時間:2022-07-17 23:21:45
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篇電機學課程論文,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:應用型;電機學;教學方法;考核
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)07-0097-02
一、引言
實踐教學和應用型人才培養(yǎng)從20世紀80年代以來在國際高教中掀起了一股新的潮流。為了滿足中國經濟社會發(fā)展及推進中國高等教育大眾化的需求,國內很多本科高校也認識到,培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力是相當重要的,教育教學的改革勢在必行。淮南師范學院自2000年升本以來,著力加強電氣信息工程類工科專業(yè)的建設,依托于本地煤礦、電力等主導行業(yè)及其衍生產業(yè)(如礦用電子產品、控制設備、監(jiān)測儀器儀表等),立足服務于本市及周邊地區(qū)地方中小企業(yè),培養(yǎng)地方性、本科應用型人才。簽于此辦學定位,學院不斷進行教學改革,其中課程建設就是一個重要方面。
《電機學》主要是講授電機的結構、原理、特性和應用等方面的內容,涉及了電、磁、機等多個學科的知識,具有較強綜合性、理論性和工程性。該課程是一門公認的難教難學的課程之一,學生普遍反映課程內容多,理解困難,導致學生學習很被動,師生的付出與收獲都不成比例。在近幾年的教學實踐中,學院教師在《電機學》教學方面加強理論與實踐的有機結合,在課程教學上進行了有益探索與實踐,取得了一定的成效。
二、優(yōu)化課程體系,改革教學內容
目前我校的《電機學》課程壓縮為70學時,2013年我們對《電機學》課程大綱進行了重新修訂,對課程內容及學時進行優(yōu)化,目前大多數(shù)教材都是以變壓器、直流電機、同步電機、異步電機為主。我們著重講述四種電機的結構、原理、穩(wěn)態(tài)運行的特性及分析方法;對教學難點,諸如電機運行的暫態(tài)分析、諧波等這些有助于后續(xù)課程學習的知識點,則要求學生有選擇性地掌握;對涉及到的工程問題,諸如電機參數(shù)測定,并聯(lián)運行等內容放在實踐和實驗環(huán)節(jié)來解決,減輕課堂教學課時少的壓力;對直流電機部分工藝、設計等方面的知識進行刪減;將永磁電機、伺服電機等內容放在后續(xù)專業(yè)選修課程中;另外針對電氣工程及其自動化的人才培養(yǎng)特點,將變壓器、同步電機、異步電機作為主要內容學習。
三、整合教學資源,改進教學方法
《電機學》是一門理論與實際聯(lián)系十分緊密的課程,若學生在學習這門課程時對實物沒有一定的感性認識,很難較好地接受授課內容,所以在教學中必須注意理論知識和工程實際相結合。
該課程教學在使用多媒體課件時給出大量的電機實物照片和結構模型同時,將購買的部分電機實物及能通電演示的四種透明電機模型等教學資源進行整合,放置在固定教室的陳列柜中,讓學生零距離與電機接觸,在講述電機結構時,將陳列柜中已拆卸的電機取出,在課堂上逐一向學生講解。教師向學生講解電機原理時,可對透明電機模型通電演示,學生對每一個部件都有一定的認識,在此基礎上對電機進行特性分析,把原本抽象問題變得生動具體。另外,學生空余時間也可到教室進行參觀學習,對電機的內部結構有更加深刻的認識,這種教學的效果要明顯優(yōu)于理論教學。
教學內容舉例:交流電機在分析時首先找到其共同點,轉子繞組有電流,定子繞組有正弦交流電流,氣隙磁場為脈振的磁動勢等。在分析時,首先要掌握有關線圈和交流繞組的概念,這樣可以幫助理解交流電機的構成;教學中,要理解機械角和電角度的概念,可以幫助學生建立時空觀概念,把空間上的差別映射到時間上。同時,交流電機教學中還要理解極距、相帶和的槽間角概念,有助于簡化分析。因此,在交流電機教學開始,任課教師需把這些相關內容的術語解釋清楚,同時采取實物展示板書或者板書的方式進行解釋。
在教學過程中教師要避免“填鴨式”的教學方法,應以培養(yǎng)學生獨立獲取知識、分析解決問題的能力為主。我們采用提前布置、課堂討論、課下總結的方法:教師針對要講述的內容,可提前布置思考題,督促學生課下自學;在課堂上通過適當?shù)奶釂枺缓髱熒餐懻摚ぐl(fā)學生的學習熱情;在教師的引導下,要求學生對所學電機從結構、原理、特性的角度進行歸納、整理,比較各種電機的共性與個性,使學生對系統(tǒng)的理論知識掌握更加牢固。
四、改進實驗教學,提高實踐能力
論文關鍵詞:技術應用型;專業(yè)學位研究生;數(shù)學課程;建設
當前我國的研究生教育屬于專才教育,其發(fā)展重心已由注重規(guī)模發(fā)展轉變?yōu)樘岣哔|量和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。相對于本科生的通才教育,研究生教育對數(shù)學理論和數(shù)學方法有著更深、更高的要求。從國內不少高校多年的研究生數(shù)學課程教學過程來看,發(fā)覺很多研究生的數(shù)學基礎薄弱,缺乏運用數(shù)學知識解決專業(yè)實際問題的能力,影響了其從事深層次專業(yè)研究的創(chuàng)新能力。從很多數(shù)學教學研究實踐成果來看,目前國內高校研究生教育數(shù)學課程教學改革實踐大多是基于學術型和工程應用型的高校,而且很多僅僅是針對于某一門數(shù)學課程教學改革方面的研究,對以技術應用型為特色的高校專業(yè)學位研究生教育數(shù)學課程教學平臺建立和實踐方面的研究目前幾乎還是一個無人問津的課題。下面筆者圍繞上海市教育科學研究項目和上海電機學院重點教研教改項目,以技術應用型人才培養(yǎng)為辦學定位的上海電機學院為研究對象,就技術應用型院校專業(yè)學位研究生數(shù)學課程教學平臺的建立及課程教學內容設置等方面進行分析闡述。
一、建設的意義
上海電機學院是一所隸屬于上海電氣集團的新升本科院校,技術應用型人才培養(yǎng)是當前學校的辦學定位,校企聯(lián)合是學校的辦學特色,專業(yè)學位研究生教育更是學校中長期改革和發(fā)展規(guī)劃和“十二五”規(guī)劃中提出的重點工作之一。今年學校與上海理工大學聯(lián)合培養(yǎng)專業(yè)學位研究生項目計劃將在電氣、機械、計算機技術及物流工程等專業(yè)招收專業(yè)學位研究生,標志著學校研究生層次教育已正式啟動,這對實現(xiàn)學校的辦學定位、推進學校的學科和專業(yè)建設發(fā)展及提升學校的辦學層次和提高教師的教學科研水平具有重要的現(xiàn)實意義。數(shù)學課程作為學校工科類、經管類專業(yè)一門重要的基礎課程,對于培養(yǎng)學生科學的思維素質以及后繼課程的學習具有重要的作用。近幾年來,學校對于數(shù)學課程教學改革不斷地進行探索和研究,特別是經過上海市教委“高等數(shù)學”重點課程建設過程,目前學校的數(shù)學課程教學已經在教學內容體系、教學模式、教學方法等方面取得了顯著成效。針對學校已啟動開展的專業(yè)學位研究生教育工作,如何科學地進行研究生數(shù)學課程教育,如何正確地把握好研究生數(shù)學課程教學改革,特別是盡快建立適合學校技術應用型辦學定位的專業(yè)學位研究生數(shù)學課程教學平臺,是學校數(shù)學課程教師當前急需研究和探索的課題。通過本項目的研究,將為學校培養(yǎng)面向生產、建設和服務一線,創(chuàng)新能力強、具有良好崗位適應性的技術應用型高級專門人才提供有力的基礎支撐,也可以為國內同類型院校研究生數(shù)學課程教學改革提供一個很好的參考依據(jù)。
二、建設的內容
本項目研究的基本內容就是根據(jù)教育部有關工科類、經管類研究生數(shù)學教學改革文件的精神,針對上海電機學院已經啟動開展的專業(yè)學位研究生層次教育工作和當前學校的辦學定位,擬對技術應用型專業(yè)學位研究生數(shù)學課程教學平臺的建設進行研究,包括多層次課程平臺的建立、課程教學內容的設置及教學方法的探討等方面。主要內容包括:
1.多層次課程教學平臺的建立
根據(jù)我校計劃招收的專業(yè)學位研究生學科設置情況,組織數(shù)學教師與各學科專業(yè)的研究生導師進行交流,同時對國內一些應用型特色的高校研究生數(shù)學課程設置的教學內容進行參考和借鑒,并深入到上海電氣集團相關企業(yè)進行調研,從專業(yè)學位研究生培養(yǎng)目標的需要出發(fā),在廣泛、深入地了解專業(yè)培養(yǎng)需求的基礎上,擬構建三個層次的課程教學平臺:基礎理論平臺、應用方法論平臺和選修課程平臺。
平臺中的第一層次是現(xiàn)代數(shù)學的基礎,它一般是作為學校機電類或經管類專業(yè)研究生共享的專業(yè)學位課程,其開設目的是使學生了解數(shù)學的思想方法,提高抽象思維能力和整體數(shù)學素質,如工科類的“高等代數(shù)”、“工程數(shù)學”課程等;第二層次是工程技術中常用的數(shù)學理論和方法的教育,根據(jù)我校不同專業(yè)開設不同的課程菜單體系,比如面向電氣工程專業(yè)的“應用數(shù)理統(tǒng)計”、機械工程專業(yè)的“最優(yōu)化方法”、面向車輛工程專業(yè)的“數(shù)值分析”、面向計算機技術專業(yè)的“組合數(shù)學”等;第三層次是面向所有專業(yè)的與學生具體研究課題直接相關的數(shù)學方法,可設置為選修課程等形式,如開設“數(shù)學模型”、“數(shù)學實驗”等課程。
2.課程教學內容的設置
根據(jù)我校技術應用型辦學定位和學科發(fā)展的需要,進一步對平臺中三個層次設置的各門課程制定教學大綱,精心設置課程的教學內容,構建適合我校辦學特色的課程體系,在保證課程內容達到研究生應具備的基本標準要求外,根據(jù)不同專業(yè),分析研究如何將數(shù)學理論方法同相關的專業(yè)內容相融合,突出其應用性和技術實用性的特色,研究數(shù)學教學內容應用性的不同側重性,從不同角度進行選題訓練,提高學生“用數(shù)學”的意識和能力,以突出數(shù)學課程與專業(yè)課之間的密切聯(lián)系,使學生具備從事科學研究工作和獨立擔負專門技術工作的能力。
在課程內容設置中,要注重收集來自企業(yè)現(xiàn)場、特別是上海電氣集團相關企業(yè)的實際案例,將課外的教育環(huán)節(jié)融入到教學計劃內容之中,比如在“矩陣論”課程內容設置中,可以選擇電氣集團有關企業(yè)控制系統(tǒng)中的機械系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等不同系統(tǒng)運行過程中的實際問題作為該門課程理論在實際工程中應用的例子。另外,在課程內容的設計上,還要善于采用易于學生接受的形式來引導學生去掌握關鍵性的知識,比如在“應用數(shù)理統(tǒng)計”課程內容中,考慮到學生在本科階段已具備了初等概率論的知識結構,因此其課程內容設計上要側重于數(shù)理統(tǒng)計中的假設檢驗和參數(shù)估計等部分,研討進行估計和檢驗的必要性和優(yōu)良性,使其能站在更宏觀的角度重新認識過去已學過的理論知識,為將來進行課題研究打下堅實的數(shù)學理論基礎。對于平臺中的每一門課程,可以組織教師通過校級或市級課程建設和教學研究立項的方法,進行課程建設和教研教改,同時還要有計劃地加快促進相關課程的教材建設。
3.教學方法的研討
對構建的三個層次課程教學平臺可以按照一定的進度進行并行教學,其中基礎平臺可以嘗試以教師課堂講解為主,系統(tǒng)講授一些基礎數(shù)學課程的理論和方法,目的是能使學生建立較扎實的數(shù)學理論基礎;應用方法論平臺則可以采用教師講授和學生課后查閱文獻相結合等方式,目的是使學生了解現(xiàn)代數(shù)學一些理論和方法在本專業(yè)領域的最新應用進展情況,以激發(fā)學生學習數(shù)學知識的積極性;選修課程平臺則可采用教師開設選修課或課外講座的方式,學生可以根據(jù)自身需要和將來參與的課題項目,來選擇對應的數(shù)學課程,比如學生可通過選修“數(shù)學模型”課程,參加研究生數(shù)學建模競賽或采用校企雙導師培養(yǎng)方式直接參與來自企業(yè)現(xiàn)場的實際案例研究,以提升其應用數(shù)學思想分析和解決實際問題的綜合素質和創(chuàng)新能力。
另外,教師在教學中要注重課內課外相結合,書本知識和工程實踐相結合,使學生既能夠掌握現(xiàn)代數(shù)學理論知識,同時又具備實際的運算操作能力,比如在講授“數(shù)值分析”課程時,可通過項目教學法等形式,采用實驗室上機實習和理論課程教學相結合的方法,以提高學生的實際運算能力。為了輔助研究生數(shù)學課程教學,學校今年還專門投資50多萬元,在臨港校區(qū)建立了公共數(shù)學實驗室,為學生能熟練地掌握數(shù)學軟件的使用方法和進行科學計算創(chuàng)造了較好的教學條件。特別是上海電機學院作為一所新升本科院校,學校的數(shù)學課程教師應該注重提升自身的素質,善于保持不斷獲取最新知識的欲望,并能應用這些知識培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和悟性,掌握正確的學習方法。
關鍵詞:大學英語;形成性評估;行為表現(xiàn)評估
為解決大學英語教學中的種種問題,大學英語教學不斷引入新型教學模式,教師希望能夠借助“合作學習”等教學模式推動教學改革,希望學生能夠更加投入地參與教學活動。但是應該如何保障學生在課堂合作學習中的參與度和課外自主學習效度有待探討;與此同時,對比教師在授課模式方面的研究熱情,教師對評估模式,尤其是形成性評估的建構與實施的關注度略顯不夠,上海電機學院在教學改革實踐基礎上,對形成性評估模式進行了探索。
一、上海電機學院大學英語教學改革經驗與教訓
上海電機學院大學英語教師在2013年3月組建了大學英語教學試點班教學團隊,重新設計教學內容,探索創(chuàng)新改革教學方法。同年9月,試點班級教學活動正式開始,試點班為上海電機學院優(yōu)勢學科,包括電氣工程與自動化、新能源科學與工程、自動化以及測控技術與儀器四個專業(yè),共計13個自然班,英語課程持續(xù)兩學年,共計16學分,每周4學時,其中閱讀每周3學時,聽說1學時,每學期共16周。由于第一學年的英語教材和普通班一致,授課時數(shù)相同,試點班著重在課堂教學模式和評估模式上進行改革,采用了“合作學習”模式并加大了形成性評估模式在評估中所占的比例(從40%調高到60%),評估內容包括出勤,作業(yè),小組合作,階段性測試等。
在試點班教學過程中,學生在課上以合作學習形式進行分組學習和討論,程度較差學生的問題可以在小組討論中得以解決,程度均衡但基礎差的小組可以得到教師的特別關注,程度較好的學生除了可以作為“臨時助教”在小組中發(fā)揮作用之外,還可以得到教師布置的更高層次任務。這樣的教學模式使得“一對多”的教學模式轉換為“一對四”甚至“一對一”的教學模式。討論結束后,教師可以根據(jù)既定教學計劃隨機選出小組代表進行口頭匯報,按其表現(xiàn)進行打分,分數(shù)計入小組成員成績。
從學習動機的角度看,合作學習模式強調了合作目標對學生從事學業(yè)任務的誘因影響,從認知的角度看,合作學習重視任務完成后的效果,關注每個小組成員在達到小組目標的過程中是否提高了自己的認知水平。為了保證小組成績不受影響,各個成員都會竭盡全力完成任務。
通過為期一年的教學實踐,在與教學管理部門和學生進行座談溝通后,試點班的教師發(fā)現(xiàn):1)較普通班而言,試點班學生課堂在學率較高,課堂氣氛活躍,學期總評成績理想。2)由于學生的英文水平差異較大,學生對合作學習后產生的成績有爭議。3)頻繁的測試對學生學習興趣的提升沒有太多效果,相當一部分學生只是因為要拿成績而學習。。4)最棘手的問題是,由于形成性評估在評估中所占的比例提高到60%,學生平時成績的累積變的非常重要,集體備課、開展測試、增加作業(yè)量后,試點班任課教師的工作壓力和工作量倍增,教師身心疲憊。
由此可見,創(chuàng)新后的課堂教學模式雖然在一定程度上解決了大學英語教學中的部分問題,但是并沒有對學生自主學習能力的提升起到預期規(guī)模的作用;同時,新型教學模式也對教師的教學評估能力提出了挑戰(zhàn);形成性評價不應該是各類平時成績的簡單累積,應注重學生個體發(fā)展并能夠為教學雙方提供有效信息反饋,這樣的形成性評估模式才能真正滿足大學英語教學改革的需求。
二、對形成性評估的重新審視
在1967年,Michael?Scriven在美國教育研究協(xié)會研究評價的專題系列文章中提出形成性評價的觀點,Peter?Airasian更正式地將形成性評價定義為“互動的,主要用于形成和改變中的過程或活動。相反,過程或活動最后出現(xiàn)的評價叫終結性評價,這時已很難改變或糾正已經發(fā)生的一切。” 形成性評價被定義為任何能對學生學習提供有效反饋的活動。有效反饋的特點包括:頻繁的,能對學生學習的進步及提高做出清晰的,鼓勵性的指導。之后的研究證明形成性課堂評價是教師在課堂上使用的最有效的手段之一[1]。
上海電機學院試點班的教學采用了頻繁的作業(yè)和測試形式增加形成性評估的比重,這一過程是建立在教師翻倍的工作之上的,而來自學生的反饋意見卻表明他們感覺更緊張,想到測試和作業(yè)就比較壓抑,學生更樂意于聽到教師對他們某一個學習階段進行評價;他們認為來自教師的總結、肯定和鼓勵比測試的成績更加重要。從理論上講,對于在歸因論中被劃分為failure-avoider(害怕失敗的人)的學生而言,當他們頻繁接收到糟糕的評價結果,無疑會對他們產生負面影響,因此產生的消極情感會更加不利于英語教學活動的開展。學生的個體差異和群體內部的差異更受到足夠的重視。怎樣才能在顧及教師工作強度,同時又能夠顧及所有學生學習感受的基礎上開展有效的形成性評估是教師亟待解決的問題。
經過認真反思和對形成性評估模式的重新審視,從2014年9月開始,在保留合作學習課堂教學模式的基礎上,上海電機學院教師將行為表現(xiàn)評估引入教學活動中。
(一)行為表現(xiàn)評估
行為表現(xiàn)評估(Performance―based Assessment)指的是一系列注重開展開放式、沒有標準答案、采用非客觀問題,能夠對高層次思維能力進行評估的活動,活動可以是真實的。對于這些活動的評估通常包括直接評估,自評,團隊評價,個體評價和對評估方法的評價[2]。
Airasian認為行為表現(xiàn)評估應該注重四個方面,1、需要有一個明確的目標;2、要有觀察的標準;3、要提供一個恰當?shù)沫h(huán)境;4、要為學生的表現(xiàn)進行評價[3]。
行為表現(xiàn)評估的評判標準可以通過評價量表(rubrics)呈現(xiàn),量表側重對學生的各方面表現(xiàn)進行評論而不是整體分數(shù)劃定,量表的使用注重培養(yǎng)學生的自我評價意識和對他人進行客觀公正評價的能力。正如Huba和Freed指出的,這是形成動力和進行學習的理想方式:“著重于自我評價和自我改善的反饋是內在激勵的一種形式”。一旦學生認識到怎樣改善,他們就會專注于這件事,之后,通過評價量表對一段時間內學生的表現(xiàn)進行比較,可能會反映出更令人欣喜的穩(wěn)定進步。量表對某項任務的具體期望進行描述:將任務分成多個組成部分,并對每個部分合格或不合格的表現(xiàn)進行了詳細描述。評價量表可用于評價多種任務,包括研究論文、書評、討論、實驗報告、檔案、小組活動、口頭陳述等[4]。為行為表現(xiàn)評估設定的量表可以由教學雙方共同創(chuàng)建。
(二)行為表現(xiàn)評估在具體教學中的實施及優(yōu)勢體現(xiàn)
上海電機學院的教師發(fā)現(xiàn):當學生即將要參加某項考試(諸如CET4或CET6)的時候,學生的學習態(tài)度和學習效果會比較令人滿意。清晰的學習目標和較高的學習積極性對學生的學習有著很大的促進作用,有確定學習目標的學生比學習目標不明確的學生更易于管理,鑒于此,階段性的教學目標有助于提高學生的學習積極性,有利于學生自主學習能力的培養(yǎng)。教師應深入了解、分析整體教學內容,在此基礎上對教學內容進行階段劃分,將各階段教學目標與量表制作相結合。作為一種課堂評估方法,行為表現(xiàn)評估在課堂教學過程中開展,因此,設計行為表現(xiàn)評估量表和課堂活動就成了教師課前備課時最重要的任務。
擔任同一課程的任課教師和學習該課程的學生都可以成為行為表現(xiàn)評估量表的制定者,評估的責任均分到所有參與者,減輕教師工作壓力的同時激發(fā)了學生對評估的參與熱情。反復修改后使用的量表能夠最大程度地受到學生的認可。學生不再認為評估是教師的任務,會更加關心自己的學習努力程度與量表描述項的差距。
以寫作課為例,制定好的評估量表在學生開始寫作前已經發(fā)放,當老師講解如何按照要求寫出一個提綱之后,學生在動筆寫作之前對各項評判標準已經了然于心,當學生寫作結束后,學生不僅可以進行自我評判,也可以進行相互評判。
以口語課為例,在語音實驗室錄制好音頻材料后,學生可以根據(jù)教師發(fā)放的評估量表對自己的口語表達能力和其他同學的口語表達能力進行評分,設計好的量表無需學生添加過多的文字,只需在對應的評價欄中進行簡單的勾劃定位,節(jié)約時間,非常方便。
2015年6月,使用行為表現(xiàn)評估量表的教師在對學生進行問卷調查和訪談后發(fā)現(xiàn):雖然課前要和學生就量表的各項內容和等級進行多次商討,修改過程也要花費一段時間,但是行為表現(xiàn)評估量表配合合作學習的課堂教學模式對學生的自主學習能力有著非常明顯的促進作用:具體體現(xiàn)在1)學生課前的預習和課外自主學習情況有明顯的好轉。2)學生可以更好地關注自己的學習進程,同學的優(yōu)異表現(xiàn)讓他們產生壓力逐漸減少。3)行為表現(xiàn)評估不直接產生成績,學生對于評估不再有抵觸心理,課堂討論質量提高。4)由于有了明確的評判依據(jù),學生自我評價和對他人的評價更加合理。5)評估反饋信息瞬間可得,學生無需等待來自教師的評價即可獲得合理的評估反饋信息。6)評估模式的調整減少了教師不必要的工作量,教師對新型教學模式的熱情重新點燃。
由此可見,在新型教學模式中,不產生直接成績的、能夠為學生提供詳細反饋信息的評價才能真正激發(fā)學生內在的學習動機、允許學生共同參與的評估過程才能使學生樂于參加評估并鍛煉學生對自我學習過程的掌控能力與評估能力、只有當學生覺得有必要學習、會學、樂學的時候,教學與評估才能達到一個很好的平衡點,評估才能真正對教學產生促進作用。
三、行為表現(xiàn)評估使用注意事項
(一)整體學習目標與階段性目標相結合
行為表現(xiàn)評估及配套量表的使用可以在一個教學時間段對學生起到很好的學習監(jiān)督作用,但是大學英語教師也應當在教學中引導學生將階段性學習目標和整體學習目標相結合,例如在詞匯教學中,鑒于目前高校學生要參加大學四級和六級測試,教師在進行每課詞匯教學的同時也要讓學生了解到四級和六級詞匯的整體考核目標。
2016年3月上海電機學院大學英語詞匯測試平臺開始啟用,測試系統(tǒng)能夠根據(jù)教師需要(測試內容與測試時間)為參加測試的學生隨機合成測試試卷,試題類型包括“詞意單選題”“單詞聽寫題”和“單詞拼寫題”,所測試詞匯可以來自測試系統(tǒng)中的大學英語四級詞匯庫或大學英語六級詞匯庫。學生按照教師要求定期登陸校園網進行詞匯測試,學生的測試成績會自動保存在系統(tǒng)中,此時的評估量表可以采用空白線形圖形式發(fā)送給學生,一學期或一學年定期測試完成后,學生依據(jù)每次成績在線形圖中找到定位點即可繪制出完整的個人成績線形圖,可以看到個人在詞匯學習方面距離總體學習目標的前進過程。
(二)形成性評估方式多元化
作為一種課堂教學評價方式,行為表現(xiàn)評估有著很多明顯優(yōu)勢。依據(jù)Robert J.Marzano著重提出的四個原則(1.課堂評價的反饋應該為學生清晰地描述學習目標上的進步和怎樣再提高。2.課堂評價的反饋應該鼓勵學生進步。3.課堂評價在本質上應該是形成性的。4.形成性課堂評價應該是經常性的),任課教師也應當看到其他形成性評估模式的長處,在形成性評估過程中根據(jù)教學實際將多種評估模式相結合。評價不能僅限于依據(jù)量表進行的行為表現(xiàn)評估,也應將紙筆測驗、檔案評價、游戲化評價等多種形成性評價手段相結合使用。例如:對于程度較差的學生而言,體現(xiàn)人本主義教學觀的訪談法和文件夾評估模式都能起到很好的作用。
(三)行為表現(xiàn)評估引入教學的時間
需要注意的是,行為表現(xiàn)評估最好在大學新生入學伊始或學期教學開始的時候引入到英語教學中,如果教師同時采用了合作學習、翻轉課堂等新型教學模式,應該在課堂中為學生詳細介紹大學英語課程的授課模式并為學生預留一段適應時間,盡可能縮短師生在教學活動中的磨合期。
結論:新型授課模式有助于提升學生課堂在學率,在幫助大學英語教師解決部分問題的同時也引發(fā)了教師對于評估模式改革的思考。為保證大學生英語自主學習能力的培養(yǎng)、彌補總結性評估的缺陷,教師應為學生提供及時的指導和必要的反饋,形成性評估在大學英語教學中應發(fā)揮重要作用。頻繁的測試和作業(yè)并不能從根本上對學生的學習產生促進作用,任課教師卻需要為此付出大量的時間和精力。行為表現(xiàn)評估的引入是從形成性評估模式上進行的突破。以行為表現(xiàn)評估為主要課堂評價方式,借助評估量表為學生提供及時有效的反饋信息能夠明確教學目的、實現(xiàn)教學責任均分、提升教學活動中學生的課堂參與度,為新型課堂提供充分的保障。行為表現(xiàn)評估的運用可以在我國當前大學英語教學改革中解決如何構建形成性評估的難題、使教學與評估相得益彰。
參考文獻:
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[2] Hambleton,Advances in assessment models,and practices.In D.C.Berliner& R.C.Calfee(Eds),Handbook of educational psychology.New York.Macmillan 1996
一、風能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
由于風電產業(yè)的飛速發(fā)展,高等學校的專業(yè)設置顯得相對滯后,導致風電相關技術人才匱乏,同時這方面的專業(yè)教育資源和專業(yè)的高級人才也相當缺乏。風電產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、風電領域核心技術的突破很大程度上依賴我國風電本科人才培養(yǎng)。伴隨著產業(yè)規(guī)模的日益擴大、風力機組單機容量的進一步增加以及風電科技的快速發(fā)展,人才短缺的問題日益凸顯。風電本科教育始于2006年,教育部相繼批準華北電力大學、河海大學、長沙理工大學、蘭州理工大學、內蒙古工業(yè)大學、東北電力大學和沈陽工業(yè)大學等少數(shù)高等院校開辦“風能與動力工程”本科專業(yè)。國內設置風能與動力工程專業(yè)的院校,如蘭州理工大學主要依托能源與動力工程學院,華北電力大學主要依托可再生能源學院,沈陽工業(yè)大學主要依托新能源工程學院,培養(yǎng)計劃偏重于動力機械;專業(yè)設置側重于風力發(fā)電的只有河海大學,由原電氣工程學院與水利水電工程學院部分學科專業(yè)調整合并組建了能源與電氣學院,并設置了新能源系,但是也成立于2009年,其人才培養(yǎng)和課程體系也屬于摸索階段。目前,設置本專業(yè)的高校因發(fā)展基礎和辦學定位等方面的差別,所制定的培養(yǎng)方案也存在一定差別和側重,對于風電這個新興產業(yè)對人才的需求及風電人才培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)的、深入的研究。
師資短缺是新辦專業(yè)普遍面臨的問題,之前沒有這方面的人才儲備,也缺乏這方面的專業(yè)教育資源,現(xiàn)有的少數(shù)高級人才相對集中在一些科研單位。教師除部分從事過與新專業(yè)相關科研項目的骨干教師外,一般都對新專業(yè)課程體系缺乏總體掌握,在轉行教師中常出現(xiàn)的問題是教學內容組織缺乏面向新專業(yè)的針對性。對于骨干教師應注意的問題是科研成果向教學中的轉化問題,將風能最新技術進展融入到課堂教學中。結合我國風電行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,從人才現(xiàn)實需求和高等教育銜接的角度立足于內蒙古的資源優(yōu)勢、地域特色及畢業(yè)去向,構建以風能與動力工程專業(yè)為核心,形成創(chuàng)新型、實踐型為主的風電人才培養(yǎng)體系,不求規(guī)模的最大化,但求優(yōu)勢和特色的互補。在橫向對比其他院校風能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎上構建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,將培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實踐能力視為風能與動力工程專業(yè)的主要人才培養(yǎng)模式,同時培養(yǎng)學生具備到邊遠艱苦地區(qū)工作的身體素質和意志品質。
二、風能與動力工程專業(yè)課程體系設置規(guī)劃
風力發(fā)電系統(tǒng)是一個綜合電機制造、空氣動力學、電力電子、電力系統(tǒng)、先進控制理論等多學科知識的高度交叉的新技術系統(tǒng)工程,現(xiàn)有風能與動力工程專業(yè)的教材缺乏系統(tǒng)性、實用性和時效性,同時復合型師資和教育資源有所欠缺,各學科交叉聯(lián)合攻關研究的學術氛圍不濃。在調研其他院校風能與動力工程專業(yè)課程體系的基礎上,本著學以致用的思想,立足內蒙古風電大發(fā)展的現(xiàn)實,面向風電制造企業(yè)和風電場,秉承服務社會的理念,優(yōu)化整合教學資源,既要保證理論知識的掌握又要提升學生實際動手能力,構建科學合理、特色鮮明的以風力發(fā)電為主體專業(yè)課程體系。在完善風電人才教育體系的基礎上構建了內蒙古工業(yè)大學風能與動力工程專業(yè)選課指導,如圖1所示。
課程體系設置以綜合素質教育為核心,實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為重點,要求學生具備較寬廣的電氣學科工程技術基礎和風能與動力工程領域專業(yè)知識,接受風能開發(fā)利用技術的基本科研和工程訓練,具有分析和解決風能利用方面問題的基本能力,能把握電機電器、電力系統(tǒng)、電力電子、自動控制與風力機械和風電場的有機結合,強化多學科交叉融合與實際工程應用能力的緊密聯(lián)系。其專業(yè)主干課程主要包括:工程力學、機械制圖、電路原理、電子技術基礎、電力電子技術、自動控制理論、電機學、電力拖動自動控制系統(tǒng)、風力機空氣動力學、風資源測量與評估、風電機組控制技術、風電場電氣工程、風力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風電機組測試與維護、太陽能發(fā)電技術、可再生能源。
風能與動力工程專業(yè)作為一個工科專業(yè),要求很強的實踐性,需要配備良好的實驗環(huán)境和實踐基地。由于開辦時間短、缺少相關的教學實驗設備,加之風電機組的安裝條件等因素,高校雖然擁有良好的育人環(huán)境,但是教學資源和實踐基地的缺失已經嚴重制約了風電人才的培養(yǎng)。目前國內只有少數(shù)單位開發(fā)了演示性風電實驗裝置。為彌補實驗設備不足的問題,可以采用建立校企產學研合作的方式,充分利用地區(qū)優(yōu)勢,與內蒙古范圍內的風力發(fā)電企業(yè)建立實習基地。
目前我國正式出版的風能技術書籍不少,但其中能直接用于本科教學的書籍較少。主要是由于這些書籍集中于以下三類:第一類為技術培訓類教材,理論性和知識的系統(tǒng)性不足;第二類為理論性專著,偏重理論性,有深度,很多內容源自作者的學位論文或技術報告,部分章節(jié)的難度遠超本科生的理解能力;第三類是各國風電行業(yè)標準和操作規(guī)程,可作為教學輔助用書,但同樣不適于課堂教學。由于以上問題,內蒙古工業(yè)大學在沒有進行專業(yè)師資培訓的前提下,教師們通過自身科研和刻苦自學克服了很多實際困難,采取自編校內講義和其他近似參考教材相結合的方式開出了風能與動力工程專業(yè)所有大綱要求的專業(yè)課程,如風力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風電機組測試與維護、無功補償技術等專業(yè)課程,計劃在經過兩到三屆的試用和修改補充后正式出版一些教材。
三、結語
我國風力發(fā)電在大規(guī)模非水可再生能源發(fā)電中的先行地位已經明確。為適應我國風能產業(yè)的快速發(fā)展對相關技術人員的迫切需求,在本科階段設立風與動力工程專業(yè)、培養(yǎng)從事風電事業(yè)的技術人才是十分必要和及時的。通過分析我國風能產業(yè)對專業(yè)人才知識技能結構的需求,規(guī)劃一套可行的人才培養(yǎng)模式和專業(yè)課程體系方案將對這個新型專業(yè)的建設和發(fā)展起到積極的促進作用,也將對風電產業(yè)持續(xù)、快速的發(fā)展起到一定的推動作用。
作者:任永峰彭偉張利宏李華單位:內蒙古工業(yè)大學電力學院
一、改革方案
1.方案制訂
為了使每個學生都能在畢業(yè)設計中得到實在的鍛煉,目前,畢業(yè)設計(論文)基本實行單人單題目制度,學生在畢業(yè)設計(論文)過程中獨立完成自己的工作。這種主要的模式雖然有利于培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力,但在協(xié)作能力的培養(yǎng)上卻有所不足。因此,試點班BG1001電氣工程及其自動化(試點班)嘗試通過相互協(xié)作的團隊合作模式,即2個學生相互合作、完成一個較大的綜合性題目的模式。指導教師選擇上盡量選擇具有一定硬件開發(fā)能力及具有較高學術造詣的教師,此次試點班指導教師配備了2名教授、5名副教授(高工)、2名講師。團隊合作模式的最主要特征就是個人的設計內容與他人的相互關聯(lián),具有下列特點和要求:
(1)題目具有一定的綜合性或合作性,能培養(yǎng)學生的綜合能力、創(chuàng)新能力和合作精神。為了能夠滿足2個學生共同完成一個項目課題,選題就比較重要,需要滿足2個學生的工作量,又能彼此分工。本次選題要求能夠完成實物,并在正式答辯時能夠進行實物展示。
(2)題目來源多樣化、自由化。指導教師可以根據(jù)專業(yè)內容或自己的科研課題命題,也可結合學生的想法和思路與學生商議共同命題。例如:基于ARM的四軸飛行器姿態(tài)控制研究項目有學生自己提出。本次選題類型有硬件設計、PLC控制、基于單片機的開發(fā)、基于ARM的開發(fā)、基于DSP的開發(fā)、仿真設計等。
(3)團隊合作模式可以有三種方式:同一項目分工,可以一個硬件設計、一個軟件開發(fā)。例如:超低功耗無線車位探測控制系統(tǒng)設計研究、光伏最大功率跟蹤電路設計等項目就是采取該模式。同一項目可以不同方案實現(xiàn)。該方案在本次畢業(yè)設計中沒有團隊采用。同一項目,可以一個通過軟件仿真實現(xiàn)、另一個完成實物開發(fā)。
(4)要求教師對合作的兩個學生同時進行指導。除了按照統(tǒng)一的畢業(yè)設計(論文)管理規(guī)范給予指導外,還要針對相關聯(lián)和合作的內容,組織相關學生共同分析、探討題目完成中遇到的問題等。團隊合作模式的優(yōu)點是:每個學生不僅在各自的研究內容中得到科學研究方式方法的培養(yǎng)和訓練,且能從相互間的配合和協(xié)作,培養(yǎng)學生的團結精神,為今后從事科學研究打下一定的基礎。
二、畢設執(zhí)行情況
對于試點班的畢設執(zhí)行情況,跟其他班的采取措施一致,同時進行。BG1001學生人數(shù)為43人,學生按照簽約單位要求,在簽約單位實習學生人數(shù)為29人。畢業(yè)實習單位主要有上海三菱電梯有限公司、上海阿爾斯通交通設備有限公司、上海振華港機重工有限公司中國電子科技集團公司第21研究所等17家單位。因此該班也存在著提前到崗的情況,給畢設工作的開展帶來不少的困難。1.開題報告2014年3月7日,電氣工程及其自動化專業(yè)舉行了2014屆本科畢業(yè)設計(論文)開題答辯,電氣系共有149位本科畢業(yè)生,系部組織了6個答辯小組。試點班的學生答辯時分配到各個小組,同一課題的學生分到同一組。由于試點班的學生是2個人一個題目,答辯時,可以兩個人一起進行答辯。這樣方便參加答辯的老師整體上把握學生的研究內容、工作量,及時指出不足。答辯老師肯定了試點班學生按新方式進行畢業(yè)設計。認為學生的分工比較明確,題目選取上也有一定的工作量和難度,適合學生開展此課題。開展畢設過程中,能把該專業(yè)學過的電路、電子技術、嵌入式開發(fā)語言等靈活運用,達到了開展畢設的目的。但同時,但也指出了一些同學的不足。試點班具體情況匯總如下:有的畢業(yè)設計(論文)研究目的、內容不明確以及課題范圍太廣,需要補學的東西較多,論文工作量偏大。例如基于ARM的四軸飛行器姿態(tài)控制研究,該課題涉及無線遙控、通訊,四個電機的驅動,飛行姿態(tài)的控制,工作量比較大,尤其是飛行姿態(tài)的控制涉及到空氣動力學的知識,而電氣工程及其自動化專業(yè)沒有學過這方面的課程,因此需要補學得知識就比較多,學生完成該設計的難度也會比較大。有的畢業(yè)設計(論文)研究內容稍簡單,難度偏低,工作量偏小,應增加其量程及控制功能。例如“基于單片機的電壓-電流轉換電路系統(tǒng)設計”,該題目主要是完成電壓-電流轉換,這個主要是運用運放及其反饋知識,相對來說比較簡單,但是如果能增加其量程的選擇、能夠有效的控制切換并進行良好的顯示,也能符合畢設的要求。“一種新型非接觸式鋼軌裂紋檢測系統(tǒng)”該題目需增加其巡檢功能,檢測系統(tǒng)不僅能在固定的位置檢測出裂紋,而且在移動中也能正常工作。
2.中期檢查為保證畢業(yè)設計質量,加強對畢業(yè)設計過程環(huán)節(jié)的監(jiān)控,切實做好畢業(yè)設計工作,2014年4月18日,電氣系舉行了2014屆本科畢業(yè)設計(論文)中期檢查答辯,要求每一位畢業(yè)生進行PPT匯報答辯,并檢查了畢業(yè)設計任務書、畢業(yè)設計課題的進度、畢業(yè)設計(論文)教師指導記錄本、中期檢查報告等。電氣系中期答辯的分組跟開題報告答辯時一致,這樣參加答辯教師對學生所做的東西比較熟悉,能夠對學生現(xiàn)階段的成果進行點評和指導。經過答辯學生的宣講、答辯組老師的詢問和學生所交材料的檢查,發(fā)現(xiàn)學生的畢業(yè)設計還存在著一些問題。試點班總共不通過人數(shù)為7人。其中4人是缺席了中期檢查,三人應論文存在問題比較多,進度嚴重滯后而沒有通過答辯。缺席4人次也說明這個班的部分學生對待畢設的態(tài)度也不是很積極。存在問題:部分同學對畢業(yè)設計不夠重視,投入精力較少,在中期檢查中發(fā)現(xiàn)他們對研究內容尚不清楚,對畢業(yè)設計(論文)的要求理解不透徹,課題研究還處于起步階段,沒有真正突出重點。例如:光伏最大功率跟蹤電路設計論文,該論文沒有實際開展,對文獻綜述也比較簡單,對里面的重點技術MPPT也不是太了解,論文中期報告也沒有按照學校要求的格式撰寫。部分學生收集、整理、分析信息、資料的能力欠缺,畢業(yè)設計內容稍單薄,數(shù)據(jù)運算、分析、處理能力不夠,圖紙規(guī)范化程度低,設計實驗線路和搭建實驗裝置、實驗數(shù)據(jù)的處理(圖表,曲線)、實驗結果與討論能力稍欠缺。
3.全院畢業(yè)設計(論文)答辯2014年5月27日、30日、31日,電氣學院舉行了2014屆本科畢業(yè)設計(論文)答辯,要求每一位畢業(yè)生進行PPT匯報答辯,并檢查了畢業(yè)設計任務書、畢業(yè)設計(論文)等。具體情況匯總如下:本屆共有394位本科畢業(yè)生,學院組織了18個答辯小組,共有391位同學參加了答辯。其中3位同學(其中一位海外留學生)因為畢業(yè)設計(論文)沒有完成,故沒有參加答辯。經過答辯學生的宣講、答辯組老師的詢問和學生所交材料的檢查,答辯組老師認為大多數(shù)同學能在規(guī)定的時間內完成畢業(yè)設計任務陳述、基本上能圍繞主題展開,概念基本清楚。試點班學生基本按照預先的要求完成了實物,14個作品進行了展示。在參加首次答辯的391位同學中,最后經過答辯組專家的一致推薦有38位同學(其中試點班學生9名)的畢業(yè)設計被評為電氣學院優(yōu)秀畢業(yè)設計,試點班學生約占23.7%。經過電氣學院學術委員會的選優(yōu)答辯、討論研究,最終推薦8位同學(其中試點班學生2名,約占25%)參加學校的公開答辯,最終試點班學生一名獲得三等獎,一名獲得優(yōu)秀獎。
三、結論
關鍵詞:實驗教學;研究生;電氣工程
作者簡介:解璞(1977-),女,河北定州人,軍械工程學院車輛與電氣工程系,副教授;趙錦成(1962-),男,陜西西安人,軍械工程學院車輛與電氣工程系,教授。(河北 石家莊 050003)
基金項目:本文系軍械工程學院教學研究課題(課題編號:Jxlx1382)的研究成果。
中圖分類號:G643 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)25-0155-02
實驗教學對于培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力具有不可替代的作用。[1]軍械工程學院電氣工程學科針對裝備供電“安全、可靠、優(yōu)質”的軍事需求,圍繞裝備電氣系統(tǒng)中電能的發(fā)、輸、配、變、控、管、用等技術環(huán)節(jié),以提高電氣裝備的性能和維修保障能力為目標,研究裝備電氣工程新理論、新技術和新方法,體現(xiàn)為機械與電氣、強電與弱電、設備與系統(tǒng)相結合,技術內涵有別于民用電網,具有明顯的軍事特色和學科特色。本學科要求研究生除需熟悉電氣工程學科的科學研究方法,具有獨立獲取新知識以及從事科學研究的能力,還應掌握較強的實驗技能和解決實際問題的能力。
研究生的實踐能力和創(chuàng)新能力是衡量研究生培養(yǎng)質量的重要指標。實驗教學是電氣工程學科教學的重要環(huán)節(jié)之一。然而,相比于課堂教學和學位論文研究,實驗教學一直是研究生培養(yǎng)工作中亟待加強的環(huán)節(jié)。[2]重理論輕實踐,致使大部分研究生理論水平很高,但動手能力和解決實際問題的能力欠缺。因此如何優(yōu)化實驗教學內容,豐富實驗教學方法,打造實驗教學平臺,培養(yǎng)出綜合性、創(chuàng)新型人才是實驗教學的關鍵。
一、傳統(tǒng)實驗教學存在的主要問題
目前研究生的實驗教學沒得到足夠重視,導致很多研究生實驗課程變成了一種形式上的教育,成為研究生用來“混學分”的課程。究其原因,目前研究生實驗教學主要存在以下不足之處。
1.實驗內容設置欠合理
目前大多研究生實驗沿用本科方式,依據(jù)理論教學的需要而設置,所開設實驗中原理性、驗證性的基本實驗內容較多。由于受經費及現(xiàn)有實驗條件的限制,針對裝備電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、變、用等各個環(huán)節(jié)電能的測量、調節(jié)、補償、控制則只能部分地進行演示性實驗,無法反映電力系統(tǒng)的動態(tài)環(huán)節(jié),不同程度脫離工程實際和裝備實際。另外,與研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)息息相關的綜合性、設計性實驗數(shù)量相對較少,實驗內容趨簡避繁,從而導致研究生只能進行低水平的重復實驗,而缺乏對其創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。
2.實驗教學方法不足
傳統(tǒng)實驗教學方法是教師在課堂上講授實驗內容、演示實驗操作,再讓學生在規(guī)定時間內按照固定實驗步驟進行實驗。這是一種灌輸式的教學模式,比較局限與死板。研究生大多只是忙于完成實驗內容,而對實驗原理及實驗過程中出現(xiàn)的問題沒能進行獨立而深入的思考。該教學模式嚴重制約了研究生的獨立思考和解決實際問題的能力,無法達到應有的實驗效果。
3.實驗資源利用率低下
目前多數(shù)院校簡單地按任務目標和所屬部門劃分實驗室[3],教學實驗室基本不涉及科研工作,科研實驗室很少顧及教學,人為地將教學與科研割裂開來,不利于實驗室資源的充分利用。實驗室開放不夠,研究生很少有機會進入專業(yè)性更強、設備更先進的科研實驗室進行綜合性與研究性的實驗。有些研究生導師會利用自己的課題經費購置或研制一些先進的實驗設備,但出于對設備的保護,利用率低,很少為研究生實驗教學所公用。
二、研究生實驗教學改革中采取的措施
如何解決研究生實驗教學過程存在的上述問題,充分利用實驗教學提高電氣工程研究生的創(chuàng)新能力?本文結合筆者在研究生實驗課程教學中的體會,以及軍械工程學院電氣工程學科在研究生實驗教學過程的實踐經驗,提出幾點改革措施。
1.優(yōu)化實驗教學內容
實驗內容的安排、選擇及合理分配對實驗教學是非常重要的。為此,我們根據(jù)電氣工程學科不同層次、不同研究方向的研究生,由淺入深、由點到面,分層次優(yōu)化實驗教學內容。目前的實驗內容主要分為:驗證型實驗設計型實驗科研型實驗。
驗證型實驗主要用于對研究生學員的基本實驗技能進行培訓。通過常規(guī)實驗操作方法的培訓,提高學員動手能力,為下一步進入論文階段并順利開展打下堅實的基礎,每名研究生必須完成這一階段的訓練。
設計型實驗主要培養(yǎng)研究生觀察問題、分析問題及最終解決問題的能力。讓研究生根據(jù)自己的專業(yè)研究方向設計具有綜合性、典型性、開拓性和創(chuàng)新性的實驗,由導師和任課教員共同指導學員查閱相關的參考資料,并對實驗設計和實施給以指導和幫助。此類實驗既鍛煉研究生形象思維,又培養(yǎng)其邏輯思維,是促進研究生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不斷提高的有效途徑,并可充分調動學員的創(chuàng)新意識和科學研究興趣,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下良好的基礎。通過綜合實驗的設計、實施、分析到完成實驗任務,能更好地提高研究生的創(chuàng)新科研能力。
科研型實驗是讓研究生主動參與到科研實際。充分發(fā)揮學科優(yōu)勢,利用科研實驗室資源和強大的科研隊伍,與武器裝備和科研課題接軌,將前瞻性、先進性的科研成果融入到實驗教學環(huán)節(jié)中去,從而使研究生在進入做論文階段之前熟悉各種專業(yè)設備并掌握現(xiàn)本學科中具有代表性的重要研究方法,了解和掌握現(xiàn)代最先進的技術思想,達到依托科研實踐培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的,為研究生學員到部隊任職打下堅實的基礎。
實驗教學內容改革要服從服務于人才培養(yǎng)的需要。軍校研究生的培養(yǎng),是為了適應軍隊建設和信息化條件下作戰(zhàn)的需要,為我國國防現(xiàn)代化建設培養(yǎng)各級各類的自主創(chuàng)新人才。在進行實驗教學內容優(yōu)化時,必須在遵循本學科發(fā)展規(guī)律的前提下,針對武器裝備建設和發(fā)展中面臨的實際問題及研究生后續(xù)的課題,明確軍事應用背景。
以本教研室的電氣工程碩士點為例,該學科針對目前我軍裝備野戰(zhàn)供電保障多采用內燃動力發(fā)電機供電而油料保障壓力大、戰(zhàn)場安全性低、制約軍事意圖實現(xiàn)等不足,為適應裝備供電保障發(fā)展趨勢,堅持自主創(chuàng)新,構建了風—光—柴混合能源互補供電系統(tǒng)。該微型供電示范系統(tǒng)填補了我軍裝備野戰(zhàn)供電系統(tǒng)保障在混合能源互補供電領域的空白,并將此科研成果應用到研究生的實驗教學中。目前依托該平臺可開展混合能源互補供電組網、監(jiān)控、分配、變換、防護等實驗,使學員鞏固理論知識,了解前沿動態(tài),掌握實驗方法,一方面為后續(xù)研究生學員開展新能源發(fā)電技術、實時智能控制器、新型蓄電池及其充/放電控制技術、混合能源互補供電能量管理與監(jiān)控技術等方面的課題研究提供了基礎和保障,另一方面也使實驗課程的內容更加具體化,促進了課程教學內容改革和創(chuàng)新。
2.豐富實驗教學方法
教學方法是實驗教學的關鍵。研究生的培養(yǎng)目標是成為獨立從事科研工作的個體,因此研究生的實驗教學不能停留在傳統(tǒng)的教條式層面上。
實驗教學方法的改革就是要本著“學員為主,教員為輔”、“學員獨立設計,教員重點輔導”的原則。在實驗教學環(huán)節(jié),有必要培養(yǎng)研究生的實驗流程自行規(guī)劃能力。比如對于驗證型的實驗,只給出實驗節(jié)點要求,研究生則要按照自身的理解,自行設計實驗步驟,并整理實驗結果,甚至自行補充實驗內容,進行創(chuàng)新性實驗學習。在與研究生課題聯(lián)系緊密的科研型實驗中導師應盡量放手,讓研究生充分發(fā)揮聰明才智,讓實驗教學成為一種探索、求知、求新的過程。
同時實驗教學應貫穿于研究生培養(yǎng)的全過程,導師應及時根據(jù)研究生的課題進展情況,了解其實驗中遇到的問題并給予指導或協(xié)助解決,讓研究生少走彎路,提高效率,這也是一個教學相長的過程。通過這種研究式的實驗,可以循序漸進地培養(yǎng)研究生獨立分析解決問題的能力。
3.打造實驗平臺
實驗平臺是實驗教學的保障。為彌補實際裝備缺乏所造成的教學條件不足,利用科研資源優(yōu)勢改善研究生實驗教學環(huán)境,解決實驗教學對實際裝備的依賴。我院電氣工程學科依托軍隊“2110”裝備野戰(zhàn)電力支持實驗室的建設,結合裝備野戰(zhàn)供電的發(fā)展趨勢及需求,以“瞄準前沿、圍繞目標、結合裝備、強化特色”為發(fā)展目標相繼搭建了軍用電站裝備綜合技術保障、野戰(zhàn)電力支持仿真、電能質量監(jiān)測與控制3個特色鮮明并互為補充的實驗系統(tǒng)。
(1)電力綜合技術保障實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)能培養(yǎng)電氣工程研究生在裝備野戰(zhàn)電力支持方向的理論聯(lián)系實際意識和基本實驗技能,為電機學、電力系統(tǒng)分析、電氣檢測技術、供配電技術、電能質量分析與控制等專業(yè)課程學習提供了實驗條件和良好的科研背景。
(2)野戰(zhàn)電力支持仿真實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)由1臺高效專業(yè)服務器和6臺臺式計算機及顯示設備和專業(yè)的電力支持仿真計算軟件組成,該仿真系統(tǒng)可彌補實驗技術的不足,提高研究進度,降低研究費用,具有靈活性、可重復性及安全性高的特點,研究生學員可在裝備野戰(zhàn)供電系統(tǒng)建模和穩(wěn)態(tài)/暫態(tài)仿真分析計算,優(yōu)化裝備野戰(zhàn)供電系統(tǒng)設計,提高系統(tǒng)的電能質量、控制運行系統(tǒng)的運行效率和安全穩(wěn)定性等方向開展實驗。
(3)電能質量監(jiān)測與控制實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)為開展負荷結構特性對電能質量的影響研究,實現(xiàn)了負載形式的典型、多樣化,兼顧了實際和科研的需要。一方面配置了小型化的電機拖動、照明、變頻調速電機、逆變裝置等非線性、沖擊性負荷,另一方面配置了電子負載、阻感負載等以便建立極端條件下的綜合負荷模型,同時還具有國際先進水平的交/直流電壓跌落模擬器,可模擬極端的電能質量問題。為研究生電能質量專業(yè)課程學習提供了實驗條件,為碩士研究生的培養(yǎng)提供了科研環(huán)境手段。
目前該實驗室面向研究生學員全面開放,共享及利用率較高,已能滿足野戰(zhàn)條件電能的產生、組網、分配、變換、監(jiān)控和保障等方面的科學研究,可在更高的研究層次培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力。近三年來以實驗室為背景,先后培養(yǎng)各類研究生12名,已畢業(yè)碩士研究生8名。實驗室在建設中自主開發(fā)實現(xiàn)了部分功能,混合能源互補供電系統(tǒng)培養(yǎng)研究生3名,分別實現(xiàn)了混合能源互補供電系統(tǒng)的實時監(jiān)控和鉛酸蓄電池的虛擬測試;軍用電站性能檢測與測試分系統(tǒng)培養(yǎng)研究生3名,分別開展了軍用電站電氣參數(shù)檢測及模塊電源虛擬測試系統(tǒng)的研究;2名研究生則分別開展軍用電站AVR檢測診斷平臺及逆變電源供電負荷適應性研究。把實際科研用的裝置用于實驗教學,使研究生在課程學習中就接觸到課題了,這些設備就是下一步研究生做課題直接要用的設備,這些科研平臺的設計、運行、實現(xiàn)方法都成為課題可借鑒的資料。這使研究生盡早接觸到學科發(fā)展的前沿,拓展視野,并加強了研究生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
三、結語
幾年來的實踐證明,加強對研究生實驗教學的改革,一方面加深了研究生對本學科理論知識的進一步理解和掌握,拓寬了知識面,另一方面也使他們學到了許多實驗室工作的知識和技能,提高了實驗動手能力、語言表達能力、組織教學的能力和理論聯(lián)系實踐的能力,培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W作風,促進了學業(yè)的進步。研究生教育要圍繞學科特色優(yōu)勢,重視研究生扎實的實驗基礎、綜合運用技能和創(chuàng)新思維的培養(yǎng),同時還應優(yōu)化實驗教學內容,豐富實驗教學方法,打造良好的實驗平臺,從而為實驗教學提供良好的條件,進一步提高研究生實驗教學效果,達到全面提升電氣工程研究生綜合素質的目標。
參考文獻:
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為了構建工程教育質量監(jiān)控體系和工程教育與工程界的聯(lián)系機制,實現(xiàn)我國工程教育的國際互認,提升我國高等工程教育的國際競爭力[1],教育部于2006年3月正式啟動了工程教育專業(yè)認證試點工作。作為四個試點認證專業(yè)之一,電氣工程專業(yè)的認證籌備會議于2006年4月5日在北京召開,著手起草相關文件和認證標準等;隨后的會議又進一步修改與完善了相關文件等[2]。
電氣工程專業(yè)認證首要的關鍵問題是判斷培養(yǎng)目標、課程設置及教學內容等是否符合專業(yè)認證通用標準[3]和補充標準[4]。為此,對照上述標準的要求,我校電氣工程及其自動化專業(yè)進行了課程設置方面的相應改革,為順利通過專業(yè)認證[5]奠定了基礎。
一、學分規(guī)定與畢業(yè)要求學分
我校按照理論課程16學時對應1學分、獨立設置的實驗課程30學時對應1學分進行學分設置。根據(jù)培養(yǎng)計劃,電氣工程及其自動化專業(yè)學生必須修滿168個學分方可畢業(yè),包括理論教學學分和集中實踐環(huán)節(jié)學分。理論教學占132學分、集中實踐環(huán)節(jié)占36學分;其中,理論教學中的必修課為98學分,人文及社會科學選修課為6學分,其它選修課為28學分。
為了全面推進素質教育,激勵學生樹立創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,提高學生綜合素質,學校鼓勵學生積極參加第二課堂活動,制定了《長沙理工大學第二課堂學分認定暫行辦法》。第二課堂活動主要包括:各級各類競賽,論文和科技成果,科研活動,各類過級考試和職業(yè)技能考核,社會實踐活動,公益勞動等,“大學生素質拓展中心”或“陽光藝術團”組織的各類培訓班,學生會或學生社團聯(lián)合會組織的活動,各學院根據(jù)自身特點確定的活動或項目。學生參加上述各類活動并至少獲得10學分方可畢業(yè)(第二課堂學分不包含在畢業(yè)總學分之中)。
二、教學計劃的修訂
我校對于教學計劃修訂有較為完善的制度,一般每隔4年左右就對培養(yǎng)方案進行一次修訂,教學計劃的修改隨同進行。培養(yǎng)方案和教學計劃一經確定,將保持一定的穩(wěn)定性;其修訂原則上根據(jù)國家或社會發(fā)展的要求進行。教學計劃批準后,教學組織和實施嚴格按照教學計劃表執(zhí)行。
根據(jù)電力行業(yè)的發(fā)展需求,近年來,電氣工程及其自動化專業(yè)分別于2006年、2008年、2010年和2013年對教學計劃進行了修訂,由專業(yè)負責人帶頭、骨干教師參與,廣泛征詢學生和相關行業(yè)的企事業(yè)單位意見,并經學校組織的校內外專家評審通過后才確定。2013年在遵循學校指導原則的大前提下,結合學院培養(yǎng)目標,尤其是在聽取校外的企業(yè)專家對培養(yǎng)方案審核意見的基礎上,為了更好的彰顯專業(yè)特色,增強本專業(yè)人才培養(yǎng)的工程適應性與工程應用性,同時為了使課程之間的銜接更為合理,針對本專業(yè)培養(yǎng)方案細節(jié)進行了相應調整。例如,增加了本專業(yè)直接與工程應用緊密相關的幾門最重要的專業(yè)課和專業(yè)平臺課的學時:“發(fā)電廠電氣部分”、“繼電保護原理”、“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”三門課程的課時由原方案的56學時增加為64學時,“高電壓技術”課程由原方案的40學時上升為48學時;另外,適當加強了與本專業(yè)工程應用聯(lián)系較為緊密的基礎課與專業(yè)基礎課:“線性代數(shù)”由32學時調整為40學時,“電路理論A(上)”與“電機學A(上)”皆由48學時增加為56學時,并新增了一門選修課“工程力學”;為了使課程安排與銜接更為合理,將“線性代數(shù)”提前到第一學年的秋季學期,以便與課程“電路理論A”更好的銜接,將“發(fā)電廠動力部分”提前到第二學年春季學期,使其與“認識實習”更好的配合,將比較重要的專業(yè)限選課“電力系統(tǒng)自動控制技術”提前到第三學年春季學期,以加強其教學效果;將限選課“電力電子技術A”提前到第三學年秋季學期,以便與“電力系統(tǒng)自動控制技術”更合理的銜接;另外考慮到原方案中所設置的高電壓專業(yè)方向的應用面較窄,往屆學生選擇該專業(yè)方向的很少,甚至無法開班,因此,本次方案中取消了高電壓專業(yè)方向,但為了適當加強高電壓技術方面的內容,增加了“高電壓技術綜合應用”這門選修課。
三、課程開設體系
根據(jù)專業(yè)認證通用標準[3]和補充標準[4],在電氣工程及其自動化特色專業(yè)課程體系的基礎上,根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標定位,其培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)途徑和培養(yǎng)質量都以培養(yǎng)目標達成為導向,課程的開設也緊緊契合培養(yǎng)目標和畢業(yè)生能力要求。本專業(yè)課程體系稱為“6+1”結構:由人文及社會科學類、數(shù)學與自然科學類、工程基礎類、專業(yè)基礎類、專業(yè)類、工程實踐與畢業(yè)設計(論文)6個模塊和課外教育活動模塊組成,課程結構比例為:人文及社會科學類課程(含外語)占總學分的21.1%,數(shù)學與自然科學類課程占總學分的15.5%,工程基礎類課程、學科專業(yè)基礎類課程與專業(yè)類課程占總學分的43.2%,工程實踐與畢業(yè)設計(論文)占總學分的20.2%;具體課程開設情況見表1,主要課程的先修關系如圖1所示。課外教育活動主要考慮學生綜合素質及個性化能力培養(yǎng),在課堂之外可獲得的創(chuàng)新學分(我校普教本科生第二課堂活動學分折算表見表2)。
四、課程體系的特點分析
通過對表1、表2和圖1所示課程體系的分析,可以發(fā)現(xiàn)以下特點:
(1)通過人文及社會科學類課程,培養(yǎng)學生人文科學素養(yǎng)、社會責任感和職業(yè)道德,使之具備一定的經濟和管理知識;并具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力;
(2)通過數(shù)學與自然科學類課程的學習,培養(yǎng)學生應用數(shù)學與自然科學知識解決本專業(yè)中工程問題的能力;
(3)通過工程基礎類課程的學習,培養(yǎng)學生掌握文獻檢索、資料查詢及運用現(xiàn)代信息技術獲取相關國內外最新科技文獻的能力;
(4)通過專業(yè)基礎類課程的學習,掌握學科基礎知識和專業(yè)基本理論知識,培養(yǎng)學生不斷學習和適應發(fā)展的能力;
(5)通過專業(yè)類課程的學習,了解與本專業(yè)相關的職業(yè)和行業(yè)的生產、設計、研究與開發(fā),能正確認識電力技術對于國民經濟和社會發(fā)展的影響;了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;
(6)通過工程實踐與畢業(yè)設計(論文)等工程實踐環(huán)節(jié),提高學生綜合運用理論和技術手段解決實際問題的能力和追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識;培養(yǎng)學生的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發(fā)揮作用的能力。
顯然,上述課程體系滿足了《工程教育專業(yè)認證通用標準》[3]中培養(yǎng)學生“十大”能力的要求,同時通過專業(yè)基礎、專業(yè)課的學習,滿足《電子信息與電氣工程類專業(yè)認證補充標準》[4]中知識要求、能力要求、工程要求和特別要求條款。通過選修課的設置,學生可根據(jù)自身實際及職業(yè)規(guī)劃的需要有選擇性的學習。
關鍵詞:創(chuàng)新教育 新能源 人才培養(yǎng)
中圖分類號:F240;G645
文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2016)05-177-02
引言
近十幾年來,我國新能源產業(yè)得到迅猛發(fā)展,在風力發(fā)電、太陽能光熱發(fā)電、生物質能源利用、氫能開發(fā)等方面處于世界領先地位{1}。但與這種情況相悖的是,無論在新能源利用技術方面還是相關的裝備制造業(yè),新能源產業(yè)的人才明顯滯后于產業(yè)發(fā)展,存在著嚴重的人才缺失現(xiàn)象。這種現(xiàn)實狀況制約了我國新能源產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,對于為社會培養(yǎng)高級技術人才的高等院校來說,培養(yǎng)新能源方面人才已成為迫切任務{2}。
大學生創(chuàng)業(yè)教育理念是強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓練,增強高校學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎上的創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)適應國家建設需要的高水平人才{4}。在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式下培養(yǎng)新能源領域緊缺人才,能夠極大地促進新能源產業(yè)的發(fā)展。
一、風力發(fā)電
筆者所在專業(yè)為農業(yè)電氣化與自動化專業(yè),主要培養(yǎng)電氣工程類專業(yè)技術人才。目前,小型風力發(fā)電系統(tǒng)效率很高,已達到商品化程度,風力發(fā)電機、風力發(fā)電已初步形成產業(yè)。風力發(fā)電技術為本專業(yè)的一門專業(yè)選修課,風力發(fā)電原理是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發(fā)電機發(fā)電。風力發(fā)電沒有燃料問題,也不會產生輻射或空氣污染,是一種特別好的發(fā)電方式。
近年來,筆者所在的佳木斯大學大力支持大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目的開展,學生在指導教師的指導下申請一些風力發(fā)電方面的項目。風力發(fā)電技術課程涉及到直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機、異步交流發(fā)電機、發(fā)電機組的控制、充電器及逆變器方面的知識,這些知識大多抽象,學生只會理論計算,對工程實際應用及運行情況不了解,使項目進行過程中遇到很多阻礙。為此,本專業(yè)帶學生到學校附近的大唐依蘭風電公司進行參觀實習,使學生了解風力發(fā)電實際運行情況,在實踐與創(chuàng)新理論的指導下完成課題。
二、太陽能光熱發(fā)電
1.太陽能光伏發(fā)電。太陽能是石油和煤炭等常規(guī)能源最理想的替代能源,太陽能光伏發(fā)電是各種新能源中應用前景最廣闊的一種{4}。鼓勵學生申請光伏裝置設計方面的課題,通過裝置搭建過程中掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作的原理,在實際操作過程中發(fā)現(xiàn)問題,然后通過交流學習解決問題,掌握逆變技術、最大功率點跟蹤技術的原理和方法。此外,還通過太陽能光伏板完成太陽能充電器、太陽能滅蟲等設計,使學生的創(chuàng)新能力、實踐能力得到了極大的提高。
2.太陽能熱電發(fā)電。太陽能熱利用技術按終端使用溫度范圍大致分為低溫、中溫、高溫:低溫范圍在100℃以下,主要用于生活用水、采暖、干燥、蒸餾、農用溫室等;中溫100~300℃之間,用于工業(yè)用熱、制冷空調、烹調等;高溫則為300℃以上,用于熱發(fā)電、材料高溫處理和有毒物料的去毒處理等。太陽能利用技術也是農村新能源利用的核心,在社會主義新農村的新能源建設中起到至關重要的作用。
太陽能熱電發(fā)電有兩種形式,一種是利用太陽熱能產生高溫蒸汽推動汽輪機發(fā)電,另一種是將太陽熱能耦合到熱電材料,利用熱電材料的賽貝克效應進行發(fā)電。其中,第二種太陽能發(fā)電形式被稱為太陽能溫差發(fā)電,這種發(fā)電方式更適合大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。作為本項目的前期鋪墊,目前已經指導學生完成2015年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,智能半導體溫差發(fā)電裝置設計(201510222017),目前發(fā)表學術論文2篇,申請專利1項(ZL201520418516.8)。項目實施過程中,學生從對溫差發(fā)電一知半解,最后通過學習、研討、反復實驗解決各種問題,提高理論與科學技能的同時,創(chuàng)新能力及團隊合作能力都得到了極大的鍛煉,此外,項目申請與答辯過程中都需要項目組成員自已完成PPT制作與解說,使學生得到了專業(yè)鍛煉,為今后工作中遇到同樣問題打下良好基礎。下個項目的目標是完成太陽能溫差發(fā)電裝置的設計,使學生在項目實施過程中掌握更多太陽能利用的理論與技術。
三、水力發(fā)電
水力發(fā)電雖然不是新能源發(fā)電,但也是節(jié)能環(huán)保的可再生能源發(fā)電。水力發(fā)電是利用河流、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處,將其中所含勢能轉換成水輪機之動能,再借水輪機為原動力,推動發(fā)電機產生電能{5}。在水力發(fā)電中,主要培養(yǎng)學生控制方面的技能,目前已經完成“基于PLC的水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)”。學生采用上位機與下位機協(xié)同工作的控制方式,RS485通訊方式進行數(shù)據(jù)的傳輸,以PLC為系統(tǒng)的控制核心,完成對水電站閘門的全程監(jiān)控。實現(xiàn)功能主要包括:通過人機交互界面―觸摸屏,實現(xiàn)對閘門的啟動上升、停止、下降的控制;實現(xiàn)對閘門開放度信息的采集、顯示及處理功能;在緊急情況下緊急落門和緊急抱閘剎車的功能;報警信息的顯示以及通過觸摸屏可以監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài);控制閘門上升或下降到指定開度。項目實施過程中,學生的組態(tài)軟件編程能力、PLC控制能力、上位機與下位機的通訊能力都得到了很大的提高。
總結
1.新能源發(fā)電領域的人才除了需要具備多學科理論知識,涉及機械、電機學、電力電子技術、自動控制理論等學科,主要還要求具備一定的實踐技能。在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式下,結合項目研發(fā),使學生具備了更多新能源發(fā)電方面的理論知識與實踐技能,符合新能源產業(yè)對人才多方位的、多層次的要求。新能源產業(yè)不僅需要技術領域的人才,還有相關的工程管理、項目規(guī)劃、金融、財務等方面的人才。這些能力在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實施過程中都能得到極大的提高。
2.在認識到新能源產業(yè)人才的缺失如此嚴重的同時,也促進本專業(yè)的課程調整。考慮培養(yǎng)多層次的學生,既培養(yǎng)有從事科研、開發(fā)的領域的人才,也培養(yǎng)產業(yè)的技能人才,增強專業(yè)的活力。同時,新能源產業(yè)日新月異,新產品、新技能層出不窮,也要求專業(yè)教師們時刻更新自己的知識結構,跟上變化的步伐,打造更加專業(yè)的教師隊伍。
3.目前高校都面臨巨大的就業(yè)壓力問題,社會上還缺少創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才,通過大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目培養(yǎng)出的學生,在專業(yè)技能、創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)能力、管理能力、商務能力等多方面得到鍛煉和提高。即使學生不進入到新能源產業(yè)工作,也可選其他領域的工作,這在一定程度上增加了本專業(yè)的就業(yè)渠道,緩解就業(yè)壓力大的社會問題。
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(作者單位:佳木斯大學機械工程學院 黑龍江佳木斯 154007)
關鍵詞:課程建設;精品課程;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)21-0014-02
河南理工大學(以下簡稱“我校”)的“自動控制系統(tǒng)”課程經過30多年的教學改革和發(fā)展,取得了突出成果,于2008年評為國家級精品課程。近幾年來,本課程教學組在整合原有資源的基礎上,在師資建設、教學手段、實踐環(huán)節(jié)、考試方式等方面進行了改革和實踐,進一步加強精品課程建設,獲得了課程教師和學習該課程的學生的肯定和一致好評。
一、課程教材建設
教材的選取和教材建設是決定教學質量的關鍵因素之一,它直接影響著教學內容與學生知識結構的合理性與科學性。[1]
我校“自動控制系統(tǒng)”課程始于1972年,是國內較早開設該課程的高校之一。在教材的建設上共進行了6次修編和選取。隨著電力電子技術、計算機技術的發(fā)展,交流電力拖動控制技術取得了突破性進展,一些先進的控制理論和方法在交流電力拖動系統(tǒng)中得以實現(xiàn)。從1996年起為適應國家教育部“面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”的要求,將課程內容進行拓展,并結合我校與煤礦結合緊密的特點,增加交流調速控制學時,引入VC、DTC等先進控制策略的相關知識,以適應自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。2004年,根據(jù)我校特點的需要,再次對以往使用教材進行了修編,出版了“十五”國家級規(guī)劃教材“自動控制系統(tǒng)”。根據(jù)課程發(fā)展的需要,今年再次對教材進行修訂,進一步增加了交流調速內容在課程中的比重和課時。
二、教學方法建設
“自動控制系統(tǒng)”具有綜合性強的特點,這門課程涉及的領域廣泛,是電機學、電力拖動自動控制原理、微型計算機控制技術以及電力電子技術等多門課程的綜合和升華,也是與工程實際接合非常緊密的一門專業(yè)課程。[2]在講授課程的過程中,主要從以下幾個方面著手:
1.培養(yǎng)學生的學習興趣
“自動控制系統(tǒng)”課程是一門綜合性和實踐性很強的課程,培養(yǎng)學生對該課程的學習興趣尤為重要。課程教學中始終貫穿課程內容的實用性是激發(fā)學生學習興趣的關鍵所在。例如在課程開始就給學生先舉一些很有吸引力的、多個領域的交直流調速系統(tǒng)應用實例,例如電力機車的啟動、調速、停止過程和龍門刨床切削工件的過程,讓學生直觀形象地了解到本門課程在實際中的具體應用及重要地位,增加學生對電機調速系統(tǒng)的感性認識,通過這些例子用“調速”兩個字來概括本課程的學習內容,讓學生了解本課程的學習目的。然后從19世紀開始談交直流的發(fā)展歷史,比較交直流調速的優(yōu)缺點進而讓學生認識到交直流調速的發(fā)展趨勢,使學生對本課程有一個宏觀概念上的了解,清楚本課程的重要性,培養(yǎng)學生對本課程的學習興趣。
2.鼓勵學生自學、主講,調動學生學習的積極性
課堂教學過程中,對于較難的章節(jié)可以以教師主講形式進行,在本節(jié)課結束后,把本節(jié)課講到的調速系統(tǒng)的缺點總結出來,提到下節(jié)課的調速方式可以解決存在的問題,讓學生在課前自學,預先提醒下節(jié)課可以由學生來講。在下節(jié)課時請學生來主講,根據(jù)學生的理解,針對關鍵問題,回顧所學內容,對學習過的內容進行敘述,交流自己掌握的知識及學習體會。教師在聽取學生講課和回答問題的過程中,可以摸清學生對知識點的理解和掌握程度,對其中的錯誤概念和理解及時給予指導、糾正。在課程內容的講授中,以控制方法作為主線,貫穿課程始終。按提出問題、分析問題、解決問題的方式,循序漸進、由淺入深地組織研討型教學,充分調動學生的學習積極性。
3.精心選擇教學內容,適當補充新的知識點
教學過程中應根據(jù)本課程的特點,使教學內容與該領域的先進技術同步,激發(fā)學生的學習興趣。隨著電力電子技術與自動控制技術的進步,應逐步增加交流調速的教學內容,減少直流調速的內容。其次,由于自動控制系統(tǒng)課程的講授內容較多,要根據(jù)不同專業(yè)分配的課時合理選擇講授的內容,處理好教學內容和教學專業(yè)、教學課時之間的矛盾,做到由簡入繁,重點突出。
另外還可以適當引入和教材理論相關的生產實踐的例子。例如在交流調速部分很多教材只介紹變頻器的算法,很少提及變頻器的應用。作為以培養(yǎng)應用型人才為目標的本科院校,應在教學過程中適當介紹幾種當前比較先進的變頻器的參數(shù)設置和使用場合,如ABB、SIEMENS等的應用實例,有利于培養(yǎng)學生的解決實際問題能力。
4.適當使用多媒體教學
改革傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學方式,引入多媒體教學是目前在高校教學中普遍采用的一種教學手段。[3]但是過多地使用多媒體教學會限制學生的想象力,不利于學生創(chuàng)造性思維的發(fā)展,也缺少教學過程中的靈活性和同步性,同時也不利于教師主導課堂教學。[4]因此在自動控制系統(tǒng)的教學過程中,教師首先要合理規(guī)劃好哪些章節(jié)使用多媒體課件教學,對于使用多媒體教學的章節(jié)一定要按照自己的思路對課件進行整理或自己制作課件。
一般來講對于內容枯燥而要提高學生學習興趣或圖形較多的章節(jié)內容可以用多媒體教學,比如緒論、電樞可逆有環(huán)流調速系統(tǒng)制動過程分析等章節(jié)推薦使用多媒體講解,使用多媒體講解時也可以加上適當?shù)陌鍟ΤR?guī)內容、公式原理的推導等用板書完全可以滿足教學要求。
5.加強實踐環(huán)節(jié)教學
通過實踐或實驗環(huán)節(jié)可以加強學生對課本所學內容的理解。教學過程中注重課堂教學與課外創(chuàng)新實踐活動相結合,在課堂上鼓勵學生積極思考、提問和回答問題;在實驗課將理論驗證與綜合設計、自主創(chuàng)新結合起來,給學生更多發(fā)揮個人創(chuàng)造力的機會;在課外積極鼓勵、指導學生參加學校“大學生科技創(chuàng)新基地”的科技活動,通過此類活動反過來促進課堂教學,學生的創(chuàng)新實踐能力得到加強。鼓勵學生參加一些自動控制系統(tǒng)設計開發(fā)類的比賽和項目。近幾年,我校學生參加飛思卡爾汽車大賽的熱情不斷高漲,在全國大賽上也取得了較好的名次。學有余力的同學也參加了自動化研究所教師承擔的一些科研項目,在實踐中得到了鍛煉。
6.引入MATLAB進行輔助教學
利用MATLAB仿真工具設計自動控制輔助教學軟件,通過Simulink生動再現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)響應過程,化解難點,同時增強學生探究式學習的興趣。MATLAB軟件可以搭建虛擬系統(tǒng),實現(xiàn)系統(tǒng)的仿真任務,把這個軟件引入到教學活動中,已經被越來越多的老師所采用。例如在講授轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)特性分析時,在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下根據(jù)具體的系統(tǒng)參數(shù)設計該雙閉環(huán)調速系統(tǒng),仿真觀察其動態(tài)特性,改變各調節(jié)器參數(shù),由虛擬示波器得到不同的曲線,分析仿真結果,使學生直觀地認識到所研究的雙閉環(huán)系統(tǒng)的特點。在課程設計過程中,可以鼓勵學生使用MATLAB軟件對設計的系統(tǒng)進行仿真驗證,克服了傳統(tǒng)教學中枯燥、抽象、難以理解等弊端,達到良好的教學效果。
7.作業(yè)和考試方式上的改革
靈活布置和批改作業(yè),提高教學效果。在課程教學中,根據(jù)重點、難點內容并結合實際調速系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,適當布置一些具有實踐性、挑戰(zhàn)性的作業(yè),以啟迪學生的創(chuàng)新思維能力,進一步拓展知識、開闊思路。此外,還布置學生撰寫科技論文,培養(yǎng)學生查閱文獻、分析歸納資料、書寫論文、進行初步科學研究的意識和能力。
靈活運用多種考核形式,綜合評定課程學習成績。考試形式有:以考試為主,在課程網站上公布考試題目的類型,正確引導學生的復習方法和內容,強調考查學生運用知識分析問題,綜合解決問題的能力,變單純考核記憶能力的考試方式為重能力、求創(chuàng)新的考試方式。考試題目上有30分左右的英文題目,要求學生用英語作答,加強本課程的雙語教學力度。對學生實驗、課堂發(fā)言與科技論文寫作考慮權重加權求和,給出課程的綜合評價。
三、課程教學的預備和輔助工作建設
加強課程教學的師資隊伍、網絡教學環(huán)境和實踐性教學準備工作屬于課程教學的預備和輔助工作建設,為課程教學提供強有力的保障。
1.課程教學團隊的建設
自動控制系統(tǒng)課程的一個特點是實踐性強。任課教師的科研與工程實踐方面的經驗與能力對教學過程和教學效果的影響至關重要。由于課程的內容大量涉及到工程實際,而大多數(shù)新教師的學習經歷都是從學校到學校,沒有現(xiàn)場實際工作經驗,缺少實際系統(tǒng)設計、安裝調試經驗,理論教學和實際脫節(jié),對課程內容的理解深度受到限制,從而影響實際的教學效果。[5]近幾年,課題組加強對教師的實踐能力培養(yǎng),提高教師自身的科研素質,提高對新技術的敏感性。具體的做法有:選擇合適的工礦企業(yè),派教師到這些單位參與生產和產品研發(fā),掌握實際中應用的最先進技術,提高教師的工程實踐能力和科研能力;鼓勵新教師申請、主持或參與橫向項目;聘請在工礦企業(yè)有工作經歷的具有豐富實踐經驗的高級職稱人員兼職教師進行授課,指導學生進行工程實踐。通過教學團隊建設,教師互通有無,帶動整個教學團隊的教學、科研、工程實踐能力的提高。
2.網絡教學環(huán)境建設
為適應教學網絡化和信息化的發(fā)展趨勢,先后投入大量資金和人力,依托國家級、省級精品課程建設及重點學科建設,建設了“自動控制系統(tǒng)”精品課程教學網站。在網站原有內容的基礎上,不斷吸納校內、校外以及國外專家、同行、學生在利用精品課程資源學習過程中提出的意見和建議,來優(yōu)化精品課程建設方案,從而調整和補充精品課程的教學內容,促進精品課程建設者與使用者的互動。[6]目前正在以虛擬仿真實驗、遠程監(jiān)控和直流控制電路板制作三個實踐性環(huán)節(jié)作為整個教學系統(tǒng)實踐部分的核心開發(fā)網上遠程實驗系統(tǒng)平臺,為學生進行綜合實驗提供了良好的網絡學習環(huán)境。
3.實踐性教學環(huán)境建設
自動控制系統(tǒng)的另一個特點是通用性強。課程內容不是專門針對某一種專門控制系統(tǒng)的工程技術,而是適用于很多控制系統(tǒng)和裝置。以國家級實驗教學示范中心“電工電子實驗中心”和電力電子與自動控制系統(tǒng)實驗中心作為依托,構建了“自動控制系統(tǒng)”實驗教學新體系,建立了“立體化”實踐教學模式;形成了“主導、自主、開放、創(chuàng)新”的實驗教學理念;建成了能夠進行“驗證、設計、研究、創(chuàng)新等實驗以及學生競賽、科研活動等一條龍”的實踐教學平臺。自行研制設計開發(fā)了多功能調試平臺、微控制器開發(fā)系統(tǒng)、機器人控制、三級倒立擺等實驗教學設備,為培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實際和系統(tǒng)綜合設計能力創(chuàng)造了良好的條件。我校國家級電工電子教學示范中心和電力電子與自動控制系統(tǒng)實驗室是開放實驗室,全天候開放,為“自動控制系統(tǒng)”課程相關實驗的開設提供了充分的保障。
在實踐教學方面,根據(jù)實際科研中的經驗,把大型項目分解成若干個子項目,給學生創(chuàng)設具有思考性、創(chuàng)新性的問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識,做到以科研促教學;在日常的教學活動中,注重把新技術、新成果引入課堂教學,鼓勵優(yōu)秀的學生參加教師的科研項目,使教學和科研有機地結合起來,激發(fā)學生科學研究的意識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
四、結語
根據(jù)自動控制系統(tǒng)課程的特點,結合本校培養(yǎng)人才社會服務對象的實際,自動控制系統(tǒng)精品課程課題組進行教學內容的精練、教學手段的豐富和教學實踐的完善,從學科特色、教學理念、教學內容及教學方式等方面入手,充分利用多媒體及網絡技術的普及性及便利性,加強了精品課程建設。在本精品課程的示范和激勵下,電氣工程及其自動化專業(yè)的主干課程“供電技術”在2010年成果申報為國家級精品課程,自動化專業(yè)的主干課程“電力電子技術”“自動控制原理”課程也相繼建設成為了省校級精品課程,[7]從而推動了自動化和電氣工程及其自動化專業(yè)及學科的整個課程體系的發(fā)展,提高了電氣工程與自動化學院各個專業(yè)的教育教學的質量,為高校培養(yǎng)高質量、高素質人才提供了強有力的保障。
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關鍵詞:試卷分析;難度;區(qū)分度;信度;考試質量
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)01-0096-03
隨著高等教育的大眾化發(fā)展,高等教育質量成為社會關注的焦點之一,而本科生的課程和教學改革則是大學發(fā)展的中心任務。在目前的大學教學制度下考試是衡量教學效果的主要手段,更是對學生進行學業(yè)成績測評的工具。考試成績不僅在一定程度上可以反映學生對相關知識的理解和掌握程度,而且可以比較教師的教學水平,對于教與學都有很好的促進作用[1]。考試不應該是一門課程教學過程的終結,通過對考試過程和考試成績的分析與反思應該是教、學雙方可持續(xù)發(fā)展的契機,以此來促進學生的成長和教師的發(fā)展。
田間試驗與統(tǒng)計分析,簡稱生物統(tǒng)計,是石河子大學農學類各專業(yè)的一門專業(yè)必修課,主要包括田間試驗中常用的、基本的試驗設計方法與統(tǒng)計分析方法兩部分,是農學院各專業(yè)學生進行專業(yè)課程學習、完成畢業(yè)論文以及今后從事科學研究等相關工作須掌握的一門課程。“生物統(tǒng)計”這門課程相對比較抽象,往屆學生反映在其學習過程中感到枯燥難懂,導致學習興趣不高,期末考試成績兩極分化嚴重,因此,如何提高課堂教學的有效性,提高教學質量,采用何種考試方式以及考核哪些內容以促進學生的自主性學習是筆者一直思考的問題。為此,作者對我校農學院2013級林學和種科專業(yè)的87名學生的《生物統(tǒng)計》考試卷面成績進行了統(tǒng)計分析,并做出考試質量評價,為今后的生物統(tǒng)計學教學改革提供依據(jù)。
一、對象和方法
(一)對象
測試對象為我校農學院2013級林學和種科專業(yè)的87名學生,采用普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材,明道續(xù)主編的《田間試驗與統(tǒng)計分析》(第三版),由同一名教師授課。試卷命題由授課教師根據(jù)教學大綱和教學內容安排,按章節(jié)內容所占學時比例分配不同章節(jié)的分值,以教學要求的分級(掌握、熟悉、了解)和教學目標(記憶、理解、應用)來確定分數(shù)的分布,由專職教師從題庫中抽題組出二份試卷分別為A、B卷,并由我院專門負責課程考試的教師隨機選一份試卷作為學生考試試卷,另一份作為考試備用卷。學生考試安排由學校教務處統(tǒng)一組織,采用一人一桌,考試時間為120分鐘,由專職教師監(jiān)考,考試類型為閉卷。本門課最終總成績由期末卷面成績(70%)+平時成績(30%)構成。本文主要針對期末卷面成績進行分析。
(二)方法
根據(jù)教育測量學和教育統(tǒng)計學原理,將測試的87名學生的卷面成績以及每道題的答題情況輸入設計好的Excel表格,利用Excel和SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析。考試質量分析的內容主要包括成績分析、試題質量分析和試卷質量分析。成績分析主要側重在考試的綜合水平,評價指標有最高分、最低分、平均分、及格率、標準差、分數(shù)段分布等。試題和試卷質量分析指標,主要包括區(qū)分度(D)、難度(P)、信度(α)等指標[2-3]。區(qū)分度(D)是試題對考生水平的區(qū)別能力。難度(P)試題難度是評價試題質量的重要指標之一,計算為各題學生得分平均值和各題滿分的比值,通常記為P。信度值是試卷可靠性、一致性、穩(wěn)定性的反映,本文中將各題得分標準化處理后采用Alpha系數(shù)計算信度值。
二、結果
(一)試卷構成
《生物統(tǒng)計》考試試卷及分值構成為公式10小題,滿分15分;名詞解釋10小題,滿分15分;填空題20空,滿分20分;簡答題2小題,滿分10分;計算題4小題,滿分40分。其中公式、名詞解釋和填空題為客觀題,主要考察學生對重點基礎知識的理解和識記。簡答題和計算題為主觀題,考查學生對相關的試驗設計方法及其數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的應用和理解。
(二)學生考試成績分析
考試成績的總分為100分,最高分95分,最低分26分,全距為69分,平均成績?yōu)?2.41分,標準差為13.59,及格率為89.8%,優(yōu)秀率(90―100分)為5.68%。各分數(shù)段頻數(shù)分布表明,70―79分之間頻次最高,總體基本呈正態(tài)分布。
(三)試題質量分析
試題難度是評價試題質量的重要指標之一[4],計算為各題學生得分平均值和各題滿分的比值,通常記為P。根據(jù)P值的評價范圍,《生物統(tǒng)計》考試各試題的難度系數(shù)及評價如下:(1)公式,0.7268,較易;(2)名詞解釋,0.6877,中等難度;(3)填空題,0.7736,較易;(4)簡答題,0.6379;中等難度;(5)計算題,0.6963,中等難度。其中公式和填空題主要考察學生對統(tǒng)計分析中重要知識點和公式的識記和應用,各水平學生均能答,主要為教學大綱要求掌握的知識。簡答題和計算題為主觀題,難度中等。
題目區(qū)分度是題目區(qū)別學生實際水平的量度,記作D。它是考試項目有效性的指標[3]。如果高水平學生在考試題目上能得高分,低水平學生在考試題目上能得低分,則該考試題目區(qū)分學生水平的能力強。如果高水平學生和低水平學生在考試題目上得分沒有差異,則該考試題目區(qū)分學生水平的能力弱。本文中區(qū)分度的計算方法為:先將分數(shù)排序,P1=27高分組的難度,P2=27低分組的難度,區(qū)分度D=P1-P2。根據(jù)D值的評價范圍,《生物統(tǒng)計》考試各試題的區(qū)分度系數(shù)及評價如下:(1)公式,0.4174,很好;(2)名詞解釋,0.4493,很好;(3)填空題,0.3174,良好;(4)簡答題,0.7283,很好;(5)計算題,0.4370,很好。除填空題外,各題型的區(qū)分度值都大于0.4,評價結果達到很好水平,填空題的區(qū)分度稍低,但也已經達到良好水平,表明該試題的整體區(qū)分度很好,基本上無需淘汰。
信度值是試卷可靠性、一致性、穩(wěn)定性的反映[5]。本文中將各題得分標準化處理后采用Alpha系數(shù)計算信度值,Alpha信度系數(shù)為0.7365,根據(jù)信度的評價范圍,該試卷的信度較高。
三、討論
試卷質量分析表明,本次考試的試卷總體上具有良好的難度、信度和區(qū)分度,考試成績呈正態(tài)分布,能夠比較真實地反映學生的學習質量。本校農學院的學生一般在大二暑期進行畢業(yè)論文試驗,大三上學期學習生物統(tǒng)計課程,在此基礎上,從課堂的師生互動反映出學生對田間試驗設計方法的理解較好,但大多數(shù)學生會將畢業(yè)論文的寫作放在大四第二學期,因此盡管已經完成了論文實驗,但數(shù)據(jù)的整理、分析卻在一年多以后進行。從本課程第四章假設檢驗開始,因為涉及眾多公式及其應用,學生普遍感覺枯燥難懂,這在總分為40分,而卷面成績全距卻為33分,標準差為7.38分的計算題部分也顯示出來。因此,從此方面,建議畢業(yè)論文老師在學生做完試驗后能督促他們盡快分析和處理數(shù)據(jù),不僅能盡快發(fā)現(xiàn)和彌補試驗中的問題,也利于提高學生對本課程的學習興趣。此外,充分利用我校大一、大二年級的大學生研究訓練計劃(SRP),鼓勵學生積極申報,讓學生盡早接觸科研活動,在本課程的學習中能夠帶著自己的問題、自己的數(shù)據(jù)獨立分析,讓學生能切身體會到“學有所用”,在解決問題的過程中享受成就感,培養(yǎng)學生的分析能力和邏輯思維能力,提高學習本課程的興趣,并能將理論和實踐結合起來,在科研活動實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力。
根據(jù)美國心理學家布盧姆提出的分類方法,把人的認知水平從簡單到復雜分為識記、理解、應用、分析、綜合、評價六個層次[6],本課程試題設計也是按照教學內容(章節(jié)或部分)的教學時數(shù)和重要程度確定不同的權重;再按教學大綱要求、教育目標分類進行試題類型和難度等方面的權衡。試卷中公式、名詞解釋以及部分填空題主要為識記和理解,各水平學生均能答,試題較易,因此平均得分較高。部分填空題、簡答題和計算題主要考察學生對主要知識點的理解應用及其綜合評價,盡管試題中設計的試驗已經考慮到運算量的問題,但平均得分較低,其中計算題得分兩極分化嚴重,說明部分學生對本課程的學習還停留在死記硬背的階段,分析和解決問題能力比較差,因此如何在有限的學時內,讓學生具備扎實的基礎統(tǒng)計知識的功底并且能夠靈活應用是擺在授課教師面前的一個挑戰(zhàn)。此外,考試中筆者還發(fā)現(xiàn)一個問題,有些同學對于基本知識點和概念的記憶非常準確,作答和課本上的表述完全一致,但是在知識點的具體應用上卻存在問題,不會變通;而有些同學的情況卻與此相反,記憶類題目回答不是很好,但是理解和分析類題目得分較高。說明學生的學習風格和考試的適應性之間密切聯(lián)系,這就要求授課教師在教學過程中給與學生更多的人文關懷,積極進行教與學的互動,了解學生,關注學生學習風格的差異,積極引導,培養(yǎng)學生的綜合能力,同時在試題構成中要綜合考慮學生的學習特點和考試適應性,使考試成績能反映學生真實的學習水平,提高考試對于學生發(fā)展評價的公正性。
從理論上講,一般考試成績呈現(xiàn)正態(tài)分布表明試卷的難度適宜,如果呈現(xiàn)偏態(tài)分布,則表明試卷的難度偏高或偏低。本次考試卷面總成績呈較好的正態(tài)分布,說明試卷難度適意。但全距為69分,標準差為13.59分,說明學生的兩極分化現(xiàn)象較嚴重。盡管試卷質量分析表明,本次考試的試卷總體上具有良好的難度、信度和區(qū)分度,但筆者認為,還應分析各題型得分是否為正態(tài)分布。以本課程考試為例,計算題主要考查學生對相關的試驗設計方法及其數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的應用和理解,是本課程的重點,其分值占卷面總成績的40%,但是學生得分分布卻為偏態(tài)分布,意味著計算題部分整體難度偏低。這也引發(fā)我們對當前大學考試質量的思考。目前課程考試主要以教研室為單位作為命題小組,試卷的編制一般由任課教師自主決定,在這種情況下試卷難度一般很難把握,教師一般是按照自己對課程的把握和對學生學習過程的了解自行確定考核內容和難度,但是其中隱藏著某種程度的“分數(shù)信任危機”甚至可能引發(fā)“教學質量危機”[7]。降低試卷難度,可以保證絕大多數(shù)學生通過,平均分較高,看似學生對課程知識點掌握很好,但是分數(shù)的含金量越來越低,導致分數(shù)信任危機,降低教學質量。由此說明,試卷中任一題型的檢測和區(qū)分功能是有限的,整套試卷的題型選擇以及同一題型的數(shù)量及其所預檢測學生的認知層次的高低和范圍還需試題編制者認真思考。
每次考試之后,我校教學管理部門都會要求各任課教師對該課程的學生考試成績進行以下統(tǒng)計:(1)期末綜合成績頻數(shù)分布;(2)平均分和標準差;
(3)最高分、最低分和全距。如果是多班級共同的專業(yè)課程要分別提供課程和各班級的平均分、標準差、全距、正態(tài)性情況,同時提供平時成績和總評成績的各項指標。但是忽略了期末考試本身所具有的評價教學的功能,而只把考試當作評價學生學習的工具,建議教育管理者和教師在進行考試成績分析的同時也要重視試卷質量的分析,設置合理的試卷效度、信度、區(qū)分度以及難度。避免為提高及格率,降低試卷難度和區(qū)分度,拉高平時成績提高總評成績等影響學生學習的積極性,不利于提高教學質量的現(xiàn)象。
本次《生物統(tǒng)計》考試分析充分體現(xiàn)了教學改革的必要性。本課程作為我校農科類專業(yè)的一門基礎課,具有很強的實踐性和應用性,隨著計算機發(fā)展的日新月異,統(tǒng)計分析在各領域的作用日趨重要,統(tǒng)計軟件的應用已經成為培養(yǎng)高質量專業(yè)人才的需要和科研工作者必備的技能之一。盡管本課程的48學時中包含有8學時的上機訓練,以及本院開設的另外一門選修課《計算機數(shù)據(jù)處理》,但是學生在進行論文數(shù)據(jù)分析過程依然表現(xiàn)出統(tǒng)計知識的欠缺,因此建議本課程的考試能將筆試和機試結合起來,適當提高試卷的區(qū)分度,同時引導學生積極進行自主學習,提高學生分析問題,解決問題的能力。
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The Analysis and Interpretation Based on the Examination of "Biology Statistics"
LI Chun-Yan,LI Cheng,GONG Jiang,SHI Pei-Chun
(College of Agriculture,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000,China)
關鍵詞:航天器;總體設計;教學方法
Probing into some problems on teaching of spacecraft systems engineering
Wen Xin, Xiong Wu, Wang Yazhou, Jin Zhecheng, Zhao Yang
Nanjing university of aeronautics and astronautics, Nanjing, 210016, China
Abstract: Spacecraft systems engineering is an integrated course that combines multi-disciplines and technology development. according to the characteristics of the course and the valuable teaching experiences of other universities, the paper analyzes the existing problems of the lesson on teaching contents, teaching methods, evaluation methods and bilingual teaching were proposed. Some of the reformative schemes have been put into practice and obtained good teaching results.
Key words: spacecraft; system engineering; teaching methods
1 航天器總體設計課程的內涵
航天器總體設計中的“總體設計”一詞是“中國航天之父”錢學森給出的定義,英文是“System Engineering”,所以學術界又稱“航天器總體設計”為“航天器系統(tǒng)工程”。
什么是“總體設計”或“系統(tǒng)工程”?錢學森說它是一種科學方法,美國學者說是一門科學,還有專家說它是一門特殊工程學,但大多數(shù)科學家認為是一種管理技術。
航天器總體設計課程以航天器系統(tǒng)為基礎,主要論述航天器系統(tǒng)級方面的問題,它所涉及的對象是工程大系統(tǒng),所涉及的知識深度局限于設計最優(yōu)大系統(tǒng)需要,所涉及的知識領域包含“機、光和電”等十幾個技術的交叉學科。所以,“航天器總體設計”課程是培育航天器設計領軍人才的專業(yè)課。
2 航天器總體設計課程的特征
從理論角度看,航天器總體設計屬于系統(tǒng)工程范疇,涉及的對象是工程大系統(tǒng)。從航天任務角度看,航天器總體設計是探索、開發(fā)和利用太空以及太空以外天體的綜合性工程技術,是集諸多科學領域之大成,它的發(fā)展又反過來促進各個學科領域向前發(fā)展。
航天器總體設計課程的內容包括航天任務分析、航天器環(huán)境分析、總體設計概述、總體方案設計、姿態(tài)與軌道控制系統(tǒng)、軌道動力學、運載器、地面測控站、通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、結構與機構、電磁兼容性、地面測試和產品可靠性等。所以,不難看出,航天器總體設計課程的目標是使學生通過本課程的學習,基本了解航天器總體方案設計的方法,初步具備在任務分析基礎上構思航天器總體方案的能力,如有能力和信心去挑戰(zhàn)中國航天五院舉辦的“超越杯”競賽。
3 航天器總體設計課程的教材
鑒于世界上最著名的自然科學方面的教材,幾乎都是在劍橋、牛津和麻省理工學院這樣的名校誕生的,所以,我校航天器總體設計課程選用的教材是由Peter Fortescue等人編寫、WILEY出版的“Spacecraft Systems Engineering”[1]。該書從航天器系統(tǒng)級角度分析和論述了總體設計問題,包括航天器環(huán)境、任務分析和系統(tǒng)工程,以及系統(tǒng)設計中的核心子系統(tǒng),如機構、電氣、推進、熱、控制、裝配集成和測試試驗等。
“Spacecraft Systems Engineering”最初源于歐洲Southampton大學的短期培訓講義,該講義是20世紀70年代為畢業(yè)后希望成為航天器系統(tǒng)設計工程師的學生而編寫。該書至今已經修訂再版4次,每次都組織近30位專家和專業(yè)教師參加修訂和編寫。第一版是在“航天器系統(tǒng)”講義基礎上編寫而成;第二版是在廣大讀者反饋意見基礎上,進行修改完善;第三版是在新技術發(fā)展的推動下,特別是在小衛(wèi)星的“重量輕、性能好、研制周期快、造價低”的理念技術推動下,為了適應先進技術發(fā)展的需要,進行修訂;第四版是在原來基礎上,每章內容都有所刪減和增加,另外還增加了《航天器裝調、集成和試驗驗證》一章。顯而易見,在過去40年的時間里,由于作者的不斷修訂和更新,該書始終保持內容新穎和技術先進的狀態(tài)。
“Spacecraft Systems Engineering”一直是國外著名大學航天器系統(tǒng)工程課程的教材或主要參考書,如麻省理工學院、高等航空航天學院(法國)、和帝國理工學院(英國)等[2]。
對于我校的航天器總體設課程來說,選擇該書的理由有三點:第一,能從總體上反映課程的知識結構,包括各方面的知識點和拓展的需要;第二,有助于學生的學習,知識的來龍去脈交代清楚;第三,符合48學時的授課需要。
4 航天器總體設計課程的研討式教學
航天器總體設計課程在我國高校開設多年,隨著很多高校多媒體教學條件的完善,航天方面的紀錄片和故事片走進了課題[3],當然也走進了航天器總體設計的教學中。實踐證明,由于航天器總體設計內容龐雜,傳統(tǒng)的教師講、學生聽以及看電影的灌輸式教學方法,造成學生食而不化。鑒于航天器總體設計課程的性質和特征,現(xiàn)采用目前國外比較流行的“研討式教學方法”與“基于問題的授課方式”相結合的方式,在教學實踐中取得較好效果。在研討式教學過程中,教師給出問題及答案,讓學生積極地尋找中間的解答過程,教師和學生共同以研究探討的形式完成課程教學任務[4]。航天器總體設計涉及的學科范圍非常廣泛,帶著問題教和學,通過互動教學環(huán)節(jié),可以引導學生圍繞航天器設計任務進行研究型學習,如通過航天器電源結構與機構的設計學習空間環(huán)境的危害,這些問題無疑會引導學生自覺地理解和掌握系統(tǒng)性的知識,這不僅幫助學生“學會”了一門課程,而且還使學生掌握了“會學”的能力。
5 航天器總體設計課程的考核方式
傳統(tǒng)的閉卷考試能夠延續(xù)至今,有其自身優(yōu)點,但針對航天器總體設計課程的特征和內容而言,完全采用這種閉卷考試方式,很難評估學生的真正水平。該課程除了應該檢查學生了解和掌握其系統(tǒng)級知識外,還應考查學生對總體設計水平和系統(tǒng)指標的把握能力,以及在多種約束條件下的優(yōu)化設計綜合能力、語言表達和綜述能力。
我校在航天器總體設計課程考核方式方面,進行了改革嘗試,加大了研究型學習的評價權重。考核的總評成績滿分為100分,其中,期末試卷重點考查基本概念的理解、系統(tǒng)設計方法與步驟,其試卷成績占總評成績的30%;課外作業(yè),如方案設計、大論文、小論文等,占總評成績的50%;口頭匯報中的表達能力,即方案設計的講演占總評成績的20%。這樣的考核方式不僅可以促進學生平時對課程的投入,還能提高學生在總體設計方面的綜合能力,保證了課程培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
6 航天器總體設計課程雙語教學
雙語教學是我國高等教育與國際接軌的必然趨勢,是培養(yǎng)適應21世紀社會發(fā)展高素質人才的需要。美國在航天器研究的多數(shù)領域都處于遙遙領先的地位,而我國航天器研究起步較晚,有許多地方需要向發(fā)達國家學習和借鑒。所以對航天器總體設計課程,開展雙語教學是非常必要的。
我校航天器總體設計課程的雙語教學,根據(jù)學生的實際英文水平和開展雙語教學的不同階段確定在教學中英文所占的比例,同時以此為主要依據(jù)調整學時分配。另外,為了幫助學生理解,在“Spacecraft Systems Engineering”為主要教材基礎上,再給學生推薦一本國內出版的教材,即《航天器系統(tǒng)工程》。該書由航天五院總師譚維熾和胡金剛主編,他們組織十幾位專家參考國外教材“Spacecraft Systems Engineering”的編寫模式,并結合中國航天器研制背景,編寫出版了本教材。這兩本書的編寫思路和技術用語基本類似,這樣學生在閱讀教材的時候不用把精力浪費在學習不同稱謂的專業(yè)詞匯上。
另外,我校航天器總體設計課程開展雙語教學的目的,不僅僅是教給學生英語或者專業(yè)知識,而是用英語去認知航天器專業(yè)領域的前沿知識和科技發(fā)展,培養(yǎng)學生接受最新專業(yè)知識的能力。
參考文獻
[1] Peter Fortescue,John Stark,Graham Swinerd.Spacecraft Systems Engineering 4th Edition[M].WILEY,2011.
[2] 英國帝國理工學院[EB/OL].www3.inperial ac. uk /ugprospectus.
關鍵詞:卓越電氣工程師;多元化多層次;實踐教學體系
作者簡介:胡曉倩(1977-),女,四川綿陽人,重慶理工大學電子信息與自動化學院,講師;張蓮(1967-),女,重慶人,重慶理工大學電子信息與自動化學院,教授。(重慶 400054)
基金項目:本文系重慶市高等教育教學改革重大項目“電氣信息類工程應用型人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”(項目編號:101102)、重慶市2010年人才培養(yǎng)模式與創(chuàng)新實驗區(qū)“‘寬口徑、大工程’觀下的電氣信息類應用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”、重慶理工大學高等教育教學改革研究項目(項目編號:2012026)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)20-0010-03
電氣工程專業(yè)專業(yè)面寬、適應性強,要求學生既具有電氣工程方面的專業(yè)知識和技能,又有自動化、信息技術的基礎知識和基本技能,具備解決既有強電又有弱電的寬口徑專業(yè)問題的能力。因此,電氣工程專業(yè)的畢業(yè)生除了需要有扎實的理論基礎外,還必須有很強的工程實踐能力。為提高學生的工程實踐能力,滿足人才培養(yǎng)的多元化需求,重慶理工大學積極響應并實施教育部提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。電氣工程及其自動化作為首個試點專業(yè),已經從2010年9月開始具體實施。目前,經過幾年的探索與實踐,以面向電力企業(yè)為主,已經全面構建了具有本校特色的“2+1+1”的卓越電氣工程師人才培養(yǎng)模式,并針對卓越工程師培養(yǎng)的核心與本質——工程實踐與創(chuàng)新能力建立了創(chuàng)新的多元化多層次的開放的實踐教學體系,取得了良好的人才培養(yǎng)效果。
一、卓越電氣工程師的培養(yǎng)目標
為了適應我國電力及相關工業(yè)的快速發(fā)展,進一步滿足國家、行業(yè)對電氣領域高級工程人才的需求,要求卓越電氣工程師不僅掌握電氣工程、自動化、電子與計算機技術應用等領域堅實的基礎理論、系統(tǒng)的專門知識及基本技能,而且是能在以上領域從事工程設計與技術開發(fā)、系統(tǒng)運行維護、科學研究、生產組織和管理等方面工作的高級工程技術人才和管理人才。最終目標是培養(yǎng)其具有良好的人文素養(yǎng)、團隊協(xié)作能力、突出的工程創(chuàng)新能力和社會責任感、開闊的國際視野和跨文化交流能力。
二、總體思路與方案
教育部“卓越計劃”強調三個特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;二是學校按通用國際標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才;三是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。實踐教學體系改革必須以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,以工程能力培養(yǎng)為核心,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐與創(chuàng)新能力。因此,整個改革必須圍繞以下總體思路進行:
(1)教育和社會是緊密聯(lián)系的,人文素質在高校理工科學生的成長成才過程中也具有非常積極的作用,工程實踐應和人文社會實踐相結合,使學生在社會與工程實踐的過程中了解社會、適應社會,學會做人、做事,具備多方面的綜合素質與團隊協(xié)作能力。卓越電氣工程師之所以“卓越”,除了其專業(yè)知識更豐富、工程實踐能力更強外,關鍵在于其具有更高的綜合素質。
(2)卓越電氣工程師必須具備本專業(yè)核心知識和能力,即掌握電力能源的產生、傳輸、變換、調控和使用所需的系統(tǒng)運行的基礎理論和專門知識,熟悉相關的國家、國際技術標準及行業(yè)法規(guī),具有優(yōu)秀的進行電氣工程與自動化領域的研發(fā)、設計、制造、運行與管理的能力。
(3)在實踐的內容上一方面要強調綜合性、設計性與實用性,加強學生分析問題、解決問題的能力;另一方面要以就業(yè)和市場為導向,人才培養(yǎng)緊密對接社會需求,并要體現(xiàn)當前電力技術發(fā)展的最新趨勢。在實踐的形式上,推行全面工程教育,以多層次、多元化為主要特征,并強調與企業(yè)工程實踐鍛煉相結合、產學研相結合。[1,2]
(4)建立開放式、自主式的實踐教學模式,以學生為中心,注重學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力與自我學習能力的培養(yǎng)。
目前,重慶理工大學卓越電氣工程師的具體實施方案為:已經與重慶市電力公司、重慶市電科院、重慶萬州水利電力集團、重慶水輪機有限公司、長壽獅子灘發(fā)電集團等重慶電力行業(yè)的龍頭企業(yè)和研究院所建立了產學研合作平臺,實行聯(lián)合培養(yǎng)。每年從大二學生中公開選拔20名優(yōu)秀學生參與卓越工程師計劃,每名參與學生都能在合作企業(yè)中有具體實踐崗位,時間累計不少于1學年,所獲得的學分數(shù)不得少于28個學分。實施手段采用學校導師和企業(yè)導師的“雙導師制”,即四位學生組成一個項目組,每組都指派一名學校導師,并聘請一名電力行業(yè)有豐富理論與實踐經驗的高級工程技術人員作為企業(yè)導師,共同負責學生培養(yǎng)的全過程。
三、開放、創(chuàng)新的實踐教學體系
在培養(yǎng)模式方面,根據(jù)重慶理工大學電氣工程專業(yè)實際情況,按照工程創(chuàng)新型模式培養(yǎng),強調基礎扎實、視野寬廣、電氣與自動化、計算機學科交叉,注重工程實踐與創(chuàng)新研究能力,尤其注重設計和動手能力。為此,從品行、知識、能力多個維度將人才培養(yǎng)目標進一步細化,構建了“工程創(chuàng)新型的卓越電氣工程師實踐教學體系”,從整體層次上包含了人文素質實踐、自然科學實踐、工程能力實踐、創(chuàng)新研究實踐四大類(見圖1),每一類都包含多元化的實踐方法與手段,并針對工程能力的培養(yǎng)實行多元化的考核方式。[3]
1.人文素質實踐
人文教育培養(yǎng)高校學生具有正確的人生觀、價值觀、高度的社會責任感,并能激發(fā)學生的多維思維能力,提高綜合素質,在整個高等教育中具有重要的基礎地位。因此學校強化了學生在社會科學、文學藝術等方面的實踐,主要由入學教育、軍訓、社團活動(包括學術類、公益類、藝術類、體育類)、社會實踐、公益勞動、就業(yè)教育等組成。各種類型的人文素質實踐培養(yǎng)學生具備良好的生活與學習習慣、熱愛祖國和遵守紀律的觀念、堅強的意志與集體意識、多方面的知識和技能、提高人際交往與適應社會的能力、培養(yǎng)勞動觀念、增強社會責任感,并樹立正確的職業(yè)觀和擇業(yè)觀。
2.自然科學實踐
自然科學實踐由大學物理實驗等課程實驗組成,對提高理工科學生的綜合素質和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有獨特的基礎性和無可替代性作用。針對工程實踐能力的培養(yǎng),學校在傳統(tǒng)的大學物理實驗基礎上進行改革。一方面在傳統(tǒng)的基礎性實驗、驗證性實驗基礎上增加了設計型實驗與綜合性實驗。另一方面強調面向各應用型專業(yè),將實驗整合為三個層次,包括:
(1)基礎型物理實驗,要求學生掌握物理實驗的基本方法、儀器與操作。
(2)面向電氣信息類專業(yè)的綜合物理實驗,讓傳統(tǒng)的大學物理實驗與電氣工程專業(yè)接軌,夯實專業(yè)基礎。
(3)開放式的創(chuàng)新設計物理實驗為選的卓越計劃參與學生提供研究設計與制作型實驗,激發(fā)創(chuàng)新意識。通過以上分層次、系統(tǒng)的科學實驗能力培養(yǎng)使學生掌握進行科學實驗的基本知識、方法和技巧,并培養(yǎng)學生敏銳的觀察力和嚴謹?shù)乃季S能力,使學生的學習理論聯(lián)系實際,并為今后在電氣工程及相關領域的理論和實踐學習打下深厚的數(shù)學、物理基礎。
3.工程能力實踐
工程能力實踐由機械類、電氣信息類和電氣工程專業(yè)課程實驗及電氣控制應用設計、電氣工程綜合設計、生產實習、在崗實習、畢業(yè)設計等組成。[4,5]根據(jù)工程能力培養(yǎng)的要求,以實際的工程設計、研發(fā)能力訓練為核心與主線,重新整合、統(tǒng)一規(guī)劃和系統(tǒng)化,構建了多層次的“2+1+1”工程能力實踐體系,如圖2所示。它由“專業(yè)基礎訓練一專業(yè)綜合訓練—綜合工程能力訓練”三個層面構成,產學研結合,循序漸進地實現(xiàn)對學生由淺入深、系統(tǒng)的、多層次、全方位的工程實踐能力的培養(yǎng)。[4,5]
專業(yè)基礎訓練層(“2”:大一、大二學年,校內培養(yǎng))。通過機械類、電氣信息類基礎課程實驗以及基礎實訓,包括工程制圖、機械制造基礎訓練、電工電子技能訓練、電路電子基礎實驗、微機原理及應用實驗、電子技術應用設計等,使學生完整地掌握本專業(yè)基本工程技能與實踐能力,并強化計算機應用部分,在相應的實踐課程中要求學生熟練掌握常見的工程制圖與電子設計軟件,如Autocad、Protel、Protus等。
專業(yè)綜合訓練層(“1”:大三學年,學校、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng))。第一階段,以電氣測試技術、自動控制原理、電機學及電力電子技術課程實驗為核心,一方面使學生直接接觸實際的測試、控制的、元件與系統(tǒng),在傳感器、電機、電力電子器件等方面得到具體的感性認識與初步訓練;另一方面,培養(yǎng)學生計算機輔助設計的能力,例如要求學生熟練掌握基于MATLAB、Labview的控制、信號處理的建模與仿真。第二階段,在電氣工程專業(yè)課教學階段,單獨開設電氣工程綜合實驗課,并結合電力企業(yè)生產實習,使學生掌握電氣工程領域的相關識圖方法、繪圖、接線、調試、檢修和維護等基本知識。并在重要的專業(yè)課程,如電力工程、高電壓工程等課程中積極開展各種形式的雙語教學,培養(yǎng)學生外語運用能力,提高學生綜合素質。第三階段,電氣工程專業(yè)課程學習結束后,在專業(yè)及企業(yè)導師的共同指導下,以電氣控制技術應用設計與電氣工程綜合設計環(huán)節(jié)為主,設計內容面向企業(yè)實際工程問題,引導學生把原理分析與工程設計結合,提高綜合應用能力;并要求學生掌握常用的電氣工程分析與設計軟件,如PSASP、Saber、Ansoft等,為畢業(yè)設計與企業(yè)工程實踐打下堅固的基礎。
綜合工程能力訓練層(“1”:大四學年,企業(yè)實踐)。參與學生實際進入合作電力企業(yè)進行為期一年的企業(yè)員工式實踐,掌握實際電力企業(yè)應用項目設計、開發(fā)與管理的方法和技能。
(1)第一階段:通過在崗實習深入電力企業(yè)進行企業(yè)文化與規(guī)章制度教育、生產技能培訓等實踐,使學生熟悉企業(yè)環(huán)境和企業(yè)文化,了解電力產業(yè)人才需求及產業(yè)動向,掌握最新的國家及國際行業(yè)標準。
(2)第二階段:參與企業(yè)生產實踐,熟悉電力企業(yè)實際生產過程、項目開發(fā)過程和開發(fā)管理規(guī)程,能夠獨立閱讀及掌握最新國外設備的英文技術文檔,培養(yǎng)學生靈活運用電氣工程專業(yè)知識與實際工程規(guī)范、團隊協(xié)作、競爭與合作的能力,具備電力企業(yè)工作的技術及能力。
(3)第三階段:通過畢業(yè)設計對學生進行綜合工程能力訓練。設計內容與工程實際接軌,由電力企業(yè)提供設計所需現(xiàn)場數(shù)據(jù)、技術,使用與工程設計一致的研發(fā)設備,使學生接觸電力行業(yè)的前沿科技與最新設備。采取項目驅動制設計方式,在企業(yè)導師的指導下,以項目組的方式完成一個企業(yè)實際產品由構思、分析、設計、實現(xiàn)到交付的完整過程。培養(yǎng)學生不僅從技術的角度去解決問題,還必須從產品和市場的角度,包括成本、性能要求和開發(fā)周期等綜合因素考慮實際工程問題,拓寬工程領域基礎和口徑,在較高的層次上培養(yǎng)學生進行產品開發(fā)設計、技術改造的能力。
4.創(chuàng)新研究實踐
深化和完善卓越計劃參與學生的專業(yè)理論知識技能體系,提高專業(yè)知識的深度和廣度,培養(yǎng)其具有獨立的科學研究工作能力及自主學習及創(chuàng)新能力。
(1)積極開展如全國大學生電子設計大賽、全國“挑戰(zhàn)杯”科技競賽、數(shù)學建模大賽和學校組織的各類科技競賽、科技興趣小組等課外科技活動與創(chuàng)新實踐,給卓越計劃參與學生提供良好的學習、設計和研究環(huán)境,拓寬專業(yè)知識面與研究方向。
(2)參與教師科研,培養(yǎng)學生獨立的思維和科學的方法和對未知領域進行科學探索的能力,并引導學生根據(jù)自己的興趣與特長,獨立自主地開展科研活動。
(3)借鑒研究生培養(yǎng)模式,幫助學生將自己設計、研究的產品及新方法、新思路轉化為公開發(fā)表的科研論文及專利申請,使有進一步深造需求的學生的培養(yǎng)模式從工程創(chuàng)新型轉變?yōu)榧夹g科學型,滿足人才培養(yǎng)的多元化需求。
(4)創(chuàng)業(yè)實踐,培養(yǎng)學生的創(chuàng)業(yè)意識與能力。當學生經過完整的項目開發(fā)訓練,并且條件許可時,鼓勵學生針對電力市場需求進行自主創(chuàng)新,開發(fā)滿足市場需要的新產品;將實踐成果推向市場,了解國家在微型企業(yè)創(chuàng)辦、專利轉讓等方面的相應政策與法規(guī),培養(yǎng)經營管理、市場營銷的能力。
四、強調工程能力的多元化考核方式
考核從注重“考核結果”向注重“實踐過程”與“工程能力”轉變,采取以個性化和制度激勵為特點的管理模式,激發(fā)學生的學習主動性與自覺性,提高學生的研究能力和工程實踐能力。改革傳統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)以提交書面報告為主的考核方式,實施復合式考核,針對不同的實踐項目要求學生提交實習體會、調研報告、工程分析報告、技術革新建議、科研報告或論文,或者提交產品設計、工程規(guī)劃設計、工程項目實施方案、實際設計產品以及其他物化成果,此外,考核結果需要參考學生在實踐環(huán)節(jié)進行過程中的組織與團隊協(xié)作能力。在電氣綜合設計與畢業(yè)設計論文的評審答辯中,引入校外企業(yè)專家評審機制,按一定權重綜合電力企業(yè)專家與雙導師評審及答辯的評分結果作為最終成績,以促進畢業(yè)設計與工程應用需求的全面對接。
五、結束語
針對卓越電氣工程師的工程能力培養(yǎng)要求,通過構建包括人文素質實踐、自然科學實踐、工程能力實踐、創(chuàng)新研究實踐的立體化實踐教學體系,使每一位卓越計劃參與學生得到了全方位、個性化、多層次、多元化的培訓,其工程能力與創(chuàng)新意識得到了培養(yǎng),提高了人才培養(yǎng)質量。
目前我校的卓越電氣工程師計劃正在進一步探索中,基于工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學體系改革也是一個循序漸進的過程,今后還將進一步調整和完善整個實踐教學體系,并將該計劃分步驟地、系統(tǒng)地擴展到所有電氣工程專業(yè)學生,以實現(xiàn)真正意義上的多元化多層次工程能力培養(yǎng),培養(yǎng)出更多更好的在電氣工程與自動化領域具備研究、規(guī)劃、設計、建設、運營、管理等方面能力的本科工程型專業(yè)人才。
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