工程材料概论论文范文

时间:2023-03-14 18:17:05

工程材料概论论文

工程材料概论论文范文第1篇

关键词:电力工程管理;土木工程概论;课程教学

作者简介:王素芳(1977-),女,山西黎城人,上海电力学院经济与管理学院,副教授;杨太华(1963-),男,贵州仁怀人,上海电力学院经济与管理学院,教授。(上海 200090)

基金项目:本文系上海电力学院教改基金资助项目(项目编号:20101412)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)04-0079-02

上海电力学院目前共有两个工程管理类专业,即工程管理专业和电力工程管理专业,在两专业的本科教学中均涉及土木工程相关知识的认知性教育,且均以“土木工程概论”这门课程为载体,具有内容宽泛、信息量大的特点。而两专业的培养目标不同,在对土木工程认知教育的定位与教学目标上也有所不同。对于工程管理专业,“土木工程概论”课程安排在大一第二学期,是学生入学以后接触到的第一门土木类专业基础课,在整个课程体系中起着十分重要的先导作用,[1]旨在培养学生基本的土木工程素养,使学生对土木工程知识从概念、原理、过程、技术等各环节有初步的认识,[2]从而激发其学习的兴趣,尤其土木工程技术类课程肩负着把这些完全外行的学生引入土木工程行业大门,使他们了解并热爱本专业的重要使命。对于电力工程管理专业,“土木工程概论”课程作为专业类课程安排在大三第一学期,是学生专业知识的必要补充,学生关于电力工程建设中土建工程方面的知识将主要来源于本课程,教学目的旨在使学生了解土木工程的基本知识,具备建筑识图的能力,熟悉建筑构造、建筑结构、建筑施工和建筑材料等关于建筑工程的基本内容,为后续专业课程学习打下基础。

鉴于此,本文旨在探索针对两专业的土木工程认知教学模式,力求在充分利用现有资源的基础上,提高教学效果,实现学生对土木工程知识的最大认知度。

一、课程的特点

鉴于两专业课程目标的不同定位,在制定教学计划时选择了不同的教材。对于工程管理专业侧重于全面介绍土木工程的基本情况,即大土木的知识,包括土木工程材料、建筑工程、基础工程、交通工程、桥梁工程、港口工程、水利水电工程、给排水工程、土木工程施工、建设项目管理等基本知识;[3]而电力工程管理专业在认知教育上侧重于建筑工程的相关知识,包括建筑制图、建筑构造、建筑结构、建筑施工、建筑设备和建筑材料等,[4]针对专业特色还适当补充了电力建筑的知识。

虽然授课内容有较大不同,但是作为概论类课程,两门课程有以下共同特点。

1.课程内容广泛而不深入

对于工程管理专业,课程范围涵盖本专业土木工程技术类课程全貌以及部分核心的管理类专业课程,涉及本专业许多相关课程的内容,对于电力工程管理专业,课程范围也基本涵盖了所有主要的建筑工程类课程内容。每一章的内容就是一门课程甚至一门学科,如桥梁工程这一章涉及桥梁学科的内容,而建筑施工这一章涉及了施工技术和施工组织学两门课程的内容,教材在编著时考虑覆盖的内容广泛而不深入,因此在深度上都是点到为止。[2]

2.课程教学理论多而实践少

课程内容大都介绍一些基本概念和基本理论,对于某些内容虽然也会列举工程实例,但只是进行理论性地阐述和介绍,没有实践内容或者实践课程来支撑。有些章节虽然也涉及一些具体的专业知识(如电力工程管理专业中的建筑识图知识、建筑构造知识和电力建筑知识等),但没有安排相应的实践课程。

二、教学中存在的主要问题

在土木工程类课程中,“土木工程概论”是一门较新的课程,相对于其他已经讲授多年的课程而言,本课程的教学实践和教学研究都不是很成熟,[5]而且无论是教材还是教学研究多数是面向土木工程专业的学生,在针对工程管理专业和电力工程管理专业学生的教学中,主要存在以下问题:

1.教材内容多而学时少

鉴于本课程的特点,教材涵盖内容非常广泛,而课时只有32个,要想在较短的时间里将丰富的专业基础知识传授给学生,是一件较困难的事情。

2.学生缺乏相关基础知识

工程管理专业的学生在大一第二学期即学习本课程,而电力工程管理专业的学生虽然在大三第一学期才接触本课程,但是前期几乎没有任何先修的相关课程,也就是说,两专业的学生都是在不具备任何专业基础的情况下来学习本门课程,而课程内容多学时少,使得讲课进度较快,学生对部分内容理解困难,进而影响学习兴趣。

三、提高教学效果的措施

1.根据专业特点,对授课内容进行取舍

由于课时较少,没有条件详尽介绍教材各章节的内容,这就需要教师充分了解教材内容,再根据各专业特点对教材内容进行取舍,在尽可能反映课程全貌的基础上,利用有限的课时抓住重点及难点,其他内容则简单带过留给学生自行阅读。[2,6]比如对于工程管理专业,教学的重点应该是土木工程材料、建筑工程、基础工程、土木工程施工和建设项目管理等。结合学校电力特色的教育,在特种工程中可以重点介绍火电厂的冷却塔、输变电工程中的输电塔,在水利水电工程中可以重点介绍水电站厂房及各种坝体,而对于交通工程、桥梁工程和港口工程等内容可以简单介绍。对于电力工程管理专业,重点是使学生具备建筑识图的能力,熟悉建筑物的构造和建筑结构特点,熟悉各种建筑材料,尤其是与电力建筑关系较密切的钢材和混凝土等材料,了解建筑施工技术;而建筑设备中应重点讲解建筑电气的知识,其他内容可以简略。现有教材均没有专门介绍电力建筑的章节,教师在教学中还需搜集资料,补充发电厂建筑、输变电建筑和变电站建筑等电力建筑的基本知识。

任课教师应在确定了全部教学内容并确定了章节学时后,再开始准备每堂课的教学内容,并且必须明确每堂课的内容重点和难点,然后有意识地引导学生去领会这些问题,只有这样才能起到事半功倍的效果。

2.采用启发式、互动式教学和案例教学

土木工程和人们的生活相关,能够在日常生活中举出很多鲜活的例子,尽管学生尚不具备专业基础知识,但他们已具有一定的生活积累和较高的思维活动能力。教师在讲授具体的专业知识时,可以以学生熟悉的工程建筑为切入点,首先吸引学生的注意力,继而结合专业知识进行讲解,这样就容易使学生在轻松的氛围下接受枯燥的专业知识。比如在讲授地基沉降时,可以将比萨斜塔作为一个重点案例来介绍,通过比萨斜塔的建造过程使学生理解地基沉降的知识,围绕比萨斜塔展开的纠偏大讨论又可以使学生了解很多关于建筑纠偏的知识。

在教学过程中除了利用丰富的案例,教师还应鼓励学生积极思考,通过各种各样的启发或暗示来引导学生,通过营造互动的教学环境来调动学生的学习积极性,活跃学生的思维,在充满乐趣的情景中进行教学,达到既传授知识又提高综合能力的目的。[2,5]如在讲授房屋基本构件梁、板、柱时,可启发学生在教室里观察,根据自己感官认识和课堂讲授内容来理解各种构件的特点及其在建筑物中的作用,在此基础上教师可以进一步拓展,介绍更多不同截面形式与材料的基本构件。在介绍建筑结构实例时,可以以学生熟悉的教学楼或图书馆为例,事先拍摄相关图片,由教师提出问题,让学生讨论,然后由教师进行点评或给出正确答案。还可以师生互换角色,让学生来讲授有关内容,然后由教师和同学进行讨论,这样都能收到良好的效果。

3.丰富教学手段

目前的“土木工程概论”课程在课堂讲授中主要采用多媒体为主、板书为辅的教学手段,通过多媒体所展现的图片和视频,可以弥补实践环节的不足,[6]使学生全方位地了解工程建筑的各方面知识。但是单纯按课件内容来讲,很容易让学生产生视觉疲劳,影响听课效果,因此,除了对学生进行启发,引入案例和增加师生互动之外,教师还应注意及时更新自身储备的知识,随时搜集身边有用的信息并将其带入到课堂中,增强讲课内容的知识性、趣味性和时效性。比如在讲到超高层建筑时,可以讲在建的上海中心;在讲高速铁路时,可以讲我国高铁建设的历程及其中的一些重要事件。结合这些热点事件去讲,会提高学生听课的兴趣,另外还可以适时引入一些历史典故和人物故事,这都需要教师平时的积累。

在教学过程中,增加与学生的沟通,注重学生的反馈也是一个很重要的教学手段。及时了解学生的接受知识的程度,课外通过作业、答疑和小测验了解学生对知识的掌握,与学生聊天、发邮件和发放调查问卷可以全方位了解学生对本门课程的看法和意见,教师通过学生的反馈信息,可以及时引入解决办法,提高教学水平。

本课程课时较少,为了完成教学任务,除了在授课过程中突出重点、详略得当以外,可以采用布置课程论文和布置课程调研的方法,调动学生在课余时间学习,弥补课时的不足。比如要求工程管理专业学生完成一篇与土木工程内容相关的课程论文,教师给出参考题目和科技论文范文,学生可以灵活选择自己感兴趣的题目,最终论文成绩与平时成绩相结合,作为总评成绩的一部分。实践证明,这一方法能有效地促使学生发挥主观能动性,在搜集素材完成论文的过程中,拓宽了学生视野,使其学到了一些较为前沿的知识,同时锻炼了学生撰写科技论文的能力。而对于电力工程管理专业学生,则根据其学习内容安排了课程调研,在学习完建筑构造和建筑结构的知识后,要求学生以小组为单位完成对一个独立建筑物的构造和结构情况调查,并写出调查报告。实践证明,这一方法巩固了课堂知识,培养了学生的团队合作能力。但通过学生反馈也发现,每一调查小组人数(5~6个)偏多,限制了学生积极性的发挥,这在今后教学中可以改进。

4.与工程实践相结合

土木工程是一门实践性很强的学科,在土木工程的发展过程中,实践经验常先行于理论知识,[7]在教学过程中适当安排实践教学是十分必要的。对于实践教学可以采用以下几种方式的组合:播放工程录像,了解工程建设的内容;安排学生参观校内实验室,一方面参观实验室的建筑结构和构成,一方面参观实验室的仪器设备,通过教师的讲解,增强学生对课堂知识的理解和所学专业的认识,提高学习兴趣;布置课程调研,通过学生自主地观察和实践,了解身边建筑物的构造和组成;安排学生参观已建成的典型工程和有代表性的在建工程,使学生对土木工程知识有一个感性的认识,增强学习的兴趣和信心。

5.引入灵活多样的考核模式

由于本课程知识覆盖面大而内容不够深入,如果采用传统的单一理论考试方式,则缺乏灵活性,限制了学生的思维空间,给学生带来较大负担,也违背了本门课程的培养目标。采用课程论文的考核方式比较灵活,但无法杜绝学生的抄袭现象,在成绩评价时难以解决公平的问题,还可能导致学生不重视平时学习的现象。

为了准确全面地反映学生的学习情况,对学生的考核应包括平时考核与期末考核。平时成绩主要由考勤、课堂表现、作业情况、小测验、课程论文或课程调研成绩组成,目前平时成绩所占比例为30%,有条件时应适当加大平时成绩比例。在平时成绩中,课程论文或课程调研的成绩应至少占到总评成绩的15%。期末成绩可采用开卷或闭卷考试。总之,考核只是手段,不是目的,学生只有掌握了正确的学习方法,培养了学习兴趣,理解了所学内容才能真正达到教学目的。

6.加强教师队伍建设

本课程教学内容十分广泛,涉及大土木的各个领域和建筑工程的方方面面,每一章的内容就是一门课程甚至是一门学科。因此,本课程的教与学都有一定的难度。[8]要想每一章都讲得非常精彩,最好分别由不同专业方向的老师来讲授,但只有土木学科比较齐全的高校才具备这样的条件。这就要求学校必须建立一支高素质的教学团队,建立一支理论知识扎实、实践经验丰富的“双师”型教师队伍,积极鼓励教师到国内外优秀高等院校进修深造,鼓励教师开展科学研究,从事科技论文的写作,参加国内外学术交流会议,从事教学改革的探讨,到生产第一线锻炼,拓宽教师视野,提高教师素质。

四、结论

“土木工程概论”课程涉及内容广泛,教与学都有一定的难度。本文总结了该课程的特点,根据在教学实践中遇到的问题,结合学生的反馈,立足两专业不同的培养目标,从教学内容的取舍、教学方法与教学手段的运用、考核模式的确定以及教师队伍建设等方面进行探讨,以期提高教学效果,提高学生学习兴趣,为工程管理专业学生顺利进入专业课程学习打下基础,为电力工程管理专业学生补充扎实而必要的土木工程知识。

参考文献:

[1]杨柯.“土木工程概论”课程教学的几点思考与探索[J].西南交通大学学报(社会科学版),2007,8(1):10-14.

[2]佘睿,巩学梅.土木工程概论类课程教学探讨[J].宁波工程学院学报,2008,20(2):87-90.

[3]叶志明.土木工程概论[M].第3版.北京:高等教育出版社,2009.

[4]白丽华,王俊安.土木工程概论[M].北京:中国建材工业出版社,

2002.

[5]冯晓彤,倪红.“土木工程概论”教学实践与探讨[J].科教文汇,

2010,(12).

[6]龚昕,杜晟连,王玉娥.“土木工程概论”课程教学的探索与思考[J].才智,2010,(5):242-243.

[7]肖祯雁,赫中营,高超杰.《土木工程概论》课程教学的几点探索性思考[J].中国电力教育,2008,(20):127-128.

工程材料概论论文范文第2篇

关键词:新能源材料;概论课;教学改革与实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0026-02

一、前言

目前,世界能源的消耗主要来自于煤、石油、天然气等化石能源,一方面化石能源的使用造成了严重的环境污染,另一方面化石能源属于非可再生能源,过度使用化石能源使得人类正面临着能源短缺、甚至能源枯竭的现状。发展应用新能源是解决环境污染和能源短缺问题的关键。新能源是指传统能源之外的各种能源形式,目前正在积极开发、应用的新能源主要包括太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能、氢能和核能等。相对于传统能源,新能源具有储量大、可再生、污染少等特点,因此也常被称为可再生能源或清洁能源。新能源材料是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键,新能源产业的发展离不开新材料的开发和应用。因此,开发应用新能源技术和新能源新材料将是社会可持续发展的必经之路。

在政府的大力扶持下,我国新能源、新材料产业得以迅速发展,在国民经济中的地位日益重要。然而,与之相关的人才培养并不能满足新能源、新材料产业快速发展的需求,新能源、新材料行业技术人才无论在数量上还是在质量上都远远落后于产业的发展速度和规模。为了支撑和促进国家新能源、新材料等产业的快速发展,教育部于2010年7月批准在浙江大学、华中科技大学、中南大学等十一所高校设立新能源科学与工程专业。常州大学于2011年也通过教育部门审批,设立了新能源材料专业。虽然是新设专业,但是由于就业前景好、行业发展空间大,受到广大学生和家长的青睐。该专业2015年第一届毕业生顺利毕业,一部分毕业生选择考研进一步深造,大部分考生考入复旦大学、南京大学、东南大学等“985工程院校”,选择就业的毕业生大多进入苏锡常等地区的新能源行业,受到学生家长和社会各界的广泛好评。

虽然常州大学在每年的新生见面会上会安排专职老师对新能源材料专业做一些简单介绍,但由于时间较短,新生通过这种方式对专业获得的了解并不充分,大多数学生对该专业缺乏全面的认识和深入的了解。为了加强学生对该专业的认识和理解,常州大学把新能源材料概论作为该专业的重要专业选项课程,新能源材料概论课程的开设,不仅有利于帮助学生明确作为该专业学生应具有的知识、能力和素质结构,还可以激发学生学习专业的兴趣和动力,并引导学生制订理性的、符合社会需求的大学生涯规划,掌握正确的学习方法,培养和提高学生的自学能力。因此,建设好新能源材料概论课程对于该专业的专业建设和人才培养具有重要意义。本文主要结合笔者自身教学经历,对常州大学新能源材料专业概论课程开设的目的和意义及其教学改革与实践进行初步的探讨。

二、新能源材料概论课程在专业培养体系中的地位

随着新能源在我国国民经济中的地位日益攀升,新能源行业的人才需求也越来越多,培养新能源材料的本科层次的大批人才是十分必要和紧迫的。常州大学新能源材料专业培养目标是:培养适应国家战略新兴产业现代化建设需要,德智体美全面发展,基础扎实、知识面宽,具有创新、创业意识,具有竞争和团队精神,具有良好的外语运用能力,能在材料科学与工程领域、特别是在新能源材料加工制备、新能源材料利用等领域从事科学研究、技术与产品开发、生产工艺工程设计、质量控制和生产经营管理等工作的高级专门人才。为达到这一专业培养目标,常州大学所构建的课程体系中,新能源材料概论课程开设在学科基础课程之后,在专业核心课程之前,是该专业同学接触专业方向内容的第一门专业课程。新能源材料概论课是新能源材料专业学生的“专业启蒙教育”课,该课程的开设有助于学生对本专业有一个相对全面的了解,明确专业学习方向,有助于培养学生的专业感情,激发学生的专业兴趣。

三、新能源材料概论课教学实践

新能源材料概论课程是为适应新能源、新材料产业的快速发展而开设的一门专业选修课程。其主要任务是对本专业做概括性介绍,帮助本专业学生形成对专业的初步了解和认识,为后续课程的学习打下基础。本文结合笔者讲授的新能源材料概论课程的体会,初步探讨了该课程的教学内容、教学方法和考核方式的优化和改革。

(一)结合科技前沿,合理选择教学内容

新能源材料概论课程是对该专业学生进行的专业“启蒙”教育,共有32学时。具有内容丰富、信息量大、关注学科前沿、课时少的特点。这就要求该课程的内容不仅要具有系统性、概括性、科学性和先进性,还要注重培养学生的专业兴趣。因而,该课程教学内容的选择至关重要。由于新能源材料专业是新设专业,新能源材料概论的参考书相对较少,且内容有待完善,其教学内容大多完全由任课教师来选择把握。在新能源材料概论的教学内容选择上,笔者首先从介绍能源着手,具体包括能源的定义与分类、世界能源结构和现状、中国能源现状、全球能源危机等;然后引入新能源,主要包括新能源的概念、分类、特点等;接着介绍材料的基本知识,包括材料的概念、分类、组成、结构、合成与加工、性能与应用等;最后介绍新能源材料,主要讲授新能源材料的概念、分类、特点及其应用的相关理论知识,主要涉及:储能材料、锂离子电池材料、太阳能电池材料、燃料电池材料、核能材料、生物质能材料及风能材料等。由于新能源材料是一门新兴的并且还在不断发展中的学科,每年都有大量的新的研究成果报道,因此在教学过程中必须注意教学内容的前沿性。笔者不仅自己阅读相关领域的最新的研究论文,将这些成果融入到课堂上;而且鼓励学生阅读文献,通过文献阅读使学生跟踪世界上最先进的研究成果。讲解知识点的同时紧跟学科前沿,比如在讲授燃料电池的隔膜材料时,不仅介绍市场上应用最广的美国杜邦公司生产的全氟磺酸系列质子交换膜,还介绍当下该领域的研究热点基于离子液体的高温质子交换膜和碱性阴离子交换膜材料,不但增加了学生对该专业方向理论知识和发展趋势的了解,开阔学生的视野,还大大激发了学生的科研兴趣、专业热情和创新意识,取得了良好的教学效果。

(二)改进教学方法,激发学生学习兴趣

笔者在教学中始终坚持“以教师为主导,以学生为主体”的教学模式,一方面采用现代化教学手段,紧密结合教学内容精心准备了图文并茂的课件,使得学生对新能源、新材料获得足够的感官认识;另一方面注重理论与实践相结合,通过讲授实际案例来强化学生对理论知识的理解、激发对专业学习的兴趣。如笔者在介绍燃料电池相关知识时,通过对比市场上各种化学电源的优缺点,让学生从对比中认识到燃料电池的优点;通过向学生介绍日本丰田公司上市的名为“未来”款的燃料电池汽车加深对燃料电池应用的认识,学生更加深切地感受到了新型燃料电池材料研究的现实意义和市场价值。笔者认为,理论学习固然重要,学生动手能力的培养也不容忽视,笔者在理论授课的同时,努力探索素质教育、课程改革的新途径,并创造性的以江苏省光伏科学与工程协同创新中心为平台,以校企合作为纽带,构建特色鲜明的创新课程教学体系,在课余时间让本专业学生参与到笔者的研究课题当中,在科学研究和实践创新过程中,锻炼学生的动手操作能力,培养学生的创新意识和创新能力。2014年,笔者指导本科生参与项目“高性能燃料电池聚合物电解质膜的研制”,该项目结题时发表SCI论文两篇,申请中国发明专利1项。学生在项目实施过程中不但加深对理论知识的理解,还锻炼了自己解决问题和分析问题的能力,并取得一定的科研成果,让学生认识到科研的价值,从而大大激发了学生对本专业的学习热情和科研兴趣。

(三)突破必修课传统考核方式,提高学生学习效果

考核是检验学生学习效果的重要手段,是整个教学过程的重要环节之一。合理的考核方式不仅能够调动学生的学习积极性,同时还能够引导学生培养良好的学习习惯。目前常用的考核方式有闭卷和开卷两种形式。结合新能源材料概论课程内容丰富、信息量大,关注学科前沿的特点,笔者采取平时成绩、大作业成绩和期末考试成绩相结合的形式考察学生,并在各个考核环节中体现激励机制。平时成绩主要由学生课堂出勤情况、课堂提问环节及平时作业等共同决定;大作业是完成一篇课程论文,即针对任一种新能源材料,谈谈自己对本专业的认识和体会,培养学生的独立思考能力和分析能力。期末考试采用开卷考试的形式,开卷考试考查内容灵活,避免了学生考前突击,死记硬背的情况。从该课程的考核结果来看,这种平时成绩、大作业成绩和期末考试成绩相结合的形式将考核内容与教学内容有机地结合在一起,有助于督促学生对所学课程内容进行思考,还能保证试题的开放性和灵活性,从而有利于提高学生的综合素质。

参考文献:

[1]李品将,法文君.《新能源材料与技术》课程教学实践与探索[J].环境与能源,2012,(3):36-37.

工程材料概论论文范文第3篇

关键词:土木工程概论;翻转课堂教学法;教学改革

引言

土木工程概论课程是1998年7月教育部重新修订并正式颁布《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》后,在“大土木”框架下我国高等学校土木工程专业和工程管理专业新增的专业必修课程及其他相关专业的选修课程[1].旨在帮助土木工程专业及相关专业新生了解土木工程的历史、现状和未来;熟悉土木工程所涉及的工程范围;掌握土木工程的基本结构形式和工程建筑形式;掌握房屋建筑、道路、铁路、桥梁、水利水电、地下结构、特种结构等所涉及的基本概念、基本知识;了解它们的基本理论、基本方法;了解土木工程中计算机的应用和工程管理的规范;了解土木工程专业的培养目标、主要课程设置、就业前景以及职业规划等内容,以便学生尽快了解并热爱这个行业,培养专业学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础[2].由于土木工程概论在整个学科体系的重要性,一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学实践改革探索,已取得了一些有益的经验[3-6],值得借鉴.但随着新材料、新工艺、新技术在土木工程领域的飞速发展,以及信息技术对高等教育教学带来的冲击和机遇,探索适应这一新形势下土木工程概论这门课程的教学方法非常必要和迫切.笔者结合海南大学教学改革实践项目,对土木工程概论课程的教学模式、教学手段和教学方法进行了有益的改革及创新.

1课程教学中现存问题

《土木工程概论》作为土木工程相关专业的一门开设历史较短的专业基础课,在教学实践和教学研究方面都不太成熟,存在诸多问题.

1.1专业知识宽泛,对教师素质要求较高

作为土木工程专业入门的概论课程,决定了该门课程专业性较强,而且涵盖的领域极为广泛,涉及土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给排水工程、土木工程施工、建设项目管理、土木工程防灾与减灾等诸多方面内容.因此,比较合理且有效的做法是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式,每位教师讲授自己最擅长的学科方向,共同完成土木工程概论的教学任务.但我校的实际情况是土木工程专业面窄,教师的专业背景接近,而且每位专业教师都肩负繁重的教学任务,很难建立一支具有不同学科背景且实践经验丰富的土木工程概论课程教学团队.因此对于独立承担该门课程的教师,应不断拓宽专业知识面,积累工程实践经验,并自觉探索和尝试各种先进的教学理念及技术手段来提高课程教学效果.

1.2内容较多,课时较少

对于土木工程概论课程的设置,参照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》的指导,各高校根据各自的办学历史、专业设置和发展定位的不同,在教学内容取舍、学期安排及课时设置等方面存在一定差异,开课时间一般为大一或大二期间[7],课时多则36学时[8],32学时[9],少则16学时[2].我校的具体安排是开课时间为大一第一学期,课时24,选用上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材,该教材专业知识覆盖全面,共设15章,课程进度基本上是每次课(90分钟)要讲一至二章的内容,对于知识点较多的章节像建筑工程、交通土建工程及桥梁工程等课时尤其紧张,采用传统的教师逐个知识点讲解的方法,学生很容易疲惫,跟不上授课进度,教学效果较差.

1.3考核方式简单

对于课程考核方法,过去我们也和许多高校一样采用平时成绩加期末考试(开卷或闭卷)或写课程论文的形式,平时成绩30%,期末考试或课程论文占70%.因此存在考前突击死记硬背或论文抄袭现象,学生不注重平时学习的积累,掌握知识的牢固性大打折扣.

2课程教学方式的变革—翻转课堂教学法的引入

鉴于土木工程概论课程教学中存在的问题,考虑该课程专业覆盖面广、内容丰富,常识性知识较多的特点,结合学校教育教学改革及网络精品课程建设活动,笔者尝试采用翻转课堂教学法进行土木工程概论课程的讲授方式,取得了满意的效果.“翻转课堂”是一种基于信息技术的新型教学模式,与以往的网络教学有着本质的区别,其优势在于将布鲁姆的认知层次清晰分开了[10]:简单的记忆,理解,运用被放在课下,而高层次的综合运用和创新则可以在课上发生.这有助于学生的创新精神和实践能力的培养.克服了传统的填鸭式课堂教学模式,教师课堂教学压力大,老师没有时间为学生答疑解惑,学生没有时间对所学知识深刻理解,从而将所学知识内化成自己的才能或能力等缺点.近几年,翻转课堂教学法在国内外很受热捧,从基础教育到高等教育,涌现出不少成功案例[11-14].但在土木工程概论课程教学中采用翻转课堂教学法的研究未见报导.相比传统的填鸭式的教学,翻转教学需要教师花更多的功夫,进行全过程的教学设计,许多翻转课堂的论述都只是提出了大体的操作策略,而不同的学科和学习项目在实践操作中又各有区别.

3课程翻转课堂教学总体设计

3.1教学理念的转变

教学过程注重知识的传递,更关注学生的吸收内化.过去教学因为学时有限,只重视学习过程第一步即“知识传递”,忽略了第二步“吸收内化”.翻转课堂教学法通过学生课前对教学内容及教学目标的了解及学习,教师可以利用课堂组织学生进行讨论、鼓励学生参与到教学过程中,培养学生对知识的应用、分析、评价和创新能力.

3.2教学视频及课前学习资料的准备

课前学习资料除了老师精心准备的教学内容视频外,还包括经典的或时效性很强的与教学内容相关的纪录片、视频资料、工程案例和土木领域代表人物、专家学者简介.如英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大的工程巡礼”、央视的“超级工程”、Discovery的“无敌建筑”“工程大突破”、“建筑奇观-亚洲篇”及“建筑哲学”等,以及“911”恐怖袭击世贸大楼的倒塌、汶川大地震和“威马逊”台风等视频资料.工程案例包括中国古代的都江堰、赵州桥、现代的水立方、鸟巢、国外的比萨斜塔、帝国大厦以及世界第一高楼迪拜塔等.土木工程领域的代表人物、专家学者介绍包括北宋的李诫(《营造法式》的作者)、近代的詹天佑以及现代的茅以升、林同炎、刘恢先和李国豪等.教学视频的录制采用技术水平要求较低的录屏方式制作,并且根据教学进度安排,每课次按照教学内容的相互关系,制作3~4个教学视频,内容尽量简短精悍,以保证每个视频播放时间不超过15分钟.总之课前学习资料既包括基本教学内容,又包括激励和帮助学生自主学习的支持系统,使学生可以在课下按照自己的学习进度完成教学内容的学习.对于像土木工程概论这种常识性内容较多的课程学生完全可以出色完成任务.

3.3课前学习任务单

课前学习任务单可以使学生明确课前需要完成的自学内容,其设计与课前学习资料紧密配合,并考虑课堂活动中学生应提前做好的准备.因为学校网络教学平台的功能所限,教学视频中无法穿插与视频内容相关的问题,让学生在观看视频的过程中给出答案,以帮助学生保持注意力集中及提高学习效果.因此在学习任务单中明确学生每观看完一个教学视频应完成的任务,并给出具体的评价办法,从而作为考察学生课前学习效果的依据,并在课程平时成绩中予以体现.

3.4课堂组织

翻转课堂教学过程中,老师首先要完成从“讲台上的圣人”到“学生身边的导师”的身份转变,教师要少讲、精讲,把课堂教学的时空留一部分给学生.结合课前学习任务单及课前学习资料在课堂中组织问题讨论、课前学习心得交流及案例分析等活动,鼓励学生通过演讲、展示台、交流、论文等方式展现自己的学习成果和自学体会.实践经验表明课堂活动一定要与课前学习任务单相联系,这样既可以鼓励同学们认真自学的态度,又培养了学生自我学习的能力,从而保障课堂活动的效率和效果,真正使课堂活动助力和展现学生教学内容的“吸收内化”效果.

3.5课程考核

翻转课堂教学法,注重学生自学能力的培养,对学生平时学习的积累及课堂教学的参与表现均作为课程考核量化内容.具体做法是课程总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成,各占50%.平时成绩中考勤、教学视频及网络资源学习记录、课前任务单完成情况、课堂讨论及专题研讨表现、课程论文或报告各占10%;期末考试采取开卷形式,除了考核应掌握的基本知识及概念外,重点考核学生运用所学知识提出问题解决问题的能力,试题结合地域特点或时事热点,设计灵活,如琼州海峡跨海大桥建设之我见,海南国际旅游岛基础设施建设意见等,为考生回答问题提供充分的思考空间,有利于考生发表自己的见解,展现自己的能力,发挥自己的水平.

4结语

“土木工程概论”作为学生接触的第一门专业基础课程,其教学效果的好坏对学生专业素质的培养和后续专业课程的学习影响深远.应用翻转课堂教学法对土木工程概论课程的讲授方式进行变革,能充分发挥现代信息技术的优势,为学生开启个性化学习之门,提升学生的自主学习意识和能力,激发学生的创造性思维.从而推动学校教育信息化生态系统的建立和发展,实现创新人才培养模式,提高人才培养质量的目标.

参考文献

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[4]刘建华,付宏渊.土木工程概论课程特点及教学探讨[J].中国青年科技,2009(4):111-113.

[5]韩森.土木工程概论课程建设的思考[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009(11):177-178.

[6]郑元勋,蔡迎春.土木工程概论教学改革探索[J].高等建筑教育,2012,21(1):62-65.

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[10]胡天硕.翻转课堂在中国教育中的可行性如何[DB/OL].

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[14]刘健智,.国内外关于翻转课堂的研究与实践评述[J].当代教育理论与实践,2014,6(2):68-71.

工程材料概论论文范文第4篇

关键词:材料概论 教学模式 改革

材料概论是我院材料科学专业学生接触的第一门专业基础课,行课时间安排在第三学期。本课程融合了材料学各个专业方向的基础知识、实际应用及最新进展,能够拓宽学生的知识面、强化专业基础知识,培养复合型人才,并为学生学习后续的专业课打下了基础,从而实现课程之间的有机衔接及合理过渡,同时,为我院学生第四学期选择专业方向起到了一定的指导作用。所以,材料概论的教学工作对培养学生的专业兴趣、提高学生的专业素养非常重要,并影响着后续专业课程的展开、实施以及教学效果。材料概论的内容较多,涉及各种材料(包括金属、陶瓷、高分子、复合材料)的基础理论与基本知识。教师对此如果只是采用传统的教学模式就很难达到教学目标。并且材料概论涉及很多抽象知识,如晶体结构、相图、结晶、缺陷等,对此,学生很难理解。教师在讲授这些抽象知识时仅使用语言和文字很难解释清楚,而学生在学习上述内容时,理解较困难,学习效果不明显,进而产生畏难情绪。因此,积极探索本课程新的教学模式,对于激发学生的专业学习兴趣,引导学生进行更深层次专业知识的学习,具有重要的意义。

传统的课堂教学模式是一种以教师为中心、教材为中心和课堂为中心的教学模式,形成了教师单向灌输、学生被动接受的局面。采用这种“授之以鱼”的教学模式,学生思维得不到训练,会逐渐丧失分析问题、解决问题的能力。因此,我们必须进行教学改革。教学改革的关键就是转变教师的教学行为和学生的学习方式,合理开发和利用课程资源,进而创建一种新型的课堂教学文化模式。由于材料概论课程的学时数仅有28学时,要在有限的课堂教学时间内使学生初步建立起材料科学与工程知识体系的框架需要我们优化教学内容,同时要注重合理运用科学的教学方法。笔者认为,材料概论教学模式的改革需要把握四个方面。

一、课程的理论教学内容

课程的理论教学内容应主要介绍以下四个部分的内容:金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料,对于其他的基础知识及新材料方面的内容,教师应安排学生自学或尽量简单介绍。在四部分主要内容的教学上,教师应该循序渐进地使学生掌握相关知识。第一,教师应先教学基础知识,包括一些综述性、科普性的内容。这部分内容是关于材料概论课程的一些基本概念,比较容易理解,并且,对于刚接触材料概论课程的学生来说,可以为其后续学习打下基础和增加信心。第二,教师详细介绍有关材料的基本种类、特点和用途等方面的内容,切实保证专业知识教学的完整性、系统性和科学性。对于不同材料的具体应用,教师可以借助视频以更直观的方式呈现给学生,使学生对所学专业既有一定的理论认识,又有深刻的感性认识,并在此基础上建立自己的知识体系框架。

二、创新教学方法

传统的教学方法扼制了学生的主动性和创造性,不利于学生个性发展和非智力因素的开发。在课堂教学中,教师应积极探索教学方法的改革。首先,教师要摒弃满堂灌的教学思想,注重启发式教学。教师要善于设置悬疑,引导学生积极思考,进而提出解决问题的办法,提高学生参与学习的积极性。其次,教师要注重讨论式的教学方法。教师要善于组织学生讨论,在问题的讨论中,学生运用自己所学的知识和技能,提出个人的观点及见解,既强化了对教学内容的理解和掌握,又达到了培养创新思维能力的目的。在讲授知识的同时,教师应注意调节课堂氛围,可采用启发式和讨论式的教学方法激发学生的兴趣,调动学生积极性,从而提高课堂教学效率。总之,教学有法,但无定法,我们要根据不同的教材内容,结合学生的认知特点及规律,采用与之相应的教学方法。

三、采用先进的教学手段

传统的教学方式是教师依靠一支粉笔,一本书,统领课堂教学,不利于学生形象思维能力的锻炼。采用现代化教学媒体,能够变抽象的知识形象具体,又能调动学生的听觉、视觉参与感知,引发学生的兴趣和求知欲。多媒体具有直观性,能突破视觉的限制,使学生多角度地观察对象,并能够突出要点,有助于学生理解概念和掌握方法;多媒体图文声像并茂,可以多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣;多媒体具有交互性,使学生有更多的机会参与教学,学习更为主动,有利于学生形成新的认知结构;多媒体的动态性,有利于反映概念及过程,可以把一些抽象的微观过程以动画的形式生动地演示出来,而且还可以采用实时影像向学生展示材料加工工艺过程和工艺装备,增强学生的感性认识,实现传统教学方式和课件难以表达的教学意图,加深学生对教学内容的理解和掌握。

四、采用新颖的考核方式

通常课程的考核办法是采用期中和期末闭卷考试,考查学生对相应的内容的记忆。由于材料概论课程内容涉及面广、概念多,往往使学生感到不好学,从而产生厌学情绪。要改变这种局面,使学生变被动为主动,从不愿学到喜欢学,改革考核方式是非常有必要的,它将直接影响到教学方式方法的改革效果。对于考核方式的改革,我们主要是考虑在原有的闭卷考试基础上,增加一项论文写作及答辩的内容,整个课程的考核成绩由考勤、平时作业、课堂提问、小论文+PPT制作答辩和期末考试五项组成,各项所占的比例初步定为5%、10%、5%、10%、70%。多种考核形式相结合,有利于全面检测学生的学习效果,科学客观地评价学生的综合素质和创新能力。期末试卷命题强调突出重点内容,同时着重基本理论的考查,在填空和选择两种题型中,以课程中基本内容的广度为主;在综合分析题中,主要考查学生分析问题与综合应用基本理论的能力。试题必须做到难易适度,力求考试成绩呈正态分布,使考试既有利于培养学生继续学习的自信心,又便于反映学生对本课程内容的不同掌握程度。

我们在平时的教学中要不断利用先进的教学手段尝试新的教学方法,不断完善教学模式,不断优化教学内容,改革考核制度,使学生通过学习材料概论课程能力得以提高。

参考文献:

[1]许并社.材料科学概论[M].北京:北京工业大学出版社,2002.

[2]钟启泉,姜美玲.新课程背景下教学改革的价值取向及路径[J].教育研究,2004(8):120-123.

工程材料概论论文范文第5篇

关键词:新能源材料与器件专业;专业概论课;教学改革与实践

作者简介:张露露(1975-),女,湖南邵阳人,三峡大学材料与化工学院,副教授;杨学林(1973-),男,湖北均县人,三峡大学材料与化工学院,教授。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系三峡大学教学研究重点项目(项目编号:J2013007)、三峡大学教学研究项目(项目编号:J2012050)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0067-02

随着资源短缺、能源危机、环境恶化等问题的日趋严峻,新能源在国民经济中的地位日益攀升,新能源行业人才的需求呈现出供不应求的局面。为支撑国家新能源、新材料等战略性新兴产业的发展需要,教育部2010年新增了新能源材料与器件专业。三峡大学是第二批获准设立该专业的高校之一。考虑到新能源材料与器件专业是近三年新增的专业,大多数学生是在全球新能源热的大环境下选择了该专业,对该专业缺乏了解,专业学习方向不明确,三峡大学(以下简称“我校”)新能源材料与器件专业自创办以来就为大一新生开设了专业概论课。

目前,开设专业概论课的高校和专业逐年增加,但相比于专业课,专业概论课由于开设历史较短,尚处于探索阶段,因此,在课程开设的教育理念、师资队伍建设、教学手段和方式、教学管理模式、教学大纲以及教材编写等方面还存在诸多问题,尚需在实践中不断总结、改进。[1]本文主要结合笔者自身教学情况,对我校新能源材料与器件专业概论课开设的目的和意义及其教学改革与实践进行了初步探讨。

一、专业概论课开设的目的和意义

自20世纪80年代清华大学土木工程系罗福午教授为大学一年级学生开设“建筑结构工程专业概论”[2]以来,专业概论课的价值与必要性已日益为国内大多院校所认可。专业概论课的开设,不仅有利于学生明确作为该专业学生应具有的知识、能力和素质结构,还可以激发学生学习专业的兴趣和动力,并引导学生制订理性的、符合社会需求的大学生涯规划,掌握正确的学习方法,培养和提高学生的自学能力。[1,3]

笔者根据自己十几年的高校专业课从教经验,发现未在大学一年级开设专业概论课的学生在大三接触专业基础课和专业课之前,学习都会感到很茫然,对自己的专业方向以及今后就业或继续深造的方向不明确,不能真正做到自觉、自主学习。由于方向迷茫,有些学生甚至选择了盲目转专业。虽然我校各专业在每年的新生见面会上会对专业做一些简单介绍,但由于时间有限,新生通过这种方式对所学专业获得的了解甚少。新能源材料与器件专业概论课是对学生进行必要的“专业启蒙教育”,[4]它的开设,不但有助于学生在大一阶段就能对本专业知识有一个初步的相对全面的了解,明确专业学习方向,而且有助于培养学生的专业感情,激发学生的专业兴趣。鉴于此,我校新能源与器件专业自创办以来就为大一新生开设了专业概论课。

二、专业概论课教学实践

专业概论课作为一门专业必修课,主要任务是对专业做概括性介绍,如对专业的知识体系与课程体系、专业背景、特点、发展概况等做精简扼要的介绍,帮助该专业学生形成对专业的初步了解和认识,为后续课程的学习打下基础。随着教育部新世纪高等教育教学改革工程项目的启动,增设专业概论课已成为一项极具创新性的改革措施。专业概论课在整个课程体系中的作用和地位也逐渐被各院校所认同,但由于其学分少,课时少,该课程又往往容易被忽视。从目前各高校开设专业概论课的实际效果看,专业概论课的开设仍存在一定的盲目性、随意性和被动性。如何提高专业概论课或的教学效果,是目前该课程面临的主要问题。下面,笔者将主要从我校新能源材料与器件专业概论课的师资队伍、教学内容、教学方式和考核方式等方面进行初步探讨。

1.重视师资安排,确保教学质量

新能源材料与器件专业概论课是我校为该专业大一新生开设的第一门与本专业相关的必修课程,课程设置1学分,16学时。从某种程度上讲,专业概论课教师的正确引导将影响学生的一生。因此,为确保教学质量,我校在为该专业的第一届大一新生开设专业概论课时,就十分重视师资安排。为此进行了改革尝试,打破了一门课程由一位教师讲授的传统师资安排模式,安排了四位教师讲授该课程。为使学生更好地了解本专业,并对专业产生兴趣,我校选择了对学科建设和发展以及专业方向把握能力较强的专业负责人和材料学科带头人作为主讲教师,另外还选择了两位有着较丰富教学经验和较强科研能力的骨干教师担任任课教师。但由于新能源材料与器件专业涉及的教学内容比较广,且知识更新快,需要紧跟学科前沿,因此,今年我校又对新能源材料与器件专业概论课的师资队伍进行了更为大胆的尝试,教师队伍由四人增加为8人,每位教师讲授2学时。该课程现有师资队伍除保留专业负责人、学科带头人等原有师资外,还增加了4位近两年引进的新能源材料与器件专业方向的博士。其中,资深学科带头人主要负责对材料学科做概括性介绍,以帮助大一新生对本专业的基础知识形成初步了解和认识;专业负责人则带领其他六位教师一起,结合各自研究课题及其研究方向的最新动态进行讲授,让学生对本专业的研究方向、最新发展动态和研究成果等情况有所了解。通过八位教师的授课,既避免了学生学习的盲目性,同时也激发了学生学习的兴趣。

2.合理选择教学内容,激发学生学习兴趣

专业概论课程教学是对新生进行的专业“启蒙”教育,其内容丰富、信息量大、关注学科前沿、课时少的特点决定了该课程的内容不仅要具有系统性、概括性、科学性和先进性,又要强调学习方法、科研方法的引导,同时,还要注重培养学生的专业兴趣。因而,该课程教学内容的选择至关重要。目前,国内还没有一本与新能源材料与器件专业概论课相配套的教材,其教学内容只能完全由任课教师来把握。若专业知识讲深了,学生很难听懂,不仅达不到预期效果,还可能造成学生对专业的恐惧;但若对专业知识泛泛而谈,学生对专业的认识又过于抽象,印象不深,专业“启蒙”教育效果不明显。因此,教学内容的选择成为任课教师的一大难题。笔者认为,在教学中,教师除讲授本专业的基础知识外,还可以选择那些能有助于学生了解该专业的研究意义、发展趋势和应用前景的内容来作为教学内容,以便更好地激发学生的专业学习兴趣。我校8位任课教师除学科带头人负责基础性知识讲授外,其余7位教师在教学内容的选择上充分发挥各自专业优势,利用已有的产学研合作平台和教学、科研条件,选择了各自研究的课题作为授课内容,主要涉及锂离子电池材料、太阳能电池材料、储氢材料、半导体材料等。笔者精选了自己目前正在从事的锂离子电池正极材料方面的部分科研课题和博士论文部分内容作为教学内容,既使学生对锂离子电池及其正极材料有了初步的感性认识,增加了学生对该专业方向理论知识和发展趋势的了解;同时,也提高了学生对本专业的学习兴趣,激发了学生的科研兴趣和创新意识,取得了良好的教学效果。

3.改革教学方法,调动学生学习能动性

针对专业概论课的必修课性质及其教学内容丰富、课时少的特点,我校在教学中始终坚持“以教师为主导,以学生为主体”的教学原则,采用多媒体教学与传统教学相结合的教学模式,运用案例教学、任务趋动式教学、学生自主学习等灵活多样的教学方法和手段,来调动学生的学习能动性,提高教学质量和教学效果。教学过程中,笔者一方面注重现代化教学手段的运用,结合教学内容制作了图文并茂的相应课件,以帮助学生获得对新能源材料的感性认识;另一方面注重理论联系实际,通过讲授实际案例来激发学生的学习兴趣。如笔者在介绍锂离子电池相关知识时,通过向学生例举市场上各种化学电源的优缺点,让学生从对比中认识到发展高性能低成本锂离子电池的重要性;通过向学生例举一些电动车、笔记本、手机、相机等因锂离子电池导致的安全事故,让学生理解聚阴离子型正极材料发展的必要性和紧迫性。借助多媒体教学和案例教学,学生更加深切地感受到了新型锂离子电池正极材料研发和应用的现实意义和市场价值,从而激发了学生对专业的学习兴趣和科研兴趣。

由于本专业概论课的课时非常有限,要让从未接触过任何专业课学习的大一新生在短短的16学时里实现对本专业的全面认识,是不太现实的。因此,笔者认为在专业概论课程教学中,提倡学生自主学习,充分发挥学生的主观能动性也至关重要。“授之予鱼,不如授之予渔”。随着现代电子信息技术的进步,教师应充分发挥学生的学习能动性,引导学生利用学校图书馆资源和现代电子信息手段获取更多的专业知识和信息,以弥补课堂教学的局限性,拓展学生的专业知识面。

4.突破必修课传统考核方式,提高学生学习效果

考核环节作为教学活动的有机组成部分,是整个教学过程的重要环节之一。专业必修课的考核一般采用闭卷考试方式。由于专业概论课的教学内容丰富、信息量大,再加之该课程是针对从未接触过任何专业课学习的大一新生,若采用闭卷考试方式,学生需要死记硬背的知识点多,复习吃力,容易让学生造成思想负担。而这种思想负担又容易给学生的后续专业课学习带来压力,不利于培养学生的专业兴趣和调动学生的学习主动性和积极性。为此,我校改变传统闭卷考试方式,采用课程论文的方式进行考核。主讲教师在第一堂课就明确告诉学生,本课程的考核方式是完成一篇课程论文,即针对任一教师讲授的内容,结合实例谈自己对本专业的认识和体会。这种考核方式让学生从一开始就能放下思想包袱,明确学习目的,从而轻松自觉地投入到该课程的学习中。从该课程的考核结果来看,这种课程论文考核方式通过任务趋动的形式,将考核内容与教学内容有机地结合在一起,既从课堂上更好地调动了学生的学习积极性,充分发挥了学生的主观能动性,培养了学生的自我学习能力和科研能力,提升了学生的专业兴趣,同时,也很好地检验了教师的教学效果和学生的学习效果。

三、结束语

专业概论课对大一新生形成对本专业的初步认识、培养专业感情、激发专业兴趣、明确专业方向、掌握专业学习方法有着十分重要的意义。新能源材料与器件专业概论课作为新增专业的专业必修课,其内容丰富,信息量大,关注学科前沿,课时少,如何进一步加强该专业概论课的师资队伍建设,优化教学内容,改进教学方法和考核方式以提高教学效果,仍需不断探索。

参考文献:

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[3]鄢泰宁.为新生开设专业概论课有助于激发学生的学习热情[J].中国地质教育,2008,(2):76-77.

工程材料概论论文范文第6篇

[关键词]表面技术 教学方法 科研能力 创新性实验

[中图分类号] G424.1 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0149-02

在传统工业生产及新材料研发领域,表面技术具有非常重要的地位。目前,材料表面技术概论课程已经成为许多高等院校金属材料、焊接、材料成型与控制、材料加工工程等专业的技术基础课程。通过该课程的学习,学生可以初步掌握材料的表面基础理论、表面涂层技术、表面涂层设计及表面质量检测技术等。这是一门所学内容可直接面向工业应用的专业课程,具有非常强的实践性,通过该课程的学习能够有效提高同学们运用所学知识解决实际问题的能力,培养学生的开拓创新能力,同时,也为学生学习其他相关课程、毕业设计和将来从事的生产技术工作奠定必要的专业基础。

该课程一般安排在大三下学期或大四上学期,是同学们学完物理化学、材料科学基础、材料工程基础等课程后的延伸课程。本课程授课内容虽然理论性不强,但涉及知识面广,包含了工业生产及科研中所能用到的各类表面技术知识,具有较强的专业性和实践性。针对这一特点及授课对象的知识储备程度,作者在多年教学实践的基础上,尝试从以下几个方面对材料表面技术概论课程进行教学改革,重点培养学生动手能力、设计能力和创新能力,锻炼并提高学生的科研素养。

一、科研与教学结合,培养学生的专业兴趣

对于高校教师来说,教学与科研是相辅相成、互相促进的。教学是高校教师的基本职责,是从事科研工作的基础和依托。科研能够让高校教师熟悉本学科的最新进展,有助于革新教学内容,反哺教学,不断的提高教学质量。[1]高校教师如果不开展科学研究,知识更新慢,授课内容得不到及时的更新,在教学过程中就难以引导学生积极地学习和思考,创新能力培养也就成为空谈。[2]在课堂教学中,教师应当结合自己的科研工作,及时地将表面技术领域的新动态、新技术和新工艺充实到教学内容中,鼓励有兴趣的同学进入实验室,成为老师的科研小助手。

山东科技大学材料学科在表面技术领域具有突出特色,拥有“山东省金属材料与表面工程研究中心”和“山东省耐磨耐蚀材料工程技术研究中心”两个省级工程技术研究中心。在硬件设备方面,拥有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、等离子熔敷、激光熔敷、物理气相沉积、化学气相沉积、微弧氧化等完善的表面技术实验设备,在师资队伍方面,拥有专业从事涂层技术和涂层材料开发的教授、副教授和讲师组成的科研和教学团队,为该课程的教学改革提供了强有力的支撑。在本课程教学中,积极鼓励学生参与到教师的科研项目中,成立科研兴趣小组,利用业余时间辅助老师承担部分科研工作,以提高学生的动手能力、分析能力和创新精神。学校每年组织一次面向学生的科研立项活动,鼓励学生根据自身爱好组建科技创新团队,承担部分小的科研课题,将课程学习与科研立项活动结合起来。在课题进行的过程中同学们协助自主设计实验方案,制备样品,分析检测,并在教师的指导下撰写科研论文或申请专利。在这一过程中,同学们的综合能力得到全面的锻炼,提高了对材料,特别是对表面技术的专业兴趣。

二、巧用多种教学方法,启发、引导学生思考

水无常态,教无定法。在材料表面技术概论的教学过程中,可根据授课内容,采用多种教学手段和教学方法,引导学生自觉的学习和思考。以热喷涂章节的教学为例,学习内容主要包括火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂三大部分,共安排8个学时的教学时间。由于在大学阶段专业课程的学习中,学生普遍反映实验偏少,动手机会偏少,不清楚所学知识能够应用在哪些领域,因此在该课程的教学中,针对上述问题,结合学校实验条件,安排了4个学时用于课堂理论教学,其中2个学时讲授热喷涂原理,2个学时讲授热喷涂材料及其应用。让学生对热喷涂技术原理、热喷涂材料有了全面的了解后,再安排2个学时的时间在实验室现场教学,主要内容包括参观、讲解火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂设备,演示喷涂过程;选取在工业和科研中应用到的典型热喷涂产品,给同学们讨论、分析讲解。如高炉风帽的热喷涂防护,首先给同学们分析高炉风帽的工作环境:风帽端部深入炉膛内部,工作温度在1400℃左右,承受炉料的冲刷作用,指出高温下炉料的冲刷作用是造成风帽失效的主要原因。如何解决这一问题?引导同学们思考,提出对防护涂层的基本性能要求:抗高温冲刷性能好,导热性差,具有热障功能。然后再提出问题:具有这种特性的涂层材料一般是什么,是金属、金属陶瓷或氧化物陶瓷吗?让同学们讨论,最后得出结论:氧化物陶瓷如Al2O3、ZrO2抗高温性能好,导热性差,可用于高炉风帽的表面防护涂层,这类涂层材料熔点高,一般采用等离子喷涂工艺制备涂层。采用这种现场参观、演示、讲解、提问和讨论的方式,大大提高了同学们学习该课程的兴趣。最后2个学时为热喷涂实验,由老师预先准备好标准规格的钢板,热喷涂材料,同学们在老师的指导下独立完成热喷涂前处理(主要是喷砂粗化)、喷涂、涂层质量检测等工作。通过这8个学时的学习,同学们对热喷涂技术、设备和热喷涂材料有了较为全面的认识和了解。

在课堂教学中,部分章节可以采取预先布置任务、分组讨论的方式,让学生参与到教学中来,成为课堂上的主体,教师在中间主要起到组织、引导和协调的作用。如在讲述电镀和化学镀这一章节时,可采用任务驱动法。老师在讲述完基本知识点后,给学生布置系列探究性学习任务,5-6人分成一个小组,指导学生通过学校图书馆提供的各种渠道查阅文献资料,如通过中国知网学术文献总库查阅中文期刊、学位论文以及会议论文,通过Elsevier、SpringerLink、EBSCO数据库平台查阅和下载英文论文等。各个小组根据老师分配的任务,查阅相关论文和信息,然后进行筛选、提炼、归纳和分析,完成综述性报告,并做成ppt形式,每个小组轮流在课堂上向大家展示和讲解。通过这种任务分配、查阅资料、信息检索与提炼、整理报告和汇报的过程,提高了学生的分析和归纳能力,部分同学还能在整理和查阅资料的过程中提出新的问题和看法,创新能力得到了很好的锻炼。

三、设计创新性实验,培养学生的综合能力

长期以来,材料专业基础课程辅助实验多数是验证型、演示型实验,由实验老师讲解实验内容,学生按照老师要求及实验指导书上规定的内容、方法和步骤机械的完成实验内容即可,在这一过程中需要学生自主设计和创新的地方较少。著名的美国教育家布鲁纳雷曾说过,知识乃是一个过程,不是结果。开设实验教学的真正目的不仅仅是为了去验证一些已知的结果,而是在实验过程中培养学生从事材料应用或科学研究的能力,并在此基础上开阔视野,发展思维,培养学生的专业兴趣。[3]多年的教学经验表明,合理设计课程实验,增加学生的动手机会,对提高课程教学的质量至关重要。我校材料学科以表面技术为特色,拥有包括热喷涂、物理气相沉积、微弧氧化、喷焊等较为齐全的实验条件,为本课程实验的设置和实施提供了有力的支撑。

在本课程教学中,设置了4学时的标准实验课程,以验证性为主,以加深学生对课本知识的理解。同时,通过这些验证性实验让学生了解和熟悉表面技术试验设备,为创新性实验做好准备。在本课程进行到中期的时候,给同学们布置创新性实验任务,内容可广泛选用在生活、工业或科研中遇到的,和表面技术有关的课题,如钢结构的长效防腐、高速公路护栏的防护涂层技术、门把手的装饰及防腐涂层技术、家用碳钢自来水管的防锈技术、水轮机叶片的抗冲蚀涂层技术、机械传动齿轮接触齿面的表面强化技术等,让学生根据自己的兴趣分组选择合适的题目,设计涂层工艺和涂层材料,并制订详细的实验方案,经指导教师审核后进入实验室,自主进行实验。为了确保该实践教学环节的质量,加强实验过程的管理,指导教师应做好实验进度跟踪和管理,做好实验安全培训,合理安排、协调公共实验设备的使用时间。对于学生在实验中遇到的难题,要及时的给予提示或协助解决。实验结束后,以小组为单位提交一份实验报告作为评分依据。通过创新性实验,学生经历了查阅、收集资料,设计实验方案,实验操作及实验数据分析等过程,熟悉了科研工作的基本环节,从事科研工作的能力得到了有效的锻炼。

四、结束语

在材料表面技术概论专业课程教学中,通过鼓励同学们进入实验室,协助老师承担部分科研工作,加强课堂教学内容和教学方法的改革,增加创新性实验等措施,有效提高了学生的动手能力和科研能力。尤其是创新性实验的设立,和传统专业课程辅助实验形成了良好的互补作用,对提高学生的综合素质、实践能力和充分发挥学生的创新能力起到了重要的促进作用。由于材料表面技术发展迅速,涂层新材料、新工艺革新非常快,在以后的教学中将及时更新授课内容,进一步强化实验教学,跟踪表面技术发展的新趋势,更好的培养学生的专业兴趣和科研能力。

[ 注 释 ]

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工程材料概论论文范文第7篇

(一)着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系

建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。

1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。

2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。

3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。

(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程

本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。

1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。

2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。

3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。

4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。

(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量

搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。

二、结语

高校土木工程专业为培养适应社会发展要求、具备一定的理论功底、实际动手能力强的学生,就必须提高教学质量,强化实践教学环节,着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系,将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程,通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量,才能最终实现土木工程应用型人才的培养目标。

工程材料概论论文范文第8篇

坚持以教学为根本,以辩证唯物精神对待教学中遇到的各种问题,并积极坚持教学改革:坚持以攀登科技高峰为目标,以勇于创新的精神投入技术攻关,并带动教学水平不断提升。他就是张宇峰,天津工业大学材料化工学院副院长,“中空纤维膜材料与膜过程”省部共建国家重点实验室副主任,“改性与功能纤维”天津市重点实验室副主任,教授,博士生导师。

适时更新观念,不断丰富知识,努力提升自己的专业水平和综合素质,这是张宇峰教学和科研双丰收的秘诀。

张宇峰是一名人民教师,他不忘本职,爱岗敬业,积极坚持一线教学,在2000年至2006年担任材料化工学院材料系(原化学纤维教研室)主任期间,先后为材料(原化学纤维)专业研究生、本科生、专科生等讲授13门课程,承担过该专业几乎所有的专业课程,指导过5个专业实验,包括1项大型综合纺丝实验,指导学生完成科技作品竞赛获奖3项,指导本科生毕业设计(论文)80余人,指导硕士研究生论文17人。多次带领本科生进工厂企业完成实习任务,多次担任本科生班主任、班导师工作,2次获得优秀指导教师。

张宇峰也是一位学者,他相继取得硕士和博士学位,并赴加拿大滑铁卢大学作访问学者,近年来还多次参加国内外学术会议,紧随科技发展及行业动态。在积极投身科研,提升能力的同时,还不断利用科研成果改进教学方法,丰富教学内容。先后主持参加完成国家863、973、天津市科技攻关等各级科研课题10余项,获得国家、省部委级科技成果4项,50余篇,其中SCI、EI收录20篇,申请国家发明专利7项,已获授权4项。比较有代表的科研成果有:“人工肺微孔中空纤维的研制”、“中空纤维反渗透中空纤维复合膜及组件研究”、“中空纤维膜品种系列化及产品质量保障技术研究”、“纳滤中空纤维复合膜”、“开发纤维素纤维新溶剂回收循环利用技术及装置”等。

张宇峰还是一名教育管理工作者,他积极参加和组织学科、专业建设,并坚持教学改革。组织了材料科学与工程专业课程设置的研究与实践,完善了大型综合纺丝实验及其与其它实践环节的衔接,构建了研究型和应用型两类人才培养模式及其相应的课程体系,开展了“化纤工艺学”精品课建设,再版的《化学纤维概论》被列为部级“十一五”规划教材,建立了课程网站,2009年被评为天津市精品课,负责的材料科学与工程专业2008年获得国家特色专业称号;参与完成了天津市十五投资、中央地方共建投资等材料相关实验室建设项目,参加完成了天津市“化学与材料科学与工程发展战略研究”和天津工业大学材料学科“十一五”发展规划,参加完成材料学、材料加工工程博士点和材料物理与化学硕士点及材料科学与工程一级学科硕士点申报工作,连续成功主办第五届至第十一届“全国功能性纺织品及纳米技术应用研讨会”,并组织师生百余篇。2009年获得第六届高等教育天津市级教学成果二等奖和中国纺织工业联合会教学成果一等奖。

工程材料概论论文范文第9篇

关键词:CDIO;专业导论;课程考核方式

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)08-0105-03

近20年来,发达国家都在从观念、目标、教育内容到教育方法对工程教育进行整体改革。环顾欧美各科技强国不难发现,科技发展的加速化、综合化、产业化、国际化和一体化,对各国的工程教育改革提出了更新、更高的要求。

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO的愿景是为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思-设计-实现-运行(CDIO)过程的背景环境基础上的工程教育。通过精心规划项目的CDIO,可以引导学生对核心专业课程产生浓厚的学习兴趣,从而达到能力培养、综合发展的目的。

CDIO工程教育模式与以往培养计划的不同点之一是:通过开设导论性的基础课程,从起始阶段就将工程实践引导入门,激发学生兴趣,让学生尽早领略工程技术的精华,并且让他们亲手制造一些简单的东西。

大学生在进入大学之前,绝大部分只是凭专业名称或十分简单的专业介绍对所学专业有一个直观理解,对自己专业认识较少,甚至不知道所开设的课程对从事本专业工作有何作用,导致入学时找不到学习方向和目标,对专业课程的学习缺乏动力。而现有高校的教学计划中,很少有学校开设引导类的课程,帮助学生全面了解所学专业,提高学习兴趣。

在新生入学时开展专业引导教育,开设《专业导论》课,通过相关核心工程学科的应用激发学生的兴趣,明确学习动机。同时,学生CDl0教学大纲要求的主要能力发展也能有较早的起步。广东白云学院从2010年开始,在高职“2+1”人才培养模式改革的基础上,为培养高级应用型人才创出一条新路,对机械设计制造及其自动化专业实施基于CDIO工程教育理念的人才模式改革试点工作,开始了对《专业导论》课程教学及考核方式改革的研究与实践。

《专业导论》课程的教学内容

根据CDIO教学大纲中对导论课程的教学要求,其教学内容和项目的设计建立在对学生的引导及激发学习兴趣上,结合专业人才培养目标要求,坚持理论联系实际、学以致用的原则,在学生入校时即对学生进行全方位的专业知识教育。将《专业导论》课程的教学分为理论教学和项目制作实践两个部分。

理论教学内容的设计 《专业导论》课程强调教学的系统性、全面性、前沿性以及与国际化,强化学生工程能力的培养。通过精心设计,理论部分内容通过开设10次学科前沿及发展的讲座,让学生了解所学专业的最新发展及应用领域。讲座主要内容如下:机械工程发展简史、工程图学概论、工程材料概论、机械设计概论、机械创新设计、机械制造概论、模具技术发展、机电一体化技术发展、机械工程师职业能力素质要求等。在开展讲座的同时有针对性地带学生去相关企业参观见习,进一步了解和认识专业。

项目制作实践内容的设计 项目制作实践让学生初步体验机械产品的设计制造、装配调试过程及工程图的表达方法,为学生了解本专业、深入学习本专业的知识打下必要基础。对模具方向的学生引入模具结构测绘项目,让学生以模具实物为载体,通过对模具的拆装及测绘,完成简单模具二维装配图和零件图的输出;对机械设计制造方向的学生以齿轮泵、二级齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器为载体,测量并绘制典型零件图和装配图。这样,以工程图学基础理论和实验装置为依托,以工程绘图为载体,对实物装置进行结构分析和研讨,在实践中互动,在讨论中争辩,激发了学生创新意识,达到了新旧知识优化和创新思维综合训练的目的。学生在完成项目的过程中,掌握本专业所需掌握的工程语言——机械制图及零件测绘,直接培养学生对工程图的识图、绘图能力,并对模具结构、常用的机械产品结构有了初步的认识,培养学生的工程意识。

教学方法与教学手段

CDIO改革并不是要淡化理论课程的学习,而是要改革教学方法,采取能激起学生兴趣的教学方法,理论课程的教学不能采取传统的“满堂灌”的教学方式,而应采取基于问题的学习、师生互动主题研讨、案例教学、论文研究、项目训练等教学形式,着力培养学生的自主学习、发现问题、解决问题和创新思维能力。主要通过以下几种方式提高学生的学习兴趣和学习效果:

一是实施教学和研究互动、课内和课外互动、寓学于研的培养模式,设置基于课程的科研训练项目和自主科研训练项目两类,资助学生开展研究工作。基于课程的科研训练项目由研究型教学课程责任教师组织课程教学团队教师指导。自主科研训练项目一般为学生进入高年级后,在导师的指导下自主选题,经学院审批后开展科研训练工作,并以小组的形式参加创新设计大赛、机械设计竞赛、力学竞赛、挑战杯等科技竞赛活动。较好地完成科研训练项目的学生可以取得实践教学环节学分,鼓励学生以科研训练项目研究成果为内容撰写毕业论文,完成毕业环节。

二是在知名企业建立学生实践基地。学生可优先获得去该类企业实习的机会,并鼓励其在企业中开展科研训练项目的研究工作。

三是通过组织科研训练团队、社会工作等途径培养学生的组织、沟通、协调等领导能力。

四是定期组织开展学术讨论。在导师的指导下对各自研究的课题,发表各自观点,营造良好的学习交流氛围,激发创造力,提高学生的表达和沟通能力。

CDIO人才培养模式下的课程考核方式

理论教学部分的考核方式 学生结合10次讲座所讲授的内容,独立查阅中英文文献,开展市场调研,撰写不少于5000字的调研报告或课程论文,并制作讲授课件,参加课堂上模拟的“21世纪制造业前沿国际论坛”,对调研报告或论文内容进行讲授。教师根据学生调研报告或论文撰写质量和课堂讲授的表现,以及平时教学活动全部环节的表现,确定此部分的分数。

项目制作实践部分的考核方式 (1)项目制作实践的组织形式及成果提交。项目制作实践时学生以4~6人为一个项目小组,每个小组配备一名指导教师。项目制作实践以小组为单位,在理论课堂外执行;项目组内活动方式有:座谈式交流研讨,专题式讲解介绍,边做边探讨式互动,系统性总结等。组间活动主要采用总结介绍方式。项目完成后团队需提交的成果资料有:零件图,总装图,工作原理介绍,项目工作总结或课程论文等。(2)项目制作实践考评方式与标准。项目制作实践的成绩分为优(>90分)、良(80~89分)、中(70~79分)、及格(60~69分)、不及格(

课程教学的成效

《专业导论》课程教学及考核方式改革的研究与实践主要取得了以下成效。

培养了学生的自主学习、团队协作、动手能力等,提高了综合素质 在 “模具结构测绘”实践项目教学环节,要求学生完成后提交的资料有:项目工作报告(装配体的工作原理、拆装顺序、装配简图等);全部零件(标准件除外)正式零件图;装配图(每人一张)。据统计,采用实践项目教学后,在学时与原来相同的情况下,45名学生共完成零件图119 张(A4~A1 不等),A1 装配图39张、A2装配图6张,比往届多绘制了装配图,并且零件的种类结构形式也有所增加;学生首次对典型模具机构进行了拆装和测绘。学生解决问题的能力和实际动手能力有明显的提高,促进了实践过程与工程实际接轨。虽然学习难度和工作量增加了,但由于学生自主学习的热情被激发出来,在项目团队的协作和交流中,大大促进了学生的思维能力、沟通能力、动手能力及合作精神,其综合素质得到较好的培养,成绩明显提高。

以项目小组为单位的答辩环节,提高了学生的口头表达能力、团队意识和集体荣誉感 项目制作实践在最后环节进行以项目小组为单位的答辩,采用答辩方式,不仅可以锻炼学生的口头表达能力,还可以培养学生的团结协作精神和集体荣誉感。在答辩时,回答问题的不是“个人”,而是代表团队,每个成员都可以抢答或补充回答,以体现团队的真实水平。该实践教学环节的成绩首先是团队的成绩,然后是在此之下的个人成绩,每名学生的成绩都和自己团队的表现息息相关。

教师的教学能力得以提高 基于CDIO工程理念的课程教学,其主要理念是通过项目制作实践环节,让学生在项目制作的过程中掌握理论知识。这就意味着教师决不可以袖手旁观,而是正好相反,对教师的要求也更高。教师要根据每个项目组学生工作的进展情况给予引导和适当的指导,帮助学生学会如何进行自主学习,使学生面对不同的情况和对象,会灵活选用和综合运用各种知识、手段。教师还要根据各组不同的工程项目,分别对学生讲解必须注意的问题和必要的解决问题的方法及基本原则,介绍一些可供参考的途径和技巧等。

结语

《专业导论》课程教学,根据不同专业方向的人才培养需求,分别设置了模具结构测绘、齿轮泵、二级齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等项目实践,测量并绘制了典型模具的零件图和装配图,典型零件图和装配图;以工程图学基础理论和实验装置为依托,以工程绘图为载体,对实物装置进行结构分析和研讨。在实践中互动,在讨论中争辩,激发了学生的创新意识,达到了新旧知识优化和创新思维综合训练的目标。

根据课程特点,建立了基于CDIO工程教育理念的课程考核方式,对课程教学中的理论教学部分,以课程论文代替传统考试;在项目制作实践部分,将学生的成绩与团队成绩挂钩,学生成绩由个人和团队两部分成绩组成,采用团队成员之间互评、团队之间互评及导师评价三部分组成,通过课程考核方式的改革,培养了学生的合作意识、团队沟通和协作能力,提高了学生的综合素质。

参考文献:

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[4]杨景常.成功的《专业导论课》将影响学生的一生[J].高等教育研究,2007,23(1):38-38,41.

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