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(1)選題的背景和意義
主要說明所選課題的歷史背景、國內外研究現狀和發展趨勢。歷史背景部分著重說明本課題前人研究過,研究成果如何。國內外研究現狀部分說明本課題目前在國內外研究狀況,介紹各種觀點,比較各種觀點的異同,著重說明本課題目前存在的爭論焦點,同時說明自己的觀點。發展趨勢部分說明本課題目前國內外研究已經達到什么水平,還存在什么問題以及發展趨勢等,指明研究方向,提出可以解決的方法。開題報告寫這些內容一方面可以論證本課題研究的地位和價值,即選題的意義,包括對選題的理論意義和現實意義的說明;另一方面也可以說明開題報告撰寫者對本課題研究是否有較好的把握。
(2)研究的基本內容和擬解決的主要問題
相對于選題的意義而言,研究的基本內容與擬解決的主要問題是比較具體的。畢業設計(論文)選題想說明什么主要問題,結論是什么,在開題報告中要作為研究的基本內容給予粗略的,但必須是清楚的介紹。研究基本內容可以分幾部分介紹。
(3)研究方法及措施
選題不同,研究方法則往往不同。研究方法是否正確,會影響到畢業設計(論文)的水平,甚至成敗。在開題報告中,學生要說明自己準備采用什么樣的研究方法。比如調查研究中的抽樣法、問卷法,論文論證中的實證分析法、比較分析法等。寫明研究方法及措施,是要爭取在這些方面得到指導老師的指導或建議。
(4)研究工作的步驟、進度。
課題研究工作的步驟和進度也就是課題研究在時間和順序上的安排。畢業設計(論文)創作過程中,材料的收集、初稿的寫作、論文的修改等,都要分階段進行,每個階段從什么時間開始,到什么時間結束都要有規定。在時間安排上,要充分考慮各個階段研究內容的相互關系和難易程度。對于指導教師在任務書中規定的時間安排,學生應在開題報告中給予呼應,并最后得到批準。學生在實際操作中,時間安排一般應提前一點,千萬別前松后緊,也不能虎頭蛇尾,完不成畢業設計(論文)的撰寫任務。
(5)主要參考文獻。
在開題報告中,同樣需列出參考文獻,這在實際上是介紹了自己的準備情況,表明自己已了解所選課題相關的資料源,證明選題是有理論依據的。在所列的參考文獻中,同樣應具備不少于2篇的外文文獻。
知識擴展:開題報告的結構
(一)論文名稱
論文名稱就是課題的名字。
第一,名稱要準確、規范。準確就是論文的名稱要把論文研究的問題是什么,研究的對象是什么交待清楚,論文的名稱一定要和研究的內容相一致,不能太大,也不能太小,要準確地把你研究的對象、問題概括出來。
第二,名稱要簡潔,不能太長。不管是論文或者課題,名稱都不能太長,能不要的字就盡量不要,一般不要超過20個字。
(二)論文研究的目的、意義
研究的目的、意義也就是為什么要研究、研究它有什么價值。
這一般可以先從現實需要方面去論述,指出現實當中存在這個問題,需要去研究,去解決,本論文的研究有什么實際作用,然后,再寫論文的理論和學術價值。這些都要寫得具體一點,有針對性一點,不能漫無邊際地空喊口號。
主要內容包括:
(1)研究的有關背景(課題的提出):即根據什么、受什么啟發而搞這項研究。
(2)通過分析本地(校)的教育教學實際,指出為什么要研究該課題,研究的價值,要解決的問題。
(三)本論文國內外研究的歷史和現狀(文獻綜述)
規范的開題報告應該有文獻綜述,如果是小課題可以省略該部分。文獻綜述一般包括:
其研究的廣度、深度和已取得的成果;尋找有待進一步研究的問題,從而確定本課題研究的平臺(起點)、研究的特色或突破點。
(四)論文研究的指導思想
指導思想就是在宏觀上應堅持什么方向,符合什么要求等,這個方向或要求可以是哲學、政治理論,也可以是政府的教育發展規劃,也可以是有關研究問題的指導性意見等。
(五)論文寫作的目標
論文寫作的目標就是課題最后要達到的具體目的;要解決哪些具體問題,就是本論文研究要達到的預定目標,也是本論文寫作的目標定位。確定目標時要緊扣課題,用詞要準確、精練、明了。
常見存在問題是:不寫研究目標;目標扣題不緊;目標用詞不準確;目標定得過高,對預定的目標沒有進行研究或無法進行研究。
確定論文寫作目標時,一方面要考慮課題本身的要求,另一方面要考率實際的工作條件與工作水平。
(六)論文的基本內容
研究內容要更具體、明確。并且一個目標可能要通過幾方面的研究內容來實現,目標與內容不一定是一一對應的關系。大家在確定研究內容的時候,往往考慮的不是很具體,寫出來的研究內容特別籠統、模糊,把寫作的目的、意義當作研究內容。
基本內容一般包括:
(1)對論文名稱的界說。應盡可能明確三點:研究的對象、研究的問題、研究的方法。
(2)本論文寫作有關的理論、名詞、術語、概念的界說。
(七)論文寫作的方法
具體的寫作方法可從下面選定:觀察法、調查法、實驗法、經驗總結法、個案法、比較研究法、文獻資料法等。
(八)論文寫作的步驟
一、畢業設計的選題原則
一個合適的畢業設計題目,是學生保質、保量、按時完成畢業設計的前提。畢業設計的題目,可以做畢業論文,使學生得到初步的科學研究的基本訓練;可以做畢業設計或專題試驗,使學生獲得解決某個工程的鍛煉;也可以做一些模擬性的工程設計、試驗研究課題,讓學生獲得一定的獨立工作的機會和初步練習。合理地選擇設計題目,并指導和督促實施,是培養學生綜合能力和實踐能力的重要保證。我們認為,機械類專業乃至工科各專業畢業設計的選題原則如下:
1.既要符合本專業的培養目標和教學基本要求,又要因材施教
畢業設計內容必須符合本科生的培養目標,盡量覆蓋本專業的主干課程或專業研究方向,并在一定程度上符合學科的發展趨勢。同時又要因材施教,使學生的創造力得以發揮。教師在符合專業培養條件的前提下,應該適當考慮學生的意愿,使學生主動地接受教師分給的題目。
2.結合生產、科研實際增強學生的社會參與意識、經濟意識
這樣的課題能使導師和學生在了解社會的同時得到鍛煉和提高,更主要的是為地方經濟發展作出了貢獻,加速了科技成果轉化。
3.與實驗室建設相結合,與畢業生就業相結合
大學生就業已經成為高校的一項重要的學生工作,也是衡量大學綜合辦學水平的重要指標。對通過雙向選擇、簽訂了協議以及就業有意向的同學,在畢業設計、畢業實習時,要求到用人單位進行實習要積極支持,并提供一定的條件。
4.綜合運用多學科的理論知識和技能,培養學生的獨立工作能力
隨著科學技術的發展,不同學科間的互相滲透,要求課題不能太窄,應有意識地引導學生勇于接受綜合性課題,以培養鍛煉學生的綜合能力、自學能力、探索和鉆研能力,從而適應未來社會的需求與科技發展的需要。
5.難度適宜,保證完成
太大的課題不能使學生得到從確定方案、繪制總圖、畫零件圖到編寫說明書等一系列的全面鍛煉;太難的課題會使學生感到無從下手,達不到預期的效果。課題的工作量和難易程度應把握在能使大多數學生經過努力、在給定的時間內能完成的程度,以保證完成教學任務,培養學生的使命感和責任感,使學生樹立完成任務的信心。
二、機械類專業畢業設計的模式分析
為適應新時期對畢業生的要求,落實學校“厚基礎,寬口徑”的人才培養方針,近年來我們從選題類型、設計任務和內容、學生分類、設計工作量等方面進行了教學改革的初步探討,歸納起來,畢業設計可分為四種模式,而學生可分為三類,現分述如下:
1.軟件應用類
這種類型以開發工程應用軟件為主。其任務主要是針對某專業題目,通過采用不斷涌現的通用軟件和專業軟件以及計算機高級語言,開發出在某些方面實用功能強的工程應用軟件。
2.產品設計或模具設計類
這種類型以設計工業產品或其模具為主。學生運用各種先進的設計和建模軟件,進行產品或模具的三維及平面設計。一般既要求立體造型,也要求繪制工程圖。與傳統的產品設計比起來,增加了對計算機及先進軟件的應用能力的要求。
3.工藝改進或設備改裝類
這種類型以完成企業設備或實驗室設備的改進、消化或新設計為主。此類題目類似于傳統的畢業設計,但明顯的改進在于對增加計算機技術的應用提出了明確的要求,即要應用計算機高級語言編程計算部分力能參數。
4.研究類
這種類型以做論文為主,在理論計算和分析的基礎上,利用先進的現代設計方法和手段(包括計算機高級語言編程應用)對實際生產工藝中出現的某些理論問題進行求解或驗證。此類題目主要是提高部分學生的專業理論水平。應用先進設計方法和手段的能力、分析問題和解決問題能力。
從目前本專業的情況看,參加畢業設計的學生可分為三類:第一類為已與用人單位達成就業協議或正在聯系接收單位的學生。這類學生多從事第二和第三種模式的畢業設計,有的學生可結合就業實習,在用人單位或校外其他單位進行畢業設計。第二類為考取研究生的學生。這類學生多進行第四種模式的畢業設計,培養和挖掘學生從事科學研究的潛能。第三類學生將在學校進行規范、系統的學習和訓練。這類學生四種畢業設計的模式均有進行。
三、地方高校畢業設計的改革思考
軟件應用類題目極大地提高了本專業學生的計算機應用水平和計算機應用軟件開發能力,使這些學生具有了一定的優勢。但這些學生對于課題中涉及到的工程實際情況和生產實踐經驗則知之甚少或一知半解,作為未來企業的工程技術人員缺少必要的基本訓練。
產品設計或模具設計類題目為學生提供了一次完整的設計過程訓練,同時對先進應用軟件的熟悉也增強了他們走向社會的競爭力。但這類設計涉及加工工藝性、標準規范性、經濟合理性等方面,如果缺乏這些知識,就會影響設計的準確性。
工藝改進或設備改裝類題目使學生得到了全面的機械專業必需的工程設計訓練。但學生須花費大量的時間來消化和繪制設備總裝圖,且對設備復雜的內部結構及其功能在短時間內難以理解透徹,故這類題目完成起來工作量較大,時間偏緊,學生的積極性不是太高。
研究類題目培養和挖掘學生從事科學研究的潛能,更好地培養學生綜合應用所學基礎理論、專業知識與技能,獨立分析和解決實際問題的能力,培養和挖掘學生創新能力和科研能力。對考取研究生的學生來說可盡早的完成本科與碩士研究生教育的過渡。這類題目的缺點是缺少工程技術人員必要的基本訓練。
綜上所述,四種畢業設計模式各有特色,但又各有明顯的不足。為了能夠充分發揮各種模式的優勢,更好地發揮畢業設計的作用,我們提出以下幾點建議:
1.跨專業組織畢業設計
隨著科學技術的發展,不同學科間相互滲透,因此選題不能太窄,應培養學生的綜合能力、自學能力、探索和鉆研能力,以滿足社會需求和科技發展的需要。為使學生能夠綜合運用多學科的理論知識和技能,跨專業組織畢業設計不失為一種可行的方法。不同專業的學生構成互補組合,這些組合中,每個人都可以發揮自己的專業優勢,同時學習他人的長處,保證了設計有較高的總體水平,也鍛煉了學生的團隊精神。
2.充分利用前一學期的綜合課程設計
不少學生在畢業設計開始后,需要一段較長時間才能進入課題,很大的原因是由于學生基礎薄弱。為彌補學生基礎薄弱的問題,除提高平時基礎和專業課程的教學質量和教學要求外,本專業在第七學期最后四周時間為綜合課程設計,該課程設計可與畢業設計銜接起來。這樣學生在第二學期開學后能縮短畢業設計的適應期,更快地投入實質性的工作狀態,從而保證了畢業設計實踐環節有效的工作時間,為高質量地完成畢業設計任務和日后從事工程設計及其他工作奠定良好的基礎。
3.把好畢業設計選題關
在第七學期末,各指導教師均要填寫畢業設計題目申報表,將課題名稱、宏觀思路、基本內容、具體要求、擬帶學生數寫清楚。盡早向學生公布畢業設計選題,在學生選題的過程中,還應針對學生的興趣、能力、畢業去向等情況,給予必要的建議和指導。另外注意引導學生及時補充相關課程知識。
4.校企聯合培養,加強學生實踐創新能力
企業存在較大的技術創新空間。隨著科技革命的步伐加快,企業在解決開發新技術新產品的問題時,還需要大力依靠高等學校的支持。而高校正好具有人才集中,學生樂于實踐,創新思維能力強等優勢,可以廣泛參與企業的技術開發和改造,在實踐中不斷運用自身所學的學術理論知識。學生感到學有所用,學習的積極性更高,而且利用實踐的機會有意識地進行技術開發,提高研發能力。讓學生親身感受企業所面臨的挑戰與機遇,培養學生的綜合素質和創新意識。通過參加工程實踐,學生不僅可以向現場工程技術人員學習專業技術知識和生產技能,而且可以通過實踐,深刻理解,創造性地應用幾年來所學的專業理論知識,逐步樹立起工程意識,為學生走上工作崗位,打下堅實的基礎。畢業設計完成后,學生已基本適應工作崗位,可以較快進入角色,從而縮短了崗位適應期。
5.構建適宜的評價體系和評價方法
畢業設計成績的評價應成為高校教學質量評價的重要內容。正確、客觀、公正的評定畢業設計成績,以調動學生畢業設計的積極性和主動性,有利于提高畢業設計質量,杜絕畢業設計過程中的抄襲現象。目前各院校在畢業設計成績評定中存在較多模糊因素,主觀隨意性較大,其結論有時難免帶來爭議。以往較多的研究集中于定性分析畢業設計教學質量的影響因素及其對策,近年來出現了一些量化的評價方法,但如果沒有適宜的評價體系和評價方法,在很大程度上不能公正地評估其質量,從而阻礙畢業設計質量進一步提高。構建適宜的評價體系和評價方法,有助于激發學生的畢業設計積極性,提高學生對畢業設計成績評定的滿意度,大大減少教師的“印象分”,避免對指導教師之間的名額分配進行“平衡”,增強畢業設計成績的客觀公正性。
畢業設計并沒有固定的、一成不變的模式,只有在教學實踐中不斷摸索、不斷探討,才能找出適合地方高校的、具有本專業特色的畢業設計模式。
參考文獻:
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關鍵詞:畢業設計;藥學專業;本科
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)34-0123-02
目前,教育部對高等學校的本科教學評估中一個重要的二級評估指標是本科畢業設計(論文),這說明本科畢業設計在本科教學中占有著相當重要的地位。同時畢業設計也是體現大學本科階段性培養目標的重要環節,對于鍛煉和提高大學生綜合實踐能力具有重要作用。
藥學專業是實踐性非常強的學科,目前各院校對藥學本科學生培養主要為4年制,雖然培養計劃不盡相同,但大部分為三年半的基本理論學習,半年的畢業設計,有些院校完成畢業論文的時間甚至大于半年,足見各院校對本科畢業設計十分重視。在平時的上課期間,雖然各院校都會開設很多的實驗課,但絕大部分為驗證性實驗,綜合設計性實驗比例較小,因此學生只能掌握一些基本技能,不能培養出科研思路,獨立完成科學研究比較困難。因此,目前國內大多數院校在培養本科生中都會設計畢業論文這個環節,培養學生綜合運用所學的理論知識,獨立設計實驗方案,動手完成論文。故畢業設計既是大學生四年生活的檢驗,也是提高學生解決問題能力的最佳途徑。
本文通過結合我院藥學專業特色,從組建指導教師團隊、畢業設計指導等環節對其做出有益探索,以期提升我校藥學專業本科生的培養質量及本科畢業設計(論文)質量。
一、組建教師指導團隊
優秀的指導教師團隊是提高本科生畢業設計質量的堅實基礎,為此組建一支由從事藥物化學、藥劑學、藥理學、藥物分析等專業課教學的專任教師組成的指導教師團隊是探索成功的基礎。該團隊主要負責人具有高級職稱資格,并具備系統、全面的藥學科研能力,其余所有指導教師均具有講師以上職稱資格,具有長期從事本科論文指導的實踐,并且保證具備充裕的時間和精力以指導學生畢業設計。我校藥學專業幾乎所有的專業課均由藥學院教師擔任,專任教師數量及資質均能滿足指導教師團隊的組建。
而以往我院藥學本科畢業設計多以單個教師作為獨立負責人指導進行,不同教師擅長不同領域,有一定的專業局限性,而通過建立一指導教師團隊,這不僅能為提高最后的畢業論文質量提供有力保障,也在培養學生綜合素質和創新能力方面有著重要意義,而且對學生走向工作崗位后的適應能力也起到一定的“演練”作用。
二、畢業設計的指導
1.合理選題。指導教師團隊首先根據指導的本科生數量及承擔的科研項目情況擬訂一個大的科研項目,再根據本科生的實際情況及科研實習安排擬訂若干子題目(題目具備專業性、創造性、科學性和邏輯性,即保證課題難度合理,工作量與預定時間匹配,避免課題太簡單、研究范圍過大、研究內容太多),召集組內學生一起探討、交流,由學生選擇自己感興趣的題目,做到一人一題目,對要進藥廠或醫院實習的同學,對選題一定要把握好題目的難度保證有充分的實驗研究時間以完成該項目。每名學生雖然選擇的是某一個方面的內容,但是由于在一個團隊中,故對其他所有環節均能得到學習。選題要在畢業實習前即決定,以保證同學們能有充分的考慮時間和準備時間。
2.積極做好前期準備。畢業設計(論文)題目確定后,指導教師根據每位同學的不同研究題目提出主要研究內容、方法和要求。學生據此查找、收集資料,并逐步形成清楚的認識,明確做什么、為什么做、怎么做以及預期結果,指導教師給予指導和分析總結,確定最終實驗方案,完成開題報告的撰寫,內容包括綜述研究意義、研究基本內容、研究方法、擬解決的關鍵問題、研究進度計劃等,隨后開始著手準備實驗材料。
3.實驗研究。實驗研究是畢業設計的核心。首先要規范學生操作行為,培養學生良好的實驗室行為習慣,在學生進入實驗室前,指導教師應對學生進行操作行為的規范教育,包括安全衛生、實驗試劑的管理和保存、儀器設備的使用和管理等幾個方面;告誡學生端正科研態度,規范實驗記錄,指導教師應督促學生認真記錄好每項實驗數據,實驗記錄必須真實、及時、準確、完整,防止隨意涂改,更不準偽造和編撰數據,所有內容均要記錄在科研研究記錄本上,實驗研究完成后指導教師予以收回;同時有意識地培養學生“團隊協作精神”,提倡互幫互學的科研作風,雖然每個同學實驗方向有差別,但是同屬一個課題下的子題目,相互之間均有關聯,既然在同一實驗室,在時間和條件允許的情況下有一些實驗內容可以多人參與,相互幫助完成,既可以讓每個同學都能夠得到更多鍛煉還可以減少實驗差錯的出現。
此外,教師的正確指導是保證實驗研究的順利進行的關鍵。指導教師團隊每兩周組織一次組內學生工作匯報,要求所有團隊成員包括教師和學生按時出席,聽取學生上兩周工作內容的總結報告,檢查工作進度,與學生討論存在的問題,給出合理建議,要求學生擬定下一步的工作計劃,并對其合理性和可行性給出評價,但由于團隊教師成員較多各位老師工作安排差別故需相互協調、配合,以保證能夠給予學生更全面的指導,但這樣的指導方式時間間隔較長,雖然可以讓指導教師及時了解實驗進度,安排調整實驗進程,但是對學生實驗中臨時面臨的一些小問題不能及時地給予指導,故除集中指導外,指導教師團隊中的教師可根據自身工作安排,排定實驗指導值班表,保證每日都有一位教師能通過現場、手機通訊、網絡在線等方式隨時對學生實驗進行實時指導、溝通,這樣的指導方式能更直接解決學生實驗中臨時出現的問題,這也解決了以往由單一指導老師指導時,由于該教師出差、上課等原因,其指導的學生找不到指導教師而耽誤實驗進程的窘境。通過這一改革,使學生實驗研究進度明顯加快,可明顯改善由于實習時間緊迫而導致的實驗不充分,使畢業論文質量不高的情況。
4.撰寫畢業論文。為提高畢業論文的質量,畢業論文的撰寫需要教師的耐心指導。在撰寫之前,指導教師需與學生探討行文思路,擬定寫作提綱,然后結合實驗資料進行論文撰寫,根據論文情況指導教師指導學生對論文進行修改、不斷完善,完成初次定稿。在指導論文撰寫過程中,指導教師應重點注意三個方面:一是培養學生良好的學術道德,讓學生嚴肅認真地對待研究活動,不做主觀結論和不嚴謹的結論,禁止抄襲;二是規范學生的學術研究活動,無論內容還是形式,大多數本科同學由于沒有撰寫過科研論文,故論文規范性差,表述隨意,格式混亂,故指導教師對論文的整體結構、縮略語表、中英文摘要等,既要對學生進行基本指導,又要對學生進行嚴格要求,以讓學生養成良好的習慣、嚴謹的作風;三是教會學生基本的論證方法,避免學生將畢業設計的各項內容寫成敘述文或宣傳稿,幫助學生學會用掌握的論據來證明自己的論點,在論證過程中力爭做到論理嚴密、富有邏輯、內容簡潔和觀點正確。
初稿先由本團隊指導教師(亦可邀請部分專家出席)對論文進行初評,組織開展小答辯,團隊中所有同學均參加。小答辯程序參照藥學本科畢業論文答辯,分為答辯同學進行論文介紹、教師及同行提問、學生當堂回答問題。通過小答辯以便及時發現論文中存在的問題,并督促學生進一步完善論文,完成終稿。
以往對本科生論文的修改,往往僅只依賴該生指導教師,改革后增加了根據指導教師團隊對初次定稿論文進行集中答辯評價,在小答辯中,發揮多位教師的專業特長及時發現論文中存在的不足,使論文得到進一步完善,以提高最終論文質量,同時小答辯也是對學生將要進行的本科畢業論文答辯的提前“演練”。
三、論文質量評價
我院每年會舉行藥學及中藥學專業本科畢業生畢業論文答辯,畢業論文的成績分為優秀(85~100分)、良好(70~85分)、及格(60~70分)、不及格(60分以下)幾個層次。實施探索后所撰寫的論文評定成績均在80分以上,經過專家評定,論文質量較往年有較大提高。說明通過這一探索對提高藥學專業本科生畢業論文質量具有指導意義。
四、結語
畢業設計這一環節對培養學生基本的科學研究的思路、方法、相互協作的工作作風以及優良的科學作風有著重要意義。通過此次探索,組建的指導教師團隊具備較強的科研能力和指導經驗,對系統、全面地培養學生的科研思路有著重要意義;其次通過逐步指導學生完成畢業設計,從指導學生科學選題,指導學生如何進行資料收集、總結、計劃撰寫;實驗研究中指導學生正確實驗方法及規范實驗記錄,并培養“團隊協作精神”;論文撰寫時,教師需按論文要求耐心給予學生指導,通過畢業設計整個過程中充分發揮指導教師的“傳、幫、代”作用,既鞏固了學生對大學所學知識的理解,又增強了綜合運用知識的能力,培養了學生科研思維和創新能力,也較大幅度提高了本科畢業論文質量。同時這對指導教師亦是一種鍛煉,可以不斷積累總結指導經驗,根據研究內容差異采用靈活的指導方式,更好地提高自身的帶教能力,還可以通過與同行教師溝通了解自己專業不足之處,為更好地投入到今后的藥學本科教學與畢業設計指導提供幫助。
參考文獻:
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論文摘要:針對化工專業本科畢業設計中存在的諸多問題,討論了實驗室發揮管理和指導作用的重要性和有利條件,進行了畢業設計實驗管理工作的改革與實踐,切實提高了學生的科研能力和畢業論文質量。
論文關鍵詞:畢業設計;科研課題;實驗室管理
畢業設計(論文)是高等院校本科教學計劃的重要組成部分,是培養和提高學生分析問題、解決問題能力的重要環節,對于學生理論知識的綜合運用和創新能力的提高具有十分重要的作用。過去,學生在畢業設計階段表現得比理論課程學習階段更有興趣、積極性更高。但是,現在這種現象已經非常少見,面臨的是各種棘手的問題,畢業設計已變成教學中最難管理、教學質量最難控制的一個階段。對于化工專業本科生來說,畢業論文實驗是畢業設計工作中的一項重要內容,是對學生所學理論知識、實驗操作技能、分析問題和解決問題能力的綜合考查,也是培養學生科學研究思維方法的重要環節。而實驗室,既要承擔基礎性、輔的實驗教學和科研工作的服務與管理,也肩負實施素質教育、培養創新型人才的重要任務。針對這一情況,筆者對化工專業本科畢業設計模式的改革進行了探索與研究,主要是使畢業設計的選題和實驗室的建設項目緊密結合,既培養了學生的實踐能力和創新能力,又促進了實驗室的建設發展,使畢業設計以新的模式與當前的教學改革接軌,提高畢業設計質量。
一、化工專業本科畢業設計中存在的問題
1.畢業設計與就業相沖突
化工專業本科畢業設計一般都安排在第八學期,對于很多學生來說,就業高于一切,他們天天忙于尋找工作,難以專心于畢業設計。有些學生在畢業設計之前的寒假已經找到工作單位,而這些工作單位的性質可能與化工專業內容相差甚遠,覺得畢業設計和他們的工作沒有任何聯系,自然沒有積極性。還有的學生由于考研成績不夠理想,第八學期一開始就到處跑著忙于考研調劑,然后又要準備復試以及公務員考試等各種社會考試,根本沒有時間和精力做畢業設計。
2.抄襲現象嚴重
目前,化工專業畢業設計一般都要求提交電子版和打印稿,圖紙要用AutoCAD軟件繪制,這就為學生復制文檔提供了可能。很多畢業設計換湯不換藥,基本內容非常相似,因此學生的文獻綜述、基礎理論、實驗現象分析以及結果分析大多數都是重復的,參考文獻及出處甚至原封不動照搬過來。而且由于很多指導教師多年來總是使用同一批畢業設計題目,因此下一屆學生很容易從上屆學生那里獲得電子版,只需要稍作改動就直接提交。
3.畢業設計所需的經費和儀器設備供給不足
因資金或經費分配問題,現在不少學校的陳舊設備和儀器無法滿足大批學生長時間進行實驗研究的需要,學校機房無法滿足人手一臺,這無疑導致論文缺乏實踐依據,畢業論文質量難以提高。
4.師資力量匱乏,管理制度不嚴
盡管各高校從畢業設計的選題、開題、收集資料、實驗、撰寫論文、答辯等都有明確的管理規定,但在實施過程中往往流于形式,各項規定形同虛設。在畢業設計工作中經常出現一名教師指導十幾名學生以及助教和缺乏指導畢業設計能力的教師擔任指導教師的情況,還有一些擔任行政職務的指導教師每日忙于各種會議和社會活動,無暇指導學生,畢業設計只是走過場。另外,學生在畢業設計期間的考勤也往往無法落到實處,經常是教師需要打電話“預約”才能見到學生。
二、結合實驗室建設把好選題關
教育部在《關于加強普通高等學校畢業設計(論文)工作的通知》中指出:“進一步強化和完善畢業設計(論文)的規范化要求與管理,圍繞選題、指導、中期檢查、評閱、答辯等環節,制定明確的規范和標準。畢業設計(論文)選題要切實做到與科學研究、技術開發、經濟建設和社會發展緊密結合,要把一人一題作為選題工作的重要原則。”可見,精心選題是保證畢業設計質量的先決條件。
目前,高校中最好的實驗室和儀器基本都用于科研,如果學生能參與其中的科研項目,那么就能在條件優越的實驗室中進行畢業設計的相關工作,這樣既保證了設計論文的質量,又能提高學生的創新能力,反之又會加快科研項目的進度,更好地促進實驗室的建設發展。為了探索和發展畢業設計與實驗室建設相結合的模式,在組織畢業設計選題時應遵循一些基本原則。
1.選題要達到高校培養目標所規定的教學目的和要求
作為未來的工程師,化工專業的畢業生應該具有扎實的理論知識和專業基礎知識,有較強地解決工程設計與施工中出現的問題的實際能力。因此在選題時,教師要從培養學生專業素質、提高學生工程技術和科研能力的角度出發,緊緊圍繞化工專業的培養目標和要求認真選定。
2.選題應與教學科研、工程生產等實際緊密結合
課題來源力求與教師的科研任務相結合,包括教師承擔的各級上級課題基金項目以及與企事業單位的橫向聯合課題、校內基金課題等。鼓勵學生把在實習單位的有關課題和研究帶到實驗室中繼續完成。鼓勵學生在大學三年級就參與教師的科研課題,利用課余時間在實驗室進行研究,提早進入畢業設計階段。
3.課題難度與工作量要與畢業設計的周期相適合
如果單純地把教師的在研課題分配給學生,可能造成難度和工作量過大,學生在畢業設計既定的周期內無法完成。因此最好把課題分出子課題,根據課題的工作量,按照以中、小型課題為主的原則,兼顧難度和工作量,使學生既能夠在規定的時間內工作量飽滿,又可經過努力完成。雖然原則上選題應一人一題,但對于稍大一些的課題可以分給若干個學生共同完成,要讓每個學生對課題都有全面、系統的了解,這種題目更能使學生的主觀能動性得到充分發揮,提高學生的科研創新能力。為了提高學生對科研的熱情和積極性,可以把學生的研究成果作為教師在研項目研究成果的一部分,并在課題的結題論文中為學生署名。
三、發展新模式,提高化工專業本科畢業設計質量
對于化工專業本科生來說,科研能力的培養過程是一個長期的影響過程,也是一個人綜合素質的培養過程。雖然學生學習了無機化學、有機化學、物理化學、分析化學等課程的理論與實驗,也在化工原理、化工工藝學、綜合實驗等專業課的學習中多次進入實驗室做實驗,但是學生很難有機會將四年中所習得的基礎知識與專業知識融會貫通,提升自己的綜合能力。而且很多學生實驗常規知識欠缺,對實驗室的管理規章制度僅有粗淺的了解,對實驗室安全防范措施觀念淡薄。而畢業設計作為大學生非常重要的一項實踐學習環節,為學生提供了科研訓練和科研能力培養的機會。如果把化工專業本科畢業設計和實驗室管理相結合,創造理論聯系實際的實踐環境,真題真做,既調動了學生的積極性,使學生有成就感,又促使學生能夠學以致用、學用結合,同時還能培養學生吃苦耐勞、勇于克服困難及相互協作的精神。
關鍵詞:畢業設計;制藥;生產方法;工藝流程;設備設計
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)22-0200-03
畢業設計是理工科高等學校專業教學計劃的重要組成部分,是學生在畢業前最后也是最重要的一個實踐性和綜合性教學環節,是強化培養學生工程實踐能力和創新能力的著力點。
相對于其他教學環節,畢業設計環節獨具的培養功能是促進學生全面系統地總結、鞏固和消化已學的理論知識,相對集中地培養學生運用基礎知識解決實際工程技術問題的綜合能力,亦作為學生畢業和學位資格論證的重要依據。
一、畢業設計的目的和作用
在畢業設計的過程中,包括畢業實習、收集設計資料、撰寫設計說明書、繪制工程圖紙和設計答辯各個教學環節,都滲透相應的具體明確的培養目的和作用,歸納起來有:(1)培養學生探求真知的科學精神、優良的人文素養和品質,以及改革創新的意識和團隊合作精神。(2)培養學生獨立運用所學知識分析研究和解決實際工程技術問題的能力,特別是獨立獲取、探索和開發新知識的能力。(3)訓練學生從事科學研究的基本功,包括實驗研究和設計方案的制訂,數據測定、整理和處理方法,調試和使用新型儀器設備,工程技術計算和圖表繪制的能力,特別是計算機應用能力。(4)查閱、選取和使用技術參考文獻資料和工程技術手冊的能力。(5)編輯設計文件、寫作和文字(語言)表達能力。
二、畢業設計的工作程序
畢業設計工作通常按下列程序進行:(1)確定指導老師和設計題目。(2)擬定和下達教師擬定的設計任務書,設計前發給學生。(3)學生在教師指導下作開題報告(是否進行根據題目而定)。(4)學生赴生產單位進行畢業實習,收集設計資料。(5)撰寫設計說明書(包括繪制工程圖紙)。(6)組織畢業設計答辯(由專業教研室或院系負責)。(7)評審設計說明書(有指導老師和專聘的評閱人進行)。(8)評定設計成績。
三、畢業設計的選題
1.選題的重要性。選題是否恰當是能否保證設計質量和達到教學基本要求的關鍵。選題的重要作用是很大程度上決定設計水平和應用價值,能促使學生消化和擴展專業知識,進行知識重組,以至確定學生今后學習和從事研究工作的方向,成為日后專業深造的導航標
2.選題的原則。選題時要遵循下列基本原則:(1)符合專業培養目標,滿足實踐教學基本要求。(2)具有應用價值。(3)具有可行性。(4)具有創造性。(5)具有科學性。
3.選題的途徑和方法。(1)選題的途徑包括:從生產實踐中、科研項目中、市場需求中或實驗教學中選題,從專業發展方向的前沿選題,結合個人興趣愛好選題。(2)選題方法有多鐘:如教師提供、學生自選、師生商定。如承擔教師科研課題中的子課題或其中部分研究(設計)模塊,原則上學生每人一題,多名學生合作的題目,須明確各人的主攻或側重點。
四、畢業設計的基本內容
1.設計說明書內容結構。設計書是畢業設計主要的書面文件,能全面反映學生的設計思想、設計能力和對題目及其背景知識掌握的深廣度。畢業設計不同于一般的工程設計計算書,除了有關的計算內容外,還包括可供選擇的方案、選擇依據和方案論述;除了符合工程實踐要求外,還要滿足教學上的基本要求。根據國家標準(GB7713-87)的規定,一份規范的畢業設計說明書通常由前置部分、主體部分和其他部分所組成。(1)前置部分:封面;題名頁(扉頁);序言(緒論,前言);摘要(中、英文);關鍵詞(中、英文);目錄。(2)正文部分:引言;正文;結論。(3)其他部分:參考文獻;謝辭;附錄(必要時)。
2.正文的主要內容和要求。(1)主要內容。正文包括的主要內容一般有:①概述。②生產方法(工藝路線)的選擇。③工藝流程設計。④工藝計算。⑤設備的設計計算和選型。⑥車間設備布置設計。⑦管道布置設計。⑧三廢防治和環境保護。⑨技術經濟分析。(2)寫作要求。正文是設計說明書的核心內容,最能體現設計的質量和水平。理工科大學的畢業設計,雖然不同學科(專業)的設計對象、內容和方法各有差異,但具有下列共同要求:①在設計內容上,資料翔實可靠,分析問題論點鮮明,論據充分,論證嚴密,結構明確;實驗數據真實可靠,重復性好,實驗結果能從一定理論高度進行分析,有一定的獨立見解或新意。②在表達形式上,立題突出,層次分明,思路清晰,文體格式規范,符合國家標準。③在治學態度上,實事求是,不夸大渲染,不因“為我所用”而主觀臆斷,任意取舍,更不能抄襲編造。
3.概述。概述一般包括下列主要內容:(1)產品介紹,包括產品名稱、用途、化學結構式、分子式、性能(理化性質)、質量標準及檢驗(測定、鑒別)方法、處方和輔料介紹等。(2)產品在國民經濟和民生中的作用和市場需求。(3)產品在國內外的生產、開發概況和發展遠景。(4)生產方法簡述。(5)所需的主要原材料和水、電、氣等地區性供應條件。
4.生產方法(工藝路線)的選擇。根據查閱和在實際生產中收集到的生產資料和工藝技術參數,對該產品當前在國內外的生產方法和工藝流程進行技術經濟分析、對比,選定最佳生產方法,作為工藝流程設計的依據
5.工藝流程設計。生產方法確定后,即可進行工藝流程設計,益據此確定車間設備布置。(1)工藝流程設計主要任務和成果。主要任務:①確定工藝流程的組成,即確定原料、中間產品、成品和排出物等的來去走向和順序以及整個生產過程所需的各單元操作的組合方式、順序及相互間的連接,以達到據此流程可由原料變成產品的目的。②確定載能介質的技術規格和流向(制藥工藝中常用的載能介質為水、水蒸汽、冷凍鹽水、壓縮空氣等)。③繪制工藝流程圖,即以圖解形式表示出從原料到成品的流程中物流和能量發生的變化和走向以及生產中采用的設備;生產中所需控制的工藝參數(溫度、壓力、流量等)及其檢測控制點。④編寫工藝操作方法(設計說明書),包括原輔料和中間體的名稱、規格、用量,工藝操作條件(溫度、壓力、流量、時間等),控制方法和設備名稱等。成果:工藝流程設計的成果是初步設計階段帶控制點的工藝流程圖和工藝操作方法說明。(2)流程設計的基本原則。①保證產品質量符合規定的技術標準。②滿足《藥品生產質量管理規范》(GMP)的要求。③盡量采用成熟先進的技術和設備。④在保證產品質量的前提下盡量簡化流程,縮短生產周期,提高原來利用率,降低原輔料消耗和生產成本。⑤確保人身和設備的安全。⑥盡量減少三廢排出量,實施三廢綜合利用、處理和回收。⑦考慮現代過程裝置的趨向(大型、高效、節能、自動化、機械化、微機化)和精細產品的趨向(小批量、多品種、高質量)。(3)流程設計的基本程序。①對選定的生產方法進行工程分析和處理。②繪制工藝流程框草圖。③繪制物料流程圖。④繪制設備工藝流程圖。⑤繪制帶控制點的工藝流程圖。
6.工藝計算。工藝計算注意包括物料平衡計算(簡稱物料衡算)和熱(能)量平衡計算(簡稱熱量衡算)。
7.設備的選型和工藝計算。制藥工藝所用設備分為定型設備和非定型設備兩類。定型設備是廠家已標準化和系列化的產品,可按工藝要求,在有關產品說明書中選用。非定型設備是滿足制藥工藝特殊要求的專用設備,須按工藝要求進行專門設計和制造。對畢業設計而言,從教學要求考慮,根據專業特點,一般只須對1~2個主要設備(以非定型設備為主,也可選定型設備)進行工藝性計算,對輔助設備直接進行選型即可。選型方法在相關教科書、手冊中均有詳細描述,可以查閱。
8.車間布置設計。在繪制生產工藝流程圖、物料衡算、熱量衡算和設備設計選型等工作完成以后,就可著手進行初步的車間布置設計。車間布置是否合理,關系到項目的總投資、設備的安裝、檢修、操作環境的安全方便和經濟指標的完成等問題,因此必須統籌考慮。
制藥工業包括原料藥工業和制劑工業。原料藥工業包括化學合成藥、抗生素、中草藥和生物藥品的生產。原料藥屬精細化學品,在車間布置設計上與化工車間有共同的特點。但制藥產品(原料與制劑)是關系到人的健康和生命的特殊產品,必須嚴格保證質量。原料藥生產的精制、烘干、包裝工序和制劑生產的灌封、制粒、干燥、壓片等工序,其車間的新建、改造必須符合《藥品生產質量管理規范》的要求。
9.管道布置設計。管道設計內容就是管道布置圖的內容。管道布置設計主要包括管道設計計算和管道布置設計兩部分內容。
10.三廢防治和環境保護。在制藥生產中產生的三廢(廢水、廢氣、廢渣)中,可能會有毒害物質,對人類生活危害極大。因此畢業設計中必須具體體現生產可持續發展的思想和環保意識,把三廢防治和環保措施列為重要的設計內容。根據防治結合,以防為主的原則,采取綜合利用原材料,變廢為寶和減少三廢排放量的有力措施。
(1)廢水處理方法。廢水種類復雜,處理方法有多種,一般分成四類,物理法、化學法、物理化學法和生化法,見下表,可根據廢水的特點加以選用。
(2)廢氣處理方法。廢氣處理分除塵法和氣體凈化法兩類。
(3)廢渣處理方法。制藥生產中產生的固體廢棄物,統稱為廢渣,包括工業原料渣、反應物渣和未反應完全的原料渣等。廢渣往往是可以利用、轉化為其他材料的有用資源。因此,廢渣處理首先應研究其資源化的途徑,變廢為寶,然后才考慮填埋處理(見下表)。
11.技術經濟分析。技術經濟是指技術方面的經濟指標問題。正確可靠的藥物生產工藝設計體現為技術上的先進性和經濟上的合理性,對此進行評價,需要進行技術經濟分析和基建投資概算。在畢業設計中,技術經濟分析部分一般包括兩個主要內容,即勞動人員的編制和產品生產成本的概算。
(1)勞動人員的編制。勞動定員數是工廠投產后全面達到設計指標和正常管理水平的標志。根據勞動定員數和計劃產量(或產值、利潤)相比較可以算出勞動生產率。①編制全廠人員的依據:a.工廠和車間的生產計劃。b.勞動定額、產量定額、設備看管定額和服務定額。c.工作制度(連續或間歇生產、每日班次數等)。d.出勤率(全年扣除法定節假日、病、事假等因數的有效工作日和工作時間數)。②勞動定員的類別和組成。行政管理人員和技術人員實行責任制,人工實行崗位制。勞動人員確定后,列出車間(或工段)定員表和全廠定員表。
(2)產品生產成本概算。生產成本是反映工廠生產經營和管理的重要指標之一,是制定產品價格的重要依據之一。
產品車成本的組成如下:
①原材料費(原料+主要材料+輔助材料)。
原材料費=消耗定額×該種材料價格
式中:材料價格系指材料的入庫價格
入庫價格=采購價格+運費+途耗+庫耗
式中:途耗指原材料采購后運進倉庫前運輸途中的損耗
庫耗指原材料入庫至出庫間的損耗。
②燃料費(煤、重油等),計算方法與原材料費相同。
③動力消耗(水、電、風等)。
動力消耗費=消耗定額×動力單價
④生產工人工資及附加費。
生產工人工資及附加費=(某產品生產工人平均工資+附加費/某產品年產量)×某產品生產工人人數
⑤車間經費。
車間經費(項目建設前期估算)=車間固定資產折舊費+維修費+車間管理費
⑥企業管理費。
企業管理費=車間成本×企業管理費百分率
式中:車間成本=原材料費+燃料費+動力消耗費+生產工人工資及附加費+車間經費
⑦銷售費用。銷售費用=產品銷售額(或工廠成本)×銷售費百分率 其中:工廠成本=生產成本+企業管理費
以上①~⑦項費用相加,構成了產品生產成本(又稱銷售成本)。
⑧產品出廠價格。
產品出廠價格=生產成本+稅金+利潤
參考文獻:
[1]周永強,胡玉杰,武衛莉.高等學校畢業設計(論文)指導[M].北京:中國建材工業出版社,2002.
[2]國家教委高等教育司,等.高等學校畢業設計(論文)指導手冊《化工卷》[M].北京:高等教育出版社,2002.
[3]張珩,羅曉燕.制藥工程工藝設計[M].北京:化學工業出版社,2006.
關鍵詞:創新教學;畢業設計;概念設計
作者簡介:劉小燕(1963-),女,湖南益陽人,長沙理工大學土木與建筑學院,教授;涂光亞(1974-),男,湖南漢壽人,長沙理工大學土木與建筑學院,副教授。(湖南長沙410114)
基金項目:本文系湖南省教育廳高等學校教學改革重點項目的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0107-02
工程學科以培養工程師為首要目標。工程設計是工程師工程實踐的一項重要內容,它是追求將科學知識轉化為技術,創造一個世界上原本不存在的事物,是一種超越存在和創造存在的活動。工程師的核心是創造。縱觀人類發展的歷史,創新是人類文明進步、社會發展的源動力,也是一個民族技術進步、經濟發展的源泉,更是一個國家國民經濟可持續發展的基礎。高等教育在土木工程人才培養目標中,倡導培養德、智、體全面發展,掌握土木工程學科的基本理論和基本知識,獲得土木工程師基本訓練,具有創新精神的高級工程技術人才,體現了黨和國家對培養創新人才的高度重視。尤其是在社會主義經濟大發展人才競爭十分激烈的時期,培養創新型人才更是高等學校的一個重要任務。為此,在畢業設計教學環節中,針對土木工程專業橋梁工程方向學生開展創新能力培養的教學研究,挑選6~8名學業優秀、有興趣的學生成立創新設計小組,8名骨干老師組成創新設計指導小組,提倡自主設計、創新設計的實踐教學模式,改變以往被動設計、模仿設計的教學模式,培養學生主動獲取知識和運用知識的能力、獨立思維和創新思維能力,探索一種融綜合知識、培養能力、提高素質為一體的具有時代氣息的人才培養模式。提倡一種創新的理念,追求一種創新的境界,實現一種前所未有的價值,打破一種慣性的思維,探索創新人才的培養模式。
一、創新思維與創新設計的認識
“創新”在辭海中的解釋有三個:一是更新的意思,二是創造新的東西,三是改變的意思。思維的創造性是在科學發明、技術革新、文藝創作等活動中所特有的思維過程,也是學習、實踐過程中必不可少的心理因素。它既具有一般思維的特性,又不同于一般思維:它往往與創新性活動聯系在一起;它是思維與想象的統一;它具有潛在性,表現形式往往帶有突發性,通常稱為“靈感”或“頓悟”(這種“靈感”或“頓悟”實際是長期苦心思索的結果);它是多種思維的綜合表現。對于橋梁工程而言,世界上不存在完全一模一樣的地形地質條件,因此也就不會有一模一樣的橋,每一座橋都需要設計,橋梁設計者必須要有創新性思維。
創新性思維不同于一般的思維活動,培養創新性思維應從以下幾個方面著手:
創造性思維是多種思維的綜合,要求知識結構既專又博,在博的基礎上求專,在專的基礎上求博。圍繞這個特點,在畢業設計教學活動中除了加強專業基礎知識訓練外,還在擴大學生視野、開闊學生思維方面開展教學活動,通過講、練、評等教學實踐,讓學生多看、多思、多做,在看中學,在做中思考。
創造性思維既帶有突發性又帶有潛在性。“靈感”和“頓悟”來自于平時的積累和教師啟迪。“靈感”和“頓悟”反映一種質變,質變是通過量變積累后才能得到的。在畢業設計創新設計小組的活動中,通過比較、研討、案例分析,激活學生的“靈感”和“頓悟”,擦出創新的火花。
創新思維與創新活動聯系在一起。只有創新思維活動而沒有實現創新意識的實踐不能完成創新活動。為了很好地實現創新思維,在教學過程中應大膽讓學生進行創新實踐。“設計”過程原本就是先“假設”,按照假設的尺寸去“計算”,如果能夠滿足規范的各項要求,即被認為假設合適,方案可行。否則,重新“假設”,按照新的假設再去計算,直到滿足規范的要求為止。
創新設計是指拋開目的,設計一個前所未有、與已有設計完全不同的方案。世界上的橋梁沒有一座是完全相同的。橋梁設計自始至終是一種創新設計,在每一個環節都貫穿了創新的理念。
二、創新性實踐與創新的評價
設計的過程是先構思,然后反復計算的過程。構思就是一種創新活動,它受許多條件的約束和影響。但對于僅有橋梁工程基本知識、只接受過橋梁工程基本訓練的本科學生,要獨立完成這樣的創新活動存在很大的難度和挑戰性,必須確立創新設計目標和實現目標的措施。經過創新設計指導小組研究討論,以“跳起來可以摘到桃子”為目標,制訂橋梁設計的“創新”目標,同通過方案設計―初步評價―優化設計―實踐驗證―再評價的指導策略,在過程指導中強化“概念”設計,重視設計實踐,集體研討開展評價,開展畢業設計的創新設計實踐教學。
1.方案設計
橋梁結構基本體系總體來講分為五大類,它們分別是梁式橋、拱式橋、T型剛構橋、懸吊橋、組合體系。橋梁設計一般是圍繞著這五大類基本形式進行設計或者及其組合。根據地質、水文、交通功能、政治經濟文化等各方面的要求,選擇滿足功能要求(適用)、安全、美觀(尤其在經濟發達地區和旅游勝地)、造價相對低廉、技術先進的橋梁型式。按照橋梁方案設計這樣一種基本原則,組織1~2次專題講座,請設計院的設計人員和資深教授講課,一方面介紹各種不同體系橋梁的設計特點、方案設計時需要解決的問題;另一方面以成功的案例為背景,從五個方面(適應、安全、美觀、經濟、技術先進)逐一評價方案的優劣,通過講座開闊學生的思路和視野,指導老師還可根據學生的實際情況制訂相應的設計目標,針對設計的基本內容、步驟、可能的問題進行指導。在這個階段,注意向學生傳達一種設計思路和設計程序的概念。
2.初步評價
長期以來,橋梁設計由于利用軟件、手冊、程序化的設計模式等工具,橋梁計算過程變得簡單,也因此缺乏更高層次的思考,到了設計單位后往往也因為趕任務而沒有時間思考。在畢業設計方案的初步評價環節,提出概念設計,建立一種新的基于概念的思維模式,使設計者不僅要有這些基本概念,還要知道為什么要設定這些概念,究其源的過程是概念強化和提升的過程,是工程設計的基礎。在對學生設計的方案進行評價時應該從適用、安全、經濟、美觀、技術先進五個方面進行評價。
適用概念的要求:首先是能夠滿足通車、行人、自來水運送、電力通信等方面的基本要求,稱為適用性要求。但是橋梁設計不僅滿足通行等基本要求,還有長期使用和運營維護、維修加固的問題。
安全概念的要求:設計的橋梁結構在設計使用年限內具有足夠的強度、剛度、穩定性,以抵抗一切外荷載和作用,包括能夠承受恒載、活載、車船碰撞、地震等偶然荷載,還有地基的不均勻沉降、溫度變化等作用。針對各種荷載和作用進行詳細計算和驗算,滿足規范要求即可達到安全。
美觀概念的要求:建造在城市里或者風景區的一座大型橋梁往往成為標志性建筑。橋梁的美觀要求十分重要,既要記載歷史的文明又要展現現代的科技與進步,還要滿足大眾的審美要求,像南浦大橋、揚浦大橋、瀘浦大橋、虎門大橋、南京長江大橋、江陰長江大橋等一大批橋梁成為當地的象征性建筑物。這些建筑造型是設計者智慧和力量的結晶。
經濟性的概念:在社會主義市場經濟的大環境下,追求最大效益,用最小的成本進行生產,實現最大的經濟效益,不同的橋型方案有不同的單價指數。作為設計者應該有經濟意識,不能浪費國家的金錢,不能一味貪大求多,要用好國家的每一分錢。
技術先進體現在設計理論、設計手段、設計內容、施工工藝、方法、科研管理上。橋梁建設不僅是修建一座橋,更重要的是促進橋梁建設事業的發展,爭創世界一流的技術水平,一代又一代的橋梁建設者為此付出了畢生的精力。作為每一個橋梁人,要有遠大理想和抱負,采用先進的技術,建筑一流的橋梁。
3.優化設計階段
在方案設計的基礎上針對不足進行完善或者補充,逐一落實基本要求,采用概念設計的評價方式,發現一些初步的問題,經過優化設計階段,補充完善相關內容,著手準備下一階段施工圖設計。
施工圖設計是在方案設計的基礎上對推薦方案進行詳細的設計計算,繪制出施工圖紙,供施工使用。在畢業設計的優化設計階段,需要結合施工圖設計的要求進行詳細的計算。還特別注意結構計算模式應考慮施工方案,不同施工方案結構的傳力、受力不同,不同的施工工藝使結構體系轉換,計算內容、模擬過程都不同。在施工圖設計中還需要考慮一些關鍵部位的詳細計算,分析了解關鍵部位,考慮施工工藝設計、難點問題。有能力的同學還可以進行專題研究。考慮以上各項內容對方案進行修改,進入設計實踐。
4.實踐論證設計
經過討論,修改方案,按照預定目標進行設計計算,根據擬訂的方案、尺寸完成上部結構的配筋設計、強度復核和變形、應力、裂縫寬度驗算等相關內容。具體來講,對預應力混凝土T梁橋的設計計算應包括如下步驟:
連續梁橋設計的主要內容除了控制截面更多、需要考慮施工工藝、需要采用電算程序進行外,其他與預應力混凝土T梁橋的設計計算內容相同。當然具體計算時對學生的計算能力要求很高,需要用軟件進行計算;拱橋設計的主要內容與連續梁橋設計的主要內容相似,控制截面要考慮拱頂、拱腳、1/4L等多個控制截面,也要考慮施工方法。對于多孔拱橋,還要考慮連拱效應,也要用電算程序才能實現,存在一定的難度;斜拉橋設計的主要內容除了包括連續梁橋設計的內容外,還要計算斜拉索的受力并進行調索計算。如果要準確計算的話,還要考慮材料和幾何非線性,計算有相當的難度;懸索橋設計的主要內容除了包括連續梁橋設計的內容外,懸索橋主纜和吊桿的受力計算是重點、難點,與斜拉橋一樣,在全橋的承載力計算時要考慮材料和幾何非線性,對于本科學生有相當大的難度。考慮到學生的實際情況,一般不建議做難度太大的橋梁。
5.再評價階段
對設計計算結果進行檢查評價,考慮到畢業設計時間緊,不安排做施工圖預算,不對經濟指標評價。
如果各項驗算都滿足規范和相關標準的要求,說明適用、安全性是滿足的。關于美觀,仁者見仁,智者見智。一般而言,人們喜歡用輕巧、簡潔、高雅、大氣的作品。在這個階段,進一步評價技術的先進性問題,比較所采用的設計理論、設計手段、設計內容以及推薦使用的施工工藝是否先進,這樣一些更新或改進都是創新。
三、結語
創新是以新思維、新發明和新設計為特征的一種概念化過程。創新是人類特有的認識能力和實踐能力,是人類主觀能動性的高級表現形式,是推動民族進步和社會發展的不竭動力。本文以橋梁工程畢業設計教學為平臺,“概念設計”為主線,以創新設計小組為榜樣,按照“概念”設計的要求,在畢業設計中進行“創新”教學的實踐,給老師和學生提出了更高的要求,需要老師打破常規教學模式,探索創新教學的模式,對創新教育的過程管理、質量評價等問題需要進一步摸索;學生開展創新設計,表現出極高的學習興趣,如何將學習的動力化為行動,在失敗中總結經驗,需要進一步探索。
參考文獻:
[1]吳昌林.認真開展專業認證 培養創新型機械工程科技人才[J].中國高等教育,2008,(18).
1 開題報告格式與開題報告寫作技巧
開題報告是研究生畢業論文工作的重要環節,是指為闡述、審核和確定畢業論文題目而做的專題書面報告,它是研究生實施畢業論文課題研究的前瞻性計劃和依據,是監督和保證論文質量的重要措施,同時也是訓練研究生科研能力與學術作品撰寫能力的有效的實踐活動。
《中國青年報》報道:復旦大學新聞學院2002級研究生所做畢業論文開題報告,僅有不到1/3的博士研究生獲一次性通過,而78位碩士研究生,10人沒獲通過,僅有19人獲一次性通過。這在復旦大學乃至于全國研究生教育的歷史上都很少見。但據筆者了解,倘若以嚴肅的眼光審視目前學位與研究生教育的論文開題報告工作,可以說,管理部門、導師、研究生三者均不同程度地存在著認識不足的問題視論文開題報告為走過場、視論文開題報告為形式。除思想上重視不足外,對畢業設計開題報告的撰寫方法缺乏了解也是重要原因之一。鑒于此,筆者結合自己的管理工作體會,就畢業論文開題報告的寫法和技巧做一探討。
1.1 1 畢業論文選題的原則
畢業論文選題一般要求滿足以下原則:
①開拓性:前人沒有專門研究過或雖已研究但尚無理想的結果,有待進一步的探討和研究,或是學術界有分歧,有必要深入研究探討的問題;
②先進性:碩士畢業論文要有新的見解,博士畢業論文要做出創造性成果;
③成果的必要性:所選課題應有需要背景,針對實際的和科學發展的需要,即應有實際效益或學術價值;
④成果的可能性:課題的內容要有科學性,難易程度和工作量要適當,充分考慮到在一定時間內獲得成果的可能性。
以上要求說明,畢業論文題目不是給定的,而是研究出來的,只有在對所研究領域的過去、現在的研究資料等信息進行全面把握、深入分析的基礎上,才能夠確立滿足以上四性要求的選題,從而為完成高質量的畢業論文奠定堅實的基礎。無論是結合導師已有科研任務的選題,還是自選課題,選題之前的信息積累與發現問題均是研究生所必須經歷的過程,盡管導師已完成了以上過程,但導師并不能替代研究生,這就是研究生學習、研究的獨立性要求。
1.2 2 開題報告的內容與撰寫要求
開題報告的內容一般包括:題目、立論依據(畢業論文選題的目的與意義、國內外研究現狀)、研究方案(研究目標、研究內容、研究方法、研究過程、擬解決的關鍵問題及創新點)、條件分析(儀器設備、協作單位及分工、人員配置)等。
2.1 開題報告畢業論文題目
題目是畢業論文中心思想的高度概括,要求:
①準確、規范。要將研究的問題準確地概括出來,反映出研究的深度和廣度,反映出研究的性質,反映出實驗研究的基本要求處理因素、受試對象及實驗效應等。用詞造句要科學、規范。
②簡潔。要用盡可能少的文字表達,一般不得超過20個漢字。
2.2 開題報告畢業設計立論依據
開題報告中要考慮:
① 畢業論文的選題目的與意義,即回答為什么要研究,交代研究的價值及需要背景。一般先談現實需要由存在的問題導出研究的實際意義,然后再談理論及學術價值,要求具體、客觀,且具有針對性,注重資料分析基礎,注重時代、地區或單位發展的需要,切忌空洞無物的口號。
② 國內外研究現狀,即文獻綜述,要以查閱文獻為前提,所查閱的文獻應與研究問題相關,但又不能過于局限。與問題無關則流散無窮;過于局限又違背了學科交叉、滲透原則,使視野狹隘,思維窒息。所謂綜述的綜即綜合,綜合某一學科領域在一定時期內的研究概況;述更多的并不是敘述,而是評述與述評,即要有作者自己的獨特見解。要注重分析研究,善于發現問題,突出選題在當前研究中的位置、優勢及突破點;要摒棄偏見,不引用與導師及本人觀點相悖的觀點是一個明顯的錯誤。綜述的對象,除觀點外,還可以是材料與方法等。
此外,文獻綜述所引用的主要參考文獻應予著錄,一方面可以反映作者立論的真實依據,另一方面也是對原著者創造性勞動的尊重。
2.3 開題報告畢業設計研究方案
開題報告中要考慮:
① 研究的目標。只有目標明確、重點突出,才能保證具體的研究方向,才能排除研究過程中各種因素的干擾。
② 研究的內容。要根據研究目標來確定具體的研究內容,要求全面、詳實、周密,研究內容籠統、模糊,甚至把研究目的、意義當作內容,往往使研究進程陷于被動。
③ 研究的方法。選題確立后,最重要的莫過于方法。假如對牛彈琴,不看對象地應用方法,錯誤便在所難免,相反,即便是已研究過的課題,只要采取一個新的視角,采用一種新的方法,也常能得出創新的結論。
④ 研究的過程。整個研究在時間及順序上的安排,要分階段進行,對每一階段的起止時間、相應的研究內容及成果均要有明確的規定,階段之間不能間斷,以保證研究進程的連續性。
⑤ 擬解決的關鍵問題。對可能遇到的最主要的、最根本的關鍵性困難與問題要有準確、科學的估計和判斷,并采取可行的解決方法和措施。
⑥ 創新點。要突出重點,突出所選課題與同類其他研究的不同之處。
2.4 開題報告畢業設計條件分析
突出儀器設備等物質條件的優勢。明確協作單位及分工,分工要合理,明確各自的工作及職責,同時又要注意全體人員的密切合作。提倡成立導師組,導師組成員的選擇要充分考慮課題研究的實際需要,要以知識結構的互補為依據。
以上就畢業論文開題報告之構成要素的撰寫進行了簡要的介紹。要寫好開題報告,除了掌握必要的開題報告的寫法之外,筆者認為,思想上一定高度重視,平時要勤動筆,并善于學習借鑒他人開題報告的優點。(選自:《浙江中醫學院學報》2004.9,原文:撰寫研究生開題報告的技巧與方法作者:張紅)
開題報告寫作規范
一、 開題報告的寫作應包含以下幾方面的內容:
1、綜述本課題國內外研究動態,說明選題的依據和意義;
2、研究的基本內容,擬解決的主要問題;
3、研究步驟、方法及措施;
4、研究工作進度;
5、主要參考文獻。
二、開題報告的排版要求:
封面為四號宋體,正文為小四號宋體,頁邊距為左3cm,右2.5cm,上下各2.5cm,標準字間距,標準行間距,頁面統一采用A4紙。
關鍵詞應用性本科;實踐教學體系;電氣信息
中圖分類號G4文獻標識碼A 文章編號1673-9671-(2010)042-0184-01
應用性本科大學在培養方案的定位上主要突出兩個特點,1)堅定地走為地方經濟建設服務,與地方經濟建設相結合的道路;2)堅定培養應用性本科人才的基本定位。而實現這兩個目標的基本要求是明確應用性本科大學教育教學體系,本文以我院信息工程系為例,對應用性本科大學實踐教學體系的構建及實踐問題進行探討。
1實踐教學體系的概念及構成
實踐教學體系是應用性本科教學體系的重要組成部分,是培養面向生產第一線高級應用性人才的重要保障,是高等工程教育中各種實踐教學環節協調開展、高質運行的統領和大綱。根據各實踐教學環節的功能特點和實施要求,實踐教學環節可以從橫向劃分為現場實習、實驗教學、課程設計、科研、軍訓及社會調查、課外認證與競賽、綜合設計、畢業設計等幾大類;也可以按縱向劃分為基礎實踐教學、專業拓展實踐教學、綜合創新實踐教學等。
實踐教學是高等教育教學的重要組成部分,在人才培養過程中與理論教學相互配合、相互依托,是培養學生實踐能力和創新精神,提高學生綜合素質的重要途徑和手段。
建立實踐教學體系必須以科技進步和社會發展對人才的要求為背景,以基本能力訓練為基礎,以培養綜合素質為核心,以提高學生的科學實驗、專業拓展、工程設計等專業素質為目標,按照學生能力形成的不同階段和專業技能、素質結構要求來進行系統的整體優化設計,加強對學生綜合實驗能力、專業拓展能力、綜合創新能力及社會實踐能力的培養。
2構建實踐教學體系的指導思想和基本原則
當前,全球一體化進程的加劇使世界各國在政治、經濟、文化、科技等各個領域都表現出明顯的融合特點。反映在教育上,是教育思想、方法、體制、人員等的廣泛交流與融合。面對嶄新的網絡形式時代特征,高等教育所培養的人才必須在創新精神和實踐能力上有更高的要求。因此,改革高等教育中的實踐教學,是當前高等教育改革面臨的新課題。
摒棄實踐教學作為理論教學的輔助教學手段的陳舊教學觀,在應用性人才培養中突出實踐的重要性,將實踐教學放在與理論教學同等重要的地位,形成獨立教學體系,并建立與之適應的運行機制和模式,發揮實踐教學在學生實踐能力和創新能力培養中獨特作用,形成以技術應用能力和工程實踐能力培養為中心,注重學生科學素質和探索精神的培養,注重創新意識和創新能力培養的新的實踐教學理念。
2.1指導思想
以提高教育教學質量為目標,以培養學生實踐能力為核心,以強化學生創新能力為重點,以提高教師科研及工程實踐能力為基礎,堅持理論與實踐并重,能力培養與素質提高并行,課程實驗與工程訓練、創新設計、科學研究有機結合的教學理念;創造以學生為本的人文環境,把知識傳授、能力提高、素質培養貫穿于實踐教學始終;培養學科基礎厚、專業口徑寬、知識結構優、工程素質強的應用型、適應型、創新型人才。建立一個適應區域經濟和社會發展需要、符合本科教育規律的實踐教學體系。
2.2基本原則
1)目標性原則:實踐教學體系的構建必須緊緊圍繞專業培養目標和人才培養規格進行。
2)系統性原則:實踐教學體系的構建必須遵循認識規律和教育規律,運用系統科學的方法,結合專業特點,按照組成實踐教學活動各環節的地位、作用及相互之間的內在聯系,使其互相銜接,彼此關聯,具有連續性,并貫穿于整個教學過程。
3)整體性原則:實踐教學體系的構建不僅要做到實踐教學活動各要素之間的協調統一,還要從人才的全面素質和能力發展的要求出發,注意教學各環節的相互配合,注意實踐教學與理論教學的互相滲透,注重實踐教學與科研項目的相互滲透,與教學內容和課程體系改革相適應。
4)規范化原則:在培養方案中要規范實踐教學的內容、形式,制定出相應的考核標準和要求。
3實踐教學體系構建和基本內容
3.1構建實踐教學體系的基本步驟
實踐教學體系的構建與學院的辦學定位及人才培養模式是密不可分的,我院的辦學定位是教學型學校,人才培養定位是培養生產第一線應用性高級技術人才。下面以信息工程系電氣工程及其自動化專業為例,對實踐教學體系的構建,進行論述。
我院信息工程系現設有3個本科專業,均為工科專業,實踐教學是其培養合格專業人才的重要環節,從其實踐教學體系的共同特點來看,主要從基本技能培養、專業技能培養和綜合創新能力培養三個方面入手,下面以電氣工程及其自動化專業為例,討論實踐教學體系的具體內容。
3.2實踐教學體系的基本內容
電氣工程及其自動化專業是信息工程系的老專業,已有近25年辦學歷史,辦本科的歷史也已經有10年之久。電氣工程及其自動化專業是信息工程系3個本科專業當中設備最完善、實驗室最多、實驗能力最強的專業,將該專業的實踐教學體系構建好,對其他幾個專業具有指導和借鑒的功能。從本專業的培養目標入手,本專業學生能力結構分析及支撐環節框架圖如圖1所示。
圖1能力結構分析及支撐環節框架圖
4實踐教學的改革與實踐
按照新構建的實踐教學體系,我院對實踐教學進行了深化改革,促進了本科教學的進一步發展,取得了初步的實踐成果。
4.1實踐教學的改革思路
按照學院的辦學定位,以培養面向生產第一線高素質應用性人才為目標,按“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的原則,對信息工程系各專業實踐教學環節和實踐內容進行改革、整合和優化,確立了“三個層次”的教學模式,具體的實驗教學改革思路可總結為“一個中心、兩個結合、三個層次、四個模塊”。
“一個中心”是以人才培養為中心:根據新時期電氣信息技術迅速發展的情況和培養面向生產第一線高素質應用性人才需要,在實踐教學中全面推進學生知識、能力、素質協調發展,培養和造就“具有突出實踐能力和鮮明地方特色”的高素質技術人才,著力開展實踐教學建設與改革。
“兩個結合”是實踐教學與理論教學相結合、實踐教學與科學研究和工程應用相結合:學生在理論課中所學的知識要到實踐中去應用和提高,從而鞏固所學的各種知識、技能和方法。將工程應用中的實際問題進行分析、歸納和提煉,并及時融入到實踐教學之中,以更新實踐教學內容,改進實踐教學方法和手段,使學生學以致用,增強適應能力。
“三個層次”是指“基礎驗證、專業拓展和創新提高”的三層次實踐教學體系:
基礎驗證層:學生按照教材的要求,進行驗證性實驗。第一層次實驗課程的目標是使學生理論聯系實際,熟悉電氣與通信技術中常見的典型器件,熟悉信號產生、處理等各種電路,學會正確使用常用電子儀器,掌握電氣與通信技術的基本測量方法和技能。
專業拓展層:學生按照教材提出的設計要求,查閱資料,設計方案,完成實驗。第二層次實驗課程的目標是使學生系統地消化掌握本專業的基礎理論知識,了解電氣及通信工程前沿技術,增強學生利用實驗儀器進行系統性能分析測試的能力。
綜合創新層:學生需要獨立地解決一個個完整的實際問題。第三層次實驗課程的目標是培養學生綜合運用電工電子技術知識,獨立進行工程開發和科學研究的能力。
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“四個模塊”是按不同的專業特點劃分為“電工基礎實驗模塊、電子信息實驗模塊、工業控制實驗模塊和現代通信實驗模塊”的模塊化教學內容。
4.2實踐教學改革方案
實踐教學改革圍繞實踐教學內容改革和實踐教學管理改革兩個主題進行。實踐教學內容改革重點在于提高教育教學質量,培養高水平應用性人才;實踐教學管理改革重點在于提高管理水平,提升辦學效率。
其主要工作分為以下幾個方面:
1)明確學院定位,將實踐教學改革與學生培養目標緊密結合。學院的辦學定位是“立足唐山,面向河北,服務環渤海地區。把學院逐步建成規模適當、結構合理、特色鮮明的應用性普通本科高等院校”。本著這一辦學定位,我們把一切工作都落實到為應用性人才培養和為地方區域性經濟服務的目標上。
2)改革實驗項目,構建新型實驗教學模式。根據學生的不同年級、不同專業和不同層次,將實驗項目分為基本型實驗、拓展型(應用型、綜合型、設計型)實驗、綜合創新型實驗三個層次。開設多類別實踐教學,主要是教學實驗、教學實習、課程設計、畢業設計、電子競賽、科技活動、技能培訓等實驗教學類別。利用業余時間,增設大量選作實驗,特別是對于那些具有創新意識的學生,鼓勵教師主動吸收他們進入自己的科研團隊,深入實驗室進行研究性實驗,突出學生個性能力的發展,推動實驗教學內容與科研、工程、社會應用實踐密切結合,形成良性互動,促進學生自主學習、合作學習、研究性學習實驗教學模式的形成。
3)引進先進的實驗技術和手段,改善實驗環境,加強實驗教學資源建設。開放式教學是實踐教學發展的必然趨勢,是學生主動學習、自主學習和創新能力培養的必然要求。我院構建了開放式信息化網絡平臺,全方位改革實驗技術與手段,轉變實驗觀念、改變實驗運行管理方法,形成以學生為中心、以實踐能力和創新能力為目標的教學模式,充分發揮學生自主學習積極性,激發學生的創新熱情,全面提高學生的素質和能力。
學院組織精干力量大力開發虛擬實驗、數字實驗系統,自動控制原理、EDA等首批開發的虛擬實驗室已對學生網上開放。
4)積極支持和鼓勵學生課外科技活動,促進創新性實驗基地建設。現代電氣與通信工程技術給電氣與通信工程類課程教學提出了新的更高的要求,現代電氣與通信工程技術具有明顯的學科綜合性和技術復雜性等特點,其實踐教學具有很強的技術挑戰性和實用性,容易激發學生的學習興趣。創新性實驗基地開設的實驗項目以綜合性、設計性、研究性和創新性實驗為主,如大學生電子設計隊伍的培訓和競賽、學生科技活動等。將創新性實驗基地作為創新性人才培養基地進行建設,開展個性化教育,培養特色鮮明、實踐能力強的高素質人才。
5)強化教師工程實踐能力培養,打造雙師型教師隊伍。教師隊伍建設是實踐教學改革的重點內容之一,構建一支專業水平高、工程意識強的專職實驗教師、工程系列教師、任課教師三位一體的實踐教學教師隊伍是保證實踐教學改革與創新順利進行的關鍵所在。學院實行青年教師導師制,安排具有高級職稱和豐富教學及實驗經驗的老教師、具有工程實踐經驗的高級工程師擔任導師,對青年教師的教學、實驗及其他實踐教學環節進行全方位、長時間的跟蹤指導。學院注重培養青年教師的工程實踐能力,投入專項資金,支持每位青年教師每年完成一項具有實用功能的電子設計及制作,使實驗中心青年教師的實踐能力與動手能力有了顯著的提高,為培養應用性人才奠定了堅實的基礎。學院選派骨干教師參加ASEA、中興認證、DSP、嵌入式系統等師資培訓,已有多位教師獲得認證指導教師資格,為開展學生考級、認證工作創造了有力條件。
6)提高實驗考核比重,推進實驗考核方法改革。在實驗考核方面,將實驗考核從理論考核中獨立出來,并將其提高到與理論考核同等重要的高度,即學生只有同時通過了理論和實驗兩個考核后,本課程方可及格。這種措施的實施,極大提高了學生對實驗課的重視程度,經過教學實踐證明,收到了很好的教學效果。
7)引入工程背景,對本科生畢業設計進行深化改革。本科生畢業設計是學生在校期間的最后一個教學環節,也是學生在校期間最為重要的實踐環節,作為本課題的實踐部分,我們對唐山學院05級電氣工程及其自動化專業學生畢業設計進行了較大改革,主要內容是:引入某實際星級賓館的智能樓宇工程項目,以工程項目的設計標準作為學生畢業設計的任務要求,將整個工程項目分為11個子項目,采取項目負責人制,總共安排了14位指導教師和38名學生參與此項目的設計。目前該項目已經進入尾聲,從目前情況來看,此項目的設計,大大提高了學生工程實踐能力,同時由于各子項目之間存在的必然聯系,也培養了學生的協作精神。
5結束語
通過對應用性本科實踐教學體系的研究及其在電氣工程及其自動化專業的實踐,使學生的實踐能力、工程素質、創新意識都有了較大提高,有效的促進了我院高等工程教育的教學改革。
基金項目:河北省教育科學研究“十一五”規劃課題“應用性本科教育實踐教學體系的研究與實踐”成果之一,項目編號(06020350)。
參考文獻
[1]高林.應用性本科教育導論.北京:科學出版社,2006.
關鍵詞:機械設計基礎 考試 能力
機械設計基礎是高等職業院校機械類專業開設的一門必修專業課程。其教學主要目的是使學生通過了解常用機構及通用零部件的工作原理、類型、特點及應用等基本知識,掌握常用機構基本理論和設計方法及通用零部件的失效形式、設計準則和設計方法,最終具備機械設計的實驗技能和設計簡單機械及傳動裝置的基本技能。本課程是理論性和實踐性都很強的機械類專業的主干課程之一,在教學中具有承上啟下的作用。
一、目前這門課結業時采用閉卷考試的弊端分析
目前,這門課結業時一般采用閉卷考試的辦法來檢查學生對所學知識的掌握程度,但由于時間和篇幅的限制,測試往往局限于機械設計基礎課程中的某些基本理論和幾項基本技能,并不能真實和全面地反映出學生的整體知識水平和對所學知識綜合運用的能力;而且這門課考試的題型和平時練習的題型基本一致,答案唯一,使學生處于被動學習、吸收的地位,缺乏主動思考的過程,不能激發學生的學習興趣和學習的積極性,不利于學生綜合素質的培養和應用技能的提高,這顯然不能適應新形勢下高職教育對“具有必要理論知識和較強實踐能力的高素質、技能型”專門人才的要求。
二、“綜合應用能力”考核教學法探索實踐
隨著市場經濟的發展,依據職業崗位能力的需求,社會對技能型人才的素質要求越來越高,勞動者不僅應具備較高的綜合素質、必要的專業理論和較強的專業技能,還應具備較強的創新意識和創新能力。本人在機械設計基礎課程的教學中嘗試引進了以“綜合應用能力”為主的考核方法,初步取得了較好的效果。
1、獨立作業——檢驗單項技能
機械設計基礎課是一門理論性和實踐性都很強的重要技術基礎課,這就決定了學生在學完一項理論之后,要通過大量的作業練習來消化、鞏固、掌握所學的知識和技能。為此,在教學過程中,教師應嚴格按照機械設計基礎課內在的邏輯聯系,借助于教學模型、實物等直觀教具,充分利用多媒體課件動畫演示等現代教學手段,將理論知識完整地演示出來,使抽象、理性的知識變得通俗易懂。這種邊講解邊演示的過程既提高了學生的學習熱情和學習積極性,又注重了學生觀察能力的培養,注重了學生思維與想象能力的培養。學完理論之后,要針對所學內容安排學生進行獨立的練習作業,對學生的作業教師要全部批改并記錄作業中值得肯定的方面、存在的問題及改進措施,然后反饋給學生,糾正錯誤。有些問題較多的作業,還要與學生面對面地進行交流、溝通。 教師與學生通過“做作業與改作業”的方式進行交流,能夠檢驗和改進教學方法,提高教學效果。
2、課程設計環節——檢查綜合應用能力
在學完全部理論課程之后,根據教學計劃,可安排兩個周的課程設計。機械設計基礎的課程設計是通過設計典型的“單級直齒圓柱齒輪減速器”為具體方案來完成的,它是對學生所學知識綜合應用能力的一種重要的檢測手段。例如,在減速器傳動軸的設計過程中,為了讓學生對課程設計有正確的認識,明確設計的內容,在進行課程設計之前教師要先通過減速器的實物演示,讓學生觀察減速器的外形,了解減速器在機械傳動中所起的作用、減速器的工作特點及要求等基本內容,然后通過多媒體課件的動畫剖視讓學生通過觀察來進一步了解減速器的內部結構和工作原理。在此基礎上,教師下達設計任務與設計要求,讓學生帶著興趣來進行課程設計,完成課程設計任務,既達到了教學目的,提高了學生的學習興趣,又培養了學生對所學知識的綜合應用能力,培養了學生的綜合設計技能,實現了教、學、做的有機結合。
3、畢業設計——考察專業知識的融會貫通能力
畢業設計是學生在學完所有課程之后進行的一項綜合技能訓練。它是對學生所學專業知識綜合運用能力考察的一種有效途徑,通常畢業設計結合機械設計基礎課程設計的技術資料進行。例如,通過一個傳動軸的考核可用以下方式將相關知識串聯起來:
(1)編寫傳動軸的機械加工工藝規程——考察了機械加工工藝課的知識。
(2)加工傳動軸時,應選擇什么刀具、機床,理由如何——涉及車工工藝學的知識。
(3)簡述減速器的工作原理——涉及機械設計基礎課的知識。
(4)減速器的裝配過程及注意事項——要用到鉗工工藝學的知識。
教學實踐證明,學生通過這種方式的教學考核,不僅加深了對專業知識的理解,而且綜合技能也得到了提高,對訓練學生的整體思維能力,把所學到的知識融會貫通、靈活運用,增強創新意識和創新能力,都起到了很好的作用。
參考文獻
[1]蘇亞軍 高職《機械設計基礎》教學中創新能力的培養.甘肅科技,2009,(20)。