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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篇机电本科毕业论文,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。
关键词:煤及煤层气;毕业论文(设计);存在问题;对策
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)02-0206-02
教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知:“毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计(论文)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,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。同时,毕业设计(论文)的质量也是衡量教学水平、学生毕业与学位资格认证的重要依据。”本科毕业论文(设计)作为一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学环节,是培养学生综合素质和工程实践能力、创新能力的重要载体;是对学生知识、能力和素质的全面检验;也是一所高校教育教学质量的直接反映。它对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响。
一、煤及煤层气工程专业本科毕业论文(设计)特点
“煤及煤层气工程”专业是我国高等学校近年新设教学研究方向,其设置符合我国煤矿瓦斯灾害治理及煤层气开发利用对专业人才的需求。煤及煤层气工程专业是一个要求理论基础宽厚,偏重实践的专业,其培养要求学生具有脚踏实地、勇于创新的能力。随着国家能源政策尤其是煤矿整合治理的进行及煤层气商业化的实现,对煤及煤层气工程专业的学生需求量很大,煤及煤层气专业学生刚读大四已与用人单位签约,且毕业生数量远远不能满足企、事业单位的需求。煤及煤层气工程专业本科毕业设计(论文)具有以下特点:
1.选题范围广。由于煤及煤层气工程专业在本科期间开设了钻井工程、完井工程、煤层气排采、井下瓦斯抽采、采煤学、矿井通风与安全、煤层气地质学、矿井地质学、瓦斯地质学等学科课程,毕业后,既可从事地面煤层气勘探开发,又可以从事煤矿井下瓦斯灾害治理,因此,煤及煤层气学生本科毕业论文(设计)选题广泛,涵盖了采矿工程、安全工程、地质工程、物探工程等专业核心课程。
2.紧密联系实际。煤及煤层气工程属于工科专业,绝大部分学生毕业之后将在煤矿生产企业、煤层气勘探开发公司从事技术工作,怎么样能够更快、更好地适应、熟练掌握并在自己的技术岗位上能够有所创新,本科期间的教师的教学至关重要,好的教学,能够将理论与实践相结合,有利于培养学生看待问题的思维方法。本科煤及煤层气工程本科毕业设计是对其所学知识的融合,同时,也要紧密结合现场实际情况,并寻求解决问题的方法和途径。因此,要利用毕业实习的机会,使毕业课题的选取与现场生产过程中存在的问题要紧密联系,对于优秀的学生,要通过实习,能够发现、解决生产中存在的问题。
3.综合考察性强。煤及煤层气工程专业涉及课程门类多、跨越大但又不失专业性。既要懂得井下的安全生产,又要明白地面煤层气的勘探开发;既要能看懂机械图纸,又要会土木实施;能测量会勘查……总而言之,为掌握煤层瓦斯的赋存、运移、产出规律,与之相关的巷道部署、设备选型、施工作业、测绘测量等等都需要具有一定的专业知识,才能将所学能所用。环环相扣、相辅相成,对综合能力考察能力强。
二、煤及煤层气工程本科毕业论文(设计)存在问题
1.选题存在一定的盲目及随意性。统计分析河南理工大学2009―2013年煤及煤层气专业毕业生去向主要有三类:第一类是考取了硕士研究生,占26.4%,第二类是在相关的煤层气开发公司就业,从事地面煤层气的勘探开发,占24%,第三类是从事煤矿井下瓦斯抽采及安全管理工作,占41.6%,其余占8%。绝大多数学生在毕业选题之前个人毕业去向已经确定,但在选题过程中,往往选择难度较小的毕业课题,管理较为宽松的指导教师,甚至有少数同学认为无所谓,做什么课题都可以,并没有与自己的以后相关工作进行关联,具有较大的盲目性和随意性。
2.学生实习落实考核不到位。毕业实习作为毕业论文(设计)必不可少的一环节,为毕业论文(设计)提供素材及支撑,起到了理论联系实际的作用。但限于近些年煤炭行业整体不景气,用人单位出于安全考虑并不愿意接收实习学生,尤其是煤矿井下,往往即使同意到矿实习,也难以实现井下学习的目的。单靠指导教师的推荐能获取实习机会的学生人数有限;同时,少数学生在联系实习时,害怕被拒绝,害怕和人沟通,甚至是由于惰性不愿意深入现场进行实习;学校对毕业生实习尽管采取抽查等形式,但也不能从根本上对学生的实习情况及实习效果进行考核。
3.重答辩结果轻过程管理。本科毕业答辩不仅仅是对学生论文(设计)的一个展示和体现,更是对其本科四年学习的一个总结合凝练。但答辩过程中,往往侧重于对论文(设计)本身的就事论事,而弱化了论文(设计)之外的相关专业理论,对其实习、选题、开题、中期等各环节缺乏有效的考察,并且在最后的答辩过程中也难以体现。而过程往往决定了学生掌握理论知识及技能的水平,防止了少数学生在极短时间内粘贴融合成最终论文(设计)却能取得不错的答辩成绩的弊端。
三、解决对策
1.端正态度,明确职责。(1)指导教师负责指导毕业论文(设计)的全过程,指导学生独立完成所承担的毕业论文或设计课题,对论文的选题方向、思想观点、结构格式及文字质量负指导责任,并对学生的论文成果及表现做出评价。(2)指导的重点应放在基本概念和理论的正确理解和应用,综合分析能力,测试、计算及编图的基本技能,文字表达能力,正确的思维,优良的学风及专业外语阅读能力等方面。(3)贯彻“因材施教”的精神,应针对每个学生的学习基础、综合分析和独立工作能力等方面的差别,在确定选题、论文的内容要求、指导方案等方面区别对待。根据每个学生的情况,指定阅读有关的中文资料及与论文有关的外文阅读材料,供学生编写论文参考。(4)鼓励和保护学生的创新精神,在指导中要善于发现学生在分析研究过程中的独创精神,加以正确引导。(5)培养学生实事求是、理论联系实际的科学态度,告诫学生在论文中引用别人成果及观点时应注明来源,尊重他人成果。
2.联系实际,认真选题。毕业实习是本科生在经过三年半的通识教育课、专业基础课、专业课、课程设计以及各种教学实习之后,在毕业论文(设计)之前,到科研院(所)、生产企业等单位进行的综合实习,是学生综合运用所学知识,学习科学研究或工程设计的基本方法,培养实践动手能力、科研能力和创新能力的重要教学环节。通过毕业实习,巩固所学理论知识,了解煤及煤层气资源勘探、煤层气开发领域的现状,在实践中检验学生理解和掌握书本知识的程度。但在进行毕业论文(设计)时,教师要结合学生自身素质、个人兴趣、毕业实习情况、已签约工作性质等有针对性、目的性地进行布置,使学生能够在众多课题可选范围之内,选择出具有一定挑战性、对工作具有较强指导意义的课题进行研究并做出相关的设计或毕业论文。
3.考察效果,注重过程。毕业论文(设计)目的是培养学生运用所学的理论知识及基本技能进行综合分析和解决实际问题的能力。具体要求是在现场(野外)调研、测试分析、收集资料的基础上,系统整理和分析各种实际资料,编制各种图件,分析和论证有关煤及煤层气勘探、煤层气开发等问题,提出个人的认识和见解。因此,在答辩过程中,问题设置不应仅仅局限于论文(设计)结果本身,更应该侧重对于论文(设计)的整个过程的提问。同时,要加强教师在毕业实习、选题、开题、中期报告、论文(设计)终稿、汇报PPT等环节的考察和监督,从而提高最终的论文(设计)质量。
本科毕业论文(设计)是大学本科教育最后一个实践环节,是大学四年学习成果的集中展现,在分析研究煤及煤层气工程专业本科毕业论文(设计)特点的基础上,查找其存在的不足,并提出了相应的对策,以期能够提高煤及煤层气本科生的毕业论文(设计)水平,相信只要端正态度、明确职责、扎实落实、细化管理、注重过程、精心指导、全面监控、科学评价,就一定可以把煤及煤层气工程专业的本科毕业(论文)设计提高到一个新水平。
参考文献:
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关键词:目标分阶段 过程管理 指标控制
中图分类号:TD21 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0170-02
毕业设计教学过程,是实现本科培养目标要求的重要培养阶段;是学生毕业前的最后学习阶段,是学习深化与升华的重要过程;其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识,分析、解决工程、科研问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练。培养学生正确的思想方法,树立严谨的治学态度和理论联系实际的工作作风。因此如何提高毕业设计质量,一直是许多院校教学研究的重要课题。近年来,由于高等教育规模扩大,教学资源紧张,师资、设备和实验室空间不足,学生的就业压力增大等各种原因,致使高校本科生毕业设计质量呈下滑趋势。如何加强毕业设计工作的管理,使毕业设计工作真正成为实现培养目标的重要教学环节,成为全面检验和提高学生综合素质与实践能力的主要手段,达到对所学基础理论知识的深化与升华,是高校教学管理部门急需探讨和解决的问题。
1 毕业设计中存在的主要问题
毕业设计是高校教学工作的一项常规性内容,经过近几年的不断改革取得一些成绩和进步,并制定出台了相应的规章制度,但也存在一些问题给毕业设计质量产生了一定的影响,主要体现在以下一些方面。
第一,教研室教师人数有限,其他教学和科研任务繁重,对指导时间有限,无法做到亲自指导每一名毕业设计学生,对学生在设计中遇到的问题不能及时进行指导,致使学生的问题积累,影响设计的正常进行及设计质量。
第二,部分学生出勤率较低,毕业设计的时间难以保证。毕业设计时间正好是学生求职择业的高峰期,在毕业论文(设计)过程中,已经找到就业单位的同学,很多放松了对自己的要求,认为工作已经落实,只求及格就行,没有找到就业单位的同学,面对各种招聘信息,难以安心,不能集中精力从事毕业论文(设计)。导致部分学生开题工作做得不够细致,对题目的理解不够深刻,致使设计(论文)或图纸与设计任务书有较大的偏差,有时出现图纸和设计说明书对应不起来的情况。
第三,学生的基本理论不够扎实。对设计题目缺乏总体把握,解决问题能力较差,例如不能够对问题进行分析解决,设计各部分之间的联系不清,内容绘图、编写说明书的规格及内容、国家标准的运用、技术语言的运用、引用资料的规范等存在不同程度的欠缺。答辩中有一大部分学生对自己的课题和工作表述思路不清、语言逻辑性差、技术用语不准确。
所有这些为毕业设计的正常进行产生了不同程度的影响,针对这些情况,我们在连续几年改革实践的基础上设计了分阶段细化任务,逐步实施、按指标检查的过程管理方案,提出了设计目标分阶段实施,按指标完成的新模式,强调对任务的细化,分阶段实施的方式,使设计任务更加具体。采取了指导教师值班,学生带任务考勤的考勤方式、优秀及不及格设计均进行二次答辩的答辩制度。以下就毕业设计制度建设、设计过程控制、学生考勤及答辩等问题展开讨论。
2 毕业设计过程管理探索
2.1 提高对毕业论文(设计)管理的认识加强制度建设
高校应从提高对毕业论文(设计)教学的认识入手,使毕业设计的参与者充分认识到毕业设计在总结深化学生所学知识、提高指导教师业务水平及评价高校办学水平方面的重要作用。把毕业论文(设计)教学工作提高到与组织课堂教学并重的地位。充分认识到毕业论文(设计)是整个教学中的重要环节,是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验;是衡量高等学校教育质量和办学效益的重要评价内容。毕业论文(设计)质量的高低是评价教学质量高低的重要检测标准,也是对学校整体教学质量的综合检测。
因此,在毕业设计过程中,应根据毕业设计(论文)撰写的实践过程,对毕业论文(设计)的组织领导、指导教师指导资格的审核及职责、毕业论文(设计)的选题、撰写要求及书面格式、毕业论文(设计)撰写过程的管理及检查监督、答辩资格审查、答辩程序规则及成绩评定等进行详细的规定。建立毕业论文(设计)管理的规章制度和规范,进而使毕业论文(设计)的管理就会有章可循,有法可依,才能使毕业设计(论文)的撰写和管理更具有了可操作性。
2.2 设计目标分阶段实施
由于采矿工程本科毕业设计大纲要求做关于矿井设计方面的内容,任务较重,对于一个给定的题目涉及机电、地质、力学等方面的知识,需要学生在设计过程中查阅大量设计规范及手册,学生往往觉得无从下手,或是将重点放在自己所熟悉的部分,而其他部分考虑较少。对此,要求充分发挥教研室的作用,将毕业设计按内容划分为设计初期、中期、后期三个阶段,教研室在上报设计计划时,对设计任务进行细化,首先根据设计内容制定设计分阶段实施计划表,即将设计任务按阶段进行划分,制定出本阶段需完成的主要任务及主要的考核指标,然后在制定设计任务周历表,将每阶段任务按设计周进一步细化,制定相应的周设计计划及考核指标,结合周考勤表来掌握设计的完成情况,同时将较为复杂的设计任务分解为可操作的小目标,可加深学生对设计任务的理解,减小其畏难心理。使整个设计任务在完成小任务的基础上轻松完成。系部也可以通过各指导小组提交的计划表对学生涉及进展及完成情况进行随机的抽查,以便掌握毕业设计进展情况。
关键词:测控技术与仪器;毕业设计;产学研结合;教学改革
作者简介:李雅峰(1979-),男,陕西汉中人,天津工业大学机械工程学院,讲师;郗涛(1974-),男,山西阳泉人,天津工业大学机械工程学院,副教授。(天津 300387)
基金项目:本文系天津工业大学教育教学改革立项重点项目(项目编号:06323)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0181-03
毕业设计是本科教学过程中时间最长的综合实践环节,是对本科生四年课程学习和实践的总结,是毕业生步入实际职业生涯或者接受研究生教育的教学准备。同时本科毕业设计是对高校教育培养质量的重要评价指标,对于提高学生的创新素质和应用能力,增强学生在择业竞争力等诸方面具有重要意义。
测控技术与仪器专业是仪器科学与技术一级学科的重要分支,主要学习光机电一体化的精密仪器理论、控制理论和测控仪器的设计方法,以及测控系统的设计、应用及开发能力。天津工业大学测控技术与仪器专业在国内高校中的起步较晚,与同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”博士后流动站的天津大学相比,在软硬实力方面也有不小的差距。
因此从向国家教委申报测控技术与仪器专业之始,为有创新、有特色的办好测控专业,对该专业包括毕业设计的各个教学环节进行了探索,其人才培养模式也是目前天津工业大学亟需研究的问题。
本文立足天津工业大学创新性应用型人才的培养目标,根据测控技术与仪器专业的培养模式与现状,针对当前毕业设计环节存在的问题,探索符合人才培养规律与学校现状的毕业设计模式,逐步完善毕业设计过程的各项质量管理机制,提高毕业论文质量并促进应用型人才创新能力的培养。
一、测控专业毕业设计存在的问题
首先是就业与考研的影响,这也是全国所有高校都存在的问题。天津工业大学的毕业设计教学环节安排在大四第二学期,而此阶段正值本科毕业生择业就业的关键期。很多用人单位要求已签约的学生提前入职或实习;另外没有签约的学生离校奔波赶场求职,把全部精力都投入到找工作之中;通过国家研究生分数线的学生,每年的三四月进入复试环节,导致这些学生在此期间无暇顾及自己的毕业设计。
其次是部分学生对毕业设计的重视程度不够,态度不认真,不少学生认为毕业设计就是走形式,不论论文优劣和答辩表现好坏都能最终通过。毕业设计进度不能按照计划进行,各环节步骤拖延,以及后期的赶工导致论文粗制滥造、抄袭现象严重。
再次是选题带有盲目性。部分学生既不了解选题的主要内容,又对自己的个人能力估计不足,仅凭毕业设计题目名称和对指导教师的喜好进行选题,结果在毕业设计过程中才发现选题和自己的专业特长以及职业方向相去甚远,从而产生倦怠和消极情绪;部分学生选择毕业设计课题时,避难就易只求完成,不向优秀毕业设计方向努力,从而影响了毕业设计的进度和质量。
最后还有个别指导教师毕业设计选题过于陈旧,实质内容多年不变,或是题目虽有变化但是内容不变。有的教师放松对学生的要求,没能达到每周见面辅导两次的要求,或安排给自己的研究生进行指导,在中期检查和答辩时给分随意,造成毕业设计质量下降。
二、对天津工业大学测控专业学生毕业设计的探索与成效
1.以竞赛和科研为基础的毕业设计
学生参加学科竞赛和科研项目可以有效的把毕业设计时间前移,并且对毕业设计题目有所准备和认识。各种学科竞赛始终贯穿于测控技术与仪器专业的综合性实践教学环节中,以赛代练的方法能培养学生的专业技术和创新能力,把毕业设计作为学科竞赛项目的一个拓展和深入,参加过学科竞赛的同学继续在教师指导下深入,使其可以延续性地完成过去感兴趣的方向。
此外毕业设计可以结合在指导教师的科研任务中。科研项目所能提供的设备、场地、经费可以有效提高他们的动手能力和科研能力,同时有利于提高毕业设计质量,另外也能调动广大学生的积极性,使其更加善于观察和解决现实存在的问题。本科生毕业设计作为教师科研项目的子课题,可以加快教师科研项目的研究进度,使教师更有时间和精力在战略上掌控和把握自己的科研项目。
通过近三年对测控专业本科毕业生的统计,省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上,参加指导教师科研项目进行助研活动的学生有23%,最终绝大多数学生的毕业设计选题与自己的竞赛项目和科研任务有关。通过近年来获得的成绩表明,以竞赛和科研为导向的培养模式,是提高毕业设计质量的有效途径。
2.大力支持校企联合指导毕业设计
毕业设计期间,许多用人单位希望学生能到单位去边做毕业设计,边进行上岗培训,而学生也愿意到单位进行毕业设计,在工作学习的同时还可以得到一些薪酬。学生到就业单位进行毕业设计可以很大程度的保证毕业生做毕业设计的时间,还可以充分利用企业的经费、仪器、场地和技术力量,完成企业需要的技术课题。对于企业而言,这些已签约准备进入到企业的学生就是未来的员工,这使得企业有强烈的育人责任感,因而从人力、物力、财力等方面给予大力支持。
校企联合毕业设计采用共同指导的方式,以企业为主、学校为辅。毕业设计题目经校企共同协商确定,校内指导教师负责过程管理,制定进度计划,监督设计过程,并负责审核毕业设计的进度状况和完成情况;企业工程技术人员则负责对学生具体设计内容进行指导,提供相关技术资料,以及学生与工作现场、设计企业单位关系的协调。
学校和企业共同指导学生完成科研与工程课题,可以增加学校教师了解企业技术发展和技术应用的机会,有利于提高教师的实际工程能力,为教师科研工作提供了许多便利。近三年来测控专业校企联合指导毕业设计的毕业生人数有逐渐增加的趋势,校内教师联系和管理在岗学生,使企业不把学生当成一个廉价劳动力来使用,控制好毕业设计的进度状况和保证质量,也是今后毕业设计管理体系中的重要课题。
3.选题突出天津工业大学纺织特色和地方产业优势
天津工业大学纺织科学与工程学科是国家重点学科,有百年办学的历史和经验,并拥有以“先进纺织复合材料”国家重点实验室为代表的一批高水平研究基地,依托纺织学科优势天津工业大学测控技术与仪器专业毕业设计选题中也要突出纺织特色,使用新的技术手段和技术路线对纺织工艺、纺织材料的检测以及纺织设备和纺织过程进行控制。不但可以利用学校重点学科的先进设备进行实验,而且将纺织专业与测控专业结合起来,尽可能满足学生的兴趣和爱好以及就业的需要,使得学生成为具有纺织和纺机知识的复合型人才。测控专业的毕业生每年在择业期也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车,每年有30%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位,从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。
此外,在本专业学生的培养过程中主动与地方优势产业对接,注重服务于地方特色产业,对扩大就业范围、提高就业率以及实现应用型人才的培养目标具有重要意义。天津工业大学所在的天津市具有风力发电产业集成优势,在各产业园区共有近百家风电设备整机和风电产业配件的制造厂商,在风电制造领域如叶片材料、增速齿轮箱、发电机以及风电控制设备等方面都具有较强实力。以风电为载体的测量与控制毕业设计选题,可以让本专业的毕业生在天津地区的就业市场上具有特色优势,特别是进入歌美飒、维斯塔斯、苏司兰等大型国际名牌风电企业的毕业生也增加了很多。测控技术与仪器专业的毕业设计选题突出了与地方优势产业相结合的特点,积极联系相关企业的技术研究中心,有针对性地解决实际问题,提高了就业竞争力。通过对近3年测控专业毕业生进行分析,发现有73.3%的毕业生选择留津就业,其中有48.6%的毕业生进入纺织、风电等地方优势特色行业中进行就业。
4.完善毕业设计质量监控与保障体系
首先,在毕业设计选题阶段要坚持模式创新,毕业设计内容要有一定的深度和广度,要注意与专业知识结构的联系;要体现本专业新工艺、新技术的研究方向,体现专业特点和学校地区优势特色,体现实际意义与经济效益。首先系主任先对毕业设计题目进行考察把关,然后测控系的指导教师开教研会讨论各个题目的工作量、层次和深度等,集思广益保证每个设计选题的内容和方向,最后在毕业设计选题阶段,指导教师需要向学生公开设计任务书,并且实行指导教师和学生双向选择,这样既避免了学生选题过于集中,又能防止学生盲目选题。
其次,天津工业大学制定了完整的毕业设计工作管理规范,对毕业设计的选题、开题、中期检查、评阅、答辩等一系列环节进行审核。在2013年的毕业设计中,天津工业大学教务处首次启用了网上毕业设计信息管理系统,能行之有效地提高毕业设计效率,并成为监控毕业设计质量的良好平台。该系统使学生和教师都能在程序框架中明确自己的职责,能够使师生之间互相评价与互相监督,同时教务管理人员也可以随时登陆信息系统检查毕业设计进度,并对完成情况进行考核。
最后,毕业设计答辩是检验毕业设计质量的重要阶段。毕业设计答辩以毕业设计过程中的工作态度、毕业设计方案设计、结论与论据、外文翻译质量以及答辩思路条理和问题回答等六大项作为答辩成绩依据。近三年来测控专业毕业答辩如果有校企联合毕业设计的毕业生,则必须邀请企业技术人员作为答辩小组的成员,以保证答辩中技术性问题环节。答辩采用末尾淘汰制,每个答辩小组排名最后的两位学生需要进行集中式二次答辩,二次答辩小组成员均由各组组长再要求一位督导组成,以严格把握毕业设计的质量。同时,为给低年级学生提前进行毕业设计的启蒙,答辩环节提倡并组织测控专业低年级学生进行观摩,以提前培养学生认真对待毕业设计的态度。
5.加大教师交流、学生奖励和抽查评优
首先,毕业设计指导教师互相交流和学习可以增加毕业设计工作经验,调整思路和工作方法,提高工作质量和效率。比如测控专业的教师和信息学院、自动化学院相近专业的教师进行交流,与其共享技术资料和开放实验室等。对于纺织、纺机等的测试与控制毕业设计选题,可以邀请纺织工程学科的教师进行团队式毕业设计指导,这样更利于指导教师和毕业生成长,保证毕业设计质量。
其次,天津工业大学加大了对获得优秀毕业设计学生的奖励,提供科研基金鼓励学生投稿、申请专利、软件著作权等。天津工业大学将学生毕业设计与毕业评优和就业挂钩,作为综合素质考核的条件之一,对测评结果优良的学生优先向用人单位推荐。近几年来测控系每年都安排优秀毕业设计的学生作讲座,和低年级的学生交流,使低年级学生对毕业设计有初步的认识。从而促使学生平时就注重综合素质的提高,激发其个人潜能,有利于提高专业人才培养质量。
此外天津工业大学也辅助以抽样评估工作对本科生毕业设计进行质量监控,特别是对抽查的本科生毕业论文进行,以减少和杜绝论文的抄袭。由于校级教务部门质量监控的范围有限,只能抽查全体毕业生中的很小的一部分,因此毕业设计质量保证体系要从根本上依托二级学院和教研室,特别是指导教师的力量。另外,鼓励指导教师和学生参加各级毕业设计评优比赛,在各级评比中找出差距和不足,进一步提高毕业设计质量。从2012年开始测控专业所有毕业生的论文都要经过论文抄袭自查环节,此举也使整个毕业设计管理工作更加严格,毕业生撰写毕业设计时更加认真和具有创新性。
三、总结
高等院校的职能经历了由培养技术人才兼顾科学研究,再扩展到对接产业服务社会的过程。而毕业设计是高等教育中的一项理论密切联系实践的综合环节,是毕业生理论水平、创新思维、自学能力等素质的全面展示。经过近八年的教学探索和实践,天津工业大学测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制特色,侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养。作为高等学校教学计划中最后的综合性教学环节的毕业设计,初步取得了一定的成效和经验,并且得到了较好的社会评价和用人单位的认可,但随着社会经济的发展、科技水平的提高以及教学改革的深化,测控技术与仪器专业的毕业设计模式仍需不断改进。
参考文献:
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摘要:基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统,该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解,掌握车间柔性制造的方法,最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例,论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。
为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中,有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中,为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础,学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外,筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中,我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统,由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性,系统中不同生产厂家的设备可相互兼容,便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性,实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员,做到资源共享,扩大受益面。
一、FMS系统组成
柔性制造系统机电一体化训练设备,包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。
工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器,电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度,实现零件位置对准,同时设置检测开关,通过PLC采集至计算机,判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后,系统驱动锁紧装置进行物料定位固定,上位机按指定程序控制六自由度并联机器人,进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮,进人数控雕刻机控制界面,三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻,通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码,然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机,雕刻机执行G代码。
零件前序加工完毕后,计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。在主界面中点击立体仓库状态按钮,进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况,系统实时检测各个仓位的状态,然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位,操作者通过观察状态位的图标情况,操作者就可以知道哪个仓位是否为空,并且知道各个仓位物件的重量,通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品,每一类成品的个数及总重量。
二、系统特点
(1)包含多种关键技术及单元,使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。
(2)结合机电教学,编制了的实验指导书,包含多个实验:为了方便教学实际使用,我们为系统提供了专门实验指导书,其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验,供本科生、专科生和研究生专业选开,教师也可以根据实际情况,在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。
(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。
(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。
(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。
(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性,系统采用了开放式结构,提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数,不用了解底层复杂的时序和操作过程,只需要在VC或VB中简单的几行代码,学生即可开发出自己的运动或控制功能,激发学生的学习兴趣。
(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。
三、如何应用FMS进行本科实验教学
由于近年来高校的扩招,学生人数大幅上升,而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等,需要的时间较长。因此,大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:
3.1开设综合设计性实验
本中心老师提出项目申请,参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目,通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下,首先查阅文献和学习FMS的有关知识,编制程序,上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定,一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定,实行弹性制,不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少,在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。例如:作业计划与调度教学实验。
“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息,设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统,使目标函数“最长流程时间”的值最小,然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解,掌握车间调度的方法,培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:
(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象,也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;
(2)提供一个很好的仿真环境及工具,用来建立仿真模型,使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;
(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境,使学生了解并掌握该算法的原理,并在仿真环境中实现算法,得到仿真结果;
(4)提供一个真实环境,如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型,在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。
针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况,即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题,目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间,由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间,也等于一批工件的最长完工时间Cmax。
设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……,,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间,Pk表示工件Si在Mk上的加工时间,K=1,2,3,……,m;i=1,2,……,n,式(1)是一个递推公式,当由式(1)得出Cm(sn)时,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地,在给定的一段时间内,顺次决定下一个被加工的工件。
3.2开设选修课
由于学习FMS的有关知识,需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备,要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此,我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上,开设FMS的上机实验课,学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限,加之是选修课;因此,在实验课之前,面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等,以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作,辅导学生处理实验结果。
3.3为本科毕业设计提供实验
本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节,同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生,有充分的时间利用所掌握的专业基础知识,解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。
四、FMS进行本科教学的体会和希望
4.1FMS进行本科教学的效果
通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备,对学生选择专业有一定的帮助,也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如,一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后,对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣,报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”,学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作,在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数,观察不同的切削过程,加深了所学的理论知识,熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。
近年来为了适应地方经济和社会发展的需要,拓宽人才培养领域,在开设综合性实验项目和选修课时,也接受其他学院的学生。学生结束项目后,对所参加的研究工作非常有兴趣。
相比较而言,综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间,我们摒弃了传统的验证实验的模式,采取了“双向互动”,教师以更多的精力启发学生的创造力,调动其主动性和积极性,发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式,学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式,不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法,应用技能方面也得到了提高,为他们今后走上社会,服务于社会,缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。
4.2存在的问题
在大学生尤其是医科大学生就业情况不乐观的今天,南方医科大学不仅取得优良的初次就业率,甚至一些2008届毕业生也早早就被用人单位“预订”。记者采访了南方医科大学校长郑木明,郑校长说,学校毕业生就业工作取得一些成绩,主要得益于学校始终坚持中西医结合、理工医结合、产学研结合的办学模式。
郑校长介绍说,学校的“三结合”办学模式始于20世纪70年代。根据广东中医药资源丰富、全军中医药人才缺乏的实际情况,早在20世纪70年代初,学校率先在军队医学院校中成立了中医系,并提出了建设中西医结合学科群的思路。随后,学校还于20世纪80年代初在全国率先成立了校办企业集团;随后学校又率先在军内成立了生物医学工程系。这“三个率先”,实际上是“三结合”办学模式的雏形。经过长达30余年的建设和发展,学校逐步形成了“中西医结合,理工医结合,产学研结合”的办学模式,培养了一大批德智体美全面发展,视野宽、基础厚、能力强,具有较强实践能力和创新精神的高层次研究应用型专门人才。
中西医结合拓宽学习视野
学校始终致力于创建中西医结合的学科环境。学校中医药学院有2个一级博士学位授权学科,一个国家重点学科及一批国家中医药重点学科、重点专科。30多年来,学校一直坚持在附属医院开设中西医结合病房,目前正在建设800张床位的广东省首家中西医结合医院,形成了独具特色的中西医学科群及资源优势。
学校还致力于培育中西医结合的骨干人才队伍,在中西医结合领域实施了长期的学科带头人和中青年人才培育工程。学校确立了包括中西医结合消化病、肾病、风湿骨病脑病、心血管病及中医急症制剂、新药研究等临床与实验研究方面的6个科研方向,获多项中华中医药科技进步奖、军队科技进步奖、广东省科技进步奖,并获“补脾益肠丸”、“尿毒清”、“正天丸”等新药证书。
学校还致力于深化中西医结合的教学改革。中医专业按64的中西比例、中西医结合专业按46的中西比例开设教学课程。在现代医学相关专业中,根据不同的培养目标,不同程度地开设了中医药基本知识与方法论方面的课程。在教学中实现了传统方法和现代手段的综合运用。如教授诊断学,既用传统的望、问、闻、切来阐述,又用自行研究的脉搏图和微循环舌像图作深层次的剖析。
理工医结合复合知识与能力
学校建立理工医结合的学科群,优化理工医结合的师资队伍,促进了交叉型学科的发展。建立了以中国工程院院士钟世镇教授领衔的医学生物力学研究室,以“973”项目首席科学家陈武凡教授领衔的医学图像研究室等理工医结合的研究室。医学生物力学研究室承担的载人航天工程返回舱非正常着落的冲击研究,为我国的航天事业作出了贡献;学校承担的世界上分辨率最高的男性“数字人”项目为2005年中国十大科技进展项目。医学图像研究室承担的功能化PACC系统于2006年获教育部发明一等奖,已在全国13家大型医院使用;在国际上率先解决了“磁共振系统T1加权成像的伪影问题”,2007年获国家技术发明二等奖。
学校在专业设置、课程设置、实践教学、师资队伍等四个环节上,采取一系列措施,着力培养复合型人才。在专业设置上,以生物医学工程和医学影像专业为支撑专业,近年又增加了医学信息工程专业和生物信息学专业。在课程设置上,分段开设理工医基础课程,使学生在掌握相关知识的基础上融会贯通。在实践教学上,通过机电实习、教学实验、工厂实习、医院实习、毕业设计等5个阶段,循序渐进。在师资队伍上,对理工科毕业的中青年教师,有重点地实施医学再教育,对医科毕业的中青年教师,有重点地实施工程技术教育。
据统计,学校按照理工医结合复合型人才培养方案已培养本科毕业生569名,硕士、博士毕业生145名。近3年,这些本科毕业生当年就业率分别达97.8%、91.4%、100%;2008年毕业的本科生有298名,已有150人被用人单位提前“预订”。
产学研结合培养创新能力
学校注重教学与科研相结合,将高水平的科研成果引入教学内容,公开出版教材10余种。如根据军队科技进步一等奖成果“头胸导联”编写出版了《临床心电信息学》,根据军队科技进步二等奖成果“核磁共振临床应用研究”编写出版了国内第一部《核磁共振成像诊断学》等,使学生及时掌握相关学科的前沿发展动态。在此基础上,学校着力培养学生的创新能力,对本科生开放科研实验室,鼓励和指导本科生参加教师的科研工作或自行开展课外科研活动。近年来,本科生在教师的指导下120篇,其中在核心期刊上发表40篇,有效地提高了本科生的创新能力。
学校特别注重科研和科技产业相结合。自20世纪80年代以来,学校以自主研发的“三九胃泰”、“正天丸”、“尿毒清”、“无限极口服液”等产品为龙头,先后成功创办了南方制药厂(“三九集团”的前身)、南方李锦记、东方药林等校办企业。学校先后研制出了国际上第一个SARS抗原检测试剂盒、第一台国产X刀和国家Ⅰ类新药心脏超声造影剂。
关键词:机械电子工程;实训课程;开课模式
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)03-0040-02
在通才教育的基础上突出和强化综合实践应用能力培养是高等教育的重要发展趋势。目前在多数高校中,仍然沿用传统的实验实训模式,大都沿用与课程绑定的实验内容,各课程以渐进方式进行教学实验[1],这种验证性实验对课程知识的掌握起到较好的作用,但很难在学生综合知识运用和动手实践能力培养上达到良好效果。针对这种情况,很多高校在综合知识运用和动手实践能力培养方面进行了有益的尝试和探索,国家教育部并在诸多高校试点了强化实践应用能力培养的“卓越工程师计划”,实践CDIO培养思想。南昌大学机械制造及其自动化专业部分班级亦试点了“卓越工程师计划”,同时在“课程群体系” 建设中突出通才教育和实践应用能力培养知识体系,进行了应用实践能力培养和实训课程设置探索,提出“师、研、本”结合和“问题驱动式”的实训课程开课教学培养模式,以及综合实践实训平台“分模块”、“分兴趣小组”的实训方式,以人为本[2-3],锻炼学生综合运用知识的能力和动手实践能力,提高学生的综合素质。
一、综合实践平台实训课程设置目的与目标
机械电子工程专业模块是机械类专业模块中跨机、电、控制学科的具有跨学科特色的专业模块,要求具有该专业模块扎实的专业基础知识和综合知识运用能力,在通才教育基础上,结合个人爱好兴趣,突出个性能力优势[4],因此,机械电子工程专业模块跨课程综合实践平台实训课程应包括以下方面。
(一)通才教育基础上的实践应用能力培养
通才,是指具有广博扎实的基础知识、知识面和职业适应面较为宽广的人才[5]。课程群体系设置充分考虑了通识教育的要求,因此,相应能力培养必须提供跨课程综合知识运用实践实训平台,综合实践平台实训课程的开设满足了这一需求。
(二)以人为本的个性能力强化
“以人为本”是教育工作的基本原则之一,也是诸多教育大师推崇的重要教育原则之一。综合实践平台实训课程提供了专业综合知识的能力实训,学生可在课程群体系通识教育的基础上,结合自己爱好兴趣和知识特长,选择实训模块,完成个性应用实践能力的强化。
(三)非“卓越工程师”班级能力实训补充
“卓越工程师”计划班级在最后一学年将进入企业进行实践能力实训,综合实践平台能力培养实训课程的开设将起到对于非“卓越工程师”班级实训能力培养的补充作用。
课程开设目标:根据学生的爱好兴趣,为学生提供综合知识运用能力实训实践平台,培养学生分析用户实际需求,综合运用专业知识,制订方案,解决问题,完成系统的综合知识运用能力。
二、实施方案与课程实践
综合实践能力实训课程是专业知识基础之上的根据个人爱好兴趣的能力拓展和知识运用,结合课题组已构建的实训平台与承载的知识体系[6],作为个性实训课程,拟在大四上学期开课完成。
(一)实施方案
1.模块化实训与学分获得。综合实践实训平台知识体系涵盖了机械电子工程专业模块,内容丰富繁多,分模块划分知识体系,可以保证课程实施的可操作性,同时也为以人为本依据个人爱好兴趣的能力拓展提供了可行性。三个平台模块根据知识体系划分出平台子模块,确定出学时学分,供不同类型兴趣和特长的学生选择实训[7]。
2.“师、研、本”相结合培养模式。实训课程采用教师指导、研究生具体技术指导、本科生设计规划与动手的授课培养实训模式,可以发挥教师特别是年轻教师在本专业技术领域所掌握的前沿技术和专业基础知识相结合的实训培养效果,有助于研究生完成其实践环节教育培养要求,提高其独立工作或领衔工作能力,同时为本科生所遇到的技术问题解决、答疑解惑、实训指导提供更多的交流互动机会。
3.“问题驱动式”培养模式。实训课程虽然依托综合实践实训平台分模块和分兴趣小组进行,但各个模块实训仍然要采取提出问题、分析需求、学生给出方案、解决问题的教学模式。教师参与整个过程,提出问题,协助指导,学生根据方案,分工完成系统实现,由问题驱动,从而培养学生分析用户和实际需求,综合运用专业知识,制订方案,解决问题,完成系统的综合知识运用和实践能力,以及兴趣小组合作中的团队协作意识和协作工作能力。具有实际应用和对象背景的科研平台的参与,为“问题驱动式”培养模式提供了可操作性。
4.多教师小班授课。实训课程适宜小班授课,分兴趣小组进行。不同教师具有不同的熟悉专业技术领域和实现完成的科研平台,课程多教师参与,小班授课,有助于不同兴趣学生的选择和个性能力培养,以及研究生的参与指导。
5.与毕业设计结合的进一步实训。实训课程由于学时和时间限制可能是模块中的子模块,模块中的其他部分可能由兴趣小组的其他同学完成。如果学生想根据兴趣爱好进一步实训拓展,则可结合下学期的毕业设计完成。设定与兴趣爱好和实训课程或综合实践实训平台相关的毕业课程设计题目与内容,使其得到较为全面的工程技术业务和综合知识锻炼,完成为社会提供机电专业方向综合素质较高和业务能力较强的个性化卓越工程师人才。
(二)课程实践
课题组在课程未列入培养计划前进行实训课程开设和个性能力培养前期实践,特别是结合“挑战杯”科技作品大赛和创业作品大赛个性能力培养进行课程开设探索,获得的结论主要有以下方面。
1.虽然暂时还没有学时和学分,但本科生的积极主动性很高。由于此实训课程可以根据爱好兴趣选择知识模块,同时提高了知识运用能力和实践动手能力,因此,学生的学习积极主动性很高。从实训结果上看,取得了良好的实训效果,从侧面反映出爱好兴趣在主观能动性发挥上的重要作用。
2.研究生在实训技术指导交流和答疑解惑方面起
到了重要作用。研究生对于以科研平台为对象的技术应用非常熟悉,在本科生进行技术实训、完成方案、实现系统的过程中,起到良好的良师益友指导作用,同时也锻炼了研究生独立工作的实践与指导能力,且“问题解决式” 教学模式比“案例式”教学模式更能提高学生的思考能力和解决问题的能力。
3.发挥科研平台的后期应用。部分科研平成研究任务后,可能会出现闲置情况。如前所述,科研平台一般是具有实际应用和对象背景的实际系统,非常适合于本科生与实际需求结合的实践能力实训,其在实训课程中的利用,充分发挥了科研平台的后期应用效用。
4.促进毕业论文的顺利完成。毕业设计和毕业论文由于在规定的较短时间内完成,在一定意义上使得本科毕业设计生较难得到较为系统的技能知识训练。实训课程内容和毕业设计内容的结合,相当于对毕业设计的内容、知识进行前期准备和掌握,毕业设计相当于对实训课程内容进行进一步拓展与应用,两者结合可以完成相对较好的较为系统的技能训练和知识运用,从课程前期实践效果上看,促进了毕业设计/论文的顺利完成。
同时,由于实训课程采用分模块、分兴趣、小班授课模式,需要教师付出更大的工作努力。
本文针对综合能力实训课程,探索出一种基于科研平台的个性选修实训课程开课模式,结合实训平台,提出“分模块、分兴趣小组”实训培养方式和“师、研、本”结合、“问题驱动式”教学培养模式,以提高学生的综合知识运用和实践动手能力,培养出满足社会需求的较高综合素质、较强业务能力的个性化卓越工程师人才,从而实现通才教育基础上的以人为本的差异化、个性化能力培养,为工科类专业应用能力培养实训课程或个性课程的开设提供借鉴。
参考文献:
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[关键词]文秘专业;高职;本科;“3+2”分段培养;衔接
[中图分类号]G717.32 [文献标识码] A [文章编号] 1009 ― 2234(2015)10 ― 0005 ― 03
为落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》关于“大力发展职业教育”、“改革职业教育办学模式,构建现代职业教育体系”的精神,适应地方经济发展对应用型高级专门人才的需要,一种高职与本科分段协同培养的办学模式乃应运而生,这就是所谓的“3+2”模式。2014年,苏州市职业大学文秘专业与苏州科技学院汉语言文学(文秘)专业的“3+2”分段培养项目,成为本年度江苏省现代职业教育体系建设试点项目。招生两年来,双方经过多次协同磋商,积累了一定的经验,其中高职3年与本科2年培养中的衔接问题,成为双方合力攻克的最重要难题。
一、高职与本科“3+2”分段协同培养的必要性与可行性
联合国教科文组织批准的《国际教育标准分类》(ISCED),将高等教育(第三级教育)分为两个阶段,其中第一阶段(序数5)相当于专科、本科和研究生教育,第二阶段相当于博士生阶段;第一阶段又分为5A(理论型,目的是使学生进入高级研究计划或从事高技术要求的专业)、5B(实用技术型,目的是让学生获得从事某个职业或行业,或某类职业或行业所需的实际技能和知识)两类,5A类又分5A1和5A2两个层次。结合中国高等教育的实际,5A1相当于中国的学术研究性大学的本科和硕士生教育,5A2相当于应用型本科教育,5B则相当于高职高专教育。5A2层次的应用型本科教育“不是为研究做准备,而是应用科学理论从事高技术要求的专业工作。它可以培养专业硕士研究生,但以培养本科生为主;它可以进行科学研究,但以应用理论研究和开发研究为主。”5B类型的高职高专,“培养在生产、管理、服务第一线的实用性技术型专门人才”。〔1〕
从德国、英国、澳大利亚、新加坡等西方国家及我国台湾地区的高等教育状况来看,5B类型的高职高专与5A2应用本科教育,同属现代高等职业教育系统,两者只有培养类型之异,而无培养层次之差。但在目前的中国,人们普遍认为,高职高专与应用本科实际存在含金量和规格层次上的落差。同时,高职高专培养技术技能型职业人才,在课程体系的设置上,更强调应用,理论课程相对弱化;而应用本科则理论、应用并重,强调理论向应用能力转化类课程的设置。结果是,高职高专教育越来越重技能,轻视甚至忽视理论,而应用本科教育则长期重视理论,对应用技能缺乏应有的重视。这就形成了一种现象,即高职高专培养出来的学生,长于技能而乏理论;应用本科培养出来的学生,理论扎实而应用能力缺乏。随着现代社会产业的升级,社会各行各业对应用型高层次人才的需求越来越多,我们既有的教育模式必须做针对性的改变。在健全的高等职业教育体系还没有建成的情况下,我们采取高职高专与应用本科联合培养的方式是很有必要的:这既能保证培养出来的人才具有过硬的职业技能,又能保证其有扎实的理论知识以及将理论转化为应用实践的能力,还能弥补职业技能性人才学历层次“低”的缺憾。
另外,就人才培养规格而言,实用技术型高职高专教育面向具体职业,着重实践能力的培养,而应用型本科教育面向行业,培养理论基础扎实、专业知识面广、实践能力强、综合素质高并有较强科技运用能力的行业人才〔2〕,两者存在着本质性的差异。不过,需要强调的是,实用技术型高职高专教育与应用型本科教育有一个共同点,即“都旨在培养应用型的,面向行业与职业要求的人才”,也可以说,两者都具有“明显的职业性和应用性特征”〔3〕;并且,在中国目前的情况下,高职高专与应用本科存在学历层次的递承性、课程内容的承接性〔2〕,在这个意义上,两者进行分段协同培养、进行衔接,既是必要的,也是切实可行的。
二、文秘专业高职与本科“3+2”分段培养中衔接的基本原则
高职高专与应用本科在人才培养上施行分段协同,是学界较早关注的课题,但总体上而言,目前仍是理论探讨多于实践应用。基于对中国当代高职与应用本科教育现状以及自身办学经验、办学特色与不足之处的清楚认识,苏州市职业大学文秘专业与苏州科技学院汉语言文学(文秘)专业乃积极筹划与实践“3+2”分段培养办学模式。在实践过程中,我们总结出两者相衔接的两个基本原则,亦即差异性与连贯性。
高职与本科“3+2”分段协同的人才培养模式,天然存在一个特点,即“3”和“2”是存在差异的,前面多有引述,兹不赘言。结合苏州市职业大学与苏州科技学院文秘专业培养的实际来说,前者主要培养掌握文秘职业技能,会英语、能沟通、懂商务,具有较强的文字功底和“办文、办事、办会”能力,能熟练运用现代化办公设备的高级秘书人才;后者则主要培养掌握汉语言文学的基本理论、基础知识和基本技能,具备文秘、管理工作的能力,能在企事业单位、党政机关等机构从事研究、管理工作的应用型高级文秘人才。两者的终极目标,虽然都是培养应用型高级文秘或秘书人才,但他们培养的立足点显然是有差异的,概括地讲,就是前者注重职业技能培养,后者强调理论素养与技能培养并重。只有清醒认识到两者间的差异性,才能合理地理解“3+2”分段培养的“联合”之意,才能避免“3”与“2”趋同的可能。
连贯性是指高职阶段3年和本科阶段2年的人才培养,必须有内在的承接性、连贯性。高职3年与本科2年的培养,固然存在差异,但是既然要实行“3+2”、实行联合,那就必须考虑到两者相衔接的连贯性问题,否则“3”与“2”各自为政,难以达成联合培养的初衷。以课程设置为例,注重实践技能、应用技术培养的3年高职阶段,必然会设置足够数量的职业技术基础与能力课程,到了强调掌握汉语言文学基本理论、基础知识和行业基本技能的2年本科阶段,必须有与之相配套的提升课程;同时,考虑到3年高职教育培养出来的学生,语言、文学和文化的基础比较薄弱,而短时间的培养很难让学生迅速提升基本理论素养和基础知识,这就要求在3年高职阶段,适当设置语言、文学、文化基础课程。只有这样,才能使得高职与本科“3+2”分段培养,变成衔接顺畅、连贯,总体培养效果大于“5”的有效的人才培养模式。
可以预期,在充分认识高职与本科两个阶段人才培养差异性及联合培养连贯性原则的基础上,双方通力合作,其所培养出来的文秘专业学生,应当既有很强的动手能力,又有较好的理论和知识素养,既有迅速适应工作岗位的硬功夫,又有未来具有较大发展空间的软实力,是兼具应用特色与本科底蕴的“高端技能型人才”〔4〕;应比单纯的高职文秘专业和单纯的本科文秘专业学生,有着更好的就业机会、更多的就业本领和更好的发展前景。
三、文秘专业高职与本科“3+2”分段培养中的主要衔接点
理想的高职与本科“3+2”分段衔接,应包括培养目标、课程体系、师资队伍、教学组织管理、学生管理、学生考核与质量监控、本科准入机制等诸多方面的衔接。这里重点就课程体系、学生管理和本科准入机制三个方面,具体解析苏州市职业大学与苏州科技学院文秘专业“3+2”分段培养中的衔接问题。
在培养目标确定以后,合理的分段培养方案制订,是头等大事。经过对分段培养专业职业岗位、工作任务和职业能力等因素的综合分析,我们将3+2共5年的课程,大体分为3个类型,即突出应用技能导向的高职课程群、高职与本科对接课程群、综合素质与应用能力并重的本科课程群。在课程体系类型化区分的前提下,又将这3个课程群统一分为通识教育课程、职业技术基础课程、职业技术能力课程、拓展能力课程和集中实践教学环节等5大模块。
这里重点分析高职与本科对接课程。如为了能让学生能够顺利进入本科2年的文化基础课学习,比较轻松地迈入中国文化概论、中国古代文学、中国现代文学、外国文学及文学概论等课程学习的门槛,在高职阶段3年的“职业技术基础课程”模块,设置了大学语文、吴文化、管理哲学等文学、文化和哲学基础课程。同时,为了使得“3+2”的培养具有延续性、提升性的特点,在本科阶段2年的“职业技术能力课程”模块,设置了中国秘书史、秘书学概论、公共关系学、申论、市场调研与预测、传播学概论等秘书职业技术能力继续培训课程,这能使学生在高职的前3年通过学习应用文写作、秘书实务、市场营销学、企业管理概论等课程所获得的职业知识和能力,在本科的后2年得到延续和提升。另外,本科2年在“集中实践教学环节”设置的论文、报告写作指导、学年论文、毕业论文与秘书技能训练与测试等课程,也是为了实现与高职3年开设的秘书实务与应用写作综合实训、中英文秘书技能综合实训、论文写作等课程的衔接。
高职与本科分段培养中的学生管理,是存在问题比较多的环节。由于我国现阶段高等职业教育体系尚不完善,高职高专与本科还存在社会认可度及招生批次、层次方面的落差,因此高职学生的入学基础要求要低于本科,这就导致两个问题:其一,高职阶段的学生,自我定位普遍低于本科学生,心理上的就业功利需求远胜于努力学习、继续深造的需求,这就使得不少学生缺乏足够的学习热情,甚至自律较差;其二,由于高职起点学生的文化课基础相对较弱,而高职的培养以应用为主,这就使得大部分学生在进入本科2年阶段学习时,存在先天的“营养不良”。为了解决这一问题,我们采取了以下两个措施:第一,高职阶段采取严格的导师制,导师兼任班主任,并与辅导员一起,对学生实行介于高中层次与本科层次的管理方式,比较有针对性地引导学生的心理和日常学习,指导学生进行学习和职业规划。第二,与高职相衔接的本科专业,提前介入高职教育,协助高职专业进行学生管理。这种管理方式可以概括为“以教代管”,即本科专业派遣专业教师,通过讲座(如入学时的“3+2”全程学习内容、特点与要求介绍讲座、学期中的不定期语言、文学与文化知识讲座、高职阶段毕业前的本科准入考试注意事项讲座等)与课堂教学的途径,引导学生调整心理定位、提高学习兴趣、打牢文化基础、规划5年学习与毕业就业蓝图。
“3+2”分段培养的重要目的之一,是提升学生的学历层次,这就涉及到本科准入机制的问题。为了使分段培养成为真正意义上的学历、能力提升培养,必须有严格而可行的准入机制。学生在高职3年,完成培养方案规定的所有课程且成绩合格者,可以选择进入本科2年的学习,也可以选择直接就业。但是要想进入本科阶段学习,必须参加由本科学校牵头、本科与高职学校共同命题的本科准入考试,这一考试包括两个环节,即专业知识考试和职业技能考试。专业知识考试扣紧职业技术基础,重点考察学生秘书学综合知识和文化基础知识;职业技能考试,重点考察学生秘书综合应用技能,包括写作、档案管理和秘书实务技能。考试合格者,可进入本科阶段的学习,顺利完成培养方案规定的所有课程且成绩合格,即可获得苏州科技学院本科毕业文凭及文学学士学位。
四、结语
高职与本科实行分段联合培养,是我国高等教育发展衍伸出的必然产物,从学理上讲,这种分段联合也是切实可行的。当然,要想行之有效地实行这种培养模式,必须考虑高职与本科两个阶段的衔接或说对接问题,应当注意两者间的差异性及衔接过程中的连贯性;同时,必须在培养目标、课程体系、师资队伍、教学组织管理、学生管理、学生考核与质量监控、本科准入机制等方面,进行具体的衔接。应当说,高职与本科“3+2”分段培养,可以为我国现阶段的高等职业教育提供一个发展模式,能够推动我国高等教育类型结构和高等教育层次结构的逐步完善。文章以苏州市职业大学与苏州科技学院文秘专业分段培养的例子,已经对前面所提到的问题,作了正面的回应,希望可以为国内同行提供一点有意的参考。
〔参 考 文 献〕
〔1〕 潘懋元,吴玫.高等学校分类与定位问题〔J〕.复旦教育论坛,2003,(03):8.
〔2〕 鲁武霞,李晓明.高职专科与应用本科衔接:内涵特性及内蕴价值〔J〕.教育发展研究,2011,(19):50,47.
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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 王润声(右)在美国接受IEEE奖项并与电子器件协会(EDS)主席合影
2013年,美国IEEE电子器件青年科学家奖(IEEE EDS Early Career Award)公布获奖名单,一位中国青年学者的名字出现在其中,他就是北京大学信息科学技术学院副教授王润声。
IEEE(电气电子工程师协会)有五十多年历史。多年来,该协会一直致力于推动电子和信息技术在理论发展和应用方面的进步,它被认为是科技革新的催化剂,也是太空、计算机、生物医学、电气及电子工程领域的权威组织。
经过了推荐、提名、网评、专家讨论等考核环节后,王润声成为IEEE该奖项历史上首位来自非美国机构的获奖者。“学校和实验室的平台好,加上近期国家对科研项目的支持力度很大,甚至一些美国同行也都羡慕我们。”王润声说,“只要平台是良性发展的、机制是不断完善的,换作其他科学家,也一样能取得成果、获得奖励。”
在王润声尚年轻的学术生涯中,IEEE电子器件青年科学家奖是重要节点,直接促使他在半导体新器件研究领域的地位更加令人关注。对于这个风华正茂的年轻学者来说,一场在晶体管研究领域的漫长巡礼才刚刚开始。
北大人的成长
王润声是北大“土著”,从小成绩优秀,是令人艳羡的“别人家的孩子”。起初,王润声的兴趣是物理学,但当年北大物理系在安徽不招收高考生,考虑到当时物理系与微电子系有部分课程交叉共享,王润声因此认为,由微电子专业转向物理专业应该“比较容易”。凭借这个朴素的判断,王润声憧憬着一个物理学家的梦,成了北京大学2001级微电子专业的学生。然而,此后一直到他读博乃至后来成为北大老师,他却都没有再换专业,反倒在微电子的路上越走越远。
王润声是他这一代青年科学家成长之路的典型代表:少了许多国家计划层面的约束,基本可以轻松自由地选择发展方向。他聪明,兴趣广,喜欢对新鲜事物跃跃欲试。在北大,他担任了一年的乒乓球协会会长,后来又加入了学校网球队。这时,王润声常常思考的问题是,“我的专业究竟有什么用?未来有什么发展?”那是青年学子一个迷茫善变的阶段,他的目标不再局限于转战物理专业,还专门用了大半年时间跑到中文系听课,甚至还打算考到中文系读研。他困惑于选择,思考一条最适合自己的专业之路。
回忆起那段日子,王润声说,人之所以对一件事情感兴趣,也许是因为不用面对任何压力,可以自由地做,因为你不必依赖这些有创造性的业余爱好来谋生。但是,如果把兴趣变成工作,你的爱好受到了物质刺激,也许会发现自己逐渐不那么喜欢做这些事了。爱好也不再是用来放松头脑的富有创造性的追求,它变成了养家糊口的工具。而这些压力最终会充满抱怨与不满,最后你会发现自己不但没有工作好,还失去了一个爱好。正如麦克劳德告诫我们的:不要把自己在闲暇时的消遣变成从早八点到晚五点要做的正常工作。经过一番深思熟虑,王润声彻底打消了转专业的念头,继续学习微电子学。
2005年,王润声获推免资格,成为北大微电子专业硕士生。王润声的导师、时任系主任的黄如教授是微纳电子学领域的权威学者。在她的影响和指导下,王润声开启了一段全新的科研之旅。不久后,他的论文先后在学科顶级期刊TED和顶级会议IEDM上发表,当时这在学生中尚属罕见。黄如发现了他的天赋和科研潜力,着意栽培他;于是,王润声选择继续攻读微电子学与固体电子学的博士学位。
2008年,国家通过教育部“国家建设高水平大学公派研究生计划”向国外输送第二批公派研究生,王润声也是其中的一员。他访问的是美国普渡大学(Purdue University)电子与计算机工程(ECE)学院。普渡大学的微电子专业在全美排名靠前,并且很早就与北京大学建立了交流关系。“我是国内培养的‘土鳖’,但在美国,我发现国内微电子领域研究条件其实不错;与国外同行相比,发现自己的专业水平也不错。这说明我们国家自己培养的科研人员并不比别人差,因此我对自己更有信心了。”王润声说。
因为心系国内未完成的研究项目,王润声在普渡大学访问一年后回到北大,于2010年4月师从王阳元院士进入博士后流动站深造,并得到了中国博士后基金的特别资助。2012年3月,王润声被聘为北京大学信息科学技术学院讲师。至此,他由一名北大学生变成了北大的老师,成为一名“彻底”的北大人。
瓶颈与变革
王润声认为,微电子学科发展正处于瓶颈期。最突出的表现是,不论个人电脑、移动通信,还是智能手机,制造商都在拼功耗,因为功耗是目前最大的难题。“什么时候一块手机电池能用一周?”王润声最大的愿望,就是在晶体管器件层面创新,做出更好的晶体管。“产业技术发展不能停滞,否则就变成了传统行业。”
“瓶颈就意味着新的变革即将产生。”王润声的主要工作是新型晶体管研究,这需要同时透彻了解电子学和物理学,并且及时跟进行业前沿最新成果。近年来,以英特尔、IBM、台积电等巨头为代表的微纳电子新技术在行业内持续,产品功耗不断降低。“对未来,5年后、10年后的技术,该如何设计、如何制作,如何在传统的基础上创新?这是我们思考的主要问题。”王润声说。
2014年,王润声的“新型低功耗多栅MOS器件的实验与理论研究”获2014年教育部高等学校科学技术奖自然科学一等奖,个人排名第二。这是一项适用于未来集成电路技术的研究,揭示了纳米尺度多栅器件中的系列特殊物理现象及根源,提出了新的实验与特性表征方法,并延拓了低功耗应用能力,得到了国际半导体产业界的关注。
根据王润声介绍,在技术层面降低晶体管的功耗,主要有三个方面的变革:一是做新的器件结构,二是用更合适的材料替换原有材料,三是改变其工作原理。王润声从本科毕业论文即开始针对新结构器件展开研究。他告诉记者,这方面最有代表性的一项成果是从英特尔22纳米技术代的CPU芯片开始采用的三维晶体管,业内叫做FinFET,外形像鱼鳍(Fin)一样,所以叫作鳍式晶体管;这种结构具有很强的静电学控制能力,从而功耗很低。新材料方面,从英特尔45纳米技术代开始,业界采用氧化铪取代了传统的氧化硅作为栅极绝缘介质材料,从而大大降低了栅极泄漏电流产生的功耗。新原理方面,目前北大正在研究利用量子力学隧穿原理改进原有晶体管的开关机制,以期从物理本质上进一步降低器件功耗。
后摩尔时代的创新
晶体管在传统的电子产品应用中,遵循著名的“摩尔定律”不断地等比例缩小以提高集成度,但如前所述,现在已经遇到了发展瓶颈。在后摩尔时代,除了传统的应用,晶体管还可以在物联网、智能传感器、生物医疗(比如可穿戴和可植入的芯片)等新应用中大展身手。在后摩尔时代,晶体管该如何创新、如何发展、如何提高性价比?王润声同黄如教授等组成的团队针对上述问题做技术研究,并有中芯国际等多个大型企业作为合作对象。“产业应用是我们的最终目的。”王润声说,信息产业已经成为国民经济的支柱产业之一,而半导体集成电路产业是信息产业的基石,它的出现使电子设备向着微型化、智能化、高性能和低功耗的方向发展。
像多数科学家一样,王润声也时常陷入困境。比如“有时会陷入一个问题,不停地绕圈”,他的经验是,这时不能轻易放弃,坚持下去才会有突破。“就像打乒乓球。”他说:“有的时候,某一阶段练球会觉得不仅进步缓慢、甚至还有退步,这种情况往往表明是快要‘长球’了,再坚持一下水平就会有明显提高。”