)方向十分踴躍,中原工學(xué)院將不斷總結(jié)和完善教學(xué)體系,豐富實(shí)驗(yàn)條件,培養(yǎng)年輕教師,使教學(xué)步入良性循環(huán)的軌道。
參考文獻(xiàn)
[1]張進(jìn),張洪.自動(dòng)化系統(tǒng)集成已成自動(dòng)化行業(yè)新發(fā)展趨勢(shì)[EB/OL].[2010-06-01]..
關(guān)鍵詞:藝術(shù)設(shè)計(jì) 課堂教學(xué) 模式
一、習(xí)慣與模式
一直以來,藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)本科的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程教學(xué)安排大多實(shí)行單元制,例如,某一門課的學(xué)時(shí)數(shù)是64學(xué)時(shí),那么就得安排4周集中上完本課程,所以64學(xué)時(shí)的課程習(xí)慣地被稱為4周課,每周4天(一周5天工作日中的周五或周一用來學(xué)其他文化課程),每天上午或下午連續(xù)4節(jié)課,這幾乎成了藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程安排的習(xí)慣。筆者于1989年7月碩士畢業(yè)留校從事藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)20多年來,覺察到這一課程教學(xué)單元制的安排至今幾乎沒有什么大的改變。
課程授課計(jì)劃仍然以64學(xué)時(shí)(4周)為例,大多把4周分成兩段安排教學(xué)。第一段:先用幾個(gè)學(xué)時(shí)連續(xù)講授本課程的有關(guān)基礎(chǔ)理論(基本概念、一般規(guī)律、基本原則、程序、方法等等);第二段:學(xué)生根據(jù)教師的要求完成一定數(shù)量的作業(yè);或是再根據(jù)教學(xué)內(nèi)容將4周分成若干單元,再將每單元分成兩段,同前面一樣。這種先授理論后作業(yè)、先教師后學(xué)生的兩段式教學(xué)模式,長期以來似乎成了一種固有的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程課堂教學(xué)的習(xí)慣模式。
二、現(xiàn)狀與問題
藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)(專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程)課程教學(xué)大多分成兩段,即先授理論后作業(yè)的兩段式。然而,第一段基礎(chǔ)理論(基本概念、一般規(guī)律、基本原則、程序、方法)教學(xué),學(xué)生印象不深或在不經(jīng)意間被忽略,忽略了作為指導(dǎo)藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐的最基本的基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí);第二段:學(xué)生做作業(yè),學(xué)生大多會(huì)先查找參考資料,喜歡看圖片,不習(xí)慣讀文字,所以查找參考資料在一定意義上就是指查找圖片參考資料。事實(shí)上,藝術(shù)設(shè)計(jì)不是純感性的,也不是沒有規(guī)律的,而是需要遵循一定的規(guī)律,需要理論的指導(dǎo)。理論與設(shè)計(jì)實(shí)踐之間的關(guān)系是相互作用的,但這些在不經(jīng)意間被忽略了,這忽略也成為了一種習(xí)慣。長此以往,一些問題在學(xué)生中或多或少地存在,由于一些學(xué)生缺乏基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方面的交流,所以對(duì)參考資料只求感覺不求理解,作業(yè)只求模仿不求創(chuàng)新,或是只求形式不求內(nèi)涵,或是只求結(jié)果不求過程。即便苦苦追求創(chuàng)新也通常是不理思路,誤以為基礎(chǔ)僅僅就是技法,甚至誤認(rèn)為設(shè)計(jì)僅僅就是技法。這些已經(jīng)影響了藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量,甚至已經(jīng)影響到碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。
三、體會(huì)與思考
能不能在藝術(shù)設(shè)計(jì)課程(專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課)的課堂教學(xué)模式上做一些調(diào)整?探討一種新的模式,作為解決上述問題的措施之一,從而追求課程教學(xué)效果,提高培養(yǎng)質(zhì)量。筆者幾乎每年都給學(xué)生上畢業(yè)設(shè)計(jì)課程,學(xué)生在整個(gè)7周的課程教學(xué)過程中狀態(tài)比較好,其間一些體會(huì)歸納如下。
從“品評(píng)”入手,強(qiáng)化基礎(chǔ)理論。利用大量的藝術(shù)設(shè)計(jì)資料,開展藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)例“品評(píng)”,要求教師具有較豐富全面的專業(yè)知識(shí),使學(xué)生在“品評(píng)”中輕松自然地溫習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和獲取新知識(shí)、新信息,以克服藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生排斥基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的不良習(xí)慣,讓學(xué)生感受到基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)的作用和影響,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的重視和運(yùn)用,在此基礎(chǔ)上使學(xué)生充分理解藝術(shù)設(shè)計(jì)感性與理性之間的關(guān)系。
引發(fā)課堂辯論,讓每一位學(xué)生都興奮起來。不論是經(jīng)典的藝術(shù)設(shè)計(jì)還是學(xué)生的設(shè)計(jì),不論是成功的藝術(shù)設(shè)計(jì)還是失敗的藝術(shù)設(shè)計(jì),都可以是課堂“品評(píng)”的對(duì)象。每次“品評(píng)”的程序?yàn)椤皩W(xué)生――學(xué)生――教師”,學(xué)生的品評(píng)必然引起課堂激烈的辯論,在辯論中學(xué)生可暢所欲言、各抒己見,要求教師細(xì)聽并最后做出裁決、闡述理由。每一次的辯論能夠活躍學(xué)生思想,鍛煉學(xué)生反映問題、思考問題、解決問題的能力。課堂上學(xué)生個(gè)個(gè)聚精會(huì)神、思維敏捷、爭先恐后,50分鐘的課堂能夠得到充分的利用。
傾聽學(xué)生的想法,尊重學(xué)生,鼓勵(lì)創(chuàng)新。每一次課堂要面對(duì)十幾位或二十幾位思想各異的學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)于同一主題的設(shè)計(jì)進(jìn)行思考。設(shè)計(jì)的思路、方案是各異的、個(gè)性的,這是做藝術(shù)設(shè)計(jì)的追求。但這給教師增加了指導(dǎo)的難度,這些個(gè)性的設(shè)計(jì)中有太多的稚氣、太多的異想天開,要求教師不能因此隨意扼殺學(xué)生的想法,而要耐心傾聽,了解他們的想法和意圖。只要合理、只要有創(chuàng)新的火花,教師就要幫助學(xué)生去實(shí)現(xiàn)其設(shè)想,鼓勵(lì)創(chuàng)新。讓學(xué)生領(lǐng)悟設(shè)計(jì)是創(chuàng)造而不是重復(fù),使學(xué)生享受設(shè)計(jì)的快樂,強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
在歸納課堂教學(xué)體會(huì)的基礎(chǔ)上,筆者設(shè)想把前面談到的習(xí)慣的課堂教學(xué)模式進(jìn)行調(diào)整,將“先授理論后作業(yè),先教師后學(xué)生”的“慣用的兩段式課堂教學(xué)模式”,調(diào)整為“先品評(píng)后理論、先學(xué)生后教師的反復(fù)交叉的經(jīng)典作品點(diǎn)評(píng)和學(xué)生作業(yè)點(diǎn)評(píng)”的“兩段式交叉互動(dòng)點(diǎn)評(píng)課堂教學(xué)模式”,即第一段經(jīng)典作品點(diǎn)評(píng)和第二段學(xué)生作業(yè)點(diǎn)評(píng)。
第一段,經(jīng)典作品點(diǎn)評(píng)。基本要求:1.課前,教師依據(jù)課程的基礎(chǔ)理論(尤其重點(diǎn)、難點(diǎn)),收集大量相關(guān)經(jīng)典作品的圖片資料,設(shè)計(jì)課堂圖片點(diǎn)評(píng)次序。2.課堂上首先由學(xué)生點(diǎn)評(píng),因?qū)W生在點(diǎn)評(píng)中帶出問題,教師根據(jù)問題有目的地引入基礎(chǔ)理論,運(yùn)用基礎(chǔ)理論進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。生生互動(dòng)、生師互動(dòng),反復(fù)交叉進(jìn)行,以完成相關(guān)基礎(chǔ)理論的講授計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的目標(biāo)。課堂教學(xué)的情景:學(xué)生在教師講授之前,要求對(duì)預(yù)先編排好的經(jīng)典圖片進(jìn)行點(diǎn)評(píng),起初學(xué)生表現(xiàn)出:1.好奇、興奮、憑感覺、躍躍欲試;2.好奇、緊張、唯恐被提問;3.不論主動(dòng)還是被動(dòng),點(diǎn)評(píng)的水平很接近,其缺點(diǎn)是不夠到位,大多是憑感覺點(diǎn)評(píng)。但經(jīng)過幾次點(diǎn)評(píng)之后,學(xué)生有了明顯的進(jìn)步,學(xué)習(xí)、吸收了有關(guān)的基礎(chǔ)理論,并能夠運(yùn)用基礎(chǔ)理論理性地品評(píng)設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)了欣賞經(jīng)典設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)了品評(píng)設(shè)計(jì)。這一點(diǎn)很重要,筆者認(rèn)為如果沒有大量的閱讀經(jīng)典設(shè)計(jì)實(shí)例,就相當(dāng)于沒有見識(shí),那也不可能做好設(shè)計(jì)。
第二段,學(xué)生作業(yè)點(diǎn)評(píng)。課堂教學(xué)的基本要求:1.規(guī)定學(xué)生上課時(shí)帶作業(yè)電子稿,采用投影儀等設(shè)備進(jìn)行交流;2.每一位學(xué)生都必須上講臺(tái)公開自己的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)過程,闡述自己的設(shè)計(jì)思想,并傾聽同學(xué)和教師對(duì)自己設(shè)計(jì)的點(diǎn)評(píng)以及回答同學(xué)和教師的提問,提倡學(xué)生大膽地各抒己見、提倡辯論,要讓每一位學(xué)生都興奮起來。3.學(xué)生們的設(shè)計(jì)及點(diǎn)評(píng)難免幼稚、不成熟,此時(shí)教師要有策略地給予肯定和否定,并闡明其理由,以避免學(xué)生知其然不知其所以然。課堂教學(xué)的情景:學(xué)生雖適應(yīng)了點(diǎn)評(píng),但開始點(diǎn)評(píng)自己的作業(yè)時(shí)又是另一番情景。1.一開始不好意思,不習(xí)慣在課堂上公開自己的設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)過程,不善于表達(dá)自己的設(shè)計(jì)意圖;不敢公開點(diǎn)評(píng)其他同學(xué)的設(shè)計(jì),唯恐影響情緒。2.在老師的鼓勵(lì)與引導(dǎo)下,學(xué)生明顯興奮起來,從沒有想法、沒有思路、沒有語言,轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極、爭先恐后地點(diǎn)評(píng)。點(diǎn)評(píng)越來越中肯,討論越來越激烈。隨著交流的不斷進(jìn)行,學(xué)生的設(shè)計(jì)思路越來越清晰,思維越來越活躍,創(chuàng)新的意識(shí)越來越強(qiáng),設(shè)計(jì)越來越趨于完善。3.學(xué)生興奮地享受著點(diǎn)評(píng)帶來的進(jìn)步和快樂,充分享受設(shè)計(jì)的快樂。4.教師也從開始的鼓勵(lì)和期待漸漸變得興奮起來,直到充分享受課堂教學(xué)所帶來的快樂,享受學(xué)生進(jìn)步帶來的欣慰。
其實(shí)關(guān)于藝術(shù)設(shè)計(jì)教育教學(xué)的研究成果是比較豐富的,這說明廣大的藝術(shù)設(shè)計(jì)教育工作者也在為如何提高藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量開展了較廣泛和深入的研究,筆者也希望能為提高藝術(shù)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)質(zhì)量做一些有益的探討。
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一、模具工業(yè)現(xiàn)狀及企業(yè)對(duì)人才的要求
模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工業(yè)裝備,是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品,在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。我國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的成就,末來模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貸期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。為此,需要全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù),充分發(fā)展高速銑削加工,電火花銑削加工,在利用模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)等方面有大的發(fā)展,即在新技術(shù)、新材料、新工藝方面不斷開發(fā)應(yīng)用,促進(jìn)模具技術(shù)不斷進(jìn)步。
四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)主要從事沖壓模、注射模、壓鑄模的設(shè)計(jì)與制造。為了構(gòu)建本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),我們對(duì)珠江三角洲等地模具企業(yè)進(jìn)行了比較廣泛的社會(huì)調(diào)查。結(jié)果表明:用人單位要求畢業(yè)生有較高的思想品質(zhì)和道德修養(yǎng),愛崗敬業(yè)和較好的與人協(xié)調(diào)共事能力;基礎(chǔ)理論扎實(shí),著重基本技能的掌握和再學(xué)習(xí)能力;熟練掌握外語,有一定的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用和開發(fā)能力。
二、模具專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
根據(jù)模具技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)對(duì)模具專業(yè)學(xué)生的要求以及學(xué)生的實(shí)際情況,我們把模具專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位于:堅(jiān)持以就業(yè)為向?qū)В嫦蚋黝惼髽I(yè),培養(yǎng)愛崗敬業(yè),實(shí)踐能力強(qiáng),具備機(jī)械及各類模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)知識(shí),具有較強(qiáng)的再學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力,能在模具生產(chǎn)第一線從事模具設(shè)計(jì)與制造、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究和經(jīng)營銷售的應(yīng)用型工程技術(shù)和管理的“零距離”的應(yīng)用型人才。據(jù)此,把拓寬專業(yè)口徑、課程體系合理,教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)研究能力強(qiáng),社會(huì)適應(yīng)面寬,作為本專業(yè)教學(xué)的基本指導(dǎo)思想。將模具設(shè)計(jì)理論,實(shí)踐及計(jì)算機(jī)應(yīng)用融合為一體。
三、課程體系和課程內(nèi)容
課程體系的設(shè)置從職業(yè)教育的特點(diǎn)著手,按職業(yè)崗位應(yīng)掌握的知識(shí)和應(yīng)具備的能力來設(shè)置課程。以知識(shí)應(yīng)用為主線,以能力培養(yǎng)為中心,打破“三段式”課程設(shè)置體系,確保核心課程,綜合相近課程,刪除過時(shí)課程,增開新技術(shù)課程。既避免了各學(xué)科內(nèi)容上的重復(fù),又保持各學(xué)科內(nèi)容的完整性。文化基礎(chǔ)知識(shí)以必需、夠用為度,專業(yè)知識(shí)以職業(yè)崗位針對(duì)性設(shè)置專門化教學(xué)模塊。在課程體系設(shè)置中,主要有如下思路:
“一中心”:在整個(gè)教學(xué)過程中,以培養(yǎng)模具工程生產(chǎn)第一線所需的應(yīng)用性人才所具備的基本素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)為中心,把學(xué)生全面素質(zhì)的養(yǎng)成、創(chuàng)新精神和專業(yè)工作能力的培養(yǎng),貫穿于三年的教學(xué)全過程。
“二支撐點(diǎn)”:指方案分別構(gòu)建了相對(duì)獨(dú)立的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)體系,這兩個(gè)體系共同構(gòu)成人才培養(yǎng)目標(biāo)的兩個(gè)支撐點(diǎn),二者相互滲透相互交融。對(duì)課程進(jìn)行整合、重組,更好地實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)和實(shí)踐訓(xùn)練在培養(yǎng)應(yīng)用性人才方面的協(xié)調(diào)效果。
“三循環(huán)”:指理論教學(xué)與工程實(shí)踐的三次循環(huán)。即理論教學(xué)基本操作技能訓(xùn)練與模具認(rèn)識(shí)實(shí)踐;理論教學(xué)專業(yè)生產(chǎn)與模具拆裝實(shí)習(xí);理論教學(xué)先進(jìn)制造技術(shù)與畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。這三個(gè)循環(huán),體現(xiàn)了三個(gè)層次和三個(gè)飛躍,但始終都以模具設(shè)計(jì)與制造作為紐帶,安排上合乎認(rèn)識(shí)規(guī)律,內(nèi)容上從基礎(chǔ)到專業(yè),能力培訓(xùn)上從傳統(tǒng)到先進(jìn)。
“四強(qiáng)化”:是指教學(xué)過程中加強(qiáng)對(duì)四個(gè)方面的技能強(qiáng)化。即機(jī)械制圖的技能、機(jī)械工種的操作技能、計(jì)算機(jī)運(yùn)用技能、特種加工和數(shù)控機(jī)床操作技能的強(qiáng)化。
“五模塊”:是指理論教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系下各自的五個(gè)課程模塊。理論教學(xué)體系下有思想與文化素質(zhì)模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、計(jì)算機(jī)應(yīng)用模塊、模具設(shè)計(jì)模塊、模具制造模塊。實(shí)踐教學(xué)體系下有工種認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)模塊、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)模塊、生產(chǎn)實(shí)習(xí)模塊、畢業(yè)實(shí)習(xí)模塊和畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)模塊。這種模塊化的知識(shí)體系,明晰了知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,橫向分工合作、縱向銜接貫通,有利于課程的整合。
在確定了以上課程體系后,我們?cè)谡n程內(nèi)容上采取了以下新舉措:
機(jī)械制圖包含計(jì)算機(jī)輔助繪圖(AutoCAD),極限與技術(shù)測(cè)量的公差部分內(nèi)容,把制圖、尺寸標(biāo)注和公差標(biāo)注結(jié)合起來,首先在計(jì)算機(jī)上完成三維圖形,然后由軟件組成二維圖形。
機(jī)械基礎(chǔ)包含工程力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械零件、金屬材料與熱處理的內(nèi)容。著重對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械工程方面初步知識(shí)和能力培養(yǎng)。
機(jī)械制造基礎(chǔ)包含金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具、機(jī)械制造工藝和機(jī)床夾具的內(nèi)容,將加工工藝和工藝裝備等知識(shí)有機(jī)地組合進(jìn)行教學(xué),對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械制造方面初步知識(shí)和能力的培養(yǎng)。
機(jī)械控制基礎(chǔ)包含電工與電子技術(shù)、電器控制PLC、液動(dòng)與氣動(dòng)內(nèi)容,把機(jī)械中常用的電、液、氣控制有機(jī)組合在一起,對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械控制方面初步知識(shí)和能力的培養(yǎng)。
模具工程技術(shù)基礎(chǔ)將所有模具設(shè)計(jì)與制造基本知識(shí)在專門化學(xué)習(xí)前作一簡要概述,便于學(xué)生根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)和就業(yè)需求選擇專門化方向,同時(shí)避免因選擇專門化方向而缺少對(duì)其他模具知識(shí)了解的弊端。
模具制造技術(shù)專門針對(duì)模具的制造加工,將模具制造工藝、模具的特種加工、模具的線切割加工與編程組合進(jìn)行教學(xué),全方位培養(yǎng)學(xué)生的模具制造能力。
沖壓工藝與裝備、塑料成型工藝與裝備、其他型腔模具及裝備等主干課程均將工藝知識(shí)、模具設(shè)計(jì)知識(shí)和成型設(shè)備知識(shí)有機(jī)地組合進(jìn)行教學(xué),避免了分開教學(xué)知識(shí)脫節(jié)的弊端,同時(shí)也避免了模具中講授設(shè)備,設(shè)備中學(xué)習(xí)模具造成重復(fù)教學(xué)及課程膨脹的現(xiàn)象。
模具設(shè)計(jì)與模具CAD/CAM/CAE/CAPP教學(xué)結(jié)合,采用從企業(yè)來的模具設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行模具CAD/CAM/CAE/CAPP的課程教學(xué),使學(xué)生真正掌握模具CAD/CAM/CAE/CAPP使用方法。
四、人才培養(yǎng)方案的實(shí)施
在確立了高職模具專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程內(nèi)容后,必須通過創(chuàng)新的高職教學(xué)模式來保證人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
1.組建一支結(jié)構(gòu)合理,綜合素質(zhì)高的“雙師型”專兼結(jié)合的教師隊(duì)伍。專業(yè)教師應(yīng)是理論水平與實(shí)踐能力兼?zhèn)涞碾p師型教師,應(yīng)積極參加模具行業(yè)活動(dòng),了解行業(yè)信息,擴(kuò)大知識(shí)面,參與模具行業(yè)的課題研究和技術(shù)攻關(guān)活動(dòng),不斷提高學(xué)術(shù)和技術(shù)水平。同時(shí)從企業(yè)聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的模具工程技術(shù)人員作為兼職教師。
2.為突出專業(yè)特色,提高專業(yè)綜合應(yīng)用能力,與行業(yè)專家一道制定詳實(shí)可行的理論與實(shí)踐教學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn),它是保證教學(xué)質(zhì)量的前題。
3.以“夠用為度、實(shí)用為本”的原則形成與人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的教材。組織高等院校、高等職業(yè)院校、模具研究所和模具生產(chǎn)廠家的專家教授,按人才培養(yǎng)目標(biāo)需要編寫能體現(xiàn)先進(jìn)性、體現(xiàn)知識(shí)和能力的內(nèi)容,學(xué)生易學(xué),教師易教(卡通式)的定位準(zhǔn)確,體系完整,內(nèi)容充實(shí)的教材。
4.建立綜合型實(shí)踐教學(xué)法基地,創(chuàng)建良好的教學(xué)實(shí)習(xí)條件。通過打造校內(nèi)產(chǎn)學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地和校外實(shí)習(xí)基地,初步形成“校內(nèi)綜合實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)合一,校內(nèi)產(chǎn)學(xué)實(shí)訓(xùn)基地實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)與學(xué)工結(jié)合合一,校外實(shí)習(xí)與就業(yè)基地實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)教學(xué)與頂崗工作合一”的人才培養(yǎng)模式,把“手腦并用,工學(xué)合一”的辦學(xué)理念貫穿于人才培養(yǎng)的全過程。實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)基地對(duì)學(xué)生全面開放,學(xué)生可利用課外時(shí)間開發(fā)技能訓(xùn)練、競賽等活動(dòng),以鞏固實(shí)踐知識(shí)和技能。
5.充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施,改變相對(duì)落后的傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段。建立具備先進(jìn)教學(xué)應(yīng)用軟件和模具CAD/CAM/CAE/CAPP等軟件的多功能教室和模具CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室,通過仿真模擬和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互式教學(xué),幫助學(xué)生掌握信息技術(shù)和模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù),對(duì)于專業(yè)主干課程采用相對(duì)完善CAI課件,教學(xué)掛圖、教具和相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)基地的配合來進(jìn)行教學(xué)。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)示范教學(xué),凡是能到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)或模具加工現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),盡量到現(xiàn)場(chǎng)組織教學(xué)。
6.推行導(dǎo)師制,探索分層教學(xué)。學(xué)生除了有班主任、輔導(dǎo)員外,每8-10位學(xué)生指派一位懂專業(yè)的教師或工廠師傅作導(dǎo)師,采用師傅帶徒弟的方法全面提高學(xué)生的專業(yè)水平。高職學(xué)生的基礎(chǔ)和能力千差萬別,要以人為本,因材施教,重視發(fā)展學(xué)生的特長。根據(jù)實(shí)際情況除在高等數(shù)學(xué)和英語課開展分層教學(xué)外,由中職學(xué)校升上來的學(xué)生其它課程通過考核免學(xué),而根據(jù)興趣重點(diǎn)學(xué)習(xí)其它理論或技能課,或在原有的基礎(chǔ)上考取高一級(jí)的技能等級(jí)證書。可另外開設(shè)選修課,為學(xué)有余力的學(xué)生提供服務(wù),做到在人才培養(yǎng)上“上不封頂,下能保底”。
7.建立健全教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系。技術(shù)進(jìn)步日新月異,在教學(xué)的組織和管理過程中,要充分聽取企業(yè)和用人單位在人才培養(yǎng)工作方面的意見和建議,對(duì)畢業(yè)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查,及時(shí)反饋受教育者的意見和建議,適時(shí)調(diào)整、修正課程設(shè)置和課程標(biāo)準(zhǔn),做到有的放矢,真正培養(yǎng)掌握信息化技術(shù)、受企業(yè)歡迎的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才。
8.考試方法突出職業(yè)技術(shù)教育特色。采取考試與考核相結(jié)合、書面考試與答辯考試相結(jié)合、結(jié)業(yè)考試與階段考試相結(jié)合的方法。在實(shí)踐技能方面注重對(duì)學(xué)生最終制作的考核。
五、結(jié)束語
緊跟時(shí)展,適時(shí)調(diào)整課程體系,更新教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,是高職院校不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑,本文所述的模具專業(yè)人才培養(yǎng)方案有以下的創(chuàng)新點(diǎn):
1.建立了以“素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ),能力培養(yǎng)為主線”的應(yīng)用性人才培養(yǎng)模式。
2.構(gòu)建了一種有效的應(yīng)用性人才培養(yǎng)方案,產(chǎn)學(xué)合作與循環(huán)加強(qiáng)了學(xué)生參與生產(chǎn)實(shí)踐,培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力,體現(xiàn)了“工學(xué)結(jié)合”的特色,這對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一種好辦法。
3.改變了原期末考試一次性評(píng)價(jià)的傳統(tǒng)作法,可促使學(xué)生改變只應(yīng)付期末考試的習(xí)慣,把精力放在平時(shí)的不間斷的努力學(xué)習(xí)上,體現(xiàn)了“在評(píng)價(jià)中學(xué)習(xí)”的特色。
4.把導(dǎo)師制運(yùn)用到高職教育上,能進(jìn)一步地保證教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:建筑形式;來源;創(chuàng)作
1 概 述
“城市設(shè)計(jì)通常被認(rèn)為是這樣的一個(gè)設(shè)計(jì)過程:其答案沒有正誤之分,只有好壞之別,其質(zhì)量只能通過時(shí)間來檢驗(yàn)。因此,有必要對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目不斷進(jìn)行質(zhì)疑與探索,不能自以為是。” [1]關(guān)于建筑形式的探討也一直沒有一個(gè)確切的定論,大家各自朝著自己從現(xiàn)實(shí)中總結(jié)出的規(guī)律前進(jìn),創(chuàng)造出現(xiàn)在豐富多彩的城市空間。學(xué)校中的知識(shí)多是偏向概念,對(duì)于真正的實(shí)踐項(xiàng)目缺乏有機(jī)的鏈接,高校中學(xué)生設(shè)計(jì)多是些概念性的方案,可行性和經(jīng)濟(jì)性等方面的思考較少;多數(shù)設(shè)計(jì)院中的方案由于創(chuàng)作時(shí)間短、設(shè)計(jì)費(fèi)用低等原因,建筑設(shè)計(jì)趨向于模式化,注重簡單實(shí)用,缺少必要的創(chuàng)新;現(xiàn)代建筑大師們則是引領(lǐng)時(shí)代潮流,提出更為適合當(dāng)時(shí)政治、經(jīng)濟(jì)、人文等方面的創(chuàng)作思潮,但往往集中在個(gè)例,由于地域、投資、甲方要求等方面,有的并不能完全的推廣。這就迫切需要建筑師不但有良好的專業(yè)素質(zhì),還需要掌握相關(guān)專業(yè)的必要知識(shí),并能夠在各個(gè)方面、各個(gè)階段找到權(quán)衡點(diǎn),把建筑方案的形式創(chuàng)作當(dāng)作一種社會(huì)責(zé)任去對(duì)待。
2 建筑形式創(chuàng)作的培養(yǎng)前期――模仿效應(yīng)與簡單創(chuàng)作
以我國高校中的概念設(shè)計(jì)為例,本科階段培養(yǎng)中往往以常規(guī)的教育形式為主,注重與其他工科專業(yè)間的配合,建筑形式創(chuàng)作來源主要是同學(xué)們平時(shí)的自身積累和老師課間思路的引導(dǎo)。做設(shè)計(jì)時(shí)多集中在一些書刊、雜志或網(wǎng)絡(luò)中找尋相關(guān)具體資料與信息,在自身有限的知識(shí)水平構(gòu)架之下進(jìn)行設(shè)計(jì),絕大多數(shù)停留在模仿階段,創(chuàng)新較少,思維創(chuàng)作主要表現(xiàn)在對(duì)已有建筑形式的認(rèn)識(shí)和把握的基礎(chǔ)上。
以2010年畢業(yè)設(shè)計(jì)――華東交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院改擴(kuò)建項(xiàng)目為例(見圖1),設(shè)計(jì)者雖然考慮到新建筑應(yīng)該與校園原有的肌理、風(fēng)格等協(xié)調(diào),嘗試著打破原有的風(fēng)格去有所創(chuàng)新,但也留下了很多模仿的痕跡。建筑體量較好的結(jié)合了三角形基地的周邊環(huán)境,強(qiáng)調(diào)體塊之間的穿插與空間的過度,擴(kuò)建部分與舊有的土建學(xué)院結(jié)合較好,采用過廳空間銜接起來[2]。雖然此設(shè)計(jì)對(duì)于本科期間的教學(xué)任務(wù)完成質(zhì)量較好,但對(duì)于建筑形式創(chuàng)作的思考還是停留在“體塊穿插”的表面,缺少深層次的含義。
(資料來源:孫青峰繪制)
研究生階段的培養(yǎng),由于對(duì)建筑基礎(chǔ)知識(shí)和建筑歷史文化的梳理與積累,建筑師對(duì)本專業(yè)已有的知識(shí)構(gòu)架會(huì)有全新的認(rèn)識(shí),雖然在整個(gè)知識(shí)領(lǐng)域中缺乏一定的邏輯關(guān)系,創(chuàng)作手法偶有雜亂,但已經(jīng)開始了在原有知識(shí)水平下的簡單創(chuàng)作,同時(shí)也加入了建筑技術(shù)層面的考慮,對(duì)建筑形式的創(chuàng)作會(huì)根據(jù)具體的方案考慮采取不同的建筑風(fēng)格形式,不再是簡單的模仿或是折中的采納,材料、技術(shù)、地域文化等內(nèi)容已是建筑形式創(chuàng)作中重要的考慮因素之一。
如城市立體農(nóng)場(chǎng)競賽方案(見圖2),建筑創(chuàng)作形式的重點(diǎn)是放在場(chǎng)所氛圍的營造方面――場(chǎng)所精神的表達(dá)與傳統(tǒng)生活方式的回歸。為人們提供一個(gè)陽光充足、且適合植物生長的空間才是設(shè)計(jì)的主角,才是此設(shè)計(jì)中需要解決的主要矛盾。設(shè)計(jì)者從798商業(yè)街區(qū)中現(xiàn)有的工業(yè)廠房及構(gòu)件中提取文化符號(hào),巨大的Y字型的支撐柱是對(duì)局部構(gòu)件的強(qiáng)化處理,以達(dá)到工業(yè)廠區(qū)記憶的傳承,既有功能的意義又有符號(hào)學(xué)的象征。此時(shí)的模仿并不完全拘泥于工業(yè)構(gòu)架的形式與做法,也是與現(xiàn)代建筑的功能特性的相統(tǒng)一。
3 建筑形式創(chuàng)作的實(shí)踐應(yīng)用――社會(huì)效應(yīng)與環(huán)境效應(yīng)
從基礎(chǔ)培養(yǎng)到設(shè)計(jì)院的實(shí)踐工作,建筑師的建筑方案形式的創(chuàng)造逐漸考慮到社會(huì)的需求與環(huán)境的影響,不在是原來的模仿與簡單創(chuàng)作而是更偏向于形成適合自己的建筑形式與風(fēng)格。一方面是因?yàn)樵O(shè)計(jì)院經(jīng)過多年的經(jīng)營形成一定的規(guī)模,需要發(fā)展自己適合的建筑類型去創(chuàng)造;另一方面是因?yàn)榻ㄖ煴旧碓趯?shí)踐的歷練中對(duì)建筑形式創(chuàng)作與社會(huì)、環(huán)境的融合有了一定的把握。 建筑師在建筑形式的創(chuàng)作中更多的是在考慮項(xiàng)目自身特點(diǎn)的同時(shí),給提供甲方更多的選擇方式,如現(xiàn)代還是傳統(tǒng)、中式或是西式。總之,都會(huì)盡力體現(xiàn)相關(guān)風(fēng)格特色的主要特征,整體上給人以一種建筑形式與文化和社會(huì)環(huán)境融合的氣息。
如澳門大學(xué)橫琴校區(qū)的規(guī)劃方案設(shè)計(jì)。建筑師以嶺南空間與文化符號(hào)為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn),部分加入建筑設(shè)計(jì)師對(duì)基地的解讀,整體趨于簡潔,建筑造型中采用傳統(tǒng)的剖屋頂形式,立面以簡潔的水平與垂直線條為主,開放空間與單體建筑設(shè)計(jì)形式之間形成了良好的空間氛圍,繼承傳統(tǒng)的同時(shí)體現(xiàn)了理性的功能主義,在某種程度上是對(duì)現(xiàn)代建筑大師的致敬。
4 建筑形式創(chuàng)作的思想升華――理性思維與創(chuàng)新效應(yīng)
對(duì)于建筑形式創(chuàng)造的思想升華以國內(nèi)外大師作品中建筑方案的形式創(chuàng)作來分析。
國內(nèi)建筑大師一般都有豐富的建筑創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn),對(duì)特定的建筑設(shè)計(jì)有較好的把握能力。究其造型方面的創(chuàng)造多是基于對(duì)當(dāng)?shù)匚幕蜕鐣?huì)心理的解讀,多是采用符號(hào)化的隱喻主義思想,有時(shí)也有對(duì)現(xiàn)代極簡風(fēng)格等的探索,以新技術(shù)和新材質(zhì)作為創(chuàng)作的元素加以利用。如崔凱大師設(shè)計(jì)的德勝尚城更多的是出于對(duì)周邊環(huán)境的解讀,營造一種文化氛圍,建筑風(fēng)格主要以現(xiàn)代簡潔的梁柱為主,形式則從周邊的現(xiàn)有建筑中提煉。
國外現(xiàn)代主義大師在造型創(chuàng)造方面也是趨向于簡約,完全遵從材料的力學(xué)性能,表達(dá)一種理性的思維。雖然他們所處的環(huán)境中充滿著傳統(tǒng)的西方古典美學(xué),比例尺度方面多是有一定的規(guī)律可循,但大師設(shè)計(jì)中思考更多的是場(chǎng)所精神,而不是單純形式的模仿和記憶的傳承。傳統(tǒng)的生活模式、生活方式、價(jià)值觀念等是建筑方案設(shè)計(jì)形式中表達(dá)的主要內(nèi)容。在功能、材料、施工工藝等方面都有了較大改變的同時(shí),傳承傳統(tǒng)文化中的精髓,更多關(guān)注的是人的行為和人之間的交往。不論是技派的福斯特或是解構(gòu)主義的扎哈,他們?cè)谫潛P(yáng)現(xiàn)代科技進(jìn)步的力量的,以新技術(shù)和新材料的特色進(jìn)行創(chuàng)造的同時(shí),更多關(guān)注的也是人的行為方式和審美方式的改變,為人創(chuàng)造更加合適的空間,加強(qiáng)人居環(huán)境中的場(chǎng)所精神體驗(yàn)。
5 結(jié)論
建筑方案形式創(chuàng)作的培養(yǎng)前期、實(shí)踐應(yīng)用、思想升華三個(gè)階段實(shí)為建筑形式創(chuàng)作來源的形成與提升過程,為建筑師自身發(fā)展與升華的三個(gè)階段。可以看出,大師之所以成為大師,是因?yàn)樗麄兡軌蚋訙?zhǔn)確地把握時(shí)代中人們的審美方式。要?jiǎng)?chuàng)造符合21世紀(jì)的建筑發(fā)展形勢(shì),當(dāng)代建筑師對(duì)建筑方案形式創(chuàng)造的腳步不應(yīng)停留在前兩個(gè)階段,直接套用現(xiàn)成模式的建筑形式,而應(yīng)在建筑形式的創(chuàng)造中應(yīng)該仔細(xì)研究每個(gè)國家、每個(gè)地區(qū)有自己獨(dú)特的歷史和文化的傳承,從而創(chuàng)造符合該地景的建筑形式,這樣才能豐富建筑形式文化,創(chuàng)造符合社會(huì)發(fā)展及我國特色的建筑文化。
參考文獻(xiàn)(References):
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);概念設(shè)計(jì)
在不斷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐中,人們積累了大量有益的經(jīng)驗(yàn),并體現(xiàn)在設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖集等等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法的發(fā)展,計(jì)算機(jī)及其結(jié)構(gòu)程序在結(jié)構(gòu)工程中得到大量地應(yīng)用,每個(gè)設(shè)計(jì)單位都在為徹底甩掉圖板而做努力。結(jié)果給部分結(jié)構(gòu)工程師造成一種錯(cuò)覺,覺得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很簡單,只需遵循規(guī)范、手冊(cè)、圖集,等待建筑師給出一個(gè)空間形成的方案(非結(jié)構(gòu)的),使用計(jì)算機(jī),然后設(shè)法去完成它,自己只不過是一個(gè)東拼西湊的計(jì)算機(jī)畫圖匠而已。這不僅不能有效地運(yùn)用他們的知識(shí)、精力和時(shí)間,而且還會(huì)與建筑師的交流中產(chǎn)生分歧與矛盾。
我國結(jié)構(gòu)計(jì)算理論經(jīng)歷了經(jīng)驗(yàn)估算,容許應(yīng)力法,破損階段計(jì)算,極限狀態(tài)計(jì)算,到目前普遍采用的概率極限狀態(tài)理論等階段。現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84)則采用以概率理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,以使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)得以符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用。概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法更科學(xué)、更合理。但該法在運(yùn)算過程中還帶有一定程度的近似,只能視作近似概率法。并且光憑極限狀態(tài)設(shè)計(jì)也很難估計(jì)建筑物的真正承載力的。事實(shí)上,建筑物是一個(gè)空間結(jié)構(gòu),各種構(gòu)件以相當(dāng)復(fù)雜的方式共同工作,且都并非是脫離總的結(jié)構(gòu)體系的單獨(dú)構(gòu)件。目前,人們?cè)诰唧w的空間結(jié)構(gòu)體系整體研究上還有一定的局限性,在設(shè)計(jì)過程中采用了許多假定與簡化。作為結(jié)構(gòu)工程師不應(yīng)盲目的照搬照抄規(guī)范,應(yīng)該把它作為一種指南、參考,并在實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目中作出正確的選擇。這就要求結(jié)構(gòu)工程師對(duì)整體結(jié)構(gòu)體系與各基本分體系之間的力學(xué)關(guān)系有透徹的認(rèn)識(shí),把概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。
運(yùn)用概念性近似估算方法,可以在建筑設(shè)計(jì)的方案階段迅速、有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確,避免后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算,具有較好的的經(jīng)濟(jì)可靠性能。同時(shí),也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。
比如,有的設(shè)計(jì)人員用多、高層結(jié)構(gòu)三維空間分析程序來計(jì)算底層框架,還人為的布置一些抗震墻,即不能滿足樓層間的合理剛度比,也不能正確地反映底層框架在地震時(shí)受力狀態(tài)。問題在于結(jié)構(gòu)概念不明確,沒考慮這兩種結(jié)構(gòu)體系的差異。軟件的選擇和使用不當(dāng),造成危害是不容忽視的。美國一些著名學(xué)者和專家曾警告工業(yè)界:“誤用計(jì)算機(jī)造成結(jié)構(gòu)破壞而引起災(zāi)難只是一個(gè)時(shí)間的問題。”然而避免這種情況,概念設(shè)計(jì)的思想不妨是個(gè)好方法。
運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的思想,也使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路得到了拓寬,結(jié)構(gòu)工程師往往只注意到不超過最大配筋率,結(jié)果肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)處處可見。
以抗震設(shè)計(jì)為例,一般是根據(jù)初定的尺寸、砼等級(jí)算出結(jié)構(gòu)的剛度,再由結(jié)構(gòu)剛度算出地震力,然后算配筋。但是大家知道,結(jié)構(gòu)剛度越大,地震作用效應(yīng)越大,配筋越多,剛度越大,地震力就越強(qiáng)。這樣為抵御地震而配的鋼筋,增加了結(jié)構(gòu)的剛度,反而使地震作用效應(yīng)增強(qiáng)。其實(shí),為什么不考慮降低作用效應(yīng)呢?目前在抗震設(shè)計(jì)中,隔震消能的研究就是一個(gè)很好的例子。隔震消能的一般作法是在基礎(chǔ)與主體之間設(shè)柔性隔震層;加設(shè)消能支撐(類似于阻尼器的裝置);有的在建筑物頂部裝一個(gè)“反擺”,地震時(shí)它的位移方向與建筑物頂部的位移相反,從對(duì)建筑物的振動(dòng)加大阻尼作用,降低加速度,減少建筑物的位移,來降低地震作用效應(yīng),合理設(shè)計(jì)可降低地震作用效應(yīng)達(dá)60%,并提高屋內(nèi)物品的安全性。這一研究在國內(nèi)外正廣泛地深入展開,在日本,研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中,取得良好的經(jīng)濟(jì)、適用效果。而我國由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和人們認(rèn)識(shí)的限制,在工程界還未被廣泛地應(yīng)用。
概念設(shè)計(jì)的思構(gòu)被越來越多的結(jié)構(gòu)工程師所運(yùn)用,并把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用發(fā)揮越來越大。近年來強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)應(yīng)用教育,比如,畢業(yè)設(shè)計(jì)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算、出圖。但由于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)過程的屏蔽,手算過程訓(xùn)練程度的削弱,造成學(xué)生產(chǎn)生一定依賴性,結(jié)果綜合運(yùn)用能力下降,整體結(jié)構(gòu)體系概念模糊。這些對(duì)于培養(yǎng)具有創(chuàng)造力、未來的工程師是相當(dāng)不利的。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。發(fā)展先進(jìn)計(jì)算理論,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,加快新型高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保建材的研究與應(yīng)用,使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟(jì)是當(dāng)務(wù)之急,其中,打破建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的墨守成規(guī),充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)新能力,是相當(dāng)必要的。因?yàn)樗麄兪墙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)革命的推動(dòng)者和執(zhí)行者,這則需要工程界和教育界進(jìn)行共同的努力,推廣概念設(shè)計(jì)思想是一種有效的辦法。
關(guān)鍵詞:工程設(shè)計(jì);核心課程;CDIO;完整技術(shù)工作;角色轉(zhuǎn)變
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)36-0042-03
一、培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)型人才是工業(yè)現(xiàn)代化的需求
隨著計(jì)算機(jī)、微電子、自動(dòng)控制等技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化正向集成綜合自動(dòng)化過渡。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的綜合應(yīng)用正起著越來越重要的作用,由于機(jī)械產(chǎn)品及設(shè)備的技術(shù)復(fù)雜性和涉及知識(shí)的交叉性,使得現(xiàn)有的技術(shù)人才難以勝任技術(shù)含量較高的工作。
機(jī)械制造業(yè)是工業(yè)自動(dòng)化的重點(diǎn),機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是工科院校主要專業(yè),其培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)后相當(dāng)一部分將直接面向工廠、面向車間、面向工程應(yīng)用與設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化主戰(zhàn)場(chǎng)。而現(xiàn)有的高等教育人才培養(yǎng)模式長期采用灌輸式理論教育,且受多種因素制約,學(xué)生對(duì)工程實(shí)際的認(rèn)知較少,綜合運(yùn)用知識(shí)的能力較差。學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)后,由于遇到的實(shí)際工程問題通常是隱性的,無法再像課堂學(xué)習(xí)一樣,根據(jù)已知條件和固有步驟就可得到答案,加上新的科學(xué)技術(shù)成果大量應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,設(shè)備的復(fù)雜性和涉及學(xué)科的交叉性大大提高,使得現(xiàn)階段的高等教育人才培養(yǎng)模式已經(jīng)阻礙了高素質(zhì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng),其培育的紙上談兵型人才已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)代化的需求。因此,各高校工科專業(yè)進(jìn)行以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)的教學(xué)體系改革已經(jīng)迫在眉睫。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)工程設(shè)計(jì)能力的內(nèi)涵
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是現(xiàn)代機(jī)械工程師,使學(xué)生接受機(jī)械工程領(lǐng)域的基本知識(shí)和專業(yè)理論知識(shí),受到機(jī)械工程師基本技能的訓(xùn)練。學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)后,除具備機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一般知識(shí)與能力外,作為現(xiàn)代機(jī)械工程師,還應(yīng)具備以下能力:(1)能夠正確判斷機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)域的工程實(shí)際問題;(2)具備針對(duì)工程實(shí)際問題的系統(tǒng)分析能力和解決問題的能力;(3)具備機(jī)械制造行業(yè)的工程設(shè)計(jì)、工程開發(fā)能力;(4)能適應(yīng)機(jī)械制造行業(yè)涉及學(xué)科的交叉性和復(fù)雜性,具備協(xié)調(diào)與合作能力;(5)具備終生學(xué)習(xí)的能力。
三、機(jī)械工程系列核心課程教學(xué)培養(yǎng)現(xiàn)狀
機(jī)械工程系列核心課程包含機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、電工電子技術(shù)、互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)電傳動(dòng)控制、液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)、數(shù)控技術(shù)等理論課程,以及課程設(shè)計(jì)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。每門課程的理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng),與相關(guān)課程關(guān)聯(lián)關(guān)系強(qiáng),在機(jī)械類學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中都具有舉足輕重的地位。
以《機(jī)電傳動(dòng)控制》為例,該課程的理論性、實(shí)踐性和綜合性強(qiáng),涉及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、電機(jī)與拖動(dòng)、傳感器、機(jī)床電氣自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、傳動(dòng)控制系統(tǒng)、可編程序控制器等知識(shí)面,關(guān)乎《理論力學(xué)》、《電工電子技術(shù)》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等前期課程,和《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》、《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》等同期課程,甚至《數(shù)控技術(shù)》、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等后期課程的關(guān)聯(lián)教學(xué),在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)體系中尤為重要。現(xiàn)有教學(xué)體系中,機(jī)械工程系列核心課程均存在內(nèi)容量大,知識(shí)面廣,教學(xué)以理論為主,實(shí)驗(yàn)為輔的現(xiàn)狀。理論教學(xué)方面,由于原理圖多,文字?jǐn)⑹鲚^抽象,學(xué)生又無實(shí)物接觸,難以全面了解、掌握機(jī)械工程技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中的內(nèi)涵和精髓,不僅影響了學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,也降低了學(xué)生在今后的工作中不斷學(xué)習(xí)提高的后勁。在工科教學(xué)中尤為重要的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`教學(xué)環(huán)節(jié),多采用驗(yàn)證型實(shí)踐教學(xué),且往往由于受控對(duì)象體積大、重量重、價(jià)格高、維護(hù)難等因素,難以大量裝備于實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中無法感受工程實(shí)踐的趣味性、知識(shí)性和實(shí)驗(yàn)成功后的成就感,在很大程度上挫傷了學(xué)生的積極性,更談不上對(duì)工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。對(duì)于教學(xué)另一重要環(huán)節(jié),即考試,現(xiàn)有的考試方式僅注重于考查具體知識(shí)點(diǎn)的了解或掌握,比較理論化,并不注重與工程實(shí)際的聯(lián)系,往往出現(xiàn)教師為考而教,學(xué)生為考而考、考后即忘的現(xiàn)象,無助于對(duì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。
機(jī)械工程領(lǐng)域知識(shí)的復(fù)雜性和交叉性,使得實(shí)際工程問題通常是隱性的,學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)后,無法再像課堂學(xué)習(xí)一樣根據(jù)已知條件和固有步驟得到答案,企業(yè)必須投入相關(guān)資源進(jìn)行二次培養(yǎng),企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和高校的人才競爭能力都大受影響。因此,工科院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè),針對(duì)機(jī)械工程系列核心課程實(shí)施以培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)的課程改革,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程實(shí)際問題的分析判斷能力、工程設(shè)計(jì)能力和終生學(xué)習(xí)能力是實(shí)現(xiàn)該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要,是適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的需要。
四、以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)的機(jī)械工程系列核心課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐
我校以培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)的機(jī)械工程系列核心課程教學(xué)改革的思路是以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力為總體目標(biāo),貫徹以工程項(xiàng)目構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Implement)和運(yùn)作(Operate)全過程為載體的CDIO高等工程教育理念,打破以理論知識(shí)全面性為原則的專業(yè)課程群設(shè)置方式和課程教學(xué)內(nèi)容安排方式,以完成工程項(xiàng)目CDIO過程作為課程群設(shè)置或整合、課程教學(xué)內(nèi)容(含實(shí)踐教學(xué))安排、教學(xué)方法以及師資和教材建設(shè)的核心,系統(tǒng)推進(jìn)教學(xué)改革。一個(gè)典型的領(lǐng)域工程項(xiàng)目(一級(jí)項(xiàng)目),其CDIO過程所需的專業(yè)知識(shí)和技能幾乎可以涵蓋一個(gè)專業(yè)方向甚至一個(gè)專業(yè)的所有課程(含實(shí)驗(yàn)),這就給專業(yè)課程群設(shè)置及其教學(xué)內(nèi)容整合提供了一個(gè)內(nèi)在的“綱”,極大地增強(qiáng)了專業(yè)課程群的整體性。與此同時(shí),工程項(xiàng)目的實(shí)施流程及各部分工作內(nèi)容也為專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)安排提供了有效依據(jù)。以工程項(xiàng)目運(yùn)行過程來驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)實(shí)施,構(gòu)建真實(shí)的工作場(chǎng)景,以完成“完整技術(shù)工作”的訓(xùn)練并以此來實(shí)現(xiàn)工程綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng),加速學(xué)生從在校生到工程技術(shù)人員的角色轉(zhuǎn)變。解決現(xiàn)有教學(xué)體系中重理論輕實(shí)際、教學(xué)過程中缺乏工程實(shí)踐和工程設(shè)計(jì)的引入、教與學(xué)均是紙上談兵等教學(xué)問題;解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,學(xué)生動(dòng)手能力差、綜合分析問題能力欠缺,以及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)置與工廠實(shí)際脫離、與先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用相脫離的現(xiàn)狀,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)人才目標(biāo)相促進(jìn);解決現(xiàn)有考試方式“考”老師所“教”、考試內(nèi)容簡單化、命題標(biāo)準(zhǔn)化等教學(xué)問題,真正避免現(xiàn)有教學(xué)制度下,老師教學(xué)生“考”而不是教學(xué)生“學(xué)”和“用”的現(xiàn)狀。
針對(duì)教學(xué)體系改革,建立以能力培養(yǎng)為中心、以工程設(shè)計(jì)為主線的課程教學(xué)體系,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),改革教學(xué)內(nèi)容。如教學(xué)過程中,以“車用氣瓶螺紋接口自動(dòng)加工專機(jī)”的完整設(shè)計(jì)工作為主線,給出學(xué)生某企業(yè)待加工氣瓶產(chǎn)品的不同形狀與尺寸規(guī)格、加工精度要求、加工效率與設(shè)備成本要求等參數(shù),要求學(xué)生直接進(jìn)行該產(chǎn)品加工設(shè)備的設(shè)計(jì)。整個(gè)教學(xué)過程既圍繞“氣瓶螺紋接口自動(dòng)加工專機(jī)”的實(shí)際工程課題研究,又緊密圍繞《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程各章節(jié)內(nèi)容,注重工程實(shí)際在恰當(dāng)知識(shí)點(diǎn)的引入。如進(jìn)行第二章“機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)”內(nèi)容的教學(xué)時(shí),將轉(zhuǎn)矩折算與電機(jī)選擇、專用鉆孔動(dòng)力頭設(shè)計(jì)、車床變頻器主軸改造等工程實(shí)際案例逐層相結(jié)合,扎實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)思路和能力。教學(xué)過程中適當(dāng)引入“三通球閥加工專機(jī)設(shè)計(jì)”、“鋁塑藥品包裝機(jī)改造”、“80噴漆線伺服系統(tǒng)”等相關(guān)工程設(shè)計(jì)實(shí)例貫穿課堂的教學(xué)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。部分章節(jié)如“繼電器接觸器控制系統(tǒng)”、“PLC控制技術(shù)”等采用了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)模式,使學(xué)生易學(xué),老師易教。
在《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程教學(xué)改革過程,共有三條主線:其一,課程自身教學(xué)系統(tǒng)主線;其二,工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)教學(xué)主線;其三,對(duì)相關(guān)課程知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證學(xué)習(xí)的主線。三條主線圍繞工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目主線同步展開,最終為學(xué)生的《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程服務(wù)。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中,在授課教師的帶領(lǐng)下,進(jìn)行了企業(yè)委托項(xiàng)目《氣瓶螺紋接口自動(dòng)加工專機(jī)》的研究與設(shè)計(jì)。因涉及學(xué)習(xí)內(nèi)容多,工作量大,單靠課堂學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能完成。但是由于構(gòu)建了一個(gè)學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后真正的現(xiàn)代化生產(chǎn)主戰(zhàn)場(chǎng),極大地激發(fā)了整個(gè)團(tuán)體的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。依靠課后大量的資料查閱與學(xué)習(xí),課堂上再結(jié)合教師對(duì)《機(jī)電傳動(dòng)控制》相應(yīng)章節(jié)的講解與對(duì)該工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路引導(dǎo),學(xué)生在課程學(xué)習(xí)期間即完成了該項(xiàng)目的工廠調(diào)研、工藝分析、方案設(shè)計(jì)、刀具設(shè)計(jì)等工作,完成了企業(yè)要求的設(shè)計(jì)任務(wù)。并成功申請(qǐng)了發(fā)明專利“氣瓶螺紋接口自動(dòng)加工生產(chǎn)線”1項(xiàng)和實(shí)用新型專利“直動(dòng)式電控疊加溢流閥”、“專用锪車復(fù)合刀具”等9項(xiàng),目前均已獲得授權(quán)。由于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高漲,課后主動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)間大增,在這個(gè)環(huán)節(jié)中扮演重要角色的教師的實(shí)際教學(xué)過程相對(duì)以往教學(xué)模式輕松。教師更多是扮演“導(dǎo)師”角色,而不是以往的“填鴨式”教學(xué);學(xué)生通過實(shí)際的工程設(shè)計(jì)歷練逐步建立和深化了工程意識(shí)與能力,達(dá)到的是雙贏效果的工程設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同步實(shí)施的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)改革,強(qiáng)調(diào)針對(duì)工程實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)、選型、搭建、調(diào)試的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)動(dòng)手操作和創(chuàng)造能力,注重該課程與相關(guān)課程的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì),注重該環(huán)節(jié)理論與實(shí)踐的聯(lián)系;對(duì)于考試環(huán)節(jié),不以最后一考來定輸贏,而以階段性工程設(shè)計(jì)與期末整體性設(shè)計(jì)相結(jié)合,筆試與口試結(jié)合,注重工程設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用方面的考評(píng)。
五、總結(jié)
目前,我校《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)的教學(xué)改革已經(jīng)實(shí)施了五年,并帶動(dòng)了機(jī)械工程系列相關(guān)核心課程群的教學(xué)改革。由于在改革實(shí)踐過程中,以工程項(xiàng)目運(yùn)行過程來驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)實(shí)施,以完成“完整技術(shù)工作”的訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)工程綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng),加速了學(xué)生從在校生到工程技術(shù)人員的角色轉(zhuǎn)變。從用人單位反饋情況(兩屆)看,就業(yè)學(xué)生在創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、知識(shí)結(jié)構(gòu)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、崗位適應(yīng)能力等方面較往屆有較高水平的提升。
總之,我們將繼續(xù)積極進(jìn)行改革,密切觀察實(shí)施過程,冷靜分析成績和不足,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),期望能為中國的工程教育改革做些實(shí)事,提供新的改革思路,為培養(yǎng)符合現(xiàn)代企業(yè)要求的工程技術(shù)人才做出貢獻(xiàn)。
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