时间:2022-08-09 17:58:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地质工程毕业论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
课题名称开题报告(宋体,三号,加粗)
简要描述课题概况,主要描述课题要完成的目标。(宋体,小四,150字以内)
一、课题研究背景(宋体,四号,加粗)
(一)工程概况(宋体,小四号)
主要描述工程的具体名称,位置建设单位,规模,技术经济参数等。(宋体,小四,300字左右)
(二)课题研究的意义(宋体,小四号)
主要描述课题研究对工程有何用途,及对本人的知识和技能的获得有何意义。(宋体,小四,200字左右)
二、课题研究内容(宋体,四号,加粗)
(一)研究的主要内容(宋体,小四号)
主要描述课题研究哪些内容,或进行哪些项目的设计或计算。(宋体,小四,300字左右)
(二)课题的研究目标(宋体,小四号)
本项目的研究目标是:(描述具体目标)(宋体,小四,100字左右)
(三)预期成果形式(宋体,小四号)
施工组织设计文本、计算书、设计说明、或图纸等,结合课题自选。
三、研究步骤及使用的关键技术(宋体,四号,加粗)
(一)研究步骤
研究步骤如下:
200×年×月-200×年×月,具体任务1
200×年×月-200×年×月,具体任务2
200×年×月-200×年×月,具体任务3
(二)关键技术
描述完成课题使用的关键技术。(宋体,小四,100字左右)
四、课题研究价值(宋体,四号,加粗)
(一)创新点
描述课题的创新点。(宋体,小四,60字左右)
(二)应用价值
描述课题的应用价值。(宋体,小四,100字左右)
五、研究条件(宋体,四号,加粗)
描述课题的具体研究条件,如基础资料情况,已经掌握了课题研究需要的知识或技能,指导老师的情况等。(宋体,小四,200字左右)
六、参考文献(宋体,四号,加粗)
1、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
2、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
3、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
4、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版
5、《××××》,作者名称,杂志名称,***年第*期
大学论文开题报告格式范例:
题目:煤矿防治水管理及预防措施
一、本课题的研究目的和意义
1、选题目的:
煤矿水害是威胁煤矿安全生产的五大灾害之一,其危害程度仅次于瓦斯,矿井水害问题历来是制约煤炭资源开发和影响煤炭企业安全的重要因素,一旦发生水害,不但会给生产单位造成巨大的经济损失,也给职工生命安全造成极大的威胁。随着泉上煤矿矿井开采范围的延伸、生产能力的提高及开采深度的增加,其开采地质条件及水文地质条件将变得更为复杂,涌水量进一步增大,水害问题也更为突出,故需要对其地质条件、水文地质条件、防治水措施等重新进行分析研究。同时,通过对理论知识与实际的结合运用提高自己分析问题和解决问题的能力,为以后的学习和工作奠定基础;
2、选题意义:
本论文着眼于矿井持续快速发展与安全生产的现状要求,运用水文地质学、、矿井地质学、构造地质学、岩石学等课程的理论和方法,从充水水源、充水通道,矿井涌水量及其变化、水化学特征等方面对煤层底板灰岩承压水突水危险性进行分析研究。其研究成果,不仅可查明煤层底板水患影响程度,并对矿井制定切实可行的防治水措施,确保安全生产、提升矿井经济与社会效益均具有一定的参考价值。
二、本课题的主要研究内容(提纲)
(1)研究矿井主要地层、地质构造及其构造演化规律,查明影响矿井生产的各种水害地质因素。
(2)只有建立和形成规范的防治水技术管理秩序,才能有效地开展一系列防治水工作。
三、文献综述(国内外研究情况及其发展)
矿井突水严重威胁着矿井生产及工人安全,为此国内外专家对影响矿井突水因素和突水机理作了深入研究。这些研究总的来说,可归纳为两类,
一:以水压为主要因素,主要考虑承压含水层地下水力对隔水层的作用,如斯烈萨列夫理论、突水系数等;
二:以矿压为主要因素,试图通过研究顶底板隔水层和采动作用下的变形、破坏等特征来认识突水规律。
近年来,对于矿井突水通道,专家、学者从损伤力学、断裂力学、矿山压力学、岩体力学及构造地质学等方面做了大量工作,研究结果表明危害最大和难以准确把握的是断裂构造突水通道;对于突水机理,从“下三带”理论、矿压、大中型断层、小断层等方面做了大量工作,得出突水以承压水通过断裂构造进入矿井为主;对于突水预测,专家建立了遗传神经网络模型、GIS模型、尖点突变模型等煤矿突水预测模型但由于不同地区、不同矿区构造、水文地质条件的复杂性和多变性,迄今为止还没有一种放之四海而皆准的研究方法能对矿井突水进行有效的预测和防治。
四、拟解决的关键问题
本课题主要在充分整理研究泉上煤矿区域资料的基础上,采用地质与水文地质调查、水质分析等当今水文地质研究中行之有效的技术手段,对泉上煤矿的水文地质条件及其影响分析进行综合分析和评价,并根据分析的成果和结论提出相应的防治水措施。
五、研究思路和方法
结合历史水文资料,对水文变化、防治水措施存在的不足进行全面总结、根据历史水文资料和实际情况进行对比,进一步优化泉上煤矿防治水措施方案通过专业技术刊物及相关网站查阅相关资料和书籍依据国家现行的有关规范,包括:《煤、泥炭地质规范》、《煤矿安全规程》、《煤矿井地质工作手册》、《矿区水文地质工程地质勘探规范》等,确立相应的标准
六、本课题的进度安排
1、第1~4周现场实习调查阶段(泉上煤矿实习)
2、第5周确定毕业论文题目及提纲
3、第6周进行相关资料查阅与检索
4、第7~8周完成毕业论文开题报告
5、第9~12周完成毕业论文初稿撰写
6、第13~14周交付指导教师审查,修改完善毕业论文
七、参考文献
1、柴登榜等。矿井地质工作手册[M].北京:煤炭工业出版社,1986.
2、郭颖、李智陵等。构造地质学简明教程。中国地质大学出版社,1995.8
3、孙超主编。构造地质学[M].北京:地质出版社,1993.
4、徐星宽。矿井突水机理、水害成因与防治[J],山东科技大学学报,2003.22
5、章至洁等。水文地质学基础[M]:中国矿业大学出版社1995.9
6、国家安全生产监督管理总局。煤矿防治水规定[S].2009.
关键词:本科毕业论文;核心工作;影响因素
中图分类号 G424.31 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)14-134-03
毕业论文(设计)是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创造能力、实践能力和创新精神的重要环节,在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。毕业论文(设计)是本科生在学完教学计划规定的全部课程后必须进行的重要实践性教学环节,是学生在毕业前的最后学习和综合训练阶段,是学生深化、拓宽、综合所学知识的重要过程,是学生学习、研究与实践成果的全面总结,是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验,是学生毕业及学位资格认定的重要依据,是衡量高等学校教学质量和办学效益的重要依据。在2012年笔者承担的8名本科生的毕业论文中,其中有1名同学的论文获得了校级优秀本科毕业论文,4名同学的论文被评为院级优秀本科毕业论文。为此,笔者将根据自己的实践体会阐述毕业论文的核心工作及影响因素。
1 注重能力培养、加强创新是毕业论文的核心
毕业设计阶段对学生能力的培养包括3个方面:其一是深化、拓宽、综合所学知识能力的培养;其二是获取知识、组织实验研究、分析与解决问题能力的培养;其三是研究过程中创新精神和创新能力的培养。因此在毕业设计的各个环节中,指导教师应给予学生必要的引导与启发,传授基本的研究技能和研究方法,带领学生成功自主地获取信息和组织实验研究。同时,在毕业设计的全过程中,指导教师应注重鼓励学生发挥特长,查阅文献,展开讨论,并勇于向老师、书本、传统理论、传统工艺质疑,敢于创新,阐明自己的观点并去验证。让学生感受到科研需要探索,但更感受到创新思维和成功尝试的快乐。
1.1 强调毕业论文工作的目标和要求 21世纪的教育是以培养人的创新精神和创新能力为主导的教育,以新的教育思想观念,树立新的教育风尚,改革传统教学方法,自觉地构筑21世纪教育模式,不仅关系到国家的未来,也关系到每位教育工作者的未来。在毕业论文工作开展中,在注重创新同时,从选题、拟定实验方案、开始实验,分析和纠正实验结果等环节中,指导教师始终要强调毕业论文工作的目标和要求,实验实施紧扣选题,重点突出,难点突破。同时要让学生懂得论文开展的过程也是团结合作的过程,要求我所指导的8个同学之间要相互沟通,在文献资料、实验技巧、论文撰写等方面资源共享,对所遇到的问题相互之间开展讨论;在时间、内容等实验安排上相互协调,发挥各自所长,互相帮助。这样可保证实验进度和质量,使人力、物力、时间等达到了高效率。而且在这个过程中同学之间增进了友谊,加深了解,使得实验的过程成为一个愉快的过程。同时,在论文开始我就给每个本科生配备了1名研二的学生,在实验技巧、数据处理及外文阅读等方面给于指导,更有利于课题目标的完成和超越。通过毕业论文(设计)的开展培养了学生吃苦耐劳精神、团结合作精神、实践动手能力、自主学习能力及科学研究能力。
1.2 建立“学生为主,教师为辅”的反向指导模式 传统的指导方法是以“老师说,学生记”,学生完全按老师的指令操作,这种被动的论文(设计)指导依然是“灌输”、“接受”、“服从”,学生缺乏主动创造的参与热情,懒于思考,懒于设计,只是按部就班地跟在老师后面转,不会跑题,但没有创新[1]。要真正实现学生毕业论文的创新就需要改革指导方法。指导方法的改革就是建立“学生为主,教师为辅”的反向指导模式,从论文选题,到方案设计,到实验研究,到论文撰写,一切以学生自主探索为主,教师只在适当环节给予指导与引导,让学生感受从未有的压力、责任与动力。通过自我实践完成毕业论文,学生发现和重视了自我个性,积极调查研究,参阅中外文献,搜集资料,相互讨论,综合各种信息,以及与科研合作单位、同学、老师团结协作,每一个环节都充满了主动性,达到了综合素质的锻炼,这样能真正培养学生的问题意识,探索精神和创新能力。
在指导毕业论文过程中,虽然强调目标,但只是给学生以思路,提供给他们创新实验的参考资料,方案让他们摸索,阶段性听取学生实验动态的汇报,对有问题的环节及时给予指点,教给他们分析问题、处理数据的方法,同时也针对实验中探索性问题提出观点,并提供给学生一定的参考。要求学生遇到问题时自己主动找合适对象沟通。食品08-1班同学何新萍完成的毕业论文“茴香精油在番茄沙司中的应用研究”,论文选题来自于企业实际需求――新疆中亚食品研发中心。课题目的在于使用茴香精油替代目前常用的化学防腐剂苯钾酸钠,并制备茴香味的番茄沙司,该公司产品主要出口中亚国家,而茴香颇受中亚国家饮食喜爱。那么就涉及到茴香精油怎么稳定、缓释,多少添加量,茴香味番茄沙司的货架寿命等关键技术问题。这位同学就经常主动到企业与技术人员沟通生产过程,制定实验方案,模拟生产实际。试验中的茴香精油微胶囊制作可以借鉴相关成熟研究的作法,而货架寿命预测中动力学模型建立则是该同学的创新思维的成果。很好发挥了自己数学优势,灵活运用了阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程A=A0eKat ,建立了添加茴香精油的番茄沙司在贮藏过程中菌落总数变化的动力学模型,并很好地用于预测番茄沙司的货架寿命。这位同学深刻感受到理论对生产实践的指导,而又被实践所检验的真理的意义,同时在为人处事、与人沟通方面产生了很大的飞跃,缩短了毕业后走向社会的距离。
2 影响本科毕业论文(设计)质量的主要因素
2.1 论文的选题 毕业论文(设计)的选题工作至关重要,它不仅关系到学生毕业论文(设计)的质量,也关系毕业论文(设计)教学环节的顺利开展[2]。我校本科毕业论文(设计)一直采用双选制,先将题目公开由学生选择,美中不足的是缺乏学生和老师之间的沟通。如果让各专业的每一位教师在毕业生选题前为本科生作一次学术报告,让本科生更多地了解本学科的学术前沿,同时也了解专业教师的研究方向,那么会收到更好的效果。选题最好来自于老师科研或者企业实际需求,这样更易激发学生探知欲望和提高实验创新能力。
2.2 本科学生 学生是毕业论文(设计)教学环节的主体[3]。实践证明,他们的求知欲(学习积极性、学习态度等)、知识功底(专业知识、写作及外语水平等)、能力(学习能力、实验动手能力、生物统计等)、品行(诚信、守纪等)以及身体素质等都对本科毕业设计论文质量有直接影响。由于大学生具有较大的可塑性,只要学风好,通过指导教师的正确引领,就能够达到毕业论文(设计)的目的。
2.3 指导教师 学校本科毕业论文(设计)的基本教学模式是导师负责制,即指导教师对本科毕业设计论文各个教学环节及其质量负责。这一特点决定了教师在保证本科毕业设计论文质量具有特别重要的作用。实践证明,指导教师的科学精神、质量意识、工作责任心、学术水平、教学经验与方法等方面对本科毕业设计论文质量至关重要,教师在这一特殊教学过程中仍然起主导作用。另外,近年来出现的一个新问题就是毕业设计论文与就业之间的矛盾。如何做好学生工作,妥善处理这个矛盾,指导教师也非常重要。因此,如图所示,教师队伍在提高本科毕业设计论文质量六要素中处于核心位置[4](如图1)。正如周济指出: 教育大计,教师为本。
3 本科毕业论文(设计)成绩
在论文答辩过程中还有一个误区,少部分教师认为讲得好成绩应该高一些。而论文答辩不是演讲比赛,也不是辩论比赛。虽然这一过程从字面上理解是“答”和“辩”的过程,但在这一过程中由于每个学生的论文题目不同,答辩委员会成员提出的问题难度也不同,所以在给成绩时答辩委员会成员的专业知识至关重要,只有在把握论文质量的基础上,再根据问题的难易和回答情况进行综合评定,才能够给出一个合理的成绩。
参考文献
[1]李志辉,丛希君,潘大伟,等. 跨学科指导工科类优秀本科毕业论文的实践[J].科技创新导报,2011(26): 218.
[2]敬思群,胡红英,何爽.关于食品科学与工程专业本科毕业论文(设计)工作的实践与探索[J].教师教育研究,2010,22(3): 52-54.
摘 要:传统的工科实验室教学主要是对课程进行辅助教学,对实验室的利用率不高,也限制了学生的动手能力。在提倡应用型教学的今天,实验室应充分发挥其作用,更好地服务于教学环节。文章以水利水电工程专业为研究对象,探讨实验室在工科毕业设计环节中的应用。
关键词:毕业设计;实验室;工科;水利水电工程
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)05-0036-02
毕业设计是大学生毕业前对所学课程的一个总结。一直以来工科建筑专业毕业设计都是以设计为主,这主要是因为毕业设计是为学生将来走上工作岗位打基础,传统的建筑专业毕业设计的内容包括建筑物设计、施工组织设计、施工预算等,它们都是依托实际工程资料进行虚拟施工安排。随着大学职能的转变以及应用型本科的提出,这就对毕业设计的选题提出了新的要求,要在原有的建筑物设计、施工的基础上,满足学生科研能力的要求,这时,实验室的利用应得到充分重视。
一、工科毕业设计现状
毕业设计作为教学的重要环节,是检验学生大学四年对所学专业课程的掌握程度的重要手段。传统的毕业设计有两种形式:一种是以假定工作实际内容为主的毕业设计,另一种是以资料搜集论述为主的毕业论文。长期以来工科专业结合实际就业方向,毕业设计都是以设计为主,但在设计的执行过程中却遇到越来越多的问题,越来越多的数据资料在网上都有成品,而指导教师的设计资料来源有限,学校资源投入不足,更主要的是毕业设计与很多学生的就业方向不同,学生不感兴趣,就会存在抄袭、应付了事等问题,毕业设计改革迫在眉睫。对毕业设计进行改革,就要从实际问题入手,应l展设计形式的多样性,丰富选题,充分利用学校现有资源,从实际出发了解学生所需,才能更好地为学生服务,发挥毕业设计的真正意义。
二、毕业设计与实验室建设的关系
在日常的教学环节中,对工科的实验室来说,实验内容并不能像理科实验室一样有丰富独立的实验内容,所以对工科实验室利用率较低。高校工科实验室应用主要是以辅助教学的形式,通过课程教材中的基本实验,加深学生对课程的理解,起到辅助教学的作用。其实工科实验室还是很有利用空间的,可以借鉴理科实验室利用方式,通过对课程教材实验内容的验证、对建筑材料力学性能等检验、将实验器材走出实验室在建筑现场进行原位实验、对不同外加剂对建筑产品的影响等等实验内容进行研究,引入毕业设计或形成毕业论文,既满足了学生就业方向的需要,又培养了学生对毕业设计的热情,开阔了毕业设计思路。综合上面所提出的想法,我们想尝试将实验室对毕业设计开放,有效地利用高校资源,尝试探索工科毕业设计新的发展方向。为此我们申请黑龙江省教育科学规划课题青年基金项目“水利工程专业毕业设计选题模式的现状分析及改革研究”,项目以黑龙江大学水利工程专业为试点,尝试以学生自主申请学校开放实验室项目内容为毕业设计题目,为毕业设计探讨一种新的形势。项目预期解决的问题包括以下几方面。
1.扩展毕业设计选题范围。充分利用实验室就不能选择传统的虚拟施工形式的毕业设计,而是通过种种实验数据以及对实验数据进行理论分析,以此来培养学生的科研能力。以实验内容为毕业设计题目,杜绝了学生套用模板、网络抄袭等问题,又培养了学生的动手能力和文字整理能力。但以往工科的实验室很少有科研项目,因为建筑专业以施工方法为主,实验室都只是传统的检测建筑材料或土壤所能承受的力学指标,项目也只是为建筑工程提供相关材料的数据资料,创新性不高。为了让学生的毕业设计题目更具有创新性和代表性,以及更好地调动学生的积极性,所以在选题时将学生意向与教师指导相结合,题目上可以结合生产实习或学生自主实习内容,对某处工程地质条件或相关建筑材料、结构等进行验证;也可以将教师项目中某些学生可行项目作为毕业设计选题,如提供实验数据、数据分析等。当然,因为有的科研项目内容与本课毕业设计目标还是有区别的,所以指导教师在进行选题时应注意难易程度、与教学大纲的交叉情况等。
2.充分利用学校资源。学校资源不单单是利用实验室,高校资源广阔,应充分利用起来,比如说校园网、图书馆、其他专业实验室等,通过校园网中的知网平台可以查阅其他先进的学术理论,以此作为实验项目选题的依据,扩展学生的思路;而通过图书馆文献可以为项目理论确立扎实的理论基础;而其他专业的实验室可以扩展学生的思路,更好地为实验数据服务。学生要想通过实验完成毕业论文内容,扎实的实验数据是最基本的,但现有实验室涉及耗材及简单的仪器的提供可能存在不足,这样还可以通过学校的开放实验室、创新实验室等校园项目提供相应的实验经费,如果是教师科研项目分支,还可以通过项目经费完成,但在项目经费支出等方面还要指导教师严格把关,避免浪费。有些耗材费用过高,还应培养学生根据实验原理自制实验设备。
3.组建设计团队,培养团队精神。既然将实验室实验内容作为毕业设计,关键是要有一定的难度,所以应该鼓励学生组成自己的设计团队,与不同专业、不同年级的学生合作,更应鼓励学生与就业单位合作,利用就业单位相关技术人员及经验,相互取长补短,综合利用所学知识,在科研上有一定建树,在完成实验的过程中展开实际的项目研发,培养学生的团队意识和协作精神。指导教师应在组成团队后,项目开始前对项目进行细致的分工,同时听取项目组成员的想法,安排每个学生搜集与自己工作相关的资料,定期进行交流和整理,由于学生之前没有科研经历,指导教师应多与学生交流沟通,对学生在学术上加以指点,包括资料的整理、实验的操作方法、理论分析的方法及注意事项、论文的写作格式等。
三、实验室在工科毕业设计中的应用
在本次实验项目中,指导教师从原有校级青年基金项目“固化剂对分散性黏土的改良研究”中分解出两个小项目申请学校创新实验室项目:“对针孔实验进行改进的研究”、“外加剂对分散性黏土的影响指标分析”,其中“外加剂对分散性黏土的影响指标分析”申请了省级创新实验室项目。两个项目组成员共八人,考虑到水利工程专业作为工科,一直来毕业设计少有论文形式,所以只确定两个项目负责人将项目作为毕业论文选题,其他项目组成员以兴趣爱好为主,毕业设计仍选择传统的设计形式。首先从大四上学期开始在学生中选择对项目感兴趣的同学并组成项目组,然后在指导教师指导下组织资料申请学校相关项目。项目申请成功后由指导教师对项目组成员进行分工,开始资料搜集:有的学生负责力学部分、有的负责实验原理、有的负责实验过程、有的负责实验材料作用,由学生自己在学术网站及图书馆搜集资料整理成小论文,定期与指导教师进行讨论,结合教材内容,最后形成实验计划。在经指导教师对实验计划进行审查后,开始在实验室进行实验。实验计划应包括实验目的、实验仪器、实验耗材、实验步骤、实验预期目标等,所涉及实验的相关材料,如土壤固化剂、分散性黏土土样以及其他实验耗材等,实验室不具备条件的由所申请校园项目经费统一购买。项目在实验过程中由实验室专职实验教师指导,这主要是避免实验仪器在错误操作使用过程中损坏。实验项目应在本学期结束前完成并形成实验报告,如实验中存在问题应及时进行改进和完善,最后对解决效果进行评价,并进行二次分析。本学期结束前黑龙江大学水利电力学院组织学生开始毕业设计选题,由两名实验项目组成员分别将此次实验作为毕业论文选题,其他学生选择其他设计题目作为毕业设计。在第四学年下学期开始,两名学生根据之前实验报告,搜集资料对实验项目的相关因素进行完善,并形成毕业论文参加答辩。在毕业论文完成过程中,由于前期实验已经完成,因此在论文完成过程中指导教师要严格考核学生对实验数据的分析整理能力。毕业论文答辩时应邀请实验室教师、工程师、项目指导教师共同参与,针对项目内容力求使学生真正掌握实验原理,加深对所学专业知识的认识。
四、结论
1.因为本次规划项目为期一年,但具体实验操作环节只有一学期,所以在实验阶段对实验中存在的如返工、发现新的问题、实验错误整理等修改时间不够充,大四上学期学生课程较少,时间比较充裕,但是实验室教师工作量较多,学生又没有科研经历,在对很多情况处理上增加了指导教师的工作量,所以在学生独立解决问题的能力上还有待增强。
2.在实验过程中,从耗材的购买、土样取得、联系其他实验室等细节工作上,学生执行力不够,未来在项目进行中应形成一系列完整的管理制度。
3.从毕业设计答辩效果来看,学生在实验原理掌握上还有很多不足。对于毕业设计答辩组提出的问题,涉及基础理论、实验原理等,学生答辩效果不理想,这主要是学生对前期资料搜集整理及认识还很不够,未来大三学年下学期学生就应自主完成项目申请,并交由指导教师审批,并且教师要加强对实验操作、理论分析等方面的指导力度。
综上所述,对学生利用实验室完成毕业设计理论上还是可行的,应对项目组成员加强事前、事中、事后的管理,不断完善实验执行内容,执行过程中关键点还是培养科研兴趣及理论知识运用。
参考文献:
[1]孟昭霞.高校实验室创新性管理[J].实验室研究与探索,2013,(6).
[2]邢丽波,桂馨,康九红.实验室开放与管理[J].实验室研究与探索,2014,(9).
[3]姜丽伟.高校实验室管理体制改革与探索[J].实验室研究与探索,2012,(6).
[4]荣华伟,钱小明,钱静珠.关于高校实验室开放管理的探索与实践[J].实验技术与管理,2014,(12).
收稿日期:2016-09-07
关键词:地质学;标准化;实践教学;改革
作者简介:王佳,博士,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心实验师。研究方向:沉积地质专业教学及科研工作;谭先锋,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心;陈青,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心。(重庆401331)
基金项目:本文系重庆市教学研究改革项目“应用技术型高校资源勘查工程实践创新能力培养研究与实践”(编号:153149)和“‘构造地质’课程群一体化实践教学资源建设研究与实践”(编号:173150)的研究成果。
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1671-0568(2018)05-0012-02
教学标准化是推行教学又好又快发展的重要手段。基于地质学专业实践教学具有较强的实践性,在推行教育部新一轮应用型人才培养改革道路上,地质学专业在实践教学改革实践过程中面临诸多问题,很难采用虚拟仿真教学来实现学生实践环节,大部分实验需要学生在课堂中接触到真实的岩石、矿物等标本才能有效进行,但为了提升地质学专业学生的实践动手能力,只有加快地质学专业实践教学标准化的推进,在实践教学环节中最大限度地发挥学生的动手能力和创新性,才能在提升实践教学效率的同时保障实践教学质量和学生的学习效果。实践教学标准化的实施是一个循序渐进的过程,需要不断总结经验,不断改善和改进,才能寻找到最贴切、最有效的地质学专业实践教学方法。
一、实践教学标准化改革的背景
地质学专业实验课程以专业基础实验为主,需要学生亲自认识观察实验标本,才能加深和巩固对地下各类岩石、矿物和地质现象的认识。以重庆科技学院地质学专业为例,该专业为校级特色专业,隶属于地质学与地质工程校级重点学科,人才培养方案要求本科4年修完180学分,其中实践学时49.5学分,占总学分27.5%,实践课程主要包含专业基础实验、课程设计、专业技能培训以及毕业设计,而在专业基础实验课程教学过程中,限于实验条件或资源的制约,还将面临实验分批进行等问题,因此地质学专业实践教学标准化改革势在必行。通过改变教学模式,让学生成为实验课堂的主体,能使学生应用实践能力和创新能力得到更好的提升。
二、实践教学标准化的实施
对不同的实验类型,需要选择不同的教学方式,因此该教学标准化的实施需要“分模块”“分阶段”地进行,针对地质学专业人才培养方案的设置,主要分为以下三类实践课程类型:专业基础实验、课程设计(实践专周)、毕业设计。
1.专业基础实验。专业基础实验是学生进行地质专业认识与实践的主体实验课程,在学生学习专业知识的同时,还要让学生从实验过程中学到专业背景和必备的专业技能。在该类教学中必须含有实验预习考核、实验方法和内容、实验结果考核三大环节,然而在常规实验过程中常常忽略了实验预习考核,学生对矿物或岩石标本等实验对象没有宏观的认识,因此在实验过程中教师在课堂导入环节做得不够充分。只有加强学生实验预习考核,讓学生对实验对象有充分的认识,实验预习重视,才能更好更快地进入矿物和岩石标本的微观现象观察与描述。当然,在学生实验过程中,教师要采用“问答式”“抽查式”的方式了解学生对难点和重点的掌握情况。对于实验结果的考核,应该考虑到学生的预习和实验完成过程情况,实验态度不端正、存在抄袭的学生要重新进行实验学习,实验结果的考核必须有清晰、合理的考核方式,而且要在实验开始前进行专门的讲解和说明。只有将教案和考核方式联系起来,才能促进实践教学质量的提升。
2.认知实习。就重庆科技学院地质学专业来讲,认知实习以野外实习为主导,但会在实习环节中灌输专业要求,让学生开始接触地质工作要领。野外实习是地质学专业学生必须经历的一个环节,主要以野外地质现象认识为主,培养学生用书本知识解释多样的地质现象的能力。教师在实验教学环节中要注重引导学生掌握地质认识方法,才能让学生在今后的学习中有主动性。当然,虽然在培养过程中以熟悉地质行业背景为主,但对于地质的学习的专业特点,如野外工作的艰辛、地质工作的严谨等,必须培养学生吃苦耐劳、做事精益求精的专业精神,对于野外地质实验教学环节教师必须以身作则、言传身教,给予初次接触到专业领域的学生一个积极的榜样,当然这样的教学模式也会起到事半功倍的效果,让学生通过生产实习很好地认识地质专业的同时,在今后专业课程的学习中能够具有良好的继承性学习模式。
3.课程设计。大学课程设计是针对某一课程的综合性实践教学环节,对于重庆科技学院地质学专业而言,这样的课程在大学应用型能力培养中占有重要的地位,可该类课程设计的教学环节中往往缺乏新意,没有发挥课程设计应该有的培养效果和作用。一般而言,课程设计是综合多门相关课程知识,选择专业技术方法来解决生产过程中某一常见的问题,因此在课程设计教学中必须采用“引导式”“自主性”教学方式为主线,教学中减少技术方法的论述,让学生综合相关专业知识,分组进行讨论,在实行正式课程设计前,需要通过教师针对技术方法的考核或论证,进行课程设计内容。课程设计的考核要体现解决问题的创新性和多解性,主要重点放在学生提出的解决方案,即使问题没有得到解决,但“发现问题-解决问题-思考问题”的学习模式才是课程设计考核要求的重点。
4.生产实习。重庆科技学院地质学专业生产实习一般是与学校签订人才培养合作的协作单位共同完成,以重庆周边地区地质队为主,此环节的教师是生产单位具有良好生产经验的员工,教师在此环节中主要是协调学生野外学习和野外安全工作,给学生一个舒适的学习环境。在此工程中,虽然教师的角色发生转变,但仍主要是培养学生接触单位、接触生产,使学生快速走上岗位,快速上手工作。以前学生实习一般均是以专业知识的学习为主,生产实习主要是教会学生如何将前期专业知识更好的和生产环节相适应,能够把地质学理论知识运用到矿产资源勘探或区域地质调查等工作中去。
5.毕业设计。重庆科技学院地质学专业针对本科毕业设计进行了探索性改革,首先毕业论文的内容选定加大实践环节的比例,对于一些采用实验、实践方式解决科学问题的论文择优通过初选;其次,增加学生在毕业论文实施过程中实践环节的抽查和质量把控,在毕业答辩环节中必须体现实践环节的实施和完成;在毕业设计推优时,对于论文课题具有实践意义的给予一定程度的偏向,突出应用型人才培养。
三、实践教学标准化实施效果评价
通过对近三年毕业的地质专业学生的问卷调查和学校教学质量评估办给予的结果显示,地质专业学生的实践教学效果获得大幅度提升。对196名毕业学生(2014届67人,2015届64人,2016届65人)进行问卷调查的结果显示,184人对实践教学现状感到满意,2016届较2015届、2014届满意度高,平均绩点也逐年呈增长趋势。学校质量评估办反馈显示学生认为实践教学的改革大大提升了自身专业知识学习的自主性和自觉性,对专业知识掌握得更加牢固,同时校企合作单位近两年毕业学生的评价反映学生能够更快地适应单位企业工作环境和要求,人才培养能够真正意义上的实现“下得去、上得来”。
重庆科技学院地球科学系通过不断的改革和创新,注重学生实践动手能力的培养,以应用型人才培养为指导思想,以建立标准化教学体系为抓手,努力推行教学指南、教案、考核方式等要素的标准化,不断寻求高质、高效的教学方法。通过一系列反复的改革,提升了地质学专业人才培养质量,获得学生、学校以及企业单位的一致好评,为国家地质勘探源源不断地输入高质量人才。
参考文献:
[1] 傅大友,钱素平. 新建本科院校建立标准化教学质量保证体系思考[J]. 中国大学教学,2008,(4).
[2] 王佳,刘虹利. “结晶学与矿物学”自主性实验教学方法探索[J]. 教育教学论坛,2016,(9):242-243.
[3] 周祥瑜,吕红. 探索“模块式标准化”教学新模式——重庆电子科技职业技术学院改革思路与初不实践[J]. 中国职业技术教育,2006,(25):41-42.
[4] 王松涛,陈丽丽,孙春莉,等. 标准化教学在解剖实验教学中的应用[J]. 医学信息,2009,22(5):469-470.
[5] 赵红云,金婧,许昆静,等. 本科护生临床标准化教学病房教学模式建设初探[J]. 昆明医科大学学报,2015,36(7):178-180.
[6] 陆发焕,梁福兴. 师范院校汉字规范化标准化教学管理改革探索[J]. 玉林师范学院学报(哲学社会科学),2005,26(1):125-127.
[7] 徐智,吴国明,钱桂生. 标准化教学在内科临床带教中的應用[J]. 现代医药卫生,2009,25(6):949-950.
关键词:实践教学体系创新型人才培养目标材料科学与工程
一、前言
材料是社会进步的物质基础与先导,和能源、信息并称为现代文明社会的三大支柱,该领域也正受到社会越来越多的重视并随其蓬勃发展而日新月异。材料科学与工程学院是我国培养无机非金属材料科学与工程领域专门人才的摇篮,担负着为材料科学领域输送专业技术人才的重任,基于人才质量的培养直接关系到现代文明进步的考虑,对提高经济全球化背景下我国的国际核心竞争力具有重要作用。
教育部在2007、2008两年工作重点中明确指出:“切实把教育、教学重点放在提高质量上,进一步提升高等学校中人才培养质量和自主创新的能力;切实提高高等教育质量,进一步提高创新人才培养水平”。教育部文件要求高校需深化人才培养模式改革,探索以能力培养为核心的教学模式;抓好教学内容、课程体系和实践环节的综合改革,支持和鼓励大学生开展研究性学习、创新性实验,积极推进学生到企业、事业单位进行科学研究、挂职锻炼等实践活动;建设国家级实验教学示范中心,资助大学生开展创新性实验,最终全面增强毕业生就业的核心竞争力。
二、实践教学体系与创新人才培养的关系
致力于成为地球科学领域世界一流大学的中国地质大学(北京)以建设高水平、研究型大学为发展目标,特别是依托矿物学、岩石学、矿床学、晶体学等特色学科而衍生的材料科学与工程学院,定位于以理论创新,科技创新为主;以原创性、基础性科学研究为主要职责,为社会培养大量高层次拔尖的创新型人才。这势必要求学校、学院以及细化到专业的教学工作更多的加强对学生创新性意识的培养,实践教学便是培养学生创新意识最为有效的途径之一。
实践教学一方面可以锻炼学生的动手操作能力,另一方面也是培养学生的科研能力的重要环节。王充的“施用累能”,朱熹的“知行合一”和“践履”,都充分说明知识转化为能力离不开大量的实践,理论联系实际,将所学知识与理论能够以实践的形式反映出来,通过实践教学可以培养学生对科学研究的基本认识与兴趣,并在学习实践的过程中养成科学严谨的治学态度和持之以恒勇于探索自然的精神;此外,实践教学还可以培养学生的创新能力,创新能力的培养是高校教书育人的重要目标之一。创新能力的培养主要通过实践环节来实现,在实践中质疑、探索、求新求变、追求创新,在实践中培养分析问题、解决问题的能力。因此,为培养“品德优良、基础厚实、知识广博、专业精深”适应性强、具有较强实践能力和创新能力的高素质应用型人才,就必须不断深化实践教学改革,构建完善实践教学体系,努力提高实践教学质量和育人质量。
三、实践教学体系的构建
1.构建思路与原则
专业培养目标是构建、完善实践教学体系的主要依据,理工科强调学生的动手实践能力,均以实践教学为主,人才培养定位在“培养德智体美全面发展、具有创新意识、实践动手能力的基础厚实、知识广博、专业精深的创新型人才。”因此,材料科学与工程专业构建实践教学体系的总体思路为:以培养既掌握材料科学与工程领域的基本理论与技术,又具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程领域的扎实基础,还要具有较强的实践动手能力为目标,培养适应面广,能在材料科学与工程及其相关领域从事教学、科研、技术开发及管理工作的专门人才,构建科学、规范的实践教学体系,全方位拓展学生实践能力、创新能力提高的新方法、新途径和新模式,使材料学院的实践教学工作达到一个新的高度。
在具体构建思路的指引下,必须紧紧围绕人才培养目标和人才培养模式,立足于培养动手实践能力强的创新型人才的基本目标。以学生的具体需要为出发点,结合学生今后就业发展的需要,在学生专业知识、能力和综合素质等全面发展的同时,突出提升学生的实践能力,体现出人才培养的目的性。
提升实践教学质量的同时需本着因材施教、因地制宜的基本思想,综合全面考虑影响实践教学质量的诸方面因素,建立健全各项规章制度。制定和完善实践教学相关人员岗位责任制度、教学评估制度、实习基地、实验室建设与管理等规定,使实践教学管理科学化、制度化、规范化。
考虑到良好的实践教学体系是教学内部各课程等教学环节之间密切配合、合理分工并相互衔接的产物,所以,在实践教学体系的构建中,需实现优势互补,处理好世家教学和理论教学之间的关系,使之有机结合起来发挥更大的作用,进而培养出“又红又专”能够满足社会需求的复合型人才。为此,在实践教学中,要重视学生在认知过程中的客观规律,体现出育人的阶段性和层次性。
2.具体构建举例
(1)扩大校内外实习基地范围,提高认识、生产实习质量
认识实习作为从公共基础课到专业课的一门重要过渡课程,起着承上启下的作用。材料科学与工程是材料科学和工程应用的交叉学科,因此,对于刚进入该专业学习的学生,对本专业还不够了解,为此,认识实习过程对理工科学生认识本专业便显得尤为重要。生产实习过程作为专业主干课结束后,将所学知识运用于具体实践的又一重要环节,是对学生所学知识的检验,也是考验学生灵活应用所学解决实际实验生产问题能力的一个步骤。因而,实习在实践教学体系的构建中具有举足轻重的作用。
实习基地建设是高等教育教学工作的重要组成部分,是培养高素质应用型专门人才的基本条件之一。实习基地建设可分为校内实训基地建设和校外实习基地建设两个方面。根据创新型人才培养的要求,学院应充分利用已有资源,以本专业、本学院实验室为依托,建立以校内实训基地为核心,扩大校外实习基地范围,校内外共建相结合的思路。此外,可以引进和聘请校外专家、专业技术人员参加指导部分实习教学环节,提高其影响力和加强学生认识印象;与企业建立合作关系,并为单位推荐优秀毕业生,建立互惠互利,共同合作的关系。
(2)加强课程训练和实验教学,充分利用实验室资源
课堂教学是实行素质教育的主要渠道,素质教育与实践教学过程的有机融合是实践教学改革的关键。课堂作为实践性教学的第一场所,应积极鼓励教师根据课程实际情况,探索各种教与学方式的优势互补和应用,充分发挥校内外实习基地作用,如开展实践导向、讨论式学习、探索研究式教学等来加强课程训练,加深学生对专业知识的理解和认知。实验教学以提高学生动手能力为主线,以掌握基本技能和方法、融会知识、促进科学思维和创新思维为主要教学目的。需高度重视实验教学,不断整合和优化实验教学内容,做到基础知识的不重不漏,相得益彰。另外,也需减少验证性实验、模仿性实验,结合教师的课题项目和实验室资源,增加综合性、设计性和研究创新性实验,使得实验室得到最有效的利用,并为实践教学工作提供充足的硬件设施。
(3)重视学生毕业论文质量管理
毕业论文是实现培养创新型人才目标的重要教学环节,是培养学生的实践能力、创新精神与自主创新能力的重要实践环节,也是检验高校教学水平,以及学生毕业与学位认证的重要依据。从狠抓毕业论文质量管理开始,由论文的选题、指导、答辩、评分全程监控,严格把好环节关,这样可以有效培养学生探求真理、训练基本科研能力、提高综合实践能力,进而加强和完善毕业生综合素质的蜕变。
四、结语
构建与完善创新型人才培养所需的实践性教学体系,特别要突出实践性教学环节在创新型人才培养中的重要地位,进一步理顺教学观念,在摸清实践性教学环节基本数据的基础上,做到从教学计划制订、课程安排、教学环节组织到实践经费的落实等各方面都要全面合理地体现实践性教学环节在整个创新型人才培养目标实现中的地位与作用。不断优化实践教学体系,整合实践教学资源,逐步有效促进学生实践能力与创新能力的提高。材料科学与工程专业在实践教学的探究中走在了前列,学院毕业生以“专业精深、知识广博、勇于创新、特别能吃苦、特别能战斗”良好的精神面貌和严谨的“做人、做事、做学问”的干劲受到了用人单位和社会的一致好评。
但是,在取得一定成绩的同时,我们应该清醒的认识到,实践教学体系的设计、实施与运行是一项既重要复杂又艰巨的任务,为此需要长期探索,特别是寻求一套科学合理的实践教学体系来实现实践教学目标、教学体系内容的圆满完成并能够推进学院软、硬件条件的有机整合。另外,在完善实践教学体系的同时,如何完成其与理论教学体系的匹配,共同推动培养创新型人才这一目标的顺利实施,等等,都需要我们进一步探索和研究。
参考文献:
[1]教育部2007年工作要点.
[2]教育部2008年工作要点.
[3]熊志卿.人才培养目标以及知识、能力、素质结构研究[J].南京工程学院学报,2005,5(1):52-55.
[4]周立新,龚建勤,陆新葵.完善实践教学体系,提升大学生实践与创新能力[J].南京财经大学学报,2007,(4):102-105.
[5]杜承铭.本科应用型人才培养目标的选择、构建及实现[J].教育与职业,2006,(32):20-22.
[6]薛景梅,葛永红.论我国高等教育的新型教学模式构建[J].人才培育,2008.61.
基金项目:
一、把专业室日常教学管理工作做细、做严,使之成为高质量教学效果的主心骨。
教务部的主要职责是为教学服务,保证教学工作的正常开展,并为取得高质量教学的效果实施相应的管理。本学年在教务部承担教学任务的教师52名,其中专业教研室29人,课程涉及采油、采气、仪表、提高采收率、油藏、机械基础、制图、管焊、电工等多学科,新教师数量多,教学任务繁重,多数教师的周课时达到20节,教学工作量大、教学管理、培训教学协调难度大。我是油气开采专业的老教师了,熟悉专业教学的规律和特点,熟悉教学过程,也了解专业教师的教学情况,因此对专业室教学管理上,我以一个服务者的角色,力争用人性化的理念、负责的意识、以身作责的精神,积极主动的工作态度,从细节入手,从严要求,从大局出发,深入到课堂,深入到教师中间,准确了解教师的课堂教学情况,及时发现问题,及时分析原因,及时帮助解决。以指导者的态度,指导年轻教师的教学,让他们在教学中学习,在教学中提高,在教学中成长。平时主动和年轻教师交流,解决年轻教师的困难和心理压力,把工作做细做活。
二.倡导民主自主的教研之风,使之为教学服务,为教师服务
教研活动是教务部的常规工作,每学期开学,我积极与教务部部长商讨教研活动主题与方式,在我们的共同努力下,专业室的专题教研活动提高了老师们针对一个专题进行探索和研究的能力,使一批新教师渐渐成熟,他们主动探究、独立工作的能力渐渐增强。教研活动也锻炼了一大批老老师,课堂教学中,他们大胆尝试,有思想,有观点,更为可贵的是他们对待学术真襟怀坦荡的态度,对别人存在的问题毫无保留地真诚地指出,也对别人提出的不同意见和建议也非常乐意接受。在这样一个良好的学术氛围中,老师们认识问题、发现问题和解决问题的能力提高了,真正达到了教研为教学服务、为教师服务的目的。
三.有序组织学生论文指导审查工作,使之成为宣传中心教育品牌的有效手段。
六月到七月我组织油气开采和石油工程的教师对开采06班、地质06、钻井06班的毕业论文进行指导审查,并发挥自己的专业优势指导了20位学生的毕业论文。在组织论文指导的过程中,学生因为工作岗位不能离开,不能到学校与老师面对面的交流,我们就发挥网络的优势,组织老师在网上指导学生修改论文,派教师到现场亲自收取论文,本着为学生服务的态度,和老师们圆满完成230人的论文指导与审查工作,按时把质量上乘的论文提交到石油大学,为中心的势力和教学水平做了很好的宣传。
四.积极承担教学培训任务,把课堂当作超越自我的平台。
今年我承担完成的培训与教学任务有:
1.完成采油高级工培训班采油知识与技能培训7天,完成学时49个;
2.承担《采油工程》、《工程流体力学》、《渗流力学》等课程的函授教学,完成课时50个。
3.在西南石油学院承担大学生采油采气培训任务,连续6周,每周6天课,历时42天,完成学时288个。
4.假期承担集团公司采气技师培训项目的设计、教学安排、教学跟踪、现场考察指导、技术论文指导、技术交流的组织工作等,历时21天。
我认为教学是一项需要爱心与智慧的工作,教学中遇到的许多问题,需要依靠智慧来解决,智慧来自细心的观察,来自于潜心地学习、勤奋地工作,来自于不断地反思,不断否定自我,超越自我。
教学上我可以算是一个老兵了,但我仍没有放弃对教学基本功的训练,在教学中我以身作则,看重教学过程,备好课、上好课是我的追求。为此,我认真钻研业务,不断提高专业水平,在课堂教学中我竭力寻找多种教学手段和技巧,以调动学员的学习积极性和主动性,提高教学和培训质量。把课堂教学当作展示自我才华、超越自我的平台。
五.静下心搞教学研究工作,使之成为实现自我价值的桥梁。
今年我参与了两项比较大的教学研究工作,希望我们的努力能为中心的发展尽微薄之力。
1.开发申报了油田公司采油新工艺新技术培训教材编写项目,并负责该项目的编写工作,目前已组织三位老师完成编辑工作。
2.参与集团公司采气技师培训教材的编写,和四位老师一起圆满完成任务,争取明年初出版。
六.学习科学发展观,使之成为自己职业道德熏陶的信念。
半年来积极参加科学发展观的学习,通过学结,思想认识有了很大的提高,价值观也有了正确的方向,对工作努力坚持“只干不说,先干后说,干好了再说”的态度,别人不愿意做的工作,我主动承担,别人做不了的事情,我努力去做,别人做不好的工作,我用心干好。对拿不准的事情,我请教领导,对领导安排的工作,我自觉服从,不折不扣执行,认认真真完成。
作为教学管理干部,我奉行“正正派派做人、诚诚恳恳待人”的原则,勇于负责任,敢于承担责任。用自己的行动说服人,用自己的真情打动人,用自己的人格感染人,努力把自己熏陶成为一个有大局意识,有团结心胸,有责任心的人。
在具体工作上,我以身作则,坚守岗位,积极协助全力配合余部长、栾书记和王部长的工作,主动沟通,积极协商,勇于承担,保证教务部工作稳定,人员团结,管理工作有序和谐。
论文关键词:高职院校;水文地质学基础;课程建设;教学方法改革
《水文地质学基础》是高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业,金属矿开采技术专业、矿山地质专业的专业基础课。水文地质学是研究地下水的科学,主要研究在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律兴利除害,为人类服务。通过该课程的学习,可以掌握水文地质学的基本概念、理论和方法,为以上4个专业的专业课程学习奠定良好的基础,为学生在实际工作中参与地下水的观测、进行地下涌水的处理等提供理论依据,因此,搞好这门课的教学显得尤为重要。
《水文地质学基础》课程教学存在的问题
据统计,云南省有5所高职院校开设了资源开发与测绘大类专业。笔者所在的学校自2005级开始在金属矿产地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业中招收高职全日制脱产和函授大专学生,到2010年已有三届毕业生、三届在校生。先后有10个教学班开设了《水文地质学基础》课程,笔者一直承担该课程的教学工作。结合教学实际,笔者认为,在高职院校《水文地质学基础》课程的教学中普遍存在以下问题。
对《水文地质学基础》课程的性质和地位认识不足在高职教育中,资源与测绘大类的专业少,开设《水文地质学基础》课程的专业更少,学习本门课程的人数少,课程在专业以外的认知度低。在笔者所在的学校,制定高职人才培养方案时,《水文地质学基础》应作为金属矿产地质与勘查技术专业的专业基础课还是专业主干课,曾在相关教师中发生了激烈的争论,最终根据教育部教育司2005年版的《高职高专专业概览》才尘埃落定。
使用的教材多为高等学校教材,与高职教育的要求不相匹配高职教育主要培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。要求学生具有够用的理论知识,较强的动手能力和工作适应性,强调学生在实际工作中要“素质高,上手快,技能强”。高职教育与高等教育培养高级专门人才的目标是不同的。培养目标的不同决定了教学内容的不同,但是,在高职实际教学中,《水文地质学基础》主要选用的大多是高等院校的教材,学科理论介绍多,实际应用介绍少。
适合课堂教学的电子课件少,教师多沿用传统教学模式,教学方式单一《水文地质学基础》课程专业性强,尽管近年来多媒体电子课件在网络上随处可见,但关于《水文地质学基础》课程的课件少之又少。要做好一件成熟的实用的电子课件,需要大量的资料和图片,但由于专业性较强,这方面的资料往往有一定的保密要求,一般人很难找到相关资料,再加上水文地质工作目前主要是相关专业的工程技术人员在实施,高职教师参与很少,导致现在的课件以罗列教材中的内容为主,质量不高,适用性和吸引力不强。
教师大多沿用传统教学模式,教学方式单一在实际教学中,《水文地质学基础》的任课教师大多采取单一的讲授形式,教学仍然是以课堂为中心、以课本为中心、以教师为中心,整个教学过程都在教室里完成。学生没有机会到实地考察,将理论与生产实际对应,因此,学习的积极性、主动性较差。学生的注意力主要集中在接受教师传授的现成知识上,学习围绕课本和考试,沿袭着“上课记笔记、下课抄笔记、考试背笔记”的传统学习方式。讲授方式单一,课程缺少吸引力,导致本门课程枯燥无味;学习方式单一,学得快,忘得快,导致课程学与不学一个样;再加上有些学生本身对所学专业认识不清,更是降低了课程学习的积极性。
《水文地质学基础》课程的教学体会
笔者从2006年开始讲授《水文地质学基础》课程,到2010年,已经完成了10个教学班的教学工作。经过在教学中不断总结和完善教学方法,归纳起来主要有以下三点体会。
根据专业特点,确定教学目标高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业的学生学习《水文地质学基础》课程的目的,并不是要把他们培养成为水文地质专家或专门从事水文地质科学研究的专业人员,而是让他们掌握水文地质的基本概念和基本理论,能够将水文地质理论和技术应用于其今后的工作领域,成为既熟悉本专业业务,又掌握水文地质基本概念和基本理论的技能型人才。对这些专业的学生进行水文地质教育,应该面向金属矿产地质与勘查、水文地质与勘查、金属矿开采、矿山地质等工程领域的应用,以掌握基本理论、突出实践应用为目的。因此,本门课程的教学目标是讲清《水文地质学基础》的基本概念、基本理论,重点抓好基本概念、基本理论的实践性和实用性教学。
根据教学目标,增加课程的实践性和实用性教学笔者所在学校属于企业办学,隶属国有大型企业集团,在学生实习实训和企业工程技术人员到学院兼职讲课等方面具有得天独厚的优势和条件。结合集团与学校的实际情况,笔者重新编写了高职《水文地质学基础》课程的教学大纲,突出了课程的实践性和实用性。在实际教学中逐步尝试进行课程改革。首先是改变单一的教学方式。在2006、2007级金属矿产地质与勘查技术专业的《水文地质学基础》课程讲授中,尝试性地引入讨论式教学和现场教学。在讲授“岩石中孔隙”时,先讲清基本理论,然后通过布置课外作业的方式,让学生通过互联网或相关书籍查阅砂岩、泥岩、泥质灰岩中孔隙的异同,最后让学生结合《普通地质学》、《岩石学》等课程展开讨论,加深对理论知识的理解。在对2007级金属矿产地质与勘查技术专业的学生进行生产实习动员时,笔者结合实训基地的情况,向学生介绍了即将实习的工作区的水文地质情况,并要求学生在实习过程中收集实习矿区的水文地质资料。这一尝试在学生一年后的毕业论文中收到了很好的效果,笔者参与评阅的12份毕业论文中,有多达11份介绍了实习矿区的水文地质情况,有的还提出了矿山巷道涌水的处理方案。在给2008级金属矿产地质与勘查技术专业的学生讲授“大气降水入渗机制”时,恰逢降雨,笔者便直接将学生带到一个建筑施工工地,通过地表的一个新鲜垂直剖面给学生介绍此部分内容,极大地提高了教学效果和学生学习的热情。其次是积极与实训基地的工程技术人员沟通,建议实训基地的工程技术人员在学生进行认识实习、课程实习、生产实习及毕业实习的过程中注意介绍水文地质的内容,包括地下水量的计算、地下涌水的处理、矿山巷道水的处理等,增加课程对实际工作的参与性,提高学生学习的主动性。教学方式的改变和调整,大大增强了课程的吸引力,得到了学生的一致好评。
制作PPT演示文稿,增加课程讲授的直观性和吸引力从2008年开始,笔者将教学讲义的部分章节做成PPT演示文稿,利用多媒体将枯燥的教学内容通过图片和动画展示出来,大大提高了课程讲授的直观性和吸引力。
《水文地质学基础》课程教学方法改革思路
高职教育作为高等教育的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。随着我国走新型工业化道路、建设社会主义新农村和创新型国家对高技能人才要求的不断提高,高职教育必须向培养大量高素质技能型专门人才转变和发展。高职教育的人才培养模式必须强调实用性和技能性,这就要求在高职课程建设中充分考虑课程的实践性环节。
应进一步明确高职院校《水文地质学基础》课程的实践性教学目标高职院校开设《水文地质学基础》课程的目的是学习水文地质的基本概念、基本理论及其应用。课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。高职院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容,要根据现在和将来的实际应用及需要确定教学目标和教学内容。近年来,各种地质灾害频发,不断地提醒人们必须加强对自然科学知识的学习和应用,才能增强人类改造自然的能力。《水文地质学基础》作为一门自然科学类课程,有责任在人类改造自然的进程中对其研究领域的知识进行普及和介绍,让更多的人了解其学科性质和内容,因此,在教学目标中突出实践性和实用性至关重要。
应充分发挥多媒体教学的优势,增加课程的直观性和吸引力《水文地质学基础》课程的应用性和实践性较强,如果沿用传统的教学方法,与学生学习的心理相违背,教学效果肯定不理想。多媒体技术的迅速发展为教学提供了很大的方便,在《水文地质学基础》课程的教学中必须使用现代化的教学手段,将枯燥的理论形象地展示出来,增加课程的直观性和吸引力,提高教学效率和教学质量。在教学过程中,针对水文地质的具体教学内容、(地球上的水及其循环、岩石中的孔隙与水分、地下水的赋存、地下水运动的基本规律、毛细现象与包气带水的运动、地下水的化学成分及其形成作用、地下水的补给与排泄、地下水系统、地下水的动态与均衡、孔隙水、裂隙水、岩溶水、地下水资源、地下水与环境)学习目标及学生特点等具体情况,采用不同的多媒体形式进行教学。例如,在讲流网时,可引入如何判断矿区的潜水含水层和地表水的补给关系的内容,利用动画模拟地下水的流动方向,从而判断它们之间的补给关系。这些直观的演示可以加深学生对流网的认识,并可以充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等器官的功能,使学生在轻松愉快的环境中,用有限的时间获得更多的信息和知识。若能结合专业特点以及课程内容设计一些课件,会使教学活动更加丰富多彩。
应增加《水文地质学基础》课程的实践性、开放性教学针对《水文地质学基础》课程应用性、实践性较强的特点,增加实践性、开放性教学环节是该课程改革的重点。要实现这一目标,仅靠高职院校自身力量是不够的,高职院校要紧密联系行业企业,实施校企合作,与企业实现资源共享,聘请行业企业的工程技术人员和能工巧匠到学校担任兼职教师,将工程技术人员和能工巧匠多年在生产一线积累的水文地质理论和经验带进课堂,将水文地质学基础理论和方法应用于实际工作的事例带进课堂,增加教学的针对性和实践性。若能在学生实习实训时,请带实习实训的工程技术人员针对具体工作面对水文地质学基本理论和方法进行讲解,整个课程的教学就会更上一层楼。
关键词:教学改革 实践教学 双语教学
矿产资源的开采不可避免的会破坏土地和生态环境,土地复垦便应运而生。当前,土地资源的紧张导致国家对土地复垦项目、土地复垦方案编制、矿山地质环境治理等日益重视;2011年3月5日,国务院令第592号《土地复垦条例》,土地复垦工作日益常态化,人才需求量大。因此,《土地复垦学》作为一门新兴的交叉性应用学科,在各大专院校陆续开设,如河南理工大学、中国农业大学、安徽理工大学等,成为面向土地资源管理、测绘工程、地理信息系统等专业开设的一门特色专业课程,为学生就业开辟途径。
《土地复垦学》自1994年首次在中国矿业大学开课,已有16年的历史。随着土地复垦技术的发展与完善,教学改革从未停止。
一、教学改革的目标
《土地复垦学》是我校土地资源管理专业的主干课和核心课程,同时也是测绘工程专业的专业核心课程,土地复垦学的教学宗旨是使学生在课程学习中了解土地复垦的产生与发展,掌握土地复垦的政策与各种实用技术如土地复垦的管理技术、土地复垦规划设计技术、采煤沉陷地的土地复垦技术、露天矿复垦技术、煤矸石山绿化技术和微生物复垦技术;另外,也培养学生很强的实践动手能力,使学生能胜任土地复垦的日常工作。
二、教学内容的完善
《土地复垦学》开课之初没有教材,没有平台,教学内容以国外和教师实践经验介绍为主,辅以现场需求,不成体系。
教学内容主要是介绍土地复垦的概念和采煤沉陷地及露天矿的复垦工作,重点是介绍国外的土地复垦技术和我国的需求。随着我国土地复垦事业的蓬勃发展,特定区域的土地复垦技术日趋成熟,但也引发了新的土地复垦技术需求;随着土地科学、测绘科学、环境科学等的发展,紧抓交叉学科中取得的成绩,逐渐澄清了土地复垦的概念与内涵,建立了土地复垦的理论和技术体系,并向土地复垦学方向发展。土地复垦技术拓展到矸石山复垦、采石场复垦、污染土壤治理等,并紧密结合国家投资土地复垦项目、地质环境治理项目、土地复垦方案编制等,逐步完善《土地复垦学》的教学内容,同时提出在教学中体现“少而精”与“宽而新”的原则,即在基本原理上注重体现“少而精”,而在介绍土地复垦学发展和实际应用方面体现“宽而新”。如今,本课程已形成集课堂教学、上机、实验、实习、毕业设计五位一体七个环节的教学体系,教学内容也基本确定,相关科研成果包含在“煤矿区土地生态环境损害的综合治理技术”中荣获2004年国家科技进步二等奖,这也是我国煤矿土地复垦方面的国家级最高科技奖励。
1.教材改革
课程开设之初,没有教材,只有教师的讲义。随着课程的讲授,采用了张国良教授的专著《矿区环境与土地复垦》(ISBN:9787810405867,中国矿业大学出版社,1997)做为教材,初步形成了课程教学体系。随后,矿业类院校如河南理工大学、安徽理工大学等先后开设《土地复垦学》课程,目前,一些农业类院校如中国农业大学、河南农业大学也开设了本课程,致使对本课程的定位、内容、教材等的需求日趋迫切。自2006年,胡振琪教授组织河南理工大学、辽宁工程技术大学、中国地质大学等多个高校撰写了矿业“十一五”规划教材《土地复垦与生态重建》,由中国矿业大学出版社于2008年8月正式出版。据出版社统计,该书已售出4200册,反映效果良好。同时,编写了辅助教材《土地整理概论》,由中国农业大学出版社2007.7出版,并被列入普通高等学校“十一五”国家级规划教材。
2.教学手段改革
《土地复垦学》课程内容涉及土地、测绘、生态、地质、采矿等多方面内容,实践性强、新内容不断出现,因此,教学组从2000年开始进行多媒体教学手段的改革探索,同时收集国内外土地复垦方面的录像资料,配合课程内容利用毕业设计制作模拟动画,利用学校的网络教学平台,将课件、图片、声音、动画、录像等资料集于一体,图文并茂、内容翔实、信息量大,充分体现了现代教学理念,符合学生的认识水平和认知规律。
另外,积极探索灵活多样的教学方式,将课堂精讲、课堂讨论、案例分析、录像、上机、实验等有机结合,精心组织安排。不仅极大地激发了学生学习兴趣和热情,而且能促进学生积极思考,挖掘学生潜能,取得了很好的教学效果。尤其是来自山西、山东等国家大型煤矿区的学生,学过本课程之后,积极的利用所学知识为家乡采煤破坏土地的复垦出谋划策,激发他们建设家乡、改变家乡的信心。
3.教学方法改革
(1)“研究型”教学方法
本课程一改过去传统的灌输式教学方法,采用“研究型”的教学方式和方法。具体做法:一是教师对所教的内容有相当研究和准备,并紧密结合科研的新进展;二是教材严格按照学术研究的规范和要求来编写,多提供参考书和论文,在没有教材时编写出讲义试用;三是课堂讲授以探讨问题为主,尽可能帮助学生了解所探讨问题的发展沿革和前沿状况,使学生从诸家研究的比较之中得出自己的独特而可靠的理解和认识,同时专门安排研讨课,对专门的问题进行研讨,提高学生分析问题和解决问题的能力;四是鼓励和帮助学生自己动手完成两三个具体题目。讲课还采用声音、图像等多媒体以及3D模拟等讲授方式,使学生在教室就能对复垦技术和复垦工程的实际情况有感性认识。
(2)双语教学
国外土地复垦技术较先进和成熟,一直以来是我们学习的对象,因此,逐渐将双语教学引入本课程,成为本专业2门双语课程之一。不仅教学组成员均有出国访问经历,而且多次邀请国外专家来校开展学术讲座,拓宽了本校学生在土地复垦领域的视野,并将其引入课堂。2008年邀请3位美国、英国的土地复垦专家走进课堂为本科生授课4学时。
(3)优秀学生提前培养
在对所有学生都尽心尽责培养教育的同时,在实践和研讨教学中注重选拔突出学生重点培养,探讨培养尖子人才的方法。具体方法是:对选中的苗子进入具体科研项目参加研究,同时由于土地复垦国际交流多,我们重点培养可以与国际交流与合作的人才,往往通过安排接待外国专家和参加国际交流活动增加英文交流和科研的能力,通过重点培养,在2006届毕业设计中本人指导的汤世璐同学首次用英文撰写了毕业论文,并用英文进行学士论文答辩,在中国矿业大学的本科教育中开创了先例,荣获学校2006届优秀本科生毕业设计(论文)一等奖和本科生毕业设计(论文)学术成果奖一等奖。
四、实践教学改革
1.实践教学环节的设置
此外,针对本课程实践性强的特点,在理论教学的基础上,增加了上机和实验辅助环节,在国内同类课程中尚属首次,让学生亲自动手做一个规划设计实例,动手操作仪器,增强了学生的动手能力,也加深了对课堂内容的理解与掌握。在实际教学中,上机和实验开始之前,学生一般无从下手,也说明学生对课堂精讲内容的认识不够深入,上机与实验完成后,学生都能独立完成一个小区域的复垦规划与设计,对基本实验设备能熟练操作,学生反应很好,更加印证了实践课不可替代的辅助作用。
2.结合学校建设和科研实践构建教学平台
2005年,课程教学组将土地复垦学课程实践环节与学校“十五”211建设相结合,建立了400m的土地复垦专业实验室,包括物理实验室、化学实验室和温室;结合土地复垦的科研需要自主设计了复垦土壤构造模拟装置、不同土壤基质污染性渗滤试验装置和复垦介质透气性试验装置等多种复垦技术试验或模拟设备,其中“用于自燃矸石山隔离层透气性测试的方法与设备”已授权国家实用新型专利(专利号:2008 2 0123452.9)。上述装置不仅开拓了学生的视野和激励了学生的创新意识,尤其是不仅用于学生的实验、而且作为学生参观教育和参与科研的有效设备,取得了很好的应用效果。
结合暑假实习、毕业实习与设计开展土地复垦的实践教学。2003年9月1日与山东省兖州市国土资源局签订了长达15年的校外实习基地协议。在这里,学生可以参观到井工开采煤矿导致的多种土地破坏形式,如坡地、裂缝、积水等,而且,该地有3个国家投资的土地复垦项目可供参观,复垦工程全面,学生可以获得非常直观的认识。由本教学组教师指导的毕业实习和设计学生均到矿山企业实习,也可以参观矿山破坏土地及复垦工程。此外,结合本地经济发展和“绿色北京”建设,在土地复垦与生态修复方面与北京市科学技术委员会建立全面的合作,重点是建立实习基地和参与其“国家生态修复科技综合示范基地”建设。
3.科研促进教学内容建设
教学组成员均是在土地复垦领域有着多年实践经验的教师,尤其是负责人胡振琪教授,做为我国第一个中外联合培养的土地复垦博士,是土地复垦领域的领军人物,因此,教学组除注重教学研究以外,十分注重结合科研开展教学,将科研成果及时转化为教学内容,丰富了课堂教学内容,提高了教学质量。如上述国家科技进步二等奖是本课程体系确立的重要组成部分,另外,依托科研项目和研究成果,增加了课外教学实践机会,例如,从科研课题中为本科生毕业设计选题,同时设计成果充实到教学当中,形成良性循环。
五、教学改革的效果
经过16年的教学,本课程教学改革与研究取得了卓越成效,主要表现在以下六个方面:
①完成了教学体系建设,形成了五位一体七个环节的教学体系;
②编写了专用教材和辅助教材;
③教学方法由传统的板书、挂图、理论教学模式逐步过渡为多媒体、录像等,开展“研究型”、优秀生提前培养等探讨;
④加强了实践教学,搭建了教学平台,尤其是自主设计设备应用与实习基地建设;
⑤逐步进行双语教学;
⑥将教学与社会需求相结合,培养动手能力强、上手快的人才。
学术论文是一种具创新性的科学研究成果的记录,是进行成果推广和交流的手段也是考核科技人员业务能力和学术水平的重要指标。它是人类知识宝库的基本单元,或为人类精神财富的一部份,并能为科学界有效地利用,对经济建设和社会进步起推动作用。
一、学术论文的分类
学术论文包括学位论文。学位论文是学位申请者为申请学位而提出的论文。这种论文是考核申请者能否授予学位的重要依据,可分为学士论文、硕士论文及博士论文等三种,其水平由浅而深。学士要求达到具有从事科学研究或担负专业技术工作的初步能力;硕士要求达到具有独立从事科学研究工作的初步能力;博士则要求达到具有独立从事科学研究工作的能力和在科学或专门技术上做出创造性的成果。由字数来看,学士论文约一万字,硕士论文约五万字,博士论文则在五万字以上,有时多达十至廿万字。兹分述如下:(一)学士论文大学本科毕业生运用在校期间学得的基础理论和专业知识,进行分析、解决某一不太复杂的科研课题所写的毕业论文,顺利通过签辨者,均可授予学士学位。其条件如下:
1.能够较好地掌握本门学科的基础理论、专门知识和基本技能。
2.具有从事科学研究工作或担负专门技术工作的初步能力。
(二)硕士论文
硕士所提之硕士论文应为指导教授指导下,由研究生本人独立完成者,其论文须有自己的新见解,并在过程中有一定的工作量。一般用于论文工作的时间约一年左右。其基本要求如下:
1.在本门学科上掌握坚实的基础理论和系统的专门知识。
2.具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作能力。
(三)博士论文
博士论文对本学科的发展有重要的推动作用,对本学科水平提高有重要的突破。其基本要求如下:
1.在本门学科上掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,
2.具有独立从事科学研究工作的能力,
3.在学科或专门技术上做出创造性的成果。
(四)一般学术论文
学术论文是论述创新性研究工作成果的书面文件,是某些实验性、或理论性、或观测性的新知识的科学记录,或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结。
学术论文的内容应该有所发现、有所发明、有所创造、有所进步,而不是简单重复、纯属模仿或全盘抄袭前人的成果。学术论文应具有新的信息。
学术论文通常在学术会议上宣读、交流、或在学术报刊上发表等。它反映学科最新的前瞻科学技术水准及其发展动向,体现了科技工作者拥有的成果。
为进一步探讨学术论文写作特点和规律,应从内容性质和结构形式的差别方面将学术论文分为理论型、实验型、描述型和设计型等四大类。理论型论文的重点在于理论证明和分析。依研究对象可分两种:一种以抽象的理论问题为研究对象,其研究方法重于理论推导和运算;另一种则以客观事物和现象的观测数据以及有关的文献数据为对象,其研究方法是对有关数据进行分析、综合、概括及抽象化,并通过归纳、演绎、模拟等过程,提出某种新的理论和见解。一般说来,理论型论文正文结构型式灵活,没有固定格式,可将研究的对象或结果划分为若干有联系的层面,按一定逻辑逐层进行论述。
实验型论文的重点在于设计实验以及对实验结果的观察和分析。它也可分两种:一种是介绍实验本身为目的,重在说明实验装置、方法和内容;另一种是通过对实验结果的分析和讨论,从而认识客观规律。实验型论文的正文结构与理论型论者不同,主要是由实验报告的结构演化而来,并已形成一定约定俗成的格式,一般有『材料和方法、『结果和『讨论等三部份。此三部份仍可做适当调整,其重点内容则必须对实验作说明和分析。
(1)培养石油地址专业人才的综合素质培养具有创造意识、基础理论以及专业知识结构较强的专业素质;培养具有正确的人生观、世界观、价值观以及为责任感、事业心、奉献精神,热爱祖国的政治素质;培养具有勇于挑战,不怕吃苦,克服困难的意志力和毅力以及自我控制和承受能力较强的心理素质;培养高尚的道德文化修养、严肃的工作和生活作风以及严谨的学风、良好的合作和人际关系的道德文化修养;培养具有健康的体魄。(2)培养石油地质人才的综合能力主要包括培养从事外语语言、专业业务活动、开发计算机和应用、表达文字等的知识应用能力;培养自学获取知识的能力;培养创新开拓的能力;培养管理组织、应变、表达语言等的社会活动能力。
2对教学改革中的实践、理论、专业和基础的关系要正确处理
石油地质专业的改革教学中,要摆正实践和理论教学的关系,避免重实践轻理论或者重理论轻实践现象的发生。要在加强基础理论教育的同时,扩宽专业知识和领域。通过国外专业的教学计划,可以看出:在教学总量里,20%的军训、野外现场学习以及毕业论文等实践教学环节,80%的理论教学。在理论教学总时数里,50%的理论基础课,30%的专业选修课和基础课,20%的其他选修课。
3坚持创新改革新路,把石油地质专业教学办出自己的特色
对于石油高校教育改革,石油总公司在1984年的时候就提出了“办出特色”的要求。目前很多高校已经在充分发挥自己的优势,根据未来社会和石油企业的发展,为了培养一致目标的人才,对办学模式进行了探索,对教学内容和课程也进行了大胆的改革。逐渐的形成了自己的特色。如:北京石油大学可以提高对北京地理、师资和生源的优势影响力。使北京石油大学称为研究生的预备基地,办成新型的特色鲜明的地质专业学校。
4更新石油地质专业的教学内容,加强课程体系的优化
教学改革的核心是教学内容的更新和课堂体系的优化,是教学改革的重点和难点。教学内容的调整、删减、充实、更新受到课堂体系优化的影响。(1)大学的课程内容出现了高中的内容或者硕士研究生的内容,严重的影响了四年本科的教学内容,出现了“上提”和“下拉”的状况,是课程内容变得复杂,混乱,增加了学生的负担。(2)课程的内容出现重复,门数过多,对教学内容片面的强调了体系和系统的完整性。(3)跟不上科技的新发展,课程内容陈旧。因此对石油地质的教学内容要进一步的改革优化,采取“删、增、合、建”的方式,建立新的课程体系,增加教学新内容,减少不要必要的门数和课时,以及删去重复的、繁琐的、陈旧的课程等。
5积极地调动教师参与到教改中,建立激励政策
广大教师的精力投入是深化改革的关键。有些高校的教师仍旧延续以前传统的教学模式,在实际工作中忽略了教学工作在学校的中心地位。一部分的教师对教学工作的投入精力还不够,重科研、轻教学的态度很普遍。因此学校应该建立激励政策和措施,积极地调动教师的教师对石油地质专业的教学改革,并且加以高度的重视。学校领导和总公司相关的人员要采取有力的措施,鼓励教师进行教学改革。
6利用多样化的教学手段,改善石油地质专业的教学方式
(1)利用多媒体的电子教材把石油地质教学内容挂在局域网上,让学生们在课后、课前也能阅读使用,加强学生掌握知识的基本要点,通过动画等形式,帮助学生理解疑难问题,采取这样的方式方便了学生对巩固的复习和阅读。(2)利用电子教案,改善石油地质专业的教学方式传统的教学方式,影响了学生在学习过程中遇到的尹娜问题,长时间的得不到解决。随着科技的反战,教师们可以利用电子教案,把涉及到的课程内容进行图片处理。如:分布模式、典型事例、勘探情况等,通过图片加大教学信息量,提高了教学效率。(3)利用录像利用地质背景。勘探状况的录像,组织学生进行观看和讨论,增加它的学习情趣,加深某些问题的认识。(4)课堂讨论积极地引导学生们进行课堂讨论,加强学生的综合能力训练,让他们公开的叙述自己的观点。通过这种形式提高了学生对石油地质问题的表述和思考能力。
7总结
关键词:安置 交点 偏角法 圆曲线 测设
前 言
《礼记》有云:大学之道,在明德,在亲民。在提笔撰写我的毕业设计论文的时候,我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么,也无从知晓未来将赋予我什么,但只要流泪流汗,拼过闯过,人生才会少些遗憾!
非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业,即将走向工作岗位的时刻,我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命,水利是一项以除害兴利、趋利避害,协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作,既要防止水对人的侵害,更要防止人对水的侵害;既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁,又要善待自然、善待江河、善待水,促进人水和谐,实现人与自然和谐相处。这种使命,更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计,我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以,我越发不愿放弃不多的大学时光,努力提高自己的实践动手能力,而本学期的毕业设计,为我提供了绝好的机会,我又怎能放弃?
刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时,我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作,我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算,布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量;用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量,并用条件平差原理进行平差,通过控制点的放样来计算土的挖方量,还有圆曲线的计算与测设。而我研究的毕业课题是圆曲线测设。
大学的最后一个学期过得特别快,几乎每天扛着仪器,奔走在校园的每个角落,生活亦很有节奏。今天我提笔写毕业论文,我的毕业设计也接近尾声。不管成果如何,毕竟心里不再是没底了,挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果,并不断的完善他们,心里感觉踏实多了。
在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器,还有各指导老师的教导和同学的帮助。
开 题 报 告
一、研究课题:《微分曲线的应用》
二、学科地位和研究应用领域
1.学科定义
工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。
2.学科地位
测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。
3.研究应用领域
目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。
国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。
工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。
工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
工程测量仪器的发展工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。
三、工程测量理论方法的发展
1.测量平差理论最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。
2.工程控制网优化设计理论和方法网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。
3.变形观测数据处理工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。
(1)变形观测数据处理的几种典型方法根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。
(2)变形的几何分析与物理解释传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。
(3)变形分析与预报的系统论方法用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。
四、工程测量学的发展展望展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展:
1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;
2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3.工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理;
4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
6.大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。
工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 文 献 综 述
一、圆曲线的详细测设
在各类线路工程弯道处施工,常常会遇到圆曲线的测设工作。目前,圆曲线测设的方法已有多种,如偏角法、切线支距法、弦线支距法等。然而,在实际工作中测设方法的选用要视现场条件、测设数据求算的繁简、测设工作量的大小,以及测设时仪器和工具情况等因素而定。另外,上述的几种测设方法,都是先根据辅点的桩号(里程)来计算测设数据,然后再到实地放样。因此,在实际工作中利用上述传统测设方法,有时会因地形条件的限制而无法放样出辅点(如不通视或量距不便等),或放样出的辅点处无法设置标桩。
在本次毕业设计的论文课题中介绍的几种圆曲线测设的新方法,不仅计算简单、测设便捷,而且可在不需要知道曲线上某点里程的情况下进行,从而避免了按预先给定的曲线点反算的测设数据放样不通视而转站的麻烦。同时,利用本文介绍的新方法,还可以根据线路工程施工进度的要求,灵活地选择性地放样出部分曲线;也可以用于快速地确定曲线上某一加桩的位置;若用于线路验收测量,则更加方便,验测结果更具有代表性、更可靠。
二、全站仪在任意站测设圆曲线及方法交点偏角法测设方法
用全站仪任意站测设圆曲线,安置一次仪器就能完成全部工作。虽然外业计算麻烦,但对于不能设站的转点,可谓方便灵活。但它的不足之处仍然是计算烦锁,对于不熟悉内业的外业工作者,很难实际操作。如果利用一些程序计算器,编制输入:AB 的四组坐标和半径、九个数据的程序,可迅速得出放样数据,简化了外业工作。
为了放样工作的便利,可在平面控制网中纳入一些放样点,构成GPS同级全面网。由于放样点间距离较近,在进行同步环和闭合环检验时可仅考虑各分量的较差,而不考虑相对闭合差。因为,用相对闭合差来衡量是不合理的。由于GPS接收机的固定误差,相位中心偏差以及观测时的对中误差均在1mm~5mm之间,对于几十米的短边,其相对闭合差值势必较大。3)平面控制网的设计主要考虑独立基线的选择以及异步闭合环的设计,要考虑构成尽可能多的闭合图形,并将网中处于边缘的观测点用独立基线连接起来,形成封闭图形。
同理,采用上述思路,也可测设缓和曲线。
在道路、渠道、管线等工程建设中,受地形、地质等条件的限制,线路总是不断转向。为使车辆、水流等平稳运行或减缓冲击,常用圆曲线连接,因而圆曲线测设是线路测设的重要内容。在公路、铁路的路线圆曲线测设中,一般是在测设出曲线各主点后,随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。其测设的方法很多,诸如偏角法、切线支距法、弦线支距法、延弦法等。这些方法有一个共同点:均是在定测阶段放样出的线路交点处设站,以路线后视方向定向,在实地定出曲线主点,然后将仪器置于曲线主点(一般是在曲线起点)处,以路线交点为后视方向定向,进行圆曲线详细测设。这些方法在实际施测过程中,由于各种地形条件的限制以及施测方法的特点,可能会出现以下三种情况:
(1) 在曲线主点处无法设站。
(2) 后视方向太近,定向不准。
(3) 误差积累较大。
为此,在交点可以设站的情况下,可以采用一种新的测设方法—交点偏角法。
本文提出的交点偏角法详细测设圆曲线方法,从上述的计算,测设的方法得知,它具有以下优点:
关键词:精荚教育;人才培养;教学改革
一、改革思路与教育理念
将科学研究实质性地纳入教学过程,实现优势科研成果、科研资源向教学的转化,达到高等学校教学与科研的完美有机结合,实现创新型人才培养,乃是当前高等理科教育面临的重大课题。为了进一步加强基地学生实践能力、科学研究能力和创造性思维能力的培养,我们必须对研究性教学改革的规律进行努力的探索。因此,如何正确处理科研与教学的关系,将科学研究实质性地纳入教学过程,使科研成果有效地转化为教育资源?本科一研究生教育应创建何种教学与研究相结合的氛围,如何在教学过程中通过优化课程结构建立一种基于研究探索的学习模式?如何有效地建立“教师一研究生一本科生”学术群体,是亟待解决的重要问题。
我们的思路是,充分利用地域优势和学科优势,构建贯穿本科一研究生教育全过程,在教学上循序渐进,在教学内容上密切协调,在实践教学的地域上相互关联、特色鲜明、科学合理的研究性教学体系。具体做法包括:
1、根据专业基础课、专业课和专业选修课的不同性质,采用不同的教学新模式,将研究探索的思维意识溶入教学。
2、根据认知一技能一探索一综合的不同阶段,系统改革本科四个年级的野外实践教学模式。
3、实施本科生科学研究培训计划,实现本科一硕士的贯通培养。
4、从本科抓苗子一硕士阶段稳定研究方向一博士阶段特别注重发挥学科群的指导作用。在此过程中培育研究型精英人才。
二、课程教学过程中实施研究性教学
在课程研究性教学改革过程中,我们注重改变以往以验证为目的的课程教学内容,培养学生全新的地学观和综合分析问题及创新性的能力,加强新思维、新技术和新方法在课程教学中的应用,建立特色鲜明、科学合理、循序渐进的课程教学新体系,全面体现研究性教学课程的设计性、综合性及创新性。由于不同课程内容的差异,我们以课程的性质为依据,建立了具有特色的研究性课程教学模式。
1、专业基础课程――综合教学模式
以往的地质专业基础课程教学多是以观察为主,以达到理解课堂中理论的阐述和验证课程中对地质现象形态的描述。我们在新的地质专业基础课程课堂教学中,一方面突出重点,精简原来过于繁琐的记忆性内容,另一方面提出一些学科发展中具有代表性的问题及相应的参考文献,通过学生自己的阅读,写出该方面学科发展综述及自己对这些问题的认识。同时,在专业基础课程的实习教学中只提供基本的地质素材,让学生综合运用所学知识,采用多种方法对所提供的地质现象、地质剖面进行分析,最终作出地质分析报告。教学中还提出一些学科前沿的热点问题进行讨论,学生最终以课程论文的形式完成教学的考核。实践证明,这些是加强学生动手能力、综合能力训练行之有效的方法,对于提高学生思维能力有着良好的作用。
2、专业课程――现场实践教学模式
部分专业课程,如构造地质学、矿床学、第四纪地质学等的课间野外现场教学是自20世纪70年代以来我们长期坚持的教学环节,并在长期教学过程中,不断继承、调整、改革而建立起来了新的教学模式。通过课间穿插的现场教学,使学生认识和掌握野外考察研究的程序、研究内容与工作方法,提高综合分析的能力,为今后的科研工作进行方法、思路、综合能力和科研报告编写的训练,提高学生的科研能力。
3、专业选修课程――研究性教学模式
对于本科高年级学生的专业选项课程,在充分掌握课程基本知识点的前提下,以教师命题和学生根据学科发展自己提出问题相结合的方式设立专题,给学生更多的空间在课外利用各种渠道收集与专题相关的资料,并严格按科技论文的形式撰写各种形式读书报告(学科发展综述、存在科学问题以及自己的看法与认识等等),不但培养学生独立收集阅读文献和综合分析资料的能力,而且还锻炼了科学研究的方法和技能。
通过上述系列课程教学方式改革,在一定程度上改变了传统的教学体系和教学方式方法,完善了本科阶段的研究性教学环节,学生的素质、综合能力全面增强。
三、野外实践教学过程中研究性教学改革的实施
实践是一切真知的源泉,对以实践性强为突出特点的地球科学而言,地质演化历史之长,各种地质现象及形成过程之复杂,绝大部分是无法模拟或不可再现的。因此地质学的特点要求必须有与之相适应的实践教学体系。实践过程就是认知思辨、训练能力、提高素质、启发思维、激发创新的过程。地质现象的不同观察和不同认识、不同学术观点的讨论是培养正确的地球科学思维观、独立思考和创造性思维的过程。地球科学的发展和社会进步对人才的需求促使国内外地学工作者和教育者努力探索实践性教学环节和课程设置。随着思维科学和新技术、新方法的不断发展,将科学研究引入教学、培养学生创新能力,教学方式方法,均正在发生着重要变化,并取得了显著成效。
实践性教学过程在完成从单科性向综合性,从认识性、继承性向研究性,从验证向创新,从灌输式向启发式、讨论式,从传统向高科技的思想观念和方法转变的基础上,突出以学生为主体,全面改造实践性教学环节的教学方法和方式,实现知、辩、行的全面训练,培养基本素质和综合思维,激发创新精神,具体内容包括:
1、在已有实践性教学改革的基础上,统筹本科四年的不同阶段、不同课程的教学内容和计划,构建课堂教学与实践教学内容协调配置,时间穿插的循序渐进的实践性教学新体系、完善本科实践教学环节。
2、建设部分理论课程室内实践和课间野外实践教学的实践教学模式。
3、建设秦岭造山带与相邻地区在地域上相互关联,具有丰富大陆地质内涵,在教学内容上循序渐进,具有科学性、综合性和前瞻性的不同年级野外实践教学基地和不同理论课程的课间野外实践基地。
4、发挥学科优势,实现科研资源向教育资源的转化,完成不同年级、不同实践教学基地的教学内容建设和教材建设。
5、探索实践教学认识一技术方法一多学科综合思维与创新的实践一研究性实践一创新性实践的循序渐进的实践教学方式、方法。
6、建立数字地球实验室,在实现硬件和软件建设的基础上,开发新技术、新方法与传统的行之有效的地质方法密切结合,便于操作的研究方法。
7、建立与实践性教学体系配合的、科学、自律的
管理体制。
8、在实践教学过程中,加强人文素质培养,增强相互协作的团队精神,形成既有严谨的学习风气,又有集体性与个性共存、生动活泼的人文环境。
四、学生科学研究训练计划的实施
为了加强学生科研能力的培训,我系设立地质学本科学生创新课题研究基金。我们设立创新基金的宗旨是:强化学生的开拓精神和创新意识,培养他们的创新思维、创业精神和实践能力,使其能尽早地参与科学研究、技术开发和社会实践等课外学术科技活动,并得到基本的科研训练。创新基金的资助原则为“理实结合、突出重点、鼓励创新、注重实效”。资助办法为“自主申请、公平立项、择优资助、规范管理”。为此,我们成立了“学生创新基金管理领导小组”,对基金重要事项和基金项目资助经费进行管理。
2003年度,我系批准创新基金立项21项,总资助金额达10.25万元,研究领域涉及岩石学、矿物学、矿床学、地球化学、古生物学、古生态学、石油地质学、环境地质与灾害地质学、工程地质学等十余个学科领域。2004年度立项17项,投入总经费9.8万元。2005年度,批准创新基金立项18项,总资助金额达10.50万元。2006年批准创新基金立项16项,总资助金额达11.50万元。
目前,2003年度创新基金项目已全部结题,提交学术论文42篇,其中28篇已分别发表于《岩石学报(SCI源期刊)》、《地质通报》、《地球科学与环境学报》、《西北大学学报》等学术期刊。另有3项成果分获西北大学挑战杯特等奖和二等奖。这充分表明,创新基金计划的实施成效十分显著,对提高高年级本科学生的创新能力,以及实现本科一硕士研究生的贯通培养有极大的推动作用。
2004年度创新基金共提交学术论文23篇,部分论文分别发表在《科学通报(SCI源期刊)》、《地质通报》和《西北大学学报》等学术期刊上。
2005年度、2006年度的创新基金也在有条不紊的执行中。
五、强化学生科学研究学术氛围
为配合创新基金的实施,使学生能够积极参与科研项目的研究和学术交流活动,为本科生搭建一个较好的学术交流平台,地质学系积极鼓励学生创办了自己的学术刊物,进一步提高学生的理论水平、写作能力和综合素质。2004年,由地质学系学生自行撰稿、自主编辑的学生学术刊物《地学新苑》创刊,地质学系400多名同学从此有了一个采撷思想火花、交流学习心得、进行学术交流的园地。至今该刊物已出刊5期,发表学术小论文50余篇。
六、从本科抓起,为“百篇优秀博士论文”培养后备人才
西北大学地质学系建立了完整而有特色的本科生和研究生培养体系。高层次的人才培养从本科生抓起,实施导师制和创新基金研究计划,筛选出有培养潜力的苗子;硕士阶段稳定研究方向,注重科研能力培养;博士阶段发挥整个学科的指导作用,重点放在创新能力的培养。只要学生根据自己的特长稳定在某一研究方向上长期不懈地努力,就能凝练出重要意义的科学问题和取得创新性研究成果。同时,抓好教学各个环节,实施教学改革和加强课程建设,取得丰硕成果。
在本科筛选培养阶段,采取师、生双向选择最终确定的方式进行。即由不同研究方向的教师根据自己的科研特色和研究实际,提出科研小课题(有限时间、有限经费、有限目标),学生根据自己的兴趣和特长选择课题,将导师制与创新基金有机地结合在一起,初步形成了教师―研究生―本科生研究群体与教师的科研项目―研究生的论文选题―本科生的创新基金等多层面的课题组,从而将导师制、创新基金研究计划、实验室开放及本科毕业论文有机地融为一体。这一措施,使部分高年级本科学生实质性地独立承担小课题或加入到教师的科研群体中。本科学生―研究生―教师共同进行野外工作、同场参与学术报告和学术讨论,形成了颇具西北大学特色的科研群体模式,真正实现了将科学研究实质性地纳入教学过程,实践教学由综合向研究性的转变。从而使本科科研训练实践教学产生了质的飞跃,学生以第一作者身份公开发表的论文数明显增加。
在博硕士研究生培养阶段,采取以导师为主、导师负责与指导小组集体培养相结合的方式,充分发挥整个学科的指导作用。以参加科研课题为主线,着重培养研究生独立进行野外和室内创新性科学研究的素质和能力。培养过程中采取理论学习与科学研究实践相结合,知识传授与素质教育相结合,基本训练与能力培养相结合的原则,特别注重对于创新能力、科学道德、严谨学风和敬业精神的培养。此外出台硕博连读政策,以稳定部分学生的研究方向:举办研究生论坛和科学沙龙,为研究生搭建学术平台。实践证明这套培养方案行之有效,先后有四篇博士论文被评为全国优秀博士学位论文。
七、结语
1、将科学研究实质性地纳入教学过程,实现了优势科研成果、科研资源向教学的转化,达到高等学校教学与科研的完美有机结合。
2、通过高年级本科学生科学研究培训计划的大力度实施,初步实现了本科一硕士研究生的贯通培养,极大地提高了学生的创新能力和独立研究能力。