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2目前存在問題
2.1課程定位的局限性
我院該專業畢業生主要面向煤層氣開發企業和礦山企業,但現課程設置中較少涉及煤層氣地面開采與利用,學生畢業后尚不具備到煤層氣、頁巖氣相關企業進行地面開發、設計、施工及管理所需的技能、知識和專業素質,學生無法到地面開采的相關企業工作,尚不能擴展學生就業的需要。
2.2課程設置不盡合理,教學內容有待調整
該專業的課程設置是在我校煤礦開采技術、礦井通風與安全的相關課程較簡單綜合,造成部分教學內容不足。如地質課程,僅開設了普通地質、瓦斯地質,但該專業的地質課程應涵蓋的礦床學中的煤地質學、石油天然氣地質學,煤層氣地質的基礎理論和基礎知識較少涉及,這些在《瓦斯地質課程教學內容探討》中有詳細論述。如瓦斯防治和煤層氣抽采技術的課程設置部分內容重復,在瓦斯防治中已涉及了瓦斯抽采的部分內容,且深度較淺。
2.3教材體系建設薄弱,教材空缺現象突出
該專業的許多課程多來自于相關專業,因專業差異以及教材編者知識結構局限性,國家規劃教材很少,所用教材只是編者專著或別的專業的適用教材,通識性差,對該專業并不完全適用,造成學生知識的掌握與實踐脫鉤或者實用性不強。很多課程還沒有教材,授課教師只能根據自己的學識,在眾多教材、專著內選擇認為適合的內容進行授課,授課內容零散,涉及學科理論深淺不一,缺乏系統性、通識性和科學性。如煤層氣勘探與開發,包括了煤層氣地質、煤層氣開發、煤層氣利用等眾多課程的教學內容,針對性不足。
3煤層氣抽采技術專業課程設計與構建
3.1煤層氣抽采技術體系分析
煤層氣賦存狀態、控氣地質因素、產出機理、開采方式、產出特征的不同導致其賦存與產出均有其顯著的特殊性,鑒于此,煤層氣勘探開發技術既有常規天然氣勘探開發技術的來源、借鑒甚至直接移植,又有自己的獨特性,還有與采煤技術交叉融合的耦合特性,是一個與常規天然氣和煤炭開發技術既有聯系又有區別的復雜技術系統。煤層氣勘探與開發技術主要包括勘探技術、開采技術以及協同開采三大技術體系,勘探技術包括地球物理、地球化學、鉆探3類方法,以及地質分析與選區的綜合技術;地面開采的程序主要包括鉆井、固井、完井和地面井增產技術及排采技術;礦井井下抽采技術中的模塊化區域遞進式抽采技術、分源雙系統抽采技術、保護層抽采技術、卸壓層抽采技術和采空區抽采技術等;在煤氣共采技術形成了煤與煤層氣協調開發的時間順序、空間銜接和開發技術途徑,形成了煤層氣立體抽采工藝與配套技術;地面集輸工藝較簡單,一般為“井場一采氣管道一集氣站一集氣管道一處理廠一輸氣管網”的工藝流程。
3.2根據所需技術體系分析課程設置
煤層氣地面抽采技術是一項復雜的系統工程,涉及地質資源與地質工程、石油天然氣工程、礦業工程等眾多學科,煤層氣藏的特殊性決定了我國的煤層氣開采必須要具有針對性措施,需要煤田地質學與天然氣地質學緊密結合、煤儲層理論與常規天然氣藏工程技術緊密結合、煤層氣排采技術與鉆完井緊密結合。因此,煤層氣抽采技術專業要求掌握或熟悉地質學、煤層氣及煤炭資源地質勘探與開發、煤礦安全生產和安全減災、井下煤礦瓦斯抽采、地面煤層氣(瓦斯)開采、儲運與輸送等多方面的技術,分析各院校煤層氣相關專業課程開設情況,主要開設了包括涉及地質、力學、勘探、煤礦開采與安全、地面抽采技術、地面集輸配技術、鉆井與抽采設備、煤層氣綜合利用、管理等多方面的課程。
3.3專業課程設計
根據煤層氣勘探與開發技術的特點,結合我校該專業主要是基于云貴川渝等煤炭行業及煤層氣、頁巖氣開發企業的實際情況,在學校地質、煤礦開采技術、礦井通風與安全等專業的基礎上設計該專業課程。課程設置主要考慮知識與所需能力相適應;崗位技能和應用型人才培養的要求相適應;與行業需求、企業需求相適應;與專業學習的需要相適應,使學生的知識、能力、素質協調發展等原則,主要設置有以下幾大類專業課程,以滿足學生在畢業后可在煤礦、煤層氣、頁巖氣等相關企業單位的基本知識和技能要求,并為后續成長打下較好的基礎。地質類課程:普通地質、煤礦地質、瓦斯地質、煤層氣地質。力學類:礦山工程力學、流體力學、巖石力學。煤礦開采類:礦井開采與掘進、礦井通風、煤礦安全技術。井下抽采類:煤層氣抽采技術、安全檢測與監控、防突規范與管理。地面開采類:煤層氣開采技術、鉆井與完井技術、測井監測技術、煤層氣輸配技術、煤層氣抽采設備及維護。其他:工程制圖、AUTOCAD、流體機械、現代企業管理、安全評價技術、環保概論與煤層氣綜合利用、事故應急救援。
3.4專業課程構建
為更好地達到該專業人才培養目標,將課程構建分成了公共課程、專業必修課、實踐課程、專業選修課四大方面。在完成大學基本素質教育即(公共課程)的前提下,對應未來就業崗位(群)所需的專門技能設置了專業基礎課和專業課,并結合我校特點開設了一般的實習實訓課程和增設了技能鑒定這一教學和考核實踐教學內容,還為擴大學生的知識面和職業素質設置了一組專業選修課。公共課程主要包括了思想政治、英語、數學、計算機、體育、應用文寫作等。專業必修課:工程制圖與CAD、普通地質與煤礦地質、瓦斯地質、煤層氣地質、礦山工程力學、流體力學與流體機械、礦井開采與掘進、礦井通風、礦井災害防治、安全檢測與監控、煤層氣抽采技術、煤層氣開采技術、鉆井與完井技術、煤層氣輸配技術、煤層氣抽采設備及維護、測井監測技術、現代企業管理。實踐教學課程貫穿與整個教學活動當中,分為課程實訓和集中實習兩大部分,除了一般工科專業的入學教育、軍訓、公益勞動、畢業實習及畢業論文(設計)等實踐課程外,針對本專業的特點,特設置了地質認識實習、煤礦(煤層氣)認識實習,瓦斯災害防治、抽采工程頂崗實習及其設計、安全檢測與控制課程設計等實踐教學活動。實踐教學中增設了瓦斯檢查工、煤礦抽采工、鉆井工、煤礦防突工等技能鑒定實訓內容。專業選修課:環保概論與煤層氣綜合利用、防突規范與管理、事故應急救援、安全評價技術、工程項目管理。
4結語
2IEC61131-3標準及應用
早在1993年,PLC的國際標準IEC61131制定實施,其中的IEC61131-3是關于面向PLC的編程語言的標準,定義了PLC上進行編程的語言特征及規范[4]。這一標準二十多年來得到廣泛推廣,已經成為了當之無愧的行業標準,對整個工業體系有著極其重要的意義。IEC61131-3的制定,匯集了多個工業制造業發達國家無數從業專家和相關領域學者的智慧以及數十年在工控方面的經驗[5]。該標準允許多種編程語言同時應用于同一PLC中,開發人員同時也可以自由選擇最恰當或最熟悉的編程語言進行開發,還甚至在同一個程序中使用各不相同的編程語言完成不同功能模塊的編寫任務[6]。這一特性解決了PLC發展歷史上由于不同廠商不同技術導致的多種編程語言混合使用造成的兼容性難題,同時為全自動智能化生產提供了廣闊的發展空間。PLCopen是一個1992年成立于荷蘭的國際技術組織,一直持續關注如何提高工業編程的方法、效率及規范等業界難題。2005年9月以來,PLCopen根據各國的工業發展水平,有針對性對企業進行技術支持和指導,使IEC61131-3國際標準得以被廣泛的推廣。這一措施具有如下優點:1)減少資源在技術人員的培訓、調試、維護和咨詢方面的浪費;2)著眼于解決控制中的問題,提高工業軟件的可復用性;3)統一的編程標準減少了開發過程中的錯誤;4)通用性的編程技術可大規模推廣;5)減少不同廠商之間在不同組件之間的對接時間成本。
3課程設計
3.1教學需求及目標。在工業制造技術日益先進的今天,中國的制造業要想完成從“中國制造”到“中國智造”的轉變,增加工業附加值,就必須在全國范圍進行信息化人才的培養,用更為先進的技術適應新一輪的工業變革。職業院校作為技術型人才的重要培養基地,更應該走在技術變革和職業教育改革的前列,以先進技術為基礎、先進的教學理念為向導,積極參與到面向工業4.0的變革中去。由于工業軟件編程同樣屬于軟件編程的范疇,且計算機專業的基礎學習科目包含了基本的程序設計原理及基礎實踐,而工業軟件編程往往需要擁有扎實功底及對軟件設計有較好理解能力,因而面向計算機專業開設關于工業軟件編程的課程是符合行業發展的實際需要的。教學目標為針對計算機軟件類專業學生設計一門工業軟件編程課程,并以IEC61131-3編程標準的知識點要求為依據,設計計算機硬件原理、電氣工程原理、控制工程原理等多專業融合的理論知識模塊,面向工業4.0應用場景設計項目化教學案例,融入“教、學、做”為一體的教學方法,形成有鮮明特色的一門工業4.0專業方向的必修課或計算機類的專業選修課。3.2教學內容。1)PLC構成PLC由軟件系統和硬件系統構成,其中硬件系統組成部件包括處理器、存儲器、通訊接口、以及輸入輸出接口,而存儲器又可分為系統存儲器和用戶存儲器,輸入輸出接口可分為輸入單元和輸出單元,而軟件系統包含用戶程序和系統監控程序。其中用戶程序即開發人員根據IEC61131-3中對編程語言的定義標準編寫的執行程序。2)IEC61131-3編程基礎IEC61131-3可分為公用元素和編程語言兩部分進行解讀。其中公用元素有軟件模型、編程模型、數據外部表示、變量、程序組織單元以及順序功能圖表。其中軟件模型包含了配置、資源、任務、存取路徑和全局變量,從理論上將較為復雜的程序分割成多個相對獨立又相互關聯的可管理部分,通過預設的規則相互調用。編程模型(見圖1)則將信號處理、傳感器、執行器、通信等功能有機結合起來形成一種框架,為模塊化編程提供了體系參考。而數據外部表示、變量等剩下的一些公用元素則是為開發人員提供的基本編寫規范、預設操作指令及基本功能單元。IEC61131-3所定義的編程語言則是類似于軟件開發中使用的高級編程語言,通過基本語法構成邏輯運算的描述,方便開發人員的編寫和維護。另外,POU是一個能夠被獨立編譯的程序塊,作為項目程序的組成部件之一,耦合性較低且可分別由不同種類的編程語言編寫。POU具有唯一性、全局性,名字及接口均對其他組成部件開放,數據的傳輸采用統一的標準,這一特性方便了項目框架構造及程序編寫的模塊化,復用性強,后期維護成本較低。在熟悉并掌握IEC61131-3標準中編程標準的特征之后,需要進一步的學習其編程要素(如數據類型、變量等),最后還需要根據其特性與一般高級軟件編程語言的異同進行深入學習其內部機理,徹底掌握IEC61131-3標準。圖1IEC61131-3標準編程模型3.3教學方式。1)以本學院軟件技術專業人才培養方案為主要研究藍本,分析軟件專業的編程基礎課設計,分析其與IEC61131-3編程基礎語法異同,設計基礎語法部分的教學內容,注重教學內容的相似性關聯及差異性區分,避免學生混淆IEC61131-3編程基礎語法與一般高級編程語言基礎語法。2)以IEC61131-3編程的語法、人機交互界面設計、邏輯控制及運動控制庫等主要知識點為分析對象,編制其相關的電氣工程、控制工程等專業理論教學要點,將理論教學內容以圖文等形象方式展示基礎原理,特別是針對工業軟件編程所需掌握的原理知識,而不是全套的理論知識教授,避免課程內容大篇幅出現理論教學枯燥無味。3)研究工業軟件編程思路與計算機軟件編程思路的異同點,設計相應的思維對比轉化教學模塊,讓學生更快更容易掌握工業軟件編程方法。例如電機轉動控制如果從計算機軟件編程角度,可以使用條件判斷、循環狀態判斷等多種方法,而在工業控制編程中比較多的傾向使用CASE語句的狀態機機制描。4)設計工業軟件中的常見小型案例,如以合耕科技的Gatherwin系統為開發環境完成項目化教學設計。Gatherwin系統不僅支持IEC61131-3標準還提供了大量的常用工業功能庫及較強的工業組件仿真系統,教學設計基于這樣的一套系統,使得學生能專注于上層業務邏輯控制而調用封裝好的下層通用控制庫,更為學生提供了仿真度非常高的環境,可以通過仿真環境調試業務邏輯,并能快速部署至真實物理系統。3.4考核方式。平時的考核方式以團隊協作為基礎的實踐為主。學生分組組成團隊,對某一興趣點進行深入了解,通過查閱資料、集體討論并設計方案加以實踐,以代碼的形式實現部分功能,最后學生以個人為單位根據自己在整個實踐過程中的收獲及心得體會做總結,要求條理清晰、邏輯性強,并形成實踐報告。期末考核以筆試加實操的形式進行。筆試主要注重工業軟件編程的理論知識及各基礎知識。以單項選擇題和多項選擇題的形式考核學生在知識易錯點上的辨別能力和計算能力,以填空題的形式考核學生在知識難點上掌握程度,以虛擬應用場景的形式作為主觀大題,考核學生的實際應用能力??己说淖罱K目標是讓學生能夠掌握工業軟件編程的標準,在課程規定的時間內學會利用已掌握的知識解決實際應用場景的問題,同時養成團隊協作的習慣,更好的發揮團隊合作的優勢。
4總結
本文通過概述IEC61131標準的由來,并分析了該標準在未來工業制造業中的應用前景,最后根據技術型人才的需求現狀,結合工業軟件編程與計算機專業軟件編程的相似性,提出了一個適合計算機專業學生的工業軟件編程課程設計,從客觀上解決了工業軟件編程中來自不同領域和平臺之間技術對接及編程技術在授課過程中的難題,為高職院校開設工業軟件編程課程提供了一個很好的參考范例。
作者:楊忠明 吳偉美 余君 單位:廣東科學技術職業學院
參考文獻:
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在經濟全球化不斷發展的今天,外資企業、跨國公司以及我國各類企業對涉外經濟人才的需求不斷增長,同時,對外貿人才的要求也不斷提高。培養既具有扎實的專業知識,又具備綜合的實踐能力的復合型人才已成為高校的人才培養目標。在實現這個目標的過程中,課程體系的建設就顯得尤為突出。新的經濟形勢要求高校在構建國際經濟與貿易專業的課程體系時,必須要堅持知識、能力、素質協調發展和綜合提高的原則,注重知識結構和能力培養的整體優化,這樣,才能培養出符合時代和社會要求的實用型、復合型外貿人才。
一、國際經濟貿易人才的能力要求
在競爭日趨激烈的今天,社會對外貿人才的要求也日益提高,外貿工作者不但要有扎實的專業知識,還要具備綜合的實踐能力。具體包括以下幾方面:第一,具備較高的商務外語溝通能力和計算機應用能力;第二,具有扎實的專業知識。國際貿易專業人才必須掌握國際貿易專業基本理論知識和基本技能,要通曉我國外貿政策和理論、國際貿易規則與慣例、進出易程序與合同條款等。除此之外,還要熟悉國際經濟金融、政治法律、社會文化等情況;第三,具有良好的綜合素質。國際市場競爭激烈,要想在激烈的競爭中立于不敗之地,必須具有不斷創新的能力。要時時注意外貿工作的動態、情況、問題,及時捕捉國際貿易信息和良好商機。要敢于創造新思維、探索新路子、開創新局面,從而在商戰中出奇制勝。
二、國際經濟與貿易專業課程體系建設中存在的問題
(一)課程設置貪多求全,結構不盡合理
由于許多高校要求學生修滿一定的學分,因此設置了很多通識選修課和專業選修。學生學習負擔很重,疲于應付,難有時間和精力滿足不同學生的個性發展需要。在理論課與實踐課方面,許多高校過分重視理論課而輕視實踐課,甚至取消實踐課或任意縮短實踐教學的課時。導致學生動手能力差,學不能以致用,走向社會時,不能適應工作崗位的要求。
(二)課程內容交叉、嚴重重復
由于課程設置貪多求全,使許多課程的內容有所交叉。學生重復學習的積極性不高,上課不注意聽講,教師也難組織教學。除此,部分課程教學內容陳舊老化、更新慢,跟不上國際經濟發展的形勢,而在課時分配上,受傳統舊體系的影響,難于舍棄。
(三)工程體系和教學內容的過分理論化
目前,畢業生就業壓力相對較大,在“以就業為中心設置課程”,“培養寬口徑復合人才”的指導思想上,部分高校依舊過分強調對學生基礎知識的講授,而忽略了某一方面或幾方面的實用技能的培養。
三、國際經濟與貿易專業課程體系的設計原則
課程體系構建的主導思想是以通識教育為目的,培養多元化和動態應用的復合型人才,強調所有課程模塊之間、教和學之間的有機聯系。在這種課程體系下,所有的知識都不是孤立的,所有的課程都可以找到與其相關課程的結合點,通過各課程模塊相互的結合點展開對各門課程的學習和研究。因此,在構建國際經濟與貿易專業的課程體系時,應遵循以下原則:第一,以培養專業復合型人才為目標的原則;第二,堅持理論和實踐相結合的原則;第三,堅持以“就業主體”為主,兼顧個體發展的原則,國際貿易專業要以就業為導向,加強專業能力和專業素質培養,增強人才培養的針對性和適用性,實現人才培養與職業崗位的接軌,促進畢業生充分就業。
四、國際經濟與貿易專業課程體系的設計方案
在“以學生為本”的現代教育、教學理念基礎上,從知識、素質和能力三個方面,建立一切為了學生,適合專業培養目標要求的課程新體系。新體系要把掌握專業理論知識能力的培養,操作能力、綜合實踐能力和創新能力的培養,素質教育、知識傳授與能力培養有機融合起來,以提升人才培養質量。
(一)課程的設置類型
1.公共基礎課
公共基礎課主要培養學生的基本素質,包括政治素質、道德品質和身心素質,計算機應用能力,語言表達、應用寫作能力和外語應用能力。在基礎課設置上主要有:政治、計算機應用基礎、數學、外語、大學語文等。
2.學科基礎課程
學科基礎課程是經濟類學生必修的基礎課,它主要包括四個方面的知識:一是經濟學基礎課程。是向學生講授經濟學的基本知識原理與理論。具體課程包括微觀經濟學、宏觀經濟學、經濟法學、經貿應用寫作、會計學原理、統計學原理、管理學原理、農業經濟學、產業經濟學。二是經濟類公共課程。包括金融學、國際貿易原理、風險管理概論、財政學等。三是經濟類基本專業課。讓學生掌握市場營銷原理與實務;掌握市場經濟與宏觀管理的基本理論知識及國際金融學理論知識。其課程主要包括市場營銷學、市場經濟與宏觀管理、國際金融學、計量經濟學。四是經濟類基本技能課。目的是讓學生掌握財務、企業、金融、電子商務等外貿業務中所涉及到的相關的理論知識。課程包括財務管理、國際企業管理、人力資源開發與管理、公共關系學、現代企業制度、電子商務、CI策劃與企業文化、證券投資與期貨、企業戰略管理、消費經濟學。
3.專業課
在專業課設置上,應拓寬專業口徑,使學生在學習專業課時可以自由選擇。在重視理論知識傳授與學生具體技能培養的同時,重視培養學生的興趣愛好和社會適應能力。專業課要與國際接軌,要注重實尉陛。通過專業課的學習,使學生具備較強的分析問題、解決問題的能力。具體來講,專業課可設置為四大類:專業基礎課、專業實務課、專業知識課和相關專業課。
(1)專業基礎課。讓學生掌握中國國際貿易的發展歷程及國際貿易基礎知識、國際商法基礎知識、商品相關理論知識。課程包括中國對外貿易概論、國際商法、商品學等。
(2)專業實務課。使學生掌握國際貿易實務、相關單據、結算的實務知識。課程包括國際貿易實務、外貿單證實務、國際運輸與物流、國際結算、外貿函電。(3)專業知識課。使學生掌握與國際貿易實務相關的知識。課程包括國際經貿地理、海關報關實務、世貿組織規則、外貿談判口語。
(4)相關專業課。目的是讓學生掌握生物技術企業生產經營與管理的基本知識、法律法規、經濟合同的簽訂執行原則及注意事項;具備生物技術產品市場調研、市場開發與營銷能力;掌握不同的貿易方式的理論及實物知識。課程包括經濟合同管理、國際投資與管理國際服務貿易、國際市場營銷、國際經濟合作等。
4.實驗與實踐教學
實驗與實踐教學主要培養學生的學習能力、適應能力和創新能力的綜合素質,使學生具備掌握學習方法,理解掌握和固化新知識的能力,社會交往能力,組織管理和協調能力,決策能力,接受挫折能力,競爭能力,團結共事能力,最后達到具備跨學科溶匯能力,綜合分析能力。課程包括國際貿易實務課程實習、ERP實戰模擬實習、海關報關實務課程實習,公益勞動、軍事訓練,畢業實習。
1優勢學科建設對地方高校人才培養的導向
學科是高校重大項目的承擔者,是創新型成果的生產者,是創新型優秀人才的培養基地[3]。地方高校應圍繞區域經濟社會發展需求培育高水平特色學科,不斷明確學科研究方向,提高科技創新能力和社會貢獻度,以特色優勢學科建設促進學科專業發展。近年來,商洛學院生物學省級優勢學科的快速發展得益于與地方特色資源相結合,依托生物學院“中國中醫科學院商洛GAP科研工程中心”“中藥學省級教學示范中心”和“秦嶺植物良種繁育中心”等研究平臺,形成了地方植物資源與生物技術緊密結合的特色鮮明的研究方向。學科在野生植物資源保護與利用、資源植物深加工、天然產物提取分離和藥用植物開發利用等研究領域獲批多項省部級科研項目。利用優勢學科發展的導向,生物技術專業學生通過參與完成課題研究和實踐,最終獲得較強的實驗技能、綜合分析問題能力、實踐能力、創新思維能力、統籌能力和表達能力,成為具有良好綜合素質的生物技術專業應用型人才。通過生物學省級優勢學科建設,使生物技術專業進一步確立了“依托生物技術、突出應用能力、面向行業服務”的人才培養目標,即結合區域需求,以服務地方經濟建設和社會發展的實際需要為第一要務,培養能夠在現代農業產業、中藥產業、綠色食品產業以及相關領域從事技術服務、管理、營銷工作的應用型專業技術人才。圍繞這一人才培養目標,本項目進行了系統的探索和有效的改革,探索出了能夠實現該目標的產學研相結合的人才培養模式,建成了一支能夠勝任培養任務的高水平的教師隊伍,修訂了體現這一人才培養目標的課程體系和教學大綱,整合了課程內容,改革了教學方法,構建了符合人才定位要求的功能完善的校內實驗教學平臺和穩定的校外實踐教學基地,探索出了生物技術專業人才培養的教學、實訓管理模式[4]。優勢學科的建設導向把人才培養定位落到了實處,為商洛學院生物技術專業的發展注入了活力,使生物技術專業的區域性優勢和應用性特色更加明顯。
2生物技術專業課程體系優化與實踐
2.1重視專業建設規劃
生物技術專業經過2006至今十幾年的探索和積累,已經走上了穩步健康的發展道路。學校制定了2個五年建設規劃,規劃明確了專業建設目標、專業建設指導思想和基本思路,同時制定了課程及教材建設規劃、師資隊伍建設規劃和實踐教學規劃。專業建設目標包括專業建設總體目標、專業定位、人才培養目標和專業特色的構建。專業建設指導思想和基本思路與商洛學院辦學定位保持高度一致,同時體現專業的發展特點;課程與教材建設規劃包括課程體系建設、教學內容改革及教學大綱建設、考試大綱建設、精品課程建設,突出了課程建設的核心作用;師資隊伍建設包括建設目標、建設方案等措施,突出了師資培養在專業建設中的主導作用;實踐教學建設包括實踐教學體系建設、實驗室建設、實習基地建設、實踐教學隊伍建設,突出了對學生動手能力、獨立工作能力和創新意識的培養。
2.2優化專業課程體系
商洛學院始終把課程建設作為教學建設的核心,按照“基礎課程+專業課程+模塊課程+行業技能”的思路構建專業課程體系。整個專業課程體系在確保基礎課程、鞏固專業課程的前提下,加大選修課比例。高年級學生將根據實際逐步選擇課程,一批技術性課程和實踐性課程如“植物細胞工程”資源生物學”“生物技術大實驗”“發酵工程”“植物組織培養”進入專業課程體系。除在各門課程中加強學生技能訓練以外,還進行綜合專業技能訓練,最后將所學知識、技能用于社會實踐,使整個課程體系既符合科學性、先進性,又具有鮮明的地方特色和應用特色;既符合專業培養目標共性,又兼顧學生個性發展;既注重知識、能力的培養,又強調綜合素質(特別是創新素質)的提高。經過先后三次修訂生物技術專業人才培養方案,修訂課程教學大綱,教學內容基本體現了本學科的最新發展方向,基本上滿足了應用型人才培養目標的要求。根據人才培養方案,在課程體系結構的設置方面,體現了以下幾方面的特點:①注重學生基礎理論的培養,通識平臺課和專業基礎課占總學時的比例為81.3%;②注重課程之間的前修后續,有利于學生知識結構的邏輯構建;③注重“綜合素質”的培養,設置了人文素質、科學素質方面的相應課程,以達到訓練學生綜合素質的目的;④注重學生“個性與特長”的培養,在專業選修課和全校公選課中得到了充分體現;⑤在專業課教學中,設置了專業方向,以拓展學生專業口徑;⑥注重學生動手能力和基本技能的培養,在專業基礎課、專業主干課及專業選修課模塊中,除設置一般性課程實驗外,還單獨開設了“生物技術綜合大實驗”“生物技術制藥”課程論文(設計)和37周的集中實踐性教學環節,對學生進行綜合技能訓練。
2.3強化實踐教學環節
由于生物技術專業的實踐性很強,在制訂專業建設規劃和人才培養方案時,充分重視學生實踐環節和動手能力的培養。制定了配套的較為完善的實踐教學大綱。在實踐教學體系中,實訓、實驗和實習占總學分的29.4%,共46.5學分,實習和實訓共37周。在實踐教學隊伍的組成方面,調動和利用院內外教學資源,專業實踐教學隊伍主要由實驗教學人員、專業教師、校外實習基地技術人員等構成。根據專業培養方案,扎實落實實踐教學任務。實踐教學內容與體系合理,符合培養目標要求,有利于培養學生實踐動手能力和知識綜合運用能力。
3生物技術專業課程體系優化實踐效果
3.1學生創新精神及實踐能力
生物技術專業重視畢業論文(設計)環節對學生綜合能力的培養和訓練,從畢業論文選題、文獻綜述、開題報告、畢業調研、實驗實習、畢業論文撰寫、論文答辯及成績評定等環節都有較明確的規定和要求。近2年來,本專業畢業生在論文選題方面,依托本區域優勢、特色資源,結合生物技術學科領域的發展,主要側重于實踐應用方面的選題,大部分選題結合教師科研或來自生產第一線,有較大的實用價值或參考意義,有一定的創新性。本專業特別重視在學生中開展各種科技活動,如大學生科技創新活動,教師結合個人科研項目吸收學生,帶領學生完成科研課題,并且在全校也產生了一定的影響。近年來爭取到20余項國家級大學生科技創新項目,有多個項目在評獎中獲得獎勵。本專業通過連續7年參加院內每年舉辦1次的實驗技能競賽,進一步激發了學生們進行科學探索和提高實驗技能的熱情,每年學生都積極報名參加,并獲得多項獎勵。學生在各類過關考試,如英語、計算機、普通話等中的通過率較高。
3.2學生創業與就業情況
以能力培養為目標,深化校企合作,推進產學研結合,構建了特色鮮明的校企合作人才培養新模式,使培養的人才在商洛及陜西省周邊地區有關生物企事業單位發展中發揮了積極推動作用。67名學生考取了營養師、藥劑師、食品檢驗、化學檢驗等相關專業技能證書。學生專業基礎知識扎實,學業成績和綜合素質良好,畢業生就業率高、考研率高。近三屆畢業生一次性就業率分別為89.5%,94.7%,95.6%;2017屆、2018屆和20畢業生考研上線人數分別為11人、14人和17人,占畢業生比例為38.75%,40.67%和41.75%。約13%的就業學生考取公務員就業,大部分畢業生進入與生物有關企事業單位工作,少部分學生自主擇業和創業。多數學生簽約就業,專業的社會影響力不斷提高。學院積極對接聯系相關專業的大型企業集團作為學生就業實習基地,并以實習基地為依托,推薦畢業生就業,拓寬就業渠道。畢業生創業熱情較高,成效較為顯著。畢業生所在單位對本專業學生的思想政治表現、敬業精神、工作態度及就業工作給予了較高的評價,整體上對畢業生的工作能力、協作精神、工作實績也較滿意。
4經驗總結
4.1重視教學觀念更新
觀念是行動的先導,教學觀念直接影響著教師的教學態度和教學方法,觀念落后,教學方法必然落后。為了更新教學觀念,本專業堅持組織教師大力開展教學研究活動,通過集體備課、課程和教材分析、教學研討,使教師互相促進,共同提高,這些教學活動已經成為本專業教研活動的基本內容和制度。同時,為了開闊教師教學和科研的視野和思路,吸收新的教育教學觀念,本專業在建設中先后選派近2/3的教師參加了校外20多場的學術交流、教學研究、課程改革、團隊建設和骨干教師培訓。通過這些培訓,保證了教師的思想始終能夠跟上專業改革的步伐和學科的發展的需要。本專業在教學改革中遵循循序漸進的原則,堅持以項目帶動研究,以研究促進改革,以改革推動創新,鼓勵教師積極申報、參與教學改革項目,在課程體系、教學內容、教學方法、教學管理等方面進行創新;創新人才培養模式,注重實踐教學,積極探索研究性教學改革;突出師資隊伍建設和能力提升。
4.2探索教學模式改革
在專業建設中不斷深化教學改革成果,重點突出對學生實驗能力、創新精神和創業能力培養。為了引導、激發學生的自主學習和合作學習的興趣,充分調動學生學習積極性,培養探究和創新精神,教師在教學中大力推行小組討論、案例教學、專題研究等多種形式的研究性教學方式。研究型教學首先在獲得學校教改立項的“植物生理學”“微生物學”“生物化學”“細胞生物學”教學中開展,隨后在其他專業課中逐步推廣。為了培養學生的創新精神和知識技能的系統訓練,本專業在“細胞生物學”“生物技術綜合大實驗”“基因工程”等課程中還專門安排了課程論文和課程設計,取得了良好的教學效果。
4.3提升開設實驗質量
一、引言
通過對21世紀人才培養目標、國內先進教學計劃,如ACMIEEE—CS計算機教學計劃2001(主席PJ.Denning),把計算機與技術學科體系的教學內容劃分為九個科目(如算法與數據結構、體系結構、操作系統、程序設計語言等)。對實際工作中的研究、開發、歸納為三個過程:、抽象和設計。按照思想處理基礎理論與使用計算機之間、素質與能力之間的辯證關系,我們發現傳統教育思想以傳授知識為目的,而現代教育思想則以培養學生發現問題、問題、解決問題的能力為主要目的。培養21世紀人才的核心內容就是培養綜合素質高的創造性人才,而要實現這一目標,必須首先實現教育思想的轉變。同時,計算機技術日新月異,以往那種一成不變的教學模式亟待改變,需要把最新的計算機知識加入到課程體系中。為此,我們需要從計算機專業的課程設置及課程教學內容與方法等各方面進行改革,以實現我們的培養目標。
二、計算機專業課程體系設置
從整個大學四年來看,計算機專業課程設置的總體原則是厚基礎、重實踐、求創新。計算機科學技術發展很快,但是其基本原理,基礎知識是相對穩定的,因此,只要把基礎知識學好,就可以為今后的發展奠定良好的基礎。計算機技術的發展可以說是日新月異,在有條件的情況下開設一些比較新的課程,實現培養人才與需求的對接也是很有必要的。
計算機專業課程大致可分為專業基礎課程、專業主干課程、專業方向課程三個方面。專業基礎課程可設置為:高等數學、離散數學、線性代數、概率統計、大學物理、數據結構、操作系統、計算機組成原理、匯編語言、數據庫原理等;專業主干課程可設置為:程序設計、軟件工程、計算機體系結構、計算機、多媒體技術、網頁技術、WINDOWS高級編程、計算機圖形學等;學生可以根據自己的興趣,選擇一個研究方向,發展自己的特長如網絡研究方向,可選擇網絡編程、計算機網絡、網站規劃與信息服務、網絡操作系統等課程。對于一些主要課程,都可設置課程設計,以加強學生實踐能力的培養。另外,根據計算機專業的實踐性較強的特點,還必須加強專業實習的組織。有條件可以安排一年左右的時間進公司、實習鍛煉。
三、計算機專業課程建設
(一)不斷更新教學內容、把握重點
根據計算機課程在培養方案與學科體系中的地位和任務來設計它們的教學內容。由于計算機技術發展極其迅速,因而在教學中一方面專業基礎課應有其成熟和相對穩定的教學體系,另一方面需要不斷更新其內容和技術背景。
例如:離散數學的基本內容比較穩定,但如果僅從純數學角度提出這些概念就顯得很抽象,而且它的四大部分內容(數理邏輯、關系、代數系統、圖論)相對獨立,因此這門課的內容既“離散”又難學。本科階段的后續課程也較少直接應用它們,學生對這門課的目的不是很明確。針對這些情況,我們一方面不僅強調離散數學是計算機科學理論的數學基礎,特別是其中的邏輯和證明,對于培養抽象思維和邏輯推理能力極為重要,而且強調其各部分內容之間的內在聯系。另一方面我們將離散數學課定位于基礎理論與應用基礎的結合部,大量引入數據結構等計算機科學的實例,使學生認識到這些抽象數學概念也是源于實際、用于實際的,同時,開設人工智能選修課等作為其后續課程。
再者,操作系統是系統軟件的核心和基礎,我們強調從用戶和系統設計者的不同視角去認識和理解操作系統的功能、運行機制、界面和結構。在教學中不但強調操作系統的基本概念和原理,而且介紹操作系統的設計方法和技巧,讓學生既熟悉操作系統的結構,又能編寫操作系統的模塊。此外在教學中,還可以引入一些新內容,如:用戶接口與操作系統、安全問題、多機系統、網絡操作系統等。
(二)課程建設的其它方面
對一門課程,除了教學內容之外,還應在師資隊伍、教學硬件、教學規章制度、實驗室等方面進行綜合建設,才有可能把一門課程建設好。
四、教學方法研究與改革
有了好的課程體系,還必須有好的教學方法予以實現,才能產生好的教學效果。我們按照現代教育思想組織教學,強調一些共同的方法原則,鼓勵各科教師根據課程的特點創造出好的教學方法,主要從以下5個方面進行了深入的探討:
(一)全面推行“問題式”教學法
現代教育思想強調以培養學生發現、分析、解決問題的能力為主要目的。首先是發現問題,這是認識和解決問題的起點,所以“問題式”教學法是許多現代教育家所提倡、推崇的教學方法?!皢栴}式”教學法的正確使用對于提高學生的素質,強化學生學習的興趣,調動學生的主觀能動性,培養學生的創新能力有積極作用。在教學過程中,我們自始至終都圍繞問題而展開教學活動,激發學生自覺思考、主動探索,引導學生不斷發現問題、提出問題、分析問題并最終解決問題,培養了學生的創造性思維。
按照“問題式”教學法的思想我們提倡教師在教學過程中精心組織多種方式、多種目的、多種層次的問題,反對將課堂教學視為一個封閉的體系。例如:教師可以自問自答,作為問題或一段內容的引入,避免交待式的講解;還可以提出問題要求學生做出判斷并回答,以抓住學生的注意力。
(二)加強實踐環節,提高學生動手能力
計算機學科是一門實驗性很強的學科,光是“聽”和“讀”是不夠的,在努力提高課堂教學的同時,必須加強了對實踐的教學和管理??梢酝ㄟ^以下三個層次的方式來加強實踐教學:
1.精練習題、強化基礎。習題的作用在于幫助學生深入理解教材內容,鞏固基本概念,是檢查對授課內容理解和掌握程度的重要手段,是掌握實際技能的基本訓練。根據各章節的具體內容,精選習題,促使學生加深對各章節主要概念、方法、結構等的理解。為充分發揮習題的作用,及時指出作業中存在的問題,對普遍性問題集中講解,對個別性問題單獨輔導,對學生寫的優秀作業加以表揚。由于專業課程的理論與技術往往表現出較強的綜合性、前沿性、探索性,是發展中的科學,我們還鼓勵學生撰寫自己的小論文或報告,讓他們時刻跟蹤本課程的最新動態。為此,我們建立了“網上輔助教學環境”便于學生進行自學、練習、同學間交流、向教師提問、等,教師也可以通過它備課、答疑、閱卷,不僅增強了學生和教師的溝通,而且提高了他們的學習興趣,強化了課程基礎。
2.強化基礎實驗指導、提高實踐技能。上機實踐不僅能進一步提高學生靈活運用課程知識的能力,而且使學生在編程、上機操作、程序調試與正確性驗證等基本技能方面受到嚴格訓練。為此,我們加強了對實踐環節的過程管理,主要從兩個方面加以強化:
一個方面是規范實踐。我們專門設計了一套完整的實驗大綱,為學生的實踐提供指導。同時,對實驗報告進行規范,這種規范對于學生基本程序設計素質和良好的程序設計習慣的培養,以及嚴謹的工作作風的訓練能起到很好的促進作用。
另一個方面是采取“實踐—查漏—再實踐”的方式進行上機實踐。在平常實驗過程中,根據教學對象的不同,相關課程精心設計了幾組不同類型的有一定綜合性的作為實習題。不僅抓實驗過程中的輔導,同時還抓實驗前的準備工作和實驗后的工作。要求學生每次實驗前熟知本次實驗目的、認真編寫程序,保證在實驗時能做到心中有數、有的放矢,杜絕學生在上機時臨時編寫程序。實驗過程中要求學生仔細調試程序,一周后給出一個示范程序(示范程序基本上采用面向對象的和思想來設計),要求學生對照示范程序發現自己程序設計中的漏洞或不足之處、改進或完善示范程序,然后再修改、調試自己的程序。最后要求學生寫出完整的實習報告,實習報告批改后,對學生的上機實習情況做及時總結,指出成功之處和不足之處。通過這種“實踐—查漏—再實踐”的方法訓練,對實習問題的深入、剖析,避免上機變成簡單重復,有效地提高了學生的編程能力、分析問題和解決問題的能力。
3.強化課程設計、提升學生綜合解題能力。課程設計不同于一般的基礎實驗,著眼于全課程,是對學生的一種全面的綜合訓練,課程設計的目的在于使學生通過課程設計掌握全課程的主要內容,并提高學生綜合知識和軟件開發的能力,同時也加強了學生的文檔寫作能力,為今后的畢業設計和畢業論文寫作打下良好的基礎。為此,我們對數據結構、操作系統、匯編語言程序設計等課程設計了一套完整的課程設計實踐教學大綱,為學生的課程設計提供指導。規范課程設計報告,按照軟件工程的要求,從需求分析、總體設計、詳細設計、調試分析、用戶使用說明,測試結果等幾個方面組織文檔,要求學生盡量采用軟件工程的思想,如:模塊化、信息隱蔽、局部化和模塊獨立等來實現程序。選擇一些簡化的實際問題作為課程設計的題目,將學生分組(每組4~5人),給兩周的時間去完成課程設計任務。要求同組學生在問題分析階段和模塊設計階段分工合作、集體討論,但最后的編碼獨立編寫。最后每個學生都要進行面試,提交課程設計報告,學生必須能夠清楚地介紹設計思路、主要技術手段并回答與題目相關的問題,并且程序通過程序測試才能算完成了課程設計。
(三)采用多媒體教學,強化教學效果
“興趣是最好的老師”,如何提高學生的興趣,對于教學效果的保障具有重要的意義。在教學手段上,完全采用一支粉筆加一塊黑板的傳統教學模式,不利于學習興趣的培養,難以收到良好的教學效果。我們通過合理使用直觀性教學原則、采用教學手段,編制多媒體教學課件和演示程序,化抽象為直觀,使原本比較枯燥抽象的教學內容,變得生動活潑,消除學生的畏難情緒,激發學生的學習興趣,強化教學效果。
(四)加強教學過程監控、建立教學管理和考核措施
為了保證課程建設的順利進行,可以建立由系領導掛帥、教研室主任參與的課程建設檢查指導小組。指導小組定期對課程建設的質量、進度進行檢查評估,聽取校、系專家的聽課意見,以及學生對課程的建議與意見,并及時將意見和建議反饋給任課教師,督促任課教師改進教學方法。
制定嚴格的教學管理和考核措施,是提高課程教學質量的有力保障。每學期開學前任課教師都必須按照教學大綱認真填寫教學進度表,由系主任、教研室主任把關聽課制度和教學問卷調查,可進一步檢查任課教師的教學質量。內容除必須掌握的基礎(以檢查學生對概念的掌握程度)外,還特別強調結合實際的問題,培養學生分析和解決問題的能力。
(五)構建“雙主”教學模式,培養學生的創新能力和認知能力
的平臺作用、教學資源、教師、學生都是關系到互動式網絡教學的因素。我們的教師在基本保留傳統課堂教學環境的前提下,創設多元化的軟硬件教學環境,使學生能夠利用以機技術為核心的現代技術,通過人機交互方式去主動地發現、探索和思考問題,從而培養學生的創造能力和認知能力,即“雙主”教學模式。在網絡環境中,教師利用計算機友好的交互界面,生動活潑的BBS,實時互動(下轉第149頁)(上接第147頁)的QQ和ICQ等手段充分調動學生的學習興趣,還可以通過提出問題,引導學生開展討論、、探索、解決問題,采用任務驅動,圍繞問題、項目開展實踐活動的方式來進行教學。
學生獲取知識不僅僅靠教師的直接講授,還可以利用必要的學習資源,通過計算機網絡,與他人交流合作等一系列方式來實現?!半p主”教學模式的應用推廣,有利于學習者認知潛力的開發,有利于培養學生的創新精神和認知能力。
五、結語
經過以上分析探討,在計算機專業培養方案中必須體現三個目標、三個層次和四個方面。三個目標即學生不僅是計算機使用者,更是軟件開發者、設計者;三個層次即要求學生掌握硬件、系統軟件、應用軟件這三個層次;四個方面即要求學生不僅具有應用層的編程開發能力,而且還需深入掌握計算機硬軟件內部組成原理與工作機制,同時,還應有較強的抽象思維能力以及邏輯推理能力。當然,好的教學方法可以達到較好的教學效果,教師在授課時,可以采用多種方法相結合的方式或者重點用某種方法再輔以另一種方法,這就需要具體問題具體分析了。
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二、多門設計課程融合成一門課程
設計理論的課程涉及內容眾多,包括版式設計、字體設計、海報設計、平面廣告設計、網頁界面設計、書籍裝幀、包裝設計、企業形象設計等,每項內容在設計專業都可以開設一門獨立的課程,藝術系的確也是如此分類教學的。但對于非藝術類學生則不可能開設那么多設計類課程,所以,學校經常統一開設一門綜合的課程,如設計基礎、平面設計等。對于本身設計基礎知識就相對薄弱的學生,在學習融合了多門課程內容的某一課程時,如果教師的教學方法不得當,其往往會產生倦怠感,教學會非常吃力。雖然理論知識是相通的,但是每種設計都有比較側重的知識點,如,書籍設計雖然也會用到造型元素,但學生更多的是要掌握排版的知識;平面廣告設計則更多地表現在創意基礎上。所以,教師可以嘗試把一種設計和一個知識要點綁定。筆者是這樣實踐的:造型要素和海報設計綁定,創意思維和廣告設計綁定,排版和書籍設計綁定,基本型設計和標示設計綁定。這樣做的優點是一門課程中所有的設計理論知識都有涉及,并且應用到各個不同的設計門類,適合非藝術生的教學。如,在教學安排上,教師先講授造型要素的應用,讓學生做一些海報作品,訓練學生通過形式美法則編排版面的能力。通過這個環節,學生可以熟練掌握造型要素的應用方法,并對構成的形式法則有充分的理解和掌握。圖4是這個環節中學生的設計作品。但是,學生在這個單元還沒有進行圖形創意訓練,所以大多數學生的設計作品雖然有很強的形式感,但是創意性或主題性不明顯,只有少數學生會把自己的理念和觀點融入設計,所以需要進行圖形創意訓練。教師可以把圖形創意訓練和廣告設計綁定,因為廣告最看重創意的表達。教師可以先從聯想和想象的思維方法入手,讓學生學會用創意的思維模式思考設計,然后訓練學生創意的表達形式,讓學生能把創意視覺化。如,構成圖形主題思想的許多概念經常是虛的、看不見的,但可以通過與之對應的、看得見的形體相關聯而構成虛實聯想。如,作品《鎖系列廣告》,要體現產品安全、堅固的性能,安全和堅固都是看不見、摸不著的,所以需要通過與之對應的事物或場景表達安全或堅固的品質;作品《耐克滑板鞋廣告》則把輕盈(虛)和氣球帶動鞋子的場景(實)對應起來;《酒后勿駕車》和《閑》都是通過對圖形進行同構得到的創意圖形。在這個環節,學生的設計作品就不僅體現在形式上(對上一個環節的繼承),還體現在設計作品的獨到創意方面,作品的實用性和完整性更強。教師還可以把版面設計和書籍設計或網頁設計綁定,因為書籍設計或網頁設計所需要的素材最多,學生需要熟練掌握編排的技巧,才能把資料有條不紊地編排在版面上。通過這種形式,教師可以輕易地把多門設計課程融合成一門課程,并且各種設計理論都有涉及。
2根據機械制造類專業課程教學設計的指導規劃教學內容
可將教學資料內容規劃為如下幾個方面的內容:教學方案、工作任務單、課程引導文、引導性教學PPT、學習參考資料清單。
2.1學習者特征分析
高職學生已經學過了獨立的和分散的專業課程。如何將這些專業基礎課程和專業課程相銜接,將學過的知識系統化,是目前高職教育亟需解決的問題?,F在學生已經具備了以下的能力:能夠完成中等復雜零件圖的制作和輸出,手工編制較簡單的CNC程序,操作數控銑、數控車床,應用一種CAD/CAM軟件完成零件的三維建模,手動檢測零件的尺寸精度,編寫數控加工工藝文件,使用專業術語交流,借助技術手冊閱讀圖紙的相關技術要求。
2.2教學方案設計的主要內容
課題名稱:低碳環保風力裝置機械部件創新設計與制造。教學時間安排:10課時。學習/工作任務描述:學生根據低碳環保風力裝置的部分圖紙,在“理實一體化”教學區內,以低碳環保的設計和制造方法,在規定時間內完成產品的設計、制造和調試工作,并及時記錄和總結自己掌握的知識和技能。學生以團隊的形式共同完成該項任務,需要進行必要的分工和合作,最終實現低碳環保產品的設計和制造。每組學生在此過程中,需要與設備管理員、工具管理員做好交流溝通,安排好加工時間段。在設計和制造過程中學生要明確低碳環保設計理念,注意使用現有設備、工裝夾具、刀具和量具完成加工制造任務,注意設計的零件與現有零部件的配合關系,在幾何精度方面查閱相關技術手冊。該任務需要嚴格遵守國家標準和安全準則,規范設計制圖和設備操作。在任務結束時要歸納整個設計和加工過程,對遇到的問題進行總結,自覺保持安全作業,遵守“5S”的工作要求。教學/學習目標:學生以小組的團隊形式,在指導教師的引導下,根據低碳環保產品設計理念和思路以及國家相關技術標準和機床設備使用安全準則,提出對低碳環保風力裝置的產品設計方案,并能夠在小組內進行比較和評價,得到最佳實施方案。學生要能夠對比和評價產品的數控加工工藝方案,最終確定最佳的解決方案,并實施加工。根據產品的裝配和調試的相關技術標準,學生要對已完成的任務進行總結、評價和匯報。學習完本項目后,學生應能夠完成低碳環保小型產品的設計和制造,包括設計原理分析、機械零件設計、計算機輔助設計、計算機輔助制造、數控加工工藝方案的優化與制訂、數控程序的編制與調試、中等復雜零部件的數控車與數控銑配合的操作加工。通過該項目的實施,學生更加關注低碳環保產品的設計和制造,其相關的環保意識也有所增強。教學對象:高職教育制造類專業的第五學期學生(制造類專業,例如機械設計與制造、機械制造與自動化、數控技術、計算機輔助設計與制造、精密機械技術、機電一體化技術等專業)。教學內容:根據低碳環保的理念,某企業設計出了低碳環保風力裝置?,F給定一風能,根據能量轉換原理,創新設計與制造一風能驅動葉輪轉動,進而帶動傳動機構和驅動機構,實現物料傳送的機械裝置。物料尺寸Φ25mm×10mm,物料材質為塑料或尼龍;頂桿作直線往復運動,行程范圍為30~50mm。教學過程:僅提供該裝置部分工程圖和部分零部件,讓學生根據所提供的產品工程圖(部分),分析、討論該低碳環保產品的設計理念和使用場合,編寫產品設計說明書。在掌握新產品的整體結構后,完成缺少的零部件設計,遵照國家標準完成工程圖的制作;完成該產品的三維實體圖的繪制,實現虛擬樣機的裝配;對設計零件進行工藝分析,制定出合理的工藝方案,按照工藝文件完成零件的數控加工制造;最終將產品所有零部件裝配,進行裝置調試。教師需要參與學生的設計方案和工藝方案的討論過程,指出關鍵問題所在,如對于CAD/CAM軟件使用能力、標準件的選用方法、數控加工工藝的制定思路、數控加工操作尤其是數控車/數控銑的組合加工、裝配調試的注意事項等。
2.3教學環境設計與資源配置
教學車間,學習討論區與加工區以玻璃幕墻隔開,一是避免噪聲,二是保護學習討論區設備。中間區域為小組學習和討論的主要場所,需要配備電腦和電源插座。該設計模式有利于理論與實踐相結合教學的實施,學生可以在加工現場旁進行討論和學習,這很好地解決了實踐與理論分離的問題,有利于綜合性教學課程的開展。
1.1學生忽視市場定位需要
雖然我國目前一直在積極地推進素質教育,但對于平面廣告設計這個專業來說,它的課程作業量以及創新難度要求都比其他專業要高出很多,因為過重的課業負擔由此影響了素質教育的實施。學生在進行廣告設計時,只是為了一味地完成作業,而不去考慮自己所設計出來的作品是否符合市場的需要。學生在構思設計作品時,并沒有一定的目的性,自己設計出來的作品不知道要達到一個怎樣的效果,而僅僅只是憑空想象,用簡單的文字、色彩等元素進行設計,大部分忽視了一個對市場需要的提前調查。其實也可以說,學生還只是生存在廣告設計的課堂中,并未真正地走到社會,融入實踐中。并沒有意識到只有真正了解市場的需要,我們設計出來的作品才會更有意義。
1.2過度依靠素材
對于學生過度依靠素材這一問題,應該是平面廣告設計專業老師都會提到的一個問題。因為網絡科技迅速地發展,學生們對于素材的整理搜集,也可以通過許多途徑來完成,由此也就造成了學生搜集的素材存在雜、亂、缺乏創新等現象。其中有幾個比較顯著的問題:首先,學生搜集的素材與自己的設計主題不符。根本原因可能還是在于自己對自己設計的這個作品的市場定位不清晰,導致最后在設計的過程中搜集的素材,不能很好地體現自己所需要表達的主題思想。其次,很多學生在設計的過程中,因為過度關注美觀,會過多運用一些根本沒有任何意義的素材。這樣不僅會讓自己設計的主題不明確,一定程度上也會擾亂受眾的視覺關注點。最后,學生很多素材都是從網上直接下載再利用,缺乏自己原創的素材,由此作品也就缺少創新元素。
2平面廣告設計專業課程教學的改革策略
2.1實施素質教育為主的教學模式
素質教育觀是與應試教育觀相對的一種教育觀,是把學生的教育活動引到人的全面發展的教育觀。目前,我國各大高校很多還是沿用傳統的教學方法,教師在課堂上充當著一個掌控者,主要以講為主,學生練習為輔。教師只是照搬課本,把知識傳授給學生,并未注意到學生的實際操作能力是否能夠得到提升。學生在練習的過程中,也僅僅只是為了完成教師布置的課堂作業,并沒有真正認識到廣告設計的市場價值。隨著素質教育的不斷推進,要求我們應該做到以下幾點:
(1)課堂上教師主導,學生主體,把課堂還給學生。教師要改變以往的講授課堂模式,讓學生真正融入課堂中來,尤其因為是平面廣告設計專業課程,本就更偏向于實踐模式。在課堂上,教師可以稍作講解后,適當地做出示范,引導學生自主的進行設計,教師可在學生設計的過程中,引導學生互相學習,提高學生的自主學習能力。
(2)注重培養學生的創新精神。對于廣告設計這個專業,本就是一種藝術行為,它需要設計者通過簡單的圖形、文字、色彩等元素的運用,給受眾留下不一樣的感受。怎樣讓學生設計出來的作品與眾不同,讓受眾可以留下深刻的印象,就要從設計的創新入手。對于圖形元素運用來說,主要將其簡明準確的特點表達出來,不能過于亂用素材,更多的應該訓練學生自己設計素材。對于色彩這一元素,主要需要學生對自己要設計的作品主題要有一個明確的認識。運用豐富的色彩表達出不同的氛圍。文字這一要素的運用,需要具有很強的對廣告內容的延續性和系統性,增強受眾的記憶。
(3)教師要注重學生實踐能力的培養。有了創新,就要落到實處。教師可以通過設計課程的學習讓學生真正掌握一些實際設計操作的應變能力,在平面廣告課程教學中選擇一些實際項目作為學生作業,讓學生親自設計。同時,學生也可以根據自己的興趣愛好對設計題目加以創新設計,充分激發學生學習的積極性。
2.2充分利用項目式教學方法實施教學
學校的課程教學是圍繞著教學目標逐漸展開的,我們可以將學校的教學目標、教學內容與社會企業的工作任務進行結合,以此構建一個學習情境。通過這個情景,引導學生將自己的學習任務和工作任務相融合,讓學生更好地去理解自己所學的知識,并將所學的理論在工作任務中運用。這樣不僅加深了學生自己所學的知識,同時使學生可以很好地將知識與技能緊密聯系起來。一般我們可以通過四個環節來實施項目式教學方法:
(1)設計準備工作。在設計一件作品之前,教師可以帶領學生身臨其境,進行實地考察。和工作任務中的商戶進行交流討論,了解設計的主題目的以及要求。
(2)設計定位工作??疾旎貋?,學生可將了解的內容進行整理分析,結合市場需求方向,總結出設計項目的主題。在此過程中,教師可以在旁進行引導,將學生所學的知識充分運用在實踐中。
(3)制定設計方案。這是比較重要的一個部分,教師可讓學生進行分組,進行合作學習。從繪制草圖、電腦設計、后期制作,整個過程中,可以讓學生互相討論,教師可以根據自己的經驗,及時給學生提供一些建議。
以往課程設計的開展,分別在各課程結束時,作為一個總結性和綜合性的教學環節來進行,不同學期、不同設計內容、不同課程間獨立開展,導致相互之間缺乏必要的聯系,學生進行的只是局部的訓練,缺乏一個整體的概念。比如在化工原理課程設計時,學生對化工制圖、材料、設備的強度計算、各設備元件的選擇與設計及標準不是特別清晰,最后所得的工藝及工藝尺寸計算數據甚至被棄之一旁;而在化工設備課程設計時,則需要對化工工藝問題有一個整體把握,依據計算所得工藝參數及工藝尺寸來指導設備設計與選型,這些都要用到化工原理和化工工藝學的知識。
1.2各課程設計的時間安排較短,學生倉促而就
這四門課程作為化工類課程的重要組成,其教學內容繁重,在課程結束時留給課程設計的時間就顯得極為有限。而每門課程設計對學生來說其工作量都是極大的,且對于化工類學生來說又都是極其重要的,是學以致用、理論結合工程實際的重要一環。在短短的1~2周的課程設計期間,教師首先要下達設計任務書(布置設計任務),而后進行設計課程的專題指導和答疑工作。接著學生要查閱、搜集相關文獻資料及實際工程信息,準備相關化工標準、手冊以備隨時查閱。設計期間學生要完成的工藝流程圖和主設備圖各一張、復雜設備的不同視圖、若干零件圖及一份詳細的設計說明書(包括設計工藝核算、設備設計及各零件計算)。學生要在短期內完成這一系列任務,時間倉促,難以對設計內容整體把握和系統思考,對于設計細節考慮不周,導致略微改動已有圖樣的情況有之,原圖照抄照搬情況亦有之,完全沒有達到課程設計與實際結合的訓練目的。
1.3獨立課程設計內容單薄,系統綜合性差
由于要考慮時間安排的限制,以往的課程設計會選取化工單元操作的一小部分作為設計任務,以達到任務量與時間安排的匹配。這往往影響了學生對于化工生產過程整體性與系統性的掌握,在設計過程中難免會“一葉障目不見泰山”,難以加強學生在化工生產基本原理、工藝流程設計、單元操作設備及核算方法等方面的綜合素質。以上問題影響了實際教學效果的強化提高,難以達到化工課程設計學以致用、由理論入實際化工生產過程、培養創新型化工人才的目的。
2整合四門課程設計,設立化工專業綜合課程設計的可行性
2.1設立化工專業綜合課程的必要性
化工原理、化工設備、化工制圖和化工工藝學作為化工專業的重要專業基礎課程,其側重點不同,但在實際設計中緊密聯系?;すに噷W主要研究原料化學反應的過程和方法[4],從化工熱力學、動力學的角度分析反應原理、反應影響因素,據此確定其工藝條件;并據反應特點設計工藝流程?;ぴ韯t是以單元操作為對象,講述其能量傳遞、動量傳遞、物質傳遞的基本原理,以及其操作過程對管道、容器設備等的條件要求,為設計部門提供參考依據。這兩門課講述的是化工工藝方面的知識?;ぴO備課程的主要內容是介紹單元操作中所用設備及其設計過程[5]、設計方法,這些設備的結構、形式、尺寸直接決定了它們是否能達到工藝設計中所要求的條件參數。也就是說工藝設計以及工藝核算是化工設備設計的前提,化工設備設計又是保障工藝條件實現的基礎,而化工制圖是化工設備設計的直接手段。首先根據化工工藝學確定生產工藝,再由化工原理的知識進行選型論證后,經過工藝核算確定設備的型號,最后依據化工設備的知識并借助化工制圖的手段拿出設備圖。由此可看出,四門課程的緊密聯系及其不可分割性,完成任何一個獨立的課程設計都要交叉運用這四門課程所學知識,這就為整合四門課程設計提供了基礎。
2.2時間安排集中,各科教師聯合指導,避免短板,可極大提高教學實踐效果
本校慣例,課程設計一般安排在每門課程結束之時,結課考試之前,時間短而分散,各科任課老師“各自為戰”,如此倉促的開展課程設計其教學效果大打折扣。整合四門課程,設置化工綜合課程設計后,時間可由原來的2周改為6周。課程設計時間大大延長,學生有充足的時間和精力來認真、從容、細致地對所學四門課程用課程設計的方式做一次有系統、有目的的大總結,避免了學生因時間緊而倉促開始草草收場的應付現象。整合開展化工類專業綜合課程設計還便于四門課程教師開展協同教學、互補教學,彌補了化工原理、化工工藝老師對設備、制圖方面的不足,化工設備、制圖老師對工藝設計的生疏。在學生遇到問題時可及時有效地給予更專業、更全面的解答,極大的提高課程設計的效率和教學效果,真正地實現在課程設計實踐中提高學生能力的目的。
2.3課程設計選題的針對性更強,學生課程設計訓練的系統性更強
整合后,課程設計任務書的編寫與下達可由四科教師共同討論,綜合考慮來完成??梢杂心康牡倪x取設計對象,對學生進行側重訓練;也可根據實際應用,靈活設置課題。在設計中引導學生深入思考,綜合考量自己所做設計的可靠性、經濟性和實際可行性。指導學生正確使用設計行業的規范和標準,準確查閱設計手冊和資料。這可有效的避免以前課程設計選題的隨意性與設計過程的不完整性,使學生在了解生產工藝流程的基礎上,進行塔設備的設計和換熱器(泵)選型,然后立即對該塔設備和換熱器(泵)進行強度校核及圖紙繪制,同時引入計算機編程、AutoCAD等軟件鍛煉學生利用計算機解決問題的能力,使學生經歷一次完整的化工單元操作設計的全過程,有機會將所學知識得以實際綜合應用,為后續畢業設計及走上工作崗位打下堅實的實踐基礎,并使學生深刻理解化工原理課程的工程性、實踐性和應用價值。
2.4可協調四門課程與其它課程的開設時間及授課內容的關聯性
考慮到學生對課程知識的遺忘性,有必要協調四門課程的開設時間,將四門課程調整到同一個學期來開設,在該學期結束時統一時間開展課程設計,這對于化工專業的課程設置來說是完全可行的。在授課內容上,平時的授課中可有意強化課程間的聯系,增強學生的綜合思考意識。
2.按照“工作過程系統化”的要求組織教學情境
在真實的教學活動中,我們一定要盡可能地依據高職生將來崗位的實際發展需要,按“崗位過程實際系統化”來組織教學情境,遵循使用原則來選定課程內容。職業技術教育是為生產、服務、管理第一線培養實用型人才的,教師要選擇具有實用性的知識,能使高職學生通過學習體會到在實際工作中要做什么、怎么做、怎樣做得更好。實際教學中,把企業實際項目引入到課堂教學中開展教學實踐和技能訓練,也就是“項目教學”。這種方法是以模擬真實的設計項目為教學實踐的載體,按照企業項目流程完成設計項目的教學實踐、技能訓練、管理規范和能力評價等,培養學生在技術開發和服務方面具有創新能力。我們以平面廣告課程為例,它需要根據廣告業的發展、技術應用、崗位能力等要求,利用企業項目資源,開發教學案例,進而實施以項目為載體的教學實踐和技能訓練。課程的設計是以實際項目為整體設計的核心,并將該核心所關聯到的知識由點到面、由簡到難滲透到實際項目中。學生在進行這一項目實踐的過程中,對相關的新知識點、新技能就很自然地、輕松地掌握了。
3.編寫具有高職特色的教材
環境設計專業的課程改革必須基于就業能力培養,在適應市場需要的前提下,著重培養學生的就業競爭力、自主學習能力、科研能力、實踐能力、創造力和適應社會能力,為學生創造機遇,使學生具備扎實的專業理論知識和較高的實踐能力。因此,基于就業能力培養的環境設計專業課程改革,必須以增強學生的就業競爭力、綜合能力、創造力、實踐能力為中心。
一、增強學生的就業競爭力
目前,部分高校環境設計專業的課程設置有待進一步整合。一些高校貪大求全,開設的專業必修課主要有建筑設計、室內設計、景觀設計、專業技術課程等。其中,建筑設計是在建造建筑物之前按照建設任務,以圖紙和文件等方式,將施工和使用過程中可能涉及的問題與方法通盤展現出來;室內設計是運用建筑設計原理和物質技術手段,創造功能合理且優美、舒適的,能滿足人們物質和精神需要的室內環境,包括居住建筑室內設計、公共建筑室內設計、工業建筑室內設計、農業建筑室內設計等門類;景觀設計是在建筑設計和規劃設計的過程中,對周圍的自然環境和人工環境進行整體考量與設計,以提升建筑群和周圍環境的舒適度、方便度和審美度的設計過程,包括景觀規劃設計、園林綠化規劃建設、室外空間環境創造、景觀資源整合保護等方面;環境設計專業技術課程包括素描、色彩、構成基礎、計算機輔助設計、模型制作等。這四大門類的課程涉及面較廣,故不可能求全責備,而應將建筑設計、室內設計、景觀設計類課程分為三個大方向,讓學生主攻其中一個方向,然后再學習一些專業技術課程即可,通過實踐強化就業能力。
二、培養學生的綜合能力
教師要想加強對學生綜合能力的培養,就必須讓學生突破設計思路狹窄、缺乏創新意識的瓶頸。一方面,教師可增設工程造價、綠色環保、傳統園林、生態園林等選修課程;另一方面,應增設文學藝術、中國傳統文化、外國文化藝術方面的選修課程。此類課程對于培養環境設計專業學生的藝術功底、藝術品位、審美能力和文化底蘊具有較好的作用,因此,教師必須騰出部分課時,加強學生在這些方面的學習和思考,并促進其將這些知識運用到環境設計中。
三、提升學生的創造力
創造力的培養是一個復雜而漫長的過程,它與知識、經驗、思維方法都有密切的聯系。教師應該從基礎課開始就注重對學生創造力的培養,由簡入繁、由淺入深、由表及里,循序漸進地培養學生的創造力。在環境設計領域,創造力最終體現為用設計思維和設計手段對環境進行系統的改造,使其兼具實用性與裝飾性,且具有物質與精神的雙重功能。環境設計是一個新興的、邊緣的、綜合的系統工程,環境設計專業是一個跨學科的綜合專業,涉及美術、雕塑、裝飾文化、建筑基礎知識、園林藝術、人體工程學、設計流派、材料學、心理學等多個領域。因此,教師應該壓縮設計表現技法和計算機輔助設計課程的比重。優秀的設計師不是僅靠軟件、表現、效果圖就能設計出優秀作品的,而是更多地依賴設計思維與設計創新提升設計的創意和品位。
四、提升學生的實踐能力
教師要想提升學生的實踐能力,就必須合理設置課程,圍繞理論課程、核心技能課程、拓展性技能課程、就業能力提升類課程,開設設計史、環境藝術設計概論、室內設計基礎、室內材料與構造、景觀設計基礎等理論課程,開設空間設計基礎、設計程序與方法、居住空間設計、辦公空間設計、商業空間設計、景觀設計等核心技能課程,開設設計制圖、表現技法、計算機輔助設計等拓展性技能課程,開設設計色彩、設計素描、設計構成、建筑速寫、工程造價、綠色環保、中國傳統文化、生態園林、傳統園林等就業能力提升類課程。另外,教師還可將各門課程組合成三大課程群,即制圖表現課程群、工程技術課程群、理論創意課程群。
總之,只有不斷增強學生的就業競爭力、綜合能力、創造力、實踐能力,才能提升環境設計專業的教學水平,從而為社會培養出更多的環境設計專業人才。
作者:南昌工程學院人文與藝術學院 單位:李平 周衛平
參考文獻: