发布时间:2023-11-06 10:57:48
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中图分类号:G633.8 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)04-0025-01
化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中的应用已涉及到各行各业,化学工程技术的发展对于强化化工生产过程,提高产品质量,降低原料和能量消耗,对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。
1.新型反应技术的研究
1.1 超临界化学反应技术。超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。
1.2 绿色化学反应技术。绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采取化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包含原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。
1.3 新的分离技术。从广义上看,分离强化首先是对设备的强化,随后对生产工艺进行强化,整体来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,这样不仅有利于实现可持续发展,同时也是化工分离技术的重要技术与主要趋势之一。然而,古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术和科学的不断进步和发展,分离技术也随之得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进对于分离过程的深入产生了重要的作用,而且还能提高工作效率。
2.传热过程中一些新的研究进展和方向
2.1 微细尺度传热学研究进展。微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。
2.2 强化传热过程的研究进展。这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包含发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。
2.3 传热理论研究进展。近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采取机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。
3.促进化学工程技术发展的对策
3.1 着眼全局提高化学工程技术水平。化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。
化学工程与工艺学科是我国重要的学科之一,在化学工程中,化学实验起着重要的作用。化学实验的好坏严重影响着化学工程的建设。而数据处理过程又是化学实验中的重要组成部分。对程序中的数据进行有效的处理有助于化学实验的研究与开发。然而以往的数据处理方法基本上都是人工处理,这种处理方法既浪费时间又浪费资源。因此,开发新的化学数据处理方法成为我国化学工程研究的重点,而MATLAB软件就是新型化学数据处理方法之一,也对化学工业的发展起到巨大的作用[1]。
一、化学工程和工艺中的实验数据处理
化学工程实验是化学工程的重要组成部分,也是化学实验人员进行数据处理的重要手段。化学实验与其它的科学实验不同,其主要强调实验的结果是否可以反映一定的化学现象并且处理一定的化学问题,化学实验对人类的生活有一定的影响,其结果可以解决社会上的一些化学工业问题,并为化学工业的进行带来方便[2]。可见化学工程实验在化学工程中的重要性。但是以往的化学工程实验需要用人工处理法对大量的化学数据进行处理,由于数据的繁多和复杂,使得处理过程十分困难,并且实验需要运用大量的时间,也会耗费大量的人力及物资,这样的实验方法过于陈旧,已经不能满足社会对化学工程的需求。然而,随着社会科学的不断发展与完善,人们生产出的计算机已经完全可以代替以往的人为处理数据方法,使化工实验变得简单易行,并且可以大大提高处理化学数据的实验效率。
数据处理是化学实验中的重要组成部分,化学实验的实现主要通过进行大量的数据处理得来。数据处理并不简单,需要将大量的数据进行运算,从而得到合理的化学实验结果,但只是单单的运用人工运算方法,耗时耗力,而运用计算机进行化学数据的处理却可以很好的解决这一问题。
化学工程与化学工艺的基本组成部分是化学实验,化学实验的主要目标是根据有效的化学实验数据对生活中出现的一些化学问题进行合理的实验,从而得到合适的解决办法[3]。但在进行化学实验过程中,会有很多的限制因素,因此,实验人员需要在考虑这些限制因素的基础上进行数据处理,从而得到与实验现象相符的数据,只有这样才能更好的解决化学问题。
对于不同的生活现象有不同的化学实验验证方法,而不同的实验方法的难易程度不同,大多数的化学实验都是比较复杂且不易实行的,化学的数据之间有着多种多样的联系,这种联系往往不能单单从表面就被看出,需要经过大量的复杂的运算后才可进行进一步的观察[4]。而这就造成了处理数据需要运用大量的人力资源,并且对一些难理解的数据进行合理的分析也是比较耗时的工作。但如果应用计算机对实验中产生的一系列数据进行整合,将无效的甚至对有效数据有所干扰的数据进行消除,就可以留下有用的数据进行实验处理,这样的做法可以使数据结果非常精准,并且可以节省数据处理时间。
二、应用MATLAB进行化学工程与工艺的数据处理过程分析
MATLAB软件是化学工程实验中所运用到的一种先进的软件,这种软件可以进行编写化学程序、化学数据运算、数据结果运行等,并且可以运用高科技的技术进行化学计算得到有效可靠的数据,再对化学现象进行分析,从而得出合理的化学结论[5]。MATLAB软件的好处有很多,其中最主要的是操作简单,易懂、易学、易会,并且其操作界面比较人性化,有易于操作人员进行有效合理的操作,可以使以往复杂的计算过程变得简单易行,并且使计算结果比以往的更为精准,还可以减小误差。
MATLAB软件运用一种特殊的简单的程序语言对化学实验现象进行编写程序。其应用范围非常广、内部功能非常多、程序便于维护、利于编写程序,并且可以拥有多种平台的操作系统等。这种软件是化学工程实验中的重要软件,在对实验的数据处理上,发挥着重大的作用。这是化学工程及工艺中的重大突破与创新,也是化学工程学科未来的发展方向。
1.画程序图
对于不同的化学实验需要有其不同的数据处理过程,也有其不同的程序图、程序中所应用到的各种公式等,这些影响因素决定了实验的难易程度。一个实验拥有一个与之相符的独特的程序,也只有这一程序可以对其对应的化学实验进行很好的描述。但是,不论怎样的实验都有其共同点,下面就是对于大多数化学实验的总程序图。
图一 实验数据处理总程序图
2.编写程序
2.1输入数据
输入数据时,主要应用的函数是INPUT,应用INPUT将化学工程中有效的数据输入MATLAB软件的程序中,MATLAB再对数据进行处理,得出相应的结论。下面以温度为例对数据进行输入,其主要实现形式是:t=input,即表示系统要求程序输入温度值。但被输入程序的主要数据都是成组出现的,只有这样才会形成有效的程序处理系统。这种系统的处理数据能力高,处理速度快、处理效果好。
2.2处理数据
通常情况下,对实验所需数据进行处理需要先将数据进行整合,使程序模型被整合成一条连续的曲线形式。而对于不同的程序有其不同的整合方法,这里,对常见的整合方法,最小二乘法进行分析。
应用最小二乘法对数据x和y进行整合,是使x和y得到相应的函数关系式y=f(x),其主要思想是使残差的平方 2在定值x上最小。在进行数据测验时,经常会出现误差,最小二乘法不需要整合后的关系式y=f(x)经过所有的x点和y点,只需要残差平方的总和数最小。这证明最小二乘法最适于整合数据。这些方法都是MATLAB软件中所应用到的处理数据的方法。
2.3建立数据库
由于数据是在特殊情况下得出的,但是在实际的生活中,往往不会碰巧与数据相一致,而是会与实验数据有一定的偏差,这就需要技术人员将不同情况下的不同数据进行整合后,得到相应的关系式,即当程序输入一定的数据后,程序便会根据该数据进行及时的分析与运算,得出相对于输入数据的输出值。这就是数据库的建立过程。
三、总结
将MATLAB软件运用到化学工程与工艺中去是我国化学工程中的重大突破,MATLAB软件可以将复杂难懂的数据自动进行分析、整合,并得出有效的合理的数据进行程序设计。这种方法可以节省大量的人力、物力、时间等,并且最终处理数据的结果将更加准确,更便于在化学工程中使用。可见,MATLAB软件在化学工程及工艺中的重要作用。
参考文献
[1]房鼎业,乐清华,李福清主编.化学工程与工艺专业实验[M].北京:化学工业出版社,2009
[2]李丽,王振领编著.MATLAB工程计算机应用[M].北京:人民邮电出版社,2010.
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)29-0078-02
化学反应工程是化学工程与工艺专业的核心课程,以化学反应过程的共性规律、反应器的设计、放大和优化为主要研究对象,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,是一门实践性很强的工程学科。面向本科生的化学反应工程课程教学的目标,是使学生掌握化学反应工程基础知识,学习化学反应工程的研究方法和思路,了解化学反应工程最新进展和发展方向,提高创新思维能力。[1]笔者在长期的教学中将“方法论”作为重点,不断总结教材各章节、研究各类反应过程的共同方法,并应用于教学,对学生掌握化学反应工程的基本观点和工程方法,培养学生分析与解决工程问题的实际能力起到了很好的作用。
一、数学模型方法
工业反应器中进行的化学反应过程往往与物料的流动、混合、传质、传热、反应计量学、催化剂性能等有直接关系,浓度、温度、压力等参数影响反应结果,影响因素多,相互耦合,通常表现出很强的非线性,传统的因次分析和相似方法不能反映化学反应工程的基本规律。[2]教学中,把反应器中进行的过程分解为化学反应过程和物理传递过程,反应器中进行的过程分解为化学反应过程和物理传递过程,分别建立反应动力学模型和反应器传递模型,然后通过物料衡算和能量衡算把它们综合起来,建立反应器的数学模型,用数学模型方法来研究化学反应工程,进行反应器设计、放大与优化,比传统的经验方法能更好地反映其本质。因此,数学模型方法是化学反应工程的基本研究方法,可以通过数学模型的建立和求解去预测和模拟反应器的实际操作状况。[3]在阐明化学反应工程基本概念和原理的基础上,将各类反应器的数学模型作为讲授重点,尤其突出间歇反应器、平推流反应器、全混流反应器数学模型的建立和求解方法,借此培养学生利用数学模型方法设计反应器的能力。
二、物料、能量衡算中非线性问题的线性化处理方法
反应速率一般是由反应实际进行场所的浓度和温度决定。而工业上广泛使用的气固相催化反应器、流固相非催化反应器,气液反应器中物料温度和浓度的变化呈现非线性特点。处理的共同方法为反应器设计中物料衡算、能量衡算时,衡算范围取一个微元,在微元内物料温度和浓度的变化近似按线性关系计算。在气固相催化反应工程讨论中、以单颗粒的球形催化剂为基础,在其中距中心R处取一厚度dR的微元球壳进行物料衡算、能量衡算;在气液反应工程讨论中、以双膜理论为基础,在液膜中距界面x处取一厚度dx的单位面积微元液膜进行物料衡算;在流固相非催化反应工程讨论中,以收缩未反应芯模型为基础,对单个球形固体颗粒,在其固相产物层内距中心R处取一厚度dR的微元球壳进行物料衡算;平推流反应器、非理想流动反应器轴向混合模型的计算中,在距反应器进口L处取一厚度dL的微元管段进行物料衡算、能量衡算。这些问题的研究方法有相似性,在教学中强调相互的联系,可以加深学生对内容的理解和对反应器设计中线性化处理非线性问题方法的掌握。
三、解决复杂问题时先分解后综合的方法
影响工业反应过程的因素多,关系复杂,若直接全面分析求解,往往比较困难,不容易理解。在教学中可采用先分解后综合的方法,把复杂的问题分成若干步、先研究每一步的规律,再综合得出整体的规律。气固相催化反应工程讨论中,先分外扩散、内扩散、化学反应过程分别讨论三个过程的规律和计算公式,再综合三个过程得出单个催化剂颗粒的反应规律,再进一步综合得出整个床层的反应规律;气液反应工程讨论中,先分气液两相间的传递规律、液膜中的扩散反应规律,液相主体中的扩散反应规律,再综合得出整个气液相反应规律;流固相非催化反应工程讨论中,先分流体滞流膜扩散控制、固体产物层(或惰性残留物层)内扩散控制、化学反应控制分别讨论,再综合得出总体的规律和计算公式;讨论吸附动力学方程中,先按单组分反应物的化学吸附控制、表面化学反应控制、单组分产物的脱附控制分别讨论,再综合得出总体的吸附动力学方程。这样的教学方法,往往能使复杂的问题变得简单明了,复杂的计算过程得到简化。
四、理论推演与实验结合的方法
化学反应工程自设立以来,作为一门工程学科,其复杂性往往不仅表现在过程本身,而更表现在化学反应器复杂的几何形状及千变万化的物性,[4]因此,广泛采用理论推演和实验相结合的研究方法。通过理论推演得出轴向混合模型、多级串联全混流模型等非理想流动模型,通过实验测定实际反应器停留时间分布、计算出无因次时间方差、选择合适的非理想流动模型,利用实验数据计算出模型参数,进行实际反应器的设计;气固相催化反应内扩散影响的判别中,通过理论推演得出判据式,通过实验测定判据式的值,可判断出内扩散的影响程度;流固相非催化反应中通过理论推演得出不同过程控制时的计算公式,通过温度对总体速率的影响实验,可判别过程是化学反应控制还是扩散控制,通过流速对总体速率的影响实验,可判别过程是流体滞流膜扩散控制还是固相产物层内扩散控制,然后选择相应过程控制的公式,能使计算过程大为简化。反应动力学模型的建立更需要理论推演与实验结合,虽然可以通过理论计算确定化学反应的机理和速率,但对大多数反应体系,这类理论计算所能达到的准确程度尚不能满足工业反应过程开发和反应器设计的要求,实验研究仍然是认识反应过程动力学特征的主要途径。化学反应工程在其发展过程中已形成了一整套动力学实验测定和数据处理方法。[3]教学中,应着重强调利用幂函数型模型,双曲线型模型拟合实验数据的方法,以及它们的优缺点,使学生较好地理解和掌握反应动力学模型的建立方法。
工科院校培养的工程技术人才,不仅要有丰富的理论知识,理论还应当联系实际,具有较高的独立思考能力、发现、分析和解决实际生产问题的能力,这就要求教师不仅要对学生传授知识,更重要地是教给学生求索知识的方法和应用知识的能力。[5]长期的教学中,笔者体会到数学模型方法,物料、能量衡算中非线性问题的线性化处理方法、解决复杂问题时先分解后综合的方法、理论推演与实验结合的方法,并在化学反应工程研究中普遍应用,将这些方法重点介绍给学生,使他们在学习中触类旁通,举一反三,取得了良好的学习效果。
参考文献:
[1]王垚等.化学反应工程教学新理念和实践探索[J].化工高等教育,2009,(2).
[2]朱炳辰.化学反应工程(第五版)[M].北京:化学工业出版社,2012.
0 引言
力学是研究物质运动和变形规律的科学,所阐述的规律带有普遍性,是一门基础科学。是各技术工程学科的重要理论基础,是沟通自然科学基础理论与工程实践的桥梁。该课程内容由理论力学和材料力学两部分组成,具有理论性、系统性、抽象性的特点,学生在学习过程中感到枯燥乏味,理论与实际相脱离,从而造成教学效果不佳等现象。而本课程又与很多专业课程密切相关,学习的效果直接影响了学生对专业的学习。因此,改变教学方法提高效率,加强学生的学习效果,是该课程教学的大势所在。本文在工程力学的教学中引入项目化教学方法,以实际工作任务为引导,采用基于工作过程的项目化教学法。将生产一线中的实际项目引入课堂,使学生在“做中学,学中做”,加强理论与实践的结合,提升学生职业能力。
1 课程设计方面
在课程设计方面,坚持理论与实际相结合的原则,立足于工程应用,利用多媒体充分说明工程力学在现代工程中的应用情况,使学生认识到本门课程在整个知识体系中的地位与作用,从而引起学生的重视,提高学习的热情,调动学习的兴趣。现以工程力学课题组制定的课程整体设计为例,加以阐述。本课程内容以油压夹紧机构为项目载体,结合工程力学教学目标,设计如下的教学内容,见表1。
在进行课程整体设计时,需注意以下几点:
1、整个课程设计时,要充分进行企业调研,根据学生将来从事的职业岗位的知识、能力要求而设计,课程的教学目标围绕项目训练能力进行,学生通过完成项目(任务)进而训练职业能力,项目又是能力实现的切实载体。
2、为保证设计过程的系统性,用油压夹紧装置的分析是本课程的项目,按照机械设计的设计过程设计了课程顺序,任务和步骤是一个接一个地被展现、被传授、被实现,项目具有连续性、实用性等特性,当这些单项任务都被完成后,学生也就基本具有了从事简单的机械设计、测绘能力。
3、有些子项目或单项任务的前后顺序有待斟酌。
2 教学模式、教学方法方面
教学环节设计,依据项目的选定,结合相应的教学目标,设置教学任务。在设计时,一定注重要基于工作过程的设计模式,并且要注重学生主体,让学生真正在学习的过程中做到“做中学”,任务的设计本着由浅入深,由低到高的原则进行,并且与学生所要掌握的知识紧密结合。另外在教学中任务引导法、案例教学法、头脑风暴法、六步教学法等多种教学方法要综合互补使用。在教学过程中对于要完成的任务,老师要做简单的讲解,使学生既能准确把握研究的方向,又能保持好奇心理和研究动力。每一任务的教学都采用单元设计表格的形式,从而较完善的完成教学任务.
现以课程项目之一:扭转变形在传动轴中的分析和计算为例,展示项目教学法的具体实施过程。
(1)明确本项目的教学内容流程:
复习巩固任务引入任务设置任务分析归纳总结考核评价布置作业
(2)复习巩固:
油压加紧装置中哪些构件受到剪切变形?
杆件的基本变形有哪些?
(3)任务设置:
任务1:传动轴的变形分析;
任务2:传动轴内力的计算;
任务3:传动轴扭矩图的画法;
拓展任务 :分析传动轴外力偶的合理安排。
(4)任务分析:
任务一 传动轴的变形分析
通过一些图片展示,例如传动系统的传动轴、汽车传动轴、汽车转向轴、攻丝等机构,提出问题:机械中的轴类零件在传动中受到什么共同变形?还有哪些实例属于同种变形?能否总结一下它们的特点是什么?然后引入扭转的变形特点:各横截面绕轴线发生相对转动,杆轴线始终保持直线。
任务二 传动轴扭矩的计算
截面法求扭矩
1、截开:将圆轴沿任一截面1-1截开,取任一部分为研究对象.
2、代替:用内力偶矩代替截去的另一部分.
3、平衡:由T=ΣMi 得 T=?
任务三 传动轴扭矩图的画法
定义:扭矩图表示沿杆件轴线各横截面上扭矩变化规律的图线
目的:①扭矩变化规律;②|T|max值及其截面位置;③强度计算(危险截面)。
拓展任务:分析传动轴外力偶的合理安排
练习:传动系统的主轴ABC的转速n=960r/min,输入功率PA=27.5kw ,输出功率PB=20kw,PC=7.5kw 。试画出ABC轴的扭矩图;如果将轮A和轮B位置对调,试分析对轴的受力是否有利?
(5) 总结归纳
任务1 :由传动轴的变形分析,可以掌握扭转变形的受力特点和变形特点。
任务2 :由传动轴内力的计算,能够熟悉的掌握受扭转变形的圆轴内力大小方向的求解。
任务3:由传动轴扭矩图的画法,可以更熟练掌握变形的内力的分布,以便找出危险截面。
拓展任务 :由分析传动轴外力偶的合理安排能够锻炼学生学以致用、融会贯通的能力,以及耐心、细心、严谨的科学态度和团队的协作精神。
考核评价 教师评价+小组互评+个人自评
布置作业 在校企合作项目“电脑弹簧机”中,有哪些构件属于扭转变形实例,分析它们的特点
3 教学手段方面
合理运用多媒体教学资源:当前,在课堂讲授中应用多媒体教学已成为大家的共识。多媒体教学可以将工程结构直观、形象地展现在学生面前,增加感性认识,使学生将课堂与工程背景联系起来,有助于学生掌握如何建立力学模型的问题,从而激发学生的学习兴趣,提高课堂节奏和教学效率,也提高了课程的教学质量。多媒体教学具有交互界面丰实、生动、逼真、信息量大的特点,可使学生将主要精力集中于理解方面,极大地减少用于繁杂计算上的时间,教师就可以有更多的时间进行启发、诱导;课件在实施过程中可进可退,速度可快可慢,有利于讲授的连贯性和逻辑性的发挥;利用多媒体技术通过三维动画、虚拟现实等多种手段使学生理解教学内容,充分激发学生的想象力、创造力,为学生的创新素质的培养创造了条件,具有传统教学模式无法比拟的优势。
4 考核评价方面
本课程的教学评价由两大部分组成:
1、过程考核:主要包括教师评价,小组互评和个人自评三部分,占总成绩的40%。本考核主要是对学生的出勤、课堂纪律、课程作业、课堂表现(如:是否积极主动地参与讨论和分析;是否敢于表述自己的想法;是否敢于尝试从不同角度思考问题,有独到的见解;能否理解他人的思路,小组成员之间团结协作的的程度,能否在与小组成员合作交流中得到启发与进步;是否有认真反思自己思考过程的意识等。)等进行综合考核。
2、终结考核:是对学生一个学期所学课程内容的综合考核,包括应知(50%)和应会(50%)两部分,采用闭卷考试的形式。应知考试内容以本学期授课内容为主,应会考试内容是根据理论知识结合工程实际进行的知识拓展考核。本考试成绩占学期课程考核成绩的60%。
5 教学效果方面
(1)转变了专业课教师的教学理念,使教师真正认识到教师不仅要关注“如何教”,而且更关注“教什么”。项目化构建成为教师备课的首要任务,教师真正成为课程的开发者。
(2)改变了教师的教学模式,基于教学,将理论知识与实际操作技能相结合,充分体现教学做一体的原则,灵活运用项目教学法、案例教学法、现场教学法等教学方法,增强学生的学习积极性。
(3)转变的学生的学习方式,以往的课堂,学生整节课往往是被动的听,成为课堂的附属。实施项目教学法,学生的“思想自由”得以空前提高,学生成为课堂的主体,可以自主思考、独立或小组协作解决技能训练过程中产生的问题,对解决不了的问题再请老师予以解答。整个课堂步骤循序渐进,学习氛围宽松活跃,学生参与率高,效果良好。
(4)教师教学科研水平稳步提高。教师通过对教学项目的设置,增强了专业知识的理解与见地,并且充分认识到了对深层次知识的不足和新知识的欠缺,从而促使课题组教师走出课堂,走进企业,丰富自己的理论知识和操作技能,再反馈到课堂提高教学质量。同时,通过项目的实施,教师可以发现项目中存在的技术难关与科研课题,并付诸行动,解决难题,无形中提高了教师的整体科研能力。
6 建议与意见
(1)在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采用项目教学法,以任务型项目激发学生的学习兴趣。
(2)教学过程由实践到理论,使学生通过感性认识升华到理性认识,除少数必要的基本概念外,切忌直接讲述枯燥的理论知识。
(3)在教学过程中,应以学生为本,注重“教”与“学”的互动,由老师提出阶段性要求,学生在不断练习中逐步达到目标,掌握课程的职业能力。老师应根据学生的实际学习情况,合理调整教学
进度。
(4)教学中,要努力提高学生学习兴趣,创设趣味性情境,练习项目应包含个体练习,小组合作,经验交流及老师点评等不同形式,让学生在愉快的扭转中完成学习。
(5)教学中,通过选用典型活动项目,由教师提出要求或做出示范,组织学生进行活动,让学生在活动中树立责任意识,增强团队的合作精神,掌握课程的职业能力。
(6)教学中注重职业情景的创设,以多媒体、录像和案例分析等方法提高学生解决和处理实际问题的综合职业能力。
7 结束语
工程力学课程的建设与改革是一项长期而艰巨的工作,是一个不断实践完善的过程,不仅需要广大力学教师的共同努力,还需要学校各级领导的大力支持,坚定不移的坚持项目化教学,从摸索到探索直至发挥极致,为职业院校的可持续发展提供一条借鉴之径。
参考文献
[1]张定华.工程力学. 北京:高等教育出版社,2009
[2]傅颖、汪荣林.高职工程力学教学改革的探索与实践[J].科技广场.2007
[3]王延遐.少学时工程力学教学探讨[J].中国科技信息.2010
[4]徐成福,王先,谢云峰.浅谈高职高专《工程力学》教学方法的改革[J]. 科技信息.2010
作者简介
《系统工程与评价技术应用》是安全技术管理专业的核心主干课程,具有理论基础要求高、实践性强的特点,运用传统的“章节式”教学,存在知识点繁冗、难以消化理解的弊端。针对安全评价师职业活动领域,按照职业功能模块进行工作过程系统化设计,充分融“教、学、做”为一体,以工作过程为导向、以模块为单元,以项目任务驱动为载体来实施教学,更利于提高学生学习积极性和明确学习方向性。
一、系统论与教学模块式课程体系构建
系统是由若干相互作用、相互关联的要素组成的,具有特定结构和功能的有机整体[1]。系统论是把所研究和处理的对象当作一个系统,分析系统的结构和功能,使系统各要素相互协调达到最佳状态,保证系统整体功能和目标得以实现。
教学模块式课程体系构建是在总结高职院校多年教学改革经验的基础上,在推进“校企合作、工学结合”的人才培养模式过程中提出的课程体系构建方式[2]。若把课程体系看做是一个系统,构成要素包括教学模块、项目和任务,根据教学目的和工作过程需求安排教学模块,每个教学模块基于职业岗位群引入项目,项目再分解为若干个任务,把执业过程中所需要的知识、技能、态度有机地整合在一起,形成“基本素质一职业能力一岗位技能”三位一体的课程模式。
二、安全评价工作过程
(一)安全评价及分类
安全评价是以实现安全为目的.应用安全系统工程原理和方法,辨识与分析工程、系统、生产经营活动中的危险、有害因素,预测发生事故造成职业危害的可能性及其严重程度,提出科学、合理、可行的安全对策措施建议.做出评价结论的活动[3]。安全评价伴随生产经营单位的整个生命周期,按照实施阶段不同分为安全预评价、安全验收评价和安全现状评价,三者相互衔接各有侧重,其关系如图1所示。安全预评价是在建设项目可行性研究阶段、工业园区规划阶段或生产经营活动组织实施之前进行的,侧重于从源头上确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性,安全验收评价是在建设项目竣工后正式生产运行前或工业园区建设完成后进行的,重点在于检查建设项目安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用的情况,安全现状评价则是针对生产经营活动中、工业园区内的事故风险、安全管理等情况,重点辨识与分析生产现状存在的危险、有害因素[4]。
图1:安全预评价、安全验收评价和安全现状评价关系图
(二)安全评价程序及内容
在AQ8001-2007《安全评价通则》中给出了安全评价程序框图,如图2所示。安全评价对象遍布煤炭开采、化学原料及化学品制造业、房屋和土木工程建筑业等50多个行业。而无论哪个行业哪种安全评价都要遵循图2给出的程序和内容要求,即安全评价工作的套路是统一的。在前期准备阶段,要明确评价的对象和范围,收集国内外相关法规、技术标准及工程、系统资料;危险、有害因素辨识与分析,即从系统的角度辨识和分析危害有害因素,确定危险有害因素存在的部位、存在方式、事故发生的途径及变化规律;定性定量评价,是在危险、有害因素辨识和分析的基础上,划分评价单元,选择合适的评价方法,对工程、系统发生事故的可能性和严重程度进行定性或定量评价。这部分运用了安全系统工程的“整分合”原理,评价单元划分、评价方法选择和后续的定性定量评价构成相对独立和完整的一部分;提出安全对策措施建议,即风险控制,根据定性定量评价结果,提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议;作出评价结论,简要列出主要危险有害因素的评价结果,指出工程、系统应重点防范的危险有害因素,明确生产经营者应重视的安全技术措施;最后是依据安全评价的结果编制相应的安全评价报告。
图2:安全评价程序框图
(三)对从业人员要求
安全评价师是顺应安全生产发展要求设立的职业岗位,共设三个等级,分别为国家职业资格三级、国家职业资格二级和国家职业资格一级,一级为最高。三级安全评价师要具备良好的职业道德、掌握安全评价相关的法律法规和技术规范、危险有害因素辨识、评价、风险控制等基础知识,能够根据评价对象的具体情况辨识危险有害因素、划分评价单元、进行定性定量评价、提出安全对策措施、给出评价结论并形成评价报告。二级和一级安全评价师在此基础上增加技术管理和培训指导的要求。
三、课程模块划分
(一)课程模块与章节式教学区别
章节性教学是沿用了多年的传统教学模式,有利于体现知识理论体系的完整性,注重解决是什么和为什么的问题。而对于职业院校的学生过于繁杂和深奥的推理过程容易让其产生畏难情绪,把课程体系分项目教学,知识点分解到具体的项目和任务中,在介绍是什么和为什么的同时,更注重教授所学的理论知识能做什么和怎么做,把课程目标分解为具体的任务单进行实现,一是充分满足学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,帮助其从被动学习转向主动学习;二是利于学习内容紧跟行业发展步伐,职业模块灵活多变便于及时补充教学资源;三是为专业建设提供了广阔的发展空间和灵活的扩展模式,使课程体系保持相对稳定的结构模式的同时又能够不断更新和发展。
(二)教学模块及其任务系统化构建
教学模块是以职业活动为导向、以职业能力为核心、以完成典型任务为驱动,根据教学目的和需求,安排学习单元组合而成[5]。通过前面的分析,不难看出系统工程的原理和方法是贯通运用在安全评价过程中的,这为原本是两门课的《安全系统工程》和《安全评价》整合为一个完整的课程体系提供了条件,《系统工程与评价技术应用》课程模块的具体划分见表1,表中详细给出了6个教学模块及其下设的项目名称。项目再往下细分任务,因各学校行业偏重不同,仅以安全性评价教学模块的项目三定性定量评价单元举例做以说明,结合我校安全专业的矿山安全方向,分为任务一煤矿预评价安全检查表分析法,任务二煤矿预评价预先危险性分析法,任务三煤矿验收评价作业条件危险性评价法,任务四煤矿现状评价故障类型和影响分析,任务五煤矿现状评价事故树分析法。
表1:《系统工程与评价技术应用》课程模块划分
四、结语
模块化教学是当前职业院校改革的大趋势,基于工作过程对系统工程与评价技术应用课程进行模块划分,有利于体系中各要素的相互配合和整体功能达到最佳状态。
[参考文献]
[1]李永怀,彭奏平.安全系统工程.北京:煤炭工业出版社[M],2008:1、5.
[2]教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见,教职成[2011]12号
[3]AQ8001-2007,安全评价通则[S].
一、引言
随着我国经济越来越深入地融入全球经济,国际商贸人才,尤其是既具有扎实英语语言功底,熟练掌握语言技能和交际能力,又通晓国际经贸知识和规范的商务英语人才大量短缺,各企业对商务英语人才的要求也变得越来越高。当前,商务英语专业常用的培养学生实践能力的教学模式有案例教学模式、“订单”模式、工学结合模式、“双证书”模式等。但是由于这个专业的综合性、跨学科性比较强,往往出现学生在学校中的“所学”与工作中的“所用”并不一致的现象,再加上校外顶岗实习的机会有限,大部分学生得不到实习锻炼的机会。因此将外贸实务项目化,建立一种公式化的课堂教学模式,以职业教育教学理论为基础,以工作过程中所需技能、技巧为主,以适度够用的概念和原理为辅,使学生进行“准职员”角色的心理转换,为“工作需要”而学习,提高商务英语学习的实效性成为本课题探讨的重点。本文探讨公司化教学模式在商务英语专业课程中应用的可行性,以及对商务英语专业人才培养的作用。
二、课堂教学模式总体设计
根据职业岗位的实际需要和高职学生的能力水平,以职业岗位的工作过程为导向,教师在教学过程中模拟公司,设计若干个“仿真”和“全真”的职业任务作为学习项目,着力创设以学生为中心的商务职业情境,公司的总经理由指导老师担任,负责整个公司的运作管理。根据外贸公司的业务把学生分属5个业务部门:国际业务部负责与外商洽谈、接单、订合同、跟单;单证部的职责是缮制与处理全套的出口单证;报检报关部负责进出口货物的商检、报关;船务运输部的职责是安排进出口货物的运输业务;QC部负责质量检测。各个业务部门明确分工后,必须互通有无,相互配合,以提高公司的运作管理效率。这种基于以职业素养为基础的商务职业情境教学,能激发学生参与教学活动的热情,使学生在探究过程中掌握知识,学会分析问题、解决问题,从而提高学生的社会能力和综合职业能力,真正体现理论与实践紧密结合的要求,实现商务英语专业学生与企业零距离接轨,从而使学生在就业中处于优势。
三、教学策略
商务英语专业课程中电子商务实务和商务英语翻译是实践性很强的课程,因此,在教学过程中,可以模拟外贸公司、建立一种公式化的课堂教学模式,创建翻译工作室,以职业教育教学理论为基础,以工作过程为导向,将实际工作中的内容作为教学内容,根据职业岗位对知识技能素质的要求随时更新教学内容,突出难点、重点。
在电子商务实务课程的教学中大量采用开放的网络教学平台,通过与外贸企业真实业务的合理衔接,让学生的学习与将来的工作能力实现无缝对接。在商务英语翻译的教学中,主要采用以工作过程为主线,任务为驱动,项目为导向,融“教、学、做”为一体的项目教学法。同时注意运用翻译工作坊、案例教学、情境教学等教学方法,为学生提供真实的情境,提高学生的翻译实践能力,培养学生在商务环境中完成翻译任务的能力。
四、公司化教学模式的实施过程
在依托“外贸公司”进行教学改革的同时,结合商务英语专业专业课特点、教学计划的修订,最大限度地将理论精简,将大大增加实践教学的课时,以突出和强化实战能力。
将学生按照的兴趣和特长,扬长避短,进行分方向学习,即每个学生可以根据自己的兴趣和特长选择专业课程中的两到三个学习领域作为本学期的主修课,选择一个学习领域作为辅修课程。选择之后,任课老师按照企业化的“任务驱动法”模式进行教学,在课堂上进行模拟实训。老师变身为“企业老板”或“项目经理”,学生则变身为“企业员工”。“项目经理”在课堂上设置具体的工作任务,指导“企业员工”按照客户的要求去完成任务。在这种全真的模拟教学氛围中,改变学生那种“为学习而学习”的观念,从而树立学生“为工作而学习”的职业观念,并使之逐步实现由“学生”向“员工”的社会化转型。
五、结语
商务英语专业集理论课程和应用性极强的实践课程于一体。因此,实践教学体系是商务英语专业办出质量、办出特色的关键。目前大多高职院校普遍存在缺少实践教学或实践教学目标不明确、实训项目不具体、专业技能训练不突出、实训方法和实训手段单一的现象,而且绝大多数从事商务英语教学工作的教师不了解真实的商务工作环境,教师的知识更新与行业发展变化有一定的差距。本研究采用多维视角,用产业、市场、职业教育的眼光,以市场需求和职业能力为导向,在教学过程中设计若干“仿真”或“全真”的技能任务作为学习活动的目标,为学生提供一个“准社会化”的学习环境,让学生做中学、学中做,把课堂教学变成一项项“商务活动”,并通过双师型教师引进校企合作项目,培养企业需要的人才,使学生能达到零距离上岗,在竞争中处于优势。这种以岗位能力为导向、以专业技能为关键的教学模式既体现了能力本位的教学理念,又切合了外贸企业对高职商务人才职业能力的需求。
参考文献:
[1]姜大源.职业教育学基本问题的思考[J].职业技术教育,2006,(4).
[2]姜大源.职业教育学的小组动力论[J].职业技术教育,2007,(10).
0 引言
理念是行动的先导。以职业分析为基础,以工作任务为导向,以促进学生职业生涯发展为目标,应该是高职课程模式的特色所在[1]。“工作过程导向”的课程实践观这一理念,已成为职业教育界的共识。“工作过程导向”的课程开发思想被认为是“工作过程系统化”理论的基石。“工作过程系统化”理论认为,工作过程是在企业里为完成一项工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序;工作过程是一个综合的、时刻处于运动状态之中但结构相对固定的系统[2]。
“工作过程系统化”的实践教学是一体化整合的教学模式,横向综合有关学科的知识和技能,形成以培养职业能力为目标的“新”课程结构。以餐旅服务类酒店管理或餐饮管理专业的实践教学为例,基于专业的性质和特点,“工作过程系统化”的实践教学融烹饪工艺、餐厅服务、市场营销等知识及技能教学于一体,涉及烹饪工艺、餐饮管理、酒店管理等专业课程;面向酒店、餐饮企业的岗位需求,以“工作过程系统化”为导向,按照企业工作流程,将相关的实践课程,通过科学地“捆绑”组合,实现学生在同一教学时段内相互协作,共同完成从菜单设计、推广营销到产品制作、销售服务和质量控制的全过程的餐饮经营任务。
专业课作为高职课程的重要组成部分,每一课程都有着职业性和整体性的特点,又都有其独特的课程框架,但课程体系的组成又有着共同的内容。本文以职业教育学者雷正光先生(2005)的高职课程体系框架一图(图1,本文略有改动)为线索依据,就“工作过程系统化”的专业实践教学做深入地探讨。
现代高职课程体系
课程理念 课程目标 课程设计 课程实施 课程评价
以餐旅服务类酒店管理等专业“工作过程系统化”的实践教学中的《餐饮服务》课程为例,其教学内容主要包括餐饮服务知识、服务技巧和服务心理三大模块,涉及理论和实践两个方面。其中实践教学包括基本服务技能的训练和现场餐厅服务实践两个部分。在“工作过程系统化”的实践教学中,这一部分的内容以餐厅工作岗位的设置及其工作任务和工作过程为依据,模拟中餐厅或西餐厅的服务,创造实践的情境,突出工作过程系统化在实践课程结构中的逻辑主线地位,为学生提供体验完整工作过程的学习机会。因此,“工作过程系统化”的实践教学首先对教学环境和专业教师提出了更高的要求。
1 “工作过程系统化”实践教学必须的条件
1.1 “工作过程系统化”教学实施必备的硬件条件
“工作过程系统化”理论的一个重要观点就是,课程设计必须建立在符合职业情境的工作分析基础之上,这就意味着在教学环节也必须有与学生未来岗位工作职业环境相吻合的硬件条件。“工作过程系统化”的实践教学与普通的课堂教学不同,涉及到师生角色的转换和学生实践参与度的提高,它对实践教学场地、教学工具、设备等都提出了较高的要求。通过创造仿真的工作环境,让学生在教师设计的学习环境中进行学习,学生从专业技能、需求分析到现场管理等方面得到全方位的锻炼,因此,“工作过程系统化”的实践教学需要必须的教学设备及环境(如专业实训基地或院校实习酒店),而且要求教学设备达到兼具综合性和先进性,只有这样,才能为专业教学提供较为真实的职业环境,使专业课实践教学贴近企业经营的实际,为培养学生的实际工作能力提供必要的保证。 转贴于
1.2 “工作过程系统化”实践教学实施对专业教师的要求
“工作过程系统化”的实践教学将工作过程与课堂学习联系起来,是一种调动学生所有感官参与的“体验式”学习,即用脑、心、手、眼共同参与到学习的情境之中,培养学生解决现场工作问题的能力及协作、沟通等能力;它是以“学生为主体”的从个体学习扩展到团队合作学习的一种教学方式,其实施过程是师生交往与互动的教学过程,是以“沟通、理解、体验和感悟”为理念的实践教学过程。“工作过程系统化”的实践教学践行了“以人为本”的教育理念,因而对专业教师提出了更高的要求。
高职课程的培养目标不但包括专业知识和技能方面的目标,还包括社会能力及人格培养等目标。由于国家高职录取政策等原因,现阶段进入高职学习的大部分学生与进入普通高校的学生在学习能力方面存在着很大的差距,怎样才能帮助学生发掘潜力,获得自信,收获成功?这要求专业教师在“工作过程系统化”的教学实践中注重尊重学生的个性,重视学生情感的发展,关注学生的精神世界,善于捕捉、挖掘湮没于学生内心深处的积极的“火种”,及时传递一种信息和力量,在学习过程中多给学生创造“思考、表现的机会和创新”的机会,并通过各种不同形式的成果展示,培养他们的沟通、表达能力及现场解决问题的能力,更重要的是使学生获得成功的喜悦和自信。在“工作过程系统化”教学中,教师从主要讲授者的角色淡出,扮演着学习情境的设计、组织、引导、监督及挖掘学生潜能的工程师的角色。总之,教师的作用发生了根本的变化。从教学目的来看,“工作过程系统化”的实践教学能够真正培养学生的创新意识和创新能力,并能有效促进学生健康人格的养成。
2 “工作过程系统化”实践教学更重视关键能力的培养
关键词: 道路化学注浆;技术特点;工程实例;道路养护
Key words: road chemical grouting;technical characteristics;engineering examples;road maintenance
中图分类号:U416.216 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)03-0110-03
0 引言
道路化学注浆技术是一种路面快速维修的新技术,在我国高速公路中广泛进行应用,其原理是向道路基层及面层中快速注入化学黑白料,化学材料可以很快发生反应,体积增大及快速膨胀,有效地填充在道路内部的空隙中,使周围松散的部分得到挤压,从而增强了路面的整体强度,实现快速高效的处治路面内部病害。该注浆技术的工程特性主要有:①膨胀性非常高:黑白材料组合反应的膨胀比达到1∶25,有效进入空隙中;②早期强度很高:注浆过程快速,无需封闭交通,黑白化学材料混合后可在短时间内达到整体强度的90%;③隔水、绿色环保:黑白化学材料发泡形成固体后,水分无法进入,不污染环境;④创伤小:注浆是钻孔约为16mm,对路面的创伤很小;⑤强度保持时间长:首次注浆后,高聚物注入道路内部空隙中,与路面中的材料有很好的粘接性,使道路基层强度可以长时间地维持在较高的水平。该技术方法灵活、具有多种突出优点,是增强路面基层强度有效的一种方法。笔者对其注浆材料进行了抗压和抗拉试验,得出其最佳的配合比并应用于工程实例中,并根据道路化学注浆技术在湖北武英高速公路中的应用,介绍其施工工艺及处治效果。
1 注浆材料的试验研究
用直径为80mm,高为75mm的圆柱形铁模进行试件成形。将道路化学注浆中的黑料和白料按不同的配比进行配制,缓缓倒入杯中并快速进行搅拌,等混合均匀后,再倒入模具中,如图1所示,待化学注浆材料发泡到一定程度后,将模具盖板迅速盖上并同时施加压力,待反应完全结束后再进行脱模,如图2所示。再分别进行抗压和抗拉试验。
1.1 抗压强度试验
将黑料与白料配比为0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4组试件,即试件有4组不同的膨胀倍率,每组5个,共计20个试件分别进行无侧限抗压强度试验,如表1所示。
由以上的试验数据可得出:随着混合料的密度的增大,其无侧限抗压强度变化很小,均在2.0MPa左右,为了使道路化学注浆材料膨胀时可以有效地挤密周围松散的介质,要求注浆混合料的发泡膨胀率到达15为最好,可以看出当黑料与白料的配比在1∶1时,发泡的膨胀率最大,达到了14,符合要求。
1.2 抗拉强度试验
为了测定道路化学注浆固化物材料的抗拉强度,按黑料与白料配比为0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4组试件,即试件有4组不同的膨胀倍率及固化密度,每组5个,共计20个试件分别进行无侧限抗压强度试验,如表2所示。
由以上的试验数据可知:在不同的试验配比下,其抗拉强度变化很小,均在0.8MPa左右,均符合道路注浆材料试验要求,为了更好地挤密周围松散介质,要求其膨胀倍率在15为宜,综上所述,在黑料:白料为1∶1时,发泡倍率最大。
2 工程应用简况
2.1 工程概况
湖北省武(汉)英(成)高速公路是双向六车道,主路线长约103.4km,设计时速为110km,2009年12月通车,路面结构组成形式为:22cm沥青混凝土面层+16cm水稳碎石上基层+24cm水稳砂砾或石屑下基层+23cm砂砾垫层(软弱路段)。截止目前路面总体良好,但由于重载车辆较多,某些路段出现了裂缝、车辙、唧浆等病害,其中如唧浆等内部病害最难防治。经过现场调查与检测,发现某些路段的弯沉值较大。经过诸多方案的对比,拟选用在有病害的路段实施化学注浆技术,以加强基层的强度。
2.2 道路化学注浆的处治过程
高聚物化学注浆的施工流程为:控制道路交通选择注浆的路段确定注浆的孔位注浆前的弯沉检测实施钻孔安装注浆的导管开始注浆封住孔眼注浆后再次进行弯沉的检测清扫施工的路面恢复交通。
在武英高速路面维修中采用的化学注浆的孔布置方试是沿裂缝布置。如图3所示。
在进行化学注浆钻孔时应使长钻和较短的钻进行配合使用,先用较短的再用长钻,短钻与长钻的使用约为1?X2,其中短钻使用时间50~65s,长钻使用时间120~145s,孔深约为75cm。在进行化学注浆过程中应时刻防治路面因注浆过量而引起路面鼓包等现象,若发现在钻孔注浆旁有隆起的现象,应及时停止注浆。
2.3 注浆前后路况检测
对有路面病害的地方实施道路化学注浆,在实施注浆前后进行了弯沉检测,注浆前后的弯沉值如表3所示。
由表3可见,注浆后路面的弯沉值变小,并且减少的幅度较大,反映出注浆后路面的强度有所提高,承载力明显增强,化学注浆技术对基层的强度有明显的增强。除此之外,实施注浆后3个月,笔者再次进行了调查,如图4所示,发现该路段路况良好,没有发生新的路面病害,且弯沉检测值变化不大,表明道路化学注浆技术是处治路面内部病害有效的方法。
3 结论
道路化学注浆技术是利用黑白两种化学材料混合发生化学反应,反应后两者的体积急剧膨胀的原理,来填充路面内部中存在的空隙并挤密周围松散的介质,以此来增强路面基层的强度,根据对道路化学注浆材料的室内试验研究,得出当混合料中黑料与白料的配比在1:1时,发泡的膨胀倍率最大,并将其应用于武英高速公路中,处治效果明显,对道路养护行业具有重要的意义。
参考文献:
[1]刘志远.高聚物注浆材料工程特性的试验研究[D].郑州:郑州大学,2007.
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
土木工程建设专业是理论与实践结合的专业,《建筑工程制图与识图》同样是一门理论和实践相辅相成的基础课程,要想《建筑工程制与识图》的教学内容更合理,一体化教学模式能够很好的教学的内容进行有机组合同时做到统筹安排,将教学内容变得更加有条理系统化,将重复内容尽可能的减少扩大学习范围,缩短《建筑工程制图与识图》的教学间,提高教学速度和效率,同时在教学质量上也能明显的提高,让理论和实践相互促进,让学生更好更快的掌握的《建筑工程制图与识图》。
1 《建筑工程制图与识图》传统教学探析
很多的老师和学生对《建筑工程制图与识图》都有一个错误的认识,那就是把《建筑工程制图与识图》当成一门非重点的基础课程。值得说明的是,在当今科学技术快速发展的今天,,建筑的设计和施工都在不断的快速更新进步,这对老师对《建筑工程制图与识图》的教学和学生的掌握程度对应的提高要求。那么为了适应建筑工程制图与识图能力的新要求,如何更好更快的达到《建筑工程制图与识图》中的教学目的和知识技能的传输,达到预期的教学目标,上课内容如何进行安排,什么的教学方法更适合《建筑工程制图与识图》,这就需要教学内容内容的充分剖析,对教学需要和睦充分的解读。
但《建筑工程制图与识图》的教学上存在着许多问题,如课程中的理论与实践脱节,一般都是先上理论基础课,再进行实际训练,理论和实际没有形成统一的合理,达到对学生对于建筑工程制图与识图这么课程的教学促进作用,反而放学生之前忘后,,教学活动的层次和顺序较为混乱,教学效果不甚理想,影响了学生读图能力和画图能力的培养,浪费了学生学生和学校宝贵的教学资源和师资。
2一体化的教学模式的优势
一体化的教学模式是区别于传统的教学模式的新型教育方式方法。打破更新了传统的教学模式和教育方法,一体化的教学模式重新整、整合、理分了教学资源,这种对于教育资源的重新分配整理是基于教育效率的现状和教学目标科学制定的。重新整合购置的教学资源,有着以学生能力提高为本位的特点,对于传统的教育方式,很好的规避了《建筑工程制图与识图》教学中理论教学与实践不科学的教学问题,在增强教学直观性同时,学生以受教育主体出现在教学过程中,增强了学生在课堂中的参与性,对于教学的质量和人才的培养都有极大的促进作用。一体化教学模式应用于《建筑工程制图与识图》主要有以下优势:
(1) 一体化教学模式在应用于《建筑工程制图与识图》教学中时,能够很好的将测绘制图的理论知识教学和实际训练相结合,让课堂既是理论教室又是实训教室,冲破了《建筑工程制图与识图》的理论课同实训课之间的教学壁垒,良好的课程流程和教学内容涉设计,理论与实践的教学并轨, 大大的减少了《建筑工程制图与识图》的学习时间,同时对学生知识的掌握程度也有很大的提高。
(2)一体化教学模式对于提高学生对《建筑工程制图与识图》的学习兴趣有很大的促进作用。理论知识教学和实际训练相结合, 将枯燥的理论和较为有趣的实践相结合,将抽象知识变成形象实物,让学生可触可感,不单单是提高学生对《建筑工程制图与识图》的学习兴趣,对于学生的三维空间思维能力和空间想象力都有很好的促进作用,以此调动学生的学习兴趣,和对《建筑工程制图与识图》求知欲。充分发挥学生对《建筑工程制图与识图》学习主动性及积极性,教学效率将得到明显的提升。
(3)理论知识和实践能力是学生毕业之后能够快速上岗,能够适应企业岗位对于知识和技能的需要。一体化教学模式,对于《建筑工程制图与识图》教学,起到了很大的促进作用,理论知识和实践教育相结合的教学方法,契合了新课表对于教学的新定义,让学生自主、合作、探究,在这样的方式中学习,让理论更加扎实,实践能力也有所提高。由于实行边做边学、边学边做的教育方法策略, 在实践过程中总结得出课程理论知识,同时让理论知识引导实践,使得实践能力得到理论知识的深化加强。理论和实践技能互相渗透,沟通推进,达到《建筑工程制图与识图》的教学目的和效果。
3针对《建筑工程制图与识图》一体化教学的保障
3 . 1 制度保障
实施一体化教学,首先就是要转变教育理念,以符合现展和学生实际情况的教育观指作为导向,推进《建筑工程制图与识图》一体化教学模式的进程。一体化教学模式的实施是以学校推行一体化教学为前提的,理论知识和实践教育相结合的教学方法,契合了新课表对于教学的新定义,达到教学的统一和协调。
3 . 2 师资保障
师资力量和素质是保证一体化教学质量的保证,让骨干教师深入企业实际体验《建筑工程制图与识图》的操作流程,让教师和企业对接,避免出现教学和实际脱轨,实现学校企业化的教学模式。提高老师的实践能力以及对《建筑工程制图与识图》的教学水平,理论和实践的的“双师型”教师团队。只有教师理论知识扎实,同时具备过硬的专业技术,方能更好的引导学生实现理论教学和技能训练双促进。
3 . 3 设备保障
先进的教学设备是确保一体化教学有效实施的条件,加大投入力度,引进先进的设备,建造出《建筑工程制图与识图》教学的专业教室。方能更好更快实现教学目标,达到教学效果。促进学生对建筑工程制图与识图的理解和掌握。
参考文献
[1] 周斌. 一体化教学思维的理论与实践,山东科学技术出版社,2005(8).
Portfolio Assessment to Improve Spoken English Competence of the Students of Engineering Excellence Program
【Abstract】That the portfolio assessment is suggested being introduced to evaluate of the spoken English achievements of students from Engineering Excellence Program complies with the demands of the society and the college students. Some research has shown that the assessment proves to be able to bring comprehensive benefits to both the teachers and students. Before its reliability and validity are further confirmed, the paper recommends seven aspects, complemented by the summative assessment, be filed into the portfolio so as to track and monitor the Engineering Excellence Program students’ academic progress in a continuous, structured, and overall way, thus ensuring a fairer objective evaluation of the students’ academic achievements, and improving their spoken English competence.
【Key words】portfolio assessment; spoken English teaching at college; achievements evaluation; Engineering Excellence Program
一、引言
文秋芳等学者研究的结果表明,我国大学的英语口语教学的效果不容乐观。根据笔者多年的教学实践来看,症结之一在于我国传统的大学英语口语考核仍然奉“终结性评价”为圭臬,主观随意性大,难言科学可靠,剥夺了学生的主体地位,使其学习的积极性和主动性严重受挫,制约了大学英语口语教学的发展。
近年来,我们在教学中开始重视“形成性评价”的作用,教育部高等教育司2004年颁布的《大学英语课程教学要求》倡导“应用学习档案袋记录、课堂活动纪录、访谈和座谈等形成性手段来更科学、更全面、更合理地评价学生的学习过程和结果”。档案袋评价方法属于“形成性评价”的范畴,近十多年来我国有不少学者、外语教师积极探索和尝试这一学习评价体系,取得了不少成果,也发现了存在的一些问题。
二、档案袋评价的利弊
档案袋评价(portfolio assessment)又称“学习档案评价”或“学习成长记录袋评价”。起先是指建筑师和画家以及其他艺术家为自己的作品建立档案袋,装入最有代表性的作品,展示给雇主或者顾客的做法。20世纪80年代西方在教育评价改革运动中用其来评估学生的学业表现和教师的工作业绩。我国于20世纪90年代后期引入了这一评价思路。
研究发现,“定性分析结果显示,档案袋评价对英语口语教学起到了积极的作用……能激发学生的学习兴趣,增强学习效果,实验班学生在课堂上非常活跃,敢于主动地回答问题,且质和量都明显高于控制班”。[1]
而有的研究者则发现,档案袋评价也存在一些不容忽视的问题。主要包括:“评测档案中作品打分标准信度和效度的准确性问题。”[2]“无法保证按规定实施,也就无法保证真实性;不能做评估成绩的依据;不可能吸引学生认真完成。”[4]
笔者的多年教学实践表明,在大学口语教学评价体系中,档案袋评价法有其不代替代的优点,即全面性、系统性以及客观公正性。宜扬长避短,开展更深层次的探究和尝试,因为在形成性评价中引入档案袋评价,是由我们当下的社会环境和学生的学习需求所决定的,有其必要性,是培养卓越工程师英语交际能力的理想选择。
三、档案袋评价的现实意义
卓越工程师理应具备扎实的英语实际交际能力和专业英语知识,这当是我们对卓越工程师专业学生实施外语教育的出发点和落脚点。目前,我国卓越工程师专业的英语口语教学所处的大环境有以下几个显著特点:
1. 起始水平(beginning levels)参差不齐。全国各个省市在中小学阶段对于口语学习的要求不同,使得卓越工程师班同一班级中的学生英语口语能力相去甚远。有的学生连一句完整的句子都无法脱口说出,而有的个别学生甚至在中学阶段已经取得了“中级口译”证书或者雅思英语证书。虽然很多院校在学期之初进行分级考试(replacement test), 根据考试结果进行分层次教学,但是由于种种原因,仍然很难做到在口语教学班级中使学生的口语能力水平较为整齐。
2. 学习需求的多样化。现在的大学生的英语学习目标是多样化的,甚至从大一开始就呈现出来了,从就业、考研、出国留学以及考口译证书,不一而足。在英语教学中如果不充分关照这些不同的目标,就难以调动学生的参与热情,使学生身在教室心在校外辅导班,我们的口语教学的整体水平就难以提高,最终使得一部分学生对大学英语口语课堂教学的效果感到失望和不满。
3. 大学生的个性日益彰显。随着我国改革开放事业的不断发展,在以互联网、电视为代表的现代传媒的推动下,大学生日益自觉地追求个性,“大学生老板”“大学生经纪人”“大学生专利王”“大学生选秀明星”,早已不是什么新闻,如果沿用传统的教学思路和教学评价体系,恐怕会事倍功半,难以奏效;相反,如果因势利导,可以利用他们的个性和长处来推动英语口语教学,则可以收到理想的效果。
4. 国家对创新人才的渴求。“一部售价260美元的iPhone,在中国组装,中国只能从中赚取4美元,其他的都由苹果公司赚去了。”[7]缺乏创新人才的严酷现实让中国“世界工厂”的美誉失去了耀眼的光环,我们国家对于创新人才的饥渴从来没有这样强烈。作为眺望世界的一个重要窗口和培养学生异质思维的平台,大学英语口语课堂应该发挥其独特的作用,做出应有的贡献,不可超然物外。
5. 自主学习的常态化。随着互联网的普及以及英语学习软件开发和使用,学生可以很方便地获得视频、音频的各种口语学习材料,他们在课外时间利用这些资源能够起到对课堂教学有益的补充。
这些突出特点要求我们在大学英语口语教学中要正视学习起始水平的差异,关照学生日益多校化的需求,尊重学生的个性差异,加强学生的创新意识,增进课堂教学与学生自主学习的联系,调动学生对于学习过程的反思,及时了解教学效果,这些也正是档案袋评价的优势和特长,因此应该让它在大学英语口语教学评价中扮演更加重要的角色,可以说,针对目前我国的大学英语口语教学现状而言,其重要性是怎么强调都不算为过的。
四、大学英语口语的档案袋要求
教学实践表明,在大学英语口语教学的档案袋中应该收录这些方面的资料才能较好地保证这种考核和评估方式的全面性和系统性:
(一)语音档案
我国大学生的英语语音、语调普遍不够规范,教师要对学生提出循序渐进的发展要求,让学生在课外时间利用好互联网的资源进行强化训练,录音比较,选择自己最满意的作品放入档案袋,接受自评、互评和师评。
(二)词汇积累
日本要求中学毕业生掌握的词汇是6000个,西班牙和我国的台湾为5000到6000个,俄罗斯为9000个,德国要求在中学生毕业时,英语已经基本过关,并开始学习第二外语[6]。我国要求掌握的6级核心词汇只不过才6000个,相比而言,我国大学生的词汇量要少得多,卓越工程师专业的学生更需要掌握本专业的核心语汇。可以建议学生加大语言输入,以及增加语言输出的机会来巩固生词。在档案袋中,可以采取多种形式来实现语言的输出,可以是音频,也可以是视频,可以是presentation,也可是表演,有利于让学生施展才能,释放个性。
(三)文化集锦
鉴于口语交际的跨文化交际的特性,学生宜更多了解更多的英语文化,在实际交流中才不至于发生文化冲突。档案袋中加入文化集锦一项,有助于强化学生的跨文化交际意识,形式也宜不拘一格。
(四)创意作品
吕学武说“高校要增强自己的知识创新能力与培养创意人才的能力……要扭转应试教育对学生创新思维的扼杀,激发、培养学生的‘创意冲动’‘创意快乐’;要打好学生的人文底蕴,重视创新型人文教育,培养有原创意识和文化精品意识的内容创意人才。”在教学评价中可以有意识地引导他们创新,在档案袋中要求他们必须提供至少一两件有创意的作品。比如说采访学校里的外教和外国留学生,制作视频;排练、表演英语剧;模仿新闻会等。
(五)视频观摩
因为我国的英语口语教师仍以本国教师为主,在英语副语言特征等方面很难全面、系统地掌握,这些副语言特征在表情达意方面发挥的作用很大,指导学生进行视频观摩,可以生动地、形象地了解相关知识,在档案袋中也应聊备一格。
(六)学习反思
档案袋评价的特点之一就是不断激发学生的反思。学生通过对照教学大纲、教学目的,来检验自己的学习效果,找出弱点和不足,想法弥补;选出自己最满意的作品,展示自己的成果和所取得的进步,这有利于促成学习的自觉和成就感,加强教学效果。
(七)团队合作
当代团队合作显得尤为重要,在口语档案袋中加入团队合作的要求是必要的,有助于培养学生的项目管理能力(project leadership)、组织能力和团队合作意识。学生自评和互评,也是一个学习的过程。
这七个方面的内容,体现了档案袋评价的主要原则,我们认为是用档案袋评价体系来衡量学生口语学习表现的重要参考指标,但是不同的院校、班级可以制定自己的档案袋资料任务清单,力争与本校的终结性评价相互补充,相辅相成,更加科学地、准确地对学生的口语学业表现做出评估。
五、结语
档案袋评价能够很好地满足新时期大环境对卓越工程师专业大学英语口语教学的要求,且与英语教学大纲的指导精神是一致的。在推进大学英语口语教学评价体系建设的进程中,引入档案袋评价,提高考核结果的信度和效度,对于我国的口语教学是一项长期而重要的任务,应当给予足够的重视。
【参考文献】
[1]刘芹, 王莉. 中国大学生英语口语能力档案袋评价法可行性研究[J]. 外语与外语教学, 2010(6).
[2]黄庶. 我国英语教学中实施档案袋评价的问题及建议[J]. 英语教师, 2010(3).
[3]王瑞.大学英语写作教学中的档案袋研究[M].上海外国语大学,2010.
[4]文军,王东生,王磊.翻译课程档案袋评价的实证研究[J].中国外语,2006(6).
其实,大学校园本身便是一个合适的综合平台,可以提供开展科学探究所需的各种基本教学资源,从这个角度来说,校园是一个鲜活的实验室。校园实验室(Campus As Laboratory, CAL)这个概念,最初由普林斯顿大学于2011年提出。具体到建筑结构抗震分析,特别是区域建筑抗震分析来说,大学校园建筑不仅结构类型多样、跨越年代广泛,提供了丰富全面的研究对象,而且数据资料容易获取,甚至还能获得部分建筑的设计详图,有利于建立结构分析模型。
清华校园建筑震害预测程序就是清华大学校园实验室项目的成果之一。该程序以清华大学校园建筑为研究对象,以身边的科学间题为切入点,较之相对枯燥的书本知识,贴近生活的案例更易激发学生的探索热情。同时,学生可利用该程序直观地理解、巩固并综合运用所学知识,提高实践和创新能力,甚至以此为平台进行更深入的研究探索。此程序可以用于《土木工程概论》、《结构动力学》、《抗震工程概论》、《防灾减灾工程学》等课程的辅助教学。
2清华校园建筑震害预测程序
清华校园建筑震害预测程序(以下简称震害预测程序),由清华大学土木工程系开发完成。通过网络搜索以及实地调研等方法,收集了清华大学绝大部分校园建筑的坐标、层数、层高、建造及加固年代、结构类型等基本宏观信息。利用这些信息,为各个建筑生成相应的剪切层模型,在用户选定的地震动下,对这些校园建筑进行弹塑性时程分析,并直观地展示整个清华校园建筑在地震作用下的响应和破坏状况。
依据输入文件中提供的结构层数等宏观信息,基于美国Hazus软件的调查统计和该程序开发者的研究工作,计算得到结构的各阶周期、各层层间骨架线和滞回参数以及各个破坏状态对应的层间位移角限值等,建立剪切层模型,从而在指定的地震动作用下,进行弹塑性时程分析,得到结构的时程响应。
该程序包含以下功能模块:建筑结构信息的读取与编辑、地震波的可视化选择与反应谱的生成、清华校园建筑在地震作用下的响应分析计算、以及结构的响应时程和破坏情况的直观展示等。由于各个模块都具有丰富的表格、曲线甚至是动画功能,能直观、生动地呈现从模型建立到结果显示等整个震害分析过程,加之所选择的分析对象是学生所熟悉的校园建筑,因此该程序可为结构动力学、地震工程等多个土木工程专业学科的教学提供帮助:不仅能使相关专业知识更形象、易于学生接受和理解,同时还能为感兴趣的学生进行诸如地震损失评估等更深入的研究提供一个基础平台。
3清华校园建筑震害预测程序在土木工程专业学科教学中的应用
3.1结构抗震工程
震害预测程序的建筑结构信息读取与编辑模块,包含剪切层模型、结构层间滞回关系、结构破坏状态及对应的层间位移角限值等结构抗震工程专业知识,可用于辅助其教学工作。输入或修改结构的层数、结构类型、建设年代等信息,该程序会白动计算层间滞回参数等的取值。其中,对于钢筋混凝土框架结构,采用修正的Clough层间滞回模型进行模拟;对于钢结构,采用理想弹塑性模型模拟;而其它以剪切变形为主的结构,则使用捏拢模型作为滞回规则。同时,也可以手动修改这些取值,程序会实时更新对应的滞回曲线的形状。
以上功能有助于学生理解层间滞回参数的概念和意义,探讨不同结构类型的层间滞回特点。结合震害预测程序的分析计算和结构破坏状态展示,可以进一步探究不同结构类型、滞回性能等因素对结构抗震性能的影响。
3.2结构动力学
震害预测程序提供对剪切层模型的周期和振型计算功能。例如,一个四层结构的频率和一阶振型。调整阻尼比等参数,并重新计算,可以分析各个参数对结构频率和振型的影响,加深认识多白由度体系的白振规律;选择不同的校园建筑,可以对比不同类型建筑的结构动力学性质差异。学生还可利用程序所提供的结果与白己手算的结果进行对比,进一步巩固课程中所学的知识。
3.3地震工程概论
地震动的主要特性可由反应谱和加速度时程曲线等加以刻画。一般的教学通常侧重于讲解反应谱的概念、利用加速度时程计算反应谱的原理、以及根据规范反应谱进行结构抗震设计的方法步骤等。学生可以根据相关公式和中国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的规定掌握简单的结构地震作用的计算,但不易直观地认识普通反应谱与规范给出的设计反映谱的区别、基本烈度与超越概率对规范反应谱形状的影响等。
震害预测程序中地震波可视化选择与反应谱生成模块所提供的功能。将其用于地震工程概论的课程教学,可以清晰地展现几个著名地震波的时程曲线,并方便地生成指定峰值加速度(PGA)下这些加速度时程曲线对应的反应谱。将反应谱与规范反应谱绘制在同一区域,可以对比二者的区别与联系,体现规范反应谱的特点:它是为方便工程计算而进行的简化处理方法。此外,8度罕遇地震对应的规范反应谱与PGA为0.4g的加速度时程对应的反应谱相比,其最大反应比较接近,这类对比有利于帮助学生理解抗震设防烈度和设计基本地震加速度的对应关系。
3.4防震减灾
在给定地震动和PGA的条件下,震害预测程序可进行弹塑性时程分析,并能在分析结束后,直观地呈现校园建筑的楼层位移响应时程、详细信息和最终破坏情况。
在防震减灾教学过程中,震害预测程序可以有以下应用:
1)比较分析不同结构在地震作用下的响应。
该程序中建立了清华大学校园中600多栋建筑的模型,不仅包含钢筋混凝土框架、钢框架、框架剪力墙、砌体结构等多种结构类型,而且包括不同年代、不同高度的结构。在给定地震动作用下,可以比较分析这些不同类型的结构在地震作用下的响应特点,使学生加深对地震作用的认识。例如,观察整个校园的破坏和倒塌情况可知,一般砌体结构和建筑年代较早的结构破坏较严重。
2)比较不同地震波对结构的作用。
一方面,学生可以选择并观察汉川波等几条典型地震波对结构的作用,激发学习兴趣;另一方面,还可以对比不同地震波对结构的作用,通过观察这些地震波对应的反应谱的特点,可以体会反应谱的物理意义。例如,反应谱峰值对应的周期较短的地震波,对低层结构等周期较短的结构破坏性更大;反应谱峰值对应的周期较长的地震波,则对中高层结构等周期较长的结构破坏性更大。
3)展开更深入的探索研究。
震害预测程序还为学生展开更深入的探索提供了平台。例如,可以通过收集校园建筑的财产、人员分布情况等信息,并添加到震害预测程序中,从而探索校园建筑地震损失评估方法;可以将校园道路抽象成无向图等适当拓扑结构,利用图论中的Dijkstra算法考虑人群的疏散交通需求,综合震害预测程序计算得到的建筑破坏与倒塌情况,进行震后应急疏散的研究等。学生可以充分利用熟悉的校园环境,采集所需数据,整合至震害预测程序中,进行各种有意义的学习探索,更好地掌握和运用防震减灾知识。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(a)-0170-02
《程序设计基础与应用课程》是我院计算机信息管理专业的专业核心课程,是信息系统开发专业技能的重要支撑课程,通过本课程的学习,学生能够进行Web开发环境构建、Web编程、数据库信息访问、Web安全配置、Web应用系统部署与维护,掌握Web应用系统开发流程、开发技巧和编程规范,能胜任.NET Web程序员岗位。但如果单纯依赖传统的教学方法和手段,并不能获得良好的教学效果。为此,我们引入了项目教学法到该课程中,取得了较好的效果。下面是在教学过程中的一些实践与思考。
1 工作任务和职业能力分析
以.Net Web开发程序员岗位为出发点,细化到程序设计基础与应用这门课程,可以归纳为以下技能:能够充分理解用户需求、熟练构建系统开发环境、进行代码编写、掌握数据库信息访问技术、能够进行系统安全配置、熟悉系统跟踪和调试技术并能进行系统维护。在此基础上,形成了具体的工作任务。
2 项目的选取
基于当前电子商务蓬勃发展的大背景,学生都非常热衷于网上购物,也非常熟悉网上购物的流程,曾经在课堂上作过口头调查,结果显示基本上学生都有在淘宝、当当、京东等电商网站购物的经历。所以选取了学生比较感兴趣的网上书店作为教学案例,然后以如何开发这个案例项目为主线贯穿整个课程教学过程,按照项目开发的一般流程,把项目分成需求分析、总体设计、数据库设计、详细设计、编码开发、系统测试几个阶段。使学生对于软件项目开发的整个流程有一个比较系统的认识,而本课程主要对应的是编码开发阶段,系统测试在第五个学期有对应的测试课程。
3 项目化的课程设计
遵循把工作任务融入到教学情境的原则,对教学项目进行合理的设计,把网上书店分解成7个相对独立的模块,每个模块完成教学案例的一个具体功能,由浅入深,循序渐近。教学情境设计如表1所示。
4 教学过程的实施
程序设计基础与应用是一门集实践性和应用性于一体的课程,对学生的动手实践能力要求较高。教学过程中,以“任务驱动”为主线,采用“教师布置任务―― 学生自主完成项目―― 教师引导学生总结”的模式。对于每个模块,教师会先对其完成效果进行演示,然后讲解其中用到的重点技术,并预留一定的“空白”,留待学生通过查阅相关延伸资料来解决,培养了学生自主学习、解决问题的能力。所有教学过程都在实训室完成,对于知识讲解部分可以边讲边学边练,很好地实现“教、学、练”三位一体。学生自由组合分成若干个实践小组,按照人数和实训室位置(圆桌型,每桌可坐6人)限定,每组由5~6名学生组成,并确立组长,主要负责对老师布置的工作任务进行组内的再次分配及任务进度的监督和小组评价。学期结束后安排为期两周的综合实训,整个过程由学生以小组为单位自主管理、进行任务分配及最终实现项目功能,教师主要负责过程检查及对学生在过程中遇到的问题进行答疑辅导。
对于每个项目,都设计了项目考评表,考评表由自评、组长考评和老师抽评组成,自评主要是对照上课过程中教师的要求,自我评价掌握程度,分为非常熟练、基本掌握、一般、不太熟练四个等级,组长主要是检查项目的完成情况,分为良好、基本完成、一般、部分未完成四种情况,教师抽评则是每个项目抽两到三组进行掌握情况和完成情况的综合考评,然后按照检查情况,对每个项目的完成情况进行点评。考评的主要目的不是为了确定学生成绩的等级,而是通过对任务完成情况的检查,让学生自己和教师都能了解其对该项目对应的专业技能的掌握程度。如“用户登录”子任务的学生考评表设计,如表2所示。
5 结语
在程序设计基础与应用课程中引入基于工作过程的项目化教法后,促进了学生的学习兴趣。把分散的知识融入到具体的任务模块后,使学生对整个软件开发项目流程有一个比较完整的认识,经过学期结束后的综合实训的集中训练,在后期毕业设计过程中,学习效果有明显的体现。今后,将通过实践,不断的对教学案例进行完善,使课程的内容体系更加完整、全面,并积累更多可供学生训练的实际项目生成项目库。
资助项目:供热通风与空调工程技术专业“理实一体化”实践教学平台的开发与应用(黑龙江省高等教育教学改革项目:No.JG2012020792)
1 引言
据教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)等相关文件精神和我院示范性专业建设内涵要求,开展校企合作,是专业快速发展,提高办学综合实力的重要举措;是加强师资队伍建设,培养高素质高技能人才的重要途径。为进一步推动该项工作,使校企合作向深层次发展,提高职办学水平和技术应用能力。
2 国内实践教学的现状
实践教学是学校实现培养人才目标的重要环节,它对提高学生的综合素质、培养学生的创新意识和创新能力以及使学生成为一个复合型人才都具有特殊作用。在传统的高等教育中,不重视理论与实践的结合,更不可能特别关注学生观念、能力、创新等综合素质的培养和提高,因此,在教育教学中就容易忽视实践教学环节。实践教学一直以来就是高校人才培养的一个薄弱环节,并且存在着一系列问题,这些问题反过来又制约了实践教学的发展。因此,如何实现理论与实践相结合是当前亟待解决的问题。
3 理实一体化教学平台构建的模式
要解决高校教学理论与实践脱节的问题,就要实现理论实践一体化教学。理实一体化教学即以实际生产任务为载体、以培养实际工作能力为目标,开展“教、学、做”合一的教学实践。换句话说,就是将理论教学内容与实训内容有机地结合在一起,创造出学生能看、能摸、能操作的教学环境,做到教中学、学中做、做中学的“教、学、做”合一。
构建理实一体化教学平台,最好最有效的途径是校企合作。校企合作通过学校和企业的合作,实现资源共享、优势互补,共同发展,更好的实现教、学、做合一。合作模式可以灵活多样,检验的标准是是否促进了双方共同发展,是否双方满意。理实一体化教学的模式有多种,现结合我校供热通风与空调工程技术专业理实一体化教学平台构建的实际情况介绍几种模式如下:
3.1产学研模式
发挥学校专业师资优势,加强校企合作研发,帮助中小型企业解决相关的科研难题,走“利用专业优势办专业,办好产业促专业”的新思路,使专业建设与产业发展紧密结合,帮助中小型企业走健康发展之路。
3.2共建校外实习基地
学校根据专业设置和实习教学需求,本着“优势互补,互惠互利”的原则在有发展前景又有合作意向的企业建立校外实习基地。这些基地不仅可成为师生接触社会、了解企业的重要阵地,而且学校可以利用基地的条件培养学生职业素质、动手能力和创新精神,增加专业教师接触专业实践的机会,促进专业教师技能提高;基地也可以从实习生中优先选拔优秀人才,满足企业日益增长的用工需求,达到“双赢”的效果。
3.3订单合作模式
招生前与企业签订联合办学协议,录取时与学生、家长签订委培用工协议,录用时与学生综合测评成绩挂钩,实现了招生与招工同步,实习与就业联体。校企双方共同制订教学计划、课程设置、实训标准;学生的基础理论课和专业理论课由学校负责完成,学生的生产实习、顶岗实习在企业完成,毕业后即参加工作实现就业,达到企业人才需求目标;具体设有定向委培班、企业冠名班、企业订单班等。
3.4工学交替模式
是依据企业用工需求,向学院发出用人订单,并与学院密切合作,校企共同规划与实施的职业教育。其方式为学生在教室上理论课,在实训车间或企业车间接受职业、工作技能训练,再回到教室学习理论知识,如此交替进行。
3.5教学见习模式
是学生通过一定的在校专业理论学习后,为了解合作单位的产品、生产工艺和经营理念及管理制度,提前接受企业文化职业道德和劳动纪律教育,培养学生强烈的责任感和主人翁意识,到合作企业对企业工作过程和生产、操作流程等进行现场观摩与学习;并安排学生实地参与相关工作、亲自动手制作产品、参与产品管理,较为系统地掌握岗位工作知识,有效增强协作意识、就业意识和社会适应能力。
3.6顶岗实习模式
顶岗实习,即学生前两年在校完成教学计划规定的全部课程后,采用学校推荐与学生自荐的形式,到用人单位进行为期一年的顶岗实习。学校和用人单位共同参与管理,合作教育培养,使学生成为用人单位所需要的合格职业人。
4 理实一体化教学平台的应用实例